RU2030021C1 - Gear for manufacture of spirals - Google Patents

Abstract

FIELD: manufacture of electric lamps. SUBSTANCE: gear includes spindle, winding head with rotational mechanism and stopping mechanism, mechanism for feeding of base, mechanism for spiral take-in, mechanism for direct transmission, mechanism for laying of spirals, mechanism for check of wire breakage and drive of specified mechanisms. All mechanisms are fitted with control units. Gear has unit indicating number of turns of spiral. Process of spiral coiling is automated which leads to increased productivity and improved quality of spirals. EFFECT: increased productivity and improved quality of spirals. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано для изготовления спиралей с тире при производстве электроламп. The invention relates to the electrical industry and can be used for the manufacture of spirals with dashes in the manufacture of light bulbs.

Известно устройство для изготовления спиралей [1], содержащее привод, состоящий из электродвигателя и ременной передачи, шпиндель с установленными на нем навивочной головкой, состоящей из корпуса, шпули, дюзы, обводных роликов, механизма подачи керна и механизма приема спирали, а также механизм ускоренного протягивания керна в момент образования тире. A device for the manufacture of spirals [1] is known, comprising a drive consisting of an electric motor and a belt drive, a spindle with a winding head mounted on it, consisting of a housing, spool, nozzle, bypass rollers, core feeding mechanism and spiral receiving mechanism, as well as an accelerated mechanism core drawing at the moment of formation of a dash.

Недостатком этого устройства является то, что скорость его работы ограничена, так как нет надежного останова, а тире получается в виде витка с увеличенным шагом. Все это снижает производительность и не обеспечивает качества спиралей. The disadvantage of this device is that its speed is limited, since there is no reliable stop, and the dash is obtained in the form of a coil with an increased step. All this reduces productivity and does not ensure the quality of the spirals.

Известно устройство для изготовления спиралей [2], выбранное в качестве прототипа, которое содержит станину, на которой установлен привод, состоящий из электродвигателя и ременной передачи, шпиндель с установленной на нем электромагнитной муфтой тормоза в виде электромагнита с колодками, навивочной головки, состоящей из корпуса, на котором имеется ось со шпулей, дюзы, обводных роликов, механизм подачи керна, механизм приема спирали, выполненный в виде фрикциона, регулируемый от пружины, механизм прямого пропуска, неподвижно закрепленный под дюзой. A device for the manufacture of spirals [2] is known, selected as a prototype, which contains a frame on which a drive consisting of an electric motor and a belt drive is mounted, a spindle with an electromagnetic brake clutch mounted on it in the form of an electromagnet with pads, a winding head consisting of a housing on which there is an axis with a spool, nozzle, bypass rollers, core feeding mechanism, spiral receiving mechanism made in the form of a friction clutch, adjustable from the spring, direct skipping mechanism, fixed od dyuzoy.

Недостатком данного устройства является низкая производительность из-за невозможности четкого и быстрого останова шпинделя, так как колодочные тормоза не обеспечивают этого, что ведет к необходимости снижения его рабочей скорости. Нечеткий останов ведет к разбросу числа витков в спиралях. The disadvantage of this device is the low productivity due to the impossibility of a clear and quick stop of the spindle, since the block brakes do not provide this, which leads to the need to reduce its operating speed. A fuzzy stop leads to a spread in the number of turns in the spirals.

Данное устройство является односкоростным и малопроизводительным. This device is single-speed and low-performance.

Целью изобретения является повышение производительности и качества спиралей. The aim of the invention is to increase the productivity and quality of spirals.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для изготовления спиралей, содержащее шпиндель, навивочную головку с механизмом вращения и механизмом останова, механизм подачи керна, механизм приема спирали, механизм прямого пропуска, механизм раскладки спиралей и механизм контроля обрыва проволоки, дополнительно содержит две соосно установленные электромагнитные муфты, одна из которых установлена соосно со шпинделем с возможностью осевого перемещения в механизме вращения навивочной головки, другая - в механизме останова, а механизм вращения навивочной головки снабжен первичным валом. Кроме того, указанные механизмы снабжены блоками управления, где блок управления образованием спирали и тире соединен с датчиком частоты вращения шпинделя, с указанными электромагнитными муфтами и блоком индикации, а датчик частоты вращения первичного вала подключен к блоку управления образованием спирали и тире и блоку управления приводом и механизмом прямого пропуска. This goal is achieved in that the device for the manufacture of spirals containing a spindle, a winding head with a rotation mechanism and a stop mechanism, a core feeding mechanism, a spiral receiving mechanism, a direct skipping mechanism, a spiral folding mechanism and a wire break control mechanism, further comprises two coaxially mounted electromagnetic couplings, one of which is mounted coaxially with the spindle with the possibility of axial movement in the rotation mechanism of the winding head, the other in the stop mechanism, and the mechanism m rotating the winding head is equipped with the input shaft. In addition, these mechanisms are equipped with control units, where the spiral and dash control unit is connected to the spindle speed sensor, to the indicated electromagnetic couplings and the display unit, and the input shaft speed sensor is connected to the spiral and dash control unit and the drive control unit, and direct admission mechanism.

