ZEISS và Volkswagen hợp tác phát triển giải pháp đo lường mới cho cuộn kẹp tóc trong stato
Nhà máy Volkswagen ở Salzgitter sản xuất các bộ phận quan trọng cho bộ truyền động điện APP 310 mới dành cho VW ID.3 – bao gồm cả cuộn kẹp tóc trong stato cải tiến. Để đảm bảo chất lượng của thiết kế động cơ phức tạp này, ZEISS đã cộng tác với VW để phát triển một giải pháp đo lường hiệu quả hơn.
Stator được lắp ráp hoàn chỉnh được cố định lại trên thiết bị ZEISS.
ZEISS và VW hợp tác phát triển giải pháp đo lường mới cho stato cuộn kẹp tóc
VW ID.3 là chiếc xe đầu tiên được thiết kế hoàn toàn như một chiếc ô tô điện. Mẫu xe nhỏ gọn này sẽ đi vào sản xuất trong năm nay, với số lượng lên tới 500.000 chiếc dự kiến sẽ lăn bánh khỏi nhà máy ở Đức. Và kế hoạch đã sẵn sàng để thành lập thêm nhiều nhà máy sản xuất ở các nước khác. Các bộ phận thiết yếu của bộ truyền động điện được sản xuất tại nhà máy linh kiện Volkswagen ở Salzgitter. Đối với stato, VW đã lựa chọn thiết kế sáng tạo sử dụng công nghệ cuộn kẹp tóc.
ZEISS LineScan số hóa toàn bộ đầu cuộn dây để so sánh đám mây điểm với mô hình CAD.
Philip Kurz, người chịu trách nhiệm lập kế hoạch và thử nghiệm động cơ tại VW, giải thích: “Cách tiếp cận này cho phép sản xuất hàng loạt với số lượng lớn và nó cũng có nghĩa là động cơ có nhiều công suất hơn, đồng thời nhẹ hơn đáng kể”. Tuy nhiên, vẫn còn thách thức về đảm bảo chất lượng – bởi vì các đặc tính vật lý của kẹp tóc vượt quá giới hạn của các phương pháp đo lường truyền thống được sử dụng trong chế tạo động cơ. Đây là lý do tại sao trong năm qua ZEISS đã hợp tác với VW để phát triển giải pháp đo lường cho phép nhà sản xuất ô tô này sản xuất ô tô điện ở quy mô lớn.
Các thách thức
Các kẹp tóc trong stator của bộ truyền động điện mới được làm từ đồng phủ, thay thế cho cuộn dây đồng truyền thống. Pascal Schmidt, thành viên nhóm đảm bảo chất lượng, giải thích lý do tại sao công nghệ đo lường truyền thống không thể giải quyết được điều này: “Đồng rất dễ bị biến dạng, đó là lý do tại sao chúng tôi không thể sử dụng các phương pháp xúc giác. Hơn nữa, nó sáng bóng và bán trong suốt nên cảm biến quang học khó phát hiện.” Hơn nữa, hình thức của những chiếc kẹp tóc thành phẩm không phù hợp với hình dạng của vị trí lắp đặt. Và, với hơn 100 chiếc kẹp tóc tích hợp, đầu quấn cần được các cảm biến quét toàn bộ để đảm bảo rằng những chiếc kẹp tóc không chạm vào vỏ động cơ. VW cũng cần phát triển một chiến lược đo lường hiệu quả đáp ứng tất cả các yêu cầu về chất lượng và an toàn cho hệ thống truyền động điện.
Sau khi chúng tôi đã xác định các yêu cầu nội bộ về cảm biến, chúng tôi thấy rõ rằng máy đo tọa độ đa cảm biến ZEISS PRISMO là giải pháp lý tưởng.
Sự đột phá
Nếu có thể, VW ưu tiên sử dụng quy trình xúc giác để đo bó các lớp trên stato vì đây là phương pháp chính xác nhất. ZEISS LineScan được sử dụng để kiểm tra đầu cuộn dây vì nó tạo ra dữ liệu kỹ thuật số dưới dạng đám mây điểm để cho phép hiệu chỉnh bằng mô hình CAD. Những chiếc kẹp tóc được đo bằng ZEISS DotScan. Để kiểm tra từng kẹp tóc trước khi lắp vào stato, ZEISS đã phát triển một hệ thống cố định trong đó các kẹp tóc có thể được lắp vào để đo theo cấu hình phù hợp với cách cuối cùng chúng sẽ được lắp vào stato. Ngoài ra, đối với gói cán mỏng, ZEISS đã phát triển một thiết bị kẹp cho phép cố định bó để đo xúc giác có thể tái tạo.
Giải pháp đo lường toàn diện
Vì không phải bản thân các kỹ sư đo lường mà là các công nhân sản xuất sẽ tiến hành kiểm tra ngẫu nhiên nên tính thân thiện với người dùng cũng là một yếu tố quan trọng. Và theo quan điểm của Pascal Schmidt, đã có những điều kiện tốt nhất để đáp ứng yêu cầu này: ”Với CALYPSO, ZEISS cung cấp giao diện rõ ràng với hình ảnh và văn bản cho phép người vận hành chọn những gì mình muốn làm. Người vận hành chèn bộ phận cần đo, nhập bộ phận đó đến từ máy nào, chọn chương trình đo và sau đó phần còn lại sẽ tự động chạy. Hầu như không có gì có thể xảy ra sai sót.”
Và ZEISS PiWeb cũng thuyết phục với khả năng tạo các báo cáo đo lường có ý nghĩa một cách nhanh chóng và dễ dàng cũng như hiển thị rõ ràng dữ liệu đo lường – bao gồm cả chế độ xem CAD, biểu đồ, hiển thị màu sai và biểu đồ. Philip Kurz rất hài lòng với gói giải pháp: ”Trong kế hoạch của chúng tôi tại VW, chúng tôi không bao giờ chỉ tìm kiếm một thiết bị đo lường cụ thể mà luôn tìm kiếm một giải pháp đo lường toàn diện. ZEISS hiểu rõ sản phẩm cũng như nhu cầu đo lường của chúng tôi và có thể phát triển trong danh mục đầu tư của mình giải pháp lý tưởng phù hợp nhất với yêu cầu của chúng tôi.”
