用于在制造电机时定位引线端部的定位设备和方法与流程

1.本发明涉及一种用于在制造电机时定位引线端部的定位设备。
2.本发明还涉及一种在制造电机时定位和加工引线端部的方法。


背景技术：

3.在制造诸如电动机、发电机的电机和/或变压器时，在例如定子和/或转子的线圈中用作电导体的引线必须布置在特定的组件中并得到加工。
4.与教科书中熟悉的这种模块的示例相比，在市售电机中通常使用大量引线而不是连续的单个引线，并且应用优化的绕组技术以尤其是产生尽可能最佳的电磁场。于是各个引线必须在其引线端部处相互连接，以产生期望的绕组。
5.特别是在电动机定子的绕组中，如今越来越多地使用诸如发卡(hairpin)或工字针(i-pin)的扁引线。
6.这种扁引线典型地具有弯曲的大部分中心区域以及两个引线端部并且被设计为精确预定的形状，以使定子的绕组尽可能紧密。然后在一个或多个其他工艺步骤中，将各个扁引线的引线端部相互连接。
7.在对引线端部进行进一步处理的所有工艺步骤中，引线端部必须以最大精度相对于彼此定位，以避免制造误差。这种需要精确定位的工艺步骤包括诸如引线端部的去绝缘、切割和/或接合的步骤，其中在接合时尤其是考虑熔焊和钎焊。
8.然而，关于引线端部的定位已经表明，由于引线的缠绕和有时相对较大的引线厚度，需要相当大的力来将引线端部压入合适的位置，以便能够执行进一步的工艺步骤。
9.因此从现有技术中已知将多部分夹紧设备安装在待加工的模块例如定子上，引线端部使用该夹紧设备定位。
10.这种夹紧设备包括两个上下叠置并且可相对于彼此旋转的圆盘，每个圆盘具有彼此对齐的开口以用于穿过所有引线端部。在引线端部穿过这些开口之后，将圆盘扭转，使得引线端部被夹在现在重叠较少的开口之间。
11.然而，已经表明需要非常大的力来致动所述夹紧设备，这样大的力可能导致各个引线端部损坏。此外，一旦一个引线端部具有尺寸偏差或位置不正，圆盘就会阻塞，并且并非所有引线端部都被完全包封。
12.市场上已知的使用小的板段进行夹紧的其他夹紧设备需要布置成至少三层的板段，以将引线端部定位。这需要额外的材料耗费以及对夹紧设备的更困难的操作，因为分成了多个部分。此外，在板段的厚度相同的情况下，这种夹紧设备的厚度增大了50％，因为需要三层而不是仅仅两层来完全包围引线端部。当使用这种夹紧设备时，电机的引线端部的长度必须大于这个量。
13.其他夹紧设备被设计为具有用于相应引线端部的单独夹具的复杂结构。然而，这样做的缺点是空间需求大且成本高。


技术实现要素：

14.因此，本发明的任务是说明一种用于在制造电机时定位引线端部的定位设备，所述定位设备考虑了上述一些缺点。具体地，所述定位设备应能够保证以更好的工艺可靠性来对引线端部进行定位。
15.根据本发明，该任务通过一种用于在制造电机时定位引线端部的定位设备解决，所述定位设备包括
16.a)至少一个定位单元，所述定位单元
17.b)具有对准元件和配套对准元件，它们相叠地布置在两层中并且可沿移位路径相对于彼此移位，其中所述对准元件和所述配套对准元件至少部分地重叠或能够重叠，
18.c)其中所述对准元件具有至少一个穿通凹部并且所述配套对准元件具有至少一个配套穿通凹部，所述穿通凹部以及所述配套穿通凹部布置和设计为使得保留畅通的定位通道垂直于所述对准元件和所述配套对准元件的两层，至少一个引线端部可以延伸穿过该定位通道并且该定位通道的横截面，特别是其横截面积，可通过所述对准元件和配套对准元件相对于彼此的移位而改变，
19.其中
20.d)所述对准元件上的至少一个穿通凹部和所述配套对准元件上的至少一个配套穿通凹部分别具有两个直线边缘区段，所述两个直线边缘区段在相应层中相对于所述移位的方向倾斜地延伸。
21.发明人已经认识到，为了改进引线端部的定位，对准元件和配套对准元件相对于穿通凹部和配套穿通凹部的两个直线边缘区段在哪个方向上相对于彼此移位是很重要的。
22.原则上，根据本发明的定位设备的定位单元与两个大多数情况下基本上板形的(必要时也是弯曲的)对准元件(即对准元件和配套对准元件)一起工作。在这两个对准元件上分别设置配合的穿通凹部和配套穿通凹部，它们在关闭位置下一起提供穿过两个对准元件的畅通的定位通道。
