KR20110028905A - 편측식 선형모터용 가동자 시리즈 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 편측식 선형모터용 가동자 시리즈 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 편측식 선형 모터용 가동자를 시리즈로 제조하는 과정에서 발생하는 불필요한 설비 및 프로세스를 최소화하여 각 모델별로 금형이 따로 제작되어야 하는 부분을 최적화할 수 있도록 한 편측식 선형모터용 가동자 시리즈 제조방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 편측식 선형모터용 가동자 시리즈 제조방법은 기본 단위 코어 패턴을 블랭킹 프레스 하는 단계와; 상기 기본 단위 코어 패턴을 선정된 시리즈에 적합하게 시리즈 코어를 형성하는 단계와; 상기 시리즈 코어를 적층하여 시리즈 코어 패턴을 형성하는 단계와; 상기 시리즈 코어 패턴에 의해 형성된 자성체 코어에 권선된 코일을 결선하여 코일 유닛을 조립하는 단계와; 상기 코일 유닛을 포함하는 전기자 조립체를 조립하는 단계와; 상기 전기자 조립체의 코어를 몰딩 금형의 내측에 밀착시키는 단계와; 상기 금형을 고온으로 가열하고 고온에서 경화하는 에폭시 수지를 주입하여 경화시키는 몰딩 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 편측식 선형모터용 가동자 시리즈 제조방법은 편측식 선형 모터용 가동자를 시리즈로 제조하는 과정에서 발생하는 불필요한 설비 및 프로세스를 최소화하여 각 모델별로 금형이 따로 제작되어야 하는 부분을 최적화함으로써, 편측식 선형모터용 시리즈 가동자의 코어 제작 공정을 최적화 할 수 있으며, 특히 코어 단위 형상의 적층 순서를 제공함으로써 제조 원가를 낮출 수 있다

편측식 선형모터, 가동자, 몰딩, 금형, 전기자 조립체

Description

편측식 선형모터용 가동자 시리즈 제조방법{MANUFACTURING METHOD OF SERIAL MOVER FOR SINGLE LINEAR MOTOR}

본 발명은 편측식 선형모터용 가동자 시리즈 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 편측식 선형 모터용 가동자를 시리즈로 제조하는 과정에서 발생하는 불필요한 설비 및 프로세스를 최소화하여 각 모델별로 금형이 따로 제작되어야 하는 부분을 최적화할 수 있도록 한 편측식 선형모터용 가동자 시리즈 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 편측식 선형모터는 다수개의 N극과 S극을 갖는 영구자석이 순차적으로 배열된 고정자와; 상기 고정자에 대항되도록 코어 내측에 다수개의 코일 유닛을 갖는 가동자로 이루어진다.

종래의 편측식 선형모터의 예를 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다

도 1은 종래의 편측식 선형모터를 적용하여 구성된 스테이지의 사시도이며, 도 2는 도 1의 단면도이다.

도시된 바와 같이 편측식 선형 모터는 다수개의 N극과 S극을 갖는 영구자석(11)이 순차적으로 배열된 고정자(1)와; 상기 고정자(1)에 대항되도록 다수개의 코일(도시되지 않음)이 코어(도시되지 않음) 내측에 형성된 선형모터(22)를 포함한 가동자(2)로 이루지며, 직선 이동을 위한 가이드(12) 및 베어링(23)으로 이루어 진다. 상기 도면에서 미설명부호 21은 슬라이드이고, 23은 선형모션 가이드 베어링 블럭을 나타낸다.

상기 편측식 선형모터(22)는 코일 유닛(도시되지 않음)에 전류가 인가되면 전기자 조립체를 구성하는 코일 유닛과 코어에 자계가 발생하게 되며, 이때 코일 유닛에 발생하는 자계와 영구자석(11)과의 추력으로 가동자(2)가 가이드(12)를 따라 이동하게 되어 선형의 운동을 얻을 수 있게 된다.

이때 상기 가동자(2)의 코어는 시리즈에 따라 각기 다른 금형으로부터 제작되어 적층 및 용접 과정 후, 다수 턴의 코일을 권취한 후, 상기 코일 유닛을 보호하기 위하여 에폭시 수지 등으로 몰딩처리 하여 제조된다.

