DD237188A1

DD237188A1 - Verfahren zum wickeln von formspulen mit nc-maschinen

Info

Publication number: DD237188A1
Application number: DD27623585A
Authority: DD
Inventors: Peter-Klaus Budig; Klaus Klinger
Original assignee: Karl Marx Stadt Tech Hochschul
Priority date: 1985-05-13
Filing date: 1985-05-13
Publication date: 1986-07-02

Abstract

Das "Verfahren zum Wickeln von Formspulen mit NC-Maschinen" betrifft das Aufspulen von fadenfoermigem Gut zu Formspulen und ist vorteilhaft im Textilmaschinenbau anwendbar. Das Ziel der Erfindung ist es, fuer beliebige Drehzahlniveaus bei beliebige Drehzahlverhaeltnissen frei waehlbare Spulenformen zu realisieren, ohne den Steuerrechner erheblich zu belasten. Aufgabe der Erfindung ist es, den notwendigen Spulenhub oder die Bewegung des Fadenhalters entsprechend der erforderlichen Wickelbewegung zu steuern. Einige erfindungswesentliche Elemente sind ein Lagenzaehler, ein inkrementaler Spulenhubzaehler, ein Bezugslagegeber und ein umsteuerbarer Antrieb fuer die Spulenhubbewegung oder den Fadenhalter. Ein weiteres Merkmal ist, dass der Antrieb nur dann umgesteuert wird, wenn der Spulenhubzaehler in Abhaengigkeit vom Lagenzaehlerstand den maximalen Spulenhub erkennt und der Antrieb seine Bewegungsrichtung auch nach Unterbrechungen beibehaelt und erst wieder umgesteuert wird, wenn nach dem Durchlaufen der Nullage, das ist vorteilhaft die Spulenmitte, der Spulenhubzaehler wieder eine Umsteuerung ausloest oder das Wickeln beendet ist.

Description

Anwendungsgebiet

Die Erfindung betrifft das Aufspulen von Fäden oder Drähten zu freien Formspulen und ist vorteilhaft anwendbar im Textilmaschinenbau.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Für das Wickeln von Formspulen aus Fäden oder Drähten ist neben der Aufwickelbewegung eine axiale Bewegung des Spulenträgers oder des Fadenhalters erforderlich. Die axiale Bewegung ist dabei abhängig von dem mittleren Faden- oder Drahtdurchmesser und vom Spulendurchmesser.

Um steife Wickelkörper zu erhalten, muß die Wickellänge mitzunehmender Lagenzahl und zunehmendem Spulendurchmesser verkürzt werden, so daß sich Stirnschrägen bilden.

Bekannte Verfahren zum Wickeln von Formspulen realisieren die erforderliche Zwangskopplung der Bewegung mittels komplizierter, verschleiß- und ver^stbehafteter mechanischer Getriebe. Diese Getriebe sind zumeist Umschalträdergetriebe, oft kombiniert mit mechanisch kontinuierlich verstellbaren Einrichtungen. Diese Lösungen sind Schallquellen, erfordern einen hohen Wartungsaufwand und besitzen ein relativ hohes Einbauvolumen.

Der Hauptmangel der bekannten technischen Lösungen besteht darin, daß sie nicht auf jedes beliebige Drehzahlverhältnis und jedes beliebige Drehzahlniveau frei einstellbar sind.

Das Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Wickeln von Formspulen mit NC-Maschinen anzugeben, bei dem beliebige Drehzahlverhältnisse und beliebige Drehzahlniveaus frei einstellbar sind, ohne die Steuerung erheblich zu belasten, und mit dem eine frei wählbare Spulenform realisiert wird.

Das Wesen der Erfindung

Die Ursache der Mängel bekannter Lösungen zum Wickeln von Formspulen liegt in der Verwendung von mechanischen Getrieben für den erforderlichen Zwanglauf der Aufwickelbewegung der Spule und der Spulenhubbewegung oder der Bewegung des Fadenhalters.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, unter Verwendung der in NC-Maschinen vorhandenen Steuerung ein Verfahren zum Wickeln von Formspulen anzugeben, bei dem der erforderliche Zwanglauf elektrisch durch eine Steuerung der Spulenhubbewegung oder der Bewegung des Fadenhalters erfolgt.

