Полуавтомат для сборки пластинчатых магнитопроводов трансформаторов Советский патент 1985 года по МПК H01F41/02 

Изобретение относится к технологическому оборудрванию для сборки магнитопроводов трансформаторов и может быть использов.ано в электро технической промьшшенности. Цель изобретения - повышение надежности путем исключения заедания пластин при укладке их в катушку и снижения габаритов, полуавтомата. На фиг..1 изображена правая половина полуавтомата-, на фиг. 2 рабочая зона полуавтомата; на фиг.З разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 разрез Б-В на фиг. 3-, на фиг. 5 узел 1 на фиг. 2; на фиг. 6 - разрез по В-В на фиг. 5, на фиг. 7 раэрез Г-Г на фиг. 5, на фиг. 8 вид механизма для размещения и подачи пластин магнитопровода с приспособлением для коррекции шага подачи; на фиг. 9 показан разрез Д-Д на фиг. 8, на фиг. 10 - разрез Е-Е на фиг.8, на фиг. 11 - разрез Ж-Ж на фиг. 8; на фиг. 12 - кинематическая схема полуавтомата-, на фиг. 13 конструкция Ш -образной пластины трансформатора-, на фиг. 14 - замь1канлцая пластина трансформатора-, на фиг. 15 - правая половина распределительного устройства; на фиг. 16 разрез по 3-3 на фиг.15. Полуавтомат для сб.орки пластинчатых магнитопроводов трансформаторов (фиг. 1-4) состоит из станины 1, на которой смонтированы корпус 2 с .нап равляющими элементами 3, в которых может перемещаться приспособление 4 для установки и фиксации катушки 5 трансформатора. Для фиксации катушки 5 в рабочей зоне полуавтомата служи подпружиненный фиксатор 6, управляе мьй с помощью пальца 7, закрепленно го на ступице рукоятки 8, расположенной на оси 9. Полуавтомат содержит механизмы 10 и 11 укладки пластцн 12 и 13 в катушку (фиг. 13 и 14 несущие в своих направляющих сменны кассеты 14 для Ш - образны-х пластин 12 и замыкающих пластин 13 магнитопровода, распределительйоё устройст во 15. Под механизмами 10 и 11 укладки пластин в катушку установлены механизмы 16 для размещения и подач ппастин магнитопровода (фиг.-8-11), включакщие в себя присоединительный фланец 17, планку 18, колонки 19, расположенный во втулках 20 и 21 ви 22 с жестко посаженным, на него хра повым колесом 23, на ступице которого свободно установлено зубчатое колесо 24, вьтолненное заодно с диском 25 и входящее в зацепление с рейкой 26, закрепленной на толкателе 27, с возможностью возвратно-поступательного .перемещения в направляющих элементах 28 механизма 10 и 11 укладки пластин в катушку. На оси 29, закрепленной на диске 25, посажена храповая собачка 30, подпружиненная к храповому колесу 23 пружиной 31 (фиг. 8-11). На колонках 19 установлен ползун 32, несущий на втулке 33 полугайку 34, шарнирно посаженную на втулку 33 и удерживаемую на ней стопорным кольцом 35. Полугайка 34 подпружинена к винту 22 пружиной 36, размещенной между хвостовиками 37 и 38 ползуна 32 и полугайки 34. На ползуне 32 закреплен кронштейн 39, снабженньй подъемным столом 40 для пластин маг-v нитопровода 12 и 13 и упором 41, взаимодействующим с микропереключателем 42 (йиг. 1), срабатывающим при израсходовании пластин в кассете 14. Для коррекции шага подачи винта 22 (фиг. 8-11) во фланце 17 соосно с винтом 22 установлена втулка 43, снабженная выступом. 44 на торце и лимбом 45. Втулка 43 имеет возможность поворачиваться вокруг .своей оси и фиксироваться по делениям лимба 45 винтом 46. Выступ 44 расположен на пути движения храповой собачки 30 и служит для вывода ее из зацепления с храповым колесом 23. Для питания механизмов 10 и 11 укладки пластин в катушку пластинами 12 и 13 (фиг. 1 и 2) полуавтомат содержит подпружиненные механизмы 47. поштучной подачи пластин, снабженные вакуумными присосками установленны1-ш с возможностью позвратнопоступательного движения их в вертикальной плоскости и кинематически связанными с распределительным устройством 15. Внутри приспособления 4-для установки и фиксации