DE2019925A1

DE2019925A1 - Vorrichtung zum Transport von UEbertragungswerkzeugen mit Spulen fuer Statoren elektrischer Maschinen zwischen verschiedenen Fertigungsstationen

Info

Publication number: DE2019925A1
Application number: DE19702019925
Authority: DE
Inventors: Willi Muskulus
Original assignee: Balzer and Droell GmbH
Current assignee: Balzer and Droell GmbH
Priority date: 1970-04-24
Filing date: 1970-04-24
Publication date: 1971-11-04
Also published as: US3691606A; FR2090596A5; LU63019A1; GB1319712A; NL7104910A; BE766029A

Description

Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zum Transport von Übertragungswerkzeugen mit Spulen für Statoren elektrischer Maschinen zwischen verschiedenen Fertigungsstationen, darunter einer oder mehreren Spulenwickelvorrichtungen und einer oder mehreren Einziehvorrichtungen zum Einziehen der gewickelten Spulen in Statoren, im Kreislauf.

Das bisher bekannte Fördermittel für eine automatische Bewicklung von. Statoren ist der Drehtisch, der sich wegen des geringen Platzbedarfs, seiner einfachen Konstruktion und der desbaLb niedrigen Kosten anbietet. Es ist jedoch bisher nicht erkannt . worden, daß im vorliegenden Zusammenhang der Drehtisch Nachteile hat, welche die angegebenen Vorteile überwiegen: Es kann;:«zwar, wenn das Programm geändert wird, mit einer anderen Taktzeit weitergeschaltet werden, diese Taktzeit gilt jedoch gleichermaßen für alle am Drehtisch angeordneten Wickel-, Ab-. nähme-, Übertragunge-, Einzieh- und sonstige das Wickel¹¹ und

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weitere Verarbeiten der Spulen, sowie die Bewegung des Statorblechpaketes und des bewickelten Stators zur Funktion habende Fertigungsvorrichtungen. Maßgebend für die Taktezeit ist dabei der am längsten dauernde Arbeitsvorgang, und es bereitet größe Schwierigkeiten, alle Fertigungs- und Transportvorgänge zeitlich so aufeinander abzustimmen und eventuell in kleinere Einzelschritte zu zergliedern, daß eine befriedigende Kapazitätsauslastung aller Teilvdrrichtungen erreicht wird. Ein weiterer Nachteil des bekannten Drehtisches ist die schlechte Anpassungsfähigkeit nicht nur bei Programmwechsel, sondern auch bei einer schrittweisen Vergrößerung des Ausstoßes. Wennbeispielsweise angenommen wird, daß der Wickelvorgang sehr lange dauert, \irährend die Einziehvorrichtung sehr schnell arbeiten kann, läßt sich bei Verwendung von Drehtischen die Produktion nur steigern, indem man mehrere Drehtische nebeneinander arbeiten läßt, von denen jeder mit einer nur zum geringen T-eil ausgelasteten Einziehvorrichtung bestückt :sein muß. Es ist nicht ohne weiteres möglich, am Drehtisch eine Einziehvorrichtung durch mehrere parallel arbeitende Wickelvorrichtungen zu versorgen.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Neuerung, eine Vorrichtung der Eingangs^enannten Art zu schaffen, welche" gegenüber dem geschilderten S^and der Technik leichter zu erweitern und bei Programmänderungen anpassungsfähiger ist und welche einen besseren Kapazitätsausgleich der hintereinander geschalteten Fertigungsvorrichtungen gestattet.

Die vorstehende Aufgabe wird gemäß der Neuerung dadurch gelöst, daß die Übertragungswerkzeuge für die Spulen auf ^Transportwagen angebracht sind, die längs einer in sich geschlossenen Führungsbahn umlaufen und dabei einzeln verfahrbar und anhaltbar sind. Dadurch wird erreicht, daß die Transportwagen nicht mit Notwendigkeit und nicht gleichzeitig an jeder Fertigungsstation anhalten müssen, sondern auch an einzelnen Stationen, beispielsweise mit der zuletzt angefahrenen Station gleichartigen Station,vorbeifahren können. Dies erlaubt es, mehrere parallel arbeitende Einzelvorrichtungen nebeneinander anzu-

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bringen, beispielsweise verhältnismäßig langsam arbeitende WickelVorrichtungen, die insgesamt eine verhältnismäßig schnelle Fertigungsvorrichtung, z.B. einen Einzieher, versorgen.

Um die Anpassungsfähigkeit der vorgeschlagenen Vorrichtung noch weiter zu verbessern, wird eine Ausführung bevorzugt, bei welcher die Führungsbahn aus einer Vielzahl aneinander anfügbarer Segmente besteht und durch weitere Segmente verlängerbar ist.

