Автомат для подготовки проводов к монтажу Советский патент 1987 года по МПК H02G1/12 

Изобретение относится к технологи- ч ескому оборудованию для подготовки электрических проводов к монтажу и может быть использовано в электротехнической промьшшенности,

Цель изобретения - ловьппёние на- дежн ости путем своевременного обнаружения нарушений в работе автомата и сокращения времени на их устранение. ,

На фиг. 1 показана структурная схема предлагаемого автомата; на фиг, 2 - то же, кинематическая схема; на фиг. 3 - кинематическая схема счетного механизма; на фиг. 4 - схема формирования импульсов счета; на фиг. 5 - функциональная схема генератора высокой частоты; на фиг, 6 - ,, функциональная схема емкостного датчика; на фиг, 7 - функциональная схе ма программного устройства; на фиг, 8 - функциональная схема счетчика длины,

Автомат для подготовки проводов к монтажу содержит механизм 1 подачи провода, счетный механизм 2, механизм 3 резки и снятия изоляции, накопитель А для подготовленных к монтажу проводов , отдающую катушку 5 с проводом 6, генератор 7 высокой частоты, емкосг- ный датчик 8, программное устройство 9, счетчик 10 длины, дополнительный счетчик П длины, одновибратор 12, счетчик 13 количества проводов одинаковой длинь, пульт 14 управления,

Механизм I подачи провода, состоит из ведущего ролика 15, кинематически связанного с двигателем 16, прижимного ролика 17, закрепленного на качающемся рычаге 18, Для прижима ролика 17 служит пружина 9, а для отвода его (при выключении механизма I подачи провода по сигналу с про- грамм1 ого устройства 9) - электромагнит 20.

Счетный механизм 2 содержит измерительный диск 21 с отверстиями 22„ прижимной ролик 23 для исключения проска-пьзьгоания провода относительно измерительного диска 21, две пары фото- и светодиодон 24 и 25 и блок 26 формирования импульсов счета. Он предназначен для преобрзаования линейного перемещения провода 6 в соответствующее этому перемещению число импульсов с выдачей их в зависимости от направления перемещения на вход прямого или обратного счета. При этом выход 27 обратного счета и выход

28 прямого счета блока 26 формирона- нил импульсов счета соединены с соответствующими входами счетчика 10 длины и дополнительного счетчика I1 длины i

Блок 26 формирования импульсов счета состоит из фотодиодов 24 и 25, дифференциальных усилителей 29 и 30, элементов 31-35, и триггеров 36 и 37 служащих для формирования на выходах 38 и 39 сигналов, характеризутощих направление перемещения провода 6, элементов 40-43 для формирования совместно с триггером 44 нечета сигна- яов, которые в зависимости от направления перемещения провода 6 подаются или через элемент 45 на вькод 27, или через элемент 46 на выход 28.

Механизм 3 резки и снятия изоляции связан с программньтм устройством 9 и содержит отрезньте ножи 47, две пары зачистных ножей 48, закрепленны в пластинах 49,, соединенных: со штоками 50 пиевмоцилиндров 51, и каретки 52 и 53s расположенные слева к справ от зачистньтх ножей 48, связанные со итоками пневмоцилиндров 54 и 55, L . корпусе каретки 52 размещен пнезксци линдр 56, а в корпусе каретки 53 - пневмоцилиндр 57, на Ьтоках которых установлены прижимы 58 и 55, обесле чивающие фиксацию провода 6 при движении .кареток во время снятия изоляции. Для управления работой пневмо цилиндров 51, . предназиаченньгх для сведения отрезньгх ножей 47 и зачистных ножей 48 при резке и подрезании изоляции провода 6, а также пневмо- цилиндров 56 и 57 служит клапан 60, срабатывающий по сигналу от програм- М1ЮГО устройства 9,

