KR20050023329A

KR20050023329A - 전기자의 권선 장치 및 권선 방법

Info

Publication number: KR20050023329A
Application number: KR10-2004-7020930A
Authority: KR
Inventors: 사까이쯔또무
Original assignee: 닛또꾸 엔지니어링 가부시키가이샤
Priority date: 2003-06-24
Filing date: 2004-06-14
Publication date: 2005-03-09
Also published as: CN1698250A; KR100642704B1; WO2004114503A1; CN100394680C; JP3751292B2; JP2005020827A; TWI272752B; TW200503382A

Abstract

선재(90)를 조출하는 노즐(5)과, 이 노즐(5)을 회전시키는 플라이어(50)와, 이 플라이어(50)에 대해 노즐(5)을 움직이게 하는 노즐 구동 기구(15)를 구비하고, 선재(90)를 자극(81)에 권취하는 전기자의 권선 장치에 있어서, 노즐 구동 기구(15)가 플라이어(50)의 회전 중심축(O)에 대해 서로 점대칭으로 움직이는 노즐 구동부(55)와 더미 구동부(60)를 구비하고, 이 노즐 구동부(55)에 의해 노즐(5)이 움직이게 되는 한편, 이 더미 구동부(60)에 의해 플라이어(50)의 회전 밸런스가 취해지는 구성으로 하였다.

Description

전기자의 권선 장치 및 권선 방법 {AMATURE WINDING DEVICE AND AMATURE WINDING METHOD}

본 발명은 예를 들어 모터의 고정자나 회전자 등을 구성하는 전기자(電機子)를 생산하는 플라이어식 권선 장치 및 권선 방법의 개량에 관한 것이다.

자극의 주위를 회전하는 플라이어와, 플라이어와 함께 회전하여 선재를 조출하는 노즐을 구비하고, 이 노즐을 자극간의 슬롯에 넣어 권선하는 플라이어식 권선 장치가 알려져 있다(일본 특허 공개 평8-19228호 공보 참조).

도1은 본 발명의 실시 형태를 나타내는 권선 장치의 사시도이다.

도2는 본 발명의 실시 형태를 나타내는 플라이어 등의 단면도이다.

전술한 플라이어식 권선 장치는 플라이어가 회전하는 속도를 높이면, 노즐 및 그 구동 기구 등에 작용하는 원심력에 의해 진동이 발생한다. 따라서, 선재를 정렬하여 권선하는 것이 어렵다는 문제점이 있었다.

그래서, 플라이어에 노즐에 작용하는 원심력을 상쇄하기 위한 추를 부착하여 문제점을 해소하는 것도 생각할 수 있다. 그러나, 이 경우, 플라이어 대해 노즐이 이동하는 데 수반하여 회전 균형이 맞지 않으므로 권선 정밀도가 악화되는 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제점에 비추어 이루어진 것으로, 권선을 고속으로 정밀도 좋게 행할 수 있는 플라이어식 권선 장치 및 권선 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 선재를 조출하는 노즐과, 이 노즐을 회전시키는 플라이어와, 이 플라이어에 대해 노즐을 움직이게 하는 노즐 구동 기구를 구비하고, 선재를 자극에 권취하는 전기자의 권선 장치에 있어서, 노즐 구동 기구가 플라이어의 회전 중심축에 대해 서로 점대칭으로 움직이는 노즐 구동부와 더미 구동부를 구비하고, 이 노즐 구동부에 의해 노즐이 움직이게 되는 한편, 이 더미 구동부에 의해 플라이어의 회전 밸런스가 취해지는 구성으로 한 것을 특징으로 한다.

다른 일태양에서는, 노즐 구동부와 더미 구동부는 이동 부재를 미끄럼 이동 가능하게 안내하는 리니어 가이드를 각각 구비한 것을 특징으로 한다.

