ITPI20130020A1 - Apparecchiatura e metodo per produrre statori di macchine dinamoelettriche formati da un assemblato di segmenti di polo - Google Patents

Description

“APPARECCHIATURA E METODO PER PRODURRE STATORI DI MACCHINE DINAMOELETTRICHE FORMATI DA UN ASSEMBLATO DI SEGMENTI DI POLO†,

Descrizione

Ambito dell’invenzione

La presente invenzione riguarda la produzione di statori formati da segmenti di poli singoli.

In particolare, le soluzioni previste dalla presente invenzione riguardano l’assemblaggio dei segmenti di poli singoli per formare lo statore avvolto.

Descrizione della tecnica nota

Come noto, ciascun segmento di polo singolo può essere avvolto singolarmente con uno, o più conduttori elettrici (nel seguito chiamati anche filo).

La sequenza di operazioni attraverso la quale si ha la produzione dei segmenti di poli singoli normalmente prevede di avvolgerli singolarmente, assemblarli per formare lo statore, collegare i capi a dei terminali, saldare i capi ai terminali e unire i poli singoli in modo definitivo mediante blindaggi esterni.

Un vantaggio di uno statore formato dai segmenti di poli singoli consiste nella notevole quantità di conduttore elettrico che può essere presente nello statore finito. Pertanto uno statore formato da segmenti di poli singoli à ̈ in grado di fornire prestazioni più elevate a parità di dimensioni dello stesso.

Le linee di produzione attuali di statori formati dai segmenti di poli singoli sono scarsamente automatizzate. Infatti, le poche fasi automatizzate utilizzano dei robot “General Purpose†, che hanno costi elevati e tempi di lavoro lunghi. In questa situazione si richiede la presenza di un numero elevato di questi dispositivi, che lavorano in parallelo per raggiungere le necessarie produzioni.

Inoltre, per le operazioni successive all’avvolgimento dei segmenti dei poli singoli si richiede di avere i segmenti di poli singoli assemblati tra di loro in una situazione di unione che non à ̈ quella definitiva. In questa situazione esiste un notevole rischio di disgregazione, o mal posizionamento dei poli singoli durante le fasi lavorative successive che possano essere per esempio: i trasferimenti, le terminazioni dei capi di avvolgimento, la saldatura dei capi ai terminali, le ispezioni di qualità, il bloccaggio definitivo dei segmenti dei poli singoli tra di loro. Esempi di soluzione di produzione di statori formati da segmenti di poli singoli sono descritti nelle pubblicazioni EP1098425 e EP1629588.

Sintesi dell’invenzione

È uno scopo della presente invenzione fornire un’apparecchiatura e un metodo in grado di assemblare i segmenti di poli singoli con un alto grado di automazione.

È anche scopo della presente invenzione fornire un’apparecchiatura e un metodo in grado di far compiere trasferimenti ad un assemblato dei poli singoli mantenendo la precisione di posizionamento dei segmenti di poli singoli.

È un ulteriore scopo della presente invenzione fornire un’apparecchiatura e un metodo in grado di avvolgere e assemblare i segmenti di poli singoli dove l’apparecchiatura occupa poco spazio in pianta nell’ambiente di fabbricazione dei componenti di nuclei avvolti.

È anche scopo della presente invenzione quello di fornire un’apparecchiatura e un metodo in grado di posizionare un assemblato dei poli singoli con precisione per essere lavorato.

È anche un ulteriore scopo della presente invenzione quello di fornire un’apparecchiatura e un metodo in grado di far compiere trasferimenti e di lavorare un assemblato dei poli singoli dotato di un elemento porta terminali.

Questi ed altri scopi vengono raggiunti con l’apparecchiatura per produrre statori di macchine dinamoelettriche formati da un assemblato di segmenti di polo à ̈ definita nella rivendicazione 1.

Secondo un altro aspetto dell’invenzione un metodo per produrre statori di macchine dinamoelettriche formati da un assemblato di segmenti di polo à ̈ definito dalla rivendicazione 17.

Altre caratteristiche dell’invenzione sono indicate nelle rivendicazioni dipendenti.

Breve descrizione dei disegni

Ulteriori caratteristiche e vantaggi delle apparecchiature e dei metodi secondo l'invenzione risulteranno più chiaramente dalla descrizione che segue di alcune forme realizzative, fatte a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni annessi, in cui:

- la figura 1 Ã ̈ una vista prospettica di uno statore di una macchina dinamo elettrica formato da segmenti di polo avvolti e assemblati;

- la figura 2 à ̈ una vista parzialmente sezionata illustrante un dispositivo di trasferimento di un assemblato dei segmenti di poli singoli secondo i principi dell’invenzione;

- la figura 2a à ̈ un ingrandimento di una porzione della figura 2;

- la figura 3 Ã ̈ una vista parzialmente sezionata illustrante una parte del dispositivo di trasferimento di figura 2 ruotato di 90°;

- la figura 3a à ̈ una vista in sezione secondo le direzioni 3a-3a della figura 3;

- la figura 3b à ̈ una vista in sezione secondo le direzioni 3b-3b della figura 3;

- la figura 4 Ã ̈ una vista parzialmente sezionata del dispositivo di trasferimento che mostra una continuazione a destra della figura 3;

- la figura 5 mostra una porzione della vista di figura 4 con alcune parti rappresentate in sezione; - la figura 6 à ̈ una vista secondo le direzioni 6–6 della figura 4;

- la figura 7 à ̈ una vista in sezione parziale secondo le direzioni 7–7 della figura 4;

- la figura 8 à ̈ una vista secondo le direzioni 8–8 della figura 5;

- la figura 9 Ã ̈ una vista simile alla vista di figura 8 illustrante una stazione dove avviene il posizionamento dei capi di bobina e la schiacciatura dei terminali dello statore;

- la figura 9a à ̈ un ingrandimento di una porzione della figura 9 illustrante una fase del posizionamento dei capi di bobina dello statore;

- la figura 10 Ã ̈ una vista simile alla vista di figura 8 illustrante una stazione dove avviene la saldatura dei terminali;

- la figura 10a à ̈ un ingrandimento di una porzione della figura 10 illustrante una fase di operazione specifica della saldatura dei terminali.

