CN103339530A - 用于感测给纱筒管的改变的设备和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于感测用于纱线的给纱筒管的改变的设备,所述纱线被供给至纺织机并且来源于以头尾方式连接在一起的第一筒管(B1)或第二筒管(B2),所述设备包括:在支撑本体(2)的通道区段(7)处的至少一个第一传感器(8)和至少一个第二传感器(9),与所述第一传感器(8)和所述第二传感器(9)相关联的控制单元(10),当从第一筒管(B1)或从第二筒管(B2)上解绕的纱线从所述第一传感器(8)或第二传感器(9)前面经过时,所述第一传感器(8)和所述第二传感器(9)产生第一和第二存在信号,所述控制单元(10)基于所述第一或第二存在信号接收作为输入的所述第一和/或所述第二存在信号,从而产生代表第一筒管(B1)或第二筒管(B2)的至少一个输出信号。
Description
技术领域
本发明涉及根据主权利要求的引言部分的一种用于感测用于将纱线供给至纺织机的给纱筒管的改变的设备和方法。
具体地,本发明获得的应用基于:在由将第一筒管与第二筒管通过头尾连接而连接在一起实现的向纺织机的纱线供给时,不得不对一个筒管的耗尽和下一个筒管的开始进行感测。对于这点,在头尾连接中,第一筒管的纱线的尾部例如通过打结连接至相继的第二筒管的头部,以使得向纺织机的纱线供给在第一筒管耗尽时维持连续,即,在“筒管的改变”后维持连续。
背景技术
已知用于感测纱线筒管的改变的设备。这些已知的设备存在敏感区,一个筒管的纱线与下一个筒管的纱线之间的连接部容置在敏感区中。
经常地,该连接部通过使用纱线制动夹钳而保持在该敏感区中,从而防止该部分无意间脱离而因此产生错误读数。
当筒管快要耗尽时,该连接部被拖向纺织机,因此离开该敏感区。适合的传感器——例如电容性的、光学的或压电的传感器——感测纱线的退出并且指示已经发生了筒管的改变,筒管的改变也称作“头尾事件”。
然而该已知类型的设备存在某些缺陷。
首先,感测头尾事件仅与感测纱线连接部被拖出设备的敏感区的瞬间有关。由于纱线以高速供给至纺织机,因此经常发生的情况是,设备不能够检测到该单一的瞬时事件并且因此感测该事件。
而且,由于频繁地需要重新安置纱线制动夹钳,使得将这种设备安装在纺织机的复杂程度大幅度增加。
再者,纱线制动夹钳在头尾事件的瞬间在纱线上施加制动作用,这必须被抵消和克服,因而带来了纱线断裂的风险。
发明内容
在上下文中,基于本发明的技术目标是提议一种用于感测纺织机中的给纱筒管的改变的设备和方法,其克服了前述的在已知技术中的缺陷。
本发明的特殊目的是提供一种用于感测纺织机中的给纱筒管的改变的设备和方法,其中,给纱通过至少两个筒管的头尾连接而发生,所述设备和方法能够安全且可靠地拦截头尾事件。
本发明的另一目的是提议一种用于感测纺织机中的给纱筒管的改变的设备和方法,其能够在不改变纱线的进程状态的情况下感测头尾事件。
所述的技术目标和特定目的大体通过一种用于感测纺织机中的给纱筒管的改变的设备和方法而获得,其包括在一个或更多个所附权利要求中所述的技术特征。
附图说明
通过如附图中所示出的、对用于感测纺织机中的给纱筒管的改变的设备的优选的但非排它性的实施方式的指示的和因此非限定性的说明,本发明的进一步的特征和优点将变得更明显,在附图中:
图1和2为根据本发明的用于感测纺织机中的给纱筒管的改变的设备在两个各自的角度下的各自的立体图;
图3为图1和2的设备的以及给纱筒管的立体图;
图4为图1和2的设备的示意图;
图5为图1和2的设备的分解视图;
图6为与根据本发明的设备的操作有关的方块图。
具体实施方式
参照附图,参考符号1总体上指示根据本发明的用于感测纺织机中的给纱筒管的改变的设备,所述给纱通过使用在头尾连接中的两个筒管而发生。
