O enrolamento do estator do motor é geralmente feito manualmente ou com equipamento automatizado. Para a produção de grandes volumes, os métodos manuais não conseguem resolver o problema da produção, sendo necessário um equipamento de enrolamento automatizado. Então, quais são os requisitos de automação para máquinas de enrolamento de estator de motor do tipo pino? Como os custos de mão de obra podem ser reduzidos? A Vacuz fará uma breve apresentação a seguir!
I. Requisitos básicos de automação
1. Controle de enrolamento de alta precisão
Sistema de servoacionamento: Um servomotor de alta precisão aciona o cabeçote de enrolamento, combinado com um sistema de controle de tensão, para obter um enrolamento estável do fio. Por exemplo, a faixa de adaptabilidade do diâmetro do fio pode atingir de 0,02 a 1,2 mm, garantindo o enrolamento estável de fios finos (por exemplo, 0,1 mm) e fios grossos (por exemplo, 1,0 mm).
Compensação dinâmica de tensão: Para o enrolamento paralelo de vários fios, é usada uma tecnologia de controle de tensão segmentada por tempo: a baixa tensão guia o fio para a ranhura no início do enrolamento, aumentando gradualmente até a tensão desejada no meio e terminando com uma baixa tensão no final para evitar o risco de quebra do fio.
Algoritmo de roteamento do fio no slot interno: Com base na trajetória do movimento da barra da agulha, a pressão da barra da agulha é ajustada em tempo real usando um sensor de controle de força para garantir que o fio fique bem encaixado na ranhura, reduzindo a taxa de desalinhamento do roteamento do fio de 3% para 0,5%.
2. Operação totalmente automatizada
Sistema automatizado de carga e descarga: Integra um braço robótico ou uma braçadeira dedicada para agarrar, posicionar e prender automaticamente o núcleo do estator, alcançando uma precisão de posicionamento de ±0,02 mm, e se integra perfeitamente à linha de logística.
Corte automático de arame e enrolamento de cantos: Por meio de garras pneumáticas e um sistema de posicionamento a laser, é possível obter um controle preciso do ângulo de enrolamento (por exemplo, 45°±2°) e do comprimento de corte (por exemplo, 5mm±0,5mm).
Colaboração em várias estações: Oferece suporte a estruturas de estação dupla, quatro estações e até seis estações. As velocidades de enrolamento de uma estação podem atingir de 1.000 a 3.000 rpm, e a eficiência de várias estações é aprimorada de 3 a 5 vezes.
3. Detecção inteligente e monitoramento de qualidade
Inspeção por visão mecânica: Câmeras de alta velocidade capturam o momento em que o fio entra na ranhura do enrolamento, corrigindo dinamicamente o ângulo do garfo (±2°). Combinada com a tecnologia de reconhecimento de imagem de IA, são detectados defeitos como fios quebrados, fios pulados e contagens anormais de voltas.
Monitoramento em tempo real de vários parâmetros: Integra sensores de tensão, um acelerômetro de três eixos e um sensor de temperatura para monitoramento em tempo real da qualidade do enrolamento.
Aviso antecipado e diagnóstico de falhas: Quando algum parâmetro excede seu limite, o sistema aciona automaticamente a “operação de redução de velocidade” ou a “parada de emergência” e envia um relatório de diagnóstico de falha para o dispositivo móvel.
4. Produção modular e flexível
Projeto de troca rápida: Matrizes de enrolamento dedicadas são projetadas para diferentes modelos de estator. As matrizes têm uma função de troca rápida, com tempo de troca (incluindo substituição de matrizes e ajustes de parâmetros de processo) ≤ 15 minutos.
Suporte a banco de dados de processos: Armazena vários parâmetros do processo de enrolamento do estator (como contagem de voltas da bobina, velocidade de enrolamento, tensão, etc.) para obter uma troca rápida e se adaptar às diversas necessidades de produção.
5. Sistema de controle de nível industrial
PLC de alto desempenho e controle de movimento: Utilizando um CLP de alto desempenho combinado com um controlador de movimento de vários eixos, o sistema alcança o controle coordenado do mecanismo de enrolamento, do mecanismo de colocação de fios e do sistema de carga/descarga. Ele é compatível com protocolos de barramento industrial, garantindo alto desempenho e estabilidade em tempo real.
