CH656739A5 - Selbsttaetig arbeitende isolierband-wickelvorrichtung. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine selbsttätig arbeitende Isolierband-Wickeleinrichtung, insbesondere eine selbsttätig arbeitende Isolierband-Wickeleinrichtung, die geeignet ist, ein Isolierband um eine Leiterspule zu wickeln, die einen geraden Teil und einen gekrümmten Teil besitzt, wie es beispielsweise in Fig. 1 gezeigt ist.

Beim Wickeln eines Isolierbandes um eine verhältnismässig kleine sechseckige Spule 1 einer dynamoelektrischen Maschine, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, werden die Spule 1 und ein einen das Band ausgebenden rotierenden Ring tragender Kopf relativ zueinander bewegt. Da die Spule klein ist, ist es erforderlich, die Arbeitsgeschwindigkeit der Band-Wickeleinrichtung zu erhöhen, da anderenfalls der Vorteil der Verwendung einer selbsttätig arbeitenden Wickeleinrichtung verlorengehen würde. Entsprechend dem manuellen Wickelvorgang kann der gerade Teil einer verhältnismässig kleinen sechseckigen Spule einer dynamoelektrischen Maschine mit einem Isolierband mit einer Geschwindigkeit von 50 mm pro Sekunde oder mehr umwickelt werden.

Bei Betrachtung eines zentralen geraden Teiles la, gebogenen oder gekrümmten Teilen lb und lc, geneigten Endteilen ld und le (ausgeschlossen ihre äusseren Enden), ist der Wickelvorgang verhältnismässig leicht, da diese Teile in der gleichen Ebene liegen. Das Umwickeln von gebogenen oder gekrümmten Teilen lb und lc ist aber sehr schwierig. Um das Band mit im wesentlichen gleicher Genauigkeit wie bei einer Handarbeit um die gekrümmten Teile zu wickeln, hat man bei einer bekannten Einrichtung jeden gekrümmten Teil in wenigstens mehr als zehn Abschnitte unterteilt, so dass jeder Abschnitt als gerader Abschnitt betrachtet werden kann. Wahlweise wird der Rotationswinkel des rotierenden Ringes häufig gemessen, um so die Geschwindigkeit des rotierenden Ringes entsprechend dem mit einem Computer gemessenen Rotationswinkel zu steuern. Infolgedessen ist es erforderlich, einen Computer mit grosser Speicherkapazität und hoher Rechengeschwindigkeit zu verwenden und ferner einen Detektor und eine Steuervorrichtung für hohe Geschwindigkeit und hohe Genauigkeit zu verwenden.

Beim Betrieb einer selbsttätig arbeitenden Isolierband-Wik-keleinrichtung hat es sich gezeigt, dass es zur Erhöhung der Genauigkeit erforderlich ist, eine Antriebsvorrichtung für die Drehung des rotierenden Ringes und eine Antriebsvorrichtung für die Verschiebung des rotierenden Ringes und für die Änderung von dessen Rotationswinkel synchron zu betreiben.

Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer verbesserten, selbsttätig arbeitenden Isolierband-Wickeleinrichtung, die in der Lage ist, das Isolierband um eine Spule einschliesslich der geraden und gekrümmten Teile mit hoher Geschwindigkeit und hoher Genauigkeit zu umwickeln.

Ferner soll eine verbesserte, selbsttätig arbeitende Isolier-band-Wickeleinrichtung geschaffen werden, die in der Lage ist, eine Antriebsvorrichtung für die Drehung des rotierenden Ringes und eine Antriebsvorrichtung für die Verschiebung des rotierenden Ringes und für die Änderung von dessen Rotationswinkel synchron zu betreiben.

Gemäss der Erfindung ist eine selbsttätig arbeitende Einrichtung zum Umwickeln einer in mehrere Abschnitte unterteilbaren und einen gekrümmten Abschnitt enthaltenden elektrischen Spule mit Isolierband vorgesehen, die gekennzeichnet ist durch einen Band-Wickelkopf mit einem das Isolierband tragenden rotierenden Ring, durch eine erste Antriebsvorrichtung zum Drehen des Wickelkopfes um die Spule, durch eine zweite Antriebsvorrichtung zum geradlinigen Bewegen des Kopfes entlang der Spule, durch eine dritte Antriebsvorrichtung zum Schwenken des Kopfes um eine zur geradlinigen Bewegung des Kopfes senkrechte Achse und durch eine arithmetische Operationsvorrichtung zum Antreiben der zweiten Antriebsvorrichtung mit vorbestimmter Geschwindigkeit in bezug auf die jeweiligen Abschnitte und zum Antreiben der dritten Antriebsvorrichtung zum Schwenken des Wickelkopfes mit vorbestimmter Geschwindigkeit und um einen vorbestimmten Winkel.

Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Beispiel einer elektrischen

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Spule einer dynamoelektrischen Maschine, die mit einer erfin- toren 21-24 zurückgeführt werden, und zwar unter Verwendung dungsgemässen Einrichtung mit Isolierband umwickelt werden der Analog-Steuersignale von den Digital-Analog-Wandlern soll, 13-16 als Bezug. Ein Ursprungsdetektor 28, welcher den Null-

Fig. 2 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel einer punkt des Tisches 3 feststellt, liefert seine Ausgangssignale an selbsttätig arbeitenden Isolierband-Wickeleinrichtung nach der s die arithmetische Operationsschaltung 12.

Erfindung, Während des Betriebes werden die vom Tastenfeld 11 einge-Fig. 3 ein Blockschaltbild der elektrischen Verbindung der gebenen Daten durch die arithmetische Operationsschaltung 12 in Fig. 2 gezeigten Steuertafel, verarbeitet, um Steuer-Zielwerte der jeweiligen Achsen als digi-Fig. 4 eine schematische Darstellung des Ortes des Mittel- tale Signale zu erzeugen, die mit den jeweiligen Digital-Analog-punktes des Band-Wickelkopfes, der in der in Fig. 2 gezeigten io Wandlern 13-16 in analoge Signale umgewandelt werden und Einrichtung verwendet ist, dann den jeweiligen Gleichstrommotoren 7-10 über die jeweili-Fig. 5 eine vergrösserte Draufsicht auf den linken gekrümm- gen Antriebsschaltungen 17-20 zugeführt werden. Mit Ausnahten Teil der in Fig. 1 gezeigten Spule, me des Motors 10, der nur in einer Richtung für das Wickeln

Fig. 6 ein Diagramm zur Erläuterung der Verschiebung ei- des Bandes angetrieben wird, können die anderen drei Motoren ner Spulenseite während des Wickelvorganges und 15 umsteuerbar sein, in welchem Falle die Antriebsschaltungen

Fig.7 ein Blockschaltbild einer Abwandlung der Schaltung 17-19 Rotations-Umkehrschaltungen enthalten können. Die Ta-nach Fig. 3. chometer-Generatoren 21-24 haben die Aufgabe, die Motoren Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der selbsttätig arbei- 7-10 zu steuern, so dass diese mit den vorgegebenen Geschwin-tenden Isolierband-Wickeleinrichtung, wie sie in Fig. 2 gezeigt digkeiten umlaufen. Bezüglich der Achsen X und Y sind Im-ist, enthält einen Tisch 3, der in Richtung der X- und Y-Achsen 20 pulsgeneratoren 25 und 26 direkt mit den Motoren 7 und 8 gerechteckiger Koordinaten auf einem Bett 2 bewegbar ist, einen kuppelt, um Impulse zu erzeugen, deren Zahl den Umdrehungs-Band- oder Wickelkopf 4, der um eine Achse 0 schwenkbar ist, zahlen entspricht. Diese Ausgangsimpulse werden der arithmeti-die senkrecht zur Oberfläche des Tisches 3 verläuft, wobei der sehen Operationsschaltung 12 eingegeben, um den Abstandsver-Kopf einen nicht gezeigten Ring enthält, der um eine Achse 00 lauf durch Zählen der Anzahl von Impulsen durch Zähler in drehbar ist, die senkrecht zur Achse 0 verläuft und eine Isolier- 25 der arithmetischen Operationseinheit oder der Schaltung 12 zu band-Spule auf einer Seite des Ringes trägt, ein paar Halteele- errechnen. Zu dieser Zeit wird die Operation des Mikrocompu-mente 5 für die elektrische Spule, die auf den Positionen des ters 12 unterbrochen. Der Rotationswinkel der Achse 0 wird Bettes 2 montiert sind, die nicht von dem in Richtung der Ach- durch das Potentiometer 27 gemessen, und es wird dessen Aus-se X zu bewegenden Tisch berührt werden, und eine Steuertafel gang zur Gatter-Schaltung 43 zurükgeführt.

