Станок для намотки электрических катушек Советский патент 1984 года по МПК H01F41/06 

Изобретение относится к технологическому оборудованию для изготовпения электрических катушек и может быть использовано в .электротехнической, приборостроительной и радиотехнической отраслях промьппленности Известен станок для намотки электрических катушек, содержащий намоточный шпиндель, раскладчик провода с шаговым реверсивным двигателем, счетчики числа витков и подач раскла чика, датчик импульсов, связанный со шпинделем-станка, устройство считывания исходной информации с програм моносителя с блоком памяти и устройстар для задания подач СИ. Недостатком этого станка является невозможность коррекции шага про водоукладчика в связи с погрешностью возникающей в процессе намотки, из-за изменения диаметра, наматываемс го провода. Наиболее близкий по технической сущности к предлагаемому является станок для намотки электрических ка тушек, содержащий раскладчик провода, связанный с приводом возвратнопоступательного перемещения, включающим шаговьй двигатель с устройст вом управления, соединенный с блоком управления длиной намотки и с у.стройством подачи, выход которого подключен к одному из входов блока управления длиной намотки, другой вход которого соединен с устройство ввода технологических данных катушк и датчик импульсов, связанный со шпинделем станка и подключенный к устройству подачи С21. Однако такой станок не исключает погрешность шага укладки провода при изменении его диаметра в процессе намотки, а также не позволяет точно установить провод в исхо ном положении относительно щечки катушки. Г Цель изобретения - повьш1ение качества намотки катушек путем коррек ции шага укладки в зависимости от диаметра провода р точной установки провода в исходное положение. Указанная цель достигаете тем, что станок для намотки электри ческих катушек, содержащий расклад.чик провода, связанный с приводом возвратно-поступательного перемещения, соединенный с блоком управлени длиной намотки и с устройством пода чи, вьгход которого подк71ючен к одному из входов блока управления длиной намотки, другой вход которого сое«цинен с устройством ввода технологических данных намотки катушки, и датчик импульсов, связанный со шпинделем станка и подключенный к устройству подачи, снабжен датчиком положения провода, выполненного в виде трех чувствительных элементов, два из которых, определяющих угловые отклонения провода, установлены на раскладчике с возможностью регулирования их положения, а Один, определяющий нормальное положение провода к оси намотки, жестко закреплен между ними устройством дискретного переключения шага и генератором импульсов с блоком включения, при этом чувствительные элементы датчика положения провода подключены к одним из входов устройства дискретного переключения шага, другие входы которого соединены с устройством, ввода технологических данных намотки катушки и с блоком управления длиной намотки, выходы устройства дискретного переключения шага подключены к устройству подачи, а генератор импульсов соединен .с устройством управления шаговым двигателем через блок включения, связанный с чувствительным элементом датчика положения, определяющим нормальное положение провода к оси намотки. На фиг. 1 схематически изображен станок для намотки электрических катушек} на фиг. 2 - датчик положения провода при движении проводоукладчика вправо в процессе намотки; на фиг. 3 - то же, при движении проводоукладчика влево в процессе намотки. Станок содержит намоточный шпиндель 1, на котором установлен датчик 2 импульсов. Привод шпинделя 1 обеспечивается двигателем 3 с помощью блока 4 управления вращением шпинделя, который осуществляет изменение оборотов шпинделя, его электродинамическое торможение и точный останов. Проводоукладчик 5 с установленным на нем датчиком 6 положения провода осуществляет в процессе намотки возвратно-поступательное перемещение при помощи тагового реверсивного двигателя 7 через известный механизм 8 преобразования вращательного движения в поступательное. Датчик 6 положения провода-содержит подвижный рычаг 9 с щечками 10 для прохождения провода 11 и три чувствительных элемента 12 - 14, левый 12 и правый 13 из которых установлены с возможностью регулировки миг крометрическими винтами 15 на одинаковом расстоянии от среднерасположенного чувствительногоэлемента 14 Наматываемая катушка 16 устанавливается и закрепляется на шпинделе 1 Провод 11 подается на катушку 16 из смоточного устройства 17 через натяжное устройство 18, ролики 19 проводоукладчика 5 и щечки 10 и закрепляется у торца катушки 16.

Схема управления станком содержит устройство 20 подачи, представляющее Собой управляемый делитель частоты с переменным коэффициентом деления, устройство 21 ввода технологических данных катушки, устройство 22 дискретного переключения шага, блок 23 управления числом витков, блок 24 управления длиной намотки, устройство 25 управления шаговым двигателем, представляющее собой коммутатор фаз с элe fтpoннoй форсировкой, и генератар 26 импульсов с блоком 27 включения через кнопку 28 исходного положения.

Основные технологические данные намотки катушки, а именно: число витков W , длина намотки L , а так же основной шаг намотки 1 и шаг коррекции .tj; устанавливаются с помощью переключателей на устройстве 21 ввода технологических данных катушки и передаются . им для запоминания соответственно в блок 23 управления числом витков, в блок 24 управления длиной намотки и в устройство 22 дискретного переключения шага, причем основной шаг намотки t устанавливается равным минимальному диаметру наматываемого провода, а шаг коррекции ti определяется по известному способу и устанавливается практическим путем.