Descrizione delle forme realizzative preferite

La figura 1 mostra uno statore 10 in uno stato di lavorazione costituito da un assemblato di segmenti di polo 11 del tipo, ad esempio, descritto in EP1098425. I segmenti di polo 11 sono stati avvolti con bobine 10a mediante un flyer, o altri dispositivi dispensatori. I capi 10b sono delle estensioni del filo conduttore impiegato per avvolgere le bobine e devono essere disposti su percorsi predeterminati e connessi ai terminali (non mostrati in figura 1) che sono normalmente presenti sugli elementi di isolamento 10g delle estremità 10c e 10d dei segmenti di polo 11.

In alternativa, i terminali possono essere disposti su un elemento di supporto per i capi 10b disposto ad una estremità dei segmenti di polo 11. Un esempio di elemento di supporto per i capi 10b di questo tipo à ̈ mostrato e descritto nel dettaglio più avanti.

Le linee a tratto continuo 10e visibili in figura 1 indicano le facce laterali dei segmenti di polo 11. In particolare, un segmento di polo 11 à ̈ definito da due facce di estremità assiali 10c e 10d, e da due facce laterali 10e. Nelle figure le estremità 10c e 10d corrispondono alle facce di estremità dei pacchi di lamierini che formano i segmenti di polo 11.

Sempre come mostrato in figura 1, i segmenti di polo 11 sono assemblati insieme in modo da realizzare un mutuo impegno lungo le facce laterali 10e.

Più in dettaglio, il mutuo impegno tra i segmenti di polo 11 può essere realizzato mediante sporgenze presenti su una faccia laterale 10e che si impegnano in rispettivi recessi realizzati in una faccia laterale adiacente 10e, come schematicamente illustrato in figura 1. I segmenti di polo 11 possono essere mantenuti temporaneamente in una configurazione assemblata mediante forze circonferenziali di reazione FC atte a mantenere le sporgenze all’interno dei recessi.

Le figure 1 e 2 mostrano una situazione nella quale i segmenti di polo 11 formano uno statore che viene alloggiato all’interno di una sede cava 12. Come mostrato in figura 1, la sede 12 contiene una parte della lunghezza dei segmenti di polo 11. In figura 1, la sede 12 nasconde la vista delle estremità 10d, tuttavia, dalla figura 2 anche se i poli sono mostrati in una posizione sollevata si deduce che i segmenti di polo 11 possono essere alloggiati nella sede 12 impegnando le estremità 10d contro il bordo 12’ della sede 12. La sede 12 garantisce che le facce laterali 10e siano correttamente allineate per realizzare l’assemblato, e che i segmenti di polo 11 rimangano in questa configurazione durante le operazioni successive. I segmenti di polo 11 vengono alloggiati nella sede 12 in una operazione preliminare di posizionamento che può essere eseguita da un robot, oppure manualmente da un operatore.

La figura 2 mostra una forma realizzativa prevista dalla presente invenzione per trasferire un assemblato di segmenti di polo 11 dalla sede 12 ad un dispositivo di trasferimento 200.

Nel caso illustrato in figura 2, la sede 12 à ̈ ricavata in un pallet di trasporto 12a, convogliato, ad esempio, mediante un convogliatore a cinghia (non mostrato in figura) fino alla posizione di figura 2. Il pallet 12a e la sede 12 vengono sollevati verso il dispositivo di trasferimento 200 mediante un dispositivo di sollevamento 100 azionato tramite un attuatore lineare 101. In forme realizzative alternative, la sede 12 può essere una sede di una pluralità di sedi 12 fissate ad un convogliatore che viene fatto avanzare per allineare in successione ciascuna sede 12 nella posizione di figura 2. La sede 12 può anche essere parte di un diverso dispositivo atto a mantenere la sede 12 stessa allineata alla posizione di figura 2.

Inoltre, può essere previsto un gruppo di impegno 250 avente una base 251 provvista di elementi di impegno 252 aventi forma di aste (si veda anche la figura 2a). Gli elementi di impegno 252 possono essere previsti in un numero pari al numero dei segmenti di polo 11 disposti nella sede 12. La figura 2 mostra una situazione nella quale la sede 12 à ̈ stata allineata in una fase precedente con gli elementi di impegno 252 in modo tale che ciascun segmento di polo 11 risulti allineato ad un rispettivo elemento di impegno 252.

Ciascun elemento di impegno 252 ha una porzione disposta in una rispettiva sede 252’ della base 251. Una molla 253 prevista in corrispondenza di ciascuna sede 252’ garantisce a ciascun elemento di impegno 252 di avere un grado di libertà di movimento rispetto alla base 251 nella direzione X, ossia lungo la direzione nella quale la sede 12 viene sollevata, o più in generale, lungo una direzione che si affaccia verso il dispositivo di trasferimento 200.