6 mit einem Betätigungsfeld mit einem Tastenfeld 11, das nahe 30 Der Ursprungs-Detektor 28 ist in dem Bett 2 an einer zen-dem Bett 2 angeordnet ist. Der Tisch 3 wird in Richtung der tralen Position entsprechend dem Mittelpunkt des geraden Tei-X-Achse mit Hilfe eines Gleichstrommotors 7 über eine Füh- les la der Spule 1 angeordnet, so dass diese Position in den Mi-rungsschraubenspindel 41 bewegt. Der Tisch wird durch einen krocomputer eingestellt wird.

Gleichstrommotor 8 in Richtung der Achse Y bewegt. Der Kopf Um das Band um die Spule 1 zu wickeln, die eine Form hat,

4 wird um die Achse 0 durch einen Gleichstrommotor 9 ge- 35 wie es in Fig. 1 gezeigt ist, ist die Spule auf den Spulenhaltern 5

schwenkt, und es wird der Kopf 4 um die Achse a> durch ei- montiert, wie es in Fig. 2 mit gestrichelten Linien gezeigt ist, so nen Gleichstrommotor 10 gedreht. Die Geschwindigkeiten der dass die Spule horizontal angeordnet ist und der gerade Teil der

Gleichstrommotoren werden durch die Signale von der Steuer- mit dem Band zu umwickelnden Spulenseite mit seiner Mitte tafel 6 über ein Kabel 50 gesteuert. mit dem Ursprungs-Detektor 28 zusammenfällt. Nachdem der

Die in Fig. 3 gezeigte und in der Steuertafel 6 enthaltene 40 Kopf 4 durch den Nullpunkt gegangen ist, wird er zum Aus-Steuerschaltung umfasst eine arithmetische Operationsschaltung gangspunkt des Endteiles ld oder le gebracht. Die Anzahl von

12 beispielsweise in Form eines Mikrocomputers, der vom Ta- Impulsen, die durch die Impulsgeneratoren 25-27 während der stenfeld 11 die notwendigen Daten oder Operationsparameter Bewegung des Kopfes erzeugt werden, werden gezählt, um die eingegeben werden, Digital-Analog-Wandler 13-16 zum Um- X-Y-Koordinaten des Nullpunktes zu bestimmen.

wandeln digitaler Steuersignale, die von der arithmetischen 45 Dann werden die Spulenabmessungen und Wickelinstruktio-Operationsschaltung 12 ausgegeben worden sind, in analoge nen in die arithmetische Operationsschaltung 12 mit Hilfe des Steuersignale und eine Gatter-Schaltung 43 in Form eines Kom- Tastenfeldes 11 eingegeben und in einer Speichervorrichtung parators oder einer ODER/Gatter-Schaltung, die vor oder hin- der arithmetischen Operationsschaltung gespeichert. Dann werter den Digital-Analog-Wandler 15 geschaltet ist. Die Aus- den die Koordinaten (Xi, Yi) des Kopfes entsprechend einer für gangssignale der Gatter-Schaltung 43 und der Digital-Analog- 50 das Umwickeln des Bandes während des Vorwärts- und RückWandler 13, 14 und 16 werden den Antriebsschaltungen 17-20 wärtshubes erforderlichen Hin- und Herbewegung, der Laufge-der jeweiligen Gleichstrommotoren 7-10 zugeführt. Tachome- schwindigkeiten VXj und Vyi der Achsen X und Y, die Drehge-ter-Generatoren, Rotations-Kodierer oder andere Geschwindig- schwindigkeit V„i und der Drehwinkel <pi der Achse 0 und die keitsdetektoren 21-24, welche die Geschwindigkeiten der jewei- Drehgeschwindigkeit Vm; der Achse co für jeden Abschnitt er-ligen Motoren 7-10 messen, sind mit diesen Motoren gekuppelt, 55 rechnet, und es werden die errechneten Daten in der Speicherund es werden die Ausgangssignale dieser Geschwindigkeitsde- Vorrichtung gespeichert.

tektoren den jeweiligen Antriebsschaltungen zugeführt. Impuls- Nach dem Ankleben eines Endes des Isolierbandes auf der generatoren 25 und 26 sind direkt mit den Gleichstrommotoren Oberfläche der Spule wird ein nicht gezeigter Startknopf ge-

7 bzw. 8 gekuppelt, und es ist ein Rotations-Positionsdetektor drückt, um die Wickeloperation zu beginnen. Nachdem die

