EP0529709B1

EP0529709B1 - Werkstückträger mit Hilfsträger zur Fertigung von elektrischen Spulen

Info

Publication number: EP0529709B1
Application number: EP92202409A
Authority: EP
Inventors: Ernst Arnold
Original assignee: Meteor AG
Current assignee: Meteor AG
Priority date: 1991-08-29
Filing date: 1992-08-04
Publication date: 1994-11-23
Anticipated expiration: 2012-08-04
Also published as: EP0529709A1; US5240044A; DE59200805D1; JPH05217782A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen auf einem Transportband umlaufenden Werkstückträger zur Beschickung einer Vorrichtung zur automatischen Fertigung von elektrischen Spulen gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Derartige Werkstückträger einer Mehrspindel-Wickelmaschine sind aus der DE-PS 35 31 730 bekannt. Die Werkstückträger werden an den einzelnen Wickelstellen der Mehrspindel-Wickelmaschine und an weiteren Bearbeitungsstationen auf dem Transportband vorbeigeführt und an den betreffenden Wickelstellen und Bearbeitungsstationen durch in die bzw. aus der Bewegungsrichtung der Werkstücke bewegbare Anschläge angehalten bzw. wieder freigegeben. Jeder Werkstückträger besteht aus einer auf dem Transportband reibschlüssig aufliegenden Grundplatte, wobei mindestens zwei mit dieser starr verbundenen und in Abstand zueinander angeordnete Lagerungen für die Spulenkörper vorgesehen sind. Zwischen den beiden Lagerungen ist ein Haltestift für Wicklungs-Drahtreste angeordnet. In den einzelnen Wickelstellen und Bearbeitungsstationen sind für die Grundplatte des Werkstückträgers seitlich des Transportbandes Führungsschienen in einer Hubvorrichtung so angeordnet, dass die Werkstückträger vom Transportband abhebbar und absenkbar sind und für jede Wickelstelle auf einem Schwenkarm ein Drahtführer mit einer derselben zugeordneten Trenneinrichtung vorgesehen ist. Die zwei auf dem Werkstückträger angeordneten Lagerungen ermöglichen, gleichzeitig einen bereits bewickelten Spulenkörper aus der Wickelstelle aufzunehmen, indem dieser auf eine freie Lagerung des Werkstückträgers aufgelegt wird und einem unbewickelten, in der zweiten Lagerung bereitgestellten Spulenkörper der Wickelstelle übergeben wird, indem der Werkstückträger beispielsweise um eine halbe Wickelstellen-Teilung verschoben wird. Ein kontrolliertes Festhalten und Wegführen der Wicklungsdrahtreste erfolgt mittels des am Werkstückträger angeordneten Haltestiftes.
Ausgehend von diesem Stand der Technik, besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine besonders zweckmässige Ausgestaltung des Werkstückträgers zu schaffen, so dass der Werkstückträger für eine automatische Fertigung von elektrischen Spulen, insbesondere für eine Vielzahl von Wickelstellen und weiteren vor- und nachgeschalteten Bearbeitungsstationen verwendbar ist und unabhängig von der zu fertigenden elektrischen Spule auch eine sogenannte chaotische Fertigung möglich ist, wobei die Spulenkörper mit und/oder ohne Anschlussstücke ausgebildet sein können. Gleichzeitig soll sichergestellt werden, dass in allen Wickelstellen und Bearbeitungsstationen einheitliche Werkzeuge mit dazu passenden Werkzeugaufnahmen für die zu bearbeitenden Spulenkörper eingesetzt werden können und die Länge der Drahtenden variiert werden kann. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen enthalten.
Durch den am Werkstückträger aufsetzbaren erfindungsgemässen Hilfsträger, welcher jeweils einen Spulenkörper auf einer entsprechend ausgebildeten Spulenkörperaufnahme aufnimmt und mindestens einen Hilfshaltestift aufweist, verbleibt der Spulenkörper während des gesamten Fertigungsablaufs auf dem Hilfsträger. Der Hilfsträger weist stirnseitig einheitliche Werkzeugaufnahmen auf, die in Werkzeuge der Wickelstellen und der übrigen Bearbeitungsstationen passen. Dadurch erübrigt sind ein zeitaufwendiges Umrüsten der Fertigungsvorrichtung auch bei gleichzeitig zu bearbeitenden unterschiedlichen Typenreihen von Spulenkörpern, den sogenannten Spulenfamilien.
