KR101964695B1 - 적층 코어 제조시스템 및 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 적층 코어 제조시스템 및 적층 코어 제조방법을 개시한다. 본 발명의 일 형태에 따른 적층 코어 제조시스템은: 금속 스트립을 블랭킹해서 적층 코어들을 제조하는 코어 금형; 상기 코어 금형으로 공급되는 상기 금속 스트립의 길이방향에 따른 두께변화를 측정하도록, 상기 금속 스트립의 이송방향을 기준으로 상기 코어 금형보다 상류에 구비되는 두께 측정기; 그리고 상기 적층 코어들의 두께 제어를 위해 상기 두께 측정기에 의해 측정되는 상기 금속 스트립의 두께변화에 대응하여 상기 적층 코어들의 층수를 결정하고, 상기 코어 금형을 제어하도록 상기 두께 측정기에 연결되는 제어유닛을 포함하여 구성된다. 본 발명에 의하면 코어 금형에서 배출되는 적층 코어의 두께가 소정의 범위 내에서 유지될 수 있으므로, 적층 코어의 정밀한 생산이 가능하고 두께 불량률이 최소화 또는 방지될 수 있다.

Description

적층 코어 제조시스템 및 제조방법{Apparatus For Manufacturing Core Lamination And Manufacturing Method Of Core Lamination Using The Same}

본 발명은 라미나 부재들을 적층해서 적층 구조물 즉 적층 코어를 제조하는 적층 코어 제조시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 적층 코어의 두께를 소정의 범위 내로 제한할 수 있는 적층 코어 제조시스템 및 제조방법에 관한 것이다.

철편이나 코어시트(Core Sheet)라 불리기도 하는 라미나 부재(Laminar Member)들을 적층하여 일체화함으로써 제조되는 층상 구조물 즉 적층 코어는, 발전기나 모터 등의 회전자 및 고정자로 사용되고 있다.

상기 적층 코어를 제조하는 방법 즉, 상기 라미나 부재를 적층하고 일체화하는 적층 코어 제조방법으로는, 인터록 탭을 이용한 탭 고정법과, 용접 예를 들어 레이저 용접을 이용한 웰딩 고정법, 그리고 리벳 고정법 등이 알려져 있다.

상기 탭 고정법은 대한민국 공개특허공보 제10-2208-0067426호와 제10-2208-0067428호 등의 특허문헌에 적층 코어의 제조기술로 예시되어 있다. 그리고 근래에는 접착제로 상기 적층 코어를 이루는 라미나 부재를 상호 접착해서 일체로 고정하는 접착 고정법이 제시되고 있는데, 대한민국 공개특허공보 제10-1996-003021호와 일본 공개특허공보 특개평5-304037호 등에 상기 접착 고정법이 개시되어 있다.

도 1을 참조하면, 종래의 적층 코어 제조시스템 즉 금속 스트립(강판)을 타발해서 적층 코어를 제조하는 장치는, 소재 즉 강판(S)을 공급하는 롤 형태의 언코일러(10)와, 상기 강판의 평탄작업을 수행하는 강판 교정기(20)와, 상기 강판을 가공해서 상기 적층 코어를 제조하는 프레스 기반의 코어 금형(30)을 포함하여 구성된다.

상술한 코어 금형(30)에 의해 제조되는 적층 코어는, 상술한 바와 같이 얇은 철편 즉 라미나 부재들을 기설정된 매수씩 일정한 매수로 적층한 구조물로서, 상기 라미나 부재들의 두께가 균일해야 상기 적층 코어들의 두께도 균일하게 유지될 수 있다.

그러나, 상기 적층 코어의 제조에 사용되는 금속 스트립은 길이방향으로 두께 편차가 존재하므로, 상기 금속 스트립을 이용해서 제조되는 적층 코어에도 두께 편차가 발생하게 되고, 적층 코어의 두께 편차는 결국 제품의 성능 불량으로 이어질 수 있다.

