Anwendungsgebiet der Erfindung
[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Verfolgung eines sich bewegenden linearen Textilgebildes, besonders eines Garnes, enthaltend eine Strahlungsquelle und einen ihr gegenüber angeordneten Strahlungssensor, der eine Vielzahl nebeneinander angeordneter Sensorelemente aufweist, von denen wenigstens eines als Referenzsensorelement gewählt ist, wobei zwischen der Strahlungsquelle und dem Sensor Raum für den Durchgang des linearen Textilgebildes vorgesehen ist.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen
[0002] CH 643 060 offenbart eine bekannte Vorrichtung zum Messen des Durchmessers des Garnes, bei der das zu messende Garn zwischen einer Lichtquelle und einem CCD-Sensor durchgeht,
wobei der Durchmesser des Garnes durch die Breite des abgeschirmten Teiles bestimmt ist.
[0003] Der Nachteil dieser Lösung besteht in der schwierigen Einstellung aller Messeinrichtungen der Maschine auf gleiche Parameter. Diese Nachteile wurden beseitigt durch die Vorrichtung zur Ermittlung der Dicke und/oder Homogenität eines sich bewegenden linearen Textilgebildes nach CZ 286 113, bei der die durch die Strahlungsquelle emittierte Strahlungsmenge in Abhängigkeit vom Unterschied zwischen der Bestrahlungsstufe wenigstens eines der bestrahlten Elemente eines CCD-Sensors und einem im Voraus eingestellten Wert der Bestrahlungsstufe geregelt wird, wodurch während des Betriebs eine konstante Bestrahlungsstufe der Sensorelemente des CCD-Sensors aufrechterhalten wird.
Bei dieser Lösung wird das Garn durch den Raum zwischen der Lichtquelle und dem CCD-Sensor geführt, zum Beispiel nach EP 322 471 A1, mit Hilfe von zwei über und unter dem Sensor vorgesehenen Führungen, die eine konstante Führung des Garnes in der Nähe des Sensors mit dem Ziel gewährleisten, die Staubansetzung in der Sensorgegend zu verhindern.
[0004] Jedoch auch bei dieser Lösung kann die Staubansetzung am Sensorelement des CCD-Sensors, der zur Regelung der Strahlungsquelle gewählt wurde, im beträchtlichen Ausmass nicht ausgeschlossen werden.
In der weiteren Folge kann es dann zur übermässigen Erhöhung der Intensität der Strahlungsquelle kommen.
[0005] Die Erfindung bezweckt, die Staubabsetzung wenigstens auf dem Sensorelement, das zur Regelung der Intensität der Strahlungsquelle und zur Aufrechterhaltung der konstanten Bestrahlungsstufe der Sensorelemente des Sensors gewählt wurde, zu vermindern.
Darlegung des Wesens der Erfindung
[0006] Das Ziel der Erfindung wurde durch eine Vorrichtung zur Verfolgung eines sich bewegenden linearen Textilgebildes, besonders eines Garnes, erreicht, deren Prinzip darin besteht, dass zwischen einem eine Vielzahl nebeneinander angeordneter Sensorelemente enthaltenden Sensor und einer Lichtquelle eine Scheidewand vorgesehen ist,
die wenigstens den Raum für den Durchgang der Strahlung von der Strahlungsquelle zum Referenzsensorelement vom Raum für den Durchgang des linearen Textilgebildes trennt und den Zugang der Strahlung von der Strahlungsquelle zum Referenzsensorelement ermöglicht (nicht hindert).
[0007] Der Vorteil der Lösung besteht in der Verhinderung des Zugangs von Staub aus dem Raum für den Durchgang des linearen Textilgebildes in den Raum zwischen der Strahlungsquelle und dem Referenzsensorelement, wo die absolute Verhinderung der Staubabsetzung nie möglich ist.
[0008] Der Raum für den Durchgang der Strahlung von der Strahlungsquelle zum Referenzsensorelement ist zur kompletten Verhinderung des Staubzutritts mit einem durchsichtigen Körper ausgefüllt, der den Strahlungsdurchgang ermöglicht,
aber den Staubzutritt ausschliesst.
[0009] Ein an den Durchgangsraum des linearen Textilgebildes angrenzender Teil der Oberfläche des durchsichtigen Körpers bildet eine die beiden Räume voneinander trennende Scheidewand. Dabei ist es vom Gesichtspunkt des Lichtdurchgangs und der leichten Verwendung vorteilhaft, wenn der durchsichtige Körper sowohl auf der Seite der Strahlungsquelle als auch auf der Seite des Strahlungssensors mit Planebenen abgeschlossen ist, die sowohl einander als auch mit der Vorderfläche des Strahlungssensors parallel sind.
[0010] Vom Gesichtspunkt der Einfachheit der Fertigung ist es vorteilhaft, wenn der durchsichtige Körper zwischen zwei durchsichtigen, zwischen der Strahlungsquelle und dem Sensor befindlichen Platten untergebracht ist,
wobei die Innenflächen der durchsichtigen Platten und der entsprechende Teil der Oberfläche des durchsichtigen Körpers den Durchgangsraum für das lineare Textilgebilde, besonders für das Garn, abgrenzen, der in Richtung vom durchsichtigen Körper weg offen ist.
