TWI704585B - 轉子鐵芯加工裝置及其加工方法 - Google Patents

Abstract

一種轉子鐵芯加工裝置，包含基座單元、入料單元、第一移動手臂、入料檢測單元、塗膠單元、第一檢測單元、植入單元、第二檢測單元，及第二移動手臂。該基座單元包括一座體，及一設置於該座體上之工作轉盤，該入料單元包括一放置一轉子鐵芯之料架，該第一移動手臂用以夾持該轉子鐵芯，該入料檢測單元對該轉子鐵芯進行檢測，該塗膠單元包括第一、二塗膠組，該第一檢測單元對該轉子鐵芯進行檢測，該植入單元包括第一、二磁鐵植入組，該第二檢測單元對該轉子鐵芯進行檢測，該第二移動手臂用以夾持該工作轉盤上之轉子鐵芯。

Description

轉子鐵芯加工裝置及其加工方法

本發明是有關一種轉子鐵芯加工裝置，特別是指一種轉子鐵芯加工裝置及其加工方法。

轉子表面安裝磁鐵之方式可透過人工的方式將環狀磁鐵與鐵芯分別放置於不同機台上，再將環狀磁鐵置入鐵芯，除了有等待固化的時間外，採用人工黏貼，容易導致磁鐵黏貼定位不均。此外也可透過多個點膠機構同時將耐熱膠點在轉子的鐵芯表面，再將磁鐵貼在鐵芯表面的耐熱膠上，最後透過機台施加一壓力將磁鐵向鐵芯壓入，惟，進行每一道加工程序時，都必須先將工件固定在不同加工機台上，在拿取工件的過程中相當耗時，導致工作效率不佳，且工件經過不同加工機台多次的固定過程中，容易導致工件與加工機台固定之面磨損，衍生加工精密度不佳之缺失。

上述缺點都顯現習知轉子鐵芯電子元件於進行加工過程所衍生的種種問題，因此，確實有待提出更佳解決方案之必要性。

本發明之目的，係提供一種轉子鐵芯加工裝置，包含一基座單元、一入料單元、一第一移動手臂、一入料檢測單元、一塗膠單元、一第一檢測單元、一植入單元、一第二檢測單元，及一第二移動手臂。

該基座單元包括一座體，及一設置於該座體上之工作轉盤，該入料單元設置於該座體一側，包括一放置一轉子鐵芯之料架，該第一移動手臂設置於該入料單元一側，用以夾持該料架與該工作轉盤上之轉子鐵芯，該入料檢測單元設置於該座體上且位於該工作轉盤與該第一移動手臂間，用以對該轉子鐵芯進行檢測，該塗膠單元設置於該座體上且位於該工作轉盤周緣，包括一第一塗膠組，及一位於該第一塗膠組旁之第二塗膠組，該第一、二塗膠組分別對該轉子鐵芯進行點膠，該第一檢測單元設置於該座體上且位於該工作轉盤周緣，用以對該轉子鐵芯進行檢測。

該植入單元設置於該座體上且位於該工作轉盤周緣，包括一第一磁鐵植入組，及一位於該第一磁鐵植入組旁之第二磁鐵植入組，該第一、二磁鐵植入組將複數磁鐵分別插入該轉子鐵芯中，該第二檢測單元設置於該座體上且位於該工作轉盤周緣，用以對該轉子鐵芯進行檢測，該第二移動手臂設置於該座體上且位於該工作轉盤周緣，用以夾持該工作轉盤上之轉子鐵芯。

本發明的另一技術手段，是在於上述之基座單元更包括複數環繞設置於該工作轉盤上之治具座，用以承放該轉子鐵芯於其上。

本發明的又一技術手段，是在於上述之入料檢測單元包括一用以帶動該轉子鐵芯旋轉以進行外觀之角度檢測組，及一對該轉子鐵芯進行外觀之厚度檢測組。

本發明的再一技術手段，是在於上述之第一檢測單元包括一用以帶動該轉子鐵芯旋轉以進行塗膠檢測之影像檢測組，而該第二檢測單元包括一用以檢測該複數磁鐵是否確實插入該轉子鐵芯之位移檢測組。

