DE10297812B4 - Filament winding apparatus and method and apparatus for voltage detection - Google Patents

Abstract

Fadenspulvorrichtung, bestehend aus: einem Spulmechanismus zum Spulen eines Fadens auf eine Hülse (11), einer Traversiervorrichtung (10) zum Traversieren des auf die Hülse (11) gespulten Fadens mit einer bestimmten Traversierfrequenz (f(1)), einer Traversierführung (6), die einen Schwenkpunkt zum Traversieren des Fadens bildet, einem Detektor (S1–S6) zwischen der Traversierführung (6) und der Traversiervorrichtung (10) zur Abgabe eines Detektionssignals entsprechend einer durch den Faden ausgeübten Kraft, und einer Analysiereinrichtung (24a) zur Bildung eines Frequenzspektrums des Detektionssignals, dadurch gekennzeichnet, dass die Fadenspulvorrichtung weiterhin aus einer Extraktionseinrichtung (24b) zum Extrahieren einer Spektralintensität entsprechend der Traversierfrequenz (f(1)) des ausgegebenen Detektionssignals aus dem erhaltenen Frequenzspektrum besteht, wobei die Fadenspannung entsprechend der extrahierten Spektralintensität erhalten wird.Thread-winding device, comprising: a winding mechanism for winding a thread onto a sleeve (11), a traversing device (10) for traversing the thread wound on the sleeve (11) at a specific traversing frequency (f (1)), a traverse guide (6) a pivot point for traversing the thread, a detector (S1-S6) between the traverse guide (6) and the traverse device (10) for outputting a detection signal corresponding to a force exerted by the thread, and analyzing means (24a) for forming a A frequency spectrum of the detection signal, characterized in that the yarn winder further comprises extraction means (24b) for extracting a spectrum intensity corresponding to the traverse frequency (f (1)) of the output detection signal from the obtained frequency spectrum, the yarn tension corresponding to the extracted spectrum intensity being obtained.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung Field of application of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Spannungsermittlung und eine Fadenspulmaschine zum Spulen eines Fadens, insbesondere eine Fadenspulvorrichtung zum Spulen eines synthetischen Faserfilamentfadens wie eines kontinuierlich zugeführten Nylon- und Polyesterfadens. The present invention relates to a tension detecting method and apparatus and a thread winding machine for winding a thread, particularly to a thread winding apparatus for winding a synthetic fiber filament yarn such as a nylon and polyester yarn continuously fed.

Stand der Technik State of the art

Bei einem Spulautomaten (einer Spulmaschine), der einen kontinuierlich zugeführten synthetischen Faserfilamentfaden spult, ist es wichtig, den mit einer konstanten Frequenz von einem Spinnkopf kontinuierlich zugeführten Faden in einem konstanten Zustand zu spulen. Für diesen Zweck sind als Spulsteuertechnologie die Fadengeschwindigkeits- und die Fadenspannungssteuerung bekannt. Z. B. ist die Fadengeschwindigkeitssteuerung ein Verfahren, die Umfangsgeschwindigkeit einer auf eine Hülse gewickelten Fadenschicht mit einer Liefergeschwindigkeit des Fadens durch Steuerung der Drehgeschwindigkeit eines Spindelmotors, der die Hülse dreht, in Übereinstimmung zu bringen, so dass die Drehgeschwindigkeit einer Kontaktrolle, die sich durch Kontaktieren der Umfangsfläche der auf die Hülse gewickelten Fadenschicht dreht, konstant wird. In a winder (a winder) that winds a continuously fed synthetic fiber filament yarn, it is important to wind the yarn fed continuously at a constant frequency from a spinning head in a constant state. For this purpose, the thread speed and the thread tension control are known as Spulsteuertechnologie. For example, the yarn speed control is a method of matching the peripheral speed of a yarn layer wound on a sleeve with a feeding speed of the yarn by controlling the rotational speed of a spindle motor rotating the sleeve so that the rotational speed of a contact roller obtained by contacting the peripheral surface the yarn layer wound on the sleeve turns, becomes constant.

Obwohl die Spulgeschwindigkeit durch die Fadengeschwindigkeitssteuerung mit der Liefergeschwindigkeit in Übereinstimmung gebracht werden kann, gibt es Fälle, in denen sich, selbst wenn die Spulgeschwindigkeit stabilisiert ist, die Fadenspannung ändert. Um die Fadenqualität zu verbessern, ist die Stabilisierung der Fadenspannung wichtig. Although the winding speed can be made to coincide with the delivery speed by the yarn speed control, there are cases where even when the winding speed is stabilized, the yarn tension changes. In order to improve the thread quality, the stabilization of the thread tension is important.

Um die Fadenspannungssteuerung durchzuführen, wird ein Spannungssensor zur Ermittlung der Fadenspannung verwendet. Zahlreiche Spannungssensoren ermitteln die Fadenspannung durch Kontaktieren des Fadens. Wie in der japanischen Patentveröffentlichung JP 60-47685 B offenbart ist, wird entsprechend einem üblichen Detektionsverfahren die Fadenspannung durch Verformen des Fadens zwischen zwei Führungen gemessen. Wenn jedoch der Faden zwischen den Führungen verformt wird, wird eine Reibung erzeugt, und es entsteht ein nachteiliger Effekt wie die zunehmende Erzeugung von Filamentbrüchen, so dass die Fadenqualität verschlechtert wird. Ein Verfahren zur Lösung dieses Problems ist in den japanischen Patentveröffentlichungen JP 51-44668 B und JP 54-28106 B offenbart. Dieses bekannte Verfahren sieht einen Spannungssensor direkt unter einem Traversierschwenkpunkt vor, so dass der Spannungssensor den traversierten Faden in der Nähe der Traversierumkehrungen kontaktiert. Da der Faden den Spannungssensor in der Nähe der Traversierumkehrungen kontaktiert, ist die Erzeugungsrate von Filamentsbrüchen gering, und die Beeinträchtigung der Fadenqualität niedrig. To perform the thread tension control, a tension sensor is used to determine the thread tension. Numerous voltage sensors determine the thread tension by contacting the thread. Like in the Japanese Patent Publication JP 60-47685 B is disclosed, according to a conventional detection method, the thread tension is measured by deforming the thread between two guides. However, when the thread is deformed between the guides, friction is generated and there is an adverse effect such as the increased generation of filament breaks, so that the thread quality is deteriorated. A method for solving this problem is disclosed in Japanese Patent Publications JP 51-44668 B and JP 54-28106 B disclosed. This known method provides a tension sensor directly below a traverse pivot point so that the tension sensor contacts the traversed thread in the vicinity of the traverse reversals. Since the thread contacts the tension sensor in the vicinity of the traverse reversals, the rate of production of filament breaks is low and the deterioration of the thread quality is low.