Die am Hilfsträger angeordneten Hilfshaltestifte für die Drahtenden ermöglichen eine den Anforderungen gemässe Ausbildung der Drahtendenabschnitte, beispielsweise als Schlaufen bei Spulenkörpern ohne Anschlussstücke, wenn besonders lange Drahtenden, vorzugsweise bei der nachfolgenden, in der Regel von Hand durchgeführten Konfektionierung der fertigen Spulen erforderlich sind.
Dadurch, dass sich eine bisher mehrfach erforderliche direkte Übergabe und Übernahme der Spulenkörper vom Werkstückträger in die Wickelstelle bzw. in weitere Bearbeitungsstationen und zurück erübrigt, ist durch das kontrollierte Halten der Spulenkörper im Hilfsträger ein genauer und reibungsloser Arbeitsablauf und ein Vermeiden von Fehlerquellen gewährleistet.
Da die Drahtenden an Hilfshaltestife befestigt und gleichzeitig im Bereiche der Anschlussstifte positioniert werden, kann deren Verbindung mit den Anschlussstiften, beispielsweise durch Schweissen, erst ausserhalb der Wickelstelle erfolgen, was oft von Vorteil ist.
Inder Zeichnung sind Ausführungsbeispiele erfindungsgemässer Anordnungen eines auf einen Werkstückträger einsetzbaren und entnehmbaren Hilfsträgers schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1: eine Seitenansicht eines erfindungsgemässen Hilfsträgers,
Fig. 2: eine Seitenansicht, teilweise geschnitten, des Hilfsträgers gemäss Fig. 1 mit einem unbewickelten Spulenkörper,
Fig. 3: eine Ansicht des gegenüber den Fig. 1 und 2 um 90° gedrehten Hilfsträgers mit einem bewickelten Spulenkörper und Hilfshaltestiften für Wicklungsdrahtenden,
Fig. 4: eine Ansicht des Hilfsträgers gemäss Fig. 3 mit zusätzlichen Umlenkstiften für als Schlaufen ausgebildete Wicklungs-Drahtenden,
Fig. 5: eine Ansicht eines Werkstückträgers mit Hilfsträger und einem angedeuteten Drahtführer und einer Trenneinrichtung für den Wickeldraht,
Fig. 6: eine Draufsicht auf den Werkstückträger mit Hilfsträgern gemäss Fig. 5,
Fig. 7: eine Seitenansicht des Werkstückträgers mit Hilfsträgern gemäss Fig. 6, und
Fig. 8: eine Seitenansicht eines gegenüber der Fig. 2 abgewandelten Hilfsträgers.

Gemäss den Fig. 1 bis 4 ist ein Hilfsträger jeweils mit der Bezugszahl 20 bezeichnet. Der Hilfsträger 20 besteht aus einem zylindrischen Körper 21, auf welchem Hilfshaltestifte 22, 23 angeordnet sind. Der zylindrische Körper 21 des Hilfsträgers 20 bildet in der Axialverlängerung eine Spulenkörperaufnahme 31. Der zylindrische Körper 21 des Hilfsträgers 20 weist an der gegenüber der Spulenkörperaufnahme 31 abgewandten Stirnseite eine erste Werkzeugaufnahme 32 und am anderen Ende der Spulenkörperaufnahme 31 eine stirnseitige Verlängerung mit einer zweiten Werkzeugaufnahme 32′ auf. Die Werkzeugaufnahmen 32, 32′ sind bei allen Hilfsträgern 20 identisch ausgebildet und passen in die Werkzeuge 33, 33′ der nicht dargestellten Wickelstellen und Bearbeitungsstationen ein, wie in den Fig. 2 bis 4 angedeutet. In Fig. 2 ist auf die Spulenkörperaufnahme 31 ein unbewickelter Spulenkörper 15 mit Anschlussstücken 17, 17′ aufgesteckt, und in einem Werkzeug 33 mittels der Werkzeugaufnahme 32′ gehalten.
