Станок для намотки обмоток электрических катушек

 

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.коррекиии шага раскладки, с одной сторонь кинематически связанный с пинолью, а (Л с другой - с кулачком раскладки.

ССО3 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (И) у@р Н-01 F 41 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМЪ(СВИДЕТЕЛЬСТВЪ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР . ПО ДЕЛАМ И306РЕТЕНИЙ И ОТНРЬГЬЙ (21 ) 3218756/24 07. (22) 30.12 80 (46) 15.06.83. Бюл. l4 22 . (72) И.А. Леонов, В.C. Рожнов, Б. В.Смирнов- и А.Я, Петрий (71) Научно-исследовательский и -emcneриментальный институт автомобильного электрооборудования и автоприборов (53) 621.318.44 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ж 597014, кл. Н 01- F 41/04, 1975.

2. Патент ФРГ N 1232655, кл. Н 01 Р 1.973. (54)(57) 1. СТАНОК ДЛЯ HAMOTKH

ОБМОГОК ЭЛЕКТРИЧЕСКИ КАТУШЕК, . содержащий планшайбу, несущую ролик раскладки, жестей связанный со шпинделем, расположенным -внутри пиноли, механщм раскладки, включающий кулачок, кинематически связанный через вариатор с валом привода, механизм установки ропика раскладки в заданном положении в плоскости, перпендикулярной оси. шпинделя, и датчик числа витков, о .т л и ч а ю.-: ш и и с я тем, что, с далью увеличеиия коеффипиента заполнения проводом обмо точного пространства, он содержит механизм возврата ролика раскладки в заданное исходное положение: В осевом RBGp8B пении, кинематически связанный с одной стороны с кулачком. раскладки, а с другой - с валом привода,. и механизм.кор- . рекпии шага раскладки, с одной стороны Е кинематически связанный с пинолью, а с другой - с кулачком раскладки.

102341 8

2. CTBHGKпол. 1, О т лич а юшийся тем, что механизм возврата ролика раскладки в заданное исхадное положение в осевом направлении выполнен в виде двигателя с электромагнитным тормозом и червянным редуктором обратной связи со встроенной муфтой свобоцного хоца, кинематически связанного с кулачком раскладки,жестко закрепленным на валу и связанным через фрикционную муфту с червячным рецуктором и меканиэмом расклацки.

Изобретение относится к технологическому оборудованию для проиэвоцства электрических катушек и может быть использовано в автомобильной, электричео» кой, электронной и других областях промышленности. Ъ

Известен станок для намотки электрических катушек, содержащий шпиндель с приводом для установки каркаса наматываемой катушки, каретку, связанную с ходовым винтом, датчик угла наклона, связанный с системой управления ходового винта каретки, рычаг с роликом на его конце, закрепленный на каретке с возможностью поворота и фиксации его положения. Корректировка шага намотки осуществляется путем изменения угла наклона наматываемого провода, зависящего от скорости вращения ходового винта каретки, задаваемой системой управления 11).

Известный станок не обеспечивает достаточного качества намотки и высокого коэффициента заполнения проводом обмоточного пространства в период переходного процесса реверса каретки. В 25 этот период каретка остается неподвижной, угол наклона провода не достигает заданного значения, в результате чего возникают нахлесты витка на виток.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является другой станок для намотки электрических катушек, содержащий станину, на которой установлен поворотный стол с несколькими оправками, на заданном расстоянии от одной из которых расположен намоточный шпиндель с приводом и планшайбой, механизм раскладки провода, механически связанный со шпинделем. Установка за3. Станок по и. 1, о т л и ч а ю - ш и и с я тем, что механизм коррекции шага раскладки выполнен в виде дискретного датчика витков в ряду, блока управ ления и исполнительного механизма, при этом дискретный датчик связан с исполнительным механизмом и датчиком числа витков через блок управления, а исполнительный механизм кинематически .связан через вариатор с кулачком рас кладки. данного шага намотки производится с помощью ручного привода, механически связанного с механизмом раскладки провопв (2 }

В известном станке корректировка шага намотки в периоц намотки не производится,в результате чего при намотке многослойных катушек 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 перецней шеки оправки не обеспечивается достаточный коэффициент заполнения проводом обмо- . точного пространства и снижается качество намотки.

