KR101950989B1 - 모터 코어의 제조장치 및 제조방법 - Google Patents

모터 코어의 제조장치 및 제조방법 Download PDF

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김원석
이형구
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주식회사 고아정공
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Abstract

모터 코어의 제조장치 및 제조방법이 소개된다.
이 중에서 모터 코어의 제조장치는, 상부 금형과, 상부 금형에 대응하는 하부 금형과, 상부 금형에 마련된 상부 프레스 모듈과 하부 금형에 마련된 하부 프레스 모듈을 포함하고 박막 소재에서 코어 박막을 커팅하여 모터 코어로 압착하는 프레스 모듈과, 모터 코어를 하강시키면서 모터 코어를 가열 및 냉각하는 성형 모듈을 포함할 수 있다.

Description

모터 코어의 제조장치 및 제조방법{APPARATUS FOR MANUFACTURING MOTOR CORE AND METHOD THEREFOR}
본 발명은 모터 코어의 제조장치 및 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 모터(MOTOR)는 스테이터(STATOR)와 로터(ROTOR)를 포함하여 구성되며, 스테이터와 로터는 각각 다수개의 스테이터 코어 및 로터 코어(이하, '모터 코어'라 함)를 적층하여 제조될 수 있다. 또한, 모터 코어는 다수개의 코어 박막을 적층하여 제작될 수 있다.
코어 박막을 적층하는 종래 방법으로, 다수개의 코어 박막을 모터 코어 제조용 다이에서 성형한 후 겹겹이 쌓아 프레스로 압착하는 방법이 사용되었다. 프레스로 압착하는 과정에서, 코어 박막에는 코어 박막의 저면으로 돌출되는 엠보(embow) 및 엠보에 대응하는 상면에 엠보 걸림홈이 제작될 수 있으며, 다수개의 코어 박막은 이웃한 코어 박막의 엠보 및 엠보 걸림홈에 결합될 수 있다. 다시 말해, 다수개의 코어 박막은 인터락킹(interlocking)방식으로 결합될 수 있다.
그런데 종래 기술의 경우, 다수개의 코어 박막을 프레스로 압착한 후, 가열 장치 또는 냉각 장치가 설치된 장소로 이송된 후, 코어 박막에 대한 가열 및 냉각이 이루어지므로, 공정 시간이 전체적으로 길어질 수 있다.
이에 코어 박막에 대한 프레스가 이루어지는 다이 내에서, 코어 박막에 대한 가열 및 냉각이 신속하게 이루어질 수 있는 기술이 요구되고 있다.
국내 등록특허공보 10-1481763호 (2015.01.06. 등록)
본 발명의 실시예들은 코어 박막에 대한 신속한 가열 및 냉각이 가능한 모터 코어의 제조장치 및 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 모터 코어의 제조장치는, 상부 금형; 상기 상부 금형에 제공되는 하부 금형; 상기 상부 금형에 마련된 상부 프레스 모듈과 상기 하부 금형에 마련된 하부 프레스 모듈을 포함하고, 박막 소재에서 코어 박막을 성형하고, 상기 코어 박막을 복수 개씩 적층하여 모터 코어를 생성하는 프레스 모듈; 및 상기 모터 코어를 하강시키면서, 연속적으로 가열 및 냉각하는 성형 모듈을 포함할 수 있다.
이때, 상기 성형 모듈은 상기 하부 금형에 승강 가능하게 설치되고,상기 모터 코어를 지지하는 승강 플레이트; 상기 상부 금형에 설치되고, 상기 모터 코어의 내주면에 열풍을 제공하는 열풍 노즐; 상기 하부 금형의 상측에 설치되고, 상기 모터 코어의 외주면에 전도열을 제공하는 열전도 히터; 및 상기 하부 금형의 하측에 설치되고, 상기 모터 코어의 외주면에 냉풍을 제공하는 냉각 노즐을 포함할 수 있다.
또한, 상기 성형 모듈은 상기 하부 금형에 승강 가능하게 설치되고, 상기 모터 코어의 내주면에 열풍 및 전도열을 제공하는 가열 히터; 및 상기 승강 플레이트의 하강시, 상기 열풍 노즐, 상기 열전도 히터, 상기 가열 히터를 통해 상기 모터 코어를 가열시킨 후, 상기 냉각 노즐을 통해 상기 모터 코어를 냉각시키고, 상기 모터 코어가 냉각되면, 상기 모터 코어의 배출을 위해 상기 가열 히터를 하강시키는 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 성형 모듈은 상기 모터 코어의 외주면을 냉각하도록 상기 열전도 히터의 상측에 설치되는 쿨링 노즐을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 열풍 노즐은 상기 프레스 모듈의 상부 펀치에 소정 각도 회전 가능하게 설치될 수 있다.
