冠状件布置和接合设备以及冠状件布置和接合方法
文献发布时间:2023-06-19 09:46:20
技术领域
本发明涉及一种冠状件布置和接合设备,其用于形成由优选U形 的电导体的至少一个冠状件或多个同心设置的冠状件构成的冠状件布 置并且将所述冠状件布置嵌入到电机的构件中。此外,本发明涉及一种 冠状件布置和接合方法,其用于形成由优选U形的电导体的至少一个 冠状件或多个同心设置的冠状件构成的冠状件布置并且将所述冠状件 布置嵌入到电机的构件中。
背景技术
本发明在于制造电机的构件的领域,如尤其电动机和发电机,并且 更多地尤其在于制造用于这种构件例如定子的线圈绕组的领域。已知的 是,这种线圈绕组由各个导体,例如I引脚或发卡件(Hairpin)形成, 所述导体嵌入到构件的壳体的槽中,其中使导体端部变形并且最后连接 成线圈绕组。为了嵌入导体,从
[1]WO 2018/233771 A1,
[2]WO 2018/233774 A1,和
[3]WO 2018/233769 A1
已知,将导体首先设置成冠状件并且随后将冠状件嵌入到壳体中。
根据[1]至[3],将各个引脚在其被弯曲之后单独夹取并且随后在预 插接座(Vorstecknest)中预插接成冠状件。为此,对于定子的每个冠 状件预设冠状件专门的座。示例性的预插接座在[3]的图1中示出并且 由与在定子中相应的冠状件占有的空间需求相比尺寸设计得更大的槽 构成。在每个冠状件预插接到特意为此设置的预插接座中之后,将冠状 件依次借助在[1]中详细描述的和示出的接合装置从相应的预插接座中 取出并且在呈会集座(Sammelnest)的形式的集纳件中结合。如果例如 冠状件布置应由第一至第三冠状件形成,那么能够以外冠状件开始,随 后进行中间冠状件的转移,随后进行内冠状件的转移。从[1]和[2]中已 知的会集座类似于预插接座,参见[1],仅其外部或内部直径设计成, 使得其中的全部冠状件占据空间并且不仅专门的冠状件(如在预插接座 中是这种情况)——因此尺寸设计成,使得会集座的槽沿切向方向和径 向方向更大,而且全部座共同地需要定子中的空间。如果依次将外冠状 件、中间冠状件和内冠状件借助接合装置在会集座中结合,那么全部冠 状件共同地借助接合装置从会集座中取出并且随后借助接合装置接合 到定子中。
因此,在现有技术中根据文献[1]和[2]执行具有如下步骤的冠状件 布置和接合方法:
1.1.将各个引脚在(外冠状件)预插接座中预插接成外冠状件;
1.2.将外冠状件从(外冠状件)预插接座中借助接合装置取出;
1.3.借助接合装置将外冠状件插入到会集座中;
2.类似地处理中间冠状件;
3.类似地处理内冠状件。
那么,全部冠状件处于会集座中。
4.将全部冠状件借助接合装置从会集座中取出;
5.借助接合装置将全部冠状件嵌入到定子中。
从[1]至[3]中已知的方法和设备已经证明能够有效地制造具有高质 量的线圈绕组。
发明内容
本发明提出如下目的,关于更少的设备和工艺耗费改进从[1]至[3] 中已知的设备和方法。
为了实现所述目的,本发明提出一种冠状件布置和接合设备和一种 冠状件布置和接合方法。
有利的设计方案在本文中阐述。
本发明根据其第一方面,提出一种冠状件布置和接合设备,其用于 形成由优选U形的电导体的至少一个冠状件或多个同心设置的冠状件 构成的冠状件布置并将所述冠状件布置嵌入到电机的构件中,所述冠状 件布置和接合设备包括:
集纳件,所述集纳件具有多个围绕轴线环形地设置的并且通过径向 连接片限界的槽,
连接片移动装置,用于径向移动连接片,
构件定位装置,用于将构件定位到借助集纳件定向的位置中,和
冠状件布置接合装置,用于在将连接片从集纳件拉回时将冠状件布 置轴向嵌入到构件中。
借助根据本发明的实施例的设备和方法,可以将尤其U形的电导 体(发卡件)设置成至少一个冠状件并嵌入到机器构件如尤其定子壳体 (如叠片组)中。根据本发明的实施例的设备和方法替选地也可以用于 不具有U形弯曲部的单腿导体(I形引脚,即单腿引脚)。
优选的是,连接片在连接片导板上构成,所述连接片导板通过连接 片移动装置可径向移动。
优选的是,连接片具有不同厚度的径向区域。
优选的是,连接片具有径向内部的自由端部。
优选的是,连接片在不同厚度的区域之间的过渡区域上具有斜面。
优选的是,连接片具有至少一个沿环周方向延伸的环周面,用于沿 径向方向对相关联的槽限界和/或用于将处于相关联的槽中的导体沿径 向方向定位。
优选的是,连接片在侧面上具有阶梯部。
优选的是,连接片可以移动到插接连接片位置中,在所述插接连接 片位置中,连接片对槽限界,以将导体的至少一个冠状件插接到集纳件 中。
优选的是,槽可以移动到定位连接片位置中,在所述定位连接片位 置中,连接片使槽变窄,用于定位导体以引入到构件槽中。
优选的是,连接片可以移动到拉回的连接片位置中,在所述拉回的 连接片位置中,连接片释放用于在嵌入冠状件布置时将导体引入到构件 槽中的轴向路径。
优选的是,集纳件的槽通过沿环周方向延伸的槽限界部能够在第一 径向侧上限界。
优选的是,集纳件的槽通过至少一个外部环形区域在径向外侧上限 界。
优选的是,集纳件的槽在连接片处于插接连接片位置中时在第二径 向侧上分别具有开口。
优选的是,集纳件的槽在连接片处于插接连接片位置中时通过至少 一个在连接片上构成的沿环周方向延伸的环周面或阶梯面径向限界。
优选的是,集纳件的槽通过构成有连接片的连接片导板的移动可改 变其径向尺寸和/或其沿环周方向的尺寸。
优选的是,连接片移动装置可在径向外部设置在集纳件上。
优选的是,设有控制装置,用于控制连接片移动装置、构件定位装 置和冠状件布置接合装置。
优选的冠状件布置和接合装置具有用于使一个或多个冠状件相对 轴向定位的冠状件定位装置,其中冠状件定位装置具有:支撑装置,用 于将要插接的冠状件的电导体支撑在轴向插接位置中,在所述轴向插接 位置,导体从集纳件中进一步地突出;和保持装置,用于将完成插接的 冠状件的导体保持在支承位置中,在所述支承位置中,完成插接的冠状件的导体进一步地移入到集纳件中,并且冠状件定位装置构成用于借助 支撑装置支撑要插接的第二冠状件的导体,同时保持装置将完成插接的 第一冠状件的导体保持在支承位置中。
优选的是,冠状件定位装置具有接合到开口中的径向和/或轴向可 运动的冠状件定位导板,支撑装置和/或保持装置构成在所述冠状件定 位导板上。
优选的是,支撑装置具有在各个冠状件定位导板的横向于轴线延伸 的端面上构成的用于导体的止挡,和/或保持装置具有在各个冠状件定 位导板上的可朝槽的槽限界部移动的侧表面,使得导体可以在侧表面和 槽限界部之间定位。
优选地,冠状件定位导板可运动,使得导体可以夹紧在侧表面和槽 限界部之间。但是不必强制性地进行夹紧;借助较小的、即非夹紧的力 (即没有力线)或也借助小的间隙的定位原则上同样是可能的。
优选的是,槽在内部径向侧上敞开地构成,并且用于径向地和/或 轴向地移动冠状件定位导板的冠状件定位导板移动装置可以径向地设 置在集纳件之内。
在目前优选的设计方案中提出,集纳件的槽的开口在内部径向侧上 构成,并且用于径向地和/或轴向地移动冠状件定位导板的冠状件定位 导板移动装置可以径向地设置在集纳件之内。整个布置也可以是镜像 的,即槽的开口于是在外部径向侧上构成并且冠状件定位导板移动装置 可径向地是设置在集纳件之外。那么例如在内部可设置有槽,并且导板 在外部将线按压到在内部设置的槽中。
优选的是,支承位置是止挡位置,在所述止挡位置上,优选U形 的导体借助U形的端部止挡在集纳件的连接片的端面上,从而可定位。
优选的是,设有夹取装置,用于夹取导体并且将所述导体插接成冠 状件。
优选的是,控制装置构成用于控制冠状件定位装置和夹取装置。
