KR0160800B1 - 회전자용 코일의 자동 예비 성형장치 및 그 장치를 이용한 성형 방법 - Google Patents

Abstract

코어리스 모터의 회전자용 코일 성형을 위한 자동적이고 연속적인 권선장치 및 방법으로서, 권선용 지그장치(6)와 동선공급용 회전휠(2), 동선파지장치(5), 인출선 꼬기장치(8)및 절단겸 파지장치(9)가 하나의 일련의 시스템으로 이루어져서 자동적으로 그리고 연속적으로 권선 및 절단, 파지, 꺼임 등을 수행할 수 있는 편리하고 유용하며 정밀한 장치인 동시에 단시간에 대향으로 일정규격의 권선물을 성형할 수 있는 방법이다.

Description

회전자용 코일의 자동 예비 성형장치 및 그 장치를 이용한 성형 방법

제1도는 본 발명 장치의 전체 구성도.

제2도는 본 발명 장치의 전체 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

B : 본체 1 : 동선공급귀

2 : 회전휠 2a : 동선공급공

3 : 에어실린더로드 4 : 에어실린더

5 : 동선파지장치 6 : 지그장치

7 : 제1스텝모터 8 : 꼬기장치

9 : 동선절단겸파지장치 10 : 본체에어실린더로드

11 : 권회봉 12 : 회전휠축

13 : 휠지지대 14 : 파지단

15 : 파지봉 15a : 파지봉단부

16 : 권선용지그 17 : 장착공

18 : 지그지지대 19 : 제2스텝모터

20 : 꼬기장치기판 21 : 꼬기봉

21' : 꼬기걸고리 22 : 지지판

23 : 전방부 23' : 후단부

24 : 파지부 24' : 절단부

25, 25' :실린더로드 26 : 지지부재

27 : 슬라이드베어링 28 : 수직축

31 : 스텝모터 32, 32a : 외접스퍼기어

본 발명은 코어리스 모터의 회전자용 코일의 자동 예비 성형장치 및 그 장치를 이용한 코일의 자동 예비 성형방법에 관한 것으로서, 특히 하나의 연속시스템에 의하여 코일용 동선을 감는 것과 인출선을 꼬는 것 및 예비 압착 성형하는 방법을 자동으로 반복할 수 있는 장치 및 그 장치에 의하여 회전자용 코일을 예비 성형하는 방법에 관한 것이다.

종래에는 일반적으로 코어리스 모터용 회전자 코일을 성형하기 위한 동선 권선(감기)공정에서는 원형이나 각 형으로된 회전 바를 회전장치에 고정하여 바를 회전시키면서 고정된 동선 공급장치에서 공급되는 동선을 바의 회전력에 의하여 권선하여 왔다. 그러나 이와 같은 동선의 권선장치에서는 동선 공급장치가 정지된 상태에서 동선만 흘러 나오고 그 동선을 회전하는 권선용 바가 후진하면서 권선하게 되므로 동선의 배열이 불규칙하게 감기게 되고 따라서 이와 같이 권선된 코일을 사용하는 모터는 그 효율이 저조한 결점이 있었다.

또한 종래의 권선장치 및 방법에서는 동선을 권선하면서 꼬기공정에서 외부 연결용 인출선을 꼬기 위해서는 권선바를 정지시킨 상태에서 별개의 꼬기봉을 작동시켜 꼬기를 행하여야 하므로 공정이 수동적이면서 연속성이 없는데다가 꼬기봉의 걸고리도 직선형이어서 인출선을 꼬기 위해 걸고리를 동선에 걸어서 꼬기봉을 회전시켜 꼬게 되면 꼬기봉 걸고리에 걸린 부위의 동선부터 꼬이기 시작하여 점차 동선의 권선부에 인접한 안쪽으로 꼬이게 되므로 권선부의 가장 안쪽까지 꼬기 위해서는 수회 반복하여 꼬아야 하므로 조금만 과다하게 꼬아도 인출선 끝이 끊어지게 되어 권선 및 꼬기를 실패하게 되는 결점이 있었다.

