KR20150133193A - 폴 세그먼트의 어셈블리로 형성되는 다이나모일렉트릭 기계의 고정자를 제조하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

폴 세그먼트의 어셈블리로 형성되는 다이나모일렉트릭 기계의 고정자를 제조하기 위한 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

다이나모일렉트릭 기계의 고정자(stator)를 제조하기 위한 장치 및 방법이 개시되는데, 고정자는 폴 세그먼트(11)의 어셈블리로서 형성되며, 본 장치는 폴 세그먼트(11)의 어셈블리가 안착되는 시트(12)를 포함한다. 결합 어셈블리(250)가 시트(12)로부터 폴 세그먼트를 전달 장치(200)로 병진 운동시키기 위해 폴 세그먼트의 제 1 단부(10d)와 결합한다. 제 1 유지 어셈블리는, 폴 세그먼트를 폴 세그먼트의 어셈블리로서 유지하도록 폴 세그먼트를 클램핑하기 위한 복수의 제 1 유지 부재(201, 202, 203)를 포함한다. 제 1 유지 어셈블리는 전달 장치(200)에 배치되고, 전달 장치는 폴 세그먼트의 어셈블리를 제 1 위치(A)에서 제 2 위치(B)로 전달하도록 움직일 수 있다. 케이싱 어셈블리(300)가 제 2 위치(B)에 위치되고, 그 케이싱 어셈블리(300)에는, 폴 세그먼트의 어셈블리를 유지하기 위한 복수의 제 2 유지 부재(311, 312)가 제공되어 있다. 복수의 제 2 유지 부재는 케이싱 어셈블리(330)에 위치되는 폴 세그먼트의 어셈블리를 둘러싸도록 케이싱 어셈블리(300)에 위치된다.

Description

폴 세그먼트의 어셈블리로 형성되는 다이나모일렉트릭 기계의 고정자를 제조하기 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR PRODUCING STATORS OF DYNAMO ELECTRIC MACHINES FORMED FROM AN ASSEMBLY OF POLE SEGMENTS}
본 발명은 단일 폴의 세그먼트(이하, 폴 세그먼트라고 함)로 형성되는 고정자(stator)의 제조에 관한 것이다.
특히, 본 발명에 따른 해결 방안은 권취형 고정자를 형성하기 위한 폴 세그먼트의 어셈블리에 관한 것이다.
알려져 있는 바와 같이, 각각의 폴 세그먼트는 하나 이상의 전기 도체(이하, 와이어라도고 함)로 단수로 감겨질 수 있다.
폴 세그먼트를 제조하는 작업의 과정은, 폴 세그먼트, 즉 폴 세그먼트의 어셈블리를 단수로 감아 고정자를 형성하고, 폴 세그먼트의 리드를 단자에 연결하며, 폴 세그먼트의 리드를 단자에 융접하고 외부 결합을 사용하여 폴 세그먼트를 확실히 접합시키는 것을 제공한다.
폴 세그먼트로 형성된 고정자의 이점으로서, 최종 고정자에 존재할 수 있는 전기 도체의 양이 증가하게 된다. 따라서, 폴 세그먼트로 형성되는 고정자는 최종 고정자의 동일한 크기에 대해 더 높은 성능을 발휘할 수 있게 된다.
폴 세그먼트로 형성되는 고정의 기존 제조 라인은 거의 자동적이지 않다.
몇몇 자동적인 단계는 일반 목적의 로봇을 사용하는데, 이 로봇은 가격이 높고 긴 제조 시간을 갖는다. 이러한 상황에서, 요구되는 생산량에 이르기 위해서는 많은 수의 이들 장치가 병렬로 작업할 것이 요구된다.
또한, 폴 세그먼트 권취 다음의 작업을 위해, 폴 세그먼트는 최종적이지 않는 결합 스테이션에서 함께 조립될 필요가 있다. 이런 상황에서는 연속적인 작업 단계(예컨대, 전달, 코일 리드의 단자화, 단자에 리드의 융접, 품질 검사, 폴 세그먼트들을 함께 확실히 결합하는 것) 중에 폴 세그먼트가 결합이 안 될 수 있거나 부정확하게 위치될 위험이 높게 된다. 폴 세그먼트로 형성되는 고정자를 제조하기 위한 방안의 예가 EP 1098425 및 EP 1629588 에 기재되어 있다.
본 발명의 일 목적은, 높은 자동화도로 폴 세그먼트를 조립하기 위한 장치와 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은, 폴 세그먼트의 위치 결정 정확도를 유지하면서 폴 세그먼트의 어셈블리를 전달할 수 있는 장치와 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 폴 세그먼트를 감고 조립하기 위한 장치 및 방법으로서, 감긴 코어를 갖는 구성 요소의 제조 환경에서 감소된 계획 공간을 차지는 상기 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 폴 세그먼트의 어셈블리를 작업을 위해 정확하게 위치시키기 위한 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 리드 지지 부재를 갖는 폴 세그먼트의 어셈블리를 전달하고 작업하기 위한 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 이들 및 다른 양태는 청구항 1 에 기재되어 있는 바와 같은, 폴 세그먼트의 어셈블리로 형성되는 다이나모일렉트릭 기계의 고정자를 제조하기 위한 장치로 달성된다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 청구항 17 에 기재되어 있는 바와 같은, 폴 세그먼트의 어셈블리로 형성되는 다이나모일렉트릭 기계의 고정자를 제조하기 위한 방법이 제공된다.
본 발명의 다른 특징은 종속 청구항에 기재되어 있다.
이제, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명을 그의 비한정적인 예시적인 실시 형태를 가지고 설명하도록 한다.
도 1 은 감겨 조립되어 있는 폴 세그먼트로 형성되는 다이나모일렉트릭 기계의 고정자의 사시도이다.
도 2 는 본 발명의 원리에 따른 폴 세그먼트의 어셈블리의 전달 장치를 도시하는 부분 단면도이다.
도 2a 는 도 2의 일 부분의 확대도이다.
도 3 은 도 2 의 전달 장치의 일 부분을 90°회전시킨 상태를 도시하는 부분 단면도이다.