27, beispielsweise in Form eines Potentiometers, mit dem Mo- 60 Wickeloperation einmal in Gang gesetzt ist, wird sie fortgesetzt,

tor 9 gekuppelt, um so die Rotationsposition des Motors 9 zu bis eine vorgegebene Anzahl von Schichten gebildet sind, wäh-

messen. Das Ausgangssignal des Rotations-Positionsdetektors rend automatisch die Anzahl von Hin- und Herbewegungen ge-

27 wird zur Gatter-Schaltung 43 zurückgeführt während die zählt werden, worauf dann die Wickeloperation selbsttätig an-

Ausgangssignale der Impulsgeneratoren 25 und 26 der arithme- gehalten wird.

tischen Operationsschaltung 12 zugeführt werden. Die An- 65 Wenn das Band in dieser Weise gewickelt wird, sollte die triebsschaltungen 17-20 steuern das Anlassen, das Anhalten und Position auf der Spulenoberfläche entsprechend der Band-Aus-

die Geschwindigkeiten der jeweiligen Gleichstrommotoren 7-10 gabeposition eines durch den rotierenden Ring auf dem Kopf entsprechend den Signalen, die von den Geschwindigkeitsdetek- 4 gehaltenen Rades in Wickelrichtung fortschreiten, und zwar

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um einen Abstand Lr in bezug auf die Position, in welcher das Bandende angeklebt worden ist, und es wird der Abstand Lr während der folgenden Wickeloperation konstant gehalten. Dieser Vorschub-Abstand Lr wird bestimmt durch solche Wik-kel-Spezifikationen, wie die halbe Überlappung, ein Drittel Überlappung und reine Wicklungen, die Breite des Isolierbandes, der Abstand, über den der Band-Wickelpunkt entlang der Spulenoberfläche fortschreitet, wenn der rotierende Ring sich um eine Umdrehung dreht, die Umfangslänge der Spule einschliesslich der Dicke der bereits gebildeten Bandschichten und der Abstand zwischen der Mitte des rotierenden Ringes und der Band-Ausgabeposition vom rotierenden Ring. In der Berechnung der rechteckigen Koordinaten, welche die Position des rotierenden Ringes bestimmen, werden beispielsweise 14 Punkte entlang einer Hin- und Herbewegung eingestellt, wie es in Fig. 4 gezeigt ist, wobei der Vorschubabstand Lr angenommen ist. Fig. 4 zeigt ein Beispiel des Ortes des Mittelpunktes des rotierenden Ringes, in welchem Arbeitsabschnitte an den gekrümmten Teilen lb und lc so bestimmt sind, so dass diese Abschnitte als im wesentlichen gerade angenommen werden können. Der rotierende Ring wird in der Reihenfolge von A-^B-^C-^D-» E->F->-G->H-i-I->-J->-K-»E-»D-»-L->M->N-»-A und im An-schluss daran vorwärtsbewegt. Somit werden sechzehn Abschnitte eingestellt. Da die Bewegung in Richtung der X-Achse alle Abschnitte überdeckt, wird diese X-Achse als Bezugsachse genommen, und es wird die Position des Kopfes bestimmt durch Zählen der Anzahl Impulse, die durch den Impulsgenerator 25 erzeugt werden, um so während des Betriebes einen Abschnitt zu bestimmen. Die Abschnitte A-B, G-H, I-J und M-N sind Endteile, in denen der Kopf nicht nur in Richtung der X-Achse sondern auch in Richtung der Y-Achse bewegt wird. Da die Bewegungsrichtung des Kopfes in den Abschnitten H-I und A-N umgekehrt wird, wird der Kopf in die Richtung der X-Achse und der Y-Achse bewegt, während die Drehung des Ringes angehalten wird. In den meisten Fällen unterscheidet sich der Vorschubabstand Lr mehr als 1 mm in dem Vorwärts- und Rückwärtshub, so dass die Vorschubdistanz für beide Hübe errechnet wird, und es werden die abgestuften Teile der Isolationsschichten in Betracht gezogen. In den Abschnitten B-C, F-G, J-K und L-M entsprechend den gekrümmten Teilen werden alle elektrischen Elemente unter Berücksichtigung aller Achsen X, Y, 0 und co betätigt, da aber die Abschnitte K-E und C-D an den geraden Teilen den gekrümmten Teilen benachbart sind, wird eine Steuerung derart ausgeführt, dass der Kopf sich nicht in Richtung der Y-Achse bewegt, wodurch ein durch eine Kröpfung oder Versetzung in diese Richtung hervorgerufener Fehler ausgeschaltet wird. Da die Abschnitte E-F und D-L unmittelbar vor den gekrümmten Teilen angeordnet sind, läuft der Kopf mit einer Geschwindigkeit gleich derjenigen der Endteile um. In dem Abschnitt D-E oder E-D läuft der Kopf nur in der Richtung X-Achse um, und da dieser Abschnitt am längsten ist und leicht zu steuern ist, läuft der Kopf mit der höchsten Geschwindigkeit um. In anderen Abschnitten aber läuft der Kopf mit einer Geschwindigkeit von etwa ein Drittel derjenigen im Abschnitt D-E, da die Anzahl der gesteuerten Daten ansteigt, so dass eine genaue Errechnung und Steuerung mit einer arithmetischen Operationsschaltung 12, die eine niedrige Verarbeitungsgeschwindigkeit hat, ermöglicht wird.

