Устройство для автоматического изготовления якорей микроэлектродвигателей

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) 11 А 1)5 Н 02 К 15/095 ЭД К АВТОРСКОМ ИДЕТЕЛЬСТВ обрете с ройства,ологическощеи из отежду соб олнено в виде тех- СКОЙ ЛИНИИ, СОСТО ций, соединенных :ным ленточным выполня 1 отся опеки, напрессовки ч Вал якор 51, сварки огическое решение которое выпй авто;1 атичЕ дельных ста 1 ой бесконе ом, Нали 11 и 1 узки, намо коллектора н Гакое технол скому оборуд и более секци цегыми колл анспортерции загрЮЧКОВО О;онтроль,лектротехни Известно ского изготов родвигателе ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(72) Н. Я, Боса к и Л.И. Вла сен ко(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЯКОРЕЙ МИКРОЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ(57) Использование: как технологическоеоборудование в электротехнической промышленности при изготовлении двух и более секционных якорей микродвигателей сторцевыми коллекторами. Сущность изобретения: устройство содеркит 11 амоточныеголовки с водилами, механизм вращения водил намоточных головок и механизм возвратно-поступательного перемещенияводил намоточных головок, Механизм возврат но-поступател ьного перемещения водил намоточных головок выполнен в видекареток по числу секций наматываемых якорей, с одной стороны подпрукиненных кконическому копиру, установле 11 ному на одчие относится к тех 11 ологичеова 1 ию для изготовления двух онн,1 х микродвигателей с торекторами, г 1 реимущественно еской промышленности.устройство для автоматичеления якорей для микроэлектй и способ работь 1 этого нои оси с якорем с возл 1 ожностью осевого перемещения от радиального кулачка, с противог 1 оложной сторо 11 ы соединенных со шпинделями с водилами 5 нал 1 ото 1 ных головок, установленными с возмокностью осевого перемещения перпендикулярно оси конического копира, внутри которого расположены узел уста 11 овки коллектора якоря, узел отрезки проводов и узел захвата проводов, при этом узел установки коллектора якоря и узел отрезки проводов выполнены в виде двух полых штоков с фланцами и пазами на них, установ 1 енныл 1 и один над другим, образуя ножи по числу секций якоря. Ниж 11 ий фланец вь 1 полнен с расточкой под диаметр коллектора, с фиксатором и с отверстием под вал якоря, а узел захвата проводов - в виде ко 11 це 11 тричных втулок, одна из которых имеет Г-образ 11 ые пазы на одном из торцов, которые образуют крючья по числу наматываемых секций якоря, Кроме того, каждая намоточная головка дополнительно снабжена узлом захвата и удаления отходов проводов, выполне 11 ных в виде поворотного подпружиненного стержня, расположенного в стака 11 е с пазом, которьй образует упор, и св 51 за 11 нОГО с копиром с Возможностью осевого перемеще 11 ия, 1 з,п,т-лы, 8 ил.требует больших затрат по изготовлениюлинии и, кроме того, для линии требуютсябольшие производственные площади. К тому же намотка якорей производится последовательно нэ каждой секции, что ведет кдисбалансу якорей и повышенному шумудвигателей.Известен также полуавтомат для намотки якорей электрических машин, имеющийнесколько намоточны головок с водилами,механизм вращения водил с центральнойконической шестерней и механизм возвратно-поступательного перемещения намоточных головок, которые одновременнопроизводят намотку трех секций якоря, чтопозволяет улучшать качество якорей,Однако производительность известного полуавтомата недосгэточно высока из-затого, что после намотки якорей последующие операции установки коллектора и операции отрезки проводов, удаления отходовпроводов, пайки проводов к коллекгору выполняют на отдельном оборудовании иливручную, поскольку механизм вращения водил и механиэ установки якоря в рабочееположение намотки не позволяет производить операцию установки коллектораэ вэлякоря, так как нельзя освободить конец валаякоря при описанной в прототипе схеме установки якоря, а, следовательно, невозможно совмещение операции намотки.