KR100431940B1 - Apparatus for automatically maintaining core direction, including proximity sensors, ball flange, stepping motor, and control unit - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 모터에 적층된 고정자 철편의 방향성 위치 제어 장치에 관한 것으로 특히, 모터에 적층된 고정자 철편에 권선을 하기 위하여 고정자 철편을 일정한 방향성으로 정렬하여야 하므로 이를 위해 자동으로 고정자 철편의 방향성을 유지시키는 코어 방향 자동 유지 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a directional position control device of the stator iron pieces laminated to the motor, and in particular, in order to winding the stator iron pieces laminated to the motor to align the stator iron pieces in a constant direction for this purpose to automatically maintain the orientation of the stator iron pieces for this purpose. It relates to a core direction automatic holding device.
일반적으로, 고정자 철편이라고도 칭하는 코어는 자심(磁心)이라고도 하는 것으로 트렌스나 코일, 릴레이, 전자석, 모터 등의 자로(磁路) 즉, 자력선의 통로로서 쓰이는 것을 칭한다. 이러한 코어는 상술한 전자 부품의 성능을 좌우하는 매우 주요한 부품으로써, 그 기능상의 특성은 코어에 권선되어 있는 철선의 권선비와 권선상의 정교함에 있다고 할 수 있다.In general, a core, also called a stator iron piece, is also called a magnetic core, and is used as a path of a magnetic line, that is, a magnetic path such as a transformer, a coil, a relay, an electromagnet, a motor, and the like. Such a core is a very important component that determines the performance of the above-described electronic components, and its functional characteristics can be said to be in the winding ratio of the iron wire wound on the core and the fineness on the winding.
그러므로, 철선의 권선이 매우 주요하다 할 수 있는데, 이하 첨부한 도 1 내지 도 5를 참조하여 코어에 철선을 권선하는 과정을 살펴보면 다음과 같다.Therefore, the winding of the iron wire can be said to be very main, with reference to the accompanying Figures 1 to 5 look at the process of winding the wire to the core as follows.
제 1도는 코어의 형상 예시도이며, 제 2도는 작업 지그에 안착되어 있는 코어의 형상 예시도이고, 제 3도는 코어의 권선 방향을 설명하기 위한 예시도이며, 제 4도는 코어의 권선 방법을 설명하기 위한 예시도이고, 제 5도는 권선이 완료된 상태의 코어의 평면도이다.1 is a diagram illustrating a shape of a core, FIG. 2 is a diagram illustrating a shape of a core seated on a work jig, and FIG. 3 is a diagram illustrating a winding direction of a core, and FIG. 4 illustrates a winding method of a core. 5 is a plan view of a core in a state in which winding is completed.
코어(13)에 권선하기 위해서는 그 방향성을 항상 일정하게 유지시켜 주어야 함으로, 첨부한 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 이를 위해 작업용 지그(12)에 안착시켜 놓아야 한다.In order to wind the
이후, 권선용 지그(12)가 회전하면서, 첨부한 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 I자 폴(1)과 T자형 폴(2)로 한쌍이 이루어지는 폴(pole)을 하나씩 건너 뛰면서 T자형 폴(2)에 권선하게 되는데, 이때 참조번호 U1∼U4로 지시되는 권선 방향과 V1∼V4로 지시되는 권선 방향의 시작 위치와 종료 위치가 항상 일정한 위치가 되어 모터의 PCB와 조립이 가능하게 된다.Then, as the
그런데, 코어의 형상은 첨부한 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 상하 좌우 대칭의 형상을 하고 있어서, 코어의 방향성을 잡기가 곤란하기 때문에, 기준점을 잡기 위하여 참조번호 4로 도시되는 키홈을 코어의 내주면에 형성시켜, 방향성 선별에 도움을 주고 있다.However, since the core has a vertical symmetrical shape, as shown in FIG. 1, it is difficult to grasp the direction of the core, so that the key groove shown by
따라서, 상기 키홈(4)을 기준으로 방향성을 잡아 권선용 지그(12)의 키(11)에 상기 코어(13)의 키홈(4)을 맞추어 꽂아서 첨부한 도 3에서와 같이 기준 I자 폴(22)가 항상 권선기(21)와 일직선상에 놓이게 된다.Accordingly, the reference I-
그러므로, 상기와 같은 종래 코어의 방향을 유지시켜 주기 위한 장치의 동작은 다음과 같은 순서에 입각하여 수행되어진다.Therefore, the operation of the apparatus for maintaining the direction of the conventional core as described above is performed in the following order.
1. 작업자가 육안으로 코어 내부에 형성되어 있는 키홈(4)의 위치를 확인한다.1. The operator visually checks the position of the
2. 작업자가 자신의 손으로 키홈(4)을 기준으로 첨부한 도 3에서와 같은 방향성을 유지한다.2. The worker maintains the direction as shown in Figure 3 attached to the key groove (4) with his own hands.
