DE3787809T2

DE3787809T2 - Stromliniierte produktion von ankern und statoren elektrischer motoren.

Info

Publication number: DE3787809T2
Application number: DE19873787809
Authority: DE
Inventors: Dale Wheeler
Original assignee: Black and Decker Inc
Current assignee: Black and Decker Inc
Priority date: 1987-05-07
Filing date: 1987-05-07
Publication date: 1994-03-03
Anticipated expiration: 2007-05-08
Also published as: DE3787809D1; ATE95957T1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Elektromotoren und spezieller auf ein Verfahren und eine Vorrichtung für das Herstellen von Teilbaugruppen für zwei Elektromotoren unterschiedlicher Spezifikation
Ein Elektromotor umfaßt im wesentlichen eine Ankerbaueinheit und eine Statorbaueinheit, welche beide individuell auf gesonderten Produktionslinien hergestellt werden, wonach dann die Anker- und die Statorbaueinheit zusammengebaut werden.
Um zwei Elektromotoren unterschiedlicher Größe herzustellen, beispielsweise mit einem Anker von 47 mm und einem Anker von 57 mm Durchmesser, ist bis jetzt die Praxis gewesen, daß man vier gesonderte und unterschiedliche Produktionslinien hat, d. h. zwei für die Anker und zwei für die Statoren.
Jede Produktionslinie belegt eine nennenswerte Bodenfläche. Weiterhin hat jede Produktionslinie ihre eigene unabhängige Ausrüstung und ihren eigenen Mitarbeiterstab.
Eine der Schwierigkeiten, die entstehen, ist, daß dann, wenn es einen zu großen Bedarf für den einen oder den anderen Motor gibt, beispielsweise für den Motor 47 mm, die Anker- und die Statorlinie für den Motor 57 mm stillgesetzt, auf die Produktion für den Motor 47 mm umgestellt und dann neu angefahren werden müssen. Wenn der zeitweilige Bedarf befriedigt worden ist, dann müssen die umgestellten Produktionslinien wieder auf die Produktion 57 mm umgestellt werden. Dies ist eine zeitaufwendige und kostspielige Verfahrensweise.
US-A-4 316 535 beschreibt ein System, bei welchem identische Werkstücke entlang von drei Produktionslinien geführt werden, welche nebeneinander angeordnet sind. Jede Produktionslinie führt jedes Werkstück über eine Reihe von Arbeitsstationen. Es sind Überleitungseinrichtungen vorgesehen, so daß dann, wenn eine Linie ausfällt, die Werkstücke auf eine äquivalente Arbeitsstation bei einer der verbleibenden Produktionslinien umgeleitet werden. Die Werkstücke werden dann hinter der ausgefallenen Arbeitsstation zu ihrer ursprünglichen Produktionslinie zurückgeführt. Man wird feststellen, daß sich diese Offenbarung weder auf die Herstellung von Teilbaugruppen für Elektromotoren richtet, noch sich auf das Problem der Bewältigung eines zu großen Bedarfs eines Typs einer Teilbaugruppe richtet, wenn es zwei Produktionslinien gibt, die jede für einen anderen Typ einer Teilbaugruppe sorgen.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird für ein Verfahren für die Herstellung von Teilbaugruppen für zwei Elektromotoren unterschiedlicher Spezifikation gesorgt, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es die folgenden Schritte umfaßt:
Weiterrücken der Teilbaugruppen während der Produktion derselben entlang von Produktionslinien, die sich nebeneinander erstrecken, wobei Teilbaugruppen einer ersten Spezifikation entlang einer Produktionslinie vorrücken und Teilbaugruppen einer zweiten Spezifikation entlang der anderen Produktionslinie vorrücken;
Wickeln von Spulen bei den Teilbaugruppen der ersten Spezifikation auf der einen Produktionslinie und Wickeln von Spulen bei den Teilbaugruppen der zweiten Spezifikation auf der anderen Produktionslinie; und
Überleiten ausgewählter Teilbaugruppen der ersten Spezifikation von der einen Produktionslinie auf die andere Produktionslinie vor dem Wicklungsschritt, das Wickeln von Spulen der ausgewählten Teilbaugruppen auf der anderen Produktionslinie und das anschließende Rückführen der ausgewählten Teilbaugruppen auf die eine Produktionslinie, wodurch die Produktionsrate der Teilbaugruppen der ersten Spezifikation vergrößert wird.
Die Teilbaugruppen können beispielsweise Anker oder Statoren sein.
Dieses Verfahren hat nennenswerte Vorteile, insbesondere dann, wenn es einen zeitweiligen Bedarf bezüglich der Erhöhung bei der Produktion eines Motorentyps gibt. Folglich können, wenn es zum Beispiel einen zeitweiligen erhöhten Bedarf für Anker 47 mm gibt, ein oder mehrere Spulenwickeleinrichtungen auf der Produktionslinie 57 mm der Aufgabe des Wickelns von Spulen 47 mm zugeordnet werden. Dann kann eine Anzahl von Ankern 47 mm auf die Produktionslinie 57 mm überführt, auf der vorgeschriebenen Wikkeleinrichtung gewickelt und hinter dem Wicklungsbereich wieder auf die Linie 47 mm zurückgeführt werden.
Sowohl bei der Anker- als auch bei der Statorherstellung wird ein Endelement zuerst auf eine Montagepalette gelegt. Das Endelement wird dann mit einem Lamellenstapel bedeckt. Die Gesamthöhe des Stapels muß innerhalb eines vorgeschriebenen Bereichs bleiben. Bis jetzt bestand die Praxis darin, einen Stapel mit einer Höhe von ungefähr dem Minimum des Bereichs auf zunehmen, die Höhe zu prüfen und wenn notwendig weitere Lamellen hinzuzufügen. Dies erfordert eine erste Stapelstation, eine Meßstation und eine zweite Stapelstation.
Entsprechend einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird für ein Verfahren gesorgt, um einen Stapel Anker- oder Statorlamellen einer Höhe innerhalb eines definierten Bereichs zu erhalten, wobei dieses Verfahren die Schritte des Aufnehmens eines Stapels von ziemlich genau der maximal zulässigen Höhe, das Prüfen der Höhe des Stapels und des Entfernens von Lamellen, wenn die gemessene Höhe größer als die maximale Höhe ist, umfaßt.
Vorzugsweise wird die Höhe des Stapels mit einem Meßkopf gemessen und werden die Lamellen, wenn notwendig, mit einem Mittel entfernt, das mit dem Meßkopf verbunden ist. Vorteilhafterweise umfaßt dieses Mittel eine Vakuumleitung.
Man wird einschätzen, daß bei Verwendung dieser Technik nur eine Stapelstation erforderlich ist, wodurch nützliche Einsparungen sowohl bei den Kapitalkosten, als auch bei der Länge der Produktionslinie gemacht werden. Die abgenommenen Lamellen können natürlich der Stapeleinrichtung wieder zugeführt werden.
Wenn die Wicklungen fertiggestellt sind, ist es notwendig, einen elektrischen Kontakt zwischen dem bei der Wicklung verwendeten Magnetdraht und entweder dem Kommutatorring im Fall des Ankers oder den Klemmen im Fall des Stators herzustellen. Dies kann auf verschiedene Weise erreicht werden.
Ein weiterer Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung liefert ein Verfahren für das Abisolieren der Enden des Magnetdrahts bei einem Anker oder Stator, wobei dieses Verfahren den Schritt des Aussetzens der Enden des Magnetdrahts gegenüber einem Laserstrahl umfaßt. Obwohl die Magnetdrähte im Fall eines Ankers einzeln an ihren Platz getaktet und der Laser aktiviert werden könnte, wird bevorzugt, einen Spiegel zwischen die Hauptwicklung und die Enden des Magnetdrahts an dem Anker zu setzen und den Anker unter dem Laser zu drehen.
