高效電機用螺旋形定子芯的制造裝置和制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的螺旋形定子芯的制造裝置的特征在于，包括：沖裁部，將對從電工鋼供給部供給的電工鋼進行沖裁而分離為兩組原材料；蓄電池部，由進行旋轉和上下運動的第1儲料器、設置在所述第1儲料器的兩側的第1伺服電機和第2伺服電機構成，用于將從所述沖裁部供給的兩組原材料儲藏在所述第l儲料器中；繞線部，用于以螺旋形定子芯的形狀纏繞從所述蓄電池部供給的所述兩組原材料；旋轉臺，設置在所述繞線部的一側并設置有多個輸送夾具；加壓部，設置在所述旋轉臺的一側并設置有加壓下部夾具；檢查部，設置在所述旋轉臺的另一側并設置有檢查夾具；以及清漆涂布部，設置在所述旋轉臺的又另一側，用于對所述螺旋形定子芯的表面涂布清漆。
【專利說明】高效電機用螺旋形定子芯的制造裝置和制造方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及定子電機用芯的制造裝置。更具體地講，本發(fā)明涉及利用適合于高效 電機的材質的電工鋼而能夠將定子芯制作為螺旋形狀的高效電機用螺旋形定子芯的制造 裝直。

【背景技術】
[0002] -般而言，電機由定子和轉子構成，在使用于滾筒洗衣機等的電機中，旋轉的轉子 位于外側，定子位于轉子的內側。在這種形態(tài)定子的情況下，具有如下形狀：纏繞線圈的芯 的齒部分（參照圖3的附圖標記110)沿著芯的外周面而形成為向外的放射狀。將這種形 狀的芯稱為外向型定子芯（outertypestatorcore)。相反，將芯的齒部分朝向芯的圓的 中心側的形狀的芯稱為內向型定子芯（innertypestatorcore)。
[0003] 另一方面，在制造以往的定子芯的一般的方法中，對將電工鋼六等分的圓弧形狀 的芯進行沖裁，層壓多張該被沖裁的芯而形成六個分割芯層壓體，之后焊接該六個分割芯 層壓體而制成一個芯。但是，這種方法存在如下問題：由于以曲線弧形狀對電工鋼進行沖 裁，因此從電工鋼沖裁而剩下的部分非常多，需要很多材料費。如果能夠以直線形式對電工 鋼進行沖裁，則能夠大大減少廢棄的電工鋼的量。
[0004] 為了改善這種問題，在韓國專利第10-0911880號（以下，稱為"現(xiàn)有專利文獻1"） 中公開有如下的螺旋形芯的制造裝置：以直線形式對電工鋼進行沖裁，高效地配置各工序 而使產量提高并減少制造費用。另外，在韓國專利第10-0902628號（以下，稱為"現(xiàn)有專利 文獻2"）中公開有如下裝置：將進行了沖裁的電工鋼纏繞成螺旋形狀，通過兩階段進行加 壓而制造定子芯。
[0005] 適用于現(xiàn)有專利文獻1和2的裝置中的電工鋼是壓延性優(yōu)秀的冷軋鋼（以下，"A型電工鋼"）。但是，最近為了提高電機的效率而進行了各種嘗試，作為這種嘗試中的一個， 對于定子芯的材質使用雖然壓延性不比A型電工鋼優(yōu)秀但厚度薄約1/2左右形狀的電工鋼 (以下"B型電工鋼")。在利用這種B型電工鋼而制作定子芯時，在分割和以層壓形制作時， 與現(xiàn)有的制造方法差別不大，但是在以螺旋形狀制造時，由于電工鋼的物理特性不同，因此 很難在現(xiàn)有的螺旋形芯的制造裝置中應用。


【發(fā)明內容】

[0006]對此，本發(fā)明人為了解決上述問題，提供如下的螺旋形芯的制造裝置：利用B型電 工鋼而適合制作螺旋形定子芯，生產效率高。
