从摩天大楼般高的风力涡轮机到仅有笔帽大小的心脏起搏器,人类需要各种尺寸和设计的高效紧凑型线圈——而且需要大量使用。
柏林国际线圈绕组设备展览会(CWIEME Berlin)项目总监克里斯·李探讨了自动化助力行业满足需求的三大途径。
传统上,如同几乎所有制造业一样,线圈都是手工绕制的。使用熟练工人制造线圈能够实现多种绕组拓扑结构,但该工艺容易出现不一致性问题且存在劳动力瓶颈。这些缺陷往往使手工绕制无法满足现代生产要求。
如今,电动出行、可再生能源和电信等新兴产业都对高性能线圈提出了需求。这些领域的需求量激增,企业现在需要大量优质线圈。
自动化技术正逐步弥合这一差距,在提升速度、确保一致性、增强设计灵活性的同时降低成本。下面我们将深入探讨自动化如何重塑线圈绕制行业。
产量
2020年至2025年间,电动汽车销量大幅增长。国际能源署(IEA)数据显示,2023年每售出五辆汽车中就有一辆(占比18%)为电动或混合动力车型,预计2024年全球电动汽车保有量将达到约4000万辆。
每辆电动汽车最多配备四个电机,电动出行加速普及给供应链带来了重大挑战。若缺乏自动化生产,电机制造中的线圈绕组环节可能阻碍电动汽车的全面推广。
同样,在向可再生能源转型的过程中,用于线圈绕组的资源需求(如铜)将持续增长。据伍德麦肯兹预测,全球风力涡轮机机队预计将消耗超过500万吨铜。在此背景下,提升线圈绕组效率至关重要——更高效的线圈将助力制造商打造性能更优的发电机,从而提高能源转换率。
精密制造
自动化技术还能助力新型绕组技术的应用。例如,发夹式绕组如今已成为电动汽车领域的常见绕组方式。这种绕组方式能实现更高的槽填充率,意味着定子中可容纳更多铜线,从而降低电阻并提升散热性能。
与依赖连续绕线的传统线圈绕制工艺不同,发夹技术需要通过精密成型、弯曲和插入来制造线圈——这些工序更适合机器人自动化而非人工干预。自动化可确保尺寸精确,减少差异并提升电气性能。
缺陷检测
在质量控制阶段运用人工智能和机器学习技术,也能优化制造流程。例如,自动化机器视觉系统能够比人工更快、更准确地识别线圈中的绕线错误。
计算机视觉系统在制造医疗技术或航空航天领域的微型线圈时尤为实用。微型线圈的直径可小于0.5毫米,且常采用肉眼几乎不可见的极细导线。
当这类自动化检测系统部署于整个制造流程链中时,可帮助制造商更早发现生产偏差,从而减少浪费并确保成品质量。
此外,实时分析结合绕线速度和线材定位的自动调整,能够提升生产一致性,并在缺陷显著化前及时处理。
通过提供更高精度和重复性、更快的生产周期以及更优的材料利用率,自动化技术正在重塑多个领域的电气制造。对于寻求在不牺牲质量的前提下实现规模化发展的企业而言,柏林国际线圈、电机及电子材料展览会(CWIEME Berlin)提供了与行业专家交流的契机,共同探索线圈绕制技术的未来发展及其他前沿议题。您可在展会创新专区(CWIEME Innovation Zone)亲身体验最新自动化技术。
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图片由ZHWindingMachine提供




















