ITPI20130031A1

ITPI20130031A1 - Linee di produzione per produrre componenti di nucleo di una macchina dinamo-elettrica

Info

Publication number: ITPI20130031A1
Application number: IT000031A
Authority: IT
Inventors: Marco Santandrea
Original assignee: Atop Spa
Priority date: 2013-04-19
Filing date: 2013-04-19
Publication date: 2014-10-20
Also published as: CN105122608A; SI2987226T1; US10355566B2; KR102339602B1; ES2924401T3; EP2987226A1; EP2987226B8; WO2014170790A1; CN105122608B; KR20150143494A; EP2987226B1; DK2987226T3; RS63447B1; US20160056695A1

Description

â€œLINEE DI PRODUZIONE PER PRODURRE COMPONENTI DI NUCLEO DI UNA MACCHINA DINAMO-ELETTRICAâ€ ,

Descrizione

Ambito dellâ€™invenzione

La presente invenzione si riferisce ad una linea di produzione per produrre componenti avvolti di macchine dinamo elettriche.

PiÃ¹ in particolare, lâ€™invenzione riguarda una linea di produzione per produrre nuclei di macchine dinamoelettriche provvisti di cave.

Descrizione della tecnica nota

Come noto, i nuclei delle macchine dinamo-elettriche sono costituiti da un pacco di lamierini provvisto di cave atte ad ospitare le bobine. Le cave sono provviste di aperture per consentire il passaggio di un filo conduttore durante lâ€™avvolgimento, in modo da consentire la formazione delle bobine.

In particolare, le aperture possono essere orientate verso lâ€™esterno del componente di nucleo, o verso il centro del componente di nucleo.

Al primo caso appartengono i nuclei di tipo â€œbrushlessâ€ che vengono avvolti mediante â€œflyersâ€ rotanti, del tipo, ad esempio, descritto in EP 1,353,435. Al secondo caso appartengono solitamente i nuclei di tipo â€œbrushlessâ€ che vengono avvolti mediante avvolgitori ad ago, ad esempio del tipo descritto in EP 1,076,401.

Le linee di produzione per produrre questi componenti di nucleo prevedono, solitamente, una sequenza di operazioni comprendenti una fase di assemblaggio sul pacco di lamierini di sotto-componenti, una fase di avvolgimento di filo conduttore nelle cave per formare le bobine, ed una fase di verifica del componente di nucleo finale.

Ciascuna delle suddette operazioni viene svolta solitamente da una specifica macchina, disposta in una rispettiva area della linea di produzione. Una sezione di produzione nella quale uno dei processi previsti viene svolto da una, o piÃ¹, macchine Ã ̈ solitamente considerata una stazione di lavoro della linea. Ad esempio, nella sezione di avvolgimento, nella quale la macchina di avvolgimento Ã ̈ piÃ¹ lenta delle macchine delle altre sezioni, possono essere previste piÃ¹ macchine di avvolgimento che formano una stazione di lavoro.

Le stazioni di lavoro sono normalmente posizionate lungo un nastro trasportatore. Il nastro trasportatore muove i pallets che portano i componenti di nucleo in corrispondenza delle diverse stazioni di lavoro.

In particolare, i pallets appoggiano sui nastri trasportatori per essere trasferiti.

In corrispondenza delle diverse stazioni di lavoro il componente di nucleo puÃ² essere rimosso dal pallet, per essere posizionato allâ€™interno della macchina che deve provvedere alla sua lavorazione. In altre stazioni di lavoro i componenti di nucleo possono, invece, rimanere sul pallet durante la fase di lavorazione.

Quando la lavorazione richiede la rimozione dal pallet, Ã ̈ previsto solitamente un dispositivo di carico e scarico per trasferire i componenti di nucleo tra il pallet e la macchina.

In particolare, Ã ̈ previsto un primo trasportatore rettilineo per muovere i pallets che trasportano i componenti di nucleo da processare in corrispondenza delle stazioni di lavoro. Un secondo trasportatore, invece, solitamente posizionato adiacente al primo trasportatore da un primo lato di questo, riporta i pallets vuoti allâ€™inizio della linea di produzione.

In corrispondenza delle zone nelle quali le stazioni di lavoro presentano macchine multiple, puÃ² essere previsto un terzo trasportatore adiacente al primo trasportatore da un secondo lato di questo. Quando un pallet porta un componente di nucleo che deve essere processato da una delle macchine multiple, esso viene trasferito dal primo trasportatore al terzo trasportatore in modo tale da raggiungere una macchina libera, ossia non impegnata a lavorare componenti di nucleo, tra quelle che fanno parte delle macchine multiple. Convogliatori e linee di produzione che operano secondo questi principi sono descritti ad esempio in US 4,984,353 .

Durante il convogliamento, i componenti di nucleo vengono riconosciuti come processati, o non processati, da parte di mezzi di informazione disposti in un blocco di dati di un pallet. Il blocco di dati viene letto lungo il convogliatore per gestire il trasferimento del pallet, e per richiedere alle diverse macchine di svolgere specifiche lavorazioni dei componenti di nucleo. Ove necessario, il blocco di dati puÃ² essere aggiornato da un dispositivo di scrittura. La lettura e la scrittura dei blocchi di dati rende necessario fermare i pallets in corrispondenza di dispositivi di lettura e di scrittura.