[0007] 本發(fā)明提供能夠利用B型電工鋼而制造螺旋形定子芯的螺旋形定子芯的制造裝 置。
[0008]本發(fā)明提供能夠減少制造工序數(shù)并減少制造費用的螺旋形定子芯的制造裝置。
[0009]通過以下說明的本發(fā)明能夠容易實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的和其它內在的目的。
[0010] 本發(fā)明的螺旋形定子芯的制造裝置特征在于，包括：
[0011] 沖裁部，將對從電工鋼供給部供給的電工鋼進行沖裁而分離為兩組原材料；
[0012] 蓄電池部，由進行旋轉和上下運動的第1儲料器、設置在所述第1儲料器的兩側的 第1伺服電機和第2伺服電機構成，用于將從所述沖裁部供給的兩組原材料儲藏在所述第 1儲料器中；
[0013] 繞線部，用于以螺旋形定子芯的形狀纏繞從所述蓄電池部供給的所述兩組原材 料；
[0014] 旋轉臺，設置在所述繞線部的一側并設置有多個輸送夾具；
[0015] 加壓部，設置在所述旋轉臺的一側并設置有加壓下部夾具；
[0016] 檢查部，設置在所述旋轉臺的另一側并設置有檢查夾具；以及
[0017] 清漆涂布部，設置在所述旋轉臺的又另一側，用于對所述螺旋形定子芯的表面涂 布清漆。
[0018] 在本發(fā)明中，在所述加壓下部夾具上可以形成有用于支撐所述螺旋形定子芯的內 側面的內徑支撐部。
[0019] 在本發(fā)明中，在所述加壓下部夾具上可以形成有用于支撐所述螺旋形定子芯的外 徑的外徑支撐部。
[0020] 在本發(fā)明中，在所述加壓下部夾具上形成有與所述螺旋形定子芯的下部位置及與 所述螺旋形定子芯形狀相類似形狀的芯下部支撐部。
[0021] 在本發(fā)明中，在所述清漆涂布部上可以設置有芯夾鉗，該芯夾鉗以使所述定子芯 能夠向垂直方向旋轉的方式夾緊所述定子芯。
[0022] 發(fā)明效果
[0023] 本發(fā)明具有提供如下的螺旋形定子芯的制造裝置的發(fā)明效果：能夠利用B型電工 鋼而制作螺旋形定子芯，能夠減少制造工序數(shù)，能夠減少制造費用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024] 圖1是示出本發(fā)明的螺旋形定子芯的制造裝置的整體布局的平面圖。
[0025] 圖2是示出在本發(fā)明的螺旋形定子芯的制造裝置中電工鋼被沖裁而供給為原材 料的概念圖。
[0026] 圖3是示出在本發(fā)明的螺旋形定子芯的制造裝置中制作的螺旋形定子芯的平面 圖。
[0027] 圖4是示出本發(fā)明的螺旋形定子芯的制造裝置的繞線部、旋轉臺、加壓部以及檢 查部的布局的平面圖。
[0028] 圖5是示出適用于本發(fā)明的螺旋形定子芯的加壓部中的加壓下部夾具的平面圖。
[0029] 圖6是示出在本發(fā)明的螺旋形定子芯的加壓下部夾具中嵌入有定子芯的形狀的 平面圖。
[0030] 標號說明
[0031] 1:電工鋼供給部 2 :沖裁部
[0032] 3:蓄電池部 4:繞線部
[0033] 5 :旋轉臺 6 :加壓部
[0034] 7 :檢查部 8 :清漆涂布部
[0035] 11:多重托架 12:矯平機
[0036] 13:焊接裝置 21:沖壓
[0037] 22:分離器 31:第1儲料器
