DE1465165C3 - Vorrichtung zum elektrischen Verbinden von Anschlußzapfen - Google Patents

Description

löst, daß eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, welche mit der Bewegung der Anklemmvorrichtung gekoppelt ist und eine Impulsfolge mit einer der Bewegungsgeschwindigkeit der Anklemmvorrichtung proportionalen Folgefrequenz erzeugt, um damit die Arbeitsgeschwindgikeit der Drahtvorschubeinrichtung zu steuern.

Bei der Zusatzerfindung erfolgt die Herstellung der gewünschten Beziehung zwischen Drahtvorschub und Bewegung der Anklemmvorrichtung weitgehend automatisch. Eine etwa zur Steuerung der Vorrichtung vorgesehene Programmsteuerung ist daher von der Aufgabe der Steuerung der Drahtvorschubgeschwindigkeit im wesentlichen entlastet.

Ein Ausführungsbeispiel der Zusatzerfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf den Bewegungsmechanismus des die Anklemmvorrichtung einschließlich der Drahtvorschubeinrichtung tragenden Schlittens,

Fig. 2 eine teilweise Ansicht der Steuereinrichtung, wobei diese Ansicht entlang der Linien 2-2 der F i g. 3 erfolgt,

F i g. 3 und 4 Ansichten entlang den Linien 3-3 und 4-4 der F i g. 2,

Fig. 5 eine schematische Darstellung der Steuereinrichtung einschließlich der dabei verwendeten Schaltung und

F i g. 6 und 7 Vektor-Diagramme zur Erläuterung der Arbeitsweise der Steuereinrichtung.

Der in F i g. 1 gezeigte Schlitten 10 trägt an seinem über die Schaltplatte 16 vorstehenden Ende die Anklemmvorrichtung einschließlich der Vorschubeinrichtung für den Leitungsdraht (nicht gezeigt); diese in der Hauptanmeldung näher erläuterten Teile werden hier nicht beschrieben, da sie für das Verständnis der Zusatzerfindung entbehrlich sind. Der Drahtvorschub kann mittels an dem Draht angreifenden Vorschubrollen erfolgen, die von einem Antriebsmotor angetrieben werden. Dabei kann ebenso wie in der Hauptanmeldung vorgesehen werden, daß die Vorschubrollen bei Stillstand der Anklemmvorrichtung über einem zu verbindenden Anschlußzapfen von dem Draht entkoppelt werden.

Der Schlitten 10 ist gleitend auf einem ersten Paar Schienen 436 montiert und wird in der einen oder anderen X-Richtung auf diesen Schienen mit Hilfe einer Spindel 437 bewegt, die durch eine geeignete Verdickung an der Unterseite des Schlittens geschraubt ist. Die Spindel 437 wird mit Hilfe des einen oder des anderen von zwei Motoren 438, 442 gedreht, wobei der Motor 438 eine höhere Leistung aufweist als der Motor 442 und mit einer sich vom Ende der Spindel 437 aus erstreckenden Welle 439 durch einen geeigneten Treibriemen 440 verbunden ist. Der Motor 438 kann ein üblicher Dreiphaseninduktionsmotor sein, der mit nur einer einzigen Geschwindigkeit umlaufen kann und der die Spindel 437 dreht, während die Anklemmvorrichtung sich relativ zur Schalttafel mit ihrer höchsten Geschwindigkeit bewegt. Der Motor 442 ist vorteilhafterweise ein Synchronstufenmotor, der direkt mit der Welle 439 verbunden ist. Der Motor 442 dreht die Spindel 437, während deren Umlaufgeschwindigkeit abnimmt, d.h. während des letzten Teiles des Weges der Anklemmvorrichtung von einem Anschlußzapfen zu einem anderen.

Die Schienen 436, die Spindel 437 und die Motoren 438 und 442 sind auf einer Plattform 445 montiert, die ihrerseits gleitend auf einem Paar Schienen 444 montiert ist, um eine Bewegung des Schlittens 10 in der Γ-Richtung zu gestatten. Die Plattform 445 wird entlang dieser Schienen in der einen oder der anderen Richtung durch eine Spindel 446 und Motoren 448 und 452 bewegt, die den Motoren 438 und 442 entsprechen.

