TWM594832U - 震動馬達及其監控系統 - Google Patents

Abstract

本創作震動馬達包含一震動機構、一第一感測器、一第二感測器、一第三感測器、一傳輸單元；其中該第一感測器、第二感測器、第三感測器皆裝設於該震動馬達內部，用以感測該震動馬達的多種運作狀態，並產生第一訊息、第二訊息、第三訊息等多種感測訊息，該傳輸單元用以將多種感測訊息傳輸至一外部設備，讓該外部設備確認該震動馬達是否正常運作。此外，該外部設備包含一可程式化邏輯控制器以及一警報器，該可程式化邏輯控制器是將多種感測訊息彙整，並加以演算產生一控制訊號與一監控資料，若發生異常直接由警報器接收該控制訊號來發出警報。

Description

震動馬達及其監控系統

本創作有關於提供一種安裝在電鍍或表面處理設備的震動馬達，特別是指一種能夠一邊作業並同時產生多種監測數據的智能型震動馬達。

目前工廠的電鍍槽、清洗槽或化學槽上會裝設有一震動馬達，以供電鍍槽、清洗槽或化學槽的飛靶架設於其上，此時該飛靶上夾掛的複數印被處理物會全體浸於浸鍍藥液中，對被處理物的表面及通孔鍍上金屬鍍層。在電鍍槽作業時，飛靶帶動受夾的印刷電路板朝一特定方向往復擺動，使浸鍍藥液順利於被處理物的各通孔中流動，進而於通孔中形成一定厚度且均勻的金屬鍍層，當震動馬達開始震動後，主要為了將通孔內氣泡或異物震出脫離，使藥液能流通，達到置換或清潔的目的，以確保通孔中金屬鍍層的品質。

雖然設置上述震動馬達可改善通孔的金屬鍍層品質，但在實際電鍍製程中，設備維護人員雖可定期點檢震動馬達並人工紀錄點檢狀態，但若該震動馬達在非點檢時間內故障而是出現運作異常，且設備維護人員未能及時察覺，特別是當振動頻率呈向下趨勢，維護人員是無法在不進行檢測的情況下預測得知震動馬達可能故障；往往只能於電鍍製程結束後，以人工切片/電測印刷電路板通孔的金屬鍍層(例如:鍍銅)品質時，才會發現通孔的金屬鍍層厚度不夠或不均勻，進而造成產品的品質不佳。惟此時已無法改變通孔的金屬鍍層，而徒增不必要的製作成本；因此，目前電鍍槽使用的震動馬達有必要進一步改善之。

再者，由於震動馬達於電鍍槽內的作業環境欠佳，容易受到酸氣、水氣侵蝕而造成部件腐蝕，使得運行時候的阻值過大，導致馬達溫度過高，或馬達端蓋受到撞擊未被發現，配重塊在高速旋轉時候和端蓋摩擦亦會導致馬達溫度過高，另外，鍍槽上的震動馬達有時候會因飛靶和銅V座的接觸不良導致高溫出現，此時熱能將傳遞到震動馬達上也會造成高溫，若上述情形發生於非點檢時間的作業時間，嚴重將使馬達過熱可能造成工廠火災，甚至造成傷亡，故現有震動馬達實有改良創新的必要。

本創作的主要目的是提供一種能夠一邊作業並同時產生多種監測數據(如：電源狀態、溫度、振幅…等)的震動馬達，藉以讓使用者能依據該監測數據來確認震動馬達運作時是否有任何的異常狀態。

本創作的次要目的在於震動馬達設計有不同的快插接頭來區分信號線與電源線，用以方便安裝，可避免線路接錯。

本創作的再一目的在於提供一種能夠監控所有震動馬達運作狀態的監控系統，藉以在作業程序中即時檢知震動馬達的任何運作異常，方便維護人員能夠進行即時的檢修。

為達上述目的，本創作震動馬達包含：一震動機構，用以產生一震動力；一第一感測器，裝設於該震動馬達內部，用以感測該震動機構是否能夠運作，藉以產生一第一訊息；一第二感測器，裝設於該震動馬達內部，用以感測該震動機構運作所產生的振幅強度，藉以產生一第二訊息；以及一傳輸單元，電性連接於該第一感測器與該第二感測器，用以將該第一訊息與該第二訊息傳輸至一外部設備。

