KR102189352B1 - 모터 코어용 마그네트 자동 삽입 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 마그네트 자동 삽입 장치는 모터 코어의 마그네트 설치홈(3)과 투입홀(112)을 일직선상으로 정렬시킨 후 마그네트를 삽입하고, 이를 위해 로케이션 유닛(150)이 팔레트(130)와 모터 코어를 유동(floating) 가능하게 지지한다. 이에 따라, 기존에 마그네트 삽입시 발생하던 오차를 없앨 수 있다.

Description

모터 코어용 마그네트 자동 삽입 장치 {Automatic insertion apparatus of magnet for motor core}

본 발명은 모터 코어용 마그네트 자동 삽입 장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 모터 코어의 마그네트 설치홈(3)과 투입홀(112)을 일직선상으로 정렬시킨 후 마그네트를 삽입하고, 로케이션 유닛(150)이 팔레트(130)와 모터 코어를 유동(floating) 가능하게 지지하며, 이에 따라 기존에 마그네트 삽입시 발생하던 오차를 없앨 수 있는, 모터 코어용 마그네트 자동 삽입 장치에 대한 것이다.

일반적으로, 라미나 부재(낱장)를 적층하여 제조되는 모터 코아는 발전기나 모터의 회전자 및 고정자로 사용되며, 이를 제조하는 방법은 당업계에 잘 알려져 있다.

도 1a는 모터 코아(1, 회전자)의 일 예를 보여주는 사시도이고 도 1b는 모터 코아(1)의 또 다른 일 예를 보여주는 평면도이다.

도면에 나타난 바와 같이, 원형인 라미나 부재(7)의 중심에는 샤프트 홀(2)이 형성되고, 샤프트 홀(2)의 바깥 부분에는 다수 개의 마그네트 설치홈(3)이 형성되어 있다.

마그네트 설치홈(3)에는 마그네트(도면에 미도시)가 삽입되는데, 마그네트가 정위치에 삽입 및 설치되어야 모터가 성능을 제대로 발휘할 수 있다. 상기 삽입 공정은 수작업으로 이루어지기 때문에 그 효율성이 낮고 비용이 비싸다는 문제점이 있었다.

이 문제점을 해결하기 위해 삽입 공정을 자동화하는 장치가 제안된 바 있다. 그러나, 상기 삽입 공정은 모터 코아가 컨베이어 벨트 상에서 정지와 이동을 반복하는 동안에 이루어지는데, 이 때 오차로 인해 마그네트를 설치홈(3)에 삽입할 수 없는 문제점이 생기기도 한다.

따라서, 상기 오차를 극복할 수 있는 자동화 장치가 필요한 실정이다.

1. 일본 공개특허공보 특개2013-162640호(2013. 8. 19 공개) 2. 한국 등록특허공보 제10-1972348호(2019. 4. 19 공개)

본 발명은 상기 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 마그네트를 마그네트 설치홈(3)에 자동으로 삽입 및 설치할 수 있는 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

구체적으로, 마그네트 설치홈(3)과 투입홀(112)을 일직선상으로 정렬시킨 후 마그네트를 마그네트 설치홈(3)에 삽입하는 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

아울러, 본 발명은 마그네트 설치홈(3)과 투입홀(112)의 정렬 및, 팔레트 유닛(130)과 로케이션 유닛(150)의 체결을 위해 로케이션 유닛(150)이 팔레트(130)와 모터 코어를 유동(floating, 움직임) 가능하게 지지하는 장치를 제공하고자 하는 목적도 갖고 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마그네트 자동 삽입 장치(100)는 모터 코어(1)의 마그네트 설치홈(3)에 마그네트(10)를 자동으로 삽입 설치하기 위한 장치이다.

구체적으로, 상기 장치(100)는, 다수 개의 투입홀(112)과 가이드 핀(113)을 갖는 가이드 유닛(110); 가이드 유닛(110)의 아래에 설치되고, 모터 코어(1)가 윗면에 적재되는 팔레트(130); 및, 팔레트(130)의 아래에서 승하강 가능하도록 설치되고, 모터 코어(1)의 삽입홈(4)에 가이드 핀(113)이 삽입되도록 팔레트(130)를 위로 상승시키는 로케이션 유닛(150);을 포함할 수 있다.

가이드 핀(113)이 삽입홈(4)에 삽입되는 것에 의해서 마그네트 설치홈(3)과 투입홀(112)이 일직선상으로 정렬되어 마그네트(10)의 투입이 가능해진다.

가이드 핀(113)은 가이드 유닛(110)의 중심을 기준으로 적어도 세 개 또는 적어도 네 개가 소정 각도 간격으로 설치될 수 있다. 가이드 핀(113)의 하단은 아래로 갈수록 그 단면적이 작아지도록 테이퍼(taper)질 수 있다.

