CH636027A5

CH636027A5 - Numerisch gesteuerter nutenstanzautomat.

Info

Publication number: CH636027A5
Application number: CH139379A
Authority: CH
Inventors: Ewald Bergmann; Hans-Martin Dommer
Original assignee: Schuler Gmbh L
Priority date: 1978-02-18
Filing date: 1979-02-13
Publication date: 1983-05-13
Also published as: IT7920254A0; ES477781A1; FR2417352A1; SE431298B; DE2807066A1; BE874238A; IT1111811B; SE7901310L; GB2016740A; JPS54120485A; US4331049A; GB2016740B; FR2417352B1; DE2807066C2

Description

Die Erfindung betrifft einen numerisch gesteuerten Nutenstanzautomat mit einer mehrarmigen Zu- und Abfördereinrichtung zur Herstellung von genuteten Platinen, für Stator- und Rotorbleche elektrischer Maschinen, mit mindestens einer Nutenstanzmaschine, die mittels eines Stellantriebes radial zu einer zu nutenden Platine verfahrbar und mit einem numerisch gesteuert angetriebenen Teilapparat versehen ist, wobei die Nutenstanzmaschine mit einer numerisch gesteuerten Werkzeugwechselvorrichtung versehen ist, und die Zu- und Abfördereinrichtung mit einem Drehkreuz versehen ist, welches mindestens eine Entstapelstation, eine Zentrier-, Orientier- und/oder Verdrehstation, eine Bearbeitungsstation, eine Statorablagestation und eine Rotorablagestation übergreift.

Aus der DE-OS 2 527 982 ist ein Nutenstanzautomat mit einer Nutenstanzmaschine und einer fünfarmigen Zu- und Abfördereinrichtung in Form eines Drehkreuzes mit gesteuert schaltbaren Transportmagnetschienen bekannt. Mittels dieses Nutenstanzautomaten werden beispielsweise aus ungenuteten Platinen genutete Statorbleche und ungenutete, von den Statorblechen getrennte Rotorbleche für elektrische Maschinen hergestellt. Die ungenuteten Platinen werden hierbei auf einen Stapeldorn mit einem Revolverteller in eine Entstapelstation gedreht, entstapelt und mittels der Zu- und Abfördereinrichtung einer Zentrier-, Orientier- und/oder Verdrehstation zugeführt. Der Zentrier-, Orientier- und/oder Verdrehstation ist eine Bearbeitungsstation nachgeordnet, in der mittels der Nutenstanzmaschine das Statorblech genutet und von dem Rotorblech getrennt wird. Das genutete Statorblech wird in einer Statorblechablage auf einem Dorn eines Revolvertellers und das ungenutete Rotorblech nachgeordnet auf einem Dorn eines weiteren Revolvertellers abgestapelt. Die ungenuteten Rotorbleche werden von dem Dorn des Revolvertellers der Rotorabstapelstation entnommen und einem Zwischenlager zugeführt, von dem sie beispielsweise aus an einen weiteren Nutenstanzautomaten zur Nutung der Rotorbleche transportiert werden. Zur Durchmessereinstellung sind die Nutenstanzmaschinen mittels numerisch gesteuerter Stellantriebe verfahrbar.

Zur Herstellung kompletter Blechpakete für elektrische Maschinen, d.h. genuteter Stator- und Rotorbleche, ist es bei Nutenstanzautomaten bekannt, zwei Nutenstanzmaschinen mit einer mehrarmigen Zu- und Abfördereinrichtung zu kombinieren (DE-ZS: TZ f. prakt. Metallbearbeitung, 62. Jg., 1968, Heft 3, Seiten 126 ff). Diese Anlagen sind durch die Anwendung von zwei Nutenstanzmaschinen sehr aufwendig und weisen wieterhin hohe Rüstzeiten bei der Umrüstung des Nutenstanzautomaten auf andere Werkzeuge auf, d.h. andere Typen von elektrischen Maschinen sollen gefertigt werden.

Anstelle der Revolverteller oder ähnlich wirkender Drehmagazine für die Ëntstapei- und Abstapelstationen ist es bekannt, bei einem Nutenstanzautomaten mit linearer Anordnung der Zu-und Abfördereinrichtung (DE-OS 2 222 582) Hubtische, beispielsweise kombiniert mit Kettenförderern, einzusetzen.