本發明的另一技術手段，是在於上述之轉子鐵芯加工裝置更包含一排出單元，其包括一設置於該入料檢測單元上之第一回收架，及一位於該第二移動手臂一側之第二回收架，該第一回收架用以承放未通過該入料檢測單元檢測之轉子鐵芯，該第二回收架用以承放未通過該第二檢測單元檢測之轉子鐵芯。

本發明的又一技術手段，是在於上述之轉子鐵芯加工裝置更包含一設置於該座體上且位於該第二移動手臂一側之取出單元，其包括一用以放置完成品之成品輸送架。

本發明的再一技術手段，是在於上述之基座單元更包括複數設置於該治具座下方以帶動位於該治具座上之轉子鐵芯上下位移之滑台汽缸，及複數設置於該治具座下方以帶動該轉子鐵芯旋轉之伺服馬達。

本發明的另一技術手段，是在於上述之轉子鐵芯設置複數用以插設磁鐵於其中之凹槽，及二開設於其上之定位孔，而該第二移動手臂包括一用以吸附該複數凹槽中之磁鐵的真空吸組，及一用以夾持該轉子鐵芯之夾具座。

本發明之再一目的，係提供一種轉子鐵芯加工裝置的加工方法，包含下列步驟。

一入料檢測步驟，一第一移動手臂自一料架上夾取一轉子鐵芯至一入料檢測單元進行外觀檢測；一轉動步驟，該第一移動手臂將通過檢測之轉子鐵芯夾取至一工作轉盤之其中一治具座上，且該治具座受該工作轉盤帶動沿一工作方向轉動；一塗膠步驟，該治具座上之轉子鐵芯移動至一第一塗膠組進行第一次塗膠作業，再移動至一第二塗膠組進行第二次塗膠作業；一塗膠檢測步驟，該轉子鐵芯移動至一第一檢測單元進行塗膠檢測；一植入步驟，該轉子鐵芯移動至一第一磁鐵植入組進行第一次植入作業，再移動至一第二磁鐵植入組進行第二次植入作業；一植入檢測步驟，該轉子鐵芯移動至一第二檢測單元進行磁鐵植入檢測；及一完成步驟，一第二移動手臂將通過之成品夾取至一成品輸送架。

本發明的另一技術手段，是在於上述之入料檢測步驟中，該第一移動手臂會將未通過外觀檢測之轉子鐵芯夾取至一第一回收架存放，在該植入檢測步驟中，該第二移動手臂會將未通過磁鐵植入檢測之轉子鐵芯夾取至一第二回收架存放。

本發明之有益功效在於，藉由該第一、二回收架之設置，可收集多個未通過檢測的不良品後再一次清除，減少人員作業時間，透過該工作轉盤公轉帶動該複數治具座依該工作方向經由12個工作站一站站進行加工，該複數治具座之自轉或上下移動， 使位於該治具座上之轉子鐵芯可進行自動化入料檢測、轉動、塗膠、植入等加工，減少固定與取下工件的時間，且經由塗膠後檢測及植入後檢測等作業，確實檢測每一轉子鐵芯的高度、外觀、磁鐵品質，及磁鐵植入狀態，以提升轉子鐵芯的品質。

有關本發明之相關申請專利特色與技術內容，在以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

參閱圖1~3，為本發明轉子鐵芯加工裝置，其包含一基座單元A、一入料單元B、一第一移動手臂C、一入料檢測單元D、一塗膠單元E、一第一檢測單元F、一植入單元G、一第二檢測單元H、一第二移動手臂I、一排出單元J，及一取出單元K。

配合參閱圖4、5，該基座單元A包括一座體11、一設置於該座體11上之工作轉盤12、複數環繞設置於該工作轉盤12上之治具座13、複數設置於該治具座13下方以帶動位於該治具座13上之轉子鐵芯a上下位移之滑台汽缸14，及複數設置於該治具座13下方以帶動該轉子鐵芯a旋轉之伺服馬達15。該轉子鐵芯a上可設置12、14、16、18或20個雙數的凹槽a1，於此，該轉子鐵芯a上設置有12個凹槽a1用以插設磁鐵於其中，及二開設於其上之定位孔a2。而用以搬運該轉子鐵芯a之工作轉盤12，其上設置有12個治具座13可視為12個工作站，各自獨立作業。