сперечисленными выше последующими операциями изготовления якоря,Цель изобретения - повышение производительности путам совмещения операций намотки и операций отрезки проводов,захвата проводов, установки коллектора ипайки проводов,Поставленная цель достигается там, чтоустройство для автоматического изготовления якорей микроэлектродвигателей, содержащее намоточные головки с водиламии шпинделем, механизм вращения водилнамоточных головок и механизм возвратнопоступательного перемещения водил намоточных головок, снабжено узломустановки коллектора, узлом отрезки проводов и узлом захвата проводов, при этоммеханизм возвратно-поступательного перемещения водил намоточных головок выполнен в виде кареток для каждой секциинаматываемых якорей, с одной стороныподпружиненных к копиру, установленномусоосно оси установки якоря с воэможностьюосевого перемещения, э с противоположнойстороны соединенных со шпинделями водил намоточных головок и установленных своэмокносью осевого перемещения перпендикулярно оси копиравнутри которогоустановлены узел установки коллектора5055 1015 20 25303540 якоря, узел отрезки проводов и узел захвата проводов, причем узел установки коллектора якоря и узел отрезки проводов выполнены в виде двух полых штоков с фланцами и пазами на них, установленными один над другим, с образованием ножей для каждойсекции якоря, нижний фланец выполнен с расточкой под диаметр коллектора с фиксатором и с отверстием под вал якоря, э узел захвата проводов выполнен в виде концентрично установленных втулок, одна из которых имеет Г-образные пазы на.одном торце, образующие крючья для каждой наматываемой секции якоря. Кроме того, каждая намоточная головка снабкена узлом захвата и удаления отходов проводов, выполненным в виде поворотного подпрукиненного стеркня, расположенного в сакане с пазом, образующим упор и имеющим возможность осевого перемещения, Сущность изобретения и его отличительные (от прототипа) признаки заключаются в том, что устройство позволяет, кроме намотки секций якоря, производить ряд операций: установку коллектора в рабочее полокение. заправку концов проводов в пазы коллектора (или закручивание проводов на крючья крючкового торцевого коллектора). отрезку проводов на коллекторе, захват проводов иудержание их во время намоткиПеречисленные операции выполняются автоматически и нэ одной позиции многопозиционного поворотного стола, т.е, на позиции намотки секций якоря. Таким образом, устройство позво яет совмещение операции намотки с перечисленными операциями, которые не выполняются устройством, взятым за прототип, Такое преимущество достигнуто благодаря тому, что намотка секций с укладкой витков прсводов на них осуществляется от пустотелого, например конического копира, установленного соосно с наматываемым якорем, с которым контактируют ролики кареток намоточных головок,что обеспечивает более точную раскладку проводов по сравнению с прототипом благодаря наличию в устройстве, кроме радиального кулачка, еще и конического копира. Кроме этого пустотелый конический копир позволяет разместить внутри копира узел отрезки провода, узел установки наматываемого якоря, узел захвата провода, что в общей слокности обеспечивает компактную конструкцию устройства.Кроме перечисленных преимуществ, устройство имеет еще одно существенное отличие: оно дополнительно снабжено узлами захвата и удаления отходов проводов, отрезанных предварительно, Этэ операция в устройстве полуавтомате, взятом эа прототип, 1791915также не выполняется, а настоящее устройство выполняет ее автоматически, как и вседругие,На фиг.1 показана кинематическая схемаустройства; нэфиг,2 вертикальный разрез устройства; на фиг,З - изготовляемыйузел (якорь с торцовым коллектором); на фиг,4 - нид А на фиг,2; на фиг.5 - разрез Б - Б на фиг.2; нэ фиг,б - разрез В-В на фиг,2; на фиг.7 - вид Г нэ фиг.б, на фиг,8 - разрез Д - Дна фиг.1.