DE10239844A1

DE10239844A1 - Dynamisches Abschalten von Schweissenergie zum Heissverpressen von Ankerkommutatoren

Info

Publication number: DE10239844A1
Application number: DE10239844A
Authority: DE
Inventors: Ronald D Gentry; Frank D Sorg
Original assignee: Delco Remy America Inc
Current assignee: Remy Inc
Priority date: 2001-09-14
Filing date: 2002-08-29
Publication date: 2003-04-03
Also published as: US20030052094A1; US6545243B1

Abstract

Das Verfahren der vorliegende Erfindung betrifft die Einstellung einer Eindringschwelle wie auch einer maximalen Schweißzeit beim Heißverpressen von Ankerleitern in die Schlitze eines Kommutators. Um jede Schweißung ausführen zu können, wird eine Elektrode mittels Druck mit dem oberen Leiter in einem der Schlitze des Kommutators in Kontakt gebracht. Anschließend wird ein elektrischer Strom an die Elektrode geliefert, was zur Folge hat, dass sich der Leiter erwärmt und in dem Schlitz zu verformen beginnt. Während dieser Zeit bewegt sich die Elektrode weiter in den Schlitz. Wenn die Elektrode die Eindringschwelle in dem Kommutatorschlitz erreicht, bevor die maximale Schweißzeit erreicht ist, wird ein Strom an die Elektrode abgeschaltet. Nach einem Abschalten des Stromes zu der Elektrode beleibt die Elektrode in Kontakt mit dem Leiter und legt eine Kraft an diesen an, bis die maximale Schweißzeit erreicht ist. Nachdem die maximale Schweißzeit erreicht ist, wird die Elektrode aus einem Kontakt mit dem geschweißten Leiter entfernt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das Schweißen von Kupferankerleitern an den Kommutator während der Herstellung von Kraftfahrzeuganlassermotoren.

Kraftfahrzeuganlassermotoren sind typischerweise DC-Maschinen mit einer Feldwicklung an dem Stator, einer Ankerwicklung an dem Rotor und einem mechanischen Stromrichter, der als Kommutator bekannt ist. Der Stator umfasst ein laminiertes ferromagnetisches Material, das mit Vorsprüngen ausgestattet ist, um die die Wicklungen der Feldwicklung gewunden sind. Der Rotor umfasst einen laminierten Kern, der geschlitzt ist, um die Ankerwicklung aufzunehmen. Die Ankerwicklung besteht aus einer Vielzahl von Kupferankerleitern, die auf die Schlitze des Rotors gewickelt sind. Der Kommutator ist ein mechanischer Stromrichter, der aus einer Vielzahl paralleler Kupfersegmente besteht, die voneinander isoliert sind und in einer zylindrischen Art und Weise angeordnet sind. Kohlebürsten laufen auf dem Kommutator und dienen dazu, Gleichstrom an die Ankerwicklung zu leiten.

Bei der Herstellung des Kraftfahrzeuganlassermotors müssen die Kupferankerleiter mit den Kupfersegmenten an dem Kommutator verbunden werden, um eine Verbindung zwischen der Ankerwicklung und dem Kommutator vorzusehen. Die Kupferankerleiter werden typischerweise mit dem Kommutator unter Verwendung eines Schweißprozesses verbunden, der allgemein als "Hot Staking/Heißverpressen" bezeichnet ist. In Fig. 1 ist ein Anker 10 und eine Heißverpressvorrichtung 20 gezeigt. Das Heißverpressen der Ankerleiter 11 an den Kommutator 12 betrifft das Anlegen der Wolframelektrode 22 der Heißverpressvorrichtung 20 an einen bestimmten Satz von Ankerleitern 11. Nachdem die Elektrode 12 einen Kontakt mit den Leitern 11 hergestellt hat, wird die Elektrode 12 durch Leiten von elektrischem Strom durch die Elektrode erwärmt. Die Elektrode legt auch eine Abwärtskraft an die Leiter 11 unter Verwendung des Luftzylinders 24 an.

