Станок для намотки обмоток электрических катушек Советский патент 1983 года по МПК H01F41/04 

ч Ли

2. Станок по п. 1, о г п и ч а ю щ и и с я тем, что механизм возврата ропика расжпаоки в заданное всхбдвое попожение в осевом направдении выпопнен в виде двигатепя с эпектромагнитным тормозом и червявным редуктором обратной связи со встроенной муфтой свобопного хода, кинематически связанного с кулачком раскладки, жестко закрепленным на валу и связанным через фрикционную муфту с червячным редуктором и механизмом раскладки.

3. Станок по п. 1, о т п и ч а ю щ и и с я тем, что мехайизм коррекции шага раскладки выпопнен в виде дискретного датчика витков в ряду, блока управления и исполнитепьвого механизма, при этом дискретный датчик связан с исполнительным механизмом и датчиком числа витков через бпок управления, а исполнительный механизм кинематически связан через вариатор с кулачком расiкладки.

1. СТАНСЖ ДЛЯ НАМОТКИ ОБМОТОК ЭЛЕКТРИЧЕСКЮС КАТУШЕК, содержащий nn6HaiaJJ6y, несущую ропик раск рБадки, жест)й;6 св11занный со шпвнделем, распопоженным внутр шоюпв, механизм раскладки, включающий кулачок, кинематячесжи связанный через варштрр с валом привода, механи1Я установки ролшса раскладки в заданном попоженви в плоскости, перпендикулярной оси шпишхеля, и датчик числа витков, о -т л и ч а ю щи и с я тем, что, с 1шлью увеличения коэффипнента заполнения проводом обмоточного пространства, он содержит механизм возврата ролнка раскладки в задан;Ное исходвое потюжен в осевом направленив, кинематически связанный с одной стороны с купачком раскладки, а с дру гой - с валом .привода, и мехавиэм.кор- рекиии шага раскладки, с одной сторонь кинематически связанный с пинолью, а (Л с другой - с кулачком раскладки.

Изобретение относится к технологичес кому оборудованию дпя производства элек трических катушек и может быть иопоиьзовано в автомобильной, эпектричеокой, электронной и других областях промышленности, Известен станок для намотки электр ческих катушек, содержащий шпиндель с приводом для установки каркаса наматываемой катушки, каретку, связанную с ходовым винтом, дагчш угла наклона, связанный с системой управления ходового винта каретки, рычаг с роликом на его конце, закрепленный на каретке с возможностью поворота и фиксации его ююложения. Корректировка шага намотки осуществляется путем изменения угла наклона наматываемого провода, зависящего от скорости вращения ходового вин та каретки, задаваемой системой упра&пёнияИзвестный станок не обеспечивает достаточного качества намотки и высоко IX)коэффициента заполвения проводом обмоточного пространства в период переходного процесса реверса каретки. В этот период каретка остается неподвижной, угол наклона провода не достигает заданного значения, в резупьтате чего возникают нахлесты витка на виток. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является другой станок для намотки электрических катуш содержащий станину, на которой установлен поворотный стол с несколькими оправками, на заданном расстоянии от Одной из которых расположен намоточны шпиндель с приводом и плашыайбой, механизм раскладки провода, механически связанЕОлй сх шпнвдепем. Установка заданного шага намотки производится с помощью ручного привода, механически связанного с механизмом раскладки провода f 21.. В известном станке корректировка шага намотки в период намотки не производится, в результате чего при намотке многослойных катуиюк образуются на хлесты витка на виток. Кроме того, в результате неравномерности намотки путем провала витков провода в образующиеся промежутки между