DE69122456T2

DE69122456T2 - Verfahren und Einrichtungen zur Verbindung von Ständerwicklungsdrähten

Info

Publication number: DE69122456T2
Application number: DE69122456T
Authority: DE
Inventors: Sabatino Luciani; Antonio Lumini
Original assignee: Axis SpA
Current assignee: Axis SpA
Priority date: 1990-08-01
Filing date: 1991-07-22
Publication date: 1997-04-03
Anticipated expiration: 2011-07-23
Also published as: US5065503A; DE69122456T3; US5245748A; DE69122456D1; JPH06343240A; EP0469426B2; ES2094776T3; EP0469426A2; EP0469426A3; US5392506A; ES2094776T5; EP0469426B1

Description

Hintergrund der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Vorrichtungen zum Herstellen von Statoren für Elektromotoren und ähnliche Maschinen wie z.B. Generatoren. Obwohl die Erfindung in dem Kontext ihrer Anwendung auf Statoren für Elektromotoren beschrieben ist, kann man davon ausgehen, daß diese auch auf andere Statortypen genauso anwendbar ist, bei denen die Leitungen der Statorspulen mit einer oder mehreren Anschlußfahnen verbunden sind.
Moderne Statoren weisen häufig mehr als einen an jedem Statorpol gewickelten Spulenabschnitt auf. Die Anfänge und Enden der Spulenwicklungen, die von diesen Spulenabschnitten abstehen, müssen mit Anschlußklemmen an Statoranschlußklemmenplatten verbunden werden, wobei die Anschlußplatten typischerweise an den Stirnseiten des Stators angeordnet sind. Während des Herstellprozesses der Statoren werden am Ende des Wickelvorganges die abstehenden Leitungen von einer oder mehreren an jedem Pol des Statorkerns gewickelten Spulenabschnitten vorübergehend in Greifern verankert, die zum Beispiel auf Platten angeordnet sein konnen, die mit den Statorkernen verbunden sind. Die Stator- und Palettenanordnungen werden zu einer separaten Drahtanschlußstation überführt, nachdem sie die Wickelstation verlassen haben. Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Fertigstellung dieser vorübergehenden Drahtverankerung ist in dem U.S. Patent Nr.4997138 beschrieben.
An der Drahtanschlußstation werden der Anfang und das Ende der Spulendrähte, die sich von dem Spulenabschnitt aus erstrecken, mit entsprechenden Anschlußaufnahmen verbunden, die auf der Statorklemmenplatte angeordnet sind. Häufig erfordern es moderne Statorkonstruktionen, daß die Leitungsdrähte mit mehreren Anschlußklemmen verbunden werden, so daß die Leitungsdrähte unterschiedlichen Bahnen folgen, wenn diese durch die verschiedenen Anschlüsse geführt werden. Bei einigen einfachen Ausführungen der Anschlüsse der Statorklemmenplatte können die Leitungsdrähte mit den Anschlüssen durch einfache mechanische Vorrichtungen verbunden werden. Die verstärkte Nachfrage nach komplexen Drahtverbindungskonstruktionen übersteigt jedoch die Fähigkeit der bekannten Vorrichtungen, diese Verbindungen automatisch herzustellen.
Bisher bekannte Vorrichtungen zum Durchführen der Drahtanschlußverbindungen, wie z.B. in Pearsall U.S. Patent 4,074,418 und Reiger, Jr. U.S. Patent 4,000,764 beschrieben, sind typische Beispiele für komplizierte Konstruktionen, die erforderlich sind, um einfache Anschlußverbindungen herzustellen. Die GB 2092029 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Anschließen eines Stators, bei dem ein zungenähnlicher schwenkbarer Greifer die Leitungsdrähte in Kontakt mit einem Anschluß bringt, wobei eine Einführ- und Klemmvorrichtung den Leitungsdraht mit dem Anschluß verpreßt. Dieses Dokument schlägt nicht vor, den Draht entlang einer komplexen Bahn zu führen, die mindestens eine wesentliche Richtungsänderung beinhaltet. Modifikationen solcher bekannter Maschinen zur Erstellung komplexerer Drahtverbindungen können aufgrund der an der Stirnfläche des Stators zur Verfügung stehenden relativ kleinen Arbeitsbereiche ausgeschlossen werden.
In Anbetracht des vorher Erwähnten ist es ein Ziel dieser Erfindung, Verfahren und Vorrichtungen zur Verfügung zu stellen, um den Anfang und das Ende der vorübergehend verankerten Spulenabschnittsdrähte automatisch mit den Anschlüssen zu verbinden, die an unterschiedlichen Positionen und Ausrichtungen auf der Statoranschlußplatte angeordnet sind.
Es ist ein weiteres Ziel dieser Erfindung, Verfahren und Vorrichtungen zur Verfügung zu stellen, um komplizierte Verbindungen der Spulenabschnittsdrähte mit den Anschlüssen herzustellen, die auf einer Statoranschlußplatte angeordnet sind, bei der verschiedene Drahtwege für die jeweiligen Leitungen verwendet werden.
Es ist ein weiteres Ziel dieser Erfindung, Verfahren und Vorrichtungen zur Verfügung zu stellen, um komplizierte Verbindungen der Spulenabschnittsdrähte mit Anschlüssen herzustellen, die sich auf der Statoranschlußplatte befinden, bei der ein einzelner Draht mit mehr als einem Anschluß verbunden wird.
Es ist ein weiteres Ziel dieser Erfindung, eine sehr kompakte Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, um komplizierte Verbindungen der Spulenabschnittsdrähte mit Anschlüssen herzustellen, die sich auf der Statoranschlußplatte befinden.
Es ist noch ein weiteres Ziel dieser Erfindung, eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, um die sich von den Spulenabschnitten ausgehenden Leitungsdrähte mit Anschlüssen zu verbinden, die auf einer Anschlußplatte befestigt sind, bei der die Vorrichtung leicht eingestellt werden kann, um unterschiedliche Statorgrößen, Statoranschlußplattenformen und Anschlußkonstruktionen zu verarbeiten.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Ziele dieser Erfindung werden in Übereinstimmung mit dem in Anspruch 1 beanspruchten Verfahren und der in Anspruch 14 beanspruchten Vorrichtung erreicht, indem die Leitungsdrähte, die zwischen den auf den Statorpolen gewickelten Spulenabschnitten und den vorübergehenden Drahtverankerungen herausragen, automatisch ergriffen werden und über eine vorbestimmte Bahn in Eingriff mit einem oder mehreren Anschlüssen gebracht werden, die sich auf der Anschlußplatte befinden.
Das Verfahren und die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung wird zuerst in Bezug zu Anschlüssen beschrieben, die normalerweise ein hohles Gehäuse mit einem Schlitz aufweisen, der sich quer durch und axial nach unten zu den gegenüberliegenden Wänden des Gehäuses erstreckt, wobei die Wände einen Schlitz definieren, der an der Spitze relativ eng ist und spitz zu einer engen Basis zuläuft, so daß ein quer in den Schlitz eingelegter Draht mittels einer reibschlüssigen Verbindung in Eingriff gebracht wird. Solche Anschlußverbindungsmittel sind in der Branche als AMP-Typ Anschlüsse weitverbreitet bekannt. Die Anschlüsse sind auf oder als ein integrierter Teil einer elektrischen Anschlußplatte befestigt, wobei jene an der Stirnfläche der Statorspule befestigt ist. Verfahren und Vorrichtungen sind ebenfalls beschrieben, die den Leitungsdraht mit zwei alternativen Anschlußkonstruktionen in Eingriff bringen. Es ist jedoch klar, daß sich der Schutzumfang der Erfindung auf alle ähnlichen Anschlußkonstruktionen erstreckt.
