Beschrijving
ingediend tot het bekomen van een
De uitvinding betreft draadwikkelapparatuur, bestaande
uit een drager voor een van de flenzen voorziene spoel, draaibaar
om de spoelas, een draadgeleider om de draad heen en weer te geleiden in de lengterichting van de in gebruik zijnde spoel en twee eindvoelers, aangebracht om de werkingsriohting van de geleider bij het eind van elke gang automatisch om te keren, elk instelbaar met een bijbehorend servomechanisme op d�laats.van de bijbehorende flens.
De praktijk heeft uitgewezen dat de afstand tussen de flenzen van verschillende spoelen varieert en dat de afstand tussen de flenzen van eenzelfde spoel kan variëren ten gevolge van bijvoorbeeld verkeerd gebruik van de spoel. Tevens is het niet altijd mogelijk ervan verzekerd te zijn dat verschillende spoelen in precies dezelfde positie geplaatst worden in hetzelfde apparaat. Tengevolge van deze faktoren kan de ene spoel bij een bepaalde positie van de eindvoelers op bevredigende wijze gewikkeld worden, terwijl een andere spoel een opeenhoping van of een tekort aan draad vertoont bij één of beide flenzen bij onveranderde positie van de eindvoelers.
In een poging om overeenkomstige gelijkmatige wikkelingen te verkrijgen is apparatuur geconstrueerd, daarbij inb�epen middelen om opeenhopingen van of tekorten aan draad bij de flenzen vast te stellen. Indien een opeenhoping bij een flens wordt vast-
<EMI ID=1.1>
plaatsing van de draadgeleider wordt verminderd. Indien bij een flens een tekort wordt vastgesteld, wordt de servomotor bekrachtigd
<EMI ID=2.1>
zelfde afstand van de andere eindvoeler verwijdert.
Verschillende methoden zijn beproefd om de noodzaak van verkleining of vergroting van de dwarsverplaatsing van de draadgeleider vast te stellen. Eén ervan deteoteert een opeenhoping of een tekort reohtstreeks door vaststelling van de hoek tussen twee armen, voorzien van wieltjes die op het draadoppervlak op de spoel lopen, waarbij de ene arm naast een flens, de andere op enige afstand daarvan geplaatst is. Een andere methode stelt rechtstreeks een opeenhoping of een tekort vast door aftasting, bijvoorbeeld foto-eleldrisch, van het omhoog of omlaag gaan uit het vlak van beweging van de draad
<EMI ID=3.1>
gen in de spanning van de draad bij benadering van de flens. Geen van de beschreven methoden is echter in staat gebleken naar behoren te
<EMI ID=4.1>
situatie kan een indirekte methode falen om bijvoorbeeld een tekort vast te stellen dat onmiddellijk naast de flens optreedt met direkt ernaast een opeenhoping, in het bijzonder wanneer de desbetreffende eindvoeler uitgelijnd is op een punt tussen het tekort en de opeenhoping in. Evenzo kan een direkte detektiemethode in genoemde omstandigheden reageren op het tekort, terwijl het beter geweest was als gereageerd zou zijn op de opeenhoping.
De uitvinding beoogt het vermijden van deze moeilijkheden door gebruik van een aanpassend servomeohanisme. Eén voor elke eindvoeler, waarbij het stuursignaal voor een afname of toename van de dwarsverplaatsing van de draadgeleider wordt afgeleid uit andere soorten signalen dan eenvoudig door detektie van een opeenhoping, respektievelijk een tekort. Bovendien vereist het servomeohanisme volgens de uitvinding slechts een taster voor opeenhopingen en niet voor tekorten.
Deze oogmerken worden in de draadwikkelapparatuur volgens de uitvinding bereikt, doordat het genoemde servomeohanisme een taster bevat voor het vaststellen van een opeenhoping van draad naast
<EMI ID=5.1>
ingericht om bij detektie van een opeenhoping die eindvoeler te ver-
<EMI ID=6.1>
die groter is dan eerstgenoemde afstand a.
