KR102021662B1 - 모터 고정자용 다열정렬 권선장치 및 이를 이용한 권선방법 - Google Patents

모터 고정자용 다열정렬 권선장치 및 이를 이용한 권선방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 모터 고정자용 다열정렬 권선장치의 구성에 있어서, 2가닥 이상의 코일이 서로 꼬이지 않도록 모터 고정자 와인딩용 코일가닥을 정렬된 상태로 안내하는 코일 정렬가이드(100)를 포함하고, 상기 와인딩용 코일을 와인딩유니트으로 이송하는 코일 삽입용 유니트(10)과; 상기 코일 삽입용 유니트(10)에서 공급되는 와인딩용 코일을 CW(Clockwise, 시계방향)방향으로 권취하여 고정자에 삽입되는 코일 보빈을 만드는 CW 와인딩 포머(200)(winding former)가 구비된 CW 와인딩 유니트(20)와; 상기 CW 와인딩 포머(200)(winding former)의 매 턴(turn)마다 CW 와인딩 유니트(20)를 y축(상하방향) 방향으로 소정의 거리만큼 이동시켜서 코일이 겹치지 않도록 하는 와인딩 구동 유니트와; 상기 CW 와인딩 유니트(20)의 일측에는, 상기 CW 와인딩 포머(200)에 권취된 코일 보빈의 턴(turn) 수의 절반을 CCW 방향으로 되감아서 코일 보빈을 만드는 CCW 와인딩 포머(400)(winding former)가 구비된 CCW 와인딩 유니트(40)와; 상기 CCW 와인딩 포머(400)(winding former)의 매 턴(turn)마다 CCW 와인딩 유니트(40)를 y축(상하방향) 방향으로 소정의 거리만큼 이동시켜서 코일이 겹치지 않도록 하는 와인딩 구동 유니트;를 포함하여 구성되는, 모터 고정자용 다열정렬 권선장치의 구성을 제공한다.

Description

모터 고정자용 다열정렬 권선장치 및 이를 이용한 권선방법 { motor coil winding apparatus to array multi coil and its method }
본 발명은 회전 작동되면서 일정 형태로 코일을 감는 모터 코일 와인딩기로 [0001] 코일을 공급하는 모터 코일 와인딩기의 코일 정렬 공급장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상기 와인딩기에 장착되어 적어도 둘 이상의 여러가닥의 코일이 동시에 인출될 때 적정한 텐션감을 가지면서도 꼬임 없이 지속적으로 인출될 수 있도록 하여 작업 효율성을 크게 향상시켜 고호율 모터를 제작할 수 있는 모터 코일 와인딩기의 다열정렬 공급장치 및 이를 이용한 권선방법에 관한 것이다.
일반적으로, 모터라 함은 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환시켜서 회전력을 얻는 장치로서, 가정용 전자제품 뿐만 아니라 전기 자동차용 기기 및 산업용 기기 등에 광범위하게 사용된다. 이러한, 모터가 가정용 전자제품에 사용되는 예를 보면, 에어컨이나 냉장고와 같은 냉방기기 내부에 냉매를 액상으로 환원시키기 위해 구비되는 컴프레샤나, 세탁기, 청소기 등에 널리 사용되고 있고, 특히 근래에는 하이브리드 자동차 및 전기 자동차에널리 사용되고 있는 것은 자명한 사실이다.
이러한 모터는 코일이 권취된 스테이터(stator)와 상기 스테이터에 공극을 두고서 회전 가능하게 설치되는 로터(rotor)가 주요 구성요소로 이루어진다.
이때, 상기 스테이터에 코일을 감는 방법은 스테이터에 직접 감는 방식과 일정 형태로 먼저 코일을 감아서 스테이터에 형성된 다수의 투스(tooth)에 삽입시키는 방식이 사용되고 있으며, 코일 또한 한 가닥이 감길 수도 있으나, 대형 모터의 경우에는 여러 가닥을 동시에 감는 것도 있다.
이러한, 코일을 감는 방식은 통상 널리 사용되고 있는 코일 와인딩기에 의해서 감기게 된다. 예컨대, 상기 코일 와인딩기는 대한민국특허공개번호 제2010-0050266호에 개시되어 있으며, 그 형태는 종류에 따라 약간의 차이는 있지만 유사한 형태의 코일 와인딩기가 널리 사용되고 있으므로 이에 대해서는 별도의 상술은 생략하기로 한다.
