丁新

摘要：隨著社會的快速發(fā)展，我國的科技水平得到進一步提升，本文針對電機智能制造新模式下的成品電機在線檢測需求，研究了電機在線檢測工藝，研制了全自動、智能化和信息化的電機在線檢測裝備。裝備實現(xiàn)了0.75～15kW功率段、220～690V電壓范圍內(nèi)的三相異步電機的直流電阻、絕緣、耐壓、堵轉、空載、噪聲、溫度的全自動無人檢測，測試節(jié)拍60s/臺。裝備的研制和應用提高了電機在線檢測數(shù)據(jù)的一致性、準確性和溯源性，保障了高強度、快速作業(yè)下的電機質量，為電機智能制造新模式的推廣應用提供了設備支持和技術保障。

關鍵詞：智能制造;在線檢測;靜態(tài)測試;動態(tài)測試

引言

隨著全球經(jīng)濟與科學技術的發(fā)展，制造業(yè)全球化也進入了全新階段，制造業(yè)的發(fā)展已經(jīng)由相對集中的區(qū)域性集中供應鏈與產(chǎn)業(yè)鏈向全球化發(fā)展，世界工廠的概念已深入到行業(yè)核心，制造分工也細化到全球參與模式。此外，5G、人工智能、互聯(lián)網(wǎng)+等信息與網(wǎng)絡技術在制造業(yè)的不斷深入應用，縮短了全球制造上下游產(chǎn)業(yè)鏈的空間距離及技術差距。

1電機制造現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

1.1.1電機制造現(xiàn)狀

隨著電機性能和效率的提高，電機制造工藝要求逐步提高。部分電機企業(yè)開始引入先進制造設備與工藝，但覆蓋面較窄。電機行業(yè)普遍處在傳統(tǒng)制造與先進制造并存的階段，仍屬于勞動密集型加工模式。圖1為目前電機制造企業(yè)各車間現(xiàn)狀示例，存在問題如下。（1）電加工車間：以手工操作為主，效率低，質量一致性難以保證。（2）沖剪車間：鐵心生產(chǎn)從落料至理片均采用手工操作，工藝落后，存在極大安全隱患。（3）金加工車間：具有批量加工、轉移的特點，存在物流路線長、周轉次數(shù)多、工序倒流等缺點。（4）總裝車間：物料集中配送，造成人力、物力、時間等的極大浪費;同時安裝過程缺少專用設備，效率低，質量一致性差。

1.1.2電機制造發(fā)展趨勢

電機市場競爭愈加激烈，多數(shù)電機廠根據(jù)自身市場定位，逐漸轉向多品種、小批量、個別規(guī)格大批量的發(fā)展模式。傳統(tǒng)的“人海”制造模式已不能滿足電機質量、產(chǎn)量、市場等需求。推進智能制造可在實現(xiàn)電機生產(chǎn)高質量化、高效率化的基礎上，兼顧多規(guī)格、小批量的柔性化生產(chǎn)模式，幫助企業(yè)適應市場環(huán)境，滿足生產(chǎn)需求。因此由傳統(tǒng)制造模式向智能制造轉變是電機制造發(fā)展的必然趨勢。

2智能制造新模式的電機在線檢測建議

2.1基于智能制造新模式的在線檢測工藝及需求

電機總裝主要由電機定子、轉子、機座、端蓋、軸承及附屬配件總裝加工工序組成，通過快換夾具工裝，進行產(chǎn)品的無縫切換生產(chǎn)，大量采用機器人等柔性化設備，通過使用機器人進行數(shù)字化流水裝配作業(yè)。電機智能制造新模式對電機總裝提出了更高的要求：在更少的人工參與的情況下高效率、高質量的完成電機的裝配、檢測、噴涂、打包等工序。基于智能制造新模式的電機生產(chǎn)線總裝工藝流程如圖2所示。在線自動檢測是產(chǎn)線工藝流程中很重要的一環(huán)，既是對前面工藝環(huán)節(jié)的直接檢驗，也是對后續(xù)電機出廠后質量的直接保證，其自動化、智能化水平直接關系產(chǎn)線的正常運轉?；谑痉懂a(chǎn)線建設需求，示范在線檢測裝備主要用于0.75～15kW功率段、220～690V范圍內(nèi)的三相異步電機的在線檢測，測試節(jié)拍60s/臺?；陔姍C產(chǎn)線智能制造新模式質量管理需要，在線檢測裝備需具有數(shù)據(jù)接口，檢測數(shù)據(jù)需實時交互，通過與質量管理系統(tǒng)聯(lián)動，保證檢測產(chǎn)品的溯源。依據(jù)GB/T1032—2012《三相異步電動機試驗方法》等標準規(guī)定和電機檢測工藝需要，電機在線檢測裝備檢測項目包括：冷態(tài)絕緣電阻、工頻耐電壓、繞組直流電阻、堵轉電流和堵轉損耗的測定，額定電壓、額定頻率時的空載電流、損耗和噪聲、溫度的測定。

2.2WMS系統(tǒng)工藝流程設計

（1）預收料區(qū)。設置1臺取號機，1套門禁系統(tǒng)，1臺液晶顯示屏，1套外形檢測和重量檢測裝置。收料理貨作業(yè)：送貨單掛號掃碼。（2）待檢區(qū)。設置51個托盤儲位，6個不合格儲位，15個已檢儲位，30個待檢儲位。數(shù)個顏色指示燈。檢驗作業(yè)：通過手持終端刷新物料狀態(tài)，合格，亮綠燈，不合格，亮紅燈，待檢亮黃燈。（3）立體庫區(qū)。設置2臺60英寸液晶顯示屏，2套RFRD閱讀器和外形檢測裝置。1臺RGV穿梭車，4臺堆垛機，8排橫梁式貨架。入庫作業(yè)流程：檢驗合格后將物料與托盤進行信息綁定。WMS系統(tǒng)自動分配庫區(qū)指定儲位，由RGV與堆垛機完成入庫。關鍵控制點：LED顯示此托盤物料檢驗狀態(tài)，黃色-待檢、綠色-合格、紅色-不合格。（4）分揀中心區(qū)。設置1套拆疊盤機，1臺60英寸液晶顯示屏。1條料箱輸送暫存線，10組電子標簽貨架。（5）AGV現(xiàn)場物流區(qū)。配置8臺AGV，其中3臺托盤頂升AGV，3臺料盒頂升AGV，2臺滾筒AGV。3個充電站。關鍵控制點：優(yōu)化最優(yōu)的物流路徑。業(yè)務流程：①出庫流程。WMS獲取出庫信息，堆垛機從既定儲位取出物料。再由AGV小車搬運至生產(chǎn)工位。②物料檢選流程。接收MES指令，物料通過相關設備輸送至揀選工位。③料盒送產(chǎn)線流程。接收MES指令，由AGV搬運至相應產(chǎn)線。④托盤料和回庫流程?？胀斜P物料由AGV從工位送至循環(huán)線入庫口。通過掃碼后系統(tǒng)自動分配儲位，由輸送線堆垛機完成回庫作業(yè)?？胀斜P則由輸送線送至疊盤機，空料盒送至接駁中心區(qū)暫存。

結語

本文基于智能制造新模式的檢測工藝，設計研制了一種電機在線檢測裝備，具有自動化程度高、信息交互能力強等特點，裝備運行穩(wěn)定、測試數(shù)據(jù)準確、重復性好、維護簡單方便，保障了高強度、快速作業(yè)下的電機質量。裝備的研制和應用為用戶企業(yè)進行質量管理提供了設備支持和技術保障，通過技術性降本增效提高了用戶制造電機的競爭力。

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