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Jul 05, 2023

自動化によりEVモーターの組み立てが加速

GROB の電気モーターのステーター (右) には、個別のヘアピンで作られたいくつかの巻線リム (左) が含まれています。 写真提供: GROB-Werke GmbH & Co. KG CP3918 マルチタッチ コントロール パネルと、

GROB の電気モーターのステーター (右) には、個別のヘアピンで作られたいくつかの巻線リム (左) が含まれています。 写真提供：GROB-Werke GmbH & Co. KG

CP3918 マルチタッチ コントロール パネルは、アプリケーション固有の押しボタン拡張機能および TwinCAT HMI で作成されたユーザー インターフェイスと併せて、GROB マシンのすべての機能を最適に使用できるようにします。 写真提供：ベッコフ・オートメーション

C6030 超小型産業用 PC は、すべてのプロセス シーケンスを集中制御するための最適なコンピューティング能力を提供します。 写真提供：ベッコフ・オートメーション

マシンの内部を見ると、モーション シーケンスの複雑さと多様性がわかります。 XTS リニアモーター搬送システムが手前にあります。 写真提供：ベッコフ・オートメーション

AX5000 サーボ ドライブは、主に AM8000 サーボモーターの制御に使用されます。 ベッコフのワン ケーブル テクノロジーにより、設置スペースとケーブル配線の手間が最小限に抑えられます。 写真提供：ベッコフ・オートメーション

GROB-Werke GmbH & Co. KG は、電気自動車 (EV) 市場向けの大量生産システムを構築しています。 ドイツのミンデルハイムに拠点を置くこの工作機械メーカーは、電気モーターの固定子巻線リムを形成するヘアピンを製造するための高度なシステムを最近完成させました。 米国に本拠を置く EV メーカー向けに構築されたこのシステムの複雑さは、完全に統合され、最適に拡張可能な自動化システムの利点を示しています。

グローバルに事業を展開する家族経営の GROB は、95 年以上にわたり、自動車 OEM とそのサプライヤー向けに生産設備と工作機械を開発してきました。 同社のポートフォリオには、マシニング センター、生産システム、手動組立ステーション、完全自動組立ラインが含まれます。 これには、電気モーター、バッテリー、燃料電池の生産システムも含まれます。

「当社は生産チェーン全体をカバーし、EV パワートレイン全体に対して顧客固有のシステムを提供しています」と GROB のエレクトロモビリティ ビジネス ユニットの制御技術部門責任者、ファビアン グロックラー氏は述べています。

ヘアピン マシンを含む GROB の EV アプリケーションの特徴は、最小のサイクル タイムと高速なプロセス シーケンスです。 同社は、PC ベースの制御、EtherCAT フィールドバス テクノロジ、ドライブ、高速で柔軟なリニア モータ搬送システムである eXtended Transport System (XTS) など、ベッコフ オートメーションのさまざまなテクノロジによってこれらの要件を満たしています。

GROB のエレクトロモビリティ ビジネス ユニットの電気設計グループ リーダー、ダニエル グゲンベルガー氏によると、EV モーターの製造は内燃エンジンの製造とは大きく異なります。

「ボルト締め、圧入、手作業による組み立て作業などの古典的な組み立てプロセスは、大幅に自動化されており、機械オペレーターが必要な品質、精度、スピードで実行することはできません。」と彼は言います。

ここで、ベッコフの PC ベース制御の価値が証明されたと彼は付け加えました。なぜなら、システムのスループットが高いため、詳細なマシンとプロセスのデータが非常に重要だからです。

「完全な製造プロセスが 2 秒で実行される場合、生産監視とエラー分析は分析ツールと高速カメラだけで可能になります。」と彼は言います。 「私たちはこれに TwinCAT Scope View ソフトウェア オシロスコープをよく使用します。」

固定子巻線を構築するには、約 50 種類の異なる設計の約 200 個のヘアピンが必要です。 これらは、挿入前ネストへの配置に必要な順序で次々に生成されます。 したがって、インラインエラー検出は重要です。

「材料または形状のエラーが発生した場合、正しい位置に挿入できるように、対応するヘアピンを再度作成し、自動フィードを使用してシステムに挿入する必要があります」と Glöckler 氏は説明します。 「動作軸やヘアピンのバリエーションが多数あるため、さまざまなパラメータ、曲げ角度、カム プレートをジャストインタイムで計算する必要があるため、これは制御テクノロジーにとって膨大な管理タスクを意味します。」

GROB のエレクトロモビリティ ビジネス ユニットの機能開発グループ マネージャー、マーティン エレンリーダー氏によると、EV コンポーネントの生産により、制御技術に対する新たな要求が生じています。