한편, 여러 가닥의 코일을 동시에 감게 되는 구성의 경우 여러 가닥이 공급되는 인출 과정에서 서로 꼬이거나 텐션력이 유지되지 못해 모터 제조 특히, 자동으로 모터를 제조하는 공정에서 작업의 효율성이 많이 떨어지는 점이 모터의 고효율을 위한 핵심기술로 인식되고 있는 바, 이를 해결하고자 종래에도 여러 가닥의 코일을 동시에 공급할 수 있도록 한 꼬임 방지장치가 제안되어 있다. 즉, 대한민국특허등록번호 제0732373호가 그 대표적인 것으로, 이 공보를 참조로 하면, 코일이 개별적으로 통과할 수 있는 구멍을 가지는 제1가이드판에 의해서 여러 가닥의 코일을 개별적으로 인출하여 꼬임을 방지하는데 그 목적이 있다. 물론, 이 종래의 방식에 의하면 권취롤에서 인출되는 과정에서 코일의 꼬임을 방지할 수 있으나, 통상의 와인딩기는 플라이어를 매개로 회전되면서 코일을 감게 되므로 제1가이드판을 통과한 후 여러 가닥의 코일이 서로 꼬이는 현상을 방지하지 못하는 단점이 있었다.
즉, 각 권취롤은 제자리에 구비된 상태이고 와인딩기의 플라이어는 회전 작동하게 되므로 제1가이드판을 통과한 후 플라이어가 몇 회전 하게 되면 제1가이드판과 플라이어 사이에 위치하고 있는 코일이 서로 꼬이는 현상이 발생되는 문제점이 있다.
본 고안은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 모터 고정자용 다열정렬 권선장치의 구성에 있어서, 2가닥 이상의 코일이 서로 꼬이지 않도록 모터 고정자 와인딩용 코일가닥을 정렬된 상태로 안내하는 코일 정렬가이드(100)를 포함하고, 상기 와인딩용 코일을 와인딩유니트으로 이송하는 코일 삽입용 유니트(10)와
상기 CW 와인딩 포머(200)와 CCW 와인딩 포머(400)가 CCW 방향으로 회전하기 위해서 동기화하는 단계와 상기 CW 와인딩 포머(200)에 권취된 와인딩 코일을 절반을 상기 CCW 와인딩 포머(400)로 CCW방향으로 회전하면서 옮겨 감는 단계와 CW, CCW로 와인딩 작업이 완료된 권취된 코일보빈을 동시에 어퍼툴에 삽입하는 단계를 수행하는 장치의 구성을 통해서 여러가닥의 코일이 동시에 인출될 때 적정한 텐션감을 가지면서도 꼬임 없이 지속적으로 인출될 수 있도록 하여 작업 효율성과 권선의 고점적율을 크게 향상시킨 모터 코일 와인딩기의 코일 정렬 공급장치의 구성 및 이를 이용한 와인딩 공정을 제공하고자 하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 실시 예에서는, 모터 고정자용 다열정렬 권선장치의 구성에 있어서, 2가닥 이상의 코일이 서로 꼬이지 않도록 모터 고정자 와인딩용 코일가닥을 정렬된 상태로 안내하는 코일 정렬가이드(100)를 포함하고, 상기 와인딩용 코일을 와인딩유니트으로 이송하는 코일 삽입용 유니트(10)와; 상기 코일 삽입용 유니트(10)에서 공급되는 와인딩용 코일을 CW(Clockwise, 시계방향)방향으로 권취하여 고정자에 삽입되는 코일 보빈을 만드는 CW 와인딩 포머(200)(winding former)가 구비된 CW 와인딩 유니트(20)와; 상기 CW 와인딩 포머(200)(winding former)의 매 턴(turn)마다 CW 와인딩 유니트(20)를 y축(상하방향) 방향으로 소정의 거리만큼 이동시켜서 코일이 겹치지 않도록 하는 와인딩 구동 유니트와; 상기 CW 와인딩 유니트(20)의 일측에는, 상기 CW 와인딩 포머(200)에 권취된 코일 보빈의 턴(turn) 수의 절반을 CCW 방향으로 되감아서 코일 보빈을 만드는 CCW 와인딩 포머(400)(winding former)가 구비된 CCW 와인딩 유니트(40)와; 상기 CCW 와인딩 포머(400)(winding former)의 매 턴(turn)마다 CCW 와인딩 유니트(40)를 y축(상하방향) 방향으로 소정의 거리만큼 이동시켜서 코일이 겹치지 않도록 하는 와인딩 구동 유니트;를 포함하여 구성된다.