Цель изобретения - увеличение коэффициента. заполнения проводом обмоточного, пространства.

Цель достигается тем, что станок содержит механизм возврата ролика раокладки в заданное исходное положение в осевом направлении, кинематически связанный с одной стороны с кулачком раскладки, а с другой - с валом привода, и механизм коррекду 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 свяаи со встроенной муфтой свободного хода, кинематически связанного с .кулачком раскладки, жесткс закрепленным на валу и связанным через

3 1023418 4 фрикционную муф1 у с червячным редукто- Эпектродвигатепь 17 имеет магнитром и механизмом раскпадки кую систему 20 (фиг. 3) дпя воздейстМеханизм коррекции шага. раскладки: вия на датчик 21, .производящий тормо- выполнен в виде дискретного датчика вит» жение привода намоточного шпиндепя 4. ков в ряду,- блока управпения и.исши- 5. Датчик 21 взаимосвязан электрически нитепьиого механизма, при этом дискет- с двнгатепем 12 (фиг.2), который свяный датчик : витков в ряду: связан с, ио - эан кинематически через цепкую пвредапопнитепьйым механизмом и датчиком чио- чу 22 .с муфтой 23 свободного хода и па витков. через бйок управпвния, а ио- кулачком 24 раскпаакй, на вапу которо- попнитепьйый механизм кийематически . Ю ro расположен червячный редуктор 25 связан через вариатор с купачком рас- .црямой связи раскпадки с фрикционной .кладки.. - - муфтой 26 (фиг.4), а датчик 27 (фиг.2) .взаимодействует с кулачкам 24. Кулачок

На:фиг". 1 изображен станок дпя намот 24 раскпадки -контактирует с ропиком ки эпвктркнеских. катушек, общий вид; на

; 5 попзуна 28 и через винтовой механизм фиг. 2 — бпок-схема станка; на фнг. 3- 29 дпя регулирования дпийы раскпааки с блок магнйтной системы;:на фиг. 4 - ме- 30 П в р тн и р, 1 поворотным рычагом ЗО, оворотный, ры-. ханизм соединения купачка. раскпадки с чаг 30 контактирует с подпружиненным к червячным: редуктором; на фиг. 5 - привод:коррекций ппаншайбы с червячным корпусу шпинаепем 4. Червячный редуирвдуктором- и муфтой свободного хода;

20 тор 25 прямой связи раскпадки соединен на фиг. 6 †.схема блока управпения мвчерез ппоскоэубчатый ремень 31 с выходным напою 32 вариатора 11. Флажок ханизма коррекции.

33 датчика 34 числа витков соединен через гибкий вап с входным вапом 10 . Станок апя намотки обмоток содержит

25 вариатора 11. станину 1 (фиг. 1), на которой распопожен йоворотный стол 2 с нескопькими . MeaHHM KoppKRHH шага р д дки оправками 3, радиапьно установпенными (фиг- 2) содержит испопнитвпьиый меха» на нВм пинопь шпиндвпьной бабки, B ниэм 35 бпок управпвния 36 и дискрвт» корйУсе которой Pacrrorromea подвижной ный датчик витков в ряду 37, при этом возвратно-поступатепьйый подпружинвн- вариатор 11 с входным 10 и выходным ный к корпусу. намоточный шпиндепь 4, .32 валами механиивски связан с намо-, несущий на себе пнаншайбу 5 с противо» точным шпинделем 4 через rrnocxoay&ia-. весом и ропиком 6 раскпадки. ВтоРой тый ремень 9, с испопнитепьным меха.,; . конец шпинделя 4 имеет шпицы, которые низмом 35 выпопненным например в

