- Definieren Sie vor dem Entwurf das Gewicht, den Schwerpunkt, den elektrischen Zustand, die zulässigen Kontaktflächen und die druckfreien Bereiche des Batteriemoduls und der Packung.
- Geben Sie dem Werkzeug einen klar definierten primären Lastpfad. Verwenden Sie keine schwachen Gehäusebereiche, Anschlüsse oder Kühlkomponenten als Stützen.
- Kontrollieren Sie während des Drehens und Positionierens Schwerpunktänderungen, Ausrichtungshaltung und Annäherung an Vorrichtungen.
- Freigabe erst zulassen, nachdem das Werkstück abgestützt ist und die Lastübertragung abgeschlossen ist. Überprüfen Sie auch die Reaktionen auf Luftverlust, Stromausfall und Identifikationsfehler.
EV-Batteriemodule und -pakete können Kühlplatten, Hochspannungsanschlüsse, Dichtungsflächen und Positionierungsmerkmale umfassen. Die Handhabung muss sowohl Ladungsunterstützung als auch Produktschutz bieten. Beginnen Sie mit den zulässigen Kontaktbereichen, definieren Sie die Retention beim Umdrehen, die Platzierungserkennung und abnormale Reaktionen und überprüfen Sie die Lastübertragungs- und Freigabebedingungen in jeder Phase.
01Produktstatus und Handhabungsanforderungen definieren
Unterscheiden Sie zunächst zwischen leeren Gehäusen, laufenden Baugruppen, abgeschlossenen Baugruppen und unter Spannung stehenden Prüfzuständen. Anschließend erfassen Sie, ob Zellen vorhanden sind oder das Produkt unter Strom steht, SOC-Management, Gewichts- und Schwerpunkttoleranzen, Gehäuseversion, Kühlmittelzustand, Steckerschutz, Sauberkeit und Umweltanforderungen.
Produktentwicklungs-, Prozess- und Gerätepersonal sollten gemeinsam primäre Belastungspunkte, zulässige Kontaktbereiche, Positionierungspunkte, druckfreie Bereiche, Dichtflächen, Kühlplatten, Entlüftungs- oder Druckentlastungsbereiche sowie Hoch- und Niederspannungsschnittstellen markieren. Entwerfen Sie den Greifer anhand dieser Produktinformationen; tragende Punkte nicht vom Aussehen ableiten.
02 Fünf Hauptrisikokategorien
- Herabfallende oder rutschende Lasten: Unzureichender Halt, Identifikationsfehler, Energieverlust oder Arbeitsstöße können das Werkstück destabilisieren.
- Strukturschäden: schwache Gehäusekontaktflächen, zu hoher lokaler Druck oder wechselnde Lastpfade beim Drehen.
- Elektrik- und Schnittstellenschäden: Auswirkungen auf Hochspannungsanschlüsse, Kabelbäume, Sensorschnittstellen oder Isolierung.
- Anormaler Produktzustand: ungewöhnliche Temperatur, sichtbare Schäden, Undichtigkeiten oder andere Bedingungen, die eine normale Handhabung verhindern.
- Störungen: Große Werkstücke können beim Drehen oder Zusammenbau die Sicht beeinträchtigen oder in Fahrzeugkarosserie-, Vorrichtungs- und Bedienerräume eindringen.
03 Etablieren Sie den primären Lastpfad
Wählen Sie je nach Produktstruktur Stützanheben, mechanische Klemmung, interne Ausdehnung, Befestigung an Hebepunkten oder eine Kombination aus. Überprüfen Sie die primären tragenden Stellen, Maßnahmen gegen seitliches Verrutschen und Verdrehen und prüfen Sie, ob nach einem Zylinder-, Saugnapf- oder Sensorausfall eine wirksame Unterstützung bestehen bleibt.
Überprüfen Sie bei mechanischer Klemmung die Klemmkraft, die Reibungsschwankung, die lokale Spannung und die Verformung. Überprüfen Sie beim Anheben der Stütze den Widerstand gegen Herausrutschen beim Beschleunigen, Abbremsen und Kippen. Verwenden Sie Vakuum nur dort, wo die Oberflächen- und Produktanforderungen dies zulassen, und überprüfen Sie die Abdichtung, Fläche, Retention und den Oberflächenschutz. Ein einzelner unüberwachter Reibungszustand sollte nicht die alleinige Sicherheitsgrundlage für Batteriewerkstücke sein.
04Kontrollieren Sie den Schwerpunkt und die Ausrichtung beim Drehen
Ordnen Sie die Kippachse relativ zum kombinierten Schwerpunkt des Batteriepakets und des Greifers an, um die Anstrengung des Bedieners und den Bremsbedarf zu steuern. Berechnen und testen Sie Belastungen im Anfangs-, Zwischen- und Endwinkel und überprüfen Sie dabei den Greifer, den Drehmechanismus, die Bremsen und die Verriegelungsfähigkeit. Überprüfen Sie auch die Vollwinkelumhüllung von Schläuchen, Kabeln und Werkstückkanten.
Stellen Sie mechanische oder anderweitig verifizierte Positionierungsdaten für die endgültigen Ausrichtungen bereit, die für den Klebstoffauftrag, die Inspektion oder den Zusammenbau erforderlich sind. Vermeiden Sie die Annäherung an Werkzeuge allein durch visuelle Winkelschätzung, da dies zu Störungen oder Stößen führen kann.