이때, 상기 각 와인딩 유니트의 일측에는, 단부가 원추형 돌기형상으로 구비되고, 왕복직선운동하는 코일 삽입용 핀(60)과의 삽입결합을 통해서 와인딩용 코일을 단부를 고정시키는 코일 클램프(70)(coil clamp)가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 각 와인딩 유니트의 일측에는, 일단은 모터의 회전축에 결합하고 타단은 집게형상의 그립부(800)가 구비되어, 상기 CW 와인딩 포머(200)(winding former)에 권선작업이 완료되면 공급되는 코일의 소정의 위치를 그립(grip)하여 고정시키는 코일 그립퍼(80)(coil gripper)가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 각 와인딩 유니트의 일측에는, 상기 코일 그립퍼(80)의 그립부(800)로 압착하여 고정하고 있는 와인딩 코일의 일단을 절단하는 커팅(cutting) 유니트가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 코일 그립퍼(80)가 고정하는 와인딩 코일의 단부를 CCW 와인딩 유니트(40)에 구비된 코일 클램프(70)(coil clamp)에 코일을 이송시켜서 코일을 고정시킨 후, 상기 CW 와인딩 포머(200)와 CCW 와인딩 포머(400)를 동기화하여 각각 회전시켜서, 상기 CCW 와인딩 포머(400)에 권취된 코일의 절반을 상기 CW 와인딩 포머(200)로 CW 방향으로 옮겨서 권취하는 것을 특징으로 한다.
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이때, 상기 CW 와인딩 포머(200)가 매 1회전 할때마다, 와인딩 구동 유니트는 코일이 겹치지 않도록 CW 와인딩 유니트(20)를 y축(상하방향) 방향으로 소정의 거리만큼 이동시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 모터 고정자용 다열정렬 권선장치를 이용하여 코일을 권선하는 방법에 있어서, 와인딩 작업에 소요되는 코일 및 필요한 장치류를 세팅하고 준비하는 단계; 와인딩용 코일을 코일 정렬가이드(100)에 삽입하고 와인딩 포머측으로 이송하는 단계; 와인딩용 코일을 코일 삽입용 핀(60)을 이용하여 코일 클램프(70) 유니트에 고정시키는 단계; 코일 삽입용 유니트(10)는 지정된 위치로 후퇴하여 대기하는 단계; CW 와인딩 포머(200)가 CW 방향으로 회전하면서 코일을 권취하면서, 와인딩 유동 유니트는 각 회전마다 상기 CW 와인딩 포머(200)를 y축(상하방향) 방향으로 소정의 거리만큼 이동시켜서 권취되는 코일이 서로 겹치거나 꼬이지 않도록 하는 단계; 상기 CW 와인딩 포머(200)로 와인딩 작업이 종료되면, 코일 그립퍼(80)가 상기 CCW 와인딩 포머(400)측의 코일 클램프(70)로 코일을 고정시키고, 커팅 유니트(90)가 코일을 절단하고 상기 코일 클램프(70)가 절단된 코일의 단부를 고정한 채 지정된 위치로 이동하는 단계; 상기 CW 와인딩 포머(200)와 CCW 와인딩 포머(400)가 CCW 방향으로 회전하기 위해서 동기화하는 단계; 상기 CW 와인딩 포머(200)에 권취된 와인딩 코일을 절반을 상기 CCW 와인딩 포머(400)로 CCW방향으로 회전하면서 옮겨 감는 단계; 상기 CW와 CCW 와인딩 포머(400)가 어퍼툴의 소정의 정해진 인서팅 위치로 이동하는 단계; 코일 스트리퍼를 이용하여 어퍼툴의 지정된 슬롯으로 해당 코일을 인서팅 하는 단계;를 포함하는 모터 고정자용 다열정렬 권선장치를 이용한 권선방법을 제공한다.
