Contrôle de soudures dans les batteries automobiles (LTvis)
Cet exemple d’application présente un cas de contrôle de soudures de batteries de voiture par thermographie laser.
CONTEXTE
Avec l’augmentation massive des ventes de voitures électriques, les contrôles entièrement automatisés et évolutifs des contacts entre les différentes cellules de batteries devient de plus en plus important. Les cellules sont généralement reliées par soudure laser ou ultrasonique. Si une soudure n’est pas correctement réalisée au cours du processus, la batterie entière risque de ne pas fonctionner correctement. Mais comment contrôler plusieurs centaines de points de soudure de manière fiable et rapide ? La thermographie laser permet un contrôle des soudures sans contact, non destructif, fiable et rapide (en moins d’une seconde).
LTvis est un système de CND infrarouge avec excitation laser pour la détection de défauts (mauvaise soudure, fissure, …)
L’APPLICATION
Dans le secteur automobile, de nombreuses batteries sont constituées de plusieurs centaines de cellules rondes, dont chaque contact doit être parfaitement réalisé. Des contrôles électriques seuls ne suffisent pas à garantir la fiabilité souhaitée. Le contrôle par thermographie permet de déterminer la surface réelle de contact. Si les spécifications sont inférieures à celles prédéfinies pour la zone visée, ou dans des cas extrêmes, si la connexion entre la cellule et le contacteur est complètement absente (ce que l’on appelle les « faux amis »), la batterie défectueuse est rebutée ou retravaillée.
La problématique
La problématique réside dans l’accessibilité du contact à contrôler, la haute conductivité thermique des éléments assemblés et la courte durée du temps de cycle requis. En règle générale, l’accès n’est possible que d’un côté, ainsi le contrôle des soudures ne peut pas être simplement réalisé en transmission. De plus, le système de support en plastique ne doit pas être trop chauffé par le rayonnement laser déposé pour ne pas le détériorer. Les conditions de surface constituent également un défi :
- il existe un grand nombre de réflexions aléatoires,
- les étincelles lors de la soudure peuvent être très lumineuses (fort rayonnement) et perturber la visualisation par la caméra infrarouge.
Cette application requiert une excitation puissante et un traitement d’image pointu pour réduire l’impact de ces effets. Et tout cela dans un temps de cycle de moins d’une demi-seconde.
LA SOLUTION
Afin de pouvoir effectuer des tests rapides et robustes à la fois, il est important de pouvoir positionner le système de contrôle rapidement et de manière très reproductible. En contrôle par thermographie laser, ce n’est pas l’échauffement absolu qui est considéré, mais son comportement temporel, c’est-à-dire la façon dont la chaleur se propage dans le temps. L’inspection nécessite une intensité laser élevée et une caméra IR sensible et suffisamment rapide. Grâce à la grande flexibilité de la robotique, il est également possible de contrôler différentes cellules et géométries de contact de soudure avec une seule tête d’inspection de façon parfaitement reproductible et répétable.
Le déroulé DU PROJET
Au début du projet, le client a envoyé à Edevis différents échantillons « conformes » et « non conformes ». Edevis a fourni au client une étude de faisabilité avec de la documentation et un devis correspondant à sa demande. La technologie de contrôle par thermographie et le logiciel de contrôle ont été fournis par Edevis. La cellule robotique a été développée avec un intégrateur OEM. Les cellules robotisées peuvent être conçues pour le développement de prototypes en laboratoire ou en production.
Pour en savoir plus sur cet appareil, retrouvez toutes les informations et spécifications de ce produit sur notre page internet dédiée à LTvis. Vous pourrez également y télécharger une plaquette ou demander un devis.
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