KR20230044065A

KR20230044065A - 와이어 절감형 전동기 코일 권선기

Info

Publication number: KR20230044065A
Application number: KR1020210126450A
Authority: KR
Inventors: 정진일
Original assignee: 주식회사 야호텍
Priority date: 2021-09-24
Filing date: 2021-09-24
Publication date: 2023-04-03
Also published as: KR102636423B1

Abstract

본 발명은 와이어 절감형 전동기 코일 권선기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 와이어공급기에서 공급되는 U상, W상, V상의 각 상에 필요한 와이어의 길이를 설정하여, 설정된 와이어의 길이만큼 공급하도록 제어하는 전동기 코일 권선기에 관한 것이다. 또한, 공급된 와이어를 파지하는 파지부가 와이어를 파지하고 90°회전하며 와이어를 굴곡 하여 와이어가 미끄러지지 않도록 파지함으로써 와이어공급기에서 공급한 와이어의 길이의 오차를 저감할 수 있는 코일 권선기에 관한 것이다.
전동기의 코일을 제작하는데 필요한 와이어의 손실을 최소화하는 와이어 권선기(100)에 있어서, 상기 와이어를 공급하는 와이어공급부(10); 상부프레임(22) 일측에서 하방으로 설치되며, 상기 공급되는 와이어를 파지하는 파지부(20); 상기 상부프레임(22)의 중심부에서 하방으로 설치되며, 상기 와이어를 회전하며 몸체부에 권선하는 포마부(30); 상기 포마부(30)에 권선된 상기 와이어의 일측을 걸어 하부로 밀어 이동시키는 푸셔(40); 상기 푸셔(40)에 의하여 이동된 와이어를 안착하는 어퍼툴(50); 및 상기 와이어 권선기(100)의 동작과, 상기 와이어공급부(10)에서 공급되는 와이어의 길이를 제어하는 제어부;를 포함하여 각 상의 리드선의 길이만큼 와이어를 공급하여 와이어의 손실을 최소화한다.

Description

와이어 절감형 전동기 코일 권선기 {Wire Saving Electric Motor Coil Winding Machine}

본 발명은 와이어 절감형 전동기 코일 권선기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 와이어공급기에서 공급되는 U상, W상, V상의 각 상에 필요한 와이어의 길이를 설정하여, 설정된 와이어의 길이만큼 공급하도록 제어하는 전동기 코일 권선기에 관한 것이다.

또한, 공급된 와이어를 파지하는 파지부가 와이어를 파지하고 90°회전하며 와이어를 굴곡 하여 와이어가 미끄러지지 않도록 파지함으로써 와이어공급기에서 공급한 와이어의 길이의 오차를 저감할 수 있는 코일 권선기에 관한 것이다.

일반적으로, 전동기는 전류가 흐르는 도체가 자기장 속에서 받는 힘을 이용하여 전기에너지를 역학적에너지로 바꾸는 장치이며, 모터(motor)를 포함하여 말한다.

이때, 전동기는 공급되는 전원의 종류에 대응하여 직류전동기 또는 교류전동기로 분류되며, 교류전동기는 크게 3상교류용과 단상교류용으로 구분되는데 공장과 같이 큰 규모의 전동기가 필요한 곳에서는 3상교류용 전동기를 주로 사용하고 있다.

전동기 내부의 코어에 코일을 감는 방법으로 필요한 턴 수만큼 코일을 감고난 뒤에 고정자 내벽에 형성된 슬롯(slot)에 삽입시키는 방식이 있으며, 고성능의 모터일수록 여러 가닥의 코일을 감게 되는 것이 일반적이다.

또한, 전동기 내부에 코일을 넣기 위하여 코어에 형성된 슬롯(slot)은 회전하는 축을 기준으로 환형으로 배치되어 있으며, 공급되는 전원의 상(pulse)과 모터의 극(pole)과 권선법에 따라 슬롯에 삽입되는 코일의 배치가 달라진다.

