Misura della forma dell'hairpin del motore elettrico

Gli avvolgimenti dei motori elettrici sono di solito costituiti da sottili fili di rame che formano la bobina elettromagnetica del motore. Tuttavia nella maggior parte degli attuali motori dei veicoli elettrici tale bobina è stata sostituita da avvolgimenti in rame. Il design dell'avvolgimento degli hairpin è in grado di gestire maggiori sollecitazioni termiche e fornisce una perfetta copertura delle scanalature tale da assicurare un'efficienza più elevata nelle applicazioni del settore automobilistico. Anche l'automazione del processo di piegatura risulta più semplice, a vantaggio della produzione in serie. Tuttavia il materiale di metallo morbido si deforma facilmente, rendendo la misura difficoltosa per il reparto qualità. 

La verifica degli hairpin del motore elettrico comporta l'acquisizione di tutti i dati della superficie degli hairpin piegati. Gli hairpin sono caratterizzati da una stretta tolleranza di forma e si modificano facilmente quando vengono premuti o piegati. Minore è il raggio di curvatura, maggiore è la deformazione del filo e l'impatto sullo spessore dello strato isolante.  

Data la loro natura fragile e la loro struttura a forma libera, gli hairpin dei motori elettrici possono essere verificati in maniera ottimale utilizzando sensori ad alta precisione e senza contatto. L'impiego della tecnologia dei sensori senza contatto evita errori di misura e danni ai componenti derivanti dalle sollecitazioni di tastatura che possono deformare l'hairpin durante la verifica. Un metodo di misura senza contatto consente anche l'elevata produttività richiesta dall'industria automobilistica con l'acquisizione dei dati rilevanti per i processi di progettazione e produzione. 

Dato il volume di hairpin prodotti, un buon approccio di verifica consiste nel creare un master hairpin digitale da utilizzare successivamente per controllare la produzione in serie. L'alta densità di dati e la scansione senza contatto rendono semplice il reverse engineering dei master hairpin. Le aziende produttrici di statori utilizzano di solito un master hairpin come modello per valutare la deformazione e il ritorno elastico di un hairpin prodotto, così come la distanza tra gli steli dell'hairpin e gli angoli di curvatura. Una CMM con testa di indexaggio e scanner laser garantisce l'acquisizione avanzata dei dati richiesta da questa applicazione, fornendo dati di nuvole di punti che possono essere esportati in CAD. L'utilizzo di uno scanner laser con una piccola distanza di stand-off garantisce una lunghezza adeguata della linea di scansione e una buona adattabilità alle superfici lucide degli hairpin del motore elettrico. La dinamica della CMM, insieme al polso che ruota automaticamente il sensore secondo l'angolo richiesto, contribuisce ad aumentare ulteriormente la produttività.   

Durante la produzione in serie la stessa soluzione di misura può essere utilizzata per verificare gli hairpin prodotti. Sulla base dei dati scansionati è effettuato un confronto nominale-effettivo tra ogni hairpin prodotto e il master digitale.