23.穿通凹部又具有至少两个直线边缘区段，如果通常作为两个或更多个待定位的引线端部组的单独引线端部组存在的待定位的引线端部穿过相应的穿通凹部和配套穿通凹部，则所述至少两个直线边缘区段可以作为对准元件的端面搁置在待定位的引线端部上。在此，对准元件的边缘区段相对于彼此布置，使得这些边缘区段大致在与对准元件的移位方向相反的方向上重合。也就是说，畅通的定位通道由于两个对准元件相对于彼此的移位而减小。
24.如果现在将移位路径选择为使得所述移位路径的方向相对于两个直线边缘区段倾斜地，即不平行且不垂直地延伸，则力作用于引线端部，该力使得所述引线端部在对准元件过渡到关闭位置时逐渐移动到期望的位置，然而引线端部仍可以沿着边缘区段滑动。
25.因此，对准元件的边缘区段的垂直端面类似于配套对准元件的垂直端面搁置在分组的引线端部的两个彼此相对的面上。因此，通过穿通凹部的两个边缘区段与相关联的配套穿通凹部的两个边缘区段的相互作用，在定位过程结束时设定了引线端部的位置。
26.因此，第一层和第二层的对准元件的移动一直进行，直到引线端部或引线端部组的四个表面分别被两个对准元件中的穿通凹部的两侧包围并且阻止对准元件的进一步移动为止。
27.原则上，对于本发明构思而言，两个对准元件相对于彼此的移位只需要具有沿着相叠布置的两个层的至少一个方向分量，以引起移位到关闭位置。也就是说，对准元件也可以同时倾斜地朝向彼此移动，使得两个对准元件的层朝向彼此移动。然而，移位路径优选完全平行于对准元件的两个层延伸。
28.所述移位路径的切线可以看作是所述移位路径的方向。
29.通过选择倾斜的角度，只用两层对准元件就可以精确定位引线端部。因此，该设备可以制造得明显更轻、更扁平，并且可以减少定位所需的总体施加的力。
30.此外，可以优选地设置多个定位单元，使得为了将相同数量的引线端部定位在定位单元内需要施加较小的力，因为这样可以减少每个定位单元所需的穿通凹部的数量。
31.然而，特别地，也可以补偿待加工的引线出现的尺寸偏差。通过所述设备的改进的散热和紧凑的设计，可以减少电机的引线的材料消耗。
32.引线端部相对于彼此的定位，例如两个引线端部压在一起，以及引线端部相对于其他引线端部或电机的其他组件的定位都可以被视为引线端部的定位。
33.对于本发明而言，原则上配套对准元件是否相对于固定布置的对准元件移位或对准元件是否相对于固定布置的配套对准元件移位并不重要，因为这两个对准元件只需要可相对于彼此移位。特别有利地，定位单元甚至可以相对于引线端部浮动地安装，使得两个对准元件在移位期间相对于彼此移动并且定位单元本身通过大量引线端部关于电机的部件布置。
34.优选地规定，所述移位路径是直线的。
35.虽然原则上弯曲的或曲折的移位路径也是可以想到的，但是对准元件相对于配套对准元件的线性移动代表更简单的设计。
36.优选地规定，所述至少一个穿通凹部和/或配套穿通凹部的两个直线边缘区段相互垂直地延伸。
37.因此，直线边缘区段可以最佳地搁置在具有矩形或正方形横截面的引线端部上。从而在定位过程期间，对准元件的边缘区段的垂直端面可以平放在待定位的引线端部的两个面上。配套对准元件的边缘区段接触待定位的引线端部的剩余两个表面上。
38.然而，尤其是当使用具有圆形或其他(例如六角形)横截面的引线端部时，边缘区段也可以以不同角度通向彼此。特别地，直线边缘区段也不必彼此直接邻接。从而例如在边缘区段的假想交点处，穿通凹部可以具有凹形弯曲的连接部位，在所述连接部位例如可以接纳对引线端部边缘的轻微损伤。
39.优选地规定，所述穿通凹部和/或所述配套穿通凹部是穿通开口。
40.由于第一层和第二层的两个对准元件配合以进行定位，穿通凹部和/或配套穿通凹部基本上不需要具有完全封闭的外周。也就是说，穿通凹部可以布置在对准元件的边缘处。然而，穿通开口具有可以在相应对准元件的厚度相同的情况下施加更大的力的优点。此外，必要时可以更好地覆盖畅通的定位通道周围的区域。
41.因此，每个穿通开口可以具有两个优选彼此成直角的边缘区段。这些开口例如可以构造为矩形、正方形、三角形或水滴形。两个直线边缘区段可以通过圆角连接。开口的形状和/或大小可以适配于引线端部的形状或大小。
42.定位单元可以包括不同大小和形状的凹部和/或开口。对准元件和配套对准元件
