KR20010015983A

KR20010015983A - 아마츄어의 정류자 가공방법 및 장치

Info

Publication number: KR20010015983A
Application number: KR1020000049194A
Authority: KR
Inventors: 박계정
Original assignee: 박계정
Priority date: 2000-08-24
Filing date: 2000-08-24
Publication date: 2001-03-05
Also published as: KR100391754B1

Abstract

본 발명은 아마츄어의 정류자 가공장치에 관한 것으로, 복수개 바이트(11a)(11b)가 나란히 설치되어 일측 바이트(11a)가 전진하여 절삭한 후 다른 바이트(11b)가 전진하여 다시 절삭하는 절삭부(10)와, 상기 바이트(11a)(11b)에 의하여 정류자(3)가 절삭되도록 아마츄어(6)를 지지하는 지지부(20)와, 상기 지지부(20)가 아마츄어(6)를 고정하면 텐션풀리(33) 및 아이들풀리(31)에 권취된 벨트(35)를 상기 아마츄어(6)의 코어(1)외주에 마찰되도록 위치 이동시켜 상기 첫번째 바이트(11a)의 절삭시에는 아마츄어(6)를 일방향으로 회전시키고 다른 바이트(11b)의 절삭시에는 아마츄어(6)를 다른 방향으로 회전시킨 뒤 일정시간동안 더 회전시키는 아마츄어회전부(30)와, 상기 바이트(11a)(11b)에 의한 절삭이 종료된 후 아마츄어(6)가 회전하는 동안 정류자(3)의 외주와 맞닿도록 위치 이동되어 절삭시에 발생된 칩을 제거하는 브러시부(40)및, 아마츄어(6)를 지지부(20)상으로 위치시키는 로딩/언로딩부(50)로 구성되는 아마츄어의 정류자 가공 장치를 제공함으로써, 아마츄어의 정류자 가공 공정이 자동으로 이루어지도록 하여 생산성이 향상되도록 한 것이다.

Description

아마츄어의 정류자 가공방법 및 장치{Commutator turning and brushing method and machine}

본 발명은 아마츄어의 정류자 가공방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 코일이 권선된 아마츄어를 정류자가공용 바이트 앞에 자동으로 이송시킴과 아울러 아마츄어를 양방향(시계방향, 반시계방향)으로 교대로 회전시키면서 좌우 복수개의 바이트가 교대로 정류자를 절삭 가공하도록 한 뒤 절삭가공시에 발생되는 칩을 브러시로 제거함으로써, 정류자 가공작업이 자동으로 이루어지도록 하는 아마츄어의 정류자 가공방법 및 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 모터 등에 사용되는 아마츄어는 도 1a 및 도 1b에 나타내는 바와 같이 코어(1)를 축(2)외주로 적층한 뒤, 축(2)의 일측에는 정류자(3)를 설치하고, 상기 정류자(3)의 후크(4)와 연결된 코일(5)을 코어(1)의 외주에 권취시킨 것으로, 이와 같이 구성된 아마츄어(6)의 정류자(3) 표면은 바이트를 사용하여 1회이상 여러회에 걸쳐 반대방향으로 절삭 가공한 후, 절삭시 발생되어 정류자(3)의 표면과 슬리팅홈에 잔류 및 부착되는 칩을 별도의 브러시로 제거하였다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 정류자 가공과정에서는 정류자(2)의 외주를 반대방향으로 1회이상 여러회 절삭하기 위하여 작업자가 아마츄어(6)를 수동으로 일일이 돌려놓아야 하는 불편이 있었으며, 절삭이 종료된 후에도 작업자가 수작업으로 칩을 제거하여야 하였기 때문에, 작업능률및 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 코일이 권선된 아마츄어를 정류자가공용 바이트 앞에 자동으로 이송시킴과 아울러 아마츄어를 양방향으로 교대로 회전시키면서 좌우 복수개의 바이트가 교대로 정류자를 절삭가공하도록 한 뒤 절삭가공시에 발생되는 칩을 브러시로 자동으로 제거함으로써, 정류자 가공작업이 자동으로 이루어지도록 하는 아마츄어의 정류자 가공방법 및 장치를 제공하는 데 있다.

