KR20220046203A - 구동모터 회전자의 마그넷 조립 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

구동모터 회전자의 마그넷 조립 시스템이 개시된다. 개시된 본 발명의 예시적인 일 실시 예에 따른 구동모터 회전자의 마그넷 조립 시스템은, ⅰ)프레임과, ⅱ)프레임에 설치되며, 설정된 기종의 회전자에 대응하는 자석들을 피딩 경로를 따라 각각 공급하는 복수 개의 마그넷 피더들과, ⅲ)다 관절 아암의 선단에 구비된 카세트 그리퍼를 가지며, 프레임에 설치되는 핸들링 로봇과, ⅳ)마그넷 피더들을 통해 공급되는 자석들을 장전하며, 핸들링 로봇의 카세트 그리퍼에 그리핑 되는 복수 개의 마그넷 카세트들과, ⅴ)다수 개의 자석 삽입 홀들을 가진 회전자 코어를 지지하며, 프레임에 설정된 이동 경로를 따라 이동 가능하게 설치되는 코어 지지부재와, ⅵ)코어 지지부재의 설정된 정 위치 지점에서 회전자 코어를 중심에 두고 지지 베이스를 통해 프레임에 설치되며, 마그넷 카세트들을 고정하는 복수 개의 카세트 지지부재들과, ⅶ)지지 베이스를 통해 코어 지지부재의 이동 경로 상측에 설치되며, 마그넷 카세트들에 장전된 자석들을 회전자 코어의 자석 삽입 홀들로 삽입하는 복수 개의 마그넷 삽입유닛들을 포함할 수 있다.

Description

구동모터 회전자의 마그넷 조립 시스템 및 방법 {MAGNET INSERTING SYSTEM AND METHOD FOR ROTOR OF DRIVE MOTOR}

본 발명의 실시 예는 전기 자동차에 적용되는 구동모터의 회전자를 제조하는 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 회전자 코어에 자석들을 삽입하는 구동모터 회전자의 마그넷 조립 시스템 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 친환경 자동차로 불리 우는 하이브리드 차량 또는 전기 자동차는 구동 모터에 의해 구동력을 발생시키는 기술을 적용하고 있다.

친환경 자동차의 동력원으로 이용되는 구동모터는 높은 효율과 출력밀도가 요구되는 바, 이를 만족하기 위해 대부분의 친환경 자동차는 영구자석을 적용한 영구자석 동기모터(permanent magnet synchronous motor: PMSM)를 사용한다.

이러한 구동모터는 고정자와, 그 고정자와 일정 공극을 두고 배치되는 회전자와, 그 회전자에 설치되는 자석들을 구비하고 있다. 여기서, 자석들은 회전자의 회전자 코어에 구비된 자석 삽입 홀들에 삽입된다.

상기와 같은 회전자를 제조하는 공정들 중 회전자 코어에 자석들을 삽입하는 공정은 자석들을 회전자 코어에 수동으로 직접 삽입하거나 자동화 설비를 이용하여 자석들을 회전자 코어에 삽입하고 있다.

그런데, 구동모터 회전자의 기종에 따라 서로 다른 회전자 코어의 크기/형상, 자석 삽입 홀의 위치, 극수를 가지기 때문에, 종래에는 이러한 회전자의 기종에 맞는 자동화 설비를 구성하는데 따른 설비 투자비의 상승을 야기할 수 있다.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예들은 다 기종의 회전자 생산에 유연하게 대응하며, 자석들을 회전자 코어의 자석 삽입 홀들에 자동 삽입할 수 있도록 한 구동모터 회전자의 마그넷 조립 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 구동모터 회전자의 마그넷 조립 시스템은, ⅰ)프레임과, ⅱ)상기 프레임에 설치되며, 설정된 기종의 회전자에 대응하는 자석들을 피딩 경로를 따라 각각 공급하는 복수 개의 마그넷 피더들과, ⅲ)다 관절 아암의 선단에 구비된 카세트 그리퍼를 가지며, 상기 프레임에 설치되는 핸들링 로봇과, ⅳ)상기 마그넷 피더들을 통해 공급되는 자석들을 장전하며, 상기 핸들링 로봇의 카세트 그리퍼에 그리핑 되는 복수 개의 마그넷 카세트들과, ⅴ)다수 개의 자석 삽입 홀들을 가진 회전자 코어를 지지하며, 상기 프레임에 설정된 이동 경로를 따라 이동 가능하게 설치되는 코어 지지부재와, ⅵ)상기 코어 지지부재의 설정된 정 위치 지점에서 상기 회전자 코어를 중심에 두고 지지 베이스를 통해 상기 프레임에 설치되며, 상기 마그넷 카세트들을 고정하는 복수 개의 카세트 지지부재들과, ⅶ)상기 지지 베이스를 통해 상기 코어 지지부재의 이동 경로 상측에 설치되며, 상기 마그넷 카세트들에 장전된 자석들을 상기 회전자 코어의 자석 삽입 홀들로 삽입하는 복수 개의 마그넷 삽입유닛들을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 구동모터 회전자의 마그넷 조립 시스템에 있어서, 상기 마그넷 카세트는 내부에 마그넷 장전 패스를 형성하며, 양쪽 끝단에 마그넷 스토퍼를 형성하고 있는 카세트 바디와, 상기 카세트 바디의 마그넷 장전 패스에 배치되며, 상기 마그넷 장전 패스로 투입되는 자석들을 지지하는 지지 블록과, 상기 카세트 바디의 한쪽 끝단에서 상기 카세트 바디의 일측 면에 형성되는 마그넷 투입/배출구와, 상기 마그넷 투입/배출구에 대응되는 상기 카세트 바디의 다른 일측 면에 형성되는 핑거 삽입구와, 상기 카세트 바디의 다른 한쪽 끝단에서 상기 스토퍼에 형성되는 정렬 홀을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 구동모터 회전자의 마그넷 조립 시스템은, 상기 마그넷 피더의 피딩 경로 끝단 측에 배치되고, 상기 피딩 경로에 교차하는 방향으로 상기 프레임에 이동 가능하게 설치되며, 상기 핸들링 로봇의 카세트 그리퍼에 의해 상기 마그넷 카세트들의 로딩 및 언로딩이 이루어지는 카세트 바스켓을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 구동모터 회전자의 마그넷 조립 시스템에 있어서, 상기 카세트 바스켓은 가이드 레일을 통해 상기 프레임에 이동 가능하게 설치되며, 상하 방향으로 세워진 상기 마그넷 카세트들의 하단을 지지할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 구동모터 회전자의 마그넷 조립 시스템에 있어서, 상기 코어 지지부재는 상기 프레임에 구비된 가이드 레일에 슬라이딩 가능하게 결합되는 지지 바디와, 상기 회전자 코어의 하단을 지지하며, 상기 지지 바디에 구비되는 바닥체를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 구동모터 회전자의 마그넷 조립 시스템은, 상기 프레임에 설치된 작동 실린더의 구동에 의하여 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되며, 상기 카세트 바스켓의 하면과 상기 마그넷 카세트의 하단을 관통하여 상기 마그넷 카세트 내부의 마그넷 장전 패스에 배치된 지지 블록을 상하 방향으로 이동시키는 마그넷 장전 핑거를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 구동모터 회전자의 마그넷 조립 시스템에 있어서, 상기 작동 실린더는 상기 프레임을 관통하여 상하 방향으로 전후진 작동하는 작동 로드를 포함하며, 상기 마그넷 장전 핑거는, 연결 브라켓을 통해 상기 작동 로드의 하단에 연결되며, 상기 카세트 바스켓의 하면을 관통하여 상기 마그넷 카세트의 하단에 구비된 정렬 홀에 삽입되는 핑거 로드를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 구동모터 회전자의 마그넷 조립 시스템은, 상기 카세트 지지부재의 길이 방향을 따라 상기 지지 베이스에 설치되며, 상기 마그넷 카세트에 장전된 자석들을 작동 실린더의 전진 작동에 의해 가압하는 마그넷 푸시부재를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 구동모터 회전자의 마그넷 조립 시스템에 있어서, 상기 마그넷 푸시부재는 상기 작동 실린더의 작동 로드 선단에 연결되고, 상기 마그넷 카세트의 단부에 구비된 정렬 홀에 삽입되며, 상기 마그넷 카세트의 마그넷 장전 패스에 배치된 지지 블록을 가압할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 구동모터 회전자의 마그넷 조립 시스템은, 상기 카세트 지지부재에 설치되며, 상기 마그넷 카세트의 자석 배출 측과 상기 회전자 코어의 자석 삽입 홀을 연결하는 마그넷 삽입 가이드를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 구동모터 회전자의 마그넷 조립 시스템에 있어서, 상기 마그넷 삽입 가이드는 상기 핑거 삽입구, 상기 마그넷 투입/배출구 및 상기 회전자 코어의 자석 삽입 홀을 상하 방향으로 연결할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 구동모터 회전자의 마그넷 조립 시스템은, 상기 코어 지지부재의 설정된 정 위치 지점에서 상기 프레임에 설치되며, 상기 코어 지지부재를 상하 방향으로 이동시키고, 상기 코어 지지부재를 설정된 회전 각도로 회전시키는 코어 팝업 회전유닛을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 구동모터 회전자의 마그넷 조립 시스템에 있어서, 상기 코어 팝업 회전유닛은 상기 코어 지지부재의 설정된 정 위치 지점에 대응하여 상기 프레임의 하면에 설치된 작동 실린더를 통해 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되는 이동부재와, 상기 이동부재에 고정되게 설치되는 서보 모터와, 상기 서보 모터에 연결되며, 상기 프레임을 관통하여 상기 코어 지지부재와 결합되는 회전 축을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 구동모터 회전자의 마그넷 조립 시스템에 있어서, 상기 회전 축은 상기 지지 바디를 관통하여 상기 바닥체와 결합될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 구동모터 회전자의 마그넷 조립 시스템에 있어서, 상기 마그넷 삽입유닛은 상기 마그넷 카세트의 자석 배출 측에 대응되는 상기 지지 베이스의 단부에 설치되는 장착 브라켓과, 상기 장착 브라켓에 상하 방향으로 고정되게 설치되는 작동 실린더와, 상기 작동 실린더의 작동 로드와 연결되고, 상기 마그넷 카세트의 핑거 삽입구에 삽입되며, 상기 마그넷 카세트 내측의 자석을 상기 마그넷 카세트의 마그넷 투입/배출구를 통해 상기 회전자 코어의 자석 삽입 홀로 압입하는 삽입 핑거를 포함할 수 있다.