На фиг. 1 дана кинематическая схема устройства; на фиг. 2 - конструкция шпинделя с приводом; на фиг. 3 - блок-схема управления. In FIG. 1 shows the kinematic diagram of the device; in FIG. 2 - design of a spindle with a drive; in FIG. 3 is a control block diagram.

Устройство содержит привод, состоящий из электродвигателя 1, ременной передачи 2, ведомый шкив которой установлен на первичном валу 3, кинематически соединенном при помощи зубчатого колеса 4 и зубчатого колеса 5, установленного на подшипниках 6 со шпинделем 7, при этом в корпусе зубчатого колеса 5 установлен диск 8 привода посредством штифтов 9 с возможностью осевого перемещения и контактирования с жестко закрепленным на шпинделе 7 ярмом 10 электромагнитной муфты 11 привода навивки спирали, закрепленной на корпусе устройства 12. Кроме того, на шпинделе 7 жестко установлен сектор 13 с возможностью перекрытия излучения датчика частоты вращения шпинделя 14. На другом конце шпинделя 7 установлена навивочная головка 15, корпус 16 которой жестко закреплен на шпинделе 7 и содержит диск тормоза 17, установленный на штифтах 18 с возможностью осевого перемещения и контактирования с корпусом 19 электромагнитной муфты тормоза, жестко закрепленной на корпусе устройства 12. The device comprises a drive consisting of an electric motor 1, a belt drive 2, the driven pulley of which is mounted on the input shaft 3, kinematically connected by means of a gear wheel 4 and a gear wheel 5 mounted on bearings 6 with a spindle 7, while in the case of the gear wheel 5 is installed the drive disk 8 by means of pins 9 with the possibility of axial movement and contacting with the yoke 10 of the electromagnetic coupling 11 of the spiral winding drive rigidly fixed to the spindle 7, mounted on the housing of the device 12. In addition, on the shp Indel 7, a sector 13 is rigidly mounted with the possibility of overlapping the radiation of the spindle speed sensor 14. At the other end of the spindle 7 there is a winding head 15, the housing 16 of which is rigidly mounted on the spindle 7 and contains a brake disk 17 mounted on the pins 18 with the possibility of axial movement and contacting with the housing 19 of the electromagnetic brake clutch, rigidly mounted on the housing of the device 12.

На навивочной головке 15 установлены два обводных ролика. На первичном валу жестко установлен второй сектор 21 с возможностью перекрытия излучения датчика 22 частоты вращения первичного вала и червяк 23, входящий в зацепление с червячным колесом 24, установленным на промежуточном валу 25, который через зубчатые колеса 26 и 27 кинематически связан с выходным валом 28 и через червяк 29 с червячным колесом 30, установленным на валу 31 механизма приема спирали. Кроме того, выходной вал 28 через второй червяк 32 и второе червячное колесо 33 кинематически связан с валом 34 привода тяговых дисков 35 и 36. На корпусе устройства 12 установлен механизм подачи керна. On the winding head 15 has two bypass rollers. A second sector 21 is rigidly mounted on the input shaft with the possibility of overlapping the radiation of the input shaft speed sensor 22 and the worm 23, which engages with the worm wheel 24 mounted on the intermediate shaft 25, which is connected kinematically through the gear wheels 26 and 27 to the output shaft 28 and through the worm 29 with a worm wheel 30 mounted on the shaft 31 of the spiral receiving mechanism. In addition, the output shaft 28 through the second worm 32 and the second worm wheel 33 is kinematically connected with the drive shaft 34 of the traction disks 35 and 36. A core feeding mechanism is installed on the device body 12.

