TWM584533U - 鐵芯壓合裝置 - Google Patents

Abstract

一種鐵芯壓合裝置，適用於將多個自黏鋼片壓合成一圓形鐵芯，並包含一適用於擠壓該等自黏鋼片的加壓單元、一適用於承載該等自黏鋼片的承載單元、一加熱單元，及一連接該加壓單元及該承載單元的動力單元。定義一軸線，該加壓單元包括一沿該軸線延伸的公模件；該承載單元包括一圍繞該軸線且形狀對應於該公模件而可相互嵌合的母模件；該動力單元用以驅動該公模件相對於該母模件在一與該母模件合模而壓合該等自黏鋼片的壓合狀態，及一脫離該母模件的開模狀態之間轉換。藉由該公模件及該母模件相互嵌合，達成定位該等自黏鋼片不致錯位的效果。

Description

鐵芯壓合裝置

本新型是有關於一種製造裝置，特別是指一種壓合自黏鋼片形成鐵芯的鐵芯壓合裝置。

電磁鋼片(Electrical steel,ES)廣泛運用於發電機、變壓器及馬達的鐵芯中，是重要的鋼鐵產品。而大多數馬達的鐵芯可經由銲接或是鉚接疊片組合而成，但這些加工方式分別有其缺點，例如：銲接固定容易造成鐵芯邊緣短路，層間絕緣性下降，導致熱變形或是磁特性變異等現象，此外，製造的過程還會因為塗膜裂解而產生有害氣體，影響製造者的健康；而鉚接則是因為局部鉚點強度受限於底材厚度的關係，導致厚度越薄的鋼片鐵芯，其疊合力越低，當厚度小於0.3mm時，則無法滿足疊合力的需求。

參閱圖1，為了解決上述製造方法之缺點，現行的一種自黏塗膜壓合鐵芯製造方法，包含一塗覆步驟S1、一烘烤步驟S2，及一壓合步驟S3。在該塗覆步驟S1中，是在多個鋼帶表面上分別塗覆有機樹脂塗膜而形成多個半成品鋼捲，並在該烘烤步驟S2中，藉由烘烤固化來黏結該等半成品鋼捲而形成多個自黏鋼片，最後在該壓合步驟S3中，堆疊該等自黏鋼片，並加壓及加熱而形成所述之鋼片鐵芯。使用此方法可以避免銲接而導致的磁特性變異，並可實現製造較薄的鋼片鐵芯，同時解決了銲接及鉚接所帶來的問題。

參閱圖2及圖3，為了借助機械能來進行有效率且標準化地進行該壓合步驟S3，現有之一鐵芯壓合裝置，包含一適用於壓合多個自黏鋼片I之加壓單元91、一適用於盛載該等自黏鋼片I之承載單元92、一設置於該加壓單元91上的加熱單元93，及一設置於該加壓單元91上的氣壓缸94。藉由該氣壓缸94驅動該加壓單元91相對於該承載單元92移動，使該加壓單元91在一頂抵並壓合該等自黏鋼片I的壓合位置，及一如圖3所示地遠離該承載單元92的遠離位置間移動，即可達成壓合該等自黏鋼片I而形成所述之鋼片鐵芯的效果。

上述之鐵芯壓合裝置確實能達成施加壓力的功效，但是缺乏良好的定位機制，倘若該等自黏鋼片I沒有堆疊切齊，在壓合的過程中很容易產生偏移，導致施力不均而影響品質，甚至可能使該等自黏鋼片I損壞，而提高製造成本。另一方面，由於該加熱裝置是設置在該加壓單元91上方，在加壓並加熱的過程中，遠離該加壓單元91的該等自黏鋼片I由於距離該加熱單元93較遠，導熱較慢而導致受熱不均的問題，同樣影響該等鐵芯的品質。

因此，本新型之目的，即在提供一種穩定壓合並均勻加熱的鐵芯壓合裝置。

於是，本新型鐵芯壓合裝置，適用於將多個自黏鋼片壓合成一圓形鐵芯，定義一軸線，而該鐵芯壓合裝置包含一適用於擠壓該等自黏鋼片的加壓單元、一適用於承載該等自黏鋼片的承載單元、一加熱單元，及一連接該加壓單元及該承載單元的動力單元。

該加壓單元包括一沿該軸線延伸的公模件、一由該公模件沿該軸線而與該公模件連動的連接件，及一連接該連接件的施壓件。

該承載單元包括一圍繞該軸線且形狀對應於該公模件而可相互嵌合的母模件、一由該母模件沿該軸線以遠離該公模件之方向延伸並可沿該軸線伸縮的伸縮件，及一連接該伸縮件的支撐件。