Die vorliegende Erfindung liefert auch eine Vorrichtung für das Ausführen eines Verfahrens entsprechend der Erfindung, wobei diese Vorrichtung umfaßt:
eine erste Produktionslinie für das Herstellen einer Teilbaugruppe eines Motors einer ersten Spezifikation; und
eine zweite Produktionslinie für das Herstellen einer Teilbaugruppe eines Motors einer zweiten Spezifikation; dadurch gekennzeichnet, daß:
die erste Produktionslinie und die zweite Produktionslinie nebeneinander angeordnet sind und über mindestens einen Teil der Länge davon durch eine gemeinsame Unterteilung getrennt sind;
jede Produktionslinie eine Spulenwicklungsstation beinhaltet;
Überleitungsmittel für das Überleiten mindestens einiger der Teilbaugruppen von der einen Seite dieser Unterteilung zur anderen vor der Spulenwicklungsstation vorgesehen sind; und
Rücküberführungsmittel hinter der Spulenwicklungsstation für die Überleitung der übergeleiteten Teilbaugruppen zurück zu ihrer ursprünglichen Produktionslinie auf einer Seite der Unterteilung vorgesehen sind.
Vorzugsweise umfaßt jede Spulenwicklungsstation eine Vielzahl von Spulenwickeleinrichtungen.
Vorteilhafterweise beinhaltet die Vorrichtung ein Mittel für das automatische Betätigen dieses Rücküberführungsmittels bei der Annäherung der überführten Teilbaugruppen, um zu verursachen, daß die überführten Teilbaugruppen auf ihre ursprüngliche Produktionslinie zurückgebracht werden.
Das Überleitungsmittel und/oder das Rücküberführungsmittel kann einen Pendelwagen umfassen.
So können die Anker und/oder die Statoren auf Paletten gefördert werden, welche vorzugsweise mit einem Identifizierungsmittel, wie beispielsweise einem Identifizierungseinsatz, versehen sein, wodurch man in der Lage ist, sie zu identifizieren, wenn sie sich einer Arbeitsstation nähern. Wenn die Warteschlange bei der Wickeleinrichtung zum Beispiel bei einer Produktionslinie 57 mm nicht voll ist, dann wird ein Signal an den Pendelwagen abgegeben, welcher die entsprechende Anzahl Einheiten von der Produktionslinie 47 mm umleitet. Wenn diese Einheiten den Wicklungsbereich 57 mm passieren, dann werden sie durch alle Wickeleinrichtungen ignoriert, ausgenommen die vorgeschriebene Wickeleinrichtung, welche sie identifiziert und sie ihrer Warteschlange hinzufügt. Die gewickelten Einheiten werden in ähnlicher Weise identifiziert, wenn sie sich dem dahinter liegenden Pendelwagen nähern und werden zu der Produktionslinie 47 mm zurückgeführt.
Vorzugsweise ist die Unterteilung feststehend.
Die vorliegende Erfindung liefert auch ein Pufferspeichermittel für das Lagern von Elektromotoren, wobei dieses Pufferspeichermittel eine horizontale Plattform für das Aufnehmen von Elektromotoren oder Teilen davon lagenweise und ein Mittel umfaßt, welches dann, wenn diese Plattform beladen ist, diese Plattform absenkt, so daß sie zu jeder Zeit im wesentlichen horizontal bleibt.
Vorzugsweise umfaßt der Pufferspeicher Mittel, welche die Plattform derart absenken, daß dann, wenn die Plattform mit einer Schicht Artikel bedeckt ist, die Oberseite dieser Artikel im wesentlichen in derselben Ebene wie die der Plattform liegt, bevor die Artikel aufgebracht worden sind.
Vorteilhafterweise kann jedes Ende der Plattform von einem entsprechenden Band getragen werden, welches nach oben und über ein entsprechendes Rad verläuft und am anderen Ende davon mit mindestens einer entsprechenden Feder verbunden ist. Vorzugsweise sind die Bänder mit Distanzelementen an vertikal in einem gewissen Abstand voneinander angeordneten Stellen versehen, um das Beladen des Pufferspeichers zu erleichtern. Vorteilhafterweise können die Räder mit Zähnen versehen sein und können die Bänder mit Zähnen versehen sein, die passend in die Zähne an diesen Rädern eingreifen.
Vorzugsweise sind die Räder fest bezogen auf die anderen mit Zähnen versehenen Elemente montiert und sind die anderen mit Zähnen versehenen Elemente untereinander durch eine Kette verbunden, die in Gestalt einer Acht so angeordnet ist, daß jede vertikale Bewegung an einem Ende der Plattform von einer gleichen Bewegung am anderen Ende davon begleitet wird. Vorteilhafterweise kann die Plattform so ausgezackt sein, daß sie darin eine Reihe von Ankern aufnehmen kann.
Vorzugsweise umfaßt jede Produktionslinie eine Berieselungsstation, welche Mittel für das Erwärmen der Teilbaugruppen und für das Berieseln der erwärmten Teilbaugruppen mit Harz hat und einen Kühlturm für das anschließende Kühlen der Teilbaugruppen, der vertikal angeordnet und für beide Produktionslinien gemeinsam ist; und
ein Manipulatormittel, das jeder Produktionslinie an einem stromaufliegenden Ende dieser Berieselungsstation zugeordnet ist, um die Artikel von einer horizontalen Disposition in eine vertikale Disposition zu verändern und um die Artikel zu einer Pufferzone umzuleiten, wenn die Berieselungsstation voll ist.
Zum Zweck eines besseren Verstehens der Erfindung wird jetzt, nur in Form eines Beispiels, auf die beigefügten Zeichnungen verwiesen, bei welchen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild ist, das die Aneinanderreihung der Fig. 2A bis 2G zeigt;
Fig. 2A bis 2G einen schematischen Aufbau der Zweibahnen-Ankerproduktionslinie zeigen;
Fig. 3 ein schematischer Querschnitt von zwei Höhenförderern entlang der Linie III-III von Fig. 2A ist;
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer Ankermontagepalette ist;
Fig. 5 ein schematischer Querschnitt entlang der Linie V-V von Fig. 2A ist;
Fig. 6 eine schematische Draufsicht auf eine Montagepalette ist, die auf die Plazierung der Endfaser wartet;
Fig. 7 ein weggebrochener Querschnitt ist, der einen Teil eines Ankers zeigt, der mit einem Nuthülse darum versehen ist, um als erste Stufe bei einer Schneid- und Faltoperation geschnitten zu werden;
Fig. 8 eine Ansicht ähnlich der von Fig. 7 ist, die aber den ersten Schritt der Faltoperation zeigt;
Fig. 9 den zweiten Schritt der Faltoperation zeigt;
Fig. 10 ein schematischer Seitenaufriß einer Berieselungsstation ist;
Fig. 11 ein Blockschaltbild ist, das die Aneinanderreihung von Fig. 12A bis 12C zeigt;
Fig. 12A, B und C einen schematischen Aufbau einer Zweibahnen- Stator-Produktionslinie zeigen;
Fig. 13 eine perspektivische Ansicht einer Stator-Montagepalette ist;
Fig. 14 eine Draufsicht auf die Stator-Montagepalette ist, die mit einem Stapel Lamellen beladen ist;
Fig. 15 ein Seitenaufriß der Statorbaugruppe unmittelbar nach dem Wickeln ist;
Fig. 16 eine perspektivische Ansicht eines Pufferspeichers für Anker ist;
Fig. 17 eine perspektivische Ansicht eines Teils eines Pufferspeichers für Zahnräder ist;
Fig. 18 eine Draufsicht ist, die den Pufferspeicher von Fig. 16 bei Gebrauch zeigt.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Die bevorzugte Ausführungsform kompletter Anker- und Stator- Produktionslinien entsprechend der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 1 bis 18 veranschaulicht. Zum leichteren Verstehen werden verschiedene Abschnitte oder Gesichtspunkte dieser Produktionslinien unter Verwendung geeigneter Zwischenüberschriften gesondert beschrieben.

