KR20160028678A - 접착식 적층 코어부재 제조장치 및 온도제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은: 연속적으로 이송되는 소재에 접착제를 도포하는 접착제 도포유닛과, 상기 소재를 블랭킹(Blanking)해서 라미나 부재들을 형성하는 블랭킹 유닛과, 상기 소재의 블랭킹에 의해 라미네이트홀에 순차적으로 적층되는 상기 라미나 부재들을 일체화하는 라미네이트 유닛(Laminate Unit)과, 상기 라미네이트 유닛 및 라미네이트 유닛의 주변을 냉각시키는 냉각 유닛과, 상기 냉각 유닛을 제어하는 온도제어 유닛을 포함하여 구성되며, 상기 라미나 부재들을 층간 접착시켜서 적층 코어부재를 제조하는 접착식 적층 코어부재 제조장치를 개시한다. 상기 블랭킹 유닛은, 상기 라이메이트 유닛에 적층되는 다이 및 상기 다이와 마주하는 펀치를 포함하고; 상기 라미네이트 유닛은, 상기 라미나 부재들의 층간에 존재하는 접착제를 경화시켜 상기 라미네이트홀을 통과하는 상기 라미나 부재들을 일체화하는 접착제 경화기를 포함하며; 상기 온도제어 유닛은, 상기 다이의 온도가 기설정된 온도 이하로 유지되도록 상기 냉각 유닛을 제어한다. 본 발명의 실시 예에 따르면, 다이의 과열을 방지해서 라미나 부재들의 사이즈 변화를 제한할 수 있으며, 라미나 부재들의 정렬적층 및 직진 이동성이 향상될 수 있다.

Description

접착식 적층 코어부재 제조장치 및 온도제어방법{Adhesive Type Laminating Core Member Manufacturing Apparatus And Temperature Controlling Method Thereof}

본 발명은 모터나 발전기 등의 코어를 제조하는 데 사용되는 코어부재 제조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 라미나 부재들을 층간 접착시켜서 모터 등을 위한 적층 코어부재를 제조하는 접착식 적층 코어부재 제조장치 및 이를 위한 온도제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 라미나 부재들을 적층하고 일체화함으로써 제조되는 적층 코어는 발전기나 모터 등의 회전자(Rotor)나 고정자(Stator)로 사용되며, 상기 적층 코어를 제조하는 방법 즉 상기 라미나 부재를 적층하고 일체로 고정하는 적층 코어 제조방법으로는, 인터록 탭을 이용한 탭 고정법과, 용접 예를 들어 레이저 용접을 이용한 웰딩 고정법과, 리벳 고정법 등이 알려져 있다.

상기 탭 고정법은 대한민국 공개특허공보 제10-2008-0067426호와 제10-2008-0067428호 등의 특허문헌에 적층 코어부재의 제조기술로 개시되어 있는데, 상술한 적층 코어부재 제조방법은 철손(Iron Loss) 문제가 있고, 특히 상기 탭 고정법은 소재 즉 강판의 박판화 추세로 인해 엠보싱(Embossing) 가공이 어려워져서 적층 코어의 제조기술로서의 한계를 보여주고 있다. 상술한 공개특허공보와 하기의 특허문헌에는 여러 종류와 형상의 적층 코어부재가 개시되어 있다.

그리고, 근래에는 상기 적층 코어부재를 이루는 라미나 부재들을 접착제로 상호 접착해서 일체화하는 접착 고정법이 제시되고 있는데, 대한민국 공개특허공보 제10-1996-003021호와 일본 공개특허공보 특개평5-304037호에 상기 접착 고정법이 개시되어 있다.

상술한 특허문헌 중 일본 공개특허공보 특개평5-304037호를 참조하면, 모터 코어 제조용 소재 즉 강판은 이송 롤러에 의해 제1프레스 성형기와 제2프레스 성형기로 공급되며, 상기 제1프레스 성형기를 통과하기 전에 도포 롤러와 노즐에 의해 상기 강판에 접착제가 도포된다.

그리고 소재의 블랭킹에 의하여 상기 제1프레스 성형기와 제2프레스 성형기에 순차적으로 쌓이는 코어재는, 상기 접착제에 의해 일체화되고 이를 통해 접착식 적층 코어가 제조된다.

상술한 종래의 접착 고정법 즉 접착식 적층 코어 제조방법에 의하면 레이저 용접에 비해 비용이 절감될 수 있고 강판이 박판화에 대응할 수 있지만, 발열히터에서 발생하는 열로 인해 코어재의 사이즈가 균일하게 관리되지 못하고, 코어재가 발열히터에 의해 적층 배럴의 내부에서 일체화되면서 아래로 이동할 때 자중에 의해 적층 배럴의 바닥으로 낙하함으로써 적층 코어부재가 낙하 충격 및/또는 뒤이어서 낙하하는 다른 적층 코어부재에 의해 손상되고, 적층 코어부재들의 정렬 상태가 무질서하게 흐트러지는 문제가 있다.

보다 구체적으로 설명하면, 상기 발열히터를 통과하는 코어재와 함께 상기 발열히터의 주변품 예를 들면 발열히터가 설치되는 금형이나 적층 배럴을 형성하는 부품들이 열에 의해 변형(열팽창)되거나 손상될 수 있고, 제품 즉 코어재가 통과하는 영역(적층 배럴)의 직진도 변화 및 정밀도 저하로 인해 코어재의 정렬 불량 및 제품 불량이 발생하며, 블랭킹을 위한 다이가 발열히터에 의해 열팽창되므로 상기 코어재를 형성하는 라미나 부재의 사이즈가 균일하게 관리되지 못하는 문제가 발생한다. 또한, 프레스 성형기와 노즐 도포 롤러 등의 구성이 각각 별도로 분리되어 독립적으로 작동하기 때문에 접착제 도포와 블랭킹에 정밀한 제어가 필요하다.

그리고, 종래의 접착식 적층 코어 제조장치에서는, 상기 접착제를 도포하는 노즐의 출구에서 접착제의 누설 및 주변 오염 위험이 있으며, 접착제가 노즐의 외부에 유출되어서 노즐의 표면에 접착제가 협착되고 이로 인해 노즐의 출구 막힘과 오염 등의 문제가 있는데, 이는 접착제의 정량 정밀도포 및 경화 시간 단축 추세에서 더욱 문제가 될 수 있다.

또한, 종래의 접착식 적층 코어 제조장치는, 블랭킹 공정과 연동하여 일정 주기마다 일정량의 접착제를 강판의 표면에 도포함에 어려움이 있고, 접착제 분출량과 노즐 작동 시간(접착제 도포 타이밍)을 정확하게 제어하기 위해 접착제 공급 압력 즉 노즐 내부의 접착제 압력에 대한 세밀한 관리가 필요하며, 접착제 도포 공정이 제대로 수행되지 못하면 적층 코어의 층간이 분리되어 제품 불량으로 이어지므로 불량률 증가로 인해 생산성이 악화되고 관리 비용이 증가하는 등의 문제가 초래될 수 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2006-0044726호, 분할코어식 모터 스테이터 및 그 조립방법 대한민국 공개특허공보 제10-2008-0067426호, 코아몸체, 코아날개 및 이를 구비한 조립식 적층 코아 대한민국 공개특허공보 제10-2005-0015175호, 적층 코아 제조장치 일본 공개특허공보 특개평 5-304037호, 적층코어의 제조방법

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 라미네이트홀에 적층되는 라미나 부재들의 사이즈와 형상을 정밀하게 관리할 수 있고, 라미나 부재들의 정렬적층과 직진 이동을 구현할 수 있는 구조의 접착식 적층 코어부재 제조장치 및 이를 위한 온도제어방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은: 연속적으로 이송되는 소재에 접착제를 도포하는 접착제 도포유닛과, 상기 소재를 블랭킹(Blanking)해서 라미나 부재들을 형성하는 블랭킹 유닛과, 상기 소재의 블랭킹에 의해 라미네이트홀에 순차적으로 적층되는 상기 라미나 부재들을 일체화하는 라미네이트 유닛(Laminate Unit)과, 상기 라미네이트 유닛 및 라미네이트 유닛의 주변을 냉각시키는 냉각 유닛과, 상기 냉각 유닛을 제어하는 온도제어 유닛을 포함하여 구성되며, 상기 라미나 부재들을 층간 접착시켜서 적층 코어부재를 제조하는 접착식 적층 코어부재 제조장치를 제공한다. 상기 블랭킹 유닛은, 상기 라이메이트 유닛에 적층되는 다이 및 상기 다이와 마주하는 펀치를 포함하고; 상기 라미네이트 유닛은, 상기 라미나 부재들의 층간에 존재하는 접착제를 경화시켜 상기 라미네이트홀을 통과하는 상기 라미나 부재들을 일체화하는 접착제 경화기를 포함하며; 상기 온도제어 유닛은, 상기 다이의 온도가 기설정된 온도 이하로 유지되도록 상기 냉각 유닛을 제어한다.