Het signaal voor het bewerkstelligen van de beweging van de eerste stappenmotor, een bepaalde tijd na bekrachtiging van eerstgenoemde eindvoeler, kan afgeleid worden van de eindvoeler zelf door te varzien in een instelbaar tijdvertragingscircuit. Bij voorkeur
<EMI ID=7.1>
die altijd bekrachtigd wordt na bekrachtiging van eerstgenoemde eindschakelaar en wel zodanig dat een tijdvertragingscircuit overbodig is. Zodoende wordt bij voorkeur de eerste stappenmotor verbonden met de uitgang van de andere eindvoeler teneinde deze stappenmotor te bekrachtigen bij bekrachtiging van de andere eindvoeler.
Bij gebruik van deze apparatuur wordt een regelmatiger verdeling verkregen dan tot nog toe het geval was. Het prinoipe is zodanig, dat in de meeste gevallen opeenvolgende opeenhopingen bij elke spoelflens worden opgewekt, die weer teniet gedaan worden bij het bereiken van een bepaalde grootte.
<EMI ID=8.1>
maal zo groot te zijn als eerstgenoemde afstand a ; nog beter is
5 tot 10 maal zo groot.
De afstanden waarover de eindvoelers zich verplaatsen dienen bij vorkeur instelbaar te zijn met behulp van stuurpulsen van verschillende lengte naar de met de eindvoelers verbonden servomotoren. In elk servosysteem van een dergelijke opstelling worden
<EMI ID=9.1>
servomotor, ingericht om stuurp-ilsen te ontvangen van twee stuurpulsgeneratoren, de eerste aangepast voor het opwekken van pulsen die in lengte verschillen met die van de tweede, en voor beweging in een tegenovergestelde richting.
<EMI ID=10.1>
krijgen van de beweging van de eerste stappenmotor afgeleid wordt van de andere eindvoeler, zal deze bij voorkeur een schakelaar bevatten voor levering van een spanningssprong tengevolge van bekrachtiging van genoemde eindvoeler en een differentiator voor het omzetten van de spanningssprong in een stuurpuls.
De taster voor het vaststellen van een opeenhoping bij elke flens, kan bestaan uit een loopwieltje verbonden met een potentiometer. Als de draad aan de spoel wordt toegevoerd, zal de
<EMI ID=11.1>
aan een opeenhoping. Deze spanningstoename zal gepaard gaan met een snelle daling van het loopwieltje. Dit heeft tot gevolg dat de potentiometer een stuurpuls doorzendt aan een signaalgenerator, bestaande uit een tijdklok. Bij ontvangst van zo'n stuurpuls zendt de signaalgenerator een puls met voorafingestelde lengte naar de servomotor, die de eindvoeler bij die opeenhoping over een vastgestelde afstand verplaatst in de richting van de andere eindvoeler.
<EMI ID=12.1>
zal nader worden toegelicht aan de hand van de tekening waarin fig. 1 een schematisch perspektivisoh overzicht geeft van de apparatuur, fig. 2 een doorsnede is in het vlak AA uit fig. 1, de figuren 3a en 3b respektievelijk een opeenhoping van en een tekort
aan draad bij een spoelflens tonen en fig. 4 sohematisoh een schakeling van de apparatuur weergeeft.
Verwijzend naar de figuren 1 en 2, wordt de draad 1 van
een draadtrekmaohine (niet getekend) over een loopwieltje 2 en een
<EMI ID=13.1>
met de eindaanslagen 16 en 17, zodanig dat de draairiohting van
motor 12 wordt omgekeerd bij het einde van elke gang.
Op het support 8 zijn drie nokken 13, 14 en 15 gemonteerd. De nok 13 is opgesteld om de eindaanslag 16 te bekrachtigen bij het einde van elke gang naar links en de nok 15 is geplaatst voor bekrachtiging van eindaanslag 19 bij het einde van elke gang naar rechts.