Fig. 2 zeigt eine Großaufnahme der Ankerleiter 11 im Schnitt, bevor sie an den Kommutator 12 geschweißt werden. Der Kommutator 12 umfasst eine Vielzahl von Fahnen 30 (Kamm), die Schlitze 32 definieren. Ein Isolator 34 trennt jede Fahne (riser) 30 des Kommutators 12. Die Ankerleiter 11 werden in den Schlitzen 32 der Fahnen 30 vor dem Schweißen angeordnet. Typischerweise werden zwei Leiter 11 in jedem Schlitz 32 angeordnet. Um die Leiter 11 mit dem Kommutator 12 zu verbinden, wird die Wolframelektrode 22 der Heißverpressvorrichtung 20 über einem Schlitz 32 positioniert und abwärts in Kontakt mit den Leitern 11 bewegt, um eine Kraft auf die Leiter auszuüben. Wenn auf die Leiter eine Kraft ausgeübt wird, wird auch ein elektrischer Strom an die Elektrode 22 geliefert, wodurch bewirkt wird, dass sich die Elektrode erwärmt. Die Kombination der erwärmten Elektrode und der Kraft von der Elektrode erweicht die Kupferankerleiter und hat zur Folge, dass sich diese bevorzugt in eine Ei-Form verformen. Nach einer Zeitdauer wird der Strom zu der Elektrode abgeschaltet und die Elektrode wird entfernt. Anschließend härten die Kupferleiter neu aus und bilden eine Bindung mit den Wänden der Fahne. Nachdem die Heißverpressvorrichtung 20 einen Satz von Leitern 11 in einen Schlitz 32 geschweißt hat, wird der Anker gedreht, um zu ermöglichen, dass die Heißverpressvorrichtung den nächsten Satz von Leitern in dem jeweiligen Schlitz schweißen kann.

Mit dem oben beschriebenen Verfahren zum Heißverpressen besteht das Problem, dass es schwierig ist, die Wolframelektrode bei einer konstanten Temperatur zu halten. Die Elektrode wird mit jeder nachfolgenden Schweißung typischerweise heißer, wenn derselbe Strom an die Elektrode während jeder Schweißung geliefert wird und nicht viel Zeit zum Kühlen zwischen den Schweißungen vorgesehen ist. Nach mehreren Schweißungen kann die sehr heiße Elektrode dadurch einen Schaden bewirken, dass sie zu weit in den Schlitz des Kommutators eindringt, wenn sie mit einem Leiter in Kontakt tritt, und bewirkt, dass sich der Leiter vollständig verformt und in eine U-Form um die Elektrode schmilzt. Diese Schweißungen sind fehlerhaft und nicht dazu in der Lage, einen Strom in einem Anker im Betrieb zu leiten. Somit besteht in der Industrie ein Bedarf, Qualitätssteuermechanismen für den Prozess zum Heißverpressen von Ankerleitern an Kommutatoren in Anlassermotoren vorzusehen.

Einige Vorrichtungen und damit in Verbindung stehende Verfahren nach dem Stand der Technik haben versucht, den Prozess zum Heißverpressen von Ankerleitern an die Kommutatoren zu steuern. Einige dieser Verfahren haben die Überwachung der Versetzung der Elektrode in den Schlitz beim Schweißen betroffen, um zu verhindern, dass die Elektrode zu weit in den Schlitz eindringt und eine fehlerhafte Schweißung bewirkt. Es ist jedoch angemerkt worden, dass mehrere dieser Verfahren nach dem Stand der Technik übermäßig komplex sind und zu viele Variablen betreffen oder bei der Ausführung zu teuer sind. Aus den vorhergehenden Gründen besteht ein Bedarf in der Industrie nach einem relativ einfachen und kostengünstigen wie auch zuverlässigen Verfahren, das auf den Prozess zum Heißverpressen von Ankerleitern an Kommutatoren angewendet werden kann und eine Überwachung der Versetzung der Elektrode in den Schlitz des Kommutators betrifft.

