KR102109501B1 - Jig apparatus for hairpin welding of rotary electric machine and hairpin welding method using same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 회전식 전기기기에 장착할 전기자 또는 고정자 코어(200)의 상부에 배열된 헤어핀 단부(110)를 용접하기 위해서 쌍을 이루게 할 헤어핀 단부(110)끼리 밀착하도록 정렬하는 회전식 전기기기의 헤어핀 용접용 지그 장치 및 이를 이용한 헤어핀 용접 방법에 관한 것으로서, 정렬 전 반경 방향(d3)의 헤어핀 단부군(110s)을 삽입할 통로(11, 21)를 각각 구비한 상부 판재(10)와 하부 판재(20)를 코어(200)와 동축으로 상호 반대 방향으로 회전시켜, 하부 판재 통로(11)와 상부 판재 통로(21)의 겹쳐진 공간으로 이루어지는 끼움 공간의 원주 방향(d2) 폭을 좁히고, 하부 판재 통로(21)와 상부 판재 통로(11)의 반경 방향(d3) 폭이 회전 방향과 반대되는 방향으로 갈수록 작아지게 되어 있어서, 끼움 공간의 반경 방향(d3) 폭도 좁히게 되어 있다.In the present invention, the hairpin welding of the rotating electric machine arranged to closely contact the hairpin ends 110 to be paired in order to weld the hairpin end 110 arranged on the armature or stator core 200 to be mounted on the rotating electric machine. Regarding a jig apparatus and a hairpin welding method using the same, the upper plate 10 and the lower plate 20 each having passages 11 and 21 for inserting the hairpin end groups 110s in the radial direction d3 before alignment ) Coaxially with the core 200 to rotate in opposite directions, thereby narrowing the circumferential direction d2 of the fitting space consisting of the overlapping spaces of the lower plate passage 11 and the upper plate passage 21, and the lower plate passage ( 21) and the width (d3) of the upper plate passage (11) becomes smaller in the direction opposite to the rotational direction, so the width (d3) of the radial direction of the fitting space is also narrowed.
Description
본 발명은 회전식 전기기기에 장착할 전기자 또는 고정자 코어의 상부에 배열된 헤어핀 단부를 용접하기 위해서 쌍을 이루게 할 헤어핀 단부끼리 밀착하도록 정렬하는 회전식 전기기기의 헤어핀 용접용 지그 장치 및 이를 이용한 헤어핀 용접 방법에 관한 것이다.The present invention is a jig device for welding a hairpin of a rotating electric machine and a hairpin welding method using the same, so that the ends of the hairpins to be paired are in close contact with each other to weld the ends of the hairpins arranged on the armature or stator core to be mounted on the rotating electric machine. It is about.
도 1에 도시한 바와 같이, 헤어핀(hairpin, 100)은 절연 피복된 'U'자 형태의 각동선으로, 양측 직선 도체부(120)와, 양측 직선 도체부(120)의 하단을 상호 연결되게 하는 턴부(130)와, 양측 직선 도체부(120)의 상단으로서 절연피복을 박리한 헤어핀 단부(110)를 구비한다. 도 2에 도시한 바와 같이, 헤어핀(100)은 전기자 또는 고정자의 코어(200)에 권선하여 코일부를 형성하는데 사용된다.As shown in Figure 1, the hairpin (hairpin, 100) is an insulation-coated 'U' shaped copper wire, so that the two sides of the
헤어핀(100)은 양측 직선 도체부(120)를 코어(200)의 슬롯(210)에 삽입 고정하되, 소정 길이의 상부를 코어(200)의 축 방향(d1) 상부로 노출시키고, 턴부(130)를 코어(200)의 축 방향 아래에 노출시키는 방식으로 코어(200)에 장착된다. 그리고, 코어(200)의 축 방향 상부로 노출된 양측 직선 도체부(120)의 상부를 권선 방식에 따라 절곡하여 정렬한다. 정렬된 상태를 보면, 코어(200)의 반경 방향(d3)으로 배열된 복수의 헤어핀 단부(110)로 이루어지는 헤어핀 단부군(110s)이 코어(200)의 원주 방향(d2)을 따라 소정 각도 간격으로 반복되게 배열된다.The
그리고, 각각의 헤어핀 단부군(110s)에 속한 헤어핀 단부(110)는 2개씩 쌍을 이루며 전기적으로 연결되도록 용접하여, 코어(200)의 코일부를 형성하게 한다.In addition, the
하지만, 절곡하여 정렬한 헤어핀 단부군(110s)의 헤어핀 단부는 용접하기에 적합할 정도로 정렬되어 있지는 않는다.However, the hairpin ends of the
이에, 용접 품질을 높이기 위해서는 용접할 헤어핀 단부(110) 쌍을 밀착시키는 정렬 과정을 수행한 후 용접하여야 하며, 이를 위한 한국 공개특허 제10-2005-0061522호 및 한국 등록특허 제10-0493609호는 헤어핀 단부군(110s)을 반경 방향(d3)의 내측 및 외측에서 가압하는 수단, 헤어핀 단부군(110s)을 원주 방향(d2) 양측에서 가압하는 수단, 및 헤어핀 단부군(110s)의 헤어핀 단부(110) 쌍 사이에 삽입하는 수단을 포함한다.Accordingly, in order to increase the welding quality, it is necessary to perform welding after performing an alignment process in which the pair of hairpin ends 110 to be welded are in close contact, and for this purpose, Korean Patent Publication Nos. 10-2005-0061522 and Korean Registered Patent Nos. 10-0493609 Means for pressing the
그렇지만, 한국 공개특허 제10-2005-0061522호 및 한국 등록특허 제10-0493609호는 각각의 수단을 분리하여 제작 설치하거나 또는 개별적으로 구동시키게 구성되어서, 복잡한 구조로 구성되고, 복잡한 구동 방식으로 연동시켜야 하고, 원주 방향(d2)을 따라 배열된 복수의 헤어핀 단부군(110s)를 하나씩 정렬하며 용접해야 하므로, 용접 시간을 지체시켜 공정 효율을 저하시킨다. 또한, 각각의 수단 사이의 맞물림을 정교하게 하지 않으면, 헤어핀 단부군(110s)을 제대로 정렬하지 못하는 문제도 일으켜서, 용접 불량의 원인을 제공하기도 한다.However, Korean Patent Publication No. 10-2005-0061522 and Korean Patent Registration No. 10-0493609 are constructed to install and install each means separately, or to be individually driven to be configured in a complex structure and interlocked in a complicated driving manner. Should be, and a plurality of hairpin end groups (110s) arranged along the circumferential direction (d2) must be aligned and welded one by one, thus delaying welding time and deteriorating process efficiency. In addition, if the engagement between the respective means is not elaborated, the problem of not properly aligning the
따라서, 본 발명은 단순한 가압 구조를 간단한 구동 방식으로 작동시켜, 헤어핀 단부군(110s)의 원주 방향 양면 및 반경 방향 양면을 동시에 안정적으로 가압 정렬할 수 있고, 코어(200)에 있는 모든 헤어핀 단부군(110s)을 1회 구동으로 정렬할 수도 있는 회전식 전기기기의 헤어핀 용접용 지그 장치 및 이를 이용한 헤어핀 용접 방법을 제공하는 데 목적이 있다.Therefore, the present invention operates a simple pressing structure by a simple driving method, and it is possible to stably pressurize both the circumferential and radial both sides of the
