Устройство для контроля обрыва изделий при перемотке Советский патент 1982 года по МПК G01R31/02 

Изобретение относится к устройства для контроля целости издепий при nepef мотке их с врашаюшегося барабана, напр мер, бобины, и может быть использовано на операциях намотки в элекгро и радиотехнической промышленности. Известно устройство для автоматичес кого контроля целости изделий при их перемотке, содержащее следящую систем выполненную в виде жестко связанного с бобиной диска с кулачком, контакты микрювыключателей, тиратронную ячейку и приводной двигатель Ti . Недостатком известного устройства является низкое быстродействие, обусловленное тем, что оно не обеспечивает оперативный контроль обрьта перематываемого изделия, так как постояннаяi времени заряда конденсаторов тирптронной ячейки больше, чем максимальное время одного оборота бобины, и особен но, в конце цикла перемотю. Наиболее близким к изобретению техническим решением является автоматическЬе устройство для контроля целости изделий, содержащее диск с кулачком, нормально-замкнутые контакты, первые резисторы и логический блок С2 . Недостатком известного устройства является ограниченная область его применения вследствие того, что - разряйы конденсаторов, включеншЛС в цепи сеток тиратронов, при замыкании их кулачком диска дают большие искрения, что не дает возможности применв« ния такого ycTpoiknBa в взрывоопасных помещениях, к которым относится большинство цехов по производсту и намотке (перемотке) проводов с изоляцией на оо нове лако-красочных покрытий; -разряды конденсаторов создают сильные широкополосные помехи для расположенной рядом измерительной электрои радиоаппаратуры; -на всех токоведущих частях конструкции устройства и его радиоэлементах присутствует напряжение питания 220 В по отнсииейлю к заземленному корпусу или алемепу, что опасно для обслуживаюшего персонала в тем самым усложн ет условия 9всшогаташш устройства. Цель нэоС эетения - расширение области применения устройства. Поставленная цель Достигается тем, Ч1ч в устройство для 1сонтроля обрыва изделий при перемотке, содержащее диск, с кулачком, соединенные механически с нормально замкнутыми контактами, первые ресжсторы, соединенные первыми выводами между собой, вторыми выводами - с соответствующими выходами логического блока, введены источник напряже ния, второй резистор, компаратор и прообразователь, соединенный первым и вторым входами с первым и вторьш выводам нормально .замкнутых контактов соответственно, первым выходом - с ехояом логического блока, вторым и третьим выходами, соответственно с первым и вторым входами компаратора, третий вход которого соединен с першлми выводами первых резисторов и первым вывoдtяvI второго рез1ютора, соединенного вторым выводом с выходом источника питания. Причем компаратор содержит , второй, третий и четвертый диоды, конден сатор, первый и второй транзисторы, пе{ вый, второй, третий, четвертый и пятый резистс ы, реле и траисфсфматор, соединенный первым выводом первичной обмот ки через первый диод с первьвд юсодом компаратора, втсфым выводом первичной обмотки через вгт( диод с третьим входом компаратора, средней точкой первичной обмотки через первый рез1к:тор с вторым вкоаом компаратора и через конденсатор - с базой первого транзистора и первыми выводами второго резистора и третьего резистора, второй шдвод которого соедииен с анодом третьего диода, первым ъыъоаам реле и первым выводом вторичной обмотки трансформатора соединенной вторым выводом-с КАТОДОМ третьего диода и коллектором первого транзистора, соединенного эмиттером BTqporo транзистора, база которого соединена с первым выводсжя четверт1лх резистора и через пятый резистор, четве тый диод, и дополнительную обмот тран сфррматора - с вторым входом компаратора, вторым выводом второго и четвертого резисторов и эмиттером второхч) транзистора, коллектор которого соединен с вторым выводом реле, коллектсф первого транзистора соединен с катодом третьего диода и вторым выводом вторичной обмотки трансформатора. Кроме того, преобразователь содержит последовательно включенные по горитель, одновибратор и форм1фователь импульсов, соединенный первым и вторым входами с первым и вторым входами преобразователя, соединенного первым и третьим выходами с первым, вторым и третьим выходами повторителя соответ ственно. На фиг. 1 приведена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 - временная диаграмма работы вомпаратора. Устройство содержит диск 1 с кулачком 2, следяший нормально замкнутый контакт 3, преобразователь 4, компаратор 5, логический блок 6, первые резисторы , источник 8 питания и второй резистор 9. Преобразователь 4 содержит формирователь длительности импульсов на резисторе 10, конденсаторе 11, диоде 12, одновибратор на резисторах 13-18, транзисторе 19, транзисторе 2О и конденсаторе 21, повторитель на транзисторе 22, резисторах 23 и 24 и конденсаторе 25. Компаратор 5 содержит первый 26, второй 27, третий 28 и четвертый 29 диоды, первый ЗО, второй 31, третий 32, четвертый 33 и пятый 34 резисторы, первый 35 и второй 36 транзисторы, реле 37, трансформатор 38 и конденсатор 39. Логический блок 6 содержит пороговые элементы на транзисторах 4О, первых 41, вторых 42 и третьих 43 резисторах, диодах 44, усилители на первых 45, вторых 46 транзисторах, резисторах 47-50 и диодах 51 и реле 52 с первыми 53, вторыми 54, третьими 55 контактами. Устройство работает следу гадим образом. Диск 1, кинематически связан с бобиной, с которой сматывается изделие. Диск 1 посредством кулачка 2 за каждый оборот бобины размыкает следящий контакт 3, который включен на входе преобразователя 4. С выхохш преобразо вателя 4 напряжения подаются на вход компаратора 5 и на вход логического блоков 6. Логический блок 6 состоит из ряда однотипных пороговых элементов на транзисторах 40. Выходы пороговых элементов вклкучеиы на входы усилителей на составньоЕ транзисторах 45 и 46, в коллекторные цепи которых включены исполнительные реле 52. Каждое реле 52 одной парой своих контактов 53 ставит свой усилитель через цепи смещения на самопитарие, щзугой парой контактов 64 отключает прецыпуший усилитель, а трегьей парой контактов 55 включает , в нижнее (по сясеме) плечо делителя определенный (логически с ним связанный) резистор Z|-7, При очередном срабатывании в нижнее плечо делителя напряжения на резио торах 9 и 7i-7 включается соответствукХций резистор с большим сопротивлением, при этой резисторы выфаны слеяукхцим офазом: 7,... 7, Напряжение с делителя из резисторов 9 и noctynaeo; на вход компаратора 5. В эмиттерную цепь выходного транзистора повторителя и прес дазователя 4 вкнкУчен переменный реэзнветор 23, напряжение с которого йосгупает на входы пороговых элементов логического блока 6 через переменные резист(ры 43. Последовательно с резисторсял 23 в эту же цепь включен Второй перем ный резистор 24, напряжение с которого поступает на вход компаратора 5, в выходной цепи которого включено исполнительное реле 37 , а на входе - блокингенератор на транзисторе 35. Резисторами 23 и 24 выбираются по роги срабатывания псфоговых элементов на транзисторах 40 логического блока 6 таким образом,, что первый элемент с усилителем и исполнительньв реле сраба тывают при поступлении на вход логичес кого блока 6 напряжения с резистора 23 преоб разователя при максимальном времени одного оборота диска 1, т.е. при минимальной скорости еговращения в начале цикла перемотки. При этом контактами 55 реле 52 в нижнее плечо делителя из резисторов 9 включается соответствующий резистор 7.. Напряжение, поступающее на вход компаратора 5 с резистора 7., меньше напряжения, поступающего с резистора 24, и реле 37 отключено. По мере уменьшения намотки на бобине скорость ее вращения увеличивается Соответственно увеличивается напряжени на выходе преобразователя 4, а значит и на входе компаратора 5. Если скорость бобины выросла настол ко, что напряжение, поступающее с вых да преобразователя 4 на вход логического блока 6, привело к срабатыванию вто рого порогового элемента, в нижнэе плечо делителя, состоящего из резистора 9 и соответственно резистора , вкл 9 86 tfeH резистор 7. с большим сопротивлением. Ранее вклнчеввый резистор 7 богдет выключен из плеча делителя. Так хак :7., напряжение U|j.j (фиг. 2) на входе к(1паратора 5 тоже возрастет (скачкообразно). Это напряжение меньше напряжетш и, на другом входе компаратора 5 и реле 37. останется по-лрежнему отключенным. При дальнейшем уменьшении намотки на н увеличении скорости ее врашения напряжение 11 увеличивается, П1Х)чередно срабатывают второй, третий и т.