CN117882282A - 制造用于线圈绕组的波形绕组导线的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于经由平绕组制造用于电机的线圈绕组的波形绕组导线的装置(10)和方法,其中,成形元件排(14.1、14.2),每个成形元件(14.1、14.2)具有用于保持待弯曲的导线(18)的直的导线段(100)的保持器(16)以及用于成形在所述直的导线段(100)之间的波形绕组头部区域的弯曲模具(20),在线性引导机构(12)上相对于彼此以线性方式移动并且围绕相应的旋转轴线(22)旋转,以便通过相邻成形元件(14.1、14.2)在相反方向上旋转并且在该成形元件(14.1、14.2)的旋转轴线(22)会聚的情况下,从保持在保持器(16)中的导线(18)形成具有直的导线段和在该直的导线段之间的V形波形绕组头部的曲折的波形绕组导线。为了改善灵活性和/或工艺安全性,根据本发明的一个方面,线性引导机构的线性引导件(26、28、34)的间距变化被转换成该成形元件(14.1、14.2)的旋转运动。根据本发明的第二方面,在波形导线绕组的曲折的弯曲之前进行导线的导线端部(96、98)的弯曲,以便特别是容易地固定导线(18)以进行弯曲。

Description

制造用于线圈绕组的波形绕组导线的装置和方法
技术领域
本发明涉及一种波形绕组制造装置,用于经由平绕组制造用于电机的线圈绕组的波形绕组导线。本发明还涉及一种用于经由平绕组制造用于电机的线圈绕组的波形绕组导线的波形绕组制造方法。此外,本发明涉及控制器和具有用于执行这种波形绕组制造方法的指令的计算机程序产品。
背景技术
对于技术背景和现有技术,参考以下文献:
[1]EP1270104A1;
[2]WO2017/148619A1;
[3]US2016/0052041A1;
[4]WO2019/101272A1;
[5]WO2019/166060A1;以及
[6]WO2019/166061A1。
从文献[1]中,已知一种用于弯曲诸如冰箱的热交换器的管道的装置和方法,其中,提供了防止管道在弯曲期间塌陷的特殊措施。从文献[1]中已知的弯曲装置包括线性引导机构和成形元件排。在每个成形元件上设置有用于形成管道的圆形弯曲的圆柱形弯曲模具。成形元件能够在线性引导机构上相对于彼此线性移动,并且围绕相应的旋转轴线可旋转地安装,使得相邻成形元件在相反方向上旋转,其中其旋转轴线会聚。相邻成形元件的旋转顺序通过齿条和正齿轮同步。在该装置中,不可能在弯曲部中形成轮廓,因为该弯曲部仅能围绕正齿轮的中心弯曲预定半径。此外,由于齿的性质,在各个成形元件和管道之间产生相对运动。这对于用文献[1]弯曲的管道来说并不重要,但对于弯曲通常具有外绝缘涂层的线圈绕组的导线来说是不利的。另一个缺点是,直段不是牢固地夹紧在装置中,而是仅在一侧上压靠止动件。
另一方面,当将导线弯曲成用于线圈绕组的曲折的波形绕组导线时,希望获得具有波形绕组头部的基本直的导线段,在波形绕组头部之间已经相对于彼此尽可能精确地定位,以便于随后将其插入到待提供有线圈绕组的部件中。由于各个直的导线段的平行性,这在端部是有利的,因此需要保持器,以便以限定的方式产生过度弯曲,然后再次移动回到端部位置。
与文献[1]不同,文献[2]~文献[4]涉及用于经由平绕组制造用于电机的线圈绕组的曲折的波形绕组导线的装置和方法。
有各种绕组方法来产生波形绕组的基本形状。平绕组的目的是将具有矩形横截面的导线在平面上尽可能平缓地弯曲成所需的形状。
从文献[2]中已知一种用于制造弯曲成波形的导线段、特别是用作电机中的定子绕组的导线段的装置和方法,该装置包括线性引导机构和多个成型工具,该成型工具被安装成用于在线性引导机构上纵向位移和旋转,并且每个成型工具具有用于固定待弯曲的导线段的接收区域,为了能够将固定到成型工具的导线段弯曲成波形,成型工具可沿相反的方向旋转,并且同时能够沿着线性引导机构朝向彼此移动。然而,该装置没有提供用于使过程同步的解决方案,即用于协调所有成形元件的旋转和线性运动的解决方案。此外,导线的弯曲轮廓在弯曲过程中完全不明确,因为在实际过程中,各个成形元件仅具有相互的端部止动件而并没有连接。因此,导线以不确定的形状凸出。此外,没有用于驱动装置的解决方案,无论是用于成形元件的线性运动还是用于旋转运动。
文献[3]还公开了一种用于制造波形导线段的装置和方法。在此,滑块借助于主轴彼此相对移动并且同时地横向于牵引运动彼此相向移动。一种受电弓运动机构系统确保各个滑块均匀地彼此接近。这意味着只有三个轴必须电气同步。在该方法中,头部的形状由滑块的形状确定。在该方法中,直段没有被牢固地保持在装置中,而是由于在各个滑块之间的张力而仅被拉直。在这种情况下,由于头部将在同一步骤中形成,并且为此所需的张力直接导致导线的伸长,因此导线上的载荷变得非常高。在该装置中,头部弯曲过程以及相关的成型元件和成型元件的进给运动以及导线弯曲特性必须与受电弓的纵向运动精确地匹配。在弯曲特性中的微小波动,例如由于不同的导线质量,导致纵轴轨迹不再精确地匹配头部弯曲特性,并且因此S形绕组的直段也变形,这导致当将绕组插入定子时的后续缺点。在这种弯曲方法中,绕组的直段不被引导或稳定,并且仅在头部成形和系统的纵向运动精确地匹配时保持直的,并且因此没有合力作用于该导体区域上。在这种情况下,必须通过调整受电弓运动机构来进行匹配,这是复杂且成本密集的。由于几何形状的原因,各个成形元件也能够仅使导线总共最大180°的成形,即导线不能过度弯曲(大于180°)以补偿回弹。一旦存在回弹(铜杆的情况就是这样),在入口和出口处的导线区域将不会彼此平行,这意味着所需的直导线区域将永远不会精确地是直的,而是由于该过程或系统而将总是具有轻微的S曲率。在弯曲期间的导线张力能够稍微减小该影响,但是也由于不期望的横截面锥度而受到限制。
文献[4]公开了一种波形绕组制造装置,用于经由平绕组制造用于电机的线圈绕组的波形绕组导线,包括:线性引导机构和成形元件排,每个成形元件包括用于保持待弯曲的导线的直的导线段的保持器和用于在直的导线段之间成形波形绕组头部段的弯曲模具,成形元件可在线性引导机构上相对于彼此线性地移动,并且围绕相应的旋转轴线可旋转地支承,使得相邻成形元件沿相反的方向旋转,从基本位置开始,成形元件的保持器彼此对齐,该成形元件的旋转轴线彼此接近,以便从保持在保持器中的导线形成曲折的波形绕组导线,该曲折的波形绕组导线具有直的导线段和在其间的V形波形绕组头部。
对于根据文献[4]的从最相关的现有技术中已知的装置,成形元件可旋转地支撑在一个或多个线性引导机构的滑架上并且经由齿联接。这使得成形元件能够在相反方向上旋转,其中仅通过沿着线性引导机构一起移动滑架来控制旋转。通过将旋转运动从一个成形元件传递到下一个成形元件,这也可以称为“串联连接”,其中成形元件的旋转角度决定性地取决于其纵向位置。
沿着特定节距曲线的相互滚动允许在弯曲期间在导线中的恒定张力,这使得可以产生复杂的头部形状并且防止直段的变形。除了沿节距曲线的摩擦锁定之外,该齿还提供了正锁定,这旨在确保同步旋转。
以下说明主要的工作步骤。
首先,在基本位置,具有其保持器的成形元件彼此对齐,使得保持器形成直线接收器。在该初始位置,将线插入直的固定装置。
然后,成形元件均匀地一起移动并沿相反方向旋转。
在端部位置,保持在保持器中的直的导线段基本上彼此平行,相邻的直的导线段通过V形的绕组头部交替地在一侧或另一侧上连接,该绕组头部通过成形元件上的相应的弯曲模具形成。
在到达端部位置之后,一个或多个冲头延伸以在绕组头部中形成反弯曲。反弯曲使导线精确地沿着所需的轮廓成形,并且还减小导线在从成形元件上去除之后的回弹。在反弯曲期间,使用独立的致动器沿着外部成形元件的轮廓弯曲导线端部。
在文献[4]中描述的装置和方法已经证明了其自身。然而,仍然存在进一步的改进潜力。
例如,当在一侧上开始旋转运动时,由于齿中的游隙,第一成形元件转动得更快。这种长度变化然后也会导致同步的丢失(齿被跳过)。
如果成形元件在纵向方向上失去接触,则特别是在没有导线的运动的情况下,也可能导致同步的丢失,这例如在这种系统的试运行期间是可能的。
基于文献[4],本发明的目的是进一步改进用于经由平绕组制造用于电机的线圈绕组的波形绕组导线的装置和方法。
发明内容
为了实现该目的,本发明根据所附独立权利要求提供了波形绕组制造装置和波形绕组制造方法。
有利的实施例是从属权利要求的主题。
根据第一方面,本发明提供了一种波形绕组制造装置,用于经由平绕组制造用于电机的线圈绕组的波形绕组导线,包括:
线性引导机构;以及
成形元件排,每个成形元件具有用于保持待弯曲的导线的直的导线段的保持器以及用于使所述直的导线段之间的波形绕组头部区域成形的弯曲模具,该成形元件能够在该线性引导机构上相对于彼此线性地移动并且围绕相应的旋转轴线可旋转地支撑,使得从成形元件的保持器相对于彼此对齐的初始位置,相应的相邻成形元件沿彼此相反的方向旋转,其中该成形元件的旋转轴线彼此接近,以便由保持在所述保持器中的导线形成具有直的导线段和该直的导线段之间的V形波形绕组头部的曲折的波形绕组导线,
其中,所述线性引导机构包括第一线性引导件和第二线性引导件,所述第一线性引导件和所述第二线性引导件彼此的间距是可变的,
其中,还设置有转换器机构,用于将第一线性引导件和第二线性引导件的间距变化转换成该成形元件的旋转运动。
优选地,转换器机构具有用于待旋转的每个成形元件的一个转换器,该转换器被安装在线性引导机构上,使得该转换器能够与相关联的成形元件一起移动。
优选的是,成形元件排包括交替的第一成形元件和第二成形元件,第二成形元件设计成沿与第一成形元件相反的方向旋转,
