KR102263180B1 - Dual cnc type hairpin manufacturing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 개시는 듀얼 CNC 타입 헤어핀 제조 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 금속 선재를 가공하여 헤어핀을 제조하는 장치에 관한 것이다.The present disclosure relates to a dual CNC type hairpin manufacturing apparatus, and more particularly, to an apparatus for manufacturing a hairpin by processing a metal wire.
전기자동차(Electric Vehicle, 이하 EV)를 구동하는 모터의 효율은 내연 기관 차량의 연비에 해당하는 개념이다. 따라서, 구동 모터의 효율은 EV의 성능과 직결되는 중요한 지표 중 하나이다. 최근, 구동모터의 효율을 높이기 위한 방법으로 모터에서 가장 큰 에너지 손실을 차지하는 동손(銅損) 저감 기술이 주목받고 있다.The efficiency of a motor driving an electric vehicle (hereinafter referred to as EV) is a concept corresponding to the fuel efficiency of an internal combustion engine vehicle. Therefore, the efficiency of the driving motor is one of the important indicators directly related to the performance of the EV. Recently, as a method for increasing the efficiency of a driving motor, a technology for reducing copper loss, which accounts for the largest energy loss in the motor, is attracting attention.
동손 저감 기술 중 효과적인 방법 중 하나는 고정자 권선의 점적율 향상 기술이다. 점적율은 고정자 슬롯의 면적에서 권선이 차지하는 비중을 나타낸다. 점적율을 높이면 동일한 부하조건에서 고정자 권선의 전류밀도가 감소하여 동손이 저감되는 효과가 있다. 다만 점적율 증가로 인해 권선 불량의 비중이 증가하는 역효과가 발생하여, 이러한 문제를 해결하기 위해 헤어핀(Hairpin) 방식이 EV 산업에서 빠르게 확산되고 있다.One of the effective methods for reducing copper loss is a technology to improve the space factor of the stator winding. The space factor indicates the proportion of the windings in the area of the stator slot. If the space factor is increased, the current density of the stator winding decreases under the same load condition, thereby reducing copper loss. However, due to the increase in the space factor, the adverse effect of increasing the proportion of defective windings occurs, and the hairpin method is rapidly spreading in the EV industry to solve this problem.
헤어핀 방식은 동선을 헤어핀 모양으로 성형하여 슬롯에 삽입 후 용접을 하는 방식이다. 헤어핀 방식을 사용함으로써, 코일 사이의 공간 낭비를 줄일 수 있어 점적율을 극대화할 수 있다. 헤어핀 방식은 구동되는 모터의 효율 및 출력밀도 측면에서 유리하나, 제조 공정이 복잡하고 품질 관리가 까다롭다는 문제가 있다.
본 발명의 배경이 되는 기술은, 일본 등록특허공보 제5955142호(2016.06.24.), 대한민국 공개특허공보 제10-2007-0120564호(2007.12.24.), 대한민국 공개특허공보 제10-2016-0131056호(2016.11.15.), 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0066859호(2017.06.15.)에 개시되어 있다.In the hairpin method, a copper wire is molded into a hairpin shape, inserted into a slot, and then welded. By using the hairpin method, it is possible to reduce the waste of space between the coils, thereby maximizing the space factor. The hairpin method is advantageous in terms of efficiency and power density of the driven motor, but has a problem in that the manufacturing process is complicated and quality control is difficult.
The technology that is the background of the present invention is disclosed in Japanese Patent Publication No. 5955142 (June 24, 2016), Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2007-0120564 (December 24, 2007), and Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2016- It is disclosed in 0131056 (2016.11.15.) and Korean Patent Laid-Open No. 10-2017-0066859 (2017.06.15.).
본 명세서에서 개시되는 실시예들은 성형부 및 프레스부를 통해 전기 모터를 위한 헤어핀을 제조함으로써, 헤어핀을 생성하는데 소요되는 시간을 단축시킬 수 있는 장치를 제공한다.Embodiments disclosed herein provide an apparatus capable of reducing the time required for producing a hairpin by manufacturing a hairpin for an electric motor through a forming part and a pressing part.
본 개시의 일 실시예에 따른 전기 모터를 위한 헤어핀 제조 장치는, 제1 축을 따라 공급되는 금속 선재를 미리 정해진 길이마다 절단하도록 구성된 절단부, 절단된 금속 선재를 제1 성형 장치 및 제2 성형 장치로 번갈아가며 공급하도록 구성된 분배기, 분배기로부터 공급되는 절단된 금속 선재를 이용하여 제1 삼차원 헤어핀 구조를 형성하도록 구성된 제1 성형 장치, 분배기로부터 공급되는 절단된 금속 선재를 이용하여 제2 삼차원 헤어핀 구조를 형성하도록 구성된 제2 성형 장치 및 절단부, 분배기, 제1 성형 장치 및 제2 성형 장치의 동작을 제어하도록 구성된 제어부를 포함한다.A hairpin manufacturing apparatus for an electric motor according to an embodiment of the present disclosure includes a cutting unit configured to cut a metal wire supplied along a first axis for every predetermined length, and a first forming apparatus and a second forming apparatus for the cut metal wire. A distributor configured to alternately supply, a first forming device configured to form a first three-dimensional hairpin structure using the cut metal wire supplied from the distributor, and a second three-dimensional hairpin structure using the cut metal wire supplied from the distributor and a second forming device configured to: and a control section configured to control the operation of the cutting unit, the dispenser, the first forming device and the second forming device.
일 실시예에 따르면, 헤어핀 제조 장치는, 분배기가 제1 축과 직교하는 제2 축을 따라 제1 위치와 제2 위치 사이에서 이동하도록 가이드하는 적어도 하나의 레일을 더 포함하고, 제어부는, 분배기가 제1 위치에 있을 때, 절단된 금속 선재가 제2 성형 장치로 제공되도록 분배기를 제어하고, 분배기가 제2 위치에 있을 때, 절단된 금속 선재가 제1 성형 장치로 제공되도록 분배기를 제어한다.According to one embodiment, the apparatus for manufacturing a hairpin further comprises at least one rail guiding the dispenser to move between a first position and a second position along a second axis orthogonal to the first axis, wherein the control unit comprises: When in the first position, the distributor is controlled so that the cut metal wire is provided to the second forming apparatus, and when the distributor is in the second position, the distributor is controlled so that the cut metal wire is provided to the first forming apparatus.
일 실시예에 따르면, 제1 성형 장치는, 분배기로부터 공급되는 절단된 금속 선재를 제1 축을 따라 제1 성형부로 전달하도록 구성된 제1 금속 선재 공급부, 제1 금속 선재 공급부로부터 공급되는 절단된 금속 선재를 벤딩하여 제1 이차원 헤어핀 구조를 형성하도록 구성된 제1 성형부 및 제1 성형부에 의해 성형된 제1 이차원 헤어핀 구조를 가압하여 제1 삼차원 헤어핀 구조를 형성하도록 구성된 제1 프레스부를 포함하고, 제2 성형 장치는, 분배기로부터 공급되는 절단된 금속 선재를 제1 축을 따라 제2 성형부로 전달하도록 구성된 제2 금속 선재 공급부, 제2 금속 선재 공급부로부터 공급되는 절단된 금속 선재를 벤딩하여 제2 이차원 헤어핀 구조를 형성하도록 구성된 제2 성형부 및 제2 성형부에 의해 성형된 제2 이차원 헤어핀 구조를 가압하여 제2 삼차원 헤어핀 구조를 형성하도록 구성된 제2 프레스부를 포함한다.According to an embodiment, the first forming apparatus includes a first metal wire supply unit configured to deliver the cut metal wire supplied from the distributor to the first forming unit along a first axis, and a cut metal wire supplied from the first metal wire supply unit. a first molding part configured to bend to form a first two-dimensional hairpin structure and a first press part configured to press the first two-dimensional hairpin structure molded by the first molding part to form a first three-dimensional hairpin structure; The second forming apparatus includes a second metal wire supply unit configured to transmit the cut metal wire supplied from the distributor to the second forming unit along a first axis, and a second two-dimensional hairpin by bending the cut metal wire supplied from the second metal wire supply unit. and a second molding portion configured to form a structure and a second press portion configured to press the second two-dimensional hairpin structure molded by the second molding portion to form a second three-dimensional hairpin structure.
일 실시예에 따르면, 헤어핀 제조 장치는, 제1 성형부에 의해 형성된 제1 이차원 헤어핀 구조를 제1 프레스부로 이동시키도록 구성된 제1 로봇 암 및 제2 성형부에 의해 형성된 제2 이차원 헤어핀 구조를 제2 프레스부로 이동시키도록 구성된 제2 로봇 암을 더 포함한다.According to an embodiment, the apparatus for manufacturing a hairpin includes a first robot arm configured to move a first two-dimensional hairpin structure formed by the first forming unit to the first press unit and a second two-dimensional hairpin structure formed by the second forming unit. It further includes a second robot arm configured to move to the second press unit.
일 실시예에 따르면, 제어부는, 제1 금속 선재 공급부로부터 공급되는 절단된 금속 선재를 벤딩하여 제1 U 벤딩부, V 벤딩부 및 제2 U 벤딩부가 순차적으로 형성된 제1 이차원 헤어핀 구조를 형성하도록 제1 성형부를 제어하고, 제1 이차원 헤어핀 구조를 제1 프레스부로 이동시키도록 제1 로봇 암을 제어하고, 제1 이차원 헤어핀 구조를 가압하여 R 벤딩부가 포함된 제1 삼차원 헤어핀 구조를 형성하도록 제1 프레스부를 제어하고, 제2 금속 선재 공급부로부터 공급되는 절단된 금속 선재를 벤딩하여 제1 U 벤딩부, V 벤딩부 및 제2 U 벤딩부가 순차적으로 형성된 제2 이차원 헤어핀 구조를 형성하도록 제2 성형부를 제어하고, 제2 이차원 헤어핀 구조를 제2 프레스부로 이동시키도록 제2 로봇 암을 제어하고, 제2 이차원 헤어핀 구조를 가압하여 R 벤딩부가 포함된 제2 삼차원 헤어핀 구조를 형성하도록 제2 프레스부를 제어한다.According to an embodiment, the control unit bends the cut metal wire supplied from the first metal wire supply unit to form a first two-dimensional hairpin structure in which the first U-bending part, the V-bending part, and the second U-bending part are sequentially formed. Control the first shaping part, control the first robot arm to move the first two-dimensional hairpin structure to the first press part, and press the first two-dimensional hairpin structure to form a first three-dimensional hairpin structure including the R bending part Controlling the first press unit and bending the cut metal wire supplied from the second metal wire supply unit to form a second two-dimensional hairpin structure in which the first U bending unit, the V bending unit, and the second U bending unit are sequentially formed. controlling the part, controlling the second robot arm to move the second two-dimensional hairpin structure to the second pressing part, and pressing the second two-dimensional hairpin structure to form a second three-dimensional hairpin structure including the R bending part. Control.
일 실시예에 따르면, 제1 성형부는, 제1 벤딩 부재 및 제2 벤딩 부재를 포함하는 제1 벤딩 장치, 제1 벤딩 장치를 제1 축과 직교하는 제2 축 방향으로 이동하도록 구성된 제1 구동부, 벤딩 장치를 제1 축 및 제2 축과 직교하는 제3 축 방향으로 이동하도록 구성된 제2 구동부를 포함하고, 제2 성형부는, 제3 벤딩 부재 및 제4 벤딩 부재를 포함하는 제2 벤딩 장치, 제2 벤딩 장치를 제1 축과 직교하는 제2 축 방향으로 이동하도록 구성된 제3 구동부, 제2 벤딩 장치를 제1 축 및 제2 축과 직교하는 제3 축 방향으로 이동하도록 구성된 제4 구동부를 포함하고, 제1 벤딩 부재, 제2 벤딩 부재, 제3 벤딩 부재 및 제4 벤딩 부재는 제3 축을 따라 연장된다.According to an embodiment, the first forming part may include a first bending device including a first bending member and a second bending member, and a first driving part configured to move the first bending device in a second axial direction orthogonal to the first axis. , a second driving unit configured to move the bending device in a third axial direction perpendicular to the first axis and the second axis, wherein the second forming unit includes a third bending member and a fourth bending member. , a third driving unit configured to move the second bending device in a second axial direction perpendicular to the first axis, and a fourth driving unit configured to move the second bending device in a third axial direction orthogonal to the first axis and the second axis. and wherein the first bending member, the second bending member, the third bending member, and the fourth bending member extend along the third axis.
일 실시예에 따르면, 제어부는, 제1 U 벤딩부, V 벤딩부 및 제2 U 벤딩부가 순차적으로 형성된 제1 이차원 헤어핀 구조를 형성하기 위해, 제1 벤딩 장치가 제2 축 방향으로 이동하도록 제1 구동부를 제어하거나, 제1 U 벤딩부, V 벤딩부 및 제2 U 벤딩부가 순차적으로 형성된 제1 이차원 헤어핀 구조를 형성하기 위해, 제1 벤딩 장치가 제3 축 방향으로 이동하도록 제2 구동부를 제어한다.According to an embodiment, the controller is configured to move the first bending device in the second axial direction to form a first two-dimensional hairpin structure in which the first U-bending part, the V-bending part, and the second U-bending part are sequentially formed. In order to control the first driving unit or to form a first two-dimensional hairpin structure in which the first U bending unit, the V bending unit, and the second U bending unit are sequentially formed, the second driving unit may be configured to move the first bending device in the third axial direction. Control.