도 3a 는 도 3 의 3a - 3a 방향에서 본 단면도이다.
도 3b 는 도 3 의 3b - 3b 방향에서 본 단면도이다.
도 4 는 도 3 의 우측에서의 연속을 도시하는 전달 장치의 부분 단면도이다.
도 5 는 도 4 의 일 부분을 도시하는 것으로, 어떤 부분은 단면으로 나타나 있다.
도 6 은 도 4 의 6 - 6 방향에서 본 도이다.
도 7 은 도 4 의 7 - 7 방향에서 본 도이다.
도 8 은 도 5 의 8 - 8 방향에서 본 도이다.
도 9 는 도 8 의 도와 유사한 도로, 코일 리드가 위치되어 있고 고정자의 단자가 크림핑되어 있는 스테이션을 도시한다.
도 9a 는 도 9 의 일 부분에 대한 확대도로, 고정자의 코일 리드를 위치 결정하는 단계를 도시한다.
도 10 은 도 8 의 도와 유사한 도로, 단자가 융접되는 스테이션을 도시한다.
도 10a 는 도 10 의 일 부분에 대한 확대도로, 단자를 융접하는 특정 작업 단계를 도시한다.
도 1 은 처리 조건에 있는 고정자 코어(10)를 나타내는데, 이 고정자 코어는 예컨대 EP 1,098,425에 기재되어 있는 것과 유사하게 폴 세그먼트(11)의 어셈블리로 형성되어 있다. 폴 세그먼트(11)는 플라이어 장치 또는 다른 분배 장치에 의해 코일(10a)로 감겨 있다. 리드(10b)는 코일을 감는데 사용되는 도체 와이어의 연장부이고 미리 정해진 경로로 안내되어 단자(도 1 에는 미도시)에 연결될 필요가 있고, 그 단자는 보통 폴 세그먼트(11)의 단부(10c, 10d)의 절연 부재(10g)에 존재한다.
일 대안으로서, 상기 단자는 폴 세그먼트의 일 단부에 존재하는 리드(10b)용 지지 부재에 존재할 수 있다. 이러한 종류의 리드(10b)용 지지 부재의 일 예가 나타나 있고 이하 보다 자세히 설명할 것이다.
도 1 에서 볼 수 있는 연속선(10e)은 폴 세그먼트(11)의 측면을 나타낸다. 특히, 폴 세그먼트(11)는 2개의 축방향 단부(10c, 10d) 및 2개의 측면(10e)에 의해 한정되어 있다. 도면에서, 단부(10c, 10d)는 폴 세그먼트(11)를 형성하는 라미네이션 적층체의 끝면에 대응한다.
여전히 도 1 에 나타나 있는 바와 같이, 폴 세그먼트(11)들은 함께 조립되어 측면(10e)을 따라 상호 결합을 이루게 된다.
보다 상세하게 설명하면, 폴 세그먼트 사이의 상호 결합은 일 측면(10e)에 존재하는 돌출부에 의해 일어날 수 있으며, 도 1 에 개략적으로 나타나 있는 바와같이, 그 돌출부는 폴 세그먼트의 인접한 측면에 있는 각각의 오목부에 결합하게 된다. 폴 세그먼트(11)는 수형 돌출부를 오목에 위치된 상태로 유지시키 위해 원주 방향 힘 반작용(FC)을 발생시켜 일시적인 조립 상태로 유지될 수 있다.
도 1 및 2 는 폴 세그먼트(11)가 중공 시트(12)에 위치되는 고정자를 형성하는 상황을 나타낸다. 시트(12)는 도 1 에 나타나 있는 바와 같이 폴 세그먼트(11)의 길이의 일 부분을 포함한다. 도 1 에서 시트(12) 때문에 단부(10d)는 보이지 않는다. 그러나, 폴이 상승된 위치에 있는 것으로 나타나 있지만, 단부(10d)를 시트의 림(12')에 결합시켜 폴 세그먼트를 시트(12)에 안착시킬 수 있음을 도 2 로부터 알 수 있을 것이다. 시트(12)는 측면(10e)이 정확하게 정렬되어 어셈블리를 형성하는 것을 보장하고 또한 폴 세그먼트(11)가 연속적인 작업으로 이 상태로 유지되는 것을 보장해 준다. 폴 세그먼트(11)는 예비 작업 중에 시트(12)에 안착되며, 이 예비 작업은 로봇를 배치하여 또는 작업자에 의해 수동으로 행해질 수 있다.
도 2 는 폴 세그먼트(11)의 어셈블리를 시트(12)로부터 전달 장치(200)로 전달하기 위한 본 발명의 일 실시 형태를 도시한다.
도 2 에 나타나 있는 경우에, 시트(12)는 운반 팰릿(12a) 상에 제공되어 있고, 그 팰릿은 예컨대 벨트 컨베이어(도면에는 미도시)에 의해 도 2 의 위치로 전달된 상태이다. 팰릿(12a) 및 시트(12)는 리프팅 장치(100)에 의해 전달 장치(200) 쪽으로 상승되며, 그 리프팅 장치는 선형 액츄에이터(101)로 구동된다.
다른 실시 형태에서, 시트(12)는, 각 시트(12)를 연속적으로 도 2 에 나타나 있는 위치에 정렬시키기 위해 움직이는 연속 컨베이어에 고정되는 복수의 시트(12) 중의 하니일 수 있다. 시트(12)는 또한 시트(12)를 도 2 의 위치에 정렬된 상태로 유지시키는 다른 장치의 일 부분일 수 있다.
결합 어셈블리(250)에 속하는 기부(251)는 로드의 형태로 된 결합 부재(252)를 갖는다(도 2a 참조). 결합 부재(252)는 시트(12)에 존재하는 폴 세그먼트(11)의 수와 같은 수로 존재할 수 있다. 도 2 는, 각 폴 세그먼트(11)가 각각의 결합 부재(252)와 정렬되도록 시트(12)가 미리 결합 부재(252)와 정렬되어 있는 상황을 도시한다.
