Устройство для регулировки положения кромки фольги при намотке конденсатора Советский патент 1980 года по МПК H01G13/02 

1

Изобретение относится к технологии производства радиодеталей, конкретно к устройствам для намотки металлобумажных-и металлопленочных конденсаторов.5

Известно устройство для регулировки положения кромки фольги при намотке конденсатора, содержащее ка- л тушку с фольгой и последовательно соединенные датчик, блок контроля и механизм изменения положения кромки фольги l .

Цель изобретения - повышение качества изготовления конденсатора.

Достигается это благодаря тому, что в устройстве для регулировки положения кромки фольги при намотке кон- 20 денсатора, содержащем катушку с фольгой и последовательно соединенные датчик, блок контроля и механизм иэ-менения положения кромки фольги, датчик выполнен в виде двух лентоподаю- 25 щих роликов, причем наружная поверхность одного ролика выполнена из токопроводящего 1материала,, а другого из резистивной проволоки, намотанной на изоляционном основании в виде ЗО

спирали, концы которой подключены к одному входу, а средняя часть через фольгу и другой ролик - к другому .входу блока контроля, причем ролик установлен с возможностью качания в плоскости, перпендикулярной к направлению движения фОльги, и его ось соединена с механизмом изменения положения кромки фольги.

На чертеже приведена схема предлагаемо го устройства для регулирования положения кромки фольги при намотке конденсатора.

