WO2015190679A1 - 채널 도관을 갖는 접착제 도포유닛 및 접착식 적층 코어부재 제조장치 - Google Patents

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WO2015190679A1
WO2015190679A1 PCT/KR2015/003212 KR2015003212W WO2015190679A1 WO 2015190679 A1 WO2015190679 A1 WO 2015190679A1 KR 2015003212 W KR2015003212 W KR 2015003212W WO 2015190679 A1 WO2015190679 A1 WO 2015190679A1
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WO
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adhesive
base body
core member
laminated core
manufacturing apparatus
Prior art date
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PCT/KR2015/003212
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English (en)
French (fr)
Inventor
정일권
장병효
이승철
박창돈
김찬중
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주식회사 포스코티엠씨
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/02—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets

Definitions

  • the present invention relates to a core member manufacturing apparatus used to manufacture a core such as a motor or a generator, and more particularly, to laminate a lamina member constituting a unit sheet to produce a laminated core member for a motor or a generator, etc.
  • the present invention relates to an adhesive laminating core member manufacturing apparatus and an adhesive applying unit for manufacturing an adhesive laminating core member.
  • a lamination core manufactured by laminating and integrating lamina members is used as a rotor and a stator of a generator or a motor, and a method of manufacturing the lamination core, that is, lamination core manufacturing for laminating and integrally fixing the lamina member.
  • a method the tab fixing method using an interlock tab, the welding fixing method using a laser welding, a rivet fixing method, etc. are known.
  • the tab fixing method is disclosed as a manufacturing technology of a laminated core member in patent documents such as Korean Patent Publication Nos. 10-2008-0067426 and 10-2008-0067428, and the method of manufacturing the laminated core member is iron loss (Iron). Loss) problem, in particular, the tab fixing method is difficult to embossing due to the trend of thinning of the material, that is, steel sheet, showing a limitation as a manufacturing technology of the laminated core.
  • the above-mentioned Unexamined Patent Publication and the following patent document disclose laminated core members of various types and shapes.
  • an adhesive fixation method for integrating the lamina members constituting the laminated core member with an adhesive has been proposed.
  • the adhesive fixing method is disclosed in Korean Patent Application Laid-Open No. 10-1996-003021, and the adhesive fixing method disclosed in Korean Patent Application Publication No. 10-1996-003021 is provided on the side of the lamina member laminated in the vertical direction. It is a method of integrating the lamina members by applying an adhesive.
  • an interlayer bonding method in which an adhesive is applied to the surface (bottom or top surface) of the lamina member to bond the interlayers of the lamina members.
  • the laminated core manufacturing apparatus of the interlayer adhesion method by spraying the adhesive on the surface of the material, that is, the metal strip, or by contacting the nozzle outlet and the metal strip to transfer the adhesive on the surface of the metal strip in the form of lines or dots.
  • the method of spraying the adhesive on the surface of the metal strip in the conventional laminated core manufacturing apparatus has a disadvantage in that it is difficult to uniformly control the adhesive coating amount, the coating area and the coating position, and the adhesive consumption is large.
  • the adhesive discharged from the nozzle outlet is pressed by the metal strip and around the nozzle outlet.
  • Adhesives are constricted, and there are problems such as peripheral contamination of the nozzle outlet and outlet clogging, which may be more problematic in the quantitative accuracy of the adhesive and shortening of the curing time.
  • the adhesive leaking outside of the nozzle outlet is stagnant and stuck to the nozzle outlet and its surroundings, and clogging of the nozzle outlet and surrounding contamination occur.
  • contamination of the nozzle outlet and the surroundings due to the overflow of the adhesive may occur more seriously.
  • the nozzle outlet when the adhesive is squeezed around the nozzle outlet, the nozzle outlet may be clogged, and the barrier between the metal strip and the nozzle outlet may be a barrier and the application of the adhesive is difficult to be performed accurately.
  • the barrier between the metal strip and the nozzle outlet may be a barrier and the application of the adhesive is difficult to be performed accurately.
  • it prevents the interlayer adhesion of the lamina members, and as a result, the interlayer of the laminated core member is separated, leading to product defects. May result.
  • the present invention has been proposed to solve the above-mentioned conventional problems, and has a structure capable of preventing the adhesive outlet and the surroundings of the outlet from being contaminated or clogging the adhesive passage by the adhesive applied to the core manufacturing material such as a motor or a generator. It is an object of the present invention to provide an adhesive coating unit for producing an adhesive laminated core member and an adhesive laminated core member manufacturing apparatus having the same.
  • the present invention is to form a lamina member of a predetermined shape by blanking the material and the adhesive applying unit selectively opened to apply the adhesive to the material continuously transported It comprises a blanking unit, and provides an adhesive laminated core member manufacturing apparatus for producing a laminated core member by laminating the lamina members to an interlayer, and an adhesive coating unit for producing an adhesive laminated core member therefor.
  • the adhesive applying unit A base body in which the adhesive is filled and a channel hole is formed to discharge the adhesive, and a channel conduit inserted into the channel hole of the base body to guide the adhesive to the outside of the base body and forming an adhesive outlet. It is configured to include.
  • the channel conduit; Reinforcement support tube is inserted into the channel hole, and the inner tube is inserted into the reinforcement support tube and supported by the reinforcement support tube.
  • the adhesive outlet of the channel conduit is provided to protrude from the surface of the base body.
  • the inner tube may be made of a material, for example, polyglycolic acid (PGA) resin material, which can minimize or prevent narrowing of the adhesive.
  • the reinforcing support tube may be made of a metal material such as stainless steel (SUS) material, but is not limited thereto.
  • the base body may be made of a plastic material, and more preferably, a material capable of minimizing or preventing narrowing of the adhesive, but is not limited thereto.
  • a metal material such as stainless steel may be used.
  • Specific examples of the material of the base body may include Teflon.
  • One end surface of the inner tube is provided at a position protruding outward from the surface of the base body to form the adhesive outlet;
  • One end surface of the reinforcing support tube may be provided at a height between the surface of the base body and one end surface of the inner tube.
  • the surface of the base body is preferably formed to be inclined toward the other side from one side.
  • the base body may include a drain for draining the adhesive accumulated on the upper side of the base body.
  • the base body may have a wall protruding from the surface of the base body such that it is flush with the adhesive outlet of the channel conduit.
  • the blanking unit is more specifically provided in the die frame than the upper mold of the adhesive laminated core member manufacturing apparatus, more specifically in the die frame than the lower mold of the adhesive laminated core member manufacturing apparatus so as to face the blanking punch.
  • a blank die which is made;
  • the base body is provided together with the blank die in the die frame more specifically in a die frame; More specifically, the upper frame is provided with a pressing member for pressing the material toward the base body, and the base body is provided upstream of the blank die to perform adhesive application fixing, which is a whole process of a blanking process.
  • the base body receives the adhesive from an adhesive supplier.
  • the adhesive supply includes an adhesive tank for receiving the adhesive and an adhesive presser for transporting the adhesive from the adhesive tank to the base body.
  • the adhesive pressurizer may include a pneumatic device, a hydraulic device, a pump, a piston, or the like.
  • the piston is provided to be movable in the adhesive tank, it may be configured to press the adhesive under the load of the weight.
  • Adhesive laminated core member manufacturing apparatus and an adhesive coating unit for the same according to the present invention is a structure having a channel conduit, according to an embodiment of the present invention has the following effects.
  • the adhesive is stagnant around the adhesive outlet and is constricted as it is, so that the outlet and the surroundings of the outlet are contaminated and the adhesive passage is blocked due to the adhesive narrowing.
  • the application area, application amount and application position can be managed at a uniform level.
  • the maintenance work of the adhesive coating unit can be easily performed through the replacement of the channel conduit.
  • the phenomenon that the adhesive mass formed around the outlet of the adhesive is transferred to the surface of the material by curing and narrowing of the adhesive can be prevented, and poor adhesion between layers of the laminated core member can be prevented. Can be.
  • the blanking punch for blanking the material and the pressing member for pressing the material in the direction of the adhesive applicator is mounted on the upper mold, especially the upper frame and at the same time lifting and lowering, due to the synchronization operation of the blanking punch and the pressing member
  • the blanking process and the adhesive application process which is the whole process of the blanking process, can be performed at the same time, and the adhesive application timing can be maintained stably and accurately.
  • 1 is a longitudinal sectional view schematically showing the structure of the adhesive laminated core member manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention by cutting in the conveying direction of the material;
  • Figure 2 is a schematic cross-sectional view showing one embodiment of the adhesive coating unit for producing a core according to the present invention
  • FIG. 3 is an enlarged view of a portion “B” of FIG. 2;
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing the operation of the adhesive applying unit shown in FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing an embodiment of a nozzle elevating mechanism for elevating an adhesive coating unit for manufacturing a core according to the present invention
  • FIG. 6 is a view schematically showing another embodiment of an adhesive feeder applicable to an adhesive applying unit according to the present invention.
  • FIG. 7 is a longitudinal sectional view taken along the line “A-A” of FIG. 1;
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing an embodiment of a stacking barrel of a blanking unit for the present invention.
  • FIG. 9 is a plan view showing an adhesive coating process and a blanking process by the adhesive laminated core member manufacturing apparatus of FIG.
  • FIG. 10 is a plan view showing examples of the core member.
  • the present invention provides an adhesive lamination for producing a lamination core member for a motor core by blanking a strip-shaped material continuously conveyed to form lamina members having a predetermined shape, and bonding and integrating the layers of the lamina members.
  • the present invention relates to an adhesive coating unit for applying an adhesive to the material for interlayer adhesion between the core member manufacturing apparatus and the lamina members.
  • FIGS. 1 to 5 an embodiment of an adhesive coating unit according to the present invention and an embodiment of an adhesive laminated core member manufacturing apparatus having the same.
  • Figure 1 is a longitudinal sectional view schematically showing the structure of the adhesive laminated core member manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention by cutting in the transport direction of the material
  • Figure 2 is one of the adhesive coating unit for manufacturing a core according to the present invention 3 is a cross-sectional view schematically showing an embodiment
  • Figure 3 is an enlarged view of the "B" portion of Figure 2
  • Figure 4 is a cross-sectional view showing the operation of the adhesive coating unit shown in Figure 2
  • Fig. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a nozzle elevating mechanism for elevating an adhesive coating unit for core manufacturing.
  • the adhesive laminated core member manufacturing apparatus ie, the laminated core member manufacturing system, according to the present exemplary embodiment includes an adhesive applying unit 100 and a blanking unit 200.
  • the adhesive applying unit 100 is applied to the core material (S) to be continuously transferred, more specifically, the steel sheet for manufacturing the motor core (hereinafter referred to as "metal strip") the adhesive at a predetermined position at a certain timing.
  • the blanking unit 200 blanks the metal strip S, for example, an electrical steel sheet, to sequentially form lamina members having a predetermined shape.
  • the blanking unit 200 is formed.
  • the adhesive applying unit 100 in the present embodiment the base body 110 is filled with the adhesive so as to apply the adhesive to the metal strip at a predetermined timing (Timing) at a predetermined position, and the adhesive, It is configured to include a channel conduit 120 to discharge to the outside of the base body 110.
