Le bobinage du stator d'un moteur est généralement effectué manuellement ou à l'aide d'un équipement automatisé. Pour la production de grands volumes, les méthodes manuelles ne peuvent pas résoudre le problème du rendement, ce qui rend nécessaire l'utilisation d'un équipement de bobinage automatisé. Quelles sont donc les exigences en matière d'automatisation pour les bobineuses à broche de stator de moteur ? Comment réduire les coûts de main-d'œuvre ? Vacuz vous en parle brièvement ci-dessous !
I. Exigences fondamentales en matière d'automatisation
1. Contrôle de l'enroulement de haute précision
Système d'entraînement servo : Un servomoteur de haute précision entraîne la tête d'enroulement, associé à un système de contrôle de la tension, pour obtenir un enroulement stable du fil. Par exemple, la plage d'adaptabilité du diamètre du fil peut atteindre 0,02~1,2 mm, ce qui garantit un enroulement stable des fils fins (par exemple, 0,1 mm) et des fils épais (par exemple, 1,0 mm).
Compensation dynamique de la tension : Pour le bobinage parallèle multifilaire, une technologie de contrôle de la tension par segments temporels est utilisée : une faible tension guide le fil dans la rainure au début du bobinage, augmente progressivement jusqu'à la tension cible au milieu, et se termine par une faible tension à la fin pour éviter le risque de rupture du fil.
Algorithme d'acheminement du fil dans la fente interne : En fonction de la trajectoire du mouvement de la barre d'aiguille, la pression de la barre d'aiguille est ajustée en temps réel à l'aide d'un capteur de contrôle de la force afin de s'assurer que le fil est bien inséré dans la fente, réduisant ainsi le taux de désalignement du routage du fil de 3% à 0,5%.
2. Fonctionnement entièrement automatisé
Système de chargement et de déchargement automatisé : Il intègre un bras robotisé ou une pince dédiée pour saisir, positionner et serrer automatiquement le noyau du stator, avec une précision de positionnement de ±0,02 mm, et s'intègre parfaitement à la ligne logistique.
Coupe automatique du fil et enroulement en coin : Grâce à des pinces pneumatiques et à un système de positionnement laser, il est possible de contrôler avec précision l'angle d'enroulement (par exemple, 45°±2°) et la longueur de coupe (par exemple, 5mm±0,5mm).
Collaboration multi-stations : Prend en charge les structures à deux stations, à quatre stations et même à six stations. Les vitesses d'enroulement d'une seule station peuvent atteindre 1 000 à 3 000 tr/min, et l'efficacité de plusieurs stations est améliorée de 3 à 5 fois.
3. Détection intelligente et contrôle de la qualité
Inspection par vision industrielle : Des caméras à grande vitesse capturent le moment où le fil entre dans la fente d'enroulement, corrigeant dynamiquement l'angle de la fourche (±2°). Associée à la technologie de reconnaissance d'images AI, elle détecte les défauts tels que les fils cassés, les fils sautés et les nombres anormaux de tours.
Surveillance multiparamétrique en temps réel : Intègre des capteurs de tension, un accéléromètre à trois axes et un capteur de température pour une surveillance en temps réel de la qualité du bobinage.
Alerte précoce et diagnostic des défaillances : Lorsqu'un paramètre dépasse sa limite, le système déclenche automatiquement une “opération de réduction de la vitesse” ou un “arrêt d'urgence” et envoie un rapport de diagnostic d'erreur à l'appareil mobile.
4. Production modulaire et flexible
Conception à changement rapide : Des filières de bobinage dédiées sont conçues pour différents modèles de stator. Les filières ont une fonction de changement rapide, avec un temps de changement (y compris le remplacement des filières et les ajustements des paramètres du processus) ≤ 15 minutes.
Prise en charge de la base de données des processus : Stocke divers paramètres du processus de bobinage du stator (tels que le nombre de tours de bobine, la vitesse de bobinage, la tension, etc.) pour permettre un changement rapide et s'adapter à divers besoins de production.
5. Système de contrôle de qualité industrielle
Automate programmable (PLC) et commande de mouvement haute performance : Grâce à l'utilisation d'un automate programmable haute performance associé à un contrôleur de mouvement multiaxial, le système permet de contrôler de manière coordonnée le mécanisme d'enroulement, le mécanisme de pose du fil et le système de chargement/déchargement. Il prend en charge les protocoles de bus industriels, ce qui garantit des performances et une stabilité en temps réel élevées.
