本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1前序部分的用于電導(dǎo)體的扭絞裝置,及其根據(jù)權(quán)利要求13前序部分的方法。
背景技術(shù):
wo2013068990a1中公開了一種用于在扭絞裝置中扭絞電導(dǎo)體或光導(dǎo)體(例如線材、電纜、電纜束、波導(dǎo)等)的方法,該扭絞裝置具有兩個(gè)可反向旋轉(zhuǎn)的扭絞頭。導(dǎo)體在扭絞頭之間被相繼牽拉到扭絞裝置中,并且扭絞頭之間的距離隨著扭絞過(guò)程的進(jìn)行而減小,優(yōu)選地作為扭絞頭的轉(zhuǎn)(revolution)數(shù)的函數(shù),以補(bǔ)償被扭絞導(dǎo)體在扭絞繼續(xù)時(shí)的整體縮短。有利的變體提供了在扭絞過(guò)程的第一階段逐漸增加扭絞頭的旋轉(zhuǎn)速度并且接著在扭絞過(guò)程的第二階段逐漸降低速度,或者還單獨(dú)地增加和減少扭絞頭的旋轉(zhuǎn)速度,或者根據(jù)可編程速度分布對(duì)其進(jìn)行扭絞。
與這種方法相關(guān)的重要問(wèn)題包括單根導(dǎo)體的縱向可變性、因機(jī)器中的導(dǎo)體傳輸所引起的公差、溫度波動(dòng)和導(dǎo)體外徑的公差。扭絞的質(zhì)量還取決于扭絞時(shí)沿導(dǎo)體軸線所施加的力。當(dāng)在自動(dòng)化加工中進(jìn)行扭絞時(shí),向?qū)w施加與縮短分布相對(duì)應(yīng)的恒力是極其困難的。這種對(duì)縮短分布的算術(shù)(理論)確定必須單獨(dú)對(duì)每次扭絞進(jìn)行適配,以排除擾動(dòng)變量。
這也適用于旨在調(diào)節(jié)縮短分布的裝置,諸如ep1032095b1中所公開的裝置。導(dǎo)體在兩側(cè)被夾持在合適位置,力傳感器被施加在固定夾具上。扭絞轉(zhuǎn)子可移動(dòng)地安裝并且在導(dǎo)體的縮短部分上行進(jìn),以盡可能接近地與導(dǎo)體的實(shí)際縮短同步,其中通過(guò)考慮所測(cè)量的力來(lái)調(diào)節(jié)扭絞轉(zhuǎn)子的位置。在固定位置的導(dǎo)體端子處計(jì)算張力,并且據(jù)此調(diào)節(jié)扭絞電機(jī)的進(jìn)給路徑。該解決方案需要非??斓男盘?hào)處理。即使如此,力在控制過(guò)程中也以一預(yù)定值波動(dòng),并且由于過(guò)程是極其動(dòng)態(tài)的,所以反應(yīng)肯定會(huì)延遲,故非常難以對(duì)誤差進(jìn)行補(bǔ)償。幾乎不可能維持精確的張力,并且這也可能導(dǎo)致高的剔除(reject)率。這特別適用于對(duì)短導(dǎo)體進(jìn)行扭絞,因?yàn)樗鼈儙缀鯖](méi)有任何的軸向阻尼效應(yīng);必須施加極大的努力來(lái)進(jìn)行控制。
另一組機(jī)器,即“半自動(dòng)化導(dǎo)體扭絞器”,在導(dǎo)體區(qū)域中工作以抵抗永久力,該永久力通常被氣動(dòng)地施加。由于縮短路徑較長(zhǎng),所以質(zhì)量監(jiān)測(cè)只有在投入大量資金的情況下方可進(jìn)行。該問(wèn)題對(duì)于手動(dòng)處理不是特別重要,這是由于操作者在生產(chǎn)中看到每根導(dǎo)體并且因此能夠相當(dāng)有效地檢測(cè)故障。
在絞合(stranding)中也出現(xiàn)了與上述類似的問(wèn)題。因此,例如de19631770a1中公開了一種手動(dòng)地夾持制備導(dǎo)體的絞合機(jī)。通過(guò)在固定于扭絞頭中的導(dǎo)體端處開始旋轉(zhuǎn)兩根導(dǎo)體并且同時(shí)通過(guò)受控的扭絞梭過(guò)程來(lái)絞合這兩根導(dǎo)體,使得扭絞梭與扭絞頭之間的距離隨著過(guò)程的繼續(xù)而變大。在該過(guò)程中,位于扭絞梭與扭絞頭之間的導(dǎo)體部分被扭絞。文件de19631770a1還描述了扭絞夾具安裝件如何被布置成可借助于向前運(yùn)動(dòng)裝置(例如,具有反壓控制的氣壓缸)沿線性引導(dǎo)件移動(dòng)。具有氣壓缸和反壓控制的該向前運(yùn)動(dòng)裝置安裝在具有扭絞夾具安裝件的扭絞頭下方,沿著通過(guò)扭絞所產(chǎn)生的整個(gè)縮短路徑行進(jìn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