катушки трансфор матора (фиг. 2 и 3) закреплена полая колонка 48, внутри которой установлено подпружиненное гнездо 49 для катушки 5 трансформатора с фиксирукяцими упорами 50, вьтол не иными в виде штифтов, а на наружной поверхности той же колонки 48 установ лена подпружиненная вилка 51, упирающаяся в направляющие планки 52, жестко закрепленные на корпусе 53 приспособления 4 для установки и фиксации катушки трансформатора. Между контактирукицими друг с другом поверхностями вилки 51 и направляющих планок 52 расположены боковые стержни образных пластин 12 магнитопровода. Пакет 54 магнитопровода удерживается вилкой 51 от распушения. Кроме того, на вилке 51 закреплена регулируемая по высоте шторка 55 взаимодействующая в конце сборки па кета 54 с оптической осью фотодатчика 56 (светодиод-фотодиод), контролирующего требуемую толщину собранно го пакета магнитопровода 54. В рабочей зоне полуавтомата .(фиг приспособление 4 для установки и фиксации кйтушки трансформатора фикс руется по упору 57, базирующему окно катушки 5 трансформатора относительно направляющих элементов механизмов 10 и 11 укладки пластин в катушку, а в выведенном из рабочей зоны положении - по упору 58, удерживающему приспособление 4 для установ ки и фиксации катушки трансформатора от выпадания из направляющих 3. Механизмы 10 и 11 укладки пласти в катушку имеют одинаковую конструк цию (фиг. 1, 2, 5, 6и7). В крьш1ке 59 каждого из них жестко закреплены направляющие планки 60 с помещенными между ними постоянными магнита ми 61 и.опорная подушка 62 с подпр жиненными планками 63, установленными с возможностью качания на оси 64 с ограничением пальцем 65. Боковые поверхности, обращенные . к подушке 62, планки 63 служат для направления среднего стержня Ы -образной пластины 12 в окно катушки 5 трансформатора в горизонтальной плоскости и в нижней части имеют . заходные фаски под углом 15-20 , предназначенные для направления сре него стержня-Ш -образной пластины 12, а нижними поверхностями прижима ют замыкающие пластины 13 к собирае мому пакету 54. Опорные подушки 62 снабжены жесткими упорами 66 на которые опирается катушка 5 трансформатора и базируются, таким образом, в вертикальной плоскости относительно опорных поверхностей направляющих планок 60 и подушки 62. Крышки 59 выполнены откидными вокруг шарниров 67 и фиксируемыми в рабочем положении откидными прижимами 68, а вакуумные присоски механизмов 47 поштучной подачи пластин быстросъемными. Планки 63 установлены на опорной подушке 62 таким образом, что они не мешают движению мимо них стержней Ш-образной пластины 12 и толкателя 27, движущегося возратно-поступательно в направляющих элементах 28 механизмов 10 и 11 укладки пластин в катушку, В верхнем положении (до упора в палец 65) поверхности планок 63, опирающиеся на замыкающую пластину. 13 в пакете 54 магнитопровода, расположеНы выше опорной плоскостинаправляющих планок 52, расположенных в приспособлении 4 для установки и фиксации катушки на величину, равную толщине пластины собираемого магнитопровода. Таким образом, жестко поддерживается верхний уровень собираемого пакета 54 магнитопровода отностительно плоскости движения пластин в механизмах 10 и 11 укладки пластин в катушку. Кроме того, внутри каждого механизма 10 и 11 укладки пластин в катушку установлено подпружиненное основание 69, которое своей верхней поверхностью прижимает пластины 12 и 13 к опорным поверхностям направляющих планок 60 и подушки 62, а. боковой поверхностью, обращенной к приспособлению 4 для установки и фиксации катушки, удерживает пластины 12 в пакете магнитопровода 54 от выталкивания их из окна катушки 5 трансформатора. Толкатели 27 (фиг. 1, 8 и 9) кинематически связаны с распределительным устройством 15 посредством ролика 70 и поводка 71 и несут на себе шторки 72, взаимодействукидие с оптической ocbto фотодатчиков 73 (светодиод-фотодиод).

