1、工作原理
永磁直流電機定子制造工藝流程如下：沖壓成型鋼板殼體-清洗電機殼體-殼體內表面涂膠-壓裝磁鋼到指定殼體位置（伴有磁鋼彈簧夾機械固定）-涂膠層固化-磁鋼沖磁-檢驗等。在這些工序中，其中內表面涂膠是電機制造業中較為繁瑣、工序粗糙、手工操作的制造工藝，我們在傳統工藝基礎上，通過分析研究，提出永磁直流電機殼體自動涂膠磁鋼粘貼技術，這種自動涂膠技術是研制一種自動滾涂膠設備，該設備在環球電機外殼選定內表面處，用帶滾動圓形毛刷在專用盛膠容器粘貼自行固化專用膠粘劑后，使圓形毛刷與電機殼體相對轉動，并使圓形毛刷與殼體接觸后，在接觸面施加一定壓力，從而把圓形毛刷的膠粘劑均勻涂刷到殼體選定的內表面處，在進行后續工序把磁鋼壓裝到相應位置并夾緊固化后，磁鋼牢固地粘貼在電機殼體上。自動涂膠機是用來給電機殼體環內壁涂上一層粘膠劑。粘膠劑通過加熱器加溫，溫度為30°C~50°C,用涂膠毛刷輪粘上一層膠粘劑，轉動涂膠輪，將粘膠劑自動的涂在電機殼體環的內壁，人工只須把電機殼體放在夾具內，再按下啟動按鈕，機器完成中間全部過程，取出電機殼體，涂膠的整個過程將自動完成。
2、機器方案確定
根據涂膠的原理，首先要考慮膠粘劑在生產過程中的保存，膠粘劑一般采用單組份環氧膠種類，為保證膠粘劑在一個班產8小時不自行固化，需考慮對膠粘劑保溫，因此，需按照膠粘劑的固化特性，設計出加熱并保溫的盛膠槽，這樣，膠粘劑不會在一個班產周期內自行固化。盛膠槽也要考慮膠粘劑加熱均勻性，為此，需設計連接于盛膠槽的一攪拌膠液的機構。
為了在電機殼體滾涂膠粘劑，必須把在盛膠槽里的膠粘劑用毛刷輪滾動均勻的涂在殼體內表面上，因此，需要考慮用一大滾輪在膠槽內的不斷轉動，使其表面粘附上膠體，毛刷輪往大滾輪下壓并保持與大滾輪接觸，兩輪相互反向轉動，這樣，毛刷輪也粘附上膠體，再用毛刷滾涂到殼體內表面，完成涂膠過程。毛刷輪軸向長度就是要在殼體內表面涂膠的長度，毛刷輪表面是用棉質毛線纏繞在鋼制的轉動軸上，因此，要預先按要求定制好毛刷輪的長度。
電機殼體的夾緊設計上必須考慮采用快速裝夾方式，因此設計一個與殼體相適應的套筒，套筒圓柱上，分別均勻布置若干鋼球彈簧頂絲，利用彈簧力，可將電機殼體夾緊，以便滾涂膠粘劑。
通過分析，從成本考慮，機器整體使用氣動驅動源，轉動動力源采用單相異步減速電機。設備整機方案如圖1所示。
二、涂膠設備性能參數確定
通過東莞電機廠技術人員多次探討工藝，并形成以下主要技術參數和涂膠設備動作流程。
1、主要技術參數
(1)電源：三相220V/50HZ;整機功率：0.5kW/h;允許網路波動：10%;使用氣源：壓力：0.3~0.8MPa。
(2)電機殼體直徑少12~少90mm。
(3)班產膠粘劑盛容量：1200ml。
(4)膠粘劑類型：單組份環氧樹脂膠。
(5)膠粘劑保溫溫度：溫度為30°C~50°C。
(6)班產涂刷膠粘劑殼體數量：2400個。
2、涂膠設備動作流程
工作前準備：在盛膠槽加人粘膠劑--接通氣源(0.3?0.8MPa)--打開總電源開關--打開電源開關--啟動加熱板加熱--啟動攪拌減速電機和涂膠毛刷輪減速電機--按下機器復位按鈕。
機器工作時：機器處于復位狀態（機器啟始位置）--人工放置工件--啟動開始按鈕--涂膠毛刷輪壓臂氣缸次上升（停到殼體外中心處）--殼體轉動減速電機啟動--無桿氣缸推出（送進電機殼體）--涂膠毛刷輪氣缸第二次上升（與電機殼體內表面受壓接觸）--開始滾涂粘膠直至到涂膠工序結束--涂膠毛刷輪氣缸次下降(停至殼體的內中心處）--無桿氣缸回程--涂膠毛刷輪氣缸第二次下降（與攪拌輪再次接觸上膠）--人工取電機殼體。
3、涂膠設備的應用范疇