[0011] Die durchsichtigen Platten sind dabei mit Vorteil sowohl einander als auch mit der Vorderfläche des Strahlungssensors parallel, was die Konstruktion vereinfacht und guten Durchgang der Strahlung verbürgt.
[0012] Zur Vereinfachung der Montage der Vorrichtung ist der durchsichtige Körper mit den beiden durchsichtigen Platten zusammengeklebt.
Einen so ausgebildeten Körper kann man ohne Schwierigkeiten in die Vorrichtung einlegen und daraus herausnehmen, wobei man in der Fertigung konstant gleiche Abmessungen und optische Eigenschaften behalten kann.
[0013] Dabei ist es vorteilhaft, wenn eine der durchsichtigen Platten mit ihrer Aussenfläche zur Vorderfläche des Strahlungssensors zugeklebt ist.
[0014] Im Bedarfsfall, zum Beispiel wenn die Strahlrichtung vor ihrem Auffall auf die Sensorebene des Sensors geändert werden soll, ist zwischen der Vorderfläche des Strahlungssensors und der ihr zugeordneten durchsichtigen Platte ein optisches Hilfsglied zwischengeschaltet und in bevorzugter Ausführung zwischen der Vorderfläche des Strahlungssensors und der durchsichtigen Platte eingeklebt.
[0015] Eine weitere Verbesserung der optischen Parameter, besonders für die Serienfertigung der Vorrichtung,
erreicht man durch Ankleben der Strahlungsquelle an die Aussenfläche der bei der Strahlungsquelle befindlichen durchsichtigen Platte, wobei zwischen der durchsichtigen Platte und der Strahlungsquelle mit Vorteil ein optisches Fixierungsglied zur Sicherung einer konstanten Lage der Strahlungsquelle gegenüber der durchsichtigen Platte eingelegt werden kann.
[0016] Die erforderliche Änderung der Richtung des Strahlungsflusses zwischen der Strahlungsquelle und der zugeordneten durchsichtigen Platte wird erreicht, wenn zwischen ihnen ein optisches Glied eingelegt ist, das zwischen ihnen eingeklebt sein kann oder einen Bestandteil des optischen Fixierungsgliedes bilden kann oder in diesem Fixierungsglied eingelegt sein kann.
[0017] Bei allen obigen Ausführungen ist es vorteilhaft,
wenn die Scheidewand und/oder der durchsichtige Körper und/oder die durchsichtigen Platten und/oder das optische Glied und/oder das optische Hilfsglied und/oder das optische Fixierungsglied aus Glas hergestellt sind, das billig und leicht erhältlich ist und geeignete optische Eigenschaften aufweist.
[0018] Es ist auch vorteilhaft, wenn vor den Strahlungssensor eine undurchsichtige, auf der Stelle der Sensorelemente des Strahlungssensors mit einem Schlitz versehene Blende vorgesehen ist,
die den Durchgang der Strahlung von der Strahlungsquelle zu den Sensorelementen der Strahlung ermöglicht und den Auffall der Strahlung aus anderen Quellen und Richtungen auf die Sensorelemente des Strahlungssensors verhindert.
[0019] Nach einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die optische Blende zwischen den Strahlungssensor und die ihm zugeordnete durchsichtige Platte eingeklebt.
[0020] Nach einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die optische Blende auf die Fläche der durchsichtigen Platte aufgeklebt, die den Durchgangsraum für das lineare Textilgebilde, besonders für das Garn, abgrenzt (definiert).
[0021] Der durchsichtige Körper ist wenigstens auf dem an den Durchgangsraum des linearen Textilgebildes angrenzenden Teil seiner Oberfläche mit einem Überzug versehen,
der die Scheidewand nach Anspruch 1 bildet.
[0022] Zur Verhinderung der Beeinflussung des Referenzsensorelementes durch reflektiertes Licht ist der Überzug aus undurchsichtigem Material hergestellt.
[0023] Durch Ausbildung des Überzugs aus abriebfestem Material erreicht man erhöhte Lebensdauer der Vorrichtung bzw. der Bestandteile, die den Durchgangsraum für das lineare Textilgebilde abgrenzen.
Der Überzug kann dabei undurchsichtig sein.
[0024] Nach einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist der Strahlungssensor als optischer CCD-Sensor ausgebildet.
[0025] Nach einer anderen bevorzugten Ausführung der Erfindung ist der Strahlungssensor als optischer CMOS-Sensor ausgebildet.