Zweibahnen-Ankerproduktionslinie

Unter Verweis auf Fig. 2A bis 2G wird eine Zweibahnen-Ankerproduktionslinie gezeigt, welche generell durch das Bezugszeichen 1 bezeichnet wird. Die Fig. 2A bis 2G sollten nacheinander als einzige Zeichnung so betrachtet werden, wie dies schematisch in Fig. 1 angegeben ist.
Die Zweibahnen-Ankerproduktionslinie 1 umfaßt zwei Förderer 2 und 3, welche durch eine feststehende Unterteilung 4 getrennt sind. Die Förderer 2 und 3 werden durch (nicht gezeigte) gesonderte und unterschiedliche Motoren mit variabler Drehzahl mit derselben Geschwindigkeit angetrieben.
TEXT FEHLT
von 57 mm und 47 mm haben. Die Identifikationseinsätze 15 an den Anker-Montagepaletten sind entsprechend kodiert, und die Anker- Montagepaletten, die für die Produktion der Anker 57 mm vorgesehen sind, laufen entlang von Förderer 2, während jene, die für die Produktion von Ankern 47 mm vorgesehen sind, entlang von Förderer 3 laufen.

Endfaserplazierung

Die erste Stufe bei der Herstellung eines Ankers ist der Aufbau der Ankerkernbaueinheit. Wenn die leeren Anker-Montagepaletten die Zweibahnen-Ankerproduktionslinie 1 hinunter durch die Förderer 2 und 3 transportiert werden, gelangen sie in Station 20 (Fig. 2A). Die folgenden Ereignisse treten dann bei der Anker- Montagepalette 8 auf Förderer 2 auf.
Wenn die Anker-Montagepalette in die Station 20 eintritt, dann greift sie in eine Arretierung 21 (Fig. 6) ein, welche quer zur Bahn von Förderer 2 vorsteht. Wenn dieses Eingreifen abgefühlt wird, dann wird ein Arm 22 nach rechts bewegt, so daß ein verstellbarer Stift 23 in die sich horizontal erstreckende Bohrung in der Anker-Montagepalette 8 eingreift und sie gegen die feststehende Unterteilung 4 drückt. Wenn die Anker-Montagepalette 8 in Position ist, dann wird eine geformte Endfaser auf die Anker- Montagepalette 8 mit einem vertikalen Druckschlitten abgesenkt (nicht gezeigt). Die geformte Endfaser ist aus Kunststoff hergestellt und umfaßt eine Nabe mit sich nach außen erstreckenden Speichen, die bezogen auf die Anker-Montagepalette 8 durch den Schlitten ordnungsgemäß orientiert werden. Eine Hemmung hält abwechselnd die geformte Endfaser in korrekter Zeitsteuerung mit dem Schlitten fest und gibt sie frei, so daß eine geformte Endfaser auf eine Anker-Montagepalette 8 gedrückt werden kann, sobald sie richtig lokalisiert ist. Wenn die geformte Endfaser an Ort und Stelle ist, wird der Arm 22 zurückgezogen, damit die Anker-Montagepalette 8 ihren Weg fortsetzen kann. Der Arm 22 wird dann wieder vorgeschoben, so daß der Anschlag 21 bereit ist, die nächste Anker-Montagepalette abzufühlen.
Während dies passiert, wird die konventionelle Plazierung der Endfaser auf der Ankermontagepalette auf Förderer 3 durchgeführt. Die Gesamtzeit, die für das Weiterführen der Anker-Montagepalette und das Plazieren der Endfaser gebraucht wird, beträgt ungefähr 2,25 Sekunden.

Staplerstation

Die Anker-Montagepaletten gelangen zu einer Staplerstation 24, wo sie abgefühlt und paarweise auf jeder Seite der feststehenden Unterteilung 4 angehalten werden. Ein Verteiler 25 ist auf jeder Seite der Produktionslinie angeordnet. Jeder Verteiler enthält eine Vielzahl Stapel 26 an Ankerlamellen 27 (Fig. 2a). Jeder Stapel 26 wird nach oben gegen Haltefinger durch eine (nicht gezeigte) Dämpfungs-Kolben- und Zylinderanordnung vorgespannt. In Betrieb bewegt ein gemeinsamer Arbeitskopf vier Universalgreifer in eine solche Position, daß zwei Universalgreifer über zwei Stapeln 26 eines Verteilers 25 und zwei Universalgreifer über zwei Stapeln 26 des anderen Verteilers 25 positioniert sind. Wenn sich die Universalgreifer in ihre Position bewegen, dann verdrängen sie die Haltefinger und ermöglichen dadurch, daß die Ankerlamellen 27 in die Universalgreifer angehoben werden. Die Greifer werden dann solange angehoben, bis sie einen Luftzylinderanschlag erreichen, welcher die Höhe des zu entnehmenden Stapels bestimmt. Diese Höhe wird auf die maximale Höhe in dem Bereich der zulässigen Höhen eingestellt. Die Greifer und die ergriffenen Stapel werden dann ausreichend schnell nach oben hin entfernt, damit sich die Haltefinger wieder an ihren Platz über den restlichen Ankerlamellen bewegen können, ohne, daß weitere Lamellen entnommen werden.
Die Ankerlamellenstapel werden auf den Anker-Montagepaletten zwischen den Stiften 10 und 11 und über der ausgesenkten Bohrung 12 plaziert. Wenn die Ankerlamellenstapel richtig positioniert sind, dann werden die Anker-Montagepaletten freigegeben und bewegen sich weiter die Produktionslinie hinunter.

Stapelaufteilstation

Die Montagepaletten treten dann in eine Stapel-Aufteilstation 28 (Fig. 2A) ein, wo sie abgefühlt und paarweise auf jeder Seite der feststehenden Unterteilung 4 angehalten werden. Ein gemeinsamer Arbeitskopf, der zwei Stangen hat, die daran schwenkbar montiert sind und einen Greifer an beiden Enden davon haben, senkt sich auf die Stapel herab, so daß die Greifer an jeder Stange die obersten 75% der Ankerlamellen aufeinanderfolgenden Anker-Montagepaletten ergreift. Der gemeinsame Arbeitskopf wird dann angehoben, und die Stangen werden durch einen gemeinsamen Kettenantrieb um 180º gedreht. Der gemeinsame Arbeitskopf wird dann abgesenkt, und die Ankerlamellen werden freigegeben. Der gemeinsame Arbeitskopf wird dann um eine geringe Entfernung angehoben, und die Greifer werden betätigt, so daß die Greifer an jeder Stange die obersten 25% der Ankerlamellen auf folgenden Anker-Montagepaletten ergreifen. Der Arbeitskopf wird dann angehoben, die Stangen werden um weitere 180º gedreht, und die Ankerlamellen werden wieder aufgesetzt. Das Ergebnis dieser Operation ist, daß Ungenauigkeiten bei der Herstellung der Ankerlamellen die Tendenz zeigen, ausgeglichen zu werden.

Messen des Stapels

Die Anker-Montagepaletten gelangen dann zu einer Meßstation 29 (Fig. 2A), wo sie abgefühlt und einzeln auf jeder Seite der feststehenden Unterteilung 4 angehalten werden. Ein gemeinsamer Arbeitskopf mit einzeln justierten Meßköpfen wird auf die Stapel abgesenkt. Wenn ein Stapel die zulässige maximale Höhe überschreitet, dann wird eine Vakuumleitung, die zu dem zutreffenden Meßkopf gehört, betätigt, und es wird eine Ankerlamelle von dem betreffenden Stapel entfernt. Die entfernte Ankerlamelle wird dann an die Stapeleinrichtungstation zur erneuten Verwendung zurückgeführt.

Plazierung der anderen Endfaser

Die Anker-Montagepaletten gelangen dann zu Station 30 (Fig. 2B), wo sie abgefühlt und paarweise auf jeder Seite der feststehenden Unterteilung 4 angehalten werden. Dann werden Endfasern über dem oberen Ende jedes Ankers in ähnlicher Weise wie jener, die unter Verweis auf Station 20 beschrieben worden ist, plaziert.

Station zum Plazieren der Wellenisolierung

Die Anker-Montagepaletten gelangen dann zu Station 31 (Fig. 2B), wo sie abgefühlt und einzeln auf jeder Seite der feststehenden Unterteilung 4 angehalten werden. Ein Rohr 32 wird horizontal zu jeder Anker-Montagepalette hin zugeführt, auf Länge geschnitten und dann in eine vertikale Stellung bewegt. Jedes Rohr wird dann durch die oberste Endfaser, den Ankerlamellenstapel und die untere Endfaser durch einen gemeinsamen Arbeitskopf gedrückt. Das Rohr 32 kommt zur Auflage in dem ausgesenkten Bohrungsteil 12 (Fig. 4) in der entsprechenden Palette.