新研制的滾動涂膠設備首先要求膠粘劑是無溶劑單組份環氧膠體，膠粘劑需快速固化，為專用工程上磁鋼專用膠粘劑，此膠粘劑不再需要預先按規定比例均勻混和和攪拌才能使用。電機磁鋼膠粘劑的熱穩定性對東莞環球電機在高溫、高速運轉下的安全和穩定性有著直接的影響，必須在較高溫度下保持膠體的完整性和粘接性，保持較高的對剪切強度，高速旋轉時不能脫膠，才能保證電機整體的安全運行。通過大量的試驗，需使用耐高溫、高強度的電機磁鋼膠粘劑，其優異的性能為高溫工作的電機安全提供保障。滾動涂膠設備還要求電機殼體必須是圓弧狀內表面，這樣，滾動毛刷輪所做的圓周運動才能實現自動高速涂膠。磁鋼結構形狀為瓦形狀，這種磁鋼，結構簡單，便于高速自動化生產和壓裝。
三、涂膠設備機構組成
1、膠粘劑盛膠槽與攪拌轉動機構設計
經過優化方案，設計的三維圖樣如圖2所示。膠粘劑盛膠槽結構設計時，首先要考慮盛膠容量足夠滿足班產使用量的要求，保證容器容量至少大于班產膠容量的三分之一，其次要考慮密封防漏問題，這就需使用不銹鋼薄板焊接而成，并在轉動軸伸出處安裝骨架型橡膠密封圈，保證密閉性，再次，按照膠粘劑不易固化溫度要求，在盛膠槽底部加裝一加熱板，使膠粘劑恒溫保持在30°C~50°C。并設計一攪拌輪在工作期間不停的轉動攪拌。機構由單向異步減速電動機通過同步帶輪傳動至主軸攪拌輪，攪拌輪由鋁合金制造，安裝在主軸上并在盛膠槽內，輪的外圓表面必須滾花，菱形滾花表面在轉動過程中粘附著均勻膠粘劑膠層，這些膠層供給毛刷輪在菱形表面不斷滾動后粘附上膠粘劑使用。
2、電機殼體送進夾緊機構及毛刷輪涂膠轉動機構設計
電機殼體送進與夾緊，采用一體化機構，為了結構簡單實用，電機殼體送進機構采用滑尺型無桿氣缸，氣缸滑臺上直接固定夾緊機構東莞環球電機安裝座，安裝座裝有減速電機，殼體夾具由減速電機軸連接固定并帶動殼體夾具慢速轉動。無桿氣缸帶動殼體夾具及殼體做直線往返送進運動。殼體夾具設計成一套筒形式，套筒圓柱上安裝若干彈簧頂絲，電機殼體直接快速裝卸于套筒內，夾具依靠彈簧頂絲壓緊電機殼體。
涂膠轉動機構采用軸承支座形式，支座裝有一支轉動軸和一擺動壓臂，轉動軸由減速電機驅動高速轉動，壓臂套在主軸套筒上，有氣缸上下驅動，帶動壓臂上下搖擺，壓臂前后兩端分別裝有同步帶輪，主軸轉動帶軸主動帶輪轉動，再通過同步帶驅動壓臂另一端的從動輪帶動毛刷轉動，達到涂膠功能。結構如圖3所示。
圖3：電機殼體送進夾緊機構及毛刷輪涂膠轉動機構
3、電氣原理圖設計
機器采用PLC控制，主要控制三個單相異步減速電動機和三個氣動電磁閥以及一個溫度可控的發熱板，實現了機器自動化操作。
4、膠粘劑滾涂工藝滾涂工藝如下：
(1)先將電機整個殼體或待粘接部位用丙酮或三氯乙烯清洗去污，可使用超聲波清洗機，除去殼體內表面的油污和銹漬，待溶劑揮發后備用。
(2)在盛膠槽里盛載足夠班產的膠粘劑用量，但盛膠量液面高度不能超過盛膠槽高度的三分之二。
(3)把殼體裝進涂膠設備殼體專用套筒夾具上，并調整好角度和位置，夾具依靠自帶彈簧力將電機殼體自動鎖緊，殼體安裝好后，按動自動開關，機器自動均勻涂膠，控制毛刷滾輪滾涂時間，在結合處涂足夠的膠液，以便確保涂膠量涂滿粘接件表面,但也不漏膠。
(4)待粘接瓦形磁鋼在氣動壓裝專用夾具上安裝好，然后使其壓入電機殼體設定的位置。為了磁鋼在膠粘劑未完全固化期間不出現位置變動，須在壓裝瓦形磁鋼的同時，臨時壓裝心形彈簧夾，取出壓裝好的定子組件，移至固化區，待其完全固化后，取出固化固定用的彈簧夾，使其進行檢測程序。
五、結論
通過使用單位生產應用以及我們不斷跟進完善，研制的直流電機磁鋼高速粘接設備，殼體滾涂膠粘劑效率高，殼體涂膠達到每小時360只，使磁鋼粘接實現了自動化，滾涂面積穩定，涂膠層均勻，若選用合適的磁鋼專用膠粘劑，涂膠層經過適宜溫度完全固化，抗沖擊振動能力強，耐溫能力好，粘接力強，所研制的涂膠設備及其工藝，在東莞電機廠使用，節省了生產成本、提高了電機的性能,均受到用戶極好評價。同時，為電機制造行業實現自動化生產起到了積極的促進作用，有顯著的社會效益和經濟效益。
