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繞組的樹脂澆注工藝對確保電機的性能與耐用性有著舉足輕重的意義。這正是眾多汽車制造商青睞并選擇 bdtronic 浸漬系統(tǒng)的原因所在。這家來自魏克斯海姆的工藝解決方案供應商將其在點膠、等離子、浸漬和熱鉚接技術(shù)領(lǐng)域的深厚工藝優(yōu)勢與倍福基于 PC 的控制技術(shù)深度融合，精心打造出定制化、周期時間高度優(yōu)化的系統(tǒng)。

定子/轉(zhuǎn)子槽中浸漬樹脂的填充程度越高，電機繞組的散熱性和機械穩(wěn)定性便會越好，進而全面提升電力驅(qū)動系統(tǒng)的性能。因此，為了開發(fā)出高性能的浸漬系統(tǒng)，系統(tǒng)供應商必須在材料制備、樹脂點膠以及固化工藝方面擁有深厚的專業(yè)知識。自上世紀七十年代，bdtronic 公司起就深耕點膠與浸漬系統(tǒng)的研發(fā)和生產(chǎn)，目前在全球擁有八個服務和銷售分支機構(gòu)。公司匯聚的 580 多名員工全身心投入到電子工業(yè)、電動汽車電池制造以及自動駕駛傳感器技術(shù)領(lǐng)域使用的設備與系統(tǒng)的研發(fā)與生產(chǎn)中。這些先進的工藝解決方案可廣泛應用于單組分和雙組分點膠、等離子體預處理、熱鉚接以及電驅(qū)動浸漬。“幾乎所有全球領(lǐng)先的原始設備制造商都信賴并采用 bdtronic 的浸漬技術(shù)生產(chǎn)電機。”bdtronic 渠道銷售與市場總監(jiān) Markus Rieger 自豪地說道。

從浸漬到高效滴流

在浸漬過程中，電機定子/轉(zhuǎn)子被浸入一個裝有樹脂的容器中，直至樹脂填滿所有空隙。隨后，還需經(jīng)過一道復雜的工序，去除電機疊片中多余的樹脂。“這種方法不僅成本高昂，而且從材料消耗、環(huán)保和操作人員個人防護角度來看，都顯現(xiàn)出不可持續(xù)性問題。”bdtronic 公司 DACH 地區(qū)銷售經(jīng)理 Florian Schütz 解釋道。

相比之下，滴流工藝是浸漬技術(shù)中一種更為高效的方式：系統(tǒng)能夠在預設定的位置精確無誤地按照既定的量涂抹浸漬材料。樹脂在定子外殼和繞組之間流動，并依據(jù)規(guī)定的工藝條件進行固化。“我們開發(fā)并優(yōu)化了滴流工藝，旨在將其打造為一種既可持續(xù)又具成本效益的解決方案，以替代傳統(tǒng)的浸漬工藝。”bdtronic 公司總經(jīng)理 Andreas Olkus 強調(diào)道。

可為客戶應用帶來哪些優(yōu)勢？bdtronic 設有自己的技術(shù)中心，專注于研發(fā)適用于大規(guī)模生產(chǎn)的工藝。該中心確定的各項參數(shù)將轉(zhuǎn)用于大規(guī)模生產(chǎn)流程中，以確保制造的系統(tǒng)滿足生產(chǎn)需求。

我們憑借深厚的專業(yè)技術(shù)實力，成功實現(xiàn)了生產(chǎn)流程的自動化轉(zhuǎn)型，確保其在各種復雜多變的生產(chǎn)條件下都能穩(wěn)定、高效地運行，并展現(xiàn)出了出色的可重復性。

—— 全球研發(fā)主管 André Hellinger

復雜而精密的運動控制

在整個加工過程的初始階段，機器人精準拾取三個定子/轉(zhuǎn)子，并將它們固定在工具架上。然后，這些工具架通過傳輸鏈被引導穿過約 13 米長的系統(tǒng)。首先將定子/轉(zhuǎn)子預熱至約 100 °C，隨后，將預熱完成后的定子/轉(zhuǎn)子送入一個由約 50 個伺服控制的滴流工站進行滴注作業(yè)。然后再進入溫度高達 180 °C 的凝膠與固化區(qū)以及最后的冷卻區(qū)。在系統(tǒng)的末端，另一個機器人將定子/轉(zhuǎn)子取出，為下一道工序做好準備。

