CN117157861A - 用于对定子绕组或转子绕组进行组装的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于将包括一个或更多个基本导体层的绕组(200)组装并且插入到定子组(400)中的组装和插入系统。该系统包括:具有成组的空间或槽(550)的基本导体的周向容置器(500,540,580);以及基本导体到周向容置器(500,540,580)中的可移除插入装置(210,220,230);以及用于使这种周向容置器(500,540,580)围绕绕组轴线(200A)的旋转装置。该系统还包括旋转台(300),该旋转台(300)被构造成围绕台轴线(300A)旋转,以将周向容置装置(500,540,580)从第一绕组组装位置(200)带到绕组插入位置以插入定子组(400)中。绕组被组装在台的一侧上,而定子组(400)的馈送装置以及所述绕组(200)到所述定子组(400)中的相对引入装置在所述插入位置处在相对侧上作用。本发明还涉及一种用于将定子绕组(200)组装并且插入到定子组(400)中的方法,其中,该方法利用了本发明的组装和插入系统。
Description
本发明涉及一种用于对定子绕组或转子绕组进行组装的系统和方法。
背景技术
通常已知例如应用于混合动力电动汽车(HEV)上的电机(诸如发电机或电动马达)的定子或转子,其中定子绕组或转子绕组由多个弯曲的条形导体组成,并且以各种方式相互连接,以实现电绕组,也称为“条形绕组”。所述弯曲的条形导体还被称为“发夹型导体”或简称为“发夹件”。条形绕组可以由一组或更多组同心绕组(有时称为“冠”)构成,每组绕组本身已经是一个绕组(“绕组的组”)。
特别是,现有技术中已知具有圆形截面的发夹型绕组(也称为“经倒圆线材导体”)或矩形截面的绕组,或者甚至具有沿长度可变的截面几何形状的导体(例如,在容纳在槽中的部分中制成矩形的经倒圆导体)。在这方面,“矩形”或“方形”导体线材在本说明书中意指具有四个基本上平坦的侧面的线材,每个平坦的侧面通常通过经倒圆边缘连接到相邻的侧面。具有梯形截面的条形导体是已知的。
上述条形导体通常是通过从直的条形导体开始将其弯曲成“U”形或“P”形来预成型的。专利US 7,480,987描述了一种用于对直的条形导体进行预成型以形成发夹件的方法的示例。“U”形或“P”形预成型导体,在技术领域中通常也称为“预成型基础导体”,通常具有两个相同长度或不同长度的相邻的腿部,每个腿部都设置有自由端部分和相对端部分,该相对端部分借助于桥式连接部分连接到另一腿部。由于端部分在插入到转子或定子中时突出,因此下文将其称为“自由突出部分”和“相对突出连接部分”。突出连接部分也可称为“头部部分”或“桥式连接部分”。同一个发夹件的腿部的整个“头部部分”形成了所谓的“桥式连接”。
参照图1中的(a),通过从线性导体(未示出)开始将该线性导体弯曲以形成具有相应自由突出端部部分255aE的第一腿部255a和具有相应自由突出端部部分255bE的第二腿部255b来对发夹件255进行预成型。弯曲形状同时在两个腿部255a、255b之间形成桥式连接255c。在这该示例中,预成型发夹件是扁平坦的“U”形。例如,为了形成电机的定子,已知对“U”形或“P”形预成型发夹件进行两种不同类型的扭曲。
径向磁通电机的定子或转子芯基本上是具有两个平坦的面和两个筒状表面的环,其具有与两个平坦的面垂直并且与电机的转子的旋转轴线平行的发电机。除非另有规定,下文中的径向、周向和轴向均指后者的轴线。两个筒状表面中的一个筒状表面至少部分地与所述定子或转子所属的电机的气隙相邻,并且限定了成组的槽,绕组的直线部容纳在所述成组的槽中。这两个平坦的面被划分为插入表面或插入侧面以及与插入侧面相反的表面或侧面。绕组的从所述芯突出的部分被称为头部。导体的自由部分的端部属于从与插入侧相反的一侧突出的头部,导体的自由部分的端部的大部分经受焊接。如果在绕组中存在以桥式方式连接到插入到定子槽中的腿部的突出部分,则它们属于从插入侧突出的头部。从插入侧突出的部分,无论是自由的还是以桥式方式连接的,在下文中都被表示为从插入侧突出的部分。
槽与相邻槽之间的定子或转子芯区域称为齿。齿的数量等于槽的数量。芯的齿的连接部分也限定了每个槽的一部分,并且芯的齿的连接部分相对于该部分位于与机器的气隙上的槽开口相对的一侧,该连接部分被称为轭。
槽可以被划分为位置阵列,在每个位置中都可以放置有基本导体的腿部。容纳在槽的相同径向位置中的导体限定了所谓的绕组层。
在也被称为“插入侧扭曲”的第一类型的扭曲中,预成型的基本导体被适当地插入到相应的径向对准的凹穴或“槽”中,这些凹穴或“槽”设置在适于使这样的导体在插入后变形的扭曲装置中。扭曲装置基本上用于使“U”形或“P”形的腿部“展开”,使得在从该装置中抽取出每个导体的两个腿部中的后一个腿部后,每个导体的两个腿部都可以插入到定子芯的一对相应的槽中,这一对相应的槽相互成角度地偏移预定距离,该预定距离基本上等于腿部随后插入其中的槽之间的角距离,并且这一对相应的槽径向地间隔开由腿部分别占据的槽位置之间的径向距离。
从预成型的发夹件开始,例如,但不排他地,如图1的(a)所示,通过使腿部255a、255b展开并且对桥式连接255c进行成型,来形成适合插入到定子(或转子)中的形状的发夹件,例如,以获得图1的(b)中的形状。附图标记255p表示发夹件的节距,即腿部之间的线性距离或角距离,或以槽节距表示的距离。值得注意的是,在这种情况下,形成的发夹件的中央顶部255c2是基本导体,其中导体的截面相对于发夹件的中间表面(穿过发夹件内部并且包括两个腿部的表面)进行180°旋转。这种旋转在一些层状发夹件中是有用的,其将在下文中定义为置换层(槽位置的交换)的端部,从而与相同层在从一个腿部到另一个腿部的过渡中平行运行而不交换槽位置的情况相比,减少了当它们焊接在一起时通过层的端部循环的涡电流。
根据US2009/0178270公布的专利申请公开了一种扭曲方法的示例,所述扭曲方法在将预成型条形导体插入到扭曲装置的凹穴中之后以均匀间距从插入侧扭曲预成型条形导体,其中发夹件具有矩形截面。
根据现有技术并且参照图2,发夹件也可以通过模制获得,一种其中将直的导体压靠在冲模类型系统中的背衬构件上的工艺。图2中的(a)示出了这种模制导体;这种模制导体不具有相对于发夹件的中间表面旋转的截面。
如上所述获得的这种模制发夹件,或者甚至是预成型且展开的发夹件,可以进行所谓的“焊接侧扭曲”,在这种情况下,可以引入腿部255a和255b的突出部分的“阶梯状”形状,例如,腿部255a具有第一直线部分255a1、阶梯状部分255a2和第二直线部分255a3(基本上对应于图1中的部分255aE),如图2中的(b)所示。