Übersicht der Abbildungen
[0026] Die Vorrichtung nach der Erfindung ist schematisch dargestellt in der beiliegenden Zeichnung, in der bedeuten:
Abb. 1 Ansicht von unten auf die Vorrichtung in der Ausführung mit einfacher Scheidewand und mit parallelem Strahlungsfluss, Abb. 2 Ansicht von unten auf die Vorrichtung in der Ausführung mit einem durchsichtigen, den Raum zwischen der Strahlungsquelle und dem Referenzsensorelement ausfüllenden Körper, Abb. 3 Ansicht von unten auf die Vorrichtung in der Ausführung mit einem optischen Fixierungsglied, in dem die Strahlungsquelle befestigt ist, Abb. 4 eine axonometrische Ansicht auf die Vorrichtung nach der Erfindung in der Ausführung nach Abb. 2, Abb. 5 einen Querschnitt durch einen Teil der Vorrichtung mit einer optischen Blende zwischen einer durchsichtigen Platte und einem Strahlungssensor, Abb.
6 einen Querschnitt durch einen Teil der Vorrichtung mit einer optischen Blende, die auf einer durchsichtigen Platte von der den Durchgangsraum für das lineare Textilgebilde bestimmenden Seite untergebracht ist, und Abb. 7 eine axonometrische Ansicht und Schnitt durch die durchsichtige Platte mit aufgeklebter Lichtblende.
Ausführungsbeispiele der Erfindung
[0027] Die Vorrichtung zur Verfolgung eines sich bewegenden linearen Textilgebildes, besonders eines Garnes, enthält eine Strahlungsquelle 1, der gegenüber ein Strahlungssensor 2 angeordnet ist.
Zwischen der Strahlungsquelle 1 und dem Strahlungssensor 2 ist ein Durchgangsraum 3 für ein lineares Textilgebilde 4 vorgesehen, das in den dargestellten Ausführungsbeispielen als Garn 41 ausgebildet ist, aber auch aus einer Menge von Textilfasern bestehen kann, die auf geeignete Weise mit einer gewissen Faserhaftung in der Längsrichtung des linearen Textilgebildes, die wenigstens den Durchgang durch die Vorrichtung ermöglicht, angeordnet sind. Es kann auch aus einer endlosen Faser oder aus einer Gruppe endloser Fasern bestehen.
Im Betriebszustand ist zwischen der Strahlungsquelle 1 und dem Strahlungssensor 2 ein Strahlungsfluss 5 vorhanden, durch den das Garn 41 durchgeht.
[0028] Nach dem in der Abb. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die Strahlungsquelle 1 aus einer Punktquelle und aus einem bekannten optischen Glied 11, das zur Modifizierung des Strahlungsflusses 5 in einen parallelen Strahlungsfluss 50 dient. Der Strahlungssensor 2 enthält eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Sensorelementen 21, die alle mit einer Auswertungsvorrichtung 6 des Zustandes und/oder der Stufe ihrer Bestrahlung gekoppelt sind. Die Auswertungsvorrichtung 6 kann entweder selbständig sein, wie dargestellt in der Abb. 1, oder kann einen integrierten Bestandteil des Strahlungssensors 2 bilden, wie dargestellt in der Abb. 2.
Die Auswertungsvorrichtung 6 ist mit einem Ausgang 61 der Angaben über die Dicke und/oder Homogenität des Garnes 41 oder eines anderen verfolgten linearen Textilgebildes 4 versehen, zum Beispiel für ein Steuersystem der Maschine, einer Sektion oder Arbeitsstelle und/oder für eine Darstellungseinrichtung und/oder für Aufzeichnungsgeräte und/oder für Einstellmittel der Arbeitsstelle der Maschine und/oder für die Betätigungsmittel der Maschine, die zum Unterbrechen des sich bewegenden Garnes und/oder zum Stillsetzen wenigstens gewisser Funktionsgruppen der Maschine usw. dienen.
[0029] Eines von den beim Durchgang des Garnes 41 durch den Durchgangsraum 3 durch das Garn 41 nicht abgeschirmten Sensorelementen 21 des Strahlungssensors 2 wird als Referenzsensorelement 211 gewählt.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel besteht es aus einem der Rand-Sensorelemente 21 des Strahlungssensors 2 und ist der Übersichtlichkeit halber schwarz ausgefärbt. Diese farbige Unterscheidung dient nur zur leichten Orientierung in den dargestellten Ausführungsbeispielen. In der tatsächlichen Ausführung ist das Referenzsensorelement 211 dasselbe wie die übrigen Sensorelemente 21 des Strahlungssensors 2, nur wird sein Bestrahlungssignal anders ausgewertet. Das Referenzsensorelement 211 kann auch als ein ganz unterschiedliches Sensorelement der Strahlung ausgebildet sein, mit von den übrigen Sensorelementen ganz unterschiedlichen Eigenschaften, zum Beispiel geometrischen Abmessungen, Empfindlichkeit usw. Die Bestrahlungsstufe des Referenzsensorelementes 211 wird von der Auswertungsvorrichtung 6 selbständig (getrennt von den übrigen) ausgewertet.