그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 구동모터 회전자의 마그넷 조립 방법은, 회전자 코어의 자석 삽입 홀들에 자석을 조립하기 위해 상술한 바와 같은 구동모터 회전자 마그넷 조립 시스템을 이용하는 것으로서, (a) 코어 지지부재 상에 회전자 코어가 안착된 것으로 판단되면, 상기 코어 지지부재를 설정된 정 위치 지점으로 이동시키는 과정과, (b) 설정된 기종의 회전자에 삽입될 자석들을 마그넷 피더를 통해 피딩 경로를 따라 공급하며, 핸들링 로봇에 의해 카세트 바스켓에 로딩된 마그넷 카세트들에 상기 자석들을 장전하는 과정과, (c) 상기 마그넷 카세트에 자석들이 만충된 것으로 판단되면, 핸들링 로봇을 통해 상기 마그넷 카세트들을 카세트 지지부재로 이동시키는 과정과, (d) 상기 카세트 지지부재 상에 상기 마그넷 카세트가 안착된 것으로 판단되면, 마그넷 푸시부재를 통해 상기 마그넷 카세트 내부의 자석들을 가압하는 과정과, (e) 마그넷 삽입유닛의 삽입 핑거를 하측 방향으로 이동시키며, 상기 마그넷 카세트의 핑거 삽입구에 삽입하고, 상기 삽입 핑거에 의하여 자석을 상기 마그넷 카세트의 투입/배출구를 통해 배출하며, 회전자 코어의 자석 삽입 홀에 자석을 삽입하는 과정을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 구동모터 회전자의 마그넷 조립 방법에 있어서, 상기 (a) 과정에서는 상기 코어 지지부재를 코어 팝업 회전유닛을 통해 상측 방향으로 팝업시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 구동모터 회전자의 마그넷 조립 방법에 있어서, 상기 (b) 과정에서는 상기 마그넷 카세트의 내측에 배치된 지지 블록을 마그넷 장전 핑거를 통해 하측 방향으로 이동시키며, 상기 자석들을 상기 마그넷 카세트의 마그넷 장전 패스에 장전할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 구동모터 회전자의 마그넷 조립 방법에 있어서, 상기 (e) 과정에서는 상기 삽입 핑거에 의해 상기 마그넷 카세트로부터 배출되는 자석을 마그넷 삽입 가이드를 통해 상기 회전자 코어의 자석 삽입 홀에 삽입할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 구동모터 회전자의 마그넷 조립 방법에 있어서, 상기 (e) 과정에서는 상기 삽입 핑거를 상측 방향으로 이동시킨 상태에서, 상기 코어 지지부재를 코어 팝업 회전유닛을 통해 설정된 각도로 회전시킬 수 있다.

본 발명의 실시 예들은 마그넷 피딩, 마그넷 카세트의 마그넷 장전, 마그넷 카세트의 이송 및 마그넷 삽입 공정들을 분리하여 자석들을 회전자 코어의 자석 삽입 홀들에 자동으로 삽입할 수 있으므로, 싸이클 타임의 단축을 도모할 수 있고, 회전자 코어에 대한 자석의 조립 품질을 향상시킬 수 있으며, 설비 투자비를 절감할 수 있고, 다 기종의 회전자 생산에 유연하게 대응할 수 있다.

그 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 구동모터 회전자의 마그넷 조립 시스템에 적용되는 회전자의 일 예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 구동모터 회전자의 마그넷 조립 시스템을 도시한 사시도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 구동모터 회전자의 마그넷 조립 시스템에 적용되는 마그넷 카세트를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 구동모터 회전자의 마그넷 조립 시스템에 적용되는 마그넷 카세트 자석 장전 구조의 카세트 바스켓 부위를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 구동모터 회전자의 마그넷 조립 시스템에 적용되는 마그넷 카세트 자석 장전 구조의 마그넷 장전 핑거 부위를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 구동모터 회전자의 마그넷 조립 시스템에 적용되는 코어 팝업 회전유닛을 도시한 도면이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 구동모터 회전자의 마그넷 조립 시스템에 적용되는 카세트 지지부재, 마그넷 푸시부재 및 마그넷 삽입유닛 부위를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 구동모터 회전자의 마그넷 조립 시스템에 적용되는 마그넷 삽입 가이드 부위를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 구동모터 회전자의 마그넷 조립 방법을 설명하기 위한 플로우 차트이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.

그리고, 하기의 상세한 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 명세서에 기재된 ...유닛, ...수단, ...부, ...부재 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 구동모터 회전자의 마그넷 조립 시스템에 적용되는 회전자의 일 예를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예는 전기 에너지로 구동력을 얻는 전기 자동차용 구동모터의 회전자를 제조하는 공정에 적용될 수 있다.

