RU84753U1

RU84753U1 - MACHINE FOR WINDING WIRE

Info

Publication number: RU84753U1
Application number: RU2009109048/22U
Authority: RU
Inventors: Алевтина Аркадьевна Позднякова
Original assignee: Алевтина Аркадьевна Позднякова
Priority date: 2009-03-12
Filing date: 2009-03-12
Publication date: 2009-07-20

Abstract

Полезная модель относится к технологическому оборудованию обработки материалов, а именно к станкам для намотки, преимущественно сварочной проволоки. Станок для намотки проволоки содержит станину, механизм намотки, механизм раскладки с раскладчиком и средство управления. Механизм намотки состоит из привода с ременной передачей и вала для установки катушки. Для уменьшения материалоемкости и сложности изготовления, расширения технологических возможностей станка механизм раскладки выполнен в виде шагового двигателя. Ротор шагового двигателя связан с шариковой винтовой передачей перемещения раскладчика. Средство управления выполнено в виде блока управления. Блок управления включает плату процессора и управления шаговым двигателем, плату управления двигателем механизма намотки и пульт управления. Средство управления содержит также датчик числа оборотов двигателя механизма намотки и конечные датчики направления и ограничения раскладки, связанные с блоком управления. The utility model relates to technological equipment for processing materials, namely to machines for winding, mainly welding wire. The wire winding machine comprises a bed, a winding mechanism, a folding mechanism with a pickup and a control tool. The winding mechanism consists of a belt drive and a shaft for installing a coil. To reduce material consumption and manufacturing complexity, expand the technological capabilities of the machine, the layout mechanism is made in the form of a stepper motor. The rotor of the stepper motor is connected with a ball screw transmission of the movement of the distributor. The control tool is made in the form of a control unit. The control unit includes a processor and stepper motor control board, a winding mechanism motor control board and a control panel. The control tool also contains a speed sensor of the winding mechanism engine and end direction sensors and layout restrictions associated with the control unit.

Description

Полезная модель относится к технологическому оборудованию обработки материалов, а именно к станкам для намотки, преимущественно, сварочной проволоки.The utility model relates to technological equipment for processing materials, namely to machines for winding, mainly welding wire.

Известен станок для намотки проволоки по патенту РФ №2104101, МПК В08В 1/00. Станок содержит станину, на которой размещены механизм намотки, состоящий из привода с валом для установки катушек, механизм раскладки со средством обеспечения возвратно-поступательного движения каретки раскладчика, и средство управления. Конструктивно часть механизма намотки, механизма раскладки и средства управления размещены в корпусе коробки передач. Привод механизма намотки содержит электродвигатель, ведущий вал которого посредством ременной, а затем червячной передачи обеспечивает вращение ведомого вала, консольная часть которого предназначена для установки катушек. Механизм раскладки включает передачу винт-гайка, прикрепленную к гайке каретку, направляющие каретки, валы прямого и обратного ходов, связанные между собой кинематически, размещенные в коробке передач на двух валах блоки шестерен, получающие вращение от шестерни на ведомом валу механизма намотки, установленные в каретке муфту сцепления и зубчатую передачу, механизм переключения хода, управляющий муфтой сцепления и зубчатой передачей. Средство управления выполнено в виде рукоятки, кинематически связанной с винтом и задающей необходимый шаг раскладки, и упоров конечного положения раскладчика.Known machine for winding wire according to the patent of the Russian Federation No. 2104101, IPC V08V 1/00. The machine includes a bed on which the winding mechanism is located, consisting of a drive with a shaft for installing coils, a folding mechanism with means for providing reciprocating movement of the carriage of the pickup, and a control tool. Structurally, part of the winding mechanism, the layout mechanism and the controls are located in the gearbox housing. The winding mechanism drive contains an electric motor, the drive shaft of which, by means of a belt and then a worm gear, provides rotation of the driven shaft, the cantilever part of which is designed for installing coils. The layout mechanism includes a screw-nut transmission, a carriage attached to the nut, carriage guides, forward and reverse shafts, kinematically connected to each other, gear units located in the gearbox on two shafts that receive rotation from the gear on the driven shaft of the winding mechanism installed in the carriage clutch and gear, gear shifter controlling clutch and gear. The control tool is made in the form of a handle kinematically connected with a screw and setting the necessary layout step, and stops of the end position of the distributor.

Устройство обладает достаточной производительностью и надежностью.The device has sufficient performance and reliability.

Известное устройство по совокупности существенных признаков является наиболее близким к заявляемому техническому решению и выбрано в качестве ближайшего аналога (прототипа).The known device for the combination of essential features is the closest to the claimed technical solution and is selected as the closest analogue (prototype).

Недостатками известного устройства являются его высокие материалоемкость и сложность изготовления, а также относительно низкие технологические возможности.The disadvantages of the known device are its high material consumption and manufacturing complexity, as well as relatively low technological capabilities.