其中,线性引导机构包括第三线性引导件,第一线性引导件设置在第二线性引导件和第三线性引导件之间,并且第二线性引导件和第三线性引导件能够朝向和远离第一线性引导件移动以驱动旋转运动,
其中,用于驱动第一成形元件旋转运动的第一转换器包括可线性移动地安装在第二线性引导件上的第一拾取元件,并且用于驱动第二成形元件旋转运动的第二转换器包括可线性移动地安装在第三线性引导件上的第二拾取元件。
优选地,转换器具有杠杆运动机构,用于将线性引导件朝向彼此和远离彼此的运动转换成相关成形元件的旋转运动。
优选地,第一线性引导件包括固定导轨,引导滑架以可自由位移的方式安装在该固定导轨上,相应的成形元件以该成形元件的旋转轴线可旋转地安装在引导滑架上,以及第二线性引导件具有分配器轨道,该分配器轨道被安装成用于横向于导轨的延伸部位移。
波形绕组制造装置的优选实施例包括致动器,该致动器用于改变线性引导机构的线性引导件之间的间距。
波形绕组制造装置的优选设计包括用于驱动第二线性引导件的运动的第一致动器以及联接到第一致动器或与第一致动器同步的用于驱动第三线性引导件的运动的第二致动器。
波形绕组制造装置的优选设计包括用于将致动器联接到第二线性引导件和第三线性引导件的联接机构。
优选地,成形元件以可单独替换的方式安装到线性引导机构。
优选地,成形元件相对于彼此可自由地位移在线性引导机构上,并且相邻成形元件经由至少一个机械凸轮以如下方式彼此接合,即,成形元件相对于彼此的位移经由成形元件的旋转而被驱动。
优选地,相邻成形元件适于在旋转运动期间在节距曲线上彼此滚动。
优选地,相邻成形元件适于在用于成形波形绕组导线的整个旋转运动期间在节距曲线上彼此抵靠。
波形绕组制造装置的优选设计包括压紧力引入装置,该压紧力引入装置适于引入压紧力,当成形元件移动到一起和/或当成形元件分开时,以用于经由节距曲线保持相邻成形元件的支撑。
优选地,该压紧力引入装置适于独立于所述成形元件的旋转方向将力引入成形元件排中的至少一个外部成形元件的引导滑架中,该引导滑架能够在线性引导机构上移动。
优选地,成形元件排中的另一个外部成形元件被固定到线性引导机构,和/或压紧力引入装置适于将压紧力引入到另一个成形元件的至少一个另一个引导滑架中,所述引导滑架能够在线性引导机构上移动。
优选地,所述压紧力引入装置适于通过使多个成形元件朝向彼此移动来引入压紧力。
优选地,所述压紧力引入装置包括至少一个优选弹性的夹紧装置,用于引入夹紧力以将相邻成形元件夹紧在一起。
根据另一方面,本发明提供了一种波形绕组制造装置,用于经由平绕组制造用于电机的线圈绕组的波形绕组导线,包括:
线性引导机构;以及
成形元件排,每个成形元件包括用于保持待弯曲的导线的直的导线段的保持器以及用于成形在直的导线段之间的波形绕组头部区域的弯曲模具,所述成形元件能够在线性引导机构上相对于彼此线性地移动并且围绕相应的旋转轴线可旋转地支撑,使得相邻成形元件从初始位置沿相反方向旋转,在所述初始位置,所述成形元件的保持器彼此对齐,所述成形元件的旋转轴线会聚,以便由保持在所述保持器中的导线形成包括直的导线段和位于所述直的导线段之间的V形波形绕组头部的曲折的波形绕组导线,以及
导线端部弯曲和固定装置,该导线端部弯曲和固定装置适于在成形元件在旋转运动之前,将插入线性对齐的保持器中的待弯曲导线的端部弯曲并可靠地固定到相关的外部成形元件。
优选地,波形绕组制造装置包括第一方面的特征或其有利设计之一的特征以及第二方面的特征或其有利设计之一的特征。
优选地,导线端部弯曲和固定装置被构造成以这样的方式弯曲导线端部,即,从外部成形元件突出的导线端部与容纳在保持器中的导线段平行偏移。
优选地,导线端部弯曲和固定装置适于在外部成形元件的外部弯曲模具上成形导线端部。
根据第三方面,本发明提供了一种波形绕组制造方法,用于经由平绕组制造用于电机的线圈绕组的波形绕组导线,该方法包括:
a)提供成形元件排,每个成形元件具有用于保持待弯曲的导线的直的导线段的保持器以及用于成形所述直的导线段之间的波形绕组头部区域的弯曲模具,该成形元件能够相对于彼此线性地移动并且围绕相应的旋转轴线可旋转地支撑,
b)将导线插入成形元件的相互对齐的保持器中,
c)通过改变用于引导所述成形元件的线性运动的线性引导机构的线性引导件的间距,并且将该间距的改变转换成所述成形元件的旋转运动来驱动相邻成形元件的相反旋转运动,
d)通过相反的旋转运动使曲折的波形绕组导线弯曲,该波形绕组导线具有直的导线段和位于该直的导线段之间的V形波形绕组头部。
优选地,步骤c)包括以下步骤:
引导成形元件在第一线性引导件上的线性运动,并使第二线性引导件和/或第三线性引导件相对于第一线性引导件沿横向于成形元件的线性运动方向的方向位移,以及
借助于转换器的拾取元件拾取线性导向装置的相对位移运动,拾取元件可移动地安装在第二线性引导件和/或第三线性引导件上,该转换器分别分配给成形元件并且与所分配的成形元件一起在线性运动的方向上移动。
优选地,在步骤c)中,第一线性引导件保持静止,并且第二线性引导件和/或第三线性引导件作为分配器轨道朝向和远离第一线性引导件移动。
优选地,通过在节距曲线上相互支撑相邻成形元件来设定成形元件相对于彼此的线性位置。
优选地,波形绕组的制造方法包括以下步骤:当成形元件移动到一起和/或当成形元件移动分开时,引入压紧力以便经由节距曲线保持相邻成形元件的支撑。
优选地,引入压紧力包括独立于成形元件的旋转方向将力引入至少一个外部成形元件的引导滑架中,该引导滑架能够在线性引导机构上移动。
优选地,引入压紧力还包括将至少一个的另一个力引入到另一成形元件的至少一个的另一引导滑架中,该引导滑架能够在线性引导机构上移动。
优选地,压紧力的引入包括多个成形元件的相对线性运动。
优选地,引入压紧力包括引入优选弹性的夹紧力,用于将相邻成形元件夹紧在一起。
根据第四方面,本发明提供一种波形绕组的制造方法,包括:
aa)将导线曲折弯曲成具有通过波形绕组头部互连的直的导线段的波形绕组,以及
bb)使该导线的导线端部弯曲,
其中,步骤bb)在步骤aa)之前执行。
在优选设计中,根据第四方面的波形绕组制造方法还包括根据第三方面的波形绕组制造方法的步骤或其有利设计的步骤。
优选地,步骤bb)包括将导线端部可靠地固定到波形绕组制造装置的外部成形元件上,以便执行步骤aa)。
优选地,执行步骤bb),使得折弯的导线末端与下一个相邻的直的导线段平行偏移。
优选地,导线端部或至少一些导线端部在步骤bb)中弯曲,以形成用于连接波形绕组导线的连接导线,特别是用于连接线圈垫或线圈绕组的互连元件。
优选地,根据前述设计中的任一项设计的波形绕组制造方法使用根据前述设计中的任一项设计的波形绕组制造装置。
优选地,波形绕组制造装置包括电子控制器,该电子控制器适于控制波形绕组制造装置以执行根据前述设计中的任一项波形绕组制造工艺。
根据另一方面,本发明提供了一种用于根据前述设计中的任一项的波形绕组制造装置的控制器,该控制器适于控制波形绕组制造装置以执行根据前述设计中的任一项的波形绕组制造工艺。
控制器优选地是电子控制器,更优选地被配置为具有适当加载的软件的计算装置。
本发明的另一方面涉及相应的软件。特别地,根据另一方面,本发明提供了一种计算机程序,该计算机程序包含机器可读指令,该机器可读指令用于使根据前述设计中的任意一项所述的波形绕组制造装置执行根据前述设计中的任意一项所述的波形绕组制造方法。
可通过该装置和方法的优选设计制造的曲折的波形绕组导线,包括基本平行的直的导线段和该直的导线段之间的V形波形绕组头部。直的导线段优选地用于并适于插入到待设置有波形绕组的部件的凹槽中。因此,直的导线段彼此平行地对齐,但是也可能由于回弹而偏离严格平行的方向。
本发明的优选设计涉及用于经由平绕组制造波形绕组导线的装置和方法,其中,这些波形绕组导线中的若干个可以连接在一起以形成线圈垫,例如文献[5]和文献[6]中所描述和示出的。关于波形绕组导线的可能构造的进一步细节,明确地参考文献[5]和文献[6]。
在根据优选实施例的装置中,成形元件由杠杆运动机构驱动。
附图说明
下面参照附图更详细地解释本发明的实施例。在附图中,其由以下示出:
图1是用于制造在基本位置上弯曲成曲折形状的波形绕组导线的波形绕组制造装置的优选实施例的平面图;
图2是如图1中的处于中间位置的波形绕组制造装置的视图;
图3是如图1和图2中的波形绕组制造装置在端部位置的视图;
图4是图2的放大细节;
图5是具有线性引导机构和转换器机构的实施例的波形绕组制造装置的成形元件之一的透视图;
图6是波形绕组制造装置的示意性框图;
图7是在初始位置的波形绕组制造装置的第一实施例中的具有线性引导件的成形元件排的侧视图;
图8是图7中成形元件排在端部位置的示意性平面图;
图9是在初始位置的波形绕组制造装置的第二实施例中的具有线性引导件的成形元件排的侧视图;
图10是在初始位置的波形绕组制造装置的第三实施例中的具有线性引导件的成形元件排的侧视图;
图11是在初始位置的波形绕组制造装置的第四实施例中的具有线性引导件的成形元件排的侧视图;
图12是在初始位置的波形绕组制造装置的第五实施例中的具有线性引导件的成形元件排的侧视图;
图13是当插入待弯曲的导线时处于初始位置的波形绕组制造装置的第六实施例的成形元件排的平面图;以及
图14是图13在用于制造波形绕组导线、特别是用于形成引线的成形工艺的第一步骤之后的平面图。
具体实施方式
在附图中,示出了波形绕组制造装置10的各种实施例。波形绕组制造装置10被设计为经由平绕组制造用于电机的线圈绕组的波形绕组导线。