該外部設備包含一可程式化邏輯控制器以及一警報器，該可程式化邏輯控制器電性連接於該傳輸單元以及該警報器，用以演算該第一訊息以及第二訊息來產生一控制訊號，並將該控制訊號傳輸至該警報器。

該外部設備進一步包含一監控裝置，該監控裝置電性連接於該可程式化邏輯控制器，用以接收該可程式化邏輯控制器依據該第一訊息以及該第二訊息所產生的一監控資料，並將該監控資料透過一顯示器來顯示。

該監控裝置進一步包含一連網單元，將可程式化邏輯控制器所收集的該第一訊息以及該第二訊息傳輸至一網路伺服器。

該震動馬達進一步包含一第三感測器，該第三感測器裝設於該震動馬達內部，用以感測該震動機構的溫度，且該傳輸單元電性連接於該第三感測器，用以將該第三訊息傳輸至該外部設備。

於一較佳實施例中，該第一感測器、該第二感測器以及該第三感測器共同整合成一感測晶片。如此即可由該外部設備接收由各感測器傳來的感測資料，隨時判斷出該震動馬達是否因故障而發生運作異常，一旦判斷出異常狀態立即發出警報。

該震動馬達進一步包含一供電單元，該供電單元電性連接於該震動馬達，該供電單元設有一第一快插接頭，而該傳輸單元設有一不同於該第一快插接頭形狀的第二快插接頭，以利區分接線樣態方便使用者安裝。

本創作另揭示一種監控系統，包含：複數個震動馬達、一可程式化邏輯控制器(PLC)以及一警報器，該震動馬達包含：一震動機構，用以產生一震動力；一第一感測器，裝設於該震動馬達內部，用以感測該震動機構是否能夠運作，藉以產生一第一訊息；一第二感測器，裝設於該震動馬達內部，用以感測該震動機構運作所產生的振幅強度，藉以產生一第二訊息；該震動馬達進一步包含一第三感測器，該第三感測器裝設於該震動馬達內部，用以感測該震動機構的溫度，以及一傳輸單元，電性連接於該第一感測器、第二感測器及第三感測器，用以將該第一訊息、該第二訊息與該第三訊息傳輸至一外部設備；該可程式化邏輯控制器電性連接於該傳輸單元以及該警報器，用以演算該第一訊息以及第二訊息來產生一控制訊號，並將該控制訊號傳輸至該警報器。

該外部設備進一步包含一監控裝置，該監控裝置電性連接於該可程式化邏輯控制器，用以接收該可程式化邏輯控制器依據該第一訊息以及該第二訊息所產生的一監控資料，並將該監控資料透過一顯示器來顯示；該監控裝置進一步包含一連網單元，將可程式化邏輯控制器所收集的該第一訊息以及該第二訊息進一步的傳輸至一網路伺服器。

由前述說明可知，本創作的特點在於震動馬達內部包含三種感測器來同時產生多種監測數據，分別記錄馬達運作、馬達振幅以及馬達溫度，並將每一訊息傳至可程式化邏輯控制器，讓可程式化邏輯控制器產生一監控資料及一控制訊號，由監控裝置接收監控資料顯示，並且若發生異常狀況時立即透過控制訊號讓警報器發出警報。

茲為便於更進一步對本創作之構造、使用及其特徵有更深一層明確、詳實的認識與瞭解，爰舉出較佳實施例，配合圖式詳細說明如下：

首先，請參閱圖1所示本創作震動馬達1較佳實施例的的內部構造圖，該震動馬達1包含有一個震動機構105、一感測晶片107、一傳輸單元104、以及一供電單元106，其中，該感測晶片107包括第一感測器101、一第二感測器102、一第三感測器103等複數感測器。