각각의 결합 부재(252)는 기부(251)의 각 시트(252')에 위치되는 일 부분을 갖는다. 각 시트(252')에 있는 스프링(253)은, 각 결합 부재(252)가 방향(X)으로, 즉 시트(12)를 상승시키는데 사용되는 방향, 더 일반적으로는 전달 장치(200)를 향하는 방향을 따라 기부(251)에 대해 어느 정도 자유롭게 움직이는 것을 보장한다.
기부(251)는 가이드(255)에 조립될 수 있고, 기부(251)에 연결되어 있는 선형 액츄에이터(254)에 의해 방향(X)으로 안내 이동될 수 있다. 이러한 방안은, 방향(X)으로의 결합 부재(252)의 정확한 운동을 보장하며, 그래서 각 결합 부재(252)는 절연 부재(10g)의 단부(10d')에서 각각의 폴 세그먼트(11)와 결합하게 되며, 그리하여 폴 세그먼트(11)는 전달 장치(200) 쪽으로 이동하게 된다 (결합 부재(252)가 폴 세그먼트(11)의 절연 단부(10d')와 결합하는 것으로 나타나 있는 도 2a 의 확대도 참조요).
기부 부재(251)가 방향(X)으로 소정의 행정을 달성하면 결합 부재(252)의 운동이 종료될 수 있고, 그 행정에 의해 폴 세그먼트(11)의 단부(10c)가 결합 링(256)의 기준면에 접촉하게 된다. 상기 소정의 행정은 모든 폴 세그먼트(11)가 결합 링(256)이 상기 기준링에 접촉할 수 있도록 선택되며, 상기 기준면은 그래서 기준면을 나타낸다(도 2 의 상태 참조요). 이 접촉은, 폴 세그먼트가 소정의 공차 범위 내에서 서로에 대해 더 길거나 짧더라도 일어나게 된다. 이는 기부 부재(251)에 대한 결합 부재(252)의 요구되는 보상 운동을 발생시키는 스프링(253)의 존재 때문에 가능한 것이다.
폴 세그먼트(11)의 길이의 차이는 라미네이션 두께의 공차 변동 또는 라미네이션 적층체를 형성하는 단계와 관련된 다른 이유 때문에 생길 수 있다.
결합 링(256)과의 접촉의 결과로, 모든 폴 세그먼트(11)는 단부(10c)에 의해 규정되는 공통 기준면을 따라 정렬된다. 폴 세그먼트(11)를 기준잡는 이 단계는 폴 세그먼트(11)의 연속적인 정확한 위치 결정 및 처리를 위해 필요한데, 이에 대해서는 다음에 더 자세히 설명할 것이다.
폴 세그먼트(11)를 기준잡는 단계를 달성하기 위한 다른 실시 형태를 아하에 설명한다.
일단 단부(10c)가 전술한 바와 같이 기준잡히면, 구동기(204)에 의해 클램핑 부재(201, 202, 203)가 반경 방향으로 움직여 클램핑 부재의 부분(202', 203', 204')이 폴 세그먼트와 결합하게 되고 폴 세그먼트가 기준 위치에 유지된다(도 3 및 3a 참조). 이리하여 또한, 측면(10e)을 따라 힘 반작용(FC)이 발생되므로 폴 세그먼트가 서로 조립된 상태로 유지된다(도 1 참조).
도 2 의 상황에서, 폴 세그먼트(11)를 중심맞추기 위한 가동 결합 부재를 포함하는 병진 운동 경로를 따라 가이드 어셈블리가 제공되어 있다. 예컨대, 가동 결합 부재는 폴 세그먼트(11)가 측면(10e)을 따라 정확한 결합 상태에 있는 것을 보장하기 위한 중심맞춤 플라이어(291, 292)를 가질 수 있다. 사실, 결합 로드(252)에 의해 이루어지는 상기 운동 전에, 플라이어(291, 292)는 폴 세그먼트와 결합하기 위해 그 폴 세그먼트 주위에 폐쇄될 수 있고, 그래서 폴 세그먼트를 중심맞춤시킬 수 있다. 플라이어(291, 292)는 결합 로드(252)에 의해 일어나는 운동 중에 개방될 수 있다.
도 2, 3 및 3a 에 나타나 있는 바와 같이, 전달 장치(200)에는, 폴 세그먼트(11)에 부착되는 리드 지지 부재(400)를 유지하기 위한 고정 장치(280)가 제공되어 있다. 도 1 에 나타나 있는 단계 이전의 처리 단계에서, 예컨대 돌기/소켓 장치(도면에는 미도시)에 의해 리드 지지 부재(400)가 사전에 폴 세그먼트(11)의 단부(10c)에 인접해 조립되어 거기서 고정될 수 있다. 리드 지지 부재(400)는 폴 세그먼트의 전달 중에 우발적으로 이탈될 수 있다. 이러한 상황을 피하기 위해, 고정 장치(280)에는, 리드 부재(400)를 단부(10c)에 인접하게 유지시키기 위해 단부(10c) 쪽으로의 방향으로 리드 지지 부재(400)를 누르는 누름 아암(282)이 제공되어 있다.
누름 아암(282)은 공통부(282')를 갖는데, 이 공통부는 로드(283, 284)에 고정된다(도 2 및 2 참조). 로드(283, 284)는 전달 장치(200)의 몸체의 시트에서 움직일 수 있다. 로드(283, 284)는 예압된 스프링(285) 등에 의해 밀릴 수 있고, 이 스프링은 전달 장치(200)의 몸체의 시트 안에 위치되며, 그 스프링 중의 하나가 도 2 에 나타나 있다.
도 5 및 8 은 리드 지지 부재(440)에 단자(450)가 제공될 수 있는 것을 보여준다. 각 단자(450)는 리드(10b)를 단자(450)에 고정시키기 위한 고정 부분(450a)를 가질 수 있다. 리드(10b)는 부분(450b) 안을 지나며, 이 부분은 리드(10b)를 둘러싸는 쉬스(sheath)와 비슷하다. 단자(450)의 경우, 상기 부분(450a)은 리드(10b)를 단자(450)에 고정시키기 위해 크림핑되어 있고, 부분(450b)은 전기 접촉을 형성하기 위해 융접되어 있는데, 이에 대해서는 다음에 더 자세히 설명할 것이다.