[0038] 32:第2儲料器 33:第1伺服電機
[0039] 34:第2伺服電機 41:繞線機
[0040] 42:纏繞夾具 50:輸送夾具
[0041] 60:加壓下部夾具 61:內徑支撐部
[0042] 62:外徑支撐部 70:檢查夾具
[0043] 63:芯下部支撐部 81:芯夾鉗
[0044] 82:良品輸送帶 83:不良品輸送帶
[0045] 100:定子芯 101:內徑部
[0046] 102:外徑部 103:原材料
[0047] 105 :銷孔 110:齒
[0048] 115:插槽 200:電工鋼
[0049] 以下，參照附圖詳細說明本發(fā)明。

【具體實施方式】
[0050] 圖1是示出本發(fā)明的螺旋形定子芯100的制造裝置的整體布局的平面圖。
[0051] 如圖1所示，本發(fā)明的螺旋形定子芯的制造裝置大致由電工鋼供給部1、沖裁部2、 蓄電池部3和位于旋轉臺5的一側的繞線部4、加壓部6、檢查部7、清漆涂布部8構成。
[0052] 電工鋼供給部1是將具有預定寬度的電工鋼連續(xù)地供給到沖裁部2的裝置。該電 工鋼供給部1大致由多重托架11、矯平機12以及焊接裝置13構成。本發(fā)明的螺旋形定子 芯的制造裝置是對B型電工鋼進行加工的裝置，以下，在沒有特別說明時"電工鋼"意味著 "B型電工鋼"。
[0053] 多重托架11是依次供給具有預定的寬度和長度的電工鋼的裝置。為此，如圖1所 示，供給多個電工鋼的支架以兩組依次供給。所供給的電工鋼通過矯平機12而被拉伸成水 平。一般，電工鋼以卷狀保管和供給，因此從支架供給的電工鋼處于稍微彎曲的狀態(tài)。因 此，為了將這種彎曲拉平而設置矯平機。經過矯平機的各個電工鋼通過焊接裝置13而構成 一個連接的電工鋼，供給到之后的沖裁部2。另一方面，B型電工鋼與A型電工鋼相比，表面 光滑，厚度薄，在一側施加拉伸力時有可能產生變形，因此在卷的中心部設置旋轉驅動單元 (未圖示），優(yōu)選使該旋轉驅動單元與矯平機12以驅動速度一致的方式連動工作。
[0054] 沖裁部2是一種沖壓裝置，是對電工鋼進行沖裁（blanking)而加工為能夠以螺旋 形芯的原材料使用的裝置。在圖2中，示出在本發(fā)明中對電工鋼200進行沖裁而以原材料 103供給的情況。
[0055] 參照圖2,如左圖所示，在電工鋼200上以兩個重疊的方式沖裁有螺旋形芯的原材 料103,如右圖所示，能夠供給兩組原材料103。如果以這種方式沖裁，與以往的分割層壓形 芯相比，能夠大幅減少在沖裁工序中剩余的電工鋼的量。另外，能夠將兩組原材料103同時 制作為螺旋形芯，因此能夠增加產量。
[0056] 再次參照圖1，經過了沖壓21的電工鋼經過分離器22而分離成兩組原材料103， 從而供給到下一個工序的蓄電池部3。
[0057] 另一方面，當將原材料103卷繞成圓形而切斷時完成螺旋形芯的形狀。如上所述 的原材料的纏繞和切斷作業(yè)在繞線部4中實現(xiàn)。但是，由于經過沖裁部2而供給的原材料 103的速度比纏繞在繞線部4上而過渡到下一個工序的速度快，因此需要在該兩個工序中 起到緩沖作用的工序。執(zhí)行這種工序的就是蓄電池部3。
