DE102021134009A1 - Apparatus and method for gripping, holding and manipulating at least one circular array of conductor pieces - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (10) zum Greifen, Halten und Handhaben mindestens einer kreisförmigen Anordnung (12) von Leiterstücken (14), sowie ein Verfahren zum Greifen, Halten und Handhaben mindestens einer kreisförmigen Anordnung (12) von Leiterstücken (14).The invention relates to a device (10) for gripping, holding and manipulating at least one circular arrangement (12) of conductor sections (14), and a method for gripping, holding and manipulating at least one circular arrangement (12) of conductor sections (14).
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Greifen, Halten und Handhaben mindestens einer kreisförmigen Anordnung von Leiterstücken, mit Merkmalen des Anspruchs 1, sowie ein Verfahren zum Greifen, Halten und Handhaben mindestens einer kreisförmigen Anordnung von Leiterstücken mit Merkmalen des nebengeordneten Anspruchs.The invention relates to a device for gripping, holding and manipulating at least one circular arrangement of conductor sections, with features of claim 1, and a method for gripping, holding and manipulating at least one circular arrangement of conductor sections, with features of the independent claim.
Zur Herstellung einer elektrischen Maschine wird ein Stator mit einer kreisförmigen Anordnung von Leiterstücken bestückt. Diese werden in einem späteren Prozess miteinander verschweißt und bilden so die jeweiligen Statorwicklungen. Dabei können die Leiterstücke vor dem Einsetzen in den Stator zu einer kreisförmigen Anordnung zusammengesetzt werden und mittels einer Vorrichtung in der entsprechenden kreisförmigen Anordnung gegriffen, gehalten und gehandhabt werden. Derartige Vorrichtung zum Greifen kreisförmiger Anordnungen von Leiterstücken sind aus dem Stand der Technik bekannt. So offenbart bspw.
Nachteilig bei den im Stand der Technik bekannten Vorrichtungen ist, dass ein Greifen verschiedener Anordnungen, bspw. mit einem unterschiedlichen Durchmesser, mit derselben Vorrichtung nicht umgesetzt werden kann oder hierfür aufwändige Umbaumaßnahmen der Vorrichtung notwendig sind.A disadvantage of the devices known in the prior art is that gripping different arrangements, for example with a different diameter, cannot be implemented with the same device, or complex conversion measures of the device are necessary for this.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zum Greifen, Halten und Handhaben mindestens einer kreisförmigen Anordnung von Leiterstücken, sowie ein Verfahren zum Greifen, Halten und Handhaben mindestens einer kreisförmigen Anordnung von Leiterstücken bereitzustellen, wobei die Möglichkeit eines besonders flexiblen Einsatzes bestehen soll.It is therefore the object of the present invention to provide a device for gripping, holding and handling at least one circular arrangement of conductor sections and a method for gripping, holding and handling at least one circular arrangement of conductor sections, with the possibility of particularly flexible use.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Greifen, Halten und Handhaben mindestens einer kreisförmigen Anordnung von Leiterstücken mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruch 11 gelöst. Dabei können die Leiterstücke als sogenannte Hairpins ausgebildet sein.This object is achieved by a device for gripping, holding and manipulating at least one circular arrangement of conductor sections having the features of claim 1 and a method having the features of claim 11. The conductor pieces can be designed as so-called hairpins.
Die Erfindung ermöglicht es verschiedene kreisförmige Anordnungen von Leiterstücken, schnell und ohne Umbaumaßnahmen mittels desselben Vorrichtung, zu greifen, zu halten und zu handhaben.The invention makes it possible to grip, hold and manipulate different circular arrangements of conductor sections quickly and without any conversion measures using the same device.
Ein Hairpin im vorliegenden Sinne ist ein Leiterstück mit zwei länglich erstreckten Schenkeln, die über einen Verbindungsabschnitt verbunden sind. Hairpins sind häufig im Wesentlichen U-förmig. Der Verbindungsabschnitt (auch Verbindungsschenkel genannt) kann bogenförmig aber auch abschnittsweise gerade oder stufenförmig ausgebildet sein. Ein Leiterstück kann, wie im Fall der eben beschriebenen Hairpins, zwei länglich erstreckte Schenkel aufweisen. Ein Leiterstück kann aber auch nur einen länglich erstreckten Schenkel aufweisen. Solche sogenannten Sonderpins werden meist zusätzlich zu Hairpins (Leiterstücke mit zwei Schenkeln) in den Statorkern eingesetzt. Solche Sonderpins (Leiterstücke mit einem Schenkel) weisen typischerweise eine länglich erstreckte Form auf.A hairpin in the present sense is a conductor piece with two elongate legs that are connected via a connecting section. Hairpins are often generally U-shaped. The connecting section (also called connecting leg) can be arcuate but also straight or stepped in sections. As in the case of the hairpins just described, a conductor piece can have two elongate legs. However, a conductor piece can also have only one elongate leg. Such so-called special pins are usually used in addition to hairpins (conductor pieces with two legs) in the stator core. Such special pins (conductor pieces with one leg) typically have an elongated shape.
Die Leiterstücke können vorzugsweise mit rechteckigem Leiterquerschnitt ausgebildet sein, wobei jedes Leiterstück mindestens einen, insbesondere zwei, Schenkel aufweist.The conductor sections can preferably be designed with a rectangular conductor cross-section, with each conductor section having at least one, in particular two, legs.
Mindestens zwei Schenkel unterschiedlicher Leiterstücke der kreisförmigen Anordnung sind jeweils in einer Reihe angeordnet, wobei die Reihen jeweils entlang einer Radialrichtung orientiert sind.At least two legs of different conductor sections of the circular arrangement are each arranged in a row, with the rows each being oriented along a radial direction.
Die Vorrichtung umfasst ein Innenwerkzeug. Das Innenwerkzeug umfasst mehrere, kreisförmig angeordnete Abstützeinheiten. Die Abstützeinheiten sind entlang der Radialrichtung beweglich in dem Innenwerkzeug angeordnet. Die Abstützeinheiten sind von einer eingefahrenen Grundstellung radial auswärts in verschiedene Greifstellungen verfahrbar (und umgekehrt). Dabei sind den verschiedenen Greifstellungen verschiedene radiale Positionen der Abstützeinheiten zugeordnet. Mit anderen Worten, in den verschiedenen Greifstellungen weisen die kreisförmigen Anordnungen der Abstützeinheiten jeweils einen verschiedenen Durchmesser auf.The device includes an inner tool. The inner tool comprises several supporting units arranged in a circle. The support units are movably arranged in the inner tool along the radial direction. The support units can be moved radially outwards from a retracted basic position into various gripping positions (and vice versa). Different radial positions of the support units are assigned to the different gripping positions. In other words, in the different gripping positions, the circular arrangements of the support units each have a different diameter.
Die Abstützeinheiten sind ausgebildet und angeordnet, um in einer jeweiligen Greifstellung den innersten Schenkel einer Reihe von Schenkeln mit einem inneren Kontaktabschnitt von radial innen zu kontaktieren.The support units are designed and arranged in order to contact the innermost leg of a row of legs with an inner contact section from radially inside in a respective gripping position.
Die Vorrichtung umfasst weiter ein Außenwerkzeug. Das Außenwerkzeug weist mehrere, kreisförmig angeordnete, Spanneinheiten auf. Die Spanneinheiten sind entlang der Radialrichtung beweglich in dem Außenwerkzeug angeordnet. Die Spanneinheiten sind von einer Grundstellung radial einwärts in verschiedene Greifstellungen verfahrbar (und umgekehrt). Dabei sind den verschiedenen Greifstellungen verschiedene radiale Positionen der Spanneinheiten zugeordnet entsprechend den Abstützeinheiten.The device further includes an external tool. The external tool has several clamping units arranged in a circle. The clamping units are movably arranged in the outer tool along the radial direction. The clamping units can be moved radially inwards from a basic position into various gripping positions (and vice versa). Different radial positions of the clamping units are assigned to the different gripping positions corresponding to the support units.
Die Spanneinheiten sind ausgebildet und angeordnet, um in einer jeweiligen Greifstellung den äußersten Schenkel einer Reihe von Schenkeln mit einem äußeren Kontaktabschnitt von radial außen zu kontaktieren. Der Kontaktabschnitt kann ein elastisches Material umfassen, er kann als ein elastisches Element, insbesondere aus einem Elastomer, ausgebildet sein. The clamping units are designed and arranged in order to contact the outermost leg of a row of legs with an outer contact section from radially outside in a respective gripping position. The contact section can comprise an elastic material; it can be designed as an elastic element, in particular made of an elastomer.
Die Abstützeinheiten und die Spanneinheiten sind derart angeordnet, dass jeweils eine Abstützeinheit und eine Spanneinheit in radialer Richtung derselben Reihe von Schenkeln zugeordnet sind und ein greifendes Paar bilden. Dieses greifende Paar ist ausgebildet, um eine Reihe von Schenkeln von radial innen und radial außen greifend zu erfassen bzw. beidseitig zu kontaktieren und zwischen einander in verschiedenen Greifstellungen einzuklemmen. Dabei bilden die Abstützeinheiten jeweils eine innere Greifbacke und die Spanneinheiten jeweils eine äußere Greifbacke. Jeweils eine Abstützeinheit und eine Spanneinheit sind dabei typischerweise in Radialrichtung miteinander fluchtend angeordnet.The supporting units and the clamping units are arranged in such a way that a supporting unit and a clamping unit are respectively associated with the same row of legs in the radial direction and form a gripping pair. This gripping pair is designed to grip a row of legs from radially inside and radially outside or to contact them on both sides and to clamp them between each other in different gripping positions. The support units each form an inner gripping jaw and the clamping units each form an outer gripping jaw. In each case one support unit and one clamping unit are typically arranged in alignment with one another in the radial direction.