Jedoch vibriert die Fadenspulmaschine aufgrund der Drehung der Hülse oder dergleichen selbst, und der Spannungssensor selbst kontaktiert den vibrierenden Faden. Da das Detektionssignal des Spannungssensors eine Fadenspannungskomponente, eine harmonische Komponente und eine mechanische Vibrationskomponente enthält, ist es schwierig, nur die Fadenspannungskomponente aus den Detektionssignalen zu separieren. Ein Verfahren zum Separieren nur der Fadenspannungskomponente besteht darin, die mechanische Vibrationskomponente, die eine hohe Frequenz hat, durch einen Tiefpassfilter oder dergleichen abzuschneiden. Da jedoch verschiedene Vibrationen in der Fadenspulmaschine auftreten, und die Vibrationen nicht konstant sind, ist es schwierig, die zu unterdrückende Frequenz auszuwählen. However, the thread winder vibrates itself due to the rotation of the sleeve or the like, and the tension sensor itself contacts the vibrating thread. Since the detection signal of the voltage sensor includes a thread tension component, a harmonic component, and a mechanical vibration component, it is difficult to separate only the thread tension component from the detection signals. A method for separating only the thread tension component is to cut off the mechanical vibration component having a high frequency by a low-pass filter or the like. However, since various vibrations occur in the yarn winder and the vibrations are not constant, it is difficult to select the frequency to be suppressed.

DE 12 73 861 A zeigt eine Anordnung zum Messen der Fadenspannung bei Spulmaschinen in der Textilindustrie. Dabei wird der zur Messung mit einer vorbestimmten Schwingung angeregt und eine Amplitudenauswertung des Messsignals vorgenommen. DE 12 73 861 A shows an arrangement for measuring the thread tension in winding machines in the textile industry. In this case, it is excited for the measurement with a predetermined oscillation and an amplitude evaluation of the measured signal is carried out.

Spannungsmessungen bei sich longitudinal bewegenden Längselementen sind auch aus anderen technischen Bereichen bekannt. DE 697 23 609 T2 und US 6 002 472 A zeigen beispielsweise Verfahren zur Spannungsmessung bei der Produktion von optischen Fasern. Dabei wird ein Frequenzspektrum des Messsignals erstellt und ausgewertet. DE 199 63 183 A1 zeigt ein Verfahren zur Messung der Zugspannung eines Metallbandes, bei dem die Eigenfrequenz des Metallbandes berücksichtigt wird. Stress measurements on longitudinally moving longitudinal elements are also known from other technical fields. DE 697 23 609 T2 and US 6 002 472 A For example, show methods for voltage measurement in the production of optical fibers. In this case, a frequency spectrum of the measurement signal is created and evaluated. DE 199 63 183 A1 shows a method for measuring the tensile stress of a metal strip, in which the natural frequency of the metal strip is taken into account.

Unter Berücksichtigung dieser Umstände liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Spannungsermittlungsverfahren, eine Spannungsermittlungsvorrichtung und eine Fadenspulmaschine mit einer Fadenermittlungsvorrichtung zu schaffen, die die Fadenspannungskomponente aus verschiedenen Komponenten extrahieren können, die im Ausgangssignal eines Spannungssensors enthalten sind. In view of these circumstances, it is an object of the present invention to provide a stress detecting method, a tension detecting apparatus, and a yarn winding machine having a yarn detecting apparatus that can extract the yarn tension component from various components included in the output of a voltage sensor.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die in den unabhängigen Ansprüchen definierten Merkmale. Zweckmäßige Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen. This object is achieved according to the invention by the features defined in the independent claims. Advantageous embodiments will be apparent from the respective subclaims.

Gemäß der Ausführungsform nach Anspruch 1 oder 6 wird das Frequenzspektrum des Detektionssignals gebildet, und die Spektralintensität entsprechend der Traversierfrequenz wird extrahiert. Verschiedene Komponenten wie die harmonische Komponente und die mechanischen Vibrationen können beseitigt werden, um die Fadenspannung zu erhalten. Das Detektionssignal enthält die Vibrationskomponente und die harmonische Komponente der Fadenspulmaschine selbst, die sich aus der Drehung der Hülse oder dergleichen ergeben. Durch Analysieren der Frequenz kann jedoch die Spektralintensität entsprechend der Traversierfrequenz des Fadens extrahiert werden, und eine genaue Spannung, die keine verschiedenen Komponenten wie die harmonische Komponente und die mechanischen Vibrationen enthält, kann erhalten werden. Das Frequenzspektrum kann durch FFT (schnelle Fourier-Transformation) erhalten werden. According to the embodiment of claim 1 or 6, the frequency spectrum of the detection signal is formed, and the spectral intensity according to the traversing frequency is extracted. Various components such as the harmonic component and the mechanical vibrations can be eliminated to obtain the thread tension. The detection signal includes the vibration component and the harmonic component of the yarn winding machine itself resulting from the rotation of the sleeve or the like. However, by analyzing the frequency, the spectral intensity corresponding to the traverse frequency of the thread can be extracted, and an accurate tension containing no various components such as the harmonic component and the mechanical vibrations can be obtained. The frequency spectrum can be obtained by FFT (fast Fourier transform).

