Pour accélérer votre projet, vous pouvez étiqueter les piles de laminage avec des détails tels que tolérance, matériel, finition de la surface, la nécessité ou non d'une isolation oxydée, quantitéet bien d'autres choses encore.
Empilage de pellicules motorisées n'est pas seulement un processus de manipulation des feuilles.
C'est là qu'un noyau de moteur devient tranquillement bon, instable, coûteux ou impossible à réparer par la suite.
Cet article explique comment concevoir l'automatisation de l'empilage des lamelles de moteurs en utilisant.. :
L'accent est mis sur la pratique : comment détecter les problèmes avant le soudage, le collage, le bobinage, l'insertion de l'aimant, l'assemblage de l'arbre ou l'essai final du moteur.
En effet, lorsqu'une mauvaise pile arrive en bout de chaîne, elle a accumulé de la main-d'œuvre, du temps machine, des pièces et des excuses.
Empilage de pellicules motorisées est le processus d'assemblage de minces tôles d'acier électriques en un noyau de stator, un noyau de rotor, un noyau segmenté ou un sous-ensemble.
Chaque tôle est généralement estampée ou découpée dans de l'acier électrique. Les tôles sont empilées pour former le noyau magnétique du moteur. La structure en tôles fines permet de réduire les pertes par courants de Foucault, tandis que l'empilement complet fournit la géométrie nécessaire pour le bobinage, le placement des aimants, le montage de l'arbre, l'assemblage du carter et les performances finales du moteur.
C'est la définition propre.
La réalité de la production est plus désordonnée.
Chaque laminage présente de légères variations :
Une seule plastification peut sembler acceptable. Quelques centaines d'entre eux peuvent créer une pile qui n'est plus acceptable.
C'est pourquoi l'automatisation de l'empilage est importante.
Il ne se contente pas de déplacer les feuilles plus rapidement. Il contrôle la façon dont les petites erreurs s'accumulent.
Le noyau d'un moteur est construit en plusieurs couches, mais les défaillances n'apparaissent pas toujours couche par couche.
Une pile de stator peut passer un contrôle de base de la hauteur et néanmoins créer des problèmes pendant le bobinage. Une pile de rotor peut sembler propre avant l'insertion de l'aimant et présenter une variation de poche qui provoque des arrêts d'assemblage. Une pile peut atteindre sa hauteur nominale uniquement parce que la presse l'y a forcée.
Ce dernier point est courant.
La pile n'est pas devenue bonne. Elle s'est comprimée dans le silence.
L'automatisation devrait empêcher ce genre de fausse confiance.
Une cellule d'empilage de laminage bien conçue permet de réduire les coûts :
Pour la production de moteurs en grande série, la question n'est pas seulement : “Pouvons-nous empiler cette pièce ?”.”
La meilleure question est la suivante :
Pouvons-nous prouver que chaque pile est correcte avant d'y ajouter des coûts supplémentaires ?
La plupart des défauts des piles de pelliculage sont mineurs au départ. C'est ce qui les rend irritants.
Ils ne sont pas toujours visibles de l'autre côté de la ligne. Ils n'arrêtent pas forcément la machine immédiatement. Ils peuvent attendre le processus suivant, où ils deviennent le problème de quelqu'un d'autre.
| Défaut | Quelles sont les causes habituelles de la maladie ? | Plus tard, là où ça fait mal |
|---|---|---|
| Chargement double feuille | Mauvaise séparation, adhérence de l'huile, attraction magnétique, erreur de vide | Hauteur des piles, nombre de laminages, qualité de l'assemblage |
| Feuille manquante | Saut d'alimentation, échec du ramassage, angle mort du capteur | Facteur d'empilement, hauteur, performance magnétique |
| Désalignement angulaire | Jeu de la broche, point de référence usé, faible contrôle du nid, mauvaise trajectoire de placement | Alignement des fentes, enroulement, position de la pochette de l'aimant |
| Accumulation de bavures | Usure des poinçons, incohérence de la direction des bavures, mauvais contrôle de l'ébavurage | Isolation des fentes, assise des piles, assemblage, dégagement de l'assemblage |
| Ascenseur à pile locale | Débris, bavures, tôle déformée, force d'appui insuffisante | Planéité, qualité de la soudure/du collage, ajustement en aval |
| Mauvaise variante de pelliculage | Pièces similaires, vérification des pièces faibles, non-concordance des programmes | Débris après assemblage ou assemblage final |
| Raclage des broches | Jeu serré, bavure, goupille pliée, mauvais chanfrein | Dommages au revêtement, débris, dérive de la pile |
| Détérioration du revêtement | Manipulation brutale, compression excessive, chaleur d'assemblage, frottement des goupilles | Court-circuit interlaminaire, augmentation de la perte |
| Dérive de la hauteur de la pile | Variation d'épaisseur, changement de compression, feuille manquante/double, usure de l'outil | Ajustement de l'assemblage, cohérence magnétique |
| Rétrécissement de la fente | Bavure, dérive angulaire, déformation, décalage des feuilles | Insertion de l'enroulement, détérioration de l'isolation |
Une pile peut échouer pour une seule raison. Elle peut aussi échouer parce que trois petites raisons se produisent en même temps.
C'est plus difficile à attraper. Mais pas impossible.
Les capteurs ne sont pas là pour décorer la machine.
Ils répondent à des questions spécifiques à des moments précis.
