Quelles sont les exigences relatives au stator et au moule d'une machine entièrement automatique de bobinage de stator de moteur à grande vitesse ? Comment cette machine peut-elle fonctionner de manière stable à grande vitesse ?

Pour qu'une machine de bobinage de stator à grande vitesse entièrement automatique fonctionne de manière stable, outre la configuration matérielle, elle impose également des exigences élevées au stator et au moule. Quelles sont donc ces exigences pour une machine de bobinage à grande vitesse entièrement automatique ? Comment parvenir à un fonctionnement stable et à grande vitesse ? Vacuz vous explique.

Emballage de la machine automatique à bobiner le noyau du stator du moteur de climatiseur BLDC intérieur Vacuz
Emballage de la machine automatique à bobiner le noyau du stator du moteur de climatiseur BLDC intérieur Vacuz

I. Exigences fondamentales pour le stator

1. Compatibilité dimensionnelle

Les diamètres extérieur et intérieur du stator doivent correspondre strictement au modèle de la machine à bobiner. Pour les équipements de microbobinage sans balais, par exemple, le diamètre extérieur du stator doit généralement se situer entre 20 et 130 mm, et son diamètre intérieur entre 12 et 100 mm. Si les dimensions du stator dépassent cette fourchette, un équipement sur mesure sera nécessaire. En outre, la hauteur de la pile du stator est généralement comprise entre 5 et 80 mm. Une hauteur de pile excessive peut compliquer le pivotement de l'aiguille et l'alimentation en fil. Il est nécessaire d'optimiser les méthodes d'alimentation du fil (par exemple en utilisant des rainures d'alimentation du fil incurvées ou en augmentant le nombre de galets de guidage) afin d'éviter que le fil ne soit raclé, endommagé ou cassé.

2. Orientation et structure des fentes

Orientation de la fente : L'orientation des fentes du stator détermine directement le type de machine à bobiner. Les stators dont les fentes sont orientées vers l'intérieur nécessitent une machine à bobiner interne (telle qu'une machine à bobiner interne de précision), tandis que les stators dont les fentes sont orientées vers l'extérieur conviennent aux machines à bobiner externes.

Conception de la fente : La forme de la fente doit correspondre à l'algorithme de la trajectoire d'enroulement afin d'éviter les rayures du fil. Par exemple, la trajectoire du mouvement de la barre à aiguille doit être ajustée pour différentes formes de fentes (telles que les fentes rectangulaires et les fentes trapézoïdales) afin d'assurer une entrée en douceur du fil. En outre, les bords de la fente doivent être chanfreinés pour réduire la friction entre le fil et la fente.

3. Cohérence des paramètres

Les paramètres précis du stator (tels que le diamètre extérieur, le diamètre intérieur, la hauteur, l'orientation des fentes, l'espacement des fentes, le diamètre du fil émaillé, le nombre de tours et le nombre de fentes) doivent servir de base à la sélection et à la mise en service de la machine à bobiner. Des paramètres incohérents peuvent entraîner des problèmes tels que la rupture de fils et des bobines inégales pendant le bobinage.

II. Exigences de base pour les moules

1. Précision du traitement

Contrôle des tolérances : La fabrication des moules doit être strictement conforme aux dessins du processus, et les tolérances de chaque composant doivent répondre aux exigences du client. Par exemple, l'ouverture du moule doit correspondre précisément à la taille du stator afin d'éviter tout relâchement ou serrage insuffisant.

Traitement de surface : La surface du moule doit être polie pour garantir des surfaces courbes et concaves lisses, exemptes de bavures, afin d'éviter de rayer le fil émaillé. La rugosité de la surface polie du moule doit être de Ra 0,8μm ou moins.

2. Compatibilité structurelle

Adaptation au modèle : le moule doit être compatible avec le modèle de la machine à bobiner et la structure du stator. Par exemple, le moule d'une machine à bobiner interne doit s'adapter étroitement à la barre d'aiguille ou à la fourche pour éviter toute oscillation pendant le processus de bobinage.

Conception optimisée : Optimisez la conception du moule pour les étapes d'alimentation en fil, de logement et d'enroulement afin de rationaliser le processus et d'améliorer l'efficacité de l'enroulement. Par exemple, des rainures de guidage peuvent être ajoutées au moule pour guider le fil en douceur dans la fente.

3. Resserrement et stabilité

Le moule doit rester bien fixé pendant le processus d'enroulement afin d'éviter tout desserrement qui pourrait entraîner un désalignement ou un endommagement de l'enroulement. Vérifiez régulièrement l'état de serrage du moule pour assurer sa stabilité à long terme. Par exemple, des boulons et des rondelles de blocage à haute résistance sont utilisés pour fixer le moule, et la précharge des boulons doit être régulièrement vérifiée.

