DE102019105308B4

DE102019105308B4 - Tool for a handling device, handling device and method

Info

Publication number: DE102019105308B4
Application number: DE102019105308.0A
Authority: DE
Inventors: Dominik Salvasohn; Matthias Fischer
Original assignee: VAF GmbH
Current assignee: VAF GmbH
Priority date: 2019-03-01
Filing date: 2019-03-01
Publication date: 2020-10-22
Anticipated expiration: 2039-03-02
Also published as: DE102019105308A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug (2) für ein Handlinggerät (12) zum Anordnen eines Isolierelementes (4), wie Phasentrenner, an einem Wicklungsträger (6), wie Stator oder Rotor für eine elektrische Maschine mit mindestens einem Hauptkörper (8), der über ein Anschlussstück (10) an einem Handlinggerät (12), wie Roboter, festlegbar ist, mit mindestens einem am Hauptkörper (10) festgelegten Greifmittel (14), durch das ein flächenhaftes, flexibel biegbares Isolierelement (4) aufnehmbar ist, am Greifmittel (14) festlegbar und an dem Wicklungsträger (6) anordenbar abgebbar ist. Es ist gekennzeichnet durch mindestens ein elastisch verformbares Andrückmittel (16), das am Hauptkörper (8) festgelegt ist und durch das das Isolierelement (4) an den Wicklungsträger (6) andrückbar ist.The invention relates to a tool (2) for a handling device (12) for arranging an insulating element (4), such as a phase separator, on a winding support (6), such as a stator or rotor for an electrical machine with at least one main body (8), which extends over a connection piece (10) can be fixed on a handling device (12), such as a robot, with at least one gripping means (14) fixed on the main body (10), by means of which a flat, flexibly bendable insulating element (4) can be received, on the gripping means (14) ) can be fixed and can be delivered on the winding support (6). It is characterized by at least one elastically deformable pressing means (16) which is fixed on the main body (8) and by means of which the insulating element (4) can be pressed against the winding support (6).

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug für ein Handlinggerät zum Anordnen eines Isolierelementes, wie Phasentrenner, an einem Wicklungsträger, wie Stator oder Rotor, für eine elektrische Maschine mit mindestens einem Hauptkörper, der über ein Anschlussstück an einem Handlinggerät, wie Roboter, festlegbar ist, mit mindestens einem am Hauptkörper festgelegten Greifmittel, durch das ein flächenhaftes, flexibel biegbares Isolierelement aufnehmbar ist, am Greifmittel festlegbar ist und an dem Wicklungsträger anordenbar abgebbar ist und mit mindestens einem elastisch verformbaren Andrückmittel, das am Hauptkörper festgelegt ist und durch das das Isolierelement an den Wicklungsträger andrückbar ist.The invention relates to a tool for a handling device for arranging an insulating element, such as a phase separator, on a winding carrier, such as a stator or rotor, for an electrical machine with at least one main body that can be fixed via a connector on a handling device, such as a robot, with at least a gripping means fixed on the main body, by means of which a planar, flexibly bendable insulating element can be received, fixed on the gripping means and displaceable on the winding carrier and with at least one elastically deformable pressing means which is fixed on the main body and by which the insulating element can be pressed against the winding carrier is.

Zum Herstellen eines Wicklungsträgers, wie Stator oder Rotor für elektrische Maschinen, wie beispielsweise elektrische Motoren oder elektrische Generatoren, umfassen die Wicklungsträger jeweils eine Mehrzahl von Spulen. Die Spulen erzeugen beim Bestromen Magnetfelder, wodurch eine Rotation des Rotors bezüglich des Stators erzeugt wird. Zum Erzeugen der Wicklungsträger, insbesondere der Spulen, wird ein Kupferdraht zunächst zu einer Spule gewickelt und im Anschluss beispielsweise in ein Blechpaket eingezogen. Wenn die elektrische Maschine beispielsweise einen Drehstrommotor umfasst, besitzt dieser jeweils Spulen für drei Drehstromphasen.To produce a winding support, such as a stator or rotor for electrical machines, such as, for example, electric motors or electrical generators, the winding supports each include a plurality of coils. When energized, the coils generate magnetic fields, causing the rotor to rotate with respect to the stator. To produce the winding carriers, in particular the coils, a copper wire is first wound into a coil and then drawn into a laminated core, for example. If the electrical machine comprises a three-phase motor, for example, this has coils for three three-phase phases.

Um die Leistung der elektrischen Maschine zu erhöhen, sind die unterschiedlichen Phasen gegeneinander zu isolieren. Hierbei wird bei der Verwendung von Isolierelementen oft auf ein selbstklebendes Isolationspapier zurückgegriffen, das auf die Wicklungsträger aufgebracht wird. Die Isolierelemente werden auch Phasentrenner genannt.In order to increase the performance of the electrical machine, the different phases must be isolated from one another. When using insulating elements, self-adhesive insulating paper is often used, which is applied to the winding support. The insulating elements are also called phase separators.

Zum Erzeugen eines Wicklungsträgers und daran angeordneten Isolierelementen werden die Isolierelemente oft manuell auf den Wicklungsträger aufgelegt und/oder manuell an den Wicklungsträger angedrückt. Dieses erweist sich als zeitaufwendig und umständlich.To produce a winding carrier and insulating elements arranged thereon, the insulating elements are often placed manually on the winding carrier and / or manually pressed against the winding carrier. This proves to be time-consuming and cumbersome.

Darüber hinaus sind Werkzeuge bekannt, bei denen das Isolierelement, nach dessen Anordnen an dem Wicklungsträger, durch das Aufblasen von Luftkissen an den Wicklungsträgern angedrückt wird. Hierbei hat es sich als nachteilig herausgestellt, dass für die unterschiedlichen Bauformen von Wicklungsträgern jeweils ein eigenes Luftkissen vorgehalten werden muss, was sich als kostenintensiv erweist.In addition, tools are known in which the insulating element, after it has been arranged on the winding carrier, is pressed against the winding carrier by the inflation of air cushions. It has been found to be disadvantageous here that a separate air cushion must be kept available for each of the different designs of winding carriers, which has proven to be costly.

