DE3902063A1 - Automatische spulenwickel- und -endbearbeitungsmaschine - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine automatische Spulenwickel- und -endbearbeitungsmaschine, die kontinuierlich und automatisch Prozesse wie einen Spulenwickelvorgang, einen Prozeß zum vorübergehenden Fixieren der Spulenenden, einen Anschlußlötprozeß, eine Leitfähigkeitskontrolle und einen Ausschußaussonderungsprozeß durchführt, nachdem Spulenkörper in das System eingegeben worden sind und bevor sie davon wie­ der entladen werden.

Prozesse wie die oben beschriebenen wurden bislang in folgen­ der Weise ausgeführt: Während der Spulenwickelvorgang und die verschiedenen Vorgänge bei der Endbearbeitung von einzelnen Vorrichtungen ausgeführt werden, wird das Befestigen der Spu­ lenkörper auf der Spulenwickelvorrichtung, das Abnehmen der Spulenkörper nach Beendigung des Spulenwickelprozesses und das An- und Abmontieren der Spulenkörper an und von den einzelnen Spulenendbearbeitungsvorrichtungen von Arbeitern oder von gesonderten Maschinen durchgeführt. Ferner werden häufig Fließbänder verwendet, um die Spulenkörper zwischen der Spu­ lenwickelvorrichtung und der Gruppe von Spulenendbearbeitungs­ vorrichtungen zu transportieren.

In den letzten Jahren sind der Spulenwickelprozeß und die Spulenendbearbeitungsprozesse automatisiert worden. Einige Prozeßsysteme verwenden gesonderte Maschinen, um die Spulen­ körper auf die verschiedenen, diesen Prozessen zugeordneten Vorrichtungen aufzugeben und von diesen zu entladen.

Bei anderen Prozeßsystemen sind die Vorrichtungen für die Spulenendbearbeitungsprozesse so angeordnet, daß die Konstruk­ tion den ausschließlich für die Spulenendbearbeitung erforder­ lichen Raum minimiert.

Bei den bekannten Anordnungen für Spulenbearbeitungssysteme treten jedoch Probleme auf. Da eine Spulenkörperleitvorrich­ tung, wie z.B. ein Förderband, zum Transport von Spulenkörpern mit auf diesen von der Spulenwickelvorrichtung gewickelten Spulen an eine Stelle, wo der erste Spulenendbearbeitungspro­ zeß durchgeführt werden soll, notwendig ist, und weil geson­ derte Maschine zum Aufgeben und Entladen der Spulenkörper auf die und von der Spulenwickelmaschine sowie auf die und von den Spulenendbearbeitungsvorrichtungen nötig sind, ist unausweis­ lich der Platzbedarf groß, und zum Aufgeben und Entladen der Spulenkörper wird eine beträchtliche Zeit verbraucht.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher unter anderem, die oben genannten Nachteile bei bekannten Maschinen zu über­ winden.

Die Erfindung sieht die Schaffung einer automatischen Spulen­ wickel- und -endbearbeitungmaschine vor, die zwei Spulenleit­ vorrichtungen (im folgenden als "Schlitten" bezeichnet) auf­ weist, die sich, während sie die Spulen halten, auf geraden Strecken hin- und herbewegen und die Spulenkörper an vorbe­ stimmten Positionen anhalten können. Die Spulenkörper werden auf die Spulenwickelvorrichtung aufgegeben, von dieser entla­ den und den Spulenendbearbeitungsprozessen in Kooperation mit den zugehörigen Vorrichtungen unterworfen, während sie weiter­ hin von einem der Schlitten gehalten werden. Daher erfordert die gesamte Maschine wesentlich weniger Raum als die bekannten Systeme und erleichtert das lay out der Einzelvorrichtungen, was eine Verbesserung der Produktqualität und eine Verkürzung der Bearbeitungszeit ermöglicht.

Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, eine automatische Spulenwickel- und -endbearbeitungsmaschine zur Verfügung zu stellen, bei der, wenn die Spulenkörper von dem Schlitten für den Spulenwickelprozeß auf den Schlitten für die Endbearbei­ tungsprozesse überführt werden sollen, die Abstände zwischen benachbarten Spulenkörpern verringert werden, wodurch eine Reduktion in der Größe jeder der Vorrichtungen für die Spulen­ endbearbeitungsprozesse ermöglicht wird. Diese Anordnung wird im Hinblick auf Folgendes vorgeschlagen: Die Abstände, mit denen die Spulenkörper von einem Schlitten unmittelbar vor dem Spulenwickelprozeß gehalten werden, müssen dieselben sein, wie die, mit denen die Spulenkörper von den Spindeln, die während des Spulenwickelvorgangs von der Spulenwickelvorrichtung ge­ dreht werden, gehalten werden. Auf der anderen Seite entspre­ chen die Abstände, mit denen die Spulenkörper von einem Schlitten während der Spulenendbearbeitungsprozesse gehalten werden, denen, die notwendig sind, um Prozesse durchzuführen, wie Löten der Anschlüsse der Spulenkörper mit den darauf ge­ wickelten Spulen, Reinigen, Trocknen und Spulenleitfähigkeits­ überprüfung. Diese Abstände können daher viel enger sein, als die zwischen den Spindeln der Spulenwickelvorrichtung.

