ステーター/ローターのラミネーション寸法検査：CMM vs ビジョン vs ゲージ

要点

• CMMによる検査 トレーサブルなGD&Tデータ、データム関係、内径とODの同心度、平坦度、平行度、振れ調査、初品検査、PPAPエビデンス、Cpk分析が必要な場合。.
• 視力検査を利用する スロット、歯、ノッチ、マグネットポケット、バリの傾向、レイヤーオフセット、オリエンテーションエラーなどの2Dプロファイルチェックを高速で行う必要がある場合。.
• 機能的なゲージを使用する ローターがシャフトに合うか、ステーターがハウジングに合うか、磁石が挿入されるか、巻線がスロットを通過するか。

について ステーターとローターの積層, しかし、最強の検査計画などめったにない。 CMM vs ビジョン vs ゲージ. .それは通常 CMM＋ビジョン＋ゲージ, 各製法は適切な機能、適切な生産段階に割り当てられる。.

ラミネート・スタック検査が通常の寸法検査と異なる理由

ラミネート・スタック は、高さ、内径、外径を持つ単なる金属部品ではない。.

何百枚もの薄い電気鋼板が1つの部品として動作している。たいていはね。完璧ではない。.

その小さなディテールが重要なのです。スタックは、高さ検査に合格しても、組み立てに失敗することがある。なぜなら、高さでは、層のずれ、バリの蓄積、フェースウェーブ、スキューエラー、内径と外径の関係がわからないからである。ローターは、単純な外径検査では合格に見えても、エアギャップのばらつきがあることがあります。ステーターは、基本的なスロット幅の測定に合格しても、巻線の挿入に問題が生じることがあります。.

これがその理由だ。 ステータスタック寸法検査 そして ローターラミネーション検査 は複数の測定方法を必要とする。.

検査方法は故障モードに従うべきである：

• エアギャップの変化
• 巻線挿入抵抗
• ヘアピンステータースロットのクリアランス問題
• マグネットポケットのジャミング
• シャフト圧入の問題
• 住宅適合性の問題
• ローターのアンバランス
• スタック高さのドリフト
• フェース平坦度と平行度誤差
• 積層後のレイヤーオフセット
• 溶接、接着、インターロック後の歪み

クリーンな検査計画はそこから始まる。マシンからではない。.

CMM vs ビジョン vs ゲージ：簡単な比較

CMMはより強力な寸法証拠を与える。視覚はスピードを与えます。ゲージは機能的な信頼性を与えます。.

誰一人として、すべてを要求されるべきではない。.

ステーターとローターの積層にCMM検査を使用する場合

CMM検査は、フィーチャーにデータム関係がある場合や、測定結果が品質文書をサポートする必要がある場合に適しています。.

CMMを使用する：

• 内径と真円度
• 外径サイズと円形度
• ボアとODの同心度
• スロット、ホール、ノッチ、マグネットポケットの位置
• スタック面の平坦度と平行度
• ローターの振れに関連するジオメトリー
• ステーターハウジングのデータムチェック
• スキュー角の検証
• 最初の記事検査
• PPAPおよびAPQP寸法証拠
• CpやCpkなどのプロセス能力研究

三次元測定機による検査は、図面に次のようなものが使われている場合に特に有効である。 ジーディーアンドティー. .位置決め、平面度、プロファイル、直角度、平行度、振れには、データム構造を尊重した測定戦略が必要です。三次元測定機は一般的に、ISO 10360シリーズのような、三次元測定機の性能試験をカバーする受入・再検査方法によって評価されます。.

しかし、ラミネーション・スタックが実際のアセンブリと同じ状態で固定されていない場合、CMM検査は誤解を招く可能性がある。.

自由状態のスタックは、クランプされたスタックと測定値が異なる場合がある。溶接スタックは、入熱後にずれることがある。接着スタックは硬化後に変化することがある。圧入されたローターコアは、先に測定されたルーススタックとは異なる挙動を示すことがある。.

だから、CMMの問題はそれだけではない：

寸法は？

そうだ：

重要なのは、その条件下での次元とは何か？

タイトなEVトラクションモーターの作業では、検証、相関、根本原因解析のための参照方法としてCMMが使用されることが多い。CMMは、常にすべての部品、すべての分について使用されるわけではありません。それは多くの場合、時間とコストがかかります。CMMは、測定の深さが重要な場合に適しています。.