該治具座13用以承放該轉子鐵芯a於其上，該治具座13上對應該二定位孔a2凸設二定位柱(圖未示出)，以將該轉子鐵芯a固定於該治具座13上。

該入料單元B設置於該座體11一側，包括一放置該轉子鐵芯a之料架21，且其上設置複數置料管放置該轉子鐵芯a。該第一移動手臂C設置於該入料單元B一側，用以來回夾持該料架21與該工作轉盤12上之轉子鐵芯a。於此，該第一移動手臂C，及該第二移動手臂I為一伺服機械手臂，且該第一移動手臂C上設置有兩個用以夾持該轉子鐵芯a之夾爪座。

該入料檢測單元D設置於該座體11上，且位於該工作轉盤12與該第一移動手臂C間，其包括一用以帶動該轉子鐵芯a旋轉以進行外觀檢測之角度檢測組41，及一對該轉子鐵芯a進行外觀檢測之厚度檢測組42。該角度檢測組41透過該轉子鐵芯a上設置的兩個定位孔a2作為角度定位，藉此檢測避免該轉子鐵芯a自轉時打滑，該厚度檢測組42利用光路原理檢測該轉子鐵芯a的厚度。

該塗膠單元E設置於該座體11上且位於該工作轉盤12周緣，包括包括一第一塗膠組51，及一位於該第一塗膠組51旁之第二塗膠組52，該第一、二塗膠組51、52分別對該轉子鐵芯a進行點膠。實際實施時，該第一、二塗膠組51、52分別設置有一存放膠料之膠筒、四個分別與該膠筒連接之膠槍，及四個用以控制該四膠槍開啟與否之膠閥。

該第一檢測單元F設置於該座體11上且位於該工作轉盤12周緣，其包括一用以帶動該轉子鐵芯a旋轉以進行塗膠檢測之CCD影像檢測組61。

該植入單元G設置於該座體11上且位於該工作轉盤12周緣，包括一第一磁鐵植入組71，及一位於該第一磁鐵植入組71旁之第二磁鐵植入組72，該第一、二磁鐵植入組71、72將複數磁鐵分別插入該轉子鐵芯a中。

該第二檢測單元H設置於該座體11上且位於該工作轉盤12周緣，其包括一用以檢測該複數磁鐵是否確實插入該轉子鐵芯a之位移檢測組81。該位移檢測組81為一種線性位移檢測(Linear Variable Differential Transformer，縮寫LVDT)，利用該轉子鐵芯a之接觸式高度檢測插入之磁鐵是否凸出該轉子鐵芯a表面。

配合參閱圖6、7，該第二移動手臂I設置於該座體11上且位於該工作轉盤12周緣，用以夾持該工作轉盤12上之轉子鐵芯a。於此，該第二移動手臂I包括一真空吸組101，及一夾具座102，該真空吸組101具有12個吸嘴用以吸附12個凹槽a1中的12片磁鐵，而該夾具座102則用以夾持該轉子鐵芯a。藉此避免插設於該複數凹槽a1中的磁鐵掉落。

該排出單元J包括一設置於該入料檢測單元D上之第一回收架91，及一位於該第二移動手臂I一側且位於該取出單元K上之第二回收架92，該第一回收架91用以承放未通過該入料檢測單元D檢測之轉子鐵芯a，該第二回收架92用以承放未通過該第二檢測單元H檢測之轉子鐵芯a。較佳地，透過該第一、二回收架91、92設計，可收集多個未通過檢測的不良品後再一次清除，減少人員作業時間。

