本发明涉及一种卷绕机(1)，包括接收元件(11)，用于接收包括齿(3)的基体(4)，其中线圈(2)卷绕在所述齿(3)上，钉状卷绕头(5)，经由所述钉状卷绕头(5)可以通过所述基体(4)将线材(8)与每个齿(3)的表面平行地引导，以便将所述线材(8)放置在所述基体(4)的两个齿(3)之间的凹槽(10)内，使得所述线材(8)可以卷绕在待卷绕的齿(3)上，以及至少一个保持爪(9)，其中线材(8)可以通过保持爪(9)独立于钉状卷绕头而定位在凹槽(10)内部(5)，以确定凹槽(10)内部的线材(8)的目标定位。
接收元件(11)，用于接收包括齿(3)的基体(4)，其中线圈(2)卷绕在所述齿(3)上，钉状卷绕头(5)，经由所述钉状卷绕头(5)能够通过所述基体(4)将线材(8)与每个齿(3)的表面平行地引导，以便将所述线材(8)放置在所述基体(4)的两个齿(3)之间的凹槽(10)内，使得线材(8)能够卷绕在待卷绕的所述齿(3)上，其中，所述钉状卷绕头(5)具有钉状支撑件(6)，在所述钉状支撑件(6)上附接有针状喷嘴(7)，通过所述针状喷嘴(7)能够输出待卷绕的所述线材(8)，其中，所述喷嘴(7)能够横向地布置在所述凹槽(10)内，使得所述喷嘴(7)到待卷绕的所述齿(3)之间的距离小于其到限定所述凹槽(10)的相邻齿(3)的距离，其特征在于至少两个销形保持爪(9)，其能够相对于所述接收元件(11)在三个独立的空间方向(200,300,400)上彼此独立地移动，在所述基体(4)的一个前侧(12,13)上分别布置一个保持爪(9)，
其中，所述线材(8)能够通过所述保持爪(9)独立于所述钉状卷绕头(5)而定位在所述凹槽(10)内，以确定所述线材(8)在所述凹槽(10)内的目标定位，并且其中，所述保持爪(9)是机械连接的。
2.根据权利要求1所述的卷绕机(1)，其特征在于，所述喷嘴(7)能够平行对齐于限定所述凹槽(10)的待卷绕的齿(3)的侧表面。
3.根据权利要求1或2所述的卷绕机(1)，其特征在于，所述喷嘴(7)能够通过所述钉状支撑件(6)相对于所述接收元件(11)而绕着加工轴线(100)旋转，并且能够在三个独立的空间方向上沿着且垂直于所述加工轴线(100)而线性移位，其中，所述线材(8)能够通过所述喷嘴(7)而垂直于所述加工轴线(100)输出，并且其中所述接收元件(11)能够绕着平行于所述加工轴线(100)的旋转轴线而旋转。
4.根据权利要求1或2所述的卷绕机(1)，其特征在于，所述喷嘴(7)能够通过所述钉状支撑件(6)在所述凹槽(10)的外部被引导，并且所述保持爪(9)形成为用于将所述线材(8)定位在所述凹槽(10)内以便实现所述线圈(2)，和/或所述喷嘴(7)能够通过所述钉状支撑件(6)在所述凹槽(10)的内部被引导，以便定位所述线材(8)从而实现所述线圈(2)。
5.一种在基体(4)的齿(3)上制造线圈(2)的方法，包括以下步骤：
通过针形喷嘴(7)将线材(8)放置在所述基体(4)的处于待卷绕的齿(3)处的第一前侧(12)处的起始位置处，其中所述针形喷嘴(7)附接在钉状卷绕头(5)的钉状支撑件(6)上，其中，所述起始位置设置在其中待放置所述线材(8)的凹槽(10)处，并且其中，所述喷嘴(7)布置成更靠近待卷绕的齿(3)而不是限定所述凹槽(10)的相邻齿(3)，沿着所述凹槽(10)移动所述钉状卷绕头(5)，以将所述线材(8)放置在所述凹槽(10)内，其中所述喷嘴(7)的对齐保持不变，以及将所述线材(8)放置在与所述第一前侧(12)相对的第二前侧(13)处的目标位置，其中所述线材(8)在所述凹槽(10)内的目标定位由所述起始位置和所述目标位置定义，所述线材(8)通过销形保持爪(9)放置在所述基体(4)的所述第一前侧(12)的起始位置处，其中，所述钉状卷绕头(5)保持在所述凹槽(10)的外部，当所述钉状卷绕头(5)沿着所述凹槽(10)移动时，其保持在所述凹槽(10)的外部，以将所述线材(8)放置在所述凹槽(10)内，以及所述线材(8)通过另外的销形保持爪(9)放置在所述第二前侧(13)的目标位置处，其中，所述钉状卷绕头(5)保持在所述凹槽(10)的外部，其中，所述保持爪(9)是机械连接的。