  • the base body 110 is the adhesive at a predetermined pressure so that the adhesive is discharged from the channel conduit 120 Is supplied, and the channel hole is formed in the base body 110 for the discharge of the adhesive, the channel hole penetrates the surface of the base body 110 to form a hole in the surface 112 of the base body .
  • a space 111 in which the adhesive is filled is formed in the base body 110, but the base body (regardless of the optical narrowness of the internal space 111 formed in the base body 110).
  • the inner passage of 110 itself becomes a nozzle passage.
  • the base body 110 is a nozzle body, hereinafter also referred to as a nozzle block, and the nozzle block is the base body.
  • the same reference numerals as 110 are applied.
  • the channel conduit 120 is inserted into and fixed to the channel hole of the base body 110, and is a passage for guiding the adhesive to the outside of the base body 110.
  • the exposed end face (one side) forms the adhesive outlet.
  • the channel conduit may be made of synthetic resin and / or metal.
  • the channel conduit 120 includes a reinforcement support tube 121 inserted into the channel hole and an inner tube 122 inserted into the reinforcement support tube 121. .
  • the reinforcement support tube 121 is interviewed on the inner surface of the channel hole, the inner tube 122 is interviewed on the inner surface of the reinforcement support tube 121, the reinforcement support tube 121 ) Supports the inner tube 122 to reinforce the rigidity of the channel conduit 120.
  • the channel conduit 120 protrudes from the surface 112 of the base body, that is, the nozzle block 110, such that a portion of the channel conduit 120 is exposed to the outside of the base body 110 and the channel.
  • the end face of the conduit forms the adhesive outlet described above, wherein the adhesive outlet of the channel conduit 120 is provided at a position protruding at a predetermined height from the surface of the base body 110. .
  • one end surface (the upper end in this embodiment) of the inner tube 122 is provided at a position projecting outward from the surface 112 of the base body 110 to form the adhesive outlet,
  • One end surface (the upper end in this embodiment) of the reinforcing support tube 121 is provided at a height between the surface of the base body 110 and one end surface of the inner tube 122. Therefore, a portion of the surface of the channel conduit 120 protruding to the outside of the base body 110 is stepped (stepped).
  • one end surface of the inner tube 122 is an adhesive outlet, and the inner tube 122 is made of a plastic material so that the outlet cross section can be manufactured with a precise size compared to a metal conduit. Excellent design freedom, the lack of rigidity of the inner tube 122 can be supplemented by the reinforcing support tube 121.
  • the channel cross-sectional area (inner diameter) of the inner tube 122 may be minimized, and the metal strip (S) may be adhered to the surface of the metal strip S by the adhesive discharged through the adhesive outlet of the channel conduit 120.
  • the application area of the adhesive applied to the surface of the metal strip S i.e., the area of the dot, remains uniform. And the amount of the adhesive applied can be managed constantly.
  • the inner tube 122 is preferably a material having excellent non-tackiness, furthermore, a material having excellent abrasion resistance, and for example, a polyglycolic acid (hereinafter, abbreviated as 'PGA') may be applied thereto. It is not limited to PGA.
  • the PGA resin is a kind of biodegradable thermoplastics, which is excellent in wear resistance and non-adhesiveness, and prevents a phenomenon in which the inner passage (adhesive passage) of the channel conduit 120 is blocked by the narrowing of the adhesive, thereby reducing the fluidity of the adhesive. Can be.
  • the reinforcing support tube 121 is a metal material, for example, a stainless steel (SUS) material having excellent rigidity, but is not limited thereto.
  • a plastic material such as Teflon, particularly a plastic material having excellent rigidity, may be used.
  • the base body 110 may be made of a material that prevents or minimizes adhesive bonding, for example, a plastic material made of a resin having a low surface tension, and more specifically, a Teflon material.
  • the resin may be made of a material having a poor adhesive or low polarity or a low surface tension such as PP (polypropylene) and PE (polyethylene).
  • PP polypropylene
  • PE polyethylene
  • SUS stainless steel
  • the channel conduit 120 is inserted into the channel hole of the base body 110 so as to prevent the adhesive from directly contacting the channel hole of the base body 110 so that the inner surface of the channel hole.
  • the reinforcement support tube 121 and the inner tube 122 have a constant width (diameter) from one end to the other end, and one end of the inner tube 122 has one end of the reinforcement support tube 121. It protrudes through the face in a certain width (diameter) and length.
  • the base body 110 that is, the surface 112 of the nozzle block is inclined from one side to the other side, and the wall 113 protrudes from the surface 112 of the nozzle block.
  • the upper end of the 113 and the upper end (the adhesive outlet) of the channel conduit 120 are formed at the same height, and the surface 112 of the nozzle block is a structure surrounded by the wall 113, but is not necessarily limited thereto.
  • the upper end of the wall 113 and the height of the adhesive outlet may be configured differently within the range in which the adhesive may be applied.
  • the base body 110 is provided on the upper die 20, for example, the upper frame 20a, in a vertically reversed direction, and protrudes downward toward the upper side of the metal conduit 120 of the channel conduit 120. Can be.
  • an upper end of the channel conduit 120 becomes the adhesive outlet, and an adhesive that overflows from the upper end of the channel conduit 120, that is, the adhesive outlet, is formed in the channel conduit 120. It can run down the side.
  • the upper surface 112 of the base body that is, the surface on which the channel conduit 120 protrudes is formed to be inclined upward from one side to the other side, so that the adhesive flowing down from the upper end of the channel conduit 120 is the base body 110. It flows down to one side of the base body 110 along the upper side of the base body 110 without being stagnant on the upper side of the base body, and to one side (left in FIG. 2) on the upper side of the base body 110.
  • a drain 114 is formed to drain the adhesive.
  • the drain 114 is formed in a relatively low portion of the upper surface 112 of the nozzle block, in the present embodiment is formed in the vertical direction through the upper surface 112 of the nozzle block. Accordingly, the adhesive overflowing from the upper end of the channel conduit 120, that is, the upper end (adhesive outlet) of the inner conduit 122, flows down the side of the channel conduit 120 and the upper side 112 of the nozzle block. It is discharged through the drain 114.
  • the adhesive discharged from the channel conduit 120 is applied to the surface of the metal strip S so that the adhesive is applied.
  • An example in which is performed is disclosed.
  • the access by the relative movement of the metal strip (S) and the channel conduit 120, more specifically the metal strip (S) is pressed down by the pressing member 130 to lower the channel conduit Approach to the 120 to a predetermined distance is the application of the adhesive to the metal strip (S).
  • channel conduit 120 and the metal strip S may be proximate due to the elevation of the base body 110, the relative movement of the metal strip S and the base body 110 may be used. If the channel conduit 120 and the metal strip (S) can be in close proximity, it is possible to apply the adhesive by transition.
  • the adhesive is pushed up from the top of the channel conduit 120, in particular the adhesive formed in the form of droplets by the surface tension in the adhesive outlet Is close to the distance that can be transferred to the surface of the metal strip (S), when the adhesive is rounded in a drop shape on the top of the channel conduit 120, especially the inner tube 122, the surface of the metal strip (S) It may be applied in the form of a dot.
  • the base body 110 is provided in the lower frame (lower mold) 10, in particular the die frame 10b, the die strip (10b) so that the metal strip (S) is restored to the position of the top dead center
  • a lifter for resiliently supporting the metal strip S in an upward direction is provided.
  • the lifter in this embodiment includes a lift pin 11 that supports the metal strip and a lift spring 12 that supports the lift pin 11 upwards, wherein the lifter includes the metal.
  • the strip S is elastically supported in an upward direction so that the metal strip S is spaced apart from the channel conduit 120, that is, the nozzle outlet.
  • the lower frame 10 in particular the die frame 10b, is a portion to which the base body 110 is fixed.
  • a nozzle mounting hole is formed in the die frame 10b, and the base body 110 is located in the nozzle mounting hole. Is received and fixed.
  • the base body 110 receives an adhesive through an adhesive supply pipe 140 of an adhesive supply. More specifically, the adhesive contained in the adhesive tank T is transported by a pneumatic device, a hydraulic device, a pump, or the like to apply pressure such as air pressure to the base body 110 at a predetermined pressure. Supplied.
  • the adhesive supplier includes an adhesive tank T and an adhesive presser such as a pneumatic device or a hydraulic device, a pump or a piston, etc., which transports the adhesive from the adhesive tank T to the base body 110. As described above, the adhesive is supplied to the base body 110 through the adhesive supply pipe 140.
  • an adhesive presser such as a pneumatic device or a hydraulic device, a pump or a piston, etc.
  • the adhesive applying unit 100 may be configured to include a plurality of channel conduits 120 provided in parallel to the base body 110, the channel conduits 120 are adhesive applied Position D (see FIG. 9, a plurality of points to which the adhesive is applied in the form of dots).
  • the adhesive is distributed at a predetermined pressure in the internal space 111 of the base body 110 and simultaneously supplied to the internal passages of the plurality of channel conduits 120. That is, the adhesive is uniformly supplied to the plurality of channel conduits 120 provided in parallel to the base body 110, and the adhesive is simultaneously applied to a plurality of points, that is, several positions.
  • the adhesive is filled to the inside of the base body 110 at a predetermined pressure, and the adhesive inside the base body 110 is gradually pushed out of the channel conduit 120 by the filling pressure to convexly in a drop shape.
  • the metal strip S is pressed by the pressing member 130 to approach the upper end (nozzle outlet) of the inner tube 122 to a predetermined distance, an adhesive is applied to the surface of the metal strip S. .
  • the top surface of the base body 110 that is, the top of the wall 113 coincides with the height of the upper surface of the die frame 10b, and the top of the wall 113 is the metal strip S.
  • the metal strip S is close to a position spaced apart from the channel conduit 120 by the bottom dead center of the channel conduit 120. There is a gap between the tops of 120).
  • the pressing member 130 is provided in the upper mold 20 to move up and down with the upper mold 20.
  • the pressing member 130 is provided on the upper frame 20a which is installed at intervals above the die frame 10b, and is elevated.
  • the pressing member 130 is the above-mentioned. Ascending and descending with the upper die (20). Therefore, the upper mold 20, in particular, the upper frame 20a becomes an upper holder for supporting the pressing member 130, and the lower die frame 10b becomes a lower holder for supporting the base body 110. .
  • the channel conduit 120 described above may be arranged in parallel to a plurality of points in accordance with the adhesive application position in accordance with the shape of the core member (C).
  • a plurality of channel holes communicating with the internal space 111 of the base body are formed in parallel in the base body 110, and the channel conduits 120 may be installed in the channel holes, respectively. have.
  • the core member C has a “T” shape
  • a plurality of channel conduits 120 are provided in parallel at a position spaced apart from each other along a line corresponding to the shape of the core member to simultaneously apply the adhesive. To perform.
  • the lower mold 10 is provided with a lifting mechanism 150 such as a cam mechanism or a hydraulic / pneumatic cylinder, and the base body 110 is lifted by the lifting mechanism 150.
  • the base body 110 that is, the nozzle block, is lifted by the elevating mechanism 150 to move closer to the metal strip S whenever the metal strip S moves by one pitch.