优选的是,控制装置构成为操控连接片移动装置、构件定位装置和 冠状件布置接合装置,用于将至少一个冠状件设置在集纳件的槽中,所 述槽同心地围绕集纳件的轴线设置并且通过可运动的径向连接片限界, 用于将构件相对于集纳件定向,用于移开连接片,和用于将冠状件布置 从集纳件中轴向推入到构件中。
根据另一方面,本发明提出一种冠状件布置和接合方法,用于形成 由优选U形的电导体的至少一个冠状件或多个同心设置的冠状件构成 的冠状件布置并且将所述冠状件布置嵌入到电机的构件中,所述冠状件 布置和接合方法包括如下步骤:
S1将至少一个冠状件设置在集纳件的槽中,所述槽同心地围绕集 纳件的轴线设置并且通过可移动的径向连接片限界,
S2将构件相对于集纳件定向,
S3将连接片移开,和
S4将冠状件布置从集纳件中轴向推入到构件中。
优选地,冠状件布置和接合方法包括如下步骤:在推入之前将导体 在槽中定位。
优选地,冠状件布置和接合方法包括如下步骤:使槽沿环周方向的 尺寸缩窄,用于在推入之前将导体沿环周方向定位。
优选地,冠状件布置和接合方法包括如下步骤:径向移动沿环周方 向延伸的槽限界部,以在推入之前将导体在槽中径向定位。
优选地,步骤S1)包括:
a)将电导体在轴向插接位置上插接到集纳件的槽中,以便形成第 一冠状件,在所述轴向插接位置上,导体进一步地从集纳件轴向突出,
b)将第一冠状件从轴向插接位置进一步地轴向移置到集纳件中并 移置到支承位置中,
c)将电导体在轴向插接位置上插接到集纳件的槽中,以便形成第 二冠状件,同时将第一冠状件保持在支承位置上,和
d)将第二冠状件轴向移置到支承位置中。
优选地,步骤S1包括:
e)将电导体在插接位置上插接到集纳件的槽中,以便形成第三冠 状件,同时将第一和第二冠状件保持在支承位置上,和
f)将第三冠状件轴向移置到支承位置中。
优选的是,作为第一冠状件插接外冠状件,并且与第一冠状件相比 更径向靠内地插接第二冠状件。
优选的是,作为第二冠状件插接中间冠状件。
优选的是,作为第三冠状件插接内冠状件。
优选的是,在插接时通过可运动的止挡支撑导体,使得所述导体在 插接时留在插接位置上。
优选的是,通过下落进行轴向移置。
优选的是,通过将导体定位在冠状件布置导板和集纳件的环形区域 之间,将至少一个已经事先插接的冠状件保持在支承位置上。
优选的是,借助于由于支撑装置的移开而引起的重力进行轴向移 置。
优选的是,通过在集纳件和冠状件定位装置之间的相对运动进行轴 向移置。
优选的是,使相应的冠状件从插接位置轴向移置到比支承位置更深 的止挡位置中,在所述支承位置中,导体的U形端部置于集纳件的沿 环周方向对槽限界的连接片上。
优选的是,借助根据上述设计方案之一的冠状件布置和接合设备执 行冠状件布置和接合方法。
根据另一方面,本发明提出一种计算机程序产品,其包括控制指令, 所述控制指令当被加载到根据上述设计方案之一的冠状件布置和接合 设备的控制装置中时,引起冠状件布置和接合设备执行根据上述设计方 案之一的冠状件布置和接合方法。
本发明的尤其优选的设计方案提出一种用于预插接和接合全部冠 状件的设备和方法。
在根据[1]和[2]的迄今的方式中,整个进程在设施方面来看利用两 种情形。
冠状件布置和接合方法的一个优选的设计方案尤其具有如下进程:
1.将各个引脚优选借助发卡夹具预插接到根据上述设计方案之一 的冠状件布置和接合设备中,成为多个冠状件,如例如外冠状件、 中间冠状件和内冠状件,因此全部冠状件处于该设备中;
2.将全部冠状件一起并同时从设备中接合到构件尤其定子的壳体 中。
本发明的优选的实施方式的一些优点为:
-整个站(例如接合站)的节约潜力
-在周期时间内非常高的节约潜力
-极其“精细的”进程
-更紧凑的设施构造是可能的
-取消接合装置
-取消运输装置,例如线性门架(例如在已知的用于使接合装置在 预插接站和接合站之间移动的方法中使用)
-取消会集座
-取消预插接座
-取消对会集座和预插接座的全部操作。
如下设计方案提供特别优点,在所述设计方案中,多个冠状件共同 地预插接在集纳件中。根据本发明共同地执行冠状件布置的预插接和冠 状件布置到构件中的嵌入然而也在如下情况下提供优点,即当冠状件布 置仅包含单独的冠状件时。单独的冠状件能够在冠状件布置和接合设备 中预插接并且借助于所述冠状件布置和接合设备嵌入到构件中。借助仅 一个设备的共同的预插接和接合就一个冠状件单独来说也是可能的和 有意义的,因为那么可以将冠状件直接地引入到构件,例如定子中,而 不必如在[1]和[2]中那样首先借助于夹取元件来取出冠状件。
下面,详细阐述本发明的优选的设计方案的一些特别的优点和特 征:在预插接时非常值得期望的是,冠状件或冠状件的已经预插接的引 脚从座中伸出。这在于,已经处于座中的发卡件(即已经预插接的引脚) 通过当前处于预插接工艺中的引脚(当前处于发卡夹具中的引脚)的预 插接运动应可以轻微地移开,以便简便或甚至能够实现预插接。期望的 “运动自由度”在如下情况下包含已经预插接的引脚,即当其以限定的 高度从预插接座中突出时。在预插接冠状件时,因此优选地已经处于座 中的导体,如尤其发卡件,从集纳件中突出。
在本发明的一个有利的设计方案中提出,现在应将全部冠状件预插 接到冠状件布置和接合设备中,而无需使用多个专门的预插接座。在此 优选采取的措施是,使得完全预插接的第一冠状件(例如以外冠状件开 始)容纳到冠状件布置和接合设备中,即从设为用于预插接的提高的位 置转移到较低的位置中,以便随后将紧接着要预插接的第二冠状件,例 如中间冠状件或其导体(例如发卡件),再次预插接在冠状件布置和接 合设备中的提高的位置上。在预插接中间冠状件时,例如已经预插接的 外冠状件处于更深的位置中并且当前处于预插接工艺中的中间冠状件 处于提高的位置中。为了形成冠件布置,优选全部冠状件随后转移到更 深的位置中。
在将全部冠状件(例如外冠状件、中间冠状件、内冠状件)预插接 到设备中并且在设备中处于较深的位置中之后,非常有利的是,将冠状 件从所述位置直接接合到构件,尤其定子中。
优选地,对此构件,尤其定子,优选具有绝缘纸,设置在冠状件布 置和接合设备下方,并且冠状件通过在冠状件布置和接合设备和构件 (例如定子)之间的相对运动预接合。优选地,在冠状件布置和接合设 备下方伸出的引脚引入到构件(例如定子)的壳体槽中。有利的是,导 体(例如发卡件)对此非常精确地定位,以便对上构件(例如定子)的 壳体槽。
为了能够将导体,尤其发夹件,在最终深度上接合到构件(尤其定 子)中,在本发明的设计方案中提出,冠状件布置和接合设备的连接片 设计成是可移开的,使得导体(引脚)可以通过冠状件布置接合装置(例 如压板)接合到构件(尤其定子)中。
下面,描述冠状件布置设备的一个优选的构造:
冠状件布置和接合设备优选地具有:集纳件,所述集纳件具有可径 向运动的连接片;和用于移动连接片的连接片移动装置。优选地,集纳 件和连接片移动装置通过外部进给单元形成。在尤其优选的设计方案 中,冠状件布置和接合设备也具有冠状件定位装置,所述冠状件定位装 置能够实现或简化将多个冠状件共同地插接到冠状件布置和接合设备中。优选地,冠状件定位装置通过内部进给单元形成。在另外的设计方 案中,进给单元的设置是镜像的,即冠状件定位装置通过外部进给单元 形成,而具有连接片移动装置的集纳件通过内部进给单元形成。下面根 据实例探讨各个构成方案和功能和优点,其中内部进给单元用于在插接 时的冠状件定位并且外部进给单元用作为具有用于接合的连接片运动 的可能性的集纳件;相应的特征、功能和优点类似地也可应用于镜像的 设置。
尤其通过内部进给单元形成的冠状件定位装置优选地具有可径向 移动的冠状件定位导板,所述冠状件定位导板通过机械装置操纵(机械 装置的功能可以是不同的,优选地设有能够以促动的方式移动的冠状件 定位操纵元件,其运动可通过转换传动件转换成冠状件定位导板的径向 运动)。
