सर्वो मोटर विनिर्माण प्रक्रियाओं का पूर्ण विवरण

सर्वो मोटर विनिर्माण प्रक्रियाओं का पूर्ण विवरण

अरे! एक प्रोसेस इंजीनियर के रूप में जिसने सात साल बिताए हैंसर्वो मोटरउत्पादन, मुझसे अक्सर पूछा जाता है: "कुछ सर्वो मोटरें सुचारू रूप से और चुपचाप क्यों चलती हैं, जबकि अन्य शोर और अस्पष्ट होती हैं?" "सर्वो मोटर के अंदर कॉइल्स और रोटर को कैसे इकट्ठा किया जाता है?"

सच तो यह है, 80% एसर्वो मोटरउनका प्रदर्शन विनिर्माण परिशुद्धता पर निर्भर करता है, लेमिनेटेड आयरन कोर की सटीकता से लेकर कॉइल वाइंडिंग के घनत्व तक, और रोटर असेंबली की जकड़न से लेकर चिकनाई तक, वे कॉइल और रोटर को अंदर कैसे स्थापित करते हैं? अंतिम परिणाम। आज, वास्तविक उत्पादन प्रवाह "कच्चे माल से तैयार उत्पाद शिपमेंट तक" के बाद, मैं आपको मुख्य विनिर्माण प्रक्रियाओं के माध्यम से कदम दर कदम ले जाने के लिए "अनुच्छेद संरचना 1" ढांचे का उपयोग करूंगा।सर्वो मोटरइससे पता चलता है कि सटीक मोटरें कैसे बनाई जाती हैं।

चरण 1: 7-चरणीय कोर ब्रेकडाउनसर्वो मोटर उत्पादन
"विनिर्माण प्रक्रिया लक्ष्य" को परिभाषित करें - प्रक्रियाओं को आवश्यकताओं के अनुरूप बनाएं, "उच्च परिशुद्धता और परिष्कार" की अंधी खोज से बचें।
सर्वो मोटर्स के निर्माण से पहले, मोटर के अनुप्रयोग परिदृश्य के आधार पर प्रक्रिया लक्ष्य स्थापित करें। अलग-अलग आवश्यकताएं अलग-अलग प्रक्रिया फोकस की मांग करती हैं, जिससे अधिक या कम इंजीनियरिंग को रोका जा सकता है
आपकी मोटर का उपयोग कहाँ किया जाएगा? किस परिशुद्धता की आवश्यकता है?
सटीक मशीन टूल्स (पोजिशनिंग सटीकता ±0.001 मिमी) के लिए सर्वो मोटर्स "रोटर डायनेमिक बैलेंसिंग" और "स्टेटर कोर स्टैकिंग" जैसी प्रक्रियाओं में अल्ट्रा {{1} उच्च परिशुद्धता की मांग करते हैं। मानक संदेश उपकरण (±0.01 मिमी सटीकता) के लिए मोटर्स लागत कम करने के लिए कुछ प्रक्रियाओं को सरल बना सकते हैं। उदाहरण के लिए, सेमीकंडक्टर उपकरण के लिए सर्वो मोटर्स को G1 ग्रेड पर रोटर गतिशील संतुलन की आवश्यकता होती है (प्रति क्रांति 1g・mm/kg से कम या उसके बराबर असंतुलन), जबकि लॉजिस्टिक्स सॉर्टिंग मशीनों के लिए मोटर्स को केवल G6.3 ग्रेड की आवश्यकता होती है।

मोटर की "शक्ति और गति" आवश्यकताएँ क्या हैं?
उच्च {{0}शक्ति वाली मोटरों को मोटे कंडक्टरों, बढ़ी हुई कोर मोटाई और मल्टी{{1}स्ट्रैंड वाइंडिंग तकनीकों की आवश्यकता होती है। तेज़ गति वाले मोटरों को तेजी से घूमने के दौरान विखंडन को रोकने के लिए रोटर के लिए उन्नत "उच्च" शक्ति उपचार की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, जब किसी ग्राहक को 8000r/मिनट उच्च गति वाली सर्वो मोटर की आवश्यकता होती है, तो हमने रोटर कोर प्रक्रिया में "लेजर वेल्डिंग सुदृढीकरण" को शामिल किया। इससे मानक तरीकों की तुलना में लागत में 20% का इजाफा हुआ लेकिन उच्च गति स्थिरता सुनिश्चित हुई।