Die Auswertungsvorrichtung 6 ist mit einem Hilfsausgang 62 versehen, der mit einer Regelungsvorrichtung 7 der Strahlungsquelle 1 versehen ist. Durch den Hilfsausgang 62 werden in die Regelungsvorrichtung 7 der Strahlungsquelle 1 Informationen über die Bestrahlungsstufe des Referenzsensorelementes 211 übertragen, auf deren Grund durch die Regelungsvorrichtung 7 die Strahlungsintensität der Strahlungsquelle 1 eingestellt werden kann.
[0030] Der Durchgangsraum 3 für das Garn 41 ist in einem in parallelem Strahlungsfluss eingelegten Hilfskörper 8 vorgesehen.
Der Hilfskörper 8 enthält zwei parallele durchsichtige Platten 81, 82, zwischen denen eine Scheidewand 800 gelagert ist, die den Durchgangsraum 3 des linearen Textilgebildes 4 abschliesst und so diesen Durchgangsraum 3 von einem Hilfsraum 30 trennt, durch den der parallele Strahlungsfluss 50 zum Referenzsensorelement 211 des Strahlungssensors 2 durchgeht. Dieser Hilfsraum 30 kann zur Vermeidung des Staubzugangs entweder geschlossen oder mit einem in der Abb. 1 nicht dargestellten durchsichtigen Körper ausgefüllt sein. Der Durchgangsraum 3 für das lineare Textilgebilde 4 ist also durch die Innenflächen der durchsichtigen Platten 81, 82 und durch die entsprechende Fläche der Scheidewand 800 bestimmt.
Dank dieser Anordnung kann die Bestrahlung des Referenzsensorelementes 211 durch den Staub vom Durchgangsraum 3 des linearen Textilgebildes 4 nicht beeinflusst werden, weil die Strahlung zum Referenzsensorelement 211 durch den Hilfsraum 30 durchgeht.
[0031] Im Ausführungsbeispiel nach den Abb. 2 und 4 ist der Hilfskörper 8 auf eine andere Weise ausgebildet und ist im Strahlungsfluss 5 zwischen der Punktstrahlungsquelle 1 und dem Strahlungssensor 2 gelagert, der gleich der vorherigen Ausführung eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Sensorelementen 21 enthält, von denen eines der Randelemente als Referenzsensorelement 211 gewählt wurde.
Der Hilfskörper 8 besteht aus zwei parallelen durchsichtigen Platten 81, 82, zwischen denen ein durchsichtiger Körper 83 gelagert ist, wobei die durchsichtigen Platten 81, 82 auf den Stirnflächen des durchsichtigen Körpers 83 gelagert und mit ihm zum Beispiel durch Kleben fest verbunden sind. Der durchsichtige Körper 83 befindet sich auf der Stelle des Referenzsensorelementes 211, wobei die Strahlungsquelle 1 mit dem Referenzsensorelement 211 verbindende Gerade durch die beiden Stirnflächen des durchsichtigen Körpers 83 durchgeht. Der Durchgangsraum 3 für das lineare Textilgebilde 4, besonders für das Garn 41, ist durch die Innenflächen der durchsichtigen Platten 81, 82 und den entsprechenden, die Scheidewand 800 bildenden Teil der Oberfläche des durchsichtigen Körpers 83 bestimmt.
Der Durchgangsraum 3 für das lineare Textilgebilde 4, besonders für das Garn 41, ist auf der dem durchsichtigen Körper gegenüberliegenden Seite geöffnet, so dass das Garn 41 bei seiner Einführung in den Durchgangsraum 3 zur Verfolgung seiner Parameter dadurch frei durchgehen kann. Die durchsichtigen Platten 81, 82 und der durchsichtige Körper 83 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel aus Glas hergestellt.
[0032] Der Hilfskörper 8 kann auch durch andere geeignete Mittel oder Materialien gebildet sein, so zum Beispiel kann der durchsichtige Körper 83 als Prisma durchgeführt sein oder eine ganz allgemeine Form haben, wobei die durchsichtigen Platten 81, 82 sich schneiden können, falls es die Anordnung der Arbeitsstelle oder technologische Bedingungen erforderlich machen.
Auch kann die feste Verbindung der Bestandteile des durchsichtigen Körpers 83 durch das gegenseitige Aufstellen des durchsichtigen Körpers 83 und der durchsichtigen Platten 81, 82 und ihre Fixierung mit einem nicht dargestellten Fixierungsmittel ersetzt werden.
[0033] Der an den Durchgangsraum 3 für das Garn 41 angrenzende Teil der Oberfläche des durchsichtigen Körpers 83 bildet die Scheidewand 800, die den Raum, durch den die Strahlung von der Strahlungsquelle 1 zum Referenzsensorelement 211 gelangt, vom Durchgangsraum 3 für das lineare Textilgebilde 4 trennt und das Eindringen von Staub vom Durchgangsraum 3 für das lineare Textilgebilde 4 in den Raum zwischen der Strahlungsquelle 1 und dem Referenzsensorelement 211 des Strahlungssensors 2 verhindert.
[0034] Der durchsichtige Körper 83 kann auf seiner Oberfläche mit einem Überzug 831 versehen werden, wie in der Abb.
