專利名稱：可調(diào)速自同步線繞電阻繞線機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種可調(diào)速自同步繞線機，屬于繞制電阻元件的專用設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
目前國內(nèi)生產(chǎn)線繞電阻器的廠家，多是使用幾年前從日本、韓國等地引進的機械式繞線機，其結(jié)構(gòu)原理是以單一電機為動力源，帶動合金線軸轉(zhuǎn)動，并經(jīng)掛輪驅(qū)動一對牽引輪，來控制繞制螺距，電阻參數(shù)的調(diào)整是通過更換掛輪實現(xiàn)的。使用中這種設(shè)備主要存在以下缺點1、調(diào)整繞制螺距不方便；2、受掛輪幾何尺寸及嚙合條件限制，阻值調(diào)整不連續(xù)；3、不能進行阻值的不停車調(diào)整。
本實用新型的目的在于公開一種可實現(xiàn)不停車連續(xù)調(diào)整阻值的可調(diào)速自同步線繞電阻繞線機，是對機械式繞線機的改進。
本實用新型的任務(wù)是這樣實現(xiàn)的一個繞線電阻繞線機，包括直流驅(qū)動電機，合金線軸和合金線轉(zhuǎn)動裝置，牽引輪及其驅(qū)動機構(gòu)，所述牽引輪驅(qū)動機構(gòu)為步進電機及其電源裝置，步進電機與牽引輪傳動連接，其電源由取樣電路、分頻電路、脈沖分配電路和功率驅(qū)動電路組成，取樣電路的采樣器與直流主驅(qū)動電機軸連接，功率驅(qū)動電路輸出與步進電機繞組電連接。
步進電機電源裝置的具體內(nèi)容為一個阻斷式光采樣器，自主電機軸上采集到主電機轉(zhuǎn)速信號，以脈沖形式輸入分頻電路。分頻電路由分頻集成塊和分頻值設(shè)定器組成，向脈沖分配電路輸出串脈沖。脈沖分配電路由兩D觸發(fā)器，二、四譯碼器和RS觸發(fā)器連接而成，向功率驅(qū)動電路輸出兩組相位差90°的信號，每組脈沖為兩個反相脈沖。功率驅(qū)動電路為大功率脈沖推挽電路，為步進電機的兩組繞組提供驅(qū)動電流。
這種機電一體化的線繞電阻繞線機，全部采用數(shù)字電路，使牽引輪與主電機嚴格同步，阻值調(diào)整時僅需操作設(shè)在面板上的分頻設(shè)定器撥碼開關(guān)即可，操作快捷方便，不需停機，而且阻值調(diào)整連續(xù)，克服了機械式繞線機的缺點，提高產(chǎn)品質(zhì)量，并能保證生產(chǎn)長期穩(wěn)定。
下面就附圖和實施例，對本實用新型作具體說明。


圖1為繞線機結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為牽引部位結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為繞線機電路框圖。
圖4為采樣和分頻電路原理圖。
圖5為脈沖分配電路原理圖。
圖6為脈沖分配電路中工作波形關(guān)系圖。
圖7為功率驅(qū)動電路原理圖。
圖8為延時處理部分工作波形關(guān)系圖。
圖1和圖2中本實用新型繞線機具有與現(xiàn)有繞線機基本一致的機械結(jié)構(gòu)主直流電機3，同步傳動膠帶4，合金線軸6，合金線軸轉(zhuǎn)動裝置5牽引輪12以及機架14、合金線軸架15，牽引輪架16。玻璃纖維束1從架持合金線軸6的空心軸10中拉出，合金線8通過過輪9導(dǎo)向后纏繞在玻璃纖維束上成為線繞電阻7，由牽引輪12牽引持續(xù)行進。繞線間距或阻值調(diào)整是通過改變牽引輪12對主電機3的相對轉(zhuǎn)速而實現(xiàn)的。
