Устройство для намотки секций конденсаторов с выводами

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАМОТКИ СЕКЦИЙ КОНДЕНСАТОРОВ С ВЬГООДАМИ, содержащее установленные на стйнине смрточные пшиндели для рулонов лент фольги и диэлектрика/ мехаииз1ъал приварки выводов к лентам фольги, датчики контроля выводов, заправочные Механизмы лент фольги с ведущим и ведомым роликами, намоточный механизм с оправками и приводом, прог;раммные механизмы и элементы yi paaления приводом, ли ча ю и е ее я тем, что, с целью улучшения .качества изделий и повышения его производительности , датчик контроля выводор выполнен в виде эластичного элёктроконтактного упора, ведущий ролик заправочного механизма лент снабжен дополнительным приводом с элементами его упр.авле«ия, а ведомый - одНострронней обгонной муфтой, программные механизмы снабжены блокировочными контактами, причем ведущий ролик заправочного механизма лент фольги кинематически . связан с дополнительным приводом посредством зубчатой муфты и электромагнита , якорь элекцромагнита и г датчик контроля выводов подключены к элементам управления дополнительного привода, а блокировочные контакты программных механизмов -.к элементам управления привода намоточ ного механизма.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

PECflYS JlHH

093 (ИI

3(5l) Н 01 G 13 02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ф

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 21 (22) 24.05.82 (46) 07.11.83. Бюл. Р 41 (:72) A.A. Балакин (.53). 621. 318. 44 (088. 8) (56) 1. ABTopcKQe свидетельство СССР.

Р 484582, кл. Н .01 6 13/02, 10.08, 76, 2. Патент ФРГ Р 2839245, кл. Н 01 G 13/02, 0(8.09.78 (прототип):. °

1 (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАМОТКИ СЕК

ЦИИ КОНДЕНСАТОРОВ С ВЫВОДАМИ, содер-.: жащее установленные на станине смо- . точные шпиндели для рулонов лент фольги и диэлектрика, механизмы приварки выводов к лентам фольги, датЧики контроля выводов, заправочные механизмы лент фольги с ведущим и ведомым роликами, намоточный механизм с оправками и приводом, прог„раммйые механизмы и элементы управ-. ления приводом, о т л и ч а ю щ е .е с я тем, что, с целью улучшения качества изделий и повышения его производительности, датчик контроля выводов выполнен в виде эластичного электроконтактного. упора, ведущий ролик заправочного механизма лент фольги снабжен дополнительным приводом с элементами его управления, а ведомый — однострронней обгонной муфтой, программные механизмы снабжены блокировочными контактами, причем ведущий ролик заправочного ме - . ханизма лент фольги кинематически,. связан с дополнительным приводом посредством зубчатой муфты и электромагнита, якорь электромагнита и датчик контроля выводов подключены к элементам управления дополнительного привода, а блокировочные контакты программных механизмов †.к элементам управления привода намоточ ного механизма.

1053l73Изобретение относится к технологическому оборудованию для намотки секций рулонных конденсаторов с выводами.

Известно устройство для намотки секций конденсаторов с выводами, со- 5 держащее установленные на станине смоточные шпиндели с рулонами фольги и диэлектрика, намоточный механизм с оправкой, механизм приварки выводов, программный механизм, роликовый лентозаправочный механизм и приводной механизм.

Устройство предназначено для намотки секций электролитических конденсаторов с односторонними диаметрально противоположными выводами, которые должны находиться друг относительно друга под углом a =-180 и на о расстоянии В = 2, 5; 5; со сравнчтельно жесткими допусками по заданным углу и расстоянию. Так для диаметров Э = 3-6 мм эти допуски имеют значения: hot=+12 и В= 0,2 мм Я .

