CN111095749B - 用于制造定子的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于自动化地制造定子构件的方法以及一种用于制造定子构件的设备，其包括至少一个空心圆柱体形的定子包，该定子包具有多个插入到定子包中的杆状电导体元件，这些电导体元件在底侧作为导体端部基本上相同长短地从定子包中突出，而在前侧所述导体端部对应于其相应的预设长度从定子包中突出，并且其中，所述定子包具有至少一个引入到定子包的外周面中的、沿定子包主轴线方向延伸的定位标记，其用于使定子包相对于至少一个成形工具定向和定位。

Description

用于制造定子的方法和设备

技术领域

本发明涉及一种用于自动化地制造定子构件的方法，以及一种用于制造定子构件的设备，其包括空心圆柱体形的至少一个定子包，所述定子包具有多个接合到定子包中的杆状电导体元件，在底侧所述电导体元件作为导体端部基本上相同长短地从定子包中突出，而在前侧所述导体端部根据其相应的预设长度从定子包中突出，并且其中，所述定子包具有至少一个沿定子包主轴线方向延伸的引入到定子包外周面中的定位标记。

背景技术

电机的定子通常包括多个线圈，这些线圈为了产生旋转电磁场而在定子包中流通电流。线圈的总和称为绕组。为了构造这样的线圈，已知引入、扭转和网状联接基本上为杆状的电导体元件。所述杆状电导体元件这样引入到定子包的为所述杆状电导体元件设置的内槽中，使得一个或多个导体元件在相应内槽内彼此径向对齐地排列。导体元件在定子包内的布置因此预设在底侧或前侧从定子包中突出的导体端部的相对端部位置，所述导体端部应在随后进行的扭转工序之后彼此连接。在扭转工序中借助至少一个成形工具沿或逆着周向这样弯曲径向相邻的至少两层导体元件的导体端部，使得沿径向对齐地定向相应的导体端部。通过随后的连接，在此导体端部的一部分与其他层的导体元件的相应导体端部连接。因此，必须使在定子包中的导体元件的相对位置与为所述导体元件在至少一个成形工具中设置的凹槽的相对位置强制相对应，因为其最终对应于完成的定子的导体端部的相对位置。DE 10 2015 217 936 A1为此提出，在定位工序中成形工具运动到第一旋转位置中，并且一层的第一组导体元件的每个导体端部分别插入成形工具的凹槽中。此外，描述了将所述成形工具旋转到至少一个另外的旋转位置中，并且相应将一层的另一组导体元件的每个导体端部分别插入接纳区域之一中。总体上设置如此多的组，直到所有导体元件的导体端部相对于彼此具有相对端部位置为止，其方式是：每个导体端部插入成形工具的凹槽中。通过在将另外的导体端部接合到接纳区域中之间旋转所述成形工具，已经插入接纳区域中的导体端部分别以预定的旋转角度绕定子的轴线旋转，由此对于不同组的导体元件可以分别调整不同的旋转角度或位置。因此，在DE 10 2015 217 936 A1中描述的方法允许将导体元件定位在成形工具内，从而保持导体元件的预设的端部位置，这对于定子的正确连接是必需的。

发明内容

本发明的任务在于克服现有技术的缺点，并且提供一种设备和一种方法，通过该设备和方法，用户能够简单地制造用于电气驱动的定子构件。尤其是，在这种情况下在制造期间的工序流程将这样被优化，使得可以显著减少工序时间并提高工序可靠性。

所述任务通过根据本发明所述的设备和方法来解决。

根据本发明规定用于自动化地制造定子构件的方法，所述方法包括步骤：

-提供空心圆柱体形的定子包，所述定子包具有多个沿定子包主轴线方向堆叠的定子叠片，所述定子包具有多个沿定子包主轴线方向延伸的、沿周向分布地设置的并且在空心圆柱体形的定子包的内侧上从定子包的底侧连续地延伸到前侧的内槽，所述内槽分别装载有至少一个杆状电导体元件，使得在底侧所述杆状电导体元件作为导体端部基本上相同长短地从定子包中突出，而在前侧所述杆状电导体元件作为导体端部对应于其相应的预设长度从定子包中突出，并且所述定子包具有至少一个引入到定子包的外周面中的、沿定子包主轴线方向延伸的定位标记，

-提供至少一个成形工具，其为了接纳相应的前侧的导体端部而具有沿周向绕工具主轴线对应分布地设置的凹槽，其中，所述至少一个成形工具应设计为至少沿工具主轴线是可移动的，