3 dargestellt. Der Überzug 831 ist in der dargestellten Ausführung undurchsichtig und kann zum Beispiel als ein Metallüberzug ausgebildet sein und im Vergleich mit dem Material, aus dem der durchsichtige Körper 83 hergestellt ist, eine grössere Abriebfestigkeit aufweisen. Nach einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel kann der Überzug 831 durchsichtig sein, wobei es auch in dieser Ausführung vorteilhaft ist, wenn der Überzug abriebfest ist. Bei allen Ausführungen des Überzugs 831 des durchsichtigen Körpers 83 ist es ausreichend, wenn mit dem Überzug 831 wenigstens der an den Durchgangsraum 3 für das lineare Textilgebilde 4 angrenzende Teil der Oberfläche des durchsichtigen Körpers 83 versehen ist.
Der Überzug 3, besser gesagt sein an den Durchgangsraum 3 für das lineare Textilgebilde 4 angrenzender Teil, bildet die Scheidewand 800, die wenigstens das Referenzsensorelement 211 vom Durchgangsraum 3 für das lineare Textilgebilde 4, besonders für das Garn 41, trennt.
[0035] Falls der durchsichtige Körper mit dem Überzug 831 nicht versehen ist, besteht die Scheidewand 800 aus dem entsprechenden Teil der Oberfläche des durchsichtigen Körpers 83.
Bei einer nicht dargestellten Ausführung kann die Scheidewand 800 aus einem entsprechend geformten, auf einer geeigneten Stelle zwischen der Strahlungsquelle 1 und dem Strahlungssensor 2 eingelegten Körper bestehen, wobei eine Wand dieses geformten Körpers den Durchgangsraum 3 für das lineare Textilgebilde 4 vom Raum trennt, durch den die Strahlung von der Strahlungsquelle 1 zum Referenzsensorelement 211 des Strahlungssensors 2 durchgeht.
[0036] Im Ausführungsbeispiel nach der Abb. 3 ist zwischen der Vorderfläche des Strahlungssensors 2 und der Aussenfläche der entsprechenden durchsichtigen Platte 81 des Hilfskörpers 8 ein optisches Hilfsglied 9 eingelegt und mit ihnen zum Beispiel durch Kleben verbunden. Auf dieselbe Weise ist mit der Aussenfläche der gegenüberliegenden durchsichtigen Platte 82 mit Hilfe eines optischen Hilfsgliedes 91 die Strahlungsquelle 1 verbunden.
Das optische Fixierungsglied sorgt für eine konstante, unveränderliche Stellung der Strahlungsquelle 1 gegenüber dem Hilfskörper 8 bzw. gegenüber der bei der Strahlungsquelle 1 befindlichen durchsichtigen Platte 81. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind das optische Hilfsglied 9 und das optische Fixierungsglied 91 durchsichtig. Die erforderliche Änderung der Richtung des Strahlungsflusses zwischen der Strahlungsquelle 1 und der entsprechenden durchsichtigen Platte 82 wird durch das Einlegen des optischen Gliedes 11 zwischen sie erreicht, wie in der Abb. 1 dargestellt. Das optische Glied 11 kann zwischen sie eingeklebt werden oder einen Bestandteil des optischen Fixierungsgliedes 91 bilden oder in diesem optischen Fixierungsglied 91 eingelegt sein.
Zur Verhinderung des Zutritts der Strahlung aus einer fremden Strahlungsquelle, zum Beispiel eines reflektierten oder Aussenlichtes usw. ist vor dem Strahlungssensor 2 eine optische Blende 90 aus undurchsichtigem Material eingelegt, die mit einer den Durchgang der Strahlung von der Strahlungsquelle 1 zu den Sensorelementen 21 des Strahlungssensors 2 ermöglichenden Öffnung versehen ist. In der Ausführung nach Abb. 5 ist die optische Blende 90 anstatt des optischen Hilfsgliedes 9 zwischen die Vorderfläche des Strahlungssensors 2 und die durchsichtige Platte 81 eingelegt, mit der sie in bevorzugter Ausführung durch Kleben verbunden ist.
Bei der Ausführung nach den Abb. 6 und 7 ist die optische Blende 90 auf der Innenfläche der durchsichtigen Platte 81 befestigt, so dass ihre Innenfläche den Raum 3 für den Durchgang des linearen Textilgebildes 4 gemeinsam mit der Innenfläche der anderen durchsichtigen Platte 82 und mit der Scheidewand 800 oder mit dem entsprechenden Teil der Oberfläche des durchsichtigen Körpers 83 bildet.
[0037] Der Strahlungssensor kann zum Beispiel als optischer CCD-Sensor oder als optischer CMOS-Sensor durchgeführt werden.
[0038] Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern bezieht sich auch alle ihre Kombinationen, Anordnungen und Ersatz der beschriebenen Mittel durch ihre Äquivalente.
