最新のステーター製造に向けた生産ソリューション
ステーターは電気モーターの中核をなす部品であり、電気駆動システムの出力、効率、信頼性を左右する重要な要素です。その製造には、高精度な巻線プロセス、インテリジェントな自動化、そして最大限のプロセス安定性が求められます。
GROBは、新しい製造コンセプトの策定から試作、さらには完全自動化された量産に至るまで、産業用ステーター生産向けの生産設備を開発・実現しています。モジュール式の設備コンセプトは、さまざまな巻線技術に対応しており、製品、生産量、用途に応じて柔軟に調整することが可能です。
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包括的な巻き付け技術
ヘアピン、連続ヘアピン、およびインフェッド技術向けの生産ソリューション、ならびにステーターの含浸処理をワンストップで提供
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高いプロセス能力
最高の品質とプロセスの信頼性を確保するため、すべての製造プロセスを自社で開発・検証しています
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ターンキー設備
エンジニアリング、自動化、プラント建設をワンストップで提供――試作から量産まで
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独自のアプリケーション・
センター量産に近い条件下における新規製造プロセスの開発、最適化、および検証
プロセス開発からターンキー方式の生産ラインまで
最新のステーターを経済的に製造するには、単なる個々の生産機械だけでは不十分です。GROBは、初期の実現可能性分析からターンキー方式の生産ラインに至るまで、開発および量産化プロセスの全段階において企業を支援します。
自社が保有する技術アプリケーションセンターを通じて、量産に近い条件下で製造プロセスを開発、検証し、継続的に最適化することができます。これにより、さまざまなステーターの設計コンセプトや生産量に合わせた、オーダーメイドの生産ソリューションが実現します。
- 同時エンジニアリング
- 実現可能性調査
- 新しい製造コンセプトの開発
- 試作および小ロット生産
- プロセス開発およびバリデーション
- ターンキー設備
- プラント建設および試運転
- 生産の最適化
さまざまな巻取り技術に対応した生産ソリューション
モーターの設計コンセプトに応じて、さまざまな巻線方式が採用されます。GROBは、一般的なすべてのステーター製造技術に対応した生産設備を開発しており、長年にわたるプロセスに関する専門知識とモジュール式の設備コンセプトを融合させています。
その製品ラインナップには、ヘアピン技術、連続ヘアピン技術、引き込み技術、軸流モーターの製造、フライヤー巻線およびニードル巻線技術、ならびにステーターの含浸処理ソリューションが含まれています。
ヘアピン技術を用いたステーターの製造
ヘアピン技術は、今日、高出力電気モーターの主要な製造プロセスの一つとなっています。このプロセスでは、銅の平線をU字型のヘアピンに曲げ、ステーターの鉄板積層体に挿入した後、巻線図に従って相互に接続します。
高い銅充填率により、このプロセスでは特に高性能かつエネルギー効率に優れた電気モーターを実現できます。GROB社は、ヘアピンの製造から挿入、接合、最終検査に至るまでのすべての工程を、一貫した製造ソリューションとして統合した、高度に自動化された生産ラインを開発しています。
世界中にヘアピン生産設備を導入しているGROBは、産業用ステーター製造において豊富な経験を有しています。
連続ヘアピン技術を用いたステーター製造
連続ヘアピン技術は、連続した銅平線を巻線マットに加工することを基本としています。その後、これらの巻線をステーター鉄心パックに放射状に配置し、互いに接続します。
露出した線端の数が減少するため、接続作業の負担が大幅に軽減されます。同時に、このプロセスにより、被覆線を特に傷つけにくい加工が可能となり、高いプロセス安定性も実現されます。
GROBのモジュール式生産システムは、さまざまな巻線パターンやモーターアーキテクチャに柔軟に対応可能です。
ステーター製造向けのその他のGROB技術
挿入技術は、丸線巻線を備えた密閉型ステーターの確立された製造プロセスです。製品の要件に応じて、フライヤー方式またはステンシル方式が採用され、巻線をステーター鉄心パックに精密に挿入します。
そのモジュール式構造により、この技術は産業用駆動装置から電気式補助装置に至るまで、多種多様な業界やモーターの設計コンセプトに適しています。
利点：
- 特許取得済みのアンチツイストソリューション
- モジュール式で拡張性のある設備構成
- 業界を問わず適用可能な技術
- 実績のあるシステム技術
針巻線技術は、丸線巻線を施したステーターを製造するための高精度な巻線プロセスです。このプロセスでは、回転する巻線針が、定義された巻線パターンに正確に従って、個々のステーター歯にワイヤを巻き付けます。 このプロセスは、巻線品質とプロセス信頼性に対する要求水準が高いコンパクトな電気モーターに特に適しています。
最適に調整された製造プロセスにより、ニードル巻線技術は多種多様なステーターバリエーションの経済的な生産を可能にします。GROBのモジュール式設備コンセプトは、さまざまなモーター設計、線径、生産量に柔軟に対応できます。
メリット
- 高い再現性を備えた精密な丸線巻線
- さまざまなステータ形状への柔軟な対応
- 高いプロセス安定性と設備稼働率
