一.开篇引入

潜水泵、户外动力设备配套的电磁制动电机长期运行在高湿、多尘、带油污的环境。转子作为制动和动力输出的核心件,绕组与铁芯的封装状态,直接影响制动器长期运行可靠性。如果转子线圈、铁芯没有可靠灌封防护,绝缘层容易在水汽、粉尘持续作用下逐步失效,铁芯锈蚀、绕组松动这类故障会逐步显现。

对这类防水制动转子来说,灌封是保障整机防护等级、稳定制动性能的关键工序。深圳市品速科技有限公司基于双组份自动灌胶设备在电机行业多年落地经验,结合防水电磁制动转子的工艺特征,形成可用于量产的自动化灌胶方案。

二.痛点拆解

1.在中小电机零部件产线走访时能看到,转子灌胶环节很多还停留在人工或简易设备作业模式,长期积累下来几类共性工艺问题。

2.人工灌胶、简易出胶设备的出胶流量不稳定,胶体内容易裹入气泡。气泡形成的微孔隙会成为水汽渗透通道,漆包线受潮后绝缘电阻下降,严重时出现绕组短路,铁芯也会发生锈蚀,整机防水等级达不到设计指标,潮湿工况下故障概率上升。

3.胶体填充不充分,绕组和铁芯间隙存在空腔。电磁制动器频繁启停冲击,叠加转子高速旋转带来的持续振动,绕组在空腔内缺少约束,慢慢出现位移、松动。制动响应的一致性变差,运行振动、噪声随之升高,长期循环启停后磨损会持续加剧。

4.环氧树脂AB胶依靠人工称量配比,不同批次之间配比波动大,固化后胶体硬度、绝缘、导热指标离散。含氧化铝、石英砂填料的胶液静置后粉体下沉分层,人工搅拌很难做到填料均匀分散,同一批次成品性能差异明显。

5.人工操作对出胶轨迹、出胶量缺少稳定管控,不同操作工、不同班次做出来的产品一致性差。高粘度填料胶本身流动性偏弱,气泡很难依靠自重自行排出,产线如果没有配套搅拌、加热、真空消泡单元,不良品占比很难往下控制。

三.自动化方案介绍

1.针对防水电机电磁制动转子灌封的工艺需求,落地式三轴自动灌胶机是该工序比较常用的自动化方案,设备配置可以根据胶水体系、转子结构做适配调整。

2.设备主体采用三轴龙门架构,步进电机搭配皮带传动实现三轴走胶;料桶选用 304不锈钢材质,耐胶液腐蚀,停机之后拆解清洗维护方便。依靠精密计量泵完成A、B双胶独立输送计量,计量控制精度±2%,可适配1:1~10:1区间配比的环氧 AB 胶。

3.输胶管路采用不锈钢编织铁氟龙管,耐腐蚀、不容易挂胶残留;混合单元可以根据胶水粘度、填料含量选择静态混合阀或者动态混合阀,保证双组份胶混合均匀。整套系统由PLC搭配触摸屏完成参数设定,配合示教盒完成XYZ三轴轨迹示教,支持点、直线、圆弧、矩形、S形等多种走胶路径,适配不同规格转子的灌胶轨迹。

4.针对高粘度、带填料胶液,设备可叠加配套功能模块:料桶内置搅拌机构,持续低速搅拌,缓解填料沉淀分层;料桶和输胶管路加装加热组件,调整胶液粘度,改善填充流动性;外接真空单元,对胶液进行真空消泡,减少包裹气泡;同时集成缺胶提醒、定时排胶、管路一键清洗功能,适配连续量产节奏。

5.在实际产线排布中,该灌胶设备经常搭配真空灌胶工位使用,在负压环境下完成胶体填充,提升绕组、铁芯缝隙的填充饱满度。

四.核心优势

1.这套自动化灌胶方案围绕转子灌封的工艺目标设计,服务于制动转子防水、绝缘、结构稳定的指标要求。

2.计量泵自动完成双组份供胶,降低人工配胶带来的配比偏差,固化后胶体绝缘、耐温、防腐指标批次波动更小,形成稳定的防潮防腐保护层。 三轴模组按预先示教轨迹走胶,配合真空消泡工艺,减少胶体内部气泡,胶层完整包裹线圈与铁芯,阻隔水汽、粉尘、油污接触绕组和铁芯,降低锈蚀风险。

3.固化后的胶体把绕组和铁芯粘接为整体,缓冲启停冲击,抑制绕组位移松动,减少振动磨损;选用导热型环氧胶时,可辅助导出线圈工作热量,缓解局部温升;胶体本身具备绝缘特性,提升绕组绝缘强度,降低漏电短路风险,改善高温高湿工况下的电晕与热应力问题。

4.自动化出胶替代人工作业,设备可持续完成多件转子灌封,产能输出稳定,走胶轨迹、出胶量参数可以存储,换型时直接调用,减少重复调试时间。 定量出胶可以减少胶体浪费,管路一键清洗降低残胶清理工作量,减少胶液外溢对产线环境造成的污染。

五.应用案例

户外防水制动电机、潜水泵配套制动转子是这套工艺方案典型应用场景。有一家工业防水制动电机生产企业,产品主要配套户外供水设备。原有工艺采用人工配胶、简易点胶作业,转子灌封后气泡多、填料分层,下线浸水测试绝缘不良占比较高,制动转子在循环启停耐久测试中,偶发绕组松动现象。

导入落地式三轴自动灌胶机后,结合现场环氧树脂AB胶,配置搅拌、加热、真空模块,重新规划转子灌胶走胶路径,采用真空灌封方式填充。量产一段时间后,浸水绝缘不良问题得到改善,制动转子多次启停耐久测试一致性提升,胶体分层、孔隙类缺陷减少,满足整机长期在户外潮湿环境运行的要求。

五.选型与工艺注意事项

1.设备和胶材选型需要结合产品工艺目标同步评估,不能直接套用通用方案。 胶水选型方面,防水制动转子优先选用适配填充体系的环氧树脂AB胶,配比覆盖 1:1~10:1,胶液可添加氧化铝或者石英砂填料;选型时对照电机持续工作温度、整机防护等级、导热需求选定胶材牌号,兼顾绝缘、耐湿、耐候表现。

2.设备配置匹配上,先确认胶水粘度、填料类型、配比比例、单件灌胶量,再确定计量泵规格、混合阀类型;高粘度填料胶建议标配搅拌与加热单元;对气泡管控严格的产品,配套真空灌胶系统。

3.工艺管控上,灌封核心目标是填充饱满、无残留气泡。轨迹示教时避开漆包线薄弱位置,控制出胶速度,防止冲线损伤绕组;固化曲线和胶材参数匹配,固化温度、保温时长按照胶材厂家说明执行,避免胶体固化不足或者内应力偏大。日常生产需要定期校验计量泵精度,检查搅拌、加热、真空模块运行状态,规避填料沉淀、配比偏移。

六.配套服务

深圳市品速科技有限公司针对电机制动器转子灌封工艺提供整套工艺配套支持。项目前期,可配合客户开展免费打样和工艺验证,测试胶水与设备适配情况,确认灌胶轨迹、真空参数、加热温度等工艺窗口;设备交付阶段,安排现场安装调试,同步对产线操作人员进行设备操作、参数修改、日常维护培训。

设备交付后执行标准化售后响应,标准机型按约定周期交付;售后团队可配合客户年度巡检,对计量、搅拌、真空等关键模块做检查维护,保障产线连续稳定运行。