본원은 상기와 같은 종래의 예비코일(코일의 예비성형)성형장치 및 성형방법에서의 문제점을 개량 보완한 것으로서, 3개의 박편으로 된 권선지그로 이루어지고 중앙 박편이 양측 박편보다 더 넓어서 단면의 형상이 육각을 이루는 권선지그를 이용하여 그 지그를 좌우로 이동시켜, 상기 지그를 동선 권선용 회전휠 정면에 위치시키고 회전휠을 회전함과 동시에 후진시키면서 동선이 육각지그에 감기게 하고 일정위치까지 감기게 되면 센서에 위해 감지되어 자동으로 꼬기봉이 접근하여 그 걸고리가 인출선(tap)고리를 잡고 회전시켜 꼬도록 하되 꼬기봉의 걸고리는 직선형으로 하거나 마름모형으로 하여 필요에 따라 인출선을 끈에서부터 안쪽까지 향하여 꼬도록하거나(직선형 갈고리에 의해서), 권선둘레 가까이의 안쪽에서부터 끝을 향하여 꼴 수있게(마름모형 걸고리의 경우)구성하고, 권선(감기)과 꼬기가 완료되면 자동적으로 권선지그를 옆으로 이동시켜, 회전휠과 동선을 끊어주고 잡아주는 자동절단 및 파지장치를 상기 권선지그와 회전휠 사이에 위치시켜 자동절단 및 파지장치의 왼쪽 회전휠쪽의 동선은 파지부에 의해 파지하게 하고 오른쪽 권선지그쪽의 동선은 절단부에 의해 절단하게 하며 한편 권선지그와 또 다른 파지장치 사이의 동선은 또 다른 파지장치에서 동선의 단부를 풀어 주어 권선을 완료하게 하고, 권선지그에서 권선이 완료된 예비코일을 일상적 본딩 방법으로 본딩한 다음 권선된 예비코일을 권선지그의 측면에 부착된 파지 패드를 밀착시킨 상태로 지그를 비스듬이 눕혀서 권선 예비코일을 예비 압착시킨 상태로 하여 지그로부터 인출한 다음 상기 절단 및 파지장치의 파지부에 파지된 동선을 다시 상기 권선지그에 걸어주어 회전휠을 회전시켜서 상기와 같은 방법으로 권선하는 방법을 반복하는 코어리스모터용 회전자용 코일의 자동 예비 성형장치 및 그 장치를 이용한 회전자용 예비코일의 제조방법에 관한 것으로서 이를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

정면 중앙에 동선 공급용 회전휠(2), 좌측편에 동선꼬기장치(8)및 측편에 동선 절단겸 파지장치(9)가 각각 고정 장착된 성형장치 본체(B)와 상기 본체(B)정면에서 에어실린더(4)에 의해 동시에 제어되는 동선파지장치(5)및 권선용 지그장치(6)로 구성되며, 상기 동선 공급용 회전휠(2)은 지지대(13)에 의해 지지되어 본체(B)에 내장된 에어실린더로드(10)에 의하여 전후 왕복 운동하면서 본체(B)에 내장된 서브모터(미도시)와 연결된 회전휠축(12)에 의하여 일방향으로 자체 회동되고 휠 중앙에는 동선공급공(2a)이 천설되며 휠 정면 주연에는 동선 공급귀(1)가 천설된 권회봉(11)이 돌출 형성되고, 상기 동선파지장치(5)는 본체(B)의 우측방향으로 돌출되어 에어실린더(4a)의 말단부에 형성된 파지단(14)이 에어실린더로드(3)의 전후작동으로 파지봉(15)단부(15a)와 착탈 가능하게 장착되며, 상기 권선용 지그장치(6)는 상기 동선파지장치(5)와 평행하게 돌출되어 스텝모터(31)에 축착되어 회전되는 외접스퍼어기어(32)(32a)로 맞물리게 연결되어 반바퀴 회전가능하게 구성되며 상기 지그장치(6)의 정면에는 별도의 회전자 코일의 동선 권선용 지그(16)의 지지봉용 장착공(17)과 지지대(18)가 형성되어 있어서 지그(16)가 지지대(18)에 얹혀서 장착공(17)에 지그의 지지봉(미도시)이 삽탈 가능하게 장착되며, 상기 지그장치(6)와 파지장치(6)는 함께 에어실린더(4)에 의하여 상기 회전휠(2)의 정면까지 좌우로 이동가능하게 되며, 상기 꼬기장치(8)는 상기 본체(B)좌측 저면에 고정된 슬라이드 베어링(27)상에 꼬기장치(8)의 기판(2)이 장착되어 에어실린더(미도시)에 의하여 전후 이동되면서 상기 지그장치(6)의 측면을 항하여 제1스텝모터(7)의 스크류측(미도시)상에서 전후진되는 꼬기장치기판(20)과 상기 꼬기장치 기판(20)상에 장착되어 제2스텝모터(19)에 의해 회전하는 꼬기봉(21)및 그 꼬기봉에 장착된 꼬기 걸고리(21a)로 구성되며, 상기 꼬기 걸고리(21a)는 본체가 직선형이나 마름모 형상의 걸고리로 구성되며, 상기 동선 절단겸 파지장치(9)는 그 지지판(22)의 후단부(23')가 본체(B)우측면에 고정되어 수직축(28)상에서 실린더에 의해 승강되게 축착되고 상기 지지판(22)의 전방부(23)에는 전단부에 파지부(24)및 절단부(24')가 각각 형성된 실린더로드(25)(25')가 에어실린더(미도시)에 의해서 각각 교차하면서 전후진되도록 지지부재(26)에 의하여 지지되며 상기 전체 자동권선장치의 일측 적정 위치에는 전시스템을 제어하는 제어부(미도시)가 설치된 것으로 구성된다. 미설명 부호 29는 에어실린더(4)의 로드이고, 30은 가이드봉이다.