Nelle linee di produzione come quelle descritte in US 4,984,353, in un unico ciclo di produzione possono essere prodotti differenti tipologie, o varianti, del componente di nucleo. PiÃ¹ in particolare, la linea di produzione Ã ̈ in grado di produrre in un medesimo ciclo di produzione componenti di nucleo che differiscono, ad esempio per quanto riguarda le dimensioni del componente di nucleo, o il diametro del filo. Queste situazioni di produzione â€œmisteâ€ richiedono che la linea di produzione sia in grado di processare simultaneamente differenti tipologie di componenti di nucleo secondo predeterminati criteri. Il flusso delle diverse tipologie di componenti di nucleo lungo il convogliatore puÃ² essere piuttosto casuale, pertanto i blocchi di dati sono essenziali per identificare la tipologia di componente presente su un pallet in modo da indirizzarlo verso uno specifico percorso attraverso le macchine della linea che devono provvedere alla sua lavorazione.

Eâ€™ quindi sentita la necessitÃ di fornire linee di produzione perfezionate rispetto a quelle di tecnica nota sopra descritte.

Sintesi dellâ€™invenzione

Ãˆ quindi uno scopo della presente invenzione fornire una linea di produzione che occupi unâ€™area di lavoro inferiore rispetto alle soluzioni di tecnica nota.

Ãˆ un altro scopo della presente invenzione fornire una linea di produzione nella quale la capacitÃ di produzione possa essere facilmente modificata semplificando le operazioni di aggiunta, o di rimozione di una macchina della linea e dei dispositivi deputati al convogliamento.

Ãˆ un altro scopo della presente invenzione fornire una linea di produzione nella quale la gestione del convogliamento e le diverse fasi dei processi di produzione possano essere controllati piÃ¹ facilmente rispetto alle linee di produzione di tecnica nota.

Ãˆ un altro scopo della presente invenzione fornire una linea di produzione in grado di produrre differenti tipologie di componenti di nucleo in un medesimo ciclo di produzione.

Ãˆ un ulteriore scopo della presente invenzione fornire una linea di produzione che possa essere facilmente convertita da una configurazione di lavoro ad unâ€™altra per processare differenti tipologie di componenti di nucleo.

Ãˆ un ulteriore scopo della presente invenzione fornire una linea di produzione nella quale le informazioni possano essere facilmente condivise tra le diverse stazioni di lavoro senza la necessitÃ che i componenti di nucleo siano disposti in corrispondenza di predeterminate postazioni di lettura dei dati.

Breve descrizione dei disegni

Ulteriori caratteristiche e vantaggi delle apparecchiature e dei metodi secondo lâ€™invenzione risulteranno piÃ¹ chiaramente dalla descrizione che segue di alcune forme realizzative, fatte a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni annessi, in cui:

â€“ La Fig 1 Ã ̈ una vista schematica in pianta di una prima forma realizzativa di una linea di produzione secondo lâ€™invenzione;

â€“ La Fig 1a Ã ̈ una vista parziale di una stazione di lavoro di figura, nella quale la stazione di lavoro Ã ̈ stata modificata rispetto alla vista di figura 1;

â€“ La Fig 2 Ã ̈ una vista in pianta schematica di una seconda forma realizzativa di una linea di produzione prevista dallâ€™invenzione;

â€“ La Fig. 2a Ã ̈ una vista parziale di una stazione di lavoro di figura 2, nella quale la stazione di lavoro Ã ̈ stata modificata rispetto alla vista di figura 2; â€“ La Fig 3 Ã ̈ una vista schematica in pianta di una terza forma realizzativa di una linea di produzione secondo lâ€™invenzione;

â€“ La Fig 4 Ã ̈ una vista schematica in pianta di una quarta forma realizzativa di una linea di produzione secondo lâ€™invenzione;

â€“ La Fig. 5 Ã ̈ una vista prospettica dalla direzione 5 di Fig 1;

â€“ La Fig.5a Ã ̈ una vista ingrandita di una porzione della figura 5, vista dalla direzione 5a di figura 5; â€“ La Fig. 6 Ã ̈ una vista simile a quella di figura 5 sebbene mostri una differente forma realizzativa dellâ€™invenzione;

â€“ La Fig.6a Ã ̈ una vista ingrandita di una porzione della figura 6, come visto dalla direzione 6a della figura 6;

â€“ La Fig. 7 Ã ̈ una vista prospettica dalla direzione 7 di figura 1;

â€“ La Fig. 8 Ã ̈ una vista prospettica dalla direzione 8 di figura 1.

Descrizione delle forme realizzative preferite

Le linee di produzione 100, 200, 300 e 400 rispettivamente illustrate nelle figure 1, 2, 3 e 4 sono atte a produrre componenti di nucleo 10 e 10â€™ per motori â€œbrushlessâ€ , del tipo illustrato, rispettivamente, nelle figure 5 e 6. Come mostrato nelle figure 5a e 6a, i componenti di nucleo 10 e 10â€™ sono provvisti di cave 11 aventi aperture 12. Le aperture 12 possono essere rivolte sia verso lâ€™asse centrale 10a del componente di nucleo 10, vedi figure 5 e 5a, che verso lâ€™esterno del componente di nucleo 10â€™ rispetto allâ€™asse centrale 10aâ€™, vedi figure 6 e 6a.