尤其通过外部进给单元形成的集纳件同样具有可径向移动的连接 片导板,所述连接片导板通过机械装置操纵(机械装置的功能可以是不 同的,优选设有能够以促动的方式移动的连接片操纵元件,其运动可通 过转换传动件转换成连接片导板的径向运动),
冠状件定位装置优选地处于集纳件中央。尤其地,内部进给单元处 于外部进给单元中央。
当在一个设计方案中冠状件定位导板径向向内移入并且连接片导 板径向向外移入时,在两个进给单元之间产生环形的/管形的通道,冠 状件布置接合装置,尤其管形的压板,能够从上方移入到所述通道中, 而不与导板碰撞。在另一设计方案中,冠状件定位装置连同其冠状件定 位导板可以用作为冠状件布置接合装置,并且将至少一个完成插接的冠状件在移开连接片时借助其移出的冠状件定位导板通过相对于集纳件 的相对运动嵌入到构件的壳体槽中。
在冠状件定位导板径向向外移出时,其优选地移入到上述环形的通 道中从而对于导体尤其发卡件的端部形成隔板类型,这由于冠状件定位 导板的几何形状造成。在预插接时,每个单独的冠状件的导体端部优选 竖立到所述冠状件定位导板的端面上。在预插接冠状件之后,冠状件定 位导板优选径向向内移入,由此冠状件的导体端部由导板的端面移推动 且落入到环形的通道中(将导体,例如发卡件,从“隔板拉走”)。除了 隔板的功能之外(尤其通过端面)冠状件定位导板在将各个导体,例如 发卡件,预插接成冠状件时和在将冠状件接合到构件(例如定子)中时 承担沿径向方向定位的功能;这尤其可以通过冠状件定位导板的朝向环 形限界部移动的侧表面进行。
在冠状件布置和接合设备的一个优选的设计方案中,同时可以将连 接片导板径向向内移出。连接片导板优选地构成为,使得其在冠状件定 位导板之间同样可以移入到环形的通道中,并且将环形的通道分成槽。 连接片导板优选地形成集纳件的槽的槽限界部。集纳件的槽优选地在其 数量方面对应于构件如尤其定子的壳体槽。在其尺寸方面,集纳件的产 生的槽然而优选地比壳体的尺寸设计地明显更大。例如,外直径更大, 内直径更小和/或切向槽宽度在两侧更大。
优选地,连接片导板的刚刚描述的部位对应于中间部位,所述中间 部位在预插接导体时使用——用于连接片插接位置的实例。
在将冠状件接合成构件,如定子时,优选地首先将连接片导板最大 程度地向内移出。优选地,连接片导板构成为,使得在所述位置中—— 定位位置的实例——将导体在槽中定位。因此优选地,通过“指状件” 或连接片的特定的几何形状,连接片导板的最大程度的移出(在此径向 向内)引起引脚沿切向方向(在两侧)和沿径向方向向外非常精确的定位。优选地,通过由于连接片导板的几何形状引起的这种运动,集纳件 的产生的槽在其尺寸上减小。例如,外直径变小和/或切向槽宽度至少 在一侧优选在两侧变小。
优选地,导体,例如发卡件,在接合时径向向内地首先通过冠状件 定位导板的侧表面定向。例如,通过移出冠状件定位导板,内直径变大。
通过全部上述措施中的至少一个、多个或优选全部措施,槽缩小并 且定向成,使得位于其中的导体精确地相对于构件——例如定子——的 壳体槽定向。优选地,在接合到定子中时进行导体的径向定向。通过所 述相互配合,导体,例如发卡件,精确地定位,使得到定子中的接合是 简单可行的。
优选地,冠状件定位导板在限定的高度上移入到通过连接片导板产 生的槽中。
优选地,冠状件定位导板具有比连接片导板更低的高度。
附图说明
下面根据所附的附图详细阐述本发明的实施例。在其中示出:
图1示出具有插接的导体冠状件的冠状件布置和接合设备的一个 实施例的立体示意原理图;
图2示出在插接冠状件时冠状件布置和接合设备的立体示意原理 图;
图3示出图1和2的冠状件布置和接合设备的另一立体原理图,其 中已经事先插接的第一冠状件在更深的支承位置中并且随后插接的第 二冠状件在提升的插接位置中示出;
图4示出图1至3的冠状件布置和接合设备的另一立体原理图,其 中第一至第三冠状件被插接并且处于较深的支承位置中,从而形成要引 入到构件的壳体中的冠状件布置;
图5示出图4的冠状件布置和接合设备,其中定子的壳体作为构件 的实例借助冠状件布置和接合设备定向;
图6示出在将导体的端部预接合到壳体槽中时由图5的壳体和冠状 件布置和接合设备构成的布置;
图7示出在转移冠状件布置时——对此使用的冠状件布置接合装 置未示出——由冠状件布置和接合设备和壳体构成的布置;
图8示出示出图7的布置,其中构件连同引入的冠状件布置再次相 对于冠状件布置和接合设备移开;
图9示出冠状件布置和接合设备的一个立体的实施方式,其具有通 过内部进给单元形成的冠状件定位装置和通过外部进给单元形成的集 纳件,所述集纳件具有可运动的连接片和连接片移动装置,其中冠状件 布置和接合设备的一部分为了视图目的隐去;
图10和11沿内部进给单元的轴向方向示出俯视图和立体图,其中 冠状件定位导板移入;
图12和13沿内部进给单元的轴向方向示出俯视图和立体图,其中 冠状件定位导板移出;
图14示出贯穿内部进给单元的剖面图,其中冠状件定位导板移出;
图15和16示出沿外部进给单元的轴向方向的俯视图和部分切掉的 立体图,其中连接片导板处于拉回的连接片位置中;
图17和18示出沿外部进给单元的轴向方向的俯视图和部分切掉的 立体图,其中连接片导板处于插接连接片位置中;
图19和20示出沿外部进给单元的轴向方向的俯视图和部分切掉的 立体图,其中连接片导板处于定位连接片位置中;
图21和22示出冠状件定位导板的俯视图和立体图;
图23和24示出连接片导板的俯视图和立体图;
图25、26和27示出处于初始位置的冠状件布置和接合设备的剖面 图、立体剖面图和俯视图;
图28示出处于初始位置的冠状件布置和接合设备的立体的、部分 切掉的视图;
图29示出处于初始位置的冠状件布置和接合设备,如在图25中具 有插接的第一冠状件,例如外冠状件,其中第一冠状件处于插接位置中;
图30示出冠状件布置和接合设备的内部进给单元在图28和29的 具有插接的第一冠状件的状态中的立体图;
图31示出处于初始位置的冠状件布置和接合设备的立体子视图, 如在28中具有处于插接位置的第一冠状件,其中构成一部分;
图32示出处于初始位置的冠状件布置和接合设备的立体图,如在 图26中具有处于插接位置的插接的第一冠状件;
图33和34示出处于初始位置的冠状件布置和接合设备的从上部和 从下部的视图,其中插接的第一冠状件处于插接位置中;
图35示出具有移入的冠状件定位导板的冠状件布置和接合设备的 剖面图,由此第一冠状件处于更深的支承位置中;
图36示出在图35的状态中的冠状件布置和接合设备的上部区域的 立体图;
图37示出在图35的状态中的冠状件布置和接合设备的立体的、部 分切掉的视图;
图38示出在图35的状态中的冠状件布置和接合设备的立体剖面 图;
图39和40示出在图35的状态中的冠状件布置和接合设备的从上 部和从下部的视图;
图41示出在插接第二冠状件,例如中间冠状件时的冠状件布置和 接合设备的剖面图,其中第一冠状件处于支承位置中并且第二冠状件处 于插接位置中;
图42示出在图41的状态中的冠状件布置和接合设备的立体图剖面 图;
图43和44示出在图41的状态中的冠状件布置和接合设备的从上 方和从下方的视图;
图45示出具有移入的冠状件定位导板的冠状件布置和接合设备的 剖面图,由此第一冠状件和第二冠状件处于较深的支承位置中;
图46示出在图45的状态中的冠状件布置和接合设备的立体剖面 图;
图47和48示出在图45的状态中的冠状件布置和接合设备的从上 方和从下方的视图;
图49示出在插接第三冠状件、例如内冠状件时的冠状件布置和接 合设备的剖面图,其中第一冠状件和第二冠状件处于支承位置中并且第 三冠状件处于插接位置中;
图50示出在图49的状态中的冠状件布置和接合设备的立体剖面 图;