Erfindungsgemäß wird das mit einem Verfahren zum Wickeln von Formspulen mit NC-Maschinen, bei dem ein Bezugslagegeber ein Nullagesignal bildet, wenn das aufzuwickelnde Gut in der Spulenmitte oder einer anderen Bezugslage einläuft, bei dem ein inkrementaler Geber Spulenhubsignale in Abhängigkeit vom achsenparallelen Abstand des aufzuwickelnden Gutes von der Nullage bildet und diese Spulenhubsignale mit einem voreinstellbaren Spulenhubzähler mit Dekoder gezählt werden, bei dem ein umsteuerbarer Antrieb für den Spulenhub oder die Bewegung des Fadenhalters verwendet wird

und bei dem die Lagen in einem voreinstellbaren Lagenzähler mit Dekoder gezählt werden, der beim Einlegen eines neuen Spulenträgers auf einen Anfangswert gesetzt wird, dadurch gelöst, daß

der umsteuerbare Antrieb zunächst so eingeschaltet wird, daß der Spulenträger oder Fadenhalter von seiner definierten Anfangslage in die Nullage einläuft,

daß während der Zeit bis zum Erreichen der Nullage der Spulenhubzähler voreingestellt wird, dieser Voreinstellwert aus der bekannten Abhängigkeit von der gewünschten Spulenform bestimmt und als Spulenformsollwert in einem Formsollwertspeicher gespeichert ist, daß erst von dem Zeitpunkt an, zu dem der Bezugslagegeber ein Nullagesignal bildet, die Spulenhubsignale im Spulenhubzähler gezählt werden,

daß, wenn der Dekoder des Spulenhubzählers das Signal bildet, der umsteuerbare Antrieb für den Spulenhub oder Fadenhalter umgesteuert wird und der Lagenzähler einen Zählimpuls erhält, daß der umsteuerbare Antrieb während des Wickelvorgangs auch nach Unterbrechungen seine Bewegungsrichtung beibehält und daß das Wickeln der Spule beendet ist, wenn der Dekoder des Lagenzählers ein Signal bildet, dessen Voreinstellwert aus der bekannten Abhängigkeit von Spulenträgerdurchmesser, Spulendurchmesser und mittlerer Fadendicke bestimmt wird.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Als umsteuerbarer Antrieb wurden elektrische Einzelantriebe ausgewählt. Die Aufwickelbewegung wird von der Steuerung vorgegeben. Als Bezugslagegeber ist ein sogenannter Näherungsinitiator gut geeignet, der dann sein Nullagesignal bildet, wenn ein schmaler Blechstreifen oder ein Schlitz in einem Blech in den Initiatorbereich eintaucht. Gleichwertig sind optische oder andere Sensoren geeignet. Es ist sinnvoll, den Näherungsinitiator oder den Blechstreifen verstellbar anzuordnen.

Als inkrementaler Geber für die Spulenhubsignale ist beispielsweise ein Näherungsinitiator geeignet, der Impulse durch eine auf einer Antriebswelle für den Spulenhub oder den Fadenhalterantrieb sitzenden Schlitzscheibe bildet.

Als Spulenhub- und Lagenzähler werden voreinstellbare Zähler eingesetzt, bei denen die Dekodierung durch das wechselnde Vorzeichen des Zählerstandes erfolgt.

Im ersten Verfahrensschritt wird durch die Steuerung der Maschine der Antrieb für den Spulenhub oder Fadenhalter zunächst über die Steuerung der Maschine so eingeschaltet, daß der Spulenträger oder Fadenhalter von seiner definierten Anfangslage in die Nullage einläuft.

Ein weiterer Verfahrensschritt ist nun, daß während der Zeit, in der der Spulenträgerantrieb oder der Antrieb für den Fadenhalter eine Bewegung zur Nullage durchführt, der Spulenhubzähler voreingestellt wird. Vorteilhaft wird dieser Wert nicht erst berechnet, sondern in einem Speicher abgelistet, um die CPU der Maschinensteuerung nicht übermäßig zu belasten.

Die Berechnung desVoreinstellwertesam Beispiel einer einfachen Trapezformspule erfolgt in bekannter Weise nachfolgender Formel:

N] =(0,51_o-(dsi-d_so)cota)k

Ni = Zählervoreinstellwert der i-ten Lage

I₀ = maximale Wickellänge

d_si = Wickelaußendurchmesser

d_so = Spulenträgerdurchmesser

α =Stirnschrägungswinkel

k = Auflösungsvermögen des inkrementalen Gebers für die Spulenhubsignale Der Wickelaußendurchmesser d_s, wird über den mittleren Fadendurchmesser ermittelt oder gemessen.

