DE69503402T2

DE69503402T2 - Gerät zur Statorherstellung

Info

Publication number: DE69503402T2
Application number: DE69503402T
Authority: DE
Inventors: Giuseppe I-50134 Firenze Cardini; Roberto I-10020 Riva Presso Chieri Orecchia (To)
Original assignee: Axis SpA
Current assignee: Axis SpA
Priority date: 1994-01-27
Filing date: 1995-01-23
Publication date: 1999-04-15
Anticipated expiration: 2015-01-24
Also published as: ES2120640T3; DE69503402D1; US6061899A; CA2140569A1; US5845392A; EP0669698B1; EP0669698A1

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Statoren, insbesondere von Statoren mit gewellten oder wellengewickelten Spulen, die geformt und in den Statorschichtstapel eingeführt werden.
Rotoren und Statoren für dynamoelektrische Maschinen haben einen breiten Anwendungsbereich. Geläufige Beispiele der verbreiteten Verwendung von dynamoelektrischen Maschinen umfassen Lichtmaschinen von Fahrzeugen, elektrische Bohrmaschinen, Generatoren etc. Aufgrund der verbreiteten Verwendung dieser Maschinen steigt der Bedarf an Rotoren und Statoren stetig, aus denen sie typischerweise produziert werden.
Um diesen Bedarf zu decken, haben Maschinenhersteller die Herstellung immer weiter automatisiert. In einem typischen Vorgang zur Formung und Einführung von automatisierter Statorherstellung werden Statoren entlang einer Montagelinie auf Paletten der Reihe nach von einer Arbeitsstation zur nächsten geführt, wo die schrittweise Herstellung des Stators stattfindet. Diese Arbeitsstationen umfassen solche Aufgaben wie das Wickeln der Statorspulen (ein typischer Stator hat mehrfach gewickelte Spulen), das Einführen der gewickelten Spulen in den geschichteten Statorstapel und das Formen der Spulen, um sie für die Weiterverarbeitung anzupassen.
Anders als Rotorwicklungen, die im allgemeinen direkt auf dem Rotor gewickelt werden, können Statorwicklungen außerhalb des Stators gewickelt werden und dann in Schlitze in den Statorstapel eingeführt werden. Beispiele von Maschinen, die Statorspulen herstellen, werden in den US Patenten Nr. 4512376 und 4580606 beschrieben. Diese Patente beschreiben Vorrichtungen zum Formen von gewellten (oder wellenförmigen) Statorspulen, die aus vielbogigen Windungen bestehen, und zum Plazieren der geformten Spulen auf ein Einführwerkzeug. Die geformten Spulen werden dann in einem weiteren Schritt in den Statorstapel eingeführt.
Eine einzige Arbeitsstation kann individuell alle Spulen für einen Stator formen und einführen (typischerweise werden für einen dreiphasigen Stator drei Spulen benötigt), obwohl diese Methode aufgrund der erforderlichen Wartezeit, während jede Spule geformt wird, sehr uneffizient ist. Je nach "Fülldichte" des Stators (einer Kombination aus der Anzahl der Drähte pro Schlitz und der Anzahl der Schlitze pro geschichtetem Stapel), kann es auch möglich sein, gleichzeitig mehrere gewickelte Phasen in einen einzigen Stapel einzuführen, indem man ein spezielles Werkzeug verwendet. Alternativ kann jede Arbeitsstation der Statorproduktionslinie die Formung und Einführung einer einzigen Spule vollständig durchführen (entsprechend einer Phase des vielphasigen Stators), und es können zusätzliche Arbeitsstationen für jede zusätzliche Phase des Stators vorgesehen sein, um die Gesamteffizienz der Montagelinie zu erhöhen.
Oft umfaßt eine Montagelinie für Statoren temporäre Speicherplätze, um einen Synchronisationsverlust zwischen den einzelnen Arbeitsstationen auszugleichen. Zum Beispiel erfordert eine stromabwärtige Arbeitsstation zur Erfüllung ihrer Aufgabe gelegentlich mehr Zeit als die vorausgehende Station; daher kommt es zu einer leichten Zunahme an Paletten in dem Speicherplatz zwischen den Stationen. Ein anderes häufiges Problem, das zur Palettenzunahme führt, ist das temporäre Abschalten einer Maschine zur regelmäßigen Wartung - z. B. um einen leeren Drahteinlauf wieder aufzufüllen.
Um eine permanente Palettenzunahme zu vermeiden, können die Produktionsgeschwindigkeiten der verschiedenen Arbeitsstationen häufige Kalibrierung erfordern, was dazu führen kann, daß die leistungsfähigeren Maschinen auf eine Produktiongeschwindigkeit der Maschine mit der geringsten Leistungsfähigkeit in der Linie eingestellt werden müssen, was offensichtlich kein wünschenswerter Zustand ist. Bedauerlicherweise führt sogar eine temporäre Zunahme zu einem Produktivitätsverlust, da die vorgeschaltete Station schließlich verlangsamt werden muß, damit die nachgeschaltete Station sich erholen kann. Dieses Problem wird noch schwerwiegender, wenn die Produktionsgeschwindigkeiten auf mehreren Stationen innerhalb der Statormontagelinie unterschiedlich werden.
Ein noch größeres Problem ergibt sich, wenn eine beliebige einzelne Produktionsstation in der Linie abgeschaltet werden muß. Wie oben beschrieben, kann eine temporäre Abschaltung, die täglich auftreten kann, erfolgen, ohne daß die gesamte Linie abgeschaltet werden muß, aber in den Speicherbereichen kann ein erheblicher Stau entstehen. Andererseits führt eine permanente Abschaltung einer Station im wesentlichen zur Abschaltung der gesamten Linie, wodurch erhebliche Produktivitätsverluste verursacht werden, was die Gemeinkosten erhöht. Daher wird eine Wartung oft auf mehreren Maschinen innerhalb einer Montagelinie vorgesehen, was zu höheren Betriebskosten führt (z. B. Drahteinläufe können ersetzt werden, bevor sie leer sind, um Wartungsabschaltungen zu koordinieren). Es ist offensichtlich, daß die schwerwiegenden Folgen einer Abschaltung der gesamten Montagelinie aufgrund einer einzigen Maschine vorzugsweise zu vermeiden wären. Noch vorteilhafter wäre es, wenn die Montagelinie so ausgelegt wäre, daß die Maschinen temporär aus der Linie entfernt werden könnten, ohne daß die gesamte Linie abgeschaltet werden muß.
Ein weiterer Nachteil von bekannten Statorproduktionslinien hängt mit Einstellungen der Betriebskapazität zusammen. Bei herkömmlichen Statorproduktionslinien, wo Komponenten nacheinander eine Linie von einer bestimmten Maschine zur nächsten bestimmten Maschine entlanglaufen, ist die Möglichkeit, die Produktionskapazität auf der Linie zu steigern, beschränkt auf die höchste Produktionsgeschwindigkeit einer beliebigen einzelnen Maschine. Ebenso wird jede Reduzierung der Kapazität typischerweise dadurch erzielt, daß einfach die gesamte Produktionsgeschwindigkeit reduziert wird, wodurch die Produktionsgeräte auf uneffiziente Weise genutzt werden.