参照图3,对于模制发夹件,插入侧上的突出部分的形状,即桥式连接255c的形状,从与第二腿部255b的连接开始到与第一腿部255a的连接结束(从图3中看,隐藏了),可以包括三个部分255c1、255c3和255c2。部分255c1具有主延伸方向B和曲率半径RB,部分255c3具有主延伸方向A和曲率半径RA,部分255c2具有主要延伸方向C(以及可能的其曲率,未示出)。在下文中,部分255c2被称为“层变化弯曲”;事实上,由于部分255c2,当发夹件插入到定子组的相应槽中时,发夹件的头部部分和腿部部分位于不同的层上。附图标记α1指示A方向与C方向之间的角度,附图标记α2指示A方向与B方向之间的角度,附图标记α3指示B方向与C方向间的角度,附图标记α3等于角度α1和α2之和。这只是发夹件的最终可能形状中的一种,具有不同部分以及桥式部分的构造和腿部的构造的所有其他形状都可以与根据本说明书的设备和方法一起使用。
还有一些导体被定义为“反向”导体(未示出),它们是在桥式连接中弯曲方向与形成相同绕组的大多数发夹件相反的发夹件。这些用于从一个冠的最后一层到下一个冠的第一层。
此外,参照图4A,存在层状(“多股”)发夹件,其在弯曲点处存在截面翻转(图4A中的(a)),这会导致各层占据的位置发生交换。从图4A的(a)中截面的影线类型可以看出,由于所述位置的翻转或交换,左槽中成对的层中的上层位于右槽中另一层的下方。在另一种发夹件形状中,可以沿着容纳在槽中的发夹件部分连续换位(图4A的(b);US 3837072)。图4B中所示的变型是专利US8552611B2中所示的没有反向的层状发夹件。图4C(取自专利US6,894,417 B2的图6)示出了双冠绕组中层状发夹件的腿部在槽中的不同位置的布置的变型。参考字母A和B指示槽中所示的腿部(属于不同的发夹件)所属的冠。
此外,还存在被称为“I-引脚”的导体,即容纳在单个槽中并且当在槽中时具有从定子芯的两个平坦的面突出的自由端部的部分的导体。图4D示出了I-引脚的示例,它不一定必须具有所示的所有方向变化,也可以没有任何所示的方向变化,并且从发夹件绕组的组装鼓的输出侧弯曲。I-引脚的端部可以焊接到从槽突出的其他导体的端部或焊接到第三方元件(例如,母线、孔眼),或者它们可以用作相位端子。这些部分可以经受“焊接侧”类型的弯曲。在文献US7622843B2中用附图标记81至83指示的导体中可以找到I-引脚的示例。“W形导体”也是已知的,例如参见专利US 7,622,843B2和图4E中。W形导体可以通过将模制发夹件与一个I-引脚焊接或通过将第四导体与三个I-引脚焊接而形成。再次,W-引脚不一定必须具有所示的所有方向变化,它也可以没有任何所示的方向变化,并且从发夹件绕组的组装鼓的输出侧弯曲。
参照图4F(从US10749399B2获得),还存在所谓的“倒置发夹件”,即可以通过使腿部展开(而不是用上述插入侧扭曲方法)形成的发夹件,或用“压模”系统模制的发夹件,其特征在于,腿部在其各自的槽中占据相同的径向位置,即,属于同一层。因此,其端部将在扭曲侧以相同的方向弯曲。实际上,桥式连接侧上的突出部分可以在相同的切线方向上弯曲,或者可以呈V形。在连接部分上可能需要至少两个换层弯曲部。
最后,还存在发夹件对,它们的同类(homologous)腿部属于不同的层(图4G)或同一层(图4H),并且它们的构造和尺寸是交叠的。
此后,所有发夹件类型以及I-引脚和W-引脚都将包含在“基本导体”的定义中。
在经受第一类型的扭曲后或被模制后,基本导体通常预组装在如上所提及的绕组组中。预组装设备将具有成组的槽,槽的数量通常等于与绕组相关的定子的槽,每个发夹件的腿部将插入所述成组的槽中,并且预组装设备通常与扭曲装置不同。
然后,将绕组组通过定子芯的第一侧(所谓的“插入侧”或“插入面”)大量插入到定子芯的槽中,其中相应的自由部分从芯的与第一侧相对的第二侧(所谓的“焊接侧”或“连接侧”、或者“焊接面”或“脱离面”)突出。
基于要实现的特定绕组图案,从与插入侧相对的一侧突出的基本导体的自由部分因此可以经受第二类型的扭曲,也称为“从焊接侧扭曲”,例如,在插入到适当的扭曲固定装置中制成的凹穴中之后的扭曲。此处,扭曲固定装置的目的是使导体的自由部分弯曲或扭曲,以使这样的自由部分适当地成形,从而允许在导体之间实现适当的电连接,以完成绕组。公开号为US2009/0302705的专利申请描述了以上讨论的类型的从焊接侧的扭曲方法的示例。
定子和/或转子的电绕组的组装系统是已知的。用于转移绕组并将其插入到定子组中的系统也是已知的。
参照图5A,Odawara(小田原)的专利申请US2019/0190359描述了一种在单个设备内形成基本导体并随后将其组装成绕组然后将绕组插入到定子中的系统。Odawara(小田原)的申请主要描述了基本导体形成部段,而不是绕组组装和插入部段。然而,对于绕组组装和插入部段,它提到了“导向装置”,例如,在Odawara(小田原)的申请的图24A中示出的附图标记112,该附图标记112在本说明书中被重制为图5A。Odawara(小田原)的申请描述了以下部分:
-基本导体的在线形成(尽管一些元件被部分旋转);
-滑动导向装置112;
-基本导体17S的径向接近;和
-气缸900的驱动齿轮123具有比气缸900更大的直径的事实。
此外,参考Odawara(小田原)的图29(本说明书的图5B),明显的是,齿轮机构123能够确保伺服电机对鼓的旋转精度(参见上述申请的第205段),因此对Odawara(小田原)解决方案至关重要。
此外,气缸的叶片移动机构108具有旋转轴线121,该旋转轴线121使凸轮130运动,并且必须通过作用于与轴线121连接的另外的元件129而不是作用于轮123来轴向致动(图31,此处示出为图5C)。轮123和环形齿轮135适于抽取出绕组,因此必须具有比鼓和叶片更大的半径,尽管它们布置在轴线上。所述机构需要在径向方向上插入发夹件。
事实上,在Odawara(小田原)的专利中,插入到定子中的插入系统需要推压环形齿轮135,如相应的图34和本说明书的图5D所示。
这种整体配置有几个缺点,包括发夹件插入是通过利用径向部件和周向部件接近鼓的运动进行的。这两个运动的共同存在使得发夹件的第一腿部(未夹持的腿部)的约束系统变得极其困难,该约束系统可以跟上过高的发夹件形成节奏(例如,1.5s)。此外,在现有技术中,由于发夹件腿部的运动类型(在一些情况下具有径向运动和周向运动),发夹件腿部插入到组装鼓中的精度低。还值得注意的是,在现有技术中,由于Odawara(小田原)的导向件必须(至少暂时)与鼓保持一定距离,以使基本导体的径向插入成为可能,因此在鼓槽中存在不希望的腿部运动(有可能脱离)的高可能性。即使增加了标准限制,也一定会使设备的其余部分复杂化,以保持上述运动。
申请ITRM20100371A1描述了一种扭曲设备,该扭曲设备包括适于在各种工作站之间移动扭曲装置的旋转台,特别是在预成型的基本导体装载站、随后的特殊导体装载站、扭曲站和抽取站之间。由该设备处理的导体实际上是预成型的或“P”形的那些导体,如上所示。在任何情况下,这些导体都是从设备中形成和抽取的,然后仅插入到定子组中以形成绕组。该专利文件描述的设备中提到了插入,但没有涵盖,该专利文件确实没有对该方法进行说明。该设备不适于在定子组外部形成绕组,然后将整个绕组插入到定子组中。