Die Bewegung des Schlittens in X- und F-Richtung mittels der Spindeln 437 und 446 dient dazu, nach Anklemmen des Leitungsdrahtes an einem Anschlußzapfen auf der Schaltplatte 16 die Anklemmvorrichtung zu dem nächsten zu verbindenden Anschlußzapfen zu bewegen, um den Leitungsdraht auch mit diesem Anschlußzapfen zu verbinden. Auf den Vorgang des Anbringens der Leitungsdrähte an den Anschlußzapfen wird hier nicht näher eingegangen.

Gemäß Fig. 1 bis 3 ist eine Scheibe 454 aus

ze durchsichtigem Material wie etwa Acrylharz auf der Welle 439 montiert. Diese Scheibe ist über den größten Teil ihrer Fläche abgedunkelt, weist aber an ihrem Umfang in gleichem Abstand voneinander liegende lichtdurchlässige Bereiche 456 auf. Ein auf der Plattform 445 montierter Tragarm 468 hat einen Schlitz 469, in den sich die Scheibe 454 hinein erstreckt. Ein Paar photoelektrischer Zellen 462 ist in dem Tragarm 468 auf einer Seite des Schlitzes 469 montiert, und auf der anderen Seite sind in dem Haltearm an den entsprechenden Stellen Lichtquellen 470 montiert. Die Position der Zellen 462 und der Lichtquellen 470 ist so, daß die verdunkelten Bereiche, die die hellen Bereiche 456 auf der Scheibe 454 voneinander trennen, die Lichtstrahlen unterbrechen, die von den Lichtquellen 470 zu den Zellen 462 verlaufen. Die Zellen 462 erzeugen so eine Serie von Stromimpulsen, deren Folgefrequenz von dem Abstand zwischen den Bereichen 456 und der Umlaufgeschwindigkeit der X-Spindel 437 abhängt.

Die von den Zellen 462 erzeugte Impulsfolge wird in einen Vergleicher einer hier nicht gezeigten Steuerschaltung eingespeist. Dieser Vergleicher enthält ein Befehlsregister und ein Positionsregister. In das Befehlsregister werden Daten, welche den gerade gewünschten Weg der Anklemmvorrichtung in X-Richtung darstellen, eingespeist, und zwar in Form einer bestimmten Anzahl von Impulsen, wobei diese Daten in dem Befehlsregister so lange gespeichert bleiben, bis der gewünschte Weg zurückgelegt worden ist. Zu Beginn dieses Vorganges wird der Motor 438 unter Strom gesetzt, um eine Drehung der Z-Spindel 437 in der gewünschten Richtung zu bewirken, wobei die beiden Photozellen 462 mit dem Stromkreis in solcher Weise angeordnet sind, daß die Drehrichtung der Spindel 437 abgefühlt und gesteuert wird. Während der Drehung der Spindel 437 werden die von den Zellen 462 erzeugten Lichtimpulse gezählt, und der Zählwert wird in das Positionsregister des Vergleichers eingeführt. Wenn die Anzahl der gezählten Impulse sich derjenigen Zahl nähert, die in das Befehlsregister eingespeist wurde, wird der Motor 438 abgeschaltet, und der Synchronmotor 442 erhält Strom. Dieser Motor ist derartig im Stromkreis angeordnet, daß seine Geschwindigkeit während des Endteiles des ΑΓ-Weges abnimmt, so daß der Schlitten nicht abrupt gebremst wird, sondern zu einem allmählichen Halten gebracht wird. Der Motor 442 wird dann abgeschaltet, wenn die

Anzahl der gezählten und in das Positionsregister eingespeisten Impulse gleich der Zahl der vorher in das Befehlsregister eingeführten Impulse ist.

Die Y-Spindel wird im wesentlichen in der gleichen Weise betätigt wie die X-Spindel, wobei eine entsprechende Scheibe 506 zur Anwendung gelangt.