可以包括不同大小和/或不同形状的开口。
43.每个对准元件和/或每个夹紧单元的凹部和/或开口的数量可以变化。
44.优选地规定，所述穿通凹部和/或所述配套穿通凹部被设计为使得定位通道完全包围至少一个引线端部组。
45.由此保证了可靠的定位。优选地，穿通凹部和/或配套穿通凹部包围引线端部，使得当定位单元处于定位位置/关闭位置时，除了畅通的定位通道之外，不再保留穿过这两个对准元件的另外的畅通通道。特别地，在对准元件和配套对准元件的外部界限内，不再有畅通的通道保留在引线端部周围。
46.两个对准元件的穿通凹部优选被设计为使得闭合状态下引线和对准元件之间的间隙最大为0.1mm。具有形状偏差的引线导致更大的间隙。
47.优选地规定，沿着所述移位路径的移位由力元件产生。
48.这种力元件可以是诸如致动器的主动力元件，例如液压或气动活塞、电动机等。然而，也可以将诸如弹簧或弹性材料块的被动力元件用作力元件。所述力元件还可以包括杠杆机构。
49.尤其是，在基本状态下，所述被动力元件可以将两个对准元件压在关闭位置/定位位置。为了打开则可以使用主动克服被动力元件的弹簧力工作的打开致动器。所述设备因此优选地是常闭的(normally closed，nc)，即力元件在基本状态下施加力以保持对准元件关闭。
50.优选地，所述对准元件相对于定位单元的配套对准元件的移位由共同的力元件引起。因此，每个定位单元定位一个力元件，使得两个对准元件中的穿通凹部的相应地彼此成直角的边缘区段朝向彼此移动。
51.优选地规定，所述定位单元用作夹紧单元，其方式是将至少一个引线端部夹持在所述对准元件和所述配套对准元件之间。
52.尽管也可以通过放置在两个对准元件之一上来定位引线端部，但通过夹紧将引线端部最佳地保持到位。所述定位设备从而成为夹紧设备。尤其是，为此将力元件设计为使得至少一个引线端部被夹持在所述对准元件和所述配套对准元件之间。
53.此外，所述力元件还可以具有最大力限制，以限制引线端部上的负载。
54.所述定位设备可以包括多个定位单元的事实也有助于每个定位单元的最大力可以保持得较小。
55.优选地规定，所述定位设备包括多个定位单元，这些定位单元围绕中心环形地布置，并且移位的方向不指向所述中心。
56.因此，作用于引线端部的定位力同样不指向所述中心。由于移位的方向和穿通凹部的直线边缘区段之间的角度，引线端部同时在径向方向和切向方向上对准。引起移位的力的方向相对于边缘区段倾斜地延伸。
57.优选地规定，移位的方向与环形布置的半径成大于0
°
至大约70
°
的角度，特别是大约10
°
和大约45
°
之间的角度。
58.特别优选地，所述移位路径的切线与环形布置的半径成小于70
°
的角度，特别是10
°
至45
°
的角度。通过选择角度，可以优化在径向方向或切向方向上施加到引线端部的力分量，并且例如可以通过增加在径向方向上的力分量来加强将两个引线端部的纵向侧压在
一起。移位轴线与环形布置的半径之间30
°
至45
°
的角度是特别优选的，因为此时径向方向和切向方向上的力分量大致相等。
59.优选地规定，多个定位单元分别单独地、成组地或全部一起地由打开机构操控。
60.即使在使用多个常闭定位单元的情况下，这也允许适合大规模生产的定位引线端部的工艺。特别地，分别单独地调整由打开机构施加的力。这表示相邻的定位单元可以被相互独立地激活，并且互不影响。经由打开机构影响力元件的力作用还可以避免在引线端部位置不正的情况下损坏对准元件和/或引线端部。
61.因此，一般而言，每个对准元件包括至少一个穿通凹部或穿通开口，所述穿通凹部或穿通开口被设计为包围至少一个引线端部。优选地，穿通凹部或穿通开口适于包围两个或三个引线端部。每层中的穿通凹部或穿通开口的数量在此对应于待定位的引线端部组的数量，优选地由两个或三个引线端部组成。在优选实施方式中，每个对准元件包括九个穿通凹部或穿通开口。每个夹紧单元定位并夹紧尽可能少的引线端部。因此减少了一个单元内的夹紧力，并降低了引线损坏或不期望的变形的风险。
62.独立于或附加于上述发明构思，本发明的另一方面涉及一种用于在制造电机时定位引线端部的定位设备，包括
63.a)至少一个定位单元，所述定位单元
