Обмотка статора двигуна зазвичай виконується вручну або за допомогою автоматизованого обладнання. У великосерійному виробництві ручні методи не можуть вирішити проблему випуску продукції, що вимагає автоматизованого намотувального обладнання. Отже, які вимоги до автоматизації для намотувальних машин штифтового типу для статорів двигунів? Як можна зменшити витрати на робочу силу? Vacuz коротко розповість про це нижче!
I. Основні вимоги до автоматизації
1. Високоточне керування намотуванням
Система сервоприводу: Високоточний серводвигун приводить в дію намотувальну головку в поєднанні з системою контролю натягу для досягнення стабільного намотування дроту. Наприклад, діапазон адаптації діаметра дроту може досягати 0,02 ~ 1,2 мм, забезпечуючи стабільне намотування як тонкого дроту (наприклад, 0,1 мм), так і товстого дроту (наприклад, 1,0 мм).
Динамічна компенсація натягу: Для багатодротяної паралельної намотки використовується технологія регулювання натягу в часі: низький натяг направляє дріт в паз на початку намотки, поступово збільшуючись до цільового натягу в середині, і завершується низьким натягом в кінці, щоб уникнути ризику обриву дроту.
Алгоритм прокладання дроту у внутрішньому прорізі: На основі траєкторії руху голководу тиск голкового стержня регулюється в режимі реального часу за допомогою датчика контролю зусилля, щоб забезпечити щільне вкладання дроту в проріз, зменшуючи частоту перекосів при прокладанні дроту з 3% до 0,5%.
2. Повністю автоматизована робота
Автоматизована система завантаження та розвантаження: Інтегрує роботизовану руку або спеціальний затискач для автоматичного захоплення, позиціонування та затискання сердечника статора, досягаючи точності позиціонування ±0,02 мм, і безперешкодно інтегрується з логістичною лінією.
Автоматичне різання дроту та обмотування кутів: Завдяки пневматичним захватам і лазерній системі позиціонування досягається точний контроль кута обмотки (наприклад, 45°±2°) і довжини різання (наприклад, 5 мм±0,5 мм).
Співпраця між кількома станціями: Підтримує дво-, чотири- і навіть шестипозиційні конструкції. Швидкість намотування на одній станції може досягати 1000-3000 об/хв, а ефективність роботи на декількох станціях підвищується в 3-5 разів.
3. Інтелектуальне виявлення та моніторинг якості
Контроль за допомогою машинного зору: Високошвидкісні камери фіксують момент входження дроту в паз намотування, динамічно коригуючи кут вилки (±2°). У поєднанні з технологією розпізнавання зображень зі штучним інтелектом виявляються такі дефекти, як обірвані дроти, пропущені дроти та ненормальна кількість витків.
Багатопараметричний моніторинг в режимі реального часу: Інтегрує датчики натягу, тривісний акселерометр і датчик температури для моніторингу якості намотування в реальному часі.
Раннє попередження та діагностика несправностей: Коли будь-який параметр перевищує свій ліміт, система автоматично запускає “режим зниження швидкості” або “аварійну зупинку” і надсилає звіт про діагностику несправності на мобільний пристрій.
4. Модульне та гнучке виробництво
Швидка переналагоджуваність: Спеціальні обмотувальні матриці розроблені для різних моделей статорів. Плашки мають функцію швидкої переналадки, час переналадки (включаючи заміну плашок і налаштування технологічних параметрів) ≤ 15 хвилин.
Підтримка бази даних процесу: Зберігає різні параметри процесу обмотки статора (наприклад, кількість витків котушки, швидкість обмотки, натяг і т.д.) для забезпечення швидкої переналагодження та адаптації до різноманітних виробничих потреб.
5. Система управління промислового класу
Високопродуктивний ПЛК і керування рухом: Використовуючи високопродуктивний ПЛК у поєднанні з багатоосьовим контролером руху, система забезпечує координоване керування намотувальним механізмом, механізмом укладання дроту та системою завантаження/розвантаження. Система підтримує протоколи промислової шини, забезпечуючи високу продуктивність і стабільність в режимі реального часу.