Field of application of the invention
The invention relates to a device for tracking a moving linear textile structure, in particular a yarn containing a radiation source and a radiation sensor arranged opposite to it, which has a plurality of juxtaposed sensor elements, of which at least one is selected as a reference sensor element, wherein space is provided between the radiation source and the sensor for the passage of the linear textile structure.
Characteristic of the known technical solutions
CH 643 060 discloses a known device for measuring the diameter of the yarn, in which the yarn to be measured passes between a light source and a CCD sensor,
wherein the diameter of the yarn is determined by the width of the shielded part.
The disadvantage of this solution is the difficult setting of all measuring devices of the machine to the same parameters. These disadvantages have been overcome by the device for determining the thickness and / or homogeneity of a moving linear textile structure according to CZ 286 113, in which the radiation quantity emitted by the radiation source as a function of the difference between the irradiation stage of at least one of the irradiated elements of a CCD sensor and is controlled in advance a value of the irradiation stage, whereby a constant irradiation level of the sensor elements of the CCD sensor is maintained during operation.
In this solution, the yarn is passed through the space between the light source and the CCD sensor, for example according to EP 322 471 A1, by means of two guides provided above and below the sensor, which provide a constant guidance of the yarn in the vicinity of the sensor with the aim of preventing dust build-up in the sensor area.
However, even in this solution, the dust attachment to the sensor element of the CCD sensor, which was chosen to control the radiation source, can not be excluded to a considerable extent.
In the further consequence, it may then come to excessive increase in the intensity of the radiation source.
The invention aims to reduce the dust deposition at least on the sensor element, which was chosen to control the intensity of the radiation source and to maintain the constant irradiation level of the sensor elements of the sensor.
Explanation of the essence of the invention
The object of the invention was achieved by a device for tracking a moving linear textile structure, especially a yarn, the principle of which is that between a sensor arranged a plurality of juxtaposed sensor elements and a light source is provided a septum,
which at least separates (does not prevent) the passage of the radiation from the radiation source to the reference sensor element from the space for the passage of the linear textile structure and allows access of the radiation from the radiation source to the reference sensor element.
The advantage of the solution is to prevent the access of dust from the room for the passage of the linear textile structure in the space between the radiation source and the reference sensor element, where the absolute prevention of dust deposition is never possible.
The space for the passage of the radiation from the radiation source to the reference sensor element is filled to completely prevent the entry of dust with a transparent body that allows the radiation passage,
but excludes the entry of dust.
An adjacent to the passage space of the linear textile fabric part of the surface of the transparent body forms a partition separating the two spaces from each other. At this time, it is advantageous from the viewpoint of light transmission and ease of use when the transparent body is terminated on both the radiation source side and the radiation sensor side with plane planes parallel to each other as well as to the front surface of the radiation sensor.
From the point of view of simplicity of manufacture, it is advantageous if the transparent body is accommodated between two transparent plates located between the radiation source and the sensor,
the inner surfaces of the transparent plates and the corresponding part of the surface of the transparent body delimiting the passage space for the linear textile structure, especially for the yarn, which is open in the direction away from the transparent body.
The transparent plates are advantageously both parallel to each other and with the front surface of the radiation sensor, which simplifies the construction and guarantees good passage of the radiation.
To simplify the assembly of the device, the transparent body is glued together with the two transparent plates.
Such a trained body can be easily inserted into the device and remove it, where you can keep constant in the production of the same dimensions and optical properties.
It is advantageous if one of the transparent plates is sealed with its outer surface to the front surface of the radiation sensor.
If necessary, for example, when the beam direction is to be changed before its impact on the sensor plane of the sensor, between the front surface of the radiation sensor and its associated transparent plate, an auxiliary optical link is interposed and in a preferred embodiment between the front surface of the radiation sensor and the glued transparent plate.
A further improvement of the optical parameters, especially for the mass production of the device,
can be achieved by adhering the radiation source to the outer surface of the present at the radiation source transparent plate, wherein between the transparent plate and the radiation source with advantage an optical fixing member for securing a constant position of the radiation source relative to the transparent plate can be inserted.
The required change in the direction of the radiation flux between the radiation source and the associated transparent plate is achieved when an optical member is inserted between them, which can be glued between them or form part of the optical fixing member or inserted in this fixing member can.
In all of the above, it is advantageous
when the septum and / or the transparent body and / or the transparent plates and / or the optical member and / or the auxiliary optical member and / or the optical fixing member are made of glass, which is inexpensive and readily available and has suitable optical properties.
It is also advantageous if an opaque, provided at the location of the sensor elements of the radiation sensor with a slot aperture is provided in front of the radiation sensor,
which allows the passage of the radiation from the radiation source to the sensor elements of the radiation and prevents the incident of the radiation from other sources and directions to the sensor elements of the radiation sensor.
According to a preferred embodiment of the invention, the optical aperture between the radiation sensor and its associated transparent plate is glued.
According to a further preferred embodiment of the invention, the optical shutter is adhered to the surface of the transparent plate, which defines the passage space for the linear textile structure, especially for the yarn, (defined).
The transparent body is provided with a coating at least on the part of its surface adjacent to the passage space of the linear textile structure,
which forms the septum according to claim 1.