III. Mesures clés pour parvenir à un fonctionnement rapide et stable

1. Optimisation de la configuration des équipements

Système de servocommande : Choisissez des servomoteurs de haute précision (tels que ceux des séries Panasonic, Fuji et Delta) qui prennent en charge les mouvements d'interpolation sur plusieurs axes afin de contrôler avec précision la trajectoire, l'angle et la vitesse de l'enroulement. Par exemple, les vitesses d'enroulement peuvent atteindre 800-1000 tours/minute tout en garantissant un acheminement précis et net des fils.

Contrôle de la tension : Un système de contrôle de la tension en temps réel est déployé. Les données du capteur de tension sont transmises au système de contrôle, qui ajuste automatiquement la valeur de la tension pour éviter la rupture du fil ou les dommages causés par les fluctuations de la tension. Par exemple, un système de contrôle de la tension en boucle fermée peut atteindre une précision de ±0,1 N.

Accessoires haute vitesse : Choisissez des moteurs à grande vitesse, des roulements de haute précision et des barres à aiguilles légères pour réduire les chocs inertiels et améliorer la vitesse de réponse de l'équipement. Par exemple, des roulements en céramique sont utilisés pour réduire les frottements et l'usure.

2. Optimisation des paramètres du processus

Adaptation au diamètre du fil : La plage du tendeur est ajustée en fonction du diamètre du fil émaillé. Par exemple, un fil fin de 0,1 mm nécessite une faible tension (≤0,5 N) pour éviter l'étirement et la déformation, tandis qu'un fil épais de 1,0 mm nécessite une tension élevée pour garantir une bobine serrée.

Équilibre entre vitesse et charge : Adaptez la vitesse d'enroulement à la capacité de charge de l'équipement. Par exemple, une conception légère peut réduire les chocs inertiels, ce qui permet un fonctionnement à grande vitesse (> 800 tr/min) tout en maintenant la stabilité.

Précision de la disposition des fils : Utilisez un télémètre laser pour mesurer l'espacement des fils, en veillant à ce que les tolérances se situent dans la fourchette autorisée (par exemple, ±0,05 mm), ce qui améliore la cohérence de l'enroulement.

3. Contrôle de l'environnement et de la maintenance

Gestion de la température et de l'humidité : Maintenez la température de l'atelier entre 20°C et 30°C, avec une humidité relative inférieure à 60%, afin d'éviter la surchauffe des composants électroniques et les courts-circuits sur les cartes de circuits imprimés. Par exemple, utilisez des climatiseurs et des déshumidificateurs pour contrôler les conditions ambiantes.

Atténuation des vibrations : Fixer l'équipement sur une plate-forme anti-vibrations afin de minimiser l'impact des vibrations sur la précision du bobinage. Par exemple, un accéléromètre peut surveiller la fréquence des vibrations pour détecter à l'avance les défauts potentiels.

Maintenance préventive : Nettoyez régulièrement les surfaces de l'équipement de la poussière et ajoutez du lubrifiant pour réduire l'usure ; enregistrez les paramètres de remontage et les codes d'erreur, et optimisez les processus grâce à l'analyse des données (big data). Par exemple, établir des registres de maintenance des équipements pour enregistrer l'heure et le contenu de chaque session de maintenance.

4. Normes de fonctionnement et formation

Processus normalisés : Élaborer des modes opératoires normalisés (MON) détaillés pour les changements, la mise en service et la maintenance afin d'assurer la cohérence des opérations. Par exemple, la mise en service doit être effectuée par étapes :

Mode manuel : Ajuster les positions relatives de la barre à aiguille, de la buse et de la fente du stator pour assurer la précision de l'alignement.

Démarrage à basse vitesse : Observez que le fil entre dans la fente en douceur, sans sauter ni se coincer.

Augmentation progressive de la vitesse : Surveille les fluctuations de tension et ajuste les paramètres PID pour assurer un dévidage serré et continu.

Évaluation des compétences : Effectuez régulièrement des exercices de simulation de pannes avec les opérateurs afin d'améliorer les capacités de réaction en cas d'urgence et de réduire les temps d'arrêt. Par exemple, simulez des défaillances telles que la rupture d'un fil ou une tension anormale pour évaluer les capacités de réaction de l'opérateur en cas d'urgence.

Machine à bobiner les aiguilles de stator de moteur sans balais BLDC automatique à station unique Vacuz Servo, de taille agrandie et personnalisée
Machine à bobiner les aiguilles de stator de moteur sans balais BLDC automatique à station unique Vacuz Servo, de taille agrandie et personnalisée

Quelles sont les exigences relatives au stator et au moule d'une machine à bobiner entièrement automatique à grande vitesse ? Comment obtenir un fonctionnement stable et à grande vitesse ? Vacuz a fourni des instructions simples et nous espérons que ces conseils vous seront utiles !

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