De eindaanslagen 16 en 19 zijn opgehangen aan respektievelijk de dragers 24 en 25. Draadstangen 22 en 23 gaan door de dragers
24 respektievelijk 25 ; door draaiing van stang 22 kan drager 24 verplaatst worden en door draaiing van stang 23 kan drager 25 ver-plaatst worden. Servomotor 26 is verbonden met stang 22 en servomotor 27 met stang 23. De aanslagen 17 en 18 zijn opgehangen aan respektievelijk de dragers 24 en 25 en op zodanige wijze met de servomotoren 26 en 27 verbonden dat wanneer de aanslag 18 bekrachtigd wordt een puls met voorafingestelde lengte aan servomotor 26 wordt doorgegeven, waarbij de drager 24 zich van drager 25 verwij-
<EMI ID=14.1>
ger 25 zich over eenzelfde afstand � zich van de drager 24 zal verwijderen.
Zodoende zullen, bij het voortgaan van de wikkelprooes, de eindaanslagen zich verder en verder van elkaar verwijderen. Eventueel resulteert dit in een opeenhoping van draad (zoals getekend in fig. 3a), waarbij de eindaanslagen verder van elkaar verwijderd zijn dan noodzakelijk is. Als de draad 1 wordt toegevoerd aan een opeenhoping, zal de spanning erin plotseling toenemen en draait de arm 28 waarop het loopwiel 2 is gemonteerd om aan as 29 omlaag.- De arm 28 is verbonden met een potentiometer 30 en bij het omlaag gaan van het wieltje wordt een signaal naar een versterker 32 gestuurd. Het uitgangssignaal van de versterker 32 bekraohtigt een tijdklok, die dan een puls doorzendt van gegeven tijdsduur. Teneinde er zeker
<EMI ID=15.1>
dat slechts voor opeenhopingen bij de flenzen 20 en 21 van de spoel wordt gecompenseerd, zijn de schakelaars 171 en 181 in de schakeling opgenomen, zoals aangeduid in fig. 4 en hierna nog in detail worden beschreven.
Indien bij een flens een tekort optreedt (zoals weergegeven in fig. 3b) zal het loopwieltje omhoog gaan ter compensatie
van de afname in spanning. Deze beweging veroorzaakt een puls in omgekeerde zin vergeleken met de puls die optreedt bij het omlaag
gaan van de arm 28, de versterker 32 is zodanig geschakeld dat de
puls tengevolge van het omhoog gaan van de arm 28 niet wordt versterkt.
Verwijzend naar de figuren 1 en 4 zal het duidelijk zijn dat wanneer de geleider het linkeruiteinde nadert de nok 14 de aanslag 17 zal lichten. De aanslag 17 sluit de schakelaars 171 en 172. Als de sohakelaar 172 gesloten is, wordt over condensator 39 een puls doorgegeven die de tijdklok 37 van bijvoorbeeld het monostabiele type, bekrachtigt. Tijdklok 37 zendt een puls van vooraf ingestelde lengte naar de motor 27, die zodanig draait dat de drager
25 zich naar rechts verplaatst over een ingestelde afstand a van bijvoorbeeld 1 mm in het geval van draad met een diameter van 0,5 mm. Het sluiten van de schakelaar 171 verbindt de uitgang 33 van de versterker 32 met de tijdklok 34.
Indien er een opeenhoping van draad is bij de flens 20, wordt het signaal, opgewekt door de potentiometer, doorgegeven over oondensator 31, versterkt door de versterker 32 en overgedragen naar
<EMI ID=16.1>
vomotor 26 om drager 24 te verplaatsen in de richting van drager 25 over een afstand b, die groter is dan afstand a en in hetzelfde geval van draad van 0,5 mm diameter bijvoorbeeld 8 tot 10 mm bedraagt. Evenzo zal bij beweging van de geleider naar het rechteruiteinde de nok 14 de aanslag 18 lichten. Hierdoor worden de schakelaars 181 en
182 gesloten. Het sluiten van schakelaar 181 veroorzaakt een puls die condensator 38 passeert en tijdklok 36 bekrachtigt, waarna een puls wordt doorgegeven aan servomotor 26 om drager 24 naar buiten te bewegen over de afstand a van bijvoorbeeld 1 mm. Het sluiten van schakelaar 181 bewerkstelligt dat het signaal op uitgang 33 van versterker 32 wordt doorgegeven aan tijdklok 35.