如在文献[5]和文献[6]中具体描述和示出的,可以由波形绕组导线组装绕组垫(也称为线圈垫)以用于制造电机的线圈绕组。绕组垫被理解为由多个波形绕组导线(导体)形成的垫形导体束。波形绕组导线是以波形方式弯曲的导线,在这种情况下,通过使用这里所示的波形绕组制造装置10并应用可以利用该装置执行的波形绕组制造方法在相反的弯曲方向上弯曲连续的导线段,在单个平面中产生弯曲。这种制造方法对于具有偏离圆形的横截面轮廓的异形钢丝,例如矩形轮廓,是特别有利的。例如,导线由具有矩形轮廓的铜导线形成。特别地,导线设置有用于电绝缘的外绝缘层,该外绝缘层在弯曲期间保持不被损坏。由波形绕组导线和绕组垫制成的绕组不同于所谓的剑状绕组,在剑状绕组中,通过在细长的矩形模具(剑)上缠绕来制成线圈绕组,并且由其形成的(剑)绕组垫的不同之处在于,导线不是以螺旋形或螺线形弯曲,而是弯曲成扁平状。特别地,一种绕组垫包括多个缠绕导线,该多个缠绕导线弯曲成在纵向方向上延伸的波形形状,并且具有在横向于纵向方向的横向方向上延伸的纵向间距开的直的导线段以及在直的导线段之间的V形绕组头部,使得相邻的直的导线段通过弯曲成V形形状的绕组头部互连。
绕组垫的直的导线段特别用于插入到电机的部件的壳体的凹槽中,特别是例如电机的定子。绕组头部分别形成折回部并且从轴向指向的壳体端部向外伸出,将一个狭槽的导线段与另一个狭槽中的导线段连接。总之,电机的部件的线圈绕组因此能够由一个或优选地由多个绕组垫形成。例如,要制造三相线圈绕组。在此更详细描述的波形绕组制造装置10和能够执行的方法涉及制造这种弯曲成波形的导线的步骤,这些导线能够以不同的方式组装,特别是堆叠、销连接或编织,以形成绕组垫。
根据附图,波形绕组制造装置10具有线性引导机构12和一链串或成形元件排14.1、14.2。
在附图中,为了说明的目的,波形绕组制造装置10被简化地示出,仅具有三个成形元件14.1、14.2。在三个连续的成形元件的情况下,可以形成“波”,其中第一绕组头部指向第一方向,第二绕组头部指向另一方向。应当清楚的是,实际上,根据波形绕组导线的长度和要生产的绕组头部的数量,可以设置相应更多数量的成形元件14.1、14.2。
如特别能够从图1至图5中看到的,每个成形元件14.1、14.2具有用于保持待弯曲的导线18的直的导线段的相应的保持器16(在图12和图13中示出了一个实施例)和用于使在直的导线段之间的波形绕组头部区域成形的弯曲模具20。
如从文献[4](更多的细节请参考文献[4])中所知的原理,保持器16可以由成形元件14.1、14.2中的凹槽形成,该凹槽在两侧上限制导线18,并因此在弯曲期间固定该导线18。弯曲模具20被设计成用于成形绕组头部。取决于绕组头部的尺寸和形状,弯曲模具20甚至可以在成形元件链串中从成形元件14.1到成形元件14.2变化。
成形元件14.1、14.2能够在线性引导机构12上相对于彼此线性地移动,并且每个成形元件可围绕旋转轴线22旋转地支承。
图1示出了基本位置,在该基本位置中,成形元件14.1、14.2的保持器16彼此对齐。在该基本位置,导线18如图12所示被插入。
图2示出了波形绕组制造装置10的中间位置,而图3示出了波形绕组制造装置10的端部位置。图4示出了图2的成形元件14.1、14.2的放大图。图5示出了成形元件14.1之一与用于驱动成形元件14.1的旋转运动的转换器32.1的组件。
如从图1至图3的顺序中可以看出,成形元件14.1、14.2这样安装在线性引导机构12上,使得相邻成形元件14.1、14.2从基本位置开始分别沿彼此相反的方向旋转并且成形元件14.1、14.2由此以该成形元件14.1、14.2的旋转轴线22彼此接近。
因此,在旋转和接近期间,如从文献[4]中原理上已知的,具有直的导线段和在直的导线段之间的V形波形绕组头部的曲折的波形绕组导线由保持在保持器16中的导线18形成。
如图1至图5所示,在一些实施例中,线性引导机构12具有第一线性引导件26和第二线性引导件28,该第一线性引导件26和第二线性引导件28彼此的间距是可变的。
参照图1至图5,波形绕组制造装置10的一些实施例还包括转换器机构30。转换器机构30被构造成将在第一线性引导件26和第二线性引导件28之间的间距的变化转换成成形元件14.1、14.2的旋转运动。
在一些实施例中,转换器机构30具有用于每个待旋转的成形元件14.1、14.2的一个转换器32.1、32.2,该转换器安装在线性引导机构30上,以便能够与相关联的成形元件14.1、14.2一起移动。
沿第一旋转方向24.1旋转的成形元件在下文中被称为第一成形元件14.1,而沿第二旋转方向24.2旋转的成形元件在下文中被称为第二成形元件14.2。在成形元件排中,第一成形元件14.1和第二成形元件14.2总是交替地设置。每对第一成形元件14.1和第二成形元件14.2在旋转时一起形成V形波形绕组头部。
例如,在所示的实施例中,第一线性引导件26用作用于成形元件28的线性引导件,而第二线性引导件28被构造为用于将旋转力分配到第一成形元件14.1的分配器。
在一些实施例中,如果只需要通过转换器机构30驱动成形元件14.1、14.2中的一部分旋转就足够了。例如,仅有第一成形元件14.1通过转换器机构30被旋转驱动,而中间的第二成形元件14.2例如以从文献[4]中已知的方式通过齿和/或节距曲线和/或其它控制凸轮和控制凸轮从动元件被联接,通过这些方式彼此接合。
在优选实施例中,如图1至图5所示,该成形元件排包括交替的第一成形元件14.1和第二成形元件14.2,第二成形元件14.2适于在与第一成形元件14.2相反的方向上旋转。线性引导机构12包括第三线性引导件34。第一线性引导件26被设置在第二线性引导件28和第三线性引导件34之间。第二线性引导件28和第三线性引导件34可朝向和远离第一线性引导件26移动,以驱动旋转运动。特别地,第三线性引导件34被构造成将用于驱动旋转运动的旋转力分配到第二成形元件14.2。
为了驱动第一成形元件14.1的旋转运动,第一转换器32.1具有可线性移动地安装在第二线性导向装置28上的第一拾取元件36.1。第二转换器32.2具有用于驱动第二成形元件14.2的旋转运动的第二拾取元件36.2,该第二拾取元件36.2可线性移动地安装在第三线性引导件34上。
线性引导件26、28、34的构造可以不同。线性引导件26、28、34在彼此的间距方面可调节的方式也可以是不同的。优选地,其中一个线性引导件26,特别是用于引导成形元件14.1、14.2的线性运动的第一线性引导件26,被保持固定,例如安装在机架上,而其他线性引导件,特别是第二线性引导件28,以及如果设置的话,第三线性引导件34,可朝向和远离所述一个线性引导件(特别是第一线性引导件26)移动。
因此,在一些实施例中,第一线性引导件26具有至少一个固定导轨38.1、38.2,在该固定导轨38.1、38.2上安装有用于自由位移的引导滑架40.1、40.2,成形元件14.1、14.2以其旋转轴线22可旋转地安装在每个引导滑架上,这并不意味着所有成形元件14.1、14.2必须在第一线性移动装置26上自由位移。如稍后参照图7至图12所解释的,在一些实施例中,成形元件14.1、14.2中的一个,特别是布置在成形元件排14.1、14.2的端部处的成形元件,固定到第一线性引导件26,而其它成形元件14.1、14.2可在第一线性引导件26上自由线性地移动,以便朝向该固定的成形元件移动以弯曲导线,并再次远离该固定的成形元件以呈现基本位置。
在图1至图5所示的实施例中,第一线性引导件26具有第一导轨38.1,第一引导滑架40.1安装在该第一导轨上38.1。第一成形元件14.1中的一个以其旋转轴线22可旋转地安装在相应的第一引导滑架40.1上。第一线性引导件26还具有第二导轨38.2,在该第二导轨上38.2安装有两个第二引导滑架40.2。第二成形元件14.2中的一个以其旋转轴线22可旋转地安装在相应的第二引导滑架40.2上。
在一些实施例中,第二线性引导件28和/或第三线性引导件34(如果设置的话)均具有分配器轨道42.1、42.2,该分配器轨道42.1、42.2被安装成可横向于至少一个引导轨道40.1、40.2的延伸部位移。
例如尤其从图5中可看到的那样,用于使相应的分配器轨道42.1、42.2远离第一线性引导件26移动的引导件52在横向于第一线性引导件26的延伸部的方向上延伸。分配器轨道42.1、42.2布置在分配器轨道滑架50上,该分配器轨道滑架50在这些引导件52上行进。
在图1至图5的实施例中,第二线性引导件28具有第一分配器轨道42.1,该第一分配器轨道42.1具有狭槽44或凹槽,第一拾取元件36.1的辊46以可位移的方式被容纳在该狭槽44或凹槽中。第三线性引导件34具有第二分配器轨道42.1,该第二分配器轨道42.1带有相应的狭槽44或凹槽,第二拾取元件36.2的辊46以可位移的方式被容纳在该狭槽44或凹槽中。
特别地,两个枢轴承54被布置在第一分配器轨道42.1和第二分配器轨道42.2中的分配器轨道滑架50上,在两个枢轴承之间形成相应的狭槽44,用于容纳辊46或其它拾取元件36.1、36.2。
线性引导件26、28、34的间距变化到旋转运动的转换能够借助于任意合适的传动装置来实现。优选地,机械地进行转换,使得不必与移动的成形元件14.1、14.2或其引导件进行连接。这样,可以简单可靠地实现下面更详细解释的优点,并且在大规模工业生产中可以在短的循环时间内实现高速。
在一些实施例中,转换器32.1、32.2包括杠杆运动机构48,用于将线性引导件26、28、34朝向和远离彼此的运动转换成相关成形元件14.1、14.2的旋转运动。图5中示出了用于形成转换器32.1的这种杠杆运动机构48的实施例。
