KR102008893B1 - 적층 코어 제조장치 및 적층 코어 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은: 길이 방향으로 이송되는 띠 형상의 소재를 블랭킹(Blanking)해서 적층 코어를 제조하는 적층 코어 제조장치 및 제조방법을 개시한다. 본 발명에 따른 적층 코어 제조장치는: 상기 소재의 폭 방향으로 블랭킹 위치가 변경되도록, 상기 소재의 폭 방향에 수직한 복수의 라인들을 상기 소재의 폭 방향으로 오가면서 상기 소재를 순차적으로 블랭킹하고, 블랭킹에 의해 동일한 모양으로 형성되는 소정 형상의 라미나 부재들을 적층하는 적어도 하나의 제1블랭킹 유닛을 포함한다. 상기 블랭킹 유닛은; 상기 블랭킹 위치의 변동을 위해 상기 소재의 폭 방향으로 이동 가능하며 블랭킹 펀치(Punch), 그리고 상기 블랭킹 펀치와 마주하며, 상기 블랭킹 펀치와 동시에 상기 소재의 폭 방향으로 이동하는 다이(Die)를 포함한다.
본 발명에 의하면, 라미나 부재들이 적층/결합에 의해 제조되는 적층 코어의 직각도 및 평행도가 향상될 수 있으므로, 소재의 압연에서 발생하는 두께 편차에도 불구하고 제품의 품질 및 정밀도의 관리가 안정적으로 이루어질 수 있고, 금형(적층 코어 제조장치) 외에서 2차 가공을 추가로 수행해야 하는 문제점이 해소될 수 있다.

Description

적층 코어 제조장치 및 적층 코어 제조방법{APPARATUS FOR MANUFACTURING LAMINATED CORE AND METHOD FOR MANUFACTURING LAMINATED CORE}

본 발명은 모터 등의 회전기기나 변압기 또는 점화시스템용 철심 등과 같은 코어(Core)를 제조하는 코어 제조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 낱장 철편들 즉 라미나 부재(금속 박판)들의 적층/결합에 의한 적층 코어를 제조하기 위해, 소재의 폭 방향으로 이동하면서 소재(금속 스트립)을 블랭킹하고 라미나 부재(박판)들을 적층시키는 적층 코어 제조장치 및 적층 코어 제조방법에 관한 것이다.

철편이나 코어 시트(Core Sheet)라 불리기도 하는 금속 박판, 즉 라미나 부재(Laminar Member)들을 적층하여 일체화함으로써 제조되는 층상 구조물 즉 적층 철심(적층 코어)는, 모터 등의 회전기기나 변압기 또는 점화시스템용 코어로 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.

종래의 적층 코어 제조시스템 즉 금속 스트립(강판)을 타발해서 적층 코어를 제조하는 장치의 예로는, 길이방향(X축 방향)으로 이송되는 소재 즉 강판을 블랭킹(Blanking)해서 라미나 부재를 형성하고 상기 라미나 부재들을 적층하는 타발식 금형 장치가 있다.

상기 적층 코어는, 상술한 바와 같이, 다수 장의 얇은 철편 즉 라미나 부재들이 적층구조로 일체화된 구조물로서, 현실적으로 적층 코어의 제조에 사용되는 금속 스트립에는 두께 편차가 존재하므로, 상기 금속 스트립을 이용해서 제조되는 적층 코어에도 부위별 두께 편차가 발생하게 되고, 결과적으로 제품(적층 코어) 자체의 직각도 및 평행도 불량을 유발하게 된다.

이를 개선하기 위해 라미나 부재들의 적층이 이루어지는 부분 즉 적층 다이를 일정 각도씩 회전시키면서 직각도와 평행도를 개선하는 적층 코어 제조장치가 사용되고 있으나, 이러한 장치는 코어의 중심을 기준으로 180도 이하의 각도로 회전하였을 때 완전히 포개지는 형상 예를 들면 점 대칭형 적층 코어의 제조에는 적용 가능하나, 점 대칭형이 아닌 360도 회전에 의해서만 완전히 포개지는 비대칭형 적층 코어의 제조에는 적용될 수 없다.

대한민국 공개특허공보 제10-2006-0044726호, 분할코어식 모터 스테이터 및 그 조립방법 대한민국 공개특허공보 제10-2008-0067426호, 코아몸체, 코아날개 및 이를 구비한 조립식 적층 코아 대한민국 공개특허공보 제10-2005-0015175호, 적층 코아 제조장치 일본 공개특허공보 특개평 5-304037호, 적층코어의 제조방법 일본 공개특허공보 특개2009-297758호, 적층 철심의 제조장치 대한민국 등록특허공보 제10-1534666호, 서보모터를 이용한 모터코어 인덱싱 적층장치 대한민국 등록특허공보 제10-1735246호, 가열 접착식 회전 적층 코어 제조장치

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 길이방향으로 이송되는 소재(금속 스트립)의 폭 방향으로 이동 즉 시프트(Shift)하면서 서로 다른 라인(Line)상에서 동일한 형상의 라미나 부재들을 순차적으로 형성 및 적층하는 적층 코어 제조장치 및 이를 이용한 적층 코어 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 형태는: 길이 방향으로 이송되는 띠 형상의 소재를 블랭킹(Blanking)해서 적층 코어를 제조하는 적층 코어 제조장치로서: 상기 소재의 폭 방향으로 블랭킹 위치가 변경되도록, 상기 소재의 폭 방향에 수직한 복수의 라인들을 상기 소재의 폭 방향으로 오가면서 상기 소재를 순차적으로 블랭킹하고, 블랭킹에 의해 동일한 모양으로 형성되는 소정 형상의 제1라미나 부재들을 적층하는 제1블랭킹 유닛을 포함하여 구성되는 적층 코어 제조장치 및 이를 이용한 적층 코어 제조방법을 제공한다.