-将定子包定位在保持装置中，

其中，在根据本发明的方法中

-借助抓持器械的沿定子包主轴线方向可移动的并且沿定子包周向可旋转的抓持装置抓持定子包，

-使定子包沿周向绕定子包主轴线旋转，由此借助引入到定子包的周面中的定位标记使所述多个杆状电导体元件与所述至少一个成形工具的为所述多个杆状电导体元件设置的凹槽相对应，

-借助光学传感器单元检测所述定子包的周面的至少一部分，

-根据所述至少一个定位标记确定定子包的角度位置，

-借助设施控制系统实施用于使定子包绕定子包主轴线定向的校正值的计算，

-通过使抓持装置绕定子包主轴线旋转实施定子包的角度校正，直到定子包的从定子包中突出的导体端部与所述至少一个成形工具的沿周向绕工具主轴线对应分布地设置的凹槽的位置对齐为止，

-借助抓持装置对应于预设的位置沿定子包主轴线方向将定子包定位在保持装置中。通过所给出的过程以关于定位的最高精度实现装载有导体元件的定子包的导体端部相对于用于后续成形操作导体元件的至少一个成形工具的正确定向。完全取消了在成形装置内装载定子包或成形工具，这提供了主要优点。通过该自动化的方法极大地缩短了对于导体端部相对于成形工具的定向工序的工序时间并且完全避免了设施操作员的手动干预，由此提高所制造的定子构件的工序可靠性和质量。此外，本方法还允许将多个装载有导体元件的定子包存储在例如预制材料存储器中，所述抓持器械可在需要时接近该定子包。结果是总工序时间减少，因为在设施内以导体元件装载成形工具被完全取消。

此外，可以适宜的是，使用从底侧出发在堆叠的定子叠片的至少10％、优选25％的高度上延伸的定位标记作为至少一个在定子包的周面中沿定子包主轴线方向引入的定位标记。已经表明，相对于点状的标记，定位标记的纵向延伸可显著改善传感器单元的响应精确度。

此外，可规定，使用具有两个沿定子包主轴线方向延伸的纵向棱边的、横截面为V或U形的位置槽作为至少一个在定子包的周面中沿定子包主轴线方向引入的定位标记。通过使用V或U形的位置槽，相对于矩形槽仅从定子包上除去少许材料，由此最小化地干扰在定子包内的磁通。此外，使用直线棱边使得借助光学传感器单元确定位置变得简单，由此提高工序可靠性。

除此之外，还可规定，为了确定沿定子包主轴线方向引入的所述至少一个定位标记的参考位置，对横截面为V或U形的位置槽中的两个沿定子包主轴线方向延伸的纵向棱边进行测量，并且使用两个棱边位置沿周向的中心作为参考位置。使用V或U形的位置槽作为定位标记的优点是，这两个横截面几何形状分别具有“最低点”，其特别适用于精确地确定参考位置。

同样有利的是如下实施方式，根据该实施方式可规定，在该方法中使用对比度传感器作为光学传感器单元。根据定子构件的结构尺寸已证实在较大尺寸的定子包的情况下使用对比度传感器是非常合乎目的和低成本的。

然而，根据一种扩展方案，可以使用激光传感器作为光学传感器单元。所述激光传感器由于在优异的空间分辨率同时的高测量频率和大作用范围而是特别有利的。此外，可以在最大程度上避免由于例如环境光引起的可能的散射光效应。

此外也可以是适宜的是，在检测所述定子包的周面期间，所述光学传感器单元测量在定子包的周面的圆周上的大于5°的角度范围以及沿定子包主轴线方向从定子包的底侧出发的至少10％、优选25％的长度。通过使用测量范围代替检测周面的单个点借助光学传感器单元提高位置检测的精确度。此外，同时测量的定子包表面的尺寸对所需的定向时间有积极影响。

除此之外可规定，这样使定子包沿定子包主轴线方向定向，使得定子包的底侧与设置在保持装置中的止挡件接触。该过程是一种沿定子包主轴线方向正确地定位定子包并且为后续成形过程将其适当存储的简单且低成本的方法。通过使底侧导体端部以相同的长度从定子包中突出，有利于稍后成形底侧导体端部。

此外可规定，在角度校正之后，所述保持装置夹紧所述定子包并且抓持装置释放所述定子包。通过夹紧定子包避免沿定子包主轴线方向以及沿周向或横向的滑动。此外，通过该夹紧在不需要定子包的其他定向过程的情况下实现保持装置的运动。