該取出單元K設置於該座體11上且位於該第二移動手臂I一側，其包括一用以放置完成品之成品輸送架103。

配合參閱圖8、9，依據上述之轉子鐵芯加工裝置，本發明轉子鐵芯加工裝置的加工方法包含下列步驟。

一入料檢測步驟S1：該第一移動手臂C自該料架21上夾取該轉子鐵芯a至該入料檢測單元D進行外觀檢測，於此，該第一移動手臂C會將未通過外觀檢測之轉子鐵芯a夾取至該第一回收架91存放。

12個治具座13可視為12個各自獨立作業的工作站，於此說明依順序稱為第1~12站，第1站即為通過檢測的入料站，位於第3、4、5站下方分別設置有該滑台汽缸14與該伺服馬達15，第3、4站會轉動至該塗膠單元E下方，該第5站會轉動至該第一檢測單元F下方，使位於其上之治具座13自轉及上下移動。此外，該第6、8站下方分別設置有該滑台汽缸14，會轉動至該植入單元G下方，使位於其上之治具座13上下移動。而第12站是用來承放已經植入磁鐵但尚未塗膠之轉子鐵芯a的人員取出站，供作業人員直接取出不良品，以避免磁鐵掉落。第2、7、10站為調整整體轉動時間的閒置站。

一轉動步驟S2：該第一移動手臂C將通過檢測之轉子鐵芯a夾取至該工作轉盤12之第1站的治具座13上，且該治具座13受該工作轉盤12帶動沿一工作方向轉動，於此該工作方向為順時針公轉。

一塗膠步驟S3：該治具座13上之轉子鐵芯a移動至該第一塗膠組51進行第一次塗膠作業，再移動至該第二塗膠組52進行第二次塗膠作業。

其中，該第一、二塗膠組51、52會分別對該轉子鐵芯a之12個凹槽a1進行單點塗膠，過程中，該第一塗膠組51先對位於順序第1、5、9的凹槽a1進行第一次點膠，再對第2、6、10的凹槽a1進行第二次點膠，之後該工作轉盤12轉動至該第二塗膠組52下方，該第二塗膠組52再對第3、7、11的凹槽a1進行第一次點膠，再對第4、8、12凹槽a1進行第一次點膠，由於該轉子鐵芯a沒有角度問題，於此，第1~12的凹槽a1僅為順序敘述。較佳地，第一、二次點膠作業透過該伺服馬達15帶動該第一、二塗膠組51、52向下移動至該轉子鐵芯a之凹槽a1中間位置後，釋出膠料再沿該凹槽a1內壁向上移動，以完成塗膠路徑。

一塗膠檢測步驟S4：該轉子鐵芯a移動至該第一檢測單元F利用該影像檢測組61進行動態塗膠檢測，過程中該滑台汽缸14與該伺服馬達15帶動該轉子鐵芯a自轉12次，以檢測12個凹槽a1的點膠狀態。

一植入步驟S5：該轉子鐵芯a移動至該第一磁鐵植入組71進行第一次植入作業，再移動至該第二磁鐵植入組72進行第二次植入作業，過程中該第一磁鐵植入組71將6片磁鐵先對位於順序第1、3、5、7、9、11的凹槽a1進行第一次植入作業，之後該工作轉盤12轉動至該第二磁鐵植入組72下方，該第二磁鐵植入組72再對順序第2、4、6、8、10、12的凹槽a1進行第二次植入作業。

該第一、二磁鐵植入組71、72分別包括一震動盤711、一與該震動盤711連接之傳送軌道713，以及一四分割伺服的入料轉盤712，該複數磁鐵會經由該傳送軌道713送入該入料轉盤712，其中，位於該傳送軌道713末端之上下左右設置有4個感測器，用以檢測磁鐵厚度並利用檢測磁鐵四面的厚度及高度，與一個標準的磁鐵進行比較，另外，位於該傳送軌道713與該入料轉盤712間設置有一影像感測器，以偵測磁鐵是否進入該入料轉盤712。前述檢測未通過之磁鐵則落入一位於該入料轉盤712一側的回收箱714中。通過檢測之磁鐵一一送入至一設置有6個溝槽716的立推治具715中，之後一次將6片磁鐵由該立推治具715推入該轉子鐵芯a之凹槽a1中。且該立推治具715設置有一有彈性定位珠，可將磁鐵固定於該定位珠中避免掉落。而該立推治具715上有一荷重元檢測器Load cell，檢測推送壓力確定磁鐵是否確實插入。且該第一、二磁鐵植入組71、72上之立推治具715的溝槽716設置角度不同，以滿足不同的磁鐵插入角度。

