FR2586406A1 - APPARATUS FOR CONTROLLING WINDING MACHINE AND MACHINE COMPRISING SAME. - Google Patents
APPARATUS FOR CONTROLLING WINDING MACHINE AND MACHINE COMPRISING SAME. Download PDFInfo
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE UN APPAREIL DE COMMANDE D'UNE MACHINE DE BOBINAGE. ELLE SE RAPPORTE A UN APPAREIL DE COMMANDE QUI COMPREND UN PREMIER ORGANE DE COMMANDE11 QUI COMPORTE DES DONNEES GENERALES, APPLICABLES A TOUS LES BOBINAGES REALISES PAR LA MACHINE. UN SECOND ORGANE DE COMMANDE12 PEUT ETRE RELIE A UN MODULE EXTERNE16 DE PROGRAMMATION, DESTINE A INTRODUIRE DANS LA MACHINE DES DONNEES PARTICULIERES, PROPRES A UN TYPE PARTICULIER D'ENROULEMENT A REALISER. DE CETTE MANIERE, LA PROGRAMMATION N'EST REALISEE QU'UNE SEULE FOIS ET LES PROGRAMMES SONT ENSUITE TRANSPORTES DANS LES DIFFERENTES MACHINES D'UNE MEME USINE. APPLICATION A LA FABRICATION DES BOBINAGES DES MOTEURS ELECTRIQUES.THE INVENTION RELATES TO A CONTROL APPARATUS OF A WINDING MACHINE. IT RELATES TO A CONTROL DEVICE WHICH INCLUDES A FIRST CONTROL UNIT11 WHICH CONTAINS GENERAL DATA, APPLICABLE TO ALL WINDINGS CARRIED OUT BY THE MACHINE. A SECOND CONTROL UNIT12 CAN BE CONNECTED TO AN EXTERNAL PROGRAMMING MODULE16, INTENDED TO INTRODUCE PARTICULAR DATA INTO THE MACHINE, SPECIFIC TO A PARTICULAR TYPE OF WINDING TO BE CARRIED OUT. IN THIS WAY THE PROGRAMMING IS PERFORMED ONLY ONCE AND THE PROGRAMS ARE THEN TRANSPORTED TO THE DIFFERENT MACHINES IN THE SAME FACTORY. APPLICATION TO THE MANUFACTURE OF WINDINGS FOR ELECTRIC MOTORS.
Description
La présente invention concerne les appareilsThe present invention relates to apparatus
de commande destinés à des machines de bobinage d'enrou- control devices for winding winding machines
lements, et incorporés éventuellement à de telles machines. and possibly incorporated in such machines.
On connaît déjà un appareil de commande de machines de bobinage destiné à commander le fonctionnement de machines de bobinage d'enroulements en fonction de la construction ou de la forme particulière d'enroulements à réaliser, comprenant des microprocesseurs destinés à être programmés par un opérateur en fonction de critères A winding machine control apparatus is already known for controlling the operation of winding winding machines depending on the construction or the particular form of windings to be made, including microprocessors intended to be programmed by an operator. criteria function
prédéterminés de l'enroulement.predetermined winding.
Cette opération de programmation implique habituel- This programming operation usually involves
lement l'introduction par un clavier d'informations numéri- the introduction by a keyboard of digital information.
ques, dans le microprocesseur, par exemple des informations numériques comprenant une série de chiffres ou de groupes de chiffres dont l'emplacement dans la série indique une caractéristique particulière de l'opération de bobinage in the microprocessor, for example digital information comprising a series of numbers or groups of numbers whose location in the series indicates a particular characteristic of the winding operation
en fonction d'une procédure prédéterminée de codage. according to a predetermined coding procedure.