- 試作から量産まで対応可能なスケーラブルな生産ソリューション
フライヤー巻線技術は、丸線巻線を施したステーターを製造するための定評ある手法の一つです。回転するフライヤー上にワイヤを通すことで、高い工程品質と再現性のある結果をもたらす精密な巻線が形成されます。
この技術は、多種多様なモーター設計に適しており、自動化された生産ラインに柔軟に統合することができます。モジュール式の設備構成により、生産能力はいつでも新たな要件に合わせて調整可能です。
メリット
- 高精度な丸線巻線を実現する実績ある技術
- 高い製造品質とプロセスの信頼性
- 自動化生産ラインへの柔軟な統合
- さまざまな生産量に対応する拡張可能な設備コンセプト
軸流モーターの製造には、巻線技術、プロセスの精度、および自動化において特別な要件が求められます。GROBは、さまざまな製造コンセプトに対応した生産ソリューションを開発し、プロセス開発から工業用量産に至るまで企業を支援しています。
製品の要件に応じて、2つの異なる巻線方式が採用されます。 リニア巻線では、丸線を用いて個々の固定子歯に精密な正周期巻線を施します。また、角線を使用することで、複雑な自由形状コイルを連続的に製造することが可能となり、これらはその後の工程で軸流モーター用の高性能な固定子へと加工されます。
柔軟な設備技術により、さまざまなモーター設計、コイル形状、生産要件を経済的に実現することが可能です。
利点
- さまざまなコイル形状およびコイル高さの製造が可能
- 精密な正周期円形ワイヤ巻線
- 台形状の太り部分を補正した角形線の加工
- さまざまな軸流モーターのコンセプトに対応した柔軟な生産ソリューション
ステーターの含浸処理
含浸は、ステーター製造における重要な工程です。特殊な樹脂システムを塗布・硬化させることで、巻線が恒久的に固定されると同時に、放熱性も向上します。
GROBの生産システムは、再現性の高い樹脂塗布と、経済的なゲル化・硬化プロセスを実現します。革新的なクランプ方式により、段取り替えの手間をかけずに、さまざまな形状のワークを加工することが可能です。
機械の特長：
- 3つの独立したスライドによる、高効率なコイルの送り込み
- 鋼板パックの高さが異なる場合でも自動的に調整可能
- 溝の絶縁紙を保護するためのカラーサポート
- 金型の自動開閉およびセンタリング
- アンチツイストシステム（オプション）
- リード・ツイスト（オプション）
- HMI制御による金型交換
本機の特長：
- 操作が簡単
- 完全電動駆動
- 上部および下部の巻き取りヘッドでの同時バンディングが可能
- 上部および下部巻き取りヘッドで異なる巻き付けパターンが可能
- 自動結び
- カッターまたは熱による巻き付けコードの切断
機械の仕様：
- プログラム可能な曲げ角度
- プラズマ／TIG／レーザー溶接
- 完全電動駆動
- プログラム可能なプレス力
交流発電機の固定子巻線用機械（テンプレート式巻線）
ステーター巻線用機械（直線巻線）
含浸ライン
機械の特性：
高効率の交流発電機向けの高溝充填率
巻線、挿入、中間成形――すべてを1台の装置で実現
機械の特性：
- 軸流セグメントまたはセグメント化されたステーターの巻線
- 高速巻線速度での高精度な正周期巻線
- 1～4本のスピンドルを同時に稼働
- 幅広い線径に対応
- 高性能ワイヤテンションユニット
- 完全かつ容易なプログラミングが可能
- 迅速な金型交換
機械の特長：
- 高い柔軟性と拡張性
- 同一の設備で幅広い製品寸法の加工が可能
- 迅速な金型交換
- 完全自動化ソリューション
多様な用途に対応する生産ソリューション
ステーターに求められる要件は、用途によって大きく異なります。
GROBは、多種多様なモーターコンセプト向けの生産ソリューションを開発し、以下の用途向けの電気駆動システムの経済的な製造において企業を支援しています：
GROBが電気自動車分野において、OEMメーカーとの提携だけでなく、ベルリンに拠点を置くボッシュの子会社であるeAx solutionsとの協力関係も築いていることは、同社が電気アクスルソリューションの開発や量産化などに取り組む開発サービスプロバイダーであることを示している。
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パンフレットをダウンロードして、バリューチェーン全体にわたる当社の技術、プロセスノウハウ、プラントコンセプトについてご確認ください。
FAQ - GROBによるステーター製造に関するよくある質問
GROB社は、ヘアピン技術、連続ヘアピン技術、送り技術、およびステーターの含浸処理向けの生産設備を開発しています。これらの設備は、製品、生産量、自動化レベルに合わせて個別に調整されます。
ヘアピン技術では、個々の銅平線をU字型のヘアピン状に曲げ、ステーターの鉄板積層体に組み込みます。 連続ヘアピン技術では、連続した銅平線を巻線マットに加工するため、接点数が減り、配線作業の負担が軽減されます。
含浸処理により、巻線がステーターに恒久的に固定され、放熱性が向上します。これにより、電気モーターの機械的安定性、電気絶縁性、および寿命が向上します。
はい。GROBは、実現可能性調査からプロセス開発、試作を経て、ターンキー方式の量産ラインに至るまで、企業を全面的にサポートしています。
これらの生産設備は、電気自動車、軽量電動モビリティ、産業用駆動装置、ビルオートメーション、交流発電機、ならびにドローンやヒューマノイドロボット向けのステーターの製造を支えています。
これにより、多種多様な用途や生産規模に対応した、柔軟かつ拡張性の高い生産コンセプトが実現されます。