본 발명에 의하면, 인출되는 코일이 항시 적정한 텐션감을 유지할 수 있도록 하면서, 와인딩 포머가 회전되면서 코일이 권취된 보빈의 위치를 y축(상하방향) 방향으로 소정의 거리만큼 이동시키므로 꼬임을 원천적으로 방지할 수 있게 되어, 작업 효율성을 크게 향상시키는 효과를 가져온다.
도 1 내지 3은 본 발명의 실시 예에 따른 모터 고정자용 다열정렬 권선장치의 전체구성을 나타낸 도면이다.
도 4 내지 10은 본 발명의 실시 예에 따른 모터 고정자용 다열정렬 권선장치의 주요 구성부를 나타내는 도면이다.
도 11은 CCW 와인딩 포머(400)로 코일 보빈을 옮겨 감은 상태를 나타낸 것이다.
도 12은, CW 와인딩 포머(200)와 CCW 와인딩 포머(400)는 각각 어퍼툴(upper tool)의 코일을 삽입가능한 위치로 이동공정을 나타낸 도면이다.
도 13은, 상기 와인딩 포머들은 각 포머의 중간부에서 코일 스트리퍼(코일을 와인딩포머에서 하방향으로 밀어내리는 장치)를 이용하여 권취된 코일을 하방향으로 밀어내려서, 상기 어퍼툴의 소정의 정해진 슬롯(slot) 위치로 안착시키는 것을 나타낸 도면이다.
도 14를 참조하면, 상기 각 와인딩 포머에서 어퍼툴(upper tool)로 코일을 인서팅하는 작업을 완료한 상태를 나타낸 것이다.
도 15 내지 16에서는, 어퍼툴에 인서팅된 와인딩 코일을 스테이터(stator, 고정자)로 인서팅하는 공정과, 스테이터로의 인서팅 작업이 완료된 상태를 나타낸 것이다.
이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 구체적인 실시 예를 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이다.
도 1 내지 3은 본 발명의 실시 예에 따른 모터 고정자용 다열정렬 권선장치의 전체구성을 나타낸 도면이다. 도 4 내지 10은 본 발명의 실시 예에 따른 모터 고정자용 다열정렬 권선장치의 주요 구성부를 나타내는 도면이다. 도 11은 CCW 와인딩 포머(400)로 코일 보빈을 옮겨 감은 상태를 나타낸 것이다.
도면을 참조하면, 본 발명은 모터 고정자용 다열정렬 권선장치의 구성에 관한 것으로, 2가닥 이상의 코일이 서로 꼬이지 않도록 모터 고정자 와인딩용 코일가닥을 정렬된 상태로 안내하는 코일 정렬가이드(100)를 포함하고, 상기 와인딩용 코일을 와인딩 유니트로 이송하는 코일 삽입용 유니트(10)과; 상기 코일 삽입용 유니트(10)에서 공급되는 와인딩용 코일을 CW(Clockwise, 시계방향)방향으로 권취하여 고정자에 삽입되는 코일 보빈을 만드는 CW 와인딩 포머(200)(winding former)가 구비된 CW 와인딩 유니트(20)와; 상기 CW 와인딩 포머(200)(winding former)의 매 턴(turn)마다 CW 와인딩 유니트(20)를 y축(상하방향) 방향으로 소정의 거리만큼 이동시켜서 코일이 겹치지 않도록 하는 와인딩 구동 유니트와; 상기 CW 와인딩 유니트(20)의 일측에는, 상기 CW 와인딩 포머(200)에 권취된 코일 보빈의 턴(turn) 수의 절반을 CCW 방향으로 되감아서 코일 보빈을 만드는 CCW 와인딩 포머(400)(winding former)가 구비된 CCW 와인딩 유니트(40)와; 상기 CCW 와인딩 포머(400)(winding former)의 매 턴(turn)마다 CCW 와인딩 유니트(40)를 y축(상하방향) 방향으로 소정의 거리만큼 이동시켜서 코일이 겹치지 않도록 하는 와인딩 구동 유니트;를 포함하여 구성된다.
이때, 상기 CW와 CCW 방향으로 권취된 코일보빈을 동시에 어퍼툴에 삽입하기 위해서, 상기 코일보빈을 상기 어퍼툴의 구심방향으로 상기 와인딩 유니트를(20, 40)를 이송하는 구동유니트(미도시)가 더 구비된다.