Weiterhin ist in der bereits genannten DE-ZS: TZ f. prakt. Metallbearbeitung, 62. Jg., 1968, Seiten 126 ff eine Stanz- bzw. Nibbelmaschine beschrieben, die mit einer numerisch gesteuerten Werkzeugwechselvorrichtung, vorzugsweise einem Werkzeugwechselrevolver, ausgerüstet ist. Diesen Stand der Technik zugrundelegend war daher die Aufgabe zu lösen, einen Nutenstanzautomaten mit einer mehrarmigen Zu- und Abfördereinrichtung anzugeben, auf dem bei Verwendung einer Nutenstanzmaschine komplett genutete Stator- und Rotorblechpakete herstellbar sind.

Diese Aufgabe ist erfihdungsgemäss durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Massnahmen und insbesondere durch die im Kennzeichen genannten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.

Der wesentliche Vorteil des erfindungsgemässen Nutenstanzautomaten ist u.a. in der Wirtschaftlichkeit zu sehen, wobei kurze Umrüstzeiten durch den Einsatz numerisch gesteuerter Werkzeugwechselvorrichtungen, die Anwendung eines im weitesten Sinne numerisch gesteuerten Teilapparates, der Einsatz nur einer mittels Stellantrieb zwecks Durchmessereinstellung verfahrbaren Nutenstanzmaschine als ausschlaggebende Faktoren zu betrachten sind. Durch die gezielte Auswahl eines mehrarmigen Drehkreuzes für die Zu-und Abfördereinrichtung in Kombination mit Hubtischen für die Entstapel- und Abstapelstationen sowie einer von dem Drehkreuz unabhängigen Transportvorrichtung, durch die die Rotorablagestation und die Entstapelstation verkettet sind, ist eine optimale Lösung der eingangs gestellten Aufgabe gefunden, sowohl hinsichtlich Anordnung, Ausrüstung, Steuerung und Betriebsweise.

Anhand einer Zeichnung ist nachfolgend ein Beispiel eines erfindungsgemässen Nutenstanzautomaten näher erläutert. Es zeigen:

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Fig. 1 eine Draufsicht schematisch dargestellt und

Fig. 2 eine Vorderansicht entsprechend Fig. 1.

Der in der Zeichnung gezeigte Nutenstanzautomat ist im wesentlichen mit einer Nutenstanzmaschine 10 und einer fünfarmigen Zu- und Abfördereinrichtung 11 in Form eines Drehkreuzes 12 aufgebaut. In Förder- und Bearbeitungsrichtung gesehen übergreift das Drehkreuz 12 eine Entstapelstation 13, eine Zentrier-, Orientier- und/oder Verdrehstation 14, eine Bearbeitungsstation 15, eine Statorablagestation 16 und zuletzt eine Rotorablagestation 17. Die Zu- und Abfördereinrichtung 11 mit dem Drehkreuz 12 weist gesteuert schaltbare Transportmagnetschienen 18, 19 auf, durch die sowohl ungenutete Platinen 20 als auch Statorbleche 21 und Rotorbleche 22 gefördert werden können. Die Einstellung der Transportmagnetschienen 18 auf den Durchmesser der Statorbleche 21 und die Einstellung der Transportmagnetschienen 19 auf den Durchmesser der Rotorbleche 22 erfolgt zentral, gegebenenfalls über einen numerisch gesteuerten Stellantrieb. Mit Hilfe eines nicht näher dargestellten Stellantriebes ist die Nutenstanzmaschine 10 radial zu der zu nutenden Platine 20 verfahrbar. Weiterhin ist die Nutenstanzmaschine 10 mit einer numerisch gesteuerten Werkzeugwechselvorrichtung 23 ausgerüstet, auf der im vorliegenden Beispiel einerseits ein Statornut- und Trennwerkzeug 24 und anderseits ein Rotornutwerkzeug 25 vorgesehen ist. Über das gezeigte Beispiel hinausgehend kann die Werkzeugwechselvorrichtung 23 umfassender aufgebaut sein und beispielsweise Werkzeuge für andere Nutformen und/ oder Lüftungsschlitze enthalten. Die Entstapelstation 13, die Statorablagestation 16 und die Rotorablagestation 17 sind mit Hubwagen bzw. Hubtischen 26 aufgebaut, wobei insbesondere die Hubtische 26 der Rotorablagestation 17 und der Entstapelstation 13 durch von dem Drehkreuz 12 unabhängige Transportvorrichtungen in Form von Horizontalförderern 27 verkettet sind. Der Hubtisch 26 der Statorablagestation 16 ist ebenfalls mit einem Horizontalförderer 27 ausgerüstet. Zwecks Vollautomatisierung des Fertigungsablaufes sind im direkten Anschluss an die Entstapelstation 13, die Statorablagestation 16 und die Rotorablagestation 17 weitere vertikal stationäre, horizontal linear wirkende Förderer 28,29, 30 angeordnet. Mittels der Förderer 29,30 werden die fertiggestellten Pakete der Statorbleche 21 und der Rotorbleche 22 von dem Horizontalförderer 27 der Hubtische 26 übernommen und zum Abtransport zwecks Paketierung, Verschweissung usw. bereitgestellt. Der Förderer 28 für die Entstapelstation 13 ist derart ausgebildet, dass eine Zwischenlagerstation 31 vorhanden ist, deren Aufgabe später erläutert wird. Letztlich ist der gesamte Nutenstanzautomat mit einer Lärmschutzkabine 32 umgeben, wobei die Zu-und Abführung der ungenuteten Platinen 20 und der fertiggestellten Statorbleche 21 und Rotorbleche 22 durch Lärmschleusen ähnlich der in der DE-OS 2 365 033 beschriebenen Anordnung erfolgt. Die gesamte Steuerung des bisher beschriebenen Nutenstanzautomaten wird von einer nicht näher dargestellten numerischen Steuerung, vorzugsweise einer CNC-Steuerung, durchgeführt.

