CS255836B1

CS255836B1 - Device for clamping and turning of electric motor rotors during commutation of grooves of commutators

Info

Publication number: CS255836B1
Application number: CS86312A
Authority: CS
Inventors: Josef Pilny; Vladimir Cerva
Original assignee: Josef Pilny; Vladimir Cerva
Priority date: 1986-01-15
Filing date: 1986-01-15
Publication date: 1988-03-15
Also published as: CS31286A1

Abstract

Řešení se týká zařízení pro upínání a pootáčení rotorů při výrobě a opravách drá žek komutátorů frézováním. Zařízení lze použít u frézovacích strojů s obsluhou, ale zejména pro frézování drážek s automatizovaným pracovním cyklem při použití hrotových snímačů, nebo bezkontaktních snímačů polohy optoelektronickými prvky pro možnost přesného nastavení frézované drážky proti řeznému nástroji. Uvedeného zařízení lze použít pro všechny druhy a velikosti rotorů. Zařízení pro upínání a pootáčení sestává z elektromotoru se šnekovou převodovkou, sériově zapojenou přes spojku na harmonickou převodovku. Výstup harmonické převodovky je sešroubován s hřídelem uloženým v kuličkových ložiskách a jako celek uložen ve stojanu. Hřídel je přes spojovací desku sešroubován se sklíčidlem, do kterého se upíná hřídel opracovávaného rotoru. Toto propojení šnekové a harmonické převodovky dává velký převodový poměr do pomala. Samosvornost šnekové převododvky a pevné upnutí hřídele rotoru ve sklíčidle umožňují přesné nastavení opracovávané drážky komutátoru proti řeznému nástroji.The solution concerns a device for clamping and rotating rotors during the production and repair of commutator slots by milling. The device can be used on milling machines with an operator, but especially for milling slots with an automated work cycle when using tip sensors or contactless position sensors with optoelectronic elements for the possibility of precise adjustment of the milled slot against the cutting tool. The device can be used for all types and sizes of rotors. The device for clamping and rotating consists of an electric motor with a worm gearbox, connected in series via a coupling to a harmonic gearbox. The output of the harmonic gearbox is screwed to a shaft mounted in ball bearings and stored as a whole in a stand. The shaft is screwed to a chuck via a connecting plate, into which the shaft of the rotor being machined is clamped. This connection of the worm and harmonic gearbox gives a large gear ratio at low speeds. The self-locking nature of the worm gear and the firm clamping of the rotor shaft in the chuck allow for precise adjustment of the commutator groove being machined against the cutting tool.

Description

(54) Zařízení pro upínání a pootáčení rotorů elektromotorů při frázování drážek komutátorů(54) Equipment for clamping and turning of rotors of electric motors for commutator grooving

Řešení se týká zařízení pro upínání a pootáčení rotorů při výrobě a opravách drážek komutátorů frézováním. Zařízení lze použít u frézovacích strojů s obsluhou, ale zejména pro frézování drážek s automatizovaným pracovním cyklem při použití hrotových snímačů, nebo bezkontaktních snímačů polohy optoelektronickými prvky pro možnost přesného nastavení frézované drážky proti řeznému nástroji. Uvedeného zařízení lze použít pro všechny druhy a velikosti rotorů. Zařízení pro upínání a pootáčení sestává z elektromotoru se šnekovou převodovkou, sériově zapojenou přes spojku na harmonickou převodovku. Výstup harmonické převodovky je sešroubován s hřídelem uloženým v kuličkových ložiskách a jako celek uložen ve stojanu. Hřídel je přes spojovací desku sešroubován se sklíčidlem, do kterého se upíná hřídel opracovávaného rotoru. Toto propojení šnekové a harmonické převodovky dává velký převodový poměr do pomala. Samosvornost šnekové převododvky a pevné upnutí hřídele rotoru ve sklíčidle umožňují přesné nastavení opracovávané drážky komutátoru proti řeznému nástroji.The invention relates to a device for clamping and turning rotors in the production and repair of commutator grooves by milling. The device can be used with operator milling machines, but especially for slot milling with automated duty cycle using tip probes or non-contact position encoders with optoelectronic elements for precise adjustment of the milling groove against the cutting tool. The device can be used for all types and sizes of rotors. The clamping and turning device consists of an electric motor with worm gear, connected in series via a clutch to a harmonic gear. The output of the harmonic gearbox is screwed to the shaft mounted in the ball bearings and as a whole is stored in the stand. The shaft is screwed to the chuck through the connecting plate, into which the shaft of the machined rotor is clamped. This interconnection of the worm and harmonic gearbox results in a high gear ratio. The self-locking of the worm gear unit and the firm clamping of the rotor shaft in the chuck allow precise alignment of the machined commutator groove against the cutting tool.

