IT8203419A1 - Circuito elettronico per governare il carrello guidafilo di una bobinatrice - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo:

"Circuito elettronico per governare il carrello guidafilo di una bobinatrice"

RIASSUNTO

Il trovato concerne un circuito elettronico per governare il carrello guidafilo di una bobinatrice. Nel circuito di cui trattasi ? previsto l'uso di un trasduttore di spostamento abbinato di preferenza al mezzo che trasmette il moto al carrello guidafilo ed atto a fornire, ad esempio sotto forma di impulsi, la indicazione dello spazio percorso dal carrello stesso Quando il carrello ? circa a met? della propria corsa ? previsto che lo stesso cooperi con un sensore che a sua volta pilota un deviatore statico il quale collega alternativamente il detto trasduttore, all'uno od all'altro di una coppia d? contatori. Quando il carrello coopera col detto sensore, un indice di riferimento previsto sul carrello stesso coopera con lo zero centrale di una scala graduata, fissa e parallela all'asse della bobina sistemata sul mandrino della bobinatrice. Portando il guidafilo in corrispondenza delle estremit? della bobina, attraverso l'indice dianzi detto ? possibile rilevare dalla scala graduata, due entit? numeriche che stanno ad indicare, diret tamente, indirettamente od in via proporzionale, la quantit? degli impulsi che debbono essere generati dal detto trasduttore di spostamento per far s? che il carrello percorra lo spazio che intercorre tra la posi zione che lo vede in cooperazione col detto sensore mediano, e le posizioni di fine corsa che vedono il guidafilo in corrispondenza delle estremit? della bobina. I numeri rilevati dalla scala graduata, vengono impostati su due memorie elettromeccaniche le quali sono collegate a rispettive memorie elettroniche nel seguito richiamate come memorie di programma. Due comparatori confrontano il contenuto di ogni contatore con quello della rispettiva memoria di programma e quando un comparatore rileva uguaglianza di contenuto, viene comandato l?intervento di una unit? di commutazione che inverte il senso di marcia del carrello.

Il circuito di cui trattasi ? inoltre dotato di mezzi che regolano automaticamente il contenuto delle memorie di programma in funzione delle variazioni impulsive ed insistenti della velocit? di avvolgimento del filo, in modo che l'avvolgimento stesso risulti il pi? regolare possibile. Il circuito ? pure dotato di mezzi che consentono una correzione manuale del contenuto delle memorie di programma, in modo da permette? re l'adattamento preciso della bobinatrice alle dimensioni delle bobine da riempire, anche quando la bobinatrice stessa ? in funzione. Mezzi sono infine previsti per permettere il preselezionamento della quantit? di filo che deve essere avvolto su ogni bobina e che a riempimento avvenuto di quest'ultima, comandano lo arresto della bobinatrice, fermando il carrello nella posizione di inizio ciclo, in cooperazione col sensore mediano.

TESTO DELLA DESCRIZIONE

Il trovato fa riferimento alle bobinatrici adibite all'avvolgimento di filo metallico o d?altro materiale, su rocchetti o bobine normalmente di forma cilindrica, Le bobinatrici note comprendono un mandrino motorizzato al quale viene calettata la bobina e compren. dono un carrello con guidafilo che automaticamente si sposta lungo l'asse della bobina con velocit? tale da realizzare il voluto passo di avvolgimento e che inverte il senso di marcia urtando degli arresti di fine corsa, in modo da proseguire 1'avvolgimento a strati successivi. In talune bobinatrici di tipo noto sono anche previsti dei servocomandi per regolare a distanza la posizione dei fine corsa di inversione, al variare delle dimensioni delle bobine.

Per governare il movimento del carrello guidafilo, il trovato propone un circuito di natura elettronica, che rispetto alle soluzioni note presenta i seguenti vantaggi:

- consente un pi? facile, preciso e rapido adattamento delle bobinatrici a bobine di dimensione diversa; - ha una vita operativa molto lunga e non richiede manutenzione ;

- presenta un costo contenuto anche in forza dei van? taggi di cui al punto precedente;

- garantisce una inversione rapida e precisa del movimento del carrello, con conseguente precisione nello avvolgimento del filo sulla bobina.