申请US2009265909A1描述了一种设备,在该设备中,预成型的基本导体也可以全部扭曲在一起,然后全部抽取,以便稍后插入到定子组中。这种抽取是通过从导体的自由腿部侧竖向地推动导体来完成的。然而,这种推压和拉动是非常复杂和耗时的,需要一种夹持设备,该夹持设备包括成组的在数量上与槽相等的双指状件、稳定板和其他元件,所有这些元件都旋转以将发夹件腿部夹在用于插入到定子中的限定位置。然后将夹持设备移动到与抽取装置相同的一侧,并且降低到定子上方。但这种操作并不是最后的,因为仍需要使绕组再次上升,以释放夹持设备,尤其是释放上述指状件。以这种方式,绕组保持在定子输入平面上方的高度处,并且需要来自上方的附加推压装置来完成插入。因此,尽管US2009265909A1描述了在同一设备中的组装和定子内插入,但需要许多复杂、耗时、昂贵和材料密集的装置,并且需要许多不同的操作步骤,并且绕组发夹件没有被很好地校准,更不用说可以被处理的绕组只是那些可以通过同时扭曲制成的绕组,这只是可能绕组的一个子集。
有必要将整个绕组组装在一个系统上,不受组件类型的限制,然后将整个绕组容易且可靠地插入到定子组中,而无需复杂昂贵的机构,追求当今越来越严格的循环时间和精度规范。
本发明的目标和目的
本发明的目的是提供一种用于对定子绕组或转子绕组进行组装的方法和系统,该方法和系统全部或部分地解决了现有技术的问题并克服了其缺点。
本发明的目的是提供根据所附权利要求所述的用于对定子绕组或转子绕组进行组装的方法和系统。
附图说明
现在将具体参考附图中的图示通过非限制性示例的方式来描述本发明,在附图中:
-图1示出了根据现有技术的(a)中的平坦的“U”形预成型发夹件和(b)中的成型发夹件;
-图2在(a)中示出了模制导体并且在(b)中示出了在焊接侧上进行扭曲后的导体;
-图3示出了根据现有技术的2中的(a)中的发夹件的顶视图;
-图4A在(a)中示出了根据现有技术的在弯曲点处具有截面反向的层状(“多股”)发夹件,并且在(b)中示出了根据现有技术的沿着容纳在槽中的发夹件的各部分连续换位的层状(“多股”)发夹件;
-图4B示出了一种层状发夹件;
-图4D示出了根据现有技术的I-引脚的示例;
-图4E示出了根据现有技术的“W-引脚”的示例;
-图4F示出了根据现有技术的“倒置发夹件”的示例;
-图4G示出了根据现有技术的不同层上的交叠发夹件的示例;
-图4H示出了根据现有技术的在同一层上的交叠发夹件的示例;
-图5A至图5D对应于Odawara(小田原)的专利申请US2019/0190359中的图24A、图29、图31、图34,其中上面评论的一些元件已经被圈出;
-图6示出了根据本发明的一个方面的用于将绕组组装并且插入到定子中的组装和插入系统的布局的初稿图;
-图7A是根据本发明的一个方面的具有单个圆形容置器的绕组组件的示例,在(a)中为透视剖面图并且在(b)中为垂直于绕组轴线的截面图;
-图7B是根据本发明的一个方面的绕组紧固的示例,在(a)中为透视剖面图并且在(b)中为垂直于绕组轴线的截面图;
-图7C示出了根据本发明的一个方面的将绕组转移到组中的示例;
-图7D示出了根据本发明的一个方面的圆形容置器的部分打开;
-图7E示出了根据本发明的一个方面的将绕组推压到组中的示例;
-图7F示出了根据本发明的一个方面的圆形容置器的完全打开;
-图8示出了根据本发明的一个方面的具有多个圆形容置器的组装解决方案;
-图9A示出了根据本发明的一个方面的具有多个圆形容置器的绕组组装的示例;在(a)中为透视剖面图并且在(b)中为与绕组轴线垂直的截面图;
-图9B示出了根据本发明的实施方式的绕组的再压实;
-图9C示出了根据本发明的实施方式的切向紧固;
-图9D示出了内部容置器的分离;
-图9E示出了绕组到组的转移;
-图9F示出了下部圆形容置器的打开;
-图9G示出了中央圆形容置器的打开;
-图9H示出了上部圆形容置器的打开;
-图10示出了圆形容置器的可能运动;
-图11示出了凸轮从孔直径外侧的运动,该运动为将导致与周围部件的碰撞的动作;
-图12示出了具有圆形容置器的台的底视图;
-图13示出了驱动组件-前视图;
-图14示出了分离的驱动组件-截面图;
-图15示出了插入的驱动组件-截面图;
-图16示出了本发明的第一实施方式的原理图;
-图17示出了本发明的第三实施方式的原理图;
-图18示出了用于绕组组装和到定子组中的转移的整体选择解决方案;
-图19示出了旋转台组装-截面图;
-图20示出了圆形容置器的实施方式;
-图21示出了容置器壁的细节;
-图22示出了内部容置器支承组件;
-图23示出了用于在圆形容置器中移动的马达单元的示例,其中具有带传送;-图24示出了用于在圆形容置器中移动的马达单元的示例,其中具有齿轮传送;
-图25示出了圆形容置器的气动夹紧组件的示例;
-图26示出了具有电动可调升降装置的支承表面组件;
-图27示出了组中的绕组推压组件;闭合步骤(在(a)中)和推压步骤((在(b)中);以及
-图28示出了基架组件。
值得注意的是,如本领域技术人员将从说明书中毫不费力地理解的,在下文中,不同实施方式的元件可以组合在一起,以提供另外的实施方式,而不受本发明的技术构思的限制。
此外,对于例如未描述的细节特征,例如在相同类型的方案中在现有技术中通常使用的次要元件,本说明书还参考了现有技术。
当引入元件时,总是认为可以有“至少一个”或“一个或更多个”。
当在本说明书中给出元素或特征的列表时,应理解的是,根据本发明的发现“包括”这样的元件或者替代地由这样的元件“组成”。
当在同一句子或项目符号列表中列出特征时,一个或更多个单独的特征可以包括在本发明中,而不与列表中的其他特征相连接。
具体实施方式
图6示出了用于将绕组200(图中未示出)组装并且转移到定子组400中的部件的布置1000的示例。输入定子400I最初是空的。在左侧的旋转台300上对绕组进行组装,同时定子沿着由右侧箭头所示的线性路径移动。当然,位置也可以反向,但不是以180°反向。然后,旋转台300围绕轴线300A旋转(例如,以箭头所示的顺时针方向)(退出板材),直到旋转台300在沿绕组插入的路径的中间位置(或通常其他方便的位置)遇到空定子400I。因此,在输出端获得了具有插入的绕组400F的定子组。旋转台300允许同时在两个站上工作,一个站用于对绕组进行组装,以及另一个站用于将组装后的绕组转移到定子组中,从而减少了生产循环时间。
构成该系统的元件包括:
-一个或更多个可移除插入件100(或“可移除插入装置”),该可移除插入件100能够容纳来自相应馈送装置210、220、230的各种基本导体,馈送装置可以从组装区域开始,并且将基础导体一个接一个地串行插入到圆形容置器中(继续);