Ein gattungsgemäßes Werkzeug ist bekannt aus DE 20 11 204 A .A generic tool is known from DE 20 11 204 A .

Eine Aufgabe eines Ausführungsbeispiels der Erfindung ist, ein eingangs genanntes Werkzeug dahingehend zu verbessern, dass das Anordnen eines Isolierelements an einem Wicklungsträger vereinfacht ist.One object of an exemplary embodiment of the invention is to improve a tool mentioned at the beginning in such a way that the arrangement of an insulating element on a winding support is simplified.

Diese Aufgabe wird bei einem eingangs genannten Werkzeug dadurch gelöst, dass das Greifmittel mindestens einen eine Öffnung umfassenden Unterdruckabschnitt aufweist, wobei die mindestens eine Öffnung mit einer Unterdruck erzeugenden Unterdruckeinheit verbindbar oder verbunden ist, wobei das Isolierelement durch Einstellen eines Unterdrucks am Unterdruckabschnitt an diesem festlegbar ist und durch Einstellen eines Umgebungsdruck oder Überdrucks am Unterdruckabschnitt vom Unterdruckabschnitt lösbar ist.In the case of a tool mentioned at the beginning, this object is achieved in that the gripping means has at least one vacuum section comprising an opening, the at least one opening being connectable or connected to a vacuum unit generating a vacuum, the insulating element being fixable on the vacuum section by setting a vacuum on the latter and can be released from the negative pressure section by setting an ambient pressure or overpressure at the negative pressure section.

Dadurch, dass das Werkzeug das elastisch verformbare Andrückmittel umfasst, das wie das Greifmittel ebenfalls am Hauptkörper festgelegt ist, kann Anordnen und Andrücken des Isolierelements durch ein und dasselbe Werkzeug erfolgen. Hierdurch können Verfahrzeiten eingespart werden und die Anzahl der vorzuhaltenden Werkzeuge reduziert werden.Because the tool comprises the elastically deformable pressing means which, like the gripping means, is also fixed on the main body, the insulating element can be arranged and pressed on by one and the same tool. This saves travel times and reduces the number of tools to be kept.

Dadurch, dass das Andrückmittel elastisch verformbar ist und am Hauptkörper festlegbar ist, kann das Werkzeug in Richtung auf den Wicklungsträger, an dem bereits das Isolierelement durch das Greifmittel abgegeben wurde, zum Andrücken bewegt werden.Because the pressing means is elastically deformable and can be fixed on the main body, the tool can be moved to be pressed in the direction of the winding carrier on which the insulating element has already been released by the gripping means.

Dadurch dass das Greifmittel mindestens einen eine Öffnung umfassenden Unterdruckabschnitt aufweist, kann durch das Greifmittel durch Erzeugen eines Unterdrucks ein Isolierelement, beispielsweise an einem Spendegerät, aufgenommen und zum Wicklungsträger transportiert werden. Dort kann das Isolierelement an dem Wicklungsträger angeordnet und durch Einstellen eines Normaldrucks, insbesondere Umgebungsdrucks oder Überdrucks am Unterdruckabschnitt an den Wicklungsträger abgegeben werden.Because the gripping means has at least one negative pressure section comprising an opening, an insulating element can be picked up by the gripping means by generating a negative pressure, for example on a dispensing device, and transported to the winding carrier. There the insulating element can be arranged on the winding carrier and can be delivered to the winding carrier by setting a normal pressure, in particular ambient pressure or overpressure on the negative pressure section.

Das Werkzeug lässt sich kompakt ausbilden, wenn das Greifmittel und das Andrückmittel ein gemeinsames Bauteil umfassen.The tool can be made compact if the gripping means and the pressing means comprise a common component.

Bei einer Ausführungsform des Werkzeugs ist vorgesehen, dass das gemeinsame Bauteil aus Greifmittel und Andrückmittel mindestens einen eine Öffnung umfassenden Unterdruckabschnitt aufweist, wobei die mindestens eine Öffnung mit einer Unterdruck erzeugenden Unterdruckeinheit verbindbar oder verbunden ist, wobei das Isolierelement durch Einstellen eines Unterdrucks am Unterdruckabschnitt an diesem festlegbar ist und durch Einstellen eines Umgebungsdruck oder Überdrucks am Unterdruckabschnitt vom Unterdruckabschnitt lösbar ist.In one embodiment of the tool it is provided that the common component of gripping means and pressing means has at least one negative pressure section comprising an opening, the at least one opening being connectable or connected to a negative pressure unit generating negative pressure, the insulating element by setting a negative pressure on the negative pressure section on this can be set and can be released from the vacuum section by setting an ambient pressure or overpressure at the vacuum section.

Hierdurch kann gleichzeitig durch Bewegen des Werkzeugs in Richtung auf den Wicklungsträger das Isolierelement durch das Andrückmittel an den Wicklungsträger angedrückt werden.In this way, by moving the tool in the direction of the winding carrier, the insulating element can be pressed against the winding carrier by the pressing means.

Das Isolierelement kann auf einer dem Greifmittel abgewandten Seite eine selbstklebende Oberfläche umfassen. Durch das Andrücken des Isolierelements durch das Andrückmittel an dem Wicklungsträger, wird eine Klebverbindung zwischen dem Isolierelement und dem Wicklungsträger hergestellt. Die elastische Verformbarkeit des Andrückmittels lässt sich einfach und kostengünstig gewährleisten, wenn das Andrückmittel oder das gemeinsame Bauteil aus Greifmittel und Andrückmittel ein elastisches Auflageelement umfasst, das zumindest beim Festlegen des Isolierelements am gemeinsamen Bauteil aus Greifmittel und Andrückmittel zwischen dem Isolierelement und dem Unterdruckabschnitt angeordnet ist.The insulating element can comprise a self-adhesive surface on a side facing away from the gripping means. By pressing the insulating element against the winding carrier by the pressing means, an adhesive connection is produced between the insulating element and the winding carrier. The elastic deformability of the pressing means can be ensured simply and inexpensively if the pressing means or the common component of gripping means and pressing means comprises an elastic support element which is arranged between the insulating element and the vacuum section at least when fixing the insulating element on the common component of gripping means and pressing means.