상기 온도제어 유닛은; 상기 라미네이트 유닛의 온도 또는 상기 라미네이트 유닛의 주변 온도를 감지하는 제1온도 센서와, 상기 다이의 온도 또는 상기 다이의 주변 온도를 감지하는 제2온도 센서, 및 상기 제1온도 센서와 제2온도 센서로부터 온도를 수신하는 온도 모니터를 포함하여 구성된다.

상기 라미네이트 유닛은, 상기 소재의 블랭킹(Blanking)에 의해 순차적으로 형성되는 라미나 부재들의 정렬을 위해 상기 접착제 경화기와 상기 다이의 사이에 구비되며 상기 접착제 경화기로 이동하는 상기 라미나 부재들에 측압을 가해서 상기 라미나 부재들을 죄는 스퀴즈와, 상기 적층 코어부재의 낙하를 방지하기 위해 상기 접착제 경화기의 하측에 구비되어서 상기 적층 코어부재에 측압을 가하는 핀치를 더 포함하여 구성되고; 상기 냉각 유닛은, 상기 접착제 경화기의 외곽에 구비되는 제1냉각로와, 상기 스퀴즈를 냉각시키는 제2냉각로와, 상기 핀치의 외곽에 구비되는 제3냉각로를 포함하여 구성된다.

상기 라미네이트 유닛은; 상기 접착제 경화기와 상기 스퀴즈의 열적 단절을 위해 상기 접착제 경화기와 상기 스퀴즈 사이의 영역에 구비되는 차단재를 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 라미네이트 유닛은; 상기 접착제 경화기와 상기 핀치의 열적 단절을 위해 상기 접착제 경화기와 가열기와 상기 핀치 사이의 영역에 구비되는 차단재를 더 포함할 수도 있다.

상기 다이는 상기 라미네이트 유닛과 함께 상기 접착식 적층 코어부재 제조장치의 하형에 구비되며; 상기 펀치는 상기 하형과 마주하는 상형에 구비된다.

본 발명의 다른 일 형태는 상술한 접착식 적층 코어부재의 자동 온도제어방법으로서: 상기 다이의 온도 또는 다이의 주변 온도를 실시간으로 감지하는 온도감시 단계; 그리고 상기 상기 다이의 온도 또는 다이의 주변 온도가 일정 온도 이상이 되면, 상기 냉각 유닛을 가동해서 냉각유체를 강제 유동시키는 냉각 단계를 포함하는 접착식 적층 코어부재의 온도제어방법를 제공한다.

본 발명에 따른 접착식 적층 코어부재 제조장치 및 접착제 도포유닛에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 본 발명의 실시 예에 따르면, 다이의 과열을 방지해서 라미나 부재들의 사이즈 및 형상 변화를 제한할 수 있으며, 라미나 부재들을 일체화하는 라미네이트 유닛의 정밀도 즉 라미나 부재들을 통과시키는 라미네이트홀(적층홀; Lamiante Hole)의 직진도가 안정적으로 유지될 수 있고, 라미나 부재들이 바르게 정렬된 상태로 적층(정렬적층)되어 라미나 부재들의 직진 이동성이 향상될 수 있으므로, 코어부재의 정렬 불량이 방지되고 제품의 품질 및 규격 관리가 용이하다.

둘째, 본 발명의 실시 예에 따르면, 적층 코어부재들의 안정적 취출이 가능하므로, 측압의 해제로 인한 제품의 낙하 및 낙하 충격에 의한 적층 코어부재들의 손상이 방지될 수 있고, 더 나아가 적층 코어부재들의 정렬 취출이 가능하다.

셋째, 본 발명의 실시 예에 따르면, 라미네이트 유닛의 내부에서 열팽창에 의해 적층 코어부재들의 사이즈(Size)가 변화되더라도 적층 코어부재들의 측면에 안정적인 측압이 가해질 수 있고, 이로 인해 라미네이트홀(적층홀; Lamiante Hole)의 내부에서 적층 코어부재들의 점진적 이동이 유도될 수 있다.

넷째, 본 발명의 실시 예에 따르면, 접착제에 의해 접착제 출구(노즐 출구) 및 출구 주변이 오염되는 현상이 최소화 또는 방지될 수 있고, 접착제의 도포 면적과 도포량 및 도포위치가 균일한 수준으로 관리될 수 있으며, 접착제의 소비량이 절감될 수 있다. 보다 구체적으로는, 소재와 접착제 도포유닛이 근접하는 타이밍에만 접착제 출구가 개방되므로, 접착제의 배출시기와 접착제 도포량이 일정하게 제어될 수 있다.

다섯째, 본 발명의 실시 예에 따르면, 접착제의 경화 및 협착으로 인해 접착제 출구 및 통로(채널)가 막히는 현상이 방지될 수 있고, 적층 코어부재의 층간 접착불량이 방지될 수 있다.

여섯째, 본 발명의 실시 예에 따르면, 소재를 블랭킹하는 펀치와 소재를 접착제 도포기 방향으로 누르는 가압 부재가 상형에 함께 탑재되어 동시에 승강하므로, 상기 펀치와 가압 부재의 동기화 작동으로 인해 블랭킹 공정과 상기 블랭킹 공정의 전 공정인 접착제 도포 공정이 동시에 수행될 수 있으며, 접착제 도포 타이밍이 안정적이고 정확하게 유지될 수 있으며, 블랭킹에 의해 라미나 부재들이 순차적으로 적층되면서 이동할 수 있으므로 라미나 부재들의 적층과 정렬이 용이하게 수행될 수 있다.

본 발명의 특징 및 장점들은 후술되는 본 발명의 실시예들에 대한 상세한 설명과 함께 다음에 설명되는 도면들을 참고하여 더 잘 이해될 수 있으며, 상기 도면들 중:
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 접착식 적층 코어부재 제조장치의 구조를 소재의 이송방향으로 절단하여 개략적으로 나타낸 종단면도;
도 2는 도 1에 "A-A"선에 따른 종단면도로서 접착제 도포유닛의 일 실시 예를 나타낸 도면;
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 라미네이트 유닛와 다이의 배치구조를 개략적으로 나타낸 단면도;
도 4는 도 3에 도시된 라미네이트 유닛의 내부(라미네이트홀)에서 라미나 부재들이 일체화되는 과정을 나타낸 단면도;
도 5는 코어부재의 다양한 예들은 나타낸 평면도;
도 6은 본 발명에 따른 라미네이트 유닛의 고주파 가열기와 가이드의 일 예를 분해하여 나타낸 사시도;
도 7은 도 6에 도시된 고주파 가열기와 가이드가 조립된 상태를 나타낸 평면도;
도 8은 도 6의 단면도;
도 9는 본 발명에 따른 라미네이트 유닛의 고주파 가열기와 가이드의 다른 예를 분해하여 나타낸 사시도;
도 10은 본 발명에 따른 라미네이트 유닛에 적용 가능한 핀치의 일 실시 예를 개략적으로 나타낸 평면도;
도 11은 도 1의 "B-B"선에 따른 종단면도;
도 12는 도 11에 도시된 접착제 도포유닛의 접착제 도포기와 밸브를 분해하여 나타낸 단면도;
도 13은 도 11에 도시된 접착제 도포유닛의 작동을 나타낸 종단면도;
도 14는 본 발명에 따른 접착식 적층 코어부재 제조장치의 접착제 도포유닛을 승강시키는 노즐 승강기구의 일 실시 예를 나타낸 단면도; 그리고
도 15는 본 발명에 따른 접착식 적층 코어부재 제조장치의 접착제 도포유닛에 대한 다른 실시 예를 나타낸 도면; 그리고
도 16은 본 발명에 따른 접착식 적층 코어부재 제조장치에 의한 접착제 도포 공정과 블랭킹 공정의 일 예를 보여주는 평면도이다.

이하, 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 하기에서 생략된다.