64.b)具有对准元件和配套对准元件，它们相叠地布置在两个平行层中并且可沿移位路径相对于彼此移位，其中所述对准元件和所述配套对准元件至少部分地重叠或能够重叠，
65.c)其中所述对准元件具有至少一个穿通凹部并且所述配套对准元件具有至少一个配套穿通凹部，所述穿通凹部以及所述配套穿通凹部布置和设计为使得保留畅通的定位通道垂直于所述对准元件和所述配套对准元件的两层，至少一个引线端部可以延伸穿过该定位通道并且该定位通道的横截面，特别是其横截面积，可通过对准元件和配套对准元件相对于彼此的移位而改变，
66.其中
67.d)所述对准元件和/或所述配套对准元件至少在所述穿通凹部(24a)或配套穿通凹部(24b)的区域中具有散热接触部。
68.闭合对准元件尽可能精确地搁置在引线端部上(特别是还包围引线端部)不仅对于尽可能有效的力传递是必要的，而且还有助于更好的热传递。当在引线端部处产生热量的过程中使用定位设备时，这些热量的至少一部分必须通过该设备消散，以避免损坏待加工的工件，特别是电机的部件。通常待加工的引线具有涂层，在温度过高的情况下该涂层会熔化并遭到损坏。
69.为了通过对准元件和/或配套对准元件进行良好的散热，引线和对准元件之间作为散热接触部的接触面必须尽可能大。因此，对准元件的包围引线端部的端面必须定位得尽可能靠近引线端部并适配于引线端部的轮廓。此外，所述端面还受到用于对准元件的金属板的厚度的影响。
70.除了接触面之外，所述设备的材料，特别是对准元件的材料，对热平衡也具有重大影响，因为具有高导热性的材料有利于从起源地散热。因此，优选地，散热接触部由比通常用于对准元件的钢更导热的材料制成。优选地，散热接触部的材料优选包括铜、铜合金(特
别是cucrzr)、或铝、铝合金(特别是alznmgcu)。散热接触部也可以用具有高导热性的材料(例如铜)设计为在其整个表面上或仅在部分表面上的对准元件涂层。
71.将多个层施加到组件也是有利的，特别是石墨层和铜层。由此也可以提高导热性。
72.根据本发明的另一方面，所述定位设备的表面可以至少在部分区域中具有包括类金刚石碳(diamond-like carbon，dlc)的涂层，以避免由于引线端部的加工而导致沉积物粘附。特别地，所述表面可以是对准元件的面向待加工引线的方向的表面。
73.为了在加工期间保护待加工的机器元件以使其不受所产生的沉积物影响并且为了更容易将引线端部穿入所述设备的开口中，所述定位设备可以包括底板。所述底板可以具有大量开口，所述大量开口在面向所述机器元件的一侧具有比面向所述对准元件的一侧更大的周长。通过封闭所述开口的圆盘可以覆盖对准元件之间的间隙和开口并且防止诸如电焊飞溅物的污染物进入电机内。
74.然而，与对准元件无关地，所述底板也可以用作散热接触部。
75.根据本发明的另一方面，提供了一种用于定位电机的引线端部的定位设备，其中所述引线端部以两个或更多个引线端部的组存在，所述定位设备包括
76.第一层，所述第一层包括一个对准元件a或多个对准元件；
77.第二层，所述第二层包括一个配套对准元件b或大量配套对准元件；
78.每个对准元件具有一个或多个被设计为包围至少两个引线端部的开口；
79.每个开口具有至少两个彼此成直角的边缘；
80.所述对准元件布置为使得待定位的引线端部能够被引导穿过所述第一层和所述第二层的相应对准元件的开口；
81.其中
82.作用于每个对准元件a和/或b的力可以由打开机构单独控制。
83.所述电机优选是电动机，特别是定子。优选地，根据本发明的用于定位电机的引线端部的设备用于焊接引线端部的方法。
84.根据本发明的用于在制造电机时定位和加工引线端部的方法包括以下步骤：
85.a)提供根据前述权利要求中任一项所述的定位设备；
86.b)引导引线端部穿过定位通道；
87.c)通过所述对准元件和所述配套对准元件相对于彼此的移位来对准所述引线端部；
88.d)加工所述引线端部，特别是用能量束。
89.优选地，步骤d)中的加工所述引线端部包括用电子束焊接两个或更多个引线端部。
90.特别地，上述考虑的共同之处在于，既设置在对准元件上又设置在配套对准元件上的两个直线边缘区段优选地按照以下方式延伸，即边缘区段相对于移位方向倾斜地尤其是也朝向移位路径的末端延伸。因此，并非垂直于边缘区段的力作用在引线端部上，尤其是在移位结束时。这导致关于电机的旋转轴线在径向方向和切向方向上都有定位力作用在发卡上。
