KR20220035592A - 고정자 어셈블리의 제조 시스템 및 제조 방법 - Google Patents

고정자 어셈블리의 제조 시스템 및 제조 방법 Download PDF

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신종호
박성준
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Abstract

고정자 어셈블리의 제조 시스템 및 제조 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 고정자 어셈블리의 제조 시스템은 고정자 코어의 원주방향으로 형성된 복수개의 슬롯에 헤어핀을 정렬한 고정자 어셈블리의 제조 시스템으로서, 상기 고정자 어셈블리의 진행방향을 기준으로 전방에 구성되고, 상기 헤어핀의 레그부 단부에 에폭시를 코팅하는 에폭시 코팅 스테이지, 및 상기 에폭시 코팅 스테이지의 후방에 구성되고, 상기 헤어핀의 외면과, 상기 헤어핀을 타고 상기 슬롯의 내부에 바니시를 함침하는 바니시 함침 스테이지를 포함한다.

Description

고정자 어셈블리의 제조 시스템 및 제조 방법{VARNISH IMPREDNATION SYSTEM OF STATOR ASSEMBLY AND VARNISH IMPREGNATION METHOD}
본 발명은 고정자 어셈블리의 제조 시스템 및 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 헤어핀을 고정자에 정렬한 공정 이후에, 헤어핀에 에폭시 코팅을 선행한 후, 바니시를 함침함으로써, 상대적으로 강성이 낮은 바니시의 파손으로 인한 에폭시 코팅의 파손을 방지할 수 있는 고정자 어셈블리의 제조 시스템 및 제조 방법에 관한 것이다.
최근 하이브리드 차량 등의 성능 향상을 위하여 모터의 출력을 향상시키는 방안이 활발히 연구 개발되고 있다.
일반적으로, 차량용 모터의 출력은 고정자 코어에 권선되는 코일의 턴(turn)수에 비례하는 것으로 알려져 있다.
이에, 상기 모터의 사이즈를 늘리지 않고, 상기 모터의 출력을 향상시키기 위해서는 고정자 코어에 권선되는 코일의 점적율을 증가시키는 방안이 고려될 수 있다.
상기와 같은 방안의 일환으로, 원형 단면을 가지는 환형 코일을 사용하는 대신, 사각 단면 형태를 가지는 각형 코일을 적용하는 추세이다.
그러나 각형 코일의 경우, 환형 코일에 비해 상대적으로 코일 권선 작업에 어려움이 있게 된다.
따라서, 상기 각형 코일에 있어서 코일 권선을 용이하게 하는 방안으로, 다수의 분리된 각형 코일(이하, '헤어핀'이라 함)을 고정자 코일에 삽입 체결한 후, 각 헤어핀을 용접 접합시켜 코일 권선부를 형성하는 방식의 모터, 즉, 헤어핀 권선모터가 제안된 바 있다.
상기와 같은 헤어핀 권선모터는 대략 U자 형태로 형성된 헤어핀을 고정자 코어의 각 슬롯에 체결한 고정자 어셈블리를 형성한 후, 각 슬롯의 각 층에 배치된 헤어핀 간을 용접 접합시킴으로써, 상기 고정자 코어의 코일 권선을 형성하게 된다.
이때, 상기 헤어핀은 헤드부와, 상기 헤드부를 기준으로 양측에 형성된 레그부를 가지며, 상기 헤어핀이 고정자 코어의 슬롯에 삽입 시, 상기 고정자 코어의 양측으로 상기 헤드부와 레그부의 일정스테이지가 각각 노출되는 구조로 이루어진다.
이러한 레그부의 각 단부 일정스테이지에는 용접 접합을 위한 용접부가 형성되며, 상기 용접부는 헤어핀의 피복을 벗겨낸 스테이지다.
한편, 상기 고정자 어셈블리는 상기 헤어핀을 고정자 코어에 체결하고, 상기 고정자 코어의 양단부에 노출되는 상기 용접부를 용접 접합하기 전에, 상기 용접부에 함침 공정을 진행한 후, 에폭시를 코팅하게 된다.