In Fig. 3 ist ein mit Anschlussstücken 17, 17′ versehener Spulenkörper 15′ und in Fig. 4 ein ohne Anschlussstücke ausgebildeter, jeweils bewickelter Spulenkörper 16′ gezeigt, wobei in Fig. 3 die verlängerten Wicklungsdrahtenden 28, 28′ direkt an die Hilfshaltestifte 22, 23 bzw. in Fig. 4 die extrem langen Drahtenden 29, 29′ über Umlenkstifte 24, 25 an den Hilfshaltestiften 22, 23 als Schlaufen geführten Drahtendenabschnitte umwickelt sind.
In den Fig. 5, 6 und 7 sind die erfindungsgemässen Hilfsträger 20 in den an sich bekannten Werkstückträgern 10 eingesetzt. Jeder Werkstückträger 10 besteht aus einer Grundplatte 11 mit vorzugsweise zwei in Abstand zueinander starr angeordneten halbkreisförmig ausgebildeten, nach oben offenen Lagerungen 12, 13 mit einem dazwischen angeordneten Haltestift 14, der zur Aufnahme der Wicklungsdrahtresten 18 dient. Anstelle der bisher unmittelbar in die Lagerungen 12, 13 des Werkstückträgers 10 einzusetzenden Spulenkörpern 15, 15′ bzw. 16, 16′ wird jeweils der Hilfsträger 20 zusammen mit dem bereits auf der Spulenkörperaufnahme 31 aufgesteckten Spulenkörper 15, 15′ bzw. 16, 16′ in eine der beiden Lagerungen 12, 13 eingelegt bzw. aus dieser entnommen.
Gemäss den Fig. 5, 6 und 7 sind in die Lagerungen 12, 13 des Werkstückträgers 10 zwei Hilfsträger 20 mit Spulenkörpern 16, 16′ eingesetzt, die keine Anschlussstücke 17, 17′ aufweisen, wobei in Transportrichtung (Pfeilrichtung) der erste Spulenkörper 16′ bereits bewickelt von der Wickelstelle in die Lagerung 13 eingelegt wurde, während der zweite, in die Lagerung 12 eingelegte unbewickelte Spulenkörper 16 zusammen mit dem Hilfsträger 20 zur Übergabe in die Wickelstelle bereitsteht. Bevor der Hilfsträger 20 mit dem Spulenkörper 16 in die Wickelstelle übergeben (Fig. 5) werden kann, wurde der Drahtanfang als Drahtende 28 auf den Hilfshaltestift 22 durch einen Drahtführer 35 und eine Trenneinrichtung 34 bereits angedrillt und auf die erforderliche Länge abgetrennt. Nach Beendigung des Wicklungsvorganges wird das Drahtende 28′ auf den Hilfshaltestift 23 angedrillt und der Hilfsträger 20 mit dem bewickelten Spulenkörper 16′ - wie bereits erwähnt - in die erste Lagerung 13 des Werkstückträgers 10 eingelegt, wobei dann der Wickeldraht 40 mittels des Drahtführers 35 den Haltestift 14 des Werkstückträgers 10 umschlingt und nachfolgend zum zweiten, unbewickelten Spulenkörper 16 geführt und am Haltestift 22 des Hilfsträgers 20 als Drahtanfang angedrillt und nachfolgend abgetrennt wird.
Falls extrem lange Drahtenden bei der nachfolgenden, in der Regel von Hand durchgeführten Konfektionierung der fertigen Spulen erforderlich sind, werden die Drahtenden analog zu Fig. 4 als Schlaufen 29, 29′ ausgebildet, indem im Abstand zu jedem Hilfshaltestift 22, 23 Umlenkstifte 24, 25 am zylindrischen Körper des Hilfsträgers 20 angeordnet sind und diese je nach Erfordernis der Drahtendenlänge mehrmals umschlungen werden.
In Fig. 8 ist eine weitere Ausbildungsmöglichkeit des Hilfsträgers 20′ dargestellt, dessen zylindrischer Körper 21′ lediglich einseitig eine Werkzeugaufnahme 32 aufweist, die in das entsprechende Werkzeug 33 jeder Wickelstelle bzw. der übrigen Bearbeitungsstationen fliegend einpasst. Die Anordnung der Hilfshaltestifte 22, 23 und der Umlenkstifte 24, 25 erfolgt beidseitig im Abstand zum zylindrischen Körper 21′ des Hilfsträgers 20′ an parallel verlaufenden Stegen 26, 26′, die durch einen am Hilfsträger 20′ angeordneten Querbalken 27 gehalten sind. Die über Haltestifte 22, 23 und Umlenkstifte 24, 25 als Schlaufen 29, 29′ variabel lang gebildeten Drahtenden des Miniatur-Spulenkörpers 16′ kommen analog zur Fig. 4 bei Spulenkörpern 16, 16′ ohne Anschlussstücke 17, 17′ zur Anwendung.