Wellenplazierungsstation

Die Anker-Montagepaletten gelangen dann zu Station 33 (Fig. 2B), wo sie abgefühlt und paarweise auf jeder Seite der feststehenden Unterteilung 4 angehalten werden. Ein gemeinsamer Arbeitskopf drückt gleichzeitig eine Welle durch jedes Wellen-Isolationsrohr. Die Rohre kommen angrenzend an die Unterseite der ausgesenkten Bohrungen 12 zur Auflage. Die Wellen sind in Kunststoff- Förderketten angeordnet, welche die Wellen mit den Wellenisolationsrohren zum Fluchten bringen. Der Arbeitskopf drückt dann die Wellen aus der Förderkette heraus und durch ein Führungselement in das Wellenisolationsrohr hinein.

Nuthülsenstation

Die Anker-Montagepaletten gelangen dann in die Nuthülsenstation 34 (Fig. 2B), wo der äußere Umfang der Ankerlamellen mit einer Isolationsauskleidung versehen wird. Dies kann auf konventionelle Weise (wie gezeigt) oder durch Überleitung der Baueinheit in der ausgesenkten Bohrung 12 zu der ausgesenkten Bohrung 13 (Fig. 4) und Einsetzen von vorgestanzten Nuthülsen entweder einzeln oder paarweise auf gegenüberliegenden Seiten des Ankers erreicht werden.

Kommutator-Plazierungsstation

Die Anker-Montagepaletten gelangen dann zu Station 35 (Fig. 2C), wo sie abgefühlt und einzeln auf jeder Seite der feststehenden Unterteilung angehalten werden. Ein gemeinsamer Arbeitskopf senkt sich ab, und die Ankerbaueinheiten werden in eine zutreffende Position weitergeschaltet. Dann wird ein Kommutatorring auf das obere Ende jeder Ankerbaueinheit aufgesetzt. Die Kommutatorringe werden aus zwei Gefäßen geliefert, die beide auf ein und derselben Seite der Produktionslinie angeordnet sind. Dies hat den Vorteil einer Erhöhung des Zugriffs zur Produktionslinie auf der den Gefäßen gegenüberliegenden Seite.
Der komplettierte Anker gelangt dann zu einer Pufferzone 36 (Fig. 2C), wo die Kerne von den Anker-Montagepaletten entnommen werden, die zu den Hubförderern 5 und 6 zurückgeführt werden.

Wicklungsbereich

Die komplettierten Ankerkernbaueinheiten werden von der Pufferzone 36 auf Wicklungspaletten übergeleitet und gelangen zu einem Wicklungsbereich 37 (Fig. 2D), welcher eine Vielzahl an "Durchfluß"-Doppel-Wickeleinrichtungen 38 umfaßt. Die Wicklungspaletten treten in eine Wickeleinrichtung 38 so ein, daß die Anker im wesentlichen vertikal sind und ihre Kommutatorringe oben liegen. Ein darüberliegender Spannkopf senkt sich ab und ergreift den Anker, welcher in die Wicklungsschleife eingeleitet wird. Die Ankerkernbaueinheit wird dann mit Magnetdraht auf konventionelle Weise gewickelt. Der gewickelte Anker wird aus der Wicklungsschleife entnommen und wird zu dem Förderer 3' zurückgeführt, welcher um ungefähr 1 m höher als der Eingabeförderer liegt. Die Enden jedes Drahts werden um entsprechende Ansätze an dem Kommutatorring während der Wickeloperation gewikkelt.

Pendelwagenstation

Pendelwagenstationen 71 und 72 sind sowohl vor als auch hinter dem Wicklungsbereich 37 vorgesehen. Jede Pendelwagenstation 71, 72 funktioniert, um ausgewählte Wicklungspaletten von einer Produktionsbahn zu der anderen zu überführen, wobei die Paletten so überführt werden, daß sie durch Lücken 4a in der teilenden Trennwand 4 gelangen. Die ausgewählten Paletten werden quer von einer Seite der Unterteilung zu der anderen durch Luftzylinder geschoben, wobei jede auf diese Weise überführte Palette gegen einen Anschlag zum Eingriff kommt, wenn die Überleitung abgeschlossen ist. Endlosband-Querförderer können anstelle der Luftzylinder verwendet werden. Das Wickeln der Ankerspulen an den Wickeleinrichtungen 38 ist die langsamste Operation in der Produktionslinie, und deshalb werden mehrere Wickeleinrichtungen 38 benutzt. Sollte eine der Produktionslinien eine stärkere Wicklungsbelastung als die andere haben, dann kann ein Prozentsatz der Anker auf der Produktionslinie, die diese stärkere Wicklungsbelastung hat, durch den davor liegenden Pendelwagen 71 auf die andere Produktionslinie umgeleitet und können die Spulen der übergeleiteten Anker auf den Wickeleinrichtungen der anderen Produktionslinie gewickelt werden. Nach dem Wickeln werden diese übergeleiteten Anker durch den dahinter liegenden Pendelwagen 72 in ihre ursprüngliche Produktionslinie zurückgeführt. Die so benutzte Wickeleinrichtung der anderen Produktionslinie kann bezüglich der Wicklungsspezifikation geändert werden, wenn dies notwendig sein sollte. Identifikationseinsätze in den Paletten werden verwendet, um es der vorgeschriebenen Wickeleinrichtung zu ermöglichen, übergeleitete Anker zu identifizieren und auch für den dahinterliegenden Pendelwagen 72, um diese übergeleiteten Anker für eine Rückführung zu ihrer ursprünglichen Produktionslinie zu wählen. Der davorliegende Pendelwagen 71 kann die zu überführenden Anker auf einer zahlenmäßigen Basis wählen, z. B. jeder zehnte Anker. Mehr als eine Wickeleinrichtung 38 kann so eingesetzt werden, wenn die Produktionsbedingungen oder die Erfordernisse davon profitieren würden. Beispielsweise könnte in einer extremen Situation, wenn alle Wickeleinrichtungen für eine Produktionslinie nicht funktionsfähig wären, beispielsweise durch Ausfall eines gemeinsamen Antriebs, zeitweilig die Hälfte der Wickeleinrichtungen der anderen Produktionslinie so eingesetzt werden, daß sie beide Produktionslinien arbeitsfähig halten, aber mit einer reduzierten Rate.
Ähnliche Pendelstationspaare können vor und hinter jeder anderen Arbeitsstation in den Produktionslinien vorgesehen werden, um für eine ähnliche Vielseitigkeit der Produktion bei diesen Stationen zu sorgen.

Isolationsentfernungsstation

Die Wicklungspaletten gelangen dann zu einer Isolations-Entfernungsstation 39 (Fig. 2D), wo sie abgefühlt und einzeln auf jeder Seite der feststehenden Unterteilung 4 angehalten werden. Ein Spiegel ist unmittelbar über dem Ende der Ankerwicklungen angebracht, und der gewickelte Anker wird unter einem gepulsten Niedrigenergielaser um 360 Grad gedreht. Wenn der Laser den isolierten Magnetdraht bestrahlt, dann verdampft die Isolierung, und es bleibt ein sauber abisolierter Draht in der unmittelbaren Nähe der Ansätze übrig. Es ist eine Haube vorgesehen, um die Dämpfe abzusaugen. Der Spiegel schützt die Enden der Ankerwicklungen.

Faltstation

Die Wicklungspaletten gelangen dann zu einer Faltstation 40 (Fig. 2D), wo sie abgefühlt und einzeln auf jeder Seite der feststehenden Unterteilung 4 angehalten werden. Ein gemeinsamer Arbeitskopf senkt sich ab, und die Ansätze jedes Kommutatorrings werden dann durch Faltwerkzeuge, welche eine Vielzahl von Faltköpfen umfassen, welche elektrisch gegeneinander isoliert sind, auf ihre entsprechenden nicht isolierten Drähte gefaltet. Dies ermöglicht es, die Ankerwicklungen während der Faltoperation elektrisch zu prüfen.
Als Alternative zum Falten können die Drähte mit ihren entsprechenden Ansätzen verschweißt werden. Zu diesem Zweck wird die Wicklungspalette ordnungsgemäß positioniert. Der gewickelte Anker wird dann angehoben, so daß der Kommutatorring zwischen zwei gegenüberliegenden Schweißköpfen angeordnet ist. Der gewikkelte Anker wird dann um eine Teilung gedreht und die Schweißköpfe aktiviert, um die Drähte mit ihren entsprechenden Ansätzen zu verschweißen. Der Anker wird dann erneut um eine Teilung gedreht und der Prozeß solange wiederholt, bis alle Drähte mit ihren entsprechenden Ansätzen verschweißt sind. Zum Schluß wird der Anker auf seine Wicklungspalette zurückgeführt.

