ทำไมขดลวดสเตเตอร์จึงต้องการเครื่องร้อยสาย?
การร้อยสายส่วนปลายขดลวดสามารถส่งผลต่อฉนวน ระยะห่าง NVH และความทนทานได้ แต่ก็ผ่านกระบวนการยึดตรึงเชิงกลที่ควบคุมได้เท่านั้น
ขอบเขต: สเตเตอร์แบบสอดไส้และแบบสุ่มความแตกต่างนั้นสำคัญ เพราะขดลวดที่ร้อยสายแล้วอาจดูเรียบร้อยแต่ก็ยังผิดพลาดได้ เชือกอาจหลวมเกินไปที่จะยึดส่วนปลายขดลวดแน่นเกินไปสำหรับชุดฉนวน เดินข้ามจุดออกของสายไฟ หรือผูกปมที่รบกวนกับตัวเรือน ในทางกลับกัน กระบวนการอาจมีความแข็งแรงเชิงกลโดยไม่ต้องใช้รูปแบบการเย็บที่หนาแน่นที่สุดหรือแรงดึงสูงสุดเท่าที่จะเป็นไปได้
บทความนี้มุ่งเน้นไปที่สเตเตอร์แบบสุ่มที่ผลิตโดยการสอดไส้ขดลวดแบบคลาสสิก ซึ่งส่วนหนึ่งของขดลวดจะยังคงอยู่นอกสล็อตเป็นส่วนปลายขดลวดหรือส่วนยื่นของขดลวด การออกแบบแบบ hairpin, แบบ concentrated-winding, แบบ form-wound และแบบ potted อย่างหนาแน่น อาจใช้ตัวรองรับ สายรัด หรือระบบค้ำยันที่แตกต่างกัน ดังนั้น เครื่องร้อยสายจึงเป็นทางเลือกของกระบวนการสำหรับกลุ่มสเตเตอร์ที่กำหนดไว้ ไม่ใช่ข้อกำหนดสากลสำหรับมอเตอร์ทุกเครื่อง
ประการแรก แยกการขึ้นรูปออกจากการร้อยสาย
การดำเนินการสามอย่างมักถูกอธิบายราวกับว่าทำหน้าที่เดียวกัน แต่ไม่ใช่
เครื่องมือจะนำ ID, OD และความสูงตามแนวแกนของส่วนปลายขดลวดเข้าใกล้ขอบเขตกระบวนการที่ต้องการ
ห่วงเชือกจะยึดชุดปลายขดลวดและสายไฟที่ระบุไว้ในตำแหน่งที่ได้รับการตรวจสอบแล้ว
วานิชหรือเรซินจะยึดตัวนำและส่วนประกอบสเตเตอร์เข้าด้วยกันและเติมช่องว่างในระบบฉนวน
สิ่งที่เครื่องร้อยสายสเตเตอร์ควบคุมจริง
เครื่องจักรทำมากกว่าแค่ดึงเชือกไปรอบๆ ทองแดง กระบวนการอัตโนมัติทั่วไปจะประสานตัวแปรหลายอย่าง:
สเตเตอร์จะหมุนตามลำดับเชิงมุมที่ตั้งโปรแกรมไว้ ในขณะที่หน้าต่างการเย็บจะยังคงอยู่ในแนวเดียวกับเข็ม
โปรแกรมอาจร้อยสายทีละสล็อต ข้ามสล็อต วางการเย็บหลายครั้ง หรือสร้างรูปแบบเพชรลูกโซ่
เชือกจะถูกป้อนโดยไม่มีความหย่อนที่ควบคุมไม่ได้ แรงเสียดทานมากเกินไป หรือการเปลี่ยนแปลงแรงดึงที่ไม่คาดคิด
สายไฟเชื่อมต่ออาจถูกยก แยก หรือรวมอยู่ในเส้นทาง เพื่อให้ออกที่ตำแหน่งที่ต้องการ
ปมสุดท้าย การตัด และหางจะยึดการเย็บให้แน่นโดยไม่สร้างจุดรบกวนการประกอบ
การตรวจสอบปลายเชือกหรือการขาด การระบุโปรแกรม และวิธีการเริ่มต้นใหม่ที่กำหนดไว้ จะช่วยรักษาความต่อเนื่องของกระบวนการ
“แน่นกว่า” ไม่ใช่เกณฑ์คุณภาพ
เป้าหมายคุณภาพคือการยึดตรึงที่เพียงพอ สม่ำเสมอ และทำซ้ำได้ ครอบครัวข้อบกพร่องสามประเภทนำไปสู่ความเสี่ยงที่แตกต่างกัน
| สภาพ | สิ่งที่อาจมองเห็นได้ | ความเสี่ยงของกระบวนการ | สิ่งที่ต้องตรวจสอบ |
