Mobile Qualitätskontrolle für die Batteriefertigung von Elektrofahrzeugen
Auf einen Blick
- Branche:
- Batteriemontage in der E-Mobilität
- Kamera:
- U3-3886LE Rev.1.2, uEye LE
- Aufgabe:
- Prüfung des Gap-Filler-Benetzungsgrades auf Batteriehalterungen für Elektrofahrzeuge
- Herausforderung:
- Die Verteilung der Wärmeleitpaste muss reproduzierbar geprüft und nach klaren Vorgaben bewertet werden
- Lösung:
- Mobile GCMB Fotobox mit zwei Kameras, integriertem Mini-PC, Kalibrierung und kundenspezifischer Auswertung
- Kundennutzen:
- Die Lösung ermöglicht effiziente Stichprobenprüfungen, nachvollziehbare Ergebnisse und systematisch dokumentierte Prüfdaten
Wenn Wärmeleitpaste sichtbar wird
In der Batteriemontage von Elektrofahrzeugen müssen Bauteile präzise zusammengefügt werden. Ebenso wichtig ist der zuverlässige Auftrag prozessrelevanter Materialien wie Gap-Filler beziehungsweise Wärmeleitpaste. Thermal Interface Materials bilden in Fahrzeugbatterien einen Wärmeleitpfad zwischen Batteriemodul und Kühlsystem und unterstützen so die Ableitung von Abwärme. Für die Qualitätssicherung heißt das: Die Verteilung der Wärmeleitpaste muss reproduzierbar geprüft und nach klaren Vorgaben bewertet werden.
Für einen Zulieferer eines führenden deutschen Sportwagenherstellers entwickelte das österreichische Unternehmen WESTCAM Technologies die GCMB, die Gapfiller Coverage Measurement Box. Das intern entwickelte Messsystem dient der Qualitätskontrolle des Gap-Filler-Benetzungsgrades auf Batteriehalterungen für Elektrofahrzeuge. Die mobile Fotobox wird zur Stichprobenprüfung der Gap-Filler-Verteilung eingesetzt, nachdem Batterieeinheiten vollautomatisiert in den Batterierahmen integriert wurden. Ziel ist eine effiziente, reproduzierbare und normgerechte Qualitätskontrolle, die Prozesssicherheit und Produktqualität stärkt.
Lösung: Mobile Fotobox für flexible Stichprobenprüfungen
Die GCMB ist als mobile Prüfeinheit ausgelegt. Sie lässt sich flexibel einsetzen, arbeitet im Prüfbetrieb ohne störende Kabel und führt die Prüfung autark über einen integrierten Mini-PC durch. Die Kalibrierung ist Bestandteil des Systems und unterstützt einen wiederholbaren Prüfablauf direkt im Umfeld der Fertigung. WESTCAM positioniert solche mobilen Prüfsysteme für komplexe und außergewöhnliche Mess- und Prüfaufgaben, bei denen Standard-Smart-Kameralösungen nicht zum gewünschten Ergebnis führen.
„Mit der GCMB haben wir eine mobile Prüflösung entwickelt, die Bildaufnahme, Kalibrierung und Auswertung in einem kompakten System zusammenführt. Zwei Kameras erfassen die benetzte Fläche. Anschließend werden die Bilddaten nach Kundenspezifikation ausgewertet und bewertet. So lassen sich Stichprobenprüfungen des Gap-Filler-Benetzungsgrades effizient und reproduzierbar durchführen“, erklärt Harald Unterrainer, Geschäftsführender Gesellschafter und CEO der WESTCAM Technologies GmbH.
Die Stärke der Lösung liegt in der Kombination aus Mobilität, integrierter Recheneinheit und kundenspezifischer Auswertung. Die GCMB ist kein starres Standardsystem, sondern wird an die jeweilige Mess- und Prüfaufgabe angepasst. Damit eignet sie sich für Anwendungen, in denen Prüfaufgaben präzise, flexibel und prozessnah gelöst werden müssen.
Bildverarbeitung: Erfassen, zusammenführen, bewerten
Im Prüfsystem erfassen zwei USB 3 uEye LE-Kameras von IDS die mit Wärmeleitpaste benetzte Fläche einer Batteriehalterung für ein Elektrofahrzeug. Danach wird die benetzte Fläche nach Kundenspezifikation geprüft. Die Bildverarbeitung führt die Kamerabilder zusammen, wertet die benetzte Fläche aus und bewertet das Ergebnis als iO (in Ordnung) oder niO (nicht in Ordnung).