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 회전식 전기기기에 장착할 원통형 코어(200)의 상부에서 반경 방향(d3)으로 배열된 복수의 헤어핀 단부(110)로 이루어지는 헤어핀 단부군(110s)을 용접을 위해 정렬하기 위한 헤어핀 용접용 지그 장치에 있어서, 정렬 전의 헤어핀 단부군(110s)을 삽입할 통로(11, 21)를 각각 구비한 상부 판재(10)와 하부 판재(20)를 코어(200)와 동축으로 상호 반대 방향으로 회전시키는 회동수단(40)에 의해서, 하부 판재 통로(21)와 상부 판재 통로(11)의 겹쳐진 공간으로 이루어지는 끼움 공간의 원주 방향(d2) 폭을 좁혀 헤어핀 단부군(110s)의 원주 방향(d2) 양측을 가압하게 함은 물론이고, 하부 판재 통로(21)와 상부 판재 통로(11)의 반경 방향(d3) 폭이 회전 방향과 반대되는 방향으로 갈수록 작아지게 되어 있어서, 끼움 공간의 반경 방향(d3) 폭도 좁혀 헤어핀 단부군(110s)의 반경 방향(d3) 양측도 가압하게 되어 있다.In order to achieve the above object, the present invention is for welding a hairpin end group (110s) comprising a plurality of hairpin ends (110) arranged in a radial direction (d3) from the top of a cylindrical core (200) to be mounted on a rotary electric machine. In the jig apparatus for welding hairpins for alignment, the
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 상부 판재(10)와 하부 판재(20)는 코어(200)의 상부에 원주 방향으로 배열된 헤어핀 단부군(110s)을 하나씩 수용하도록 복수의 통로(11, 21)를 구비하여, 헤어핀 단부군(110s) 모두를 동시에 정렬할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 상부 판재(10) 통로(11) 및 상기 하부 판재(20) 통로(21) 중에 적어도 어느 하나의 통로에서, 반경 방향(d3) 폭이 가장 작은 원주 방향(d2) 일측 경계(11a, 21a)는 헤어핀 단부군(110s)에 속한 복수의 헤어핀 단부(110)가 2개씩 쌍을 이루며 밀착되게 하기 위해서, 헤어핀 단부쌍들의 사이에 끼워지며 간격을 넓히는 쐐기(12, 22)를 구비한다.According to an embodiment of the present invention, in at least one of the passages of the
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 하부 판재(20) 통로(21) 및 상기 상부 판재(10) 통로(11)는 사다리꼴로 형성된다.According to an embodiment of the present invention, the
또한, 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 코어(200)의 반경 방향(d3)으로 배열된 복수의 헤어핀 단부(110)로 이루어진 헤어핀 단부군(110s)이 원주 방향(d2)을 따라 등각도로 배열된 코어(200)의 헤어핀 용접을 위해서, 코어(200)와 동축으로 상호 반대 방향으로 회전시킬 상부 판재(10)와 하부 판재(20)에 각각 헤어핀 단부군(110s)의 배치에 맞춰진 통로(11, 21)가 형성되어, 하부 판재 통로(21)와 상부 판재 통로(11)의 겹쳐진 공간으로 이루어지는 끼움 공간이 헤어핀 단부군(110s)의 개수만큼 조성되어 있고, 하부 판재 통로(21)와 상부 판재 통로(11)의 반경 방향(d3) 폭이 회전시킬 방향과 반대되는 방향으로 갈수록 작아지게 되어 있는 헤어핀 용접용 지그 장치를 이용한 헤어핀 용접 방법에 있어서, 상부 판재(10)와 하부 판재(20)를 코어(200)의 상부에 배치하여, 정렬 전 헤어핀 단부군(110s)이 하나씩 각각의 끼움 공간에 수용되게 하는 삽입 단계(S10); 상부 판재(10)와 하부 판재(20)를 상호 반대방향으로 회전시켜, 헤어핀 단부군(110s)의 원주 방향(d2) 양측 및 반경 방향(d3) 양측을 동시에 가압하며 정렬하는 정렬 단계(S30); 원주 방향(d2)으로 배열된 헤어핀 단부군(110s)을 순차적으로 용접처리하는 용접 단계(S60); 상부 판재(10)와 하부 판재(20)를 코어(200)의 상부로부터 분리하는 분리 단계(S70);를 포함한다.In addition, in order to achieve the above object, the present invention is a
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 정렬 단계(S30)는 상부 판재(10)와 하부 판재(20)를 상호 반대방향으로 회전시키면서, 헤어핀 단부군(110s)에 속한 헤어핀 단부쌍들의 사이에 쐐기(12, 22)를 끼워지게 한다.According to an embodiment of the present invention, the alignment step (S30), while rotating the
본 발명의 실시 예에 따르면, 가압 수단(50)으로 헤어핀 단부군(110s)을 상부에서 가압하여 높이를 균일하게 하는 상부 가압 단계(S20);를 상기 정렬 단계(S30) 이전에 수행하고, 가압 수단(50)에 의한 가압을 해제하는 가압 해제 단계(S40);를 상기 정렬 단계(S30) 이후에 수행한다.According to an embodiment of the present invention, the upper pressing step (S20) to equalize the height by pressing the
본 발명의 실시 예에 따르면, 헤어핀 단부군(110s)의 정렬 상태를 검사하는 검사 단계(S50);를 상기 용접 단계(S60) 이전에 수행한다.According to an embodiment of the present invention, an inspection step (S50) for inspecting the alignment of the
본 발명은 상부 판재(10) 통로(11)와 하부 판재(20) 통로(21)의 중첩 영역으로 조성되는 끼움 공간을 상부 판재(10)와 하부 판재(20)의 회전에 의해 원주 방향 및 반경 방향으로 동시에 좁혀서, 헤어핀 단부군(110s)을 원주 방향 양측 및 반경 방향 양측에서 동시 가압하게 되므로, 원주 방향의 가압수단 및 반경 방향의 가압수단으로 분리한 종래기술에 비해, 헤어핀 단부군을 용접에 적합하게 정렬할 수 있고, 용접 품질을 보장할 수 있으며, 운영하기에도 간편하다.In the present invention, the circumferential direction and the radius of the
또한, 본 발명은 상부 판재(10)와 하부 판재(20)를 회전시켜 코어(200)의 상부에 있는 모든 헤어핀 단부를 정렬할 수 있으므로, 헤어핀 단부를 용접할 시에, 정렬 과정 없이 용접 공정만 수행하도록 운영되며, 이에 따라, 헤어핀 단부군별로 정렬한 후 용접하는 종래기술에 비해 용접 시간을 크게 단축할 수 있다.In addition, the present invention can align all the hairpin ends at the top of the
또한, 본 발명은 헤어핀 단부를 상부에서 가압한 상태로 정렬하므로, 헤어핀 단부의 높이를 균일하게 하여, 용접 불량을 최소화할 수 있다.In addition, since the present invention aligns the ends of the hairpins in a pressurized state, the height of the hairpin ends can be made uniform, thereby minimizing welding defects.
또한, 본 발명은 용접 중에 발생하는 스패터(spatter)가 하부로 낙하하지 아니하도록 상부 판재(10) 및 하부 판재(20)로 하부를 보호하는 역할도 하게 되므로, 헤어핀의 절연피막을 보호하며 용접하게 한다.In addition, the present invention also serves to protect the lower portion with the
도 1은 헤어핀(100)의 예시도.
도 2는 헤어핀(100)을 슬롯(210)에 삽입한 원통형 코어(200)의 예시도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 회전식 전기기기의 헤어핀 용접용 지그 장치의 사시도.
도 4는 상부 판재(10) 및 하부 판재(20)를 분리한 헤어핀 용접용 지그 장치의 사시도.
도 5는 헤어핀 용접용 지그 장치의 상면도.
도 6은 헤어핀 용접용 지그 장치를 원통형 코어(200)의 상부에 배치한 사용 상태도.
도 7은 도 6에 도시한 상태의 상면도.