대한민국 등록특허 제10-1089903호, 적층코어, 그 제조방법 및 장치, 2011년 11월 29일 등록 대한민국 등록특허 제10-1236929호, 기울어짐이 방지되는 로테이션 다이 유니트 및 이를 구비하는 적층코아 제조장치, 2013년 2월 19일 등록 대한민국 등록특허 제10-0762744호, 적층 코아 제조장치, 2207년 9월 21일 등록

본 발명은, 금속 스트립을 블랭킹해서 적층 코어를 제조하고, 적층 코어들 각각의 층수를 제어해서 적층 코어들의 두께를 소정 치수 범위내에서 안정적으로 관리할 수 있는 적층 코어 제조시스템 및 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 형태는: 금속 스트립을 블랭킹해서 적층 코어들을 제조하는 코어 금형; 상기 코어 금형으로 공급되는 상기 금속 스트립의 길이방향에 따른 두께변화를 측정하도록, 상기 금속 스트립의 이송방향을 기준으로 상기 코어 금형보다 상류에 구비되는 두께 측정기; 그리고 상기 적층 코어들의 두께 제어를 위해 상기 두께 측정기에 의해 측정되는 상기 금속 스트립의 두께변화에 대응하여 상기 적층 코어들의 층수를 결정하고, 상기 코어 금형을 제어하도록 상기 두께 측정기에 연결되는 제어유닛을 포함하여 구성되는 적층 코어 제조시스템을 제공한다.

상기 코어 금형은, 상기 적층 코어들의 경계를 형성하도록 상기 제어유닛에 의해 선택적으로 동작되는 코어 분할유닛과, 상기 금속 스트립을 블랭킹해서 상기 적층 코어를 형성하는 라미나 부재들을 순차적으로 형성하는 블랭킹유닛을 포함하여 구성된다.

그리고, 상기 제어유닛은, 상기 두께 측정기로부터 입력되는 상기 금속 스트립의 두께변화를 기초로 상기 코어 분할유닛의 동작 시기를 제어한다.

상기 코어 분할유닛은, 상기 금속 스트립에 층간 분할용 카운터 홀을 형성하는 핀 펀치를 포함하여 구성될 수 있으며; 상기 제어유닛은, 상기 코어 분할유닛의 상하 위치를 제어한다.

상기 두께 측정기는, 상기 금속 스트립이 감겨지는 강판 권취롤과 상기 코어 금형 사이에 구비될 수 있다.

본 발명의 다른 일 형태는: 적층 코어들의 제조를 위해 코어 금형으로 공급되는 금속 스트립의 길이방향에 따른 두께변화를 측정하는 두께 측정단계; 상기 금속 스트립의 두께변화를 기초로 상기 적층 코어들 각각의 층수를 연산하는 층수 결정단계; 그리고 상기 금속 스트립을 블랭킹해서 상기 층수 결정단계에서 설정되는 층수로 상기 적층 코어들을 순차적으로 제조하는 코어 제조단계를 포함하여 이루어지는 적층 코어 제조방법을 제공한다.

상기 코어 제조단계는; 상기 적층 코어들의 경계를 형성하도록, 상기 적층 코어들의 분할을 위해 상기 층수 결정단계에서 결정되는 시기마다 선택적으로 동작되는 코어 분할단계를 포함하여 이루질 수 있다.

상기 두께 측정단계는; 상기 금속 스트립의 두께를 일정 피치마다 측정할 수 있다.

본 발명에 따른 적층 코어 제조 시스템 및 그 제조방법에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 본 발명에 의하면 코어 금형에서 배출되는 적층 코어들의 두께가 소정의 범위 내에서 유지될 수 있으므로, 적층 코어의 정밀한 생산이 가능하고 두께 불량률이 최소화 또는 방지될 수 있다.

둘째, 본 발명에 의하면 적층 코어의 두께 불량으로 인한 전동기 또는 발전기의 성능 저하가 방지될 수 있고, 금속 스트립 즉 소재의 두께 관리가 완화될 수 있다.

본 발명의 특징 및 장점들은 후술되는 본 발명의 실시예들에 대한 상세한 설명과 함께 다음에 설명되는 도면들을 참고하여 더 잘 이해될 수 있으며, 상기 도면들 중:
도 1은 종래의 적층 코어 제조 시스템의 일 예를 나타낸 도면;
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 적층 코어 제조 시스템을 개략적으로 나타낸 도면;
도 3은 도 2에 도시된 적층 코어 제조 시스템을 보다 구체적으로 나타낸 도면;
도 4는 도 2에 도시된 적층 코어 제조 시스템의 두께 측정기에 의한 두께 측정 방식을 예시한 도면;
도 5는 도 4에 도시된 두께 측정 방식에 의해 측정된 소재의 1피치 단위 두께를 나타낸 그래프;
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 적층 코어 제조 시스템에 의해 제조 가능한 적층 코어의 예를 나타낸 사시도;
도 7은 도 6에 도시된 적층 코어의 I-I선에 따른 단면도;
도 8은 도 6에 도시된 적층 코어의 제조에 적용 가능한 코어 금형의 일 실시 예를 나타낸 도면;
도 9는 본 발명에 따른 적층 코어 제조 시스템의 다른 실시 예를 나타낸 도면;
도 10은 도 9에 도시된 두께 측정기를 나타낸 도면;
도 11은 도 9에 도시된 두께 측정기의 사시도;
도 12는 도 9에 도시된 두께 측정기의 요부 상세도;
도 13은 도 9에 도시된 두께 측정기의 평면도; 그리고
도 14는 도 9에 도시된 두께 측정기의 요부 종단면도;이다.