在图5中示出了第一单元,该第一单元包含第一成形元件14.1、第一引导滑架40.1、第一导轨38.1和带有第一分配器轨道42.1的相关第一转换器32.1。相应的第二单元相应包含第二成形元件14.2、第二引导滑架40.2、第二导轨38.2、第二转炉32.2和第二分配器轨道42.2,该相应的第二单元相应地镜像对称,因此不再示出。按照图5,引导滑架40.1为了自由位移而安装在所属的导轨38.1上。在引导滑架40.1上设置一个例如具有一个摆动销的枢轴承54,用于可转动地支承成形元件14.1。成形元件14.1以旋转固定的方式(例如,通过旋转刚性连接55)被连接到悬臂56。悬臂56的臂的自由端被连接到杠杆单元58,在杠杆单元58的另一端布置带有辊46的拾取元件36.1。杠杆单元58可以包括一个或多个杠杆。在所示的实施例中,杠杆单元58包括具有第一触发臂件62、第二触发臂件64以及位于其间的铰接接头66的触发杠杆60。第一触发臂在一端部铰接到悬臂56,并且在另一端部通过铰接接头66铰接到第二触发臂64。第二触发臂64安装在引导滑架40.1上,以便在横向于引导滑架40.1的行进运动的方向上线性地可位移,并且在其背离铰接接头66的端部处具有拾取元件36.1。
当第二线性引导件28远离第一线性引导件26移动时,杠杆单元58被沿着连接的成形元件14.1拉动并且通过悬臂56使该成形元件14.1旋转。
一些实施例包括用于改变线性引导机构的线性引导件的间距的致动器68。在一些实施例中,这包括用于驱动第二线性引导件28的运动的第一致动器68.1以及与第一致动器68.1联接或同步的用于驱动第三线性引导件34的运动的第二致动器68.2。在其它实施例中,提供联接机构以将致动器68联接到第二线性引导件26和第三线性引导件34。例如,致动器68、68.1、68.2可包括优选机电作用的气缸,其中气缸运动通过合适的传动装置传递到线性导轨,或者其中可提供联接的气缸。
特别是从图4和图5中可以看出,相邻成形元件14.1、14.2不是直接相互连接,而是成形元件14.1、14.2单独地可互换地安装在线性引导机构12上。为此,成形元件14.1、14.2可转动地安装在转动销上,并且例如用可拆卸的螺钉69固定。
成形元件14.1、14.2被安装在线性引导机构12上,以便相对于彼此可自由地位移。相邻成形元件14.1、14.2通过至少一个机械的控制凸轮70这样相互啮合,使得成形元件14.1、14.2相互的相对移动通过成形元件14.1、14.2的旋转来驱动。
这能够通过不同设计的控制凸轮70来完成。例如,在每种情况下,第一成形元件14.1可以设置有控制凸轮,并且相邻的第二成形元件具有控制凸轮从动元件,例如辊或滑销等,该控制凸轮从动元件接触控制凸轮70并且沿着该控制凸轮70行进以驱动第二成形元件14.2相对于第一成形元件14.2的位移运动。
在所示的实施例中,如特别在图4和图5中可以看到的,相邻成形元件14.1、14.2被设计成在旋转运动期间作为控制凸轮70在节距曲线72上相互滚动。特别地,节距曲线72被分别设置在成形元件14.1、14.2的两端部,其设计方式使得相邻成形元件14.1、14.2整个旋转运动期间,在该成形元件14.1、14.2上的节距曲线72上用于成形波形绕组导线的彼此支撑。成形元件14.1、14.2通过杠杆运动机构48被驱动旋转,并且使导线18弯曲。由于弯曲期间的阻力,产生压紧力74,成形元件14.1、14.2通过其节距曲线72由该压紧力支撑在彼此上。通过所述压紧力74,当在节距曲线72上滚动时,线性引导机构12上的成形元件14.1、14.2从图1所示的初始位置移动到图3所示的端部位置。
图6示出了波形绕组制造装置10的优选实施例的示意性框图,基于该框图,将在下面解释包括可相对于彼此移动的线性引导件的构造的特定功能和优点。
到目前为止,为了制造根据文献[4]的波形绕组导线,通过驱动成形元件中的一个并且互锁相应的相邻成形元件来实现成形元件的移动的同步。在文献[4]中描述的成形元件的这种“串联连接”导致在开始运动的成形元件的齿处的高作用力。这些作用力将随着多股导线和大量成形元件的同时弯曲而进一步增加,从而导致机械故障或跳齿的风险。同样,通过这种过程,由于制造公差的总,成形元件的旋转不是精确同步的。结果,在引导滑架的成形元件处的旋转角度大于在成形元件链串的相对端部处的旋转角度。此外,已知的波形绕组制造装置的灵活性明显受到传递旋转运动所必需的齿的限制。齿与节距曲线一起主要取决于导线的几何形状。因此,即使是导线轮廓的微小改变和优化也会导致在齿的区域中进行昂贵的设计调整。除了重新设计或改装齿结构的成本和资源需求之外,还必须将齿结构以及每次改变成形元件时所引起的相关制造工作和生产时间视为不利的方面。
复杂性在于影响成形元件14.1、14.2的轮廓的大量参数。根据定子几何形状和绕组方案,有可能链串的每个成形元件14.1、14.2彼此不同。此外,在工艺的磨合中,各个成形元件14.1、14.2可以独立于其它成形元件而改变,并且因此不应与基本运动机构或同步相关。此外,在文献[4]中,沿着节距曲线的相互滚动导致成形元件14.1、14.2相对于彼此的非线性纵向运动。因此,一方面,各个纵向运动的同步非常复杂,另一方面,其取决于节距曲线,并因此取决于成形元件的轮廓。
相反,在这里所示的波形绕组制造装置10的实施例中,成形元件14.1、14.2的旋转不是由一个或多个纵向运动的启动精确控制的。因此,在每次改变成形元件14.1、14.2之后,不必以很大的代价再次计算和编程非线性运动曲线。
波形绕组制造装置10的实施例具有可逆的基本运动机构80.1、80.2,其不依赖于成形元件14.1、14.2的变化的轮廓,并且独立于成形元件14.1、14.2的线性位置而起作用。同时,能够确保所有成形元件14.1、14.2的同步旋转。在此,同步的功能从成形元件14.1、14.2中获得并且集成到独立的基本运动机构80.1、80.2中。实现了所施加的力在基础运动机构80.1、80.2内的早期分布。这有助于保持在成形元件14.1、14.2处的力峰值较低。
可以使用便宜的成形元件14.1、14.2,其可以安装在基本运动机构80.1、80.2上,并且在修改的情况下可以更换而不影响运动机构。
在此示出的波形绕组制造装置10的实施例具有呈具有可变间距的线性引导件26、28、34的形式的基本运动机构80.1、80.2,具有用于将间距变化转换成成形元件14.1、14.2的旋转运动的转换器机构30。
在将导线固定在保持器16中之后,成形元件14.1、14.2的角度同步旋转开始并且借助于独立于成形元件14.1、14.2的基本运动机构80.1、80.2连续地控制。基本运动机构80.1、80.2借助于并联连接均匀地分配用于旋转的力,并且将各个力同步地传递到相应的成形元件14.1、14.2。该机构能够实现一种沿纵向方向的自由转动,即由线性引导件引导的线性运动的方向,由此成形元件14.1、14.2的旋转独立于其位置而发生。
对成形元件14.1、14.2的偏转的控制基于电的、机械的、液压的、气动的或组合的输入变量,特别是经由相应的致动器68、68.1、68.2的控制来进行。例如,输入变量经由联接的致动器68.1、68.2、具有联接机构的致动器68或控制器82在两侧联接/同步的,并通过分配器84.1、84.2同步地传输到相应的转换器32.1、32.2。转换器32.1、32.2将输入量转换成扭矩,该扭矩被传递到相应的成形元件14.1、14.2上并且导致在相反方向上以角度同步的向内旋转。特别是由相应的分配器轨道42.1、42.2形成的分配器84.1、84.2具有自由的线性导向装置,从而各个转换器32.1、32.2能够彼此独立地沿纵向方向移动。
借助于成形元件14.1、14.2在彼此相反的方向上的角度同步旋转,导线在平面中弯曲(平绕组),如已经在文献[4]中大体上描述的。基于每个成形元件14.1、14.2的引导,由成形元件14.1、14.2的角度同步旋转产生的非线性纵向运动能够简单地自动补偿。
如文献[4]中所述,沿着节距曲线72的相互滚动也导致导线18中产生持续的张力。
图6示出了输入信号经由基本运动机构的分布和转换,其中这些工艺独立于成形元件14.1、14.2的轮廓而发生。一个优点是概念的灵活性,因为能够对成形元件14.1、14.2进行几何修改,而不需要调整和重新制造基本运动机构80.1、80.2。
此外,与文献[4]相比,由于取消了齿,成形元件14.1、14.2的成本效益显著提高。一方面,明显地减少了调整设计和制造所需的时间,另一方面,可以省去与硬化齿相关的成本和时间密集型制造工艺。此外,在设计变更情况下,通过将成形元件14.1、14.2附接到现有的基本运动机构80.1、80.2,成形元件能够与现有的成形元件互换。
在文献[4]中,成形元件14.1、14.2的旋转是非线性纵向运动的结果,该非线性纵向运动经由致动器在引导滑架处引入。相反,这里所示的波形绕组制造装置10的设计提供了独立于成形元件14.1、14.2的位置的旋转角度的同步启动。非线性纵向运动由旋转产生,并由线性引导机构12补偿。因此,运动的精确方程能够保持未知,并且不需要计算或编程。这简化了致动器68、68.1、68.2的控制,因为其现在引入的是线性运动或力,而不是非线性运动或力。此外,控制与成形元件14.1、14.2的轮廓无关,从而使得控制器82的一次性编程足够了。因此,能够在原型上更快地测试对成形元件14.1、14.2的改变,并且能够更快地使串联系统适应新的定子。
