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Jul 12, 2023

L’automazione potenzia l’assemblaggio di motori EV

Gli statori dei motori elettrici GROB (a destra) contengono diversi bordi di avvolgimento costituiti da singole forcine (a sinistra). Foto per gentile concessione di GROB-Werke GmbH & Co. KG Il pannello di controllo multi-touch CP3918, insieme ad un

Gli statori dei motori elettrici GROB (a destra) contengono diversi bordi di avvolgimento costituiti da singole forcine (a sinistra). Foto per gentile concessione di GROB-Werke GmbH & Co. KG

Il pannello di controllo multi-touch CP3918, insieme a un'estensione dei pulsanti specifica per l'applicazione e un'interfaccia utente creata con TwinCAT HMI, consente l'utilizzo ottimale di tutte le funzionalità della macchina GROB. Foto per gentile concessione di Beckhoff Automation

Un PC industriale ultracompatto C6030 fornisce una potenza di calcolo ottimale per il controllo centralizzato di tutte le sequenze di processo. Foto per gentile concessione di Beckhoff Automation

Uno sguardo all'interno della macchina dà un'idea della complessità e della varietà delle sequenze di movimento. In primo piano il sistema di trasporto con motore lineare XTS. Foto per gentile concessione di Beckhoff Automation

I servoazionamenti AX5000 vengono utilizzati principalmente per controllare i servomotori AM8000. La tecnologia One Cable di Beckhoff riduce al minimo lo spazio di installazione e lo sforzo di cablaggio. Foto per gentile concessione di Beckhoff Automation

GROB-Werke GmbH & Co. KG crea sistemi di produzione in grandi volumi per il mercato dei veicoli elettrici (EV). Il produttore di macchine utensili con sede a Mindelheim, in Germania, ha recentemente completato un sofisticato sistema per la produzione di forcine che formano le corone degli avvolgimenti dello statore dei motori elettrici. La complessità di questo sistema, che è stato costruito per un produttore di veicoli elettrici con sede negli Stati Uniti, illustra i vantaggi di un sistema di automazione completamente integrato e ottimamente scalabile.

GROB, un'azienda familiare che opera a livello globale, sviluppa apparecchiature di produzione e macchine utensili per gli OEM automobilistici e i loro fornitori da oltre 95 anni. Il portafoglio dell'azienda comprende centri di lavoro, sistemi di produzione, stazioni di assemblaggio manuale e linee di assemblaggio completamente automatizzate. Comprende anche sistemi di produzione per motori elettrici, batterie e celle a combustibile.

"Copriamo l'intera catena di produzione e offriamo sistemi specifici per il cliente per l'intero gruppo propulsore dei veicoli elettrici", afferma Fabian Glöckler, responsabile del dipartimento tecnologia di controllo della business unit elettromobilità di GROB.

I tratti distintivi delle applicazioni EV di GROB, inclusa la macchina per forcine, sono tempi di ciclo minimi e sequenze di processo veloci. L'azienda soddisfa questi requisiti con una varietà di tecnologie di Beckhoff Automation, tra cui controlli basati su PC, tecnologia bus di campo EtherCAT, azionamenti e l'eXtended Transport System (XTS), un sistema di trasporto con motore lineare veloce e flessibile.

La produzione di motori per veicoli elettrici è molto diversa dalla produzione di motori a combustione interna, secondo Daniel Gugenberger, capogruppo della progettazione elettrica presso la business unit elettromobilità di GROB.

"I classici processi di assemblaggio, come le operazioni di bullonatura, pressatura e assemblaggio manuale, sono stati in larga misura automatizzati e non potrebbero essere eseguiti da un operatore della macchina con la qualità, precisione e velocità richieste", afferma.

È qui che il controllo basato su PC di Beckhoff ha dimostrato la sua validità, aggiunge, perché i dati dettagliati della macchina e del processo sono di fondamentale importanza per l'elevata produttività del sistema

"Quando un processo di produzione completo viene eseguito in due secondi, il monitoraggio della produzione e l'analisi degli errori sono possibili solo con strumenti di analisi e telecamere ad alta velocità", afferma. "A questo scopo utilizziamo molto spesso l'oscilloscopio software TwinCAT Scope View."

Per costruire un avvolgimento dello statore sono necessarie circa 200 forcine in circa 50 forme diverse. Questi vengono prodotti uno dopo l'altro nell'ordine richiesto per il posizionamento nel nido di pre-inserimento. Il rilevamento degli errori in linea è quindi importante.

"In caso di errori di materiale o di geometria, la forcina corrispondente deve essere prodotta ancora una volta e inserita nel sistema mediante avanzamento automatizzato in modo che possa essere inserita nella posizione corretta", spiega Glöckler. “Con l’elevato numero di assi di movimento e varianti di forcine, ciò significa un enorme compito di gestione per la tecnologia di controllo, poiché un’ampia varietà di parametri, angoli di piegatura e piastre di camma devono essere calcolati just in time.”

Secondo Martin Ellenrieder, direttore del gruppo sviluppo funzioni della business unit Elettromobilità di GROB, la produzione di componenti per veicoli elettrici pone nuove esigenze alla tecnologia di controllo.