Queste ed altre caratteristiche del circuito di cui trattasi ed i vantaggi che da esso derivano, appariranno evidenti dalla seguente descrizione di una forma preferita di realizzazione dello stesso, illustrata a puro titolo di esempio, non limitativo, nelle figure dell'unica tavola allegata di disegno, in cui: - la fig. 1 illustra schematicamente le parti significative della bobinatrice, governate dal nuovo circu to elettronico che ? qui rappresentato con uno schema a blocchi;

- la fig. 2 illustra sezionato nel senso della lunghezza, l'avvolgimento di filo raccolto su una bobina, con indicazione di due diverse anomalie che si possono verificare in corrispondenza delle estremit? dello stesso avvolgimento.

In figura 1 con A ? indicato il carrello che porta il guidafilo B e che scorre su un sistema di guida, non illustrato, parallelamente all'asse della bobina G da riempire. La motorizzazione del carrello ? ad esempio assicurata da una cinghia D posta parallelamen te all'asse della bobina G, rinviata su pulegge E-E* e motorizzata in continuo, come indicato ad esempio dalla freccia F, da un gruppo motoriduttore G. Il carrello ? dotato di due elettrocalamite H ed H' con? trapposte, sistemate all'esterno dei due rami della cinghia, ed in corrispondenza di tali elettrocalamite, collocato tra i rami della cinghia stessa, il carrello medesimo sostiene un blocchetto flottante L, di materiale ferromagnetico. Eccitando alternativamente le elettrocalamite H ed ?', il blocchetto L viene attirato dalla elettrocalamita attiva ed il carrello A risulta ancorato all'uno od alltro dei due rami della cinghia D, con la conseguenza di muoversi con moto al-, terno mentre la cinghia stessa ruota in continuo nel senso della freccia F.

Secondo il trovato, il carrello A viene dotato in solido di una appendice 1 che quando il carrello stesso giunge a met? o sostanzialmente a met? della propria corsa, coopera con un sensore 2 costituito ad esempio da un interruttore di prossimit?, montato su una qualsiasi parte fissa della bobinatrice. Il carrello A reca pure un indice di riferimento 3 che quando l?appendice 1 coopera col sensore 2, risulta in corrispon dehza dello zero centrale di una scala graduata 4 posta parallelamente all'asse della bobina C e montati anche essa sul telaio della bobinatrice. Sull'utilit? di tale scala, si ritorner? nel seguito della descrizione.

Sull'albero veloce del gruppo G viene calettato un dieco 5 dotato sulla periferia di una pluralit? di fori equidistanziati, che vengono rilevati.da un grup|-po eiettitore-rilevatore 6 fisso e ad esempio di tipo fotoelettrico. Un tale insieme di mezzi realizza un generatore d?impulsi, in cui ogni impulso equivale ad una frazione molto piccola dello spazio percorso dal carrello A della bobinatrice e quindi realizza un dispositivo di buona precisione che permette di rilevare lo spazio percorso dal carrello al superamento del traguardo rappresentato dal sensore mediano 2. Per quest'ultimo fine, il gruppo 6 ? collegato ad un deviatore statico 7 pilotato dal sensore 2 dianzi detto. L'unit? 7 ? a sua volta collegata a due contatori 8-8',

. Per predisporre la bobinatrice all?intervento su bobine C di una determinata dimensione, si posiziona una di tali bobine sul mandrino della stessa bobinatrice e si sposta manualmente il carrelo A portan do il guidafilo B in corrispondenza dell'una o della altra delle flange della stessa bobina, rilevando di volta in volta il numero che l'indice 3 segna sulla scala graduata 4. Le due indicazioni numeriche rilevate, stanno ad esempio ad indicare in via diretta, indiretta o proporzionale, la quantit? degli impulsi che debbono uscire dal gruppo 6 per far si che il carrello A percorra lo spazio che intercorre tra il sensore mediano 2 e la flangia di destra e quella di sinistra della bobina. Le indicazioni numeriche rilevate dalla scala 4 possono essere uguali o possor. essere diverse.