視力検査を使用する場合

視覚検査は、その特徴が目に見え、エッジがあり、何度も繰り返される場合に威力を発揮する。.

それは多くのラミネーションの特徴を表している。.

視力検査は次のような場合に使用する：

• ステーター・スロット・プロファイル
• 歯幅
• 歯先形状
• スロット開口部
• ローターマグネットのポケットエッジ形状
• 橋の位置
• 冷却孔
• キー溝とオリエンテーション・ノッチ
• バリ傾向検出
• スタック面のレイヤーオフセット
• ラミネーションの欠落や回転の検出
• 100% プレスラミネートの検査

ビジョンシステムは、画像をキャプチャし、エッジを検出し、キャリブレーションによってピクセルデータを寸法結果に変換することによって測定します。この方法は、照明、光学系、焦点、部品の位置、コントラスト、エッジ検出ルールに大きく依存します。これらの要素は、寸法画像測定における優れた実践の中心です。.

多くの検査プロジェクトがここで失敗する。.

カメラは部品を直接測定するのではない。部品の画像を測定するのである。その画像は、油分、コーティングの光沢、バリの影、エッジの転がり、振動、部品の傾き、照明のドリフトによって変化する可能性があります。.

ラミネート・スタックでは、検査計画で定義されている場合、ビジョン検査が最も効果的である：

• バックライト、フロントライト、アングルライトのセットアップ
• 固定露出とゲイン
• レンズとワーキングディスタンス
• 校正アーチファクトと校正間隔
• エッジ検出ルール
• 部品の位置決め方法
• 許容部品の傾き
• CMMまたはマスターサンプルとの相関
• 反復性および再現性試験

高頻度の検査には通常、視覚検査が最適です。歯幅のドリフト、スロットの形状の変化、ポケットエッジのずれ、ラミネーションの向きの間違いなどの傾向を早期に捉えることができます。.

しかし、3次元的な関係においては、視覚だけでは必ずしも十分ではない。上面がはっきり見えても、内部のスタックの挙動を見逃すことがある。.

ファンクショナル・ゲージの使用時期

ゲージは古臭いものではない。悪いゲージは古臭い。.

優れたファンクショナル・ゲージは、アセンブリーと同じ言語で本番の質問に答える：

• シャフトは合うか？
• ハウジングは適合していますか？
• 磁石は入りますか？
• ワインディングは合格か？
• スタックは正しく固定されていますか？
• ノッチの位置は正しいか？
• スタックの高さは使用可能な範囲内ですか？

ゲージを使用する：

• ローターの内径チェック
• ステーターの外径またはハウジングのはめ合い点検
• マグネットポケット挿入チェック
• スロットクリアランスチェック
• スタックの高さチェック
• キー溝またはノッチの方向
• 組立巣の確認
• 迅速な封じ込め選別

ゲージは実際のボアの真円度や正確なポケットの位置を教えてくれません。それはゲージの仕事ではない。.

その仕事はラインを守ることだ。.

例えば、ローターコアのマグネットポケットは、エッジ検出やプローブ戦略によって測定値がわずかに異なる場合があります。磁石挿入ゲージは、実際のアセンブリリスクを迅速に明らかにすることができます。これは、CMMやビジョンに取って代わるものではありません。機能的なレイヤーを追加するものです。.

しかし、ゲージにはコントロールが必要です。ゲージの摩耗、汚れ、バリの損傷、熱膨張、オペレーターの技術、不明確なGO/NO GOのルールなどはすべて、誤った信頼を生み出す可能性がある。ゲージは 米国規格協会. .ゲージR&Rスタディは、測定のばらつきを繰り返し性と再現性の要素に分離するために使用され、測定システム自体がばらつきを大きくしていないかどうかを判断するのに役立ちます。.

フィーチャー・タイプ別の検査方法

このテーブルが決断の核となる。.

もしこの機能が ジオメトリー, CMMを使用してください。フィーチャーコントロール スピードに乗ったときの形, ビジョンを使用する。もしその機能が アッセンブリーフィット, ゲージを使う。.

この3つすべてが必要な機能もある。.

EVモーターのラミネーション検査：重要な追加検査

EV用トラクション・モーターは、エアギャップ、効率、騒音、磁石の保持力、大量生産の再現性などが同時に問題となるため、通常、ラミネーション検査に大きなプレッシャーがかかる。.

