DE3330687A1

DE3330687A1 - Vorrichtung zur automatischen fertigung von ankern fuer elektrische kleinmotoren sowie ein verfahren zum betrieb derselben

Info

Publication number: DE3330687A1
Application number: DE19833330687
Authority: DE
Inventors: Werner Zürich Streiff; Siegfried Würenlos Zihlmann
Original assignee: Micafil AG
Current assignee: ZIHLMANN WICKELTECHNIK AG WUERENLOS CH
Priority date: 1983-08-25
Filing date: 1983-08-25
Publication date: 1985-03-14
Also published as: DE3330687C3; DE3330687C2

Description

DR.. DIETER V₁ BEZQLQ. DIPL. ING. PETER SCHÜTZ

DIPL. ING. WOLFGANG HEUSLER PATENTANWÄLTE

MARIA-THERESIA-STRASSE 22 POSTFACH 86 O2 60

D-8OOO MUENCHEN

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11491

MICAFIL AG
Badener Str.780, CH-8048 Zürich/Schweiz

Vorrichtung zur automatischen Fertigung von Ankern für elektrische Kleinmotoren sowie ein Verfahren zum Betrieb derselben

BAD ORIGINAL

POSTSCHECK MÖNCHEN NR. 69148-800 · BANKKONTO HYPOBANK MÖNCHEN (BLZ 700 200 40) KTO. 60 60 257 378 SWIFT HYPO D

MICAFIL AG, Zürich

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatischen Fertigung von Ankern für elektrische Kleinmotoren gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, sowie ein Verfahren zum Betrieb derselben.

Es sind Vorrichtungen bekannt, die ein gleichzeitiges Bewickeln mehrerer Anker ermöglichen, wobei das Beschicken und Wickeln automatisch erfolgt. Eine Ausbildungsform solcher Maschinen ist beispielsweise als Rundtisch-Wickelautomat bekannt, wobei voll- oder halbautomatische arbeitende Zusatzeinrichtungen eingesetzt werden. Eine andere Ausbildung ist aus den US-Patenten 3,920,129 und 3,980,184 bekannt, bei welchen in einer Transferstrasse in einem Arbeitsablauf

die Anker nicht nur gewickelt, sondern auch geschweisst, ausgewuchtet, elektrisch geprüft, und somit komplett gefertigt werden können.

Ein wesentlicher Nachteil der bekannten Rundtischsysteme besteht vor allem aus der begrenzten Ausbaumöglichkeit der Zusatzeinrichtungen, während die bekannten Transferstrassen in bezug zum taktunabhängigen Fördern platz- und kostenaufwendige Beschickungseinrichtungen, einschliesslich entsprechender Speicherung zwischen den Stationen, erfordern. Bei allen bislang bekannten Fertigungseinrichtungen bilden die einzelnen Bearbeitungseinrichtungen einzelne selbstständige Einheiten, wobei die Werkstücke diesen jeweils zugeführt, übergeben und nach jedem Bearbeitungsvorgang daraus wieder entnommen werden müssen, wodurch zwangsweise Stillstände der Bearbeitungseinrichtungen sowie Fehlerquellen unvermeidbar sind.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in einer automatisehen Fertigung von Ankern mit einer beliebiger Anzahl von Bearbeitungsstationen, ohne die Anker in diese zu übergeben und wieder zu entnehmen und gegebenenfalls zwischen den Stationen speichern zu müssen.

Die vorgenannte Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches und des Verfahrensanspruches gelöst. Weitere Ausbildungen des Erfindungsgegenstandes sind in den abhängigen Unteransprüchen enthalten.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass die in der Anker-Beladestation im Werkstückhalter eingespannten Anker
während des gesamten Fertigungsablaufes in allen

Taktstationen bis zur Anker-Entnahmestation im

Werkstückhalter eingespannt bleiben, wodurch sich die Beschickung der einzelnen Stationen mit allen damit verbundenen Nachteilen, einschliesslich des erforderlichen Platzbedarfes, erübrigt und die

dadurch möglichen Fehlerquellen und Zeitverluste
vermieden bzw. herabgesetzt werden und die Fertigungskapazität besser ausgenützt werden kann. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht in der
schnellen Durchlaufzeit der Anker bis zur Fertigstellung ohne dass eine Zwischenlagerung erforderlich wird.