Устройство для автоматического изготовления якорей микроэлектродвигателейсодержит станину 1, привод 2 намотки, намоточные голонки 3 по числу секций нама. тываемых якорей со шпинделями 4,водилами 5, каретками 6 и пружинами 7, главный привод (е показан) с распределительными валамии 1, поворотный многопозиционный стол 8 с узлами 9 установки и подъема наматываемых якорей 10 и штифтами 11 для фиксации якорей 10 по углу, Над 101520 25 30 35 40 45 50 55 столом 8 установлены плита 12 и стакан 13, конические копиры 14, втулки 15 и 16, штоки 17 и 18, фиксатор 19, шестерни 20, 21, 22, рейки 23,24,25, кулачки управления операциями сборки якоря 26 - 36. узлы захват"а и удаления отходон проводов 37 по числу секций наматываемых якорей, которые содержат подпрухиненный стержняь 38, втулку 39, трибку 40, кольцо 41, упор 42 и оадиальный кулачок 43 намотки, Наматываемый якорь 10 имеет коллектор 44 и провод 45, Поворотный стол 8 фиксируется штоком 46, На станине 1 имеются узлы подьема 47 якоря 10 в рабочее полокение,В станине 1 располокен главный привод устройства и привод 2 намотки, Над станиной располокен многопозиционный стол 8 (фиг,1) с нозмокностью поворота ц фиксации его от кулачка 28 главного привода, На многопозиционном столе 8 установлено, например, 30 узлов 9, в которые устанавливаются наматываемье якоря, На станине 1 расположены узлы 47 по числу одновременно наматываемых якорей 10. Нэд кахдым узлом 47 еподнижно прикреплены к плите 12 устройстна по настоящему изобретению (фиг.2),Наматываемый якорь 10 (фг.З) установлен в исходном нижнем положении (фиг,4) на столе 8 в узлах 9 между штифтами 11 с возможностью осевого перемещения от кулачков 26 и 27 для подьема якоря в положение намотки и закрепления верхнего конца вала якоря 10 с коллекторсм 44 в нижнем штоке 18, выполненном с фланцем (фиг.5) и расточкой под наружный диаметр О коллектора 44 и отверстием под ди метр вала якоря 10 (фиг,2). Шток 18 и фиксатор 19 составляет узел установки коллектора якоря. Концентрично штокам 17 и 18 установлены втулки 15 и 16, которые образуют узелзахвата проводов (фиг,б и 7), управляемыйчерез рычаги кулачками 30 и 33, На втулке15 меньшего диаметра имеотся Г-образныепазы (фиг,7) по числу секций якоря, образующие крючья, за которые захватываютсяпровода и удерживаются между втулками 15и 16 и штоком 17 во время намотки.Фланцы штоков 17 и 18 образуот узелотрезки проводов (фиг,1,2), который управляется через рейки 21 и 23 кулачками 35 и36. На фланцах штоков 17 и 18 имеотся пазыпо числу секцл" якоря, расположенные другнад другом (фиг.5) и образующие ножи, которые обрезают провода при относительном круговом повороте их до кулачка 35 или36.Узел установки коллектора якоря, узелзахвата проводов и узел отрезки проводоврасположены внутри стакана 13.1-а стакане 13 соосно якорю установленконический копир 14, с которым постоянноконтактруют ролики кареток б (по числу секций якоря) под действием пружин 7, закрепленных н корпусе намоточных головок 3, вкоторых с воэможностью вращения и осевого перемещения установлены шпиндели 4.Копир 14, каретки 6 и шпиндели 44 с водилами 5 и радцальный кулачок 43 образуютмеханизм возвратно-поступательного перемещеня водил намоточных головок.Уеханзм вращения водил намоточныхголовок состоит из привода 2 амотки, намоточых головок 3 со шпинделями 4 и водиламц 5,Намоточные голонки с механизмамивозврато-поступател ыого перемещенияводл установлены снизу от плиты 12, Всепергчисленнье узлы взаимодействуют между собой от соответствующих кулачков, расположеп.ых на распределительных ьалахи 1, которые устаонлены на плите 12.Кулачок 29 производит отвод кэреток бводиламц 5 за пределы диаметра флащаштока 18, необходимого при опускании коллектора 41 н рабочее положение и при подьеме якоря 10 с коллектором 44 н позициюнамотки.Кулачкц 3 1 и 33, воздействуя через рычаги на втулки 15 и 16, перемещаот их носевом направлении, а кулачок 32 черезрейку 25 и шестерню 20 осуществляет поворот втулки 15 на угол а(фиг,б) между вертикальным пазомвпадинойтулки 15,необходиь ый для захвата концо проводов45 за крочья втулки 15. Кулачок 34 черезлома.ощиися рычаг воздействует а штоки7 и С, про энодя опускание коллектсра 44на расстояние(фиг.