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電機(jī)發(fā)夾檢驗(yàn)的演化
發(fā)夾檢驗(yàn)的演化很難想象，在一百多年前的1907年，汽車剛剛開始取代馬匹成為標(biāo)準(zhǔn)的交通工具。現(xiàn)在，世界各地的汽車制造商都在努力開發(fā)可靠、高效的電動(dòng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)，為我們創(chuàng)造一個(gè)更清潔、更環(huán)保的未來鋪平道路。但是，我們?nèi)绾尾拍芨先绱搜杆俚募夹g(shù)變化，同時(shí)確保每臺(tái)電機(jī)都經(jīng)過正確的檢查，直到＊后一個(gè)發(fā)夾？本故事介紹了當(dāng)前的方法，并提供了使用工業(yè)計(jì)算機(jī)斷層掃描（CT）和VGSTUDIO MAX進(jìn)行發(fā)夾檢查的一些分步操作。類別：自動(dòng)化、汽車、孔隙度/夾雜物分析電動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)史愛格羅納C2輝騰（Egger Lohner C2 Phaeton）看起來很像古代的馬拉遺跡，并不是第一輛出現(xiàn)在腦海中的電動(dòng)賽車，但在1899年9月，它在柏林以整整18分鐘的成績(jī)贏得了25英里（40公里）的公路賽。這款電動(dòng)汽車＊早于1898年開發(fā)，在一臺(tái)八角形電機(jī)上運(yùn)行，該電機(jī)因其外殼形狀而得名，＊高時(shí)速為22英里/小時(shí)（35公里/小時(shí)）。當(dāng)然，我們今天所知道的電動(dòng)汽車速度更快、效率更高，有些甚至達(dá)到了時(shí)速250英里（400公里/小時(shí)）。然而，盡管現(xiàn)代汽車與愛格·洛納（Egger Lohner）相隔了一個(gè)多世紀(jì)，但每輛汽車的核心都有著相同的心跳：一臺(tái)電動(dòng)機(jī)。自概念提出以來，電動(dòng)機(jī)背后的理念基本上沒有改變。每臺(tái)電機(jī)由一個(gè)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子和一個(gè)安裝在外殼中的定子組成，當(dāng)電流流過繞組時(shí)，定子產(chǎn)生磁場(chǎng)。快速變化的磁場(chǎng)在轉(zhuǎn)子軸周圍產(chǎn)生扭矩，并使其持續(xù)運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)汽車齒輪所需的機(jī)械能。為這種旋轉(zhuǎn)提供動(dòng)力的一個(gè)關(guān)鍵因素是構(gòu)成定子內(nèi)部線圈的銅線。第一代電動(dòng)機(jī)使用圓形截面的捆綁線圈。 然而，這種設(shè)計(jì)＊近被優(yōu)化為發(fā)夾纏繞技術(shù)。與傳統(tǒng)的圓線繞組不同，“發(fā)夾”定子包含緊密封裝的、具有矩形橫截面的發(fā)夾形銅線。幾層互鎖導(dǎo)線產(chǎn)生優(yōu)質(zhì)的槽填充，從而驅(qū)動(dòng)更高的持續(xù)輸出，導(dǎo)線的開口端焊接在一起以閉合電路。這些高精度發(fā)夾確保了增強(qiáng)的性能、連續(xù)的功率流和高再現(xiàn)性。這一發(fā)展已經(jīng)徹底改變了電動(dòng)汽車行業(yè)，現(xiàn)在幾乎每輛電動(dòng)汽車都可以找到發(fā)夾式定子。現(xiàn)代棒形繞組挑戰(zhàn)當(dāng)然，從傳統(tǒng)的圓形繞線技術(shù)到發(fā)夾式繞線技術(shù)的轉(zhuǎn)變是一個(gè)巨大的飛躍，世界各地的行業(yè)都在試圖用多種方式填補(bǔ)這一空白。