Электродвигатель 74 через клиноременную передачу со шкивами 75 и 76 электромагнитную муфту 77, червячную передачу 78 и 79, муфту 80 предельного момента и зубчатую передачу 81 и 82 кинематически связан с валами 83 (фиг. 12).

Далее кинематическая цепь разветвляется на две одинаковые по конструкции ветви - одна для левой части полуавтомата, другая - для правой На каждом из валов 83 (фиг. 12, 15 и 16) жестко посажены плоские кулачки 84 и 85 и водило 86, несущее сателлит 87, находящийся в зацеплении с неподвижным зубчатым колесом 88 (солнечное колесо).

Кроме того, сателлит 87 жестко посажен на кривошип 89, который, в свою очередь, с помощью шатуна 90 шарнирно связан с ползуном 91. Ползун 91 с помощью жестко закрепленного на нем поводка 71 кинематически взаимодействует с роликом 70, установленным на толкателе 27, несущем на себе закрепленную рейку 26, находящуюся в зацеплении с зубчатым колесом 24, свободно посаженным на винт 22 механизма 16 для размещения и подачи пластин магнитопровода.

Привод на каждый ползун 27 осуществляется от вала 83 посредством водила 86, сателлита 87, взаимодействующего с солнечным колесом 88, кривошипно-шатунного механизма 89 и 90 и связанного с ним ползуна 91.

Привод каждого их винтов 22 механизма 16 для размещения и подачи пластин магнитопровода осуществляется от ползуна 27 посредством реечной передачи 26 и 24 и храпового механизма 30 и 23.

Привод каждо.о из мезанизмов 47 поштучной подачи пластин, закрепленного на подпружиненном пружиной 92 ползуне 93, установленном на колкак 94, осуществляется от кулачка 84 посредством толкателя 95 и коромысла 96.

От кулачка 85 приводится в действие клапан 97, управляющий вакуумами присосками.

Ползун ,91 служит для разгрузки толкателя 27 от вертикальных составляюгцих сил, возникающих при работе кривошипно-шатунного механизма 89

и 90 (в данном случае звенья кривоашпно-шатунного механизма движутся в вертикальной плоскости).

Ось пальца 98 крипошипа 89 кривошипного планетарного механизма 8688 (фиг. 15 и 16) расположена на начальной окружности сателлита 87 и при своем движении описывает треХвершинную гипоциклоиду 99, что позволяет осуществлять остановку кинематически связанного с ним толкателя 27 в тот момент, когда механизм 47 поштучной подачи пластин совершает свое движение для захвата пластин 12 и 13 магнитопровода из кассеты 14,

Длины звеньев кривошипного планетарного механизма удовлетворяют условию R Зг, где R и г - радиусы начальных окружностей солнечного колеса 88 и сателлита 87 соответственно.

Каждый из валов 83 распределитель ного устройства 15 (фиг. 15 и 16) установлен в корпусе 100 на подшипниках качения 101, а кривошип 89 на водиле 86 - на подшипниках качения 102. Солнечное колесо 88 с внутренним зубчатым зацеплением крепится соосно валу 83. к корпусу 100.

Полуавтомат для сборки пластинчатых магнитопроводов трансформаторов работает следующим образом.

Заполненные пластинами 12 и 13 кассе.ты 14 вставляют в пазы механизмов 10 и 11 укладки пластин в катушку до упоров и фиксируют их подпружиненными поворотными прижимами (упоры и прижимы кассет не показаны).

Сжав пружину 36 (фиг. 8 и 9) хвостовиками 37 и 38 (при этом полугайка 34 выходит из контакта с витом 22), подводят подъемный стол 40 под пакеты пластин 12 и 13 магнитопровода в кассетах 14.

Поворотом рукоятки 8 (фиг.З и 4) по ходу часовой стрелки с помощью пальца 7 фиксатор 6 выводят из фиксирующего паза и расфиксированное таким образом приспособление 4 для установки и фиксации катушки выводят из рабочей зоны полуавтомата до упора 58.