此外可规定，在夹紧定子包之后，垂直于定子包主轴线移动所述保持装置，直到所述定子包主轴线与所述至少一个成形工具的工具主轴线对齐为止。由此实现可更低成本地构造抓持器械，而不是必须设计为例如多轴机器人单元。这允许有效且低成本地设计用于制造定子构件的设备。

根据一种特别的实施方式可能的是，在夹紧定子包之后，所述至少一个成形工具沿定子包主轴线方向移动到定子包上，并且在前侧以为导体端部设置的凹槽包围所述导体端部。通过所述至少一个成形工具的凹槽相对于定子包的沿周向和定子包主轴线方向对齐地定向的相应导体端部的预设位置使至少一个成形工具能够安全地移近。因此实现显著减少工序时间。

根据一种有利的扩展方案可以规定，使锁止机构与沿定子包主轴线方向引入的所述至少一个定位标记接触。由此防止定子包绕其周向扭转，这尤其在依次成形多叠或多层导体端部时是特别重要的。

根据本发明，提供一种用于自动化地制造定子构件的设备，其至少包括空心圆柱体形的定子包，所述定子包包括多个沿定子包主轴线方向堆叠的定子叠片和多个沿周向分布在空心圆柱体形的定子包的内侧上沿定子包主轴线方向从底侧连续地延伸到前侧的内槽，所述内槽分别装载有至少一个杆状电导体元件，并且其中，在底侧所述杆状电导体元件构造为基本上相同长短地从定子包中突出的导体端部，而在前侧所述杆状电导体元件根据其相应预设长度从定子包中突出地构造为突出的导体端部，并且所述定子包具有至少一个沿定子包主轴线方向延伸的引入到定子包的外周面中的定位标记，其中，所述设备包括以下特别的特征：

-至少一个保持装置，其适用于固定空心圆柱体形的定子包，

-至少一个抓持器械，其包括适用于将空心圆柱体形的定子包运送到保持装置或定位在该保持装置内的抓持装置，

其中，该用于制造定子构件的设备尤其规定：

-所述至少一个抓持装置适用于将空心圆柱体形的定子包在其内侧夹紧，并且所述抓持器械具有至少一个驱动单元，所述驱动单元为了定位而设计为沿定子包主轴线方向以及垂直于定子包主轴线方向是可移动的，所述抓持器械具有至少一个另外的驱动单元，所述另外的驱动单元适用于沿周向定位所述定子包，并且

-至少一个光学传感器单元安装在抓持器械上或内，该光学传感器单元面向所述抓持装置并且因此面向被接纳的定子包的周面。所描述的设备使定子包能够同时绕定子包主轴线旋转，并且在此可测量周面轮廓。此外，光学传感器单元安装在抓持器械或抓持装置上的空间临近性具有如下优点：在通过抓持装置接纳定子包后就已经可直接进行定子包的测量和定向过程，因为光学传感器单元直接视线连接到抓持装置并因此到被夹紧的定子包的周面，由此减少了所需的工序时间。

此外，可规定，所述至少一个光学传感器单元是对比度传感器，这允许低成本地设计所述设备。

除此之外，可规定，所述至少一个光学传感器单元是激光传感器。在此，以特别有利的方式使用激光光学器件的在优异空间分辨率同时的高测量频率和大测量范围。此外，由此可最大程度上避免通过例如环境光引起的可能的散射光效应。

根据一种也有利的实施方式可规定，在所述至少一个光学传感器单元和所述抓持器械的抓持装置之间安装对于光学传感器单元而言透明的保护装置。为了避免由于例如来自环境中的灰尘可能污染光学传感器单元亦或机械损坏，已证实有利的是安装保护装置，所述保护装置可在需要时简单地并且低成本地被替换，而不必完全更换光学传感器单元。

根据一种扩展方案可能的是，所述光学传感器单元与所述抓持装置通过电子设施控制系统连接。使用电子设施控制系统允许快速或自动地调整用于定子包的要测量的周面的预设参考值，这尤其可在定子包沿定子包主轴线方向或径向方向的尺寸不同的情况下是重要的，因为由此只需要实施一次光学传感器单元的耗时的校准。

此外，可适宜的是，在保持装置中设置使引入的定位标记垂直于定子包主轴线方向可移动的锁止机构。通过所述锁止机构(其可例如设计为螺栓、滑动件或类似物)防止定子包绕其周向旋转，这尤其在依次成形多叠或多层导体端部时是重要的。

