DE3902063C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine automatische Spulenwickel- und -endbearbeitungsmaschine mit einer Transporteinrichtung zum Bewegen der Spulenkörper, einer Aufgabevorrichtung zum Auf­ geben der unbewickelten Spulenkörper auf die Transporteinrich­ tung, einer Mehrfach-Spulenwickelvorrichtung, die die Spulen­ körper von der Transporteinrichtung erhält und sodann Spulen auf die Spulenkörper wickelt, Spulenendbearbeitungsvor­ richtungen, die parallel zur Transporteinrichtung angeordnet sind, und einer elektronischen Steuereinheit zum Synchroni­ sieren mindestens der Transporteinrichtung, der Mehrfach-Spu­ lenwickelvorrichtung und der Spulenendbearbeitungsvor­ richtungen.

Eine derartige Maschinenanordnung ist aus der Veröffentlichung von Pölzlbauer, A: "Fertigungsstraße für Kleintransformatoren", in: "etz" Bd. 102 (1981) H. 23, bekannt.

Derartige Maschinen dienen dazu, kontinuierlich und automatisch Prozesse wie einen Spulenwickelvorgang, einen Prozeß zum vorübergehenden Fixieren der Spulenenden, einen Anschlußlötprozeß, eine Leitfähigkeitskontrolle und einen Ausschußaussonderungsprozeß durchzuführen, nachdem Spulenkörper in das System eingegeben worden sind und bevor sie davon wie­ der entladen werden.

Prozesse wie die oben beschriebenen werden bislang häufig in folgender Weise ausgeführt: Während der Spulenwickelvor­ gang und die verschiedenen Vorgänge bei der Endbearbeitung von einzelnen Vorrichtungen ausgeführt werden, wird das Befestigen der Spulenkörper auf der Mehrfach-Spulenwickelvorrichtung, das Abnehmen der Spulenkörper nach Beendigung des Spulenwickelpro­ zesses 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 Mehrfach-Spulenwickelvorrichtung und der Gruppe von Spulenend­ bearbeitungsvorrichtungen 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 Spulenkörpertransportein­ richtung wie z. B. ein Förderband, zum Transport von Spulenkör­ pern mit auf diesen von der Mehrfach-Spulenwickelvorrichtung gewickelten Spulen an eine Stelle, wo der erste Spulenendbe­ arbeitungsprozeß durchgeführt werden soll, notwendig ist und weil gesonderte Maschine zum Aufgeben und Entladen der Spulen­ körper auf die und von der Mehrfach-Spulenwickelmaschine sowie auf die und von den Spulenendbearbeitungsvorrichtungen nötig sind, ist unausweichlich der Platzbedarf groß, und zum Aufgeben und Entladen der Spulenkörper wird eine beträchtliche Zeit verbraucht.

Platzaufwendig und in ihrer Arbeitsgeschwindigkeit begrenzt ist z. B. die bekannte Maschine der eingangs genannten Art bei der die Transporteinrich­ tung als Transportkette mit Spulen-Transportwagen ausgebildet ist, welche die Spulenkörper von der Aufgabevorrichtung zur Mehrfach-Spulenwickelvorrichtung und sodann denselben Weg zurück an den Spulenendbearbeitungsvorrichtungen entlang för­ dert.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine automatische Spulen­ wickel- und -endbearbeitungsmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei Minimierung des Platzbedarfes eine Steigerung der Arbeitsgeschwindigkeit ermöglicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die automatische Spulenwickel- und -endbearbeitungsmaschine nach der Erfindung dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Transporteinrichtung eine erste und eine zweite Fördervorrichtung mit jeweils zugehöriger Spulen­ körperhaltestruktur umfaßt, daß die erste Fördervorrichtung der Aufgabevorrichtung und der Mehrfach-Spulenwickelvor­ richtung zugeordnet ist, daß die zweite Fördervorrichtung den Spulenendbearbeitungsvorrichtungen zugeordnet ist und daß die erste und die zweite Fördervorrichtung zu einer zentralen Übergabeposition führen, an der die Spulenkörper von der er­ sten auf die zweite Fördervorrichtung übergeben werden, wobei die Aufgabevorrichtung ebenfalls zentral angeordnet ist.

