用于终止电动发电机芯部中多根金属线的引线的方法和设备的制作方法

专利名称：用于终止电动发电机芯部中多根金属线的引线的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于终止(terminating)巻绕在例如用于电机或发电机 的定子之类的电动发电机部件磁芯上的金属线圈的引线的方法和设备。
背景技术：
金属线圈可通过使用具有一个或多个金属线分配针的喷嘴巻绕机同 时巻绕多根金属线而形成，所述金属线分配针将所述多根金属线直接传 送到磁芯的槽中。
可选地，金属线圈可首先通过使用转动的飞轮巻绕成巻绕形式，或 通过转动所述巻绕形式来将多根金属线拉到该巻绕形式上。稍后将完成 的金属线圈从巻绕形式剥离，并且置于用于传送到插入单元的工具上， 在插入单元中，推动操作将所述金属线圈和绝缘覆层插入磁芯的槽中。
通常，金属线圈由预定数量的线匝形成，其中每一个线匝包括由一 定数量的金属线形成的线圈分支。根据这些原理的示例性巻绕机例如在 EP 1, 076， 401和US 6， 557， 238中进行描述。
US 6，141，864提出一种应用到定子的巻绕工具，该巻绕工具具有用 于暂时容纳引线来将它们放置在一起并且切割它们的槽。稍后将切割的 引线从槽移除，并且通过扭绞连接在一起。巻绕工具使得将引线一起制 备并且将其切割的手工操作优化。
对于现代定子，需要布线和前述终止阶段的芯部的引线数量日益增 加。而且，用于形成多根金属线的金属线尺寸和数量也日益增加。因此， 终止过程的生产时间显著地变长，并且所述过程的自动操作变得更复杂 和难以实现。
考虑到前述问题，本发明的目的是提供一种方法和设备，用于关于 芯部自动放置引线，并且将相同的引线金属线的一定部分扭绞来形成多根金属线所需的截面尺寸。本发明的另一个目的是提供上述设备，其能 够容易地考虑到引线放置中的所需变化来进行调节。
又一个问题是完成的磁芯要求非常紧凑，而无需附加部件来支撑已 经靠近芯部端面布线的引线。为了实现该目的，引线直接与线圈接触布 线，并且从这里可沿预定方向分离而变成扭绞。
因此本发明的另一个目的是提供方法和设备，它们用于关于芯部自 动放置引线，并且将所述相同引线的一定部分扭绞来形成所需的截面尺 寸，而无需使用需永久装配在完成的芯部上来支撑所述引线的附加部件。

发明内容
本发明提出在使用同时拉动的多根金属线巻绕线圈之后，使用临时 应用到磁芯至少一端的终止部件。首先，将由多根金属线形成的引线围 绕芯部拉至预定位置，作为巻绕过程的结果。随后，金属线操纵器选择 地抓持由多根金属线形成的引线，并且沿芯部的端面移动所述引线。在 一定位置处，操纵器将所述多根金属线拉至终止部件的相应支座中。当 使用操纵器移动所述多根金属线时，这些金属线可紧靠终止部件的预定 表面被拉动，以使多根金属线变形来遵循与引线需要和芯部的端部永久 相邻定位的路径对应的预定结构。
沿所述路径，多根金属线可穿过终止部件的相应支座。此时，多根 金属线可改变方向，以使它们最终沿预定方向延伸。方向改变通过紧靠 存在于所述支座入口附近的参照表面弯曲所述多根金属线而进行。因此， 形成典型引线的多根金属线将离开所述支座并且沿预定方向延伸超出所 述支座。多根金属线沿预定方向延伸的部分可通过所述操纵器的程序化 移动在一定长度上扭绞在一起。操纵器的程序化移动使多根金属线扭绞 在一起，并且紧靠与所述支座的入口相邻的参照表面被拉动。每个支座 在扭绞操作过程中将多根金属线保持在预定位置中。因此，形成的扭绞 部分将位于通过支座确定的预定位置中，并且沿预定方向延伸所需长度。
随后刀具能在距离芯部预定长度处切割所述扭绞部分，以形成用于 连接到端子的精确末端。扭绞使每一金属线形成具有匝的螺旋，所述匝相邻设置并且与由其 他金属线形成的螺旋的匝接触。各金属线的螺旋应相似，即，它们的直 径和间距应相同，以避免金属线的交叉。
金属线终止工具也可包括用于将布线的引线压靠线圈的表面，由此 限制完成的芯部的总尺寸。
由于可存在于芯部中的大量的引线，并且还由于需要设置引线的路 径的复杂性，各引线的布线和扭绞可在不同阶段中进行，所述阶段按顺 序进行来完成芯部。更具体地说，在每个阶段中，引线总数量的有限数 量的完成引线可通过使用特定的金属线终止部件布线并且扭绞。因此， 均具有金属线操纵器和特定的金属线终止部件的多个终止设备，可连续 处理给定的芯部来完成所述芯部。同时，多个设备可并行工作来进行不 同芯部上终止循环的相应阶段，以縮短芯部的生产时间，由此提高生产 率。
对于需要扭绞的一定数量的金属线，可能存在在多根金属线的中心 定位的金属线没有被扭绞。该金属线由于其完全被其他金属线掩埋而与 端子较少接触。优选避免这样的金属线保持在中心并且不扭绞。在该情 况下，较少数量的多根金属线可扭绞在一起，从而避免一根金属线保持 在中心并且没有扭绞。扭绞在一起的少量金属线避免一根金属线保持在 中心并且没有扭绞。随后，具有少量金属线的扭绞部分可扭绞在一起来 实现具有所有所需金属线的最终扭绞部分的最终结果。
限制部件置于线圈的桥的自由空间中，以在操纵器在扭绞过程中拉 动引线的部分时防止线圈金属线朝向芯部的表面移动。
更具体地，限制部件用作线圈在近似平行于芯部端面的平面中的承 载表面。
因此，线圈的金属线在扭绞过程中接合承载表面，并且防止线圈头 部朝向芯部的表面移动。以这种方式，避免线圈的头部和突出超过芯部 端面的槽绝缘内衬之间的损坏接触。最终结果为阻止线圈头部接合、挤 压或剪切槽的绝缘内衬。