Vorliegend ist mit „greifend erfassen“ ein Greifen in Form von Klemmen, also ein aktives Zusammendrücken der jeweils gegriffenen bzw. geklemmten Reihe von Schenkeln gemeint. Hierzu wird eine Kraft von radial innen und von radial außen auf die jeweilige Reihe ausgeübt. Aufgrund der Klemmung bzw. des Greifens wird die jeweilige Reihe von Schenkeln insbesondere in allen drei Raumrichtungen fixiert. Hierzu sind die beteiligten Komponenten (bspw. der Abstützeinheiten und der Spanneinheiten) relativ zueinander entlang der Radialrichtung beweglich.In the present case, “gripping” means gripping in the form of clamps, ie actively compressing the gripped or clamped row of legs. For this purpose, a force is exerted on the respective row from radially inside and from radially outside. Due to the clamping or the gripping, the respective row of legs is fixed in particular in all three spatial directions. For this purpose, the components involved (e.g. the support units and the clamping units) can be moved relative to one another along the radial direction.
Die Spanneinheiten können flexibel entlang der Radialrichtung in dem Außenwerkzeug gelagert sein. Mit einer flexiblen (elastische) Lagerung ist vorliegend gemeint, dass die jeweilige Spanneinheit in ihrer Position durch die Art der Lagerung in Radialrichtung „nachgeben“ kann. Die jeweilige Spanneinheit hat gegenüber ihrer momentanen Soll-Position, die bspw. durch ihren Antrieb vorgegeben ist, einen gewissen Bewegungsspielraum, eine Möglichkeit um diese Soll-Position ausgelenkt zu werden.The clamping units can be mounted flexibly along the radial direction in the outer tool. In the present case, a flexible (elastic) bearing means that the position of the respective tensioning unit can “give” in the radial direction due to the type of bearing. The respective clamping unit has a certain freedom of movement in relation to its current target position, which is specified, for example, by its drive, a possibility of being deflected around this target position.
Vorliegend ist mit „axial“, „axiale Richtung“ bzw. „Axialrichtung“ eine entlang der Mittellängsachse bzw. parallel zur Mittellängsachse der Vorrichtung bzw. des Innenwerkzeugs ausgerichtete Richtung gemeint. Mit anderen Worten, die Mittellängsachse der Vorrichtung bzw. des Innenwerkzeugs ist in axialer Richtung orientiert. Entsprechend ist mit „radial“, „radiale Richtung“ bzw. „Radialrichtung“ eine senkrecht zur Mittellängsachse der Vorrichtung bzw. des Innenwerkzeugs ausgerichtete und von der Mittellängsachse der Vorrichtung bzw. des Innenwerkzeugs ausgehende Richtung gemeint.In the present case, “axial”, “axial direction” or “axial direction” means a direction aligned along the central longitudinal axis or parallel to the central longitudinal axis of the device or the inner tool. In other words, the central longitudinal axis of the device or of the inner tool is oriented in the axial direction. Correspondingly, “radial”, “radial direction” or “radial direction” means a direction perpendicular to the central longitudinal axis of the device or the inner tool and starting from the central longitudinal axis of the device or the inner tool.
Entsprechend sind die Schenkel der Hairpins im gegriffenen Zustand in axialer Richtung erstreckt. Mehrere Schenkel sind in einer in radialer Richtung verlaufenden Reihe angeordnet. Im Sinne der Erfindung ist auch ein Set aus einer gegriffenen Ringanordnung und der Vorrichtung und auch ein Set aus zwei verschiedenen Ringanordnungen mit unterschiedlichen Innnen- und/oder Außendurchmessern und der Vorrichtung, wobei die Vorrichtung beide Ringanordnungen greifen kann.Correspondingly, the legs of the hairpins extend in the axial direction when gripped. A plurality of legs are arranged in a row running in the radial direction. A set consisting of a gripped ring arrangement and the device and also a set consisting of two different ring arrangements with different inside and/or outside diameters and the device are also within the meaning of the invention, with the device being able to grip both ring arrangements.
Durch die verschiedenen, wunschgemäß einstellbaren, Greifstellungen der Abstützeinheiten und/oder der Spanneinheiten können kreisförmige Anordnungen von Leiterstücken mit unterschiedlichem Durchmesser gegriffen werden. Hierzu sind keinerlei Umbaumaßnahmen der Vorrichtung nötig.Circular arrangements of conductor sections with different diameters can be gripped by the different gripping positions of the support units and/or the clamping units, which can be set as required. No conversion measures of the device are necessary for this.
Gemäß einer Weiterbildung kann das Innenwerkzeug mehrere, kreisförmig angeordnete, weitere Abstützeinheiten aufweisen. Die weiteren Abstützeinheiten sind entlang der Axialrichtung zu den eingangs beschriebenen Abstützeinheiten versetzt angeordnet. Die weiteren Abstützeinheiten können entlang der Radialrichtung beweglich in dem Innenwerkzeug angeordnet sein. Die weiteren Abstützeinheiten können von einer eingefahrenen Grundstellung radial auswärts in verschiedene Greifstellungen verfahrbar sein. Dabei können den verschiedenen Greifstellungen verschiedene radiale Positionen der weiteren Abstützeinheiten zugeordnet sein.According to a further development, the inner tool can have several further support units arranged in a circle. The further support units are offset along the axial direction to the support units described above. The further support units can be arranged in the inner tool so as to be movable along the radial direction. The further support units can be moved radially outwards from a retracted basic position into different gripping positions. Different radial positions of the further support units can be assigned to the different gripping positions.
Die weiteren Abstützeinheiten können die Merkmale, die im Zusammenhang mit den eingangs beschriebenen Abstützeinheiten wurden, aufweisen ohne, dass diese hier nochmals wiederholt werden.The additional support units can have the features that were described in connection with the support units initially, without these being repeated here again.
Das Außenwerkzeug kann mehrere, kreisförmig angeordnete weitere Spanneinheiten aufweisen. Die weiteren Spanneinheiten sind entlang der Axialrichtung zu den eingangs beschriebenen Spanneinheiten versetzt angeordnet. Die weiteren Spanneinheiten können entlang der Radialrichtung beweglich in dem Außenwerkzeug angeordnet sein. Die weiteren Spanneinheiten können von einer Grundstellung radial einwärts in verschiedene Greifstellungen verfahrbar sein. Dabei sind den verschiedenen Greifstellungen verschiedene radiale Positionen der weiteren Spanneinheiten zugeordnet sein. Die weiteren Spanneinheiten können die Merkmale, die im Zusammenhang mit den eingangs beschriebenen Spanneinheiten wurden, aufweisen ohne, dass diese hier nochmals wiederholt werden.The external tool can have several further clamping units arranged in a circle. The other clamping units are offset along the axial direction to the clamping units described above. The further clamping units can be arranged in the outer tool so as to be movable along the radial direction. The other clamping units can be moved radially inwards from a basic position into different gripping positions. In this case, different radial positions of the further clamping units are assigned to the different gripping positions. The other clamping units can have the features that were described in connection with the clamping units at the beginning, without these being repeated here again.
Die weiteren Abstützeinheiten und Spanneinheiten bilden weitere greifende Paare, die axial versetzt zu den ersten greifenden Paaren angeordnet sind. Sie dienen dazu die Hairpin-Schenkel an einer axial versetzten Position greifen zu können, dieses axial versetzte Greifen kann alternativ oder zusätzlich eingesetzt werden.The further support units and clamping units form further gripping pairs, which are arranged offset axially with respect to the first gripping pairs. They are used to be able to grip the hairpin legs at an axially offset position, this axially offset gripping can be used as an alternative or in addition.
Gemäß einer Weiterbildung können die Spanneinheiten über einen (ersten) gemeinsamen Antrieb gemeinsam radial ein- und auswärts bewegbar sein. Zusätzlich oder alternativ können die weiteren Spanneinheiten über einen weiteren (zweiten) gemeinsamen Antrieb gemeinsam radial ein- und auswärts bewegbar sein. Dabei kann der gemeinsame Antrieb einen ersten gemeinsamen Antrieb und der weitere gemeinsame Antrieb einen zweiten gemeinsamen Antrieb darstellen.According to a development, the clamping units can be moved together radially inwards and outwards via a (first) common drive. Additionally or alternatively, the further clamping units can be moved radially inwards and outwards together via a further (second) common drive. The common drive can represent a first common drive and the further common drive can represent a second common drive.