Dadurch, dass der Anker nur einmal eingespannt werden muss, ist auch eine einwandfreie Fertigung des Ankerkörpers, auch bei den kleinsten Ankerabmessungen, gewährleistet.

In bekannter Weise können die Werkstückhalter mit den eingespannten Ankern durch gesteuerte Anschläge einzeln oder in Gruppen in die einzelnen Taktstationen transportiert und dort angehalten werden, wodurch jeweils ein kontinuierlicher, zeitlich vorbestimmter Arbeitsablauf gewährleistet ist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungbeispiel der
erfindungsgemässen Vorrichtung schematisch dargestellt.

- js -

Es zeigen

Fig.l eine Seitenansicht und in Fig.l' eine Draufsicht einer Gesamtanordnung der Vorrichtung, Fig. 2,2' einen Querschnitt mit Draufsieht eines Werkstückhalters,

Fig.3 eine Seitenansicht, teilweise geschnitten, des mit einem Transportband zusammenwirkenden Werkstückhalters,

Fig.4 einen Längsschnitt durch eine Anker-Beladestation bzw. Anker-Entnahmestation,

Fig.5 einen Längsschnitt durch eine Kollektor-Aufpressstation mit einem Vibrator,

Fig.6 einen Längsschnitt durch eine Wickelstation,

Fig.7 einen Längsschnitt durch eine Schweissstation und

Fig.8 einen Längsschnitt durch eine Prüfstation gemäss Fig.7 mit Kontaktiervorrichtungen.

An den einzelnen Taktstationen 4,5,6,7,7 ' ,8,8',9,U' sind gleiche Teile, die auch dieselben Funktionen erfüllen, mit demselben Bezugszeichen versehen,
wobei der Einfachkeit halber die verschieden
analogen Funktionen nicht bei jeder Taktstation
erneut beschrieben werden.

Bei der Gesamtübersicht der erfindungsgemässen
Vorrichtung gemäss den Fig.l und Fig.l¹ ist ein
Transportsystem mit 1 bezeichnet, bei dem in zwei Ebenen mehrere, einzeln oder in Gruppen umlaufende Werkstückhalter 2,3 vorgesehen sind, und bei welchen in der oberen Arbeitsebene ein Transportband 13 in einer Taktstrasse mit hintereinander geschalteten

1330687

40 ^;ί

Stationen 4,5,6,7,7',8,8',9,4', und zwar eine Anker-Beladestation 4, eine Kollektor-Aufpressstation 5,6,
zwei Wickelstationen 7,7', zwei Schweissstationen 8,8'

und eine Prüfstation 8, sowie eine Anker-Entnahmestation :

4' angeordnet sind. Die unbewickelten, kollektorlosen ) Anker 96 werden beispielsweise über eine Rollstrecke 17

zur Beladestation 4 und die fertigen Anker 95 aus der \

Entnahmestation 4' über eine weitere Rollstrecke 17' ;

zur weiteren Behandlung transportiert. Ein in dbr unteren \

Ebene der Vorrichtung angeordnetes zweites Transportband i

12 dient zum Rücktransport der leeren Werkstückhalter [

2,3 zur Beladestation 4, wobei beide Transportbänder

12,13 über mit Trägern 16,16' versehenen Hebe- und ;

Senkvorrichtungen 15,15' miteinander verbunden sind. *

Die Fig.2 und 2' zeigen den Werkstückhalter 2, 3. , der ]

aus einem Support 21 mit daran mittels Schrauben 30 '

befestigten Führungsplatten 25,25' und einer, mittig j

in Wälzlagern 29 vertikal zur Transportrichtung geführ- :

ten Hohlwelle 31 besteht, die mittels einer Nutmutter ;

34 gegenüber dem Support 21 in ihrer Höhe fixierbar _f

ist. Zwischen den Wälzlagern 29 ist eine Distanzhülse !