일 실시예에 따르면, 제1 프레스부는, 제1 돌출부를 포함하는 제1 상부 틀, 제1 오목부를 포함하고 제1 상부 틀과 대향하는 제1 하부 틀 및 제1 상부 틀 또는 제1 하부 틀 중 적어도 하나를 제3 축 방향으로 이동하도록 구성된 제5 구동부를 포함하고, 제어부는, 제1 성형부에 의해 성형된 제1 이차원 헤어핀 구조를 제1 하부 틀의 제1 오목부 내에 배치되도록 제1 로봇 암을 제어하고, 제1 이차원 헤어핀 구조를 제1 돌출부와 제1 오목부로 가압하여 R 벤딩부가 포함된 제1 삼차원 헤어핀 구조를 형성하도록 제5 구동부를 제어한다.According to an embodiment, the first press unit may include a first upper frame including a first protrusion, a first lower frame including a first concave portion and facing the first upper frame, and a first upper frame or a first lower frame. a fifth driving unit configured to move at least one in a third axial direction, wherein the control unit is configured to place the first two-dimensional hairpin structure molded by the first forming unit within the first concave portion of the first lower frame. The arm is controlled, and the fifth driving unit is controlled to press the first two-dimensional hairpin structure into the first protrusion and the first concave portion to form a first three-dimensional hairpin structure including the R-bending portion.
일 실시예에 따르면, 제1 프레스부는, 제2 돌출부를 포함하는 제2 상부 틀, 제2 오목부를 포함하고 제2 상부 틀과 대향하는 제2 하부 틀 및 제1 프레스부를 회전 중심축을 중심으로 회전시키도록 구성된 제6 구동부를 더 포함하고, 회전 중심축은 제3 축과 평행하고, 제어부는, 제1 상부 틀 및 제1 하부 틀, 또는 제2 상부 틀 및 제2 하부 틀 중 하나를 선택하여 제1 이차원 헤어핀 구조를 가압하기 위해 제6 구동부를 제어한다.According to an embodiment, the first press unit rotates about a central axis of rotation and a second upper frame including a second protrusion, a second lower frame including a second concave portion and opposing the second upper frame, and the first press unit It further comprises a sixth driving unit configured to make the motor rotate, the central axis of rotation is parallel to the third axis, and the control unit selects one of the first upper frame and the first lower frame, or the second upper frame and the second lower frame, and selects the second 1 Controls the sixth driving unit to press the two-dimensional hairpin structure.
일 실시예에 따르면, 제1 상부 틀 및 제1 하부 틀은 회전 중심축을 사이에 두고 제2 상부 틀 및 제2 하부 틀과 대향한다.According to an embodiment, the first upper frame and the first lower frame face the second upper frame and the second lower frame with a central axis of rotation therebetween.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 성형부에서 2차원 헤어핀 구조를 형성하고, 프레스부에서 3차원 헤어핀 구조를 형성함으로써, 헤어핀을 생성하는데 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다. 이로 인해, 헤어핀의 제조 단가를 낮출 수 있다. 또한, 복수개의 스테이지를 통해 벤딩 장치를 이동시켜 금속 선재을 벤딩하여 헤어핀을 제조함으로써, 헤어핀 제조 장치의 구조와 구동 알고리즘을 보다 단순화시킬 수 있다. 이로 인해, 헤어핀 제조 설비의 가격을 낮추고, 유지 및 보수 비용을 감소시킬 수 있다.According to various embodiments of the present disclosure, by forming a two-dimensional hairpin structure in the forming part and forming a three-dimensional hairpin structure in the pressing part, the time required for generating the hairpin may be reduced. For this reason, it is possible to lower the manufacturing cost of the hairpin. In addition, by moving the bending device through a plurality of stages to bend a metal wire to manufacture a hairpin, the structure and driving algorithm of the hairpin manufacturing device may be further simplified. Due to this, it is possible to lower the price of the hairpin manufacturing equipment, and to reduce the maintenance and repair cost.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 분배기를 통해 금속 선재를 파지함과 동시에 절단된 금속 선재를 성형 장치로 제공하여 절단된 금속 선재를 제1 성형 장치 및 제2 성형 장치로 번갈아 가며 공급함으로써, 성형부가 2차원 헤어핀 구조를 생성하는 시간, 금속 선재를 절단하는 시간 그리고 절단한 금속 선재를 성형 장치로 이동시키는 시간 사이의 대기 시간 등을 최소화하여 헤어핀 제조를 위해 소요되는 시간을 최소화할 수 있다.According to various embodiments of the present disclosure, by alternately supplying the cut metal wire to the first forming device and the second forming device by supplying the cut metal wire to the forming device while gripping the metal wire through the distributor, forming, The time required for manufacturing the hairpin can be minimized by minimizing the time required for generating the additional two-dimensional hairpin structure, the time for cutting the metal wire, and the waiting time between the time for moving the cut metal wire to the forming apparatus.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 복수의 상부 틀/하부 틀의 쌍을 포함하는 프레스 부를 이용하여 헤어핀을 제조함으로써, 다양한 모양의 헤어핀 구조를 신속하게 형성할 수 있다.According to various embodiments of the present disclosure, by manufacturing a hairpin using a press unit including a plurality of pairs of upper and lower molds, hairpin structures having various shapes can be quickly formed.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 2개의 벤딩 부재, 3개의 구동부가 포함된 성형부를 이용하여 금속 선재를 벤딩함으로써, 다양한 크기와 두께의 금속 선재를 희망하는 모양/각도로 벤딩할 수 있다.According to various embodiments of the present disclosure, by bending the metal wire using a forming part including two bending members and three driving parts, a metal wire of various sizes and thicknesses may be bent to a desired shape/angle.
본 개시의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present disclosure are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.
본 개시의 실시예들은, 이하 설명하는 첨부 도면들을 참조하여 설명될 것이며, 여기서 유사한 참조 번호는 유사한 요소들을 나타내지만, 이에 한정되지는 않는다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 헤어핀 성형 및 정렬을 위한 장비의 블록도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 피딩 장치의 상세 블록도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 제1 성형 장치의 상세 블록도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 헤어핀 제조 장치의 사시도이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 분배기에 의해 절단된 금속 선재가 제1 성형부 또는 제2 성형부로 제공되는 예시를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 제1 성형부의 사시도이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 제1 벤딩 부재를 이용하여 금속 선재를 벤딩하는 예시를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따라 형성된 2차원 헤어핀 구조의 사시도이다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 제1 프레스부의 상면도이다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 한 쌍의 상부 틀 및 하부 틀의 사시도이다.
도 11은 본 개시의 다른 실시예에 따른 제1 프레스부의 상면도이다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따라 형성된 2차원 헤어핀 구조 및 3차원 헤어핀 구조를 나타낸 사시도이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present disclosure will be described with reference to the accompanying drawings described below, wherein like reference numerals denote like elements, but are not limited thereto.
1 is a block diagram of equipment for forming and aligning a hairpin according to an embodiment of the present disclosure;
2 is a detailed block diagram of a feeding device according to an embodiment of the present disclosure.
3 is a detailed block diagram of a first molding apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
4 is a perspective view of a hairpin manufacturing apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
5 is a view illustrating an example in which a metal wire cut by a distributor according to an embodiment of the present disclosure is provided as a first forming part or a second forming part.
6 is a perspective view of a first molding part according to an embodiment of the present disclosure;
7 is a view illustrating an example of bending a metal wire using a first bending member according to an embodiment of the present disclosure.
8 is a perspective view of a two-dimensional hairpin structure formed according to an embodiment of the present disclosure.
9 is a top view of the first press unit according to an embodiment of the present disclosure.
10 is a perspective view of a pair of upper and lower frames according to an embodiment of the present disclosure;
11 is a top view of the first press unit according to another embodiment of the present disclosure.
12 is a perspective view illustrating a two-dimensional hairpin structure and a three-dimensional hairpin structure formed according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
이하, 본 개시의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 이하의 설명에서 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 우려가 있는 경우, 널리 알려진 기능이나 구성에 관한 구체적 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, specific contents for carrying out the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present application may be embodied in several different forms and is not limited to the embodiments described herein. In the following description, if there is a risk of unnecessarily obscuring the subject matter of the present disclosure, detailed descriptions of well-known functions or configurations will be omitted.
첨부된 도면에서, 동일하거나 대응하는 구성요소에는 동일한 참조부호가 부여될 수 있다. 또한, 이하의 실시예들의 설명에 있어서, 동일하거나 대응되는 구성요소를 중복하여 기술하는 것이 생략될 수 있다. 그러나 구성요소에 관한 기술이 생략되어도, 그러한 구성요소가 어떤 실시예에 포함되지 않는 것으로 의도되지는 않는다.In the accompanying drawings, identical or corresponding components may be assigned the same reference numerals. In addition, in the description of the embodiments below, overlapping description of the same or corresponding components may be omitted. However, even if descriptions regarding components are omitted, it is not intended that such components are not included in any embodiment.
본 명세서에서 사용되는 용어는 본 개시에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 관련 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 개시에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 개시의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.The terms used in this specification are selected as currently widely used general terms as possible while considering the functions in the present disclosure, but may vary depending on the intention or precedent of a person skilled in the art, the emergence of new technology, and the like. In addition, in a specific case, there is a term arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning will be described in detail in the description of the corresponding invention. Therefore, the terms used in the present disclosure should be defined based on the meaning of the term and the contents of the present disclosure, rather than the simple name of the term.
본 명세서에서의 단수의 표현은 문맥상 명백하게 단수인 것으로 특정하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 복수의 표현은 문맥상 명백하게 복수인 것으로 특정하지 않는 한, 단수의 표현을 포함한다.References in the singular herein include plural expressions unless the context clearly dictates that the singular is singular. Also, the plural expression includes the singular expression unless the context clearly dictates the plural.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.In the entire specification, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated.
개시된 실시예의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 개시는 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 개시가 완전하도록 하고, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐이다.Advantages and features of the disclosed embodiments, and methods of achieving them, will become apparent with reference to the embodiments described below in conjunction with the accompanying drawings. However, the present disclosure is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and only the present embodiments allow the present disclosure to be complete, and those of ordinary skill in the art to which the present disclosure pertains. It is only provided to fully inform the person of the scope of the invention.
본 개시의 실시예들을 상술하기에 앞서, 도면의 위쪽은 그 도면에 도시된 구성의 "상부" 또는 "상측", 그 아래쪽은 "하부" 또는 "하측"이라고 지칭할 수 있다. 또한, 도면에 있어서 도시된 구성의 상부와 하부의 사이 또는 상부와 하부를 제외한 나머지 부분은 "측부" 또는 "측면"이라고 지칭할 수 있다.Before describing the embodiments of the present disclosure in detail, the upper side of the drawing may be referred to as “upper” or “upper side” and the lower side as “lower” or “lower side” of the configuration shown in the drawing. In addition, in the drawings, the remaining portions between the upper and lower portions or the upper and lower portions of the illustrated configuration may be referred to as “side” or “side”.
본 개시의 실시예들에서 도면의 왼쪽은 그 도면에 도시된 구성의 "좌" 또는 "좌측", 그 오른쪽은 "우" 또는 "우측" 이라고 지칭할 수 있다. 이러한 "상부", "상측" 등과 같은 상대적인 용어는, 도면에 도시된 구성들 간의 관계를 설명하기 위하여 사용될 수 있으며, 본 개시는 그러한 용어에 의해 한정되지 않는다.In embodiments of the present disclosure, the left side of a drawing may be referred to as “left” or “left”, and the right side may be referred to as “right” or “right” of the configuration shown in the drawing. Relative terms such as "upper", "upper", etc. may be used to describe the relationship between the components shown in the drawings, and the present disclosure is not limited by such terms.
본 명세서에서 "A 및/또는 B"의 기재는 A, 또는 B, 또는 A 및 B를 의미한다.Reference to "A and/or B" in this specification means A, or B, or A and B.