限制部件可同时相对于芯部在相应半径上从允许装载和卸载所述芯部的间隙的向外位置朝向内位置移动，在向内位置限制部件在线圈引线 扭绞的过程中执行其支撑表面功能。
限制部件和用于沿径向移动所述限制部件的部件可构成支撑组件， 所述支撑组件安装在台上。所述台可具有将芯部传送和定位在需要进行 对引线的布线和扭绞的各个工作站处的作用。
芯部可由支撑组件支撑并且以其为参照。
反过来，支撑组件可以台为参照并且由其支撑。
台可需要用于芯部的各支撑位置。因此，具有用于芯部的限制部件 的支撑组件可安装在所述台的每个支撑位置中。
用于沿径向移动限制部件的致动器可属于致动单元，所述致动单元 在支撑组件和所述台的外部。由于用于传送线圈的台的移动，致动器可 在支撑部件与致动单元对准时使限制部件移动。
限制部件可用于支撑线圈头部的仅与芯部的一个表面相邻的金属 线。在该情况中，仅一系列限制部件的一部分定位在线圈头部的与线圈 表面相邻的自由间距中。
当与芯部的两个表面相邻的线圈头部需要支撑功能时，可预见两个 系列的限制部件。更具体地，在扭绞过程中， 一个系列的限制部件支撑 与芯部的一个表面相邻的线圈头部，并且第二系列的限制部件支撑与所 述芯部的另一个表面相邻的线圈头部。
支撑组件可容易地适用于支撑不同高度的芯部。芯部的不同高度需 要将限制部件与由存在于线圈头部之间的自由间距占据的不同位置对 准。
支撑组件可容易地装配在台上，以使支撑组件的替换可快速进行。 因此，根据本发明的另一方面，用于扭绞多根金属线的设备包括 限制部件，所述限制部件具有定位在线圈桥的间距中的部分来阻止线圈 在多根金属线扭绞过程中朝向芯部表面移动；用于沿芯部的径向引导所 述限制部件以将所述限制部件在桥的间距中的部分定位成与芯部的端面 相邻的装置；
用于沿径向移动限制部件的装置。根据本发明的另一方面，所述设
10备包括用于使移动所述限制部件的装置旋转的装置，以沿径向以同步 运动共同移动所述限制部件；以及支撑所述用于移动的装置和所述用于
旋转的装置的装置。


根据本发明的方法和设备的其他特征和优点将从下面对示例性而不 是限制性的优选实施方式的详细描述和附图中更加明显。
图1是根据本发明的原理制造的处于中间阶段的定子的示例性实施
方式的立体图2是可用于制造图1所示定子的终止部件的实施方式的立体图。
图2中为了清楚而将终止部件表示为透明。图2还示出由根据本发明原 理布线和扭绞的多根金属线形成的引线部分，但是在图2中，为了清楚 而将定子省略；
图3是从图2的方向3看去的视图。图3中，为了清楚而将终止部 件表示为透明。图3还表示了可装配在图1的定子上的终止部件，其以 虚线图示表示。而且，图3表示了在由多根金属线形成的引线的布线过 程中的操纵器；
图4是从图3的方向4-4看的局部剖视图，示出了应用到图l和3 中所示的定子的终止部件。为了清楚，图4以扭绞之前的状态表示了图2 和3的引线，并且没有图3中所示的操纵器；
图4a是从图4的4a-4a方向看的局部剖视图4b是从图4的4b-4b方向看的局部剖视图4c是从图4的类似4c方向看的局部剖视图，示出了由于图4中 的干扰为了清楚而已经在图4中省略的部件；
图5是从图4的方向5看去的局部视图，示出了根据本发明的原理 将引线布线的阶段；
图6-9为从图4的方向6看去的局部视图，为了清楚省略了一定部 件，示出了根据本发明的原理将引线布线并且形成引线扭绞部分的各阶 段；
图10-13是类似于图5和6的视图，示出根据本发明原理将引线布线和形成引线扭绞部分的不同阶段；
图14是类似于图3的视图，表示了具有用于终止芯部的多个工作站 的制造环境；
图15是类似于图14视图的平面视图，示出了用于芯部的支撑组件， 支撑组件具有设置在径向靠内位置中的限制部件，类似于在扭绞操作过 程中用于支撑线圈头部的情况。在图15中，为了清楚省略了芯部，并且 将支撑组件装配在台上，所述台类似于图14的台，用于将芯部传送和定 位在进行线圈引线扭绞的各工作站处；
图16是从图15的216-216方向看去的剖视图，示出了本发明用于 定位限制组件和支撑芯部的支撑组件。
具体实施例方式
图1、 3和4示出巻绕有均包括多根金属线W的线圈11和引线12的 定子IO。线圈已经巻绕在槽13中。线圈的端部14延伸超出芯部的表面 15。图1中，根据本发明的原理， 一定引线12已经围绕定子芯部拉到预 定径向位置，以准备沿预定路径布线并且终止在端子中。
在图l、 2和3中，其他引线16和17已经根据本发明的原理布线、 扭绞并且切割。
更具体地说，引线16的扭绞部分16'由于在位置18处弯曲而相对 于线圈的端部14沿方向33竖立。而且扭绞部分16，相对于端面15已经 在预定距离处切割。(也参见图2和3)
类似地，引线17的扭绞部分17'由于在位置19处弯曲，相对于线 圈的端部14沿方向34竖立。而且扭绞部分17'相对于端面15切割到预 定距离(也参见图2和3)。
扭绞部分16'和17，的直径D (参见图2)要求处于规定公差内， 以正确结合到端子。
图2示出包括两个部件22和23的终止工具21，没有显示定子10。 图3和4示出根据需要用于将引线16和17布线，并且用于形成扭绞部 分16，和17，的装配在定子上的部件22和23。更具体地说，参照图4，部件22和23已经同轴安装到定子10的轴 线10，。这可通过使部件23的筒形肩部24抵靠表面15和定子的中空壁 并定心来实现。