Sobald die Spulenabschnitte an den Statorkernen gewickelt und die Leitungsdrähte in den zugehörigen provisorischen Greifern vorübergehend verankert worden sind, wird die Stator und Palettenanordnung zur Drahtanschlußstation überführt, an der die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung angeordnet ist. Die Drahthandhabungsanordnung ergreift einen Leitungsdraht von einer provisorischen Verankerung, wobei ein Haken- und Kolbenmechanismus verwendet wird, bei dem ein Hakenabschnitt den Draht ergreift und ein Schubkolben nachgiebig gegen den Draht und einen inneren Hakenabschnitt drückt. Die Drahthandhabungsanordnung wird anschließend an eine Position bewegt, die an die Anschlußaufnahme angrenzt, so daß der Draht mit dem Schlitz eines Anschlusses ausgerichtet und anschließend teilweise in den Schlitz eingelegt wird. Ein Einführwerkzeug, das an der Drahthandhabungsanordnung befestigt ist, wird betätigt, um den Draht auf den Boden des Schlitzes zu drücken. Ein Schneidewerkzeug, das ebenfalls an der Drahthandhabungsanordnung befestigt ist, wird wahlweise betätigt, um den Draht abzuschneiden. Alternativ dazu kann der Haken- und Kolbenmechanismus und das Einführwerkzeug in die Ausgangslage zurückgefahren werden, um den Draht in eine oder mehrere andere Anschlüsse einzusetzten, wenn es durch das einzelne Drahtverbindungsschema für die Statorkonstruktion erforderlich ist.
Diese Erfindung beinhaltet ebenfalls Verfahrensschritte, die nacheinander durchgeführt werden, um einen Draht über eine komplexe Bahn zu leiten und um diesen an einem einzelnen Anschluß in Eingriff zu bringen, und um eine Vielzahl von Verbindungen eines einzelnen Statordrahtes mit einer Vielzahl von Anschlüssen herzustellen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine axiale Stirnansicht eines Stators und seiner zugehörigen provisorischen Drahtgreifer nach Beendigung des Wickelvorganges.
Fig. 2 ist eine axiale Stirnansicht einer veranschaulichten Ausführungsform eines Stators, bei dem die Drähte mit den Anschlüssen verbunden wurden, die an der Anschlußplatte in Übereinstimmung mit den Grundgedanken der Erfindung angeordnet sind.
Fig. 3 veranschaulicht eine teilweise Draufsicht die Statoranschlußplatte und die Drahthandhabungskomponenten der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung, die entlang einer Linie 3-3 in Fig. 2 zu sehen sind.
Fig. 4A veranschaulicht eine teilweise Draufsicht die Drahtmanipuliervorrichtung der vorliegenden Erfindung, die entlang einer Linie 4A-4A in Fig. 3 zu sehen ist.
Fig. 4B veranschaulicht eine teilweise Draufsicht die Drahtschneidevorrichtung der vorliegenden Erfindung, die entlang einer Linie 4B-4B in Fig. 3 zu sehen ist.
Fig. 4C veranschaulicht eine teilweise Draufsicht den Drahteinführkolben der vorliegenden Erfindung, der entlang einer Linie 4C-4C in Fig. 3 zu sehen ist.
Figuren 5A und 5B veranschaulichen die Verschiebung und Rotation der Drahthandhabungsanordnung während einer Bewegung von einem ersten Anschlußpunkt zu einem zweiten.
Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Verbinden der Statorspulendrähte der vorliegenden Erfindung, die auf einer Drei-Achsen- Plattform befestigt ist, und eine Arbeitsausrichtung zeigt, die relativ zum Stator und seiner zugehörigen vorübergehenden Drahtgreifer liegt.
Fig. 7 ist eine Schnittansicht der Drahtverbindungsvorrichtung, die ähnlich mit der Ansicht ist, die man entlang der Linie 7-7 der Fig. 6 erhält, mit der Ausnahme, daß der Mechanismus zum Betätigen der Drahthandhabungsanordnung um 90º relativ zur Drahthandhabungsanordnung gedreht worden ist.
Fig. 8 ist ein Querschnitt einer Drahthandhabungsanordnung entlang der Linie 8-8 der Fig. 7.
Fig. 9A ist ein Querschnitt einer Drahthandhabungsanordnung entlang der Linie 9A-9A der Fig. 7.
Fig. 9B ist ein Teil eines Querschnittes einer Schubkolbenverbindung entlang der Linie 9B-9B der Fig. 9A.
Fig. 10 ist ein Querschnitt einer Drahthandhabungsanordnung entlang der Linie 10-10 der Fig. 7.
Fig. 11 ist eine Draufsicht einer Statorkernstirnseite, die drei Drähte zeigt, die sich erfindungsgemäß mit hakenförmigen Anschlußmitteln in Eingriff befinden. Der Draht auf der unteren linken Ecke des Stators ist vor seiner Einführung gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt.
Fig. 12 ist ein Teil einer Draufsicht eines hakenförmigen Anschlußmittels entlang der Linie 12-12 der Fig. 11.
Fig. 13 ist ein Teil einer stirnseitigen Ansicht einer alternativen Ausführungsform der Drahthandhabungsanordnung der vorliegenden Erfindung, um Drähte mit hakenförmigen Anschlußmitteln in Eingriff zu bringen.
Figuren 14A und 14B sind Teile von Draufsichten, die den Vorgang der Klemmbacken der Drahthandhabungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung darstellen, um die Haken der Anschlußmittel an dem Draht entlang der Linie 14-14 der Fig. 11 festzuklemmen.
Fig. 15 ist ein Teil einer Draufsicht einer weiteren alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die für V-förmige Anschlußmittel verwendet wird.
Fig. 16 ist ein Teil einer Draufsicht entlang der Linie 16-16 der Fig. 15.
Fig. 17 ist ein Teil einer Draufsicht entlang der Linie 17-17 der Fig. 15.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Fig. 1 zeigt eine axiale Stirnansicht einer veranschaulichten Ausführungsform eines Stators 20, bei dem die Anschlußverbindungen in Übereinstimmung mit den Grundgedanken dieser Erfindung ausgeführt werden sollen. Drahtspulen 30 werden auf den oberen und unteren Polen 21 des Stators 20 gewickelt. Eine elektrisch nichtleitende Anschlußplatte 22 ist an jedem Ende des Statorkerns 20 befestigt und weist eine Vielzahl von Anschlüssen auf, die allgemein mit 40 beziffert sind und in der Nähe der äußeren Kante der Anschlußplatte 22 an vordefinierten Stellen befestigt sind. Die Anschlüsse 40, die mit der Drahthandhabungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, können vom AMP-Typ sein. Um eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu veranschaulichen, sind die Anschlüsse 40 als AMP-Typ Anschlüsse dargestellt, die Schlitze aufweisen, die allgemein mit 41 beziffert sind und die senkrecht zur angrenzenden Anschlußplattenkante ausgerichtet sind.
Wie dargestellt besteht jede Spule 30 aus zwei Abschnitten, die jeweils einen Drahtanfang und ein Drahtende aufweisen. Demzufolge erstrecken sich vier Drähte 31, 32, 33 und 34 von der auf jedem Statorpol 21 gewickelten Spule 30. Nach dem Abschluß des Spulenwickelns 30 an der Statorwickelstation werden die Drähte 31-34 vorübergehend in Hilfsgreifern 51, 52, 53 und 54 verankert. Die Hilfsgreifer 51-54 können entweder vorübergehend am Statorkern 20, an einer dem Statorkern 20 zugehörigen Palette oder durch andere Mittel befestigt werden.
Fig. 2 veranschaulicht eine der vielen Möglichkeiten, bei denen eine Vielzahl von Spulendrahtverbindungen mit den auf der Statoranschlußplatte befestigten Anschlüssen hergestellt werden kann, indem die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Für das in Figur 2 dargestellte Verdrahtungsbeispiel wird der Draht 31 im Schlitz 41A der Anschlußgruppe 40A eingelegt, führt unter dem Haken 42 durch, verläuft ohne Unterbrechung durch den Schlitz 41C, weiter um die Wulst 43 und wird zum Schluß in den Schlitz 41D der Anschlußgruppe 40B eingelegt. Der Draht 34 befindet sich einfach in Eingriff mit dem Schlitz 41E eines Anschlusses 40C dargestellt, während der Draht 33 in den Schlitz 41F eingelegt, unter dem Haken 44 durchführt und in dem Schlitz 41G der Anschlußgruppe 40D eingelegt und abgeschnitten wird. Diese Drahteinführbeispiele kann man erhalten, wenn man die Verfahren und Vorrichtungen verwendet, die nachfolgend beschrieben sind.