Gemäß der Ausführungsform nach Anspruch 2 oder 7 kann, da der Pegel der Traversierfrequenz bestimmt wird, durch Begrenzen des Pegels der zu analysierenden Frequenz, die Frequenzauflösung grob auf eine Auflösung eingestellt werden, die zur Ermittlung der Fadenspannung erforderlich ist, und die zum Analysieren der Frequenz erforderliche Zeitperiode kann verkürzt werden. According to the embodiment of claim 2 or 7, since the level of the traverse frequency is determined by limiting the level of the frequency to be analyzed, the frequency resolution can be roughly set to a resolution required to detect the thread tension and to analyze the frequency required time period can be shortened.

Gemäß der Ausführungsform nach Anspruch 3 oder 8 hat das Detektionssignal eine Spektralintensitätsspitze im Frequenzspektrum entsprechend der Traversierfrequenz. Durch Berechnung der Fadenspannung aus der Spektralintensitätsspitze kann die Spannung genau ermittelt werden. According to the embodiment of claim 3 or 8, the detection signal has a spectral intensity peak in the frequency spectrum corresponding to the traverse frequency. By calculating the yarn tension from the spectral intensity peak, the stress can be accurately determined.

Gemäß der Ausführungsform nach Anspruch 4 oder 9 kann durch Kontaktieren des Fadens, der seine Position periodisch ändert, indem er gegen einen Kontaktteil traversiert wird, entsprechend der periodisch auf den Kontaktteil durch den Faden aufgebrachten Kraft, das Detektionssignal, das sich zyklisch entsprechend der Traversierfrequenz ändert, erhalten werden. According to the embodiment of claim 4 or 9, by contacting the thread which periodically changes its position by being traversed against a contact part, according to the force periodically applied to the contact part by the thread, the detection signal which changes cyclically in accordance with the traverse frequency , to be obtained.

Gemäß der Ausführungsform nach Anspruch 5 oder 10 kann, da die Fadenspannung nahe den Traversierumkehrungen gemessen wird, ein nachteiliger Effekt, der durch den Spannungsdetektor auf den Faden einwirkt, auf ein Minimum reduziert werden, und die Fadenspannung kann ohne Verschlechterung der Fadenqualität ermittelt werden. According to the embodiment of claim 5 or 10, since the thread tension is measured near the traverse reversals, an adverse effect applied to the thread by the tension detector can be minimized, and the thread tension can be detected without deteriorating the thread quality.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings

1 ist eine perspektivische Darstellung, die ein Beispiel einer Fadenspulmaschine zeigt, die einen erfindungsgemäßen Spannungsdetektor aufweist. 2 ist eine Blockdarstellung, die ein Beispiel der Anordnung wesentlicher Teile der Fadenspulmaschine der 1 zeigt. 3 ist eine perspektivische Darstellung, die ein Sensorteil des Spannungsdetektors zeigt. 4 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel einer Berechnungseinheit des Spannungsdetektors zeigt. 5 zeigt ein Beispiel eines Detektionssignals. 6 zeigt ein Beispiel des Analyseergebnisses der Frequenz eines Detektionssignals. 7 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel des Verfahrens zur Frequenzanalyse zeigt. 8 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel eines Verfahrens zur Frequenzanalyse zeigt. 1 Fig. 11 is a perspective view showing an example of a yarn winding machine having a voltage detector according to the present invention. 2 FIG. 14 is a block diagram showing an example of the arrangement of essential parts of the yarn winding machine of FIG 1 shows. 3 is a perspective view showing a sensor part of the voltage detector. 4 Fig. 10 is a block diagram showing an example of a calculation unit of the voltage detector. 5 shows an example of a detection signal. 6 shows an example of the result of analysis of the frequency of a detection signal. 7 Fig. 10 is a flowchart showing an example of the frequency analysis method. 8th Fig. 10 is a flowchart showing an example of a frequency analysis method.

Detaillierte Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform Detailed Description of a Preferred Embodiment

Anhand der Zeichnungen wird nun eine erfindungsgemäße Ausführungsform detailliert beschrieben. An embodiment of the invention will now be described in detail with reference to the drawings.

1 zeigt ein Beispiel einer Farbenspulmaschine der vorliegenden Erfindung. Wie 1 zeigt, verlaufen mehrere Fäden (nachstehend als „Fäden“ bezeichnet, in der Zeichnung sind sechs Fäden gezeigt), die von einem Spinnkopf (nicht gezeigt) zugeführt werden, durch zwei Galetten 2, 3, sind durch jeweils eine von Fadenführungen 6 geführt, die an einem festen Rahmen 5 angeordnet sind, verlaufen durch Sensorteile (Kontaktteile) S1 bis S6 eines Spannungsdetektors, der später beschrieben wird, und gelangen dann zu einer Spulmaschine TW. 1 shows an example of a paint winder of the present invention. As 1 10, a plurality of threads (hereinafter referred to as "threads", in the drawing, six threads are shown) fed from a spinner head (not shown) pass through two godets 2 . 3 , are each through one of thread guides 6 guided on a fixed frame 5 are arranged, pass through sensor parts (contact parts) S1 to S6 a voltage detector, which will be described later, and then arrive at a winder TW.