몰딩의 경우 상기 코일 유닛(3)을 금형에 삽입한 다음 고온으로 가열하고, 여기에 고온에서 경화하는 에폭시 수지를 주입하여 경화 시킴으로서 제조된다. 그러나 상기한 과정을 통해 제조된 선형모터(22)의 경우 각각의 모델에 따라 다수개의 금형이 사용되며, 각각의 금형에서 프레스 블랭킹 된 코어를 수작업으로 적층하여, 용접으로 이어지는 다수의 공정으로 이루어지며, 이러한 공정으로 제작되는 선 형모터(22)의 경우 많은 설비와 복잡한 공정으로 원가 상승의 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 가동자의 제조 과정에서 다수개의 코어 금형으로 이루어지던 작업을 하나의 코어 금형으로 대체 할 수 있으며, 또한 모델별로 존재하던 다수개의 몰딩 금형을 시리즈 생산에 적합한 조절 방식을 적용하여 제조 공정 및 제조 비용을 최소화할 수 있도록 한 편측식 선형모터용 가동자 시리즈 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 편측식 선형모터용 가동자 시리즈 제조방법은 기본 단위 코어 패턴을 블랭킹 프레스 하는 단계와; 상기 기본 단위 코어 패턴을 선정된 시리즈에 적합하게 시리즈 코어를 형성하는 단계와; 상기 시리즈 코어를 적층하여 시리즈 코어 패턴을 형성하는 단계와; 상기 시리즈 코어 패턴에 의해 형성된 자성체 코어에 권선된 코일을 결선하여 코일 유닛을 조립하는 단계와; 상기 코일 유닛을 포함하는 전기자 조립체를 조립하는 단계와; 상기 전기자 조립체의 코어를 몰딩 금형의 내측에 밀착시키는 단계와; 상기 금형을 고온으로 가열하고 고온에서 경화하는 에폭시 수지를 주입하여 경화시키는 몰딩 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 시리즈 코어 패턴을 형성하는 단계에서, 상기 시리즈 코어 적층 시, 상기 기본 단위 코어 패턴중 어느 한 패턴이 상기 시리즈 코어 양단중 어느 한단에 배치되고 다른 한 패턴이 상기 시리즈 코어 양단중 다른 한단에 배치되며, 그 위에 적층되는 또다른 시리즈 코어는 상기 기본 단위 코어 패턴이 하부에 위치한 상기 시리즈 코어와 교호하게 배치되어 적층되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 몰딩 단계에서, 보강 지그를 사용하여 상기 전기자 조립체의 변형 및 금형의 변형을 최소화하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 몰딩 단계에서, 상기 시리즈 코어 패턴은 커버만 변경된 동일한 몰딩 금형을 사용하여 제조되는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 편측식 선형모터용 가동자 시리즈 제조방법은 편측식 선형 모터용 가동자를 시리즈로 제조하는 과정에서 발생하는 불필요한 설비 및 프로세스를 최소화하여 각 모델별로 금형이 따로 제작되어야 하는 부분을 최적화함으로써, 편측식 선형모터용 시리즈 가동자의 코어 제작 공정을 최적화 할 수 있으며, 특히 코어 단위 형상의 적층 순서를 제공함으로써 제조 원가를 낮출 수 있다는 이점이 있다.

이하, 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 편측식 선형모터용 가동자 시리즈 제조방법을 보다 상세히 기술하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략될 것이다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 클라이언트나 운용자, 사용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도면 전체에 걸쳐 같은 참조번호는 같은 구성 요소를 가리킨다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 코일 유닛의 사시도이며, 도 4는 도 3의 코일 유닛에 사용된 2가지 기본 단위 코어 패턴의 평면도이며, 도 5는 도4의 기본 단위 코어의 적층 사시도이며, 도 6은 본 발명에 따른 시리즈 코어 패턴 1의 적층 실시 예 도시도이며, 도 7은 본 발명에 따른 시리즈 코어 패턴 2의 적층 실시 예 도시도이며, 도 8은 본 발명에 따른 시리즈 코어 패턴 3의 적층 실시 예 도시도이며, 도 9는 본 발명에 따른 시리즈 코어 패턴 4의 적층 실시 예 도시도이며, 도 10은 시리즈 코어 패턴 1의 전기자 조립체의 몰딩 금형의 사시도이며, 도 11은 시리즈 코어 패턴 2의 전기자 조립체의 몰딩 금형의 사시도이며, 도 12는 시리즈 코어 패턴 3의 전기자 조립체의 몰딩 금형의 사시도이며, 도 13은 시리즈 코어 패턴 4의 전기자 조립체의 몰딩 금형의 사시도이다.