因此,本發(fā)明的目的在于設(shè)計(jì)一種這樣的扭絞裝置,其能夠容易地監(jiān)測(cè)高度動(dòng)態(tài)的并且因諸如材料公差之類的干擾因素故也很難調(diào)節(jié)的扭絞過(guò)程,能夠使過(guò)程自動(dòng)化,同時(shí)盡可能地保持拉伸強(qiáng)度不變并且提供扭絞導(dǎo)體的直接質(zhì)量控制的能力,其中,可以避免導(dǎo)體處的負(fù)載峰值。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于用于制造具有所述優(yōu)點(diǎn)的扭絞導(dǎo)體的方法。
以上目的通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求1的特征和獨(dú)立權(quán)利要求13的特征來(lái)解決。附圖和從屬權(quán)利要求中闡明了有利的進(jìn)展。
出發(fā)點(diǎn)在于具有至少一個(gè)扭絞頭和夾持裝置的裝置,該扭絞頭能夠由電機(jī)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)以繞旋轉(zhuǎn)軸線相對(duì)于基座旋轉(zhuǎn),該夾持裝置用于導(dǎo)體的離該扭絞頭最遠(yuǎn)的端部,其中,扭絞頭能夠沿其旋轉(zhuǎn)軸線的方向朝夾持裝置移動(dòng)。夾持裝置可以是例如固定位置,即非旋轉(zhuǎn)導(dǎo)體夾具。扭絞頭的機(jī)動(dòng)化(motorised)移動(dòng)性可以通過(guò)任何形式的動(dòng)力,例如電動(dòng)機(jī)、基于氣動(dòng)或液壓的流體電機(jī)等來(lái)實(shí)現(xiàn)。
為了解決所述問(wèn)題,這種類型的裝置,其特征在于,扭絞頭安裝在第一自動(dòng)和機(jī)動(dòng)化的可移動(dòng)長(zhǎng)度補(bǔ)償滑架上,其中,夾持裝置安裝在行進(jìn)補(bǔ)償滑架上,該行進(jìn)補(bǔ)償滑架能夠沿基本上平行于扭絞頭的旋轉(zhuǎn)軸線的方向朝長(zhǎng)度補(bǔ)償滑架移動(dòng),并且可以經(jīng)由力產(chǎn)生元件對(duì)該行進(jìn)補(bǔ)償滑架施加基本上平行于該旋轉(zhuǎn)軸線作用的力。
在這種情況下,優(yōu)選地設(shè)置:另一扭絞頭作為夾持裝置安裝在行進(jìn)補(bǔ)償滑座上,該另一扭絞頭能夠繞與第一扭絞頭共用的旋轉(zhuǎn)軸線相對(duì)于第一扭絞頭在相反方向上旋轉(zhuǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例,行進(jìn)補(bǔ)償滑架能夠被動(dòng)地發(fā)生位移并且承受借助于預(yù)緊元件所施加的、遠(yuǎn)離第一扭絞頭指向的力。以這種方式,在扭絞過(guò)程期間移動(dòng)的元件的整個(gè)位移范圍內(nèi)向?qū)w施加張力,從而改善扭絞過(guò)程及其質(zhì)量。
在這種情況下,預(yù)緊元件的預(yù)緊力至少在長(zhǎng)度補(bǔ)償滑架的驅(qū)動(dòng)單元的激活開始之前是可調(diào)節(jié)的,并且優(yōu)選地在整個(gè)扭絞過(guò)程中保持恒定。以這種方式,可以在扭絞期間在整個(gè)位移范圍內(nèi)施加恒定的張力。因此,在扭絞期間對(duì)與材料相關(guān)的公差進(jìn)行補(bǔ)償,因?yàn)榭奢S向移動(dòng)的夾持裝置根據(jù)恒定的張力適應(yīng)了其軸向保持位置。