Dabei ist es bekannt (GB-PS 12 62 790), eine Transporteinrich­ tung aus zwei Fördervorrichtungen aufzubauen, wobei die erste Fördervorrichtung der Aufgabevorrichtung und der Mehrfach-Spu­ lenwickelvorrichtung zugeordnet ist, während die zweite För­ dervorrichtung mit den Spulenendbearbeitungsvorrichtungen zusammenarbeitet. Allerdings handelt es sich dabei nicht um ein funktionsmäßig gekoppeltes Fördersystem. Vielmehr arbeitet die erste Fördervorrichtung zwischen der Aufgabevorrichtung und einem zentralen Zwischenspeicher, während die zweite Förder­ vorrichtung von dem Zwischenspeicher beschickt wird.

Demgegenüber ist bei der Erfindung die Aufgabevorrichtung zentral angeordnet, also im Bereich der zentralen Übergabeposition, an der das Umsetzen der Spulenkörper von der ersten Fördervor­ richtung auf die zweite Fördervorrichtung stattfindet. Dies läßt eine Optimierung des Platzbedarfs zu, abgesehen davon, daß die erste Fördervorrichtung in hin- und hergehender Förder­ richtung aktiv ist. Die beiden Fördervorrichtungen können in Anpassung an die jeweiligen Bearbeitungsvorgänge mit unter­ schiedlichen Taktzeiten arbeiten, so daß sich die gesamte Produktionskapazität steigert. Dadurch können auch die Abstän­ de zwischen den Bearbeitungsstationen vermindert werden.

Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weisen die erste Fördervorrichtung und die zweite Fördervorrichtung je folgende Merkmale auf: eine Mechanik, um die Lage der zugehörigen Spulenkörperhaltestruktur um 90° zu verändern, so daß die Spulenkörperhaltestruktur die Spulenkörper so halten kann, daß deren Mittelachsen zwischen einer horizontalen und einer vertikalen Richtung umgeschaltet werden können; eine Mechanik zum Bewegen der Spulenkörperhaltestruktur in horizontaler Richtung, senkrecht zu den Mittelachsen der von der Spulenkörperhaltestruktur gehaltenen Spulenkörper; eine Mechanik zum Vor- oder Rückbewegen der von der Spulenkörperhaltestruktur gehaltenen Spulenkörper entlang deren Mittelachsen; und eine Mechanik zum Abwerfen der Spulenkörper von der Spulenkörperhaltestruktur.

Auf diese Weise lassen sich die jeweiligen Bewegungsabläufe besonders einfach und zuverlässig steuern und durchführen.

Ferner schlägt die Erfindung in einer weiteren Ausgestaltung vor, daß die Spulenkörper, auf die die Spulen gewickelt sind, auf der ersten Fördervorrichtung zu Gruppen von gemeinsam auf die zweite Fördervorrichtung zu übergebenden Spulenkörpern zusammengefaßt sind, wobei der Abstand zwischen benachbarten Spulenkörpern auf der ersten Fördervorrichtung von dem zwischen benachbarten Spulenkörpern auf der zweiten Fördervorrichtung abweicht.

Dies bietet die Möglichkeit, den Abstand zwischen benachbarten Spulenkörpern auf jeder Fördervorrichtung gesondert zu wählen und an die jeweiligen Erfordernisse anzupassen, was wiederum der Kapazi­ tätssteigerung zugute kommt.

Die Erfindung sieht also die Schaffung einer automatischen Spulenwickel- und endbearbeitungsmaschine vor, die zwei Spu­ lentransportvorrichtungen (im folgenden auch als "Schlitten" be­ zeichnet) aufweist, die sich, während sie die Spulen halten, auf geraden Strecken hin- und herbewegen und die Spulenkörper an vorbestimmten Positionen anhalten können. Die Spulenkörper werden auf die Mehrfach-Spulenwickelvorrichtung aufgegeben, von dieser entladen und den Spulenendbearbeitungsprozessen in Kooperation mit den zugehörigen Vorrichtungen unterworfen, während sie weiterhin von einem der Schlitten gehalten werden.