Avant que la feuille ne soit sélectionnée :
La bonne pièce est-elle disponible ?
Pendant le ramassage :
Une feuille a-t-elle été choisie, et non deux ?
Avant le placement :
Le film est-il orienté dans le bon sens et tourné correctement ?
Pendant l'empilage :
La feuille s'est-elle posée normalement ?
Avant l'adhésion :
Cette pile mérite-t-elle d'être soudée, collée, rivetée ou pressée ?
Après l'adhésion :
Le processus d'adhésion a-t-il créé une bonne pile ou simplement une mauvaise pile permanente ?
C'est la logique de base.
N'ajoutez pas de capteurs parce que la machine dispose d'un espace libre. Ajouter des capteurs parce que l'opération suivante rend un défaut plus difficile à récupérer.
Le meilleur plan de détection utilise plusieurs contrôles simples au lieu d'un système d'inspection “magique”.
Une caméra ne peut pas sentir la force d'assise. Un capteur de force ne peut pas identifier une mauvaise variante de pelliculage. Un capteur de hauteur ne peut pas prouver la direction de la bavure. Un capteur de double feuille ne peut pas confirmer l'alignement des fentes.
Le système doit donc combiner les signaux.
| Capteur ou contrôle | Meilleur emplacement | Objectif principal | Ce qu'il prévient |
|---|---|---|---|
| Capteur de présence partielle | Mangeoire, point de ramassage, nid de placement | Confirme la présence du laminage | Cycles vides, feuilles manquantes |
| Détecteur de double feuille | Prise en charge ou transfert à proximité | Détecte deux laminations soulevées comme une seule | Comptage erroné, erreur de hauteur, rebut après l'adhésion |
| Inspection de la vision | Avant l'empilage | Vérifie l'identité de la pièce, la rotation, les caractéristiques de la fente et de la clé | Mauvaise variante, erreur angulaire, feuille à l'envers |
| Capteur de déplacement à laser | Pendant ou après la construction de la pile | Mesure la hauteur de la pile et l'élévation locale | Dérive en hauteur, débris, mauvaise assise |
| Contrôle de la hauteur en plusieurs points | Station de pré-assemblage | Détecte l'inclinaison, l'ondulation, la compression inégale | Problèmes de planéité cachés |
| Contrôle force-distance | Siège ou marche de compression | Suivi du comportement de la pile sous charge | Interférence des bavures, désalignement, débris piégés |
| Surveillance de la charge des broches | Dispositif d'empilage ou mandrin | Détecte les charges latérales, le grattage et l'usure des goupilles | Dérive progressive de l'alignement |
| Contrôle des courts-circuits électriques | Post-jonction ou porte de pile finale | Vérifie les chemins conducteurs non désirés | Risque de court-circuit interlaminaire |
| Inspection des fentes | Porte de pré-bobinage | Mesure l'ouverture de la fente, le risque de bavure, la position de la fente | Détérioration de l'enroulement, arrêt de l'insertion |
| Mesure de l'alésage ou du diamètre extérieur | Contrôle final de l'empilage du rotor ou du stator | Confirme la géométrie de base | Ajustement de l'arbre, ajustement du logement, risque de déséquilibre |
L'emplacement importe plus que le nom de catalogue du capteur.
Un capteur installé trop en amont confirme que quelque chose était correct auparavant. Ce n'est pas la même chose que de confirmer que c'est correct aujourd'hui.
Broches d'empilage sont des éléments de positionnement utilisés pour aligner chaque feuille lors de la constitution de la pile. Ils peuvent se situer dans des trous, des fentes, des encoches, des caractéristiques de diamètre intérieur, des caractéristiques de diamètre extérieur ou des caractéristiques d'outillage spécifiques.
Elles paraissent simples.
Ce n'est pas le cas.
Contrôle des épingles :
Une goupille usée peut encore permettre à la production de se poursuivre. C'est là que réside le danger.
La machine effectue un cycle. La pile semble normale. La tendance dimensionnelle évolue lentement. Personne ne s'en aperçoit jusqu'à ce que les défaillances en aval commencent.
Ensuite, les gens discutent du bobinage, de l'insertion de l'aimant, du soudage, de l'outillage, de l'inspection, des opérateurs et des matériaux.
Parfois, l'épingle était simplement portée.
La conception des broches ne doit pas être copiée à partir d'une autre cellule sans vérifier la géométrie de la pièce et l'historique des défauts.
| Facteur de conception des broches | Pourquoi c'est important | Mauvais résultat de la conception |
|---|---|---|
| Chanfrein d'entrée | Permet aux laminés minces d'entrer sans se coincer | Raclage, bords pliés, dommages au revêtement |
| Dégagement des broches | Équilibre entre la précision de l'emplacement et la fluidité du chargement | Un serrage excessif entraîne des blocages ; un relâchement excessif entraîne des dérives |
| Dureté et revêtement des broches | Contrôle l'usure et la friction | Perte progressive de la précision des données |
| Longueur de la broche | Prise en charge de la hauteur des piles et du guidage des feuilles | Appui, mauvais contrôle de la pile |
| Nombre de broches | Contrôle de la rotation et de la position | Un trop grand nombre peut entraîner une contrainte excessive sur la stratification. |
| Intervalle de remplacement des broches | Empêche la dérive silencieuse | Désalignement au niveau du lot |
| Chemin de nettoyage | Élimine la poussière, les copeaux et les débris de revêtement | Levage local, blocage, faux pics de force |
| Logique de direction des bavures | Contrôle l'interaction entre les bavures et les broches | Mauvaise assise, augmentation de la charge sur la broche |
Un plus grand nombre de broches n'est pas toujours synonyme d'un meilleur contrôle.