Die Funktion, d.h. ein Arbeitszyklus, ist nachfolgend erläutert.

Über den Förderer 28 werden ungenutete Platinen 20 auf den Hubtisch 26 der Entstapelstation 13 gefördert. Mittels der Transportmagnetschienen 18,19 werden die Platinen 20 in bekannter Weise entstapelt und der Zentrier-, Orientier-und/oder Verdrehstation 14 zugeführt, in der eine Doppelplatinenkontrolle sowie eine Platinendickenmessung vorgenommen wird. Mittels der Platinendickenmessung wird die Höhe der Pakete für Statorbleche 21 und Rotorbleche 22 ermittelt. Von der Station 14 werden die Platinen 20 in die Bearbeitungsstation 15 gefördert, in der ein stationärer Teilapparat 33 die Platine 20 aufnimmt. Der Teilapparat 33 ist im Normalfall durch einen numerisch gesteuerten Stellantrieb antreibbar, kann jedoch auch von der Nutenstanzmaschine 10 aus in üblicher, mechanischer Verknüpfung angetrieben sein, wobei die Teilungsvariation über numerisch gesteuerte Getriebewechsel erfolgen kann. In der Bearbeitungsstation 15 wird nun das Statornut- und Trennwerkzeug 24 verwendet, wodurch die Statorbleche 21 genutet und von den Rotorblechen 22 getrennt werden. Hiernach werden Statorbleche 21 und Rotorbleche 22 gemeinsam aus der Bearbeitungsstation 15 mittels der Transportmagnetschienen 18, 19 abgefördert und die fertiggestellten Statorbleche 21 auf dem Hubtisch 26 der Statorablagestation 16 abgestapelt, während die ungenuteten Rotorbleche 22 auf dem Hubtisch 26 der Rotorablagestation 17 abgestapelt werden.

Sobald ein Paket Statorbleche 21 fertiggestellt ist, wird der Nutenstanzautomat angehalten, die eventuell noch in der Entstapelstation 13 liegenden ungenuteten Platinen 20 an die Zwischenlagerstation 31 gefördert, die fertiggenuteten Statorbleche 21 aus der Statorablagestation 16 mittels des Horizontalförderers 27 und des Förderers 29 abgeführt, die ungenuteten Rotorbleche 22 über die Horizontalförderer 27 der Hubtische 26 der Rotorablagestation 17 und der Entstapelstation 13 in die letztgenannte gefördert und das Statornut- und Trennwerkzeug 24 mittels der Werkzeugwechselvorrichtung 23 gegen das Rotornutwerkzeug 25 ausgetauscht. Alle diese Vorgänge laufen simultan durch die CNC-Steuerung gesteuert ab. Nunmehr wird das ungenutete Rotorblech 22 entstapelt, orientiert, genutet und in der Rotorablagestation 17 abgestapelt. Nach Fertigstellung des Paketes der Rotorbleche 22 werden diese äquivalent zu den Statorblechen 21 mittels des Förderers 30 abgeführt. Hierdurch erhält man fertige Pakete von zusammenpassenden Statorblechen 21 und Rotorblechen 22 für elektrische Maschinen, die unmittelbar weiterbearbeitet, z.B. in einer Paketier- und/oder Schweissstation usw., werden können. Die vorhergehende Beschreibung beinhaltet zwei Durchläufe der Platinen 20 (21,22), wobei jedoch auch drei und mehr Durchläufe, beispielsweise für die Einbringung von Lüftungsnuten, möglich sind.