  • the lifting mechanism 150 is the base body ( When the metal strip S is pressed by the urging member 130 and lowered to the bottom dead center position, the drop of adhesive coming into the outlet of the channel conduit contacts the metal strip S at a predetermined cycle. Prevent it.
  • the adhesive coating process is omitted every time the metal strip S moves 10 pitches.
  • the interface between the core members C is prevented from adhering.
  • the lifting mechanism 150 lowers the base body 110 once each time the metal strip S moves a predetermined pitch, for example, 10 pitches, so that the channel conduit 120 and the metal strip ( Adhesive formation can be prevented by forming the space
  • the dotted line is the portion where the interlayer adhesion is made, and the solid line is the portion without the interlayer adhesion as a boundary between the laminated core members.
  • the elevating mechanism 150 includes an elevating body 151 supporting the base body 110 so as to be elevated inside the lower frame 10, and the elevating body 150. It is configured to include a supporter 152 for supporting the body 151 to rise to the top dead center of the lifting body.
  • the lifting body 151 is fixed to the lower side of the base body 110 to be integrated with the base body 110.
  • the lifting mechanism 150 is configured to further include a lowering device 153, such as a spring to lower the lifting body 151 to restore to the bottom dead center of the lifting body, as shown in Figure 5
  • a lowering device 153 such as a spring to lower the lifting body 151 to restore to the bottom dead center of the lifting body
  • the lower mold 10 includes a base frame 10a constituting the base of the lower mold and dies 10b and 10c provided on an upper side of the base frame 10a. 110 is installed in the nozzle mounting hole formed in the die (10b, 10c).
  • the die may be divided into a die frame 10b on which the base body 110 is installed, and a die holder 10c provided on the lower side of the die frame 10b and on which the lifting mechanism 150 is installed.
  • the structure of the lower frame is not limited thereto.
  • the adhesive applying unit according to the present embodiment, the lower mold 10 described above, the base body 110 provided in the die frame 10b more specifically the lower mold and the base body
  • the metal strip S moves by a certain distance at a predetermined period, that is, every press stroke, and passes between the pressing member 130 and the die frame 10b in units of pitches. As shown, when the metal strip S reaches the adhesive application position, as shown in FIG. 4 (b), the pressing member 130 is lowered to press the metal strip S downward.
  • the metal strip S is close to the top of the channel conduit 120, that is, the adhesive outlet, and the adhesive discharged upward through the channel conduit 120 is the surface (bottom) of the metal strip S. Is applied to.
  • the metal strip S is moved away from the upper end of the channel conduit 120 by the lifter, and one adhesive application process is completed.
  • the adhesive overflowing from the channel conduit 120 flows down the side surface of the channel conduit 120 and the upper surface 112 of the base body and is discharged through the drain 114.
  • the blockage of the channel conduit 120 or the contamination around the adhesive outlet may be minimized or prevented, the channel conduit 120 may be manufactured in a precise shape, and the adhesive and the position where the adhesive is applied The application amount can be kept constant.
  • a syringe-type adhesive feeder may be applied as shown in Figure 6, so that the adhesive is filled in the base body 110 by gravity rather than pneumatic, hydraulic or pump.
  • the syringe type adhesive supplier includes an adhesive tank T, a piston P, and a weight W for applying a load to the piston. More specifically, the adhesive tank (T) is provided with a piston (P), the piston (P) is lowered by the weight of the weight, for example, the weight (W) by the adhesive in the adhesive tank (T) It is supplied to the base body 110. That is, when the weight W is lowered by gravity and enters the piston P into the adhesive tank T, the adhesive in the adhesive tank T is pressed by the piston P It is pushed into the base body 110.
  • the blanking unit 200 includes a blanking punch 210 and a blank die 220, and between the blanking punch 210 and the blank die 220.
  • the lamina member of predetermined shape is sequentially formed by blanking the said metal strip S which continuously passes by a predetermined distance (1 pitch) per stroke of a press.
  • the blank die 220 has a blank hole of a predetermined shape opposite to the blanking punch 210, and a lamina member is introduced into the blank hole at the same time as the blanking.
  • the blanking portion in the metal strip (S) is represented larger than the lamina member (L), but the shape and size are obvious in the art, it is obvious in the art, the blank A lamina member is formed that is identical in shape to the shape of the die 220, ie, the shape and size of the blank hole.
  • the blanking punch 210 is provided in the upper frame, specifically, the upper frame 20a, and the blank die 220 is provided in the lower mold, specifically, the die frame 10b. More specifically, the blank die 220 is positioned downstream from the base body 110, that is, the nozzle block, for the blanking process, which is a post process of the adhesive application process, based on the transfer direction of the metal strip S. And the die frame 10b together with the base body 110.
  • the blanking punch 210 is provided in the upper mold 20 together with the pressing member 130 to be located downstream from the pressing member 130 so as to face the blank die 220, and the upper mold 20 Furthermore, it moves up and down together with the pressing member 130. Therefore, when a blanking process is performed on the metal strip S by the blanking unit 200, an adhesive application process by the adhesive application unit 100 is simultaneously performed upstream.
  • the pressing member 130 is a compression plate or a pressure plate that functions as a stripper in a blanking process and simultaneously presses the metal strip S in an adhesive applying process, and the pressing member 130.
  • an elastic member for example, a coil spring; 131
  • a guide 132 for guiding the lifting of the pressing member.
  • the blank unit 200 is a device for blanking a material and stacking and integrating a lamina member that is sequentially manufactured by blanking.
  • the lamina is sequentially stacked below the blank die 220.
  • a stacking barrel is provided which integrates while passing through the members (L).
  • the blank die 220 is provided on the lower side of the squeeze 230 is sequentially laminated to tighten the outer edge of the lamina member (L) passing through, and the adhesive on the lower side of the squeeze 230 By curing the adhesive is provided with an adhesive curing machine 240 to integrate the lamina member (L).
  • the squeeze 230 supports the lamina members L so as not to drop rapidly under the lamination barrel when the lamina members L are laminated, and prevents lamination failures or misalignment of lamina members.
  • the inside of the blank die 220 that is, the same ring shape as the blank hole, that is, is composed of a squeeze ring (Squeeze Ring).
  • the squeeze ring is an annular ring, and the squeeze ring diagram when the lamina member is 'T' shape as shown in FIG. 'T' shaped hole becomes a ring shape.
  • the lamina members (L) are arranged in an interference fit state inside the squeeze 230 and are pushed by the blanking punch 210 to pass through the squeeze 230.
  • a plurality of channel conduits may be provided in one base body in parallel so as to correspond to an arrangement of the adhesive dots D formed in the material S and the lamina member L of FIG. 9.
  • the guide 250 for inducing alignment and straight passage (straight out of the product) of the blanking product, that is, the lamina members (L) and further the laminated core members (C) inside the adhesive curing machine (240) Is provided, as an example of the guide 250 may be a guide of engineering ceramics (Engineering Ceramics) material or non-conductive material.
  • the adhesive curing machine 240 includes a high frequency coil as a high frequency induction heater for curing the adhesive by high frequency induction heating so that the curing speed of the adhesive is increased, but the type of the adhesive curing machine is not limited.
  • the upper side of the adhesive curing machine 240 is preferably provided with a heat insulating material 260 for thermal disconnection between the squeeze 230 and the adhesive curing machine 240, for example, a high-frequency insulation.
  • the heat insulator 260 blocks the squeeze 230 and the adhesive curing machine 240 so that other parts than the inner region of the adhesive curing machine 240 through which the lamina members L pass are applied at high frequency.
  • a heat insulating material of beryllium copper material may be applied.
  • a cooling passage 270 for example, a cooling channel for cooling the lower mold, in particular the die frame 10b, may be provided around the adhesive curing machine 240, and the cooling passage may also be provided in the squeeze 230. Can be.
  • the lower side of the adhesive curing machine 240 by applying a side pressure to the product (laminated core member integrated by the adhesive curing) passing through the inside to help the alignment of the product and prevent a sudden drop of the product (Pinch; 280) is It may be further provided.
  • the pinch 280 includes a pinch block 281 that is retractable toward the side of the product and a pinch spring 282 that elastically supports the pinch block 281, the product coming out of the adhesive curing machine 240 By holding the core member (C) to prevent the product passing through the pinch from being eccentric in the center of the stacking barrel, and prevents the core member (C) from falling rapidly after passing through the adhesive curing machine (240)
  • the moving type In this embodiment, the moving type.
  • the pinch block 281 may be arranged in a plurality of divided parts in the stacking barrel so as to be spaced apart from each other along the outer edge of the core member, for example, a plurality of the pinch block 281 is installed in the stacking barrel in a predetermined angle unit do.
  • the pinch 280 may be both a moving type and a fixed type, but a moving type is preferable in consideration of thermal expansion.
  • a pinch of a moving type that is, a pinch of a moving pinch, is spaced around the core member C and is supported by an elastic member (for example, a coil spring) so as to apply elastic side pressure to the core member C.
  • the squeeze 230 may also be configured as a moving type instead of the fixed type described above, for example, a ring structure.
  • the above-described heat insulating material 260 may be provided between the adhesive curing machine 240 and the pinch 280, and the cooling path 270 described above may be provided on the outer circumference of the pinch 280.
  • the blank die 220, the squeeze 230, the guide 250, and the pinch 280 are coaxially installed in the barrel hole of the lower mold 10, and the lamination and curing process is performed at the bottom of the barrel.
  • a take-out support 290 supporting the bottom of the product (laminated core member C) discharged through is provided to be capable of lifting up and down.
  • the ejection support 290 descends while the core member C is seated, and when the ejection support 290 reaches the bottom of the stacking barrel, the ejection cylinder 13 ejects the stacking core member C. Push the direction of the passage to help take out the product.
  • a gap is formed between the lower core member C and the immediately above core member, but in practice, core members are stacked in contact with each other to continuously pass through the inner space of the stacking barrel, and the squeeze ( 230, guide 250 and pinch 280 are in close contact with the side of the product (lamina members passing through the stacking barrel in a laminated state).
  • the manufacturing process of the adhesive laminated core member by the laminated core member manufacturing apparatus having the above-described configuration is as follows.
  • the metal strip S is moved by a material conveying device (not shown) such as a conveying roller so as to pass through the pressing member, that is, the stripper 130 and the die frame 10b by one pitch at a predetermined timing.
  • a material conveying device such as a conveying roller so as to pass through the pressing member, that is, the stripper 130 and the die frame 10b by one pitch at a predetermined timing.
  • the pressing member 130 and the blanking punch 210 mounted on the upper die 20 are lowered integrally with the upper die 20 so that the upper surface of the metal strip S is provided. Pressurize.
  • the metal strip (S) is pressed by the pressing member 130 and lowered toward the channel conduit 120, the metal strip (S) is close to the adhesive outlet of the channel conduit 120, the metal Adhesive is apply
  • a blanking process is carried out by a blanking punch 210 descending simultaneously with the pressing member 130 at the downstream side of the adhesive application region, and a lamina member sequentially laminated in the lamination barrel. Their integration process is underway.
  • the stacking barrel is a hollow structure formed by the squeeze 230, the adhesive curing machine 240, the pinch 280, and the blank die 220 described above, and the lamina members L are stacked. And a passage through which curing of the adhesive proceeds.