根據(jù)有利的實(shí)施例,通過(guò)經(jīng)由受控的壓力控制閥連接到壓力源的液壓缸,優(yōu)選氣壓缸,實(shí)現(xiàn)了預(yù)緊元件的簡(jiǎn)單且容易調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的另一可選特征在于,液壓缸的活塞桿和/或行進(jìn)補(bǔ)償滑架分別配備有或耦合有位移傳感器,該位移傳感器連接到用于計(jì)算和評(píng)估行進(jìn)補(bǔ)償滑架的行進(jìn)分布的評(píng)估單元。例如,可以監(jiān)測(cè)活塞桿和滑架的位置,其對(duì)應(yīng)于夾持裝置的保持位置。由于夾持裝置在扭絞過(guò)程期間的軸向移動(dòng)非常小,通常為大約40mm的量級(jí),因此可以在“正?!钡墓顑?nèi)輕松地監(jiān)測(cè)扭絞過(guò)程。該正常扭絞過(guò)程以外的故障和錯(cuò)誤導(dǎo)致了監(jiān)測(cè)公差裕度的偏離。因此,可以實(shí)現(xiàn)扭絞過(guò)程的質(zhì)量控制。除了位移傳感器之外,還可以想到啟動(dòng)器,并且只要滑架在可允許的監(jiān)測(cè)公差范圍內(nèi)發(fā)生位移,啟動(dòng)器就被阻尼。
除了暴露于恒定的預(yù)緊力以對(duì)扭絞過(guò)程期間的不同軸向路徑進(jìn)行補(bǔ)償?shù)念A(yù)緊元件之外,根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例,力補(bǔ)償滑架可以配備有力測(cè)量傳感器和作為力產(chǎn)生元件的機(jī)動(dòng)化驅(qū)動(dòng)單元。在這種情況下,行進(jìn)補(bǔ)償滑架承受依據(jù)力測(cè)量傳感器的信號(hào)的、遠(yuǎn)離第一扭絞頭指向的力。如果需要時(shí),可變力至少在扭絞過(guò)程期間經(jīng)由驅(qū)動(dòng)單元來(lái)施加。
在這種情況下,夾持裝置的行進(jìn)分布(盡管現(xiàn)在是可主動(dòng)界定的)也可以被納入以用于扭絞過(guò)程的質(zhì)量控制。為此目的,根據(jù)本發(fā)明,驅(qū)動(dòng)單元或用于力補(bǔ)償滑架的控制裝置連接到用于計(jì)算和評(píng)估力補(bǔ)償滑架的行進(jìn)分布的評(píng)估單元。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例,用于長(zhǎng)度補(bǔ)償滑架的驅(qū)動(dòng)單元能夠經(jīng)由可編程的控制器而激活,以主要朝向夾持裝置行進(jìn)針對(duì)每根導(dǎo)體、導(dǎo)體類型和/或扭絞參數(shù)所規(guī)定的行進(jìn)分布,并且其中,行進(jìn)補(bǔ)償滑架的最大可能位移路徑通過(guò)優(yōu)選可調(diào)節(jié)的限位擋塊保持得比長(zhǎng)度補(bǔ)償滑架的最大可能位移路徑短。扭絞過(guò)程具有如下效果:根據(jù)與所執(zhí)行的扭絞轉(zhuǎn)數(shù)對(duì)應(yīng)的拋物線函數(shù)來(lái)縮短扭絞導(dǎo)體的長(zhǎng)度。扭絞過(guò)程中的變量例如是導(dǎo)體直徑、導(dǎo)體材料、導(dǎo)體長(zhǎng)度、扭絞轉(zhuǎn)數(shù)(向前并且然后向后以減小張力)、扭絞過(guò)程中的張力和因扭絞的作用所要獲得的扭絞節(jié)距長(zhǎng)度。因此,扭絞過(guò)程中的長(zhǎng)度縮短可以依據(jù)上述變量以數(shù)學(xué)方式描述,并且可以存儲(chǔ)為文件(“公式”)。最初在針對(duì)每個(gè)導(dǎo)體橫截面的初步測(cè)試中計(jì)算這些公式的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。在已被發(fā)現(xiàn)之后,基礎(chǔ)數(shù)據(jù)可接著用作為以數(shù)學(xué)方式導(dǎo)出其他導(dǎo)體長(zhǎng)度的基礎(chǔ)。從理論上講,只要沒(méi)有諸如材料公差之類的干擾因素妨礙這種情況,根據(jù)公式的導(dǎo)體對(duì)的軸向拉伸強(qiáng)度就將保持基本上恒定。然而,對(duì)這些公差的補(bǔ)償可以通過(guò)夾持裝置上的恒定保持力來(lái)確保,該夾持裝置具有比扭絞本身所需的小得多的軸向位移。