또 다른 일태양에서는, 선재를 조출하는 노즐과, 이 노즐을 회전시키는 플라이어와, 플라이어에 대해 노즐을 움직이게 하는 노즐 구동 기구를 구비하고, 선재를 자극에 권취하는 전기자의 권선 방법에 있어서, 노즐 구동 기구가 플라이어의 회전 중심축에 대해 서로 점대칭으로 움직이는 노즐 구동부와 더미 구동부를 구비하고, 이 노즐 구동부에 의해 노즐이 움직이게 되는 한편, 이 더미 구동부에 의해 플라이어의 회전 밸런스가 취해지는 것을 특징으로 한다.

따라서 본 발명에 따르면, 노즐이 선재를 티스(teeth)에 권취할 때 노즐 구동 기구의 더미 구동부가 노즐 구동부와 대칭적으로 움직임으로써 플라이어의 회전 밸런스가 취해진다. 회전 밸런스가 취해짐으로써 플라이어 진동이 발생하는 것을 억제할 수 있어, 권선을 고속으로 정밀도 좋게 행할 수 있다. 또한, 노즐이 리니어 가이드에 따라서 진퇴함으로써 선재를 자극에 정렬하여 권취할 수 있다.

본 발명의 실시 형태, 본 발명의 이점에 대해서는 첨부된 도면을 참조하면서 이하에 상세하게 설명한다.

도1, 도2에 도시하는 권선 장치(1)는 코어(80)에 선재(90)를 자동적으로 권선한다. 환형의 코어(80)는 복수의 티스(81)가 방사형으로 나열되고, 각 티스(81) 사이에 각 슬롯(82)이 개구되어 있다. 환형 코어(80)는 권선되면, 예를 들어 이너 회전자식 모터 등에 구비되는 전기자가 된다.

여기서, 도1에 있어서 서로 직교하는 X, Y, Z의 3축을 설정한다. X축이 권선 장치(1)의 대략 수평 전후 방향, Y축이 권선 장치(1)의 대략 수평 횡방향, Z축이 권선 장치(1)의 대략 수직 방향으로 연장되는 것으로 한다.

권선 장치(1)는 인덱스 기구(11), 플라이어(50), 노즐(5) 및 헤드 이동 기구(66)를 구비한다. 인덱스 기구(11)는 Z축과 평행한 축을 중심으로 하여 회전한다. 플라이어(50)는 티스(81)의 주위를 회전한다. 노즐(5)은 이 플라이어(50)와 함께 회전하면서 선재(90)를 조출한다. 헤드 이동 기구(66)는 플라이어(50)를 X, Y, Z의 3축 방향으로 이동한다. 노즐(5)이 선재(90)를 조출하면서 티스(81)의 주위를 회전함으로써 선재(90)가 티스(81)에 권취된다.

인덱스 기구(11)는 워크 지지대(12) 및 인덱스 모터(13)를 구비한다. 워크 지지대(12)는 Z축과 평행한 축을 중심으로 하여 회전할 수 있도록 지지된다. 인덱스 모터(13)는 워크 지지대(12)를 회전 구동한다.

플라이어(50)를 X축과 평행한 축을 중심으로 하여 회전시키는 기구로서 스핀들(21) 및 스핀들 모터(25)를 구비한다. 스핀들(21)은 베어링(26)을 거쳐서 헤드대(27)에 회전 가능하게 지지되고, 플라이어(50)와 함께 X축과 평행한 축을 중심으로 하여 회전한다. 스핀들 모터(25)는 풀리(22, 23) 및 벨트(24)를 거쳐서 스핀들(21)을 회전 구동한다.