В гнездо 49 вилки 51 устанавливают катушку 5 трансформатора по упорам 50 и вместе .с приспособлением 4 для установки и фиксации катушки вводят в рабочую зону полуавтомата до упора 57. При этом приспособлени 4 для установки и фиксации катушки автоматически фиксируется фиксаторо 6, а подпружиненное гнездо 49 прижимает катушку трансформатора 5 к упорам 66. Включают в работу полуавтомат и начи.нают процесс сборки пакета 54 пластин в катушке 5 трансформатора. При этом механизмы 47 поштучной подачи пластин поочередно опускаясь захватывают своими вакуумными присосками из кассет 14 одну Ш -образную пластину 12 и одну заьыкающую пластину 13 и при своем движении вверх выносят их из кассет - уклады вают краями на направлякидие планки 60 (4иг. 2) таким образом, что замыкающая пластина 13 ложится во впа дины планок 60 и оказывается вьш1е Ы-образнои пласт1ны 12, уложенной на эти же планки 60 своими боковыми стержнями.. В это время с помощью клапана 97 (фиг. 12) полости вакуум ных присосок соответствующего механизма 47 поштучйо подачи пластин отключаются от вакуумной магистрали и сообщакугся с атмосферой. Под действием магнитов 61 (фиг. 6) плас тины 12 и 13 магнитопровода удерживаются на направляющих планках 60. Затем движение соответствующего тол кателя 27 пластины 12 и.13 магнитопровода .совместно (внакладку) досыпаются в катушку 5 трансформатора При этом, проходя под планками 63 (фиг. 2), средний стержень Ш -образ ной пластины 12 более точно направляется в окно катушки 5 трансформатора под действием боковых поверхностей планок 63. Основание 69, опу каясь под действием проходящих плас тин 12 и 13 магнитопровода, пропускает их в зону сборки пакета 54 маг нитопровода. Поднявшись до упора в направлякмц планки 60 и опорную подушку 62, ос нование 69 удерживает пластины 12 о выталкивания их из окна катушки 5 встречно движущимися пластинами 12 магнитопровода. В это время планки 63 прижимают замыкающую пластину 13 магнитопровода к собираемому пакету 54. Тем временем толкатель 27 возвращается в исходное положение и цикл работы полуавтомата повторяется. Левая половина полуавтомата работает таким же образом, но со сдвигом по фазе, В процессе сборки пакета 54 магнитопровода пластины 12 и 13 подают в зону сборки над пакетом 34. При этом катушка 5 трансформатора (фиг.2 и 3) в процессе сборки пакета 54 остается неподвижной, постоянно прижатой подпружиненным гнездом 49 к упорам 66, а пакет 54, формируясь, вместе с вилкой 51 опускается. Вместе с вилкой 51 опускается и шторка 55. По окончании сборки пакета 54 до установленной толщины шторка 55 пересекает оптическую ось фотодатчика 56 и последний, затемняясь, дает команду в цепь управления полуавтомата на выключение его из работы. Для того, чтобы полуавтоматне выключился из работы в момент начала входа последней пластины магнитопровода в окно катушки 5 трансформатора (в это время фотодатчик 56 срабатывает), на полуавтомате установлены два фотодатчика 73 (фиг. 9) аналогичной конструкции, контролирующие исходные положения толкателей 27 (датчики исходного положения толкателей). При этом исполнение команды на отключение полуавтомата из работы осуществляется путем поступления Двух сигналов от фотодатчика 56 и одного - от фотодатчиков 73. Наличие заусенцев и погнутости на пластинах магнитопровода вносит погрешности при формировании пакета пластин, поэтому производят коррекцию шага подачи пластин посредством перестановки выступа 44 втулки 43 вокруг . оси винта 22 на пути движения храповой собачки 30. бв 15

Фиг. 7 628663,

Фиг. 2

52 61 5 66

дд

53 5/ 45

6

1

ф1/г.5 6-6

ПОЛУАВТОМАТ ДЛЯ СБОРКИ ПЛАСТИНЧАТЫХ МАГНИТОПРОВОДОВ ТРАНСФОРМАТОРОВ, содержащий станину, на которой смонтированы приспособление для установки и фиксации катушки трансформатора, механизмы для размещения и подачи пластин магнитопровода, каждый из которых включает в себя кассету, подъемный стол, кинематически связанный с винтом, соединенным с приводной шестерней, механизмы поштучной подачи пластин, механизмы укладки пластин в катушку, каждый из которых выполнен в виде каретки с подпружиненным к ней основанием, распределительное устройство и привод, отличающийс я тем, что, с целью обеспечения надежности путем исключения заклинивания пластин при их укладке в катушку и уменьшения габаритов, он снабжен направляющими планками, шарнирно установленными на каретках с возможностью контактирования с основанием и подпружиненными к нему, приспособлением для коррекции шага плдачи пластин, установленным на станине и выполненным в виде храпового механизма, колесо которого жестко связано с винтом, а собачка установлена на приводной шестерне, и втулки с выступом на торце, свободно установленной на винте и взаиS модействующей с собачкой, распределительное устройство выполнено в виде двух кривошипных планетарных механизмов с остановкой ведомого звена, сателлит каждого механизма закреплен на кривошипе, а шатун шарнир но укреплен на пальце кривошипа, ось шарнира расположена на начальной окружности сателлита, а солнечное колесо установлено на распреде лительном устройстве, при этом приС САЗ водная шестерня свободно установлена на винте. ;о СП

Фиг. 5

//

фиг.

63

60

иг. 7

Фиг. 8

(piff. 9

е-

««

гу

J/

«5

/7

Рие. 10

Ж- X

4ff

б/г. //

79 Ц

фаг. J2

38 /б

«3

24

8

Фиг. /J

52

ff

Л/г / 99 вВ

-3

100

86

90