도 1a 및 도 1b는 일반적인 아마츄어를 나타내는 사시도

도 2는 본 발명에 따른 아마츄어의 정류자 가공장치를 나타내는 사시도

도 3a는 본 발명에 따른 아마츄어의 정류자 가공장치에서 벨트구동모터와 브러시의 동력 전달/차단 구조를 나타내는 평면도

도 3b는 도 3a에서 일방향 회전 베어링과 플렉시블 커플링, 연결축, 피동축의 결합예를 나타내는 분리사시도

도 4a내지 도 4f는 본 발명에 따른 아마츄어의 정류자 가공장치의 실시 예를 나타내는 도면

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1: 코어 2 : 축 3 : 정류자

6 : 아마츄어 10 : 절삭부 11a, 11b : 바이트

15 : 이송장치 20 : 지지부 21 : 샤프트지지블록

23 : 푸셔 22, 24 : 실린더 30 : 아마츄어회전부

31 : 아이들풀리 32 : 스프링 33 : 텐션풀리

34, 36 : 모터 35 : 벨트 37 : 회전암

40 : 브러시부 41 : 브러시 50 : 로딩/언로딩부

52 : 로딩암 53 : 척 54 : 핑거

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예를 하기에서 첨부된 도면 도 2내지 도4f를 참조하여 보다 상세하게 살펴본다.

우선, 본 발명에 따른 아마츄어의 정류자 가공방법은 아마츄어가 축을 중심으로 회전되도록 아마츄어의 축을 고정블록상에 위치시키는 제 1 과정과, 아마츄어의 축이 고정블록상에 위치되면 아마츄어가 회전시에 유동하지 않도록 축을 고정하는 제 2과정과, 아마츄어의 축을 고정한 후 바이트를 아마츄어의 정류자에 접근시킨 후 아마츄어를 정회전(시계방향 또는반시계방향)시키면서 바이트로 정류자를 절삭하는 제 3과정과, 상기와 같이 정회전에 의한 정류자 절삭이 종료되면 제 3과정의 바이트는 정류자로부터 이격시키고 상기 제 3과정의 바이트와 동일한 절삭점을 갖는 다른 바이트를 정류자에 접근시킨 후 아마츄어를 역회전시켜 제 3과정의 이송방향과 동일한 방향으로 정류자를 다시 절삭하는 제 4 과정과, 상기 제 4과정이 종료되면 제 4과정의 바이트를 정류자로부터 이격시킨 뒤 브러시를 정류자에 접근시켜 절삭과정의 칩을 제거하는 제 5과정으로 구성된다.

그리고, 본 발명에 따른 아마츄어의 정류자 가공 장치를 하기에서 도 2를 참조하여 살펴본다.

본 발명에 따른 아마츄어의 정류자 가공장치는 크게, 전/후진되는 복수개 바이트(11a)(11b)가 이송장치(15)에 나란히 설치되어 이송장치(15)의 이동 및 바이트(11a)(11b)의 전/후진에 의하여 복수개의 바이트(11a)(11b)가 동일한 절삭점을 가지며 동일한 이송방향으로 교대로 정류자(3)를 절삭하는 절삭부(10)와, 상기 바이트(11a)(11b)에 의하여 정류자(3)가 절삭되도록 아마츄어(6)를 지지하는 지지부(20)와, 상기 지지부(20)가 아마츄어(6)를 고정하면 텐션풀리(33) 및 아이들풀리(31)에 권취된 벨트(35)를 상기 아마츄어(6)의 코어(1)외주에 마찰되도록 위치 이동시켜 상기 첫번째 바이트(11a)의 절삭시에는 아마츄어(6)를 일방향(시계방향 또는 반시계방향)으로 회전시키고 다른 바이트(11b)의 절삭시에는 아마츄어(6)를 다른 방향(반시계방향 또는 시계방향)으로 회전시킨 뒤 일정시간동안 더 회전시키는 아마츄어회전부(30)와, 상기 바이트(11a)(11b)에 의한 절삭이 종료된 후 아마츄어(6)가 회전하는 동안 정류자(3)의 외주와 맞닿도록 위치 이동되어 절삭시에 발생된 칩을 제거하는 브러시부(40)로 구성된다.