Um die Zugänglichkeit zur mindestens einen Öffnung im Unterdruckabschnitt zu gewährleisten, kann es bei einem Ausführungsbeispiel des Werkzeugs vorgesehen sein, dass das elastische Auflageelement mindestens eine durchgehende Aussparung umfasst, durch die die mindestens eine Öffnung des Unterdruckabschnitts mit der Umgebung verbindbar ist.To ensure accessibility to at least one opening in the vacuum section, it can be provided in one embodiment of the tool that the elastic support element comprises at least one continuous recess through which the at least one opening of the vacuum section can be connected to the environment.

Darüber hinaus ist bei einer Weiterbildung letztgenannter Ausführungsform vorgesehen, dass das elastische Auflageelement einen, insbesondere zumindest bereichsweise porösen und luftdurchlässigen Kunststoff, Schaumstoff und/oder ein Zellulose-Material, wie Schwamm, umfasst.In addition, in a further development of the last-mentioned embodiment, it is provided that the elastic support element comprises a plastic, foam and / or a cellulose material such as a sponge, in particular at least partially porous and air-permeable.

Solchenfalls kann das elastische Auflageelement ohne Aussparung ausgebildet sein und gleichzeitig die mindestens eine Öffnung des Unterdruckabschnitts mit der Umgebung verbunden sein.In such a case, the elastic support element can be designed without a recess and at the same time the at least one opening of the negative pressure section can be connected to the surroundings.

Dadurch, dass das Andrückmittel oder das gemeinsame Bauteil aus Greifmittel und Andrückmittel das elastische Auflageelement umfasst bzw. umfassen, kann das Isolierelement auf einfache Weise durch das Greifmittel aufgenommen werden, insbesondere ohne, dass sich das elastische Auflageelement hierbei verformt. Beim Abgeben des Isolierelements an den Wicklungsträger, insbesondere bei Andrücken des Werkzeugs in Richtung auf den Wicklungsträger, kann sich durch das elastische Auflageelement das Andrückmittel zumindest bereichsweise der Kontur des Wicklungsträgers anpassen und hierdurch die Verbindung zwischen Isolierelement und Wicklungsträger verbessern.Because the pressing means or the common component of gripping means and pressing means comprises or include the elastic support element, the insulating element can be easily picked up by the gripping means, in particular without the elastic support element deforming in the process. When releasing the insulating element to the winding carrier, in particular when pressing the tool in the direction of the winding carrier, the elastic support element allows the pressing means to adapt to the contour of the winding carrier at least in some areas and thereby improve the connection between the insulating element and the winding carrier.

Um einen erweiterten Zugang zu schwer zugänglichen Bereichen des Wicklungsträgers gewährleisten zu können, umfasst ein Ausführungsbeispiel des Werkzeugs mindestens eine am Hauptkörper festgelegte und zum gemeinsamen Bauteil aus Greifmittel und Andrückmittel beabstandete Andrückeinrichtung, die ein stab-, finger- oder hakenartiges Andrückelement umfasst, das eine im Wesentlichen zu einer Außenkontur des Wicklungsträgers korrespondierende, insbesondere komplementäre, Kontur aufweist und durch das zumindest ein Bereich des Isolierelements an den Wicklungsträger andrückbar ist.In order to be able to ensure extended access to areas of the winding carrier that are difficult to access, one embodiment of the tool comprises at least one pressing device fixed on the main body and spaced apart from the common component of gripping means and pressing means, which comprises a rod-like, finger-like or hook-like pressing element which has an im Has a contour that essentially corresponds, in particular complementary, to an outer contour of the winding carrier and by means of which at least one region of the insulating element can be pressed against the winding carrier.

Hierdurch kann das Werkzeug beispielsweise auch im Bereich innerhalb der Spule des Wicklungsträgers eingreifen. Dadurch, dass ein und dasselbe Werkzeug zusätzlich eine Andrückeinrichtung umfasst, ist die Anzahl der benötigten Werkzeuge reduzierbar und ein Verfahren zum Anordnen eines Isolierelements am Wicklungsträger zeiteffizient ausgestaltbar.As a result, the tool can also engage in the area within the coil of the winding carrier, for example. Because one and the same tool additionally comprises a pressing device, the number of tools required can be reduced and a method for arranging an insulating element on the winding carrier can be configured in a time-efficient manner.

Um die Gefahr eines Beschädigens des Isolierelements und/oder des Wicklungsträgers beim Anordnen des Isolierelements am Wicklungsträger zu reduzieren, erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Andrückeinrichtung mindestens eine Ausweicheinheit umfasst, durch die das Andrückelement bei Überschreiten einer bestimmten Anpresskraft beim Andrücken des Isolierelements an den Wicklungsträger von einer unausgelenkten Grundstellung in eine ausgelenkte Andrückstellung ausweichbar ist.In order to reduce the risk of damaging the insulating element and / or the winding carrier when arranging the insulating element on the winding carrier, it proves to be advantageous if the pressing device comprises at least one evasive unit, through which the pressing element when a certain pressing force is exceeded when the insulating element is pressed against the Winding carrier can be evaded from an undeflected basic position into a deflected contact position.

Die bestimmte Anpresskraft beim Andrücken des Isolierelements kann eine derartige Kraft umfassen, die geringer ist als eine zum plastischen Verformen des Wicklungsträgers notwendige Kraft.The specific contact pressure when the insulating element is pressed on can comprise a force which is less than a force necessary for plastic deformation of the winding carrier.

Die Ausweicheinheit lässt sich einfach und kostengünstig realisieren, wenn die Ausweicheinheit durch das Andrückelement gebildet ist, das ein elastisch verformbares Material umfasst, und/oder wenn die Ausweicheinheit mindestens ein Lagermittel, durch das das Andrückelement relativ zum Hauptkörper des Werkzeugs bewegbar gelagert ist und mindestens ein Federelement umfasst, das am Hauptkörper und am Andrückelement abgestützt ist und durch das das Andrückelement in die unausgelenkte Grundstellung spannbar ist.The evasion unit can be implemented easily and inexpensively if the evasion unit is formed by the pressure element, which comprises an elastically deformable material, and / or if the evasion unit has at least one bearing means by which the pressure element is movably mounted relative to the main body of the tool and at least one Includes spring element which is supported on the main body and on the pressure element and by means of which the pressure element can be tensioned into the undeflected basic position.

