RU1780116C - Устройство дл намотки секций рулонных конденсаторов - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени ; устройство, содержащее смоточные шпиндели дл  рулонов лент фольги и диэлектрика и намоточный механизм, снабжено датчиками длины лент фольги и диэлектрика, датчиком положени  планшайбы, а блок управлени  снабжен переключателем режимов и задатчиком длины фольги и диэлектрика, 7 ил.

Description

изобретение относитс  к производству изделий электронной техники, а именно к оборудованию дл  намотки секций конденсаторов .

Целью изобретени   вл етс  повышение производительности в работе и улучшении качества секций конденсаторов.

На фиг.1 изображена обща  схема устройства; на фиг.2 - кинематическа  схема устройства; на фиг.З и 4 - узел заклейки конечного витка секции конденсатора перед заклейкой и в момент заклейки конечного витка секции; на фиг.5 - механизм намотки секций конденсаторов: на фиг.6 алгоритм управлени  работой устройства; на фиг.7 - алгоритм управлени  нат жением лент в процессе намотки секции, где Оыдиаметр рулона ; п - число рулонов с лентами фольги и диэлектрика, например п 4; 1 1,2,3,4 Устройство дл  намотки секций рулонных конденсаторов содержит установленные на станине смоточные шпиндели 1 с флажками 2 и рулонами с анодной, катодной фольгой 3 и двум  диэлектриками 4, датчиками оборотов 5 и фрикционными дисками 6, один из которых з сГКреплен на штоке тормозного электромагнита 7, Намоточный механизм снабжен оправками 8, на каждой из которых наматываетс  секци  Q конденсатора с анодным и катодным выводами 10, Узел вращени  оправок состоит из электродвигател  11, электромагнитной тормозной муфты 12 и датчика 13 ориентации оправок. Датчик положени  планшайбы снабжен флажком 14, закрепленным на валу планшайбы 15, поворачиваемой на 45° шаговым двигателем 16. Датчики 17 длины ленты предназначены дл  счета длины лент анодной, катодной фольги и диэлектрика, В их состав вход т светоизлучающий элемент 18, например светодиод с инфракрасным излучением, приемник светового излучени , например, фотодиод 19, усилители-формирователи импульсов 20 и счетчики-накопители 21 с вентильными схемами . На общем валу с растровым диском датчиков 17 жестко закреплены мерные шкивы 22.

Лентозаправочный механизм подачи лент фольги на позицию намотки включает электродвигатель 23 с электромагнитной муфтой 24, Электромагнит 25 служит дл  сведени  роликов при отрезке и подаче лент

(1ОЛ1.ги и св здн с датчикам и 26 отключени  i I о,л, 3 ч 1.-1 л е н т фол ь г и.

Дл  расфиксации планшайбы 15 перед ее поворотом из 45° служит электромагнит 27 с фиксатором 28, флажок 29 фиксатора 28 и датчик 30 положени  фиксатора 28. Узел отрезки лент фольги после намотки секций конденсаторов до номинальной емкости, соответствующей заданной длине лент фольги, содержит электромагнит 31 и лентоведущие ролики 32. Упом нутые датчики контрол  положени  различных механизмов соединены шинами 33-45 с соответствующими входами микропроцессорного блока управлени  (МПБУ) 46, выходы которого по шинам 47-56 соединены с соответствующир .-1и электромагнитами, электродвигател ми и разрешающими входами вентильных схем 21 .датчиков длины, а также с сигнальным табло йгззрнйиой сигнализации 57.

Микропроцессорный блок управлени  46 пключает (фиг.1) функциональные модули: микропроцессора 58, ввода вывода информаijHn 59, оперативного запоминающего устг )Ойства (ОЗУ) 60, перепрограммируемого посто нного запоминающего устройства (ППЗУ) 61. дискретных вводов 62, дискретных зыпгдоБ 63 и цмфроаналоговых преобразователей (ЦАП) 64. Перечисленные функционал модули соединены между собой а,л;)есньп 1и информационнь1ми шинами и огЗеспечивают реализациго логических и арифметических операций в соответствии с программой, записанной в ППЗУ 61. Микропро1 .|8ссорный блок управлени  может строитьс , например, на базе одноплатных или многоплатных микроЭВМ, например Электроника С5-12, Электроника МС1201.02, Электрон1 ка МС 1260.12. Электроника МС1212 и р да других, встраиваемых в микропроцессорный блок, который содержит также устройства отображени  информации; цифровое табло 65 и светодиодные лмнейки 66, клавиатуру 67 ввода и вывода данных из ОЗУ 60, блок кнопочных переключателей 68 дл  задани  режимов работы устройства, блоки ламельных перекл,Очателей 69. 70, 71 и 72 с выходами в двоично-дес тичном коде,, например, ПП-10 соответственно дл  задани  требуемой длины анодг)ой и катодной фольги, задани  скорост/1 шагового двигател  и количества холостых витков лент диэлектрика, наматываемых до заданного диаметра секции 9. Упом нутые устройства и переключатели 65-72 соединены с МПБУ 46 через модули дискретных входов 62 и выходов 63.