상기 제1블랭킹 유닛은; 상기 블랭킹 위치의 변동을 위해 상기 소재의 폭 방향으로 이동 가능하며 제1블랭킹 펀치(Punch), 그리고 상기 제1블랭킹 펀치와 마주하며, 상기 제1블랭킹 펀치와 동시에 상기 소재의 폭 방향으로 이동하는 제1다이(Die)를 포함할 수 있다.

상기 제1다이는; 상기 제1블랭킹 펀치와 마주하는 제1블랭킹 홀을 갖는 제1블랭킹 다이, 그리고 상기 제1블랭킹 홀을 통해 진입하는 상기 제1라미나 부재들의 적층 공간을 형성하며, 상기 제1블랭킹 다이와 일체로 거동하고 상기 소재의 폭 방향으로 이동 가능한 제1무빙 다이(Moving Die)를 포함할 수 있다.

상기 적층 코어 제조장치는; 상기 제1블랭킹 유닛에서 상기 소재의 이송 방향으로 이격되며, 상기 소재의 폭 방향으로 블랭킹 위치를 바꾸면서 상기 소재를 순차적으로 블랭킹하고, 블랭킹에 의해 동일한 모양으로 형성되는 소정 형상의 제2라미나 부재들을 적층하는 제2블랭킹 유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 제2블랭킹 유닛은, 상기 제1블랭킹 유닛에 블랭킹되는 상기 복수의 라인들과 동일한 라인들을 상기 소재의 폭 방향으로 오가면서 상기 제1블랭킹 유닛과 다른 라인에서 상기 소재를 순차적으로 블랭킹할 수 있다.

상기 제1블랭킹 유닛은, 상기 소재의 폭 방향에 수직하고 서로 나란한 A 라인과 B 라인을 포함한 복수의 라인들을 오가면서 상기 소재를 순차적으로 블랭킹하며; 상기 제2블랭킹 유닛은, 상기 제1블랭킹 유닛이 상기 A 라인을 블랭킹할 때, 상기 A 라인을 제외한 다른 라인을 블랭킹할 수 있다.

상기 제1라미나 부재와 제2라미나 부재는 동일한 형상일 수 있다.

상기 적층 코어 제조장치는; 상기 제1블랭킹 유닛에서 상기 소재의 이송 방향으로 이격된 위치에 상기 소재의 폭 방향으로 이동 가능하게 구비되며, 상기 소재의 폭 방향에 수직하고 상기 제1블랭킹 유닛에 블랭킹되는 복수의 라인들과 중첩되지 않는 다른 복수의 라인들을 상기 소재의 폭 방향으로 오가면서 상기 소재를 순차적으로 블랭킹하고, 블랭킹에 의해 동일한 모양으로 형성되는 소정 형상의 제3라미나 부재들을 적층하는 제3블랭킹 유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 적층 코어 제조장치는; 상기 제3블랭킹 유닛에서 상기 소재의 이송 방향으로 이격된 위치에 상기 소재의 폭 방향으로 이동 가능하게 구비되며, 상기 제3블랭킹 유닛에 블랭킹되는 복수의 라인들과 동일한 라인들을 상기 소재의 폭 방향으로 오가면서 상기 제3블랭킹 유닛과 다른 라인에서 상기 소재를 순차적으로 블랭킹하고, 블랭킹에 의해 동일한 모양으로 형성되는 소정 형상의 제4라미나 부재들을 적층하는 제4블랭킹 유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 제3라미나 부재와 제4라미나 부재는 동일한 형상이며; 상기 제1라미나 부재와 제3라미나 부재는 상기 소재의 이송 방향으로 방향이 역전된 대칭형일 수 있다.

본 발명에 따른 적층 코어 제조장치 및 제조방법에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 본 발명의 일 형태에 의하면, 라미나 부재들이 적층/결합에 의해 제조되는 적층 코어의 직각도 및 평행도가 향상될 수 있으므로, 소재의 압연시에 발생하는 소재의 폭 방향 두께 편차에도 불구하고 제품의 품질 및 정밀도의 관리가 안정적으로 이루어질 수 있고, 금형(적층 코어 제조장치) 외에서 2차 가공을 추가로 수행해야 하는 문제점이 해소될 수 있다.

둘째, 본 발명의 일 형태에 의하면, 적층 코어(제품)의 부위별 두께 편차가 최소화될 수 있으며, 적층 코어들 간의 두께 편차 역시 감소될 수 있으므로, 제품의 규격 관리 및 품질 관리가 용이하다.

