Устройство для ввертывания сердечников в катушки

х ц 5 Н 01 Г 41/О дЮ 30 Ц Й.:1 Ц,.). 1 М: -у ИЯ СЕ к радиопри ивности, ние Ьункем обеатушек.обункера а тносится к быть испол катушек и зобретениенике и може изготовлен ованоуктивности. Ц рение устро катушся расшиностеймонтажа о стрелстросмен 4 фиг. 5 схема одачи н вр ев ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМ О ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТК ПРИ ГКНТ СССР(54). УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВЕРТЫВДЕЧНИКОВ В 1,АТУ 11 КИ(57) Изобретение относитсятехнике и м.б. использованоизготовлении катушек индуктЦель изобретения - расширециональнвх возможностей путспечения контроля монтажа кСердечники подаются из вибр елью изобретения являетфункциональных возможйства за счет контроляек.На Лиг.1 изображена конструкустройства; на Фиг:2 - вид пке А на Лиг.2; на Лиг,З - бьный блок (генератор); на Фиг,вид по стрелке Б на Лиг.З; нафункциональная электрическаяна Лиг,6 - схема регулятора псердечников; на Лиг.7 - времендиаграф работы; на фиг,8-10 -менные диаграммы работы устройспри проверке катушек и ввертывасердечников. 2, настраиваемая катушка устанавливается на подпружиненные контакты ивключается в задаюций контур генератора, в котором возбуждение возможно только в случае синАазного включения настраиваемой катушки и катушкиобратной индуктивной связи. Сигналс выхода генератора после детектирования поступает в формирователь 7,вырабатывающий команды управленияприводом врашения 16 рабочего органа15, пневмоприводами, тормозом,. чтопозволяет автоматизировать проверкумонтажа, проводимую одновременно сввертыванием подстроечного сердечника. 10 ил. 2 табл. Устройство для ввертывания сердечников в катушки содержит корпус 1, .вибробункер 2, отсекатель 3, катушку останова подачи 4, блок управления 5, переключатель электропневматический 6, формирователь сигналов 7, быстросменный блок 8 (генератор), ручку управления регулятором подачей сердечников 9, кнопку "Стоп" ручного выключения приводов 10, электромагнитную муфту тормоза 11, пневмоцилиндр 12 осевого перемецения рабочего органа, пневмоцилиндр 13, прижим 14, рабочий орган 15, электродвигатель 16, колодку контактную 17, подпружиненные контакты 18, настраиваемую катушку 19, катушку индуктивной обратной связи 20, генератор 21, ключи 22, 23, детектор 24, "эталонную" индуктивность 25, ключи 26, 1642531й ррект тир аз Государс зводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101енного коми 13035, Моск ж 361 П ета по изобретениям а, Ж, Раушская н дписноеоткрытиям при ГКНТ ССС, д. 4/5ключи 22 23, элементы детектора24, "эталонная" индуктивность 25, ключи 26, 27.Задающий контур генератора 21образован первой обмоткой настраиваемой катушки 19, контурным конденсатором и соединен через конденсаторс базой транзистора, эмиттер которого соединен с первым выводом второйобмотки настраиваемой катушки 19 ис первым выводом катушки обратнойсвязи 20, вторые выводы катушки 20 ивторой обмотки катушки 19 подсоединенык общей шине через транзисторныеключи 22 и 23. Катушки 19 и 20 располагаются соосно, их обмотки включены синАазно, т.е. возбуждаемыеими магнитные поля совпадают по направлению, что является обязательнымусловием для возбуждения этого генератора,Настраиваемая катушка ориентируется на колодке 17 с помощью штыря и 25 отверстия, чем обеспечивается однозначность ее положения при подключении. Выход генератора 21 соединенчерез разделительный конденсатор спервым широкополосным входом детектора 24 и через контур, содержаний"эталонную" индуктивность 25, с вторым резонансным входом детектора24. Функции детектирования и одновременно усиления входных сигналов выполняют транзисторы, кллектры которых объединены, соединены со