DE3641746A1 - Wickelmaschine fuer spulen, insbesondere smd-spulen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Wickelmaschine für Spu­ len, insbesondere SMD-Spulen, deren Spindeln in um eine Achse drehbaren Revolvern gelagert sind, die in verschiedenen Arbeitsstationen feststellbar sind und um deren Umfang herum Antriebs- und Arbeitsmittel angeordnet sind.

Wickelmaschinen, bei denen Spulenkörper in Spindeln eingespannt werden und für die Bewicklung gedreht werden, wobei die Spindeln in drehbaren und feststell­ baren Revolvern gelagert sind, sind in großer Viel­ zahl bekannt geworden. Die Spulenkörper weisen hier­ bei handliche Größen auf, die Befestigung der Drähte an den Spulenkörpern bereitet kaum Schwierigkeiten.

Anders ist das bei SMD-Spulen. Im Bereich der SMD- Technik werden Spulen von außerordentlich kleinen Ab­ messungen benötigt. Die Spulenkörper sind im allgemeinen quaderförmig und weisen Abmessungen von wenigen Millimetern, im allgemeinen zwischen 1 und 3 mm auf. Diese quaderförmigen Spulenkörper bestehen im allgemeinen aus Keramik oder Ferrit. Auf einer Seitenfläche weisen sie neben den Stirn­ flächen zwei schmale metallisierte Bereiche auf, an denen die Enden des Drahtes der Spule zu befesti­ gen sind. Diese oberflächenmontierbaren Bauteile (SMD bedeutet Surface Mounted Devices) sind bei­ spielsweise in der Zeitschrift Elektro-Anzeiger 39 vom 28. August 1986, Seite 8 beschrieben. Die Her­ stellung dieser sehr feinen Spulen erfolgt bisher unter teilweiser Anwendung von Handarbeit. Die hier­ mit beschäftigten Arbeiterinnen können an der Her­ stellung von SMD-Spulen im Laufe ihres Arbeitsta­ ges immer nur eine bestimmte Zeitlang beschäftigt werden, dann müssen sie eine andere, die Augen nicht so anstrengende Tätigkeit ausüben, bevor sie wieder die Tätigkeit an der Herstellung von SMD-Spulen aufnehmen können. Die Anwendung von Hand­ arbeit bei der Herstellung der SMD-Spulen ist nicht nur teuer, sondern führt auch dazu, daß nicht alle hergestellten Spulen die erforderliche hohe Quali­ tät aufweisen. Auch weichen infolge der ausgeführ­ ten Handarbeit die elektrischen Werte der hergestell­ ten Spulen manchmal vom Sollwert erheblich ab.

Die Erfindung vermeidet die Nachteile des Standes der Technik. Es ist die Aufgabe der vorliegenden Er­ findung, eine selbsttätig arbeitende Wickelmaschine insbesondere für SMD-Spulen zu schaffen, mit der die­ se Spulen ohne Handarbeit in hoher, gleichmäßiger Qualität hergestellt werden können.

Ausgehend von der eingangs genannten Wickelmaschine besteht die Erfindung darin, daß die Revolverwelle horizontal gelagert ist, daß jede Spindel mindestens eine axial verschiebbare Aufnahme für den Spulen­ körper aufweist, daß oberhalb des Revolvers eine linear fördernde Zufuhrvorrichtung für Spulenkörper angeordnet ist, der eine Übertragungsvorrichtung für Spulenkörper aus der Zufuhrvorrichtung in die Spindel zugeordnet ist, daß vor der Wickelstation ein Draht­ führer und in der Schweißstation eine linear verschieb­ bare Schweißvorrichtung angeordnet sind, daß der Schweißstation eine Vorrichtung zum Abreißen der Draht­ enden zugeordnet ist, daß auf der der Wickelstation abgewandten Seite des Revolvers eine Prüf- und Sor­ tierstation angeordnet ist, der eine Übertragungs­ vorrichtung für Spulen aus der Spindel in Halterungen am Prüftisch zugeordnet ist und daß eine Programm­ steuervorrichtung für die einzelnen Teile dieser Vor­ richtung vorgesehen ist.

Mit dieser Wickelmaschine lassen sich SMD-Spulen völlig selbsttätig auf zugeführte Spulenkörper wickeln. Am Ende des Herstellungsvorganges erhält man in völlig gleichmäßiger Weise gewickelte Spulen hoher Qualität, deren Abweichungen vom Sollwert lediglich nur noch durch die Abweichungen der Spulenkörperdimensionen voneinander und durch Abweichungen der Drahtstärke gegeben sind. Diese Wickelmaschine arbeitet außerordent­ lich schnell und zuverlässig. Sie weißt eine hohe Produktivität auf.

Diese hohe Leistung der Wickelmaschine wird sehr weitgehend durch die besondere Gestaltung der Wickel­ spindel erzielt. Das besondere an den hier verwende­ ten Wickelspindeln ist es, daß jede Wickelspindel zwei drehbare Aufnahmen für axial entgegen Feder­ kraft verschiebbare Haltebacken aufweist, die die Breite des zu bewickelnden Spulenkörpers haben und die jede eine Ausnehmung für die Aufnahme des Spulenkörpers entsprechend seiner Stirnseitenkontur haben, daß von den Aufnahmen mindestens die eine mit einer Klemmvorrichtung für den Wickeldraht und mit einer Drahtschneidevorrichtung versehen ist, und daß die beiden Aufnahmen einen synchronen Antrieb über eine gemeinsame Antriebswelle aufweisen.