셋째, 본 발명의 일 형태는, 기존의 회전 적층 방식(인덱싱 적층 방식)으로 두께 편차를 해소할 수 있는 제품뿐만 아니라 회전 적층 방식이 적용될 수 없는 적층 코어의 제조에도 적용될 수 있으므로 범용화가 가능하다.

넷째, 본 발명의 일 형태에 의하면, 소재의 이송 방향과 동일하며 서로 나란한 복수의 라인(Line)에서 적층 코어를 제조할 수 있으므로 생산성이 향상되며, 비대칭형 적층 코어의 제조에서 블랭킹이 이루어지는 라인(Line)간에 180도 회전된 형태로 라미나 부재를 타발함으로써 수율이 향상될 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 본 발명의 일 실시 예에 따른 적층 코어 제조장치를 개략적으로 나타낸 평면도;
도 2는 도 1의 A-A 선에 따른 단면도로서, 도 1에 도시된 적층 코어 제조방치에 적용 가능한 블랭킹 유닛의 종단면도;
도 3은 도 2에 직교하는 종단면도;
도 4a와 도 4b는 도 1에 도시된 적층 코어 제조장치에 의한 교환 타발 공정을 나타낸 평면도; 그리고
도 5a와 도 5b는 각각 도 4a 및 도 4b에 도시된 가공 공정에 의해 소재가 타발된 형상을 나타낸 평면도;이다.

이하, 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 본 실시 예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 하기에서 생략된다. 그리고 본 기술 분야에서 이미 공지된 기술에 대해서는 설명을 생략하거나 최소화한다.

본 명세서에서, "제1"과 "제2" 등과 같은 용어는 동일한 기능을 하는 복수의 구성들을 구분하기 위해 사용되는 용어일 뿐이고, 해당 구성요소의 개수나 순서를 한정하거나 구조가 다른 것을 전제로 한 것이 아니며, "연결"이라는 용어는 "직접 연결" 또는 다른 구성을 매개로 "간접 연결"을 포함하는 개념이다.

먼저, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명에 따른 적층 코어 제조장치의 일 실시 예가 설명된다. 첨부된 도면들 중, 도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 적층 코어 제조장치를 개략적으로 나타낸 평면도이고, 도 2는 도 1의 A-A 선에 따른 단면도로서, 도 1에 도시된 적층 코어 제조방치에 적용 가능한 블랭킹 유닛의 종단면도이며, 도 3은 도 2에 직교하는 종단면도이다.

본 발명의 일 실시 예는, 연속적으로 이송되는 소재, 예를 들면 기설정된 1피치의 거리씩 이송되는 띠 형상의 소재(금속 스트립)를 블랭킹(Blanking)해서 소정 형상의 라미나 부재들을 형성하고, 상기 라미나 부재들을 일체화함으로써 모터나 발전기 등의 적층 코어(낱장의 라미나 부재들이 겹쳐져서 일체화된 층상 구조의 코어)를 제조하는 적층 코어 제조장치로서, 보다 구체적으로는 금속 스트립을 공급(Feeding)받아서 모터 등의 회전기기나 변압기 또는 점화시스템용 코어(적층 코어)를 제조하며, 상기 적층 코어는 고정자 또는 회전자용 철심의 적어도 일부분을 이룰 수 있다.

예를 들면, 본 발명의 일 실시 예는, 길이 방향으로 이송되는 띠 형상의 소재(1)를 블랭킹(Blanking)해서 적층 코어를 제조하는 적층 코어 제조장치, 예를 들면 프레스 금형의 일종인 프로그레시브(Progressive) 금형장치의 형태로 구현될 수 있다.

상기 적층 코어 제조장치는, 상기 소재의 폭 방향으로 블랭킹 위치를 변경할 수 있는 블랭킹 유닛(100)을 포함하여 구성된다. 라미나 부재는 소정 형상으로 적층 코어의 개별 층을 이루는 낱장의 판을 의미하는 것으로서, 본 명세서에 기재된 선행 특허문헌을 포함한 다양한 특허문헌에 개시되어 있으므로 부가적인 설명은 생략된다.

다시 말해서, 상기 블랭킹 유닛(100)은, 소재(전기 강판 등과 같은 금속 스트립; Metal strip)에서의 블랭킹 위치가 변경되도록, 상기 소재의 폭 방향(X축 방향)에 수직한 복수의 라인들을 상기 소재의 폭 방향으로 오가면서 상기 소재를 순차적으로 블랭킹하고, 블랭킹에 의해 동일한 모양으로 형성되는 소정 형상의 라미나 부재를 적층한다. 따라서, 상기 블랭킹 유닛(100)은, 상기 소재의 폭 방향(X축 방향)에 수직하며 X축 방향으로 이격된 복수의 라인들을 번갈아서 타발한다.

상기 블랭킹 유닛(100)과 후술되는 다른 블랭킹 유닛을 구별해서 설명하기 위해서, 이하에서는 상기 블랭킹 유닛(100)을 제1블랭킹 유닛이라 칭하며, 상기 제1블랭킹 유닛에 의해 형성 및 적층되는 라미나 부재를 제1라미나 부재라 칭한다.