상기 가이드 핀에 대한 대안으로서, 가이드 핀(113)의 하단에는 소형 핀(113a)이 소정 간격으로 이격되도록 설치되고, 소형 핀(113a)의 하단은 아래로 갈수록 그 단면적이 작아지도록 테이퍼질 수 있다. 모터 코어(1)의 벽체(5)가 상기 간격 사이로 삽입되는 것에 의해 모터 코어가 고정되고 마그네트 설치홈(3)과 투입홀(112)이 일직선상으로 정렬될 수 있다. 벽체(5)는 두 개의 인접한 홈 사이 부분을 의미한다. 벽체(5)가 소형 핀(113a) 사이로 삽입되면 소형 핀(113a)은 인접한 홈에 삽입되며, 이에 따라 모터 코어(1)가 고정되고 마그네트 설치홈(3)과 투입홀(112)이 일직선상으로 정렬될 수 있다.

상기 장치(100)는 투입홀(112)에 투입된 마그네트를 아래로 밀어 넣는 삽입용 핀(121)을 더 포함할 수 있다. 삽입용 핀(121)은 투입홀(112)에 대한 승하강이 가능하여 투입홀(112)에 삽입되거나 투입홀(112)로부터 이탈될 수 있다. 한편, 가이드 유닛(110)은 지그(103)에 고정되도록 설치되고, 삽입용 핀(121)은 지그(103)에 고정된 승하강 실린더에 설치될 수 있다.

상기 로케이션 유닛(150)은, 상판(151); 상판(151)과 소정 간격으로 이격되도록 설치된 하판(161); 및, 상판(151)과 하판(161) 사이에 설치된 다수 개의 볼(170);을 포함할 수 있다. 볼(170)에 의해서 상판(151)은 하판(161)에 대해 상대적인 움직임이 가능하다.

상판(151)에는 복수 개의 상부 핀(152)이 설치되고 팔레트(130)의 아랫면에는 하부 홈(133)이 형성될 수 있다. 상부 핀(152)이 하부 홈(133)에 삽입되는 것에 의해 상판(151)과 팔레트(130)가 체결되며, 하부 홈(133)의 입구 부분과 상부 핀(151)의 상단 중 적어도 한 부분은 상부 핀(152)이 하부 홈(133)에 용이하게 삽입되도록 테이퍼(taper)질 수 있다.

상기 상대적인 움직임은 상부 핀(152)이 하부 홈(133)에 삽입될 때와 가이드 핀(113)이 삽입홈(4)에 삽입될 때 삽입이 용이하게 이루어지도록 돕는다.

상판(151)의 외곽에는 커버부(151a)가 아래쪽으로 형성될 수 있다. 커버부(151a)는 하판(161)의 측면을 적어도 일부 커버하되 하판(161)의 측면과 소정 간격으로 이격된다. 상기 상대적인 움직임은 하판(161)이 커버부(151a)에 닿는 것에 의해 제한될 수 있다.

로케이션 유닛(150)은 이탈방지용 볼트(153)를 더 포함할 수 있다. 이탈방지용 볼트(153)는 상판(151)을 관통하여 하판(161)에 체결되며 볼트머리가 상판(151)의 턱(151b)에 걸리는 것에 의해 상판(151)의 이탈이 방지될 수 있다.

이탈방지 볼트(153)의 몸체(153a)는 하판(161)에 나사 결합되고, 이로 인해 상판(151)의 좌,우 및 회전(평면상)의 움직임이 제한(limit, 한정)되며, 턱(151b)에 의해 상판(151)의 이탈이 방지된다.

로케이션 유닛(150)은, 상판(151)의 아랫면에 형성된 테이퍼 홈(154); 하판(161)을 관통하도록 설치되고, 그 상단이 테이퍼 홈(154)에 삽입되는 테이퍼 핀(174); 하판(151)의 아래에 설치되고, 테이퍼 핀(174)의 하단에 결합된 이동블록(176); 및, 테이퍼 핀(174)의 상기 삽입 깊이를 조절하기 위해 이동블록(176)의 높이를 조절하는 상하 조절용 볼트(175);를 포함할 수 있다.

상하 조절용 볼트(175)가 상기 삽입 깊이를 조절하는 것에 의해 테이퍼 핀(174)과 테이퍼 홈(154) 사이의 틈새 간격이 조절되고, 틈새 간격이 조절되는 것에 의해 상판(151)과 하판(161)의 상대적인 움직임이 조절될 수 있다.

테이퍼 홈(154)은 상판(151)의 중심 양측에 각각 형성되고, 테이퍼 핀(174)은 테이퍼 홈(154)과 대응되는 곳에 설치된다. 이동블록(176)의 아래에는 탄성 스프링(177)이 설치되어 이동블록(176)을 위로 미는 힘을 인가한다. 상하 조절용 볼트(175)가 하판(161)을 관통하도록 설치되고, 상하 조절용 볼트(175)가 조여지면 이동블록(176)이 아래로 밀리게 되므로 상기 틈새 간격이 넓어질 수 있고, 상하 조절용 볼트(175)가 풀리면 이동블록(176)이 위로 이동하게 되므로 상기 틈새 간격이 좁아질 수 있다.