  • the squeeze 230 and the pinch 280 align the products passing through the stacking barrel, that is, the lamina members and the core members in a line, and the adhesive curing machine 240 is generated by high frequency induction.
  • the adhesive cures the adhesive existing between the layers of the lamina members L by heat.
  • the upper die 20 is raised, the metal strip (S) by the lifter (11, 12) the metal strip (S) is the channel conduit 120
  • the metal strip (S) is moved one pitch again, the above-described process is repeated and the manufacture of the adhesive laminated core member (C) proceeds.
  • the lamina member (L) refers to a single layer of thin sheet manufactured by blanking the material (S).
  • the laminated core member C is configured to form a stator or a rotor of a motor or a generator, and includes at least a portion of a core, for example, a core wing to which a coil is wound, and examples of the core member are illustrated in FIG. 10. It is.
  • the adhesive is applied such as a structure in which the base body is provided in the upper frame in the upside down direction so that the channel conduit faces downward (the structure in which the upper side 112 of the base body is disposed toward the upper surface of the metal strip).
  • the installation direction and position of the unit may be changed, and the above-described embodiments should be regarded as illustrative rather than restrictive, and thus, the present invention is not limited to the above description and is within the scope of the appended claims and their equivalents. It may change from.
  • the present invention is a technology related to the manufacture of cores that are used as a rotor or stator for a motor or a generator, and is used for manufacturing cores, and the adhesive coating process is precisely and easily performed in bonding the interlayers between the thin plates while laminating thin sheets. Can be performed.

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Abstract

본 발명은: 연속적으로 이송되는 소재, 예를 들면 모터 코어 제조용 소재에 접착제를 도포하도록 선택적으로 개방되는 접착제 도포유닛과 상기 소재를 블랭킹해서 소정 형상의 라미나 부재들을 순차적으로 형성하는 블랭킹 유닛을 포함하여 구성되며, 상기 라미나 부재들을 층간 접착시켜서 모터 코어용 적층 코어부재를 제조하는 접착식 적층 코어부재 제조장치와 이를 위한 접착제 도포유닛를 개시한다. 본 발명에서, 상기 접착제 도포유닛은; 상기 접착제가 충전되며, 상기 접착제의 배출을 위해 채널홀이 형성되는 베이스 몸체와, 상기 베이스 몸체의 채널홀에 삽입되어서 상기 베이스 몸체의 외부로 상기 접착제를 안내하며, 접착제 출구를 형성하는 채널 도관을 포함하여 구성된다. 따라서, 접착제가 접착제 출구의 주변에 정체되어서 그대로 협착되는 현상 및 접착제 협착으로 인해 접착제 통로의 막히는 현상이 최소화 또는 방지될 수 있고, 접착제의 도포 면적과 도포량 및 도포위치가 일정하게 관리될 수 있다.

Description

채널 도관을 갖는 접착제 도포유닛 및 접착식 적층 코어부재 제조장치
본 발명은 모터나 발전기 등의 코어를 제조하는 데 사용되는 코어부재 제조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 단위 시트를 이루는 라미나 부재들을 층간 접착시켜서 모터나 발전기 등을 위한 적층 코어부재를 제조하는 접착식 적층 코어부재 제조장치와 접착식 적층 코어부재 제조용 접착제 도포유닛에 관한 것이다.
일반적으로 라미나 부재들은 적층하여 일체화함으로써 제조되는 적층 코어는 발전기나 모터 등의 회전자 및 고정자로 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.
다른 방식으로는, 상기 적층 코어부재를 이루는 라미나 부재들을 접착제로 일체화하는 접착 고정법이 제시되고 있다. 대한민국 공개특허공보 제10-1996-003021호에 상기 접착 고정법이 개시되어 있으며, 대한민국 공개특허공보 제10-1996-003021호에 개시되어 있는 접착 고정법은 상하방향으로 적층되어 있는 라미나 부재의 측면에 접착제를 도포하여 상기 라미나 부재들을 일체화하는 방식이다.
상기 접착 고정법의 다른 방식으로, 라미나 부재의 표면(밑면 또는 윗면)에 접착제를 도포해서 라미나 부재들의 층간을 접착시키는 층간 접착방식이 있다. 상기 층간 접착방식의 적층 코어 제조장치는, 상기 소재 즉 금속 스트립의 표면에 접착제를 분사하거나, 노즐 출구와 상기 금속 스트립을 접촉시켜서 상기 금속 스트립의 표면에 선 형태 또는 점 형태로 접착제를 전사한다.
그러나, 종래의 적층 코어 제조장치에서 금속 스트립의 표면에 접착제를 분사하는 방식은 접착제 도포량과 도포면적 및 도포위치를 균일하게 제어하기 어렵고, 접착제 소비량이 크게 발생하는 단점이 있다.
그리고, 상기 노즐 출구와 상기 금속 스트립을 접촉시켜서 상기 금속 스트립의 표면에 선 형태 또는 점 형태로 접착제를 전사하는 방식에서는, 상기 노즐 출구에서 배출되는 접착제가 상기 금속 스트립에 의해 눌려서 노즐 출구의 주변에 접착제가 협착되고, 노즐 출구의 주변 오염과 출구 막힘 등의 문제가 있으며, 이는 접착제의 정량 정밀도포 및 경화시간 단축 추세에서 더욱 문제가 될 수 있다.
또한, 상기 노즐 출구가 항시 개방되어 있는 구조 즉 개방형 노즐에서는, 상기 노즐 출구의 외부로 누설되는 접착제가 상기 노즐 출구와 그 주변에 정체되어서 그대로 협착되고, 노즐 출구의 막힘과 주변 오염 현상이 발생하며, 노즐의 압력이 정확히 제어되기 어려운 환경하에서 접착제의 오버플로우(Overflow)에 따른 노즐 출구와 그 주변의 오염은 더욱 심각하게 발생할 수 있다.
상술한 바와 같이 노즐 출구의 주변에 접착제가 협착되면, 노즐 출구가 막히는 현상이 발생할 수 있고, 금속 스트립과 노즐 출구의 근접에 장애 요인이 되어 접착제의 도포가 정확하게 수행되기 어려우며, 고형화된 접착제가 상기 금속 스트립으로 전이되는 경우에는 라미나 부재들의 층간 접착을 방해하고, 결과적으로 적층 코어부재의 층간이 분리되어 제품 불량으로 이어지므로, 불량률 증가로 인해 생산성이 악화되고 관리 비용이 증가하는 등의 문제가 초래될 수 있다.
또한, 종래의 적층 코어 제조장치는, 블랭킹 공정과 연동하여 일정 주기마다 일정량의 접착제를 강판(소재)의 표면에 도포하기 어렵고, 접착제 도포량과 노즐 작동 시간(접착제 도포 타이밍)을 정확하게 제어하기 위해 접착제 공급 압력 즉 노즐 내부의 압력에 대한 정밀한 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.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 모터나 발전기 등의 코어 제조용 소재에 도포되는 접착제에 의해 접착제 출구 및 출구 주변이 오염되거나 접착제 통로가 막히는 현상을 방지할 수 있는 구조의 접착식 적층 코어부재 제조용 접착제 도포유닛 및 이를 갖는 접착식 적층 코어부재 제조장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은: 연속적으로 이송되는 소재에 접착제를 도포하도록 선택적으로 개방되는 접착제 도포유닛과, 상기 소재를 블랭킹(Blanking)해서 소정 형상의 라미나 부재들을 순차적으로 형성하는 블랭킹 유닛을 포함하여 구성되며, 상기 라미나 부재들을 층간 접착시켜서 적층 코어부재를 제조하는 접착식 적층 코어부재 제조장치 및 이를 위한 접착식 적층 코어부재 제조용 접착제 도포유닛을 제공한다. 본 발명의 실시 예에서, 상기 접착제 도포유닛은; 상기 접착제가 충전되며, 상기 접착제의 배출을 위해 채널홀이 형성되는 베이스 몸체와, 상기 베이스 몸체의 채널홀에 삽입되어서 상기 베이스 몸체의 외부로 상기 접착제를 안내하며, 접착제 출구를 형성하는 채널 도관을 포함하여 구성된다.
상기 채널 도관은; 상기 채널홀에 삽입되는 보강 지지관과, 상기 보강 지지관의 내부에 삽입되어서 상기 보강 지지관에 의해 지지되는 내부관을 포함한다. 그리고, 상기 채널 도관의 접착제 출구는 상기 베이스 몸체의 표면에서 돌출되게 구비된다.
상기 내부관은 접착제의 협착이 최소화 또는 방지될 수 있는 재질, 예를 들어 폴리글리콜산(PGA; Polyglycolic Acid) 수지 재질로 구성될 수 있다. 여기서, 상기 보강 지지관은 스테인레스 스틸(SUS) 재질 등의 금속 재질로 구성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고 상기 베이스 몸체는 플라스틱 재질, 보다 바람직하게는 접착제의 협착이 최소화 또는 방지될 수 있는 재질로 구성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니고 스테인레스 스틸 등의 금속 재질도 가능하다. 상기 베이스 몸체의 재질에 대한 구체적인 예로는 테프론(Teflon)을 들 수 있다.
그리고, 상기 내부관의 일단면은 상기 베이스 몸체의 표면에서 외부로 돌출된 위치에 구비되어서 상기 접착제 출구를 형성하며; 상기 보강 지지관의 일단면은 상기 베이스 몸체의 표면과 상기 내부관의 일단면 사이의 높이에 구비될 수 있다.
상기 베이스 몸체의 표면은 일측에서 타측으로 갈수록 경사지게 형성되는 것이 좋다. 그리고 상기 베이스 몸체는, 상기 베이스 몸체의 상측면에 고이는 접착제를 유출시키는 드레인(Drain)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 베이스 몸체는; 상기 채널 도관의 접착제 출구와 동일 높이가 되도록, 상기 베이스 몸체의 표면에서 돌출되는 벽체를 가질 수도 있다.
상기 블랭킹 유닛은, 상기 접착식 적층 코어부재 제조장치의 상형 보다 구체적으로는 상부 프레임에 구비되는 블랭킹 펀치와, 상기 블랭킹 펀치에 대향되도록 상기 접착식 적층 코어부재 제조장치의 하형 보다 구체적으로는 다이 프레임에 구비되는 블랭크 다이를 포함하며; 상기 베이스 몸체는 상기 블랭크 다이와 함께 상기 하형 보다 구체적으로는 다이 프레임에 구비되고; 상기 상형 보다 구체적으로 상기 상부 프레임에는 상기 소재를 상기 베이스 몸체를 향해 누르는 가압 부재가 구비되며, 상기 베이스 몸체는 상기 블랭크 다이보다 상류에 구비되어 블랭킹 공정의 전 공정인 접착제 도포 고정을 수행한다.
상기 베이스 몸체는 접착제 공급기로부터 상기 접착제를 공급받는다. 그리고 상기 접착제 공급기는, 접착제를 수용하는 접착제 탱크와 상기 접착제 탱크에서 상기 베이스 몸체로 상기 접착제를 수송하는 접착제 가압기를 포함한다. 상기 접착제 가압기는 공압장치, 유압장치, 펌프, 또는 피스톤 등을 포함할 수 있다.