Nelle figure 5 e 6 i componenti di nucleo 10 e 10â€™ sono mostrati ad uno stadio della lavorazione eseguita da parte delle linee di produzione di figura 1, 2, 3 e 4 nel quale risultano parzialmente finiti. Con riferimento alle figure 5 e 6, il pacco di lamierini 13 dei componenti di nucleo 10 e 10â€™ Ã ̈ provvisto di piastre isolanti 14. Inoltre, le bobine 15 di filo conduttore sono stati avvolti attorno ai poli ed i relativi capi 15â€™ delle bobine sono stati inseriti in sedi 16. I terminali (non mostrati) possono essere inseriti nelle sedi 16 in una fase successiva. Infine, i componenti di nucleo 10 e 10â€™ possono essere testati per verificare le proprietÃ elettriche degli stessi, che vengono influenzate durante le varie fasi del processo di produzione eseguite lungo la linea di produzione delle figure 1, 2, 3 e 4.

Utilizzando la linea di produzione 100 di figura 1, possono essere prodotti componenti di nucleo 10 del tipo illustrato in figura 5. Adottando sostanzialmente i medesimi principi di funzionamento della linea di figura 1, possono essere anche prodotti i componenti di nucleo 10â€™ di figura 6.

Con riferimento alle figure 1 e 5, la zona di lavoro 101, o zona di lavorazione centrale della linea di produzione 100, puÃ² essere provvista di un magazzino 102 per alimentare alla linea pacchi di lamierini 13 giÃ provvisti di piastre isolanti 14 e non ancora avvolti.

Nel magazzino 102, i vassoi 103 che portano i pacchi di lamierini 13 possono essere alimentati lungo una direzione M. Un pacco di lamierini 13 Ã ̈ posizionato in una predeterminata posizione di un vassoio 103. Come mostrato in figura, una pluralitÃ di pacchi di lamierini 13 possono essere disposti su un medesimo vassoio 103 organizzati in righe secondo una disposizione a due assi perpendicolari X, Y,. Lâ€™asse centrale 10a di un pacco di lamierini, quando viene posizionato su un vassoio 103, puÃ² risultare sostanzialmente parallelo allâ€™asse Z, ossia perpendicolare al piano di figura 1. Il magazzino 102 puÃ² essere provvisto di un dispositivo di alimentazione automatica che muove la fila di vassoi 103 nella direzione M verso la posizione A, ossia verso la posizione di un primo vassoio della fila. Qui, i pacchi di lamierini 13 vengono afferrati in corrispondenza di una posizione di attesa 103a delle righe dei vassoi e trasferiti ad un avvolgitore ad ago 104 che provvede ad avvolgere le bobine 15. Quando il vassoio 103 disposto allâ€™inizio della fila rimane vuoto, come risultato del trasferimento di tutti i pacchi di lamierini 13 su di esso disposti allâ€™avvolgitore 104, viene rimosso in modo da consentire al successivo vassoio 103 di portarsi in corrispondenza della posizione 103a. La rimozione dei vassoi 103 vuoti puÃ² essere eseguita manualmente da un operatore, o mediante dispositivi noti non mostrati in figura per motivi di chiarezza.

Lâ€™avvolgitore 104 per avvolgere le bobine 15 puÃ² essere del tipo descritto in WO2012069911, EP1,076,401, e ed EP1,191,672. Il trasferimento di un pacco di lamierini 13 dalla posizione 103a del vassoio 103 ad un gruppo di posizionamento (non mostrato) dellâ€™avvolgitore 104 puÃ² essere realizzato, ad esempio, utilizzando un robot antropomorfo 105 avente 5 gradi di libertÃ di rotazione, come mostrato in figura 7.

In particolare, il gruppo di posizionamento dellâ€™avvolgitore 104 posiziona e mantiene il pacco di lamierini 13 rispetto agli aghi della macchina di avvolgimento. Il gruppo di posizionamento puÃ² essere provvisto di un meccanismo per modificare la posizione angolare del pacco di lamierini attorno allâ€™asse centrale 10a del pacco di lamierini assemblato, in modo da disporre i diversi poli per avvolgere le bobine 15 mediante gli aghi. Lâ€™asse centrale 10a del pacco di lamierini assemblato Ã ̈ solitamente orizzontale durante lâ€™avvolgimento, ossia lâ€™asse centrale del componente di nucleo Ã ̈ parallelo al piano di figura 1.

Il robot 105, come mostrato in figura 7, puÃ² essere provvisto di due manipolatori 106 per afferrare i pacchi di lamierini 13. I manipolatori 106 possono essere ruotati attorno allâ€™asse 106â€™, parallelo al piano di figura 1.

In particolare, un manipolatore 106 puÃ² essere utilizzato per rimuovere un pacco di lamierini avvolto dal gruppo di posizionamento. Lâ€™altro manipolatore 106 puÃ² essere utilizzato per depositare nel gruppo di posizionamento un pacco di lamierini da avvolgere, che Ã ̈ stato raccolto da un vassoio 103. Per realizzare questa sequenza i manipolatori possono essere scambiati di posizione attraverso una rotazione attorno allâ€™asse 106â€™.

Le figure 5 e 6 mostrano trasportatori 108. Di seguito i trasportatori saranno indicati con i numeri 108a, o 108b a seconda della zona della linea nella quale vengono utilizzati i trasportatori.