본 발명은 다음과 같은 효과를 가진다.

첫째, 마그네트(10)를 마그네트 설치홈(3)에 자동으로 삽입 및 설치할 수 있고, 이에 따라 생산성을 높이고 비용을 절감할 수 있다.

둘째, 모터 코어(1)를 가이드 유닛(110)에 정렬(align)시킨 후 마그네트(10)를 삽입하므로 오차를 줄일 수 있고 마그네트(10)를 정위치에 설치할 수 있다.

셋째, 로케이션 유닛(150)이 팔레트(130)와 모터 코어(1)를 유동(floating) 가능하게 지지하므로 오차를 극복할 수 있다.

도 1a는 일반적인 모터 코아(회전자)의 일 예를 보여주는 사시도.
도 1b는 일반적인 모터 코아(회전자)의 또 다른 예를 보여주는 평면도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마그네트 자동 삽입 장치를 보여주는 측면도.
도 3(a)~3(c)는 마그네트 자동 삽입 장치의 작동 과정을 순차적으로 보여주는 정면도.
도 4a는 가이드 유닛을 보여주는 평면도.
도 4b는 가이드 유닛을 보여주는 정면도.
도 4c는 가이드 유닛을 보여주는 저면도.
도 5a는 가이드 유닛의 변형예를 보여주는 평면도.
도 5b는 도 5a의 가이드 유닛을 보여주는 정면도.
도 5c는 도 5a의 가이드 유닛을 보여주는 저면도.
도 6(a)는 가이드 핀을 보여주는 평면도.
도 6(b)는 가이드 핀을 보여주는 정면도.
도 6(c)는 가이드 핀을 보여주는 저면도.
도 7(a)는 가이드 핀의 변형예를 보여주는 평면도.
도 7(b)는 도 7(a)의 가이드 핀을 보여주는 정면도.
도 7(c)는 도 7(a)의 가이드 핀을 보여주는 저면도.
도 8은 팔레트 유닛과, 팔레트 유닛에 설치된 모터 코어와, 로케이션 유닛을 보여주는 정면도로서, 테이퍼 핀과 테이퍼 홈 사이의 틈새 간격이 축소된 상태를 보여주는 도면.
도 9는 로케이션 유닛을 보여주는 평면도.
도 10은 도 8의 X 부분을 확대한 도면.
도 11은 도 8의 측면도.
도 12는 테이퍼 핀과 테이퍼 홈 사이의 틈새 간격이 증가된 상태를 보여주는 정면도.
도 13은 도 12의 XIII 부분을 확대한 도면.
도 14는 마그네트 자동 삽입 장치의 작동 과정을 순차적으로 보여주는 플로우 차트.

이하, 첨부된 도면들을 참조로 본 발명에 대해서 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 실시예들에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

한편, 아래에서는 본 발명을 설명하기 위해서 모터 코어 중 회전자를 예로 들어서 설명하기로 한다. 하지만, 본 발명은 고정자에도 적용될 수 있다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마그네트 자동 삽입 장치를 보여주는 측면도이고, 도 3(a)~3(c)는 마그네트 자동 삽입 장치의 작동 과정을 순차적으로 보여주는 정면도이다.

마그네트 자동 삽입 장치(100)는 가이드 유닛(110)과, 가이드 유닛(110)의 위에 설치되어 마그네트(10)를 투입하는 투입유닛과, 컨베이어(101)에 설치되고 모터 코어(1)를 고정하는 팔레트(130)와, 팔레트(130)의 아래에서 승하강 가능하도록 설치된 로케이션 유닛(150) 및, 팔레트(130)를 이동시키는 컨베이어(101)를 포함한다.

가이드 유닛(110)은 컨베이어(101)의 상측에서 지그(103)에 고정되도록 설치된다. 가이드 유닛(110)은 몸체(111)와, 투입홀(112), 및 가이드 핀(113)을 포함할 수 있다.

몸체(111)는 지그(103)에 고정되도록 설치된다. 몸체(111)의 아랫면에는 홈부(115)가 형성될 수 있다. 가이드 유닛(110)과 모터 코어(1)가 정렬될 때, 홈부(115)에는 돌기부(131)의 상단이 삽입될 수 있다.

투입홀(112)은 몸체(111)를 상하로 관통하도록 형성된다. 도 4a~4c와 도 5a~5c에 나타난 바와 같이, 투입홀(112)은 다수 개가 형성될 수 있는데, 다수 개의 투입홀(112)은 모터 코어(1)의 마그네트 설치홈(3)과 대응되도록 위치된다. 따라서, 가이드 유닛(110)과 모터 코어(1)가 정렬(align)되면, 투입홀(112)은 마그네트 설치홈(3)의 수직 방향 상측에 위치하게 되고, 이에 따라 투입홀(112)에 투입된 마그네트(10)가 마그네트 설치홈(3)에 삽입될 수 있다.

