TWI493836B - 內繞式馬達定子之臥式繞線裝置 - Google Patents

Description

內繞式馬達定子之臥式繞線裝置

本發明是關於一種馬達定子之繞線裝置，尤指一種應用於內繞式馬達定子之臥式繞線裝置。

馬達因應各種不同使用目的之需求，而有許多種不同類型。現有馬達之類型，基本上概可區分為直流馬達與交流馬達兩大類，其中，交流馬達又可進一步區分為同步馬達與非同步馬達。一般而言，不同類型的馬達，其設計結構上亦有所不同。相對應的，馬達中之定子繞線技術與繞線裝置亦不盡相同。

就內繞式馬達定子之繞線技術而言，除以手工或半自動化進行定子之繞線外，全自動化繞線機台亦廣泛的被使用於馬達定子繞線中。目前產業界使用之內繞式馬達定子繞線機之設計，是以直立式繞線機構為主，亦即所述立式繞線機構是令繞線頭之移動方式採取上下垂直運動。

惟前述直立式繞線機令其繞線頭採取上下垂直運動之繞線方式易受重力影響，除可能造成繞線精度降低外，當操作於較高速繞線時，該直立式繞線機構則易產生較明顯的震動現象，較難於高速操作時達到高精度的定子繞線成果，以致會影響到內繞式馬達定子之線圈繞組品質。若為線圈繞組之維持品質而降低繞線速度時，則有產能偏低之問題。

本發明之主要目的在於提供一種內繞式馬達定子之臥式繞線裝置，希藉此發明解決現有內繞式馬達定子之直立式繞線機於較高速繞線時易產生明顯之震動，而難於高速操作時達到高精度的定子繞線成果之問題。

為達成前揭目的，本發明所提出之內繞式馬達定子之臥式繞線裝置係包含：一基座，包含有一水平台面，於水平台面上界定有相互垂直之X軸向與Y軸向；一定子定位組件，係裝設於基座之水平台面上，該定子定位組件包含一能旋轉的定子座、一定子座驅動器與一頂掣組件，所述定子座係用以提供一定子沿Y軸向組設其上，所述定子座驅動器包含一旋轉軸，旋轉軸沿Y軸連接該定子座，用以驅動定子座以Y軸為軸向旋轉改變角度，頂掣組件係設於定子座之側邊而能切換定子座固定定子或釋放定子之狀態；一繞線組件，係設於基座之水平台面上，且與定子定位組件沿Y軸方向相對設置，所述繞線組件包含一能X軸向與Y軸向運動之繞線驅動機組與一繞線頭組，所述繞線驅動機組包含一運動部，並以所述運動部連接繞線頭組，使繞線頭組能X軸向與Y軸向運動，所述繞線頭組包含一彎折驅動器以及一繞線頭，所述彎折驅動器包含一帶動端部，帶動端部連接繞線頭，使繞線頭能彎折運動與對定子中之極臂進行線圈繞組。

藉由前揭內繞式馬達定子之臥式繞線裝置之創作，其特點是：利用定子定位組件與繞線組件以水平方式裝設於 基座上，使其可以臥式型態進行定子之極臂繞線進行，故能消除現有直立式繞線機構於上下垂直移動時易受到重力影響之問題，且本發明之臥式繞線裝置可在搭配合宜的控制器與命令規劃下，達到快速且緊致的繞線效果，有效提升馬達定子之繞線速度與繞線品質。

如圖1及圖2所示，係揭示本發明內繞式馬達定子之臥式繞線裝置之一較佳實施例，由圖式可以見及所述內繞式馬達定子之臥式繞線裝置係包含有一基座1、一定子定位組件2與一繞線組件3，其中：如圖1至圖3所示，所述基座1包含有一水平台面10，於水平台面10上界定有相互垂直之X軸向與Y軸向。

所述定子定位組件2係裝設於基座1之水平台面10上，該定子定位組件2係包含一定子座20、一定子座驅動器21與二頂掣組件22，其中：如圖3所示，該定子座20係用以提供一定子沿Y軸向組設其上，於本較佳實施例中，所述定子座20包含有一座體201以及二扣勾組，所述座體201一端形成定位槽，座體201另一端為組接部，並以定位槽提供所述定子裝設其中，所述二扣勾組係徑向組設於座體201兩側而呈平行於Y軸向延伸，所述扣勾組包含一扣勾202以及一彈簧，扣勾202呈Y軸向且以其中段樞設於座體201上，扣勾202鄰近座體201定位槽之一端為定子扣掣部，扣勾202鄰近組接部一端為頂掣部，彈簧係設於座體201側壁與扣勾202之頂掣部之間，藉由彈簧提供彈力，使扣勾202之定 子扣掣部可扣掣固定裝設於座體201定位槽中的定子。