З) ог исходного верхнего положения до необходимого коечогонижнего рабочего положения, Кулачки 35 и36 через соответствуощие рычаги (фиг,1),рейки 23 и 24 и шестерни 21 и 22 осуществляют поворот фланца штока 17 относительно фланца штока 18 (фиг,5), отрезая приэтом провода 45, а затем произгодят загибконцов проводов фиксаторами 19 на поверхности коллектора 44 путем кругового подорота штока 18. Кулачок 43 привода 2намотки через свой рычаг осуществляют перемещение по веотикальной оси копирд 14,перемещая при этом в перпендикулярномнаправлении каретки 6 вместе с водилами 5 15намоточных головок 3, производя укладкувитков провода на всех секциях якоря,Кроме перечисленных узлов и механизмов, в устройство входят узлы захвата иудаления отходов проводов, расположенные, например, между ьамоточными головками (фиг.4), состоящие из копиров 37,жестко закрепленных к плите 12. подпружиненных стержней 38. расььопоже:ьых вовтулках 39, имеощих пазыа конце каждой 25вулки, которые образуот упоры дпя подпружиненных стержней 36. а также трибку40, упор 42 и кольцо 41, коьтактируьсщеечерез рычаг с кулачком 30При вращении кулачка 30 упор 42 опу 30скается, поворачивает трибку 40 вместе .свтулкой 39, которая захватывдет провод 45между торцем стеркня 38 и торцем пазавтулки 39, сжимая провод 45 пружиой, иуводит провод 45 круговым движением вокруг оси копира 37, распопокенным под углом к оси якоря, При повороте втулки 39 наугол 180 происходит удаление отхода провода с конца втулки 39 от воздействия кулачка 37 на прукину и стержень 38, перемещая 40его к центру копира с образованием щелимежду торцем стеркня 38 и торцем паздвтулки 39, как показано на фиг,1На фигурах не показаны позиции рычагов, подпружиненных к кулачкам, чем обеспечивается постоянный контакт кулачков срычагами, а также не обозначены деталиузлов 9, конструкгивные особенности которых понятны по фиг.1,Настоящее устройство является частьо 50станка для изготовления якорей, в которомеще имеется привод вращения распредвдлов,механизм нанесения флюса, механизмподачи припоя и пайки проводов в трех точках (фиг,З) к коллектору 44 одновременно на 55двух якорях, которые наматываются на отдельных позициях поворотного многопозиционного стопа. Привод 2 намоткисодержит электродвигатель постоянною тока с блоком питания и ячейкой управления скоростью намотки по синусоидальному закону, которые также на фигурах не показаны,Изобретение реализуется следующим образомВ позицио намогки изготавливаемый якорь 10 поступает вместе с коллектором 44 после поворота многопозиционного стола 8 и его фиксации штоком 46, при этом коллектор 44 находится на конце вала якоря 10, как показано пуктирнььми линиями на фиг,З (верхнее полокение), а якорь 10 находится в крайнем никнем полокении, Это положение является исходным положением перед началом работы устройства для автоматического изготовления якорей микроэлектродвигатепей. В исходном положеии конический копир 14 находится в крайнем нижнем положении, при котором каретки 6 находятся на максимальном расстоянии от оси якоря 10, а штоки 17 и 18 - о крайнем всрхьем опожеии,д ьр:.; 2 представпео пролежуьочное гО/л Гьже с ив, т.е. по/Оке ио, и ри котором Г рОизводььсдмоткс я копя,Рпбп.;. ус;рс.;ства . д инается работой уз/ьз Э, оторый подимде- якорь 10 до совм.:ьцения Осей шпинде/ей 1 намоточных гопзок 3 сь.,:Оединой пакета якоря 10. Это ьеоохопимо дп вььпо/,;ения операции на;сткьь. распределительного вала 1 под д. иствием вращающихся кулачков 26 и 27 якорь поднимается над столом 8 в позицию намотки (фиг,4), при згом коллектор 44 опускается ь а расстояние 1 вдоль вала якоря О, образуя зазор величиноймежду коллектором 44 и пакетом якоря 10 (фиг.5), необходимый для прохождения водила 5, а верхний конец вала входит в отверстие штока 18, а фиксатор входит в коллектор 44. фиксируя его по углу. Затем год действием кулачка 26 штифты 11 опускаются вниз в исходное положение и начинается намотка всех секций якоря одновременно. После намотки якоря снова начинаот вращаться распределительные валыии последовательно от соответствующих кулачков производятся следующие операции,Сначала от кулачка 29 происходят опускание копирав 14. отвод водида 5 и установка коллектора 44 в конечное нижнее рабочее место (проходит расстоь пепод действием кулачка 34). Затеьл ь:,ролсходит опускание втулки 15 о г кулачка 33 до совмещения по горизонтали Г-образ.