д. пороговые элементы логического блока 6, которые подклкпаюг в делитель резисторы эльшими сопротивлениями. Напряжение входе ксялпаратора 5 также увеличивается, оставгись по-прежнетлу меныые напряжения другом его входе. Если произойдет обрыв изделие, это вызовет уменьшение скорости враохенш. диска 1, а соответственно н yinteHUueние напряжения на выходе преобразователя 4. Уменьшается напряжение 0, входе компаратора 5. Напря1жен1 е U на входе компаратора 5 не уменьшается, так как усилители на транзисторах 45 и 46 включены по схеме последсшательного вычитания, что достигается включением одной пары контактов 54 реле 52 для отключения предыдущего каскада. Это не дает возможности при уменьшении скорости вращения диска 1 после обрыва изделия и уменьшении при этом напряж ния, поступающего с выхода преобразователя на вход логического блока 6, пороговым элементам на транзисторах 4О срабатывать В обратном порядке, включать в нижнее плечо делителя реэдсторы 7. -7 с ме1{ЫШ1ми сопротивлениями и уменьшить напряжение Un.. на входе ксмпаратора 5. Когда напряжение U. превьппает по амплитуде напряжение (Ji начинает генерировать блокингенератор на транзисторе 35, после чего от выходного напря жения транзистора 36 (U) срабатывает реле 37 и отключает приводной двигатель бобины, с которой сматывается изделие. В предложенном устройстве искрение контакта 3 при распаде конденсатора 11, устансшленного на юсоде преобразователя 4, на несколько порядков меньше, чем искрение При разряде конденсаторов тир тронной ячейки, что дает возможность коммутационную часть выполнить в пылевлагонепронидаемом корпусе с целью применения устройстеа во взрывоопасных производствах, на теементах н цепях длектрической частн устройства, выполненной на печатной плате, отсутствуют напряжения более Ю В, что авачнтель но расширяет область применения уст ройства. Формулаиэобретенвя 1.ycTpotlcTBo для контроля иапвлий при перемотКг, содержащее двск с кулачзком, сЬедш1енные механически с нормально замкнутыми контактами, первые резисторы, соединенные первыми выводами между собой, )1ми вывода- ми - с соответствухшшми -выходами логического блока, отличающеес я тем, что, с целью расширения обпасти применени я ycTpoikrrBa, в него введ& Htdt источник напряжения, второй р езистор кокшаратор и , соединенный первым и вторым входами с первым и вторым выводами нормально замкнутых контактов соответственно, первым выходом - с входом логического блока, гога.1М и третьим выходами соотввчствен но - с первым и втсфым входами комцар тора, третийВХОД которого соединен с первыми вьтодакв первых рез иЕсторов и первым выводом второго резистора, соединенного вторым выводом с вьосодом источника питания. 2.Устройство по П.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, компаратор содер жит первый, вт(, третий и четвертый диоды, конденсатор, первый тя второй транзисторы, первый, вт1фой, третий, чет вертый и пятый резисторы, реле и трансформатор, соединённый первым выводом первичной охотки через первый диод с первым входом компаратора, вторым выводом первичной охотки через второй диод - с третьим входом компаратора, средней точкой первичной о&уюткв через рервый резистор - с вторым ЕОСОДОМ компаратора и через конденсатор - с базой первого транзистора и первыми выводами второго резистора и третьего резистора, второй вывод которого соединен с анодом Третьего диода, первым выводам реле и первым выводом вторичной обмргки трансформатора, соединенной вггорым выводом с катодом третьего диод и коллектором первого транзистора, соединенного эмиттером второго транзистора, база которого соединена с первым выводом четвертого регяютора и через пятый резистор, чет вертый диод и дополнительную обмотку тра сф фматора - со рторым входом компаратора, вторыми выводам второго и четвертого резисторов и эмиттером второго транзистора, коллектор которого сх единен с вторым выводом реле, коллектор первого транзистора соединен с катодом третьего диода и втсфым выводом вторичной обмотки трансформатора, 3. Устройство по П.1, отличающееся тем, что, преобразователь содержит последовательно включенные повторитель, одновибратор и формирователь импульсов, соецинекный первым и ъторам входами с первым и вторым входами преобразователя, соединенного первым, вторым и третьим выходами с первым, вторым, третьим выходами повторителя соответственно. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 186ОЗО, кл. Н 01 F 41/16, 11Э66. . 2.Авторское свидетельство СССР №529498, кл. Н 01 F 41/06, 1977 (прототип). Й«7 hn hf5 l.±J

Фиъ.г