本實用新型采用一個步進電機11作為牽引輪12的動力，兩者之間經(jīng)齒輪17傳動連接。本實用新型對牽引輪12的結(jié)構(gòu)作了一個改進，將原來的豎軸式牽引輪結(jié)構(gòu)改為橫軸式結(jié)構(gòu)，支承在龍門式機架16上。牽引輪12為多槽輪，可延長使用壽命，原繞線機為單槽輪。上牽引輪經(jīng)滑塊18架持在龍門架16上，旋轉(zhuǎn)調(diào)整手柄19可很方便地控制牽引輪12的輪間壓力。
電源控制箱13中設(shè)有主電機3的調(diào)速電源及步進電機11的電源。由于前一電源的為普通直流電機調(diào)速電源，已在機及其他裝置中廣泛使用，這里不再作具體說明。后一電源的采樣器2設(shè)在主電機3的軸端，以獲取主電機3的轉(zhuǎn)速信號。下面具體說明步進電機電源電路。
圖3為繞線機電路框圖。直流電機調(diào)速電源21為主電機3提供電源。采樣器2在主電機軸上采集轉(zhuǎn)速信號輸入分頻電路22，該電路中的撥碼開關(guān)23作分頻值設(shè)定。分頻電路輸出串脈沖，輸入脈沖分配電路24，再經(jīng)功率驅(qū)動電路25放大，驅(qū)動步進電機11。
圖4中光電耦合器KG作為采樣器，阻斷屏30與主電機軸同步旋轉(zhuǎn)，當阻斷屏30上的孔轉(zhuǎn)動經(jīng)過光電耦合器KG時，輸出脈沖信號。該信號經(jīng)兩個串聯(lián)非門IC1－1和IC1－2整形處理后輸入分頻集成電路IC3的CP端。三個分頻集成塊IC3、IC4和IC5串接，前一個集成塊的輸出端QBC與后一個集成塊的CP端連接。三個撥碼開關(guān)KA1、KA2和KA3分別串接在＋5V電壓源與對應(yīng)分頻集成塊的分頻設(shè)定輸入端之間。本實施例采用三個撥碼開關(guān)，對應(yīng)個、十、百倍，使分頻設(shè)定值在0－999之間任意選定。本電路中IC1為74LS00，IC3、IC4和IC5為74LS192。
圖5中來自分頻電路的串脈沖經(jīng)兩D觸發(fā)器IC6－1、IC6－2處理為二進制編碼，輸入二、四譯碼器IC7的A0、A1端，該譯碼器的四路輸出Y0、Y1、Y2、Y3按順序依次觸發(fā)四、二與非門IC8的一個二與非門，而四個四二與非門IC8組成一對RS觸發(fā)器，IC8－1和IC8－2為一個，IC8－3和IC8－4為另一個，每個RS觸發(fā)器輸出兩路反相脈沖YA、YB或YC、YD，兩個RS觸發(fā)器輸出脈沖相位差90°，本電路中IC6為74LS74，IC7為74LS139，IC8為74LS00。
脈沖分配電路的工作波形見圖6，以IC6－1的CP端輸入八個脈沖串為例說明。經(jīng)IC6二進制編碼后，IC7的輸入端A0、A1波形為二個周期的二進制全碼脈沖，IC7又將其譯碼為對應(yīng)的四位碼Y0、Y1、Y2和Y3輸出，每個輸出端依次輸出占四分之一周期的低電位有效脈沖。將IC7的輸出交叉組合后由IC8的兩個RS觸發(fā)器處理，Y0和Y2處理為一對互為反相的脈沖YA和YB；Y1和Y3處理為另一對互為反相的脈沖YC和YD。兩對脈沖相位差90°。
圖7和圖8分別說明延時功放電路及其工作波形。來自分配器四路輸出YA、YB、YC和YD，每一路分別經(jīng)一個或非門IC9、與門IC10及阻容R、C組成的延時電路處理，輸出一對經(jīng)延時加工的反相脈沖A′、A″(或B′、B″，或C′、C″，或D′、D″)。當YA的一個低位脈沖上升為高位時，或非門IC9輸出端A″波形立即翻轉(zhuǎn)為低位脈沖，但由于電容C的充電延時作用，與門IC10的輸出A′則經(jīng)延時后才變?yōu)楦呶幻}沖。