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用于自动形成金属叠片捆的方法和装置

文献发布时间:2023-06-19 10:32:14


用于自动形成金属叠片捆的方法和装置

“用于自动形成金属叠片捆的方法和装置,所述金属叠片捆用于形成电机的电枢等,以及具有所述装置的设备,所述设备用于生产电机的电枢等”

技术领域

本发明涉及一种通过自动精确计量叠片捆(p’)来自动形成金属叠片捆以形成电机的电枢等的方法,该方法在于:基于叠片捆(p’)本身的预设高度,从高于所述叠片捆(p’)的叠片堆叠(p)拾取并分离出预设数量的叠片,并且所述方法包括下列步骤:

-在叠片堆叠(p)的一端处抓住与叠片捆(p’)的高度相对应的预设数量的叠片(L),

-通过使叠片捆(p’)相对移动离开叠片堆叠(p)预设距离来从所述叠片堆叠(p)分离出叠片捆(p’)的所述数量的叠片(L),

-在面对叠片堆叠(p)的所述叠片捆(p’)的端部处,如果存在的话,则执行分开一个或多个叠片(L’)的动作,该潜在的最后的一个或多个叠片已经错误地保持粘附到叠片捆(p’)中的意图成为所述叠片捆的最后一个叠片的叠片,并且虽然所述潜在的最后的一个或多个叠片通过它们的厚度的一部分而被不稳地夹持,或者被适度地胶粘到叠片捆(p’)中的最下面的叠片,但是所述潜在的最后的一个或多个叠片反而意图成为面对已分离出来的叠片捆(p’)的叠片堆叠中的第一叠片,

-如果存在所述一个或多个叠片的话,则将在面对叠片捆的叠片堆叠的端部上分开的所述一个或多个叠片收集到与所述堆叠(p)的叠片轴向对准的位置。

背景技术

从文献EP0632567已知一种该类型的方法。该文献描述了一种通过自动精确计量叠片捆来自动形成金属冲压叠片捆以制造电机的电枢等的方法和装置,该方法和装置在于:基于叠片捆本身的预设高度,从叠片堆叠拾取并分离出预设数量的叠片,并且设有用于叠片堆叠的竖直存放部,该竖直存放部在底部处开口,并且能够升高和降低以拾取叠片捆的拾取底部与该竖直存放部的下端结合。形成叠片捆的所述步骤提供:

-使处于升高位置的拾取底部从竖直的叠片堆叠的最下面的叠片移位预设距离,通过至少一个与堆叠本身的一个或多个最下面的叠片的周边边缘协作的夹持夹爪,该最下面的叠片受到约束,以克服由于重力而朝着拾取底部掉落,所述距离与将被拾取的叠片捆的预设高度相对应,即所述距离在堆叠(p)的特定数量的叠片处;

-打开夹持夹爪并使其通过重力朝着拾取底部滑动,以用于将叠片堆叠拾取到与叠片堆叠的预设高度尺寸相对应的程度;

-通过重新闭合夹持夹爪并通过拾取底部的第一次降低来将叠片捆与重叠的叠片堆叠分离开来,以将叠片捆与重叠的堆叠分开;

-由于直接作用在所述夹持夹爪下方或者所述被不稳并错误地约束的叠片上的分开装置,执行对已分离出来的叠片捆的潜在的最后的叠片的分开动作,该潜在的最后的叠片通过夹持夹爪而在其一部分厚度上保持被错误地、不稳地夹持,或者保持被适度地胶粘到叠片堆叠中的意图构成相继的叠片捆的第一最下面的层的最下面的叠片,并且因而在底部处突出,至少部分地突出超过夹持夹爪本身的下侧。

由于不同的原因,难以计量将与叠片堆叠分离的叠片捆:

第一种原因在于,根据叠片捆的预设高度尺寸不能知道组成该叠片捆的叠片的数量,并且因而不能确定将被分离出来的叠片捆的最后一个上叠片与组成相继的叠片捆的第一最下面的叠片的堆叠的最下面的叠片之间的分隔线。这是由于冲压出单个叠片的片材的厚度公差。由于片材的这些公差,所以当将叠片捆从重叠的叠片堆叠分离出来时,通过意图将最后一个上叠片锁定在存放部中的装置(例如,所述装置仅仅针对最后一个上叠片的厚度的一小部分接合),可能在重叠的叠片堆叠的下端处不稳地约束仍属于被分离出来的堆叠的最后一个上叠片。因而,在这些条件下,分离出来的叠片捆缺少一个叠片并且因而尺寸过小。

另外的一个问题在于,属于被分离出来的叠片捆并且被不稳地约束的最后一个叠片可能在不精确的时刻将自己分开,或者可能通过不受控地掉落而导致损伤和/或卡住装置。

另外的一个原因源自以下事实:由于例如存在冲压润滑剂、氧化物、材料的退火或其它类似缘由,被分离出来的叠片捆的最后一个叠片也可能通过适度胶粘效应或粘附而被不稳地约束。