이상과 같이 구성되는 본 발명 회전자용 예비코일의 자동 성형장치를 이용하여 코어리스 모터의 회전자용 코어리스 코일을 연속적이고 자동적으로 예비 성형하는 방법에 관하여 설명하면 다음과 같다.

상기 권선용 지그장치(6)를 에어실린더(4)의 작동으로 이동시켜 상기 회전휠(2)의 정면에 위치시킨 다음 회전휠(2)의 동선공급공(2a)를 통하여 인출된 동선을 회전휠(2)의 주연에 돌출 형성된 권회봉(11)의 동선공급귀(1)로 꿰어내려서 그 동선단부를 동선 파지장치(5)의 파지단(14)과 파지봉(15)사이의 에어실린더로드(3)에 걸고 에어실린더(4a)의 작동에 의해 파지단(14)을 후진시켜 동선의 단부가 파지봉(15)과 파지단(14)사이에서 파지되도록 하고 회전휠(2)을 본체(B)에 내장된 에어실린더의 로드(10)의 작동으로 상기 지그장치(6)을 향해 일정 거리만큼 이동시켜서, 본체(B)에 내장된 서브모터(미도시)에 의해 회전휠(2)을 일정한 속도로 회전시킴과 동시에 본체(B)쪽으로 이동시키면서 상기 권선용 지그장치(6)의 권선용 지그(16)에 동선이 감기게 하고 지그(16)의 일정 위치까지 권선됐을때 미리 셋트된 센서(미도시)에 의해 감지되게 하여 본체(B)의 좌측에 위치한 꼬기장치(8)전방의 꼬기봉(21)에 장착된 꼬기 걸고리(21a)에 의하여 외부연결 인출선용 동선이 걸리게 한 후 꼬기장치(8)의 제2스텝모터(19)을 작동시켜 꼬기봉(21)을 회전시켜 인출선을 꼬는 방법으로 2개의 인출선을 일정간격으로 차례로 꼬게 하면서 일정하게 셋트된 길이만큼 동선이 권선된 것이 센서에 의해 감지되면 회전휠(2)을 자동 정지시킴과 동시에 권선용 지그장치(6)을 우측으로 원위치시키고 이때 지그장치(6)정면의 아래에 위치에 있던 동선절단겸 파지장치(9)(이하 장치(9)라고 약함)가 실린더(미도시)의 작동에 이하여 상승되면서 상기 지그장치(6)와 회전휠의 동선공급귀(1)사이에 연결되어 있는 동선을 장치(9)의 파지부와 회전휠 동선공급귀(1)사이에 연결되어 있는 동선을 장치(9)의 파지부(24)에 동시에 걸어서 파지부(24)에 의하여는 동선을 파지하면서(잡으면서)절단부(24')에 의해서는 동선을 절단함과 동시에 파지장치(5)의 실린더(4a)의 작동에 의하여 실린더로드(3)를 밀어서 파지단(14)이 파지봉(15)과 벌어지게 하여 잡고 있던 동선의 말단을 풀어주게 하고 다시 상기 파지장치(5)와 지그장치(6)를 에어실린더(4)에 의해 좌측으로 이동시키면서 상기 장치(9)의 파지부(24)를 상승시켜 파지하고 있던 동선단부를 상기 파지장치(5)의 파지단(14)과 파지봉(15)사이에 걸어주게 하고 에어실린더(4a)의 작동으로 동선단부를 물게(파지)한 다음, 상기 권선지그장치(6)를 스텝모터(31)의 작동으로 외접스퍼어기어(32)(32a)를 회전시켜 권선된 지그(16)를 약 45°경사지게 회전시켜 접착 공정을 비롯한 공지의 후처리 공정을 거친 후 지그장치(6)로부터 제거하고, 상기와 같은 공정을 다시 반복하여 연속적으로 권선하게 된다.