Die vorliegende Erfindung ist auf eine Vorrichtung und ein Verfahren gerichtet, das den Bedarf nach einem relativ einfachen aber zuverlässigen Verfahren zur Herstellung gleich bleibender Schweißqualitäten erfüllt, wenn Ankerleiter an Kommutatoren in Anlassermotoren heißverpresst werden. Die Vorrichtung umfasst ein Gestell, das dazu verwendet wird, einen Kommutator drehbar zu lagern und zu befestigen. Der Kommutator umfasst eine Vielzahl von Schlitzen und eine Vielzahl von Leitern, die in jedem Schlitz positioniert sind. Nach einer Befestigung an dem Gestell ist der Kommutator um die Kommutatorachse derart drehbar, dass einer der Vielzahl von Schlitzen in der Aufwärtsrichtung weist. Die Vorrichtung umfasst auch eine Elektrode, die in der vertikalen Richtung bewegbar ist, um den freiliegenden Leiter in dem aufwärts weisenden Schlitz des Kommutators zu kontaktieren. Ein Sensor bestimmt, wie weit die Elektrode in den Schlitz gelangt ist: Ein Kompressor ist vorgesehen, um die Elektrode gegen den Ankerleiter zu drücken, und presst die Leiter in den aufwärts weisenden Schlitz des Kommutators. Es ist auch eine Energieversorgung vorgesehen, um Strom an die Elektrode zu liefern.

Die Vorrichtung umfasst auch einen Mikroprozessor in Verbindung mit anderen Elementen der Vorrichtung, um einen Betrieb der Vorrichtung zu steuern. Zu diesem Zweck instruiert der Mikroprozessor die bewegbare Elektrode, damit diese mit dem freiliegenden Leiter in dem aufwärts weisenden Schlitz des Kommutators in Kontakt tritt und eine Kraft an den Leiter anlegt. Der Mikroprozessor instruiert auch die Energieversorgung, um Strom an die Elektrode zu liefern. Wenn Strom an die Elektrode in Kontakt mit dem Leiter geliefert wird, erweicht der Leiter und beginnt in dem Schlitz zu schmelzen / verschweißen, und die Elektrode bewegt sich weiter in den Schlitz. Wenn die Elektrode eine Schwellenverstellung in dem Schlitz erreicht, sendet der Sensor eine Nachricht an den Mikroprozessor, dass die Schwellenverstellung erreicht worden ist. Der Mikroprozessor instruiert dann die Energieversorgung, um die Stromlieferung an die Elektrode zu beenden, nachdem die Elektrode die Schwellenverstellung erreicht hat. Anschließend legt die Elektrode weiterhin eine Kraft an den Leiter an, bis der Mikroprozessor bestimmt, dass eine maximale Schweißzeit erreicht worden ist. Nach der maximalen Schweißzeit instruiert der Mikroprozessor den Kompressor, um die Elektrode von dem Ankerleiter zu entfernen. Wenn die maximale Schweißzeit erreicht ist, bevor der Mikroprozessor das Signal empfängt, dass die Elektrode die Schwellenverstellung erreicht hat, tritt ein Fehlerzustand in der Schweißung auf und es wird ein Alarm ausgegeben.

Demgemäß sieht die Vorrichtung und das Verfahren der vorliegenden Erfindung ein relativ einfaches, kostengünstiges und zuverlässiges Verfahren zur Herstellung gleich bleibender Schweißqualitäten vor, wenn Ankerleiter an Kommutatoren in Anlassermotoren heißverpresst werden.

