KR101526296B1 - 발전기 고정자 코어용 키바 및 스프링바 장착방법 - Google Patents

Abstract

발전기 고정자 코어용 키바 및 스프링바 장착방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 발전기 고정자 코어용 키바 및 스프링바 장착방법은, 발전기의 고정자 코어와 회전자가 설치되도록 마련되는 프레임본체를 작업영역에 기립 배치하는 단계; 프레임본체에 고정자 코어를 장착시킬 수 있도록 마련되는 키바와 스프링바의 어셈블리유닛을 마련하는 단계; 키바와 스프링바의 어셈블리유닛을 프레임본체의 내부로 삽입하며, 프레임본체의 내벽부에 대해 정렬 배치하는 단계; 스프링바를 프레임본체의 내벽부에 결합시키기 위한 조립 홀들을 형성 가능한 전용 드릴기를 프레임본체의 상부에 배치하는 단계; 및 전용 드릴기에 의해 조립 홀들을 스프링바를 관통하여 형성하는 단계를 포함한다.

Description

발전기 고정자 코어용 키바 및 스프링바 장착방법{KEY BAR AND SPRING BAR INSTALLING METHOD STATOR FOR GENERATOR}

본 발명은 발전기 고정자 코어용 키바 및 스프링바 장착방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 발전기에 고정자 코어를 장착시킬 수 있도록 마련되는 발전기 고정자 코어용 키바 및 스프링바 장착방법에 관한 것이다.

발전기는, 다양한 에너지 소스에 의해 작동되는 동력장치에 의해 회전 구동됨으로써 전력을 생산한다. 이러한 발전기는, 발전을 위한 전력유도코일이 감겨 배치되는 회전자가 배치되며, 회전자에 대응하는 고정자 코어가 마련된다.

이들 중 회전자는, 발전기의 본체에 해당되는 프레임본체의 내부에 회전 가능하게 배치되며, 고정자 코어는 프레임본체의 내벽부에 고정 배치된다. 이러한 발전요소들은, 소형 및 대형 발전기에 공통적으로 적용된다.

주로 터빈에 연결되어 구동되는 대형 발전기는, 소형 발전기보다 고정자 코어 및 회전자가 더욱 복잡하게 구성된다. 일 예로, 고정자 코어에 적용되는 코일은, 일반적인 코일이 아니라 내부에 관로가 마련되어, 전력 생산 시에 냉각유체가 흐를 수 있는 파이프이다.

이러한 고정자 코어는, 프레임본체의 내벽부에 장착될 때, 다양한 요소들에 의해 고정된다. 일 예로 고정자 코어는 프레임본체의 내부에 원주 방향으로 배치되며, 프레임본체의 길이 방향을 따른 종 방향으로 배치되는 키바(key bar)에 결합되어 고정될 수 있다.

또한 키바는, 키바의 원주 방향의 양측에 배치되는 스프링 바에 볼트 결합된다. 또한 스프링 바는 프레임본체의 환형의 내벽부에 볼트 결합된다.

이러한 키바 및 스프링 바는, 다음과 같은 방식으로 프레임본체의 내부에 설치될 수 있다.

즉 먼저 프레임본체를 기립한 상태에서 프레임에 키바와 스프링 바를 수직 방향을 따라 끼워 넣는다. 이후에는 프레임본체를 회전시키면서 작업할 수 있도록 프레임본체가 수평으로 배치되는 회전장치에 탑재하며, 프레임본체를 회전시키면서 키바와 스프링 바를 고정시킬 수 있는 리밍작업을 수행한다.

또한 이후에는 리밍작업에 의해 형성된 홀을 이용하여 키바와 스프링 바를 조립하며, 프레임본체에서 회전장치를 해체한 후, 프레임본체의 내부에 대한 클리닝 작업을 수행한다.

그러나 전술한 바와 같은 종래의 발전기 프레임본체의 내벽부에 키바와 스프링바를 조립하는 작업은, 프레임본체를 회전시킬 수 있도록 회전장치를 별도로 마련하여 프레임본체를 회전장치에 회전시켜 지지시킨 후, 프레임본체를 다시 회전시키면서 리밍작업을 수행하였으므로, 리밍작업을 위한 작업준비 및 작업시간이 과다하게 소요되며, 회전장치가 수평으로 배치되는 작업영역이 마련되어야 하는 문제점이 있었다.

대한민국 공개특허 제10-2010-0124673호

본 발명의 일 실시 예는, 기립된 프레임본체의 내부에 키바와 스프링 바를 삽입한 후 프레임본체를 기립한 상태에서 프레임본체에 대한 리밍작업을 수행할 수 있으므로 프레임본체를 수평으로 회전시키며 다시 자전시키는 회전이 불필요하여 프레임본체에 대한 리밍작업의 작업시간을 줄일 수 있으며, 프레임본체를 회전시키도록 수평 배치되는 회전장치가 불필요하여 프레임본체에 대한 작업영역을 줄일 수 있는 발전기 고정자 코어용 키바 및 스프링바 장착방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 발전기의 고정자 코어와 회전자가 설치되도록 마련되는 프레임본체를 작업영역에 기립 배치하는 단계; 상기 프레임본체에 상기 고정자 코어를 장착시킬 수 있도록 마련되는 키바와 스프링바의 어셈블리유닛을 마련하는 단계; 상기 키바와 상기 스프링바의 어셈블리유닛을 상기 프레임본체의 내부로 삽입하며, 상기 프레임본체의 내벽부에 대해 정렬 배치하는 단계; 상기 스프링바를 상기 프레임본체의 내벽부에 결합시키기 위한 조립 홀들을 형성 가능한 전용 드릴기를 상기 프레임본체의 상부에 배치하는 단계; 및 상기 전용 드릴기에 의해 상기 조립 홀들을 상기 스프링바를 관통하여 형성하는 단계를 포함하는 발전기 고정자 코어용 키바 및 스프링바 장착방법이 제공될 수 있다.

