Rostoucí popularita elektromobilů přináší výzvy nejen v oblasti jejich výroby, ale i ve správě jejich životního cyklu, zejména v otázce recyklace baterií. Efektivní a bezpečné zpracování použitých baterií je klíčové nejen z ekologického, ale i ekonomického hlediska.
Společnost KUKA, přední světová firma v oblasti průmyslové automatizace a robotizace, se spojila s německým Fraunhoferovým institutem pro výrobní techniku a automatizaci (IPA), aby vytvořily systém pro automatizovanou demontáž baterií. Tento projekt spojuje odborné znalosti obou institucí s cílem zvýšit bezpečnost, efektivitu a udržitelnost procesu, který je zásadní pro budoucnost elektromobility.
Cesta k bezpečné a efektivní recyklaci
Hlavním cílem projektu DeMoBat bylo vytvořit plně automatizované pracoviště pro demontáž bateriových modulů. Tradiční manuální postupy recyklace jsou časově náročné a spojené s vysokými riziky, jako jsou nežádoucí chemické reakce nebo únik nebezpečných látek.
Roboty, které v tomto procesu hrají klíčovou roli, jsou navržené tak, aby dokázaly přesně manipulovat s těžkými a tvarově složitými bateriovými moduly. Díky pokročilým senzorům a algoritmům strojového vidění roboty rozpoznávají jednotlivé součásti a mohou je demontovat s velkou přesností. Tento přístup umožňuje bezpečně oddělit cenné materiály pro další použití. To je poměrně složitá úloha, nicméně je zásadní pro koncept cirkulární ekonomiky.
Jak funguje automatizovaný systém?
Prvním krokem je identifikace baterie: pomocí senzorů a systému strojového vidění roboty rozpoznají typ a velikost baterie. Následuje bezpečné otevření, při němž roboty speciálními nástroji přesně odstraní kryty baterie. Dalším krokem je separace modulů. Robot rozebere jednotlivé moduly a připraví je k další separaci a recyklaci. Posledním krokem je získání materiálů: po demontáži se díly obsahující cenné suroviny, jako jsou lithium a kobalt, oddělují pro další využití.
Roboty KR QUANTEC: přesnost a bezpečnost
Roboty jsou hlavní součástí efektivní linky pro demontáž a recyklaci baterií elektromobilů. Robot KR QUANTEC s nosností 270 kg je vybavený softwarem pitasc od Fraunhofer IPA pro řízení montážních a demontážních operací v reálném čase a rozhraním KUKA.RobotSensorInterface pro připojení externích senzorů. Díky tomu se procesy, které se dříve vykonávaly ručně, staly plně automatizovanými. Roboty řeší tři klíčové problémy najednou: nedostatek kvalifikovaných pracovníků, zajištění bezpečnosti a zajištění ekonomické výhodnosti recyklace. KUKA tak ukazuje, jak může automatizace posunout recyklační technologie na novou úroveň.
Testování tohoto řešení ukázalo, že robotizace dokáže zkrátit dobu demontáže ve srovnání s tradičními metodami až o 60 %. Kromě toho omezuje riziko chyb, zajišťuje konstantní kvalitu a eliminuje nebezpečí spojená s manuální manipulací, čímž otevírá nové možnosti pro zpracování baterií.
Všestrannost a energetická účinnost robotů KR QUANTEC v průmyslu
Robot KR QUANTEC je díky své všestrannosti a kompaktnímu tvaru ideální volbou pro široké spektrum úloh v průmyslu. Vzhledem ke štíhlému designu a malému půdorysu lze tento robot snadno přizpůsobit různým výrobním potřebám, což umožňuje budování flexibilních systémů, které se mohou v budoucnu kdykoliv přizpůsobit měnícím se požadavkům. Navíc, stejně jako všechny roboty KUKA, má certifikaci ESD (podle ISO 61340-5-1 a ANSI ESD S20.20), která zaručuje bezpečnou manipulaci s elektrostaticky citlivými součástkami, což je nezbytné zejména v elektronickém průmyslu.
Nová generace robotů KR QUANTEC vyniká nejen svou flexibilitou, ale i energetickou účinností. Díky standardnímu DC ovladači byla spotřeba elektřiny výrazně snížena, a to jak během pohybu, tak i v pohotovostním režimu. Tento robot spotřebovává až o 30 % méně energie než jeho předchůdce a v pohotovostním režimu dokonce o 60 % méně, čímž přispívá k úsporám a efektivnějšímu provozu. Taková energetická účinnost zajišťuje nižší provozní náklady a podporuje ekologické cíle ve výrobních procesech.
Klíč k ještě udržitelnější e-mobilitě
Automatizace přináší revoluci do recyklace baterií, což má zásadní dopad na udržitelnost elektromobility. Projekt DeMoBat ukazuje, jak mohou roboty KUKA přispět k řešení globálních problémů životního prostředí. Kombinace přesnosti, rychlosti a bezpečnosti staví robotiku do popředí budoucnosti recyklace.
Pro společnost KUKA a naše partnery je to významný krok vpřed v úsilí o šetrnější přístup ke zdrojům. Díky podobným inovacím může být přechod na elektrickou mobilitu skutečně udržitelný.
Roboty KR Quantec se vyznačují velkou flexibilitou a malými celkovými náklady ***KUKA@DeMoBat_300_dpi (27).jpg***
Šestiosý robot KR QUANTEC s velkou přesností odšroubuje šrouby a odstraní lepidlo, aby mohl otevřít kryt baterie ***KUKA@DeMoBat_72_dpi (3).jpg***
KR QUANTEC v této operaci vykonává přesné pohyby pouze svým zápěstím ***KUKA@DeMoBat_72_dpi (25).jpg***
KUKA
Společnost KUKA AG je mezinárodní automatizační skupina s obratem okolo 4 miliard eur a přibližně 15 000 zaměstnanci (2023). Nabízí průmyslové roboty, robotické platformy (AGV, AMR) včetně řídicích jednotek, softwaru a cloudových digitálních služeb především pro automobilový průmysl se zaměřením na e-mobilitu a baterie, výrobu elektroniky, metalurgii, obrábění kovů, zpracování plastů, výrobu spotřebního zboží, potravinářství, skladování, obchod a zdravotnictví.
