SU708446A1 - Станок дл автоматического продораживани коллекторов электрических машин - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к технологическому оборудованию дл  изготовлени  коллекторов электрических машин и может быть использовано в электротехнической промышленности. .

Известен станок дл  автоматическог поворачивани  коллекторов электрических машин, содержащий механизм подачи фрезы с жестко закрепленными направл ющими , привод, муфту сцеплени  привода со шпинделем и датчик угла поворота коллектора, укрепленный вместе с ограничивающим угол отвода ведущей полумуфты упором на траверсе, установленной с возможностью поворота относительно оси обрабатываемого коллектора и снабженной- приводом, управл емым сигналами датчика 1.

Однако в таком станке не предусмот рен разворот направл ющих фрезы в соответствии с перекосом коллекторных пластин, что ограничивает возможность применени  станка дл  продораживани  коллекторов,

Известен также станок дл  автомат11ческого продораживани  коллекторо электрических машин, содержащий привод поворота коллектора, фрезу с механизмом подачи, установленную в

направл ющих элементах, св занных с приводом их разворота вокруг оси, проход щей через ось ко.плектора,. закрепленной непо.цвижно. на корпусе датчик угла поворота коллектора, датчик угла перекоса пластин и систему управлени  поворотом коллектора и разворо.том направл ющих элементов фрезы 2, Такой станок  вл етс  наиболее близК1М к предложенному по технической сущности.

Однако дл  разворота направл ющих фрезы в соответствии с перекосом коллекторных пластин требуетс  врем  между моментами окончани  поворота коллектора и началом подачи-фрезы. Кроме того, требуетс  значительное врем  и дл  поворота коллектора на шаг коллекторных пластин, так как Hriформацй  о положении коллектора выдаетс  датчиком, ось которого лежит в плоскости движени  фрезы, лшиь в .самом конце поворота, когда последующа  изол ционна  прокладка оказьгеаетс  в зоне датчика угла поворота коллектора, что снижает производительность станка.

Цель изобретени   вл етс  повышение производительности станка.

Это достигаетс  тем, что в предложенном станке датчик угла перекоса пластин установлен на корпусе, причем оба датчика смещены от плоскости, проход щей через ось разворота направл ющих элементов фрезы в ось коллектора , на одинаковый угол, меньший углового шага пластин коллектора, но превышающий угол, под которым располагаютс  одна относительно другой.на коллекторе две контролируемыедатчикми угла поворота коллектора и угла перекоса пластин точки изол ционйоП прокладки при минимально возможном перекосе пластин.

На фиго 1 схематически изображен предложенный станок дл  автоматического продораживани  коллекторов элекрических машин; на фиг, 2 - разрез по на фиг, 1; на фиг. 3 - вид по стрелке Б на фиг, 1; на фиг,4 - . структурна  схема управлени  станком

Станок дл  автоматического продораггшвани  коллекторов электрических машин состоит из втулки 1, в которой на подшипниках установлен шпиндель 2, патрон 3 которого служит дл  закреплени   кор  с обрабатываемым коллектором, поддерживаемого центром 4„ Шпиндель 2 через редуктор 5 св зан с шаговым двигателем 6 привода 7 поворота коллектора. Посто нно вращающа с  фреза 8 укреплена на суппорте 9, имеющем возможность возвратно-поступательного перемещени  в направл ющих элементах 10, которые закрепленЕЛ на установленном с возможностью разворота вокруг пальца 11 кронштейна 12,. Ось пальца 11 направлена вертикально г пересекает ось коллектора вблизи его наружного торца и лежит также в плоскости движени  фрезы 8, Кронштейн 12 снабжен жестко соединенным с ним поводком 13с вилкой на конце, в которую входит палец гайки 14 привода 15 разворота направл ющих , содержащего также винт 16, вращаемый шаговым двигателем 17. Гайка 14 св зана с датчиком 18 положени  направл ющих фрезы, вьщающим сигнал соответствующий углу разворота направл ющих элементов 10, т.е. углу который образует плоскость движени  фрезы с вертикальной плоскостью, проход щей через ось коллектора, Фотоэлектрический датчик 19 угла поворота коллектора установлен неподвижно . Его ось, пересекающа  ось коллектора, смещена относительно вертикальной плоскости навстречу направле ию поворота коллектора на угол 5ч , меньший углового шага С) коллекторных пластин. Такой же датчик 20 угла церекоса коллекторных пластин установлен под таким же углом к вертикальной плоскости на рассто ние от датчика угла поворота коллектора. Фотодатчики 19 и 20 выдают сигнал только тогда, когда середина (или край) изол ционной прокладки совмещаетс  с осью датчика. Механизм 21 подачи фрезы 8 содержит рычаг 22 с вилкой на конце, взаимодействующей с пальцем на конце супп .орта 9, и кулачок 23, жестко сид тий на распределительном валу 24, св занном через редуктор 25 с двигателем 26. На распределительном валу24 также жестко укреплен барабан 27 с контактом 28, который может перемыкать метку 29 со щеткой 30 или со щеткой 31,