Станок работает следующим образом

При вращении шпинделя 1 датчик 2 импульсов генерирует определенное количество импульсов на один оборот и посылает их в устройство подачи 20, которое с помощью устройства дискретного переключения шага 22 отбирает количество импульсов, соответствующее в данный момент тагу укладки и посьшает эти импульсы в устройство 25 управления шаговым двигателем и в блок 24 управлениядлиной намотки. При вращении шагового двигателя 7 перемещается проводоводитель 5 с датчиком 6 положения провода вдоль катушки 16, производя намотку. При совпадении числа импульсов, поступающих с устройства 20 подачи в блок 24 управления длиной намотки, с записанной в этот блок . длиной намотки L (длине L соответствует определенное количество импульсов) из блока 24 управления длиной намотки подается сигнал на реверс в устройство 25 управления шаговым двигателем, после чего происходит реверс шагового двигателя 7 и изменение направления перемещения проводоукладчика 5 с датчиком 6 положения провода. Следующее реверсирование у другого торца катушки происходит таким же образом. ТТри намотке вследствие накопления погрешности шага укладки провода из-за изменения его диаметра провод отклоняет подвижный рычаг 9 датчика положения провода 6, который в эависи,мости от направления движения проводоукладчика 5, перекрывает левый 12 или правый 13 чувствительный элемент, установленные предварительно на одинаковом расстоянии от среднерасположенного чувствительного элемента 14, которое соответствует величине шага коррекции -ti . При этом сигнал с перекрытого крайне чувствительного элемента датчика 6 положения провода поступает в устройство 22 дискретного переключения тага, которое дискретно устанавливае в устройство 20 подачи шаг коррекции tki , в собтвествие с которым отбираются импульсыи посыпаются в устройство 25 управления шаговым двигателем. При этом ускоряется движение проводоукладчика 5 (происходит движение с шагом коррекции Its.) и при исключении накопленной погрешности шага укладки провода подвижный рычаг 9 проходит в среднее свое положение и перекрывает среднерасположенный чувствительный элемент 14 сигнал с которого поступает в устройство 22 дискретного переключения шага, изменяющее шаг в устройстве 20 подачи на основной i , передававмый на устройство 25 управления шаговым двигателем. Движение пройодоукладчика 5 происходит с основным ша гом t . Далее процесс управления и коррекции шага намотки повторяется С устройства 20 подачи за каждый оборот шпинделя 1 на блок 23 управления числом витков поступает оди импульс, общее количество которых подсчитьшается и при совпадении с за писанным числом витков Х (числу витков .Ч1/ соответствует определенное количество импульсов) из блока 23 управления числом витков поступает сигнал на блок А управления вращением шпинделя, который уменьшает обороты или включает электродинамическое торможение и останавливае шпиндель 1 станка (на практике устанавливают два значения числа витков одно предварительное число витков для снижения оборотов шпинделя, другое - окончательное число витков для останова). Возврат проводоукладчика 5 в исходное положение происходит следующим образом. После намотки готовую катзппку 16 снимают и устанавливают каркас новой катушки. Провод 11, проходящий через ролики 19 проводоукладчика 5 и щечки 10 датчика 6 положения провода, ; закрепляют у торца каркаса катушки 1 18« При этом подвижный рычаг 9 отклоняется и при нажатии кнопки 28 исходного положения сигнал со среднерасположенного чувствительного элемента 14 воздействует на блок 27 включения, открывая его, и импульсы генератора 26 поступают на вход устройства 25 управления шаговым двигатели. Проводоукладчик 5 перемещается и при совпадении провода 11 с плоскостью внутреннего торца щечки катушки 16 поворотный рычаг 9 приходит в свое среднее положение, перекрывая средне- расположенньй чувствительный элемент 14, сигнал с которого воздействует на блок 27 включения, закрьшая его, и импульсы с генератора 26 не поступают на устройство 25 управления шаговым двигателем. Шаговый двигатель 7 останавливается. Проводоукладчик 5 (провод) точно установлен в исходное положение относительно торца катушки 16. Станок подготовлен & повторной намотке. Станок для намотки электрических катушек обеспечивает повышение качества катушки при изменениях диаметра провода в процессе намотки, а также позволяет точно установить провод в исходное положение относительно торца катзппки.

ФМ t J

СТАНОК ДЛЯ НАМОТКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КАТМЕК, содержащий раскладчик провода, связанный с приводом возвратно-поступательного перемещения, соединенный с блоком управления длиной намотки и с устройством подачи, выход которого подключен к одному из входов блока- управления длиной намотки, другой вход которого соединен с устройством ввода технопогических данных намотки катушки |i датчик импульсов, связанный со рпинделем станка и подключенный к устройству подачи, о т л и ч а 107 щ и и с я тем, что, с целью повышения качества намотки катушек путем - коррекции шага укладки в зависимости от диаметра провода и точной установки провода в исходное положение, ;станок снабжен датчиком положения провода, выполнелного в виде трех чувствительных элементов, два из которых, определяющих углойые отклонения провода, установлены на раскладчике с возможностью регулирования их положения, а один, определяющий нормальное положение провода к оси намотки, жестко закреплен между ними, устройство дискретного пере ключенйя шага и генератором импульсов с блоком включения, при этом чувствительные элементы датчика положения провода подключены к одним из входов устройства дискретного переключения шага, другие входы которого соединены с устройством ввода технологических данных намотки катушки и с блоком управления длиной намотки, выходы устройства дискрет-ного переключения шага подключены к устройству подачи, а генератор импульсов соединен с устройством управления шаговым двигателем через эо ел блок включения, связанньй с чувствительным элементом датчика положения, определяющим нормальное поло00 ярение провода к оси намотки.