Un convogliatore 107 Ã ̈ disposto adiacente alla zona di lavoro 101 in modo tale che un trasportatore vuoto 108b possa essere disposto in prossimitÃ della zona di lavoro 101 in corrispondenza di una posizione A. In questo modo, il robot 105 puÃ² trasferire un pacco di lamierini avvolto insieme alle bobine 15 (di seguito â€œcomponente di nucleo avvoltoâ€ ) dal gruppo di posizionamento dellâ€™avvolgitore 104 ad una sede 109 del trasportatore 108b (vedasi la condizione di figura 5). La sede 109 del trasportatore 108b puÃ² mantenere il componente di nucleo avvolto in posizioni angolari riferite mediante lâ€™impegno di un dente 110 in una apertura 12 (vedi figura 5a), come puÃ² essere necessario per svolgere determinate operazioni da parte di macchine disposte a valle. Pertanto, il robot 105 posiziona il componente di nucleo avvolto 10 nella sede 109 del trasportatore 108b con la medesima posizione angolare riferita che aveva nella macchina di avvolgimento 104, come mostrato nelle figure 5 e 5a.

Una volta che il robot 105 ha provveduto a trasferire il componente di nucleo avvolto 10 alla sede 109, il trasportatore 108b puÃ² traslare nella direzione T per raggiungere la posizione B, prossima alla zona di lavoro 111, o zona di lavorazione a valle, e attorno alla tavola 113.

Un robot 112, del tipo â€œSCARAâ€ mostrato in figura 8 puÃ² trasferire un componente di nucleo avvolto 10 dal trasportatore disposto nella posizione B alla sede 113a della tavola 113. Il robot 112 Ã ̈ in grado di muovere il manipolatore 112â€™ del pacco di lamierini parallelamente al piano di figura 1 (coordinate X e Y), verso e dal piano della figura 1 (coordinata Z) per sollevare, o abbassare, il manipolatore del pacco di lamierini 112â€™.

Una volta che il robot 112 ha provveduto a rimuovere un componente di nucleo avvolto 10 dalla sede 109 del trasportatore 108b, questo Ã ̈ libero di traslare nella direzione opposta a T lungo il percorso 107a fatto precedentemente per tornare nella posizione A dove riceve un altro componente di nucleo avvolto 10.

In particolare, il trasportatore 108b puÃ² traslare lungo binari rettilinei 118 mostrati in figura 5, in una direzione T ed in una direzione opposta a T. I dispositivi per movimentare il trasportatore 108b sui binari rettilinei 118 puÃ² essere simile alle soluzioni di nastri trasportatori descritte in EP 1,722,465.

Le sedi 113a sono posizionate su una tavola 113 a 90 gradi lâ€™una rispetto alle altre, come mostrato in figura 1. Ad esempio, la sede 113a puÃ² essere una sede di una pluralitÃ di sedi previste sulla tavola 113 nelle suddette posizioni a 90°, come mostrato in figura 1. PiÃ¹ in particolare, nel caso illustrato in figura 1, in ciascuna delle posizioni a 90° sono presenti tre sedi 113a, 113b e 113c.

Attorno alla tavola 113, in corrispondenza della posizione C puÃ² essere prevista una macchina per lâ€™applicazione di terminali 114 e mentre in corrispondenza della posizione D, sempre attorno alla tavola 113, puÃ² essere prevista una macchina di verifica 115 come mostrato in figura 1. Come mostrato in figura 1, le posizioni B, C e D sono disposte a 90° lâ€™una rispetto alle altre attorno alla tavola 113.

La tavola 113 puÃ² ruotare nella direzione R attorno allâ€™asse 113â€™, parallela allâ€™asse Z, per posizionare in sequenza ciascuna delle sedi della tavola in allineamento con le posizioni B, C e D. Un attuatore programmabile (non mostrato) controllato mediante controlli 120 puÃ² realizzare lâ€™allineamento di ciascuna sede della tavola con le posizioni B, C e D.

La macchina per lâ€™applicazione dei terminali 114, in corrispondenza della posizione C, assembla i terminali in sedi 16 del componente di nucleo dove i capi 15â€™ sono disposti mediante la macchina di avvolgimento 104. La macchina di verifica 115, in corrispondenza della posizione D, verifica le proprietÃ elettriche del componente di nucleo 10 per confermare la qualitÃ che ha raggiunto la linea di produzione 100 attraverso le diverse operazioni della macchina. Se viene verificato che un componente di nucleo 10 presenta dei difetti, esso puÃ² essere classificato come scarto e riportato in corrispondenza della posizione B con una simile classificazione per i controlli 120. Di conseguenza, il robot 112 puÃ² essere istruito dai controlli 120 mediante istruzioni inviate lungo una linea di segnale 120b a trasferire il componente di nucleo scartato lungo uno specifico percorso (non mostrato).

Un componente di nucleo giudicato in grado di superare il test da parte della macchina di verifica 115 ritorna alla posizione B. Da qui, il robot 112 trasferisce il componente di nucleo al magazzino 116 secondo le istruzioni ricevute dai controlli 120 lungo la linea di segnale 120b. In corrispondenza del magazzino 116 sono predisposti vassoi 117 per trasportare i componenti di nucleo terminati. Ciascun componente di nucleo terminato puÃ² essere posizionato in una posizione della pluralitÃ di posizioni del vassoio 117. Le posizioni del vassoio 117 possono essere disposte lungo righe secondo una disposizione a due assi perpendicolari X, Y. Il magazzino di lamierini 116 puÃ² essere provvisto di un dispositivo di alimentazione automatica che muove la fila di vassoi nella direzione N verso una posizione di rimozione E.