除此之外，可规定，所述保持装置垂直于定子包主轴线是可移动的。通过使用具有已经预先定向的定子包的可移动的保持装置，定子包或已定向的导体端部连同其定子包主轴线可以以非常简单且位置精确的方式与至少一个成形工具的工具主轴线对齐地进行定位，因为保持装置的移动方向在此基本上平行于定子包主轴线。由此，与使用多轴地设计的抓持器械——该抓持器械例如作为机器臂承担定子包沿周向、沿定子包主轴线方向的定位以及使定子包主轴线与工具主轴线相对应——相比，设备的复杂性显著较小。由此带来小的总设备面积以及较低的成本费用。

所述设施控制系统可通过每个可能想到的控制系统类型来构成。这例如可以是工业计算机、可编程存储控制器或适于将由光学传感器单元检测的数据转换为用于制造定子构件的设备的运动或位置命令的其他控制器。在这里与电子设施控制系统连接的主要是：抓持器械、抓持装置、保持装置、光学传感器。

附图说明

为了更好地理解本发明，将参考以下附图对此进行更详细的说明。

在附图中分别示出了高度简化的示意图：

图1示出定子构件的透视图；

图2示出设计为V或U形位置槽的定位标记的透视图；

图3示出组合的成形工具的透视图；

图4示出具有抓持装置和已夹紧的定子包的抓持器械以及两个用于安装光学传感器单元的可能的位置的透视图；

图5示出用于制造定子构件的设备的可能的实施方式的平面图。

具体实施方式

首先，应该注意的是，在不同地描述的实施例中，相同的部件设有相同的附图标记或相同的构造部件名称，其中，包含在整个说明书中的公开内容可以按意义转用于具有相同的附图标记或相同的构造部件名称的相同部件。在说明书中选择的位置信息，例如上面、下面、侧面等，也直接参考所描述和示出的附图，如果位置发生变化，则所述位置信息应按意义转用于新的位置。

图1示出了定子构件1的简化透视图，其在本申请的上下文中理解为用于制造用于电驱动单元的定子的半成品。所述定子构件1包括空心圆柱体形的定子包2，所述定子包具有沿其旋转轴线的定子包主轴线3。所述定子包2包括多个沿定子包主轴线3方向堆叠的定子叠片4。所述定子包2具有多个内槽7，所述内槽沿周向分布在定子包2的内侧上地从底侧5连续地延伸到前侧6。所述内槽用作为分别用于至少一个杆状电导体元件8的接纳部，当所述定子包2应多层地设计时，所述杆状电导体元件8这样定位在相应的内槽7中，使得其沿径向对齐地设置并且彼此分别电绝缘。在图1中示例性示出的定子包2的情况中，在所述内槽7中分别使用两个杆状电导体元件8，这对应于两层绕组。根据定子包1的尺寸，定子叠片4的数量以及杆状电导体元件8的长度可以是不同的。然而，在此所使用的杆状电导体元件8也可在定子包2的实施方式内具有不同的长度，因为所述杆状电导体元件可以在完成的定子中分别设置为线圈或接线端子的一部分。因此，各个杆状电导体元件8的相对布置通过其后续使用来限定并且预设其在定子组2中沿周向和径向的位置。以相同的方式预设各个杆状电导体元件8的长度。所述杆状电导体元件8作为导体端部9在底侧5上基本上以相同的长度突出，而在前侧6上所述杆状电导体元件8作为导体端部9对应于其相应的预设长度从定子包2中突出。

此外，在图1中示出的定子包2具有周面10，至少一个从底侧5沿定子包主轴线3的方向引入的定位标记11在该周面中延伸。所述至少一个定位标记11用作参考标记，利用所述参考标记为设置在定子包2中的杆状电导体元件8通过其预设的布置分配唯一的沿周向或径向的位置。

在图2中示出两个以位置槽18形式的定位标记11的示例性的实施方案。左边的视图对应于横截面为V形的位置槽18，而右边的视图示出了横截面为U形的位置槽18，或位置槽18分别具有两个直线的、沿定子包主轴线方向的纵向棱边19。通过这样的定位标记11以简单的方式借助至少一个光学传感器单元17实现对绕定子包2的定子包主轴线3的角度位置的检测。