Interface homme-machine : Équipé d'un terminal à écran tactile, il permet un réglage et un contrôle intuitifs des paramètres du processus et fournit des statistiques sur les données de production et des fonctions d'analyse (telles que le taux de rendement, l'efficacité de la production, etc.).
Surveillance et maintenance à distance : Permet la surveillance à distance et le diagnostic des pannes de l'équipement via l'Ethernet industriel ou les réseaux 4G/5G. Il intègre des fonctions de maintenance prédictive, ce qui permet d'alerter rapidement sur les défaillances de l'équipement grâce à l'analyse des données.
II. Principales pistes pour réduire les coûts de main-d'œuvre
1. Réduire le nombre d'opérateurs directs
Une seule personne pour plusieurs machines : Les bobineuses semi-automatiques traditionnelles nécessitent 1 à 2 opérateurs par machine, tandis que les bobineuses à aiguilles entièrement automatiques peuvent être gérées par une seule personne pour 5 à 10 machines.
Production continue 24 heures sur 24 : Un équipement entièrement automatique peut être utilisé en conjonction avec un système de chargement/déchargement automatique pour assurer une production continue 24 heures sur 24, ce qui permet d'augmenter le rendement par unité de temps et de réduire encore les besoins en main-d'œuvre.
2. Réduction des compétences requises et des coûts de formation
“Mode de fonctionnement ”infaillible" : L'équipement est doté de fonctions d'identification, d'étalonnage et de correction d'erreurs automatiques. Les opérateurs n'ont qu'à surveiller le processus de production et à traiter les anomalies, ce qui élimine la nécessité de procéder à des réglages et à une maintenance complexes. Les travailleurs ordinaires peuvent être formés rapidement, ce qui réduit la dépendance de l'entreprise à l'égard du personnel hautement qualifié.
Procédures d'exploitation normalisées : Grâce à une base de données de processus et à des programmes prédéfinis, il est possible de changer en un clic les paramètres de bobinage pour différents produits, ce qui réduit les difficultés opérationnelles et raccourcit le cycle de formation des nouveaux employés.
3. Amélioration de l'efficacité et de la stabilité de la production
Bobinage à haut rendement : Les vitesses d'enroulement sur une seule station atteignent 1 000 à 3 000 tr/min, et les équipements multipostes augmentent l'efficacité de 3 à 5 fois, ce qui raccourcit considérablement le cycle de production.
Faible taux de défauts : Le contrôle de précision réduit l'erreur humaine, abaissant le taux de défaut du produit de 30%-50%, réduisant ainsi les coûts de reprise et de rebut.
Gestion axée sur les données : L'équipement enregistre automatiquement la quantité de production, l'état de l'équipement, les paramètres de qualité et d'autres informations, ce qui réduit le besoin de personnel auxiliaire pour la préparation des rapports de production et la saisie des données, et améliore l'efficacité de la gestion.
4. Optimiser le processus de production et l'affectation des ressources
Automatisation de l'ensemble du processus : Du chargement du noyau du stator à la sortie du produit fini, l'ensemble du processus est automatisé, ce qui réduit les interventions manuelles et diminue la charge de travail liée à la planification de la production et à la coordination du personnel.
Capacité de production flexible : La conception modulaire et la fonctionnalité de changement rapide permettent à l'équipement de s'adapter rapidement aux besoins de production de différentes spécifications de stator, réduisant ainsi les temps d'arrêt dus aux changements de produits.
5. Analyse coûts-bénéfices à long terme
Cycle de retour sur investissement court : Bien que l'investissement initial pour les machines à brocher entièrement automatiques soit plus élevé que celui des équipements semi-automatiques, les économies à long terme en termes de coûts de main-d'œuvre sont significatives, avec une période de retour sur investissement généralement comprise entre 1 et 2 ans.
Réduction des coûts cachés : La réduction des risques de sécurité, du gaspillage de matériaux et de la consommation d'énergie associés aux opérations manuelles permet de diminuer encore les coûts de production globaux.
Quelles sont les exigences en matière d'automatisation pour les machines à bobiner les broches de stator de moteur ? Comment réduire les coûts de main-d'œuvre ? Vacuz a fourni une brève explication ci-dessus ; nous espérons que ces informations vous seront utiles !