도 8은 도 6에 도시한 상태에서 상부 판재(10) 및 하부 판재(20)를 상호 반대방향으로 회전시킨 상태의 상면도.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 회전식 전기기기의 헤어핀 용접 방법의 순서도.1 is an exemplary view of a
Figure 2 is an exemplary view of the
3 is a perspective view of a jig device for welding hairpins of a rotary electric machine according to an embodiment of the present invention.
4 is a perspective view of a jig device for welding hairpins separated from the
5 is a top view of a jig device for welding hairpins.
Figure 6 is a state diagram of using a jig device for welding hairpins disposed on the upper portion of the
Fig. 7 is a top view of the state shown in Fig. 6;
8 is a top view of a state in which the
9 is a flow chart of a hairpin welding method of a rotary electric machine according to an embodiment of the present invention.
본 발명에 따른 헤어핀 용접용 지그 장치는 코어(200)의 상부에 배열된 헤어핀 단부군(110s)을 용접 공정에 앞서 정렬하고, 용접 중에 정렬 상태를 유지하며, 용접을 마친 후 코어(200)로부터 분리하는 데 사용되어, 용접 품질을 향상시킬 수 있는 장치이다. The jig device for welding hairpins according to the present invention aligns the
정렬할 대상인 헤어핀(100)은 [발명의 배경이 되는 기술]에서 도 1 및 도 2를 참조하며 살펴보았으므로, 이에 대한 설명을 생략하고, 본 발명의 실시 예를 설명하는 사용되는 용어를 정의한다.Since the
축 방향(d1)은 회전식 전기기기의 회전축 방향으로서, 코어(200)의 축 방향이 된다. 본 발명의 구성요소를 설명할 시의 축 방향(d1)은 원통형 코어(200)의 축과 평행한 방향을 포함한다.The axial direction d1 is the rotational axis direction of the rotary electric machine, and is the axial direction of the
원주 방향(d2)은 코어(200)의 축을 기준으로 한 둘레방향이다. 원주 방향(d2)은 회전 방향에 따라 시계 방향 또는 반시계 방향으로 구분하여 표현할 수도 있다.The circumferential direction d2 is a circumferential direction based on the axis of the
반경 방향(d3)은 코어(200)의 축을 중심으로 한 방사 방향이며, 코어(200)의 외주 측에서 코어(200)의 축을 향하는 방향도 내포한다. 반경 방향(d3)을 구분하기 위해서 축을 향하는 방향은 내주 방향이라 하고, 축에서 방사방향을 외주 방향이라 할 수도 있다.The radial direction d3 is a radial direction around the axis of the
헤어핀 단부군(110s)은 회전식 전기기기에 장착할 코어(200)의 상부에서 반경 방향(d3)을 따라 일렬로 배열된 복수의 헤어핀 단부(110)로 이루어지는 집합이다. 이러한 헤어핀 단부군(110s)은 코어(200)의 상부에 원주 방향(d2)을 따라 등각도로 반복되게 배열된다.The
헤어핀 단부쌍은 헤어핀 단부군(110s)에 속한 복수의 헤어핀 단부를 인접한 2개의 헤어핀 단부끼리 쌍을 이루게 한 것으로서, 용접하여 전기적으로 접합할 것이다.The hairpin end pair is a pair of two hairpin ends adjacent to a plurality of hairpin ends belonging to the
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야에 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described so that those skilled in the art can easily carry out.
<회전식 전기기기의 헤어핀 용접용 지그 장치><Jig device for welding hairpins of rotary electric equipment>
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 헤어핀 용접용 지그 장치의 사시도이고, 도 4는 상부 판재(10) 및 하부 판재(20)를 분리한 헤어핀 용접용 지그 장치의 부분 분해 사시도이고, 도 5는 헤어핀 용접용 지그 장치의 상면도이다.3 is a perspective view of a jig device for welding hairpins according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a partially exploded perspective view of a jig device for welding hairpins separated from the
본 발명의 실시 예에 따른 헤어핀 용접용 지그 장치는 정렬 전의 헤어핀 단부군(110s)을 원주 방향 및 반경 방향으로 여유를 두며 삽입할 통로(11, 21)를 상하로 마주하게 하고, 상하의 통로(11, 21) 사이에 겹쳐지는 공간을 좁혀서, 원주 방향 양측 및 반경 방향 양측에서 헤어핀 단부(110s)를 가압하게 구성된다. 이에 따라, 헤어핀 단부군(110s)을 구성하는 복수의 헤어핀 단부(110)를 밀착시킬 수 있다.The jig apparatus for welding hairpins according to an embodiment of the present invention allows the
이를 위한 헤어핀 용접용 지그 장치는 상부 판재(10), 하부 판재(20), 베어링 수단(30), 회동 수단(40), 가압 수단(50), 테이블(60) 및 컨트롤러(70)를 포함한다.The jig device for welding hairpins for this purpose includes an
상부 판재(10) 및 하부 판재(20)는 코어(200)의 축을 중심축으로 하는 원판으로서, 상하로 마주하게 적층되며, 회동 수단(40)에 의해서 코어(200)와 동축으로 상호 반대 방향으로 회전시킬 수 있게 되어 있다.The
본 발명의 실시 예에 따르면, 반대 방향으로 회전시킬 상부 판재(10)와 하부 판재(20)의 상대 운동을 원활하게 하기 위해서, 상부 판재(10)와 하부 판재(20)의 사이에 베어링 수단(30)을 설치하여, 간격을 두고 상하로 마주하게 하였다. 그렇지만, 상부 판재(10)와 하부 판재(20)를 회전시킬 각도는 매우 작고, 고속으로 회전시키지 않아도 되므로, 베어링 수단(30) 없이 하부 판재(20) 위에 상부 판재(10)를 올려 놓아도 된다.According to an embodiment of the present invention, in order to facilitate the relative motion of the
또한, 상부 판재(10) 및 하부 판재(20)는 헤어핀 단부군(110s)을 수용할 수 있는 통로(11, 21)를 상호 마주하게 구비한다. 이에, 헤어핀 단부군(110s)을 하부 판재(20) 통로(21) 및 상부 판재(10) 통로(11)에 순차적으로 끼울 수 있다.In addition, the
