СИСТЕМА КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ИЗГОТОВЛЕНИЯ КАБЕЛЬНОГО ИЗДЕЛИЯ

Полезная модель относится к автоматизации процессов кабельного производства, а именно, к системам контроля качества производства кабельных изделий.
5
Известна система контроля изготовления кабельного изделия, содержащая датчики расположенные или внутри или снаружи охлаждающей ванны, соединенные со схемами обработки данных, которые связаны с устройством внешнего управления. [Патент GB №2233123, МПК В 29 С 47/92 47/88, Н 01 В 13/14. Опубл. 02.01.1991] (прототип).
Недостатки данной системы заключаются в том, что она не позволяет в целом контролировать качество кабельного изделия, а контролирует только такие параметры как диаметр и емкость кабельного изделия. В тоже время известно, что в процессе изготовления кабельного изделия необходимо контролировать следующие конструктивно-технологические параметры, непосредственно связанные с его качеством:
1. Диаметр готового кабельного изделия.
2. Толщина нанесенной изоляции.
3. Эксцентриситет токопроводящей жилы.
4. Электрическая прочность изоляции.
5. Емкостное сопротивление кабеля [Александрова Т.В., Глущук П.С. Контроль нарушений процесса производства кабельных изделий // Приборы и системы управления. 2002. №9].
Задачей полезной модели является создание системы контроля качества кабельных изделий, измеряющей все необходимые параметры для определения качества производимого кабельного изделия.
Поставленная задача достигается тем, что система контроля качества кабельных изделий, также как в прототипе, содержит два датчика, измеряющие диаметр кабельного изделия, расположенные до и после охлаждающей ванны и два датчика, измеряющие емкость кабельного изделия, расположенные внутри охлаждающей ванны, каждый из которых соединен со своей схемой обработки данных, связанной с устройством внешнего управления.
Согласно полезной модели датчик, измеряющий диаметр токоведущей жилы расположен между отдающим устройством и экструдером, датчик, измеряющий эксцентриситет расположен после экструдера до охлаждающей ванны, датчики, измеряющие электрическую прочность изоляции, определяющие дефекты поверхности, измеряющие скорость кабельного
изделия расположены между охлаждающей ванной и приемным устройством, причем, каждый из упомянутых датчиков соединен со своей схемой обработки данных, связанной с общим устройством внешнего управления.
Таким образом, введение в известное устройство, упомянутых датчиков, соединенных со своими схемами обработки данных, которые в свою очередь связаны с устройством внешнего управления позволяет контролировать качество кабельного изделия в целом.
На фиг.1 изображена блок схема линии для производства кабельного изделия с системой контроля их качества.
Линия производства кабельных изделий включает отдающие устройство 1, экструдер 2, охлаждающую ванну 3, приемное устройство 4. От отдающего устройства 1 токоведущая жила 5 заходит в экструдер 2, который накладывает на нее изоляционный материал. На выходе экструдера 2 полученное кабельное изделие 6 проходит через охлаждающую ванну 3 и наматывается на приемное устройство 4.
Система контроля качества кабельных изделий, состоит из датчиков 7(Д1), 8(Д2), 9(Д3), 10(Д4), 11(Д5), 12(Д6)... 13(ДN), соединенных соответственно с со своей схемой обработки данных 14(СОД1), 15(СОД2), 16(СОД3), 17(СОД4), 18(СОД5), 19(СОД6)... 20(СОДN), каждая из которых связана с устройством внешнего управления 21(УВУ). Датчик измерения диаметра токоведущей жилы 7(Д1) расположен между отдающим устройством 1 и экструдером 2. Датчик измерения диаметра кабельного изделия 8(Д2) и датчик измерения эксцентриситета токоведущей жилы 9(Д3) расположены после экструдера 2 до охлаждающей ванны 3. Датчики измерения емкости кабельного изделия 10(Д4) и 11 (Д5) расположены в охлаждающей ванне 3. Датчик измерения диаметра кабельного изделия 12(Д6) ...датчик измерения электрической прочности изоляции 13(ДN) расположены между охлаждающей ванной 3 и приемным устройством 4. Между датчиками 12(Д6) и 13 (ДN) могут быть размещены датчики, определяющие дефекты поверхности и измеряющие скорость кабельного изделия (на фиг.1 не показаны).