또한, 모터 코어의 제조장치는, 상기 성형 모듈의 전단에 제공되고, 상기 코어 박막의 표면에 경화 촉진제를 도포하는 촉진제 모듈을 더 포함하고, 상기 촉진제 모듈은 상기 경화 촉진제를 저장하는 촉진제 탱크; 및 상기 촉진제 탱크로부터 공급받은 상기 경화 촉진제를 상기 코어 박막의 표면에 도포하는 촉진제 노즐을 포함할 수 있다.
또한, 상기 촉진제 노즐은 상기 박막 소재의 표면을 가압하여 상기 경화 촉진제를 상기 코어 박막의 표면에 공급하는 가압 노즐과, 상기 경화 촉진제를 상기 박막 소재의 상측에서 분사하는 분사 노즐 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 모터 코어의 제조방법은, 박막 소재에서 복수의 코어 박막을 커팅하는 프레스 단계; 커팅된 복수의 코어 박막을 압착하여 모터 코어를 생성하는 압착 단계; 하부 금형 내 하방향으로 이동하는 상기 모터 코어의 외주면 및 내주면을 가열하는 가열 단계; 가열된 상기 모터 코어를 상기 하부 금형 내에서 냉각하는 냉각 단계; 및 냉각된 상기 모터 코어를 상기 하부 금형 외측으로 배출시키는 배출 단계를 포함할 수 있다.
이때, 상기 가열 단계는 상기 모터 코어를 상기 하부 금형의 하방향으로 이동시키면서, 상부 금형에 마련된 열풍 노즐을 통해 상기 모터 코어의 내주면에 열풍을 제공하고, 하부 금형에 마련된 열전도 히터를 통해 모터 코어의 외주면에 전도열을 제공할 수 있다.
또한, 상기 가열 단계는 상기 하부 금형에 승강 가능하게 설치된 가열 히터를 통해, 상기 모터 코어의 내주면에 열풍 및 전도열을 제공할 수 있다.
또한, 상기 배출 단계는 상기 모터 코어가 냉각되면, 상기 모터 코어의 배출을 위해 상기 가열 히터를 하강시킬 수 있다.
또한, 상기 프레스 단계는 상기 코어 박막에 경화 촉진제를 도포하는 단계를 더 포함하고, 상기 경화 촉진제를 도포하는 단계는, 상기 코어 박막의 표면을 가압하여 상기 경화 촉진제를 도포하거나, 상기 경화 촉진제를 상기 코어 박막의 상면에 분사할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 코어 박막에 대한 블랭킹 가공이 이루어지면서, 다이 내에서 가열 및 냉각이 연속적으로 진행됨으로써, 모터 코어(코어 박막)를 신속하게 제조할 수 있다는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 모터 코어의 외측과 내측을 동시에 가열하여 모터 코어를 균일하게 전체적으로 가열함으로써, 모터 코어를 효과적으로 경화시킬 수 있다는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 코어의 제조장치를 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 코어의 제조장치의 프레스 모듈에 의해 가동된 코어 소재를 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 코어의 제조장치의 촉진제 모듈을 도시한 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 코어의 제조장치의 성형 모듈을 도시한 측면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 코어의 제조장치의 성형 모듈에서 열풍 노즐이 하방향으로 이동된 상태를 도시한 상태도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 코어의 제조장치의 성형 모듈을 도시한 측면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 코어의 제조장치의 성형 모듈에서, 승강 플레이트가 하사점에 위치된 상태를 도시한 상태도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 코어의 제조방법을 도시한 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 작용에 대해 상세하게 설명한다. 이하의 설명은 특허 청구 가능한 본 발명의 여러 측면(aspects) 중 하나이며, 하기의 설명은 본 발명에 대한 상세한 기술의 일부를 이룰 수 있다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어 공지된 구성 또는 기능에 관한 구체적인 설명은 본 발명을 명료하게 하기 위해 생략할 수 있다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예들을 포함할 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
그리고 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 코어의 제조장치를 도시한 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 코어의 제조장치의 프레스 모듈에 의해 가동된 코어 소재를 도시한 평면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 코어의 제조장치의 촉진제 모듈을 도시한 구성도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 코어의 제조장치는, 상부 금형(110), 하부 금형(120), 프레스 모듈(200), 성형 모듈(300) 및 촉진제 모듈(500)을 포함할 수 있다.