여기서, 상부 판재(10)의 통로(11)와 하부 판재(20)의 통로(21)는 반경 방향(d3)의 폭이 회동 수단(40)에 의해 회전시킬 방향과 반대되는 방향으로 갈수록 작아지게 형성되어 있다.Here, the
도 4를 참조하면, 상부 판재(10)는 회동 수단(40)에 의해서 시계 방향으로 회전시킬 것이므로, 상부 판재(10)에 형성된 통로(11)의 반경 방향(d3) 폭은 반시계 방향으로 갈수록 작아지게 되어 있다. 하부 판재(20)는 회동 수단(40)에 의해서 반시계 방향으로 회전시킬 것이므로, 하부 판재(20)에 형성된 통로(21)의 반경 방향(d3) 폭은 시계 방향으로 갈수록 작아지게 되어 있다. Referring to FIG. 4, since the
또한, 상부 판재(10)의 통로(11)와 하부 판재(20)의 통로(21)에서, 적어도 반경 방향(d3) 폭이 가장 작은 원주 방향 일측 경계(11a, 21a)는 헤어핀 단부군(110s)의 원주 방향 측면을 가압할 것이므로, 반경 방향(d3)으로 절개된 형상으로 조성되어 있다.In addition, in the
도 5의 상면도를 참조하면, 상부 판재(10)의 통로(11)와 하부 판재(20)의 통로(21)는 각각 사다리꼴 형태로 형성되어 있다. 상부 판재(10)와 하부 판재(20)는 통로(11, 21) 중에 가능하면 반경 방향(d3)이 큰 영역끼리 마주하게 한 후 헤어핀 단부군(110s)을 수용할 것이므로, 원주 방향의 양측 경계면이 모두 반경 방향(d3)으로 절개된 면으로 형성되는 것이 바람직하다.Referring to the top view of FIG. 5, the
여기서, 상부 판재(10) 통로(11)와 하부 판재(20) 통로(21)의 반경 방향(d3) 폭 및 원주 방향(d2) 폭은 정렬 전의 헤어핀 단부군(110s)을 여유있게 관통시킬 수 있되, 원주 방향(d2)을 따라 점차 감소하는 반경 방향(d3) 폭은 적어도 정렬 후의 헤어핀 단부군(110s)의 반경 방향(d3) 폭만큼 감소하게 형성되어 있다.Here, the radial (d3) width and the circumferential (d2) width of the upper plate (10) passage (11) and the lower plate (20) passage (21) can penetrate the hairpin end groups (110s) before alignment. However, the radial direction d3 width gradually decreasing along the circumferential direction d2 is formed to decrease by at least the width of the radial direction d3 of the
이에 따라, 상부 판재(10) 통로(11)와 하부 판재(20) 통로(21)가 상하로 겹쳐져 중첩되는 공간으로서, 헤어핀 단부군(110s)을 끼울 수 있게 조성되는 끼움 공간의 원주 방향(d2) 폭 및 반경 방향(d3) 폭은 상부 판재(10)와 하부 판재(20)를 상호 반대 방향으로 회전시켜서, 동시에 축소시킬 수 있다. Accordingly, as the space where the
또한, 하부 판재(20)의 통로(21)는 하부로 갈수록 넓어지게 형성되어서, 헤어핀 단부군(110s)을 아래에서 원활하게 삽입할 수 있다. 상부 판재(10)의 통로(21)는 상부로 갈수록 넓어지게 형성되어서, 헤어핀 단부(110)의 상면을 용접처리할 시에 용접에 지장을 주지 않게 할 수 있다.In addition, the
이에 따라, 절연피복을 박리한 헤어핀 단부(110) 중에 하부를 통로(11, 21)에 수용한 후, 후술하는 바와 같이 가압하더라도, 상부 판재(10) 및 하부 판재(20)는 가압 부위를 제외한 나머지 부위의 두께를 크게 하여서, 견고하게 구성할 수 있다.Accordingly, after receiving the lower portion in the
또한, 상부 판재(10)의 통로(11)와 하부 판재(20)의 통로(21) 중에 적어도 어느 하나의 통로에는 쐐기(12, 22)를 구비한다.In addition, the
쐐기(12, 22)는 통로(11, 21) 중에 반경 방향(d3) 폭이 가장 작은 원주 방향 일측 경계(11a, 21a)에 조성되어 있되, 헤어핀 단부군(110s)에 속한 헤어핀 단부쌍들의 사이에 끼울 수 있는 위치에 맞춰 조성되어 있어서, 헤어핀 단부쌍들의 사이를 넓힐 수 있다. 이에, 헤어핀 단부쌍의 2개 헤어핀 단부는 상호 밀착시킬 수 있다. 이때의 쐐기(12, 22)는 반경 방향(d3)의 폭이 원주 방향(d2)으로 갈수록 작아지게 돌출 형성되어서, 헤어핀 단부쌍들 사이에 원활하게 끼울 수 있다.The
한편, 도 4에 도시한 바와 같이, 쐐기(12, 22)는 통로(11, 21)의 원주 방향 경계(11a, 21a) 두께보다 두껍게 형성되도록 연장되게 형성되어 있다. 즉, 상부 판재(10)의 통로(11)에 구비되는 쐐기(12)는 상부로 연장되게 형성되어 있고, 하부 판재(20)의 통로(21)에 구비되는 쐐기(22)는 하부로 연장되게 형성되어 있다. 이에, 쐐기(12, 22)는 삼각기둥 형태로 견고하게 구성할 수 있다.On the other hand, as shown in Fig. 4, the
이와 같이 상부 판재(10) 및 하부 판재(20)에 구비하는 통로(11, 21)는 코어(200)의 상부에 원주 방향으로 배열된 복수의 헤어핀 단부군(110s)의 위치에 맞춰 복수 개로 구비되어서, 코어(200)의 모든 헤어핀 단부군(110s)을 하나씩 수용하게 할 수 있다. 즉, 후술하는 바와 같이 상부 판재(10) 및 하부 판재(20)를 회전시켜, 모든 헤어핀 단부군(110s)을 정렬할 수 있다.As described above,
그리고, 상부 판재(10) 및 하부 판재(20)는 원판으로 형성되어서, 하기의 가이드부(41)로 회전 운동을 가이드할 수 있게 하고, 외주 측에 외곽으로 연장시킨 파지부(23)를 구비하여서, 하기의 구동장치(42)로 파지부(13, 23)를 잡고 회전시킬 수 있게 하였다.And, the
베어링 수단(30)은 상부 판재(10)와 하부 판재(20)를 상호 반대방향으로 원활하게 상대 운동시키기 위한 구성요소이다.The bearing means 30 is a component for smoothly moving the
도 4를 참조하면, 베어링 수단(30)은 볼로 구성할 수 있다. 하부 판재(20)의 상면에는 회전축(코어의 회전축)을 중심으로 원을 그리는 요홈(24)이 조성되어 있고, 도 4에 도시하지 아니하였지만, 상부 판재(10)의 저면에는 하부 판재(20)의 요홈(24)과 대향하는 동일 요홈이 조성되어 있다. 그리고, 하부 판재(20)의 요홈(24) 및 상부 판재(10)의 요홈에 각각 절반 미만으로 끼워지는 복수의 볼(30)이 상호 연접하며 원을 그리도록 배치되어 있어서, 상부 판재(10)와 하부 판재(20)를 직접 접촉되지 않게 하면서 원활하게 상대 운동을 시킬 수 있다.4, the bearing means 30 may be configured as a ball. On the upper surface of the
베어링 수단(30)은 볼로 한정할 필요는 없으며, 예를 들어, 윤활제를 함침하거나 표면에 고착시킨 윤활용 종이나 수지 페이퍼, 아니면 저마찰성을 갖는 얇은 판재로 구성하여도 좋다. The bearing means 30 need not be limited to a ball, and may be made of, for example, a lubricating paper or resin paper impregnated with a lubricant or adhered to a surface, or a thin sheet material having low friction.