具体地,设备1感测来自第一筒管B1的纱线的结束以及来自通过所述头尾连接被连接在一起的第二筒管B2的纱线的开始。
应当指出,第一筒管B1和第二筒管B2布置为使得它们的中央轴线A1、A2相互倾斜(图3)。
设备1包括由两个半壳体3、4形成的支撑本体2,两个半壳体3、4联接在一起以形成用于容纳将在后文中描述的部件的内隔间,并且半壳体3、4通过未示出的夹紧装置(例如螺钉)连接在一起。
如所示,支撑本体2包括主体部分5和从主体部分5相互相对地延伸的两个臂部6。臂部6之间限定有通道区段7,纱线从筒管B1、B2穿过该通道区段7朝着纺织机(未示出)输送。
根据示出的实施方式,臂部6成形为使得通道区段7大体为圆形。
设备1通常包括纱线传感装置8、9,纱线传感装置8、9限定位于纱线通道区段7中的至少一个第一传感区8a以及一个第二传感区9a。
传感装置包括位于通道区段7处并且优选地彼此相对的至少一个第一传感器8以及至少一个第二传感器9(例如存在式(presence)或接近式的、光学的、接触式的或其他的传感器)。详细地,第一传感器8和第二传感器9布置在与所述臂部6相应的位置中。
第一传感器8和第二传感器9布置为分别产生分别代表纱线通过第一传感器8的前方和第二传感器9的前方的至少一个第一存在信号以及至少一个第二存在信号。换言之,第一传感器8和第二传感器9感测位于通道区段7处的各自相互分开的感应区中的纱线的存在。
在未示出的实施方式中,传感装置限定多个传感区。对于这点,传感装置包括多个所述传感器,每个所述传感器限定相应的传感区,用以感测在其他的相互分开的位置中的纱线的存在,例如,对于存在三个或更多个头尾连接的筒管的过程对三个或更多个控制区进行识别。
应当指出,在纱线从第一筒管B1或第二筒管B2上解绕的过程中,纱线经受在锥形表面上的旋转运动,该锥形表面具有位于筒管处的其底部和位于通道区段7处的其顶点,并且特别地,其顶点在两个上述感应区中的其中一个敏感区中。该运动被称作气球运动(ballooning)。
由于筒管B1和B2布置为使得它们的中央轴线相互倾斜,因此当第一筒管B1耗尽并且开始从第二筒管B2拉出纱线时,接近通道区段7的纱线的轨迹突然改变,例如从第二传感器8的敏感区转移至第二传感器9的敏感区。
控制单元10操作地与第一传感器8和第二传感器9相关联,从而接收作为输入的第一和第二存在信号。控制单元10还产生代表正在逐渐解绕的筒管的至少一个输出信号。换言之,输出信号代表对第一筒管B1的识别或第二筒管B2的识别。在图中示出的优选实施方式中,第一传感器8和第二传感器9为光学照相型传感器。
对于这点,第一传感器8和第二传感器9包括用于为输送中的纱线进行照明的各自的光发射器元件11,以及用以接收该光的一部分(该光的一部分实际上被纱线吸收/遮蔽和/或反射)的至少一个接收器元件12。
例如,这种光发射器11能够为LED(发光二极管)(红外的、激光的或可见光)。再例如,接收器元件12能够为光电二极管、光电晶体管、PSD(相位灵敏探测器)、CCD(电荷耦合器件)或其他元件。
光发射器元件11布置成与接收器元件12隔开一定角度,优选地布置成与接收器元件12等距。光发射器元件11优选地布置为使得它们的光轴C入射至光接收器元件12或至少面对光接收器元件12(图4)。
如所示,设备1包括由第一传感器8和第二传感器9共用的单个的接收器元件12。
在未示出的实施方式中,每个传感器8、9包括其各自的接收器元件。
一旦接收了来源于第一传感器8和第二传感器9的发射器元件11并且被纱线遮蔽的光之后,接收器元件12分别产生第一和第二存在信号。
