Controlul dimensional al ansamblurilor agrafă/stator

Statorul este partea statică a unui motor electric cu magnet permanent care conține conductorul. Este o componentă esențială a grupului motopropulsor al vehiculelor hibride, cu pile de combustie și electrice și necesită o atenție specială la producție pentru a asigura eficiența procesului. Producția statorului ca element fix al motorului de tracțiune necesită un efort extrem mare de producție și control pentru a îndeplini obiectivele exigente din industria automobilelor în ceea ce privește calitatea, costul și timpii ciclurilor.   

Conductorul de la ultima generație de motoare pentru vehicule electrice este realizat din bare de cupru îndoite numite agrafe, care sunt introduse în stator. Modelul de înfășurare a agrafei poate face față solicitărilor termice mai mari și poate asigura o acoperire foarte bună a fantelor pentru a îmbunătăți eficiența motorului în aplicațiile din industria automobilelor, comparativ cu sârmele de cupru înfășurate standard, care sunt mai subțiri. Statorul propriu-zis este alcătuit din bucăți de oțel laminat subțiri care se stivuiesc împreună în grupuri și sunt cunoscute sub numele de stivă de stator. Agrafele sunt încărcate în stiva de stator, răsucite și sudate cu laser la capete pentru a crea sârma de cupru interblocată care trece prin tot ansamblul. 

Calitatea ansamblului agrafă/stator este foarte importantă pentru funcția principală a motorului electric, anume cea de a converti electricitatea în mișcare prin generarea forței de rotație într-un comportament viteză-cuplu definit. Pentru a asigura o eficiență optimă și pentru a preveni defecțiunile cauzate de scurtcircuit electric, producătorii trebuie să verifice mai multe caracteristici-cheie, printre care: 

• Izolarea electrică a agrafelor din fantele statorului 
• Poziționarea cu precizie a fiecărei agrafe în funcție de baza statorului 
• Aplicarea cu precizie a lacului izolant în jurul capetelor de agrafe sudate 
• Geometria punctului de sudură și distanțele 
• Geometria generală a statorului și a agrafei

Aceste caracteristici esențiale adaugă complexitate controlului ansamblului agrafă/stator, în special dacă se are în vedere numărul mare de puncte de sudură și caracteristicile de izolare care trebuie testate la fiecare stator. 
 
Procesul de control necesită măsurarea dimensională, inclusiv dimensiunea, forma și poziția, ansamblului agrafă/stator, care constă dintr-o formă liberă 3D și geometrii standard. Printre caracteristicile-cheie care trebuie măsurate se numără forma capetelor de agrafă îndoită, poziția capetelor de agrafă în funcție de baza statorului, geometria punctelor de sudură, distanța minimă radială și axială între punctele de sudură și înălțimea maximă a punctelor de sudură în funcție de baza statorului. Înălțimea și grosimea izolației din jurul agrafelor trebuie și ele capturate, la fel și dimensiunea și concentricitatea statorului propriu-zis. 
 
Numărul și tipurile de caracteristici identificate la un ansamblu tipic agrafă/stator necesită o soluție completă și flexibilă pentru a obține precizia necesară fără a face compromisuri în ceea ce privește timpii de ciclu. O mașină de măsurat în coordonate cu capacități de control multisenzor și o configurare pe 4 axe cu masă rotativă este ideală pentru măsurarea completă a unor ansambluri complexe, precum statoare cu agrafe de la motoarele electrice. Prin combinarea capacităților de măsurare de la un cap de măsurare tactil fix, un scaner cu linie laser și un senzor optic de lumină albă la o singură mașină, toate caracteristicile importante ale ansamblului agrafă/stator pot fi capturate cu precizie, rapid și complet automat.