中國微電機(jī)行業(yè)技術(shù)工藝發(fā)展分析.doc

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1、中國微電機(jī)行業(yè)技術(shù)工藝發(fā)展分析產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀一、工藝發(fā)展水平雖然國際微電機(jī)市場呈不斷上升趨勢(shì),但市場競爭仍然是很激烈的。因此各微電機(jī)制造廠都在致力于提高生產(chǎn)效率,設(shè)法降低生產(chǎn)成本,提高產(chǎn)品競爭力。沒有好的設(shè)計(jì)便不會(huì)有好的最終產(chǎn)品,而沒有好的生產(chǎn)工藝和設(shè)備則不可能實(shí)現(xiàn)好的設(shè)計(jì)。電機(jī)制造廠要依靠機(jī)械領(lǐng)域中新的技術(shù)制造出體積小、重量輕、性能優(yōu)良和高效率的產(chǎn)品,還要縮小其占地面積,減少操作人員,加速生產(chǎn)過程,降低生產(chǎn)成本,更好地滿足客戶的需求。加速生產(chǎn)工藝過程的一種方法就是在生產(chǎn)過程中盡量采用自動(dòng)化,消除因故障停車

2、,保證產(chǎn)品的高標(biāo)準(zhǔn)和穩(wěn)定的質(zhì)量。微電機(jī)采用自動(dòng)化作業(yè)有兩種情況,一種是生產(chǎn)流水線作業(yè),采用傳送鏈在一條生產(chǎn)線與幾條生產(chǎn)線上完成一種產(chǎn)品的生產(chǎn),另一種是采用單機(jī)自動(dòng)化。生產(chǎn)流水線作業(yè)適合于單一品種,批量大的產(chǎn)品,而單機(jī)自動(dòng)化適合多品種、小批量生產(chǎn)。采用自動(dòng)化生產(chǎn)的又一好處是工藝過程的每一步都會(huì)被嚴(yán)格控制,元件質(zhì)量按規(guī)定檢測和確認(rèn),從而按照統(tǒng)一的特性標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)出一模一樣的產(chǎn)品。目前,工業(yè)發(fā)達(dá)國家采用生產(chǎn)流水線作業(yè)的比較少,而采用單機(jī)自動(dòng)化的相對(duì)較多,發(fā)展中國家的情況正好相反。這是因?yàn)榻^大多數(shù)單品種、大批量的產(chǎn)品工業(yè)

3、發(fā)達(dá)國家已很少生產(chǎn),而轉(zhuǎn)移到東南亞等發(fā)展中國家生產(chǎn)。美國俄亥俄州的Odawara21Automarion公司是一家專門為微電機(jī)生產(chǎn)提供自動(dòng)化設(shè)備的公司。例如,它的OLL系列活動(dòng)梁型車床,對(duì)筒式平面換向器表面進(jìn)行精加工,自動(dòng)裝卸。此設(shè)備的CNC系統(tǒng)有很多優(yōu)點(diǎn),可實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn),而停機(jī)時(shí)間最少,同時(shí)靈活可靠,是一種高效耐用的設(shè)備。該公司生產(chǎn)的轉(zhuǎn)子槽絕緣自動(dòng)嵌入設(shè)備,可以平滑高效地嵌入槽絕緣,能自動(dòng)對(duì)2極或4極轉(zhuǎn)子鐵心在1.5~2s內(nèi)用不卷邊的槽子墊造型制成槽絕緣。此機(jī)器接受成卷的材料,材料卷成并切成一定長度,開凹口

4、嵌入槽內(nèi)。多工位高速?zèng)_床是最常用的沖片工序加工高效設(shè)備,目前以德國、日本等發(fā)達(dá)國家的產(chǎn)品最好,可達(dá)到500沖次/min,百萬次刃磨一次刀口。我國臺(tái)灣省也生產(chǎn)此類設(shè)備,價(jià)格便宜,但性能不如日本和德國的設(shè)備。意大利的Axis公司生產(chǎn)的直流永磁電動(dòng)機(jī)生產(chǎn)線是世界上比較先進(jìn)的、美國Golbe公司也是世界知名的生產(chǎn)微電機(jī)專用設(shè)備廠家。生產(chǎn)動(dòng)平衡機(jī)比較知名的公司有德國申克公司和日本國際計(jì)測器公司。為提高生產(chǎn)效率,國外越來越多地在微電機(jī)生產(chǎn)中采用機(jī)器人作業(yè)。例如,以生產(chǎn)機(jī)床進(jìn)給用伺服電動(dòng)機(jī)和主軸電機(jī)而聞名的日本FANUC公