Устройство для регулировки поло15жения кромки фольги при намотке конденсатора содержит фольгу 1, катушку с фольгой 2 и соединенные последовательно блок контроля 3, усилитель 4 и электродвигатель 5. Устройство содержит также два лентоподающих ролика. Первый лентоподающий ролик 6 расположен ближе к катушке с фольгой 2 и выполнен из токопроводящего материала. Он предназначен для осуществления электрической связи фольги и блока контроля 3. Второй лентоподающий ролик 7 подключен через фольгу 1 и первый лентоподающий ролик 6 к первому входу блока контро1ля 3 и выполнен из рёзистивной.проволоки, намотанной на изоляционном основании в виде спирали, включенного по схеме потенциометра, движком которого служитфольга 1, и выводы, роль которых выполняют части оси этого ролика, изолированные друг от друга и имеющие электрический контакт с соответствующими концами резистивной проволоки, которые соединены с вторым и третьим входами бло ка контроля 3. Устройство содержит также механизм 8 изменения положения кромки фольги,вход которого соедине с выходным валом электродвигателя 5 а выход - с осью второго лентоподаю щего ролика 7, закрепленного с возможностью качания в плоскости, перпендикулярной к направлению движения фольги 1, Механизм 8 изменения положения кромки фольги выполнен в виде кулачкового механизма и предназначен для осуществления требуемого смещения фольги путем изменения наклона оси второго лентоподающего ролика 7 в соответствии с поступившим на его вход управляющим воздействием. Кром того, первый 6 и второй 7 лентоподающие ролики конструктивно выполне ны так, что имеют возможность свободно вращаться вокруг своих неподвижных осей, что позволяет легко осуществить их электрическую связь с блоком контроля и механическую .связь механизма 8 изменения положения КРОМКИ фольги с осью второго лентоподающего ролика 7. Блок контр ля 3 выполнен по мостовой схеме, обеспечивающей высокую чувствительность. Устройство для регулирования пол жения кромки фольги при намотке кон денсатора работает следующим образом. При намотке из катушки 2 с фол гой в секцию конденсатора фольга 1 огибает размещенные на ее пути первый 6 и второй 7 лентоподающие роли ки и контактирует с ними. Так как сопротивление резистивнЬй проволоки второго лентоподакядего ролика 7 во много раз больше сопротивления фоль ги 1, то фольга шунтирует часть резистора и выполняет роль движка потенциометра, а оставшиеся с обеих сторон от фольги 1 части резистора R и R2 составляютплечи этого потенциометра. Смещение фольги 1 вы зывает изменение значения R и Т. / что регистрируется мостовой схемой блока контроля 3. Сигнал рассогласования поступает с выхода блока контроля 3 на вход усилителя 4, а затем после усиления с выхода усили теля 4 на вход электродвигателя 5. В результате электродвигатель 5 включается и вращение его выходного вала передается на вход механизма 8 изменения положения кромки фольги, который обеспечивает преобразование вращательного движения вала электро.. двигателя 5 в угловое перемещение оси второго лентоподающего ролика 7. В соответствии с управляющим сигналом, поступившим на его вход механизм 8 изменения положения кромки фольги производит изменение угла наклона оси второго лентоподающего ролика 7 в плоскости, перпендикулярной к на правлению движения фольги 1, в результате чего под воздействием сил натяжения намотки происходит смещение фольги 1 в требуемом направлении, при этом отношение сопротивлений плеч потенциометра R и Rg начинает изменяться и, как следствие, уменьшается сигнал рассогласования на выходе блока контроля 3. При возвращении фольги 1 в исходное состояние наступает баланс плеч потенциометра R и Т , сигнал рассогласования становится равным нулю, в результате прекращается процесс изменения наклона оси второго лентоподающего ролика 7 и соответственно прекращается смещение фольги 1.При последующих отклонениях положения фольги устройство работает аналогично. Таким образом осуществляется регулирование положения кромки фольги 1 в предлагаемом устройстве, Механизм 8 изменения положения кромки фольги может .быть выполнен в виде любого механического, электромеханического или пневматического узла, обеспечивающего преобразование вращательного движения в угловое перемещение. Кулачковый механизм, используемый в предлагаемом устройстве, отличается своей простотой. Выполнение второго лентоподающего ролика 7 из резистивной проволоки, намотан.-р ной на изоляционном основании в виде спирали, отличается простотой изготовления и обеспечивает необходимую чувствительность и точность регулирования положения фольги 1, дальнейшее увеличение которых будет ограничиваться в этом случае минимально допустимой толщиной проволоки. В качестве первого лентоподающего ролика 6 может быть использован один из направляющих роликов станка намотки, предварительно изолированный от корпуса станка.Первый 6 и второй 7 лентоподающие ролики могут быть конструктивно выполнены с жестким закреплением их на оси, в этом случае необходимо обеспечить возможность свободного вращения этих осей- в опорах.Такое решение несколько упростит конструкцию оликов, но приведет к необходимости использования скользящих контактов и специальной конструкции подвижного узла для сопряжения вращающейся оси второго лентоподающего ролика 7 и механизма 8 изменения положения кромки фольги и в результате несколько усложнит устройство в целом. Высокая точность регулирования по жения кромки фольги при намотке конденсатора, обеспечивающая повышенную точность изготовления секций конденс торов, и простота механизма изменени положения кромки фольги путем изменения наклона оси второго лентоподаю щего ролика . выгодно отличает предла емое устройство от других. Колебания положения фольги в процессе намотки определяют смещение слоев фольги в наматываемых секциях конденсаторов друг относительно друга и, таким образом, являются основной причиной нестабильности активной ширины секци (ширины взаимного перекрытия слоев фольги) - одного из главных факторов снижающих точность изготовления секций конденсаторов. Предлагаемое устройство позволяет значительно снизить нестабильность активной ширины секции путем качественного регулирования положения средней линии фольги, что более рационально при намотке конденсаторов, чем регулирование положения краев фольги, и тем самым повысить точность изготовления конденсаторов. Точность регулирования положения ленты обкладки определяетс в первую очередь высокой чувствитель ностью измерительной части устройства, которая обеспечивается мостово схемой блока контроля и конструкцией второго лентоподающего ролика. Эта чувствительность определяется прежде всего изменением величины сопротивления плеч резистора R и при смещении- фольги, как отношение где л6 - величина смещения фольги, а u,R -соответствующее ему изменение сопротивления плеч Т ,j и Кд. к как второй лентоподающий ролик выполнен из резистивной проволоки, то ртри смещении фольги изменение сопро тивлений R и 2 происходит дискретно с шагом, равным величине сопротивле ния одного витка-проволоки. Очевидно что чувствительность будет тем выше чем меньше диаметр проволоки и больш ее удельное сопротивление. Конструк второго лентоподающего ролика и в предлагаемом устройстве позволяет чувствовать смещение фольги в десятые и сотые доли миллиметра. Используемые в устройстве усилитель маломощный двигатель и механизм изменения положения кромки фольги не ухудшают чувствительность устройств в целом. Высокую точность рег лиров НИН положения кромки фольги обеспечивает также близость второго ленто подаклцего ролика к оправке наматыва емой секции конденсатора, т.е. то, что контроль положения кромки фольги и ее смещение в требуемое положение осуществляется в непосредственной близости от механизма-получа теля фольги (оправки наматываемой секции конденсатора). Кроме того, высокая точность регулирования положения кромки фольги обеспечивается высоким быстродействие устройства, что определяется реализованным в устройстве {механизмом изменения положения кромки фольги в требуемое положение и использованием маломощного двигателя. Предлагаемое устройство при изготовлении второго лентоподающего ролика из константановой проволоки диаметром 0,05 мм (при полном сопротивлении резистора 5,1 Ком) обеспечивает погрешность регулирования положения кромки фольги не более 1,5%. Такая точность регулирования положения кромки фольги позволяет исключить выпуск конденсаторов с погрешностью 20% и повысить выход конденсаторов с погрешностью 5% до 60-70% от всего выпуска. Использование предлагаемого устройства позволит косвенно за счет выпуска годных секций конденсаторов увеличить производительность станков намотки, снизить за счет уменьшения расхода материалов и энергии стоимость изготовления конденсаторов, повысить степень автоматизации их производства. Механизм изменения положения кромки фольги в требуемое положение в предлагаемом устройстве отличается своей простотой. Для смещения кромки фольги в требуемое положение достаточно, прикладывая небольшое усилие, незначительно изм.нить угол наклона второго лентоподанщего ролика (единицы градусов). Предлагаемое устройство не содержит оптических элементов и в целом отличается простотой конструкции и их изготовления, при этом возможно использование элементов серийных станков намотки. Устройство, не требует специального обслуживания, обладает, высокой надезкностью и ремонтопригодностью. Формула изобретения Устройство для регулировки поло- женин кромки фольги при намотке конденсатора, содержащее катушку с фольгой и последовательно соединенные датчик, блок контроля и механизм изменения положения кромки фольги, отличающееся тем, что, с целью повышения качества изготовления конденсатора, датчик -выполнен в виде двух лентоподающих роликов, причем наружная поверхность одного ролика выполнена из токопроводящего материала, а другого - из резиг стивной проволоки, намотанной на изоляционном основании в виде спирали, концы которой подключены к одному входу, а средняя часть через фольгу и другой ролик - к другому входу блока контроля, причем ролик установлен с возможностью качания в ,

плоскости, перпендикулярной к направлению движения фрльги, и его ось соединена с механизмом изменения положеннк кромки фольги.

Источники информадии, принятые во внимание при экспертизе

1, Патент США № 3232547, кл. 242-57.1, 03,08.62 (прототип).