05Trennung der groben Führung von der präzisen Ortung
Der Manipulator trägt das Gewicht und sorgt für eine breite Führung; Die Präzisionspositionierung wird durch Werkzeugführungen, Positionierungsstifte, schwimmende Mechanismen oder spezielle Zentrierstrukturen gewährleistet. Behalten Sie die Sichtbarkeit kritischer Abstände in der Greiferanordnung bei, damit Bediener den Sitz nicht allein anhand der Schubkraft beurteilen müssen, wenn das Werkstück die Sicht versperrt.
Reduzieren Sie bei der Annäherung an die Fahrzeugkarosserie oder Palettenwerkzeuge die Bewegungsträgheit und schränken Sie unnötige Freiheitsgrade ein. Überprüfen Sie den Schutz von Anschlüssen, Kühlmittelschnittstellen, Stehbolzen und Dichtflächen. Verwenden Sie den Manipulator nicht, um ein falsch ausgerichtetes Werkstück in Position zu bringen.
06Bedingungen für Greifen, Heben und Loslassen angeben
| Aktion | Zu überprüfende Staaten | Bedingungen, die die Bewegung behindern |
|---|---|---|
| Spannen / Vakuumgreifen | Das Fahrzeugmodell passt zur Vorrichtung, die Kontaktposition ist korrekt und das Werkstück darf transportiert werden | Identifikationskonflikt, übermäßiger Positionsfehler oder abnormaler Werkstückzustand |
| Heben | Verriegelt, Druck/Vakuum normal, Tastenstützen wirksam | Jeder Schlüsselstatus fehlt oder ist widersprüchlich |
| Drehen | Die Ladung hat das Materialregal verlassen, der Orientierungsmechanismus ist verriegelt und der Weg ist freigegeben. | Anhaltender Kontakt mit Einrichtungsgegenständen oder einem besetzten, gefegten Bereich |
| Freigabe | Das Zielwerkzeug ist vorhanden, das Werkstück wird abgestützt und die Last wird übertragen | Ausgesetzte Last, nicht verifizierter Support oder abnormale Signale |
Verwenden Sie sich gegenseitig unterstützende staatliche Beweise für Antragsgenehmigungen. Die Höhe des Greifers zeigt nur die Position an, und die Position des Werkzeugs beweist nicht, dass die Lastübertragung abgeschlossen ist. Wählen Sie je nach Risiko Position, Kontakt, Last, Druck, Vakuum oder andere Erkennungen aus, um das Spannen, Heben und Lösen separat zu unterstützen.
07Anormale Werkstücke und Versorgungsverlust
Batterieteile, die sichtbare Schäden, Verformungen, Undichtigkeiten, abnormale Temperaturen oder fehlgeschlagene Identifizierung aufweisen, müssen in den Isolations- und Meldeprozess eintreten und dürfen nicht im normalen Zyklus fortgesetzt werden. Bei Luftverlust, Stromausfall, unzureichendem Vakuum, widersprüchlichen Sensoren oder Kommunikationsverlust muss das Gerät seiner definierten Strategie folgen, um die Last zu halten, zu stoppen, zu alarmieren und unter Kontrolle zu bringen.
Die Wiederherstellung der Versorgungsbetriebe darf die unterbrochene Bewegung nicht automatisch wieder aufnehmen. Überprüfen Sie zunächst die Position des Werkstücks, den Zustand des Greifers und die Personalbereiche und führen Sie dann den kontrollierten Vorgang durch oder übertragen Sie das Werkstück auf eine sichere Unterlage.
08Überprüfen Sie normale und Worst-Case-Bedingungen
- Die schwersten, größten, ungünstigsten Werkstücke mit Schwerpunkt und Oberflächentoleranz.
- Kompletter Greif-, Hebe-, Translations-, Wende-, Positionierungs- und Freigabezyklus.
- Werkzeugwechsel, falsche Modelle und teilweise gesperrte Schnittstellen.
- Luftdruckabfall, Druckluftverlust, Stromausfall, Vakuumleckage und Sensoranomalie.
- Kontinuierliche Zyklen mit der angegebenen Produktionsrate und Haltbarkeit kritischer Komponenten.
- Manuelle Rettungs-, Unterstützungs-, Entlade- und Wiederherstellungsschritte nach einer Anomalie.
09Standards und Projektanwendung
GB 38031 – 2025, Sicherheitsanforderungen für Leistungsbatterien für Elektrofahrzeuge, trat am 1 2026 in Kraft; AQ 7017 – 2025, Sicherheitsspezifikation für die Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien, ist ein aktueller Industriestandard. Diese Standards zeigen, dass Traktionsbatterieprodukte und Produktionssicherheit ein systematisches Management erfordern, sie ersetzen jedoch nicht die strukturelle Gestaltung und Risikovalidierung, die für ein bestimmtes Handhabungsgerät erforderlich sind. Projektanforderungen müssen weiterhin anhand der Geräteklassifizierung, der Werksregeln und aller anderen geltenden Normen definiert werden.
Verwenden Sie den Produktstatus und die zulässigen Lastbereiche als Eingaben für das Batteriehandhabungsdesign und implementieren Sie den primären Lastpfad, Bewegungsgenehmigungen und abnormale Reaktionen für jedes Modell und jede Station. Überprüfen Sie anhand realer Werkstücke unter Worst-Case-Bedingungen und erstellen Sie nachvollziehbare Konfigurations- und Abnahmeprotokolle.