여기서, 모터 코어(10)는 로터 코어 또는 스테이터 코어를 의미할 수 있다. 모터 코어(10)의 재료가 되는 코어 소재(1)는, 모터 코어의 제조장치를 통과하면서 순차적으로 낱장의 코어 박막(11)으로 가공될 수 있다. 코어 박막(11)의 상면 및/또는 하면에는 경화성 수지 또는 접착제가 도포될 수 있고, 복수의 코어 박막(11)은 적층 및 압착 과정을 거쳐 모터 코어(10)로 제작될 수 있다.
모터 코어의 제조장치는 로터 코어 및 스테이터 코어를 제작하기 위한 금형과, 연속적으로 배치된 복수의 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 모터 코어의 제조장치는 가이드 플레이트(111)를 포함하는 상부 금형(110)과, 가이드 플레이트에 대응하는 다이 플레이트(121)를 포함하는 하부 금형(120)과, 복수의 펀치 및 다이를 제공하는 프레스 모듈(200)을 포함할 수 있다.
프레스 모듈(200)은 코어 박막(11)의 성형을 위해, 상부 금형(110)에 설치되는 복수의 상부 펀치(211)를 제공하는 상부 프레스 모듈(210)과, 상부 프레스 모듈(210)에 대응되도록 하부 금형(120)에 설치되는 복수의 하부 다이(212)를 제공하는 하부 프레스 모듈(220)을 포함할 수 있다.
여기서, 상부 펀치(211) 및 하부 다이(212)는, 코어 박막(11)이 이동되는 작업 경로 상에 이격하여 배치되는 복수로 제공될 수 있다. 이들 상부 펀치(211) 및 하부 다이(212)는 상부 금형(110) 및 하부 금형(120)에 각각 설치되되, 각각의 형상의 프레스를 위한 형상/크기로 제작될 수 있다.
촉진제 모듈(500)은 성형 모듈(300)의 전단에 제공되고, 프레스 모듈(200)에 의한 모터 코어(10)의 성형시, 모터 코어(10)를 이루는 박막 소재(1)에 경화 촉진제(L)를 제공할 수 있다. 경화 촉진제(L)는 코어 박막(11)의 표면에 기 도포된 경화성 수지를 신속하게 경화시킴으로써, 모터 코어(10)의 제조 공정을 신속하게 진행시킬 수 있다.
촉진제 모듈(500)은 고압의 경화 촉진제(L)를 제공하는 촉진제 탱크(510)와, 촉진제 탱크(510)로부터 경화 촉진제(L)를 공급받아 코어 박막(11)에 제공하는 촉진제 노즐(520)을 포함할 수 있다. 여기서, 촉진제 탱크(510)는 내부 공간을 고압을 유지하는 압력 탱크로, 촉진제 탱크(510) 내 수용된 경화 촉진제(L)에 압력을 가함으로써, 촉진제 노즐(520)의 개방시, 촉진제 노즐(520)을 통해 경화 촉진제(L)를 코어 박막(11)에 제공할 수 있다.
촉진제 노즐(520)은 경화 촉진제(L)의 유동 경로를 제공할 수 있다. 이러한 촉진제 노즐(520)은 가압 노즐(520a) 또는 분사 노즐(520b) 중 어느 하나의 노즐로 구성되거나, 가압 노즐(520a) 및 분사 노즐(520b)을 모두 포함할 수 있다.
가압 노즐(520a)은 단부가 하부 금형(120)의 다이 플레이트(121) 상면에 적어도 돌출되도록 하부 금형(120)에 설치될 수 있다. 가압 노즐(520a)은 평상시 탄성스프링(미도시)의 탄성력에 의해, 경화 촉진제(L)의 유동 경로를 폐쇄한 상태를 유지할 수 있고, 가압시 탄성스프링이 압축되면서, 경화 촉진제(L)의 유동 경로를 개방한 상태를 유지할 수 있다.