그러나 종래 기술에 따른 고정자 어셈블리는 반복되는 체결 작업이 필수적으로 수반되면서 상기 헤어핀에 마찰이 가해지게 되고, 이에 따라, 상대적으로 강성이 약한 상기 용접부의 에폭시가 탈거되는 불량을 일으키는 문제점이 종종 발생한다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예는 헤어핀에 에폭시 코팅을 선행한 후, 상기 헤어핀을 포함하여 고정자 코어에 바니시를 함침함으로써, 상대적으로 강성이 낮은 바니시의 쉬운 파손으로 인한 에폭시 코팅이 파손되는 것을 방지할 수 있는 고정자 어셈블리의 제조 시스템 및 제조 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 고정자 코어의 원주방향으로 형성된 복수개의 슬롯에 헤어핀을 정렬한 고정자 어셈블리의 제조 시스템으로서, 상기 고정자 어셈블리의 진행방향을 기준으로 전방에 구성되고, 상기 헤어핀의 레그부 단부에 에폭시를 코팅하는 에폭시 코팅 스테이지, 및 상기 에폭시 코팅 스테이지의 후방에 구성되고, 상기 헤어핀의 외면과, 상기 헤어핀을 타고 상기 슬롯의 내부에 바니시를 함침하는 바니시 함침 스테이지를 포함하는 고정자 어셈블리의 제조 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 상기 에폭시 코팅 스테이지는 상기 고정자 어셈블리를 예열하는 제1예열기, 상기 고정자 어셈블리의 진행방향을 기준으로 상기 제1예열기의 후방에 배치되고, 상기 고정자 어셈블리를 상기 헤어핀의 레그부 측이 하부를 향하도록 위치시켜 상기 헤어핀의 단부 일정스테이지에 에폭시를 코팅하는 에폭시 침지기, 및
상기 고정자 어셈블리의 진행방향을 기준으로 상기 에폭시 침지기의 후방에 배치되고, 상기 헤어핀에 코팅된 에폭시를 응고시키는 에폭시 응고기를 포함할 수 있다.
또한, 상기 에폭시 침지기는 에폭시 분말이 저장되는 침지 탱크가 구성되고, 상기 침지 탱크의 내부로 상기 레그부 측이 담기도록 상기 고정자 어셈블리가 로딩되면, 상기 침지 탱크의 하부에서 에어 분사를 통해 에폭시 분말이 날리면서 상기 레그부의 단부 일정영역에 코팅되도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 에폭시 코팅 스테이지는 제1회전서보모터를 통해 상기 고정자 어셈블리가 각각 이송되도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 바니시 함침 스테이지는 상기 에폭시 코팅 스테이지를 통과한 고정자 어셈블리를 예열하는 제2예열기, 상기 고정자 어셈블리의 진행방향을 기준으로 상기 제2예열기의 후방에 배치되고, 상기 헤어핀의 레그부가 상측을 향하도록 정위치시키며, 상기 헤어핀의 외면을 타고 상기 슬롯의 내부에 바니시가 함침되도록 상기 바니시를 공급하는 바니시 공급기, 및 상기 고정자 어셈블리의 진행방향을 기준으로 상기 바니시 공급기의 후방에 배치되고, 상기 바니시를 응고시키는 바니시 응고기를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2예열기는 고주파 가열을 통해 상기 고정자 어셈블리를 예열할 수 있다.
또한, 상기 제2예열기는 제1무게측정 센서를 더 포함하며, 상기 제1무게측정 센서를 통해 상기 고정자 어셈블리의 초기무게를 측정할 수 있다.
또한, 상기 바니시 공급기는 제2무게측정 센서를 더 포함하며, 상기 제2무게측정 센서를 통해 상기 고정자 어셈블리에 바니시가 함침된 후의 함침무게를 측정할 수 있다.
또한, 상기 바니시 함침 스테이지는 제2회전서보모터를 통해 상기 고정자 어셈블리가 각각 이송되도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 바니시 함침 스테이지 이후에 배치되고, 열풍을 통해 상기 에폭시와 바니시를 건조시키는 건조기를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 고정자 어셈블리의 제조 시스템 및 제조 방법은 헤어핀의 용접부에 에폭시를 코팅한 후, 바니시를 함침함으로써, 상대적으로 강성이 낮은 바니시가 반복적인 외부의 충격에 파손될 경우, 상기 에폭시가 상기 헤어핀으로부터 함께 탈거 되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 고정자 어셈블리의 제조 시스템 및 제조 방법은 기존의 에폭시를 건조하는 건조공정과 바니시를 건조하는 건조공정을 통합함으로써, 공정수를 줄이고, 투자비를 절감할 수 있다.