명료성을 위해 리드 부재(400)의 제한된 수의 단자(450)가 도 5 에 나타나 있다.
전달 장치(200)는 도 2 에 나타나 있는 상태로부터 벗어나게 방향(X)으로 병진 운동되기 위해 가이드(290)에 결합되어 있다. 연속적으로, 전달 장치(200)는 회전 액츄에이터(295)에 의해 90°회전되어 도 3 에 나타나 있는 위치에 이를 수 있다. 도 3 의 위치에서, 폴 세그먼트(11)의 어셈블리는 클램핑 부재(201, 202, 203)에 의해 유지되며 컨테이닝 어셈블리(300)와 정렬된다(도 3a 및 4 참조).
전달 장치(200)는 폴 세그먼트(11)의 어셈블리를 컨테이닝 어셈블리(300)에 위치시키기 위해 가이드(290') 상에서 도 3 의 우측으로 병진 운동할 수 있다.
컨테이닝 어셈블리(300)는 조립된 상태의 폴 세그먼트(11)를 수용하여 유지할 수 있으며 필요한 경우에는 전달할 수도 있다. 특히, 컨테이닝 어셈블리(300)는 폴 세그먼트(11)를 처리부에 위치시킬 수 있다. 예컨대, 처리부는, 단자(450)의 일 부분(450a)에 대해 리드(10b)를 명확히 정렬시키기 위한 스테이션 및 단자(450)의 일 부분(450b)에 대해 리드(10b)를 융접하기 위한 스테이션으로 이루어진다. 명료성의 이유로, 도 4 는 폴 세그먼트(11)의 어셈블리가 수용되어 있는 상태를 나타내고 있지 않지만, 도 4 의 부분 확대 단면도인 도 5 는 일단 컨테이닝 어셈블리(300)에 수용된 폴 세그먼트(11)의 어셈블리를 나타낸다.
컨테이닝 어셈블리(300)는 도 4 및 5 에 나타나 있는 바와 같이 폴 세그먼트(11)가 안착되는 지지 링(301)을 포함한다. 지지 링(301)은 볼트(303)에 의해 기어 링(302)에 볼트 체결된다. 기어 링(302)은 베어링(305)에 의해 지지되며, 이 베어링은 프레임 구조체(306)에 안착된다. 기어 링(302)은 피니언 기어(307)와 맞물리고, 이 피니언 기어 역시 프레임 구조체(306)에 안착된다.
구동기(308)는 커플링(309)에 의해 피니언 기어(307)의 돌기부(310)에 연결되며, 그래서, 폴 세그먼트가 축선(Y) 주위에서 각도 인덱싱될 필요가 있으면, 피니언 기어(307)는 기어 링(302)을 회전시킬 수 있다. 축선(Y)은 지지 링(301)의 중심 축선이고, 그래서 폴 세그먼트(11)의 어셈블리가 지지 링(301)에 수용되면(도 5 참조) 그 어셈블리의 중심 축선과 일치하게 된다.
도 4, 5 및 6 에 나타나 있는 바와 같이, 운동 부재(311)가 지지 링(301)의 일 면에 결합되어 있다. 각각의 운동 부재(311)는 도 5 및 6 에 나타나 있는 바와 같이 예컨대 원형의 클램핑 부재(312)를 포함한다.
폴 세그먼트(11)를 둘러싸도록 클램핑 부재(312)와 함께 유리하게도 컨테이닝 어셈블리(300)에 위치되는 운동 부재(311)는, 폴 세그먼트의 어셈블리가 도 5 에 나타나 있는 바와 같이 지지 링(301)에 수용될 때 그 폴 세그먼트(11)를 고정시키는 역할을 한다.
클램핑 부재(311)에 클램핑 패드(312)의 결합은, 운동 부재(313)에 대해 적어도 어느 정도의 자유로운 움직임을 허용해 주는 조인트에 의해 이루어진다.
예컨대, 도 5 및 6 에 나타나 있는 바와 같이, 상기 조인트는 운동 부재(311)에 있는 시트를 통과하는 지지 핀(313) 및 클램핑 부재(312)를 운동 부재(311)에 볼트 체결하기 위한 볼트(314)를 포함할 수 있다.
클램핑 패드(312)와 운동 부재(311) 사이에는 스프링(315)이 있다. 지지 핀(313)은 운동 부재(311)의 시트에서 자유롭게 움직일 수 있고, 그래서, 운동 부재(311)가 이 운동 부재(311)의 일정한 행정 동안 반경 방향으로, 즉 축선(Y) 쪽으로 움직일 때, 폴 세그먼트의 포면에 적합하게 되도록 보상 운동을 수행할 수 있다. 운동 부재(311)의 반경 방향 운동은 지리 링(301)의 면에 존재하는 웨이(316)의 안내를 받게 된다.
리드 지지 부재(400)를 지지하기 위한 지지 어셈블리(350)가 도 4 및 6 에 나타나 있는데, 명료성을 위해 단면으로 나타나 있지 않다. 지지 어셈블리(350)는 도 5 에서 부분적인 단면으로 나타나 있다.
도 5 에서 리드 지지 부재(400)는 지지 어셈블리(350)에 의해 지지되는 것으로 나타나 있는데, 이에 대해서는 다음에 더 자세히 설명할 것이다.
도 4 및 5 를 참조하면, 지지 어셈블리(350)는 볼트(352)에 의해 지지 링(301)에 고정되는 고정부(351)를 포함한다. 지지 어셈블리(350)에는, 고정부(351)로부터 연장되어 있는 중앙 그립핑부(353)가 제공되어 있다.
도 4 및 5 를 참조하면, 중앙 그립핑부(353)는 그립퍼 부재(357)를 포함하는데, 이 부재는 중심 축선(Y)에 대해 반경 방향으로 움직여 리드 부재(400)를 잡게 된다(리드 지지 부재(400)가 그립핑 부재(357)에 의해 잡혀 있는 도 5 및 8 의 상태 참조요). 특히, 그립퍼 부재(357)는 운동 부재(311)에 의해 둘러싸여 있다.