그리고 상기 피스톤은 상기 접착제 탱크에 이동 가능하게 구비되며, 무게추의 하중을 받아서 상기 접착제를 가압하도록 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 접착식 적층 코어부재 제조장치 및 이를 위한 접착제 도포유닛은 채널 도관을 갖는 구조로서, 본 발명의 실시 예에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 본 발명의 실시 예에 따르면, 접착제가 접착제 출구의 주변에 정체되어서 그대로 협착되어 출구 및 출구 주변이 오염되는 현상 및 접착제 협착으로 인해 접착제 통로가 막히는 현상이 최소화 또는 방지될 수 있고, 접착제의 도포 면적과 도포량 및 도포위치가 균일한 수준으로 관리될 수 있다.
둘째, 본 발명의 실시 예에 따르면, 접착제 통로가 이물질이나 접착제의 협착 등의 요인에 의해 막히는 경우, 채널 도관의 교체 작업을 통해서 접착제 도포유닛의 유지보수 작업이 용이하게 수행될 수 있다.
셋째, 본 발명의 실시 예에 따르면, 접착제의 경화 및 협착에 의해 접착제 출구의 주변에 형성되는 접착제 덩어리가 소재의 표면으로 전이되는 현상이 방지될 수 있고, 적층 코어부재의 층간 접착불량이 방지될 수 있다.
넷째, 본 발명의 실시 예에 따르면, 소재를 블랭킹하는 블랭킹 펀치와 소재를 접착제 도포기 방향으로 누르는 가압 부재가 상형 특히 상부 프레임에 탑재되어 동시에 승강하므로, 상기 블랭킹 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 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 본 발명에 따른 코어 제조용 접착제 도포유닛의 일 실시 예를 개략적으로 나타낸 단면도;
도 3은 도 2의 "B"부를 확대하여 나타낸 도면;
도 4는 도 2에 도시된 접착제 도포유닛의 작동을 나타낸 단면도;
도 5는 본 발명에 따른 코어 제조용 접착제 도포유닛의 승강을 위한 노즐 승강기구의 일 실시 예를 나타낸 단면도;
도 6은 본 발명에 따른 접착제 도포유닛에 적용 가능한 접착제 공급기의 다른 실시 예를 개략적으로 나타낸 도면;
도 7은 도 1의 "A-A"선에 따른 종단면도;
도 8은 본 발명을 위한 블랭킹 유닛의 적층 배럴에 대한 일 실시 예를 나타낸 단면도;
도 9는 도 1의 접착식 적층 코어부재 제조장치에 의한 접착제 도포 공정과 블랭킹 공정을 보여주는 평면도; 그리고
도 10은 코어부재의 예들은 나타낸 평면도이다.
이하, 본 발명의 실시 예들에 대해 첨부도면들을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 동일 구성에 대해서는 동일 도면 부호가 사용된다.
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 라미나 부재들의 층간 접착을 위하여 상기 소재에 접착제를 도포하는 접착제 도포유닛에 관한 것이다.
이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 접착제 도포유닛의 일 실시 예와 이를 갖는 접착식 적층 코어부재 제조장치의 일 실시 예가 설명된다. 여기서, 도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 접착식 적층 코어부재 제조장치의 구조를 소재의 이송방향으로 절단하여 개략적으로 나타낸 종단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 코어 제조용 접착제 도포유닛의 일 실시 예를 개략적으로 나타낸 단면도이며, 도 3은 도 2의 "B"부를 확대하여 나타낸 도면이고, 도 4는 도 2에 도시된 접착제 도포유닛의 작동을 나타낸 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 코어 제조용 접착제 도포유닛의 승강을 위한 노즐 승강기구의 일 실시 예를 나타낸 단면도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 실시 예에 따른 접착식 적층 코어부재 제조장치 즉 적층 코어부재 제조시스템은, 접착제 도포유닛(100)과 블랭킹 유닛(200)을 포함하여 구성된다. 상기 접착제 도포유닛(100)은 연속적으로 이송되는 코어 제조용 소재(S), 보다 구체적으로는 모터 코어 제조용 강판(이하 '금속 스트립'이라 칭함)에 접착제를 일정 위치에서 일정 타이밍마다 도포한다. 그리고, 상기 블랭킹 유닛(200)은 상기 금속 스트립(S) 예를 들면 전기강판을 블랭킹(Blanking)해서 소정 형상의 라미나(Lamina) 부재들을 순차적으로 형성하며, 본 실시 예에서 상기 블랭킹 유닛(200)은 상기 소재(S) 즉 금속 스트립의 이송방향을 기준으로 상기 접착제 도포유닛(100)보다 하류에 구비되어, 접착제 도포 공정의 후 공정인 블랭킹 공정을 수행한다.
본 실시 예에서의 상기 접착제 도포유닛(100)은, 일정 위치에서 일정 타이밍(Timing) 즉 일정 주기마다 상기 금속 스트립에 접착제를 도포하도록, 상기 접착제가 충전되는 베이스 몸체(110)와, 상기 접착제를 상기 베이스 몸체(110)의 외부로 배출하는 채널 도관(120)을 포함하여 구성된다.
도 2 및 도 3을 참조하여 상기 접착제 도포유닛(100)의 일 실시 예를 보다 구체적으로 설명하면, 상기 베이스 몸체(110)는 상기 채널 도관(120)에서 상기 접착제가 배출되도록 소정 압력으로 접착제를 공급받으며, 상기 접착제의 배출을 위해 상기 베이스 몸체(110)에는 채널홀이 형성되고, 상기 채널홀은 상기 베이스 몸체(110)의 표면을 관통해서 상기 베이스 몸체의 표면(112)에 구멍을 형성한다.
그리고 본 실시 예에서는 상기 베이스 몸체(110)의 내부에 상기 접착제가 충전되는 공간(111)이 형성되나, 상기 베이스 몸체(110)에 형성되는 내부 공간(111)의 광협에 관계없이 상기 베이스 몸체(110)의 내부 통로 그 자체가 노즐 통로가 된다.
상기 접착제 도포유닛(110)이 노즐 타입(Nozzle Type)인 경우에, 상기 베이스 몸체(110)는 노즐 몸체(Nozzle Body)로서 이하에서는 노즐 블록(Nozzle Block)이라고도 칭하며, 상기 노즐 블록에는 상기 베이스 몸체(110)와 동일한 도면 부호가 적용된다.
그리고, 상기 채널 도관(120)은 상기 베이스 몸체(110)의 채널홀에 삽입되어 고정되는 구성으로서, 상기 베이스 몸체(110)의 외부로 상기 접착제를 안내하는 통로인 동시에 상기 베이스 몸체(110)의 외부로 노출되는 선단면(일단면)이 접착제 출구를 이룬다. 상기 채널 도관은 합성수지 재질 및/또는 금속 재질 등으로 제조될 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 채널 도관(120)은, 상기 채널홀에 삽입되는 보강 지지관(121)과, 상기 보강 지지관(121)의 내부에 삽입되는 내부관(122)을 포함하여 구성된다.
본 실시 예에서는 상기 보강 지지관(121)이 상기 채널홀의 내측면에 면접되고, 상기 보강 지지관(121)의 내측면에 상기 내부관(122)이 면접되는 구조로서, 상기 보강 지지관(121)은 상기 내부관(122)을 지지해서 상기 채널 도관(120)의 강성을 보강한다.
그리고, 상기 채널 도관(120)은, 상기 베이스 몸체 즉 노즐 블록(110)의 표면(112)에서 돌출되어, 상기 채널 도관(120)의 일부분이 상기 베이스 몸체(110)의 외부로 노출되고 상기 채널 도관의 선단면(본 실시 예에서는 상단)이 상술한 접착제 출구를 형성하는 구조로서, 상기 채널 도관(120)의 접착제 출구는 상기 베이스 몸체(110)의 표면에서 일정 높이로 돌출된 위치에 구비된다.
본 실시 예에서, 상기 내부관(122)의 일단면(본 실시 예에서는 상단)은 상기 베이스 몸체(110)의 표면(112)에서 외부로 돌출된 위치에 구비되어서 상기 접착제 출구를 형성하며, 상기 보강 지지관(121)의 일단면(본 실시 예에서는 상단)은 상기 베이스 몸체(110)의 표면과 상기 내부관(122)의 일단면 사이의 높이에 구비된다. 따라서 상기 채널 도관(120)의 표면 중에 상기 베이스 몸체(110)의 외부로 돌출되는 부분은 단차진 형상(계단 형상)이 된다.
상술한 바와 같이 본 실시 예에서는 상기 내부관(122)의 일단면이 접착제 출구가 되며, 상기 내부관(122)은 플라스틱 재질로서 출구 단면적이 금속 재질의 도관에 비해 정밀한 사이즈로 제조될 수 있으므로 채널 설계 자유도가 우수하고, 상기 내부관(122)의 부족한 강성은 상기 보강 지지관(121)에 의해 보충될 수 있다.
그리고, 상기 내부관(122)의 유로 단면적(내경)이 최소화될 수 있으며, 상기 채널 도관(120)의 접착제 출구를 통해 배출되는 접착제가 상기 금속 스트립(S)의 표면에 묻도록 상기 금속 스트립(S)과 상기 채널 도관(120)의 접착제 출구가 상호 근접해서 접착제의 도포가 수행될 때, 상기 금속 스트립(S)의 표면에 도포되는 접착제의 도포 면적 즉 도트(Dot)의 면적이 균일하게 유지될 수 있고, 접착제의 도포량이 일정하게 관리될 수 있다.
상기 내부관(122)은 비점착성이 우수한 재질, 더 나아가 내마모성이 우수한 재질이 바림직하며, 예를 들면 폴리글리콜산(Polyglycolic Acid; 이하 'PGA'라 약칭함) 재질이 적용될 수 있으나 그 재질이 PGA에 한정되는 것은 아니다. 상기 PGA 수지는, 생분해성 열가소성 플라스틱의 일종으로서 내마모성과 비점착성이 우수하며, 상기 채널 도관(120)의 내부 통로(접착제 통로)가 접착제의 협착에 의해 막혀서 접착제의 유동성이 저하되는 현상을 방지할 수 있다.
그리고 상기 보강 지지관(121)은 금속 재질, 예를 들면 강성이 우수한 스테인레스 스틸(SUS) 재질이나 이에 한정되는 것은 아니며, 테프론 등의 플라스틱 재질 특히 강성이 우수한 플라스틱 재질도 가능하다.
다음으로, 상기 베이스 몸체(110) 즉 노즐 블록은, 접착제의 협착이 방지되거나 최소화되는 재질, 예를 들면 표면 장력이 낮은 수지로 만들어지는 플라스틱 재질, 보다 구체적으로는 테프론(Teflon) 재질로 제조될 수 좋으며, 그 외에도 극성이 없거나 표면 장력이 낮은 수지 예를 들면 PP(폴리프로필렌; Polypropylene)와 PE(폴리에틸렌; Polyethylene) 등과 같이 접착제가 잘 붙지 않는 재질로 제조될 수 있다. 물론, 상기 베이스 몸체(110)에 스테인레스 스틸(SUS) 등의 금속 재질이 적용되는 것이 본 발명에서 배제되는 것은 아니다.