Людино-машинний інтерфейс: Оснащений сенсорним операційним терміналом, він підтримує інтуїтивно зрозуміле налаштування та моніторинг параметрів процесу, а також надає статистику виробничих даних та функції аналізу (наприклад, коефіцієнт виходу, ефективність виробництва тощо).
Віддалений моніторинг та обслуговування: Підтримує віддалений моніторинг і діагностику несправностей обладнання через промислові мережі Ethernet або 4G/5G. Інтегрує функції превентивного обслуговування, забезпечуючи раннє попередження про несправності обладнання за допомогою аналізу даних.
II. Основні шляхи скорочення витрат на оплату праці
1. Зменшення кількості прямих операторів
Одна людина керує кількома машинами: Традиційні напівавтоматичні намотувальні машини потребують 1-2 операторів на машину, тоді як повністю автоматичними голконамотувальними машинами може керувати одна людина на 5-10 машин.
24-годинне безперервне виробництво: Повністю автоматичне обладнання може використовуватися в поєднанні з автоматичною системою завантаження/розвантаження для досягнення 24-годинного безперервного виробництва, що призводить до більшої продуктивності за одиницю часу і подальшого зниження потреби в робочій силі.
2. Зниження вимог до кваліфікації та витрат на навчання
“Безпечний” режим роботи: Обладнання має автоматичну ідентифікацію, калібрування та корекцію помилок. Операторам потрібно лише стежити за виробничим процесом і реагувати на відхилення від норми, усуваючи необхідність у складних налаштуваннях і технічному обслуговуванні. Пересічні працівники можуть бути швидко навчені, що зменшує залежність компанії від висококваліфікованого персоналу.
Стандартизовані операційні процедури: Завдяки базі даних процесів і попередньо встановленим програмам досягається перемикання параметрів намотування для різних продуктів одним клацанням миші, що зменшує складність експлуатації та скорочує цикл навчання нових працівників.
3. Підвищення ефективності та стабільності виробництва
Високоефективна намотка: Швидкість намотування на одностанційному обладнанні досягає 1000-3000 об/хв, а багатостанційне обладнання збільшує ефективність в 3-5 разів, значно скорочуючи виробничий цикл.
Низький рівень дефектів: Точний контроль зменшує кількість людських помилок, знижуючи рівень браку на 30%-50%, зменшуючи витрати на переробку та брак.
Управління на основі даних: Обладнання автоматично реєструє кількість виробленої продукції, стан обладнання, параметри якості та іншу інформацію, зменшуючи потребу в допоміжному персоналі для підготовки виробничих звітів і введення даних, а також підвищуючи ефективність управління.
4. Оптимізація виробничого процесу та розподілу ресурсів
Повна автоматизація процесу: Від завантаження осердя статора до випуску готової продукції весь процес автоматизовано, що зменшує ручне втручання і знижує навантаження на планування виробництва та координацію роботи персоналу.
Гнучкі виробничі можливості: Модульна конструкція і функція швидкої переналагодження дозволяють швидко адаптувати обладнання до виробничих потреб різних специфікацій статорів, скорочуючи час простою, викликаного зміною продукції.
5. Довгостроковий аналіз витрат і вигод
Короткий цикл повернення інвестицій: Хоча початкові інвестиції в повністю автоматичні штифтові намотувальні машини вищі, ніж у напівавтоматичне обладнання, довгострокова економія витрат на робочу силу є значною, а період окупності, як правило, становить 1-2 роки.
Зменшення прихованих витрат: Зменшення ризиків безпеки, відходів матеріалів та споживання енергії, пов'язаних з ручним керуванням, ще більше знижує загальні виробничі витрати.
Які вимоги до автоматизації верстатів для намотування штифтів на статори електродвигунів? Як зменшити витрати на робочу силу? Vacuz надав коротке пояснення вище; ми сподіваємося, що ця інформація буде корисною!