Der Drahtvorschubmotor 80, der in hier nicht gezeigter Weise auf dem Schlitten 10 in der Nähe der Anklemmvorrichtung montiert ist, wird von einem von zwei Sätzen lichtdurchlässiger Bereiche 458, 460 auf der Scheibe 454 gesteuert, wobei die Bereiche 458 zwischen den radial am weitesten außen liegenden Bereichen 456 und den radial weiter innen liegenden Bereichen 460 angeordnet sind. Wie nachstehend erläutert werden wird, dienen die Bereiche 458 zur Steuerung des Drahtvorschubmotors 80, wenn die Anklemmvorrichtung sich in der Diagonalen des Koordinatensystems bewegt, während die Bereiche 460 den Drahtvorschubmotor steuern, wenn die Anklemmvorrichtung sich in der X- oder Y-Richtung des Koordinatensystems bewegt. Der Motor 80 ist ein Synchronmotor und hat eine große Anzahl von Polen, so daß er durch einen äußerst geringen Drehwinkel bewegt werden kann.

Eine photoelektrische Zelle 464 ist in dem Tragarm 468 an einer solchen Stelle angeordnet, daß sie mit den durchlässigen Bereichen 458 ausgerichtet ist, und eine zweite photoelektrische Zelle 466" ist in ähnlicher Weise in dem Tragarm 468 in Ausrichtung mit den durchlässigen Bereichen 460 angeordnet. Geeignete Lichtquellen 463 und 465 sind in dem Tragarm 468 in axialer Ausrichtung mit den Zellen 464 und 466 vorgesehen, so daß jede Gruppe heller Bereiche ein Durchlassen von Licht zu den Zellen gestattet.

Die photoelektrischen Zellen 464 und 466 bilden einen Teil eines Stromkreises (Fig. 5), der den Drahtvorschubmotor 80 enthält und wahlweise Stromwege zum Motor zur Verfügung stellt. Die Zelle 466 ist über die Leitung 472 mit einem Impulsformer 474 verbunden, der aus dem von der Zelle 466 kommenden pulsierenden Strom eine Serie von Impulsen gleichmäßiger Amplitude formt. Diese Impulsserie wird über die Leitung 476 zu einer Geschwindigkeitswählschaltung 478 geführt. Diese Wählschaltung wird über die Leitung 479 von dem die gesamte Vorrichtung steuernden Lochband gesteuert und überträgt wahlweise entweder das Signal der Leitung 476 oder das Signal der Leitung 492 zum Motor 80. Wenn die Anklemmvorrichtung sich in X- odre Y-Richtung bewegt, läßt die Geschwindigkeitswählschaltung 478 das Signal der Leitung 476 über die Leitung 482 zu einem Binärkqdierer 483 fließen. Das Signal wird dann einer Verstärkereinrichtung 486 und dem Motor 80 zugeleitet. Wenn andererseits die Bewegung der Anklemmvorrichtung in diagonaler Richtung erfolgt, wird das Signal der Leitung 492 durchgelassen, und das Signal in der Leitung 482 wird blockiert. Die wesentliche Funktion des Binärkodierers 483 ist es, die auf der Leitung 482 zugeführten Impulse in die richtige Schaltfolge umzuwandeln, die zum Antreiben des Motors 80 erforderlich ist.

Die Anzahl der durchlässigen Bereiche 460 auf der Scheibe 454 ist so gewählt, daß wenn die Anklemmvorrichtung sich in einer Koordinatenhauptrichtung bewegt, der Motor 80 eine solche Drahtmenge während jeder Umdrehung der Scheibe 454 zuführt, daß die zugeführte Drahtlänge gleich dem von der Anklemmvorrichtung während einer vollständigen Umdrehung der Af-Spindel 437 zurückgelegten Weg ist. Wenn beispielsweise die Anklemmvorrichtung bei jeder Umdrehung der X-Spindel 437 in der X-Richtung um 0,508 cm bewegt wird und wenn sechs durchlässige Bereiche 460 auf der Scheibe 454 vorgesehen sind, dann sollte jeder Impuls den Motor 80 um einen Wert vorantreiben, der

ίο die Drahtvorschubrollen veranlaßt, 0,084 cm Draht vorzuschieben. Dieses Verhältnis kann durch geeignete Wahl des Durchmessers der Vorschubrolle, die Anzahl der Pole im Motor 80 sowie ein geeignetes Übersetzungsverhältnis zwischen Motor 80 und Vorschubrolle erzielt werden.