ьх пазов (фиг,7) с осями водил 5 намоточных головок. В состоянии покоя волила 5 всегда находятся в вертикальном положении, Далее, от кулачка 29 водила 5 перемещаотся к центру до соприкосновения со в/током 17 на дид.10 15 25 30 35 40 45 50 метре О (фиг,2), затем от кулачка 32 происходит поворот втулки 15 на угол а, при этом провода 45 заходят между вгулкой 15 и штоком 17 за крючья втулки 15, после чего происходит отвод водил 5 от центра за пределы диаметра втулки 15 и подьем вверх втулки 15 с одновременным ее поворотом на угол а в исходное положение, Затем опускается втулка 16 от кулачка 31 и происходит защемление проводов 45 между втулками 15 и 16 за счет загиба проводов по радиусу крючьев на втулке 16. Первоначальную заправку проводов в захват между втулками 15 и 16 производят в режиме наладки вручную путем проворота распределительных валов 1 и 11.При захвате и роводов 45 втулкой 15 они находились в пазах коллектора 44, которые размещаются напротив водил 5 намоточных головок и при подводе водил 5 к центру они автоматически заправляются в коллектор 44 благодаря наличию фасок с углом /3 на фланцах штоков 17 и 18, расположенных одна над другой и образуощих ножи (фиг.5). Далее происходит отрезка проводов в размер, равный толщине стенки фланца на штоке 18 под действием кулачка 36, а затем фиксаторы 19 производят загиб концов проводов на коллекторе 44 от кулачка 35, после чего происходит удаление отрезанного конца провода, т,е. отхода, равного по длине примерно 2(11), т,е. два конца длиной ( + 11).При использовании крючковых торцевых коллекторов необходимо дополнительно произвести операцию намотки проводов на крючья коллек ора, а затем производить отрезку проводов и удаление их отходов.Для соединения концов проводов секций якоря согласно схемы для трехсекционных якорей необходимо перед намоткой повернуть коллектор 44 вместе с заправленными в пазы проводами 45 на 120 О, а после намотки завести провода в соседние пазы, соединив начало одной секции с концом второй, Аналогично и для крючкоаых коллекторов, т.е. следует произвести намотку на крючья коллектора.Далее происходит г 1 одьегл штифтов 11, захват якоря 10, опускани его в нижнее исходное положение на поворотный стол 8 относительно станины 1 в рабочем исходном положении. Затем последовательно на соответствующих позициях многопозиционного стола происходит нанесение флюса и пайка концов проводов к коллектору, одновременно идет намотка следующих якорей,Формула изобретения 1. Устройство для автоматического изготовления якорей микроэлектродвигателей,содержащее намоточные головки с водилами и шпинделем, механизм вращения водил намоточных головок и механизм возвратно- поступательного перемещения водил намоточных головок, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности изготовления, устройство снабжено узлом установки коллектора, узлом отрезки проводов и узлом захвата прово 20 дов, механизм возвратно-поступательного перемещения водил выполнен в виде кареток для каждой секции наматываемых якорей, с одной стороны подпружиненных к копиру, установленному соасно с осью установки якоря с возможностью осевого перемещения, а с противоположной стороны соединенными со шпинделями водил намоточных головок, установленными с возможностью осевого перемещения перпендикулярно оси копира, внутри которого установлены узел установки коллектора якоря, узел отрезки провсдов и узел захвата проводов, узел установки коллектора и узел отрезки проводов выполнены в виде двух полых штоков с фланцами и пазами на них, установленными один над другим, с образованием ножей каждой секции якоря, нижний фланец выполнен с расточкой под диаметр коллектора с фиксатором и с отверстием под вал якоря, а узел захвата проводов выполнен в виде концентрично установленных втулок, одна из которых имеет Г-образные пазы на одном торце, образующие крючья для каждой наматываемой секции якоря.2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что каждая намоточная головка снабжена узлом захвата и удаления отходов проводов, выполненных в виде поворотного подпружиненного стержня, расположенного в стакане с пазом, образующим упор и имею.цим возможность осевого перемещения, 17919151791915 ФФ ЮСоставитель Н, Босош Редактор Техред М,Моргентал Корректор М, Пе каз 157 Тираж. Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5оизводственно-.издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101