一植入檢測步驟S6：該轉子鐵芯a移動至該第二檢測單元H進行磁鐵植入檢測，於此，該第二移動手臂I會將未通過磁鐵植入檢測之轉子鐵芯a夾取至該第二回收架92存放。

一完成步驟S7：該第二移動手臂I將通過之成品夾取至該成品輸送架103。

綜上所述，本發明轉子鐵芯加工裝置及其加工方法，藉由該基座單元A、該入料單元B、該第一移動手臂C、該入料檢測單元D、該塗膠單元E、該第一檢測單元F、該植入單元G、該第二檢測單元H、該第二移動手臂I、該排出單元J，及該取出單元K間相互設置，透過該工作轉盤12公轉帶動該複數治具座13依該工作方向經由12個工作站一站站進行加工，而該複數治具座13之自轉或上下移動， 使位於該治具座13上之轉子鐵芯a可進行自動化入料檢測、轉動、塗膠、植入等加工，減少固定與取下工件的時間，且經由塗膠後檢測及植入後檢測等作業，確實檢測每一轉子鐵芯a的高度、外觀、磁鐵品質，及磁鐵植入狀態，可提升轉子鐵芯a的品質，故確實可以達成本發明之目的。

11:座體 12:工作轉盤 13:治具座 14:滑台汽缸 15:伺服馬達 21:料架 41:角度檢測組 42:厚度檢測組 51:第一塗膠組 52:第二塗膠組 61:影像檢測組 71:第一磁鐵植入組 711:震動盤 712:入料轉盤 713:傳送軌道 714:回收箱 715:立推治具 716:溝槽 72:第二磁鐵植入組 81:位移檢測組 91:第一回收架 92:第二回收架 101:真空吸組 102:夾具座 103:成品輸送架 A:基座單元 B:入料單元 C:第一移動手臂 D:入料檢測單元 E:塗膠單元 F:第一檢測單元 G:植入單元 H:第二檢測單元 I:第二移動手臂 J:排出單元 K:取出單元 a:轉子鐵芯 a1:凹槽 a2:定位孔 S1~S7:步驟

圖1是一立體示意圖，說明本發明轉子鐵芯加工裝置的較佳實施例； 圖2是一上視示意圖，說明該較佳實施例的另一視角態樣； 圖3是一分解示意圖，說明該較佳實施例的再一視角態樣； 圖4是一方塊示意圖，說明該較佳實施例中一滑台汽缸、一伺服馬達，及一一轉子鐵芯之電連接態樣； 圖5是一立體示意圖，說明該較佳實施例中一入料檢測單元之態樣； 圖6是一立體示意圖，說明該較佳實施例中一第二移動手臂之態樣； 圖7是一立體示意圖，說明該較佳實施例中一取出單元之態樣； 圖8是一步驟示意圖，說明本發明轉子鐵芯加工裝置的加工方法之較佳實施例；及 圖9是一立體示意圖，說明該較佳實施例中一植入單元之態樣。

S1~S7:步驟

Claims (10)

