표제지
목차
ABSTRACT 10
제1장 서론 12
제1절 연구배경 12
1. 국내 전기자동차 시장 확대 12
2. 헤어핀(Hairpin) 권선 모터 13
제2절 연구 목적 14
제2장 확간 공정설비 개발 15
제1절 확간 공정의 목적 15
제2절 확간 설비 기구적 구성 16
1. SPINDLE UNIT 16
2. PUSHER UNIT 17
3. 확간 UNIT 18
제3절 확간 공정 설비 제어 구성 20
1. 확간 공정 설비 전장 구성 20
2. 제어 시스템 구성 21
3. 확간 설비 동작 시퀸스 24
제4절 확간 공정 설비 테스트 25
제3장 Twisting 공정 서보모터 알고리즘 개선 27
제1절 Twisting 공정 기술 27
제2절 기존 Twisting 서보모터제어 알고리즘 28
제3절 개선 서보모터제어 알고리즘 31
1. 서보모터 전자 CAM 동기제어 31
2. 헤어핀 곡률 계산 전제조건 및 가정 32
3. 전자 CAM 동기제어 알고리즘 프로그램 구현 34
제4절 실험 및 결과 36
1. 실험 준비 36
2. 실험 결과 41
제4장 결론 44
참고문헌 45
국문초록 46
표1-1. 헤어핀 권선의 장점과 단점 13
표2-1. 후공정에서 미확간 시 단점과 확간시 개선점 16
표2-2. SPINDLE UNIT 회전용 서보모터 규격 17
표2-3. 확간 UNIT X축 서보모터 규격 19
표2-4. 확간 UNIT Z축 서보모터 규격 19
표2-5. 확간 설비 PLC Unit Card 구성표 22
표2-6. 헤어핀 스테이터 소재 제원 26
표3-1. Twisting 방식에 대한 비교 28
표3-2. 단순 위치제어 알고리즘 적용 단점 29
표3-3. 헤어핀 곡률 계산 모델 값 정의 34
표3-4. 헤어핀 곡률 계산 모델 파라미터 정의 35
표3-5. 트위스팅 계산식 고정 파라미터 38
표3-6. 테스트 시료 10개 작업시간과 하중 비교 42
그림1-1. 국가별 및 완성차그룹별 전기차 판매량 12
그림1-2. 환형권선 vs 헤어핀 권선 점적률 비교 13
그림2-1. 확간 작업에 따른 스테이터 코일 상태 15
그림2-2. 확간 설비 SPINDLE UNIT 3D 설계 도면 16
그림2-3. 확간 설비 PUSHER UNIT 3D 설계 도면 17
그림2-4. 확간 설비 확간 UNIT 3D 설계 도면 18
그림2-5. 확간 설비 MCP BOX 내부 구성도 20
그림2-6. 확간 설비 OP BOX 구성도 21
그림2-7. 확간 설비 제어 SYSTEM DIAGRAM 21
그림2-8. 확간 설비 제어를 위한 LS 社 PLC 구성 22
그림2-9. 확간 설비 HMI 화면 인터페이스 구성도 23
그림2-10. 확간 설비 PLC 동작 시퀸스 Flow Chart 24
그림2-11. 확간 테스트를 위한 설비 상태 25
그림2-12. 확간 소재 마스터 지그를 통한 치수 확인 26
그림3-1. 트위스팅 작업에 의한 헤어핀 코일 변형 27
그림3-2. 레이어 서보모터와 Z축 서보모터 위치 그래프 29
그림3-3. 헤어핀 코일의 직선부 코일 트위스팅 작업 궤적 30
그림3-4. 서보모터 위치제어 알고리즘 작업 불량 코일 품질 30
그림3-5. 서보모터 CAM 운전 제어 31
그림3-6. 헤어핀 직선부의 원호 궤적 이동 정의 및 가정 33
그림3-7. 트위스팅 헤어핀 도면 곡률 계산을 위한 파라미터 33
그림3-8. LS PLC ST 언어로 구현한 헤어핀 곡률 계산 프로그램 34
그림3-9. 곡률 계산 모델을 통한 레이어 CAM 프로파일 그래프 35
그림3-10. 실험을 위한 트위스팅 설비와 시료 36
그림3-11. 상승 하중 측정을 위한 로드셀 설치 37
그림3-12. 트위스팅 계산식 세팅 파라미터 38
그림3-13. 전자식 CAM 동기제어 알고리즘을 통한 레이어 별 CAM 프로파일 41
그림3-14. 전자식 CAM 동기제어를 통한 성형 품질 개선 제품 43