ранее намотанными витками и невозможности укладки первого витка относительно передней щеки оправки не обеспечивается достаточный коэффициент заполнения проводом обмс точного пространства и снижается Качество намотки. Цепь изобретения - увеличение коэффициента, заполнения проводом обмоточного пространства. Цель достигается тем, что станок содержит механизм возврата ролика раокпадки в заданное исходное попожение в осевом направлении, кинематически связанный с одной стороны с кулачком р)ао- кладки, а с другой - с валом привода, и механизм коррекц шага раскладки, с одной стороны кинематически связанный С пинолью, а с другой - с кулачком раокладки. Механизм возврата ролика раскладки в заданное исходное положение в осевом направлении выполнен в виде двигателя с электромагнитным тормозом и червячным редуктором обратной свяай со встроенной муфтой свободного хода, кинематически связанного с укулачком раскладки, жестко вакреппенным на вапу и связанным через фрикционную муфту с черэячшым редуктором и механизме раскпашсю Механизм коррекции шага расжпадки выпопнен в виде дискретного датчика вит ков в ряду, блока улравпеквя ъ нитепьаого механизма,; при этом дискретный датчиквитков в связан с ирпопнвтепьИыы механизмом и датчиком чиез па витков через бйок управления, а иопопннтепьйь1й механизм кинематически связан через вариатор с кулачком рас.кпадкй , . .;,... .; - На фиг. 1 Изображен станок для намот ки электрических KaTyiaieK, общий видJ на фйг. 2 - бяЬк-схема станка; на фиг 3 гбпок магнитной системы; на фиг. 4 - мехакизм соединения кулачка раскладки с червячным редуктором; на фиг. 5 - привод коррекциЯЕ ппашиайбы с червячным редуктором и муфтой свободвого хода; на фиг. 6 - .схема управления механизма коррекции. Станок для намотки обмоток содержит стадшу 1 (фиг. 1), на которой расположен пороротный стол 2 с несколькими оправками д.радиально установленными на нем, пиноль шпиндельной бабки, в корпусе которой расположен подвижной возвратно-поступательный подпружине ный к корпусу намоточный шпиндель 4, несущий на себе планшайбу 5 с протвшовесом и роликом 6 раскладки. Второй конец шпинделя 4 имеет шпицьг, которые сопрягаются с впадинами вала 7 (фиг. 2) привода. На валу 7 привода расположены зубчатый шкив 8 для передачи врашенвя через плоскозубчатый ремень 9 входному валу 1О,вариатора 11. Станок содержит также возврата ролика расклад ки в заданное исходное положение в осевом направлении, выполненным в виде двигателя 12 с электромагнитным тормо зом 13 и червячным редуктором, 14 обратной связи раскладки со встроенной муфтой свободного хода 15, На валу 7 привода насажен шкив 16 с электродвига телем If, Вал 7 привода на другом конце имеет для возврата в исходное поло жение планшайбу 5 с роликом 6 раекла ки, флажок 18 йатчика 19, преобразующего механический сигнал в электрический. Датнвк 19 дает сигнал в схему у№равпения станка, когда плаюнайба 5 приж ходит в исходное вертикальш е положение При этом передняя флажка 18 и ос ролика 6 раскладки лежат в одной плоокости. Электродвигатель 17 имеет магнитную систему 2О (фиг. 3) для воздейстВИЯ на датчик 21, Производящий;торможение привода намоточного шпинделя 4. Датчик 21 в заимосвяэан электрически, с двигателем 12 (фиг. 2), кото,рый кинёмати ч ескв через цепную передачу 22 с муфтой свободного я;ода и кулачком 24 раскладки, на валу которо- , гр расположен червячный редуктор 25 спрямой связи раскладки с фрикционной муфтой 26 (фаг.4), а датчик 27 (фиг. 2) взаимодействует с кулачком 24. Кулачок 24 раркпадки контактирует с ролтс 4 ползуна 28 и через винтовой механизм 29 для регулирования длины раскладки с поворотиьгм рычагом 3Q, Поворотйый ры чаг 3Q контактирует с пОдпружинегнным к шййнделем 4. Черюячный редуктор 25 прямой связи расжладки соединен через плоскозубчатыД ремень 31 с выходным валом 32 вариатора 11. Флажок 33 датчика 34 числавитков сдаединев через гибкий вал с входным валом 10 вариатора 11. Механизм коррекции шага раскпадкн (фиг. 2) содержит исполнительный .