ارسال شده در 20 سپتامبر 2022 توسط The Manufacturer
با ادغام راه حل های رباتیک میتسوبیشی الکتریک، Horizon Instruments و Warwick Manufacturing Group (WMG)، بخشی از دانشگاه وارویک، اولین راه حل خودکار را ایجاد کرده اند که دو عملیات کلیدی در مونتاژ روتور را ترکیب می کند.
این راه‌اندازی نوآورانه برای آهنربایی و اتصال آهنربایی در موتورهای الکتریکی شامل یک راه‌اندازی فشرده و انعطاف‌پذیر است که از یک SCARA چهار محوره و یک بازوی روبات مفصلی شش محوره بهره می‌برد و طیف وسیعی از اندازه‌ها و توپولوژی‌های موتور را ارائه می‌دهد. این واحد نقش کلیدی در مرکز سیم‌پیچ WMG (WCE) ایفا می‌کند، که می‌تواند انعطاف‌پذیری، عملکرد، دقت و دقت پیشرفته‌ای را برای تولید موتورهای سطح بعدی ارائه دهد.
موسسه تحقیقاتی WMG در دانشگاه وارویک WCE را برای کمک به تولیدکنندگان بریتانیایی و شرکت‌های زنجیره تامین در ارائه نسل بعدی موتورهای الکتریکی پایدار و رفع نیازهای برق‌رسانی تاسیس می‌کند. این مرکز نوآورانه سهمی به مبلغ 33 میلیون پوند از پروژه تحقیقاتی و نوآوری بریتانیا در چالش راندن انقلاب الکتریکی دریافت کرد، که مراکز منتخب آن برای حمایت از بریتانیا در تبدیل شدن به چراغ راه الکترونیک قدرت، ماشین‌ها و درایوها (PEMD) طراحی شده‌اند. شتاب دهنده تولیدی مرکز WMG با ارزش بالا (HVMC) در دانشگاه وارویک نیز 300000 پوند کمک مالی کرد.
این مرکز به روی شرکای خارجی باز خواهد بود و انتظار می رود از طیف گسترده ای از پروژه های صنعت محور پشتیبانی کند. برای موفقیت، از تجهیزات سیم پیچی پیشرفته و همچنین زیرساخت های پشتیبانی مانند واحدهای آغشته سازی و آزمایش ماشین برخوردار است.
مارک بارنت، مدیر توسعه کسب و کار در WMG و رئیس توسعه کسب و کار در WCE، می‌افزاید: «ما در حال ساختن یک مرکز بین‌المللی منحصربه‌فرد هستیم که درهای خود را در سال 2023 باز خواهد کرد. توسعه راه حل های خود را برای خودرو، هوافضا و بسیاری از بخش های دیگر پیش می برند.
نوآوری در تولید موتور
یکی از نوآوری های کلیدی که WCE ارائه خواهد کرد، ترکیب، مغناطیس سازی کاملاً خودکار و اتصال آهنربایی در خط تولید آن است. به طور معمول، در موتورهای الکتریکی آهنربای دائمی (PM)، قرار دادن و اتصال قطعات مغناطیسی غیر مغناطیسی در روتورهای ورقه ای فولادی ابتدا انجام می شود در حالی که مغناطیس شدن آنها پس از مونتاژ انجام می شود. محققان در WCE می‌خواستند برای ساده‌تر کردن فرآیند و در عین حال ارائه موتورهای قدرتمند و قابل اطمینان‌تر با پتانسیل کمتر برای هرگونه نقص، این فرآیند را مجدداً مرتب کنند، ابتدا مغناطیسی کرده و سپس اجزا را در روتور قرار دهند.
تیم تحقیقاتی WMG برای ایجاد یک سیستم پیشرو که بتواند این نیاز را برطرف کند، با Horizon Instruments تماس گرفت. یکپارچه ساز سیستم اتوماسیون با تجربه یکی از اعضای برنامه یکپارچه ساز سیستم میتسوبیشی الکتریک (MSIP) است. در گذشته، توسط تیم تحقیقاتی به دلیل توانایی آن برای کمک به ایجاد یک اتصال سنتی و سیستم مغناطیسی پس از مونتاژ انتخاب شد. مارک بارنت می‌گوید: «هورایزن اینسترومنتز ماشینی با کیفیت بالا ارائه کرد که به پیشرفت تحقیقات ما برای سال‌ها کمک کرد. این شرکت یک انتخاب واضح بود، زیرا ما از همکاری‌های پربار لذت بردیم و متخصصان ، تنظیمات داخلی و خارجی را می‌دانند، بنابراین می‌توانند به سرعت طراحی ارتقا یافته را ارائه دهند.