Однако, как показала практика, не удается добиться заданного расположения выводов в наматываемых секциях ввиду того, что механизмы приварки расположены между оправкой и программным механизмом. И, как следствие этого, одним из основных недостатков является программирование ЗО приварки выводов к фольге с определенным шагоммежду ними не на ту секцию, которая наматывается в данный момент, а на последующие циклы намотки, т.е. на десятый, одиннадцатый или двенад- 35 батый, в зависимости от длины наматываемой фольги (от 30 до 1200 мм), которая должна быть кратна расстоянию от оправки до места приварки выводов. При такой схеме работы уст- 4g ройства получается недопустимое продольное смещение по длине фольги из-за накопленной погрешности при подаче перезаправляемой фольги в Оправку и при отрезке заданной длины фольговых обкладок с заранее приваренными к фольге выводами на десятом и последующи::, циклах намотки, относительно конца девятой и начала десятой анодной фольговой обкладки H десятого анодного к ней приваренного вывода, а также из-за накопленной погрешности конца девятой и начала десятой катодной фольговой обкладки и десятого катодного вывода, что даже при точной десятой автоматичес- 55 кой перезаправке лент анодной и катодной фольги на оправку дает в результате взаимное смещение анодного и катодного выВода от заданного по— ложения в десятой и в последующих щ секциях.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство )1ля намотки секций конденсаторов с выводами, содержащее установленные на станине смоточные шпиндели для рулонов лент фольги и диэлектрика, механйзмы приварки BHводов к лентам фольги, датчики контроля выводов, заправочные механизмы лент фольги с ведущим и ведомым роликами, намоточный механизм с оправками и приводом, программные механизмы и элементы управления приводом f2) .

Однако устройство имеет две остановки вращения иамоточной оправки в цикле намотки каждой секции конденсатора, что является его основным недостатком по следующим причинам.

Если одна из остановок для отрезки лент диэлектрика и катодной фольги и перехвата пучка лент диэлектрика и фольги для следующего цикла намотки является необходимой, то вторая дополнительная остановка для отрезки анодной фольги снижает производительность устройства, так как удлиняет время цикла намотки каждой секции.

Второй причиной является необходимость выполнения технически сложных операций - точных в угловом отношении остановок намоточной оправ-. ки по команде фотодатчиков от анодных и катодных выводов для обеспечения заданного диаметрально противоположного положения выводов в наматываемой секции конденсатора. Техническая сложность этой операции обусловливается тем, что в .момент остановки действует две противоположные переменные динамические силы: с од,ной стороны — момент инерции оправ ки с наматываемой секцией, зависящий от массы шпинделя, в котором закреплена оправка и вращающиеся детали привода, и от скорости вращения намоточной оправки в тот момент, когда осуществляется ее отклонение от привода вращения; с другой — момент, создаваемый усилием лент фольги и диэлектрика, находящихся под действием натяжения тормозных систем смоточных устройств.

Кроме того, недостатком данного устройства является трудность управления ввиду необходимости решения нескольких настроечных операций одновременно г отрезка катодной фольги по заданной длине; домотка катодной фольги до заданного диаметра секции с последующей отрезкой; отрезка катодной фольги по шагу приваренных катодных выводов для получения заданного взаимного положения выводов в наматыва-. емой секции1 контроль фотодатчиками не первого от оправки, а второго вывода, идущего на вторую секцию, а не . на ту, которая наматывается в данный рассматриваемый момент. Наличие погрешности по шагу приваренных выводов на каждой иэ лент фольги

1053) 73 приводом посредством зубчатой муфты и электромагнита, якорь электромагнита и датчик контроля выводов.подключены к элементам управления дополительного привода, а блокировочные онтакты программных механизмов - к

> анода или катода ведет к накоплению суммарной погрешности двух шагов по длине от начала фольги до вывода при намотке второй и последующих секций, что приводит к смещению. от

1806 взаимного углового положения выводов анода и катода в изготавли ваемых секциях, а приблизить фотодатчики к справке для контроля вывода, непосредственно заматываемого в секцию, не представляется возмож- 10

HHM из-за относительной громоздкости фотодатчиков и большой насыщенности другими узлами и механизмами зоны намотки в непосредственной близости около оправки, на расстоянии. 5

10-15 мм. Отсутствие одного из выводов анода или .катода на подаваемых лентах фольги приводит к сбою в работе или поломке. устройства. ввиду отсутствия блокировочных элементов.

Все это снижает производительность и вносит погрешность в части точиого по диаметру расположения> выводов. В наматываемой секции, а отклонения -в расположении выводов в секции по уг- 75 ,лу и по расстоянию между. ними от заданных допусков существенно снижа-. ют качество изготавливаемых секций и нередко приводят к выпуску брако-, Ваных секций, которые не удовлетворяют требованиям, предъявляемым к последующим технологическим операцияьа изготовления конденсаторов, в частности к операции сборки секции в корпус.