|---|---|---|---|
| ร้อยสายไม่แน่นพอ | ห่วงหย่อน การครอบคลุมไม่สม่ำเสมอ สายไฟเคลื่อนที่ได้ ปมหลวม หรือหางยาว | เรขาคณิตอาจคลายตัว สายไฟอาจเคลื่อนที่ การเย็บอาจหลวมระหว่างการจัดการหรือการชุบ | การครอบคลุม การวางห่วง ความแน่นของปม ตำแหน่งสายไฟ และมิติหลังการจัดการ |
| ร้อยสายแน่นเกินไป | รอยบุบของชุดสายไฟ การเปลี่ยนแปลงของรู/OD/ความสูง การบีบอัดปลอกหรือฉนวนเฟส | ฉนวนหรือสายไฟอาจถูกแทนที่หรือรับแรงกดเฉพาะที่ เรขาคณิตที่ขึ้นรูปอาจบิดเบี้ยว | ขอบเขตขดลวด กระดาษเฟส/ปลอก พื้นผิวลวด ความอิสระของสายไฟ และลายเซ็นแรงดึงที่ตรวจสอบแล้ว |
| เส้นทางหรือการสิ้นสุดผิด | การเย็บพลาด สายไฟไขว้ เชือกอยู่นอกหน้าต่างที่อนุมัติ ปม/หางอยู่ในโซนรบกวน | การยึดตรึงไม่สมบูรณ์ การสัมผัสเข็ม การรบกวนการประกอบ หรือการคลายตัว | รูปแบบเทียบกับแบบสั่งงาน/ต้นแบบ ตำแหน่งปมและหาง เกจระยะห่าง สัญญาณเตือน และบันทึกการกู้คืน |
เงื่อนไขบางอย่างเห็นได้ชัดในภาพถ่าย การเย็บแบบเพชรที่ดูสมบูรณ์ไม่ได้พิสูจน์ว่าแรงดึงคงที่ ปมที่เรียบร้อยไม่ได้พิสูจน์ว่าตัวคั่นเฟสยังคงอยู่ที่เดิม วงจรเครื่องจักรที่ถูกต้องไม่ได้พิสูจน์ว่าขดลวดที่เสร็จแล้วพอดีกับตัวเรือน
นี่คือเหตุผลที่ตัวเลขแรงดึงสากลไม่น่าเชื่อถือ หน้าต่างที่ถูกต้องขึ้นอยู่กับการก่อสร้างเชือก ความแข็งของส่วนปลายขดลวด รูปแบบการเย็บ ชุดฉนวน เส้นทางสายไฟ กระบวนการเรซิน/การอบ และการยอมรับมิติ เครื่องจักรควรทำซ้ำหน้าต่างที่อนุมัติ วิศวกรต้องกำหนดขึ้นบนชิ้นส่วนตัวอย่าง
สถาปัตยกรรมเครื่องร้อยสายแบบใดที่เหมาะสมกับกระบวนการ?
ไม่มีการจัดเรียงที่ดีที่สุดเพียงแบบเดียว สถาปัตยกรรมที่ถูกต้องจะขจัดความเสี่ยงในการจัดการและการควบคุมที่โดดเด่นสำหรับกลุ่มสเตเตอร์เป้าหมาย
มีประโยชน์เมื่อด้านหนึ่งได้รับการประมวลผล สองด้านใช้โปรแกรมที่แตกต่างกัน หรือเครื่องมือที่เข้าถึงได้ช่วยในการเปลี่ยนแปลงผลิตภัณฑ์บ่อยครั้งและสายไฟที่ซับซ้อน
สามารถลดการจัดการระหว่างกลางได้ แต่หน้าต่างเข็มทั้งสอง การป้อนเชือก ปม หาง และเส้นทางสายไฟทั้งหมดต้องสมบูรณ์พร้อมกัน
สามารถปรับทิศทางสเตเตอร์ใหม่หรือแยกการโหลดออกจากการร้อยสาย มูลค่าขึ้นอยู่กับความสมดุลของ takt การจัดการ การเปลี่ยนถ่าย และการรวมสายการผลิต
หน้า DW350A ของ SMT อธิบายเครื่องจักรเข็มเดี่ยวพร้อมการถ่ายเข็มที่ควบคุมด้วยเซอร์โว การทำดัชนีสเตเตอร์ และอุปกรณ์โหลดที่เคลื่อนย้ายได้
ใช้ข้อเท็จจริงการผลิตเพื่อเลือก:
- ต้องร้อยสายทั้งสองส่วนปลายขดลวดหรือไม่ และใช้รูปแบบเดียวกันหรือไม่?