Дл  подготовки устройства к работе первоначально вручную пропускают ленты катодной и анодной фольги, а также диэлектрика с рулонов 3 и 4, через лентг;г(:,/1-/ 1 К ролики 32, мерные шк«вы 22 датчиков 1 7 длины и направл ющие ролики к оправе 8 на позицию намоткой новой секции.

Устройство дл  намотки секций рулон

ных конденсаторов работает с;геду1ои1им образом.

При включении электропитани  происходит пуск электродвигателей 11 и 23. при

0 этом соответствующие приводы Е-.ращени  оправок 8 и подачи лент фол1зги отключены электромагнитными муфтами 12 и 24 соответственно , автоматически или вр чну;о через блок переключателей 68 происходьгг

5 запуск микропроцессорного блока 46, микропроцессор 58 которого последовательно считывает и вь1полн е1 кома1 ды. записанные в посто нном запоминаюпдем устройстве 61. При этом через у с т р о и с т в а

0 дискретного вывода 63 и ЦАП 64 выдаютс  сигналы, устанавливаюидие исполнительные механизмы в исходное (рабочее) сое го ние: фиксатор 28 фиксирует от случайного смещени  планшайбу 15. фла.( 29 находитс  в щели датчика 30. чер;ез обмогки т(;р.м о 3 н ы X э л е к т р о м а I HI и т о D 7 п р о х о д « максимальный ток. обеспечива  заданно--: нат жение лент фольги и диэ.мектрика: фл.ужок 14 находитс  в 1це.1и да1чи1са 13, о.оисж0 тиру  onpaBKi1 8 в заданьюм .;crfiii дл  захвата пучка лент фольги 3 и диэлектрика 4, ролики меха1-)изма отрезки 3i с гюмощь-ю электромагнита 25 разведеь.ы. M.Kponi;yцессор 58 посто нно опраш ша 1И;ри;(/;:о5 чатель Пуск програмг.Ч,|, ( его включени  оператором.

На блоке переклю- ателой 68 vi а ;авливаетс  режим Работа, утвюмэ. ;-:еск/;й или Разовый ; на блоках 69. О - задг:- м 1Я

0 длина анодной и катодной фо.чыч: в мм; ик блоке 72 - количество холостых витгюв диэлектрика , наматываемых после нэмогки секции до заданного диаметра; из илике 71 скорость шагового дзигател;-; 1G, поворота

5 планшайбы 15.

Переключатель Пуск программы (кнопка, например, П2Кбл1) 68) кр м ковременно переводитс  в пoлoжe :и.J ьк.(; ачено . При этом nporpOMiviiio. по лиман,г.; и г..

0 поступающим от ;ро;ес::оэ  08 МПБУ 46, осуществл етс  цикл ;;;;.отки се.ций конденсаторов в слелую:-:1рй гюследойз тельности;

1. Программно пр01 г-:р етс  уи;ход 1ое

5 состо ние датчиков (на фиг. IQ пг -:;;;зл ;ы положение которых 0)1ргдйл;:е 1-:;ходнсг;

состо ние механизмов уСТрПЙС).. LCni /;Г.ХОДНОе состо ние КйлОГО-ЛиРп; ДЛМ,1:ка le

соответствует:задангому - плм;-: и IJi 1ьу 4Г:

последний выдает C00in- i fnV--v-i.- : .U;,A-;I

на информационное табло и переходит н режим ожидани  ситнапа переключател  Пуск программы.

Если все датчики и механизмы наход тс  в исходном состо нии с выхода МПУ последовательно выдаютс ;

команда (1) -- осевой выход оправки 8 и заправка в ней пучка лент фольги и диэлектрика;

команда (2) - сброс предыдущей секции;

команда (3) - отключаетс  тормозна  муфта 12 и включаетс  привод отправки 8, на которую начинают наматыватьс  ленты фольги и диэлектрика. Одновременно происходит заклейка предыдущей секции в другой позиции.

