CN106245212A - 控制从累积供料机向纺织机解绕纱的消耗速率方法及装置 - Google Patents

控制从累积供料机向纺织机解绕纱的消耗速率方法及装置 Download PDF

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Abstract

本公开涉及控制从累积供料机向纺织机解绕纱的消耗速率方法及装置。纱线拉力由织物制动设备(20)稳定在参考拉力(T_ref)上，纱线制动设备由从拉力传感器(22)接收所测量的拉力信号(T_meas)的控制单元(CU)驱动。纱线消耗速率(YS_meas)被连续地测量并与参考速率(YS_ref)连续地进行比较。如果在纱线消耗速率(YS_meas)与参考速率(YS_ref)之间的差值落在预定误差范围内，其指示机器以恒定消耗进行操作，则调节参考拉力(T_ref)，以便最小化在纱线消耗速率(YS_meas)与参考速率(YS_ref)之间的差值，否则禁止对参考拉力(T_ref)的调节。

Description

控制从累积供料机向纺织机解绕纱的消耗速率方法及装置
本发明涉及用于控制从累积供料机(accumulation feeder)朝着纺织机、特别是圆型编织机解绕(unwind)纱线的消耗速率(m/sec)的方法和用于执行这样的方法的装置。
如已知的，一般的圆型编织机可由从被称为“累积器供料机(accumulatorfeeder)”的相应的纱线供料机解绕的多个纱线送料。
一般的累积器纱线供料机包括鼓盘(drum)，缠绕机构在该鼓盘上缠绕形成储备物的多个纱线环。这样的缠绕机构可由将纱线缠绕在鼓盘上的机动化飞轮组成，或鼓盘本身可被旋转以便将纱线缠绕到其上。纱线从上游的卷线杆(distaff)被拿取并根据下游的纺织机的请求而传递到下游的纺织机。
EP2031106B1公开了如何控制从鼓盘解绕的纱线拉力以便保持其大体上恒定。为此目的，布置在供料机的下游的拉力传感器检测纱线拉力并将它发送到控制单元。控制单元在反馈中驱动用于使纱线制动的机构以便将拉力稳定在预设值上。
如已知的，一些应用也要求机器总是随着时间的过去接收相同量的纱线。然而，这样的要求与纱线拉力的调节冲突，因为调节制动改变了纱线被传递到机器的速率，且因此，改变了纱线的消耗。
为了解决这样的缺点，在可能的场合，已知的是测量由供料机解绕的纱线的量并相应地调节纺织机的“编织三角形”(即，针的行程)，以便补偿纱线速率变化。
然而，考虑到将被需要的大量编织三角形控制器，由于成本和负担的原因，这样的解决方案不可在大直径编织机上应用。因此，在这些机器中，只有例如通过在上面提到的EP2031106B1中公开的方法控制纱线拉力。
在纱线消耗连续地被调节(多达30％-50％)以便提供复杂图案的大直径提花编织机中，缺乏对纱线消耗速率的控制并不导致问题，因为图案使由于未受控制的消耗而产生的任何缺陷隐藏。
然而，一些类型的编织使可变消耗步骤与恒定消耗步骤交替。在具有恒定消耗的编织步骤中，缺乏对纱线消耗速率的控制在完成的衣服上产生以“条纹”的形式的缺陷。
此外，上面的解决方案不可应用于不允许对编织三角形进行调节的较老的或较便宜的编织机(例如，用于长筒袜的机器)。
然而，如已知的，纱线消耗速率的调节在这些机器上将也是合乎需要的，特别是在具有恒定消耗的编织步骤中，以便消除在衣服中的缺陷且特别是确保在一件衣服和下一件衣服之间的尺寸的可重复性。
因此，本发明的目的是提供可被实用地和经济地采用的、用于控制从累积供料机向纺织机解绕纱线的消耗速率的方法，包括针对没有对编织三角形进行调节的现有编织机，特别是针对大直径编织机和用于长筒袜的机器，以及提供用于实现该方法的装置。
从接下来的描述中将变得更明显的上述目的和其它优点由具有在权利要求1中详述的特征的方法和具有在权利要求10中详述的特征的装置实现，同时从属权利要求定义虽然次要但有利的本发明的其它特征。
现在将参考优选的但不排他的其实施方式来更详细描述本发明，该实施方式为了非限制性例子的目的而在图1中示出，图1是通过根据本发明的方法从累积供料机接收纱线的纺织机的示意图。
参考图1，纺织机的织物供料机(weft feeder)10包括固定鼓盘12和飞轮14，飞轮14由电机15驱动以便从卷线杆16拿取纱线F并以形成储备物的环的形式将它缠绕在鼓盘12上。纱线F根据来自下游的一般的纺织机、有利地为圆型编织机17的请求从鼓盘12解绕。
在鼓盘12上的储备物的量由三个一组的传感器控制。第一传感器S1(优选地为霍尔探针(Hall probe))检测与飞轮14成一整体的磁铁(如M)的通过，以便确定缠绕在鼓盘上的纱线的量和缠绕速率。第二传感器S2(优选地为机械传感器)提供关于在鼓盘12的中间区处的最小储备量的存在或不存在的二进制信息项。第三传感器S3(优选地为光学传感器)为从鼓盘解绕的每个纱线环产生脉冲UWP。
被布置在织物供料机10的下游的是由控制单元CU驱动的织物制动设备(weftbraking device)20，控制单元CU被编程为通过反馈控制环将从鼓盘12解绕的纱线拉力稳定在预设值上。
为此目的，布置在织物制动设备20的下游的是拉力传感器22，该拉力传感器22适合于测量从鼓盘解绕的纱线F的拉力并产生相应的所测量的拉力信号T_meas。