이하, 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 본 실시 예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 하기에서 생략된다.

본 발명의 일 실시 예는, 띠 형상의 소재 보다 구체적으로 금속 스트립에 의해 제조되는 라미나 부재들을 적층 및 일체화해서 적층 코어를 형성하는 적층 코어 제조시스템으로서, 라미나 부재들이 적층된 구조의 코어(Core)를 제조하는 장치이다.

즉, 본 실시 예에 따른 적층 코어 제조시스템은, 연속적으로 이송되는 소재 예를 들면 기설정된 1피치의 거리씩 이송되는 소재의 블랭킹(Blanking)에 의해 순차적으로 형성되는 소정 형상의 라미나 부재들을 일체화함으로써, 모터나 발전기 등의 코어를 제조하는 코어 제조장치이다.

보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시 예는, 적층 코어의 정밀한 두께 관리를 위해 적층 코어의 층수를 정밀하게 제어할 수 있는 적층 코어 제조시스템 및 그 제조방법에 관한 것이다. 적층 코어의 층수는 개별 적층 코어를 이루는 라미나 부재의 매수로서, 100장의 라미나 부재(L)가 하나의 적층 코어를 이루면 적층 코어의 층수는 100층이 됨을 의미한다.

먼저, 도 2 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 적층 코어 제조시스템 및 그 제조방법이 설명된다. 본 실시 예와 관련된 도면들 중, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 적층 코어 제조 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 3은 도 2에 도시된 적층 코어 제조 시스템을 보다 구체적으로 나타낸 도면이며, 도 4는 도 2에 도시된 적층 코어 제조 시스템의 두께 측정기에 의한 두께 측정 방식을 예시한 도면이고, 도 5는 도 4에 도시된 두께 측정 방식에 의해 측정된 소재의 1피치 단위 두께를 나타낸 그래프이다.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 적층 코어 제조시스템은, 코어 금형(100)과 두께 측정기(200) 및 제어유닛(300)을 포함하여 구성된다.

상기 코어 금형(100)은, 소재 예를 들면 전기강판 등의 금속 스트립(S)을 블랭킹(Blanking)해서 적층 코어(C)들을 제조하며, 본 실시 예에서 상기 코어 금형(100)은 프레스(Press) 기반의 라미네이션 장치로서, 인터록 탭을 이용한 라미네이션 장치나 라미나 부재의 층간 접착을 구현하는 라미네이션 장치 등 다양한 적층 코어 성형장치가 공지되어 있다.

그리고, 상기 두께 측정기(200)는, 상기 코어 금형(100)으로 공급되는 상기 금속 스트립(S)의 길이방향에 따른 두께변화를 측정하도록, 상기 금속 스트립(S)의 이송방향을 기준으로 상기 코어 금형(100)보다 상류에 구비된다.

상기 두께 측정기(200)의 예로는 접촉에 의한 기계식 측정기와 초음파나 방사선(X-ray)이나 자기 등을 이용한 전자기식 측정기를 들 수 있으며, 상기 코어 금형(100)으로 공급되는 소재(S)의 두께를 측정하고, 상기 소재의 길이방향을 따라 측정된 두께값을 상기 제어유닛(300)에 제공한다.

상기 두께 측정기(200)는, 상기 금속 스트립(S)이 감겨지는 강판 권취롤(400)과 상기 코어 금형(100) 사이에 구비된다. 상기 강판 권취롤(400)는 언코일러(Uncoiler)로서, 상기 강판 권취롤(400)에 감긴 소재(S)가 풀리면서 상기 코어 금형(100)에 공급된다. 그리고 상기 강판 권취롤(400)과 상기 두께 측정기(200) 사이에는 소재의 평탄화를 위한 강판 교정기가 구비된다. 상기 강판 권취롤(400)과 강판 교정기는 본 기술분야에서 공지된 구성이므로 부가적인 설명은 생략된다.

다음으로, 상기 제어유닛(300)은, 상기 적층 코어(C)들의 두께 제어를 위해 상기 두께 측정기(200)에서 측정되는 상기 소재(S)의 두께변화에 연산해서, 상기 적층 코어들의 층수 즉 라미나 부재의 매수를 결정한다.