图51示出在图49的状态中的具有部分隐没的外部进给单元的冠状 件布置和接合设备的立体图;
图52示出在图49的状态中的具有部分隐没的内部进给单元的冠状 件布置和接合设备的立体的、部分剖开的视图,以便示出第三冠状件通 过冠状件定位导板形成的支撑装置的支撑;
图53和54示出在图49的状态中的冠状件布置和接合设备的从上 方和从下方的视图;
图55示出具有移入的冠状件定位导板的冠状件布置和接合设备的 剖面图,使得第一至第三冠状件从而由所述冠状件形成的冠状件布置处 于较深的支承位置中;
图56示出在图55的状态中的冠状件布置和接合设备的立体剖面 图;
图57和58示出在图55的状态中的冠状件布置和接合设备的从上 方和从下方的视图;
图59示出在图55的状态中的冠状件布置和接合设备的上部区域的 部分切掉的立体图,所述状态示出用于在预插接工艺之后接合冠状件布 置的初始状态;
图60和61示出具有在定位位置中完全移出的连接片导板的冠状件 布置和接合设备的从下部的视图和如在图59中的视图;
图62和63示出贯穿由在图60和61的状态中的冠状件布置和接合 设备和作为要设有冠状件布置的构件的实例的定子的壳体构成的布置 在插入冠状件布置的导体的端部之前和在插入冠状件布置的导体的端 部时的剖面图;
图64和65示出具有完全移入到接合位置中的连接片导板的冠状件 布置和接合设备的从下方的视图和如在图59和61中的视图;
图66、67和68示出在接合之前、期间和之后贯穿壳体、在图64 和65的状态中的冠状件布置和接合设备、冠状件布置和用于将冠状件 布置完全接合到壳体中的冠状件布置接合装置、例如压板的布置;
图69示出在用于接合的替选的方式中贯穿由壳体、冠状件布置和 接合设备和冠状件布置构成的布置的剖面图,其中内部进给单元用作为 冠状件布置接合装置的在图63的状态之后存在的状态,其中内部进给 单元移动到冠状件布置之上;
图70示出在图69的状态中的冠状件布置和接合设备的立体的、部 分切掉的视图;
图71和72示出如在图69和70中的冠状件布置和接合设备的剖面 图和立体图,然而冠状件定位导板随后移出;
图73和74示出如在图71和72中的冠状件布置和接合设备和定子 的壳体在接合时的剖面图和立体图;和
图75和76示出如在图73和74中的在接合之后的壳体和冠状件布 置和接合设备的剖面图和立体图。
具体实施方式
在下文中详细描述的实施例根据制造具有作为导体的发卡件的三 个冠状件(外冠状件、中间冠状件和内冠状件)的定子来描述。在另外 的在此未详细描述的设计方案中,也设有或多或少的冠状件。作为导体 也可以使用I引脚来替代发卡件。
下面根据图1至28首先示出冠状件布置和接合设备10的第一实施 方式,其用于形式由电导体的多个同心设置的冠状件14a、14b、14c 构成的冠状件布置82,并且用于将冠状件布置82嵌入到电机的构件中。 随后,根据图29至76中的视图阐述可借助冠状件布置和接合设备10 执行的用于形成电导体的多个同心设置的冠状件构成的冠状件布置和 用于将冠状件布置嵌入电机的构件中的冠状件布置和接合方法。
图1示出冠状件布置和接合设备10的具有处于轴向插接位置16 中的预插接的第一冠状件14a的集纳件12的立体图,在所述轴向插接 位置中,第一冠状件14a进一步地从集纳件12中突出。
第一冠状件14a——如还有第二和第三冠状件14b、14c——由在下 文中称为发卡件18的多个U形导体形成。每个发卡件18具有第一腿 部20a、第二腿部20b和在腿部20a、20b之间的顶部弯曲部22。腿部 20a、20b在插接时插入到集纳件12的槽24中。插接过程在图2中示 出。根据图2,冠状件布置和接合设备10除了集纳件12之外还具有夹 取装置28和控制装置30。
借助抓取装置28可以将第一冠状件14a插接在集纳件12中。
如图3所示,冠状件布置和接合设备10构成为,使得其将第一冠 状件14a从轴向插接位置16——提升的插接位置——转移到支承位置 中,在所述轴向插接位置中,第一冠状件14a的发卡件18进一步地从 集纳件12向上突出,在所述支承位置中,第一冠状件14a的发卡件进 一步地移入到集纳件12中,以便随后将第二冠状件14a在轴向插接位 置16中预插接在相同的集纳件12中。提升的轴向插接位置16是有利 的,以便实现用于夹取过程的足够的运动自由空间,以将发卡件18精 确地插接到集纳件12的槽24中,在所述提升的轴向插接位置中,分别 要插接的冠状件14a、14b的发卡件18进一步地突出。对此,冠状件布 置和接合设备10还具有例如在图9所示的冠状件定位装置26。
冠状件定位装置26用于定位相应的冠状件14a、14b,并且详细地 在图10至14中示出。图15至20示出集纳件12,并且图21和22示 出冠状件定位装置26的冠状件定位导板52,并且图23和24示出连接 片移动装置92的连接片导板84。
如最佳地从图17和18中可见,在集纳件12上可以构成有多个围 绕中轴线环形地设置的槽24。为了形成槽24,集纳件12具有沿环周方 向延伸的呈集纳件基体110的形式的槽限界部34。从集纳件基体110 起,径向连接片38在插接时沿径向方向、在此向内突出,所述径向连 接片沿环周方向对槽24限界,从而形成沿径向方向延伸的槽限界部 34a。因此,每个槽24在一个径向侧上具有沿环周方向延伸的槽限界部 34并且在另一径向侧上、在此在内侧上具有开口40。在轴向俯视图中, 槽24因此如从图18中可见的那样大致U形地被限界。在示出的实施 例中,槽24在俯视图中大致直角地构成。
槽24在径向方向上以及在环周方向上的尺寸设计成,使得其数量 对应于定子壳体88中的壳体槽86的数量,冠状件布置根据图5至8 并且准确地说根据图62至76随后引入到所述壳体槽中。然而,集纳件 12的槽24沿径向方向以及沿切向方向——环周方向——的尺寸设计成 大于定子90中的壳体槽86。槽24的尺寸设计成,使得发卡件18的腿 部20a、20b以间隙容纳在其中。发卡件18优选地由矩形线成形。
如最佳地从图66中可见,冠状件布置和接合设备10具有:用于使 连接片38径向移动的连接片移动装置92;仅通过箭头表明的构件定位 装置94,其用于将在此作为电机的构件示出的定子90定位到借助集纳 件12定向的位置中;和冠状件布置-接合装置96,其用于将冠状件布 置82在从集纳件拉回连接片38时轴向嵌入到定子90中。
集纳件12的径向连接片38因此不是固定的,而是通过连接片移动 装置92可径向移动地构成。在所示实施例中,径向连接片38在连接片 导板84上构成。
因此,各个冠状件14a-14c,如这在现在重新参照的图1至3中所 示,借助于夹取装置28在插接位置16中插接,其中冠状件通过冠状件 定位装置26定位。对此,夹取装置28具有第一夹具78和第二夹具80。
随后,图4示出在集纳件中完成插接的冠状件布置82的原理图。
在根据图4全部冠状件14a-14c,尤其靠外的第一冠状件14a,在 下文也称作为外冠状件,中间的第二冠状件14b——在下文中也称为中 间冠状件,靠内的第三冠状件14c——在下文中也称作为内冠状件,被 预插接到集纳件12中并且在集纳件12中处于较深的支承位置32中之 后,通过冠状件布置和接合设备10可能的是,将冠状件14a-14c从所 述支承位置32中直接嵌入到构件中,尤其直接嵌入到定子90中。
如从图5中可见,对此将定子90借助绝缘纸98(在图74和76中 可更好地看到)通过构件定位装置94设置在集纳件之下,并且冠状件 14a-14c通过在集纳件12和构件尤其定子90之间的相对运动预接合。 在此,发卡件18的在集纳件12下方伸出的端部被引入到定子90的壳 体槽86中。对此,发卡件18应非常准确地定位,以便分别对上定子 90的壳体槽86。在图6中示出预定位。图5和6因此示出定子90在集 纳件12之下的布置和引脚端部的预接合。