механизм 35, блок управления 36 и дискретный датчик витков в ряду 37 при этом вариатор 11 с входйым 1О и выходным 32 валами механияески :связан с намо-, точным шпинделем 4 через плоскозубча-. тый ремень 9, с ж:полнительным нвзмом 35, выполненным, например, в виде электродвигателя,и через плоскозубчатый ремень 31 с червячным редуктором 25 прямой связи раскладки, находящемся в зацеплении с зубчатым колесом. На оси зубчатого колеса закреплен ку лачок 24 раскладки, контактирующий с роликом ползуна 28 и через винтовой механизм 29 взаимодействующий с поворотным рычагом ЗО и шпинделем 4, Зпектричесжий вход исполнительного механи:эд.а 35 подсоединен к выходу блока управления 36., L Блок 36 управления электричесжи связан с дискретным датчиком 37 в итков в ряду, выполненным, например, в виде попзуйкового переключателя, установленным на шпиндельной бабке станка и механически связанньтм с вамоточным шшшделем 4 через зубчатые рейку 38 в колесо 39, и с датчиком 34 числа витков обмотки, выполненным, например, в виде бесконтактного илкпючателя. При движении шпинделя 4 связанный с ним фпажок 33 воздействует на датчик 34 чисгш витков. Бпок 36 управпения содержит формироватепи 40 и 41 импульсов (фиг. 6), входы которых подсоединены к датчику 34 чисги витков обмотки ,Тй к Дискретному датчику 37 витков в ряду, реверсивный счетчик 42, подсоединенный к выходам формирователей 4О и 41 импупьсов. Бпок 36 управпения содержит также преобразоватепи 4.3-46 уровня сигналов хюдсоединенные к выходам реверсивного счетчика 42, элементы 47 и 48 совцадения. Входы элемента 47 соединень с выходами преобразователей 43 и 44, а входы эпемента 48 соединены с выходам преобразователей 43 и 46. Кроме того, блок 36 содержит элемен ты 49 и 50 памяти, одни входы которых подсоединены к элементам 47 и 48 соответственно, другие входы объединены и подсоединеш к выходу элемента 45 совпадения, а выходы через усилите ли 51 и 52 подсоединевсы ко входам выходных реле 53 и 54, сигналы с выхода которых воздействуют на исполнительный механиз 35.. Станок работает следующим образом. При включении станка происходит перемещение поворотного стопа 2 {фиг.1) с несколькими оправками 3 на шаг, зависящий от количества оправок 3, И в этом положении стоп фшссируется. После фиксации стола 2 вкпютается эпектродвигате ль 17. При вращательном движении . двигателя 17 П1х:ледний взаимодействует с магнитной системой 2О (фиг. 3) и отводит ее от датчика 21. Одиовремеино приводится во вращательное, движение вар 7 (фиг. 2) привода, намоточный шпиндель 4 с планшайбой 5 и роликом 6 раскладки и зубчатый шкИВ 8. Через плоскозубчатый ремень 9 вращение передается входному валу 10 вариатора 11, а от входного вала Ю вариатора 11 вращательное движешю передается при помощи гибкого вала флажку 33. С . выходного вала 32 вращательное движение через ппоскозубчатый ремень 31 передается на червячный редуктор 25 прямой связи раскладки, 4 икционную муфту 26 в кулачок 24 раскладки. При этом кулачок 24 раскладки аимодействует с механизмом раскладки и приводит в движение поворотный рычаг ЗО, щарнирно закреппеиный на корпусе Ш1Ш депьной бабки, а другим ковоом ковтактирующий с упором шпинделя 4. При этом шпиндель 4 с планшайбой 5 и ;{Шпиком6 раскладки делает, вращательное и возвратн(-поступательное движение. После намотки последнего витка об-, мотки шпиндель 4 через входной вал 10 вариатора, 11 взаимодействует с датчиком 34 числа витков, посредством которого через счетчик (не показан) выключается привод 17 и происходит прину дительное торможение вала 7. Магнитная система 20 воздействует на датчик 21 и включает двигатель 12 с электромагнитным тормозом 13 механизма возврата ролика.