Die Erfindung wird nachfolgend nur beispielhaft unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in welchen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Ankers und einer Heißverpressvorrichtung zeigt;
Fig. 2 eine Schnittansicht der Schlitze des Ankers von Fig. 1 zeigt;
Fig. 3 ein Schaubild einer Heißverpressvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 4 ein Blockdiagramm eines Verfahrens zum Heißverpressen von Ankerkommutatoren unter Verwendung der Heißverpressvorrichtung von Fig. 3 zeigt.
In Fig. 3 ist eine Ausführungsform einer Vorrichtung 30 zum Schweißen von Ankerleitern in die Schlitze eines Kommutators 12 gezeigt. Die Vorrichtung umfasst ein Gestell 42 zur drehbaren Lagerung des Ankers 10 an dem Kommutator 12 und zur Befestigung des Ankers an der Vorrichtung 40. Der Kommutator umfasst eine Vielzahl von Schlitzen 32, die radial um den Kommutator positioniert sind. Elektrische Leiter, wie beispielsweise Kupferleiter 11, sind in die Schlitze 32 des Kommutators 12 eingesetzt, um mit den Kommutatorschlitzen verschweißt zu werden. Fig. 2 zeigt eine Großansicht im Schnitt der Ankerleiter, bevor sie mit dem Kommutator verschweißt werden. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, definiert eine Vielzahl von Fahnen 30 die Schlitze 32. Ein Isolator 34 trennt jede Fahne 30 des Kommutators 12.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist, weist einer der Schlitze 32 und ein zugeordnetes Paar von Leitern 11 zu einer Elektrode 22, die über dem Schlitz positioniert ist. Die Elektrode 22 besteht aus Wolfram und wird durch einen Kupferelektrodenhalter 26 an der Stelle gehalten. Die Elektrode 22 ist in der vertikalen Richtung bewegbar, wie durch Pfeil 25 gezeigt ist. Über der Elektrode und dem Elektrodenhalter befindet sich ein Kompressor 24 in der Form eines Luftzylinders. Selbstverständlich kann der Kompressor 24 eine beliebige Anzahl verschiedener Typen von Kompressoren zusätzlich zu einem Luftkompressor umfassen, einschließlich eines hydraulischen Kompressors oder eines Elektromotors und einer Getriebebeziehung. Der Kompressor dient dazu, eine Kraft auf die Elektrode aufzubringen und diese in der Abwärtsrichtung zu drücken.
Es ist auch eine Energieversorgung 44 mit der Elektrode verbunden. Die Energieversorgung 44 sieht eine Stromquelle für die Elektrode vor. Dieser Strom wird an die Elektrode unter Verwendung einer Verdrahtung geliefert, die durch den Kompressor 24 und in den Elektrodenhalter 26 verläuft, von dem der Strom anschließend an die Elektrode geleitet wird. Selbstverständlich dient die Energieversorgung dazu, einen elektrischen Strom an die Elektrode zu liefern und auch den elektrischen Strom an die Elektrode zu reduzieren/abzuschalten. Ebenfalls in Verbindung mit der Energieversorgung 44 steht ein zweiter Anschluss 28, der verschiebbar mit dem Kommutator verbunden ist. Während des Betriebs der Schweißvorrichtung 10 wird die Elektrode 22 in Kontakt mit den Leitern 11 gedrängt, wodurch ein elektrischer Kreis gebildet wird, der durch den Kommutator 12 und den zweiten Anschluss 28 verläuft.
Von dem Elektrodenhalter 26 erstreckt sich ein Hebel 50 mit einem Stift 52, der von dessen Ende abwärts vorragt. Der Stift 52 bildet den bewegbaren Kern eines Positionssensors 54 mit linear verstellbarem Differentialtransformator (LVDT-Positionssensor). Der LVDT-Positionssensor 54erzeugt einen elektrischen Ausgang proportional zu der Position des Kernes. Selbstverständlich kann eine Anzahl verschiedener Typen von Sensoren anstelle eines LVDT-Positionssensors verwendet werden, wie beispielsweise ein lineares Potentiometer oder ein Laser.
Der elektrische Ausgang von dem LVDT-Positionssensor 54 wird an einen Mikroprozessor 46 geliefert. Der Mikroprozessor 46 ist auch mit der Energieversorgung 44 und dem Luftkompressor 24 verbunden. Demgemäß steuert der Mikroprozessor 46 den Gesamtbetrieb der Vorrichtung 40. Der Mikroprozessor 46 dient dazu, die Energieversorgung 44 zu instruieren, Strom an die Elektrode 22 zu liefern oder einen Strom zu der Elektrode abzuschalten. Zusätzlich dient der Mikroprozessor 46 dazu, den Kompressor 24 zu instruieren, die Elektrode aufwärts oder abwärts mit einer bestimmten Kraft zu bewegen. Ferner umfasst der Mikroprozessor 46 eine interne Uhr/Taktgeber, die dazu in der Lage ist, die Schweißzeit zu verfolgen und eine Gesamtschweißzeit für jede Schweißung zu bestimmen, die unter Verwendung der Vorrichtung 40 durchgeführt wurde.