Ferner weist der Hilfsträger 20, 20′ als Führungsflächen 30 dienende Abflachungen zum verdrehfesten Einführen desselben in den Werkstückträger 10 auf.

Claims

Werkstückträger für eine Vorrichtung inklusiv Transportband (19) zur automatischen Fertigung von elektrischen Spulen, wobei der Werkstückträger (10) aus einer auf dem Transportband (19) reibschlüssig aufliegenden Grundplatte (11) besteht und mindestens zwei mit dieser starr verbundenen und im Abstand zueinander angeordneten halbkreisförmigen, nach oben offenen Lagerungen (12, 13) aufweist und zwischen den beiden Lagerungen (12, 13) des Werkstückträgers (10) ein Haltestift (14) für Wicklungsdrahtreste (18) angeordnet ist und der Werkstückträger mindestens in einer Wickelstation und in vor- und nachgeschalteten Bearbeitungsstationen vom Transportband (19) abhebbar und absenkbar ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet,
dass in jeder Lagerung (12, 13) quer zur Längsausdehnung des Transportbandes (19) ein Hilfsträger (20, 20′) mit einem Spulenkörper (15, 15′ bzw. 16, 16′) einsetzbar und entnehmbar ist und der Hilfsträger (20, 20′) mindestens einen Hilfshaltestift (22, 23) für Wicklungsdrahtenden (28, 28′ bzw. 29, 29′) aufweist.
Werkstückträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfsträger (20) eine Spulenkörperaufnahme (31) aufweist und die Hilfshaltestifte (22, 23) an der dem Spulenkörper (15, 15′ bzw. 16, 16′) abgewandten Seite an einem zylindrischen Körper (21) mit Führungsflächen (30) des Hilfsträgers (20) angeordnet sind, und dass ferner an mindestens einer der beiden Stirnflächen des Hilfsträgers (20) eine Werkzeugaufnahme (32, 32′) vorgesehen ist.
Werkstückträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfsträger (20′) eine Spulenkörperaufnahme (31) aufweist, und die Hilfshaltestifte (22, 23) an parallel im Abstand zu einem zylindrischen Körper (21′) des Hilfsträgers (20′) beidseitig verlaufenden mittels eines Querbalkens (27) miteinander verbundenen Stegen (26, 26′) angeordnet sind, wobei der Querbalken (27) am zylindrischen Körper (21′) befestigt ist und dass ferner an der dem Spulenkörper (16, 16′) abgewandten Stirnseite des zylindrischen Körpers (21′) eine Werkzeugaufnahme (32) vorgesehen ist.
Werkstückträger nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Abstand zu jedem Hilfshaltestift (22, 23) axial zum zylindrischen Körper (21) bzw. zu den Stegen (26, 26′) des Hilfsträgers (20 bzw. 20′) je ein Umlenkstift (24, 25) angeordnet ist.
Werkstückträger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Positionierung der Drahtenden (28, 28′) des Spulenkörpers (15, 15′) im Bereiche der Anschlussstücke (17, 17′) Hilfshaltestifte (22, 23) vorgesehen sind.
Werkstückträger mit Hilfsträger nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellänge der Drahtenden (29, 29′) des anschlussstiftlosen Spulenkörpers (16, 16′) durch die Anzahl Schlaufen des über die Hilfshaltestifte (22, 23) und die Umlenkstifte (24, 25) geführten Wickeldrahtes (40) variabel ist.
Werkstückträger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfshaltestifte (22, 23) und/oder die Umlenkstifte (24, 25) verstellbar sind und die Länge der Drahtenden (29, 29′) variabel ist.
Werkstückträger nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die einseitig (32) bzw. beidseitig (32, 32′) des Hilfsträgers (20, 20′) angeordneten Werkzeugaufnahmen (32, 32′) analog zu den Aufnahmen der Werkzeuge (33, 33′) der Wickelstellen und der übrigen Bearbeitungsstationen der Fertigungsvorrichtung ausgebildet sind.