部件22套在部件23的筒形空腔25中。另外，部件22围绕轴线10' 相对于部件23通过存在于部件22和部件23之间的键接合(未示出)来 进行角度参照。类似地，部件23围绕轴线10'相对于定子通过存在于部 件23和定子10之间的键接合(未示出)进行角度参照。结果，部件22 将相对于定子10围绕轴线10'进行角度参照。该参照链实现了来自定子 槽的引线形成相对于部件22和23的布线表面的参照。
当需要将引线布线并且扭绞时，部件22和23可通过组件50锁定到 定子IO (参见图4、 4a、 4b和4c)。相同的组件将定子10锁定到工作站 的适当支座，在下面将更清楚。
部件22可通过轴51锁定到定子，所述轴51具有扩大端51'，扩大 端51'在轴51由线性致动器53沿方向52'(平行于轴线10')拉动时 压在部件22的架子58上。
类似地，部件23可通过管55锁定，管55具有扩大端55，，扩大端 55在管55通过线性致动器56沿方向52'拉动时压在部件23的架子59 上。
由于腔室25中存在的套管组件，部件22可相对于部件23沿方向52 和52'移动。可抵靠部件23的架子71和72的销70限制部件22相对于 部件23的运动。另外，销70可用作部件22和23之间的压接。事实上， 部件22和23到定子10的锁定可通过将扩大端51，压在架子58上并且 将扩大端55，压在架子59上(即沿方向52，)实现。结果，销70可压 在架子71上，而部件23的筒形肩部24压在表面15上，以将部件23锁 定到定子。因此，部件22通过将销70压在架子71上而锁定到定子。
线性致动器53通过联接器54连接到轴51，联接器54允许围绕轴线 10'旋转。类似地，线性致动器56通过联接臂57连接到管55，由于装 配在管55和联接臂57之间的轴承57'，联接臂57'允许围绕轴线10' 旋转。轴51可围绕轴线10，旋转来将扩大头部51，相对于部件22的通道 60定向，以锁定部件22。在图4a的位置中，扩大头部51'压在架子58 上，因此相对于轴线60'以90度定向。为了使扩大头部51'经过通道 60以从定子移除部件22，轴51需要旋转90度以使扩大头部51'与轴线 60'以零度对准。以这种方式，头部51'的椭圆形式将能够穿过通道60 的对应形式。
类似地，管55的扩大头部55'具有需要穿过通道61的对应形式的 椭圆形式。管55可围绕轴线10'旋转以使扩大头部55'相对于部件23 的通道61定向。在图4b的位置中，扩大头部55，压在架子59上，因此 相对于相应轴线61，以90度定向。为了使扩大头部55'穿过通道61以 从定子移除部件23，管55需要旋转90度以使扩大头部55'与轴线61' 以零度对准。
可使用组件62来实现使轴51围绕轴线10'旋转以定向扩大头部 51'，组件62包括线性致动器63，线性致动器63能够向前和向后平移 齿条64。齿条64与装配在轴51上的齿轮65啮合，并且能够通过键66 传递旋转。键66装配在轴51上，并且能够在轴51沿方向52和52'移 动时以齿轮65的形式运转。
类似地，可使用组件67来实现使管55围绕轴线10'旋转以定向扩 大头部55'，组件67包括线性致动器68，线性致动器68能够向前和向 后平移齿条69。齿条69与装配在管55上的齿轮69'啮合，并且能够通 过键69"传递旋转。键69"装配在轴管55上，并且能够在管55沿方向 52和52'移动时以齿轮69，的方式运转。
因此，扩大头部51'和55'可在锁定部件22和23的位置与释放部 件22和23的位置之间旋转。
当部件22和23释放时，可通过将夹头73插入部件22的孔74中而 将部件22和23从定子10移除。夹头73具有可扩展的键73'，键73' 可夹持孔74的内表面。夹头73还具有抵接环73"，抵接环73"可接 合部件22的上表面来确保夹头73和部件22之间的精确参照。部件22 为图14中所示的传送装置105的部分。夹头73沿方向52移动以移除部件22和23。销72抵靠架子72将确保部件22在夹头73沿方向52 (平 行于轴线10')移动时携带部件23，以移除部件22和23。
图4c表示了保持件80，保持件80具有用于将定子10与轴线10' 对准安置的凹槽81。定子10可通过由部件23的抵接面24施加在表面 15上的压力而保持压在凹槽81的底部上。保持件80可装配在参照图14 描述的传送台等上。保持件80通过传送台的运动与轴51和管55对准。
图4c表示了可插入在预定线圈的桥92之间生成的自由空间中的类 似部件82和83。部件82和83可支撑在保持件80的类似槽84中，以(通 过未示出的致动器)实现径向运动，从而如图4c中所示定位。而且，在 槽中的支撑需要使部件82和83在扭绞引线16和17的操作过程中用作 抵抗线圈沿方向52被拉动的支撑臂时起反作用。以这种方式，避免了在 扭绞引线操作过程中线圈沿方向52移动的任何倾向。定子可通过沿方向 52，移动而置于保持件80上，同时其相对于保持件80的中心定心。以 这种方式，定子也与轴51和管55对准，这需要锁定部件22和23。
图2、 3和4表示了在引线12与图1中类似的状态下使用操纵器30 抓持引线16和17并且将它们作为多根金属线穿过槽26和27并且进入 部件22的支座28和29中来布线的结果。