Wenn die Anklemmvorrichtung sich in einem Winkel von 45° zum Koordinatensystem bewegt, wird die Steuerung des Drahtvorschubmotors 80 ein wenig komplizierter. Während einer solchen Diazo gonalbewegung der Anklemmvorrichtung wird das Impulssignal von der photoelektrischen Zelle 464 durch eine Leitung 488 einem Impulsformer 474', dessen Funktion dem Impulsformer 474 entspricht, zugeführt. Das Ausgangssignal des Impulsformers 474' wird einem Frequenzteiler 490 zugeleitet, dessen Funktion es ist, die Folgefrequenz des Signals 492 auf die Hälfte der Folgefrequenz der von der Zelle 464 erzeugten Impulsfolge zu bringen.

Die Notwendigkeit für den Frequenzteiler 490 ist am besten zu verstehen, wenn die erforderliche Geschwindigkeit der Drahtzufuhr für die diagonal verlaufende Bewegung der Anklemmvorrichtung betrachtet wird. Bei dieser Bewegung werden nämlich die X-Spindel 437 und die Y-Spindel 446 gleichzeitig und mit der gleichen Drehgeschwindigkeit gedreht. In F i g. 6 stellt der Z-Vektor 492 die Bewegung des Schlittens 10 auf den Schienen 436 dar, und der F-Vektor 494 stellt die Bewegung der Plattform 445 auf den Schienen 444 dar, wobei sich als Resultierende die Diagonalbewegung vom Punkt 496 zum Punkt 498 ergibt. Bei einer derartigen Diagonalbewegung ist offensichtlich die Menge des zuzuführenden Drahtes größer als bei Bewegungen, die dem Vektor 492 oder dem Vektor 494 entsprechen. Um das hierzu erforderliche Verhältnis von 1: Yl zu erreichen, müßte die Gruppe heller Bereiche 458 eine um dieses Verhältnis größere Anzahl von Bereichen enthalten als die Gruppe 460. Da eine solche Bemessung praktisch undurchführbar ist, wird eine ungerade Anzahl von hellen Bereichen in der Gruppe 458 vorgesehen, und der Frequenzteiler 490 wird vorgesehen, um die notwendige Korrektur durchzuführen. Es sei z. B. angenommen, daß sechs lichtdurchlässige Bereiche 460 vorgesehen sind, daß jede Umdrehung der Schraube 437 eine Bewegung der Anklemmvorrichtung um eine Strecke von 0,508 cm bewirkt und daß sechs dem Motor 80 zugeleitete Impulse das Zuführen von 0,508 cm Draht bewirken. Wenn nun die Anklemmvorrichtung sich diagonal zum Koordinatensystem bewegt, wären für 0,508 cm Bewegung in X- und Y-Richtung γΊ· 0,508 cm Drahtvorschub erforderlich. Der Vorschub einer solchen Drahtmenge würde die Zufuhr von 8,5 Steuerimpulsen zum Motor 80 erfordern. Es wird nun so vorgegangen, daß während einer Umdrehung der Scheibe 454 17 Impulse von den lichtdurchlässigen Bereichen 458 erzeugt werden und daß diese Impulse im Frequenzteiler 490 in eine Serie von 8,5 Impulsen

pro Umdrehung der Spindel 437 umgewandelt werden.

Grundsätzlich können die vorstehenden Überlegungen auch auf den Fall angewendet werden, daß der Leitungsdraht in einem Winkel von 30° zum Koordinatensystem verlegt werden soll, um z.B. die Punkte 500 und 502 von F i g. 7 zu verbinden. Die Anklemmvorrichutng würde dann veranlaßt, entlang des Vektors 510 zu laufen, und zwar durch Drehen der X-Spindel 437 über eine dem Vektor 404 entsprechende Strecke und durch gleichzeitiges Drehen der Y-Spindel 446 über eine dem Vektor 508 entsprechende Strecke. Um während dieser Bewegung der Anklemmvorrichtung eine ausreichende Drahtmenge nachzuführen, würde eine zusätzliche Gruppe von lichtdurchlässigen Bereichen auf der Scheibe vorgesehen werden, wobei die Anzahl dieser Bereiche dazu ausreichen müßte, den Drahtvorschubmotor durch eine Anzahl von Umdrehungen zu treiben, die der Länge des Vektors 510 entspricht.