Высокая материалоемкость и сложность изготовления обусловлены как наличием в известном устройстве блоков шестерен, установленных на двух валах коробки передач, так и сложной конструкцией самого механизма раскладки, размещенного в каретке и включающего в свой состав большое количество достаточно материалоемких и сложных в изготовлении деталей.The high material consumption and manufacturing complexity are due both to the presence of gear blocks mounted on two transmission shafts in the known device, as well as to the complex design of the pickup mechanism located in the carriage and including a large number of sufficiently material-intensive and difficult to manufacture parts.

Низкие технологические возможности обусловлены тем, что в известном устройстве шаг намотки задается подключением одной из трех шестеренчатых передач привода винта механизма раскладки. При необходимости более широкого регулирования шага намотки необходимо заменять шестеренчатые передачи, размещенные в коробке передач.Low technological capabilities due to the fact that in the known device, the winding step is set by connecting one of the three gear gears of the drive of the screw mechanism of the layout. If wider regulation of the winding pitch is necessary, it is necessary to replace the gears located in the gearbox.

Техническим результатом предлагаемой полезной модели является уменьшение материалоемкости и сложности изготовления, а также расширение технологических возможностей станка.The technical result of the proposed utility model is to reduce material consumption and manufacturing complexity, as well as expanding the technological capabilities of the machine.

Указанный технический результат достигается тем, что в станке для намотки проволоки, содержащем станину, механизм намотки, состоящий из привода с ременной передачей и вала для установки катушки, механизм раскладки с раскладчиком и средство управления, согласно полезной модели, механизм раскладки выполнен в виде шагового двигателя, ротор которого связан с шариковой винтовой передачей перемещения раскладчика, а средство управления выполнено в виде блока управления, включающего плату процессора и управления шаговым двигателем, плату управления двигателем механизма намотки и пульт управления, а также датчик числа оборотов двигателя механизма намотки и конечные датчики направления и ограничения раскладки, связанные с блоком управления.The specified technical result is achieved by the fact that in the machine for winding wire containing a bed, a winding mechanism consisting of a drive with a belt drive and a shaft for installing a coil, a folding mechanism with a spreader and control means, according to a utility model, the folding mechanism is made in the form of a stepper motor the rotor of which is connected with a ball screw transmission of the movement of the distributor, and the control means is made in the form of a control unit including a processor board and a stepper motor control, a control board detecting motor mechanism and a control winding and the sensor winding mechanism of the engine speed and direction sensors and final layout constraints associated with the control unit.

Данное конструктивное выполнение позволяет уменьшить материалоемкость и сложность изготовления устройства. Снабжение механизма раскладки собственным двигателем исключило необходимость использования блоков шестерен в приводе шариковой винтовой передачи. Применение в устройстве шариковой винтовой передачи и указанного средства управления также уменьшило материалоемкость и сложность изготовления устройства.This design embodiment allows to reduce the material consumption and complexity of manufacturing the device. The supply of the layout mechanism with its own engine eliminated the need to use gear blocks in a ball screw drive. The use of a ball screw transmission and the specified control means in the device also reduced the material consumption and complexity of manufacturing the device.

Применение в приводе механизма раскладки шагового двигателя с мелким шагом и использование шариковой винтовой передачи обеспечило возможность точной раскладки в достаточно широком диапазоне диаметров наматываемой проволоки, что позволило расширить технологические возможности устройства.The use of a stepping motor layout mechanism with a small pitch in the drive and the use of a ball screw transmission made it possible to accurately lay out a sufficiently wide range of winding wire diameters, which made it possible to expand the technological capabilities of the device.

Указанная выше совокупность существенных признаков полезной модели на дату подачи заявки не известна в Российской Федерации и за границей и отвечает требованиям критерия "новизна".The above set of essential features of a utility model at the filing date of the application is not known in the Russian Federation and abroad and meets the requirements of the criterion of "novelty."

Заявляемая полезная модель может быть реализована промышленным способом с использованием известных технических средств, технологий и материалов и соответствует требованиям критерия "промышленная применимость".The inventive utility model can be implemented industrially using well-known technical means, technologies and materials and meets the requirements of the criterion of "industrial applicability".

Сущность полезной модели поясняется графическими материалами, где:The essence of the utility model is illustrated by graphic materials, where:

- на фиг.1 изображен общий вид станка;- figure 1 shows a General view of the machine;

- на фиг.2 - то же, вид сбоку;- figure 2 is the same side view;

- на фиг.3 - кинематическая схема станка.- figure 3 is a kinematic diagram of the machine.