그립퍼 부재(357)의 반경 방향 운동은 원추형 부재(354)가 축선(Y)을 따라 축방향으로 움직임으로써 일어나게 된다. 원추형 부재(354)는 예압된 스프링(355)에 의해 밀리기 때문에 이러한 방식으로 움직이게 된다. 예압된 스프링(355)은 축(356)을 에워싼다. 축(356)은 도 5 에 나타나 있는 바와 같이 스크류 조인트(359)에 의해 원추형 부재에 연결된다. 스프링(355)은 도 4 에 나타나 있는 인클로저(306'')의 단부에 접한다. 그립핑 부재(357)는 경사 가이드(358)의 웨이에 결합되어 원추형 부재(354)에 연결되며, 각각의 웨이는 도 5 내지 8 에 나타나 있는 바와 같이 T-형으로 되어 있다. 축선(Y)을 따르는 원추형 부재(354)의 병진 운동에 의해, 그립핑 부재(357)가 반경 방향 외측 및 내측으로 움직여 리드 지지 부재(400)에 대한 잡기를 해제한다.
보다 구체적으로, 도 4 에 나타나 있는 바와 같이, 축(356)은 이 축(356)의 헤드(361)와 결합하는 포크 부재(360)에 의해 방향(P)으로 끌어 당겨질 수 있다. 따라서, 원추형 부재(354)가 방향(P)으로 움직여 그립핑 부재(357)를 안쪽으로 당기게 되고 그리하여 리드 부재(400)에 대한 잡기가 해제된다.
포크 부재(360)가 방향(P)의 반대 방향으로 움직여 축(356)이 해제됨으로써, 그립핑 부재(357)가 반경 방향 외측으로 움직여, 예컨대 도 5 및 8 에 나타나 있는 바와 같이 리드 지지 부재(400)를 잡게 된다. 포크 부재(360)가 헤드(361)로부터 풀리면, 스프링(355)의 예압에 의해 그립핑 부재(357)가 외측으로 반경 방향 위치에 유지되어 리드 지지 부재(400)를 유지하게 된다. 포크 부재의 해제는 특히 컨테이닝 어셈블리(300)가 전달될 필요가 있을 때 필요할 수 있다.
도 7 은 폴 세그먼트가 컨테이닝 어셈블리(300) 안에 위치될 때 운동 부재(311)와 클램핑 패드(312)를 반경 방향으로, 즉 축선(Y) 쪽으로 또는 그로부터 멀어지게 움직여 폴 세그먼트(11)를 잡거나 놓아주기 위한 기구를 보여준다.
보다 구체적으로, 각각의 운동 부재(311)에는 핀(401)이 제공되어 있는데, 이 핀은 웨이(316)를 통과하여 링(403)의 각각의 캠 슬롯(402)의 측면과 결합하게 된다. 링(403)이 축선(Y) 둘레로 방향(R'1, R'2) 방향으로 회전하면, 운동 부재(311)는 폴 세그먼트(11)를 잡기 위해 축선(Y) 쪽으로 움직이거나, 또는 폴 세그먼트(11)에 대한 클램핑 작용을 해제하기 위해 축선(Y)으로부터 멀어지게 움직인다. 캠 슬롯(402)의 단부(402')에서, 핀(401)과 결합하는 캠 슬롯의 측면의 프로파일은 핀(401)에 대한 잠금 작용을 유지하도록 되어 있다. 이리하여, 그립핑 부재(311)가 폴 세그먼트(11)의 그립핑 위치에 고정된다(도 5 에 도시). 단부(402')는 도 7 에 나타나 있는 바와 같이 방향(R'2)으로 있는 캠 슬롯(402)의 단부이다.
아암(404)이 방향(R1', R2')으로 움직아면 링(403)이 방향(R1', R2')으로 회전될 수 있다(도 4 참조). 도 4, 6 및 7 에 나타나 있는 바와 같이, 아암(404)은 볼트(404')에 의해 캠 링(403)의 돌기부(405)에 고정된다. 아암(404)은 구동기(406)에 의해 방향(R1', R2')으로 회전된다(도 4 및 6 참조). 구동기(406)는 포크 부재(407)를 갖는 선형 액츄에이터일 수 있고, 필요한 경우 그 포크 부재는 아암(404)의 롤러(404")와 결합하여 링(403)을 방향(R1', R2')으로 회전시키게 된다.
특히,클램핑 부재(201, 202, 203)가 폴 세그먼트(11)를 해제 위치에 있는 클램핑 패드(312)와 정렬시키면, 폴 세그먼트(11)의 어셈블리를 컨테이닝 어셈블리(300)에 위치시켜 유지하는 것은, 클램핑 패드(312)를 축선(Y) 쪽으로 반경 방향으로 움직여 이루어질 수 있다. 그리고, 도 5 에 나타나 있는 바와 같이, 클램핑 패드(312)는 축선(Y) 쪽으로 움직여 폴 세그먼트(11)의 어셈블리를 잡을 수 있다. 이어서, 클램핑 부재(201, 202, 203)가 개방되어 폴 세그먼트(11)에 대한 잡기를 해제할 수 있고, 전달 장치(200)가 컨테이닝 어셈블리(300)로부터 멀어지게 움직일 수 있다. 일단 이 상태에 도달하면, 폴 세그먼트(11)의 어셈블리가 처리되도록 컨테이닝 어셈블리(300)가 전달될 수 있다.
폴 세그먼트(11)의 어셈블리를 위치시키고 잡고 전달하는 이러한 과정에서, 클램핑 패드(312)가 폴 세그먼트(11)를 유지하고 있으면, 리드 지지 부재(400)는 그립핑 부재(357)에 의해 일체적일 수 있다.
