RU2615478C1 - Winding machine - Google Patents

Winding machine Download PDF

Info

Publication number
RU2615478C1
RU2615478C1 RU2015150284A RU2015150284A RU2615478C1 RU 2615478 C1 RU2615478 C1 RU 2615478C1 RU 2015150284 A RU2015150284 A RU 2015150284A RU 2015150284 A RU2015150284 A RU 2015150284A RU 2615478 C1 RU2615478 C1 RU 2615478C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tension
fork
bundle
winding
cord
Prior art date
Application number
RU2015150284A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Витальевич Панов
Алексей Викторович Бараев
Анатолий Николаевич Коротков
Виталий Александрович Корнилов
Максим Дмитриевич Андреев
Сергей Алексеевич Пушкарев
Владимир Иванович Маринин
Иван Гаврилович Семенченко
Сергей Владимирович Омелянчук
Original Assignee
Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Научно-Производственное Объединение "Техномаш"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Научно-Производственное Объединение "Техномаш" filed Critical Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Научно-Производственное Объединение "Техномаш"
Priority to RU2015150284A priority Critical patent/RU2615478C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2615478C1 publication Critical patent/RU2615478C1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H59/00—Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators
    • B65H59/02—Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators by regulating delivery of material from supply package
    • B65H59/06—Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators by regulating delivery of material from supply package by devices acting on material leaving the package

Landscapes

  • Moulding By Coating Moulds (AREA)

Abstract

FIELD: machine engineering.
SUBSTANCE: winding machine comprises a frame. A chuck, head and back stocks, a cord tension control mechamism are mounted on the frame. The stocks are intended for mandrel installation, mounting and rotating. The mandrel is used for cord winding from a creel in the product formation. The cord tension control mechanism is designed as a fork. The fork is installed rotatably on the central axis part. At the ends of the fork, shafts are installed. A cord is put through the shafts. The control mechanism is equipped with a tensile force controller in the form of a pneumatic cylinder. The pneumatic cylinder rod is connected with the fork. The rod cavity can connect to the compressor and the cord tnsion sensor. The tension sensor is connected to the creel rotation drive control unit.
EFFECT: quality wrap of products of a wide range of pusposes.
3 dwg

Description

Изобретение относится к области станкостроения, в частности к намоточным станкам с ЧПУ, и может быть использовано для изготовления сопел, топливных труб высокого давления, в том числе для криогенных магистралей, из полимерных композиционных материалов.The invention relates to the field of machine tool industry, in particular to CNC winding machines, and can be used for the manufacture of nozzles, high pressure fuel pipes, including for cryogenic highways, from polymer composite materials.

Известен станок намоточный, содержащий приводную и опорную бабки, расположенные на станине, каретку, имеющую возможность перемещения по направляющим, проложенным вдоль оси станка.A winding machine is known, comprising a drive and a headstock located on the bed, a carriage having the ability to move along the guides laid along the axis of the machine.

На каретке установлен лентопротяжный тракт, включающий в себя бобину с лентой. На валу бобины установлен тормоз, создающий предварительное натяжение ленты, постоянство предварительного натяжения которой обеспечивается устройством, отслеживающим изменения диаметра рулона ленты. Рабочее натяжение ленты при намотке ее на оправку обеспечивается натяжным устройством.A tape drive tract is installed on the carriage, including a reel with a tape. A brake is installed on the bobbin shaft, which creates a pre-tension of the tape, the constancy of the pre-tension of which is ensured by a device that monitors changes in the diameter of the tape roll. The working tension of the tape when winding it on the mandrel is provided by a tensioner.

В состав лентопротяжного тракта также входит устройство слежения и корректировки положения кромки ленты, выполненное в виде замкнутой цепи, натянутой на две звездочки, одна из которых является приводной. На каждом звене цепи в обоймах на осях в подшипниках расположены свободно вращающиеся шинованные ролики, а под одной из ветвей цепи, контактирующей с наматываемой лентой, установлена пластина, взаимодействующая с элементами цепи и исключающая прогиб цепи от натяжения лентыThe tape drive also includes a device for tracking and adjusting the position of the edge of the tape, made in the form of a closed chain, stretched over two sprockets, one of which is a drive. On each link of the chain in the cages on the axes in the bearings there are freely rotating tire rollers, and under one of the branches of the chain in contact with the winding tape, a plate is installed that interacts with the chain elements and eliminates the chain deflection from the belt tension