예컨대, 상부 금형(110)의 가이드 플레이트(111)에 의한 가압시, 탄성스프링이 압축되면서 가압 노즐(520a)은 경화 촉진제(L)의 유동 경로를 개방할 수 있고, 이와 동시에, 가압 노즐(520a)은 촉진제 탱크(510)에서 공급된 경화 촉진제(L)를 코어 박막(11)의 하면에 공급(도포)할 수 있다. 가이드 플레이트(111)에 의한 가압 해제시, 탄성스프링의 탄성력(복원력)에 의해 가압 노즐(520a)은, 유동 경로를 폐쇄함으로써, 코어 박막(11)의 하면에 경화 촉진제(L)의 공급(도포)을 차단할 수 있다.
다만, 본 발명의 사상이 이에 한정되는 것은 아니고, 가압 노즐(520a)은 하부 금형(120)이 아닌 상부 금형(110)에 설치될 수도 있으며, 상부 금형(110)과 하부 금형(120)에 모두 설치되도록 변형 실시되는 것도 가능하다. 이 경우, 가압 노즐(520a)에 의해 코어 박막(11)의 상면 또는 코어 박막(11)의 상면과 하면 모두에 경화 촉진제(L)가 도포될 수 있다.
분사 노즐(520b)은 상부 금형(110)에 설치될 수 있다. 분사 노즐(520b)은 정밀 디스펜서(미도시)를 매개로 촉진제 탱크(510)와 연결되어, 정밀 디스펜서로부터 공급받은 경화 촉진제(L)를 박막 소재(1)의 상면에 분사할 수 있다. 이때, 정밀 디스펜서는 촉진제 탱크(510) 이외에, 별도의 촉진제 공급원(미도시)으로부터 경화 촉진제(L)를 공급받을 수도 있다.
이러한 분사 노즐(520b)이 박막 소재(1)의 상면에 근접하게 위치되면, 박막 소재(1) 상면의 특정 위치에 경화 촉진제(L)를 점 형태로 분사할 수 있고, 분사 노즐(520b)이 박막 소재(1)의 상면에 멀리 위치되면, 박막 소재(1)의 상면에 전체적으로 경화 촉진제(L)를 분사할 수 있다.
이를 위해, 분사 노즐(520b)은 상부 금형(110)의 승강에 따라 분사 높이가 조절되도록 제어될 수 있다. 예를 들어, 상부 금형(110)이 상사점에 위치될 때, 분사 노즐(520b)이 분사되도록 제어되면, 경화 촉진제(L)는 박막 소재(1)의 상면에 전체적으로 분사될 수 있고, 상부 금형(110)이 하사점에 위치될 때, 분사 노즐(520b)이 분사되도록 제어되면, 경화 촉진제(L)는 박막 소재(1)의 상면에 점 형태로 분사될 수 있다.
본 실시예에서는, 가압 노즐(520a) 및 분사 노즐(520b)이 하부 금형(120) 및 상부 금형(110)에 각각 설치되었지만, 이에 한정되지는 아니하며, 이들 가압 노즐(520a) 및 분사 노즐(520b)은, 하부 금형(120) 및 상부 금형(110)에 선택적으로 설치될 수 있음은 물론이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 코어의 제조장치의 성형 모듈을 도시한 측면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 코어의 제조장치의 성형 모듈에서 열풍 노즐이 하방향으로 이동된 상태를 도시한 상태도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 코어의 제조장치의 성형 모듈을 도시한 측면도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 코어의 제조장치의 성형 모듈에서, 승강 플레이트가 하사점에 위치된 상태를 도시한 상태도이다.
도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 성형 모듈(300)은 프레스 모듈(200)에 의해 생성된 모터 코어(10)를 하강시키면서, 모터 코어(10)를 연속적으로 가열 및 냉각할 수 있다. 이를 위해, 성형 모듈(300)은 승강 플레이트(310), 열풍 노즐(320), 열전도 히터(330), 냉각 노즐(340), 가열 히터(350) 및 컨트롤러를 포함할 수 있다.(도 1 부분 참조)
승강 플레이트(310)는 하부 금형(120)에 승강 가능하게 설치될 수 있다. 승강 플레이트(310)의 상면은 모터 코어(10)를 지지할 수 있고, 승강 플레이트(310)의 하면에는 승강 플레이트(310)를 상승 또는 하강시키는 별도의 액츄에이터(미도시)가 구동 연결될 수 있다. 액츄에이터는 예를 들어, 유압 실린더로 구비될 수 있다. 다만, 액츄에이터의 구성은 승강 플레이트(310)를 승강시킬 수 있는 구조에 해당하는 한 당업계에서 통용되는 다양한 구성이 채택될 수 있다.