Angesichts der obigen Ausführungen wäre es wünschenswert, ein verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Statoren mit gewickelten Spulen zu schaffen.
Es wäre auch wünschenswert, ein verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Statoren zu schaffen, in denen wellengewickelte Spulen vorgeformt und in den Statorstapel eingeführt werden.
Des weiteren wäre es vorteilhaft, ein System zur Statorherstellung zu schaffen, das mehrere Arbeitsstationen umfaßt, von denen jede die wellengewickelten Spulen vorformen und in den Statorstapel einführen kann.
Insbesondere wäre es wünschenswert, ein System zur Statorherstellung zu schaffen, welches weiter betrieben werden kann, auch nachdem eine Arbeitsstation abgeschaltet worden ist.
Es wäre außerdem wünschenswert, ein System zur Statorherstellung zu schaffen, in dem die Produktionskapazität einfach eingestellt werden kann.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Statoren mit gewickelten Spulen zu schaffen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Statoren zu schaffen, in denen wellengewickelte Spulen vorgeformt und in den Statorstapel eingeführt werden.
Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System zur Statorherstellung zu schaffen, das mehrere Arbeitsstationen umfaßt, von denen jede die wellengewickelten Spulen vorformen und in den Statorstapel einführen kann.
Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System zur Statorherstellung zu schaffen, das auch nach Abschaltung einer Arbeitsstation weiterhin betrieben werden kann.
Eine zusätzliche Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Systeme zur Statorherstellung zu schaffen, bei dem die Produktionskapazität einfach eingestellt werden kann.
Diese Aufgaben der Erfindung werden in Übereinstimmung mit den erfindungsgemäßen Prinzipien durch ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 erzielt, wobei eine Montagelinie mit mehreren Arbeitsstationen so konfiguriert ist, daß das Abschalten einer Arbeitsstation nicht zur Abschaltung der ganzen Montagelinie führt. Die einzelnen Arbeitsstationen können dabei mehrere Funktionen ausführen, um eine Systemabschaltung im Falle der Abschaltung einer einzelnen Arbeitsstation zu verhindern. Die Montagelinie ist so angeordnet, daß unvollständige Werkstücke auf Paletten in jede Richtung der Montagelinie zu einer unbenutzten Arbeitsstation bewegt werden können. Die Paletten können Kodierungsvorrichtungen umfassen, die Informationen über den Zustand des Werkstücks enthalten. Die Kodierungsvorrichtungen werden von den Arbeitsstationen abgelesen, um die Art der Verarbeitung, die an dem Werkstück vorgenommen werden soll, zu ermitteln.
Das erfindungsgemäße Verfahren und Vorrichtung zur Statorherstellung kann auch Umschaltmechanismen umfassen, um die Effizienz der Herstellungsvorgänge weiter zu erhöhen. Diese Umschaltmechanismen können die Ausrichtung zwischen dem Werkstück und dem Werkzeug einstellen, um verschiedene Herstellungsstufen, wie z. B. das Einführen der zweiten Spule gegen die erste Spule, zu berücksichtigen.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ergibt sich aufgrund der Tatsache, daß den Arbeitsstationen, die multifunktionell sind, die Werkstücke nicht hintereinander zugeführt werden. Daher kann die Produktionskapazität für die Linie allein durch Hinzugefügung zusätzlicher Arbeits stationen erhöht werden (die Kapazität kann auch leicht reduziert werden, indem man Arbeitsstationen aus der Linie entfernt). Zum Beispiel kann eine Linie, die dreiphasige Statoren herstellt, statt den drei Stationen einer traditionellen Serienlinie jede beliebige Anzahl von Arbeitsstationen zur Formung und zum Einführen umfassen, um eine optimale Herstellungseffizienz zu erzielen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Das Wesen der Erfindung und verschiedene Vorteile werden aus den anliegenden Zeichnungen und der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen ersichtlich.
Fig. 1 ist eine vereinfachte Draufsicht auf eine veranschaulichende Ausführungsform einer typischen Vorrichtung zur Statorherstellung aus dem Stand der Technik.
Fig. 2 ist eine dreidimensionale Ansicht einer geformten Statorspule, die während der Statorherstellung in einen geschichteten Statorstapel eingeführt wird.
Fig. 3 ist eine dreidimensionale Ansicht eines Stators, in den eine Statorspule eingeführt ist.
Fig. 4 ist eine dreidimensionale Teilansicht des Stators von Fig. 3, die entlang der Linie 4-4 aufgenommen ist, wobei in den Stator zwei zusätzliche Phasenspulen eingeführt sind.
Fig. 5 ist eine vereinfachte Draufsicht auf eine veranschaulichende Ausführungsform einer erfindungsgemäß konstruierten Vorrichtung zur Statorherstellung. Einige Komponenten sind in Fig. 5 in Blockdiagrammform gezeigt.
Fig. 6 ist eine Draufsicht auf eine veranschaulichende Ausführungsform einer Palette, die einen Stator der in Fig. 5 gezeigten Vorrichtung zeigt, die entlang der Linie 6-6 von Fig. 5 aufgenommen ist.
Fig. 7 ist eine Draufsicht auf eine veranschaulichende Ausführungsform der Maschinen zur Formung und Einführung der Spulen der in Fig. 5 gezeigten Vorrichtung, wobei diese Ansicht entlang der Linie 7-7 von Fig. 5 aufgenommen ist.
Fig. 8 ist eine Draufsicht auf eine veranschaulichende Ausführungsform einer Vorbehandlungsmaschine der in Fig. 5 gezeigten Vorrichtung, wobei diese Ansicht entlang der Linie 8-8 von Fig. 5 aufgenommen ist.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Die vorliegende Erfindung bietet ein verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung zur Statorherstellung, wobei Spulen geformt und in den geschichteten Statorstapel eingeführt werden. Diese Verbesserungen werden erzielt, indem man kodierte Paletten bereitstellt, die entlang einer mit mehreren Arbeitsstationen konfigurierten Montagelinie bewegt werden, so daß die Paletten zyklisch zu jeder beliebigen Arbeitsstation befördert werden können. Ablesevorrichtungen lesen die kodierte Information ab, um die gegenwärtigen Produktionserfordernisse für jede Palette zu bestimmen. Das Fördersystem transportiert dann die Palette zur ersten verfügbaren Arbeitsstation, wo gestützt auf die kodierte Information die Formung und Einführung der jeweils erforderlichen Spule vollzogen wird.