Se il tempo impiegato dal trasportatore 108b per trasferire il componente di nucleo avvolto 10 dalla zona 101 alla zona 111, e per tornare alla zona 101 per raccogliere un altro componente di nucleo avvolto, Ã ̈ superiore al tempo necessario per realizzare un componente di nucleo avvolto dalla zona 101, allora puÃ² essere previsto un secondo convogliatore (non mostrato) con un rispettivo trasportatore del tipo 108b per trasferire i componenti di nucleo avvolti tra la zona 101 e la zona 111. Il secondo convogliatore viene posizionato accanto e parallelamente al convogliatore 107, e muove il trasportatore al quale Ã ̈ associato su un rispettivo percorso del tipo 107a. Il movimento puÃ² essere sincronizzato e con il moto alternato in avanti e indietro rispetto al trasportatore 108b del convogliatore 107. In altre parole, quando il trasportatore 108b di un convogliatore si trova in corrispondenza della posizione B per scaricare un componente di nucleo avvolto, il trasportatore dellâ€™altro convogliatore puÃ² trovarsi in corrispondenza di una posizione A per caricare un componente di nucleo avvolto.

Per processare un nucleo 10â€™ di figura 6, la figura 1a indica che un avvolgitore 104â€™ con lâ€™ausilio di un flyer deve sostituire lâ€™avvolgitore ad ago 104 della zona 101 in una linea che utilizzi sostanzialmente i medesimi principi di funzionamento della linea di figura 1. Anche il trasportatore 108b sarÃ simile al trasportatore 108 mostrato nelle figure 6 e 6a provvisto di sedi 109 e di un dente di riferimento 110. Le macchine 114 e 115 saranno atte a processare il componente di nucleo avvolto 10â€™ e i vassoi 103 e 116 saranno provviste di sedi configurate in modo tale da ospitare il componente di nucleo 10â€™.

La Figura 2 mostra una linea di produzione 200 nella quale le operazioni di assemblaggio sul pacco di lamierini 13 deve essere eseguita prima della zona centrale di avvolgimento 101. PiÃ¹ in particolare, il pacco di lamierini 13 puÃ² richiedere una macchina di assemblaggio delle piastre isolanti 14 prima dellâ€™avvolgimento che ha luogo nella zona 101.

Nella zona 201 di figura 2, o zona di lavorazione a monte, puÃ² essere previsto un magazzino 102 nel quale vengono stoccati pacchi di lamierini ancora sprovvisti di piastre isolanti 14.

Inoltre, nella zona 201 puÃ² essere prevista una macchina 203 per lâ€™assemblaggio di una piastra isolante 14 in corrispondenza di una estremitÃ del pacco di lamierini 13, ed una macchina 204 per lâ€™assemblaggio di un'altra piastra isolante 14 sullâ€™altra estremitÃ del pacco di lamierini 13. La tavola 205 provvista delle sedi e posizioni analoghe a quelle della tavola 113 di figura 1 puÃ² posizionare i pacchi di lamierini in corrispondenza delle macchine 203 e 204.

Un convogliatore di trasferimento 206 Ã ̈ disposto adiacente alla zona di lavoro 201 in modo tale che un trasportatore 108a possa essere disposto in prossimitÃ della zona di lavoro 201 in corrispondenza della posizione F. Il trasportatore 108a puÃ² essere simile al trasportatore 108b mostrato nelle figure 5 e 5a.

Un altro robot 112 del tipo â€œSCARAâ€ mostrato in figura 8 puÃ² trasferire un pacco di lamierini 13 dal magazzino della zona 201 alla sede 205a della tavola 205, quando la sede 205a Ã ̈ disposta adiacente alla posizione F. Il pacco di lamierini puÃ² essere trasferito alle macchine 203 e 204 attraverso una rotazione della tavola 205, analogamente a quanto avviene per la tavola 113 di figura 1. Una volta che il pacco di lamierini 13 Ã ̈ stato assemblato con le piastre isolanti 14 dalle macchine 203 e 204 ed Ã ̈ tornato adiacente alla posizione F, il robot 112 della zona 201 puÃ² trasferire il pacco di lamierini assemblato alla sede 109 del trasportatore 108a, disposto in corrispondenza della posizione F. Successivamente, il trasportatore 108a del convogliatore 206 puÃ² traslare nella direzione T sul percorso 206a per raggiungere la posizione G disposta in prossimitÃ della zona centrale di lavoro 101.

In corrispondenza della posizione G, un robot tipo quello indicato con 105 in figura 1, puÃ² trasferire il pacco di lamierini da avvolgere dal trasportatore 108 ad un avvolgitore libero 104 della zona 101. In aggiunta, il robot 105 puÃ² riportare un pacco di lamierini avvolto dallâ€™avvolgitore 104 al trasportatore 108b disposto nella posizione A, come sopra descritto con riferimento alla linea di produzione di figura 1. Nella linea di produzione di figura 2 sono stati previsti due avvolgitori 104 per aumentare la capacitÃ produttiva.

In corrispondenza della zona 111 della linea di produzione di figura 2, sia le macchine che i principi di funzionamento delle stesse possono essere simili a quelli descritti con riferimento alla linea di produzione di figura 1.

Ãˆ possibile processare un componente di nucleo come quello 10â€™ di figura 6 utilizzando sostanzialmente i medesimi principi di funzionamento della linea di produzione di figura 2. Come mostrato in figura 2a, per processare un componente di nucleo come quello 10â€™ di figura 6 Ã ̈ necessario sostituire gli avvolgitori ad ago 104 con due avvolgitori 104â€™ che usano rispettivi flyers. Inoltre, i trasportatori 108a e 108b della linea di produzione di figura 2 sono simili ai trasportatori 108 mostrati nelle figure 6 e 6a.