Rilevate le entit? numeriche dalla scala 4, l'operatore provvede ad impostare le stesse su altrettanti memorie elettromeccaniche 9-9?, inserendo ad esempio nella prima il valore numerico rilevato nello sposta, mento del carrello verso sinistra e nella seconda il valore rilevato nello spostamento del carrello verso destra. Le unit? 9-9* possono ad esempio essere costi tuite da matrici di contatti ovvero da commutatori binari. Le uscite delle unit? 9-9* sono collegate,attraverso circuiti logici 10-10?,a rispettive memorie elettroniche 11-11* le cui uscite vanno a dei compara tori 12-12? che confrontano il contenuto di tali memo rie con quello dei contatoci 8-8*, Le uscite dei comparatori 12-12' vanno ad una unit? di commutazione 13 che a sua volta ? operativamente collegata alle elettrocalamite H ed H 1 del carrello. In corrispondenza di una delle estremit? della guida su cui scorre il carrello A, ad esempio sulla estremit? di destra, ? previsto un sensore 14 col quale pu? cooperare l?appendice 1 del detto carrello. Il sensore 14 ? collegato operativamente, in via diretta od indiretta all'unit? 7, ed unitamente al sensore 2 ? collegato ad una unit? 15 che pilota il gruppo G e che manifesta la propria azione anche sull'unit? di commutazione 13 precedentemente considerata. Con M ? indicato il motore elettrico che provvede alla attivazione del mandrino della bobinatrice e quindi la rotazione della bobina C. Il motore M ? pilotato in modo noto da una unit? elettronica 16 che attraverso un tralduttore 17 riceve l'informazione della lunghezza del filo che viene avvolto sulla bobina C mentre ruota ? nella quale unit?, attraverso un comando 18, ? possibile impostare la lunghezza del filo che deve essere avvolto sulla bobina stessa. L?unit? 16 ? pure in grado di controllare il gruppo G, ad esempio attraverso parte dell?'unit? 15.

Il funzionamento del circuito di cui trattasi, limidatamente ai componenti sin qui descritti, ? il se? guente. Dopo aver effettuato le operazioni di adattamento delle unit? 9-9'? alla lunghezza del nocciolo della bobina C, come gi? descritto in precedenza, chiudendo l'interruttore generale dell?impianto avviene automaticamente quanto segue. Se il carrello A non ? nella posizione di azzeramento che.vede l'appendice 1 cooperare col sensore 2, il circuito ? tale per cui il motore Ivirimane fermo mentre attraverso le unit? 15-13 viene attivabo con moto lento il gruppo Gr e viene eccitata la elettrocalamita H in modo che il carrello abbia a traslare verso destra. Se in questo suo movimento lento, il carrello incontra il sensore 2, automaticamente si arresta in corrispondenza dello stesso e l'impianto ? pronto per la partenza. Se sul percorso del carrello non v'? il sensore 2, il carrello stesso prosegue nella propria corsa sino a giungere in cooperazione col sensore 14 e quando ci? si verifica l?unit? 15 informa di tale condizione l?unit? 13 la quale provvede a commutare l'eccitazione delle elettrocalamite del carrello, in modo che questo inverta la propria corsa* Quando l'appendice 1 del carrello giunge a cooperare col sensore 2, il gruppo G viene frenato e rimane in posizione di attesa, mentre l?unit? 7, o per sua natura, od in virt? dell?informazione precedentemente avuta dal sensore 14, va o risulta in collegamento col contatore 8?. Le porte 10-10' vengono ora abilitate per permettere il trasferimento dell'informazione dalle unit? 9-9' alle memorie di programma 11-11'. Il circuito risulta cosi automaticamente azzerato o sincronizzato e quindi correttamente disposto alla partenza. Agendo sul comandodi partenza della bobinatrice, vengono attivati i gruppi di oto M-G e viene eccitata l'elettrocalamita H, in modo che mentre il carrello A trasla verso destra, il contatore 8? riceve gli impulsi dal generatore 6, attraverso l'unit? 7. Quando il contenuto del contatore 8? sar? uguale a quello della memoria 11?, comparatore 12? comander? l?unit? 13 che commuter? l'eccitazione delle elettrocalamite del carrello, obbligando quest'ultimo ad invertire .. la propria marcia. Quando il carrello passer? in corrispondenza del sensore 2, l?unit? 7 scatter? attivando il contatore 8. Quando il contenuto di 8 sar? uguale a quello della memoria 11, il comparatore 12 comander? la commutazione dell'unit? 13, con la conseguente inversione di marcia del carrello. Il ciclo prosegue in questo modo, sino al riempimento della bobina. Poich? l'adattamento della bobinatrice alle dimensioni della bobina da riempire, richiede l'operazione manuale descritta che prevede l'uso della scala graduata 4, operazione non molto precisa, pu? avvehire che il carrello A inverta la propria corsa in anticipo od in ritardo,,dando origine a depositi carenti od eccedenti come indicato rispettivamente con Z1 e Z2 in figura 2. Per far si che il deposito di filo sulla bobina, interessi la bobina stessa uniformemente per tutta la sua lunghezza, ? stato previsto quanto segue? Dalla figura 1 si rileva che un trasduttore 19 rileva la velocit? del filo in fase di bobinatura e trasmette tale informazione, sotto forma di segnale elettrico, a due unit? 20-21 la prima delle quali indica la velocit? di avvolgimento in tempo reale, mentre l'altra indica la velocit? media di avvolgimento. A tale scopo giova ricordare che la bobinatrice b normalmente dotata di mezzi che tendono a mantenere costant?, in assoluto, la velocit? di avvolgimento del filo. I due valori di velocit? vengono confrontati in un comparatore 22 che ? operativamente collegato ad una unit? 23 capace di generare un segnale di correzione per le .memorie 11-11' alle quali risulta collegata in fase attraverso la connessione alle uscire dell'unit? 13. Con 24 ? indicata una unit? di regolazione che permette di creare una soglia di scatto per l'unit? 22. Con 25 ? indicata una unit? che scatta in concomitanza con le inversioni di marcia del carrello, e che pu? abilitare l'unit? 23 per un tempo regolabile attraverso il mezzo 26. L'unit? 25 sfrutta come generatore di cadenza il sensore 6 ed a tale scopo ? collegata al deviatore 7? In presenza di una deformazione del tipo indicato con Z1, la mancanza di filo sulla bobina determina un allentamento dell'avvolgimento e la conseguente diminuzione di diametro dello stesso avvolgimento. In questi casi l'unit? 20 rileva una repentina diminuzione della velocit? di raccolta del filo, che ? per l'appunto indice della detta manchevolezza. Attraverso l'unit? 23, alla memoria 11' che nell'esempio di cui trattasi risulta interessata all'inconveniente Z1, vengano inviati automaticamente e nel tempo^degli impulsi di correzione in quantit? tale da determinare un giusto allungamento della corsa del carrello. Viceversa, in presenza di una imperfezione del tipo indicato con Z2, l'unit? 20 rileva un repentino aumen? to della velociti di avvolgimento del filo, per cui l'unit? 23 provveder? a trasmettere automaticamente alla memoria 11, nel tempo, degli impulsi di correzione che accorceranno opportunamente la corsa del carr? lo verso sinistra.