該震動機構105透過產生一定方向震動力，使震動機構105帶動該架設於震動馬達1上的一飛靶(圖未示)及整個震動馬達1呈相同方向震動。

第一、第二、第三感測器101、102、103分別會產生一對應其感測目標之訊息，該震動馬達1透過該傳輸單元104而將訊息傳至一可程式化邏輯控制器2。

該第一感測器101設置於該震動馬達1的內部，該第一感測器101連接該供電單元106，且該供電單元106連接一外部電源108，其中，該第一感測器101用以感測該外部電源108是否有提供電源給震動機構105，使得該第一感測器101能加以判斷震動機構105是否正常運作，並且，該第一感測器101能產生一表示該震動機構105運作狀態的第一訊息，其中，該第一感測器101連接該傳輸單元104，並能將該第一訊息傳遞至傳輸單元104，而該傳輸單元104將第一訊息傳至可程式化邏輯控制器2，而該可程式化邏輯控制器2會對該第一訊息傳進行演算以形成一傳遞至警報器3的控制訊號，然而，當該警報器3接收到由第一訊息所形成的控制訊號時，則表示該外部電源108沒有供電給該震動機構105，使警報器3接收到控制訊號而發出警報。

該第二感測器102設置於震動馬達1的內部，並與該震動機構105同步進行一水平方向震動，而該第二感測器102用以感測該震動機構105運作時所產生的振幅強度，並產生一表示震動機構105振幅狀況的第二訊息，其中，該第二感測器102連接該傳輸單元104，並能將該第二訊息傳遞至傳輸單元104，而該傳輸單元104能再將第二訊息傳至可程式化邏輯控制器2，可程式化邏輯控制器2會將第二訊息進行演算以形成一傳送至警報器3的控制訊號，當該警報器3接收到由該第二訊息所形成的控制訊號時，則表示震動馬達1的振幅大小超過預設值，使警報器3會發出警報。

該第三感測器103設置於該震動馬達1的內部，用以感測該震動機構105的溫度，並產生一表示震動機構105實際溫度的第三訊息，該第三感測器103連接該傳輸單元104，並能將該第三訊息傳遞至傳輸單元104，而該傳輸單元104將第三訊息傳至可程式化邏輯控制器2，而該可程式化邏輯控制器2會將第二訊息進行演算以形成一傳送至警報器3的控制訊號，然而，當警報器3接收到由該第三訊息所形成的控制訊號時，則表示震動機構105的溫度超過預設值，使警報器3會發出警報，以避免震動機構105的溫度過高而造成受損。

於此實施例中，該第一感測器101、第二感測器102及第三感測器103共同構成一感測晶片107，而感測晶片107用以集中收集第一感測器101、第二感測器102、第三感測器103所產生之第一、第二、第三訊息，而該感測晶片107連接該傳輸單元104，並由該傳輸單元104將所收集之訊息傳至可程式化邏輯控制器2。

其中，該供電單元106電性連接於該震動馬達1，該供電單元106設有一第一快插接頭109，而該傳輸單元104設有一不同於該第一快插接頭109形狀的第二快插接頭110，更利於方便安裝。