Nach der Erfindung weist die automatische Spulenwickel- und -endbearbeitungsmaschine zwei Schlitten auf, die in der Lage sind, sich, während sie die Spulenkörper halten, auf geraden Strecken hin- und herzubewegen und die Spulenkörper an vorbe­ stimmten Positionen und in vorbestimmten Stellungen anzuhal­ ten, und die dazu vorgesehen sind, Spulenkörper zwischen einer Teile-Aufgabevorrichtung zum Aufgeben der Spulenkörper (im folgenden als "Aufgabevorrichtung" bezeichnet), einer Spulen­ wickelvorrichtung und Vorrichtungen für die Spulenendbearbei­ tungsprozesse zu überführen, wodurch die Verwendung von För­ derbändern, die gewöhnlich für denselben Zweck eingesetzt worden sind, umgangen wird. Die Maschine nach der vorliegenden Erfindung weist daher folgende Komponenten auf: Einen ersten Schlitten zum Bewegen der Spulen; eine parallel zum ersten Schlitten angeordnete Aufgabevorrichtung zum Aufreihen der Spulenkörper und nachfolgenden Aufgeben der Spulenkörper auf den ersten Schlitten; eine Spulenwickelvorrichtung zum Aufneh­ men der Spulenkörper von dem ersten Schlitten und nachfolgen­ den Wickeln von Spulen auf die Spulenkörper; einen zweiten Schlitten zum Bewegen der Spulenkörper; Vorrichtungen für die Spulenendbearbeitungsprozesse, die parallel zum zweiten Schlitten angeordnet sind; und eine elektronische Steuerein­ heit zum Steuern mindestens des ersten Schlittens, des zweiten Schlittens, der Spulenwickelvorrichtung und der Einheiten für die Spulenendbearbeitungsprozesse in solcher Weise, daß sie synchron arbeiten. Die Teileaufgabevorrichtung, der erste Schlitten, die Spulenwickelvorrichtung, der zweite Schlitten und die Vorrichtungen für die Spulenendbearbeitungsprozesse sind an solchen Positionen angeordnet, daß die Spulenkörper vom ersten Schlitten auf die Spulenwickelvorrichtung übergeben werden, wenn die Spulenkörper von der Aufgabevorrichtung auf den ersten Schlitten übergeben worden und danach auf dem er­ sten Schlitten zu einer vorbestimmten Position bewegt worden sind; die Spulenkörper wieder auf den ersten Schlitten über­ führt werden, wenn die Spulenkörper dem Spulenwickelvorgang unterworfen worden sind; die Spulenkörper vom ersten Schlitten auf den zweiten Schlitten übergeben werden, wenn die Spulen­ körper auf dem ersten Schlitten zu einer weiteren vorgegebenen Position bewegt worden sind; und die Spulenkörper vorgegebenen Prozessen durch die Vorrichtungen für die Spulenendbearbei­ tungsprozesse unterworfen werden, wenn die Spulenkörper auf dem zweiten Schlitten an vorgegebene Stellungen bewegt worden sind.

Der erste und zweite Schlitten können je folgende Komponenten aufweisen: Eine Mechanik zum Verändern der Stellung einer Spulenkörperhaltestruktur (im folgenden als "Fingereinheit" bezeichnet) um 90°, so daß die Fingereinheit die Spulenkörper so halten kann, daß die Mittelachsen der Spulenkörper zwischen horizontaler und vertikaler Richtung hin- und hergesetzt wer­ den können; eine Mechanik zum Bewegen der Fingereinheit in horizontaler Richtung senkrecht zu den Mittelachsen der von der Fingereinheit gehaltenen Spulenkörper; eine Mechanik zum Vor- und Zurückbewegen der von der Fingereinheit gehaltenen Spulenkörper in Richtung der Mittelachse der Spulenkörper; und eine Mechanik zum Abwerfen der Spulenkörper von der Fingerein­ heit.

Weiterhin können die Abstände zwischen den Spulenkörperhalte­ stiften der Fingereinheit des ersten Schlittens und die Ab­ stände zwischen den Spulenkörperhaltestiften der Fingereinheit des zweiten Schlittens in solcher Weise festgelegt werden, daß, wenn die Spulenkörper vom ersten Schlitten auf den zwei­ ten Schlitten überführt werden, die Abstände, mit denen die Spulenkörper vom zweiten Schlitten gehalten werden sollen, im Hinblick auf die Abstände, mit denen die Spulenkörper vom ersten Schlitten gehalten werden, sich so ändern, daß alle Spulenkörper, auf denen die Spulen gebildet sind, auf den zweiten Schlitten durch eine Vielzahl von Überführungsopera­ tionen übergeben werden können, indem jedesmal eine bestimmte Zahl von Spulenkörpern aus einer Vielzahl von Gruppen von Spulenkörpern, die vom ersten Schlitten in einer Reihe und über eine gewisse Spannweite gehalten werden, übergeben wer­ den.

Im folgenden werden weitere Vorteile und Merkmale der Erfin­ dung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels im Zusam­ menhang mit der Zeichnung im einzelnen erläutert. Die Zeich­ nung zeigt in:

Fig. 1 eine Aufsicht auf eine Ausführungsform einer automatischen Spulenwickel- und endbearbeitungs­ maschine nach der Erfindung.

Fig. 2 eine Aufsicht auf wesentliche Teile eines ersten Schlittens der Maschine aus Fig. 1;

Fig. 3 eine seitliche, von rechts gesehene Schnittan­ sicht wesentlicher Elemente des ersten Schlittens der in Fig. 1 gezeigten Maschine;

Fig. 4 eine Aufsicht auf wesentliche Teile eines zweiten Schlittens der in Fig. 1 gezeigten Maschine;

Fig. 5 eine seitliche, von rechts gesehene Schnittan­ sicht wesentlicher Elemente des zweiten Schlit­ tens aus Fig. 4;

Fig. 6 in perspektivischer Ansicht ein Beispiel für einen in der Maschine verwendeten Spulenkörper, wobei dessen äußere Form dargestellt ist;

Fig. 7(a), 7(b) und 7(c) und 7(d) die Art und Weise, in der die Spulenkörper von dem ersten Schlitten auf den zweiten Schlitten übergeben werden;

Fig. 8 die Art und Weise, in der die Spulenkörper von einem Teileaufgeber auf den ersten Schlitten aufgegeben werden;

Fig. 9 die Art und Weise, in der ein fehlerhafter Spu­ lenkörper vom zweiten Schlitten ausgeschieden wird;

Fig. 10 die Art und Weise, in der ein Spulenkörper vom zweiten Schlitten auf eine Transportpalette abge­ worfen wird; und

Fig. 11(a), (b), (c) und (d) die Art und Weise, in der die Spulenkörper von einem ersten Schlitten auf einen zweiten Schlitten der erfindungsgemäßen Maschine überführt werden.