예를 들면, 상기 구동모터는 회토류의 영구자석을 적용한 영구자석 동기모터(permanent magnet synchronous motor: PMSM)로서, 고정자(도면에 도시되지 않음)와, 고정자의 내측에 일정 공극을 두고 배치되는 회전자(1)와, 회전자(1)에 삽입된 다수 개의 자석(3)들을 포함하고 있다.

상기에서 회전자(1)는 다수 매의 전기강판들이 적층된 회전자 코어(2)를 포함하고 있다. 그리고, 상기 회전자 코어(2)에는 자석(3)들이 삽입되는 자석 삽입 홀(5)들을 형성하고 있다.

전술한 바와 같이 본 발명의 실시 예가 전기 자동차용 구동모터의 회전자에 적용되는 것으로 설명하였으나, 본 발명의 보호범위가 반드시 이에 한정되는 것으로 이해되어서는 아니되며, 다양한 종류 및 용도의 구동모터 회전자라면 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있다.

한편, 본 발명의 실시 예에 따른 구동모터 회전자의 마그넷 조립 시스템(100)은 회전자 코어(2)의 자석 삽입 홀(5)들에 자화되지 않은 상태의 자석(3)들을 삽입하는 자석 삽입 공정에 적용될 수 있다.

이하에서는 본 시스템(100)의 기준 위치(도면 기준)에서, 상측을 향하는 부분을 상부, 상단, 상면 및 상단부로 정의하며, 하측을 향하는 부분을 하부, 하단, 하면 및 하단부로 정의하기로 한다.

또한, 하기에서의 단(한쪽/일측 단 또는 다른 한쪽/일측 단)은 어느 한쪽의 끝으로 정의될 수 있고, 그 끝을 포함하는 일정 부분(한쪽/일측 단부 또는 다른 한쪽/일측 단부)으로 정의될 수도 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 구동모터 회전자의 마그넷 조립 시스템(100)은 다 기종의 회전자 생산에 유연하게 대응하며, 자석(3)들을 회전자 코어(2)의 자석 삽입 홀(5)들에 자동 삽입할 수 있는 구조로 이루어진다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 구동모터 회전자의 마그넷 조립 시스템을 도시한 사시도이다.

도 1과 함께 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 구동모터 회전자의 마그넷 조립 시스템(100)은 기본적으로, 프레임(10), 마그넷 피더(20)들, 핸들링 로봇(30), 마그넷 카세트(40)들, 카세트 바스켓(50), 마그넷 장전 핑거(60), 코어 지지부재(70), 코어 팝업 회전유닛(80)(이하 도 7 참조), 카세트 지지부재(90)들, 마그넷 푸시부재(110), 마그넷 삽입유닛(130)들, 그리고 마그넷 삽입 가이드(150)를 포함하여 구성되며, 이를 구성 별로 설명하면 다음과 같다.

상기에서 프레임(10)은 이하에서 더욱 설명될 각종 구성 요소들을 설치하기 위한 것으로, 공정 작업장의 바닥에 설치된다. 이러한 프레임(10)은 하나의 프레임 또는 서로 연결된 둘 이상의 프레임으로 구성될 수 있다.

또한, 상기 프레임(10)은 각종 구성 요소들을 지지하기 위한 브라켓, 바아, 로드, 플레이트, 블록, 리브, 칼라 등과 같은 각종 부속 요소들을 포함할 수도 있다.

그러나, 상기한 부속 요소들은 이하에서 더욱 설명될 각각의 구성 요소들을 프레임(10)에 설치하기 위한 것이므로, 본 발명의 실시 예에서는 예외적인 경우를 제외하고 상기한 부속 요소들을 프레임(10)으로 통칭한다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 마그넷 피더(20)들은 설정된 기종의 회전자(1)에 대응되는 자석(3)들 즉, 회전자 코어(2)에 삽입될 자석(3)들을 설정된 피딩 경로를 따라 공급하기 위한 것이다.

상기 마그넷 피더(20)들은 프레임(10)의 상면에 설치되는데, 예를 들면, 프레임(10) 상면의 양측에 각각 설치된다. 상기 마그넷 피더(20)들은 서로 다른 기종의 회전자(1)에 삽입될 자석(3)들을 각각 수용하고, 피딩 경로를 따라 자석(3)들을 설정된 위치로 피딩하면서 설정된 자세로 정렬할 수 있다.

이러한 마그넷 피더(20)들은 투입된 자석(3)들을 나선 형상의 피딩 경로를 따라 피딩하고, 직선 타입의 피딩 경로를 따라 피딩하며, 그 직선 타입 피딩 경로에서 설정된 자세로 정렬된 자석(3)들을 피딩 경로의 끝단을 통하여 상관 파트로 공급할 수 있다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 핸들링 로봇(30)은 프레임(10)에 설치된다. 상기 핸들링 로봇(30)은 작업 반경 내에서 설정된 티칭 경로를 따라 동작하며, 로봇 제어기(도면에 도시되지 않음)에 의해 설정된 토크로 로봇 동작하는 공지 기술의 다 관절 로봇으로 구비될 수 있다.

더 나아가, 상기 핸들링 로봇(30)은 다 관절 아암의 선단에 구비되는 카세트 그리퍼(33)를 포함하고 있다. 상기 카세트 그리퍼(33)는 뒤에서 더욱 설명될 마그넷 카세트(40)를 그리핑 하는 것으로, 그리핑 실린더(도면에 도시되지 않음)를 통해 작동하는 그리핑 핑거(35)로서 마그넷 카세트(40)를 그리핑 또는 언 그리핑 할 수 있다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 마그넷 카세트(40)는 마그넷 피더(20)들의 피딩 경로를 통해 공급되는 자석(3)들을 장전(적재/적층)하는 것으로서, 핸들링 로봇(30)의 카세트 그리퍼(33)에 그리핑 또는 언 그리핑 가능하게 구비된다.

상기 마그넷 카세트(40)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 카세트 바디(41), 지지 블록(43), 마그넷 투입/배출구(45), 핑거 삽입구(47), 그리고 정렬 홀(49)을 포함하고 있다.

상기 카세트 바디(41)는 양단이 일부 개방되고, 4면을 지니며, 설정된 길이로서 그 길이 방향을 따라 내부에 마그넷 장전 패스(42)를 형성하고 있다. 상기 마그넷 장전 패스(42)는 자석(3)들을 카세트 바디(41)의 길이 방향을 따라 적재하는 공간으로, 사각 단면의 패스를 형성한다. 이와 같은 마그넷 장전 패스(42)의 내측 면은 자석(3)이 마찰 없이 미끄러질 수 있도록 표면 처리된 표면 처리 면으로 구비된다.

그리고, 상기 카세트 바디(41)의 양쪽 끝단에는 마그넷 장전 패스(42)에 장전(적재)된 자석(3)들이 그 마그넷 장전 패스(42)의 외부로 이탈되는 것을 저지하기 위한 마그넷 스토퍼(44)를 형성하고 있다.

여기서, 상기 스토퍼(44)는 마그넷 장전 패스(42)에 장전된 자석(3)들을 확인할 수 있게 투명한 평판 형태로 구비될 수 있으며, 자석(3)들과 스토핑이 이루어지는 스토핑 돌기로 구비될 수도 있다.

상기 지지 블록(43)은 카세트 바디(41)의 마그넷 장전 패스(42)로 투입되는 자석(3)들을 그 마그넷 장전 패스(42)의 내측에서 지지하는 것으로, 마그넷 장전 패스(42)의 내측에 길이 방향을 따라 슬라이딩 가능하게 배치된다.