控制单元CU包括拉力控制块CT，其被编程为比较所测量的拉力信号T_meas与表示期望拉力的参考拉力T_ref，并因此产生例如为了最小化在所测量的拉力和参考拉力之间的差异的用于织物制动设备20的制动信号BI。
以本身常规的方式，供料机的控制单元CU通过总线30连接到编织机17，用于信息(例如机器的速度、警报、状态和参数的设置)的相互交换。
还存在用于检测纱线的意外停止的***。
特别是，在正常操作的条件下，供料机10对于从鼓盘12解绕的每匝从传感器S3接收脉冲UWP。因为在下游机器的给定旋转速度下的纱线抽取速率几乎是恒定的，因此在正常条件下，在连续脉冲之间的间隔将只在可忽略的程度上改变。但是如果自从最近的脉冲以来消逝的时间明显超过平均间隔，则机器将由于织物已经经历意外停止的可能性而关闭，意外停止是由于纱线的断裂或由于由机器17的针造成的纱线的损失。对于关于用于检测纱线的意外停止的这种***(其处于本发明的目的和目标之外)的更多细节，参考EP2031106B1。
为了确切地使在机器以恒定的消耗操作的步骤中的纱线消耗速率稳定，应用了根据本发明的方法，其包括下面的步骤：
-连续地测量由机器17抽取的纱线的消耗速率YS_meas，
-连续地比较消耗速率YS_meas与参考速率YS_ref，
-如果在消耗速率YS_meas与参考速率YS_ref之间的差值落在预定误差范围内，这指示机器以恒定消耗进行操作，则调节参考拉力T_ref，以便最小化在消耗速率YS_meas与参考速率YS_ref之间的差值，否则禁止对参考拉力T_ref的调节。
因此，对消耗速率的控制在其中机器以可变的消耗进行操作的步骤中被自动禁止以便产生复杂的图案(当对消耗速率的控制实质上是不相关的时)，且它在机器以恒定的消耗操作时被再次启用以便产生平滑的编织(当对消耗速率的控制至关重要以便防止在完成的衣服中的“条纹”或尺寸差异时)。
消耗速率YS_meas可有利地被计算为相应的供料机对纱线的解绕速度的平均值。对于每个供料机，可由速度估计块SE根据起源于第三传感器S3的UWP脉冲来计算这种解绕速度。
优选地，以模量划定误差的间隔的端部的界限的最大可允许误差YS_err依据百分比例如5％-10％来建立，但它也可依据差值来建立。
在速度调节器块YSR中执行在消耗速率YS_meas与参考速率YS_ref之间的比较，其随后产生输出信号YSR_out。这样的输出信号YSR_out通过开关YSRS被发送到拉力控制块CT的参考拉力T_ref的输入。只有通过由速度调节器块YSR产生的重激活信号YSRS_en使在所测量的消耗速率YS_meas与参考速率YS_ref之间的差值落在预定误差范围内时，开关YSRS才闭合。
优选地，在两个预设最大值YS_T_ref_min和YS_T_ref_max之间划定参考拉力的调节范围的界限。
此外，有利地，该方法包括警报过程，如果在限制拉力条件(YS_T_ref_min或YS_T_ref_max)下的送料持续多于预设最大时间，则该警报过程使机器停止。
而且优选地，该方法包括另一警报过程，如果消耗速率YS_meas在预设最大时间内不收敛到接近参考速率YS_ref的值，则该另一警报过程使机器停止。
上述警报过程使变得可能的是，验证异常是否出现在纱线送料过程中或操作参数是否彻底改变。
参考拉力T_ref在其中机器以可变消耗进行操作的步骤中优选地对应于由速度调节器块YSR设置的最近输出信号YSR_out。
可选地，参考拉力T_ref可被设置为由用户选择的固定值。
作为另一可选方案，织物制动设备20可被锁定在拉力控制器CT的最近调节位置上。
如果机器由多个纱线送料机服务，则有利地通过包括下列步骤的校准过程来计算参考速率YS_ref：
-禁用消耗控制环(即开关YSRS被锁定在打开位置上)，
-在所有送料机上设置相同的参考拉力T_ref，
-在机器以恒定消耗操作的部分中启动机器，
-询问每个纱线送料机以得到相应的纱线解绕速率YS_meas_i，其中索引i标识第i个送料机，该相应的纱线解绕速率YS_meas_i由速率估计块SE根据起源于第三传感器S3的UWP脉冲计算，
-计算参考速率YS_ref作为所有送料机的纱线解绕速率的算术平均值，
-将每个送料机设置到如此计算的参考速率YS_ref，
-重新启用消耗控制环。
此外，可通过下面的公式根据机器的速度来连续地更新参考速率YS_ref:
YS_ref_upd＝(Y_ref_nom*V_mach)/V_mach_nom
其中YS_ref_upd是更新的参考速率，Y_ref_nom是额定参考速率(例如通过上面所示的校准过程计算的参考速率)，V_mach是机器的速度，以及V_mach_nom是机器的额定速度，即在额定条件下的机器的所测量的速度(例如在上面所示的校准过程期间机器的所测量的速度)。
如上所示的机器的速度通过总线30被提供到控制单元CU。
描述了本发明的优选实施方式，但显然，本领域中的技术人员可在所附权利要求的保护范围内做出各种修改和变化。
例如，假设在恒定速度下操作期间，从鼓盘解绕的纱线的量等于缠绕在鼓盘上的纱线的量，可在由第一传感器S1而不是由第三传感器S3产生的脉冲的基础上计算第i个送料机的纱线消耗速率Y_meas_i。