在其他发射器元件11停用的同时被激活的每个发射器元件11以彼此至少部分分开的各自的光束进行发光。换言之,发射器元件11在通道区段7(例如在锥形面)处产生至少部分不相交的光束。通道区段7的由发射器元件11发出的光束中的仅一个光束专门地占据的那些区限定所述敏感区。
为了更精确地辨别在任何给定时刻哪一个敏感区被纱线占据,光发射器元件11能够轮流地在第一传感器8或第二传感器9附近被激活,并且特别地,光发射器元件11能够与各自的敏感区一致地被激活。
以这样的方式,产生了一连串第一或第二存在信号。对于这点,控制单元10产生指向第一传感器8的或第二传感器9的光发射器元件11的指令信号,从而按需要激活和停用这些光发射器元件11。
控制单元10还操作地连接至光接收器元件12,以便接收代表光识别的信号。通过将指令信号与代表光识别的信号进行对比,控制单元10产生识别在第一传感器8或第二传感器9的前方的纱线的存在的第一或第二存在信号。
在此基础上,控制单元10产生转变信号,该转变信号代表纱线的来源从第一筒管B1改变为第二筒管B2或者从第二筒管B2改变为第一筒管B1。换言之,当所谓的头尾事件发生时,控制单元10产生转变信号。
更详细地,当一连串第一存在信号终止并且一连串第二存在信号开始时,控制单元10产生代表纱线的来源从第一筒管B1改变到第二筒管B2的转变信号。
类似地,当一连串第二存在信号中止并且一连串第一存在信号激活时,控制单元10产生代表纱线的来源从第二筒管B2改变到第一筒管B1的转变信号。
应当指出,如果控制单元10没有感测到第一存在信号或第二存在信号,则控制单元10产生代表通道区段7中由于例如纱线的断裂而不存在纱线的停止信号。如果控制信号10同时接收第一和第二存在信号,则控制单元10产生代表需要由操作员检查的不规则操作的状态的不规则信号。
应当指出,在未示出的替代性实施方式中,第一传感器8和第二传感器9也能够为不同类型的传感器。例如,第一传感器8和第二传感器9能够是电容性的、压电的、应变计式的或其他元件类型的传感器,其被布置成在支撑本体2上限定至少两个分开的敏感区。
设备1还包括通知装置(未示出),通知装置操作地与控制单元10相关联,用以获取转变信号和/或停止信号和/或不规则信号以及用以产生听觉或视觉的报警信号,从而告知用户关于向纺织机给纱的操作状态的信息。
在另一可能的替代性实施方式中,不同于通过遮蔽进行操作(发射器和接收器彼此相对以确定被纱线遮蔽的光束),光学传感器可通过反射进行操作,在该情形中,发射器和接收器将靠在一起并且由接收器接收的光将为被纱线反射的光。
这些通知装置能够例如为基于将被指示的操作状态而被点亮的多个LED,或者为屏幕,或其他装置。
这些通知装置能够结合到支撑本体2中或为分开的且不同的。
设备1还包括至少连接至控制单元10的连接器16。该连接器16除了为控制单元10以及整个设备1的操作供给必需的电压,还能够使信号离开和进入。例如,转变信号和/或停止信号能够通过连接器16离开。
连接器16能够用于将设备1连接至纺织机并特别地连接至纺织机的电子控制***,例如经由串行线(serial line)连接,通过该串行线对任何操作参数(敏感度、延时...)进行编程和/或读取每个传感器的状态,这些数据被记录在纺织机计算机或外部PC的数据库中(不存在纱线或头尾事件),因此通过将其与来源的筒管相关联而完成对成品的故障寻找。例如,该情形中,停止信号能够被传输至纺织机,从而使得纺织机能够停机,或者,停止信号能够被指示给操作者,操作者接着替换该耗尽的筒管,从而防止该工序过程停止。
设备1还包括布置在支撑本体2的半壳体3、4之间的支撑板17,第一传感器8和第二传感器9、控制单元10以及连接器16布置在该支撑板17上。详细地,支撑板17被夹紧在半壳体3、4之间,从而将它保持在稳定位置中。