Gemäß einer Weiterbildung können die Spanneinheiten (erste und/oder zweite) in dem Außenwerkzeug federnd gelagert sein. Insbesondere können die Spanneinheiten (erste und/oder zweite) ein Kopplungselement aufweisen. Die Spanneinheiten können über das jeweilige Kopplungselement mit dem gemeinsamen Antrieb gekoppelt sein. Das jeweilige Kopplungselement kann in der Radialrichtung federnd (bzw. elastisch) in der jeweiligen Spanneinheit gelagert sein, bspw. mittels einer elastischen, insbesondere aus einem Elastomer ausgebildeten, Hülse, einer Feder und/oder eines elastischen bzw. federnden Elements. Die Spanneinheiten können so in ihrer jeweiligen durch den gemeinsamen Antrieb vorgegebenen Position gegen die Federung (z. B. gegen die elastische Hülse, die Feder und/oder das elastische bzw. federnde Element) in ihrer radialen Position verschiebbar sein bzw. gegenüber einer durch den Antrieb vorgegebenen Position auslenkbar sein. Das Kopplungselement mit federnder Lagerung ist eine Möglichkeit die oben erwähnte flexible Lagerung der Spanneinheiten entlang der Radialrichtung in dem Außenwerkzeug umzusetzen.According to a further development, the clamping units (first and/or second) can be resiliently mounted in the external tool. In particular, the clamping units (first and/or second) can have a coupling element. The clamping units can be coupled to the common drive via the respective coupling element. The respective coupling element can be resiliently (or elastically) mounted in the respective clamping unit in the radial direction, for example by means of an elastic sleeve, in particular made of an elastomer, a spring and/or an elastic or resilient element. The clamping units can be displaceable in their radial position in their respective predetermined by the common drive position against the suspension (z. B. against the elastic sleeve, the spring and / or the elastic or resilient element). Drive predetermined position can be deflected. The coupling element with a spring-loaded mounting is one way of implementing the above-mentioned flexible mounting of the clamping units along the radial direction in the outer tool.
Die Auslenkbarkeit der Spanneinheit um eine Sollposition (vorgegeben durch den Antrieb) ermöglicht Toleranzen und/oder Ungleichheiten in der kreisförmigen Anordnung von Leiterstücken auszugleichen.The ability of the clamping unit to be deflected around a target position (specified by the drive) makes it possible to compensate for tolerances and/or inequalities in the circular arrangement of conductor sections.
Gemäß einer Weiterbildung kann der gemeinsame Antrieb als Kulissenatrieb ausgebildet sein. Die Kopplungselemente der Spanneinheiten können als, insbesondere stiftartige, Fortsätze ausgebildet sein. Die Kopplungselemente können in eine jeweilige Kurvenbahn des gemeinsamen Antriebs eingreifen. Jedem Kopplungselement ist typischerweise eine Kurvenbahn zugeordnet.According to a development, the common drive can be designed as a link drive. The coupling elements of the clamping units can be designed as, in particular pin-like, extensions. The coupling elements can engage in a respective cam track of the common drive. A curved track is typically assigned to each coupling element.
Die Kurvenbahnen der einzelnen Spanneinheiten bzw. von deren Kopplungselementen können auf einem gemeinsamen Kurvenbahnelement, insbesondere in Form von gekrümmt oder gerade verlaufenden, langgezogenen Nuten oder Langlöchern, in die das jeweilige Kopplungselement eingreift, liegen. Das gemeinsame Kurvenbahnelement kann insbesondere als Scheibenelement ausgebildet und in der Vorrichtung rotierbar angeordnet sein.The curved tracks of the individual clamping units or their coupling elements can lie on a common curved track element, in particular in the form of curved or straight, elongated grooves or slots, into which the respective coupling element engages. The common cam track element can be designed in particular as a disk element and can be arranged in the device such that it can rotate.
Der gemeinsame Antrieb kann durch eine Rotation des Kurvenbahnelements um die Axialrichtung eine radiale Bewegung der Spanneinheiten bewirken. Die Spanneinheiten können mittels einer Führungseinrichtung derart geführt sein, dass die Spanneinheiten ausschließlich entlang der Radialrichtung, insbesondere zwischen der Grundstellung und den verschiedenen Greifstellungen, bewegbar sind.The common drive can bring about a radial movement of the clamping units by rotating the cam track element about the axial direction. The clamping units can be guided by means of a guide device in such a way that the clamping units can be moved exclusively along the radial direction, in particular between the basic position and the various gripping positions.
Die Rotationsbewegung des Kurvenbahnelements kann bspw. durch einen pneumatischen Antrieb, insbesondere einen Pneumatikzylinder, erfolgen.The rotational movement of the curved track element can be carried out, for example, by a pneumatic drive, in particular a pneumatic cylinder.
Die eben beschriebene Ausgestaltung ermöglicht es die Spanneinheiten in konstruktiv einfacher Weise von ihrer Grundstellung in die verschiedenen Greifstellungen zu überführen. Mit anderen Worten, die Spanneinheiten können mittels des eben beschriebenen Kulissenantriebs in einfacher, zuverlässiger und präziser Weise bewegt werden.The embodiment just described enables the clamping units to be transferred from their basic position to the various gripping positions in a structurally simple manner. In other words, the clamping units can be moved in a simple, reliable and precise manner by means of the link drive just described.
Gemäß einer Weiterbildung können die weiteren Spanneinheiten ein Kopplungselement aufweisen. Das Kopplungselement der weiteren Spanneinheiten kann entsprechend den Ausführungen zu den (ersten) Spanneinheiten ausgebildet sein, was dessen Lagerung (federnd (bzw. elastisch) in der jeweiligen Spanneinheit gelagert) und Zusammenwirkung mit einem Antrieb, der ebenfalls als Kulissenantrieb ausgebildet sein kann, angeht.According to a further development, the further clamping units can have a coupling element. The coupling element of the further clamping units can be designed in accordance with the explanations for the (first) clamping units, as far as its mounting (spring-loaded (or elastically) mounted in the respective clamping unit) and interaction with a drive, which can also be designed as a link drive, is concerned.
Der weitere gemeinsame Antrieb kann entsprechend dem ersten Antrieb als Kulissenatrieb ausgebildet sein und die Merkmale aufweisen die im Zusammenhang mit dem ersten Antrieb erläutert wurden.The other common drive can be designed as a link drive corresponding to the first drive and have the features that were explained in connection with the first drive.
Gemäß einer Weiterbildung kann an wenigstens einer der Spanneinheiten, insbesondere mehreren Spanneinheiten, insbesondere allen Spanneinheiten der kreisförmigen Anordnung, ein Schwenkelement angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich kann an wenigstens einer der weiteren Spanneinheiten, insbesondere mehreren weiteren Spanneinheiten, insbesondere allen weiteren Spanneinheiten der kreisförmigen Anordnung, ein Schwenkelement angeordnet sein.According to a development, a pivoting element can be arranged on at least one of the clamping units, in particular several clamping units, in particular all clamping units of the circular arrangement. Alternatively or additionally, a pivoting element can be arranged on at least one of the further clamping units, in particular several further clamping units, in particular all further clamping units of the circular arrangement.
Das Schwenkelement kann zwischen einer Verfahrstellung und einer Anschlagstellung verschwenkbar sein. In der Verfahrstellung kann das Schwenkelement derart ausgerichtet sein, dass es in Radialrichtung zwischen zwei Reihen von Schenkeln bewegbar sein kann. In der Anschlagstellung kann das Schwenkelement sich innerhalb einer Reihe von Schenkeln zwischen zwei Schenkeln erstrecken. In der Anschlagstellung kann das Schwenkelement in Radialrichtung gesehen zwischen dem innersten Schenkel und dem äußersten Schenkel der Reihe von Schenkeln befinden. Das Schwenkelement kann hierzu um die Radialrichtung schwenkbar ausgebildet sein. Mit anderen Worten, die Schwenkachse des Schwenkelements kann entlang der Radialrichtung orientiert (ausgerichtet) sein.The pivoting element can be pivotable between a travel position and a stop position. In the travel position, the pivoting element can be aligned in such a way that it can be moved in the radial direction between two rows of legs. In the stop position the pivot element can extend within a series of legs between two legs. In the stop position, the pivoting element can be located between the innermost limb and the outermost limb of the row of limbs, viewed in the radial direction. For this purpose, the pivoting element can be designed to be pivotable about the radial direction. In other words, the pivoting axis of the pivoting member may be oriented (aligned) along the radial direction.
Bei Leiterstückanordnungen, bei denen zwischen dem innersten Schenkel und dem äußersten Schenkel einer Reihe von Schenkeln ein Leerraum angeordnet ist (siehe weiter unten), kann dieser Leerraum durch das Schwenkelement, insbesondere in der Anschlagstellung, ausgefüllt werden. So kann verhindert werden, dass der äußerste Schenkel und/oder der innerste Schenkel einer Reihe von Schenkeln in Richtung des Leerraums, aufgrund des Greifens und der damit auf den innersten Schenkel und/oder äußersten Schenkel in Richtung des Leerraums wirkenden Kraft, verbogen werden.In conductor piece arrangements in which there is an empty space between the innermost leg and the outermost leg of a row of legs (see below), this empty space can be filled by the pivoting element, particularly in the stop position. This can prevent the outermost limb and/or the innermost limb of a row of limbs from being bent towards the void due to the gripping and the force thereby acting on the innermost limb and/or the outermost limb toward the void.
Das Schwenkelement, kann einen plattenartigen Abschnitt zum Einschwenken zwischen die Leiterstückschenkel aufweisen. The pivoting element can have a plate-like section for pivoting in between the legs of the conductor piece.