Dabei stellt die Erfindung eine automatische Spulenwickel- und -endbearbeitungsmaschine zur Verfügung, bei der, wenn die Spulenkörper von dem Schlitten für den Spulenwickelprozeß auf den Schlitten für die Endbearbeitungsprozesse überführt werden sollen, die Abstände zwischen benachbarten Spulenkörpern verringert werden, wodurch eine Reduktion in der Größe jeder der Vorrichtungen für die Spulenendbearbeitungsprozesse ermöglicht wird. Diese Anordnung ist deshalb vorteilhaft, weil die Abstände, mit denen die Spulenkörper von einem Schlitten unmittelbar vor dem Spulenwickelprozeß gehalten werden, dieselben sein müssen, wie die, mit denen die Spulenkörper von den Spindeln, die während des Spulenwickelvorgangs von der Mehrfach-Spulenwickelvorrichtung gedreht werden, gehalten werden. Auf der anderen Seite entsprechen 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 dann viel enger sein, als die zwischen den Spindeln der Mehrfach-Spulenwickelvor­ richtung.

Die automatische Spulenwickel- und -endbearbeitungsmaschine weist also zwei Schlitten auf, die in der Lage sind, sich, während sie die Spulenkörper halten, auf geraden Strecken hin- und herzubewegen und die Spulenkörper an vorbestimmten Positionen und in vorbestimmten Stellungen anzu­ halten, und die dazu vorgesehen sind, Spulenkörper zwischen der Aufgabevorrichtung, der Mehrfach-Spulenwickelvorrichtung und Vorrichtungen für die Spulenendbearbeitungsprozesse zu überführen, wodurch die Verwendung von Förderbändern, die gewöhnlich für denselben Zweck eingesetzt worden sind, umgan­ gen wird.

Im folgenden wird die Erfind­ 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 einer Aufgabevorrichtung 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 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 eine erste Fördervorrichtung 10 Form eines er­ sten Schlittens auf, auf dem eine erste Spulenkörperhalte­ struktur 11 zum Haltern von Spulenkörpern 2 (Fig. 6 bis 11(d)) horizontal bewegt werden kann, ferner eine Aufgabevor­ richtung 1 zum Aufgeben der Spulenkörper 2 auf die erste Spu­ lenkörperhaltestruktur 11 und einen Grundkörper einer Mehr­ fach-Spulenwickelvorrichtung 4, die die Spulenkörper 2 von der ersten Spulenkörperhaltestruktur 11 erhält und Spulen auf die Spulenkörper 2 wickelt. Die Aufgabevorrichtung 1 und die Mehr­ fach-Spulenwickelvorrichtung 4 sind dem ersten Schlitten ge­ genübergelegen angeordnet.

Auf dem Hauptkörper der Mehrfach-Spulenwickelvorrichtung 4 sind Spindeln 3 angebracht, auf denen die Spulenkörper 2 ge­ dreht werden können, um die Spulen auf letztere zu wickeln. Die Vorrichtung 4 weist einen Mechanismus 5 auf, mit dem si­ multan Drahtführungsstutzen bewegt werden, wenn Drähte auf die auf die Spindeln 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 ausgegeben werden. Der Ausgang ist so angeordnet, daß er Spulenkörper- Haltestiften 6 der ersten Haltestruktur 11 gegenüberliegt, wenn die Haltestruktur 11 eine nach unten gerichtete Stellung einnimmt. Andererseits sind die Spindeln 3 der Mehrfach-Spu­ lenwickelvorrichtung 4 so angeordnet, daß die Haltestruktur 11 in horizontal ausgerichteter Stellung (in Fig. 1 durch Strich-Zwei-Punktlinien dargestellt) die Spulenkörper an die Mehrfach-Spulenwickelvorrichtung 4 übergeben kann.

Weiterhin umfaßt die Maschine eine zweite Fördervorrichtung 20 in Form eines zweiten Schlittens, auf dem eine zweite Spulenkörperhaltestruktur 21 zum Haltern der Spulen 2 horizontal beweglich ist. Die folgenden Spulenbearbeitungsvorrichtungen und eine Mechanik sind in einer Linie gegenüber dem zweiten Schlitten angeordnet: Eine Lötvorrichtung 70 mit einem Lötbad 71 für das Verlöten an den Anschlüssen der Spulenkörper mit aufgewickelten Spulen; eine Reinigungsvorrichtung 72 mit einem Reinigungsbad 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 sog. Ausschuß-Er­ mittlungsvorrichtung 76 mit einem Sensorbereich 77 zur Durch­ führung von Tests, wie z. B. Leitfähigkeitstest an den Spulen; und eine Ausschuß-Aussonderungsmechanik 78 zum Aussondern 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 Haltestruktur 21 gehaltenen Spulenkörpern 2 gegenüber­ liegen, wenn die Haltestruktur 21 sich in nach unten gerichte­ ter Stellung bewegt.