आपका स्वीकार्य "लागत-से-जीवनकाल" संतुलन बिंदु क्या है?
लंबे समय तक चलने वाली मोटरों को बियरिंग, कॉइल इन्सुलेशन और अन्य प्रक्रियाओं में प्रीमियम सामग्री की आवश्यकता होती है। कम लागत वाली मोटरें पारंपरिक सामग्रियों का उपयोग कर सकती हैं, लेकिन जीवनकाल कम होकर 3-5 साल हो जाएगा।

चरण 2: सही "कच्चे माल और पूर्व - उपचार प्रक्रियाओं" का चयन करना - सामग्रियां नींव हैं; पूर्व-उपचार प्रदर्शन सीमा निर्धारित करता है।
उच्च सिलिकॉन सामग्री कोर हानि को कम करती है (अधिक ऊर्जा कुशल मोटर संचालन को सक्षम करती है)। पूर्व - उपचार प्रक्रियाओं में "कोल्ड {{3} रोलिंग कटिंग" और "स्ट्रेस {{4} रिलीफ एनीलिंग" शामिल हैं: सबसे पहले, उच्च परिशुद्धता वाले सीएनसी पंच सिलिकॉन स्टील शीट को काटते हैं (आयामी सहनशीलता 0.01 मिमी से कम या उसके बराबर)। फिर, काटने के दौरान उत्पन्न आंतरिक तनाव को खत्म करने और कोर विरूपण को रोकने के लिए शीटों को 2 घंटे के लिए एनीलिंग भट्टी (800-850 डिग्री) में रखा जाता है।

कभी भी साधारण कम -कार्बन स्टील शीट का उपयोग न करें। एक बार एक छोटी सी फैक्ट्री ने सामग्री के स्थान पर कोर के लिए कम कार्बन स्टील का उपयोग किया। इससे परिचालन हानि 30% बढ़ गई, जिससे तापमान 90 डिग्री से अधिक हो गया, और इसके परिणामस्वरूप तीन महीने के भीतर मोटर जल गई।

आवास सामग्री: एल्यूमीनियम मिश्र धातु की ढलाई और सतह का उपचार
छोटा-से-मध्यमसर्वो मोटर6061 एल्यूमीनियम मिश्र धातु डाई का उपयोग करें {{1} जो 80 - 100 एमपीए दबाव के तहत 650- 700 डिग्री पर डाली जाती है। गठन के बाद ताकत बढ़ाने के लिए "टी6 हीट ट्रीटमेंट" (530 डिग्री सॉल्यूशन ट्रीटमेंट {{8%) डिग्री एजिंग) से गुजरना पड़ता है। बड़ी मोटरें Q235 स्टील वेल्डेड हाउसिंग का उपयोग करती हैं, जो असेंबली को प्रभावित करने वाले विरूपण को रोकने के लिए वेल्डिंग के बाद तनाव-राहत एनीलिंग से गुजरती हैं। सतह के उपचार में जंग प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए एल्यूमीनियम हाउसिंग के लिए एनोडाइजिंग (5-10μm मोटाई) और स्टील हाउसिंग के लिए गैल्वनाइजिंग या पाउडर कोटिंग शामिल है।

चरण 3: कोर घटक विनिर्माण प्रक्रिया (I) - स्टेटर "लैमिनेटिंग, वाइंडिंग, और संसेचन" प्रक्रिया
स्टेटर एक के "चुंबकीय कोर" के रूप में कार्य करता हैसर्वो मोटर. इसकी निर्माण प्रक्रिया में तीन चरण शामिल हैं: लोहे की कोर को लैमिनेट करना, कॉइल को लपेटना, और इलाज के लिए वार्निश के साथ संसेचन करना। प्रत्येक चरण के लिए सटीक नियंत्रण की आवश्यकता होती है:
कोर लैमिनेटिंग: संरेखण परिशुद्धता चुंबकीय सर्किट दक्षता निर्धारित करती है
पूर्व -उपचारित सिलिकॉन स्टील शीट को क्रम में ढेर किया जाता है (स्टैकिंग गुणांक 0.95 से अधिक या उसके बराबर; उच्च गुणांक बेहतर पारगम्यता उत्पन्न करता है)। पोजिशनिंग पिन संरेखण (0.02 मिमी से कम या उसके बराबर विचलन) सुनिश्चित करते हैं, इसके बाद ऑपरेशन के दौरान ढीलापन रोकने के लिए हाइड्रोलिक प्रेसिंग (5 - 10 एमपीए) और फिक्सेशन के लिए वेल्डिंग करते हैं। स्टैकिंग निरीक्षण के बाद कोर "एंड-फेस फ़्लैटनेस" (सहनशीलता 0.03 मिमी से कम या उसके बराबर) की पुष्टि होती है, क्योंकि विचलन कॉइल वाइंडिंग को ख़राब करता है। पहले, 0.05 मिमी स्टैकिंग विचलन वाले स्टेटर के एक बैच में वाइंडिंग के दौरान असमान तार तनाव होता था, जिसके परिणामस्वरूप तार टूट जाते थे।