3. 첨부한 도 2에서와 같이 권선용 지그(12)에 키와 키홈을 매칭시켜 코어를 안착시킨다.3. As shown in Figure 2 attached to the
따라서, 상기와 같은 작업순서는 순전히 작업자에 의해 수동으로 이루어지기 때문에 작업시간이 오래걸리고 잘못판단하는 경우 코어의 내주면에 형성되어 잇는 다른 홈 즉, 스크루 체결홈(3)에 키를 끼우는 실수를 발생하기 쉽다는 문제점이 발생되었다.Therefore, the work order as described above is made purely by the operator, so if the work takes a long time and is wrongly judged, a mistake is made in inserting a key into another groove formed in the inner circumferential surface of the core, that is, the
상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 발명의 목적은 모터에 적층된 고정자 철편에 권선을 하기 위하여 고정자 철편을 일정한 방향성으로 정렬하여야 하므로 이를 위해 자동으로 고정자 철편의 방향성을 유지시키는 코어 방향 자동 유지 장치를 제공하는데 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to automatically align the stator iron pieces in a certain direction in order to winding the stator iron pieces stacked on the motor to automatically maintain the direction of the core direction automatically maintaining the orientation of the stator iron pieces for this purpose To provide.
도 1은 코어의 형상 예시도1 is an exemplary view of a core shape
도 2는 작업 지그에 안착되어 있는 코어의 형상 예시도Figure 2 is an exemplary view of the shape of the core seated on the work jig
도 3은 코어의 권선 방향을 설명하기 위한 예시도3 is an exemplary diagram for explaining a winding direction of a core;
도 4는 코어의 권선 방법을 설명하기 위한 예시도4 is an exemplary diagram for explaining a winding method of a core;
도 5는 권선이 완료된 상태의 코어의 평면도5 is a plan view of the core in the state that the winding is completed
도 6은 코어의 구조적 특징을 설명하기 위한 예시도6 is an exemplary view for explaining the structural features of the core
도 7은 본 발명에 따른 코어 방향 자동 유지 장치의 구성 예시도7 is a configuration example of the automatic core direction maintenance apparatus according to the present invention
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
41∼43 : 근접센서 44 : 볼 플랜저41-43: Proximity sensor 44: Ball flanger
45 : 지그 46 : 스테핑 모터45: Jig 46: Stepping Motor
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 외주면을 형성하고 있는 폴중 I자 폴의 중심을 잇는 일직선 상에 스크류 체결홈이 형성되어 있는 경우가 내주면상에 단 한군데만 존재하는 코어에 권선을 하기 위해 상기 코어를 정확하게 안착시키기 위한 코어 방향 유지 장치에 있어서,According to a feature of the present invention for achieving the above object, if the screw fastening groove is formed on a straight line connecting the center of the I-shaped pole among the poles forming the outer circumferential surface of the core present in only one place on the inner circumferential surface In the core orientation maintaining device for accurately seating the core in order to
I자 폴의 중심을 잇는 일직선 상에 스크류 체결홈의 위치와 해당 I자 폴의 존재 위치에 구비되어 있는 근접센서와, 권선을 위한 코어가 안착되는 지그와, 상기 지그에 안착된 코어가 흔들리지 않도록 잡아주는 볼 플랜저와, 상기 지그에 안착된 코어가 권선 작업을 위한 장치와 정위치에 놓일 수 있도록 상기 지그를 회전시키는 스테핑 모터와, 상기 지그에 코어가 안착된 상태에서 상기 근접센서의 센싱 동작에 따른 온/오프를 감지하여 합격 판정이 내려지는 상태가 될 때까지 상기 스테핑 모터를 회전시키는 제어부를 포함하는 코어 방향 유지 장치를 제공한다.The proximity sensor provided at the position of the screw fastening groove and the position of the corresponding I-shaped pole on the straight line connecting the center of the I-shaped pole, the jig in which the core for the winding is seated, and the core seated on the jig are not shaken. A ball flanger for holding, a stepping motor for rotating the jig so that the core seated on the jig can be placed in position with the device for the winding operation, and the sensing operation of the proximity sensor while the core is seated on the jig. It provides a core direction maintaining apparatus including a control unit for rotating the stepping motor until the on / off is detected and the acceptance decision is made.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
통상적으로, 코어의 외주면 형상은 상하 좌우 대칭의 형상이나, 첨부한 도 6에 도시되어 있는 바와같이 I자 폴의 중심을 잇는 일직선 상에 스크류 체결홈이 형성되어 있는 경우는 내주면상에 단 한군데만 존재하기 때문에 정상적으로 안착되었을 경우 참조번호 31∼33으로 표시되는 위치 즉, 제 1 I자 폴과 스크류 체결홈 및 제 2 I자 폴이 위치하는 위치에 센서를 구비시켜 각 센서의 온/오프 정도에 따라 정상적인 안착의 여부를 판단하게 된다.Typically, the outer circumferential surface shape of the core is symmetrical up, down, left and right, but only one place on the inner circumferential surface when the screw fastening groove is formed on a straight line connecting the center of the I-shaped pole as shown in FIG. If it is properly seated, the sensor is provided at the positions indicated by
각 센서의 온/오프의 상태를 기준으로 정확한 안착 여부를 판단하는 기준을 도표화 하면 아래의 표 1과 같다.Table 1 below shows the criteria for determining the correct seating based on the on / off status of each sensor.