Diese Ausführung der Wickelspindel ermöglicht es, den von einem Paar von Greifern eingetragenen und exakt positionierten Spulenkörper zu fassen und zwischen den Haltebacken durch Federkraft so zu klemmen, daß sowohl eine einwandfreie Bewicklung als auch ein ein­ wandfreies Schweißen ermöglicht ist. Die Haltebacken sind dabei zweckmäßigerweise ebenso breit oder schma­ ler als der Spulenkörper. Die Haltebacken weisen Aus­ nehmungen entsprechend der Stirnseitenkontur des Spu­ lenkörpers auf, so daß dieser Spulenkörper in zwei Dimensionen formschlüssig und in der dritten Dimen­ sion kraftschlüssig von den Haltebacken aufgenommen ist. Von den Aufnahmen des Spulenkörpers weist minde­ stens die eine eine Klemmvorrichtung für den Wickel­ draht auf. Besonders zweckmäßig ist es, wenn unmittel­ bar neben dieser Klemmvorrichtung eine Drahtschneide­ vorrichtung vorgesehen ist, mit der der Draht un­ mittelbar neben der Klemmvorrichtung abgeschnitten werden kann, damit nicht ein Drahtende den Wickelvor­ gang behindert oder gar unter der Wicklung zu liegen kommt. Wegen der sehr kleinen Dimensionen des Spulen­ körpers und der relativ hierzu großen Massen der Auf­ nahme ist es erforderlich, daß die beiden Aufnahmen einen synchronen Antrieb über eine gemeinsame Antriebs­ welle aufweisen. Dieser synchrone Antrieb über die ge­ meinsame Antriebswelle erleichtert auch die exakte Einstellung beider Haltebacken in die gleiche Stel­ lung für die Aufnahme des Spulenkörpers.

Baulich läßt sich diese Ausführungsform am zweckmäßig­ sten realisieren, wenn auf einer die Haltebacke tragenden axial verschiebbaren Welle eine eine Klemm­ backe tragende Hülse angeordnet ist. Dabei ist es vorteilhaft, wenn auf der die Klemmbacke tragenden Hülse eine weitere axial verschiebbare Hülse ange­ ordnet ist, die eine Schneidvorrichtung trägt. Hier­ durch wird eine einfache und gedrungene Bauform ge­ schaffen, die relativ wenig Platz in Anspruch nimmt und deren Massen relativ gering sind.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Haltebacke und/ oder die Klemmbacke und/oder die Schneidvorrichtung durch um die Welle der Aufnahme herum angeordnete Federn in ihrer Arbeitsstellung gehalten sind. Diese Federn sind zweckmäßigerweise als Schraubenfedern ausgeführt. Auch diese Ausführungsform dient dazu, den Aufbau einfach und kompakt zu gestalten und die zu bewegenden Massen gering zu halten.

Für den Antrieb der beiden Aufnahmen ist es zweck­ mäßig, wenn die beiden Aufnahmen über eine parallel zu ihrer Achse angeordneten Welle und zwei zwischen ihnen und dieser Welle angeordneten Getrieben mit­ einander verbunden sind. Die Getriebe können Zahnrad­ getriebe sein, es ist aber vorteilhafter, sie als Kettentriebe oder Zahnriementriebe auszuführen, da­ mit die Synchronizität der Bewegung beider Aufnahmen hochgenau gewährleistet ist. Die Produktivität dieser Wickelmaschine läßt sich dadurch erhöhen, daß zwei Revolver gleichachsig nebeneinander angeordnet sind und daß die Antriebsmittel in der Mitte zwischen ihnen angeordnet sind. Dieses ist besonders deshalb vorteil­ haft, weil eine Reihe von Arbeitsmitteln, die bei der Verwendung eines einzigen Revolvers notwendig sind, auch gleichzeitig ihre Tätigkeit an den Arbeitsmitteln des zweiten Revolvers ausüben können.

Sehr wichtig für die Herstellung der SMD-Spulen ist es, daß die Wickeldrahtenden sich nicht über die Schweißstelle hinaus erstrecken. Ein unmittelbar an der Schweißstelle vorzunehmendes Abschneiden des Drahtendes ist mit kaum zu bewältigenden Schwierig­ keiten verbunden. Die vorliegende Erfindung löst dieses Problem dadurch, daß noch während des Schweißvorgan­ ges bei anliegenden Schweißelektroden die überstehen­ den Drahtenden mechanisch abgerissen werden. Dazu ist die Wickelmaschine so gestaltet, daß auf dem Träger der Schweißelektroden oder neben diesen eine Vor­ richtung für die Bewegung von an den Drahtenden zwischen der Schweißstelle und den Klemmbacken an­ greifenden Abreißern in Form von Stäben, Gabeln oder dergleichen angeordnet ist. Hiermit ist es möglich, die Drahtenden völlig sauber von den Metallisierungen auf dem Spulenkörper zu entfernen, so daß nach Fertig­ stellung der Spule der Wickeldraht unmittelbar ohne überstehendes Ende auf der einen Metallisierungsfläche anfängt und auf der anderen Metallisierungsfläche endet.

Derartig gestaltete Spulen sind qualitativ sehr hoch­ wertig und gewährleisten eine qualitativ hochwertige Weiterverarbeitung. Durch die Anlage der Schweißelek­ troden am Draht und an der metallisierten Fläche ist gewährleistet, daß während des Abreißvorganges die Wicklung und der Draht der Wicklung nicht verändert wird.