Parfois, un plus grand nombre de broches signifie que la pièce n'a pas la liberté de s'installer. La pile se bat contre le dispositif de fixation. La courbe de force augmente. La ligne continue tout de même à fonctionner.
Ce n'est pas bon.
Un ajustement très serré de l'épingle peut être attrayant sur un dessin. Il promet le contrôle.
Sur la ligne, cela peut créer le contraire.
Les laminés minces ne sont pas des plaques rigides parfaites. Elles présentent des bavures, des variations de revêtement, de l'huile, des effets de température et des variations de manipulation. Si le jeu entre les broches est trop serré, les variations normales se transforment en interférences mécaniques.
Si le jeu est trop faible, la pile peut tourner ou dériver.
Le dégagement correct de l'axe doit donc être basé sur :
Ne pas régler le jeu des goupilles uniquement à partir de la géométrie nominale de la CAO.
C'est une façon propre de résoudre un problème sale.
Les bavures sont petites sur une feuille. Dans une pile, elles deviennent un motif.
Si la direction de la bavure change de manière aléatoire, la pile peut présenter une assise incohérente, un changement de hauteur local, un risque de bord de fente ou un endommagement du revêtement. Si la bavure est toujours orientée dans le même sens, la pile peut se constituer de manière plus prévisible, mais l'accumulation de bavures doit encore être contrôlée.
Pour les piles de stator, les bavures près des fentes d'enroulement peuvent endommager l'isolation ou interférer avec le fil, l'épingle à cheveux ou l'outil d'insertion.
Pour les empilements de rotors, les bavures à proximité des poches d'aimants, des alésages ou des zones sensibles à l'équilibrage peuvent créer des problèmes d'ajustement et de performance.
Un bon système d'empilage devrait permettre d'y répondre :
Les bavures n'ont pas besoin d'être spectaculaires pour être coûteuses.
Il suffit de les répéter.
Il s'agit d'une erreur courante.
Contrôle du nombre de feuilles vérifie combien de laminés sont entrés dans la pile.
Contrôle de la hauteur des piles vérifie la hauteur physique de la pile construite.
Ils sont liés. Ils ne sont pas identiques.
Une pile peut avoir un nombre correct et une hauteur incorrecte en raison de variations d'épaisseur, de bavures, de débris piégés, de changements de revêtement ou d'un comportement de compression.
Une pile peut avoir un comportement de comptage suspect et mesurer quand même une hauteur proche de la cible parce que la compression cache l'erreur.
Un processus d'empilage fiable doit donc utiliser les deux.
| Vérifier | Ce qu'il répond | Ce qu'il ne peut prouver seul |
|---|---|---|
| Nombre de feuilles | Le nombre de lamelles entrant dans la pile est-il correct ? | Si toutes les feuilles sont correctement placées |
| Hauteur de la pile | La pile a-t-elle atteint la hauteur de construction prévue ? | Si le décompte est correct |
| Hauteur multipoint | La pile est-elle inclinée, soulevée ou inégale ? | L'utilisation de la bonne variante de pelliculage |
| Courbe force-distance | La pile s'est-elle posée normalement ? | Respect exact des dimensions |
| Contrôle de la vision | La pièce est-elle correcte et orientée correctement ? | Si la pile enfouie est correctement installée |
Une seule mesure de la hauteur du sommet vaut mieux que rien.
Mais il peut manquer l'inclinaison.
Pour les noyaux de moteur dont les exigences d'assemblage sont très strictes, utiliser des contrôles de hauteur multipoints avant l'assemblage.
A courbe de force enregistre la force en fonction de la distance ou du temps pendant la mise en place, la compression, l'entrée de la goupille ou la pression de la pile.
Elle est utile car les problèmes de pile se manifestent souvent par une résistance anormale avant de se traduire par des défauts visibles.
Le contrôle de la force peut détecter :
Ne vous contentez pas d'observer la force maximale.
La force de pointe est facile à lire, mais elle peut cacher l'histoire.
Une courbe force-distance montre où commence la résistance, à quelle vitesse elle augmente, si la pile s'installe en douceur et si le comportement final de l'assise correspond à celui de piles connues.
Deux piles peuvent atteindre la même hauteur.
On s'assoit naturellement.
On y a été contraint.
Il s'agit de piles différentes.
A Porte de contrôle de qualité est un point de décision où le système libère la pile pour l'étape suivante ou l'arrête pour la rejeter, la retravailler, la mettre en quarantaine ou la réviser.
Les barrières de contrôle de qualité devraient s'asseoir avant que les coûts n'augmentent.