In der in Fig. 3 gezeigten Schaltung erfolgt die Berechnung für jede Hin- und Herbewegung, und es wird das Ergebnis der Berechnung in der Speichervorrichtung so gespeichert, dass der Rechner eine kleine Speicherkapazität haben kann und die Berechnung und die Verarbeitungsgeschwindigkeiten niedrig sein können. In jedem Abschnitt werden die Geschwindigkeiten entlang verschiedener Achsen errechnet, indem in die Geschwindigkeit Vrai um die Achse co als Bezug genommen wird. In irgendeinem Abschnitt wird die Geschwindigkeit des Kopfes entlang der jeweiligen Achsen konstant gemacht, wodurch irgendwelche Daten ausgeschaltet werden, die sich als Funktion der Zeit ändern.

Obwohl die arithmetische Operationsschaltung 12 Geschwindigkeitsinstruktionen an die jeweiligen Achsen ausgibt, werden die Winkel und die Umdrehungszahlen der Achsen 0 und co (Motoren 9 und 10) nicht zu der arithmetischen Rechenschaltung 12 zurückgeführt, sondern es wird statt dessen der erforderliche Rotationswinkel <p der in der vergrösserten Ansicht in Fig. 5 gezeigt ist, in den Rechner eingegeben. Infolgedessen beginnt der Kopf 4 um die Achse 0 zu drehen, soband der Kopf in die Abschnitte B-C, F-G, J-K bzw. L-M eintritt. Wenn die Tatsache, dass das Potentiometer 27 sich um einen Winkel (p gedreht hat, festgestellt worden ist, hält die Gatter-Schaltung 43 die Antriebsschaltung 19 und damit den Motor 9 an. Wenn die Gatter-Schaltung 43 von einem Komparator dargestellt wird, wird der Motor 9 angehalten, wenn die von der arithmetischen Operationsschaltung 12 ausgegebene Geschwindigkeitsinstruktion und das Ausgangssignal des Potentiometers 27 gleich werden. Zusätzlich wird eine solche Rotationsgeschwindigkeit der Achse 0 mitgeteilt, so dass der rotierende Ring über einen Winkel <p rotiert, und zwar während eines Zeitraumes, in welchem der Kopf 4 vom Ausgangspunkt zum Endpunkt des gekrümmten Teiles läuft. Ferner werden die Laufabstände des Kopfes in X- und Y-Richtung zur arithmetischen Operationsschaltung 12 zurückgeführt, so dass es möglich ist, den Antriebsmotor 8 synchron mit dem Motor 7 anzutreiben, und zwar durch Korrektur der Geschwindigkeit des Motors 8, während die X-Achse als Bezug genommen wird. Bei mehreren Arten von Spulen, deren Winkel cp nahezu als gleich betrachtet werden können, ist die Rotationsgeschwindigkeit V(?i um die 0-Achse festgelegt und in der Antriebsschaltung 19 des Motors 9 voreingestellt.