Die Fig. 1 bis 4 zeigen eine typische bekannte Statorproduktionslinie 10, die einen Förderer 12 und sechs Arbeitsstationen 14, 16, 18, 20, 22 und 24 umfaßt. Die Arbeitsstationen 14, 16, und 18 können Maschinen zur Formung der Statorspulen 42 (Fig. 2) und Maschinen (nicht gezeigt) zur Einführung der geformten Spule in den geschichteten Statorstapel 44 (Fig. 3) umfassen. Die Arbeitsstationen 20 und 22 können Vorbehandlungsmaschinen sein (nicht gezeigt), die den unvollständigen Stator 46 (Fig. 3) zur Verarbeitung stromabwärts vorbereiten. Die Arbeitsstation 24 führt auch eine Verarbeitung an dem Stator 46 durch, aber dies geschieht, nachdem alle Spulen 42 geformt und in den Statorstapel 44 eingeführt worden sind.
Die Linie 10 umfaßt drei Form- und Einführungsstationen 14, 16 und 18, um einen dreiphasigen Stator 46 herzustellen. Der Herstellungsvorgang beginnt, wenn ein Statorstapel 44 auf der Palette 26 plaziert wird, die dann den Stapel 44 entlang dem Förderer 12 in Richtung 28 trägt. Wenn die Palette 26 die erste Arbeitsstation 14 erreicht, überträgt eine Übertragungsvorrichtung 30 den Stapel 44 von der Palette 26 auf die Station 14. Die Übertragung wird derart vollzogen, daß zwischen dem Statorstapel 44 und dem Werkzeug (oder der Maschine) immer eine bestimmte Ausrichtung herrscht. Auf diese Weise kann das Werkzeug seine Funktion erfüllen, ohne den gegenwärtigen Zustand des Statorstapels 44 überprüfen zu müssen.
Die Station 14 kann eine Vorrichtung zum Formen der Spule der Art umfassen, wie sie in den oben genannten U.S. Patenten 4512376 und 4580606 beschrieben ist. Fig. 3 zeigt eine vielbogige Spule 48, die geformt und in jeden dritten Schlitz 54 des Statorstapels 44 eingeführt worden ist (entsprechend einer der drei Phasen). Nachdem die Spule 48 geformt und eingeführt worden ist, kann die Station 14 Keile 58 einführen, um die offene Seite der Schlitze 54 zu schließen, wodurch die Spulen 42 in Position gehalten werden.
Nachdem die Verarbeitung der ersten Phasenspule 48 vollzogen ist, überträgt die Übertragungsvorrichtung 30 den Statorstapel 44 von der Station 14 zurück auf die Palette 26, die sich entlang dem Förderer 12 weiter zur Vorbehandlungsstation 20 bewegt. Wie oben beschrieben, führt der Übertragungsvorgang dazu, daß der Statorstapel 44 dieselbe Ausrichtung auf der Palette 26 hat, die er hatte, bevor er von der Station 14 bearbeitet wurde.
Vorbehandlungsstation 20 bereitet den Stator 46 zur Einführung der nächsten phasengewickelten Spule 50 vor, indem entlang der Radien 56 auf die äußeren Abschnitte 48ä und 48b der eingeführten Spule 48 eine radialer Druck ausgeübt wird. Dadurch werden die Abschnitte 48a und 48b sanft vom Zentrum des Statorstapels 44 weg gebogen, um den Weg frei zu machen für die Einführung der zweiten Spule 50 und der dritten Spule 52. Zusätzlich hält die Station 20 auch eine bestimmte, bekannte Ausrichtung zwischen Palette 26 und Statorstapel 44 aufrecht. Die Ausrichtung kann so sein, daß der Statorstapel 44 die Station 20 in derselben Ausrichtung verläßt, in der er angekommen ist, oder in einer beliebigen anderen bekannten Ausrichtung.
Der Statorstapel 44 wird zur Formung und Einführung der zweiten phasengewickelten Spule 50 in die jeweiligen Schlitze 54 von der Übertragungsvorrichtung 32 zur Station 16 übertragen. Wie vorher beschrieben, positioniert die Übertragungsvorrichtung 32 den Statorstapel 44 in der Station 16 in der Weise, daß die Ausrichtung zwischen Station 16 und Statorstapel 44 in einem bekannten, bestimmten Verhältnis aufrechterhalten wird. Die Station 16 formt die Spule 50 und führt sie in den Statorstapel 44 in derselben Weise ein, wie es die Station 14 mit der Spule 48 getan hat. Nach Beendigung dieses Vorgangs wird der Statorstapel 44 wieder auf die Palette 26 übertragen, die den Stapel 44 zur Vorbehandlungsstation 22 transportiert. Die Station 22 führt im wesentlichen dasselbe durch wie die Station 20, bearbeitet jedoch Spule 50 statt Spule 48. Während der Vorbehandlung kann die Station 22 den Statorstapel 44 umschalten, aber nach Vollendung der Vorbehandlung wird der Stapel 44 wieder in eine bestimmte bekannte Ausrichtung gebracht.
Zur Einführung der letzten Spule 52 wird der Statorstapel 44 von der Palette 26 durch die Übertragungsvorrichtung 34 zur Station 18 übertragen. Diese Station formt die dritte Spule 52 und führt sie in den Statorstapel 44 in derselben Weise ein, wie die Stationen 14 und 16. Wenn die Station 18 die Verarbeitung des Stators 46 beendet hat, sind alle Schlitze 54 mit einer der drei Spulen gefüllt und alle Keile 58 sind installiert, um die Spulen in ihrer Position zu halten. Die Übertragungsvorrichtung 34 führt den Stator 46 zur Palette 26 zurück, die ihn zur letzten Verarbeitungsstation 24 transportiert.
Die letzte Verarbeitungsstation 24 führt eine Aufgabe durch, die im wesentlichen das Gegenteil dessen ist, was die anderen Vorbehandlungsstationen 20 und 22 durchgeführt haben. Jeder der äußeren Abschnitte der Spulen 48, 50 und 52 werden in Richtung des Stapels 44 statt weg von ihm gedrückt - die oberen Abschnitte 48a, 50a und 52a werden radial nach innen entlang den Radien 56 in Richtung des Zentrums des Stapels 44 gedrückt, während sie auch in Richtung 60 zusammengedrückt werden, und die unteren Abschnitte 48b, 50b und 52b werden entlang den Radien 56 radial in Richtung des Zentrums des Stapels 44 gedrückt, während sie auch in Richtung 62 zusammengedrückt werden. Die Richtungen 60 und 62 verlaufen parallel und kollinear zur Achse, die durch die Bohrung des Statorstapels 44 verläuft. Nach der Bearbeitung durch die Station 24 läuft der fertiggestellte Stator 46 den Förderer 12 hinunter.
Wenn alles glatt läuft, stellt die Montagelinie 10 ein effizientes Mittel zur Statorherstellung dar. Die Linie 10 hat jedoch mehrere Nachteile, die sich noch verstärken, wenn Schwierigkeiten auf der Linie auftreten. Unter optimalen Bedingungen wird die Herstellungsgeschwindigkeit jeder Station und die Geschwindigkeit des Förderers vorzugsweise im wesentlichen aufeinander abgestimmt sein, so daß es zu einem ordentlichen Fluß von Statoren kommt. Wenn eine beliebige Station oder der Förderer ein Problem haben, das ihre/seine Produktionsgeschwindigkeit beeinflußt, wird sich dieses Problem auf die gesamte Linie auswirken. Gewöhnlich versucht man in Produktionslinien solche Auswirkungen abzufedern, indem man Speicherbereiche vorsieht, in denen Paletten mit unvollständigen Werkstücken auf die weitere Verarbeitung warten können. Die Linie 10 verwendet Speicherbereiche 36, 38 und 40, um Paletten, die auf die Weiterverarbeitung jeweils durch die Stationen 14, 16 und 18 warten, zwischenzulagern.