Die automatische Herstellung von Spulen auf dieser Wickelmaschine umfaßt auch die Prüfung und Sortierung der hergestellten Spulen. Die Sortierung ist notwen­ dig, weil die Abmessungen des Spulenkörpers in be­ stimmten Toleranzen liegen und auch die Abmessungen des Drahtes innerhalb bestimmter Toleranzen liegen. Durch die Abweichungen der Abmessungen des aus Keramik oder Ferrit hergestellten Spulenkörpers ist die Drahtlänge der Wicklung unterschiedlich, durch die Abweichungen des Drahtdurchmessers vom Sollwert kommen weitere Unterschiede in die hergestellten Spulen. Um die Spulen zu prüfen und zu sortieren ist es zweckmäßig, wenn die Sortier- und Prüfstation aus einem Aufnahmetisch mit mehreren Haltebackenpaaren für mehrere Spulen, aus einer Prüfvorrichtung mit verschiebbaren Elektroden und aus zentral über dem Aufnahmetisch angeordneten, radial auf am Umfang des Aufnahmetisches angeordneten Sammelbehältereingängen gerichtete Düsen besteht. Mit dieser Sortier- und Prüfstation kann eine völlig selbsttätige und hoch­ genaue Sortierung der erzeugten Spulen erfolgen.

Wesentlich für die schnelle, einwandfreie und vor allem automatische Arbeit der Wickelmaschine ist eine Programmsteuerungsvorrichtung. Zweckmäßig ist es, wenn diese Programmsteuervorrichtung die Steuerbefehle für die Tätigkeit der einzelnen Arbeitsmittel in der nachfolgenden Reihenfolge abgibt:

• - Fassen eines Spulenkörpers in der Zufuhrvorrichtung mit den Greifern der Übertragungsvorrichtung
• - Einschwenken des Spulenkörpers mit den Greifern in den Zwischenraum zwischen den geöffneten Haltebacken der Spindel
• - Zusammenfahren der Haltebacken gegen den Spulenkörper
• - Verschwenken der Spindel in die Spulstation durch Drehung des Revolvers
• - Öffnung einer Klemmbacke an einer Aufnahme der Spindel
• - Einführung des Drahtes in die Klemmbacke durch Bewe­ gung des Drahtführers
• - Schließen der Klemmbacke
• - Betätigung der Schneidevorrichtung für den Draht
• - Drehung der Spindel zum Wickeln der Wicklung
• - Öffnung der zweiten Klemmvorrichtung
• - Einführung des Drahtes in die zweite Klemme
• - Schließen der zweiten Klemmvorrichtung
• - Beförderung der Spindel in die Schweißstation durch Verschwenkung des Revolvers
• - Vorschub der Schweißelektroden an den Spulenkörper
• - Einschaltung des Schweißstromes
• - Bewegung der Abreißvorrichtung
• - Zurückfahren der Schweißelektroden
• - evtl. Beförderung der Spindel in die Drahtresteent­ sorgungsstation
• - evtl. Vorschub des Saugrohres, dadurch Absaugung der Drahtreste
• - Öffnen der Klemmbacken,
• - evtl. Zurückfahren des Saugrohres
• - Beförderung der Spindel in die Entnahmestation
• - Anlegen von Greifern einer Übertragungsvorrichtung an der Spule
• - Auseinanderfahren der Haltebacken
• - Bewegung der Greifer mit der Spule zum Prüftisch
• - Einlegen der Spule zwischen Backen der Halterung am Prüftisch
• - Schließen der Backen in der Halterung
• - Öffnen der Greifer
• - Zurückbewegung der Greifer
• - Verschwenkung des Prüftisches in die Prüfvorrichtung
• - Messung des Induktivitätswertes
• - Speicherung des Induktivitätswertes
• - Verschwenkung des Aufnahmetisches vor verschiedene Ausblasdüsen und diesen zugeordnete Sammelbehälter­ eingänge
• - Auswahl einer Düse entsprechend gespeichertem Induk­ tivitätswert und Platz der Spule auf dem Prüftisch
• - Betätigung der Luftzufuhr zu der Düse.

Das Wesen der vorliegenden Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestell­ ten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht der Wickelmaschine,

Fig. 2 eine Ansicht von oben auf die Wickelmaschine,

Fig. 3 eine Ansicht einer aus dem Revolver ausge­ bauten Spindel zusammen mit einer ebenfalls ausgebauten Antriebswelle,

Fig. 4 eine Stirnseitenansicht einer gewickelten SMD-Spule vor dem Abreißen der Drahtenden,

Fig. 5 eine Seitenansicht einer SMD-Spule vor dem Abreißen der Drahtenden,

Fig. 6 eine Stirnseitenansicht der SMD-Spule während des Schweiß- und Abreißvorganges der Draht­ enden,

Fig. 7 einen von Greifern ergriffenen Spulenkörper im Augenblick vor dem Einsetzen in die Halte­ backen der Spindel

Fig. 8 ein einen Spulenkörper halterndes Greiferpaar,

Fig. 9 ein Haltebackenpaar einer Spindel, das einen Spulenkörper hält,

Fig. 10 eine fertiggestellte SMD-Spule.

