[发明专利]通过结合切取和堆叠步骤来生产堆叠的片材元件

说明书

技术领域

本发明总体涉及发电机制造的领域。特别地，本发明涉及发电机定子设备的制造工艺，该发电机可用于例如风力涡轮机，以便从可用的风能产生电力。具体地，本发明涉及：(a)以对准方式生产和堆叠片材元件的方法，其中多个堆叠的片材元件可用作定子的可磁化芯，以便增强发电机的转子和定子磁性线圈之间的磁耦合。进一步，本发明涉及：(b)用于生产片材元件的切割机，(c)用于以对准方式堆叠片材元件的容器，以及(d)用于以对准方式生产和堆叠片材元件的系统。

背景技术

发电机的定子通常包括由多个片材元件组成的层叠结构。片材元件通常从可磁化金属(例如，钢)的板上冲压出来。将单个片材元件从冲压机传送到不同的位置，在那里对其进行堆叠。该传送步骤通常借助于机器人来实施。

为了实现多个片材元件的适当对准，必须手动地将这些片材元件插入特殊设计的保持容器中，将其调整到正确位置，并最后通过焊接或螺栓连接使其彼此固定。这是一个非常长的工艺，其占用了很长的总有效时间并且需要很多工时。

为了减少生产大型电机的定子所必需的工作，一个可能的解决办法是利用传送带来改进上述工艺。传送带接收冲压的片材元件并且将所接收的片材元件传送到层叠制品的构建地点。然而，仍然需要通过手工或者通过适当的机器人将单个片材元件插入容器中。

US 2008/0047131 A1公开了一种在模具组件中制造片材堆的方法。由此，沿基本分离且彼此平行的送料路径导引分离的库存材料条穿过模具组件。片材元件被从每个条上冲裁下来。进一步，将从每个条上冲裁下来的片材元件传送到一个共用的阻挡组件(chokeassembly)，该阻挡组件适于接收来自每个条的片材元件以便形成片材堆。尽管所公开的方法似乎是有效的，然而为了将冲裁下来的片材元件适当地传送到阻挡组件，仍然存在很多必需的处理操作。

存在一种需求来进一步改进层叠结构(例如，发电机定子的层叠定子段)的制造工艺。

发明内容

该需求可由根据独立权利要求的主题满足。本发明的有利实施例由从属权利要求来描述。

根据本发明的第一方面，提供了用于以对准方式生产和堆叠片材元件(特别是用于发电机定子的片材元件)的方法。所提供的方法包括如下步骤：(a)从箔材上切取第一片材元件，(b)利用重力将第一片材元件传送到容器，(c)从上述箔材或另外的箔材上切取第二片材元件，以及(d)利用重力将第二片材元件传送到容器内并位于第一片材元件的上方。

本发明的该第一方面基于如下构想：从箔材上切取片材元件的步骤和将片材元件传送到或传送进容器的步骤能够有效地结合起来，从而在一步(one go)内实施。由此，所切取的片材元件自动地掉落到或掉落进容器：该容器可以是托架和/或罐。

从另外的箔材上切取第二片材元件意味着第一片材元件是从一块箔材上切取的，而第二片材元件是从另一块箔材上切取的。

所描述的将生产和堆叠结合在一起的方法可在多个片材元件上重复进行，直到所得到的片材元件堆已经达到必要的高度。一旦容器已经具有正确数量的片材元件，则可移除该容器并用另一个空容器来替换，然后所描述的方法可重新开始。

一般而言，根据所描述的方法，切取片材元件的工艺和堆叠这些片材元件的工艺被结合在一起，使得结合工艺的输出结果是已经准备好接合在一起以便形成发电机定子段的片材元件堆。通过使切取工艺和堆叠工艺有效地结合成一项工艺，能够减少发电机的层叠定子段的制造工艺的步骤数。这可降低制造工艺的复杂性和成本。

切取第一片材元件和/或第二片材元件的步骤可借助于例如冲压和/或冲裁步骤来实现。本领域技术人员会知道如何实现适当的冲压步骤，而这当然会取决于材料以及箔材的厚度。

箔材可以是金属箔材，该金属箔材是可磁化的，并且为了构造有效的发电机该金属箔材也是必需的。具体地，金属箔材由钢制成。为了在相应发电机的工作期间避免涡电流，箔材可以在至少一侧上具有至少一个绝缘层，因而片材元件也可以在至少一侧上具有至少一个绝缘层。该层可例如是绝缘漆。