TWI439011B - Motor assembly equipment - Google Patents

Description

馬達總成組立設備

本發明係關於一種馬達總成組立設備，尤指一種可克服馬達組裝時因磁力吸引產生之偏心問題，同時利於重工拆解作業之馬達總成組立設備。

馬達，極為常見且應用極為廣泛的一種機電設備，在結構上主要包括二大部份，分別是定子總成與轉子總成；轉子總成為可旋轉的部份，定子總成為固定不動的部份，提供周圍的磁場，而依照馬達不同的需求，在定子總成或轉子總成的構造上也有不同的差異，主要取決於其磁力產生的需求，由於磁場的磁力，可由永久磁鐵或電磁鐵產生，因此馬達的轉子總成或定子總成，都可以是電磁鐵或永久磁鐵，例如直流馬達，其轉子總成為電磁鐵(以漆包線繞成)，定子總成則為永久磁鐵，或步進馬達，其轉子總成為永久磁鐵，定子總成則為電磁鐵(以漆包線繞成)。

而不論是哪一種的馬達，在組立的過程中，主要都是靠人工的方式來組裝，組裝時將轉子總成放入定子總成內部，如上段文字所述，定子總成或轉子總成上設置有永久磁鐵，使馬達組立時因磁力效應導致定子總成或轉子總成之間產生碰撞，根據磁力大小，碰撞程度亦會有所不同。輕則零件(軸承)、部品(玻纖帶、定子鐵心)，表面受損；重則零件損傷，部品損毀皆有可能產生，當馬達實際運作時，將會導致馬達運作出現問題，例如電力損耗過高、產生噪音、抖動等等狀況。

再者，馬達在維修或保養時，亦須將定子總成與轉子總成分離，在分離的過程中，當然也會因為磁力效應而產生碰撞，進而降低馬達的使用壽命與效能。

除了馬達本身機構上的疏失外，人員組裝過程中，也會因為定子總成或轉子總成之間的磁力效應，造成人員夾傷的安全問題產生，同時導致生產或維修的工時拉長，馬達品質控管不易的問題。

有鑑於上述的需求，本發明人爰精心研究，並積個人從事該項事業的多年經驗，終設計出一種嶄新的馬達總成組立設備。

本發明之主要目的，係在提供一種可克服馬達組裝時因磁力吸引而產生偏心問題的馬達總成組立設備。

本發明之次一目的，旨在提供一種利於重工拆解作業之馬達總成組立設備。

為達上述目的，本發明之馬達總成組立設備，其包括有一機台、一第一治具組與一第二治具組，該機台設有一工作平台，而該第一治具組與該第二治具組分別設置於該工作平台上。而用來組裝之一預定馬達，包括有一定子總成與一轉子總成。

該第一治具組包括有：一定位治具，該定位治具內之適當位置處設有一定位環；一壓合治具，該壓合治具對稱設有一壓合元件，該等壓合元件一側分別連接有一第一動力單元，該第一動力單元用以帶動該等壓合元件；一同心度治具，該同心度治具設有一導桿，該導桿一端連接有一定位單元，另一端連接有一第二動力單元，該第二動力單元帶動該導桿轉動。

該第二治具組包括有：一托架組件，該托架組件設有一托架，該托架連接有一第三動力單元，該第三動力單元帶動該托架進行往復位移，另於該托架一側(亦或末端)分別對稱設有一定位件；一加壓組件，該加壓組件分別設有一第一壓板與一第二壓板，該等壓板兩側分別設有一第四動力單元與一第五動力單元，該等動力單元用以帶動該第一壓板與第二壓板作動，又於該第一壓板上之適當位置處設有一定位套環，於該定位套環周邊設有複數之穿孔，且該第二壓板相對於第一壓板之該等穿孔位置數，設置有數量相同之穿孔。

於該馬達組裝時，首先將該定子總成套接於該定位治具上，該第一動力單元帶動該等壓合元件夾持固定該定子總成，避免該定子總成在後續組裝時產生偏移；接著，該第二動力單元帶動該導桿轉動，使該定位單元穿過該定位治具之定位環以及該定子總成之一軸孔，完成該定子總成設置之作業。

該第三動力單元向外推動該托架，利用轉子總成末端之錐孔與定位單元撐住，再將轉子總成往該托架放置，該托架之該等定位件作動，將該轉子總成固定於該托架上而不會鬆脫或掉落；後續該第四動力單元開始動作，將該第一壓板蓋合於該轉子總成上，使該第一壓板之該定位套環套合於該轉子總成之軸心上，此時，第一壓板與第三動力單元之托架，尚有一安全距離，並不會對第三動力單元之托架施力，且該第三動力單元先將第三定位件退回，才將該托架回收，使該托架與該轉子總成分離。