Система 32 управлени  поворотом коллектора содержит счетчик 33 совершемых шаговым двигателем поворота коллектора шагов, задатчик 34 числа шабло

гов, сумма которых равна углу

35 сравнени , к одному входу которого присоединен задатчик 34, а к другому выход счетчика 33. Выход блок.а 35 сравнени  соединен с одним из входов. блока 36 управлени  шаговым двигателем поворота коллектора.Второй вход блока 36 соединен со щеткой 31.К выходу блока 36 подключен шаговый двигатель 5,который работает только при наличии сигналов на обоих входах- блока 36.Счетчик 33 соединен с выходом блока 36 через управл емый ключ 37.Система 38 управлени  разворотом направл ющих элементов фрезы содери ит реверсивный счетчик 39 совершаемых двигателем поворота коллектора шагов,присоединенный к одному входу устройства 40 дл  сравнени , ко второму входу которого подключен датчик 18 положени  направл ющих фрезы. Выход устройства40соединен с одним из входов блока

41управлени  шаговым двигателем разворота направл ющих фрезы. Реверсивный счетчик 39 имеет два счетных входа: пр мой и обратный, которые подключены к выходу блока 37 через управл емые ключи 42 и 43. Каждый

из этих ключей имеет два управл ющих входа: отпирающий и запирающий, при наличии сигнала на последнем ключ заперт, независимо от наличи  сигнала на отпирающем входе. При отсутствии сигнала на отпирающем входе ключ также всегда заперт. Отпирающий вход ключа 42 присоединен к единичному выходу триггера-44, единичный вход которого подключен к датчику 19 угла поворота коллектора. Отпирающий вход ключа 43 подсоединен к. единичному выходу триггера 45, единичный вход которого подключен к датчику 20 угла перекоса коллекторных пластин, Запирающие входы ключе й 42 и 43 присоединены к выходу элемента 46, один вход которого подключен к единичному выходу триггера 44, а другой - к единичному выходу триггера 45, К вьлходу элемента 46 подключен также второй вход блока 41, к выходу которого подключен шаговый двигатель 17, работающий только при наличии сигналов на обоих входах блока 41, причем направление вращени  шагового двигател  17 определ етс  знаком сигнала на выходе устрой ства 40 дл  сравнени , К единичному выходу триггера 44 подключен также управл ющий вход управл емого ключа 37. При наличии сигнала на этом входе ключ 37 открыт при отсутствии заперт. Нулевые входы триггеров 44 и 45 подключены к щетке 30, к которой также подключены входы сброса на нуль счетчика 33 и реверсивного счетчика 39. Работает станок дл  автоматического продораживани  коллекторов электрических машин следующим образом . В исходном положении контакт 28 перемыкает щетки 29 и 31, но сигнал на щетке 29 отсутствует, вследствие чего отсутствует сигнал на одном из входов блока 36 управлени  шаговым двигателем поворота коллектора. Триггеры 44 и 45 наход тс  в нулевом состо нии. Счетчики 33 и 39 сбро шены на нуль. Схема 35 сравнени  выдает сигнал в блок 36, так как на одном ее входе присутствует число от задатчика 34, а на другом - нуль от счетчика 33.Блок 36 импульсов дл  ша гового двигател  6 не вырабатывает,т как на одном его входе сигнала нет. Датчик 18 выдает число, величина и знак которого определ ютс  занимаемым направл ющим элементам фрезы положением и может в определенных пределах иметь любые значени . Ес ли это число отличаетс  от нул , устройство 40 дл  сравнени  выдает сигнал, так как на другом его входе число равно нулю. Сигнал от устройства 40 дл  сравнени  поступает на вход блока 41, но этот блок не вырабатывает импульсов дл  шагов го двигател  разворота направл ющих элементов фрезы, так как на втором входе этого блока сигнал с выхода элемента ifi отсутствует. Устанавливают на станке  корь с подлежа 1№1м продэраживанию коллектор и закрепл ют его в патроне 3. Пода ют на щетку 29 сигнал, который чере контакт 28 и щетку 31 поступает на вход блока 36, Последний начинает вырабатывать импульсы, поступающие шаговый двигатель 6 и вызываюише ег вращение. Шаговый двигатель 6 через радуктор 5 вращает шаиндель 2 и вме те с ним закрепленный в патроне 3  корь. Поверхность коллектора