본 발명은, 연속적으로 이송되는 띠 형상의 소재를 블랭킹(Blanking)해서 소정 형상의 라미나 부재들을 형성하고, 상기 라미나 부재들의 층간을 접착시켜서 일체화함으로써 모터 코어용 적층 코어부재를 제조하는 접착식 적층 코어부재 제조장치 및 상기 접착제 적층 코어부재의 온도를 자동제어하는 온도제어방법에 관한 것이다.

다시 말해서, 본 발명의 일 실시 예는, 상기 소재에 접착제를 도포하는 접착제 도포유닛과, 상기 소재를 블랭킹하는 블랭킹 유닛과, 소재의 블랭킹에 의해 적층되는 라미나 부재들을 일체화해서 적층 코어부재를 형성하는 라미네이트 유닛(Laminate Unit; 적층 장치)과, 상기 라미네이트 유닛을 냉각시키는 냉각 유닛, 및 상기 냉각 유닛을 제어하는 온도제어 유닛을 포함하여 구성되는 접착식 적층 코어부재 제조장치 및 이를 위한 온도제어방법에 관한 것이다.

먼저, 도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 접착식 적층 코어부재 제조용 라미네이트 유닛 및 이를 갖는 접착식 적층 코어부재 제조장치의 일 실시 예가 설명된다.

본 실시 예의 설명을 위한 도면들 중, 도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 접착식 적층 코어부재 제조장치의 구조를 소재의 이송방향으로 절단하여 개략적으로 나타낸 종단면도이고, 도 2는 도 1에 "A-A"선에 따른 종단면도로서 접착제 도포유닛의 일 실시 예를 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 라미네이트 유닛과 다이의 배치구조를 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 라미네이트 유닛의 내부(라미네이트홀)에서 라미나 부재들이 일체화되는 과정을 나타낸 단면도이며, 도 5는 코어부재의 다양한 예들은 나타낸 평면도이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 실시 예에 따른 접착식 적층 코어부재 제조장치는, 연속적으로 이송되는 소재(S)에 접착제를 도포하는 접착제 도포유닛(100)과, 상기 소재(S)를 블랭킹해서 라미나 부재(L)들을 형성하는 블랭킹 유닛(200)과, 라미나 부재(L)들을 적층된 상태로 통과시키면서 일체화하는 라미네이트 유닛(300)과, 상기 라미네이트 유닛 및 그 주변을 냉각시키는 냉각 유닛(400)과, 상기 냉각 유닛(400)을 제어하는 온도제어 유닛(500)을 포함하여 구성된다.

상기 라미네이트 유닛(300)은 연속적으로 이송되는 소재(S), 예를 들면 모터 코어 제조용 강판(이하 '금속 스트립'이라 칭함)의 블랭킹 유닛(200)에 의해 순차적으로 형성되는 라미나 부재(L)들을 일체화하며, 보다 구체적으로는 복층 라미나 부재(L)들의 층간에 존재하는 접착제를 경화시켜서 일정 매수의 라미나 부재(L)들을 하나의 덩어리로 일체화한다.

보다 구체적으로 설명하면, 상기 블랭킹 유닛(200)은 펀치(210)와 다이(220)를 포함하여 구성되며, 상기 다이(220)는 상기 펀치(210)와 마주하도록 상기 라미네이트 유닛(300)에 적층된다.

그리고, 상기 라미네이트 유닛(300)은 라미네이트홀(Laminate Hole; 300a) 즉 적층홀을 통과하는 라미나 부재(L)들의 층간 접착제를 경화시키는 접착제 경화기(310)를 포함한다. 상기 라미네이트홀(300a)은 상기 라미나 부재(L)들이 상하방향으로 적층된 상태로 1피치씩 연속적으로 이동하면서 일체화되는 공간으로서, 본 실시 예에서는 상기 라미네이트 유닛(300)에 상하방향으로 관통 형성된다.

상기 접착제 경화기(310)는 상기 라미나 부재(L)들의 층간에 존재하는 접착제를 열경화시키는 장치로서, 본 실시 예에서는 접착제 경화 속도가 빨라지도록 고주파 유도 가열에 의해 접착제를 경화시킴으로써 피가열물 즉 복층 라미나 부재(L)들을 일체화하는 고주파 유도 가열기로 구성된다. 상기 고주파 유도 가열 그 자체는 공지된 것으므로 그에 대한 부가적인 설명은 생략되며, 본 발명은 라미나 부재들의 층간에 도포되어 있는 접착제를 가장 효율적으로 경화시키고 주변품에 대한 열적 영향을 최소화하는 방법으로서 고주파 유도 가열을 개시한다.

다음으로, 상기 온도제어 유닛(500)은 상기 다이(220)의 온도가 기설정된 온도 이하로 유지되도록 상기 냉각 유닛(400)을 제어한다. 즉, 상기 온도제어 유닛(500)은 상기 냉각 유닛(400)의 작동을 제어해서, 상기 접착제 경화기(310)에 의한 상기 접착제 경화기(310)의 주변 부품 예를 들면 후술되는 금형(하형; 10)과 다이(220) 등의 구성품들의 과열을 방지한다.

상기 온도제어 유닛(500)은, 복수의 온도 센서들(511, 512)과 상기 온도 센서들로부터 온도값을 수신하는 온도 모니터(520)를 포함하여 구성된다. 그리고, 상기 온도 센서들은 제1온도 센서(511)와 제2온도 센서(512)를 포함하여 구성된다.

상기 제1온도 센서(511)는 상기 라미네이트 유닛(300)의 온도 또는 그 주변 온도를 감지한다. 그리고 상기 제2온도 센서(512)는 상기 다이(220)의 온도 또는 그 주변 온도를 감지한다.

본 실시 예에서 상기 라미네이트 유닛(300)은, 상기 접착제 경화기(310)와 상기 다이(220)의 사이에 구비되는 스퀴즈(320) 즉 정렬용 스퀴즈 장치(Squeezer)를 더 포함한다. 상기 스퀴즈(320)는 금속 스트립의 블랭킹에 의해 상기 라미네이트홀(300a)에 적층되는 라미나 부재(L)들의 측면에 압력(측압, 조임력)을 가해서 상기 라미나 부재들을 정렬한다.

보다 구체적으로 설명하면, 상기 스퀴즈(320)는 상기 접착제 경화기(310)의 상측에서 아래로 이동하는 라미나 부재(L)들의 측면에 압력(측압)을 가해서 상기 라미나 부재(L)들을 죄며, 이에 따라 상기 라미나 부재(L)들이 바르게 적층/정렬된 상태로 상기 접착제 경화기 내부의 통로를 지나게 된다.

상기 스퀴즈(320)는 상기 소재(S)의 블랭킹에 의해 순차적으로 형성되는 라미나 부재들(L)이 상기 스퀴즈의 내부에 정렬된 상태로 적층되도록 상기 라미나 부재(L)들에 측압을 가하는 구성으로서, 상기 라미나 부재(L)들이 순차적으로 상기 스퀴즈(320)의 내부에 진입하면서 상기 스퀴즈(320)에 억지끼움된다.

따라서, 상기 라미나 부재(L)들은 상기 스퀴즈(320)의 내부에서 상기 스퀴즈에 의해 정렬된 상태로 적층되고, 상기 스퀴즈(320)를 거쳐서 상기 접착제 경화기 즉 고주파 가열기(310)로 진입한다. 상기 스퀴즈(320)는 금형 특수강 예를 들면 SKD-11 등으로 제조될 수 있다.

그리고, 상기 접착제 경화기(310)의 내부에는 상기 라미나 부재(L)들의 이동을 안내하는 가이드(330)가 구비되며, 상기 가이드(330)는 고주파 유도 가열에 의한 영향을 받지 않도록 비전도성 재질 보다 구체적으로는 엔지니어링 세라믹(Engineering Ceramics) 재질을 갖는 것이 바람직하다.

또한, 본 실시 예에서의 라미네이트 유닛(300)은, 상기 접착제 경화기(310)의 하측에 구비되는 핀치(340) 즉 적층 코어부재(C)를 측면에서 잡아주는 장치(Pincher)를 더 포함하여 구성된다.

상기 핀치(340)는, 상기 접착제 경화기(310)에서 하방으로 배출되는 제품, 즉 상기 라미나 부재(L)들의 일체화에 의해 형성되는 적층 코어부재(C)에 측압을 가함으로써, 상기 적층 코어부재(C)의 급격한 낙하를 방지한다.