보다 구체적으로 설명하면, 상기 제어유닛(300)은, 상기 두께 측정기(200)에 연결되어서 상기 두께 측정기(200)에 의해 측정된 소재의 두께값을 수신하며, 상기 코어 금형(100)에 의해 제조되는 적층 코어들 각각의 두께가 기설정된 치수범위에 속하도록, 상기 소재(S)의 두께값을 바탕으로 각 적층 코어를 구성하는 라미나 부재의 매수 즉 각 적층 코어의 층수를 연산해서 상기 코어 금형(100)을 제어한다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 두께 측정기(200)는 기설정된 거리 간격 즉 소재의 1피치(Pitch) 이송간격으로 소재의 두께를 측정할 수 있으나, 상기 소재의 두께 측정 방식이 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 소재(S)의 제조과정에서 폭방향 및 길이방향의 두께 관리가 이루어지기는 하나, 적층 코어의 제조를 위해 실제 생산되는 소재(S) 즉 금속 스트립은 도 5에 도시된 바와 같이 부위별로 두께 편차가 존재하므로, 적층 코어의 층수가 일정하면 적층 코어의 두께 안정성이 유지되기 어렵다.

따라서, 상기 두께 측정기(200)는 상기 소재(S)의 길이방향을 따라 두께를 측정하고, 상기 두께 측정기(200)에 의해 측정된 소재의 두께값은 상기 제어유닛(300)으로 전송되며, 상기 제어유닛(300)은 상기 소재(S)의 두께값을 누적해서 두께 누적값이 산출하고, 상기 라미나 부재(L)의 매수 즉 적층 코어(C)의 층수를 결정한다.

그리고 상기 제어유닛(300)은 상기 코어 금형(100)의 동작을 제어해서 적층 코어들간의 분할을 구현하게 된다.

예를 들어, 설계조건상 요구되는 적층 코어의 두께가 30mm이고 소재의 설계치수(기준치수)가 0.3mm인 경우에, 이론적으로는 적층 코어의 층수가 100층으로 100장의 라미나 부재들이 하나의 적층 코어를 형성하며, 라미나 부재들이 100매 단위로 분할된다. 그러나 실제 소재의 두께는 가변되므로, 적층 코어의 층수가 일정하게 유지될 경우 적층 코어의 두께에 차이가 발생한다.

그러므로, 본 실시 예에서 설명되는 바와 같이, 상기 두께 측정기(200)에 의해 상기 소재(S)의 길이방향을 따라 1피치 간격으로 부분별 두께가 측정되면, 상기 제어유닛(300)이 최초 위치(누적이 개시되는 위치)부터의 누적 두께값을 산출한다.

그리고, 상기 누적 두께값이 기설정된 수치 범위에 도달하면, 해당 누적 구간 내에서 만들어지는 라미나 부재들이 하나의 적층 코어를 형성하도록, 상기 제어유닛(300)은 상기 코어 금형(100)을 제어해서 적층 코어간의 경계를 라미나 부재들의 두께에 맞추어 조절한다. 그리고 상술한 바와 같이 특정 구간의 누적 두께값이 기설정된 수치 범위에 도달하면, 상기 제어유닛(300)은 그 다음 위치부터 두께값의 누적을 다시 재개한다.

도 4는 90mm 폭의 소재를 100mm 간격으로 1피치씩 이송하면서 단위 구역당 좌우 2개소(A와 B 포인트)의 두께를 측정하는 방식이나, 단위 구역당 1개소 예를 들면 상기 소재를 좌우로 양분하는 중앙선상의 포인트에서 1피치 간격으로 두께 측정도 가능하다. 단위 구역당 좌우 2개소의 두께를 측정하는 경우 이들의 평균값을 단위 구역의 두께값으로 설정할 수도 있으며, 최초 위치로 선정된 단위 구역부터의 누적 두께값이 기설정된 수치 범위에 도달할 때 그 전체 구간을 이루는 단위 구역의 수가 적층 코어의 층수가 된다.

상기 코어 금형(100)은, 상기 적층 코어(C)들의 경계를 형성하도록 상기 제어유닛(300)에 의해 선택적으로 동작되는 코어 분할유닛과, 상기 금속 스트립(S)을 블랭킹해서 상기 적층 코어(C)를 구성하는 라미나 부재(L)들을 순차적으로 형성하는 블랭킹유닛을 포함하여 구성된다.