为了可以将发卡件18在最终深度上接合到定子90中,集纳件的连 接片38可移开地构成,使得发卡件18通过例如具有压板100的冠状件 布置接合装置96接合到定子90中。
图7和8示出接合过程。集纳件12的在预插接时需要的连接片38 借助于连接片移动装置92移开,以便将发卡件18在最终深度上接合。 压板100在图7和8中未示出;具有压板100的冠状件布置和接合装置 96的实施例在图66至68中可见,在那里更详细地示出接合过程,这 也随后更详细地描述。
下面根据图9至14中的视图详细描述冠状件定位装置26。
图9在此示出冠状件定位装置26连同集纳件12的连接片导板84 的一部分。在所示实施例中,冠状件布置装置26在内部设置,而集纳 件12在外部设置。冠状件定位装置26构成为内部进给单元50,而集 纳件12构成为外部进给单元102。在另外的、在此未详细示出的实施 方式中,该布置相反,即集纳件在内部设置,而冠状件定位装置在外部 设置。
冠状件定位装置26尤其轴向相对于集纳件12可运动。例如,冠状 件定位装置26固定在此处未详细示出的轴向执行器上,借助所述轴向 执行器,冠状件定位装置26可经由控制装置30控制地沿着沿竖直方向 定向的中轴线运动。在另一设计方案中也可以提出,集纳件12是可运 动的,而冠状件定位装置26静止地设置。
冠状件定位装置26具有:支撑装置46,用于将要插接的冠状件14a、 14b的电导体——发卡件18——支撑在插接位置16中;和保持装置48, 用于将完成插接的冠状件14a的导体——发卡件18——保持在支承位 置32中。
为了形成支撑装置46和保持装置48,在此处示出的实施例中构成 为内部进给单元50的冠状件定位装置26具有一排冠状件定位导板52, 所述冠状件定位导板可以借助于冠状件定位导板移动装置通过控制装 置30控制地穿过开口40推进到槽24中并且从中再次拉回。优选地, 每个槽24设有各一个冠状件定位导板52。冠状件定位导板52优选沿 径向方向可运动。
如上所述,在此处示出的实施方式中,集纳件12构成为外部进给 单元102,并且冠状件定位装置26在内部设置在集纳件12之内。在另 一——未示出的——设计方案中,该设置是相反的,即集纳件12借助 伸到径向外部的径向连接片38设置在内部,并且冠状件定位装置26 作为外环围绕集纳件12引导。在该情况下,那么冠状件定位导板52 能够径向向内推入到槽24中。
为了使冠状件定位导板52移动,冠状件定位装置26如从图9至 14中可见具有:冠状件定位基体54,冠状件定位导板52在所述冠状件 定位基体上径向可移动地引导;以及相对于冠状件定位基体54可运动 的冠状件定位操纵元件56,所述冠状件定位操纵元件通过控制装置30 控制地相对于冠状件定位基体54可运动。冠状件定位转换传动件58 将冠状件定位操纵元件56的运动转换成冠状件定位导板52的径向运 动。因此,冠状件定位导板移动装置53例如具有未详细示出的执行器、 由此可运动的冠状件定位操纵元件56和冠状件定位转换传动件58。
冠状件定位基体54、冠状件定位操纵元件56和冠状件定位转换传 动件58的构造能够不同地构成,只要冠状件定位操纵元件56和冠状件 定位基体54的相对运动可转换成冠状件定位导板52的径向运动。在所 示实施例中,冠状件定位操纵元件56是冠状件定位推杆60,所述冠状 件定位推杆在冠状件定位基体54中沿轴向方向可运动,所述冠状件定 位基体通过两个冠状件定位环形板以及在其之间的径向引导部形成。在 冠状件定位推杆60上作用有冠状件定位锥形法兰62,所述冠状件定位 锥形法兰接合到冠状件定位导板52的导板板材76的斜槽64中。替代 于此,例如也可以设有用于将冠状件定位操纵元件56的相对运动转换 成冠状件定位导板52的径向运动的凸轮盘。
图10和11出具有向内移入的冠状件定位导板52的冠状件定位装 置26的状态。图9、13和14示出具有向外移出的冠状件定位导板52 的冠状件定位装置26的状态。在图14中示出上部的冠状件定位导板引 导装置66(例如基体54的部分)、作为用于冠状件定位导板52的驱动 锥的冠状件定位锥形法兰62、冠状件定位导板52以及下部的冠状件定 位导板引导装置68(例如基体54的部分)。因此,图14示出用于冠状 件定位导板移动装置53的实施例。
下面,根据图15至20中的视图详细阐述构成为外部进给单元102 的集纳件12的构造。在此,图15和16示出在如下状态中的集纳件12, 在所述状态中,连接片38已运动到拉回的连接片位置104中,在所述 拉回的连接片位置中,连接片38在冠状件布置82嵌入时释放用于将发 卡件引入到壳体槽86中的轴向路径。图17和18示出在如下状态中的 集纳件12,其中连接片38处于中间的插接连接片位置106中,在所述 中间的插接连接片位置中,连接片38对槽24限界,以将冠状件14a-14c 插接到集纳件12中。图19和20示出在如下状态中的集纳件12,在所 述状态中,连接片38处于完全移出的定位连接片位置108中,在所述 完全移出的定位连接片位置中,连接片38使槽24变窄,以便将发卡件 18定位,用于将引脚端部引入到壳体槽86中。连接片38以经由控制 装置30控制的方式借助于连接片移动装置92可以在所述连接片位置 104、106、108之间移动。对此,连接片30在连接片导板84上构成, 所述连接片导板可通过连接片移动装置92径向地移动。
为了移动连接片导板84,集纳件12如从图15、17和19中可见具 有集纳件基体110,以及相对于集纳件基体110可移动的连接片移动操 纵元件112,在所述集纳件基体上可径向运动地引导连接片导板84,所 述连接片移动操纵元件以通过控制装置30控制的方式相对于集纳件基 体110运动。连接片移动转换传动件114将连接片移动操纵元件112 的运动转换成连接片导板84的径向运动。
集纳件基体110、连接片移动操纵元件112和连接片移动转换传动 件114的构造可以不同地构成,只要在连接片移动操纵元件112和集纳 件基体110之间的相对运动可以转换成连接片导板82的径向运动。在 所示实施例中,连接片移动操纵元件56是连接片移动推环116,所述 连接片移动推环在集纳件基体54中或在其上可沿轴向方向运动,所述 集纳件基体通过两个连接片移动环形板118、120连同在其之间的径向 引导部形成。连接片移动锥形法兰122作用于连接片移动推环116,所 述连接片移动锥形法兰接合到连接片导板82的导板板材76中的斜槽 124中。替代于此,例如也可以设有用于将连接片移动操纵元件112的相对运动转换成连接片导板82的径向运动的凸轮盘。
为了插接冠状件14a、14b、14c,连接片导板82移动到在图17和 18中示出的插接连接片位置106中。集纳件12具有环形的外部轮廓, 其具有那么径向地朝向中部渐尖的连接片38。在所示实施方式中,在 集纳件12上不存在环形的内部轮廓,因为冠状件定位装置26的冠状件 定位导板52可以径向地从内向外地移入到连接片38之间的槽24中。 由此,如通过图9和12至14所示,能够形成“隔板”。
在图21中的俯视图中和在图22中的立体图中示出各个冠状件定位 导板52。冠状件定位导板52具有向上定向的端面70、用于连接于机械 装置上的导板槽72和径向向外定向的侧表面74。
通过径向移出冠状件定位导板52,侧表面74朝向每个槽24的沿 环周方向延伸的槽限界部34的方向移动。
发卡件端部,即发卡件18的腿部20a、20b的端部,在预插接时竖 立在端面70上。所述端面70用作为“隔板”类型从而是用于支撑装置 46的实施例。
通过侧表面74,发卡件18,尤其其腿部20a、20b,在其已容纳到 冠状件定位装置26中并且尤其处于支承位置32中之后,径向地定位。 侧表面74、集纳件基体110和径向连接片38形成用于保持装置48的 实例。