La linea di produzione di figura 3 Ã ̈ simile alla linea di produzione di figura 2. In particolare, nel caso illustrato in figura 3, i trasportatori di trasferimento 206 e 207 sono stati rispettivamente sostituiti dai convogliatori 306 e 307.

I convogliatori 306 e 307 sono provvisti di trasportatori 108 che girano in rispettivi percorsi chiusi dei convogliatori 306 e 307, come mostrato in figura 3. PiÃ¹ in particolare, il percorso chiuso del convogliatore 306 Ã ̈ formato da rami 306a, 306b, 306c e 306d, mentre il percorso chiuso del convogliatore 307 Ã ̈ formato da rami 307a, 307b, 307c e 307d. I trasportatori 108a e 108b si muovono nella direzione T rispettivamente sui rami 306a e 307a, mentre i trasportatori 108a e 108b si muovono, rispettivamente sui rami 306c e 307c, nelle direzioni opposte rispetto a T. I rami finali 306b e 307b sono necessari per muovere i trasportatori nella direzione P per raggiungere i rami 306c e 307c, mentre i rami finali 306d e 307d sono necessari per muovere i trasportatori nella direzione Q in modo da raggiungere i rami 306a e 307b.

In questo modo, il convogliatore 307 muove i trasportatori 108a dalla posizione F alla posizione G, mentre il convogliatore 306 muove i trasportatori 108b dalla posizione A alla posizione B. I trasportatori 108a e 108b si muovono fino alle posizioni F, G, A e B in corrispondenza delle quali vengono arrestati. I trasportatori multipli 108a e 108b sono presenti nei convogliatori 306 e 307 per essere in grado di soddisfare il tempo di trasferimento richiesto tra le posizioni F, G, A e B. Solitamente i mezzi di movimentazione dei convogliatori possono essere nastri di movimentazione in continuo che si estendono lungo i rami.

I trasportatori 108 sono appoggiati sui nastri di movimentazione in continuo per essere trasferiti.

Ãˆ possibile processare un componente di nucleo come quello 10â€™ di figura 6 utilizzando sostanzialmente i medesimi principi di funzionamento della linea di produzione di figura 3. Per processare un componente di nucleo come quello 10â€™ di figura 6 Ã ̈ necessario sostituire gli avvolgitori ad ago con due avvolgitori a flyers.La linea di produzione di figura 4 Ã ̈ simile alla linea di produzione di figura 3, sebbene il percorso chiuso dei convogliatori 306 e 307 nel quale girano i trasportatori 108a e 108b trasferimento sono sostituiti rispettivamente dai convogliatori 406 e 407. PiÃ¹ in particolare, i rami 406a e 407a sono porzioni di un singolo nastro trasportatore per muovere rispettivamente i trasportatori 108b e 108a nella direzione T. I rami di ritorno 406c e 407c sono porzioni di un altro nastro trasportatore singola per muovere rispettivamente i trasportatori 108b e 108a in direzione opposta a T. In particolare, il ramo 406a muove i trasportatori 108b dalla posizione A alla posizione B, mentre il ramo 407a muove i trasportatori 108a dalla posizione F alla posizione G. Il ramo di ritorno 406c muove i trasportatori 108b dalla posizione B alla posizione A, mentre i rami di ritorno 407c muovono i trasportatori 108a dalla posizione G alla posizione F. I dispositivi di trasporto 408a, 408b, 408c, 408d sono previsti in prossimitÃ della posizione A, B , F e G per trasferire i trasportatori tra i diversi rami. PiÃ¹ in particolare, il dispositivo di trasferimento 408a trasferisce i trasportatori 108a dal ramo 407c al ramo 407a, il dispositivo di trasferimento 408b trasferisce i trasportatori 108a dal ramo 407a al ramo 407c, il dispositivo di trasferimento 408c trasferisce i trasportatori 108b dal ramo 406c al ramo 406a, il dispositivo di trasferimento 408d trasferisce i trasportatori 108b dal ramo 406a al ramo 406c,

In questo modo, i trasportatori 108a girano tra il ramo 407a ed il ramo 407c, mentre i trasportatori 108b girano tra il ramo 406a ed il ramo 406c.

Ãˆ possibile processare un componente di nucleo come quello 10â€™ di figura 6 utilizzando sostanzialmente i medesimi principi di funzionamento della linea di produzione di figura 4. Per processare un componente di nucleo come quello 10â€™ di figura 6 Ã ̈ necessario sostituire gli avvolgitori ad ago con due avvolgitori a flyers.

Quando le linee di produzione di figura da 1 a 4 devono produrre in un unico ciclo di produzione differenti tipologie di componenti di nucleo, aventi ad esempio una differente dimensione del pacco ed una differente dimensione di filo, le tavole 113 e 205 sono previste aventi sedi multiple in posizioni a 90°. In ciascuna delle posizioni a 90° della tavola 113 e della tavola 205 sono mostrate tre rispettive sedi 113a-113c e 205a-205c. Ciascuna delle sedi 113a-113c e 205a-205c, disposta in una determinata posizione a 90°, puÃ² essere destinata a ricevere una specifica tipologia di componente di nucleo da processare. Pertanto, ci si puÃ² riferire alle diverse sedi in termini di â€œdiverse tipologie di sediâ€ . In altre parole, e a titolo di esempio, in corrispondenza di una posizione disposta a 90° della tavola, una sede Ã ̈ atta a ricevere una tipologia A1 di componente di nucleo, la seconda sede Ã ̈ atta a ricevere una tipologia A2 di componente di nucleo e la terza sede Ã ̈ atta a ricevere una tipologia A3 di componente di nucleo, dove A1 Ã ̈ una tipologia di componente di nucleo diversa da A2 e da A3.