استیو هیلیارد، مدیر فروش در Horizon Instruments، می‌افزاید: «این پروژه‌ای است که شبیه هیچ پروژه‌ای نیست و از اینکه از ما خواسته شد در توسعه آن حمایت کنیم، بسیار خوشحال شدیم. با توجه به الزامات برنامه و پارامترهای فنی مشخص شده توسط WMG، کارشناسان هر دو طرف برای توسعه ماشین همکاری نزدیک داشتند.
اولین جنبه ای که هنگام طراحی راه حل مناسب باید به آن توجه شود، ارائه سطح دقت و انعطاف پذیری مورد نیاز سیستم بود. در واقع، آهنرباها پس از مغناطیسی شدن، بسیار شکننده هستند، و قرار دادن صحیح آنها در ورقه فولادی به ویژه چالش برانگیز است. بنابراین، سیستم ایده آل باید دقت موقعیت و تکرارپذیری فوق العاده را ارائه دهد، که معمولاً توسط ماشین های CNC ارائه می شود. به طور همزمان، ایجاد یک راه‌اندازی انعطاف‌پذیر که بتواند توپولوژی‌ها و اندازه‌های متعدد موتور را در خود جای دهد، ضروری بود، که تنها با استفاده از روبات‌ها می‌توان به آن دست یافت.
برای غلبه بر این چالش، Horizon Instrument دو راه حل از Mitsubishi Electric انتخاب کرد. ملانی برایت، مدیر بازاریابی – شرکای استراتژیک در میتسوبیشی الکتریک، توضیح می‌دهد: «ربات‌های چهار محوره RH-6CH و شش محوره RV-2FR ما می‌توانند الزامات را برآورده کنند، زیرا تکرارپذیری آنها در مرتبه 0.02 ± میلی‌متر، در میان بهترین‌ها است. در صنعت با استفاده از اینها، WCE می‌تواند قابلیت‌های یک واحد CNC را با ربات‌های ما ترکیب کند.»
طراحی به‌دست‌آمده نشان می‌دهد که سیستم از ربات چهار محوره برای جمع‌آوری قطعات مغناطیسی از یک سینی از پیش بارگذاری شده و انتقال آنها به یک سیم‌پیچ مغناطیسی استفاده می‌کند. این ربات شش محوره مجهز به کلگی توزیع چسب نصب شده بر روی مفصل ، چسب را روی شکاف های مورد نیاز روتور اعمال می کند. سپس ربات چهار محوره آهنرباهای مغناطیسی شده را جمع آوری کرده و در شکاف های آماده شده قرار می دهد. هنگامی که تمام موقعیت های روتور با آهنربا پر شد، درهای دستگاه قفل شده باز می شود و اپراتور می تواند سینی و روتور مونتاژ شده را جدا کند و همچنین قطعات جدید را بارگذاری کند.
پشتیبانی جامع از محصول
پس از مشخص شدن دو ربات، میتسوبیشی الکتریک از در دسترس بودن و پشتیبانی فنی، از جمله برای سیستم ایمنی واحد – کنترلر سری MELSEC-WS اطمینان حاصل کرد. به این ترتیب، تیم می تواند تکمیل پروژه را ساده کند. در واقع، این دستگاه اکنون کاملاً عملیاتی است و برای افتتاح رسمی WCE در سال 2023 آماده است. استیو هیلیارد می‌افزاید: «با کمبود تراشه جهانی که در حال حاضر در راه است، پشتیبانی میتسوبیشی الکتریک بسیار مهم بود و ما نمی‌توانیم به این موضوع افتخار کنیم. عضو برنامه یکپارچه سیستم برق میتسوبیشی باشید.
مارک بارنت می‌گوید: «ما از راه‌حل و اجزای اتوماسیون ارائه شده بسیار خوشحالیم و از اینکه چنین واحد پیشرفته‌ای را در خط تولید خود در WCE ارائه می‌کنیم، هیجان‌زده هستیم. این به ما کمک می‌کند تا با شرکای کلیدی صنعت تعامل داشته باشیم و راه‌حل‌های آینده‌نگر مبتنی بر برق‌رسانی ارائه دهیم.»
ملانی برایت نتیجه‌گیری می‌کندWCE بهترین فناوری‌های سیم‌پیچ را در کلاس خود ارائه می‌کند و مشارکت در ایجاد آن با شرکای یکپارچه‌سازی سیستم ما، Horizon Instruments، هیجان‌انگیز است. ما مشتاقانه منتظریم که با باز شدن درهای مرکز از آن بازدید کنیم و از تولید موتورهای الکتریکی جدید و پیشرفته حمایت کنیم.