сглаживающим конденсатором, эмиттеры транзисторов соединены с общей шиной через транзисторные ключи 26, 27. Входы ключей 22, 23, 26, 27 соединеныс выходами распределителя 28 импульсов управления ключами, в которомсчетчик С-входом соединен с вторымвыходом источника тактовых импуль сов 29, СЕ-входом - с выходом элемента ЗИ-НЕ, К-входом - с выходомвторого элемента 2 И-НЕ и К-входом сК-входом счетчика импульсов 31, выходом первого разряда - с вторым входом элемента ЗИ-НЕ, четвертым входомэлемента 4 И-НЕ, выходом второго разряда - с вторым входом первого элемента 2 И-НЕ, выходом третьего разряда - с входом первого инвертора и свходом ключа 22, выходом четвертогоразряда - с входом ключа 27, с выходом второго инвертора и с первымвходом первого элемента 2 И-НЕ, выход первого инвертора соединен с 3 164253127, распределитель 28 импульсов управления ключами, состоящий из двоичного четырехразрядного счетчика, двухинверторов, первого и второго элементов 2 И-НЕ, источник тактовых импульсов 29, состоящий из двух инверторов, двух элементов 2 И-НЕ, помехоподавляющей КС-цепочки, формирователь счетных импульсов 30, состоящийиз двух инверторов, двух элементов2 И-НЕ, помехоподавляющей КС-цепочки,элемента 4 И-НЕ, счетчик импульсов31, электронный ключ 32 "Пуск", состоящий из элемента ЗИ-НЕ, инвертора, третьего элемента 2 И-НЕ, инвертора, связанного с транзисторнымключом, электронный ключ 33 командыСтоп", состоящий из четвертого элемента 2 И-НЕ, инвертора, связанного странзисторным ключом, двоичного семиразрядного счетчика 34, ключ управления приводами 35, включенный.в цепь питания электродвигателя 16и электропневматического переключателя б, состоящий из тиристоров, вцепь, управления которых включен геркон, ключ управления тормозом 36,включенный в цепь питания электромагнитной муфты тормоза 11, состоящий из тиристора, в цепи управления .которого включен геркон,На корпусе 1 установлены вибробункер 2, связанный каналом с отсекателем 3,снабженным катушкой 4 останова подачи, соединенной со схемойуправления подачей сердечников, размещенной в блоке управления 5, переключатель электропневматический 6,электромагнитная муФта тормоза 11,пневмоцилиндр 12 осевого перемещениярабочего органа 15, пневмоцилиндр13, связанный через шток с прижимом14, электродвигатель 16, на валу которого закреплен тормозной диск,взаимодействующий с электромагнитноймуйтой тормоза 11. Рабочий орган 15.выполнен в виде пустотелого нала,несущего на нижнем конце твердосплавную вставку, и соединен с штокомпневмоцилиндра 12 через поводок иподшипник, с валом электродвигателя16 телескопическим соединением.В быстросменном блоке 8 (генераторе) установлены колодка 17 с подпружиненными контактами 18 для подключения настраиваемой катушки 19, катушка индуктивной обратной связи 20,элементы собственно генератора 21, 1642531входом ключа 23, выход второго инвертора соединен с входом ключа 26,выход первого элемента 2 И-НЕ соединен с первым входом второго элемента 2 И-НЕ.5Источник тактовых импульсов 29представляет собой триггер Имитта,составленный из инверторов, элементов 2 И-НЕ, выполняет преобразованиеимпульсов выпрямленного синусоидального напряжения .в прямоугольные импульсы с частотой следования 100 Гци соединен с первым выходом стробирувщих импульсов,с вторым входом элемента 4 И-НЕ, вторым выходом тактовыхимпульсов, с входами С счетчика 34,счетчика распределителя 28,Выход детектора 24 соединен с входом формирователя счетных импульсов 2030, в котором триггер 1 митта, составленный из инверторов,элементов2 И-НЕ, выходом соединен с первымвходом элемента 4 И-НЕ, выходом соединенного с входом С счетчика импупьсов 31, представляющего собой двоичный трехрлзрядный счетчик, выходомпервого разряда соединенный с вторымвходом четвертого элемента 2 И-НЕ,выходом четвертого разряда - с третьим входом элемента ЗИ - НЕ.