Устройство для контроля обрыва изделий при перемотке

.79(088.8) во делам иэабретеиий и открытий(72) Автор изобретения И. И, Манило с 1Курганский экспериментальный конструктортехнологический институт автомобильной промышленности(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ОБРЬ 1 ВА ИЗДЕЛИЙ ПРИ ПЕРЕМОТКЕИзобретение относится к устройст"вам для контроля целостности изделийпри перемотке их с вращающегося барабана, например бобины, и может бытьиспользовано на операциях намотки вэлектро- и радиотехнической промышленности.Известно устройство для автоматического контроля целостности изделийпри их перемотке, содержащее следящую систему, выполненную в виде жестко связанного с бобиной диска с кулачком, контакты микровыключателей, тиратронную ячейку и приводной двигатель 11,15Недостатком известного устройстваявляется низкое быстродействие, обусловленное тем, что оно не обеспечивает оперативный контроль обрыва перегоматываемого изделия, особенно в концецикла перемотки, так как постояннаявремени заряда конденсаторов тиратронной ячейки выбирается больше, чем максимальное время одного оборота бобины.Известно также автоматическое устройство для контроля целости изделий, содержащее диск с кулацком, нормально замкнутые контакты, первые резисторы и логический блок, выполненный на основе многопорогового логического элемента 1 21. Однако такое устройство имеетограниченнуюобласть применения,обусловленную повышенной взрывоопасностью и наличием сильных помехвследствие искрения конденсаторовпри разрядах,Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для контроля обрыва изделий при перемотке, содержащее диск с ку-, лачком, соединенным механически с нормально-замкнутыми контактами, первые резисторы, логический блок, источник напряжения, второй резистор,дом второй вторичной обмотки транс. Недостатком известного устройства является низкое быстродействйе, обусловленное тем, что для срабатывания исполнительного реле необходимо, чтобы выходное напряжение пфеобразователя уменьшилось на величину, равнуюего шагу квантования, на что требуются значительные затраты времени прималой скорости снижения напряженияв случае обрыва изделия. Другим недостатком известного устроиства является сложность вследствие наличия; логического блока, включающего большое число злектрорадиоэлементов. Цель сизобретения - .повышение быст- родействия устройства,Поставленная цель достигается тем,что в устройство для контроля обрываизделий при перемотке, содержащеедиск с кулачком, соединенный механически с размыкающимися контактами,преобразователь, соединенный первыми вторым входами с первым и вторымраемыкающимися контактами соответственно, первый и второй регистры, соединенные первыми выводами между собой, вторыми выводами, соответственно, с первым и вторым выходами источника питания, первый вывод которогосоединен с первым входом компаратораи с третьим входом преобразователя,второй вывод - с вторым входом компаратора и первым выходом преобразователя, соединенного вторым выходом с третьим входом компаратора, причем компаратор содержит первый транзистор, соединенный эмиттером с первыми выводами третьего резистора и перво.го конденсатора, базой через второй4 О конденсатор с первым выводом первичной обмотки трансформатора, второй и третий выводы которой соединены с анодами первого и второго диодов, первый и второй выводы первой вторич" нойобмоток трансформатора соединены с коллектором первого транзистора и с четвертыми входом компаратора, первый вывод второй вторичной обмотки трансформатора соединен через тре О тий диод и четвертый резистор спервым выводом пятога резистора ибазой второго транзистора, соединенного коллектором через обмотку исполнительного реле с четвертым входомкомпаратора, эмиттером с вторыми выводами третьего, пятого резисторови первого конденсатора, вторым вывоформатора и с вторым входом компаратора, первые выводы первого и второго1резисторов соединены с пятым входомкомпаратора, а в компаратор введенытретий и четвертый конденсаторы, соединенные первыми выводами с вторымвходом компаратора, вторыми выводамис первым и вторым выводами первичнойобмотки трансформатора, а катоды первого и второго диодов соединены стретьим входом компаратора.