28 angeordnet. Die Hohlwelle 31 weist daran am, oberen j

Ende eine als Ankeraufnahme ausgebildete Spann^iange 33 I

sowie eine mittels einer weiteren Nutmutter 34' an die '"

Hohlwelle 31 befestigte Aufnahmehülse 62 auf. Äjn unteren

Ende der Hohlwelle 31 ist eine für die Betätigufigsvor- !

richtungen 43,44;56,57;71,71',72,73;71,71',72,Säj82 j

der Taktstationen 4,5,6,7,7 ' ,8,8',9,4' ankuppelbare \

Kupplungsrinchtung 35,36,37,38 vorgesehen. Durch die [

Kupplungseinrichtung 35,36,37,38 können mittels eines ■■ ^! durch Schrauben 38 an die Hohlwelle 31 befestigten ' Kupplungsstückes 35, eines Federtellers 37 mit dazwischen t angeordneter Feder 36, vorzugsweise einem Paket, Tellerfedern, verschiedene Verbindungsmöglichkeiten, ""burch \

y> Andrücken, Abstützen und Drehverbindung, erfolgen. '

BAD ORIGINAL ι ORIGINAL INSPECTED

Der Support 21 weist zur Transportachse je eine Einspannfläche 22,22' auf mit je einer im Werkstückhalter 2,3 diagonal, zueinander angeordneten Positionierbüchse 24,24'. An einer der Einspannflächen 22,22' ist zur Feststellung eventuller Werkstückfehler ein in einer Indexbüchse 26 wirkender, an sich bekannter Indexbolzen 27 angeordnet. An der Supportstirnfläche sind in Transportrichtung Puffer 39 vorgesehen.

Ih Fig.3 ist der Werkstückhalter 2,3 mit einem bereits ' eingßspannten Anker 95 mit einem Hakenkollektor 96 dargestellt, wobei,die Führungsplatten 25,25' des Werkstückhalters 2,3 auf dem Transportband 13 aufliegen. Der Uebersichtlichkeit halber wurde die Einspannhülse 62 (gemäss Fig.2) weggelassen; Das Transportband 13 ist

1.5 in einer Bandführung 11 abgestützt. Diese Bandführung 11 weist verschiedene Befestigungsmöglichkeiten 18 auf zur Befestigung derselben entsprechend den Anbringungsmöglichkeiten an der Vorrichtung. An einer Innenseite der Bandführung 11 ist eine Kupplungsführung 14 angeordnet, die ein axiales Verdrehen des Kupplungsstückes 35 des Werkstückhalter 2,3 und somit der Hohl.welle 31 mit dem in der Spannzange 33 eingespannten Anker 95 verhindert. In die die Hohlwelle 31 umgebende als ein Behälter 23 ausgebildeten Supportoberflache· können anfallende Drahtreste gelagert und abgesaugt werden (nicht dargestellt).

Die Anker-Beladestation 4 gemäss der Fig.4 ist identisch mit einer Anker-Entnahmestation 4'. Sie besteht aus einem Support 41, einem in einem Zylinder 43 vertikal wirkenden Druckstück 44 zum Oeffnen der Spannzange 33, wobei das Druckstück 44 an der Federteller 37 der Kupplungseinrichtung35,36,37,38 angreift. Die Werkstück-

BAD ORIGINAL ORIGINÄITINSPECTED

halter 2,3 mit den Einspannflächen 22,22' sind gegenüber dem Transportband 13 bereits durch Positionier-Haltebolzen 42,42' abgehoben und in der Arbeitsstellung gehalten. Der kollektarlose Anker 95 gelangt über die Rollstrecke 17 zur Anker-Beladestation 4. Zur Beschikkung des Werkstückhalters 2,3 ist eine Anker-Separiervorrirhhung 49, ein mit einem höhenverstellbaren Schlitten 46 und einem Greifer 47 versehener Schwenkarm 45 vorgesehen, wobei zum Ausrichten des Ankers 95 eine Ausricht.vorrichtung 48 angeordnet ist.