Цель изобретеиия — улучшение ка-. чества иэделий и повышение производительности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для намотки секций конденсаторов с выводами, содержащем 40 установленные на станине смоточные шпиндели для рулонов лент фольги и диэлектрика, механизмы приварки вы-. водов к лентам фольги, датчики контроля Выводов,. заправочные механизмы 45 лент фольги с ведущим и ведомым роликами, намоточный механизм с оправками и приводом, программные механиэмы и элементы управления приводом, датчик кОнтрОля ВыВОдОВ запОлнен В 50 виде эЛЫСтичного электроконтактного . упора, ведущий ролик заправочного механизма лент фольги снабжен дополнительным приводом с элементами его управления, а ведойый — односторонней обгонной муфтой, программные механизмы снабжены блокировочными кон- . такт ми, причем ведущий 1 олик .запра- . вочного механизма лент фольги кинематически связан с дополнительньж элементам управления-привода намо,точного механизма.

На.фиг. 1 изображена схема устройства в момент после намотки секциис на фнг. 2 - то же, в момент отрезки лент диэлектрика от намотанной секции и заправки лент фольги в оправку для намотки следующей секции; на фиг, 3 - то же, в момент намотки лент фольги до заданной длины, их отрезки и домотки лент диэлектрикау на фиг. 4 — вид А на фиг. 2; на фиг. 5 - датчик контроля выводов в виде, например, многовитковой пружины растяжения., приваренной к держателю; на фиг. 6 - схема лентозаправочного ведомого ролика; на фиг. 2 сечение Б-Б на фиг. 6; на фиг. 8..намотанная секция конденсатора с выводами в двух проекциях с отклонениями от заданного угла 06 и расстояния

В между выводами, большего допуска на фиг. 9 — то же>с отклонениями от заданного угла а и расстояння В между выводами в пределах допуска; на фиг. 10 - развертка секции конденсатора с выводами. у стройство содержит установлен,ные на станине смоточные шпиндели 1-3 с рулонами соответственно анодной, катодной фольги и диэлектрика, намоточный механизм 4 с оправками 5; на каждой из которых наматываются секции 6 с анодным 7 и катодным 8 выводами, приводом для их вращения,; состоящим из электродвигателя 9 цепной передачи со звездочками 10 и 11, кулачка 12 с блокировочными контактами 13, прямозубыми зубчатыми колесами 14 и 15. Устройство также включает механизмы 16 и 17 приварки соответственно для приварки анодных выводов .18 и.катодных выводов 19 для последующих наматываемых секций, программные механизмы 20 и 21, состо ящие из мерных шкивов 22 и 23, охва ченных лентами 24 и 25 анодной и катодной фольги, жестко соединенных с одвижными контактами 26 и 27 и эа, репленных через изоляционные дета ли от станины блокировочных контактов 28 и 29, неподвижных контактов 30 н 31, ведущие лентозаправочные ро» лики 32, которые соединены через зубчатые полумуфты 33 и звездочки 34, 35 с электродвигателем 36, а ведомые лентоз.:правочные ролики 37 снабжены односторОнними обгонными муфтами 38.

Зубчатая полумуфта 33 управляется электромагнитом 39, соединенным с источником 40 питания через нормально замкнутое реле 41 и блокировочиые контакты 28 и 29 программных механизмов 20 и 21, соединенные парал" лельно с датчиками 42 и 43 контроля анодньпс 2 и ктодных 8 выводов. Обесточенный электромагнит 39 своим яко1053173 рем замыкает контакты 44 под действием пружины 45.

Датчики 42 и 43 состоят из эластичных злектроконтактных упоров 46 и 47, выполненных, например, в -ви 1е электроконтактных многовитковых про 5 волочных пружин растяжения и регулировочных держателей 48 и 49 изолированных от станины.

Для резки лент 24 и 25 анодной и катодной фольги и лент 50 диэлектрика установлены соответствующие ножи 51-53, имеющие электромагнитный привод (не показан). Для укладки ° лент 24 и 25 по трассам используются направляющие ролики 54 и подстро- 1. ечные ролики 55.

Развернутая секция 6 имеет анодный вывод 7, приваренный на расстоянии (р от начала ленты 24 фнодной фольги длиной Ьр, и катодный вывод 8, приваренный на расстоянии g от начала ленты 25 катодной фольги длиной L» .