完成上述後，該第四動力單元與該第五動力單元將同步且等速度作動，帶動該第一壓板與該第二壓板位移，而將該轉子總成平穩的導入該定子總成內部。藉由上述構件來進行該馬達組裝或分解時，首先是該定子總成以該壓合治具夾持固定於該定位治具，則當轉子總成導入時，該定子總成不會受到磁力吸引而偏移；又該轉子總成一端以該同心度治具之該定位單元抵持，另一端以該加壓組件之第一壓板套固，即該第一壓板之該定位套環套固於該轉子總成之一軸心上，使該轉子總成在導入或頂出的過程中，保持垂直不偏移的狀態，而不會受到磁力吸引產生偏斜甚至與定子總成發生碰撞等問題。

本發明為達成上述及其他目的，所採用之技術手段、元件及其功效茲採一較佳實施例，並配合相關圖式詳細說明如下。

本發明之馬達總成組立設備，其包括有一機台1，該機台1上設置有一工作平台11，一第一治具組2與一第二治具組3分別裝設於該工作平台11上。

請參閱圖一至圖八所示，由該些圖示中說明該第一治具組2之結構以及組裝定子總成41之動作關係。

該第一治具組2設有一定位治具21、一壓合治具22以及一同心度治具23，該定位治具21係裝設於該工作平台11上，並於其適當位置處設有一定位環211，而該壓合治具22具有一對稱設置之壓合元件221，該等壓合元件221分別連接有一第一動力單元222，以及該同心度治具23設有一導桿232，該導桿232一端連接有一定位單元231，另一端連接有一第二動力單元233；該定子總成41進行組裝時，首先將該定子總成41套接於該定位治具21上，並由該第一動力單元222帶動該等壓合元件221，令該等壓合元件221夾持固定該定子總成41，應注意的是，該等壓合元件221作動時，除了由該定子總成41兩側壓合之外，為了達到更穩定的夾持動作，該等壓合元件221向上傾斜升起，其傾斜升起之方式是以該等第一動力單元222與該等壓合元件221之連接處為圓心，令該等壓合元件221產生傾斜後，以對稱前進之方式，貼近該定子總成41殼體外圍後，向下壓合該定子總成41，以避免該定子總成41在後續組裝時產生偏移。

此時，為了校正該定子總成41之同心度，避免後續組裝時產生偏差，該第二動力單元233帶動該導桿232轉動，令該定位單元231位移後穿過該定位治具21之定位環211以及該定子總成41之一軸孔411，使該定位單元231穿出該定子總成41。

請參閱圖一、圖十至圖十八所示，由該些圖示中說明該第二治具組3之結構以及組裝轉子總成42之動作關係。

該第二治具組3設有一托架組件31與一加壓組件32，該托架組件31設有一托架311，其連接有一第三動力單元312，該第三動力單元312帶動該托架311進行往復位移，而該托架311較佳之型態應為ㄇ字型、弧形或拱形等半開口形體，而於該托架311之末端處分別對稱設有一定位件313。

該加壓組件32分別設有一第一壓板321與一第二壓板325，該第一壓板321上之適當位置處設有一定位套環322，在該定位套環322之外圍分別設有複數之穿孔323，另於該第一壓板321兩側分別連接有一第四動力單元324，該第四動力單元324帶動該第一壓板321進行往復位移之動作；該第二壓板325與該第一壓板321互為平行設置，其設有複數之穿孔326，該第二壓板325之該等穿孔326與該第一壓板321之該等穿孔323之間互為同心設置，另於該第二壓板325兩側分別連接有一第五動力單元327，該第五動力單元327帶動該第二壓板325進行往復位移之動作。

該轉子總成42進行組裝時，該第三動力單元312向外推動該托架311，到達適當位置處後便停止位移，接著，該轉子總成42放置於該托架311上，此時，該托架311末端對稱之該等定位件313作動，穿過該轉子總成42末端之預定錐孔或用以定位之穿孔等部位，使該轉子總成42固定於該托架311上而不會鬆脫或掉落。

接著，該第四動力單元324開始動作，將該第一壓板321蓋合於該轉子總成42上，使該第一壓板321之定位套環322套合於該轉子總成42之軸心421上，在此動作完成後，該等定位件313作動，由原先固定該轉子總成42之狀態轉為初始位動作之狀態(如圖十三、圖十四所示)，在本實施例中，該等定位件313係由下往上升起達到固定轉子總成42之動作，而初始狀態即是指該等定位件313復歸至動作前之位置，解除固定轉子總成42之狀態，應注意的是，該等定位件313固定該轉子總成42之方式，雖然在本實施例中是由下往上升起，但亦可由左或右兩側夾固之方式，亦或者相關以物理壓力夾持之方式，皆應屬本發明之範疇；當該等定位件313復歸後，該第三動力單元312將該托架311回收，使該托架311與該轉子總成42分離。