該加熱單元則是環繞該母模件設置。

該動力單元是用以驅動該公模件相對於該母模件在一與該母模件合模而壓合該等自黏鋼片的壓合狀態，及一脫離該母模件的開模狀態之間轉換。

本新型之功效在於：藉由該母模件與該公模件相互嵌合，並受該加熱單元環繞的特性，使得在該壓合狀態時，該等自黏鋼片受到該母模件限位而不致錯位，且同時受到該加熱單元環繞加熱，達成穩定壓合且均勻受熱之功效。

參閱圖4，本新型鐵芯壓合裝置之一實施例，適用於將多個自黏鋼片S1壓合成一圓形鐵芯S2(繪示於圖6)，定義一軸線C，而該實施例包含一適用於擠壓該等自黏鋼片S1的加壓單元1、一適用於承載該等自黏鋼片S1的承載單元2、一加熱單元3，及一連接該加壓單元1及該承載單元2的動力單元4。

該加壓單元1包括一沿該軸線C延伸的公模件11、一由該公模件11沿該軸線C而與該公模件11連動的連接件12，及一連接該連接件12的施壓件13。該公模件11具有一截面大小與該等自黏鋼片S1實質相同的公頂抵面111，及一由該公頂抵面111周緣以平行該軸線C延伸的公段差面112。

該承載單元2包括一圍繞該軸線C且形狀對應於該公模件11而可相互嵌合的母模件21、一由該母模件21沿該軸線C以遠離該公模件11之方向延伸並可沿該軸線C伸縮的伸縮件22，及一連接該伸縮件22的支撐件23。該母模件21具有一截面大小形狀與該等自黏鋼片S1實質相同的母頂抵面211、一對應該公段差面112且平行該軸線C延伸的母段差面212，及二由該母頂抵面211並以平行該軸線C方向往該公頂抵面111延伸，適用於通過並定位該等自黏鋼片S1的定位部213。需要特別說明的是，實質相同的用意在於針對不同直徑大小的自黏鋼片S1進行設計，使該等自黏鋼片S1能夠穩固地放置於該母模件21內，而不會在後續加工的過程中產生位移甚至錯位。

該加熱單元3是一圍繞該母模件21且適用於週波加熱的感應線圈31。其加熱原理是藉由使該感應線圈31通電，在所欲加熱的金屬中產生感應電流，使得電流通過導體來產生熱量，進而產生加熱的效果。

參閱圖5、圖6，並配合圖4，該動力單元4是用以驅動該施壓件13，帶動該公模件11相對於該母模件21在一與該母模件21合模而壓合該等自黏鋼片S1的壓合狀態，及一脫離該母模件21的開模狀態之間轉換。其中，在該壓合狀態中，該公模件11向下壓合該母模件21，並使該伸縮件22縮短，而使該母模件21通過該加熱單元3；當該公模件11脫離該母模件21而進入該開模狀態時，該動力單元4驅使該伸縮件22沿該軸線C伸長，進而使該母模件21脫離該加熱單元3。具體來說，該動力單元4為氣壓缸、油壓缸，及電動缸的其中之一，只要能夠提供該施壓件13動力並驅動該公模件11移動，即屬本新型之專利範圍。

參閱圖5，在該壓合狀態時，依照該等自黏鋼片S1所受的外力不同，主要可分為以下四種：分別是該公模件11施加的由上而下之一壓力、該母模件21藉由該母頂抵面211承載之一頂抵力、該母模件21藉由該母段差面212提供圍繞該等自黏鋼片S1之一水平限位力，及該等定位部213通過該等自黏鋼片S1並提供之一水平定位力。於此同時，由於該公模件11向下壓合，使該母模件21通過該加熱單元3，該感應線圈31通電而持續使該等自黏鋼片S1產生感應電流，感應電流通過該等自黏鋼片S1並產生熱能，從而能同時達成壓合、定位，及加熱的效果。

參閱圖6，確認將該等自黏鋼片S1受熱並被壓合成該鐵芯S2後，該公模件11進入該開模狀態，為了避免過度加壓及加熱而影響製造品質，該施壓件13將驅動該公模件11沿該軸線C上升並遠離該母模件21，此時施加於該鐵芯S2之該壓力消失，而該動力單元4驅使該伸縮件22沿該軸線C伸長，並帶動該母模件21上升且遠離該感應線圈31，此時感應電流消失也不再產生熱能，達成防止過度加壓以及過度加熱之功效。