Wenn die Ausweicheinheit durch das Andrückelement gebildet ist, kann dieses beispielsweise ein elastisch verformbares Material umfassen. Solchenfalls kann das Material einen elastischen Kunststoff umfassen.If the avoidance unit is formed by the pressure element, this can for example comprise an elastically deformable material. In such a case, the material can comprise an elastic plastic.

Darüber hinaus kann die Ausweicheinheit durch mindestens ein Federelement ausgebildet sein.In addition, the avoidance unit can be formed by at least one spring element.

Bei einer Ausführungsform des Werkzeugs können Federelement und Lagermittel ein gemeinsames Bauteil umfassen. Solchenfalls kann das Federmittel beispielsweise eine Rotationsfeder umfassen, die in dem Lagermittel angeordnet ist oder die dem Lagermittel funktional zugeordnet ist.In one embodiment of the tool, the spring element and bearing means can comprise a common component. If so, it can Spring means comprise, for example, a rotation spring which is arranged in the bearing means or which is functionally assigned to the bearing means.

Bei einer weiteren Ausführungsform des Werkzeugs erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Ausweicheinheit mindestens zwei Federelemente umfasst, wobei mindestens ein erstes Federelement auf der dem Isolierelement zugewandten Seite des Andrückelements festgelegt ist und mindestens ein zweites Federelement auf der dem Isolierelement abgewandten Seite des Andrückelements festgelegt ist.In a further embodiment of the tool, it proves to be advantageous if the avoidance unit comprises at least two spring elements, at least one first spring element being fixed on the side of the pressure element facing the insulating element and at least one second spring element being fixed on the side of the pressure element facing away from the insulating element .

Durch das Zurückgreifen auf mindestens ein Federelement kann das Werkzeug kostengünstig ausgebildet werden.By making use of at least one spring element, the tool can be designed cost-effectively.

Ferner erweist es sich als vorteilhaft, wenn das gemeinsame Bauteil aus Greifmittel und Andrückmittel und die Andrückeinrichtung auf einander gegenüberliegenden Seiten am Hauptkörper angeordnet sind.It also proves to be advantageous if the common component made up of gripping means and pressing means and the pressing device are arranged on opposite sides of the main body.

Darüber hinaus wird die Aufgabe gelöst durch ein Handlinggerät zum Anordnen eines Isolierelementes, wie Phasentrenner, an einem Wicklungsträger, wie Stator oder Rotor für eine elektrische Maschine mit mindestens einem Werkzeug mit mindestens einem der zuvor genannten Merkmale und mit mindestens einem Manipulatorarm, an dem das Werkzeug über das Anschlussstück festlegbar ist.In addition, the object is achieved by a handling device for arranging an insulating element, such as phase separator, on a winding carrier, such as stator or rotor for an electrical machine with at least one tool with at least one of the aforementioned features and with at least one manipulator arm on which the tool can be fixed via the connector.

An dem Handlinggerät ist das Werkzeug anordenbar. Das Handlinggerät kann beispielsweise einen Roboter oder dergleichen umfassen. Das Handlinggerät kann bewegbar sein und mindestens durch den Manipulatorarm von einem Spendegerät, an dem eine Mehrzahl von Isolierelementen bevorratet ist, bis zum Wicklungsträger überführbar sein.The tool can be arranged on the handling device. The handling device can for example comprise a robot or the like. The handling device can be movable and can be transferred at least by the manipulator arm from a dispensing device, on which a plurality of insulating elements is stored, to the winding carrier.

Bei einer Weiterbildung des Handlinggeräts ist vorgesehen, dass das Handlinggerät mindestens eine Unterdruckeinheit umfasst, durch die der mindestens eine Öffnung umfassende Unterdruckabschnitt des Greifmittels oder des gemeinsamen Bauteils aus Greifmittel und Andrückmittel mit Druck, insbesondere Unterdruck, Normaldruck oder Überdruck, beaufschlagbar ist.In a further development of the handling device, it is provided that the handling device comprises at least one negative pressure unit, through which the negative pressure section of the gripping means or of the common component comprising the gripping means and the pressing means can be subjected to pressure, in particular negative pressure, normal pressure or overpressure.

Schließlich wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines Werkzeugs für ein Handlinggerät mit mindestens einem der zuvor genannten Merkmale, zum Anordnen eines Isolierelements, wie Phasentrenner, an einem Wicklungsträger, wie Stator oder Rotor für eine elektrische Maschine mit mindestens einem der zuvor genannten Merkmale, mit den Schritten:

a. Aufnehmen mindestens eines Isolierelements von einem Spendegerät durch das gemeinsame Bauteil aus Greifmittel und Andrückmittel durch Erzeugen eines Unterdrucks am Unterdruckabschnitt durch die Unterdruckeinheit;
b. Positionieren des Isolierelements durch das gemeinsame Bauteil aus Greifmittel und Andrückmittel an dem Wicklungsträger und Lösen des Isolierelements aus dem gemeinsamen Bauteil aus Greifmittel und Andrückmittel durch Erzeugen eines Normaldrucks oder Überdrucks am Unterdruckabschnitt durch die Unterdruckeinheit;
c. Andrücken des Isolierelements durch das gemeinsame Bauteil aus Greifmittel und Andrückmittel an den Wicklungsträger; und
d. Andrücken des Isolierelements durch die Andrückeinrichtung an dem Wicklungsträger.