La base 251 può essere montata su guide 255 e movimentata in maniera guidata lungo la direzione X mediante un attuatore lineare 254 connesso alla base 251 stessa. Questa soluzione garantisce di movimentare in maniera precisa gli elementi di impegno 252 nella direzione X in modo che ciascun elemento di impegno 252 possa impegnare un rispettivo segmento di polo 11 in corrispondenza di una estremità 10d’ degli elementi di isolamento 10g e quindi muovere il segmento di polo 11 verso il dispositivo di trasferimento 200, si veda a tal proposito anche l’ingrandimento di figura 2a in cui gli elementi di impegno 252 impegnano le estremità isolanti 10d’ dei segmenti di polo 11.

Il moto degli elementi di impegno 252 può essere arrestato quando l’elemento di base 251 ha compiuto una predeterminata corsa in direzione X, tale da portare le estremità 10c dei segmenti di polo 11 a battuta contro una superficie di riferimento di un elemento di battuta, in particolare un anello di battuta 256. La suddetta predeterminata corsa à ̈ scelta in modo tale da garantire il posizionamento a battuta di tutti i segmenti di polo 11 contro la suddetta superficie di riferimento dell’anello di battuta 256, che quindi rappresenta una superficie di riferimento (vedasi la situazione di figura 2). La battuta viene realizzata anche se i segmenti di polo 11 presentano tra loro lunghezza diversa, ossia anche nel caso in cui si abbiano, entro una predeterminata tolleranza, segmenti di polo 11 di lunghezza maggiore e altri segmenti di polo 11 di lunghezza minore, grazie alla presenza di molle 253 che realizzano una compensazione del moto degli elementi di impegno 252 rispetto all’elemento di base 251.

La differenza di lunghezza dei segmenti di polo 11 può essere dovuta a variazioni, entro determinate tolleranze, degli spessori dei lamierini, o ad altre cause associate alle fasi di formazione dei pacchi di lamierini.

Come risultato della battuta contro l’anello di battuta 256, tutti i segmenti di polo 11 risultano allineati lungo una comune superficie di riferimento definita dalle estremità 10c. Questa fase di riferimento dei segmenti di polo 11 à ̈ necessaria per eseguire con precisione le successive fasi di posizionamento e di lavorazione dei segmenti di polo 11, come descritto nel dettaglio di seguito.

Altre soluzioni che possono essere adottate per eseguire la fase di riferimento dei segmenti di polo 11 sono descritte più avanti.

Una volta che le estremità 10c sono state riferite, come sopra descritto, elementi di presa 201, 202 e 203 possono essere movimentati in direzione radiale mediante un attuatore 204 in modo da impegnare porzioni 202’, 203’ e 204’ degli elementi di presa con i segmenti di polo 11 ed in modo da mantenere i segmenti di polo 11 nella posizione di riferimento (si vedano le figure 3 e 3a). Ciò consente, inoltre, di mantenere insieme i segmenti di polo 11 nella configurazione assemblata in quanto vengono generate forze di reazione FC lungo le facce laterali 10e (vedi figura 1).

Nella situazione di figura 2, Ã ̈ previsto un gruppo di guida disposto lungo una traiettoria di traslazione comprendente elementi mobili di impegno per centrare i segmenti di polo 11. Ad esempio, gli elementi mobili di impegno possono prevedere pinze di centraggio 291 e 292 per garantire che i segmenti di polo 11 siano nella corretta condizione di impegno lungo le facce laterali 10e. Infatti, le pinze 291 e 292 possono essere chiuse attorno ai segmenti di polo 11 in modo da impegnarli e quindi da centrarli, prima del movimento, sopra descritto, realizzato dalle aste di impegno 252. Le pinze 291 e 292 possono essere, quindi, aperte durante il movimento realizzato dalle aste di impegno 252.

Il dispositivo di trasferimento 200 può essere provvisto di un dispositivo di bloccaggio 280 per mantenere un elemento di supporto 400 dei capi collegato ai segmenti di polo 11, come mostrato nelle figure 2, 3 e 3b. In delle fasi di lavorazione precedenti a quella illustrata in figura 1, l’elemento di supporto 400 dei capi può essere dapprima disposto adiacente alle estremità 10c dei segmenti di polo 11 e ivi bloccato, ad esempio mediante un accoppiamento tra sporgenze e recessi (non mostrato in figura). Durante il trasferimento dei segmenti di polo 11, l’elemento di supporto dei capi 400 può essere accidentalmente rimosso. Per evitare questa eventualità il dispositivo di bloccaggio 280 può essere provvisto di bracci spintori 282 atti a premere sull’elemento di supporto dei capi 400 in una determinata direzione, ossia verso le estremità 10c per mantenere l’elemento di supporto dei capi 400 adiacente alle estremità 10c. I bracci spintori 282 hanno una porzione comune 282’, la quale à ̈ fissata a barre 283 e 284 (vedi figure 2 e 3). Le barre 283 e 284 possono scorrere in rispettive sedi del corpo del dispositivo di trasferimento 200. Le barre 283 e 284 possono essere spinte da molle precaricate 285 disposte nelle cavità del corpo del dispositivo di trasferimento 200 come mostrato in figura 2 per una delle molle.

Come mostrato nelle figure 5 e 8 l’elemento di supporto dei capi 400 può essere provvisto di terminali 450. Ciascun terminale 450 può comprendere una porzione di ancoraggio 450a in corrispondenza della quale può essere ancorato un capo 10b al terminale 450 stesso. Il capo 10b passa anche nella porzione 450b la quale à ̈ assimilabile ad una guaina che circonda il capo 10b. Nel caso del terminale 450, la porzione 450a viene chiusa mediante piegatura per ancorare il capo 10b al terminale 450 stesso, mentre la porzione 450b viene saldata per creare il contatto elettrico, come sarà descritto più in dettaglio di seguito.

