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パワートレイン

パワートレイン

パワートレインの高品質ステーター製造のための精密測定と適応ソリューション

バッテリーや燃料電池はエネルギーを供給し、それによりパワートレインは車輪を動かします。

パワートレインは、ステーターとローターからなる電動モーターと、パワーエレクトロニクスに分けることができます。

特にステーターの製造工程において、プレシテックの製品は多く使用されています。

たとえば、銅線のラッカー層の厚さは、インラインで、またデコイルの直後に測定されます。塗布剥離後、レーザ溶接前にワニス残渣を検出することも、高いレーザ溶接品質を実現するために極めて重要です。塗料が残っているとレーザ溶接中に溶け、気孔が形成されてしまうからです。その結果、必要な接合断面積は保証できなくなります。

しかし、レーザ溶接にも革新的なソリューションが求められています。溶接されるピンの高さが異なることもあり、個々のピンが平面内でねじれたり、ピン間に隙間が生じたりすることもあります。ピンが異なる切断をされていることもあり、クランプ装置からの反射の影響を受けることもあります。このような課題に対応するため、プレシテックでは、ステーター製造での最高品質追求 として 、レーザ溶接工程をいつでも素早く適切 に調整できるように製品を改良しました。

パワートレイン製造における生産工程のソリューション

銅ヘアピンの塗布厚さの測定、ヘアピンのエナメル被膜のクラックの検出、ヘアピンのレーザ剥離の監視、剥離後の被膜残留物の検出は、ステーターとヘアピンの製造にとって重要な検査作業です。ヘアピンの高い電気特性は、測定技術を選択する際に考慮すべき重要な要素です。
(どのような測定技術を選択するかは、ヘアピンにおける優れた電気特性を達成するために重要な要素です)。

また、エナメル被膜が短絡を避ける十分な厚さがあるかどうか、エナメル被膜がピンホールやブリスターがなく損傷していないかどうか、ブローアウトを検出するかどうかを確認し、溶接継手の形状を測定し、ヘアピンに被膜が残留していないかどうかをチェックすることも重要です。

プレシテック は、こうした具体的な作業に対応する次のような適切なソリューションを用意しています。

プレシテックの CHRocodile CLS 2Pro ラインセンサーは、ピンホールやブリスターを高速で検出するのに理想的です。1 回の測定で広い範囲をカバーし(ライン長 20 mm まで)、わずかな誤差も認識できます。

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プレシテックの Flying Spot Scanner 310 は、ワイヤー幅全体で残留物を検出し、エナメル質の厚さを 2 µm まで正確に測定します。これは最大 70 kHz での高速測定が可能です。

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プレシテックの CHRocodile 2K および CHRocodile 2 IT は、ワイヤー周囲の 4 つの表面(外周の4面)すべてにおいて、さまざまな塗布の厚さを効率的かつ正確に測定するのに最適です。どちらの装置もポイントプローブを使用し、最大 70 kHz の測定レートで、エナメル質の厚さを 2 μm まで正確に高速測定できます。

電気自動車の駆動技術に応じて、電気トラクションモーターの生産が柔軟かつ大量に行われることになります。そのためには、高精度で工程が安定した製造システムが必要となります。

いわゆるヘアピンの製造では、ヘアピンのような銅線を溝に挿入し、レーザ溶接します。銅の溶接工程を監視することで、再現性のある高品質の溶接継手と、良好な導電性が実現し、高いテザリング断面積、最小限のスパッタ形成、ボイド形成の低減が達成されます。

ScanMaster は有益なスキャナー溶接ソリューションを提供します。これは、ワークピース(z 位置)までの高精度距離測定、オートフォーカス(z 補正)、ワーク形状に最適な照明、位置検出(x-y 位置)のための高速アルゴリズムの使用、工程監視を組み合わせて提供します。

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e-モビリティの、さらなる応用分野

 

バッテリーセル

バッテリーセルはe-mobilityの心臓部であるため、電気自動車の安全性、寿命、性能にとって極めて重要です。プレシテックのレーザ加工用機器および 3D 測定機器は、バッテリー製造での継続的なイノベーションを可能にし、コスト削減とバッテリーセルの性能向上を実現します。

 

バッテリーモジュール

個々のバッテリーセルは電気的に接続され、モジュールやパックを形成します。これらは、頑丈にレーザ溶接されたバッテリーケースとトレイにしっかりと収納されます。

 

 

燃料電池

燃料電池は、溶接により気密性が保たれた多数のバイポーラプレートで構成されています。ほとんどの場合、溶接速度は非常に速く、溶接継ぎ目の品質要求も非常に高いものが求められています。さらに、燃料電池の高い性能を確保するためには、バイポーラプレートの幾何学的パラメーターを正確に維持しなければなりません。プレシテックは 3D 測定技術センサーでこれらを測定します。

 

 

パワーエレクトロニクス

パワーエレクトロニクスは、電気ドライブトレインの重要な部分です。ここでは電流を安全に流す必要があるため、銅プレート継手には高品質な溶接が求められます。