Dieser plattenartige Abschnitt weist typischerweise in Einschwenkrichtung abgerundete Kanten auf, so dass der beim Einschwenken mit den abgerundeten Kanten die Leiterstücke Kontaktieren kann wodurch eine selbstzentrierende Wirkung gegeben wird.This plate-like section typically has rounded edges in the pivoting-in direction, so that when pivoted in, the rounded edges can contact the conductor pieces, thereby providing a self-centering effect.
Gemäß einer Weiterbildung kann das Schwenkelement entlang der Radialrichtung, insbesondere federnd (elastisch), beweglich gelagert in der jeweiligen Spanneinheit angeordnet sein. Zusätzlich oder alternativ kann das Schwenkelement entlang der Radialrichtung, insbesondere federnd (elastisch), beweglich gelagert in der jeweiligen weiteren Spanneinheit angeordnet sein.According to a further development, the pivoting element can be arranged movably mounted in the respective clamping unit along the radial direction, in particular in a resilient (elastic) manner. In addition or as an alternative, the pivoting element can be arranged in the respective further clamping unit so that it can move along the radial direction, in particular in a resilient (elastic) manner.
Hierzu kann die Spanneinheit und/oder die weitere Spanneinheit eine Feder, insbesondere Blattfeder, aufweisen. Dabei kann das Schwenkelement mittels der Feder auslenkbar um eine Grundstellung in der Spanneinheit oder der weiteren Spanneinheit gespannt sein. Das Schwenkelement kann gegen die Spannung der Feder entlang der Radialrichtung Richtung auslenkbar sein. Alternativ oder zusätzlich kann das Schwenkelement eine Nut aufweisen, wobei in der Nut ein Stift der Spanneinheit oder der weiteren Spanneinheit aufgenommen ist. Damit hat das Schwenkelement eine durch die Erstreckung der Nut begrenzte Möglichkeit zur geführten Bewegung in radialer Richtung.For this purpose, the tensioning unit and/or the further tensioning unit can have a spring, in particular a leaf spring. The pivoting element can be tensioned by means of the spring so that it can be deflected about a basic position in the tensioning unit or in the further tensioning unit. The pivoting element can be deflectable against the tension of the spring along the radial direction. Alternatively or additionally, the pivoting element can have a groove, with a pin of the tensioning unit or of the further tensioning unit being accommodated in the groove. The pivoting element thus has a possibility for guided movement in the radial direction, which is limited by the extension of the groove.
Das Schwenkelement kann an einem Schwenkschaft angeordnet sein, der sich durch die Spanneinheit oder die weitere Spanneinheit erstreckt, wobei die Nut an dem Schwenkschaft angeordnet sein kann. Ebenso ist es denkbar, dass die Nut in der Spanneinheit oder der weiteren Spanneinheit angeordnet ist, und der Stift in dem Schwenkschaft, angeordnet ist. Der Schwenkschaft kann entlang der Radialrichtung orientiert sein.The pivoting element may be arranged on a pivoting shaft which extends through the tensioning unit or the further tensioning unit, and the groove may be arranged on the pivoting shaft. It is also conceivable that the groove is arranged in the tensioning unit or the further tensioning unit, and the pin is arranged in the swivel shaft. The pivot shaft may be oriented along the radial direction.
Gemäß einer Weiterbildung kann das Innenwerkzeug ein konusförmiges (erstes) Zustellelement aufweisen. Das Zustellelement kann angeordnet und ausgebildet sein, um durch eine Bewegung in Axialrichtung die Abstützeinheiten entlang der Radialrichtung zu bewegen. Mit anderen Worten, die Abstützeinheiten können aus der Grundstellung in die verschiedenen Greifstellungen mittels einer axialen Bewegung des Zustellelements bewegt werden.According to a development, the inner tool can have a cone-shaped (first) feed element. The feed element can be arranged and designed to move the support units along the radial direction by moving in the axial direction. In other words, the support units can be moved from the basic position into the various gripping positions by means of an axial movement of the feed element.
Zusätzlich oder alternativ kann das Innenwerkzeug ein konusförmiges weiteres (zweites) Zustellelement aufweisen. Das weitere Zustellelement kann angeordnet und ausgebildet sein, um durch eine Bewegung in Axialrichtung die weiteren Abstützeinheiten entlang der Radialrichtung zu bewegen. Mit anderen Worten, die weiteren Abstützeinheiten können aus der Grundstellung in die verschiedenen Greifstellungen mittels einer axialen Bewegung des weiteren Zustellelements bewegt werden.In addition or as an alternative, the inner tool can have a cone-shaped further (second) feed element. The additional feed element can be arranged and designed to move the additional support units along the radial direction by moving in the axial direction. In other words, the additional support units can be moved from the basic position into the various gripping positions by means of an axial movement of the additional feed element.
Die Abstützeinheiten können an ihren dem Zustellelement zugewandten Enden einen elastischen (insbesondere aus einem Elastomer ausgebildeten) Abschnitt aufweisen. Mit anderen Worten, die jeweilige Kontaktfläche der Abstützeinheiten mit dem Zustellelement kann jeweils elastisch (insbesondere aus einem Elastomer) ausgebildet sein.The support units can have an elastic section (in particular made of an elastomer) at their ends facing the feed element. In other words, the respective contact surface of the support units with the feed element can each be designed to be elastic (in particular made of an elastomer).
Die weiteren Abstützeinheiten können an ihren dem weiteren Zustellelement zugewandten Enden einen elastischen (insbesondere aus einem Elastomer ausgebildeten) Abschnitt oder ein elastisches Element aufweisen. Mit anderen Worten, die jeweilige Kontaktfläche der weiteren Abstützeinheiten mit dem weiteren Zustellelement kann jeweils elastisch (insbesondere aus einem Elastomer) ausgebildet sein.The further support units can have an elastic section (in particular made of an elastomer) or an elastic element on their ends facing the further feed element. In other words, the respective contact surface of the additional support units with the additional feed element can each be designed to be elastic (in particular made of an elastomer).
Gemäß einer Weiterbildung können die (ersten) Abstützeinheiten und/oder die weiteren (zweiten) Abstützeinheiten nach radial innen vorgespannt sein. Dies kann mittels mindestens einer Wurmfeder, die insbesondere an allen Abstützeinheiten oder an allen weiteren Abstützeinheiten ringförmig anliegt, umgesetzt werden. Hierdurch kann insbesondere die Bewegung der Abstützeinheiten und/oder der weiteren Abstützeinheiten radial einwärts, insbesondere in die Grundstellung, umgesetzt werden.According to a development, the (first) support units and/or the additional (second) support units can be prestressed radially inwards. This can be implemented by means of at least one garter spring, which bears in particular on all support units or on all other support units in a ring-shaped manner. In this way, in particular, the movement of the support units and/or the further support units can be implemented radially inwards, in particular into the basic position.
Gemäß einer Weiterbildung können die (ersten) Abstützeinheiten und/oder die weiteren (zweiten) Abstützeinheiten, jeweils mindestens einen Führungsstift, insbesondere mindestens zwei Führungsstifte, aufweisen. Der Führungsstift kann bzw. die Führungsstifte können in dem Innenwerkzeug beweglich gelagert sein, um eine geführte (lineare) Bewegung der jeweiligen Abstützeinheiten und/oder der jeweiligen weiteren Abstützeinheiten in Radialrichtung zu ermöglichen. Mit anderen Worten, der Führungsstift stellt eine Linearführung für die jeweilige Abstützeinheit oder die jeweilige weitere Abstützeinheit dar. Entsprechend ist der Führungsstift insbesondere entlang der Radialrichtung ausgerichtet. Hierdurch kann bspw. ein Verkippen (bzw. Verkannten) der Abstützeinheiten und/oder der weiteren Abstützeinheiten während ihrer Bewegung entlang der Radialrichtung verhindert werden. Die Abstützeinheiten können um ihre Vorgegebene Soll-Position auslenkbar ausgebildet und im Innenwerkzeug angeordnet sein. Die Führungsstifte können bspw. entlang ihrer Längserstreckung elastisch kompressibel ausgebildet sein, um eine Nachgiebigkeit der Abstützeinheiten zu bewirken.According to a development, the (first) support units and/or the additional (second) support units can each have at least one guide pin, in particular at least two guide pins. The guide pin or guide pins can be movably mounted in the inner tool in order to enable a guided (linear) movement of the respective support units and/or the respective further support units in the radial direction. In other words, the guide pin represents a linear guide for the respective support unit or the respective further support unit. Accordingly, the guide pin is aligned in particular along the radial direction. In this way, for example, tilting (or canting) of the support units and/or the further support units can be prevented during their movement along the radial direction. The support units can be designed to be deflectable about their predetermined desired position and can be arranged in the inner tool. The guide pins can, for example, be designed to be elastically compressible along their longitudinal extent in order to bring about flexibility in the support units.
Die Spanneinheiten, insbesondere alle Spanneinheiten, können eine nach radial innen gerichtete, gabelförmige Aufnahme aufweisen. Alternativ oder zusätzlich können die weiteren Spanneinheiten, insbesondere alle weiteren Spanneinheiten, eine nach radial innen gerichtete gabelförmige Aufnahme aufweisen.The clamping units, in particular all clamping units, can have a fork-shaped receptacle directed radially inwards. Alternatively or additionally, the further clamping units, in particular all further clamping units, can have a fork-shaped receptacle directed radially inwards.