При работе станка лента с бобины при заправке проводится через весь лентопротяжный тракт и закрепляется на оправке. При вращении оправки и перемещении каретки с лентопротяжным трактом с заданным шагом вдоль оси станка полосы ленты ложатся с таким же шагом на оправку, формируя изделие. Устройство слежения и корректировки положения кромки ленты, по сигналу об ее отклонении от заданного положения, производит сдвиг ленты в сторону, противоположную уклону оправки, выравнивая положение ленты на оправке, то есть происходит дискретная корректировка положения ленты на оправке при отслеживании положения ее кромки (см. патент РФ №2488541, кл. В65Н 18/08, 2013 г.) - наиболее близкий аналог.When the machine is operating, the tape from the reel during refueling is carried out through the entire tape drive path and is fixed to the mandrel. When the mandrel is rotated and the carriage with the tape drive is moved with a given step along the axis of the machine, the strip of tape lies with the same step on the mandrel, forming the product. The device for tracking and adjusting the position of the edge of the tape, upon a signal of its deviation from the set position, moves the tape in the direction opposite to the inclination of the mandrel, aligning the position of the tape on the mandrel, that is, the position of the tape on the mandrel is discretely adjusted while tracking the position of its edge (see RF patent No. 2488541, class B65H 18/08, 2013) - the closest analogue.

В результате анализа известного намоточного станка необходимо отметить, что он имеет невысокую точность регулирования величины натяжения материала (жгута), так как натяжное устройство не отслеживает реального натяжения ленты материала в течение всего цикла намотки.As a result of the analysis of the known winding machine, it should be noted that it has a low accuracy of regulating the magnitude of the material tension (bundle), since the tension device does not monitor the actual tension of the material tape throughout the entire winding cycle.

Техническим результатом заявленного изобретения является повышение качества намотки изделий за счет повышения точности регулирования натяжения жгута с учетом изменения скорости протяжки жгута в широком диапазоне (в том числе компенсации рывков и провисов материала), расширения регулируемого диапазона натяжения, компенсации изменения момента инерции шпулярника в процессе намотки при изменении его массы и диаметра.The technical result of the claimed invention is to improve the quality of winding products by improving the accuracy of adjusting the tension of the tow taking into account changes in the speed of the pull of the tow in a wide range (including compensation of jerks and sagging material), expanding the adjustable range of tension, compensating for changes in the moment of inertia of creel in the winding process changing its mass and diameter.

Указанный технический результат обеспечивается тем, что в станке намоточном, содержащем станину, на которой смонтированы намоточная головка, передняя и задняя бабки, предназначенные для установки, закрепления и приведения во вращение оправки, предназначенной для намотки на нее жгута со шпулярника при формировании изделия, а также механизм регулирования натяжения жгута, новым является то, что механизм регулирования натяжения жгута выполнен в виде вилки, установленной центральной частью на оси с возможностью поворота, на концах вилки установлены валы, через которые пропущен жгут, механизм регулирования оснащен задатчиком усилия натяжения, выполненным в виде пневмоцилиндра, шток которого связан с вилкой, а полость штока имеет возможность соединения с компрессором, и датчиком усилия натяжения жгута, связанного с блоком управления, предназначенным для управления работой привода вращения шпулярника.The specified technical result is ensured by the fact that in the winding machine containing the bed on which the winding head is mounted, the front and rear headstock are designed to install, fix and rotate the mandrel designed to wind the bundle from the creel on it when forming the product, as well the mechanism for adjusting the tension of the bundle, new is that the mechanism for regulating the tension of the bundle is made in the form of a fork mounted rotatably at the ends of the fork on the axis of the central part Shafts through which the harness is passed are installed, the control mechanism is equipped with a tension force adjuster made in the form of a pneumatic cylinder, the rod of which is connected to the plug, and the rod cavity has the ability to connect to the compressor, and the tension of the harness tension connected to the control unit designed to control the operation creel rotation drive.

Сущность заявленного изобретения поясняется графическими материалами, на которых:The essence of the claimed invention is illustrated by graphic materials on which:

- на фиг. 1 - станок намоточный, общий вид;- in FIG. 1 - winding machine, general view;

- на фиг. 2 - функциональная схема регулятора натяжения;- in FIG. 2 is a functional diagram of a tension regulator;

- на фиг. 3 - механизм регулирования натяжения жгута.- in FIG. 3 - a mechanism for controlling the tension of the tow.