상기 마그넷 투입/배출구(45)는 자석(3)들을 마그넷 장전 패스(42)의 내부로 투입하고, 그 마그넷 장전 패스(42)에서 외부로 배출하기 위한 것으로, 카세트 바디(41)의 한쪽 끝단에서 그 카세트 바디(41)의 일측 면에 형성된다.

상기 핑거 삽입구(47)는 별도의 압입 핑거 요소가 삽입되는 부분으로, 마그넷 투입/배출구(45)에 대응되는 카세트 바디(41)의 다른 일측 면에 형성된다. 그리고, 상기 정렬 홀(49)은 카세트 바디(41)의 다른 한쪽 끝단에서 마그넷 장전 패스(42)를 개방하는 구멍으로, 위에서 언급한 바 있는 스토퍼(44)에 형성된다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에서 상기 카세트 바스켓(50)은 마그넷 피더(20)들의 피딩 경로를 통해 공급되는 자석(3)들을 마그넷 카세트(40)들에 용이하게 장전하기 위해, 마그넷 피더(20)의 피딩 경로 끝단 측에서 마그넷 카세트(40)들을 지지하는 기능을 하게 된다.

즉, 상기 카세트 바스켓(50)은 핸들링 로봇(30)의 카세트 그리퍼(33)에 의해 상하 방향으로 세워지게 로딩된 마그넷 카세트(40)들을 지지하며, 마그넷 피더(20)들의 피딩 경로를 통해 공급되는 자석(3)들이 마그넷 카세트(40)들의 마그넷 투입/배출구(45)를 통해 마그넷 장전 패스(42)로 용이하게 적재되도록 하기 위한 것이다.

상기 카세트 바스켓(50)은 핸들링 로봇(30)의 카세트 그리퍼(33)에 의해 마그넷 카세트(40)들의 로딩 및 언로딩이 이루어지고, 도 5에 도시된 바와 같이, 마그넷 피더(20)의 피딩 경로 끝단 측에 배치되며, 그 피딩 경로에 교차하는 방향으로 프레임(10)에 왕복 이동 가능하게 설치된다.

여기서, 상기 카세트 바스켓(50)은 프레임(10) 상에 구비된 제1 가이드 레일(51)에 슬라이딩 가능하게 결합된다. 상기 카세트 바스켓(50)은 프레임(10) 상에 구비된 공지 기술의 구동부(도면에 도시되지 않음)의 구동에 의하여 제1 가이드 레일(51)을 따라 마그넷 피더(20)의 피딩 경로에 교차하는 방향으로 욍복 이동될 수 있다.

이러한 카세트 바스켓(50)은 마그넷 카세트(40)들의 하단을 지지하는 하면을 갖고 있는데, 그 하면은 위에서 언급한 바 있는 마그넷 카세트(40)들의 정렬 홀(49)과 연결되는 관통 구멍(도면에 도시되지 않음)을 형성하고 있다.

도 2와 함께 도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에서 상기 마그넷 장전 핑거(60)는 카세트 바스켓(50)의 하면과 마그넷 카세트(40)의 하단을 관통하여 마그넷 카세트(40) 내부의 마그넷 장전 패스(42)에 배치된 지지 블록(43)을 상하 방향으로 이동시키기 위한 것이다.

이러한 마그넷 장전 핑거(60)는 프레임(10)에 설치된 제1 작동 실린더(61)의 구동에 의하여 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되는 핑거 로드(63)를 포함하고 있다.

상기 제1 작동 실린더(61)는 프레임(10)을 관통하여 상하 방향으로 전후진 작동하는 제1 작동 로드(62)를 구비하고 있다. 상기 핑거 로드(63)는 연결 브라켓(65)을 통해 제1 작동 로드(62)의 하단에 연결되며, 카세트 바스켓(50)의 하면을 관통하여 마그넷 카세트(40)의 정렬 홀(49)에 삽입된다.

상기한 바와 같은 핑거 로드(63)는 자석(3)들을 마그넷 카세트(40)의 마그넷 장전 패스(42)에 장전(적재)할 때, 지지 블록(43)을 통해 자석(3)들을 받쳐주면서 그 장전되는 자석(3)들 각각에 대응하여 제1 작동 실린더(61)의 구동으로서 서서히 하강하며, 지지 블록(43)을 하측 방향으로 이동시킬 수 있다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에서 상기 코어 지지부재(70)는 다수 개의 자석 삽입 홀(5)들을 가진 회전자 코어(2)를 지지하는 것으로서, 프레임(10)에 설정된 이동 경로를 따라 이동 가능하게 설치된다.

이러한 코어 지지부재(70)는 지지 바디(71)와 바닥체(73)를 포함하고 있다. 상기 지지 바디(71)는 프레임(10)에 구비된 제2 가이드 레일(75)에 슬라이딩 가능하게 결합된다. 그리고, 상기 바닥체(73)는 회전자 코어(2)의 하단을 지지하는 것으로서, 지지 바디(71)에 구비된다.

여기서, 상기 지지 바디(71)는 상하 방향으로 관통된 관통 홀(72)(이하 도 7 참조)을 형성하고 있다. 그리고, 상기 바닥체(73)는 지지 바디(71)의 관통 홀(72)과 연결되는 결합부(77)와, 그 결합부(77)에 연결되는 바닥 판(79)을 포함하고 있다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 구동모터 회전자의 마그넷 조립 시스템에 적용되는 코어 팝업 회전유닛을 도시한 도면이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 실시 예에서 상기 코어 팝업 회전유닛(80)은 코어 지지부재(70)의 설정된 이동 위치(이하에서는 정 위치 지점이라고 한다)에서, 회전자 코어(2)가 로딩되어 있는 코어 지지부재(70)를 상하 방향으로 이동시키며, 그 코어 지지부재(70)를 설정된 회전 각도로 회전시키기 위한 것이다.

상기 코어 팝업 회전유닛(80)은 코어 지지부재(70)의 설정된 정 위치 지점에서 프레임(10)에 설치된다. 이러한 코어 팝업 회전유닛(80)은 제2 작동 실린더(81), 이동부재(83), 서보 모터(85), 그리고 회전 축(87)을 포함하고 있다.

상기 제2 작동 실린더(81)는 코어 지지부재(70)의 설정된 정 위치 지점에 대응하여 프레임(10)의 하면에 고정되게 설치된다. 상기 제2 작동 실린더(81)는 상하 방향으로 전후진 작동하는 제2 작동 로드(82)를 포함하고 있다.

상기 이동부재(83)는 제2 작동 실린더(81)의 제2 작동 로드(82) 하단에 연결되며, 제2 작동 로드(82)에 의해 상하 방향으로 이동 가능하게 구비된다.

상기 서보 모터(85)는 회전 속도 및 회전 방향의 서보 제어가 가능한 공지 기술의 모터로서, 이동부재(83)의 하면에 고정되게 설치된다. 그리고 상기 회전 축(87)은 이동부재(83)를 관통하여 서보 모터(85)의 구동 축에 연결되는데, 프레임(10)을 관통하여 코어 지지부재(70)와 연결된다.

여기서, 상기 회전 축(87)은 지지 바디(71)의 관통 홀(72)을 관통하여 바닥체(73)의 결합부(77)에 결합된다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에서 상기 카세트 지지부재(90)들은 자석(3)들이 장전된 상태 및 핸들링 로봇(30)의 카세트 그리퍼(33)에 의해 그리핑 된 상태로 놓여지는 마그넷 카세트(40)들을 고정하기 위한 것이다.