- สเตเตอร์หนักและเปราะบางเพียงใดระหว่างการจัดการ?
- สายไฟเฟส ตัวป้องกันความร้อน และข้อต่อออกที่ใด?
- คาดว่าจะมีการเปลี่ยนกลุ่มสเตเตอร์และจำนวนครั้งต่อกะเท่าใด?
- เวลา takt สมเหตุสมผลกับการโหลดและการประมวลผลพร้อมกันหรือไม่?
- ต้องการการตรวจสอบย้อนกลับ การควบคุมสูตร และการสื่อสารกับสายการผลิตอย่างไร?
- จะกู้คืนการขาดเชือกหรือการเย็บพลาดได้อย่างไรโดยไม่สร้างการเย็บซ้ำที่ซ่อนอยู่?
- ต้องการการเข้าถึงอะไรสำหรับการทำความสะอาด การเปลี่ยนเข็ม และการอนุมัติชิ้นส่วนแรก?
สถาปัตยกรรมตามกระบวนการ จำนวนแกน ขนาดเครื่องจักร และความซับซ้อนทางสายตา ไม่ใช่ตัวชี้วัดคุณภาพ
สิ่งที่ต้องใส่ใน RFQ
RFQ ที่มีประโยชน์จะอธิบายผลลัพธ์การร้อยสายก่อนที่จะอธิบายเครื่องจักร
ชิ้นงานและคำจำกัดความของกระบวนการ
- ID, OD, ความสูงของสแต็ค และมวลของสเตเตอร์ตลอดทั้งกลุ่มผลิตภัณฑ์
- โทโพโลยีขดลวด การกำหนดค่าสล็อต/ขั้ว ช่วงลวด และบริบทการเติมสล็อต
- ID, OD และความสูงตามแนวแกนของส่วนปลายขดลวดขาเข้า รวมถึงค่าที่อนุญาต
- ขอบเขตส่วนปลายขดลวดสุดท้าย และเกจระยะห่างระหว่างโรเตอร์/ตัวเรือน
- ภาพถ่ายหรือข้อมูล 3 มิติของด้านการเชื่อมต่อและด้านที่ไม่ใช่การเชื่อมต่อ
- รายละเอียดของตัวคั่นเฟส ไลเนอร์ ปลอก ตัวป้องกัน ข้อต่อ และจุดออกของสายไฟ
- ข้อกำหนดเชือกที่อนุมัติและรูปแบบม้วน
- เส้นทางการเย็บที่ต้องการสำหรับแต่ละด้าน รวมถึงสล็อตที่ข้าม จุดเริ่มต้น/สิ้นสุด ตำแหน่งปมและหาง
- สถานะการขึ้นรูปต้นน้ำ และลำดับการชุบ/การประกอบปลายน้ำ
ระบบอัตโนมัติและหลักฐานการยอมรับ
- การโหลดด้วยตนเอง หุ่นยนต์ หรือสายพานลำเลียง และการวางแนวชิ้นงานที่ต้องการ
- จำนวนสูตร การควบคุมการเข้าถึง การระบุชิ้นส่วน และบันทึกข้อมูล
- สัญญาณเตือนที่ต้องการสำหรับปลายเชือก/การขาด ชิ้นส่วนที่ขาดหายไป สูตรผิด ตำแหน่งเข็ม และวงจรที่ไม่สมบูรณ์
- วิธีการเปลี่ยนถ่าย ชิ้นส่วนยืนยัน และงานของผู้ปฏิบัติงานที่คาดหวัง
- ปริมาณตัวอย่างที่ตั้งใจผลิต แผนการตรวจสอบ และลักษณะแบบสั่งงาน
- การทดสอบทางไฟฟ้าก่อนและหลังการร้อยสาย และการทดสอบการทำงานปลายน้ำที่จำเป็นเพื่อเปิดเผยความเสี่ยง
หากไม่มีข้อมูลเหล่านี้ ผู้จำหน่ายสามารถเสนอราคาขอบเขตเครื่องจักรได้ แต่ไม่ใช่กระบวนการร้อยสายที่ตรวจสอบแล้ว
FAT: พิสูจน์ชิ้นส่วน ไม่ใช่แค่วงจร
เครื่องร้อยสายสามารถทำงานได้โดยไม่มีสัญญาณเตือนและยังคงผลิตสเตเตอร์ที่ยอมรับไม่ได้ จัดระเบียบการทดสอบการยอมรับโรงงานออกเป็นสามระดับ
รูส่วนปลายขดลวด ขอบเขตภายนอก ความสูงตามแนวแกน ตำแหน่งสายไฟ และเกจระยะห่างระหว่างโรเตอร์/ตัวเรือน