투입홀(112)의 상단은 위쪽을 향해 테이퍼지도록 형성되는 것이 바람직한데, 이것은 마그네트(10)와 삽입용 핀(121)이 투입홀(112)에 삽입되는 것을 가이드하기 위함이다.

가이드 핀(113)은 몸체(111)의 중심을 기준으로 소정 각도 간격으로 복수 개가 설치될 수 있다. 도면에는 4개의 가이드 핀(113)이 몸체(111)의 중심을 기준으로 90˚ 간격으로 설치되어 있으나, 가이드 핀(113)의 개수는 모터 코어(1)를 고정할 수 있다는 전제하에 증감될 수 있다.

복수 개의 가이드 핀(113)은 모터 코어(1)의 삽입홈(4)과 대응되도록 설치된다. 구체적으로, 가이드 핀(113)은 삽입홈(4)의 수직 방향 상측에 위치하게 되는데, 모터코어(1)가 상승하면 각각의 가이드 핀(113)이 대응되는 삽입홈(4)에 삽입되는 것에 의해 투입홀(112)과 마그네트 설치홈(3)이 일직선상에 정렬(align)된다. 이 때, 가이드 핀(113)의 하단은 아래를 향해 테이퍼지므로(tapered, 즉, 아래로 갈수록 가이드 핀의 단면적이 줄어들므로) 삽입홈(4)에 용이하게 삽입될 수 있음과 동시에, 약간의 위치 오차가 있더라도 가이드 핀(113)이 삽입홈(4)에 삽입되는 과정에서 테이퍼진 부분에 의해 모터 코어(1)가 이동하게 되므로 오차가 해소될 수 있다.

한편, 도 7(a)~7(c)는 가이드 핀(113)의 변형예를 보여준다. 가이드 핀(113)은 그 하단에 두 개의 소형 핀(113a)을 구비한다. 소형 핀(113a)은 소정 간격으로 이격되고, 상기 이격된 간격 사이로 모터 코어(1)의 벽체(5)가 삽입된다. 벽체(5)의 삽입이 용이하도록 소형 핀(113a)의 하단은 아래를 향해 테이퍼진 것이 바람직한데, 상기 테이퍼진 부분은 가이드 핀(113)과 모터 코어(1)의 위치에 오차가 있더라도 벽체(5)가 삽입되는 과정에서 오차가 해소될 수 있도록 한다.

한편, 본 명세서에서, 벽체(5)는 두 개의 인접한 홈 사이 부분을 의미한다. 벽체(5)가 소형 핀(113a) 사이로 삽입되면 소형 핀(113a)은 인접한 홈에 삽입되며, 이에 따라 모터 코어(1)가 고정되고 마그네트 설치홈(3)과 투입홀(112)이 일직선상으로 정렬될 수 있다.

가이드 핀(113)의 상단에는 탄성 스프링(114)이 설치될 수 있다. 탄성 스프링(114)은 가이드 핀(113)이 삽입홈(4)에 삽입되지 못할 때 장치(100)의 파손을 방지한다. 즉, 가이드 핀(113)이 삽입홈(4)에 삽입되지 못하고 모터 코어(1)의 윗면에 닿으면 가이드 핀(113)이 탄성 스프링(114)의 탄성력을 극복하면서 상승하게 되어 장치(1)의 파손을 방지할 수 있다.

투입유닛은 지그(103) 또는 몸체(111)의 위에 설치될 수 있다. 투입유닛은 마그네트(10)를 투입홀(112)에 공급한다. 투입유닛으로는 마그네트(10)를 파지한 상태에서 이동 가능하고 투입홀(112)에 투입도 가능한 로봇(도면에 미도시) 등이 이용될 수 있다.

상기 투입 유닛에 대한 대안으로서, 스프링(도면에 미도시)의 탄성력을 이용하여 마그네트(10)를 하나씩 투입홀(112)에 공급하는 장치가 이용될 수도 있다.

상기 투입 유닛은 삽입용 핀(121)을 더 포함할 수 있다. 삽입용 핀(121)은 투입홀(112)의 상부에 설치되는데, 실린더(도면에 미도시)에 의해 상하 왕복이동을 한다. 따라서, 투입홀(112)에 마그네트(10)가 투입되면, 삽입용 핀(121)이 마그네트(10)를 아래로 밀어서 마그네트 설치홈(3)에 밀어 넣는다.

팔레트(130)는 컨베이어(101)에 소정 간격으로 설치되고, 컨베이어(101)가 이동과 정지를 반복하는 것에 따라 이동과 정지를 반복한다. 즉, 컨베이어(101)가 이동하여 팔레트(130)가 가이드 유닛(110)의 직하부에 위치하면 컨베이어(101)가 정지하고 이어서 로케이션 유닛(150)의 상승과 마그네트(150) 투입이 완료되면 다시 소정 간격만큼 이동한다. 팔레트(130)는 통상의 수단에 의해 컨베이어(101)에 착탈 가능하게 고정될 수 있다.