91.特别是由于在矩形发卡的情况下其侧表面径向地和切向地取向，因此根据本发明，移位方向可以优选地大致相对直线边缘区段成对角线斜穿地延伸。然而，移位方向也可
以偏离对角线约正/负20
°
，优选地约正/负10
°
。
92.关于整个定位设备，基本的发明构思也可以通过以下事实来表达，即在多个以环形方式布置的定位单元的情况下，每个单独的定位单元的移位方向恰好也在移位结束时与相应定位单元的径向方向成一角度，所述移位方向也同时偏离切线方向。所述角度特别是可以在大约10
°
和80
°
之间，特别是在大约30
°
和60
°
之间，优选在大约40
°
和50
°
之间。所述角度最佳为大约45
°
，因为这样结束时的定位力在径向方向和切向方向上大致相同。
93.使用这样的定位设备，可以同时对所有待加工的引线端部定位，即使这些引线端部布置在不同的径向方向上。
附图说明
94.下面参考附图更详细地解释本发明的实施例。在附图中：
95.图1示出了机器元件和定位设备的侧视图的示意图；
96.图2示出了根据本发明的定位设备的俯视图的示意图；
97.图3示出了对准元件的示意图；
98.图4示出了对准元件中的开口的实施方式；
99.图5a示出了处于打开状态的定位单元；
100.图5b示出了处于关闭状态的定位单元；
101.图6a示出了用于以横向对准方式定位引线端部的定位设备的另一实施方式的侧视图的示意图；
102.图6b示出了用于以横向对准方式定位引线端部的定位设备的俯视图的示意图；
103.图7a示出了用于定位线性马达的引线端部的定位设备的另一实施方式的侧视图的示意图；
104.图7b示出了用于定位线性马达的引线端部的定位设备的俯视图的示意图；
105.图8示出了具有凹部的定位单元的俯视图。
具体实施方式
106.图1示出了根据本发明的设备10在机器元件12上处于已安装状态的第一实施方式。图1中纯示例性示出的机器元件12是电动机的定子。
107.定子通常由大量引线14构成的绕组形成。在一个实施方式中，这些引线构造为发叉形状并且也被称为发卡。这些发卡特别是由铜引线组成，在图1所示的实施方式中，铜引线被构造为具有矩形横截面的扁平引线并且涂有绝缘漆。
108.发卡典型地具有弯曲区域和两个引线端部，并被成形为精确预定的形状以使定子的绕组尽可能紧密。由于发卡的绕组和相对较大的引线厚度，需要相当大的力将引线端部14压入合适的位置，以对引线端部进行高质量加工操作。
109.为此将多部分的定位设备10安装在待加工的定子元件12上。
110.定位设备10具有作为最下层的底板20，底板20用作引线端部14的穿过辅助器。此外，底板20保护定子免受由于加工而产生的污染物并为定位设备10提供稳定性。
111.如图2所示，定位设备10在底板20上方具有多个定位单元13，每个定位单元包括第一层18中的板状对准元件22a和第二层16中的板状配套对准元件22b。对准元件22a、22b可
以由厚度大约为1-5mm的板形成。
112.第一层18的对准元件22a和第二层16的配套对准元件22b围绕中心28对称地环形布置，在定位设备10已安装的状态下，中心28与定子12的中心轴线重合。对准元件22a和22b在此基本上具有切饼段的形状，其中围绕中心28的区域保持不被占用并且蛋糕段的尖端因此缺失。
113.对准元件22a和22b具有大量穿通开口24以容纳定子12的待定位的引线端部14。
114.然而替代地，穿通开口24a、24b也可以在一侧打开地作为穿通凹部24a、24b而形成，其方式是例如对准元件22a和22b如图8所示地包括指向中心28的指状部，穿通凹部24a、24b布置在所述指状物的侧面。
115.图3详细示出了单个定位单元13。在此可以看出，除了对准元件22a和对准元件22b外，定位单元13还包括被动力元件26。在该实施方式中，选择了弹簧作为被动力元件26，该弹簧提供力34以用于使对准元件22a和22b移位以关闭定位单元13。
116.被动力元件26定位成使得在两个对准元件22a和22b中的穿通开口24a的分别彼此成直角的直线边缘区段30a、30b以及配套穿通开口24b的相应的两个直线边缘区段30c、30d相对于彼此移动。