文献EP0632567中所述的解决方案完美地解决了上述问题,只要叠片的尺寸保持在特定的直径限制内。

当单个叠片的直径和接触表面增大时,诸如例如用于电动混合车辆等的电机的电枢中的单个叠片的直径和接触表面增大时,由文献EP0632567的解决方案提供的分开动作不足以确保:叠片保持与叠片捆错误地结合,并且叠片被分开器指状物隔开,与叠片捆实际分离。实际上,分开器指状物的动作沿着叠片捆的具有相对较小角度宽度的轴向带进行,并且当叠片具有相对更大尺寸时,与分开器指状物的作用带角度隔开的点上的粘附力能够维持意图被分开并重新定位在堆叠上的叠片仍粘附到叠片捆。

此外,文献EP0632567中建议的解决方案规定:从叠片堆叠的底部选择并分离出叠片捆。在叠片的重量增大时,由于它们的尺寸增大,所以这是不利的。

发明内容

根据第一方面,因而,本发明的目的在于改进一种形成开篇所述类型的叠片捆的方法,其允许通过相对简单并且低成本的措施来有效地克服以上提及的缺点,以便通过避免生产循环中断以及对装置的任何损伤,并且还在大尺寸叠片的情况下,实现最大操作速度和叠片捆的最大计量精确性。

根据第一方面,本发明的目的在于一种通过自动精确计量叠片捆(p’)来自动形成金属叠片捆以用于形成电机的电枢等的方法,所述方法在于:基于叠片捆(p’)本身的预设高度,从高于所述叠片捆(p’)的叠片堆叠(p)拾取并分离出预设数量的叠片,并且所述方法包括下列步骤:

-在叠片堆叠(p)的一端处抓住与叠片捆(p’)的高度相对应的预设数量的叠片(L),

-通过使叠片捆(p’)相对移动离开叠片堆叠(p)预设距离,从所述叠片堆叠(p)分离出叠片捆(p’)的所述数量的叠片(L),

-在面对叠片堆叠(p)的所述叠片捆(p’)的端部处,如果存在的话,则执行分开一个或多个叠片(L’)的动作,该潜在的最后的一个或多个叠片已经错误地保持粘附到叠片捆(p’)中的意图成为所述叠片捆的最后一个叠片的叠片,并且虽然所述潜在的最后的一个或多个叠片通过它们的厚度的一部分被不稳地夹持,或者被适度地胶粘到叠片捆(p’)中的最下面的叠片,但是所述潜在的最后的一个或多个叠片反而意图成为面对已被分离出来的叠片捆(p’)的叠片堆叠中的第一叠片,

-如果存在的话,则将在面对叠片捆的叠片堆叠的端部上分开的所述一个或多个叠片收集到与所述堆叠(p)的叠片轴向对准的位置,

该方法的特征在于,所述分开动作通过两个相继的步骤进行:

-通过在面对叠片堆叠(p)的所述叠片捆(p’)的端部处在移开一个或多个潜在的叠片(L’)的方向上的刮擦动作的第一部分分开步骤,该刮擦沿叠片捆的轴向方向并且在叠片周界的单个区域处进行,由此形成将这些叠片与意图形成叠片捆(p’)的最后一个叠片的叠片间隔开的间隙,该间隙仅仅部分地沿叠片的周界范围延伸;

-在面对叠片堆叠(p)的所述叠片捆(p’)的端部处分开所述一个或多个叠片(L’)的第二完成分开步骤,该第二完成步骤通过以下进行:首先在叠片捆(p’)之间(即,在意图形成叠片捆(p’)的最后一个叠片的叠片与面对叠片堆叠(p)的所述叠片捆(p’)的端部处的所述一个或多个潜在的叠片(L’)之间)将分离器刀引入到所述间隔开的间隙中,并且然后使所述刀沿叠片周界的一部分移动。

一个实施例规定:刀的移位沿与叠片周界的一部分相对应的路径进行,这样的部分的范围从所述周界范围的至少四分之一到至多一半。

在一个实施例中,方法与具有旋转对称的周界、特别是圆形周界的叠片结合提供,并且刀的路径沿与所述叠片的圆形形状的轴线同轴的圆的圆弧执行。

一个实施例规定:叠片堆叠(p)被竖直地定向,而叠片捆(p’)从所述堆叠(P)的上端被拾取,被错误地保持粘附到为叠片捆(p’)而设置的最后一个叠片的所述一个或多个叠片(L’)通过因重力而掉落到叠片堆叠(p)的上端上而被收集起来。

与上文限定的任何实施例中的一个或多个实施例结合,根据本发明的方法能够提供另外的一个步骤,即:在分离错误地粘附抵靠在叠片捆(p’)的所述最后一个叠片上的所述潜在的最后的一个或多个叠片(L’)之后,将叠片捆(p’)的最后一个叠片保持就位。

此外,根据一个实施例,每个叠片捆(p’)均构成意图形成电枢的全部数量的叠片的一部分叠片捆,多个所述叠片捆(p’)被相继地形成,并且所述叠片捆(p’)在相互叠合和/或同轴的位置堆叠,以便形成完整的电枢。

有利地是,根据一种可能的改进,当叠片对于预定旋转角度具有旋转对称性时,有利的是,重叠在先前的叠片捆上的每个叠片捆(p’)均相对于所述先前的叠片捆绕对称轴线旋转所述旋转角度或所述旋转角度的整数倍。

本发明的目的还在于一种通过根据先前所述的一个或多个特性和实施例或其子组合的方法来自动地形成金属叠片的叠片捆以形成电机的电枢的装置,该装置包括:

至少一个竖直存放部,所述至少一个竖直存放部用于由重叠的叠片构成的至少一个堆叠(p);

分选和分离工位,该分选和分离工位用于具有预定数量的叠片的叠片捆(p’);

所述叠片堆叠(p)的平移器,至少一个端部在所述分选和分离工位中;

所述分选和分离工位包括夹爪,用于径向地夹持叠片捆(p’),使之能够在夹持叠片捆(p’)的至少一部分叠片的状态下和不与叠片干涉的状态下交替地切换;

所述夹持夹爪相对于叠片堆叠和/或叠片堆叠相对于所述夹持夹爪的平移器,所述平移器用于根据为叠片捆(p’)而设置的叠片的数量来相对于所述叠片堆叠的端部定位所述夹爪;

钉状物(nail)或分开器/刮擦器指状物(finger),其能够沿路径移动,通过这一路径,所述指状物或所述钉状物将不正确地粘附到意图成为所述叠片捆(p’)的最后一个叠片的叠片捆(p’)的叠片(L’)分离出来,并且虽然所述潜在的最后的一个或多个叠片通过它们的厚度的一部分而被不稳地夹持,或者被适度地胶粘到叠片捆(p’)中的最下面的叠片,但是所述潜在的最后的一个或多个叠片反而意图成为面对已分离出来的叠片捆(p’)的叠片堆叠的第一叠片而,并且其中

所述钉状物或所述分开器/刮擦器指状物与叠片捆(p’)的叠片的周界的轴向带协作,该轴向带与所述叠片的周界的仅一点重合,并且

设置分离器刀,其被支撑,以能够在相对于叠片捆(p’)或叠片堆叠(P)的轴线的径向方向上移动,并且处于与叠片周界的所述轴向带重合或与所述轴向带并排放置的位置,

并且,该分离器刀被支撑,以能够在沿所述叠片的外周界的至少一部分的路径上绕叠片捆(p’)或堆叠的轴线角度移动,

设置控制单元,该控制单元操作所述平移器、所述夹爪、所述指状物或所述刮擦器钉状物以及所述分离器刀,并且该控制单元运行包括指令的控制程序,以用于执行由根据上述权利要求中的一项或多项所述的方法提供的功能。

根据结合具有可内接于圆的平面图形状的叠片提供的实施例,所述刀被支撑,以能够在对应于与所述圆的轴线同轴的圆的圆弧的路径上角度移动。

根据一个实施例,分选和分离工位被设置在叠片堆叠(p)的上端处,离叠片堆叠的上端预定距离。

又根据一个实施例,叠片堆叠(P)的平移器装置由用于叠片堆叠的竖直存放部的底壁构成,该底侧被以可滑动的方式被安装在竖直引导件上,并被平移致动器操作,以在竖直方向上滑动并且以双向滑动。

又根据能够与前述实施例以任何组合提供的一个实施例,分选和分离工位具有上部支撑件,径向地夹持叠片捆(p’)的夹爪、指状物或分开器/刮擦器钉状物以及分离器刀的支撑臂分别从该上部支撑件径向向外离开。

在一个实施例变型中,分离器刀的支撑臂能够绕与叠片堆叠(p)或捆(p’)的中心轴线重合或者平行于叠片堆叠(p)或捆(p’)的中心轴线的轴线角度旋转,而滑架被安装在所述臂上,该滑架沿在所述臂的纵向方向上定向的滑动引导件滑动,并且致动器使所述滑架沿所述引导件在两个终止位置之间平移,所述终止位置中的一个径向向外,并且在该一个终止位置,刀的自由尖端与叠片捆(p’)的壳表面间隔开,另一个终止位置径向向内,在该另一个终止位置,分离器刀在处于叠片捆(p’)的两个相邻叠片之间的插入位置突出预定长度。

在一个实施例中,其中装置意图与环形叠片结合使用,并且其中,叠片捆(p’)的夹持夹爪包括在所述叠片捆(p’)的壳壁的径向外侧的爪部以及在叠片捆(p’)的径向内壳表面的径向内侧的相反的爪部,所述两个爪部具有这样的表面,该表面接触对应的内壳表面和外壳表面,并且部分相对于壳表面的角度范围具有预定角度长度,并且被对应地成形,两个爪部能够被径向移位到:闭合位置,在该闭合位置,所述两个爪部将叠片捆(p’)夹持在中间;和一个这样的位置,在该位置,所述两个爪部彼此间隔开并与对应的内壳壁和外壳壁间隔开。

根据能够结合前述实施例中的一个或多个实施例提供的另外的一个特征,设置叠片堆叠(P)的另外的可移除支撑件,该支撑件在分离器刀的分离行程和分离器刀远离叠片捆(p’)的径向移位两者都已经被执行之后被激活,所述支撑件由至少两个径向齿组成,所述至少两个径向齿被布置在不同的角度位置,优选相对于叠片堆叠(P)或捆(p’)的壳表面的轴线在直径方向上彼此相反,并且能够一起通过平移致动器径向移位到重叠位置,以与叠片捆(p’)的最下面的最后一个叠片的面重叠,并且能够相对于叠片堆叠(P)或捆(p’)的外壳表面径向移位到径向向外间隔位置。