상술한 바와 같이, 상기 채널 도관(120)은 상기 베이스 몸체(110)의 채널홀에 접착제가 직접 접촉되는 것을 방지할 수 있도록, 상기 베이스 몸체(110)의 채널홀에 끼워져서 상기 채널홀의 내부 표면을 덮는다. 본 실시 예에서 상기 보강 지지관(121)과 내부관(122)은 일단에서 타단까지 폭(직경)이 일정한 관 구조로서, 상기 내부관(122)의 일단부가 상기 보강 지지관(121)의 일단면을 통해 일정한 폭(직경)과 길이로 돌출된다.
그리고, 상기 베이스 몸체(110) 즉 노즐 블록의 표면(112)은 일측에서 타측으로 갈수록 경사진 형상이며, 상기 노즐 블록의 표면(112)에는 벽체(113)가 돌출되며, 본 실시 예에서 상기 벽체(113)의 상단과 상기 채널 도관(120)의 상단(접착제 출구)은 동일 높이에 형성되고, 상기 노즐 블록의 표면(112)은 상기 벽체(113)에 의해 둘러싸인 구조이나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 상기 접착제의 도포가 가능한 범위 내에서 상기 벽체(113)의 상단과 상기 접착제 출구의 높이가 다르게 구성될 수도 있다.
이하에서는 설명의 편의를 위하여, 상기 채널 도관(120)이 상기 베이스 몸체의 상측면(112)에서 상방으로 돌출되는 구조를 기준으로 본 실시 예가 설명되나, 본 발명의 범위가 이러한 예시 구조에 한정되는 것은 아니며, 상기 베이스 몸체(110)가 상하 역전된 방향으로 상형(20) 예를 들면 상부 프레임(20a)에 구비되어 상기 채널 도관(120) 상기 금속 스트립(S)의 상측면을 향해서 하향 돌출될 수 있다.
따라서, 이하에서 설명되는 구조에서는 상기 채널 도관(120)의 상단이 상기 접착제 출구가 되며, 상기 채널 도관(120)의 상단 즉 접착제 출구에서 오버플로우(Overflow)되는 접착제는 상기 채널 도관(120)의 측면을 타고 아래로 흘러내릴 수 있다.
그리고 상기 베이스 몸체의 상측면(112) 즉 상기 채널 도관(120)이 돌출되는 표면은 일측에서 타측으로 갈수록 상향 경사지게 형성되어서, 상기 채널 도관(120)의 상단에서 흘러내리는 접착제가 상기 베이스 몸체(110)의 상측면에 그대로 정체되지 않고 상기 베이스 몸체(110)의 상측면을 따라 상기 베이스 몸체(110)의 일측으로 흘러내리며, 상기 베이스 몸체(110)의 상측면에는 일측(도 2에서 좌측)으로 고이는 접착제를 유출시키기 위한 드레인(114; Drain)이 형성된다.
상기 드레인(114)은 상기 노즐 블록의 상측면(112) 중에서 상대적으로 높이가 낮은 부분에 형성되며, 본 실시 예에서는 상기 노즐 블록의 상측면(112)을 관통해서 상하방향으로 형성된다. 따라서, 상기 채널 도관(120)의 상단 즉 상기 내부관(122)의 상단(접착제 출구)에서 범람하는 접착제는 상기 채널 도관(120)의 측면과 상기 노즐 블록의 상측면(112)을 타고 흘러내려서 상기 드레인(114)을 통해 배출된다.
본 실시 예에서는, 상기 채널 도관(120)과 상기 금속 스트립(S)이 상호 근접하면, 상기 채널 도관(120)에서 배출되는 접착제가 상기 금속 스트립(S)의 표면에 묻어서 전이되는 방식으로 접착제 도포가 수행되는 예가 개시된다.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 금속 스트립(S)과 상기 채널 도관(120)의 상대 운동에 의한 접근, 보다 구체적으로는 상기 금속 스트립(S)이 가압 부재(130)에 의해 눌려서 하강함으로써 상기 채널 도관(120)에 일정 거리까지 근접하면 상기 금속 스트립(S)에 상기 접착제의 도포가 이루어진다.
물론, 상기 베이스 몸체(110)의 상승에 의해 상기 채널 도관(120)과 상기 금속 스트립(S)이 근접할 수도 있으므로, 상기 금속 스트립(S)과 상기 베이스 몸체(110)의 상대 운동에 의해 상기 채널 도관(120)과 상기 금속 스트립(S)이 근접할 수 있는 구조이면, 전이에 의한 접착제 도포가 가능하다. 그리고 상기 금속 스트립(S)과 상기 채널 도관(120)의 접착제 출구가 상호 접촉되지 않더라도, 상기 채널 도관(120)의 상단에서 위로 밀려나오는 접착제 특히 상기 접착제 출구에 표면 장력에 의해 방울 형태로 맺히는 접착제가 금속 스트립(S)의 표면에 묻어서 전이될 수 있는 거리까지 상호 근접하면, 상기 채널 도관(120) 특히 내부관(122)의 상단에 방울 형상으로 둥글게 맺히는 접착제가 상기 금속 스트립(S)의 표면에 도트 형태로 도포될 수 있다.
본 실시 예에서 상기 베이스 몸체(110)는 하부 프레임(하형; 10) 특히 다이 프레임(10b)에 구비되며, 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 5를 참조하면, 본 실시 예에서의 리프터는, 상기 금속 스트립을 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 상기 채널 도관(120) 즉 노즐 출구에서 이격시킨다.
따라서, 상기 가압 부재(130)의 가압력이 제거되면 상기 리프터에 의해 상기 금속 스트립(S)이 상사점의 위치로 상승해서, 상기 금속 스트립(S)과 상기 채널 도관(120)의 사이가 벌어진다. 상기 하부 프레임(10) 특히 다이 프레임(10b)은 상기 베이스 몸체(110)가 고정되는 부분으로서, 상기 다이 프레임(10b)에는 노즐 장착홀이 형성되며, 상기 노즐 장착홀에 상기 베이스 몸체(110)가 수용되어서 고정된다.
도 4를 참조하면, 상기 베이스 몸체(110)는 접착제 공급기의 접착제 공급관(140)을 통해 접착제를 공급받는다. 보다 구체적으로 설명하면, 접착제 탱크(T)에 수용되어 있는 접착제가, 에어 프레셔(Air Pressure) 등의 압력를 가하는 공압장치나 유압장치나 펌프 등에 의하여 수송되어 소정의 압력으로 상기 베이스 몸체(110)에 공급된다.
즉 상기 접착제 공급기는, 접착제 탱크(T)와, 상기 접착제 탱크(T)에서 상기 베이스 몸체(110)로 접착제를 수송하는 공압장치나 유압장치나 펌프나 피스톤 등과 같은 접착제 가압기를 포함하며, 상술한 바와 같이 상기 접착제 공급관(140)을 통해 상기 베이스 몸체(110)로 접착제가 공급된다.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 접착제 도포유닛(100)은 상기 베이스 몸체(110)에 상호 병렬로 구비되는 복수개의 채널 도관(120)들을 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 채널 도관(120)들은 접착제 도포 위치(D; 도 9 참조, 도트 형태로 접착제가 도포되는 복수의 포인트)에 배치된다. 본 실시 예에서는, 상기 접착제가 상기 베이스 몸체(110)의 내부 공간(111)에서 일정 압력으로 분배되어 복수의 채널 도관(120)들의 내부 통로에 동시에 공급된다. 즉 상기 베이스 몸체(110)에 병렬로 구비되는 복수의 채널 도관(120)들에 접착제가 균일하게 공급되며, 복수의 포인트 즉 여러 위치에 동시에 접착제가 도포된다.
따라서, 상기 베이스 몸체(110)의 내부에 소정 압력으로 접착제가 충전되고, 상기 베이스 몸체(110) 내부의 접착제가 충전 압력에 의해 상기 채널 도관(120)의 외부로 서서히 밀려나서 볼록하게 방울 형상으로 맺히며, 상기 금속 스트립(S)이 상기 가압 부재(130)에 의해 눌려서 상기 내부관(122)의 상단(노즐 출구)에 일정 거리까지 근접하면 상기 금속 스트립(S)의 표면에 접착제가 도포된다.
본 실시 예에서, 상기 베이스 몸체(110)의 상단면 즉 상기 벽체(113)의 상단은 상기 다이 프레임(10b)의 상측면 높이와 일치하며, 상기 벽체(113)의 상단이 상기 금속 스트립(S)의 하사점이 될 수도 있으나, 본 실시 예에서는 상기 채널 도관(120)에서 일정 간격 떨어진 위치까지 상기 금속 스트립(S)이 근접하며, 이에 따라 상기 금속 스트립(S)의 하사점과 상기 채널 도관(120)의 상단 사이에 간격이 있게 된다.
그리고 상기 가압 부재(130)는 상형(20)에 구비되어서 상형(20)과 함께 승강한다. 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 가압 부재(130)가 상기 상형(20)과 일체 거동을 하면서 승강하게 된다. 따라서 상기 상형(20) 특히 상기 상부 프레임(20a)은 상기 가압 부재(130)를 지지하는 상부 홀더가 되고, 상기 하형의 다이 프레임(10b)은 상기 베이스 몸체(110)을 지지하는 하부 홀더가 된다.
상술한 채널 도관(120)은, 상기 코어부재(C)의 형상에 맞추어서 접착제 도포 위치에 맞추어 복수의 포인트(Point)에 병렬로 배치될 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 상기 베이스 몸체(110)에 상기 베이스 몸체의 내부 공간(111)과 통하는 복수의 채널홀들이 병렬로 형성되고, 상기 채널홀들에 각각 상기 채널 도관(120)이 설치될 수 있다. 예를 들어, 상기 코어부재(C)가 "T" 형상인 경우, 상기 코어부재의 형상에 대응되는 라인을 따라 복수의 채널 도관(120)들이 상호 이격된 위치에 병렬로 구비되어서 접착제 도포를 동시에 수행한다.
한편, 도 5를 참조하면, 상기 하형(10)에는 캠기구나 유압/공압 실린더 등의 승강기구(150)가 구비되며, 상기 베이스 몸체(110)는 상기 승강기구(150)의 의해 승강한다. 상기 베이스 몸체(110) 즉 노즐 블록은, 상기 금속 스트립(S)이 1피치(Pitch)씩 이동할 때마다 상기 승강기구(150)에 의해 상승해서 상기 금속 스트립(S)에 근접하고, 상기 금속 스트립(S)에 접착제가 도포된 후에는 상기 승강기구(150)에 의해 하강해서 상기 금속 스트립(S)에서 멀어지는 방식으로 작동될 수도 있으나, 후술되는 바와 같이 상기 승강기구(150)가 상기 베이스 몸체(110)를 소정의 주기마다 하강시켜서, 상기 금속 스트립(S)가 상기 가압 부재(130)에 의해 눌려서 하사점 위치까지 내려오더라도 상기 채널 도관의 출구에 맺히는 접착제 방울이 상기 금속 스트립(S)에 접촉되는 것을 방지한다.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 적층 코어부재(C)가 10장의 라미나 부재들로 구성되는 10층 구조인 경우, 상기 금속 스트립(S)이 10 피치 이동할 때마다 한번씩 접착제 도포 공정이 생략되어서 상기 적층 코어부재(C)들 사이의 경계면이 접착되는 것을 방지한다.