Bezugnehmend auf Figur 3 werden drei Drahthandhabungskomponenten der Vorrichtung einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt, die an den Anschluß 40 angrenzen, der auf der Statoranschlußplatte 22 angeordnet ist und sich in Eingriff mit dem Draht 31 befindet, wie es entlang der Linie 3-3 der Figur 2 dargestellt ist. Die oberste dieser Komponenten ist eine Drahtmanipuliervorrichtung 60, die unterste ist ein Drahteinführstab 80. Eine Drahtschneidevorrichtung 70 ist zwischen der Drahtmanipuliervorrichtung 60 und dem Drahteinführstab 80 angeordnet. Alle drei Komponenten sind auf einer gemeinsamen Anordnung befestigt, die nachfolgend beschrieben wird.
Unter Bezugnahme auf die Figuren 3 und 4A ruft das Verfahren der vorliegenden Erfindung einen ersten Verfahrensschritt auf, in dem der Draht 31 mit dem Hakenabschnitt 61 der Drahtmanipuliervorrichtung 60 ergriffen und aus dem vorübergehenden Greifer 51, der mit dem Statorträger in Verbindung steht, entnommen wird. Der Hakenabschnitt 61 weist eine Nut 62 zum Ergreifen des Drahtes 31 und eine Stange 63 auf, die sich entlang einer Achse X' des Hakens 61 bewegt, um den Draht 31 innerhalb der Nut 62 festzuhalten. Die Achse X' führt im wesentlichen durch den Mittelpunkt des Drahtes 31 und liegt in einer Ebene parallel zum Schlitz 41 des Anschlusses 40 (d.h. im wesentlichen senkrecht zur Statoranschlußplatte 22). Die Stange 63 drückt den Draht 31 mit ausreichender Kraft in die Nut 62, um zu verhindern, daß der Draht 31 aus dem Haken herausrutscht, der Draht 31 aber dennoch gesteuert durch den Haken 61 laufen kann. Der Draht 31 wird aus diesem Grunde federnd zwischen dem Haken 61 und der Stange 63 ergriffen, so daß er gespannt bleibt, wenn die Drahthandhabungsanordnung bewegt wird, um den Draht 31 mit verschiedenen Anschlüssen 40 entlang der gewünschten Bahn zu verbinden.
Um komplexe Drahtverbindungswege zu erhalten und um den Draht nach den Anschlußschlitzen auszurichten, ist es wünschenswert, daß die Drahtmanipuliervorrichtung 60 in Richtung zur und weg von der Statoranschlußplatte 22 verschoben werden kann. Sobald der Draht 31 durch eine Kombination von Verschiebung und Rotation des Anschlußschlitzes 41 ausgerichtet worden ist, wird die Drahtmanipuliervorrichtung 60 entlang der Achse X' in Richtung der Statoranschlußplatte 22 verschoben, um den Draht 31 teilweise in äußeren Abschnitt des Anschlußschlitzes 41 einzulegen. Nach Beendigung dieses Verfahrensschrittes wird die Drahtmanipuliervorrichtung, wie in Figur 3 gezeigt, an eine Seite der Anschlußaufnahmen positioniert.
Unter Bezugnahme auf die Figuren 3 und 4C, legt die Drahtmanipuliervorrichtung 60 zuerst den Draht 31 in den äußeren Abschnitt des Anschlußschlitzes 41 ein, wobei der Drahteinführstab 80, der über den Anschlußaufnahmen positioniert ist, entlang seiner Längsachse X" in Richtung der Anschlußaufnahme 40 verschoben wird. Nachdem der Draht 31 teilweise in den Anschlußschlitz 41 durch das Manövrieren der Drahtmanipuliervorrichtung 60 eingelegt worden ist, zwingt die Verlängerung des Drahteinführstabes 80 den Draht 31 in eine reibschlüssige Verbindung mit den spitz zulaufenden Abschnitten am Boden des Anschlußschlitzes 41. Der Draht 31 wird dadurch mit dem Anschluß 40 verbunden, so daß der Draht 31 in dieser Position verbleibt, wenn der Drahteinführstab 80 zurückgezogen wird. Der Draht 31 kann entweder angeschlossen werden oder die Drahtmanipuliervorrichtung 60 kann über eine vordefinierte Bahn für ein bestimmtes Verdrahtungsschema gedreht und verschoben werden, so daß der Draht teilweise in dem nächsten passenden Anschlußschlitz eingelegt wird. Als nächstes wird der zweite Verfahrensschritt des Ausfahrens des Drahteinführstabes 80 durchgeführt, um den Draht mittels einer reibschlüssigen Verbindung mit dem spitz zulaufenden Abschnitt des Anschluß 40 in Eingriff zu bringen, und der Vorgang wird für nachfolgende Verbindungen, falls erforderlich, für das einzelne vorbestimmte Verdrahtungsschema wiederholt.
Wenn der Verbindungsweg durch Wiederholung der obigen Verfahrensschritte hergestellt worden ist, kann der Draht 31 durch eine Drahtabschneidevorrichtung 70 angeschlossen werden. Bezugnehmend auf die Figuren 3 und 4B umfaßt die Drahtabschneidevorrichtung 70 zwei Schneideklingen 71, die zueinander in einer Ebene geschwenkt werden, die im wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Drahtes liegt. Die Drahtabschneidevorrichtung 70 wird zwischen der Drahtmanipuliervorrichtung 60 und dem Drahteinführstab 80 angeordnet, so daß der Draht gespannt gehalten wird, auf der einen Seite von den Schneideklingen 71 durch die Drahtmanipuliervorrichtung 60 und auf der anderen Seite durch den Drahteinführstab 80, wobei dieser in Kontakt mit dem Draht während des Schneidevorganges verbleibt.
Wie in Fig. 3 gezeigt werden die Schneideklingen 71 ausgefahren, um den Draht zu berühren. Wenn diese nicht in einem Schneidevorgang benötigt werden, werden sie in ihr Gehäuse relativ zur Drahtmanipuliervorrichtung 60 zurückgezogen. Der Draht wird durch eine Vorwärtsbewegung der Klingen 71 in Richtung der Statoranschlußplatte durchtrennt, wobei die Klingen bei einem ersten Abschnitt der Bewegung getrennt bleiben und sich in dem letzten Abschnitt der Bewegung zusammenschließen und den Draht durchtrennen. Bevorzugterweise wird der Draht während des Schneidevorganges im wesentlichen parallel zur Statoranschlußplatte festgehalten. Somit ist es wünschenswert, eine Drahtmanipuliervorrichtung 60 aufzuweisen, die eine zusätzliche Bewegung in Richtung der Statoranschlußplatte unternimmt, so daß der Draht im wesentlichen senkrecht zur Schneideebene der Klingen 71 festgehalten wird.
Um die zuvor genannten Verfahrensschritte zu vereinfachen, ist es wünschenswert, eine Drahtmanipuliervorrichtung 60, einen Drahteinführstab 80 und eine Drahtabschneidevorrichtung 70 in parallelen Ebenen zueinander und senkrecht zur Statoranschlußplatte 22 anzuordnen. Darüberhinaus ist es wünschenswert, daß jede der Komponenten 60, 70 und 80 senkrecht zur Statoranschlußplatte unabhängig von den anderen Komponenten verschiebbar sein sollte. Dadurch sollte z.B., wenn die Drahtmanipuliervorrichtung 60 den Draht teilweise innerhalb des Anschlußschlitzes positioniert hat, der Drahteinführstab 80 in der Lage sein, aus- und einzufahren, um den Draht auf den Boden des Anschlußschlitzes zu drücken, während die Drahtmanipuliervorrichtung 60 stationär bleibt. Gleichfalls sollte der Drahteinführstab 80 in der Lage sein, wahlweise in seiner ausgefahrenen Position zu bleiben und, wenn es gewünscht wird, die Drahtabschneidevorrichtung 70 zu betätigen.
Wie in Fig. 3 vorgeschlagen sind diese Komponenten auf einer einzelnen Handhabungsvorrichtung befestigt, wobei diese Anordnung in der Lage ist, Translations- und Rotationsbewegungen um eine Achse senkrecht zur Statoranschlußplatte 22 (entlang der X-Achse) durchzuführen, sowie Bewegungen in der Y- und Z-Ebene parallel zur Statoranschlußplatte 22. Um die in Fig. 2 dargestellten komplexen Anschlußverbindungen herzustellen (d.h. den Draht aus den Verankerungsgreifern zu entnehmen, den Draht entlang des gewünschten Weges zu positionieren und den Draht in einem Anschlußschlitz zu befestigen und einzulegen) sind eine Kombination von Bewegungen der Drahthandhabungsanordnung entlang der X-, Y-, und Z-Achsen und Rotation um die X-Achse erforderlich. Diese Kombination der Bewegungen wird sich für jeden der Drahtverbindungswege unterscheiden.