117.对准元件22a、22b的每个开口24a、24b在此具有至少两个彼此成直角的直线边缘区段30a、30b、30c、30d。第一层18的对准元件22a的相互垂直的边缘区段30a、30b在定位和夹紧过程期间放置到成组的两个或更多个引线端部14的两个表面上。
118.在该实施方式中，穿通开口24具有矩形形状，该矩形形状具有三个强倒圆的角和一个弱倒圆的角。
119.与弱倒圆的角邻接的边缘区段，即对准元件22a、22b的端面，在闭合状态下放置到引线端部14上。
120.在该实施方式中，两个边缘区段30a和30c平行于定位设备10的外周的切线70布置。如果电机12的待加工的引线端部14以不同方式布置，则也必须适配对准元件22a、22b的穿通开口24。
121.对准元件22a、22b的穿通开口24可以设计为不同的形状(参见图4)。此外，对准元件22a的穿通开口24可以不同于配套对准元件22b的穿通开口。
122.图4a示出了矩形开口24。矩形开口24可以在所有角处都是倒圆的(图4b)，或仅在两个角处是倒圆的(图4c)。在一个实施方式中，开口24只有一个具有两个相邻的直线边缘区段30a、30b的角，而其他区段构造为水滴状(参见图4d)。相邻的边缘区段在此必须构造得足够长，以便能够包围引线端部14的两侧。
123.第二层16的对准元件22b的开口24的垂直端面分别与第一层18的对准元件22a的垂直端面相对。
124.在定位和夹紧时，第二层16的对准元件22b可以沿第一层18的对准元件22a的同一线性轴线34但在相反的方向上移动。然而对准元件22b也可以是固定的。
125.对准元件22a、22b的移位路径沿其延伸的线性轴线34由两个细长孔35预给定。可以想到的是，将细长孔35弯曲，使得移位路径不再沿直线延伸。
126.第一层18和/或第二层16的对准元件22a、22b的线性移动一直进行，直到引线端部14组的四个表面分别被两个对准元件22a、22b中的开口24的两侧包围并且阻塞了对准元件
22a、22b的进一步移动为止。
127.图5a示出了处于打开状态的夹紧设备。
128.开口24的数量在此对应于待定位的引线端部14对的数量。
129.第一层18的对准元件22a可以相对于第二层16的对准元件22b线性移位。该移位以与边缘30成斜角的方式进行。
130.在图3所示的实施方式中，作为力元件26的弹簧被布置为，使得引起所述移位的力34的方向以及因此对准元件22a、22b的移位轴线与边缘区段30a、30b、30c、30d分别成45
°
的角。
131.此外，在该实施方式中，边缘区段30b平行于定位设备10的半径延伸，因此所述移位也沿着与半径成45
°
的角延伸。因此，对准元件的移动既不在外周方向38上也不在对称布置的径向36上。线性移动的方向34相对于边缘区段30a、30b、30c、30d倾斜一角度并且不穿过对称布置的中心28。
132.由于该角度，一部分力既作用在边缘区段30a上、又作用在边缘区段30b上。由此，引线端部14在径向方向和切向方向上都对准。通过该力，对准元件22b的边缘区段30a和30b以及边缘区段30c和30d被压在引线端部14的侧表面上并且以不透光的方式被包围并且被精确地定位(图5b)。
133.这在图5b中尤其是通过穿过两个对准元件22a、22b的穿通开口24a、24b的畅通定位通道99的与图5a相比更小的横截面积看出。
134.相邻的定位单元13在此彼此独立工作，并且互不影响。为了打开自给自足的定位单元13，使用开启器，该开启器通过凸轮盘在中心移动(未示出)。所述开启器的数量对应于定位单元13的数量。
135.在非活动状态下，一个力元件26或多个力元件26永久关闭。也就是说，力元件26的弹力永久地作用于引线。
136.每个定位单元13定位和夹紧尽可能少的引线端部14。因此，定位单元13内的定位力保持得尽可能低。因此，定位单元13的定位力在故障情况下不会导致大量引线端部14的损坏或不期望的变形。
137.图6示出了根据本发明的设备的另一实施方式。该定位设备50定位引线端部14，引线端部14不必如图1所示地在定子12上从上方进行加工，而是从侧面进行加工。因此，待加工的引线端部14的端面径向向外。