이를 위하여, 상기 승강기구(150)는 상기 금속 스트립(S)이 소정 피치 예를 들어 10피치 이동할 때마다 한 번씩 상기 베이스 몸체(110)를 하강시켜, 상기 채널 도관(120)과 상기 금속 스트립(S)의 사이에 일정 거리 이상의 간격을 형성함으로써 접착제 도포를 방지할 수 있다. 도 1에 도시된 적층 코어부재(C)에서 점선은 층간 접착이 이루어진 부분이고, 실선은 적층 코어부재 사이의 경계로서 층간 접착이 없는 부분이다.
도 5를 참조하면, 본 실시 예에서 상기 승강기구(150)는, 상기 베이스 몸체(110)를 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 베이스 몸체(110)의 하측에 고정되어서 상기 베이스 몸체(110)와 일체로 거동한다. 그리고 상기 승강기구(150)는 상기 승강 몸체(151)를 하강시켜서 상기 승감 몸체의 하사점으로 복원하는 스프링 등의 하강기(153)를 더 포함하여 구성되며, 도 5에 도시된 예와 같이 구조로 작동될 수 있으나, 상기 승강기구의 구조와 작동 방식이 상술한 예에 한정되는 것은 아니다.
한편, 본 실시 예에서 상기 하형(10)은, 하형의 기저부를 이루는 베이스 프레임(10a)과 상기 베이스 프레임(10a)의 상측에 구비되는 다이(10b, 10c)를 포함하여 구성되며, 상기 베이스 몸체(110)는 상기 다이(10b, 10c)에 형성되는 상기 노즐 장착홀에 설치된다. 그리고, 상기 다이는, 상기 베이스 몸체(110)가 설치되는 다이 프레임(10b)과, 상기 다이 프레임(10b)의 하측에 구비되며 상기 승강기구(150)가 설치되는 다이 홀더(10c)로 구획될 수 있으나, 상기 하부 프레임의 구조가 이에 한정되는 것은 아니다.
상술한 바와 같이, 본 실시 예에 따른 접착제 도포유닛은, 상술한 하형(10)과, 상기 하형 보다 구체적으로 상기 다이 프레임(10b)에 구비되는 베이스 몸체(110)와, 상기 베이스 몸체에 구비되어서 접착제를 배출하는 채널 도관(120)과, 상기 하형(10)의 상측에 구비되는 상형(20)과, 상기 상형(20) 보다 구체적으로 상기 상부 프레임(20a)에 구비되는 가압 부재(130)를 포함하여 구성될 수 있다.
이하에서는, 도 1 내지 도 5를 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 1피치 단위로 통과하며, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 금속 스트립(S)이 접착제 도포위치에 이르면, 도 4의 (b)에 도시된 것처럼 상기 가압 부재(130)가 하강해서 상기 금속 스트립(S)을 아래로 누른다.
이에 따라, 상기 금속 스트립(S)이 상기 채널 도관(120)의 상단 즉 접착제 출구에 근접하고, 상기 채널 도관(120)를 통해 상부로 배출되는 접착제가 상기 금속 스트립(S)의 표면(밑면)에 도포된다. 그리고 상기 상형(20)이 상승하면 상기 금속 스트립(S)이 상기 리프터에 의해 상기 채널 도관(120)의 상단에서 멀어지며, 1회의 접착제 도포 공정이 완료된다.
그리고, 상기 채널 도관(120)에서 오버플로우되는 접착제는 상기 채널 도관(120)의 측면과 상기 베이스 몸체의 상측면(112)을 타고 아래로 흘러내려서 상기 드레인(114)을 통해 배출된다.
본 실시 예에 따르면, 상기 채널 도관(120)의 막힘이나 접착제 출구 주변의 오염이 최소화 또는 방지될 수 있고, 상기 채널 도관(120)이 정밀한 형상으로 제조될 수 있으며, 접착제가 도포되는 위치와 접착제 도포량이 일정하게 유지될 수 있다.
또한, 상기 채널 도관(120)의 내부 통로, 즉 내부관(122)이 접착제의 협착에 의해 막히는 현상, 다시 말해서 접착제의 유동성이 저하되는 현상이 방지될 수 있다.
한편, 상기 접착제가 공압이나 유압이나 펌프가 아닌 중력에 의하여 상기 베이스 몸체(110)에 충전되도록, 도 6에 도시된 바와 같이 주사기 타입의 접착제 공급기가 적용될 수도 있다. 주사기 타입의 접착제 공급기는, 접착제 탱크(T)와 피스톤(P)과 상기 피스톤에 하중을 가하는 무게추(W)를 포함하여 구성된다. 보다 구체적으로 설명하면, 상기 접착제 탱크(T)에는 피스톤(P)이 구비되며, 상기 피스톤(P)이 중량물 예를 들면 무게추(W)의 하중에 의해 하강함으로써 접착제 탱크(T) 내부의 접착제를 상기 베이스 몸체(110)로 공급한다. 즉, 상기 무게추(W)가 중력에 의해 하강해서 상기 피스톤(P)을 상기 접착제 탱크(T)의 내부로 진입시키면, 상기 피스톤(P)에 의해 상기 접착제 탱크(T) 내의 접착제가 가압되어서 상기 베이스 몸체(110)로 압송된다.
다음으로, 도 7 내지 도 9를 참조하면, 상기 블랭킹 유닛(200)은 블랭킹 펀치(210)와 블랭크 다이(220)를 포함하여 구성되며, 상기 블랭킹 펀치(210)와 블랭크 다이(220) 사이를 프레스 1 스트로크당 일정거리(1피치)씩 연속적으로 통과하는 상기 금속 스트립(S)을 블랭킹해서 소정 형상의 라미나 부재를 순차적으로 형성한다. 상기 블랭크 다이(220)는 상기 블랭킹 펀치(210)에 대향되는 소정 형상의 블랭크 홀을 가지며, 라미나 부재는 블랭킹과 동시에 상기 블랭크 홀로 투입된다.
도 1과 도 7과 도 8에는, 상기 금속 스트립(S)에서 블랭킹된 부분이 라미나 부재(L)보다 크게 표현되어 있으나 형상과 크기가 동일하다는 것은 본 기술분야에서 자명한 내용이며, 상기 블랭크 다이(220)의 형상 즉 블랭크 홀의 형상 및 크기와 동일한 라미나 부재가 형성된다.
본 실시 예에서, 상기 블랭킹 펀치(210)는 상기 상형 구체적으로는 상부 프레임(20a)에 구비되고, 상기 블랭크 다이(220)는 상기 하형 구체적으로는 다이 프레임(10b)에 구비된다. 보다 구체적으로 설명하면, 상기 금속 스트립(S)의 이송방향을 기준으로, 상기 블랭크 다이(220)는 접착제 도포 공정의 후 공정인 블랭킹 공정을 위해 상기 베이스 몸체(110) 즉 노즐 블록보다 하류에 위치하며, 상기 베이스 몸체(110)와 함께 상기 다이 프레임(10b)에 구비된다.
그리고, 상기 블랭킹 펀치(210)는 블랭크 다이(220)에 대향되도록 상기 가압 부재(130)보다 하류에 위치하도록 상기 가압 부재(130)와 함께 상기 상형(20)에 구비되며, 상기 상형(20) 더 나아가 상기 가압 부재(130)와 함께 일체로 승강 거동한다. 따라서 상기 블랭킹 유닛(200)에 의해 상기 금속 스트립(S)에 블랭킹 공정이 진행될 때, 상류에서는 상기 접착제 도포유닛(100)에 의한 접착제 도포공정이 동시에 진행된다.
본 실시 예에서 상기 가압 부재(130)는 블랭킹 공정에서 스트리퍼(Stripper)로 기능하는 동시에 접착제 도포 공정에서 상기 금속 스트립(S)을 누르는 기능을 수행하는 압축판 또는 압력판이며, 상기 가압 부재(130)와 상부 프레임(20a) 사이에는 탄성부재(예를 들면 코일 스프링; 131)와 상기 가압 부재의 승강을 안내하는 가이드(132)가 구비된다.
그리고, 상기 블랭크 유닛(200)은 소재를 블랭킹(Blanking)하고 블랭킹에 의해 순차적으로 제조되는 라미나 부재를 적층해서 일체화하는 장치로서, 상기 블랭크 다이(220)의 하측에는 순차적으로 적층되는 상기 라미나 부재(L)들을 통과시키면서 일체화하는 적층 배럴이 구비된다.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 블랭크 다이(220)의 하측에는 스퀴즈(230)가 구비되어서 순차적으로 적층되면서 아래로 통과하는 라미나 부재(L)들의 외곽을 죄며, 상기 스퀴즈(230)의 하측에는 접착제를 경화시켜서 상기 라미나 부재(L)들을 일체화하는 접착제 경화기(240)가 구비된다.
상기 스퀴즈(230)는, 상기 라미나 부재(L)들이 적층될 때 상기 적층 배럴의 아래로 급격히 낙하하지 않도록 상기 라미나 부재(L)들을 지지하고, 라미나 부재들의 적층 불량 즉 배열 불량을 방지하는 부분으로서, 본 실시 예에서는 상기 블랭크 다이(220)의 내부 즉 블랭크 홀과 동일한 링 형상 즉 스퀴즈 링(Squeeze Ring)으로 구성된다.
따라서, 상기 라미나 부재(L)의 외곽이 원형인 경우 상기 스퀴즈 링은 환형의 링이 되고, 상기 라미나 부재가 도 10의 (c)에 도시된 것처럼 'T' 형상인 경우 상기 스퀴즈 링도 'T' 형상의 홀이 뚫린 링 형상이 된다. 상기 라미나 부재(L)들은 상기 스퀴즈(230)의 내부에 억지끼움된 상태로 배열되고 상기 블랭킹 펀치(210)에 의해 밀려서 상기 스퀴즈(230)를 통과하게 된다. 그리고, 도 9의 소재(S)와 라미나 부재(L)에 형성되는 접착제 도트(D)의 배열에 대응되도록, 상기 채널 도관은 하나의 베이스 몸체에 복수개가 병렬로 구비될 수 있다.
본 실시 예에서는, 상기 접착제 경화기(240)의 내부에 블랭킹 제품 즉 라미나 부재(L)들 더 나아가 적층 코어부재(C)들의 정렬 및 직진 통과(제품의 직진 취출)를 유도하는 가이드(250)가 구비되며, 상기 가이드(250)의 예로는 엔지니어링 세라믹(Engineering Ceramics) 재질 또는 비전도성 재질의 가이드가 적용될 수 있다.
그리고, 상기 접착제 경화기(240)는, 접착제의 경화 속도가 빨라지도록 고주파 유도 가열에 의해 접착제를 경화시키는 고주파 유도 가열기로서 고주파 코일을 포함하나, 상기 접착제 경화기의 종류가 한정되는 것은 아니다.