Unter Annahme des Abschnittes B-C (i = 2) als Beispiel wird die Wickeloperation des gekrümmten Teiles lb unter Bezugnahme auf Fig. 5 beschrieben. Bei Bezeichnung des Mittelteiles des rotierenden Ringes entsprechend einem Winkel cpi/2 durch P kann eine zufriedenstellende Wickeloperation sichergestellt werden, wenn der Punkt P eine Kurve B-P-C verfolgt. Hierfür würden beide Ausdrücke Vx2 und Vy2 Ausdrücke Sinus (cp2 -V^t) und cos (q>2 - Vg2t) enthalten, die sich mit der Zeit t verändern (wobei ein Index 2 die Abschnittsnummer des Abschnittes b-c darstellt), weshalb es erforderlich ist, die Geschwindigkeit zu errechnen, während sich der Kopf bewegt. Deshalb würde, wenn die Verarbeitungsgeschwindigkeit des Rechners niedrig wäre, die Wickelgeschwindigkeit kleiner als diejenige bei Handoperation. Indem man aber veranlasst, dass sich der Punkt P auf einer Sehne BC bewegt, wird VX2 (X3 - X2) V(?2/<P2- Dies bedeutet, dass die Geschwindigkeiten in Richtung der X-Achse und der Y-Achse sich nicht mit der Zeit verändern. Mit anderen Worten, es wird möglich, diese Werte vorher zu berechnen und sie in einer Speichervorrichtung zu speichern.

Wenn eine Seite der Spule 1 im Mittelpunkt eines Kreises 29 (Fig. ) angeordnet ist, entlang dem der rotierende Ring umläuft, beeinträchtigt eine Bewegung die Qualität der gewickelten elektrischen Spule nicht, solange diese Bewegung sich in einem Kreis 30a, der mit gestrichelter Linie dargestellt ist und einen Radius gleich der Höhe der Spulenseite besitzt, abspielt, und zwar auch dann, wenn die Spulenseite sich in vertikaler oder horizontaler Richtung bewegt. Infolgedessen kann das Band mit gleicher Geschwindigkeit gewickelt werden, wie sie erreicht wird, wenn sich der Kopf entlang der Kurve B-P-C bewegt, und zwar auch dann, wenn die Mittelposition des rotierenden Ringes um die Differenz zwischen dem Punkt P und dem Mittelpunkt Q der Sehne BC versetzt ist, solange diese Differenz kleiner ist als die Weite der Spule.

Wenn andererseits der Abstand zwischen den Punkten P und Q grösser ist als die Weite der Spule 1, wird die Steuerung so ausgeführt, dass der Mittelpunkt des rotierenden Ringes sich

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durch zwei gerade Ortskurven BP und PC bewegt anstatt entlang einer Kurve B-P-C. Da dann die Koordinaten des Punktes P durch numerische Gleichungen ausgedrückt werden können, die nicht eine Funktion der Zeit t sind, können die Koordinaten für zwei gerade Linien vorher für eine konstante Geschwindigkeit in gleicher Weise errechnet werden wie eine einzige gerade Linie. Wenn der Rotationswinkel (p ansteigt, dann kann in einem Falle, wie er in Fig. 5 gezeigt ist, der Bogen B-P-C in drei oder mehr angenähert gerade Linien unterteilt werden.

Anstatt auf eine sechseckige Spule kann die Erfindung auch auf andere Spulenformen angewendet werden, beispielsweise auf rechteckige, kreisförmige oder dergleichen Spulen. Obwohl die Motoren als Gleichstrommotoren angegeben sind, können auch Wechselstrommotoren verwendet werden.

Fig. 7 zeigt eine andere Ausführung der Erfindung, in welcher eine Antriebsvorrichtung für die Drehung des rotierenden Ringes und eine Antriebsvorrichtung für die Bewegung des Kopfes entlang der Spule und für die Änderung des Winkels der Achse des Ringes synchron betätigt werden, um den Wirkungsgrad der Band-Wickeloperation zu verbessern.

In Fig. 7 sind Schaltungselemente, die mit denjenigen in Fig. 3 identisch sind, mit gleichen Bezugszeichen versehen. In Fig. 7 ist die Gatter-Schaltung 43 (Fig. 3) nicht verwendet. Ein Impulsgenerator 30 ist mit dem Motor 10 gekoppelt, und es ist eine Rotationswinkel-Messvorrichtung 31 in Form eines rotierenden Kodierers mit dem Motor 9 gekuppelt, um einen Impuls zu erzeugen, der proportional dem Rotationswinkel des Motors 9 ist. Die durch die Impulsgeneratoren 25, 26, 30 und den rotierenden Kodierer 31 erzeugten Impulse werden Zählern 50a, 50b, 50d bzw. 50c zugeführt. Die Zählwerte dieser Zähler werden dann der arithmetischen Operationsschaltung 12 zugeführt. In der Praxis sind diese Zähler aber in der arithmetischen Operationsschaltung 12 enthalten.