In Fig.5 ist die Kollektor-Aufpressstation 5,6 im Zusammenwirken mit einem an sich bekannten, nicht näher beschriebenen Wendel- und Längsvibrator 51 dargestellt. Sie besteht aus einem Support 41 und einer aus einem Zylinder 56 und einem Druckstück 57 zum Abstützen des Kupplungsstückes 35 des Werkstückhalters 2,3 gebildeten Abstützvorrichtung. Der Werkstückhalter 2,3 ist vom Transportband 13, wie bereits bei der Anker-Beladestation 4 beschrieben, durch in Positionierbüchsen 24,24' eingreifende Positionier-Haltebolzen 42,42' abgehoben und gehalten.

Die aus dem Wendel- und Längsvibrator 51 zugeführten Kollektoren 96 gelangen durch eine Kollektor-Separiervorrichtung 52 über eine Ausrichthalterung 53 in eine Halterung 55 eines Schwenkarmes 54. Zum Einführen des Kollektors 96 in die Kollektor-Aufpressstation 5,6 ist eine weitere Aufpresshalterung 58, sowie ein Aufsteckdorn 59, auf den der Kollektor 96 aufgesetzt wird, vorgesehen. In der Kollektor-Aufpressstation 5,6 ist ein unterer 63 und ein oberer 64 Aufpressschlitten angeordnet. Zur Festlegung der Aufpresslage des Kollektors 96 auf der Ankerachse ist ein an einem Abstütz-

BADORIGINAL ORIGINAL INSPECTED

-Vt-

schütten 60 abstützbarer Distanzanschlag 68 sowie eine auf die Aufnahmehülse 62 abstützbare Nase 61 des Abstützschlittens 60 vorgesehen. Zum Aufpressen des Kollektors 96 auf die Ankerachse ist eine Zylinder/Kolben-Einheit mit einer Aufpresskraft-Ueberwachung, vorzugsweise aufgrund eines an sich bekannten Dehnungsmessstreifen-Prinzips, und ein Bremszylinder 66 vorgesehen.

In Fig.6 ist die Wickelstation 7,7' gezeigt. Ein Schaltantrieb 71, 71', 72., 73 besteht aus einem Gleichstrommotor

10' 73, aus Kupplungswellen 71,71' und einem Zahnradgetriebe 72. Der Gleichstrommotor 73 ist vorzugsweise mit einer Vier-Quadranten-Geschwindigkeits- und Lageregelung versehen. Analog zu den vorhergehenden Taktstationen wird der Werkstückhalter 2,3 vom Transportband 13 abgehoben und in der Wickelposition gehalten. Die Wickelstation 7,7' wird in bekannter Weise aus zwei Wickelsupporten 74,74.', Wickelwellen 75,75' mit Wickelarmen, Zahnriemen 76,76' und Wickelantrieben 77,77', vorzugsweise Gleichstrommotoren .mit Vier-Quadranten-Regelung, gebildet. In einer vertikal verschiebbaren Anhängevorrichtung 78 sind (nicht dargestellt) insbesondere· Ankerabstützungen und Leit- bzw. Abdeckhülsen sowie Drahtklemmer angeordnet. Weitere Wickelwerkzeuge 79 sind an den Wickelwellen 75,75' montierten Wickelbacken und Leitfinger.

Die Schwe.issstation 8,8' und die Prüfstation 9 gemass der Fig.7 und 8 sind einander ähnlich ausgebildet. Die Werkstückhalter 2,3 sind wie in den vorherig beschriebenen Taktstationen vom Transportband 13 abgehoben und werden in den Arbeistpositionen fixiert und gehalten. Die vorzugsweise pneumatischen Schaltantriebe 71,71' ; 72,81,82 umfassen Kupplungswellen 71,71", das Zahnrad-

BAD ORIGINAL ORIGINAL INSPECTED

getriebe 72, einen Pneumatikzylinder 81 sowie eine Steuerung 82, vorzugsweise ein auswechselbares Indexlineal. Während des Schweissens sind Abstützungen 83 vorgesehen, damit die Andruckkräfte der Schweiss- 85 und Massenelektroden 86 aufgefangen werden. Die Prüfstation 9 weist Kontaktiervorrichtungen 91,91' für =die elektrische Prüfung auf.

