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In der Fertigungsanlage zur Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien werden Anoden und Kathoden mithilfe eines Laserstrahls, welcher durch einen Galvanometerscanner geführt wird, zugeschnitten. Durch die Integration eines Linear-Antriebs kann die Bearbeitungsfläche des Scanners verdoppelt werden. Diese Einbindung soll mithilfe von zwei verschieden Methoden an der Anlage vorgenommen werden.
Die Forschungsgruppe «Optimierung industrieller Prozesse und Mechatronik» des Instituts für Intelligente Industrielle Systeme (I3S) entwickelt eine Fertigungsanlage zur Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien. Die Anoden- und Kathoden-Folien der Batterien werden mit einem Laser-Modul zugeschnitten. Das Bearbeitungsfeld des Galvanometerscanners beträgt dabei zurzeit 150 x 150 mm2.
Unter dem Galvanometerscanner befindet sich der Schnitttisch. Er ist mit einem Linear-Antrieb ausgestattet. Durch Verschieben des Schnitttisches soll die schneidbare Geometrie auf 300 x 150 mm2 vergrössert werden. Es gibt dabei verschiedene Strategien die Bewegung des Tisches und die Schnitttrajektorie des Scan-Kopfes zu planen:
Folgende Herausforderungen sind zu bewältigen:
Die Anlage ist in der Lage, Folien mit Hilfe der Stitching- und Marking-On-The-Fly-Methode zu schneiden. Die beiden Programme sind in der bestehenden Software der Fertigungsanlage eingebunden und stehen zur Verwendung bereit. Beide Methoden sind getestet, die Schnittqualität genügt den Qualitätsansprüchen des Instituts.