Als nächstes werden die Antriebsmechaniken für die Spulenkör­ perhaltestrukturen 11 und 21 beschrieben. Es wird weiter Bezug genommen auf Fig. 1. Eine bewegliche Platte 12 ist mit der Haltestruktur 11 des ersten Schlittens 10 verbunden und hat ein Innengewinde, in das eine Leitspindel 13 eingreift. Wenn die Leitspindel 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 Haltestruktur 11 auf einer geraden Laufschiene 16 horizon­ tal verschoben wird.

Entsprechend ist eine bewegliche Platte 22 mit der Haltestruk­ tur 21 des zweiten Schlittens 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 Halte­ struktur 21 horizontal auf einer geraden Laufschiene 26 ver­ schoben wird.

Wie in Fig. 2 und 3 gezeigt, ist die Haltestruktur 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 Laufschiene 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 Haltestifte 6 (die die Stifte 6a, 6b, 6c und 6d umfassen, wie in Fig. 2 gezeigt) durch Drehen um 90° aus einer horizon­ talen Stellung (durch ausgezogene Linien in Fig. 3 gezeigt) in eine nach unten gerichtete Stellung (durch Strich-Zwei-Punkt­ linien in Fig. 3 gezeigt) geändert werden. Wenn die Haltestif­ te 6 im horizontal gerichteten Zustand die Spulenkörper hal­ ten, erstreckt sich die Mittelachse der Spulenkörper horizon­ tal. Wenn die Haltestifte 6 die Spulenkörper im nach unten gerichteten Zustand halten, erstreckt sich die Mittelachse der gehaltenen Spulenkörper vertikal. Die Ausrichtung der Spulen­ körper-Haltestifte 6 kann alternativ von der nach unten ge­ richteten Ausrichtung auf die Horizontale gewechselt werden.

Entsprechend ist die Haltestruktur 21 des zweiten Schlittens 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 Laufschiene 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 von zum Halten der Spulenkörper 2 dienenden Haltestiften 7 (die die Stifte 7a, 7b, 7c und 7d umfassen, wie in Fig. 4 gezeigt) durch Drehen um 90° aus einer horizontalen Ausrichtung (in Fig. 5 durch ausge­ zogene Linien dargestellt) in eine nach unten gerichtete Aus­ richtung (in Fig. 5 durch eine Strich-Zwei-Punktlinie ange­ geben) geändert werden. Wenn die Haltestifte 7 im horizontal gerichteten Zustand Spulenkörper halten, erstreckt sich die Mittelachse der Spulenkörper horizontal. Wenn die Haltestifte 7 die Spulenkörper in dem nach unten gerichteten Zustand hal­ ten, erstreckt sich die Mittelachse der gehaltenen Spulenkör­ per vertikal. Die Richtung der Spulenkörper-Haltestifte 7 kann alternativ aus der nach unten gerichteten Ausrichtung in die Horizontale 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 Spulenkörperhaltestruktur 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 Haltestifte 6 sind aus­ wechselbar in Anpassung an Form und Größe der Spulenkörper, die auf ihnen gehalten werden sollen. Jedes Stiftmontageglied 38 ist mit einem beweglichen Teil eines Luftzylinders 40 über eine Stiftmontageglied-Antriebsplatte 39 verbunden. Der Luft­ zylinder 40 ist an der Fingereinheitsbasis 34 befestigt. Wenn daher der Luftzylinder 40 betrieben wird, können das Stift­ montageglied 38 und damit die Spulenkörper-Haltestifte 6 in Richtung der Mittelachsen der von den Haltstiften 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 lineare Führungsschienen 43 so verbunden, daß sie auf den Führungsschienen 43 beweglich 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.

Entsprechend sind die Spulenkörper-Haltestifte 7, wie in Fig. 4 und 5 gezeigt, auf einem Stiftmontageglied 58 montiert, befestigt ist, welche integral mit Linearführungen 56 beweg­ lich ist, die auf auf einer Fingereinheitsbasis 54 montierten linearen Führungsschienen 57 frei beweglich sind. Die Halte­ stifte 7 sind passend zu Form und Größe der von ihnen 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 ihnen gehaltenen Spulenkörper vor- oder zu­ rückbewegt werden.