예컨대, 승강 플레이트(310)는 프레스 모듈(200)로부터 연속하여 투입되는 모터 코어(10)를 하부 금형(120) 내에서 하방향으로 이동시킬 수 있다. 승강 플레이트(310)의 하사점에 도달된 모터 코어(10)는, 별도의 액츄에이터(미도시)를 통해 하부 금형(120)의 외부로 이동될 수 있다.
열풍 노즐(320)은 모터 코어(10)의 내주면을 가열하기 위해, 고온으로 가열된 열풍을 이용할 수 있다. 열풍 노즐(320)은 열풍 공급원(미도시)으로부터 고온의 열풍을 제공받을 수 있다.
이러한 열풍 노즐(320)은 상부 금형(110), 보다 자세하게는 상부 금형(110)에 설치된 상부 펀치(211)에 설치될 수 있다. 도 4에서 보듯이, 열풍 노즐(320)은 상부 펀치(211)가 상사점에 위치될 때, 모터 코어(10)의 상측에 열풍을 제공할 수 있고, 도 5에서 보듯이, 상부 펀치(211)가 하사점에 위치될 때, 모터 코어(10)의 하측에 열풍을 제공할 수 있다.
이때, 열풍 노즐(320)은 프레스 모듈의 상부 펀치(211)에 소정 각도 회전 가능하게 설치될 수 있다. 일 예로, 열풍 노즐(320)은 회전모터(미도시)에 회전 가능하게 구동 연결될 수 있다. 물론, 이에 한정되지는 아니하며, 열풍 노즐(320)의 회전 각도를 조절할 수 있는 다양한 형태 각도 조절 장치가 사용될 수 있다.
열전도 히터(330)는 하부 금형(120)의 상측에서 모터 코어(10)의 외주면에 접촉 가능하게 설치되어, 모터 코어(10)의 외주면에 전도열을 제공할 수 있다. 예를 들어, 열전도 히터(330)의 내주면은 모터 코어(10)의 외주면과 동일한 직경을 갖는 도우넛 형태로 제공될 수 있다.
본 실시예에서, 열전도 히터(330)의 내주면은 모터 코어(10)의 외주면과 동일한 직경을 갖도록 구성되었지만, 열전도 히터(330)의 내주면은 모터 코어(10)의 외주면보다 다소 큰 직경을 갖도록 구성되어, 열전도 히터(330)의 복사열을 통해 모터 코어(10)의 외주면을 가열시킬 수도 있을 것이다.
가열 히터(350)는 모터 코어(10)의 내주면에 열풍 및 전도열을 제공하도록 하부 금형(120)에 승강 가능하게 설치될 수 있다. 예컨대, 가열 히터(350)는 모터 코어(10)의 내주면으로부터 접촉된 상태에서, 모터 코어(10)의 내주면에 열풍을 제공하거나, 열풍에 의한 전도열을 제공할 수 있다.
도 6에서 보듯이, 가열 히터(350)는 모터 코어(10)의 내주면에 대한 가열시, 하부 금형(120)의 상측으로 이동될 수 있고, 도 7에서 보듯이, 모터 코어(10)에 대한 하부 금형(120)의 외부 배출시, 하부 금형(120)의 하측, 보다 자세하게는 가열 히터(350)의 하사점으로 이동될 수 있다. 이를 위해, 가열 히터(350)의 하부에는 가열 히터(350)를 승강시키기 위한 승강모터(미도시)가 구동 연결될 수 있다.
냉각 노즐(340)은 하부 금형(120)의 하측에서 모터 코어(10)의 외주면에 냉풍을 제공함으로써, 열풍 노즐(320), 열전도 히터(330) 및 가열 히터(350)에 의해 가열된 모터 코어(10)를 냉각시킬 수 있다. 냉각 노즐(340)은 하부 금형(120)의 높이 방향으로 이격 배치되는 한 쌍의 노즐로 구성될 수 있다. 한 쌍의 노즐은 하부 금형(120)의 하방향으로 이동하는 모터 코어(10)를 연속적으로 냉각할 수 있다.
쿨링 노즐(360)은 모터 코어(10)의 외주면을 냉각하도록 열전도 히터(330)의 상측에 설치될 수 있다. 쿨링 노즐(360)은 열전도 히터(330)의 상측에서 모터 코어(10)를 냉각시킴으로써, 열풍 노즐(320), 열전도 히터(330) 및 가열 히터(350)에 의한 모터 코어(10)의 과도한 가열을 미연에 차단할 수 있다.