Wenn die Paletten anfangen, sich aufgrund von unabgestimmten Produktionsgeschwindigkeiten oder regelmäßigen Wartungsabschaltungen (d. h. temporären Abschaltungen, bei denen die Linie in Betrieb bleibt) in einem Speicherbereich zurückzustauen, kann der entsprechende Produktivitätsverlust bedauerlicherweise nur wiedergutgemacht werden, wenn die Anfangsgeschwindigkeit der Paletten reduziert wird (was offensichtlich ineffizient ist). Zusätzlich erfordert die Serienanordnung der Linie, daß die gesamte Linie abgeschaltet wird, wenn eine Station dauerhaft abgeschaltet werden muß, oder wenn eine Wartungsabschaltung nicht schnell vollzogen werden kann. Daher muß sogar die Routinewartung sorgfältig koordiniert werden, um Abschaltungen des gesamten Systems möglichst gering zu halten.
Fig. 5 zeigt eine veranschaulichende Ausführungsform der Statorproduktionslinie 100, die in Übereinstimmung mit den Prinzipien der vorliegenden Erfindung gebaut ist und die Wirkung normaler betrieblicher Schwierigkeiten, mit denen man bei traditionellen Statorherstellungslinien konfrontiert ist, erheblich reduziert. Die Statorkörper 44 werden entlang der Statorlinie 100 auf Paletten 102 transportiert, die gegenüber den Paletten 26 wie weiter unten beschrieben wesentlich verbessert sind. Die Paletten werden entlang einer Reihe von Förderern 104 zu den verschiedenen Arbeitsstationen zur Verarbeitung transportiert. Die Förderer 104 umfassen einen Hauptförderer 106, Rückführförderer 108, Ladeförderer 110, 112 und 114, Entladeförderer 116, 118 und 120, Stationsförderer 122, 124 und 126 und Umlaufförderer 128 und 130.
Ein unmittelbar ersichtlicher Vorteil der Statorlinie 100 gegenüber traditionellen Serienstatorlinien ist die Tatsache, daß die Paletten so geleitet werden können, daß sie eine nicht betriebsfähige Arbeitsstation umfahren. Wenn z. B. die Arbeitsstation 132 einen Ausfall hätte und abgeschaltet werden müßte (oder nur temporär zur regulären Wartung abgeschaltet wäre), könnten die Paletten 102 den Ladeförderer 110 umfahren und direkt zum Ladeförderer 112 geführt werden. Wie weiter unten in Einzelheiten beschrieben, ist diese Flexibilität im Betrieb auch bei weniger schwierigen Situationen als einer Gesamtabschaltung von Vorteil.
Die Produktionslinie 100 umfaßt des weiteren drei Arbeitsstationen 132, 134 und 136 zum Formen und Einführen, drei Vorbehandlungsstationen 138, 140 und 142, eine letzte Bearbeitungsstation 144 und drei Übertragungsvorrichtungen 146, 148 und 150. Alle Arbeitsstationen zum Formen und Einführen sind im wesentlichen identisch, wobei jede eine Vorrichtung zum Formen von wellengewickelten Spulen der Art umfaßt, wie sie in den oben bezeichneten U.S.Patenten 4512376 und 4580606 beschrieben sind. Die Arbeitsstationen 132, 134 und 136 können auch die gewickelten Spulen 42 in die Statorkörper 44 einführen. Die Vorbehandlungsstationen 138, 140 und 142 sind im wesentlichen identisch, wobei jede die eingeführten Spulen in Vorbereitung der Einführung der zusätzlichen Spulen vorbehandeln kann.
Wie in Fig. 6 gezeigt, ist jede Palette 102 mit einer Kodierungsvorrichtung 152 ausgestattet, die Informationen über das Werkstück oder die Werkstücke speichert, die sie trägt, während sie entlang dem Förderer 104 läuft. Die Information ist in bekannter Weise kodiert, so daß sie an verschiedenen Punkten auf der gesamten Montagelinie 100 abgelesen und überarbeitet werden kann. U.S.Patent 4984353 beschreibt ein Beispiel der Verwendung solcher kodierter Paletten. Die kodierte Information kann die Anzahl und Art der Werkstücke auf der Palette und den gegenwärtigen Produktionsstatus dieser Werkstücke umfasssen (z. B. zwei Statoren, in die jeweils eine erste Spule eingeführt worden ist).
Der Betrieb der Statorlinie 100 wird nun beschrieben. Die Paletten 102 werden auf dem Hauptförderer 106, der sich in Richtung 154 bewegt, zu Förderern 104 geführt. Die Paletten 102 werden dann je nach Betriebsstatus auf die Ladeförderer 110, 112 oder 114 übertragen. Unter normalen Betriebsbedingungen wird die Palette 102 auf den Förderer 110 übertragen - vorausgesetzt, daß Station 132 die erste verfügbare Station ist -, der dann die Palette 102 auf den Stationsförderer 122 überträgt. Wenn die Palette 102 die Übertragungsvorrichtung 146 erreicht, wird die Kodierungsvorrichtung 162 abgelesen, um den Status des Werkstücks auf der Palette zu ermitteln. Die Übertragungsvorrichtung 146 überträgt dann den geschichteten Statorstapel 44 auf die Arbeiststation 132 in einer solchen Ausrichtung, daß die leeren Schlitze 54 zum Einführen einer gewickelten Spule 42 der Arbeitsstation 132 dargeboten werden (jede Übertragungsvorrichtung kann tatsächlich ein Teil der jeweiligen Arbeitsstation sein).
Nach Beendigung des Einführvorgangs, der weiter unten in Einzelheiten beschrieben wird, überträgt die Übertragungsvorrichtung 146 den Statorstapel 44 wieder zurück auf die Palette 102, und die Kodierungsvorrichtung 152 wird dahingehend überarbeitet, daß sie nun anzeigt, daß eine erste Spule 42 in den Statorstapel 44 eingeführt worden ist. Die Palette 102 wird entlang dem Stationsförderer 122 zur Vorbehandlungsstation 138 bewegt, wo die Kodierungsvorrichtung 152 abgelesen wird. Im vorliegenden Fall liefert die Kodierungsvorrichtung 152 die Information, daß zusätzliche Spulen eingeführt werden müssen, daher werden die vorstehenden Abschnitte 48a und 48b der Spule 48 radial nach außen gepreßt, wie weiter oben in Zusammenhang mit den Vorbehandlungsstationen 20 und 22 beschrieben. Die Palette 102 kann dann mittels des Umlaufförderers 116 zum Förderer 106 zurückgeführt werden, der die Palette 102 zur nächsten verfügbaren Station transportiert.
Wenn es keine wesentlichen Schwierigkeiten an der Station 134 gibt (d. h. wenn ihre Warteschlange nicht voll ist), kann alternativ die Palette 102 von dem Förderer 122 auf den Förderer 124 übertragen werden, ansonsten wird die Palette 102 auf den Entladeförderer 116 übertragen. Angenommen, die Palette 102 befindet sich auf dem Förderer 124 (entweder vom Förderer 122 oder vom Förderer 112), dann erreicht sie die Übertragungsvorrichtung 148, wo die Kodierungsvorrichtung 152 erneut abgelesen wird. Die Form- und Einführstation 134 erhält Information aus dem Ablesen der Kodierungsvorrichtung 152, die besagt, daß die erste Spule eingeführt worden ist. Die Übertragungsvorrichtung 148 überträgt dann den Statorstapel 44 auf die Station 134, so daß die leeren Schlitze 54 der Arbeitsstation 134 zum Einführen einer zweiten Spule 50 dargeboten werden.