팔레트(130)는 윗면에 형성된 돌기부(131)와, 아랫면에 형성된 하부 홈(133)을 포함한다.

돌기부(131)는 모터 코어(1)의 샤프트 홀(2)에 삽입되어 모터 코어(1)의 위치를 고정한다. 상기 삽입은 수작업으로 이루어질 수도 있다.

하부 홈(133)은 돌기부(131)의 좌우 양측에 각각 형성될 수 있고 구체적으로는 상부 핀(152)의 수직방향 상측에 형성될 수 있다.

하부 홈(133)에는 상부 핀(152)이 삽입되는데, 이를 위해 하부 홈(133)의 입구 부분은 아래쪽을 향해 테이퍼지는 것이 바람직하다. 상부 핀(152)이 하부 홈(133)에 삽입되는 것에 의해 팔레트(130)와 로케이션 유닛(150)이 체결된다. 상기 테이퍼진 부분은 하부 홈(133)과 상부 핀(152)의 위치에 약간의 오차가 있더라도 상부 핀(152)이 하부 홈(133)에 삽입될 수 있도록 한다. 이를 위해, 상부 핀(152)의 상단도 위쪽을 향해 테이퍼진 것이 바람직하다.

로케이션 유닛(150)은 양측 컨베이어(101) 사이에서 팔레트(130)의 아래에 설치된다. 그리고, 로케이션 유닛(150)은 승하강 수단(도 8의 180)에 의해서 승하강을 한다. 승하강 수단(180)으로는 에어 실린더 등이 이용될 수 있다.

로케이션 유닛(150)은 상판(151)과, 상판(151)과 소정 간격으로 이격되도록 설치된 하판(161) 및, 상판(151)과 하판(161) 사이에 설치된 다수 개의 볼(170)을 포함한다. 상판(151)과 하판(161) 사이에 볼(170)이 있기 때문에 상판(151)은 하판(161)에 대해 상대적으로 움직일(이동) 수 있다.

상판(151)에는 복수 개의 상부 핀(152)이 설치된다. 그리고, 상술한 바와 같이, 팔레트(130)의 아랫면에는 하부 홈(133)이 형성된다. 하부 홈(133)의 입구 부분과 상부 핀(152)의 상단 중 적어도 어느 한 부분은 상부 핀(152)이 하부 홈(133)에 용이하게 삽입되도록 테이퍼질 수 있다. 상부 핀(152)이 하부 홈(133)에 삽입되는 것에 의해 상판(151)과 팔레트(130)가 체결되고, 상기 체결시 상판(151)이 하판(161)에 대해 상대적으로 이동할 수 있으므로 상기 삽입과 정렬이 용이하게 이루어질 수 있다.

상판(151)의 외곽에는 커버부(151a)가 아래쪽으로 형성될 수 있다. 커버부(151a)는 하판(161)의 측면을 적어도 일부 커버하되 하판(161)의 측면과 소정 간격으로 이격된다. 따라서, 상판(151)과 하판(161)이 상대적으로 움직일 때, 커버부(151a)가 하판(161)에 닿는 것에 의해 상기 상대적인 움직임이 제한될 수 있다. 아울러, 커버부(151a)는 상,하판(151)(161) 사이로 먼지 등의 이물질이 유입되는 것을 방지할 수도 있다.

볼(170)은 상판(151)과 하판(161) 사이에 설치된다. 바람직하게, 상판(151)의 아랫면과 하판(161)의 윗면 중 적어도 한 면에는 홈부(171)가 형성되고 볼(170)이 홈부(171)에 설치될 수 있다. 도면에는 하나의 홈부(171)에 7개의 볼(170)이 설치된 것으로 도시되어 있으나, 볼(170)의 개수는 필요에 따라 증감될 수 있다. 아울러, 홈부(171)의 개수도 필요에 따라 증감될 수 있다.

로케이션 유닛(150)은 이탈방지용 볼트(153)를 더 포함할 수 있다. 이탈방지용 볼트(153)는 상,하판(151)(161)의 중심 양측에 각각 설치되는 것이 바람직하다.

이탈방지용 볼트(153)는 상판(151)을 관통하여 하판(161)에 설치되며, 상판(151)의 좌,우 및 회전의 움직임을 제한(limit, 한정)한다. 볼트 몸체(153a)는 하판(161)에 나사 결합되고, 볼트머리는 상판(151)의 턱(151b)에 걸리는 것에 의해 상판(151)의 이탈을 방지할 수 있다.

로케이션 유닛(150)은 테이퍼 홈(154)과, 테이퍼 핀(174) 및, 상하 조절용 볼트(175)를 더 포함할 수 있다.

테이퍼 홈(154)은 상판(151)의 아랫면에 형성된다. 테이퍼 홈(154)은 위쪽으로 갈수록 그 단면적이 좁아지도록 테이퍼진다. 테이퍼 홈(154)은 상판(151)의 중심 양측에 각각 형성되는 것이 바람직하다.