设备1还包括线引导构件13,线引导构件13布置在支撑本体2的臂部6之间并且限定通道区段7。
线引导构件13使得纱线在不会保持缠在一起或被扯断的情况下在线引导构件13上滑动。
有利地,第一筒管B1和第二筒管B2被定向为使得从其上解绕的纱线总是与线引导构件13在第一传感器8和第二传感器9处接触。
线引导构件13被封装在半壳体3、4之间并且将所述隔间至少部分地闭合在主体2中。
详细地,线引导构件13存在两个相对的边缘13a、13b,边缘13a、13b存在各自的凹部14,凹部14意于被设置在支撑本体2的半壳体3、4上的轴肩15占据,从而确保稳定的连接。
根据通道区段7的形状,线引导构件13呈现大体的环形形状。详细地,线引导构件13为开放的环形。在变型方案中,线引导构件13具有其他形状,例如闭合的环形,或形成纺织机的整体部分。
线引导构件13由透光材料形成。这是必需的,因为光发射器元件11和光接收器元件12都位于支撑本体2的内部。
优选地,线引导构件13由陶瓷材料制成,例如氧化铝陶瓷、氧化锆陶瓷或蓝宝石、合成材料或类似的材料。
替代性地,线引导构件13能够由塑性材料支撑,例如尼龙、聚碳酸酯或其他材料,或玻璃。
现在将参照图6中示出的流程图详细地描述本发明的设备1的操作。
设备1的操作从初始化阶段(方块101)开始,在该初始化阶段中,过程控制变量被设定。
接着,在控制阶段(方块102)中,光发射器元件11被交替地点亮并且代表光拦截的信号被光接收器元件12收集。
应当指出,在该阶段中,光发射器元件11保持点亮或熄灭的时段的持续时间能够为固定的或可编程的,例如为***响应时间的函数。
再者,该持续时间对于两个光发射器元件11能够为相同的或不同的。例如,可能有利的是,延长对感测区被纱线占用的确定时间,以便加速对纱线断裂的任何检测。
该控制通过控制单元10实现。
接下来是检验纱线正在移动的阶段(方块103)。
换言之,控制单元10检验第一传感器8和第二传感器9中的至少一个是否感测到纱线输送。
如果第一或第二存在信号都未被检测到,则控制单元10在预定等待时间之后产生停止信号,从而说明该情况为纱线断裂(方块104)。
在那种情形中,控制单元10返回到由方块102代表的阶段之前的等待过程,做好准备在重启纺织机和重启纱线供给后实现接下来的控制周期。
在方块103下实现检验的过程中,如果控制单元10接收到第一存在信号(即,其中纱线在第一传感器8的附近移动),则启动由方块105代表的检验过程。
在该检验过程中,控制单元10检验纱线是否也在之前的控制周期中在第一传感器8附近移动。
如果是,则在已经证实不存在头尾事件的情况下,控制单元10通过确认来更新移动状态(方块106)并且返回至方块102以执行新的控制周期。
如果否,则控制单元10检验纱线是否在之前的控制周期中在第二传感器9附近移动(方块107)。
如果否(即,如果纱线不在第二传感器9附近移动),则控制单元10通过确认来更新移动状态(方块106)并且返回至方块102以执行新的控制周期。
如果是(即,如果纱线确实在第二传感器9附近移动),则在已经感测到从第二筒管B2改变至第一筒管B1的头尾事件的情况下,控制单元10产生转变信号(方块108)。在该情形下,在更新移动状态(方块106)后,控制单元10返回至方块102以执行新的控制周期。
再者,在方块103下执行检验的过程中,如果控制单元10接收到第二存在信号(即,其中,纱线在第二传感器9的附近移动),则启动由方块109代表的检验。
在该检验过程中,控制单元10检验纱线是否也在之前的控制周期中在第二传感器9附近移动。
如果是,则在已经证实不存在头尾事件的情况下,控制单元10通过确认来更新移动状态(方块110)并且返回至方块102以执行新的控制周期。