[0058] 蓄電池部3由設置在中心部的圓形的第1儲料器31、第2儲料器32以及在第1和 第2儲料器31、32的兩側調節(jié)原材料的供給量的第1伺服電機33、第2伺服電機34構成。 第1儲料器31設置為一邊旋轉一邊將原材料103卷繞而儲藏并進行上下運動，原材料103 通過第1伺服電機33的運行而纏繞在第1儲料器31，并且第1儲料器31上升。此時，當?shù)?2伺服電機34運行時，原材料103供給到繞線部4,并且第2儲料器32下降。因此，第1和 第2儲料器31、32上升到適當?shù)母叨炔⒑芏嗔康脑牧?03卷繞而儲藏，通過第2伺服 電機34的運行而向繞線部4供給原材料。以往的螺旋形定子芯的制造裝置適用一個儲料 器，但是在適用一個儲料器時，儲料器的高度變高，在運行時通過振動或搖晃等而變得不穩(wěn) 定，作業(yè)者想要進行維修保養(yǎng)時很難靠近。為了解決這種問題，在本發(fā)明中，適用高度比以 往的儲料器低的兩個儲料器。為了使兩組原材料的供給和兩個儲料器的運行順利地進行， 優(yōu)選在第1儲料器31與第2儲料器32之間適用額外的伺服電機。
[0059] 繞線部4是如下裝置：將從蓄電池部3供給的原材料103在水平上卷繞預定的高 度，制作成螺旋形定子芯100的形狀。繞線部4位于旋轉臺5的一側，在旋轉臺5的另一側 放置有加壓部6,在另外的一側放置有檢查部7,在不同的另一側放置有清漆涂布部8。參照 以下圖4再次詳細說明它們的各自的詳細結構。
[0060] 圖3是示出在本發(fā)明的螺旋形定子芯的制造裝置中制作的螺旋形定子芯100的平 面圖。
[0061] 參照圖3,本發(fā)明的螺旋形定子芯10具有將直線的原材料103以圓形卷繞在繞線 部4而在垂直方向上層壓的形狀。在圓形的螺旋形定子芯10上以放射狀形成有多個齒110。 在齒110的內側方向上形成有銷孔105,將銷孔105的內側方向末端部分稱為內徑部101。 將相鄰的兩個齒之間的空間稱為插槽115,將插槽115的內側端部分稱為外徑部102。這些 各部分與加壓部6的加壓下部夾具60的形狀和接觸部分有關，參照圖5和圖6對此進行詳 細說明。
[0062] 圖4是示出本發(fā)明的螺旋形定子芯的制造裝置的繞線部4、旋轉臺5、加壓部6以 及檢查部7的布局的平面圖。
[0063] 如圖4所示，以旋轉臺5為中心在其一側設置有繞線部4。在旋轉臺5的另一側設 置有加壓部6。在旋轉臺5的與之前不同的另一側設置有檢查部7。在旋轉臺5的與之前 不同的另一側設置有清漆涂布部8。
[0064] 繞線部4是如下裝置：將從蓄電池部3供給的原材料103卷繞到預定的高度，制作 螺旋形定子芯100的形狀。繞線部4設置在蓄電池部3的一側。在繞線部4上設置有作為 旋轉單元的繞線機41，該繞線機41使原材料103依次流入而卷繞成圓形形狀。纏繞夾具 42通過該繞線機41的運行而旋轉，在纏繞夾具42內部呈現(xiàn)圓形的螺旋形定子芯的形狀。 纏繞完成的螺旋形定子芯被輸送到設置于繞線部4的一側的旋轉臺5上的輸送夾具50上。 纏繞完成的螺旋形定子芯的輸送通過繞線部4和設置于旋轉臺5上部的傳送機（未圖示） 而實現(xiàn)。
[0065] 旋轉臺5構成為，以90度為一節(jié)距，能夠每次旋轉一節(jié)距。為了向設置于旋轉臺 5的各一側的繞線部4、加壓部6、檢查部7以及清漆涂布部8的輸送，在旋轉臺5的上部設 置有4對輸送夾具50。在繞線部4中通過相鄰的輸送夾具50輸送呂的一對螺旋形定子芯 100通過旋轉臺5向順時間方向的90度旋轉而位于加壓部6的一側。