다른 예로서, 베어링 수단(30)은 상부 판재(10)와 하부 판재(20)의 사이에 기체(공기, 알곤, 질소 등)를 불어넣어 마찰을 감소시키게 구성하여도 좋으며, 이를 위해서 상부 판재(10) 및 하부 판재(20) 중에 어느 하나에 홀을 조성하고, 홀을 통해 공기를 불어넣는 에어 펌프를 설치할 수 있다. 이와 같이 상부 판재(10)와 하부 판재(20) 사이에 기체층을 형성하여 마찰을 감소시킬 수 있고, 이에 더하여 용접할 시에 냉각 작용을 하고, 금속 산화를 방지하는 역할을 하게 할 수도 있다.As another example, the bearing means 30 may be configured to reduce friction by blowing gas (air, argon, nitrogen, etc.) between the
그렇지만, 본 발명에 따르면, 원주 방향으로 인접한 헤어핀 단부군의 각도 차이보다 작은 각도로 상부 판재(10) 및 하부 판재(20)를 회전시키므로, 베어링 수단(30)을 필수 구성요소로 하지 않아도 좋다. 즉, 베어링 수단(30)을 설치하지 아니하고, 대신에, 하부 판재(20) 위에 상부 판재(10)로 올려놓게 하여도 좋다. 물론, 상부 판재(10)와 하부 판재(20) 사이의 접촉면은 마찰을 최소화하도록 판판하게 조성하고, 이에 더하여 윤활제를 도포하여도 좋다.However, according to the present invention, since the
테이블(60)은 코어(200)의 상부, 즉, 원주 방향(d2)을 따라 배열된 헤어핀 단부군(110s)을 하부에서 위로 끼워 넣을 정도의 창(60a)이 조성되어 있으며, 상면에는 창(60a)의 둘레방향을 따라 회동 수단(40)을 장착하게 되어 있다.The table 60 is provided with a
이러한 테이블(60)은 기둥(61)에 의해서 베이스판(62)에 설치된다. 베이스판(62)은 테이블(60)의 창(60a)과 상하로 마주하는 창(62a)이 형성되어 있다. 이에, 코어(200)를 베이스판(62)의 창(62a)에 끼워넣어서, 헤어핀 단부군(110s)이 있는 상부를 테이블(60)의 창(60a)을 통해 상부로 돌출시킬 수 있다. 이와 같이 상하의 창(60a, 62a)에 의해 조성되는 코어(200)의 끼움 위치를 정위치로 하여, 상부 판재(10) 통로(11)와 하부 판재(20) 통로(21)의 중첩 영역으로 하는 끼움 공간에 헤어핀 단부군(110s)를 정확하게 삽입할 수 있다.The table 60 is installed on the
회동 수단(40)은 테이블(60) 창(60a)의 둘레방향을 따라 배치되어 상부 판재(10) 및 하부 판재(20)를 테이블(60) 창(60a)의 상부에서 안정적으로 회전할 수 있게 지지하는 가이드부(41), 및 상부 판재(10)의 파지부(13)와 하부 판재(20)의 파지부(23)를 잡고 정역 회전시킬 수 있는 구동장치(42)를 포함한다.The rotation means 40 is disposed along the circumferential direction of the table 60 and the
가이드부(41)는 테이블(60) 창(60a)의 둘레방향을 따라 간격을 두고 설치되어 있고, 하부 판재(20)의 테두리 부위를 아래에서 받쳐주면서 축 방향(d1)의 회전축으로 자유 회전하도록 구성되며, 이를 위해서 가이드 롤러로 구성되어 있다. 상부 판재(10) 및 하부 판재(20)는 상호 반대방향으로 회전시킬 것이므로, 상부 판재(10)와 접촉되는 가이드부(41)의 상부 측(41a)은 하부 판재(20)와 접촉되는 하부 측(41b)에 동축으로 회동 가능하게 분리되어 있다. The
구동장치(42)는 상부 판재(10)의 파지부(13)를 잡고 원주 방향을 따라 밀거나 당겨 정역 회전시킬 수 있는 것과, 하부 판재(20)의 파지부(23)를 잡고 원주 방향을 따라 밀거나 당겨 정역 회전시킬 수 있는 것으로 구분된다. 도 4에 부분 확대하여 도시한 통로(11, 21)의 형상에 따르면, 상부 판재(10)의 정회전 방향은 시계 방향이고, 하부 판재(20)의 정회전 방향은 반시계 방향이며, 이에 맞게 구동장치(42)가 배치된다. 여기서, 정회전은 상기한 끼움 공간을 축소시키기 위한 회전이고, 역회전은 상기한 끼움 공간을 확대시키기 위한 회전으로서 정회전시켜 헤어핀 단부군(110s)을 정렬한 상태에서 용접 완료 후 가압 해제를 위해 필요하다.The driving
이러한 구동장치(42)는 유압 실린더 또는 공압 실린더로 구성될 수 있다. The driving
하지만, 상부 판재(10) 및 하부 판재(20)를 정역 회전시키기 위한 구성은 이에 한정하지 아니하여도 된다. 예를 들어, 상부 판재(10) 및 하부 판재(20)를 외주측에 치를 조성한 피니언으로 구성하고 구동장치(42)를 피니언을 회전시킬 랙으로 구성할 수 있다. 다른 예로서, 상부 판재(10) 및 하부 판재(20)를 외주측에 치를 조성한 기어로 구성하고 구동장치(42)를 기어에 치합되는 다른 기어를 회전시키는 모터로 구성할 수 있다. 즉, 상부 판재(10) 및 하부 판재(20)를 정역 회전시키기 위한 다양한 구성 중에 적절한 구성을 택할 수 있다.However, the configuration for rotating the
가압 수단(50)은 코어(200)의 상부에 원주 방향(d2)을 따라 배열된 복수의 헤어핀 단부군(110s)을 상부에서 동시에 눌러서, 모든 헤어핀 단부(110)의 높이를 동일하게 맞추기 위한 구성요소이다.The pressing means (50) is configured to simultaneously press the plurality of hairpin end groups (110s) arranged along the circumferential direction (d2) on the top of the core (200) from the top, to equally match the heights of all hairpin ends (110). Element.
이러한 가압 수단(50)은 상부 판재(10)와 하부 판재(20)를 회전시켜 헤어핀 단부(110)를 정렬하는 과정 중에 헤어핀 단부(110)을 가압하도록 운영된다.The pressing means 50 is operated to press the
가압 수단(50)에서 헤어핀 단부군(110s)을 가압하는 판재는 투명판, 반투명판 및 불투명판 중에 어느 하나의 판으로 구성할 수 있다.The plate material for pressing the
컨트롤러(70)는 회동 수단(40)의 구동장치(42)와 상부를 가압할 가압 수단(50)을 제어하는 구성요소로서, 상부 판재(10) 통로(11)와 하부 판재(20) 통로(21)의 중첩 영역인 끼움 공간에 헤어핀 단부군(110s)을 끼워지게 한 상태에서 가동되며, 헤어핀 단부군(110s)을 가압 수단(50)으로 가압하는 과정, 구동장치(42)를 가동시켜 상부 판재(10) 및 하부 판재(20)를 상호 반대 방향으로 회전시키는 과정, 및 가압 수단(50)에 의한 가압을 해제하는 과정을 순차적으로 수행하도록 제어한다. The
컨트롤러(70)는 헤어핀 단부군(110s)을 끼움 공간에 끼우는 과정 중에 하부 판재(20) 및 상부 판재(10)를 동시에 동일 방향, 동일 회전 속도 및 동일 회전 범위로 정역 회동시켜서, 헤어핀 단부군(110s)을 끼움 공간에 원활하게 수용되게 한다. 여기서, 정역 회동 범위는 하부 판재(20) 통로(21)의 하단에서 원주 방향 폭 정도로 하면 될 것이다.The
그리고, 용접 공정이 종료되면, 컨트롤러(70)는 구동장치(42)를 가동시켜 상부 판재(10) 및 하부 판재(20)를 역회전시키는 과정을 추가 수행함으로써, 용접 완료된 헤어핀 단부군(110s)을 끼움 공간에서 빼낼 수 있게 한다.Then, when the welding process is completed, the
도 6 내지 도 8을 참조하여, 헤어핀 단부군(110s)의 정렬 전후를 살펴본다.6 to 8, look at before and after the alignment of the hairpin end group (110s).