在所示的波形绕组制造装置10的实施例中,控制通过优选的机电致动器68、68.1、68.2来实现。所引入的力通过至少一个分配器轨道42.1、42.2同步地传递到每个成形元件14.1、14.2的杠杆运动机构48上。杠杆运动机构48在此表示图6的转换器32.1、32.2,并且将引入的力转换成扭矩,该扭矩被传递到相应的成形元件14.1、14.2上。借助于线性引导机构12和分配器轨道42.1、42.2中的凹槽44,成形元件14.1、14.2的位置与扭矩的施加和同步无关。同时,每个成形元件14.1、14.2的单独引导件能够用于补偿由成形元件14.1、14.2的旋转导致的非线性纵向运动。
如文献[4]中所述,沿着节距曲线72的相互滚动也导致导线18产生持续的张力。然而,杠杆运动机构48独立于成形元件14.1、14.2的几何形状,从而增加了修改的容易性。
在一些实施例中,为了即使在空转运行期间也在成形元件14.1、14.2之间建立接触,将力(压紧力)引入到成形元件14.1、14.2的线性引导件26的纵向方向上。此外,沿纵向方向的附加力具有这样的优点,即,其能够在弯曲过程期间提供支撑,并且由此补偿引导滑架的滚动阻力。
下面参照图7至图12解释用于引入压紧力的可能构造。
根据图6至图12所示的实施例,波形绕组制造装置10具有压紧力引入装置86,该压紧力引入装置86被设计成引入压紧力74,以便在成形元件14.1、14.2移动到一起和/或移动分开时,经由节距曲线72保持相邻成形元件14.1、14.2的支撑。
在一些实施例中,例如图7至图10中所示,压紧力引入装置86被构造成将独立于成形元件14.1、14.2的旋转方向的力引入成形元件排14.1、14.2的至少一个外部成形元件14.1、14.2的引导滑架40.1、40.2中,该引导滑架可在线性引导机构12上移动。
在一些实施方案中,如图9、图11和图12中具体所示,压紧力引入装置86被构造成通过使多个成形元件朝向彼此移动来引入压紧力74。
在某些实施例中,如图11和图12所示,压紧力引入装置86具有至少一个优选是弹性的夹紧装置88,用于引入夹紧力90,以便将相邻成形元件14.1、14.2夹紧在一起。
如图7至图12中的实施例所示,波形绕组制造装置10的设计包括用于成形元件14.1、14.2线性定位的机构。用于线性定位的机构特别具有如下效果,即,即使在“空闲模式”下,即特别是在没有插入的导线18的情况下,也能够容易地实现波形绕组制造装置的初始设置、向内移动和/或返回移动。
例如,仅当成形元件装配有至少一根导线时,才能在接近运动期间实现文献[4]中所述的齿的形状正锁定。根据图1至图6的具有节距曲线72或通过其它控制凸轮70的其它支撑的本发明波形绕组制造装置的实施例,也会产生类似的效果。导线18限制成形元件14.1、14.2的进一步自由度,使得节距曲线72彼此压靠,并且在现有技术的情况下根据文献[4]接合齿,并不能彼此滑动。用于接近运动引入的纵向力产生在节距曲线72之间的相对力。这些相对力导致如本文所述的波形绕组制造装置10的实施例中的成形元件的相应位移。当没有导线时,例如在空转运行中,相邻成形元件14.1、14.2可以是脱离的,由此运动机构联接被中断并且同步运动被干扰。
在最后的成形步骤(例如特别是在反向弯曲)之后,并且在移除弯曲的波形绕组导线之后,在空的接近初始位置的情况下,情况也变得明显。通过将力施加到外部成形元件14.1、14.2的引导滑架40.1、40.2,成形元件14.1、14.2变得脱离,由此特别地省略了节距曲线72之间的接触。结果,在相邻成形元件14.1、14.2之间的运动机构联接以及在单个成形元件14.1、14.2的旋转和线性运动之间的联接都被省略,因为后者基于在节距曲线72之间的相对作用力。因此,在没有进一步措施的情况下,通过节距曲线72完全接触来自动接近初始位置是困难的。
如上所述,成形元件14.1、14.2的灵活性能够借助于基本运动机构80.1、80.2来增加,这些基本运动机构80.1、80.2独立于成形元件14.1、14.2的线性位置来控制旋转。然而,线性补偿/自由转动还导致成形元件14.1、14.2沿着纵向方向的解除联接。这使得特别难以接近初始位置,因为基本运动机构80.1、80.2仅保证同步的角度位置,而不是线性地定位成形元件14.1、14.2。
如图7至图12中具体所示的波形绕组制造装置10的一些实施例,包括用尽可能少的致动器使一定数量的成形元件14.1、14.2相对于彼此定位的机构。在有或没有导线的情况下,以及在成形元件14.1、14.2分开时以及在其一起移动时,能够可靠地进行定位。优选地,该机构不取决于成形元件14.1、14.2的数量、成形元件14.1、14.2的几何形状、运动曲线或成形元件14.1、14.2之间的间距,使得基本运动机构80.1、80.2的灵活性不受限制。
在波形绕组制造装置10的实施例中,由于对灵活性的许多要求,这是借助于已经在文献[4]中原则上描述的节距曲线72通过成形元件14.1、14.2本身来实现的。在波形绕组制造装置10的实施例中,通过引入外力-压紧力74-或外部行程来产生成形元件14.1、14.2的联接,该外力-压紧力或外部行程在分开时和在一起移动时都将相邻成形元件14.1、14.2的节距曲线72彼此挤压。因此,成形元件14.1、14.2仅根据角度位置定位。
例如,为了保证在闲置时和在初始位置的方向上移动分开时成形元件14.1、14.2之间的接触,在波形绕组制造装置10的一些实施例中,独立于旋转方向的力或行程被引入外部成形元件14.1、14.2的引导滑架40.1、40.2处。力或行程必须选择得足够大,并且必须以这样的方式定向,即,使得所有相邻成形元件14.1、14.2的节距曲线72在移动分开时和在移动到一起时都连续地彼此压靠,并且确保永久接触。力的上限由当元件移动分开时必须克服的事实确定。
借助于所引入的纵向力或所引入的纵向行程,能够实现空转运行和自动返回到初始位置。空转运行的优点对调试和过程分析具有特定的影响。例如,轴(就具有相关联的致动器/限制器的设置的波形绕组制造装置10的运动轴而言)能够在不使用导线的情况下运行,从而减少废料并且节约成本。类似地,当初始测试运行并且可以在空闲状态下对运动机构中的机械损失进行调查时,废料减少。
原则上,有几种用于确保成形元件的节距曲线之间接触的变型,其中一些在图7至图12中示出。尽管在图7至图12中的每一个图中仅示出了三个成形元件14.1、14.2,但是应当清楚的是,实际上在一行中提供了数量大得多的成形元件14.1、14.2。这些变型基于以下标准而不同,其中通过标准的不同组合来创建另外的变型:
施力点的数量;
控制类型;
滑架40.1、40.2的运动方向。
图7和图8表示了具有压紧力施加装置86的波形绕组制造装置10的第一实施例。在图7中,在初始位置能够从侧面看到成形元件排14.1、14.2,在图8中,在端部位置可以从上面看到。为了清楚起见,在图7和图8中仅示出了从右侧看到的前三个成形元件。
在图7和图8所示的波形绕组制造装置10的实施例中,外部成形元件14.1的引导滑架40.1(这里是右手引导滑架)被固定并作为固定的轴承运行。在压紧力致动器92的帮助下,在引导滑架14.1上在成形元件链串的相对端部处引入力-压紧力74-或相应的行程,从而在固定的轴承处产生反作用力并且将成形元件14.1、14.2彼此压靠。结果,当导线18被弯曲时,成形元件14.1、14.2除了旋转之外还执行向右的非线性平移。由于所有成形元件14.1、14.2的相互夹紧,仅需要一个致动器作为用于启动的压紧力致动器92。这例如可以通过利用皮带传动装置的NC轴或利用气压缸来实现,并且因此是路径控制或力控制的。
图8示出了处于压缩状态的成形元件14.1、14.2。为了接近初始位置,通过上述的杠杆运动机构48将扭矩传递到每个成形元件14.1、14.2。同时,压紧力致动器在外部成形元件14.1处产生力或行程,进一步将成形元件14.1、14.2彼此压靠,并且将成形元件14.1、14.2的纵向运动与其旋转联接。这样,每个成形元件14.1、14.2不仅旋转到其初始角度位置,而且在纵向方向上移动到其初始位置。
下面参照图9说明设有压紧力引入装置86的波形绕组制造装置10的第二实施例。在第二实施例中,力或行程的受控引入在外部成形元件14.1的两个引导滑架14.1上进行,其中,力或行程在相反的方向上作用并且在大小上也不同。结果,成形元件14.1、14.2的节距曲线72最初彼此压靠。同时,整个成形元件链串在弯曲期间能够在线性引导件上位移,并且例如移动到用于反向弯曲导线的反向弯曲装置中(如原则上已知的,例如从文献[4]的图10)。除了上述用于实现用于力控制的或位移控制启动的压力致动器92的可能性之外,例如,也能够使用具有伺服驱动的滚珠丝杠驱动器,以用于将外引导滑架40.1移动到一起和分开。
与两个起始点无关,用于接近初始位置的运动经由杠杆运动机构48作为扭矩传递到相应的成形元件14.1、14.2,由此成形元件14.1、14.2“展开”。所引入的纵向力或纵向行程仅沿节距曲线72将成形元件14.1、14.2彼此压靠。这样,每个成形元件14.1、14.2不仅旋转至初始角度位置,而且沿纵向方向移动至初始位置。
下面参照图10示出了设有压紧力导入装置86的波形绕组制造装置10的第三实施例。在第三实施例中,外引导滑架40.1中的一个被固定并且在彼此相对的引导滑架40.1、40.2上向固定的引导滑架40.1的方向导入单独的力,从而在固定的轴承上产生反作用力。在同步引入力的情况下,支撑导致成形元件14.1、14.2沿着节距曲线72连续接触。为了简化同步,引入在这里应当是力控制的。这例如可以通过平衡装置或多个气压缸实现。