перемещаетс  в поле зрени  фотодатчиков 19 и 20. До тех пор, пока Оси датчи ков не пересечет межламельна  изол  ционна  прокладка коллектора, датчи ки сигнала на выдают в триггеры 44 и 45 «остаютс : в нулевом состо нии При этом ключи 37, 42 и 43 остаютс  запертыми и импульсы в счетчики 33 и 39 не поступают. Счетчики сохран ют нулевое состо ние. В этот момент, когда с осью датчика 19 угла поворота коллектора совмещаетс  изол ционна  прокладка, датчик выдает сигнал, который переводит триггер 44 в единичное состо ние. Единичный сигнал на выходе триггера 44 отпирает ключ 37, ив счетчик 33 начинают поступать импульсы, вырабатываемые блоком 36. На выходе счетчика растет число, равное числу шагов , совершаемых олаговым двигателем 6 с момента выдачи сигнала :датчиком 19. Пока это число будет меньше числа , выдаваемого датчиком 34, на выходе схеьи 35 сравненн  существует сигнал и итагозый двигатель б продолжает вращать шпиндель 2, Когда коллектор поворачивает на угол d4 С. момента выдачи сигнала датчиком 19, число на выходе счетчика 33 становитс  равно числу, выдаваемому задатчиком 34, и сигнал на выходе схемы 35 сравнени  исчезает. Шаговый двигатель 6 останавливаетс  и в этот момент та точка изолированной прокладки , котора  совмещалась с осью датчика 19 в момент выдачи сигнала , совмещаетс  с осью разворота направл ю1чих фрезы. При отсутствии перекоса межламельна  изол ционна  прокладка пересекает оси датчиков 19 и 20 одновременно . В этом случае триггеры 44 и 45 переход т в единичное состо ние также одновременно, и импульсы в реверсивный счетчик 39 не успевают -проходить. Число на выходе счетчика остаетс  равным нулю. На выходе устройства 40 дл  сравнени  имеетс  сигнал, знак которого определ етс  знаком числа, выдаваемого датчиком 18 положени  направл ющих Лрезы . По этому сигналу (так как на втором входе блока 41 присутствует сигнал с выхода элемента 46) блок 41 вырабатывает импульсы, которые вы|3ывают вращение.шагового двигател  17 в направлении, при котором абсолютное значение числа на выходе . датчика 18 уменычаетс . В тот момент, когда это число равно нулю,, шаговый двигатель 17 останавливаетс  и при этом направление подачи фрезы совмещаетс  с вертикальной плоскостью, проход щей через ось коллектора. При наличии перекоса возмо ны два случа . В первом изол ционна  прокладка коллектора вначале пересекает ось датчика 19, По сигналу с единичного выхода триггера 44 отпираетс  ключ 42 и пропускает импульсы от блока 36 .на пр мой вход реверсивного счетчика 39, на выходе которого растет число, равное числу шагов. совершаемых шаговым двигателем 6 с момента вьщачи сигнала датчиком 19 3TOf4y числу условно присвоен положительный знак. В момент, когда изол ционна  проклсшка пересекает также и ось датчика 2П, триггер 45 также переходит в единичное состо ние и сигнал с выхода элемента 46 запирает ключ 42, а ключ 43 продолжает оставатьс  запертым. На выходе счетчика 39 остаётс  положительное число, равное перекосу изол ционной проклад ки, выраженному в количестве шагов шагового двигател  поворота коллекто ра при базе. Датчик 18 измер ет уго поворота направл ющих элементов фрез в том же масштабе.. В устройстве 40 дл  сравнени  происходит вычитание числа, постудаютего от датчика 18, ;.з числа, nocTynaioi-iero от счетчика jiE; с учетом их знаков (алгебраическое вычитание). Если угол, под которым направл юише элементы Фрезы наход тс  относительно оси коллектора имеет ту же величину и знак, что и угол перекоса изол ционной прокладки , сигнал на выходе устройства 40 дл  сравнени  равен нулю. В других случа х знак сигнала совпадает со знаком разности., образую1 ейс  при вычитании указанных чисел. По сигналу от Устройства 40 дл  сравнени  блок 41 выдает импульсы шаговому двигателю 17 и последний разворачивает направл ющие элементы Фрезы в ту сторону, при движении в которую разность чисел в устрр стве 40 за счет изменени  числа, выдаваемого датчиком 18, уменьшаетс . При нулевом сигнале ишговый двигатель 17 останавливаетс , а направл ющие 10 фрезы оказываютс  развернутыми в соо ветствии с перекосом изол ционной прокладки, В другом случае изол ционна  про кладка вначале пересекает ось датчи ка 20. Открываетс  ключ 43 и пропуск ет импульсы на обратный вход реверси ного счетчика 39, на выходе которог растет число, равное числу шагов, ..