Finally, the object is achieved by a method for operating a tool for a handling device with at least one of the aforementioned features, for arranging an insulating element, such as phase separator, on a winding carrier, such as a stator or rotor for an electrical machine with at least one of the aforementioned features , with the steps:

a. Picking up at least one insulating element from a dispensing device by the common component of gripping means and pressing means by generating a negative pressure on the negative pressure section by the negative pressure unit;
b. Positioning of the insulating element by the common component of gripping means and pressing means on the winding carrier and releasing the insulating element from the common component of gripping means and pressing means by generating a normal pressure or positive pressure on the negative pressure section by the negative pressure unit;
c. Pressing the insulating element against the winding support by the common component comprising gripping means and pressing means; and
d. The insulating element is pressed against the winding support by the pressing device.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Patentansprüchen, aus der zeichnerischen Darstellung und nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform des Werkzeugs und des Verfahrens.Further features, details and advantages of the invention emerge from the attached patent claims, from the drawing and the following description of a preferred embodiment of the tool and the method.

In der Zeichnung zeigt:

1 Eine Seitenansicht auf ein Ausführungsbeispiel des Werkzeugs;
2 Eine Seitenansicht auf das Werkzeug gemäß 1 beim Abgeben eines Isolierelements an einen Wicklungsträger;
3 Eine Seitenansicht auf das Werkzeug gemäß 1 beim Andrücken des Isolierelements an den Wicklungsträger durch ein Andrückmittel;
4 Eine Seitenansicht auf das Werkzeug gemäß 1 beim Andrücken des Isolierelements an den Wicklungsträger durch eine Andrückeinrichtung;
5 Ein schematisches Ablaufdiagramm einer Ausführungsform des Verfahrens.

In the drawing shows:

1 A side view of an embodiment of the tool;
2 A side view of the tool according to 1 when releasing an insulating element to a winding support;
3 A side view of the tool according to 1 when the insulating element is pressed against the winding support by a pressing means;
4th A side view of the tool according to 1 when the insulating element is pressed against the winding support by a pressing device;
5 A schematic flow diagram of an embodiment of the method.

Die 1 bis 4 zeigen ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 2 versehenes Werkzeug. Das Werkzeug 2 kann an einem Handlinggerät 12 angeordnet werden und dient dem Anordnen mindestens eines Isolierelements 4, wie Phasentrenner an einem Wicklungsträger 6, wie Stator oder Rotor, für eine elektrische Maschine. Das Werkzeug 2 umfasst einen Hauptkörper 8, der über ein Anschlussstück 10 an dem Handlinggerät 12, wie Roboter (in den Figuren nur teilweise dargestellt), festlegbar ist. An dem Hauptkörper 8 ist ein Greifmittel 14 festgelegt, durch das das flächenhafte, flexibel biegbare Isolierelement 4 anordenbar und abgebbar ist. Darüber hinaus umfasst das Werkzeug 2 ein Andrückmittel 16, das am Hauptkörper 8 festgelegt ist und durch das das Isolierelement 4 an dem Wicklungsträger 6 andrückbar ist. Bei dem in den 1 bis 4 gezeigten Ausführungsbeispielen umfassen Greifmittel 14 und Andrückmittel 16 ein gemeinsames Bauteil.The 1 to 4th show an overall with the reference number 2 provided tool. The tool 2 can on a handling device 12 are arranged and is used to arrange at least one insulating element 4th , like phase separator on a winding support 6 such as stator or rotor for an electrical machine. The tool 2 includes a main body 8th that has a connector 10 on the handling device 12 how robots (only partially shown in the figures) can be determined. On the main body 8th is a means of gripping 14th determined by the flat, flexibly bendable insulating element 4th can be arranged and delivered. In addition, the tool includes 2 a pressing means 16 that on Main body 8th is set and through which the insulating element 4th on the winding support 6 can be pressed. The one in the 1 to 4th Embodiments shown include gripping means 14th and pressing means 16 a common component.

Um das Isolierelement am Greifmittel 14 festzulegen, umfasst das Werkzeug 2 einen mindestens eine Öffnung 18 umfassenden Unterdruckabschnitt 20, der durch die Öffnung 18 mit einer unterdruckerzeugenden Unterdruckeinheit 22 verbindbar ist. Die Unterdruckeinheit 22 ist bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispielen ebenfalls am Hauptkörper 8 angeordnet. Durch Einstellen eines Unterdrucks am Unterdruckabschnitt 20 ist das Isolierelement 4 am Greifmittel 14 flächenhaft anliegend festlegbar, transportierbar und am Wicklungsträger 6 anordenbar. Zum Abgeben des Isolierelements 4 an den Wicklungsträger 6 wird am Unterdruckabschnitt 20 durch die Unterdruckeinheit 22 ein Normaldruck oder ein Überdruck eingestellt, wodurch das Isolierelement 4 vom Greifmittel 14 gelöst ist.To the insulating element on the gripping means 14th set includes the tool 2 at least one opening 18th comprehensive vacuum section 20th going through the opening 18th with a negative pressure generating negative pressure unit 22nd is connectable. The vacuum unit 22nd is also on the main body in the embodiments shown in the figures 8th arranged. By setting a negative pressure at the negative pressure section 20th is the insulating element 4th on the gripping means 14th Can be fixed, transported and attached to the winding support 6 can be arranged. For dispensing the insulating element 4th to the winding support 6 is at the vacuum section 20th through the vacuum unit 22nd a normal pressure or an overpressure is set, whereby the insulating element 4th from the gripping means 14th is resolved.

Das Andrückmittel 16 ist bei den in den 1 bis 4 gezeigten Ausführungsbeispielen ein elastisches Auflageelement 24, das beim Festlegen des Isolierelements 4 am gemeinsamen Bauteil aus Greifmittel 14 und Andrückmittel 16 zwischen dem Isolierelement 4 und dem Unterdruckabschnitt 20 angeordnet ist.The pressing means 16 is in the 1 to 4th Embodiments shown an elastic support element 24 that occurs when setting the insulating element 4th on the common component from gripping means 14th and pressing means 16 between the insulating element 4th and the vacuum section 20th is arranged.