상기 프레임본체의 내벽부에는, 상기 키바와 상기 스프링바의 어셈블리유닛이 수직으로 삽입되어 배치 가능한 장착부가 마련되며, 상기 키바와 상기 스프링바의 어셈블리유닛은, 상기 키바의 양쪽에 상기 스프링바가 배치되며, 상기 키바는 상기 고정자 코어가 결합 가능한 도프테일형상의 결합돌기를 가질 수 있다.

상기 전용드릴기는, 상기 프레임본체의 상부에 이동 가능하게 탑재되되, 상기 전용 드릴기는, 상기 프레임본체의 내부에서 상하 및 원주 방향을 따라 이동 가능한 드릴유닛; 및 상기 드릴유닛에 장착되되, 상기 윤활오일을 드릴영역으로 분사 가능한 오일노즐이 마련되는 리밍드릴을 포함하며, 상기 리밍드릴은 상기 프레임본체의 내부에 삽입되는 상기 스프링바의 위치가 정렬된 상태에서 상기 스프링바에 상기 홀들을 드릴링할 수 있다.

상기 전용 드릴기는, 상기 리밍드릴에 상기 윤활오일을 미스트 양상으로 공급할 수 있는 미스트 발생유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 프레임본체의 외부에는, 상기 리밍드릴의 작업 시에 발생되는 칩 및 미스트화된 윤활오일을 흡입하여 상기 프레임본체의 외부로 배출시킬 수 있는 집진기가 마련될 수 있다.

상기 키바와 스프링바의 어셈블리유닛을 마련하는 단계는, 상기 한 쌍씩 상호 이격 배치되도록 상기 스프링바의 위치를 고정시킨 상태에서 상기 한 쌍의 스프링바 사이에 상기 키바를 배치하며, 상기 스프링바를 관통하는 결합나사에 의해 상기 스프링바를 상기 키바에 조립하며, 상기 키바와 상기 스프링바를 용접에 의해 결합하며, 상호 결합된 상기 키바와 상기 스프링바를 도색하여 하나의 모듈로 완성하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 키바와 상기 스프링바의 어셈블리유닛을 정렬 배치하는 단계에서, 상기 키바와 상기 스프링바의 어셈블리유닛은, 상기 프레임본체의 내벽에 수직으로 배치되되, 상기 회전자의 회전중심과 일치하는 상기 프레임본체의 중심라인으로부터 동일하게 이격되어 상기 프레임본체의 내벽부를 따라 동일 간격으로 배치되도록 정렬될 수 있다.

상기 키바와 상기 스프링바의 어셈블리유닛을 정렬 배치하는 단계는, 상기 프레임본체의 중심라인에 있는 중심점과 상기 중심라인에 교차하는 평면 상에 있는 상기 결합돌기의 중심부를 연결하는 복수의 돌기중심라인의 길이를 계산하는 각각 계산하며, 상기 복수의 돌기중심라인의 선단을 연결하는 돌기연결라인의 길이를 계산 가능한 길이 계산식을 설정하며, 상기 복수의 돌기중심라인과 상기 돌기연결라인의 길이를 기초로 상기 복수의 돌기중심라인과 상기 복수의 돌기연결라인에 의해 마련되는 삼각형의 양변이 이루는 각도들을 계산하는 복수의 각도 계산식을 설정하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 키바와 상기 스프링바의 어셈블리유닛을 정렬 배치하는 단계는, 상기 길이 계산식과 복수의 상기 각도 계산식을 연립하여 상기 돌기연결라인의 길이와 상기 삼각형의 각각의 각도를 도출하여, 상기 키바와 상기 스프링바의 어셈블리유닛의 상기 프레임본체의 내벽부에 대한 배치양상을 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 프레임본체의 중심라인에 있는 중심점과 상기 중심라인에 교차하는 평면 상에 있는 상기 결합돌기의 중심부를 연결하는 복수의 돌기중심라인의 길이를 계산하는 단계에서는, 상기 도프테일 형상으로 마련되는 결합돌기의 경사진 홈부에 접촉 가능한 인사이트 마이크로미터를 이용할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면 발전기의 고정자 코어와 회전자가 설치되도록 마련되는 프레임본체를 작업영역에 기립 배치하는 단계; 상기 프레임본체에 상기 고정자 코어를 장착시킬 수 있도록 마련되는 키바를 상기 프레임본체의 내벽부에 수직으로 정렬시켜 배치하는 단계; 상기 키바에 결합되어 상기 키바의 진동을 감쇄시킬 수 있도록 마련되는 스프링바를 상기 키바에 조립하는 단계; 상기 스프링바를 상기 프레임본체의 내벽부에 결합시키기 위한 조립 홀들을 형성 가능한 전용 드릴기를 상기 프레임본체의 상부에 배치하는 단계; 및 상기 전용 드릴기에 의해 상기 조립 홀들을 상기 스프링바를 관통하여 형성하는 단계를 포함하는 발전기 고정자 코어용 키바 및 스프링바 장착방법이 제공될 수 있다.

상기 키바는, 상기 프레임본체의 내벽부를 따라 수직으로 배치되며, 상기 프레임본체의 내벽부에 대해 이동 가능하도록 마련되는 이동자석을 갖는 복수의 위치정렬유닛을 이용할 수 있다.

상기 키바를 상기 프레임본체에 고정시킬 수 있는 스프링바가 상기 키바를 따라 간격을 두고 복수로 배치되되, 상기 위치정렬유닛은, 상기 키바의 길이 방향을 따른 상기 복수의 스프링바 사이에 배치될 수 있다.