.도 3 내지 도 13을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 코일 유닛(3)은 다수개의 자성체 코어(32)와 상기 코어(32)에 권선된 코일(31)로 구성되며, 상기 코일 유닛(3)에는 2가지 기본 단위 코어 패턴(41, 42)이 사용된다.

본 발명의 실시예에 따른 코일 유닛(3)을 제조하는 방법을 살펴보면, 먼저 기본 단위 코어 패턴(41,42)을 블랭킹 프레스하며, 이 후 상기 기본 단위 코어 패턴(41,42)을 선정된 시리즈에 적합하게 시리즈 코어를 형성하며, 그 후 상기 시리즈 코어를 적층하여 시리즈 코어 패턴을 형성하며, 뒤이어 상기 시리즈 코어 패턴에 의해 형성된 다수개의 자성체 코어(32)에 권선된 코일(31)을 결선하여 코일 유닛(3)을 제조한다.

이제, 본 발명의 실시예에 따른 코일 유닛(3)에 사용되는 시리즈 코어 패턴을 형성하는 방법을 보다 상세히 살펴보면, 먼저 도 4에 도시된 바와 같은 기본 단위 코어 패턴(41, 42)을 각 층에 41-42-42-..., ...42-42-41, 41-42-42... 순서로 배열 적층한다. 즉, 상기 시리즈 코어 적층 시, 표준화된 상기 기본 단위 코어 패턴(41,42)중 어느 한 패턴이 상기 시리즈 코어 양단중 어느 한단에 배치되고 다른 한 패턴이 상기 시리즈 코어 양단중 다른 한단에 배치되며, 그 위에 적층되는 또다른 시리즈 코어는 상기 기본 단위 코어 패턴(41, 42)이 하부에 위치한 상기 시리즈 코어와 교호하게 배치되어 적층됨으로써, 상기 시리즈 코어 패턴이 형성된다.

이 후, 상기 시리즈 코어 패턴에 의해 형성된 자성체 코어(32)에 권선된 코일(31)을 결선하여 코일 유닛(3)을 조립한다.

여기서, 본 발명의 본 발명의 실시예에 따른 코일 유닛(3)은 표준화된 2가지 기본 단위 코어 패턴(41, 42)을 적용하여 시리즈 코어 패턴을 형성함으로써(도 5 참조), 도 6 내지 도 9에 도시된 바와 같은 시리즈 모델의 코어가 형성된다.

이렇게 형성된 코일 유닛(3)이 포함된 전기자 조립체를 도 10 내지 도 13과 같이 금형에 밀착시키는 단계를 거친 후 몰딩과정에서 발생하는 금형 변형에 따른 가동자의 휨 변형을 방지하기 위하여 보강 지그(51)에 밀착 고정함으로써 휨 변형을 최소화할 수 있다.

상기 몰딩 단계를 위하여 일반적으로는 각각의 모델에 따른 금형이 사용되는 것이 일반적이나, 본 발명에 따른 편측식 선형모터용 가동자 시리즈는 시리즈 모델의 특성상 금형을 최소화할 수 있다.

즉, 도 6 내지 도 9의 시리즈 1 코어 패턴 내지 시리즈 4 코어 패턴의 전기자 조립체 몰딩 금형이 도 10 내지 도 13에 도시되었는데, 시리즈 모델의 특성상 길이 방향의 변수만 존재하므로, 도 10 내지 도 13과 같이, 하부에 형성된 모터(52-1, 52-2, 52-3, 52-4)를 구비한 전면 커버(53-1, 53-2, 53-3, 53-4)만 변경함으로써 시리즈 1 코어 패턴 내지 시리즈 4 코어 패턴의 전기자 조립체 몰딩 금형이 제작되어, 임의의 시리즈 코어 패턴이라도 그 패턴의 전기자 조립체 몰딩 금형을 최소화할 수 있다.

이 후, 상기와 같은 전기자 조립체를 금형 및 지그에 밀착시킨 후, 금형을 고온으로 가열하고, 고온에서 경화하는 에폭시 수지를 주입하여 경화시키는 단계를 거친 후 탈형하면 본 발명에 따른 편측식 선형모터용 가동자 시리즈를 제조하게 된다.