상기 코일 삽입용 유니트(10)는 2가닥 이상의 코일이 서로 겹치거나 꼬이지 않도록 코일가닥을 정렬된 상태로 일방향으로 안내하는 코일 정렬가이드(100)가 구비된다. 상기 코일 삽입용 유니트(10)의 일측에는 구동 모터가 구비되어 코일 삽입용 유니트(10)를 레일위에서 양방향으로 구동하게 된다.
상기 코일 정렬가이드(100)는 소정의 길이를 가진 환봉형상의 레일위에 구비되고, 상기 레일위를 왕복운동함으로써, 상기 와인딩 유니트측으로 와인딩용 코일을 공급 및 안내하는 역할을 수행하게 된다.
그리고, 상기 코일 삽입용 유니트(10)에서 공급되는 와인딩용 코일을 CW(Clockwise, 시계방향)방향으로 권취하여 고정자에 삽입되는 코일 보빈을 만드는 CW 와인딩 포머(200)(winding former)가 구비된 CW 와인딩 유니트(20)와, 상기 CW 와인딩 포머(200)(winding former)의 매 턴(turn)마다 CW 와인딩 유니트(20)를 y축(상하방향) 방향으로 소정의 거리만큼 이동시켜서 코일이 겹치지 않도록 하는 와인딩 구동 유니트가 구비된다.
상기 CW 와인딩 포머(200)의 일측에는 상기 CW 와인딩 포머(200)를 CW방향으로 회전시키는 모터가 구비되고, 상기 CW 와인딩 포머(200)는 소정의 곡률을 가지고 소정의 길이만큼 연장형성된 기둥형상의 지주가 둘 이상이 구비된다.
상기 지주는 소정의 둘레를 가진 트랙을 형성하고, 상기 트랙의 둘레가 코일의 턴(turn)의 둘레가 된다. 상기 CW 와인딩 포머(200)는 상기 코일 삽입용 유니트(10)를 통해서 공급되는 코일을 CW 방향의 회전을 통해서 코일 보빈을 제조하게 된다.
이때, 상기 CW 와인딩 포머(200)는 작업에 필요한 코일 턴(Turn) 수의 2배수 만큼의 코일 턴수와 CW, CCW 코일의 극간선만큼의 코일 감아서 코일 보빈을 제작하게 된다.
한편, 상기 CW 와인딩 유니트(20)의 일측에는, 상기 CW 와인딩 포머(200)에 권취된 코일 보빈의 턴(turn) 수의 절반을 CCW 방향으로 되감아서 코일 보빈을 만드는 CCW 와인딩 포머(400)(winding former)가 구비된 CCW 와인딩 유니트(40)와; 상기 CCW 와인딩 포머(400)(winding former)의 매 턴(turn)마다 CCW 와인딩 유니트(40)를 y축(상하방향) 방향으로 소정의 거리만큼 이동시켜서 코일이 겹치지 않도록 하는 와인딩 구동 유니트가 각각 구비된다.
상기 CCW 와인딩 유니트(40)의 구성은 상기 CW 와인딩 유니트(20)의 구성과 대칭인 구조를 가지고 동일한 구성으로 구비된다. 와인딩의 방향이 서로 다른점이 차이점이다.
한편, 상기 각 와인딩 유니트의 일측에는, 단부가 원추형 돌기형상으로 구비되고, 왕복직선운동하는 코일 삽입용 핀(60)과의 삽입결합을 통해서 와인딩용 코일을 단부를 고정시키는 코일 클램프(70)(coil clamp)가 더 구비된다.
상기 코일 삽입용 유니트(10)의 일측에는, 단부가 원추형 돌기형상으로 구비되고 직선 왕복운동하는 코일 삽입용 핀(60)이 구비된다. 상기 코일 삽입용 핀(60)은, 상기 코일 삽입용 유니트(10)가 공급하는 와인딩용 코일을 상기 코일 클램프(70)에 밀어서 삽입하여 고정시키는 역할을 수행한다.
또한, 상기 각 와인딩 유니트의 일측에는, 일단은 모터의 회전축에 결합하고 타단은 집게형상의 그립부(800)가 구비되어, 상기 CW 와인딩 포머(200)(winding former)에 권선작업이 완료되면 공급되는 코일의 소정의 위치를 그립(grip)하여 고정시키는 코일 그립퍼(80)(coil gripper)가 더 구비된다.