Inoltre, una tipologia di un pacco di lamierini di un componente di nucleo sarÃ presente in una specifica posizione dei vassoi 103 del magazzino 102. Questa informazione puÃ² essere memorizzata in controlli 120 delle linee di produzione. Il robot 112 della zona 201 puÃ² ricevere questa informazione lungo la linea 120a per raccogliere un pacco di lamierini come una specifica tipologia da processare e che necessita di essere posizionata in una specifica tipologia di sede della tavola 205

Le macchine 203 e 204 sono in grado di applicare piastre isolanti per ciascuna delle diverse tipologie. La tavola 205 Ã ̈ provvista di un asse programmabile controllato per eseguire le rotazioni richieste nella direzione R. Questo consente alla tavola 205 di posizionare ciascuna delle tipologie di sedi delle posizioni a a 90° in corrispondenza delle macchine 203 e 204. La tavola 205 Ã ̈ controllata in modo da ruotare secondo queste richieste di posizionamento basate su informazioni ricevute dai controlli 120 che tracciano il flusso della tipologia di componente lungo la linea di produzione utilizzando linee di segnale 120a, 120b, 120c.

Come mostrato nelle figure 5 e 6, il trasportatore 108 puÃ² essere provvisto di sedi 109a, 109b e 109c. Ciascuna sede 109a, 109b e 109c puÃ² essere destinata a ricevere una specifica tipologia di componente di nucleo. Pertanto anche a queste sedi ci si puÃ² riferire in termini di â€œtipologie di sediâ€ . Una tipologia di componente alloggiata in una specifica tipologia di sede della tavola 205 sarÃ trasferita ad una sede del trasportatore 108a corrispondente a quella specifica tipologia. I controlli 120 istruiranno, quindi, il robot 112 della zona 201 per eseguire questa routine di trasferimento tra le tipologie di sedi della tavola 205 e le tipologie di sedi del trasportatore 108.

Analogamente, in corrispondenza della posizione G, i controlli 120 istruiscono il robot 105 a trasferire una tipologia presente in una sede del trasportatore ad uno specifico avvolgitore in grado di avvolgere tale tipologia. Inoltre, i controlli 120 istruiscono il robot 105 a trasferire una specifica tipologia di componente avvolto ad una rispettiva sede del trasportatore 108b del convogliatore 107.

Analogamente, la tavola 113 Ã ̈ provvista di un asse controllato programmabile per realizzare le rotazioni richieste nella direzione R. Questo consente alla tavola 113 di posizionare ciascuna delle sedi della tavola 113 disposte a 90° in corrispondenza delle macchine 114 e 115 a seconda delle tipologie che devono essere processate.

I controlli 120 danno istruzioni al robot 112 della zona 111 di trasferire ciascuna delle tipologie presenti nelle sedi del trasportatore 108b disposte nella posizione B ad una specifica tipologia di sede tra quelle della tavola 113 disposte nelle posizioni a 90°.

La macchina 114 Ã ̈ in grado di applicare i terminali per ciascuna delle tipologie che sono state processate. La tavola 113 Ã ̈ anche provvista di un asse programmabile controllato per realizzare le rotazioni richieste nella direzione R. Questo consente alla tavola 113 di posizionare ciascuna sede della tavola 113 in corrispondenza della macchina 114 e della macchina di verifica 115 a seconda delle tipologie che devono essere processate. Analogamente, il robot 112 della zona 111 possono posizionare una tipologia che Ã ̈ stata terminata in una specifica posizione delle tavole 116 .

Utilizzando questi principi dei controlli 120 Ã ̈ possibile seguire le sedi nelle quali una determinata tipologia di componente viene posizionata, e dare istruzioni dove una tipologia dovrebbe essere alloggiata, Ã ̈ possibile evitare, o quantomeno ridurre lâ€™uso di dispositivi di informazioni sui trasportatori 108a e 108b che necessiterebbero di operazioni di lettura e di scrittura come sopra descritto.

Con riferimento alle figure da 1 a 4, si nota che sia le macchine utilizzate per eseguire le diverse lavorazioni, che i dispositivi di carico e scarico impiegati, che i convogliatori adottati dalla linea di produzione di componenti di nucleo di una macchina dinamoelettrica, secondo la presente invenzione, occupano superfici inferiori rispetto a quelle necessarie nelle soluzioni previste nello stato dellâ€™arte.