상기 제1블랭킹 유닛(100)은, 블랭킹 유닛에 의한 블랭킹 위치의 변동을 위해 상기 소재의 폭 방향으로 이동 가능한 블랭킹 펀치(110; Punch)와, 상기 블랭킹 펀치(110)와 마주하는 다이(120; Die)를 포함한다.

상기 다이(120)는, 상기 블랭킹 펀치(110)와 동시에 상기 소재의 폭 방향으로 이동한다. 다시 말해서, 상기 블랭킹 펀치(110)와 상기 다이(120)는 상기 소재의 폭 방향(X축)으로 일체로 거동한다.

보다 구체적으로 설명하면, 상기 다이(120)는 블랭킹 다이(121; Blanking Die)와 무빙 다이(122; Moving Die)를 포함하여 구성된다.

상기 블랭킹 다이(121)는, 상기 블랭킹 펀치(110)와 마주하는 블랭킹 홀(121a)을 가지며, 상기 블랭킹 홀(121a)의 형상은 상기 블랭킹 펀치(110)의 횡단면(블랭킹 펀치의 축선에 수직한 단면)과 동일하다.

그리고, 상기 무빙 다이(122)는, 상기 소재의 폭 방향으로 이동 가능하며, 상기 블랭킹 홀(121a)을 통해 진입하는 상기 제1라미나 부재들의 적층 공간(122a)을 형성한다. 이때, 상기 블랭킹 다이(121)와 무빙 다이(122)는 일체로 거동하며 소재의 폭 방향(X축 방향)으로 동시에 움직인다. 보다 구체적으로, 상기 블랭킹 펀치(110)와 상기 블랭킹 다이(121)와 무빙 다이(122)는 상기 소재의 폭 방향으로 함께 왕복 이동하면서 블랭킹 위치를 변경한다.

본 실시 예에서, 상기 블랭킹 다이(121)는 상기 무빙 다이(122)의 상측에 고정되며, 상기 무빙 다이(122)는 무빙 블록(123)에 고정된다.

상기 무빙 블록(123; Moving Block)은 하부 홀더(Lower Holder)라고 불리는 하형(20)의 내부에 하형(20)의 폭 방향(X축 방향)으로 이동 가능하게 구비된다. 그리고, 상기 하형(20)의 내부, 보다 구체적으로, 상기 무빙 다이(122)를 수용하는 다이 수용홈의 바닥에는, 상기 무빙 블록(123)의 이동을 안내하는 가이드 레일(124; Guide Rail)이 구비된다.

본 실시 예에서는, 상기 무빙 블록(123)의 바닥면에 한 쌍의 가이드 홈이 형성되고, 상기 다이 수용홈의 바닥에 한 쌍의 가이드 레일(124a, 124b)이 상방으로 돌출되어서 상기 가이드 홈에 끼워지는 구조이나, 상기 무빙 블록(123)의 이동을 안내하는 구조가 이에 한정되는 것이 아님은 당연하다.

결론적으로, 상기 블랭킹 다이(121)와 무빙 다이(122) 및 무빙 블록(123)은 일체로 움직이며, 본 실시 예에서는 서보 모터(M1)에 의해 구동되는 리니어 모션 가이드(LM 가이드)의 원리로 직선상에서 왕복 운동한다. 상기 다이(120)의 선형 운동을 위한 메카니즘으로는 서보 모터나 실린더나 캠 메카니즘 등이 다양하게 공지되어 있으므로 그에 대한 부가적인 설명은 생략된다.

그리고, 상기 블랭킹 펀치(110)는 펀치 홀더(111)에 구비되어 상기 소재에 수직한 방향(Z축 방향)으로 승강 가능하며, 상기 펀치 홀더(111)가 상부 홀더(Upper Holder)라고 불리는 상형(10)에 의해 눌리면 상기 소재를 향해 하강하고, 이에 따라 소재의 블랭킹이 이루어진다. 따라서, 상기 상형(10)은 상기 블랭킹 펀치(110), 보다 구체적으로 펀치 홀더(111)의 상측면을 눌러서 상기 펀치 홀더(111)를 하방으로 가압하는 프레스(Press)이다.

상기 블랭킹 펀치(110)는 펀치 블록(112)을 관통해서 설치되며, 상기 펀치 블록(112)에는 상기 블랭킹 펀치(110)가 상승할 때 상기 블랭킹 펀치(110)와 소재를 분리시키고 상기 블랭킹 펀치(110)가 하강할 때 상기 소재를 제1블랭킹 다이(121)측으로 가압하는 스트리퍼(Stripper)가 구비되고, X축 방향의 일체 거동을 위해 상기 펀치 홀더(111)와 펀치 블록(112)는 상호 연결된다.

상기 펀치 홀더(111)와 펀치 블록(112)의 사이는 스프링 등의 탄성부재에 의해 탄력 지지되며, 상기 펀치 블록(112)과 상기 다이(120)의 사이 역시 스프링 등의 탄성부재에 의해 탄력 지지된다.

상기 블랭킹 펀치(110)의 승강 메카니즘에는, 등록특허 제10-1191430호와 제10-1191429호 및 제10-1236927호 등에 개시된 펜슬 코어 제조용 이송 다이의 펀치 승강 구조가 적용될 수 있으며, 본 기술 분야에 공지된 것이므로 그에 대한 부가적인 설명은 생략된다.