Par exemple, un chiffre particulier d'une série peut correspondre à l'instruction "position initiale" et un groupe suivant de chiffres peut alors déterminer la position For example, a particular digit of a series may correspond to the "initial position" instruction and a next group of digits may then determine the position
du mandrin par rapport à la poupée de la machine d'enrou- of the mandrel relative to the doll of the winding machine.
lement. Bien que les codes soient relativement faciles LEMENT. Although the codes are relatively easy
à apprendre par un opérateur à partir d'un manuel d'ins- to be learned by an operator from an instruction manual.
tructions, la procédure d'introduction de l'information numérique est non seulement laborieuse mais peut aussi nécessiter une répétition nombreuse dans le cas o plusieurs machines de bobinage sont utilisées pour la fabrication d'enroulements identiques et/ou lorsque la construction particulière des enroulements formés doit être modifiée tructions, the procedure of introduction of the digital information is not only laborious but may also require a large repetition in the case where several winding machines are used for the manufacture of identical windings and / or when the particular construction of the formed windings must be modified
fréquemment, dans le cas de séries de fabrication rela- frequently, in the case of manufacturing series relating to
tivement courtes.very short.
La présente invention remédie au moins partiel- The present invention remedies at least partially
lement à l'inconvénient précité des appareils connus de commande de machine comprenant des microprocesseurs, et elle concerne un appareil de commande d'une machine de bobinage comprenant un microprocesseur destiné à commander le fonctionnement de la machine de bobinage en fonction d'un programme destiné à être conservé dans le microprocesseur et provenant d'un dispositif de programmation du système de commande, ce dispositif de programmation étant destiné à être couplé temporairement au microprocesseur de l'appa- reil de commande afin qu'il lui transfère un programme particulier correspondant à une construction particulière to the above-mentioned disadvantage of known machine control apparatus comprising microprocessors, and relates to a control apparatus of a winding machine comprising a microprocessor for controlling the operation of the winding machine according to a program for to be stored in the microprocessor and from a programming device of the control system, this programming device being intended to be temporarily coupled to the microprocessor of the control device so that it transfers to it a particular program corresponding to a particular construction
d'enroulement, dans une mémoire de programme du micropro- in a program memory of the micropro-
cesseur, le programme ayant été tiré d'un dispositif commun générateur de programmes commandé par une information particulière qui lui est introduite afin qu'il crée un the program having been derived from a common program-generating device controlled by a particular piece of information which is introduced to it in order to create a
programme de bobinage d'une forme particulière d'enrou- winding program of a particular form of winding
lements.Elements e.
Le dispositif de programmation comporte de préfé- The programming device preferably comprises
rence un module portatif de progammation destiné à être raccordé au microprocesseur afin qu'il lui transfère a portable programming module intended to be connected to the microprocessor so that it transfers
le programme particulier, puis à en être séparé. the particular program and then be separated from it.
Il faut noter que l'utilisation d'un dispositif portatif de programmation de l'appareil de commande permet la programmation rapide d'un certain nombre de machines de bobinage par simple raccordement du dispositif de programmation tour à tour aux microprocesseurs des machines respectives et, en outre, le dispositif de programmation It should be noted that the use of a portable programming device of the control device allows the rapid programming of a number of winding machines by simply connecting the programming device in turn to the microprocessors of the respective machines and, in addition, the programming device
peut conserver le programme afin qu'il soit utilisé ulté- can keep the program for later use
rieurement, à l'avenir, lorsque la série de fabrication de l'enroulement particulier concerné doit être répétée. Ainsi, en pratique, un dispositif de programmation d'un appareil in the future, when the series of manufacture of the particular winding in question has to be repeated. Thus, in practice, a device for programming a device
de commande peut être utilisé pour chaque forme particu- command can be used for each particular form
lière d'enroulement qui doit être bobiné. winding liner which must be wound.
Le microprocesseur peut être programmé de manière permanente avec certaines données communes à la fabrication d'enroulements de tous les types à bobiner sur la machine (par exemple des données de commande et de contrôle de la vitesse du moteur de bobinage et du nombre de tours de The microprocessor can be permanently programmed with certain data common to the manufacture of windings of all types to be wound on the machine (for example winding motor speed control and control data and the number of turns of the winding motor.
ce moteur, etc.). Le programme transféré vers le micropro- this engine, etc.). The program transferred to the micropro-
cesseur à partir du dispositif portatif de programmation contient cependant des données propres à un enroulement particulier à bobiner sur la machine et identifie des caractéristiques telles que la vitesse que doit avoir le moteur, le nombre de spires de l'enroulement et d'autres However, the processor from the portable programming device contains data specific to a particular winding on the machine and identifies such characteristics as the speed of the motor, the number of turns of the winding, and other
informations nécessaires pour l'opérateur de la machine. necessary information for the operator of the machine.