В процессе намотки секции ленты анодной и катодной фольги, охватыва  шкив 22, вращают его и растровый диск датчика длины 17, через щели которого световой поток источника 18 попадает на фотодиод 19 и через схему усилени  и формировани  20 импульсы поступают в счетчики-накопители 21. Через заданные промежутки времени в процессе намотки, например, через 100 мс, МПБУ считывает данные с датчиков 17 и рассчитывает длину анодной и катодной фольги по формуле

, Оы N ,

где 1с - длина намотанной ленты фольги на оправку 8 в момент опроса счетчика-накопител  21 , мм;

DLU - диаметр шкива, мм (например 45 мм);

п - число щелей по окружности диска 22 (например, 90);

N - текущее количество импульсов в счетчике-накопителе датчика 17 в момент опроса.

2.При равенстве текущей и заданной длины лент анодной и катодной фольги МПБУ выдает команды (А) и (5); включение электромагнита 25 дл  сведени  роликов механизма подачи и отрезки лент и кратковременное включение электромагнита 31 дл  отрезки анодной фольги. Затем команды (6) и (7) дл  сведени  роликов и отрезка катодной фольги.

3.После намотки секции заданным количеством витков диэлектрика, счет витков которого осуществл етс  по сигналам в момент прохождени  флажка 14 через щель датчика 13, по команде (В) выключаетс  электродвигатель 11 и при входе флажка 14 в щель датчика 13 с МПБУ 46 поступает

К()ман/,ч (У) Б iiKyii Hiii :,,i ui .-i . i12 и принод оправки В oi кпкг1,М., .i ш -. дви агелч, с которь1м он ф мищин ными дисками;

4. По команде (10) с МПБУ 16 (кпт, и.-пм

сигнал включени  электромагнит л 27 и 4ик сатор 28 освобождает планшайЬу 15. ni.v.i этом флажок 29 выходит из щели датчика 30 и в МПБУ поступает соответствующий сиг0 нал разрешени  на продолжение цикла на мотки.

5.По команде (11) включаетс  электродвигатель 16, начинаетс  поворот планшай бы 15 и перемещение оправки 8 с секций 9

5 в позицию заклейки и свободной оправки на ее место.

6.Одновременно по команде (12) включаетс  электромагнит 24 и начинаетс  подача лент фольги.

07. После поворота планшайбы 15 электродвигателем 16 на 45 по команде (13) включаетс  электромагнит 27 и фиксатор 28 фиксирует планшайбу 15.

Подача лент фольги заканчиваетс  в мо

5 мент касани  соответствующим выводом 10 датчика 26, при этом в МПБУ 46 поступает сигнал, по которому выдаетс  команда (14) и выключаетс  электромагнит 24; привод механизма пода-;и лент отключаетс  от вала

0 двигател  23;

8. По команде (15) происходит выключение электромагнита 25 и ролики 32 механизма подачи развод тс , освобожда  ленты фольги дл  намотки следующей секции. Если на блоке переключателей 68 установлен режим работы устройства Автоматический МПБУ 46 переходит к программной реализации алгоритма намотки новой секции, как описано выше, а при установке переключател  в режим Одиночный - осуществл ет переход в начало программы; ожидание сигнала от переключател  Пуск программы, при нажатии которого оператором произойдет намотка следующей секции и т.д.

5В процессе намотки секции МПБУ 46

Claims (1)