為了不僅能夠使過(guò)程自動(dòng)化,而且能夠盡可能地監(jiān)測(cè)扭絞過(guò)程,優(yōu)選地至少長(zhǎng)度補(bǔ)償滑架的驅(qū)動(dòng)單元連接到控制單元,在該控制單元中,存儲(chǔ)了針對(duì)導(dǎo)體和扭絞參數(shù)的每種組合的行進(jìn)分布以致動(dòng)長(zhǎng)度補(bǔ)償滑架的驅(qū)動(dòng)單元。
在這種情況下,有利地設(shè)置:在控制單元中執(zhí)行程序,該程序查詢?cè)u(píng)估單元和/或位移傳感器,并且依據(jù)所計(jì)算出的行進(jìn)補(bǔ)償滑架的行進(jìn)分布生成質(zhì)量評(píng)定和/或適應(yīng)長(zhǎng)度補(bǔ)償滑架的行進(jìn)分布,必要時(shí),將其存儲(chǔ)在控制單元中以作為用于導(dǎo)體和扭絞參數(shù)的這種組合的新行進(jìn)分布,和/或利用錯(cuò)誤的消息取消扭絞過(guò)程。
扭絞過(guò)程的監(jiān)測(cè)也可以用于自動(dòng)地適應(yīng)扭絞過(guò)程的參數(shù)。用于此的理想裝置是這樣的裝置,其特征在于,在控制單元中執(zhí)行程序,并且該程序以使得由位移傳感器所傳遞的數(shù)值落在規(guī)定范圍內(nèi)的方式控制長(zhǎng)度補(bǔ)償滑架,并且基于所計(jì)算出的行進(jìn)補(bǔ)償滑架的行進(jìn)分布生成質(zhì)量評(píng)定和/或適應(yīng)長(zhǎng)度補(bǔ)償滑架的行進(jìn)分布,必要時(shí),將其存儲(chǔ)在控制單元中以作為用于導(dǎo)體和扭絞參數(shù)的這種組合的新行進(jìn)分布,和/或利用錯(cuò)誤的消息取消扭絞過(guò)程。
為了解決引言中所述的問(wèn)題,也可以采用一種適于扭絞電導(dǎo)體的方法。這種方法的基本步驟包括以下步驟:
將第一導(dǎo)體切割成一定尺寸并將其傳輸?shù)娇芍鲃?dòng)移位的扭絞頭和相對(duì)定位的可移位夾持裝置,
通過(guò)至少使扭絞頭遠(yuǎn)離夾持裝置移動(dòng)來(lái)將導(dǎo)體夾持在扭絞頭與夾持裝置之間,
激活扭絞頭,使其繞平行于被夾持的導(dǎo)體的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn),同時(shí)根據(jù)規(guī)定的行進(jìn)分布使扭絞頭朝夾持裝置移動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明,這種方法的特征在于以下步驟:
至少在扭絞過(guò)程期間向至少夾持裝置施加遠(yuǎn)離扭絞頭的力,必要時(shí),該力具有不同大小,以及
確定和評(píng)估用于可移動(dòng)夾持裝置的行進(jìn)或力分布。
以下步驟優(yōu)選提供為進(jìn)一步的任選步驟:
在將導(dǎo)體夾持到合適位置之后并且在實(shí)際的扭絞過(guò)程之前,開始扭絞頭遠(yuǎn)離夾持裝置的機(jī)動(dòng)化位移,直到夾持裝置已經(jīng)移動(dòng)了預(yù)定的行進(jìn)距離或預(yù)定的力,
測(cè)量或至少間接地確定導(dǎo)體由扭絞頭隨后占用了位置的長(zhǎng)度的特性值,
利用將與第一導(dǎo)體一起進(jìn)行扭絞的第二導(dǎo)體或任何另外的導(dǎo)體重復(fù)上述步驟,其中,用于將第二導(dǎo)體或任何另外的導(dǎo)體切割成一定長(zhǎng)度的校正值由測(cè)量值或特性值來(lái)確定。
根據(jù)本發(fā)明的方法的另一變體,其特征在于,扭絞頭針對(duì)每種導(dǎo)體類型和/或扭絞參數(shù)朝向夾持裝置完成預(yù)編程的行進(jìn)分布,同時(shí)夾持裝置在通過(guò)縮短扭絞導(dǎo)體所產(chǎn)生的力的作用下克服力產(chǎn)生元件的作用朝扭絞頭移動(dòng)。
實(shí)際扭絞過(guò)程的有利制備可以通過(guò)本發(fā)明的變體來(lái)進(jìn)行,其中,在實(shí)際扭絞過(guò)程開始之前,將待扭絞導(dǎo)體松弛地夾持,在此之后,在初始松弛扭絞之后,通過(guò)移動(dòng)扭絞頭使導(dǎo)體達(dá)到所需的張力,直到夾持裝置已經(jīng)移動(dòng)了最大行進(jìn)路徑的大約一半,其中夾持裝置承受遠(yuǎn)離扭絞頭的力。