In den Fig. 1 bis 5 ist die Darstellung der Spulenkörper zur Vereinfachung der Zeichnung fortgelassen.

Zunächst wird die Grundanordnung der erfindungsgemäßen automa­ tischen Spulenwickel- und -endbearbeitungsmaschine beschrie­ ben.

Wie in Fig. 1 gezeigt, weist das dargestellte erfindungsge­ mäße Ausführungsbeispiel der Spulenwickel- und -endbearbei­ tungsmaschine einen ersten Schlitten 10 auf, auf dem eine erste Fingereinheit 11 zum Haltern von Spulenkörpern 2 Fig. 6 bis 11(d)) horizontal bewegt werden kann, ferner eine Aufgabevorrichtung 1 zum Aufgeben der Spulenkörper 2 auf die erste Fingereinheit 11 und einem Grundkörper einer Spulen­ wickelvorrichtung 4, die die Spulenkörper 2 von der ersten Fingereinheit 11 erhält und Spulen auf die Spulenkörper 2 wickelt. Die Aufgabevorrichtung 1 und die Spulenwickelvorrich­ tung 4 sind dem ersten Schlitten gegenübergelegen angeordnet.

Auf dem Hauptkörper der Spulenwickelvorrichtung 4 sind Spin­ deln 3 angebracht, auf denen die Spulenkörper 2 gedreht werden können, um die Spulen auf letztere zu wickeln. Die Vorrichtung 4 weist einen Mechanismus 5 auf, mit dem simultan Drahtfüh­ rungsstutzen bewegt werden, wenn Drähte auf die auf die Spin­ deln 3 aufgesetzten Spulenkörper 2 gewickelt oder die Enden der Spulen an den Anschlüssen der Spulenkörper 2 nach Abschluß des Spulenwickelns zeitweilig festgelegt werden sollen.

Die Aufgabevorrichtung 1 hat einen Ausgang, aus dem die Spu­ lenkörper 2 zur Aufgabe auf den ersten Schlitten 10 ausgegeben werden. Der Ausgang ist so angeordnet, daß er Spulenkörper­ Haltestiften 6 der Fingereinheit 11 gegenüberliegt, wenn die erste Fingereinheit 11 eine nach unten gerichtete Stellung einnimmt. Andererseits sind die Spindeln 3 der Spulenwickel­ vorrichtung 4 so angeordnet, daß die Fingereinheit 11 in hori­ zontal ausgerichteter Stellung (in Fig. 1 durch Strich-Zwei- Punktlinien dargestellt) die Spulenkörper an die Spulenwickel­ vorrichtung 4 übergeben kann.

Weiterhin umfaßt die Maschine einen zweiten Schlitten 20, auf dem eine zweite Fingereinheit 21 zum Haltern der Spulen 2 horizontal beweglich ist. Die folgenden Teile und eine Mecha­ nik sind in einer Linie gegenüber dem zweiten Schlitten 20 angeordnet: Eine Lötvorrichtung 70 mit einem Lötbad 71 für das Verlöten an den Anschlüssen der Spulenkörper mit aufgewickel­ ten Spulen; eine Reinigungsvorrichtung 72 mit einem Reini­ gungsbad 73, das eine Reinigungsflüssigkeit enthält, die nach dem Löten die Reinigung der Spulenkörper 2 bewirkt, um während des Lötens verursachte Verunreinigungen zu entfernen; ein Heißluftgebläse 74 mit einem Heißluftauslaßloch 75, durch das zum Trocknen nach der Reinigung heiße Luft geblasen wird; eine Ausschuß-Ermittlungsvorrichtung 76 mit einem Sensorbereich 77 zur Durchführung von Tests, wie z.B. Leitfähigkeitstest an den Spulen; und eine Ausschuß-Aussonderungsmechanik 78 zum Ausson­ dern von Ausschuß in einen Ausschußbehälter 79 hinein. Ferner hat die Maschine eine Führungsvorrichtung 80 zum Führen einer Palette 81, die die fertiggestellten, in Reihen angeordneten Produkte aufnimmt.

Das Lötbad 71, das Reinigungsbad 73, das Heißluft-Auslaßloch 75 und die Ausschußaussonderungsmechanik 78 sind alle in sol­ cher Weise auf einer Linie angeordnet, daß sie den von der zweiten Fingereinheit 21 gehaltenen Spulenkörpern 2 gegenüber­ liegen, wenn die Einheit 21 sich in nach unten gerichteter Stellung bewegt.

Als nächstes werden die Antriebsmechaniken für die Fingerein­ heiten 11 und 21 beschrieben. Es wird weiter Bezug genommen auf Fig. 1. Eine bewegliche Platte 12 ist mit der Fingerein­ heit 11 des ersten Schlittens 10 verbunden und hat ein Innen­ gewinde, in das eine Leitspindel 13 eingreift. Wenn die Leit­ spindel 13 über eine Wellenkupplung 15 von einem Motor 14 gedreht wird, wird die bewegliche Platte 12 horizontal bewegt, wie durch die Pfeile in Fig. 1 verdeutlicht, wodurch die Fin­ gereinheit 11 auf einer geraden Laufschiene 16 horizontal verschoben wird.

Entsprechend ist eine bewegliche Platte 22 mit der Fingerein­ heit 21 des zweiten Schlitten 20 fest verbunden und hat ein Innengewinde, in das eine Leitspindel 23 einfaßt. Wenn die Leitspindel 23 über eine Wellenkupplung 25 von einem Motor 24 gedreht wird, wird die bewegliche Platte 22 horizontal bewegt, wie durch die Pfeile in Fig. 1 gezeigt, wodurch die Fingerein­ heit 21 horizontal auf einer geraden Führungsschiene 26 ver­ schoben wird.

Wie in Fig. 2 und 3 gezeigt, ist die Fingereinheit 11 des ersten Schlittens 10 mit einer drehbaren Welle 32 über Monta­ ge-Wellenblöcke 33 verbunden.