본 개시에서 "제1 축 방향"은 금속 선재가 이동하는 방향 또는 반대방향을 지칭할 수 있다. 또한, "제2 축 방향"은 제1 축과 직교하며 지면과 평행한 방향을 지칭할 수 있다. 추가로, "제3 축 방향"은 제1 축 및 제2 축과 직교하는 방향, 즉, 지면과 직교하는 방향을 지칭할 수 있다. 제1 축, 제2 축, 그리고 제3 축은 각각 x 축, y 축, 그리고 z 축으로 지칭될 수 있다.In the present disclosure, "first axial direction" may refer to a direction in which the metal wire moves or an opposite direction. Also, the “second axis direction” may refer to a direction perpendicular to the first axis and parallel to the ground. Additionally, “third axis direction” may refer to a direction orthogonal to the first axis and the second axis, ie, a direction orthogonal to the ground. The first axis, the second axis, and the third axis may be referred to as an x axis, a y axis, and a z axis, respectively.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 헤어핀 성형 및 정렬을 위한 장비의 블록도이다. 도시된 바와 같이, 헤어핀 성형 및 정렬을 위한 장비는 디컬 장치(110), 탈피 장치(120), 피딩 장치(130), 제1 성형 장치(140), 제2 성형 장치(150), 제1 정렬 장치(160) 및 제2 정렬 장치(170)를 포함할 수 있다. 디컬 장치(110)는 공급 릴에서 풀려나온 금속 선재에 존재할 수 있는 휘어짐, 굽힘 등을 제거하기 위한 장치일 수 있다. 일 실시예에서, 금속 선재는 사각 단면을 가지는 사각 동선일 수 있다.1 is a block diagram of equipment for forming and aligning a hairpin according to an embodiment of the present disclosure; As shown, the equipment for forming and aligning the hairpin is a
탈피 장치(120)는 금속 선재를 둘러싸고 있는 절연 코팅물을 제거하기 위한 장치이다. 일 실시예에서, 탈피 장치(120)는 금속 선재 상에 코팅된 절연 코팅물(예를 들어, 에나멜)의 일 부분을 제거할 수 있다. 예를 들어, 탈피 장치(120)는 칼날, 레이저 등과 같은 탈피부를 이용하여 금속 선재 상의 절연 코팅물을 제거할 수 있다.The stripping
피딩 장치(130)는 디컬 장치(110) 및 탈피 장치(120)를 거친 금속 선재를 성형 장치로 공급하기 위한 장치일 수 있다. 일 실시예에서, 피딩 장치(130)는 탈피 장치(120)를 거친 금속 선재를 절단하고, 절단된 금속 선재를 제1 성형 장치(140) 및 제2 성형 장치(150)로 번갈아가며 공급할 수 있다. 피딩 장치(130)는 금속 선재를 성형하기 위한 프로세스에 적합한 속도로 금속 선재를 제1 성형 장치(140) 또는 제2 성형 장치(150)로 제공할 수 있다. 또한, 피딩 장치(130)는 제1 성형 장치(140) 또는 제2 성형 장치(150)의 상태에 따라 금속 선재의 공급과 중단을 조절할 수 있으며, 금속 선재의 공급 속도를 가변적으로 제어할 수 있다.The
제1 성형 장치(140) 및 제2 성형 장치(150)는 피딩 장치(130)로부터 공급된 금속 선재를 이용하여 각각 3차원 헤어핀 구조를 성형할 수 있다. 구체적으로, 제1 성형 장치(140) 및 제2 성형 장치(150)는 각각 피딩 장치(130)로부터 공급된 금속 선재를 벤딩하여 2차원 헤어핀 구조를 형성하고, 형성된 2차원 헤어핀 구조를 가압함으로써 3차원 헤어핀 구조로 형성할 수 있다.The first forming
형성된 3차원 헤어핀 구조는 로봇 암 등을 이용하여 정렬 장치로 이동될 수 있다. 정렬 장치는 형성된 헤어핀들(즉, 3차원 헤어핀 구조)을 고정자 코어에 삽입하기 위해 정렬시키는 장치일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 정렬 장치는 제1 성형 장치(140)에 의해 형성된 3차원 헤어핀 구조를 고정자 코어에 삽입하기 위해 정렬시키도록 구성된 제1 정렬 장치(160) 및 제2 성형 장치(150)에 의해 형성된 3차원 헤어핀 구조를 고정자 코어에 삽입하기 위해 정렬시키도록 구성된 제2 정렬 장치(170)를 포함할 수 있다. 정렬된 헤어핀들은 고정자 코어에 삽입될 수 있다. 즉, 제1 정렬 장치(160)에 의해 정렬된 헤어핀들이 제1 고정자 코어에 삽입되고, 제2 정렬 장치(170)에 의해 정렬된 헤어핀들이 제2 고정자 코어에 삽입될 수 있다. 대안적으로, 제1 성형 장치(140) 및 제2 성형 장치(150)에 의해 형성된 3차원 헤어핀 구조들이 하나의 정렬 장치에 의해 정렬되고 하나의 고정자 코어에 삽입될 수 있다.The formed three-dimensional hairpin structure may be moved to an alignment device using a robot arm or the like. The alignment device may be a device that aligns the formed hairpins (ie, a three-dimensional hairpin structure) for insertion into the stator core. According to one embodiment, the alignment device is to the
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 피딩 장치(130)의 상세 블록도이다. 헤어핀 제조 장치는 탈피 장치(120), 피딩 장치(130), 제1 성형 장치(140) 및 제2 성형 장치(150)를 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 피딩 장치(130)는 절단부(210) 및 분배기(220)를 포함할 수 있다.2 is a detailed block diagram of the
절단부(210)는 제1 축을 따라 공급되는 금속 선재를 미리 정해진 길이마다 절단하기 위한 장치일 수 있다. 예를 들어, 절단부(210)는 탈피 장치(120)로부터 공급받은 금속 선재를 절단하고자 하는 길이가 조절되도록 제어부에 의해 동작이 제어될 수 있다. 절단부(210)에 의해 절단되는 금속 선재는 생산하고자 하는 전기 모터의 종류에 따라 상이한 길이를 가질 수 있다.The
분배기(220)는 절단부(210)에 의해 미리 정해진 길이로 절단된 금속 선재를 제1 성형 장치(140) 및 제2 성형 장치(150)로 번갈아가며 공급할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 분배기(220)는 절단부(210)가 금속 선재를 절단하기 전, 금속 선재를 파지할 수 있다. 분배기(220)가 금속 선재를 파지한 상태에서 절단부(210)가 금속 선재를 절단하면, 분배기(220)는 절단된 금속 선재를 제1 성형 장치(140) 또는 제2 성형 장치(150)로 제공할 수 있다. 절단된 금속 선재를 전달받은 제1 성형 장치(140) 및 제2 성형 장치(150)는 각각 3차원 헤어핀 구조를 형성할 수 있다.The
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 제1 성형 장치(140)의 상세 블록도이다. 제1 성형 장치(140)는 제1 금속 선재 공급부(310), 제1 성형부(320) 및 제1 프레스부(330)를 포함할 수 있다. 제1 금속 선재 공급부(310)는 피딩 장치(130)의 분배기(220)로부터 제공되는 절단된 금속 선재를 제1 성형부(320)로 공급하기 위한 장치일 수 있다. 일 실시예에서, 제1 금속 선재 공급부(310)는 절단된 금속 선재를 제1 성형부(320)에서 성형하기 위한 프로세스에 적합한 속도로 절단된 금속 선재를 제1 성형부(320)로 제공할 수 있다. 또한, 제1 금속 선재 공급부(310)는 제1 성형부(320)의 상태에 따라 절단된 금속 선재의 공급과 중단을 조절할 수 있으며, 절단된 금속 선재의 공급 속도를 가변적으로 제어할 수 있다.3 is a detailed block diagram of the
제1 성형부(320)는 제1 금속 선재 공급부(310)로부터 공급되는 절단된 금속 선재를 벤딩하여 2차원 헤어핀 구조를 형성하기 위한 장치일 수 있다. 예를 들어, 제1 성형부(320)는 절단된 금속 선재를 벤딩하여 제1 U 벤딩부, V 벤딩부 및 제2 U 벤딩부가 순차적으로 형성된 2차원 헤어핀 구조를 형성할 수 있다. 제1 성형부(320)에 의해 형성되는 2차원 헤어핀 구조는 생산하고자 하는 전기 모터의 종류에 따라 상이한 모양을 가질 수 있다.The first forming
제1 프레스부(330)는 제1 성형부(320)에 의해 성형된 2차원 헤어핀 구조를 이용하여 3차원 헤어핀 구조를 형성하기 위한 장치일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 성형 장치(140)는 제1 로봇 암(미도시)을 더 포함할 수 있다. 제1 로봇 암(미도시)은 제1 성형부(320)에 의해 성형된 2차원 헤어핀 구조를 제1 프레스부(330)로 이동시킬 수 있다. 제1 로봇 암(미도시)으로부터 2차원 헤어핀 구조를 제공받은 제1 프레스부(330)는 2차원 헤어핀 구조를 가압하여 R 벤딩부가 형성된 3차원 헤어핀 구조를 형성할 수 있다.The
2차원 헤어핀 구조는 전기 모터의 종류에 따라 상이한 R 벤딩 형상을 가지도록 제1 프레스부(330)에 의해 가압될 수 있다. 이를 위해, 제1 프레스부(330)는 복수의 R 벤딩 형상에 대응되는 복수의 상부 틀/하부 틀의 쌍을 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 프레스부(330)는 복수의 상부 틀/하부 틀의 쌍 중 하나를 이용하여 2차원 헤어핀 구조를 가압하여 3차원 헤어핀 구조를 형성할 수 있다.The two-dimensional hairpin structure may be pressed by the
헤어핀 제조 장치는 프레스부에 의해 형성된 3차원 헤어핀 구조를 제1 프레스부(330)로부터 제1 정렬 장치(160)로 이동시키기 위한 로봇 암을 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 헤어핀 제조 장치는 제1 프레스부(330)에 의해 형성된 3차원 헤어핀 구조를 제1 프레스부(330)로부터 제1 정렬 장치(160)로 이동시키기 위한 제3 로봇 암(미도시)을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 헤어핀 제조 장치는 제1 로봇 암을 이용하여 제1 성형부(320)에 의해 성형된 2차원 헤어핀 구조를 제1 프레스부(330)로 이동시키고, 제1 프레스부(330)에 의해 형성된 3차원 헤어핀 구조를 제1 프레스부(330)로부터 제1 정렬 장치(160)로 이동시킬 수 있다.The hairpin manufacturing apparatus may further include a robot arm for moving the three-dimensional hairpin structure formed by the press unit from the
상술한 제1 성형 장치(140)의 구성은 제2 성형 장치(150)에도 동일하게 적용될 수 있다. 일 실시예에서, 제2 성형 장치(150)는 피딩 장치(130)의 분배기(220)로부터 제공되는 절단된 금속 선재를 제2 성형부로 공급하기 위한 제2 금속 선재 공급부, 제2 금속 선재 공급부로부터 공급되는 절단된 금속 선재를 벤딩하여 2차원 헤어핀 구조를 형성하기 위한 제2 성형부, 제2 성형부에 의해 성형된 2차원 헤어핀 구조를 제2 프레스부로 이동시키기 위한 제2 로봇 암, 제2 성형부에 의해 성형된 2차원 헤어핀 구조를 이용하여 3차원 헤어핀 구조를 형성하기 위한 제2 프레스부 및 제2 프레스부에 의해 형성된 3차원 헤어핀 구조를 제2 프레스부로부터 제2 정렬 장치로 이동시키기 위한 제4 로봇 암을 포함할 수 있다.The above-described configuration of the
도 3에서는 제1 성형 장치(140)가 성형한 2차원 헤어핀 구조 및 3차원 헤어핀 구조를 제1 로봇 암 및 제3 로봇 암이 이동시켜 헤어핀을 제조하고, 제2 성형 장치가 성형한 2차원 헤어핀 구조 및 3차원 헤어핀 구조는 제2 로봇 암 및 제4 로봇 암이 이동시켜 헤어핀을 제조한다고 상술하였으나, 이에 한정되지 않는다. 로봇 암의 개수는 필요에 따라 변경될 수 있다. 일 실시예에서, 헤어핀 제조 장치는 제1 성형부(320) 또는 제2 성형부에 의해 형성된 2차원 헤어핀 구조를 제1 프레스부(330) 또는 제2 프레스부로 이동시키기 위한 제1 로봇 암 및 제1 프레스부(330) 또는 제2 프레스부로부터 형성된 3차원 헤어핀 구조를 제1 정렬 장치(160) 또는 제2 정렬 장치로 이동시키기 위한 제2 로봇 암을 포함할 수도 있다.In FIG. 3 , the first robot arm and the third robot arm move the two-dimensional hairpin structure and the three-dimensional hairpin structure molded by the
즉, 제1 성형부(320)가 절단된 금속 선재를 벤딩하여 2차원 헤어핀 구조를 성형하는 동안, 제1 로봇 암이 제2 성형부에 의해 성형된 2차원 헤어핀 구조를 제2 프레스부로 이동시키고, 제2 성형부가 절단된 금속 선재를 벤딩하여 2차원 헤어핀 구조를 성형하는 동안, 제1 로봇 암이 제1 성형부(320)에 의해 성형된 2차원 헤어핀 구조를 제1 프레스부(330)로 이동시킬 수 있다. 제2 로봇 암 또한, 제1 프레스부(330)가 제1 성형부(320)로부터 제공받은 2차원 헤어핀 구조를 가압하여 3차원 헤어핀 구조를 형성하는 동안, 제2 프레스부에 의해 형성된 3차원 헤어핀 구조를 제2 정렬 장치로 이동시키고, 제2 프레스부가 제2 성형부로부터 제공받은 2차원 헤어핀 구조를 가압하여 3차원 헤어핀 구조를 형성하는 동안, 제1 프레스부(330)에 의해 형성된 3차원 헤어핀 구조를 제1 정렬 장치(160)로 이동시킬 수 있다.That is, while the first forming
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 헤어핀 제조 장치(400)의 사시도이다. 일 실시예에 따르면, 헤어핀 제조 장치(400)는 절단부(210), 분배기(220), 제1 금속 선재 공급부(310), 제1 성형부(320), 제2 금속 선재 공급부(410) 및 제2 성형부(420)을 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 제1 성형부(320)는 제1 벤딩 장치(430)를 포함할 수 있다.4 is a perspective view of a
절단부(210)는 제1 축(즉, 지면과 평행하는 x 축)을 따라 공급되는 부분적으로 탈피된 금속 선재를 미리 정해진 길이마다 절단하도록 구성될 수 있다. 제어부는 절단부(210)에 의해 절단되는 금속 선재가 생산하고자 하는 전기 모터의 종류에 따라 상이한 길이를 가질 수 있도록 절단부(210)의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 절단부(210)는 절단된 금속 선재가 생산하고자 하는 전기 모터의 종류에 따라 상이한 길이를 가지도록, 급속 선재를 절단하는 시기를 조절할 수 있다. 대안적으로, 절단부(210)는 절단된 금속 선재가 생산하고자 하는 전기 모터의 종류에 따라 상이한 길이를 가지도록, 구동부(미도시)에 의해 x 축 방향으로 이동하여 금속 선재를 절단할 수 있다.The
분배기(220)는 절단부(210)에 의해 절단된 금속 선재를 제1 금속 선재 공급부(310) 및 제2 금속 선재 공급부(410)로 번갈아가며 공급하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 분배기(220)는 분배기(220)를 y 축 방향으로 이동시키도록 구성된 구동부(미도시)를 포함할 수 있다. 제어부는 분배기(220)가 절단된 금속 선재를 제1 금속 선재 공급부(310) 및 제2 금속 선재 공급부(410)로 번갈아가며 공급하도록 구동부(미도시)의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 분배기(220)는 제1 금속 선재 공급부(310)에 절단된 금속 선재를 공급한 후, 구동부(미도시)에 의해 y 축 방향으로 이동하여 제2 금속 선재 공급부(410)에 다음으로 절단된 금속 선재를 공급할 수 있다.The
제1 금속 선재 공급부(310)는 분배기(220)로부터 공급받은 절단된 금속 선재를 x 축 방향을 따라 이동시킴으로써, 제1 성형부(320)로 제공할 수 있다. 마참가지로, 제2 금속 선재 공급부(410)는 분배기(220)로부터 공급받은 절단된 금속 선재를 x 축 방향을 따라 이동시킴으로써, 제2 성형부(420)로 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 금속 선재 공급부(310) 및 제2 금속 선재 공급부(410)는 절단부(210) 및/또는 분배기(220)를 중심으로 대칭적인 구조를 가질 수 있다. The first metal