테이퍼 핀(174)은 테이퍼 홈(154)과 대응되는 곳에 설치된다. 하판(161)의 아래에는 이동블록(176)이 설치되고, 이동블록(176)의 아래에는 탄성 스프링(177)이 설치되어 이동블록(176)에 위로 미는 힘을 인가한다.

테이퍼 핀(174)은 하판(161)을 관통하도록 설치되고, 그 하단은 이동블록(176)에 결합되며 그 상단은 테이퍼 홈(154)에 삽입된다. 테이퍼 핀(174)의 상단은 위쪽으로 갈수록 그 단면적이 좁아지도록 테이퍼진다. 바람직하게, 테이퍼 홈(154)과 테이퍼 핀(174)의 테이퍼진 부분은 기울기가 서로 동일하여 형합할 수 있다.

상하 조절용 볼트(175)는 하판(161)에 나사 결합되고 하판(161)을 관통하도록 설치된다. 상하 조절용 볼트(175)의 나사 결합 깊이를 조절하면 테이퍼 핀(174)과 테이퍼 홈(154) 사이의 틈새 간격을 조절할 수 있다.

이를 구체적으로 설명하면, 도 8과 도 10~11에 나타난 바와 같이, 상하 조절용 볼트(175)가 상승된 위치(볼트가 풀어진 위치)에 있으면 탄성 스프링(177)의 탄성력에 의해서 이동블록(176)과 테이퍼 핀(174)이 상승하므로 상기 틈새 간격이 없고 테이퍼 홈(154)과 테이퍼 핀(174)이 밀착되므로 상판(151)이 움직이지 않도록 구속된다. 이 모드는 초기에 주변 유닛과 정렬할 때 이용될 수 있다.

한편, 도 12~13에 나타난 바와 같이, 상하 조절용 볼트(175)가 하강된 위치(볼트가 조여진 위치)에 있으면 이동블록(176)이 탄성 스프링(177)의 탄성력을 극복하면서 아래로 이동하여 상기 틈새 간격이 커지므로 상판(151)이 x, y축 방향으로 각각 움직일 수 있고 x, y, z축을 중심으로 한 회전이 각각 가능해진다. 여기에서, x, y축은 수평면 상에서 서로 수직을 이루는 두 축이고 z축은 수평면에 대해 수직을 이루는 축이다.

그러면, 아래에서는 마그네트 자동 삽입 장치(100)의 작동 과정을 도 14를 참조하여 설명하기로 한다.

먼저, 도 2와 도 3(a)에 나타난 바와 같이, 팔레트(130)를 컨베이어(101)에 설치하고 모터 코어(1)를 팔레트(130)에 설치한다(S10). 두 개의 컨베이어(101)가 서로 평행하게 설치된 상태에서 무한궤도 형식으로 회전된다. 팔레트(130)의 양측부가 양측의 컨베이어(101)에 의해 지지되도록 설치되는데, 팔레트(130)는 벨트나 체인의 형태로 구성된 컨베이어(101)에 올려져, 마찰 또는 구름 운동으로 접촉, 이동하게 되거나 통상의 결합수단 예를 들어 전자석 등에 의해 컨베이어(101)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.

모터 코어(1)가 회전자인 경우에는 돌기부(131)가 샤프트 홀(2)에 삽입되고 모터 코어(1)가 고정자인 경우에는 돌기부(131)가 고정자의 중앙 관통부에 삽입 설치된다.

이어서, 팔레트(130)가 컨베이어(101)에 의해 이동되어 가이드 유닛(110)의 직하부 또는 로케이션 유닛(150)의 직상부에 위치하게 되면 컨베이어(101)가 정지한다. 도 3에서 화살표는 컨베이어(101)의 이동 방향을 나타낸다. 상기 정지는 센서(도면에 미도시)가 팔레트(130)를 감지하는 것에 의해 이루어질 수 있다.

다음으로, 도 3(b)에 나타난 바와 같이, 로케이션 유닛(150)을 상승시켜 로케이션 유닛(150)과 팔레트(130)를 체결한다(S20). 로케이션 유닛(150)의 상승에 의해서 팔레트(130)는 컨베이어(101)로부터 분리되어 위로 상승한다.

로케이션 유닛(150)의 상승은 통상의 실린더(180) 등에 의해서 이루어질 수 있다. 그리고, 로케이션 유닛(150)이 상승되면 상부 핀(152)이 하부 홈(133)에 삽입된다. 이 때, 상부 핀(152)의 상단이 테이퍼지고 하부 홈(133)의 입구 부분이 테이퍼진 것에 의해 상기 삽입이 용이하게 이루어질 수 있고 삽입 과정에서 로케이션 유닛(150)과 팔레트(130)가 정렬될 수 있다. 상기 정렬은 상판(151)이 하판(161)에 대해 상대적으로 움직이는 것에 의해 이루어질 수 있다.