当接近初始位置时,力也作用在所示的方向上,将成形元件14.1、14.2沿着节距曲线72彼此压靠。这样,每个成形元件14.1、14.2不仅旋转到初始角度位置,而且在纵向方向上移动到初始位置。
图11和图12示出了设置有压紧力引入装置86的波形绕组制造装置10的第四和第五示例性实施例。在此,通过引导滑架40.1、40.2彼此间的间距控制沿节距曲线72的接触。原则上,这可以力调节和/或行程调节地实现,并且在最简单的情况下借助于张紧装置88的(例如拉力弹簧)结构形式实现。此外,可以考虑在外滑架40.1之一上的固定(图11)和调节的导向(图12)。
在此,也通过杠杆运动机构48和旋转的成形元件14.1、14.2引入到初始位置的接近。在这种情况下,引入的力或行程导致节距曲线72的压缩。这样,每个成形元件14.1、14.2不仅旋转到初始角度位置,而且在纵向方向上移动到初始位置。
下面参照图13和图14中的图示说明波形绕组制造装置和可以利用该装置执行的波形绕组制造工艺的其它实施例。
在图13和图14中,示出了波形绕组制造装置10的另一实施例,其被设计成用于经由平绕组制造用于电机的线圈绕组的波形绕组导线,并且包括例如图1至图6中所示类型或如文献[4]中所示类型的线性引导机构12以及成形元件排14.1、14.2。如上所述,对于其它实施例,每个成形元件14.1、14.2具有用于保持导线18的待弯曲的直的导线段的保持器16和用于在直的导线段之间形成波形绕组头部区域的弯曲模具20。成形元件14.1、14.2可在线性引导机构12上相对于彼此线性地移动,并且各自围绕旋转轴线22可旋转地安装,使得在运行中,从图13和图14所示基本位置(成形元件14.1、14.2的保持器彼此对齐)开始,相邻成形元件14.1、14.2沿彼此相反的方向旋转,并且成形元件14.1、14.2由此以其旋转轴线彼此接近,以便由保持在保持器中的导线18形成曲折的波形绕组导线,该曲折的波形绕组导线具有直的导线段和位于直的导线段之间的V形波形绕组头部。这能够以上面关于根据图1至图12的实施例所解释的方式,或者如文献[2]至文献[4]中的任何文献中所描述和示出的方式来完成。
波形绕组制造装置10的一些实施例,其示例在图13和图14中示出,还包括导线端部弯曲和固定装置94,该导线端部弯曲和固定装置94适于在成形元件14.1、14.2的旋转运动之前将插入线性对齐保持器16中的待弯曲导线18的导线端部96、98弯曲和可靠地固定到相关联的外部成形元件14.1。
如图14所示,根据波形绕组制造装置10的一些实施例,导线端部弯曲和固定装置94被构造成以这样的方式弯曲线端96、98,即从外部成形元件14.1突出的导线端部96、98与容纳在保持器16中的导线段100平行偏移。
如图14所示,根据波形绕组制造装置10的一些实施例,导线端部弯曲和固定装置适于在外部成形元件14.1、14.2的外部弯曲模具20处使导线端部96、98成形。
下面将更详细地描述参照图13和图14的示例说明的具有导线端部弯曲和固定装置94的波形绕组制造装置10的这些实施例的特定效果、优点和另外的可选特征。
波形绕组制造装置10的一些实施例提供了导线弯曲装置的导线端部96、98的固定。
在优选的实施方式中,波形绕组制造装置10被构造成使得成形元件14.1、14.2的轮廓以及因此还有导线18的端部位置对应于中性纤维,使得导线18的总长度不会由于弯曲而改变或者至少仅轻微地改变。由于成形元件14.1、14.2的弯曲半径相对较小,所以在“自由”弯曲期间弯曲半径并不精确地成形。导线围绕成形元件14.1、14.2的轮廓以较大的半径弯曲,因此在反向弯曲之前不会精确地位于中性纤维中。由于成形元件14.1、14.2的反向旋转,导线18至少在内部成形元件14.1、14.2的情况下被压靠在弯曲半径上,因此其在纵向方向上被强制固定。相反,在先前的现有技术的波形绕组制造装置中,外部成形元件14.1、14.2的导线端部96、98在平绕组时在纵向方向上是“自由的”,因为到目前为止导线端部96、98的成形仅平行于反向弯曲进行。由于弯曲头中的拉伸应力,导线端部96、98各自被拉向成形元件链串的中心。
在此特别成问题的是,由于待加工的导线18的起伏不定的导线弯曲特性,以及在围绕成形元件14.1、14.2.1、14.2的半径自由弯曲期间,在第一步骤中产生的不同弯曲半径,不受控的且持续变化的拉入长度,波动的导线弯曲特性出于成本原因不能被太多地限制。这里,差异在几毫米的范围内,因此通常与用于紧固由波形绕组导线形成的线圈绕组的互连元件的下游激光焊接工艺的要求不兼容。为了在不引入额外的切割工艺的情况下实现激光焊接的要求,导线端部96、98的位置被容许在十分之几的范围内。此外,导线端部96、98在弯曲之前被剥离所达到的边缘的允许范围也在很小公差范围内。这些公差一方面由定子或其它部件的最短可能总长度引起,另一方面由在剥离的导线端部和定子或其它部件的叠片铁芯之间的一定的最小间距引起。
固定导线18的问题与其说功能本身,不如说在众多的边界条件。在这一点上,在一些实施例中,应当提到用于装载和卸载成形元件14.1、14.2的夹持器(未示出)。在一些实施例中,这种夹持器从上方移动到成形元件14.1、14.2,沿着直线长度夹持导线并且在竖直方向上移动。因此,在竖直方向上的固定一方面由于夹持器所需的自由空间而复杂,另一方面由于在装载和卸载期间启动用于固定和释放导线的力的致动而复杂。弯曲端部96、98消除了对压紧装置的需要。
如果需要,作为选择,还可以增加压紧装置。由于堆叠的导线的不同宽度,水平夹紧变得复杂,并且考虑到可用的安装空间,对于小的成形元件14.1、14.2几乎是不可能的。同样,借助于外部机构固定导线实施起来是复杂的,因为成形元件14.1、14.2在弯曲期间线性位置和角度位置两者都被改变。还必须考虑到,导线18的敏感绝缘必须不被固定过程损坏。因此,借助于力或摩擦配合的固定是较不合适的。此外,导线18具有非常好的滑动特性,这又需要非常高的夹紧力。由于有限的夹紧力和导线18的低摩擦系数,因此使用摩擦连接在纵向方向上固定导线18受到严重限制。
波形绕组制造装置10的一些实施例,其示例在图13和14中示出,具有细长且廉价的机构,其最好主动地将导线18固定在外部成形元件14.1中,使得导线端部96、98和剥离区域以过程安全的方式在预定公差范围内。
特别地,为此目的重新安排工艺步骤。在第一步骤中,导线端部96、98借助于外部成形元件14.1弯曲。导线端部96、98的弯曲过程能够在外部和/或集成在弯曲段中。因此,导线18在成形元件14.1、14.2的纵向方向上被可靠地固定,并且能够在竖直方向上移动,即插入或移除,而不需要额外的致动器。
导线18在纵向方向上被固定在导线端部96、98上,该导线端部96、98在外部成形元件14.1上至少一个相对小的半径弯曲,并且因此形状配合地固定,而不需要另外的部件。同时,在该工艺步骤中,导线端部96、98以其随后能够被焊接到互连元件的方式对齐。
因此,执行波形绕组制造工艺,包括:
aa)将导线18弯曲成具有通过波形绕组头部互连的直的导线段100的波形绕组,以及
bb)使导线18的导线端部96、98弯曲,
其中,步骤bb)在步骤aa)之前执行。
在该方法的一些实施例中,提供的是,步骤bb)包括将导线端部96、98可靠地固定到配置成执行步骤aa)的波形绕组制造装置10的外部成形元件14.1。
在一些实施方式中,执行步骤bb),使得弯折的导线端部96、98与下一个相邻的直的导线段100平行偏移。特别地,这允许导线被弯曲以形成用于连接到开关元件的连接导线,该开关元件用于将由导线形成的线圈绕组连接到电源或驱动器。
导线端部96、98的上游弯曲产生了若干优点。首先,导线端部96、98被弯曲到期望的位置,使得该导线端部96、98最初的排列与互连元件的排列匹配。其次,导线18由此沿成形元件14.1、14.2的纵向方向被强制固定,这确保在平绕组期间,在外部成形元件14.1、14.2和导线端部96、98之间不发生相对运动。因此,剥离区域的位置也相对于外部成形元件14.1固定。因此,当导线18插入到成形元件14.1、14.2中时,该导线18的纵向位置可以已经以这样的方式选择,即由波形绕组导线形成的导线垫能够随后借助于激光焊接工艺紧固到互连元件,而不需要额外的切割工艺。此外,通过预先弯曲导线端部96、98,以非常简单且成本适中的方式实现夹紧功能,因为用于弯曲端部的致动器102(由图13中的箭头指示)也必须已经设置用于在之前的工艺中相应地弯曲导线端部,并且因此不需要附加部件。
因此,导线端部弯曲和固定装置94具有相应的致动器102和在外部成形元件14.1、14.2上的弯曲模具20,以及控制器82,该控制器82相应地设置并且其中包含用于前端加载弯曲端部96、98的步骤的指令。
图13和图14示出了导线的可靠固定。图13示出了在成形元件排14.1、14.2(为了说明的目的,仅示出了三个,实际上提供了更多的成形元件)、导线18和线性引导机构12的导轨38.1、38.2固定之前的初始位置,而图14示出了固定之后的固定操作的端部位置。固定操作的该端部位置对应于平绕组操作的初始位置。在固定操作期间,导线端部96、98分别抵靠外部成形元件14.1的轮廓放置并反向弯曲,使得导线18的从成形元件突出的部分平行于导线100的中心部分,并且因此对齐配合互连元件。
在固定操作之后,在优选实施例中,通过如上所述的基本运动机构80.1、80.2驱动成形元件14.1、14.2旋转,并在线性引导机构12上线性位移,利用根据图1至图6的波形绕组制造装置10执行平绕组。