Es ist auch ein Alarm 48 mit dem Mikroprozessor verbunden. Wie unten detaillierter erläutert ist, dient der Mikroprozessor dazu, ein elektrisches Signal an den Alarm zu senden und zu veranlassen, dass der Alarm ausgelöst wird, wenn der Mikroprozessor bestimmt, dass eine fehlerhafte Schweißung erfolgt ist. Der Alarm kann ein hörbarer Alarm sein, wie eine hörbare Sirene oder eine Stimmenwarnung. Der Alarm kann auch ein sichtbarer Alarm sein, wie beispielsweise eine sichtbare Sirene, ein Blitzlicht oder eine Warnung auf einem Schirm. Wie hier verwendet, bedeutet der Begriff "Auslösen" eines Alarms einfach, den Alarm zu aktivieren und die Aufmerksamkeit auf eine fehlerhafte Schweißung zu ziehen, unabhängig davon, ob es sich um einen hörbaren Alarm, einen sichtbaren Alarm oder anderen Alarm handelt.
In Fig. 4 ist ein Betrieb der Vorrichtung 10 zum Schweißen von Leitern an einen der Schlitze des Kommutators gezeigt. Ein Betrieb der Vorrichtung 10 beginnt bei Schritt 62, wobei der Mikroprozessor seine interne Uhr so einstellt, dass die Schweißzeit gleich Null ist. Als nächstes instruiert bei dem Schritt 64 der Mikroprozessor den Luftkompressor, um die Elektrode abwärts und in Kontakt mit den Ankerleitern zu bewegen, die in dem aufwärts weisenden Schlitz direkt unterhalb der Elektrode positioniert sind. Sobald ein Kontakt mit den Leitern hergestellt ist, instruiert der Mikroprozessor den Kompressor, um weiterhin eine Kraft auf die Leiter aufzubringen. Eine Kraft von dreihundert (300) Pfund ist eine typische Kraft, die dazu verwendet wird, die Leiter in den Schlitz zu pressen.
Nachdem die Elektrode mit Druck gegen die Ankerleiter positioniert ist, instruiert der Mikroprozessor die Energieversorgung, einen Strom an die Elektrode bei Schritt 68 zu liefern. Der gelieferte Strom liegt typischerweise im Bereich von dreitausend (3000) Ampere. Dieser Strom läuft durch die Elektrode 22, die Leiter 11, den Kommutator 12 und den zweiten Anschluss 28, um den Kreis zu vervollständigen. Die Wärme der Elektrode und des Stromes, der durch diese fließt, hat zur Folge, dass die Kupferleiter schmiedbar werden und sich in dem Schlitz verformen. Die durch die Elektrode vorgesehene Kraft hat bevorzugt zur Folge, dass die Leiter in eine ovale oder eiförmige Form innerhalb der Schlitze verformt werden. Selbstverständlich bewegt sich, da die Elektrode gegen die Leiter gedrückt wird, die Elektrode in dem Schlitz, wenn die Leiter schmiedbar werden.
Bei Schritt 70 detektiert der LVDT-Positionssensor 54 die Verstellung der Elektrode in dem Schlitz, wenn elektrischer Strom an die Elektrode geliefert wird und die Leiter in dem Schlitz verschweißt werden. Wenn die Elektrode dann eine vorbestimmte Schwellenverstellung oder ein Verstellziel erreicht hat, sendet der LVDT-Positionssensor nun ein Signal an den Mikroprozessor, das angibt, dass die Elektrode nun das Verstellziel erreicht hat. Wie bei Schritt 74 angegeben ist, überprüft dann der Mikroprozessor die Gesamtschweißzeit, die seit dem Start des Schweißvorganges vergangen ist. Wenn die Gesamtschweißzeit kleiner als eine vorbestimmte maximale Schweißzeit ist, überprüft der Mikroprozessor erneut die Verstellung der Elektrode in dem Schlitz. Dieser Zyklus dauert an, bis die Verstellung der Elektrode in dem Schlitz die Zielverstellung erreicht oder die Gesamtschweißzeit die maximale Schweißzeit erreicht.
