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    蔡司方案:締造第三次汽車產業進化,大眾ID.3批量生產的關鍵測量解決方案
    來源:蔡司工業測量   發表時間:2021/3/31 23:00:00  瀏覽次數:
    【字體:
     

    位于Salzgitter的大眾汽車工廠為VW ID.3的新型APP 310驅動電機生產重要組件,其中包括一種創新型發卡電機定子。為了確保這種精密電機的設計質量,ZEISS和VW合作開發了令人信服的測量解決方案。

    ZEISS和VW一直合作致力于開發

    用于發卡電機定子的新型測量解決方案

    沒有任何一家汽車制造商能夠像大眾集團那樣始終不遺余力地實現電動化。VW ID.3是款純電動汽車。這款緊湊型汽車將于今年投入生產,預計將在德國出廠達500,000輛。此外,也制定在其他國家建立更多生產工廠的計劃。驅動電機的主要組件在位于Salzgitter的大眾組件工廠生產。對于電機定子,VW選擇采用一種發卡創新型技術設計。

    “這種方法可以實現大批量生產,同時也意味著電機具有更大的功率,而明顯更輕盈。”VW負責電機規劃和測試的Philip Kurz解釋道。然而,在質量保證方面仍然存在挑戰,因為發卡電機的物理特性打破了電機結構中所用傳統測量方法的界限。這就是為何在過去的一年里,ZEISS一直與VW合作,以開發一種有助于汽車制造商大規模批量生產電動汽車的測量解決方案。

    挑戰

    這種新型驅動電機定子內的發卡由鍍銅制成,取代了傳統的銅線線圈。質量保證團隊成員Pascal Schmidt解釋了為什么這對于傳統測量技術而言極具挑戰性:“銅很容易變形,導致我們不能使用接觸式測量方法。而且它有光澤且半透明,使得光學測頭難以檢測到。”最重要的是,成品發卡的形狀與安裝位置的形狀不相匹配。另外,對于100多根集成發卡而言,需要測頭對繞組頭進行全面掃描,才能確保發卡不會接觸到電機殼體。VW還需開發一種高效的測量策略,以滿足驅動電機的所有安全和質量要求。

    完全組裝的定子可重復地固定在ZEISS設備上。

    Philip Kurz VW Salzgitter工廠電機規劃與測試

    在VW的規劃中,我們不僅僅在尋找一種特定的測量設備,還始終在探索全面的測量解決方案。ZEISS了解我們的產品及測量需求,并能夠在其產品組合中開發出最符合我們要求的理想解決方案。

    突破

    2019年初,ZEISS和VW開始了一項合作項目,旨在尋找面對這些挑戰的解決方案。Kurz解釋道:“一旦我們確定了測頭的內部要求,很明顯ZEISS PRISMO多測頭三坐標測量機就成為了我們理想的解決方案。”在選定的配置中,三坐標測量機配備了ZEISS VAST XXT接觸式掃描測量頭、ZEISS LineScan光學測頭和ZEISS DotScan共聚焦白光測頭,以及轉臺。

    在可能的情況下,VW更傾向于使用接觸式方法來測量定子上的疊片束,因為這是最為精確的方法。ZEISS LineScan用于檢查繞組頭,因為它會以點云的形式生成數字化數據,從而可以使用CAD模型進行校準。發卡使用ZEISS DotScan進行測量。為了在定子內安裝前檢查單根發卡,ZEISS開發了一種可以將發卡插入其中進行測量的設備,其配置與最終將發卡安裝在定子內的方式相匹配。此外,ZEISS還開發了一種用于固定疊片束的夾緊裝置,以便實現可重復的接觸式測量。

    全面的測量解決方案

    由于不是測量工程師本人而是由生產工人來進行隨機檢查,用戶友好性也是一項重要因素。Pascal Schmidt認為,滿足此要求的最佳條件是:“借助CALYPSO,ZEISS提供了清晰的圖像及文本界面,使操作員可以選擇自己想進行的操作。操作員插入要測量的部件,輸入部件所屬機器,選擇測量程序,后續操作可以自動運行。這樣幾乎不太可能出錯。”

    ZEISS PiWeb因其能快速、容易地生成有意義的測量報告以及清晰地可視化測量數據而令人信服,其中包括CAD視圖、表格圖、彩色偏差圖以及直方圖。Philip Kurz對解決方案包感到滿意:“在VW的規劃中,我們不僅在尋找一種特定的測量設備,更是始終在探索全面的測量解決方案。ZEISS了解我們的產品及測量需求,并能夠在其產品組合中開發出最符合我們要求的理想解決方案。”

    通過彩色偏差圖可以清楚地看到與CAD模型的偏差。

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