-圆形容置器500(或“周向容置装置”),该圆形容置器500被构造成在对绕组进行组装时容置基本导体,然后将它们适当地对准,使得绕组具有足够的精度,从而确保将绕组直接地插入到定子组中;圆形容置器方便地容纳在旋转台中的相应孔中;
-可选地,基本导体支承表面700,该基本导体支承表面700位于旋转台300下方,该支承表面700在对绕组进行组装时从下方支承基本导体;
-推压组件800,该推压组件800将定子组从下方按压以使绕组进入到定子组中直至给定高度;以及/或者
-移动组件900,该移动组件900被构造成通过从基本导体头部的侧面推压绕组直到基本导体端子进入到槽中通常几十毫米来降低绕组;以及
-可选地,可用于组件的绕组的内部容置器600的支承件610。
相应的馈送装置210、220、230可以分别提供层1和2的基本导体(210)、层3和4的基本导体(220)、以及层5和6的基本导体(230)。
对旋转台进行选择允许压实系统,该系统能够利用,如将看到的,台上方和下方的空间(即,在第一台表面所在的一侧上,以及在与所述第一台表面相对的第二台表面所在的一侧上)。此外,对旋转台进行选择允许改善循环时间,这是因为在将绕组插入到相应的定子组期间,可以进行将要插入到另一定子组中的附加绕组的组装。
此外,还必须规定,在通过旋转台对绕组进行转移之前,插入器不能插入绕组的所有基本导体。缺失的基本导体可以插入到定子组中之前在中间站(未示出)和/或插入站中插入到定子组中。
同样,图示出定子组400I的馈送的箭头标识了任意的(尽管是优选的)馈送方向。定子组可以从任何方向以任何方式馈送到绕组插入位置,只要定子组是从台的与插入器100所在的一侧相反的一侧供应的即可。
插入器100(未详细示出)可以是各种已知或未知类型,因为它们从外部介入,不会影响绕组的容置和插入。优选地,插入器被定位在将被示出的圆形容置器上方,因此仅在台的一侧上。
圆形容置器
圆形容置器500的第一个功能是在对绕组进行组装时横向地且在外部地对基本导体进行支撑。这是通过利用具有与定子组中的槽一样多的壁的周向几何形状的容置器来实现的,以便重建组状结构。然而,如将看到的,由于壁的在径向上可变的截面,由圆形容置器的壁形成的槽具有可变的宽度。这允许使对绕组进行组装所需的冠展开。
对于壁的径向移动,如将参照图14所图示的,在圆形容置器中设置有凸轮910,该凸轮实际上将壁沿径向方向移动。
圆形容置器500的第二个功能是在台的旋转(转移)期间将绕组固定到位(校准),以及圆形容置器的第三个功能是对所转移的绕组的导体进行组织和对准,以便插入到定子组中。
如下文所示,可以同时使用多个圆形容置器(统称为“周向容置装置”)。
圆形容置器500可以通过图23中所示的专用圆形运动传送系统917进行处理。
单个圆形容置器的使用
该解决方案提供了,绕组的容置器和夹持系统(或“圆形容置器”或“周向容置装置”)可以包括(图7A):
-圆形容置器500,该圆形容置器具有预定长度并且具有在径向上可变的厚度的指状件或定位器510,该圆形容置器的功能是容置和校准,如上所提及的;
-可选地,内部容置器600,该内部容置器的功能是用作绕组内径200的基准支座;以及
-可选地,支承表面700,该支承表面可以设置有用于比标准基本导体长的的基本导体的凹口,并且可以配备有防止基本导体脱离的边缘,支承表面被放置在台的与插入器100所在的一侧相对的一侧上,但仍处于组装位置。
现在对具有连续工作步骤的操作的示例进行说明,其中有利地使用了刚才列出的所有元件,但是如所指示的,有些元件是可选的。
图7A中所示的步骤F1包括用使单个圆形容置器500对绕组进行组装。最初,圆形容置器500处于绕组组装位置,支承表面700被提升,并且内部容置器600防止基本导体向内移动。在该步骤中,将成组的基本导体在基本导体的自由端部的一侧插入圆形容置器500的槽550中,并且,在每次插入时,圆形容置器500将旋转(通过围绕绕组轴线200A的适当旋转装置而旋转了被定义为槽之间的角距离的一个或更多个槽节距)以承载利用其组装的绕组。将在最后获得组装好的绕组。
图7B中所示的步骤F2包括对绕组进行紧固:圆形容置器500将基本导体径向地推压靠在容置器上,因为圆形容置器地截面(垂直于轴线200A)至少部分为渐缩的,支承表面700保持提升,而内部容置器600保持就位,并用作基本导体的支座。
根据壁厚,基本导体可以径向(例如,通过下面描述的肩部)和/或切向紧固。事实上,通常情况下,当绝缘纸(技术领域通常所使用的)是“S”形、双“S”形、“B”形时,切向紧固最适合,或者更一般地,当纸在内部穿过槽时,切向紧固最适合,因为必须确保属于同一槽的导体之间的径向距离。
另一方面,当纸是“O”型时,或者通常情况下,当绝缘件仅位于槽的边缘时,径向紧固效果良好,因为圆形容置器将导体压实在一起,并且将导体推压靠到内部支座上。切向上,定位器的壁可以使导体对准,使导体不会突出到槽的区域(减去纸的区域)之外。
如图7C中所示,步骤F3包括通过适当的引入方式将绕组插入到定子组中。旋转台300(如图6中所示)利用围绕旋转台轴线300A的旋转,将具有绕组的圆形容置器置于定子组400之上,并且提升定子组(或降低绕组),直到基本导体插入(例如,约10mm至20mm)到定子组的相应槽中。通常,旋转台将圆形容置装置从组装位置带到定子组中的插入位置。方便地,定子组通过特殊的馈送装置从旋转台的与插入器处于组装位置的一侧相反的一侧被带到插入位置。
如图7D中所示,步骤F4包括圆形容置器500的部分打开(径向地)。当定子组400静止时,将圆形容置器500的定位器510稍微向后移动,以在壁与基本导体之间产生一些间隙。
如图7E中所示,步骤F5包括将绕组推压到组中。当定子组400静止时,例如,上部支座310将基本导体推压到定子组本身中。
如图7F中所示,步骤F6包括圆形容置器500的更宽或更完全的打开;定子组400是静止的,圆形容置器打开,并且内部容置器600(图中未示出)上升。
仅使用一个圆形容置器是可以的,并且具有部件较少和占地面积较小的优点。
多个圆形容置器的使用
为了更好地控制绕组并且减少圆形容置器500的径向行程,可以使用其他圆形容置器,这些圆形容置器优选地负责绕组的紧固。参照图8,将附加的圆形容置器540、580直接放置在已经描述过的圆形容置器的正下方和正上方是有利的。下文对在连续工作步骤中使用多个圆形容置器的示例进行描述。应理解的是,即使是一个附加的圆形容置器也可以使用,如上所述,并且在下文中继续。
如图9A中所示,步骤S1包括切向紧固:上部圆形容置器和下部圆形容置器540、580完全缩回,中间圆形容置器500处于组装位置,并且支承表面700(可选的,本图中未示出)被提升以维持基本导体。
在这个步骤中,将所有预期的基本导体一个接一个地插入,并且在每次插入时,将中央圆形容置器500旋转,从而将中央圆形容置器500与绕组200一起旋转。步骤S1以组装了整个绕组200而结束。用于径向压实的切向肩部513可以存在于下部圆形容置器和上部圆形容置器540、580中的一个或两个中(图9A的(b))。