Im Fokus stehen unter anderem Füllgrad, Fehlstellen und der Abstand der Fehlstellen zueinander. Das Prüfergebnis wird anschließend gespeichert. Zusätzlich können Offline-Bilder geladen und bewertet werden. Für die Kalibrierung der Kameras stehen Kalibrier-Schablonen zur Verfügung, während Test-Schablonen die Prüfung der Systemfunktionalität unterstützen.
Kameratechnologie: Kompakt, hochauflösend, einfach integrierbar
In der Anwendung kommt die IDS U3-3886LE Rev.1.2 mit Sony IMX178 Rolling-Shutter-CMOS-Sensor zum Einsatz. Die Kamera bietet eine Auflösung von 6,41 MP beziehungsweise 3088 × 2076 Pixeln und kombiniert USB3 Vision mit einem lichtempfindlichen Sony STARVIS Sensor mit BSI-Technologie. Für die GCMB sind vor allem Schnittstelle, Sensor, Baugröße und Preis relevante Auswahlkriterien.
Die Kameras wurden über IDS peak integriert. Das SDK stellt Programmierschnittstellen und Softwaretools für Betrieb und Programmierung der Kameras bereit und unterstützt eine schnelle, standardkonforme Einbindung in eigene Anwendungen. Damit passt die Kamera sowohl technisch als auch softwareseitig zu einem kundenspezifischen, mobilen Prüfsystem. Der kompakte Aufbau der IDS Kameras erleichtert die Integration in Kleingeräte und portable Systeme.
Kundennutzen: Prozesssicherheit in einem mobilen System
Die GCMB bündelt mehrere Anforderungen in einem System: mobile Prüfung, autarker Betrieb über integrierten Mini-PC, integrierte Kalibrierung und Anpassbarkeit an individuelle Mess- und Prüfaufgaben. Für den Anwender entsteht dadurch ein reproduzierbarer Prüfprozess, der Bildaufnahme, Auswertung, Bewertung und Ergebnisablage miteinander verbindet.
Die Lösung unterstützt die Qualitätssicherung dort, wo Flexibilität und nachvollziehbare Ergebnisse gleichermaßen gefordert sind. Statt die Stichprobenprüfung aufwendig an stationäre Prüfumgebungen anzupassen, bringt die mobile Fotobox die Bildverarbeitung in einen kompakten, transportablen Aufbau. So lassen sich vorgeschriebene Qualitätskontrollen effizient durchführen und Prüfergebnisse systematisch dokumentieren.
Ausblick: Bildverarbeitung als Baustein effizienter Qualitätssicherung
Mit der zunehmenden Automatisierung industrieller Prozesse wächst auch die Bedeutung kamerabasierter Qualitätssicherung. Bildverarbeitungssysteme ermöglichen eine objektive, reproduzierbare Prüfung und liefern Daten, die sich für die kontinuierliche Optimierung von Fertigungsprozessen nutzen lassen. Gerade in der Batteriefertigung, in der hohe Qualitätsanforderungen und steigende Produktionsvolumina zusammentreffen, können mobile und flexibel einsetzbare Prüfsysteme an Bedeutung gewinnen. Sie unterstützen dabei, manuelle Kontrollen zu standardisieren, Fehler frühzeitig zu erkennen und Qualitätsdaten direkt im Produktionsprozess verfügbar zu machen.
Die GCMB zeigt, wie sich komplexe Prüfaufgaben durch den Einsatz von Bildverarbeitung reproduzierbar abbilden lassen. Solche Ansätze dürften künftig dazu beitragen, Qualitätssicherungsprozesse effizienter zu gestalten und den steigenden Anforderungen moderner Produktionsumgebungen gerecht zu werden.
WESTCAM Technologies GmbH
WESTCAM Technologies ist auf die Automatisierung von Qualitätssicherungsaufgaben mit eigens entwickelten Bildverarbeitungssystemen spezialisiert. Mit langjähriger Erfahrung in der industriellen Bildverarbeitung realisiert das Unternehmen maßgeschneiderte Lösungen für unterschiedlichste Branchen. Ziel ist es, produzierende Unternehmen dabei zu unterstützen, Prüfprozesse effizienter zu gestalten, die Prozesssicherheit zu erhöhen und die Qualität nachhaltig zu verbessern.
uEye LE
Verwendetes Modell: U3-3886LE Rev.1.2
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