헤드 이동 기구(66)는 가로 이동대(61), 전후 이동대(63) 및 헤드대(27)를 구비하고, 플라이어(50)를 3축 방향으로 이동한다. 가로 이동대(61)는 전자 액튜에이터(62)에 의해 가대(2)에 대해 Y축 방향으로 이동한다. 전후 이동대(63)는 전자 액튜에이터(64)에 의해 가로 이동대(61)에 대해 X축 방향으로 이동한다. 헤드대(27)는 이 전자 액튜에이터(65)에 의해 전후 이동대(63)에 대해 Z축 방향으로 이동한다. 각 전자 액튜에이터(62, 64, 65)는 서보 모터에 의해 회전 구동되는 볼 나사나 이 볼 나사에 나사 결합하여 평행 이동하는 종동자 등에 의해 구성된다.

권선 장치(1)는 노즐(5)을 플라이어(50)에 대해 이동하는 노즐 구동 기구(15)를 구비한다. 노즐 구동 기구(15)는 슬라이드축(16), 노즐 구동부(55) 및 서보 모터(18)를 구비한다. 슬라이드축(16)은 원통형의 스핀들(21) 내측에 스플라인(17)을 거쳐서 미끄럼 이동 가능하게 지지된다. 노즐 구동부(55)는 슬라이드축(16)의 움직임을 노즐(5)에 전한다. 서보 모터(18)는 슬라이드축(16)을 헤드대(27)에 대해 X축 방향으로 이동시킨다. 구체적으로는, 서보 모터(18)는 볼 나사(19)를 회전 구동한다. 그러면, 볼 나사(19)에 나사 결합하는 종동자(20)가 베어링(29)을 거쳐서 슬라이드축(16)을 헤드대(27)에 대해 X축 방향으로 이동시킨다.

노즐 구동부(55)는 롤러 가이드(56), 가이드 홈(57), 리니어 가이드(51), 이동 부재(53) 및 롤러(58)를 구비한다. 롤러 가이드(56)는 회전 중심축(O)에 대해 점대칭으로 형성되고 슬라이드축(16)의 선단부에 부착된다. 가이드 홈(57)은 롤러 가이드(56)에 형성되고 회전 중심축(O)과 직교하는 방향으로 연장되다. 리니어 가이드(51)는 플라이어(50)의 내측에 부착된다. 이동 부재(53)는 리니어 가이드(51)에 미끄럼 이동 가능하게 지지된다. 롤러(58)는 가이드 홈(57)에 구름 접촉하여 이동 부재(53)에 연결된다. 노즐(5)은 이동 부재(53)에 부착된다.

슬라이드축(16)이 X축 방향으로 이동하면, 롤러(58)를 거쳐서 이동 부재(53)가 각 리니어 가이드(51)에 따라서 이동한다. 그러면, 이동 부재(53)가 리니어 가이드(51)에 따라서 전진하고, 노즐(5)이 코어(80)의 슬롯(82) 안으로 삽입된다.

도시하지 않은 선재원으로부터 인출되는 선재(90)는 구멍(91), 가이드 슬리브(92), 가이드 롤러(93), 관통 구멍(94)으로 안내되어 노즐(5)로 이송된다. 구멍(91)은 슬라이드축(16)에 마련된다. 가이드 슬리브(92)는 스핀들(21)을 관통한다. 가이드 롤러(93)는 플라이어(50)에 부착된다. 관통 구멍(94)은 이동 부재(53)에 마련된다.

노즐 구동 기구(15)는 플라이어의 회전 중심축(O)에 대해 노즐 구동부(55)와 점대칭으로 움직이는 더미 구동부(60)를 구비한다. 더미 구동부(60)를 구비함으로써 플라이어(50)는 회전 밸런스를 취할 수 있다.

더미 구동부(60)는 노즐 구동부(55)와 마찬가지로 가이드 홈(57), 리니어 가이드(51), 이동 부재(53) 및 롤러(58)를 구비한다. 더미 노즐(6)이 이동 부재(53)에 부착된다. 노즐 구동부(55)와 더미 구동부(60)를 구성하는 각각의 리니어 가이드(51), 이동 부재(53), 롤러(58)는 대략 동일 형상으로 한다.