Nuthülsenfertigstellung - Abschneiden und Abbinden

Die Wicklungspaletten gelangen dann zu einer Nuthülsen-Fertigstellungsstation 41 (Fig. 2E), wo sie abgefühlt und einzeln auf jeder Seite der feststehenden Unterteilung 4 angehalten werden. Ein gemeinsamer Arbeitskopf senkt sich ab, und die folgenden Operationen werden bei jeder Hülse ausgeführt. Wie in Fig. 7 gezeigt, erstreckt sich die Nuthülse 42 anfänglich um die gesamte Umfangsfläche des Ankers.
In der ersten Stufe senkt sich ein Paar Klauen 43, 44 ab und trennt die Nuthülse an den Stellen 45 und 46. Die Enden der Nuthülse federn unter ihrer eigenen Elastizität nach außen. Die Klaue 43 bewegt sich dann nach links und wird in Richtung auf die Mitte des Ankers hin vorgespannt. Die Klaue 43 tritt in die Öffnung 48 der Nut 49 ein. Wenn sie sich aus ihrer anfänglichen Stellung bewegt, dann verschiebt die Klaue 43 den abgeschnittenen Teil der Nuthülse 42 in die in Fig. 8 gezeigte Position. Die Klaue 43 wird dann zurückgezogen, und die Klaue 44 wird nach rechts bewegt und in die Öffnung 48 vorgespannt, wie in Fig. 8 gezeigt. Klaue 44 wird dann zurückgezogen, wobei die Nut 49 vollkommen ausgekleidet gelassen wird. Der Anker wird dann um eine Teilung weitergetaktet und die Prozedur für alle Nuten wiederholt. Man wird aus Fig. 7 feststellen, daß ein kleiner Teil der Nuthülse 42, der zwischen Klaue 43 und 44' (der Stellung der Klaue 44 nach dem erneuten Weitertakten) liegt, nicht benutzt wird. Dieser wird einfach weggeblasen und entfernt.

Berieselungsstation

Die Wicklungspaletten gelangen dann zu der Berieselungsstation 50 (Fig. 2E und 10), wo die gewickelten Anker von den Wicklungspaletten entfernt werden, welche an den Anfang des Wicklungsbereichs zurückgeführt werden.
Die gewickelten Anker werden nach außen zu einem Aufnahme- und Plazierroboter 51 bewegt, welcher die Anker horizontal orientiert. Die Anker werden dem entsprechenden Roboter 51 je zwei auf einmal angeboten, wie in Fig. 2E gezeigt. Die Roboter 51 plazieren die Anker in Spanneinrichtungen auf Förderbändern 52, wie durch die Pfeile 51a angegeben. Sollte eines der Bänder 52 voll sein, dann plaziert der entsprechende Roboter 51 die Anker in einen Puffer außerhalb des vollen Bandes 52, wie durch die Pfeile 51b angegeben. Die Roboter 51 ziehen sie dann von diesen Puffern ab, wenn den Robotern keine Anker zugeführt werden. Am Ende der Berieselungsstation befindet sich ein vertikaler Kühlturm 56 (Fig. 2F). Nach dem Abkühlen werden die Anker auf Schreitförderer überführt.
Die Berieselungsstation 50 und der Kühlturm 56 werden in Fig. 10 weiter schematisch veranschaulicht, welche eine Seitenansicht von der linken Seite der Fig. 2E und 2F gesehen ist. Die in den Spanneinrichtungen 52a transportierten Anker werden zuerst durch den Förderer 52 nach unten und dann durch einen Vorwärmofen 53 bewegt, in dem sie vorgewärmt werden. Dann gelangen sie durch Berieselungszone 54, wo Tropfen eines geschmolzenen Isolierharzes auf die Anker gerieselt werden. Das Harz durchdringt die Struktur auf Grund einer Kapillarwirkung. Dann werden die Anker durch den Förderer 52 durch eine Aushärtzone 55 geleitet. Die Anker werden dann auf einen sich vertikal erstreckenden Förderer in den Kühlturm gebracht. Nachdem sie abgekühlt sind, werden die Anker am Platz 57 auf den Schreitförderer 58 abgegeben.

Kommutatordrehen

Zurück zu Fig. 2F werden die Anker dann durch den Förderer 58 in eine Kommutatordrehstation geleitet, wo sie gedreht werden, während eine Bürste auf den Kommutatorring aufgesetzt wird.

Plazieren des Lüfters

Die Anker gelangen dann zu einer Lüfter-Plazierungsstation 61 (Fig. 2F), wo sie abgefühlt und einzeln auf jeder Seite der feststehenden Unterteilung 4 angehalten werden. Ein gemeinsamer Arbeitskopf plaziert dann die Lüfter auf den Ankerwellen bei den entsprechenden Linien.
Die Anker werden dann durch eine Aufnahme- und Plaziereinheit 62 (Fig. 2F) zu einer Meßstation 63 überführt. Die Anker werden dann auf Auswuchtlinien-Paletten überführt, welche in einen Hubförderer 64 eintreten (Fig. 2G). Die Auswuchtlinienpaletten, die den Hubförderer 64 verlassen, treten in eine Auswuchtstation 65 ein (Fig. 2G). Die Wuchtung wird zuerst bei Station 66 geprüft, und jede korrigierende Handlung auf einen Magnetspeicher an der Auswuchtlinienpalette geschrieben. Der Anker gelangt dann zu einer Schrittschaltstation, wo der Anker gewendet wird, bevor er in eine Frässtation 67 eintritt, wo Material von dem Umfang des Rotors entfernt wird. Schließlich werden die Wuchtung des Ankers und die elektrischen Verbindungen an Station 68 geprüft (Fig. 2G).
Zurückzuweisende Einheiten werden gekennzeichnet und automatisch auf die Seite einer Umleitstation 69 (Fig. 2G) umgeleitet. Wenn ein weiteres Auswuchten erforderlich ist, dann wird die zurückgewiesene Einheit zu Station 66 zurückgeführt (Fig. 2G). Wenn es sich um einen elektrischen Fehler handelt, dann können die Einheiten manuell geprüft und wenn praktikabel instandgesetzt werden.
Die komplettierten Anker werden durch Roboter am Ende 70 (Fig. 2G) der Zweibahnen-Produktionslinienvorrichtung abgenommen, und die leeren Auswuchtlinienpaletten werden zwecks erneuter Benutzung zurückgeführt.
Die bis jetzt beschriebene Anordnung hat nennenswerte Vorteile gegenüber dem bisherigen Stand der Technik. Insbesondere kann jede Bahn der Produktion eines Ankers einer speziellen Größe oder Spezifikation zugewiesen werden. Jedoch können viele Operationen auf beiden Produktionslinien übereinstimmend unter Verwendung desselben Arbeitskopfes ausgeführt werden. Weiterhin werden beträchtliche Kapitalkosten im Bereich der Berieselungsstation gespart, wo die Kosten für eine einzige Berieselungsstation, die beide Produktionslinien bedient, viel geringer sind, als die Kosten für zwei gesonderte Berieselungsstationen, wie sie bisher erforderlich sind.
Weiterhin können, obwohl jede Bahn einer speziellen Ankerspezifikation zugeordnet ist, wenn eine Bahn mit einer höheren Produktionsrate als die andere arbeitet, einige der Anker der Bahn mit der höheren Produktionsrate auf die Bahn mit der niedrigeren Produktionsrate zur Durchführung einer oder mehrerer Operationen überführt und dann zu ihrer ursprünglichen Bahn zurückgeführt werden. Auf diese Weise kann die Gesamtproduktionsrate der Doppelbahn erhöht werden, wenn von einer Ankerspezifikation mehr erforderlich ist, als von der anderen Spezifikation.
Immer wo es möglich ist, sollten Ausrüstungen für die Durchführung von Operationen an den Ankern beider Produktionslinien auf einer Seite der Doppelbahn plaziert werden, wodurch der Zugriff durch das Bedienungspersonal von der anderen Seite der Doppelbahn maximiert wird. Während die bis jetzt beschriebene Anordnung nennenswerte Vorteile gegenüber dem bisherigen Stand der Technik bei gleichbleibendem Betrieb hat, kommt ihr Hauptvorteil dann zum Vorschein, wenn es einen plötzlichen Bedarf für den einen- oder anderen der beiden Anker gibt. Normalerweise ist der Flaschenhals (der Engpaß) bei einer Anker-Produktionslinie der Wicklungsbereich. Wenn es einen plötzlichen Bedarf gibt, dann kann diesem nur innerhalb der Kapazität des Wicklungsbereichs entsprochen werden. Bei der beschriebenen Anordnung wird, wenn ein hoher Bedarf beispielsweise an Ankern 47 mm entsteht, eine Wickeleinrichtung, die normalerweise auf der Produktionslinie 57 mm ist, dem Wickeln von Ankern 47 mm zugeordnet werden. Wenn diese Wickeleinrichtung aufnahmebereit ist, dann wird ein Signal an Pendelwagen 71 gegeben, welcher Anker aus der Produktionslinie 47 mm solange entnimmt, bis die Warteschlange für die Wickeleinrichtung voll ist. Danach wird die Warteschlange nachgefüllt, um die Wicklungseinrichtungs-Warteschlange voll zu halten. Die Wickeleinrichtung erkennt die Anker 47 mm auf Grund ihrer Identifizierungseinsätze. Anschließend werden keine Anker 57 mm für die Wicklungseinrichtungs-Warteschlange zugelassen. Die gewickelten Anker 47 mm verlaufen solange durch die Produktionslinie 57 mm, bis sie sich dem Pendelwagen 72 nähern, wo sie identifiziert und zu der Linie 47 mm zurückgeführt werden.
In ähnlicher Weise können Anker von der Produktionslinie 57 min auf die Produktionslinie 47 mm und wieder zurück umgeleitet werden, wenn es erforderlich ist.
Jetzt soll die Produktion von Statoren entsprechend der Erfindung beschrieben werden.