상기 위치정렬유닛은, 상기 프레임본체에 결합되는 위치정렬본체; 상기 위치정렬본체에 이동 가능하도록 결합되며, 상기 이동자석이 결합되는 이동모듈; 상기 이동모듈을 복수의 방향으로 이동시킬 수 있도록 상기 위치정렬본체와 상기 이동모듈 사이에 복수의 이동안내모듈; 및 상기 이동모듈을 복수의 방향으로 이동시킬 수 있도록 상기 이동모듈에 결합되는 조절모듈을 포함할 수 있다.

상기 전용드릴기는, 상기 프레임본체의 상부에 이동 가능하게 탑재되되, 상기 전용 드릴기는, 상기 프레임본체의 내부에서 상하 및 원주 방향을 따라 이동 가능한 드릴유닛; 및 상기 드릴유닛에 장착되되, 상기 윤활오일을 드릴영역으로 분사 가능한 오일노즐이 마련되는 리밍드릴을 포함하며, 상기 리밍드릴은 상기 프레임본체의 내부에 삽입되는 상기 스프링바의 위치가 정렬된 상태에서 상기 스프링바에 상기 홀들을 드릴링할 수 있다.

상기 전용 드릴기는, 상기 리밍드릴에 상기 윤활오일을 미스트 양상으로 공급할 수 있는 미스트 발생유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 프레임본체의 외부에는, 상기 리밍드릴의 작업 시에 발생되는 칩 및 미스트화된 윤활오일을 흡입하여 상기 프레임본체의 외부로 배출시킬 수 있는 집진기가 마련될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 기립된 프레임본체의 내부에 키바와 스프링 바를 삽입한 후 프레임본체를 기립한 상태에서 프레임본체에 대한 리밍작업을 수행할 수 있으므로 프레임본체를 수평으로 회전시키며 다시 자전시키는 회전이 불필요하여 프레임본체에 대한 리밍작업의 작업시간을 줄일 수 있으며, 프레임본체를 회전시키도록 수평 배치되는 회전장치가 불필요하여 프레임본체에 대한 작업영역을 줄일 수 있는 발전기 고정자 코어용 키바 및 스프링바 장착방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발전기 고정자 코어용 키바 및 스프링바 장착방법이 적용되는 프레임본체, 전용드릴기, 및 집진기를 도시한 개략적인 배치도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 발전기 고정자 코어용 키바 및 스프링바 장착방법에 따른 작업 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발전기 고정자 코어용 키바 및 스프링바 장착방법을 적용하는 키바와 스프링바의 어셈블리유닛에 대한 부분 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 발전기 고정자 코어용 키바 및 스프링바 장착방법에 따른 프레임본체에 대한 키바와 스프링바의 어셈블리유닛의 정렬을 위한 변수들을 계산하기 위한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 발전기 고정자 코어용 키바 및 스프링바 장착방법에 따른 전용 드릴기의 리밍드릴작업에 대한 개략도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발전기 고정자 코어용 키바 및 스프링바 장착방법에 따른 전용 드릴기의 드릴유닛에 의한 리밍드릴작업의 개략적인 작업도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발전기 고정자 코어용 키바 및 스프링바 장착방법에 따른 키바와 스프링바의 어셈블리유닛이 프레임본체에 결합 가능하도록 조립 홀이 마련된 단면도이다.
도 8은, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 발전기 고정자 코어용 키바 및 스프링바 장착방법이 적용되는 프레임본체, 전용드릴기, 집진기, 및 위치정렬유닛을 도시한 개략적인 배치도이다.
도 9는 도 8의 위치정렬유닛의 사시도이다.

이하, 첨부된 도면에 도시된 특정 실시 예들에 의해 본 발명의 다양한 실시 예들을 설명한다. 후술되는 본 발명의 실시 예들에 차이는 상호 배타적이지 않은 사항으로 이해되어야 한다. 즉 본 발명의 기술 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서, 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은, 일 실시 예에 관련하여 다른 실시 예로 구현될 수 있으며, 각각의 개시된 실시 예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 변경될 수 있음이 이해되어야 하며, 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭하며, 길이 및 면적, 두께 등과 그 형태는 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다.

도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 발전기 고정자 코어용 키바 및 스프링바 장착방법은, 발전기의 고정자 코어(미도시)와 회전자(미도시)가 설치되도록 마련되는 프레임본체(100)를 작업영역에 기립 배치하는 단계와, 프레임본체(100)에 고정자 코어를 장착시킬 수 있도록 마련되는 키바(111)와 스프링바(115)의 어셈블리유닛(110)을 마련하는 단계가 진행된다.

프레임본체(100)는, 프레임본체(100)의 하부에 있으며 수평에 가까운 작업영역을 제공하는 받침대 위에 거의 수직으로 배치된다. 이러한 프레임본체(100)의 수직 배치를 위해서는, 수평 및 수직기를 사용할 수 있다.

키바(111)와 스프링바(115)의 어셈블리유닛(110)은, 프레임본체(100)가 수직으로 배치되는 작업영역 이외에서 진행될 수 있다. 즉 키바(111)와 스프링바(115)는 외주 방식으로 제작작업이 의뢰되어 제공될 수 있는데, 이에 따라 본 실시 예에 따른 작업영역이 상당히 줄어 든다.

이후에는 키바(111)와 스프링바(115)의 어셈블리유닛(110)을 프레임본체(100)의 내부로 삽입하며, 프레임본체(100)의 내벽부에 대해 정렬 배치하는 단계와, 스프링바(115)를 프레임본체(100)의 내벽부에 결합시키기 위한 조립 홀(117)들을 형성 가능한 전용 드릴기(130)를 프레임본체(100)의 상부에 배치하는 단계가 진행된다. 이러한 전용 드릴기(130)의 상세한 요소들은 후술된다.

