Design for assembly considerations of a battery cell module in a robotic cell

Abstract

[ES] Este Trabajo de Fin de Grado, se centra en mejorar el diseño para el montaje del módulo de batería en una célula robótica, con el objetivo de optimizar su ensamblaje mediante el uso de principios de Diseño para el Ensamblaje (DFA). El principal desafío del trabajo es mejorar la eficiencia del ensamblaje automatizado de los módulos de batería, identificando los factores que dificultan el manejo y ensamblaje por parte de los robots. Se plantea la pregunta clave: ¿Cómo se puede optimizar el diseño del módulo de batería para facilitar su ensamblaje en un entorno robótico?

El reto consiste en analizar exhaustivamente aspectos como la complejidad geométrica del módulo, la optimización de las características de agarre y la accesibilidad limitada del robot. Además, se deben considerar las implicaciones del número de piezas y cómo simplificar el diseño para hacer que el proceso de ensamblaje sea más eficiente.

El objetivo final es desarrollar un módulo de batería cuyo diseño no solo cumpla con los principios de DFA, sino que también sea adecuado para su ensamblaje automático en un entorno robótico. Este proceso de diseño tiene en cuenta la necesidad de crear un producto fácil de ensamblar y robusto, mejorando tanto su funcionalidad como la producción eficiente en un entorno de automatización.

Los principales objetivos incluyen optimizar el diseño del módulo de batería para facilitar su ensamblaje robótico, investigar y aplicar principios de DFA para mejorar el proceso de ensamblaje automatizado y analizar cómo las decisiones de diseño afectan la facilidad de ensamblaje.

Para alcanzar estos objetivos, se realizarán análisis exhaustivos, simulaciones, pruebas de prototipos y iteraciones de diseño con el fin de demostrar cómo la implementación de estos principios mejora el proceso de producción robótica.

[EN] This Final Degree Project focuses on improving the design for the assembly of the battery module in a robotic cell, with the aim of optimising its assembly through the use of Design for Assembly (DFA) principles. The main challenge of the work is to improve the efficiency of automated assembly of battery modules by identifying the factors that hinder robot handling and assembly. The key question is: How can battery module design be optimised to facilitate assembly in a robotic environment?

The challenge is to comprehensively analyse aspects such as the geometrical complexity of the module, the optimisation of the gripping characteristics and the limited accessibility of the robot. In addition, the implications of the number of parts and how to simplify the design to make the assembly process more efficient must be considered.

The ultimate goal is to develop a battery module whose design not only complies with DFA principles, but is also suitable for automated assembly in a robotic environment. This design process takes into account the need to create a product that is easy to assemble and robust, improving both functionality and efficient production in an automation environment.

The main objectives include optimising the battery module design to facilitate robotic assembly, investigating and applying DFA principles to improve the automated assembly process, and analysing how design decisions affect ease of assembly.

To achieve these objectives, extensive analysis, simulations, prototype testing and design iterations will be conducted to demonstrate how the implementation of these principles improves the robotic production process.