部件22可沿方向52移动来将其更加远离定子15定位，以生成用于 将金属线围绕定子布线的间距91 (见图6)。这可通过使致动器53致动 来实现，致动器53抵抗弹簧圈90移动扩大头部51'，以沿方向52平移 部件22。
槽26和27为用于金属线的径向通道，并且具有从部件22的外周进 入的入口。槽26和27分别与支座28和29连通。支座28和29可具有 孔结构，其中每一个孔能够至少容纳需要形成引线扭绞部分的金属线数 量的全部截面。
为了如图2、 3和4中所示那样抓持引线并且将其布线，操纵器30 可沿方向X、 Y和Z移动，并且实现围绕轴线Z的旋转AO(参见图2和3)。 用于实现这些运动的机构111 (见图14)可类似于EP 469， 426中描述的 设备。
15操作器30可将引线紧靠部件23的表面31和32拉动来将多根金属 线沿预定路径布线，以到达发生弯曲的位置18和19。当操纵器沿这些路 径拉动金属线W时，金属线可沿操纵器的夹头部分30'运行。操纵器最 初在图1中的引线12的状态下抓持金属线W。夹持可位于沿金属线的在 布线过程中允许金属线穿过夹持部分30'运行的点处。
优选地，金属线W可通过夹持部分30'保持，以使它们如图3中所 示不交叉。该结果可通过提供具有用于安置每一金属线W的相应支座的 夹持部分30'来实现。支座可以是凹槽(在图3中由于示出金属线挤压 部件30"而被隐藏)。
由于在操纵器30移动过程中金属线W安置在夹持部分30'的金属线 W的相应支座中的事实，金属线W在沿轨迹布线时彼此不交叉并且巻绕在 扭绞部分的螺旋中。
表面31和32可以分别是部件23的部分31'和32'的筒形侧面，(参 见图2和3)，并且可设置在线圈端部14上(也参见图4)。结果，通过 沿遵循表面31和32的轮廓的预定路径布线，引线到达类似的槽26和27。 部分31'和32'可接收在部件22的凹部中，例如如图2和4所示。
在类似的槽26和27处，操纵器将引线拉动穿过径向通道部分，从 而将引线的端部设置在支座28和29中，例如参见图4到6。
如图5和6中所示，操纵器可首先移动以紧靠表面31和32拉动多 根金属线，然后拉入类似的槽26和27中，以到达支座28和29中的所 需位置，并且沿预定方向33和34对准。
图6中所示的来自定子的两个分离槽的类似引线17可在两个阶段中 进入槽26和支座28中；g卩，在第一阶段中，引线部分17a可通过操纵 器30进入槽26和支座28中。随后，在第二阶段中，引线部分17b可通 过操纵器30进入槽26和支座28中。引线17因而由两部分17a和17b 形成。所述两部分在19处形成弯曲部，并且在支座28中经过，以沿方 向34导向。弯曲部可通过使多根金属线紧靠表面22'弯曲形成，表面 22'位于与支座28相邻的区域中并且面向定子。
图5中所示的类似的引线16来自定子的单个槽，可在操纵器30的夹持和移动中的一个阶段中进入槽27和支座29中。引线16在18处形 成弯曲部，并且经过支座29中，以沿方向33导向。弯曲部可通过将多 根金属线紧靠表面22'弯曲来形成，表面22'设置在与支座29相邻的 区域中并且面向定子。
为了开始形成扭绞部分，类似引线16和17的多根金属线需要通过 操纵器分别沿预定方向33或34同时保持，并将多根金属线限制在支座 28和29的位置中，参见图5和6。类似挤压部件93 (参见图4)能以其 正好位于支座28和29外部的程度压在多根金属线上，以确保在支座28 和29中增加对多根金属线的限制。在图4中，部件93沿径向93'朝向 定子的轴线10'压在金属线上。
然后，为了扭绞引线(参见图7和8)，操纵器30在如图5和6中所 示保持多根金属线的情况下，围绕其轴线Z旋转(旋转A1或A0)，并且 同时围绕轴线Z'旋转(旋转A2)，所述轴线Z'为引线沿方向33或34 所位于的位置处。为了完成各螺旋的一匝，需要围绕轴Z的一次旋转和 围绕轴线Z'的同时旋转。
另外，操纵器30需要沿方向52'移动来避免在扭绞前进时金属线上 的过大的应力。操纵器30的该运动可伴随有通过将其紧靠表面22'拉动 而在金属线上保持张力的运动规律。在该拉动过程中，金属线W由于其 紧靠表面22'接合而防止沿方向52朝向操纵器移动。结果，在用于扭绞 的这些运动中，由于由支座28和29给予的位置限制，扭绞部分将导致 在线圈头部上方的精确定位，并且由于操纵器30的拉动而沿方向33和 34对准。
在用于扭绞的操纵器开始旋转之前，终止部件22可沿方向52'移动， 即，朝向芯部移动(参见图7和8，它们表示了更靠近芯部的部件22)。 同时，保持所有引线的金属线的操纵器30沿方向52'移动，以使金属线 不会由于部件22沿方向52'的移动而受到过应力。部件22沿方向52' 的运动将使表面22'更靠近线圈头部14 (参见图7和8的情况)，这将 在后来在操纵器旋转以扭绞引线的过程中阻碍部分16a、 17a和17b沿相 反方向52移动。另外，沿部件22的方向52'的运动使类似引线部分17a、17b和16a紧靠线圈14的头部压紧。
正确的扭绞将金属线转变为多个相邻的螺旋，其中每一个螺旋由金 属线形成(参见图7和8)。螺旋的匝数对应于由操纵器30实现的转数。 另外，各种旋转应彼此相邻形成而没有交叉，即具有相同直径D的匝， 并且具有恒定间距，如图7和8中所示。螺旋的不良形成将造成螺旋彼 此的杂乱巻绕，由此形成沿扭绞部分的长度的不规则凸块和空隙。
当已经形成预定数量的螺旋匝时，操纵器的旋转可停止。这可确保 存在从部件22到切割高度37的扭绞部分的预定长度。在高度37处，刀 具40和41可分别沿方向40，和41'彼此靠近，以切割扭绞部分，如图 9中所示。