Nachdem die zweite Spule 50 in den Stapel 44 eingeführt ist, überträgt die Übertragungsvorrichtung 148 den Stapel 44 zurück auf die Palette 102, und die Kodierungsvorrichtung 152 wird erneut überarbeitet. Die Palette 102 wird dann zur Vorbehandlungsstation 140 geführt, wo die Kodierungsvorrichtung 152 abgelesen wird. Im vorliegenden Fall liefert die Kodierungsvorrichtung 152 die Information, daß zusätzliche Spulen eingeführt werden müssen, daher werden die vorstehenden Abschnitte 50a und 50b der zweiten Spule 50 radial nach außen gepreßt, ähnlich wie für die Station 138 beschrieben. Die Palette 102 wird dann auf den Stationsförderer 126 übertragen (vorausgesetzt, daß dort kein wesentlicher Stau entstanden ist; ansonsten wird die Palette 102 auf den Entladeförderer 118 übertragen).
Als nächstes wird die Palette 102 zur Übertragungsvorrichtung 150 befördert und die Kodierungsvorrichtung 152 wird erneut abgelesen. Die Kodierungsvorrichtung 152 zeigt an, daß eine weitere Spule 42 in den Stapel 44 eingeführt werden muß, so daß die Übertragungsvorrichtung 150 den Stapel 44 in der Weise zur Station 136 überträgt, daß die restlichen leeren Schlitze 54 der Station 136 dargeboten werden. Nachdem die Spule 52 eingeführt ist, führt die Übertragungsvorrichtung 150 den Stapel 44 zurück auf die Palette 102, und die Kodierungsvorrichtung 152 wird so überarbeitet, daß sie anzeigt, daß alle Spulen eingeführt worden sind. Wenn die Palette 102 die Vorbehandlungsstation 142 erreicht, wird die Kodierungsvorrichtung 152 abgelesen, die anzeigt, daß alle Spulen eingeführt worden sind. Die Vorbehandlungsstation 142 wird dann die Palette 102 ignorieren und sie ohne Bearbeitung auf den Entladeförderer 120 übertragen.
Die Palette 102, die vom Förderer 120 auf den Hauptförderer 106 übertragen wird, läuft diesen entlang, bis sie den Umlaufförderer 128 erreicht, an welchem Punkt die Kodierungsvorrichtung 152 erneut abgelesen wird. Wenn alle Spulen 48, 50 und 52 in den Stapel 44 eingeführt worden sind, läuft die Palette 102 auf dem Förderer 106 weiter bis zur letzten Verarbeitungsstation 144; ansonsten wird die Palette 102 auf den Umlaufförderer 128 übertragen, der sie auf den Rückführförderer 108 überträgt. Die Verarbeitungsstation 144 funktioniert im wesentlichen in derselben Weise wie die Verarbeitungsstation 24, indem die alle vorstehen den Abschnitte der Spulen 48, 50 und 52 gegen den Statorstapel 44 drückt.
Jeder der Stationsförderer 122, 124 und 126 umfaßt einen Bereich, wo eine kleine Anzahl von Paletten 102 eine Warteschlange bilden kann, während sie auf die Verarbeitung in den jeweiligen Stationen 132, 134 und 136 warten. Wenn die Paletten 102 sich in eine Warteschlange einreihen, werden sie aufeinanderfolgend durch jede Station auf dem entsprechenden Förderer vorwärtsbewegt, bis sie einen Entladeförderer erreichen. Wenn es auf dem entsprechenden Stationsförderer einen erheblichen Rückstau gibt, d. h. die Warteschlange voll ist, oder wenn die entsprechende Station abgeschaltet ist, umfährt die Palette 102 den Ladeförderer und läuft weiter zum nächsten Ladeförderer (falls der umfahrene Ladeförderer nicht der Förderer 114 ist, in welchem Fall die Palette 102 zum Umlaufförderer 128 übertragen wird).
Es sollte ersichtlich sein, daß jede der Arbeitsstationen 132, 134 und 136 jede beliebige der Spulen 48, 50 und 52 formen und einführen kann. Wenn daher eine Station umfahren wird, führt die nächste verfügbare Station die nächste erforderliche Aufgabe durch. Wenn z. B. eine Palette 102 die Station 132 umfährt und sich in die Warteschlange bei der Station 134 einreiht, kann die Station 134 die erste Spule 48 formen und einführen und muß nicht die zweite Spule 50 formen und einführen. Tatsächlich kann eine einzige Station letztendlich alle drei Spulen 48, 50 und 52 einzeln formen und in einen einzigen Stapel 44 einführen, aber dies würde bedeuten, daß die Palette 102 drei Mal durch die entsprechende Warteschlange laufen müßte.
Es ist sehr uneffizient, wenn der Stapel 44 in einer einzigen Station darauf wartet, daß die drei Spulen 48, 50 und 52 geformt werden, wenn die Spulen getrennt eingeführt werden. Wenn jedoch die Fülldichte gering genug ist (d. h. die Drähte nicht dicht gepackt sind), kann eine einzige Station gleichzeitig mehrere Spulen für einen Statorstapel formen und sie unter Verwendung eines speziellen Einführwerkzeugs einführen. Zum Beispiel kann eine Station drei Spulen formen, diese auf ein einzelnes Einführwerkzeug legen und alle drei Spulen in einem einzigen Einführschritt einführen. In diesem Fall ist die erfindungsgemäße Linie immer noch vorteilhaft gegenüber vorbekannten Linien, da sie ermöglicht, daß der leere Stapel zur ersten verfügbaren Station geleitet wird.
Wenn die Palette 102 eine beliebige der Stationen 132, 134 und 136 umfahren hat, wird sie auf den Umlaufförderer 128 und den Rückführförderer 108 übertragen, damit die verbleibenden Spulen geformt und eingeführt werden können. Der Rückführförderer 108 führt die Palette 102 zum Umlaufförderer 130, der die Palette an den Anfangspunkt des Hauptförderers 106 überträgt. An diesem Punkt läuft die Palette 102 zur ersten verfügbaren Station, um zu versuchen, die Produktion des Stators 46 zu vervollständigen.
Nehmen wir zum Beispiel an, die Station 134 sei abgeschaltet und die erste Spule 48 sei von der Station 132 geformt und eingeführt worden. Die Palette 102 wird dann den Förderer 112 umfahren und auf den Förderer 114 übertragen werden. Wenn die Palette die Übertragungsvorrichtung 150 erreicht, wird die Kodierungsvorrichtung 152 abgelesen, die anzeigt, daß die Spule 48 geformt und eingeführt worden ist. Die Übertragungsvorrichtung 150 überträgt dann den Stapel 44 zur Station 136, so daß die der Spule 50 entsprechenden Schlitze der Station 136 dargeboten werden. Dann wird die Spule 50 geformt und eingeführt und die Kodierungsvorrichtung 152 aktualisiert.
Die Palette 102 kommt schließlich zurück zum Förderer 110 (wobei sie unterwegs entlang den Förderern 120, 128, 108, 130 und 106 läuft), der sie in die Warteschlange für die Station 132 stellt. Bei der Übertragungsvorrichtung 146 wird die Kodierungsvorrichtung 152 erneut abgelesen, die anzeigt, daß nur die Spule 52 eingeführt werden muß. Die Übertragungsvorrichtung 146 überträgt den Stapel 44 zur Station 132, so daß die Schlitze 54, die der Spule 52 entsprechen, der Station 132 dargeboten werden und der Einführvorgang vollendet wird. Nachdem die Kodierungsvorrichtung 152 an der Vorbehandlungsstation 138 abgelesen wird, wird die Palette 102 direkt zum Hauptförderer 106 übertragen. Zusätzliche (nicht gezeigte) Ableser für die Kodierungsvorrichtung können an den Übertragungspunkten zwischen Förderer 106 und den Förderern 112 und 114 positioniert werden, so daß vollständige Statoren direkt zur Verarbeitungsstation 144 transportiert werden.