그 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 고정자 어셈블리의 제조 시스템 및 제조 방법에 의해 제조된 고정자 어셈블리의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 고정자 어셈블리의 제조 시스템의 전체적인 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 고정자 어셈블리의 제조 시스템에 적용되는 에폭시 침지기의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 고정자 어셈블리의 제조 방법의 순서도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 적용하여 설명한다.
또한, 하기의 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일하여 이를 구분하기 위한 것으로, 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 고정자 어셈블리의 제조 시스템 및 제조 방법에 의해 제조된 고정자 어셈블리의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 고정자 어셈블리의 제조 시스템 및 제조 방법은 고정자 코어(10)의 원주방향으로 형성된 복수개의 슬롯(11)에 헤어핀(20)을 정렬한 고정자 어셈블리(1)에 바니시를 함침하기 위하여 적용할 수 있다.
상기 고정자 코어(10)는 전체적으로 원형관 형태로 형성될 수 있다.
상기 고정자 코어(10)의 내측에는 회전자(미도시)가 배치될 수 있으며, 상기 회전자는 회전축을 구비하고 회전 가능하도록 형성될 수 있다.
상기 고정자 코어(10)에는 원주방향으로 슬롯(11)이 형성될 수 있다.
즉, 상기 슬롯(11)은 상기 고정자 코어(10)의 내주에서 외주측을 향하여 형성될 수 있다.
이러한 슬롯(11)은 다층 구조로 형성될 수 있다.
다시 말하면, 상기 슬롯(11)에는 고정자 코어(10)의 반경 반향으로 복수개의 층(layer)이 형성될 수 있다.
예를 들어, 하나의 상기 슬롯(11)에 4개의 층이 형성될 수 있다.
다만, 상기 슬롯(11)에 형성되는 층의 개수는 모터출력, 권선 설계방법 등에 따라 변경될 수 있다.
이러한 슬롯(11)은 상기 고정자 코어(10)의 둘레 방향을 따라 방사형으로 배치될 수 있다.
상기한 슬롯(11)의 각 층에 헤어핀(20)이 체결된다.
상기 헤어핀(20)은 전체적으로 U자형 또는 V자형으로 형성될 수 있다.
상기 헤어핀(20)은 상기 고정자 코어(10)의 슬롯(11)에 삽입된 상태로, 복수개가 접합되어 코일 권선부를 이루게 되며, 이에 따라, 전기적 도체로 형성될 수 있다.
이러한 헤어핀(20)은 헤드부(21)와, 상기 헤드부(21)를 기준으로 양측으로 레그부(23)를 가진다.
상기 레그부(23)는 각각 고정자 코어(10)의 슬롯(11)에 삽입 체결된다.
또한, 상기 레그부(23)는 상기 고저자 코어의 슬롯(11)에 수용되며, 일부는 상기 고정자 코어(10)의 슬롯(11) 밖으로 노출된다.
또한, 상기 레그부(23)의 단부 일정영역은 용접부(25)로 이루어져 인접한 다른 헤어핀(20)의 레그부(23)와 접속되게 된다.
이때, 상기 용접부(25)는 상기 레그부(23)의 단부 일정영역의 피복을 벗긴 후, 형성될 수 있다.
상기와 같은 헤어핀(20)이 고정자 코어(10)의 각 슬롯(11)에 체결되면, 각 헤어핀(20)은 상기 고정자 코어(10) 밖으로 노출된 레그부(23)가 상기 고정자 코어(10)의 둘레 방향으로 벤딩(bending) 또는 트위스팅(twisting) 가공되게 된다.
이때, 상기 헤어핀(20)의 레그부(23)가 벤딩되는 방향이나 각도는 권선 설계방법에 따라 변경될 수 있다.
또한, 상기 헤어핀(20)에 구비된 레그부(23)는 서로 동일한 방향으로 벤딩되거나, 서로 반대방향으로 벤딩될 수도 있다.
상기와 같이 벤딩된 헤어핀(20)은 레그부(23)의 단부 일정스테이지에 형성된 용접부(25)를 통해 용접 접합하여 각 헤어핀(20) 간의 전기적 연결을 이루게 된다.