한편, 상기한 바와 같이 구성된 아마츄어의 정류자 가공장치에는 코일이 권선된 아마츄어(6)를 지지부(20)가 지지할 수 있도록 소정 위치로 이동시켜주는 로딩/언로딩부(50)가 더 구비되며, 상기 로딩/언로딩부(50)의 구성을 살펴보면, 축(51)의 상단에 로딩암(52)이 승/하강 및 회전 가능하도록 설치되고, 상기 로딩암(52)의 양측종단에는 척(53)에 의하여 좌/우왕복운동하면서 아마츄어(6)의 코어(1)를 잡거나 놓는 핑거(54)를 설치하여, 로딩암(52)이 하강하여 바이트(11a)(11b)의 반대측 핑거(54)로 아마츄어(6)의 코어(1)를 잡은 뒤 로딩암(52)을 상승시켜 180°회전시키고 이후에 로딩암(52)을 하강시켜 아마츄어(6)를 바이트(11a)(11b)전방에 위치시킨 후 90°회전하고 정류자(3) 가공이 종료되면 원위치로 복원된다.

그리고, 상기한 구성에서, 절삭부(10)의 구조를 보다 상세하게 살펴보면, 나란히 위치된 복수개 바이트(11a)(11b)측부에 설치되어 절삭시에 발생되는 칩을 제거하기 위한 에어분사노즐(13)과, 상기 바이트(11a)(11b)를 각각 전후진시키는 실린더(14a)(14b)와, 상기 바이트(11a)(11b)가 절삭점에 위치할 경우 바이트(11a)(11b)가 후진되지 않도록 고정하는 스톱퍼(도시하지 않음)와, 상기 복수개의 바이트(11a)(11b)가 설치되어 복수개의 바이트(11a)(11b)가 순차적으로 정류자(3)를 절삭할 수 있도록 하는 이송장치(15)로 구성된다.

또한, 상기 지지부(20)의 구성을 보다 상세하게 살펴보면, 상기 아마츄어(6)의 축(2)이 놓여지는 샤프트지지블록(21)과, 상기 아마츄어(6)가 샤프트지지블록(21)상에 용이하게 위치되도록 샤프트지지블록(21)을 전/후진시키는 실린더(22)와, 상기 아마츄어(6)의 축(2)에 맞물리는 푸셔(23)와, 베어링(24a)에 의하여 상기 푸셔(23)와 베어링샤프트(24b)사이에 동력이 단절되며 상기 샤프트지지블록(21)상에 아마츄어(6)가 위치되었을 경우 아마츄어(6)의 양쪽에서 푸셔(23)를 전진시켜 아마츄어(6)의 위치를 고정하는 다른 실린더(24)로 구성된다.

그리고, 상기 아마츄어회전부(30)의 구성을 보다 상세하게 살펴보면, 상기 아마츄어(6)의 코어(1)와 대응되는 위치에 설치된 아이들풀리(31)와, 상기 아이들풀리(31)와 동일선상에 스프링(32)에 의하여 탄력 설치된 텐션풀리(33)와, 정/역회전하는 모터(34)와, 상기 아이들풀리(31)와 텐션풀리(33)및 모터(34)에 걸려서 회전되는 벨트(35)와, 상기 아이들풀리(31)와 텐션풀리(33)와 모터(34)가 설치되며 다른 모터(36)에 의하여 소정각도 회전되어 벨트(35)가 아마츄어(6)의 코어(1)에 맞물리도록 하는 회전암(37)으로 구성된다.

또한, 상기 바이트(11a)(11b)에 의한 절삭이 종료된 후 정류자(3)의 외주와 맞닿도록 위치 이동되어 절삭 시에 발생된 칩을 터는 브러시부(40)는 상기 정류자(3)와 대응되도록 회전암(37)에 설치되어 상기 정류자(3)의 절삭완료후 벨트구동용 모터(34)의 동력을 전달받아 구동되는 브러시(41)와, 브러시(41)로 동력이 전달될 경우 브러시(41)가 정류자(3)상에 위치되도록 밀어주는 실린더(42)로 구성된다.