Для фиксации сведения ножей 47 и 48 служит концевой выключатель 61. Пневмоцилиндры 54 и 55 соединены с клапаном 62. Для фиксации крайнего положения кареток 52 и 53 служит концевой выключат гль 63, для фиксации в исходном положении механизма 3 резки и снятия изоляции предназначен концевой выключатель 64. Накопитель 4 представляет собой наклонный поток предназначенньй для сбора подготовленных к монтажу проводов. Отдающая катушка 5 имеет корпус из злектро- проводного материала и установлена на оси 65, крепление осуществляется через изоляционную пзайбу 66, Ось 65 соеди неиа с выходом генератора 7 высокой частоты (частота 1 мГц, напря3

жение 27В), предназначенного для , создания поля высокой частоты вокруг провода 6 за счет емкостной связи с катушкой 5, на которую намотан провод 6,

Генератор 7 высокой частоты состоит из нвepтopoв 67-69, резистора 70 и конденсатора 71, определяющих частоту генерации, усилителя 72 напряжения, обеспечивающего амплитуду импульсов на выходе генератора порядка 27В.

Емкостный датчик 8 расположен в непосредственной близости от места выхода провода 6 из механизма 3 резки и снятия изоляции и предназначен для регистрации поля высокой частоты вокруг провода 6 и состоит из металлического кольца 73, обеспечивающего емкостную связь проходящего сквозь него провода 6 и усилителя 74 высокой частоты, к входу которого под-, ключено кольцо 73,а к выходу - выпрямитель, включающий диод 75, интегрирующую цепочку, содержащую резистор 76 и конденсатор 77, ключ 78, для формирования на выходе емкостного датчика 8 сигнала соответствующего логического уровня. Выход 79 емкостного датчика 8 соединен с входом программного устройства 9.

Программное устройство 9 предназначено для задания длины проводов, . количества проводов одинаковой длины управления механизмами автомата и состоит из триггера 80 для формирования совместно с элементом 8I, усилителем 82 мощности на выходе 83 сигнала управления механизмом 1 подачи v провода, формирователя импульсов на инверторе 84, конденсаторе 85 и резисторе 86, триггера 87 и усилителя 88 мощности, формирующих на выходе 89 сигнал управления механизмом 3 резки и снятия изоляции, поступающий на электроуправляемые клапаны 60 и 62, триггера 90, инвертора 91 и триггера 92, формирующих на выходе 93 сигнал Авария, элемента 94, обеспечк- вающего выключение механизма 1 подачи провода при нажатии кнопки 95 Стоп по сТигналу Авария или по сигналу Конец программы, формируемому триггером 96 на выходе 97, Кроме того, программное устройство 9 содержит 12-разрядный тумблерный регистр 98 задания длины провода, выходы 99- 110 которого соединены с соответст93779

вую11р- ми информационными входами счетчика 10 длины 8-разрядного тумблерного регистра III задания кода, соответствующего расстоянию от отрезных

5 ножей 47 до кольца 73 емкостного датчика 8, выходы 112-119 которого соединены с соответствующими информа- ционными входами дополнительного счетчика П длины 16-разрядного тумб10 лерного регистра 120 задания количества проводов одинаковой длины, выходы 121-136 которого соединены с соответствующими информационными входами счетчика 13 количества прово 5 дов одинаковой длины. Информация в эти регистры заносится в двоично-десятичном коде включением тумблеров соответствующих.разрядов. Работа автомата начинается по нажатию кнопки

20 137 Пуск, вход 138 соединен с концевым выключателем 64, фиксирующим исходное положение механизма 3 резки и снятия изоляции. Вход 139 соединен с выходом нулевого состояния счетчи 5 ка 10 длины, вход 140 - с вы- , ходом нулевого состояния счетчика 13 количества проводов одинаковой длины, вход 141- соединен с концевым выключателем 63, фиксирующим оконча30 ние снятия изоляции, вход 142 соединен с выходом Нулевого состояния, дополнительного счетчика 1 длины, вход 143 соединен с выходом емкостного датчика 8.

35 .

Счетчик 10 длины связан с программным устройством 9, предназначен для отсчета длины очередной заготовки, выполнен в виде 12-разрядного реверд- сивного двоично-десятичного счетчика с предварительным занесением информации и состоит из трех реверсивных двоично-десятичных 4-газрядных счетчиков 144-146 с предварительным за.- несением информации. Входы 27 обратного счета, 28- прямого счета соединены с соответствующими выходами блока 26 формирования импульсов счета счетного механизма 2, Предварительная запись информации в счетчики 144-146 осуществляется в соответствии с распределением логических уровней на их информационных входах, соединенных с соответствующими выходами тумблерного регистра 98, подачей на вход 147, соединенный с выходом занесения информации дополнительного счетчика П длины и выходом одновибратора 12 через элемент 148 логического О.