본 실시 예의 온도제어 유닛(500)에서, 상기 제1온도 센서(511)는 경화기 센서(511a)와 스퀴즈 센서(511b) 중 적어도 하나의 센서를 포함한다. 상기 경화기 센서(511a)는 상기 접착제 경화기(310)의 외곽 영역(둘레 영역)에 구비되어 상기 접착제 경화기의 주변 온도를 검출하며, 상기 스퀴즈 센서(511b)는 상기 스퀴즈(320)의 외곽 영역(둘레 영역)에 구비되어 상기 스퀴즈(320)의 주변 온도를 검출한다.

그리고 상기 온도 모니터(520)에는 각 부분의 온도를 표시하는 온도 지시계(521)이 구비된다.

한편, 상기 냉각 유닛(400)은, 상기 접착제 경화기(310)의 외곽에 구비되는 제1냉각로(410)와, 상기 스퀴즈(320)를 냉각시키는 제2냉각로(420)와, 상기 핀치(340)의 외곽에 구비되는 제3냉각로(430)를 포함하여 구성된다. 상기 제1냉각로(410) 내지 제3냉각로(430)를 따라 냉각 유체가 유동하며, 상기 냉각 유체는 유체 수송기(440) 예를 들면 유체 순환기에 의해 강제 유동하면서 주변 열을 흡수한다.

구체적으로 설명하면, 상기 제1냉각로(410)는 상기 접착제 경화기(310)와 상기 제1냉각로의 둘레 영역을 냉각시키고, 상기 제2냉각로(420)는 상기 스퀴즈(320)와 상기 스퀴즈의 둘레 영역을 냉각시키며, 상기 제3냉각로(430)는 상기 핀치(340)와 상기 제3냉각로(430)의 둘레 영역을 냉각시킨다. 그리고 상기 유체 수송기(440)의 작동은 상기 온도 모니터(520)의 온도 제어부(도시되지 않음)에 의해 제어된다.

따라서, 상기 냉각 유닛(400)은, 상기 라미네이트 유닛(300) 및 상기 라미네이트 유닛의 주변 부품 즉 하형(10)과 다이(220)가 열전도 및 고주파에 의해 과열되는 것을 방지한다.

본 실시 예에서, 상기 제1냉각로(410)는 상기 접착제 경화기(310)의 외곽을 두르는 구조이고, 상기 제2냉각로(420)는 상기 스퀴즈(320)에 형성되며, 상기 제3냉각로(430)는 상기 핀치(340)의 외곽을 두르는 구조이나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 접착제 경화기(310)는 상기 제1냉각로(410)를 갖는 냉각 블록(410a)의 내부에 배치되며, 상기 접착제 경화기(310)가 상기 냉각 블록(410a)에 의해 둘러싸인다.

그리고, 상기 블랭킹 유닛(200)은 상기 펀치(210)와 다이(220) 사이를 일정 피치씩 연속적으로 통과하는 상기 금속 스트립(S)을 블랭킹해서 소정 형상의 라미나 부재(L)를 순차적으로 형성한다.

본 실시 예에서 상기 라미나 부재(L)는 상기 소재(S) 즉 금속 스트립의 블랭킹에 의해 제조되는 단일 층의 얇은 시트를 말한다. 그리고, 상기 적층 코어부재(C)는 모터의 고정자 또는 회전자를 이루는 구성으로서, 코어(Core)의 적어도 일부분을 이루는 부재 예를 들어 코일이 감기는 코어 날개 등을 예로 들 수 있으며, 도 5는 접착식 적층 코어부재의 여러가지 예들을 나타낸 평면도로서, 코어 제조 및 설계 조건에 따라 다양한 외곽 형상으로 제조될 수 있다

상기 다이(220)는 상기 펀치(210)에 대향되는 소정 형상의 다이홀을 가지며, 라미나 부재(L)는 블랭킹과 동시에 상기 다이(220)의 내부홀 즉 다이홀(Die Hole)로 투입된다. 도 1에는, 상기 금속 스트립(S)의 블랭킹 영역(블랭킹에 의해 관통된 부분)이 라미나 부재(L)보다 크게 표현되어 있으나, 상기 블랭킹 영역과 라미나 부재의 형상과 크기가 실질적으로 동일하다는 것은 본 기술분야에서 자명한 내용이며, 상기 다이(220)의 형상 즉 다이홀의 형상 및 크기와 동일한 라미나 부재가 형성된다.

상술한 다이(220)가 상기 라미네이트 유닛(300)과의 열전도에 의해 과열되면 상기 다이홀의 사이즈가 변화되며, 상기 블랭킹에 의해 제조되는 라미나 부재(L)들의 사이즈(Size)에 편차가 발생한다. 따라서, 본 실시 예와 같이 접착제가 열에 의해 경화(열경화)되는 방식에서는 라미나 부재들의 정렬 및 직진 이동을 위해 상기 라미네이트 유닛(300) 자체의 열팽창을 최소화하는 것도 중요하지만, 상기 라미나 부재(L)의 사이즈 관리를 위해 상기 다이(220)의 과열을 방지하는 것도 매우 중요하며, 본 실시 예에서는 상기 냉각 유닛(400)이 상기 라미네이트 유닛(300)과 그 주변 영역의 부품을 냉각시킴으로써, 상기 다이(220)가 열전도에 의해 과열되는 것을 방지한다.

본 실시 예에서, 상기 펀치(210)는 상형(20) 보다 구체적으로는 상부 프레임(20a)에 구비되고, 상기 다이(220)는 상기 하형(10) 보다 구체적으로 다이 프레임(10b)에 구비된다. 그리고, 상기 블랭킹 유닛(200)은, 상기 금속 스트립(S)의 이송방향을 기준으로, 접착제 도포 공정의 후 공정인 블랭킹 공정을 위해 상기 접착제 도포유닛(100)보다 하류에 위치한다.

또한, 상기 펀치(210)는 상기 금속 스트립을 하형을 향해 누르는 가압 부재(130)와 함께 상기 상부 프레임(20a)에 구비되며, 상기 상형(20)과 함께 일체로 승강 거동한다. 따라서, 상기 블랭킹 유닛(200)에 의해 상기 금속 스트립(S)에 블랭킹 공정이 진행될 때, 일정 피치 이격된 상류에서는 상기 접착제 도포유닛(100)에 의한 접착제 도포공정이 동시에 진행된다.

상술한 바와 같이, 상기 블랭킹 유닛(200)은 소재를 블랭킹하고, 상기 라미네이트 유닛(300)은 블랭킹에 의해 순차적으로 제조되는 라미나 부재(L)들을 일체화하는 장치로서, 상기 다이(220)의 하측에는 순차적으로 적층되는 상기 라미나 부재(L)들을 통과시키면서 일체화하며 적층홀 즉 상술한 라미네이트홀(Laminate Hole, 300a)을 형성하는 라미네이트 유닛(300)이 구비된다.

보다 구체적으로 설명하면, 상기 다이(220)의 하측에 상기 스퀴즈(320)가 구비되어서 상기 접착제 경화기(310)를 향해 하측으로 통과하는 라미나 부재(L)들을 정렬시키고, 상기 스퀴즈(320)의 하측에는 상기 접착제 경화기(310)가 구비되어 접착제 경화를 통해 라미나 부재(L)들을 일체화한다.

상기 스퀴즈(320)는 상기 라미나 부재들의 순차적 적층을 위해 상기 라미나 부재(L)들의 측면을 지지하고 라미나 부재(L)들의 적층 정렬불량 즉 배열 불량을 방지하는 부분으로서, 상기 다이(220)의 내부 즉 다이홀과 동일한 형상 즉 라미나 부재의 둘레를 전체적으로 감싸는 스퀴즈 링(Squeeze Ring)으로 구성될 수 있다. 따라서, 상기 라미나 부재(L)의 외곽이 원형인 경우 상기 스퀴즈 링의 내부홀은 원형이 되고, 상기 라미나 부재가 'T' 형상인 경우에는 상기 스퀴즈 링도 'T' 형의 홀이 뚫린 형상으로 구성될 수 있다.

상기 스퀴즈(320)는 상기 라미나 부재(L)들의 외곽을 감싸는 링 타입 또는 배럴 타입이 구성될 수도 있으나, 상기 라미나 부재(L)들의 외곽을 복수의 위치에서 분할 지지하는 핀(Pin) 또는 블록(Block) 구조가 될 수도 있다. 그리고, 상기 라미나 부재(L)들은 상기 스퀴즈(320)의 내부에 억지끼움된 상태로 상기 펀치(210)에 의해 밀려서 프레스 1 스트로크마다 상기 스퀴즈(320)를 1피치(단일 라미나 부재의 두께) 단위로 통과하며, 상기 스퀴즈(320)에 형성되는 홀 즉 스퀴즈 홀은 상기 라미네이트홀의 일부가 된다.