이때 전용 드릴기(130)는, 키바(111)와 스프링바(115)의 배치작업이 완료된 후에 프레임본체(100)의 상부에 작업 크레인(미도시)을 이용하여 탑재될 수 있다.

그리고, 이후에는 전용 드릴기(130)에 의해 조립 홀(117)들을 스프링바(115)를 관통하여 형성하는 단계가 진행된다. 조립 홀(117)들이 형성된 후에는, 고정자 코어가 키바(111)에 조립될 수 있으며, 스프링바(115)에 결합될 수 있다.

이러한 본 실시 예에 따른 발전기 고정자 코어용 키바 및 스프링바 장착방법은, 기립된 프레임본체(100)의 내부에 키바(111)와 스프링바(115)를 삽입한 후, 프레임본체(100)를 기립한 상태에서 프레임본체(100)에 대한 리밍작업을 수행할 수 있도록 마련되어 프레임본체(100)를 수평으로 회전시키며 다시 자전시키는 회전이 불필요하며, 프레임본체(100)에 대한 핸드 드릴기의 리밍작업을 생략할 수 있으며, 프레임본체(100)를 회전시키는 회전장치가 불필요하여 프레임본체(100)에 대한 작업영역을 줄일 수 있다.

이하에서는, 도 3 내지 7을 더 참조하여 도 본 발명의 일 실시 예에 따른 발전기 고정자 코어용 키바 및 스프링바 장착방법에 대해서 상세하게 설명한다.

먼저 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시 예에 따른 프레임본체(100)의 내벽부에는, 키바(111)와 스프링바(115)의 어셈블리유닛(110)이 수직으로 삽입되어 배치 가능한 장착부(101)가 마련된다. 또한 키바(111)와 스프링바(115)의 어셈블리유닛(110)은, 키바(111)의 양쪽에 스프링바(115)가 배치되며, 키바(111)는 고정자 코어가 결합 가능한 도프테일형상의 결합돌기(112)를 가질 수 있다.

프레임본체(100)의 장착부(101)는, 키바(111)와 스프링바(115)의 어셈블리유닛(110)이 모듈 양상으로 배치될 수 있는 배치공간을 제공하는 것으로서, 프레임본체(100)의 상하 방향을 따라 전술한 어셈블리유닛(110)이 배치 가능토록 마련된다.

아울러 결합돌기(112)는, 결합되는 고정자 코어가 이탈되지 않도록 도브테일 형상을 가지며, 고정자 코어에는 결합돌기(112)에 상응하는 도프테일 형상의 결합 홈(미도시)이 마련된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 키바(111)와 스프링바(115)의 어셈블리유닛(110)은, 모듈 양상으로 공급될 수 있다.

이러한 본 실시 예에 따른 키바(111)와 스프링바(115)의 어셈블리유닛(110)을 마련하는 단계는, 한 쌍씩 상호 이격 배치되도록 스프링바(115)의 위치를 고정시킨 상태에서 한 쌍의 스프링바(115) 사이에 키바(111)를 배치하며, 스프링바(115)를 관통하는 결합나사(116)에 의해 스프링바(115)를 키바(111)에 조립하며, 키바(111)와 스프링바(115)를 용접에 의해 결합하며, 상호 결합된 키바(111)와 스프링바(115)를 도색하여 하나의 모듈로 완성하는 단계를 포함할 수 있다.

이때 키바(111)와 스프링바(115)의 어셈블리유닛(110)을 마련하는 단계는, 먼저 스프링바(115)를 위치 고정한 상태에서 키바(111)를 조립하였지만, 이에 본 발명의 권리범위가 한정되진 않으며, 반대로 키바(111)를 위치 정렬한 상태에서 양쪽에 스프링바(115)를 조립할 수도 있다.

이러한 본 실시 예에서 중요한 것은, 키바(111)와 스프링바(115)의 어셈블리유닛(110)이 프레임본체(100)에 대한 작업영역에서 떨어진 다른 작업영역에서 모듈 양상으로 조립되어 본 실시 예에 따른 작업영역으로 제공 가능하다는 것이다. 또한 상호 결합된 키바(111)와 스프링바(115)의 도색작업은 또 다른 작업영역에서 진행될 수 있다.

이처럼 키바(111)와 스프링바(115)의 어셈블리유닛(110)은, 모듈 양상으로 조립된 후에 프레임본체(100)가 있는 작업영역으로 이송되어 프레임본체(100)의 내부로 배치된다. 이러한 키바(111)와 스프링바(115)의 어셈블리유닛(110)은, 프레임본체(100)의 중심라인으로부터 반경방향으로 상호 이격되어 평행하게 배치되는 배치라인을 따라 배치될 수 있으며, 이를 위해서는 후술되는 바와 같은 정렬작업이 진행될 수 있다.

도 1과 도 4를 참조하면, 본 실시 예에 따른 키바(111)와 스프링바(115)의 어셈블리유닛(110)을 정렬 배치하는 단계에서는, 키바(111)와 스프링바(115)의 어셈블리유닛(110)을, 프레임본체(100)의 내벽에 수직으로 배치한다. 이러한 키바(111)와 스프링바(115)의 어셈블리유닛(110)의 수직 배치는 수직 및 수평기를 사용하여 가능하다.

또한 키바(111)와 스프링바(115)의 어셈블리유닛(110)은 자중에 의해 하방으로 인장력이 작용하므로, 키바(111)에서 스프링바(115)를 분리하는 분리작업을 진행한다 하여도 키바(111)는 가공 시에 내재된 응력에 의해 거의 휘어지지 않고 일자 형상의 배치양상으로 배치될 수 있다.