제1 성형부(320)는 제1 금속 선재 공급부(310)로부터 공급되는 절단된 금속 선재를 이용하여 2차원 헤어핀 구조를 형성하도록 구성될 수 있다. 마찬가지로, 제2 성형부(420)는 제2 금속 선재 공급부(410)로부터 공급되는 절단된 금속 선재를 이용하여 2차원 헤어핀 구조를 형성하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 성형부(320) 및 제2 성형부(420)는 절단부(210) 및/또는 분배기(220)를 중심으로 대칭적인 구조를 가질 수 있다. The
일 실시예에 따르면, 제1 성형부(320)는 제1 벤딩 장치(430), 제1 벤딩 장치(430)를 x 축과 직교하는 제2 축(즉, 지면과 평행하는 y 축) 방향으로 이동시키도록 구성된 제1 구동부(미도시), 제1 벤딩 장치(430)를 제1 축 및 제2 축과 직교하는 제3 축(즉, 지면과 직교하는 z 축) 방향으로 이동시키도록 구성된 제2 구동부(미도시)를 포함할 수 있다. 제어부는 제1 벤딩 장치(430)가 절단된 금속 선재를 벤딩하여 2차원 헤어핀 구조를 형성하도록 제1 구동부(미도시) 및/또는 제2 구동부(미도시)의 동작을 제어할 수 있다.According to an exemplary embodiment, the first forming
도시된 바와 같이, 제1 벤딩 장치(430)는 금속 선재를 벤딩하도록 구성된 제1 벤딩 부재(432) 및 제2 벤딩 부재(434)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 벤딩 부재(432)와 제2 벤딩 부재(434)는 z 축을 따라 연장된 형상을 가지고, 제2 벤딩 부재(434)는 상면(xy 평면)이 편평하게 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 벤딩 장치(430)는 y 축으로 이동하면서 제1 벤딩 부재(432)를 이용하여 절단된 금속 선재를 벤딩하여 2차원 헤어핀 구조를 형성할 수 있다. 다른 실시예에서, 제1 벤딩 장치(430)는 z축으로 이동하면서 제2 벤딩 부재(434)를 이용하여 절단된 금속 선재를 벤딩하여 2차원 헤어핀 구조를 형성할 수 있다. 제2 벤딩 장치도 제1 벤딩 장치(430)와 동일하게 구성될 수 있다.As illustrated, the
일 실시예에서, 제1 벤딩 장치(430)는 제1 구동부(미도시)에 의해 y 축 방향으로 이동하여 금속 선재를 벤딩함으로써 2차원 헤어핀 구조를 형성할 수 있다. 여기서, 제1 구동부(미도시)는 제어부로부터의 제어 신호에 기초하여 제1 벤딩 장치(430)를 y 축 방향으로 이동시킬 수 있다. 제1 벤딩 장치(430)가 금속 선재의 하부에 위치하고 있는 경우, 제어부는 제2 구동부(미도시)의 동작을 제어하여 제1 벤딩 장치(430)를 z 축 방향으로 이동시켜 제1 벤딩 부재(432)의 측면에 금속 선재가 위치되도록 할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 제1 벤딩 장치(430)는 제2 구동부(미도시)에 의해 z 축 방향으로 이동하여 절단된 금속 선재를 벤딩함으로써 2차원 헤어핀 구조를 형성할 수 있다.In an embodiment, the
제1 벤딩 장치(430)에 의해 절단된 금속 선재가 벤딩되어 2차원 헤어핀 구조가 형성되면, 제1 로봇 암(미도시)은 2차원 헤어핀 구조의 일 부분을 파지하여 형성된 2차원 헤어핀 구조를 제1 프레스부(미도시)로 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 제1 로봇 암(미도시)은 집게부를 포함하여 제1 성형부(320)에 의해 형성된 2차원 헤어핀 구조의 일 부분을 파지할 수 있다. 마찬가지로, 제2 벤딩 장치에 의해 절단된 금속 선재가 벤딩되어 2차원 헤어핀 구조가 형성되면, 제2 로봇 암(미도시)은 2차원 헤어핀 구조의 일 부분을 파지하여 형성된 2차원 헤어핀 구조를 제2 프레스부(미도시)로 이동시킬 수 있다.When the metal wire cut by the
제1 프레스부(미도시)는 제1 로봇 암(미도시)에 의해 이동된 2차원 헤어핀 구조를 가압하여 R 벤딩부를 포함하는 3차원 헤어핀 구조를 형성할 수 있다. 제1 프레스부(미도시)는 각각 복수의 R 벤딩 형상에 대응되는 복수의 상부 틀/하부 틀의 쌍을 포함할 수 있다. 이 경우, 제어부는 제1 프레스부(미도시)를 회전시켜 복수의 상부 틀/하부 틀의 쌍 중 하나를 사용하도록 배치할 수 있다. 그 후, 제1 프레스부(미도시)를 이용하여 2차원 헤어핀 구조를 가압하여 3차원 헤어핀 구조를 형성할 수 있다. 마찬가지로, 제2 프레스부(미도시)는 제2 로봇 암(미도시)에 의해 이동된 2차원 헤어핀 구조를 가압하여 R 벤딩부를 포함하는 3차원 헤어핀 구조를 형성할 수 있다.The first press unit (not shown) may press the two-dimensional hairpin structure moved by the first robot arm (not shown) to form a three-dimensional hairpin structure including the R-bending unit. The first press unit (not shown) may include a plurality of pairs of upper and lower frames corresponding to a plurality of R bending shapes, respectively. In this case, the control unit may rotate the first press unit (not shown) so as to use one of the plurality of pairs of upper and lower molds. Thereafter, a three-dimensional hairpin structure may be formed by pressing the two-dimensional hairpin structure using a first press unit (not shown). Similarly, the second press unit (not shown) may press the two-dimensional hairpin structure moved by the second robot arm (not shown) to form a three-dimensional hairpin structure including the R bending unit.
일 실시예에서, 제3 로봇 암(미도시)은 제1 프레스부(미도시)에 의해 형성된 3차원 헤어핀 구조를 제1 프레스부(미도시)로부터 제1 정렬 장치(미도시)로 이동시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제3 로봇 암(미도시) 또한, 3차원 헤어핀 구조를 파지하기 위한 집게부를 포함할 수 있다. 마찬가지로, 제4 로봇 암(미도시)은 제2 프레스부(미도시)에 의해 형성된 3차원 헤어핀 구조를 제2 프레스부(미도시)로부터 제2 정렬 장치(미도시)로 이동시키도록 구성될 수 있다.In one embodiment, the third robot arm (not shown) moves the three-dimensional hairpin structure formed by the first press unit (not shown) from the first press unit (not shown) to the first alignment device (not shown). It can be configured to For example, the third robot arm (not shown) may also include tongs for gripping the three-dimensional hairpin structure. Similarly, the fourth robot arm (not shown) may be configured to move the three-dimensional hairpin structure formed by the second press unit (not shown) from the second press unit (not shown) to the second alignment device (not shown). can
상술한 제1 성형부(320)의 구성은 제2 성형부(420)에도 동일하게 적용될 수 있다. 벤딩 장치에서 2차원 헤어핀 구조를 형성하고, 프레스부에서 3차원 헤어핀 구조를 형성함으로써, 헤어핀을 생성하는데 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다. 또한, 2개의 성형 장치(즉, 2개의 금속 선재 공급부, 2개의 성형부, 2개의 프레스부)를 사용함으로써, 헤어핀을 생성하는데 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다. 추가로, 제1 프레스부 및 제2 프레스부가 복수의 상부 틀/하부 틀의 쌍을 포함함으로써, 다양한 모양의 헤어핀 구조를 신속하게 형성할 수 있다.The above-described configuration of the
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 분배기(220)에 의해 절단된 금속 선재가 제1 성형부(320) 또는 제2 성형부(420)로 제공되는 예시를 나타내는 도면이다. 일 실시예에 따르면, 분배기(220)는 적어도 하나의 레일(530) 및 양 측면에 2개의 파지부(542, 544)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 레일(530)은 분배기(220)가 제1 축(x 축)과 직교하는 제2 축(y 축)을 따라 제1 위치와 제2 위치 사이에서 이동을 가이드하도록 구성될 수 있다. 여기서, 제1 위치는 분배기(220)가 절단된 금속 선재(W)를 제2 성형부(420)에 공급하기 위해 제2 축을 따라 우측으로 이동한 분배기(220)의 위치를 지칭하고, 제2 위치는 분배기(220)가 절단된 금속 선재(W)를 제1 성형부(320)에 공급하기 위해 제2 축을 따라 좌측으로 이동한 분배기(220)의 위치를 지칭할 수 있다.5 is a view showing an example in which the metal wire cut by the
일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 레일(530)은 분배기(220)가 제2 축 방향으로 이동하여 절단된 금속 선재(W)를 제1 금속 선재 공급부(310) 또는 제2 금속 선재 공급부(410)로 선택적으로 전달하도록 도시된 바와 같이, 제1 금속 선재 공급부(310) 및 제2 금속 선재 공급부(410) 사이에 배치될 수 있다. 분배기(220)의 하부면에는 레일(530)을 따라 제2 축 방향으로 이동하도록 구성된 이동부재(미도시)가 배치될 수 있다. 여기서, 이동부재는 절단된 금속 선재(W)를 제1 금속 선재 공급부(310) 또는 제2 금속 선재 공급부(410)로 공급하기 위해 제2 축 방향으로 이동하도록 레일(530)과 결합될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 분배기(220)는 분배기(220)를 레일(530)을 따라 y 축 방향으로 이동시키도록 구성된 구동부(미도시)를 포함할 수 있다. 제어부는 분배기(220)가 제2 축 방향으로 이동하여 절단된 금속 선재(W)를 제1 금속 선재 공급부(310) 또는 제2 금속 선재 공급부(410)로 전달하도록 구동부(미도시)의 동작을 제어할 수 있다.According to an exemplary embodiment, the at least one
제1 동작 단계(510)는 분배기(220)가 절단된 금속 선재(W)를 제2 금속 선재 공급부(410)로 제공하는 상태를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 분배기(220)가 제1 위치에 위치하였을 때, 이전(예를 들어, 제2 동작 단계 (520))에 절단부(210)가 절단한 금속 선재(W)를 제2 금속 선재 공급부(410)로 전달할 수 있다. 예를 들어, 분배기(220)가 제1 위치에 위치하였을 때, 분배기(220)의 우측 파지부(544)가 파지한 절단된 금속 선재가 제2 금속 선재 공급부(410)로 전달될 수 있다. 추가적으로, 분배기(220)가 제1 위치에 위치하였을 때, 분배기(220)의 좌측 파지부(542)가 절단부(210)가 새로 절단하는 금속 선재(W)를 파지할 수 있다. 이 경우, 제어부는 절단부(210)가 금속 선재(W)를 절단하기 전에 좌측 파지부(542)가 금속 선재(W)의 일 부분을 파지하도록 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 파지부(542, 544)는 복수 개일 수 있고, 도시된 바와 같이, 분배기(220)의 양 측면에 형성될 수 있다.The
제2 동작 단계(520)는 분배기(220)가 절단된 금속 선재(W)를 제1 금속 선재 공급부(310)로 제공하는 상태를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 분배기(220)가 제2 위치에 위치하였을 때, 이전(예를 들어, 제1 동작 단계 (510))에 절단부(210)가 절단한 금속 선재(W)를 제1 금속 선재 공급부(310)로 전달할 수 있다. 예를 들어, 분배기(220)가 제2 위치에 위치하였을 때, 분배기(220)의 좌측 파지부(544)가 파지한 절단된 금속 선재가 제1 금속 선재 공급부(310)로 전달될 수 있다. 추가적으로, 분배기(220)가 제2 위치에 위치하였을 때, 분배기(220)의 우측 파지부(544)가 절단부(210)가 새로 절단하는 금속 선재(W)를 파지할 수 있다. 이 경우, 제어부는 절단부(210)가 금속 선재(W)를 절단하기 전에 우측 파지부(544)가 금속 선재(W)의 일 부분을 파지하도록 제어할 수 있다.The
분배기(220)를 통해 금속 선재(W)를 파지함과 동시에 절단된 금속 선재(W)를 금속 선재 공급부(310, 410)로 제공하여, 절단된 금속 선재(W)를 제1 금속 선재 공급부(310) 및 제2 금속 선재 공급부(410)로 번갈아 가며 공급함으로써, 성형부(320, 420)가 2차원 헤어핀 구조를 생성하는 시간, 금속 선재를 절단하는 시간 그리고 절단한 금속 선재를 성형부로 이동시키는 시간 사이의 대기 시간 등을 최소화하여 헤어핀 제조를 위해 소요되는 시간을 최소화할 수 있다. 또한, 분배기(220)의 파지부(542, 544)가 금속 선재의 일 부분을 파지한 상태에서 절단부가 금속 선재를 절단함으로써, 절단된 금속 선재가 떨어지는 것을 방지할 수 있다.While gripping the metal wire W through the
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 제1 성형부의 사시도이다. 일 실시예에 따르면, 제1 성형부는 제1 스테이지(610), 제2 스테이지(620), 제3 스테이지(630) 및 제4 스테이지(640)를 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 제1 스테이지(610)의 상면에 제1 벤딩 장치(430)가 배치될 수 있다. 제2 스테이지(620)는 제1 스테이지(610)를 지지하고, 제1 스테이지(610)의 z 축 방향으로 이동을 가이드하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2 스테이지(620)는 제1 스테이지(610)의 z 축 방향으로의 이동을 가이드하도록 구성된 제1 가이드레일(624)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 가이드레일(624)은 제1 스테이지(610)의 양 측면에 배치될 수 있다. 제1 성형부는 제1 스테이지(610)를 z 축 방향을 따라서 이동시키도록 구성된 z축 구동부(미도시)를 포함할 수 있다.6 is a perspective view of a first molding part according to an embodiment of the present disclosure; According to an embodiment, the first molding unit may include a
일 실시예에 따르면, 제1 스테이지(610)는 제2 스테이지(620)의 제1 가이드레일(624)을 따라 z 축 방향으로 이동하도록 구성된 제1 이동부재(612)를 포함할 수 있다. 제1 이동부재(612)는 제1 스테이지(610)의 양 측면에 배치될 수 있다. 제1 스테이지(610)가 제2 스테이지(620)에 의해 지지된 상태에서 z축 구동부(미도시)에 의해 z 축 방향으로 이동하도록, 도시된 바와 같이, 제1 스테이지(610)의 제1 이동부재(612)가 제2 스테이지(620)의 제1 가이드레일(624)과 결합될 수 있다. 여기서, z축 구동부는 제1 벤딩 장치(430)를 z 축 방향으로 이동시키기 위해 제1 스테이지(610)를 z 축 방향으로 이동시키도록 구성될 수 있다. According to an embodiment, the
제어부는 제1 스테이지(610)를 z 축 방향으로 이동시키기 위해 z축 구동부(미도시)를 제어하여 제1 스테이지(610)의 제1 이동부재(612)를 제2 스테이지(620)의 제1 가이드레일(624)을 따라 z 축 방향으로 이동시킬 수 있다. z축 구동부(미도시)는 제어부로부터의 제어 신호에 기초하여 제1 이동부재(612)를 z 축 방향으로 이동시켜 제1 스테이지(610)를 z 축 방향으로 이동시킬 수 있다. 이에 따라, 제1 금속 선재 공급부로부터 공급되는 금속 선재를 벤딩하도록 제1 스테이지(610)의 상면에 배치된 제1 벤딩 장치(430)가 z 축 방향으로 이동할 수 있다.The controller controls a z-axis driving unit (not shown) to move the