t в .. э сопрягаются с. впадинами вала.7 (фиг.2) виде эпектродвигатепя и. через ппоскозубт дривода. На валу.7 привоаа распопожены . чатый ремень 31 с червячным редукто-эубчатый шкив 8 дпя передачи вращения . ром 25 прямой связи раскпааки, находячереэ ппоскозубчатый ремень 9 входному щимся в эацвппении с зубчатым колесом. .валу 10 вариатора 11. Станок содержит;:На оси зу&щтого копвса закрвппвн кутакжв .механизм возврата ропика раскпад " пачок 24:раскпааки, контактирующйй-с . ки в заданное исходное положение в осе-,ропиком попзуна 28 -и через винтовой вом направлении; выполненным в виде механизм 29 взаимодвйствукхаий с подвигатепя 12 с электромагнитным торвил воротным рычагом 30 и шпиндепем 4.-эом 13 и червячным редуктором, 14 об» Эпектрический вход испопнитецьн го. мв45 пните цьного. мератной связи раскпадки со встроенной ханизма 35 подсоединен к выходу блока муфтой свободного ходе 15. На вапу 7 управления 36. привода насажен шкив 16 с эпектродвигатепем 17. Barr 7 привода на другом кон- j Ьпок 36 управпвния электрически свя-, цв имеет дпя возврата в исходное поло- . зан с дискретным датчиком 37 витков жение ппаншайбу 5 с роликом 6 расклад- 0 -в ряду, выпопнвнным, например, в виде

- ки, фцажок 18 датчика 19, преобразую- попзункового переключателя, установщего механический сигнап в эпектричес- пенным на шпиидвпьиой бабке станка и . кий. Датиик 19 дает сигнал в схему yrr- " механически связанным с намоточным равпвния станка, когда ппаншайба 5 принс шпинделем 4 через зубчатые рейку 38 .хоаит в исходнов вертикальное попоженив. 55 и колесо 39, и с датчиком 34 чиспа

При атом передняя часть фнажка 18 и ось витков обмотки, выдопненным, например, ропика 6 раскпадки пежат в одной ппоо- в виде бесконтактного выключатепя. При кости. движений шпинаепя 4 свяэайный с ним

102341 &

Станок работает спецующим образом.

При вкпючении станка происходит переме1цение поворотного стопа 2 (фиг.l) с нескоцькими оправками 3 на шаг, зави-. сящий от копичества оправок 3, и в этом попожении стол фиксируется, Поспе фиксации стола 2 вкпючается электродвигатель 17. При вращательном движении . двигателя 17 последний взаимодействует с магнитной системой 20 (фиг,3) и отводит ее от датчика 21. Одновременно приводится во вращатепьное, движение

40 вап 7 (фиг.2) привода, намоточный шпиндель 4 с ппаншайбой 5 s роликом 6 расклаадки и зубчатый шкив 8. Через плоскозубчатый ремень 9 вращение пере дается вхоцному вану 10 вариатора 11, а от входного вала 10 вариатора 11 вращательное цвиженив передается при помощи гибкого sana фпажку 33, С выхоцного вала 32 вращательное движение через ппоскозубчатый ремень 31 передается на червячный редуктор 25 прямой связи раскпадки, фрикционную муфту 26 и кулачок 24 раскладки. TIps этом кулачок 24 раскцадки взаимодействует с механизмом раскпадки и приводит в движение поворотный рычаг 30, шарнирно закреппенный на корпусе шциндельной бабки, а другим концом контакфпажок 33 воздействует на датчик 34.чиспа витков. Бпок 36 управпения содержит формироватепи 40 и 41 импульсов (фиг. 6), входы которых подсоединены к датчику 34 числа витков обмотки и к 5 дискретному датчику 37 витков в ряду, ° реверсивный счетчик 42, подсоециненный к выходам формироватепей 40 и 41 им пульсов. .Блок 36 управпения соцержит также преобразователи 43-46 уровня сигнапов, подсоединенные к выхоцам реверсивного счетчика 42, элементы 47 и 48 совпадения. Входы эпемента 47 соединены с выходами преобразоватепей 43 и 44, а входы эпемента 48 соединены с выходами цреобраэоватепей 43 и 46.