Um den Ausrichtungserfordernissen des Systems gerecht zu werden, müssen die Paletten 102 so gestaltet sein, daß die Ausrichtung des Stapels 44 immer bekannt ist. Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der eine Stütze 156 an der Palette 102 befestigt ist, um einen einzigen Statorstapel 44 zu stützen. Die Stütze 156 umfaßt Tragpfosten 158, von denen jeder ein Brett 160 trägt, das den Stapel 44 hält, so daß er für verschiedene Verarbeitungsgeräte leicht zugänglich ist. Einer der Pfosten 158 umfaßt auch einen Schlüssel 162 zum Eingriff mit den Seiten eines der Schlitze 54 in dem Statorstapel 44, um sicherzustellen, daß die korrekte winklige Ausrichtung aufrechterhalten wird. Der Stapel 44 wird parallel zur Achse 164 von den Pfosten 158 entfernt oder auf diese zurückgelegt.
Fig. 7 zeigt ein Teilbeispiel für das Form- und Einführgerät, das in den Arbeitsstationen 132, 134 und 136 eingebaut sein kann. Typischerweise finden sich zwei Grundeinheiten in jeder Arbeitsstation, eine Formeinheit 166 und eine Einführeinheit 168. Die Formeinheit 166 kann einen Drehkopf 170 und Formelemente 172 der Art aufweisen, wie sie in den oben genannten U.S.Patenten 4512376 und 4580606 beschrieben sind. Drahteinlauf 174 führt Draht von der Vorratstrommel 176 zu, während sich der Drehkopf 170 dreht und mit den Formelementen 172 zusammenwirkt, um die Spule 42 zu formen.
Nachdem ein Drahtabschneider (nicht gezeigt) die Spule vom Drahteinlauf 174 getrennt hat, drücken Übertragungselemente 176 die geformte Spule 42 in Richtung 178, so daß die Spule von den Formelementen 172 zu den ausgerichteten Zwischenräumen 180 des Einführwerkzeugs 182 bewegt wird. Die Zwischenräume 180 in dem Einführwerkzeug 182 entsprechen gleichartig verteilten Umfangszwischenräumen, die sich zwischen Lamellen 184 des Werkzeugs 182 befinden. Die Anzahl der Lamellen 184 und Zwischenräume 180 entspricht der Anzahl der Schlitze 54, wo die Einphasenspule 42 eingeführt werden muß.
Wie in Fig. 2 gezeigt, muß z. B. jeder Arm A1, A2, ....., A12 der Spule 42 in einen jeweiligen Zwischenraum 180 des Werkzeugs 182 eingeführt werden. Daher sollte der Winkelabstand zwischen angrenzenden Zwischenräumen 180 oder zwischen angrenzenden Lamellen 184 im wesentlichen der gleiche sein wie der Winkelabstand zwischen angrenzenden Schlitzen 54 des zu füllenden Stators. Das Einführwerkzeug 182 kann mit den Formelementen ausgerichtet sein, indem es auf einem Umschalttisch 186 sitzt. Typischerweise hat der Tisch 186 eine Zentriernase 188 und einen winkligen Ausrichtstift 190, die mit entsprechenden Sitzen (nicht gezeigt) des Werkzeugs 182 in Eingriff kommen, um die Ausrichtung zu erzielen.
Sobald die Spule 42 zum Einführwerkzeug 182 übertragen worden ist, kann das Werkzeug 182 durch den Umschalttisch 186 (und Antriebsmechanismus 192) um die Achse 194 gedreht werden, um die Leitungen L1 und L2 der Spule 42 bezüglich einer absoluten Referenz auszurichten. Diese Drehung kann notwendig sein, um die Winkelposition der Leitungen L1 und L2 bezüglich der Schlitzausrichtung des Statorstapels 44 festzulegen, wenn die Spule 42 in den Stapel eingeführt wird. Der Greifer 196 des Dreharms 198 entnimmt das Werkzeug 182 vom Tisch 186 und setzt es auf den Einführtisch 200. Typischerweise ist die Wirkung des Dreharms 198 eine 180º-Drehung um die Achse 202, so daß der gegenüberliegende Greifer 204 (des Arms 198) gleichzeitig ein leeres Werkzeug 182 auf den Umschalttisch 186 zurücklegt. Diese gleichzeitige Wirkung bietet eine weitere Steigerung der Effizienz, da das Formen und Übertragen der Spule gleichzeitig mit dem Einführen der Spule geschehen kann.
Sobald das Werkzeug 182 auf den Einführtisch 200 gesetzt worden ist, kann die Beschickungsvorrichtung 206 einen Statorstapel 44 von einer Palette 102 entnehmen und ihn zum Einführen der Spule 42 auf das Werkzeug 182 setzen. Die Vorrichtung 206 umfaßt einen Außenmanipulator 208, der sich durch die Bohrung des Statorstapels 44 entlang der Achse 164 bewegt, den Stapel 44 ergreift und dann in eine vorbestimmte Position zurückkehrt. Falls erforderlich, kann der Heber 248 die Palette 102 anheben und sie um die Achse 250 drehen, um die Schlitze 54 mit der entsprechenden einzuführenden Spule auszurichten. In vielen Fällen kann diese Aufgabe alternativ von dem Umschalttisch 186 durchgeführt werden; wenn jedoch mehrere Spulen unter Verwendung eines speziellen Einführwerkzeugs (nicht gezeigt) eingeführt werden, können beide Umschaltmechanismen 186 und 248 erforderlich sein, um den Stapel 44 mit den Spulen 42 auszurichten.
Die Vorrichtung 206 dreht sich um die Achse 210 (typischerweise eine 180º-Drehung), um den Statorstapel 44 mit dem Einführwerkzeug 182 auf dem Einführtisch 200 auszurichten. Die Vorrichtung 206 läuft wiederum entlang der Achse 164 und setzt den Stapel 44 auf Bretter 212 des Einführwerkzeugs 182. Die Bretter 212 ähneln den Brettern 160 der Pfosten 158 in der Weise, daß, wenn der Statorstapel 44 in Position gesetzt wird, die Spulenarme der Spule 42 mit den Schlitzen 54 ausgerichtet sind, in die sie eingeführt werden sollen.
Bevor die Spule 42 in den Stapel 44 eingeführt werden kann, müssen die Keile 58 zur Schließung der Schlitze 54 nach Einführung der Spule vorbereitet werden. Einem Keilschneider 216 wird Material 214 zugeführt und in Sitze 218 einer Trommel 220 positioniert. Die Trommel 220 weist Sitze 218 auf, deren Winkeltrennung jedem Schlitz 54 des Stapels 44 (für eine einzige Phasenspule 42) entspricht. Während die Trommel 220 um die Achse 222 gedreht wird, führt das Zuführelement 214 einen Keil 58 in einen entsprechenden Sitz 218 ein. Wenn alle Sitze 218 gefüllt sind, wird die Trommel 220 winklig um die Achse 222 ausgerichtet, so daß die Sitze mit den einzuführenden Schlitzen 54 ausgerichtet sind. An dem dem Einführtisch 200 nächstgelegenen Ende haben diese Sitze 218 Öffnungen, die ermöglichen, daß Keile 58 durch den Einführtisch 200 in Schlitze 54 eingeführt werden können.