如图9B中所示,步骤S2包括对绕组200进行压实。在该步骤中,圆形容置器540、580完全缩回,同时中央圆形容置器500径向抵靠容置器600推进并压实基本导体;支承表面700被提升。
如图9C中所示,步骤S3包括推进下部圆形容置器和上部圆形容置器540、580,直到基本导体在切向上紧固,圆形容置器500将绕组推压并且压实在容置器600上,如步骤S2中所示,并且支承表面700保持提升在容置器位置(始终未示出)。
至于定位器510的径向移动,为了补偿定位器和基本导体的制造公差,从而确保基本导体在容置器中的最佳定位,可以使用定位在每个定位器510后面的弹性装置(例如弹簧)(图中未示出弹性装置)。
如图9D中所示,步骤S4包括在绕组仍处于图6的左侧的组装位置时使内部容置器600分离。在该步骤中,切向圆形容置器540、580在切向上对基本导体进行推压,而圆形容置器500如在步骤S2中一样,最终支承表面700(图中未示出)下降。
如图9E中所示,步骤S5涉及将绕组200插入到定子组400中,然后在旋转台将绕组从组装位置带到插入位置之后(例如,180°,但根据本发明的构思,其他位置也是可能的,例如,四个90°位置)。
在该步骤中,将绕组定位在定子组之上,将上部圆形容置器540和下部圆形容置器580夹持,将中间圆形容置器500定位成如步骤S2中所述,并且定子上升并容纳基本导体(借助于其自由端)。
如图9F中所示,步骤S6包括:将下部圆形容置器580打开。在该步骤中,上部圆形容置器540被夹持,中间圆形容置器500如步骤S2中那样,而下部圆形容置器580缩回,并且定子400上升并继续插入。
如图9G中所示,步骤S7包括:将中央圆形容置器打开。在该步骤中,上部圆形容置器540被夹持,下部圆形容置器580缩回,而中央圆形容置器500缩回,并且定子400上升并继续插入。
如图9H中所示,步骤S8包括:将上部圆形容置器540打开。在该步骤中,下部圆形容置器580和圆形容置器500缩回,而上部圆形容置器540缩回,并且定子400上升并继续插入。以这种方式,将绕组插入到定子组中,定子组成为图6的完整定子组400F(即,在对插入的绕组进行扭曲和焊接之前的定子),定子组由适当的移除装置驱动,该移除装置可以与进给和/或定位装置形成单体组件。
因此,根据本发明,可以根据定子组的高度使用一个或更多个圆形容置器;对于高度有限的组,可以使用仅一个圆形容置器;对于高度较高的组,优选的使用若干个圆形容置器,以便沿绕组高度均匀地容置。
组装和插入系统的一些可能解决方案的比较
对于整个组装和插入系统的研究,起点是圆形容置器的移动,尤其是必要的自动化的分析。事实上,已经发现,通过使用旋转台将绕组从组装工作站移动到插入定子组中的工作站,可以通过将部件布置在旋转台外侧或与其成一体来实现不同的配置。
至于绕组本身的组装,可以通过两种方式起作用,例如:在第一种情况下,可以保持圆形容置器固定,并且在插入基本导体的同时围绕绕组轴线旋转插入器;在第二种情况下,可以保持插入器固定并且使在插入器下方的圆形容置器旋转。
由于插入器的结构通常不允许在插入基本导体时围绕绕组的整个周向轻易地旋转,因此优选的是在组装中保持插入器固定,并且使圆形绕组容置器旋转。在许多情况下,可以使用仅一个圆形容置器用于组装以及绕组校准和紧固两者。根据本发明,圆形容置器可以进行两种移动(如图10和图11所示):整个圆形容置器的旋转运动500r和周向弧上的运动500s,以移动圆形容置器520的本体中的凸轮(如下文更详细地描述的),从而在径上向对圆形容置器定位器进行推进。可以提供用于定位器的径向移动的不同装置。
将圆形容置器500定位在旋转台300上方,特别是在对绕组进行组装时选择使圆形容置器旋转,涉及使用圆形容置器旋转装置,这可以以许多不同的方式实现。
例如,一种可能的选择是在圆形容置器的底部上设置孔912(接合孔,见图12和图14),以允许驱动系统的引脚918(如图14所示)能够接合圆形容置器本身。凸轮910也将与引脚911从圆形容置器下方移动,引脚911连接到与整个圆形容置器的驱动组件955同轴的叉状件上。有关凸轮910的位置,请参见图14中的接合引脚911。凸轮可以通过图23中所示的系统916移动。
图14中的圆形容置器的基底板520具有两个(/一个或更多个)凹部925,两个(或相应的)引脚918以180°插入两个(/一个或更多个)凹部925中(图14至图16),以用于从旋转装置950传递整个圆形容置器的旋转(图23);此外,存在两个(/一个或更多个)缝913,连接到凸轮的两个(或相应的)引脚911从缝913突出。例如,通过凸轮引脚911与基底板520之间的相对移动,可以管理对凸轮的旋转,从而对定位器的径向移动进行管理。附图标记920表示使基底板520旋转的驱动组件。
从工艺步骤的研究中可以看出,在旋转台上的绕组组装工作站上,有必要执行移动500r和500s(图10),其中移动500r用于使整个容置器系统旋转,以插入基本导体,并且移动500s不一定为360°,该移动用于在第一组装工作站处以及在初步地用于插入到定子组中的工作站处均使各个定位器在径向上移动。在将绕组插入到定子组中的插入工作站中,仅使凸轮移动就足够了(尽管对于一些特殊的基本导体的插入,优选的是提供两种移动)。由此得出的结论是,优选的是(如图17、图18和图24中所示),将凸轮运动组件放置在旋转台的马达950(与减速齿轮951和带张紧器941)上,以避免重复插入和移除以进行转移,并且还可以利用上述组件在台旋转过程中保持凸轮静止。
与旋转台集成的单个马达
参照图17中的实施方式2000,为了减少使用的马达数量,由于凸轮的移动与圆形容置器本体的移动相比而较短,因此可以插入连接到圆形容置器本体上的滑轮915的插入和移除系统,从而在保持圆形容置器本体静止的同时将运动仅传递到凸轮。
本实施方式2000可以通过使用连接至圆形容置器本体的滑轮的电控制动器或利用电磁离合器(未示出)来实现。
解决方案2000(可与解决方案1000结合)和与旋转台一体的单个马达的操作可以在几个连续步骤中图解说明:
-将支承表面700提升并且将支承表面700联接到圆形容置器本体520的运动系统(气动锁定缩回);
-随着圆形容置器本体520和凸轮910的旋转,开始对绕组200进行组装;
-在组装结束时激活气动锁定,并且停用电磁制动器;
-稍微降低支承表面700,以将导体插入到定子组400中,对此需要电动驱动器;
-使凸轮910旋转,以对绕组200进行紧固;
-完全降低支承表面700;
-使旋转台300旋转;
-将定子组400提升,以馈送导体;
-将凸轮910旋转到竖向导向位置;
-从下方对定子组400进行推压(或者反之亦然,从上方对基本导体进行推压),以将绕组200插入到定子组中;
-使凸轮910旋转,以完全打开;
-在插入了绕组200的情况下,降低定子组400;
-在组装期间,对凸轮910进行重新定位;以及
-使旋转台300旋转。