कुंडल वाइंडिंग: घनत्व और सटीक प्रभाव मोटर प्रदर्शन
सीएनसी वाइंडिंग मशीनों (आमतौर पर तामचीनी तांबे के तार, तार व्यास सहिष्णुता 0.005 मिमी से कम या उसके बराबर) का उपयोग करके कॉइल को लपेटा जाता है। वाइंडिंग के दौरान, "टर्न काउंट सटीकता" (सहिष्णुता 1 टर्न से कम या उसके बराबर) और "कॉइल पैकिंग घनत्व" (चुंबकीय क्षेत्र की अनियमितताओं को रोकने के लिए अंतराल के बिना कसकर पैक) को नियंत्रित करें।

वाइंडिंग के बाद, "कॉइल प्रतिरोध" (सहिष्णुता ±2% से कम या उसके बराबर) और "इन्सुलेशन प्रदर्शन" (500V megohmmeter का उपयोग करके 100MΩ से अधिक या उसके बराबर इन्सुलेशन प्रतिरोध मापें) का निरीक्षण करें। गैर-अनुपालक कॉइल्स पर दोबारा काम किया जाना चाहिए।

वार्निश संसेचन और इलाज: इन्सुलेशन और गर्मी अपव्यय के लिए महत्वपूर्ण
कॉइल गैप में प्रवेश सुनिश्चित करने के लिए स्टेटर को घाव कॉइल के साथ इंसुलेटिंग वार्निश में 20{5}}30 मिनट के लिए डुबोएं। फिर इन्सुलेशन परत बनाने के लिए 2-4 घंटे के लिए सुखाने वाले ओवन (120{6}}150 डिग्री) में रखें। इलाज के बाद के निरीक्षण में कोटिंग "आसंजन" (क्रॉस-हैच स्क्रैचिंग के तहत कोई छीलन नहीं) और "मोटाई" (0.1 मिमी से अधिक या उसके बराबर) की पुष्टि की जाती है। खराब इन्सुलेशन मोटर शॉर्ट सर्किट का कारण बनता है, जबकि अपर्याप्त गर्मी अपव्यय जीवनकाल को छोटा कर देता है।

चरण 4: कोर घटक निर्माण प्रक्रिया (भाग II) - रोटर "कास्टिंग, मैग्नेटाइजिंग, बैलेंसिंग" प्रक्रिया
रोटर सर्वो मोटर के "घूर्णन कोर" के रूप में कार्य करता है। इसकी निर्माण प्रक्रिया में घूर्णी परिशुद्धता और स्थिरता सुनिश्चित करने पर ध्यान देने के साथ कोर डाई कास्टिंग, मैग्नेटाइजेशन और गतिशील संतुलन अंशांकन शामिल है:
कोर डाई कास्टिंग: रोटर स्लॉट और एंड रिंग्स की एकीकृत मोल्डिंग
अतुल्यकालिक के लिएसर्वो मोटरएस, रोटर कोर को स्लॉट और कोर (छिद्र या भौतिक दोषों से मुक्त) के बीच तंग आसंजन सुनिश्चित करने के लिए डाई कास्टिंग एल्यूमीनियम स्लॉट और अंत रिंग (680{4}}720 डिग्री और 60-80 एमपीए दबाव पर) की आवश्यकता होती है। स्थायी चुंबक सर्वो मोटरों के लिए, चुंबकीय क्षेत्र की अनियमितताओं को रोकने के लिए स्थायी चुंबकों को पोस्ट-बॉन्डिंग से 0.02 मिमी से कम या उसके बराबर स्थितीय विचलन के साथ कोर से जोड़ा जाना चाहिए।

चुम्बकीकरण प्रक्रिया:चुंबकीय क्षेत्र की ताकत मोटर टॉर्क निर्धारित करती है।
विशेष मैग्नेटाइज़र का उपयोग करके स्थायी चुंबक रोटर्स पर चुम्बकीकरण करें। चुम्बकीकरण के बाद, प्रति ध्रुव एक समान चुंबकीय क्षेत्र सुनिश्चित करने के लिए गॉस मीटर (±5% से कम या उसके बराबर सहनशीलता) के साथ "सतह चुंबकीय क्षेत्र की ताकत" का निरीक्षण करें।