Die Wickelmaschine der vorliegenden Erfindung ist ins­ besondere für die Herstellung von SMD-Spulen konzipiert. Diese SMD-Spulen bestehen aus einem Spulenkern 1 von der Form eines Quaders, welcher neben seinen Stirnsei­ ten an einer der vier Seitenwände zwei Metallbeläge 2 trägt. Aus isoliertem Kupferdraht 3 ist um den Spulen­ kern 1 eine Wicklung gewickelt, deren Enden über die Metallbeläge 2 verlaufen (Fig. 5) und an dieser Kreu­ zungsstelle mit den Metallbelägen an den Schweißstellen 4 verschweißt sind. Die in Fig. 5 noch sichtbaren Draht­ enden 3 A, 3 B sind unmittelbar nach dem Schweißvor­ gang abgerissen, so daß als fertiges Produkt die SMD-Spule der Fig. 10 entstanden ist.

Die Abmessungen jedes Spulenkörpers betragen nur einen oder wenige Millimeter. Die Spulenkörper sind aus keramischem Material oder aus Ferrit hergestellt. Sie sind daher hart, aber nicht unempfindlich gegen Ver­ drehung und hohen Druck.

Die Spulenkörper werden in einer Zufuhrvorrichtung 5 aus einem Vorratsbehälter 6 angeliefert. Die Zu­ fuhrvorrichtung 5 ist ein Linearförderer mit nach oben stehenden Backen 7, zwischen denen Spulenkörper 1 ausgerichtet geklemmt sind. Aus dieser Zufuhrvor­ richtung 5 werden die einzelnen Spulenkörper 1 durch die Greifer 8 einer Übertragungsvorrichtung 9 einzeln herausgenommen und in die Spindel 10 der Wickel­ vorrichtung übertragen. Mehrere dieser Spindeln 10 sind gemeinsam in einem Revolver 11 angeord­ net, welcher aus einer Revolverwelle 12 und zwei Tragscheiben 13 besteht. Die Revolverwelle 12 ist in Ständern 14 gelagert, die auf einer Grundplatte 15 montiert sind.

Der Revolver 11 ist in verschiedene Arbeitsstellun­ gen einstellbar:

Die Arbeitsstellung I ist die Beladestellung, in der die Spulenkörper 1 mittels der Greifer 8 in die Spindel 10 eingesetzt werden.

Die Arbeitsstellung II ist die Wickelstellung, in welcher auf den Spulenkörper 1 ein isolierter Draht 3 durch Drehen der Spindel 10 bei gleichzeitiger Bewegung des Drahtführers 16 aufgewickelt wird und in der die Drahtenden mittels Klemmen an der Spindel geklemmt werden.

Die Arbeitsstellung III ist die Schweißstellung, in welcher Schweißelektroden 17 gegen den Kreuzungs­ punkt Draht 3 Metallbelag 2 bewegt werden und in der auch die Drahtenden 3 A und 3 B abgerissen werden. Die Arbeitstellung IV ist die Entladestellung, in welcher Greifer 18 die fertig gewickelte Spule aus der Spindel 10 herausnehmen und in Halterungen 19 eines drehbaren Prüftisches 20 einlegen.

Die Arbeitsstellung V ist die Prüfstelle außerhalb des Revolvers 11 an dem Prüftisch 20.

Die Spindel 10 und ihr Antrieb sind, vergrößert gegenüber der Darstellung in Fig. 2 in Fig. 3 dar­ gestellt. Jede Spindel weist zwei Aufnahmen 21 A und 21 B auf. Dem Spulenkörper 1 zugekehrt ist an je­ der Aufnahme 21 A, 21 B eine in die Aufnahme 21 A, 21 B einsetzbare Haltebacke 22, welche die Breite des zu bewickelnden Spulenkörpers 1 hat oder we­ niger breit ist. Zwischen den beiden Haltebacken 22 wird der Spulenkörper 1 geklemmt, da die Aufnah­ men 21 A, 21 B oder die Haltebacken 22 axial durch eine Feder belastet sind, wird der Spulenkörper 1 zwischen den Haltebacken 22 federnd geklemmt. Für die Aufnahme des Spulenkörpers 1 weist jede Hal­ tebacke 22 eine Ausnehmung 23 von der Kontur der Stirnseite des Spulenkörpers 1 auf, so daß nach dem Klemmen des Spulenkörpers 1 zwischen den Hal­ tebacken 22 (Fig. 9) der Spulenkörper 1 in zwei Dimensionen formschlüssig und in der dritten Di­ mension kraftschlüssig gehalten ist. Die Halte­ backen 22 sind in Stirnseiten von Wellen 23 einge­ setzt, welche in Lagern 24 gelagert sind, die ihrerseits in die Tragscheiben des Revolvers 11 eingebaut sind, und die mittels der Riemenschei­ be 25 in eine Drehbewegung antreibbar sind. Auf der Welle 23 A ist eine Hülse 26 A gelagert, die an ihrem Ende eine Klemmbacke 27 trägt, mit der ein Draht hinter der Scheibe 28, die die Haltebacke 22 trägt, klemmbar ist. Die Hülse 26 A weist auf der Innenseite einen Absatz 29 auf, gegen den sich eine Schraubenfeder 30 drückt, die mit ihrem anderen Ende an dem Absatz 31 anliegt. Die Bewegung der Klemmbacke 27 wird dadurch hervorgerufen, daß eine axial verschiebbare Rolle in die Nut 32 eingreift und zum Öffnen der Klemmbacke 27 in Richtung von der Haltebacke 22 weg entgegen der Kraft der Feder 30 bewegt wird. Soll ein Draht geklemmt werden, so wird diese nicht dargestellte Rolle aus der Nut 32 herausgenommen oder in Richtung auf die Halte­ backe 22 achsparallel zur Spindel 10 bewegt.