도 6은 헤어핀 용접용 지그 장치를 원통형 코어(200)의 상부에 배치한 사용 상태도이고, 도 7은 도 6에 도시한 상태의 상면도이고, 도 8은 도 6에 도시한 상태에서 상부 판재(10) 및 하부 판재(20)를 상호 반대방향으로 회전시킨 상태의 상면도이다.FIG. 6 is a state diagram of a jig device for welding hairpins disposed on an upper portion of a
도 6에 도시한 바와 같이 헤어핀 용접용 지그 장치의 상부 판재(10) 및 하부 판재(20)를 코어(200)의 상부에 배치되게 하여, 헤어핀 단부군(110s)을 하부 판재(20) 통로(21)와 상부 판재(10) 통로(11)에 순차적으로 끼워지게 할 수 있다. As shown in FIG. 6, the
이때, 하부 판재(20) 통로(21)와 상부 판재(10) 통로(11)의 겹쳐진 공간인 끼움 공간은 도 7에 도시한 바와 같이 정렬 전의 헤어핀 단부군(110s)을 여유있게 삽입할 수 있도록 넓혀진 상태이다.At this time, the fitting space, which is an overlapped space between the
다음으로, 도 8에 도시한 바와 같이 상부 판재(10)의 회전을 위한 구동장치(42-1, 42-2)를 가동시켜서 상부 판재(10)를 시계방향(CW)으로 회전시키고, 하부 판재(20)의 회전을 위한 구동장치(42-3, 42-4)를 가동시켜서 하부 판재(20)를 반시계방향(CCW)으로 회전시키면, 상부 판재(10) 통로(11)와 하부 판재(20) 통로(21)에서 반경 방향(d3) 폭이 가장 작은 원주 방향 일측 경계(11a, 21a)의 간격이 축소된다.Next, as shown in FIG. 8, the driving devices 42-1 and 42-2 for rotating the
이에 따라, 헤어핀 단부군(110s)은 원주 방향(d2) 양측의 가압에 의해 압착되므로, 복수의 헤어핀(110)이 반경 방향을 따라 일렬로 정렬된다.Accordingly, since the
아울러, 끼움 공간의 반경 방향(d3) 폭이 좁아져서, 헤어핀 단부군(110s)을 반경 방향(d3) 양측에서 가압하며 압착하게 되고, 헤어핀 단부쌍들의 사이사이를 쐐기(12, 22)로 벌어지게 하므로, 헤어핀 단부쌍별로 헤어핀 단부(110)끼리 밀착되도록 정렬된다. 이 상태에서 헤어핀 단부쌍별로 헤어핀 단부(110)끼리 접합되도록 용접함으로써, 용접 품질을 보장할 수 있다.In addition, the width in the radial direction (d3) of the fitting space is narrowed, and the
<회전식 전기기기의 헤어핀 용접 방법><Hairpin welding method for rotary electric equipment>
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 헤어핀 용접 방법의 순서도이다.9 is a flow chart of a hairpin welding method according to an embodiment of the present invention.
헤어핀 용접 방법은 상기한 헤어핀 용접용 지그 장치를 이용한 용접 방법으로서, 삽입 단계(S10), 상부 가압 단계(S20), 정렬 단계(S30), 가압 해제 단계(S40), 검사 단계(S50), 용접 단계(S60) 및 분리 단계(S70)의 순서로 이루어진다.The hairpin welding method is a welding method using the above-described jig device for welding hairpins, the insertion step (S10), the upper pressing step (S20), the alignment step (S30), the pressure release step (S40), the inspection step (S50), welding It is made in the order of step S60 and separation step S70.
먼저, 삽입 단계(S10)를 수행한다.First, an insertion step (S10) is performed.
삽입 단계(S10)에서는 상부에 원주 방향(d2)을 따라 배열된 헤어핀 단부군(110s)이 용접하기 이전 비정렬되어 있는 코어(200)를 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이 헤어핀 용접용 지그 장치의 삽입 위치에 맞춰 배치함으로써, 상부 판재(10)와 하부 판재(20)를 코어(200)의 상부에 놓이게 한다. 이에, 원주 방향(d2)을 따라 등각도로 배열된 복수의 헤어핀 단부군(110s)는 각각의 끼움 공간에 하나씩 수용된다.In the insertion step (S10), the hairpin welding jig as shown in FIGS. 6 and 7 shows the
여기서, 끼움 공간은 상술한 바와 같이 상부 판재(10) 통로(11)와 하부 판재(20) 통로(21)의 겹쳐진 공간으로서, 가능하면 넓혀진 상태에서 헤어핀 단부군(110s)을 끼우게 한다. 헤어핀 단부군(110s)의 상부측은 끼움 공간 위로 돌출되게 하여서, 후술하는 바와 같이 용접할 수 있게 하고, 헤어핀 단부군(110s)의 하부측만 끼움 공간에 삽입된 상태로 있게 한다.Here, the fitting space is an overlapping space between the
한편, 헤어핀 단부군(110s)를 끼움 공간에 삽입할 시에 끼움 공간을 원주 방향을 따라 요동치게 하여서, 비정렬된 복수의 헤어핀 단부군(110s) 중에 끼움 공간의 위치로부터 약간씩 어긋난 것이 있더라도 대응되는 끼움 공간에 삽입되게 한다. 끼움 공간을 요동치는 방법은 상술한 바와 같이 상부 판재(10)와 하부 판재(20)를 동시에 동일 방향, 동일 회전속도, 및 동일 회동 범위로 회전시키도록 회동 수단(40)을 제어하는 방법으로 하면 된다.On the other hand, when inserting the
다음으로, 상부 가압 단계(S20)를 수행한다.Next, the upper pressing step (S20) is performed.
상부 가압 단계(S20)에서는 원주 방향(d2)을 따라 등각도로 배열된 복수의 헤어핀 단부군(110s)을 가압 수단(50)을 이용하여 동시에 눌러준다. 이에 따라, 복수의 헤어핀 단부군(110s)은 물론이고, 각 헤어핀 단부군(110s)에 속한 복수의 헤어핀 단부(110)들이 균일한 높이로 놓이게 된다.In the upper pressing step (S20), the plurality of
다음으로, 정렬 단계(S30)를 수행한다.Next, an alignment step (S30) is performed.
정렬 단계(S30)에서는 상부에서 가압 수단(50)으로 가압하고 있는 상태의 헤어핀 단부군(110s)을 헤어핀 단부쌍별 헤어핀 단부(110)끼리 밀착되도록 정렬한다. 이를 위해서, 회동 수단(40)을 제어하여 상부 판재(10)와 하부 판재(20)를 상호 반대방향으로 정회전시킨다. 이에 따라, 원주 방향(d2)을 따라 등각도로 배열된 복수의 헤어핀 단부군(110s)을 동시에 정렬할 수 있다. In the alignment step (S30), the
앞서 설명하였듯이, 끼움 공간을 조성하는 상부 판재(10) 통로(11)와 하부 판재(20) 통로(21)는 정회전시키는 방향과 반대되는 방향으로 갈수록 반경 방향(d3) 폭이 좁아지고, 반경 방향(d3) 폭이 최소인 부위에 맞춰 쐐기(12, 22)가 조성되어 있다. 이에 따라, 끼움 공간은 원주 방향(d2) 폭 및 반경 방향(d3) 폭을 동시에 좁히고, 헤어핀 단부쌍들의 사이를 쐐기(12, 13)로 넓히므로, 각각의 헤어핀 단부쌍에 속한 2개의 헤어핀 단부는 상호 밀착된다.As described above, the
다음으로, 가압 해제 단계(S40)를 수행한다.Next, the pressure release step (S40) is performed.
가압 해제 단계(S40)에서는 가압 수단(50)에 의한 가압을 해제한다. 이를 위해서, 가압 수단(50)을 상부로 들어올린 후 헤어핀 단부군(110s)의 위를 가리지 않도록 옆으로 비켜있게 한다. 헤어핀 단부군(110s)은 상부 판재(10)와 하부 단재(20)가 가압하며 파지한 상태로 볼 수 있으므로, 상부에서의 가압을 해제하더라도, 균일한 높이를 유지한다. In the pressing release step (S40), the pressing by the pressing means 50 is released. To this end, after lifting the pressing means 50 to the top, the
다음으로, 검사 단계(S50)를 수행한다.Next, an inspection step (S50) is performed.