제3 스테이지(630)는 제2 스테이지(620)를 지지하고, 제2 스테이지(620)의 y 축 방향으로 이동을 가이드하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제3 스테이지(630)는 제2 스테이지(620)의 y 축 방향으로의 이동을 가이드하도록 구성된 제2 가이드레일(634)을 포함할 수 있다. 제2 가이드 레일(634)는 제3 스테이지(630)의 양 측면에 배치될 수 있다. 제1 성형부는 제2 스테이지(620)를 y 축 방향을 따라서 이동시키도록 구성된 y축 구동부(미도시)를 포함할 수 있다.The
일 실시예에 따르면, 제2 스테이지(620)는 제3 스테이지(630)의 제2 가이드레일(634)을 따라 y 축 방향으로 이동하도록 구성된 제2 이동부재(622)를 포함할 수 있다. 제2 이동부재(612)는 제2 스테이지(620)의 양 측면에 배치될 수 있다. 제2 스테이지(620)가 제3 스테이지(630)에 의해 지지된 상태에서, y축 구동부(미도시)에 의해 y 축 방향으로 이동하도록, 도시된 바와 같이, 제2 스테이지(620)의 제2 이동부재(622)가 제3 스테이지(630)의 제2 가이드레일(634)과 결합될 수 있다. 여기서, y축 구동부(미도시)는 제1 스테이지(610)의 상면에 배치된 제1 벤딩 장치(430)를 y 축 방향으로 이동시키기 위해 제2 스테이지(620)를 y 축 방향으로 이동시키도록 구성될 수 있다.According to an embodiment, the
제어부는 제2 스테이지(620)를 y 축 방향으로 이동시키기 위해 y축 구동부(미도시)를 제어하여 제2 스테이지(620)의 제2 이동부재(622)를 제3 스테이지(630)의 제2 가이드레일(634)을 따라 y 축 방향으로 이동시킬 수 있다. y축 구동부(미도시)는 제2 이동부재(622)를 y 축 방향으로 이동시켜 제2 스테이지(620)를 y 축 방향으로 이동시킬 수 있다. 이에 따라, 제2 스테이지(620)와 결합된 제1 스테이지(610) 또한, y 축 방향으로 이동되어 제1 스테이지(610)의 상면에 배치된 제1 벤딩 장치(430)가 y 축 방향으로 이동할 수 있다.The controller controls the y-axis driving unit (not shown) to move the
일 실시예에 따르면, 제1 성형부는 제1 벤딩 장치(430)를 x 축 방향으로 이동하도록 구성된 x 축 구동부(미도시) 및 제1 벤딩 장치(430)를 z 축과 평행한 회전 중심축을 중심으로 회전시키도록 구성된 회전 구동부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 제4 스테이지(640)는 제3 스테이지(630)를 지지하고, x 축 방향으로 이동을 가이드하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제4 스테이지(640)는 제3 스테이지(630)의 x 축 방향으로의 이동을 가이드하도록 구성된 제3 가이드레일(644)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제3 가이드레일(644)은 제4 스테이지(640)의 양 측면에 배치될 수 있다.According to an embodiment, the first forming unit moves the
제3 스테이지(630)는 x 축 구동부(미도시)에 의해 x 축 방향을 따라 이동하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제3 스테이지(630)는 제4 스테이지(640)의 제3 가이드레일(644)을 따라 x 축 방향으로 이동하도록 구성된 제3 이동부재(632)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제3 이동부재(632)는 제3 스테이지(630)의 양 측면에 배치될 수 있다. 제3 스테이지(630)가 제4 스테이지(640)에 의해 지지된 상태에서, x 축 구동부(미도시)는 제3 스테이지(630)를 x 축 방향으로 이동시키도록 구성될 수 있다.The
제어부는 제3 스테이지(630)를 x 축 방향으로 이동시키기 위해 x 축 구동부(미도시)를 제어하여 제3 스테이지(630)의 제3 이동부재(632)를 제4 스테이지(640)의 제3 가이드레일(644)을 따라 x 축 방향으로 이동시킬 수 있다. x 축 구동부(미도시)는 제3 이동부재(632)를 x 축 방향으로 이동시켜 제3 스테이지(630)를 x 축 방향으로 이동시킬 수 있다. 이에 따라, 제3 스테이지(630)와 결합된 제2 스테이지(620) 및 제2 스테이지(620)와 결합된 제1 스테이지(610) 또한, x 축 방향으로 이동되어 제1 스테이지(610)의 상면에 배치된 제1 벤딩 장치(430)가 x 축 방향으로 이동할 수 있다.The controller controls the x-axis driving unit (not shown) to move the
제1 가이드레일과 제1 이동부재를 이용하여 제1 스테이지를 z 축 방향으로 이동시킴으로써, 제1 벤딩 장치를 z 축 방향으로 이동시킬 수 있다. 또한, 제2 가이드레일과 제2 이동부재를 이용하여 제2 스테이지 및 제2 스테이지에 의해 지지되는 제1 스테이지를 y 축 방향으로 이동시킴으로써, 제1 벤딩 장치를 y 축 방향으로 이동시킬 수 있다. 이러한 구성을 통해 헤어핀 제조 장치의 구조와 구동 알고리즘을 보다 단순화시키고, 금속 선재를 벤딩하여 헤어핀 제조를 위해 소요되는 시간을 최소화할 수 있다. 추가적으로, 제3 가이드레일과 제3 이동부재를 이용하여 제3 스테이지 및 제3 스테이지에 의해 지지되는 제2 스테이지 및 제1 스테이지를 x 축 방향으로 이동시킬 수 있다.By moving the first stage in the z-axis direction using the first guide rail and the first moving member, the first bending device may be moved in the z-axis direction. In addition, by moving the second stage and the first stage supported by the second stage in the y-axis direction using the second guide rail and the second moving member, the first bending device may be moved in the y-axis direction. Through this configuration, the structure and driving algorithm of the hairpin manufacturing apparatus can be further simplified, and the time required for manufacturing the hairpin by bending the metal wire can be minimized. Additionally, the third stage and the second stage and the first stage supported by the third stage may be moved in the x-axis direction by using the third guide rail and the third moving member.
회전 구동부(미도시)는 제1 벤딩 장치를 회전 중심축(z 축과 평행)을 중심으로 회전시키도록 구성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 벤딩 부재는 회전 중심축 상에 배치될 수 있다. 또한, 제2 벤딩 부재는 회전 중심축의 외측에 배치될 수 있다. 이 경우, 회전 구동부(미도시)는 제2 벤딩 부재를 회전 중심축을 중심으로 제1 벤딩 장치를 회전시키도록 구성될 수 있다. 제어부는 회전 구동부를 이용하여 제1 벤딩 부재 및 제2 벤딩 부재 중 하나를 이용하여 금속 선재를 벤딩할 수 있다.The rotation driving unit (not shown) may be configured to rotate the first bending device about a rotation center axis (parallel to the z axis). According to an embodiment, the first bending member may be disposed on a rotational central axis. In addition, the second bending member may be disposed outside the central axis of rotation. In this case, the rotation driving unit (not shown) may be configured to rotate the first bending device about the rotation center axis of the second bending member. The control unit may bend the metal wire using one of the first bending member and the second bending member using the rotation driving unit.
상술한 제1 성형부의 구성은 제2 성형부에도 동일하게 적용될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2 성형부는 z축 구동부에 의해 z 축 방향을 따라서 이동하도록 구성된 제5 스테이지, 제5 스테이지를 지지하고 z 축 방향으로 이동을 가이드하도록 구성된 제6 스테이지, 제6 스테이지를 지지하고 y 축 방향으로 이동을 가이드하도록 구성된 제7 스테이지, 제7 스테이지를 지지하고 x 축 방향으로 이동을 가이드하도록 구성된 제8 스테이지, 제2 벤딩 장치를 y 축 방향으로 이동하도록 구성된 y축 구동부, 제2 벤딩 장치를 z 축 방향으로 이동하도록 구성된 z축 구동부, 제2 벤딩 장치를 x 축 방향으로 이동하도록 구성된 x 축 구동부 및 제2 벤딩 장치를 z 축과 평행한 회전 중심축을 중심으로 회전시키도록 구성된 회전 구동부를 포함할 수 있다.The above-described configuration of the first molding unit may be equally applied to the second molding unit. According to an embodiment, the second molding unit includes a fifth stage configured to move along the z-axis direction by a z-axis driving unit, a sixth stage configured to support the fifth stage and guide movement in the z-axis direction, and a sixth stage. a seventh stage configured to support and guide movement in the y-axis direction, an eighth stage configured to support the seventh stage and guide movement in the x-axis direction, a y-axis drive configured to move the second bending device in the y-axis direction; a z-axis driving unit configured to move the second bending device in the z-axis direction, an x-axis driving unit configured to move the second bending device in the x-axis direction, and rotate the second bending device about a rotational center axis parallel to the z-axis It may include a configured rotation drive.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 제1 벤딩 부재(432)를 이용하여 금속 선재(W)를 벤딩하는 예시를 나타내는 도면이다. 금속 선재(W)를 벤딩하는 과정의 예시를 제1 성형부에 포함된 제1 벤딩 장치의 주요 구성을 기준으로 설명하면 다음과 같다. 일 실시예에서, 제1 벤딩 장치는 제1 U 벤딩부, V 벤딩부 및 제2 U 벤딩부가 순차적으로 형성된 2차원 헤어핀 구조를 형성하기 위해, y축 구동부에 의해 y 축 방향으로 이동하여 제1 금속 선재 공급부(310)로부터 공급되는 금속 선재(W)를 제1 벤딩 부재(432)로 가압하여 벤딩할 수 있다.7 is a view illustrating an example of bending the metal wire W using the
제1 동작 단계(710)는 제1 벤딩 부재(432)가 금속 선재(W)를 벤딩하기 직전의 상태를 나타낸다. 제어부는 금속 선재(W)를 벤딩하기 전, z축 구동부 및 y축 구동부 중 적어도 하나를 제어하여 제1 벤딩 장치를 금속 선재(W)의 측면에 위치시킬 수 있다. 예를 들어, 제어부는 금속 선재(W) 벤딩을 수행하기 전에, 제1 벤딩 장치의 제1 벤딩 부재(432)가 금속 선재(W)에 접촉할 수 있는 높이로 이동하도록 z축 구동부를 제어할 수 있다.The
일 실시예에서, 벤딩되는 금속 선재(W)의 길이(L)를 조절하기 위해 제어부는 x 축 방향으로 절단된 금속 선재(W)를 더 공급하도록 제1 금속 선재 공급부(310)를 제어할 수 있다. 다른 실시예에서, 벤딩되는 금속 선재(W)의 길이(L)를 조절하기 위해 제어부는 제1 벤딩 부재(432)를 x 축 방향으로 이동시킬 수 있다. 제1 벤딩 부재(432)가 금속 선재(W)의 측면에 배치된 후, 제어부는 제1 벤딩 부재(432)가 y 축 방향으로 금속 선재(W)에 힘을 가하도록 y축 구동부를 제어할 수 있다. 제2 동작 단계(720)는 제1 벤딩 장치가 y 축 방향으로 이동하여 제1 벤딩 부재(432)로 금속 선재(W)를 가압하여 제1 U 벤딩부를 성형한 상태를 나타낸다. 유사한 방식으로 제1 벤딩 장치가 y 축 방향으로 이동하여 제1 벤딩 부재(432)로 금속 선재(W)를 가압하여 v 벤딩부와 제2 U 벤딩부를 성형할 수 있다.In one embodiment, in order to adjust the length L of the bent metal wire W, the controller may control the first metal
이상에서는 제1 벤딩 장치의 제1 벤딩 부재(432)가 금속 선재(W)의 측면에 위치한 상태에서 y 축 방향으로 이동하여 제1 벤딩 부재(432)로 절단된 금속 선재를 가압하여 U 벤딩부 및 V 벤딩부를 형성하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 벤딩 장치는 z축 구동부 및/또는 y축 구동부의 동작에 의해 금속 선재(W)의 하부에 위치되고, 제2 벤딩 부재(미도시)가 z축 구동부에 의해 z 축 방향으로 이동하여 금속 선재(W)에 힘을 가해 금속 선재(W)를 벤딩함으로써 U 벤딩부 및 V 벤딩부를 형성할 수 있다.In the above, the
도 7에서는 제1 U 벤딩부를 성형하는 예시를 도시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제어부는 y축 구동부의 동작을 제어하여 제1 벤딩 장치를 y 축 방향으로 이동시켜 금속 선재를 벤딩하는 방법 및/또는 z축 구동부의 동작을 제어하여 제1 벤딩 장치를 z 축 방향으로 이동시켜 금속 선재를 벤딩하는 방법을 이용하여 2차원 헤어핀 구조의 제1 U 벤딩부, V 벤딩부, 제2 U 벤딩부 등을 성형할 수 있다. 제1 벤딩 장치를 y 축 방향으로 이동시켜 금속 선재를 벤딩하는 방법과 제1 벤딩 장치를 z 축 방향으로 이동시켜 금속 선재를 벤딩하는 방법을 선택적으로 사용함으로써, 다양한 크기와 두께의 금속 선재(W)를 희망하는 모양/각도로 벤딩하는 것이 가능하다.7 illustrates an example of forming the first U-bending part, but is not limited thereto. For example, the controller controls the operation of the y-axis driver to move the first bending device in the y-axis direction to bend the metal wire and/or controls the operation of the z-axis driver to move the first bending device in the z-axis direction. The first U-bending part, the V-bending part, and the second U-bending part, etc. having a two-dimensional hairpin structure may be formed by moving the metal wire into By selectively using the method of bending the metal wire by moving the first bending device in the y-axis direction and the method of bending the metal wire by moving the first bending device in the z-axis direction, metal wires of various sizes and thicknesses (W ) can be bent to a desired shape/angle.