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述喷嘴(7)被对齐，以用于将所述线材(8)放置在所述起始位置，和/或用于使所述钉状卷绕头(5)平行于限定所述凹槽(10)的待卷绕的齿(3)的侧表面而移动。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述喷嘴(7)通过所述钉状支撑件(6)相对于所述基体(4)绕着加工轴线(100)旋转，且所述喷嘴(7)垂直于所述加工轴线(100)线性移动，并且其中，所述基体(4)绕着平行于所述加工轴线(100)的旋转轴线而旋转，以将所述喷嘴(7)布置成：相比于所述侧表面对着的相邻齿(3)，所述喷嘴(7)更靠近待卷绕的齿(3)的所述侧表面。
8.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，在将所述线材(8)放置在所述第二前侧(13)的目标位置处之后，执行以下步骤：将所述钉状卷绕头(5)移动到相邻凹槽(10)，
通过所述另外的保持爪(9)将所述线材(8)放置在所述基体(4)的所述第二前侧(13)的起始位置处，其中所述钉状卷绕头(5)保持在相邻凹槽(10)的外部，将所述钉状卷绕头(5)平行于所述相邻凹槽(10)移动，其中，所述钉状卷绕头(5)保持在相邻凹槽(10)的外部以将所述线材(8)放置在所述相邻凹槽(10)的内部，以及通过所述保持爪(9)将所述线材(8)放置在所述第一前侧(12)的目标位置处，其中，所述钉状卷绕头(5)保持在所述相邻凹槽(10)的外部，其中，所述相邻凹槽(10)内部的所述线材(8)的目标定位由所述起始位置和所述目标位置定义。
9.一种通过根据权利要求1至4中任一项所述的卷绕机(1)在基体(4)的齿(3)上制造线圈(2)的方法，其中首先将至少一个底部线圈施加于所述基体(4)的齿(3)，随后在所述底部线圈上施加顶部线圈，包括以下步骤：通过所述钉状卷绕头(5)将所述线材(8)放置在所述基体(4)的第一前侧(12)上的凹槽(10)的起始位置处，将所述钉状卷绕头(5)平行于所述凹槽(10)移动到与所述第一前侧(12)相对的所述基体(4)的第二前侧(13)，从而将所述线材(8)放置在所述凹槽(10)内的目标定位处，其中，所述钉状卷绕头(5)至少部分地与所述凹槽(10)接合，将所述第二前侧(13)处的所述钉状卷绕头(5)移动到相邻凹槽(10)，并将所述钉状卷绕头(5)平行于所述相邻凹槽(10)移回到所述第一前侧(12)，从而将所述线材(8)放置在所述相邻凹槽(10)内的目标定位处，其中，所述钉状卷绕头(5)至少部分地与所述凹槽(10)接合，通过所述钉状卷绕头(5)，将所述线材(8)放置在所述基体(4)的所述第一前侧(12)处的所述凹槽(10)的下一个起始位置，重复所述方法和所述放置的所有步骤，直到创建出底部线圈的所有绕组，根据权利要求5至8中任一项所述的方法卷绕顶部线圈。
卷绕机
技术领域
[0001] 本发明涉及一种用于制造电动机的线圈的卷绕机。此外，本发明涉及一种用于制造电动机的线圈的方法。
背景技术
[0002] 从现有技术中已知的是，为转子或定子的基体提供线圈以形成电动机。为此目的，基体具有由基体中的凹槽形成的齿。特别地，已知的是用于卷绕由实心金属板切割制成的定子的针卷绕技术。需要理解的是，实心金属板切割是指，定子基体是整体制造的而不是分段的。