如果需要扭绞保留在支座28和29中的引线的其他部分，则在切割 扭绞部分之前，终止部件22可沿方向52'进一步移动，以使所需的引线 部分沿方向52移动来退出支座28和29。然后，可恢复操纵器的旋转来 继续扭绞金属线，直到部件22的上表面22，，'。
当大量的金属线需要扭绞在一起时，可能发生至少一根金属线在扭 绞金属线部分的中心处保持未扭绞的情况。为了即使对该金属线也实现 扭绞，金属线可以少量扭绞在一起，并且形成的扭绞部分可连续地扭绞 在一起来形成单个的扭绞部分，参见图10-13关于扭绞具有前面描述的 类似部分17a和17b的引线的操作。
如图10和11中所示，使分支17a的一定数量的金属线42进入支座 28中，并且扭绞在一起来形成第一扭绞部分42a。连续地，使分支17b 的又一数量的金属线42，进入支座28中，并且扭绞在一起来形成第二扭 绞部分42， a (参见图12)。
然后，如图12和13中所示，两个扭绞部分可由操纵器30抓持，并 且形成的扭绞部分42b可通过旋转Al和A3形成。在该情况中，旋转A3 可围绕位于两个扭绞部分之间的轴线Z'，如图12和13中所示。
图14表示了其中可应用本发明原理的旋转台传送机的布置。传送台 102能够围绕中心201沿方向201'旋转。类似保持件80固定在传送台 的彼此等距的用于安置定子10的类似位置202、 203、 204、 205处。台102停止围绕中心201的旋转，以将保持架与每一个工作站A、 B和C中 存在的类似操纵器30对准。而且，在工作站A、 B和C的每一个工作站 处还存在如前参照图4描述的用于锁定/解锁部件22和23的类似组i牛50。 而且，在每一个工作站A、 B和C处，传送臂305能够围绕类似的轴线206 旋转。每个传送臂305设置有类似夹头73，用于从定位在设置臂的工作 站中的定子应用和移除部件22和23。虚线207表示典型的轨迹，夹头 73在沿方向52'移动而实际将部件22和23应用到定子之前，可完成所 述轨迹使部件22和23与定子对准。在工作站A、 B和C的每一个中，可 根据前面关于引线16和17描述的循环原理而终止定子总引线中的一定 数量。因此，在工作站A、 B和C的每一个中，将实现完成定子10戶万需 要的三个按顺序的特定循环。所述顺序将在工作站A中开始，并且在工 作站C中完成。工作站DX可以是用于在台和输送机(未显示)之间装载
和卸载定子的工作站。
在类似的工作站A、 B和C处，类似部件22和23将专用于待完成的 所述循环，即构造成用于预定引线轨迹，并且使类似支座28和29和类 似参照表面22'和22"特别定位并且构造用于在定子特定循环中所需的 布线、弯曲和扭绞。工作站A、 B和C可同时操作，以使定子可在引线的 全部连续非并行处理所需的一部分时间中处理。
控制装置310 (参见图14)可通过程序控制来根据作为需要处理的 定子的特征的可变引线轨迹来移动操纵器30。控制装置使操纵器在前面 提到的扭绞处理过程中进行所需的移动和张力循环。
程序预见部件22的连续运动，以使引线紧密，并且用于前述的扭转 操作。
相同的控制装置可使台102和传送臂305的顺序操作与操纵器30的 工作循环同步。
可获得信号和供给线来将各种致动器连接到图4和14中所示的控制 装置310。
参照图16，巻绕的芯部105示出为设置在台102的支撑组件100中， 以准备将引线布线和扭绞。在图16中，为了清楚而省略引线。线圈头部106和107示出为与芯部的相应端面106，和107，相邻。上面参照图4C 提到的类似限制部件82和83在图15和16的实施方式中以103或104 提及。
更具体地说，图16中第一系列的限制部件103的部分示出为设置在 存在于芯部105的线圈头部106和相邻表面106'之间的自由间距131中。 图16还示出在存在于线圈头部107和相邻表面107'之间的自由间距中 示出的第二系列的限制部件104。图15和16中示出的限制部件的位置为 限制部件朝向芯部的中心轴线105'的径向最里位置，并且在扭绞过程中 需要用于支撑形成线圈头部的金属线部分。在该位置中，当线圈的引线 被操纵器在扭绞操作过程中拉动时，限制部件的端部防止线圈的金属线 的部分朝向芯部的相邻表面106'和107'移动。
限制部件的最外径向位置(未示出)为縮回位置，其类似于图16中 所示，允许通过沿方向DZ移动芯部105而将该芯部插入并且定位在支撑 组件中。更具体地，通过沿方向DZ的移动，芯部105在表面107'紧靠 部件115的脊115''支撑时定位在支撑部件中，如图16中所示。通过 将部件112的突起(未示出)接合在芯部105的切口中，芯部可特别地 围绕轴线105'定向，轴线105'也是支撑组件的对称轴线。图14的工 作站DX中存在的装载/卸载单元的自动夹持装置(未示出)可用于通过 芯部分别沿DZ方向围绕轴线105'的平移和旋转，将芯部定位在支撑组 件中，并且在支撑组件中定向。
盖部件108将第一系列的每个限制部件103安置在沿与芯部的轴线 105'相交的半径设置的相应通道121中(也参见图15，其中示出了通道 的盖部分122)。每个通道121的侧面在线圈头部支撑位置和最外径向位 置之间的交替径向移动过程中，沿相应的半径引导限制部件103。
底部件109为附接到盖部件108的盘形部件。底部件109用作径向 运动过程中限制部件103的滑动运动的支撑表面。