Darüber hinaus umfasst das Werkzeug 2 eine Andrückeinrichtung 26, die zum gemeinsamen Bauteil aus Greifmittel 14 und Andrückmittel 16 beabstandet ist und ein stab-, finger- oder hakenartiges Andrückelement 28 umfasst. Das Andrückelement 28 umfasst bei den in den 1 bis 4 gezeigten Ausführungsbeispielen eine Kontur, die im Wesentlichen korrespondierend, insbesondere komplementär, zu einer Außenkontur des Wicklungsträgers 6 ausgebildet ist.In addition, the tool includes 2 a pressing device 26th that the common component from gripping means 14th and pressing means 16 is spaced and a rod, finger or hook-like pressing element 28 includes. The pressure element 28 includes in the 1 to 4th Embodiments shown have a contour which essentially corresponds, in particular complementary, to an outer contour of the winding carrier 6 is trained.

Ferner umfasst die Andrückeinrichtung 26 eine Ausweicheinheit 30, durch die das Andrückelement 28 bei Überschreiten einer bestimmten Anpresskraft beim Andrücken des Isolierelements 4 an den Wicklungsträger 6 von einer unausgelenkten Grundstellung in eine ausgelenkte Andrückstellung ausweichbar ist.The pressing device also includes 26th an evasive unit 30th through which the pressure element 28 when a certain contact pressure is exceeded when pressing the insulating element 4th to the winding support 6 can be evaded from an undeflected basic position into a deflected pressure position.

Die Ausweicheinheit 30 umfasst bei den in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispielen ein Federelement 32, das einerseits am Andrückelement 28 und andererseits am Hauptkörper 8 festgelegt ist. Hierbei sind zwei Federelemente 32 vorgesehen, wobei ein erstes Federelement 32 auf der dem Isolierelement 4 zugewandten Seite des Antriebselements 28 und ein zweites Federelement 32 auf der dem Isolierelement 4 abgewandten Seite des Antriebselement 28 festgelegt ist.The evasive unit 30th comprises in the exemplary embodiments shown in the figures a spring element 32 , on the one hand on the pressure element 28 and on the other hand on the main body 8th is fixed. Here are two spring elements 32 provided, wherein a first spring element 32 on the insulating element 4th facing side of the drive element 28 and a second spring element 32 on the insulating element 4th remote side of the drive element 28 is fixed.

5 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. Unter Zuhilfenahme der Darstellung der 1 bis 4 wird das Verfahren nachfolgende erläutert:

In einem ersten Schritt 100 wird ein Isolierelement 4 von einem Spendergerät durch das gemeinsame Bauteil aus Greifmittel 14 und Andrückmittel 16 aufgenommen. Hierzu wird am gemeinsamen Bauteil aus Greifmittel 14 und Andrückmittel 16 durch die Unterdruckeinheit 22 ein Unterdruck erzeugt, wodurch das Isolierelement 4, insbesondere flächenhaft, am Greifmittel 14 anliegt.

Hiernach wird in einem Schritt 101, wie in 2 dargestellt, das Isolierelement 4 durch das gemeinsame Bauteil aus Greifmittel 14 und Andrückmittel 16 an dem Wicklungsträger 6 positioniert und aus dem gemeinsamen Bauteil aus Greifmittel 14 und Andrückmittel 16 nach dem Positionieren durch Erzeugen eines Normaldrucks oder Überdrucks am Unterdruckabschnitt 20 durch die Unterdruckeinheit 22 gelöst. 5 shows a schematic flow diagram of an embodiment of the method according to the invention. With the help of the representation of the 1 to 4th the procedure is explained below:

In a first step 100 becomes an insulating element 4th from a dispensing device through the common component of gripping means 14th and pressing means 16 recorded. For this purpose, gripping means are used on the common component 14th and pressing means 16 through the vacuum unit 22nd a negative pressure is generated, whereby the insulating element 4th , in particular flat, on the gripping means 14th is applied.

After that, in one step 101 , as in 2 shown, the insulating element 4th by the common component of gripping means 14th and pressing means 16 on the winding support 6 positioned and from the common component from gripping means 14th and pressing means 16 after positioning by generating a normal pressure or positive pressure at the negative pressure section 20th through the vacuum unit 22nd solved.

In einem nachfolgenden Schritt 102, gezeigt in den 2 und 3, wird das Isolierelement 4 durch das gemeinsame Bauteil aus Greifmittel 14 und Andrückmittel 16 in Richtung auf den Wicklungsträger 6 gedrückt. Hierbei sorgt das elastische Auflageelement 24 des Andrückmittels 16 für eine Verbesserung der Verbindung zwischen Isolierelement 4 und Wicklungsträger 6. In 2 wird das Werkzeug 2 in der Bildebene nach links bewegt, wodurch das Isolierelement 4 auf der rechten Seite des Wicklungsträgers 6 angedrückt wird. In 3 wird das Werkzeug 2 in der Bildebene von oben nach unten bewegt, wodurch das Isolierelement 4 auf der nach oben gerichteten Oberfläche des Wicklungsträgers 6 angepresst wird.In a subsequent step 102 , shown in the 2 and 3 , becomes the insulating element 4th by the common component of gripping means 14th and pressing means 16 in the direction of the winding support 6 pressed. The elastic support element ensures this 24 of the pressing means 16 for an improvement of the connection between the insulating element 4th and winding support 6 . In 2 becomes the tool 2 Moved to the left in the image plane, thereby removing the insulating element 4th on the right side of the winding support 6 is pressed. In 3 becomes the tool 2 Moved from top to bottom in the image plane, creating the insulating element 4th on the upwardly facing surface of the winding former 6 is pressed.

In einem hieran anschließenden Schritt 103 wird mittels der Andrückeinrichtung 26, gezeigt in 4, das Isolierelement 4 in den Bereichen an den Wicklungsträgern 6 angedrückt, die für das gemeinsame Bauteil aus Greifmittel 14 und Andrückmittel 16 nicht oder nur schwer zugänglich sind.In a subsequent step 103 is by means of the pressing device 26th , shown in 4th , the insulating element 4th in the areas on the winding carriers 6 pressed for the common component from gripping means 14th and pressing means 16 not accessible or difficult to access.

Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Ansprüchen sowie in der Zeichnung offenbarten Merkmale der Erfindung, können sowohl einzeln, als auch in jeder beliebigen Kombination in der Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.The features of the invention disclosed in the above description, in the claims and in the drawing can be essential both individually and in any combination in the implementation of the invention in its various embodiments.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

22: WerkzeugTool
44th: IsolierelementInsulating element
66th: WicklungsträgerWinding carrier
88th: HauptkörperMain body
1010: AnschlussstückConnector
1212: HandlinggerätHandling device
1414th: GreifmittelGripping means
1616: AndrückmittelPressing means
1818th: Öffnungopening
2020th: UnterdruckabschnittVacuum section
2222nd: UnterdruckeinheitVacuum unit
2424: AuflageelementSupport element
2626th: AndrückeinrichtungPressing device
2828: AndrückelementPressure element
3030th: AusweicheinheitBackup unit
3232: Federelement Spring element
100- 103100-103: VerfahrensschritteProcedural steps

Claims

Werkzeug (2) für ein Handlinggerät (12) zum Anordnen eines Isolierelementes (4), wie Phasentrenner, an einem Wicklungsträger (6), wie Stator oder Rotor für eine elektrische Maschine mit mindestens einem Hauptkörper (8), der über ein Anschlussstück (10) an einem Handlinggerät (12), wie Roboter, festlegbar ist, mit mindestens einem am Hauptkörper (10) festgelegten Greifmittel (14), durch das ein flächenhaftes, flexibel biegbares Isolierelement (4) aufnehmbar ist, am Greifmittel (14) festlegbar und an dem Wicklungsträger (6) anordenbar abgebbar ist, und mit mindestens einem elastisch verformbaren Andrückmittel (16), das am Hauptkörper (8) festgelegt ist und durch das das Isolierelement (4) an den Wicklungsträger (6) andrückbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Greifmittel (14) mindestens einen eine Öffnung (18) umfassenden Unterdruckabschnitt (20) aufweist, wobei die mindestens eine Öffnung (18) mit einer Unterdruck erzeugenden Unterdruckeinheit (22) verbindbar oder verbunden ist, wobei das Isolierelement (4) durch Einstellen eines Unterdrucks am Unterdruckabschnitt (20) an diesem festlegbar ist und durch Einstellen eines Umgebungsdruck oder Überdrucks am Unterdruckabschnitt (20) vom Unterdruckabschnitt (20) lösbar ist.Tool (2) for a handling device (12) for arranging an insulating element (4), such as a phase separator, on a winding carrier (6), such as a stator or rotor for an electrical machine with at least one main body (8), which is connected via a connector (10 ) can be fixed to a handling device (12), such as a robot, with at least one gripping means (14) fixed on the main body (10), by means of which a flat, flexibly bendable insulating element (4) can be received, fixed to the gripping means (14) and on the winding carrier (6) can be arranged, and with at least one elastically deformable pressing means (16) which is fixed on the main body (8) and through which the insulating element (4) can be pressed against the winding carrier (6), characterized in that the Gripping means (14) has at least one negative pressure section (20) comprising an opening (18), the at least one opening (18) being connectable or connected to a negative pressure unit (22) generating negative pressure, where in which the insulating element (4) can be fixed on the latter by setting a negative pressure on the negative pressure section (20) and can be released from the negative pressure section (20) by setting an ambient pressure or positive pressure on the negative pressure section (20).

Werkzeug (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Greifmittel (14) und das Andrückmittel (16) ein gemeinsames Bauteil umfassen.Tool (2) Claim 1 , characterized in that the gripping means (14) and the pressing means (16) comprise a common component.

Werkzeug (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das gemeinsame Bauteil aus Greifmittel (14) und Andrückmittel (16) den mindestens einen die Öffnung (18) umfassenden Unterdruckabschnitt (20) aufweist.Tool (2) Claim 1 or 2 , characterized in that the common component of gripping means (14) and pressing means (16) has the at least one vacuum section (20) comprising the opening (18).

Werkzeug (2) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Andrückmittel (16) oder das gemeinsame Bauteil aus Greifmittel (14) und Andrückmittel (16) ein elastisches Auflageelement (24) umfasst, das zumindest beim Festlegen des Isolierelements (4) am gemeinsamen Bauteil aus Greifmittel (14) und Andrückmittel (16) zwischen dem Isolierelement (4) und dem Unterdruckabschnitt (20) angeordnet ist.Tool (2) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the pressing means (16) or the common component of gripping means (14) and pressing means (16) comprises an elastic support element (24) which, at least when fixing the insulating element (4 ) is arranged on the common component of gripping means (14) and pressing means (16) between the insulating element (4) and the vacuum section (20).

Werkzeug (2) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Auflageelement (24) einen, insbesondere zumindest bereichsweise porösen und luftdurchlässigen Kunststoff, Schaumstoff und/oder ein Zellulose-Material, wie Schwamm, umfasst.Tool (2) Claim 4 , characterized in that the elastic support element (24) comprises a plastic, foam and / or a cellulose material such as a sponge, in particular at least partially porous and air-permeable.

Werkzeug (2) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens eine am Hauptkörper (8) festgelegte und zum gemeinsamen Bauteil aus Greifmittel (14) und Andrückmittel (16) beabstandete Andrückeinrichtung (26), die ein stab-, finger- oder hakenartiges Andrückelement (28) umfasst, das eine im wesentlichen zu einer Außenkontur des Wicklungsträgers (6) korrespondierende, insbesondere komplementäre, Kontur aufweist und durch das zumindest ein Bereich des Isolierelements (4) an den Wicklungsträger (6) andrückbar ist.Tool (2) according to at least one of the preceding claims, characterized by at least one pressing device (26) fixed on the main body (8) and spaced apart from the common component of gripping means (14) and pressing means (16), which is a rod-like, finger-like or hook-like Comprises pressing element (28) which has a contour that essentially corresponds, in particular complementary, to an outer contour of the winding carrier (6) and by means of which at least one area of the insulating element (4) can be pressed against the winding carrier (6).