Die Spulmaschine TW hat Spindeln 7, 8, die sich in einer Spul- und einer Standby-Position befinden. Mehrere Hülsen (aus Papier hergestellte Zylinder, in den Zeichnungen sind 6 Hülsen gezeigt) sind auf die Spindel 7 aufgesetzt, und die Fäden werden auf jede der Hülsen 11 gewickelt. Die Hülsen 11, auf denen eine Fadenschicht gebildet wird, werden nachstehend als Auflaufspulen P1–P6 bezeichnet. Wenn die Fadenschicht auf den Auflaufspulen P1–P6 eine bestimmte Menge erreicht, werden die Positionen der Spindel 7 in der Spulposition und der Spindel 8 in der Standby-Position umgeschaltet, und die Fäden werden um die leeren Hülsen auf der Spindel 8 gewickelt. Eine Kontaktrolle 9 zum Beaufschlagen der Umfangsfläche der Fadenschicht mit einem geeigneten Druck ist nahe der Umfangsfläche der Fadenschicht der Auflaufspulen P1–P6 vorgesehen. Ein Spulmechanismus wird durch die Spindel 7 und die Hülsen 11 als Grundkomponenten gebildet. The winder TW has spindles 7 . 8th that are in a rewind and a standby position. Several sleeves (paper-made cylinders, in the drawings are 6 Sleeves shown) are on the spindle 7 put on, and the threads are on each of the sleeves 11 wound. The pods 11 on which a thread layer is formed are hereinafter referred to as package coils P1-P6. When the thread layer on the packages P1-P6 reaches a certain amount, the positions of the spindle become 7 in the winding position and the spindle 8th switched in the standby position, and the threads are around the empty sleeves on the spindle 8th wound. A contact role 9 for urging the peripheral surface of the thread layer with a suitable pressure is provided near the peripheral surface of the thread layer of the packages P1-P6. A winding mechanism is through the spindle 7 and the pods 11 formed as basic components.

Eine Traversiervorrichtung 10 zum Traversieren bzw. Changieren der Fäden (jeder der Fäden wird innerhalb einer bestimmten Breite jeder der Hülsen 11 traversiert) ist oberhalb der Spindel 7 angeordnet. Die Fadenführungen 6, die die Schwenkpunkte zum Traversieren der Fäden sind, und die Sensorteile S1–S6 des Spannungsdetektors sind außerdem über der Traversiervorrichtung 10 angeordnet. A traversing device 10 for traversing the threads (each of the threads is within a certain width of each of the sleeves 11 traversed) is above the spindle 7 arranged. The thread guides 6 , which are the pivot points for traversing the threads, and the sensor parts S1-S6 of the tension detector are also above the traverse device 10 arranged.

Wie 2 zeigt, wird die Spindel von einem Spindelmotor MSP gedreht, und die Drehgeschwindigkeit der Spindel wird von einem Sensor SSP ermittelt. Die Fäden werden mit einem Motor MTR als Energiequelle angetrieben, und die Traversierfrequenz wird von einem Sensor STR ermittelt. Die Drehgeschwindigkeit der Kontaktrolle 9 wird von einem Sensor SCR ermittelt. Ein Detektionssignal jedes Sensors SSP, STR, SCR wird zu einer Steuervorrichtung wie einer CPU übertragen. Die Drehgeschwindigkeit jedes Motors MSP, MTR wird von der Steuerung wie der CPU gesteuert. As 2 shows, the spindle is rotated by a spindle motor MSP, and the rotational speed of the spindle is from a sensor SSP determined. The filaments are driven by an MTR motor as an energy source, and the traverse frequency is determined by a sensor STR. The rotational speed of the contact roller 9 is determined by a sensor SCR. A detection signal of each sensor SSP, STR, SCR is transmitted to a control device such as a CPU. The rotational speed of each motor MSP, MTR is controlled by the controller such as the CPU.

Der Spannungsdetektor umfasst die Sensorteile (Detektoren) S1 bis S6 zum Messen der Fadenspannung und eine Berechnungseinheit TC, um aus den Detektionsausgangssignalen der Sensorteile S1–S6 die Spannung zu erhalten. Wie 3 zeigt, hat jeder Sensorteil S1–S6 eine elastische Platte 12, auf der ein Dehnungsmessstreifen 14 befestigt ist und deren eine Seite fixiert ist, mittels eines Tragstiftes 13 einen unförmigen Kontaktteil 15, der bei den Traversierbewegungen mit dem Faden in Kontakt kommt, und einen Tragstift 13, der den Kontaktteil 15 an der elastischen Platte 12 hält. Wenn der Kontaktteil 15 den Faden kontaktiert und sich in der Traversierrichtung (Pfeil A) bewegt, bewegt sich, da eine Seite der elastischen Platte 12 befestigt ist, die andere Seite (Pfeil B), und die elastische Platte 12 wird mit Spannung beaufschlagt. Ein Detektionssignal entsprechend der Spannung wird von jedem Sensorteil S1 bis S6 ausgegeben und auf die Berechnungseinheit TC übertragen. The voltage detector comprises the sensor parts (detectors) S1 to S6 for measuring the yarn tension, and a calculation unit TC for obtaining the voltage from the detection outputs of the sensor parts S1-S6. As 3 shows, each sensor part S1-S6 has an elastic plate 12 on which a strain gauge 14 is attached and whose one side is fixed by means of a support pin 13 a bulky contact part 15 , which comes into contact with the thread during the traversing movements, and a support pin 13 that the contact part 15 on the elastic plate 12 holds. If the contact part 15 contacting the thread and moving in the traverse direction (arrow A) moves as one side of the elastic plate 12 is attached, the other side (arrow B), and the elastic plate 12 is energized. A detection signal corresponding to the voltage is output from each sensor part S1 to S6 and transmitted to the calculation unit TC.