凸轮从动销103'通过螺栓装配在每个限制部件103上。凸轮从动销 穿过底部件109的相应径向槽109，，并且安置和接合在驱动部件110的 相应槽IIO，中。更详细地说，凸轮从动销在槽110'中的接合可紧靠槽110'的一侧进行。
驱动部件110安置在容纳部件111中，并且在容纳部件111中定心， 以围绕芯部的中心轴线105'旋转。
容纳部件111通过支撑部件112定心。容纳部件111承载在间隔部 件113上，间隔部件113支撑在支撑部件112的内部。支撑部件112通 过固定板120支撑并且固定在台102的表面上。
间隔部件113的高度H确定限制部件103距离脊115"的高度，在脊 115"处支撑待处理的芯部。通过使用不同高度的间隔部件113代替间隔 部件113，可到达限制部件103的不同位置来补偿需要处理的芯部的高度 差。
槽110'用于每个凸轮从动销103'，并且在垂直于轴线105'的平 面中具有长度(extension)(参见图15槽长度的虚线图示)，这样使通 过凸轮从动销103'接合的槽110'的侧部在驱动部件110围绕轴线 105'沿方向R旋转时，产生限制部件103的径向运动。因此，围绕轴线 105'沿方向R的旋转将产生所有限制部件103的同步的向内径向运动， 同时围绕轴线105，沿相反方向R，的旋转将产生所有限制部件103的同 步的向外径向运动。
第一系列的螺栓(未示出)使其头部压靠部件108，并且旋入部件 111中。这些螺栓的杆穿过部件109和110的孔。因此，部件108结合到 部件111。部件103和驱动部件110封装在部件108和111之间，并且由 于静止和运动部件之间通常预见的足够的游隙，能够实现它们各自的运 动。
第二系列的螺栓130 (其头部显示在图15中，而其杆的轴中的一个 显示在图16中)具有压靠部件111的头部，并且旋入部件112中。从而， 部件111结合到部件112。因此，由于部件108通过第一系列的螺栓结合 到部件lll，因此部件108结合到部件112。
该布置使得在需要时支撑组件100可仅设有用于支撑线圈头部的第 一系列的限制部件103，即无需第二系列的限制部件104。
当预见第二系列的限制部件时，第二系列的每个限制部件104可安置在部件115的相应径向通道115"中。径向通道115'在径向运动过程 中将限制部件引导到达图15和16中所示的线圈头部支撑位置。
部件115通过螺栓(未示出)固定到支撑部件112。部件114布置在 部件115和支撑部件112之间，并且用作在限制部件104沿径向移动时 用于限制部件104的运行表面。
类似于凸轮从动销103'，凸轮从动销104'通过螺栓装配在每个限 制部件104上。凸轮从动销104，穿过底部件115的相应径向槽，安置并 且接合在第二驱动部件116的各自槽116'中。凸轮从动销104'在相应 槽116'中的接合紧靠槽116'的一侧进行。
驱动部件116装配在轴承119的外环上。轴承内环装配在部件115 的支座中。帽117由螺栓(以虚线117，显示)固定到部件115，以将轴 承119的内环固定到部件115。类似地，帽118由螺栓(以虚线118'显 示)固定到部件116来将轴承119的外环固定到部件116。
槽116'在垂直于轴105'的平面中具有与其在前述平行平面中的槽 110'的长度相等的长度。因此，凸轮从动销104'接合槽116'的侧面， 来在驱动部件116围绕轴线105'沿方向R旋转时产生限制部件104的径 向运动。因此，沿方向R围绕轴线105'的旋转将产生所有限制部件104 的向内同步径向运动，而沿相反方向R'围绕轴线105'的旋转将产生所 有限制部件104的向外同步径向运动。
底部件115到支撑部件112的装配和驱动部件116到底部件115的 装配为允许支撑组件在需要时仅设置有第二系列的限制部件104的布置， 即，没有第一系列的限制部件103。
驱动部件110设置有从支撑组件向外延伸穿过部件111的带槽部分 的臂部123。类似地，第二驱动部件116设置有从支撑组件向外延伸的臂 部124。筒形衬套部件125可通过装配在螺栓126的杆上而插设在臂部 123和臂部124之间。螺栓126穿过臂部123和124的孔。
致动单元128的臂129 (见图15)可围绕支点127沿任一旋转方向Q 或Q'旋转来接合并且推动衬套部件125。因此，臂部123和臂部124将 通过臂129围绕支点127的旋转Q或Q'分别沿方向R或R'旋转，以产生限制部件103和104的所需径向运动。
应考虑，臂部123自身可在支撑组件中仅存在第一系列的限制部件 103时通过类似臂129旋转。类似地，臂部124自身可在支撑组件中仅存 在第二系列的限制部件104时通过类似臂129旋转。
可通过移除用于将部件111固定到支撑部件112的螺栓130并且释 放螺栓126，将支撑组件100从台移除并且使用另一支撑组件代替支撑组 件100。以这种方式，部件108、所述系列的限制部件103、部件109、 驱动部件110和部件111可作为整体从台102移除。
而且，通过支撑部件112沿方向DZ的运动，从板120与支撑部件112 的槽的接合移除板120,从而允许支撑部件112、部件114、部件115、 所述系列的限制部件104和部件116作为整体从台102的下侧移除。
前述仅为本发明原理的示例，并且本领域技术人员可进行各种改进 而不偏离本发明的范围和精神。