C'est-à-dire avant :
Le pire endroit pour découvrir un problème d'empilage est lorsque le moteur a déjà subi des travaux coûteux en aval.
| Porte QC | Emplacement du processus | Ce qu'il faut vérifier | Pourquoi c'est important |
|---|---|---|---|
| Porte 1 : Vérification de la plastification à l'entrée | Avant l'alimentation | Type de pièce, lot, direction des bavures, dommages visibles | Empêche l'entrée de matériaux erronés dans la cellule |
| Gate 2 : Vérification du pick-up | Lors de la collecte des feuilles | Pièce présente, feuille unique, prise stable | Évite les feuilles manquantes ou doubles |
| Porte 3 : Vérification de l'orientation de la pile | Avant le placement | Rotation, orientation de la face, fente/caractéristique de la clé | Évite les erreurs d'orientation enfouies |
| Point de contrôle n° 4 : surveillance en cours d'exécution | Pendant la construction | Comptage, tendance de la hauteur, charge de l'axe, comportement d'assise | Attrape la dérive avant la fin de la pile |
| Porte 5 : Porte de pré-jonction | Avant le soudage, le collage et le rivetage | Hauteur, planéité, alignement, signature de la force | Évite le verrouillage en cas de mauvaise géométrie |
| Portail 6 : Portail post-jonction | Après avoir rejoint | Hauteur finale, alésage/OD, position de la fente, risque court | Confirme que la jonction n'a pas endommagé la pile |
| Guichet 7 : Guichet de pré-avalaison | Avant le bobinage, l'insertion de l'aimant, l'ajustement de l'arbre | Dégagements critiques et caractéristiques d'assemblage | Protège le processus suivant des défauts hérités |
L'inspection en bout de chaîne reste importante.
Mais il ne doit pas s'agir de la première inspection sérieuse.
Il s'agit d'un apprentissage tardif.
Un projet d'automatisation de l'empilage n'est pas approuvé uniquement parce que le dispositif est astucieux.
Elle est approuvée parce que la ligne devient plus stable, la ferraille devient plus rapide et moins chère, et les défaillances deviennent traçables.
| Problème d'ingénierie | Contrôle de l'automatisation | Impact sur les entreprises |
|---|---|---|
| Chargement double feuille | Détection de double feuille lors de la prise en charge | Évite les rebuts et les reprises d'assemblage |
| Usure lente de la goupille | Tendance de la charge des broches et remplacement programmé | Réduction de la dérive au niveau des lots |
| Croissance de la loupe | Tendance de la force, vision, contrôle de la fente | Protège le rendement du bobinage et de l'insertion de l'aimant |
| Variation de la hauteur des piles | Comptage + hauteur multi-points + données de compression | Réduit les problèmes d'ajustement de l'assemblage |
| Mauvaise variante de pelliculage | Contrôle d'identité de la vision et verrouillage du programme | Empêche la production de pièces mixtes |
| Découverte tardive d'un défaut | Portes de contrôle avant les étapes à valeur ajoutée | Réduction du coût de la mauvaise qualité |
| Cause première peu claire | Traçabilité de l'identification de la pile | Réduit le temps de dépannage |
| Décisions dépendantes de l'opérateur | Logique de réussite/échec définie | Améliore la répétabilité entre les équipes |
Un bon système de contrôle de qualité ne se contente pas de rejeter les mauvaises piles.
Elle explique pourquoi ils ont été rejetés.
C'est dans cette explication que se trouve l'argent.
Le même défaut a un coût différent selon le moment où il est détecté.
Une mauvaise plastification détectée lors de l'enlèvement est un événement mineur.
Un mauvais laminage détecté après l'assemblage en pile est un rebut ou une reprise.
Un mauvais laminage détecté après le bobinage, l'insertion de l'aimant, le pressage de l'arbre ou le test final du moteur est maintenant un problème beaucoup plus important.
| Défaut constaté à | Niveau de coût typique | Pourquoi |
|---|---|---|
| Avant l'enlèvement | Le plus bas | La feuille peut être rejetée avant que la valeur ne soit ajoutée |
| Pendant l'empilage | Faible | La pile peut être arrêtée avant d'être jointe |
| Avant d'adhérer | Modéré | Le temps de construction est perdu, mais l'essentiel des coûts en aval est préservé. |
| Après avoir rejoint | Plus élevé | L'empilement peut nécessiter une reprise ou une mise au rebut |
| Après le bobinage ou l'insertion de l'aimant | Très élevé | Davantage de composants et de temps machine sont déjà investis |
| Lors du test final | Le plus élevé | La cause première est plus difficile à isoler et le confinement est plus large. |
C'est l'argument commercial en faveur des portes de contrôle de la qualité.
Ce n'est pas de la théorie. Juste de l'arithmétique avec un meilleur timing.
L'OEE est souvent abordé au niveau de la machine, mais les défauts d'empilage de pelliculage se répercutent sur l'ensemble de la ligne.
Une cellule d'empilage peut nuire à l'OEE de trois manières :
La ligne s'arrête en raison de bourrages, de doubles prélèvements, d'interférences entre les broches, de défauts de transfert ou d'un manque de clarté dans la gestion des rejets.
La ligne fonctionne plus lentement parce que le processus nécessite des tentatives répétées, des contrôles manuels ou une alimentation instable.
La ligne produit des piles qui échouent ensuite aux contrôles dimensionnels, aux contrôles d'assemblage, à l'insertion du bobinage, à l'insertion de l'aimant ou au test final.
Un meilleur système d'empilage améliore l'OEE de la manière suivante :
L'objectif n'est pas la vitesse maximale à tout prix.
Une cellule d'empilage rapide qui envoie des défauts en aval n'est pas rapide. Elle emprunte du temps à la station suivante.