이어서, 로케이션 유닛(150)을 더욱 상승시켜 가이드 핀(113)이 모터 코어(1)의 삽입홈(4)에 삽입되도록 한다(S30). S30 단계는 S20 단계 이후에 소정 시간 간격을 두고 이루어질 수도 있고 S20 단계에 연속하여 이루어질 수도 있다.

가이드 핀(113)의 하단은 테이퍼지므로 가이드 핀(113)이 삽입홈(4)에 삽입되는 과정에서 가이드 유닛(110)과 모터 코어(1)의 위치 오차가 해소될 수 있고 마그네트 설치홈(3)과 투입홀(112)이 정렬될 수 있다. 이러한 오차 해소와 정렬은 상판(151)이 하판(161)에 대해 상대적으로 움직이는 것에 의해 이루어질 수 있다.

다음으로, 투입홀(112)을 통해 마그네트(10)를 마그네트 설치홈(3)에 투입한다(S40).

마그네트(10)는 투입유닛(도면에 미도시)에 의해서 하나씩 투입홀(112)에 투입된다. 상기 투입유닛으로 로봇팔(도면에 미도시) 등이 이용될 수 있다. 투입유닛은 지그(103)에 고정될 수 있다.

마그네트(10)가 투입홀(112)에 투입된 후, 삽입용 핀(121)이 하강하여 마그네트(10)를 마그네트 설치홈(3)으로 밀어넣을 수 있다. 마그네트 투입이 완료되면 모터 코어(1)를 팔레트(130)로부터 분리한다.

한편, 마그네트 투입 공정은 모든 마그네트가 하나의 가이드 유닛(110)에 의해 투입될 수도 있지만 소정 개수의 마그네트를 투입한 후 다음 가이드 유닛(110)으로 이동하여 나머지 마그네트를 투입할 수도 있다.

1 : 모터 코어 2 : 샤프트 홀 3 : 마그네트 설치홈
4 : 삽입홈 5 : 홈 사이의 벽체 7 : 라미나 부재(낱장)
100 : 모터 코어용 마그네트 자동 삽입 장치
110 : 가이드 유닛 111 : 몸체 112 : 투입홀
113 : 가이드 핀 113a : 소형 핀 114 : 탄성 스프링
115 : 홈부 121 : 삽입용 핀
130 : 팔레트 131 : 돌기부 133 : 하부 홈
150 : 로케이션 유닛 151 : 상판 151a : 커버부
151b : 턱 152 : 상부 핀 153 : 이탈방지용 볼트
153a : 볼트 몸체 154 : 테이퍼 홈
161 : 하판 170 : 볼 171 : 홈부
174 : 테이퍼 핀 175 : 상하 조절용 볼트
176 : 이동블록 177 : 탄성 스프링
180 : 승하강 수단

Claims (10)