Per motivi di chiarezza solo una parte dei terminali 450 dell’elemento di supporto dei capi 400 à ̈ illustrata in figura 5.

Il dispositivo di trasferimento 200 à ̈ disposto su guide 290 in modo da poter essere traslato lungo la direzione X ed essere allontanato dalla condizione di figura 2. Successivamente, il dispositivo di trasferimento 200 può essere ruotato di 90° mediante un attuatore di rotazione 295 per raggiungere la posizione mostrata in figura 3. Nella posizione di figura 3 l’assemblato dei segmenti di polo 11 viene trattenuto dagli elementi di presa 201, 202 e 203 e risulta allineato con un gruppo di contenimento 300 (vedi figure 3a e 4).

Il dispositivo di trasferimento 200 può traslare verso la parte destra della figura 3 su guide 290’ per disporre l’assemblato di segmenti di polo 11 in corrispondenza del gruppo di contenimento 300.

Il gruppo di contenimento 300 à ̈ atto a ricevere, trattenere, e se necessario trasferire i segmenti di polo 11 nella configurazione assemblata. In particolare, il gruppo di contenimento 300 à ̈ atto a posizionare i segmenti di polo 11 in corrispondenza di stazioni di lavorazione. Ad esempio, le stazioni di lavorazione possono comprendere una stazione per completare l’allineamento di un capo 10b rispetto alla porzione 450a del terminale 450 ed una stazione di saldatura del capo 10b alla porzione 450b del terminale. Per motivi di chiarezza la figura 4 non mostra la condizione in cui l’assemblato di segmenti di polo 11 viene ricevuto, tuttavia la figura 5, che rappresenta un ingrandimento parziale della vista in sezione di figura 4, mostra l’assemblato di segmenti di polo 11 una volta ricevuto dal gruppo di contenimento 300.

Il gruppo di contenimento 300 comprende un anello di supporto 301 dove i segmenti di polo 11 vengono alloggiati, come mostrato nelle figure 4 e 5. L’anello di supporto 301 à ̈ fissato ad un anello dentato 302 mediante bulloni 303. L’anello dentato 302 à ̈ supportato da cuscinetti 305 disposti su una struttura di telaio 306. L’anello dentato 302 ingrana con un pignone 307 anch’esso supportato dalla struttura di telaio 306.

L’attuatore 308 mediante il giunto 309 si accoppia con una sporgenza 310 del pignone 307, cosicché il pignone 307 possa ruotare l’anello dentato 302 quando à ̈ necessario modificare la posizione angolare dei segmenti di polo attorno all’asse Y. L’asse Y à ̈ un asse centrale dell’anello di supporto 301, e pertanto coincide con l’asse centrale dell’assemblato di segmenti di polo 11, quando quest’ultimo à ̈ ricevuto nell’anello di supporto 301 (si veda anche la figura 5).

Come mostrato nelle figure 4, 5 e 6, elementi di movimentazione 311 sono disposti su un lato dell’anello di supporto 301. Ciascun elemento di movimentazione 311 comprende un elemento di serraggio 312, ad esempio avente forma di piastra circolare come mostrato nelle figure 5 e 6.

Gli elementi di movimentazione 311 insieme alle piastre di serraggio 312, vantaggiosamente disposti sul gruppo di contenimento 300 in modo da circondare i segmenti di polo 11, hanno il compito di afferrare i segmenti di polo 11 quando l’assemblato di segmenti di polo 11 viene ricevuto dall’anello di supporto 301, come mostrato in figura 5.

Il montaggio delle piastre di serraggio 312 sugli elementi di movimentazione 311 à ̈ ottenuto mediante giunti che consentono un movimento secondo almeno un grado di libertà rispetto agli elementi di movimentazione 311 stessi.

Ad esempio, i giunti possono comprendere perni di supporto 313 che attraversano sedi previste negli elementi di movimentazione 311, e bulloni 314 per fissare le piastre di serraggio 312 agli elementi di movimentazione 311, come mostrato nelle figure 5 e 6.

Tra le piastre di serraggio 312 e gli elementi di movimentazione 311 sono interposte delle molle 315. I perni di supporto 313 possono scorrere liberamente nelle sedi degli elementi di movimentazione 311, in modo tale che le piastre 312 possano effettuare movimenti di compensazione per adattarsi alla superficie dei segmenti di polo 11 quando gli elementi di movimentazione 311 vengono movimentati in direzione radiale, ossia verso l’asse Y, per una corsa fissa di un elemento di presa. I movimenti radiali degli elementi di movimentazione 311 sono guidati da guide 316 previste sulla faccia dell’anello di supporto 301.

Nelle figure 4 e 6 à ̈ mostrato, in una vista non in sezione per ragioni di semplicità, un gruppo di sostegno 350 dell’elemento di supporto 400 per i capi atto a sostenere l’elemento di supporto 400 per i capi. Il gruppo di sostegno 350 dell’elemento di supporto per i capi 400 à ̈ mostrato parzialmente in sezione in figura 5.

In figura 5, l’elemento di supporto 400 per i capi à ̈ mostrato sostenuto dal gruppo di sostegno 350 dell’elemento di supporto per i capi, come descritto in dettaglio più avanti.

Con riferimento alle figure 4 e 5, il gruppo di sostegno 350 dell’elemento di supporto per i capi comprende una porzione di fissaggio 351 fissata mediante bulloni 352 all’anello di supporto 301. Il gruppo di sostegno 350 dell’elemento di supporto per i capi comprende una porzione centrale di afferraggio 353 che si estende dalla porzione di fissaggio 351.