在图3中示出具有工具主轴线13的成形工具12的示意图。在示出的例子中所述成形工具12设计为两排，这意味着，具有两个可相向旋转的成形工具12，所述成形工具分别具有多个绕工具主轴线13沿周向分布的凹槽14。所述成形工具12的两排的设计因此相应于定子包2的两层绕组。因此较高数量的层引起在成形工具12的头部上对应的较高数量的子工具21。然而，成形工具12的凹槽14的数量和布置始终对应于定子包2的杆状电导体元件8的数量和布置。在用于成形工序的起始位置中，将至少一个成形工具12引到参考位置中。此外，所述成形工具12应可沿其工具主轴线13方向移动，并且子工具21应沿着或逆着周向可旋转地设计。

在图4中示出抓持器械20，在所述抓持器械的抓持装置15上夹紧定子包2。所述抓持器械20应具有至少一个驱动装置(未示出)，所述驱动装置实现绕定子包主轴线3旋转抓持装置15。此外，所述抓持器械20应装备有至少一个另外的驱动单元(未示出)，其实现沿定子包主轴线3方向移动抓持装置15。所述抓持器械20也可具有另外的驱动系统和/或装置，以便例如实现沿竖直和/或水平方向旋转和/或移动定子包2。因此，所述抓持器械20例如可设计为多轴机器人装置。同样如从图4中可见的是，应在抓持器械20上或内(用虚线示出)安装至少一个光学传感器单元17。所述光学传感器单元17这样安装，使得视线无阻碍地连接到抓持装置15并且因此到被夹紧的定子包2的周面10。

在图5中示出用于制造定子构件1的设备的特别的实施方案的示意平面图。如从图5中可见，所述定子包主轴线3和工具主轴线13彼此平行地定向，这可通过垂直于定子包主轴线3可移动的保持装置16来补偿。此外，示意性地示出了第二成形工具12a。当借助第一成形工具12对在前侧的导体端部9进行成形时，则该第二成形工具12a可用于同时对在底侧的导体端部9进行成形。

以下描述根据本发明的用于制造定子构件1的方法。

在第一方法步骤中，提供空心圆柱体形的定子包2，所述定子包包括上面提到的特征。

在第二方法步骤中，提供至少一个成形工具12。

在第三方法步骤中，将所述定子包2这样定位在保持装置16中，使得实现成形导体端部9的后续方法步骤。在该第三方法步骤中设计多个子步骤，其中

a)借助抓持装置15在内侧夹紧定子包2并且因此将该定子包临时固定以用于测量和定位过程；

b)然后绕定子包主轴线3旋转所述定子包2，并且借助光学传感器单元17检测定子包2的周面10；

c)根据至少一个定位标记11确定定子包2的角度位置；

d)通过设施控制系统(未进一步论述)进行用于绕定子包主轴线3定向定子包2的校正值的计算，其中，将定子包2的从定子包2中突出的导体端部9的预设的相对位置与至少一个成形工具12的沿周向绕工具主轴线13对应分布地设置的凹槽14的位置进行比较；

e)然后通过绕定子包主轴线3旋转抓持装置15进行定子包2的角度校正，直到导体端部9的预设的位置与至少一个成形工具12的凹槽14的位置对齐为止；

f)一旦占据定子包2的参考位置，就借助抓持装置15将定子包2沿定子包主轴线3方向相应于预设的位置定位在保持装置16中。

如从图1或2中看出，沿定子包主轴线3方向引入到定子包2的周面10中的定位标记11具有堆叠的定子叠片4从底侧5出发的至少10％、优选25％的高度。在图1示出的例子中示意性地示出具有大约80个定子叠片4的定子构件1。根据定子类型也可能需要具有明显更高数量(例如120至480个)的定子叠片4的定子构件1。为此，如图4示意性所示，当将多于一个的定位标记11引入到定子包2的周面10中时可以是有利的。已经证明有利的是，在使用多个定位标记11的情况下，所述定位标记具有相同的长度并且以沿周向分别偏移90°以及沿定子包主轴线3方向分别偏移定位标记11的长度的方式引入到周面10中，这实现了将所使用的定子包2与特定的定子类型相关联。定子包2的定位过程与定子包2的尺寸无关地以上述方式进行，并且使用从底侧5出发的定位标记11来确定参考位置。

