Rozměrová kontrola sestav statoru s vlásenkovým vinutím cívek

Stator je statická část elektromotoru s permanentním magnetem, která obsahuje vodič. Jde o kritickou součást hnacího ústrojí hybridních, elektrických a vozidel s vodíkovými palivovými články. K zajištění účinnosti procesu je při výrobě potřeba zvláštní pozornost. Výroba statoru jako pevné součásti trakčního motoru vyžaduje vysoké úsilí při výrobě a kontrole, aby bylo možné splnit náročné cíle automobilového průmyslu týkající se kvality, nákladů a taktu.   

Vodič nejnovější generace motorů pro elektrická vozidla se vyrábí z ohnutých měděných drátů zvaných vlásenky, které se vkládají do statoru. Vlásenkové vinutí zvládá vyšší tepelnou námahu a zajišťuje těsné krytí drážky, čímž se v automobilových aplikacích zvyšuje účinnost motoru ve srovnání se standardními vinutými měděnými dráty, které jsou tenčí. Samotný stator se skládá z tenkých ocelových laminátů, které se stohují do skupin a tvoří statorový svazek. Vlásenky se vloží do statorového svazku, zkroutí se a poté svaří laserem, aby se vytvořil vzájemně propojený měděný drát, který prochází celou sestavou. 

Kvalita sestavy statoru s vlásenkovým vinutím je velmi důležitá pro hlavní funkci elektromotoru, kterou je přeměna elektřiny na pohyb, a to generováním rotační síly při definovaném chování rychlosti a točivého momentu. Pro zajištění optimální účinnosti a prevenci poruch způsobených elektrickým zkratem musí výrobci zkontrolovat několik klíčových charakteristik, například: 

• Elektrická izolace vlásenek uvnitř drážek statoru 
• Přesné umístění každé vlásenky vzhledem k základně statoru 
• Přesná aplikace izolačního laku kolem konců svařených vlásenek 
• Geometrie a vzdálenost svařovacích bodů 
• Celková geometrie statoru a vlásenkového vinutí

Tyto kritické prvky zvyšují složitost kontroly celé sestavy, zejména vzhledem k vysokému počtu svařovacích bodů a izolačních prvků, které musí být na každém statoru zkontrolovány. 
 
Proces kontroly vyžaduje měření velikosti, tvaru a polohy sestavy statoru a vlásenkového vinutí, která se skládá z 3D obecných tvarů i standardních geometrií. Ke klíčovým prvkům, které je potřeba změřit, patří tvar profilu ohnutých konců vlásenek, poloha konců vlásenek ve vztahu k základně statoru, geometrie svařovacích bodů, minimální radiální a axiální vzdálenost mezi svařovacími body a maximální výška svařovacích bodů ve vztahu k základně statoru. Je třeba také zachytit výšku a tloušťku izolace kolem vlásenek a velikost a soustřednost samotného statoru. 
 
Počet a typ prvků, které se nacházejí na typické sestavy statoru s vlásenkovým vinutím, vyžaduje komplexní a flexibilní řešení pro dosažení požadované přesnosti bez kompromisů na takt. Souřadnicový měřicí stroj s možnostmi multisenzorového snímání ve 4 osách a s otočným stolem je ideální pro komplexní kontrolu složitých sestav, jako jsou statory s vlásenkovým vinutím pro elektromotory. Využitím kombinace měřicích schopností přesné pevné dotekové skenovací hlavy, laserového skeneru a optického senzoru s bílým světlem (vše na jednom stroji), lze přesně, rychle a plně automaticky změřit všechny důležité prvky sestavy statoru s vlásenkovým vinutím.