이러한 본 실시 예에 따르면, 키바(111)와 스프링바(115)의 어셈블리유닛(110)은, 회전자의 회전중심과 일치하는 프레임본체(100)의 중심라인으로부터 동일하게 이격되어 프레임본체(100)의 내벽부를 따라 동일 간격으로 배치되도록 정렬될 수 있다.

이를 위한 키바(111)와 스프링바(115)의 어셈블리유닛(110)을 정렬 배치하는 단계는, 프레임본체(100)의 중심라인에 있는 중심점과 중심라인에 교차하는 평면 상에 있는 결합돌기(112)의 중심부를 연결하는 복수의 돌기중심라인의 길이(A, B)를 각각 계산하는 양변 계산식(10)을 설정하며, 복수의 돌기중심라인의 선단을 연결하는 돌기연결라인의 길이(C)를 계산 가능한 길이 계산식(20)을 설정하며, 복수의 돌기중심라인과 돌기연결라인의 길이(C)를 기초로 복수의 돌기중심라인과 복수의 돌기연결라인에 의해 마련되는 삼각형의 양변이 이루는 각도들(α, β)을 계산하는 복수의 각도 계산식(30)을 설정하는 단계를 포함할 수 있다.

전술한 계산식 10, 20, 30, 및 후술되는 계산식 40은 수학식 1과 같이 정의된다.

이때 키바(111)와 스프링바(115)의 어셈블리유닛(110)을 정렬 배치하는 단계에서는, 길이 계산식과 복수의 각도 계산식을 연립하여 돌기연결라인의 길이(C)와 삼각형의 각각의 각도(α, β)를 도출하여, 키바(111)와 스프링바(115)의 어셈블리유닛(110)의 프레임본체(100)의 내벽부에 대한 배치양상을 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

아울러 본 실시 예에 따른 프레임본체(100)의 중심라인에 있는 중심점과 중심라인에 교차하는 평면 상에 있는 결합돌기(112)의 중심부를 연결하는 복수의 돌기중심라인(A, B)의 길이를 계산하는 단계에서는, 도프테일 형상으로 마련되는 결합돌기(112)의 경사진 홈부에 접촉 가능한 인사이트 마이크로미터를 이용할 수 있다.

이때에 인사이트 마이크로미터를 이용하여 프레임본체(100)의 중심점과 연결되는 결합돌기(112)의 중심부에 있는 연결지점이 결정될 수 있다. 이러한 연결지점은, 결합돌기(112)의 기저부로부터 인사이트 마이크로미터의 볼(119) 사이즈의 반경에 해당되는 높이에 따른 라인과 결합돌기(112)의 중심라인의 교차지점으로 정해질 수 있다.

이에 따라 복수의 돌기중심라인의 길이(A, B)는 기하적인 수식에 해당되는 양변 계산식(10)에 의해 상수로 정해질 수 있다. 이에 따라 길이 양쪽 볼(119)의 중심라인 간의 거리에 해당되는 X를 볼(119)간 거리식(40)이 도출될 수 있다.

이처럼, 미지의 각(α, β) 및 길이(C)에 대한 길이 계산식(20), 각도 계산식(30), 볼(119)간 거리식(40)을 이용하여 (α)와 (C)를 계산할 수 있으며, 이를 이용하여 키바(111)와 스프링바(115)의 어셈블리유닛(110)을 프레임본체(100)의 내벽부에 정렬하여 배치할 수 있다. 한편 (β)는, 키바(111)와 스프링바(115)의 어셈블리유닛(110)의 원주 방향에 따른 배치개수에 의해 360도를 등분하여 정해질 수 있다.

키바(111)와 스프링바(115)의 어셈블리유닛(110)이 정렬되어 위치 고정된 후에는, 스프링바(115)를 프레임본체(100)에 고정시킬 수 있도록 스프링바(115)에 대한 드릴작업이 진행될 수 있다.

도 1과 도 5를 참조하면, 본 실시 예에 전용 드릴기(130)는, 프레임본체(100)의 상부에 이동 가능하게 탑재된다. 이러한 전용 드릴기(130)의 이동은, 수평 크레인의 이동구조를 채용할 수 있다.

이러한 전용 드릴기(130)는, 프레임본체(100)의 내부에서 상하 및 원주 방향을 따라 이동 가능한 드릴유닛(131)과, 드릴유닛(131)에 장착되되 윤활오일을 드릴영역으로 분사 가능한 오일노즐(135)이 마련되는 리밍드릴(133)을 포함할 수 있다.

이때 리밍드릴(133)은 프레임본체(100)의 내부에 삽입되는 스프링바(115)의 위치가 전술한 바와 같이 정렬된 상태에서 스프링바(115)에 조립 홀(117)들을 드릴링하여 형성할 수 있다.

리밍드릴(133)의 이동을 위한 드릴유닛(131)의 구체적인 이동구조가 도시되진 않았으나, 통상적으로 원형의 물체 내벽에 드릴링 작업을 수행할 수 있도록 드릴유닛(131)이 상하로 이동 가능하게 마련되며, 드릴유닛(131)이 360도 회전 가능하게 마련되는 다관적 로봇과 같은 구조로 마련될 수 있다.

또한 드릴유닛(131)은, 프레임본체(100)에 대응하는 바닥에 드릴유닛(131)을 이동시킬 수 있는 레일이 마련되며, 이러한 레일 상에 드릴유닛(131)의 드릴본체가 이동 가능하게 배치되며, 드릴유닛(131)이 레일에 직교하게 이동 가능하게 마련되며, 드릴유닛(131)의 엔드부가 회전 가능하게 마련되는 직교좌표 형상의 로봇구조로 마련될 수 있다.