폴 세그먼트(11)의 어셈블리의 위치는 미리 정해진다. 이는 전달 장치(200)에 의해 이루어지는 전달 및 클램핑 패드(312)에 의한 유지의 결과로 달성될 수 있다. 특히, 폴 세그먼트(11)의 어셈블리는 중심맞춤되기 위해 축선(Y)을 따른 또한 그 축선(Y)에 대해 빈경 방향으로 미리 정해진 위치에 있게 된다. 또한, 폴 세그먼트의 어셈블리가 교란되지 않도록 다양한 폴 세그먼트들이 자신들 사이에 위치된다.
도 9 는 컨테이닝 어셈블리(300)가 프레임 구조체(306)(또한 도 4 참조)의 일 부분(306')의 병진 운동 또는 회전으로 움직일 수 있는 스테이션(500)을 나타낸다.
상기 스테이션(500)에서, 편향기(501)가 반경 방향으로 움직여 리드(10b)와 결합하여 그 리드(10b)를 밀어 단자(450)에 있는 정해진 위치로 이동시킨다.
스테이션(500)의 위치는 도 5 에 나타나 있는 위치(폴 세그먼트(11)의 어셈블리는 전달 장치(200)로부터 수용되어 있음)로부터 분리되어 있는 것으로 설명했지만, 단지 설명 및 명료성의 이유로, 도 5 는 단자(450)와 정렬된 편향기(501)의 측면도를 나타낸다.
도 9a 는, 융접에 필요한 상태의 경우 처럼 편향기(501)의 확대부(501')가 리드(10b)를 단자(450)의 바닥까지 미는 상황을 나타낸다. 이어서, 클램핑 부재(502, 503)가 단자의 상기 부분(450a)의 측면을 크림핑하여 리드(10b)를 고정시킨다(도 5 참조). 단자 부분(450a)의 크림핑은, 도 9 의 특정 단자(450)에 대해 나타나 있는 바와 같이, 요구되는 크림핑 조건이 얻어질 때까지 단자 부분(450a)이 사이에 위치된 상태에서 클램핑 부재(502, 503)를 사로의 쪽으로 이동시켜 일어난다.
유사하게, 도 5 에는 단자(450)와 정렬되어 있는 클램핑 부재(502)의 측면도가 나타나 있다.
도 9 의 스테이션(500)에는, 편향기(501)와 클램핑 부재(502)를 갖는 2개의 유닛이 존재한다. 편향기(501) 및 클램핑 부재(502, 503)에 대해 전술한 바와 같이, 상기 유닛은 동시에 작동할 수 있도록 서로 반대쪽에 위치된다. 폴 세그먼트(11)와 리드 부재(450)는 축선(Y) 주위로 회전되어, 편향기(501) 및 클램핑 부재(502, 503)에 대한 미리 정해진 각위치에 각각의 단자를 위치시킨다. 인덱싱을 위한 회전은, 스테이션(500)에 존재하는 도 4 의 구동기(308)를 작동시켜 일어날 수 있다.
도 10 은 융접 스테이션(600)을 나타내는데, 여기서 컨테이닝 어셈블리(300)는 프레임 구조체(306)(도 4 참조)의 부분(306')의 병진 운동 또는 회전으로 움직일 수 있다. 스테이션(600)에서, 전극(601, 602)은 리드(10b)와 단자(450)를 융접 접촉시키기 위해 단자의 상기 부분(450b)(도 5 및 10a 참조)을 클램핑하여 그에 열을 가하게 된다. 상기 스테이션(600)에는, 전극(601, 602)을 갖는 2개의 융접 유닛이 존재한다. 그 2개의 유닛은 전극(601, 602)에 대해 전술한 방식으로 동시에 작동할 수 있도록 서로 반대쪽에 위치된다. 폴 세그먼트(11)와 리드 지지 부재(400)는 축선(Y) 주위로 회전되어 전극(601, 602)에 대한 미리 정해진 각위치에 각각의 단자(450)를 위치시킨다. 인텍싱은 스테이션(600)에 존재하는 도 4 의 구동기(308)를 작동시켜 일어날 수 있다.
단부(10c)를 사용하여 설명한 바와 같은 폴의 기준잡기는, 폴 세그먼트의 어셈블리 또는 그 폴 세그먼트에 연결되어 있는 다른 부재에 작용할 필요가 있는 공구 또는 기계 작동기에 대한 폴 세그먼트(11)의 미리 정해진 위치 결정을 보장하기 위해 필요하다. 이와 관련한 예는 작동기(501, 502, 503) 및 융접 스테이션(600)의 전극(601, 602)이고, 이는 리드와 단자에 작용할 필요가 있다.
다른 실시 형태에서, 폴 세그먼트 어셈블리가 컨테이닝 어셈블리(300)에 존재할 때 리드 지지 부재(400)가 폴 세그먼트의 어셈블리에 가해질 수 있다. 이 경우, 리드 매니퓰레이터가 리드(10b)를 단자에 배치시킬 수 있으며, 또는 리드 지지 부재(400)가 폴 세그먼트(11)의 어셈블리 상에 정렬 및 배치된 결과로 리드(10b)가 단자(450)에 배치될 수 있다.
폴 세그먼트(11)를 기준잡기 위한 다른 실시 형태는, 도 2a 에 나타나 있는 바와 유사하게 로드 형태의 결합 부재(252)가 제공되어 있는 결합 어셈블리(250)를 가질 수 있다. 이 결합 어셈블리는 도 4 의 영역(700)에 존재한다. 세그먼트(11)의 단부(10d')가 클램핑 패드(312) 상에 위치될 때 그리고 그 클램핑 패드(312)로 클램핑되기 전에, 결합 부재는 상기 폴 세그먼트의 단부와 결합할 수 있다. 폴 세그먼트가 컨테이닝 어셈블리(300)의 축선(Y)에 평행하게 움직일 때, 도 2 및 3 의 엔드 링(256)이 측면(701)에서 축선(Y)와 동축으로 위치되어 접촉면으로서 작용할 수 있다. 이 실시 형태에서, 전달 장치(200)에서 그리고 시트(12)에 대해, 공통 기구(251)를 갖는 결합 어셈블리를 갖는 것으로 충분한데, 이는 10d'에서 폴 세그먼트(11)와 결합하여 그 폴 세그먼트(11)를 시트(12)로부터 들어올리게 된다.