गतिशील संतुलन अंशांकन:उच्च गति स्थिरता की कुंजी।
Mount the rotor on a dynamic balancer (accuracy grade G1) to measure imbalance. If exceeding tolerance, adjust via "weight removal" (drilling holes in the rotor end ring) or "weight addition" (attaching balancing weights) until compliance is achieved. High-speed motors (>6000 आर/मिनट) के लिए "दो तरफा गतिशील संतुलन" की आवश्यकता होती है, जबकि मानक स्पीड मोटरों को केवल "एकल तरफा गतिशील संतुलन" की आवश्यकता होती है।

चरण 5: संपूर्ण असेंबली प्रक्रिया - सुचारू संचालन के लिए सटीक फिटिंग
ए की पूरी सभासर्वो मोटर"तैयार उत्पाद में घटकों को इकट्ठा करना" का महत्वपूर्ण कदम है। इसमें चार चरण शामिल हैं: बियरिंग इंस्टालेशन, स्टेटर {{1}रोटर असेंबली, एंड कवर फिक्सेशन, और एनकोडर इंस्टालेशन। प्रत्येक चरण में परिशुद्धता को नियंत्रित किया जाना चाहिए:​
बियरिंग इंस्टालेशन: इंटरफेरेंस फिट स्थिरता सुनिश्चित करता है
बियरिंग्स (आमतौर पर गहरी नाली बॉल बियरिंग्स या कोणीय संपर्क बॉल बियरिंग्स) एक हस्तक्षेप फिट (हस्तक्षेप मूल्य 0.002-0.005 मिमी) का उपयोग करके रोटर शाफ्ट पर स्थापित किए जाते हैं। स्थापना के दौरान "हीटिंग विधि" का उपयोग किया जाता है (शाफ्ट जर्नल पर चढ़ने से पहले इसके आंतरिक बोर का विस्तार करने के लिए बेयरिंग को 80-100 डिग्री तक गर्म करना), हिंसक हथौड़े से बचना जो बेयरिंग को नुकसान पहुंचा सकता है।

स्टेटर-रोटर असेंबली: सांद्रण परिचालन शोर को निर्धारित करता है
रोटर को स्टेटर में स्थापित करते समय, "एकाग्रता" (0.02 मिमी से कम या उसके बराबर विचलन) सुनिश्चित करें। रोटर के दोनों सिरों पर रेडियल रनआउट को मापने के लिए डायल संकेतक का उपयोग करें। यदि बर्दाश्त से बाहर हो तो स्टेटर की स्थिति समायोजित करें। असेंबली के बाद, रोटर को हाथ से घुमाएँ। इसे बिना बंधन के सुचारू रूप से चलना चाहिए, घूर्णी प्रतिरोध 0.5 N·m (1kW मोटर के लिए) से कम या उसके बराबर होना चाहिए। अत्यधिक प्रतिरोध अपर्याप्त स्टेटर {{8}रोटर क्लीयरेंस को इंगित करता है, जिससे नुकसान बढ़ जाता है।

एंड कवर फिक्सिंग और एनकोडर इंस्टालेशन
आवास के अंतिम कवर को स्क्रू से सुरक्षित करें। ठीक करने के बाद, अंतिम कवर की "सपाटता" (त्रुटि 0.03 मिमी से कम या उसके बराबर) की जांच करें। एनकोडर (की "आंख")सर्वो मोटर) रोटर शाफ्ट के सिरे पर लगा होता है। शाफ्ट के साथ एनकोडर की "समाक्षीयता" सुनिश्चित करें (0.01 मिमी से कम या उसके बराबर), क्योंकि विचलन स्थिति का पता लगाने में त्रुटियों का कारण बनेगा। इंस्टालेशन के बाद, एनकोडर सिग्नल को चालू करें और उसका परीक्षण करें ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि कोई पल्स या हस्तक्षेप खो न जाए।

चरण 6: गुणवत्ता निरीक्षण और प्रमाणन प्रक्रिया - प्रत्येक मोटर को "परीक्षण पास करना होगा"
शिपमेंट से पहले, सर्वो मोटर्स को प्रदर्शन अनुपालन सुनिश्चित करने और उद्योग प्रमाणपत्र प्राप्त करने के लिए कई निरीक्षणों से गुजरना पड़ता है। सामान्य परीक्षण और प्रमाणपत्रों में शामिल हैं:
प्रदर्शन परीक्षण:पैरामीटर्स को सत्यापित करने के लिए पावर-ऑपरेशन पर।