如圖3所示，該定子座驅動器21可為伺服馬達或其他等效之驅動機構，於本較佳實施例中，揭示該定子座驅動器21為一伺服馬達，該伺服馬達包含一旋轉軸211，旋轉軸211係Y軸向直接連接該定子座20之組接部，或者，旋轉軸211亦可結合一聯軸器沿Y軸向連接定子座20之組接部，用以受控於外部的控制器而能在控制器命令規劃之控制下，驅動定子座20以Y軸為軸向旋轉改變角度。

如圖3所示，該二頂掣組件22係設於基座1之水平台面10上且位於定子座20之X軸向兩側呈相對排列，而能切換定子座20座體201兩側之扣勾組固定定子或釋放定子之狀態，所述頂掣組件22可為氣壓缸或其他等效的驅動器，於本較佳實施例中，係揭示所述頂掣組件22為氣壓缸，並具有一頂掣桿221分別朝向定子座20，使頂掣桿221能被驅動而頂抵扣勾202的頂掣部，使扣勾202之定子扣掣部能脫離定子座20中之定子。

如圖1、圖2及圖4所示，所述繞線組件3係設於基座1之水平台面10上，且與定子定位組件2之定子座20沿Y軸方向相對設置，而形成臥式之機構，所述繞線組件3包含一能X軸向與Y軸向運動之繞線驅動機組4與一繞線頭組5，其中：所述繞線驅動機組4包含一運動部，以所述運動部連接繞線頭組5，所述繞線驅動機組受控於外部的控制器而能在控制器的命令規劃控制下，驅動繞線頭組5作X軸向與Y軸向運動，如圖4所示，於本較佳實施例中，所述繞 線驅動機組4包含一X軸向移動座41、一X軸向驅動器42、一Y軸向移動座43與一Y軸向驅動器44，所述X軸向移動座41係能X軸向位移地組設於基座1的水平台面10上，該X軸向驅動器42設於基座1上，且X軸向驅動器42包含有一X軸向驅動部，X軸向驅動部連接X軸向移動座41，Y軸向移動座43係能Y軸向位移地組設於X軸向移動座41上，Y軸向移動座43作為運動部，所述繞線頭組5裝設於Y軸向移動座43上，Y軸向驅動器44設於X軸向移動座41上，Y軸向驅動器44包含有一Y軸向驅動部，以該Y軸向驅動部連接Y軸向移動座43，所述X軸向驅動器42與Y軸向驅動器44受控於外部的控制器。

上述之繞線驅動機組4中，所述基座1之水平台面10上設有二X軸向滑軌45，X軸向移動座41能滑移地組設於該二X軸向滑軌45上，所述X軸向移動座41上設有二Y軸向滑軌46，Y軸向移動座43能滑移地組設於該二Y軸向滑軌46上，所述X軸向驅動器42與Y軸向驅動器44可為伺服馬達與導螺桿之組合或為其他等效之驅動機構，於本較佳實施例中，該X軸向驅動器42包含一X軸向伺服馬達421與一連接於X軸向伺服馬達421之心軸的X軸向導螺桿422，並以X軸向導螺桿422作為X軸向驅動部，該X軸向導螺桿422平行於X軸向滑軌45且螺接X軸向移動座41，該Y軸向驅動器44包含一Y軸向伺服馬達441與一連接於Y軸向伺服馬達441之心軸的Y軸向導螺桿442，並以Y軸向導螺桿442作為Y軸向驅動部，該Y軸向導螺桿442平行於Y軸向滑軌46且螺接Y軸向移 動座43。

如圖1、圖2及圖5所示，所述繞線頭組5包含一彎折驅動器50以及一繞線頭51，所述彎折驅動器50連接繞線頭51，如圖6所示，使繞線頭51能彎折運動與提供外表具有絕緣層之導線(如漆包線等)穿設其中，使其可在受控的繞線驅動機組4帶動下，對定子中之極臂進行線圈繞組，如圖5及圖6所示，於本較佳實施例中，所述彎折驅動器包含有一繞線桿501與一氣壓驅動構件502，所述繞線桿501一端固定於Y軸向移動座43，另一端伸向定子座20，並以該繞線桿501鄰近定子座20之一端提供繞線頭51樞設其上，所述氣壓驅動構件502亦可為其他等效之構件予以取代，且該氣壓驅動構件502設於Y軸向移動座43上且通過繞線桿501連接繞線頭51，所述氣壓驅動構件502可受控帶動繞線頭51作90度彎折動作，於本較佳實施例中，所述氣壓驅動構件502可為氣壓缸與連桿組之組合，使其可以氣壓驅動方式帶動繞線頭動作。