EVのステーターとローターコアについては、以下の点に注意すること：

エアギャップ制御

エアギャップの問題は、1つの数値によって引き起こされることはほとんどありません。ボア形状、外径形状、同心度、スタックシーティング、ハウジングのはめあい、ローターの振れなど、すべてが原因となり得ます。.

CMM検査でデータム関係を確認する。機能検査では、スタックの位置がモーターの位置と同じであることを確認する。.

ヘアピン・ステーター・スロット形状

ヘアピン巻線は、ルーズワイヤー巻線よりも許容範囲が狭い。スロットの開口部、スロットの壁の状態、絶縁のクリアランス、層のずれが挿入抵抗を生むことがある。.

ビジョンでスロットのプロファイルを素早くチェックできます。スロットゲージで実際のクリアランスを確認できます。三次元測定機は、データム関係とスロット位置を監査することができます。.

マグネットポケット検査

ローターマグネットのポケットは、幅、長さ、ブリッジ形状、位置の制御が必要です。バリ、スタックオフセット、局所的な変形が存在する場合、2Dでは許容できるポケットでも挿入に問題が生じることがあります。.

プロファイルにはビジョン、位置にはCMM、機能にはインサーションゲージを使用する。.

プロセス能力

生産が安定すれば、検査は合格／不合格の枠を超えるはずだ。.

用途 Cpk 可変データが利用可能な場合、ボアサイズ、ポケット幅、スロット幅、スタック高さ、またはデータム関連位置のような重要な特徴について。工程能力は、能力指標を使用して、管理された工程を仕様限界と比較します。.

もしそのフィーチャーがゴー/ノー・ゲージのみでチェックされるのであれば、アセンブリーを保護することはできますが、トレンドデータは少なくなります。一部の機能では許容できます。すべてではありません。.

ラミネート・スタックの実用的な管理計画

強力なラミネーション・スタックの検査計画には通常5層がある。.

1.ラミネーション検査

積み重ねる前に、個々のラミネーション・プロファイルをチェックしてください。スロット、歯、穴、切り欠き、ポケット形状については、目視検査が最速の方法であることが多い。.

2.積層プロセス制御

ネスト、ピン、基準面、プレス力、ラミネーションの方向、バリの方向、スタックの座りをコントロールします。優れた測定システムは、不安定な積層プロセスを完全に救うことはできません。.

3.スタック後の寸法検査

スタックの高さ、面の状態、内径、外径、同心度、層のオフセットをチェック。データム関係が重要な場合は、CMM を使用します。目視による高速チェックライン判定にはゲージを使用。.

4.接合後の検査

スタックが溶接、接着、リベット、桟橋、またはインターロックされている場合は、接合後に測定してください。接合によって形状が変わることがあります。.

5.組み立ての適合確認

シャフトのはめあい、ハウジングのはめあい、磁石の挿入、巻線のクリアランスには、機能ゲージまたは組立シミュレーション治具を使用する。.

これは過剰検査ではない。段階的検査である。各段階で異なる故障モードをキャッチする。.

よくある検査の間違い

間違い1：スタックの高さを測って「良いスタック」と呼ぶ

スタックの高さは、平坦度、平行度、シーティング、レイヤーのアライメントを証明するものではない。.

間違い2：治具の規律なしにCMMを使う

部品が動いたり、たわんだり、揺れたり、バリの上に乗ったりすると、CMMレポートは正確に見えるかもしれないが、結果は役に立たない。.

間違い3：照明のコントロールなしに視覚を信頼する

視力測定は画質に左右される。照明が変われば、エッジが動くことがある。すると測定値も動く。.

間違い4：ゲージR&Rなしでゲージを使う

繰り返すことのできないゲージはコントロール法ではない。選別癖である。.

間違い5：メソッドを相関させない

CMM、ビジョン、ゲージは、立ち上げ時に同じ部品でテストされるべきである。もし不一致があれば、早期に解決すること。スクラップの生産が始まるまで待ってはいけません。.