Die Verwendung des Drahteinführstabes 80 wird sich abhängig vom Anschlußmitteltyp, der zum Ergreifen des Drahtes wünschenswert ist, unterscheiden. Zum Beispiel wird, wie nachfolgend beschrieben, für das hakenförmige Anschlußmittel der Fig. 12 und das V-förmige Anschlußmittel der Fig. 15 der Drahteinführstab 80 gegen ein Paar Klemmbacken ausgewechselt.
Fig. 6 zeigt eine erste Ausführungsform einer Drahthandhabungsanordnung 90, die in Übereinstimmung mit den Grundgedanken der Erfindung konstruiert wurde. Die Drahthandhabungsanordnung 90 ist auf einer Plattform 100 eines numerisch gesteuerten 3-Achsensystems 110 für Bewegungen in X-, Y-, und Z-Richtungen relativ zum Statorkern befestigt. Die Drahthandhabungsanordnung 90 trägt eine Drahtmanipuliervorrichtung 60, eine Drahtabschneidevorrichtung 70 und einen Drahteinführstab 80 und ist dann mit einem Getriebekasten 120 verbunden, der eine Drehung der Drahthandhabungsanordnung 90, wie vorher beschrieben, um die Achse X' zuläßt.
Figuren 5A und 5B zeigen eine Translation und Rotation der Drahthandhabungsanordnung 90 um die Achse X' der Drahtmanipuliervorrichtung 60, wenn die Drahthandhabungsanordnung 90 von einem ersten Anschluß, an dem ein Draht in einem horizontalen Schlitz 41 befestigt wird, zu einem zweiten Anschluß bewegt wird, an dem ein Draht in einem vertikalen Schlitz 41 befestigt wird. Die Fähigkeit die Drahtmanipuliervorrichtung 60 um ihre Achse X' zu drehen ermöglicht es, daß der Draht in jeder möglichen Schlitzausrichtung befestigt werden kann. Diese Bewegung vereinfacht sowohl das Ergreifen des Drahtes aus dem vorübergehenden Verankerungsgreifer als auch das Anordnen des Drahtes entlang einer komplizierten Drahtverbindungsbahn, d.h. einer Bahn, die eine Vielzahl wesentlicher Änderungen in der Drahtrichtung aufweist.
Darüberhinaus bewirkt das Positionieren der Schneideklingen 70 in derselben Anordnung zwischen der Drahtmanipuliervorrichtung 60 und dem Drahteinführstab 80, daß das Drehen der Schneideklingen 70 um die Achse X' der Drahtmanipuliervorrichtung 60 die Schneideklingen 70 in der richtigen Schneideausrichtung relativ zur Drahtmanipuliervorrichtung 60 für alle möglichen Richtungen der Anschlußschlitze hält. Auf die gleiche Weise bleibt durch die Drehung des Drahteinführstabes 80 um die Achse X' der Drahtmanipuliervorrichtung 60 die passende Ausrichtung des Drahteinführstabes 80 für alle möglichen Ausrichtungen der Anschlußschlitze erhalten.
Die Kombination der drei Vorrichtungen 60, 70 und 80 in einer einzigen Anordnung 90 stellt die notwendige Kompaktheit zur Verfügung, um komplizierte Drahtverbindungswege innerhalb des relativ engen Arbeitsraumes durch die Statorstirnseite herzustellen. Eine Vorrichtung, die gemäß den Grundgedanken der Erfindung konstruiert wurde, kann für eine Vielzahl von Statoranschlußplattengrößen und Konfigurationen lediglich durch einfaches Umprogrammieren der Steuerung verwendet werden.
Unter Bezugnahme auf die Figuren 7, 8, und 10 wird das Detail der Drahthandhabungsanordnung 90 und deren Antriebsmechanismus beschrieben. In Bezug auf die folgende detaillierte Beschreibung ist zu beachten, daß in Fig. 7 die Hülse 131 um 90º relativ zur Drahthandhabungsanordnung 90 gedreht worden ist, um die interne Struktur der Hülse 131 zu zeigen. Für die Ausrichtung der in Fig. 7 gezeigten Drahthandhabungsanordnung 90 liegen die Betätigungszylinder 150, 151 und 152 tatsächlich in einer einzigen horizontalen Ebene, wie in Fig. 9A gezeigt.
Die Drahthandhabungsanordnung 90 umfaßt ein Halteelement 130, das an einer Stirnseite der Hülse 131 mittels nicht gezeigter Bolzen angeflanscht ist. Ein Bauteil 132 der Fig. 8, das einen C-förmigen Abschnitt aufweist, ist befestigt, um in X-Richtung auf der Fläche 133 des Halteelementes 130 zu gleiten. Ein Hakenabschnitt 61 ist starr an dem Halteelement 130 durch Bolzen oder andere geeignete, nicht dargestellte Mittel befestigt. Eine in den Draht eingreifende Stange 63 weist einen T-förmigen Abschnitt auf, der in einer Nut 134 des Halteelementes 130 zur Translation in X- Richtung geführt wird. Eine Platte 135 ist an einem Bauteil 132 mit Stiften 136 befestigt. Die Schneidemesser 71 werden um Stifte 137 geschwenkt, die an der Platte 135 befestigt werden. Ein Paar Führungsstifte 138 ist an den Schneideklingen 71 befestigt. Die Enden der Führungsstifte 138 laufen in Schlitze 139 des Halteelementes 130. Der Drahteinführstab 80 ist in einer Bohrung 140 der Platte 135 so angeordnet, um in X-Richtung translatorisch bewegt werden zu können.
In Figuren 7, 9A und 9B ist der Drahteingriffsstab 63 gezeigt, der einen Endabschnitt mit einer Vertiefung 141 aufweist, um den Kopf des Betätigungszylinders 150 zu lagern. Die Position des Kopfes des Betätigungszylinders 150 innerhalb der Vertiefung 141 des Drahteingriffsstabes 63 ist ähnlich mit dem Verfahren, bei dem ein zweiter Betätigungszylinder 151 in eine Vertiefung 152 des Drahteinführstabes 80 eingreift, was im Detail in Fig. 9B gezeigt ist. Eine selektive Translation des Betätigungszylinders 150 veranlaßt den Drahteingriffsstab 63 entweder loszulassen oder den Draht innerhalb der Nut 62 der Drahtmanipuliervorrichtung 60 festzuhalten. Der Drahteinführstab 80 steht im kraftübertragenden Kontakt mit einem zweiten Betätigungszylinder 151. Der Kopf des Betätigungszylinders 151 ist in einer Vertiefung 152 des Drahteinführstabes 80 gelagert und seine selektive Hin- und Herbewegung erzeugt das Ausfahren und Zurückziehen des Drahteinführstabes 80, das, wie vorher beschrieben, für das Eindrücken des Drahtes in eine reibschlüssige Verbindung mit dem Anschlußschlitz 41 erforderlich ist. Der Kopf des dritten Betätigungszylinders 153 ist in einer Vertiefung 154 des Bauteiles 132 gelagert. Eine selektive Hin- und Herbewegung des Betätigungszylinders 153 und dann des Bauteils 132 veranlaßt, daß die Schneideklingen 71 arbeiten, sobald Führungsstifte 138 in Schlitzen 139 des Halteelementes 130 laufen. Die Schlitze 139 weisen einen geraden Abschnitt auf, der die Schneideklingen 71 veranlaßt, sich in Richtung der Statoranschlußplatte 22 im offenen Zustand zu verschieben, und einen zweiten geneigten Abschnitt, der die Schneideklingen 71 veranlaßt, um die Stifte 137 zu schwenken. Die durch die geneigten Abschnitte der Schlitze 139 ausgelöste Rotationsbewegung veranlaßt die Schneideklingen 71 sich zu schließen und den Draht abzutrennen.
Noch einmal bezugnehmend auf Fig. 7 werden der interne Mechanismus zum Antrieb der Drahthandhabungsanordnung 90 und seiner zugehörigen Betätigungszylinder beschrieben. Die Hülse 131 ist an den inneren Lagerringen eines Lagers 161 und 162 zur Drehung um ihre Längsachse befestigt. Die äußeren Lagerringe der Lager 161 und 162 sind an einer inneren Bohrung 163 des Gehäuses 160 befestigt. Das Gehäuse 160 ist auf einer Plattform 100 des Drei-Achsen-Mechanismus, der in Fig. 6 gezeigt ist, durch Bolzen oder andere geeignete Mittel befestigt. Die Hülse 131 weist einen Stirnflansch 164 auf, an dem die Hülse 131 mit einem Getriebe 170 mittels Bolzen 171 befestigt ist. Die Hülse 131 wird an jedem Ende durch Platten verschlossen, die drei Bohrungen mit entsprechenden Durchmessern aufweisen, um Stützhülsen 172 aufzunehmen. Jeder der Betätigungszylinder 150, 151 und 153 ist so befestigt, daß er auf diesen Stützhülsen 172 gleiten kann, um die verschiedenen Komponenten 60, 70 und 80 der Drahthandhabungsanordnung - wie vorher beschrieben - zu betätigen.