本發明內繞式馬達定子之臥式繞線裝置進行內繞式馬達定子之內部極臂之線圈繞組時，如圖1及圖2所示，其中係令定子沿Y軸向水平置入於定子座20中，如圖3所示，並由定子座20兩側之扣勾202予以固定，其次在臥式繞線裝置外接的控制器依其命令規劃下，令該臥式繞線裝置依序對定子之每一極臂進行線圈繞組，其中，如圖4所示，係藉由X軸向驅動器42用以驅使繞線桿501上的繞線頭51於進行繞線之同時，於X軸方向進行繞線位置微調變化，另利用Y軸向驅動器44驅使繞線桿上的繞線 頭51於Y軸方向進行水平式往復運動，如圖6所示，繞線頭51可在氣壓驅動構件502的帶動下進行90°角度之彎折變化。

當該臥式繞線裝置實現定子極臂之線圈繞組作業時，如圖4所示，Y軸向驅動器44驅使繞線桿501，使繞線桿501末端之繞線頭51靠近定子外側端之槽口，X軸向驅動器42驅使繞線桿501末端之繞線頭51貼近定子極臂之內壁，另由定子座驅動器21旋轉定子座20及其內之定子，使定子極臂間之溝槽對準繞線頭51，繞線頭51為氣壓驅動構件502帶動彎折且伸入定子極臂間之溝槽中，如此使繞線頭51就繞線之預備位置，如此，藉由外部控制器的命令規劃控制下，使得漆包線可精確而快速地繞組於定子之極臂上，並重複進行繞線動作直至完成整個定子之線圈繞組作業。

以上所述，僅是揭示本發明之較佳實施例，並非對本發明作任何形式上的限制，任何所屬技術領域中具有通常知識者在不脫離本發明所提出的技術特徵的範圍內，利用本發明所揭示技術內容所作出局部更動或修飾的等效實施例，均仍屬於本發明技術特徵的範圍內。

1‧‧‧基座

10‧‧‧水平台面

2‧‧‧定子定位組件

20‧‧‧定子座

201‧‧‧座體

202‧‧‧扣勾

21‧‧‧定子座驅動器

211‧‧‧旋轉軸

22‧‧‧頂掣組件

221‧‧‧頂掣桿

3‧‧‧繞線組件

4‧‧‧繞線驅動機組

41‧‧‧X軸向移動座

42‧‧‧X軸向驅動器

421‧‧‧X軸向伺服馬達

422‧‧‧X軸向導螺桿

43‧‧‧Y軸向移動座

44‧‧‧Y軸向驅動器

441‧‧‧Y軸向伺服馬達

442‧‧‧Y軸向導螺桿

45‧‧‧X軸向滑軌

46‧‧‧Y軸向滑軌

5‧‧‧繞線頭組

50‧‧‧彎折驅動器

501‧‧‧繞線桿

502‧‧‧氣壓驅動構件

51‧‧‧繞線頭

圖1係本發明內繞式馬達定子之臥式繞線裝置之一較佳實施例的前視平面示意圖。

圖2係圖1所示內繞式馬達定子之臥式繞線裝置較佳實施例的俯視平面示意圖。

圖3係圖1及圖2所示內繞式馬達定子之臥式繞線裝 置較佳實施例中之定子定位組件俯視平面示意圖。

圖4係圖1及圖2所示內繞式馬達定子之臥式繞線裝置較佳實施例中之繞線組件俯視平面示意圖。

圖5係圖4所示內繞式馬達定子之臥式繞線裝置較佳實施例之繞線組件中之繞線頭組之俯視平面示意圖。

圖6係圖5所示內繞式馬達定子之臥式繞線裝置較佳實施例中之繞線組件之繞線頭彎折之前視平面示意圖。

1‧‧‧基座

10‧‧‧水平台面

2‧‧‧定子定位組件

20‧‧‧定子座

21‧‧‧定子座驅動器

3‧‧‧繞線組件

4‧‧‧繞線驅動機組

5‧‧‧繞線頭組

50‧‧‧彎折驅動器

51‧‧‧繞線頭

Claims (6)