이때, 상기 와인딩 코일이 꼬이거나 서로 겹쳐지게 않도록 상기 코일 정렬가이드(100)르 통과하면, 상기 코일 삽입용 유니트(10)를 이용하여 상기 와인딩 포머 일측에 구비된 상기 코일 클램프(70)에 코일의 단부를 고정시킨다.
그런 다음에, 상기 코일 삽입용 유니는 상기 코일 클램프(70)로부터 후퇴하게 된다.
다음으로, 상기 CW 와인딩 포머(200)가 회전하면서, 각각의 코일이 서로 겹치거나 꼬이지 않도록 매 턴(turn)마다 y축(상하방향) 방향으로 정해진 거리만큼 스텝 이송을 하면서 와인딩 작업을 수행한다. 그리고 상기 CW 와인딩 포머(200)에는 필요한 권선수의 2배수의 코일 턴수와 CW, CCW 코일의 극간선만큼의 코일을 와인딩하게 된다.
상기 와인딩작업이 마치면, 상기 CW 와인딩 포머(200)에 권취된 코일 중 절반을 상기 CCW 와인딩 포머(400)로 옮겨 감기 위해서 CCW 와인딩 유니트(40)의 와인딩 포머 하강기구(권선시 y축(상하방향) 방향으로 코일이 겹치지 않게 이송하는 기구와 동일)로 하강하여 CW 와인딩 포머(200)의 권선 끝단부와 코일 클램프(70)의 높이와 맞추는 작업을 수행한 후, 상기 코일 그립퍼(80)가 상기 CCW 와인딩 포머(400)측으로 코일의 끝단을 CCW 와인딩 포머(400)측의 코일 클램프(70)에 고정시킨다.
그 다음으로, 상기 코일 그립퍼(80)는 상기 CW 와인딩 포머(200)측으로 공급되는 코일을 커팅하면서 공급되는 코일의 단부를 그립부(800)로 고정한 채 소정의 정해진 위치로 이동하게 된다.
다음 동작으로, CW 와인딩 포머(200)에 감겨있던 코일의 절반을 CCW 와인딩 포머(400)로 CCW 방향으로 옮겨감기 위해서, CW 와인딩 포머(200)와 CCW 와인딩 포머(400)의 회전방향을 CCW 방향으로 회전할 수 있도록 동기화시킨 후, 동일한 RPM으로 회전하여 옮겨감는 작업을 수행하게 된다.
도 12에서와 같이 상기 와인딩 작업이 끝나면, 상기 CW 와인딩 포머(200)와 CCW 와인딩 포머(400)는 각각 어퍼툴(upper tool)의 코일을 삽입가능한 위치로 이동하게 된다.
도 13을 참조하면, 상기 와인딩 포머들은 각 포머의 중간부에서 코일 스트리퍼(코일을 와인딩포머에서 하방향으로 밀어내리는 장치)를 이용하여 권취된 CW, CCW 코일보빈을 하방향으로 밀어내려서, 상기 어퍼툴의 소정의 정해진 슬롯(slot) 위치로 안착시킨다.
도 14를 참조하면, 상기 각 와인딩 포머에서 어퍼툴(upper tool)로 코일을 인서팅하는 작업을 완료한 상태를 확인할 수 있다.
도 15 내지 16에서는, 어퍼툴에 인서팅된 와인딩 코일을 스테이터(stator, 고정자)로 인서팅하는 공정과, 스테이터로의 인서팅 작업이 완료된 상태를 나타내고 있다.
상기와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 모터 고정자용 다열정렬 권선장치를 이용하여 코일을 권선하는 방법은 다음과 같은 공정으로 이루어진다.
우선, 와인딩 작업에 소요되는 코일 및 필요한 장치류를 세팅하고 준비하는 단계가 수행된다.
그리고, 와인딩용 코일을 코일 정렬가이드(100)에 삽입하고 와인딩 포머측으로 이송하는 단계, 그리고 와인딩용 코일을 코일 삽입용 핀(60)을 이용하여 코일 클램프(70) 유니트에 고정시키는 단계, 코일 삽입용 유니트(10)는 지정된 위치로 후퇴하여 대기하는 단계가 각각 순차적으로 수행된다.
이때, CW 와인딩 포머(200)가 CW 방향으로 회전하면서 코일을 권취하면서, 와인딩 유동 유니트는 각 회전마다 상기 CW 와인딩 포머(200)를 y축(상하방향) 방향으로 소정의 거리만큼 이동시켜서 권취되는 코일이 서로 겹치거나 꼬이지 않도록 하는 단계가 수행된다.