Con riferimento alle figure 4 e 5, la porzione centrale di afferraggio 353 comprende elementi di presa 357 che si muovono radialmente in allontanamento rispetto all’asse centrale Y per afferrare l’elemento di supporto 400 per i capi (si veda la situazione di figura 5 e di figura 8, nella quale l’elemento di supporto per i capi 400 à ̈ afferrato mediante elementi di presa 357). In particolare, gli elementi di presa 357 sono circondati dagli elementi di movimentazione 311.

Il movimento radiale degli elementi di presa 357 à ̈ causato dal moto assiale lungo l’asse Y dell’elemento conico 354. Questo movimento dell’elemento conico 354 à ̈ causato dalla molla precaricata 355 avvolta attorno all’albero 356 che spinge contro di esso. Come mostrato in figura 5, l’albero 356 à ̈ connesso all’elemento conico 354 mediante un giunto a vite 359. La molla 355 à ̈ disposta a battuta contro l’estremità della chiusura 306’’ mostrata in figura 4. Gli elementi di presa 357 sono connessi all’elemento conico 354 mediante l’impegno in scanalature di guida inclinate 358, ciascuna delle quali avente forma sostanzialmente di T, come mostrato nelle figure dalla 5 alla 8. Il moto di traslazione dell’elemento conico 354 lungo l’asse Y à ̈ trasformato in un moto radiale verso l’interno e verso l’esterno degli elementi di presa 357 per afferrare e rilasciare l’elemento di supporto per i capi 400.

Più in dettaglio, come mostrato in figura 4, l’albero 356 può essere tirato nella direzione P da un elemento a forchetta 360 che impegna la testa 361 dell’albero 356. Di conseguenza, l’elemento conico 354 à ̈ forzato a muoversi nella direzione P per tirare gli elementi di presa 357 verso l’interno e quindi per lasciare la presa sull’elemento di supporto per i capi 400.

Il rilascio dell’albero 356 ottenuto muovendo l’elemento a forchetta 360 nel verso opposto alla direzione P causa il movimento radiale degli elementi di presa 357 verso l’esterno per afferrare l’elemento di supporto per i capi 400, come mostrato ad esempio nelle figure 5 e 8. La precarica della molla 355 mantiene gli elementi di presa 357 nella posizione radiale verso l’esterno per afferrare l’elemento di supporto dei capi 400 quando si ha il disimpegno dell’elemento a forchetta 360 dalla testa 361. Il disimpegno dell’elemento a forchetta può essere necessario in particolare quando si deve effettuare un trasferimento del gruppo di contenimento 300.

La figura 7 mostra il meccanismo per muovere gli elementi di movimentazione 311 e le piastre di serraggio 312 nelle direzioni radiali, ossia verso, o da l’asse Y, per afferrare e rilasciare i segmenti di polo 11, quando questi sono disposti nel gruppo di contenimento 300.

Più in dettaglio, ciascun elemento di movimentazione 311 à ̈ provvisto di un perno 401 che attraversa una guida 316 per impegnare le facce di rispettive fessure a camme 402 di un anello 403. Ruotando l’anello 403 nelle direzioni R’1 e R’2 attorno all’asse Y, gli elementi di movimentazione 311 vengono rispettivamente mossi verso l’asse Y per afferrare i segmenti di polo 11, oppure allontananti dall’asse Y per rilasciare la presa sui segmenti di polo 11. In corrispondenza delle estremità 402’ delle fessure a camma 402, i profili delle facce delle camme impegnate dai perni 401 sono configurati in modo tale da mantenere una azione di bloccaggio sui perni 401. Questo provoca il bloccaggio degli elementi di movimentazione 311 nella posizione di afferraggio dei segmenti di polo 11 (come mostrato in figura 5). Le estremità 402’ sono le estremità della fessura a camma 402 nella direzione R’2 come mostrato in figura 7.

L’anello 403 può ruotare nelle direzioni R’1 e R’2 attraverso il movimento del braccio 404 nelle direzioni R’1 e R’2 (vedi anche figura 4). Il braccio 404 à ̈ fissato mediante bulloni 404’ alla sporgenza 405 dell’anello 403, come mostrato nelle figure 4, 6 e 7. Il braccio 404 à ̈ ruotato nelle direzioni R’1 e R’2 da un attuare 406 (vedi figure 4 e 6). L’attuatore 406 può essere un attuatore lineare provvisto di un elemento a forchetta 407, atto a impegnare il rullo 404†del braccio 404 per ruotare, quando richiesto, l’anello 403 nelle direzioni R’1 e R’2.

In particolare, il posizionamento e l’afferraggio dell’assemblato di segmenti di polo 11 sul gruppo di contenimento 300 possono essere realizzati muovendo radialmente verso l’asse Y le piastre di serraggio 312, una volta che gli elementi di presa 201,202,203 hanno provveduto ad allineare i segmenti di polo 11 con le piastre di serraggio 312 disposte nella posizione di rilascio. Poi, le piastre di serraggio 312 possono essere movimentante verso l’asse Y per afferrare i segmenti di polo 11, come mostrato in figura 5. Successivamente, gli elementi di presa 201,202,203 possono essere aperti per rilasciare la presa sui segmenti di polo 11, ed il dispositivo di trasferimento 200 può essere allontanato dal gruppo di contenimento 300. Una volta raggiunta questa condizione, il gruppo di contenimento 300 può essere trasferito e l’assemblato di segmenti di polo 11 può essere sottoposto all’operazione di lavorazione.