138.定位设备50可以具有采用带横向开口24的环的形式的对准元件或环形布置的大量对准元件。第二层16在这里由一个对准元件22b表示，该对准元件也可以具有环的形状或具有大量元件，但具有更小的半径。也就是说，根据权利要求的措辞的将对准元件22a、22b平行相叠地布置的层也可以弯曲并且在定子12的径向方向上相叠地布置。
139.所述环的外壁面与定子12的内壁面邻接。引线端部14被引导穿过位于壁面中的开口24。开口24的形状以及对准元件相对于彼此移位的方向对应于图1-图5中描述的实施方式。
140.对准元件22a、22b之间的移位同样受到至少一个被动力元件26的作用。
141.图7示出了根据本发明的用于定位线性马达62的引线端部的定位设备60。在该实施方式中，第一层18和第二层16的对准元件22a、22b没有环形地围绕中心28布置，而是沿着
直线或曲线轨道布置。图7示出了大量对准元件22a和22b。然而，层16、18也可以由适配于线性马达12的走向的各个对准元件22a、22b表示。开口的形状以及对准元件相对于彼此移位的方向对应于图1-图6中描述的实施方式中的那些。
142.根据本发明的定位方法如下工作：
143.将定位设备10放置在电机12上，并且从中突出的引线端部14成组地穿过开口24。对准元件22a、22b借助于打开/和关闭单元被夹紧，使得对准元件相对于彼此移位的方向与边缘区段30a、30b、30c、30d倾斜。由此将引线端部14对准到精确位置。
144.然后可以将电机12与安装的定位设备10一起移动到工艺室中以进行进一步加工。在那里对引线端部14进行加工。
145.在优选实施方式中，引线端部14在此用能量束加工，特别是用电子束加工。所述加工可以包括引线端部14的焊接、切割和/或去绝缘。
146.附图标记
147.10定位设备
148.11旋转轴线
149.12机器元件
150.13定位单元
151.14引线端部
152.16第一层
153.18第二层
154.20底板
155.22a、22b对准元件
156.24开口
157.26弹性元件
158.28布置的中心
159.30a、30b、30c、30d边缘
160.34力的方向
161.36径向方向
162.38外周方向
163.40切向方向
164.50用于以侧向对准方式定位引线端部的设备
165.52具有侧向对准的引线端部的机器元件
166.60用于定位线性马达中的引线端部的设备
167.62线性马达

技术特征：
1.一种用于在制造电机(12)时定位引线端部(14)的定位设备(10；50；60)，所述定位设备包括a)至少一个定位单元(13)，所述定位单元b)具有对准元件(22a)和配套对准元件(22b)，所述对准元件和所述配套对准元件相叠地布置在两个平行层(16、18)中并且可沿移位路径(34)相对于彼此移位，其中所述对准元件和所述配套对准元件至少部分地重叠或能够重叠，c)其中所述对准元件(22a)具有至少一个穿通凹部(24a)并且所述配套对准元件(22b)具有至少一个配套穿通凹部(24b)，所述穿通凹部以及所述配套穿通凹部被布置和设计为使得保留畅通的定位通道(99)垂直于所述对准元件(22a)和所述配套对准元件(22b)的两个层(16、18)，至少一个引线端部能够延伸穿过该定位通道并且该定位通道的横截面、特别是其横截面积能够通过所述对准元件和配套对准元件(22a、22b)相对于彼此的移位而改变，其特征在于，d)所述对准元件(22a)上的所述至少一个穿通凹部(24a)和所述配套对准元件(22b)上的所述至少一个配套穿通凹部(24b)分别具有两个直线边缘区段(30a、30b、30c、30d)，所述两个直线边缘区段在相应层(16、18)中相对于所述移位的方向倾斜地延伸。2.根据权利要求1所述的定位设备，其特征在于，所述移位路径(34)是直线的。3.根据前述权利要求中任一项所述的定位设备，其特征在于，所述至少一个穿通凹部(24a)和/或配套穿通凹部(24b)的所述两个直线边缘区段(30a、30b、30c、30d)相互垂直地延伸。4.根据前述权利要求中任一项所述的定位设备，其特征在于，所述穿通凹部(24a)和/或所述配套穿通凹部(24b)是穿通开口。