раскладки в заданное иоходное положение в осевом направлении, который .доворачивает при включенной муфте 15 свободного хода вал 7 привода и шпиндель 4 в направлении намотки первого витка- перпендикулярно оси.шпинделя 4 и планшайбу 5с роликом 6 раскладки в исходное положение. Как только флажок 18 вала 7 привода войдет во взаимодействие с датчиком 19 последний включает двигатзль 12с электромагнитным тормозом 13 на реверс. При этом вращательное движение .передается от червячного редуктора 14 через цеп- . ную передачу 22 на муфту 23 свободно го хода и на вал кулачка 24 раскладки. При этом пробуксовка пррисходит в червячном редукторе 25 за счет фрикционной муфты 26, кулачок 24 раскладки при вращении От механизма возврата ролика раскладки в заданное исходное положение в осевом направлении устанавливает при помощи механизма раскладки ролик 6 у лерадней щеки оправки 3 аля начала намотки .первого витка. Как топьжо ролик 6 раскладки .стал в положение у ней щеки оправки 3 для начала шмс5ткйГ первого витка и сочетается с вершиной кулачка 24 раскладки, Датчик 27 взаимодействует с кулачком 24 и отключает 1фивод 18, и электромагнитный тормоз 13 экстренно затормаживает кинематическую систему механизма возврата ролика раскладки в заданное положение в осевом направпении. При этом все механизмы находятся в исходном положевта, и станок готов для повторения намотки следующей катушки. При намотке катушки вращающийся шпиндель 4 (фиг. 2) оказывает воздействие на датчик 34 числа витков и датчик 37 витков в ряду. Сигналы, посту пающие с датчика 34, представляют сведения о намотанном витке, а поступак щие с датчика 37 щ еясгавпяшт сведения о прохождении шага проводом при намотке витка. Эти сигнапы подаются в бпок 36 управпения, в котором производится их обработка и усиление. Усиленны сигнал подается на исполнительный ме ханизм 35, взаимодействующий с вариатором 11, который изменяет шаг намотки. Если сигналы с датчиков 34 и 37 п& ступают одновременно в узел управления, коррекции шага намотки не требуется,а потсму блок 36 управления не выдаёт сигнал на исщопнительный механи «1 35. ЕСЛИ сигналы с датчшса 34 поступают позднее сигнала с датчика 37, то блок 36 управления, выдает свгдал на испоганите льный механизм 3S, который воздействует на .вариатор 11. Сигнал с вариатрр 11 через выхощюй вал 32 пооредством плоскозубчатого ремня 31 умен шает скорость вращения чё рм1чнЬго редуктора 25. Червячный редуктор;25 пере дает уменьшенную скорость вравюния на ось к кулачку 24 раскладки, кото1н гй контактирует с роликом ползуна 28 илерез винтовой механизм 2& взаимодейЬтву ет с поворотным рычагом 3D и шпинделем 4. Шщндаль 4 через поворотный рычаг ЗО попуча1ет уменьщенную скорость возвратно-поступательного двиткения, вследствие чего уменьшается шаг намотки. Коррекция шага намоткм происходит до момента одновременного поступления в блок 36. управления сигналов с датчиков 34 и 37. Если сигнал с датчика 37 поступает раньше сигнала с датчика 34, то узен управленаа выдает сигнал на исполнитель ный механизм 35, который