In questa sequenza di posizionamento, afferraggio e trasferimento dell’assemblato di segmenti di polo 11, l’elemento di supporto dei capi 400 può essere bloccato mediante elementi di presa 357 una volta che le piastre di serraggio 312 hanno afferrato i segmenti di polo 11.

Il posizionamento che si realizza dell’assemblato dei poli singoli 11 a seguito del trasferimento operato da parte del dispositivo di trasferimento 200 e l’afferraggio con le piastre di serraggio 312 à ̈ predeterminato. In particolare, l’assemblato dei poli singoli 11 risulta posizionato in modo predeterminato lungo l’asse Y e anche radialmente rispetto all’asse Y per essere centrato. Inoltre, i vari segmenti di polo 11 risultano posizionati tra di loro per garantire che l’assemblato dei segmenti di poli 11 non venga disgregato.

La figura 9 mostra una stazione 500 nella quale il gruppo di contenimento 300 può essere movimentato attraverso una traslazione, o una rotazione, della porzione 306’ della struttura di telaio 306 (vedasi anche la figura 4).

In corrispondenza della stazione 500, deflettori 501 possono essere movimentati in direzione radiale per impegnare i capi 10b e spingerli nella loro posizione finale all’interno dei terminali 450.

Esclusivamente per motivi di chiarezza illustrativa, in figura 5 à ̈ mostrata una vista laterale dei deflettori 501 allineati con i terminali 450, anche se la posizione della stazione 500 à ̈ stata descritta come distanziata dalla posizione illustrata in figura 5 nella quale l’assemblato di segmenti di polo 11 à ̈ ricevuto dal dispositivo di trasferimento 200.

La figura 9a mostra la situazione nella quale la porzione allargata 501’ di un deflettore 501 spinge un capo 10b in corrispondenza della base di un terminale 450, condizione richiesta per poter eseguire la saldatura. Successivamente, gli elementi di crimpatura 502 e 503 possono piegare i lati della porzione 450a del terminale per fissare il capo 10b (vedi anche figura 5). La piegatura della porzione 450a viene realizzata muovendo gli elementi di crimpatura 502 e 503 l’uno verso l’altro con la porzione 450a del terminale 450 disposto tra essi fino ad ottenere la condizione di piegatura richiesta, come illustrato per alcuni terminali 450 di figura 9.

Analogamente, in figura 5 à ̈ illustrata anche una vista laterale dell’elemento di crimpatura 502 allineato ai terminali 450.

Nella stazione 500 di figura 9, sono presenti due unità provviste di deflettori 501 e di elementi di crimpatura 502 e 503. Le unità sono disposte l’una di fronte all’altra in modo da poter operare simultaneamente, come sopra descritto relativamente ai deflettori 501 e agli elementi di crimpatura 502 e 503. I segmenti di polo 11 e l’elemento di supporto 400 dei capi sono ruotati attorno all’asse Y in modo da disporre ciascun terminale in una determinata posizione angolare rispetto ai deflettori 501 e agli elementi di crimpatura 502 e 503. La rotazione può essere realizzata azionando l’attuatore 308 di figura 4 in corrispondenza della stazione 500.

La figura 10 mostra una stazione di saldatura 600 nella quale il gruppo di contenimento 300 può essere movimentato mediante una traslazione, o una rotazione della porzione 306’ della struttura di telaio 306 (vedi figura 4). In corrispondenza della stazione 600, elettrodi 601 e 602 sono atti ad afferrare e ad applicare calore alla porzione 450b del terminale (vedi figure 5 e 10a) in modo da realizzare un contatto di saldatura tra i capi 10b ed il terminale 450. Nella stazione 600 sono presenti due unità di saldatura equipaggiate con elettrodi 601 e 602. Le due unità sono disposte una di fronte all’altra in modo da poter operare simultaneamente analogamente a quanto sopra descritto relativamente agli elettrodi 601 e 602. I segmenti di polo 11 e l’elemento di supporto 400 dei capi vengono ruotati attorno all’asse Y per disporre ciascun terminale 450 in una determinata posizione angolare rispetto agli elettrodi 601 e 602. La rotazione può essere eseguita azionando l’attuatore 308 di figura 4 in corrispondenza della stazione 600.

Il posizionamento in modo riferito dei poli realizzato come descritto utilizzando le estremità 10c à ̈ richiesto per garantire un predeterminato posizionamento dei segmenti di polo 11 rispetto a qualsiasi utensile, o elementi della macchina che deve intervenire sull’assemblato di segmenti di polo, o su altri elementi connessi ai segmenti di polo 11. Esempi in tal senso sono forniti dagli elementi 501, 502 e 503 e dagli elettrodi 601 e 602 della stazione di saldatura 600 che devono intervenire sui capi e sui terminali.

In un’altra forma realizzativa prevista dall’invenzione, l’elemento di supporto dei capi 400 à ̈ applicato all’assemblato di segmenti di polo 11 quando quest’ultimo à ̈ ricevuto dal gruppo di contenimento 300. In questo caso un manipolatore dei capi può disporre i capi 10b nei terminali 450, oppure i capi 10b possono essere disposti nel terminale 450 come risultato dell’allineamento e del posizionamento dell’elemento di supporto dei capi 400 sull’assemblato dei segmenti di polo 11.