Zodoende zal bij een opeenhoping van draad op de rechterkant van de spoel bij flens 21 arm 28 omlaag gaan en een puls doorgegeven worden aan tijdklok 35, die dan een signaal doorgeeft aan servomotor 27 om drager 25 te verplaatsen in de richting van drager 24 over de afstand b, die bijvoorbeeld 8 tot 10 mm bedraagt.
Opgemerkt dient te worden dat de beweging van de eindaanslagen naar elkaar toe alleen mogelijk is wanneer een van de beide <EMI ID=17.1>
ken oadat de positie ten opzichte van elkaar dan gewijzigd kunnen worden. Zodoende zal de aanslag 17, in overeenstemming met de in fig. 1 getoonde opstelling, alleen omhoog gaan wanneer de geleider
<EMI ID=18.1>
af te bewegen, alhoewel beide toch bevestigd zijn aan de drager 24.
Hoevel de opstelling met het loopwieltje voor het vaststellen van opeenhopingen de voorkeur verdient, zijn ook andere opstellingen mogelijk. Een voorbeeld van een dergelijke opstelling bestaat uit een wieltje, geplaatst op het vrije uiteinde van een draaibare arm en dragend op de haspel naast de flens en een tweede wieltje, eveneens geplaatst op het vrije uiteinde van een andere draaibare arm en op korte afstand van de flens gesitueerd. De hellingshoek van de armen ten opzichte van elkaar wordt gemeten en indien deze een ingestelde waarde overschrijdt, bijvoorbeeld bij het optreden van een opeenhoping naast een flens, wordt een signaal opgewekt dat gebruikt kan worden voor bekrachtiging van een tijdklok. Een opeenhoping van draad bij een flens kan ook foto-elektrisch gedetecteerd worden.
Terwijl de eindvoelers in de te prefereren opstelling bekrachtigd worden door de geleider, zonder de eindvoelers ook bekrachtigd kunnen worden door bijvoorbeeld een foto-elektrisohe cel die reageert op de positie van de draad, of door een pneumatisch oirouit. De geleider zelf zou desgewenst een as met dubbele schroefdraad kunnen bevatten, die draaibaar is in de ene zin voor geleiding van de draad in de ene richting en draaibaar in de andere zin voor geleiding van de draad in de andere richting.
Gevonden werd dat voor draden met een diameter tussen
<EMI ID=19.1>
dat is de afstand waarover de ene eindaanslag zich verplaatst naar de andere bij opeenvolgende bekrachtigingen ervan, een waarde had tussen een derde en een twintigste van de afstand b (dat is de afstand die wordt afgelegd bij vaststelling van een opeenhoping) en bij voorkeur een derde tot een tiende ervan is.
Description
submitted to obtain a
The invention relates to existing wire winding equipment
from a carrier for a flanged coil, rotatable
to guide the spool shaft, a wire guide around the wire back and forth in the longitudinal direction of the spool in use and two end sensors arranged to automatically reverse the direction of action of the guide at the end of each pass, each adjustable with a corresponding servo mechanism at the ends of the corresponding flange.
Practice has shown that the distance between the flanges of different coils varies and that the distance between the flanges of the same coil can vary as a result of, for example, incorrect use of the coil. Also, it is not always possible to ensure that different coils are placed in exactly the same position in the same device. Due to these factors, one spool can be wound satisfactorily at a particular position of the end sensors, while another spool exhibits an accumulation or shortage of wire at one or both flanges at unchanged position of the end sensors.
In an effort to achieve correspondingly smooth turns, equipment has been constructed, including means to detect wire build-up or shortages at the flanges. If a build-up is stuck at a flange
<EMI ID = 1.1>
placement of the thread guide is reduced. If a shortage is detected at a flange, the servomotor is energized
<EMI ID = 2.1>
same distance from the other end sensor.
Several methods have been tried to determine the need for reducing or increasing the transverse displacement of the wire guide. One of them detects a build-up or deficit directly by determining the angle between two arms, provided with wheels running on the wire surface on the spool, one arm placed next to a flange, the other some distance therefrom. Another method directly identifies a build-up or deficit by scanning, e.g., photoelectric, of going up or down from the plane of movement of the wire
<EMI ID = 3.1>
in the tension of the thread approximately from the flange. However, none of the methods described has been found to be satisfactory
<EMI ID = 4.1>
In a situation, an indirect method may fail to determine, for example, a deficiency occurring immediately adjacent to the flange with an accumulation immediately adjacent, especially when the respective end sensor is aligned at a point between the deficiency and the accumulation. Likewise, a direct detection method can respond to the deficit in the said circumstances, while it would have been better to have responded to the accumulation.