Wenn die Arme der Spule 42 mit den entsprechenden Statorschlitzen 54 ausgerichtet sind und die Trommel 220 mit den Keilen 58 beladen ist, bewegt sich die Schubeinheit 224 entlang Achse 222, um die Spule 42 und die Keile 58 einzuführen. Die Schubeinheit 224 umfaßt eine Schwingspule 226, die sich durch das Werkzeug 182 bewegt und mit den Armen der Spule 42 in Berührung kommt. Gleichzeitig werden die Keilschieber 228, die mit den Sitzen 218 der Trommel 220 ausgerichtet sind, auch durch das Werkzeug 182 bewegt, so daß die Keile 58 den Armen der Spule 42 durch die Schlitze 54 folgen. Wie in Fig. 3 gezeigt, führt dies zur Einführung der Spule 42 und der Keile 58 in die Schlitze 54 des Statorstapels 44.
Der bearbeitete Stator 46 kann nun von einem gegenüberliegenden Arm 230 der Beschickungsvorrichtung 206 aufgegriffen werden. Das Aufgreifen des bearbeiteten Stators kann durch ein Paar von Greifern 232 geschehen, die auf dem Arm 230 angeordnet sind und die Außenseite des Statorstapels 44 erfassen. Wie für den Dreharm 198 beschrieben, kann die Gesamteffizienz erheblich verbessert werden, wenn die Beschickungsvorrichtung 206 mehrere Arbeitsgänge gleichzeitig vollführt. Während die Vorrichtung 206 gesenkt wird, um einen zur Einführung bereiten Statorstapel 44 aufzunehmen, kann gleichzeitig ein "gerade eingeführter" Statorstapel 44 ergriffen werden. Wenn sich die Vorrichtung 206 dreht, wird der bearbeitete Statorstapel 44 auf eine Palette 102 zurückgegeben, während ein "zu verarbeitender" Statorstapel 44 auf das Einführ werkzeug 182 gesetzt wird. Heber 248 kann auch eingesetzt werden, um die Palette 102 zu ihrer ursprünglichen Winkelposition umzuschalten, bevor sie auf den geeigneten Förderer zurückgegeben wird.
Es sollte für den Praktiker ersichtlich sein, daß innerhalb jeder Arbeitsstation verschiedene Umschaltkonfigurationen möglich sind, ohne von dem Umfang und dem Wesen der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Wenn es z. B. für den Greifer 196 notwendig ist, daß das Einführwerkzeug 182 zur Übertragung auf den Einführtisch 200 in einer bestimmten Ausrichtung steht, kann der Heber 248 die Umschaltung des Stapels 44 durchführen, um ihn mit den einzuführenden Spulen 42 auszurichten. Wenn andererseits der Greifer 196 das Einführwerkzeug 182 von jeder beliebigen Ausrichtung aus ergreifen und übertragen kann, kann die gesamte Umschaltung entweder von dem Umschalttisch 186 oder dem Heber 248 durchgeführt werden, und die Umschaltfähigkeit kann zur Reduzierung der Gesamtkosten des Systems von der ansonsten unbenutzten Arbeitsstationkomponente weggenommen werden.
Es sollte auch ersichtlich sein, daß die in Fig. 7 gezeigte Arbeitsstation zum gleichzeitigen Einführen mehrerer Spulen (wie vorher beschrieben) sowohl mit einem normalen Einführwerkzeug 182 als auch mit einem speziellen Einführwerkzeug (nicht gezeigt) ausgestattet sein kann. Die Arbeitsstation würde dann gestützt auf die von der Kodierungsvorrichtung 152 gelieferte Information das richtige Werkzeug auswählen. In diesem Fall könnte die Kodierungsvorrichtung 152 die Fülldichte seines Stators anzeigen, die dazu verwendet werden würde zu ermitteln, ob mehrere Einführungen mit dem Spezialwerkzeug durchgeführt werden können oder ob einzelne Einführungsschritte erforderlich sind.
Fig. 8 zeigt ein repräsentatives Beispiel der Vorbehandlungsstationen 138, 140 und 142 (aus Gründen der Klarheit wird in dieser Beschreibung nur auf Station 138 Bezug genommen, aber die Beschreibung trifft gleichermaßen auf die Stationen 140 und 142 zu). Die Vorbehandlungsstation 138 umfaßt eine Hebevorrichtung 234, die die Palette 102 entlang der Achse 236 hebt und senkt, einen Außenformer 238, einen Greifer 240 und einen Umschalter 242, die alle konzentrisch mit der Achse 236 ausgerichtet sind (wie auch Stütze 156 der Palette 102).
Der Umschalter 242 richtet den Statorstapel 44 mit dem Former 238 zur Vorbehandlung aus. Dann entnimmt der Greifer 240 den Statorstapel 44 aus der Stütze 156 und hebt ihn entlang der Achse 236 an, bis der Außenformer 238 in die Bohrung des Statorstapels 44 um einen vorbestimmten Abstand eingeführt ist. Durch diesen Abstand wird sichergestellt, daß die ausdehnbaren Elemente 244 und 246 des Formers 238 mit den entsprechenden Abschnitten 48a und 48b der Spule 48 (oder der Spulen S0 und 52) ausgerichtet sind. Die ausdehnbaren Elemente 244 und 246 werden von der Achse 236 ausgehend radial so nach außen bewegt, daß sie Druck auf die Abschnitte 48a und 48b ausüben, wodurch diese von der Bohrung des Statorstapels 44 weggeschoben werden (für die Einführung anderer Spulen).
Jede Gruppe von Stationen, die Form- und Einführstationen 132, 134 und 136, und die Vorbehandlungsstationen 138, 140 und 142, kann jede beliebige der drei Phasenwicklungen durchführen, die in den Stator einführt werden müssen. Die Verwendung von Kodierungsvorrichtungen und Umschaltmechanismen ermöglicht eine schnelle und effiziente Ausrichtung des Statorstapels vor jedem Verarbeitungs schritt. Auf diese Weise kann jede beliebige der sechs Stationen abgeschaltet werden, ohne daß die gesamte Montagelinie abgeschaltet werden muß. Wenn irgendeine der Stationen ein Problem hat, das die Produktionsgeschwindigkeit herabsetzt, haben zusätzlich die fehlangepaßten Geschwindigkeiten einen reduzierten Einfluß auf den gesamten Betrieb, da die anderen Stationen schneller die zusätzlichen Produktionsbedürfnisse absorbieren können.
Es versteht sich, daß das oben Gesagte die Prinzipien der vorliegenden Erfindung nur veranschaulicht; zum Beispiel kann die Umschaltung von den Beschickungsvorrichtungen (Übertragungsvorrichtungen) durchgeführt werden, so daß jeder Statorstapel, der einer Verarbeitungsstation zugeführt wird, schon für die Verarbeitung ausgerichtet ist. Dadurch sind Umschaltgeräte weniger erforderlich und es sind noch höhere Produktionsgeschwindigkeiten möglich. Zusätzlich könnte die vorliegende Erfindung statt auf die in Fig. 5 gezeigte rechteckige Anordnung der Förderer genauso leicht auf eine kreisförmige Anordnung von Förderern angewandt werden, wo die Arbeitsstationen um den Umfang des Rings angeordnet sind und die Paletten zyklisch zur ersten verfügbaren Arbeitsstation um den Ring herum transportiert werden, bis sie vollständig eingeführt sind. Es können auch andere Fördereranordnungen verwirklicht werden.
Ein Fachmann erkennt, daß die vorliegende Erfindung durch andere als die beschriebenen und vorgeschlagenen Ausführungsformen in die Praxis umgesetzt werden kann, die zum Zwecke der Veranschaulichung, nicht als Beschränkung dargelegt wurden, und daß die vorliegende Erfindung nur durch die anliegenden Ansprüche beschränkt ist.