電機(jī)制造商的既得利益在于確保盡可能高的導(dǎo)電性，這取決于發(fā)夾在關(guān)鍵點(diǎn)具有干凈的焊縫和低孔隙率。然而，這些發(fā)夾末端的焊接接頭并不像看上去那樣“無縫”。首先，由于我們處理的是單一材料的發(fā)夾，使用X射線技術(shù)無法看到焊縫，這使得質(zhì)量檢查更加困難；另一方面，它們可能含有焊接過程中引入的孔隙，從而減少銅棒的橫截面積，從而降低導(dǎo)電性。發(fā)夾焊縫的圖像 乍一看，這似乎不是問題，但手動(dòng)檢查這些零件并確保氣孔不會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量所需的時(shí)間可能相當(dāng)昂貴。解決方案是什么？一種全自動(dòng)的方法，可考慮焊縫的孔隙率！當(dāng)然，這說起來容易做起來難。由于焊接過程在組裝后進(jìn)行，發(fā)夾總是與外殼一起掃描，這通常會(huì)導(dǎo)致掃描中出現(xiàn)大量偽影。結(jié)合靈活多變的發(fā)夾形狀，這使得幾乎不可能使用CAD模型作為參考來對(duì)齊對(duì)象并獲得定子中發(fā)夾的清晰概念。幸運(yùn)的是，有一種方法可以改進(jìn)此內(nèi)聯(lián)過程并大幅減少手動(dòng)檢查所需的工時(shí)。工業(yè)CT方案到目前為止，孔隙度分析并不是一個(gè)新的解決方案，但通過VGSTUDIO MAX提供的亞體素精度和細(xì)化選項(xiàng)，我們可以大大提高檢測(cè)到的缺陷體積的精度，而不是早期的缺陷檢測(cè)僅限于體素大小的方法。但這對(duì)電動(dòng)機(jī)中的發(fā)夾技術(shù)意味著什么呢？ 如前所述，第一個(gè)主要挑戰(zhàn)是確定焊接截面，尤其是因?yàn)楹缚p頂部是圓形的，在CAD模型上無法看到。這需要使用根據(jù)幾次掃描的平均值計(jì)算的“黃金”網(wǎng)格和感興趣區(qū)域（ROI）功能來對(duì)齊對(duì)象，以確定分析區(qū)域。因?yàn)檫@些網(wǎng)格更準(zhǔn)確地反映了零件的實(shí)際形狀，所以我們可以使用配準(zhǔn)將每次掃描中的定子體積與該金色網(wǎng)格對(duì)齊。這使我們能夠輕松識(shí)別分析區(qū)域并創(chuàng)建ROI模式來定義它。定義該分析區(qū)域后，第二個(gè)挑戰(zhàn)是計(jì)算每個(gè)焊縫的孔隙率并確定其公差。為此，亞體素精確VGEasyPore算法可用于通過使用CMM特征獲取的專用附加ROI，同時(shí)根據(jù)缺陷體積應(yīng)用任何定義的公差。＊后，使用投影模式方法可以為我們提供關(guān)于焊縫中電流剩余橫截面的更準(zhǔn)確信息。在VGSTUDIO MAX中，從三個(gè)不同角度和三維角度檢查定子發(fā)夾通過在組合中包含ROI功能，我們能夠獲得關(guān)于發(fā)夾的更準(zhǔn)確信息。根據(jù)我們的結(jié)果，我們可以更好地實(shí)現(xiàn)流程自動(dòng)化，通過確保無縫可靠的質(zhì)量控制流程而無需手動(dòng)檢查，從而節(jié)省了我們大量的時(shí)間。想想這意味著什么：一個(gè)急需的咖啡休息時(shí)間，學(xué)習(xí)一項(xiàng)新技能的時(shí)間，或者僅僅是處理自一月份以來積壓的工作的時(shí)間。自動(dòng)化可以大大減少檢查、生產(chǎn)和制造電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵部件所需的分析時(shí)間和工時(shí)。
