Cómo Liebherr automatiza el desmontaje de baterías de vehículos eléctricos con el controlador de posición servo-neumático CMAD de Festo
Un electricista con cualificaciones adicionales de alta tensión necesita varias horas para desmontar completamente una batería de coche eléctrico. «Dada la escasez de trabajadores cualificados y los millones de baterías usadas que se esperan en los próximos años, este es un momento que una empresa de reciclaje no tiene», enfatiza Viktor Bayrhof, director de producto en Liebherr-Verzahntechnik en Kempten.
Cada tornillo bajo control
Por ello, Liebherr ha desarrollado un sistema de desmontaje robótico que incluso puede manejar la mezcla a menudo salvaje de tornillos, ya sean Torx o hexagonales. El sistema automatizado de destornillado del «LHDismantle» cuenta con un cambiador de herramientas automatizado a bordo y elimina los tornillos mediante un pinzador o sistema de extracción. «Los operadores del sistema ni siquiera necesitan tener conocimientos de robótica o automatización, ya que operar el sistema no requiere conocimientos de programación ni de enseñanza», explica Daniel Reischmann de Technical Sales Automation E-Mobility en Liebherr. La empresa puede integrar la célula robot como parte de un sistema para desmontar completamente los componentes de un paquete de baterías.
No se requiere ningún sistema de visión para su funcionamiento: el proceso patentado de desroscado con la fase de ajuste táctil hace que la herramienta de destornillar sea resistente frente a tornillos sucios o dañados. El controlador de posición servo-neumático CMAD de Festo controla las mordazas de sujeción de la herramienta de agarre. Dota al sistema de agarre de las características de una empuñadura eléctrica. Al mismo tiempo, el sistema de agarre es considerablemente más ligero y robusto, lo que lo hace prácticamente predestinado para esta aplicación en el extremo del brazo.
Control preciso de la fuerza en cada posición
Con el controlador de posición servo-neumático CMAD, los agarradores robotizados pueden ejercer una fuerza dada con una precisión de 0,2 mm tanto en orientación horizontal como vertical. Gracias a la detección integrada de posición en el espacio, el controlador de posición CMAD puede mantener una fuerza constante incluso si la posición en el espacio cambia. Liebherr también utiliza esta propiedad en el LHDismantle, ya que los tornillos de una batería de vehículo no solo se instalan verticalmente, sino también horizontalmente. En el futuro, esta solución también permitirá la automatización de otros procesos de atornillado, por ejemplo como parte del desmontaje completo del vehículo.
Los accionamientos neumáticos son especialmente populares para su uso con robots y en la parte delantera. Con su bajo peso combinado con una alta densidad de potencia, están prácticamente predestinados a estas aplicaciones en el extremo del brazo. El hecho de que los accionamientos neumáticos solo pudieran funcionar en modo de lazo abierto limitaba su uso hasta ahora. El CMAD, con sus válvulas piezoeléctricas, ahora permite operar incluso pequeños cilindros neumáticos de forma controlada.
Esto le da las características de control de posición de un sistema eléctrico, pero con mucho menos peso. Las válvulas piezoeléctricas pueden operarse tanto en modo de posición como de control de fuerza. El controlador de posición CMAD está flanqueado por la válvula de control de presión proporcional VEAB, con su controlabilidad precisa a bajos caudales, el terminal flexible de la válvula VTUX y numerosos cilindros neumáticos.
Pruebas valiosas en el Centro de Experiencia Festo
«El desarrollo del controlador de posición CMAD llegó en el momento justo, de modo que pudimos prescindir del sistema de visión previamente usado, no siempre fiable, durante el desarrollo posterior del sistema», explicó Jan Pollmann, jefe de desarrollo en Liebherr. «Los expertos del Centro de Experiencia Festo FEC Esslingen, con quienes pudimos poner a prueba la solución planificada, nos ayudaron muchísimo.»
Con el uso del sistema automatizado LHDismantle de Liebherr, las empresas de reciclaje de baterías están bien preparadas para el futuro, ya que la presión para actuar es grande: se espera que el volumen de baterías usadas de vehículos eléctricos en la UE aumente más de diez veces para 2030. Esto permitirá recuperar materias primas valiosas como litio, cobalto y níquel y, gracias a la automatización, los fabricantes de vehículos eléctricos podrán cumplir con las cuotas de reciclaje exigidas por la UE a un coste aceptable.
Festo en el Battery Show Europe: Sala 3 Stand E10
Liebherr en el Battery Show Europe: Sala 3 Stand E05
Fuente: Desmantelamiento automatizado de baterías eléctricas | Festo Presse