Sobald der LVDT-Sensor bestimmt, dass die Elektrode die Zielverstellung in dem Schlitz erreicht oder durchlaufen hat, signalisiert dieser dem Mikroprozessor, dass die Zielverstellung erreicht worden ist. Anschließend instruiert, wie bei Schritt 76 gezeigt ist, der Mikroprozessor die Energieversorgung 44, um den Strom zu der Elektrode abzuschalten. Anschließend wartet bei Schritt 78 der Mikroprozessor, bis die Gesamtschweißzeit die maximale Schweißzeit erreicht. Während dieser Zeit legt die Elektrode weiterhin eine Kraft an die Leiter 11 in dem Schlitz 34 an, wenn die Leiter. beginnen, sich in dem Schlitz zu kühlen und zu härten. Sobald die maximale Schweißzeit erreicht ist, instruiert der Mikroprozessor den Kompressor, um die Kraft, die durch die Elektrode angelegt wird, wie bei Schritt 80 gezeigt ist, wegzunehmen und die Elektrode von dem Ankerleiter zu entfernen, wie bei Schritt 82 gezeigt ist. Es ist bestimmt worden, dass dieser Prozess zum Schweißen, bei dem die Elektrode eine Kraft und einen Strom an die Leiter vorsieht, bis eine Schwellenverstellung erreicht ist, und dann die Elektrode nur eine Kraft anlegt, bis eine maximale Schweißzeit erreicht ist, Schweißungen mit guter und gleich bleibender Qualität vorsieht. Der Prozess zum Erhalten derartiger Schweißungen ist auch relativ leicht und kostengünstig auszuführen, während er dennoch zuverlässige Ergebnisse vorsieht. Wie bei Schritt 84 gezeigt ist, resultiert eine gute und akzeptable Schweißung, wenn der Schweißvorgang wie oben beschrieben verläuft. Anschließend wird der Anker so gedreht, dass ein nachfolgender Schlitz und zugehörige Leiter zu der Elektrode weisen, und der obige Prozess wird wiederholt.
Zurück bei Schritt 74 resultiert, wenn der Mikroprozessor feststellt, dass die Gesamtschweißzeit gleich der maximalen Schweißzeit ist bzw. diese durchlaufen hat, bevor die Elektrode die Zielverstellung erreicht, ein Fehlerzustand. In dieser Situation instruiert der Mikroprozessor unmittelbar die Energieversorgung, um den Strom zu der Elektrode abzuschalten, wie bei Schritt 86 gezeigt ist. Auch instruiert, wie in den Schritten 88 und 90 gezeigt ist, der Mikroprozessor den Kompressor, um das Anlegen der Kraft an die Elektrode zu unterbrechen und die Elektrode von dem Ankerleiter 11 zu entfernen. Anschließend sendet der Mikroprozessor ein Signal an den Alarm 48, was zur Folge hat, dass der Alarm ausgelöst wird und angibt, dass eine fehlerhafte Schweißung bewirkt worden ist.
Obwohl die vorliegende Erfindung detailliert unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsformen beschrieben worden ist, sind andere Versionen möglich. Beispielsweise kann bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ein anderer Typ von Verstellungssensor verwendet werden, wie beispielsweise ein lineares Potentiometer oder ein Laser. Auch können alternative Ausführungsformen der Erfindung andere oder zusätzliche Verfahrensschritte umfassen. Beispielsweise könnten zusätzliche Verfahrensschritte den Gebrauch eines optischen Sensors umfassen, um zu bestimmen, dass ein Schlitz richtig unter der Elektrode positioniert ist, bevor die Elektrode in Kontakt mit Leitern in dem Schlitz gebracht wird. Daher ist der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung nur durch die beigefügten Ansprüche definiert.
Zusammengefasst betrifft das Verfahren der vorliegenden Erfindung die Einstellung einer Eindringschwelle wie auch einer maximalen Schweißzeit beim Heißverpressen von Ankerleitern in die Schlitze eines Kommutators. Um jede Schweißung ausführen zu können, wird eine Elektrode mittels Druck mit dem oberen Leiter in einem der Schlitze des Kommutators in Kontakt gebracht. Anschließend wird ein elektrischer Strom an die Elektrode geliefert, was zur Folge hat, dass sich der Leiter erwärmt und in dem Schlitz zu verformen beginnt. Während dieser Zeit bewegt sich die Elektrode weiter in den Schlitz. Wenn die Elektrode die Eindringschwelle in dem Kommutatorschlitz erreicht, bevor die maximale Schweißzeit erreicht ist, wird ein Strom an die Elektrode abgeschaltet. Nach einem Abschalten des Stromes zu der Elektrode bleibt die Elektrode in Kontakt mit dem Leiter und legt eine Kraft an diesen an, bis die maximale Schweißzeit erreicht ist. Nachdem die maximale Schweißzeit erreicht ist, wird die Elektrode aus einem Kontakt mit dem geschweißten Leiter entfernt.