續以該第一壓板321、該第二壓板325將該轉子總成42導入該定子總成41內部，在導入過程中，該第四動力單元324與該第五動力單元327將同步且等速度作動，避免該第一壓板321與該第二壓板325之間因速度不均等產生互相擠壓的異常狀況。應注意的是，在前段敘述中，該同心度治具23之定位單元231已經穿出該定子總成41(如圖五至圖九所示)，因此，該轉子總成42之軸心421與該定位單元231，會設置在同一個軸心線上，所以，在轉子總成42導入定子總成41的過程中，該軸心421將會接觸到該定位單元231，同時，該定位單元231亦會與該第一壓板321、該第二壓板325等速移動，直到該轉子總成42完全導入該定子總成41內部為止。

請參閱圖二、圖十與圖十九至圖二十一所示，當該轉子總成42完全導入該定子總成41內部後，便可以螺絲、鉚釘等將該轉子總成42固定於該定子總成41上。接著，該第四動力單元324與該第五動力單元327動作，將該第一壓板321、該第二壓板325復歸至初始狀態，接著，該第一動力單元222帶動該等壓合元件221，使該等壓合元件221由原先夾持固定該定子總成41之狀態，回歸到初始狀態，此時便完成馬達4之組裝。

應注意的是，於本發明之全部實施例附圖中，該馬達4之該定子總成41與該轉子總成42係以組裝時之動作來解說，但該馬達4如欲進行該定子總成41與該轉子總成42分離時，其動作說明概略如下，部分細部動作請參閱上述段落之實施例說明，在此不再贅述。

首先，將馬達4放置於該第一治具組2之該定位治具21上，接著，該等第一動力單元222帶動該壓合治具22之該等壓合元件221動作，令該等壓合元件221夾持固定該定子總成41。此時，該第二動力單元233帶動該導桿232轉動，令該定位單元231位移後穿過該定位治具21，並使該定位單元231抵持該轉子總成42之該軸心421。

該第四動力單元324開始動作，將該第一壓板321蓋合於該轉子總成42上，使該第一壓板321之該定位套環322套合於該轉子總成42之軸心421上，此時便可將該轉子總成42頂出該定子總成41內部，直到該轉子總成42上升至適當高度後，該第三動力單元312向外推動該托架311，使該轉子總成42承載於該托架311上，此時，該托架311之該等定位件313作動，把該轉子總成42固定於該托架311上而不會鬆脫或掉落。

至此，便完成馬達4之分解，在上述過程中，首先是該定子總成41以該壓合治具22夾持固定於該定位治具21，則當轉子總成42導入時，該定子總成41不會受到磁力吸引而偏移；又該轉子總成42一端以該同心度治具23之該定位單元231抵持，另一端以該加壓組件32之該第一壓板321套固，使該轉子總成42在導入或頂出的過程中，保持垂直不偏移的狀態，而不會受到磁力吸引產生偏斜甚至與定子總成41發生碰撞等問題。

應注意的是，本發明說明書中所提到之該等動力單元，即第一動力單元222、第二動力單元233、第三動力單元312、第四動力單元324、與第五動力單元327於各附圖中，係以氣壓缸連結氣體管路與氣體閥等氣動方式帶動其動作，但並非限定其動作時之帶動機構，舉凡氣體壓力帶動之氣壓缸、馬達帶動之轉軸機構或齒輪組織機械帶動機構等，皆應書本發明之範疇。

以上說明書所揭示僅為針對本創作較佳之可行實施例說明而已，惟該實施例並非用以限定本創作之申請專利範圍，亦即其它未脫離本創作所揭示之技藝精神下所完成之均等變化，均應包含於本創作之申請專利範圍中。