在一个实施例中,所述至少两个径向齿各自均被安装在径向臂上,并且被支撑在滑动引导件上,所述滑动引导件被固定到所述臂并在对应臂的纵向方向上被定向,并通过平移致动器沿对应的引导件以双向滑动方式进行控制。

根据一个实施例变型,叠片捆(p’)的抓住夹爪、钉状物或分开器/刮擦器指状物、分离器刀以及叠片捆(p’)的所述至少两个可移除支撑齿连同它们的支撑臂、平移引导件以及平移致动器与旋转致动器一起被共同的支撑框架支撑,该共同的支撑框架通过滑动引导件和滑动致动器安装,以便能够在叠片捆(p’)的分选和分离工位与电机的电枢的组装工位等之间移位,电枢由多个叠片组成,所述多个叠片的数量至少等于或大于一个叠片捆(p’)中设置的叠片的数量。

有利地是,当叠片以预定旋转角度具有旋转对称性,以便在由至少两个叠片捆组成的电枢的形成中允许重叠在先前的堆叠上的每个叠片捆(p’)都相对于所述先前的叠片捆绕对称轴线旋转所述旋转角度及所述旋转角度的整数倍时,组件(即,共同的支撑框架)被进一步安装在被设计用以使所述组件、即所述框架围绕与叠片捆的对称轴线重合的旋转轴线旋转的机动旋转支撑件上,该组件由用于抓住叠片捆(p’)的夹爪、钉状物或分开器/刮擦器指状物、分离器刀以及支撑叠片捆(p’)的至少两个可移除齿连同相应的支撑臂、平移引导件以及平移致动器和旋转致动器组成。

根据另一方面,本发明的目的在于一种用于生产电机的电枢等的设备,该设备根据所述方法的一个或多个前述步骤操作,并且在该设备中,提供了根据一个或多个前述特性的组合的装置。

在一个实施例中,该设备包括:

用于一系列叠片堆叠(p)的馈送器,该馈送器将所述堆叠(p)从所述堆叠(p)的装载工位移动到叠片捆(p’)的分选和分离工位;

传送构件,该传送构件用以将叠片捆(p’)从分选和分离工位传送到组装工位,从而将多个叠片捆(p’)组装成电机的电枢,其中,至少两个叠片捆(p’)被布置成彼此轴向对准并且彼此重合,即彼此叠置,所述组装工位包括:

存放部,用于组装电枢,电枢由至少一个或多个叠片捆(p’)组成,该存放部配备有用于所述叠片的对中引导件;

在存放部中卸载的所述一个或多个叠片捆(p’)的叠片的轴向挤压器;

用于在组装存放部中存在并处于相对于彼此的挤压状态下的叠片捆(p’)的叠片的稳定连接的工具,诸如在存放部中沿叠片捆(p’)的轴向方向生成一个或多个焊缝的一个或多个焊接器,

所述一个或多个焊接器被支撑,以能够沿平行于叠片捆(p’)的轴线的引导件移位,和/或在相对于所述轴线径向的引导件上移位,替代性地是,能够移位到工作距离或者待机距离;

抓住器/输送器,用于在叠片彼此稳定和互相连接之后卸载所述叠片捆(p’)。

根据本发明,在叠片捆(p’)的分选和分离工位中,提供了一种根据前述一个或多个实施例或与这些实施例组合的用于自动形成金属叠片捆的装置。

在一个实施例中,叠片堆叠(p)的馈送器由旋转台组成,在该旋转台上分布有多个角度等距的竖直存放部,每个存放部均用于一个叠片堆叠(p),然而处于不同的角度位置,该旋转台将所述存放部在馈送/形成工位中一个接一个地传送,以将叠片堆叠(p)馈送到/形成于存放部以及分选和分离工位。

在能够与一个或多个前述实施例以任何组合提供的实施例中,组装工位包括:旋转台,在该旋转台上分布有多个角度等距的组装存放部,该存放部的轴线平行于所述旋转台的旋转轴线;用于组装电机的电枢的多个组装存放部,所述电枢由一个或多个叠片捆(p’)形成,每个存放部均通过旋转台的旋转从组装工位被平移到卸载工位,以从对应的组装存放部卸载已完成的电枢,该卸载工位包括抓住器/平移器装置,并且相对于旋转台的旋转定位于与组装工位不同的角度位置处。

附图说明

在附图中所示的一些示例性实施例的以下说明中,上述方法、装置和设备的特征以及本发明的任何进一步特征和优点将变得更加清楚,在附图中:

图1和图2分别以透视图和侧立面图示出了根据本发明的设备的实施例的两幅图;

图3和图4示出了叠片捆的分选和分离工位中的叠片堆叠的上端的第一升高步骤的透视图和侧视图;

图5和图6示出了夹爪的操作步骤,所述夹爪分别处于其抓住叠片捆的叠片的位置,以及处于待机步骤,在待机步骤中,爪部与叠片捆的壳表面间隔开;

图7示出了从叠片堆叠升高叠片捆的步骤;

图8和图9分别示出了将分离器刀插入意图返回到堆叠上的叠片与意图形成叠片捆的最后一个叠片之间的步骤的侧视图和从底部的轴向视图;