상술한 제1 벤딩 장치가 제1 금속 선재 공급부(310)로부터 공급되는 절단된 금속 선재(W)를 벤딩하는 과정은 제2 벤딩 장치가 제2 금속 선재 공급부로부터 공급되는 절단된 금속 선재를 벤딩하는 과정에도 동일하게 적용될 수 있다.The above-described process of bending the cut metal wire W supplied from the first metal
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따라 형성된 2차원 헤어핀 구조(810)의 사시도이다. 2차원 헤어핀 구조(810)는 제1 벤딩 장치 또는 제2 벤딩 장치에 의해 금속 선재가 순차적으로 벤딩되어 형성된 제1 U 벤딩부(820), V 벤딩부(830) 및 제2 U 벤딩부(840)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 U 벤딩부(820), V 벤딩부(830) 및 제2 U 벤딩부(840)는 생산하고자 하는 전기 모터의 종류에 따라 상이한 모양을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 U 벤딩부(820), V 벤딩부(830) 및 제2 U 벤딩부(840)는 도시된 바와 같이, 내각이 둔각으로 형성되도록 벤딩될 수 있다. 또한, V 벤딩부(830)의 내각이 제1 U 벤딩부(820) 및 제2 U 벤딩부(840)의 내각보다 크게 형성될 수 있다. 도시된 바와 같이, 2차원 헤어핀 구조(810)는 z축으로는 편평한 구조이다.8 is a perspective view of a two-
상술한 바와 같이, 제1 U 벤딩부(820) 및 제2 U 벤딩부(840) 각각에서부터 절단부에 의해 절단된 금속 선재의 끝단까지의 거리 즉, 2차원 헤어핀 구조(810)의 레그의 길이는 금속 선재 공급부(즉, 제1 금속 선재 공급부 또는 제2 금속 선재 공급부)에 의해 조절될 수 있다. 레그의 길이 또한, 생산하고자 하는 전기 모터의 종류에 따라 상이한 길이를 가질 수 있다. 각각의 레그는 xy 평면 상에서 평행할 수 있다. 따라서, 제1 성형부 또는 제2 성형부에 의해 성형된 금속 선재가 2차원 헤어핀 구조(810)를 가질 수 있다.As described above, the distance from each of the first
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 제1 프레스부(910)의 상면도이다. 제1 프레스부(910)는 제1 성형부에 의해 성형된 2차원 헤어핀 구조를 z 축 방향으로 가압하여 3차원 헤어핀 구조를 형성하도록 구성될 수 있다. 도시된 바와 같이, 제1 프레스부(910)는 복수의 상부 틀/하부 틀의 쌍(920) 중 적어도 하나를 z 축 방향으로 이동시키도록 구성된 z축 구동부(미도시) 및 제1 프레스부(910)를 z 축과 평행한 회전 중심축을 중심으로 회전시키도록 구성된 회전 구동부(미도시)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 회전 중심축은 제1 프레스부(910)의 중심에 위치할 수 있다. 제어부는 제1 프레스부(910)의 복수의 상부 틀/하부 틀의 쌍 중 하나가 2차원 헤어핀 구조를 z 축 방향으로 가압하여 3차원 헤어핀 구조를 형성하도록 z축 구동부(미도시) 및 회전 구동부(미도시)의 동작을 제어할 수 있다.9 is a top view of the
상부 틀/하부 틀의 쌍(920)은 서로 z 축 방향으로 대향하도록 배치될 수 있다. 이 경우, 상부 틀/하부 틀의 쌍(920)은 2차원 헤어핀 구조를 가압하여 R 벤딩부를 포함하는 3차원 헤어핀 구조를 형성하도록 구성될 수 있다. 여기서, R 벤딩부는 생산되는 전기 모터의 종류에 따라 상이한 모양을 가질 수 있다. 복수의 상부 틀/하부 틀의 쌍 각각은 상이한 모양의 R 벤딩부를 형성하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 복수의 상부 틀/하부 틀의 쌍(920)은 회전 구동부(미도시)에 의해 회전 중심축을 중심으로 회전할 수 있다. 도시된 바와 같이, 8개의 상부 틀/하부 틀의 쌍(920)은 회전 중심축을 기준으로 축대칭으로 배열될 수 있다.The upper frame/
제어부는 생산되는 전기 모터의 종류에 적합한 3차원 헤어핀 구조를 형성하기 위해 회전 구동부(미도시)를 제어하여 복수의 상부 틀/하부 틀의 쌍(920)을 회전 중심축을 중심으로 회전시켜 하나의 상부 틀/하부 틀 쌍을 선택할 수 있다. 그 후, 제어부는 제1 로봇 암(930)을 제어하여 제1 성형부에 의해 성형된 2차원 헤어핀 구조를 선택된 상부 틀/하부 틀의 쌍 내에 배치시킬 수 있다.The control unit controls a rotation driving unit (not shown) to form a three-dimensional hairpin structure suitable for the type of electric motor to be produced to rotate the plurality of upper frame/lower frame pairs 920 about the central axis of rotation to form one upper frame. You can choose between frame/subframe pairs. Thereafter, the control unit may control the
제1 프레스부(910)는 선택된 상부 틀 또는 하부 틀 중 적어도 하나를 z 축 방향으로 가압하도록 구성된 가압부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제어부는 상부 틀이 z 축 방향으로 이동하도록 z축 구동부(미도시)를 제어할 수 있다. 이로 인해, 상부 틀이 가압부에 의해 가압되어 z 축 방향으로 이동함으로써 2차원 헤어핀을 가압할 수 있다. 여기서, 상부 틀은 2차원 헤어핀 구조가 배치된 하부 틀과 쌍을 이루는 상부 틀이고, 선택된 한 쌍의 상부 틀/하부 틀은 가압부에 의해 z 축 방향으로 가압되도록 회전 구동부(미도시)에 의해 회전하여 가압부의 하부에 위치할 수 있다.The
대안적으로 또는 추가적으로, z축 구동부(미도시)는 제어부로부터의 제어 신호에 기초하여 2차원 헤어핀 구조가 배치된 하부 틀을 z 축 방향으로 이동시킬 수 있다. 상부 틀 및/또는 하부 틀은 z축 구동부에 의해 z 축 방향으로 이동하여 하부 틀에 배치된 2차원 헤어핀 구조를 가압할 수 있다. 2차원 헤어핀 구조는 상부 틀 또는 하부 틀 중 적어도 하나에 의해 z 축 방향으로 가압되어 R 벤딩부를 포함하는 3차원 헤어핀 구조로 성형될 수 있다. 제2 로봇 암(미도시)은 제1 프레스부(910)에 의해 2차원 헤어핀 구조가 가압되어 3차원 헤어핀 구조가 형성되면, 제어부로부터의 제어 신호에 기초하여 3차원 헤어핀 구조의 일 부분을 파지하여 제1 프레스부(910)로부터 제1 정렬 장치로 이동시킬 수 있다.Alternatively or additionally, the z-axis driver (not shown) may move the lower frame in which the two-dimensional hairpin structure is disposed in the z-axis direction based on a control signal from the controller. The upper frame and/or the lower frame may be moved in the z-axis direction by the z-axis driving unit to press the two-dimensional hairpin structure disposed on the lower frame. The two-dimensional hairpin structure may be formed into a three-dimensional hairpin structure including an R bending part by being pressed in the z-axis direction by at least one of an upper frame and a lower frame. When the two-dimensional hairpin structure is pressed by the
상술한 제1 프레스부(910)의 구성은 제2 프레스부에도 동일하게 적용될 수 있다. 일 실시예에서, 제2 프레스부는 복수의 상부 틀/하부 틀의 쌍, 복수의 상부 틀/하부 틀의 쌍 중 적어도 하나를 z 축 방향으로 이동시키도록 구성된 z축 구동부, 제2 프레스부를 z 축과 평행한 회전 중심축을 중심으로 회전시키도록 구성된 회전 구동부 및 선택된 상부 틀 또는 하부 틀 중 적어도 하나를 z 축 방향으로 가압하도록 구성된 가압부(미도시)를 포함할 수 있다.The above-described configuration of the
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 한 쌍의 상부 틀 및 하부 틀(1040)의 사시도이다. 한 쌍의 상부 틀 및 하부 틀(1040)은 상부 틀(1050) 또는 하부 틀(1060) 중 적어도 하나가 z축 구동부(미도시)에 의해 z 축 방향으로 이동 가능하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 한 쌍의 상부 틀 및 하부 틀(1040) 각각은 제1 프레스부 또는 제2 프레스부로부터 착탈 가능하도록 구성될 수 있다.10 is a perspective view of a pair of upper and
상부 틀(1050)은 성형부(즉, 제1 성형부 또는 제2 성형부)에 의해 성형된 2차원 헤어핀 구조를 가압하기 위한 돌출부(1052)를 포함할 수 있다. 하부 틀(1060)은 상부 틀(1050)의 돌출부(1052)와 상응하는 위치에서 2차원 헤어핀 구조를 가압하기 위한 오목부(1062)를 포함할 수 있다. 여기서, 하부 틀(1060)은 상부 틀(1050)과 대향하도록 배치되고, 돌출부(1052)와 오목부(1062)는 상보적인 형상을 가질 수 있다.The
성형부에 의해 성형된 2차원 헤어핀 구조가 제1 로봇 암(미도시)에 의해 하부 틀(1060)의 오목부(1062) 내에 배치되면, 상부 틀(1050) 또는 하부 틀(1060) 중 적어도 하나는 제어부로부터의 제어 신호에 기초하여 동작되는 z축 구동부(미도시)에 의해 z 축 방향으로 이동할 수 있다. 예를 들어, 상부 틀(1050) 및 하부 틀(1060)은 z축 구동부(미도시)에 의해 서로 가까워지는 방향으로 이동할 수 있다. 이로 인해, 상부 틀(1050)의 돌출부(1052)와 하부 틀(1060)의 오목부(1062)가 z 축 방향으로 2차원 헤어핀 구조를 가압하여 R 벤딩부를 포함하는 3차원 헤어핀 구조를 형성할 수 있다.When the two-dimensional hairpin structure molded by the forming part is disposed in the
도 11은 본 개시의 다른 실시예에 따른 제1 프레스부(1110)의 상면도이다. 일 실시예에서, 제1 프레스부(1110)는, 제1 세트의 상부 틀과 하부 틀의 쌍, 제1 상부 틀 또는 제1 하부 틀 중 적어도 하나를 가압하도록 구성된 가압부(미도시) 및 x축 구동부(미도시) 포함할 수 있다. 여기서, 제1 세트의 상부 틀과 하부 틀의 쌍은 일렬로 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 세트의 상부 틀과 하부 틀의 쌍은 서로 z 축 방향으로 대향하여 배치된 8개의 상부 틀과 하부 틀(1120)의 쌍으로 형성될 수 있으며, 도시된 바와 같이, x 축 방향을 따라 일렬로 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 세트의 상부 틀과 하부 틀 각각은 제1 프레스부(1110)로부터 착탈 가능하도록 구성될 수 있다.11 is a top view of the
일 실시예에 따르면, z축 구동부는 가압부를 이용하여 일렬로 배치된 제1 세트의 상부 틀과 하부 틀의 쌍(1120) 중 하나를 가압하기 위해, 제1 세트의 상부 틀과 하부 틀의 쌍(1120)을 x 축 방향으로 이동시키도록 구성될 수 있다. 제어부는 생산하고자 하는 전기 모터에 적합한 3차원 헤어핀 구조를 형성하기 위해 z축 구동부를 제어하여 제1 세트의 상부 틀과 하부 틀의 쌍(1120)을 x 축 방향으로 이동시켜 하나의 상부 틀과 하부 틀의 쌍을 선택할 수 있다.According to an embodiment, the z-axis driving unit presses one of the
제1 세트의 상부 틀과 하부 틀의 쌍이 제3 구동부에 의해 x 축 방향으로 이동되어 선택된 한 쌍의 상부 틀과 하부 틀이 가압부의 하부에 위치할 수 있다. 제어부는 제1 로봇 암(1130)을 제어하여 2차원 헤어핀 구조를 선택된 상부 틀/하부 틀의 쌍 내에 배치시킬 수 있다.The pair of upper and lower frames of the first set may be moved in the x-axis direction by the third driving unit so that a selected pair of upper and lower frames may be located under the pressing unit. The controller may control the
대안적으로 또는 추가적으로, x축 구동부는 일렬로 배치된 제1 세트의 상부 틀과 하부 틀의 쌍(1120) 중 하나를 이용하여 2차원 헤어핀 구조를 가압하기 위해, 가압부를 이동시키도록 구성될 수 있다. 제어부는 생산되는 전기 모터의 종류에 적합한 3차원 헤어핀 구조를 형성하기 위해 x축 구동부를 제어하여 가압부를 x 축 방향을 따라 이동시켜 하나의 상부 틀/하부 틀 쌍을 선택할 수 있다. 그 후, 제어부는 제1 로봇 암(1130)을 제어하여 2차원 헤어핀 구조를 선택된 상부 틀/하부 틀의 쌍 내에 배치시킬 수 있다.Alternatively or additionally, the x-axis drive may be configured to move the press to press the two-dimensional hairpin structure using one of a
제1 프레스부(1110)는 제1 상부 틀 또는 제1 하부 틀 중 적어도 하나를 이동시키도록 구성된 z축 구동부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제어부는 상부 틀이 z 축 방향으로 이동하도록 z축 구동부를 제어할 수 있다. 이로 인해, 상부 틀이 가압부에 의해 가압되어 z 축 방향으로 이동함으로써 2차원 헤어핀을 가압할 수 있다. 여기서, 상부 틀은 2차원 헤어핀 구조가 배치된 하부 틀과 쌍을 이루는 상부 틀이고, 선택된 한 쌍의 상부 틀/하부 틀은 가압부에 의해 z 축 방향으로 가압되도록 x축 구동부에 의해 x 축 방향으로 이동하여 가압부의 하부에 위치할 수 있다.The