그리고, 상기한 구성에서 브러시(41)로 벨트구동용 모터(34)의 동력을 전달 혹은 차단하는 구조를 도 3a 및 도 3b를 참조하여 살펴보면, 벨트(35)가 권취되는 모터풀리(34a)의 중심에 일방향 회전 베어링(38)을 설치하고, 상기 일방향 회전 베어링(38)과 동심상으로는 일측종단이 일방향 회전 베어링(38)의 내주와 맞물리는 연결축(44)을 소정간격 이격시켜 위치시키며, 실린더(45)에 의하여 전후진되는 피동축(46)의 외주에는 풀리(47)를 설치하여 브러시(41)에 설치된 풀리(48)와 벨트(49)로 연결하고, 상기 피동축(46)과 연결축(44)의 대향부 외주에는 외주에 다수의 절개홈(61)이 형성된 동력전달용 플렉시블커플링(60)이 설치되어, 실린더(45)가 피동축(46)을 밀면 피동축(46)과 연결축(44)이 전진하면서 연결축(44)이 일방향 회전 베어링(38)내주로 삽입되어 벨트구동용모터(34)의 동력이 브러시(41)로 전달되며, 이때 상기 플렉시블커플링(60)의 외주에 형성된 절개홈(61)에 의하여 플렉시블커플링(60)이 탄성을 가지므로 연결축(44)과 일방향 회전 베어링(38)의 중심이 다소 어긋나더라도 연결축(44)은 일방향 회전 베어링(38)내로 삽입된다. 그리고, 실린더(45)가 반대로 구동되어 피동축(46)및 연결축(44)이 회전되면 모터(34)의 동력이 단절되는 것이다.

한편, 도면중 미설명부호 55는 아마츄어(6)가 로딩/언로딩부(50)에 의하여 용이하게 이송되도록 아마츄어(6)의 위치를 잡아주는 고정블록을 나타낸다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 아마츄어의 정류자 가공 장치의 동작을 하기에서 도 2내지 도 4f를 참조하여 간략하게 살펴본다.

우선, 도 2에 나타내는 바와 같이 상기 로딩/언로딩부(50)의 로딩암(52)이 하강하면서 척(53)이 구동되어 핑거(54)가 벌어지고, 핑거(54)가 고정블록(55)상에 위치된 아마츄어(6)의 코어(1)외주에 위치되면 척(53)이 반대로 구동되면서 핑거(54)를 오므려서 아마츄어(6)를 잡게 된다.

이와 같이 핑거(54)가 아마츄어(6)를 잡으면 로딩암(52)이 상승된 후 180°회전하여 하강하게 되고, 도 4a와 같이 하강이 완료되면 도 4b에 나타내는 바와 같이 실린더(22)가 구동되어 샤프트지지블록(21)을 전진시켜 축(2)이 샤프트지지블록(21)상에 위치되도록 한 뒤, 다른 실린더(24)가 구동되어 푸셔(23)를 전진시켜 축(2)과 푸셔(23)가 맞닿도록 한다.

이와 같이 아마츄어(6)가 고정되면 로딩암(52)은 90°로 회전되고, 절삭부(10)를 구성하는 이송장치(15)가 도 4c와 같이 전진하면서 복수개의 바이트(11a)(11b)중에서 한개가 전진되어 정류자(3)의 절삭점에 위치되며, 이 과정에서 도 4d의 상태로 있던 회전암(37)이 모터(도 2의 36)의 동작에 의하여 도 4e와 같이 벨트(35)가 아마츄어(6)의 코어(1)와 접하도록 하강하게 되고, 이와 같이 바이트(11a)의 전진 및 회전암(37)의 하강이 종료되면 벨트(35)가 일측으로 회전되면서 바이트(11a)가 설치된 이송장치(15)가 전체적으로 일측으로 즉 정류자(3)의 일측종단에서부터 타측종단으로 이동하여 정류자(3)를 절삭하며, 이 과정에서 노즐(13)로부터 공기가 분사되어 절삭과정에서 발생되는 칩이 정류자(3)로부터 제거된다.