Угол аС и расстояние В между выводами получается в готовой секции эа счет соблюдения размера . 25

Для подготовки устройства к работе первоначально вручную пропускают ленты 24 и 25 анодной и катодной фольги и ленты 50 диэлектрика через шкивы 22 и 23 программных механиз-, мов 20 и 21, механизмы 16 и 17.при30 варки выводов, укладывая их на направляющие ролики 54, ролики 32 и 37 лентоэаправочного механизма и заправляя в оправки 5. При этом электроконтактные упоры 46 и 47 датчиков

42 и 43 контроля выводов устанавливают на регулировочных держателях

48 и 49 на таком расстоянии от намоточной оправки 5, чтобы после подачи лент 24 и 25 анодной и катодной 4О фольги с выводами 7 и 8 были выдержаны размеры 0р и (соответственно от начала ленты 24 до анодногб вывода 7 и от начала ленты 25 до катодного вывода 8. Прк этом концы лент 45

25 К 24 после подачи должны быть за оправкой 5 (фиг. 2).

Оси эластичных электроконтактных упоров 46 и 47 устанавливаются взаимно перпендикулярно к осям выводов 7 и 8 (фиг. 5) . Для упрощения изображения на фкг. 4 ось вывода 7, электроконтактного упора 46, показанного в виде пружины растяжения, условно развернута на плоскость чертежа в 55 виде параллельно расположенных деталей. Электроконтактные упоры 46 и 47 закрепляются вместе с держателями 48 и 49 таким образом, чтобы контактирование с выводом 7 или 8 60 происходило в конце электроконтактного упора 46 или 47 (фиг. 5) и не нарушило гибкий тонкий вывод 7 или 8 после его дальнейшего движения по стрелке при изгибании эластичного 5 электроконтактного упора 46 и 47.

При этом блокнровочные контакты 28 и 29 программных механизмов 20 и 21 устанавливаются на длину О и которая должна быть на 3-4 мм больше, Р и 6ч, т.е. а -Р =3-4 мм и k - 4 -"

3-.4 мм, а разница в расстоянии от. оправки 5 до установленных эластичных электроконтактных упоров 46 и 47 была равна 0, равной по величине половине длины окружности диаметром В, на которой должны быть распо.ложены выводы в готоврф секции (фиг. 9 К 10), т.е. у- = Р . Затем неподвижные контакты 30 и 31 устанавливаются на длину о и k, которая должна быть равна(„и Lz т.е. Q =Lð, к-(.», в соответствии с заданными длинами лент анодной (,р и катодной(, фольги (фиг. 10). После чего подстроечные ролики 55 устанавливают так, чтобы расстояние от ножей 51 и 52 до механизмов приварки было равно соответственно для трассы ленты .24 анодной фольги (Ор+ L ) и ленты 25 катодной фольги („+(.«) .

Блокировочные контакты 13 и 14 приводов механизма намотки и лентозаправочных роликов соединены между собой последовательно и включены в электрическую схему параллельно блокирово .ныл контактам 28 н 29. Предварительно кулачок 12 устанавливается так, чтобы начало замыкания блокирсвоч ых контактов 13 от начала подачи лент до окончания подачи было по времени больше на 5-10%.Электродвигатели 9 и 36 показаны беэ эле)метрических цепей управления для упрощения чертежа устройства.

Устройство работает следующим образом.

Постоянно включенный электродвигатель 36 передает вращение через цепную передачу звездочками 34 и 35 на одну иэ зубчатых полумуфт 33.

Электромагнит 39, соединенный с источником 40 питания через нормально замкнутое реле 41, осевым движением. своего якоря замыкает зубчатую полумуфту 33 и включает вращение роликов

32 лентозаправочного механизма, начинающего притягивать ленты 24 и 25 анодной и катодной фольги к оправке

° 5 намоточного механизма 4. Одновременно с .включением электромагнита

39 включается привод намоточного ме ханизма 4 с электродвигателем 9. Шкивы 22 и 23 программных механизмов

20 и 21, охваченные протягиваемымк лентами 24 и 25, начинают вращаться по часовой стрелке с соединенными с ними подвижными контактами 26 и 27.

Протяжка лент 24 к 25, выкатываемых между роликамк 32 и 37, продолжается до тех пор, пока анодный вывод 7, заранее приваренный к ленте 24 анодной фольги механизмом 16 приварки, 1053173 м катодной фольги и ленты 50 диэлектрика, после чего включается вращение намоточной оправки 5 против часовой стрелки оцновременно с отрезкой лент

50 диэлектрика ножом 53. Движущиеся

5 выводы 7 и 8 вместе с лентами 24 и

25 анодной и катодной фольги отгибают электроконтактные упоры 46 и 47.