Станок намоточный содержит регулятор натяжения 1 наматываемого жгута, установленный на намоточной головке 2 станка. Головка 2 может быть выполнена в виде вертлюга и смонтирована на каретке 3, имеющей возможность перемещения посредством привода в поперечном (относительно продольной оси станка) направлении (по оси X) и посредством привода продольного (вдоль продольной оси станка по оси Z) перемещения по направляющей 4 станины 5 станка.The winding machine comprises a tension regulator 1 of a wound bundle mounted on the winding head 2 of the machine. The head 2 can be made in the form of a swivel and mounted on a carriage 3, which can be moved by means of a drive in the transverse (relative to the longitudinal axis of the machine) direction (along the X axis) and by means of a drive longitudinal (along the longitudinal axis of the machine in the Z axis) of movement along the guide 4 beds of 5 machines.

Станок содержит установленную на станине 5 переднюю 6 и заднюю 7 шпиндельные бабки с зажимными приспособлениями 8. Шпиндель 9 передней бабки оснащен приводом 10 его вращения. Шпиндельные бабки предназначены для закрепления и приведения во вращение оправки 11. Оправка 11 предназначена для намотки на нее со шпулярника 12 жгута 13 при формировании изделия. Шпулярник 12 может быть размещен как на головке 2, так и автономно около станины.The machine includes a front 6 and a rear 7 spindle head mounted on a bed 5 with clamping devices 8. The spindle 9 of the front headstock is equipped with a drive 10 for rotating it. The headstock is designed to secure and rotate the mandrel 11. The mandrel 11 is designed to wind on it from the creel 12 of the tow 13 when forming the product. The creel case 12 can be placed both on the head 2 and autonomously near the bed.

Станок оснащен механизмом регулирования натяжения жгута. Данный механизм выполнен в виде компенсатора 14, представляющего собой установленную средней частью на оси с возможностью поворота в пределах упоров (позициями не обозначены) равноплечую вилку. На концах вилки закреплены валы. Вилка соединена со штоком пневмоцилиндра 15, являющегося задатчиком усилия натяжения. Соединительный элемент штока с вилкой имеет возможность перемещения по вилке. Полость пневмоцилиндра соединена с компрессором (не показан), размещенным около станины станка.The machine is equipped with a mechanism for adjusting the tension of the tow. This mechanism is made in the form of a compensator 14, which is an equal-armed fork mounted with the middle part on the axis with the possibility of rotation within the stops (positions not indicated). Shafts are fixed at the ends of the forks. The plug is connected to the rod of the pneumatic cylinder 15, which is the presetter of the tension force. The connecting element of the rod with the plug has the ability to move around the plug. The cavity of the pneumatic cylinder is connected to a compressor (not shown) located near the machine bed.

Для отслеживания положения компенсатора 14 (текущего усилия натяжения) предназначен датчик положения компенсатора, выполненный в виде кулачка 16, соединенного с вилкой 14 и связанного с индуктивным датчиком 17 линейного перемещения. Шпулярник 12 оснащен регулируемым электрическим приводом 18 его вращения. Управление работой двигателя осуществляется от блока управления 19. Связанным с датчиком 17.To track the position of the compensator 14 (the current tension force), a compensator position sensor is designed in the form of a cam 16 connected to a plug 14 and connected to an inductive linear motion sensor 17. The creel case 12 is equipped with an adjustable electric drive 18 of its rotation. The engine operation is controlled from the control unit 19. Associated with the sensor 17.

Станок работает следующим образом.The machine operates as follows.

Для работы станка на шпулярник 12, радиусом шпули r устанавливают рулон жгута радиусом RO. В зажимные приспособления 8 шпиндельных бабок 6 и 7 устанавливают оправку 11 и фиксируют ее. Сматывают с рулона конец жгута, пропускают его через валы компенсатора 14 и пропускают в головку 2. Шток пневмоцилиндра 15 соединен с компенсатором 14 и воздействует на него с силой F*. Усилие натяжения жгута обозначено символом N. Расстояние от оси поворота компенсатора 14 до места соединения с ним штока пневмоцилиндра обозначено символом h. Включают в работу головку 2, приводят во вращение оправку 11, включают привод 18 вращения шпулярника 12. Осуществляют намотку на оправку жгута 13, формируя изделие. Процесс намотки материала на оправку является широко известным и нет необходимости подробно приводить его в данной заявке.For the operation of the machine on the creel 12, with a radius of the spool r set the roll of a bundle of radius RO. In the clamping device 8 of the headstock 6 and 7 set the mandrel 11 and fix it. Wrap the end of the bundle from the roll, pass it through the shafts of the compensator 14 and pass it to the head 2. The rod of the pneumatic cylinder 15 is connected to the compensator 14 and acts on it with a force F *. The tension force of the tow is indicated by the symbol N. The distance from the axis of rotation of the compensator 14 to the point of connection of the pneumatic cylinder rod with it is indicated by the symbol h. Turn on the head 2, rotate the mandrel 11, turn on the drive 18 to rotate creel crest 12. Carry out the winding on the mandrel of the bundle 13, forming the product. The winding process of the material on the mandrel is widely known and there is no need to detail it in this application.