Un ensemble d'affichage visuel est de préférence A visual display set is preferably
associé à la machine de bobinage et fait partie de l'appa- associated with the winding machine and is part of the
reil de commande afin que l'opérateur de la machine de bobinage soit assisté, et cet ensemble d'affichage peut donner la totalité ou une partie seulement de l'information suivante, pendant les opérations de bobinage et/ou pendant celles-ci. a) Des informations initiales concernant la forme particulière de l'enroulement à bobiner, par exemple le diamètre du fil à utiliser et les caractéristiques des control unit so that the operator of the winding machine is assisted, and this display assembly can provide all or only part of the following information, during winding operations and / or during them. (a) Initial information concerning the particular shape of the winding to be wound, for example the diameter of the wire to be used and the characteristics of the
outils de bobinage.winding tools.
b) Des informations données pendant le bobinage, et concernant le nombre total de spires nécessaires et (b) Information given during winding, and concerning the total number of turns needed and
le nombre réellement formé.the number actually formed.
c) Pendant les opérations de bobinage et entre celles-ci, des instructions destinées aux opérateurs et concernant des connexions entre les fils et des bornes, des couleurs de manchons des extrémités des spires et des spires de ruban isolant placées entre les enroulements (c) During and between winding operations, instructions to operators concerning connections between wires and terminals, sleeve colors of the ends of turns and turns of insulating tape placed between windings
et/ou sur les enroulements.and / or on the windings.
Ces informations ainsi que d'autres affichées par l'ensemble d'affichage peuvent être transmises à celui-ci à partir du microprocesseur et/ou d'autres parties This information as well as others displayed by the display assembly may be transmitted thereto from the microprocessor and / or other parts
de la machine de bobinage et de son appareil de commande. of the winding machine and its control device.
Les instructions destinées à l'opérateur et indiquées pré- Instructions for the operator and indicated beforehand
cédemment en c) sont particulièrement utiles pour l'opéra- c) are particularly useful for the operation of
teur lors du bobinage d'enroulements complexes ayant de nombreuses prises ainsi que de nombreux manchons, etc. Ceci est particulièrement important pour de courtes séries de fabrication d'enroulements complexes, lorsque l'opérateur devrait autrement conserver en mémoire les connexions when winding complex windings having many outlets and many sleeves, etc. This is particularly important for short series of complex windings, when the operator should otherwise keep in mind the connections
des enroulements, etc. ou se référer à un manuel d'instruc- windings, etc. or refer to an instruction manual
tions ou à un plan pour obtenir de telles informations. tions or a plan to obtain such information.
D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- Other features and advantages of the invention
tion ressortiront mieux de la description qui va suivre, tion will become more apparent from the following description,
faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une perspective d'une machine de bobinage d'enroulements et de son appareil de commande; with reference to the accompanying drawings in which: Figure 1 is a perspective view of a winding winding machine and its control apparatus;
la figure 2 est un diagramme synoptique représen- FIG. 2 is a block diagram showing
tant l'appareil de commande de la machine; et both the control unit of the machine; and
la figure 3 est un ordinogramme représentant di- FIG. 3 is a flow chart showing di-
verses étapes exécutées par l'appareil de commande et steps performed by the control unit and
la machine de bobinage pendant une opération de bobinage. the winding machine during a winding operation.
