玩转电机装配关键工艺分析—压装工艺

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　　引言：
　　在电机装配线中，自动化只是提升产品效率的一种方式。但是实际上电机装配品质的提升，更多需要关注的是装配过程中工艺的实现。在整个电机装配过程中，除了电机特有的装配工艺如充磁，动平衡，绕线等，还有几个传统的工艺如压装，注油，焊接等。
　　其中压装工艺在电机装配中应用最多，也最为广泛。如压轴承到转子，压卡簧，压硅钢片到转子，压换向器，压轴承到壳体等等。只是一个简单的压装其中涉及的知识点之深，也是让人感叹。
　　这里我提出几种压装工艺常用的解决方案，以供大家探讨学习。都是经验知识，没有科学系统的验证，不对的地方请指正。
　　压装PFEMA：
　　首先理一下压装中几种PFEMA：

　　这几种失效模式主要是由于直径尺寸公差波动造成的。为避免这些失效模式，压装工艺都会提出力和位移监控。一般也就要求到MIN力，MAX力检测，压入深度检测。但是还有一种情况：如压轴承到转子，如果转子轴，轴跳动不合格的话，在压装过程中，压装力会出现忽大忽小。那么简单的力和位移检测是实现不了的。
　　根据工艺要求选择不同的压装方式和检测方式。这里工艺要求说的比较笼统。实际上这得根据产品各项属性来辨别，比如轴加工方式决定了轴主要误差在哪里，是径向误差还是轴向误差，还是跳动误差，还有材质属性，刚性，延展性，热效应。
　　不深入探讨，总结一句话：哪里不行，测哪里。
　　常用检测方式：力监控；位移监控；力和位移监控
　　压装力驱动单元：
　　实现这几种检测方式硬件需要以下组成软硬件：
　　气缸压装：
　　受气源影响巨大，采集到的力十分不稳定，当然可以加比例调压阀稳定气压，但是气体自身的压缩性不可控制，因此气缸压装所采集到的数据不是很可靠，不过价格便宜。要求不高可以选择。
　　液压压装：
　　压装过程稳定，输出力大，缺点液压站维护成本高，漏油问题一直在。数据采集比较稳定。
　　气液增压缸压装：
　　输出力大，维护简单。性价比高。缺点压装力行程短，适合短距离压装。
　　伺服电缸压装：
　　压装行程长，柔性高，可随意设置压装速度等，缺点：一般输出力小于10T，价格有点高。
　　电子压机压装：
　　完美，缺点价格高。电子压机是闭环控制能够实现多种监控模式。promess和kistler。
　　数据处理部分：
　　PLC：
　　采集频率不高，容易丢失关键数据，只能做简易检测
　　PC和采集卡：
　　采集频率高，可以根据需要设计检测要求。缺点对编程人员能力要求高。（比如我要求在整个压装过程中波锋值不得超过1/3的波峰设置值。当1/5的波峰谷数值超过3个也算不合格。这个程序就不好编。）
　　专用力和位移监控仪：
　　集成了控制卡，内置了部分判断程序，直接用就可以了，价格稍高。国产，日本，德国都可选择。
　　力和位移监控曲线介绍：
　　在许多压装情况，多数采用监控压装力与压装行程之间的关系曲线，类似下图：
　　1，测量方程：y=f（x）。

　　Y轴纵坐标代表压装力，X横轴坐标代表压装行程。这个图表示当压装时产生的力变化与压装行程相对应的关系曲线图，一个可选的X采样率，决定了X-Y数据的读取。
　　优点：只辨认X值的变化。与时间控制读取不同，检测数据存储器不需要装载没有必要的数据。如：在一个自动反馈设备的中间停止时期。然而对于特别陡峭的曲线上升段（此时X方向几乎不发生变化），该方程并不适用。在这种情况下，我们推荐以下2个方程。
　　2，测试方程：y=f（x，t）

　　Y和X数据同步被储存，且存取数量是通过测试时间变化（采样时间）来决定的。
　　优点：对于位移变化量很小的曲线，用位移变化采样无法采到足够的数据，可以用这种方程来解决，因为它是以测试时间变化（采样时间）来决定数据采集的。
　　3，测试方程y=f（t）

　　测试值Y作为时间t的变量进行读取。
　　优点：不需要X传感器（例如：压入的位移传感器）
　　条件：需要保持相同的速度VS时间，否则曲线会受到速度VS时间不同而发生形变。
　　工件不会安放到100%准确的压入位置。工件进入时会略高于或略低于压入位置。这会产生力-位移曲线在位移方向上的偏移。这样，即使您生产了一个OK的产品，曲线也有可能给出NOK的判断。为了避免这种情况的发生，用户可以更具需要选取分析窗口的位移参考点。
　　下图是KIStler监控仪的几种功能方式，每种功能都对应多种失效模式，根据需要选择。

原作者： Mr.鲍玩转电机设计

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