상기 카세트 지지부재(90)는 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 코어 지지부재(70)의 설정된 정 위치 지점에서 그 코어 지지부재(70)에 로딩된 회전자 코어(2)를 중심에 두고 지지 베이스(91)를 통해 복수 개로서 프레임(10)에 설치된다.

도 2와 함께 도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 실시 예에서 상기 마그넷 푸시부재(110)는 마그넷 카세트(40)에 장전된 자석(3)들을 그 마그넷 카세트(40)의 자석 배출 측으로 가압하기 위한 것이다.

부연 설명하면, 상기 마그넷 푸시부재(110)는 마그넷 카세트(40)의 정렬 홀(49)을 통해 그 마그넷 카세트(40) 내측의 지지 블록(43)을 가압하며, 마그넷 장전 패스(42)에서의 자석(3)들을 밀착시키기 위한 것이다.

이러한 마그넷 푸시부재(110)는 카세트 지지부재(90)의 길이 방향을 따라 지지 베이스(91)에 설치되는데, 마그넷 카세트(40)에 장전된 자석(3)들을 제3 작동 실린더(111)의 전진 작동에 의해 가압할 수 있다.

상기 마그넷 푸시부재(110)는 제3 작동 실린더(111)의 제3 작동 로드(112) 선단에 연결되고, 마그넷 카세트(40)의 정렬 홀(49)에 삽입된다. 이에 상기 마그넷 푸시부재(110)는 제3 작동 로드(112)의 전진 작동에 의해 마그넷 카세트(40) 내측의 지지 블록(43)을 가압하며, 그 지지 블록(43)을 통하여 자석(3)들을 마그넷 카세트(40)의 마그넷 투입/배출구(45) 측으로 밀착시킬 수 있다.

도 2와 함께 도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 실시 예에서 상기 마그넷 삽입유닛(130)들은 마그넷 카세트(40)에 장전된 자석(3)들을 핑거 삽입구(47)를 통해 가압하며, 마그넷 투입/배출구(45)를 통해 자석(3)을 배출하면서 회전자 코어(2)의 자석 삽입 홀(5)들로 자석(3)을 삽입하기 위한 것이다.

상기 마그넷 삽입유닛(130)은 복수 개로 구비되며, 코어 지지부재(70)의 이동 경로 상측에서 지지 베이스(91)를 통해 코어 지지부재(70)의 설정된 정 위치 지점에 설치된다. 이러한 마그넷 삽입유닛(130)은 장착 브라켓(131), 제4 작동 실린더(133), 그리고 삽입 핑거(135)를 포함한다.

상기 장착 브라켓(131)은 마그넷 카세트(40)의 자석 배출 측에 대응되는 지지 베이스(91)의 단부에 상하 방향으로 설치된다. 상기 제4 작동 실린더(133)는 상하 방향으로 전후진 작동하는 제4 작동 로드(134)를 가지며, 장착 브라켓(131)에 고정되게 설치된다.

상기 삽입 핑거(135)는 제4 작동 실린더(133)의 제4 작동 로드(134) 하단에 연결되며, 제4 작동 로드(134)의 전진 작동(하측 방향으로의 전진 작동)으로 마그넷 카세트(40)의 핑거 삽입구(47)에 삽입된다.

이러한 삽입 핑거(135)는 마그넷 카세트(40) 내측의 자석(3)을 그 마그넷 카세트(40)의 마그넷 투입/배출구(45)를 통해 회전자 코어(2)의 자석 삽입 홀(5)로 압입한다.

도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 구동모터 회전자의 마그넷 조립 시스템에 적용되는 마그넷 삽입 가이드 부위를 도시한 도면이다.

도 10을 참조하면, 본 발명의 실시 예에서 상기 마그넷 삽입 가이드(150)는 삽입 핑거(135)에 의하여 마그넷 카세트(40)의 마그넷 투입/배출구(45)를 통해 배출되는 자석(3)을 회전자 코어(2)의 자석 삽입 홀(5)로 가이드 하기 위한 것이다.

상기 마그넷 삽입 가이드(150)는 마그넷 카세트(40)의 마그넷 투입/배출구(45)에 대응되는 카세트 지지부재(90)의 단부 측에 설치된다. 이러한 마그넷 삽입 가이드(150)는 마그넷 카세트(40)의 자석 배출 측과 회전자 코어(2)의 자석 삽입 홀(5)을 상호 연결하는데, 마그넷 카세트(40)의 핑거 삽입구(47), 마그넷 투입/배출구(45) 및 회전자 코어(2)의 자석 삽입 홀(5)을 상하 방향으로 상호 연결한다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시 예에 따른 구동모터 회전자 마그넷 조립 시스템(100)의 작동 및 작용, 그리고 구동모터 회전자의 마그넷 조립 시스템(100)을 이용한 구동모터 회전자의 마그넷 조립 방법을 앞서 개시한 도면들 및 첨부한 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 구동모터 회전자의 마그넷 조립 방법을 설명하기 위한 플로우 차트이다.

도 11 및 앞서 개시한 도면들을 참조하면, 우선 본 발명의 실시 예에서는 설정된 기종의 회전자 코어(2)를 제공하며, 그 회전자 코어(2)를 코어 지지부재(70) 측으로 이동시킨다(S11 단계).

이어서, 상기 코어 지지부재(70)의 바닥체(73) 상에 회전자 코어(2)가 안착된 것으로 제어기를 통해 판단되면(S12 단계), 코어 지지부재(70)를 제2 가이드 레일(75)을 통해 설정된 정 위치 지점으로 이동시킨다(S13 단계). 여기서, 상기 코어 지지부재(70)에 대한 회전자 코어(2)의 안착은 공지 기술의 센서를 통해 감지할 수 있다.

그리고 나서, 본 발명의 실시 예에서는 상기 코어 지지부재(70)의 설정된 정 위치 지점에서 코어 팝업 회전유닛(80)을 통하여 코어 지지부재(70)를 상측 방향으로 팝업시킨다(S14 단계).

이 과정에서는 제2 작동 실린더(81)의 제2 작동 로드(82)가 하측 방향으로 전진 이동된 상태에서, 제2 작동 로드(82)의 후진 작동으로 이동부재(83)를 서보 모터(85)와 함께 상측 방향으로 이동시킨다.

그러면, 상기 서보 모터(85)에 연결된 회전 축(87)은 지지 바디(71)의 관통 홀(72)을 관통하여 바닥체(73)의 결합부(77)에 결합되면서 코어 지지부재(70)를 상측 방향으로 팝업시킬 수 있다.

이때, 마그넷 삽입유닛(130)들의 삽입 핑거(135)는 제4 작동 실린더(133)의 후진 작동에 의하여 제4 작동 로드(134)를 통해 후진 이동된 상태에 있다. 그리고 마그넷 푸시부재(110) 또한 제3 작동 실린더(111)의 후진 작동에 의하여 제3 작동 로드(112)를 통해 후진 이동된 상태에 있다.

다음으로, 본 발명의 실시 예에서는 설정된 기종의 회전자(1)에 삽입될 자석(3)들을 마그넷 피더(20)를 통해 피딩 경로를 따라 공급한다(S15 단계). 상기 자석(3)들은 자화되지 않은 자석들이며, 회전자(1)의 설정된 기종에 따라 서로 다른 형상을 지니고 있다.

여기서, 마그넷 카세트(40)들은 핸들링 로봇(30)의 카세트 그리퍼(33)에 그리핑 된 상태로, 그 핸들링 로봇(30)에 의해 카세트 바스켓(40) 측으로 이송되며, 카세트 그리퍼(33)의 언 그리핑에 의하여 카세트 바스켓(40)에 상하 방향으로 로딩된 상태에 있다.