1. 一種內繞式馬達定子之臥式繞線裝置，係包含：一基座，包含有一水平台面，於水平台面上界定有相互垂直之X軸向與Y軸向；一定子定位組件，係裝設於基座之水平台面上，該定子定位組件包含一能旋轉的定子座、一定子座驅動器與一頂掣組件，所述定子座係用以提供一定子沿Y軸向組設其上，所述定子座驅動器包含一旋轉軸，旋轉軸沿Y軸連接該定子座，用以驅動定子座以Y軸為軸向旋轉改變角度，頂掣組件係設於定子座之側邊而能切換定子座固定定子或釋放定子之狀態；一繞線組件，係設於基座之水平台面上，且與定子定位組件沿Y軸方向相對設置，所述繞線組件包含一能X軸向與Y軸向運動之繞線驅動機組與一繞線頭組，所述繞線驅動機組包含一運動部，並以所述運動部連接繞線頭組，使繞線頭組能X軸向與Y軸向運動，所述繞線頭組包含一彎折驅動器以及一繞線頭，所述彎折驅動器設於運動部上且連接繞線頭，繞線頭能被驅動彎折運動與對定子中之極臂進行線圈繞組。
2. 如請求項1所述之內繞式馬達定子之臥式繞線裝置，其中，所述定子座包含一中空的座體以及二扣勾，該二扣勾以其中段樞設於座體兩側而平行於Y軸方向，所述扣勾各兩端分別為一定子扣掣部與一頂掣部，頂掣部與座體之間具有彈簧，所述頂掣組件為氣壓缸，該二頂掣組件分別設置於定子座之X軸向的兩側，所述頂掣組件各包含一頂 掣桿，頂掣桿分別朝向相應的扣勾的頂掣部，所述定子座驅動器為伺服馬達，且以伺服馬達之心軸結合聯軸器連接定子座。
3. 如請求項1或2所述之內繞式馬達定子之臥式繞線裝置，其中，所述繞線驅動機組包含一X軸向移動座、一X軸向驅動器、一Y軸向移動座與一Y軸向驅動器，所述移動座係能X軸向位移地組設於基座的水平台面上，該X軸向驅動器設於基座的水平台面上，且X軸向驅動器包含有一X軸向驅動部，並以X軸向驅動部連接移動座，Y軸向移動座係能Y軸向位移地組設於X軸向移動座上，所述繞線頭組裝設於Y軸向移動座上，Y軸向驅動器設於X軸向移動座上，Y軸向驅動器包含有一Y軸向驅動部，Y軸向驅動部連接Y軸向移動座。
4. 如請求項3所述之內繞式馬達定子之臥式繞線裝置，其中，所述繞線頭組之彎折驅動器包含有一繞線桿與一氣壓驅動構件，所述繞線桿一端固定於Y軸向移動座上，另一端伸向定子座，繞線頭樞設於該繞線桿鄰近定子座一端，氣壓驅動構件設於Y軸向移動座且通過繞線桿連接繞線頭。
5. 如請求項3所述之內繞式馬達定子之臥式繞線裝置，其中，所述基座之水平台面上設有二X軸向滑軌，X軸向移動座能滑移地組設於該二X軸向滑軌上，所述X軸向移動座上設有二Y軸向滑軌，Y軸向移動座能滑移地組設於該二Y軸向滑軌上，X軸向驅動器包含一X軸向伺服馬達與一連接於X軸向伺服馬達心軸的X軸向導螺桿，X軸 向導螺桿為X軸向驅動部，且X軸向導螺桿平行於X軸向滑軌且螺接X軸向移動座，Y軸向驅動器包含一Y軸向伺服馬達與一連接於Y軸向伺服馬達心軸的Y軸向導螺桿，Y軸向導螺桿為Y軸向驅動部，該Y軸向導螺桿平行於Y軸向滑軌且螺接Y軸向移動座。
6. 如請求項4所述之內繞式馬達定子之臥式繞線裝置，其中，所述基座之水平台面上設有二X軸向滑軌，X軸向移動座能滑移地組設於該二X軸向滑軌上，所述X軸向移動座上設有二Y軸向滑軌，Y軸向移動座能滑移地組設於該二Y軸向滑軌上，X軸向驅動器包含一X軸向伺服馬達與一連接於X軸向伺服馬達心軸的X軸向導螺桿，X軸向導螺桿為X軸向驅動部，且X軸向導螺桿平行於X軸向滑軌且螺接X軸向移動座，Y軸向驅動器包含一Y軸向伺服馬達與一連接於Y軸向伺服馬達心軸的Y軸向導螺桿，Y軸向導螺桿為Y軸向驅動部，該Y軸向導螺桿平行於Y軸向滑軌且螺接Y軸向移動座。