Eine Scheibe 173, die eine kreisförmige Nut 175 auf ihrer äußeren Oberfläche und eine exzentrisch angeordnete Bohrung 174 aufweist, ist auf der äußeren Fläche des mittleren Betätigungszylinders 150 befestigt, so daß diese entlang des ausgefahrenen Teils des Betätigungszylinders 150 gleiten kann. Ein Arm 176 ist mit einer Kolbenstange 177 eines Zylinders über eine herkömmliche Verbindung 179 starr verbunden und weist eine Spitze 180 auf, die in eine Nut 175 der Scheibe 173 eingreift. Der Zylinder 178 ist an einem Rahmen 183 befestigt, der seinerseits mit der Plattform 100 verbunden ist. Bei Betätigung wird die Kolbenstange 177 über Buchsen 181 und 182, die in Bohrungen des Rahmens 183 aufgenommen sind, geführt. Die Scheibe 173 ist starr und exzentrisch mit dem Betätigungszylinder 151 verbunden, während der Betätigungszylinder 153 eine Durchgangsbohrung 174 passiert. Wenn der Zylinder 178 betätigt wird, verursacht demzufolge die Kolbenstange 177 über das Ineinandergreifen der Spitze 180 in die Nut 175 der Scheibe 173, daß die Scheibe 173 entlang dem Betätigungszylinder 150 und 153 gleitet und zusätzlich den Betätigungszylinder 151 verschiebt. Sobald die Hülse 131 gedreht wird, läuft die Spitze 180 des Armes 176 frei in der Nut 175 der Scheibe 173.
Der Betätigungszylinder 153 ist exzentrisch mit der Scheibe 185 verbunden und ebenfalls verschiebbar auf dem Betätigungszylinder 150 befestigt. Eine Scheibe 185 weist eine Nut 186 in ihrer äußeren Oberfläche auf, die mit einer Spitze 187 des Armes 188 in Eingriff ist. Der Arm 188 ist mit einer Kolbenstange 189 über eine herkömmliche Verbindung 190 verbunden. Die Kolbenstange 189, die über Buchsen 191 und 192 geführt wird, ist ihrerseits mit einem Zylinder 193 verbunden, der an dem Rahmen 183 befestigt ist. Eine Betätigung des Zylinders 193 läßt die Kolbenstange 189 und die Scheibe 185 über die Spitze des Armes 189 ausfahren. Dadurch wird die Scheibe 185 dazu veranlaßt entlang des ausgefahrenen Teils des mittleren Betätigungszylinders 150 zu gleiten und fährt den Betätigungszylinder 153 auf eine ähnliche Weise aus, wie es schon vorher für die Scheibe 173 beschrieben wurde.
Am Ende ist der Betätigungszylinder 150 an einem Ende mit einem glockenförmigen Gehäuse 196 starr verbunden. Die innere Oberfläche des glockenförmigen Gehäuses 196 ist an dem äußeren Ring eines Lagers 197 befestigt, während der innere Ring des Lagers 197 an einer Kolbenstange 194 eines Zylinders 195 befestigt ist. Diese Anordnung überträgt eine Translationsbewegung des Zylinders 195, während eine Drehung des Betätigungszylinders 150 um seine Längsachse möglich ist. Eine Drehung wird auf die Hülse 131 durch einen geregelten Gleichstrommotor 198 übertragen, der auf der Plattform 100 befestigt ist, wobei dieser Motor 198 über einen Getriebezug 199 wirkt, der sich mit einer Übersetzung 170 in Eingriff befindet. Somit kann die Drahthandhabungsanordnung 90 um ihre Längsachse des mittleren Betätigungszylinders 150 durch den Betrieb des Motors 198 gedreht werden, um die Drehung auf die Hülse 131 und auf das mit dieser verbundene Halteelement 130 auszuüben.
Figuren 11-15 veranschaulichen eine zweite Anwendung von Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung. Fig. 11 zeigt eine Statoranschlußplatte 201 eines Statorkerns 200, der gewickelte Spulen 202 an seinen Polen 203 aufweist. Drei der Drähte 204 sind um Isoliervorsprünge 205 geführt, die von der Statoranschlußplatte 201 vorstehen und sich mit den hakenförmigen Anschlußmitteln 206 in Eingriff befinden, die auf der Statoranschlußplatte 201 befestigt sind. Ein vierter Draht 204 ist positioniert, um - wie nachfolgend beschrieben - mit den Anschlußmitteln verklemmt zu werden.
Wie in Fig. 12 gezeigt, umfaßt das hakenförmige Anschlußmittel 206 einen elektrisch leitenden Stecker 207, der im elektrisch isolierten Gehäuse 208 untergebracht ist, das auf der Statoranschlußplatte 201 befestigt oder einstückig mit diesem geformt ist. Der Stecker 207 weist zwei hakenförmigen Finger 209 auf, die von seinen seitlichen Kanten vorstehen. Die hakenförmigen Finger 209 sind abgewinkelt, um den Draht 204 an der inneren Basis des Hakens aufzunehmen und sind aus einem flexiblen Metall hergestellt, damit die Finger 209 gegen den Stecker 207 geklemmt werden können, um den Draht 204 sicher einzufangen.
Eine alternative Ausführungsform der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung wird jetzt in Bezug zu den Figuren 11-14 beschrieben. Fig. 13 zeigt eine Drahthandhabungsanordnung, die ähnlich wie die Drahthandhabungsanordnung 90 ist, die in den Figuren 3-5 beschrieben wurde. In dieser Ausführungsform umfaßt eine Drahthandhabungsanordnung 210 eine Drahtmanipuliervorrichtung 211, eine Drahtabschneidevorrichtung 212 und ein Paar Anschlußklemmbacken 213, die alle entlang einer gemeinsamen Achse ausgerichtet sind. Die Drahtabschneidevorrichtung 212 und die Anschlußklemmbacken 213 sind in der Lage, sich um die Achse X' der Drahtmanipuliervorrichtung 211 zu drehen, so daß der Draht 204 genau innerhalb des Anschlußmittels 206 ausgerichtet und positioniert werden kann.
Die Drahtmanipuliervorrichtung 211 und die Drahtabschneidevorrichtung 212 sind im Aufbau und im Betrieb ähnlich wie die Vorrichtungen 60 und 70 der Drahthandhabungsanordnung 90, die vorher beschrieben wurden. Die Vorrichtung der Anschlußklemmbacken 213 kann im Aufbau und im Betrieb ähnlich mit der Drahtabschneidevorrichtung 70 sein, die oben beschrieben wurde, mit der Ausnahme, daß die gegenüberliegenden Flächen der Anschlußklemmbacken 213 Tragflächen 214 aufweisen, um die hakenförmigen Finger 209 gegen den Stecker 207 zu klemmen. Insbesondere kann eine Ausführungsform des in den Figuren 13 und 14 gezeigten Typs von einer Vorrichtung Gebrauch machen, wie sie in den Figuren 6 und 7 gezeigt ist, mit dem Unterschied, daß der Stab 151 so angeordnet sein kann, daß er die Anschlußklemmbacken 213 betätigt. In diesem Fall wird die Unteranordnung zum Betätigen der Anschlußklemmbacken 213 im Aufbau und im Betrieb ähnlich mit der zum Ausfahren und Öffnen/Schließen der Drahtabschneidevorrichtung 70 der oben beschriebenen Drahthandhabungsanordnung 90 sein.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung umfaßt die Verfahrensschritte des Ergreifens eines Drahtes 204, der sich von provisorischen Greifern erstreckt, die mit der Palette verbunden sind, welche den Statorkern 200 trägt (wie z.B. Greifer 51 in Fig. 1), mittels Drahtmanipuliervorrichtung 211, des Führens des Drahtes 204 um die Isoliervorsprünge 205, die in Fig. 11 gezeigt sind, und anschließend des Ablegens des Drahtes 204 innerhalb der hakenförmigen Finger 209 der Anschlußmittel 206. Die Drahthandhabungsanordnung 210 ist über diese komplexe Bahn bewegbar, da sie, wie oben bereits erwähnt wurde, um ihre Längsachse X' der Drahtmanipuliervorrichtung 211 drehbar ist. Die Translationsbewegung wird dadurch erzeugt, daß die Drahthandhabungsanordnung 211 auf einer Drei-Achsen- Plattform montiert wird, wie es für die Drahthandhabungsanordnung 90 beschrieben worden ist.