[0066] 通過加壓部6和設置于旋轉臺5的上部的傳送機（未圖示），螺旋形定子芯100 輸送到加壓部6的加壓下部夾具60的上部而被加壓，在完成加壓時再次被輸送到輸送夾具 50。關于加壓下部夾具60的詳細結構，將在之后進行說明。此處，以能夠單獨分離的方式 設計輸送夾具50,從而也可以不通過傳送機輸送加壓完成的定子芯100,而以定子芯100嵌 入到輸送夾具50中的狀態(tài)輸送。由此，能夠防止在輸送夾具50內分離出定子芯100而進 行輸送時產生的定子芯100的外觀損傷等。
[0067] 如果旋轉臺5再次向順時間方向旋轉90度，則安裝有螺旋形定子芯100的輸送夾 具50位于檢查部7的一側。該定子芯100通過檢查部7和設置于旋轉臺5上部的傳送機 (未圖示）的運行而輸送到檢查部上的檢查夾具70。當然，如之前說明，也可以在定子芯 100嵌入到輸送夾具50的狀態(tài)下一起輸送。關于放置在檢查夾具70的螺旋形定子芯100， 可以使用肉眼或檢查工具檢查有無異常，也可以使用單獨的檢查夾具，使檢查夾具位于定 子芯100上部，檢查定子芯100是否很好地位于檢查夾具內。在檢查結果判定為不良的定 子芯不在清漆涂布部8中進行清漆涂布而排出到不良品輸送帶83。
[0068] 在檢查夾具70中完成檢查的芯100再次被輸送到輸送夾具50,通過再次向順時間 方向旋轉90度而輸送到清漆涂布部8的一側。同樣，定子芯100通過旋轉臺5和設置在清 漆涂布部8上部的傳送機（未圖示）的運行而從輸送夾具50輸送到清漆涂布部8的芯夾 鉗81。芯夾鉗81在使定子芯100在垂直方向上立起的狀態(tài)下夾緊定子芯100,在使定子芯 100的一部分浸入到清漆液的狀態(tài)下旋轉并將清漆液均勻地涂布在定子芯100表面。當完 成清漆涂布時，區(qū)分良品和不良品而通過良品輸送帶82和不良品輸送帶83出貨。
[0069] 圖5是適用于本發(fā)明的螺旋形定子芯的加壓部6中的加壓下部夾具60的平面圖， 圖6是示出定子芯嵌入到本發(fā)明的螺旋形定子芯的加壓下部夾具中的形狀的平面圖。
[0070] 如圖5和圖6所示，在本發(fā)明的加壓下部夾具60中，在其內部，定子芯100嵌入到 向從附圖中出來的方向突出而形成的內徑支撐部61與外徑支撐部62之間，芯下部支撐部 63具有與定子芯100的形狀對應的形狀并支撐定子芯100的下部。
[0071] 具體地講，為了支撐定子芯100的內徑部101，內徑支撐部61突出形成，為了支撐 定子芯100的外徑部102,形成有外徑支撐部62。定子芯100放置于芯下部支撐部63的上 部。芯下部支撐部63具有與齒110的形狀相似的形狀。即，芯下部支撐部63以突出的形 狀形成在加壓下部夾具60上，當定子芯100放置在芯下部支撐部63的上方時，定子芯100 嵌入到內徑支撐部61與外徑支撐部62之間，使得定子芯100的散亂部分被全體地整齊排 列。在這樣整齊排列的狀態(tài)下，與定子芯100的形狀對應的上部夾具（未圖示）下降，對芯 100進行加壓而完成定子芯100的形狀。
[0072] 關于如上所述的螺旋形定子芯的制造裝置，以下說明制作定子芯的過程。
[0073] 首先，對從電工鋼供給部1供給的電工鋼進行沖裁而分離成兩組。通過沖裁將如 此以直線供給的電工鋼分離為兩組，使它們經過累加器部3,之后在繞線部4上纏繞成圓形 的定子芯的形狀。