Claims

1. Produktionslinie (100) zur Statorherstellung, wobei jeder Stator einen mit einer Vielzahl von Spulen (48, 50, 52) bewickelten Statorstapel (44) umfaßt, die folgendes umfaßt:

eine Vielzahl von Paletten (102), von denen jede mindestens einen Stator tragen kann und eine Kodierungsvorrichtung (152) zum Speichern von Informationen aufweist;

eine Vielzahl von Förderern (104), die so angeordnet sind, daß die Paletten zyklisch entlang der Produktionslinie transportiert werden;

dadurch gekennzeichnet,

daß die Statoren mit einer Vielzahl von phasenwellengewickelten Spulen (48, 50, 52) bewickelt sind, die geformt und in den Statorstapel (44) eingeführt werden; daß die gespeicherte Information wenigstens eine ausgewählte phasenwellengewickelte Spule (48, 50, 52) bezeichnet, die als derzeitiges Herstellungserfordernis für den wenigstens einen Statorstapel (44) geformt und in den Statorstapel (44) eingeführt werden muß; und daß die Produktionslinie darüberhinaus folgendes umfaßt

eine Vielzahl von Form- und Einführvorrichtungen (132, 134, 136), die entlang der Produktionslinie (100) so konfiguriert sind, daß die Förderer die Palette (102) zu den Vorrichtungen transportieren, wobei diese als Reaktion auf die in der Kodierungsvorrichtung (152) gespeicherte Information wenigstens eine ausgewählte phasen wellengewickelte Spule formen und einführen, wobei die Vorrichtung unter normalen Betriebsbedingungen läuft.

2. Produktionslinie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderer (104) so konfiguriert sind, daß die Paletten (102) zu einer ersten verfügbaren Vorrichtung der Vorrichtungen (132, 134, 136) zum Formen und Einführen der wenigstens einen ausgewählten phasenwellengewickelten Spule in den Statorstapel (44) befördert werden.

3. Produktionslinie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderer (104) so konfiguriert sind, daß eine ausgewählte Vorrichtung von den Paletten (102) umfahren wird, wenn diese ausgewählte Vorrichtung mit anderen als mit normalen Betriebsbedingungen arbeitet.

4. Produktionslinie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Statorstapel (44) auf der Palette entlang den Förderern wiederholt an den Vorrichtungen (132, 134, 136) vorbeibewegt werden kann, so daß jede beliebige Kombination aus der wenigstens einen Vorrichtung alle aus der Vielzahl von phasenwellengewickelten Spulen für einen einzigen Statorstapel (44) formen und einführen kann.

5. Produktionslinie nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl von phasenwellengewickelten Spulen (48, 50, 52) des Statorstapels (44) durch eine einzige der Vorrichtungen (132, 134, 136) geformt und eingeführt werden.

6. Produktionslinie nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen (132, 134, 136) einen Umschalter (248) zur Aufrechterhaltung einer bestimmten und bekannten Ausrichtung des Statorstapels (44) auf den Paletten nach Formung und Einführung wenigstens einer ausgewählten phasenwellengewickelten Spule (48, 50, 52) in den Statorstapel (44) umfassen.