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動力系統

動力系統

精確測量和自我調整解決方案,用於動力系統的高品質定子生產

電池或燃料電池的作用是提供能量。驅動系統的作用是推動車輪移動。驅動系統分為由定子和轉子組成的電動機以及電力電子設備。尤其是在定子的生產中,許多製造步驟都採用了我們的產品。

例如,銅線漆層的厚度可在開卷後直接在線測量。在脫漆後和雷射焊接前對塗料殘留物進行檢測,是提高雷射焊接品質的關鍵。這是因為,如果仍然有塗料殘留,殘留物會在雷射焊接過程中熔化並形成氣孔。這樣就無法保證得到所需的粘結截面。

但雷射焊接也需要創新的解決方案。待焊接的引腳有時高度不同,各個引腳在平面上也可能扭曲,並且引腳之間可能存在間隙。引腳可以用不同的方式切割,夾緊裝置的反射也會產生影響。為了應對這些挑戰,我們對產品進行了改造,以便隨時快速調整雷射焊接工藝:確保定子生產保持最高品質。

適用於動力總成製造中生產步驟的解決方案

無瑕疵的髮圈表面對於電動馬達中可靠的電絕緣是非常重要的。髮圈由銅線組成,銅線包覆在聚合物保護層中。為了防止短路或電壓故障,絕緣層必須沒有缺陷。

典型的缺陷包括塗層中的水泡、崩裂、裂縫或刮痕。這些表面缺陷會損害功能,必須及早發現。

我們的高精度線上感測器技術(CLS 2 ProCVC)可實現 100% 的髮絲表面即時檢測 - 直接整合到生產線中,且無需週期時間。該系統可可靠地檢測出任何缺陷,並立即提供測量結果。這意味著問題髮梢可以在早期階段有針對性地剔除出製程。

結果:確保零件品質、提高製程可靠性,並持續優化生產效率。此外,完整的測量結果文件可確保每一根髮梢線都具有無縫的可追溯性。

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髮梢技術是現代電動交通定子生產的核心部分。在此過程中,彎曲的銅線(稱為髮梢)會塗上一層聚合物絕緣層。這種塗層的厚度在生產過程中起著決定性的作用。

如果太薄:電氣絕緣不足,增加短路風險

如果太厚:加工過程中會出現問題,生產系統有可能出現故障

我們的高精度 CHR MiniCHR 2 IT 感測器能夠 100% 線上測量塗層厚度 - 無需週期時間,直接在生產線上進行測量。有了這種即時測量,鍍層太薄的線材可以在早期階段被識別出來,並在被裝入定子之前從製程中剔除。這不僅能確保製造元件的品質,還能提高整個生產系統的效率。此外,完整的測量結果記錄可對每條髮梢線進行完全追溯。


對於電動交通的電力驅動技術而言,牽引馬達的批量生產必須具備彈性,並能大量實現。這就要求定子、轉子和電力電子設備擁有高精度和堅固耐用的製造系統。

在以髮夾技術為基礎的定子生產中,銅線被切割、彎曲、插入溝槽、扭轉,然後用雷射焊接。雷射焊接中的一個關鍵挑戰是髮梢對可靠的元件位置檢測。根據切割技術和掃描區域中的位置,會產生曝光不同的灰色影像,這使得精確的針腳識別變得困難。

我們的 AI 支援影像評估可將這些灰色影像轉換為二進位黑白影像。這樣就能精確辨識針腳輪廓,使雷射光束能在 x 和 y 方向上進行精確定位和自適應跟蹤。

ScanMaster 是一款功能特別強大的解決方案。該系統結合了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)、自動對焦以進行z-校正以及整合式製程監控。

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此製程由雷射焊接監視器 LWM 監控,可即時偵測焊接異常,檢測率達 100%。這可確保具有高導電性的可重複性和高品質焊點。同時,還可實現較大的連接截面、最小化飛濺形成以及顯著減少氣孔。

此外,我們的 LWM-KI 已成功應用於髮針的雷射焊接。它能夠在出現焊接故障時自動對缺陷類型進行分類,例如激光功率誤差、焦點位置誤差、污染或可比偏差等情況。

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雷射焊接後,必須精確測量與品質相關的特徵。其中一個決定性的參數是氣隙 - 焊接針對之間的距離。如果這個距離太小,可能會發生電壓閃爍,危及用電安全。

另一個重要的標準是焊頭的形狀和位置。如果焊點出現傾斜或形狀異常,則表示焊點有問題。

我們的 Flying Spot Scanner 310 提供了高精度的解決方案,可快速可靠地捕捉整個定子的 3D 形狀。此感測器以 OCT 技術(光學相干斷層掃描)為基礎。OCT 光束透過振鏡高度動態偏轉,以便詳細捕捉定子的完整幾何形狀。遠心鏡頭還能確保整個視場的最大測量精度。

我們最近榮獲 Flying Spot Scanner 310 的創新獎。

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電動車的其他應用領域

 

電芯

電芯是電動車的核心,對於電動車的安全、壽命和性能來說至關重要。我們的雷射和 3D 測量產品有助於電池生產不斷創新,同時降低成本以及提高電池性能。

 

電池模組、電池組、電池盒

單個電芯通過接觸連接,形成電池模組和電池組,然後這些電池模組和電池組會被牢牢固定在雷射焊接的堅固電池盒和托盤中。

 

 

燃料電池

燃料電池由許多必須經過氣密焊接處理的雙極板組成。在大多數情況下,焊接速度非常快,對焊縫品質的要求也很高。此外,為了確保燃料電池的高性能,雙極板的幾何參數也必須保持精確。我們採用我們的 3D 測量技術感測器對這些數值進行測量。

 

 

電力電子

電力電子設備是電力驅動係統的重要組成部分。在這個部分,電流必須安全流動,因此,高品質的銅板焊接點是關鍵。