DE4036370A1 - Verfahren und vorrichtung zur kontrolle des wicklungsverlaufes orthozyklisch gewickelter spulen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrich­ tung zur Kontrolle des Wicklungsverlaufes orthozyklisch gewickelter Spulen sowie eine Verwendung des Verfahrens bzw. der Vorrichtung zur Qualitätskontrolle von Glasfa­ serspulen während des Wicklungsvorganges.

Spulen, insbesondere Glasfaserspulen, beispielsweise für Lichtwellenleiter-Flugkörper zeichnen sich dadurch aus, daß die Windungen häufig orthozyklisch gewickelt werden. Dadurch wird erreicht, daß bei einem möglichst kleinen Volumen eine große Vorratslänge der LWL-Ader aufgewickelt werden kann, welche von der äußeren Wickellage beginnend mit hoher Geschwindigkeit abwickelbar ist.

Derartige Spulen müssen äußerst sorgfältig gewickelt sein und Wickelfehler (z. B. Wickeln auf Lücke) vermieden wer­ den.

Bei den bisher bekannt gewordenen Verfahren der Qualitäts­ kontrolle solcher Wicklungen handelt es sich in der Regel um manuelle Verfahren, wobei das Wicklungsbild an einem Monitor verfolgt wird und ggf. beim Wickelvorgang eine manuelle Änderung der Einstellung der Wickelmaschine vor­ genommen wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art anzugeben, mit dem eine automatische Qualitätskontrolle und Steuerung des Wickelvorganges auf einfache Art möglich ist. Ferner soll eine entsprechende Vorrichtung und eine Anwendung des Ver­ fahrens und der Vorrichtung angegeben werden.

Erfindungsgemäß wird das Verfahren durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Anspruchs 1 gelöst. Die erfin­ dungsgemäße Vorrichtung wird im Anspruch 3 und die Verwen­ dung des Verfahrens bzw. der Vorrichtung in Anspruch 4 offenbart.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß bei Be­ leuchtung der Spulenoberfläche in den Bereichen, in denen die Wicklung jeweils abknickt, typische Reflexionsbanden auftreten. Experimente und Untersuchungen haben gezeigt, daß Spulen hinsichtlich der Wicklung dann ausreichende Qualität besitzen, wenn die beiden Reflexionsbänder paral­ lel zueinander verlaufen. Die Parallelität läßt sich bei­ spielsweise durch ein Lasermeßverfahren bereits während des Wickelns prüfen und als Eingangsgröße für die Steue­ rung der Wickelmaschine verwenden.

Nähere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles und mit Hilfe von Figuren näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 schematisch eine Glasfaserspule mit orthozyk­ lischem Wicklungsverlauf und

Fig. 2 eine Vorrichtung zur Qualitätskontrolle des Wicklungsverlaufes.

In Fig. 1 ist mit 1 eine Spule bezeichnet, die im we­ sentlichen aus einem Spulenkörper 2 und einer schematisch angedeuteten Wicklung 3 besteht. Die erste Lage der Wick­ lung ist mit 4 und die darüber liegende zweite Lage der Wicklung mit 5 bezeichnet. 6 kennzeichnet das Wicklungs­ ende.

Wie aus Fig. 1 zu entnehmen ist, weist die zweite Lage der Wicklung 5 Bereiche 7 und 8 auf, in denen die Wicklung ab­ knickt (orthozyklischer Wicklungsverlauf). Bei Beleuchtung der Bereiche 7 und 8 ergeben sich schematisch angedeutete Reflexionsbanden 9 und 10, welche bei sehr genau gewickel­ ten Spulen parallel zueinander verlaufen.

Fig. 2 zeigt eine Wickelvorrichtung mit Spule, bei der das erfindungsgemäße Verfahren angewendet wird. Dabei ist mit 11 die Spule und mit 12 die Wicklung gekennzeichnet. Das Ende der Wicklung 13 ist mit der Wickelmaschine 14 verbun­ den, welche ihrerseits über eine Verbindung 15 mit einem Antriebsmotor 16 in Verbindung steht.

Oberhalb der Spule ist ein Laser 17 angeordnet, der die Spule mit Laserlicht 18 beleuchtet. Das reflektierte La­ serlicht 19 gelangt in einen Zeilendetektor 20 und die ent­ sprechenden elektrischen Signale gelangen über eine elek­ tronische Steuereinheit 21 und eine elektrische Verbindung 22 zur Wickelmaschine 14.

In Fig. 2 wurden der Übersicht halber die Bereiche 7 und 8 (Fig. 1) nicht dargestellt. Diese mögen sich beispielswei­ se auf der dem Betrachter abgewandten Seite der Spule be­ finden.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist wie folgt: Das von dem Laser 17 auf die Spulenoberfläche gestrahlte Licht 18 wird reflektiert und die selektiven Reflexionsbanden 9 und 10 (Fig. 1) werden vom Zeilendetek­ tor 20 ausgemessen. Bei einer Änderung des Abstandes der Reflexionsbanden wird von der Steuereinheit 21 ein entspre­ chendes Signal an die Wickelmaschine 14 bzw. an den Motor 16 gegeben, so daß durch diese eine Korrektur des Wickel­ vorganges vorgenommen werden kann.

Selbstverständlich ist das vorstehende Verfahren nicht nur auf die Wicklung von Lichtwellenleitern beschränkt, son­ dern kann auch zur Qualitätskontrolle des Wicklungsverlau­ fes orthozyklisch gewickelter Metallspulen herangezogen werden.

Bezugszeichenliste

 1 Spule
 2 Spulenkörper
 3 Wicklung
 4 erste Lage der Wicklung
 5 zweite Lage der Wicklung
 6 Wicklungsende
 7 Bereich, in dem die Wicklung abknickt
 8 Bereich, in dem die Wicklung abknickt
 9 erste Reflexionsbande
10 zweite Reflexionsbande
11 Spule
12 Wicklung
13 Ende der Wicklung
14 Wickelmaschine
15 Verbindung
16 Motor
17 Laser
18 Laserlicht
19 reflektiertes Laserlicht
20 Zeilendetektor
21 elektronische Steuereinheit
22 elektronische Verbindung

Claims (4)

1. Verfahren zur Kontrolle des Wicklungsverlaufes ortho­ zyklisch gewickelter Spulen (1, 11), dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Oberflächen der Spule (1, 11) mindestens in den Bereichen (7, 8) mit Licht (18) beleuchtet werden, in denen die Wickellagen (4, 5) abknicken,
• - daß das von den Wickellagen reflektierte Licht (19) empfangen wird und
• - daß die durch die Reflexion an den Bereichen (7, 8) verursachten Reflexionsbanden (9, 10) darauf hin kon­ trolliert werden, ob sie parallel zueinander verlau­ fen.

2. Verfahren zur Kontrolle des Wicklungsverlaufes gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß es sich bei den Spulen (1, 11) um Glasfa­ serspulen handelt.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach An­ spruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß zur Beleuchtung der Spulen eine Laservor­ richtung (17) und als Empfangsvorrichtung eine Zeilen­ diode (20) dient.

4. Verwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 bzw. der Vor­ richtung nach Anspruch 3 zur Qualitätskontrolle von Glasfaserspulen (1, 11), während des Wickelvorganges.