상술한 제1블랭킹 유닛(100)은, 소재의 폭 방향으로 블랭킹 위치를 변경하면서 상기 소재를 순차적으로 타발한다. 다시 말해서, 상기 제1블랭킹 유닛(100)은, 상기 소재의 폭 방향(X축 방향)에 수직한 복수의 라인들을 상기 소재의 폭 방향으로 오가면서 상기 소재를 순차적으로 블랭킹하고, 상기 제1블랭킹 유닛(100)에 의해 동일한 모양으로 형성되는 소정 형상의 제1라미나 부재를 적층한다.

상기 소재의 폭 방향(X축 방향)에 수직한 복수의 라인들 예를 들면 2개의 라인들을 상기 제1블랭킹 유닛(100)이 소재의 폭 방향으로 오가며 지정된 횟수씩 소재를 타발함으로써, 상술한 제1라미나 부재들을 순차적으로 형성 및 적층할 수 있다. 구체적인 예를 들면, 후술되는 예처럼, 상기 소재의 폭 방향에 수직한 2개의 라인들을 상기 제1블랭킹 유닛(100)이 소재의 폭 방향으로 오가며 1회씩 교대로 소재(타발 횟수가 1회에 한정되는 것은 아님)를 타발함으로써, 상술한 제1라미나 부재들을 순차적으로 형성 및 적층할 수 있으며, 상기 제1다이(120)의 내부 공간(제1무빙 다이의 적층 공간; 122a)에 순차적으로 적층되는 라미나 부재들은 공지의 엠보(인터록 탭) 방식과 같은 기계적 층간 결합이나 접착 방식 등과 같은 화학적 층간 결합에 의해 소정 매수씩 일체화되어 적층 코어를 형성할 수 있다.

현실적으로는 소재의 폭 방향으로 두께 편차가 존재하는데, 소재에 복수의 라인을 따라 타발(블랭킹)이 이루어질 때, 하나의 블랭킹 유닛에 의해 하나의 라인에서 블랭킹되는 라미나 부재들에 의해서만 적층이 이루어지면, 소재의 두께 편차가 누적되어 최종 제품(적층 코어)에서 직각도와 평행도 불량이 초래될 수 있다.

그러나, 본 실시 예와 같이 서로 다른 라인에서 타발되는 라미나 부재들이 혼합 적층되어서 하나의 적층 코어를 형성하게 되면, 소재의 폭 방향 두께 편차에도 불구하고 최종 제품(적층 코어)의 직각도와 평행도가 개선될 수 있다.

도시되지는 않았으나, 상기 다이에는 라미나 부재의 정렬 및 직진 통과를 위한 스퀴즈 기구나 핀치 기구 등의 구성이 적용될 수 있으며, 엠보(인터록 탭)에 의해 라미나 부재들의 층간 결합이 이루어지는 경우, 상기 적층 코어 제조장치에는 인터록 탭 핀이나 카운터 홀 형성용 펀치가 구비될 수 있다.

한편, 상기 적층 코어 제조장치는, 상기 제1블랭킹 유닛(100)에서 상기 소재의 이송 방향(Y축 방향)으로 이격되며, 상기 소재의 폭 방향으로 블랭킹 위치를 바꾸면서 상기 소재를 순차적으로 블랭킹하고, 블랭킹에 의해 동일한 모양으로 형성되는 소정 형상의 라미나 부재들을 적층하는 적어도 하나의 다른 블랭킹 유닛을 더 포함할 수 있다.

다시 말해서, 상기 적층 코어 제조장치는, 상기 제1블랭킹 유닛(100)에 블랭킹되는 복수의 라인들과 동일한 라인들 상에서 제1블랭킹 유닛(100)과는 별도로 라미나 부재들을 형성하는 제2블랭킹 유닛(200)과, 상기 제1블랭킹 유닛에 블랭킹되는 복수의 라인들과 중첩되지 않는 다른 복수의 라인들 상에서 별도로 라미나 부재들을 형성하는 제3블랭킹 유닛(300) 중 적어도 어느 하나의 블랭킹 유닛을 더 포함할 수 있다.

본 실시 예에서, 상기 제2블랭킹 유닛(200)은, 상기 제1블랭킹 유닛(100)에서 상기 소재의 이송 방향(Y축 방향)으로 소정 거리 이격된 위치에 구비되며, 상기 소재의 폭 방향으로 블랭킹 위치를 바꾸면서 상기 소재를 순차적으로 블랭킹하고, 동일한 모양으로 형성되는 소정 형상의 제2라미나 부재들을 적층한다.

보다 구체적으로 설명하면, 상기 제2블랭킹 유닛(200)은, 상기 제1블랭킹 유닛(100)에 의해 블랭킹되는 복수의 라인들과 동일한 라인들을 상기 소재의 폭 방향으로 오가면서 블랭킹을 수행하는데, 이때 상기 제1블랭킹 유닛(100)과 다른 라인(소재의 폭 방향 좌표(X방향 좌표)가 다른 라인)에서 상기 소재를 순차적으로 블랭킹한다.