La descrizione di cui sopra di una forma realizzativa specifica Ã ̈ 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 dallâ€™ambito dellâ€™invenzione. Si intende che le espressioni o la terminologia utilizzate hanno scopo puramente descrittivo e per questo non limitativo.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Una linea di produzione (100,200,300,400) per produrre componenti di nucleo avvolto (10,10â€™) di una macchina dinamo elettrica, la linea di produzione comprendendo: â€“ una zona di lavorazione centrale (101) comprendente almeno un avvolgitore (104,104â€™) per avvolgere bobine (15) per produrre componenti di nucleo avvolto; â€“ una zona di lavorazione a valle (111) per completare i componenti di nucleo avvolto; detta linea di produzione essendo caratterizzata dal fatto di comprendere, inoltre: â€“ un primo dispositivo di carico e scarico (105) per trasferire i componenti di nucleo da avvolgere ad almeno un avvolgitore (104,104â€™), da una posizione di attesa (103a), o da un trasportatore a monte (108a) in corrispondenza di una prima posizione (G), nella quale il trasportatore a monte (108a) Ã ̈ atto a trasferire i componenti di nucleo da avvolgere da una zona di lavorazione a monte (201); e dal fatto che â€“ il primo dispositivo di carico e scarico (105) Ã ̈ atto a trasferire componenti di nucleo avvolto da detto, o ciascun, avvolgitore (104,104â€™) ad un trasportatore a valle (108b) in corrispondenza di una seconda posizione (A), nella quale il trasportatore a valle (108b) Ã ̈ atto a trasferire i componenti di nucleo avvolto alla zona di lavorazione a valle (111).
2. La linea di produzione, secondo la rivendicazione 1, in cui il trasportatore a monte (108a) si muove con moto alternato in avanti ed indietro su un medesimo percorso di movimentazione (206a) tra la zona di lavorazione a monte (201) e la zona di lavorazione centrale (101).
3. La linea di produzione, secondo la rivendicazione 1, in cui il trasportatore a valle (108b) Ã ̈ atto a muoversi con moto alternato in avanti e indietro su un medesimo percorso di movimentazione (107a) tra la zona di lavorazione centrale (101) e la zona di lavorazione a valle (111).
4. La linea di produzione secondo la rivendicazione 1, in cui il trasportatore a monte (108a) si muove su un convogliatore di ricircolo (307) tra la zona di lavorazione a monte (201) e la zona di lavorazione centrale (101).
5. La linea di produzione, secondo la rivendicazione 1, in cui il trasportatore a valle (108b) si muove su un convogliatore di ricircolo (306) tra la zona di lavorazione centrale (101) e la zona di lavorazione a valle (111).
6. La linea di produzione, secondo la rivendicazione 1, in cui la zona di lavorazione centrale (101) comprende almeno due avvolgitori (104,104â€™); ed il primo dispositivo di carico e scarico (105) Ã ̈ atto a trasferire un componente di nucleo avvolto ad almeno due avvolgitori (104,104â€™).
7. La linea di produzione secondo la rivendicazione 1 in cui la zona di lavorazione a monte (201) comprende: â€“ una pluralitÃ di macchine (203,204), in cui ciascuna macchina (203,204) di detta pluralitÃ Ã ̈ atta a eseguire una rispettiva operazione di produzione sui componenti di nucleo (10,10â€™); â€“ primi mezzi di trasferimento (205) per posizionare i componenti di nucleo secondo una predeterminata sequenza alla macchina (204,205); e â€“ un secondo dispositivo di carico e scarico (112) per trasferire i componenti di nucleo dai primi mezzi di trasferimento (205) al trasportatore a monte (108a).
8. La linea di produzione, secondo la rivendicazione 1, in cui la zona di lavorazione a valle (103) comprende: â€“ una pluralitÃ di macchine (114,115), in cui ciascuna macchina (114,115) di detta pluralitÃ Ã ̈ atta a eseguire una rispettiva operazione di produzione sui componenti di nucleo (10,10â€™); â€“ secondi mezzi di trasferimento (113) per posizionare i componenti di nucleo (10,10â€™), secondo una predeterminata sequenza, alle macchine (114,115) della zona di lavorazione a valle (103); e â€“ un terzo dispositivo di carico e scarico (112) per trasferire i componenti di nucleo dal trasportatore (108a) a monte ai secondi mezzi di trasferimento (113).
9. La linea di produzione, secondo la rivendicazione 7, in cui i primi mezzi di trasferimento (205) comprendono almeno due sedi (205a,205b,205c) per trasferire i componenti di nucleo alle macchine (203,204), in cui ciascuna sede (205) trasferisce una rispettiva tipologia di un componente di nucleo alle macchine (203,204); ed in cui il trasportatore a valle (108a) comprende almeno due sedi (109a,109b) per trasferire i componenti di nucleo alla zona di lavorazione centrale (101), in cui ciascuna sede (109a,109b) del trasportatore a monte (108a) trasferisce un predeterminato componente di nucleo (10,10â€™).
10. La linea di produzione, secondo la rivendicazione 6, in cui i secondi mezzi di trasferimento (113) comprendono almeno due sedi (113a) per trasferire i componenti di nucleo alle macchine (114,115), in cui ciascuna sede (114,115) Ã ̈ atta a trasferire una rispettiva tipologia di componente di nucleo alle macchine; e il trasportatore a valle (108b) comprende almeno due sedi (109a,109b) per trasferire i componenti di nucleo alla zona di lavorazione a valle (111), in cui ciascuna sede (109a,109b) del trasportatore a valle (108b) trasferisce una rispettiva tipologia di componente di nucleo (10,10â€™).
11. La linea di produzione, secondo la rivendicazione 9, o 10, comprendente mezzi di controllo (120) atti a determinare lo stato di produzione di un componente di nucleo (10,10â€™) processato ad un predeterminato istante rilevando quali sedi sono occupate da una determinata tipologia di componente di nucleo e considerando il numero di sedi occupate da una tipologia di componente di nucleo.
12. La linea di produzione secondo la rivendicazione 1 in cui la zona di lavorazione centrale (101) comprende almeno due avvolgitori (104,104â€™), in cui uno degli avvolgitori Ã ̈ atto ad avvolgere una prima tipologia di un componente di nucleo e lâ€™altro avvolgitore Ã ̈ atto ad avvolgere una seconda tipologia di un componente di nucleo.