To prevent the influence of the reference sensor element by reflected light, the coating of opaque material is made.
By forming the coating of abrasion-resistant material to achieve increased life of the device or the components that delimit the passage space for the linear textile structure.
The coating can be opaque.
According to a preferred embodiment of the invention, the radiation sensor is designed as an optical CCD sensor.
According to another preferred embodiment of the invention, the radiation sensor is designed as an optical CMOS sensor.
Overview of the pictures
The device according to the invention is shown schematically in the accompanying drawing, in which:
Fig. 1 View from below of the device in the design with a single diaphragm and with parallel radiation flow, Fig. 2 View from below of the device in the version with a transparent body filling the space between the radiation source and the reference sensor element, Fig. 3 View from below of the device in the embodiment with an optical fixing member in which the radiation source is fixed, Fig. 4 is an axonometric view of the device according to the invention in the embodiment of Fig. 2, Fig. 5 is a cross-sectional view through part of Device with an optical stop between a transparent plate and a radiation sensor, Fig.
Fig. 6 is a cross-sectional view of a portion of the apparatus having an optical stop housed on a transparent plate from the side defining the passage for the linear fabric, and Fig. 7 is an axonometric view and section through the transparent plate with glitter.
Embodiments of the invention
The device for tracking a moving linear textile structure, especially a yarn, contains a radiation source 1, which is arranged opposite a radiation sensor 2.
Between the radiation source 1 and the radiation sensor 2, a passage space 3 for a linear textile structure 4 is provided, which is formed in the illustrated embodiments as a yarn 41, but may also consist of a lot of textile fibers, which in a suitable manner with a certain fiber adhesion in the Longitudinal direction of the linear textile structure, which allows at least the passage through the device, are arranged. It can also consist of an endless fiber or a group of endless fibers.
In the operating state, a radiation flux 5 is present between the radiation source 1 and the radiation sensor 2, through which the yarn 41 passes.
According to the embodiment shown in Fig. 1, the radiation source 1 consists of a point source and of a known optical member 11, which serves to modify the radiation flux 5 in a parallel radiation flux 50. The radiation sensor 2 contains a plurality of juxtaposed sensor elements 21, which are all coupled to an evaluation device 6 of the state and / or the stage of their irradiation. The evaluation device 6 can either be autonomous, as shown in FIG. 1, or can form an integral part of the radiation sensor 2, as shown in FIG. 2.
The evaluation device 6 is provided with an output 61 of the information on the thickness and / or homogeneity of the yarn 41 or another traced linear textile structure 4, for example for a control system of the machine, a section or workstation and / or for a display device and / or for recording devices and / or adjusting means of the workstation of the machine and / or for the actuating means of the machine, which serve to interrupt the moving yarn and / or to stop at least certain functional groups of the machine and so on.
One of the sensor elements 21 of the radiation sensor 2 which are not shielded by the yarn 41 during the passage of the yarn 41 through the passage space 3 is selected as the reference sensor element 211.
In the illustrated embodiment, it consists of one of the edge sensor elements 21 of the radiation sensor 2 and is colored black for clarity. This colored distinction is only for easy orientation in the illustrated embodiments. In the actual embodiment, the reference sensor element 211 is the same as the remaining sensor elements 21 of the radiation sensor 2, only its irradiation signal is evaluated differently. The reference sensor element 211 can also be designed as a completely different sensor element of the radiation, with completely different properties from the other sensor elements, for example geometrical dimensions, sensitivity, etc. The irradiation step of the reference sensor element 211 is independently evaluated by the evaluation device 6 (separate from the others) ,
The evaluation device 6 is provided with an auxiliary output 62, which is provided with a control device 7 of the radiation source 1. Information about the irradiation level of the reference sensor element 211 is transmitted through the auxiliary output 62 to the control device 7 of the radiation source 1, on the basis of which the radiation intensity of the radiation source 1 can be adjusted by the control device 7.
The passage space 3 for the yarn 41 is provided in an inserted in parallel radiation flux auxiliary body 8.
The auxiliary body 8 contains two parallel transparent plates 81, 82, between which a septum 800 is mounted, which closes the passage space 3 of the linear textile structure 4 and thus separates this passage space 3 from an auxiliary space 30, through which the parallel radiation flux 50 to the reference sensor element 211 of Radiation sensor 2 goes through. This auxiliary space 30 may be closed to avoid the dust access or filled with a transparent body, not shown in Fig. 1. The passage space 3 for the linear textile structure 4 is thus determined by the inner surfaces of the transparent plates 81, 82 and by the corresponding surface of the septum 800.
Thanks to this arrangement, the irradiation of the reference sensor element 211 can not be influenced by the dust from the passage space 3 of the linear textile structure 4, because the radiation to the reference sensor element 211 passes through the auxiliary space 30.
In the embodiment according to FIGS. 2 and 4, the auxiliary body 8 is formed in a different manner and is mounted in the radiation flux 5 between the point radiation source 1 and the radiation sensor 2, which contains a plurality of juxtaposed sensor elements 21 equal to the previous embodiment, one of which has been selected as a reference sensor element 211.
