Станок для изготовления обмотки статоров электрических машин Советский патент 1984 года по МПК H02K15/04 

Изобретение относится к технолог ческому оборудованию для изготовления обмоток статоров электрических машин и может использоваться в элек ромашиностроении. Известен намоточный станок, соде жащий станину, поворотный стол с тр позиционной планшайбой, намоточную головку с приводом, намоточным шаблоном, проводоводителем и механизмо фиксации нец оточного шаблона.Механи фиксации намоточного шаблона выполнен в виде имеющей фиксирующий элемент траверсы, перемещаемой по направляющим специсшьным гидроприво- дом Cl . Недостатком известного станка яв ляется невозможность фиксирования с помощью примененного в нем механизма фиксации, шаблонов малых габаритов, так как внутри намоточного шаб лона должно быть предусмотрено отверстие для размещения фиксирующего элемента. При малых габаритах шабло на фиксирующий элемент необходимо в полнить тонким, что приводит к сниж нию надежности работы механизма фик сации шаблона или к его неработоспо собности. Кроме того, расположение фиксирующего элемента механизма фик сации шаблона под намоточным шаблоном делает невозможной фиксацию шаблона при намотке последующих кат шечных групп, так как пересыпанные оправку катушечные группы могут пере секать траекторию движения фиксирую щего элемента. Известен станок для намотки катушек, содержащий станину, приводную намоточную головку с проводоводителем, намоточным шаблоном, установленным на оси, механизмом отрезки и удержания провода и механизмом фиксации намоточного шаблона от проворота. Механизм фиксации намоточного шаблона представляет собой дифференц альный редуктор с остановленным цент ральным валом. Редуктор содержит пять типов зубчатых колес, в том числе одно с внутренним зацеплени --. Однако известный станок недостаточно надежен в связи с появлением зазоров в зубчатых зацеплениях редуктора, что приводит к нарушению фиксации намоточного шаблона и вызывает в процессе эксплуатации поломку дорогостоящих детсшей шаблона и штырей оправки для втягивания, а при попадании витков в другие пазы - бра изделий, обычно непоправимый. Кроме того, ненадежная фиксация намоточного шаблона вынуждает производить намотку изделий на небольших оборотах, что снижает производительность станка. Цель изобретения - повышение производительности путем улучшения фиксации намоточного шаблона. Поставленная цель достигается тем, что в станке для изготовления обмотки статоров электрических машин, содержащем станину, приводную намоточную головку со шпинделем, проводоводителем и жестко установленным на оси намоточным шаблоном и механизмом фиксации намоточного шаблона от проворота, механизм фиксации намоточного шаблона от проворота выполнен в виде дисков с вырезами, один из которых установлен на оси намоточного шаблона, а другие - вокруг него и контактируют с ним так, что вырезы дисков образуют канал для прохождения провода, при этом вырезы диска, установленного на оси выполнены радиусом, равным ргщиусу других дисков. На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый станок, общий вид; на 4яг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на Фиг. 1; на (jair. 4 разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 5 разрез Г-Г на фиг. 2; на фиг. 6-10 положения элементов механизма фиксации намоточного шаблона и провода в процессе работы станка. Станок для изготовления обмотки статоров содержит станину 1, поворотный стол с трехпозиционной планшайбой 2, установленные на каждой позиции планшайбы 2 оправки 3 для втягивания, механизм 4 изготовления клиньев, механизм 5 втягивания обмоток, смоточное устройство 6, намоточную головку 7 с приводом 8, шпинделем 9, проводоводителем 10, намоточным шаблоном 11 с осью 12, меха-, низмом 13 переброса намоточного шаблона 11,механизмом 14 сталкивания катушек, механизмом 15 зажима, оттяжки и отрезки выводных концов катушек и механизмом 16 фиксации шаблона 11. Кроме того, станок содержит программный блок управления. Намоточная головка 7 установлена на станине 1. Шпиндель 9, жестко . скрепленный с проводоводителем 10, связан с приводом 8 передачей 17.. Для пропускания провода 18 в шпинделе 9 проводоводителя 1.0 установлены фильеры 19. Ось 12 жестко связана с намоточным шаблоном 11 и расположег на внутри шпинделя 9. Механизм.13 переброса шаблона, фиксирующий ось 12 намоточного шаблона 11 в осевом направлении, содержит корпус 20, связанный через подшипники качения с осью 12 и траверсой 21 этого механима. Через корпус 20 проходят стойки 