대안적으로 또는 추가적으로, z축 구동부는 제어부로부터의 제어 신호에 기초하여 2차원 헤어핀 구조가 배치된 하부 틀을 z 축 방향으로 이동시킬 수 있다. 상부 틀 및/또는 하부 틀은 z축 구동부에 의해 z 축 방향으로 이동하여 하부 틀에 배치된 2차원 헤어핀 구조를 가압할 수 있다. 2차원 헤어핀 구조가 상부 틀 또는 하부 틀 중 적어도 하나에 의해 z 축 방향으로 가압되어 R 벤딩부를 포함하는 3차원 헤어핀 구조가 형성되면, 제2 로봇 암(미도시)은 제어부로부터의 제어 신호에 기초하여 3차원 헤어핀 구조의 일 부분을 파지하여 제1 정렬 장치로 이동시킬 수 있다.Alternatively or additionally, the z-axis driver may move the lower frame in which the two-dimensional hairpin structure is disposed in the z-axis direction based on a control signal from the controller. The upper frame and/or the lower frame may be moved in the z-axis direction by the z-axis driving unit to press the two-dimensional hairpin structure disposed on the lower frame. When the two-dimensional hairpin structure is pressed in the z-axis direction by at least one of the upper frame and the lower frame to form the three-dimensional hairpin structure including the R bending part, the second robot arm (not shown) is based on the control signal from the control unit. Thus, a portion of the three-dimensional hairpin structure may be gripped and moved to the first alignment device.
상술한 제1 프레스부(1110)의 구성은 제2 프레스부에도 동일하게 적용될 수 있다. 일 실시예에서, 제2 프레스부는 제1 세트의 상부 틀과 하부 틀의 쌍, 상부 틀 또는 하부 틀 중 적어도 하나를 가압하도록 구성된 가압부, 상부 틀 또는 하부 틀 중 적어도 하나를 이동시키도록 구성된 z축 구동부 및 가압부를 이용하여 일렬로 배치된 제1 세트의 상부 틀과 하부 틀의 쌍 중 하나를 가압하기 위해, 제1 세트의 상부 틀과 하부 틀의 쌍을 이동시키기 구성된 x축 구동부를 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, x축 구동부는 일렬로 배치된 제1 세트의 상부 틀과 하부 틀의 쌍 중 하나를 이용하여 제2 이차원 헤어핀 구조를 가압하기 위해, 가압부를 이동시키기 구성될 수도 있다. 제1 세트의 상부 틀과 하부 틀의 쌍은 x 축 방향을 따라 일렬로 배치될 수 있고, 제1 세트의 상부 틀과 하부 틀의 쌍은 예를 들어, 서로 z 축 방향으로 대향하여 배치된 8개의 상부 틀과 하부 틀의 쌍으로 형성될 수 있다. 또한, 제1 세트의 상부 틀과 하부 틀 각각은 제2 프레스부로부터 착탈 가능하도록 구성될 수 있다.The configuration of the above-described
도 11에서는 제1 세트의 상부 틀과 하부 틀의 쌍 및 제2 세트의 상부 틀과 하부 틀의 쌍이 각각 8개의 상부 틀과 하부틀의 쌍으로 구성되었다고 상술하였으나, 이에 한정되지 않고 임의의 수의 상부 틀과 하부 틀의 쌍으로 구성될 수 있다.In FIG. 11 , the pair of the upper and lower frames of the first set and the pair of the upper and lower frames of the second set are each composed of eight pairs of upper and lower frames, but it is not limited thereto, and any number of pairs of upper and lower frames is not limited thereto. It may consist of a pair of an upper frame and a lower frame.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따라 형성된 2차원 헤어핀 구조(810) 및 3차원 헤어핀 구조(1230)를 나타낸 사시도이다. 상술한 바와 같이, 2차원 헤어핀 구조(810)는 제1 프레스부 또는 제2 프레스부에 의해 z 축 방향으로 가압될 수 있다. 이로 인해, 편평한 2차원 헤어핀 구조(810)에 R 벤딩부(1240)가 형성되어 3차원 헤어핀 구조(1230)로 성형될 수 있다. 도시된 바와 같이, 2차원 헤어핀 구조(810)는 평면 상에서 2차원적인 곡률(제1 U 벤딩부, V 벤딩부 및 제2 U 벤딩부)만을 가지는 반면, 3차원 헤어핀 구조(1230)는 R 벤딩부(1240)를 포함하여 3차원적으로도 곡률을 가질 수 있다.12 is a perspective view illustrating a two-
헤어핀 제조 장치는 각 구성요소의 동작을 제어하기 위한 제어부를 포함할 수 있다. 제어부는 피딩 장치가 제1 축을 따라 공급되는 금속 선재를 미리 결정된 길이마다 절단하도록 제어할 수 있다. 제어부는 피딩 장치에 의해 절단된 금속 선재를 제1 성형 장치 및 제2 성형 장치로 번갈아가며 공급할 수 있다. 제어부는 제1 성형 장치와 제2 성형 장치가 각각 공급받은 절단된 금속 선재를 벤딩 및 프레스하여 3차원 헤어핀 구조를 성형하도록 제어할 수 있다. 또한, 제어부는 제1 성형 장치 및 제2 성형 장치가 성형한 3차원 헤어핀 구조를 각각 제1 정렬 장치 및 제2 정렬 장치로 제공하도록 하나 또는 두 개의 로봇 암을 제어할 수 있다.The hairpin manufacturing apparatus may include a control unit for controlling the operation of each component. The control unit may control the feeding device to cut the metal wire supplied along the first axis for each predetermined length. The controller may alternately supply the metal wire cut by the feeding device to the first forming device and the second forming device. The controller may control the first molding apparatus and the second molding apparatus to respectively bend and press the supplied cut metal wire to form a three-dimensional hairpin structure. In addition, the controller may control one or two robot arms to provide the three-dimensional hairpin structure molded by the first molding device and the second molding device to the first alignment device and the second alignment device, respectively.
이하에서는 제어부가 절단된 금속 선재를 이용하여 헤어핀을 제조하기 위해 제1 성형 장치의 동작을 제어하는 과정을 제1 성형 장치의 주요 구성을 기준으로 설명한다. 제1 금속 선재 공급부가 피딩 장치의 분배기로부터 절단된 금속 선재를 공급받으면, 제어부는 제1 금속 선재 공급부가 x 축을 따라 금속 선재를 공급하도록 제1 금속 선재 공급부를 제어할 수 있다. 제1 금속 선재 공급부가 x 축을 따라 금속 선재를 제1 성형부로 공급할 경우, 제어부는 제1 벤딩 장치가 제1 금속 선재 공급부로부터 공급되는 절단된 금속 선재를 벤딩하여 제1 U 벤딩부, V 벤딩부 및 제2 U 벤딩부가 순차적으로 형성된 2차원 헤어핀 구조를 형성하도록 구동부(들)을 제어할 수 있다.Hereinafter, a process in which the controller controls the operation of the first forming apparatus to manufacture a hairpin using the cut metal wire will be described based on the main configuration of the first forming apparatus. When the first metal wire supply unit receives the cut metal wire from the distributor of the feeding device, the controller may control the first metal wire supply unit so that the first metal wire supply unit supplies the metal wire along the x-axis. When the first metal wire supply unit supplies the metal wire to the first forming unit along the x-axis, the control unit bends the cut metal wire supplied from the first metal wire supply unit by the first bending device to the first U bending unit and the V bending unit and the driving unit(s) may be controlled to form a two-dimensional hairpin structure in which the second U bending units are sequentially formed.
제1 벤딩 장치가 금속 선재를 벤딩하여 2차원 헤어핀 구조가 형성되면, 제어부는 로봇 암이 형성된 2차원 헤어핀 구조의 일 부분을 파지하도록 로봇 암을 제어할 수 있다. 로봇 암이 2차원 헤어핀 구조를 파지하면, 제어부는 제1 성형부에 의해 형성된 2차원 헤어핀 구조를 제1 프레스부로 이동시켜 하부 틀의 오목부 내에 배치시키도록 로봇 암을 제어할 수 있다. 로봇 암이 제1 성형부에 의해 성형된 2차원 헤어핀 구조를 제1 프레스부로 이동시키기 전에, 제어부는 생산하고자 하는 전기 모터에 적합한 3차원 헤어핀 구조를 형성하기 위해 2차원 헤어핀 구조가 이동될 제1 프레스부를 회전 중심축을 중심으로 회전시켜 복수의 상부 틀/하부 틀의 쌍 중 하나를 선택하도록 회전 구동부를 제어할 수 있다. 로봇 암에 의해 선택된 상부 틀/하부 틀의 쌍의 하부 틀에 2차원 헤어핀 구조가 배치된 후, 제어부는 2차원 헤어핀 구조를 상부 틀의 돌출부와 하부 틀의 오목부로 가압하여 R 벤딩부가 포함된 3차원 헤어핀 구조를 형성하도록 z축 구동부를 제어할 수 있다. 제1 프레스부에 의해 3차원 헤어핀 구조가 형성되면, 제어부는 형성된 3차원 헤어핀 구조를 제1 프레스부로부터 제1 정렬 장치로 이동시키도록 로봇 암을 제어할 수 있다.When the first bending device bends the metal wire to form a two-dimensional hairpin structure, the controller may control the robot arm to grip a portion of the two-dimensional hairpin structure in which the robot arm is formed. When the robot arm grips the two-dimensional hairpin structure, the control unit may control the robot arm to move the two-dimensional hairpin structure formed by the first forming part to the first press part and place it in the recess of the lower frame. Before the robot arm moves the two-dimensional hairpin structure molded by the first forming unit to the first press unit, the controller controls the first to which the two-dimensional hairpin structure is to be moved to form a three-dimensional hairpin structure suitable for the electric motor to be produced. The rotation driving unit may be controlled to rotate the press unit about the central axis of rotation to select one of a plurality of pairs of upper and lower frames. After the two-dimensional hairpin structure is disposed on the lower frame of the pair of upper and lower frames selected by the robot arm, the control unit presses the two-dimensional hairpin structure into the protrusion of the upper frame and the concave portion of the lower frame, so that the R bending part is included. The z-axis driver can be controlled to form a dimensional hairpin structure. When the three-dimensional hairpin structure is formed by the first press unit, the controller may control the robot arm to move the formed three-dimensional hairpin structure from the first press unit to the first alignment device.
상술한 제어부가 절단된 금속 선재를 통해 헤어핀을 제조하기 위해 제1 성형 장치의 동작을 제어하는 과정은 제2 성형 장치에도 동일하게 적용될 수 있다.The process in which the above-described controller controls the operation of the first forming apparatus to manufacture a hairpin through the cut metal wire may be equally applied to the second forming apparatus.
상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적으로 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 상기의 특허청구 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.The above-described preferred embodiments of the present invention have been disclosed for the purpose of illustration, and various modifications, changes and additions will be possible within the spirit and scope of the present invention by those skilled in the art with respect to the present invention, and such modifications, changes and additions should be considered to be within the scope of the above claims.