Attraverso la stessa unit? 23 ? prevista la possibilit? di modificare il contenuto delle memorie

anche con dei comandi manuali 27, in modo che dopo l'avviamento della bobinatrice, sia possibile eseguire un adattamento fine della corsa del carrello, alla dimensione delle bobine impiegate. Attraverso display^ 28-28' collegati alle memorie 11-11', sar? possibile rilevare il contenuto corretto di tali memorie, in -mo|. do da poterlo poi trasferire manualmente nei registri 9-9?.

Al termine dell'avvolgimento interviene l'unit? 16 che comanda la decelerazione dei motori M-G. Quando la velocit? del filo rilevata tramite ur. trasduttore 29 a monte del sistema di compensazione,scende al diisotto di una soglia stabilita con una regolazione 30, l'unit? 16 provvede ad arrestare il motore M e quando il carro A giunge in corrispondenza del sensore 2, la stessa unit? 16 arresta il gruppo di moto G e fornisce eventualmente segnali utili per altre sequenze

Claims (6)

1. R i v e n d i c a z i o n i

   1 ) Circuito elettronico particolarmente adatto per governare il carrello guidafilo di una bobinatrice, caratterizzato dal comprendere:

   - un trasduttore di spostamento costituito ad esempio da un generatore d'impulsi associato di preferenza al gruppo di moto che aziona il carrello;

   - un sensore di qualsiasi adatto tipo, preferibilmente non elettromeccanico, posto in corrispondenza della zona mediana della corsa del carrello e tale da poter cooperare con tale mezzo quando lo stesso giunge nella detta zona;