Die Welle 32 ist über Kugellager 35 drehbar auf einem bewegli­ chen Auflager 47 gelagert, welches horizontal auf der geraden Führungsschiene 16 beweglich ist. Das bewegliche Auflager 47 wird derart von einer Linearführung 48 unterstützt, daß es auf der geraden Laufschiene 16 bewegt werden kann.

Die Welle 32 ist über eine Wellenkupplung 31 mit einem Drehbe­ tätiger 30 verbunden. Wenn der Drehbetätiger 30 betätigt wird, kann die Ausrichtung der zum Halten der Spulenkörper 2 dienen­ den Stifte 6 (die die Stifte 6 a, 6 b, 6 c und 6 d umfassen, wie in Fig. 2 gezeigt) durch Drehen um 90° aus einer horizontalen Stellung (durch ausgezogene Linien in Fig. 3 gezeigt) in eine nach unten gerichtete Stellung (durch Strich-Zwei-Punktlinien in Fig. 3 gezeigt) geändert werden. Wenn die Stifte 6 im hori­ zontal gerichteten Zustand die Spulenkörper halten, erstreckt sich die Mittelachse der Spulenkörper horizontal. Wenn die Stifte 6 die Spulenkörper im nach unten gerichteten Zustand halten, erstreckt sich die Mittelachse der gehaltenen Spulen­ körper vertikal. Die Ausrichtung der Spulenkörper-Haltestifte 6 kann alternativ von der nach unten gerichteten Ausrichtung auf die Horizontale gewechselt werden.

Entsprechend ist die Fingereinheit 21 des zweiten Schlittens 20 durch Montage-Wellenblöcke 53 mit einer drehbaren Welle 52 verbunden, wie in Fig. 4 und 5 gezeigt. Die drehbare Welle 52 ist über Kugellager 55 drehbar auf einem nicht dargestell­ ten beweglichen Auflager gelagert, welches auf der geraden Führungsschiene 26 (Fig. 1) horizontal bewegbar ist.

Die drehbare Welle 52 ist über eine Wellenkupplung 51 mit einem Drehbetätiger 50 verbunden. Wenn der Drehbetätiger 50 angetrieben wird, kann die Ausrichtung der zum Halten der Spulenkörper 2 dienenden Haltestifte 7 (die die Stifte 7 a, 7 b, 7 c und 7 d umfassen, wie in Fig. 4 gezeigt) durch Drehen um 90° aus einer horizontalen Ausrichtung (in Fig. 5 durch ausgezoge­ ne Linien dargestellt) in eine nach unten gerichtete Ausrich­ tung (in Fig. 5 durch eine Strich-Zwei-Punktlinie angegeben) geändert werden. Wenn die Haltestifte 7 im horizontal gerich­ teten Zustand Spulenkörper halten, erstreckt sich die Mittel­ achse der Spulenkörper horizontal. Wenn die Stifte 7 die Spu­ lenkörper in dem nach unten gerichteten Zustand halten, er­ streckt sich die Mittelachse der gehaltenen Spulenkörper ver­ tikal. Die Richtung der Spulenkörper-Haltestifte 7 kann alter­ nativ aus der nach unten gerichteten Ausrichtung in die Hori­ zontale verstellt werden.

Als nächstes wird die Anordnung und Arbeitsweise eines Mecha­ nismus, zum Vor- und Zurückbewegen der Spulenkörper-Haltestif­ te 6 und 7 und von Spulenkörper-Entladeplatten 42 und 62 be­ schrieben, die auf den Fingereinheiten 11 bzw. 21 montiert sind.

Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, sind die Spulenkör­ per-Haltestifte 6 auf Stiftmontagegliedern 38 angebracht, die gemeinsam beweglich sind mit Linearführungen 36, welche frei­ beweglich auf linearen Führungsschienen 37 auf einer Finger­ einheitsbasis 34 angebracht sind. Die Stifte 6 sind auswech­ selbar in Anpassung an Form und Größe der Spulenkörper, die auf ihnen gehalten werden sollen, passend. Jedes Stiftmontage­ glied 38 ist mit einem beweglichen Teil eines Luftzylinders 40 über eine Stiftmontageglied-Antriebsplatte 39 verbunden. Der Luftzylinder 40 ist an der Fingereinheitsbasis 34 befestigt. Wenn daher der Luftzylinder 40 betrieben wird, können das Stiftmontageglied 38 und damit die Spulenkörper-Haltestifte 6 in Richtung der Mittelachsen der von den Stiften 6 gehaltenen Spulenkörper vor- oder zurückbewegt werden.

Ferner sind, wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, die Spu­ lenkörper-Entladeplatten 42 jeweils mit den Stiftmontagenglie­ dern 38 über Linearführungen 44 und Linearführungsschienen 43 so verbunden, daß sie auf den Linearführungsschienen 43 beweg­ lich sind. Jede Spulenkörper-Entladeplatte 42 ist außerdem mit einem beweglichen Block eines dünnen Luftzylinders 46 über eine Spulenkörper-Entladeplatten-Antriebsplatte 45 verbunden. Der Luftzylinder 46 ist an dem Stiftmontageglied 38 befestigt. Wenn daher der Luftzylinder 46 betrieben wird, kann die Spu­ lenkörper-Entladeplatte 42 in Bezug auf die entsprechenden Spulenkörper-Haltestifte 6 vor- und zurückbewegt werden.

Entspechend sind die Spulenkörper-Haltestifte 7, wie in Fig. 4 und 5 gezeigt, auf einem Stiftmontageglied 58 montiert, das an einer Stiftmontageglied-Antriebsplatte 59 beweglich befestigt ist, welche integral mit Linearführungen 56 beweg­ lich ist, die auf einer Fingereinheitsbasis 54 montierten Linearführungsschienen 57 frei beweglich sind. Die Stifte 7 sind passend zu Form und Größe der von den Stiften 7 zu hal­ tenden Spulenkörpern auswechselbar.