Wie weiter in den Fig. 4 und 5 gezeigt, ist die Spulenkör­ per-Entladeplatte 62 über Linearführungen 64 und lineare Füh­ rungsschinen 63 in solcher Weise mit dem Stiftmontageglied 58 verbunden, daß sie auf den linearen Führungsschienen 63 beweg­ lich ist. Weiterhin ist ein dünner Luftzylinder 66 an einer Spulenkörper-Entladeplatten-Antriebsplatte 65 befestigt, und ein beweglicher Teil des Luftzylinders 66 ist mit einem erha­ benen Bereich 67 der Stiftmontageglied-Antriebsplatte 59 ver­ bunden. Wenn daher der Luftzylinder 66 betrieben wird, kann die Spulenkörper-Entladeplatte 62 in Bezug auf die Spulenkör­ per-Haltestifte 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 Spulenkörper­ haltestruktur 11 des ersten Schlittens 10 auf die Spulenkör­ perhaltestruktur 21 des zweiten Schlittens 20 übergeben wer­ den.

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

Fig. 9 ist eine Schnittansicht, die darstellt, wie einer der von der Haltestruktur 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 Haltestruktur 21 des zweiten Schlittens 20 entladen wird, um auf die Trans­ port-Palette 81 überführt zu werden.

Wenn es erforderlich ist, Spulenkörper 2, die alle wie der in Fig. 6 gezeigte ausgebildet sind, auf den Spulenkörper-Hal­ testiften 6 der Haltestruktur 11 des ersten Schlittens zu halten, wird diese Haltestruktur so nach unten gerichtet, daß die Spitzen der Spulenkörper-Haltestifte 6 ebenfalls nach unten gerichtet sind, und die Spulenkörper-Haltestifte 6 wer­ den wie in Fig. 8 gezeigt nach unten bewegt. Danach wird der­ jenige Spulenkörper 2, der sich in einer Spulenkörperreihe auf einer Spulenkörper-Aufreihstange 1a, die am Ausgang der Auf­ gabevorrichtung 1 bereitsteht, vorne befindet, von einem nicht gezeigten gabelförmigen Halter gehalten, aus einer in der Zeichnung gezeigten Position 2a in eine Position 2b gebracht, dann nach oben bewegt und schließlich in einer Position 2c auf einen der Spulenkörper-Haltestifte 6 aufgesteckt. Da jeder Spulenkörper-Haltestift 6 mit einem sich axial erstreckenden Schlitz ausgebildet ist, kann er federn und die Spulenkörper 2 festhalten, ohne daß das Risiko besteht, daß der Spulenkörper herunterfiele.

Wenn es erforderlich ist, die Spulenkörper 2 von der Halte­ struktur 11 des ersten Schlittens 10 auf die Spindeln 3 der Mehrfach-Spulenwickelvorrichtung 4 zu überführen, oder wenn es notwendig ist, die Spulenkörper 2 von der Haltestruktur 11 des ersten Schlittens 10 auf die Haltestruktur 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 Haltestruktur 21 des zweiten Schlittens 20 die Spulenkör­ per 2 aufnimmt.

Fig. 7(a) stellt den Zustand dar, in dem die Haltestruktur 11, die die Spulenkörper 2 mit darauf gewickelten Spulen horizon­ tal hält, vor die Haltestruktur 21 bewegt und in einer Stel­ lung angehalten worden ist, in der die Mittelachsen der Spu­ lenkörper-Haltestifte 6 der Haltestruktur 11 exakt in Linie mit den Mittelachsen der Spulenkörper-Haltestifte 7 sind, die die Spulenkörper 2 aufnehmen sollen. Von diesem Punkt aus­ gehend werden die Spulenkörper-Haltestifte 6 und die Spulen­ körper-Entladeplatte 42 simultan nach vorne bewegt, wodurch die Spitzen der Spulenkörper-Haltestifte 6 sehr nahe an die Spitzen 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 diesen 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 Haltestifte 6 und 7 jeweils mit einem Schlitz ausge­ bildet, damit sie elastisch sind und dadurch ein Herunterfal­ len der Spulenkörper 2 verhindern, wenn sie nach unten weisen. In solchen Fällen jedoch, in denen die verwendeten Spulenkör­ per 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 Herunterfallen sicherzustel­ len, sogar dann, wenn die Haltestifte aus massiven Körpern gebildet sind und keine Schlitze aufweisen.