본 실시 예에서는, 상기 접착제 경화기(310)의 내부에 상술한 가이드(330)가 구비된다. 상기 가이드(330)는, 상기 접착제 경화기(310) 즉 고주파 가열기의 내부에 위치하는 피가열물의 정렬 및 직진 통과(제품의 직진 취출)를 유도하며, 상기 가이드(330)의 예로는 상술한 바와 같이 엔지니어링 세라믹(Engineering Ceramics) 재질 즉 비전도성 재질의 가이드가 적용된다.

그리고 상기 접착제 경화기(310)의 상측에는 상기 스퀴즈(320)와 상기 접착제 경화기(310) 사이의 열적 단절을 위한 차단재(350)가 구비되는 것이 좋다. 상기 차단재(350)는 상기 스퀴즈(320)와 상기 고주파 가열기(310)의 사이를 차단해서, 상기 고주파 가열기(310)의 내부 영역(접착제 경화영역) 이외의 다른 주변품, 특히 상기 스퀴즈(320)가 고주파 유도에 의해 발열되는 것을 최소화 또는 방지한다. 상기 차단재(350)의 예로는 베릴륨동 재질의 차폐재가 적용될 수 있다.

한편, 상기 핀치(340)는, 내부를 통과하는 제품(적층 경화된 코어부재)에 측압을 가해서 상기 접착제 경화기(310)에서 아래로 이동하는 제품(C)의 정렬을 도우며 제품 즉 코어부재(C)의 급격한 낙하를 방지한다.

상기 핀치(340)는, 핀치 블록(341)과 상기 핀치 블록(341)을 탄력적으로 지지하는 탄성 부재 즉 핀치 스프링(342)을 포함하며, 상기 접착제 경화기(310)에서 나오는 제품 즉 코어부재(C)의 측면을 잡아서, 상기 코어부재(C)가 접착제 경화기(310)를 통과한 후에 상기 라미네이트홀(300a)의 바닥으로 급히 낙하하는 것을 방지한다.

그리고 상기 접착제 경화기(310)와 상기 핀치(340) 사이에도 상술한 차단재(350)가 구비되는 것이 좋으며, 상기 핀치(340)의 외곽 즉 둘레에는 상술한 제3냉각로(430)가 형성된다.

상기 다이(220)와 스퀴즈(320)와 가이드(330)와 핀치(340)는 상기 하형(10)에 동축상으로 배치되어서 각각 상술한 라미네이트홀(300a)의 일부분을 형성하며, 상기 라미네이트홀(300a)의 바닥에는 적층 및 경화과정을 거쳐서 배출되는 제품(적층 코어부재; C)의 밑면을 받치는 취출 받침(360)이 승강 가능하게 구비된다.

상기 취출 받침(360)은 상기 코어부재(C)가 안착된 상태로 하강하며, 상기 취출 받침(360)이 상기 라미네이트홀(적층 배럴)의 바닥에 이르면 취출 실린더(13)가 상기 적층 코어부재(C)를 취출 통로로 밀어서 제품의 취출을 돕는다.

도 4에서는 하측의 코어부재(C)와 바로 위의 코어부재 사이에 간격이 형성되어 있으나 실제로는 접하는 상태로 적층되어서 상기 라미네이트홀(300a)을 연속적으로 통과한다. 그리고 상기 라미나 부재(L)들의 측면과 적층 코어부재(C)의 측면은 라미네이트홀(300a)의 내측면 보다 구체적으로 상기 스퀴즈(320)와 핀치(340)에 밀착된다.

도 6 내지 도 8를 참조하면, 상기 접착제 경화기(310) 즉 고주파 가열기는 고주파 전류의 통로를 이루는 코일(311)을 포함하여 구성되며, 상기 코일(311)은 상기 라미나 부재들을 수용하는 경화홀(310a)의 둘레에 감긴다. 보다 구체적으로 설명하면, 상기 코일(311)은 코일 블록(312; Coil Block)에 나선상으로 매설되는 관 형상의 코일 즉 코일 도관을 가지며, 상기 코일 도관의 양단에는 고주파 전류의 인가를 위한 단자(311a, 311b)가 구비되어서 상기 코일 블록(312)의 외부로 노출된다.

상기 코일 블록(312)에는 상술한 경화홀(310a)이 상하방향으로 관통 형성되며, 상기 코일(311) 즉 코일 도관에는 냉각 유체 예를 들면 냉각수가 도 6의 화살표 공급/배출된다. 그리고, 상기 경화홀(310a)에는 상술한 가이드(330)가 배치된다.

상기 가이드(330)는, 링 타입(Ring Type) 또는 배럴 타입(Barrel Type) 등과 같이 내부가 빈 일체형의 블록 구조 또는 분할형 구조 모두 가능하다. 도 6에 도시된 가이드(330)는 내부가 빈 원통 블록으로서, 라미나 부재의 외곽 형상이 원형인 경우 예를 들면 도 5의 (a)에 도시된 형상일 때 적용 가능한 구조이며, 도 5의 (c)와 같이 라미나 부재가 "T" 형상인 경우 상기 가이드(330)의 내부홀 즉 가이드홀은 "T" 형상이 될 수 있다.

그리고, 피가열물과 상기 가이드(330)의 열팽창 등을 고려하여, 상기 경화홀(310a)의 내주면과 상기 가이드(330)의 외주면 사이에 틈새(Gap)가 형성될 수 있도록, 상기 가이드(330)는 상기 경화홀(310a)보다 작은 크기로 제조될 수 있다.

물론, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 가이드는, 상기 경화홀(310a)의 내부 프로파일(Profile) 예를 들면 내주면의 원주방향을 따라 분할 배치되는 복수 개의 가이드 핀(331)을 포함하여 구성될 수도 있다.

다음으로, 도 10을 참조하면, 상기 핀치 블록(341)은 상기 라미네이트홀(300a)에 복수개가 상기 적층 코어부재(C)의 둘레를 따라 상호 분할된 형태로 이격 배치되며, 예를 들어 상기 라미네이트홀(300a)에 일정 각도 단위로 복수개가 설치된다. 상기 핀치(340)는 무빙 타입(Moving Type)과 제자리에 고정되는 고정 타입이 모두 가능하나 열팽창을 고려하여 무빙 타입이 바람직하다. 도 10에서 핀치 스프링(342)이 생략되고 핀치 블록(341)이 움직이지 않도록 제자리에 고정된 구조가 되면 고정 타입 핀치의 일 예가 된다.

상기 핀치 블록(341)은, 상기 코어부재(C)의 둘레를 따라 복수의 위치에 이격되에 배치되며, 상기 핀치 스프링(342) 즉 탄성 부재에 의해 지지되므로 상기 코어부재(C)에 탄력적 측압을 가한다. 따라서 본 실시 예에서의 핀치(340)는 무빙 타입이 되며, 상기 핀치 블록이 라미네이트홀(300a)에 위치 변동없이 고정된 구조인 경우에는 고정 타입의 핀치가 될 수 있다. 물론, 상기 스퀴즈(320)도 상술한 고정 타입 예를 들면 링 구조가 아닌 상기 핀치와 같이 무빙 타입으로 구성될 수 있다.

이하에서는, 도 11 내지 도 13을 참조하여 본 발명에 따른 코어부재 제조장치에 적용 가능한 접착제 도포유닛의 일 실시 예가 설명되며, 본 발명에 적용 가능한 접착제 도포유닛의 예가 후술되는 구조에 한정되지 않음은 당연하다.

도 11 내지 도 13을 참조하면, 상기 접착제 도포유닛(100)은 일정 위치에서 일정 타이밍(Timing)마다 금속 스트립(S)에 접착제를 도포한다. 본 실시 예에서는, 상기 금속 스트립(S)과 상기 접착제 도포유닛(100)이 상호 근접하면 상기 금속 스트립(S)에 대한 접착제 도포가 수행된다.

보다 구체적으로 설명하면, 상기 접착제 도포유닛(100)은 상기 금속 스트립에 접착제를 도포하도록 일정 위치에서 선택적으로 개방된다. 그리고, 상기 블랭킹 유닛(200)은 상술한 바와 같이 상기 금속 스트립(S) 예를 들면 전기강판을 블랭킹(Blanking)해서 소정 형상의 라미나(Lamina) 부재들을 순차적으로 형성하며, 본 실시 예에서 상기 접착제 도포유닛(100)은 상기 금속 스트립(S)의 이송 방향을 기준으로 상기 블랭킹 유닛(200)보다 상류에 구비되어, 블랭킹 공정의 전 공정인 접착제 도포 공정을 수행한다. 그리고 상기 블랭킹 유닛(200)에 의해 형성되는 라미나 부재들은, 상기 라미네이트 유닛(300)에 순차적으로 적층되고 일체화 과정을 거쳐서 배출된다.