如从图2特别良好地看出的是，使用横截面为V或U形的位置槽18作为定位标记11可以是有利的。横截面为V或U形的位置槽18可按照制造技术简单地引入定子包2的周面10中，并且分别具有沿定子包主轴线3方向延伸的两个纵向棱边19。所述纵向棱边19应直线地延伸，以便尽可能地适用于借助光学传感器单元17的测量，其中，使用两个棱边位置沿周向的中心作为参考位置。

为了定位标记11的测量和位置确定可使用对比度传感器作为至少一个光学传感器单元17。将对比度传感器与用于测量定子包2的一个或多个对比度传感器组合是可设想到的。同样将一个或多个对比度传感器与一个或多个激光传感器组合以及单独使用多个激光传感器作为至少一个光学传感器单元17也是可设想到的。

如在图5中特别良好地看出，定子包2具有与抓持装置15的旋转轴线相同的主轴线(定子包主轴线3)。在示出的实施方式中示出抓持器械20，所述抓持器械可使抓持装置15沿定子包2的周向旋转并且可沿定子包主轴线3方向移动。因此，可以以简单的方式实现将已定向的定子包2定位在保持装置16的预设位置内。在此将定子包2的底侧5与在保持装置16(未示出)中设置的止挡件接触。

然后定子包2在保持装置16内借助例如多个夹爪或在底侧存在的导体元件支架(未示出)夹紧并且抓持装置15释放定子包2。

在特别的实施方案中，所述保持装置16垂直于定子包主轴线3移动，直到定子包主轴线3与至少一个成形工具12、12a的工具主轴线13对齐为止。

然后，可沿定子包主轴线3方向或所述成形工具的工具主轴线13方向使所述至少一个成形工具12移近，以便以至少一个成形工具12的为导体端部设置的凹槽14包围在前侧从定向的定子包2中突出的导体端部9。类似于此可使另一个成形工具12a移动到定子包2的底侧5上。

尤其可规定，锁止机构22(未示出)与至少一个沿定子包主轴线3方向引入的定位标记11或至少一个横截面为V形或U形的位置槽18进行止挡。该锁止机构22例如可以设计为螺栓、滑动件、弹簧或类似物，并且因此安装在保持装置16内。

在图5中示出用于自动化地制造定子构件1的设备的示意图。该设备至少应具有以下特征：

-至少一个保持装置16，其适用于固定空心圆柱体形的定子包2，

-至少一个抓持器械20，其包括适用于将空心圆柱体形的定子包2运送给保持装置16或定位在该保持装置内的抓持装置15，其中

-至少一个抓持装置15适用于将空心圆柱体形的定子包2在其内侧夹紧，并且所述抓持器械20具有至少一个驱动单元，所述驱动单元为了定位而设计为沿定子包主轴线3方向以及垂直于定子包主轴线3方向可移动，并且所述抓持器械具有至少一个另外的驱动单元，所述另外的驱动单元适用于沿周向定位定子包2，并且

-至少一个光学传感器单元17安装在抓持器械20上或内，该光学传感器单元面向所述抓持装置15并且因此面向被接纳的定子包2的周面10。

尤其通过将所述抓持器械20构造为多轴机器人，可实现抓持器械20或抓持装置15的多轴性。

在一种特别的实施方式中，至少一个光学传感器单元17应通过电子设施控制系统与抓持器械20的抓持装置15连接。

此外可规定，在所述光学传感器单元17和抓持装置15之间安装对于光学传感器单元17透明的保护装置(未示出)。本领域技术人员可以选择适于保护装置并与光学传感器单元的构造形式相对应的材料，所述材料例如包括硅酸盐玻璃、塑料或合适的陶瓷。

在一种可作为替代方案的实施方式变型中，保持装置16可垂直于定子包主轴线3可移动地设计。在此对于本领域技术人员而言清楚的是，该实施方案减小对抓持器械20的复杂性的要求。代替必须多轴可运动地设计的抓持器械20，如在图5中示意性示出的是，可水平或垂直于定子包主轴线3运动的抓持装置16，以用于对齐地定向定子包主轴线3与工具主轴线13。

此外可规定，在抓持器械20的作用范围中设置预制材料存储器。多个装载有导体元件8的定子包2可以被存储在所述预制材料存储器(未示出)中，如果需要的话，抓持器械20可以接近所述定子包。

该实施例示出可能的实施变型，其中就此而言应当注意，本发明不限制于特定示出的实施变型，而是各个实施变型彼此之间的各种组合也是可能的，并且这种变型可能性基于通过本发明的技术行为教导处于在该技术领域工作的技术人员的能力范围内。