검사 단계(S50)에서는 각각의 헤어핀 단부군(110s)에 속한 헤어핀 단부(110)들의 정렬 상태를 검사 장치(300)로 검사한다. 예를 들어, 검사 장치(300)를 라인 레이저로 구성하여, 헤어핀 단부(110)의 높이, 헤어핀 단부(110) 간의 간격 등이 허용 오차 범위 내로 균일하게 정렬되었는지 검사할 수 있다. 다른 예로서, 검사 장치(300)를 영상 판독장치로 구성하여, 헤어핀 단부쌍의 접촉상태, 간격 등을 검사할 수도 있다.In the inspection step (S50), the alignment state of the hairpin ends 110 belonging to each
이와 같이 검사한 결과, 헤어핀 단부쌍들이 미리 정한 허용 오차 범위 내로 정렬되어 있으면, 다음의 용접 단계(S60)를 수행한다.As a result of the inspection, if the hairpin end pairs are aligned within a predetermined tolerance range, the next welding step (S60) is performed.
용접 단계(S60)에서는 용접기(400)를 이용하여 헤어핀 단부쌍별로 헤어핀 단부끼리 접합되게 한다. 용접기(400)는 레이저 용접기로 할 수 있다. In the welding step S60, the hairpin ends are joined to each hairpin end pair by using the
코어(200)의 상부에 있는 모든 헤어핀 단부(110)는 2개씩 쌍을 이루며 밀착되도록 정렬 단계(S30)에 의해 정렬되어 있으므로, 용접 단계(S60)에는 용접 공정만 수행하면 된다. 이에 따라, 헤어핀 단부군(110s)별로 하나씩 정렬하며 용접하는 종래 기술에 비해, 용접 시간을 크게 단축시킬 수 있다.All the hairpin ends 110 on the upper part of the
용접이 완료되면, 다음의 분리 단계(S70)를 수행한다.When the welding is completed, the following separation step (S70) is performed.
분리 단계(S70)에서는 헤어핀 용접용 지그 장치를 코어(200)로부터 분리하는 단계로서, 헤어핀 용접이 완료된 코어(200)를 얻게 한다.In the separating step (S70), the jig device for welding hairpins is separated from the
이상에서 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 실시 예로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기와 같이 구체적인 실시 예와 동일한 구성 및 작용에만 국한되지 않고, 여러가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 실시될 수 있다. 따라서, 그와 같은 변형도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주해야 하며, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.In the above, in order to illustrate the technical spirit of the present invention, a specific embodiment has been shown and described, but the present invention is not limited to the same configuration and operation as the specific embodiment as described above, and various modifications are within the scope of the present invention. Can be carried out in Therefore, such modifications should also be regarded as belonging to the scope of the present invention, and the scope of the present invention should be determined by the claims below.
d1 : 축 방향 d2 : 원주 방향 d3 : 반경 방향
10 : 상부 판재
11 : 통로 11a : 원주방향 일측 경계
12 : 쐐기 13 : 파지부
20 : 하부 판재
21 : 통로 21a : 원주방향 일측 경계
22 : 쐐기 23 : 파지부
30 : 베어링 수단
40 : 회동 수단
41 : 가이드부 42 : 구동장치
50 : 가압 수단
60 : 테이블
70 : 컨트롤러
100 : 헤어핀
110 : 헤어핀 단부 110s : 헤어핀 단부군
120 : 직선 도체부 130 : 턴부
200 : 코어 210 : 슬롯d1: axial direction d2: circumferential direction d3: radial direction
10: upper plate
11:
12: wedge 13: gripping part
20: lower plate
21:
22: wedge 23: gripping part
30: bearing means
40: rotating means
41: guide portion 42: driving device
50: pressing means
60: table
70: controller
100: hairpin
110:
120: straight conductor portion 130: turn portion
200: core 210: slot
Claims (16)
정렬 전의 헤어핀 단부군(110s)을 삽입할 통로(11, 21)를 상하로 마주하게 각각 구비한 상부 판재(10)와 하부 판재(20)를 코어(200)와 동축으로 상호 반대 방향으로 회전시키는 회동수단(40)에 의해서, 하부 판재 통로(21)와 상부 판재 통로(11)의 겹쳐진 공간으로 이루어지는 끼움 공간의 원주 방향(d2) 폭을 좁혀 헤어핀 단부군(110s)의 원주 방향(d2) 양측을 가압하게 함은 물론이고, 하부 판재 통로(21)와 상부 판재 통로(11)의 반경 방향(d3) 폭이 회전 방향과 반대되는 방향으로 갈수록 작아지게 되어 있어서, 끼움 공간의 반경 방향(d3) 폭도 좁혀 헤어핀 단부군(110s)의 반경 방향(d3) 양측도 가압하게 되어 있는
회전식 전기기기의 헤어핀 용접용 지그 장치.On the jig device for welding hairpins for arranging hairpin end groups 110s made of a plurality of hairpin ends 110 arranged in a radial direction (d3) from the top of the cylindrical core 200 to be mounted on a rotary electric machine for welding. In,
The upper plate 10 and the lower plate 20, respectively, provided with passages 11 and 21 facing the hairpin end groups 110s before and after the alignment, are rotated in the opposite direction to each other coaxially with the core 200. By the rotating means 40, the circumferential direction (d2) of the fitting space consisting of the overlapped spaces of the lower plate passage (21) and the upper plate passage (11) is narrowed, so that both sides of the circumferential direction (d2) of the hairpin end group (110s) In addition to pressing, the width of the radial direction (d3) of the lower plate passage (21) and the upper plate passage (11) becomes smaller in the direction opposite to the rotational direction, so that the radial direction (d3) of the fitting space The width is also narrowed, and both sides of the radial direction (d3) of the hairpin end group 110s are also pressed.
Jig device for welding hairpins of rotary electric equipment.
상기 상부 판재(10)와 하부 판재(20)는
코어(200)의 상부에 원주 방향으로 배열된 헤어핀 단부군(110s)을 하나씩 수용하도록 복수의 통로(11, 21)를 구비하여, 헤어핀 단부군(110s) 모두를 동시에 정렬할 수 있는
회전식 전기기기의 헤어핀 용접용 지그 장치.According to claim 1,
The upper plate 10 and the lower plate 20 is
A plurality of passages 11 and 21 are provided to receive the hairpin end groups 110s arranged in a circumferential direction on the upper part of the core 200, so that all of the hairpin end groups 110s can be aligned at the same time.
Jig device for welding hairpins of rotary electric equipment.
상기 하부 판재(20) 통로(21)는 아래 방향으로 갈수록 넓어지게 형성되는
회전식 전기기기의 헤어핀 용접용 지그 장치.According to claim 1,
The lower plate 20, the passage 21 is formed to be wider toward the downward direction
Jig device for welding hairpins of rotary electric equipment.
상기 상부 판재(10) 통로(11)는 위 방향으로 갈수록 넓어지게 형성되는
회전식 전기기기의 헤어핀 용접용 지그 장치.According to claim 1,
The upper plate 10, the passage 11 is formed to be wider toward the upward direction
Jig device for welding hairpins of rotary electric equipment.
상기 상부 판재(10) 통로(11) 및 상기 하부 판재(20) 통로(21) 중에 적어도 어느 하나의 통로에서, 반경 방향(d3) 폭이 가장 작은 원주 방향(d2) 일측 경계(11a, 21a)는
헤어핀 단부군(110s)에 속한 복수의 헤어핀 단부(110)가 2개씩 쌍을 이루며 밀착되게 하기 위해서, 헤어핀 단부쌍들의 사이에 끼워지며 간격을 넓히는 쐐기(12, 22)를 구비하는
회전식 전기기기의 헤어핀 용접용 지그 장치.According to claim 1,
In at least one of the upper plate 10 passage 11 and the lower plate 20 passage 21, the radial direction (d3) has the smallest circumferential direction (d2) at least one circumference (11a, 21a). The
In order to make the plurality of hairpin ends 110 belonging to the hairpin end groups 110s in close contact with each other in pairs, the wedges 12 and 22 that are interposed between the hairpin end pairs and widen the gap are provided.