Die mit der Γ-Spindel gekoppelte Scheibe 506 ist nur mit solchen lichtdurchlässigen Bereichen versehen, die den Bereichen 456 und 460 auf der Scheibe 454 entsprechen. Es ist offensichtlich, daß es gnügt, die der Diagonalbewegung zugeordneten Bereiche nur auf einer der beiden Scheiben vorzusehen, da sich in diesem Fall stets beide Spindeln bewegen.

Zur Erzeugung der zur Steuerung des Drahtvorschubmotors verwendeten Impulse können auch

ίο andere Einrichtungen verwendet werden. Beispielsweise könnte an der Anklemmvorrichtung eine Rolle angeordnet werden, die auf einer parallel zur Ebene der Schalttafel 16 sich erstreckenden festen Oberfläche abrollt. Die Rolle würde mit einer Impulserzeugungseinrichtung versehen werden, die eine Serie von Impulsen während ihrer Bewegung über die Oberfläche erzeugt, wobei die Frequenz der Impulse direkt proportional der Bewegungsgeschwindigkeit der Anklemmvorrichtung ist. Diese Impuls-

ao serie könnte dann so verwendet werden, wie es im Zusammenhang mit F i g.5 erörtert würde.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (3)

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, da- Patcntansprüche: durch gekennzeichnet, daß jede Scheibe (454, 506) eine weitere Folge optisch aotastbarer Be-

1. Vorrichtung zum elektrischen Verbinden reiche (456) aufweist, die bei entsprechender Bevon auf einer Schaltplatte befindlichen Anschluß- 5 wegung der Anklemmvorrichtung gezählt werden, zapfen mittels eines Leitungsdrahtes, der von um die Länge des Bewegungsweges der Aneinem endlosen Drahtvorrat aus über eine An- klemmvorrichtung in der betreffenden Koordiklemmvorrichtung zugeführt wird, die in einem natenrichtung zu steuern.
Koordinatensystem in steuerbarer Weise quer

über eine für die Schaltplatte vorgesehene Lager- io
fläche bewegt werden kann und die in eine mit

einem ersten Anschlußzapfen ausgerichtete Stcl- .

lung gebracht wird und darauf betätigt wird, um
den Leitungsdraht mit dem ersten. Anschluß- .

zapfen elektrisch zu verbinden, und dann zu 15

einem zweiten Anschlußzapfen hinbewegt wird, Die vorliegende Zusatzerfindung bezieht sich auf

wobei gleichzeitig Leitungsdraht von einem end- eine Vorrichtung zum elektrischen Verbinden. von losen Drahtvorrat aus durch die Anklemm- auf einer Schaltplatte befindlichen Anschlußzapfen Vorrichtung hindurch nachgeführt wird, so daß mittels eines Leitungsdrahtes, der von einem endder Leitungsdraht bis zum ersten Anschlußzapfen so losen Drahtvorrat aus über eine Anklemmvorrichreicht, und dann betätigt wird, um den Leitungs- tung zugeführt wird, die in einem Koordinatendraht mit dem zweiten Anschlußzapfen elek- system in steuerbarer Weise quer über eine für die trisch zu verbinden,, wobei gemäß Patent Schaltplatte vorgesehene Lagerfläche bewegt werden 1 465 095 eine Vorschubeinrichtung vorgesehen kann und die in eine mit einem ersten Anschlußist, um während der Bewegung der Anklemm- _a5 zapfen ausgerichtete Stellung gebracht wird und darvorrichtung ^- den Leitungsdraht zwangschlüssig auf betätigt wird, um den Leitungsdraht mit dem durch ein im wesentlichen senkrecht auf ersten Anschlußzapfen elektrisch zu verbinden, und die Lagerfläche gerichtetes Führungsrohr mit dann zu einem zweiten Anschlußzapfen hinbewegt einer der Bewegungsgeschwindigkeit der An- wird, wobei gleichzeitig Leitungsdraht von einem klemmvorrichtung mindestens gleichen Ge- 30 endlosen Drahtvorrat aus durch die Anklemmschwindigkeit vorzuschieben, dadurch ge- vorrichtung hindurch nachgeführt wird, so daß der kennzeichnet, daß eine Steuereinrichtung Leitungsdraht bis zum ersten Anschlußzapfen reicht, (454, 460, 466) vorgesehen ist, welche mit der und dann betätigt wird, um den Leitungsdraht mit Bewegung der Anklemmvorrichtung gekoppelt dem zweiten Anschlußzapfen elektrisch zu verbinden, ist und eine Impulsfolge mit einer der Bewe- 35 und wobei gemäß Patent 1 465 095" eine Vors'chubgungsgeschwindigkeit der Anklemmvorrichtung . einrichtung vorgesehen ist, um während der Beweproportionalen Folgefrequenz erzeugt, um damit gung der Anklemmvorrichtung den Leitungsdraht die Arbeitsgeschwindigkeit der Drahtvorschub- zwangschlüssig durch ein im wesentlichen senkrecht einrichtung zu steuern. auf die Lagerfläche gerichtetes Führungsrohr mit