在一些实施例中,控制器82适于控制波形绕组制造装置以执行波形绕组产生过程。为此,特别地,相应的计算机程序被加载到控制器82中。
在一些实施例中,特别地,自动执行用于经由平绕组制造用于电机的线圈绕组的波形绕组导线的波形绕组制造工艺,包括以下步骤:
a)提供成形元件排14.1、14.2,
b)将导线插入到成形元件14.1、14.2的相互对齐的保持器16中,
c)通过改变用于引导成形元件14.1、14.2的线性运动的线性引导机构12的线性引导件26、28、34的间距,并将间距的改变转换成成形元件14.1、14.2的旋转运动来驱动相应的相邻成形元件14.1、14.2的相反旋转运动,以及
d)通过相反的旋转运动使得曲折的波形绕组导线弯曲,该波形绕组导线具有直的导线段100和位于该直的导线段之间的V形波形绕组头部。
在波形绕组制造方法的一些实施例中,步骤c)包括以下步骤:
引导成形元件14.1、14.2在第一线性引导件26上的线性运动,并且使第二线性引导件28和/或第三线性引导件34相对于第一线性引导件26沿横向于成形元件14.1、14.2的线性运动方向的方向位移,以及
借助于转换器32.1、32.2的拾取元件36.1、36.2拾取线性引导件26、28、34的相对移动运动,该转换器被安装在用于第二线性引导件28和/或第三线性引导件34上位移,该转换器分别与成形元件14.1、14.2相关联,并且与相关联的成形元件14.1、14.2一起在线性运动的方向上移动。
在波形绕组制造方法的一些实施例中,第一线性引导件26由此保持静止,并且第二线性引导件28和/或第三线性引导件34作为分配器轨道42.1、42.2朝向和远离第一线性引导件26移动。
在波形绕组制造工艺的一些实施例中,通过在节距曲线72上相互支撑相应的相邻成形元件14.1、14.2来调节成形元件14.1、14.2相对于彼此的线性位置。
波形绕组制造方法的一些实施例,还包括以下步骤:
当成形元件14.1、14.2一起移动和/或当该成形元件14.1、14.2分开时,引入压紧力以保持相邻成形元件14.1、14.2在节距曲线72上的支撑。
引入压紧力74可包括在至少一个外部成形元件14.1的引导滑架40.1处独立于成形元件的旋转方向引入力,该引导滑架可在线性引导机构12上移动。
引入压紧力74还可以包括将至少一个附加力引入到另一成形元件14.1、14.2的至少一个另外的引导滑架40.1、40.2中,该引导滑架能够在线性引导机构12上移动。
压紧力74的引入可以进一步包括:
多个成形元件14.1、14.2的相对线性运动,和/或
引入优选弹性的夹紧力,用于将相邻成形元件夹紧在一起。
本发明涉及用于经由平绕组制造用于电机的线圈绕组的波形绕组导线的装置10和方法,其中,成形元件排14.1、14.2,每个该成形元件14.1、14.2具有用于保持待弯曲的导线18的直的导线段100的保持器16和用于成形在所述直的导线段100之间的波形绕组头部区域的弯曲模具20,该成形元件14.1、14.2能够在线性引导机构12上相对于彼此直线地运动并且围绕相应的旋转轴线22旋转,以便通过相邻成形元件14.1、14.2在相反的方向上旋转并且在其旋转轴线22会聚的情况下,从保持在保持器16中的导线18之间形成具有直的导线段和在该直的导线段之间的V形波形绕组头部的曲折的波形绕组导线。为了改善灵活性和/或工艺安全性,根据本发明的一个方面,提出了将线性引导机构的线性引导件26、28、34的间距变化转换成成形元件14.1、14.2的旋转运动。根据另一方面,提出在波形绕组导线的曲折进行弯曲之前对导线的导线端部96、98进行弯曲,以便特别容易地固定导线18以进行弯曲。
参考符号列表:
10 波形绕组制造装置
12 线性引导机构
14.1 第一成形元件
14.2 第二成形元件
16 保持器
18 待弯曲的导线
20 弯曲模具
22 旋转轴线
24.1 第一旋转方向
24.2 第二旋转方向
26 第一线性引导件
28 第二线性引导件
30 转换器机构
32.1 第一转换器
32.2 第二转换器
34 第三线性引导件
36.1 第一拾取元件
36.2 第二拾取元件
38.1 第一导轨
38.2 第二导轨
40.1 第一引导滑架
40.2 第二引导滑架
42.1 第一分配器轨道
42.2 第二分配器轨道
44 狭槽
46 辊
48 杠杆运动机构
50 分配器轨道滑架
52 用于分配器轨道的引导件
54 枢轴承
55 旋转刚性连接
56 悬臂
58 杠杆单元
60 触发杠杆
62 第一触发臂
64 第二触发臂
66 铰接接头
68 致动器
68.1 第一致动器
68.2 第二致动器
69 螺钉
70 机械的控制凸轮
72 节距曲线
74 压紧力
80.1 第一基本运动机构
80.2 第二基本运动机构
82 控制器
84.1 第一分配器
84.2 第二分配器
86 压紧力引入装置
88 夹紧装置
90 夹紧力
92 压紧力致动器
94 导线端部弯曲和固定装置
96 第一导线端部
98 第二导线端部
100 直的导线段
102 (导线端部弯曲和固定装置的)致动器

Claims (32)

1.一种波形绕组制造装置(10),用于经由平绕组制造用于电机的线圈绕组的波形绕组导线,包括:
线性引导机构(12);以及
成形元件排(14.1、14.2),每个所述成形元件(14.1、14.2)具有用于保持待弯曲的导线(18)的直的导线段(100)的保持器(16)以及用于成形在所述直的导线段(100)之间的波形绕组头部区域的弯曲模具(20),所述成形元件(14.1、14.2)能够在所述线性引导机构(12)上相对于彼此线性地移动并且围绕相应的旋转轴线(22)可旋转地安装,使得从所述成形元件(14.1、14.2)的保持器(16)相对于彼此对齐的初始位置,相应的相邻成形元件(14.1、14.2)沿彼此相反的方向旋转,由此所述成形元件(14.1、14.2)利用所述成形元件(14.1、14.2)的旋转轴线(22)彼此接近,以便由保持在所述保持器(16)中的导线(18)形成具有直的导线段和在所述直的导线段之间的V形波形绕组头部的曲折波形绕组导线,
其中,所述线性引导机构(12)包括第一线性引导件(26)和第二线性引导件(28),所述第一线性引导件(26)和所述第二线性引导件(28)之间的间距是可变的,
其中,还设置有转换器机构(30),用于将所述第一线性引导件(26)和所述第二线性引导件(28)的间距变化转换成所述成形元件(14.1、14.2)的旋转运动。
2.根据权利要求1所述的波形绕组制造装置(10),其特征在于,所述转换器机构(30)具有用于待旋转的每个成形元件(14.1、14.2)的一个转换器(32.1、32.2),所述转换器(32.1、32.2)被安装在所述线性引导机构(12)上,使得所述转换器(32.1、32.2)能够与相关联的成形元件(14.1、14.2)一起移动。
3.根据权利要求2所述的波形绕组制造装置(10),其特征在于,所述成形元件排(14.1、14.2)包括交替的第一成形元件(14.1)和第二成形元件(14.2),其中,所述第二成形元件(14.2)适于沿与所述第一成形元件(14.1)相反的方向旋转,
其中,所述线性引导机构(12)包括第三线性引导件(34),所述第一线性引导件(26)被设置在所述第二线性引导件(28)与所述第三线性引导件(34)之间,并且所述第二线性引导件(28)和所述第三线性引导件(34)能够朝向和远离所述第一线性引导件(26)移动以驱动所述旋转运动,
其中,用于驱动所述第一成形元件(14.1)的旋转运动的第一转换器(32.1)包括可线性移动地安装在所述第二线性导向件(28)上的第一拾取元件(36.1),并且用于驱动所述第二成形元件(14.2)的旋转运动的第二转换器(32.2)包括可线性移动地安装在所述第三线性引导件(34)上的第二拾取元件(36.2)。
4.根据权利要求2或3中任一项所述的波形绕组制造装置(10),其特征在于,所述转换器(32.1、32.2)包括杠杆运动机构(48),用于将所述线性引导件(26、28、34)朝向和远离彼此的运动转换成相关成形元件(14.1、14.2)的旋转运动。
5.根据前述权利要求中任一项所述的波形绕组制造装置(10),其特征在于,所述第一线性引导件(26)具有固定导轨(38.1,38.2),引导滑架(40.1、40.2)以可自由位移的方式安装在所述固定导轨(38.1,38.2)上,成形元件(14.1、14.2)以所述成形元件(14.1、14.2)的旋转轴线(22)可旋转地安装在每个所述引导滑架(40.1、40.2)上,
其中,所述第二线性导向件(28)具有分配器轨道(42.1),所述分配器轨道(42.1)被安装用于横向于所述导轨(38.1,38.2)的延伸部位移。
6.根据前述权利要求中任一项所述的波形绕组制造装置(10),其特征在于,致动器(68、68.1、68.2)用于改变所述线性引导机构(12)的所述线性引导件(26、28、34)的间距。
7.根据权利要求3和权利要求6所述的波形绕组制造装置(10),其特征在于,
7.1、用于驱动所述第二线性引导件(28)的运动的第一致动器(68.1)以及与所述第一致动器(68.1)联接或与所述第一致动器(68.1)同步的用于驱动所述第三线性引导件(34)的运动的第二致动器(68.2),或者
7.2、用于将所述致动器(68)联接到所述第二线性引导件(28)和所述第三线性引导件(34)的联接机构。
8.根据前述权利要求中任一项所述的波形绕组制造装置(10),其特征在于,所述成形元件(14.1、14.2)被安装以便单独地在所述线性引导机构(12)上替换。