解决方案2000所呈现的优点是可以使绕组插入站中的圆形容置器旋转;这使得更容易到达使用特殊发夹件进行工作的不同位置,并且将绕组定位在相对于定子组的任何角度位置;圆形容置器本体和凸轮使用单个电动马达,消除了旋转台上的重量;以及减小了旋转台下方的总体尺寸。
优选实施方式的详细描述
解决方案2000是根据本发明的优选实施方式,因为它在实现本发明的目的方面是有效的。
可选地,使用一个马达用于使圆形容置器本体520和凸轮910旋转。如上所提及的,电磁离合器将能够插入或移除两个运动传递滑轮915中的一个。
解决方案的图解版本如图18中的总体视图所示进行配置。
形成全局系统的每个组件的实施方式(不包括插入器,如上所提及的,插入器可以是任何类型)将在下文中进行详细说明。
旋转台组件
如可以看出,旋转台300被选择在两个站上工作,例如,一个站用于在插入器100下对绕组进行组装,另一个站用于将绕组插入到定子组400中,同时台的旋转时间非常短。优选的是先将台沿一个方向旋转180°,然后再沿相反方向旋转,以避免复杂的电气连接系统和气动连接系统。在本发明的所有实施方式中,两个(或更多个)站可以容纳在旋转台的相应孔310、320中。
例如,可以考虑的一个旋转元件是由Bettinelli制造的元件TR315,如图19中所示,其上安装有工作面330,该工作面330被制成为(例如):具有周向上的直径为约1900mm的两个线性切口,并且具有两个孔310和320,以用于容纳在两个工作站处的圆形容置器。交叉滚子轴承340可以容纳在每个孔上,诸如THK RB45025轴承,其顶部连接有板,圆形容置器连接在板上。
台330也可以被配置成容纳要插入到转移站中的任何特殊基本导体的储存装置(未示出)。
圆形容置器组件
如图20中所示,圆形容置器组件1500可以包括以下元件中的一个或更多个元件:
-基底板530,基底板在外部设置有凹口(齿,如图25中所示),所述基底板530用于将圆形容置器气动锁定在48个所需位置中的一个位置(偶数个、多个、或正在处理的定子组的槽数的除数(dividend));
-凸轮910,该凸轮通过旋转来使圆形容置器的壁移动;
-盖521,该盖被适当地设计成用于对定位器510进行引导的功能;
-定位器510,该定位器与定子组中的槽一样多,以重新创建组状结构;
-滑块531,该滑块将运动传递到定位器并且优选地配备有弹簧(未示出);以及
-用于传送装置532的连接件,特定元件与该连接件接合,该连接件允许传送装置的运动(齿轮或带滑轮或其他),该连接件被被构造成使凸轮旋转。
圆形容置器500借助于旋转台300(图中未示出)上的基底板530连接,并且圆形容置器500可自由旋转。
随着定位器510(与导体接触的部分)的厚度在径向上增加,使凸轮旋转,可以形成比它们或多或少有些窄的定子状槽。因此,该构思是在组装过程中重新创建更宽的槽,然后再创建更窄的槽以使基本导体对准,其明显优点在于组装和绕组插入到定子组中的简单性和有效性。
定位器可以方便地通过设置在板盖元件521(未示出)中的特殊导向件进行导向。这些导向件可以允许在操作的所有步骤中保持给定的行程。
凸轮910设置有外部突起532,使凸轮910旋转的滑轮或轮支承且固定在该外部突起532上。
详细查看图21中的定位器510(以及在任何实施方式中),它可以通过弹簧导向到相应的块511中(见上文,以获得更好的切向夹持)。
定位器510也可以成形为在截面上具有固定厚度的径向内端部的第一部分515,然后具有朝向径向外端部的第二渐缩(楔形)部分514。
有利的是,第二部分具有第一子部分和与所述第一子部分连续的第二子部分,第一子部分包括具有第一渐缩角的第一子长度,第二个子部分包括具有第二渐缩角的第二子长度。
优选地,其中,每个定位器510在至少所述第二子部分中沿着绕组轴线的方向200A,具有第一端和第二竖向端部,其中,在所述第一竖向端部处具有所述渐缩部的第一竖向部分,在所述第二竖向端部处具有所述渐缩部的第二竖向部分,并且其中,在具有所述渐缩部的所述第一竖向部分与所述第二竖向部分之间存在没有渐缩的中央部分512。
此外,在例如其外径向端部处可以包括T形肩部513,以在径向上对导体进行束缚。
内部容置器支承组件
图22中所示的可选内部容置器支承组件1600可以包括两个主要子组件:支承结构620以及与旋转台300一体的固定支承件610,支承结构620可以根据待处理的绕组的尺寸进行装配。
工具结构620包括具有圆形几何形状的内部容置器600,内部容置器600用于提供绕组内径的基准。因此,内部容置器600有助于到定子组中的插入,并且内部容置器600具有与定位器的壁一样多的槽,以使定位器穿过所述槽。
例如,内部容置器600(适用于阻止绕组的基本导体径向向内掉落)由刚性地连接到固定支承件610的支承件(或吊篮)620支承,固定支承件610以180°配置将旋转台上的两个组装位置和插入位置进行连接。
圆形容置器马达单元
如图23中所示,圆形容置器的马达单元1950是允许整个圆形容置器500和凸轮910两者仅旋转的组件;这是通过电磁离合器960来实现的,电磁离合器960对传送装置的两个滑轮940或齿轮931-934(见图24)的旋转进行接合和分离。
根据本发明的装置可以设置有传送装置(例如,在旋转台上方),传送装置用于使内凸轮和圆形容置器旋转,并且始终连接到马达。例如,这些传送装置可以由单个马达制成,圆形容置器的旋转部分连接到该马达的轴上,而凸轮的旋转部分在必要时通过利用机构(例如电控离合器)的与轴的独立连接来实现。
圆形容置器锁定组件
如图25中所示的可选气动锁定组件1970用于在电磁离合器使传送装置相对于圆形容置器的本体520分离时对圆形容置器500进行锁定,此时会有移动的危险。
气动锁970被设计为常闭配置,因此出于安全考虑,必须进行操作以释放圆形容置器。
锁可以放置在台300的顶部上,并且可以直接作用在圆形容置器的基底板530上,在基底板530的外周向上形成的定位凹口971的数量等于定子槽数量或是定子槽数量的倍数,这允许至少在每个槽间距处对圆形容置器进行锁定。
有利的是,在对系统进行组装时,锁定组件可以与圆形容置器上的凹口对准,因为这样做的错误会导致在离合器失活和气动锁激活时圆形容置器的本体的移位,因此,在上部传送装置与下部传送装置之间会有阶跃误差。在这一点上,有利的是提供气动锁定单元的至少一个角度调节。
如果气动锁定装置970的精度对于特定应用来说太低,或者要采取的预防措施太复杂,则电磁式制动器也可以与离合器一起使用。以这种方式,制动器将总是在离合器之前被激活(此时圆形容置器静止),其优点是,一旦离合器被失活,制动器将不会出现沉降问题,而会完全保持静止。离合器被重新激活并且制动器被失活,以对圆形容置器本体的传送装置进行重新接合。
这样的解决方案不仅使得通过快速且简单的命令实现更精确的控制,还使得将夹紧系统从圆形容置器本体的角度位置释放出来,与在基底板上的附加机器加工操作相比,节省了成本。
支承表面组件