Die verfahrensmässigen Schritte zum Betrieb der erfindungsgemässen Vorrichtung gestalten sich gemäss den 10. Fig.l bis 8 vorzugsweise wie folgt.

Die leeren Werkstückhalter 2,3 werden auf dem Transportband 13 reibschlüssig einzeln in die Anker-Beladestation 4 gebracht, in welche gleichzeitig, beispielsweise über die Rollstrecke 17, die halbfertigen, kollektorlosen Anker 95 zugeführt und in die Werkstückhalter 2,3 eingespannt werden. Die Werkstückhalter 2,3 mit den eingespannten Ankern 95 werden durch das umlaufende Transport band 13 in die nachfolgenden, nacheinander angeordneten Taktstationen 5,6,7,7',8,8',9 einzeln und/oder gruppenweise zugeführt, jeweils in die entsprechende Arbeitsposition gebracht und mit den einzelnen Betätigungsvorrichtungen 43,44;56,57;71,71',72,73;71,71',72,81,82 gekuppelt und die Anker 95 mit den Kollektoren 96 verpresst,' gewickelt,geschweisst und 'elektrisch geprüft.

In der nachfolgenden Anker-Entnahmestation 4¹ werden die fertigen Kollektoranker 95,96 aus den Werkstückhaltern 2,3 entnommen und zur weiteren Behandlung "freigegeben und die leeren Werkstückhalter 2,3 von dem zweiten . Transportband 12 zurück zur Anker-Beladestation 4 transportiert.

Die Werkstückhalter 2,3 werden in jeder Taktstation

Ι 4,5,6,7,7',8,8',9,4' vom Transportband 13 durch Positionier- und Haltevorrichtungen .22, 2-2 ', 24, 24 ' ,42,42 ' in die entsprechende Arbeitsstellung abgehoben, positioniert und fixiert. Nach' Beendigung des Arbeitsvorganges erfolgt die Absenkung der Werkstückhalter 2,3 auf das Transportband 13 zum Weitertransport zur nächsten Taktstation.

Die'in die Anker-Beladestation 4 beispielsweise rollend zugeführten Anker 95 werden über die Anker-Separiervorrichtung 49 von dem Greifer 47 des Schwenkarmen 45 übernommen und in die am oberen Ende der Hohlwelle 31 angeordnete und geöffnete Spannzange 33 des in der Arbeitsstellung befindlichen Werkstückhalters 2,3 eingesetzt, den Nuten nach ausgerichtet und eingespannt.

Die Werkstückhalter 2,3 mit den eingespannten Anker werden auf das Transportband 13 abgesenkt und einzeln in die Arbeitsstellung zur Kollektor-Aufpressstation 5,6 gebracht. Ueber den Wendelvibrator 51 werden die Kollektoren 96 über die Kollektor-Separiervorrichtung ' mittels geformter Halterung 53 ausgerichtet und durch den Schwenkarm 54 in die Aufpressstation 5,6 zugeführt und auf die Ankerachse des in dem Werkstückhalter 2,3 eingespannten Anker 95 aufgepresst.

Die Werkstückhalter 2,3 mit. dem Kollektor anker 95,96 werden beispielsweise paarweise in die Wickelstation 7,7' transportiert und nach Erreichen der Wickelpositionen greifen die Werkstückhalter 2,3 über die Kupplungswellen71,71' in eine Gleichstrommotor-Schaltantriebsvorrichtung 71,71',72,73 ein und die Anker 95 werden bewickelt. Nach Fertigstellung der Bewicklung werden die zwei Werkstückhalter 2,3 gleichzeitig vom Transport-

BAD ORIGINAL ^ORIGINAL INSPECTED

band 13 zu den S c h w e i s f. ·? t a L i ο η c; η 8,0' gebracht, dort nach Abheben vom Transportband 13 an den Pneumatik-Schaltantrieb 71,71',7 2,81,02 angekuppelt und die Wicklungs'd räh te mit den Kollektorhaken verschweisst.