Les piles de laminage motorisé peuvent être maintenues ensemble par différentes méthodes d'assemblage. Chaque méthode modifie le risque d'inspection.
| Méthode d'assemblage | Principal avantage | Principale préoccupation en matière de contrôle de la qualité | Porte recommandée |
|---|---|---|---|
| Emboîtement | Rapide, intégré à la conception du laminage | Déformation locale, contrainte, séparation de la pile, endommagement des caractéristiques | Vérifier la formation du verrouillage et la planéité de la pile |
| Soudage | Forte tenue mécanique | Effets de la chaleur, courts-circuits locaux, distorsion, consistance de la soudure | Géométrie avant soudage + contrôle électrique/dimensionnel après soudage |
| Collage | Bon contact de surface et comportement contrôlé de l'empilement | Distribution de l'adhésif, polymérisation, pression, contamination | Traçabilité de la pression, de la température et de la cuisson |
| Rivetage ou fixation mécanique | Rétention mécanique simple | Déformation locale, variation du serrage, alignement des trous | Force de fixation et géométrie après assemblage |
| Serrage externe | Flexible pour certaines conceptions d'assemblage | Décalage de la pile, perte de compression, sensibilité à la manipulation | Compression et vérification du transfert |
Il n'existe pas de méthode universelle optimale.
Il n'y a qu'une seule méthode qui s'adapte à la conception du moteur, au volume, à la tolérance, à l'objectif de performance magnétique et au modèle de coût.
Mais chaque méthode a besoin d'un plan de contrôle de qualité adapté à ses modes de défaillance.
Il s'agit d'une comparaison courante lors de la planification des processus.
| Sujet | Soudage | Collage |
|---|---|---|
| Comportement du cycle | Souvent rapide une fois positionné | Peut nécessiter un temps de durcissement ou un temps de séjour contrôlé |
| Rétention mécanique | Une forte adhésion locale | Rétention de surface répartie |
| Apport de chaleur | Présent | Généralement, la chaleur est plus faible, en fonction du processus |
| Risque de court-circuit électrique | L'attention doit être portée sur les zones de jonction | Dépend de l'adhésif et de l'état de la surface |
| Risque de distorsion | Possible à proximité des zones de soudure | Dépend de la pression, de la couche d'adhésif et du durcissement. |
| Données à suivre | Énergie de soudage, position, temps, force, résultat visuel | Quantité d'adhésif, pression, température, profil de polymérisation |
| Meilleure focalisation sur le contrôle de la qualité | Alignement avant soudage et vérifications de la géométrie et des courts-circuits après soudage | Propreté de la surface, pression, durcissement, hauteur finale |
La décision ne doit pas être prise uniquement sur la base de la force d'adhésion.
Elle doit inclure les performances en aval, la charge d'inspection, l'encombrement de l'équipement, la stratégie de réparation et les besoins en matière de traçabilité.
Une méthode d'assemblage facile à installer mais difficile à vérifier peut s'avérer coûteuse par la suite.
Pour les empilements de tôles de stator, le processus doit protéger le chemin de l'enroulement.
Les contrôles importants sont les suivants
Si le stator utilise un enroulement en épingle à cheveux, la géométrie des encoches devient encore plus sensible. Le processus d'insertion ne pardonne pas les fentes étroites, les bavures ou la dérive angulaire.
Une pile de stator peut sembler acceptable de l'extérieur alors qu'une famille d'encoches a tendance à ne pas être en position.
Inspectez donc la géométrie utilisée par le processus suivant.
Il ne s'agit pas seulement de la géométrie qui est facile à mesurer.
Pour les empilements de tôles de rotor, les caractéristiques les plus risquées sont souvent différentes.
Les contrôles importants sont les suivants
Les piles de rotors peuvent créer des problèmes coûteux en aval si l'alésage, les poches magnétiques ou les caractéristiques d'inclinaison dérivent.
Un petit problème angulaire dans la pile peut devenir un problème d'insertion de l'aimant. Une erreur d'alésage peut devenir un problème d'assemblage d'arbre. Un problème de déséquilibre de la pile peut n'être évident que bien plus tard.
Là encore, la détection tardive est la version la plus coûteuse.
Les empilements de stator ou de rotor segmentés ajoutent une autre couche de complexité.
Le système doit désormais contrôler non seulement l'empilage feuille à feuille, mais aussi les relations de segment à segment.
Vérifier pour :
Les conceptions segmentées peuvent améliorer l'utilisation des matériaux ou la flexibilité de l'assemblage, mais l'automatisation de l'empilage doit gérer soigneusement les erreurs accumulées.
Un segment légèrement décalé peut passer.
Plusieurs segments légèrement décalés peuvent créer un problème d'arrondi ou de position de la fente.
C'est ainsi que fonctionne l'accumulation. Tranquillement.
La vision industrielle est utile lorsqu'elle est traitée comme un système de mesure contrôlé, et non comme une caméra boulonnée près d'un convoyeur.
La vision peut inspecter :
La difficulté réside dans l'éclairage et la reproductibilité.
L'acier électrique peut réfléchir la lumière de manière à brouiller la détection des bords. Le film d'huile modifie l'aspect de la surface. Les bavures peuvent n'apparaître que sous certains angles d'éclairage. Les variations de revêtement peuvent modifier le contraste.