如图26中所示,支承和移动表面组件1700放置在旋转台下方的地面上,并且在对绕组进行组装时起到从下方支承基本导体的作用。
已经看到,在绕组形式变化的情况下以及在绕组的卷绕步骤期间,优选的是具有能够处理不同提升高度的系统,因此,优选的是具有通过带驱动装置连接到蜗杆上的电动装置(或电动提升系统)730,该蜗杆沿竖向方向使板移动(未示出)。
在可移动子组件1750中,借助于轴承,相对于提升系统自由旋转的支承件765与引脚720连接并且配备有引脚720,引脚720允许支承件765联接到容纳有相关衬套的圆形容置器(它们类似于图12中的911,用于驱动整个空转支承组件进行旋转运动)。还可以具有提升系统的空转支承系统740以及就位的气动锁定系统750。
事实上,当对绕组进行组装时,支承表面700将借助于上述支承件连接到圆形容置器,并且将随容置器本身旋转。一旦组装完成,圆形容置器的壁推进绕组并且将绕组紧固在内容置器上,然后支承表面700下降,并且支承表面700的支承件与圆形容置器分离。气缸710将支承表面支承件锁定在基准位置,在下降之前支承表面必须返回到该基准位置。
还可以通过在圆形容置器推进到紧固位置之前对支承表面700进行移动来对绕组必须紧固到的高度进行操纵,这将是转移到定子组中最方便的高度。因此,引脚718的长度(见上文)必须使得基本导体可以被支承在不同的高度,而不会失去与圆形容置传送装置的连接。
支承表面700将能够有利地跟踪插入侧基本导体的投影,以进行有效支承。如果基本导体之间的差为几毫米,则实际上可以简化支承表面,因为对于每个基本导体具有精确凹口的支承表面,然后不确定这些导体的放置是没有意义的。此外,在基本导体的插入侧上具有不是完全水平的颈部,这对绕组组装没有问题。
相反,有利的是,在放置较长端子(如阶梯端子或跳线)的地方形成凹口并且形成倒角,以有助于它们的插入。
例如,由此制造的提升系统的行程可以为约200mm,这足以对高度为约300mm至350mm的绕组(在PDT步骤中)进行操纵。
绕组推压组件
如图27中所示,绕组推压组件800旨在用于在导体端子已插入到定子组中时,将基本导体推压到定子组中。
绕组推压组件被设计成将基本导体从上向下推压至单个平面,在该平面处同时对所有导体进行推压,因此还起到将颈部带到单个水平面上的作用。
建议的解决方案包括电轴(未完全示出),该电轴使板(未示出)移动,整个推压组件800连接在该板上。
推压组件800可以包括用于对半环810进行打开和关闭的装置,以避免受其他元件干涉。推压装置800、810包括下述器件800E,该器件800E被构造成在与绕组轴线垂直的平面上将两个半盘810从打开位置移动到闭合位置,在闭合位置中,两个半盘810形成所述头部端部的单个推压盘。
基架组件
如图28中所示,基架组件760必须将旋转台300和与该旋转台300相互作用的所有元件带到基准高度。
基架组件(可能的实施方式之一)是由电焊接结构761构成的。
台980的定心辊和定子组升降机(未示出)可以固定在该基架上,而台762的旋转马达可以放置在旋转台300的下方。
上述部件中的两个或更多个部件(元件、装置、系统)可以自由关联,并且被视为根据本发明的部件套件。
附图标记列表
100-插入器
200-基本导体绕组
200A-绕组轴线
210-用于将基本导体层1和2馈送到插入器的装置
220-用于将基本导体层3和4馈送到插入器的装置
230-用于将基本导体层5和6馈送到插入器的装置
300-旋转台
300A-旋转台旋转轴线
310-第一工作站孔
320-第二工作站孔
330-旋转台
340-交叉滚子轴承
400-定子组
400I-输入定子
400F-输出定子
1500-圆形容置器组件
500-(中央)圆形容置器
500r-圆形容置器的旋转运动
500s-圆形容置器本体的有限角度运动
510-圆形容置器叶片或定位器
511-定位器容纳块
512-定位器的恒定厚度部分
513-在定位器的径向外端部的T形肩部
514-定位器壁的增厚或扩口
515-在定位器的径向内端部具有恒定厚度的壁部分,
520-圆形容置器本体
521-圆形容置器盖
530-圆形容置器基底板
531-用于凸轮移动的定位器滑块
532-与传送装置的连接
550-槽
540-上部圆形容置器
580-下部圆形容置器
1600-内部容置器组件
600-内部容置器
610-内部容置器支承件
620-内部容置器支承结构(或吊篮)
1700-支承表面组件
700-支承表面
710-气缸
720-支承表面的提升系统引脚
730-电动提升系统
740-空转支承系统
750-气动位置锁定系统
760-基架组件
761-电焊接底座结构
762-台旋转马达
765-自由支承件
800-绕组推压组件
800E-电轴
810-绕组推压半盘
800A-电轴的旋转轴线
900-移动组件
910-凸轮
911-凸轮引脚
912-接合孔
913-缝
915-滑轮
916-凸轮传送系统
917-圆形容置器本体传送系统
918-基底板引脚
920-驱动装置
925-用于引脚918的孔
955-圆形容置器驱动组件
1950-圆形容置器马达组件
940-带
941-带张紧器
950-圆形容置器马达
951-减速齿轮
960-电磁离合器
931-主齿轮(凸轮小齿轮)
932-辅齿轮(凸轮冠)
933-附加主齿轮(圆形容置器本体小齿轮)
934-另外的辅齿轮(圆形容置器本体冠)
1970-圆形容置器的气动锁定组件
970-气动锁定
971-锁定定位凹口
980-定子组的定心辊
1000-圆形容置器的运动的第一实施方式
2000-圆形容置器的运动的另一实施方式。
上面已经描述了优选实施方式,并且提出了本发明的一些变型,但应理解的是,本领域技术人员可以在不偏离所附权利要求所定义的相关保护范围的情况下进行修改和改变。
Claims (17)
1.一种组装和插入系统(1000,2000),所述组装和插入系统用于将定子绕组(200)组装并且插入到定子组(400)中,所述定子绕组(200)包括一个或更多个层,每个层包括周向布置的基本导体(255,255-R,
255-IP,255-IVP),所述基本导体包括头部端部以及具有相应的自由插入端部的一个或更多个腿部,所述组装和插入系统(1000,2000)包括:
-基本导体(255,255-R,255-IP,255-IVP)的周向容置装置(500,
540,580),所述周向容置装置用于对所述绕组(200)进行组装,所述周向容置装置限定有成组的空间或槽(550),所述基本导体的所述腿部插入到所述空间或槽中,两个所述槽之间的角距离被称为槽节距;
-可移除插入装置(210,220,230),所述可移除插入装置用于将所述基本导体(255,255-R,255-IP,255-IVP)插入到所述周向容置装置(500,540,580)中;以及
-旋转装置,所述旋转装置用于使所述周向容置装置(500,540,
