Eine unerwartete Entzündung von Lithium-Ionen-Batterien kann katastrophale Schäden verursachen. Der Sensorspezialist Sick hat ein System entwickelt, das Unternehmen dabei unterstützt, Batteriebrände zu verhindern. Ein Kernelement dabei ist Wärmebildtechnik von Flir.
Ein deutscher Automobilhersteller wandte sich an die Sick AG, um potenzielle Probleme in Batterien an einer neuen Montagelinie zu erkennen. Die Herausforderung dabei war, Entwicklung, Test und Implementierung einer Schnittstelle zur Erkennung des thermischen Versagens bei der Batterieproduktion in nur drei Monaten zu realisieren. Um die für diese Aufgabe am besten geeignete Wärmebildtechnologie zu finden, wandte sich Sick an die Experten von Teledyne Flir. Das System benötigte eine maßgeschneiderte Schnittstelle, mit der jede Batterie genau auf thermisches Versagen getestet und die Daten anschließend exportiert und an einen Server übertragen werden konnten, um bei Anomalien einen Querverweis zu erhalten und analysiert zu können.
Vollständiger Überblick über Defekte an Batterien
Nach sorgfältiger Abwägung der Größe der zu erfassenden Hotspots entwickelte Sick das neue Bereichs-Hotspot-Erkennungssystems (Area Hotspot Detection System, AHD) mit der Wärmebildkamera Flir A70 als Herzstück. Lukas Wallimann, Produkt- und Projektmanager bei der Sick AG, erklärt, warum das System für Anwendungen in der Automobilfertigung von entscheidender Bedeutung ist: „Die Gefahr ist hier nicht nur eine isolierte Batterie, sondern die gesamte Einrichtung. Schon ein einziges fehlerhaftes Gerät kann teure Autos irreparabel beschädigen und zu einem Totalschaden führen, bevor das Fahrzeug überhaupt das Fließband verlassen hat. Noch schlimmer ist, dass wertvolle Maschinen in einer Fabrik stillstehen, wenn ein Brand die Produktion unterbricht. Dies kann nicht nur die Produktionslinie und das gesamte Werk schädigen, sondern auch Tausende von Euro für jede Stunde kosten, die die Produktion außer Betrieb ist.“
Um die Produktion und Implementierung von Batterien so sicher wie möglich zu machen, geht AHD über andere Prüfverfahren hinaus, um jede Einheit in der Produktionslinie genau zu überprüfen. Die Flir A70 stellt sicher, dass das AHD mit Hilfe von Infrarotbildern einen klaren Blick auf jedes Element jeder Batterie hat, im Gegensatz zu herkömmlichen Inspektionen wie der Laserthermografie, die die Temperatur der Batteriekomponenten nur einzeln isolieren und messen kann. Dadurch kann AHD alle Bereiche mit erhöhten Wärmewerten anzeigen, wenn Batterien in Echtzeit unter der Flir- Wärmebildkamera vorbeigeführt werden. Das System warnt das Personal vor potenziellen Problemen und stellt sicher, dass Einheiten, die über dem akzeptierten Temperaturschwellenwert liegen, schnell vom Band genommen und neutralisiert werden, bevor diese Schäden verursachen können.
Einfache Integration
Trotz der kurzen Zeitspanne, die für die Realisierung zur Vergung stand, hat Sick ein vielseitiges Sensorsystem geschaffen, das in eine Vielzahl von Systemen integriert werden kann, um die Funktionalität der Flir A70 in nahezu jede Umgebung zu integrieren.
Der Kunde benötigte das System, um über ProfiNet zu kommunizieren und Daten für die Analyse dezentral zu speichern und auszutauschen. Das AHD-System sorgt dafür, dass menschliche Bediener beteiligt sind, und ermöglicht ihnen den Zugriff auf Informationen in Echtzeit, sodass sie auf der Grundlage der aktuellen Situation datengesteuerte Entscheidungen treffen können – im Gegensatz zu einem vollständig automatisierten Prozess, der dazu führen könnte, dass ansonsten tragfähige Bestände verworfen werden.
Das System kann auch über die TCP/IP-Schnittstelle in ein übergeordnetes System oder in ein älteres System integriert werden, da die ProfiNet- und E/A-Schnittstellen es möglich machen, auch ältere Produktionslinien auf den neuesten Stand zu bringen.
Fazit
„Die hochwertige Flir-A70-Kamera ist ideal für den Einsatz in einer industriellen Umgebung wie der Automobilherstellung“, fügt Lukas Wallimann hinzu. „Das Gehäuse ist robust und der Sensor einfach zu bedienen und intuitiv. Man spürt, dass es ein Qualitätsprodukt ist. Abgesehen von der Hardware war das größte Plus für uns die Unterstützung von Flir während der Entwicklungsphase und der Anwendungstechnik. Das Unternehmen stand immer zur Verfügung, um bei technischen Problemen oder bei Integrationsanfragen zu helfen.“
www.flir.de
Text- und Bildquelle: Flir