Кроме того, блок 36 содержит элементы 49 и 50 памяти, одни входы которых подсоединены к эпементам 47 и 48 соответственно, другие входы объединены и подсоединены к выходу эпемента 45 совпадения, а выходы через усилители 51.и

52 подсоединены ко: входам выходных реле 53 и 54, сигнапы с выхода которых 25 воздействуют на исполнительный механизм

35. тирующий с упором шпинделя 4. При этом шпиндепь 4 с планшайбой 5 и ропиком.

6 раскладки депает . вращательное и возвратно-поступатепьное движение.

Поспе намотки последнего витка об-. мотки шпиндель 4 через входной вал

lO вариатора. 11 взаимодействует с датчиком 34 числа витков, посредством которого через счетчик (не показан) выкшочается привод 17 и происходит прину-. дитепьное торможение вала 7. Магнитная система 20 воздействует на датчик

21 и включает двигатель 12 с электро магнитным тормозом 13 механизма возврата ролика..раскладки в заданное иоходное положение в осевом направлении, который доворачивает при вкпюченной муфте 15 свободного хода вап 7 привоца и шпиндель 4 в направлении намотки первого витка- перпендикулярно оси.шпиндепя 4 и планшайбу 5 с роником 6 раскладки в исходное положение. Как топько фпажок 18 вапа 7 привоца войдет во взаимоцействие с датчиком 19, посцецний включает двигатель 12 с электромагнитным тормозом 13 на реверс. При этом вращательное цвижение передается от червячного редук-.ора 14 через цепную передачу 22 на муфту 23 свободно го хода и на вал кулачка 24 раскладки.

При этом пробуксовка происходит в червячном. редукторе 25 за счет фрикционной муфты 26, кулачок 24 раскладки при вра» шенин от механизма возврата ролика раокпадки в заданное исходное поножение в осевом направпении устанавливает при помощи механизма раскладки ропик 6 у лервлней щеки оправки 3 для начала намотки. первого витка. Как топько ропик

6 раскладки .стап в попожение у rrepeg-. ней щеки оправки 3 для начапа иамоткй первого витка и сочетается с вершиной кулачка 24 раскладки, датчик 27 взаимодействует c ..купачком 24 и отключает привод 18, и эпектромагнитный тормоз 13 экстренно затормаживает кинематическую систему механизма возврата ролика раскладки в заданное попожение в осевом направпении. При этом все механизмы находятся в исходном положении, и станок готов дня повторения намотки сцедующей катушки.

При намотке катушки вращающийся шпиндель 4 (фиг. 2) оказывает воздействие на датчик 34 чиспа витков и цатчик 37 витков в ряду. Сигналы, поступающие с датчика 34, представляют сведения о намотанном витке, а поступаю102341 é шие с датчика 37 щедставняат сведения о прохождении шага проводом при asмотке витка. Этн сигналы подаются в блок 36 управления, в котором производится их обработка и усиление. Усиленный сигнап подается на исполнительный механизм 35, взаимодействующий с варнатором Х1, который изменяет шаг намотки.

Если сигналы с датчиков 34 и 37 поступают одновременно в узеп управления, коррекции . шага намотки не требуется, а потому блок 36 управления не выдает сигнал на исполнительный механизм 35.

Если сигналы с датчика 34 поступают позднее сигнала с датчика 37, то блок

36 управления, выдает сигнал на испопнитепьный механизм 35, который воздействует на вариатор 11. Сигнал с ва- риатора 11 через выходной вал 32 пооредством йлоскозубчатого ремня 31 уменьшает скорость вращения червячного редуктора 25 . Червячный. редуктор 25 пе% редает уменьшенную скорость вращенйя на ось к кулачку 24 раскладки, который контактирует с ропиком попзуна 28 арсе.рез винтовой:механизм 2Р взаимодейству

:ет с поворотным рычагом 30 и- шпинделем 4. Шпиндель 4 через поворотный ры30 чаг 30 получает уменьшенную скорость возврат нопоступательного движеНия, вследствие чего уменьшается шаг намот- . ки, -".оррекпня шага намотки происходит, Ф

t до момента одновременного поступления

s блок 36. управления сигналов с.датчиков 34 н 37.