冠状件定位导板52能够通过控制装置30控制地移动到完全移入的 位置中和移动到用于支撑相应的冠状件的位置中,所述冠状件应刚好预 插接。因此,导板在冠状件的数量为n的情况下(例如在第一至第三冠 状件14a、14b、14c的情况下n=3)移入到n+1位置中。
在具有设置在外部的集纳件12和设置在内部的冠状件定位装置26 的在此示出的设计方案中,有利的是,作为第一冠状件14a首先插接外 冠状件,随后作为第二冠状件14b插接中间冠状件,并且随后作为第三 冠状件14c插接内冠状件。为了预插接外冠状件,冠状件定位导板52 径向向外移出。为了预插接中间冠状件,冠状件定位导板52径向向外 移出,优选使得所述冠状件定位导板贴靠在处于支承位置32中的外冠 状件上。为了预插接内冠状件,外冠状件和中间冠状件处于支承位置 32中,并且冠状件定位导板52径向向外移出,优选贴靠在中间冠状件 上。为了形成具有三个同心冠状件14a、14b、14c的冠状件布置82,冠状件定位导板52径向完全向内移入,使得第一至第三冠状件14a-14c 在支承位置32中彼此定向。
冠状件布置和接合设备10的优选的设计方案因此具有在下文中根 据图25至28的视图进一步阐述的构造。冠状件布置和接合设备10具 有内部进给单元50和外部进给单元102。
内部进给单元50具有径向可运动的冠状件定位导板52,所述冠状 件定位导板通过冠状件定位机械装置——冠状件定位导板移动装置53 ——操纵。冠状件定位机械装置的功能和构造可以不同地构成。
外部进给单元102同样具有径向可运动的导板,即连接片导板84, 其通过连接片移动机械装置——连接片移动装置92——操纵。连接片 导板机械装置的构造和功能可以是不同的。内部进给单元50优选地处 于外部进给单元102的中央。
如果内部进给单元50的冠状件定位导板52径向向内移入并且外部 进给单元102的连接片导板84径向向外移入,那么在进给单元50、102 之间出现环形的或管形的通道126,管形的压板100(在图66至68中 示出)可以移入到所述通道中,而不与导板52、84碰撞。在冠状件布 置和接合设备10——尤其其冠状件布置接合装置96——的在下文中还 更详细地阐述的其他的设计方案中,冠状件布置和接合装置96不具有 压板100,更确切地说,冠状件定位导板52在移出状态中用于在内部 进给单元50和构件即尤其定子90相应地相对运动时接合冠状件布置 80。
如果根据现在再次参照的图25至28,内部进给单元50的冠状件 定位导板52径向向外移出,那么其移入到刚刚描述的环形的通道126 中从而对于发卡件18的端部形成隔板类型,这由于冠状件定位导板52 的几何形状造成。在预插接时,每个单独的冠状件14a-14c的发卡件端 部竖立到冠状件定位导板52的端面70上。在冠状件14a预插接之后, 内部进给单元50的冠状件定位导板52径向向内移入。由此,预插接的 冠状件14a的发卡件端部由冠状件定位导板52的端面70推动并且落入 到环形的通道126中。因此,将发卡件18从隔板拉走。除了通过端面 70的隔板的功能之外,内部进给单元50的冠状件定位导板52在将各 个发卡件预插接成冠状件14a-14c时和在将冠状件14a-14c接合到构件 尤其定子90中时,承担沿径向方向定位的功能,为此尤其使用冠状件 定位导板52的侧表面74。
同时,外部进给单元102的连接片导板84向内移出。连接片导板 84在冠状件定位导板52之间同样移动到环形的通道126中并且将环形 的通道126分成槽24。连接片导板84因此形成径向连接片38从而形 成沿径向方向延伸的槽限界部34a。如在上文中已经描述,槽24在其 数量上对应于定子90的壳体槽86。然而在其尺寸方面,冠状件布置和 接合设备10的槽24比定子90的壳体槽86明显尺寸设计得更大。尤其 地,外直径更大,内直径更小并且切向槽宽度在两侧更大。连接片导板 84的上述插接连接片位置106对应于中间位置,所述中间位置在预插 接发卡件18时使用。
在将冠状件14a-14c接合到定子90中时,外部进给单元102的连 接片导板84最大程度地向内移出。这通过连接片导板84的在下文中还 进一步地描述的特定的几何形状——也可以称作为指状部——引起发 卡件18在两侧沿切向方向和沿径向方向向外非常精确地定位。产生的 槽24在其尺寸上减小。尤其地,其外直径变小,其切向槽宽度在两侧变小。径向向内地,发卡件18在接合时通过内部进给单元50的冠状件 定位导板52的侧表面74定位。由此,槽24的内直径变大。通过导板 52、84的相互配合,发卡件18准确地定位,使得发卡件18的端部可 非常容易地嵌入到壳体槽86中。
冠状件定位导板52在限定的高度上移入到槽24中。
图9、25-28示出,冠状件定位导板52如何在限定的高度上移入到 通过连接片导板84产生的槽24中。冠状件定位导板52具有小于连接 片导板84的轴向高度。
图10至13为关于冠状件定位导板52的移动的概览。在此,图10 和11示出如下状态,在所述状态中,内部进给单元50的冠状件定位导 板52径向向内移入。图12和13示出如下状态,在所述状态中,内部 进给单元50的冠状件定位导板径向向外移出。
图14示出贯穿冠状件定位装置26的剖面,所述冠状件定位装置具 有:上部的冠状件定位导板引导装置66;带有冠状件定位锥形法兰62 的冠状件定位推杆60,其用作为用于冠状件定位导板52的驱动锥;导 板板材76,所述导板板材具有斜槽64,所述倾斜槽与冠状件定位锥形 法兰62共同作用,并且接合到在图21和22中详细示出的冠状件定位 导板52的导板槽72中;和下部的冠状件定位导板引导装置68。
图15至20示出在连接片导板84的不同位置中的外部进给单元 102。图21和22示出冠状件定位导板52。
在图23和24中示出单独的连接片导板84。连接片导板84具有全 部相同的从图23和24中可见的构造,所述构造在下文中根据图19、 23和24阐述。
图19示出连接片移动装置92的运动学的构造,所述连接片移动装 置具有在上部的连接片移动环形板118上构成的上部的连接片移动导 板引导装置128;和在下部的连接片移动环形板120上构成的下部的连 接片移动导板引导装置130。导板引导装置66、68、128、130尤其具 有径向延伸的用于导板板材76的引导槽132。在图19中示出的连接片 移动装置92的导板板材76中设有斜槽124,所述斜槽与用作为用于连 接片导板84的驱动锥的连接片移动锥形法兰122作用。连接片移动推 环116的轴向运动因此引起连接片移动装置92的导板板材72的径向运 动。连接片移动装置92的导板板材72插入到在图23和24中进一步示 出的连接片导板84的导板槽72中。
如图21和22与图23和24的比较所示,冠状件定位导板52比连 接片导板84略微更宽地构成。也在图23和24中可见的导板槽72仅用 于将连接片导板84在中央连接于连接片移动装置92并且不具有其他功 能。连接片导板84根据图23和24具有不同厚度的第一至第三径向区 域134、136、140。
第一径向区域134具有第一侧面142和连接片端面144,处于支承 位置32中的冠状件14a-14c的发卡件18置于所述连接片端面上。
第二区域136比第一区域134更厚,使得在连接片导板84处于定 位连接片位置108中时,槽24变窄以用于发卡件18的定位。第二径向 区域136具有第二侧面146。在第一径向区域134和第二径向区域136 之间的过渡区域处,在相应的第一侧面142和第二侧面146之间设有斜 面148,所述斜面在连接片导板84从插接连接片位置106移动到定位 连接片位置108中时将发卡件18的腿部20a、20b引导到用于引入到壳 体槽86中的期望位置中。