В электронном ключе команды "Пуск"32 выход элемента ЗИ-НЕ соединен свходом инвертора, выход инверторасоединен с первым входом третьегоэлемента 2 И-НЕ, выход которого соединен с входом йцвертора, выход инвертора соединен с входом транзисторногоключа, нагруженного ца обмотку с герконом, включенным в цепь управлениятиристорного ключа 35.В электронном ключе команды "Стоп"33 выход четвертого элемента 2 И-НЕсоединен с вторым входом третьегоэлемента 2 И-НЕ, с третьим входом элемента 2 И-НЕ с К-входом счетчика 34,задающего длительность команды "Стоп",с входом инверторя, выходом соединенного с входом транзисторного ключа,нагруженного на обмотку с герконом,включенным в цепь управления тиристорного ключа 36, выход седьмогоразряда счетчика 34 соединен черезинвертор с вторым входом второго элемента 2 И-НЕ, с общей ниной через нормально-разомкнутые контакты кнопки"Стоп" 10.Распределитель импульсов управле ния ключами 28, источник тактовых импульсов 29, формирователь счетных импульсов 31, электронный ключ ко. - манды "Пуск" 32, электронный кпвч команды "Стоп" 33 размещены в блоке 7 (формирователь сигналов), ца нем установлен блок 8 (гецератор) с воз - можностью быстрой смены.В блоке управления 5 размещены ключи 35, 36, выпрямители, источник питания, схема регулятора подачей сердечников 9, содержащая контур автогенератора с кятункой 4, резонансный контур, соединенный с выходом генератора и с входом транзисторного детектора, ключ, нагруженный ня обмотку с геркоцом, соединенным с уп - равляющей цепью тцристорл, вкпю сенного в цепь питания электромагнита вибробункера 2, генератор управляюгцх импульсов.Устройство работает следующим образом.После включения питания вцбробункер 2 выдает сердечники, поступающиев отсекатель 3, по мере заполнениякацлля отсекатепя сердечниками изменяется индуктивность катушки 4, вызывая Изменение частоты выходного напряжения лвтогенератора в Схеме управления подачей сердечников, что влечет падение напряжения ця резоцдцс -ном контуре, цлпряжецие ця выходедетектора повыпается, связан.ый сцим клвч открывается, контакты геркоця замыкаются, блокируя при этом управляющую цепь тцристорд, который закрывается, прекращая поступпецце импульсов возбуждения в электромагнитвибробункера 2,Без настраиваемой кятуцкц 19 уст-ройство нлходится в исходном состоянии, при этом рабочий оргяц 15 цевращается и находится в верхнем положении, прижим 14 приподнят, электропневматический переключятепь 6 иэлектродвигатель 16 выключены, электромагнитная муАтд тормоза 11 такжевыключена. Генератор 21 це рлботяет,так как отсутствует настраиваемаякатушка 19, на его выходе устанавливается постоянное напряжение, ца выходе детектора 24 устанавливается высокий уровень напряжения (пог.1),навыходе триггера Имитта в Формирователе счетных импульсов 30 устанавливается низкий уровень напряжения(лог.О), на второй вход зпемецтя4 И-НЕпоступают стробируюгце цмпуль 7 1642531сы, на выходе элемента 4 И-НК устанавливается лог.1. На вход С счетчика в распределителе импульсов 28 поступают тактовые импульсы с второго выхода источника тактовых импульсов 29, на вьжодах "1" - "4" распределителя 28 формируются импульсы управления ключами 22, 23, 27, 7 соответственно,на выходе второго элемента 2 И-НЕ по окончании каждого. деся-. того тактового импульса выделяется установочный положительный импульс, поступающий на установочные входы К счетчиков распределителя 28 и счетчика импульсов 31. Работа устройства в исходном состоянии поясняется временными диаграммами, приведенными на фиг 7, а также таблицей состояний (см,табл .1) . Таким образом, состояние уровней на выходе распределителя 28 периодически повторяется через каждые 10 тактов, ключи 22,.23, 27, 26 с приходом лог,1 открываются, при лог.