Claims (10)

1.一种用于控制从累积供料机向纺织机解绕纱线的消耗速率的方法，其中纱线拉力由织物制动设备(20)稳定在参考拉力(T_ref)上，所述织物制动设备(20)由从拉力传感器(22)接收所测量的拉力信号(T_meas)的控制单元(CU)驱动，
特征在于，所述方法包括下面的步骤：
-连续地测量纱线消耗速率(YS_meas)，
-连续地比较所述纱线消耗速率(YS_meas)与参考速率(YS_ref)，
-如果在所述纱线消耗速率(YS_meas)与所述参考速率(YS_ref)之间的差值落在预定误差范围内，其指示机器以恒定消耗进行操作，则调节所述参考拉力(T_ref)，以便最小化在所述纱线消耗速率(YS_meas)与所述参考速率(YS_ref)之间的差值，否则禁止所述参考拉力(T_ref)的所述调节。
2.根据权利要求1所述的方法，特征在于，所述参考拉力(T_ref)的调节被界定在两个预设最大值(YS_T_ref_min、YS_T_ref_max)之间。
3.根据权利要求2所述的方法，特征在于，如果在等于所述预设最大值之一的拉力条件下的送料持续多于预设最大时间，则所述机器被停止。
4.根据权利要求1所述的方法，特征在于，如果所述纱线消耗速率(YS_meas)在预设最大时间内不收敛到接近所述参考速率(YS_ref)的值，则所述机器被停止。
5.根据权利要求1所述的方法，特征在于，当所述参考拉力(T_ref)的调节被禁止时，所述参考拉力(T_ref)被设置到对应于最近调节的拉力值的固定值。
6.根据权利要求1所述的方法，特征在于，当所述参考拉力(T_ref)的调节被禁止时，所述参考拉力(T_ref)被设置到由用户选择的固定值。
7.根据权利要求1所述的方法，特征在于，当所述参考拉力(T_ref)的调节被禁止时，所述织物制动设备(20)被锁定在最近调节的位置上。
8.根据权利要求1所述的方法，特征在于，通过包括下列步骤的校准过程来计算所述参考速率(YS_ref)：
-禁止所述参考拉力(T_ref)的所述调节，
-对给所述纺织机(17)送料的所述送料机中的每一个设置相同的参考拉力(T_ref)，
-在所述纺织机以恒定消耗进行操作的部分中启动所述纺织机(17)，
-从所述纱线送料机中的每一个请求相应的纱线解绕速率(YS_meas_i)，
-计算所述参考速率(YS_ref)作为所有所述送料机的纱线解绕速率的算术平均值。
9.根据权利要求1所述的方法，特征在于，通过下面的公式根据所述机器的速度来连续地更新所述参考速率(YS_ref):
YS_ref_upd＝(Y_ref_nom*V_mach)/V_mach_nom
其中YS_ref_upd是更新的参考速率，Y_ref_nom是额定参考速率，V_mach是所述机器的所测量的速度，以及V_mach_nom是所述机器的额定速度。
10.一种用于控制从累积供料机(10)向纺织机(17)解绕纱线的消耗速率的装置，包括由拉力控制块(TC)驱动的织物制动设备(20)，所述拉力控制块(TC)被编程以将由拉力传感器(22)测量的纱线拉力(T_meas)稳定在参考拉力(T_ref)上，特征在于，所述装置包括：
-用于连续地测量纱线解绕速率的机构(SE)，
-速度调节器块(YSR)，其适合于连续地比较所述纱线消耗速率(YS_meas)与参考速率(YS_ref)并因此产生输出信号(YSR_out)，所述输出信号(YSR_out)用于适合于最小化在所述速率之间的差值的所述拉力控制块(TC)的所述参考拉力(T_ref)的输入，
-开关(YSRS)，其置于所述输出信号(YSR_out)与所述参考拉力(T_ref)的所述输入之间，只有在所述纱线消耗速率(YS_meas)与所述参考速率(YS_ref)之间的差值落在预定误差范围内时，其指示所述机器以恒定消耗进行操作的事实，所述开关(YSRS)才被驱动成闭合。
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