그리고, 상기한 바와 같이 일방향 절삭이 종료되면 이송장치(15)가 후진되면서 전진된 바이트(11a)는 후진되고 다른 바이트(11b)가 전진되며, 전진된 다른 바이트(11b)가 정류자(3)의 최초 절삭위치에 위치하도록 절삭부(10)의 이송장치(15)가 위치이동되고, 이와 같이 다른 바이트(11b)가 절삭점에 위치되면 벨트(35)가 다른 방향으로 회전되고 절삭부(10)가 다시 이동되면서 정류자(3)를 절삭하게 된다.

이와 같이 정류자(3)의 절삭이 종료되면, 도 4f와 같이 전진된 바이트(11b)가 원위치로 복원된 후, 절삭부(10)가 후진되면서 원위치로 복원되고, 이 과정에서 실린더(45)가 구동되어 연결축(44)이 일방향 회전 베어링(38)에 연결되면 벨트(35)로 전달되는 동력이 풀리(47)(48)와 벨트(49)에 의하여 브러시(41)에 전달되고, 또한 이와 함께 실린더(42)가 브러시(41)시를 전진시켜 정류자(3)상에 브러시(41)가 닿도록 하여, 아마츄어(6)가 회전되면서 칩이 제거되도록 한다.

이와 같은 과정이 종료되면 로딩암(52)이 아마츄어(6)의 축(2)에 대하여 수평상태로 회전되어 승/하강과 회전과정을 통하여 절삭이 종료된 아마츄어(6)는 고정블록(21)으로부터 제거하고 절삭하지 않은 다른 아마츄어(6)를 고정블록(21)상에 위치시키며 상기한 모든 과정을 반복하게 되는 것이다.

따라서, 본 발명에 의하면 아마츄어의 정류자를 사람의 개입 없이 자동으로 절삭하고 절삭된 칩을 제거할 수 있게 되므로, 공정수가 대폭 감소되어 생산성이 크게 향상되고 생산비가 대폭 절감되는 효과가 있으며, 정류자를 절삭하는 시스템(터닝머신)과 절삭된 칩을 제거하는 시스템(브러싱머신)이 하나의 시스템에 구비되므로 설치공간이 대폭 감소되는 효과가 있다.

Claims

아마츄어의 정류자를 절삭하고 절삭시에 발생되는 칩을 제거하는 정류자 가공방법에 있어서,

아마츄어가 축을 중심으로 회전되도록 아마츄어의 축을 고정블록상에 위치시키는 제 1 과정과;

아마츄어의 축이 고정블록상에 위치되면 아마츄어가 회전시에 유동하지 않도록 축을 고정하는 제 2과정과;

아마츄어의 축을 고정한 후 바이트를 아마츄어의 정류자에 접근시킨 후 아마츄어를 정회전시키면서 바이트로 정류자를 절삭하는 제 3과정과;

상기와 같이 정회전에 의한 정류자 절삭이 종료되면 제 3과정의 바이트는 정류자로부터 이격시키고 상기 제 3과정의 바이트와 동일한 절삭점을 갖는 다른 바이트를 정류자에 접근시킨 후 아마츄어를 역회전시켜 제 3과정의 이송방향과 동일한 방향으로 정류자를 다시 절삭하는 제 4 과정과;

상기 제 4과정이 종료되면 제 4과정의 바이트를 정류자로부터 이격시킨 뒤 브러시를 정류자에 접근시켜 절삭과정의 칩을 제거하는 제 5과정으로 구성되는 것을 특징으로 하는 아마츄어의 정류자 가공 방법.
코일이 권선된 아마츄어(6)의 정류자(3)를 절삭하고 절삭시에 발생되는 칩을제거하는 아마츄어 가공장치에 있어서,

전/후진되는 복수개 바이트(11a)(11b)가 이송장치(15)에 나란히 설치되어 이송장치(15)의 이동 및 바이트(11a)(11b)의 전/후진에 의하여 복수개의 바이트(11a)(11b)가 동일한 절삭점을 가지며 동일한 방향으로 교대로 정류자(3)를 절삭하는 절삭부(10)와;