Wie 4 zeigt, hat die Berechnungseinheit TC Tiefpassfilter (LPF) 21, einen Multiplexer (MPX) 20, einen Analog/Digital-Wandler (ADC) 22 und eine Zentralverarbeitungseinheit (CPU 24). Die LPF 21 filtern eine Frequenzkomponente mit dem ½-fachen oder mehrfachen der Abtastfrequenz des ADC aus den analogen Detektionsausgangssignalen der Sensorteile S1–S6. Der MPX 20 wählt eines der Detektionssignale aus, das die LPF 21 durchlaufen hat. Der ADC 22 wandelt das vom MPX 20 ausgewählte Detektionssignal in ein digitales Signal um. Die CPU 24 empfängt das Ausgangssignal des Sensors STR, der die Traversierfrequenz ermittelt, und das Ausgangssignal des ADC 22. Die CPU 24 gibt durch ein Wählsignal das vom MPX 20 auszuwählende Ausgangssignal an. Die CPU 24 empfängt ein Eingangssignal der Detektionssignale der Sensoren SCR, SSP und steuert auch die Motoren MSP, MTR. As 4 the calculation unit TC has low-pass filter (LPF) 21 , a multiplexer (MPX) 20 , an analog-to-digital converter (ADC) 22 and a central processing unit (CPU 24 ). The LPF 21 filter a frequency component at 1/2 times or more the sampling frequency of the ADC from the analog detection outputs of the sensor parts S1-S6. The MPX 20 selects one of the detection signals that the LPF 21 has gone through. The ADC 22 converts this from the MPX 20 selected detection signal into a digital signal. The CPU 24 receives the output signal of the sensor STR, which determines the traversing frequency, and the output signal of the ADC 22 , The CPU 24 gives by a dialing signal from the MPX 20 to select the output signal. The CPU 24 receives an input signal of the detection signals of the sensors SCR, SSP and also controls the motors MSP, MTR.

Die CPU 24 arbeitet als eine Analysiereinrichtung 24a, die ein Frequenzspektrum des Detektionssignals erhält. Die CPU 24 arbeitet auch als eine Extraktionseinrichtung 24b, die eine Spektralintensität entsprechend der Traversierfrequenz aus dem Frequenzspektrum extrahiert, das durch die Analysiereinrichtung 24a erhalten wird. Die CPU 24 erhält die Fadenspannung entsprechend der Spektralintensität, die durch die Extraktionseinrichtung 24b extrahiert wird. Das erhaltene Frequenzspektrum und die extrahierte Spektralintensität werden in einem Speicher 24f gespeichert. The CPU 24 works as an analyzer 24a receiving a frequency spectrum of the detection signal. The CPU 24 also works as an extraction device 24b which extracts a spectral intensity corresponding to the traversing frequency from the frequency spectrum generated by the analyzing means 24a is obtained. The CPU 24 receives the thread tension according to the spectral intensity passing through the extraction device 24b is extracted. The obtained frequency spectrum and the extracted spectrum intensity are stored in memory 24f saved.

5 zeigt ein Beispiel des Detektionssignals. Das Detektionssignal hat eine Traversierkomponente und eine harmonische Komponente. 6 zeigt ein Beispiel eines Analyseergebnisses der Frequenz des in 5 gezeigten Spannungsdetektionssignals. 5 shows an example of the detection signal. The detection signal has a traversal component and a harmonic component. 6 shows an example of an analysis result of the frequency of in 5 shown voltage detection signal.

Die CPU 24 (die Extraktionseinrichtung 24b) arbeitet auch als eine Einrichtung zum Extrahieren der Spektralintensität einer Spitze, die der Traversierfrequenz am nächsten liegt. Die extrahierte Spektralfrequenz wird im Speicher 24f gespeichert. The CPU 24 (the extraction device 24b ) also functions as means for extracting the spectral intensity of a peak closest to the traverse frequency. The extracted spectral frequency is stored in memory 24f saved.

Die Traversierfrequenz wird während eines Fadenspulvorgangs geringfügig verstellt, um die Form der Fadenschicht jeder Auflaufspule P1–P6 einzustellen. Um z. B. den Spulwinkel (den Winkel, der durch die Drehrichtung der Hülse 11 und die Fadenspulrichtung gebildet wird) einzustellen, wird die Traversierfrequenz geändert. Die Traversierfrequenz wird z. B. im Falle einer sog. Rippenbildung stark geändert, d. h., einem Spulvorgang, bei dem der Faden, da die Traversierfrequenz ein ganzzahliges Vielfaches des Spuldrehzyklus ist, auf den gleichen Abschnitt gespult wird. Solch eine Steuerung der Traversierfrequenz wird von der CPU 24 durchgeführt. Wenn die Traversierfrequenz geändert wird, können die Daten vor Durchführung der Änderung unterdrückt werden, und die Spannung kann mittels der Daten nach Durchführung der Änderung ermittelt werden, oder die Spannung kann mittels beider Daten vor und nach Durchführung der Änderung ermittelt werden. The traversing frequency is slightly adjusted during a yarn-winding operation to adjust the shape of the yarn layer of each package P1-P6. To z. B. the winding angle (the angle, by the direction of rotation of the sleeve 11 and the yarn winding direction is formed), the traverse frequency is changed. The traversing frequency is z. B. in the case of a so-called. Ribbing greatly changed, ie, a winding process in which the thread, since the traversing frequency is an integer multiple of the Spuldrehzyklus is wound on the same section. Such a control of the traversing frequency is provided by the CPU 24 carried out. When the traverse frequency is changed, the data may be suppressed before the change is made, and the voltage may be detected by the data after the change is made, or the voltage may be detected by both data before and after the change is made.