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die 40 einer der Bewegungsgeschwindigkeit der Anklemm-Bewegung der Anklemmvorrichtung im Koordi- vorrichtung mindestens gleichen Geschwindigkeit natensystem mittels zweier in X- bzw. in Y-Rich- vorzuschieben.

tung verlaufender, unabhängig voneinander an- Gemäß dem vorgenannten Hauptpatent ist es

treibbarer Leitspindeln erfolgt, dadurch gekenn- bei einer solchen Vorrichtung wesentlich, daß die zeichnet, daß jeder Leitspindel (437, 446) eine 45 Vorschubgeschwindigkeit des Leitungsdrahtes min-. mit dieser umlaufende Scheibe (454, 506) zu- destens gleich der Bewegungsgeschwindigkeit der geordnet ist, die eine in Umfangsrichtung an- Anklemmvorrichtung ist, weil dadurch eine übergeordnete Folge optisch abtastbarer Bereiche mäßige Spannung des zwischen den Anschlußzapfen (460) aufweist, bei deren optischer Abtastung verlegten Leitungsdrahtes vermieden wird und der eine Impulsfolge mit einer der Drehzahl der 50 Leitungsdraht automatisch so nahe wie möglich an Scheibe proportionalen Impulsfolgefrequenz er- die Oberfläche der Schaltplatte herangebracht wird, zeugt wird, und daß bei Bewegung der Anklemm- Gleiche Geschwindigkeiten des Drahtvorschubes und Vorrichtung in X- oder in Y-Richtung die von der der Anklemmvorrichtung können, wie in der Hauptzugeordneten Scheibe (454, 506) solchermaßen anmeldung erwähnt wird, etwa in der Weise erreicht erzeugten Impulse die Drehzahl des Antrieb- 55 werden, daß ein Lochstreifen, der zur automatischen motors (80) der Drahtvorschubeinrichtung Steuerung der Ankremmvorrichtung dient, gleichsteuern. · zeitig auch zur Steuerung der Vorschubgeschwindig-

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge- keit des Leitungsdrahtes herangezogen wird,
kennzeichnet, daß mindestens eine (454) der bei- Der vorliegenden Zusatzerfindung liegt die Aufden Scheiben mindestens eine zusätzliche Folge 60 gäbe zugrunde, die geforderte Beziehung zwischen optisch abtastbarer Bereiche (458) aufweist, der Vorschubgeschwindigkeit des Leitungsdrahtes durch deren Abtastung Impulse einer von der und der Bewegungsgeschwindigkeit der Anklemmerstgenannten Impulsfolgefrequenz abweichenden , vorrichtung in zuverlässiger und zweckmäßiger Weise Frequenz erzeugt werden und zur Steuerung der zu erreichen. Hierbei wird von der an sich bekannten Drehzahl des Antriebsmotors (80) der Draht- 65 Maßnahme Gebrauch gemacht, Drehzahlen bzw. Gevorschubeinrichtung bei Bewegung der An- schwindigkeiten durch z. B. photoelektrisch erzeugte klemmvorrichtung in einer von der X- oder Impulsfolgen steuerungstechnisch zu erfassen.

, Y-Richtuhg abweichenden Richtung dienen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-