有利地,扭絞過(guò)程的質(zhì)量監(jiān)測(cè)特別是在自動(dòng)加工流程的情況中當(dāng)在扭絞期間對(duì)夾持裝置的行進(jìn)分布進(jìn)行評(píng)估時(shí)是可行的,其中,監(jiān)測(cè)優(yōu)選地覆蓋超過(guò)行進(jìn)路徑和關(guān)聯(lián)旋轉(zhuǎn)的預(yù)定極限,使得能夠表示在需要時(shí)實(shí)現(xiàn)超過(guò)極限值的事件與旋轉(zhuǎn)的具體關(guān)聯(lián)的監(jiān)測(cè)范圍。
在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)變體中,優(yōu)選地可以設(shè)置,扭絞頭的行進(jìn)分布根據(jù)夾持裝置的行進(jìn)分布優(yōu)選地適應(yīng)于可界定數(shù)量的、具有相同種類的導(dǎo)體和扭絞參數(shù)的扭絞過(guò)程。
附圖說(shuō)明
下面的描述將揭示本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、特征和特性,其中參考附圖描述本發(fā)明的幾個(gè)示例性實(shí)施例。在權(quán)利要求和說(shuō)明書中所描述的特征以單獨(dú)自身或以任意組合都對(duì)本發(fā)明至關(guān)重要。
附圖標(biāo)記列表和權(quán)利要求的技術(shù)內(nèi)容及附圖一樣是本公開內(nèi)容的一部分。附圖以邏輯的、相互關(guān)聯(lián)的次序描述。相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件,具有不同附標(biāo)的附圖標(biāo)記表示功能上等同或類似的部件。
在圖中:
圖1是根據(jù)本發(fā)明的具有兩個(gè)扭絞頭的示例性扭絞裝置的示意性側(cè)視圖,
圖2是圖1的扭絞裝置組件在完全縮回位置的放大單獨(dú)表示,其中該扭絞裝置組件具有用于路徑補(bǔ)償?shù)目梢苿?dòng)夾持裝置,
圖3是圖1的組件位于完全伸展位置的放大單獨(dú)表示,
圖4示出了用于致動(dòng)夾持裝置的預(yù)緊元件的氣動(dòng)回路圖的示例。
具體實(shí)施方式
圖1所示的、在扭絞過(guò)程期間對(duì)理論長(zhǎng)度縮短進(jìn)行補(bǔ)償?shù)呐そg裝置具有扭絞頭1。待扭絞導(dǎo)體對(duì)3通過(guò)第二扭絞頭5保持在與扭絞頭1相對(duì)的那側(cè)上的合適位置,其中,兩個(gè)扭絞頭1、5可以繞共同的旋轉(zhuǎn)軸線在相反方向上旋轉(zhuǎn)。也可以設(shè)置非旋轉(zhuǎn)夾持裝置來(lái)代替第二扭絞頭5。作為變體,也可以設(shè)置非旋轉(zhuǎn)夾持裝置來(lái)代替第一扭絞頭1,在這種情況下,第二扭絞頭5發(fā)生旋轉(zhuǎn)。原則上,如果扭絞頭1、5和夾持裝置,特別是其夾持機(jī)構(gòu)被相應(yīng)地設(shè)計(jì),也可以設(shè)想三根或更多根導(dǎo)體的扭絞。
在導(dǎo)體對(duì)3已經(jīng)傳輸?shù)脚そg頭1、5后,導(dǎo)體首先布置為彼此平行,并且其端部被夾持到扭絞頭1、5的夾持器中。一旦扭絞過(guò)程開始,兩根導(dǎo)體至少在扭絞頭1的作用下彼此纏繞,其中,軸向張力在扭絞期間應(yīng)當(dāng)盡可能地保持恒定。然而,引入可依據(jù)扭絞過(guò)程的進(jìn)行發(fā)生變化的張力可能是有益的。扭絞過(guò)程具有縮短被扭絞導(dǎo)體3的在扭絞頭1、5之間的長(zhǎng)度的效果??s短根據(jù)依據(jù)扭絞旋轉(zhuǎn)的拋物線函數(shù)來(lái)發(fā)生。該量級(jí)所需的扭絞轉(zhuǎn)數(shù)大約等于被扭絞導(dǎo)體3(根據(jù)附圖/量級(jí))的長(zhǎng)度除以節(jié)距長(zhǎng)度。此外,必須預(yù)期約40%的過(guò)度扭絞,該過(guò)度扭絞隨后必須被解扭。
