Control de calidad móvil para la fabricación de baterías de vehículos eléctricos
Las claves
- Sector:
- Montaje de baterías en la movilidad eléctrica
- Cámara:
- U3-3886LE Rev.1.2, uEye LE
- Aplicación:
- Comprobación del grado de humectación del material de relleno de huecos en los soportes de las batería para vehículos eléctricos
- Retos:
- La distribución de la pasta térmica debe comprobarse de forma reproducible y evaluarse según especificaciones claras
- Solución:
- Fotomatón móvil GCMB con dos cámaras, mini PC integrado, calibración y evaluación personalizada
- Beneficios para el cliente:
- La solución permite realizar inspecciones aleatorias eficientes, obtener resultados trazables y disponer de datos de prueba documentados sistemáticamente
Cuando la pasta térmica se vuelve visible
En el ensamblaje de baterías de vehículos eléctricos, los componentes deben unirse con precisión. Igualmente importante es la aplicación fiable de materiales relevantes para el proceso, como los materiales de relleno de huecos o la pasta térmica. Los materiales de interfaz térmica forman una ruta de conducción de calor en las baterías de los vehículos entre el módulo de la batería y el sistema de refrigeración, favoreciendo así la disipación del calor residual. Para el aseguramiento de la calidad, esto significa: La distribución de la pasta térmica debe comprobarse de forma reproducible y evaluarse según especificaciones claras.
Para un proveedor de un fabricante alemán líder de coches deportivos, la empresa austriaca WESTCAM Technologies desarrolló la GCMB, la Gapfiller Coverage Measurement Box. El sistema de medición desarrollado internamente, sirve para el control de calidad del grado de humectación del material de relleno de huecos en los soportes de las batería para vehículos eléctricos. El fotomatón móvil se utiliza para la inspección aleatoria de la distribución del material de relleno de huecos, después de que las unidades de batería se hayan integrado de forma totalmente automática en el bastidor de la batería. El objetivo es un control de calidad eficiente, reproducible y conforme a las normas, que refuerce la seguridad del proceso y la calidad del producto.
Solución: Fotomatón móvil para inspecciones aleatorias flexibles
La GCMB está diseñada como una unidad de inspección móvil. Puede utilizarse de forma flexible, funciona en modo de inspección sin cables molestos y realiza la inspección de manera autónoma mediante un mini PC integrado. La calibración es parte integrante del sistema y favorece un proceso de inspección repetible directamente en el entorno de producción. WESTCAM posiciona estos sistemas de inspección móviles para tareas de medición y prueba complejas y extraordinarias, en las que las soluciones de cámaras inteligentes estándar no conducen al resultado deseado.
«Con la GCMB hemos desarrollado una solución de inspección móvil que combina la captura de imágenes, la calibración y la evaluación en un sistema compacto. Dos cámaras capturan la superficie humedecida. A continuación, los datos de imagen se evalúan y valoran según las especificaciones del cliente. De este modo, las inspecciones aleatorias del grado de humectación del material de relleno (gap filler) pueden realizarse de forma eficiente y reproducible», explica Harald Unterrainer, socio gerente y director ejecutivo de WESTCAM Technologies GmbH.
El punto fuerte de esta solución reside en la combinación de movilidad, unidad de procesamiento integrada y análisis a medida. La GCMB no es un sistema estándar rígido, sino que se adapta a la tarea de medición e inspección correspondiente. Por ello, resulta adecuada para aplicaciones en las que las tareas de inspección deben resolverse de forma precisa, flexible y cercana al proceso.
Procesamiento de imágenes: Capturar, fusionar, evaluar
En el sistema de inspección, dos cámaras USB 3 uEye LE de IDS capturan la superficie de un soporte de batería para un vehículo eléctrico recubierta con pasta térmica. A continuación, se inspecciona la superficie recubierta según las especificaciones del cliente. El procesamiento de imágenes combina las imágenes de la cámara, evalúa la superficie recubierta y califica el resultado como OK (correcto) o NOK (incorrecto).
El enfoque se centra, entre otras cosas, en el grado de llenado, los defectos y la distancia entre los defectos. El resultado de la inspección se guarda posteriormente. Adicionalmente, se pueden cargar y evaluar imágenes sin conexión. Para la calibración de las cámaras se dispone de plantillas de calibración, mientras que las plantillas de prueba ayudan a verificar la funcionalidad del sistema.
Tecnología de cámara: Compacta, de alta resolución, fácil de integrar
En la aplicación se utiliza la IDS U3-3886LE Rev.1.2 con sensor CMOS rolling shutter Sony IMX178. La cámara ofrece una resolución de 6,41 MP o 3088 × 2076 píxeles y combina USB3 Vision con un sensor Sony STARVIS fotosensible con tecnología BSI. Para la GCMB, la interfaz, el sensor, el tamaño constructivo y el precio son criterios de selección especialmente relevantes.
Las cámaras se integraron a través de IDS peak. El SDK incluye interfaces de programación y herramientas de software para el funcionamiento y la programación de las cámaras, y admite una integración rápida y conforme a los estándares en aplicaciones propias. De este modo, la cámara se adapta tanto técnica como informáticamente a un sistema de inspección móvil personalizado. El diseño compacto de las cámaras IDS facilita la integración en dispositivos pequeños y sistemas portátiles.
Beneficios para el cliente: Seguridad de procesos en un sistema móvil
El GCMB agrupa varios requisitos en un solo sistema: inspección móvil, funcionamiento autónomo mediante un mini PC integrado, calibración integrada y adaptabilidad a tareas de medición e inspección individuales. Para el usuario, esto crea un proceso de inspección reproducible que combina la captura de imágenes, el análisis, la evaluación y el almacenamiento de resultados.
La solución apoya el control de calidad allí donde se requieren por igual flexibilidad y resultados trazables. En lugar de adaptar laboriosamente la inspección por muestreo a entornos de ensayo fijos, el fotomatón móvil lleva el procesamiento de imágenes a un diseño compacto y transportable. De este modo, los controles de calidad prescritos pueden realizarse de forma eficiente y los resultados de la inspección pueden documentarse sistemáticamente.
Perspectiva: El procesamiento de imágenes como componente de un control de calidad eficiente
Con la creciente automatización de los procesos industriales, también aumenta la importancia del control de calidad basado en cámaras. Los sistemas de procesamiento de imágenes permiten una inspección objetiva y reproducible, y proporcionan datos que pueden utilizarse para la optimización continua de los procesos de fabricación. Especialmente en la fabricación de baterías, donde coinciden altos requisitos de calidad y volúmenes de producción crecientes, los sistemas de inspección móviles y de uso flexible pueden ganar importancia. Ayudan a estandarizar los controles manuales, a detectar errores de forma temprana y a poner los datos de calidad a disposición directamente en el proceso de producción.
El GCMB muestra cómo se pueden representar de forma reproducible tareas de inspección complejas mediante el uso de procesamiento de imágenes. Es probable que tales enfoques contribuyan en el futuro a hacer más eficientes los procesos de control de calidad y a satisfacer las crecientes exigencias de los entornos de producción modernos.
WESTCAM Technologies GmbH
WESTCAM Technologies está especializada en la automatización de tareas de control de calidad con sistemas de procesamiento de imágenes desarrollados internamente. Con muchos años de experiencia en el procesamiento industrial de imágenes, la empresa realiza soluciones a medida para los sectores más diversos. El objetivo es ayudar a las empresas manufactureras a hacer más eficientes los procesos de inspección, aumentar la seguridad de los procesos y mejorar la calidad de forma sostenible.
uEye LE
Modelo utilizado: U3-3886LE Rev.1.2
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