[0003] 如果定子是分段的，则线圈可以分别卷绕在每个齿上，随后需要组装定子。尽管以这种方式可以获得较高的凹槽填充系数，但是在产品设计和工艺链方面存在高度复杂性。凹槽填充系数描述了在基体的横截面中凹槽表面与构成线圈的线材的总表面之间的比率。
凹槽表面对应于由两个相邻齿限定的横截面表面。因此，凹槽填充系数表示已用于线圈的可用空间的程度。
[0004] 关于针卷绕技术，具有用于输出待卷绕的线的喷嘴的针在定子的径向方向上移动到两个齿之间的凹槽中并沿着凹槽移动。通过这种方式，线可以放置于凹槽内。然而，通过这种移动，喷嘴会移动经过相邻的已经卷绕的齿。必须确保在线圈之间提供自由空间。总的来说，应保留约2.5倍线径的最小自由空间。
发明内容
[0005] 根据本发明的卷绕机和根据本发明的方法有助于增加齿上的匝数，从而提高了凹槽填充系数。在传统的针卷绕技术中，凹槽填充系数约为30％，但根据本发明的卷绕机或根据本发明的方法的凹槽填充系数增加到至少40％。这尤其通过以有序的方式布置齿的线圈的所有层来实现，其中特别有利的是另外使用保持爪来辅助定位各绕组(windings)。
[0006] 根据本发明的卷绕机包括接收元件和钉状卷绕头。接收元件用于接收转子或定子的基体。基体包括齿，其中线圈待卷绕在齿上。特别地，基体由实心金属板切割制成，这意味着基体不是分段的。钉状卷绕头具有其上附接有喷嘴的钉状支撑件。喷嘴尤其以针状方式形成并且延伸远离钉状卷绕头。以这种方式，可以将喷嘴通过钉状卷绕头插入基体的两个齿之间的凹槽中。待卷绕的线材可以通过喷嘴输出。通过钉状卷绕头，特别是通过喷嘴，线材可以通过基体被引导至平行于每个齿的表面并且因此沿着凹槽，以将线材放置在基体的两个齿之间的凹槽内。以这种方式，线材可以卷绕在每个齿上。
[0007] 喷嘴可横向地布置在凹槽内。这意味着喷嘴到待卷绕的齿的距离小于到限定凹槽的相邻齿的距离。其中放置线材的凹槽由两个齿限定。这些是待卷绕的齿和相邻齿。由于相邻齿对于待卷绕的齿上的线圈没有影响，因此有利于喷嘴在凹槽内的横向定位，从而使得齿的绕组可以更容易地卷绕。由于距离小，可以更精确地放置线材以避免线圈无序。通过有序地放置线材，可以产生有序的线圈，其具有更高的凹槽填充度。有利地，通过喷嘴相对于基体的枢转运动和平移的结合来实现倾斜布置，使得喷嘴不像现有技术那样平行于定子的径向方向对齐，而是与径向成一定角度。
[0008] 其他实施例包含本发明的优选进一步扩展。
[0009] 优选地，喷嘴可以平行对齐于限定凹槽的待卷绕的齿的侧表面。这尤其通过喷嘴和接收元件之间的平移和旋转的结合来实现。通过平行对齐，使待卷绕的齿的侧表面与喷嘴之间的距离最小化。因此，线材可以以最小距离输出到待卷绕的齿的侧表面，这样可以实现线材的更精确地定位。以这种方式，可以精确地确定卷绕图案，由此可以使凹槽内的绕组数量最大化。
[0010] 通过钉状支撑件，喷嘴可以相对于接收元件至少部分地围绕加工轴线旋转。加工轴线有利地平行于基体的中心轴线，因此优选地平行于转子轴线或定子轴线。另外规定，喷嘴可沿加工轴线并垂直于加工轴线在至少两个、特别是三个独立的空间方向上线性移位，其中线材可通过喷嘴垂直于加工轴线输出。有利地，接收元件也可以绕着平行于加工轴线的旋转轴线而旋转。旋转轴线尤其是先前描述的基体的中心轴线。因此，线材可以非常精确地放置在凹槽内，因为喷嘴可以以这样的方式对齐，即，使得喷嘴和待卷绕的齿的表面之间的距离最小化。这尤其通过钉状支撑件相对于加工轴线的平移和旋转来实现，优选地通过接收元件的附加旋转来实现。因此，优化了凹槽内的线材的放置精度。由于更精确的可放置性，可以非常精确地观察卷绕图案，由此可以使凹槽内的线圈数最大化。
