Станок для намотки электрических катушек Советский патент 1981 года по МПК H01F41/04 

Изобретение относится к техническому оборудованию для изготовления прецизионных электрических катушек и может быть использовано в электрорадиотехнической и приборостроительной промышленности. Известен станок для намотки прово да, содержащий шпиндель для установки каркаса катушки, привод шпинделя с редуктором, каретку с проводоводителем в виде рычага, ход которого ограничивается электрическими переключателями (или каретку с фотоэлемен том) , ходовой винт, связанный с кареткой и приводимый во вращение с по мощью цепной передачи, вариатор и ре версивный механизме муфтой сцепления дополнительный электродвигатель, свя занный через эпициклическую зубчатую передачу с ходовым винтом, основные и дополнительные концевые переключатели 1 . Недостатками этого станка являются сложность конструкции и нечувотвительность ее к промежуточным значениям отклонения диаметра наматывае мого провода, что приводит к накоплению погрешности в движении каретки и снижению качества намотки. Известен также более простой по конструкции станок для намотки электрических катушек, содержащий шпиндель для установки каркаса нгилатываемой катушки, электродвигатель для привода шпинделя, счетчик числа витков, каретку, связанную с ходовым винтом, датчик угла наклона провода, установленный на каретке и содержа.щий чувствительные элементы, расположенные на упругой подвеске, вилочку со шторкой, расположенные на упругой струне, лампу, рычаг с роликом на конце, установленный на оси, закрепленной на каретке с возможностью поворота и фиксации его положения в зависимости от тре буемого шага шамотки, электромагнит с системой тяг перемещения {шчага с роликом и регулируемые упоры {2. Однако этот станок не обеспечивает качественную прецизионную намотку провода на различные каркасы из-за рывка, сообщаемого рычагом с роликом проводу в момент переброса его при реверсе у щечки каркаса при остановленной каретке,и отсутствия слежения за раскладкой провода в это время. Цель изобретения - повышение качества намотки за счет обеспечения

поддержания постоянства шага намотки.

Цель достигается тем, что блок управления приводом выполнен в виде реле реверса и двух параллельно соединенных одинаковых цепей, каждая из которых включает два последовательно соединенных между собой переменных резистора и перекхпочатель направления угла наклона, при этом параллельно одному из резисторов установлена кнопка, обе цепи соединены между собой переключающим контактом реле реверса, а фотодиоды установлены последовательно с резисторами и соединены с усилителем, реле реверса соединено с источником питания через концевые переключатели.

На фиг. 1 показана конструкция станка; на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема станка; на фиг. 3 - датчик угла наклона провода;, на фиг. 4 - вид А на фиг. 3.

Станок для намотки электрических катушек содержит каркас 1 наматываемой катушки (или шаблон для бескаркасной катушки), закрепленный в бабках 2 и 3, установленных на станине 4, привод 5 вращения каркаса 1, каретку б, на которой закреплены регулируемые винтами 7, флажки 8 и .9, входящие в пазы соответствующих бесконтактных концевых переключателей 10 и 11, и датчик 12 угла наклона провода с контрольными рисками 13, содержащий два подпружиненных и регулируемых винтами 14 и 15 держателя 16 и 17, перемещающихся; по направляющим 18, закрепленным в корпусе 19, с двумя фотодиодами 20 и 21 и двумя расположенными напротив лампочками 22 и 23 (или светодиодами), перекрываемыми шторкой 24 подвижного рычага раскладчика 25 с щечками 26, установленного с возможностью поворота на с оси 27. На корпусе 19 датчика 12 угл наклона провода закреплены два регулируемых винтами 28 направляющих ролика 29. Привод каретки 6 установлен на станине 4 и выполнен в виде однофазного асинхронного электродвигателя 30 с передачей движения с помощью троса 31, закреплённого на каретке 6.