Блок-схема устройства содержит датчик частоты вращения шпинделя 14, подключенный к первому входу 37 блока 38 управления образованием спиралей и тире и первому входу 39 блока 40 индикации, а первый выход 41 блока 38 управления образованием спиралей и тире подключен к второму входу 42 блока 40 индикации и через блок 43 усилителей подключен к обмотке 44 электромагнитной муфты 11 привода навивки спирали. Датчик 22 частоты вращения первичного вала подключен к второму входу 45 блока 38 управления образованием спиралей и тире, второй выход 46 которого подключен через блок 43 усилителей к обмотке 47 электромагнитной муфты тормоза и входу элемента 48 времени, выход которого подключен к первому входу 49 блока 50 управления приводом и механизмом прямого пропуска. Кроме того, датчик 22 частоты вращения первичного вала подключен к второму 51 и третьему 52 входам блока 50 управления приводом и механизмом прямого пропуска, первый выход 53 которого через блок 43 усилителей и первый контактор 54 пониженной скорости подключен к электродвигателю 1, а второй выход 55 блока 50 управления приводом и механизмом прямого пропуска подключен через блок 43 усилителей и второй контактор 56 повышенной скорости к электродвигателю 1. Кроме того, второй выход 55 блока 50 управления приводом и механизмом прямого пропуска 50 подключен к входу элемента 57 времени, выход которого через блок 43 усилителей подключен к обмотке 58 электромагнита механизма прямого пропуска. The block diagram of the device contains a spindle speed sensor 14 connected to the first input 37 of the spiral and dash control unit 38 and the first input 39 of the display unit 40, and the first output 41 of the spiral and dash control unit 38 is connected to the second input 42 of the display unit 40 and through the block 43 of the amplifiers connected to the winding 44 of the electromagnetic clutch 11 of the drive winding spiral. The sensor 22 of the rotation speed of the input shaft is connected to the second input 45 of the control unit 38 for the formation of spirals and dashes, the second output 46 of which is connected through the unit 43 of the amplifiers to the winding 47 of the electromagnetic brake clutch and the input of the time element 48, the output of which is connected to the first input 49 of the control unit 50 drive and direct pass mechanism. In addition, the input shaft speed sensor 22 is connected to the second 51 and third 52 inputs of the drive control unit 50 and the direct pass mechanism, the first output 53 of which is connected to the electric motor 1 through the amplifier unit 43 and the first reduced speed contactor 54, and the second output 55 of the unit 50 control of the drive and the direct pass mechanism is connected through the amplifier unit 43 and the second high speed contactor 56 to the electric motor 1. In addition, the second output 55 of the drive control unit 50 and the direct pass mechanism 50 is connected to the input of the time element 57, the output of which through the amplifier block 43 is connected to the winding 58 of the electromagnet of the direct-pass mechanism.

Блок-схема устройства может быть выполнена на любой из существующих элементных баз. The block diagram of the device can be performed on any of the existing element bases.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Электродвигатель 1 посредством ременной передачи 2 вращает первичный вал 3, а через зубчатое колесо 5, установленное на подшипнике 6, вращает шпиндель 7, а также через червяк 23, червячное колесо 24, промежуточный вал 25, зубчатые колеса 26 и 27 вращает выходной вал 28. Этот вал посредством червяка 29, червячного колеса 30 вращает вал 31 механизма приема спирали, а посредством второго червяка 32 и второго червячного колеса 33 вращает вал 34 привода тяговых дисков 35 и 36. The electric motor 1 by means of a belt drive 2 rotates the input shaft 3, and through the gear 5 mounted on the bearing 6, rotates the spindle 7, and also through the worm 23, the worm gear 24, the intermediate shaft 25, gears 26 and 27 rotates the output shaft 28. This shaft through the worm 29, the worm wheel 30 rotates the shaft 31 of the spiral receiving mechanism, and through the second worm 32 and the second worm wheel 33 rotates the drive shaft 34 of the traction disks 35 and 36.

Навивка спирали осуществляется следующим образом. The spiral winding is as follows.

