Станок для автоматического продораживания коллекторов электрических машин

 

Изобретение относится к области электротехники, а именно к технологическому оборудованию для изготовления коллекторов электрических машин. Сущность изобретения состоит в том, что станок для автоматического продораживания коллекторов, электрических машин содержит корпус, привод поворота коллектора, фрезу, оптический датчик и систему управления (СУ). Согласно изобретения станок снабжен следящими приводами с датчиками положения и безлюфтовой муфтой. Два привода - для перемещения суппорта станка по двум координатам в горизонтальной плоскости, а один - для поворота коллектора посредством муфты. На суппорте закреплены револьверная головка и оптический датчик. Один вход СУ соединен с оптическим датчиком, а каждый из трех других входов - с датчиком положения одного из следующих приводов. Три выхода СУ связаны с электродвигателями следящих приводов, а четвертый и пятый выходы - с фрезерной и револьверной головками соответственно. Изобретение обеспечивает высокие точность и качество обработки коллекторов различных типоразмеров, а также расширение технологических возможностей станка путем совмещения операций обточки, продораживания и шлифовки. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в технологическом оборудовании для изготовления коллекторов электрических машин.

Известен станок для автоматического продораживания коллекторов электрических машин, содержащий привод поворота коллектора, фрезу с механизмом подачи, установленную в направляющих элементах, связанных с приводом их разворота вокруг оси, проходящей через ось коллектора, закрепленный на корпусе (неподвижно) датчик угла перекоса пластин и систему управления поворотом коллектора и разворотом направляющих элементов фрезы [1] Недостатком этого станка является то, что в нем не предусмотрен разворот направляющих фрезы в соответствии с перекосом коллекторных пластин, что ограничивает возможность применения станка для продораживания коллекторов.

В качестве прототипа выбирается известное устройство, станок, содержащий шаговый электропривод для вращения коллектора, двуплечий рычаг с установленными на нем электродвигателем для вращения фрезы и датчиком угла поворота фрезы, суппорт с приводом продольного и поперечного перемещения и систему управления [2] К недостаткам этого станка относятся: ограничение точности (0,2-0,5 мм) из-за релейного вида сигналов с пороговых элементов, невозможность перестройки продольного перемещения фрезы из-за жесткой механической системы с кривошипным механизмом, а также отсутствие возможности перестройки положения фрезы при различных диаметрах коллекторов.

Целью изобретения является повышение качества и точности обработки коллекторов, а также расширение технологических возможностей станка.

Поставленная цель достигается тем, что станок снабжен безлюфтовой муфтой и следящими приводами (X,Y,Z), два из которых (X,Y) предназначены для перемещения суппорта станка по двум координатам в горизонтальной плоскости, а третий следящий привод (Z) предназначен для поворота коллектора посредством безлюфтовой муфты, при этом на суппорте закреплены фрезерная и револьверная головки и оптический датчик, а система управления следящими приводами имеет четыре входа и пять выходов, при этом один вход системы управления (Ф_д) соединен с оптическим датчиком, а каждый из трех оставшихся входов (x_д, z_д, z_д) соединен с датчиком положения одного из следящих приводов (X,Y,Z), три выхода (x_у, y_у, z_у) системы управления связаны с электродвигателями следящих приводов (X, Y, Z), а четвертый и пятый выходы (ФГу, РГу) соединены соответственно с фрезерной и револьверной головками. Револьверная головка снабжена инструментом для обтачивания и шлифования.

Изобретение поясняется чертежом, на котором приведена схема станка для автоматического продораживания коллекторов электрических машин: фиг.1 вид сбоку; фиг.2 вид сверху.

Станок для автоматического продораживания коллекторов электрических машин содержит корпус 1, на котором закреплены люнеты 2, служащие для установки якоря с коллектором 3, безлюфтовую муфту 4, служащую для соединения обрабатываемого якоря 3 с электродвигателем 5 следящего привода (Z), датчик положения 6, суппорт продольного перемещения 7 с электродвигателем 8 и датчиком положения 9, суппорт поперечного перемещения 10 с электродвигателем 11 и датчиком положения 12, оптический датчик 13, фрезерную головку 14, револьверную головку 15 с инструментом для обточки и шлифования, установленные на суппорте 10 и систему управления 16, где Ф_д вход от оптического датчика 13, x_д, y_д, z_д входы от датчиков положения 6, 9, 12, ФГу выход на управление фрезерной головкой 14, РГу выход на управление головкой 15, x_у, y_у, z_у выходы на управление электродвигателями 5, 8, 11.

Станок для автоматического продораживания коллекторов электрических машин работает следующим образом.

По команде РГу системы управления 16 револьверная головка 15 подготавливает к работе резец. По сигналам x_у, y_у следящие привода X,Y приводят в движение суппорта 7 и 10 и подводят резец к коллектору. Производится обточка коллектора по наружному диаметру до нужного размера и до чистоты поверхности, достаточной для работы датчика 13. Затем в плоскость А на необходимое фокусное расстояние подводится оптический датчик 13 и по сигналу z_у системы управления 16 электродвигатель 5 осуществляет поворот коллектора 3 на один оборот, при этом с датчика положения 6 данные угловых значений границ всех ламелей по сигналу Ф_д с оптического датчика 13 в режиме "опроса" записываются в память системы управления 16 (вход z_д).

Аналогичная запись производится при перемещении оптического датчика в плоскость В. Одновременно на входы x_д и y_д поступают сигналы с датчиков положения 9, 12, определяющее положение суппорта 7, 10. По данным датчиков положения, полученным в плоскости А и В системой управления определяется величина перекоса пластин и рассчитывается режим работы следящих приводов при продороживании коллектора. По команде ФГу начинает работу фрезерная головка, команды x_у, y_у, z_у обеспечивают работу следящих приводов. При этом разница в угловых значениях одной ламели используется для управления поворотом электродвигателя 5 и посредством безлюфтовой муфты 4, поворота коллектора 3 на нужный угол при фрезеровании каждой ламели. Глубина врезания обеспечивается соответствующим перемещением суппорта. По окончании фрезерования всех ламелей производится операция по снятию заусенцев, для чего по сигналу РГу в рабочую зону подводится револьверная головка 15 с выставленным инструментом для шлифовки.

Предлагаемый станок обеспечивает точность и качество обработки, позволяет осуществлять обработку коллекторов различных типоразмеров, а также расширить технологические возможности за счет совмещения операции обточки, продорожки и шлифовки.

Формула изобретения

1. Станок для автоматического продораживания коллекторов электрических машин, содержащий корпус, привод поворота коллектора, фрезу с приводом вращения, оптический датчик, систему управления, отличающийся тем, что он снабжен безлюфтовой муфтой и следящими приводами с датчиками положения, два из которых предназначены для перемещения суппорта станка по двум координатам в горизонтальной плоскости, а третий следящий привод предназначен для поворота коллектора посредством безлюфтовой муфты, при этом на суппорте закреплены фрезерная и револьверная головка и оптический датчик, а система управления следящими приводами имеет четыре входа и пять выходов, при этом один вход системы управления соединен с оптическим датчиком, а каждый из трех оставшихся входов соединен с датчиком положения одного из следящих приводов, три выхода системы управления связаны с электродвигателями следящих приводов, а четвертый и пятый выходы соединены, соответственно, с фрезерной и револьверной головками.

2. Станок по п.1, отличающийся тем, что в револьверной головке установлен инструмент для обтачивания и шлифования коллектора.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2