图10和图11分别示出了以下步骤的侧视图和从底部的轴向视图:将分离器刀插入意图返回到堆叠上的叠片与意图形成叠片捆的最后一个叠片之间,并且在该步骤中,分离器刀已经沿具有预定角度宽度的角度路径角度移动。

图12和图13示出了省略了叠片堆叠的侧视图,和叠片捆的从底部的轴向视图,其中,在组装工位中将叠片捆传送到电枢组装存放部的分选和分离步骤之后,激活叠片捆的可移除支撑件;

图14A至图14F以示意性和简化方式示出了错误地保持粘附到叠片捆中的最后的最下面的叠片上的至少一个叠片的分开步骤。

具体实施方式

参考图1和图2,这些图示出了用于制造用于电动马达的电枢等的设备。所述机器通过从一个叠片堆叠选择一定数量的叠片来操作,所述叠片中的每一个叠片均从由金属或导电材料制成的片材冲压(blanked)而成,并且具有相同的平面图形状以及冲压出叠片的片材的厚度。单个叠片在至少一个存放部中被堆叠,并且从该堆叠选择由多个叠片形成的叠片捆数量。基于电枢的轴向尺寸并根据单个叠片的厚度来计算叠片捆数量。

根据第一解决方案,叠片捆能够包括达到电枢的总轴向长度所需的叠片数量。

一种实施例变型相反的是提供了以与电枢总长度的内约数相对应的叠片数量来选择并形成叠片捆,并彼此对齐地重叠由此获得的单个叠片捆。

然后,通过化学/物理连接,在一块中彼此成一体地制出形成制作电枢所需的叠片捆的叠片,例如通过多条焊缝或焊线实现,所述多条焊缝或焊线在所述一个或多个叠片捆的轴向方向上定向,并且被设置在为电枢而设置的所述一个或多个叠片捆的外壳表面和/或内壳表面的两个或多个角度位置上。

参考图1和图2,根据该示例性实施例的设备包括馈送器/输送器,以将叠片堆叠p从所述叠片堆叠p的装载或形成工位S1馈送/输送到分选和分离工位S2,以从叠片堆叠p分选/分离出叠片捆p’。

在所示实施例中,馈送器/输送器由旋转台1组成,该旋转台1通过马达M1绕其中心轴线以可旋转的方式操作。

根据一种特性,旋转台优选地为水平的,并且承载沿其本身分布的、用于尽可能多的叠片堆叠p的多个角度等距的存放部101。

存放部101包括至少两个对中引导件,以将堆叠P中的叠片彼此对中,并且在所示示例中为竖直杆201的形式。特别地是,竖直杆201被角度等距地分布,并且彼此径向间隔开,以便作为引导件与叠片的周边形状的扇形协作。

所示实施例示出了具有最常见的形状特性的叠片,但不应将其理解为限制,这是因为引导件201的布置结构以及如下文所示的与叠片协作的其它部分的布置结构由叠片的平面图形状限定,并且因而由被后者分离开来的叠片堆叠或者叠片捆的壳壁的横截面的形状限定。

在所示示例中,叠片具有环形并且圆形的平面形状,并且特别是关于给定的旋转角度旋转对称。在这种情况下,引导和对中的竖直杆具有十字形布置结构和至少对于一部分所述横截面而言与叠片堆叠的横截面相对应的截面轮廓,即在与对应的杆201接触的区域中与叠片的内周界边缘的形状相对应。

以这种方式,在堆叠轴线处的横向平移方面和/或绕平行于堆叠的轴线的一个或多个轴线或与其重合的角度移位方面,堆叠p的全部叠片都保持处于彼此对齐的重合位置。

杆201离开底壁301。

一个实施例变型能够规定,所述底壁301能够由于未详细示出的机动致动器装置而在竖直方向上升高和降低。

在用于分选和分离叠片捆p’的分选和分离工位S2中,在与叠片堆叠p竖直对准的位置中,设置了总体以2指示的、下文将更详细地描述的分选/分离构件。

这些分选/分离构件2在共同的框架102上被组装在一起。框架102包括第一滑架202,该第一滑架202相对于旋转台1的旋转轴线在径向上滑动。平移能够在所述工位S2与沿滑架202的径向平移方向对准设置的另外的一个组装工位S3之间向前和向后进行。

滑架202在对应引导件302上滑动安装有每个头部端。向前移动由马达M2控制。

滑架202上安装有竖直导轨402,该竖直导轨402被滑动安装在竖直引导件502中,并由机动致动器M3操作。

所述导轨402的下端承载了下文将利用特定示例性实施例更详细地描述的多个分选和分离工具。

工位S3被设置在相对于滑架202的径向路径的径向对齐位置,并且包括至少一个组装存放部3,该组装存放部3具有用于叠片捆的中心对中组103,其被成形用于至少该组装存放部3的壳壁的对应于叠片捆的内壳壁的部分,并且在所述至少一个组装存放部3上堆积了至少一个叠片捆或者两个或更多个叠片捆。

在与组装存放部3(即,与该组装存放部上堆积的叠片捆)竖直对准并且/或者轴向重合的位置,在工位S3中设置了挤压器构件4,该挤压器构件4也能够通过滑架401在承载了分选/分离构件2的滑架202的径向平移方向上移位。

类似于滑架202,滑架401承载滑块402,该滑块402能够沿引导件403滑动,并且控制从堆积在所述挤压器构件4的组装存放部3中的所述一个或多个叠片捆p’的升高和抵靠其的降低。