Die gabelförmige Aufnahme kann eingerichtet sein, um jeweils eine Reihe an Schenkeln aufnehmen zu können. Die gabelförmige Aufnahme kann insbesondere als Einführhilfe der Schwenkelemente zwischen die Reihen von Schenkeln dienen. Die gabelförmige Aufnahme kann eine Reihe von Schenkeln in Umfangsrichtung begrenzen.The fork-shaped receptacle can be set up in order to be able to receive a row of legs. The fork-shaped receptacle can serve in particular as an aid for inserting the pivoting elements between the rows of legs. The forked receptacle can delimit a row of legs in the circumferential direction.
Die Spanneinheiten (alternativ oder zusätzlich die weiteren Spanneinheiten) können ein Betätigungselement aufweisen. Das Betätigungselement ist eingerichtet, um das jeweilige Schwenkelement zwischen der Verfahrstellung und der Anschlagstellung zu verschwenken. Das Betätigungselement kann an dem radial äußeren Ende des Schwenkschafts angeordnet sein. In der Anschlagstellung kann der plattenartige Abschnitt insbesondere horizontal ausgerichtet angeordnet sein. Das Betätigungselement kann in Form eines um die Längsrichtung des Schwenkschafts (also die Radialrichtung) verschwenkenden Schwenkarms ausgebildet sein. Der plattenartige Abschnitt kann am radial inneren Ende des Schwenkelements angeordnet sein. Der Schwenkschaft kann sich durch einen Teil der jeweiligen Spanneinheit hindurch erstrecken.The clamping units (alternatively or additionally the other clamping units) can have an actuating element. The actuating element is set up to pivot the respective pivoting element between the travel position and the stop position. The actuator may be located at the radially outer end of the pivot shaft. In the stop position, the plate-like section can be arranged, in particular, horizontally aligned. The actuating element can be designed in the form of a pivoting arm pivoting about the longitudinal direction of the pivoting shaft (ie the radial direction). The plate-like portion may be arranged at the radially inner end of the pivoting member. The pivot shaft can extend through part of the respective tensioning unit.
Das Außenwerkzeug kann eine Betätigungseinrichtung (sowie eine weitere Betätigungseinrichtung, die entsprechend den nachfolgenden Ausführungen ausgebildet sein kann) aufweisen, die ausgebildet ist, um die Betätigungselemente aller Spanneinheiten zeitgleich zu verstellen und so die Schwenkelemente aller Spanneinheiten zeitgleich zwischen der Verfahrstellung und der Anschlagstellung zu verschwenken.The external tool can have an actuating device (and a further actuating device, which can be designed in accordance with the following explanations), which is designed to adjust the actuating elements of all clamping units at the same time and thus to pivot the pivoting elements of all clamping units at the same time between the travel position and the stop position.
Die Betätigungseinrichtung kann in Form einer ringförmigen Scheibe mit Aufnahmen ausgebildet sein. Jede Aufnahme der Betätigungseinrichtung kann dazu eingerichtet sein ein Betätigungselement aufnehmen zu können. Durch eine Rotationsbewegung der Betätigungseinrichtung relativ zu den Betätigungselementen der Spanneinheiten können die Betätigungselemente jeweils um die Radialrichtung verschwenkt werden.The actuating device can be designed in the form of an annular disc with receptacles. Each receptacle of the actuating device can be set up to be able to accommodate an actuating element. The actuating elements can each be pivoted about the radial direction by a rotational movement of the actuating device relative to the actuating elements of the clamping units.
Die Betätigungselemente, die entsprechenden Schwenkelemente und die entsprechenden Schwenkschäfte der Spanneinheiten können jeweils drehfest miteinander verbunden sein. Damit kann ein Verschwenken des Betätigungselements ein Verschwenken des Schwenkelements bewirken. So kann die (Rotationsbewegung der) Betätigungseinrichtung ein Verschwenken der Schwenkelemente zwischen der Verfahrstellung und der Anschlagstellung bewirken.The actuating elements, the corresponding pivoting elements and the corresponding pivoting shafts of the clamping units can each be connected to one another in a rotationally fixed manner. A pivoting of the actuating element can thus cause a pivoting of the pivoting element. The (rotational movement of the) actuating device can thus bring about a pivoting of the pivoting elements between the displacement position and the stop position.
Dadurch kann mittels einer einfachen Rotationsbewegung der Betätigungseinrichtung eine zeitgleiche und gleichartige Verschwenkbewegung der Schwenkelemente aller Spanneinheiten umgesetzt werden.As a result, a simultaneous and identical pivoting movement of the pivoting elements of all clamping units can be implemented by means of a simple rotational movement of the actuating device.
Es ist denkbar, dass an wenigstens einer der (ersten und/oder zweiten) Abstützeinheiten, insbesondere mehreren Abstützeinheiten, insbesondere allen Abstützeinheiten ein Schwenkelement gemäß obiger Ausführungen angeordnet ist.It is conceivable that a pivoting element according to the above statements is arranged on at least one of the (first and/or second) support units, in particular several support units, in particular all support units.
Die obige Aufgabe wird, wie bereits erläutert, weiter durch ein Verfahren zum Greifen, Halten und Handhaben mindestens einer kreisförmigen Anordnung von Leiterstücken mit den Merkmalen des nebengeordneten Anspruchs gelöst. Bei den Leiterstücken kann es sich um Leiterstücke gemäß obiger Ausführungen handeln. Das Verfahren umfasst die Schritte:
- Anordnen mehrerer Leiterstücke in der kreisförmigen Anordnung.
- Arranging multiple conductor pieces in the circular array.
Greifen der kreisförmigen Anordnung von Leiterstücken mittels einer Vorrichtung, wobei die einzelnen Reihen von Schenkeln jeweils an einem innersten Schenkel und einem äußersten Schenkel einer Reihe von Schenkeln gegriffen (greifend erfasst) werden.Gripping the circular arrangement of conductor pieces by means of a device, wherein the individual rows of legs are each gripped (gripped) at an innermost leg and an outermost leg of a row of legs.
Transportieren und Absetzten der kreisförmigen Anordnung von Leiterstücken mittels der Vorrichtung an eine Endposition.Transporting and depositing the circular arrangement of conductor pieces by means of the device to an end position.
Anordnen mehrerer Leiterstücke in mindestens einer weiteren kreisförmigen Anordnung, wobei die weitere kreisförmige Anordnung einen Durchmesser aufweist, der von dem Durchmesser der kreisförmigen Anordnung von Leiterstücken verschieden ist.arranging a plurality of conductor pieces in at least one further circular array, the further circular array having a diameter different than the diameter of the circular array of conductor pieces.
Die kreisförmige Anordnung von Leiterstücken kann eine erste kreisförmige Anordnung von Leiterstücken und die weitere kreisförmige Anordnung von Leiterstücken kann eine zweite kreisförmige Anordnung von Leiterstücken darstellen.The circular arrangement of conductor pieces can represent a first circular arrangement of conductor pieces and the further circular arrangement of conductor pieces can constitute a second circular arrangement of conductor pieces.
Greifen der weiteren kreisförmigen Anordnung von Leiterstücken mittels der Vorrichtung, wobei die einzelnen Reihen von Schenkeln jeweils an einem innersten Schenkel und einem äußersten Schenkel einer Reihe von Schenkeln gegriffen (greifend erfasst) werden.Gripping the further circular arrangement of conductor pieces by means of the device, wherein the individual rows of legs are each gripped (gripped) at an innermost leg and an outermost leg of a row of legs.
Transportieren und Absetzten der weiteren kreisförmigen Anordnung von Leiterstücken mittels der Vorrichtung an eine Endposition.Transporting and depositing the further circular arrangement of conductor pieces by means of the device to an end position.
Beide kreisförmigen Anordnung von Leiterstücken werden dabei mittel derselben Vorrichtung gegriffen und gehandhabt.Both circular arrays of conductor pieces are gripped and handled using the same device.
Dabei entsprechen die Endpositionen der kreisförmigen Anordnung von Leiterstücken und der weiteren kreisförmigen Anordnung von Leiterstücken jeweils den Positionen in einem Leiterstückkorb. Mit einem Leiterstückkorb ist die Endkonfiguration der Leiterstücke, wie sie in einen Stator einer elektrischen Maschine eingesetzt werden, gemeint.The end positions of the circular arrangement of conductor sections and the further circular arrangement of conductor sections each correspond to the positions in a conductor section basket. By a conductor piece basket is meant the final configuration of the conductor pieces as they are inserted into a stator of an electrical machine.
Das Verfahren kann weiter die Schritte umfassen:
- Greifen und Handhaben des Leiterstückkorbs mittels der Vorrichtung.
- Gripping and manipulating the conductor piece basket by means of the device.
Einsetzen des Leiterstückkorbs in einen Stator insbesondere mittels der Vorrichtung.Insertion of the conductor piece basket in a stator in particular by means of the device.
Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens kann die kreisförmige Anordnung von Leiterstücken und/oder mindestens eine der weiteren kreisförmigen Anordnungen von Leiterstücken einen inneren Ring von Schenkeln der Leiterstücke aufweisen und einen zu diesem in Radialrichtung durch einen Leerraum beabstandeten äußeren Ring von Schenkeln aufweisen. Dabei kann während des Greifens der Reihen von Leiterstücken jeweils ein Schwenkelement der Vorrichtung in den Leerraum zwischen dem inneren Ring von Schenkeln und dem äußeren Ring von Schenkeln angeordnet, insbesondere eingeschwenkt, werden. Mit anderen Worten, der Leerraum kann mit dem jeweiligen Schwenkelement ausgefüllt werden.According to a development of the method, the circular arrangement of conductor pieces and/or at least one of the further circular arrangements of conductor pieces can have an inner ring of legs of the conductor pieces and an outer ring of legs spaced apart from this in the radial direction by an empty space. During the gripping of the rows of conductor sections, a pivoting element of the device can be arranged, in particular pivoted, into the empty space between the inner ring of legs and the outer ring of legs. In other words, the empty space can be filled with the respective pivoting element.