Weiterhin wäre es denkbar, die Platine 20 für die Bearbeitung, d.h. die Herstellung von Paketen von Statorblechen 21 und Rotorblechen 22, nur einmal auf den Teilapparat 33 zu spannen, wobei die Werkzeugwechselvorrichtung 23 jedoch platinenweise mehrfach, anstatt paketweise in Tätigkeit treten müsste.

Eine weitere Ausführung ergibt sich durch die Ausbildung der Rotorablagestation 17 als Entstapelstation. Hierbei ist ein Förderer der ungenuteten Rotorbleche 22 unnötig. Jedoch muss die Statorablagestation 16 auch genutete Rotorbleche 22 aufnehmen können.

Zusammengefasst eröffnet ein erfindungsgemässer Nutenstanzautomat also die Möglichkeit, mittels einer Nutenstanzmaschine 10 fertige Pakete von Statorblechen 21 und Rotorblechen 22 automatisch unter Vermeidung von Zwischenlagern herzustellen. Sondermotoren, wie Konusankermotoren, sind mit der Nutenstanzanlage und der zugehörigen CNC-Steuerung ebenfalls automatisch herstellbar.

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I Blatt Zeichnungen

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636 027 PATENTANSPRÜCHE

1. Numerisch gesteuerter Nutenstanzautomat mit einer mehrarmigen Zu- und Abfördereinrichtung zur Herstellung von genuteten Platinen, für Stator- und Rotorbleche elektrischer Maschinen, mit mindestens einer Nutenstanzmaschine, die mittels eines Stellantriebes radial zu einer zu nutenden Platine verfahrbar und mit einem numerisch gesteuert angetriebenen Teilapparat versehen ist, wobei die Nutenstanzmaschine mit einer numerisch gesteuerten Werkzeugwechselvorrichtung versehen ist, und die Zu- und Abfördereinrichtung mit einem Drehkreuz versehen ist, welches mindestens eine Entstapelstation, eine Zentrier-, Orientier- und/oder Verdrehstation, eine Bearbeitungsstation, eine Statorablagestation und eine Rotorablagestation übergreift, dadurch gekennzeichnet, dass die Entstapelstation (13) und die Rotorablagestation (17) durch von dem Drehkreuz (12) unabhängige Transportvorrichtungen (27) verkettet sind.

2. Numerisch gesteuerter Nutenstanzautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Entstapelstation (13), die Statorablagestation (16) und die Rotorablagestation (17) mittels Hubtischen (26) aufgebaut sind und dass zumindest die Hubtische (26) der Entstapelstation (13) und der Rotorablagestation (17) mit unabhängig voneinander antreibbaren Horizontalförderern (27) versehen sind.

3. Numerisch gesteuerter Nutenstanzautomat nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hubtisch (26) der Statorablagestation (16) mit einem Horizontalförderer (27) versehen ist und dass alle Hubtische (26) mit vertikal stationären, horizontal linear wirkenden Förderern (28,29, 30) kombiniert sind.

4. Numerisch gesteuerter Nutenstanzautomat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der mit dem Hubtisch (26) der Entstapelstation (13) kombiniertè Förderer (28) mit einer Zwischenlagerstation (31) versehen ist.

5. Numerisch gesteuerter Nutenstanzautomat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zu- und Abfördereinrichtung (11) mit gesteuert schaltbaren Transportmagnetschienen (18,19) für Stator-und Rotorbleche (21,22) versehen ist und dass die Abstände der Transportmagnetschienen (18,19) zueinander zentral für jeden Stator- und Rotorblechdurchmesser einstellbar sind.