Während des Betriebes wird der Kopf 4 so bewegt, dass er sich durch den Nullpunkt 28 bewegt, nachdem die Spule 1 auf den Trägern 5 montiert worden ist, um die Zähler 50a - 50d zurückzustellen und den Mittelpunkt des rotierenden Ringes mit dem Punkt A der Spule 1 zusammenfallen zu lassen. Dann wird das Tastenfeld 11 betätigt, um die Grösse der Spule und die Spezifikation der Bandwicklung in den Rechner der arithmetischen Operationsschaltung 12 einzugeben. Dann arbeitet die Operationsschaltung 12 im wesentlichen in gleicher Weise, wie es oben beschrieben ist, mit Ausnahme der folgenden Punkte.

Im einzelnen vergleicht die arithmetische Operationsschaltung 12 die durch den vom Motor 10 angetriebenen Impulsgenerator 30 erzeugten Impulse mit den durch die Impulsgeneratoren 25 und 26 und den Kodierer 31, die durch die anderen drei Motoren 7, 8 und 9 angetrieben werden, erzeugten Impulse, um gleichzeitig die Geschwindigkeitsinstruktionssignale für diese drei Motoren zu korrigieren, wobei die Geschwindigkeit des Motors 10 als Bezug genommen wird. Dies ermöglicht es, die vier Motoren 7-10 synchron anzutreiben.

Die Zählung der durch die Impulsgeneratoren 25, 26, 30 und den Kodierer 31 erzeugten Impulse durch die Zähler 50a bis 50d kann auf Zeit-Multiplex-Basis erfolgen. In diesem Falle wird die Zählperiode der durch den Impulsgenerator 30 erzeugten Impulse kürzer gemacht als diejenige der Impulse, die durch die Impulsgeneratoren 25, 26 und den Kodierer 31 erzeugten Impulse, beispielsweise um etwa 1/10. Dann können mit Aus-5 nähme für die Abschnitte H-I und N-A, in denen die Bewegungsrichtung des rotierenden Ringes auf dem Kopf umgekehrt ist, alle vier Motoren synchron angetrieben werden.

Wenn der Motor 7 für die Bewegung des Kopfes in Richtung der X-Achse während des Wickelvorganges angetrieben io wird, kann die Position des Kopfes 4 und damit der Abschnitt, entlang welchem sich der Kopf bewegt, durch Zählen der Im-pulszahl identifiziert werden, die durch den Impulsgenerator 25 erzeugt werden, und es werden die Geschwindigkeitsinstruktionen für die vier Motoren erneuert. Auch wenn ein gegebener 15 Abschnitt für den Vorwärtshub und den Rückwärtshub der gleiche ist, unterscheidet sich die Vorschubdistanz Lr oft für beide Hübe um mehr als 1 mm, so dass es vorteilhaft ist, für beide Hübe verschiedene Geschwindigkeitsinstruktionen zu verwenden.

20 In den Abschnitten H-I und N-A, in denen die Bewegungsrichtung des rotierenden Ringes auf dem Kopf umgekehrt ist, drehen sich die Motoren 7 und 8, während sich die Motoren 9 und 10 nicht drehen, so dass es unmöglich wird, die Geschwindigkeit zu vergleichen, indem die Geschwindigkeit des Motors 25 10 als Bezug genommen wird. Infolgedessen wird in diesen Abschnitten die Geschwindigkeit des Motors 8 gesteuert, indem die Geschwindigkeit des Motors 9 als Bezug genommen wird.

Mit der in Fig. 7 gezeigten Steuerschaltung werden die Geschwindigkeiten der jeweiligen Motoren durch örtlich geschlos-30 sene Schleifen gesteuert, und zwar ohne Verwendung der arithmetischen Operationsschaltung 12, und es werden nur relative Positionsfehler entsprechend der Achsen durch die Zeit-Multi-plex-Operation der arithmetischen Operationsschaltung korrigiert, was bedeutet, dass die vier Motoren synchron betätigt 35 werden können, ohne die Bürde der arithmetischen Operationsschaltung 12 zu erhöhen. Wenn die Geschwindigkeitsinstruktionen für die Motoren 7, 8 und 9 eingestellt werden unter Verwendung der Geschwindigkeitsinstruktion für den Motor 10, ist irgendeine zeitaufwendige und störende Berechnung nicht erfor-40 derlich, so dass es möglich wird, die Bandwickelgeschwindigkeit zu erhöhen, da die Zeit-Multiplex-Positionssteuerungen keine Einheiten enthalten, die sich als Funktion der Zeit verändern.