Une bonne configuration de la vision doit être mise en place :
Ne pas s'entraîner ou valider uniquement sur des laminés propres et parfaits.
Les pièces de production sont moins polies.
Le prélèvement de la double feuille est l'une des vérifications préliminaires les plus importantes.
Deux laminés minces peuvent se comporter comme une seule feuille lors de l'enlèvement. Un film d'huile, de l'électricité statique, une attraction magnétique, une mauvaise séparation ou un comportement sous vide peuvent rendre ce phénomène plus probable.
Une double feuille peut être à l'origine d'un événement :
La détection des doubles feuilles doit être placée aussi près que possible de la prise ou du transfert.
S'il est trop en amont, il risque de confirmer la mauvaise chose. Une alimentation propre ne garantit pas un prélèvement propre.
Une cellule d'empilage ne peut pas toujours inspecter pour se sortir d'une alimentation instable.
Une bonne alimentation devrait permettre de contrôler :
Si le chargeur est instable, le reste de l'automatisation devient réactif.
La ligne commence à utiliser des capteurs pour détecter des problèmes qui auraient dû être évités mécaniquement.
Cela peut fonctionner pendant un certain temps. En général, la maintenance devient très lourde.
Les contrôles de hauteur en un seul point sont courants parce qu'ils sont simples.
Ils sont également limités.
Une pile peut avoir une hauteur correcte en un point et être néanmoins inclinée. Elle peut présenter des débris locaux. Un côté peut être soulevé par l'accumulation de bavures. Elle peut être comprimée de manière inégale.
La mesure de la hauteur en plusieurs points permet d'obtenir de meilleures informations :
Pour les assemblages étroits de stator ou de rotor, la hauteur multipoint n'est pas exagérée.
C'est un moyen d'éviter de prétendre qu'une pile est plate parce qu'un capteur l'a dit.
L'automatisation moderne de l'empilage des pellicules ne doit pas se limiter à une décision de type réussite/échec.
Il doit produire des données de production utilisables.
Chaque pile doit avoir un identifiant. Cet identifiant doit permettre de relier le noyau physique aux données créées au cours de la production.
Les données utiles comprennent
Ces données peuvent être envoyées aux systèmes MES, SCADA, aux bases de données sur la qualité ou aux systèmes de traçabilité locaux.
L'objectif n'est pas de tout stocker pour toujours.
L'objectif est de stocker suffisamment d'informations pour répondre à cette question :
Lorsqu'un mauvais noyau apparaît plus tard, qu'est-ce qui était déjà visible lors de l'empilage ?
Une cellule d'empilage par laminage peut générer plus de données qu'une usine ne souhaite en stocker sous forme de fichiers bruts.
Les courbes de force, les images des caméras, les cartes d'altitude et les journaux des capteurs peuvent devenir lourds.
L'architecture de contrôle doit donc être distincte :
Une structure pratique se présente comme suit :
| Niveau des données | Exemple de données | Meilleure utilisation |
|---|---|---|
| Données PLC en temps réel | État du capteur, état de l'actionneur, verrouillages | Contrôle des machines |
| Données de traitement des bords | Résultat de la vision, caractéristiques de la courbe de force, tendance de la taille | Décisions rapides en matière de contrôle de qualité |
| Données du SEM | ID de la pile, réussite/échec, recette, motif de rejet | Suivi de la production |
| Base de données de qualité | Tendances, comparaison des lots, analyse de l'usure des outils | Analyse des causes profondes |
| Données brutes archivées | Images, courbes de force complètes, journaux détaillés | Enquêtes approfondies si nécessaire |
Il n'est pas nécessaire d'envoyer toutes les images au SEM.
Toutes les courbes de force n'ont pas besoin d'être stockées pour toujours.
Mais chaque pile rejetée devrait avoir un code de raison que les gens peuvent comprendre.
“L'échec n'est pas suffisant.
Dans une cellule d'empilage, il arrive que les différents capteurs ne soient pas d'accord.
Une caméra indique que la plastification est correcte.
La courbe de force indique que l'assise était anormale.
Le capteur de hauteur indique que la pile est à la limite.
La machine pose une question.
Ne répondez pas par une approbation automatique.
Une logique de rejet solide devrait comprendre les éléments suivants
Exemple :
| Combinaison de signaux | Mesures recommandées |
|---|---|
| Passe de vision + force normale + passe de hauteur | Pile de libération |
| Passe de vision + force anormale + passe de hauteur | Quarantaine ou contrôle secondaire |
| Échec de la vision + force normale | Rejeter ou réinspecter avant l'empilage |
| Compte réussi + hauteur échouée | S'arrêter et examiner l'épaisseur, les débris, les sièges |
| Échec au comptage + réussite en hauteur | Rejeter ; la compression peut cacher une erreur de comptage |
| Augmentation de la charge des broches sur plusieurs piles | Avertissement de maintenance avant une panne grave |
| Événements répétés sur double feuille | Arrêter l'alimentateur et demander une procédure de récupération |
Le désaccord sur les capteurs n'est pas une gêne.
C'est souvent le premier signe utile.
Il est tentant d'écrire une tolérance universelle.
Ne le faites pas.
Les tolérances de la pile de laminage du moteur dépendent de
Une tolérance facile pour une ligne peut être impossible pour une autre.
Une tolérance acceptable pour un moteur peut nuire au rendement d'un autre moteur.