保护范围通过本发明所要求保护的技术方案确定。然而，说明书和附图用于解释本发明所要求保护的技术方案。示出和描述的不同实施例的单个特征或特征的组合可以本身是独立的发明解决方案。在说明书中可以找到独立的发明解决方案所基于的任务。

在本说明书中有关值范围的全部信息应理解为一起包括任何和所有基于此的子区域，例如数据1至10应理解为一起包括从下限1和上限10出发的所有子区域，即，从下限1或更大开始并且到上限10或更小结束的所有子区域，例如1到1.7、或3.2到8.1、或5.5到10。

最后，照例应该指出，为了更好地理解结构，元件有时未按比例地和/或放大地和/或缩小地示出。

附图标记

1 定子构件

2 定子包

3 定子包主轴线

4 定子叠片

5 底侧

6 前侧

7 内槽

8 导体元件

9 导体端部

10 周面

11 定位标记

12 成形工具

13 工具主轴线

14 凹槽

15 抓持装置

16 保持装置

17 传感器单元

18 位置槽

19 纵向棱边

20 抓持器械

21 子工具

22 锁止机构

Claims (21)

1.用于自动化地制造定子构件(1)的方法，该方法包括以下步骤：

-提供空心圆柱体形的定子包(2)，所述定子包具有多个沿定子包主轴线(3)方向堆叠的定子叠片(4)，所述定子包具有多个沿定子包主轴线(3)方向延伸的、沿周向分布地设置的并且在空心圆柱体形的定子包(2)的内侧上从定子包(2)的底侧(5)连续地延伸到前侧(6)的内槽(7)，所述内槽分别装载有至少一个杆状电导体元件(8)，使得在底侧所述杆状电导体元件(8)作为导体端部(9)基本上相同长短地从定子包(2)中突出，而在前侧所述杆状电导体元件(8)作为导体端部(9)对应于其相应的预设长度从定子包(2)中突出，并且所述定子包(2)具有至少一个引入到定子包(2)的外周面(10)中的、沿定子包主轴线(3)方向延伸的定位标记(11)，

-提供至少一个成形工具(12、12a)，其为了接纳相应的前侧的导体端部(9)而具有沿周向绕工具主轴线(13)对应分布地设置的凹槽(14)，其中，所述至少一个成形工具(12、12a)应设计为至少沿工具主轴线(13)是可移动的，

-将定子包(2)定位在保持装置(16)中，

其特征在于

-借助抓持器械(20)的沿定子包主轴线(3)方向可移动的并且沿定子包(2)的周向可旋转的抓持装置(15)抓持定子包(2)，

-使定子包(2)沿周向绕定子包主轴线(3)旋转，由此借助引入到定子包(2)的周面(10)中的定位标记(11)使所述多个杆状电导体元件(8)与所述至少一个成形工具(12、12a)的为所述多个杆状电导体元件设置的凹槽(14)相对应，

-借助光学传感器单元(17)检测所述定子包(2)的周面(10)的至少一部分，

-根据所述至少一个定位标记(11)确定定子包(2)的角度位置，

-借助设施控制系统实施用于使定子包(2)绕定子包主轴线(3)定向的校正值的计算，

-通过使抓持装置(15)绕定子包主轴线(3)旋转实施定子包(2)的角度校正，直到定子包(2)的从定子包(2)中突出的导体端部(9)与所述至少一个成形工具(12、12a)的沿周向绕工具主轴线(13)相应地分布地设置的凹槽(14)的位置对齐为止，