Zweibahnen-Stator-Produktionslinie

Unter Verweis auf Fig. 12A bis C wird eine Zweibahnen-Stator- Produktionslinie gezeigt, welche generell durch das Bezugszeichen 101 gekennzeichnet ist. Die Zweibahnen-Stator-Produktionslinie 101 umfaßt zwei Förderer 102 und 103, welche durch eine feststehende Unterteilung 4 getrennt sind. Die Förderer 102 und 103 werden mit derselben Geschwindigkeit durch gesonderte und verschiedene Motoren mit variabler Drehzahl (nicht gezeigt) angetrieben.

Hubförderer

Zwei Hubförderer 105 und 106 (Fig. 12A) sind so angeordnet, daß sie Statormontagepaletten auf die Höhe von Förderer 102 beziehungsweise 103 anheben. Die Höhenförderer 105 und 106 sind ähnlich den Höhenförderern 5 und 6 in Fig. 2A und 3.

Statormontagepaletten

Fig. 13 zeigt eine Statormontagepalette, welche generell durch das Bezugszeichen 108 bezeichnet ist. Die Statormontagepalette ist aus kohlenstoffarmem Stahl hergestellt und umfaßt eine Grundplatte 109, welche ungefähr 75 mm breit und 75 mm lang ist. Die Oberseite der Grundplatte 109 ist mit zwei sich nach oben erstreckenden Lamellenfixierungen 110 und 111 versehen, welche auf beiden Seiten einer Bohrung 112 angeordnet sind. Die Oberseite der Grundplatte 109 ist auch mit vier sich nach oben erstreckenden Drahtklammern 113a, b, c und d versehen. Eine Seite der Grundplatte 109 ist mit einem Schlitz 114 versehen, in welchem ein Identifizierungseinsatz 115 untergebracht wird. Die Unterseite der Grundplatte ist mit einer Positionieranordnung versehen, welche eine sich vertikal erstreckende Bohrung 116 umfaßt.

Plazierung des unteren Endrings

Die erste Stufe besteht darin, die Plazierung des unteren Endrings vorzunehmen, was bei Station 120 passiert (Fig. 12A). Wenn jede Statorpalette auf jedem Förderer 102, 103 in die Station 120 kommt, wird sie durch einen Fixierungsstift identifiziert und festgehalten, der in die sich vertikal erstreckende Bohrung eintritt. Ein gemeinsamer Arbeitskopf bewegt sich in Position, und die unteren Endringe werden dann über den entsprechenden Bohrungen 112 plaziert und die Statormontagepaletten freigegeben.

Staplerstation

Die Statormontagepaletten gelangen dann zu einer Staplerstation 124 (Fig. 12A), wo sie abgefühlt und paarweise auf jeder Seite der feststehenden Unterteilung 104 festgehalten werden. Ein Verteiler 125 ist auf jeder Seite der Produktionslinie angeordnet. Jeder Verteiler enthält eine Vielzahl von Stapeln 126 mit Statorlamellen 127. Die Statorlamellen werden auf die Statormontagepaletten in einer Weise gebracht, die der Funktion der Staplerstation bei der im Vorstehenden beschriebenen Ankerproduktionslinie analog ist.

Stapelaufteilstation

Die Statormontagepaletten kommen dann in eine Stapelaufteilstation 128 (Fig. 12A), wo die Stapel in einer Weise ähnlich der der Ankerlamellen in der Anker-Stapelaufteilstation 28 (Fig. 2A) behandelt werden. Fig. 14 ist eine Grundrißansicht der Statormontagepalette unmittelbar nach dieser Operation.

Meßstation

Die Statormontagepaletten gelangen dann zu einer Meßstation 129 (Fig. 12A), wo die Höhe jedes Stapels gemessen und wenn nötig eine Lamelle durch einen Vakuumkopf entfernt wird.

Nuthülsenplazierung

Die Statormontagepaletten gelangen dann zu den Nuthülsen-Plazierstationen 130 (Fig. 12A), wo sie abgefühlt und angehalten werden. Ein Plazierungskopf wird auf jeden Stapel abgesenkt und setzt die Nuthülsen ein, nachdem die Palette in die entsprechende Stellung getaktet worden ist.

Plazierung des oberen Rings

Die Statormontagepaletten gelangen dann zu Station 131 (Fig. 12B), wo sie abgefühlt und paarweise auf jeder Seite der feststehenden Unterteilung 104 angehalten werden. Ein gemeinsamer Arbeitskopf bewegt sich nach unten und plaziert die Ringbaugruppen der oberen Seite auf der Oberseite der Stapel.

Wicklungsbereich

Die Statormontagepaletten gelangen dann zum Wicklungsbereich 137 (Fig. 12B), wo die Feldwicklungen in der Art und Weise aufgebracht werden, wie dies in der US-Patentanmeldung Nr. 737,104 dargelegt ist, deren Offenbarungen hierdurch durch Verweis mit aufgenommen werden.
Im wesentlichen senkt sich, wenn jede Statormontagepalette sich in der Wicklungsposition befindet, ein Paar Klammern ab, um sie fest an Ort und Stelle zu halten. Ein Paar Hohlnadeln 138 (Fig. 15), die Magnetdraht enthalten, steigt nach oben durch die Bohrung 112 in der Statormontagepalette 109 und durch die Mitte des Stapels von Statorlamellen. Die Nadeln 138 pausieren am oberen Ende ihres Weges, während eine Werkzeugbestückung die Enden des Magnetdrahts an Drahtklammern 113a und 113b befestigen. Die Nadeln, welche exzentrisch bezogen auf die Längs-Mittelachse des Stators versetzt sind, bewegen sich dann weiter nach oben und nach unten, wobei sie abwechselnd im und entgegen dem Uhrzeigersinn am Ende jeder Bewegung schwenken, um die Feldwicklungen ohne den Einsatz zeitweilig positionierter Wicklungsformen zu schaffen. Am Ende dieses Prozesses pausieren die Nadeln 138 wieder am oberen Ende ihres Weges, während die Werkzeugbestükkung die anderen Enden der Drähte an den restlichen Drahtklammern 113c und 113d befestigt.

Spulenleitermontage

Die Statormontagepaletten gelangen dann zu einer Spulenleitermontagestation 140 (Fig. 12B), wo ein Werkzeug die Anfangs- und den Endleiterteile des Magnetdrahts ergreift, sie von den Drahtklammern entfernt, sie über Spann-Hinterschnitte in dem oberen Endring schleift und sie uni Anschlußhaken daran wickelt. Überschüssiger Draht wird dann abgeschnitten und entfernt.