In un’ulteriore forma realizzativa del posizionamento in modo riferito dei segmenti di polo 11 à ̈ previsto che un gruppo di impegno 250 avente elementi di impegno 252 nella forma di aste del tipo illustrato in figura 2a sia disposto nell’area 700 di figura 4. Gli elementi di impegno possono impegnare le estremità 10d’ dei segmenti di polo 11, quando questi sono disposti sulle piastre di serraggio 312 e prima di essere afferrati mediante le piastre 312. Un anello di estremità come l’anello 256 di figure 2 e 3 può essere posizionato coassialmente all’asse Y sul lato 701 per agire come superficie di battuta quando i segmenti di polo 11 sono movimentati parallelamente all’asse Y del gruppo di contenimento 300. In questa forma realizzativa, in corrispondenza del dispositivo di trasferimento 200 e rispetto ad una sede 12 à ̈ sufficiente avere un gruppo di impegno con una base comune del tipo indicato col numero 251 che impegna i segmento di polo in corrispondenza dell’estremità 10d’ e solleva i segmenti di polo 11 dalla sede 12.

Una volta terminata la lavorazione dell’assemblato di segmenti di polo da parte del gruppo di contenimento 300, l’assemblato di segmenti di polo 11 può essere rimosso dagli elementi di serraggio 312 utilizzando degli elementi di afferraggio analoghi agli elementi di afferraggio 201, 202, 203 del dispositivo di trasferimento 200.

La descrizione di cui sopra di una forma realizzativa specifica à ̈ in grado di mostrare l'invenzione dal punto di vista concettuale in modo che altri, utilizzando la tecnica nota, potranno modificare e/o adattare in varie applicazioni tale forma realizzativa specifica senza ulteriori ricerche e senza allontanarsi dal concetto inventivo, e, quindi, si intende che tali adattamenti e modifiche saranno considerabili come equivalenti della forma realizzativa specifica. I mezzi e i materiali per realizzare le varie funzioni descritte potranno essere di varia natura senza per questo uscire dall’ambito dell’invenzione. Si intende che le espressioni o la terminologia utilizzate hanno scopo puramente descrittivo e per questo non limitativo.

Claims (25)