아울러 본 실시 예에 따른 전용 드릴기(130)는, 리밍드릴(133)에 윤활오일을 미스트 양상으로 공급할 수 있는 미스트 발생유닛(140)을 더 포함할 수 있다. 이러한 미스트 발생유닛(140)은 리밍들리의 작동유닛 상에 배치될 수 있으며, 상부에서 공급되는 오일을 미스트화시켜 리밍 드릴영역에 제공할 수 있다.

또한 미스트 발생유닛(140)은, 윤활오일을 가압할 수 있는 오일펌프(미도시)가 마련될 수 있으며, 리밍드릴(133)에는 오일일 미스트화시켜 분사할 수 있는 노즐(135) 및 노즐(135)을 미스트화된 윤활오일을 공급하는 오일통로(137)가 형성될 수 있다.

또한 본 실시 예에 따른 프레임본체(100)의 외부에는, 리밍드릴(133)의 작업 시에 발생되는 칩 및 미스트화된 윤활오일을 흡입하여 프레임본체(100)의 외부로 배출시킬 수 있는 집진기(150)가 마련될 수 있다.

이러한 집진기(150)는, 드릴작업 시에 프레임본체(100)의 내부에 뿌려지는 미스트화된 윤활오일을 흡입하여 제거할 수 있으면서, 발생되는 미세 칩들도 함께 미리 제거하여 클리닝작업의 후공정에 소요되는 작업시간을 상당부분 줄일 수 있다.

이하에서는, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 발전기 고정자 코어용 키바 및 스프링바 장착방법에 대해서 설명한다. 후술되는 다른 실시 예는 전술한 실시 예와 대부분 동일하나 먼저 키바(111)와 스프링 바를 프레임본체(100)의 내부에 순서적으로 배치할 수 있으면서, 스프링 바의 정렬을 수행하는 별도의 기구를 사용한다.

도 1 내지 4 및 도 8과 도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 발전기 고정자 코어용 키바 및 스프링바 장착방법은, 발전기의 고정자 코어와 회전자가 설치되도록 마련되는 프레임본체(100)를 작업영역에 기립 배치하는 단계와, 프레임본체(100)에 고정자 코어를 장착시킬 수 있도록 마련되는 키바(111)를 프레임본체(100)의 내벽부에 수직으로 정렬시켜 배치하는 단계와, 키바(111)에 결합되어 키바(111)의 진동을 감쇄시킬 수 있도록 마련되는 스프링바(115)를 키바(111)에 조립하는 단계와, 스프링바(115)를 프레임본체(100)의 내벽부에 결합시키기 위한 조립 홀들을 형성 가능한 전용 드릴기(130)를 프레임본체(100)의 상부에 배치하는 단계와, 전용 드릴기(130)에 의해 조립 홀들을 스프링바(115)를 관통하여 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

이러한 다른 실시 예에 따른 발전기 고정자 코어용 키바 및 스프링바 장착방법은, 전술한 실시 예와 달리 키바(111)와 스프링바(115)가 모듈양상으로 제공될 수 있을 뿐만 아니라 각각 프레임본체(100)의 내벽부에 정렬되어 조립될 수도 있다.

이를 위한 키바(111)는, 프레임본체(100)의 내벽부를 따라 수직으로 배치되며, 프레임본체(100)의 내벽부에 대해 이동 가능하도록 마련되는 이동자석(163)을 갖는 복수의 위치정렬유닛(160)을 이용하여 프레임본체(100)의 내벽부에 정렬 배치될 수 있다.

또한 다른 실시 예에 따르면 키바(111)를 프레임본체(100)에 고정시킬 수 있는 스프링바(115)가 키바(111)를 따라 간격을 두고 복수로 배치되며, 위치정렬유닛(160)은, 키바(111)의 길이 방향을 따른 복수의 스프링바(115) 사이에 배치될 수 있다.

이에 따라 위치정렬유닛(160)이, 스프링바(115)의 간섭에 의한 제한을 피할 수 있으며, 키바(111)를 움직이기 위한 조작이 수월하게 진행될 수 있다.

이처럼 프레임본체(100)에 대해 키바(111)를 정렬시킬 수 있도록 마련되는 본 실시 예에 따른 위치정렬유닛(160)은, 프레임본체(100)에 결합되는 위치정렬본체(161)와, 위치정렬본체(161)에 이동 가능하도록 결합되며 이동자석(163)이 결합되는 이동모듈(165)과, 이동모듈(165)을 복수의 방향으로 이동시킬 수 있도록 위치정렬본체(161)와 이동모듈(165) 사이에 배치되는 복수의 이동안내모듈(167)과, 이동모듈(165)을 복수의 방향으로 이동시킬 수 있도록 이동모듈(165)에 결합되는 조절모듈(169)을 포함할 수 있다.

키바(111)는 프레임본체(100)의 내벽부에 간격을 두고 배치되는 일렬의 이동자석(163)들에 부착되어 위치가 고정될 수 있다. 또한 이동자석(163)은, 조절모듈(169)에 의해 프레임본체(100)의 내벽부에 접하는 평면과 평행하되 이격되어 배치되는XY 평면 상에서 이동 가능한 이동모듈(165)에 의해 이동될 수 있다. 이러한 이동모듈(165)은 키바(111)의 길이 방향에 교차하는 방향으로 키바(111)의 이동을 허용할 수 있다.

또한 도시되진 않았으나 전술한 위치정렬유닛(160)은, 키바(111)의 회전이 가능하도록 구성될 수 있다. 이러한 키바(111)의 회전은, 키바의 중심라인을 회전축으로 하는 또는 XY 평면에 교차하는 Z축을 회전축으로 하는 회전일 수 있다.

