Qualitätssicherung für leistungsstarke E-Motoren
ZEISS EMOBILITY SOLUTIONS

Qualitätssicherung
für leistungsstarke E-Motoren

Zuverlässige Komponenten durch Inspektions- und Messdaten
Qualitätsmanagement von E-Motoren in der Produktion

Qualitätsmanagement von E-Motoren in der Produktion

Höchste Genauigkeit für automatisierte Prozesse

Viele Komponenten von kompakten Hochleistungs-Elektromotoren werden in automatisierten Prozessen hergestellt. Sie erfordern Kontrollen in jeder Phase der Produktion - auch wenn die Anforderungen variieren, ist Präzision ein ständiges Erfordernis. Die Leistung des E-Motors hängt von der richtigen Positionierung, den genauen Abmessungen und der Qualität der Schweißnähte ab.

ZEISS zeichnet sich bei diesen Präzisionsmontagen, die eine Genauigkeit im Mikrometerbereich erfordern, durch eine Reihe von Technologien aus, darunter automatisierte und berührungslose Lösungen.

Vollständige Abdeckung der E-Motor-Anwendungen

Elektromotoren sind die wahren Kraftzentren in Elektrofahrzeugen. Sie kombinieren hohe Geschwindigkeiten und enorme Drehmomente mit geringem Gewicht und kompakter Bauweise. Um die maximale Leistung bei geringem Verschleiß zu erreichen, müssen alle Komponenten für ein perfektes Zusammenspiel präzise ineinandergreifen. Die Inspektion von Hairpins und Blechpaketen, die Überprüfung von Schweißnähten an Statoren, die Vermessung von Rotor und Welle - all das können Sie mit dem ZEISS Portfolio durchführen. Klicken Sie auf die nachstehenden Links, um unsere speziellen Qualitätssicherungslösungen für Elektromotoranwendungen kennenzulernen.
Hairpins: Prüfung der Abmessungen und Positionen

Hairpins

Prüfung der Abmessungen und Positionen

Hairpins bestehen aus einem gebogenen rechteckigen Kupferdraht und sind mit einer Isolierschicht überzogen. Da sie sehr verformungsanfällig sind und ihre Enden schwer zu verschweißen sind, müssen die Abmessungen und Positionen der Hairpins während der Statormontage überprüft werden.

Blechpaket: Prüfung von Geometrie und Oberfläche

Blechpaket

Prüfung von Geometrie und Oberfläche

Blechpakete bestehen aus zahlreichen Einzelblechen mit einer Dicke von weniger als 1 mm. Zu den wichtigsten Qualitätsaspekten gehören die Querschnittsschlitzgeometrie für die Hairpins, die Permanentmagnetschlitze sowie der Innen- und Außendurchmesser der Blechpakete. Toleranzen im Mikrometerbereich bedeuten, dass die Bleche flach und gratfrei sein müssen.

Statoren

Defektkontrolle und Digitalisierung

Von allen E-Motor-Komponenten bietet der Stator das größte Potenzial zur Verbesserung von Leistung, Kraft und Effizienz. Angesichts neuer Rohstoffe und innovativer Fertigungstechnologien ist eine Qualitätssicherung in allen Phasen der Statorproduktion erforderlich, um die Sicherheit, Zuverlässigkeit und Leistung von E-Motoren zu gewährleisten.

Rotor und Welle

Prüfung von Form und Lage

Aufgrund der hohen Leistung und Geschwindigkeit des E-Motors muss der Rotor sehr enge Form- und Lagetoleranzen einhalten, die eine Prüfung erfordern. Der Luftspalt zwischen dem Rotor und der Statorbohrung ist einer der wichtigsten Parameter, der die Sicherheit, Zuverlässigkeit und Effizienz des E-Motors bestimmt.

ZEISS eMobility Solutions für jeden Fertigungsschritt

Blue Line für die E-Motor-Produktion

Klicken Sie sich durch alle Quality Gates

  • Quality Gate 1: Maß, Form und Lage

    Geometrieprüfung in der Hairpin-Produktion

    Herausforderungen

    • Als stromführende Leiter wird in Elektromotoren eine große Anzahl von Hairpins eingesetzt
    • Schwierige geometrische Prüfung der Einzelmaße aufgrund der flexiblen Hairpin-Struktur und der empfindlichen Beschichtung mit Isolierlack

    Ihre Vorteile mit ZEISS

    • Überwindung der Herausforderungen aufgrund der strukturellen Eigenschaften der Hairpins durch berührungslose Messung mit optischen Sensoren auf KMGs
    • Mittels des Lasertriangulationssensors ZEISS LineScan ist eine schnelle vollflächige Digitalisierung der Hairpins ohne Vorbehandeln möglich
    • ZEISS ScanBox for eMotors ermöglicht die berührungslose und vollautomatische Digitalisierung empfindlicher Strukturen
  • Quality Gate 2: Einzelblech und Blechpaket