Au lieu de copier des nombres, définissez la tolérance à partir de quatre entrées :
Cette opération est plus lente que la copie d'un nombre.
C'est aussi moins idiot.
Toutes les variantes ne doivent pas arrêter la ligne.
Un bon processus sépare trois niveaux.
| Type de limite | Signification | Action |
|---|---|---|
| Limite de contrôle | Le processus est en train de dériver mais la pièce peut encore être utilisable | Alerte, analyse des tendances, planification de la maintenance |
| Limite de rejet | La pile ne répond pas aux critères de libération | Rejeter ou mettre en quarantaine la pile |
| Limite du défaut de la machine | La cellule peut continuer à produire des défauts | Arrêter la machine et demander la récupération |
Cela permet d'éviter deux conséquences négatives :
Les opérateurs apprennent rapidement si un système de contrôle de qualité est utile ou théâtral.
Si le système crée trop d'alarmes faibles, les gens le contournent.
La conception de l'alarme est donc importante.
Certaines étapes du processus peuvent être répétées.
Certains ne le peuvent pas.
L'assemblage est souvent le point où une mauvaise géométrie devient permanente ou coûteuse à corriger.
Cela fait de la porte QC de pré-jonction l'une des portes les plus importantes de la cellule.
Avant d'adhérer, vérifiez :
Si la pile échoue à ce stade, ne l'envoyez pas vers l'avant parce que la production est en retard.
C'est ainsi qu'un petit retard devient un gros problème de confinement.
Une ligne d'empilage de laminage pratique peut suivre cette structure :
Le tri logiciel sans tri physique n'est pas suffisant.
Un mauvais tapis assis à côté d'un bon tapis représente toujours un risque.
L'usure des broches doit être gérée en fonction de l'état, et pas seulement en fonction du temps.
Un bon plan d'entretien suit :
Une broche ne peut pas tomber en panne soudainement.
Elle peut s'aggraver lentement.
C'est pourquoi les données sur les tendances sont importantes. Elles permettent d'identifier le mode de défaillance ennuyeux.
Et les modes de défaillance ennuyeux sont ceux qui produisent de mauvais lots.
L'automatisation ne supprime pas le jugement.
Le jugement est rendu plus tôt.
Quelqu'un doit encore décider :
La machine ne doit pas prendre des décisions floues en silence.
Il doit prendre des décisions définies de manière suffisamment bruyante pour que les bonnes personnes puissent agir.
Pas de manière émotionnelle. Juste clairement.
La hauteur est utile. Il ne s'agit pas d'une décision de qualité à part entière.
Utilisez ensemble le comptage, la hauteur, la force, l'orientation et la géométrie clé.
Les épingles ne sont pas une vérité permanente.
Ils s'usent, se plient, se raclent, accumulent des débris et perdent en précision.
Si la première inspection significative a lieu après l'adhésion, le processus a déjà perdu le contrôle des coûts.
La vision est forte pour l'identité, l'orientation et la géométrie exposée.
Elle ne peut pas prouver la qualité de l'assise interne après l'enfouissement de la stratification.
Des dérogations peuvent être nécessaires.
Les dérogations non enregistrées ne le sont pas.
Les grandes archives de données brutes sont impressionnantes.
Des codes de raison utiles, des tendances et une traçabilité au niveau de la pile permettent de résoudre les problèmes plus rapidement.
Une tolérance sans contexte de processus n'est qu'un chiffre.
Utiliser les besoins du produit, l'autorisation en aval et la capacité du processus.
Le rejet numérique n'est pas un confinement.
Les mauvaises piles ont besoin d'un flux physique contrôlé.
Un processus d'empilage mature n'est pas dramatique.
Il permet d'attraper rapidement les doubles feuilles.
Il rejette les mauvaises variantes avant l'empilage.
Elle considère le port d'épingles comme une tendance.
Il détecte la croissance des bavures avant que les défaillances de l'enroulement ne commencent.
Il arrête les piles suspectes avant de les rejoindre.
Il envoie des codes de motif utiles au système d'usine.
Les ingénieurs qualité disposent ainsi de suffisamment d'informations pour résoudre les problèmes sans avoir à interroger la moitié de l'équipe.
Il ne dépend pas de la chance, de la mémoire ou de la présence d'une personne à proximité de la machine au bon moment.
C'est là l'essentiel.
La pile ne devrait pas avoir à échouer bruyamment avant que le processus n'écoute.
Utilisez cette liste de contrôle lors de la planification, de la spécification ou de l'examen d'un projet d'automatisation de l'empilage.
| Question | Pourquoi c'est important |
|---|---|
| Comment le système détecte-t-il la prise en charge d'une double feuille ? | Évite les erreurs de comptage et de hauteur |
| Comment vérifie-t-il l'orientation du laminage ? | Prévient les défauts de la mauvaise couche enfouie |
| Les goupilles d'empilage font-elles l'objet d'un contrôle d'usure ou de charge ? | Empêche la dérive lente de l'alignement |
| La hauteur de la pile est-elle mesurée en un ou plusieurs points ? | Détecte l'inclinaison et le soulèvement local |
| Les données force-distance sont-elles utilisées lors de l'assise ? | Détecte les bavures cachées et les problèmes d'assise |
| Y a-t-il un contrôle de qualité avant l'adhésion ? | Arrêter les défauts avant qu'ils ne deviennent coûteux |
| Les motifs de rejet sont-ils automatiquement enregistrés ? | Soutien à l'analyse des causes profondes |
| Les données de la pile peuvent-elles être connectées à des systèmes MES ou de traçabilité ? | Relier les pièces physiques à l'historique du processus |
| Que se passe-t-il lorsque les capteurs ne sont pas d'accord ? | Empêche la logique de faux-pas |
| Les piles rejetées sont-elles physiquement séparées ? | Soutien à un véritable confinement |
| Le système est-il conçu pour des pièces de production réellement huileuses ? | Évite les surprises en matière de validation |
| Le système peut-il traiter les variantes de pièces en toute sécurité ? | Réduction du risque de production mixte |
Un bon fournisseur ou une équipe d'ingénieurs interne devrait être en mesure de répondre à ces questions sans faire de longues pauses.