[0011] 有利地，卷绕机具有保持爪。通过保持爪，线材可以独立于钉状卷绕头、特别是独立于喷嘴而放置在凹槽内。以这种方式，可以确定凹槽内的线材的目标定位，其中将线材定位在目标定位中可以独立于钉状卷绕头、特别是独立于喷嘴的位置来执行。保持爪可以相对于接收元件彼此独立地移动，优选地在三个独立的空间方向上移动。因此，保持爪可以相对于基体以任何期望的方式实现定位。这使得可以将线材放置在凹槽内的任何期望位置，而不需要为此目的将钉状卷绕头的喷嘴相应地定位。这意味着喷嘴仅需要与凹槽平行移动，但是不需要通过喷嘴进行定位，而是由保持爪来进行。由于在三个空间方向上的可移动性，可以非常精确地进行该定位。如果存在多个保持爪，则这些保持爪彼此之间的距离优选地大于基体的前表面之间的距离，即基体沿中心轴线的延伸。以这种方式，保持销彼此间的相对运动不是必需的。因此，有利地实现了前述的两个保持销相对于彼此的机械连接。特别有利地，保持爪轴向地布置在基体的前表面的外部，并且没有接合在基体的凹槽中。
[0012] 优选地，钉状卷绕头，特别是喷嘴，不一定必须与凹槽接合以将线材放置在凹槽内。相反，卷绕机使得针卷绕头，特别是喷嘴，可以保持在凹槽的外部，特别是完全地在凹槽的外部，其中，通过保持爪仍然可以将线材定位在凹槽内以便能够制造线圈。喷嘴因而可以通过凹槽外部的钉状支撑件来引导。因此，便于将钉状卷绕头引导到凹槽的外部。因此，可以在不将喷嘴插入两个齿之间的凹槽内的情况下得到线圈。这在以下情况下特别有利：即，在凹槽内部分地引导钉状卷绕头，特别是喷嘴，将导致与已经卷绕的绕组的碰撞。以这种方式，可以增加凹槽内的多个绕组，从而提高凹槽填充系数。以这种方式，与现有技术相比，具有更多匝数的线圈可以应用于齿。因此，在现有技术中，已经卷绕的绕组与喷嘴之间的碰撞将从一定数量的绕组发生。根据本发明，通过不使用喷嘴而是使用保持爪来对线材进行定位，从而来避免这种碰撞。这样，喷嘴可以保持在凹槽外部，其中还便于线材定位在凹槽内。可选地或另外地，喷嘴可以通过钉状支撑件在凹槽内被引导，以便对线材进行定位从而在凹槽内实现线圈。这种变型会更加快速，因此在生产线圈时有助于缩短卷绕时间。特别有利的是将两个替代方案进行组合，即首先在凹槽内部用喷嘴进行卷绕，随后在凹槽外部用喷嘴进行卷绕，特别是在如果喷嘴不再能够被引导到凹槽内部的情况下与已卷绕的绕组不会发生碰撞危险。
[0013] 有利地，卷绕机具有两个保持爪。这里，在基体的各个前侧可以分别布置一个保持爪。特别有利地，保持爪机械地连接在一起。特别地，另外规定，保持爪形成为L形，其中L形的一个边平行于基体的中心轴线延伸，因此平行于转子轴线或定子轴线。这里，基体的前侧是垂直于中心轴线定向的那些侧面。特别有利地，保持爪分别保持在基体的凹槽的外部，并用于确定线材的径向位置，即用于确定线材相对于中心轴线的距离。这样，因为通过保持爪确保了到中心轴线的期望距离，钉状卷绕头的喷嘴可以以到中心轴线不同的距离被引导。
[0014] 本发明还涉及一种用于将线圈卷绕在基体的齿上的方法，其中所述基体特别是转子基体或定子基体。特别地，可以根据该方法卷绕基体的所有齿。如上所述，卷绕机有利地用于卷绕的目的。该方法包括以下步骤：首先，将线材放置在待卷绕的齿处的基体的第一前侧处的凹槽的起始位置处。通过针形喷嘴进行放置，所述针形喷嘴附接在钉状卷绕头的钉状支撑件处。起始位置附接在待放置的线材的凹槽内部。喷嘴布置在起始位置，以便更靠近待卷绕的齿而不是更靠近限定凹槽的相邻齿。特别地，凹槽由待卷绕的齿和相邻齿限定。由于相邻齿对放置在待卷绕的齿周围的线圈没有任何影响，因此将喷嘴放置得更靠近待卷绕的齿。这样有利于更精确地布置线材，从而可以精确地对卷绕图案进行卷绕。这使得可以最大化凹槽内的线材数量。在放置在起始位置之后，钉状卷绕头平行于凹槽移动到与第一前侧相对的第二前侧。同时，将线材放置在凹槽内，其中线材根据起始位置放置在凹槽内。当钉状卷绕头移动时，喷嘴的对齐保持不变。最后，将线材放置在第二前侧的目标位置处。基于起始位置和目标位置，确定凹槽内的线材的目标定位。这样，可以将线材精确地放置在基体内部、特别是凹槽内部的期望目标定位处。通过所描述的喷嘴的对齐，可以获得准确的目标定位。为此目的，喷嘴可以在凹槽内移动，或者可以保持在凹槽外部。