Das Stiftmontageglied 58 ist über die Stiftmontageglied-An­ triebsplatte 59 mit einem beweglichen Teil eines Luftzylinders 60 verbunden. Der Luftzylinder 60 ist mit der Fingereinheits­ basis 54 verbunden. Wenn daher der Luftzylinder 60 betrieben wird, können die Spulenkörper-Haltestifte 7 in Richtung der Mittelachsen der von den Stiften 7 gehaltenen Spulenkörper vor- oder zurückbewegt werden.

Wie weiter in den Fig. 4 und 5 gezeigt, ist die Spulenkör­ per-Entladeplatte 62 über Linearführungen 64 und Linearfüh­ rungsschienen 63 in solcher Weise mit dem Stiftmontageglied 58 verbunden, daß sie auf den Linearführungsschienen 63 beweglich ist. Weiterhin ist ein dünner Luftzylinder 66 an einer Spulen­ körper-Entladeplatten-Antriebsplatte 65 befestigt, und ein beweglicher Teil des Luftzylinders 66 ist mit einem erhobenen Bereich 67 der Stiftmontageglied-Antriebsplatte 59 verbunden. Wenn daher der Luftzylinder 66 betrieben wird, kann die Spu­ lenkörper-Entladeplatte 62 in Bezug auf die Spulenkörper-Hal­ testifte 7 vor- oder zurückbewegt werden.

Als nächstes wird die Art und Weise beschrieben, in der die Spulenkörper 2 übergeben werden.

Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht, die das Aussehen jedes der in den Fig. 7 bis 10 gezeigten Spulenkörpers 2 darstellt. In der Spulenwickel- und -endbearbeitungsmaschine nach der vorliegenden Erfindung verwendbare Spulenkörper kön­ nen verschiedene unterschiedliche Figurationen und Größen haben, die von der in Fig. 6 gezeigten abweichen.

Die Fig. 7(a), 7(b), 7(c) und 7(d) sind Schnittansichten, die darstellen, wie die Spulenkörper 2 von der Fingereinheit 11 des ersten Schlittens 10 auf die Fingereinheit 21 des zwei­ ten Schlittens 20 übergeben werden.

Fig. 8 ist eine Schnittansicht, die darstellt, wie die Spulen­ körper 2 von der Aufgabevorrichtung 1 auf die Fingereinheit 11 des ersten Schlittens 10 überführt werden, um von der Einheit 11 gehalten zu werden.

Fig. 9 ist eine Schnittansicht, die darstellt, wie einer der von der Fingereinheit 21 des zweiten Schlittens 20 gehaltenen Spulenkörper 2, der während des Spulen-Checkens als Ausschuß erkannt wurde, ausgeschieden wird.

Fig. 10 ist eine Schnittansicht, die darstellt, wie ein fer­ tiggestellter Spulenkörper 2, der bereits allen Prozessen unterworfen worden ist, zurückbewegt und von der Fingereinheit 21 des zweiten Schlittens 20 entladen wird, um auf die Trans­ portpalette 81 überführt zu werden.

Wenn es erforderlich ist, daß Spulenkörper 2, die alle wie der in Fig. 6 gezeigte ausgebildet sind, von den Spulenkörper-Hal­ testiften 6 der Fingereinheit 11 des ersten Schlittens 10 gehalten werden sollen, wird die Fingereinheit 11 so nach unten gerichtet, daß die Spitzen der Spulenkörper-Haltestifte 6 ebenfalls nach unten gerichtet sind, und die Spulenkörper­ Haltestifte 6 werden wie in Fig. 8 gezeigt nach unten bewegt. Danach wird der Spulenkörper 2, der sich in einer Spulenkör­ perreihe auf einer Spulenkörper-Aufreihstange 1 a, die am Aus­ gang der Aufgabevorrichtung 1 bereitsteht, vorne befindet, von einem nicht gezeigten gabelförmigen Halter gehalten, aus einer in der Zeichnung gezeigten Position 2 a in eine Position 2 b ge­ bracht, dann nach oben bewegt und schließlich in einer Posi­ tion 2 c auf einen der Spulenkörper-Haltestifte 6 aufgesteckt. Da jeder Spulenkörper-Haltestift 6 mit einem sich axial er­ streckenden Schlitz ausgebildet ist, kann der Stift 6 federn und die Spulenkörper 2 festhalten, ohne daß das Risiko be­ steht, daß der Spulenkörper herunterfiele.

Wenn es erforderlich ist, die Spulenkörper 2 von der Finger­ einheit 11 des ersten Schlittens 10 auf die Spindeln 3 der Spulenwickelvorrichtung 4 zu überführen, oder wenn es notwen­ dig ist, die Spulenkörper 2 von der Fingereinheit 11 des er­ sten Schlittens 10 auf die Fingereinheit 21 des zweiten Schlittens 20 zu überführen, werden die Spulenkörper 2 in der gleichen Weise übergeben, wie in den Fig. 7(a) bis 7(d) dargestellt. Die Zeichnungen zeigen als Beispiel den Fall, daß die Fingereinheit 21 des zweiten Schlittens 20 die Spulenkör­ per 2 aufnimmt.

Fig. 7(a) stellt den Zustand dar, in dem die Fingereinheit 11, die die Spulenkörper 2 mit darauf gewickelten Spulen horizon­ tal hält, vor die Fingereinheit 21 bewegt und in einer Stel­ lung angehalten worden ist, in der die Mittelachsen der Spu­ lenkörper-Haltestifte 6 der Einheit 11 exakt in Linie mit den Mittelachsen der Spulenkörper-Haltestifte 7 sind, die die Spulenkörper 2 aufnehmen sollen. Von diesem Punkt ausgehend werden die Spulenkörper-Haltestifte 6 und die Spulenkörper­ -Entladeplatte 42 simultan nach vorne bewegt, wodurch die Spitzen der Spulenkörper-Haltestifte 6 sehr nahe an die Spit­ zen der Spulenkörper-Haltestifte 7 gebracht werden, wie in Fig. 7(b) gezeigt.