[0074] 將這樣纏繞的定子芯輸送到旋轉臺5上的輸送夾具50。輸送完成的旋轉臺僅旋轉 一節(jié)距，并且輸送夾具50位于加壓部6的一側。在該狀態(tài)下對處于輸送夾具50中的定子 芯進行加壓。
[0075] 之后，在旋轉臺進一步旋轉一節(jié)距的狀態(tài)下位于上述輸送夾具50的定子芯位于 檢查部7而執(zhí)行檢查。
[0076] 接著，在旋轉臺5進一步旋轉一節(jié)距而定子芯向清漆涂布部8移動的狀態(tài)下，在定 子芯上涂布清漆。涂布有清漆的定子芯通過良品輸送帶82而出貨。
[0077] 在檢查部7中判定為不良的定子芯省略清漆涂布并排出到不良品輸送帶83。
[0078] 以上說明的本發(fā)明的詳細說明只不過是為了容易理解本發(fā)明而舉出的例子，而不 是為了確定本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的范圍通過權利要求而被定義，該范圍內的簡單的變形 或變更都屬于本發(fā)明的范圍。
【權利要求】
1. 一種螺旋形定子芯的制造裝置，其特征在于，包括： 沖裁部，將對從電工鋼供給部供給的電工鋼進行沖裁而分離為兩組原材料； 蓄電池部，由進行旋轉和上下運動的第1儲料器、設置在所述第1儲料器的兩側的第1 伺服電機和第2伺服電機構成，用于將從所述沖裁部供給的兩組原材料儲藏在所述第1儲 料器中； 繞線部，用于W螺旋形定子芯的形狀纏繞從所述蓄電池部供給的所述兩組原材料； 旋轉臺，設置在所述繞線部的一側并設置有多個輸送夾具； 加壓部，設置在所述旋轉臺的一側并設置有加壓下部夾具； 檢查部，設置在所述旋轉臺的另一側并設置有檢查夾具；W及 清漆涂布部，設置在所述旋轉臺的又另一側，用于對所述螺旋形定子芯的表面涂布清 漆。
2. 如權利要求1所述的根據權利要求1所述的螺旋形定子芯的制造裝置，其特征在于， 在所述加壓下部夾具上形成有用于支撐所述螺旋形定子芯的內側面的內徑支撐部。
3. 根據權利要求1所述的螺旋形定子芯的制造裝置，其特征在于， 在所述加壓下部夾具上形成有用于支撐所述螺旋形定子芯的外徑的外徑支撐部。
4. 根據權利要求1所述的螺旋形定子芯的制造裝置，其特征在于， 在所述加壓下部夾具上形成有與所述螺旋形定子芯的下部位置及與所述螺旋形定子 芯形狀相類似形狀的芯下部支撐部。
5. 根據權利要求1所述的螺旋形定子芯的制造裝置，其特征在于， 在所述清漆涂布部上設置有芯夾謝，該芯夾謝W使所述定子芯能夠向垂直方向旋轉的 方式夾緊所述定子芯。
6. -種螺旋形定子芯的制造方法，其特征在于，包括如下步驟： 將W直線沖裁的電工鋼分離成兩組而纏繞成圓形的定子芯的形狀； 將所纏繞的所述定子芯輸送到旋轉臺上的輸送夾具； 在所述旋轉臺旋轉一節(jié)距的狀態(tài)下，對位于所述輸送夾具上的所述定子芯進行加壓； 在所述旋轉臺進一步旋轉了一節(jié)距的狀態(tài)下，對位于所述輸送夾具上的定子芯進行檢 查擬及 在所述旋轉臺進一步旋轉了一節(jié)距的狀態(tài)下，對所述定子芯涂布清漆。
【文檔編號】H02K15/02GK104348311SQ201410640562
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年11月13日 優(yōu)先權日:2013年12月16日
【發(fā)明者】鄭仁圭 申請人:株式會社港南