Vynález se týká upínání a pootáčení rotorů elektromotorů při výrobě a oprávách drážek komutátorů.BACKGROUND OF THE INVENTION The invention relates to the clamping and turning of electric motor rotors in the manufacture and repair of commutator grooves.

Řešení dosud vyráběného zařízení pro pootáčení a upínáni rotorů elektromotorů při frézování drážek komutátorů spočívá v tom, že rotor uložený do podstavců je opásán řemenem, který přenáší točivý pohyb od elektromotoru nebo ručního pohonu na opracovávaný rotor.The solution of the presently manufactured device for rotating and clamping electric rotors in milling commutator grooves consists in that the rotor placed in the pedestals is belted by a belt which transmits rotary movement from the electric motor or hand drive to the machined rotor.

Vzhledem k nutnosti přesného nastavení polohy frézované drážky proti řeznému nástroji je tento způsob upínání a pootáčení rotoru velice nepřesný a neefektivní pro malý převodový poměr.mezi pohonnou jednotkou a otáčejícím se rotorem.Due to the need to precisely position the milled groove against the cutting tool, this method of clamping and rotating the rotor is very inaccurate and inefficient for a small transmission ratio between the drive unit and the rotating rotor.

Nevýhodou takto řešených zařízení pro pootáčení a upínání rotorů je prokluz řemene, nutnost použití různých délek řemenů při různých průměrech komutátorů, nutnost napínacího zařízení. Nelze použít snímačů polohy pro malou přesnost pootočení drážky komutátoru proti řeznému nástroji.Disadvantages of rotating and clamping of rotors are belt slip, necessity to use different belt lengths at different commutator diameters, tensioning device. Position sensors cannot be used for low accuracy of rotation of the commutator groove against the cutting tool.

Uvedené nevýhody tohoto zařízení odstraňuje navrhované řešení upínání a pootáčení rotorů při frézování drážek komutátorů podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že hřídel obráběného rotoru se upíná do sklíčidla spojeného s harmonickou převodovkou, na kterou je připojena šneková převodovka s elektromotorem, šneková převodovka sériově zapojená s harmonickou převodovkou umožňuje dosažení převodového poměru, čímž se dosáhne u opracovávaného rotoru pomalého pootáčení, potřebného k přesnému nastavení polohy opracovávané drážky komutátoru proti řeznému nástroji. rThe above-mentioned disadvantages of this device are eliminated by the proposed solution of rotor clamping and turning in milling of commutator grooves according to the invention, which consists in that the shaft of the machined rotor is clamped in a chuck connected to the harmonic gearbox to which worm gearbox with electric motor is connected. With a harmonious transmission, the gear ratio can be achieved, thereby achieving a slow rotation of the machined rotor needed to accurately position the commutator groove to be machined against the cutting tool. r

Samosvornost šnekové převodovky zajištuje, že rotor se nemůže samovolně pootočit.The self-locking of the worm gear unit ensures that the rotor cannot rotate spontaneously.

Přesné nastavení polohy drážky komutátoru proti řeznému nástroji je podmínkou pro použití kontaktních snímačů nebo bezkontaktního snímání polohy fototranzistorem a fotodiodou.Precise positioning of the commutator groove against the cutting tool is a prerequisite for the use of contact sensors or contactless position sensing with a phototransistor and photodiode.