Auch die andere Aufnahme 21 B weist eine Hülse 26 B mit einer Klemmbacke 27 auf. Diese Hülse 26 B ist axial verschiebbar auf der Welle 23 B entgegen der Kraft einer nicht dargestellten Feder verschieb­ bar gelagert. Auf der Hülse 26 B ist noch eine wei­ tere Hülse 33 verschiebbar entgegen der Kraft der Feder 34 angeordnet. Diese Hülse trägt an ihrem vorderen Ende eine Schneide 35 und dient dem Ab­ schneiden des Drahtes 3 nach dem Klemmen mittels der Klemmbacke 27. In der Hülse 33 befindet sich eine Ringnut 36, welche der axialen Verschiebung der Hülse 33 und damit der Schneide 35 dient. Eine nicht dargestellte axial verschiebbare Rolle greift in die Nut 36 zum Zwecke der axialen Verschiebung ein. In der die Klemmbacke 27 tragenden Hülse 26 B befindet sich ebenfalls eine Ringnut 37, die eben­ falls der axialen Verschiebung der Hülse 26 B mittels einer axial verschiebbaren, nicht dargestellten Rolle oder Gabel dient.

Die beiden Aufnahmen 21 A, 21 B der Spindel 10 müssen exakt synchron angetrieben werden, weil über den Spulenkörper 1 keine Drehkräfte übertragen werden dürfen. Für diesen streng synchronen Antrieb ist eine Welle 38 vorgesehen, welche in zwei Lagern 39 gelagert ist, die fest in die Tragscheibe 13 des Revolvers 11 eingebaut sind. Am Ende dieser Welle 38 befinden sich je eine Riemenscheibe 40. Je ein Zahnriemen 41 verbindet eine Riemenscheibe 40 mit der Riemenscheibe 25. Der motorische Antrieb kann nun auf die Welle 38 erfolgen, er kann aber auch auf eine Riemenscheibe 25, 40 oder auf eine der Wellen 23 erfolgen.

Die Wellen 23 sind axial entgegen der Kraft nicht gezeichneter Federn verschiebbar. Diese Verschie­ bung kann durch Druck von Daumen oder Rollen auf die Außenfläche der Scheiben 28 erfolgen.

Die Verschiebung der Wellen 23 sowie der Hülsen 26, 33 kann aber auch auf andere Weise mit anderen be­ kannten Arbeitsmitteln erfolgen.

Für die Aufnahme eines Spulenkörpers 1 zwischen den Haltebacken 22 werden diese durch nicht dargestellte Arbeitsmittel auseinandergedrückt, wobei die Wellen 23 zusammen mit den sie umgebenden Hülsen axial bewegt werden. Das Einlegen eines Spulenkörpers 1 in eine Spindel 10 erfolgt mit Hilfe des Greiferpaa­ res 8, deren Greifer eine Relativbewegung zueinan­ der mittels einer nicht dargestellten Bewegungsvor­ richtung ausführen können. Das Paar der Greifer 8 ist an einer Bewegungsvorrichtung 41 montiert, die ein Linearmotor, wie z.B. ein hydraulischer oder pneumatischer Arbeitszylinder 41 mit der Kolbenstan­ ge 42 sein kann. Dieser Linearmotor 41, 42 ist an einem weiteren Linearmotor, bestehend aus dem Ar­ beitszylinder 43 und der Kolbenstange 44, montiert. Mit dieser die Greifer 8 in zwei Dimensionen be­ wegenden Vorrichtung 41-44 werden die Spulenkörper 1 aus der Zufuhrvorrichtung 5 herausgenommen und in die Spindel 10 zwischen die Haltebacken 22 übertra­ gen. Diese Haltebacken 22 läßt man unter der Kraft nicht dargestellter Federn zusammenfahren, sobald der Spulenkörper 1 seine richtige Stellung eingenom­ men hat. Sodann werden die Greiferbacken 8 ausein­ andergefahren und mit Hilfe der Bewegungsvorrichtung 41, 44 aus dem Bereich des Revolvers herausgefahren. Durch Drehen des Revolvers in Pfeilrichtung gelangt die Spindel 10 mit dem ungewickelten Spulenkörper in die Arbeitsstellung II vor die Drahtvorgabevor­ richtung 45, welche aus dem Drahtvorratsbehälter 46, dem Drahtführer 16 und der Bewegungsvorrichtung 47 für den Drahtführer 16 besteht. Der Drahtvorrats­ behälter 46 und die Bewegungsvorrichtung 47 sind an einen Ständer 48 montiert. Die Bewegungsvorrichtung ist so gestaltet, daß sie den Drahtführer in minde­ stens zwei Dimensionen genähert horizontal bewegt. Diese Bewegungsvorrichtung kann wieder aus Arbeits­ zylinder-Kolben-Einheiten bestehen. In dieser Arbeits­ stellung II greifen an der Spindel Rollen, Gabeln oder dergleichen in die Nuten 32, 36, 37 ein. In dieser Arbeitsstellung II wird die Spindel über einen nicht dargestellten Antrieb für den Drahtwickelvorgang be­ wegt. Nach der Bewicklung des Spulenkörpers 1 mit einer vorgegebenen Anzahl von Windungen des Drahtes 3 wird die Spindel über nicht dargestellte Bremsen nach dem Klemmen der Drahtenden mit Hilfe der Klemm­ backen 27 festgebremst und anschließend in die Ar­ beitsstellung III, die Schweiß- und Abreißstellung, durch Verdrehen des Revolers 11 befördert.