컨트롤러는 모터 코어(10)의 가열, 냉각 및 이송을 위해, 열풍 노즐(320), 열전도 히터(330), 가열 히터(350), 냉각 노즐(340), 승강 플레이트(310), 쿨링 노즐(360)의 작동을 제어할 수 있다.
예컨대, 컨트롤러는 승강 플레이트(310)의 하강시, 열풍 노즐(320), 열전도 히터(330), 가열 히터(350)에 작동신호를 인가함으로써, 모터 코어(10)를 가열시킨 후, 연속하여 냉각 노즐(340)에 작동 신호를 인가하여 모터 코어(10)를 냉각시킬 수 있다. 모터 코어(10)가 냉각되면, 컨트롤러는 모터 코어(10)의 배출을 위해 가열 히터(350)의 하강을 위한 작동신호를 가열 히터(350)를 승강시키는 승강모터에 인가하여, 가열 히터(350)를 하강시킬 수 있다.
물론, 컨트롤러는 열풍 노즐(320), 열전도 히터(330), 가열 히터(350), 냉각 노즐(340) 및 승강 플레이트(310) 이외에도, 제조장치의 전기적인 구성 요소를 전반적으로 제어할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 코어의 제조방법을 도시한 순서도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 따른 모터 코어의 제조방법은, 프레스 단계(S100), 압착 단계(S200), 가열 단계(S300), 냉각 단계(S400) 및 배출 단계(S500)를 포함할 수 있다.
프레스 단계(S100)는 박막 소재에서 복수의 코어 박막을 커팅한다.
예를 들어, 프레스 단계(S100)는 박막 소재(1)에서 모터 코어(10)의 슬롯(13)을 커팅하고, 슬롯(13)이 커팅된 박막 소재(1)에서 내경(14)을 커팅하고, 박막 소재(1)에 경화 촉진제(L)를 공급한다.(도 2 참조) 경화 촉진제(L)는 가압 노즐(520a)을 통해 박막 소재(1)의 표면(상면 및/또는 하면)에 공급되거나, 분사 노즐(520b)을 통해 박막 소재(1)의 상측에서 분사될 수 있다.
이때, 분사 노즐(520b)의 분사 시기를 조절하면, 박막 소재(1)의 경화 촉진제(L)의 도포 범위를 조절할 수 있다. 예를 들어, 상부 금형(110)이 상사점에 위치될 때, 분사 노즐(520b)이 분사되도록 제어하면, 경화 촉진제(L)는 박막 소재(1)의 상면에 전체적으로 분사될 수 있고, 상부 금형(110)이 하사점에 위치될 때, 분사 노즐(520b)이 분사되도록 제어하면, 경화 촉진제는 박막 소재(1)의 상면에 점 형태로 분사될 수 있다.
이후, 프레스 단계(S100)는 박막 소재(1)에서 모터 코어(10)의 코어 박막(11)을 블랭킹한다. 박막 소재(1)로부터 코어 박막(11)의 블랭킹이 완료되면, 블랭킹된 다수개의 코어 박막(11)을 압착할 수 있다.
압착 단계(S200)는 커팅된 다수개의 코어 박막(11)을 압착하여 모터 코어(10)를 성형한다. 본 실시예에서는 블랭킹이 완료된 후 압착하는 것으로 설명하였지만, 프레스 모듈(200)에 의해 블랭킹 및 압착이 동시에 진행될 수 있음은 물론이다.
가열 단계(S300)는 하부 금형(120) 내 하방향으로 이동하는 모터 코어(10)의 외주면 및 내주면을 가열한다. 이때, 모터 코어(10)의 내주면은 열풍 노즐(320) 및 열전도 히터(330)에 의해 가열될 수 있고, 모터 코어(10)의 외주면은 가열 히터(350)에 의해 가열될 수 있다. 열풍 노즐(320), 가열 히터(350) 및 열전도 히터(330)에 의해 가열된 모터 코어(10)는, 하부 금형(120)의 하방향으로 이동하면서, 연속하여 냉각될 수 있다.
냉각 단계(S400)는 냉각 노즐(340)을 통해 모터 코어를 하부 금형(120) 내에서 냉각한다. 냉각 노즐(340)은 하부 금형(120)의 하방향으로 이동하는 모터 코어(10)를 연속적으로 냉각할 수 있다.