50

55

Вход 149 соединен с кнопкой 137 Пуск и служит для занесения информации Q счетчики 344-S46 при ее нажатии. При равенстве содержимого счетчиков 4Д-146 нулю на выходе 150 нулевого состояния счетчика 10 длинь соединенном со входом одновибратора

12и входом обратного счета счетчика

13проводов одинаковой длины, появля- ет ся сигнал в виде импульса отрица- тельной полярности. Дополнительный счетчик II длины связан с программным устройством 9, первым счетчиком 10 длины, одновибратором 12. Он предназ- для выдачи сигнала начала контроля работы автомата и представляет собой 8-разрядный реверсивный двоич- нотдесятичный счетчик с предварительным занесении информации. По своей структуре и исполнению аналогичен счетчшсу 10 длины.

Одновибратор 12 предназначен для формирования короткого импульса записи информации в счетчиках О и 11 ДЛИНЫ и выполнен на микросхеме. Дли- тельность формируемого одновибратором 12 импульса около 1 мкс,

Счетчик 13 количества проводов одинаковой длины предназначен для отсчета количества проводов одина- ковой длины, информационные входы, вход занесения информации и выход нулевого состояния которого связаны с программным устройством 9. Представ.- ляет собой 6-разрядный двоично-деся- тичный счетчик с предварительным занесением информации. По своей

структуре и исполнению аналогичен счетчику 10 длиЯы. Отличие состоит в том, что вход прямого счета в счетчике 13 количества проводов одинаковой длины не используется.

Автомат работает следующим образом .

С помощью тумблерных регистров 98, 111, 120 на пульте 14 управления задают длину провода, расстояние от отрезных нож 47 до емкостного

«датчика 8, количество проводов одика- ковой длины и нажимают кнопку I37 Пуск. При этом в счетчик 10 длины заносится код длины заготовки, в счетчик I1 длины - код, соответствующий расстоянию от отрезных ножей 47 механизма 3 резки и снятия изоляции до. емкостного датчика 8, s счетчик 13 количества проводов одинаковой длины заносится код, соответств тощий заданному количеству. нается отсчет длины первой заготовки.

После того, как кнопка 137 отпущена, на выходе 83 программного усгройс1аа 9 появляется сигнал, который включает мехачизм 1 провода 6. Механизм 1 начинает подавать провод 6 через счетньш механизм 2 в механизм 3 резки и снятия изоляции. При этом вращается измерительный диск 2 счетного механизма 2, связанный с проводом 6, и на выходе 27 обратного счета счетього механизма 2 появляются импульсы, число которых пропорционально длине поданного провода. Эти пульсы Поступают на входы обратного, счета счетчиков 10 и 11 ., уменътая их содержимое с приходом импульса на единицу. Выход генератора 7 высокой частоты соединен с дорпусом установки отдающей катушки 5 через ось 65, поэто;:у вокруг провода 6 за счет емкостной связи его с кат тикой 5 создается электрическое поле высокой частоты, которое и фиксируется емкостным датчиком 8 при выходе переднего конца провода 6 из механизма 3 резки и снятия изоляции. С выхода емкостного датчика 8 сигнал поступа™ ет в программное устройство 9. К это- му времени содержимое дополнительного счетчика 1 1 длины становится равным нулю и на его выходе нулевого состояния появляется сигнал, с приходом которого в программное устройство 9 начинается контроль работы автомата. При отсутствии сигнала на выходе ем-- .костного .датчика 8 механизм 1 подачи провода выключается и выдается сигнал Авария. При этом-аварийными ситуациями, вызываю1дими выключение механизма 1 подачи провода по отсутствию сигнала от емкостного датчика 8, мо-- гут быть: недопустимая деформация провода, в результате которой конец провода 6 не вышел из механизма 3 резки и снятия изоляции; отсут::тБие провода на катушке 5, в результате чего нарушена емкос . ная связь отрезка провода, находящегося в автомате; обрыв провода 6 или его токопро- водящей жилы; нарушение изоляционного покрытия провода 6, в рей)ультате чего происходит короткое замьасание жилы провода 6 и корпуса автомата и поле высокой частоты вокруг провода 6 про- ггадет.