상기 제1블랭킹 유닛(100)에 의해 블랭킹되는 복수의 라인들을 제1라인들이라 할 때, 상기 제2블랭킹 유닛(200) 역시 제1라인들을 오가며 소재를 블랭킹한다. 다만, 상기 제1블랭킹 유닛(100)에 의해 블랭킹이 진행되는 시점에, 상기 제1블랭킹 유닛(100)과 제2블랭킹 유닛의 X축 방향 위치는 서로 다르다.

예를 들면, 상기 제1블랭킹 유닛(100)은, 상기 소재의 폭 방향에 수직하고 서로 나란한 A 라인과 B 라인을 포함한 복수의 라인들을 오가면서 상기 소재를 순차적으로 블랭킹하고, 상기 제1블랭킹 유닛(100)이 상기 A 라인을 블랭킹할 때, 상기 제2블랭킹 유닛(200)은 상기 A 라인을 제외한 다른 라인(예를 들면 B 라인)을 블랭킹한다.

본 실시 예에서, 상기 제1라미나 부재와 제2라미나 부재는 동일한 형상이다.

그리고, 상기 제3블랭킹 유닛(300)은, 상기 제1블랭킹 유닛(100)에서 상기 소재의 이송 방향(Y축 방향)으로 이격된 위치에 구비되며, 상기 소재의 폭 방향으로 이동 가능하고, 본 실시 예에서는 상기 제3블랭킹 유닛(300)이 상기 제1블랭킹 유닛(100)과 제2블랭킹 유닛(200)의 사이 구간에 구비되나, 제1블랭킹 유닛(100)과 제2블랭킹 유닛(200) 및 제3블랭킹 유닛(300)이 순서대로 배치될 수도 있으므로, 상기 제3블랭킹 유닛(300)의 위치가 이에 한정되는 것이 아님은 당연하다.

상기 제3블랭킹 유닛(300)은, 상기 소재의 폭 방향에 수직하고 서로 나란하며 상기 제1블랭킹 유닛에 블랭킹되는 복수의 라인들과 중첩되지 않는 다른 복수의 라인들을 상기 소재의 폭 방향으로 오가면서 상기 소재를 순차적으로 블랭킹하고, 블랭킹에 의해 동일한 모양으로 형성되는 소정 형상의 제3라미나 부재들을 적층한다.

예를 들면, 상기 제1블랭킹 유닛(100)이 상기 소재의 폭 방향에 수직하고 서로 나란한 A 라인과 B 라인을 오가면서 상기 소재를 순차적으로 블랭킹할 때, 상기 제3블랭킹 유닛(300)은, 상기 A 라인과 B 라인에 나란한 다른 2 라인(C 라인, D 라인)을 오가면서 기설정된 횟수씩 상기 소재를 순차적으로 블랭킹할 수 있다. 즉 상기 C 라인과 D 라인은 상기 A 라인과 B 라인 중 어느 하나의 라인과도 겹쳐지지 않음을 의미한다.

또한, 상기 적층 코어 제조장치는, 상기 제3블랭킹 유닛(300)에서 상기 소재의 이송 방향으로 이격된 위치에 상기 소재의 폭 방향으로 이동 가능하게 구비되는 제4블랭킹 유닛(400)을 더 포함할 수 있다.

상기 제4블랭킹 유닛(400)은, 상기 제3블랭킹 유닛(300)에 블랭킹되는 복수의 라인들과 동일한 라인들을 상기 소재의 폭 방향으로 오가면서 상기 제3블랭킹 유닛(300)과 다른 라인에서 상기 소재를 순차적으로 블랭킹하고, 블랭킹에 의해 동일한 모양으로 형성되는 소정 형상의 제4라미나 부재들을 적층한다. 상기 제3블랭킹 유닛(300)에 의해 블랭킹되는 복수의 라인들을 제2라인들이라 할 때, 상기 제4블랭킹 유닛(200) 역시 상기 제3블랭킹 유닛(300)의 타발 영역이 되는 제2라인들을 오가며 소재를 블랭킹한다.

예를 들면, 상기 제3블랭킹 유닛(300)은 상기 소재의 폭 방향에 수직하고 서로 나란한 C 라인과 D 라인을 포함한 복수의 라인들을 오가면서 상기 소재를 순차적으로 블랭킹하고, 상기 제4블랭킹 유닛(400)은, 상기 제3블랭킹 유닛(300)이 상기 C 라인을 블랭킹할 때, 상기 C 라인을 제외한 다른 라인(예를 들면 D 라인)을 블랭킹한다.

상기 블랭킹 유닛들(100, 200, 300, 400)은, 소재가 N(N≥1) 피치 예를 들면 1피치 이송될 때마다 상기 소재의 폭 방향으로 시프트(Shift)되어 블랭킹 위치를 변경함으로써, 적층 코어의 부위별 두께 편차를 해소하고 직각도와 평행도를 개선한다.

본 실시 예에서, 상기 제3라미나 부재와 제4라미나 부재는 동일한 형상이며, 상기 제1라미나 부재와 제3라미나 부재는 본 실시 예에 예시된 형상처럼 상기 소재의 이송 방향으로 전후 방향이 역전된 대칭형이다. 따라서, 본 실시 예에 따르면 타발 라인별로 블랭킹 위치를 지그재그로 설정해서 소재의 수율을 높일 수 있다.