Sobald der Draht 204 innerhalb der hakenförmigen Finger 209 des Anschlußmittels 206 abgelegt wird, wie in Fig. 11 gezeigt, werden die Anschlußklemmbacken 213 betätigt, wie in den Figuren 14A und 14B zu sehen ist, um die hakenförmigen Finger 209 gegen den Stecker 207 zu klemmen, wodurch der Draht 204 sicher mit den Anschlußmitteln 206 in Eingriff gebracht wird. Ein letzter Verfahrensschritt im Anschlußprozeß ist der Vorgang der Drahtabschneidevorrichtung 212, der ausgelöst wird, um den Draht 204 ein kurzes Stück hinter dem Eingriffspunkt mit dem Anschlußmittel 206 abzutrennen. Ein Drahtanschluß mit einem hakenförmigen Anschlußmittel ist in Fig. 14B dargestellt. Der Drahtverbindungsvorgang wird an einer Maschine vollendet, die sich in Bandrichtung hinter der Vorrichtung 210 befindet, die den Draht 204 mit den hakenförmigen Fingern 209 des Anschlußmittels 205 verschweißt. Es ist natürlich offensichtlich, daß der Draht, bevor er abgeschnitten wird, hintereinander mit einer Vielzahl von Anschlußmitteln in Eingriff gebracht werden kann, die auf der Statoranschlußplatte angeordnet sind, wenn dies für eine besondere Statordrahtanordnung notwendig ist.
Noch eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in den Figuren 15-17 gezeigt, wobei in diesem Fall ein Draht mit einem V-förmigen Anschlußmittel ergriffen wird. In Bezug zu den Figuren 15-17 erstreckt sich ein Draht 220 von einer Spule 221, die auf einem Pol des Statorkern 222 gewickelt ist. Der Statorkern 222 weist eine Statoranschlußplatte 223 auf, die an seiner Stirnseite befestigt ist. Ein isoliertes Gehäuse 224 steht von der Statoranschlußplatte 223 vor. Das näherliegende Ende eines elektrisch leitenden Steckers 225 ist in dem Gehäuse 224 befestigt. Das entfernte Ende des Steckers 225, das aus flexiblem Metall besteht, weist tiefer- und höherliegende, sich gegenüberliegende Flügel 226 bzw. 227 auf, die in der Draufsicht gesehen eine V-Form bilden. In der Draufsicht entlang der Linie 16-16 der Fig. 15 erscheinen die Flügel 226 und 227 auf der weiter entfernten Seite des Anschlußmittels 225 wie in Fig. 16 gezeigt.
Unter erneuter Bezugnahme auf die Figuren 15-17 wird eine Drahthandhabungsanordnung 230 beschrieben, die in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung konstruiert wurde. Die Drahthandhabungsanordnung 230 umfaßt eine Drahtmanipuliervorrichtung 231, eine Drahtabschneidevorrichtung 232 und eine Anschlußklemmvorrichtung 233. Die Drahtmanipuliervorrichtung 231 kann mit einem Haken 234 und einem Stab 235 zum Ergreifen des Drahtes konstruiert werden, wie es vorher für die Drahtmanipuliervorrichtung 60 beschrieben worden ist. Die Drahtabschneidevorrichtung 232 und die Anschlußklemmvorrichtung 233 können im Betrieb und im Aufbau ähnlich sein, sie unterscheiden sich nur dadurch, daß Schneideklingen 236 der Drahtabschneidevorrichtung 232 den Draht 220 an der Stelle abtrennen, an der die Klemmen 237 der Anschlußklemmvorrichtung 233 Tragflächen 238 aufweisen.
Während in den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, in Bezug zu den Figuren 3 und 13, die Komponenten der Drahthandhabungsanordnung 90 bzw. 210 entlang einer Achse parallel zur Statoranschlußplatte ausgerichtet waren, sind bei der Drahthandhabungsanordnung 230 die Vorrichtungen 231, 232 und 233 entlang einer senkrecht zur Statoranschlußplatte liegenden Achse ausgerichtet, wie es in den Figuren 15 und 16 dargestellt ist. Diese Ausrichtung ist wünschenswert, um den Draht 220 in die Nähe der Basis der Flügel 226 des V-förmigen Steckers 225 abzulegen, mit einem Minimum an Draht 220, der sich von dem Anschlußmittel ausgehend erstreckt. Bei jeder Konfiguration der Drahthandhabungsanordnung sind die Komponenten der Vorrichtungen im wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Drahtes ausgerichtet.
Die Drahthandhabungsanordnung 230 unterscheidet sich von den oben beschriebenen Drahthandhabungsanordnungen 90 und 210 dadurch, daß die Drahtabschneidevorrichtung 232 und die Anschlußklemmvorrichtung 233 von der Statoranschlußplatte weggezogen werden kann, während die Drahtmanipuliervorrichtung den Draht 220 zwischen die Flügel des Anschlußmittels 225 führt. Wie in Fig. 17 gezeigt sind die Arme, die die Schneideklingen 236 der Drahtabschneidevorrichtung 232 unterstützen und die Arme, die die Klemmbacken 237 der Anschlußklemmvorrichtung 233 unterstützen, von der Ebene des Anschlußmittels 225 abgesetzt. Dieser Absatz ermöglicht es, daß die Vorrichtungen 232 und 233 zurückgezogen oder in eine Betriebsposition ausgefahren werden können, ohne sich dabei gegenseitig oder eine andere Drahtmanipuliervorrichtung 231 zu stören, während die jeweiligen Arbeitselemente der Vorrichtungen (d.h. Schneideklingen 236 und Tragflächen 238), im wesentlichen entlang der Achse des Drahtes ausgerichtet gehalten werden.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung zum Ergreifen des Drahtes 220 mit V-förmigen Anschlußmitteln, wie in Figuren 15 und 16 gezeigt, besteht als erstes darin, den Draht 220 von einem provisorischen Greifer mit einer Drahtmanipuliervorrichtung 231 zu ergreifen, wie z.B. Greifer 51 der Fig. 1. Durch eine Kombination von Translations- und Rotationsbewegungen wird der Draht 220 in Richtung auf das Gehäuse 224 geführt und zwischen dem oberen und unteren Flügel 226 bzw. 227 des V-förmigen, distalen Endes, des Steckers 225 abgelegt. Die Drahtmanipuliervorrichtung 231 wird anschließend senkrecht von der Statoranschlußplatte 223 wegbewegt, wobei der Haken 234 und der Stab 235 der Vorrichtung 231 den Draht 220 federnd umgreift, so daß er zwischen dem Haken 234 und dem Stab 235 gleiten kann, wenn die Vorrichtung 231 sich von der Statoranschlußplatte 223 wegbewegt.
Die Anschlußklemmvorrichtung 233 und die Drahtabschneidevorrichtung 232 werden anschließend in Richtung der Statoranschlußplatte ausgefahren und zwischen der Drahtmanipuliervorrichtung 231 und dem Anschlußmittel 225 positioniert. Die Klemmbacken 237 der Anschlußklemmvorrichtung 233 werden betätigt, um gegen den oberen Flügel 227 zu drücken, der vom Stecker 225 vorsteht, wodurch der Flügel 227 veranlaßt wird, sich aufeinander zu zu falten und dadurch vollständig und sicher in den Draht 220 eingreift. Die Drahtabschneidevorrichtung 232 wird anschließend betätigt, um den Draht 220 ein kurzes Stück hinter dem entfernt liegendem Ende des Steckers 225 zu durchtrennen. Es ist wiederum offensichtlich, daß wie für die anderen vorher beschriebenen Ausführungsformen und Verfahren der Draht 220, bevor er abgetrennt wird, mit jedem oder einer Serie von einer Vielzahl von verschieden angeordneten und winkelausgerichteten Anschlußmitteln verbunden werden könnte, die auf der Statoranschlußplatte befestigt sind.
Bei Anschlußmitteln wie z.B. 225 faltet die Anschlußklemmvorrichtung 233 nur den oberen Flügel 227 gegen den Draht 220, um den Draht 220 vorübergehend mit dem Anschlußmittel in Eingriff zu bringen. Typisch für solche Anschlußmittel für untere Flügel 226 ist es, daß diese mit dem Draht 220 an einer separaten Quetschmaschine gequetscht werden. Während dieses späteren Vorganges an der Quetschmaschine werden die oberen Flügel 227 anschließend abgebrochen.
Es können unbegrenzte Variationen von Drahtverbindungsanordnungen erreicht werden, und es kann ein weiterer Bereich von Anschlußaufnahmekonstruktionen mit den Verfahren und verschiedenen Ausführungsformen der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Zum Beispiel kann ein Draht für eine Anzahl von Statoranschlußkonstruktionen mit einer Vorrichtung angeschlossen werden, die in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung konstruiert wurde, indem einfach die computergesteuerte Drei-Achsen-Plattform neu programmiert wird.