The invention seeks to avoid these difficulties by using an adaptive servo-mechanism. One for each end sensor, wherein the control signal for a decrease or increase in the transverse displacement of the wire guide is derived from other kinds of signals than simply by detecting a build-up or a shortage, respectively. In addition, the servomeohanism of the invention requires only one sensor for clutter and not for defects.
These objects are achieved in the wire winding equipment according to the invention in that said servo mechanism includes a sensor for detecting an accumulation of wire in addition to
<EMI ID = 5.1>
designed to move the end sensor when an accumulation is detected.
<EMI ID = 6.1>
which is greater than the former distance a.
The signal for effecting the movement of the first stepping motor, a predetermined time after energization of the first-mentioned end sensor, can be derived from the end sensor itself by providing an adjustable time delay circuit. Preferably
<EMI ID = 7.1>
which is always energized after energizing the first-mentioned limit switch, in such a way that a time delay circuit is superfluous. Thus, the first stepper motor is preferably connected to the output of the other end sensor in order to energize this stepper motor when the other end sensor is energized.
Using this equipment, a more regular distribution is obtained than was previously the case. The principle is such that in most cases consecutive accumulations are generated at each coil flange, which are canceled out again when a certain size is reached.
<EMI ID = 8.1>
times as great as the former distance a; is even better
5 to 10 times bigger.
The distances over which the end sensors travel should preferably be adjustable by means of control pulses of different lengths to the servomotors connected to the end sensors. In any servo system of such an arrangement
<EMI ID = 9.1>
servo motor adapted to receive control pulses from two control pulse generators, the first adapted to generate pulses different in length from those of the second, and for movement in an opposite direction.
<EMI ID = 10.1>
When the movement of the first stepping motor is derived from the other end sensor, it will preferably include a switch for supplying a voltage jump in response to excitation of said end sensor and a differentiator for converting the voltage jump into a control pulse.
The feeler for detecting build-up at each flange may be a running wheel connected to a potentiometer. When the thread is fed into the bobbin, the
<EMI ID = 11.1>
to a build-up. This voltage increase will be accompanied by a rapid decrease of the running wheel. This causes the potentiometer to transmit a control pulse to a signal generator, consisting of a time clock. Upon receipt of such a control pulse, the signal generator sends a pulse of preset length to the servomotor, which moves the end sensor a predetermined distance in the direction of the other end sensor at that accumulation.
<EMI ID = 12.1>
will be explained in more detail with reference to the drawing, in which Fig. 1 shows a schematic perspective view of the equipment, Fig. 2 is a cross-section in the plane AA of Fig. 1, Figs. 3a and 3b respectively an accumulation of and a defect.
on the wire at a coil flange and Fig. 4 shows a circuit of the equipment.
Referring to Figures 1 and 2, the wire 1 of
a wire drawing machine (not shown) over a running wheel 2 and a
<EMI ID = 13.1>
with the end stops 16 and 17, in such a way that the rotation of
motor 12 is reversed at the end of each pass.
Three cams 13, 14 and 15 are mounted on the support 8. Cam 13 is arranged to actuate end stop 16 at the end of each left turn and cam 15 is positioned to actuate end stop 19 at the end of each right turn.
The end stops 16 and 19 are suspended from the carriers 24 and 25, respectively. Threaded rods 22 and 23 pass through the carriers
24 and 25 respectively; by rotation of rod 22 carrier 24 can be moved and by rotation of rod 23 carrier 25 can be moved. Servomotor 26 is connected to rod 22 and servomotor 27 to rod 23. The stops 17 and 18 are suspended from carriers 24 and 25, respectively, and connected to the servomotors 26 and 27 in such a way that when the stop 18 is energized, a pulse with preset length is passed to servomotor 26, carrier 24 moving away from carrier 25
<EMI ID = 14.1>
ger 25 extends the same distance � will move away from the carrier 24.