1. программно выполн ет р д функций управлени , в том числе; счет секций, контроль наличи  выводов и обрыва лент фольги и диэлектрика. Последн   операци  осуществл етс  сравнением текущей длины лент с длиной в предыдущем опросе датчиков 17. Если приращени  длины соответствующей ленты не было, МПБУ 46 фиксирует обрыв и выдает команды отключени  привода вращени  оправок 8 и команды в описанной выше последовательности дл  окончани  цикла намотки секций и установки механизмов в исходное состо ние с переходом в одиночный режим работы, выдачей сигналов Аилр;1  и номера оборванной лент v,i на табло 57. После заправки оборванной ленты оператор включает переключатель Пуск программы. Аналогично осуществл етс  прекращение намотки секции при отсутствии определ емого количества выводов на лентах, например, в четырех из 10 намотанных подр д секций, с выдачей соответствующего сигнала на табло 57. Кроме того, МПБУ 46в процессе намотки провер ет срабатывание и возврат механизмов устройства по сигналам соответствующих датчиков, прекраща  намотку секции с выходом в одиночный режим при обнаружении неисправностей . При этом после устранени  неисправности намотки продолжаетс  с очередной команды до окончани  цикла. В процессе намотки секций конденсаторов МПБУ 46 программно осуществл ет управление механизмами нат жени  лент фольги и диэлектрика, поддержива  их в заданных пределах, например, 0,07-0,1 кг/см. В пам ти МПБУ 46 хран тс  табличные данные зависимости величины нат жени  ленты фольги или диэлектрика от диаметра рулона соответствующей бобины. Текущие диаметры рулонов определ ютс  по длине смотанной ленты за один оборот смоточного шпиндел  где Dpi - текущий диаметр рулона; h - длина смотанной ленты за один оборот шпиндел ; i - номер рулона. В зависимости от длины лентфольги и диэлектрика в секции конденсатора за один оборот шпиндел  наматываетс  несколько секций. Длина ленты в процессе намотки каждой секции определ етс  по формуле л Ошк . ., где л Ошк - длина окружности мерного шкива датчика длины; п - количество щелей в диске фотодатчика 17; N - количество импульсов в счетчикенакопителе 21 соответствующего датчика 17 (максимальна  емкость счетчика-накопи1 fi тел , например, до 2 импульсов). При значени х, например, мм и ,71 N(MM). Данные счетчиков-накопителей 21 в процессе намотки занос тс  в определенные  чейки ОЗУ 60 дл  регистрации обрыВОВ . окончани  намотки секций, а также дл  суммировани  длины лент секций в течение одного полного оборота шпиндел  смоточного устройства. ii i: 1л 1 где К - количество секций, намотанных за один оборот соответствующего смоточного шпиндел . Один оборот шпиндел  с рулоном в процессе намотки секций регистрируетс  МПБУ 46 по сигналам от датчика 5, через щель которого проходит флажок 2 смоточного шпиндел . При этом первый (нечетный) сигнал принимаетс  как начало оборота шпиндел , второй (четный) - как его окончание . По первому сигналу начинаетс  суммирование длины лент секций дл  каждого рулона, в соответствующих  чейках ОЗУ 60. По второму сигналу Конец оборота происходит расчет текущего диаметра Dpi. как изложено выше и выдача на вход ЦАП 64 соответствующего кода обеспечивающего установку тока в обмотке электромагнита 7, содержащего через фрикционные диски определенный тормозной момент шпиндел  смоточного устройстваи. следовательно, определенное нат жение лент в процессе намотки секций. Это обеспечивает умень шение количества обрывов лент, повышение точности намотки секций в заданный номинал емкости, повышение йыхода годных конденсаторов и производительности устройства 8 целом. В предлагаемом устройстве предусмотрена программно-реализуема  автономна  проверка механизмов и датчиков в режиме Наладка. В предлагаемом устройстве по сравнению с прототипом значительно упрощаетс  механика и кинематика, уменьшаетс  количество обрывов лент, повышаетс  точность намотки секций в заданный номинал емкости , повышаетс  выход годных конденсаторов и производительность устройства в целом. Формула изобретени  Устройство дл  намотки секций рулонных конденсаторов с выводами, содержащее размещенные на ст нине смоточные шпиндели дл  рулонов лент фольги и диэлектрика , лентозаправочный механизм, намоточный механизм, выполненный е виде поворотной планшайбы, узла вращени  оправок с датчиком ориентации опраоок. узль заклейки, отрезки и сброса секций конденсаторов , датчик отключени  подЭШ лент фольги, датчик длинны ((Ольги. г;ригк)ды мехэнизмов и узлов и блок управлени , о т л ичающеес  тем, что, с целью повышени  производительности работы и улучшени  качества секций конденсаторов, сметочные шпиндели с лентами диэлектрика снабжены датчиками длины, намоточный механизм снабжен датчиком положени  планшайбы, а

   Фи. /

   55 М.,3

   Фиг.1 блок у праB;I е н и   с и а (i ж е и i с i о к л ::/ -, л ем ре 1 11мов и за датчика ми фольги и диэлектрика и скорости нл мотки, причем датчики злектримоск соединены с приводами узлов и мох,;низмов посредством блока управлени , 57 , V7,,5 7TJT -К .fne/bHb;M мехосиизмам w устЬоЛстблМ Ш 2.3

   фиг 4

   11./

   Фиг.5

   / .

   BboQ аннах b ОУ1

   Лро&е/2ко He.i QHuyioS

   & о /7юиото/ x e9 6-/vg

   ynpo6 6jyi/e циклоп ,номотКЧ CKW-J (Онй йДдьдаро eAw 6HQHgt-J /-Д

   Oenpf Q мЛ

   счет с.екц,ии

   КОНОНОВ,

   f-//

   г5ofbl/IK

   о 0/1 xew/7J Cl г/

   з чейки ОЬУ

   наBwijuifwe . 6ej}wunbi е А

   UHCitf au us I

   нет

   C

   2

   damw/fo

   HffVOAO О О/ЗОЯО C fL

   -J-T3acfifJta Baifffnx / Xfcujca. (-..Д

   9

   - 8

   CynMvpofaHue &am Л€НП7 ишылка fimeunif ui

   -УLH

   biNuc we ffu HffTxmceHusi лент

   7-„

   У/7Ра/ленаемеХ(( MSMi

   CHT

   9u2. 7