5.根据前述权利要求中任一项所述的定位设备，其特征在于，所述穿通凹部(24a)和/或所述配套穿通凹部(24b)被设计为使得所述定位通道(99)完全包围所述至少一个引线端部。6.根据前述权利要求中任一项所述的定位设备，其特征在于，沿着所述移位路径(34)的移位由力元件(26)产生。7.根据前述权利要求中任一项所述的定位设备，其特征在于，所述定位单元(13)用作夹紧单元，其方式是将所述至少一个引线端部夹持在所述对准元件(22a)和所述配套对准元件(22b)之间。8.根据前述权利要求中任一项所述的定位设备，其特征在于，所述定位设备(10；50)包括多个定位单元(13)，所述多个定位单元围绕中心(28)环形地布置，并且所述移位的方向不指向所述中心(28)。9.根据权利要求8所述的定位设备，其特征在于，移位的方向与所述定位单元(13)的环形布置的半径(36)成大于0
°
至大约70
°
的角度，特别是在大约10
°
和大约45
°
之间的角度。10.根据权利要求8至9中任一项所述的定位设备，其特征在于，所述多个定位单元(13)能够分别单独地、成组地或全部一起地由打开机构操控。11.一种用于在制造电机(12)时定位引线端部(14)的定位设备(10；50；60)，所述定位设备包括
a)至少一个定位单元(13)，所述定位单元b)具有对准元件(22a)和配套对准元件(22b)，所述对准元件和所述配套对准元件相叠地布置在两个平行层(16、18)中并且能够沿移位路径(34)相对于彼此移位，其中所述对准元件和所述配套对准元件至少部分地重叠或能够重叠，c)其中所述对准元件(22a)具有至少一个穿通凹部(24a)并且所述配套对准元件(22b)具有至少一个配套穿通凹部(24b)，所述穿通凹部以及所述配套穿通凹部被布置和设计为使得保留畅通的定位通道(99)垂直于所述对准元件(22a)和所述配套对准元件(22b)的两层(16、18)，至少一个引线端部能够延伸穿过该定位通道并且该定位通道的横截面、特别是其横截面积能够通过对准元件和配套对准元件(22a、22b)相对于彼此的移位而改变，其特征在于，d)所述对准元件(22a)和/或所述配套对准元件(22b)至少在所述穿通凹部(24a)或所述配套穿通凹部(24b)的区域中具有由更导热的材料制成的散热接触部。12.一种用于在制造电机(12)时定位和加工引线端部(14)的方法，包括以下步骤：a)提供根据前述权利要求中任一项所述的定位设备(10；50；60)；b)引导至少一个引线端部(14)穿过所述定位通道(99)；c)通过所述对准元件(22a)和所述配套对准元件(22b)相对于彼此的移位来定位所述至少一个引线端部(14)；d)加工所述至少一个引线端部(14)，特别是用能量束。

技术总结
一种用于在制造电机(12)时定位引线端部(14)的定位设备(10；50；60)包括定位单元(13)，所述定位单元具有对准元件(22a)和配套对准元件(22b)，所述对准元件和所述配套对准元件相叠地布置在两个平行层(16、18)中并且可沿移位路径(34)相对于彼此移位，其中所述对准元件和所述配套对准元件至少部分地重叠或可重叠。在此所述对准元件(22a)具有至少一个穿通凹部(24a)并且所述配套对准元件(22b)具有至少一个配套穿通凹部(24b)，所述穿通凹部和所述配套穿通凹部布置和设计为使得保留畅通的定位通道(99)垂直于所述对准元件(22a)和所述配套对准元件(22b)的两层(16、18)，至少一个引线端部能够延伸穿过该定位通道并且该定位通道的横截面积可通过对准元件和配套对准元件(22a、22b)相对于彼此的移位而改变。为了尽可能少地损伤引线端部，所述对准元件(22a)上的所述至少一个穿通凹部(24a)和所述配套对准元件(22b)上的所述至少一个配套穿通凹部(24b)分别具有两个直线边缘区段(30a、30b、30c、30d)，所述两个直线边缘区段在相应层(16、18)中相对于所述移位的方向倾斜地延伸。于所述移位的方向倾斜地延伸。于所述移位的方向倾斜地延伸。


技术研发人员：约尔格
受保护的技术使用者：波宾股份有限及两合公司
技术研发日：2021.07.26
技术公布日：2023/9/23