Pomiar kształtu drutów typu Hairpin silnika elektrycznego

Uzwojenie silnika zazwyczaj składa się z cienkich miedzianych drutów, które tworzą cewkę elektromagnetyczną silnika. Jednak obecnie w większości silników pojazdów elektrycznych cewka elektromagnetyczna została zastąpiona uzwojeniem wykonanym z miedzianych drutów typu Hairpin. Uzwojenie typu Hairpin może wytrzymać większe naprężenia termiczne, przy czym druty są ułożone ciasno obok siebie, co zapewnia większą wydajność pojazdów. Automatyzacja procesu gięcia drutów staje się również prostsza, usprawniając produkcję masową. Jednak miękki metalowy materiał jest narażony na deformacje, dlatego pomiar tych elementów stanowi wyzwanie dla działu kontroli jakości. 

Kontrola drutów typu Hairpin w silnikach elektrycznych obejmuje pozyskiwanie pełnych danych powierzchni giętych drutów. Druty typu Hairpin mają wąskie pole tolerancji kształtu i łatwo podlegają deformacji podczas mocowania lub gięcia. Im mniejszy promień gięcia tym większa deformacja drutu i wpływ na grubość warstwy izolacyjnej.  

Biorąc pod uwagę delikatność i dowolność kształtów, pomiar drutów typu Hairpin silnika elektrycznego najlepiej przeprowadzić z zastosowaniem bardzo dokładnych sond bezdotykowych. Zastosowanie bezdotykowych sond chroni przed błędami pomiarowymi i uszkodzeniem części - siła nacisku sondy pomiarowej może prowadzić do deformacji drutu typu Hairpin podczas kontroli pomiarowej. Pomiary bezdotykowe zapewniają również wysoką wydajność wymaganą w sektorze motoryzacyjnym, przy jednoczesnym pozyskiwaniu odpowiednich danych niezbędnych w procesie projektowania i produkcji. 

W przypadku produkcji na dużą skalę drutów typu Hairpin należy stworzyć cyfrową kopię wzorcową druta, która będzie wykorzystywana do weryfikacji produkcji seryjnej. Wysoka gęstość danych i bezdotykowe pomiary ułatwiają tworzenie kopii wzorcowej drutów typu Hairpin dla inżynierii odwrotnej. Producenci statorów zazwyczaj wykorzystują wzorzec druta Hairpin jako szablon do oceny deformacji i sprężynowania wytwarzanych drutów typu Hairpin, jak również do określenia odległości między końcówkami (nogami) drutów a kątami gięcia. Współrzędnościowa maszyna pomiarowa z indeksowaną głowicą i liniowym skanerem laserowym umożliwia pozyskanie ogromnej ilości danych wymaganych do realizacji tego zadania, oferując dane chmury punktów, które mogą być eksportowane do CAD. Skaner laserowy, który przeprowadza pomiary w małej odległości od przedmiotu mierzonego (stand-off), zapewnia odpowiednią długość linii skanowania i dostosowanie do powierzchni błyszczących drutów typu Hirpin silnika elektrycznego. Dynamika współrzędnościowej maszyny pomiarowej wraz z przegubem, który automatycznie obraca sondę ustawiając ją pod odpowiednim kątem, jeszcze bardziej zwiększa wydajność pomiarową.   

W produkcji seryjnej to samo urządzenie pomiarowe może być stosowane do kontroli wytworzonych drutów typu Hairpin. Porównanie wartości nominalnej (zadanej) z wartością rzeczywistą między każdym wyprodukowanym drutem typu Hairpin a wzorcem cyfrowym przeprowadzane jest na podstawie danych pomiarowych.