Thus, as the wrapping prose progresses, the end stops will move farther and farther from each other. Optionally, this results in an accumulation of wire (as shown in Fig. 3a), with the end stops being further apart than necessary. When the wire 1 is fed into an accumulation, the tension in it will suddenly increase and the arm 28 on which the running wheel 2 is mounted rotates downwardly on shaft 29. - The arm 28 is connected to a potentiometer 30 and as it moves wheel, a signal is sent to an amplifier 32. The output of the amplifier 32 energizes a timer which then transmits a pulse of a given duration. In order to be sure
<EMI ID = 15.1>
which is only compensated for accumulations at the flanges 20 and 21 of the coil, the switches 171 and 181 are included in the circuit, as indicated in FIG. 4 and described in more detail below.
If a shortage occurs at a flange (as shown in Fig. 3b) the running wheel will move upwards to compensate
of the decrease in tension. This movement causes a pulse in the reverse sense compared to the pulse that occurs when going down
going from the arm 28, the amplifier 32 is switched so that the
pulse due to the raising of the arm 28 is not amplified.
Referring to Figures 1 and 4, it will be understood that as the guide approaches the left end, the cam 14 will lift the stop 17. The stop 17 closes the switches 171 and 172. When the switch 172 is closed, a pulse is passed through capacitor 39 which energizes the time clock 37 of, for example, the monostable type. Timer 37 sends a pulse of preset length to the motor 27, which spins the wearer
25 moves to the right by a set distance a of, for example, 1 mm in the case of wire with a diameter of 0.5 mm. Closing the switch 171 connects the output 33 of the amplifier 32 to the timer 34.
If there is a build-up of wire at the flange 20, the signal generated by the potentiometer is passed through capacitor 31, amplified by the amplifier 32 and transferred to
<EMI ID = 16.1>
vomotor 26 to move support 24 in the direction of support 25 by a distance b, which is greater than distance a and in the same case of 0.5 mm diameter wire is, for example, 8 to 10 mm. Likewise, as the guide moves to the right-hand end, the cam 14 will lift the stop 18. This causes switches 181 and
182 closed. Closing of switch 181 causes a pulse to pass capacitor 38 and energize timer 36, after which a pulse is passed to servo motor 26 to move carrier 24 outwardly over the distance a of, for example, 1 mm. Closing switch 181 causes the signal on output 33 of amplifier 32 to be passed to timer 35.
Thus, upon a build-up of wire on the right side of the spool at flange 21, arm 28 will lower and a pulse will be applied to timer 35, which will then transmit a signal to servo motor 27 to move carrier 25 towards carrier 24 across the shaft. distance b, which is for example 8 to 10 mm.
It should be noted that the movement of the limit switches towards each other is only possible when one of the two <EMI ID = 17.1>
know that the position relative to each other can then be changed. Thus, in accordance with the arrangement shown in FIG. 1, the stop 17 will rise only when the guide is
<EMI ID = 18.1>
away, although both are still attached to the carrier 24.
Although the running wheel arrangement is preferred for detecting accumulations, other arrangements are also possible. An example of such an arrangement consists of a wheel, placed on the free end of a rotatable arm and supported on the reel next to the flange, and a second wheel, also placed on the free end of another rotatable arm and a short distance from the flange located. The angle of inclination of the arms with respect to each other is measured and if it exceeds a set value, for example when a build-up occurs next to a flange, a signal is generated that can be used to activate a timer. Wire buildup at a flange can also be photoelectrically detected.
While the end sensors in the preferred arrangement are powered by the conductor, without the end sensors can also be powered by, for example, a photoelectric cell responsive to the position of the wire, or by a pneumatic output. The guide itself could optionally include a double-threaded shaft which is rotatable in one sense for guiding the wire in one direction and rotatable in the other for guiding the wire in the other direction.
It was found that for wires with a diameter between
<EMI ID = 19.1>
that is the distance that one end stop moves to another with its successive actuations, had a value between one-third and one-twentieth of the distance b (that is the distance traveled when a build-up is detected) and preferably one third to one tenth of it.