이와 같이 더미 노즐(6)을 설치함으로써 슬라이드축(16)이 X축 방향으로 이동하면, 각 롤러(58)를 거쳐서 각 이동 부재(53)가 각 리니어 가이드(51)에 따라서 이동하고, 더미 노즐(6)과 노즐(5)이 동기하여 이동한다.

한 쪽의 리니어 가이드(51)는 회전 중심축(O)에 대해 다른 쪽의 리니어 가이드(51)와 점대칭으로 부착된다. 각 리니어 가이드(51)는 회전 중심축(O)에 대해 경사져 있고, 각 리니어 가이드(51) 사이의 간격이 스핀들(21)측으로부터 코어(80)측을 향해 작아지고 있다. 각 리니어 가이드(51) 사이의 협지각은 인접하는 티스(81) 사이의 협지각과 대략 같아지도록 설정한다. 노즐(5) 및 더미 노즐(6)은 슬롯(82)의 중앙부를 통해 회전하는 구성으로 한다. 이 구성에 의해 노즐(5) 및 더미 노즐(6)이 티스(81)의 권선에 간섭하는 것이 억제되어 권선의 점적률을 높일 수 있다.

본 실시 형태에서는 플라이어(50)에 대해 각 리니어 가이드(51)가 고정되어 있지만, 이에 한정되지 않고, 코어의 형상 등에 따라서 각 리니어 가이드(51)의 협지각을 바꿀 수 있는 조정 기구를 설치해도 좋다.

플라이어(50)는 그 내측에 노즐 구동부(55) 및 더미 구동부(60)가 수납되는 중공 구조로 한다. 또한, 회전 중심축(O)에 대해 대칭적으로 형성되어 회전 밸런스를 취할 수 있다.

스핀들(21)에는 회전 중심축(O)에 대해 가이드 슬리브(92)와 점대칭으로 더미 가이드 슬리브(95)가 부착된다. 플라이어(50)에는 회전 중심축(O)에 대해 가이드 롤러(93)와 점대칭으로 더미 가이드 롤러(96)가 부착된다. 더미 가이드 슬리브(95) 및 더미 가이드 롤러(96)를 부착함으로써 회전 밸런스를 취하도록 되어 있다.

다음에, 권선 장치(1)의 권선 동작에 대해 설명한다.

우선, 권선하는 코어(80)를 워크 지지대(12)에 적재하여 고정한다. 계속해서, 인덱스 기구(11) 및 헤드 이동 기구(66)를 회전하여 노즐(5)을 권선해야 할 티스(81)에 가까운 위치로 이동한다. 계속해서, 노즐(5)로부터 조출되는 선재(90)를 묶음 봉(83)에 계지한다. 계속해서, 노즐 구동 기구(15)를 구동하여 노즐(5)이 슬롯(82)에 삽입되는 위치로 이동한다.

계속해서, 플라이어(50)를 회전시켜 노즐(5)로부터 조출되는 선재(90)를 티스(81)에 권취한다. 이 때, 노즐 구동 기구(15)가 노즐(5)을 플라이어(50)의 회전에 동기하여 리니어 가이드(51)에 따라서 이동함으로써, 선재(90)를 정렬시켜 티스(81)에 권취한다.

하나의 티스(81)에 권선이 종료되면, 선재(90)를 묶음 봉(83)에 계지한다. 계속해서, 인덱스 기구(11)를 회전하여 권선해야 할 티스(81)를 노즐(5)에 가까운 위치로 이동한다. 계속해서, 플라이어(50)를 회전시켜 노즐(5)로부터 조출되는 선재(90)를 이 티스(81)에 권취한다.

이 동작을 반복하여 모든 티스(81)의 권선이 종료되면, 선재(90)를 도시하지 않은 커터로 절단되어 워크 지지대(12)로부터 코어(80)가 제거된다.