如果否,则控制单元10检验纱线是否在之前的控制周期中在第一传感器8附近移动(方块111)。
如果否(即,如果纱线没有在第一传感器8附近移动),则控制单元10通过确认来更新移动状态(方块110)并且返回至方块102以执行新的控制周期。
如果是(即,如果纱线确实在第一传感器8附近移动),则在已经感测到从第二筒管B1改变至第一筒管B2的头尾事件的情况下,控制单元10产生转变信号(方块108)。在该情形下,在更新移动状态(方块110)后,控制单元10返回至方块102以执行新的控制周期。
本发明实现了提议的目的并且提供了重要的优点。
通过使用感测纱线位置的两个分开的传感器,根据本发明的用于感测给纱筒管的改变的设备能够精确地且可靠地确定在任何给定的时间纱线已经从这两个筒管中的哪一个筒管中抽出。
结果,在头尾事件后,即,在一个筒管已经终止并且下一个筒管已经开始后,纱线更改其接近设备1的轨迹,该更改容易地被感测到,从而指示头尾事件的发生,该事件通过对由两个传感器8和9拦截的纱线的移动状态的持续的分析而识别,而不是如现有技术方案中借助单个事件被识别。
而且有利的是,头尾事件的感测不会受到纱线前进速度的影响。
还应当指出,头尾事件的感测不会改变纺织机的操作状况,也不会改变向纺织机给纱的操作状况。
特别地,通过该用于感测给纱筒管的改变的设备,不存在在纱线上施加额外张力的风险,并且更少地引起纱线的断裂或扯断。
有利地,本发明的设备具有非常简单的构造并且还能够在无需特别的介入物的情况下容易地安装在纺织机上。
Claims (13)
1.一种用于感测用于纱线的给纱筒管的改变的设备,所述纱线被供给至纺织机并且来源于以头尾方式连接在一起的第一筒管(B1)或第二筒管(B2),所述设备包括:
支撑本体(2),所述支撑本体(2)限定用于纱线的通道区段(7);
纱线传感装置(8、9),所述纱线传感装置(8、9)包括至少一个第一传感器(8)和至少一个第二传感器(9),所述至少一个第一传感器(8)和所述至少一个第二传感器(9)分别限定位于所述通道区段(7)处的第一传感区(8a)和第二传感器(9a);
控制单元(10),所述控制单元(10)操作地与所述传感装置(8、9)相关联,用以控制所述纱线向所述纺织机的供给;
所述传感装置(8、9)布置为当从所述第一筒管(B1)或从所述第二筒管(B2)上解绕的所述纱线经过所述第一传感区(8a)或所述第二传感区(9a)时产生相应的第一存在信号和第二存在信号;
所述控制单元(10)布置为接收作为输入的所述第一存在信号和/或所述第二存在信号,并且还布置为基于所述第一存在信号或所述第二存在信号产生至少一个输出信号,所述至少一个输出信号指示所述纱线来源于所述第一筒管(B1)还是来源于所述第二筒管(B2);
所述第一传感器(8)和所述第二传感器(9)包括:各自的光发射器元件(11),用以照射在所述第一传感器(8)或所述第二传感器(9)附近的所述纱线;以及至少一个接收器元件(12);
所述光发射器元件(11)能够轮流地被激活,用以单独地照射在所述第一传感器(8)或所述第二传感器(9)附近的所述纱线,以便产生一连串第一存在信号和第二存在信号;
其特征在于,当所述第一存在信号终止并且所述第二存在信号开始时,所述控制单元(10)产生转变信号,所述转变信号代表所述纱线的来源从所述第一筒管(B1)改变为所述第二筒管(B2)。
2.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,如果没有接收到所述第一存在信号和所述第二存在信号,则所述控制单元(10)产生停止信号,所述停止信号代表在所述通道区段(7)中不存在纱线。
3.根据权利要求1或2所述的设备,其特征在于,如果同时接收到所述第一信号和所述第二信号,则所述控制单元(10)产生不规则信号。