상기 제어유닛(300)은, 상기 두께 측정기(200)로부터 입력되는 상기 금속 스트립 즉 소재(S)의 두께변화를 기초로 상기 코어 분할유닛(예를 들면 후술되는 카운터 홀 성형유닛; 140)의 동작 시기를 제어한다. 상기 코어 분할유닛은 적층 코어들간의 분할을 구현하는 구성으로서, 적층코어들간의 접촉 계면을 이루는 라미나 부재들간의 결합을 방지한다.

예를 들어, 라미나 부재들이 인터록 탭에 의해 층간 결합되는 경우, 상기 코어 분할유닛은, 상기 금속 스트립에 층간 분할용 카운터 홀을 형성하는 핀 펀치를 포함하여 구성될 수 있다. 그리고 상기 제어유닛(300)은, 상기 코어 분할유닛 즉 상기 핀 펀치의 상하 위치를 제어해서, 상기 제어유닛(300)에 의해 정해진 시기에만 상기 인터록 탭의 가공 위치가 펀칭되도록 한다.

그리고 라미나 부재들이 층간 접착에 의해 결합되는 경우에는, 상기 제어유닛(300)이 정하는 시기마다 소재에 대한 접착제 도포 공정이 생략됨으로써 적층 코어(C)들간의 분할이 구현될 수 있다.

상술한 실시 예에 따르면, 적층 코어의 두께 관리를 구현하는 적층 코어 제조방법은, 적층 코어들의 제조를 위해 코어 금형으로 공급되는 금속 스트립의 길이방향에 따른 두께변화를 측정하는 두께 측정단계와, 상기 금속 스트립의 두께변화를 기초로 상기 적층 코어들 각각의 층수를 연산하는 층수 결정단계, 및 상기 금속 스트립을 블랭킹해서 상기 층수 결정단계에서 각각 설정되는 층수로 상기 적층 코어들을 순차적으로 제조하는 코어 제조단계를 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 코어 제조단계는, 상기 적층 코어들의 경계를 형성하도록, 상기 층수 결정단계에서 결정되는 시기마다 선택적으로 수행되는 코어 분할단계를 포함하여 이루질 수 있다. 상기 두께 측정단계는 전술된 예와 같이 상기 금속 스트립의 두께를 일정 간격마다 측정하는 방식으로 진행될 수 있다.

상기 두께 측정단계는 상술한 두께 측정기(200)에 의해 수행되며, 상기 층수 결정단계는 상기 제어유닛(300)에 의해 수행되고, 상기 코어 제조단계는 상술한 코어 금형(100)에 의해 진행된다.

상기 제어유닛(300)은 상기 코어 금형(100) 자체의 제어부(도시되지 않음)와 유선 또는 무선으로 연결됨으로써, 상기 코어 금형(100)의 제어부에 적층 코어의 두께 관리를 위한 제어명령을 전달할 수도 있고, 상기 코어 금형(100)에 직접 탑재되어 상기 코어 금형(100)의 전체 작동을 제어할 수도 있다.

도 6 및 도 7을 라미나 부재들이 인터록 탭에 의해 일체화되는 구조의 적층 코어를 예시한 도면들로서, 도 8은 도 6 및 도 7에 도시된 적층 코어를 제조하는 코어 금형의 일 예를 나타낸 도면이다.

도 6 및 도 7에 도시된 적층 코어(C)의 중심부에는 샤프트 홀(C1)이 형성되고, 상기 샤프트 홀(C1)의 외곽에는 다수의 슬롯(C2)이 형성된다. 그리고, 상기 샤프트 홀(C1)을 중심으로 그 둘레에는 라미나 부재들간의 결합을 위하여 복수의 인터록 탭(C3)이 형성된다.

상기 인터록 탭(C3)은 하방으로 엠보싱 가공된 돌기로서, 상호 인접하여 적층되는 라미나 부재(L)들이 상기 인터록 탭(C3)에 의해 끼워맞춤 결합된다.

도 8을 참조하면, 상기 코어 금형(210)은, 슬롯 성형유닛(130)과, 카운터 홀 성형유닛(140)과, 샤프트홀 성형유닛(150)과, 인터록 탭 성형유닛(160), 및 블랭킹 유닛(170)을 포함하여 구성되며, 상기 카운터 홀 성형유닛(140)이 도 8에 도시된 코어 금형에서 코어 분할유닛으로 기능한다.