Da der Grund der Integration der Schaltungselemente und die Kapazität der Speichervorrichtung eines modernen Mikro-45 Computers in den letzten Jahren stark verbessert worden ist, würde die Bürde des Mikrocomputers auf die Steuerung der synchronen Rotation der vier Motoren und auf die Verarbeitung der Beurteilung der Position des rotierenden Ringes, basierend auf dem Bewegungsabstand begrenzt sein, wenn alle die so gewünschte Anzahl von Schichten betreffenden Daten zusätzlich zu den Geschwindigkeiten und Koordinaten betreffend eine Hin- und Herbewegung des Kopfes gespeichert sind, um so Geschwindigkeitsinstruktionen für einen Abschnitt auszugeben, in welchem sich der rotierende Ring befindet. Dies ermöglicht es, 55 die Laufgeschwindigkeit des Kopfes und damit die Wickelgeschwindigkeit zu erhöhen.

4 Blätter Zeichnungen

Claims (8)

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1. Selbsttätig arbeitende Einrichtung zum Umwickeln einer in mehrere Abschnitte unterteilbaren und einen gekrümmten Abschnitt enthaltenden elektrischen Spule mit Isolierband, gekennzeichnet durch einen Band-Wickelkopf (4) mit einem das Isolierband tragenden rotierenden Ring, durch eine erste Antriebsvorrichtung (10) zum Drehen des Wickelkopfes (4) um die Spule (1), durch eine zweite Antriebsvorrichtung (7) zum geradlinigen Bewegen des Wickelkopfes entlang der Spule (1), durch eine dritte Antriebsvorrichtung (9) zum Schwenken des Wickelkopfes um eine zur geradlinigen Bewegung des Wickelkopfes senkrechten Achse (0) und durch eine arithmetische Operationsvorrichtung (12) zum Antreiben der zweiten Antriebsvorrichtung (7) mit vorbestimmter Geschwindigkeit in bezug auf die jeweiligen Abschnitte und zum Antreiben der dritten Antriebsvorrichtung (9) zum Schwenken des Wickelkopfes (4) mit vorbestimmter Geschwindigkeit und um einen vorbestimmten

■ Winkel.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein-ne vierte Antriebsvorrichtung (8) zum Bewegen des Wickelkopfes (4) in eine zu der durch die zweite Antriebsvorrichtung (7) bewirkte Bewegungsrichtung (X) senkrecht verlaufende Richtung (Y).

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PATENTANSPRÜCHE

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch mehrere Antriebsschaltungen (17-20), die zwischen die arithmetische Operationsvorrichtung (12) und die Antriebsvorrichtungen (7-10) geschaltet sind, um deren Geschwindigkeit in Abhängigkeit von durch die arithmetische Operationsvorrichtung gelieferten Geschwindigkeitsinstruktionen zu steuern.

4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Antriebsvorrichtung (7) und die vierte Antriebsvorrichtung (8) mit Impulsgeneratoren (25, 26) versehen sind, welche Impulse erzeugen, die der arithmetischen Operationsvorrichtung (12) zuführbar sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine zwischen die dritte Antriebsvorrichtung (9) und die arithmetische Operationsvorrichtung (12) geschaltete Gatter-Schaltung (43) und ein von der dritten Antriebsvorrichtung (9) angetriebener Dreh-Positionsdetektor (27) zur Steuerung der Gatter-Schaltung (43) vorgesehen sind.

6. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zustände der verschiedenen Antriebsvorrichtungen (7-10) darstellende Signale zu den jeweiligen Antriebsschaltungen (17-20) zurückgeführt sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch die erste bis vierte Antriebsvorrichtungen (7-10) angetriebene Impulsgeneratoren (25, 26, 30, 31) vorgesehen sind und dass mehrere jeweils die Zahl der durch die Impulsgeneratoren erzeugten Impulse zählende Zähler (50a-50d) vorgesehen sind, um die von der arithmetischen Operationsvorrichtung (12) an die erste bis vierte Antriebsschaltung gelieferten Geschwindigkeitsinstruktionen zu modifizieren.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektoren (21-24) zum Messen der Geschwindigkeiten der Antriebsvorrichtungen (7-10) und Vorrichtungen zur Rückführung der Ausgangssignale der Detektoren zu den Antriebsschaltungen (17-20) für die jeweiligen Antriebsvorrichtungen (7-10) vorgesehen sind.