Wie in Fig. 7(c) gezeigt ist, wird sodann die Spulenkörper- Entladeplatte 42 allein nach vorne bewegt, wodurch bewirkt wird, daß die Spulenkörper 2, die von den Spulenkörper-Halte­ stiften 6 gehalten werden, auf die Spulenkörper-Haltestifte 7 übergeben und von ihnen gehalten werden. Danach werden die Spulenkörper-Entladeplatte 42 und die Spulenkörper-Haltestifte 6 zurückgezogen und auf diese Weise in ihren Anfangszustand gebracht. Wie in den Fig. 3, 5 und 7 bis 10 dargestellt, sind die Stifte 6 und 7 jeweils mit einem Schlitz ausgebildet, damit sie elastisch sind und dadurch ein Herunterfallen der Spulenkörper 2 verhindern, wenn die Stifte 6 und 7 nach unten weisen. In solchen Fällen jedoch, in denen die verwendeten Spulenkörper von geringer Größe und geringem Gewicht sind, kann bei entsprechendem Wechsel der Stiftkonfiguration die Elastizität der Innenwände der Bohrungen der Spulenkörper genutzt werden, um einen genügenden Schutz gegen Herunterfal­ len sicherzustellen, sogar dann, wenn die Stifte aus massiven Körpern gebildet sind und keine Schlitze aufweisen.

Wenn die Spulenkörper mit den darauf gebildeten Spulen von der Fingereinheit 21 gehalten werden, werden sie den darauffolgen­ den Endbearbeitungsprozessen unterworfen. Alle diese Endbe­ arbeitungsprozesse werden durchgeführt, während die Spulenkör­ per-Haltestifte 7 nach unten gerichtet bleiben.

Wenn während der Spulenendbearbeitungsprozesse irgendein Spu­ lenkörper 2 vom Sensorbereich 77 der Ausschuß-Ermittlungsvor­ richtung 76 als fehlerhaft bestimmt wird, wird der Spulenkör­ per dann, gesteuert von einer nicht-gezeigten Vorrichtung, vor die Ausschußaussonderungsmechanik 78 bewegt. Wie in Fig. 9 gezeigt wird nun eine Abgabestange 78 a der Ausschußaussonde­ rungsmechanik 78 in die Lücke zwischen der Spitze der Spulen­ körper-Entladeplatte 62 der Fingereinheit 21 und dem Flansch des als fehlerhaft bestimmten Spulenkörpers 2 eingeschoben, woraufhin der Spulenkörper-Haltestift 7 und die Spulenkörper- Entladeplatte 62 nach oben zurückgezogen werden, wodurch der Spulenkörper 2 aus dem Haltezustand gelöst und fallengelassen wird.

Schließlich werden nach Abschluß aller Verfahrensschritte, wenn die Spulenkörper 2 von der Maschine entladen werden sol­ len, diese von der Fingereinheit 21 gehaltenen Spulenkörper 2 vom zweiten Schlitten 20 zu einer vorbestimmten Position über der Palette 81 bewegt, die auf einer Spulenkörper-Entlade­ paletten-Führungsvorrichtung 80 aufgesetzt ist. Wie in Fig. 10 gezeigt, wird schließlich die Spulenkörper-Entladeplatte 62 allein nach unten bewegt, wodurch die Spulenkörper 2 von den Spulenkörper-Haltestiften 6 abgeworfen und dann an vorbestimm­ ten Stellen in Reihen auf der Palette 81 angeordnet werden.

Wie vorangehend beschrieben, können alle Überführungsopera­ tionen der Spulenkörper 2 zwischen den verschiedenen Vorrich­ tungen von den ersten und zweiten Schlitten im Zusammenwirken mit den Vorrichtungen bewirkt werden, wodurch die Notwendig­ keit für Roboter entfällt, die gewöhnlich eingesetzt worden waren.

Zur weiteren Erläuterung wird Bezug auf die Fig. 11(a), 11(b), 11(c) und 11(d) genommen. Eines der Hauptmerkmale des Ausführungsbeispiels der automatischen Spulenwickel- und -end­ bearbeitungsmaschine nach der vorliegenden Erfindung ist die Weise, in der alle von der Fingereinheit 11 des ersten Schlit­ tens 10 gehaltenen Spulenkörper 2 auf die Fingereinheit 21 des zweiten Schlittens 20 übergeben und dann dort gehalten werden. Die Spulenkörper 2 werden in solcher Weise übergeben, daß die Abstände zwischen ihnen verringert sind.

Die Spulenkörper-Haltestifte 7 der Fingereinheit 21 des zwei­ ten Schlittens 20 bilden Stiftgruppen, von denen jede Gruppe z.B. Stifte 7 a, 7 b, 7 c und 7 d umfaßt. Andererseits bilden die Spulenkörper-Haltestifte 6 der Fingereinheit 11 des ersten Schlittens 10 Stiftgruppen, wobei jede Gruppe z.B. die Stifte 6 a, 6 b, 6 c oder 6 d umfaßt. Fig. 11(a) gibt den Zustand wieder, in dem die Fingereinheit 11 in eine Position gebracht worden ist, in der die Spulenkörper-Haltestifte 6 a, die die am näch­ sten zum einen Ende der Fingereinheit 11 gelegene Gruppe bil­ den, exakt ausgerichtet sind mit den Spulenkörper-Haltestiften 7 a, die jeweils in jeder Gruppe die nächsten sind zu demjeni­ gen Ende jeder Gruppe, welches auf derselben Seite wie die Gruppe von Stiften 6 a liegt. In dieser Position sind die Stif­ te 7 a je gegenüber der Stiftgruppe 6 a angeordnet, also der­ jenigen Gruppe, die am nächsten am zur Diskussion stehenden Ende liegt und z.B. drei Stifte umfaßt.

In dem in Fig. 11(a) bis (d) dargestellten Beispiel ist jeder Zwischenraum zwischen nebeneinanderliegenden Stiften 7 auf 1/4 des Zwischenraums zwischen nebeneinanderliegenden Stiften 6 a eingestellt. Die Stifte 7 a entsprechen daher jedem vierten der Stifte 7.