이상과 같이, 노즐(5)이 티스(81)의 주위를 회전하고, 또한 리니어 가이드(51)에 따라서 슬롯(82) 내를 진퇴함으로써, 선재(90)를 정렬시켜 티스(81)에 권취할 수 있다. 이 때, 더미 구동부(60)가 플라이어의 회전 중심축(O)에 대해 노즐 구동부(55)와 점대칭으로 움직임으로써 플라이어(50)의 회전 밸런스를 취할 수 있고, 플라이어(50)에 진동이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 즉, 질량이 같은 더미 구동부(60)와 노즐 구동부(55)가 회전 중심축(O)에 대해 점대칭이므로, 더미 구동부(60)에 작용하는 원심력이 노즐 구동부(55)에 작용하는 원심력을 상쇄함으로써 플라이어(50)에 가진력을 부여하는 것이 회피된다. 이 결과, 플라이어(50)를 고속으로 회전해도 플라이어(50)에 진동이 발생하는 일은 없으므로, 생산성과 권선 정밀도를 높일 수 있다.

또한, 더미 노즐(6), 더미 가이드 슬리브(95), 더미 가이드 롤러(96)는 각각 노즐(5), 가이드 슬리브(92), 가이드 롤러(93)와 동일 형상으로 함으로써 회전 밸런스를 대략 완전하게 취할 수 있다.

또, 더미 노즐(6)을 폐지해도 질량이 큰 플라이어(50) 및 노즐 구동 기구(15)에 의해 회전 밸런스가 취해지므로, 플라이어(50)의 고속화가 가능해져 생산성과 권선 정밀도를 높일 수 있다.

또, 본 발명은 더미 노즐(6), 더미 가이드 슬리브(95), 더미 가이드 롤러(96) 대신에 노즐(5), 가이드 슬리브(92), 가이드 롤러(93)와 동등한 질량을 갖는 추를 각각 설치함으로써 회전 밸런스를 취해도 좋다.

본 발명은 상기한 실시 형태에 한정되지 않고, 그 기술적인 사상의 범위 내에 있어서 다양한 변경을 이룰 수 있는 것은 명백하다.

본 발명에 따르면, 권선 장치의 생산성과 정밀도를 높일 수 있으므로 모터의 고정자나 회전자 등을 구성하는 전기자를 생산하는 플라이어식 권선 장치에 적용할 수 있다.

Claims

선재를 조출하는 노즐과, 이 노즐을 회전시키는 플라이어와, 이 플라이어 대해 노즐을 움직이게 하는 노즐 구동 기구를 구비하고, 선재를 자극에 권취하는 전기자의 권선 장치에 있어서,

상기 노즐 구동 기구가 상기 플라이어의 회전 중심축에 대해 서로 점대칭으로 움직이는 노즐 구동부와 더미 구동부를 구비하고, 이 노즐 구동부에 의해 상기 노즐이 움직이게 되는 한편, 이 더미 구동부에 의해 플라이어의 회전 밸런스가 취해지는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 전기자의 권선 장치.
제1항에 있어서, 상기 노즐 구동부와 상기 더미 구동부는 이동 부재를 미끄럼 이동 가능하게 안내하는 리니어 가이드를 각각 구비한 것을 특징으로 하는 전기자의 권선 장치.
선재를 조출하는 노즐과, 이 노즐을 회전시키는 플라이어와, 이 플라이어 대해 노즐을 움직이게 하는 노즐 구동 기구를 구비하고, 선재를 자극에 권취하는 전기자의 권선 방법에 있어서,

상기 노즐 구동 기구가 상기 플라이어의 회전 중심축에 대해 서로 점대칭으로 움직이는 노즐 구동부와 더미 구동부를 구비하고, 이 노즐 구동부에 의해 상기 노즐이 움직이게 되는 한편, 이 더미 구동부에 의해 플라이어의 회전 밸런스가 취해지는 것을 특징으로 하는 전기자의 권선 방법.