상기 접착제 경화기(240)의 상측에는 상기 스퀴즈(230)와 상기 접착제 경화기(240) 사이의 열적 단절을 위한 단열재(260), 예를 들면 고주파의 확산을 차단하는 단열재가 구비되는 것이 좋다. 상기 단열재(260)는 상기 스퀴즈(230)와 상기 접착제 경화기(240)의 사이를 차단해서, 상기 라미나 부재(L)들이 통과하는 상기 접착제 경화기(240)의 내부 영역 이외의 다른 부분이 고주파에 의해 발열되는 것을 방지한다. 상기 단열재(260)의 예로는 베릴륨동 재질의 단열재가 적용될 수 있다.
또한, 상기 접착제 경화기(240)의 둘레에는 상기 하형 특히 다이 프레임(10b)의 냉각을 위한 냉각로(270), 예를 들어 냉각 수로가 구비되는 것이 좋으며, 상기 스퀴즈(230)에도 냉각로가 구비될 수 있다.
한편, 상기 접착제 경화기(240)의 하측에는 내부를 통과하는 제품(접착제 경화에 의해 일체화된 적층 코어부재)에 측압을 가해서 제품의 정렬을 도우며 제품의 급격한 낙하를 방지하는 핀치(Pinch; 280)가 더 구비될 수 있다.
상기 핀치(280)는, 제품의 측면을 향해 진퇴 가능한 핀치 블럭(281)과 상기 핀치 블럭(281)을 탄력적으로 지지하는 핀치 스프링(282)을 포함하며, 상기 접착제 경화기(240)에서 나오는 제품 즉 코어부재(C)를 잡아서, 핀치를 통과하는 제품이 적층 배럴의 중심에서 편심되는 것을 방지하는 동시에, 상기 코어부재(C)가 접착제 경화기(240)를 통과한 후에 급속히 낙하하는 것을 방지하는 구성으로서, 본 실시 예에서는 무빙타입이다.
상기 핀치 블럭(281)은, 상기 코어부재의 외곽을 따라 상호 이격되게 배치되도록 상기 적층 배럴에 복수개가 상호 분할된 형태로 배치될 수 있으며, 예를 들어 상기 적층 배럴에 일정 각도 단위로 복수개가 설치된다. 상기 핀치(280)는 무빙 타입(Moving Type)과 고정 타입이 모두 가능하나 열팽창을 고려하여 무빙 타입이 바람직하다. 무빙 타입의 핀치 즉 무빙 핀치는, 상기 코어부재(C)의 둘레에 이격되에 배치되어서 상기 코어부재(C)에 탄력적 측압을 가하도록, 탄성부재(예를 들면 코일 스프링)에 의해 지지되는 핀치 블록으로 구성될 수 있으며, 상기 스퀴즈(230)도 상술한 고정 타입 예를 들면 링 구조가 아닌 무빙 타입으로 구성될 수 있다.
그리고 상기 접착제 경화기(240)와 상기 핀치(280) 사이에도 상술한 단열재(260)가 구비되는 것이 좋으며, 상기 핀치(280)의 외곽 즉 둘레에도 상술한 냉각로(270)가 구비되는 것이 좋다.
상기 블랭크 다이(220)와 스퀴즈(230)와 가이드(250)와 핀치(280)는 상기 하형(10)의 배럴홀에 동축 상으로 설치되며, 상기 적층 배럴 즉 배럴홀의 바닥에는 적층 및 경화과정을 거쳐서 배출되는 제품(적층 코어부재; C)의 밑면을 받치는 취출 받침(290)이 승강 가능하게 구비된다.
상기 취출 받침(290)은 상기 코어부재(C)가 안착된 상태로 하강하며, 상기 취출 받침(290)이 상기 적층 배럴의 바닥에 이르면 취출 실린더(13)가 상기 적층 코어부재(C)를 취출 통로 방향으로 밀어서 제품의 취출을 돕는다.
도 8에서는 하측의 코어부재(C)와 바로 위의 코어부재 사이에 간격이 형성되어 있으나, 실제로는 상호 접하는 상태로 코어부재들이 적층되어서 상기 적층 배럴의 내부 공간을 연속적으로 통과하며, 상기 스퀴즈(230)와 가이드(250) 및 핀치(280)는 제품(적층된 상태로 적층 배럴을 통과하는 라미나 부재들)의 측면에 밀착되는 구조이다.
상술한 구성을 갖는 적층 코어부재 제조장치에 의한 접착식 적층 코어부재를 제조과정은 다음과 같다.
상기 금속 스트립(S)이 상기 가압 부재 즉 스트리퍼(130)와 다이 프레임(10b) 사이를 일정 타이밍마다 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 블랭킹 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 채널 도관(120)를 향해 하강하고, 상기 금속 스트립(S)이 상기 채널 도관(120)의 접착제 출구에 근접하면 상기 금속 스트립(S)에 도트 형상으로 접착제가 도포된다.
상술한 접착제 도포 공정과 동시에, 접착제 도포 영역의 하류측에서는 상기 가압 부재(130)와 동시에 하강하는 블랭킹 펀치(210)에 의해 블랭킹 공정이 진행되고, 상기 적층 배럴의 내부에서는 순차적으로 적층되는 라미나 부재들의 일체화 과정이 진행된다.
상기 적층 배럴은 상술한 스퀴즈(230)와 접착제 경화기(240) 및 상기 핀치(280), 더 나아가 상기 블랭크 다이(220)에 의해 형성되는 중공형의 구조로서, 상기 라미나 부재(L)들의 적층과 접착제의 경화가 진행되는 통로를 형성한다.
그리고, 상기 스퀴즈(230)와 핀치(280)는 상기 적층 배럴을 통과하는 제품 즉 라미나 부재들과 코어부재들을 일렬로 일직선상에 정렬하며, 상기 접착제 경화기(240)는 고주파 유도에 의해 발생되는 열로 라미나 부재(L)들의 층간에 존재하는 접착제를 경화시킨다.
한편, 1회의 접착제의 도포와 상기 블랭킹이 완료되면 상기 상형(20)이 상승하고, 상기 금속 스트립(S)이 상기 리프터(11, 12)에 의해 상기 금속 스트립(S)이 상기 채널 도관(120)에서 멀어지며, 이후 상기 금속 스트립(S)이 다시 1피치 이동하면 상술한 과정이 반복되면서 접착식 적층 코어부재(C)의 제조가 진행된다.
본 실시 예에서 상기 라미나 부재(L)는 상기 소재(S)의 블랭킹에 의해 제조되는 단일 층의 얇은 시트를 말한다. 그리고, 상기 적층 코어부재(C)는 모터나 발전기의 고정자 또는 회전자를 이루는 구성으로서 코어(Core)의 적어도 일부분 예를 들어 코일이 감기는 코어 날개가 되며, 도 10에는 코어부재의 예들이 도시되어 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, 상기 채널 도관이 아래를 향하도록 상기 베이스 몸체가 상하 역전된 방향으로 상부 프레임에 구비되는 구조(베이스 몸체의 상측면(112)이 금속 스트립의 윗면을 향해 배치되는 구조) 등과 같이 상기 접착제 도포유닛의 설치 방향과 위치가 변경될 수도 있으며, 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.
본 발명은 모터나 발전기 등의 회전자나 고정자로 사용되는 코어의 제조에 관련된 기술로서, 코어 제조에 이용되며, 얇은 박판을 적층시키면서 박판들 사이의 층간을 접착함에 있어서 접착제 도포공정이 정확하고 용이하게 수행될 수 있다.

Claims (10)

  1. 연속적으로 이송되는 소재에 접착제를 도포하도록 선택적으로 개방되는 접착제 도포유닛과, 상기 소재를 블랭킹(Blanking)해서 소정 형상의 라미나 부재들을 순차적으로 형성하는 블랭킹 유닛을 포함하여 구성되며, 상기 라미나 부재들을 층간 접착시켜서 적층 코어부재를 제조하는 접착식 적층 코어부재 제조장치로서:
    상기 접착제 도포유닛은;
    상기 접착제가 충전되며, 상기 접착제의 배출을 위해 채널홀이 형성되는 베이스 몸체와,
    상기 채널홀에 삽입되는 보강 지지관과, 상기 보강 지지관의 내부에 삽입되어서 상기 보강 지지관에 의해 지지되는 내부관을 포함하며, 상기 베이스 몸체의 외부로 상기 접착제를 안내하고 접착제 출구를 형성하는 채널 도관을 포함하여 구성되는 접착식 적층 코어부재 제조장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 채널 도관의 접착제 출구는 상기 베이스 몸체의 표면에서 돌출되게 구비되는 것을 특징으로 하는 접착식 적층 코어부재 제조장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 내부관은, 폴리글리콜산(PGA; Polyglycolic Acid) 수지 재질인 것을 특징으로 하는 접착식 적층 코어부재 제조장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 보강 지지관은, 스테인레스 스틸(SUS) 재질인 것을 특징으로 하는 접착식 적층 코어부재 제조장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 내부관의 일단면은 상기 베이스 몸체의 표면에서 외부로 돌출된 위치에 구비되어서 상기 접착제 출구를 형성하며; 상기 보강 지지관의 일단면은 상기 베이스 몸체의 표면과 상기 내부관의 일단면 사이의 높이에 구비되는 것을 특징으로 하는 접착식 적층 코어부재 제조장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 몸체의 표면은 일측에서 타측으로 갈수록 상향 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 접착식 적층 코어부재 제조장치.
  7. 제1항 또는 제6항에 있어서,
    상기 베이스 몸체는, 상기 베이스 몸체의 상측면에 고이는 접착제를 유출시키는 드레인(Drain)을 갖는 것을 특징으로 하는 접착식 적층 코어부재 제조장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 몸체는; 상기 채널 도관의 접착제 출구와 동일 높이가 되도록, 상기 베이스 몸체의 표면에서 돌출되는 벽체를 갖는 것을 특징으로 하는 접착식 적층 코어부재 제조장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 블랭킹 유닛은, 상기 접착식 적층 코어부재 제조장치의 상부 프레임에 구비되는 블랭킹 펀치와, 상기 블랭킹 펀치에 대향되도록 상기 접착식 적층 코어부재 제조장치의 하부 프레임에 구비되는 블랭크 다이를 포함하며; 상기 베이스 몸체는 상기 블랭크 다이와 함께 상기 하부 프레임에 구비되고; 상기 상부 프레임에는 상기 금속 스트립을 상기 베이스 몸체를 향해 누르는 가압 부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 접착식 적층 코어부재 제조장치.
  10. 상하방향으로 적층되는 라미나 부재들을 층간 접착시켜서 코어용 적층 코어부재를 제조하기 위해 코어용 소재에 접착제를 도포하는 접착식 적층 코어부재 제조용 접착제 도포유닛으로서:
    상기 접착제 도포유닛은;
    상기 접착제가 충전되며, 상기 접착제의 배출을 위해 채널홀이 형성되는 베이스 몸체와,
    상기 베이스 몸체의 채널홀에 삽입되어서 상기 베이스 몸체의 외부로 상기 접착제를 안내하며, 접착제 출구를 형성하는 채널 도관을 포함하여 구성되는 포함하여 구성되는 접착식 적층 코어부재 제조용 접착제 도포유닛.
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