รูปแบบที่สมบูรณ์และการสิ้นสุดที่แข็งแรง โดยไม่มีความเสียหายต่อลวด กระดาษเฟส ปลอก สายไฟ ลิ่ม หรือแกนที่ยอมรับไม่ได้
การตรวจสอบย้อนกลับสูตร การท้าทายสัญญาณเตือน การกู้คืนวงจรที่ขัดจังหวะอย่างปลอดภัย และการเปลี่ยนถ่ายที่ทำซ้ำได้
เรขาคณิต
- วัดรูส่วนปลายขดลวด ขอบเขตภายนอก และความสูงตามแนวแกนที่ตำแหน่งที่ตกลงกัน
- ตรวจสอบจุดออกของสายไฟ ข้อต่อ ตัวป้องกัน และปลอกเทียบกับตำแหน่งในแบบสั่งงานหรือต้นแบบ
- ใช้โรเตอร์ ตัวเรือน หรือเกจวัดแบบไม่ผ่าน/ระยะห่างเฉพาะที่ที่เหมาะสม
- เมื่อจำเป็น ให้วัดซ้ำหลังการจัดการและหลังการชุบ/การอบ เพื่อจับผลของการคลายตัวหรือการหดตัวของเชือก
สภาพ
- ยืนยันการครอบคลุมที่สมบูรณ์และเส้นทางการเย็บที่ถูกต้องทั้งสองด้าน
- ตรวจสอบตำแหน่งปม การตัด และหาง
- ตรวจสอบสารเคลือบฉนวน ตัวคั่นเฟส ตัวรองรับสล็อต ปลอก สายไฟ ลิ่ม และแผ่นเหล็กสำหรับการสัมผัสหรือการเคลื่อนที่
- ยืนยันว่าไม่มีรอยบุบที่ไม่ยอมรับได้ ห่วงหลวม สายไฟไขว้ หรือเศษเชือกแปลกปลอม
- ทำการตรวจสอบทางไฟฟ้าตามที่แผนควบคุมมอเตอร์กำหนด
ฟังก์ชันและการกู้คืน
- ยืนยันการระบุชิ้นส่วน การเลือกสูตร และพารามิเตอร์ที่บันทึกไว้
- ท้าทายสัญญาณเตือนปลายเชือก/การขาด และอินเตอร์ล็อกที่เกี่ยวข้อง
- สาธิตการกู้คืนอย่างปลอดภัยโดยไม่มีการเย็บซ้ำที่ไม่ได้รับอนุมัติหรือการเย็บขาด
- ดำเนินการเปลี่ยนถ่ายและการตรวจสอบชิ้นส่วนแรกสำหรับผลิตภัณฑ์สุดขั้วที่เป็นตัวแทน
- ยืนยันการเข้าถึงของผู้ปฏิบัติงาน การเปลี่ยนเข็ม การทำความสะอาด และงานบำรุงรักษา
เมื่อ NVH อุณหภูมิ หรือความทนทานเป็นวัตถุประสงค์ในการซื้อ ให้เพิ่มหลักฐานระดับผลิตภัณฑ์ FAT ของเครื่องจักรอาจกำหนดว่าสเตเตอร์เป็นไปตามข้อกำหนดการร้อยสาย แต่ไม่ได้ทดแทนการทดสอบ NVH การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ หรือความทนทานของมอเตอร์ที่เสร็จสมบูรณ์
ประเด็นสำคัญ
เครื่องร้อยสายสเตเตอร์ถูกใช้เพราะส่วนปลายขดลวดที่ขึ้นรูปแล้วยังคงต้องการการยึดตรึงที่ควบคุมได้ เครื่องจักรสร้างเส้นทางเชือก การทำดัชนีสเตเตอร์ แรงดึง และการสิ้นสุดที่ทำซ้ำได้ เพื่อให้ส่วนปลายขดลวดและสายไฟยังคงอยู่ในขอบเขตที่ตรวจสอบแล้วตลอดกระบวนการถัดไป
ซึ่งสามารถลดความเสี่ยงที่สำคัญได้: การเคลื่อนที่ที่ควบคุมไม่ได้ เส้นทางที่เสียดสีกับฉนวน การเคลื่อนที่ของสายไฟ และการรบกวนการประกอบ แต่ผลลัพธ์ขึ้นอยู่กับสเตเตอร์ ฉนวน เชือก รูปแบบ แรงดึง การชุบ และการออกแบบมอเตอร์ การร้อยสายไม่ได้สร้างประสิทธิภาพหรือแรงบิดโดยตรง และการเย็บที่แน่นกว่าก็ไม่ใช่การเย็บที่ดีกว่าโดยอัตโนมัติ
คำถามที่พบบ่อย
1. จำเป็นต้องร้อยสายสำหรับสเตเตอร์ทุกตัวหรือไม่?
