VMT ShapeFill 3D
Eine Amortisation innerhalb weniger Monate, erreicht durch gezieltes Einsparen von teurem Gapfiller-Material bei Batteriemodulen im Fahrzeugbau. Möglich macht dies das Bildverarbeitungssystem ShapeFill 3D zur Ermittlung von Oberflächenformen und Inhomogenitäten.
Bei der Montage von Batterien für Elektro- und Hybridfahrzeuge werden in der Regel Akkumodule in Batteriefächern eingesetzt. Um ein möglichst effizientes Batteriewärmemanagement zu gewährleisten, ist darauf zu achten, dass jedes Modul eine vollflächige, thermisch leitende Verbindung zum Batteriefach eingeht. Diese Aufgabe erfüllen die Gapfiller, die beim Einsetzen der Akkus in das Batteriefach dosiert werden und neben der thermischen Verbindung auch für einen Ausgleich von üblichen Maßtoleranzen insbesondere der Grundebene des Batteriefachs sorgen.
Die Toleranzen sind in der Regel weder konstruktiv vorhersagbar noch immer im Montageprozess stabil, sodass, um sicher zu gehen, oftmals mehr Gapfiller zum Einsatz kommt, als eigentlich zur thermischen Kontaktierung erforderlich wäre.
Objektaufnahme per Stereovision
Für einen Montageprozess, in dem kubische Objekte von Robotern in Schutzgehäuse eingesetzt werden, hat VMT ein Lösungskonzept auf der Basis von zwei Stereo-Visionsensoren VMT DeepScan mit integrierter Projektoreinheit entwickelt. Mit der Systemlösung ist es möglich, statische Szenen schnell und mit hoher Genauigkeit in 3D zu scannen. Hierzu wird die Sensoreinheit mit einer linearen Bewegung in Y-Richtung über das zu montierende Objekt geführt, wobei dessen Oberfläche an drei Messpunkten aufgenommen wird. Aus dieser Messfahrt ergibt sich mathematisch eine 3D-Punktewolke mit bis zu drei Millionen Bildpunkten. Gleichzeitig verfügen die Stereosensoren über ausreichend Energie, um von der Objektoberseite genügend auswertbare Remissionen zurückzuerhalten, Fremdlichteinflüsse zu kompensieren und so eine hohe Abbildungsgüte und Messgenauigkeit sicherzustellen.
Ohne Messtechnik wird vom Maximalwert ausgegangen
Mit VMT ShapeFill 3D ist es jetzt möglich, die Grundebene des Batteriefaches in allen drei Dimensionen zu vermessen. Innerhalb von Millisekunden errechnet die Software VMT MSS einen virtuellen, ebenen Fachboden, wie er eine vollflächige Kontaktierung aller Akkumodul-Unterseiten gewährleisten würden. Schließlich ermittelt die Software aus beiden Ebenen das Differenzvolumen und damit das Mindest-Dosiervolumen für den Gapfiller das in der Regel immer deutlich unter der zuvor eingefüllten Menge liegt.
Je nach Applikation zeigen interne Kalkulation ein Einsparungspotenzial pro Fahrzeug von etwa € 3 bis € 4 auf. Ein Hersteller beispielsweise, der im Jahr 60.000 E-Fahrzeuge fertigt, spart somit etwa um die 200.000 € pro Jahr ein.
Features
- Vollständige, dreidimensionale Vermessung der Bauteile hinsichtlich Homogenität und Oberflächenstruktur.
- Mit strukturiertem Licht ist eine Montage an einer fixen Position möglich. Alternativ kann die Sensorik an einer Portalachse oder auf einem Industrieroboter montiert werden. Größere Flächen können bei gleichbleibendem Detailgrad abgebildet werden.
- Resistent gegen Farb- und Kontraständerungen, unterschiedliche Oberflächen und Reflektionen
- Flexible Messabstände und Anpassung an die Bauteilgeometrie durch Auswahl der passenden Sensorik.
- Zwei Messeinheiten mit integrierter Beleuchtung zur optimalen Abtastung der Oberfläche.
- Schnelle Bilderzeugung und Berechnung des Differenzvolumens durch die VMT MSS Softwareplattform
- Visualisierung und Statistik der Messwerte
- Schlüsselfertiges Systemkonzept bestehend aus Sensorik, MSS-Software, Industrie-PC, Versorgungs- und Signalverkabelung sowie eine Vielzahl an möglichen Standardschnittstellen zu Steuerungen und Robotern.