따라서, 키바(111)는 전술한 실시 예의 키바(111)와 스프링바(115)의 어셈블리유닛(110)을 정렬 배치하는 방식에 따라 도출되는 변위를 기초로 위치정렬유닛(160)에 의해 이동되어 위치 정렬될 수 있다.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 전용 드릴기(130)는, 전술한 실시 예의 전용 드릴기(130)와 집진기(150)는 동일하므로 중복적인 설명은 생략한다.

다시 도1과, 도 6및 도 7을 참조하면, 다른 실시 예에 따르면, 키바(111)가 위치정렬유닛(160)에 의해 위치정렬되어 프레임본체(100)에 위치 고정된 후, 스프링바(115)가 결합되어 배치될 수 있으며, 이후에는 전용 드릴기(130)에 의해 스프링바(115)에 홀들이 형성될 수 있으며, 집진기(150)에 의해 드릴영역에 분사되는 미스트화된 윤활오일 및 미세 칩들이 수집되어 외부로 배출될 수 있으며, 이에 따라 클리닝을 위한 작업시간이 줄어든다.

이상과 같이 본 발명의 일 실시 예에 대하여 설명하였으나, 이를 기초로 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다 할 것이다.

100: 프레임본체 101: 장착부
110: 어셈블리유닛 111: 키바
112: 결합돌기 115: 스프링바
116: 결합나사 117: 조립 홀
119: 볼 130: 전용 드릴기
131: 드릴유닛 133: 리밍드릴
135: 노즐 137: 오일통로
140: 미스트 발생유닛 150: 집진기
160: 위치정렬유닛 161: 위치정렬본체
163: 이동자석 165: 이동모듈
167: 이동안내모듈 169: 조절모듈

Claims (34)

1. 발전기의 고정자 코어와 회전자가 설치되도록 마련되는 프레임본체를 작업영역에 기립 배치하는 단계;
   상기 프레임본체에 상기 고정자 코어를 장착시킬 수 있도록 마련되는 키바와 스프링바의 어셈블리유닛을 마련하는 단계;
   상기 키바와 상기 스프링바의 어셈블리유닛을 상기 프레임본체의 내부로 삽입하며, 상기 프레임본체의 내벽부에 대해 정렬 배치하는 단계;
   상기 스프링바를 상기 프레임본체의 내벽부에 결합시키기 위한 조립 홀들을 형성 가능한 전용 드릴기를 상기 프레임본체의 상부에 배치하는 단계; 및
   상기 전용 드릴기에 의해 상기 조립 홀들을 상기 스프링바를 관통하여 형성하는 단계를 포함하며,
   상기 전용드릴기는,
   드릴유닛; 및
   상기 드릴유닛에 장착되는 리밍드릴을 포함하며,
   상기 리밍드릴은 상기 프레임본체의 내부에 삽입되는 상기 스프링바의 위치가 정렬된 상태에서 상기 스프링바에 상기 홀들을 드릴링하는,
   발전기 고정자 코어용 키바 및 스프링바 장착방법.
   
2. 제1 항에 있어서,
   상기 프레임본체의 내벽부에는, 상기 키바와 상기 스프링바의 어셈블리유닛이 수직으로 삽입되어 배치 가능한 장착부가 마련되며,
   상기 키바와 상기 스프링바의 어셈블리유닛은, 상기 키바의 양쪽에 상기 스프링바가 배치되며, 상기 키바는 상기 고정자 코어가 결합 가능한 도프테일형상의 결합돌기를 갖는,
   발전기 고정자 코어용 키바 및 스프링바 장착방법.
   
3. 제2 항에 있어서,
   상기 전용드릴기는,
   상기 프레임본체의 상부에 이동 가능하게 탑재되되,
   상기 드릴유닛은 상기 프레임본체의 내부에서 상하 및 원주 방향을 따라 이동 가능하고,
   상기 리밍드릴은 윤활오일을 드릴영역으로 분사 가능한 오일노즐이 마련되는 것을 특징으로 하는,
   발전기 고정자 코어용 키바 및 스프링바 장착방법.
   
4. 제3 항에 있어서,
   상기 전용 드릴기는, 상기 리밍드릴에 윤활오일을 미스트 양상으로 공급할 수 있는 미스트 발생유닛을 더 포함하는,
   발전기 고정자 코어용 키바 및 스프링바 장착방법.
   
5. 제3 항에 있어서,
   상기 프레임본체의 외부에는, 상기 리밍드릴의 작업 시에 발생되는 칩 및 미스트화된 윤활오일을 흡입하여 상기 프레임본체의 외부로 배출시킬 수 있는 집진기가 마련되는,
   발전기 고정자 코어용 키바 및 스프링바 장착방법.
   
6. 제4 항에 있어서,
   상기 키바와 스프링바의 어셈블리유닛을 마련하는 단계는,
   상기 한 쌍씩 상호 이격 배치되도록 상기 스프링바의 위치를 고정시킨 상태에서 상기 한 쌍의 스프링바 사이에 상기 키바를 배치하며, 상기 스프링바를 관통하는 결합나사에 의해 상기 스프링바를 상기 키바에 조립하며, 상기 키바와 상기 스프링바를 용접에 의해 결합하며, 상호 결합된 상기 키바와 상기 스프링바를 도색하여 하나의 모듈로 완성하는 단계를 포함하는,
   발전기 고정자 코어용 키바 및 스프링바 장착방법.
   
7. 제2 항에 있어서,
   상기 키바와 상기 스프링바의 어셈블리유닛을 정렬 배치하는 단계에서, 상기 키바와 상기 스프링바의 어셈블리유닛은, 상기 프레임본체의 내벽에 수직으로 배치되되, 상기 회전자의 회전중심과 일치하는 상기 프레임본체의 중심라인으로부터 동일하게 이격되어 상기 프레임본체의 내벽부를 따라 동일 간격으로 배치되도록 정렬되는,
   발전기 고정자 코어용 키바 및 스프링바 장착방법.
   