Werkzeug (2) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückeinrichtung (26) mindestens eine Ausweicheinheit (30) umfasst, durch die das Andrückelement (28) bei Überschreiten einer bestimmten Anpresskraft beim Andrücken des Isolierelements (4) an den Wicklungsträger (6) von einer unausgelenkten Grundstellung in eine ausgelenkte Andrückstellung ausweichbar ist.The tool (2) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the pressing device (26) comprises at least one evasion unit (30) through which the pressing element (28) when a certain pressing force is exceeded when pressing the insulating element (4) against the winding carrier (6) can be evaded from an undeflected basic position to a deflected pressure position.

Werkzeug (2) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausweicheinheit (30) durch das Andrückelement (28) gebildet ist, das ein elastisch verformbares Material umfasst, und/oder dass die Ausweicheinheit (30) mindestens ein Lagermittel, durch das das Andrückelement (28) relativ zum Hauptkörper (8) des Werkzeugs (2) bewegbar gelagert ist und mindestens ein Federelement (32) umfasst, das am Hauptkörper (8) und am Andrückelement (28) abgestützt ist und durch das das Andrückelement (28) in die unausgelenkte Grundstellung spannbar ist.Tool (2) Claim 7 , characterized in that the evasive unit (30) is formed by the pressure element (28) which comprises an elastically deformable material, and / or that the evasive unit (30) has at least one bearing means through which the pressure element (28) is relative to the main body ( 8) of the tool (2) is movably mounted and comprises at least one spring element (32) which is supported on the main body (8) and on the pressure element (28) and by means of which the pressure element (28) can be tensioned into the undeflected basic position.

Werkzeug (2) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausweicheinheit (30) mindestens zwei Federelemente (32) umfasst, wobei mindestens ein erstes Federelement (32) auf der dem Isolierelement (4) zugewandten Seite des Andrückelements (28) festgelegt ist und mindestens ein zweites Federelement (32) auf der dem Isolierelement (4) abgewandten Seite des Andrückelements (28) festgelegt ist.Tool (2) Claim 8 , characterized in that the avoidance unit (30) comprises at least two spring elements (32), at least one first spring element (32) being fixed on the side of the pressure element (28) facing the insulating element (4) and at least one second spring element (32) on the insulating element (4) facing away from the pressing element (28) is set.

Werkzeug (2) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das gemeinsame Bauteil aus Greifmittel (14) und Andrückmittel (16) und die Andrückeinrichtung (26) auf einander gegenüberliegenden Seiten am Hauptkörper (8) angeordnet sind.Tool (2) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the common component of gripping means (14) and pressing means (16) and the pressing device (26) are arranged on opposite sides of the main body (8).

Handlinggerät (12) zum Anordnen eines Isolierelementes (4), wie Phasentrenner, an einem Wicklungsträger (6), wie Stator oder Rotor für eine elektrische Maschine mit mindestens einem Werkzeug (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 und mit mindestens einem Manipulatorarm, an dem das Werkzeug (2) über das Anschlussstück (10) festlegbar ist.Handling device (12) for arranging an insulating element (4), such as phase separator, on a winding carrier (6), such as stator or rotor for an electrical machine with at least one tool (2) according to one of the Claims 1 to 10 and with at least one manipulator arm on which the tool (2) can be fixed via the connecting piece (10).

Handlinggerät (12) nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch mindestens eine Unterdruckeinheit (22), durch die der mindestens eine Öffnung (18) umfassende Unterdruckabschnitt (20) des Greifmittels (14) oder des gemeinsamen Bauteils aus Greifmittel (14) und Andrückmittel (16) mit Druck, insbesondere Unterdruck, Normaldruck oder Überdruck, beaufschlagbar ist.Handling device (12) after Claim 11 , characterized by at least one vacuum unit (22) through which the vacuum section (20) of the gripping means (14) or the common component comprising the gripping means (14) and pressing means (16) comprising at least one opening (18) is subjected to pressure, in particular negative pressure, normal pressure or overpressure, can be applied.

Verfahren zum Betreiben eines Werkzeugs (2) für ein Handlinggerät (12), nach einem der Ansprüche 11 oder 12, zum Anordnen eines Isolierelementes (4), wie Phasentrenner, an einem Wicklungsträger (6), wie Stator oder Rotor für eine elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit den Schritten: a. Aufnehmen mindestens eines Isolierelements (4) von einem Spendegerät durch das gemeinsame Bauteil aus Greifmittel (14) und Andrückmittel (16) durch Erzeugen eines Unterdrucks am Unterdruckabschnitt (20) durch die Unterdruckeinheit (22); b. Positionieren des Isolierelements (4) durch das gemeinsame Bauteil aus Greifmittel (14) und Andrückmittel (16) an dem Wicklungsträger (6) und Lösen des Isolierelements (4) aus dem gemeinsamen Bauteil aus Greifmittel (14) und Andrückmittel (16) durch Erzeugen eines Normaldrucks oder Überdrucks am Unterdruckabschnitt (20) durch die Unterdruckeinheit (22); c. Andrücken des Isolierelements (4) durch das gemeinsame Bauteil aus Greifmittel (14) und Andrückmittel (16) an den Wicklungsträger (6); und d. Andrücken des Isolierelements (4) durch die Andrückeinrichtung (26) an dem Wicklungsträger (6).Method for operating a tool (2) for a handling device (12) according to one of the Claims 11 or 12 , for arranging an insulating element (4), such as phase separator, on a winding support (6), such as stator or rotor for an electrical machine according to one of the Claims 1 to 10 , with the steps: a. Picking up at least one insulating element (4) from a dispensing device by the common component of gripping means (14) and pressing means (16) by generating a negative pressure on the negative pressure section (20) by the negative pressure unit (22); b. Positioning of the insulating element (4) by the common component of gripping means (14) and pressing means (16) on the winding carrier (6) and releasing the insulating element (4) from the common component of gripping means (14) and pressing means (16) by generating a Normal pressure or positive pressure on the negative pressure section (20) by the negative pressure unit (22); c. Pressing the insulating element (4) against the winding support (6) by the common component comprising gripping means (14) and pressing means (16); and d. The insulating element (4) is pressed against the winding support (6) by the pressing device (26).