-借助抓持装置(15)对应于预设的位置沿定子包主轴线(3)方向将定子包(2)定位在保持装置(16)中。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使用从底侧(5)出发在堆叠的定子叠片(4)的至少10％的高度上延伸的定位标记(11)作为至少一个在定子包(2)的周面(10)中沿定子包主轴线(3)方向引入的定位标记(11)。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使用从底侧(5)出发在堆叠的定子叠片(4)的25％的高度上延伸的定位标记(11)作为至少一个在定子包(2)的周面(10)中沿定子包主轴线(3)方向引入的定位标记(11)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，使用在具有两个沿定子包主轴线(3)方向延伸的纵向棱边(19)的、横截面为V或U形的位置槽(18)作为至少一个在定子包(2)的周面(10)中沿定子包主轴线(3)方向引入的定位标记(11)。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，为了确定沿定子包主轴线(3)方向引入的所述至少一个定位标记(11)的参考位置，对横截面为V或U形的位置槽(18)的两个沿定子包主轴线(3)方向延伸的纵向棱边(19)进行测量，并且使用两个棱边位置沿周向的中心作为参考位置。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，使用对比度传感器作为光学传感器单元(17)。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，使用激光传感器作为光学传感器单元(17)。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在检测所述定子包(2)的周面(10)期间，所述光学传感器单元(17)测量在定子包(2)的周面(10)的圆周上的大于5°的角度范围以及沿定子包主轴线(3)方向从定子包(2)的底侧(5)出发的至少10％的长度。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在检测所述定子包(2)的周面(10)期间，所述光学传感器单元(17)测量在定子包(2)的周面(10)的圆周上的大于5°的角度范围以及沿定子包主轴线(3)方向从定子包(2)的底侧(5)出发的25％的长度。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，这样使定子包(2)沿定子包主轴线(3)方向定向，使得定子包(2)的底侧(5)与设置在保持装置(16)中的止挡件接触。

11.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在角度校正之后，所述保持装置(16)夹紧所述定子包(2)并且所述抓持装置(15)释放所述定子包(2)。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在夹紧所述定子包(2)之后，垂直于定子包主轴线(3)移动所述保持装置(16)，直到所述定子包主轴线(3)与所述至少一个成形工具(12、12a)的工具主轴线(13)对齐。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在夹紧所述定子包(2)之后，所述至少一个成形工具(12、12a)沿定子包主轴线(3)方向移动到定子包(2)上，并且在前侧以为导体端部(9)设置的凹槽(14)包围所述导体端部。

14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，使锁止机构与沿定子包主轴线(3)方向引入的所述至少一个定位标记(11)接触。

15.用于自动化地制造定子构件(1)的设备，该设备至少包括空心圆柱体形的定子包(2)，所述定子包包括多个沿定子包主轴线(3)方向堆叠的定子叠片(4)和多个沿周向分布在空心圆柱体形的定子包(2)的内侧上沿定子包主轴线(3)方向从底侧(5)连续地延伸到前侧(6)的内槽(7)，所述内槽分别装载有至少一个杆状电导体元件(8)，并且其中，在底侧所述杆状电导体元件(8)构造为基本上相同长短地从定子包(2)中突出的导体端部(9)，而在前侧所述杆状电导体元件(8)根据其相应的预设长度从定子包(2)中突出地构造为突出的导体端部(9)，并且所述定子包(2)具有至少一个沿定子包主轴线(3)方向延伸的引入到定子包(2)的外周面(10)中的定位标记(11)，所述设备包括以下特征：

-至少一个保持装置(16)，其适用于固定空心圆柱体形的定子包(2)，

-至少一个抓持器械(20)，其包括适用于将空心圆柱体形的定子包(2)运送到保持装置(16)或定位在该保持装置内的抓持装置(15)，

其特征在于

-所述抓持装置(15)适用于将空心圆柱体形的定子包(2)在其内侧夹紧，并且所述抓持器械(20)具有至少一个驱动单元，所述驱动单元为了定位而设计为沿定子包主轴线(3)方向以及垂直于定子包主轴线(3)方向是可移动的，并且所述抓持器械具有至少一个另外的驱动单元，所述另外的驱动单元适用于沿周向定位所述定子包(2)，并且

-至少一个光学传感器单元(17)安装在抓持器械(20)上或内，该光学传感器单元面向所述抓持装置(15)并且因此面向被接纳的定子包(2)的周面(10)。

16.根据权利要求15所述的设备，其特征在于，所述至少一个光学传感器单元(17)是对比度传感器。

17.根据权利要求15所述的设备，其特征在于，所述至少一个光学传感器单元(17)是激光传感器。

18.根据权利要求15至17中任一项所述的设备，其特征在于，在所述至少一个光学传感器单元(17)和所述抓持器械(20)的抓持装置(15)之间安装对于光学传感器单元(17)而言透明的保护装置。

19.根据权利要求15至17中任一项所述的设备，其特征在于，所述光学传感器单元(17)与所述抓持装置(15)通过电子式设施控制系统连接。

20.根据权利要求15至17中任一项所述的设备，其特征在于，在保持装置(16)中设置使引入的定位标记(11)垂直于定子包主轴线(3)方向可移动的锁止机构(22)。

21.根据权利要求15至17中任一项所述的设备，其特征在于，所述保持装置(16)垂直于定子包主轴线(3)是可移动的。

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