   - una scala graduata e fissa, posta parallelamente all'asse della bobina da riempire e col cui zero centrale coopera un indice di riferimento portato dal carrello quando quest'ultimo giung? a cooperare col detto sensore mediano, essendo previsto che sulla scala graduata siano riportate delle cifre che in via diretta, indiretta o proporzionale, stanno ad indicare la quantit? degli impulsi che debbono uscire dal trasduttore di spostamento per far s? che il carrello percorra la distanza che progressivamente lo separa dalla posizione di cooperazione col sensore mediano; tutto ci? essendo previsto in modo che posizionando il guidafilo del carrello in corrispondenza delle ali della bobina da riempire, sia possibile rilevare dalla scala graduata, due valori che stanno ad indicare l?entit? della corsa utile verso destra e verso sinistra del carrello;

   - due memorie elettromeccaniche, composte ad esempio da matrici di contatti, fcelle quali vengono impostati i due valori rilevati dalla scala graduata essendo tali memorie collegate attraverso circuiti di porta, a corrispondenti memorie elettroniche che nel seguito verranno richiamate col termine d? memorie di programma;

   - un deviatore statico che su comando del sensore mediano, collega alternativamente il trasduttore di spostamento con l'uno o con l'altro di una coppia di contatori;

   - una coppia di comparatori che confrontano il contenuto dei contatori con quello delle rispettive memorie di programma e che quando rilevano uguaglianza di contenuto, comandano l'attivazione di una unit? di commutazione che inverte la corsa del carrello;

   - mezzi per far s? che quando la bobina si ? riempita, il carrello venga di preferenza arrestato, decelerando, nella posizione di azzeramento che lo vede in cooperazione col sensore mediano.
2. 2) Circuito elettronico secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che se alla chiusura dell'interruttore elettrico generale della bobinatrice, il carrello non coopera col sensore mediano di azzeramento, sono previsti dei mezzi che comandano l'attivazione con moto lento del solo carrello in modo che lo stesso abbia a spostarsi in direzione di un sensore posto in corrispondenza di una delle estremit? della relativa guida; mezzi essendo inoltre previsti per far s? che se in tale corsa il carrello incontra prima il sensore mediano, lo stesso venga automaticamente arrestato, e per far si che se viene invece attivato il detto sensore supplementare,,il carrello medesimo abbia ad invertire la corsa ed abbi poi ad arrestarsi quando giunge in cooperazione col detto sensore mediano, mentre l?intero circuito risulta automaticamente sincronizzato e pronto per lo inizio di un ciclo di lavoro.
3. 3) Circuito elettronico secondo le rivendicazioni precedenti, in cui ? previsto l'uso di un mezzo di frenatura per arrestare il carrello in corrispondenze del sensore mediano.
4. 4) Circuito elettronico secondo le rivendicazioni precedenti in cui mezzi sono previsti per far si che la velocit? di avvolgimento del filo rilevata da un apposito trasduttore, giunga a due unit? che danno l?uria il valore reale e l'altra il valore medio di tale velocit?, essendo tali valori confrontati da un comparatore a soglia regolabile, collegato con le proprie uscite ad un generatore d?impulsi che ? a su? volta collegato alle memorie di programma per il tramite di circuiti di sincronismo e che ? pilotato da una unit? che scatta in corrispondenza delle inversioni di marcia del carrello e che pu? rimanere attiva per un tempo regolabile; il tutto essendo previsto in modo che quando il comparatore rileva aumen ti o diminuzioni repentini ed apprezzabili della velocit? di bobinatura, il generatore d?impulsi invii nel tempo, una correzione rispettivamente in diminuzione ed in aumento a quella di volta in volta interessata delle memorie di programma, in modo da far si che diminuendo od aumentando la corsa del carrello, l?avvolgimento di filo sulla bobina risulti correttamente formato.
5. 5) Circuito elettronico secondo le rivendicazioni precedenti, in cui al generatore d'impulsi per la correzione del contenuto delle memorie di programma, sono collegati dei comandi manuali in modo che dopo l'attivazione della bobinatrice, sia possibile adattare con precisione la corsa del carrello alla lunghezza delle bobine da riempire.
6. 6) Circuito elettronico particolarmente adatto per governare il carrello guidafilo di una bobinatrice, realizzato in tutto o sostanzialmente come descritto come illustrato nelle figure dell?unica tavola allega ta di disegno e per gli scopi sopra esposti.