Interface homem-máquina: Equipado com um terminal operacional com tela sensível ao toque, ele oferece suporte à configuração e ao monitoramento intuitivos dos parâmetros do processo e fornece estatísticas de dados de produção e funções de análise (como taxa de rendimento, eficiência de produção etc.).
Monitoramento e manutenção remotos: Oferece suporte ao monitoramento remoto e ao diagnóstico de falhas de equipamentos via Ethernet industrial ou redes 4G/5G. Ele integra funções de manutenção preditiva, fornecendo avisos antecipados de falhas de equipamentos por meio da análise de dados.
II. Principais caminhos para reduzir os custos de mão de obra
1. Redução do número de operadores diretos
Uma pessoa operando várias máquinas: As máquinas de bobinamento semiautomáticas tradicionais requerem de 1 a 2 operadores por máquina, enquanto as máquinas de bobinamento de agulhas totalmente automáticas podem ser gerenciadas por uma pessoa para 5 a 10 máquinas.
Produção contínua de 24 horas: O equipamento totalmente automático pode ser usado em conjunto com um sistema automático de carregamento/descarregamento para obter uma produção contínua de 24 horas, resultando em maior produção por unidade de tempo e reduzindo ainda mais a necessidade de mão de obra.
2. Redução dos requisitos de qualificação e dos custos de treinamento
“Modo de operação ”infalível": O equipamento apresenta identificação automática, calibração e correção de erros. Os operadores só precisam monitorar o processo de produção e lidar com anormalidades, eliminando a necessidade de ajustes e manutenção complexos. Trabalhadores comuns podem ser treinados rapidamente, reduzindo a dependência da empresa de pessoal altamente qualificado.
Procedimentos operacionais padronizados: Por meio de um banco de dados de processos e programas predefinidos, é possível alternar com um clique os parâmetros de enrolamento de diferentes produtos, reduzindo a dificuldade operacional e encurtando o ciclo de treinamento de novos funcionários.
3. Melhoria da eficiência e da estabilidade da produção
Enrolamento de alta eficiência: As velocidades de enrolamento em uma única estação atingem de 1.000 a 3.000 rpm, e o equipamento de várias estações aumenta a eficiência em 3 a 5 vezes, reduzindo significativamente o ciclo de produção.
Baixa taxa de defeitos: O controle de precisão reduz o erro humano, diminuindo a taxa de defeitos do produto em 30%-50%, reduzindo os custos de retrabalho e sucata.
Gerenciamento orientado por dados: O equipamento registra automaticamente a quantidade de produção, o status do equipamento, os parâmetros de qualidade e outras informações, reduzindo a necessidade de pessoal auxiliar na preparação de relatórios de produção e na entrada de dados, além de melhorar a eficiência do gerenciamento.
4. Otimizar o processo de produção e a alocação de recursos
Automação de todo o processo: Desde o carregamento do núcleo do estator até a saída do produto acabado, todo o processo é automatizado, reduzindo a intervenção manual e diminuindo a carga de trabalho da programação da produção e da coordenação de pessoal.
Capacidade de produção flexível: O design modular e a funcionalidade de troca rápida permitem que o equipamento se adapte rapidamente às necessidades de produção de diferentes especificações de estator, reduzindo o tempo de inatividade causado por mudanças de produto.
5. Análise de custo-benefício de longo prazo
Ciclo de retorno de investimento curto: Embora o investimento inicial em máquinas de enrolamento de pinos totalmente automáticas seja mais alto do que o de equipamentos semiautomáticos, a economia de longo prazo em custos de mão de obra é significativa, com um período de retorno normalmente de um a dois anos.
Redução de custos ocultos: A redução dos riscos de segurança, do desperdício de material e do consumo de energia associados à operação manual diminui ainda mais os custos gerais de produção.
Quais são os requisitos de automação para máquinas de enrolamento de pinos de estator de motor? Como reduzir os custos de mão de obra? A Vacuz forneceu uma breve explicação acima; esperamos que essas informações sejam úteis!