Wenn die Spulenkörper mit den darauf gebildeten Spulen von der Haltestruktur 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 sodann, gesteuert von einer nicht-gezeigten Vorrichtung, vor die Ausschußaussonderungsmechanik 78 bewegt. Wie in Fig. 9 gezeigt, wird nun eine Abgabestange 78a der Ausschußaussonde­ rungsmechanik 78 in die Lücke zwischen der Spitze der Spulen­ körper-Entladeplatte 62 der Haltestruktur 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 Haltestruktur 21 gehaltenen Spulenkörper 2 vom zweiten Schlitten 20 zu einer vorbestimmten Position über der Palette 81 bewegt, die auf eine 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 oben beschrieben, können alle Überführungsoperationen der Spulenkörper 2 zwischen den verschiedenen Vorrichtungen von den ersten und zweiten Schlitten im Zusammenwirken mit diesen Vorrichtungen bewirkt werden, wodurch die Notwendigkeit für Roboter entfällt, die gewöhnlich eingesetzt worden waren.

Zur weiteren Erläuterung wird Bezug genommen auf die Fig. 11(a), 11(b), 11(c) und 11(d). Eines der Hauptmerkmale des Ausführungsbeispiels der automatischen Spulenwickel- und -end­ bearbeitungsmaschine nach der vorliegenden Erfindung ist die Weise, in der alle von der Haltestruktur 11 des ersten Schlit­ tens 10 gehaltenen Spulenkörper 2 auf die Haltestruktur 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 Haltestruktur 21 des zwei­ ten Schlittens 20 bilden Stiftgruppen, von denen jede Gruppe z. B. Haltestifte 7a, 7b, 7c und 7d umfaßt. Andererseits bilden die Spulenkörper-Haltestifte 6 der Haltestruktur 11 des ersten Schlittens 10 Stiftgruppen, wobei jede Gruppe z. B. die Stifte 6a, 6b, 6c oder 6d umfaßt. Fig. 11(a) gibt den Zustand wieder, in dem die Haltestruktur 11 in eine Position gebracht worden ist, in der die Spulenkörper-Haltestifte 6a, die die am näch­ sten zum einen Ende der Haltestruktur 11 gelegene Gruppe bil­ den, exakt ausgerichtet sind mit den Spulenkörper-Haltestiften 7a, die jeweils in jeder Gruppe die nächsten sind zu demjeni­ gen Ende jeder Gruppe, welches auf derselben Seite wie die Gruppe von Stiften 6a liegt. In dieser Position sind die Stif­ te 7a je gegenüber der Stiftgruppe 6a angeordnet, also gegen­ über derjenigen Gruppe, die am nächsten am zur Diskussion stehenden Ende liegt und z. B. drei Stifte umfaßt.

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

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

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

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

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

Auf diese Weise können alle Spulenkörper 2, die von der Halte­ struktur 11 gehalten werden, auf die Haltestruktur 21 über­ führt werden, bei der die Abstände zum Halten der Spulenkörper viel enger sind die bei der Haltestruktur 11.

Ferner weist das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel der automa­ tischen Spulenwickel- und -endbearbeitungsmaschine für die Mehrfach-Spulenwickelvor­ richtung einen Drahtaufgeber und Führungen auf und außerdem verschiedene Vorrichtungen für Spulenendbearbeitungsprozesse wie Löten, Waschen, Trocknen, Ausschußaussonderung und Ausschußabgabe. Die Beschreibung dieser Vorrichtungen wird jedoch hier fortgelassen, weil hierfür bekannte Konstruktionen oder Kombinationen bekannter Konstruktionen verwendet werden.