상기 접착제 도포유닛(100)은, 일정 타이밍 즉 일정 주기마다 일정 위치에서 선택적으로 개방되어 상기 금속 스트립(S)의 표면, 예를 들면 상기 금속 스트립(S)의 밑면에 접착제를 도포하는 접착제 도포기(110)와, 상기 접착제의 도포를 위해 상기 접착제 도포기(110)의 출구를 개폐하는 밸브(120)를 포함하여 구성된다.

본 실시 예에서 상기 접착제 도포유닛(100)은 상기 금속 스트립(S)에 의해 눌려서 개방되고, 상기 금속 스트립(S)의 표면에 도트(Dot) 형태로 접착제를 전사하는 노즐(Nozzle) 타입이다. 보다 구체적으로 설명하면, 상기 접착제 도포기(110)는 노즐 몸체로서, 접착제가 충전되는 노즐 통로(111)와 상기 접착제 도포기(110)의 출구를 이루는 출구 채널(112)을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 접착제 도포기(110)는 노즐 몸체(이하 '접착제 도포기'와 동일한 도면 부호가 적용됨)이고, 상기 출구 채널(112)은 상기 노즐 통로(111)의 출구를 이루도록 상기 금속 스트립(S)을 향해 형성되는 노즐 출구이며, 상기 밸브(120)가 열리면, 접착제 수용실(141; 도 13 참조)의 내부에 소정의 압력으로 수용되어 있는 접착제가 상기 출구 채널(112)을 통해 상기 금속 스트립(S)의 표면에 도포된다.

그리고, 상기 밸브(120)는 상기 출구 채널(112)을 막으며, 상기 금속 스트립(S)과 상기 출구 채널(112)이 상호 근접하면 상기 출구 채널(112) 즉 노즐 출구를 개방하는 구성으로서, 접착제 도포 타이밍에만 상기 노즐 출구(이하 '출구 채널'과 동일한 도면 부호가 적용됨)를 개방한다.

상기 밸브(120)는, 상기 출구 채널(112)의 내부에 이동 가능하게 삽입되어서 상기 출구 채널(112)을 개폐하는 밸브 플러그(121)를 포함하여 구성된다. 본 실시 예에서 상기 밸브 플러그(121)는 상기 금속 스트립(S)에 의해 눌려서 상기 출구 채널(112)을 개방한다. 그리고, 상기 금속 스트립(S)에 의해 상기 밸브 플러그(121)에 가해지는 외력이 제거되면, 상기 밸브 플러그(121)가 상기 출구 채널(112)의 차단 위치로 이동해서 상기 밸브 플러그(121)의 선단이 상기 출구 채널(112) 즉 노즐 출구의 밖으로 돌출되고, 결과적으로 상기 출구 채널(112)이 막히게 된다.

본 실시 예에서 상기 금속 스트립(S)은 가압 부재(130)에 의해 눌려서 아래로 하강하며, 상기 금속 스트립(S)이 상기 노즐 몸체(110)에 근접해서 상기 금속 스트립(S)에 의해 상기 밸브 플러그(121)의 선단이 눌리면, 상기 밸브 플러그(121)가 상기 노즐 몸체(110)의 내부로 후진(하강)하면서 상기 노즐 출구(212)를 오픈(Open)시킨다.

그리고, 상기 금속 스트립(S)이 상승해서 상기 노즐 몸체(110)에서 멀어지면, 상기 밸브 플러그(121)가 원위치로 복원 즉 전진(상승)하면서 상기 노즐 출구(112)를 다시 막는다. 상기 밸브 플러그(121)는 상기 노즐 몸체(110) 내부의 유체 압력 및/또는 상기 밸브 플러그(121)를 노즐 차단위치로 복원시키는 밸브 서포터(122)에 의해 닫혀서 상기 노즐 출구(112)를 막는다.

상기 밸브 서포터(122)는 상기 밸브 플러그(121)를 탄력 지지하는 스프링, 예를 들어 코일 스프링을 포함할 수 있다. 상기 코일 스프링은 일단(하단)이 상기 노즐 몸체(110)의 바닥(접착제 수용실의 상측)에 설치되고, 타단(상단)이 상기 밸브 플러그(121)에 연결되어서 상기 밸브 플러그(121)에 노즐 출구 방향의 탄성력을 제공하는 구성이다.

도 11 및 도 12를 참조하면, 상기 출구 채널(112)은, 상기 접착제를 방출하는 출구(112a)와 상기 출구(112a)로 갈수록 좁아지는 유로 감소부(112b)를 가진다. 그리고, 상기 밸브 플러그(121)는 상기 출구 채널(112)의 형상에 대응(형합)되도록 선단 즉 상단으로 갈수록 폭이 감소되는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어 상기 밸브 플러그(121)의 상부 구조는 원추 형상 또는 다각뿔 형상으로 구성될 수 있다.

그리고, 본 실시 예에서 상기 노즐 몸체(110)는 하부 프레임(하형; 10) 특히 다이 프레임(10b)에 구비된다. 그리고, 상기 다이 프레임(10b)에는 상기 금속 스트립(S)이 상사점의 위치로 복원되도록 상기 금속 스트립(S)을 상측 방향으로 탄력 지지하는 리프터(Lifter)가 구비된다. 도 11을 참조하면, 본 실시 예에서의 리프터는, 상기 금속 스트립(S)을 받치는 리프트 핀(11)과 상기 리프트 핀(11)을 상방으로 지지하는 리프트 스프링(12)을 포함하며, 상기 리프터가 상기 금속 스트립(S)을 상측 방향으로 탄력 지지해서 상기 금속 스트립(S)을 접착도 도포기 즉 밸브 플러그(121)에서 이격시킨다.

따라서, 상기 가압 부재(130)가 상승하면 상기 금속 스트립(S)이 상기 노즐 몸체(110)에서 멀어지고, 상기 밸브 플러그(121)를 아래로 누르는 힘이 제거되면 상기 노즐 내부의 압력(접착제 수용실 내부의 압력) 및/또는 밸브 서포터(122)에 의해 상기 밸브 플러그(121)가 노즐 차단위치로 복원된다.

도 13을 참조하면, 상기 노즐 몸체(110) 즉 접착제 도포기는 접착제 공급기의 접착제 공급관(140)을 통해 접착제를 공급받는다. 보다 구체적으로 설명하면, 접착제 탱크(T)에 수용되어 있는 접착제가, 에어 프레셔(Air Pressure)를 가하는 공압장치 기타의 펌프에 의하여, 상기 접착제 공급관(140)을 통해 소정의 압력으로 상기 노즐 몸체(110)에 공급된다.

즉, 상기 접착제 공급기는, 접착제 탱크(T)와 접착제 탱크(T)에 수용되어 있는 접착제를 가압하는 공압장치나 유압장치 기타의 펌프 등과 같은 접착제 가압기를 포함하며, 상기 접착제는 상기 접착제 공급관(140)과 접착제 수용실(141)을 거쳐서 노즐 몸체(110)에 공급된다.

그리고, 상기 접착제 도포유닛(100)은 상호 병렬로 설치되는 복수개의 노즐 몸체(110)들을 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 노즐 몸체(110)들은 접착제 도포 위치(D: 도 16 참조, T 형상 라미나 부재의 복수 포인트에 도트 형태로 도포)에 각각 배치된다.

본 실시 예에서는, 상기 접착제 탱크(T)의 접착제가 상기 접착제 수용실(141)을 통해 일정 압력으로 분배되어 복수의 노즐 몸체(110)들에 동시에 공급된다. 즉, 상기 접착제 수용실(141)에 병렬로 연결되는 복수의 노즐 몸체(110)들에 일정 압력의 접착제가 균일하게 공급되어, 복수의 포인트 즉 여러 위치에 동시에 접착제가 도포된다. 따라서, 상기 접착제 수용실(141) 더 나아가 상기 노즐 몸체(110)의 내부에 소정 압력으로 접착제가 충전되고, 상기 가압 부재(130)에 의해 밸브 플러그(121)가 개방되면, 상기 노즐 몸체(110) 내부의 접착제가 상기 공압장치가 가하는 압력에 의해 외부로 밀려나서 상기 금속 스트립(S)의 표면에 도포된다.