О - закрываются. 25Настраиваемая катушка 19 устанавливается на подпружиненные контакты 18, этим самым она включается в задающий контур генератора 21, в случае отсутствия дефектов в настраиваемой катушке 19 генератор 21 возбуждается и дальнейшая работа устройства происходит следующим образом.Предположим, что момент включения настраиваемой катушки 19 совпал с началом первого такта, при этом откры 35 ты ключи 23 и 26, и генератор 21 возбуждается с обмоткой обратной связи настраиваемой катушки 19, в детекторе 24 работает широкополосный вход (см. временные диаграммы), на выходе детектора 24 напряжение падает, на выходе триггера Нмитта в формирователе 30 устанавливается лог.1, поступающая на первый вход элемента 4 И-НЕ 45 и в течение четырех тактов на выходе элемента 4 И-НЕ формируются два счет-, ных импульса, поступающие на С-вход счетчика импульсов 31. Б течение последующих четырех тактов открыты ключи 22 и 26, генератор 21 возбужцает 50 ся с катушкой обратной. связи 20, в детекторе 24 работает широкополосный вход, на выходе детектора 24 также устанавливается напряжение низкого уровня, при этом формирователь 30 выполняем третий и четвертый счетные ймпульсы, с приходом четвертого импульса в счетчике 31 на выходе третьего разряда устанавливается лог.1, Приход четырех счетных импульсов за время действия 8 тактов означает, что настраиваемая катушка 19 проверена на работоспособность ее обмотки имеют правильный монтаж и можно разрешить ввертывание сердечника, т,е, выдать команду "Пуск"С началом десятого такта на входах элемента ЗИ-НЕ устанавливаются лог,1, на его выходе - лог,О, С приходом лог,О на вход СЕ счетчика в распределителе 28, приостанавливается работа . распр"еделителя импульсов 28, при этом остаются открытыми ключи 23 и 27, генератор 21 возбуждается с настраиваемой катушкой 19,в детекторе работает второй резонансный вход, но так как собственные частоты задающего контура генератора 21 и контура с "эталонной" индуктивностью 25 в данный момент сильно различаются, входной сигнал на втором входе детектора имеет малую величину, на выходе детектора 24 устанавливается напряжение высокого уровня. С выхода элемента ЗИ - НЕ лог.О поступает также на вход инвертора, на выходе которого устанавливается лог,1, На входах третьего элемента 2 И-НЕ будут лог.1, на выходе этого элемента установится лог. О, на выходе инвертора, соединенного с третьим элементом 2 И-НЕ, установится лог,1, в результате электронный ключ 32 выдает команду "Пуск", при этом транзисторный ключ на выходе электронного ключа 32 открывается, геркон, включенный в цепь управления тиристорного ключа 35, замыкается, тиристоры ключа 35 открываются, питающее напряжение поступает в электромагнит электропневматического переключателя 6 и электродвигатель 16, рабочий орган начинает вращаться, шток пневмоцилиндра 12 опускается и влечет за собой рабочий орган 15, шток пневмоцилиндра 13 опускает прижим 14 на настраиваемую катушку 19, последняя фиксируется на подпружиненных контактах 18, Рабочий орган 15, проходя через прижим 14, досыпает сердечник до катушки 19 и ввертывает его, при этом частота переменного напряжения на вьходе генератора 21 изменяется и по мере ввертывания сердечника в катушку 19 приближается к собственной частоте контура с "эталонной" индуктивностью 25.45 50 При наступлении резонанса напряжениена контуре резко повышается, на выходе детектора напряжение падает, навыходе формирователя счетных импульсов выделяется пятый импульс, с по 5ступлением которого в счетчик импульсов 31 на выходе первого разряда устанавливается лог,1, на обоих входахчетвертого элемента 2 И-НЕ в данныймомент лог.1, на его выходе устанавливается лог.