Для обеспечения качественной намотки в процессе поддержания изделия необходимо в течение всего цикла намотки поддерживать заданное усилие натяжения N жгута 13. Заданное усилие натяжения поддерживается механизмом регулирования натяжения жгута. Это осуществляется следующим образом.To ensure high-quality winding in the process of maintaining the product, it is necessary to maintain a predetermined tension force N of the bundle 13 throughout the entire winding cycle. The predetermined tension is supported by the mechanism for controlling the tension of the bundle. This is as follows.

В процессе работы станка шток пневмоцилиндра с заданной силой F*, задаваемой компрессором, пытается провернуть вилку компенсатора 14 против движения жгута 13 через ее валы. Крайние положения компенсатора ограничены с двух сторон упорами (позицией не обозначены). Силу F* рассчитывают по формуле:During the operation of the machine, the rod of the pneumatic cylinder with a given force F *, set by the compressor, tries to turn the plug of the compensator 14 against the movement of the bundle 13 through its shafts. The extreme positions of the compensator are limited on two sides by stops (the position is not indicated). Force F * is calculated by the formula:

F*=Sц*Р2*Крыч, где Sц - площадь пневмоцилиндра 15, P2 - давление, поданное в пневмоцилиндр 15 (определяет натяжение жгута), Крыч - коэффициент передачи регулируемого рычага-штока, через который пневмоцилиндр давит на компенсатор.F * = S c * P 2 * K lever , where S c is the area of the pneumatic cylinder 15, P 2 is the pressure supplied to the pneumatic cylinder 15 (determines the tension of the bundle), K lever is the gear ratio of the adjustable rod arm, through which the pneumatic cylinder presses compensator.

Регулирование размера плеча h вилки позволяет расширить диапазон регулирования натяжения. Положение вилки (которое характеризует реальное натяжение жгута) постоянно отслеживается датчиком 16, информация с которого преобразуется в линейные значения датчиком 17 и передается на блок управления 19, который управляет работой привода 18, изменяя скорость вращения шпулярника 12, таким образом, чтобы поддерживать заданное натяжение жгута в течение всего цикла его намотки на оправку.Adjusting the size of the shoulder h of the fork allows you to expand the range of regulation of tension. The position of the plug (which characterizes the actual tension of the bundle) is constantly monitored by the sensor 16, the information from which is converted to linear values by the sensor 17 and transmitted to the control unit 19, which controls the operation of the drive 18 by changing the speed of rotation of the creel case 12, so as to maintain the specified tension of the bundle during the entire cycle of its winding on the mandrel.

Укладка ленты по расчетной программе осуществляется по нескольким независимым управляемым координатам, скорости и величины перемещений рабочих элементов станка по которым строго увязаны между собой. В процессе намотки вращение оправки возвратно-поступательные движения каретки и поворот головки со жгутом осуществляются по заданному циклу, поэтому намотка изделия без участия системы программного управления невозможна.Laying of the tape according to the calculation program is carried out according to several independent controlled coordinates, the speed and magnitude of the displacements of the working elements of the machine along which are strictly linked. During winding, the rotation of the mandrel the reciprocating movement of the carriage and the rotation of the head with a tourniquet are carried out according to a given cycle, so winding the product without the participation of the program control system is impossible.

Использование данного станка обеспечивает качественную намотку изделий широкого спектра назначений.Using this machine provides high-quality winding of products of a wide range of purposes.

Claims (1)

Станок намоточный, содержащий станину, на которой смонтированы намоточная головка, передняя и задняя бабки, предназначенные для установки, закрепления и приведения во вращение оправки, предназначенной для намотки на нее жгута со шпулярника при формировании изделия, а также механизм регулирования натяжения жгута, отличающийся тем, что механизм регулирования натяжения жгута выполнен в виде вилки, установленной центральной частью на оси с возможностью поворота, на концах вилки установлены валы, через которые пропущен жгут, механизм регулирования оснащен задатчиком усилия натяжения, выполненным в виде пневмоцилиндра, шток которого связан с вилкой, а полость штока имеет возможность соединения с компрессором, и датчиком усилия натяжения жгута, связанного с блоком управления, предназначенным для управления работой привода вращения шпулярника.A winding machine containing a bed on which a winding head is mounted, front and rear headstock, designed to install, fasten and rotate the mandrel designed to wind the bundle from the creel on it during the formation of the product, as well as a mechanism for controlling the tension of the bundle, that the mechanism for controlling the tension of the bundle is made in the form of a fork mounted rotatably by the central part on the axis, shafts are installed at the ends of the fork through which the bundle is passed, the adjustment mechanism tion equipped setter tensile force, designed as a pneumatic cylinder, the piston rod of which is connected with the fork and the stem has a cavity connectable to a compressor and a sensor harness tension forces associated with a control unit for controlling the rotational drive operation of the creel.
RU2015150284A 2015-11-25 2015-11-25 Winding machine RU2615478C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015150284A RU2615478C1 (en) 2015-11-25 2015-11-25 Winding machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015150284A RU2615478C1 (en) 2015-11-25 2015-11-25 Winding machine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2615478C1 true RU2615478C1 (en) 2017-04-04