請參閱圖2所示，本創作另揭示一種配合複數個智能行震動馬達1運作的監控系統，該監控系統包含複數個震動馬達1、一可程式化邏輯控制器2、一警報器3以及一監控裝置4。

其中，該等震動馬達1的相關結構如前所述，後續不再重複加以贅述。

該等震動馬達1的第一感測器101、第二感測器102、第三感測器103產生複數個第一訊息、第二訊息、第三訊息，該等震動馬達1透過該傳輸單元104而將第一、第二、第三訊息傳至該可程式化邏輯控制器2，而該可程式化邏輯控制器2依據第一、第二、第三訊息而形成一監控資料，並將該監控資訊傳遞至監控裝置4的顯示器5，而顯示器5會顯示監控資料的資料內容以即時了解該震動機構105是否正常運作、震動機構105的振幅大小以及該震動機構105的溫度狀況，若當該震動機構105發生無法運作、振幅過大或溫度過高等異常狀況時，該可程式化邏輯控制器2會演算第一、第二、第三訊息而發出一控制訊號至警報器3，進而該警報器3發出警報以提醒維護人員，如圖所示，該監控裝置4與網路伺服器7之間設有一連網單元6，而該監控裝置4可能透過連網單元6將所有訊息傳至網路伺服器7。

請參閱圖2、圖3、圖5所示，於具體應用時，於該可程式化邏輯控制器2上設定發出警報的振幅最低下限值為22單位，隨後，該震動機構105帶動整個該震動馬達1進行震動，同時第二感測器102持續感測震動機構105的振幅大小以形成複數個該第二訊息，並將複數個該第二訊息傳遞至該可程式化邏輯控制器2，而該可程式化邏輯控制器2將第二訊息演算形成傳遞給監控裝置4的監控資料，使該監控裝置4的顯示器5上能顯示由第二訊息所形成的監控資料的資料內容來監控震動馬達1的運作情況，如圖3所示，當該震動機構105的振幅強度超過該可程式化邏輯控制器2所設定的振幅強度下限時，該可程式邏輯控制器2會演算第二訊息而立即形成控制訊號，並將該控制訊號傳送至該警報器3，使該警報器3接收到該控制訊號而發出警報，讓維護人員會立刻得知該震動馬達1發生異常，進而維護人員就能在短時間內讓震動機構105停止運作，使其完全停止震動後再繼續作業，其中，該監控裝置4能經由該連網單元6而將馬達運作時的震動情況進一步傳至網路伺服器7。

請參閱圖2、圖4、圖6所示，於該可程式化邏輯控制器2上設定發出警報的溫度最低下限值72單位，隨後，該震動機構105帶動整個該震動馬達1進行震動，同時，第三感測器103會持續感測震動機構105的實際溫度以形成複數個該第三訊息，並將複數個該第三訊息傳遞至該可程式化邏輯控制器2，而該可程式化邏輯控制器2將第三訊息演算形成傳遞給監控裝置4的監控資料，該監控裝置4的顯示器5能顯示由第三訊息所形成的監控資料的資料內容來監控該震動機構105的溫度，如圖4所示，當該震動機構105的溫度超過該可程式化邏輯控制器2上所設定的溫度下限時，該可程式邏輯控制器2會演算第三訊息而立即發出控制訊號至該警報器3並發出警報，使維護人員能立刻關閉供電單元106來讓震動馬達1停止運作，使該震動機構105稍微降溫後再繼續作業，其中，該監控裝置4能經由該連網單元6而將馬達運作時的溫度情況進一步傳至網路伺服器7。

1:震動馬達 101:第一感測器 102:第二感測器 103:第三感測器 104:傳輸單元 105:震動機構 106:供電單元 107:感測晶片 108:外部電源 109:第一快插接頭 110:第二快插接頭 2:可程式化邏輯控制器 3:警報器 4:監控裝置 5:顯示器 6:連網單元 7:網路伺服器

圖1為本創作震動馬達內部構造的方塊圖； 圖2為本創作監控系統的示意圖； 圖3為監測震動馬達振幅曲線的示意圖； 圖4為監測震動馬達溫度曲線的示意圖； 圖5為震動馬達振幅警報條件設置的示意圖；以及 圖6為震動馬達溫度警報條件設置的示意圖。

1:震動馬達

101:第一感測器

102:第二感測器

103:第三感測器

104:傳輸單元

105:震動機構

106:供電單元

107:感測晶片

108:外部電源

109:第一快插接頭

110:第二快插接頭

2:可程式化邏輯控制器

Claims (13)