따라서, 전동기에 필요한 전원을 공급받는 출력단자의 위치는 전동기의 외곽에 정해져 있기 때문에, 모두 같은 길이로 코일을 제단하면 버려지는 와이어가 많아져 비용상 많은 낭비가 있었다.

이에 따라, 대한민국 등록특허 제10-0368762호“ 권선기의 코일 그립 및 커팅장치”에서는 작동암 유니트를 제어하여 제품 특성에 따른 코일 길이에 유연하게 대처하여 재료비 절감 및 공수절감을 도모하는 기술을 공지한 바 있으나, 전동기의 상(pulse)에 따라 필요한 와이어의 길이가 고려되지 않아 와이어를 절약하기 어려웠으며, 그립핑부에 파지된 와이어는 와이어 공급방향과 나란하였으므로 플라이어가 회전하며 와이어가 미끄러지는 현상이 종종 발생하였다.

따라서, 전술한 문제점을 해결하기 위하여 전동기 모터의 코일의 상에 따라 필요한 와이어의 길이를 각각 재단하여 재료비를 절감하며, 공급된 와이어의 길이의 오차를 저감할 수 있는 전동기 코일 권선기가 필요한 실정이다.

대한민국 등록특허 제10-0368762호 (2000.12.13)

본 발명의 목적은 전동기의 코일을 제작함에 있어서 상(pulse)에 따라 필요한 와이어의 길이를 각각 재단하여 재료비를 절감하는 와이어 권선기를 제공하는 것이다.

또한, 와이어공급기를 통해 공급된 와이어의 길이의 오차를 줄이는 것이다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

전동기의 코일을 제작하는데 필요한 와이어의 손실을 최소화하는 와이어 권선기(100)에 있어서, 상기 와이어를 공급하는 와이어공급부(10); 상부프레임(22) 일측에서 하방으로 설치되며, 상기 공급되는 와이어를 파지하는 파지부(20); 상기 상부프레임(22)의 중심부에서 하방으로 설치되며, 상기 와이어를 회전하며 몸체부에 권선하는 포마부(30); 상기 포마부(30)에 권선된 상기 와이어의 일측을 걸어 하부로 밀어 이동시키는 푸셔(40); 상기 푸셔(40)에 의하여 이동된 와이어를 안착하는 어퍼툴(50); 및 상기 와이어 권선기(100)의 동작과, 상기 와이어공급부(10)에서 공급되는 와이어의 길이를 제어하는 제어부;를 포함하여 각 상의 리드선의 길이만큼 와이어를 공급하여 와이어의 손실을 최소화한다.

그리고, 상기 파지부(20)는 상부에 회전서보모터(21)를 구비하며, 상기 제어부는 상기 파지부(20)가 상기 와이어를 파지한 후에 상기 회전서보모터(21)를 소정의 각도로 회전하여 와이어를 굴곡시켜 상기 와이어가 미끄러지지 않도록 함으로써 상기 와이어공급기(10)에서 공급된 와이어의 길이의 오차를 저감하는 것을 특징으로 한다.

더하여, 상기 제어부는 포마부(30)의 높이에 따라 다른 지름에 대응하여 상기 와이어의 텐션이 줄어들지 않도록 상기 포마부의 지름이 작아지는 높이에서 상기 와이어의 공급을 일시적으로 멈추도록 상기 와이어공급부(10)를 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부는 상기 푸셔(40)가 권선된 상기 와이어를 하부로 이동시키기 이전에 상기 리드선의 타측의 길이만큼 와이어를 공급하도록 상기 와이어공급부(10)를 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 코일 권선기는 전동기의 코일을 제작함에 있어서 상(pulse)에 따라 필요한 와이어의 길이를 각각 재단하여 재료비를 절감하는 와이어 권선기를 제공하는 효과가 있다.