При подаче напряжения на обмотку 44 электромагнитной муфты 11 привода навивки спирали, диск привода 8 притягивается к ярму 10, передавая вращение зубчатого колеса 5 через штифты 9, диск привода 8, ярмо 10 шпинделю 7. Шпиндель 7 вращает навивочную головку 15 совместно со шпулей вокруг оси, которая геометрически совпадает с осью керна, навивая вольфрам на керн. Останов навивочной головки 15 для образования тире происходит путем подачи напряжения на обмотку 47 электромагнитной муфты тормоза и одновременного снятия напряжения с обмотки 44 электромагнитной муфты 11 привода. При этом диск тормоза 17 притягивается к корпусу 19 электромагнитной муфты, прекращая вращение навивочной головки 15. When voltage is applied to the winding 44 of the electromagnetic coupling 11 of the spiral winding drive, the drive disk 8 is attracted to the yoke 10, transmitting the rotation of the gear 5 through the pins 9, the drive disk 8, the yoke 10 to the spindle 7. The spindle 7 rotates the winding head 15 together with the bobbin around the axis , which geometrically coincides with the core axis, winding tungsten onto the core. Stop winding head 15 for the formation of a dash occurs by applying voltage to the winding 47 of the electromagnetic brake clutch and simultaneously removing the voltage from the winding 44 of the electromagnetic clutch 11 of the drive. In this case, the brake disc 17 is attracted to the housing 19 of the electromagnetic clutch, stopping the rotation of the winding head 15.

С датчика частоты вращения шпинделя 14 счетные импульсы поступают на блок 38 управления образованием спирали и тире и на блок 40 индикации, который отображает число выполненных витков спирали, сохраняя поступившую информацию на время выполнения тире. В блоке 38 управления образованием спирали и тире происходит отсчет заданного числа витков и вырабатывается импульс окончания формирования спирали, благодаря которому блок 38 управления образованием спирали и тире закрывается для приема счетных импульсов. From the spindle speed sensor 14, the counting pulses are sent to the spiral and dash formation control unit 38 and to the display unit 40, which displays the number of spiral turns made, storing the received information for the duration of the dash. In the block 38 for controlling the formation of a spiral and a dash, a predetermined number of turns is counted and an impulse is generated for the end of the formation of a spiral, due to which the block 38 for controlling the formation of a spiral and a dash is closed to receive counting pulses.

Сигнал окончания счета витков также поступает на вход элемента 48 времени, запуская его, и этот же сигнал, усиленный блоком 43 усилителей, поступает на обмотку 47 электромагнитной муфты тормоза, которая останавливает вращение шпинделя 7. Одновременно сигнал с первого выхода 41 блока 38 управления образованием спирали и тире, усиленный блоком 43 усилителей, поступает на обмотку 44 электромагнитной муфты 11 привода, отключая ее. Электромагнитная муфта 11 привода включается в момент включения питающего напряжения. Таким образом устройство осуществляет навивку заданного числа витков. The end count signal of the turns is also fed to the input of the time element 48, starting it, and the same signal, amplified by the amplifier unit 43, is fed to the winding 47 of the electromagnetic brake clutch, which stops the rotation of the spindle 7. At the same time, the signal from the first output 41 of the spiral formation control unit 38 and a dash reinforced by a block of 43 amplifiers, enters the winding 44 of the electromagnetic clutch 11 of the drive, turning it off. The electromagnetic clutch 11 of the drive is turned on at the moment of switching on the supply voltage. Thus, the device coils a predetermined number of turns.

Образование тире осуществляется следующим образом. The formation of dashes is as follows.

С датчика 22 частоты вращения первичного вала счетные импульсы поступают на второй вход 45 блока 38 управления образованием спирали и тире, который производит отсчет заданного числа витков, соответствующего длине тире. Сигнал через первый выход 41 блока 38 управления образованием спирали и тире и через его второй выход 46 включает электромагнитную муфту 11 привода, одновременно отключая электромагнитную муфту тормоза (обесточивая обмотку 47). From the sensor 22 of the rotational speed of the input shaft, the counting pulses are fed to the second input 45 of the helix and dash control unit 38, which counts a predetermined number of turns corresponding to the dash length. The signal through the first output 41 of the spiral and dash formation control unit 38 and through its second output 46 turns on the electromagnetic clutch 11 of the drive, while simultaneously disconnecting the electromagnetic brake clutch (de-energizing the winding 47).

Одновременно с окончанием образования тире сигнал с первого выхода 41 блока 38 управления образованием спирали и тире оказывает запрещающее действие для прохождения счетных импульсов образования тире и сбрасывает информацию в блоке 40 индикации через его второй вход 42, подготавливая его к счету витков следующей спирали. Simultaneously with the end of the formation of dashes, the signal from the first output 41 of the spiral and dash control unit 38 exerts a prohibitive effect for passing counted pulses of the formation of a dash and resets information in the display unit 40 through its second input 42, preparing it for counting the turns of the next spiral.