Unterhalb der Bewegungsvorrichtung 47 für den Draht­ führer 16 befindet sich eine Bewegungsvorrichtung 49 für die Schweißelektroden 17. Diese Bewegungsvorrich­ tung kann ein einfacher Arbeitszylinder sein, dessen Kolbenstange 50 die Schweißelektroden 17 trägt. Auf dieser Kolbenstange 50 ist zweckmäßigerweise eine weitere Bewegungsvorrichtung 51 für die Bewegung eines Stabes oder einer Gabel 52 vorgesehen, mit der zumindest eines der beiden Drahtenden 3 A, 3 B un­ mittelbar nach dem Schweißvorgang abgerissen wer­ den. Im einzelnen geht dieser Schweiß- und Abreiß­ vorgang folgendermaßen vor sich:

Die Schweißelektroden 17 werden mittels der Bewe­ gungsvorrichtung 49 an den Draht 3 im Bereich der Kreuzungspunkte des Drahtes 3 mit den Metallbelägen 2 herangefahren und durch einen Stromstoß wird der Draht an diesem Kreuzungspunkt stark erwärmt und durch den Druck der Schweißelektroden 17 wird der auf diese Weise an dieser Stelle erhitzte Draht an die Metallbeläge 2 angedrückt. Noch während dieses Andrückvorganges unmittelbar nach dem Stromstoß bewegt die Bewegungsvorrichtung 51 eine Gabel 52 gegen das Drahtende 3 B, das mittels der Klemmbacke 27 festgeklemmt ist. Dadurch reißt der Draht unmittel­ bar neben der Schweißstelle ab. Dasselbe kann mit dem Drahtende 3 A geschehen, wenn dieses nicht durch Zug unmittelbar nach dem Schweißvorgang aus der Schweiß­ stelle herausgezogen wird.

Nachdem auf diese Weise die Drahtenden 3 A, 3 B von der Spule 1, 3 entfernt sind, wird diese in die Arbeits­ stellung IV verschwenkt, wo die fertig gewickelte Spule aus dem Revolver herausgetragen und auf den Prüftisch 20 übertragen wird. Hierzu dienen Greifer 18, welche von der Bewegungsvorrichtung 53 linear verschoben wer­ den. Die Bewegungsvorrichtung ist von einer Drehvor­ richtung 54 getragen. Diese Drehvorrichtung ist von einer weiteren Bewegungsvorrichtung 55 getragen. Diese Dreh- und Bewegungsvorrichtungen sind auf dem drehba­ ren Ständer 56 montiert.

Mit dieser Austragvorrichtung werden die ausgetragenen fertig gestellten Spulen zwischen die Backen der Halte­ rungen 19 auf dem Prüftisch 20 eingelegt. Dieser Prüf­ tisch wird in Pfeilrichtung bewegt. Hierbei läuft je­ de Halterung mit einer fertiggestellten Spule 1, 3 unter der Prüfvorrichtung 56 hindurch. Diese Prüfvor­ richtung weist zwei bewegbare Elektroden auf, die an die Metallbeläge 2 der Spule 1, 3 angepreßt werden. Die Prüfvorrichtung 56 weist weiter eine Induktivi­ tätsmeßvorrichtung auf. Die hier gemessenen Werte wer­ den gespeichert. Die Speicherwerte dienen der Betäti­ gung pneumatischer Austragdüsen 57, welche an Trägern 58 eines zentral über dem Prüftisch angeordneten Hal­ ters 59 angeordnet sind. Je nach gemessenem Induktivi­ tätswert wird die Spule 1, 3 durch eine von den im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 vorgesehenen vier Austragsdüsen 57 in den hierfür vorgesehenen Sammelbe­ hälter 60 pneumatisch eingeblasen. In den verschiede­ nen Sammelbehältern 60 sammeln sich dann Spulen 1, 3, deren Induktivitätswert in einem bestimmten vorgege­ benen Toleranzbereich liegt. - Für diesen Zweck ist für den Prüftisch eine Steuerungsvorrichtung mit Schie­ beregister vorgesehen, wobei in dem Schieberegister jeweils der Induktivitätswert gespeichert wird. Kommt eine Spule bestimmten Induktivitätswertes vor eine Ausblasdüse, die für einen bestimmten Toleranzbereich vorgesehen ist, in den dieser Induktivitätswert hinein­ fällt, wird durch die Steuerung ein Luftstrom für den Austritt aus dieser Düse freigegeben.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 sind zwei Revolver 11 auf einer gemeinsamen Revolverwelle 12 angeordnet, Jedem Revolver ist eine Wickelvorrichtung und eine Schweißvorrichtung sowie eine Eintragvorrichtung und eine Austragvorrichtung zugeordnet, beiden Revolvern gemeinsam sind nicht dargestellte Antriebsmittel so­ wie der Prüftisch 20 mitsamt der Prüfvorrichtung, den Ausblasdüsen und den Sammelbehältern.

Die unmittelbar nach oder noch während des Schweiß vorganges abgerissenen Drahtenden kann man nach dem Öffnen der Klemmbacken 27 frei herunterfallen lassen, man kann sie aber auch z.B. durch Absaugen sauber entfernen. Hierzu ist es zweckmäßig, wenn zwischen der Schweißstation und der Entladestation eine Drahtresteentsorgungsstation angeordnet ist, die vorzugsweise mit einem bewegbaren Saugrohr 61 ausge­ stattet ist und die vorzugsweise mit der Öffnungsvor­ richtung für die Klemmbacken 27 versehen ist. Dafür wird der Revolver so angehalten, daß eine Spindel exakt an der Drahtrestentsorgungsstation VI befind­ lich ist, während eine andere Spindel in der Schweiß­ station III und wieder eine andere in der Entlade­ station IV befindlich ist. Hierzu ist es zweckmäßig, wenn die Programmsteuerung vor dem Befehl

• - Öffnen der Klemmbacken 27, den Befehl
• - Beförderung der Spindel 10 in die Drahtresteent­ sorgungsstation und danach die Befehle
• - Vorschub des Saugrohres 61
• - Absaugung der Drahtreste
• - Zurückbewegen des Saugrohres 61, abgibt.