1. 모터 코어의 마그네트 설치홈(3)에 마그네트(10)를 자동으로 삽입 설치하기 위한 장치이고,
   다수 개의 투입홀(112)과 가이드 핀(113)을 갖는 가이드 유닛(110);
   가이드 유닛(110)의 아래에 설치되고, 모터 코어가 윗면에 적재되는 팔레트(130); 및,
   팔레트(130)의 아래에서 승하강 가능하도록 설치되고, 모터 코어의 삽입홈(4)에 가이드 핀(113)이 삽입되도록 팔레트(130)를 위로 상승시키는 로케이션 유닛(150);을 포함하고,
   가이드 핀(113)이 삽입홈(4)에 삽입되는 것에 의해서 마그네트 설치홈(3)과 투입홀(112)이 일직선상으로 정렬되어 마그네트(10)의 투입이 가능해지며,
   로케이션 유닛(150)은,
   상판(151);
   상판(151)과 소정 간격으로 이격되도록 설치된 하판(161); 및,
   상판(151)과 하판(161) 사이에 설치된 다수 개의 볼(170);을 포함하고,
   볼(170)에 의해서 상판(151)은 하판(161)에 대해 상대적인 움직임이 가능하며,
   상판(151)에는 복수 개의 상부 핀(152)이 설치되고 팔레트(130)의 아랫면에는 하부 홈(133)이 형성되고, 상부 핀(152)이 하부 홈(133)에 삽입되는 것에 의해 상판(151)과 팔레트(130)가 체결되며, 하부 홈(133)의 입구 부분과 상부 핀(151)의 상단 중 적어도 한 부분은 상부 핀(152)이 하부 홈(133)에 용이하게 삽입되도록 테이퍼지고,
   상기 상대적인 움직임은 상부 핀(152)이 하부 홈(133)에 삽입될 때와 가이드 핀(113)이 삽입홈(4)에 삽입될 때 삽입이 용이하게 이루어지도록 돕는 것을 특징으로 하는, 모터 코어용 마그네트 자동 삽입 장치.
2. 제1항에 있어서,
   가이드 핀(113)은 가이드 유닛(110)의 중심을 기준으로 적어도 세 개가 소정 각도 간격으로 설치되고,
   가이드 핀(113)의 하단은 아래로 갈수록 그 단면적이 작아지도록 테이퍼진 것을 특징으로 하는, 모터 코어용 마그네트 자동 삽입 장치.
3. 모터 코어의 마그네트 설치홈(3)에 마그네트(10)를 자동으로 삽입 설치하기 위한 장치이고,
   다수 개의 투입홀(112)과 가이드 핀(113)을 갖는 가이드 유닛(110);
   가이드 유닛(110)의 아래에 설치되고, 모터 코어가 윗면에 적재되는 팔레트(130); 및,
   팔레트(130)의 아래에서 승하강 가능하도록 설치되고, 모터 코어의 삽입홈(4)에 가이드 핀(113)이 삽입되도록 팔레트(130)를 위로 상승시키는 로케이션 유닛(150);을 포함하고,
   가이드 핀(113)이 삽입홈(4)에 삽입되는 것에 의해서 마그네트 설치홈(3)과 투입홀(112)이 일직선상으로 정렬되어 마그네트(10)의 투입이 가능해지며,
   가이드 핀(113)의 하단에는 소형 핀(113a)이 소정 간격으로 이격되도록 설치되고, 소형 핀(113a)의 하단은 아래로 갈수록 그 단면적이 작아지도록 테이퍼지며,
   모터 코어의 벽체(5)가 상기 간격 사이로 삽입되는 것에 의해 모터 코어가 고정되고 마그네트 설치홈(3)과 투입홀(112)이 일직선상으로 정렬되는 것을 특징으로 하는, 모터 코어용 마그네트 자동 삽입 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   투입홀(112)에 투입된 마그네트를 아래로 밀어 넣는 삽입용 핀(121)을 더 포함하고,
   삽입용 핀(121)은 투입홀(112)에 대한 승하강이 가능하여 투입홀(112)에 삽입되거나 투입홀(112)로부터 이탈되는 것을 특징으로 하는, 모터 코어용 마그네트 자동 삽입 장치.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상판(151)의 외곽에는 커버부(151a)가 아래쪽으로 형성되고,
   커버부(151a)는 하판(161)의 측면을 적어도 일부 커버하되 하판(161)의 측면과 소정 간격으로 이격되고,
   상기 상대적인 움직임은 하판(161)이 커버부(151a)에 닿는 것에 의해 제한되는 것을 특징으로 하는, 모터 코어용 마그네트 자동 삽입 장치.
7. 제1항에 있어서,
   로케이션 유닛(150)은 이탈방지용 볼트(153)를 더 포함하고,
   이탈방지용 볼트(153)는 상판(151)을 관통하여 하판(161)에 체결되며 볼트머리가 상판(151)의 턱(151b)에 걸리는 것에 의해 상판(151)의 이탈이 방지되는 것을 특징으로 하는, 모터 코어용 마그네트 자동 삽입 장치.
8. 제7항에 있어서,
   이탈방지용 볼트(153)의 몸체(153a)는 하판(161)에 나사 결합되고, 이탈방지용 볼트(153)는 상판(151)의 좌,우 및 회전 움직임을 제한하며 하판(161)의 이탈을 방지하는 것을 특징으로 하는, 모터 코어용 마그네트 자동 삽입 장치.
9. 제1항에 있어서,
   상판(151)의 아랫면에 형성된 테이퍼 홈(154);
   하판(161)을 관통하도록 설치되고, 그 상단이 테이퍼 홈(154)에 삽입되는 테이퍼 핀(174);
   하판(151)의 아래에 설치되고, 테이퍼 핀(174)의 하단에 결합된 이동블록(176); 및,
   테이퍼 핀(174)의 상기 삽입 깊이를 조절하기 위해 이동블록(176)의 높이를 조절하는 상하 조절용 볼트(175);를 포함하고,
   상하 조절용 볼트(175)가 상기 삽입 깊이를 조절하는 것에 의해 테이퍼 핀(174)과 테이퍼 홈(154) 사이의 틈새 간격이 조절되고, 틈새 간격이 조절되는 것에 의해 상판(151)과 하판(161)의 상대적인 움직임이 조절되는 것을 특징으로 하는, 모터 코어용 마그네트 자동 삽입 장치.
10. 제9항에 있어서,
    테이퍼 홈(154)은 상판(151)의 중심 양측에 각각 형성되고, 테이퍼 핀(174)은 테이퍼 홈(154)과 대응되는 곳에 위치되며,
    이동블록(176)의 아래에는 탄성 스프링(177)이 설치되어 이동블록(176)을 위로 미는 힘을 인가하며,
    상하 조절용 볼트(175)가 하판(161)을 관통하도록 설치되고, 상하 조절용 볼트(175)가 이동블록(176)을 아래로 미는 것에 의해 상기 틈새 간격이 넓어지는 것을 특징으로 하는, 모터 코어용 마그네트 자동 삽입 장치.
    

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