उद्योग प्रमाणन: बाज़ार प्रवेश के लिए अनुपालन
सर्वो मोटरघरेलू स्तर पर बेचे जाने वाले उत्पादों के लिए सीसीसी प्रमाणन (सुरक्षा प्रमाणन) और ऊर्जा दक्षता प्रमाणन (जीबी 18613) की आवश्यकता होती है। यूरोप में निर्यात के लिए CE प्रमाणीकरण (EN 60034) की आवश्यकता होती है; अमेरिका को निर्यात के लिए यूएल प्रमाणीकरण (यूएल 1004) की आवश्यकता होती है; चिकित्सा उपकरणों के लिए मोटरों को FDA प्रमाणीकरण की आवश्यकता होती है। प्रमाणन प्रक्रिया में मानकों के साथ विनिर्माण अनुपालन सुनिश्चित करने के लिए प्रक्रिया दस्तावेज और परीक्षण रिपोर्ट प्रस्तुत करने की आवश्यकता होती है।

चरण 7: प्रक्रिया लागत नियंत्रण - परिशुद्धता और लागत को संतुलित करना
की उच्च विनिर्माण लागत को देखते हुएसर्वो मोटरलागत में कमी के लिए प्रक्रियाओं का अनुकूलन और बैच उत्पादन का लाभ उठाना आवश्यक है। तीन प्रमुख क्षेत्रों पर ध्यान दें:
प्रक्रिया अनुकूलन: गैर--महत्वपूर्ण कदमों को सुव्यवस्थित करना
मानक -सटीक मोटरों के लिए, अंशांकन समय को कम करने के लिए रोटर डायनेमिक बैलेंस ग्रेड (G1 से G6.3 तक) को कम करें। मध्य से {{4} से लेकर निम्न स्तर के मोटरों के लिए, "स्वचालित वाइंडिंग + मैनुअल वार्निशिंग" की एक हाइब्रिड प्रक्रिया अपनाएं, जो मुख्य प्रदर्शन से समझौता किए बिना पूरी तरह से स्वचालित प्रक्रियाओं की तुलना में लागत में 30% की कटौती करती है।

बैच उत्पादन: निश्चित लागतों का परिशोधन
उच्च मोल्ड लागत और प्रति मोटर उपकरण सेटअप शुल्क को बड़े पैमाने पर उत्पादन (1,000+ यूनिट) के माध्यम से कम किया जाता है। उदाहरण के लिए, एक स्टेटर कोर स्टैम्पिंग मोल्ड की कीमत ¥50,000 है, 100 इकाइयों पर प्रति यूनिट ¥500 का खर्च आता है, लेकिन 1,000 इकाइयों पर केवल ¥50 प्रति यूनिट का खर्च आता है।

सामग्री प्रतिस्थापन: प्रदर्शन सीमा के भीतर लागत में कमी
उच्च तापमान वाले वातावरण के बाहर चलने वाली मोटरों के लिए, क्लास 155 इन्सुलेशन वार्निश क्लास 180 (15% लागत में कमी) की जगह ले सकता है। डाई{5}कास्ट एल्युमीनियम मिश्रधातु छोटे{6}से{7}}मध्यम मोटर हाउसिंग के लिए कास्ट एल्युमीनियम मिश्रधातु का स्थान ले सकता है (मशीनिंग समय में 40% की कमी)।

हालाँकि, ध्यान दें:कोर सामग्रियों को प्रतिस्थापित नहीं किया जाना चाहिए, क्योंकि इससे मोटर प्रदर्शन गंभीर रूप से प्रभावित होगा।

निष्कर्ष:सर्वो मोटर विनिर्माण प्रक्रियाएं - "विवरण प्रदर्शन निर्धारित करता है, परिशुद्धता मूल्य निर्धारित करती है"
सारांश,सर्वो मोटरविनिर्माण "सामग्री से तैयार उत्पाद तक" एक व्यवस्थित प्रक्रिया है, जो "हर कदम पर सटीक नियंत्रण" पर केंद्रित है। सिलिकॉन स्टील शीट काटने से लेकर एनकोडर इंस्टॉलेशन तक, पर्यावरणीय तापमान और आर्द्रता से लेकर अंतिम प्रदर्शन परीक्षण तक, किसी भी प्रक्रिया चरण में विचलन मोटर प्रदर्शन को ख़राब कर सकता है।

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