На фиг. 1 приведена принципиальнаяс,схема предлагаемого устройства;на фиг, 2 - временная диаграмма рабо 1ты компаратора.На фиг. 2 обозначено: О, - напряжение на выходе преобразователяи на входе компаратора, О , - навыкпряжение генерации блокинг-генератора, Оо- изменение напряжения наконденсаторе 32;Устройство содержит диск 1 с кулачком 2, размыкающиеся контакты 3,преобразователь 4, компаратор 5,источник 6 питания, исполнительноереле 7, первый резистор 8, второйрезистор 9.Преобразователь 4 содержит формирователь импульсов на шестом резисторе 10, пятом конденсаторе 11, четвертом диоде 12, одновибратор наседьмом 13, восьмом 14, девятом 15десятом 16, одиннадцатом 17, двенадцатом 18 резисторах, третьем 19 ичетвертом 20 транзисторах, шестомконденсаторе 21, повторитель на пятом транзисторе 22, тринадцатом 23 ичетыонадцатом 24 резисторах и седьмом конденсаторе 25,Компаратор 5 содержит первый 26 ивторой 27 диоды, третий резистор 28,второй 29, первый 30, третий 31 и четвертый 32 конденсаторы, первый транзистор 33, трансформатор 34 с обмотками; первичной 35, первой вторичной36 и второй вторичной 37, второй транзистор 38, третий диод 39, пятый резистор 40 и четвертый резистор 41,первый 42, второй 43 и третий 44 выводы первичной обмотки 35 трансформатора 34.Устройство работает следующим образом.Диск 1, кинематически связанный сбобиной, с которой сматывается изде лие посредством кулачка 2, за каждыйоборот бобины размыкает следящий контакт 3, который включен на входе пре70277 15 20 25 30 35 40 формула изобретения 50 55 5 9 образователя 4. С выхода преобразователя 4 напряжение поступает на вход компаратора 5. Рабочая точка тран-. зистора 33 выбрана таким образом, что блокинг-генератор возбуждается и 5 генерирует непрерывную последовательность импульсов при отсутствии каждого входного сигнала, а емкость конденсатора 32 выбирается в,50-100 раз большей, чем емкость конденсатора 29, поэтому режим работы блокинг-генератора в исходном состоянии определяет. ся величинами емкостей конденсаторов 31 и 30 и выбранным режимом транзистора 33.При поступлении на вход компаратора 5 плавно нарастающего напряжения, пропорционального скорссти вращения бобины (фиг, 2, 08 ь,), возни 4кают токи заряда конденсаторов 31 и 32. Конденсатор 32 заряжается токами, протекающими по двум параллельным ветвям; первая - диод 27, конденсатор 32, вторая - диод 26, выводы 42-.43, 43-44 обмотки трансформатора 34, конденсатор 32, Благодаря задержке . нарастания напряжения на конденсаторе 32, величина напряжения на выводе 42 несколько выше, чем на выводе 44, что вызывает протекание тока в первичной, обмотке трансформатора 34 от вывода 42 к выводу 44. Так как емкость и время заряда конденсатора 32 относительно невелики, он не влияет на процессы, происходящие в схеме при его заряде. Ток заряда конденсатора 32 в первичной обмотке 35 трансформатора направлен противоположно току поло" жительной обратной связи блокинг-.генератора, При этом условии самовоз 6 уждение отсутствует и генерации нет, По мере уменьшения намотки на бобине скорость ее вращения увеличивается. Соответственно увеличивается напряжение на выходе преобразователя45 а значит и на входе компаратора 5, что и обеспечивает поддержание условий отсутствия самовозбуждения и.