8. 제7 항에 있어서,
   상기 키바와 상기 스프링바의 어셈블리유닛을 정렬 배치하는 단계는,
   상기 프레임본체의 중심라인에 있는 중심점과 상기 중심라인에 교차하는 평면 상에 있는 상기 결합돌기의 중심부를 연결하는 복수의 돌기중심라인의 길이를 계산하는 각각 계산하며, 상기 복수의 돌기중심라인의 선단을 연결하는 돌기연결라인의 길이를 계산 가능한 길이 계산식을 설정하며, 상기 복수의 돌기중심라인과 상기 돌기연결라인의 길이를 기초로 상기 복수의 돌기중심라인과 상기 복수의 돌기연결라인에 의해 마련되는 삼각형의 양변이 이루는 각도들을 계산하는 복수의 각도 계산식을 설정하는 단계를 포함하는,
   발전기 고정자 코어용 키바 및 스프링바 장착방법.
   
9. 제8 항에 있어서,
   상기 키바와 상기 스프링바의 어셈블리유닛을 정렬 배치하는 단계는,
   상기 길이 계산식과 복수의 상기 각도 계산식을 연립하여 상기 돌기연결라인의 길이와 상기 삼각형의 각각의 각도를 도출하여, 상기 키바와 상기 스프링바의 어셈블리유닛의 상기 프레임본체의 내벽부에 대한 배치양상을 결정하는 단계를 더 포함하는,
   발전기 고정자 코어용 키바 및 스프링바 장착방법.
   
10. 제8 항에 있어서,
    상기 프레임본체의 중심라인에 있는 중심점과 상기 중심라인에 교차하는 평면 상에 있는 상기 결합돌기의 중심부를 연결하는 복수의 돌기중심라인의 길이를 계산하는 단계에서는, 상기 도프테일 형상으로 마련되는 결합돌기의 경사진 홈부에 접촉 가능한 인사이트 마이크로미터를 이용하는,
    발전기 고정자 코어용 키바 및 스프링바 장착방법.
    
11. 발전기의 고정자 코어와 회전자가 설치되도록 마련되는 프레임본체를 작업영역에 기립 배치하는 단계;
    상기 프레임본체에 상기 고정자 코어를 장착시킬 수 있도록 마련되는 키바를 상기 프레임본체의 내벽부에 수직으로 정렬시켜 배치하는 단계;
    상기 키바에 결합되어 상기 키바의 진동을 감쇄시킬 수 있도록 마련되는 스프링바를 상기 키바에 조립하는 단계;
    상기 스프링바를 상기 프레임본체의 내벽부에 결합시키기 위한 조립 홀들을 형성 가능한 전용 드릴기를 상기 프레임본체의 상부에 배치하는 단계; 및
    상기 전용 드릴기에 의해 상기 조립 홀들을 상기 스프링바를 관통하여 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 키바는, 상기 프레임본체의 내벽부를 따라 수직으로 배치되며, 상기 프레임본체의 내벽부에 대해 이동 가능하도록 마련되는 이동자석을 갖는 복수의 위치정렬유닛을 이용하여 위치정렬 및 고정되는,
    발전기 고정자 코어용 키바 및 스프링바 장착방법.
    
12. 삭제
13. 제11 항에 있어서,
    상기 키바를 상기 프레임본체에 고정시킬 수 있는 스프링바가 상기 키바를 따라 간격을 두고 복수로 배치되되,
    상기 위치정렬유닛은, 상기 키바의 길이 방향을 따른 상기 복수의 스프링바 사이에 배치되는,
    발전기 고정자 코어용 키바 및 스프링바 장착방법.
    
14. 제11 항에 있어서,
    상기 위치정렬유닛은,
    상기 프레임본체에 결합되는 위치정렬본체;
    상기 위치정렬본체에 이동 가능하도록 결합되며, 상기 이동자석이 결합되는 이동모듈;
    상기 이동모듈을 복수의 방향으로 이동시킬 수 있도록 상기 위치정렬본체와 상기 이동모듈 사이에 복수의 이동안내모듈; 및
    상기 이동모듈을 복수의 방향으로 이동시킬 수 있도록 상기 이동모듈에 결합되는 조절모듈을 포함하는,
    발전기 고정자 코어용 키바 및 스프링바 장착방법.
    
15. 제11 항에 있어서,
    상기 전용드릴기는,
    상기 프레임본체의 상부에 이동 가능하게 탑재되되,
    상기 전용 드릴기는, 상기 프레임본체의 내부에서 상하 및 원주 방향을 따라 이동 가능한 드릴유닛; 및
    상기 드릴유닛에 장착되되, 윤활오일을 드릴영역으로 분사 가능한 오일노즐이 마련되는 리밍드릴을 포함하며,
    상기 리밍드릴은 상기 프레임본체의 내부에 삽입되는 상기 스프링바의 위치가 정렬된 상태에서 상기 스프링바에 상기 홀들을 드릴링하는,
    발전기 고정자 코어용 키바 및 스프링바 장착방법.
    
16. 제15 항에 있어서,
    상기 전용 드릴기는, 상기 리밍드릴에 윤활오일을 미스트 양상으로 공급할 수 있는 미스트 발생유닛을 더 포함하는,
    발전기 고정자 코어용 키바 및 스프링바 장착방법.
    
17. 제15 항에 있어서,
    상기 프레임본체의 외부에는, 상기 리밍드릴의 작업 시에 발생되는 칩 및 미스트화된 윤활오일을 흡입하여 상기 프레임본체의 외부로 배출시킬 수 있는 집진기가 마련되는,
    발전기 고정자 코어용 키바 및 스프링바 장착방법.
    
18. 삭제
19. 삭제
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