5、司,1997年建成一家新的伺服電機(jī)裝配廠,新廠的特點(diǎn)是使用了新式的機(jī)器人和直線電機(jī),用于裝配電動(dòng)機(jī)。新廠人數(shù)為46人,但機(jī)器人使用量達(dá)到236臺(tái),使伺服電動(dòng)機(jī)月產(chǎn)量從1.5萬臺(tái)提高5萬臺(tái)。定子繞線、浸漆和上漆生產(chǎn)線使用了50臺(tái)機(jī)器人,裝配與檢測生產(chǎn)線使用26臺(tái)機(jī)器人,全部交流主軸電機(jī)系列生產(chǎn)線使用的機(jī)器人超過110臺(tái),最新水平的集成裝配檢驗(yàn)生產(chǎn)線使用了42臺(tái)機(jī)器人。它可以把從定子繞組到探測器的所有零部件都裝配到伺服電動(dòng)機(jī)上,并對(duì)成品檢驗(yàn),生產(chǎn)周期縮短30%,自動(dòng)化程度達(dá)到90%,可以生產(chǎn)近2000種不同規(guī)格的

6、電機(jī)。對(duì)于微電機(jī)的生產(chǎn)工藝及生產(chǎn)手段,一般認(rèn)識(shí)是國外先進(jìn)于國內(nèi),但也有一些國外企業(yè),生產(chǎn)設(shè)備也不一定十分先進(jìn),而國內(nèi)有許多企業(yè),由于生產(chǎn)量極大,從國外引進(jìn)了許多先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)線及自動(dòng)化設(shè)備,反而在生產(chǎn)手段上超過國外有些企業(yè)。21國外對(duì)于控制微電機(jī)而言,由于是小批量,多品種,且電機(jī)精度要求極高,采用人工操作工藝的也不少。國外一般的概念是,對(duì)于超過百萬臺(tái)級(jí)的產(chǎn)品,必須采用全自動(dòng)生產(chǎn)線生產(chǎn),對(duì)小批量生產(chǎn)多采用單機(jī)自動(dòng)化,而對(duì)于多品種、小批量,則采用人工聯(lián)機(jī)操作。二、測試技術(shù)現(xiàn)狀檢驗(yàn)是微電機(jī)生產(chǎn)過程中一項(xiàng)最重要

7、的步驟。為了保證質(zhì)量,國外微電機(jī)生產(chǎn)企業(yè)總是要求零配件供應(yīng)者對(duì)零配件做全面的檢驗(yàn),這樣可以免去電機(jī)生產(chǎn)企業(yè)對(duì)零配件的評(píng)價(jià),省錢又省力,而反過來零配件供應(yīng)企業(yè)也要求電機(jī)生產(chǎn)企業(yè)對(duì)其產(chǎn)品做出合適的評(píng)價(jià),以便提供最合適的產(chǎn)品給電機(jī)裝配企業(yè)。而最重要的是對(duì)產(chǎn)品的最終測試。對(duì)此,國外微電機(jī)行業(yè)現(xiàn)在基本上都采用計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)測試系統(tǒng)。最著名的生產(chǎn)企業(yè)有美國的Magtrol公司,日本管源、橫河和國際計(jì)測器公司。Magtrol公司的HD系列磁滯測功機(jī)從18.N.m到最大為56N.m,共18個(gè)規(guī)格,其中56N.m測功機(jī)由4個(gè)

8、14N.m制動(dòng)器串聯(lián)而成,價(jià)格要2~3萬美元一臺(tái)。最近Magtrol公司開發(fā)出最新的采用DSP的測功機(jī)系統(tǒng),自動(dòng)加載速度不到10s,高速采樣,采樣過程自動(dòng)計(jì)算慣量。因?yàn)镈SP是高速采樣,并及時(shí)進(jìn)行慣性量補(bǔ)償,達(dá)到電機(jī)的高精度,高速自動(dòng)測試。在操作界面上由DOS界面,發(fā)展到Windows界面,有集中n=f(U、T、W、M、P、cosφ、η)的特性曲線,也有同時(shí)顯示n=f(U)、n=f(I)...n=f

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