Die Neuerung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Vorrichtung zur · Fertigung von Statoren,

/ Fig. 2 einen Transportwagen der Vorrichtung nach Fig. 1 unter einer Spulenwickelvorrichtung,

Fig. 3 ö.en Transportwagen nach Fig. 2 nach dem Einziehen der Spulen in den Stator.

Die in der Zeichnung dargestelle Vorrichtung besteht aus einer aus unterschiedlichen Einzelsegmenten, beispielsweise gebogenen und geran'den Führungsschienen la und 1b, gebildeten, in sich geschlossenen Führungsbahn 1, längs derer Transportwagen 2 mit Übertragungswerkzeugen 3 (siehe Fig. 2 und 3) umlaufen und ohne Einhaltung einer gemeinsamen Taktzeit an den .einzelnen an der Führungsbahn 1 angeordneten Fertigungsstation arretier- und spannbar sind* Als Fertigungsstationen sind in Fig. 1 angedeut.et Wicke !vorrichtung en 4- und Einziehvorrichtungen 5. Diese Vorrichtungen sind für sich bekannt und bilden mit ihren Einzelheiten nicht Gegenstand der vorliegenden Neuerung, so.daß auf ihren Aufbau nicht näher eingegangen wird. · .."■-.

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Eine im Aufbau einfache Fertigungsvorrichtung ist in Pig. 1 in ausgezogenen Linien dargestellt. Sie arbeitet wie folgt:

Es sei angenommen,· daß der gerade auf der rechten Seit% in der Position A befindliche Transportwagen 2 einen fertig bewickelten Stator 6 trägt, wie es in Pig. 3 dargestellt ist. Der Stator kann jetzt von Hand oder maschinell vom Übertragungswerkzeug 3» welches im wesentlichen aus einem Kranz von Übertragungsstäben besteht und in seinem grundsätzlichen Aufbau, ebenfalls bekannt ist, abgehoben werden, was im einzelnen nichjt gezeigt ist. Der leere Transportwagen 2 bewegt sich dann längs der Fürhungsbahn 1 vor die in Position B angeordnete Wickelvorrichtung 4·, vor der eventuell schon weitere leere Transportwagen 2 auf Abruf warten. Auf der Wickelvorrichtung 4- werden die in den Stator einzuziehenden Spulengruppen, die in Pig. 2 und 3 mit 7a und 7b bezeichnet.· sind,auf Schablonen 8 gewickelt und jeweils auf den unter die Wickelvorrichtung 4- gefahrenen und dort geklemmt gehaltenen Wagen 2 mit einem Ubertragungswerkzeug 3 übertragen. Hierzu werden im Beispielsfall nach Pig. 2, wo die Spulengruppen 7a und 7b'zwei Schablo-. nen 8 gleichzeitig übertragen werden, die einzeln bewickelten Schablonen in die zum Übertragen erforderliche parallele , senkrecht nach unten weisende Stellung zusammengeklappt, dann die Stäbe des Übertragungswerkzeuges 3 eine bestimmte Länge in die Schablonen 8 eingefahren, danach und nach einem Radialen" Verkleinern der Schablonen 8 die Spulen 7a und 7b bzw. entsprechende Spulengruppen 7a und ψο von Hand oder mittels einer nicht gezeigten Greifvorrichtung von den Schablonen auf das Werkzeug 3 übergestreift und schließlich die Schablonen8 und die Stäbe des Werkzeuges 3 weder axial auseinander gefahren. Die axiale Relativbewegung der Schablonen 8 und des Werkzeugs 3 kann alternativ durch eine Hubvorrichtung an der Wickelvorrichtung, an-der Führungsbahn 1 oder zwischen Werkzeug 3 und Transportwagen 2 bewerkstelligt werden.

Wenn eine größere Anzahl Spulengruppen über den Umfang eines Stators 6 verteilt in diesen eingezogen werden soll, besteht die Möglichkeit, die verschiedenen Spulengruppen nacheinander 799V21.4.197O 109845/0916 _ .

auf derselben Wickelvorrichtung 4 zu wickeln und nacheinander .einzeln oder zu mehreren von den Schablonen auf das zvriichendurch um jeweils bestimmte Winkel gedrehte Werkzeug 3 zu übertragen. In diesem Pail wäre auf dem Wagen 2 auch ein Drehantrieb für das Werkzeug 3 vorzusehen und der Wapren 2 würde so lange unter der Wickelvorrichtung fesbgelialuexi werden, bis alle Spulengruppen nacheinander gewickelt und nacheinander auf das Werkzeug 3 in richtiger gegenseitiger Lage zwischen dessen Stäben übergestreift worden sind. Dann rückt der nunmehr"" mit den Spulen beladene Transportwagen 2 auf der Führungsbahn · ■ 1 weiter und der nächste leere Wagen wird von der Folgesteuerung unter die Wickelvorrichtung 4 gefahren.