[0015] 有利地，喷嘴平行对齐于待卷绕的齿的侧表面，其中该侧表面限定凹槽。这尤其通过喷嘴和接收元件之间的平移和旋转的结合来执行。通过平行对齐，使待卷绕的齿的侧表面与喷嘴之间的距离最小化。因此，线材可以以最小距离输出到待卷绕的齿的侧表面，从而可以实现线材更精确的定位。以这种方式，可以精确地制造卷绕图案，从而使凹槽内的绕组数量最大化。
[0016] 为了对齐喷嘴，钉状支撑件至少部分地围绕加工轴线相对于接收元件旋转。加工轴线有利地平行于基体的中心轴线，因此优选地平行于转子轴线或定子轴线。另外，喷嘴垂直于加工轴线移位。特别有利地，基体另外围绕旋转轴线进行旋转，此处该旋转轴线平行对齐于加工轴线并且特别地对应于基体的中心轴线。因此，特别地，喷嘴不是径向地与基体的中心轴线对齐，而是相对于中心轴线横向于径向方向延伸。线材垂直于加工轴线输出。因此，可以非常精确地将线材放置在凹槽内，因为，通过钉状支撑件和基体之间的相对旋转运动和相对平移运动的结合，喷嘴可以以这样的方式实现对齐：即，喷嘴和待卷绕的齿的表面之间的距离得以最小化。因此，优化了凹槽内的线材的放置精度。由于更精确的放置，可以非常精确地观察绕组图案，从而可以使凹槽内的线圈数量得以最大化。
[0017] 在一个特别优选的实施例中，通过销形保持爪在第一前侧的起始位置处进行放置。特别地，保持爪形成以L形。这里，钉状卷绕头，特别是喷嘴，保持在凹槽的外部。特别地，喷嘴可以轴向保持在基体的外部，即，喷嘴位于可布置在基体的前侧的保持爪的高度处。为了将线材放置在起始位置处，线材有利地通过保持爪穿线，并且移位到期望的径向位置或者固定在期望的径向位置处。此外，优选地，当钉状卷绕头沿着凹槽从第一前侧移动到第二前侧以将线材放置在凹槽内时，钉状卷绕头，特别是喷嘴，保持在凹槽的外部。这样，线材被放置在凹槽内，并且，钉状卷绕头，特别是喷嘴，不必与凹槽接合。最后，通过另一个销形保持爪将线材定位在第二前侧的目标位置处，该保持爪特别地形成为与第一保持爪相同。特别有利地，第一保持爪和第二保持爪机械地联接，特别是彼此固定地连接并且不能相对于彼此移动。因此，线材精确地放置在在目标位置处，其中钉状卷绕头，特别是喷嘴，保持在凹槽的外部。有利地，喷嘴轴向保持在基体的外部。因此，可以将线材放置在由起始位置和目标位置限定的目标定位处，而不必使钉状卷绕头，特别是喷嘴移动通过凹槽。而是，通过借助于保持爪来定位线材，这样可以将线材放置在凹槽内的目标定位处。两个保持爪有利地分别轴向地布置在基体的前表面的外部，并且也不与基体的凹槽接合。
[0018] 有利地，在将线材放置在第二前侧的目标位置处之后，执行以下步骤：首先，将钉状卷绕头，特别是喷嘴移动到相邻凹槽。待卷绕的齿布置在两个凹槽之间。因此，为了将绕组应用于齿上，必须将线材放置在两个凹槽中，以便获得围绕齿的周向卷绕。这样，喷嘴移动到被分配给待卷绕的齿的该相邻凹槽。随后，将线材放置在基体的第二前侧的起始位置处。在第二前侧的起始位置处的线材的放置通过另一个保持爪来实现。这样，在不需要将钉状卷绕头，特别是喷嘴啮合在相邻凹槽中的情况下，线材也可以非常精确地放置在第二前侧。再者，钉状卷绕头，特别是喷嘴，保持在相邻凹槽的外部。随后，钉状卷绕头平行于相邻凹槽移动到第一前侧，以便将线材放置在相邻凹槽的内部，其中钉状卷绕头，特别是喷嘴，保持在相邻凹槽的外部。最后，将线材放置在第一前侧的目标位置处，其中钉状卷绕头，特别是喷嘴，再次保持在相邻凹槽的外部。在第一前侧的目标位置处的线材的布置通过保持爪进行，并且因此特别地独立于喷嘴的精确位置。基于起始位置和目标位置，限定相邻凹槽内的线材的目标定位。以这种方式，特别地实现了绕齿线圈的卷绕。当钉状卷绕头已经移回到原始凹槽之后，可以重复前面提到的步骤以卷绕更多的绕组。在第二前侧的起始位置处的线材的布置，尤其可以通过在已经存在的绕组处支撑线材来实现。