Weiter bilden in dem dargestellten Beispiel drei Stifte 6 eine Gruppe, von der drei durch sie gehaltene Spulenkörper 2 simul­ tan durch die Bewegung der Spulenkörper-Entladeplatte 42 a, 42 b, 42 c oder 42 d abgegeben werden können.

Bei dem in Fig. 11(a) gezeigten Status können also drei Spu­ lenkörper 2 der ersten Gruppe simultan von der Fingereinheit 11 auf die Fingereinheit 21 in der vorher mit Bezug auf die Fig. 7(a) bis 7(d) beschriebenen Weise übertragen werden.

Danach wird die Fingereinheit 11 wie in Fig. 11(b) gezeigt, weiter in eine Position gebracht, in der drei die zweite Grup­ pe bildende Stifte 6 b genau gegenüber den Stiften 7 b liegen, die jeweils den Stiften 7 a benachbart sind. In diesem Zustand werden drei von den drei Stiften 6 b gehaltene Spulenkörper 2 simultan auf die Fingereinheit 21 übertragen, und zwar in der Weise, wie sie zuvor mit Bezug auf Fig. 7(a) bis 7(d) be­ schrieben worden ist.

Danach wird, wie in Fig. 11(c) gezeigt, die Fingereinheit 11 in eine Position weiterbewegt, in der drei die dritte Gruppe bildende Stifte 6 c exakt gegenüber den Stiften 7 c liegen, die je benachbart zu den Stiften 7 b sind. In diesem Zustand werden drei von den drei Stiften 6 c gehaltene Spulenkörper 2 simultan auf die Fingereinheit 21 übertragen.

Schließlich wird, wie in Fig. 11(d) gezeigt, die Fingereinheit 11 in eine Position weiterbewegt, bei der drei die vierte Gruppe bildende Stifte 6 d exakt gegenüber den Stiften 7 d lie­ gen die je benachbart zu den Stiften 7 c sind. In diesem Zu­ stand werden drei von den drei Stiften 6 d gehaltene Spulenkör­ per 2 simultan auf die Fingereinheit 21 übertragen.

Auf diese Weise können alle Spulenkörper 2, die von der Fin­ gereinheit 11 gehalten werden, auf die Fingereinheit 21 über­ führt werden, bei der die Abstände zum Halten der Spulenkörper viel enger sind als bei der Fingereinheit 11.

Ferner weist das beschriebene Ausführungsbeispiel der automa­ tischen Spulenwickel- und -endbearbeitungsmaschine nach der vorliegenden Erfindung eine Spulenwickelvorrichtung, ein­ schließlich eines Drahtaufgebers und einschließlich von Füh­ rungen, und verschiedene Vorrichtungen für Spulenendbearbei­ tungsprozesse wie Löten Waschen Trocknen, Ausschußaussonde­ rung und Ausschußabgabe. Die Beschreibung dieser Vorrichtungen wird jedoch hier fortgelassen, weil hierfür bekannte Konstruk­ tionen oder Kombinationen bekannter Konstruktionen verwendet werden.

Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß die Maschine eine nicht- gezeigte elektronische Kontrolleinrichtung hat, die einen Computer enthält, der alle Operationen der o.g. Vorrichtungen und den ersten und den zweiten Schlitten einschließlich der Fingereinheiten steuert.

In dem voran beschriebenen Ausführungsbeispiel werden zwölf Spulenkörper 2 von der Fingereinheit 11 des ersten Schlittens 10 auf die Fingereinheit 21 des zweiten Schlittens 20 übertra­ gen, indem vier Übertragungsoperationen ausgeführt werden, wie in den Fig. 1, 2, 4 und 11(a) bis 11(d) gezeigt. Die Ge­ samtanzahl der Spulenkörper jedoch und die Anzahl von simultan bei jeder Operation übertragenen Spulenkörpern kann aus ver­ schiedenen anderen Kombinationen ausgewählt werden.

Wie oben im einzelnen beschrieben, sind nach der Erfindung zwei Schlitten als erste und zweite Spulenkörperleitvorrich­ tungen zum horizontalen Bewegen der Spulenkörper vorgesehen. Es werden Spulenkörper von der Aufgabevorrichtung auf den ersten Schlitten und dann von dem ersten Schlitten auf eine Spulenwickelneinheit überführt. Wenn die Spulen auf die Spu­ lenkörper gewickelt worden sind, werden die Spulenkörper von der Spulenwickelvorrichtung auf den ersten Schlitten und dann vom ersten Schlitten auf den zweiten Schlitten überführt. Die Spulenkörper werden dann, während sie weiterhin auf dem zwei­ ten Schlitten gehaltert bleiben, Spulenendbearbeitungsprozes­ sen unterworfen. Die Überführung der Spulenkörper erfordert daher nicht das Eingreifen von Robotern, wodurch die automa­ tische Steuerung aller Spulenwickel- und -endbearbeitungspro­ zesse kontinuierlich, glatt und auf einfach Weise durchgeführt werden kann.

Weil außerdem kein gesonderter Raum für die Installation von Robotern benötigt wird und weil die Einheiten für die Spulen­ endbearbeitungsprozesse in Reihe entlang des zweiten Schlit­ tens über eine minimale Distanz angeordnet werden können, lassen sich die Spulenwickelvorrichtung und die Endbearbei­ tungsvorrichtungen auf engem Raum zusammen anordnen.

Weiterhin können die Zwischenräume, mit denen die Schlitten Spulenkörper halten, so gewählt werden, daß die Zwischenräume auf dem zweiten Schlitten für die Spulenendbearbeitungsprozes­ se viel enger sind als die auf dem ersten Schlitten zum Über­ führen von Spulenkörpern auf die und von der Spulenwickelvor­ richtung. Daher können die Vorrichtungen für die Spulenendbe­ arbeitungsprozesse jeweils klein ausgelegt und dicht zusammen angeordnet werden. Dieser Vorteil macht es zusammen mit dem weiteren Vorteil, daß das Überführen der Spulenkörper nicht die Installation zusätzlicher externer Maschinen erfordert, möglich, die Spulenwickelvorrichtung und die Spulenendbearbei­ tungsvorrichtungen zusammen auf sehr engem Raum unterzu­ bringen.