22, связанные со шпинделем 9. Для прохода провода18 корпус 21 имеет фильеру 23. Механизм 14 сталкивания катушек выполнен аналогично механизму 13 переброса шаблона и содержит шток 24 с рычагом 25. В одном из концов оси 12 установлен шток 26, имеющий на конце, например, квадрат, который, входя в ответное отверстие оси 12, фиксирует ее от относительного углового перемещения. Механизм 16 фиксации шаблона 11 установлен в верхней части намоточной головки и смонтирован в кор пусе 27. Механизм 16 фиксации шаблона содержит фиксируемый диск 28, жестко установленный на штоке 26 оси 12 и три диска 29, расположенных на валах 30, параллельных оси шаблона, равномерно по окружности с центром в оси диска 28. Фиксирующие элементы 29установлены на вгшах 30 параллель но штоку 26. Диск 28 имеет вырезы, .выполненные радиусами, равными радиусам соответствующих, дисков 29. Диски 29 сопряжены с диском 28 с возмож ностью скольжения и имеют вырезы, на пример лыски. Так как в процессе работы фиксирующие элементы 29 вращаются, они дрлжны быть динамически сбалансированы. Соосно со штоком 26 установлена раздаточная шестерня 31, связанная с шпинделем 9 посредством, например, стоек 22, находящаяся в зацеплении с колесами 32, установленными на валах 30с передаточным отношением . Для направления провода 18 по кольцевой траектории вокруг диска 28 снизу установлена фильера 33 в шестерне 31, а сверху - фильера 34 в зубчатом колесе 35, установленном на штоке 26 и соединенном с шестерней 36 на одном из валов 30. Передаточно отношение зубчатой пары . Таким образом, намоточный провод 18 и диски 29 имеют возможность синхронного поворота в противоположных направлениях. Ориентация вырезов дисков 29 относительно линчи, соединяющих центры соответствующих дисков 29 и диска 28, и их минимальные размеры должны удовлетворять условию: радиус диска 28, проведенный в точку расположения провода в данный момент времени, не должен пересекать контур диска 29 Размеры вырезов диска 28 должны быть близки к минимальному дЯя увеличения сопрягаемых участков боковых поверхностей. Перед началом работы станка провод 18 протягивается вручную от смоточного устройства 6 через фильеры 19, 23, 33, 34 и зажимается в механизме 15 зажима, отрезки и оттяжки выводных концов катушек. В автоматическом режиме станок работает следующим образом. По команде программного блока планшайба 2 поворачивается на 120 . Механизм 4 изготовления клиньев изготавливает пазовые клинья и передаёт их в нижнюю часть оправки 3 для втягивания. Намоточная головка 7 выполняет намотку катушечных групп и переталкивание их в верхнюю часть оправки 3 для втягивания. Механизм 5 втягивания обмоток выполняет втягавание обмоток в статор, установленный на оправку 3 для втягивания, и закрывает пазы пазовыми клиньями. Операции механизмами 4, 5 и 7 выполняются на трех оправках для втягивания одновременно. При выполнении всех операций начинается следующий цикл работы станка. Намоточная головка 7 работает следующим образом. По команде от программного блока включается привод 8, вращгиощий шпиндель 9 с проводоводителем 10 через передачу 17. Синхронно со шпинделем 9 вращаются корпус 20, шестерня 31 и колесо 35 с фильерами 23, 33 и 34, пропускающими провод. 18 внутри намоточной головки 7, в том числе и через механизм 16 фиксации шаблона 11 . Проводоводитель 10, вращаясь вокруг намоточного шаблона 11, зафиксированного от проворота механизмом 16 фиксации шаблона 11, уклгщывает витки провода 18 на его нижнюю ступень. Устройство сталкивания витков (не показано) переталкивает каждый намотанный виток с наматываемой ступени в оправку 3 для втягивания. После намотки на ступень заданного числа витков от программного блока следует команда на механизм 13 переброса шаблона, осуществляющий скачкообразное перемещение намоточного шаблона 11 с осью 12 вдоль штока 26. Таким образом, под намотку подается следующая ступень намоточного шаблона. За несколько витков перед перебросом угловая скорость вращения проводоводителя 10 снижается. После выполнения заданной программы намотки катушечной группы следует останов проводоводителя 10 в исходном положении. Механизм 15 зажима, оттяжки и отрезки выводных концов катушек оттягивает и отрезает выводной конец намотанной катушечной группы и зажимает провод 18 перед началом намотки следующей группы. Механизм 14 сталкивания катушек штоком 24 с рычагом 25 сталкивает катушечную группу и оправку 3 для втягивания, а при обратном ходе поднимает намоточный шаблон 11 в исходное положение. Механизм 16 фиксации шаблона от. проворота работает следующим образом. В исходном положении для намотки (фиг. б) намоточный провод 18 расположен параллельно штоку 26 в канале, образованном оппозитно расположенными вырезами дисков 29 и 28. Два других диска 29 сопряжены с диском 28, т.