본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서, 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로, 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains, within the scope of not departing from the technical spirit of the present invention, various substitutions, modifications and changes are possible, so the present invention is described in the above-described embodiments and the accompanying drawings. not limited by
110: 디컬 장치
120: 탈피 장치
130: 피딩 장치
140: 제1 성형 장치
150: 제2 성형 장치
160: 제1 정렬 장치
170: 제2 정렬 장치110: decal device
120: peeling device
130: feeding device
140: first molding device
150: second molding device
160: first alignment device
170: second alignment device
Claims (10)
제1 축을 따라 공급되는 금속 선재를 미리 정해진 길이마다 절단하도록 구성된 절단부;
절단된 금속 선재를 제1 성형 장치 및 제2 성형 장치로 번갈아가며 공급하도록 구성된 분배기;
상기 분배기로부터 공급되는 절단된 금속 선재를 이용하여 제1 삼차원 헤어핀 구조를 형성하도록 구성된 제1 성형 장치;
상기 분배기로부터 공급되는 절단된 금속 선재를 이용하여 제2 삼차원 헤어핀 구조를 형성하도록 구성된 제2 성형 장치;
상기 분배기가 상기 제1 축과 직교하는 제2 축을 따라 제1 위치와 제2 위치 사이에서 이동하도록 가이드하는 적어도 하나의 레일; 및
상기 절단부, 상기 분배기, 상기 제1 성형 장치 및 상기 제2 성형 장치의 동작을 제어하도록 구성된 제어부
를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 분배기가 제1 위치에 있을 때, 절단된 금속 선재가 상기 제2 성형 장치로 제공되도록 상기 분배기를 제어하고,
상기 분배기가 제2 위치에 있을 때, 절단된 금속 선재가 상기 제1 성형 장치로 제공되도록 상기 분배기를 제어하는, 헤어핀 제조 장치.
An apparatus for manufacturing a hairpin for an electric motor, comprising:
a cutting unit configured to cut the metal wire supplied along the first axis for every predetermined length;
a distributor configured to alternately supply the cut metal wire to the first forming apparatus and the second forming apparatus;
a first forming apparatus configured to form a first three-dimensional hairpin structure using the cut metal wire supplied from the distributor;
a second forming device configured to form a second three-dimensional hairpin structure using the cut metal wire supplied from the distributor;
at least one rail guiding the distributor to move between a first position and a second position along a second axis orthogonal to the first axis; and
a control unit configured to control operations of the cutting unit, the dispenser, the first forming device and the second forming device
including,
The control unit is
controlling the distributor so that when the distributor is in the first position, the cut metal wire is provided to the second forming apparatus,
and controlling the distributor so that the cut metal wire is provided to the first forming apparatus when the distributor is in the second position.
상기 제1 성형 장치는,
상기 분배기로부터 공급되는 절단된 금속 선재를 상기 제1 축을 따라 제1 성형부로 전달하도록 구성된 제1 금속 선재 공급부;
상기 제1 금속 선재 공급부로부터 공급되는 절단된 금속 선재를 벤딩하여 제1 이차원 헤어핀 구조를 형성하도록 구성된 제1 성형부; 및
상기 제1 성형부에 의해 성형된 상기 제1 이차원 헤어핀 구조를 가압하여 제1 삼차원 헤어핀 구조를 형성하도록 구성된 제1 프레스부
를 포함하고,
상기 제2 성형 장치는,
상기 분배기로부터 공급되는 절단된 금속 선재를 상기 제1 축을 따라 제2 성형부로 전달하도록 구성된 제2 금속 선재 공급부;
상기 제2 금속 선재 공급부로부터 공급되는 절단된 금속 선재를 벤딩하여 제2 이차원 헤어핀 구조를 형성하도록 구성된 제2 성형부; 및
상기 제2 성형부에 의해 성형된 상기 제2 이차원 헤어핀 구조를 가압하여 제2 삼차원 헤어핀 구조를 형성하도록 구성된 제2 프레스부
를 포함하는, 헤어핀 제조 장치.
According to claim 1,
The first molding device,
a first metal wire supply unit configured to transfer the cut metal wire supplied from the distributor to the first forming unit along the first axis;
a first forming part configured to bend the cut metal wire supplied from the first metal wire supply part to form a first two-dimensional hairpin structure; and
a first press unit configured to press the first two-dimensional hairpin structure molded by the first forming unit to form a first three-dimensional hairpin structure
including,
The second molding device,
a second metal wire supply unit configured to transmit the cut metal wire supplied from the distributor to a second forming unit along the first axis;
a second forming unit configured to bend the cut metal wire supplied from the second metal wire supply unit to form a second two-dimensional hairpin structure; and
a second press unit configured to press the second two-dimensional hairpin structure molded by the second forming unit to form a second three-dimensional hairpin structure
Including, hairpin manufacturing apparatus.
상기 제1 성형부에 의해 형성된 상기 제1 이차원 헤어핀 구조를 상기 제1 프레스부로 이동시키도록 구성된 제1 로봇 암; 및
상기 제2 성형부에 의해 형성된 상기 제2 이차원 헤어핀 구조를 상기 제2 프레스부로 이동시키도록 구성된 제2 로봇 암
을 더 포함하는, 헤어핀 제조 장치.
4. The method of claim 3,
a first robot arm configured to move the first two-dimensional hairpin structure formed by the first forming part to the first pressing part; and
a second robot arm configured to move the second two-dimensional hairpin structure formed by the second forming part to the second pressing part
Further comprising, a hairpin manufacturing apparatus.
상기 제어부는,
상기 제1 금속 선재 공급부로부터 공급되는 절단된 금속 선재를 벤딩하여 제1 U 벤딩부, V 벤딩부 및 제2 U 벤딩부가 순차적으로 형성된 제1 이차원 헤어핀 구조를 형성하도록 제1 성형부를 제어하고,
상기 제1 이차원 헤어핀 구조를 상기 제1 프레스부로 이동시키도록 상기 제1 로봇 암을 제어하고,
상기 제1 이차원 헤어핀 구조를 가압하여 R 벤딩부가 포함된 제1 삼차원 헤어핀 구조를 형성하도록 상기 제1 프레스부를 제어하고,
상기 제2 금속 선재 공급부로부터 공급되는 절단된 금속 선재를 벤딩하여 제1 U 벤딩부, V 벤딩부 및 제2 U 벤딩부가 순차적으로 형성된 제2 이차원 헤어핀 구조를 형성하도록 제2 성형부를 제어하고,
상기 제2 이차원 헤어핀 구조를 상기 제2 프레스부로 이동시키도록 상기 제2 로봇 암을 제어하고,
상기 제2 이차원 헤어핀 구조를 가압하여 R 벤딩부가 포함된 제2 삼차원 헤어핀 구조를 형성하도록 상기 제2 프레스부를 제어하는,
헤어핀 제조 장치.
5. The method of claim 4,
The control unit is
The first forming part is controlled to bend the cut metal wire supplied from the first metal wire supply part to form a first two-dimensional hairpin structure in which a first U-bending part, a V-bending part, and a second U-bending part are sequentially formed,
controlling the first robot arm to move the first two-dimensional hairpin structure to the first press unit;
controlling the first press unit to press the first two-dimensional hairpin structure to form a first three-dimensional hairpin structure including an R bending unit;
The second forming part is controlled to bend the cut metal wire supplied from the second metal wire supply part to form a second two-dimensional hairpin structure in which the first U-bending part, the V-bending part, and the second U-bending part are sequentially formed,
controlling the second robot arm to move the second two-dimensional hairpin structure to the second press unit;
controlling the second press unit to press the second two-dimensional hairpin structure to form a second three-dimensional hairpin structure including an R bending unit;
Hairpin making device.
상기 제1 성형부는,
제1 벤딩 부재 및 제2 벤딩 부재를 포함하는 제1 벤딩 장치;
상기 제1 벤딩 장치를 상기 제1 축과 직교하는 제2 축 방향으로 이동하도록 구성된 제1 구동부;
상기 제1 벤딩 장치를 상기 제1 축 및 상기 제2 축과 직교하는 제3 축 방향으로 이동하도록 구성된 제2 구동부
를 포함하고,
상기 제2 성형부는,
제3 벤딩 부재 및 제4 벤딩 부재를 포함하는 제2 벤딩 장치;
상기 제2 벤딩 장치를 상기 제1 축과 직교하는 제2 축 방향으로 이동하도록 구성된 제3 구동부;
상기 제2 벤딩 장치를 상기 제1 축 및 상기 제2 축과 직교하는 제3 축 방향으로 이동하도록 구성된 제4 구동부
를 포함하고,
상기 제1 벤딩 부재, 상기 제2 벤딩 부재, 상기 제3 벤딩 부재 및 상기 제4 벤딩 부재는 상기 제3 축을 따라 연장되는, 헤어핀 제조 장치.
6. The method of claim 5,
The first molding part,
a first bending device including a first bending member and a second bending member;
a first driving unit configured to move the first bending device in a second axis direction orthogonal to the first axis;
a second driving unit configured to move the first bending device in a third axis direction orthogonal to the first axis and the second axis
including,
The second molding part,
a second bending device including a third bending member and a fourth bending member;
a third driving unit configured to move the second bending device in a second axis direction orthogonal to the first axis;
a fourth driving unit configured to move the second bending device in a third axis direction orthogonal to the first axis and the second axis
including,
and the first bending member, the second bending member, the third bending member and the fourth bending member extend along the third axis.
상기 제어부는,
제1 U 벤딩부, V 벤딩부 및 제2 U 벤딩부가 순차적으로 형성된 상기 제1 이차원 헤어핀 구조를 형성하기 위해, 상기 제1 벤딩 장치가 상기 제2 축 방향으로 이동하도록 상기 제1 구동부를 제어하거나,
제1 U 벤딩부, V 벤딩부 및 제2 U 벤딩부가 순차적으로 형성된 상기 제1 이차원 헤어핀 구조를 형성하기 위해, 상기 제1 벤딩 장치가 상기 제3 축 방향으로 이동하도록 상기 제2 구동부를 제어하는, 헤어핀 제조 장치.
7. The method of claim 6,
The control unit is
To form the first two-dimensional hairpin structure in which the first U bending part, the V bending part, and the second U bending part are sequentially formed, the first driving part is controlled so that the first bending device moves in the second axial direction, or ,
In order to form the first two-dimensional hairpin structure in which the first U bending part, the V bending part, and the second U bending part are sequentially formed, the second driving part is controlled so that the first bending device moves in the third axial direction , a device for manufacturing hairpins.
상기 제1 프레스부는,
제1 돌출부를 포함하는 제1 상부 틀;
제1 오목부를 포함하고 상기 제1 상부 틀과 대향하는 제1 하부 틀; 및
상기 제1 상부 틀 또는 상기 제1 하부 틀 중 적어도 하나를 상기 제3 축 방향으로 이동하도록 구성된 제5 구동부
를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 제1 성형부에 의해 성형된 상기 제1 이차원 헤어핀 구조를 상기 제1 하부 틀의 제1 오목부 내에 배치되도록 상기 제1 로봇 암을 제어하고,
상기 제1 이차원 헤어핀 구조를 상기 제1 돌출부와 상기 제1 오목부로 가압하여 상기 R 벤딩부가 포함된 제1 삼차원 헤어핀 구조를 형성하도록 상기 제5 구동부를 제어하는, 헤어핀 제조 장치.
7. The method of claim 6,
The first press unit,
a first upper frame including a first protrusion;
a first lower frame having a first concave portion and facing the first upper frame; and
a fifth driving unit configured to move at least one of the first upper frame and the first lower frame in the third axial direction
including,
The control unit is
controlling the first robot arm so that the first two-dimensional hairpin structure molded by the first forming part is disposed in a first concave part of the first lower frame,
and controlling the fifth driving unit to press the first two-dimensional hairpin structure with the first protrusion and the first concave portion to form a first three-dimensional hairpin structure including the R-bending portion.
상기 제1 프레스부는,
제2 돌출부를 포함하는 제2 상부 틀;
제2 오목부를 포함하고 상기 제2 상부 틀과 대향하는 제2 하부 틀; 및
상기 제1 프레스부를 회전 중심축을 중심으로 회전시키도록 구성된 제6 구동부를 더 포함하고,
상기 회전 중심축은 상기 제3 축과 평행하고,
상기 제어부는, 상기 제1 상부 틀 및 상기 제1 하부 틀, 또는 상기 제2 상부 틀 및 상기 제2 하부 틀 중 하나를 선택하여 상기 제1 이차원 헤어핀 구조를 가압하기 위해 상기 제6 구동부를 제어하는, 헤어핀 제조 장치.
9. The method of claim 8,
The first press unit,
a second upper frame including a second protrusion;
a second lower frame having a second concave portion and facing the second upper frame; and
Further comprising a sixth driving unit configured to rotate the first press unit about a central axis of rotation,
The central axis of rotation is parallel to the third axis,
The control unit controls the sixth driving unit to press the first two-dimensional hairpin structure by selecting one of the first upper frame and the first lower frame, or the second upper frame and the second lower frame. , a device for manufacturing hairpins.
상기 제1 상부 틀 및 상기 제1 하부 틀은 상기 회전 중심축을 사이에 두고 상기 제2 상부 틀 및 상기 제2 하부 틀과 대향하는, 헤어핀 제조 장치.10. The method of claim 9,
The first upper frame and the first lower frame face the second upper frame and the second lower frame with the central axis of rotation interposed therebetween.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020200119507A KR102263180B1 (en) | 2020-09-16 | 2020-09-16 | Dual cnc type hairpin manufacturing apparatus |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2020
- 2020-09-16 KR KR1020200119507A patent/KR102263180B1/en active IP Right Grant
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