이때, 상기 마그넷 카세트(40)의 상단 부에는 마그넷 투입/배출구(45)와 핑거 삽입구(47)가 위치하며, 그 마그넷 카세트(40)의 하단 부에는 정렬 홀(49)이 위치한다.

그리고, 마그넷 장전 핑거(60)의 핑거 로드(63)는 제1 작동 실린더(61)의 후진 작동에 의하여 제1 작동 로드(62)를 통해 마그넷 카세트(40)의 마그넷 장전 패스(42)를 통해 후진 이동된 상태에 있으며, 그 마그넷 장전 패스(42) 내에서 지지 블록(43)은 핑거 로드(63)에 의해 마그넷 투입/배출구(45) 측에 위치하고 있다.

이와 같은 상태에서, 본 발명의 실시 예에서는 마그넷 피더(20)를 통하여 자석(3)들을 설정된 자세로 정렬하면서 직선 타입의 피딩 경로를 따라 피딩되는 자석(3)들을 그 피딩 경로의 끝단에서 마그넷 카세트(40)의 마그넷 장전 패스(42)에 장전한다(S16 단계).

이 과정에서는 상기 피딩 경로의 끝단에 위치하고 있는 자석(3)을 마그넷 카세트(40)의 마그넷 투입/배출구(45)로 밀어 넣는다. 그러면, 상기 자석(3)은 마그넷 투입/배출구(45)를 통해 마그넷 장전 패스(42)의 내측에서 지지 블록(43) 상에 놓여지게 된다.

다음으로, 본 발명의 실시 예에서는 상기와 같이 자석(3)이 지지 블록(43) 상에 놓여지면, 마그넷 장전 핑거(60)의 핑거 로드(63)를 제1 작동 실린더(61)의 전진 작동에 의하여 제1 작동 로드(62)를 통해 자석(3)의 두께에 해당하는 스트로크 만큼 하측 방향으로 전진 이동시키며, 지지 블록(43)을 마그넷 장전 패스(42) 내에서 하측 방향으로 이동시킨다.

이후, 본 발명의 실시 예에서는 상기 피딩 경로를 따라 피딩되는 자석(3)들을 마그넷 카세트(40)의 마그넷 투입/배출구(45)로 밀어 넣으면, 마그넷 장전 패스(42)의 내측에서 먼저 장전된 자석(3) 위에 투입 자석(3)이 놓여지게 되고, 전술한 바와 같은 핑거 로드(63)를 통하여 자석(3)들의 각 두께에 해당하는 스트로크 만큼 하측 방향으로 전진 이동시키며, 지지 블록(43)을 마그넷 장전 패스(42) 내에서 하측 방향으로 이동시킨다.

이에 본 발명의 실시 예에서는 상기 마그넷 카세트(40)의 마그넷 장전 패스(42)에 자석(3)들을 장전할 때, 지지 블록(43)을 통해 자석(3)들을 받쳐주며, 그 지지 블록(43)을 하측 방향으로 서서히 이동시킴에 따라, 지지 블록(43)을 통해 자석(3)들을 가이드하며 적재함으로써, 자석(3)들의 적재 시, 그 자석(3)들의 깨짐이나 스크래치 발생을 방지할 수 있다.

상기와 같이 어느 하나의 마그넷 카세트(40)에 자석(3)들을 장전한 후, 본 발명의 실시 예에서는 카세트 바스켓(50)을 제1 가이드 레일(51)을 통해 설정된 방향으로 이동시키고, 마그넷 장전 패스(42)가 비어 있는 다른 마그넷 카세트(40)를 마그넷 피더(20)의 피딩 경로 끝단 측에 위치시키며, 상술한 바와 같은 일련의 과정을 통해 마그넷 카세트(40)의 마그넷 장전 패스(42)에 자석(3)들을 장전한다.

한편, 전술한 바와 같이 각각의 마그넷 카세트(40)에 자석(3)들의 장전이 완료된 후, 본 발명의 실시 예에서는 마그넷 카세트(40)들에 자석(3)들이 만충된 것으로 제어기를 통해 판단되면(S17 단계), 핸들링 로봇(30)의 카세트 그리퍼(33)를 통해 마그넷 카세트(40)들을 그리핑 한 상태로, 카세트 지지부재(90) 측으로 이동시키며, 카세트 그리퍼(33)의 언 그리핑으로서 마그넷 카세트(40)들을 카세트 지지부재(90)들에 로딩한다(S18 단계). 여기서, 상기 마그넷 카세트(40)들에 대한 자석(3)들의 만충은 마그넷 장전 패스(42)에서 최 하측으로 이동된 지지 블록(43)의 위치를 센서를 통해 인식하여 감지할 수 있으며, 핑거 로드(63)를 하측 방향으로 이동시키는 제1 작동 실린더(61)의 스트로크 인식을 통해 감지할 수 있다.

이와 같이 상기 카세트 지지부재(90)들에 마그넷 카세트(40)들의 로딩이 완료되면, 본 발명의 실시 예에서는 마그넷 푸시부재(110)를 제3 작동 실린더(111)의 구동에 의하여 제3 작동 로드(112)를 통해 전진 이동시킨다.

그러면, 상기 마그넷 푸시부재(110)는 마그넷 카세트(40)들의 정렬 홀(49)에 삽입되며, 그 마그넷 카세트(40)들의 마그넷 장전 패스(42)에 장전된 자석(3)들을 밀착시킨다(S19 단계).

여기서, 상기 마그넷 카세트(40)의 핑거 삽입구(47) 및 마그넷 투입/배출구(45), 그리고 회전자 코어(2)의 자석 삽입 홀(5)은 마그넷 삽입 가이드(150)를 통해 상하 방향으로 상호 연결된 상태에 있다.

다음으로, 본 발명의 실시 예에서는 마그넷 삽입유닛(130)들의 삽입 핑거(135)를 제4 작동 실린더(133)의 작동에 의하여 제4 작동 로드(134)를 통해 하측 방향으로 이동시킨다(S20 단계).

이에, 본 발명의 실시 예에서는 상기 삽입 핑거(135)를 마그넷 카세트(40)의 핑거 삽입구(47)에 삽입하며, 자석(3)을 마그넷 투입/배출구(45)를 통해 배출하면서 그 자석(3)을 마그넷 삽입 가이드(150)를 통해 회전자 코어(2)의 자석 삽입 홀(5)에 삽입한다(S21 단계).

이 경우, 본 발명의 실시 예에서는 상기 마그넷 카세트(40)에서 회전자 코어(2)의 자석 삽입 홀(5)로 삽입되는 자석(3)들을 마그넷 삽입 가이드(150)를 통해 가이드 함에 따라, 자석(3)들의 설정된 자세 및 위치를 유지시켜 줌으로써, 자석(3)들의 위치 및 방향이 틀어져서 회전자 코어(2)에 자석(3)들이 오 삽입되거나 미 삽입되는 것을 방지할 수 있다.

그리고 나서, 본 발명의 실시 예에서는 마그넷 삽입유닛(130)들의 삽입 핑거(135)를 제4 작동 실린더(133)의 작동에 의하여 제4 작동 로드(134)를 통해 상측 방향으로 이동시키며(S22 단계), 그 삽입 핑거(135)를 원래의 위치로 복귀시킨다.

이어서, 본 발명의 실시 예에서는 상기한 바와 같이 마그넷 푸시부재(110)를 제3 작동 실린더(111)의 구동에 의하여 제3 작동 로드(112)를 통해 전진 이동시키며, 마그넷 카세트(40)들 내측의 자석(3)들을 마그넷 푸시부재(110)를 통해 밀착시킨다(S23 단계).