О, при этом прекращается действие команды "Пуск", так .каклог,О на втором входе третьего элемента 2 И-НЕ вызывает запирание транзисторного ключа электронного ключа32, электронный ключ 33 выдает команН иду Стоп, с поступлением лог.О натретий вход элемента 4 И-НЕ прекращается работа формирователя счетных 20импульсов, с поступлением лог.О навход К счетчика 34 разрешается работа его как элемента, задающего длительность команды "Стоп",В момент прекращения действия команды "Пуск", геркон в цепи управления тиристорного ключа 35 размыкается, цепь питания электродвигателя 16и электропневматического переклвчателя 6 разрывается. При появлении комаиды "Стоп 11 замыкается геркон в цепи управления тиристорного ключа 36,тиристор открывается, питающее напряжение подается в электромагнитнуюмуАту тормоза 11, вращение рабочегооргана 15 прекращается, настройкакатушки 19 при этом заканчивается.Рабочий орган 15 и прижим 14 поднимаются в верхнее (исходное) положение, катушка 19 освобождается. Лействие команды "Стоп" прекращается споявлением лог.1 на выходе седьмогоразряда счетчика 34, что происходитчерез 64 такта (640 мс), тогда навыходе инвертора, соединенного входом с выходом седьмого разряда счетчика 34, устанавливается лог.О. С поступлением лог.0 на второй вход второго элемента 2 И-НЕ на выходе этого элемента устанавливается лог.1,в результате счетчик распределителяуправлявших импульсов 28 и счетчикимпульсов 31 устанавливаются в "0",тиристоржй клич 36 закрывается, электромагнитная муйта тормоза 11 отклю 55чается, все элементы устройства оказываются в исходном положении,При движении рабочего органа 15в верхнее положение из отсекателя 3 подается очередной сердечник, попадающий в канал прижима 14, после чего устройство готово к новому циклу. Работа устройства при проверке настраиваемой катушки 19 и ввертывании сердечника поясняются временными диаграммами, приведенными на фиг,8, а также таблицей состояний устройства (см. табл.1).Предположим, что момент включения настраиваемой катушки не совпал с началом цикла, тогда в счетчик 31 поступает в течение оставшейся части цикла менее четырех счетных импульсов, по окончании десятого тактового импульса счетчик распределителя 28 и счетчик импульсов 31 устанавливаются в "0" и с началом первого такта следующего цикла устройство отрабатывает полный цикл с проверкой настраиваемой катушки, выдачей команд "Пуск", "Стоп" согласно описанному вьпче.Предположим, что в настраиваемой катушке 19 перепутаны местами выводы первой обмотки, тогда при включении катушки 19 генератор 21 не возбуждается, так как первая обмотка оказывается включенной и противоАазе с катушкой 20 и второй обмоткой настраиваемой катушки 19, устройство находится в исходном состоянии, т,е. не реагирует на включение настраиваемой катушки, что будет служить сигналом о наличии дефекта и принятию мер для его устранения.Предположим, что н настраиваемой катушке 19 перепутаны местами выводы второй обмотки, тогда генератор 21 не возбуждается с обмоткой обратной связи настраиваемой катушки 19, возбуждается с катушкой обратной связи 20, в течение первых четырех тактов счетные импульсы не формируются, в течение последующих четырех тактов Формируются два счетных импульса, па окончании десятого такта счетчик устанавливается в "0", устройство не реагирует на включение настраиваемой катушки, что также служит сигналом о наличии дефекта. Работа устройства в этом случае поясняется временными диаграммами на Лиг.9 (см. табл,2 состояний при проверке катушек и ввертывании сердечника).111642531Предположим, что в настраиваемой катушке 19 перепутаны местами выводы обеих обмоток, тогда генератор 21 возбуждается с обмоткой обратной связи настраиваемой катушки 19, не,возбуждается с обмоткой обратной связи, 20 в течение первых четырех тактов Формируются два счетных импульса,в течение последующих четырех тактов счетные импульсы,не Формируются, по окончании десятого такта счетчики устанавливаются в "0", устройство также не реагирует на включение иастраиваемой катушки 19; Работа устойства в данном случае поясняется временными диаграммами на Фиг.10.