On se réfère-d'abord à la figure 1 de dessin ainsi qu'à la figure 2; la machine de bobinage d'enroulements représentée comporte un organe de bobinage d'enroulements comprenant un moteur 1 monté sur une table et ayant un embrayage associé 2 et un système de freinage 3. L'organe de bobinage d'enroulements comporte aussi une poupée qui, seule ou en combinaison avec une contre-poupée réglable 5 montée sur la table, permet le montage d'un outil ou organe formateur convenable 6 de bobinage d'enroulements placé sous un ensemble réglable de déroulement et de mise sous tension de fil, portant la référence 7. L'organe de bobinage d'enroulements est de construction générale classique. Un organe 8 de commande à microprocesseur de la machine d'enroulement est utilisé pour la commande del'organe de bobinage d'enroulements pendant une opération Reference is first made to Figure 1 of the drawing as well as Figure 2; the winding winding machine shown comprises a winding winding member comprising a motor 1 mounted on a table and having an associated clutch 2 and a braking system 3. The winding winding member also comprises a doll which , alone or in combination with an adjustable counter-headstock 5 mounted on the table, allows the mounting of a suitable tool or forming member 6 winding winding placed under an adjustable set of unwinding and energizing wire, carrying reference 7. The winding winding member is of conventional general construction. A microprocessor control member 8 of the winding machine is used to control the winding winding member during an operation.
de bobinage et pour la transmission à un opérateur d'infor- winding and for transmission to an operator of information
mations nécessaires au cours de la fabrication de l'enrou- necessary during the manufacture of the hoist
lement pour l'exécution des diverses taches de fabrication (par exemple la connexion des extrémités des enroulements à des broches formant des bornes de bobinage et la fixation for the execution of the various manufacturing tasks (for example the connection of the ends of the windings to pins forming winding terminals and the fixing
de manchons colorés aux extrémités des enroulements, etc.). colored sleeves at the ends of the windings, etc.).
Cet organe 8 de commande à microprocesseur qui, dans This microprocessor control member 8 which, in
l'exemple considéré, est logé dans un boîtier 9 avanta- the example considered, is housed in a housing 9 advantage-
geusement monté sous une première extrémité d'une table 10 gently mounted under a first end of a table 10
de machine comme représenté afin qu'il ne gene pas l'opéra- machine as shown so that it does not interfere with the opera-
teur assis devant la table pendant les opérations de bobinage, comporte un organe général 11 de commande de bobinage qui fonctionne par mise en oeuvre d'un programme Sister sitting in front of the table during the winding operations, comprises a general winding control member 11 which operates by implementing a program
permanent conservé dans sa mémoire et un organe 12 de com- permanent record in his memory and a
mande de bobinage particulier destiné à être programmé en fonction de la forme particulière d'enroulement qui doit être réalisé. L'organe 11 de commande de bobinage général est destiné à commander et contrôler la vitesse et le nombre de tours du moteur 1 de bobinage pendant l'opération de bobinage, la manoeuvre d'un commutateur 13 commandé par une pédale à la disposition de l'opérateur et un commutateur 14 par tout ou rien, et l'organe 11 de commande transmet particular winding pattern to be programmed according to the particular winding shape to be achieved. The general winding control member 11 is intended to control and control the speed and the number of revolutions of the winding motor 1 during the winding operation, the operation of a pedal-operated switch 13 at the disposal of the winding motor 1. operator and a switch 14 by all or nothing, and the control member 11 transmits
aussi un certain nombre de signaux de sortie du micropro- also a number of output signals from the micropro-
cesseur à un ensemble 15 d'affichage visuel, à la disposi- to a visual display unit,
tion de l'opérateur. Cet ensemble 15 d'affichage peut com- the operator. This display assembly can
porter un dispositif à matrice de points, de type alpha- wear a dot matrix device, type alpha-
numérique et à cristaux liquides ayant trente-deux carac- digital and liquid crystal systems with thirty-two
tères et quatre lignes, mais il est aussi possible que and four lines, but it is also possible that
l'ensemble d'affichage comporte un petit ensemble d'affi- the display assembly comprises a small set of
chage visuel ou un moniteur en couleurs ou en noir et blanc de petite dimension ou tout dispositif équivalent ayant des possibilités graphiques programmables et permettant la commande par un appareil de lecture de signaux vidéo visual display or a monitor in color or in black and white of small dimension or any equivalent device having programmable graphic capabilities and allowing control by a video signal reading device
ou d'un tel appareil.or such a device.