Family

ID=58505579

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015150284A RU2615478C1 (en) 2015-11-25 2015-11-25 Winding machine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2615478C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2719038C2 (en) * 2015-10-13 2020-04-16 Файвз Машининг Системз, Инк. Passive tensioning system for control of unwinding composite material
RU217308U1 (en) * 2022-11-29 2023-03-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Амурский государственный университет" Machine tool with numerical control for the manufacture of cylindrical bodies of model rockets

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1341136A1 (en) * 1986-01-02 1987-09-30 Предприятие П/Я М-5381 Device for controlling tension of filamentary material
DE3736696A1 (en) * 1987-03-09 1988-09-29 Windmoeller & Hoelscher Process for controlling the contact pressure between a contact roller and a roll being wound which is driven by the latter
CN201545539U (en) * 2009-11-30 2010-08-11 东莞市威骏不织布有限公司 Nonwoven fabric winding machine
RU2488541C1 (en) * 2012-03-22 2013-07-27 Открытое акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения Reeler
CN104097974A (en) * 2014-07-07 2014-10-15 广州市高晟染整设备有限公司 Pneumatic incoming material buffer and tension adjustment system of precise intelligent winding machine and control method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1341136A1 (en) * 1986-01-02 1987-09-30 Предприятие П/Я М-5381 Device for controlling tension of filamentary material
DE3736696A1 (en) * 1987-03-09 1988-09-29 Windmoeller & Hoelscher Process for controlling the contact pressure between a contact roller and a roll being wound which is driven by the latter
CN201545539U (en) * 2009-11-30 2010-08-11 东莞市威骏不织布有限公司 Nonwoven fabric winding machine
RU2488541C1 (en) * 2012-03-22 2013-07-27 Открытое акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения Reeler
CN104097974A (en) * 2014-07-07 2014-10-15 广州市高晟染整设备有限公司 Pneumatic incoming material buffer and tension adjustment system of precise intelligent winding machine and control method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2719038C2 (en) * 2015-10-13 2020-04-16 Файвз Машининг Системз, Инк. Passive tensioning system for control of unwinding composite material
RU217308U1 (en) * 2022-11-29 2023-03-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Амурский государственный университет" Machine tool with numerical control for the manufacture of cylindrical bodies of model rockets

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2719038C2 (en) Passive tensioning system for control of unwinding composite material
CN101146940B (en) Method and arrangement for operating a creel for a winding machine and creel
TW201318951A (en) Thread displacement device
KR101823426B1 (en) Textile machine
CN103193102A (en) Floating roll device for film production device
EP4339343A3 (en) System and method of unspooling a material into a textile machine
JP2001247260A (en) Tension controlling device and method
CN101618809B (en) Device for controlling yarn releasing with low damage and method
JP2012240739A (en) Film tension applicator for vertical bag making, filling, and packaging machine
RU2615478C1 (en) Winding machine
CN110709546A (en) Warping machine for a rope and corresponding method
CN102989833A (en) Lead strip winding machine
JP2004175472A (en) Linear material winding device and method
US6018975A (en) Multipass wiredrawing machine with wire tension control device
KR100411602B1 (en) Yarn Sheet Winder
CN103008388A (en) Lead belt winder
CA2910615C (en) Machine for winding of pre-stretched film reels
CN115771806A (en) Continuous fiber bundle spiral unreeling tensioning and guiding integrated device and control method
CN1916256B (en) Tension control equipment
CN111585406A (en) Tension adjusting device for winding
CN109808167B (en) Integrated automatic winding machine for auxiliary coiled material of marine oil hose
CN220264760U (en) Hose winding equipment and hose winding system
US9975212B1 (en) Grinding system with spool apparatus for supplying wire from a spool during grinding
US8375760B2 (en) Making and coiling rod and wire
JP2627601B2 (en) Device to put fiber web on holding belt circulating