상기 아마츄어(6)의 축(2)이 놓여지는 샤프트지지블록(21)과, 상기 아마츄어(6)가 샤프트지지블록(21)상에 용이하게 위치되도록 샤프트지지블록(21)을 전/후진시키는 실린더(22)와, 상기 아마츄어(6)의 축(2)에 맞물리는 푸셔(23)와, 상기 샤프트지지블록(21)상에 아마츄어(6)가 위치되었을 경우 푸셔(23)를 전진시켜 아마츄어(6)의 축(2)을 잡아 위치고정하되 베어링(23a)에 의하여 푸셔(23)와 베어링 샤프트(24b)는 동력이 단절되는 다른 실린더(24)로 구성되는 지지부(20)와;

상기 아마츄어(6)의 코어(1)와 대응되는 위치에 설치된 아이들풀리(31)와, 상기 아이들풀리(31)와 동일선상에 스프링(32)에 의하여 탄력 설치된 텐션풀리(33)와, 정/역회전하는 모터(34)와, 상기 아이들풀리(31)와 텐션풀리(33)및 모터(34)에 걸려서 회전되는 벨트(35)와, 상기 아이들풀리(31)와 텐션풀리(33)와 모터(34)가 설치되며 다른 모터(36)에 의하여 소정각도 회전되어 벨트(35)가 아마츄어(6)의 코어(1)에 맞물리도록 하는 회전암(37)으로 구성되는 아마츄어회전부(30)및;

상기 정류자(3)와 대응되도록 회전암(37)에 설치되어 상기 정류자(3)의 절삭완료후 동력을 전달받아 구동되는 브러시(41)와, 브러시(41)로 동력이 전달될 경우 브러시(41)가 정류자(3)상에 위치되도록 밀어주는 실린더(42)로 구성되는 브러시부(40)로 구성되는 것을 특징으로 하는 아마츄어의 정류자 가공 장치.
제 2항에 있어서, 상기한 아마츄어의 정류자 가공장치에는 코일이 권선된 아마츄어(6)를 지지부(20)가 지지할 수 있도록 소정 위치로 이동시켜주는 로딩/언로딩부(50)가 더 구비되며, 상기 로딩/언로딩부(50)의 구성은 축(51)의 상단에 로딩암(52)이 승/하강 및 회전 가능하도록 설치되고, 상기 로딩암(52)의 양측종단에는 척(53)에 의하여 좌/우왕복운동하면서 아마츄어(6)의 코어(1)를 잡거나 놓는 핑거(54)를 설치하여, 로딩암(52)이 하강하여 바이트(11a)(11b)의 반대측 핑거(54)로 아마츄어(6)의 코어(1)를 잡은 뒤 로딩암(52)을 상승시켜 180°회전시키고 이후에 로딩암(52)을 하강시켜 아마츄어(6)를 바이트(11a)(11b)전방에 위치시킨 후 90°회전하고 정류자 가공이 종료되면 원위치로 복원되는 것을 특징으로 하는 아마츄어의 정류자 가공 장치.
제 2항에 있어서, 브러시(41)로 벨트구동용 모터(34)의 동력을 전달 혹은 차단하는 구조는 벨트(35)가 권취되는 모터풀리(34a)의 중심에 일방향 회전 베어링(38)을 설치하고, 상기 일방향 회전 베어링(38)과 동심상으로는 일측종단이 일방향 회전 베어링(38)의 내주와 맞물리는 연결축(44)을 소정간격 이격시켜 위치시키며, 실린더(45)에 의하여 전후진되는 피동축(46)의 외주에는 풀리(47)를 설치하여 브러시(41)에 설치된 풀리(48)와 벨트(49)로 연결하고, 상기 피동축(46)과 연결축(44)의 대향부 외주에는 외주에 다수의 절개홈(61)이 형성된 동력전달용 플렉시블커플링(60)이 끼워진 것을 특징으로 하는 아마츄어의 정류자 가공장치.