Станок для намотки проволоки содержит станину в виде корпуса 1 коробчатой формы, установленного на основании 2. Внутри корпуса 1 размещен механизм намотки, состоящий из привода с валом 3. Привод механизма намотки состоит из асинхронного двигателя 4, закрепленного на основании 2 станины. На выходном валу двигателя 4 закреплен ведущий шкив 5. При помощи ремней 6 и 7 ведущий шкив 5 связан с ведомым шкивом 8, вал которого через редуктор 9 связан с валом 3. Необходимое натяжение ремней осуществляется с помощью прижимных роликов (на чертежах не показаны). На валу 3 закреплена оправка 10 для установки и фиксации катушки 11. Механизм раскладки выполнен в виде шагового двигателя 12, ротор которого связан с шариковой винтовой передачей 13 перемещения раскладчика 14. Средство управления содержит блок управления, включающий плату 15 процессора и управления двигателем механизма раскладки, плату 16 управления двигателем механизма намотки и пульт управления 17. Кроме того, средство управления станком содержит датчик 18 числа оборотов двигателя 4 и конечные датчики 19 и 20 направления и ограничения раскладки, связанные с блоком управления. Станок снабжен также роликами 21 для направления проволоки на раскладчик 14.The wire winding machine comprises a bed in the form of a box-shaped body 1 mounted on the base 2. Inside the body 1 there is a winding mechanism consisting of a drive with a shaft 3. The winding mechanism drive consists of an asynchronous motor 4 mounted on the base 2 of the bed. A drive pulley 5 is fixed on the output shaft of the engine 4. Using drive belts 6 and 7, the drive pulley 5 is connected to the driven pulley 8, the shaft of which is connected to the shaft 3 through the gearbox 9. The necessary tension of the belts is carried out using pressure rollers (not shown in the drawings). A mandrel 10 is mounted on the shaft 3 for installing and fixing the coil 11. The pickup mechanism is made in the form of a stepper motor 12, the rotor of which is connected to a ball screw transmission 13 of the movement of the pickup 14. The control tool includes a control unit including a processor board 15 and a motor for controlling the pickup mechanism, the motor control board 16 of the winding mechanism and a control panel 17. In addition, the machine control means includes a sensor 18 of the engine speed 4 and end sensors 19 and 20 of the direction and layout restrictions, associated with the control unit. The machine is also equipped with rollers 21 for guiding the wire to the spreader 14.

Станок работает следующим образом.The machine operates as follows.

Устанавливают и фиксируют катушку 11 на оправке 10. Наматываемую проволоку пропускают через направляющие ролики 21, укладывают на раскладчик 14 и закрепляют на катушке 11. С помощью блока управления, используя платы 16 и 15 устанавливают необходимые параметры намотки и раскладки. Включением двигателей 4 и 12 запускают механизмы станка. Ведущий шкив 5 выходного вала электродвигателя передает крутящий момент ведомому шкиву 8 посредством двух зубчатых ремней 6 и 7. Далее вращение через редуктор 9 передается валу 3 с закрепленной на нем оправкой 10 с катушкой 11. С помощью датчика 18 контролируют число оборотов двигателя 4.Install and fix the coil 11 on the mandrel 10. The wound wire is passed through the guide rollers 21, laid on the spreader 14 and fixed on the coil 11. Using the control unit, using the boards 16 and 15, set the necessary winding and layout parameters. By turning on engines 4 and 12, the machine mechanisms are started. The driving pulley 5 of the output shaft of the electric motor transmits the torque to the driven pulley 8 by means of two gear belts 6 and 7. Next, the rotation through the gear 9 is transmitted to the shaft 3 with the mandrel 10 fixed to it with a coil 11. Using the sensor 18, the engine speed 4 is monitored.

Для плотной рядовой укладки (виток к витку) перемещают раскладчик 14 таким образом, чтобы расстояние, по ширине катушки 11, от точки съема проволоки на раскладчике 14 до точки укладки на катушке 11 было постоянным и равным диаметру проволоки. Применение в приводе раскладчика 14 шагового двигателя 12 с мелким шагом позволяет получать точную раскладку. Преобразование вращательного движения ротора шагового двигателя 12 в поступательное движение раскладчика 14 осуществляется посредством шариковой винтовой передачи 13. Изменение направления раскладки осуществляется при помощи концевых датчиков 19 и 20. После окончания намотки катушки 11 останавливают механизмы станка и производят смену катушки.For dense ordinary laying (turn to turn) move the spreader 14 so that the distance, along the width of the coil 11, from the point of removal of the wire on the spreader 14 to the point of laying on the spool 11 is constant and equal to the diameter of the wire. The use in the drive of the pickup 14 of a stepper motor 12 with a small pitch allows you to get an accurate layout. The rotation of the rotor of the stepper motor 12 is converted into the translational movement of the pickup 14 by means of a ball screw transmission 13. Changing the direction of the layout is carried out using end sensors 19 and 20. After the winding of the coil 11 is completed, the machine mechanisms are stopped and the coil is changed.

Использование заявляемой полезной модели по сравнению с прототипом позволяет уменьшить материалоемкость и сложность изготовления станка, а также расширить его технологические возможности.The use of the claimed utility model in comparison with the prototype can reduce the material consumption and complexity of manufacturing the machine, as well as expand its technological capabilities.

Claims

A wire winding machine comprising a bed, a winding mechanism consisting of a belt drive and a shaft for installing a coil, a pickup mechanism with a pickup and a control tool, characterized in that the pickup mechanism is made in the form of a stepper motor, the rotor of which is connected to a ball screw transmission moving the distributor, and the control tool is made in the form of a control unit, including a processor board and a stepper motor control, a motor control board of the winding mechanism and a control panel, and t Also, the engine speed sensor of the winding mechanism and end direction sensors and layout restrictions associated with the control unit.