An der folgenden Arbeitsstation 0 möge dann beispielsweise auf das obere Ende der Stäbe des Übertragungswerkzeuges 3 ein leeres Statorblechpaket aufgesetzt werden, was .-ebenfalls maschinell oder von Hand geschehen kann. An der folgenden Arbeitsstation D werden dann mittels der Einziehvorrichtung 5 die zwischen den Stäben des Werkzeugs 3 eingehängten Spulengruppen 7a und 7b in das auf den Stäben gehaltene Statorblechpaket eingezogen, wonach bei der Arbeitsstation A wieder der Ausgangszustand nach ' Fig. 3 erreicht ist. Wesentliches Merkmal bei der beschriebenen Vorrichtung ist, daß alle Fertigungs- Arbeitsstationen in ihrem Arbeitstakt nicht gleichzeitig gesteuert werden und zwischen den Arbeitsstationen Transportwagen 2 mit der der jeweiligen Fertigungsphase entsprechenden Bestückung in Wartestellung ver-

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harren. Natürlich darf dabei eine Fertigungsstation auf die Dauer nicht schneller oder langsamer arbeiten als eine andere", weshalb bei dem einfachen Ausführungsbeipiel mit den Fesrfcigungsstationen A, B, C, D zunächst davon ausgegangen worden ist, daß für ein bestimmtes Fertigungsprogramm die Kapazitäten aller .Fertigungsstationen ausgeglichen sind. Der Unterschied zum bisher benutzten Drehti.sch wird erst richtig deutlich, wenn" das Fertigungsprogramm geändert werden soll, beispielsweise mit den vorhandenen Vorrichtungen ein anderer Stator mit mehr oder*weniger, größeren oder kleineren Spulen gewickelt und/ oder die pro Stünde gefertigte Anzahl StatoreL'erhöht werden sollen. ' .

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Durch die gestrichelte Darstellung in Pig. 1 ist der dann mögliche Ausbau der vorhandenen Vorrichtung angedeutet, wobei deren Teile weitestgehend wieder Verwendung finden können. Im dargestellten Beispielsfall sind insbesondere folgende bemerkenswerte Möglichkeiten der Ausgestaltung der Vorrichtung hervorzuheben;

Es können mehrere Wickelvorrichtungen, beispielsweise die Fertigungsstationen B, E, P1 und F2 hinteinander geschaltet sein, um entweder unterschiedliche Spulengruppen herzustellen und nacheinander auf dasselbe Werkzeug 3 zu übertragen. Wenn die Wickelvorgänge sehr lange dauern, können jedoch auch hintereinander an der Führungsbahn 1 angeordnete Wickelvor-» richtungen parallel arbeiten, z.B. dieselben Spulengruppen wickeln und an denselben Stellen in «äste Übertragungswerkzeuge 3 einhängen. Die Summe der Fertigung der· parallel arbeitenden Wickelvorrichtungen rückt dann in die Wartestellung vor der Fertigungsstation G weiter, wo ein ausreichend schneller Einziehautomat 5 unabhängig vom Arbeitstakt der möglicherweise untereinander verschieden schnell arbeitenden Wickelvorrichtungen alle in paralleler Arbeit gefertigten Spulen einzieht. Natürlich muß bei dieser parallelen Arbeitsweise mehrerer hintereinanderliegender Fertigungsstationen ein beispielsweise bereits vollständig mit Spulengruppen bestücktes Übertragungswerzeug 3 an einer weiteren noch vor der Einziehvorrichtung 5 angeordneten Wickelvorrichtung vorbei laufen können, was jedoch öteuerungstechnisch (Auswahl nach Gewicht oder optisch) keine Schwierigkeiten bereitet. ··

Wenn mehrere gleichartige Fertigungsstationen, beispielsweise die Wickelvorrichtungen F1 und F2 oder H1 und H2 parallel die gleiche Arbeit verrichten, ergeben sich außerordentlich vorteilhafte Vereinfachungen für den Aufbau, den Antrieb und die Steuerung.

Wie aus Fig.· 1 ersichtlich, kann längs des Umfangs einer Führungsbahn derselbe Fertigungszyklua auch mehrmals wiederholt

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werden, wobei über die Speicherstrecken zwischen den Fertigungsstationen, auf denen die Transportwagen in Wartestellung auf Abruf stehen, sogar ein Kapazitätsausgleich zwischen den. hintereinander.^geschalteten, an sich Vollständigen Fertigungsstraßen, z.B. den beiden Gruppen von Arbeitsstationen B, G, E, FIj F2, G und andererseits H1, H2, K, vorgenommen werden. Dieser Kapazitätsausgleich zwischen den möglicherweise für sich auch selbständig'.arbeitenden beiden Gruppen von Fertigungsstationen ist nur möglich, weil dieselben" Transportwagen an den Fertigungsstationen beider genannten Gruppen, die Je für sich als einzelne Fertigungsstraßen anzusehen sind, nacheinander vorbei laufen. We'nn also z.B. . der Einzieher der Fertigungsstation G überlastet ist, läßt man mehrere vor ihm wartende Transportwagen ohne Halt durchlaufen, die"dann auch die Wickelvorrichtungen H1 und H2 _v passieren und durch den sonst nicht ausgelasteten Einzieher der Fertigungsstation.K fertiggestellt werden.