4.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述传感装置包括多个所述传感区,用以感测所述纱线来源于多个筒管中的哪一个筒管。
5.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,每个所述光发射器元件(11)以各自的光束进行发光,所述光束彼此至少部分地分开。
6.根据权利要求1或2所述的设备,其特征在于,所述设备还包括转变通知装置,所述转变通知装置操作地与所述控制单元(10)相关联,用以获取所述转变信号和/或所述停止信号,并且用以产生相应的电的、听觉的和/或视觉的报警信号。
7.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,所述支撑本体(2)包括主体部分(5)和两个臂部(6),所述两个臂部(6)从所述主体部分(5)相互对置地延伸;所述通道区段(7)限定在所述臂部(6)之间。
8.根据权利要求7所述的设备,其特征在于,所述第一传感器(8)和所述第二传感器(9)与所述臂部(6)对应地布置。
9.根据权利要求8所述的设备,其特征在于,所述设备还包括线引导构件(13),所述线引导构件(13)布置在所述臂部(6)之间并且至少部分地限定所述通道区段(7);所述线引导构件(13)优选地为大体环形的形状,并且优选地由陶瓷材料制成。
10.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述第一传感器(8)和所述第二传感器(9)为压电的、电容性的、应变计式的或接触式的。
11.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述设备还包括用于将所述设备连接至纺织机的连接,所述连接优选地借助串行线,用以对至少一个操作参数进行编程和/或用以读取被拦截的状态或事件,从而储存至少一个信息项目,以便能够基于来源的所述筒管跟踪成品。
12.一种通过根据权利要求1所述的设备来感测用于纱线的给纱筒管的改变的方法,所述纱线被供给至纺织机并且来源于以头尾方式连接在一起的第一筒管(B1)或第二筒管(B2),其特征在于,所述方法包括以下步骤:
在所述第一传感器(8)或所述第二传感器(9)处引导来源于所述第一筒管(B1)或所述第二筒管(B2)的所述纱线穿过所述通道区段(7);
轮流地激活所述第一传感器(8)和所述第二传感器(9),用以当从所述第一筒管(B1)或从所述第二筒管(B2)上解绕的所述纱线从所述第一传感器(8)或所述第二传感器(9)前面经过时产生一连串第一存在信号或第二存在信号,并且将所述第一存在信号或所述第二存在信号供给至所述控制单元(10);
基于所述第一存在信号或所述第二存在信号借助所述控制单元(10)产生至少一个输出信号,所述至少一个输出信号代表所述纱线来源于所述第一筒管(B1)还是来源于所述第二筒管(B2);
当所述第一存在信号终止并且所述第二存在信号开始时,借助所述控制单元(10)产生转变信号,所述转变信号代表所述纱线的来源从所述第一筒管(B1)改变为所述第二筒管(B2)。
12.根据权利要求11所述的方法,还包括步骤:如果没有接收到所述第一存在信号和所述第二存在信号,则借助所述控制单元(10)产生停止信号,所述停止信号代表在所述通道区段(7)中不存在纱线。
13.根据权利要求11所述的方法,还包括步骤:借助所述控制单元(10)产生不规则信号,所述不规则信号代表同时接收到所述第一存在信号和所述第二存在信号。
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