Die Werkstückhalter 2,3 v/erden einzeln zur Prüfstation 9 transportiert, v/o der Kollektoranker 95,96 auf elektrische Defekte geprüft wird. Nach Abschluss der Prüfung Werden die fertigen Kollektoranker 95,96 in der Anker-Entnahmestation 4' von den Werkstückhaltern 2,3 abgenommen und die leeren Werkstückhalter 2,3 - wie bereits beschrieben - vom zweiten Transportband 12' übernommen und zur Anker-Beladesta Lion 4 zurückgeführt.

Durch die in den Werkstückhaltern 2,3 vorgesehene Fehler-Ueberwachung, beispielsweise durch die an sich bekannten in Indexbüchsen 26 eingreifende Indexbolzen 27, kann' eine Werkstückprüfung nach jedem Arbeitsvorgang in der nachfolgenden Taktstation erfolgen, wobei fehlerhafte Anker mit dem Werkstückhalter 2,3 die Vorrichtung ohne weitere Bearbeitung durchlaufen und die Anker auf eine Ausschussbahn gelangen.

ORIGINAL INSPECTED

BAD ORIGINAL COPY

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Aufstellung ei ei ι* ν υ r wo η out im ι \i <ι/ ίπ γί / ί? i c hi-n

I Trunypnr t sy ί; L γμπ in i L t c; 1:; um 1 ;iu i"prui^r: ν [■!<.' r!< s I- ückhr· ·

II Bandführung

12 . ■ Transportband in der unteren Lb'ene der i/Ti'riclitun

für die Rückführung der leeren Verkstückh-? 1 cer

13 Transportband in der oberen .Arbei tsehene eier Vor IA Kupplungsführung

15,15' Hebe-und Senkeinrichtunaen (Lifte)

16,16' Träger

17,17' .Rollstrecken

18 Befestigungen

2,3 Werkstückhalter

21 Support des Werkstückhalters

22,'22' Einspannfläcnen des Supportes

23 Behälter für Drahtreste

24,24' Positionierbüchson

25,25' Führungsplatten

26 Indexbüchse zur Werkstück-Qualitätüberwachung

27 ■ Indexbolzen ·

28 Distanzhülse

29 Wälzlager

30 Schrauben

31 Hohlwelle zur Aufnahme der Spannzange und der Kupplungseinrichtung

32 Hohlwelle ■".
33· Spannzange
34,34' Nutmuttern

35 ' Kupplungsstück

36 Feder, vorzugsweise Tellerfeder-Paket

37 Federteller

38 Schrauben .
3 9 Puffer

ORIGINAL INSPECTED

BAD ORIGINAL COPY

4t ;