При дальнейшей подаче провода 6 содержимое счетчика 10 длины продолжает уменьшаться и становится равным нулю. На его выходе 150 нулевого состояния, соединенном с входом .одновиб- j ратора 2, появляется сигнал окончания отсчета длины провода. В. этот мо- мент длина провода 6, поданного в механизм 3 резки .и снятия изоляции, со концах, замыкается концевой выключатель 61, к-оторый включает электроуп- равляемый клапан 62, вызывая взаимно противоположное перемещение кареток 52 и 53 с зафиксированным в них проводом на расстояние, превышающее длину участка снятия изоляции. Когда каретка 52 достигает крайнего положения, концевой выключатель 63 подает

15

20

5

ответствует заданной программньгм уст- Q сигнал в программное устройство 9, ройством 9. В результате на выходе одновибратора 12, связанном с входами занесения информации счетчиков 10 и 1 длины, появляется короткий им- : пульс, под действием которого в эти счетчики с программного устройства 9 записываются коды, установленные ранее на тумблерных регистрах , 98, 111. С этого момента начинается отсчет длины очередной заготовки. Длительность импульса, формируемого одновиб- ратором 12, выбрана равной i мкс, что значительно меньше интервала времени между двумя смежными импульсами счета, поступающими от счетного механизма 2. Поэтому очередной .импульс приходит на счетные входы счетчиков 10 и П длины после окончания занесения в них соответствующих кодов, т.е. при отсчете длины очередной заготовки. В результате, все перемещения провода 6 относительно механизма 3 резки и снятия изоляции, вызванные запаздыванием выключения механизма 1 подачи провода, запаздьшанием вклю-35 чения механизма 3 резки,и снятия изоляции, инерционностью измерительного диска 21, а также возможные незначительные перемещения провода 6 в направлении, противоположном направле- нто подачи провода 6,. учитьгааются при отмере длины очередной заготовки. С выхода нулевого состояния счетчика 10 длины сигнал поступает также на вход Обратного счета счетчика 13 количества проводов одинаковой длины, уменьшая его содержимое на единицу, в программное устройство 9, которое выключает механизм 1 подачи провода.

30

40

45

которое выключает электроупрр.вляемые клапаны 60 и 62, в результате чего прижимы 58, 59 отводятся, отрезанный провод, фиксировавшийся прижимом 59 падает в накопитель А для подготовленных к монтажу проводов, .отрезные ножи 47 и зачистные ножи 8 расходятся, а каретки 32 и 53 возвращаются Б исходное положение. При этом концевой выключатель 64 выдает сигнал в программное устройство 9, которое включает механизм подачи провода, и цикл повторяется. Вьтолнение программы заканчивается, когда содержимое счетчика 13 количесть а проводов одинаковой длины становится равным нулю. На его выходе нулевого состояния появляется сигнал, которьй поступает в программное устройство 9 и останавливает работу автомата.

Формула изобретения

Автомат для подготовки проводов к монтажу, содержащий корпус для установки отдающей катушки, программное устройство, механизм резки и снятия изоляции, счетчик длины и связанный с ним счетный механизм, о т л и - чающийся тем, что, с целью повышения надежности путем своевре- . манного обнаружения нарушений в работе автомата и сокращения времени на их устранение, он снабжен генератором высокой частоты, дополнительным счет- чив;ом длины и емкостным датчиком, при этом генератор высокой частоты подключен к корпусу для установки отдающей катушки, вход дополнительного счетчика длины соединен со счетподает сигнал на сведение отрезных 50 ным механизмом и входом, счётчика дпи- ножей 47, зачистных ножей 48 и фиксацию проводы 6 прижимами 58 и 59 механизма 3 резки и снятия изоляции, выключает контроль работы автомата. Когда отрезные ножи 47 и зачистные 55 ножи 48 сходятся, отрезав провод и подрезав изоляцию на образовавшихся

ны, выход дополнительного счетчика длины соединен с программным устройством, выход емкостного датчика соединен с программным устройствомj а . емкостный датчик расположен за низмом резки и снятия изоляции по (ХОДУ подачи провода.