Если по какой-либо причине не происходит автоматическое выключение приводов, т.еэлектронный ключ 33 не выдает команду "Стоп", что может быть при отсутствии ввертываемого сердечника, при отклонении величины индуктивности настраиваемой катушки 19 оператор останавливает приводы кнопкой "Стоп". 50 55 Формула изобр ет ения Устройство для ввертывания сердечников в катушки до заданной индуктивности, содержащее узел подачи сердечников в виде вибробункерака нал которого соединен с отсекателем, снабженным катушкой останова подачи сердечников, входы которой подключены к третьему, четвертому и пятому выходам регулятора подачи сердечников, к первому и второму выходам которого подключена обмотка электромагнита вибробункера, электродвигатель вращения рабочего органа, вал ко торого соединен с ведущим диском . электромагнитной муфты, подвижный диск которой связан с рабочим орга 1ном посредством подшипника, поводком соединенным с штоком пневмоцилиндра осевого перемещения рабочего органа, а опорная обмотка электродвигателя вращения рабочего органа и обмотка электромагнитной муфты подключены к питающей сети через соответствующие тиристорные ключи, в управляющие цепи которых включены контакты соответственно первого и второго герконов, обмотки которых включены в выходной .цепи соответствующих электронных ключей, входы которых подключены к выходам "Пуск" и "Стоп"формирования сигналов "Пуск" и "Стоп",прижим с колодкой и подпружиненнымиконтактами, соединенный со штокомпневмоцилиндра осевого перемещенияприжима, причем к входным каналампневмоцилиндров осевого перемещенияприжима подключен электропневматический переключатель, настраиваемуюкатушку, подключаемую через подпружиненные контакты к входам настраиваемого генератора, выход которогоподключен посредством конденсаторовк входу детектора и входу узла сравнения с подключенной эталонной индуктивностью, выходы которых объединены, о,т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью расширения Функциональных возможностей путем обеспеченияконтроля при монтаже катушек до заданной индуктивности в него дополнительно введены катушка обратнойсвязи и четыре ключа, а блок Формирования сигналов "Пуск" и "Стоп"выполнен в виде генератора тактовыхимпульсов, один выход которого подключен к первому входу Формирователясчетных импульсов, а другой - к счетному входу семиразрядного счетчика. -и к счетному входу распределителяимпульсов управления ключами, четыре выхода которого соответственноподключены к входам четырех ключей,которые включены соответственно вцепи подключения катушки обратнойсвязи, блокировки входа настраиваемого генератора, подключения узласравнения и детектора, при этом объединенный выход узла сравнения и детектора подключен к второму входу 5 10 15 20 25 30 35 40 формирователя счетных импульсов, выход "Пуск" подключен через последовательно соединенные первый инвертор,45первый логический элемент 2 И-НЕ,второй инвертор к выходу логическогоэлемента ЗИ-НЕ, входы которого подключены соответственно к первому ичетвертоиу выходам двоичйого четырехразрядного счетчика импульсов распределителя иипульсов и третьему выходу счетчика иипульсов, а выход "Стоп"подключен через третий инвертор квыходу второго логического элемента2 И-НЕ, входы которого подключены кпервому и третьему выходам счетчикаимпульсов.