다음으로, 본 발명의 실시 예에서는 상술한 바와 같은 자석(3)들의 회전자 코어(2) 삽입 과정을 수회 반복하며, 상기 마그넷 카세트(40)들에 장전된 자석(3)들이 모두 배출된 것으로 제어기를 통해 판단되면(S24 단계), 코어 팝업 회전유닛(80)의 서보 모터(85)의 구동에 의하여 회전 축(87)을 회전시키며, 코어 지지부재(70)를 회전자 코어(2)와 함께 설정된 각도로 회전시킨다(S25 단계). 여기서, 상기 마그넷 카세트(40)들에 대한 자석(3)들의 잔류는 마그넷 카세트(40)의 마그넷 투입/배출구(45) 측으로 이동된 지지 블록(43)의 위치를 센서를 통해 인식하여 감지할 수 있으며, 마그넷 푸시부재(110)를 전진 이동시키는 제3 작동 실린더(111)의 스트로크 인식을 통해 감지할 수 있다.

그런 다음, 본 발명의 실시 예에서는 상술한 바와 같은 일련의 자석 삽입 공정을 반복하며(S26 단계), 회전자 코어(2)의 자석 삽입 홀(5)들에 대한 자석(3)들의 삽입 공정이 완료된 상태에서(S27 단계), 그 회전자 코어(2)를 코어 지지부재(70)로부터 배출하게 되면, 본 발명의 실시 예에 의한 구동모터 회전자의 마그넷 조립 공정이 완료된다.

지금까지 설명한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 구동모터 회전자의 마그넷 조립 시스템(100) 및 방법에 의하면, 마그넷 피딩, 마그넷 카세트(40)의 마그넷 장전, 마그넷 카세트(40)의 이송 및 마그넷 삽입 공정들을 분리하여 자석(3)들을 회전자 코어(2)의 자석 삽입 홀(5)들에 자동으로 삽입할 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시 예에서는 싸이클 타임의 단축을 도모할 수 있고, 자석(3)들을 회전자 코어(2)의 자석 삽입 홀(5)들에 정확히 삽입할 수 있으므로 회전자 코어(2)에 대한 자석의 조립 품질을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에서는 회전자의 기종 추가 시, 신규 설비를 추가하지 않고서도 마그넷 카세트(40)와 로봇 협동 작업으로 다 기종의 회전자에 자석들을 삽입할 수 있으므로, 설비 투자비를 절감할 수 있고, 다 기종의 회전자 생산에 유연하게 대응할 수 있다.

더 나아가, 본 발명의 실시 예에서는 마그넷 카세트(40)를 이용하여 다 기종 회전자의 자석 삽입이 가능하므로, 회전자 코어(2)의 다양한 자석 배치 패턴에 대응 가능하다.

이상에서 본 발명의 실시 예들에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 본 명세서에서 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사상을 이해하는 당 업자는 동일한 기술적 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 권리 범위 내에 든다고 할 것이다.

1: 회전자 2: 회전자 코어
3: 자석 5: 자석 삽입 홀
10: 프레임 20: 마그넷 피더
30: 핸들링 로봇 33: 카세트 그리퍼
35: 그리핑 핑거 40: 마그넷 카세트
41: 카세트 바디 42: 마그넷 장전 패스
43: 지지 블록 44: 스토퍼
45: 마그넷 투입/배출구 47: 핑거 삽입구
49: 정렬 홀 50: 카세트 바스켓
51: 제1 가이드 레일 60: 마그넷 장전 핑거
61: 제1 작동 실린더 62: 제1 작동 로드
63: 핑거 로드 65: 연결 브라켓
70: 코어 지지부재 71: 지지 바디
72: 관통 홀 73: 바닥체
75: 제2 가이드 레일 77: 결합부
79: 바닥 판 80: 코어 팝업 회전유닛
81: 제2 작동 실린더 82: 제2 작동 로드
83: 이동부재 85: 서보 모터
87: 회전 축 90: 카세트 지지부재
91: 지지 베이스 100: 마그넷 조립 시스템
110: 마그넷 푸시부재 111: 제3 작동 실린더
112: 제3 작동 로드 130: 마그넷 삽입유닛
131: 장착 브라켓 133: 제4 작동 실린더
134: 제4 작동 로드 135: 삽입 핑거
150: 마그넷 삽입 가이드

Claims (20)