4,4' Anker-Beladestation bzw.Anker-Entnahmestation ' 41 Support

42,42' Positionier-Haltebolzen . ·

43 Zylinder zur Betätigung der Spannzange über das Druckstück 44

44 Druckstück

43,44 Betätigungsvorrichtung

45 Schwenkarm

46 Schlitten

47 Greifer

48 Ausrichtvorrichtung der Belade-und Entnahmestation

49 Anker-Separiervorrichtung·

5,6 Kollektor-Aufpressstatio'n

51 Wendel- und Längsvibrator

52 Kollektor-Separiervorrichtung

53 Ausrichthalterung

54 Schwenkarm

55 ■ Halterung

56,57 Abstützvorrichtung

56 Zylinder zum Abstützen des Kupplungsstückes " über das Druckstück 57

57 Druckstück ·.

58 Aufpresshalterung

59 Aufsteckdorn "' . -

60 Abstützschlitten

61 Nase des Abstützschlittens

62 Aufnahmehülse

63 Aufpressschlitten, untere

64 . Aufpressschlitten, obere

65 Zylinder/Kolben-Einheit zum Aufpressen von Kollektoren auf die Ankerachsen

66 Bremszylinder

67 Andruckkraft-Ueberwachung' (DMS-Prinzip) 60 Din tanzan.sch 1 aq

BADORIGIN'' COPY

7,7' Wickelstationen

71,71' Kupplungswellen

72 Zahnradgetriebe

73 Gleichstrommotor

71,71',72,73 . Gleichstrommotor-Schal tantr ic5b

74,74' Wickelsupporte ' ·■

75,75' Wickelwellen mit Wickelarmen

76,76' Zahnriemen

77,77' Wickelantrieb, vorzugsweise Gleichstrommotor

78 Anhängevorrichtung mit Ankerabstützungen, Drahtklemmer, Abdeckhülsen

79 Wickelwerkzeuge (Wickelbacken, Leitfinger)

8,8' Schweissstation

81 Pneumatikzylinder

82 Steuerung, vorzugsweise Indexlineal (auswechselbar) 71,71.',72,81,82 Pneumatik-Schaltantrieb

83 Abstützungen

84 Schweisskopf

85 Schweisselektroden

86 Massenelektroden

9	91'	Prüfstation
91,		Kontaktier vorr
		Prüfung
95		Anker
96	96	Kollektoren
95,	KoI1ek toranker

ORIGINAL INSPECTED

BAD ORIGINAL COPY

Claims

Patentansprüche

( 1J Vorrichtung zur automatischen Fertigung von Ankern für elektrische Kleinmotoren, insbesondere solche mit Hakenkollektoren,mit einem für die Bearbeitung an den einzelnen Stationen voneinander unabhängigen Taktsystem mit Transportbändern und Werkstückhaltern, welche längs einer Fertigungsstrasse aufeinanderfolgende Bearbeitungsstationen zum Beschicken, Kollektor-Aufpressen,Bewickeln, Uerschweissen und elektrischen Prüfen aufweisen, wobei die Werkstückhalter (2,3) gegenüber dem umlaufenden Transportband (13) einzeln und/oder gruppenweise anhaltbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass zum Einspannen des Ankers (95) in den Werkstückhalter (2,3) eine Anker-Beladestation (4), nachfolgend zur Werkstückbearbeitung mindestens je eine Kollektor-Aufpressstation (5,6), eine Wi,ckelstation (7,7') eine Schweissstation (8,8'),' eine Prüfstation (9) und zur Entnahme des Ankers (95) aus dem Werkstückhalter (2,3) eine Anker-Entnahmestation (4¹) vorgesehen und durch das umlaufende Transportband (13) so miteinander verbunden sind, dass die Werkstückhalter (2,3) mit Reibschluss am Transportband (13) zu den einzelnen Stationen (4,5,6,7,7',8,8',9,4') förderbar sind und in der jeweiligen Station (4,5,6,7,7',8,8',9,4') durch Positionier- und Haltevorrichtungen (22,22 ' ,24,24',42,42') vom Transportband (13) abhebbar und fixierbar sowie durch eine Kupplungseinrichtung (35,36,37,38) am Werkstückhalter (2,3) jeweils mit einer entsprechenden Betätigungsvorrichtung (43,44;56,57;71,71',72,73;71,71',72,81,82) ankuppelbar ausgebildet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Werkstückhalter (2,3) aus Führungsplatten (25,25') mit einem darauf angeordneten Support

(21) und einer mittig in Wälzlagern (29) vertikal zur Transportrichtung geführten Hohlwelle (31) bestehen und dass die Hohlwelle (31) am oberen Ende eine als Ankeraufnahme ausgebildeten Spannzange (33) und an deren unterem Ende für die Betätigungsvorrichtungen (43,44;56,57;71,71·,72,73;71,71■,72,81,82) der Bearbeitsstationen (4,5,6,7,7',8,8',9,4 ') mit ankuppelbarer Kupplungseinrichtung (35,36,37,38) versehen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinrichtung (35,36,37,38) jede« Werkstückhalters (2,3) aus einem mittels Schrauben (38) an der Hohlwelle (31) befestigten Kupplungsstück (35) und einem Federteller (37) mit einer dazwischen angeordneten Feder (36) besteht.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Positionierung und Fixierung der Werkstückhalter (2,3) in jeder Taktstation (4,5,6,7,7' ,8,8 ' ,9,4 ' ) der Support (21) zur Transportachse beidseitig je eine Einspannfläche (22,22') mit je einer in den Werkstückhaltern (2,3) diagonal zueinander angeordneten Positionierbüchse (24,24') aufweist und jeder Werkstückhalter (2,3) durch die in die Positionierbüchsen (24,24') eingreifenden Positionier-Haltebolzen (42,42') anhebbar und fixierbar ausgebildet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Anker-Beladestation (4) zum Befestigen des Ankers (95) an den Werkstückhaltern (2,3) über eine Anker-Separiervorrichtung (49) ein Schwenkarm (45) angeordnet ist, der einen höhenverstellbaren Schlitten