상기 코어 금형(100)은 상술한 바와 같이 프레스 기반의 장치로서, 상형(110)과 하형(120)으로 분할되며, 상기 상형(110)에는 상기 소재(S)를 가압해서 스탬핑이나 엠보싱 또는 블랭킹하는 펀치들(130, 140, 150, 160, 170)이 구비된다.

그리고, 상기 하형(120)에는 상기 펀치들에 대응되는 다이 홀(131, 141, 151, 161, 171)들이 형성되어 있으며, 상기 라미나 부재(L)들의 적층/결합을 위한 적층배럴(180)이 구비된다.

보다 구체적으로 설명하면, 상기 슬롯 성형유닛(130)은 슬롯 성형공정(S1)을 수행하도록 상기 상형(110)에 구비되는 슬롯 성형펀치를 포함하여 구성되고, 상기 카운터 홀 성형유닛(140)은 카운터 홀 성형공정(S2)을 수행하도록 상기 상형(110)에 구비되는 핀 펀치를 포함하여 구성된다.

그리고, 상기 샤프트홀 성형유닛(150)은 샤프트 홀 성형공정(S3)을 수행하도록 상기 상형(110)에 구비되는 축공 펀치를 포함하여 구성되며, 상기 인터록 탭 성형유닛(160)은 엠보싱 공정(S4)을 위해 상기 상형(110)에 구비되는 복수의 엠보싱 핀을 포함하여 구성된다.

상기 블랭킹 유닛(170)은, 블랭킹 공정(S5)을 수행하도록 상기 상형(110)에 구비되는 블랭킹 펀치를 포함하며, 상기 하형(120)에는 상기 블랭킹 펀치와 마주하는 블랭킹 다이가 구비되어 블랭킹 홀(171)을 형성한다.

상기 카운터 홀 성형공정(S3)은, 적층 코어(C)를 분할하기 위해 상기 인터록 탭(C3)이 형성될 지점에 카운터 홀(C4)을 형성하기 위한 공정으로서, 카운터 공정이라고 간략히 지칭되기도 한다. 상기 인터록 탭(C3)과 카운터 홀(C4)에 의한 라미나 부재들의 결합 및 분할방식은 본 기술분야에서 공지된 기술이다.

상기 카운터 홀(C4)은 모든 라미나 부재(L)에 형성되는 것이 아니며, 본 발명에서 카운터 홀 성형공정(S3)은 일정 타이밍마다 규칙적으로 진행되는 것이 아니라 상기 적층 코어(C)를 구성하는 라미나 부재들의 두께에 맞춰서 상기 제어유닛(300)에 의해 결정된 시기에 간헐적으로 수행된다. 상기 카운터 홀 성형공정(S3)은 상술한 제어유닛(300)에 의해 제어된다.

상기 카운터 홀 성형유닛(140) 즉 코어 분할유닛은 상기 제어유닛(300)에 의해 상하위치가 조절되며, 카운터 홀(C4)의 성형이 요구되는 시기에만 하강해서 카운터 홀 성형공정(S2)을 수행하고, 그 외에는 상기 카운터 홀 성형유닛(140) 보다 구체적으로 상기 핀 펀치가 상승해서 카운터 홀 성형공정(S2)이 휴지 공정 즉 아이들(idle) 공정이 된다.

상기 카운터 홀 성형유닛(140) 보다 구체적으로 상기 핀 펀치는 상기 상형(110)에 승강 가능하게 구비되며, 상기 상형(110)에 설치되는 승강장치(142)에 의해 높이가 조절될 수 있다. 상기 승강장치(142)는 상기 제어유닛(300)에 의해 제어되며, 상기 승강장치의 예로는 캠 기구 예를 들면 회전운동이나 수평운동을 수직운동으로 변환하는 공지의 기구나 실린더 등 다양한 종류의 승강장치가 적용될 수 있다.

그리고, 상술한 바와 같이, 상기 제어유닛(300)은 상기 두께 측정기(200)로부터 입력되는 두께값을 연산해서 누적 두께값을 산출하고, 두께 누적이 개시되는 단위 구역마다 상술한 카운터 홀 성형공정(S2)이 진행되도록, 상기 코어 분할유닛 즉 카운터 홀 성형유닛(140)의 작동을 선택적으로 제어한다. 물론, 상기 인터록 탭이 상향 돌출되는 구조에서는 두께 누적이 종료되는 마지막 단위 구역마다 카운터 홀 성형공정(S2)이 진행될 것이다.

이하에서는, 도 9 내지 도 14를 참조하여 본 발명에 따른 적층 코어 제조시스템의 다른 실시 예와 이를 위한 두께 측정기의 구체적인 일 예가 설명된다.