또한, 와이어공급기를 통해 공급된 와이어의 길이의 오차를 줄이는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 와이어 절감형 전동기 코일 권선기의 개략도.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

아래 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 상세히 설명한다. 도면에 관계없이 동일한 부재번호는 동일한 구성요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 와이어 절감형 전동기 코일 권선기의 개략도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 와이어 절감형 전동기 코일 권선기(100)는 크게 와이어공급부(10)와, 파지부(20)와, 포마부(30)와, 푸셔(40)와, 어퍼툴(50) 및 제어부(미도시)를 포함한다.

먼저, 와이어공급부(10)는 외부에 위치한 와이어를 정렬하여 파지부(20) 방향으로 소정의 속도로 공급한다.

그리고, 파지부(20)는 상부프레임(22)의 가장자리 부근에서 하방으로 설치되며, 와이어공급부(10)에서 공급되는 와이어를 파지한다.

다음으로, 포마부(30)는 상부프레임(22)의 중심부에서 하방으로 설치되며, 와이어를 회전하면서 몸체부에 권선한다.

이때, 와이어공급부(10)는 포마부(30)에 감기는 와이어의 경로가 겹치지 않도록 순차적으로 하방으로 내려가는 것이 바람직하다.

그리고, 포마부(30)의 중심부 양측에 설치되며, 권선된 와이어의 일측을 걸어 하부로 밀어 이동시키는 푸셔(40)가 구비된다.

이때, 푸셔(40)는 포마부(30)의 길이방향과 나란하게 설치되며 와이어가 걸릴 수 있도록 단부면이 굴곡진 형태를 이루는 것이 바람직하다.

다음으로, 푸셔(40)에 의하여 이동된 와이어는 어퍼툴(50)에 안착된다.

그리고, 제어부(미도시)는 와이어 권선기(100)의 동작 순서와, 와이어공급부(10)에서 공급되는 와이어의 길이를 제어한다.

본 발명의 올바른 실시예로, 상기 파지부(20)는 상부에 회전서보모터(21)를 구비하며, 상기 제어부는 상기 파지부(20)가 상기 와이어를 파지한 후에 상기 회전서보모터(21)를 소정의 각도로 회전하여 와이어를 굴곡시켜 포마부(30)의 회전에 의하여 위치가 변경될 수 있는 와이어가 미끄러지지 않도록 함으로써 상기 와이어공급기(10)에서 공급된 와이어의 길이의 오차를 저감한다.

이때, 파지부(20)와 포마부(30)는 상부프레임(22)에 설치되어있어 포마부의 회전에 대응하여 상부프레임(22)가 회전하며, 상부프레임(22)의 외곽 방향 일측에 파지부(20)가 구비되어있으므로 회전서보모터(21)는 포마부(20)의 회전에 맞춰 회전하지 않아도 와이어가 굴곡된 위치가 변경되지 않는다.

또한, 파지부(20)는 와이어가 닿는 부분을 천연 또는 합성고무재질의 패드(미도시)를 포함하여 와이어와의 마찰력을 높이는 것이 바람직하다.

즉, 본 발명의 파지부(20)는 와이어공급기(10)에서 제공되는 와이어의 경로를 회전서보모터(21)를 통하여 변경함으로써, 포마부(30)가 회전하며 와이어를 당기는 장력으로부터 와이어의 위치가 변경되지 않도록 하는 것이다.

따라서, 본 발명의 파지부(20)를 통하여 포마부(30)의 회전속도를 향상시킬 수 있으며, 제어부를 통해 계산된 와이어의 길이만큼 제공할 수 있으므로 와이어가 미끄러지며 발생하는 와이어의 비용을 절감할 수 있다.

그리고, 제어부는 포마부(30)의 높이에 따라 다른 지름에 대응하여 상기 와이어의 텐션이 줄어들지 않도록 상기 포마부의 지름이 작아지는 높이에서 상기 와이어의 공급을 일시적으로 멈추도록 상기 와이어공급부(10)를 제어한다.