Gemäß einer Weiterbildung kann zur Durchführung des Verfahrens eine Vorrichtung gemäß obigen Ausführungen verwendet werden. Hinsichtlich der damit erzielbaren Vorteile wird auf die diesbezüglichen Ausführungen zur Vorrichtung verwiesen. Zur weiteren Ausgestaltung des Verfahrens können die im Zusammenhang mit der Vorrichtung beschriebenen und/oder die nachfolgend noch erläuterten Maßnahmen dienen.According to a development, a device according to the above statements can be used to carry out the method. With regard to the advantages that can be achieved in this way, reference is made to the relevant statements on the device. The measures described in connection with the device and/or the measures explained below can serve to further refine the method.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Wortlaut der Ansprüche sowie aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Es zeigen:
-
1 eine perspektivische Ansicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung; -
2 eine Schnittansicht eines Innenwerkzeugs in einer Grundstellung; -
3 eine Schnittansicht des Innenwerkzeugs gemäß2 in einer Greifstellung; -
4 einen Ausschnitt einer perspektivischen Ansicht von oben auf einen ringförmigen Abschnitt eines Außenwerkzeugs; -
5 einen Ausschnitt einer perspektivischen Schnittansicht von unten auf den ringförmigen Abschnitt des Außenwerkzeugs gemäß4 ; -
6 einen Ausschnitt einer perspektivischen Ansicht von oben auf einen weiteren ringförmigen Abschnitt des Außenwerkzeugs; -
7 einen Ausschnitt einer perspektivischen Schnittansicht von unten auf den weiteren ringförmigen Abschnitt des Außenwerkzeugs gemäß6 ; -
8 eine Schnittansicht einer Spanneinheit bzw. einer weiteren Spanneinheit; -
9 . eine Schnittansicht der Spanneinheit bzw. der weiteren Spanneinheit gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel und -
10 einen Ausschnitt einer perspektivischen Ansicht während eines Greifvorgangs mittels der Vorrichtung.
-
1 a perspective view of a device according to the invention; -
2 a sectional view of an inner tool in a basic position; -
3 a sectional view of the inner tool according to FIG2 in a grasping position; -
4 a detail of a perspective view from above of an annular portion of an outer tool; -
5 a detail of a perspective sectional view from below of the annular portion of the outer tool according to4 ; -
6 a detail of a perspective view from above of another annular portion of the outer tool; -
7 a detail of a perspective sectional view from below of the further annular portion of the outer tool according to6 ; -
8th a sectional view of a clamping unit or a further clamping unit; -
9 . a sectional view of the clamping unit or the further clamping unit according to a further embodiment and -
10 a section of a perspective view during a gripping process by means of the device.
In der nachfolgenden Beschreibung sowie in den Figuren tragen sich entsprechende Bauteile und Elemente gleiche Bezugszeichen. Der besseren Übersichtlichkeit wegen sind nicht in allen Figuren sämtliche Bezugszeichen wiedergegeben.In the following description and in the figures, corresponding components and elements have the same reference symbols. For the sake of better clarity, not all reference numbers are reproduced in all figures.
Das Innenwerkzeug 20 ist vorliegend länglich entlang einer Axialrichtung 33 ausgebildet. Mit anderen Worten, die Mittellängsachse 23 des (länglichen) Innenwerkzeugs 20 erstreckt sich entlang der Axialrichtung 33. Eine orthogonal zur Axialrichtung 33 orientierte und von der Mittellängsachse 23 weg zeigende Richtung wird vorliegend als Radialrichtung 18 bezeichnet.In the present case, the
Die Vorrichtung 10 ist eingerichtet, um eine kreisförmige Anordnung 12 von Leiterstücken 14 zu greifen, zu halten und zu handhaben. Die Leiterstücke 14 liegen in Form von Hairpins mit zwei Schenkeln 16 oder in Form von Sonderpins mit einem Schenkel 16 vor.The
Das Außenwerkzeug 26 weist einen ringförmigen Abschnitt 74 mit mehreren kreisförmig angeordneten Spanneinheiten 28 und einen weiteren ringförmigen Abschnitt 76 mit mehreren kreisförmig angeordneten weiteren Spanneinheiten 34 auf. Dabei kann der ringförmige Abschnitt 74 einen ersten ringförmigen Abschnitt und der weiteren ringförmige Abschnitt 76 einen zweiten ringförmigen Abschnitt darstellen.The
Der ringförmige Abschnitt 74 und der weitere ringförmige Abschnitt 76 sind vorliegend identisch ausgebildet und axial beabstandet zueinander (übereinander) angeordnet. Der ringförmige Abschnitt 74 und der weitere ringförmige Abschnitt 76 können miteinander (mechanisch) verbunden bzw. gekoppelt sein.The ring-shaped
Es ist denkbar, dass der ringförmige Abschnitt 74 und der weitere ringförmige Abschnitt 76 unbeweglich (fest) miteinander verbunden bzw. gekoppelt sein können und nur gemeinsam und gleichartig bewegt werden können. Ebenso ist es denkbar, dass der ringförmige Abschnitt 74 und weitere ringförmige Abschnitt 76 relativ zueinander beweglich ausgebildet sind. Mit anderen Worten es ist denkbar, dass der ringförmige Abschnitt 74 und der weitere ringförmige Abschnitt 76 unabhängig voneinander bewegt werden können.It is conceivable that the ring-shaped
Die Abstützeinheiten 22 und die weiteren Abstützeinheiten 32 weisen jeweils einen inneren Kontaktabschnitt 21 auf. Der innere Kontaktabschnitt ist ausgebildet, um in einer Greifstellung der Abstützeinheiten 22 und/oder der weiteren Abstützeinheiten 32 den innersten Schenkel 24 einer Reihe von Schenkeln 16 von radial innen zu kontaktieren. Die Kontaktabschnitte 21 sind vorliegend orthogonal zur Radialrichtung 18 bzw. parallel zur Axialrichtung 33 orientiert.The
Der innere Kontaktabschnitt 21 kann elastisch (bspw. aus einem Elastomer) ausgebildet sein.The
Vorliegend sind die Abstützeinheiten 22 und die weiteren Abstützeinheiten 32 identisch ausgebildet.In the present case, the
Das Innenwerkzeug 20 ist hülsenartig ausgebildet. Innerhalb des Innenwerkzeugs 20 ist ein konusförmiges Zustellelement 66 und ein weiteres konusförmiges Zustellelement 68 angeordnet.The
Das konusförmige Zustellelement 66 ist an einem Schaft 67 angeordnet und entlang der Axialrichtung 33 beweglich ausgebildet. Sowohl der Schaft 67 als auch das konusförmige Zustellelement 66 weisen einen entlang der Axialrichtung 33 ausgerichteten Durchgang 69 auf.The cone-shaped
Das konusförmige weitere Zustellelement 68 ist an einem weiteren Schaft 71 angeordnet und entlang der Axialrichtung 33 beweglich ausgebildet. Der weitere Schaft 71 erstreckt sich durch den Durchgang 69 des Zustellelement 66 und des Schafts 67.The cone-shaped
Es ist denkbar, dass die beiden Zustellelemente 66, 68 gleichzeitig und gleichartig (entlang der Axialrichtung 33) bewegt werden. Ebenso ist es denkbar, dass die beiden Zustellelemente 66, 68 unabhängig voneinander (entlang der Axialrichtung 33) bewegt werden können. Die beiden Zustellelemente 66, 68 können, insbesondere mittels der beiden Schäfte 67, 71, (mechanisch) miteinander verbunden bzw. gekoppelt sein.It is conceivable that the two
Mittels der beiden Zustellelemente 66, 68 können die Abstützeinheiten 22 und die weiteren Abstützeinheiten 32 von ihrer dargestellten Grundstellung nach radial auswärts (entlang der Radialrichtung 18) in verschiedene Greifstellungen bewegt werden. Hierzu werden die beiden Zustellelemente 66, 68 axial, in
Es ist denkbar, dass jeweils die den beiden Zustellelementen 66, 68 zugewandten Enden der Abstützeinheiten 22 bzw. der weiteren Abstützeinheiten 32 einen elastischen (insbesondere aus einem Elastomer) Abschnitt aufweisen. Mit anderen Worten, die jeweilige Kontaktfläche der Abstützeinheiten 22 bzw. der weiteren Abstützeinheiten 32 mit den beiden Zustellelementen 66, 68 kann jeweils elastisch (insbesondere aus einem Elastomer) ausgebildet sein.It is conceivable that in each case the two
Die Abstützeinheiten 22 und die weiteren Abstützeinheiten 32 sind in einer Greifstellung gezeigt. Die beiden Zustellelemente 66, 68 sind im Vergleich zur
Durch das Variieren der axialen Bewegung der beiden Zustellelemente 66, 68 kann die radial auswärts gerichtete Bewegung der Abstützeinheiten 22 und der weiteren Abstützeinheiten 32 wunschgemäß eingestellt werden. Je weiter die beiden Zustellelemente 66, 68 axial in
Um die Abstützeinheiten 22 bzw. die weiteren Abstützeinheiten 32 wieder in ihre Grundstellung (vgl.