1. RIVENDICAZIONI 1. Una apparecchiatura per produrre statori di macchine dinamoelettriche, detti statori essendo formati da un assemblato di segmenti di polo (11), detta apparecchiatura comprendendo: – una sede (12) nella quale detto assemblato di segmenti di polo viene alloggiato; – un gruppo di impegno (250) atto ad impegnare prime estremità (10d) dei segmenti di polo (11) e a traslare detti segmenti di polo da detta sede (12) ad un dispositivo di trasferimento (200), il dispositivo di trasferimento (200) essendo mobile per trasferire l’assemblato di segmenti di polo da una prima posizione (A) ad una seconda posizione (B); – un primo gruppo di presa comprendente una pluralità di elementi di presa (201,202,203) per afferrare i segmenti di polo in modo da mantenere i segmenti di polo come un assemblato di segmenti di polo, il primo gruppo di presa essendo posizionato sul dispositivo di trasferimento (200); – un gruppo di contenimento (300) disposto in corrispondenza della seconda posizione (B), il gruppo di contenimento (300) essendo provvisto di un secondo gruppo di presa comprendente una seconda pluralità di elementi di presa (311,312) per afferrare l’assemblato di segmenti di polo, il secondo gruppo di presa essendo posizionato sul gruppo di contenimento (300) per mantenere l’assemblato di segmenti di polo in una predeterminata posizione quando l’assemblato di segmenti di polo à ̈ disposto in corrispondenza del gruppo di contenimento (300).
2. 2. L’apparecchiatura secondo la rivendicazione 1 in cui il dispositivo di trasferimento (200) comprende, inoltre, un attuatore di rotazione (295) per ruotare il primo gruppo di presa ed allineare il primo gruppo di presa con la seconda posizione (B).
3. 3. L’apparecchiatura secondo la rivendicazione 1 comprendente, inoltre, un gruppo di battuta in cui le estremità (10c) dei segmenti di poli (11) sono disposti a battuta contro una superficie di riferimento di un elemento di battuta (256) per allineare le estremità (10c) dei segmenti di polo.
4. 4. L’apparecchiatura secondo la rivendicazione 3 in cui il gruppo di impegno (250) comprende una pluralità di elementi di impegno (252); in cui ciascun elemento di impegno (252) della pluralità à ̈ atto ad impegnare un rispettivo segmento di polo (11) per muovere i poli di segmenti (11) verso la superficie di riferimento.
5. 5. L’apparecchiatura, secondo la rivendicazione 1, comprendente inoltre mezzi di attuazione (406) e mezzi di movimentazione (401,402,403) per muovere la seconda pluralità di elementi di presa (311,312) verso il centro dell’assemblato di segmenti di polo (11) per raggiungere una posizione di presa dei segmenti di polo; e mezzi di bloccaggio (401,402’) per mantenere la seconda pluralità di elementi di presa (311,312) in corrispondenza della posizione di presa.
6. 6. L’apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, in cui gli elementi di presa della seconda pluralità di elementi di presa (311,312) comprendono elementi di serraggio (312) connessi a rispettivi elementi di movimentazione (311) della seconda pluralità di elementi di presa mediante giunti (313,314) che consentono un movimento secondo almeno un grado di libertà rispetto agli elementi di movimentazione (311).
7. 7. L’apparecchiatura secondo la rivendicazione 5, in cui i mezzi di movimentazione (401,402,403) sono provvisti di un meccanismo a camma (402).
8. 8. L’apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, in cui il secondo gruppo di presa à ̈ girevole attorno ad un centro del gruppo di contenimento (300) per cambiare la posizione angolare dell’assemblato di segmenti di polo (11).
9. 9. L’apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, in cui à ̈ previsto, inoltre, un gruppo di guida (291,292) disposto lungo la traiettoria di traslazione; in cui il gruppo di guida (291,292) comprende elementi di impegno mobili (291,292) per centrare i segmenti di polo (11).
10. 10. L’apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, in cui il gruppo di segmenti di polo (11) à ̈ provvisto di un elemento di supporto dei capi (400) avente terminali (450) per la connessione dei capi (10b) di bobine di segmenti di polo (11); ed in cui il dispositivo di trasferimento (200) comprende uno spintore mobile (282) atto a spingere sull’elemento di supporto dei capi (400) per mantenere l’elemento di supporto dei capi (400) in una posizione costante rispetto all’assemblato di segmenti di polo (11).
11. 11. L’apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, in cui à ̈, inoltre, previsto un terzo gruppo di presa comprendente una terza pluralità di elementi di presa (357) per afferrare un elemento di supporto dei capi (400), in cui la terza pluralità di elementi di presa (357) à ̈ circondata dalla seconda pluralità di elementi di presa (311,312).
12. 12. L’apparecchiatura secondo la rivendicazione 3, in cui la sede (12) à ̈ montata su un pallet di trasporto, il pallet di trasporto essendo atto a traslare per realizzare un impegno delle estremità dei segmenti di polo con il gruppo di battuta (14).
13. 13. L’apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, in cui à ̈ inoltre previsto un gruppo di rotazione, o un gruppo di traslazione, per muovere il gruppo di contenimento (300) in una ulteriore posizione.
14. 14. L’apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, in cui sono previsti mezzi di impegno (501) atti a spingere i capi (10b) delle bobine dell’assemblato di segmenti di polo (11) in predeterminate posizioni dei terminali (450).
15. 15. L’apparecchiatura secondo la rivendicazione 14, in cui sono previsti, inoltre, elementi di crimpatura (502,503) per piegare i terminali (450) attorno ai capi (10b) delle bobine.
16. 16. L’apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, in cui sono previsti mezzi di saldatura (601,602) atti a saldare capi (10b) di bobine dei segmenti di polo a terminali (450) dell’assemblato dei segmenti di polo (11).
17. 17. Un metodo per produrre statori di macchine dinamoelettriche, gli statori essendo formati da un assemblato di segmenti di polo (11), detto metodo comprendendo le fasi di: – disporre l’assemblato di segmenti di polo in una sede (12); – impegnare la prima estremità (10d) dei segmenti di polo per traslare i segmenti di polo dalla sede (12) ad un dispositivo di trasferimento (200); – afferrare i segmenti di polo (11) con una prima pluralità di elementi di presa (201,202,203) del dispositivo di trasferimento (200) per mantenere i segmenti di polo (11) come un assemblato di segmenti di polo; – muovere il dispositivo di trasferimento per trasferire l’assemblato di segmenti di polo da una prima posizione (A) ad una seconda posizione (B); – fornire un gruppo di contenimento(300) in corrispondenza di una seconda posizione (B); e fornire il gruppo di contenimento (300) con un secondo gruppo di presa comprendente una seconda pluralità di elementi di presa (311,312) per afferrare l’insieme di segmenti di polo; il secondo gruppo di presa essendo posizionato sul gruppo di contenimento (300) per mantenere l’assemblato di segmenti di polo in una predeterminata posizione quando l’assemblato di segmenti di polo à ̈ disposto in corrispondenza del gruppo di contenimento (300).
18. 18. Il metodo secondo la rivendicazione 17 comprendente, inoltre, una fase di disporre a battuta le estremità (10c) dei segmenti di poli (11) contro una superficie di riferimento di un elemento di battuta (256).
19. 19. Il metodo secondo la rivendicazione 18 comprendente inoltre una fase di usare una pluralità di elementi di impegno (252) e di impegnare ciascun elemento di impegno (252) con un rispettivo segmento di polo (11) per muovere i segmenti di polo (11) verso la superficie di riferimento.
20. 20. Il metodo, secondo la rivendicazione 17, comprendente inoltre le fasi di: – fornire l’assemblato di segmenti di polo con un elemento di supporto dei capi (400) avente terminali (450) per la connessione di capi (10b) di bobine di segmenti di poli (11); – spingere sull’elemento di supporto dei capi (400) per mantenere l’elemento di supporto (400) in una posizione costante rispetto all’assemblato di segmenti di polo.
21. 21. Il metodo, secondo la rivendicazione 17 comprendente inoltre una fase di fornire il gruppo di contenimento (300) con un terzo gruppo di presa comprendente una terza pluralità di elementi di presa (357) per afferrare un elemento di supporto dei capi (400) e disporre la terza pluralità di elementi di presa (357) in modo da risultare circondata dalla seconda pluralità di elementi di presa (311,312).
22. 22. Il metodo, secondo la rivendicazione 17, comprendente inoltre una fase di rotazione, o di traslazione, del gruppo di contenimento (300) per muovere il gruppo di contenimento (300) in una ulteriore posizione.
23. 23. Il metodo, secondo la rivendicazione 17, comprendente inoltre una fase di disposizione di mezzi di impegno per premere capi (10b) di bobine dei segmenti di polo in predeterminate posizioni di terminali (450) dell’assemblato di segmenti di polo (11).
24. 24. Il metodo, secondo la rivendicazione 17, comprendente inoltre una fase di piegare i terminali (450) attorno ai capi (10b) delle bobine.
25. 25. Il metodo, secondo la rivendicazione 17, comprendente inoltre una fase di saldare i capi (10b) delle bobine ai terminali (450).