1. 프레임;
   상기 프레임에 설치되며, 설정된 기종의 회전자에 대응하는 자석들을 피딩 경로를 따라 각각 공급하는 복수 개의 마그넷 피더들;
   다 관절 아암의 선단에 구비된 카세트 그리퍼를 가지며, 상기 프레임에 설치되는 핸들링 로봇;
   상기 마그넷 피더들을 통해 공급되는 자석들을 장전하며, 상기 핸들링 로봇의 카세트 그리퍼에 그리핑 되는 복수 개의 마그넷 카세트들;
   다수 개의 자석 삽입 홀들을 가진 회전자 코어를 지지하며, 상기 프레임에 설정된 이동 경로를 따라 이동 가능하게 설치되는 코어 지지부재;
   상기 코어 지지부재의 설정된 정 위치 지점에서 상기 회전자 코어를 중심에 두고 지지 베이스를 통해 상기 프레임에 설치되며, 상기 마그넷 카세트들을 고정하는 복수 개의 카세트 지지부재들; 및
   상기 지지 베이스를 통해 상기 코어 지지부재의 이동 경로 상측에 설치되며, 상기 마그넷 카세트들에 장전된 자석들을 상기 회전자 코어의 자석 삽입 홀들로 삽입하는 복수 개의 마그넷 삽입유닛들;
   을 포함하는 구동모터 회전자의 마그넷 조립 시스템.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 마그넷 카세트는,
   내부에 마그넷 장전 패스를 형성하며, 양쪽 끝단에 마그넷 스토퍼를 형성하고 있는 카세트 바디와,
   상기 카세트 바디의 마그넷 장전 패스에 배치되며, 상기 마그넷 장전 패스로 투입되는 자석들을 지지하는 지지 블록과,
   상기 카세트 바디의 한쪽 끝단에서 상기 카세트 바디의 일측 면에 형성되는 마그넷 투입/배출구와,
   상기 마그넷 투입/배출구에 대응되는 상기 카세트 바디의 다른 일측 면에 형성되는 핑거 삽입구와,
   상기 카세트 바디의 다른 한쪽 끝단에서 상기 스토퍼에 형성되는 정렬 홀
   을 포함하는 구동모터 회전자의 마그넷 조립 시스템.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 마그넷 피더의 피딩 경로 끝단 측에 배치되고, 상기 피딩 경로에 교차하는 방향으로 상기 프레임에 이동 가능하게 설치되며, 상기 핸들링 로봇의 카세트 그리퍼에 의해 상기 마그넷 카세트들의 로딩 및 언로딩이 이루어지는 카세트 바스켓
   을 더 포함하는 구동모터 회전자의 마그넷 조립 시스템.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 카세트 바스켓은,
   가이드 레일을 통해 상기 프레임에 이동 가능하게 설치되며, 상하 방향으로 세워진 상기 마그넷 카세트들의 하단을 지지하는 구동모터 회전자의 마그넷 조립 시스템.
5. 제1 항에 있어서,
   상기 코어 지지부재는,
   상기 프레임에 구비된 가이드 레일에 슬라이딩 가능하게 결합되는 지지 바디와,
   상기 회전자 코어의 하단을 지지하며, 상기 지지 바디에 구비되는 바닥체
   를 포함하는 구동모터 회전자의 마그넷 조립 시스템.
6. 제3 항에 있어서,
   상기 프레임에 설치된 작동 실린더의 구동에 의하여 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되며, 상기 카세트 바스켓의 하면과 상기 마그넷 카세트의 하단을 관통하여 상기 마그넷 카세트 내부의 마그넷 장전 패스에 배치된 지지 블록을 상하 방향으로 이동시키는 마그넷 장전 핑거
   를 더 포함하는 구동모터 회전자의 마그넷 조립 시스템.
7. 제6 항에 있어서,
   상기 작동 실린더는 상기 프레임을 관통하여 상하 방향으로 전후진 작동하는 작동 로드를 포함하며,
   상기 마그넷 장전 핑거는, 연결 브라켓을 통해 상기 작동 로드의 하단에 연결되며, 상기 카세트 바스켓의 하면을 관통하여 상기 마그넷 카세트의 하단에 구비된 정렬 홀에 삽입되는 핑거 로드를 포함하는 구동모터 회전자의 마그넷 조립 시스템.
8. 제1 항에 있어서,
   상기 카세트 지지부재의 길이 방향을 따라 상기 지지 베이스에 설치되며, 상기 마그넷 카세트에 장전된 자석들을 작동 실린더의 전진 작동에 의해 가압하는 마그넷 푸시부재
   를 더 포함하는 구동모터 회전자의 마그넷 조립 시스템.
9. 제8 항에 있어서,
   상기 마그넷 푸시부재는,
   상기 작동 실린더의 작동 로드 선단에 연결되고, 상기 마그넷 카세트의 단부에 구비된 정렬 홀에 삽입되며, 상기 마그넷 카세트의 마그넷 장전 패스에 배치된 지지 블록을 가압하는 구동모터 회전자의 마그넷 조립 시스템.
10. 제1 항에 있어서,
    상기 카세트 지지부재에 설치되며, 상기 마그넷 카세트의 자석 배출 측과 상기 회전자 코어의 자석 삽입 홀을 연결하는 마그넷 삽입 가이드
    를 더 포함하는 구동모터 회전자의 마그넷 조립 시스템.
11. 제10 항에 있어서,
    상기 마그넷 카세트는, 상기 카세트 바디의 한쪽 끝단에서 상기 카세트 바디의 일측 면에 형성되는 마그넷 투입/배출구와, 상기 마그넷 투입/배출구에 대응되는 상기 카세트 바디의 다른 일측 면에 형성되는 핑거 삽입구를 포함하며,
    상기 마그넷 삽입 가이드는 상기 핑거 삽입구, 상기 마그넷 투입/배출구 및 상기 회전자 코어의 자석 삽입 홀을 상하 방향으로 연결하는 구동모터 회전자의 마그넷 조립 시스템.
12. 제1 항에 있어서,
    상기 코어 지지부재의 설정된 정 위치 지점에서 상기 프레임에 설치되며, 상기 코어 지지부재를 상하 방향으로 이동시키고, 상기 코어 지지부재를 설정된 회전 각도로 회전시키는 코어 팝업 회전유닛
    을 더 포함하는 구동모터 회전자의 마그넷 조립 시스템.
13. 제12 항에 있어서,
    상기 코어 팝업 회전유닛은,
    상기 코어 지지부재의 설정된 정 위치 지점에 대응하여 상기 프레임의 하면에 설치된 작동 실린더를 통해 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되는 이동부재와,
    상기 이동부재에 고정되게 설치되는 서보 모터와,
    상기 서보 모터에 연결되며, 상기 프레임을 관통하여 상기 코어 지지부재와 결합되는 회전 축
    을 포함하는 구동모터 회전자의 마그넷 조립 시스템.
14. 제13 항에 있어서,
    상기 코어 지지부재는, 상기 프레임에 구비된 가이드 레일에 슬라이딩 가능하게 결합되는 지지 바디와, 상기 회전자 코어의 하단을 지지하며, 상기 지지 바디에 구비되는 바닥체를 포함하고,
    상기 회전 축은 상기 지지 바디를 관통하여 상기 바닥체와 결합되는 구동모터 회전자의 마그넷 조립 시스템.
15. 제1 항에 있어서,
    상기 마그넷 삽입유닛은,
    상기 마그넷 카세트의 자석 배출 측에 대응되는 상기 지지 베이스의 단부에 설치되는 장착 브라켓과,
    상기 장착 브라켓에 상하 방향으로 고정되게 설치되는 작동 실린더와,
    상기 작동 실린더의 작동 로드와 연결되고, 상기 마그넷 카세트의 핑거 삽입구에 삽입되며, 상기 마그넷 카세트 내측의 자석을 상기 마그넷 카세트의 마그넷 투입/배출구를 통해 상기 회전자 코어의 자석 삽입 홀로 압입하는 삽입 핑거
    를 포함하는 구동모터 회전자의 마그넷 조립 시스템.
16. 회전자 코어의 자석 삽입 홀들에 자석을 조립하기 위해 청구항 1의 구동모터 회전자 마그넷 조립 시스템을 이용하는 구동모터 회전자의 마그넷 조립 방법으로서,
    (a) 코어 지지부재 상에 회전자 코어가 안착된 것으로 판단되면, 상기 코어 지지부재를 설정된 정 위치 지점으로 이동시키는 과정;
    (b) 설정된 기종의 회전자에 삽입될 자석들을 마그넷 피더를 통해 피딩 경로를 따라 공급하며, 핸들링 로봇에 의해 카세트 바스켓에 로딩된 마그넷 카세트들에 상기 자석들을 장전하는 과정;
    (c) 상기 마그넷 카세트에 자석들이 만충된 것으로 판단되면, 핸들링 로봇을 통해 상기 마그넷 카세트들을 카세트 지지부재로 이동시키는 과정;
    (d) 상기 카세트 지지부재 상에 상기 마그넷 카세트가 안착된 것으로 판단되면, 마그넷 푸시부재를 통해 상기 마그넷 카세트 내부의 자석들을 가압하는 과정; 및
    (e) 마그넷 삽입유닛의 삽입 핑거를 하측 방향으로 이동시키며, 상기 마그넷 카세트의 핑거 삽입구에 삽입하고, 상기 삽입 핑거에 의하여 자석을 상기 마그넷 카세트의 투입/배출구를 통해 배출하며, 회전자 코어의 자석 삽입 홀에 자석을 삽입하는 과정;
    을 포함하는 구동모터 회전자의 마그넷 조립 방법.
17. 제16 항에 있어서,
    상기 (a) 과정에서는,
    상기 코어 지지부재를 코어 팝업 회전유닛을 통해 상측 방향으로 팝업시키는 구동모터 회전자의 마그넷 조립 방법.
18. 제16 항에 있어서,
    상기 (b) 과정에서는,
    상기 마그넷 카세트의 내측에 배치된 지지 블록을 마그넷 장전 핑거를 통해 하측 방향으로 이동시키며, 상기 자석들을 상기 마그넷 카세트의 마그넷 장전 패스에 장전하는 구동모터 회전자의 마그넷 조립 방법.
19. 제16 항에 있어서,
    상기 (e) 과정에서는,
    상기 삽입 핑거에 의해 상기 마그넷 카세트로부터 배출되는 자석을 마그넷 삽입 가이드를 통해 상기 회전자 코어의 자석 삽입 홀에 삽입하는 구동모터 회전자의 마그넷 조립 방법.
20. 제19 항에 있어서,
    상기 (e) 과정에서는,
    상기 삽입 핑거를 상측 방향으로 이동시킨 상태에서, 상기 코어 지지부재를 코어 팝업 회전유닛을 통해 설정된 각도로 회전시키는 구동모터 회전자의 마그넷 조립 방법.

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