Станок также содержит электрягаескую аппаратуру управления 32, реверсивное счетно -командное устройство 33, натяжное устройство 34, катушку 35 с проводом и блок .36 управления приводом, содержащий электронный усилитель 37, вход которого соединен с электрической схемой из двух параллельно соединенных одинаковых цепей, содержащих фотодиод 20, подключенный к последовательно соединенным резисторам 38, 39 и 40, и фотодиод 21, подключенный к последовательно соединенным резисторам 41, 42 и 43. Соединение фотодиодов 20 и 21 с резсторами 38 и 41 осуществляется через (йереключатель 44 направления угла наклона. Параллельно резисторам 39 и 42 установлены кнопки 45 и 46. Станок содержит реле реверса 47.1 с контактами 47.2 и 47.3, пускатель 48.1 с контактами 48.2, 48.3 и 48.4, пер ключатель 49, реле 50.1 исходного положения с переключающими контактами 50.2 и 50.3 и нормально разомкнутыми контактами 50.4 и 50.5, управляющее реле 51.1 с разомкнутым контактом 51.2 и управляющее реле 52.1 с нормально замкнутым контактом 52.2, командное реле 53.1 с нормально замкнутым контактом 53.2. Обе цепи соединены между собой переключающим контактом 47.2 реле реверса 47.1. к выходу усилителя 37 подключены обмотка возбуждения (ОВ) электродвигателя 30, к которой постоянно подведено переменное напряжение питания, и через нормально разомкнутый контакт 48.2 пускателя 48.1 переключатель 49 .режима работы блока 36 управления приводом, перек.шочающие кон такты 50.2 и 50.3 реле 50.1 исходного положения обмртка управления (ОУ) электродвигателя 30. К выходам бесконтактных концевых переключателей 10 и 11 подключены соответственно

управляющие реле 51.1 и 52.1. Реверсивное счетно-командное устройство 33 содержит командное реле 53.1 и кнопку 54 Сброс-возврат. Реле реверса 47.1 соединено с источником питания через соединенные последовательно нормально разомкнутый контакт S1.2 и нормально замкнутый контакт 52.2, параллельно которому подк.шочены нормально разомкнутый контакт кнопки 55, нормально разомкнутые контакты 47,3 и 50.4 и нормально замкнутый контакт кнопки 56. Реле 50 исходного положения подсоединено к источнику питания через нормально замкнутый контакт 48.3 и последовательj но соединенные нормально разомкнутый контакт 51.2 и нормально разомкнутый контакт кнопки 54 Сброс-возврат, зашунтированный последовательно, соединенными норалально разомкнутым конQ тактом 50.5 и нормально замкнутым контактом кнопки 57 Стоп. Пускатель 48.1 подсоединен к источнику питания через последовательно соединенные нормально разомкнутый контакт кнопки 58 Пуск, параллельно которому подключен нормально разомкнутый контакт 48.4, нормально замкнутый контакт 53.2 и нормально замкнутый контакт кнопки 57 Стоп.

Источник питания переменного и fio0 стоянного тока на фиг. 2 обозначен как --и и i и.