концах, замыкается концевой выключатель 61, к-оторый включает электроуп- равляемый клапан 62, вызывая взаимно противоположное перемещение кареток 52 и 53 с зафиксированным в них проводом на расстояние, превышающее длину участка снятия изоляции. Когда каретка 52 достигает крайнего положения, концевой выключатель 63 подает

5

0

5

Q сигнал в программное устройство 9, 5

0

0

5

которое выключает электроупрр.вляемые клапаны 60 и 62, в результате чего прижимы 58, 59 отводятся, отрезанный провод, фиксировавшийся прижимом 59 падает в накопитель А для подготовленных к монтажу проводов, .отрезные ножи 47 и зачистные ножи 8 расходятся, а каретки 32 и 53 возвращаются Б исходное положение. При этом концевой выключатель 64 выдает сигнал в программное устройство 9, которое включает механизм подачи провода, и цикл повторяется. Вьтолнение программы заканчивается, когда содержимое счетчика 13 количесть а проводов одинаковой длины становится равным нулю. На его выходе нулевого состояния появляется сигнал, которьй поступает в программное устройство 9 и останавливает работу автомата.

Формула изобретения

Автомат для подготовки проводов к монтажу, содержащий корпус для установки отдающей катушки, программное устройство, механизм резки и снятия изоляции, счетчик длины и связанный . с ним счетный механизм, о т л и - чающийся тем, что, с целью повышения надежности путем своевре- . манного обнаружения нарушений в работе автомата и сокращения времени на их устранение, он снабжен генератором высокой частоты, дополнительным счет- чив;ом длины и емкостным датчиком, при этом генератор высокой частоты подключен к корпусу для установки отдающей катушки, вход дополнительного счетчика длины соединен со счетным механизмом и входом, счётчика дпи-

ны, выход дополнительного счетчика длины соединен с программным устройством, выход емкостного датчика соединен с программным устройствомj а . емкостный датчик расположен за низмом резки и снятия изоляции по (ХОДУ подачи провода.

ш т

.

Ярт

щ

Ж

1 3 п t

tJiJ

ц

7 W

es5

.jjM33h

V V k I С-. гЬУ s J i 1 f -4: -

и A.- -|l™Ju |.H f---- -|sY Si;- bH ifr ™ - r I . f Rs - :

-idzJ E lIl l

Изобретение относится к технологическому оборудованию для подготовки электрических проводов к монтажу и может быть использовано в..электро- Уехнической промьшшенности. Целью изобретения является повышение надежности путем своевременного обнаружения нарушений в работе автомата и сокращение времени на их устранение. Генератор 7 высокой частоты подключено к корпусу для установки отдающей катушки 5. Вход дополнительного счетчика I1 длины соединен со счетным механизмом и входом счетчика 10 дпины. Выходы счетчика П и емкостного датчика 8 соединены с программным устройством 9. Емкостной датчик 8 расположен за механизмом 3 резки и снятия изоляции по ходу подачи провода, вокруг которого создают поле высо.кой частоты, фиксируемое емкостным датчиком 8 при выходе конца провода из механизма 3. С приходом сигнала с выхода нулевого состояния счетчика 1I устройство 9 начинает контроль работы автомата. При отсутствии сигнала на выходе датчика 8 механизм подачи провода отключается. 8 кл. а S (Л ю QD СО СО

27S

Фи,5

Фи,6

- SS

93 1№

SL, т

31

№3

w

Iff

til

П9

Составитель Б. Лапшов Редактор С. Лисина Техред и,Попович

Заказ 392/56 Тираж 6 9Подписное

ВНИИПЙ Государсгвенкого комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва9 , Раушская наб. д. 4/5

Производствекно полиграфическое предприятие, г. Ужгород, уп, ПроЕгттнап 4

Корректор Го Решетн;-