2权利要求
1. 一种用于终止电动发动机芯部(10，105)的线圈(11)的引线(12)的设备，所述引线由多根金属线(W)形成，所述设备包括装置(30)，该装置用于同时操纵所述多根金属线来将所述多根金属线沿关于所述芯部的预定轨迹布置；操纵装置，该操纵装置包括用于保持所述多根金属线的装置(30’)；装置(211)，该装置用于旋转和平移所述保持装置；所述设备的特征在于，其还包括支座(28，29)，所述支座定位在所述轨迹的预定位置中，用于接收所述多根金属线；参照表面(22’)，该参照表面与所述座的入口相邻定位；其中，在邻近所述支座的入口处多根金属线被弯曲，以沿从所述位置延伸的预定方向(33，34)重新定向；并且其中，所述保持装置(30’)将所述多根金属线延伸超过所述支座(28，29)的第一长度沿预定方向(33，34)保持；并且还包括控制装置(310)，该控制装置用于旋转所述保持装置来沿所述预定方向扭绞被保持的多根金属线，并且用于平移所述保持装置来在扭绞所述多根金属线的过程中紧靠所述参照表面(22’)保持所述多根金属线的另一部分(17a，17b)上的拉动。
2. 根据权利要求1所述的设备，其中，所述支座(28， 29)和所述 参照表面(22')为暂时应用到所述芯部(10)的第一部件(22)的部 分。
3. 根据权利要求2所述的设备，该设备还包括具有第二参照表面 (31， 32)的第二部件(23)，该第二部件用于沿所述预定轨迹引导所述多根金属线。
4. 根据权利要求3所述的设备，其中，所述第一部件(22)可沿所 述芯部的轴线(10')相对于所述第二部件(23)从第一位置移动到第 二位置；所述第二位置更靠近所述芯部，以在扭绞过程中朝向线圈的头部(14)保持所述多根金属线。
5. 根据权利要求4所述的设备，其中，在所述第二位置处，间距(91) 形成在所述线圈的头部(14)和所述第一部件(22)之间，并且所述多 根金属线(W)可沿位于所述间距中的所述预定轨迹布置。
6. 根据权利要求3所述的设备，其中，所述第一部件(22)包括位 于所述线圈的头部(14)上方的环形部分；所述第二部件包括嵌在所述 线圈头部中的筒形部分，并且所述第二部件(23)包括支座(25)，该支 座(25)用于接收所述第一部件(22)的一部分。
7. 根据权利要求1所述的设备，其中，所述参照表面(22')为面 向从所述芯部伸出的线圈头部(14)的表面。
8. 根据权利要求1所述的设备，其中，所述支座(28， 29)为用于 金属线(W)的通道，位于线圈的头部(14)上方，并且垂直于所述芯部 的端部。
9. 根据权利要求1所述的设备，该设备还包括部件(93)，该部件 用于垂直于所述预定方向(33， 34)压在位于所述支座(28， 29)中的 多根金属线上。
10. 根据权利要求1所述的设备，该设备还包括限制部件(82， 83， 103， 104)，所述限制部件位于线圈的桥(92， 131)的间距中，用于在 扭绞过程中阻止线圈移动。
11. 根据权利要求2所述的设备，其中，所述支座(28， 29)与通 道(26， 27)连通，所述通道(26， 27)通向所述第一部件(22)的外 周上的入口，用于在操作过程中所述多根金属线(W)进入。
12. 根据权利要求l所述的设备，该设备还包括装置(10， 53)，所 述装置用于在操纵所述多根金属线来将所述多根金属线沿预定轨迹布置 时使所述参照表面(22')远离所述芯部，并且用于在开始扭绞所述多 根金属线(W)之前使所述参照表面(22，)朝向所述芯部移动。
13. 根据权利要求1所述的设备，该设备还包括装置(110， 53)， 所述装置用于在扭绞所述多根金属线的预定长度部分之后使所述参照表 面(22')远离所述芯部移动，以扭绞所述多根金属线的其他长度部分。
14. 根据权利要求l所述的设备，该设备还包括装置(40， 41),所 述装置用于剪切沿所述预定方向延伸的所述多根金属线的扭绞部分。
15. 根据权利要求10所述的设备，该设备还包括装置(84， 108)， 所述装置用于沿所述芯部的径向引导所述限制部件(103， 104)，以将所 述限制部件在所述桥(106)的间距(92， 131)中的部分与所述芯部的 端面(106' ， 107)相邻定位；装置(110， 116)，所述装置用于沿径向移动所述限制部件(103);装置(123， 124， 125， 129),所述装置用于旋转所述用于移动的装 置(IIO， 116)，以沿径向以同步运动共同移动所述限制部件(103， 104);装置(112)，所述装置用于支撑所述用于移动的装置和所述用于旋 转的装置。
16. 根据权利要求15所述的设备，该设备包括至少一个第一引导部 件(108)，所述第一引导部件用于沿所述芯部的径向引导至少第一系列 的限制部件(103')，以将所述第一系列的限制部件在所述桥(106)的 间距(131)中的部分与所述芯部的至少一个端面(106')相邻定位；第一驱动部件(110),所述第一驱动部件用于沿所述径向移动所述 第一系列的限制部件(103);和装置(123)，所述装置用于旋转所述第一驱动部件(110)，以沿所 述径向共同移动所述第一系列的限制部件。
