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用于生產高質量的動力傳動系統定子的精密測量和自適應解決方案

電池或者燃料電池為電動汽車提供能量。傳動系統負責確保車輪移動。傳動系統可細分為由定子和轉子組成的電機和電力電子設備。特別是在定子生產過程中,我們的產品被用于多個生產步驟,

例如,漆包線 的厚度可在涂層脫落后直接在線測量。在涂層脫落后,激光焊接前的涂層殘留檢測也是保證焊接質量的關鍵。如果涂料殘留物仍然存在,它們會在激光焊接過程中熔化,并可能導致氣孔的形成。這樣就無法保證達到所需要的焊接截面。

但激光焊接也需要創新的解決方案。要焊接的連接片有時高度不同,單個銷釘在平面上也可能扭曲,銷釘之間也可能存在間隙。銷釘被切割的方式不同,夾緊裝置的反射也會產生相應的影響。為了應對這些挑戰,我們對產品進行了改裝,以便隨時自適應調整激光焊接過程并且快速達到定子生產的最高質量。

動力總成生產步驟的解決方案

無缺陷的發卡表面對于電機可靠的電氣絕緣至關重要。發卡由銅線組成,銅線上有一層聚合物保護層。該絕緣層必須無缺陷,以防止短路或電壓擊穿。

典型的缺陷是涂層上出現水泡、崩裂、裂紋或劃痕。這些表面缺陷會影響功能,必須及早識別。

我們的高精度在線傳感器技術(CLS 2 ProCVC)可對發夾表面進行 100% 的實時檢測 - 直接集成到生產線中,且不影響生產周期。系統能可靠地檢測出任何缺陷,并立即提供測量結果。這意味著可以在早期階段有針對性地將有缺陷的發夾從工藝中剔除。

其結果是:確保部件質量,提高工藝可靠性,持續優化生產效率。此外,完整的測量結果文檔可確保對每根發卡線進行無縫跟蹤。

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發夾技術是現代電動汽車定子生產的核心組成部分。在這一工藝中,彎曲的銅線(即發卡)被覆上一層聚合物絕緣層。這種涂層的厚度在生產過程中起著決定性作用。

如果太薄:電氣絕緣不足,增加短路風險

涂層太厚:加工過程中出現問題,生產系統存在故障風險

我們的高精度 CHR MiniCHR 2 IT 傳感器可直接在生產線上對涂層厚度進行 100% 的在線測量 - 不占用周期時間。通過這種實時測量,可以及早發現鍍層過薄的導線,并在將其安裝到定子之前將其從工藝中剔除。這不僅確保了生產部件的質量,還提高了整個生產系統的效率。此外,對測量結果的完整記錄還可實現對每根發卡線的完全可追溯性。

對于電動交通領域的電力驅動技術而言,牽引電機的批量生產必須具有靈活性和可實現性。這就要求定子、轉子和電力電子設備具有高精度和堅固耐用的制造系統。

在基于發夾技術的定子生產中,銅線被切割、彎曲、插入凹槽、扭轉,然后進行激光焊接。激光焊接的一個關鍵挑戰是對發夾對進行可靠的元件位置檢測。根據切割技術和掃描區域中的位置,會產生不同曝光的灰色圖像,從而難以準確識別引腳。

我們的人工智能支持圖像評估,可將這些灰色圖像轉換為二進制黑白圖像。這樣就能精確識別針腳輪廓,實現激光束在 x 和 y 方向上的精確定位和自適應跟蹤。

ScanMaster 是一種功能特別強大的解決方案。該系統將強大的工件位置檢測、到工件表面的高精度距離測量(z-位置)、z-校正自動對焦和集成過程監控結合在一起。

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激光焊接監控器 LWM 對焊接過程進行監控,可實時檢測焊接異常情況,檢測率達 100% 且不受周期時間的影響。

這就確保了焊接接頭的可重復性和高質量,以及高導電性。同時,還能實現大的連接截面,最大限度地減少飛濺物的形成,并顯著降低氣孔率。

此外,我們的 LWM-KI 已成功應用于發夾的激光焊接。在出現焊接故障時,例如激光功率誤差、焦點位置誤差、污染或可比偏差等情況下,它能夠自動對缺陷類型進行分類。

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激光焊接后,必須精確測量與質量相關的特征。其中一個決定性參數是氣隙--焊接針對之間的距離。如果這個距離太小,就會發生電壓閃變,從而危及電氣安全。

另一個重要標準是焊頭的形狀和位置。如果焊點出現傾斜或地形異常,則表明焊點有問題。

我們的飛點掃描儀 310 為快速可靠地捕捉整個定子的三維形貌提供了高精度解決方案。該傳感器基于 OCT 技術(光學相干斷層掃描)工作。OCT 光束通過振鏡高度動態偏轉,以便詳細捕捉定子的完整幾何形狀。遠心透鏡還確保了整個視場的最大測量精度。

我們最近憑借飛點掃描儀 310 榮獲創新獎。

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電動汽車的其他應用領域

 

電芯

電池作為電動汽車的核心,其安全性、使用壽命和性能起著至關重a要的作用。我們的激光和3D測量產品有助于電池生產的不斷創新,成本降低以及提高電池性能。

 

電池模塊、電池組、電池盒

單個電池單元通過接觸連接成模塊和電池組,然后將它們牢固地裝在堅硬的激光焊接電池盒和托盤中。

 

燃料電池

燃料電池由許多必須進行氣密焊接的雙極板組成。在大多數情況下,焊接速度非常快,對焊縫質量的要求也很高。此外,還必須精準保持雙極板的幾何參數,以確保燃料電池的高性能。我們使用我們的3D測量技術傳感器對這些數值進行測量。

 

電力電子

電力電子設備是電子傳動系統的重要組成部分,在電力電子設備中電流必須安全流通。因此,高質量的銅板焊接點至關重要。