待YA翻轉(zhuǎn)時，與門IC10立即使A′翻轉(zhuǎn)，此時電容C放電，使或非門IC9的輸出A″要經(jīng)延時后才翻轉(zhuǎn)為高電平。放大電路為上、下管推挽電路。脈沖信號A′經(jīng)三極管T4反相放大后決定復(fù)合管T5、T2的導(dǎo)通與否，信號A″經(jīng)同相放大后決定T1管的截止與否。當A′為正，A″為負時，T2管導(dǎo)通，T1管截止，輸出端A與電源＋27V連通；反之T2管截止，T1管導(dǎo)通，A端與地連通。由于B′、B″信號狀態(tài)與A′、A″反相，所以當A端與＋27V連通時，B端與地連通，步進電機繞組I正向通電；反之繞組I反向通電。上述延時電路可使放大管翻轉(zhuǎn)時留有一個間隔，減小電機繞組中電流變化率，降低反電動勢，從而對放大管和電機起到很好的保護作用。本電路中集成塊IC9為74LS02，IC10為74LS09。延時放大的具體電路僅畫出一支，其他三支完全相同，以虛線框表示之。
權(quán)利要求1.一種可調(diào)速自同步線繞電阻繞線機，包括直流主驅(qū)動電機，合金線軸及其轉(zhuǎn)動裝置和牽引輪，其特征在于所述牽引輪的驅(qū)動機構(gòu)為步進電機及其電源裝置，步進電機與牽引輪傳動連接，其電源由取樣電路、分頻電路，脈沖分配電路和功率驅(qū)動電路的輸出組成，取樣電路的采樣器與所述直流主驅(qū)動電機軸連接，功率驅(qū)動電路與步進電機繞組電連接。
2.按權(quán)利要求1所述可調(diào)速自同步線繞電阻繞線機，其特征是所述牽引輪以橫軸設(shè)置方式架持在龍門式牽引輪架上，其上牽引輪軸經(jīng)滑塊與所述龍門機架上下滑動支承。
3.按權(quán)利要求2所述的可調(diào)速自同步線繞電阻繞線機，其特征是所述牽引輪為多槽輪。
4.按權(quán)利要求1或2所述的可調(diào)速自同步線繞電阻繞線機，其特征是所述的步進電機電源為(1)其取樣電路的采樣器為阻斷式光電采樣器，阻斷屏與主驅(qū)動電機軸連接；(2)其分頻電路由分頻集成塊和分頻值設(shè)定器組成，該分頻值設(shè)定器由串接在分頻集成塊設(shè)定輸入端與正電壓源之間的撥碼開關(guān)組成；(3)其脈沖分配電路由兩D觸發(fā)器，二、四譯碼器和兩個RS觸發(fā)器連接而成，二、四譯碼器的四個輸出端交叉組合后分別經(jīng)平行設(shè)置的兩個RS觸發(fā)器處理為兩對相位差90°的脈沖，每對脈沖為兩個反相脈沖，作為功率驅(qū)動電路的輸入信號；(4)其功率驅(qū)動電路由四組平行設(shè)置的延時保護電路和推挽放大電路組成，延時保護電路由或非門和與門組成，將輸入的每一個脈沖處理為一對反相延時脈沖，分別輸入推挽放大電路的上、下管電路，每對來自脈沖分配電路輸入脈沖經(jīng)上述延時放大電路處理后成為功率驅(qū)動源，與步進電機的一個繞組連接。
專利摘要本實用新型涉及一種生產(chǎn)線繞電阻的可調(diào)速自同步繞線機，是對現(xiàn)有機械式繞線機的改進，其牽引輪驅(qū)動采用步進電機，該電機電源為數(shù)字式電路，從主驅(qū)動電機軸上采取轉(zhuǎn)速脈沖信號，經(jīng)分頻電路、脈沖分配電路和功率驅(qū)動電路處理，向步進電機繞組輸出受控脈沖電流，使步進電機嚴格按照主電機轉(zhuǎn)速及分頻設(shè)定值同步地轉(zhuǎn)動。本繞線機控制十分穩(wěn)定，阻值調(diào)整連續(xù)，它能不停車調(diào)整，克服了機械繞線機的不足。
文檔編號H01C17/04GK2203486SQ9421756
公開日1995年7月12日 申請日期1994年7月27日 優(yōu)先權(quán)日1994年7月27日
發(fā)明者劉志芬, 李運昌 申請人:劉志芬