[0019] 特别有利地，线圈分两步来制造。为此目的，首先将底部线圈放置在基体的齿上。随后，将顶部线圈放置在底部线圈上。底部线圈通过以下步骤放置：首先，将线材放置在基体的第一前侧处的凹槽的起始位置处。通过钉状卷绕头进行放置。为此目的，特别是将钉状卷绕头的喷嘴插入凹槽内。随后，钉状卷绕头平行于凹槽移动到与第一前侧相对的第二前侧，以将线材放置在凹槽内。这里，钉状卷绕头，特别是喷嘴，至少部分地与凹槽接合，以实现线材在凹槽内的高精确定位。随后，将钉状卷绕头移动到相邻凹槽，然后将钉状卷绕头平行于相邻凹槽移回到第一前侧，以将线材放置在相邻凹槽内。再者，以这样的方式执行线材在目标定位处的高精确定位，即：使得钉状卷绕头，特别是喷嘴，至少部分地与凹槽啮合。最后，通过钉状卷绕头将线材放置在基体的第一前侧处的凹槽的下一个起始位置处，使得钉状卷绕头移回到原始凹槽。重复这些步骤，直到产生底部线圈的所有绕组。因为钉状卷绕头至少部分地与凹槽啮合，其中特别地提出，钉状卷绕头的喷嘴与凹槽啮合，可以通过钉状卷绕头以简单且省力的方式实现定位。通过保持爪的另外定位是非必需的。这样，底部线圈可以非常快速地产生。随后，根据如上所述的步骤卷绕顶部线圈。为此目的，保持爪特别用于定位线材。这样，不再需要钉状卷绕头，特别是喷嘴与凹槽的接合。这样，可以将另外的绕组施加到底部线圈，这在现有技术中是不可能的。以这种方式，可以提高凹槽填充系数。
附图说明
[0020] 下面，将参照附图对本发明的示例性实施例进行详细描述。其中：
[0021] 图1示出了根据本发明示例性实施例的卷绕机的示意图，
[0022] 图2示出了在线圈卷绕期间根据本发明的示例性实施例的卷绕机的示意性详细视图，
[0023] 图3示出了根据本发明的示例性实施例的卷绕机的钉状卷绕头的示意性详细视图，
[0024] 图4示出了根据本发明的示例性实施例的卷绕机的保持爪的示意性详细视图，以及
[0025] 图5示出了根据本发明的示例性实施例的卷绕机的示意性剖视图。
具体实施方式
[0026] 参图1示意性地示出了根据本发明示例性实施例的卷绕机1。卷绕机1包括接收元件11。定子或转子的基体4可以插入接收元件11中。卷绕机1构造成用于将线材8卷绕到插入到接收元件11中的基体4的齿3上。为此，设置钉状卷绕头5。钉状卷绕头5包括钉状支撑件6和喷嘴7。喷嘴7形成为针状并且附接在钉状支撑件6上。喷嘴7可通过钉状支撑件6移动。特别地，定义加工轴线100，钉状卷绕头5可以沿着加工轴线100而移动，使得钉状支撑件6可以沿着加工轴线100线性地移动喷嘴7。喷嘴7垂直于加工轴线100延伸，使得线材8可以垂直于加工轴线100而输出。此外，喷嘴7可以围绕加工轴线100进行旋转。
[0027] 加工轴线100特别地平行对齐于基体4的中心轴线(未示出)。为了实现线材8在基体4处的最佳放置，另外规定，钉状卷绕头5可以在垂直于加工轴线100的至少一个空间方向上移位。
[0028] 此外，接收元件11具有旋转驱动器14和枢转驱动器15。通过旋转驱动器14，可以使基体4绕其中心轴线旋转。通过枢转驱动器15，可以使基体4垂直于其中心轴线并因此垂直于加工轴线100而枢转。通过这种方式，可以实现喷嘴7和基体4的必要的相对对齐。