Klemmenlötstation

Die Statorbaueinheiten auf der Produktionslinie 47 mm gelangen dann zu einer Station 141 (Fig. 12B), wo die Drähte mit den Anschlüssen verlötet werden. Zu diesem Zweck wird die Statormontagepalette ordnungsgemäß positioniert. Der Stator wird dann angehoben, so daß die Anschlüsse zwischen zwei einander gegenüberliegenden Lötköpfen angeordnet sind. Der Stator wird dann teilungsweise weitergeschaltet, und die Lötköpfe werden aktiviert, um zwei Drähte mit ihren entsprechenden Anschlüssen zu verlöten. Der Stator wird dann erneut weitergetaktet und der Prozeß wiederholt. Schließlich wird der Stator auf seine Palette zurückgeführt.

Faltstation

Die Statormontagepaletten auf der Produktionslinie 57 mm gelangen in die Faltstation 142 (Fig. 12B), wo die Anschlüsse um die Magnetdrähte gefaltet werden und eine Durchgangsprüfung ausgeführt wird.

Bindungsstation

Die Statormontagepaletten gelangen dann in eine Bindungsstation 143 (Fig. 12C), wo die Anschlüsse mit einer Elektrizitätsquelle verbunden werden. Wenn sich die Wicklungen erwärmen, dann schmelzen sie eine klebende Beschichtung, die auf den Statorlamellen aufgebracht ist. Wenn der Strom abgeschaltet wird, dann härtet der Klebstoff und verbindet dadurch die Statorlamellen miteinander.

Prüfung

Schließlich wird der fertiggestellte Stator bei Station 144 (Fig. 12C) geprüft. Die Statoren, welche diese Prüfung bestehen, werden von Robotern abgenommen, und die Statorpaletten werden an den Anfang der Produktionslinie zurückgeführt. Ein Beschickungsbegrenzer-Speichermagazin 145, das geprüfte Statoren enthält, wird gezeigt, wie es durch einen Roboterarm 146 beschickt wird. In Bereitschaft stehende leere Magazine 147 werden ebenfalls gezeigt. Wenn sie beladen sind, dann werden die Speichermagazine zu einem Speicherbereich überführt.

Pendelwagenstationen

Wie bei der Ankerproduktionslinie sind Pendelwagen 171 und 172 (Fig. 12B) unmittelbar vor und hinter dem Wicklungsbereich 137 vorgesehen, so daß die Produktion eines Statortyps zu Lasten des anderen erhöht werden kann. So kann, um die Produktion von Statoren 57 mm zu erhöhen, eine Wickeleinrichtung bei der Produktionslinie 47 mm der Aufgabe einer Wicklung 57 mm zugewiesen werden. Die Wickeleinrichtung hat ihre eigene interne Warteschlange. Wenn die Warteschlange nicht voll ist, dann wird ein Signal an den Pendelwagen 171 abgegeben, welcher eine Palette von der Produktionslinie 57 mm hinter der die Bahnen teilenden Wand 104 durch eine Lücke 104a darin auf die Produktionslinie 47 mm überleitet. Wenn die Statormontagepalette, die den Stator 57 mm trägt, ankommt, wird sie durch ihren Identifizierungseinsatz erkannt und der vorgeschriebenen Wickeleinrichtung zugeführt. Wenn sich der gewickelte Stator dem dahinterliegenden Pendelwagen 172 nähert, dann wird er erkannt und durch die Unterteilung 104 durch eine Lücke darin auf die Produktionslinie 57 zurückgeführt.
Obwohl die Pendelwagen vor und hinter dem Wicklungsbereich plaziert sind, könnten sie zusätzlich oder alternativ auch an anderen Stellen plaziert sein. Die Pendelwagen 171 und 172 sind dieselben, wie der Pendelwagen 71 und 72 bei der Ankerproduktionslinie.
Die vorstehend beschriebenen Anker- und Stator-Produktionslinien sparen schätzungsweise 60 bis 70% der Bodenfläche ein, die durch gesonderte Produktionslinien belegt werden, wie sie beim bisherigen Stand der Technik verwendet werden. Weiterhin kann der Arbeitsaufwand um zwischen 25 und 50% reduziert werden, da ja ein Maschinenwärter die Produktion von zwei verschiedenen Ankern oder zwei verschiedenen Statoren gleichzeitig überwachen kann.

Pufferspeicher

Unter Verweis auf Fig. 16 wird ein Pufferspeicher gezeigt, welcher generell mit dem Bezugszeichen 200 bezeichnet wird. Der Pufferspeicher 200 umfaßt einen Fahrwagen 201, der so angeordnet ist, daß er auf zwei Schienen läuft. Der Fahrwagen 201 ist mit zwei Plattformen 203 und 204 versehen, welche nebeneinander angeordnet sind. Die Plattform 203 wird von zwei Bändern 205, 206 getragen, deren Längsränder mit zahnstreifen 207, 208 beziehungsweise 209 und 210 versehen sind. Die Zahnstreifen 207 und 208 verlaufen über Zahnräder 211, 212, welche fest auf einer Welle 213 angebracht sind. In ähnlicher Weise verlaufen die Zahnstreifen 209, 210 über Zahnräder 214, 215, welche fest auf einer parallelen Welle 216 angebracht sind. Ein Zahnrad 217 ist fest an dem Ende der Welle 213 montiert und ist mit einem Getrieberad, das fest auf Welle 216 sitzt, durch eine Kette 219 verbunden, die in der Form einer Acht angeordnet ist. Das freie Ende des Bandes 205 ist mit der Grundplatte des Fahrwagens 201 mit Hilfe eines Paars Drähte 223, 224 verbunden, welche um Laufrollen 225, 226 und Laufrollen 227, 228 herum verlaufen, die an Federn 221 und 222 befestigt sind. In ähnlicher Weise ist das freie Ende des Bandes 206 mit der Grundplatte des Fahrwagens mit Hilfe eines Paars Drähte 232, 233 verbunden, welche um Laufrollen 234, 235 und um Laufrollen 236, 237 herum verlaufen, die an Federn 234, 231 befestigt sind. Die Plattform 204 wird durch einen Mechanismus ähnlich Plattform 203 getragen. Beide Plattformen sind wie gezeigt ausgezackt, um eine Vielzahl von Ankern aufzunehmen. Die Länge der Tragdrähte wird so eingestellt, daß die Plattformen 203 und 204 im wesentlichen in einer Ebene mit der Oberseite des Einsatzteils 201A des Fahrwagens 201 sind, wenn der Fahrwagen 201 unbeladen ist.
In Betrieb werden Anker fortlaufend auf die ausgezackten Plattformen 203, 204 geladen, und wenn das Gewicht der Ladung zunimmt, dann senkt sich die entsprechende Plattform ab. Bis zu dem Zeitpunkt, zu dem die Plattform eine komplette Reihe von Ankern darauf hat, hat sich die Plattform um einen solchen Betrag abgesenkt, daß die Oberseite der Anker jetzt ungefähr in einer Ebene mit dem Einsatzteil 201A des Fahrwagens 201 liegt. Dann kann eine weitere Schicht Anker auf der ersten Lage plaziert werden und so weiter, bis der Pufferspeicher 200 voll ist, wobei jede Plattform unabhängig beladen wird. Wenn Anker von der Plattform 200 weggenommen werden, dann hebt sich die entsprechende Plattform 203, 204 an, so daß zu jeder gegebenen Zeit eine automatische Abnahme- und Plaziereinheit keine Schwierigkeiten beim Ergreifen des nächstfolgenden Ankers hat.
Distanzstücke (nicht gezeigt) sind in vertikalen Abständen auf den Bändern 205, 206 montiert, um eine Plazierung von Ankern zu erleichtern, wobei daran zu denken ist, daß abwechselnde Reihen um einen halben Durchmesser des Ankers gegeneinander versetzt sind. Die Plattform 203 wird durch die Kette 219 horizontal gehalten, welche sicherstellt, daß irgendeine Drehung der Zahnräder 214, 215 durch eine gleiche und entgegengesetzte Drehung der Zahnräder 211 und 212 ausgeglichen wird. Die Federn 221, 222, 230 und 231 werden natürlich so gewählt, daß sich das gewünschte erforderliche Belastungs/Dehnungs-Verhältnis ergibt.
Die in Fig. 17 gezeigte Fahrwagenanordnung ist generell ähnlich der in Fig. 16 gezeigten, mit der Ausnahme, daß vier Stifte 244 fest bezogen auf die Grundplatte des Fahrwagens montiert sind und sich durch Bohrungen 245 in einer Plattform erstrecken. Diese Anordnung ist in erster Linie für die Lagerung von Zahnrädern und dergleichen gedacht, welche auf der Plattform so gestapelt werden, daß sich die Stifte nach oben durch die Mitte der Stapel erstrecken.
Fig. 18 zeigt den Pufferspeicher 200 von Fig. 16 bei Gebrauch in einer Anker-Produktionslinie. Insbesondere der Fahrwagen 201 wird auf Schienen 202 unter einem Roboter 246 an Ort und Stelle gerollt. Bei Betrieb mit konstanter Geschwindigkeit überführt der Roboter 246 einfach Kernbaueinheiten von Anker-Montagepaletten in Linie 247 auf Wicklungspaletten in Linie 248. Wenn die Wicklungslinie 248 voll belegt ist, überführt der Roboter 246 Ankerkernbaueinheiten von den Montagepaletten in Linie 247 auf den Pufferspeicher 200. Zu diesem Zweck hat der Roboter 246 eine intelligente "X"- und "Y"-Achsenbewegung und kann infolgedessen den Pufferspeicher 200 progressiv beladen. Wenn die Wicklungslinie frei wird, wenn keine Ankerkernbaueinheiten auf Linie 247 zur Verfügung stehen, dann nimmt der Roboter 246 einen Anker von dem Pufferspeicher 200. Der Speicher des Roboters kann so programmiert werden, daß er eine vollständige Bestandsaufnahme des Pufferspeichers 200 vornimmt. Durch Verlängern der Bahn des Roboters 246 kann ein einziger Roboter drei Wicklungslinien zusätzlich zu einer einzigen Ankermontagelinie bedienen.
Der in Fig. 17 gezeigte Pufferspeicher für Zahnräder kann in ähnlicher Weise an einer Station für die Montage von Zahnrädern an den Ankerwellen eingebaut werden.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Teilbaugruppen für zwei Elektromotoren unterschiedlicher Spezifikation, dadurch gekennzeichnet, daß es die folgenden Schritte umfaßt:

Weiterrücken der Teilbaugruppen während der Produktion derselben entlang von Produktionslinien (2, 3), die sich nebeneinander erstrecken, wobei Teilbaugruppen einer ersten Spezifikation entlang der einen Produktionslinie (2) vorrücken und Teilbaugruppen einer zweiten Spezifikation entlang der anderen Produktionslinie (3) vorrücken;

Wickeln von Spulen bei den Teilbaugruppen der ersten Spezifikation auf der einen Produktionslinie und Wickeln von Spulen bei den Teilbaugruppen der zweiten Spezifikatoin auf der anderen Produktionslinie (3); und

Überleiten ausgewählter Teilbaugruppen der ersten Spezifikation von der einen Produktionslinie (2) auf die andere Produktionslinie (3) vor dem Wicklungsschritt, das Wickeln von Spulen der ausgewählten Teilbaugruppen auf der anderen Produktionslinie (3) und das anschließende Rückführen der ausgewählten Teilbaugruppen auf die eine Produktionslinie (2), wodurch die Produktionsraten der Teilbaugruppen der ersten Spezifikation vergrößert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese Teilbaugruppen Anker sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese Teilbaugruppen Statoren sind.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, das den Schritt des Bildens eines Lamellenstapels für jede Teilbaugruppe von einer Höhe innerhalb eines definierten Bereichs einschließt, wobei dieser Bildungsschritt umfaßt:

Aufnehmen eines Lamellenstapels mit ziemlich genau der zulässigen maimalen Höhe;

Nachprüfen der Höhe des Stapels;

Entfernen einer Lamelle, wenn die geprüfte Höhe größer als diese maximale Höhe ist.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des Stapels mit einem Meßkopf gemessen und die Lamelle, wenn nötig, durch Vakuum entfernt wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Draht-Abisolierschritt bei beiden Produktionslinien anschließend an den Wicklungsschritt beinhaltet, wobei dieser Abisolierschritt das Abisolieren der Enden des bei den Spulen verwendeten Magnetdrahts umfaßt und diese Enden einem Laserstrahl ausgesetzt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es den Schritt des Einsetzens eines Spiegels zwischen jeder Spule und den Enden des Magnetdrahts davon und des Drehens der Spule unter dem Laserstrahl beinhaltet.

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, wobei diese Vorrichtung umfaßt:

eine erste Produktionslinie (2) für das Herstellen einer Teilbaugruppe eines Motors einer ersten Spezifikation; und eine zweite Produktionslinie (3) für das Herstellen einer Teilbaugruppe eines Motors einer zweiten Spezifikation; dadurch gekennzeichnet, daß:

die erste Produktionslinie (2) und die zweite Produktionslinie (3) nebeneinander angeordnet sind und über mindestens einen Teil der Länge davon durch eine gemeinsame Unterteilung (4) getrennt sind;

jede Produktionslinie eine Spulenwicklungsstation (37) beinhaltet;

Überleitungsmittel (71) für das Überleiten mindestens einiger der Teilbaugruppen von der einen Seite dieser Unterteilung zur anderen vor der Spulenwicklungsstation vorgesehen sind; und

Rücküberführungsmittel (72) hinter der Spulenwicklungsstation (37) für die Überleitung der übergeleiteten Teilbaugruppen zurück zu ihrer ursprünglichen Produktionslinie auf einer Seite der Unterteilung vorgesehen sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jede Spulenwicklungsstation (37) eine Vielzahl von Spulenwickeleinrichtungen umfaßt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, die Mittel für das automatische Betätigen des Rückübertragungsmittels (72) bei dem Herannahen der übergeleiteten Teilbaugruppen beinhaltet, um zu verursachen, daß die übergeleiteten Teilbaugruppen auf ihre ursprüngliche Produktionslinie zurückgeführt werden.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterteilung (4) feststehend ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 8, 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Überleitungsmittel (71) und/oder das Rückübertragungsmittel (72) einen Pendelwagen einschließt.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, die ein Pufferspeichermittel (36) für das Lagern von Teilen von Elektromotoren einschließt, wobei dieses Pufferspeichermittel eine horizontale Plattform (203, 204) für die Aufnahme dieser Teile in Lagen und Mittel für das Absenken dieser Plattform (203, 204), wenn sie beladen ist und um diese Plattform horizontal zu halten, wenn sie abgesenkt wird, umfaßt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß

jedes Ende der Plattform (203) von einem entsprechenden Band (205, 206) getragen wird, welches an einem Ende mit der Plattform (203) verbunden ist, nach oben und über ein entsprechendes Rad (211, 212, 213, 214) verläuft und an dem anderen Ende mit einer Feder (221, 222) verbunden ist;

jedes Rad (211, 212, 213, 214) mit Zähnen versehen ist, die in Zähne des entsprechenden Bandes eingreifen; und

die entsprechenden Räder (211, 212, 213, 214) einen gewissen Abstand voneinander haben und untereinander durch eine Kette (219) verbunden sind, die in der Form einer Acht angeordnet ist, wodurch jede Vertikalbewegung des einen Endes der Plattform von einer gleichen Vertikalbewegung am anderen Ende der Plattform (203) begleitet ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß diese Plattform ausgezackt ist, um eine Reihe von Ankern aufzunehmen.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß jede Produktionslinie eine Berieselungsstation, die Mittel für das Erwärmen der Teilbaugruppen und für das Auftröpfeln von Harz auf die erwärmten Teilbaugruppen hat und einen Kühlturm für ein anschließendes Abkühlen der Teilbaugruppen umfaßt, wobei dieser Kühlturm vertikal angeordnet und für die beiden Produktionslinien gemeinsam ist; und

Robotermittel, die jeder Produktionslinie an einem stromaufliegenden Ende der Berieselungsstation zugeordnet sind, um die Gegenstände von einer horizontalen Anordnung in eine vertikale Anordnung zu ändern und um diese Gegenstände zu einer Pufferzone umzuleiten, wenn die Berieselungsstation voll ist.