컨테이닝 어셈블리(300)를 사용한 폴 세그먼트의 어셈블리의 처리가 종료되면, 전달 장치(200)의 클램핑 부재(201, 202, 203)를 사용하여 폴 세그먼트의 어셈블리를 클램핑 패드(312)로부터 제거할 수 있다.
본 발명에 따른 방법 및 장치의 실시 형태에 대한 전술한 설명으로 본 발명의 개념이 충분히 드러나게 될 것이며, 따라서 추가 연구 없이 또한 본 발명에서 벗어남이 없이, 다양한 적용시 현재의 지식으로 이 특정 실시 형태를 수정하고/수정하거나 적합하게 할 수 있을 것이며, 따라서 그러한 적합화 및 수정은 예시된 특정 실시 형태에 대한 균등물인 것으로 생각되어야 한다. 여기서 설명한 다른 기능들을 실현하는 수단 및 재료는, 이러한 이유로 본 발명의 범위에서 벗어남이 없이 다른 특성을 가질 수 있다. 여기서 사용되는 문구 또는 용어는 설명을 위한 것이지 한정적인 것이 아니다.

Claims (25)

  1. 다이나모일렉트릭(dynamoelectric machine) 기계의 고정자(stator)를 제조하기 위한 장치로서, 상기 고정자는 폴 세그먼트(pole segment)(11)의 어셈블리로서 형성되며, 상기 장치는,
    상기 폴 세그먼트(11)의 상기 어셈블리가 안착되는 시트(12);
    상기 시트(12)로부터 폴 세그먼트를 전달 장치(200)로 병진 운동시키기 위해 폴 세그먼트의 제 1 단부(10d)와 결합하는 결합 어셈블리(250) - 상기 전달 장치는 폴 세그먼트의 어셈블리를 제 1 위치(A)에서 제 2 위치(B)로 전달하도록 움직일 수 있음 -;
    폴 세그먼트를 폴 세그먼트의 어셈블리로서 유지하도록 폴 세그먼트를 클램핑하기 위한 복수의 제 1 유지 부재(201, 202, 203)를 포함하고, 상기 전달 장치(200)에 배치되는 제 1 유지 어셈블리; 및
    상기 제 2 위치(B)에 위치되는 케이싱 어셈블리(300)를 포함하고,
    상기 케이싱 어셈블리에는, 폴 세그먼트의 어셈블리를 유지하기 위한 복수의 제 2 유지 부재(311, 312)를 포함하는 제 2 유지 어셈블리가 제공되어 있고, 제 2 유지 어셈블리는, 폴 세그먼트가 케이싱 어셈블리(300)에 위치되면 폴 세그먼트(11)의 어셈블리를 미리 정해진 위치에 유지시키기 위해 상기 케이싱 어셈블리(300)에 위치되는, 다이나모일렉트릭 기계의 고정자를 제조하기 위한 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전달 장치(200)는 제 1 유지 어셈블리를 제 2 위치(B)와 정렬시키기 위해 제 1 유지 어셈블리를 회전시키기 위한 회전 구동기(295)를 더 포함하는, 다이나모일렉트릭 기계의 고정자를 제조하기 위한 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    접촉 어셈블리를 더 포함하고, 폴 세그먼트(11)의 단부(10c)는 접촉 부재(256)의 기준면과 접촉하여 폴 세그먼트의 단부(10c)를 정렬시키는, 다이나모일렉트릭 기계의 고정자를 제조하기 위한 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 결합 어셈블리(250)는 복수의 결합 부재(252)를 포함하고, 각각의 결합 부재(252)는 각각의 폴 세그먼트(11)와 결합하여 폴 세그먼트(11)를 기준면 쪽으로 움직이는, 다이나모일렉트릭 기계의 고정자를 제조하기 위한 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 제 2 유지 부재(311, 312)를 폴 세그먼트를 유지하기 위한 유지위치에 도달하도록 폴 세그먼트의 어셈블리의 중심 쪽으로 이동시키기 위한 운동 수단(401, 402, 403)과 구동 수단(406); 및 복수의 제 2 유지 부재(311, 312)를 상기 유지 위치에 유지시키기 위한 잠금 수단(401, 402')을 더 포함하는, 다이나모일렉트릭 기계의 고정자를 제조하기 위한 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    싱기 복수의 제 2 유지 부재(311, 312)의 유지 부재는, 운동 부재(313)에 대해 적어도 1 자유도의 움직임을 허용해 주는 조인트(313, 314)에 의해 복수의 제 2 유지 부재의 운동 부재(311)에 결합되는 그립핑 부재(312)를 포함하는, 다이나모일렉트릭 기계의 고정자를 제조하기 위한 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 운동 수단(401, 402, 403)에는 캠 기구(402)가 제공되어 있는, 다이나모일렉트릭 기계의 고정자를 제조하기 위한 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 유지 어셈블리(311, 312)는 폴 세그먼트의 어셈블리의 각위치를 변경하기 위해 케이싱 어셈블리(300)의 중심 주위로 회전할 수 있는, 다이나모일렉트릭 기계의 고정자를 제조하기 위한 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    병진 운동 경로를 따라 위치되어 있는 가이드 어셈블리를 더 포함하고, 상기 가이드 어셈블리는 폴 세그먼트(11)를 중심맞추기 위한 가동 결합 부재(291, 292)를 포함하는, 다이나모일렉트릭 기계의 고정자를 제조하기 위한 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    폴 세그먼트의 어셈블리에는, 폴 세그먼트(11)의 코일의 리드(10b)를 연결하기 위한 단자(450)를 갖는 지지 부재(400)가 제공되어 있고, 상기 전달 장치(200)는, 지지 부재(400)를 폴 세그먼트(11)의 어셈블리에 대한 일정한 위치에 유지시키기 위해 그 지지 부재(400)를 미는 가동 푸시어(282)를 포함하는, 다이나모일렉트릭 기계의 고정자를 제조하기 위한 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 케이싱 어셈블리(300)는 지지 부재(400)를 유지하기 위한 복수의 제 3 유지 부재(357)를 포함하는 제 3 유지 어셈블리를 포함하고, 복수의 제 3 유지 부재(357)는 상기 복수의 제 2 유지 부재(311, 312)에 의해 둘러싸여 있는, 다이나모일렉트릭 기계의 고정자를 제조하기 위한 장치.