본 발명의 실시 예에 따른 고정자 어셈블리의 제조 시스템 및 제조 방법은 상기 헤어핀(20)이 고정자 코어(10)의 각 슬롯(11)에 체결되어 벤딩 또는 트위스팅 가공되기 전에 적용할 수 있다.
즉, 상기 고정자 어셈블리의 제조 시스템 및 제조 방법은 상기 헤어핀(20)이 고정자 코어(10)에 삽입되면, 상기 헤어핀(20)의 용접부(25)에 에폭시를 코팅한 후, 상기 헤어핀(20)의 외면을 포함하여 상기 헤어핀(20)을 타고 상기 고정자 코어(10)의 내부에 바니시를 함침함으로써, 상기 헤어핀(20)의 보호와 동시에, 용접부(25)를 제외한 고정자 어셈블리(1)의 절연효과도 확보할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 고정자 어셈블리의 제조 시스템의 전체적인 구성도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 고정자 어셈블리의 제조 시스템에 적용되는 에폭시 침지기의 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 고정자 어셈블리의 제조 시스템은 에폭시 코팅 스테이지(30)와 바니시 함침 스테이지(40)로 구분된다.
상기 고정자 어셈블리(1)는 에폭시 코팅 스테이지(30)를 선행하여 통과하고, 바니시 함침 스테이지(40)를 통과하도록 구성된다.
상기 에폭시 코팅 스테이지(30)는 제1예열기(31), 에폭시 침지기(33), 에폭시 응고기(35), 및 제1회전서보모터(39)를 포함한다.
상기 제1예열기(31)는 고정자 코어(10)에 헤어핀(20)이 삽입된 고정자 어셈블리(1)가 공급되면, 상기 고정자 어셈블리(1)를 예열하는 장치이다.
상기 제1예열기(31)는 설정온도로 설정시간만큼 상기 고정자 어셈블리(1)를 예열할 수 있다.
그리고 상기 에폭시 침지기(33)는 상기 고정자 어셈블리(1)의 진행방향을 기준으로 상기 제1예열기(31)의 후방에 배치된다.
상기 에폭시 침지기(33)는 상기 고정자 어셈블리(1)의 헤어핀(20)의 단부 일정구간에 에폭시를 코팅하는 장치이다(도 3 참조).
상기 에폭시 침지기(33)는 에폭시 분말(331)이 저장되는 침지 탱크(330)를 포함한다.
상기 에폭시 침지기(33)는 상기 침지 탱크(330)의 내부로 상기 레그부(23) 측이 담기도록 상기 고정자 어셈블리(1)가 로딩되면, 상기 침지 탱크(330)의 하부에서 에어 분사를 통해 상기 에폭시 분말(331)이 날리면서 상기 레그부(23)의 단부 일정영역에 코팅되도록 구성된다.
이러한 에폭시 침지기(33)는 상기 제1예열기(31)를 통해 예열된 헤어핀(20)의 외면에 파우더 상태의 상기 에폭시 분말(331)이 달라붙게 되고, 상기 헤어핀(20)의 열에 의해 녹으면서 젤 상태가 된다.
그리고 상기 에폭시 응고기(35)는 상기 고정자 어셈블리(1)의 진행방향을 기준으로 상기 에폭시 침지기(33)의 후방에 배치된다.
상기 에폭시 응고기(35)는 상기 헤어핀(20)에 코팅된 젤 상태의 에폭시를 굳히는 장치이다.
상기와 같은 에폭시 코팅 스테이지(30)은 제1회전서보모터(39)를 통해 상기 제1예열기(31), 에폭시 침지기(33), 및 에폭시 응고기(35)에 상기 고정자 어셈블리(1)가 순차적으로 이송될 수 있도록 구성된다.
상기 제1회전서보모터(39)는 설정각도 및 설정길이만큼 상기 고정자 어셈블리(1)를 이동시킬 수 있다.
한편, 상기 바니시 함침 스테이지(40)은 제2예열기(41), 바니시 공급기(43), 바니시 응고기(45), 및 제2회전서보모터(49)를 포함한다.
상기 제2예열기(41)는 고정자 어셈블리(1)가 상기 에폭시 응고기(35)를 거쳐 공급되면, 설정온도 설정시간만큼 상기 고정자 어셈블리(1)를 예열하는 장치이다.