본 발명에 따른 적층 코어 제조시스템의 다른 실시 예는 코어 금형(100)과 두께 측정기(200)와 제어유닛(300)을 포함하며, 강판 권취롤(400)에서 공급되는 소재를 이용하여 적층 코어를 제조하고 설계조건상 요구되는 적층 코어의 두께에 맞춰서 적층 코어의 층수를 조절하는 장치이다.

도 10 내지 도 14를 참조하면, 상기 두께 측정기(200)는, 상기 소재의 이송을 안정적으로 유도하는 이송 롤러(210)와, 상기 소재(S)의 좌우측 가장자리를 지지하는 가드(220)와, 상기 소재(S)의 두께를 감지하는 두께 측정부(230)를 포함하여 구성된다.

본 실시 예에서, 상기 이송 롤러(210)는 상기 소재(S)의 원활한 이송을 지지하는 구성으로서, 상기 두께 측정부(230)의 전후에 각각 적어도 한 쌍이 설치된다.

보다 구체적으로, 본 실시 예에서의 이송 롤러(210)는 상기 소재(S)의 상측면과 저면에 각각 밀착되도록 상부 롤러와 하부 롤러가 한 쌍을 이룬다. 상기 이송 롤러(210)의 양측에는 승강 가이드(211)가 구비되고, 상기 승강 가이드(211)에는 상하부 서포터(212)가 끼워지며, 상기 상부 롤러와 하부 롤러가 상기 상하부 서포터(212)에 각각 축 결합된다.

그리고, 상기 상부 롤러를 지지하는 서포터 즉 상부 서포터는 상기 승강 가이드(211)에 승강 가능하게 설치되며, 상기 승강 실린더(213)에 의해 상하방향으로 승강할 수 있다. 즉, 상기 이송 롤러(210)는, 도 10 내지 도 14에 도시된 예처럼, 상기 소재(S; 금속 스트립)의 상측면에 밀착되도록 상부 서포터에 의해 지지되는 상부 롤러와, 상기 소재의 저면에 밀착되는 하부 롤러를 포함하는 구조임을 알 수 있으며, 상기 상부 서포터는 승강 가이드(211)에 상하방향으로 승강 가능하게 설치된다.

상기 승강 실린더(213)는 상기 승강 가이드(211)에 구비되며, 상기 소재(S)의 두께에 대응하여 상부 롤러와 하부 롤러 사이의 간격이 상기 승강 실린더(213)에 의해 조절될 수 있다.

다음으로, 상기 가드(220)는 상기 소재(S)의 양측 가장자리를 지지해서 상기 소재의 이동을 안내한다. 즉, 상기 가드(220)는 상기 소재가 이송 중에 좌우로 비틀리거나 움직이는 것을 방지한다.

상기 가드(220)의 예로서 상기 소재의 양측에 밀착되는 캐스터 구조가 적용될 수 있으며, 상기 가드(220)의 위치 조절을 위하여 장공(221a)이 형성된 폭 조절 블록(221)에 상기 가드(220)가 이동 가능하게 설치될 수 있다. 즉, 상기 가드(220)는, 도 11 내지 도 13에 도시된 예처럼, 상기 폭 조절 블록(221)에 형성되는 장공(221a)에 위치 조절 가능하게 구비됨을 알 수 있다.

그리고, 본 실시 예에서 상기 두께 측정부(230)는 상기 소재에 밀착된 상태로 회전하면서 상기 소재의 두께를 감지하는 롤러 구조물이다. 다시 말해서, 본 실시 예에 따른 두께 측정기(200)는 접촉식 두께측정 장치이다.

상기 두께 측정부(230)는 상기 두께 측정부의 전방과 후방에 설치되는 이송 롤러(210)들 사이에 구비되며, 상기 소재(S)의 상측면에 탄력적으로 밀착된 상태로 회전하면서 소재의 두께를 1피치 간격으로 측정한다.

본 실시 예에서 상기 두께 측정부(230)는 상기 소재(S)의 상하면에 각각 밀착되어 회전하는 상부 감지롤러와 하부 감지롤러를 포함하여 구성되며, 상기 하부 감지롤러는 상기 소재(S)의 저면을 받치고, 상기 상부 감지롤러는 스프링(231)에 의해 하방으로 탄력 지지됨으로써 상기 소재(S)의 상측면에 탄력적으로 밀착된다.

보다 구체적으로 설명하면, 상기 상부 감지롤러의 축이 상기 스프링(231)에 의해 하방으로 탄력 지지된다. 따라서 상기 소재의 두께 변화에 의해 상기 상부 감지롤러의 높이가 변동되며, 상기 상부 감지롤러의 승강은 높이 센서(232)에 의해 감지될 수 있다.