The auxiliary body 8 consists of two parallel transparent plates 81, 82, between which a transparent body 83 is mounted, wherein the transparent plates 81, 82 are mounted on the end faces of the transparent body 83 and fixedly connected to it, for example by gluing. The transparent body 83 is located on the location of the reference sensor element 211, wherein the radiation source 1 passes through a straight line connecting the reference sensor element 211 through the two end faces of the transparent body 83. The passage space 3 for the linear textile structure 4, especially for the yarn 41, is defined by the inner surfaces of the transparent plates 81, 82 and the corresponding part of the surface of the transparent body 83 forming the septum 800.
The passage space 3 for the linear fabric 4, especially for the yarn 41, is open on the side opposite the transparent body, so that the yarn 41 can pass through freely when it is introduced into the passage space 3 for tracking its parameters. The transparent plates 81, 82 and the transparent body 83 are made of glass in the illustrated embodiment.
The auxiliary body 8 can also be formed by other suitable means or materials, for example, the transparent body 83 may be performed as a prism or have a very general shape, wherein the transparent plates 81, 82 may intersect, if it Job placement or technological conditions.
Also, the fixed connection of the components of the transparent body 83 can be replaced by the mutual positioning of the transparent body 83 and the transparent plates 81, 82 and their fixation with a fixative, not shown.
The adjacent to the passage space 3 for the yarn 41 part of the surface of the transparent body 83 forms the septum 800, the space through which the radiation passes from the radiation source 1 to the reference sensor element 211, from the passage space 3 for the linear textile structure. 4 separates and prevents the penetration of dust from the passage space 3 for the linear textile fabric 4 in the space between the radiation source 1 and the reference sensor element 211 of the radiation sensor 2.
The transparent body 83 can be provided on its surface with a coating 831, as shown in Fig.
3 shown. The coating 831 is opaque in the illustrated embodiment and may be formed, for example, as a metal coating and have greater abrasion resistance as compared to the material of which the transparent body 83 is made. According to an embodiment, not shown, the coating 831 may be transparent, and it is also advantageous in this embodiment, when the coating is resistant to abrasion. In all embodiments of the coating 831 of the transparent body 83, it is sufficient if at least the part of the surface of the transparent body 83 adjoining the passage space 3 for the linear textile structure 4 is provided with the coating 831.
The cover 3, or rather its part adjacent to the passage space 3 for the linear textile structure 4, forms the septum 800, which separates at least the reference sensor element 211 from the passage space 3 for the linear textile structure 4, especially for the yarn 41.
If the transparent body is not provided with the coating 831, the septum 800 consists of the corresponding part of the surface of the transparent body 83rd
In one embodiment, not shown, the septum 800 may consist of a suitably shaped body placed in a suitable location between the radiation source 1 and the radiation sensor 2, a wall of this shaped body separating the passage space 3 for the linear fabric 4 from the space through which the radiation passes from the radiation source 1 to the reference sensor element 211 of the radiation sensor 2.
In the embodiment according to the Fig. 3, an optical auxiliary member 9 is inserted between the front surface of the radiation sensor 2 and the outer surface of the corresponding transparent plate 81 of the auxiliary body 8 and connected to them, for example by gluing. In the same manner, the radiation source 1 is connected to the outer surface of the opposite transparent plate 82 by means of an auxiliary optical member 91.
The optical fixing member provides for a constant, invariable position of the radiation source 1 relative to the auxiliary body 8 and against the transparent plate 81 located at the radiation source 1. In the illustrated embodiment, the auxiliary optical member 9 and the optical fixing member 91 are transparent. The required change in the direction of the radiation flux between the radiation source 1 and the corresponding transparent plate 82 is achieved by inserting the optical member 11 between them, as shown in Fig. 1. The optical member 11 may be glued between them or form part of the optical fixing member 91 or inserted in this optical fixing member 91.
In order to prevent the access of the radiation from a foreign radiation source, for example a reflected or external light, etc., an optical aperture 90 made of opaque material is inserted in front of the radiation sensor 2, which transmits the radiation from the radiation source 1 to the sensor elements 21 of the radiation sensor 2 opening provided. In the embodiment of Fig. 5, the optical shutter 90 is inserted instead of the optical auxiliary member 9 between the front surface of the radiation sensor 2 and the transparent plate 81, with which it is connected in a preferred embodiment by gluing.
In the embodiment of FIGS. 6 and 7, the optical shutter 90 is mounted on the inner surface of the transparent plate 81, so that its inner surface, the space 3 for the passage of the linear textile fabric 4 together with the inner surface of the other transparent plate 82 and with the Partitions 800 or forms with the corresponding part of the surface of the transparent body 83.
The radiation sensor may be performed, for example, as an optical CCD sensor or as an optical CMOS sensor.
The invention is not limited to the described embodiments, but also refers to all their combinations, arrangements and replacement of the means described by their equivalents.