从图1和图2中清楚的是,根据有利实施例,能够将两个滑架202和401制成使得一起执行平移并且将行程组合起来,使得当分选/分离构件2在工位S2中处于与所述工位S2中存在的叠片堆叠p对准的操作位置时,挤压器构件4处于操作位置,并且与组装存放部3以及该组装存放部上堆积的叠片捆竖直对准。因而,能够并行地在工位S2和S3中执行两个操作。

相反,当分选/分离构件被移位到工位S3,处于操作位置并与组装存放部竖直对准以卸载其中的叠片捆p’时,挤压器构件4被移位到工位S3外,超过该工位S3。

又根据图1和图2中提供的另外的一个特性,与工位S3结合设置多个组装存放部的输送器/馈送器,这些组装存放部在所述组装工位S3和完成的电枢(图中未示出)的至少一个卸载工位之间移位。

所示的示例性实施例的输送器/馈送器由也是水平的、以5指示的旋转台组成,并且在该旋转台的周边带上成角度间隔分布多个组装存放部3,其与存放部101的旋转台101类似。具有变速器的马达M4以可旋转的方式操作旋转台5。

又根据另外的一个特征,在工位S3中或者在工位S3与卸载工位(也未详细示出)之间的中间工位中,设置一个或多个未详细示出的焊接工具,所述一个或多个焊接工具在交叉方向上执行焊线或焊缝,优选地是在平行于组装存放部3中的叠片捆的轴线的方向上并在挤压状态下执行。

可以在所述一个或多个叠片捆的外壳表面和/或还可能的是在内壳表面的不同角度位置设置一条或多条焊线或两条或多条焊缝。

焊接工具能够是任何类型,如电弧、等离子、激光或其它类型,并且在本领域的现有技术中通常是已知的,并且可能的是沿所述一个或多个叠片捆的支撑和移位机构。

又根据另外的一个特性,分选/分离构件2同时具有传送构件的功能,以将在工位S2中选择和分离的叠片捆p’从该工位S2传送到工位S3,而不需要进一步的单独的传送构件来传送所述叠片捆p’。从下文变得更清楚的是,这些分选/分离构件2与用于约束叠片捆p’底部的可移除支撑件结合设置,并且在选择叠片捆p’的叠片以及从堆叠p分离出叠片捆p’的过程已经完成之后进行操作,并且与用于约束叠片捆p’的底部的所述可移除支撑件一起,在分选/分离构件2平移移位到工位S3中期间从底部约束该叠片捆p’。

此外,又根据一个特征,分选/分离构件2和用于约束底部的支撑件被安装成能够绕叠片捆p’的轴线旋转预定角度,使得能够以不同的角度位置将几个叠片捆p’定位在组装存放部3上。这允许补偿由于例如在单个叠片的厚度方面的公差而引起的沿叠片捆p’的周向延伸的可能的厚度变化。随机的布置结构例如可能导致在公差方面具有较厚区域的叠片对准和重叠,因而最终有助于增加叠片的不同区域之间的厚度差异。通过将单个叠片捆放置成彼此重叠的单个叠片捆的角度布置结构的变化导致对这种效应的可能补偿。

相继的图3至图13详细地示出了前述图中总体以2指示的分选/分离构件。

图3和图4示出了叠片堆叠P的定位,其上端在分选和分离工位中。叠片堆叠p能够沿引导件101、201从可升高的底部301竖直升高,或者分选/分离构件能够抵靠所述堆叠P的上端降低,或者通过平移堆叠p和分选/分离构件两者而进行移动。

这些构件包括处于相对于堆叠p的叠片L的平面图形状(即,堆叠p的内壳表面和外壳表面的形状)的预定角度位置的夹爪6,其由至少一个外爪部106和至少一个内爪部206组成。

内爪部206由一个或多个匹配部分组成,所述一个或多个匹配部分通过形状联接而从叠片P的上端开始粘附到给定数量的叠片的轴向带。

在该示例中,堆叠P的内周界壁(即,叠片的平面图形状)具有多个径向狭槽,并且所述爪部206形成具有两个分支306的叉,所述分支中的每一个分支都通过形状联接而滑移到不同的狭槽7中,优选地是滑移到如图9、图10和图13中更清楚地示出的彼此靠近的两个狭槽7中。

外爪部106能够在叠片堆叠p的径向方向上移位,并且具有与外壳表面的轴向带接触的表面,该轴向带在轴向方向上延伸与预定数量的叠片相对应的高度,并且在叠片堆叠的周向方向上延伸,以便与内爪部206(即,与其分支306)径向重合。

图5和图6示出了分选/分离构件2的侧视图的放大图,其中,外爪部106分别处于与叠片堆叠p的壳表面间隔开的缩回位置,以及处于粘附抵靠在所述壳表面上的位置,以用于在外爪部106和内爪部206之间径向夹持设置在叠片捆p’的最下面的部分中的预定数量的叠片。

爪部106被径向臂10支撑,并且由线性致动器406相对于叠片捆p’的平移在径向方向上并且双向(即,远离所述叠片捆的壳表面p’移动和抵靠其移动)操作。

根据另外的一个特征,为了相对于叠片堆叠p的位置调整爪部106的行程极限位置,承载爪部106的线性致动器通过能够沿平行于臂10的引导件12移位的滑块11而被安装在所述臂10上。