1．．．機台

11．．．工作平台

2．．．第一治具組

21．．．定位治具

211．．．定位環

22．．．壓合治具

221．．．壓合元件

222．．．第一動力單元

23．．．同心度治具

231．．．定位單元

232．．．導桿

233．．．第二動力單元

3．．．第二治具組

31．．．托架組件

311．．．托架

312．．．第三動力單元

313．．．定位件

32．．．加壓組件

321．．．第一壓板

322．．．定位套環

323．．．穿孔

324．．．第四動力單元

325．．．第二壓板

326．．．穿孔

327．．．第五動力單元

4．．．馬達

41．．．定子總成

411．．．軸孔

42．．．轉子總成

421．．．軸心

圖一為本發明較佳實施例之立體圖。

圖二為本發明馬達之定子總成立體圖。

圖三為本發明較佳實施例之動作示意圖一。

圖四為本發明較佳實施例之動作示意圖二。

圖五為本發明較佳實施例之動作示意圖三。

圖六為本發明較佳實施例之動作示意圖四。

圖七為本發明較佳實施例之動作示意圖五。

圖八為本發明較佳實施例之動作示意圖六。

圖九為本發明較佳實施例之動作示意圖七。

圖十為本發明馬達之轉子總成立體圖。

圖十一為本發明較佳實施例之動作示意圖八。

圖十二為本發明較佳實施例之動作示意圖九。

圖十三為本發明較佳實施例之動作示意圖十。

圖十四為本發明較佳實施例之動作示意圖十一。

圖十五為本發明較佳實施例之動作示意圖十二。

圖十六為本發明較佳實施例之動作示意圖十三。

圖十七為本發明較佳實施例之動作示意圖十四。

圖十八為本發明較佳實施例之動作示意圖十五。

圖十九為本發明較佳實施例之動作示意圖十六。

圖二十為本發明較佳實施例之動作示意圖十七。

圖二十一為馬達組立後示意圖。

1．．．機台

11．．．工作平台

2．．．第一治具組

232．．．導桿

22．．．壓合治具

3．．．第二治具組

231．．．定位單元

311．．．托架

31．．．托架組件

321．．．第一壓板

32．．．加壓組件

325．．．第二壓板

Claims (12)

1. 一種馬達總成組立設備，係用來將一預設之轉子總成、一預設之定子總成組立為一馬達，其包括有：一機台，其頂部設有一工作平台；一第一治具組，係設置於該工作平台上，該第一治具組包括有：一定位治具，為可活動置於該工作平台上；一壓合治具；以及一同心度治具，該壓合治具將該定子總成夾持固定於該定位治具上，該同心度治具穿過該定位治具並校正該定子總成同心度；一第二治具組，為架設於該工作平台上，該第二治具組包括有：一托架組件，為設有可往復位移之一托架；一加壓組件，為設有可往復位移之一第一壓板，該托架組件為推出該托架後用以承載轉定子總成，並以該第一壓板套固並定位該轉子總成，於該托架退回後將該轉子總成導入該定子總成內部。
2. 如申請專利範圍第1項所述之馬達總成組立設備，其中，該定位治具內之適當位置處設有一定位環，用以供該定子總成套接於該定位治具上。
3. 如申請專利範圍第1項所述之馬達總成組立設備，其中，該壓合治具對稱設有一壓合元件，該等壓合元件一側分別連接有一第一動力單元，該第一動力單元用以帶動該等壓合元件，令該等壓合元件夾持固定該定子總成。
4. 如申請專利範圍第1項所述之馬達總成組立設備，其中，該同心度治具設有一導桿，該導桿一端連接有一定位單元，另一端連接有一第二動力單元，該第二動力單元帶動該導桿轉動，令該定位單元位移後穿過該定位治具並校正該定子總成同心度。
5. 如申請專利範圍第1項所述之馬達總成組立設備，其中，該托架組件之該托架為連接有一第三動力單元，該第三動力單元帶動該托架進行往復位移。
6. 如申請專利範圍第5項所述之馬達總成組立設備，其中，該托架一側分別對稱設有一定位件，該定位件為用以定位轉子總成。
7. 如申請專利範圍第1項所述之馬達總成組立設備，其中，該加壓組件之該第一壓板設有一定位套環，該定位套環用以固定該轉子總成。
8. 如申請專利範圍第1項所述之馬達總成組立設備，其中，該加壓組件之該第一壓板兩側分別連接有一第四動力單元，該第四動力單元帶動該第一壓板進行往復位移之動作。
9. 如申請專利範圍第1項所述之馬達總成組立設備，其中，該加壓組件設有一第二壓板，該第二壓板兩側分別連接有一第五動力單元，該第五動力單元帶動該第二壓板進行往復位移之動作。
10. 如申請專利範圍第9項所述之馬達總成組立設備，其中，該第一壓板套固該轉子總成後，由該第五動力單元帶動該第二壓板將該轉子總成導入該定子總成內部。
11. 如申請專利範圍第9項所述之馬達總成組立設備，其中，該第一壓板、該第二壓板上分別設有一穿孔，該穿孔以一供預設之螺絲穿過而鎖固該定子總成與該轉子總成。
12. 如申請專利範圍第3項或第4項或第5項或第8項或第9項所述之馬達總成組立設備，其中，該等動力單元可為氣起壓力帶動之氣壓缸、馬達帶動之轉軸機構或齒輪組織機械帶動機構。