Entwicklung eines mechatronischen Greifsystem zur Taktzeitoptimierung für die Montage von einzelnen Lithium-Ionen-Zellen in Zellhalter

Affiliation
Hochschule Heilbronn, Fakultät Mechanik und Elektronik, 74081 Heilbronn, Deutschland
Schulz, Manuel;
Affiliation
Hochschule Heilbronn, Fakultät Mechanik und Elektronik, 74081 Heilbronn, Deutschland
Wächter, Philipp;
GND
1050329066
ORCID
0000-0002-2646-866X
Affiliation
Hochschule Heilbronn, Fakultät Mechanik und Elektronik, 74081 Heilbronn, Deutschland
Hufnagel, Timo;
GND
1036125297
ORCID
0000-0002-7945-1853
LSF
10289
Affiliation
Universität Duisburg-Essen, Lehrstuhl für Mechatronik, 47057 Duisburg, Deutschland
Schramm, Dieter

Um einzelne Lithium-Ionen-Zellen mit einem Roboter in Zellhaltern wirtschaftlich montieren zu können, ist es essenziell wichtig, ein Greifsystem zu besitzen, welches Zellen richtig gepolt in geringer Taktzeit zu Verfügung stellt. In diesem Beitrag wird die anwendungsorientierte Entwicklung und Umsetzung eines ersten Prototyps für die Machbarkeit eines solchen mechatronischen Greifsystems für die Montage von Lithium-Ionen-Zellen aufgezeigt. Die Idee hinter diesem Greifsystem ist es, Lithium-Ionen-Zellen direkt dem Greifsystem zuzuführen. Dies geschieht durch zwei Schläuche, wodurch es möglich ist, sowohl positiv als auch negativ gepolte Zellen zuzuführen. Je nachdem, ob eine positiv oder negativ gepolte Lithium-Ionen-Zelle benötigt wird, stellt das mechatronische Greifsystem die richtig gepolte Zelle für die Montage bereit. Das System soll die Automatisierung bei der Herstellung von Akkupacks in keinen Stückzahlen, wo noch immer eine hohe Flexibilität gefordert wird, enorm vorantreiben.

In order to be able to economically assemble individual lithium-ion cells with a robot in cell holders, it is essential to have a gripping system that provides cells with the correct polarity in a short cycle time. In this paper, the application-oriented development and implementation of a first prototype for the feasibility of such a mechatronic gripping system for the assembly of lithium-ion cells is presented. The idea behind this gripping system is to feed lithium-ion cells directly to the gripping system. This is done through two hoses, making it possible to feed both positively and negatively poled cells. Depending on whether a positively or negatively poled lithium-ion cell is required, the mechatronic gripping system provides the correctly poled cell for assembly. The system is expected to greatly advance automation in the production of battery packs in low volumes, where high flexibility is still required.

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