扭絞過(guò)程中的長(zhǎng)度縮短可以借助于扭絞過(guò)程中的變量(例如,導(dǎo)體直徑、導(dǎo)體材料、導(dǎo)體長(zhǎng)度、扭絞轉(zhuǎn)數(shù)(向前然后向后以減小張力)、扭絞期間的張力和因扭絞的作用所要獲得的扭絞節(jié)距長(zhǎng)度等)來(lái)以數(shù)學(xué)方式得以描述。用于這些變量的特定配置的扭絞過(guò)程的參數(shù)可以存儲(chǔ)為文件(“公式”)。首先在針對(duì)每個(gè)導(dǎo)體橫截面的初步測(cè)試中計(jì)算用于這些公式的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。在已被找出之后,基礎(chǔ)數(shù)據(jù)可接著用作為以數(shù)學(xué)方式導(dǎo)出其他導(dǎo)體長(zhǎng)度的基礎(chǔ)。
在扭絞過(guò)程中通過(guò)將第一扭絞頭1安裝在長(zhǎng)度補(bǔ)償滑架2上進(jìn)行理論長(zhǎng)度縮短,該長(zhǎng)度補(bǔ)償滑架可在扭絞期間根據(jù)所需的公式主動(dòng)地移動(dòng),并且優(yōu)選地可基于扭絞旋轉(zhuǎn)經(jīng)由可編程的伺服驅(qū)動(dòng)單元移動(dòng),以便對(duì)待扭絞導(dǎo)體3在扭絞過(guò)程期間的縮短進(jìn)行補(bǔ)償。理論上,導(dǎo)體對(duì)3中的軸向張力應(yīng)當(dāng)保持基本上恒定,如大多數(shù)扭絞過(guò)程也期望的。然而,用于扭絞的可變張力分布也可基于合適的公式來(lái)編程。
第二扭絞頭5或者也是非旋轉(zhuǎn)夾持裝置安裝在另一個(gè)線性滑架(即行進(jìn)補(bǔ)償滑架4)上,該行進(jìn)補(bǔ)償滑架可以承受經(jīng)由可調(diào)節(jié)的預(yù)緊元件所施加的可控預(yù)緊力,該預(yù)緊力沿與第一扭絞頭1相反且與扭絞頭1、5共同的旋轉(zhuǎn)軸線平行的方向作用?;?優(yōu)選經(jīng)受恒定的張力,該張力尤其與滑架位置無(wú)關(guān)。在扭絞期間經(jīng)由扭絞頭1作用在導(dǎo)體3上的張力對(duì)應(yīng)于作用在行進(jìn)補(bǔ)償滑架4上的張力。
如果由于過(guò)程中的材料公差,例如被扭絞導(dǎo)體的縮短尺寸與長(zhǎng)度補(bǔ)償滑架在行進(jìn)分布中所編程的并在扭絞器1上所行進(jìn)的參考路徑不完全匹配,則行進(jìn)補(bǔ)償滑架4應(yīng)該在扭絞頭5上對(duì)該路徑差進(jìn)行補(bǔ)償。張力保持不變。
預(yù)緊元件可以例如由氣壓缸6構(gòu)成,該氣壓缸的工作區(qū)域受到了可控的且不受活塞位置影響的恒定壓力。以這種方式,可以通過(guò)行進(jìn)補(bǔ)償滑架4的均衡效應(yīng)向在長(zhǎng)度補(bǔ)償滑架2的整個(gè)行進(jìn)范圍的扭絞操作中待扭絞的導(dǎo)體對(duì)3施加界定的張力,其中該張力例如在兩個(gè)滑架2、4的整個(gè)行進(jìn)范圍內(nèi)恒定。如圖4所示的示例性氣動(dòng)回路中所示的,用于供應(yīng)缸6的氣動(dòng)壓力借助于可編程的壓力調(diào)節(jié)閥(優(yōu)選地,5/2向閥44)從用戶界面來(lái)調(diào)節(jié)。氣動(dòng)系統(tǒng)總體上包括壓縮空氣源41、位于壓縮空氣源與壓縮空氣存儲(chǔ)器42之間的電動(dòng)氣動(dòng)調(diào)節(jié)器43、以及閥44的出口上的兩個(gè)消聲器47。柱塞45阻斷從閥44到缸6的平行路徑。缸6在一側(cè)被供給有氣動(dòng)壓力,使得活塞桿上存在的張力在活塞的整個(gè)行進(jìn)范圍內(nèi)也持續(xù)存在。由于此時(shí)可軸向移動(dòng)的扭絞頭2的軸向保持位置適應(yīng)了與恒定張力相一致,所以在扭絞期間對(duì)因材料所產(chǎn)生的公差進(jìn)行補(bǔ)償這是。
可替代地,還可以改變氣動(dòng)壓力,并且可以因此改變作為扭絞旋轉(zhuǎn)函數(shù)的、作用在導(dǎo)體3上的張力,使得例如較低的張力在扭絞過(guò)程開始時(shí)施加,并且逐漸增加。根據(jù)所編程的分布來(lái)操作缸6的氣動(dòng)壓力以及預(yù)緊力的替代實(shí)施例也是可能的。這也適用于隨后的解扭過(guò)程。