Claims

1. Verfahren zum Steuern einer Heißverpressvorrichtung mit den Schritten, dass:

a) eine Elektrode in Kontakt mit einem Ankerleiter gebracht wird;

b) eine Kraft auf den Ankerleiter mit der Elektrode aufgebracht wird;

c) ein Strom an die Elektrode geliefert wird;

d) der elektrische Strom an die Elektrode abgeschaltet wird, nachdem eine Schwellenverstellung erreicht worden ist; und

e) die Kraft auf den Ankerleiter nach einem Abschalten des elektrischen Stromes weiterhin mit der Elektrode aufgebracht wird, bis eine maximale Schweißzeit erreicht worden ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit dem Schritt, dass die Elektrode aus einem Kontakt mit dem Ankerleiter entfernt wird, nachdem die maximale Schweißzeit erreicht worden ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, ferner mit den Schritten, dass die Schritte (a) bis (e) wiederholt werden, wobei der Ankerleiter durch einen zweiten Ankerleiter ersetzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der elektrische Strom zu der Elektrode vor Schritt (d) abgeschaltet wird, wenn die maximale Schweißzeit erreicht wird, bevor die Schwellenverstellung erreicht ist.

5. Verfahren nach Anspruch 4, ferner mit dem Schritt, dass ein Alarm ausgelöst wird, nachdem ein elektrischer Strom zu der Elektrode abgeschaltet wird.

6. Verfahren zur Steuerung einer Heißverpressvorrichtung mit den Schritten, dass:

a) eine Elektrode in Kontakt mit einem Ankerleiter gebracht wird;

b) eine Kraft auf den Ankerleiter mit der Elektrode aufgebracht wird;

c) ein Strom an die Elektrode geliefert wird;

d) eine Verstellung der Elektrode detektiert wird;

e) eine Schweißzeit verfolgt wird;

f) der elektrische Strom zu der Elektrode, wenn die Verstellung der Elektrode eine Schwellenverstellung erreicht hat, bevor die Schweißzeit eine maximale Schweißzeit erreicht, abgeschaltet wird und das Anlegen der Kraft an den Ankerleiter nach einem Abschalten des elektrischen Stromes mit der Elektrode fortgesetzt wird, bis die Schweißzeit die maximale Schweißzeit erreicht; und

g) der elektrische Strom zu der Elektrode abgeschaltet und ein Alarm ausgelöst wird, wenn die Schweißzeit die maximale Schweißzeit erreicht hat, bevor eine Verstellung der Elektrode die Schwellenverstellung erreicht.