Claims

1. Verfahren zum Verbinden eines ersten Spulendrahtes (31, 204, 220), der sich von Spulenabschnitten (30, 202, 221) ausgehend, die an einem Pol (21, 203) eines Statorkerns (20, 200, 222) gewickelt sind, bis zu mindestens einem aus einer Vielzahl von Anschlußmitteln (40, 206, 224) erstreckt, durch Bereitstellen einer Drahthandhabungsvorrichtung (60, 211, 231), die eine Längsachse (x') aufweist, um einen Eingriffspunkt des Spulendrahtes (31, 204, 220) in Eingriff zu bringen, der von dem Spulenabschnitt (30, 202, 221) vorsteht, wobei das Verfahren durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet ist:

a) Betätigen der Drahthandhabungsvorrichtung (60, 211, 231) mittels einer Rotationsbewegung um die Längsachse (x'), um den Spulendraht (31, 204, 220) entlang einer komplexen Bahn zu führen, wobei mindestens ein Richtungswechsel in der Rotationsrichtung enthalten ist, so daß der Spulendraht (31, 204, 220) mit einem der Anschlußmittel (40, 206, 224) befestigt wird;

b) Ineingriffbringen des Spulendrahtes (31, 204, 220) mit einem der Anschlußmittel (40, 206, 224).

2. Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin den folgenden Verfahrensschritt enthaltend: Wiederholen der Verfahrensschritte a) und b) mit dem Spulendraht (31, 204, 220) an weiteren Anschlußmitteln (40, 206, 224), bis der Spulendraht mit mehreren Anschlußmitteln in Eingriff ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Verfahrensschritt a) den folgenden Verfahrensschritt umfaßt: Führen des ersten Spulendrahtes (31, 204, 220) durch mindestens einen Vorsprung, der sich von dem Stator ausgehend erstreckt, bis der Spulendraht in Bezug zu den Anschlußmitteln (40, 206, 224) ausgerichtet ist.

4. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin den Verfahrensschritt enthaltend: Wiederholen der Verfahrensschritte a) und b) mit einem zweiten Spulendraht (32), so daß der zweite Spulendraht mit einem entsprechenden Anschlußmittel (40) in Eingriff gebracht wird.

5. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem mindestens eines der Anschlußmittel (40) einen Schlitz (41) umfaßt und bei dem der Verfahrensschritt b) das Einfügen des Spulendrahtes (31) in diesen Schlitz (41) umfaßt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem der Verfahrensschritt b) ein Betätigen einer Drahteinführvorrichtung (80) umfaßt, um den Spulendraht (31) in den Schlitz (41) einzuführen.

7. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem mindestens eines der Anschlußmittel (206, 224) ein flexibles Drahthaltemittel (209, 225) umfaßt, und bei dem für dieses flexible Drahthaltemittel (209, 225) der Verfahrensschritt b) ein Positionieren des Spulendrahtes (204, 220) innerhalb des flexiblen Drahthaltemittels (209, 225) und ein anschließendes Festklemmen des flexiblen Drahthaltemittels umfaßt, um den Spulendraht (204, 220) sicher darin aufzunehmen.

8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem der Verfahrensschritt b) ein Betätigen von Klemmbacken (213, 237) umfaßt, um die flexiblen Drahthaltemittel (209, 225) festzuklemmen.

9. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin den Verfahrensschritt c) umfassend: Trennen des Spulendrahtes (31, 204, 220) hinter einem Eingriffspunkt des Spulendrahtes mit den Anschlußmitteln (40, 206, 224).

10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem der Verfahrensschritt des Trennens des Spulendrahtes (31, 204, 220) folgenden Verfahrensschritt umfaßt: Zurverfügungstellen einer Drahtschneidevorrichtung (70, 212, 232), die in der Lage ist, eine Rotationsbewegung um die Längsachse (x') auszuführen.

11. Verfahren nach Anspruch 8, weiterhin den folgenden Verfahrensschritt umfassend: Zurverfügungstellen der Klemmbacken (213, 237) die in der Lage sind, eine Rotationsbewegung um die Längsachse (x') auszuführen.

12. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Verfahrensschritt a) weiterhin den folgenden Verfahrensschritt umfaßt: Zurverfügungstellen der Drahthandhabungsvorrichtung (60, 211, 231), die in der Lage ist, hin- und hergehende Bewegungen in einer Ebene der Anschlußmittel (40, 206, 224) durchzuführen.

13. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Eingriffspunkt elastisch ergriffen wird, so daß der Spulendraht (31, 204, 220) die Drahthandhabungsvorrichtung (60, 211, 231) in gesteuerter Weise durchläuft.

14. Vorrichtung zum Verbinden eines Spulendrahtes (31, 204, 220), der sich von einem Spulenabschnitt ausgehend, der an einem Pol eines Statorkerns (20, 200, 222) gewickelt ist, erstreckt, mit mindestens einem der Anschlußmittel (40, 206, 224), wobei die Vorrichtung umfaßt:

a) eine Drahthandhabungsvorrichtung (60, 211, 231) mit einer Längsachse (x') zum Greifen des Spulendrahtes;

b) Mittel (120) zum Drehen der Drahthandhabungsvorrichtung durch eine Rotationsbewegung um die Längsachse (x'), um den Spulendraht entlang einer komplexen Bahn zu führen, wobei mindestens ein Richtungswechsel in der Rotationsrichtung enthalten ist, so daß der Spulendraht in Bezug zu jedem Anschlußmittel ausgerichtet wird; und

c) Mittel (80, 312, 233), um den Spulendraht im Anschlußmittel eingreifen zu lassen.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, bei der die Mittel (120) zum Drehen der Drahthandhabungsvorrichtung den Draht in Bezug zu jedem Anschlußmittel (40, 206, 224) nacheinander ausrichten und bei der die Mittel (80, 213, 233) zum Ineingriffbringen des Spulendrahtes jeden Spulendraht mit einem der Anschlußmittel in Eingriff bringen.

16. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin Mittel (110) umfassend, um die Drahthandhabungsvorrichtung (60, 211, 231) zu verschieben, um den Spulendraht entlang einer komplexen Bahn zu führen, so daß der Spulendraht in Bezug zu jedem Anschlußmittel (40, 206, 224) ausgerichtet wird.

17. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin umfassend: Mittel zum Trennen (70, 212, 232) des Spulendrahtes an einer Stelle, die hinter dem Eingriffspunkt des Spulendrahtes mit dem Anschlußmittel liegen.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, bei der die Mittel zum Trennen des Spulendrahtes an der besagten Stelle hinter dem Eingriffspunkt des Spulendrahtes mit dem Anschlußmittel weiterhin umfassen:

ein Paar gegenüberliegende Schneidmesser (71, 212, 236);

Mittel (153) zum Bewegen der Schneidmesser von einer ersten Position, in der die Schneidmesser sich nicht berühren, in eine zweite Position, in der sich die Messer berühren, wobei der Spulendraht (31, 204, 220) abgetrennt wird, wenn sich dieser zwischen den Schneidmessern befindet.

19. Vorrichtung nach Anspruch 17, bei der die Mittel (70, 212, 232) zum Trennen des Spulendrahtes an der besagten Stelle hinter dem Eingriffspunkt des Spulendrahtes mit dem Anschlußmittel weiterhin ein Mittel (120) umfassen, um das Trennmittel um die Längsachse zu drehen.

20. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Drahthandhabungsvorrichtung (60, 211, 231) zum Greifen des Spulendrahtes weiterhin umfaßt: Hakenmittel (61, 211, 234), welche in der Lage sind, eine Rotationsbewegung um die Längsachse auszuführen, so daß das Hakenmittel entlang der komplexen Bahn bewegbar ist, von einer ersten Position, an der der Spulendraht (31, 204, 220) ergriffen wird, zu einer räumlich entfernten Position, an der der Spulendraht in Bezug zum Anschlußmittel (40, 206, 224) ausgerichtet wird.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, bei der die Hakenmittel (61, 211, 234) auf einer Plattform (100) befestigt werden, die in mindestens einer geradlinigen Richtung bewegbar ist, um die Hakenmittel bezüglich einer Ebene des Anschlußmittels zu verschieben.

22. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der jedes der entsprechenden Anschlußmittel (206, 224) flexible Drahthaltemittel (209, 225) beinhaltet, um in der Lage zu sein, den Spulendraht (204, 220) sicher darin aufzunehmen, und bei der die Mittel (213, 233) zum Ineingriffbringen des Spulendrahtes mit dem Anschlußmittel weiterhin Mittel (213, 237) umfassen, um das flexible Drahthaltemittel (209, 225) festzuklemmen.

23. Vorrichtung nach Anspruch 22, bei der die Mittel (213, 237) zum Festklemmen des flexiblen Drahthaltemittels weiterhin Mittel zum Drehen der Klemmittel um die Längsachse umfassen.

24. Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, bei der die Hakenmittel umfassen:

a) ein Gehäuse (160), das eine Bohrung (163) mit der Längsachse (x') aufweist;

b) ein Stützelement (131), das eine erste Bohrung mit der Längsachse (x') aufweist;

c) Mittel (161, 162) zum Befestigen des Stützelementes (131) in der Bohrung des Gehäuses zur Rotation um die Längsachse der Bohrung des Gehäuses;

d) einen Haken (61), der eine Nut (62) aufweist, wobei der Haken fest mit dem Stützelement (131) befestigt ist, so daß die Nut (62) des Hakens entlang der Längsachse (x') der ersten Bohrung des Stützelementes verläuft;

e) einen Drahteingriffsstab (63), der in der ersten Bohrung des Stützelementes verschiebbar angeordnet ist;

f) Mittel zum Bewegen des ersten Drahteingriffsstabes (63) von einer ersten Position, in der sich der Drahteingriffsstab von der Nut (62) des Hakens (61) entfernt befindet, in eine zweite Position, in der der Drahteingriffsstab an diese Nut des Hakens angrenzt, so daß der Drahteingriffsstab (63) den Spulendraht gegen die Nut des Hakens in dieser zweiten Position greift.

25. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Mittel zum Ineingriffbringen des Spulendrahtes mit mindestens einem Anschlußmittel umfassen:

a) ein Stützelement (131), das eine zweite Bohrung aufweist;

b) Mittel (161, 162), die das Stützelement an der Plattform befestigen;

c) einen Drahteinführstab (80), der in der zweiten Bohrung des Stützelementes verschiebbar angeordnet ist;

d) Mittel (151, 178) zum Bewegen des Drahteinführstabes von einer ersten Position, die von dem Spulendraht entfernt liegt, in eine zweite Position, in der der Drahteinführstab (80) den Spulendraht in Eingriff mit dem Anschlußmittel (40) drängt.

26. Vorrichtung nach Anspruch 17, bei der die drei Vorrichtungen, die aus der Drahthandhabungsvorrichtung (60, 211, 231) bestehen, die Mittel (80, 213, 233) zum Ineingriffbringen des Spulendrahtes mit den Anschlußmitteln und die Mittel (70, 212, 232) zum Trennen des Spulendrahtes an einer Stelle hinter dem Eingriffspunkt des Spulendrahtes mit dem Anschlußmittel (40, 206, 224) so angeordnet sind, daß deren Funktionsbauteile entlang einer einzigen Ebene (x-z) ausgerichtet sind, so daß der Spulendraht im wesentlichen senkrecht zu jedem dieser Vorrichtungen liegt.

27. Vorrichtung nach Anspruch 17, bei der die drei Vorrichtungen, die aus der Drahthandhabungsvorrichtung (60, 211, 231) bestehen, die Mittel (80, 213, 233) zum Ineingriffbringen des Spulendrahtes mit den Anschlußmitteln und die Mittel (70, 212, 232) zum Trennen des Spulendrahtes an einer Stelle hinter dem Eingriffspunkt des Spulendrahtes mit den Anschlußmitteln (40, 206, 224) so angeordnet sind, daß die Funktionsbauteile in der Lage sind, sich um die Längsachse (x') zu drehen, um die Funktionsbauteile nach einer Winkelausrichtung der Anschlußmittel auszurichten.