公差所要進(jìn)行補(bǔ)償?shù)呐そg縮短僅需要安裝在扭絞頭5下方的行進(jìn)補(bǔ)償滑架4的相對(duì)較短的行進(jìn)路徑,特別是與用于第一扭絞頭1的長(zhǎng)度補(bǔ)償滑架2的行進(jìn)路徑相比,通常為大約40mm的量級(jí)。這也可以通過(guò)比較圖2和圖3來(lái)看出。如果活塞桿、滑架4和扭絞頭5的位置,即扭絞頭保持位置由路徑傳感器7監(jiān)測(cè),則可以非常有效地監(jiān)測(cè)“正常公差”內(nèi)的扭絞過(guò)程。該正常扭絞過(guò)程外的故障和錯(cuò)誤導(dǎo)致了監(jiān)測(cè)公差裕度的偏離。這也可以由評(píng)估單元來(lái)檢測(cè)、處理和顯示。從而,還可以觸發(fā)進(jìn)一步的動(dòng)作,即扭絞過(guò)程的取消、導(dǎo)體對(duì)因故障的剔除等,從而實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測(cè)和質(zhì)量控制功能。有利地,優(yōu)選地由可調(diào)節(jié)極限8a、8b所界定的、行進(jìn)補(bǔ)償滑架4的最大可能行進(jìn)路徑保持得比長(zhǎng)度補(bǔ)償滑架2的最大行進(jìn)路徑8短。
因此,根據(jù)本發(fā)明,扭絞過(guò)程分為兩個(gè)運(yùn)動(dòng)。在導(dǎo)體3已被松弛地夾持在兩個(gè)扭絞頭1、5中之后,導(dǎo)體3立即或在松弛的初始扭絞之后通過(guò)伺服動(dòng)力長(zhǎng)度補(bǔ)償處于張力下,直到扭絞頭5或布置為與扭絞頭1相對(duì)的另一夾持裝置已經(jīng)到達(dá)行進(jìn)補(bǔ)償滑架的可能行進(jìn)路徑的大約一半。然后,氣壓缸6對(duì)導(dǎo)體3施加調(diào)節(jié)過(guò)的恒力。然后,開始扭絞,并且扭絞頭1的長(zhǎng)度補(bǔ)償根據(jù)規(guī)定的行進(jìn)分布來(lái)進(jìn)行,其中,扭絞頭1執(zhí)行算術(shù)計(jì)算的平衡路徑,以反映正被扭絞的導(dǎo)體3的縮短。
第二夾持裝置,在這種情況下是第二扭絞頭5,在引導(dǎo)件上朝向第一扭絞頭1行進(jìn)(在某些條件下它也可以遠(yuǎn)離扭絞頭1行進(jìn)),其中,行進(jìn)路徑由在扭絞期間在預(yù)緊元件6處所預(yù)設(shè)的、用于夾持導(dǎo)體3的力來(lái)確定。扭絞頭5和支撐它的行進(jìn)補(bǔ)償滑架4僅對(duì)與理想的被編程的導(dǎo)體縮短路徑的小偏差進(jìn)行補(bǔ)償。
位移傳感器7或任何其它換能器連同第二扭絞頭5一起在扭絞期間檢測(cè)其行進(jìn)分布,并且在評(píng)估單元中計(jì)算導(dǎo)體縮短的偏差。為了質(zhì)量監(jiān)測(cè),記錄和評(píng)估用于導(dǎo)體3的扭絞的扭絞頭5的行進(jìn)分布。以這種方式,在整個(gè)操作中可以檢測(cè)到故障扭絞,并且也可以進(jìn)行統(tǒng)計(jì)評(píng)估。
還可以優(yōu)化加工過(guò)程。為此,隨后,在考慮到扭絞頭5在類似導(dǎo)體3的第一次扭絞期間的補(bǔ)償路徑和類似的扭絞參數(shù)的步驟中,對(duì)扭絞頭1的長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)男羞M(jìn)分布進(jìn)行控制。
根據(jù)本發(fā)明的針對(duì)上述示例性目的所解釋的裝置和方法的其它優(yōu)點(diǎn):
能夠在自動(dòng)化過(guò)程中以完全恒定的張力監(jiān)測(cè)扭絞。
測(cè)試/監(jiān)測(cè)所完成的扭絞長(zhǎng)度
監(jiān)測(cè)因扭絞所產(chǎn)生的縮短以作為質(zhì)量特征
非常靈敏地激活長(zhǎng)度校正防止導(dǎo)體中的負(fù)載峰值
通過(guò)自動(dòng)扭絞過(guò)程中絕對(duì)一致的張力提高扭絞質(zhì)量
可在自動(dòng)化扭絞過(guò)程中編程張力分布,其中張力在扭絞過(guò)程進(jìn)行時(shí)和/或在隨后的解扭期間與扭絞旋轉(zhuǎn)相關(guān)