Еспн сйгнап с датчика 37 поступает раньше сигнала с датчика 34,то узел управления выдает сигнал на испопнитепь40 ный механизм 35, который через жестко соединенную связь воздействует на вари атор 11. Сигнал с вариатора 1 1 через выходной вал 32 посредством плоскозубчатого ремня увеличивает скорость вращения червячного редуктора 25. Червячный редуктор .25 передает увеличенную скорость вращения йа ось кулачка 24 раскладки, который контактирует с ропиком ползуна 28 и через винтовой механизм 2S взаимодействует с поворотным рычагом 30 и шпинделем 4.. Шпиндель 4 через поворотный рычаг 30 по-. лучает увеличенную скорость возвратно-. поступательного движения, вследствие чего увеличивается шаг намотки.

Коррекция шага намотки происхоцит до момента одновременного поступпения в бпок управления сигналов с датчиков

34 и 37.

Влок 36 управления коррекции шага намотки работает следующим образом.

При намотке катушки с датчика 34 исла витков и датчика 37 витков Ф pяцy поступают сигналы (они имеют значение логической единицы ипи нуля) на вхощы формнроватепей 40 и 41 {фиг.6) « . пульсов, служащие для исключения ложного срабатывания. С выхоцов формирователей 40 и 41 импупьсов сигналы попадают на вход реверсивного счетчика

42, оеуществпяющего операцию вычита--, ния двух сигналов в совмещенном режиме и выдачу соответствующих сигналов управления для разпичного соотношения числа сигналов на входе-счетчика 42 и

42. Счетчик 42 имеет два канала ограничения числа, накапливаемого в нем.

В одном канапе устанавпйвается число, указывающее величину максимально допустимого рассогласования между числом витков наматываемой катушки н шагом

Намотки,при котором блок 36 управления отключает испопнитепьный механизм 35.

Кроме того, счетчик 42 выдает,информацию о знаке разности (положительной или отрнпатепьной). С выходов реверсивного счетчика.42 сигналы поступают на входы: преобразователей 43-46 уровня,:-которые преобразуют . низкоуровневые ° сигналы, реверсивного счетчика 42 в высокоуровйеЬые сигналы дпя поспедующего их преобразования, Эти сигналы поступают as входы эпементов 47 и 46 совпадения, которые выбирают нужную комбинацию

car напов, выхоцяших с преобразователей

43-46 уровня. С выхода схемы совпадения сигналы попадают на вход элементов 49 .и 5 0 памяти и с них поступают на вход усилителей 51 и 52, которые включают выходные репе 53 и 54, контакты которых осуществляют .включениеиспопнитепьного механизма 35 в ту ипи иную сторону, т.е. В ссторону . увеличения ипи уменыпения скорости вранания выходного вала 32 вариатора

1l и соответственно шпинделя 4. При этом. разность числа сигналов с датчика

34 числа витков и датчика 37 в ряду стремится к нулю.

Техническая эффективность прецлагае мого станка закнючается в. улучшении ка» честна обмотки электрической катушки за счет корректировки шага намотки, на« чиная с первого витка по всей длине раскладки ло мере накопления ошибки в результате разности толщины провода по длине и сравнения числа витков и пути, 9 1023418 10 пройденного проводом с заданным шагом ток укладывается беэ зазора относителен в процессе намотки обмотки катушки. но нередией щеки оправки и увеличиваетКачество обмотки улучшается также за ся коэфФиаиент заполнения проводом обсчет устРанения неравномерности намот- моточного пространства. Кроме того, Ks путем исключения провала витков про- 5 коррекция шага намотки обмотки електри»

"вода в обраэукяциеся промежутки между ческой катушки производится без останоранее намотанными витками, путем вы . ва станка, что ведет к повышению произставки ролика раскладки в положение ук- водителькости:работы станка в цепом и ладки первого витка около передней щеки улучшению условий обслуживания станка. прав и, в)реэульт чего первый ви- o перат ром.

1023418

1023418 !

Фи, Составитен В. Пышкина

Редактор Т, Парфенова Техред A.лабилен: Корректор Ю. Макаренко

Закаэ 4223/38 . Тираж 703 .. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР . по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/8

Филиал ППП Патент, r.. Ужгород, уп. Проектная, 4