배출 단계(S500)는 냉각 노즐(340)에 의해 냉각된 모터 코어(10)를 하부 금형(120) 외측으로 배출한다. 즉, 모터 코어(10)가 냉각되면, 모터 코어(10)의 배출을 위해 가열 히터(350)는 하부 금형(120)의 하방향으로 이동되고, 승강 플레이트(10)에 의해, 승강 플레이트(310)의 하사점에 도달된 모터 코어(10)는, 별도의 액츄에이터(미도시)를 통해 하부 금형(120)의 외부로 이동될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어 당업자는 각 구성요소의 재질, 크기 등을 적용 분야에 따라 변경하거나, 실시형태들을 조합 또는 치환하여 본 발명의 실시예에 명확하게 개시되지 않은 형태로 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것으로 한정적인 것으로 이해해서는 안 되며, 이러한 변형된 실시예는 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다.
110 :상부 금형 120 :하부 금형
200 :프레스 모듈 210 :상부 프레스 모듈
220 :하부 프레스 모듈 300 :성형 모듈
310 :승강 플레이트 320 :열풍 노즐
330 :열전도 히터 340 :냉각 노즐
310 :가열 히터 360 :쿨링 노즐
500 :촉진제 모듈 510 :촉진제 탱크
520 :촉진제 노즐

Claims (12)

  1. 상부 금형;
    상기 상부 금형에 대향하여 제공되는 하부 금형;
    상기 상부 금형에 마련된 상부 프레스 모듈과 상기 하부 금형에 마련된 하부 프레스 모듈을 포함하고, 박막 소재에서 코어 박막을 성형하고, 상기 코어 박막을 복수 개씩 적층하여 모터 코어를 생성하는 프레스 모듈;
    상기 모터 코어를 하강시키면서 연속적으로 가열 및 냉각하는 성형 모듈; 및
    상기 성형 모듈의 전단에 제공되고, 상기 코어 박막의 표면에 경화 촉진제를 도포하는 촉진제 모듈을 포함하고,
    상기 촉진제 모듈은
    상기 경화 촉진제를 저장하는 촉진제 탱크와, 상기 촉진제 탱크로부터 공급받은 상기 경화 촉진제를 상기 코어 박막의 표면에 도포하는 촉진제 노즐을 포함하고,
    상기 촉진제 노즐은
    상기 코어 박막의 표면을 가압하여 상기 경화 촉진제를 상기 코어 박막의 표면에 공급하는 가압 노즐과, 상기 경화 촉진제를 상기 박막 소재의 상측에서 분사하는 분사 노즐 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하고,
    상기 성형 모듈은
    상기 하부 금형에 승강 가능하게 설치되고, 상기 모터 코어를 지지하는 승강 플레이트와, 상기 상부 금형에 설치되고, 상기 모터 코어의 내주면에 열풍을 제공하는 열풍 노즐과, 상기 하부 금형의 상측에 설치되고, 상기 모터 코어의 외주면에 전도열을 제공하는 열전도 히터와, 상기 하부 금형의 하측에 설치되고, 상기 모터 코어의 외주면에 냉풍을 제공하는 냉각 노즐을 포함하고,
    상기 열풍 노즐은
    상기 상부 펀치에 소정 각도 회전 가능하게 설치되고, 상기 상부 펀치가 상사점에 위치될 때, 상기 모터 코어에 열풍을 제공하는 모터 코어의 제조장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가압 노즐은
    단부가 상기 하부 금형의 다이 플레이트 상면에 적어도 돌출되도록 상기 하부 금형에 설치되는 모터 코어의 제조장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 성형 모듈은
    상기 하부 금형에 승강 가능하게 설치되고, 상기 모터 코어의 내주면에 열풍 및 전도열을 제공하는 가열 히터; 및
    상기 승강 플레이트의 하강시, 상기 열풍 노즐, 상기 열전도 히터, 상기 가열 히터를 통해 상기 모터 코어를 가열시킨 후, 상기 냉각 노즐을 통해 상기 모터 코어를 냉각시키고, 상기 모터 코어가 냉각되면, 상기 모터 코어의 배출을 위해 상기 가열 히터를 하강시키는 컨트롤러를 더 포함하는 모터 코어의 제조장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 성형 모듈은
    상기 모터 코어의 외주면을 냉각하도록 상기 열전도 히터의 상측에 설치되는 쿨링 노즐을 더 포함하는 모터 코어의 제조장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 가압 노즐은
    평상시 탄성스프링의 탄성력에 의해, 상기 경화 촉진제의 유동 경로를 폐쇄한 상태를 유지하여 상기 코어 박막의 하면에 대한 상기 경화 촉진제의 공급을 차단하고, 가압시 탄성스프링이 압축되면서, 상기 경화 촉진제의 유동 경로를 개방한 상태를 유지하여 상기 경화 촉진제를 상기 코어 박막의 하면에 공급하는 모터 코어의 제조장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 분사 노즐은
    상기 상부 금형이 상사점에 위치될 때, 상기 경화 촉진제가 상기 박막 소재의 상면에 전체적으로 분사되도록 제어되고, 상기 상부 금형이 하사점에 위치될 때, 상기 경화 촉진제가 상기 박막 소재의 상면에 점 형태로 분사되도록 제어되는 모터 코어의 제조장치.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 가열 히터는
    상기 모터 코어의 내주면에 열풍을 제공하거나, 열풍에 의한 전도열을 제공하기 위해, 상기 모터 코어의 내주면으로부터 접촉된 상태를 유지하는 모터 코어의 제조장치.