Es wird nun die Ermittlung der Fadenspannung mittels des Spannungsdetektors der vorliegenden Erfindung beschrieben. Ein Beispiel des Spannungsermittlungsvorgangs ist in den 7 und 8 gezeigt. 7 zeigt dabei den Vorgang des Abtastens der Ausgangsignale jedes Sensorteils S1–S6. 8 zeigt dabei den Vorgang zum Analysieren der Frequenz des Detektionssignals und zur Berechnung der Spannung durch die CPU 24. Das Abtasten und die Berechnung werden vor allem durch die CPU 24 durchgeführt. Bei der vorliegenden Ausführungsform beträgt die Anzahl der Abtastungen 128. The determination of the yarn tension by means of the tension detector of the present invention will now be described. An example of the voltage detection process is in the 7 and 8th shown. 7 shows the process of scanning the output signals of each sensor part S1-S6. 8th shows the process for analyzing the frequency of the detection signal and for calculating the voltage by the CPU 24 , The scanning and the calculation are mainly done by the CPU 24 carried out. In the present embodiment, the number of samples is 128 ,

Wie 7 zeigt, werden vor Beginn des Abtastens ein Schaltzählerwert Nx des MPX 20 und ein Abtastzählerwert Nd zurückgesetzt (S10). Wenn der Schaltzählerwert Nx 0, 1, M, 5 ist, wird einer der Sensorteile S1–S6 ausgewählt. Diese Werte Nx und Nd werden im Speicher 24f oder dergleichen der CPU 24 gespeichert. Da der Schaltzählerwert Nx 0 ist, wählt die CPU 24 den Sensorteil S1 durch den MPX 20, und das Detektionsausgangssignal des Sensorteils S1 wird von dem ADC 22 (S12) in ein digitales Signal umgewandelt. Nachdem die Umwandlung in das digitale Signal durchgeführt ist (S24: JA), wird der Schaltzählerwert Nx um 1 (S16) erhöht, und der Ausgang des MPX 20 wird auf dem Sensorteil S2 (S18) umgeschaltet. Wenn der Schaltzählerwert Nx nicht 6 (S20: NEIN) erreicht hat, werden die Detektionsausgangssignale der Sensorteile S2–S6 in der gleichen Weise in digitale Signale umgewandelt. As 7 shows, before the sampling starts, a switching counter value Nx of the MPX 20 and reset a sample counter value Nd (S10). When the shift counter value Nx is 0, 1, M, 5, one of the sensor parts S1-S6 is selected. These values Nx and Nd are stored in memory 24f or the like of the CPU 24 saved. Since the switch counter value Nx is 0, the CPU selects 24 the sensor part S1 through the MPX 20 , and the detection output of the sensor part S1 is from the ADC 22 (S12) is converted into a digital signal. After the conversion to the digital signal is performed (S24: YES), the shift counter value Nx is increased by 1 (S16), and the output of the MPX 20 is switched on the sensor part S2 (S18). When the switching counter value Nx has not reached 6 (S20: NO), the detection outputs of the sensor parts S2-S6 are converted into digital signals in the same manner.

Wenn der Schaltzählerwert Nx 6 (S20: JA) erreicht hat, wird, da die Detektionssignale der Sensorteile S1–S6 in digitale Signale umgewandelt sind, der Schaltzählerwert Nx zurückgesetzt (S22), und der Abtastzählerwert Nd wird um 1 (S24) erhöht. Wenn der Zählerwert Nd 128 (S30: NEIN) erreicht hat, wird das Abtasten fortgesetzt. Wenn der Zählerwert Nd 128 (S30: JA) erreicht hat, wird, da 128 Abtastungen durchgeführt wurden, der Zählerwert Nd zurückgesetzt (S32), und ein Parameter FLUG, der die Beendigung der Abtastung anzeigt, wird auf „1“ (S34) aktualisiert. Das Abtasten wird durch Wiederholen des gleichen Vorgangs fortgesetzt. When the switching counter value reaches Nx 6 (S20: YES), since the detection signals of the sensor parts S1-S6 are converted into digital signals, the switching counter value Nx is reset (S22), and the sampling counter value Nd is incremented by 1 (S24). When the counter value Nd 128 (S30: NO), the scanning is continued. When the counter value Nd 128 (S30: YES) is reached, there 128 Samples are performed, the counter value Nd is reset (S32), and a parameter FLUG indicating the completion of the scan is updated to "1" (S34). The sampling is continued by repeating the same operation.

Wie 8 zeigt, führt die CPU 24, wenn der Parameter FLUG, der die Beendigung des Abtastens anzeigt, in „1“ (S40: JA) ist, die FFT-Berechnung (S42) durch und setzt den Parameter FLUG auf „0“ (S44). Jede Spektralintensität (Amplitude) wird entsprechend dem FFT-Berechnungsergebnis berechnet (S46). Die CPU 24 extrahiert die Spektralintensität einer Spitze, die der Traversierfrequenz am nächsten liegt, aus dem Berechnungsergebnis (S48) und erhält aus der extrahierten Spektralintensität die Spannung. Für das Ausgangssignal jedes Sensorteils S1 bis S6 wird die Spannung erhalten. Die erhaltene Spannung wird im Speicher 24f gespeichert. Das Abtasten (7) und die Spannungsberechnung (8) werden gleichzeitig durchgeführt. As 8th shows, the CPU performs 24 when the parameter FLIGHT indicating the completion of scanning is in "1" (S40: YES), performs the FFT calculation (S42), and sets the parameter FLIGHT to "0" (S44). Each spectral intensity (amplitude) is calculated according to the FFT calculation result (S46). The CPU 24 extracts the spectral intensity of a peak closest to the traverse frequency from the calculation result (S48) and obtains the voltage from the extracted spectral intensity. For the output signal of each sensor part S1 to S6, the voltage is obtained. The voltage obtained is in memory 24f saved. The scanning ( 7 ) and the stress calculation ( 8th ) are performed simultaneously.