상기 두께 측정부(230)에는 좌우로 이동 가능한 한 쌍의 브라켓(233)이 구비된다. 보다 구체적으로, 상기 브라켓(233)에 각각 상부 감지롤러와 하부 감지롤러가 구비되고, 상기 한 쌍의 브라켓(233)은 가이드 레일(234)를 따라 좌우로 이동하며, 위치 조절기(235)의 조작에 의해 상기 브라켓(233)이 이동한다. 따라서 상기 두께 측정부 즉 상부 감지롤러와 하부 감지롤러가 좌우로 이동할 수 있다. 상기 브라켓(233)의 이송 메카니즘에는 선형 이동을 구현하는 공지된 다양한 기술이 적용될 수 있으므로 부가적인 설명은 생략되며, 상기 두께 측정부(230)가 상기 소재(S)의 폭에 따라 이동할 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 실시 예들을 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시 예들 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다.

그러므로, 상술한 실시 예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

100: 코어 금형 110: 상형
120: 하형 130: 슬롯 성형유닛
140: 코어 분할유닛(핀 펀치) 150: 샤프트홀 성형유닛(축공 펀치)
160: 인터록 탭 성형유닛 170: 블랭킹 유닛(블랭킹 펀치)
180: 적층 배럴 200: 두께 측정기
210: 이송 롤러 220: 가드
230: 두께 측정부 300: 제어유닛
400: 강판 권취롤

Claims (7)

1. 금속 스트립을 블랭킹해서 적층 코어들을 제조하는 코어 금형;
   상기 코어 금형으로 공급되는 상기 금속 스트립의 길이방향에 따른 두께변화를 측정하도록, 상기 금속 스트립의 이송방향을 기준으로 상기 코어 금형보다 상류에 구비되는 두께 측정기; 그리고
   상기 적층 코어들의 두께 제어를 위해 상기 두께 측정기에 의해 측정되는 상기 금속 스트립의 두께변화에 대응하여 상기 적층 코어들의 층수를 결정하고, 상기 코어 금형을 제어하도록 상기 두께 측정기에 연결되는 제어유닛을 포함하여 구성되는 적층 코어 제조시스템으로서:
   상기 두께 측정기는,
   상기 금속 스트립의 상측면과 저면에 각각 밀착되는 상부 롤러와 하부 롤러를 포함하며, 상기 금속 스트립의 이송을 유도하는 이송 롤러와,
   상기 금속 스트립의 좌우측 가장자리를 지지해서 상기 금속 스트립의 이동을 안내하며, 장공이 형성된 폭 조절 블록에 이동 가능하게 설치되는 가드와,
   상기 금속 스트립 소재의 두께를 감지하는 두께 측정부를 포함하여 구성되며;
   상기 두께 측정기는, 상기 금속 스트립이 감겨지는 강판 권취롤과 상기 코어 금형 사이에 구비되고;
   상기 이송 롤러는, 상기 두께 측정부의 전후에 각각 적어도 한 쌍이 설치되며;
   상기 가드는, 상기 폭 조절 블록에 형성되는 상기 장공에 위치 조절 가능하게 구비되고;
   상기 이송 롤러의 양측에는 승강 가이드가 구비되며, 상기 상부 롤러는 상기 승강 가이드에 끼워지는 상부 서포터에 의해 지지되고;
   상기 상부 서포터는 상기 승강 가이드에 상하방향으로 승강 가능하게 설치되며;
   상기 두께 측정부는 좌우로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 적층 코어 제조시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 코어 금형은, 상기 적층 코어들의 경계를 형성하도록 상기 제어유닛에 의해 선택적으로 동작되는 코어 분할유닛과, 상기 금속 스트립을 블랭킹해서 상기 적층 코어를 형성하는 라미나 부재들을 순차적으로 형성하는 블랭킹유닛을 포함하여 구성되며;
   상기 제어유닛은, 상기 두께 측정기로부터 입력되는 상기 금속 스트립의 두께변화를 기초로 상기 코어 분할유닛의 동작 시기를 제어하는 것을 특징으로 하는 적층 코어 제조시스템.
3. 제2항에 있어서,
   상기 코어 분할유닛은, 상기 금속 스트립에 층간 분할용 카운터 홀을 형성하고; 상기 제어유닛은, 상기 코어 분할유닛의 상하 위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 적층 코어 제조시스템.
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제

Images