L'organe 12 de commande de bobinage particulier est cependant destiné à être programmé en fonction des critères particuliers de bobinage d'une forme particulière d'enroulement sur la machine. Le programme de l'organe de commande détermine la vitesse du moteur 1 de bobinage, The particular winding control member 12, however, is intended to be programmed according to the particular criteria of winding a particular form of winding on the machine. The program of the control device determines the speed of the winding motor 1,
le nombre de spires à enrouler et des informations particu- the number of turns to be wound and particular information
lières à afficher sur l'ensemble 15 qui est à la disposition to display on all 15 that is available
de l'opérateur.of the operator.
Les organes 11 et 12 de commande de bobinage général et particulier sont reliés à l'organe 19 de réglage de vitesse du moteur par un circuit d'interface comprenant The general and particular winding control members 11 and 12 are connected to the motor speed adjusting member 19 by an interface circuit comprising
un convertisseur numérique-analogique 20. a digital-to-analog converter 20.
L'organe 12 de bobinage particulier est programmé dans l'exemple considéré par connexion à un module portatif 16 de programmation. Lorsque les données de programme ont été lues dans la mémoire de l'organe 12 de commande, le module 16 de programmation est retiré, le programme étant conservé normalement dans le module pour être utilisé à l'avenir avec la même machine dans une autre opération de production de l'enroulement particulier, ou avec d'autres machines de bobinage. L'organe 12 de commande bobinage particulier qui comprend une alimentation 17 à batterie d'accumulateurs destinée à conserver le programme mémorisé lorsque l'alimentation principale 18 est arrêtée, est ainsi programmé. Après la programmation, cet organe 12 de commande peut commander le fonctionnement de la machine de bobinage afin qu'une forme particulière d'enroulement soit bobinée, jusqu'à ce que la production d'un enroulement différent soit nécessaire. A ce moment, un autre module portatif de programmation contenant un programme différent de bobinage est raccordé à l'organe 12 de commande de bobinage particulier du microprocesseur 8 afin que le programme antérieur conservé dans l'organe 12 de commande soit effacé avant introduction par lecture du nouveau programme. La machine de bobinage est alors prête au The particular winding member 12 is programmed in the example in question by connection to a portable programming module 16. When the program data has been read into the memory of the control member 12, the programming module 16 is removed, the program being normally kept in the module for future use with the same machine in another operation. production of the particular winding, or with other winding machines. The particular winding control member 12 which comprises a battery 17 for storing the stored program when the main power supply 18 is turned off, is thus programmed. After programming, this control member 12 can control the operation of the winding machine so that a particular winding shape is wound until the production of a different winding is necessary. At this moment, another portable programming module containing a different winding program is connected to the particular winding control member 12 of the microprocessor 8 so that the previous program stored in the control member 12 is erased before reading introduction. of the new program. The winding machine is then ready for
bobinage d'un nouvel enroulement.winding of a new winding.
Le module 16 de programmation peut comporter une mémoire passive programmable effaçable (par exemple de 2 ou 4 kilo octets) ayant un circuit protégé monté dans un boîtier portatif robuste (par exemple de matière plastique) et ayant un dispositif de raccordement du module 16 aux entrées de l'organe 12 de commande de bobinage particulier afin que ce dernier soit programmé. La procédure suivante peut être utilisée pour la création et l'introduction du The programming module 16 may comprise an erasable programmable passive memory (for example of 2 or 4 kilobytes) having a protected circuit mounted in a robust portable case (for example of plastic) and having a device for connecting the module 16 to the inputs the particular winding control member 12 so that the latter is programmed. The following procedure can be used for the creation and introduction of
programme dans le dispositif de programmation. program in the programming device.