  8. 박막 소재에서 복수의 코어 박막을 커팅하는 프레스 단계;
    커팅된 복수의 코어 박막을 압착하여 모터 코어를 생성하는 압착 단계;
    하부 금형 내 하방향으로 이동하는 상기 모터 코어의 외주면 및 내주면을 가열하는 가열 단계;
    가열된 상기 모터 코어를 상기 하부 금형 내에서 냉각하는 냉각 단계; 및
    냉각된 상기 모터 코어를 상기 하부 금형 외측으로 배출시키는 배출 단계를 포함하고,
    상기 프레스 단계는
    상기 코어 박막에 경화 촉진제를 도포하는 단계를 포함하고,
    상기 경화 촉진제를 도포하는 단계는,
    가압 노즐을 통해 상기 코어 박막의 표면에 노즐을 가압하여 상기 경화 촉진제를 도포하거나, 분사 노즐을 통해 상기 경화 촉진제를 상기 코어 박막의 상면에 분사하고,
    상기 가열 단계는
    상기 모터 코어를 상기 하부 금형의 하방향으로 이동시키면서, 상부 금형에 마련된 열풍 노즐을 통해 상기 모터 코어의 내주면에 열풍을 제공하고, 하부 금형에 마련된 열전도 히터를 통해 모터 코어의 외주면에 전도열을 제공하며, 상기 열풍 노즐은 상기 상부 펀치에 소정 각도 회전 가능하게 설치되고 상기 상부 펀치가 상사점에 위치될 때, 상기 모터 코어에 열풍을 제공하는 모터 코어의 제조방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 가압 노즐은
    평상시 탄성스프링의 탄성력에 의해, 상기 경화 촉진제의 유동 경로를 폐쇄한 상태를 유지하여 상기 코어 박막의 하면에 대한 상기 경화 촉진제의 공급을 차단하고, 가압시 탄성스프링이 압축되면서, 상기 경화 촉진제의 유동 경로를 개방한 상태를 유지하여 상기 경화 촉진제를 상기 코어 박막의 하면에 공급하는 모터 코어의 제조방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 가열 단계는
    상기 하부 금형에 승강 가능하게 설치된 가열 히터를 통해, 상기 모터 코어의 내주면에 열풍 및 전도열을 제공하는 모터 코어의 제조방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 배출 단계는
    상기 모터 코어가 냉각되면, 상기 모터 코어의 배출을 위해 상기 가열 히터를 하강시키는 모터 코어의 제조방법.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 분사 노즐은
    상기 상부 금형이 상사점에 위치될 때, 상기 경화 촉진제가 상기 박막 소재의 상면에 전체적으로 분사되도록 제어되고, 상기 상부 금형이 하사점에 위치될 때, 상기 경화 촉진제가 상기 박막 소재의 상면에 점 형태로 분사되도록 제어되는 모터 코어의 제조방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101481763B1 (ko) 2014-03-17 2015-01-12 권경진 모터 코어 제조용 금형장치 및 이를 이용한 모터용 코어 제조방법
KR20170109347A (ko) * 2016-03-21 2017-09-29 주식회사 포스코티엠씨 접착식 적층코어 제조장치 및 제조방법

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