Die Abstützeinheiten 22 und die weiteren Abstützeinheiten 32 weisen jeweils drei Führungsstifte 72 auf. Die Führungsstifte 72 sind jeweils in Radialrichtung 18 beweglich angeordnet und dienen der jeweiligen Abstützeinheiten 22 oder der jeweiligen weiteren Abstützeinheiten 32 als Linearführung in Radialrichtung 18. Damit können die Abstützeinheiten 22 und die weiteren Abstützeinheiten 32 translatorisch entlang der Radialrichtung 18 bewegt werden. Ein Verkippen bzw. Verkannten wird dadurch vermieden. Ein mittlerer Führungsstift 72 ist dabei in Kontakt mit dem jeweiligen Zustellelement 66, 68. Die beiden äußeren Führungsstifte 72 dienen überwiegend der Stabilisierung der Führung der Abstützeinheiten 22.The
Die Spanneinheiten 28 sind mittels eines gemeinsamen Antriebs entlang der Radialrichtung 18 verfahrbar in dem ringförmigen Abschnitt 74 das Außenwerkzeugs 26 angeordnet. Vorliegend ist der gemeinsame Antrieb in Form eines Kulissenantriebs ausgebildet.The clamping
Der ringförmige Abschnitt 74 weist ein gemeinsames, vorliegend scheibenartig ausgebildetes, Kurvenbahnelement 54 mit einer Vielzahl von Kurvenbahnen 52 auf. Die Kurvenbahnen 52 sind vorliegend jeweils in Form eines gerade verlaufenden Langlochs im Kurvenbahnelement 54 ausgebildet. Jeder Spanneinheit 28 ist eine Kurvenbahn 52 zugeordnet. Mit anderen Worten, die Anzahl der Spanneinheiten 28 und die Anzahl der Kurvenbahnen 52 sind identisch. Die Spanneinheiten 28 weisen jeweils ein stiftartiges Kopplungselement 50 auf. Das Kopplungselement 50 greift in die jeweilige Kurvenbahn 52 ein.The ring-shaped
Die Spanneinheiten 28 können durch eine Rotationsbewegung des Kurvenbahnelements 54 entlang der Radialrichtung 18 bewegt werden. Hierzu werden die Spanneinheiten 28 jeweils über eine Führungseinrichtung 56 derart geführt, dass sie ausschließlich entlang der Radialrichtung 18 bewegbar sind.The clamping
Durch das Variieren der Rotationsbewegung des Kurvenbahnelements 54 können die Spanneinheiten 28 an unterschiedliche radiale Positionen bewegt werden. Je weiter das Kurvenbahnelement 54 gedreht wird, desto weiter werden die Spanneinheiten 28 radial einwärts bzw. radial auswärts bewegt.By varying the rotational movement of the
Die weiteren Spanneinheiten 34 sind mittels eines weiteren gemeinsamen Antriebs entlang der Radialrichtung 18 verfahrbar in dem weiteren ringförmigen Abschnitt 76 das Außenwerkzeugs 26 angeordnet. Vorliegend ist der weitere gemeinsame Antrieb in Form eines Kulissenantriebs ausgebildet.The
Der weitere ringförmige Abschnitt 76 weist ein gemeinsames, vorliegend scheibenartig ausgebildetes, Kurvenbahnelement 62 mit einer Vielzahl von Kurvenbahnen 60 auf. Die Kurvenbahnen 60 sind vorliegend jeweils in Form eines gerade verlaufenden Langlochs im Kurvenbahnelement 62 ausgebildet. Jeder weiteren Spanneinheit 34 ist eine Kurvenbahn 60 zugeordnet. Mit anderen Worten, die Anzahl der weiteren Spanneinheiten 34 und die Anzahl der Kurvenbahnen 60 sind identisch. Die weiteren Spanneinheiten 34 weisen jeweils ein stiftartiges Kopplungselement 58 auf. Das Kopplungselement 58 greift in die jeweilige Kurvenbahn 60 ein.The further ring-shaped
Die weiteren Spanneinheiten 34 können durch eine Rotationsbewegung des Kurvenbahnelements 62 entlang der Radialrichtung 18 bewegt werden. Hierzu werden die weiteren Spanneinheiten 34 jeweils über eine Führungseinrichtung 64 derart geführt, dass sie ausschließlich entlang der Radialrichtung 18 bewegbar sind.The
Durch das Variieren der Rotationsbewegung des Kurvenbahnelements 62 können die weiteren Spanneinheiten 34 an unterschiedliche radiale Positionen bewegt werden. Je weiter das Kurvenbahnelement 62 gedreht wird, desto weiter werden die weiteren Spanneinheiten 34 radial einwärts bzw. radial auswärts bewegt.By varying the rotational movement of the
Die Kopplungselemente 50, 58 sind in den Spanneinheiten 28 bzw. den weiteren Spanneinheiten 34 jeweils in einer elastischen (vorliegend aus einem Elastomer ausgebildeten) Hülse 35 angeordnet. Die Hülse 35 stellt jeweils eine Art Federung für die Spanneinheiten 28 bzw. die weiteren Spanneinheiten 34 dar. Mit anderen Worten, die Spanneinheiten können unter Krafteinwirkung entlang der Radialrichtung 18 bewegt werden, auch wenn die entsprechenden Kurvenbahnelemente 54, 62 nicht rotiert (d. h. nicht bewegt) werden. Die Kopplungselemente 50, 58 können auch andersartig in eine bestimmte Position gespannt in der jeweiligen Spanneinheit 28, 34 angeordnet sein. Die Spanneinheiten 28 bzw. die weiteren Spanneinheiten 34 können daher gegen die Federkraft (Spannkraft) der jeweiligen Hülse 35 entlang der Radialrichtung 18 bewegt werden. Die Spanneinheiten können gegen eine Vorspannung aus einer Soll-Position ausgelenkt werden.The
Alternativ oder zusätzlich zur Hülse 35 kann ein elastisches und/oder federndes Element (z. B. eine Feder) vorgesehen sein.As an alternative or in addition to the
Hierdurch kann ein gewisses Spiel der Spanneinheiten 28 bzw. der weiteren Spanneinheiten 34 entlang der Radialrichtung 18 erreicht werden. So kann eine flexible (elastische) Lagerung der Spanneinheiten 28 bzw. der weiteren Spanneinheiten 34 in Radialrichtung 18 erreicht werden.As a result, a certain play of the clamping
Die Spanneinheiten 28 bzw. die weiteren Spanneinheiten 34 weisen vorliegend jeweils einen äußere Kontaktabschnitt 39 auf. Der äußere Kontaktabschnitt 39 ist ausgebildet, um in einer Greifstellung der Spanneinheiten 28 und/oder der weiteren Spanneinheiten 34 den äußersten Schenkel 30 einer Reihe von Schenkeln 16 von radial außen zu kontaktieren. Die Kontaktabschnitte 39 sind vorliegend orthogonal zur Radialrichtung 18 bzw. parallel zur Axialrichtung 33 orientiert. Die äußeren Kontaktabschnitte 39 sind vorliegend elastisch ausgebildet.In the present case, the clamping
Ebenso ist ein Ausführungsbeispiel der Spanneinheiten 28 bzw. der weiteren Spanneinheiten 34 denkbar, bei dem die elastisch ausgebildete Hülse 35 (bzw. das elastische und/oder federnde Element (vgl. oben)) vorhanden ist und der äußere Kontaktabschnitt 39 nicht elastisch ausgebildet ist.An exemplary embodiment of the clamping
Ebenso ist ein Ausführungsbeispiel der Spanneinheiten 28 bzw. der weiteren Spanneinheiten 34 denkbar, bei dem die elastisch ausgebildete Hülse 35 (bzw. das elastische und/oder federnde Element (vgl. oben)) nicht vorhanden ist und der äußere Kontaktabschnitt 39 elastisch ausgebildet ist.An exemplary embodiment of the clamping
Vorliegend sind die Spanneinheiten 28 und die weiteren Spanneinheiten 34 identisch ausgebildet, sodass die
Die in
In der Verfahrstellung 38 kann das Schwenkelement 36 zwischen zwei benachbarten Reihen von Schenkeln 16 entlang der Radialrichtung 18 hin und her bewegt werden. Befindet sich ein Leerraum innerhalb einer Reihe von Schenkeln 16, so kann das Schwenkelement 36 zunächst zwischen den Reihen an eine entsprechende radiale Position verfahren werden und anschließend in den Leerraum der Reihe von Schenkeln 16 eingeschwenkt werden (Anschlagstellung 40). In der Anschlagstellung 40 stellt das Schwenkelement 36 bzw. dessen plattenartiger Abschnitt 92 einen Anschlag für die radial einwärts bzw. radial auswärts zum Schwenkelement 36 benachbarten bzw. das Schwenkelement 36 kontaktierenden Schenkeln 16 dar.In the
Die Spanneinheit 28 bzw. weitere Spanneinheit 34 weist eine gabelförmige Aufnahme 37 auf. Die gabelförmige Aufnahme 37 weist zwei Gabelzinken 41 auf und ist eingerichtet, um eine Reihe von Schenkeln 16 zumindest teilweise aufzunehmen. Aufgrund der Schnittdarstellung ist die gabelförmige Aufnahme 37 nur teilweise und die Gabelzinken 41 vorliegend nicht sichtbar dargestellt (vgl. hierzu
Die gabelförmige Aufnahme 37 dient als Führung während der radial einwärts bzw. der radial auswärts gerichteten Bewegung des Schwenkelements 36. Dabei stellen die beiden Gabelzinken 41 eine Begrenzung in Umfangsrichtung für Schenkel 16 der jeweiligen in der gabelförmige Aufnahme 37 aufgenommenen Reihe von Schenkeln 16 dar.The fork-shaped
An dem Schwenkelement 36 ist ein Schwenkschaft 78 angeordnet. Der Schwenkschaft 78 erstreckt sich durch die jeweilige Spanneinheit 28 bzw. die jeweilige weitere Spanneinheit 34. Der Schwenkschaft 78 ist drehbar innerhalb der Spanneinheit 28 bzw. der weiteren Spanneinheit 34 gelagert. Mit anderen Worten, der Schwenkschaft 78 und die jeweilige Spanneinheit 28 bzw. die jeweilige weitere Spanneinheit 34 sind nicht drehfest miteinander verbunden.A
Am radial äußeren Ende des Schwenkschafts 78 ist eine Betätigungseinheit 48 angeordnet. Aufgrund der Schnittansicht ist die Betätigungseinheit 48 nur teilweise dargestellt (vgl. hierzu
Zum zeitgleichen und gleichartigen Verschwenken der Betätigungseinheiten 48 aller Spanneinheiten 28 weist der ringförmige Abschnitt 74 des Außenwerkzeug 26 eine Betätigungseinrichtung 80 auf (vgl.