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

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

Wie oben im einzelnen beschrieben, sind zwei Schlitten als erste und zweite Spulenkörpertransporteinrichtungen zum horizontalen Bewegen der Spulenkörper vorgesehen. Es werden Spulenkörper von der Aufgabevorrichtung auf den ersten Schlitten und dann von dem ersten Schlitten auf eine Mehrfach-Spulenwickelvorrichtung überführt. Wenn die Spulen auf die Spulenkörper gewickelt worden sind, werden die Spulenkörper von der Mehrfach-Spulenwickelvorrichtung auf den ersten Schlitten und dann vom ersten Schlitten auf den zweiten Schlitten überführt. Die Spulenkörper werden dann, während sie weiterhin auf dem zweiten Schlitten gehaltert bleiben, Spulenendbearbeitungsprozessen unterworfen. Die Überführung der Spulenkörper erfordert daher nicht das Eingreifen von Robotern, wodurch die automatische Steuerung aller Spulenwickel- und -endbearbeitungsprozesse kontinuierlich, glatt und auf einfache Weise durchgeführt werden kann.

Weil außerdem kein gesonderter Raum für die Installation von Robotern benötigt wird und weil die Einheiten für die Spulenendbearbeitungsprozesse in Reihe entlang des zweiten Schlittens über eine minimale Distanz angeordnet werden können, lassen sich die Mehrfach-Spulenwickelvorrichtung und die Endbearbeitungsvorrichtungen 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 Spulenendbearbeitungsprozesse viel enger sind als die auf dem ersten Schlitten zum Überführen von Spulenkörpern auf die und von der Mehrfach-Spulenwickelvorrichtung. Daher können die Vorrichtungen für die Spulenendbearbeitungsprozesse 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 Mehrfach-Spulenwickelvorrichtung und die Spulenendbearbeitungsvorrichtungen zusammen auf sehr engem Raum unterzubringen.

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

Claims (4)

1. Automatische Spulenwickel- und -endbearbeitungmaschine mit:

• - einer Transporteinrichtung (10, 20) zum Bewegen der Spulenkörper (2);
• - einer Aufgabevorrichtung (1) zum Aufgeben der unbe­ wickelten Spulenkörper (2) auf die Transporteinrichtung;
• - einer Mehrfach-Spulenwickelvorrichtung (4), die die Spulenkörper (2) von der Transporteinrichtung erhält und so­ dann Spulen auf die Spulenkörper wickelt;
• - Spulenendbearbeitungsvorrichtungen (71-79), die paral­ lel zur Transporteinrichtung angeordnet sind; und
• - einer elektronischen Steuereinheit zum Synchronisieren mindestens der Transporteinrichtung (10, 20), der Mehrfach- Spulenwickelvorrichtung (4) und der Spulenendbearbeitungsvor­ richtungen (71-79),

dadurch gekennzeichnet , daß

• - die Transporteinrichtung eine erste (10) und eine zwei­ te Fördervorrichtung (20) mit jeweils zugehöriger Spulenkör­ perhaltestruktur (11, 21) umfaßt;
• - die erste Fördervorrichtung (10) der Aufgabevorrichtung (1) und der Mehrfach-Spulenwickelvorrichtung (4) zugeordnet ist;
• - die zweite Fördervorrichtung (20) den Spulenendbearbei­ tungsvorrichtungen (71-79) zugeordnet ist; und
• - die erste (10) und die zweite Fördervorrichtung (20) zu einer zentralen Übergabeposition führen, an der die Spulenkör­ per (2) von der ersten auf die zweite Fördervorrichtung über­ geben werden, wobei die Aufgabevorrichtung ebenfalls zentral angeordnet ist.

2. Automatische Spulenwickel- und -endbearbeitungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Förder­ vorrichtung (10) und die zweite Fördervorrichtung (20) je folgende Merkmale aufweisen:

• - eine Mechanik, um die Lage der zugehörigen Spulenkör­ perhaltestruktur (11, 21) um 90° zu verändern, so daß die Spulenkörperhaltestruktur (11, 21) die Spulenkörper (2) so halten kann, daß deren Mittelachsen zwischen einer horizonta­ len 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 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spu­ lenkörper (2) auf die die Spulen gewickelt sind, auf der er­ sten Fördervorrichtung (10) zu Gruppen von gemeinsam auf die zweite Fördervorrichtung (20) zu übergebenden Spulenkörpern zusammengefaßt sind, wobei der Abstand zwischen benachbarten Spulenkörpern auf der ersten Fördervorrichtung von dem zwi­ schen benachbarten Spulenkörpern auf der zweiten Fördervor­ richtung abweicht.