7. Verfahren nach Anspruch 6, ferner mit dem Schritt, dass die Elektrode aus einem Kontakt mit dem Ankerleiter entfernt wird, nachdem die maximale Schweißzeit erreicht worden ist.

8. Verfahren nach Anspruch 6, wobei ein Luftkompressor dazu verwendet wird, eine Kraft auf die Elektrode aufzubringen.

9. Verfahren nach Anspruch 6, wobei ein LVDT-Positionssensor dazu verwendet wird, die Verstellung der Elektrode zu detektieren.

10. Verfahren nach Anspruch 6, ferner umfassend, dass die Schritte (a)-(e) für einen nachfolgenden Ankerleiter wiederholt werden, wenn Schritt (g) nicht ausgeführt wird.

11. Vorrichtung zum Schweißen von Ankerleitern in den Schlitzen eines Kommutators, wobei die Vorrichtung umfasst:

a) ein Mittel, um eine Elektrode in Kontakt mit einem Ankerleiter zu bringen;

b) ein Mittel zum Aufbringen einer Kraft auf den Ankerleiter mit der Elektrode;

c) ein Mittel zum Liefern von Strom an die Elektrode;

d) ein Mittel zum Abschalten des elektrischen Stromes an die Elektrode, nachdem eine Schwellenverstellung erreicht worden ist; und

e) ein Mittel, um ein Aufbringen von Druck auf den Ankerleiter nach einem Abschalten des elektrischen Stromes mit einer Elektrode fortzusetzen, bis eine maximale Schweißzeit erreicht worden ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei das Mittel zum Aufbringen einer Kraft ein Luftkompressor ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11, ferner mit einem Alarm, der ausgelöst werden kann, wenn die maximale Schweißzeit erreicht ist, bevor die Elektrode die Schwellenverstellung erreicht hat.

14. Vorrichtung nach Anspruch 11, ferner mit einem Verstellsensor, der dazu verwendet wird, die Schwellenverstellung zu bestimmen.

15. Vorrichtung nach Anspruch 11, ferner mit einem Mikroprozessor, der dazu verwendet wird, die maximale Schweißzeit zu bestimmen.

16. Vorrichtung zum Schweißen eines Ankerleiters in dem Schlitz eines Kommutators, wobei die Vorrichtung umfasst:

a) ein Gestell zum drehbaren Lagern des Kommutators;

b) eine bewegbare Elektrode, die dazu dient, mit dem Ankerleiter in dem Schlitz des Kommutators, der durch das Gestell gelagert wird, in Kontakt zu treten;

c) einen Kompressor, der dazu dient, die Elektrode an den Ankerleiter zu drücken;

d) eine Stromquelle zur Lieferung von Strom an die Elektrode;

e) einen Sensor zur Bestimmung einer Schwellenverstellung der Elektrode;

f) einen Mikroprozessor, der dazu dient, um

a) den Kompressor zu instruieren, die Elektrode an den Ankerleiter zu pressen;

b) die Stromquelle zu instruieren, den Strom an die Elektrode zu liefern, nachdem der Kompressor die Elektrode an den Ankerleiter presst;

c) ein Signal von dem Sensor zu empfangen, wenn die Elektrode die Schwellenverstellung erreicht;

d) die Stromquelle zu instruieren, eine Stromlieferung an die Elektrode zu beenden, nachdem die Elektrode die Schwellenverstellung erreicht hat;

e) eine Gesamtschweißzeit zu bestimmen; und

f) den Kompressor zu instruieren, die Elektrode von dem Ankerleiter zu entfernen, wenn die Gesamtschweißzeit größer oder gleich einer maximalen Schweißzeit ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei der Kompressor ein Luftkompressor ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 16, ferner mit einem Alarm, der ausgelöst werden kann, wenn die maximale Schweißzeit erreicht wird, bevor der Mikroprozessor das Signal empfängt, dass die Elektrode die Schwellenverstellung erreicht hat.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei der Alarm ein hörbarer Alarm ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei der Verstellsensor ein LVDT- Sensor ist.