이러한 제2예열기(41)는 상기 고정자 어셈블리(1)의 진행방향을 기준으로 상기 에폭시 응고기(35)의 후방에 배치된다.
예를 들어, 상기 제2예열기(41)는 고주파 가열을 통해 상기 고정자 어셈블리(1)를 예열하는 것을 포함할 수 있다.
이때, 상기 제2예열기(41)는 제1무게측정 센서(410)를 포함한다.
상기 제1무게측정 센서(410)는 상기 제2예열기(41)에 상기 고정자 어셈블리(1)가 공급되면, 상기 고정자 어셈블리(1)의 초기무게를 측정한다.
그리고 상기 바니시 공급기(43)는 상기 고정자 어셈블리(1)의 진행방향을 기준으로 상기 제2예열기(41)의 후방에 배치된다.
상기 바니시 공급기(43)는 상기 헤어핀(20)의 레그부(23)가 상측을 향하도록 정위치시키면, 상기 헤어핀(20)의 외면을 타고 상기 슬롯(11)의 내부에 바니시가 함침되도록 상기 바니시를 공급하는 장치이다.
즉, 상기 바니시 공급기(43)는 트리클링(trickle) 방식으로, 상기 고정자 어셈블리(1)의 상부에서 액상의 상기 바니시를 설정량만큼 수직 낙하되도록 공급하면서 상기 바니시가 상기 헤어핀(20)의 외면은 물론, 상기 헤어핀(20)의 외면을 타고 상기 슬롯(11)의 내부로 스며들 수 있도록 구성된다.
이때, 상기 바니시 공급기(43)는 제2무게측정 센서(430)를 포함한다.
상기 제2무게측정 센서(430)는 상기 바니시 공급기(43)를 통해 상기 고정자 어셈블리(1)에 바니시의 함침이 완료되면, 상기 고정자 어셈블리(1)의 함침무게를 측정한다.
이에, 상기 제1무게측정 센서(410)로부터 측정된 초기무게와, 상기 제2무게측정 센서(430)로부터 측정된 함침무게의 차이에 의해 바니시의 공급량을 확인할 수 있다.
그리고 상기 바니시 응고기(45)는 상기 고정자 어셈블리(1)의 진행방향을 기준으로 상기 바니시 공급기(43)의 후방에 배치된다.
상기 바니시 응고기(45)는 상기 헤어핀(20)의 외면과, 상기 고정자 슬롯(11)의 내부에 함침된 바니시를 응고시키는 장치이다.
상기와 같은 바니시 함침 스테이지(40)은 제2회전서보모터(49)를 통해 상기 제1예열기(31), 바니시 공급기(43), 및 바니시 응고기(45)에 상기 고정자 어셈블리(1)가 순차적으로 이송될 수 있도록 구성된다.
상기 제2회전서보모터(49)는 설정각도 및 설정길이만큼 상기 고정자 어셈블리(1)를 이동시킬 수 있다.
상기한 에폭시 코팅 스테이지(30)와 바니시 함침 스테이지(40)를 거친 고정자 어셈블리(1)는 건조기(50)로 이송된다.
상기 건조기(50)는 상기 고정자 어셈블리(1)의 진행방향을 기준으로 상기 바니시 응고기(45)의 후방에 배치된다.
상기 건조기(50)는 상기 에폭시와 바니시를 통합하여 건조시키는 장치이다.
예를 들어, 상기 건조기(50)는 열풍을 통해 상기 에폭시와 바니시를 건조시킬 수 있다.
상기 에폭시 코팅 스테이지(30), 바니시 함침 스테이지(40), 및 건조기(50)로 이루어진 고정자 어셈블리 제조 시스템을 이용하여 고정자 어셈블리를 제조하는 방법은 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 고정자 어셈블리의 제조 방법의 순서도이다.
상기 고정자 어셈블리의 제조 방법은 에폭시 코팅 스테이지(30)을 통과하면서 상기 헤어핀(20)의 레그부(23) 단부에 에폭시를 코팅하는 제1단계, 및 상기 에폭시 코팅 스테이지(30)의 후방에 구성되는 바니시 함침 스테이지(40)을 통과하면서 상기 헤어핀(20)의 외면과, 상기 헤어핀(20)을 타고 상기 슬롯(11)의 내부에 바니시를 함침하는 제2단계로 구성될 수 있다.