Станок работает следующим образом. Перед началом намотки провод от натяжения устройства 34 через направляющие ролики 29 вводят между щечками 26 рычага раскладчика 25 и закре ляют на каркасе (например у левой щечки каркаса 1 - исходное положение) . Бесконтактные концевые переключатели 10 и 11 с флажками 8 и 9 устанавливают в соответствии с длиной каркаса (намотки). В исходном, положении флажок 8 находится в пазу концевого переключателя 10. На счет но-командном устройстве 33 выставля ют заданное число витков намотки. Пе реключатель 44 устанавливают в поло жении (верхнее или нижнее), соответ ствующее отрицательному или положительному углу наклона провода (выставляют направление угла наклона пр вода). Под отрицательным углом накло на провода понимают угол, образован ный проводом и нормально к плоскости каркаса и имеющий наклон в сторону направления намотки провода, а под положительным - в сторону, противоположную направлению намотки провода. При настройке переключатель 49 устанавливают в нижнее положение. Пе ред этим рычаг раскладчика 25 устанавливают в нейтральное положение (по рискам 13 в О - механическая нейтраль) и, враща5| регулировочные винты 14 и 15, устанавливают фотодиоды 20 и 21 таким образом, чтобы сиг нал на входе усилителя 37 был равен нулю (электрическая нейтраль), при этом шторка 24, закрепленная на рычаге раскладчика 25, одинаково перекрывает оба фотодиода 20 и 21. Вращая ручки переменных резисторов 40 и 43 устанавливают по отградуированной шкале величину угла наклона провода (шаг намотки). При этом происходит разбаланс схемы. После настройки переключатель 49 устанавливают в верхнее положение (в среднем положении переключатель 49 отключает схему). Нажав на кнопку 58, включают ста нок. При этом срабатывает пускатель 48,1, который контактами 48.4, 48.2 и 48.3 соответственно блокирует кноп ку 58, подключает обмотку управления электродвигателя 30 к выходу усилителя и разрывает цепь питания реле 50.1 исходного положения. . В результате разбаланса схемы на вход усилителя 37 поступает сигнал рассогласования, который отрабатывается электродвигателем 30 каретки 6, после чего провод отклоняет рычаг раскладчика 25 на заданный угол с оп ределенным установленным знаком, который в процессе дальнейшей намотки поддерживается системой. Каретка 6 движется вправо. При подходе к правой щечке каркаса сраба тывает бесконтактный концевой переключатель 11 (при выходе флажка 8 или .9 из паза переключателя 10 и 11 упра вляющее реле 51.1 или 52.1 срабаты Бает и наоборот). Реле 52,1 обесточивается и контактом 52,2 замыкает цепь питания реле реверса 47,1, которые, встав на самоблокировку контактом 47.3, перебрасывает переключающийся контакт 47.2, изменяя направление тока на выходе схемы. При этом происходит реверс электродвига.теля 30 из-за изменения направления выходного напряжения с усилителя 37 без изменения величины угла наклона провода, так как резисторы 40 и 43 одного номинала и установлены одинаково при настройке. Каретка 6 движется влево, и провод разворачивает рычаг раскладчика 25 .на заданный угол того же знака,) поддерживаемый системой. При подходе к левой щечке каркаса 1 срабатывает бесбесконтактный концевой переключатель 10. Реле 51.1 обесточивается и контактом 51.2 разрывает цепь реле реверса 47.1, которое обесточивается и перебрасывает переключающийся контакт 47,2, изменяя направление тока на выходе схемы. При этом происходит реверс электродвигателя 30 из-за и менения направления выходного напряжения усилителя 37 без изменения величины угла наклона провода. Каретка 6 движется вправо, и провод разворачивает рычаг раскладчика 25 на заданный угол того же знака, подцерживае иый системой, И так далее Цикл намотки повторяется до появления команды со счетно-командного устройства 33 (намотано заданное программой количество витков). Срабатывает командное реле 53.1 и контактом 53.2 разрывает цепт пускателя 48.1. Пускатель 48.1 обесточивается и своими контактами 48.2, 48.4 и 48,3 соответственно разрывает цепь обмотки управления электродвигателя 30, снимает блокировку с кнопки 58 Пуск и подготавливает цепь к срабатыванию реле 50,1 исходного положения. Каретка б останавливается. Возврат каретки 6 в исходное положение (в данном случае к левой щечке каркаса осуществляется нажатием кнопки 54 Сброс-возврат. При .этом обнуляется показание счетно-командного устройства 33 и срабатывает реле 50,1, встав на самоблокировку контактом 50.5 и замкнув контактом 50,4 цепь реле реверса 47.1. Контакты 50,2 50,3 переключаются к электродвигатель 30 перемещает каретку 6 влево (так как реле реверса 47.1 сработао) до вхождения левого флажка 8 в аз бесконтактного переключателя 10, ри этом управляющее реле 51,1 обесочивается и контактом 51,2 разрыват цепь реле исходного положения 50,1 реле реверса 47,1, Контакты 50,2 и 0,3 переключаются, и каретка б остаавливается. При необходимости кратковременноо увеличения шага в процессе намотки .служат кнопки 45 и 46 (э зависимости направления перемещения каретки 6 При нажатии- одной из кнопок 45 или 4 увеличивается разбаланс схемы и ток на входе усилителя 37. Электродвигатель 30 перемещает каретку б с большим шагом (быстрее). Резисторы 38 и 41 служат для ограничения тока. Кон такты кнопок 55 и 56 служат для ручного .изменения направления движения каретки 6 (реверса) в процессе намот 1 КИ. .. Кнопка 57 Стоп служит для руч ной остановки станка (при необходимости), . Такое выполнение станка для HCIMOT ки электрических катушек позволяет повысить качество намотки за счет обеспечения поддержания постоянства шага намотки. Формула изобретения Станок для намотки электрических катушек, содержащий каретку с закреп ленным на ней датчиком угла наклона провода, снабженным фотодиодами/ и раскладчик, рычаг которого располоФиг.1 жен между фотодиодами, блок управления приводом каретки, усилитель, двигатель, концевые переключатели и источник питания, отличающий с я тем, что, с целью повьаиения качества намотки за счет обеспечения поддержания постоянства шага намотки, блок управления приводом выполнен в виде реле реверса и двух параллельно соединенных одинаковых цепей, каждая из которых включает два последовательно соединенных между собой переменных резистора и переключатель направления угла наклона , при зтом параллельно одному из резисторов установлена кнопка, обе цепи соединены между собой переключающим контактом реле реверса , а, фотодиоды установлены посл,ёдс)вательно с резисторами и соединены с усилителем, реле реверса соединено с источником питания черей концевые переключатели . Источники информации, . принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США 2845229, кл. 242-25, 1958. 2.Авторское свидетельство СССР 597014, кл. Н 01 F 41/04, 1978.

4«x/U

Д

ист

kit

и

л/

сОц

v(/

и

-f

-f -wl/ 0«Af 5в

7/

a

V Ш

,-r

.-. S5