  12. 제 3 항에 있어서,
    상기 시트(12)는 전달 팰릿(12a)에 제공되어 있고, 이 전달 팰릿이 병진 운동하여 폴 세그먼트의 단부와 접촉 어셈블리(14)의 결합이 이루어지는, 다이나모일렉트릭 기계의 고정자를 제조하기 위한 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 케이싱 어셈블리(300)를 다른 위치로 움직이기 위해 회전 어셈블리 또는 병진 운동 어셈블리를 더 포함하는, 다이나모일렉트릭 기계의 고정자를 제조하기 위한 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    결합 수단(501)이 폴 세그먼트(11)의 어셈블리의 코일의 리드(10b)를 단자(450)의 미리 정해진 위치로 밀도록 배치되어 있는, 다이나모일렉트릭 기계의 고정자를 제조하기 위한 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    코일의 리드(10b) 주위에 단자(450)를 크림핑(crimping)하기 위한 크림핑 부재(502, 503)를 더 포함하는, 다이나모일렉트릭 기계의 고정자를 제조하기 위한 장치.
  16. 제 1 항에 있어서,
    폴 세그먼트의 코일의 리드(10b)를 폴 세그먼트(11)의 어셈블리의 단자(450)에 융접하기 위한 융접 수단(601, 602)이 배치되어 있는, 다이나모일렉트릭 기계의 고정자를 제조하기 위한 장치.
  17. 다이나모일렉트릭 기계의 고정자를 제조하기 위한 방법으로서, 상기 고정자는 폴 세그먼트(11)의 어셈블리로서 형성되며, 상기 방법은,
    상기 폴 세그먼트(11)의 어셈블리를 시트(12)에 안착시키는 단계;
    상기 시트(12)로부터 폴 세그먼트를 전달 장치(200)로 병진 운동시키기 위해 폴 세그먼트의 제 1 단부(10d)를 결합시키는 단계;
    폴 세그먼트를 폴 세그먼트의 어셈블리로서 유지하기 위해 폴 세그먼트(11)를 전달 장치(200)의 복수의 제 1 유지 부재(201, 202, 203)로 클램핑하는 단계;
    상기 전달 장치를 움직여 폴 세그먼트의 어셈블리를 제 1 위치(A)에서 제 2 위치(B)로 전달하는 단계;
    상기 제 2 위치(B)에 위치되는 케이싱 어셈블리(300)를 제공하는 단계; 및
    폴 세그먼트의 어셈블리를 유지하기 위한 복수의 제 2 유지 부재(311, 312)를 포함하는 제 2 유지 어셈블리를 상기 케이싱 어셈블리(300)에 제공하는 단계를 포함하고,
    상기 제 2 유지 어셈블리는, 폴 세그먼트가 케이싱 어셈블리(300)에 위치되면 폴 세그먼트(11)의 어셈블리를 미리 정해진 위치에 유지시키기 위해 케이싱 어셈블리(300)에 위치되는, 다이나모일렉트릭 기계의 고정자를 제조하기 위한 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    폴 세그먼트(11)의 단부(10c)를 기준면(256)에 접촉시켜 폴 세그먼트의 단부(10c)를 정렬시키는 단계를 더 포함하는, 다이나모일렉트릭 기계의 고정자를 제조하기 위한 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    복수의 결합 부재(252)를 사용하고 각각의 결합 부재(252)를 특정의 폴 세그먼트(11)와 결합시켜 폴 세그먼트(11)를 기준면 쪽으로 움직이게 하는 단계를 더 포함하는, 다이나모일렉트릭 기계의 고정자를 제조하기 위한 방법.
  20. 제 17 항에 있어서,
    폴 세그먼트의 어셈블리에, 폴 세그먼트(11)의 코일의 리드(10b)를 연결하기위한 단자(450)를 갖는 지지 부재(400)를 제공하는 단계, 및 지지 부재(400)를 폴 세그먼트의 어셈블리에 대한 일정한 위치에 유지시키기 위해 그 지지 부재(400)를 미는 단계를 더 포함하는, 다이나모일렉트릭 기계의 고정자를 제조하기 위한 방법.
  21. 제 17 항에 있어서,
    지지 부재(400)를 유지하기 위한 복수의 제 3 유지 부재(357)를 포함하는 제 3 유지 어셈블리를 상기 케이싱 어셈블리(300)에 제공하는 단계, 및 복수의 제 3 유지 부재(357)를 상기 복수의 제 2 유지 부재(311, 312)에 의해 둘러싸이도록 배치하는 단계를 더 포함하는, 다이나모일렉트릭 기계의 고정자를 제조하기 위한 방법.
  22. 제 17 항에 있어서,
    상기 케이싱 어셈블리(300)를 다른 위치로 회전시키거나 병진 운동시키는 단계를 더 포함하는, 다이나모일렉트릭 기계의 고정자를 제조하기 위한 방법.
  23. 제 17 항에 있어서,
    결합 수단을 배치하여 폴 세그먼트의 코일의 리드(10b)를 폴 세그먼트(11)의 어셈블리의 단자(450)의 미리 정해진 위치로 미는 단계를 더 포함하는, 다이나모일렉트릭 기계의 고정자를 제조하기 위한 방법.
  24. 제 17 항에 있어서,
    코일의 리드(10b) 주위에 단자(450)를 크림핑(crimping)하는 단계를 더 포함하는, 다이나모일렉트릭 기계의 고정자를 제조하기 위한 방법.
  25. 제 17 항에 있어서,
    코일의 리드(10b)를 단자(450)에 융접하는 단계를 더 포함하는, 다이나모일렉트릭 기계의 고정자를 제조하기 위한 방법.



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