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Contrôle qualité pour le support de batterie

Aperçu du support de batterie

Le support de batterie est le réceptacle de la batterie sur la voiture. Il doit être mécaniquement stable et fixé à l'ensemble de la carrosserie. Cependant, il ne s'agit plus d'une pièce unique simplement attachée à un véhicule électrique. En outre, le support est désormais totalement intégré à la carrosserie. La conception complexe de la soudure en aluminium contient tous les éléments de la batterie, les connecteurs et les unités de contrôle. Les blocs-batteries comprennent également un certain nombre de modules de batteries.

Mesure par triangulation optique laser d'un support de batterie sur une MMT à bras horizontal ZEISS

Position et dimensions

La dilatation thermique du bloc-batterie pendant la charge et la conduite peut entraîner une torsion et une flexion du plateau. Diverses caractéristiques dimensionnelles, telles que la longueur, le diamètre et la position des fentes, doivent être mesurées soit par échantillonnage aléatoire, soit par une inspection automatisée complète en fin de ligne. Le grand nombre de caractéristiques nécessite des cycles d'inspection rapides impliquant des mesures multi-capteurs. Les scanners laser optiques sans contact de ZEISS permettent d'extraire rapidement des données sur les caractéristiques, tandis que les systèmes de palpage tactiles peuvent atteindre les contre-dépouilles et d'autres caractéristiques optiques difficiles.

Qualité des soudures

Le support doit être correctement intégré dans la carrosserie de la voiture en raison de la grande quantité d'énergie contenue dans les cellules de la batterie - et pour assurer la sécurité de la batterie en cas d'accident. Des points de connexion (c'est-à-dire des boulons soudés) le fixent au reste de la carrosserie. La taille et l'emplacement de ces points soudés sont importants pour le processus d'assemblage entièrement automatisé du support de batterie, et pour que la connexion structurelle supporte les forces de charge pendant la conduite, la charge et en cas d'accident. Toutes ces exigences conduisent à un large éventail de caractéristiques différentes qui peuvent être couvertes par des systèmes de sonde flexibles définis par l'utilisateur ou par la numérisation de nuages de points à l'aide de capteurs optiques ZEISS.

Mesure tactile du support de batterie sur une MMT à bras horizontal ZEISS

Mesures en ligne de production

En raison du grand nombre d'éléments géométriques et de joints de soudure à mesurer, ainsi que de la taille du support de batterie, les cycles de mesure et d'inspection sont rapidement longs. Étant donné que le support de batterie, en tant que composant critique pour la sécurité, doit très souvent être contrôlé à 100 %, une solution en ligne pour la production est nécessaire en plus de la mesure de référence dans la salle de mesure, dans laquelle les éléments les plus importants sont mesurés. ZEISS propose différents systèmes de capteurs pour la mesure en ligne et la technologie d'inspection. Les capteurs sont déplacés par des robots industriels vers les éléments à mesurer, ce qui permet d'obtenir un temps de mesure très court sans avoir à éjecter le support de batterie.

Inspection optique en ligne du support de batterie
Mesures optiques d'un support de batterie à l'aide d'une machine à mesurer 3D

Acquisition de la géométrie plein champ

Les machines à mesurer optiques permettent la mesure plein champ du support de batterie avec une projection de franges de haute précision. Elles numérisent la pièce dans un court laps de temps à partir de différentes directions de vue, avec une grande précision et une résolution détaillée. Les capteurs créent des données de mesure absolues, sans corrélation et traçables.

L'utilisateur obtient des millions de coordonnées 3D distribuées plein champ qui peuvent être comparées au modèle CAO pour détecter les écarts et identifier les défauts tels que les déformations. En utilisant les données CAO et les plans d'inspection, le logiciel crée automatiquement les positions des capteurs et les trajectoires des robots nécessaires à l'acquisition.

Jumeaux numériques pour les processus et le contrôle qualité

Le résultat de la mesure est une copie numérique, un jumeau numérique géométrique qui montre la géométrie réelle du support de batterie. Les caractéristiques d'inspection liées au processus, telles que l'emplacement des trous de fixation, peuvent être extraites du nuage de points 3D et évaluées dans le cadre d'une analyse des tendances. Les analyses de tendances basées sur des mesures plein champ permettent de repérer rapidement les changements dans le processus de production. Lors de l'analyse des problèmes, les écarts de surface codés par couleur du nuage de points 3D facilitent l'obtention de la géométrie CAO nominale souhaitée. Les fonctions GD&T permettent de calculer la planéité ou le profil de surface des surfaces d'étanchéité ou des différents compartiments de la batterie. De même, la hauteur et la position du bourrelet d'étanchéité sont faciles à saisir.

Écarts entre le jumeau numérique et les données CAO dans GOM Inspect Pro

Assemblage numérique

L'assemblage numérique permet d'évaluer l'interaction des modules de batterie avec le support de batterie. Les situations d'assemblage peuvent être simulées et optimisées grâce à différents alignements locaux. Il est également possible de répondre facilement aux questions concernant les changements de taille de l'espace causés par la déformation thermique des modules de batterie après les tests de cycle. Les écarts de surface entre le module de batterie et le support de batterie peuvent également être utilisés pour calculer le volume de la pâte thermoconductrice nécessaire pour les différents compartiments de la batterie.

Détermination de la taille de l'espace entre le module de batterie et le support de batterie après l'assemblage numérique

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