第三径向区域140具有导板槽74并且用于将连接片导板84连接于 机械装置——连接片移动装置92。第三径向区域140朝向第二径向区 域138通过第三侧面150限界,所述第三侧面构成为沿环周方向延伸的 环周面并且用于将相关联的槽24沿径向方向限界并且用于将发卡件18 的处于相关联的槽24中的腿部20a、20b沿径向方向定位。
在连接片导板84的中间位置,即插接连接片位置106中,连接片 端面144起作用。发卡件18在其已容纳到集纳件12中之后挂在所述连 接片端面144上。
同样在用作为插接连接片位置106的中间位置中,第一端面142 起作用。总体上,处于连接片插接位置106中的全部连接片导板84表 现为集纳件12的槽24,发卡件18可以预插接到所述槽中形成冠状件 14a-14c。在其尺寸方面,相应的槽24不仅沿径向方向而且沿切向方向 大于定子90的壳体槽86。
当连接片导板84最大程度地径向向内移出从而处于定位连接片位 置108中时,第二侧面146起作用。第二侧面146用于在将冠状件布置 82接合到定子90中时已经预插接的冠状件14a-14c的切向位置。
当连接片导板84最大程度地径向向内移出从而处于定位连接片位 置108中时,构成为环周面的第三侧面150起作用。构成为环周面的第 三侧面150用于在接合到定子90中时在已经预插接的冠状件14a-14c 的外环周上的径向定位。因此,所述第三侧面150限定发卡件18的和 由此形成的冠状件布置82的外直径。
连接片导板84因此具有重要的位置:
为了预插接,连接片导板84径向向内移出地处于设作为中间位置 的插接连接片位置106中。通过全部连接片导板84的第一侧面142产 生槽24。第一侧面142在此沿切向方向形成槽限界部34a。第一径向区 域136形成径向连接片38。
在冠状件布置82接合到定子90中的第一子工艺中,连接片导板 84最大程度地径向向内移出,以便将发卡件18在真正的接合过程之前 定位。在该第一子工艺中,将发卡件在集纳件12的下侧上的线材超出 部引入到定子90中。
在将冠状件布置82接合到定子90中的第二子工艺中,连接片导板 84最大程度地向外移入,以便在所述拉回的连接片位置104中为管形 的压板100提供空间。
下面,根据图2和25至76中的视图详细阐述由第一至第三冠状件 14a-14c构成的冠状件布置82的构成方案,以外冠状件作为第一冠状件 14a开始并且以内冠状件14c结束,以及详细阐述用于构成这种冠状件 布置82和用于将冠状件布置82接合到定子90——例如用于电机的构 件——中的冠状件布置和接合方法。
图25至28示出初始位置,在所述初始位置中,冠状件定位装置 26的冠状件定位导板52最大程度地径向向外移出,从而形成用于第一 冠状件14a的发卡件18的腿部20a、20b的端部的隔板,即支撑装置 46。导板板材76通过冠状件定位转换传动件58最大程度地向外移动, 在所述导板板材上构成有斜槽并且冠状件定位导板52借助其导板槽72 安置在所述导板板材上。冠状件定位推杆60最大程度地向上运动。连 接片导板84处于连接片插接位置106中。
在冠状件定位装置26的所述初始位置中,发卡件18单独地借助夹 取装置28容纳并且如在图2中所示插接到槽24中。已经插接的发卡件 18在此借助其腿部20a、20b竖立在端面70上。
夹取装置28对此固定在此处未详细示出的操作设备,如尤其机器 人臂中,并且借助第一夹具78和第二夹具80夹取发卡件18的相应的 腿部20a、20b。夹具78、80对此相对彼此运动。这全部经由控制装置 30进行。对于夹取装置28的目前优选的实施例的进一步的细节参照德 国专利申请DE 10 2019 114 221.0。
在所述初始位置中,外部进给单元102的连接片导板84处于中间 位置。因此,连接片端面144和第一侧面142起作用,并且环形的通道 126分成槽24,其中第一侧面142和上部的连接片移动环形板118的内 边缘形成槽限界部34。由于槽24相对于壳体槽86的明显更大的尺寸, 发卡件18的预插接是容易可行的。
内部进给单元50的冠状件定位导板52径向向外移出,使得端面 70起作用并且形成隔板类型,发卡件18的端部竖立到所述隔板上。对 此,冠状件定位导板52移动到槽24中,所述槽通过连接片导板84产 生,并且在限定的高度上封闭所述槽。
图29至34示出预插接的外冠状件,即第一冠状件14a,其中发卡 件18的腿部20a、20b的端部竖立在冠状件定位导板52的冠状件定位 端面70上。为了图解说明所述内容,在图30中隐去外部进给单元102, 并且在图31中仅可见连接片导板84的一部分。图33从上方示出在图 32中以剖面示出的具有在轴向插接位置16中的第一冠状件14a的布 置,并且图34从下方示出相同的布置。
随后,外冠状件作为第一冠状件14a完全容纳到集纳件12中,从 而转移到更深的支承位置32中。
图35至40示出如图29至34的具有在支承位置32中的外冠状件 ——第一冠状件14a——的冠状件布置和接合设备10的相应的视图。
对此,内部进给单元50的冠状件定位导板52径向向内移入。外冠 状件——第一冠状件14a——因此落到集纳件12中。外冠状件的发卡 件18,如这最佳地从图36中可见,挂在连接片端面144上,使得外部 进给单元102的所述连接片端面144变为起作用。
随后,内部进给单元50的冠状件定位导板52径向向外移动,使得 内部进给单元50的冠状件定位导板52的侧表面74变为起作用。内部 进给单元50的冠状件定位导板52的侧表面74——例如通过移动—— 将外冠状件——第一冠状件14a——定位成,使得作为第二冠状件14b 可以预插接中间冠状件。
中间冠状件的预插接在图41至44中在冠状件布置和接合设备10 的相应的视图中示出,如其之前针对第一冠状件14a的预插接在图29 至34中所示。
因此,在图41至44中示出的预插接中间冠状件——第二冠状件 14b——之后,将中间冠状件容纳到集纳件12中。中间冠状件——第二 冠状件14b——同样转移到支承位置32中。
图45至49示出冠状件布置和接合设备10的对应于图35至40的 视图,其中不仅外冠状件——第一冠状件14a——而且中间冠状件—— 第二冠状件14b——容纳在支承位置32中。
为了将中间冠状件容纳到支承位置32中,内部进给单元50的冠状 件定位导板52径向向内移入。中间冠状件——第二冠状件14b——类 似于外冠状件——第一冠状件14a——落到集纳件12中的支承位置32 中。中间冠状件——第二冠状件14b——的发卡件18类似于外冠状件 ——第一冠状件14a——的发卡件18挂在外部进给单元102的连接片导板84的连接片端面144上。
随后,如这在图45至49中以剖面在立体图中从上方和从下方所示, 内部进给单元50的冠状件定位导板52径向向外移出。冠状件定位导板 52的侧表面74分别变为起作用并且也将中间冠状件——第二冠状件 14b——的发卡件18定位。因此,冠状件定位导板52的侧表面74将中 间冠状件——第二冠状件14b——和外冠状件——第一冠状件14a—— 定位成,使得作为第三冠状件14c可以预插接内冠状件。
在图49至54中示出内冠状件——第三冠状件14c——的预插接。 在此,外冠状件——第一冠状件14a——和中间冠状件——第二冠状件 14b——通过冠状件定位装置26定位在支承位置32中,同时内冠状件 ——第三冠状件14c——通过夹取装置28预插接(类似于图2)。在图 49至54中,内冠状件——第三冠状件14c已经预插接并且还在轴向插 接位置16中示出。在此,内冠状件——第三冠状件14c——的发卡件 18竖立在冠状件定位导板52的端面70上。同时,冠状件定位导板52 的侧表面74定位中间冠状件和外冠状件。