在爪部106的正下方,设置分选指状物(finger)15,该分选指状物15由臂10本身支撑,并且由线性致动器151操作,该线性致动器151使所述指状物15抵靠处于直接与爪部106的下表面齐平位置的叠片堆叠移位。

所述指状物制成有向外突出的角部,以便形成钉状物215,该钉状物215将自身定位在叠片的周边边缘上,该叠片可能突出或保持粘附到意图成为叠片捆p’的最下面的叠片的叠片上。

可能为所述指状物和/所述钉状物215设置不同的移动路径。根据第一实施例,所述指状物和对应的钉状物仅执行径向平移移动,可替代地是抵靠叠片堆叠p的壳表面的和在移动离开所述壳表面的方向上的径向平移移动。

根据另外的一个实施例,一旦与仍错误地粘附在意图形成叠片捆p’的最下面的叠片的叠片L上的叠片L’的周边边缘接触,所述指状物15和对应的钉状物215就在叠片捆p’的轴向方向上执行进一步的向下移动。

夹爪6与指状件15(即,钉状物215)的相对轴向位置被以可调节的方式预先布置,但是被固定,而这两个部分相对于叠片捆p’的高度(即,相对于叠片堆叠p的上端)的轴向位置由针对每个叠片捆p’而设置的叠片的数量(取决于叠片的厚度)确定,并且由于将叠片堆叠p的分选/分离构件和/或升高构件轴向移位的致动器,夹爪6与指状物15一起相对于堆叠P的端部轴向定位。

分选/分离构件进一步包括分离器刀20,该分离器刀20被定向成切削刃平行于叠片的面,并由径向臂120支撑。该径向臂120绕平行于工位S2中的叠片堆叠P(即,叠片捆p’)的旋转轴线或与其重合的旋转轴线以可旋转的方式安装。此外,刀通过滑块220而被安装在径向臂120上,该滑块220能够在所述臂的纵向方向上(即,在相对于所述臂的旋转轴线的径向方向上)在以下两个端部位置之间移位:更径向向外的位置,在该位置中,分离器刀20的切削刃的端部与叠片堆叠p或叠片捆p’的外壳表面间隔开;以及分离位置,在该位置中,所述分离器刀20介于意图形成所选的叠片捆p’的最后一个叠片的叠片L的面与如下的叠片或第一叠片之间,所述叠片或第一叠片保持错误地粘附到所述最后一个叠片,并且意图形成接连的叠片捆p’的第一上叠片。

在指状物15和相应的钉状物215施加在错误地保持粘附到叠片捆p’的最后一个最下面的叠片L的叠片上的分开动作之后,刀20朝着臂120的旋转轴线在径向方向上向前移动,以便在所述叠片捆p’的所述最后一个叠片l之下并在保持错误地粘附到所述最后一个叠片l的叠片之下刺入。之后,臂120绕其轴线旋转,并且刀通过逐渐从角度移位路径的初始角度位置前进到最终角度位置来使保持错误地粘附到意图形成叠片捆p’的最后一个叠片的那一个叠片l的所述叠片L’逐渐分离。

由于分离器刀20的该动作,有效地分离了错误地保持粘附到意图形成叠片捆p’的最后一个最下面的叠片的叠片L的所述叠片L’的区域,在该区域中,指状物15和钉状物215的动作不足以使所述两个叠片彼此完全分离。

图8至图11示出了在分离器刀20的叠片捆p’的轴向方向上从下方观察的分别处于第一角度位置和最终角度位置的侧视图和平面图。

在到达最终角度位置之后,分离器刀20通过径向向外平移而被从叠片捆p’移除,并且再次旋转到初始角度位置。

从图中清楚的是,在所示实施例中,刀20的角度路径与叠片捆p’的对称轴线同轴,这是因为在该示例中,叠片的平面图形状是旋转对称的。

假定组合的径向移位和角度移位的可能性的情况下,分离器刀20的路径还能够通过还执行与角度移位相关的沿径向方向的组合移位来使自身适于叠片的其它平面图形状。

特别地是,通过能够限定沿与叠片的外轮廓内接的圆周的环形路径,只要可能,分离器刀20就能够在叠片L的任何平面图形状的情况下操作。

特别是根据图12和图13的实施例,分选/分离构件2具有另外的一个可移除的下部约束构件,该下部约束构件在分离过程的结束时被操作,以用于通过分离器刀20将仍错误地粘附到意图形成叠片捆p’的最后一个最下面的叠片L的叠片上的叠片L’分离。

所示实施例规定:这些构件分别由两个叉30组成。这些叉被径向臂10、130带到相对于叠片捆p’的或叠片堆叠的轴线或相对于与该轴向平行的轴线在直径方向上相反的位置。有利地是,所述径向臂中的一个径向臂由承载夹爪6的外爪部106和具有钉状物215的分开器/刮擦器指状物15的臂10组成。在这种情况下,安装在夹爪6的相同一个臂10上的叉30被布置成骑跨分开器/刮擦器指状物15,即,所述指状物被容纳在所述叉30的两个分支之间的中间空间中。