도 4를 참조하면, 먼저 상기 1단계는 제1예열기(31)에 고정자 어셈블리(1)가 공급된다.
이때, 상기 제1예열기(31)는 160℃ 이상 180℃ 이하의 범위로 설정되어 상기 고정자 어셈블리(1)를 일정시간동안 예열한다(S1).
제1회전서보모터(39)를 통해 상기 제1예열기(31)에서 에폭시 침지기(33)로 예열된 고정자 어셈블리(1)가 이송된다.
이때, 상기 고정자 어셈블리(1)는 침지 탱크(330)의 내부에서 상기 헤어핀(20)의 레그부(23) 측이 하부를 향하도록 배치된다.
이어서, 상기 침지 탱크(330)의 하부에서 에어를 분사한다.
상기 헤어핀(20)의 단부 일정영역에 상기 침지 탱크(330)에 수용된 에폭시 분말(331)이 코팅된다(S2).
이때, 파우더 상태의 상기 에폭시 분말은 예열된 헤어핀의 열에 의해 젤 상태로 상변화을 일으킨다.
다음으로 상기 제1회전서보모터(39)를 통해 상기 에폭시 침지기(33)에서 에폭시 응고기(35)로 상기 에폭시가 코팅된 고정자 어셈블리(1)가 이송된다.
상기 에폭시 응고기(35)를 통해 상기 헤어핀(20)에 코팅된 젤 상태로 변한 에폭시를 응고시킨다(S3).
다음으로, 상기 제2단계는 상기 에폭시 코팅 스테이지(30)을 통과한 고정자 어셈블리(1)가 제2예열기(41)로 이송된다(S4).
상기 제2예열기(41)에 포함된 제1무게측정 센서(410)를 통해 상기 제2예열기(41)에 이송된 고정자 어셈블리(1)의 초기무게를 측정한다(S5).
그리고 상기 제2예열기(41)에서 일정시간동안 상기 고정자 어셈블리(1)를 예열한다.
상기 제2회전서보모터(49)를 통해 상기 제2예열기(41)에서 바니시 공급기(43)로 상기 고정자 어셈블리(1)가 이송된다.
상기 바니시 공급기(43)를 통해 상기 고정자 어셈블리(1)의 상부에서 바니시를 수직낙하 시킨다.
이때, 상기 바니시는 상기 헤어핀(20)의 외면에 코팅됨과 동시에, 상기 헤어핀(20)의 외면을 타고 상기 고정자 코어(10)의 내부에 스며든다(S6).
이어서 상기 바니시 공급기(43)를 통해 상기 바니시를 함침한 이후에, 상기 바니시 공급기(43)에 포함된 제2무게측정 센서(430)를 통해 상기 고정자 어셈블리(1)의 함침무게를 측정한다(S7).
이때, 상기 함침무게는 상기 초기무게와 비교하여 상기 고정자 어셈블리(1)에 함침된 바니시의 무게, 즉, 바니시의 양을 확인하는 값으로 적용할 수 있다.
다음으로 상기 제2회전서보모터(49)를 통해 상기 바니시 공급기(43)에서 바니시 응고기(45)로 상기 고정자 어셈블리(1)가 이송된다.
상기 바니시 응고기(45)를 통해 상기 바니시를 응고시킨다(S8).
이때, 상기 바니시 응고기(45)는 150℃ 이상 200℃ 이하의 범위로 설정되어 일정시간동안 상기 고정자 어셈블리(1)를 응고시킨다.
마지막으로, 상기 제2회전서보모터(49)를 통해 상기 바니시 응고기(45)에서 건조기(50)로 고정자 어셈블리(1)가 이송된다.
상기 건조기(50)는 140℃ 이상 160℃ 이하의 범위로 설정된 열풍을 통해 에폭시와 바니시를 건조할 수 있다(S9).
따라서 본 발명의 실시 예에 따른 고정자 어셈블리의 제조 시스템 및 제조 방법은 헤어핀(20)의 용접부(25)에 에폭시를 코팅한 후, 바니시를 함침함으로써, 상대적으로 강성이 낮은 바니시가 반복적인 외부의 충격에 파손될 경우, 상기 에폭시가 상기 헤어핀(20)으로부터 함께 탈거 되는 것을 방지할 수 있다.