Die in Fig. 1 gestrichelt gezeichnete Anordnung, läßt sich auch gut dazu verwenden, zunächst Wicklungen einer Hilfsphase auf mehreren Wickelvorrichtungen, z.B. bei B, E und F herzustellen und bei G einzuziehen, um danach bei H1 und H2 die Hauptwicklung herzustellen, die dann bei, K'eingezogen wird. " ■ /

Aus Fig. 2 und 3 geht eine Möglichkeit der Führung und Arre- ; / tierung der Transportwagen 2 an der'Führungsschiene 2 hervor·;.; Die letztere ist über eine Halterung 9 an einer Wand oder .. .· einem Fundament 1 ο befestigt. Die Wagen 2 sind geführt' durch ·' auf den Seitenflächen der Führungsschiene 1 laufende Hallen 11, von denen ge 2 Paare oben und unten jeweils in um eine senkrechte Achse 12 verschwenkbar gelagerten Halterungen 13 gelagert sind, sowie durch auf der Oberseite der. Führungs- - · schiene 1 laufende Holl-en 14 und auf der Unterseite laufende Hollen 15» Die schwenkbare Lagerung der Bollen 11 ist wegen der Krümmung der Fülirungsschiene ¹T notwendig. ;"''

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Der Antrieb aller Transportwagen 2 erfolgt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mittels einer ständig unterhalb der Führungsschiene 1 umlaufenden Kette 16, in die jeweils ein am Transportwagen 2 gelagertes Kettenrad 17 eingreift. An der Achse des letzteren ist eine nicht gezeigte form- oder r.eibungsschlüssige Kupplung vorgesehen, die auf einen Steuerimpuls hin entweder das Kettenrad 17 gegen Drehung sperrt, so daß der Transportwagen von der umlaufenden Kette.16 mitgenommen wird, oder das Kettenrad 17 frei rotieren läßt, so· daß der Vagen 2 von der Kette 16 nicht mitgenommen werden kann.

Die Steuerung der Sperre des Kettenrades 17 wirkt zusammen mit Jeweils einer Arretiervorrichtung an den einzelnen Fertigungsstationen. In Fig. 2 ist beipielhaft dargestellt, daß solch eine Arretiervorrichtung aus einem an der Führungsschiene 1 angebrachten Pneumatik-zylinder 18 bestehen kann, der einen Arretierbolzen 19 in die Bahn der vorbeilaufenden Wagen 2 vorschiebt, der. in eine Bohrung 2o des Wagens einrastet.

Patentansprüche

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Claims

Pat ent anspräche

Vorrichtung zum Transport von Übertragungswerkzeugen mit Spulen für Statoren elektrischer Maschinen zwischen verschiedenen !Fertigungsstationen, darunter einer oder mehreren Spulenwickelvorrichtungen und einer oder mehreren Einziehvorrichtungen zum Einziehen der gewickelten Spulen in. Statoren, im Kreislauf, dadurch gekennzeichnet, daß die Ubertragungswerkzeuge (3) auf Transportwagen (2) angebracht sind, die längs einer in sich geschlossenen Führungsbahn (1)"umlaufen und dabei einzeln· verfahrbar und anhaltbar sind* ·
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η nze i ch η et, daß die führungsbahn (1) aus einer Vielzahl aneinander anfügbarer Segmente (1a, 1b) besteht und durch weitere Segmente verlängerbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a du r c h g e- \ k e η η ζ e i c h η e t, daß die Transportwagen (2) über kraftschlüssig zusammenwirkende Antriebsglieder, beispielsweise Eeibräder oder Rutschkupplungen, ihren Antrieb einzeln von einem gemeinsamen Antriebsorgan (16), z.B. einem längs der Pükrungsbahn (1) umlaufenden Eie'.-men oder einer Kette, ableiten und daß an den Fertigungsstationen '(4, 5) steuerbare Arretiervorrichtungen (18, 19, 2o) vorgesehen sind, mittels deren die Transportwagen (2) festhaltbar sind.
4. Vorrichtung nach Ansoruch 1 oder 2, ·" da d u r c h g ek e η η ze i c h η e t, daß die Transportwagen (2) über

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formxlüssig zusammenwirkende Antriebsglieder von einem gemeinsamen Antriebsorgan (16). antreibbar und an den Per- tieungsstationen (4, 5) ausklinkbar sind.

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