
A ZEISS a VW-vel együttműködve új mérési megoldást fejlesztett ki a hairpin áramvezetős állórészekhez
A Volkswagen salzgitteri üzeme fontos alkatrészeket gyárt a VW ID.3-ba szánt új APP 310 elektromos hajtáshoz – köztük egy innovatív hairpin áramvezetős állórészt. A kifinomult motorkonstrukció minőségének biztosítása érdekében a ZEISS a VW-vel együttműködve egy meggyőző mérési megoldást dolgozott ki.

A ZEISS LineScan digitalizálja a teljes tekercsfejet, hogy a pontfelhőt össze lehessen hasonlítani a CAD-modellel.
A ZEISS a VW-vel együttműködve új mérési megoldást fejlesztett ki a hairpin áramvezetős állórészekhez
A VW ID.3 az első olyan jármű, amelyet tisztán elektromos autónak terveztek. A kompakt modell gyártása idén kezdődik, és várhatóan akár 500 000 darab is kigördülhet belőle a németországi gyárból. És már vannak tervek további gyártóüzemek létesítésére más országokban. Az elektromos hajtás alapvető alkatrészei a Volkswagen salzgitteri alkatrészgyárában készülnek. Az állórész esetében a VW a hairpin áramvezetős technológiát alkalmazó innovatív kialakítás mellett döntött.
„Ez a megközelítés lehetővé teszi a nagysorozatú gyártást, és azt is jelenti, hogy a motor nagyobb teljesítményű, ugyanakkor jelentősen könnyebb” – magyarázza Philip Kurz, aki a VW-nél a motorok tervezéséért és teszteléséért felelős. A minőségbiztosítás azonban továbbra is kihívást jelent, mivel a hairpin áramvezetők fizikai tulajdonságai a motorgyártásban hagyományosan alkalmazott mérési módszerek határait feszegetik. Ezért a ZEISS az elmúlt évben a VW-vel együttműködve olyan mérési megoldást dolgozott ki, amely lehetővé teszi az autógyártó számára az elektromos autók nagy sorozatban történő gyártását.

A kihívás
Az új elektromos hajtás állórészében lévő, bevonatos rézből készült hairpin áramvezetők a hagyományos rézhuzalos tekercset váltják fel. Pascal Schmidt, aki a minőségbiztosítási csapat tagja, elmagyarázza, hogy ez miért túl sok a hagyományos méréstechnika számára: „A réz könnyen deformálódik, ezért nem használhatunk érintéses módszereket. Emellett fényes és félig átlátszó, ami megnehezíti az optikai érzékelők számára az észlelést.” Ráadásul a kész hairpin áramvezetők alakja nem felel meg a beépítési hely alakjának. A több mint 100 beépített hairpin áramvezetővel a tekercsfejet az érzékelőknek teljes egészében le kell tapogatniuk, hogy a hairpin áramvezetők ne érjenek a motorházhoz. A VW-nek olyan hatékony mérési stratégiát kellett kidolgoznia, amely megfelel az elektromos hajtás összes biztonsági és minőségi követelményének is.
Miután házon belül meghatároztuk az érzékelőkre vonatkozó követelményeinket, egyértelművé vált, hogy a ZEISS PRISMO multiszenzoros koordináta-mérőgép az ideális megoldás.
Az áttörés
2019 elején a ZEISS és a VW közös projektbe kezdett, amelynek célja, hogy megoldást találjon ezekre a kihívásokra. Kurz így magyarázza: „Miután házon belül meghatároztuk az érzékelőkre vonatkozó követelményeinket, egyértelművé vált, hogy a ZEISS PRISMO multiszenzoros koordináta-mérőgép az ideális megoldás.” A kiválasztott konfigurációban a koordináta-mérőgépet a ZEISS VAST XXT érintéses tapintó mérőfejjel, a ZEISS LineScan optikai alakérzékelővel és a ZEISS DotScan kromatikus fehérfény-érzékelővel, valamint egy forgatóegységgel szerelték fel.
A VW lehetőség szerint az érintéses eljárást részesíti előnyben az állórészen lévő lemezkötegek mérésére, mivel ez a legpontosabb módszer. A tekercsfej ellenőrzésére a ZEISS LineScan-t használják, mivel ez pontfelhő formájában digitális adatokat generál, amelyek lehetővé teszik a CAD-modellel való kalibrálást. A hairpin áramvezetők mérése a ZEISS DotScan segítségével történik. Az egyes hairpin áramvezetők ellenőrzésére az állórészbe való beépítés előtt a ZEISS kifejlesztett egy olyan befogókészülék-rendszert, amelybe a hairpin áramvezetők a méréshez ugyanolyan konfigurációban helyezhetők be, ahogyan végül beépítik őket az állórészbe. A lemezköteghez a ZEISS kifejlesztett egy befogókészüléket is, amely lehetővé teszi a köteg rögzítését a reprodukálható érintéses méréshez.

A CAD-modelltől való eltérés egyértelműen láthatóvá válik a hamis színű kijelzőn.
Átfogó mérési megoldás
Mivel nem maguk a méréstechnikai mérnökök, hanem a gyártási dolgozók végzik majd a szúrópróbaszerű ellenőrzéseket, a felhasználóbarát kezelhetőség is fontos tényező volt. Pascal Schmidt véleménye szerint a legjobb feltételek adottak e követelmény teljesítéséhez: „A CALYPSO-val a ZEISS világos, képekkel és szöveggel ellátott kezelőfelületet kínál, amely lehetővé teszi a kezelő számára, hogy kiválassza, mit szeretne csinálni. A kezelő beilleszti a mérendő alkatrészt, beírja, hogy melyik gép alkatrészéről van szó, kiválasztja a mérési programot, majd a többi automatikusan lefut. Gyakorlatilag semmi gond nem adódhat.”
A ZEISS PiWeb azzal is meggyőz mindenkit, hogy gyorsan és egyszerűen képes részletes és érthető jegyzőkönyveket készíteni, és a mérési adatokat egyértelműen megjeleníteni – többek között CAD-nézetekkel, alakrajzokkal, hamis színű megjelenítéssel és hisztogramokkal. Philip Kurz elégedett a megoldáscsomaggal: „A VW-nél a tervezés során soha nem csak egy konkrét mérőeszközt keresünk, hanem mindig egy átfogó mérési megoldást. A ZEISS megérti a termékeinket és a mérési igényeinket, és képes a portfólióján belül a követelményeinknek legjobban megfelelő megoldást kidolgozni.”