совершаемых шаговым двигателем 6 с момента выдачи сигнала датчиком 20. Этому числу условно присвоен отрицательный знак. В момент, когда изол ционна  прокладка пересекает также и ось датчика 19, поступление импульс сов в реверсивный счетчик 39 прекращаетс  и двигатель 17 разворачивает направл юидае элементы Фрезы так, что бы число на выходе устройства 40 дл сравнени  стало равно нулю. Равенство нулю сигналов обоих устройств дл  сравнени  (35 и 40) означает, что закончено предварител ное ориентирование коллектора и он выставлен по углу поворота, а напра л ющие элементы 10 фрезы развернуты в соответствии с перекосом той изол ционной прокладки, в которой пред стоит фрезеровать дорожку. После того , как сигналы обоих устройств дл  сравнени  станут равны нулю, включают двигатель 26, который через редуктор 25 вращает распределительный вал 24. Кулачок 23 посредством толкател  22 осуществл ет подачу суппорта 9 с Фрезой 8. Последн   прорезает дорожку в изол ционной прокладке. В самом начале оборота распределительного вад1а 24 контакт уходит из-под щеток 29 и 31, разъедин   их и предотвраща  возможность включени  шагового двигател  б при соприкасании фрезы 8 с коллектором. По окончании фрезеровани  дорожки суппорт 9 с фрезой 8 отходит назад, К концу оборота распределительного вала 24 контакт 28 перемыкает щетки 29 и 30. Сбрасываютс  на нуль-счетчики 33 и 39 и перевод тс  в нулевое положение триггеры 44 и 45. Затем контакт 28 . уходит из-под щетки 30 и перемыкает шетки 29 и 31, выдава  сигнал на один вход блока 36, на втором входе которого присутствует сигнал от блока сравнени  35. 1Чаговый двигатель 6 начинает вращать коллектор до тех пор, пока следующа  прокладка не пересечет ось датчика 19, а затем коллектор не будет повернут на угол об . Паргшлельно работает и система 38 управлени  разворотом направл ющих элементов фрезы, направл ющие устанавливают .с  под углом,равным углу перекоса очередной изол ционной прокладки. Длина дуги контакта 28 достаточно больша  дл  того, чтобы за врем , когда контакт 28 перемыкает щетки 2 и 31, шаговый двигатель б ; успевал повернуть коллектор на угол у, а шаговый двигатель 17 успевал развернуть направл ющие элементы фрезы в соответствии с перекосом очередной изол ционной прокладки. Пройд  исходное положение, распределительный вал 24 начинает второй оборот. Начинаетс  нова  подача фрезы 8, прорезающей дорожку в изол ционной прокладке, котора  после поворота коллектора оказалась на линии движени  фрезы. Контакт 28 вначале размыкает метки 29 и -32, а затем к концу второго оборота распределительного вала, когда заканчиваете отвод фрезы, контакт 28 перемыкает щетки 29 и 30,сбрасыва  на нуль счетчики 33 и 39 и перевод  в нулевое состо ние триггеры 44 и 45.Затем контакт 28 перемыкает щетки 29 и 31, и шаговые двигатели б и 17 осуществл ют поворот коллектора и разворот направл ющих элементов Лрезы в соответствии с углом перекоса новой изол ционной прокладки. Распределительный вал 24, продолжа  вращение начинает третий оборот, при котором, как и при всех последую1ДИХ оборотах, повтор ютс  описанные действи .

Когда будут профрезерованы дорожки во всех изол ционных прокладках, двигатель 26 отключают, например, по сигналу счетчика оборотов распределительного вала. После отключени  двигател  распределительный вал останавливаетс  в исходном положении , когда контакт 28 перемыкает щетки 29 и 31. Снимают со станка  корь с продорожеиным коллектором и устанавливают на станок новый  корь.

Изобретение позвол ет повысить производительность станка дл  автоматического продораживани  коллекторов электрических махтмн за счет сокращени  времйни установки фрезы в требуемое положение.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР 221805, кл. Н 01 R 43/06,. 1968,

2.Патент ФРГ № 1Л68085, кл. 49 в 4/07, 1961.

Ц

,

29

Jf

t