Mittels der erhaltenen Fadenspannung kann z. B. die Drehgeschwindigkeit der Spindel 7 gesteuert oder eine anormale Fadenspannung überwacht werden. Da die Fadenspannung für jede Auflaufspule P1–P6 ermittelt wird, kann die Steuerung entsprechend dem Mittelwert der sechs Spannungen, dem Mittelwert der Spannungen der beiden Endauflaufspulen P1, P6 oder der mittleren Auflaufspulen P2, P4 oder der Spannung einer bestimmten Spule durchgeführt werden. By means of the thread tension obtained can, for. B. the rotational speed of the spindle 7 controlled or an abnormal thread tension are monitored. Since the yarn tension is determined for each package P1-P6, the control may be performed in accordance with the average of the six voltages, the average of the voltages of the two end packages P1, P6 or the center packages P2, P4 or the voltage of a specific one.

Die vorliegende Erfindung wurde anhand eines Beispiels beschrieben, bei dem der Spannungsdetektor der vorliegenden Erfindung in einer Fadenspulmaschine verwendet wird. Der Spannungsdetektor der vorliegenden Erfindung kann jedoch in jeder Vorrichtung ohne Einschränkung auf die Fadenspulmaschine verwendet werden. Weiterhin erfolgte die Beschreibung anhand der Ermittlung der Fadenspannung als Beispiel, jedoch ist die Ermittlung nicht auf einen Faden beschränkt, und die Spannung jedes Körpers kann ermittelt werden. The present invention has been described by way of example using the voltage detector of the present invention in a filament winding machine. However, the voltage detector of the present invention can be used in any device without limitation to the yarn winding machine. Further, the description was made by the determination of the thread tension as an example, but the determination is not limited to a thread, and the tension of each body can be determined.

Wirkungen der Erfindung Effects of the invention

Gemäß dem ersten bzw. sechsten Anspruch wird das Frequenzspektrum des Detektionssignals erhalten, und die Spektralintensität entsprechend der Traversierfrequenz wird extrahiert. Daher können verschiedene Komponenten wie die harmonische Komponente und mechanische Vibrationen unterdrückt werden, um die Fadenspannung zu erhalten. Das Detektionssignal der Vibrationskomponente und die harmonische Komponente der Fadenspulmaschine selbst ergeben sich aus der Drehung der Hülsen oder dergleichen. Durch Analyse der Frequenz kann jedoch die Spektralintensität entsprechend der Traversierfrequenz des Fadens extrahiert werden, und eine genaue Spannung, die keine verschiedenen Komponenten wie eine harmonische Komponente und mechanische Vibrationen enthält, kann erhalten werden. According to the first and sixth claims, the frequency spectrum of the detection signal is obtained, and the spectrum intensity corresponding to the traverse frequency is extracted. Therefore, various components such as the harmonic component and mechanical vibration can be suppressed to obtain the thread tension. The detection signal of the vibration component and the harmonic component of the yarn winding machine itself result from the rotation of the sleeves or the like. However, by analyzing the frequency, the spectral intensity corresponding to the traverse frequency of the thread can be extracted, and an accurate tension containing no different components such as a harmonic component and mechanical vibrations can be obtained.

Gemäß dem zweiten bzw. siebten Anspruch kann, da der Pegel der Traversierfrequenz bestimmt wird, durch Begrenzen des Pegels der zu analysierenden Frequenz die Frequenzauflösung grob auf die Auflösung eingestellt werden, die zur Ermittlung der Fadenspannung erforderlich ist, und die zur Analyse der Frequenz erforderliche Zeitperiode kann verkürzt werden. According to the second and seventh claims, since the level of the traversing frequency is determined, by limiting the level of the frequency to be analyzed, the frequency resolution can be roughly set to the resolution required to detect the thread tension and the time period required to analyze the frequency can be shortened.

Gemäß dem dritten bzw. achten Anspruch hat das Detektionssignal eine Spitze der Spektralintensität im Frequenzspektrum entsprechend der Traversierfrequenz. Durch Berechnung der Fadenspannung aus der Spektralintensität der Spitze kann die genaue Spannung erhalten werden. According to the third or eighth claim, the detection signal has a peak of the spectral intensity in the frequency spectrum corresponding to the traversing frequency. By calculating the thread tension from the peak spectral intensity, the exact tension can be obtained.

Gemäß dem vierten bzw. neunten Anspruch kann durch Kontaktieren des Fadens, der seine Position periodisch durch Traversieren ändert, des Kontaktteils, entsprechend der auf den Kontaktteil durch den Faden periodisch aufgebrachten Kraft, das Detektionssignal, das sich zyklisch entsprechend der Traversierfrequenz ändert, erhalten werden. According to the fourth or ninth claim, by contacting the thread which changes its position periodically by traversing, the contact part corresponding to the force periodically applied to the contact part by the thread, the detection signal which changes cyclically in accordance with the traverse frequency can be obtained.

Gemäß dem fünften oder zehnten Anspruch kann, da die Fadenspannung in der Nähe der Traversierumkehrungen gemessen wird, ein nachteiliger Einfluss, der auf den Faden durch den Spannungsdetektor ausgeübt wird, auf ein Minimum reduziert werden, und die Fadenspannung kann ohne Verschlechterung der Fadenqualität ermittelt werden. According to the fifth or tenth claim, since the thread tension is measured in the vicinity of the traverse reversals, an adverse influence exerted on the thread by the tension detector can be minimized, and the thread tension can be detected without deteriorating the thread quality.