(46) und einen Greifer (47) aufweist, und dass die Spannzange (33) über den Federte 11er (37) und da:;

BAD

Kupplungsstück (35) mit daran abgestützter Feder (36) durch eine aus einem Zylinder (43) und einem Druckstück (44) bestehenden Vorrichtung (43,44) betätigbar ict.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Kollektor-Aufpressstation (5,6) für die Kollektoren (96) eine erste geformte Halterung (53), eine Kollektor-Separiervorrichtung (52), ein mit einer zweiten Halterung (55) versehener Schwenkarm (54) vorgesehen sind, wobei der Kollektor (96) auf einem eine weitere Halterung (58) durchdringenden Aufsteckdorn (59) fixierbar ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Aufpresslage des Kollektors (96) auf der Ankerachse ein an einem Abstützschlitten (60)abstützbarer Distanzanschlag (68), sowie eine auf einer Aufnahmehülse (62) abstützbare Nase (61) des Abstützschlittens (60) vorgesehen ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Kollektor-Aufpressstation (5,6) eine aus einem Zylinder (56) und einem gegen die Stirnfläche des Kupplungsstückes (35) verschiebbares Druckstück (57) eine Abstützvorrichtung (56,57) bildet, die das Kupplungsstück (35) des Werkstückhalters (2,3) abstützt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Wickelstation (7,7') die in den Werkstückhaltern (2,3) eingespannten Anker (95) über einen Gleichstrommotor-Schaltantrieb (71,71',72,73 ), bestehend aus an den Kupplungsstücken (35) angreifenden Kupplungswellen (71,71' ), einem Zahnradgetriebe (72) und einem Gleichstrommotor (73), drehbar ausgebildet sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Schweissstation (8,8') zum Kompensieren der Schweisskopf-Andruckkraft auf den Kollektor (96) eine zur Kollektor-Mantelfläche verschiebbare Abstützung (83) angeordnet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Schweissstation (8,8') und der Prüfstation (9) die Hohlwelle (31) des Werkstückhalters (2,3) über das Kupplungsstück (35), über eine Kupplungswelle (71, 71'), ein Zahnradgetriebe (72) und einen auf eine Steuerung (82) wirkenden Pneumatikzylinder (81) betätigbar ist.
12. Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweils in der Anker-Beladestation (4) in den Werkstückhalter (2,3) eingelegte, positionierte und eingespannte Anker (95) während des gesamten Fertigungsablaufes in den einzelnen Stationen (4,5,6,7,7',8,8',9,4') vom umlaufenden Transportband (13) mitgenommen, jeder Werkstückhalter (2,3) in der entsprechenden Taktstation (4,5,6,7,7',8, 8',9,4') zur Bearbeitung positionier und fixiert wird und mittels der an der Hohlwelle (31) angeordneten Kupplungseinrichtung (35,36,37,38) mit den einzelnen Betätigungsvorrichtungen (43,44;56,57,-71,71',72,73;71, 71',72,81,82) der Stationen(4,5,6,7,7',8,8',9,4·) gekuppelt wird und somit der Anker (95) eingespannt, mit dem Kollektor (96) verpresst, gewickelt, geschweisst, elektrisch geprüft und in der Anker-Entnahmestation (4' ) aus der geöffneten Spannzange (33) entnommen und zum Weitertransport freigegeben wird, und dass die leeren Werkstückhalter (2,3) von einem zweiten Transportband (12) zurück zur Anker-Beladestation (4) transportiert werden.