е. фиксируют шток 26 оси 12 на моточного шаблона 11. При включении привода 8 шпиндель 9 через стойки 22 Передает вращение на шестерню 31, которая через зубчатые колеса 32 вращает валы 30 с дисками 29 синхрон но с шестерней 31, но в противополож ном направлении. Установленная на од ном из валов 30 шестерня 36 вращает зубчатое колесо 35 с фильерой 34 синхронно с шестерней 31. Таким образом, провод 18, направляемый фильерами 33 и 34 шестерни 31 и зубчатого колеса 35, начинает движение по круговой траектории вокруг диска 28 (например, по часовой стрел ке) . Одновременно диск 29, который в исходном положении образует канал дл пропускания провода 18, входит в сопряжение с диском 28. К моменту выхода провода 18 из .зоны рассматривае мого выреза диска 28 (фиг. -7) соответствующий фиксирующий диск 29, повернувшись вокруг своей оси на угол oi , равный углу поворота провода 18 вокруг диска 28, входит в сопряжение еще не по всей длине выреза, тем самым не препятствуя движению провода 18. Остальные диски 29 полностью сопряжены с фиксируемым элементом 28. К моменту входа провода 18 в вону следующего (по часовой стрелке) выреза диска 28 (Фиг. 8) сопрягаемый с ним диск 29 повернут вокруг своей оси относительно исходного положения на угол /i, равный углу поворота провода 18 вокруг диска 28, и частично выходит из сопряжения, не препятствуя движению провода 18. Осталь ные диски 29 полностью сопряжены с диском 28. К моменту поворота провода 18 вок руг диска 28 на угол 120° (фиг. 9) провод 18 располагается в канале, образованном оппозитно расположенными вУрезами дисков 28 и 29 , ось которого лежит на продолжении радиуса диска 28, проведенного через точку расположения провода, а остальные диски 29 полностью сопряжены с диском 28. К моменту поворота провода 18 вокруг диска 28 на угол 240 (фиг.10) расположение провода 18 подобно показанному на фиг. 9. При последующем повороте провода 18 вокруг оси диска 28 .через 120 он приходит в исходное положение (фиг.6.) . Очевидно, что при изменении направления вращения процесс движения дисков 29 и провода 18 аналогичен описанному. Таким образом, при работе механизма 16 фиксации шаблона 11 диск 28 постоянно фиксируется минимум двумя дискглш 29, т.е. исключается возможность колебаний намоточного шаблона 11, при этом провод 18.. беспрепятственно проходит вокруг фиксируемого элемента. Однако при обязательном выполнении условия, что диски 29 находятся в периодическом сопряжении с диском 28, имеющим вырезы, выполненные радиусами, равными радиусам соответствующих дисков 29, имеющих вырезы, образующие с вырезами диска 28 канал для прохождения провода, механизм фиксации шаблона допускает следующие варианты его выполнения; количество фиксирующих элементов может быть различным (минимум два); размещение фиксирующих элементов по окружности с центром в оси фиксируемого элемента может быть неравномерным; размеры дисков 29 и их вырезы могут быть различными. Как варианты выполнения станка могут быть предложены: станок с двумя намоточными головками и двумя позициями намотки; станок с тремя намоточными головками и тремя позициями намотки; станок без поворотного стола и планшайбы, выполняющий намотку не в оправку для втягивания, а в пере носное приспособление для съема и втягивания катушек. Использование изобретения позволяет повысить производительность станка путем улучшения фиксации намотачного шаблона, так как намотку можно осуществить на повышенных оборотах.

СТАНОК ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБМОТКИ СТАТОРОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАСМН, содержащий станину и приводную намоточную головку со шпинделем, проf вод9водителем,жестко установленным на осинамоточным шаблоном и механизмом фиксации намоточного шаблона от проворота, отличаюти и ся тем, что, с целью повышения производительности путем улучшения фиксации намоточного шаблона, механизм фиксации намоточного шаблона от проворота выполнен в виде дисков С вырезами, один из которых установлен на оси намоточного шаблона, а другие вокруг него и контактируют с ним так, что вырезы дисков образуют канал для прохождения провода, при этом вырезы диска, установленного на оси шаблона, выполнены радиусом, равным радиусу других дисков.5 (Л а - э X) p. / Кп.1

б-В

Фиг.З

X

73

Pui