генерации. Обрыв иэделия вызовет уменьшение скорости вращения диска 1 и соответственно уменьшение напряжения на выходе преобразователя 4 и на входе компаратора 5. При этом изменение напряжения происходит в обратном направлении, Уменьшается разность мгновенных значений на выводах 42 и 44 до нуля (на графике фиг. 2 О, точка 45). По мере дальнейшего уменьшения ско-, рости вращения бобины и напряжения на выходе преобразователя 4, напряжение на конденсаторе 32 (О) начинает превышать входное напряжение компаратора 5, что вызывает протекание тока в первичной обмотке трансформатора от вывода 44 к выводу 42, совпадающего с током положительной обратной связи блокинг-генератора, т. е, является условием его самовозбуждения. Блокинг-генератор на транзисторе 33 начинает генерировать непрерывную последовательность .импульсов (фиг. 2 д). Конденсатор 31обеспечивает устойчивость работыблокинг-генератора после начала процесса автоколебаний. Напряжение сдополнительной обмотки 37 трансформатора 34 после начала генерации выпрямляется диодом 39 и поступает натранзистор 38, который открывается и включает реле 7, отключающее приводной двигатель бобины, с которой сматывается изделие.Подключение конденсаторов 31 и 32 к выводам первичной обмотки трансформатора дает возможность осуществлять непрерывное слежение за изменением приращения сигнала преобразователя 4 с запаздыванием меньшим, чем время уменьшения амплитуды сигнала на величину одного шага квантования сигнала в известном устройстве и фиксировать уменьшение этого сигнала с большой точностью относительно момента обрыва издепинчто обеспечивает повышение быстродействия устройства и позволяет исключить из устройства сложный логический блок. При этом уменьшается ненужное сматывание изделияс бобины при его отрыве, производительность намотки возрастает в среднем на 11- 123. Устройство для контроля обрыва изделий при перемотке, содержащее диск с кулачком, соединенный механически с размыкающимися контактами, преобразователь, соединенный первым и вторым входами с первым и вторым размыкающимися контактами соответственно, первый и второй резисторы, соединенные первыми выводами между собой, вторыми выводами - соответственно с первым и вторым выходами источника питания, первый вывод которого соединен с первым входом компа 970277ратора и с третьим входом преобразователя, второй вывод - с вторым входом компаратора и первым выходом преобразователя, соединенного вторым выходом с третьим входом компаратора, ьпричем компаратор содержит первыйтранзистор, .соединенный эмиттером спервыми выводами третьего резистораи первого конденсатора, базой черезвторой конденсатор с первым выводом Опервичной обмотки трансформатора,второй и третий выводы которой соединены с анодами первого и второго диодов, первый и второй выводы первойвторичной обмотки трансформатора соединены с коллектором первого транзистора и с четвертым входом компаратора,первый вывод второй вторичной обмотки трансформатора соединен через третий диод и четвертый резистор с пер- зовым выводом пятого резистора и базойвторого транзистора, соединенногоколлектором через обмотку исполнительного реле с цетвертым входом компаратора, эмиттером с вторыми выводами тре тьего, пятого резисторов и первогоконденсатора, вторым выводом второйвторичной обмотки трансформатора и свторым входом компаратора, о т л ич а ю щ е е с я тем, цто, с цельюповышения быстродействия устройства,первые выводы первого и второго резисторов соединены с пятым входомкомпаратора, а в компаратор введенытретий и четвертый конденсаторы, соединенные первыми выводами с вторымвходом компаратора, вторыми выводамис первым и вторым выводами первичнойобмотки трансформатора, а катодыпервого и второго диодов соединеныс третьим входом компаратора,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРй 186030, кл. Н 01 Г 1/06, 1966.2. Авторское свидетельство СССРй 529498, кл, Н 01 Г 11/06, 1977.3. Авторское свидетельство СССРпо заявке Ю 2912643/18 21,кл. 6 06 Р 15/6, 1980 (прототип).970277 Составитель В; Дворкедактор Н. Грищанова Техред А. Бабинецв Король е акаэ 8381/ илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна Тираж . 717 НИИПИ Государственного по делам изобретений 35, Москва, 3-35, Раущ