이에 따라, 상기 고정자 어셈블리의 제조 시스템 및 제조 방법은 상기 바니시의 함침 순서의 변경을 통해 상기 헤어핀(20)을 보호하면서, 그 내구성은 유지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 고정자 어셈블리의 제조 시스템 및 제조 방법은 공정 마지막에 건조기(50)를 추가하여 기존의 에폭시를 건조하는 건조공정과 바니시를 건조하는 건조공정을 통합함으로써, 공정수를 줄이고, 투자비를 절감할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
1: 고정자 어셈블리
10: 고정자 코어
11: 슬롯
20: 헤어핀
21: 헤드부
23: 레그부
25: 용접부
30: 에폭시 코팅 스테이지
31: 제1예열기
33: 에폭시 침지기
330: 침지 탱크
331: 에폭시 분말
35: 에폭시 응고기
37: 에폭시 냉각기
39: 제1회전서보모터
40: 바니시 함침 스테이지
41: 제2예열기
410: 제1무게측정 센서
43: 바니시 공급기
430: 제2무게측정 센서
45: 바니시 응고기
49: 제2회전서보모터
50: 건조기

Claims (19)

  1. 고정자 코어의 원주방향으로 형성된 복수개의 슬롯에 헤어핀을 정렬한 고정자 어셈블리의 제조 시스템으로서,
    상기 고정자 어셈블리의 진행방향을 기준으로 전방에 구성되고, 상기 헤어핀의 레그부 단부에 에폭시를 코팅하는 에폭시 코팅 스테이지; 및
    상기 에폭시 코팅 스테이지의 후방에 구성되고, 상기 헤어핀의 외면과, 상기 헤어핀을 타고 상기 슬롯의 내부에 바니시를 함침하는 바니시 함침 스테이지;
    를 포함하는 고정자 어셈블리의 제조 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 에폭시 코팅 스테이지는
    상기 고정자 어셈블리를 예열하는 제1예열기;
    상기 고정자 어셈블리의 진행방향을 기준으로 상기 제1예열기의 후방에 배치되고, 상기 고정자 어셈블리를 상기 헤어핀의 레그부 측이 하부를 향하도록 위치시켜 상기 헤어핀의 단부 일정스테이지에 에폭시를 코팅하는 에폭시 침지기; 및
    상기 고정자 어셈블리의 진행방향을 기준으로 상기 에폭시 침지기의 후방에 배치되고, 상기 헤어핀에 코팅된 에폭시를 응고시키는 에폭시 응고기;
    를 포함하는 고정자 어셈블리의 제조 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 에폭시 침지기는
    에폭시 분말이 저장되는 침지 탱크가 구성되고, 상기 침지 탱크의 내부로 상기 레그부 측이 담기도록 상기 고정자 어셈블리가 로딩되면, 상기 침지 탱크의 하부에서 에어 분사를 통해 에폭시 분말이 날리면서 상기 레그부의 단부 일정영역에 코팅되도록 구성되는 고정자 어셈블리의 제조 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 에폭시 코팅 스테이지는
    제1회전서보모터를 통해 상기 고정자 어셈블리가 각각 이송되도록 구성되는 고정자 어셈블리의 제조 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 바니시 함침 스테이지는
    상기 에폭시 코팅 스테이지를 통과한 고정자 어셈블리를 예열하는 제2예열기;
    상기 고정자 어셈블리의 진행방향을 기준으로 상기 제2예열기의 후방에 배치되고, 상기 헤어핀의 레그부가 상측을 향하도록 정위치시키며, 상기 헤어핀의 외면을 타고 상기 슬롯의 내부에 바니시가 함침되도록 상기 바니시를 공급하는 바니시 공급기; 및
    상기 고정자 어셈블리의 진행방향을 기준으로 상기 바니시 공급기의 후방에 배치되고, 상기 바니시를 응고시키는 바니시 응고기;
    를 포함하는 고정자 어셈블리의 제조 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2예열기는
    고주파 가열을 통해 상기 고정자 어셈블리를 예열하는 고정자 어셈블리의 제조 시스템.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제2예열기는
    제1무게측정 센서를 더 포함하며, 상기 제1무게측정 센서를 통해 상기 고정자 어셈블리의 초기무게를 측정하는 고정자 어셈블리의 제조 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 바니시 공급기는
    제2무게측정 센서를 더 포함하며, 상기 제2무게측정 센서를 통해 상기 고정자 어셈블리에 바니시가 함침된 후의 함침무게를 측정하는 고정자 어셈블리의 제조 시스템.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 바니시 함침 스테이지는
    제2회전서보모터를 통해 상기 고정자 어셈블리가 각각 이송되도록 구성되는 고정자 어셈블리의 제조 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 바니시 함침 스테이지 이후에 배치되고, 열풍을 통해 상기 에폭시와 바니시를 건조시키는 건조기;
    를 더 포함하는 고정자 어셈블리의 제조 시스템.