需要特別說明的是，考慮到在加熱的過程中，該母模件21、該公模件11，及該等定位部213也位於該感應線圈31中，為了避免所述之元件在加熱的過程中產生感應電流而一同被加熱，在材質的選用上，必須選用不會受到磁通量變化而產生感應電流的不導磁非金屬材質。再考慮到傳遞壓力所需要的結構強度，以及避免高溫環境下使得該等自黏鋼片S1產生沾黏的現象，所述之不導磁非金屬材質較佳是選自為工程塑膠、鐵弗龍、陶瓷的其中之一或其組合。

綜上所述，本新型鐵芯壓合裝置，藉由該母模件21與該公模件11相互嵌合，配合該等定位部213，以及穿過該感應線圈31的特性，提升壓合該等自黏鋼片S1時的穩定性而不致錯位，在壓合的過程中還能因為感應加熱的原理，達成均勻加熱的功效，且在開模狀態時，還能藉由伸長該伸縮件22，將該鐵芯S2移開該感應線圈31來避免過度加熱，故確實能達成本新型之目的。

惟以上所述者，僅為本新型之實施例而已，當不能以此限定本新型實施之範圍，凡是依本新型申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本新型專利涵蓋之範圍內。

C‧‧‧軸線
S1‧‧‧自黏鋼片
S2‧‧‧鐵芯
1‧‧‧加壓單元
11‧‧‧公模件
111‧‧‧公頂抵面
112‧‧‧公段差面
12‧‧‧連接件
13‧‧‧施壓件
2‧‧‧承載單元
21‧‧‧母模件
211‧‧‧母頂抵面
212‧‧‧母段差面
213‧‧‧定位部
22‧‧‧伸縮件
23‧‧‧支撐件
3‧‧‧加熱單元
31‧‧‧感應線圈
4‧‧‧動力單元

本新型之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：
圖1是一方塊流程圖，說明現行之一自黏塗膜壓合鐵芯製造方法；
圖2是一示意圖，說明現有之一鐵芯壓合裝置；
圖3是一類似圖2之視圖，說明該鐵芯壓合裝置的一加壓單元在一遠離一承載單元的遠離位置；
圖4是一立體分解圖，說明本新型鐵芯壓合裝置之一實施例；
圖5是一示意圖，說明該實施例之一公模件相對於一母模件在一壓合狀態；及
圖6是一示意圖，說明該實施例之該公模件相對於該母模件在一開模狀態。

Claims (8)

1. 一種鐵芯壓合裝置，適用於將多個自黏鋼片壓合成一圓形鐵芯，定義一軸線，而該鐵芯壓合裝置包含：
   一加壓單元，適用於擠壓該等自黏鋼片，並包括一沿該軸線延伸的公模件、一由該公模件沿該軸線而與該公模件連動的連接件，及一連接該連接件的施壓件；
   一承載單元，適用於承載該等自黏鋼片，並包括一圍繞該軸線且形狀對應於該公模件而可相互嵌合的母模件、一由該母模件沿該軸線以遠離該公模件之方向延伸並可沿該軸線伸縮的伸縮件，及一連接該伸縮件的支撐件；
   一加熱單元，環繞該母模件；及
   一動力單元，連接該加壓單元及該承載單元，並用以驅動該公模件相對於該母模件在一與該母模件合模而壓合該等自黏鋼片的壓合狀態，及一脫離該母模件的開模狀態之間轉換。
2. 如請求項1所述的鐵芯壓合裝置，其中，在該開模狀態中，該母模件沿該軸線的方向脫離該加熱單元。
3. 如請求項1所述的鐵芯壓合裝置，其中，該公模件具有一截面大小與該等自黏鋼片實質相同的公頂抵面，及一由該公頂抵面周緣以平行該軸線延伸的公段差面；該母模件具有一大小形狀與該等自黏鋼片實質相同的母頂抵面，及一對應該公段差面且平行該軸線延伸的母段差面。
4. 如請求項3所述的鐵芯壓合裝置，其中，該母模件還具有二由該母頂抵面並以平行該軸線方向往該公頂抵面延伸，適用於定位該等自黏鋼片的定位部。
5. 如請求項4所述的鐵芯壓合裝置，其中，該加壓單元，及該承載單元為不導磁之非金屬材質。
6. 如請求項5所述的鐵芯壓合裝置，其中，該加壓單元，及該承載單元之材質是選自工程塑膠、鐵氟龍、陶瓷的其中之一或其組合。
7. 如請求項1所述的鐵芯壓合裝置，其中，該動力單元為氣壓缸、油壓缸、電動缸的其中之一。
8. 如請求項1所述的鐵芯壓合裝置，其中，該加熱單元為一適用於週波加熱的感應線圈。