580)围绕所述绕组轴线(200A)旋转,所述旋转装置被构造成执行围绕所述绕组轴线(200A)所进行的一个或更多个槽节距的旋转;
所述组装和转移系统(1000,2000)还包括旋转台(300),所述旋转台(300)具有对所述周向容置装置的第一容纳孔,其中,
-所述旋转台具有第一台表面和与所述第一表面相反的第二台表面;
-所述周向容置装置(500,540,580)被构造成在所述组装位置中在所述第一台表面所在的一侧上从所述自由端部开始接纳所述基本导体;
所述组装和转移系统(1000,2000)的特征在于:
-所述旋转台被构造成围绕台轴线(300A)旋转,从而将所述周向容置装置(500,540,580)从绕组组装位置(200)带到绕组插入位置,以用于将所述绕组插入到所述定子组(400)中;
-包括有馈送装置,所述馈送装置在所述插入位置处从所述第二台表面所在的一侧对定子组(400)进行馈送,所述定子组包括成组的定子组槽;以及
-包括有相对引入装置,所述相对引入装置用于在所述插入位置中将所述绕组(200)相对引入到所述定子组(400)中;
其中,所述周向容置装置(500,540,580)包括成组的定位器(510),所述定位器(510)沿周向地布置并且被构造成径向地滑动,其中,成组的所述空间或槽中的空间或槽(550)是被限定在每对连续的定位器之间的。
2.根据权利要求1所述的系统,其中,包括有第二容纳孔,在所述第二容纳孔中容纳有第二周向容置装置,所述第二容纳孔被布置成围绕所述台轴线(300A)相对于所述第一容纳孔成180°。
3.根据权利要求1或2所述的系统,其中,包括有用于在所述绕组的插入之后对所述定子组进行定位和移除的装置。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统,其中,每个定位器(510)的与所述绕组轴线(200A)垂直的截面包括径向向外渐缩的部分。
5.根据权利要求4所述的系统,其中,每个定位器(510)具有第一径向内端部和第二径向外端部,并且其中,所述截面的具有从所述第一径向内端部开始的第一长度的第一部分(515)没有渐缩,并且所述截面的具有从所述第一部分开始到所述第二径向外端部的第二长度的第二部分是向外渐缩部分(514)。
6.根据权利要求5所述的系统,其中,所述第二部分具有第一子部分和与所述第一子部分连续的第二子部分,所述第一子部分包括具有第一渐缩角的第一子长度,所述第二子部分包括具有第二渐缩角的第二子长度。
7.根据权利要求5或6所述的系统,其中,在所述第二径向外端部处设置有“T”形肩部(513)。
8.根据权利要求6所述的系统,其中,每个定位器(510)在至少所述第二子部分中沿着所述绕组轴线(200A)的方向具有第一竖向端部和第二竖向端部,其中,在所述第一竖向端部处存在具有所述渐缩部分的第一竖向部分,并且在所述第二竖向端部处存在具有所述渐缩部分的第二竖向部分,并且其中,在具有所述渐缩部分的所述第一竖向部分和第二竖向部分之间存在没有渐缩的中央部分(512)。
9.根据权利要求1至8中的一项或更多项所述的系统,其中,每个定位器(510)由凸轮装置(910)移动,所述凸轮装置(910)在所述周向容置器(500,540,580)旋转时径向地推压所述定位器。
10.根据权利要求1至9中的一项或更多项所述的系统,其中,所述周向容置装置(500,540,580)包括第一周向容置装置(540)、第二周向容置装置(580)以及第三周向容置装置(500),所述第一周向容置装置(540)被构造成沿所述绕组轴线(200A)作用于所述绕组的第一端部部分处,所述第二周向容置装置(580)被构造成沿所述绕组轴线(200A)作用于所述绕组的与所述第一端部部分相反的第二端部部分处,所述第三周向容置装置(500)被构造成沿所述绕组轴线(200A)作用于所述绕组的所述第一端部部分与所述第二端部部分之间。
11.根据权利要求1至10中的一项或更多项所述的系统,其中,在所述定子组(400)中的所述组装位置和所述插入位置中设置有所述绕组(200)的内部容置件(600)。
12.根据权利要求1至11中任一项或更多项所述的系统,其中,所述相对引入装置包括所述定子组(400)的推压装置,所述推压装置将所述定子组(400)朝向所述绕组(200)中的所述基本导体的自由端部进行推压,直到所述基本导体的所述腿部被引入到所述定子组槽中。
13.根据权利要求1至11中的一项或更多项所述的系统,其中,所述相对引入装置包括所述绕组(200)的推压装置(800,810),所述推压装置(800,810)被构造成对所述基本导体的头部端部进行推压,直到所述基本导体的自由端部被引入到所述定子组(400)的所述槽中。
14.根据权利要求13所述的系统,其中,所述推压装置(800,810)包括下述器件(800E):所述器件(800E)被构造成在与所述绕组轴线垂直的平面上将两个半盘(810)从打开位置移动到闭合位置,在所述闭合位置中,两个所述半盘(810)形成所述头部端部的单个推压盘。
15.根据权利要求1至14中的一项或更多项所述的系统,其中,所述定子组(400)的馈送装置以直线型布置,以随后将所述定子组从第一馈送位置(400I)带到第二插入位置(400),并且最终带到第三输出位置(400F)。
16.根据权利要求1至15中的一项或更多项所述的系统,其中,在所述第二台表面所在的一侧上设置有所述基本导体的自由端部在所述组装位置中的支承表面(700),所述支承表面(700)具有面向所述第二台表面的面向表面,所述面向表面被成形为使得所述绕组(200)中的所述基本导体的头部端部沿着所述绕组轴线(200A)保持在相同的高度处,并且其中,所述支承表面(700)被构造成在所述旋转台(300)朝向所述定子组(400)中的插入位置旋转之前从所述第二台表面所在的所述一侧轴向地移除。
17.一种组装和插入方法,所述组装和插入方法用于将定子绕组(200)组装并且插入到定子组(400)中,所述定子绕组(200)包括一个或更多个层,每个层包括周向布置的基本导体(255,255-R,255-IP,255-IVP),所述基本导体包括头部端部以及具有相应的自由插入端部的一个或更多个腿部,所述组装和插入方法包括下述步骤:
A.提供根据权利要求1至16中的一项或更多项所述的用于将定子绕组(200)组装并且插入到定子组(400)中的组装和插入系统;
B.通过所述可移除插入装置(100,210,220,230)在所述组装位置中对所述绕组(200)进行组装,从而将所述基本导体插入到所述旋转台的所述第一表面所在的所述一侧上;
C.使所述旋转台(300)旋转,直到所述绕组(200)到达所述插入位置;
D.将位于所述旋转台的所述第二表面处的定子组(400)带到所述插入位置;以及
E.通过所述绕组(200)与所述定子组(400)之间的相对接近运动,将所述绕组引入到所述定子组中。
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