  11. 고정자 코어의 원주방향으로 형성된 복수개의 슬롯에 헤어핀을 정렬한 고정자 어셈블리를 제조하는 방법으로서,
    에폭시 코팅 스테이지를 통과하면서 상기 헤어핀의 레그부 단부에 에폭시를 코팅하는 제1단계; 및
    상기 에폭시 코팅 스테이지의 후방에 구성되는 바니시 함침 스테이지를 통과하면서 상기 헤어핀의 외면과, 상기 헤어핀을 타고 상기 슬롯의 내부에 바니시를 함침하는 제2단계;
    를 포함하는 고정자 어셈블리의 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1단계는
    제1예열기를 통해 고정자 어셈블리를 예열하는 단계;
    제1회전서보모터를 통해 상기 제1예열기에서 에폭시 침지기로 예열된 고정자 어셈블리가 이송되고, 침지 탱크의 내부에서 상기 헤어핀의 레그부 측이 하부를 향하도록 상기 고정자 어셈블리를 위치시킨 후, 상기 침지 탱크의 하부에서 에어를 분사하여 상기 헤어핀의 단부 일정스테이지에 에폭시 분말이 코팅되도록 하는 단계; 및
    상기 제1회전서보모터를 통해 상기 에폭시 침지기에서 에폭시 응고기로 상기 고정자 어셈블리가 이송되고, 상기 에폭시 응고기를 통해 상기 헤어핀에 코팅된 에폭시 분말을 응고시키는 단계;
    를 포함하는 고정자 어셈블리의 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1단계는
    160℃ 이상 180℃ 이하의 범위로 설정된 상기 제1예열기를 통해 상기 고정자 어셈블리를 예열하는 단계인 고정자 어셈블리의 제조 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 제2단계는
    상기 에폭시 코팅 스테이지를 통과한 고정자 어셈블리를 제2회전서보모터를 통해 제2예열기로 이송하는 단계;
    상기 제2예열기를 통해 고정자 어셈블리를 예열하는 단계; 및
    상기 제2회전서보모터를 통해 상기 제2예열기에서 바니시 공급기로 상기 고정자 어셈블리를 이송하고, 상기 바니시 공급기를 통해 상기 고정자 어셈블리의 상부에서 바니시를 수직낙하 시키면서 상기 헤어핀의 외면에 코팅됨과 동시에, 상기 헤어핀의 외면을 타고 상기 고정자 코어의 내부로 스며들도록 상기 바니시를 함침하는 단계;
    를 포함하는 고정자 어셈블리의 제조 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제2단계는
    상기 제2예열기에 포함된 제1무게측정 센서를 통해 상기 제2예열기에 이송된 고정자 어셈블리의 초기무게를 측정하는 단계를 더 포함하는 고정자 어셈블리의 제조 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제2단계는
    상기 바니시 공급기를 통해 상기 바니시를 함침한 이후에, 상기 바니시 공급기에 포함된 제2무게측정 센서를 통해 상기 고정자 어셈블리의 함침무게를 측정하는 단계를 더 포함하는 고정자 어셈블리의 제조 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제2단계는
    150℃ 이상 200℃ 이하의 범위로 설정된 바니시 응고기를 통해 상기 바니시를 응고하는 단계인 고정자 어셈블리의 제조 방법.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 제2단계 이후에,
    상기 바니시 함침 스테이지 이후에 구성되는 건조기로 상기 고정자 어셈블리를 이송하고, 상기 에폭시와 바니시를 건조시키는 제3단계;
    를 더 포함하는 고정자 어셈블리의 제조 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제3단계는
    140℃ 이상 160℃ 이하의 범위로 설정된 열풍을 통해 상기 에폭시와 바니시를 건조하는 단계인 고정자 어셈블리의 제조 방법.
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