그리고, 상기 제2블랭킹 유닛(200) 내지 제4블랭킹 유닛(400)의 구조는 상술한 제1블랭킹 유닛(100)의 구조와 동일하며, 상기 제2블랭킹 유닛(200) 내지 제4블랭킹 유닛(400)의 블랭킹 메카니즘과 폭 방향 이동 메카니즘 및 라미나 부재들 간의 층간 결합 방식에도 제1블랭킹 유닛(100)가 동일하게 적용될 수 있으므로 반복적인 설명은 생략된다.

이하, 도 4a와 도 4b 및 도 5a와 도 5b를 참조하여 본 실시 예에 의한 타발 공정이 예시된다. 본 실시 예는 상기 제1블랭킹 유닛(100)과 제2블랭킹 유닛(200)이 제1라인(A 라인)과 제3라인(B 라인)을 교환 타발하고, 상기 제3블랭킹 유닛(300)과 제4블랭킹 유닛(400)은 제2라인(C 라인)과 제4라인(D 라인)을 교환 타발하는 장치이다. 제1라인(A 라인)과 제2라인(C 라인)과 제3라인(B 라인) 및 제4라인(D 라인)은 상기 소재의 일측 가장자리에서 순서대로 상호 일정 간격씩 이격되는 가상의 라인이다.

도 4a와 도 4b는 도 1에 도시된 적층 코어 제조장치에 의한 교환 타발 공정을 나타낸 평면도이며, 도 5a와 도 5b는 각각 도 4a 및 도 4b에 도시된 가공 공정에 의해 소재가 타발된 형상을 나타낸 평면도이다.

도 4a를 참조하면, 상기 제1블랭킹 유닛(100)과 제2블랭킹 유닛(200)은 각각 제1라인(A 라인)과 제3라인(B 라인)의 타발 위치에 구비되고, 상기 제3블랭킹 유닛(300)과 제4블랭킹 유닛(400)은 각각 제2라인(C 라인)과 제4라인(D 라인)의 타발 위치에 구비된 상태에서, 제1블랭킹 유닛(100) 내지 제4블랭킹 유닛(400)에 의한 타발(블랭킹)이 수행된다.

도 5a는 도 4a에 도시된 블랭킹 위치에서 타발 공정이 수행된 상태의 소재(1)를 나타낸 것으로서, 빗금 친 부분은 도 4a에서의 블랭킹 공정이 진행되어 관통된 펀칭 홀(Hlole)이며, 빗금 친 펀칭 홀과 동일한 형상의 라미나 부재들이 각 블랭킹 유닛의 무빙 다이에 진입해서, 각 블랭킹 유닛의 무빙 다이에 기수용/적층되어 있는 선행 라미나 부재들의 상측에 적층된다.

다음으로, 도 4b를 참조하면, 도 4a의 타발 공정이 진행된 후에 상기 소재(1)가 1피치 Y축 방향으로 이동하며, 상기 제1블랭킹 유닛(100)과 제2블랭킹 유닛(200)은 서로 반대 방향으로 시프트(Shift)되어 상기 소재(1)의 폭 방향으로 이동함으로써 각각 제3라인(B 라인)과 제1라인(A 라인)의 타발 위치에 구비된다. 그리고, 상기 제3블랭킹 유닛(300)과 제4블랭킹 유닛(400) 역시 서로 반대 방향으로 시프트(Shift)되어 상기 소재의 폭 방향으로 이동함으로써 각각 제4라인(D 라인)과 제2라인(C 라인)의 타발 위치에 구비되며, 이 상태에서 제1블랭킹 유닛(100) 내지 제4블랭킹 유닛(400)에 의한 타발(블랭킹)이 수행된다.

설명되지 않은 도면 부호 M2와 M3 및 M4는 각각, 상기 제2블랭킹 유닛(200)과 제3블랭킹 유닛(300) 및 제4블랭킹 유닛(400)의 X축 방향 선형 이동을 위한 서보 모터이다.

도 5b는 도 4b의 타발 공정이 수행된 상태의 소재(1)를 나타낸 것으로서, 빗금 친 부분은 도 4b의 타발 공정이 진행된 펀칭 홀(Hole)이며, 빗금 친 홀과 동일한 형상의 라미나 부재들이 각 블랭킹 유닛의 무빙 다이에 진입해서, 각 블랭킹 유닛의 무빙 다이에 기수용/적층되어 있는 선행 라미나 부재들의 상측에 적층된다.

따라서, 상술한 예에 따르면, 하나의 소재에서 복수 라인의 타발 예를 들면 4열 타발이 수행될 수 있으며, 서로 다른 라인에서 타발되는 라미나 부재들이 함께 적층됨으로써, 라미나 부재들이 적층/결합에 의해 제조되는 적층 코어의 직각도 및 평행도가 향상될 수 있으며, 소재의 압연에서 발생하는 두께 편차에도 불구하고 제품의 품질 및 정밀도의 관리가 안정적으로 이루어질 수 있고, 금형(적층 코어 제조장치) 외에서 2차 가공을 추가로 수행해야 하는 문제점이 해소될 수 있다. 그리고 상술한 예는 소재가 1피치 이송될 때마다 블랭킹 유닛이 위치를 바꾸면서 소재를 타발하는 방식이나 이에 한정되는 것은 아니며, 소재가 복수 피치 이송될 때마다 소재의 폭 방향으로 블랭킹 위치를 바꾸면서 하나의 라인에서 복수회 타발을 진행하는 방식이 될 수도 있음은 당연하다.