ไม่ เป็นเรื่องปกติในสเตเตอร์แบบสุ่มที่มีขดลวดแบบสอดไส้และส่วนปลายขดลวดที่เปิดเผย แต่ผลิตภัณฑ์แบบ hairpin, แบบ concentrated-winding, แบบ form-wound หรือแบบ potted อาจใช้วิธีการรองรับที่แตกต่างกัน ความจำเป็นขึ้นอยู่กับการก่อสร้างขดลวด การจัดการ การชุบ ระยะห่าง และภาระการบริการ
2. การร้อยสายช่วยเพิ่มประสิทธิภาพมอเตอร์โดยตรงหรือไม่?
ไม่ควรสันนิษฐานว่ามีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นโดยตรง การร้อยสายเปลี่ยนแปลงการยึดตรึงเชิงกลและเรขาคณิตโดยตรง อาจช่วยรักษาเงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับการประกอบและการชุบที่เชื่อถือได้ แต่ประสิทธิภาพต้องวัดจากมอเตอร์ที่เสร็จสมบูรณ์
3. การร้อยสายสามารถลดเสียงรบกวนของมอเตอร์ได้หรือไม่?
สามารถส่งผลต่อเส้นทางการสั่นสะเทือนของส่วนปลายขดลวดได้โดยการเปลี่ยนแปลงการยึดตรึงเฉพาะที่ แต่ผลลัพธ์ทางเสียงขึ้นอยู่กับระบบแม่เหล็กไฟฟ้าและกลไกทั้งหมด การลดเสียงรบกวนที่อ้างสิทธิ์ใดๆ จำเป็นต้องมีการทดสอบ A/B กับมอเตอร์เป้าหมายภายใต้สภาวะการทำงานที่กำหนด
4. ควรทำการร้อยสายก่อนการชุบหรือไม่?
ในเส้นทางการผลิตแบบสุ่มส่วนใหญ่ ใช่: ส่วนปลายขดลวดที่ขึ้นรูปจะถูกร้อยสายเพื่อให้ยังคงรวมกลุ่มกันตลอดการชุบด้วยเรซินหรือวานิช ลำดับที่แน่นอนอาจแตกต่างกันไปเมื่อการขึ้นรูป การเชื่อมต่อ การร้อยสาย และการชุบถูกรวมเข้าด้วยกันแตกต่างกัน ดังนั้นเส้นทางกระบวนการที่อนุมัติจึงเป็นตัวควบคุม
5. การร้อยสายสองด้านดีกว่าการร้อยสายด้านเดียวเสมอไปหรือไม่?
ไม่ อุปกรณ์สองด้านพร้อมกันสามารถลดการจัดการได้ แต่สถาปัตยกรรมด้านเดียวหรือแบบพลิกกลับอาจเหมาะสมกว่าสำหรับส่วนปลายขดลวดที่ไม่สมมาตร สายไฟที่ซับซ้อน การเปลี่ยนถ่ายบ่อยครั้ง หรือการผลิตปริมาณน้อย เปรียบเทียบกระบวนการทั้งหมด ไม่ใช่แค่วงจรการร้อยสาย
6. กำหนดแรงดึงการร้อยสายที่ถูกต้องได้อย่างไร?
โดยการตรวจสอบบนสเตเตอร์เป้าหมายและเชือกที่อนุมัติ หน้าต่างควรยึดขอบเขตส่วนปลายขดลวดและสายไฟไว้โดยไม่มีการเคลื่อนที่ของฉนวน การบุบ การเปลี่ยนแปลงมิติ หรือความไม่เสถียรของปมที่ไม่ยอมรับได้ และควรยังคงยอมรับได้หลังกระบวนการปลายน้ำที่ตกลงกัน