[0029] 为了将线圈应用于齿3上，喷嘴7可以通过钉状支撑件6插入两个齿3之间的凹槽10(参见图2)中。以这种方式，线圈2可以通过传统的针卷绕技术而卷绕在基体4的齿3上。
[0030] 如果将一定数量的绕组卷绕在齿3上，则喷嘴7不再能够在不碰撞已卷绕的绕组的情况下而插入到齿3中相邻凹槽10内。这会导致已卷绕的线材8的损坏，这便是为什么即使在槽10内有足够的空间用于进一步的绕组，也必须停止卷绕过程的原因。
[0031] 为了将更多的绕组应用于齿3上，提供了一对保持爪9。保持爪9形成为L形，其中L形的一条腿平行于加工轴线100延伸。保持爪9可以分别独立地在三个空间方向200,300,400上移动。因此，每个保持爪9可以相对于基体4以任何期望的方式来放置。
[0032] 图2示意性地示出了保持爪9在基体4的第一前侧12处的使用。因此，优选地，两个保持爪9彼此机械地连接并具有一个预定距离。该距离大于基体沿其中心轴线的长度，因此大于基体的第一前表面12和相对的第二前表面13之间的距离。所以，保持爪9可以分别在第一前侧12和第二前侧13处放置在基体4的外部。
[0033] 如果要将另外的绕组应用于已经存在的齿3的线圈上，则喷嘴7不能接合在两个齿3之间的凹槽10中，因为这将导致与已经卷绕的线材8的碰撞，如前所述。因此，喷嘴7保持在凹槽10的外部，其中线材8同时通过保持爪9来放置。特别地，这意味着线材8相对于基体4的中心轴线的径向位置由保持爪9确定。以这种方式，喷嘴7可以在另一个径向位置处移动，特别是在槽10的外部，其中线材8同时放置在所需的径向位置，特别是在槽10的内部。如果喷嘴7一直移动到前侧13，则喷嘴7可以轴向(相对于基体4的中心轴线)地移动到基体4的外部到目标位置，以便将线材8移动到槽10内的期望的目标定位处。随后，线材8可以相应地放置在第二前侧13用于通过保持爪9布置在相邻凹槽10中，使得喷嘴7可以移回到第一前侧12，其中喷嘴7再次保持在凹槽10的外部，而线材8是由于保持爪9而放置在凹槽10内。这样，另外可以将绕组卷绕在每个齿3上，从而提升凹槽填充系数。凹槽填充系数表示凹槽10的横截面与凹槽10内的现有线圈的整个横截面的比率。
[0034] 特别有利地，线材8在凹槽10内的放置包括三个步骤：首先，喷嘴7被转移到基体4的外部到期望的径向位置。该期望的径向位置对应于将线材8放置在凹槽10内的径向位置。由于喷嘴7位于基体4的外部，意味着轴向位于基体4的外部，因此没有与现有线圈2碰撞的危险。随后，通过保持爪9将线材8支撑在期望的径向位置。可选地或另外地，线材8也可以通过保持爪9本身定位在径向位置处。随后，首先喷嘴沿基体4的中心轴线的方向径向移动，以使喷嘴平行于加工轴线100并因此平行于基体4的中心轴线移动。如果齿3横向地安装在基体4上，基体4同时通过旋转驱动器14旋转。由于喷嘴7先前已径向移动，因此喷嘴7在平行于中心轴线的整个位移期间位于凹槽10的外部。一旦喷嘴7沿着整个凹槽10移动并且再次轴向地布置在基体4的外部，则执行另一次径向移动以在第二前侧13处达到线材8的径向目标位置。由于喷嘴7位于基体的外部，再次排除了其与现有线圈2的碰撞。这样，线材8已被放置在凹槽10内的期望位置，而喷嘴7自身则无需布置在凹槽10内。
[0035] 有利地，线圈2卷绕成两部分。为此目的，首先卷绕底部线圈，然后将顶部线圈卷绕在底部线圈上。保持爪9不是卷绕底部线圈所必需的。相反，为了卷绕底部线圈，设置喷嘴7与凹槽10接合，从而将线材8放置在凹槽10内。为了实现线材8在凹槽10内的最佳放置，喷嘴7可以如前所述般地绕着加工轴线100旋转。该运动的优点在图3中示出。特别地，保持爪9也可以竖直移动，其在图中对应于空间方向200，以便将线材8拉到所需的位置。