17. 根据权利要求16所述的设备，该设备还包括第二引导部件(115) ，所述第二引导部件用于沿所述芯部的径向引导第二系列的限制 部件(104)，以将所述第二系列的限制部件在所述线圈的桥(107)的间 距中的部分与所述芯部的第二端面(107')相邻定位；第二驱动部件(116) ，所述第二驱动部件用于沿所述径向移动所述第二系列的限制部 件；以及装置(124)，所述装置用于旋转所述第二驱动部件，以沿所述 径向共同移动所述第二系列的限制部件(104)。
18. 根据权利要求16所述的设备，其中，所述第一系列的限制部件 (103)设置有接合部分(103')，所述接合部分用于在旋转所述第一驱动部件时沿所述径向接合所述第一驱动部件(110)的凸轮表面。
19. 根据权利要求17所述的设备，其中，所述第二系列的限制部件 (104)设置有接合部分(104，)，所述接合部分用于接合所述第二驱动部件(116)的凸轮表面，以在所述第二驱动部件旋转时沿所述径向移动。
20. 根据权利要求16所述的设备，其中，所述用于支撑的装置支撑 所述第一驱动部件(110)，并且允许所述第一驱动部件旋转。
21. 根据权利要求17和20所述的设备，其中所述用于支撑的装置 (112)还支撑所述第二驱动部件(116)，并且允许所述第二驱动部件旋转。
22. 根据权利要求15所述的设备，其中，所述用于支撑的部件(U2) 由传送台(102)支撑。
23. 根据权利要求15所述的设备，其中，芯部(105)通过所述用 于支撑的装置(112)接收并且定心。
24. 根据权利要求21所述的设备，其中，所述第二引导部件(115) 由所述用于支撑的装置(112)支撑，并且所述第二驱动部件(116)由 所述第二引导部件(115)支撑。
25. 根据权利要求17所述的设备，其中，所述第一驱动部件(110) 由臂(123)连接到接合部件(125);所述第二驱动部件(116)由臂(124) 连接到接合部件；并且所述接合部件(125)沿路径推动来旋转所述用于 旋转的装置。
26. —种用于终止电动发动机芯部(10， 105)的线圈(11)的引线 (12)的方法，所述引线由多根金属线(W)形成，所述方法包括操纵所述多根金属线来将所述多根金属线关于所述芯部沿预定轨迹 布置；其特征在于以下步骤将所述多根金属线接收在定位于所述轨迹的预定位置中的支座(28， 29)中；弯曲与所述支座的入口相邻的所述多根金属线，以将所述金属线沿 从所述位置延伸的预定方向(33， 34)重新导向；保持所述多根金属线沿预定方向延伸超过所述支座的第一长度； 旋转所述第一长度来扭绞沿所述预定方向被保持的所述多根金属线；平移被保持的所述第一长度，以在所述多根金属线的扭绞过程中， 保持所述多根金属线紧靠与所述支座的入口相邻的参照表面(22')的 其他部分(17a， 17b)上的拉动。
27. 根据权利要求26所述的方法，该方法还包括沿第二参照表面 (31， 32)将所述多根金属线(W)布线，以在将所述多根金属线沿所述预定方向导向之前将所述多根金属线沿所述预定轨迹布置。
28. 根据权利要求26所述的方法，该方法还包括将所述支座(28， 29)暂时相对于所述芯部的中心轴线(10，)定位在预定角度和径向距 离处。
29. 根据权利要求26所述的方法，该方法还包括在开始扭绞所述多 根金属线(W)之前朝向所述芯部(10)移动所述参照表面(22')。
30. 根据权利要求27所述的方法，该方法还包括在扭绞所述多根金 属线(W)的一长度部分之后，使所述参照表面(22')远离所述芯部移 动，以扭绞所述多根金属线的其他长度部分。
31. 根据权利要求26所述的方法，该方法还包括将多根金属线的第 一子组(42)接收在所述支座(28， 29)中，并且将多根金属线的所述 第一子组扭绞在一起。
32，根据权利要求31所述的方法，该方法还包括将金属线的第二子 组(42')接收在所述支座(28， 29)中，并且将多根金属线的所述第 二子组扭绞在一起；并且随后将所述第一子组(42)和第二子组(42') 扭绞在一起。
33. 根据权利要求26所述的方法，该方法还包括剪切所述多根金属 线沿所述预定方向延伸的扭绞部分(16' ， 17')。
34. 根据权利要求26所述的方法，该方法还包括在所述多根金属线 的扭绞过程中，将所述线圈(14， 106， 107)的桥(106， 107)朝向所 述芯部(106' ， 107')的表面支撑。
全文摘要
提供用于沿预定轨迹自动布置多根金属线的方法和设备，其中，所述多根金属线从卷绕在电动发电机芯部的槽中的线圈延伸。形成引线(16’，17’)的多根金属线设置在预定位置中，并且通过自动操作的操纵设备和工具(3)沿预定方向(33，34)延伸。另外，所述设备和工具(3)使所述多根金属线扭绞并且切割来形成用于连接到端子的部分(16’，17’)。工具(3)设置有参照表面(21，23)和支座(26，27)，它们用于沿预定轨迹弯曲多根金属线，并且提供对扭绞部分的位置限制。可提供用于将多个限制部件(103，104)的部分定位在存在于线圈(14，106，107)的桥和电动发电机芯部(105)的端面(106’，107’)之间的间距(92，131)中的设备。限制部件防止线圈头部(106，107)的金属线在操纵器扭绞线圈引线时损坏芯部槽的绝缘内衬。
文档编号H02K15/00GK101536291SQ200780041339
公开日2009年9月16日 申请日期2007年11月5日 优先权日2006年11月6日
发明者保罗·内斯蒂, 詹弗兰科·斯特拉蒂科, 马西莫·蓬齐奥, 鲁比诺·科尔比内利 申请人:Atop有限公司