상기에서 지그장치(6)의 권선용 지그(6)는 권선이 완료되고 접착공정등 후처리공정이 완료되면 지그(6)를 지그장치(6)에서 빼내고 다른 지그(6)로 교체하면서 권선하게 된다.

이상과 같이 구성되는 본 발명 모터용 회전자의 코일을 자동 연속적으로 권선하는 장치는 동선의 권선, 절단, 꼬기 및 파지공정 등이 연속적이면서 전자동으로 이루어지면서 센서에 의하여 권선과 꼬기가 정확하게 정형으로 이루어짐으로 예비 코일의 권선 형태가 정밀한 장점이 있고 따라서 예비코일 즉 동선의 감기가 정교하고 정밀하며 자동 연속 작동에 의하여 단시간에 일정규격의 예비코일을 대량으로 성형할 수 있는 장점이 있다.

Claims (2)

1. 정면 중앙에는 동선 공급용 회전휠(2), 좌측편에는 동선꼬기장치(8)및 우측편에는 동선 절단겸 파지장치(9)가 각각 고정 장착된 성형장치 본체(B)와, 상기 본체(B) 정면에서 에어실린더(4)에 동시에 제어되는 동선파지장치(5) 및 권선용 지그장치(6)로 구성되며, 상기 동선 공급용 회전휠(2)은 지지대(13)에 의해 지지되어 본체(B)에 내장된 에어실린더로드(10)에 의하여 전후 왕복운동하면서 본체(B)에 내장된 서브모터와 연결된 회전휠축(12)에 의하여 일방향으로 자체 회동되고 휠 중앙에는 동선공급공(2a)이 천설되며 휠 정면 주연에는 동선 공급귀(1)가 천설된 권회봉(11)이 돌출 형성되고, 상기 동선파지장치(5)는 본체(B)의 우측방향으로 돌출되어 에어실린더(4a)의 말단부에 형성된 파지단(14)이 에어실린더로드(3)의 전후작동으로 파지봉(15)단부(15a)와 착탈가능하게 장착되며, 상기 권선용 지그장치(6)는 상기 동선파지장치(5)와 평행하게 돌출되어 스템모터(31)에 축착되어 회전되는 외접스퍼어기어(32)(32a)로 맞물리게 연결되어 반바퀴 회전가능하게 구성되며 상기 지그장치(6)의 정면에는 별도의 회전자 코일의 동선 권선용 지그(16)의 지지봉용 장착공(17)과 지지대(18)가 형성되어 있어서 지그(16)가 지지대(18)에 얹혀서 장착공(17)에 지그의 지지봉이 삽탈 가능하게 장착되며, 상기 지그장치(6)과 파지장치(6)는 함께 에어실린더(4)에 의하여 상기 회전휠(2)의 정면까지 좌우로 이동가능하게 되며, 상기 꼬기장치(8)는 상기 본체(B) 좌측전면에 고정된 슬라이드 베어링(27)상에 꼬기장치(8)의 기판(20)이 장착되어 에어실린더에 의하여 전후 이동되면서 상기 지그장치(6)의 측면을 향하여 제1스텝모터(7)의 스크류축 상에서 전후진되는 꼬기장치 기판(20)과 상기 꼬기장치 기판(20)상에 장착되어 제2스텝모터(19)에 의해 회전되는 꼬기봉(21)및 그 꼬기봉에 장착된 꼬기 걸고리(21a)로 구성되며, 상기 꼬기 걸고리(21a)는 본체가 직선형이거나 마름모 형상의 걸고리로 구성되며, 상기 동선 절단겸 파지장치(9)는 그 지지판(22)의 후단부(23')가 본체(B)우측면에 고정되어 수직축(28)상에서 실린더에 의해 승강되게 축착되고 상기 지지판(22)의 전방부(23)에는 전단부에 파지부(24)및 절단부(24')가 각각 형성된 실린더로드(25)(25')가 에어실린더에 의해서 각각 교차하면서 전후진되도록 지지부재(26)에 의하여 지지되며 상기 전체 자동권선장치의 일측 적정위치에는 전시스템을 제어하는 제어부가 설치된 것으로 구성됨을 특징으로 하는 회전자용 코일의 자동예비 성형장치.