즉, 와이어공급부(10)가 포마부(30)의 상부부터 하부까지 순차적으로 하강하며 와이어를 공급함에 있어서, 포마부(30)의 높이에 따라 순차적으로 줄어드는 포마부(30)의 지름에 대응하여 와이어의 공급을 일시적으로 멈추고, 줄어든 포마부(30)의 지름에 대응하는 속도로 와이어를 제공함으로써 포마부(30)의 외주면에 권선되는 와이어의 텐션이 줄어들지 않는것이다.

이때, 와이어의 공급을 멈추도록 하는 구성으로 와이어 양측을 압박하는 브레이크(미도시)가 구비될 수 있으나 이를 한정하는 것은 아니다.

또한, 제어부는 푸셔(40)가 권선된 와이어를 하부에 위치한 어퍼툴(50)로 이동시키기 이전에 리드선의 타측의 길이만큼 와이어를 공급하도록 상기 와이어공급부(10)를 제어한다.

그러므로, 본 발명의 와이어 공급장치를 사용하는 사용자는 모터의 종류에 따라 필요한 각 상의 리드선의 길이를 코일 내부에 형성된 슬롯의 번호와 매칭하여 계산할 수 있으며, 계산된 와이어의 길이만큼 와이어공급부(10)를 통하여 공급할 수 있으므로 각 상마다 필요한 길이가 달라서 일정한 길이로 코일을 제작하며 발생하는 오차로 인한 와이어의 낭비를 저감할 수 있다.

즉, 와이어공급부(10)를 제어하여 코어에 삽입된 코일의 극과 상에 대응하는 리드선의 길이만큼만 공급하여 길이를 조절하기 위해 버려지는 와이어의 양을 저감할 수 있으므로 전동기를 제작하는 제조비용을 절감할 수 있게된다.

이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해되어야 한다.

10: 와이어공급부
20: 파지부 21: 회전서보모터
22: 상부프레임
30: 포마부
40: 푸셔
50: 어퍼툴
100: 와이어 권선기

Claims

전동기의 코일을 제작하는데 필요한 와이어의 손실을 최소화하는 와이어 권선기(100)에 있어서,
상기 와이어를 공급하는 와이어공급부(10);
상부프레임(22) 일측에서 하방으로 설치되며, 상기 공급되는 와이어를 파지하는 파지부(20);
상기 상부프레임(22)의 중심부에서 하방으로 설치되며, 상기 와이어를 회전하며 몸체부에 권선하는 포마부(30);
상기 포마부(30)에 권선된 상기 와이어의 일측을 걸어 하부로 밀어 이동시키는 푸셔(40);
상기 푸셔(40)에 의하여 이동된 와이어를 안착하는 어퍼툴(50); 및
상기 와이어 권선기(100)의 동작과, 상기 와이어공급부(10)에서 공급되는 와이어의 길이를 제어하는 제어부;를 포함하여 각 상의 리드선의 길이만큼 와이어를 공급하여 와이어의 손실을 최소화 하는 와이어 권선기.
제1항에 있어서,
상기 파지부(20)는 상부에 회전서보모터(21)를 구비하며,
상기 제어부는 상기 파지부(20)가 상기 와이어를 파지한 후에 상기 회전서보모터(21)를 소정의 각도로 회전하여 와이어를 굴곡시켜 상기 와이어가 미끄러지지 않도록 함으로써 상기 와이어공급기(10)에서 공급된 와이어의 길이의 오차를 저감하는 것을 특징으로 하는 와이어 권선기.
제1항에 있어서,
상기 제어부는 포마부(30)의 높이에 따라 다른 지름에 대응하여 상기 와이어의 텐션이 줄어들지 않도록 상기 포마부의 지름이 작아지는 높이에서 상기 와이어의 공급을 일시적으로 멈추도록 상기 와이어공급부(10)를 제어하는 것을 특징으로 하는 와이어 권선기.
제1항에 있어서,
상기 제어부는 상기 푸셔(40)가 권선된 상기 와이어를 하부로 이동시키기 이전에 상기 리드선의 타측 길이만큼 와이어를 공급하도록 상기 와이어공급부(10)를 제어하는 것을 특징으로 하는 와이어 권선기.