Durch eine Rotationsbewegung der Betätigungseinrichtung 80 (relativ zu den Betätigungseinheiten 48) können alle Betätigungseinheiten 80 gleichzeitig und gleichartig um die Radialrichtung 18 verschwenkt werden. Aufgrund der drehfesten Kopplung zwischen den Betätigungseinheiten 48 und den jeweiligen Schwenkelementen 36, werden die Schwenkelemente 36 aufgrund der Rotationsbewegung der Betätigungseinrichtung 80 ebenfalls verschwenkt.A rotational movement of the actuating device 80 (relative to the actuating units 48) allows all the
Zum zeitgleichen und gleichartigen Verschwenken der Betätigungseinheiten 48 aller weiteren Spanneinheiten 34 weist der weitere ringförmige Abschnitt 76 des Außenwerkzeug 26 eine weitere Betätigungseinrichtung 81 auf (vgl.
Durch eine Rotationsbewegung der weiteren Betätigungseinrichtung 81 (relativ zu den Betätigungseinheiten 48) können alle Betätigungseinheiten 48 gleichzeitig und gleichartig um die Radialrichtung 18 verschwenkt werden. Aufgrund der drehfesten Kopplung zwischen den Betätigungseinheiten 48 und den jeweiligen Schwenkelementen 36, werden die Schwenkelemente 36 aufgrund der Rotationsbewegung der weiteren Betätigungseinrichtung 81 ebenfalls verschwenkt.A rotational movement of the further actuating device 81 (relative to the actuating units 48) allows all the
Die Spanneinheit 28 bzw. die weitere Spanneinheit 34 weist eine Feder 42 (Blattfeder) auf. Diese ist vorliegend mittels zweier Schrauben 90 (vgl.
Der Schwenkschaft 78 und damit das jeweilige Schwenkelement 36 kann nun gegen die Federkraft der Feder 42 innerhalb der Spanneinheit 28 bzw. der weiteren Spanneinheit 34 entlang der Radialrichtung 18 verschoben bzw. bewegt werden. Hierdurch kann eine flexible (elastische) Lagerung der Schwenkelemente 36 innerhalb der Spanneinheiten 28 bzw. der weiteren Spanneinheiten 34 in Radialrichtung 18 erreicht werden.The
Die radiale Bewegung des Schwenkschafts 78 und damit des Schwenkelements 36 innerhalb der Spanneinheit 28 bzw. der weitere Spanneinheit 34 wird durch die Länge der Nut 46 in der Radialrichtung 18 und der Dicke (Breite) des Fortsatzes 44 in Radialrichtung 18 bestimmt. So entspricht das radiale Spiel des Schwenkschafts 78 und damit des Schwenkelements 36 der Länge der Nut 46 minus der Breite des Fortsatzes 44 in Radialrichtung 18.The radial movement of the
Vorliegend weist die kreisförmige Anordnung von Leiterstücken 14 einen inneren Ring 86 von Schenkeln 16 der Leiterstücke 14 und einen zu diesem in Radialrichtung 18 durch einen Leerraum 87 beabstandeten äußeren Ring 88 von Schenkeln 16 auf. Bei einer derartigen kreisförmigen Anordnung von Leiterstücken 14 werden Abstützeinheiten 22 - wie oben beschrieben - nach radial außen verfahren, bis diese mit ihrem inneren Kontaktabschnitten 21 die jeweiligen Schenkeln 16 des inneren Rings 86 kontaktieren.In the present case, the circular arrangement of
Die Spanneinheiten 28 werden - wie oben beschrieben - radial einwärts verfahren, wobei die jeweiligen Schwenkelemente 36 während der radial einwärts gerichteten Bewegung der Spanneinheiten 28 sich in der Verfahrstellung 38 befinden (vgl.
Die Spanneinheiten 28 werden solange radial einwärts verfahren, bis diese mit ihren jeweiligen äußeren (elastischen) Kontaktabschnitten 39 die jeweiligen Schenkel 16 des äußeren Rings 88 kontaktieren.The clamping
Die radial einwärts gerichtete Bewegung der Spanneinheiten 28 bzw. der Schwenkelemente 36 wird durch die jeweiligen gabelförmige Aufnahmen 37 unterstützt bzw. geführt. Die beiden Gabelzinken 41 der jeweiligen Aufnahmen 37 fahren dabei links und rechts (in Umfangsrichtung) an der jeweiligen Reihe von Schenkeln 16 vorbei und begrenzen diese jeweils nach links und rechts in Umfangsrichtung.The radially inward movement of the clamping
Nachdem die Spanneinheiten 28 - wie oben beschrieben - positioniert worden sind, werden die jeweiligen Schwenkelemente 36 aus der Verfahrstellung 38 in die Anschlagstellung 40 (vgl.
Die Schwenkelemente 36 in der Anschlagstellung 40 füllen den Leerraum 87 zwischen dem inneren Ring 86 und dem äußeren Ring 88 in Radialrichtung 18 aus. Die Schwenkelemente 36 in der Anschlagstellung 40 stellen einen Anschlag für die Schenkel 16 des inneren Rings 86 in die radial auswärts gerichtete Richtung dar. Die Schwenkelemente 36 in der Anschlagstellung 40 stellen entsprechend einen Anschlag für die Schenkel 16 des äußeren Rings 88 in die radial einwärts gerichtete Richtung dar.The pivoting
So können die Abstützeinheiten 22 nach radial auswärts und die Spanneinheiten 28 nach radial einwärts bewegt werden, ohne dass die Schenkeln 16 des inneren Rings 86 bzw. des äußeren Rings 88 in Richtung des Leerraums 87 verbogen werden.In this way, the
Da insbesondere die Abstützeinheiten 22 und die weiteren Abstützeinheiten 32, sowie die Spanneinheiten 28 und die weiteren Spanneinheiten 34 vorliegend identisch ausgebildet sind, funktioniert der Greifvorgang mittels der weiteren Abstützeinheiten 32 und der weiteren Spanneinheiten 34 entsprechend in analoger Art und Weise.Since in particular the
Zum Greifen einer kreisförmigen Anordnung von Leiterstücken 14, die keinen Leerraum 87 innerhalb einer Reihe von Schenkeln 16 aufweist, funktioniert der Greifvorgang, wie oben beschrieben, mit der Ausnahme, dass die Schwenkelemente 36 in der Verfahrstellung 38 verbleiben und nicht in die Anschlagstellung 40 geschwenkt werden.For gripping a circular array of
So können zum einen kreisförmige Anordnungen von Leiterstücken 14 gegriffen, gehalten und gehandhabt werden, die jeweils einen verschiedenen Durchmesser aufweisen. Es können zum anderen aber auch kreisförmige Anordnungen von Leiterstücken 14 gegriffen, gehalten und gehandhabt werden jeweils einen verschiedenen Durchmesser aufweisen und einen inneren Ring 86 von Schenkeln 16 der Leiterstücke 14 und einen zu diesem in Radialrichtung 18 durch einen Leerraum 87 beabstandeten äußeren Ring 88 von Schenkeln 16 aufweisen.Thus, on the one hand, circular arrangements of
So kann aus einzelnen, kreisförmigen Anordnungen unterschiedlicher Größen (unterschiedlicher Durchmesser) und/oder unterschiedlicher Art (kreisförmige Anordnungen ohne oder mit einem Leerraum 87 innerhalb der Reihen von Leiterstücken 14) mit derselben Vorrichtung 10 ein kompletter Leiterstückkorb zusammengesetzt werden.A complete conductor basket can thus be assembled from individual, circular configurations of different sizes (different diameters) and/or different types (circular configurations with or without an
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