推奨される検査戦略

ほとんどのステーターとローターのラミネーションスタックプログラムに対応：

• 用途 CMM 初品検査、GD&Tバリデーション、データム関係、Cpkスタディ、定期監査用。.
• 用途 視力検査 ラミネーションプロファイル、スロット、ティース、マグネットポケット、ノッチ、バリの傾向、レイヤーオフセットの高速2D検査用。.
• 用途 機能的なゲージ シャフトフィット、ハウジングフィット、巻線クリアランス、マグネット挿入、そして迅速な現場判断のために。.
• 用途 MSAとゲージR&R 能力調査や顧客報告書の測定データを信用する前に。.
• 用途 Cpk 測定システムが安定しており、プロセスが統計的に能力分析に適している場合に限る。.

最高のシステムとは、最新鋭の設備を備えたシステムではない。プロセスの適切な時点で適切な故障をキャッチするものである。.

適切な検査方法の選択にお困りですか？

ステーター/ローターのラミネーション検査計画を作成または修正する場合は、3つの文書から始めます：

1. 部品図
2. 管理計画
3. 予想される生産量

そこから、各フィーチャーをCMM、ビジョン、ゲージ、またはハイブリッド方式に割り当てることができる。.

実用的なレビューのためには、ラミネーション図面、スタック仕様、データムスキーム、品質上重要な特徴、および既知のアセンブリ問題を準備する。計量レビューでは通常、どのチェックをラボに残すべきか、どれを自動ビジョンに移すべきか、どれを生産現場の機能ゲージにすべきかを特定することができる。.

よくあるご質問

ステーターとローターのラミネーション・スタックに最適な検査方法は？

最適な方法は一つではありません。トレーサブルな寸法測定やGD&TにはCMMが最適です。プロファイルやエッジの高速検査にはビジョンが最適です。機能的なフィットチェックにはゲージが最適です。ほとんどのラミネーション・スタック・プログラムは、この3つすべてを必要とします。.

画像検査はCMMに取って代われるか？

ビジョン検査は、特に目に見える 2 次元フィーチャーの場合、コレレーション後の CMM 検査に取って代わることができます。データムの多いGD&T、深い3Dリレーションシップ、一次成形品の検査、プロセスの検証では、CMMに取って代わることはできません。.

EVモーターのラミネーション検査にゲージの精度は十分か？

はい、ゲージが実際のアセンブリ機能を中心に設計され、校正とゲージR&Rによって管理されている場合はそうです。ゲージは、シャフトのはめあい、磁石の挿入、ハウジングのはめあい、スロットのクリアランスに特に有効です。.

ステーター・スタックで検査すべき機能は？

一般的なステータースタックのチェックには、ボアサイズ、外径、スロット幅、ティース形状、スロット開口部、ボアとODの同心度、スタック高さ、平坦度、平行度、レイヤーオフセット、ハウジングの基準点が含まれます。.

ロータースタックで検査すべき機能は？

一般的なロータースタックのチェックには、ボアサイズ、外径、ボアとODの同心度、マグネットポケットの形状、ブリッジの位置、スタックの高さ、振れに関連する形状、スキュー角度、平坦度、シャフトのはめ込みが含まれます。.

ラミネーション・スタックが検査に合格しても組み立てに失敗するのはなぜか？

検査が間違った状態をチェックしている可能性があるからだ。高さは合格でも平坦度は不合格。スロット幅は合格でも巻線挿入は不合格。ポケット幅は合格でも、バリやレイヤーのずれのためにマグネット挿入が不合格になることがある。.

ラミネーション・スタックの測定は、フリー状態とクランプのどちらで行うべきか？

機能要件に合った状態で測定する。スタックがモーターにクランプされている場合は、自由状態での測定よりも負荷検査または着座検査が有用な場合があります。.

CMM、ビジョン、ゲージの結果はどれくらいの頻度で相関させるべきか？

立ち上げ時、工具の変更後、治具の修理後、カメラや照明の変更後、ゲージの修理後、および測定結果がアセンブリの動作と一致しなくなった場合はいつでも、それらを関連付けます。.

ラミネート検査でCpkはどのような役割を果たすのか？

Cpkは、安定した工程が仕様限界に適合できるかどうかを示すのに役立つ。ボアサイズ、スロット幅、マグネットポケット幅、スタック高さなどの重要な寸法に有効ですが、測定システムが信頼できる場合に限られます。.

ラミネート検査を改善する最も簡単な方法は？

習慣で検査方法を割り当てるのはやめよう。故障モードで割り当てる。ジオメトリにはCMMを、高速で目に見えるフィーチャにはビジョンを、アセンブリ機能にはゲージを使用する。.