1. 一種震動馬達，包含：一震動機構，用以產生一震動力；一第一感測器，裝設於該震動馬達內部，用以感測該震動機構是否能夠運作，藉以產生一第一訊息；一第二感測器，裝設於該震動馬達內部，用以感測該震動機構運作所產生的振幅強度，藉以產生一第二訊息；以及一傳輸單元，電性連接於該第一感測器以及第二感測器，用以將該第一訊息與該第二訊息傳輸至一外部設備。
2. 如請求項1所述震動馬達，其中，該外部設備包含一可程式化邏輯控制器以及一警報器，該可程式化邏輯控制器電性連接於該傳輸單元以及該警報器，用以演算該第一訊息以及第二訊息來產生一控制訊號，並將該控制訊號傳輸至該警報器。
3. 如請求項2所述震動馬達，其中，該外部設備進一步包含一監控裝置，該監控裝置電性連接於該可程式化邏輯控制器，用以接收該可程式化邏輯控制器依據該第一訊息以及該第二訊息所產生的一監控資料，並將該監控資料透過一顯示器來顯示。
4. 如請求項1所述震動馬達，其中，該監控裝置進一步包含一連網單元，將可程式化邏輯控制器所收集的該第一訊息與該第二訊息進一步的傳至網路伺服器。
5. 如請求項1所述震動馬達，其中，其中，該震動馬達進一步包含一第三感測器，該第三感測器裝設於該震動馬達內部，用以感測該震動機構的溫度，且該傳輸單元電性連接於該第三感測器，用以將該第三訊息傳輸至該外部設備。
6. 如請求項5所述震動馬達，該第一感測器、該第二感測器以及該第三感測器共同整合成一感測晶片。
7. 如請求項1所述震動馬達，該震動馬達進一步包含一供電單元，該供電單元電性連接於該震動機構，該供電單元設有一第一快插接頭，而該傳輸單元設有一不同於該第一快插接頭形狀的第二快插接頭。
8. 一種監控系統，包含：複數個震動馬達、一可程式化邏輯控制器(PLC)以及一警報器，該震動馬達包含：一震動機構，用以產生一震動力；一第一感測器，裝設於該震動馬達內部，用以感測該震動機構是否能夠運作，藉以產生一第一訊息；一第二感測器，裝設於該震動馬達內部，用以感測該震動機構運作所產生的振幅強度，藉以產生一第二訊息；以及一傳輸單元，電性連接於該第一感測器以及第二感測器，用以將該第一訊息與該第二訊息傳輸至一外部設備；該可程式化邏輯控制器電性連接於該傳輸單元以及該警報器，用以演算該第一訊息以及第二訊息來產生一控制訊號，並將該控制訊號傳輸至該警報器。
9. 如請求項8所述監控系統，其中，該外部設備進一步包含一監控裝置，該監控裝置電性連接於該可程式化邏輯控制器，用以接收該可程式化邏輯控制器依據該第一訊息以及該第二訊息所產生的一監控資料，並將該監控資料透過一顯示器來顯示。
10. 如請求項9所述監控系統，其中，該監控裝置進一步包含一連網單元，將該可程式化邏輯控制器所收集的該第一訊息以及該第二訊息進一步的傳輸至一網路伺服器。
11. 如請求項8所述監控系統，其中，該震動馬達進一步包含一第三感測器，該第三感測器裝設於該震動馬達內部，用以感測該震動機構的溫度，且該傳輸單元電性連接於該第三感測器，用以將該第三訊息傳輸至該外部設備。
12. 如請求項11所述監控系統，其中，該第一感測器、該第二感測器以及該第三感測器共同整合成一感測晶片。
13. 如請求項8所述監控系統，其中，該震動馬達進一步包含一供電單元，該供電單元電性連接於該震動機構，該供電單元設有一第一快插接頭，而該傳輸單元設有一不同於該第一快插接頭形狀的第二快插接頭。

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