在直径方向上彼此相反的所述两个叉能够在以下两个位置之间径向移位:待机位置,在该待机位置,所述两个叉与叠片捆p’径向间隔开;以及约束或支撑位置,在该约束或支撑位置,所述两个叉朝着彼此或者朝着叠片捆p’的中间轴线径向移位,并且所述两个叉在叠片捆p’的最后一个叠片L的最下侧上重叠。由于安装在对应的臂10、130上的线性致动器,发生径向移位。

根据另外的一个特征,各个径向臂都被优选地彼此同轴地安装,而夹爪6以可旋转的方式安装在与叠片捆p’的轴线同轴的轴506上,使得允许将在相同的组装存放部3上堆积的两个叠片捆p’之间的角度位置的变化。

上述另外的径向臂能够保持静止或者也一起旋转,因而全部形成叠片捆p’的分选和分离头。

针对所述实施例,所指示的致动器和马达各自都能够是在以下项中选择的任何类型:机电致动器、电动致动器、气动致动器、液压致动器或上述的组合。

此外,与在任何自动机器或设备的情况下一样,同样在这种情况下,致动器由电子控制单元控制。有利实施例提供了使用电子单元,该电子单元包括处理器、至少一个存储器、至少一个用户输入/输出接口、至少一个接口以及控制单元,以与一个或多个上述致动器接口并对其进行控制,控制程序被加载在存储器中并由处理器执行,在处理器中,用于控制致动器的、与被所述致动器操作的构件的功能相对应的指令被编码,并根据所提供的处理步骤以相互同步的方式执行所述功能。

图14A至图14F以极其示意性的方式示出了用于从叠片堆叠p分选和分离出叠片捆p’的处理步骤。

在图14A中,叠片堆叠被带到分选和分离工位S2并相对于夹爪6并相对于外爪部106和内爪部26被定位,与叠片捆p’的高度相对应,即,与形成该叠片捆所需要的叠片的数量相对应。

由于例如厚度公差,所以叠片L’保持错误地粘附到正确地意图形成叠片捆p’的最后一个叠片的叠片L。

如点划线所示,另外的一个或多个叠片L1’、L2’也可能保持错误地粘附到该叠片L’。

一旦所述叠片被夹爪6夹持,其余叠片的堆叠P就被轴向地移开,并移动到与叠片L’以及潜在的另外的叠片L1’和L2’然而还保持粘附到上面的叠片捆p’相距预定程度。

在图14b中,被成形以便形成钉状物215的分开器/刮擦器指状物15被操作并与叠片L’的周边边缘接触,该叠片L’被错误地夹持在突出超过夹爪6的外爪部106的最下侧的区域中。可能与指状物15在轴向向下方向上(即,在使叠片L’从叠片L移动离开的轴向方向上)的相继移动有关的这一动作导致:至少在叠片捆p’的与所述指状物15重合的壳表面的区域中将叠片L’分开。在更远的区域中,由于润滑剂或退火或其它原因,叠片L’可能通过粘合而保持粘附到叠片L。

如图14D中所示,与夹爪6和分开器/刮擦器指状物15直接并排设置的分离器刀在介于意图正确地形成叠片捆p’的最后一个叠片的叠片L与通过分离器刀20的分开器/刮擦器指状物15与叠片L间隔开的叠片L’之间的位置径向向前移动。

然后,分离器刀20通过绕与叠片捆p’的轴线同轴或与该轴线平行的轴线旋转而向前移动,直至到达与叠片捆p’的轴线间隔开并本质上几乎在直径方向上相对的角度位置。分离器刀20的这一角度移位导致叠片L’与叠片L的必然并且完全的分开,并且叠片L’以及潜在的另外的下方的叠片L1’和L2’通过重力掉落在叠片堆叠p的上端上。

通过存放部101的竖直引导件301并且通过可能的另外的竖直引导件40,并且/或者还通过夹爪6的内爪部206,确保对准。与分选/分离构件和/或夹爪6的内爪部206结合设置的上述另外的轴向引导件40能够被延长到超过已被分离出来的叠片捆p’的最下侧的预定程度,并且因而能够确保叠片L’和/或叠片L1’和L2’与下面的存放部101的竖直引导件301对准,所述存放部101容纳之前从中分离出叠片捆p’的叠片堆叠p。

由于根据本发明的方法和装置,所以实现了对形成每个叠片捆p’的多个叠片的极其精确分选,这至少部分地消除或补偿了由于叠片的厚度公差和/或由于一个或多个叠片与叠片捆p’的最下面的叠片的不期望的粘附而引起的错误。

分离器刀的存在允许避免了在叠片具有大的表面延伸范围时的如下效应:分开器/刮擦器指状物保持被限于其在叠片上操作所处的区域或被限于附近的区域,由此使得待分离的叠片在其延伸范围的其它区域中保持粘附到叠片捆p’,该其它区域与分开器指状物的介入区域重合的区域间隔开。

分离器刀及其功能不会引入复杂性并且不会严重减慢叠片捆的分选和分离过程,并且由于可操作的流程步骤,由于分离器刀的作用,将所述方法和装置集成在用于制造电机的电枢的设备中允许弥补潜在的时间延长。

相关技术
  • 用于自动形成金属叠片捆的方法和装置
  • 金属叠片组、金属叠片以及形成叠片组的方法
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06120112579249