через жестко соединенную связьвоздействзгет на вариатор 11. Сигнал с вариатора 11 через выходной вал 32 посредством плоскозубчатого ремня увеличивает скорость вращения червячного редуктора 25. Че р:вячный редуктор 25 передает увеличепн ную скррость вращения на ось кулачка 24 раскладки, которь1й контактирует с роликом поггауна 28 и через винтовой механиа 29 взаимодействует с новорошым рычагом 30 и шпинделем 4. Шпиндель 4 через поворотный рычаг ЗО пяэлучает увеличенную скорость возвратнопоступательного движения, вследствие чего увеличивается шаг намотки.коррекция шага намотки происходит до момента одновременного поступления в бпок управления сигналов с датчиков 34 и 37. Блок 36 управпения коррекции шага намотки работает следующим образом. При намотке катушки с датчяка 34 1исла витков и датчика 37 витков д-|)яду поступают (они имеют значекне логической единицы или нуля) на входм формирователей 40 и 41 (фиг. 6) импульсов, служащие для исключения пожвого срабатывания. С выходов формирователей 40 и 41 импульсов сигналы по1гадают на вход реверсивного счетчика 42, оеушествляющехх операцию вычита--, ВИЯ двух сигналов в совмйденисм рвж ме и выдачу соответствующих сигналов управгтанхся для различного ссютнойаення числа сигналов та входе-счетчика 42 и 42. Счетчик 42 и)леет два канала ограН1з; ения числа, накапливаемого в нем. В одном канале устанавл1 вается число, указывающее величину максимально допустимого рассогласования между числом витков наматываемой катушки и шагом намотки, при котором лок 36 управлеймя отключает исполнительный механизм 35. Кроме того, счетчик 42 выдает .информавию о знаке pia3HocTB (положите лшой впи Ьтршштельной). С выходе® реверсивйого счетчвка 42 сигналы поступают вв вхсф|Ы преобразователей 43-46 уров1ш, которые 1феобразуют низкоуровневые сигвапы реверсввнсжо счетчвка 42 в EOiicoKoypoBBiEhЬые сигналы для послес юшего вх преОб|разования. Эти сигналы поступают ва входы элементов 47 и 46 соышдавня, которые выбирают важную комбввадвю сш налОв, выходяшвх с преобразовате 1ей 43-46 уровня. С выхода схемы совп деввя сигналы попадают на вход элемевтов 49 и 5О памяти в с нвх поступают ва вход усвлитегюй 51 в 52, которые включают выходные реле 53 в 54, ко такты KOTOjpbix осуществляют включениевсполввтельвого мехаввзма 35 . в ту иив внук сторону, т.е. в ссторову увепвчеввя влв умевьш0вня скороств врата&нвя выходного вала 32 вариатора 11 j(i соответственно шпввдепя 4. Прв этом разность чвспа свгВапов с датчика 34 чвсла витков и датчика 37 в ряду стремится к гао. Техническая эффективность предлагаемо мого ставка заключается в улучшевив ка чества обмотки электрической катушкв за счет корректвровки шага намотки, вачвшя с первого ввтка по всей длине раокладкв 1к мере накопления сшибки в результате разности толщины провода по дпвяё в сравнения числа витков и пути.

пройквнного проводом с задаввым шагом в процессе ваМоткв обмрткв катушкв. Качество обмоткв улучшается также за счет устравенвй вераввомервоети вамотки путем вскшочеввя провала ввтков провода в образукнцвео прс южуткв между pattee вамотавнымн ввткамв, пут вкл. ставкв ропвка раскнадкв в попожевне укпадкв первого втха около передвей шекв оправкв, в резупьтате чего первый ВЕН

ток укладывается без зазора относите nirво щеке (жрашш и увеличивается ко9ффвав19Вг з1эполвения проводом о моточнсях простравства. Кроме того, коррекцш шага вамоткв обмотки эпектрв ческой катушкв производится без оставо|ва ставка, что ведет к повышевию пров Ьодительвоств-работы станка в целом в улучшеввю условий обслуживания станка, оператором

24Фаг.5