2. 회전자용 코일의 자동예비 성형장치를 이용하여 코일을 예비 성형함에 있어서, 상기 권선용 지그장치(6)를 에어실린더(4)의 작동으로 좌측으로 이동시켜 상기 회전휠(2)의 정면에 위치시킨 다음 회전휠(2)의 동선공급공(2a)를 통하여 인출된 동선을 회전휠(2)의 주연에 돌출 형성된 권회봉(11)의 동선공급귀(1)로 꿰어내려서 그 동선단부를 동선 파지장치(5)의 파지단(14)과 파지봉(15)사이의 에어실린더로드(3)에 걸고 에어실린더(4a)의 작동에 의해 파지단(14)을 후진시켜 동선의 단부가 파지봉(15)과 파지단(14)사이에서 파지되도록 하고 회전휠(2)을 본체(B)에 내장된 에어실린더로드(10)의 작동으로 상기 지그장치(6)를 향해 일정 거리만큼 이동시켜서 본체(B)쪽으로 이동시키면서 상기 권선용 지그장치(6)의 권선용 지그(16)에 동선이 감기게 하고 지그장치(16)의 일정 위치까지 권선됐을때 미리 셋트된 센서에 의해 감지되게 하여 본체(B)의 좌측에 위치한 꼬기장치(8)를 제1스텝모터(7)에 의해 상기 지그장치(6)를 향하여 우측으로 이동시켜 꼬기장치(8)전방의 꼬기봉(21)에 장착된 꼬기 걸고리(21a)에 의하여 외부연결 인출선용 동선이 걸리게 한후 꼬기장치(8)의 제2스텝모터(19)를 작동시켜 꼬기봉(21)을 회전시켜 인출선을 꼬는 방법으로 2개의 인출선을 일정간격으로 차례로 꼬게하면서 일정하게 셋트된 길이만큼 동선이 권선된 것이 센서에 의해 감지되면 회전휠(2)을 자동 정지시킴과 동시에 권선용 지그장치(6)를 우측으로 원위치시키고 이때 지그장치(6)정면의 아래에 위치에 있던 동선절단겸 파지장치(9)가 실린더의 작동에 의하여 상승되면서 상기 지그장치(6)과 회전휠의 동선공급귀(1)사이에 연결되어 있는 동선을 장치(9)의 파지부(24)와 절단부(24')에 동시에 걸어서 파지부(24)에 의하여는 동선을 파지하면서 절단부(24')에 의해서는 동선을 절단함과 동시에 파지장치(5)의 실린더(4a)의 작동에 의하여 실린더로드(3)를 밀어서 파지단(14)이 파지봉(15)과 벌어지게 하여 잡고 있던 동선의 말단을 풀어주게 하고 다시 상기 파지장치(5)와 지그장치(6)를 에어실린더(4)에 의해 좌측으로 이동시키면서 상기 장치(9)의 파지부(24)를 상승시켜 파지하고 있던 동선단부를 상기 파지장치(5)의 파지단(14)과 파지봉(15)사이에 걸어주고 에어실린더(4a)의 작동으로 동선단부를 물게한 다음, 상기 권선지그 장치(6)를 스텝모터(31)의 자동으로 외접스퍼어기어(32)(32a)를 회전시켜 권선된 지그(16)를 약 45°경사지게 회전시켜 접착 공정을 비롯한 공지의 후처리 공정을 거친후 지그장치(6)로부터 제거하고, 상기와 같은 공정을 다시 반복하여 연속적으로 권선함을 특징으로 하는 회전자용 코일의 자동예비 성형장치를 이용한 예비코일의 성형방법.