이상과 같이 본 발명은 양호한 실시 예에 근거하여 설명하였지만, 이러한 실시 예는 본 발명을 제한하려는 것이 아니라 예시하려는 것이므로, 본 발명이 속하는 기술분야의 숙련자라면 본 발명의 기술사상을 벗어남이 없이 위 실시 예에 대한 다양한 변화나 변경 또는 조절이 가능할 것이다. 그러므로, 본 발명의 보호 범위는 본 발명의 기술적 사상의 요지에 속하는 변화 예나 변경 예 또는 조절 예를 모두 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.

도 1은 종래의 선형 모터의 일반 적용 사시도.

도 2는 도 1의 단면도.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 코일 유닛의 사시도.

도 4는 도 3의 코일 유닛에 사용된 2가지 기본 단위 코어 패턴의 평면도.

도 5는 도4의 기본 단위 코어의 적층 사시도.

도 6은 본 발명에 따른 시리즈 코어 패턴 1의 적층 실시 예 도시도.

도 7은 본 발명에 따른 시리즈 코어 패턴 2의 적층 실시 예 도시도.

도 8은 본 발명에 따른 시리즈 코어 패턴 3의 적층 실시 예 도시도.

도 9는 본 발명에 따른 시리즈 코어 패턴 4의 적층 실시 예 도시도.

도 10은 시리즈 코어 패턴 1의 전기자 조립체의 몰딩 금형의 사시도.

도 11은 시리즈 코어 패턴 2의 전기자 조립체의 몰딩 금형의 사시도.

도 12는 시리즈 코어 패턴 3의 전기자 조립체의 몰딩 금형의 사시도.

도 13은 시리즈 코어 패턴 4의 전기자 조립체의 몰딩 금형의 사시도.

* 도면 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 고정자 2 : 가동자

3: 코일 유닛 11 : 영구자석

12 : 리니어 모션 가이드 21 : 슬라이드

22 : 선형모터 23 : 리니어 모션 가이드 베어링 블록

31 : 코일 32 : 코어

41, 42: 기본 단위 코어 패턴 51: 보강 지그

52-1, 52-1, 52-3, 52-4: 모터

53-1, 53-2, 53-3, 53-4: 커버

Claims (4)

1. 기본 단위 코어 패턴(41,42)을 블랭킹 프레스 하는 단계와;

   상기 기본 단위 코어 패턴(41,42)을 선정된 시리즈에 적합하게 시리즈 코어를 형성하는 단계와;

   상기 시리즈 코어를 적층하여 시리즈 코어 패턴을 형성하는 단계와;

   상기 시리즈 코어 패턴에 의해 형성된 다수개의 자성체 코어(32)에 권선된 코일(31)을 결선하여 코일 유닛(3)을 조립하는 단계와;

   상기 코일 유닛을 포함하는 전기자 조립체를 조립하는 단계와;

   상기 전기자 조립체의 코어를 몰딩 금형의 내측에 밀착시키는 단계와

   상기 금형을 고온으로 가열하고 고온에서 경화하는 에폭시 수지를 주입하여 경화시키는 몰딩 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 편측식 선형모터용 가동자 시리즈 제조방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 시리즈 코어 패턴을 형성하는 단계에서, 상기 시리즈 코어 적층 시, 상기 기본 단위 코어 패턴(41,42)중 어느 한 패턴이 상기 시리즈 코어 양단중 어느 한단에 배치되고 다른 한 패턴이 상기 시리즈 코어 양단중 다른 한단에 배치되며, 그 위에 적층되는 또다른 시리즈 코어는 상기 기본 단위 코어 패턴(41,42)이 하부에 위치한 상기 시리즈 코어와 교호하게 배치되어 적층되는 것을 특징으로 하는 편측식 선형모터용 가동자 시리즈 제조방법.
3. 제 1항에 있어서, 상기 몰딩 단계에서, 보강 지그(51)를 사용하여 상기 전기자 조립체의 변형 및 금형의 변형을 최소화하는 것을 특징으로 하는 편측식 선형모터용 가동자 시리즈 제조방법.
4. 제 1항에 있어서, 상기 몰딩 단계에서, 상기 시리즈 코어 패턴은 커버(53, 54, 55, 56)만 변경된 동일한 몰딩 금형을 사용하여 제조되는 것을 특징으로 하는 편측식 선형모터용 가동자 시리즈 제조방법.

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