Устройство выполняет тире, начало спирали и конец спирали на одной скорости, а большую часть витков спирали - на повышенной скорости, что повышает качество спирали. Это осуществляется следующим образом. Импульсы с датчика 22 частоты вращения первичного вала поступают на первый вход 49 блока 50 управления приводом и механизмом прямого пропуска, где происходит отсчет начальных заданных витков спирали, и выработанный импульс окончания формирования начала спирали через второй выход 55 блока 50 управления приводом и механизмом прямого пропуска, усиленный блоком 43 усилителей, поступает на второй контактор 56, переключая двигатель 1 на повышенную скорость. Этот же сигнал с первого выхода 53 блока 50 управления приводом и механизмом прямого пропуска оказывает разрешающее действие на прохождение счетных импульсов с датчика 22 частоты вращения первичного вала на вход 52 блока 50 управления приводом и механизмом прямого пропуска, который отсчитывает число витков, выполненных на повышенной скорости, вырабатывается импульс окончания навивки спирали на повышенной скорости, который через первый выход 53, блок 43 усилителей, контактор 54 переключает двигатель 1 с повышенной скорости. The device performs a dash, the beginning of the spiral and the end of the spiral at the same speed, and most of the turns of the spiral - at an increased speed, which improves the quality of the spiral. This is as follows. The pulses from the sensor 22 of the frequency of rotation of the input shaft are supplied to the first input 49 of the block 50 for controlling the drive and the direct pass mechanism, where the initial set turns of the spiral are counted, and the generated pulse for the end of the formation of the beginning of the spiral through the second output 55 of the block 50 for controlling the drive and the direct pass mechanism, amplified by a block of 43 amplifiers, enters the second contactor 56, switching the motor 1 to a higher speed. The same signal from the first output 53 of the drive and direct pass mechanism control unit 50 exerts a permissive effect on the passage of counting pulses from the input shaft speed sensor 22 to the input 52 of the drive control unit 50 and direct pass mechanism, which counts the number of turns performed at increased speed , an impulse is generated for the end of the spiral winding at an increased speed, which through the first output 53, amplifier block 43, the contactor 54 switches the engine 1 at an increased speed.

Для образования качественного тире с второго выхода 55 блока 50 управления приводом и механизмом прямого пропуска управляется механизм прямого пропуска через элемент 57 времени и блок 43 усилителей, включающий и выключающий обмотку 58 электромагнита механизма прямого пропуска. To form a high-quality dash from the second output 55 of the drive control unit 50 and the direct admission mechanism, the direct admission mechanism through the time element 57 and the amplifier unit 43 is controlled, which turns the winding 58 of the electromagnet of the direct admission mechanism on and off.

Claims (2)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СПИРАЛЕЙ, содержащее шпиндель, навивочную головку с механизмом вращения и механизмом останова, механизм подачи керна, механизм приема спирали, механизм прямого пропуска, механизм раскладки спирали, механизм контроля обрыва проволоки и привод указанных механизмов, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности и качества спиралей, оно снабжено двумя соосно установленными электромагнитными муфтами, одна из которых установлена соосно со шпинделем с возможностью осевого перемещения в механизме вращения навивочной головки, другая установлена в механизме останова, а механизм вращения навивочной головки снабжен первичным валом с датчиком частоты вращения. 1. DEVICE FOR MANUFACTURE OF SPIRALS, comprising a spindle, a winding head with a rotation mechanism and a stop mechanism, a core feed mechanism, a spiral receiving mechanism, a direct pass mechanism, a spiral folding mechanism, a wire break control mechanism and a drive of said mechanisms, characterized in that, with In order to increase the productivity and quality of the spirals, it is equipped with two coaxially mounted electromagnetic couplings, one of which is mounted coaxially with the spindle with the possibility of axial movement in the mechanism rashchenija the winding head, the other is set to stop the mechanism, and the winding head rotating mechanism is provided with a primary shaft with a speed sensor. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в него введены блок индикации числа витков спирали и блок управления образованием спирали и тире, все указанные механизмы снабжены блоками управления, датчик частоты вращения первичного вала подключен к блоку управления приводом и механизмом прямого пропуска и к блоку управления образованием спирали и тире, соединенному с датчиком частоты вращения шпинделя и с указанными электромагнитными муфтами. 2. The device according to claim 1, characterized in that it includes a unit for indicating the number of turns of the spiral and a control unit for the formation of spirals and dashes, all of these mechanisms are equipped with control units, the speed sensor of the input shaft is connected to the control unit of the drive and the direct pass mechanism, and to the control unit for the formation of a spiral and a dash connected to a spindle speed sensor and to said electromagnetic couplings.

Images