1. 一種轉子鐵芯加工裝置，包含︰ 一基座單元，包括一座體，及一設置於該座體上之工作轉盤； 一入料單元，設置於該座體一側，包括一放置一轉子鐵芯之料架； 一第一移動手臂，設置於該入料單元一側，用以夾持該料架與該工作轉盤上之轉子鐵芯； 一入料檢測單元，設置於該座體上且位於該工作轉盤與該第一移動手臂間，用以對該轉子鐵芯進行檢測； 一塗膠單元，設置於該座體上且位於該工作轉盤周緣，包括一第一塗膠組，及一位於該第一塗膠組旁之第二塗膠組，該第一、二塗膠組分別對該轉子鐵芯進行點膠； 一第一檢測單元，設置於該座體上且位於該工作轉盤周緣，用以對該轉子鐵芯進行檢測； 一植入單元，設置於該座體上且位於該工作轉盤周緣，包括一第一磁鐵植入組，及一位於該第一磁鐵植入組旁之第二磁鐵植入組，該第一、二磁鐵植入組將複數磁鐵分別插入該轉子鐵芯中； 一第二檢測單元，設置於該座體上且位於該工作轉盤周緣，用以對該轉子鐵芯進行檢測；及 一第二移動手臂，設置於該座體上且位於該工作轉盤周緣，用以夾持該工作轉盤上之轉子鐵芯。
2. 依據請求項1所述之轉子鐵芯加工裝置，其中，該基座單元更包括複數環繞設置於該工作轉盤上之治具座，用以承放該轉子鐵芯於其上。
3. 依據請求項2所述之轉子鐵芯加工裝置，其中，該入料檢測單元包括一用以帶動該轉子鐵芯旋轉以進行外觀之角度檢測組，及一對該轉子鐵芯進行外觀之厚度檢測組。
4. 依據請求項3所述之轉子鐵芯加工裝置，其中，該第一檢測單元包括一用以帶動該轉子鐵芯旋轉以進行塗膠檢測之影像檢測組，而該第二檢測單元包括一用以檢測該複數磁鐵是否確實插入該轉子鐵芯之位移檢測組。
5. 依據請求項4所述之轉子鐵芯加工裝置，更包含一排出單元，其包括一設置於該入料檢測單元上之第一回收架，及一位於該第二移動手臂一側之第二回收架，該第一回收架用以承放未通過該入料檢測單元檢測之轉子鐵芯，該第二回收架用以承放未通過該第二檢測單元檢測之轉子鐵芯。
6. 依據請求項5所述之轉子鐵芯加工裝置，更包含一設置於該座體上且位於該第二移動手臂一側之取出單元，其包括一用以放置完成品之成品輸送架。
7. 依據請求項6所述之轉子鐵芯加工裝置，其中，該基座單元更包括複數設置於該治具座下方以帶動位於該治具座上之轉子鐵芯上下位移之滑台汽缸，及複數設置於該治具座下方以帶動該轉子鐵芯旋轉之伺服馬達。
8. 依據請求項7所述之轉子鐵芯加工裝置，其中，該轉子鐵芯設置複數用以插設磁鐵於其中之凹槽，及二開設於其上之定位孔，而該第二移動手臂包括一用以吸附該複數凹槽中之磁鐵的真空吸組，及一用以夾持該轉子鐵芯之夾具座。
9. 一種轉子鐵芯加工裝置的加工方法，包含下列步驟： 一入料檢測步驟，一第一移動手臂自一料架上夾取一轉子鐵芯至一入料檢測單元進行外觀檢測； 一轉動步驟，該第一移動手臂將通過檢測之轉子鐵芯夾取至一工作轉盤之其中一治具座上，且該治具座受該工作轉盤帶動沿一工作方向轉動； 一塗膠步驟，該治具座上之轉子鐵芯移動至一第一塗膠組進行第一次塗膠作業，再移動至一第二塗膠組進行第二次塗膠作業； 一塗膠檢測步驟，該轉子鐵芯移動至一第一檢測單元進行塗膠檢測； 一植入步驟，該轉子鐵芯移動至一第一磁鐵植入組進行第一次植入作業，再移動至一第二磁鐵植入組進行第二次植入作業； 一植入檢測步驟，該轉子鐵芯移動至一第二檢測單元進行磁鐵植入檢測；及 一完成步驟，一第二移動手臂將通過之成品夾取至一成品輸送架。
10. 依據請求項9所述之轉子鐵芯加工裝置的加工方法，其中，在該入料檢測步驟中，該第一移動手臂會將未通過外觀檢測之轉子鐵芯夾取至一第一回收架存放，在該植入檢測步驟中，該第二移動手臂會將未通過磁鐵植入檢測之轉子鐵芯夾取至一第二回收架存放。

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