為了確保所有凹槽都完全填滿，避免樹脂滴落造成浪費，定子/轉(zhuǎn)子在穿過系統(tǒng)時必須保持連續(xù)旋轉(zhuǎn)。僅從鏈條上密集分布的點膠泵與旋轉(zhuǎn)工具架的數(shù)量，即可窺見采用倍福 TwinCAT 3 軟件所編排的運動序列之高度復雜性。其中一個挑戰(zhàn)性的因素是，鏈條在不同溫區(qū)下膨脹程度會不斷變化。點膠針頭與旋轉(zhuǎn)定子/轉(zhuǎn)子的定位精度高達 ±0.1 mm。此外，浸漬工站的伺服泵必須與運動控制同步。甚至對定子/轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)也要精確控制，以確保其能夠緊跟輸送鏈的曲線軌跡，維持恒定的旋轉(zhuǎn)速度。“我們在軟件和運動曲線的優(yōu)化上投入了大量的時間和精力，以實現(xiàn)與鏈條相關(guān)的定位控制以及部件旋轉(zhuǎn)的完美同步。”軟件和電氣設計主管 Karsten Bauer 強調(diào)道。

為了進一步減少浸漬系統(tǒng)所需的布線工作量，bdtronic 未來將繼續(xù)使用 EtherCAT 端子盒實現(xiàn)分布式設計，這一設計與點膠技術(shù)業(yè)務部當前的系統(tǒng)架構(gòu)相類似。

關(guān)鍵詞：追蹤與追溯

“精確的溫度和點膠量是影響點膠和滴注工藝質(zhì)量的關(guān)鍵因素。”點膠系統(tǒng)產(chǎn)品經(jīng)理 Antonia Anetzberger 強調(diào)道。bdtronic 高度重視工藝鏈的全面追溯，致力于提供工藝穩(wěn)定性和可靠性，這樣，用戶便能夠隨時掌握每個定子/轉(zhuǎn)子在系統(tǒng)中的當前位置及其所處的浸漬條件。此外，每個定子/轉(zhuǎn)子在浸漬前后都要進行精確稱重，以準確記錄樹脂的吸收量，以進一步確保產(chǎn)品達到質(zhì)量標準。

客戶可以靈活使用各種接口輕松訪問這些生產(chǎn)數(shù)據(jù)，也可以將數(shù)據(jù)庫直接連接到自己的質(zhì)量管理系統(tǒng)。

這正是基于 PC 的控制技術(shù)的開放性和靈活性所展現(xiàn)出來的巨大優(yōu)勢。

—— 倍福馬克海登費爾德銷售辦事處負責人  Mirko Ammersbach 

現(xiàn)場專家（從左到右）：Antonia Anetzberger（bdtronic 點膠系統(tǒng)產(chǎn)品經(jīng)理）、J?rg Rottkord（倍福汽車行業(yè)經(jīng)理）、Markus Rieger（渠道銷售和市場總監(jiān)）、Karsten Bauer（軟件和電氣設計主管）、Andreas Olkus（技術(shù)部總經(jīng)理，均來自 bdtronic）、Mirko Ammersbach（倍福馬克海登費爾德銷售辦事處負責人）、Florian Schütz（DACH 區(qū)域銷售經(jīng)理）和 André Hellinger（全球研發(fā)主管，均來自 bdtronic）。

硬件和軟件具有高可擴展性

機械制造商 bdtronic 在其各個系統(tǒng)中廣泛采用了倍福的全系列組件，并根據(jù)性能需求對控制硬件精心進行了擴展。CX2033 嵌入式控制器，C6930 控制柜工業(yè) PC 和 C6040 超緊湊型工業(yè) PC 等組件被無縫集成到點膠、等離子、熱鉚接和浸漬系統(tǒng)中。為了最大限度地減少系統(tǒng)的占地面積，bdtronic 使用了大量 EtherCAT 端子盒和 EtherCAT 端子模塊。“目前，系統(tǒng)布線工作仍然需要占用相對較大的空間，并且需要耗費較長的時間。”Andreas Olkus 說道。倍福通過可插拔式 MX-System 無控制柜系解決方案以及 AMP8000 分布式伺服驅(qū)動器系統(tǒng)、AMI8100 驅(qū)控一體伺服電機和 EP 系列 EtherCAT 端子盒，全面支持靈活高效的分布式布局。

同樣引人注目的還有用于實現(xiàn)前沿設備方案的 XPlanar 平面磁懸浮輸送系統(tǒng)以及倍福的機器視覺解決方案和 ATRO 模塊化機器人。“我們可以在需要時輕松地將這些組件集成到我們的控制生態(tài)系統(tǒng)中，并根據(jù)我們的實際需求精確配備性能最為匹配的工業(yè) PC。”Karsten Bauer 在強調(diào)基于 PC 的控制技術(shù)的優(yōu)勢時說道。