В качестве датчиков (7Д1), 8(Д2) и 12(Д6) можно использовать измеритель диаметра "Цикада" [www.ermis.tomsk.ru/product_print-42.html] для измерения диаметра токоведущей жилы 5 и кабельного изделия 6. В качестве датчика 9(Д3) можно использовать измеритель эксцентриситета "Вектор" [www.ermis.tomsk.ru/product_print-13.html]. В качестве датчиков 10(Д4) и 11(Д5) можно использовать измерители емкости кабельного изделия "Волна" [www.ermis.tomsk.ru/product_print-12.html]. В качестве датчика 13(ДN) можно использовать испытатель электрической прочность изоляции "Корона" [www.ermis.tomsk.ru/product_print-48.html]. В качестве схем обработки данных 14(СОД1), 15(СОД2), 16(СОД3), 17(СОД4), 18(СОД5), 19(СОД6) ... 20(СОДN) могут быть использованы микропроцессоры Atmega или Сх51 фирмы Atmel [Евстифеев А.В. Микроконтроллеры AVR семейства Tiny и Mega фирмы Atmel. M., "Додэка-XXI", 2004 г., Боборыкин А.В.,
Липовецкий Г.П. Однокристальные микро ЭВМ., М. "Микап", 1994 г.] работающие по заданному алгоритму. В качестве устройства внешнего управления 21(УВУ) может быть использован компаратор с реле типа TR-99-12VDC [Каталог "Платан", стр.207, 2004 г.] или персональный компьютер.
Система контроля качества кабельных изделий работает в процессе изготовления кабельного изделия следующим образом. Информация от датчика 7(Д1) о диаметре токоведущей жилы 5 поступает на схему обработки данных 14(СОД1). Информация от датчиков 8(Д2) и 12(Д6) о диаметре кабельного изделия 6 до и после охлаждающей ванны 3 поступают на схемы обработки данных 15(СОД2) и 19(СОД6) соответственно. Благодаря расположению датчиков 8(Д2) и 12(Д6) можно определить величину усадки кабельного изделия 6. Информация от датчика 9(Д3) об эксцентриситете токоведущей жилы 5 в кабельном изделии 6 поступает на схему обработки данных 16(СОД3). Расположение датчика 9(Д3) возле экструдера 2 позволяет проводить своевременное регулирование экструзионной головки. Информация от датчиков 10(Д4) и 11 (Д5) о емкости кабельного изделия 6 в начале и конце охлаждающей ванны 3 поступают на схемы обработки данных 17(СОД4) и 18(СОД5) соответственно. Информация от датчика 13(ДN) об электрической прочности изоляции поступает на схему обработки данных 20(СОДN). Датчик 13(ДN) располагается как можно дальше от охлаждающей ванны 3, так как принцип его измерения основан на приложении высокого напряжения и именно поэтому измеряемое кабельное изделие 6 должно быть сухим. Сигналы от каждой из схем обработки данных 14(СОД1), 15(СОД2), 16(СОД3) 17(СОД4), 18(СОД5), 19(СОД6), 20(СОДN) поступают на устройство внешнего управления 21 (УВУ). В случае реализации устройства управления 21 (УВУ) на персональном компьютере, схемы обработки данных 14(СОД1), 15(СОД2), 16(СОД3), 17(СОД4), 18(СОД5), 19(СОД6) ... 20(СОДN) циклически опрашиваются управляющей программой на нем. Данные, полученные управляющей программой, от схем обработки данных 14(СОД1), 15(СОД2), 16(СОД3), 17(СОД4), 18(СОД5), 19(СОД6)... 20(СОДN) могут оцениваться и выводиться на экране персонального компьютера в графическом виде с использованием удобно-читаемого и интуитивно понятного пользовательского интерфейса. После их оценки формируется управляющие воздействие для процесса охлаждения в ванне 3 или для вращения шнека экструдера 2 и температуры в экструдере 2 или для скорости вращения приемного устройства 4.