[0036] 在顶侧，图3示意性地示出了一个图，其中喷嘴7的钉状支撑件6不与凹槽10横向接合，因此喷嘴7与限定凹槽的两个齿3之间的距离是一样的。在下侧，示意性地示出了钉状支撑件6通过相对于加工轴线100的旋转运动和平移运动使喷嘴7横向对齐于凹槽10的情况。由于这种旋转和平移，有利地，喷嘴7横向插入凹槽10中，特别是平行对齐于待卷绕的齿3。
这样使得线材8的出口点与喷嘴7之间的距离X减小。通过该减小的距离X，线材8可以高度精确地定位在凹槽内。这样，底部线圈可以根据非常精确的图案来制造。特别地，底部的图3中示出的位置可以通过以下方式来实现：即，绕着加工轴线100旋转喷嘴7，同时执行另外的平移，且在该平移过程中加工轴线100相对于基体4的中心轴线径向移位。进一步地，基体4绕着其中心轴线旋转。通过这些运动的叠加，可以实现底部的图3中所示的对齐。或者，钉状支撑件6也可以在垂直于加工轴线100的两个独立方向上移动喷嘴7，并使其绕着加工轴线100旋转以对齐喷嘴7，如底部的图3中所示。在这种情况下，不需要基体的旋转。
[0037] 因此，通过卷绕机1，线圈2可以非常精确地附接在基体4上。特别地，多个绕组可以卷绕在基体4的齿3上，与现有技术相比，可以实现更多数量的绕组，特别是在实心金属板切割的情况下。
[0038] 图4示出了保持爪9的局部示意图。图5示出了通过卷绕机1的一部分的示意性剖视图。如图5中特别可见，基体4的齿3被倒角，因此没有平行于基体4的中心轴线延伸。这样，在卷绕过程中需要借助于旋转驱动器14来旋转基体4，以便将喷嘴7平行地引导至齿3之间的凹槽10。
[0039] 因此，线圈2可以通过根据本发明示例性实施例的卷绕机1制造。在下文中，描述了根据本发明的示例性实施例的方法，通过该方法，线圈2可以卷绕到基体4的齿3上：
[0040] 首先，卷绕底部线圈。为此目的，线材8被放置在基体4的第一前侧12处的起始位置处。特别地，这通过将喷嘴7位于基体4的第一前侧12处凹槽10外部来实现。特别地，起始位置对应于相对于基体4的中心轴线预定义的径向位置。两个相邻的凹槽3分配给待卷绕的齿3。因此，喷嘴7移动通过其中一个凹槽10，以将线材放置在凹槽10内的目标定位处。此时，喷嘴可以通过可旋转的喷嘴7平行对齐于待卷绕的齿3的表面。喷嘴7随后在基体4的第二前侧
13移动到同样相邻于待卷绕的齿3的凹槽10。然后，喷嘴7在相邻凹槽10中移动，以将线材8放置在相邻凹槽10内的目标定位处。然后，喷嘴7再次定位在第一前侧12。这样，喷嘴7移回到原始凹槽10，并且线材8被放置在第一前侧12处的下一个起始位置。随后，执行这些步骤直到底部线圈的所有绕组都应用于齿3上。
[0041] 在卷绕底部线圈之后，卷绕顶部线圈。为了卷绕顶部线圈，喷嘴7不再能够接合到凹槽10中，因为这将导致与底部线圈的已经卷绕的绕组的碰撞。因此，喷嘴7在基体4的外部轴向移动到开始位置。将线材与保持爪9一起放置在基体的第一前侧12处的期望的起始位置处。特别地，所述起始位置是相对于基体4的中心轴线的径向位置。喷嘴7随后平行于凹槽10移动，其中喷嘴7保持在凹槽10的外部。相反，由于线材8已由保持爪9保持在起始位置，线材8被放置在凹槽10内。一旦喷嘴7到达基体4的第二前侧13，喷嘴7就径向移动到目标位置。
由于喷嘴7位于基体4的轴向外部，因此不存在与底部线圈的绕组发生任何碰撞的危险。尽管是径向移动，但是线材8被放置在第二前侧13处的目标位置处。因此，整个线材8到达凹槽
10内的目标定位处。
[0042] 随后，喷嘴7移动到相邻凹槽10。这里，通过另外使用保持爪9再次将线材8放置在起始位置处，其中喷嘴7再次保持在基体4的外部，并因此再次不与相邻凹槽接合。线材8在相邻凹槽内的放置以与先前对凹槽10所述相同的方式进行。因此，顶部线圈的卷绕通过卷绕机1的保持爪9进行，使得顶部线圈可以安全可靠地安装。因为顶部线圈，相比于现有技术，线圈的凹槽填充系数得以增加。