Das Saugrohr 61 wird vorteilhafterweise mittels einer Bewegungsvorrichtung 62 z.B. in Form einer pneumatisch betriebenen Kolben-Zylindereinheit in die Saug- und in die Ruhestellung bewegt. Es können auch zwei getrennte Saugrohre vorgesehen sein, bei den kleinen Dimensionen von SMD-Spulen wird man aus Raumgründen nur ein Saugrohr anwenden.

Der Vorratsbehälter 6 ist zweckmäßigerweise an ein nicht gezeichnetes Zuführgerät angeschlossen, das die Spulenkörper 1 aus dem Vorratsbehälter 6 aufnimmt und zwischen die Backen 7 der Zufuhrvorrichtung einlegt.

Diese Zufuhrvorrichtung 5 ist zweckmäßigerweise ein Linearförderer.

Es können auch zwei getrennte Zufuhrvorrichtungen 5 vor­ gesehen sein, auch mit je einem gesonderten Vorrats­ behälter. Jede Zufuhrvorrichtung ist dann einem Revolver 11 zugeordnet.

• Liste der Bezugszeichen:  1 Spulenkörper
   2 Metallbelag
   3 Draht
   4 Schweißstelle
   5 Zufuhrvorrichtung
   6 Vorratsbehälter
   7 Backe
   8 Greifer
   9 Übertragungsvorrichtung
  10 Spindel
  11 Revolver
  12 Revolverwelle
  13 Tragscheibe
  14 Ständer
  15 Grundplatte
  16 Drahtführer
  17 Schweißelektrode
  18 Greifer
  19 Halterung
  20 Prüftisch
  21 Aufnahme
  22 Haltebacke
  23 Welle
  24 Lager
  25 Riemenscheibe
  26 Hülse
  27 Klemmbacke
  28 Scheibe
  29 Absatz
  30 Schraubenfeder
  31 Absatz
  32 Nut
  33 Hülse
  34 Feder
  35 Schneide
  36 Ringnut
  37 Ringnut
  38 Welle
  39 Lager
  40 Riemenscheibe
  41 Bewegungsvorrichtung
  42 Kolbenstange
  43 Arbeitszylinder
  44 Kolbenstange
  45 Drahtvorgabevorrichtung
  46 Drahtvorratsbehälter
  47 Bewegungsvorrichtung
  48 Ständer
  49 Bewegungsvorrichtung
  50 Kolbenstange
  51 Bewegungsvorrichtung
  52 Gabel
  53 Bewegungsvorrichtung
  54 Drehvorrichtung
  55 Bewegungsvorrichtung
  56 Prüfvorrichtung
  57 Austragdüse
  58 Träger
  59 Halter
  60 Sammelbehälter

Claims (12)

1. Wickelmaschine für Spulen, insbesondere SMD-Spulen, deren Spindeln in um eine Achse drehbaren Revolvern gelagert sind, die in verschiedenen Arbeitsstationen feststellbar sind und um deren Umfang herum Antriebs- und Arbeitsmittel angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Revolverwelle (12) horizontal gelagert ist,
daß jede Spindel (10) mindestens eine axial ver­ schiebbare Aufnahme (21) für den Spulenkörper (1) aufweist,
daß oberhalb des Revolvers (11) eine linear fördern­ de Zufuhrvorrichtung (5) für Spulenkörper (1) angeord­ net ist, der eine Übertragungsvorrichtung (9) für Spulenkörper (1) aus der Zufuhrvorrichtung (5) in die Spindel (10) zugeordnet ist,
daß vor der Wickelstation (II) ein Drahtführer (16) und in der Schweißstation (III) eine linear ver­ schiebbare Schweißvorrichtung (17) angeordnet sind,
daß der Schweißstation (III) eine Vorrichtung (51, 52) zum Abreißen der Drahtenden 3A, 3B zugeord­ net sind,
daß auf der der Wickelstation (II) abgewandten Sei­ te des Revolvers (11) eine Prüf- und Sortierstation angeordnet ist, der eine Übertragungsvorrichtung (18) für Spulen (1, 3) aus der Spindel (10) in Halterungen (19) am Prüftisch (20) zugeordnet ist und daß eine Programmsteuervorrichtung für die einzelnen Teile dieser Vorrichtung vorgesehen ist.

2. Wickelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß jede Wickelspindel (10) zwei drehbare Aufnahmen (21 A, 21 B) für axial entgegen Federkraft verschieb­ bare Haltebacken (22) aufweist, die die Breite des zu bewickelnden Spulenkörpers (1) haben und die jede eine Ausnehmung (23) für die Aufnahme des Spulenkörpers (1) entsprechend seiner Stirnseiten­ kontur haben,
daß von den Aufnahmen (21) mindestens die eine mit einer Klemmvorrichtung (27) für den Wickeldraht (3) und mit einer Drahtschneidevorrichtung (35) ver­ sehen ist,
und daß die beiden Aufnahmen (21) einen synchronen Antrieb über eine gemeinsame Antriebswelle (38) aufweisen.

3. Wickelmaschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer die Haltebacke (22) tragenden axial verschiebbaren Welle (23) eine eine Klemmbacke (27) tragende Hülse (26) angeordnet ist.

4. Wickelmaschine nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf der die Klemmbacke (27) tragenden Hülse (26) eine weitere axial verschiebbare Hülse (33) angeordnet ist, die eine Schneidvorrichtung (35) trägt.

5. Wickelmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltebacke (22) und/oder die Klemmbacke (27) und/oder die Schneidvorrichtung (35) durch um die Welle (23) der Aufnahme (21) herum ange­ ordnete Federn (30, 34) in ihrer Arbeitsstellung gehalten sind.

6. Wickelmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Aufnahmen (21) über eine parallel zu ihrer Achse angeordneten Welle (38) und zwei zwischen ihnen und dieser Welle angeordneten Ge­ trieben (40, 41, 25) miteinander verbunden sind.

7. Wickelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Revolver (11) gleichachsig nebeneinander angeordnet sind und daß die Antriebsmittel in der Mitte zwischen ihnen angeordnet sind.

8. Wickelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Träger (50) der Schweißelektroden (17) oder neben diesen eine Vorrichtung (51) für die Bewegung von an den Drahtenden (3 A, 3 B) zwischen der Schweißstelle (4) und den Klemmbacken (27) angreifenden Abreißern (52) in Form von Stäben, Gabeln oder dergl. angeordnet ist.

9. Wickelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sortier- und Prüfstation aus einem Auf­ nahmetisch (20) mit mehreren Haltebackenpaaren (19) für mehrere Spulen (1, 3), aus einer Prüfvorrichtung (56) mit verschiebbaren Elektroden und aus zentral über dem Aufnahmetisch angeordneten, radial auf am Umfang des Aufnahmetisches angeordneten Sammelbehäl­ tereingängen (60) gerichtete Düsen (57) besteht.

10. Wickelmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch eine Programmsteuervorrichtung, die Steuerbefehle für die Tätigkeit folgender Arbeitsmittel in der nachfolgenden Reihenfolge abgibt:

• - Fassen eines Spulenkörpers (1) in der Zufuhrvor­ richtung (5) mit den Greifern (8) der Übertragungs­ vorrichtung (41, 42)
• - Einschwenken des Spulenkörpers (1) mit den Greifern (8) in den Zwischenraum zwischen den geöffneten Haltebacken (22) der Spindel (10)
• - Zusammenfahren der Haltebacken (22) gegen den Spulenkörper (1)
• - Verschwenken der Spindel (10) in die Spulstation (II) durch Drehung des Revolvers (11)
• - Öffnung einer Klemmbacke (27) an einer Aufnahme (21) der Spindel (10)
• - Einführung des Drahtes in die Klemmbacke (27) durch Bewegung des Drahtführers (16)
• - Schließen der Klemmbacke (27)
• - Betätigung der Schneidevorrichtung (35) für den Draht (3)
• - Drehung der Spindel (10) zum Wickeln der Wicklung
• - Öffnung der zweiten Klemmvorrichtung (27)
• - Einführung des Drahtes (3) in die zweite Klemme (27)
• - Schließen der zweiten Klemmvorrichtung (27)
• - Beförderung der Spindel (10) in die Schweißstation (III) durch Verschwenkung des Revolvers (11)
• - Vorschub der Schweißelektroden (17) an den Spulenkörper (1)
• - Einschaltung des Schweißstromes
• - Bewegung der Abreißvorrichtung (51, 52)
• - Zurückfahren der Schweißelektroden (17)
• - Öffnen der Klemmbacken (27)
• - Beförderung der Spindel (10) an die Entnahme­ station (IV)
• - Anlegen von Greifern (18) einer Übertragungsvor­ richtung an der Spule (1, 3)
• - Auseinanderfahren der Haltebacken (22)
• - Bewegung der Greifer (18) mit der Spule zum Prüftisch (20)
• - Einlegen der Spule (1, 3) zwischen Backen der Halterung (19) am Prüftisch (20)
• - Schließen der Backen in der Halterung (19)
• - Öffnen der Greifer (18)
• - Zurückbewegung der Greifer (18)
• - Verschwenkung des Prüftisches (20) in die Prüfvorrichtung (56)
• - Messung des Induktivitätswertes
• - Speicherung des Induktivitätswertes
• - Verschwenkung des Aufnahmetisches (20) vor verschiedene Ausblasdüsen (57) und diesen zuge­ ordnete Sammelbehältereingänge (60)
• - Auswahl einer Düse entsprechend gespeichertem In­ duktivitätswert und Platz der Spule (1, 3) auf dem Prüftisch (20)
• - Betätigung der Luftzufuhr zu der Düse (57).

11. Wickelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen der Schweißstation (III) und der Entladestation (IV) eine Drahtresteentsorgungs­ station (VI) angeordnet ist,
die vorzugsweise mit einem bewegbaren Saugrohr (61) ausgestattet ist und
die vorzugsweise mit der Öffnungsvorrichtung für die Klemmbacken (27) versehen ist.

12. Wickelmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Programmsteuerung vor dem Befehl

• - Öffnen der Klemmbacken (27) den Befehl
• - Beförderung der Spindel (10) in die Drahtreste­ entsorgungsstation und danach die Befehle
• - Vorschub des Saugrohres (61)
• - Absaugung der Drahtreste
• - Zurückbewegen des Saugrohres (61) abgibt.