Schließlich können bei bestimmten Prozessen, deren Effizienz von der Struktur des Lötbades, des Reinigungsbades etc. ab­ hängt, eine Großzahl von Spulenkörpern gleichzeitig bearbeitet werden. Dadurch ist es möglich, die benötigten Arbeitsstunden usw. zu reduzieren, wodurch sich große Vorteile für die Pro­ duktionseffizienz ergeben.

Claims (3)

1. Automatische Spulenwickel- und -endbearbeitungmaschine, gekennzeichnet durch:

• - eine erste Spulenkörperleitvorrichtung (10) zum Bewegen der Spulenkörper (2);
• - eine parallel zu der ersten Spulenkörperleitvorrichtung (10) angeordnete Aufgabevorrichtung (1) zum Aufreihen und nachfolgendem Aufgeben der Spulenkörper (2) auf die erste Spulenkörperleitvorrichtung;
• - eine Spulenwickelvorrichtung (4), die die Spulenkörper von der ersten Spulenkörperleitvorrichtung (10) erhält und dann Spulen auf die Spulenkörper wickelt;
• - eine zweite Spulenkörperleitvorrichtung (20) zum Bewe­ gen der Spulenkörper (2);
• - Vorrichtungen für Spulenendbearbeitungsprozesse, die parallel zur zweiten Spulenkörperleitvorrichtung (20) angeord­ net sind; und
• - eine elektronische Steuereinheit, die mindestens die erste Spulenkörperleitvorrichtung (10), die zweite Spulenkör­ perleitvorrichtung (20) die Spulenwickelvorrichtung (4) und die Vorrichtungen für die Spulenendbearbeitungsprozesse in solcher Weise steuert, daß sie synchron arbeiten;
• - wobei für die automatische und kontinuierliche Ausfüh­ rung einer Reihe von Prozessen einschließlich des Spulen­ wickels und der Spulenendbearbeitungen die Aufgabevorrichtung (1) , die erste Spulenkörperleitvorrichtung (10), die Spulen­ wickelvorrichtung (4), die zweite Spulenkörperleitvorrichtung (20) und die Vorrichtungen für die Spulenendbearbeitungspro­ zesse an solchen Positionen angeordnet sind, daß die Spulen­ körper (2), wenn sie von der Aufgabevorrichtung (1) auf die erste Spulenkörperleitvorrichtung (10) aufgegeben und dann auf der ersten Spulenkörperleitvorrichtung (10) an eine vorbe­ stimmte Position bewegt worden sind, von der ersten Spulenkör­ perleitvorrichtung (10) auf die Spulenwickelvorrichtung (4) übergeben werden, daß die Spulenkörper (2) wieder auf die erste Spulenkörperleitvorrichtung (10) überführt werden, wenn sie dem Spulenwickelprozeß unterworfen worden sind; daß die Spulenkörper (2) von der ersten Spulenkörperleitvorrichtung (10) auf die zweiten Spulenkörperleitvorrichtung (20) über­ führt werden, wenn sie auf der ersten Spulenkörperleitvorrich­ tung (10) an eine andere vorbestimmte Position transportiert worden sind; und daß die Spulenkörper (2) vorgegebenen Prozes­ sen durch die Vorrichtungen für die Spulenendbearbeitungpro­ zesse unterworfen werden, wenn die Spulenkörper auf der zwei­ ten Spulenkörperleitvorrichtung (20) an vorbestimmte Posi­ tionen transportiert worden sind.

2. Automatische Spulenwickel- und -endbearbeitungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Spulen­ körperleitvorrichtung (10) und die zweite Spulenkörperleitvor­ richtung (20) je folgende Merkmale aufweisen:

• - eine Mechanik, um die Lage einer Spulenkörperhalte­ struktur (11, 21) um 90° zu verändern, so daß die Spulenkör­ perhaltestruktur (11, 21) die Spulenkörper (2) so halten kann, daß ihre Mittelachsen zwischen einer horizontalen und einer vertikalen Richtung umgeschaltet werden können;
• - eine Mechanik zum Bewegen der Spulenkörperhaltestruktur (11, 21) in horizontaler Richtung, senkrecht zu den Mittelach­ sen der von der Spulenkörperhaltestruktur gehaltenen Spulen­ körper (2);
• - eine Mechanik zum Vor- oder Rückbewegen der von der Spulenkörperhaltestruktur (11, 21) gehaltenen Spulenkörper (2) entlang ihrer Mittelachsen; und
• - eine Mechanik zum Abwerfen der Spulenkörper (2) von der Spulenkörperhaltestruktur (11, 21) .

3. Automatische Spulenwickel- und -endbearbeitungsmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände, mit denen die Spulenkörper (2) von der zweiten Spulenkörperleit­ vorrichtung (20) gehalten werden relativ zu den Abständen, mit denen die Spulenkörper (2) von der ersten Spulenkörper­ leitvorrichtung (10) gehalten werden, sich beim Überführen der Spulenkörper (2), auf denen die Spulen gebildet sind von der ersten Spulenkörperleitvorrichtung (10) auf die zweite Spulen­ körperleitvorrichtung (20) verändern, so daß alle Spulenkörper (2), auf denen Spulen gebildet sind, auf die zweite Spulenkör­ perleitvorrichtung (20) durch eine Vielzahl von Überführungs­ operationen übertragen werden können, wobei jedesmal eine bestimmte Anzahl von Spulenkörpern (2) aus einer Vielzahl von Gruppen von Spulenkörpern, die von der ersten Spulenkörper­ leitvorrichtung (10) in einer Reihe und über einen gewissen Abstand gehalten werden, übergeben werden.