그리고, 상기 CW 와인딩 포머(200)로 와인딩 작업이 종료되면, 코일 그립퍼(80)가 상기 CCW 와인딩 포머(400)측의 코일 클램프(70)로 코일을 고정시키고, 커팅 유니트(90)가 코일을 절단하고 상기 코일 클램프(70)가 절단된 코일의 단부를 고정한 채 지정된 위치로 이동하는 단계가 순차적으로 수행된다.
그리고, 상기 CW 와인딩 포머(200)와 CCW 와인딩 포머(400)가 CCW 방향으로 회전하기 위해서 동기화하는 단계와 상기 CW 와인딩 포머(200)에 권취된 와인딩 코일을 절반을 상기 CCW 와인딩 포머(400)로 CCW방향으로 회전하면서 옮겨 감는 단계와 상기 CW와 CCW 와인딩 포머(400)가 어퍼툴의 소정의 정해진 인서팅 위치로 이동하는 단계가 수행된다.
마지막으로, 코일 스트리퍼를 이용하여 어퍼툴의 지정된 슬롯으로 해당 코일을 인서팅 하는 단계를 수행함으로써 다열정렬 와인딩 고정을 마치게 된다.
상기 와인딩 공정이 완료되면 다음 고정으로는, 어퍼툴을 코일과 슬롯 웨지 인서팅(coil & wedge inserting) 기구를 이용하여 도 15에서와 같이 고정자에 삽입하는 공정을 수행하게 된다.
제품에 따라서, 상기와 같은 공정을 수회 반복하여 실시할 수도 있다.
다음으로, 고정자를 모터 하우징(housing) 또는 프레임에 안전하게 삽입 또는 압입하기 위한 사전단계로, 인출선을 정리하고, 코일 보빈의 형상을 성형하는 코일 포밍(coil forming) 공정 그리고 성형된 코일 보빈의 정열된 상태를 유지시키기 위해서 레이싱(lacing) 공정 및 각종 전기적 특성을 검사하는 공정을 실시하게 된다.
10. 코일 삽입용 유니트 100. 코일 정렬가이드
20. CW 와인딩 유니트 200. CW 와인딩 포머
30, 50. 와인딩 구동 유니트 40. CCW 와인딩 유니트
400. CCW 와인딩 포머 60. 코일 삽입용 핀
70. 코일 클램프 80. 코일 그립퍼
800. 그립부 90. 커팅 유니트

Claims (7)

  1. 모터 고정자용 다열정렬 권선장치의 구성에 있어서,
    2가닥 이상의 코일이 서로 꼬이지 않도록 모터 고정자 와인딩용 코일가닥을 정렬된 상태로 안내하는 코일 정렬가이드(100)를 포함하고, 상기 와인딩용 코일을 CW 또는 CCW 와인딩유니트로 이송하는 코일 삽입용 유니트(10)과;
    상기 코일 삽입용 유니트(10)에서 공급되는 와인딩용 코일을 CW(Clockwise, 시계방향)방향으로 권취하여 고정자에 삽입되는 코일 보빈을 만드는 CW 와인딩 포머(200)(winding former)가 구비된 CW 와인딩 유니트(20)와;
    상기 CW 와인딩 포머(200)(winding former)의 매 턴(turn)마다 CW 와인딩 유니트(20)를 y축(상하방향) 방향으로 소정의 거리만큼 이동시켜서 코일이 겹치지 않도록 하는 CW 와인딩 유니트에 구비된 와인딩 구동 유니트와;
    상기 CW 와인딩 유니트(20)의 일측에는, 상기 CW 와인딩 포머(200)에 권취된 코일 보빈의 턴(turn) 수의 절반을 CCW 방향으로 되감아서 코일 보빈을 만드는 CCW 와인딩 포머(400)(winding former)가 구비된 CCW 와인딩 유니트(40)와;
    상기 CCW 와인딩 포머(400)(winding former)의 매 턴(turn)마다 CCW 와인딩 유니트(40)를 y축(상하방향) 방향으로 소정의 거리만큼 이동시켜서 코일이 겹치지 않도록 하는 CCW 와인딩 유니트에 구비된 와인딩 구동 유니트;를 포함하여 구성되고,
    상기 권취된 CW와 CCW 코일보빈을 어퍼툴에 동시에 인서트하는 것을 특징으로 하는 모터 고정자용 다열정렬 권선장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 각 와인딩 유니트의 일측에는,