Als Nullage wurde die Spulenmitte gewählt.

Jeweils von dem Zeitpunkt an, zu dem der Bezugslagegeber ein Nullagesignal bildet, werden die Spulenhubsignale im Spulenhubzähler gezählt. Im Zusammenhang damit sollte der Bezugslagegeber längs der Spule frei einstellbar sein, um an unterschiedliche geometrische Spulenträgerabmessungen leicht anpaßbar zu sein.

Von dem Zeitpunkt an, zu dem der Zählerinhalt des Spulenhubzählers das Vorzeichen wechselt, wird der Antrieb für den Spulenhub oder Fadenhalter umgesteuert und an den Lagenzähler ein Zählimpuls gegeben.

Das Wickeln wird beendet, wenn der Inhalt des Lagenzählers sein Vorzeichen wechselt.

Erfindungsgemäß läuft jetzt der Antrieb wieder zur Nullage und der Spulenhubzähler wird wieder voreingestellt, wobei dieser Wert nicht gleich dem der vorigen Lage sein muß. Der umsteuerbare Antrieb soll erfindungsgemäß seine Bewegungsrichtung auch bei Unterbrechungen so lange beibehalten, bis nach dem Durchfahren der Nullage der Inhalt des Spulenhubzählers sein Vorzeichen wieder wechselt.

Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß sie bei elektrisch zwanglauf geregelten Einzelantrieben vorteilhaft anwendbar ist, wobei frei wählbare Wickellängen und Stirnschrägungswinkel realisierbar sind. Durch eine einfache Verschiebung des Bezugslagegebers sind Wickellagenänderungen leicht möglich.

Das Verfahren arbeitet verschleißfrei und geräuscharm. Bei elektrischem Einzelantrieb ist die Erfindung technologischen Erfordernissen optimal anpaßbar. Das ist für die Sicherung einer konstanten Qualität bei variablen technologischen Eingangsparametern wichtig.

Claims

Erfindungsanspruch:

1. Verfahren zum Wickeln von Formspulen mit NC-Maschinen, bei demein Bezugslagegeber ein Nullagesignal bildet, wenn das aufzuwickelnde Gut in der Spulenmitte oder einer anderen Bezugslage einläuft, bei dem ein inkrementaler Geber Spulenhubsignale in Abhängigkeit vom achsenparallelen Abstand des aufzuwickelnden Gutes von der Nullage bildet und diese Spulenhubsignale mit einem voreinstellbaren Spulenhubzähler mit Dekoder gezählt werden,

bei dem ein umsteuerbarer Antrieb für den Spulenhub oder die Bewegung des Fadenhalters angeordnet ist und bei dem die Lagen in einem voreinstellbaren Lagenzähler mit Dekoder gezählt werden, der beim Einlegen eines neuen Spulenträgers auf einen Anfangswert gesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der umsteuerbare Antrieb zunächst so eingeschaltet wird, daß der Spulenträger oder Fadenhalter von seiner definierten Anfangslage in die Nullage einläuft,

daß während der Zeit bis zum Erreichen der Nullage der Spulenhubzähler voreingestellt wird, dieser Voreinstellwert aus der bekannten Abhängigkeit von der gewünschten Spulenform bestimmt und als Spulenformsollwert in einem Formsollwertspeicher gespeichert ist,

daß erst von dem Zeitpunkt an, zu dem der Bezugslagegeber ein Nullagesignal bildet, die Spulenhubsignale im Spulenhubzähler gezählt werden,

daß, wenn der Dekoder des Spulenhubzählers ein Signal bildet, der umsteuerbare Antrieb für den Spulenhub oder Fadenhalter umgesteuert wird und der Lagenzähler einen Zählimpuls erhält, daß der umsteuerbare Antrieb während des Wickelvorganges auch nach Unterbrechungen seine Bewegungsrichtung beibehält und das Wickeln der Spule beendet ist, wenn der Dekoder des Lagenzählers ein Signal bildet, dessen Voreinstellwert aus der bekannten Abhängigkeit von Spulenträgerdurchmesser, Spulendurchmesser und mittlerer Fadendicke bestimmt wird.