    Geometrieprüfung bei der Herstellung von Blechpaketen

    Herausforderungen

    • Blechpakete bestehen aus mehreren, nur wenige Millimeter dicken Einzelblechen
    • 2D-Geometrie, Ebenheit und Gratfreiheit müssen an einzelnen Blechen bewertet werden
    • Qualitätskontrollen mit mikrometergenauer Präzision gewährleisten die E-Motor-Leistung

    Ihre Vorteile mit ZEISS

    • Multisensor-KMGs von ZEISS vereinen eine Vielzahl taktiler und optischer Taster in einem einzigen System
    • Dies ermöglicht eine automatisierte Inspektion von Bauteilpaletten für eine erhöhte Maschinenauslastung und reduzierte Inspektionszykluszeiten
    • Schnelle und effektive Fehlererkennung mit ZEISS X-Ray Solutions
  • Quality Gate 3: Isolationspapier- und Hairpin-Position

    Statormontage

    Herausforderungen

    • Position und Überstände des Isolationspapiers zwischen Hairpin und Statorblechpaket müssen überprüft werden, um einen Kurzschluss im Stator zu vermeiden
    • Die Inspektion der Hairpin-Enden vor und nach dem Schweißen ist entscheidend für die Sicherheit, Zuverlässigkeit und Leistung von E-Motoren

    Ihre Vorteile mit ZEISS

    • Positionsbestimmung des Isolationspapiers mit optischem 3D-Scanning und ZEISS KMGs
    • Optimale Prozesskontrolle und Zusammenführung verschiedener Messergebnisse über die ZEISS PiWeb Reporting- und Statistiksoftware
    • Ermittlung der Position der Hairpin-Enden mit ZEISS PRISMO mit taktilen Tastern

  • Quality Gate 4: Schweißnahtinspektion

    Statormontage

    Herausforderungen

    • Lackreste von der Versiegelung können zu Schweißnahtporosität führen, die die Leistung des E-Motors beeinträchtigt oder einen Totalausfall verursacht
    • Die zerstörungsfreie Inspektion aller Schweißnähte ist daher eine wichtige Voraussetzung

    Ihre Vorteile mit ZEISS

    • Identifizierung, Lokalisierung und Klassifizierung von Poren und Defekten in der Schweißnaht mit industriellen CT-Systemen wie ZEISS METROTOM
    • Gewährleistet die zerstörungsfreie Qualitätssicherung und Überwachung der Schweißprozesse
  • Quality Gate 5: Analyse der Bauraummaße

    Statormontage

    Herausforderungen

    • Der E-Motor kann nur montiert werden, wenn die Außenabmessungen des Stators den Einbauraum im E-Motorgehäuse nicht überschreiten
    • Komplexe Geometrien und der Materialmix des Stators erschweren auch die Qualitätssicherung für das gesamte Bauteil

    Ihre Vorteile mit ZEISS

    • Automatischer Wechsel zwischen verschiedenen Sensortechnologien, unterstützt durch ZEISS KMGs mit ZEISS mass-Technologie
    • Vollständige Qualitätskontrolle des vormontierten Stators dank der Kombination von Laser-Triangulationssensoren und taktilen Tastsystemen
    • Automatisierte Inspektion größerer Stückzahlen mit ZEISS Integration Series

Zusätzliche Einblicke in die Qualitätssicherung für E-Motoren

  • Fünf Messschritte für eine optimale Qualitätskontrolle
    ZEISS eMobility Solutions bei GROB: Erfolgsgeschichte
  • Vielfältige Messaufgaben durch präzise ZEISS Technologie
    Messung des E-Motor-Stators
  • Vielfältige Messaufgaben durch präzise ZEISS Technologie
    Messung der Statormerkmale von E-Motoren
  • Vielfältige Messaufgaben durch präzise ZEISS Technologie
    Messung des Wickelkopfes des E-Motors

“Deshalb müssen wir von Wareneingang bis zum fertig montierten Bauteil ständig prüfen: Wie ist das Biegeverhalten des Drahts, passt die Geometrie, sitzt die Isolationsschicht aus Papier zwischen Hairpins und Blechpaket, passen die Schweißstellen?”

Georg Knoll Leiter des Werkstatt-Prüflabors, GROB

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Downloads

  • 03_E-Motor Stator Non-destructive Inspection by CT_20241018

    2 MB
  • 04_E-Motor Stator Measurement by ScanBox_20241018 1

    2 MB
  • 05_E-Motor Stator Measurement by CMM_20241018

    3 MB


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