    단부가 원추형 돌기형상으로 구비되고, 왕복직선운동하는 코일 삽입용 핀(60)과의 삽입결합을 통해서 와인딩용 코일을 단부를 고정시키는 코일 클램프(70)(coil clamp)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 모터 고정자용 다열정렬 권선장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 각 와인딩 유니트의 일측에는,
    일단은 모터의 회전축에 결합하고 타단은 집게형상의 그립부(800)가 구비되어, 상기 CW 와인딩 포머(200)(winding former)에 권선작업이 완료되면 공급되는 코일의 소정의 위치를 그립(grip)하여 고정시키는 코일 그립퍼(80)(coil gripper)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 모터 고정자용 다열정렬 권선장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 각 와인딩 유니트의 일측에는,
    상기 코일 그립퍼(80)의 그립부(800)로 압착하여 고정하고 있는 와인딩 코일의 일단을 절단하는 커팅(cutting) 유니트가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 모터 고정자용 다열정렬 권선장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 코일 그립퍼(80)가 고정하는 와인딩 코일의 단부를 CCW 와인딩 유니트(40)에 구비된 코일 클램프(70)(coil clamp)에 코일을 이송시켜서 코일을 고정시킨 후,
    상기 CW 와인딩 포머(200)와 CCW 와인딩 포머(400)를 동기화하여 각각 회전시켜서, 상기 CCW 와인딩 포머(400)에 권취해야 할 코일의 절반을 상기 CW 와인딩 포머(200)로 CW 방향으로 옮긴 후 권취하는 것을 특징으로 하는 모터 고정자용 다열정렬 권선장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 CW 와인딩 포머(200)가 매 1회전 할때마다, 와인딩 구동 유니트는 코일이 겹치지 않도록 CW 와인딩 유니트(20)를 y축(상하방향) 방향으로 소정의 거리만큼 이동시키는 것을 특징으로 하는 모터 고정자용 다열정렬 권선장치.
  7. 제 5항에 기재된 모터 고정자용 다열정렬 권선장치를 이용하여 코일을 권선하는 방법에 있어서,
    와인딩 작업에 소요되는 코일 및 소정의 장치류를 세팅하고 준비하는 단계;
    와인딩용 코일을 코일 정렬가이드(100)에 삽입하고 CW 또는 CCW 와인딩 포머측으로 이송하는 단계;
    와인딩용 코일을 코일 삽입용 핀(60)을 이용하여 코일 클램프(70) 유니트에 고정시키는 단계;
    코일 삽입용 유니트(10)는 지정된 위치로 후퇴하여 대기하는 단계;
    CW 와인딩 포머(200)가 CW 방향으로 회전하면서 코일을 권취하면서, 와인딩 유동 유니트는 각 회전마다 상기 CW 와인딩 포머(200)를 y축(상하방향) 방향으로 소정의 거리만큼 이동시켜서 권취되는 코일이 서로 겹치거나 꼬이지 않도록 하는 단계;
    상기 CW 와인딩 포머(200)로 와인딩 작업이 종료되면, 코일 그립퍼(80)가 상기 CCW 와인딩 포머(400)측의 코일 클램프(70)로 코일을 고정시키고, 커팅 유니트(90)가 코일을 절단하고 상기 코일 클램프(70)가 절단된 코일의 단부를 고정한 채 지정된 위치로 이동하는 단계;
    상기 CW 와인딩 포머(200)와 CCW 와인딩 포머(400)가 CCW 방향으로 회전하기 위해서 동기화하는 단계;
    상기 CW 와인딩 포머(200)에 권취된 와인딩 코일을 절반을 상기 CCW 와인딩 포머(400)로 CCW방향으로 회전하면서 옮겨 감는 단계;
    상기 CW와 CCW 와인딩 포머(400)가 어퍼툴의 소정의 정해진 인서팅 위치로 이동하는 단계;
    코일 스트리퍼를 이용하여 어퍼툴의 지정된 슬롯으로 해당 코일보빈을 동시에 인서팅 하는 단계;를 포함하는 모터 고정자용 다열정렬 권선장치를 이용한 권선방법
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