Quelques pauses sont acceptables.
Les longues pauses sont des données.
Utilisez une séparation contrôlée des feuilles, un outil de prise stable et un détecteur de double feuille près du point de prise ou de transfert. Le contrôle doit avoir lieu avant que le feuilletage n'entre dans la pile. Si une double feuille parvient à l'assemblage, le coût du défaut augmente rapidement.
Les causes les plus courantes sont la variation de l'épaisseur du laminage, la croissance des bavures, les feuilles manquantes, les feuilles doubles, les débris entre les couches, la variation de l'enduction, la compression inégale et la mauvaise assise. La hauteur de la pile doit être vérifiée en même temps que le nombre de feuilles et le comportement de la force.
Pour les piles de base, un seul point peut suffire pour une confirmation approximative. Pour les noyaux moteurs plus serrés, il est préférable de mesurer la hauteur en plusieurs points, car cela permet de détecter l'inclinaison, le soulèvement local, l'ondulation et la compression inégale avant l'assemblage.
Les goupilles usées perdent la précision du point de référence. La pile peut encore être chargée et fonctionner normalement, mais la position angulaire ou radiale peut dériver avec le temps. L'usure des goupilles doit être suivie à l'aide d'inspections, de tendances de charge des goupilles, de signatures de force et de données de rejet.
Les capteurs les plus courants sont les capteurs de présence de pièces, les détecteurs de double feuille, les systèmes de vision, les capteurs de déplacement laser, les capteurs de force, les moniteurs de charge de broche, les contrôles de court-circuit électrique et les jauges dimensionnelles. La bonne combinaison dépend de la conception du noyau du moteur et du risque d'assemblage en aval.
Les bavures peuvent augmenter la résistance lors de la mise en place, de l'assise ou de la compression. Une courbe force-distance peut révéler un contact anormal, un raclage, une résistance soudaine ou une compression excessive avant que le défaut ne soit visuellement évident.
La vérification du nombre de feuilles confirme le nombre de laminés entrés dans la pile. Le contrôle de la hauteur de la pile confirme la hauteur physique de la pile. Les deux sont nécessaires car la compression, les variations d'épaisseur ou les doubles feuilles peuvent rendre l'un des deux contrôles trompeur.
Utilisez l'inspection par vision, le contrôle dimensionnel ou la mesure spécifique des fentes avant le processus d'enroulement. Concentrez-vous sur l'ouverture et la profondeur de la fente, les bavures, l'alignement des dents et la position angulaire. L'inspection doit correspondre à la méthode d'enroulement et au jeu d'insertion.
En effet, le rejet des logiciels ne suffit pas à empêcher les mélanges. Les piles rejetées et mises en quarantaine doivent être placées dans des endroits contrôlés afin qu'elles ne puissent pas pénétrer accidentellement dans les opérations d'assemblage, de bobinage, d'insertion d'aimants ou d'assemblage final.
Il améliore l'OEE en réduisant les arrêts non planifiés, en prévenant les défaillances en aval, en diminuant les reprises, en améliorant le rendement au premier passage et en donnant aux équipes de maintenance des signaux plus clairs sur les défauts. Les gains les plus importants en termes d'efficacité énergétique proviennent souvent de l'arrêt des défauts avant qu'ils ne quittent la cellule d'empilage.
L'automatisation de l'empilage du pelliculage des moteurs n'est pas seulement une question de vitesse.
La vitesse est importante, oui. Mais la vitesse sans contrôle précoce des défauts ne fait que déplacer plus rapidement les mauvaises piles.
L'objectif le plus important est le suivant :
Construisez chaque pile avec un alignement contrôlé, un nombre vérifié, une hauteur mesurée, un comportement d'assise connu, des portes de contrôle de qualité claires et des données traçables avant que le processus suivant n'augmente les coûts.
C'est ainsi que l'automatisation de l'empilage protège le rendement, l'OEE et l'assemblage en aval.
Et cela commence par des questions simples posées au bon moment :
La bonne feuille a-t-elle été choisie ? S'agit-il d'une seule feuille ? A-t-elle été placée correctement ? S'est-elle posée normalement ? La pile est-elle encore saine avant d'être jointe ? Les données peuvent-elles le prouver ?
Pour accélérer votre projet, vous pouvez étiqueter les piles de laminage avec des détails tels que tolérance, matériel, finition de la surface, la nécessité ou non d'une isolation oxydée, quantitéet bien d'autres choses encore.
French 
English 
German 
Spanish 
Italian 
Japanese 
Korean 
Dutch 
Indonesian