Výhodou řešení dle vynálezu je přesné nastavení polohy opracovávané drážky komutátoru proti řeznému nástroji a tím možnost použití snímačů polohy. Cyklus frézování probíhá rychleji, při vyšší přesnosti frézovaných drážek. Tento způsob upínání a pootáčení lze použít pro všechny druhy a velikosti rotorů.The advantage of the solution according to the invention is the precise positioning of the commutator groove to be machined against the cutting tool and thus the possibility of using position sensors. The milling cycle runs faster, with higher precision of the grooves to be milled. This type of clamping and turning can be used for all types and sizes of rotors.

Uvedeného způsobu upínání a pootáčení rotorů podle vynálezu je možno použít u stávajících frézovacích strojů určených pro tento účel a zvláště pak u frézovacích strojů s automatizovaným pracovním cyklem, kde pootáčení rotoru je snímáno hrotovým snímačem nebo bezkontaktním snímáním polohy pomocí optoelektronických prvků.The method of clamping and rotating the rotors according to the invention can be used in existing milling machines intended for this purpose, and in particular in milling machines with an automated duty cycle, where the rotating of the rotor is sensed by a point sensor or contactless position sensing using optoelectronic elements.

Příklad celkového uspořádání zařízení k upínání a pootáčení podle vynálezu je zobrazen na výkresů v bokorysu s částečným řezem harmonickou převodovkou a jejím propojením se šnekovou převodovkou a sklíčidlem upínajcíím hřídel opracovávaného komutátoru.An example of the general arrangement of the clamping and twisting device according to the invention is shown in the drawings in side view with a partial section of the harmonic gearbox and its interconnection with the worm gearbox and the chuck holding the shaft of the commutator to be machined.

Na stojanu £ je přišroubován elektromotor se šnekovou převodovkou 2. Na výstupní hřídel převodovky 2 je nasazena spojka £ spojující šnekovou převodovku 2 s harmonickou převodovkou £. Výstup hramonické převodovky £ je přišroubován na hřídel £, který je uložen v ložiskách £. Toto jako celek je uloženo ve stojanu £. Na hřídel £ je přes spojovací desku £ přišroubováno sklíčidlo £. Do sklíčidla £ je upínán hřídel obráběného rotoru £.An electric motor with a worm gearbox 2 is screwed to the frame. A clutch 6 connecting the worm gearbox 2 with the harmonic gearbox 6 is mounted on the output shaft of the gearbox 2. The output of the gearbox 6 is screwed onto a shaft 6 which is mounted in bearings 6. This as a whole is stored in the rack £. A chuck 4 is screwed onto the shaft 4 via a connecting plate 4. The shaft of the machined rotor 6 is clamped into the chuck.

Okamžitého zastavení pootáčení opracovávaného rotoru £ v požadované poloze je dosaženo upnutím hřídele rotoru £ ve sklíčidle £ a samosvorností šnekové převodovky 2 s elektromotorem, přičemž sériové zapojení s harmonickou převodovkou £ dává velký výsledný převodový poměr do pomala při pootáčení opracovávaného rotoru £.The instantaneous stopping of the rotation of the workpiece rotor 6 in the desired position is achieved by clamping the rotor shaft 6 in the chuck 6 and the self-locking of the worm gear 2 with the electric motor.

Druhý konec hřídele opracovávaného rotoru £ je ustaven do stojanu s rolnami. Ve vřeteníku frézky je uloženo vřeteno v kluzných pouzdrech z důvodů malého zastavěného prostoru před nástrojem. Obráběcím nástrojem je fréza ze slinutých karbidů o průměru D = 15 mm, počtem zubů z = 16. Jmenovité otáčky nástroje n^ = 5 000 ot.min \The other shaft end of the workpiece rotor 6 is positioned in a roller stand. The spindle in the milling headstock has a spindle in the sliding bushes due to the small built-up space in front of the tool. The cutting tool is a sintered carbide cutter with a diameter of D = 15 mm and a number of teeth z = 16. Nominal tool speed n ^ = 5,000 rpm \

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Apparatus for clamping and rotating electric rotors for milling commutator grooves consisting of an electric motor with a worm gear, a harmonic gear, a chuck and a stand, characterized in that the shaft of the rotating workpiece (9) is clamped into a chuck (8) which is 7) and the shaft (5) connected to the output of the harmonic transmission (4), which is connected by a clutch (3) to the output shaft of the worm gear (2) with the electric motor and this assembly is housed in the stand (1).