改善對(duì)不正確扭絞所進(jìn)行的檢測(cè)
導(dǎo)體在扭絞期間不會(huì)軸向過(guò)載。
測(cè)試/監(jiān)測(cè)解扭的導(dǎo)體長(zhǎng)度
本發(fā)明的變體提供了行進(jìn)補(bǔ)償滑架4或任何類似的操作配置能夠自動(dòng)地計(jì)算用于第一扭絞頭1的行進(jìn)分布。行進(jìn)分布通常遵循拋物線函數(shù)。如果已知用于拋物線的初始范圍的實(shí)際值,則可以由此計(jì)算整個(gè)拋物線。
根據(jù)本發(fā)明,將待扭絞的兩根或甚至三根或更多根導(dǎo)體3切割成一定尺寸并將其夾持在扭絞頭1、5之間。為此目的,優(yōu)選地經(jīng)由圖形用戶界面預(yù)先指定導(dǎo)體的長(zhǎng)度,使得長(zhǎng)度補(bǔ)償滑架2能夠定位。然后,在行進(jìn)補(bǔ)償滑架4的壓力調(diào)節(jié)閥44處設(shè)定作用在導(dǎo)體3上的期望張力。典型值約為50n的量級(jí)。接著,移回滑架1,直到扭絞頭5的滑架4被夾持導(dǎo)體3拉入可氣動(dòng)地調(diào)節(jié)的行進(jìn)范圍內(nèi)。
然后,以緩慢的扭絞頭1或扭絞頭1、5的旋轉(zhuǎn)速度開始扭絞操作并繼續(xù),直到滑架4到達(dá)其行進(jìn)路徑的端部。同時(shí),經(jīng)由滑架4的位移傳感器7檢測(cè)行進(jìn)路徑與旋轉(zhuǎn)的相關(guān)性。以這種方式,收集實(shí)際數(shù)據(jù)以用于行進(jìn)式分布拋物線的開始。根據(jù)該數(shù)據(jù),可以計(jì)算包括漸進(jìn)式行進(jìn)分布的拋物線。以這種方式,用于扭絞頭1和長(zhǎng)度補(bǔ)償滑架2的行進(jìn)分布是可編程的。所計(jì)算的行進(jìn)分布以相對(duì)較小的實(shí)際數(shù)據(jù)集為基礎(chǔ),因此必要時(shí)必須校正后續(xù)所有扭絞操作的偏差??山柚谛羞M(jìn)補(bǔ)償滑架4的行進(jìn)傳感器7來(lái)確定必要的校正,并且為了校正行進(jìn)分布拋物線可包括必要的校正。
本發(fā)明的另一有利應(yīng)用在于使用行進(jìn)補(bǔ)償滑架4對(duì)已被逐個(gè)切割成一定長(zhǎng)度的兩根以上單個(gè)導(dǎo)體3的實(shí)際長(zhǎng)度進(jìn)行自動(dòng)比較測(cè)量,以確保完全相同長(zhǎng)度的待扭絞導(dǎo)體3存在于扭絞區(qū)域中。
在第一導(dǎo)體已借助于導(dǎo)體回縮機(jī)構(gòu)被切割成一定長(zhǎng)度并且被傳輸?shù)絻蓚€(gè)扭絞頭1、5中的夾持器之后,長(zhǎng)度補(bǔ)償滑架2遠(yuǎn)離相對(duì)的夾持裝置移動(dòng),直到導(dǎo)體3被張緊,并且然后,行進(jìn)補(bǔ)償滑架4發(fā)生移動(dòng),使得它的預(yù)設(shè)張力軸向作用在單根導(dǎo)體3上。然后,長(zhǎng)度補(bǔ)償滑架2進(jìn)一步移動(dòng)到行進(jìn)補(bǔ)償滑架4的界定基準(zhǔn)點(diǎn),該界定基準(zhǔn)點(diǎn)由來(lái)自行進(jìn)傳感器7或固定換能器的數(shù)值界定為基準(zhǔn)點(diǎn)。接著,在該點(diǎn)(其由來(lái)自伺服電機(jī)的解析數(shù)據(jù)確定)處存儲(chǔ)長(zhǎng)度補(bǔ)償滑架2所到達(dá)的行進(jìn)點(diǎn)。
然后,長(zhǎng)度補(bǔ)償滑架2縮回到其起始位置,其中,軸向作用在導(dǎo)體3上的張力也減小到零,并且行進(jìn)補(bǔ)償滑架4返回到其起始位置,并且被測(cè)量的導(dǎo)體可從扭絞頭1、5中移除或彈出。
然后,對(duì)第二導(dǎo)體3執(zhí)行相同的程序。通過(guò)比較長(zhǎng)度補(bǔ)償滑架2的用于第一導(dǎo)體和第二導(dǎo)體以及可能的其它單根導(dǎo)體3的行進(jìn)點(diǎn)位置,可以計(jì)算兩個(gè)導(dǎo)體之間的長(zhǎng)度差。該差分尺寸現(xiàn)在可用于校正切割導(dǎo)體3長(zhǎng)度的操作。