그리고, 상기 노즐 몸체(110)의 상단면은 상기 하형 특히 상기 다이 프레임(10b)의 상측면 높이와 일치하며, 상기 다이 프레임(10b)의 상측면이 상기 금속 스트립(S)의 하사점이 될 수 있으나, 바람직하게는 상기 금속 스트립(S)이 하사점까지 내려왔을 때, 상기 금속 스트립(S)과 상기 노즐 몸체(110)의 상단면이 일정 간격 이격되는 구조가 접착제의 배출과 도포를 원활하게 한다.

상기 가압 부재(130)는 상형(20)에 구비되어서 상형과 함께 승강하도록 구성된다. 보다 상세하게 설명하면, 상기 가압 부재(130)는 상기 다이 프레임(10b)의 상측에 간격을 두고 설치되는 상부 프레임(20a)에 구비되어서 승강하며, 본 실시 예에서는 상기 상형(20)과 일체 거동을 하면서 승강하게 된다. 따라서 상기 상형(20)은 상기 가압 부재(130)를 지지하는 상부 홀더가 되고, 상기 하형의 다이 프레임(10b)은 상기 노즐 몸체(110)을 지지하는 하부 홀더가 된다. 상기 노즐 몸체(110)는, 상기 코어부재(C)의 외곽 형상에 맞추어서 상기 다이 프레임(10b)에 복수개가 병렬로 배치될 수 있다.

한편, 상기 접착제 도포기 즉 노즐 몸체(110)는 상기 하형 특히 하부 홀더(10c)에 구비되는 노즐 승강기구(150), 예를 들어 캠기구나 유압/공압 실린더 등의 승강기구에 의해 소정의 주기마다 하강해서 상기 금속 스트립(S)에 대한 접착제 도포를 방지한다. 보다 구체적으로 설명하면, 상기 적층 코어부재가 10매의 라미나 부재들로 구성되는 10층 구조인 경우, 상기 금속 스트립(S)이 10 피치 이동할 때마다 한번씩 접착제 도포 공정이 생략되며, 이에 따라 상기 적층 코어부재(C)들 사이의 접착이 방지된다.

이를 위하여, 상기 노즐 승강기구(150)는 상기 금속 스트립(S)이 소정 피치 이동할 때마다 한 번씩 상기 노즐 몸체(110)를 하강시켜서, 상기 밸브 플러그(121)가 상기 금속 스트립(S)에 의해 가압되는 것을 방지한다. 도 1에 도시된 적층 코어부재(C)에서 점선은 층간 접착이 이루어진 부분이고, 실선은 적층 코어부재 사이의 경계로서 층간 접착이 없는 부분이다.

도 14를 참조하면, 본 실시 예에서 상기 노즐 승강기구(150)는, 상기 접착제 도포유닛(100) 특히 접착제 도포기를 받치며 상기 하부 프레임(10)의 내부에 승강가능하게 구비되는 승강 몸체(151)와, 상기 승강 몸체(151)를 지지해서 상기 승강몸체의 상사점까지 상승시키는 서포터(152)를 포함하여 구성된다.

본 실시 예에서 상기 승강 몸체(151)는, 상기 접착제 도포유닛(100)의 하측에 고정되어서 상기 접착제 도포유닛(100) 특히 상기 접착제 도포기와 일체로 거동한다. 그리고 상기 노즐 승강기구(150)는 상기 승강 몸체(151)를 하강시켜서 상기 승감 몸체의 하사점으로 복원하는 스프링 등의 하강기(153)를 더 포함하여 구성된다. 물론 상기 노즐 승강기구의 구조와 작동 방식이 상술한 예에 한정되는 것은 아니다.

그리고, 본 실시 예에서 상기 하형(10)은, 기저부를 이루는 베이스 프레임(10a, Sub Bolster)과 상기 베이스 프레임(10a)의 상측에 구비되는 다이(10b, 10c)를 포함하여 구성되며, 상기 노즐 몸체(110) 즉 접착제 도포기는 상기 다이(10b, 10c)에 설치된다.

상기 다이는, 상기 노즐 몸체(110)가 설치되는 다이 프레임(10b, Die Steel)과, 상기 다이 프레임(10b)의 하측에 구비되며 상기 노즐 승강기구(150)가 설치되는 다이 홀더(10c, Low Shoe)로 구획되고 상기 다이 프레임(10b)에는 노즐 설치홀이 형성되나, 상기 하형 특히 상기 다이 프레임의 구조가 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고, 상기 다이 프레임(10b)에는 상기 노즐 몸체(110)와 상기 다이(220)가 구비되고, 상기 상부 프레임(20a)에는 상기 가압 부재(130)와 상기 펀치(210)가 구비된다.

따라서, 본 실시 예에서의 접착제 도포유닛은, 하형(10)과, 상기 하형 보다 구체적으로는 다이 프레임(10b)에 구비되는 접착제 도포기(110)와, 상기 접착제 도포기에 구비되어서 상기 접착제 도포기를 개폐하는 밸브(120)와, 상기 하형(10)의 상측에 구비되는 상형(20)과, 상기 상형 보다 구체적으로는 상부 프레임(20a)에 구비되는 가압 부재(130)를 포함하여 구성된다.

한편, 상기 접착제 도포기(110) 즉 노즐 몸체와, 상기 밸브 플러그(121)와 밸브 서포터(122)는 접착제의 협착이 방지되거나 최소화되는 재질, 다시 말해서 극성이 없거나 표면 장력이 낮은 수지로 만들어지는 플라스틱 재질로서 구체적으로는 테프론(Teflon) 재질로 제조될 수 좋으며, 그 외에도 PP(폴리프로필렌; Polypropylene)와 PE(폴리에틸렌; Polyethylene) 등과 같이 접착제가 잘 붙지 않는 재질로 제조될 수 있다.

본 실시 예에서 상기 가압 부재(130)는 블랭킹 공정에서 스트리퍼(Stripper)로 기능하는 동시에 접착제 도포 공정에서 상기 금속 스트립(S)을 노즐 몸체(110)들을 향해 누르는 기능을 수행하는 압축판 또는 압력판이며, 상기 가압 부재(130)와 상부 프레임(20a) 사이에는 탄성부재(예를 들면 코일 스프링; 131)와 상기 가압부재의 승강을 안내하는 승강 가이드(132)가 구비된다.

이하에서는, 도 13을 참조하여 본 실시 예에 따른 접착제 도포유닛(100)의 작동 과정이 설명된다.

상기 금속 스트립(S)은 일정 주기 즉 프레스 1 스트로크(Stroke)마다 일정 거리씩 이동해서 상기 가압 부재(130)와 다이 프레임(10b) 사이를 통과하며, 도 13의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 금속 스트립(S)이 접착제 도포위치에 이르면, 도 13의 (b)에 도시된 것처럼 상기 상형(20)이 하강해서 상기 금속 스트립(S)을 누른다. 이에 따라, 상기 금속 스트립(S)이 상기 밸브 플러그(121)를 가압해서 상기 노즐 출구(112)를 개방하고, 상기 노즐 몸체(110) 내부의 접착제가 내압에 의해 밀려나면서 상기 금속 스트립(S)의 표면에 도포된다.

그리고 상기 상형(20)이 상승하면 상기 금속 스트립(S)이 상기 리프터 핀(11)과 리트프 스프링(12)에 의해 상기 노즐 출구(112)에서 멀어지며, 이에 따라 상기 밸브 플러그(121)가 상승하면서 도 13의 (a)에 도시된 것처럼 상기 노즐 출구(112)를 다시 차단한다.

그러나, 상기 접착제가 공압이나 유압이 아닌 중력에 의하여 상기 노즐 몸체(110)에 충전되도록, 도 15에 도시된 바와 같이 주사기 타입의 접착제 공급기가 적용될 수도 있다. 즉, 상기 접착제 공급기가 접착제 탱크(T)와 피스톤(P)과 무게추(W)를 포함하여 구성될 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 상기 접착제 탱크(T)에는 피스톤(P)이 구비되며, 상기 피스톤(P)은 중량물(Weight) 예를 들면 무게추(W)에 의해 하강하면서 접착제 탱크(T) 내부의 접착제를 상기 노즐 몸체(110)로 공급한다. 즉 상기 무게추(W)는 중력에 의해 하강해서 상기 피스톤(P)을 상기 접착제 탱크(T)의 내부로 진입시킨다.

상술한 구성을 갖는 적층 코어부재 제조장치에 의한 접착식 적층 코어부재를 제조과정은 다음과 같다.