Claims (10)

Fadenspulvorrichtung, bestehend aus: einem Spulmechanismus zum Spulen eines Fadens auf eine Hülse (11), einer Traversiervorrichtung (10) zum Traversieren des auf die Hülse (11) gespulten Fadens mit einer bestimmten Traversierfrequenz (f(1)), einer Traversierführung (6), die einen Schwenkpunkt zum Traversieren des Fadens bildet, einem Detektor (S1–S6) zwischen der Traversierführung (6) und der Traversiervorrichtung (10) zur Abgabe eines Detektionssignals entsprechend einer durch den Faden ausgeübten Kraft, und einer Analysiereinrichtung (24a) zur Bildung eines Frequenzspektrums des Detektionssignals, dadurch gekennzeichnet, dass die Fadenspulvorrichtung weiterhin aus einer Extraktionseinrichtung (24b) zum Extrahieren einer Spektralintensität entsprechend der Traversierfrequenz (f(1)) des ausgegebenen Detektionssignals aus dem erhaltenen Frequenzspektrum besteht, wobei die Fadenspannung entsprechend der extrahierten Spektralintensität erhalten wird. Thread-winding device, comprising: a winding mechanism for winding a thread onto a sleeve ( 11 ) a traversing device ( 10 ) for traversing the on the sleeve ( 11 ) spooled thread with a certain traversing frequency (f (1)), a traversing guide ( 6 ), which forms a pivot point for traversing the thread, a detector (S1-S6) between the traversing guide ( 6 ) and the traversing device ( 10 ) for outputting a detection signal in accordance with a force exerted by the thread, and an analyzing device ( 24a ) for forming a frequency spectrum of the detection signal, characterized in that the thread-winding device further comprises an extraction device ( 24b ) for extracting a spectral intensity corresponding to the traverse frequency (f (1)) of the output detection signal from the obtained frequency spectrum, wherein the thread tension corresponding to the extracted spectrum intensity is obtained. Fadenspulvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Analysiereinrichtung (24a) das Frequenzspektrum des Detektionssignals bis zu einem Pegel bildet, der die bestimmte maximale Traversierfrequenz (f(1)) geringfügig überschreitet. Thread-winding device according to claim 1, characterized in that the analyzing device ( 24a ) forms the frequency spectrum of the detection signal to a level slightly exceeding the determined maximum traversing frequency (f (1)). Fadenspulvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Extraktionseinrichtung (24b) aus dem gebildeten Frequenzspektrum eine Spitzenspektralintensität aus der Spektralintensität entsprechend der Traversierfrequenz (f(1)) des ausgegebenen Detektionssignals extrahiert. Thread-winding device according to claim 1 or 2, characterized in that the extraction device ( 24b ) extracts from the formed frequency spectrum a peak spectrum intensity from the spectral intensity corresponding to the traversal frequency (f (1)) of the output detection signal. Fadenspulvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor (S1–S6) zur Abgabe des Detektionssignals einen Kontaktteil (15) aufweist, den der traversierte Faden kontaktiert, und eine Einrichtung (12) zur Ermittlung der Kraft, die der Kontaktteil (15) vom Faden aufnimmt. Thread-winding device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the detector (S1-S6) for emitting the detection signal, a contact part ( 15 ) contacted by the traversed thread, and a device ( 12 ) for determining the force which the contact part ( 15 ) receives from the thread. Fadenspulvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktteil (15) den Faden in der Nähe der Traversierumkehrungen kontaktiert. Thread-winding device according to claim 4, characterized in that the contact part ( 15 ) contacted the thread near the traversing reversals. Verfahren zur Ermittlung der Spannung eines laufenden Fadens, der mit einer bestimmten Traversierfrequenz (f(1)) traversiert wird, umfassend: einen ersten Schritt zur Bildung eines Detektionssignals entsprechend der vom Faden aufgenommenen Kraft, einen zweiten Schritt zur Beildung eines Frequenzspektrums des Detektionssignals, gekennzeichnet durch einen dritten Schritt zum Extrahieren einer spektralen Intensität entsprechend der Traversierfrequenz (f(1)) des ausgegebenen Detektionssignals aus dem gebildeten Frequenzspektrum, und einen vierten Schritt zur Ermittlung der Fadenspannung entsprechend der extrahierten Spektralintensität. A method of determining the tension of a running yarn that is traversed at a particular traversing frequency (f (1)), comprising: a first step of forming a detection signal corresponding to the force received by the thread, a second step for acquiring a frequency spectrum of the detection signal, marked by a third step for extracting a spectral intensity corresponding to the traversal frequency (f (1)) of the output detection signal from the formed frequency spectrum, and a fourth step of determining the yarn tension according to the extracted spectrum intensity. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schritt das Frequenzspektrum des Detektionssignals bis zu einem Pegel bildet, der die bestimmte maximale Traversierfrequenz (f(1)) geringfügig überschreitet. A method according to claim 6, characterized in that the second step forms the frequency spectrum of the detection signal up to a level which slightly exceeds the determined maximum traversing frequency (f (1)). Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Schritt eine Spitzenspektralintensität der Spektralintensität entsprechend der Traversierfrequenz (f(1)) des ausgegebenen Detektionssignals aus dem erhaltenen Frequenzspektrum extrahiert. A method according to claim 6 or 7, characterized in that the third step extracts a peak spectral intensity of the spectral intensity corresponding to the traversal frequency (f (1)) of the output detection signal from the obtained frequency spectrum. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schritt das Detektionssignal entsprechend der Kraft bildet, die vom Faden dadurch aufgenommen wird, dass der Faden einen Detektor (S1–S6) kontaktiert, der ein Detektionssignal entsprechend der aufgenommenen Kraft erzeugt. A method according to any one of claims 6 to 8, characterized in that the first step forms the detection signal in accordance with the force received by the filament by the filament contacting a detector (S1-S6) which generates a detection signal corresponding to the received force , Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor (S1–S6) den Faden in der Nähe der Traversierumkehrungen kontaktiert. A method according to claim 9, characterized in that the detector (S1-S6) contacts the thread in the vicinity of the traversing reversals.

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