상기와 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 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, 상술된 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.

10: 상형(프레스) 20: 하형
100: 블랭킹 유닛(제1블랭킹 유닛)
110: 블랭킹 펀치 111: 펀치 홀더
112: 펀치 블록 120: 다이
121: 블랭킹 다이 122: 무빙 다이
123: 무빙 블록 124: 가이드 레일
200: 제2블랭킹 유닛 300: 제3블랭킹 유닛
400: 제4블랭킹 유닛

Claims (9)

1. 길이 방향으로 이송되는 띠 형상의 소재를 블랭킹(Blanking)해서 적층 코어를 제조하는 적층 코어 제조장치로서:
   상기 소재의 폭 방향으로 블랭킹 위치가 변경되도록, 상기 소재의 폭 방향에 수직한 복수의 라인들을 상기 소재의 폭 방향으로 오가면서 상기 소재를 순차적으로 블랭킹하고, 블랭킹에 의해 동일한 모양으로 형성되는 소정 형상의 제1라미나 부재들을 적층하는 제1블랭킹 유닛; 그리고
   상기 제1블랭킹 유닛에서 상기 소재의 이송 방향으로 이격되며, 상기 소재의 폭 방향으로 블랭킹 위치를 바꾸면서 상기 소재를 순차적으로 블랭킹하고, 블랭킹에 의해 동일한 모양으로 형성되는 소정 형상의 제2라미나 부재들을 적층하는 제2블랭킹 유닛을 포함하여 구성되며:
   상기 제1블랭킹 유닛은,
   상기 블랭킹 위치의 변동을 위해 상기 소재의 폭 방향으로 이동 가능하며 블랭킹 펀치(Punch), 그리고
   상기 블랭킹 펀치와 마주하며, 상기 블랭킹 펀치와 동시에 상기 소재의 폭 방향으로 이동하는 다이(Die)를 포함하여 구성되고;
   상기 다이는,
   상기 블랭킹 펀치와 마주하는 블랭킹 홀을 갖는 블랭킹 다이, 그리고
   상기 블랭킹 홀을 통해 진입하는 상기 제1라미나 부재들의 적층 공간을 형성하며, 상기 블랭킹 다이와 일체로 거동하고 상기 소재의 폭 방향으로 이동 가능한 무빙 다이(Moving Die)를 포함하여 구성되며;
   상기 제2블랭킹 유닛은, 상기 제1블랭킹 유닛에 블랭킹되는 상기 복수의 라인들과 동일한 라인들을 상기 소재의 폭 방향으로 오가면서 상기 제1블랭킹 유닛과 다른 라인에서 상기 소재를 순차적으로 블랭킹하는 것을 특징으로 하는 적층 코어 제조장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 제1블랭킹 유닛은, 상기 소재의 폭 방향에 수직하고 서로 나란한 A 라인과 B 라인을 포함한 복수의 라인들을 오가면서 상기 소재를 순차적으로 블랭킹하며; 상기 제2블랭킹 유닛은, 상기 제1블랭킹 유닛이 상기 A 라인을 블랭킹할 때, 상기 A 라인을 제외한 다른 라인을 블랭킹하는 것을 특징으로 하는 적층 코어 제조장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 제1라미나 부재와 제2라미나 부재는 동일한 형상인 것을 특징으로 하는 적층 코어 제조장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 제1블랭킹 유닛에서 상기 소재의 이송 방향으로 이격된 위치에 상기 소재의 폭 방향으로 이동 가능하게 구비되며, 상기 제1블랭킹 유닛에 블랭킹되는 복수의 라인들과 중첩되지 않으며 상기 소재의 폭 방향에 수직한 복수의 다른 라인들을 상기 소재의 폭 방향으로 오가면서 상기 소재를 순차적으로 블랭킹하고, 블랭킹에 의해 동일한 모양으로 형성되는 소정 형상의 제3라미나 부재들을 적층하는 제3블랭킹 유닛을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 적층 코어 제조장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 제3블랭킹 유닛에서 상기 소재의 이송 방향으로 이격된 위치에 상기 소재의 폭 방향으로 이동 가능하게 구비되며, 상기 제3블랭킹 유닛에 블랭킹되는 복수의 라인들과 동일한 라인들을 상기 소재의 폭 방향으로 오가면서 상기 제3블랭킹 유닛과 다른 라인에서 상기 소재를 순차적으로 블랭킹하고, 블랭킹에 의해 동일한 모양으로 형성되는 소정 형상의 제4라미나 부재들을 적층하는 제4블랭킹 유닛을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 적층 코어 제조장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 제3라미나 부재와 제4라미나 부재는 동일한 형상이며; 상기 제1라미나 부재와 제3라미나 부재는 상기 소재의 이송 방향으로 방향이 역전된 대칭형인 것을 특징으로 하는 적층 코어 제조장치.

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