Подвижные контакты 26 и 27 при замыкании с соответствующими неподвижны(О ми контактами 30 н 31 программных

- механизмов 20 и 21 после намотки заданных длин La и Ьи дают команду на отрезку лент 24 и 25 анодной.и катодной фольги ножами 51 и 52. После отрезки лент 24 и 25 анодной и катодной фольги их движение останавливается и включаются механизмы 16,17 приЬарки для присоединения последующих выводов 18 и 19 для намотки их в последующие секции. В этот момент ленты 24 и 25 находятся под натяжением на участке между смоточными шпинделями 1 и 2 и лентозаправочными роликами 32 и 37. Благодаря односторон-, ним обгонным муфтам 38 .на ведомых . роликах 37, позволяющих пропускать движение лент 24 и 25 анодной и катодной фольги только-по направлению к оправке 5, обеспечивается их фиксация в периоды выстоя после.отреэ.ЗО ки и до подачи к оправке; после пода чи и до включения вращения оправки 5.

Такая фиксация лент 24 и 25 анодной и катодной фольги с выводами 7 и 8 является одним из факторов, обеспе35 чивающих их дальнейшее точное взаимное угловое расположение в наматываемой секции б.

При намотке лент 50 диэлектрика до заданной длины вращение оправки .4(1 5 прекращается, и намоточный механизм поворачивается на 90 против часовой стрелки для следующей перезаправки лент для намотки новой секции, и цикл изготовления секции

45 повторяется.

Положительный эффект от использования изобретения выражается в не коснется электроконтактного упор

46 и разомкнет .реле 41, обесточив электромагнит 39, отсоединив его от источника 40 питания. Под действием пружины 45 зубчатая полумуфта 33 отключает вращение ролика 32 от элек тродвигателя 36. Таким образом выдерживается размер Cg для ленты 24 анодной фольги и размер Eg для ленты 25 катодной фольги, а разница в расстоянии от оправки 5 до электроконтактных упоров 46 и 47, равная8, необходимая для обеспечения угла К и расстояния В между выводами 7 и 8 в наматываемой секции 6, выдерживается с заданными допусками. В момент отключения подачи лент 24 и 25 между подвижными контактами 26, 27 и блокировочными контактами 28 и 29 программных механизмов 20 и 21 должен оставаться зазор 3-4 мм для обес печения блокировки (дублирования) работы электроконтактных упоров 46 и 47 в случае отсутствия анодного вывода 7 или катодного вывода 8, по каким-либо причинам, например неприварке выводов механизмами 16 и 17 приварки. A в . случае одновременного наличия двух неисправностей: отсутствие выводов 7 или 8 по указанной причине; обрыв ленты 24 и 25 анодной и катодной фольги на трассе. от смоточного шпинделя 1 или 2 до подающих роликов 32, укаэанные бло кировочные контакты 28 и 29 не срабатывают, так как подвижные контак-ты 26 и 27 программных механизмов 20 и 21 не движутся из-за обрыва ленты

24 и 25 анодной и катодной фольги и не работают эластичные электрокон ;тактные упоры 46 и 47 из-за отсут:(ствия вывода 7 или 8. В этом случае электромагнит 39 остается включен« ным с втянутым якорем н нормально . замкнутыми блокировочными контакта-,,ми 44 до тех пор, пока параллельно работающий привод механизма намотки своим кулачком 12 не замкнет блоки1ровочные контакты 13 и разомкнет ре1 ле 41, обесточив электромагнит 39, от соединив его от источника 40 питания и остановит устройство для уст ранения неисправностей, не допуская изготовления бракованных секций (например, с одним выводом или с оторванной лентой фольги)., Затем оправка

5 выходит в осевом направлении из зоны намоточного механизма 4, захватывает ленты 24 и 25 анодной и . повышении качества изготовления секций электролитических конденсаторов с проволочными выводами благодаря автоматическому регупированию поло,жения подаваемых выводов, приваренных к фольге в момент перезаправки лент на намоточную оправку, при помощи путевых электРических датчиков,,установленных непосредственно в зоне намотки.

1053173

L053 1 73

1053173

Составйтель В. Жеглов

Редактор A. Шишкина ТехредМ.Гергель

КорректорМ. Демчик

Филиал ППП. Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 8883/50 . . Тираж 703 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5