따라서, 상기 표 1에서 살펴본 바와 같이 제 1 I자 폴과 제 2 I자 폴이 위치하는 위치 즉, 31포인트와 33포인트에 존재되어 있는 센서는 각 폴에 의하여 센싱동작되어 온동작되고 스크류 체결홈을 감지하는 32포인트에 존재하는 센서는 센싱동작이 수행되지 않기 때문에 오프동작되어지는 경우에 코어가 정확하게 안착되었다고 판단하는 것이다.Accordingly, as shown in Table 1, the sensors located at the positions where the first I-poles and the second I-poles are located, that is, 31 points and 33 points, are sensed by each pole and operated on, and the screw fastening groove The sensor existing at 32 points for detecting the sensor detects that the core is correctly seated when the sensor is turned off because the sensing operation is not performed.
그러므로, 상술한 바와 같은 센서(이하, 근접센서)를 사용한 본 발명에 따른 코어 방향 자동 유지 장치의 구성을 첨부한 도 7을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.Therefore, referring to FIG. 7 attached to the configuration of the core direction automatic holding device according to the present invention using the above-described sensor (hereinafter, proximity sensor) as follows.
도 7은 본 발명에 따른 코어 방향 자동 유지 장치의 간략 구성 예시도로서, 첨부한 도 6의 31∼33로 표시되는 위치에 존재하는 근접센서(41∼43)와, 권선을 위한 코어가 안착되는 지그(45)와, 상기 지그(45)에 안착된 코어가 흔들리지 않도록 잡아주는 볼 플랜저(44)와, 상기 지그(45)에 안착된 코어가 권선 작업을 위한 장치와 정위치에 놓일 수 있도록 상기 지그(45)를 회전시키는 스테핑 모터(46), 및 상기 지그(45)에 코어가 안착된 상태에서 상기 근접센서(41∼43)의 센싱 동작에 따른 온/오프를 감지하여 상기 표 1에서 합격 판정이 내려지는 상태가 될 때까지 상기 스테핑 모터(46)를 회전시키는 제어부(도시하지 않았음)로 구성되어 있다.Figure 7 is a simplified configuration example of the automatic core direction maintenance apparatus according to the present invention, the proximity sensor (41 to 43) existing in the position shown in 31 to 33 of Figure 6, and the core for winding The
이때, 상기 근접센서(41∼43)들은 코어가 지그(45)에 안착되는 경우 그아래의 부분에 상기 지그(45)와는 독립적으로 존재한다.In this case, when the core is seated on the
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 코어 방향 자동 유지 장치의 바람직한 동작예를 살펴보면 다음과 같다.Looking at the preferred operation example of the automatic core direction maintenance apparatus according to the present invention configured as described above are as follows.
우선 코어를 지그(45)위에 안착시키는데, 이때의 안착 방향은 고려하지 않아도 된다. 이후, 도 7에 도시되어 있지는 않지만 제어부에서 각 근접센서(41∼43)에서의 센싱동작에 따른 검출신호를 입력받아 상기 표 1에 나타나 있는 매핑 상태와 비교 판단하여 적합성 여부를 판단하게 된다. 이때, 센싱 조건이 합격판정에 맞으면, 코어가 제대로 안착된 상태이므로 권성동작을 수행하게 된다.First, the core is mounted on the
반면에, 센싱 조건이 불합격 판정에 속한다고 판단되면 상기 제어부는 스테핑 모터(46)를 소정 각도 회전시켜, 각 근접센서(41∼43)에서의 센싱동작에 따른 검출신호를 재 입력받는다.On the other hand, if it is determined that the sensing condition belongs to the failing determination, the control unit rotates the
이와 같은 과정을 반복적으로 수행하면서, 센싱 조건이 상기 표 1에서의 합격판정과 부합하는 경우라고 판단할 때 까지 상술한 동작을 반복적으로 수행하여 코어를 제대로 안착시키게 된다.While repeatedly performing such a process, the above-described operation is repeatedly performed until it is determined that the sensing condition matches the pass decision in Table 1, thereby properly seating the core.
상술한 바와 같이 동작하는 본 발명에 따른 코어 방향 자동 유지 장치를 제공하면, 종래 권선 작업을 위한 코어의 안착시 순전히 작업자에 의해 수동으로 이루어지기 때문에 작업시간이 오래걸리고 잘못판단하는 경우 코어의 내주면에 형성되어 있는 다른 홈 즉, 스크루 체결홈(3)에 키를 끼우는 실수를 발생하기 쉽다는 문제점을 해소 할 수 있다.When providing the core direction automatic holding device according to the present invention that operates as described above, since the work is made manually by the operator at the time of the seating of the core for the conventional winding work, if the work takes a long time and is wrongly judged on the inner peripheral surface of the core It is possible to solve the problem of easily causing a mistake in inserting a key into another groove formed, that is, the
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