图49在横截面中示出所述状态;图50在三角剖切图中示出所述状 态;图51在立体图中示出所述状态,其中仅示出外部进给单元102中 的一些连接片导板84;图52示出贯穿根据图51的视图的布置的中间 剖面;图53从上方示出所述状态并且图54从下方示出所述状态。
随后,内冠状件——第三冠状件14c——也完全容纳到集纳件12 中从而转移到支承位置32中。
对此,内部进给单元50的冠状件定位导板52又径向向内移入。由 此,内冠状件——第三冠状件14c——落到集纳件12中。内冠状件— —第三冠状件14c——的发卡件18挂在外部进给单元102的连接片导 板84的连接片端面144上。
随后,内部进给单元50的冠状件定位导板52径向向外移出。冠状 件定位导板52的侧表面74变为起作用。在此,冠状件定位导板52的 外侧面74移动内冠状件、中间冠状件和外冠状件——第一至第三冠状 件14a-14c——并且将冠状件14a-14c定位成,使得这样形成的冠状件 布置82可以整体接合到定子90中。所述状态在图55至59中相应地示 出。
在下文中,根据图60至76中的视图详细阐述用于在接合全部冠状 件14a-14c同时将冠状件布置82接合到定子90中的工序。
首先在第一子工艺中,将冠状件布置82的发卡件18为了接合工艺 定位。
在通过将第三冠状件14c转移到支承位置32中形成冠状件布置82 之后,内部进给单元50的冠状件定位导板52如在图55至59中所示已 经处于其用于所述第一子工艺的正确位置上。冠状件定位导板52径向 向外移出,使得侧表面74将冠状件布置82的冠状件14a-14c定位。
随后,将外部进给单元102的连接片导板84从中间位置,即插接 连接片位置106,径向向内移出,连接片导板84在整个预插接期间处 于所述插接连接片位置中。然后,冠状件布置82的发卡件18的处于槽 24中的腿部20a、20b沿着第一侧面142引导并且通过斜面148定位, 直至其在分别相邻的连接片导板84的第二侧面146之间设置在相应变 窄的槽24中。连接片导板84于是处于定位连接片位置108中。具有冠 状件布置82的定位的发卡件18的所述状态在图60和61中示出。相应 地,发卡件18为了接合过程径向地且切向地定位。
然后,在第二子工艺中,将发卡件18的向下伸出的端部引入到定 子90的壳体槽86中。所述过程在图62和63中示出。
根据图62,具有壳体槽86的定子壳体88通过构件定位装置94与 由内部进给单元50和外部进给单元102构成的装置同心地定位。所述 装置50、102例如能够轴向移动地挂在机架上,而定子壳体88通过未 示出的输送机构置于由内部进给单元50和外部进给单元102构成的装 置下方的嵌入位置中。
随后根据图63,由内部进给单元50和外部进给单元102构成的装 置和定子壳体88可轴向彼此相对运动。例如,装置50、102轴向地朝 定子壳体88运动。
根据图62和63,发卡件18以限定的长度向下伸出由内部进给单 元50和外部进给单元102构成的装置(超出部)。通过在此处描述的装 置50、102和定子壳体88之间的朝向彼此的相对运动,发卡件18以超 出部的长度插入到定子90中。
随后,作为第二子工艺将冠状件布置82完整地接合到定子90中。 在图62和63中示出的子工艺之后,冠状件布置82的发卡件18的端部 已经处于定子壳体88的壳体槽86中。
随后,内部进给单元50的冠状件定位导板52径向向内移入到完全 拉回的位置中。外部进给单元102的连接片导板84径向向外移入,直 至其处于完全拉回的连接片位置104中。通过导板52、84的自由移动, 空出在外部进给单元102和内部进给单元50之间的环形的通道126。 相应的状态在图64和65中示出。
如在图66中所示,随后将环形的压板100通过冠状件布置接合装 置96进给,如在图67中所示,引导通过环形的通道126。因此,冠状 件14a-14c直接地由内部进给单元50和外部进给单元102构成的装置 接合到定子90中。图68随后示出完成接合的具有冠状件布置82的定 子90的剖面图。由内部进给单元50和外部进给单元102构成的装置相 对于定子90再次移开。在将压板100移开之后,所述装置可以再次占 据其在图26至28中示出的初始位置,以容纳下一冠状件布置的冠状件。
下面还根据图69至76阐述完整接合冠状件布置的第二子工艺的替 选方案。
在根据图66至68的方式中,冠状件布置82借助于压板100接合 到定子90中。根据图69至76的完整的接合的替选的方式没有这种压 板100也可以。初始情形也在此又为在图63中示出的情形,在那里发 卡件18的超出的端部已经处于定子90的壳体槽86中。从在图63中示 出的情形开始,将内部进给单元50的冠状件定位导板52径向向内移入, 并且外部进给单元102的连接片导板84径向向外移入。通过导板52、 84的所述自由移动,空出在外部进给单元102和内部进给单元50之间 的环形的通道126。
为了执行第二子工艺的所述替选的方式,进给单元50、102可相对 于彼此轴向运动地构成。例如,内部进给单元50可轴向运动地构成的 方式实施。
如在图69和70中所示,内部进给单元50轴向向上移动。随后, 如在图71和72中所示,内部进给单元50的冠状件定位导板52径向向 外移出。那么,冠状件定位导板52处于冠状件布置82上方。在冠状件 定位导板52的所述位置中,内部进给单元50相对于外部进给单元102 和处于其下方的定子壳体88轴向向下运动,由此冠状件布置82在最终 深度上接合到定子90中。冠状件定位导板52因此用作为“压板”。在 图73和74中示出该嵌入的最终位置。
图75和76示出具有冠状件布置82的完成接合的定子90,其中由 内部进给单元50和外部进给单元102构成的装置向上移开并且随后再 次转移到其在图26至28中示出的初始位置中,用于容纳下一冠状件布 置的下一冠状件。
附图标记列表:
10 冠状件布置和接合设备
12 集纳件
14a 第一冠状件
14b 第二冠状件
14c 第三冠状件
16 轴向插接位置
18 发卡件
20a 第一腿部
20b 第二腿部
22 顶部弯曲部
24 槽
26 冠状件定位装置
28 夹取装置
30 控制装置
32 支承位置
34 沿环周方向延伸的槽限界部
34a 沿径向方向延伸的槽限界部
38 径向连接片
40 开口
46 支撑装置
48 保持装置
50 内部进给单元
52 冠状件定位导板
53 冠状件定位导板移动装置
54 冠状件定位基体
56 冠状件定位操纵元件
58 冠状件定位转换传动件
60 冠状件定位推杆
62 冠状件定位锥形法兰
64 斜槽
66 上部的冠状件定位导板引导装置
68 下部的冠状件定位导板引导装置
70 端面
72 导板槽
74 侧表面
76 导板板材
78 第一夹具
80 第二夹具
82 冠状件布置
84 连接片导板
86 壳体槽
88 定子壳体
90 定子(电机的构件的实例)
92 连接片移动装置
94 构件定位装置
96 冠状件布置接合装置
98 绝缘纸
100 压板
102 外部进给单元
104 拉回的连接片位置
106 插接连接片位置
108 定位连接片位置
110 集纳件基体
112 连接片移动操纵元件
114 连接片移动转换传动件
116 连接片移动推环
118 上部的连接片移动环形板
120 下部的连接片移动环形板
122 连接片移动锥法兰
124 斜槽
126 环形的通道
128 上部的连接片移动导板引导装置
130 下部的连接片移动导板引导装置
132 引导槽
134 第一径向区域
136 第二径向区域
140 第三径向区域
142 第一侧面
144 连接片端面
146 第二侧面
148 斜面
150 第三侧面
- 冠状件布置和接合设备以及冠状件布置和接合方法
- 冠状件布置设备和冠状件布置方法