9.根据前述权利要求中任一项所述的波形绕组制造装置(10),其特征在于,所述成形元件(14.1、14.2)相对于彼此可自由地位移地安装在所述线性引导机构(12)上,并且相邻成形元件(14.1、14.2)经由至少一个机械的控制凸轮(70)彼此接合,使得所述成形元件(14.1、14.2)相对于彼此的位移是通过所述成形元件(14.1、14.2)的旋转来驱动。
10.根据权利要求9所述的波形绕组制造装置(10),其特征在于,相邻成形元件(14.1、14.2)被设计成用于:
10.1、在旋转运动期间在节距曲线(72)上相互滚动,和/或
10.2、在整个旋转运动期间以在节距曲线(72)上彼此抵靠,以使波形绕组导线成形。
11.根据权利要求10所述的波形绕组制造装置(10),其特征在于,具有压紧力引入装置(86),所述压紧力引入装置(86)适于引入压紧力(74),当所述成形元件(14.1、14.2)移动到一起时和/或当所述成形元件(14.1、14.2)移动分开时,以用于经由节距曲线(72)保持相邻成形元件(14.1、14.2)的支撑。
12.根据权利要求11所述的波形绕组制造装置(10),其特征在于,所述压紧力引入装置(86),所述压紧力引入装置(86)被设计成独立于所述成形元件(14.1、14.2)的旋转方向将力引入到所述成形元件排(14.1、14.2)中的至少一个外部成形元件(14.1)的引导滑架(40.1、40.2)中,所述引导滑架(40.1、40.2)能够在所述线性引导机构(12)上移动。
13.根据权利要求12所述的波形绕组制造装置(10),其特征在于,所述成形元件排(14.1、14.2)中的另一个外部成形元件(14.1)被固定到所述线性引导机构(12),和/或所述压紧力引入装置(86)被设计成将压紧力(74)引入到另一个成形元件(14.2、14.2)的至少一个的另一个引导滑架(40.1、40.2)中,所述引导滑架(40.1、40.2)能够在所述线性引导机构(12)上移动。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的波形绕组制造装置(10),其特征在于,所述压紧力引入装置(86),
14.1、通过使多个成形元件(14.2、14.2)朝向彼此移动,被设计成引入压紧力(74),和/或
14.2、优选地具有至少一个弹性的夹紧装置(88),用于引入夹紧力(90)以将相邻成形元件(14.1、14.2)夹紧在一起。
15.一种波形绕组制造装置(10),特别是根据前述权利要求中任一项所述的波形绕组制造装置,用于经由平绕组制造用于电机的线圈绕组的波形绕组导线,包括:
线性引导机构(12),以及
成形元件排(14.1、14.2),每个所述成形元件(14.1、14.2)包括用于保持待弯曲的导线(18)的直的导线段(100)的保持器(16)以及用于成形在所述直的导线段(100)之间的波形绕组头部区域的弯曲模具(20),所述成形元件(14.1、14.2)能够在所述线性引导机构(12)上相对于彼此线性地移动并且围绕相应的旋转轴线(22)可旋转地安装,使得从所述成形元件(14.1、14.2)的保持器(16)相对于彼此对齐的初始位置,相应的相邻成形元件(14.2、14.2)沿彼此相反的方向旋转,由此所述成形元件(14.2、14.2)由此利用所述成形元件(14.2、14.2)的旋转轴线(22)彼此接近,以便由保持在所述保持器(16)中的导线(18)形成具有直的导线段和在其间的V形波形绕组头部的曲折的波形绕组导线,以及
导线端部弯曲和固定装置(94),所述导线端部弯曲和固定装置(94)适于在所述成形元件(14.1、14.2)的旋转运动之前,将插入线性对齐的保持器(16)中的待弯曲的导线(18)的导线端部(96、98)弯曲并可靠地固定到相关的外部成形元件(14.1)。
16.根据权利要求15所述的波形绕组制造装置(10),其特征在于,所述导线端部弯曲和固定装置(94)被设计成弯曲所述导线端部(96、98),使得从所述外部成形元件(14.1)突出的导线端部(96、98)与容纳在所述保持器(16)中的导线段(100)以平行偏移方式延伸。
17.根据权利要求15或16中任一项所述的波形绕组制造装置(10),其特征在于,所述导线端部弯曲和固定装置(94)适于在所述外部成形元件(14.1、14.2)的外部弯曲模具(20)上成形所述线端部(96、98)。
18.一种波形绕组制造方法,用于经由平绕组制造用于电机的线圈绕组的波形绕组导线,包括:
a)提供成形元件排(14.1、14.2),每个所述成形元件(14.1、14.2)具有用于保持待弯曲的导线(18)的直的导线段(100)的保持器(16)以及用于成形所述直的导线段之间的波形绕组头部区域的弯曲模具(20),所述成形元件(14.1、14.2)能够相对于彼此线性地移动并且围绕相应的旋转轴线(22)可旋转地支撑,
b)将导线(18)插入到所述成形元件(14.1、14.2)的相互对齐的保持器(16)中,
c)通过改变用于引导所述成形元件(14.1、14.2)的线性运动的线性引导机构(12)的线性引导件(26、28、34)的间距,并且将所述间距的改变转换成所述成形元件(14.2、14.2)的旋转运动来驱动相应的相邻成形元件(14.1、14.2)的相反旋转运动,以及
d)通过相反的旋转运动使曲折的波形绕组导线弯曲,所述波形绕组导线具有直的导线段和位于所述直的导线段之间的V形波形绕组头部。
19.根据权利要求18所述的波形绕组制造方法,其特征在于,步骤c)包括以下步骤:
引导所述成形元件(14.1、14.2)在第一线性引导件(26)上的线性运动,并且使第二线性引导件(28)和/或第三线性引导件(34)相对于所述第一线性引导件(26)沿横向于所述成形元件(14.1、14.2)的线性运动方向的方向上位移,以及
借助于转换器(32.1、32.2)的拾取元件(36.1、36.2)拾取所述线性引导件(26、28、34)的相对移动运动,所述转换器在每种情况下与所述成形元件(14.1、14.2)相关联并且与相关联的成形元件(14.1、14.2)一起在线性运动的方向上移动。
20.根据权利要求19所述的波形绕组制造方法,其特征在于,在步骤c)中,所述第一线性引导件(26)保持静止,并且第二线性引导件(28)和/或第三线性引导件(34)作为分配器轨道(42.1、42.2)朝向和远离所述第一线性引导件(26)移动。
21.根据权利要求18至20中任一项所述的波形绕组制造方法,其特征在于,通过在节距曲线(72)上分别支撑彼此抵靠的相邻成形元件(14.1、14.2)来调节所述成形元件(14.2、14.2)相对于彼此的线性位置。
22.根据权利要求21所述的波形绕组制造方法,其特征在于,当所述成形元件(14.2、14.2)移动到一起和/或当所述成形元件(14.2、14.2)移动分开时,引入压紧力(74)以便经由所述节距曲线(72)保持相邻成形元件(14.1、14.2)的支撑。
23.根据权利要求22所述的波形绕组制造方法,其特征在于,所述压紧力(74)的引入包括独立于所述成形元件(14.1、14.2)的旋转方向将力引入到至少一个外部成形元件(14.1)的引导滑架(40.1)中,所述引导滑架能够在线性引导机构(12)上移动。
24.根据权利要求23所述的波形绕组制造方法,其特征在于,引入所述压紧力(74)还包括将至少一个的附加力引入到另一成形元件(14.2、14.2)的至少一个的另一引导滑架(40.1、40.2)中,所述引导滑架能够在所述线性引导机构(12)上移动。
25.根据权利要求22至24中任一项所述的波形绕组制造方法,其特征在于,引入压紧力(74)包括:
25.1、多个成形元件(14.1、14.2)的相对线性运动,和/或
25.2、引入一个优选弹性的夹紧力(90),用于把相邻成形元件(14.2、14.2)夹紧在一起。
26.一种波形绕组的制造方法,特别是根据权利要求18至25中任一项所述的方法,包括:
aa)将导线(18)曲折弯曲成具有通过波形绕组头部互连的直的导线段(100)的波形绕组,以及
bb)使所述导线(18)的导线端部(96、98)弯曲,
其中,步骤bb)在步骤aa)之前执行。
27.根据权利要求26所述的波形绕组制造方法,其特征在于,步骤bb)包括将所述导线端部(96、98)可靠地固定到波形绕组制造装置的外部成形元件(14.1、14.2)上,以便执行步骤aa)。
28.根据权利要求26或27所述的波形绕组制造方法,其特征在于,执行步骤bb),使得所述弯曲的导线端部(96、98)与下一个相邻的直的导线段(100)平行偏移。
29.根据权利要求18至28中任一项所述的波形绕组制造方法,其特征在于,使用根据权利要求1至17中任一项所述的波形绕组制造装置(10)。
30.根据权利要求1至17中任一项所述的波形绕组制造装置(10),其特征在于,电子控制器(82)适于控制所述波形绕组制造装置(10)以执行根据权利要求18至29中任一项所述的波形绕组制造过程。
31.一种用于根据权利要求1至17中任一项所述的波形绕组制造装置(10)的控制器(82),所述控制器(82)适于控制所述波形绕组制造装置(10)以执行根据权利要求18至29中任一项所述的波形绕组制造过程。
32.一种计算机程序,包含机器可读指令,所述机器可读指令用于使根据权利要求1至17中任一项所述的波形绕组制造装置(10)执行根据权利要求18至29中任一项所述的波形绕组制造方法。
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