Un bloc de données de programme destiné à la commande de la machine de bobinage lors du bobinage d'un enroulement particulier peut être créé à l'aide d'un ordinateur sous la commande d'informations introduites par un ingénieur, lorsque celui-ci est interrogé par A program data block for the control of the winding machine during the winding of a particular winding can be created by means of a computer under the control of information introduced by an engineer, when the latter is interviewed by
l'ordinateur sur des sujets concernant les vitesses d'enrou- the computer on topics concerning winding speeds.
lement, le nombre de spires des enroulements, la position the number of turns of the windings, the position
de l'organe de mise en forme d'enroulement et l'informa- of the winding shaping device and the informa-
tion qui doit être affichée sur l'ensemble d'affichage 15 de l'opérateur. L'ordinateur transforme l'information qui lui est transmise de manière qu'elle soit lisible par la machine et il peut aussi être relié directement par un dispositif d'interface avec un organe de mise à l'état permanent des données d'une mémoire passive programmable afin que l'information ou des données de programme soient introduites dans le circuit de mémoire du module 16 de programmation, en plus de la formation d'une copie du which must be displayed on the display assembly 15 of the operator. The computer transforms the information transmitted to it so that it can be read by the machine and it can also be directly connected by an interface device to a permanent data memory element of a memory programmable passive so that information or program data is introduced into the memory circuit of the programming module 16, in addition to forming a copy of the
programme lui-même sur papier.program itself on paper.
Lorsque l'organe 12 de commande de bobinage parti- When the winding control member 12
culier a été programmé, une opération d& bobinage peut alors être déclenchée par mise sous tension de la machine de bobinage et de son ensemble de commande. Les programmes mémorisés dans l'organe 11 de commande de bobinage général et dans l'organe 12 de commande de bobinage particulier assurent la mise en oeuvre d'une séquence de procédures d'interrogation et de travail, comprenant l'affichage In this case, a winding operation can be initiated by energizing the winding machine and its control unit. The programs stored in the general winding control member 11 and in the particular winding control member 12 provide for the implementation of a sequence of interrogation and work procedures, including the display.
d'information convenable de fabrication sur l'unité d'affi- of suitable manufacturing information on the display unit
chage 15 de l'opérateur avant, pendant et après les opéra- of the operator before, during and after the operations
tions de bobinage.winding.
Il faut évidemment noter que- ces procédures peuvent beaucoup varier avec les critères particuliers mais, à titre purement illustratif, la figure 3 représente un exemple d'ordinogramme destiné à une opération de bobinage d'enroulement indiquant aux hommes du métier le type de procédure qui peut être programmé pour exécution It should of course be noted that these procedures may vary widely with the particular criteria but, for illustrative purposes only, FIG. 3 represents an example of a flowchart for a winding winding operation which indicates to those skilled in the art the type of procedure which can be programmed for execution
par le microprocesseur de la machine. by the microprocessor of the machine.
Alors que, dans le mode de réalisation particulier de l'invention, le dispositif de programmation est sous forme d'un module portatif 16 de programmation, il faut noter que l'organe 12 de commande de bobinage particulier ainsi que les organes correspondants de commande des autres machines de bobinage et même les organes 11 de commande de bobinage général des machines, peuvent être réalisés de manière qu'ils soient convenablement programmés à partir d'un ordinateur principal placé à distance, While, in the particular embodiment of the invention, the programming device is in the form of a portable programming module 16, it should be noted that the particular winding control member 12 as well as the corresponding control members other winding machines and even the organs 11 for controlling the general winding of the machines, can be made in such a way that they are suitably programmed from a main computer placed at a distance,
par l'intermédiaire de lignes communes de données conve- through common data lines
nables. Quel que soit l'arrangement de programmation utilisé cependant, l'invention évite notamment la program- mation laborieuse de microprocesseurs individuels de fillers. Whatever the programming arrangement used, however, the invention avoids, in particular, the laborious programming of individual microprocessors of
commande de machine par saisie d'information par un opéra- machine control by data entry by an operator
teur utilisant un clavier afin qu'elle soit transmise à une machine individuelle chaque fois que la machine doit using a keyboard so that it is transmitted to an individual machine each time the machine has to
être utilisée pour la production d'un autre type d'enrou- be used for the production of another type of
lement.LEMENT.
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Legal Events
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