Jig device for welding hairpins of rotary electric equipment.
상기 회동 수단(40)은
헤어핀 단부군(110s)을 상기 하부 판재(20) 통로(21) 및 상기 상부 판재(10) 통로(11)에 순차적으로 끼우는 과정에서, 상기 하부 판재(20) 및 상부 판재(10)를 동시에 동일 방향, 동일 회전속도 및 동일 회전 범위 내로 정역 회동시키게 되어 있는
회전식 전기기기의 헤어핀 용접용 지그 장치.According to claim 1,
The rotating means 40
In the process of sequentially fitting the hairpin end groups 110s into the lower plate 20 passage 21 and the upper plate 10 passage 11, the lower plate 20 and the upper plate 10 are the same at the same time. It is rotated forward and backward within the same direction, the same rotation speed and the same rotation range.
Jig device for welding hairpins of rotary electric equipment.
상기 회동 수단(40)은
상기 하부 판재(20) 및 상부 판재(10)를 외곽에서 가이드부(41)로 회동 가능하게 지지하며, 외주측을 잡고 회전시키는
회전식 전기기기의 헤어핀 용접용 지그 장치.According to claim 2,
The rotating means 40
The lower plate member 20 and the upper plate member 10 are rotatably supported from the outside to the guide unit 41, and the outer circumferential side is held and rotated.
Jig device for welding hairpins of rotary electric equipment.
상기 회동 수단(40)의 가이드부(41)는
코어(200)의 축 방향(d1)으로 회동 가능한 가이드 롤러로 구성되는
회전식 전기기기의 헤어핀 용접용 지그 장치.The method of claim 7,
The guide portion 41 of the rotation means 40 is
Consists of a guide roller that can be rotated in the axial direction (d1) of the core 200
Jig device for welding hairpins of rotary electric equipment.
상기 하부 판재(20) 통로(21) 및 상기 상부 판재(10) 통로(11)는
사다리꼴로 형성되는
회전식 전기기기의 헤어핀 용접용 지그 장치.According to claim 1,
The lower plate 20 passage 21 and the upper plate 10 passage 11 are
Trapezoidal
Jig device for welding hairpins of rotary electric equipment.
상기 하부 판재(20) 통로(21) 및 상기 상부 판재(10) 통로(11)에 의해 조성된 끼움 공간에 끼워진 헤어핀 단부군(110s)을 상부에서 가압하기 위한 가압 수단을 더욱 구비하는
회전식 전기기기의 헤어핀 용접용 지그 장치.According to claim 1,
Further provided with a pressing means for pressing the hairpin end group (110s) fitted in the fitting space formed by the lower plate member (20) passage 21 and the upper plate member (10) passage (11) from the top
Jig device for welding hairpins of rotary electric equipment.
상부 판재(10)와 하부 판재(20)를 코어(200)의 상부에 배치하여, 정렬 전 헤어핀 단부군(110s)이 하나씩 각각의 끼움 공간에 수용되게 하는 삽입 단계(S10);
상부 판재(10)와 하부 판재(20)를 상호 반대방향으로 회전시켜, 헤어핀 단부군(110s)의 원주 방향(d2) 양측 및 반경 방향(d3) 양측을 동시에 가압하며 정렬하는 정렬 단계(S30);
원주 방향(d2)으로 배열된 헤어핀 단부군(110s)을 순차적으로 용접처리하는 용접 단계(S60);
상부 판재(10)와 하부 판재(20)를 코어(200)의 상부로부터 분리하는 분리 단계(S70);
를 포함하는
회전식 전기기기의 헤어핀 용접 방법.For the hairpin welding of the core 200 in which the hairpin end groups 110s made up of the plurality of hairpin ends 110 arranged in the radial direction d3 of the core 200 are arranged at an equal angle along the circumferential direction d2, The passages 11 and 21 aligned with the arrangement of the hairpin end groups 110s are formed on the upper plate 10 and the lower plate 20 to be rotated coaxially with the core 200 in opposite directions, respectively, and the lower plate passages ( 21) and the fitting space consisting of the overlapping space of the upper plate passage 11 is formed as many as the number of the hairpin end groups 110s, and the width in the radial direction d3 of the lower plate passage 21 and the upper plate passage 11 In the hairpin welding method using a jig device for a hairpin welding that becomes smaller in the direction opposite to the direction to rotate,
An insertion step (S10) of arranging the upper plate member 10 and the lower plate member 20 at the top of the core 200 so that the hairpin end groups 110s are accommodated in each fitting space one by one before alignment;
Alignment step of rotating the upper plate 10 and the lower plate 20 in opposite directions, pressing and aligning both sides of the circumferential direction d2 and radial direction d3 of the hairpin end group 110s at the same time (S30) ;
A welding step (S60) of sequentially welding the hairpin end groups 110s arranged in the circumferential direction d2;
Separation step (S70) for separating the upper plate 10 and the lower plate 20 from the top of the core 200;
Containing
Method for welding hairpins of rotary electric equipment.
상기 삽입 단계(S10)는
하부 판재(20) 및 상부 판재(10)를 동일 방향으로 정역 회동시키며 헤어핀 단부군(110s)을 끼움 공간에 수용되게 하는
회전식 전기기기의 헤어핀 용접 방법.The method of claim 11,
The insertion step (S10) is
The lower plate 20 and the upper plate 10 are rotated forward and backward in the same direction, and the hairpin end groups 110s are accommodated in the fitting space.
Method for welding hairpins of rotary electric equipment.
상기 정렬 단계(S30)는
상부 판재(10)와 하부 판재(20)를 상호 반대방향으로 회전시키면서, 헤어핀 단부군(110s)에 속한 헤어핀 단부쌍들의 사이에 쐐기(12, 22)를 끼워지게 하는
회전식 전기기기의 헤어핀 용접 방법.The method of claim 11,
The alignment step (S30)
While rotating the upper plate 10 and the lower plate 20 in opposite directions, the wedges 12 and 22 are fitted between the pair of hairpin ends belonging to the hairpin end group 110s.
Method for welding hairpins of rotary electric equipment.
상기 정렬 단계(S30)는
상부 판재 통로(11) 및 하부 판재 통로(21) 중에 적어도 어느 하나의 통로에서, 반경 방향(d3) 폭이 가장 작은 원주 방향(d2) 일측 경계에 조성된 쐐기(12, 22)를 이용하는
회전식 전기기기의 헤어핀 용접 방법.The method of claim 13,
The alignment step (S30)
In at least one of the upper plate passage 11 and the lower plate passage 21, the wedges 12 and 22 formed at one boundary of the circumferential direction d2 having the smallest width in the radial direction d3 are used.
Method for welding hairpins of rotary electric equipment.
가압 수단(50)으로 헤어핀 단부군(110s)을 상부에서 가압하여 높이를 균일하게 하는 상부 가압 단계(S20);를 상기 정렬 단계(S30) 이전에 수행하고,
가압 수단(50)에 의한 가압을 해제하는 가압 해제 단계(S40);를 상기 정렬 단계(S30) 이후에 수행하는
회전식 전기기기의 헤어핀 용접 방법.The method of claim 11,
The pressurization means 50 to press the hairpin end group (110s) from the top to the upper pressing step (S20) to even the height; is performed before the alignment step (S30),
Pressure release step (S40) for releasing the pressure by the pressing means 50; to perform after the alignment step (S30)
Method for welding hairpins of rotary electric equipment.
헤어핀 단부군(110s)의 정렬 상태를 검사하는 검사 단계(S50);를 상기 용접 단계(S60) 이전에 수행하는
회전식 전기기기의 헤어핀 용접 방법.The method of claim 11,
Inspection step (S50) for checking the alignment of the hairpin end group (110s); is performed before the welding step (S60)
Method for welding hairpins of rotary electric equipment.
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