상기 금속 스트립(S)이 상기 가압 부재 즉 스트리퍼(230)와 다이 프레임(10b) 사이를 1피치씩 이동하면서 통과하도록, 이송 롤러 등과 같은 소재 이송장치(도시되지 않음)에 의해 상기 금속 스트립(S)이 공급되면, 상기 상형(20)에 탑재되어 있는 상기 가압 부재(130)와 상기 펀치(210)가 상기 상형(20)과 함께 일체로 하강해서 상기 금속 스트립(S)의 윗면을 가압한다.

이때, 상기 금속 스트립(S)은 상기 가압 부재(130)에 의해 눌려서 상기 노즐 몸체(110)를 향해 하강하고, 상기 밸브 플러그(121)는 상기 금속 스트립(S)에 의해 눌려서 상기 노즐 몸체(110)의 출구를 개방한다. 이에 따라, 상기 금속 스트립의 표면 중 상기 접착제 도포기 즉 노즐 몸체(110)의 직상방에 위치하는 부분에는 접착제가 도포된다.

상술한 접착제 도포 공정과 동시에, 접착제 도포 영역의 하류측에서는 상기 가압 부재(130)와 동시에 하강하는 펀치(210)에 의해 소재의 블랭킹이 진행되고, 상기 라미네이트홀(300a) 즉 적층 배럴의 내부에서는 블랭킹에 의해 순차적으로 적층되는 라미나 부재들의 일체화 과정이 진행된다.

상기 적층 배럴(300a)은 상술한 스퀴즈(320)와 접착제 경화기(310), 더 나아가 상기 핀치(340)에 의해 형성되는 통로로서, 상기 라미나 부재(L)들의 적층과 접착제의 경화가 진행되는 통로를 형성한다.

그리고, 상기 스퀴즈(320)와 핀치(340)는 상기 적층 배럴을 통과하는 제품 즉 라미나 부재(L)들과 적층 코어부재(C)들을 정렬하며, 상기 접착제 경화기(310)는 고주파 유도에 의해 발생되는 열로 라미나 부재(L)들의 층간에 존재하는 접착제를 경화시킨다.

상기 접착제의 도포와 상기 블랭킹이 완료되면 상기 상형(20)이 상승하고, 상기 금속 스트립(S)이 상기 리프터 핀(11)과 리프트 스프링(12)에 의해 상기 밸브 플러그(121)에서 떨어져서 상기 노즐 출구(112)가 다시 닫히게 되며, 이후 상기 금속 스트립(S)이 다시 1피치 이동하면 상술한 과정이 반복되면서 접착식 적층 코어부재(C)의 제조가 진행된다.

한편, 상기 온도제어 유닛(500)은 온도 센서들(511, 512)을 통해 상기 라미네이트 유닛(300)의 주변 온도와 다이(220)의 주변 온도를 실시간으로 모니터링한다. 그리고 상기 온도제어 유닛(500) 특히 상기 온도 모니터(520)는, 상기 다이(220)의 온도가 일정 온도 이상으로 상승하면, 상기 냉각 유닛 특히 상기 유체 수송기(440)를 가동시켜서, 냉각 유체(냉각수)의 강제 유동을 통해 상기 라미네이트 유닛과 그 주변 부품을 냉각시키며, 라미네이트 유닛과 그 둘레 영역 더 나아가 다이의 온도를 자동으로 관리한다.

보다 구체적으로 설명하면, 상기 온도제어 유닛(500)은 상기 다이(220)의 온도 또는 다이의 주변 온도 즉 상기 제2온도 센서(512)를 통해 다이의 온도를 실시간으로 감시하고, 상기 제2온도 센서(512)에서 입력되는 온도값이 일정 온도 이상이 되면, 상기 냉각 유닛(400)을 가동해서 냉각유체를 강제 유동시킨다. 물론, 상기 온도제어 유닛(500)은 상기 제1온도 센서(511)에서 입력되는 온도값을 기준으로 상기 냉각 유닛(400)의 작동을 제어할 수도 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 실시 예들을 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시 예들 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다.

그러므로, 상술한 실시 예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

100: 접착제 도포유닛 110: 접착제 도포기
120: 밸브 200: 블랭킹 유닛
210: 펀치 220: 다이
300: 라미네이트 유닛 310: 접착제 경화기
311: 코일 312: 코일 블록
320: 스퀴즈 330: 가이드
340: 핀치 341: 핀치 블록
342: 핀치 스프링 350: 차단재
400: 냉각 유닛 500: 온도제어 유닛
511: 제1온도 센서 512: 제2온도 센서
520: 온도 모니터

Claims (7)

1. 연속적으로 이송되는 소재에 접착제를 도포하는 접착제 도포유닛과, 상기 소재를 블랭킹(Blanking)해서 라미나 부재들을 형성하는 블랭킹 유닛과, 상기 소재의 블랭킹에 의해 라미네이트홀에 순차적으로 적층되는 상기 라미나 부재들을 일체화하는 라미네이트 유닛(Laminate Unit)과, 상기 라미네이트 유닛 및 라미네이트 유닛의 주변을 냉각시키는 냉각 유닛과, 상기 냉각 유닛을 제어하는 온도제어 유닛을 포함하여 구성되며, 상기 라미나 부재들을 층간 접착시켜서 적층 코어부재를 제조하는 접착식 적층 코어부재 제조장치로서:
   상기 블랭킹 유닛은, 상기 라이메이트 유닛에 적층되는 다이 및 상기 다이와 마주하는 펀치를 포함하고;
   상기 라미네이트 유닛은, 상기 라미나 부재들의 층간에 존재하는 접착제를 경화시켜 상기 라미네이트홀을 통과하는 상기 라미나 부재들을 일체화하는 접착제 경화기를 포함하며;
   상기 온도제어 유닛은, 상기 다이의 온도가 기설정된 온도 이하로 유지되도록 상기 냉각 유닛을 제어하는 접착식 적층 코어부재 제조장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 온도제어 유닛은; 상기 라미네이트 유닛의 온도 또는 상기 라미네이트 유닛의 주변 온도를 감지하는 제1온도 센서와, 상기 다이의 온도 또는 상기 다이의 주변 온도를 감지하는 제2온도 센서, 및 상기 제1온도 센서와 제2온도 센서로부터 온도를 수신하는 온도 모니터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 접착식 적층 코어부재 제조장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 라미네이트 유닛은, 상기 소재의 블랭킹(Blanking)에 의해 순차적으로 형성되는 라미나 부재들의 정렬을 위해 상기 접착제 경화기와 상기 다이의 사이에 구비되며 상기 접착제 경화기로 이동하는 상기 라미나 부재들에 측압을 가해서 상기 라미나 부재들을 죄는 스퀴즈와, 상기 적층 코어부재의 낙하를 방지하기 위해 상기 접착제 경화기의 하측에 구비되어서 상기 적층 코어부재에 측압을 가하는 핀치를 포함하여 구성되고;
   상기 냉각 유닛은, 상기 접착제 경화기의 외곽에 구비되는 제1냉각로와, 상기 스퀴즈를 냉각시키는 제2냉각로와, 상기 핀치의 외곽에 구비되는 제3냉각로를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 접착식 적층 코어부재 제조장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 라미네이트 유닛은; 상기 접착제 경화기와 상기 스퀴즈의 열적 단절을 위해 상기 접착제 경화기와 상기 스퀴즈 사이의 영역에 구비되는 차단재를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 접착식 적층 코어부재 제조장치.
5. 제3항에 있어서,
   상기 라미네이트 유닛은; 상기 접착제 경화기와 상기 핀치의 열적 단절을 위해 상기 접착제 경화기와 가열기와 상기 핀치 사이의 영역에 구비되는 차단재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 접착식 적층 코어부재 제조장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 다이는 상기 라미네이트 유닛과 함께 상기 접착식 적층 코어부재 제조장치의 하형에 구비되며; 상기 펀치는 상형에 구비되는 것을 특징으로 하는 접착식 적층 코어부재 제조장치.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 접착식 적층 코어부재의 자동 온도제어방법으로서:
   상기 다이의 온도 또는 다이의 주변 온도를 실시간으로 감지하는 온도감시 단계; 그리고
   상기 상기 다이의 온도 또는 다이의 주변 온도가 일정 온도 이상이 되면, 상기 냉각 유닛을 가동해서 냉각유체를 강제 유동시키는 냉각 단계를 포함하는 접착식 적층 코어부재의 온도제어방법.

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