DE10297812T5

DE10297812T5 - Fadenspulvorrichtung und Verfahren und Vorrichtung zur Spannungsermittlung

Info

Publication number: DE10297812T5
Application number: DE10297812T
Authority: DE
Inventors: Kazuhiko Nakade; Masakatsu Hasegawa; Katsufumi Muta
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2002-11-13
Filing date: 2002-11-13
Publication date: 2005-11-17
Anticipated expiration: 2022-11-14
Also published as: WO2004043839A1; DE10297812B4; CN1620398A; CN100377979C

Abstract

Fadenspulvorrichtung, bestehend aus:
einem Spulmechanismus zum Spulen eines Fadens auf eine Hülse,
einer Traversiervorrichtung zum Traversieren des auf die Hülse gespulten Fadens mit einer bestimmten Traversierfrequenz,
einer Traversierführung, die einen Schwenkpunkt zum Traversieren des Fadens bildet,
einem Detektor zwischen der Traversierführung und der Traversiervorrichtung zur Abgabe eines Detektionssignals entsprechend einer durch den Faden ausgeübten Kraft,
einer Analysiereinrichtung zur Bildung eines Frequenzspektrums des Detektionssignals und
einer Extraktionseinrichtung zum Extrahieren einer Spektralintensität entsprechend der Traversierfrequenz des ausgegebenen Detektionssignals aus dem erhaltenen Frequenzspektrum,
wobei die Fadenspannung entsprechend der extrahierten Spektralintensität erhalten wird.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung
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.
Stand der Technik
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. Zum Beispiel 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.
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 än dert. Um die Fadenqualität zu verbessern, ist die Stabilisierung der Fadenspannung wichtig.
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 Nr. 60/47985 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 Nr. 51/44668 und Nr. 54/28106 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 Filamentbrüchen gering, und die Beeinträchtigung der Fadenqualität ist niedrig.
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.
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.
Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die in den unabhängigen Ansprüchen definierten Merkmale. Zweckmäßige Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen.
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.
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.
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.
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.
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.
Gemäß der Ausführungsform nach Anspruch 11 oder 14 wird die Frequenz des Detektionssignals ermittelt, und die Daten entsprechend der Frequenzänderung des detektierten Körpers werden aus dem Analyseergebnis extrahiert. Durch Unterdrückung verschiedener Komponenten, wie der harmonischen Komponente und der mechanischen Vibrationen, kann daher die Spannung des detektierten Körpers erhalten werden. Zum Beispiel kann die Frequenz der Abtastung der Daten des Detektionssignals durch FFT (schnelle Fourier-Transformation) analysiert werden, und die Daten entsprechend der Frequenzänderung des detektierten Körpers können extrahiert werden.
Gemäß der Ausführungsform nach Anspruch 12 oder 15 kann, da der Pegel der Frequenzänderung des detektierten Körpers bestimmt wird, durch Begrenzen des Pegels der zu analysierenden Frequenz, die Frequenzauflösung grob auf eine Auflösung eingestellt werden, die zur Ermittlung der Spannung erforderlich ist, und die zur Analyse der Frequenz erforderliche Zeitperiode kann verkürzt werden.
Gemäß der Ausführungsform nach Anspruch 13 oder 16 kann, da das Detektionssignal in den Daten entsprechend der Änderungsfrequenz des detektierten Körpers eine Spitze hat, die Spannung durch Berechnung der Spannung aus den Spitzendaten genau erhalten werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Darstellung, die ein Beispiel einer Fadenspulmaschine zeigt, die einen erfindungsgemäßen Spannungsdetektor aufweist. 2 ist eine Block darstellung, 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.
Detaillierte Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
Anhand der Zeichnungen wird nun eine erfindungsgemäße Ausführungsform detailliert beschrieben.
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.
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 vorgese hen. Ein Spulmechanismus wird durch die Spindel 7 und die Hülsen 11 als Grundkomponenten gebildet.
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.
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.
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.
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 ¹/₂-fachen oder mehrfachen der Abtastfrequenz des ADC aus den analogen Detektionsausgangssignalen der Sensorteile S1–6. 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.
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.
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.
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.
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 Fall einer sogenannten 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.
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.
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, ..., 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.
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.
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.
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.
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.
Wirkungen der Erfindung
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.
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.
Gemäß dem dritten bzw. neunten 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.
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.
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.
Entsprechend dem elften bzw. vierzehnten Anspruch wird die Frequenz des Detektionssignals analysiert, und die Daten entsprechend der Frequenzänderung des untersuchten Körpers werden aus dem Analyseergebnis extrahiert. Daher können verschiedene Komponenten, wie eine harmonische Komponente und mechanische Vibrationen, unterdrückt werden, um die Spannung des untersuchten Körpers zu erhalten.
Gemäß dem zwölften bzw. fünfzehnten Anspruch kann, da der Pegel der Frequenzänderung des untersuchten Körpers bestimmt wird, durch Begrenzen des Pegels der analysierten Frequenz, die Frequenzauflösung grob auf eine Auflösung eingestellt werden, die zur Ermittlung der Spannung erforderlich ist, und die für die Analyse der Frequenz erforderliche Zeitperiode kann verkürzt werden.
Entsprechend dem dreizehnten bzw. siebzehnten Anspruch kann, da das Detektionssignal in den Daten entsprechend der Frequenzänderung des untersuchten Körpers eine Spitze hat, durch Berechnung der Spannung aus den Spitzendaten eine genaue Spannung erhalten werden.
Zusammenfassung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Spannungsermittlung und eine Fadenspulvorrichtung mit der Spannungsermittlungsvorrichtung, die eine Spannungskomponente aus verschiedenen Komponenten, die in einem Spannungsdetektionssignal enthalten sind, extrahieren können.
Eine CPU 24 ist vorgesehen, um ein Frequenzspektrum des Detektionssignals zu ermitteln und eine Spektralintensität entsprechend einer Traversierfrequenz zu extrahieren, wobei die Spannung entsprechend der extrahierten Spektralintensität ermittelt wird.

Claims

Fadenspulvorrichtung, bestehend aus: einem Spulmechanismus zum Spulen eines Fadens auf eine Hülse, einer Traversiervorrichtung zum Traversieren des auf die Hülse gespulten Fadens mit einer bestimmten Traversierfrequenz, einer Traversierführung, die einen Schwenkpunkt zum Traversieren des Fadens bildet, einem Detektor zwischen der Traversierführung und der Traversiervorrichtung zur Abgabe eines Detektionssignals entsprechend einer durch den Faden ausgeübten Kraft, einer Analysiereinrichtung zur Bildung eines Frequenzspektrums des Detektionssignals und einer Extraktionseinrichtung zum Extrahieren einer Spektralintensität entsprechend der Traversierfrequenz des ausgegebenen Detektionssignals aus dem erhaltenen Frequenzspektrum, wobei die Fadenspannung entsprechend der extrahierten Spektralintensität erhalten wird.
Fadenspulvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Analysiereinrichtung das Frequenzspektrum des Detektionssignals bis zu einem Pegel bildet, der die bestimmte maximale Traversierfrequenz geringfügig überschreitet.
Fadenspulvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Extraktionseinrichtung aus dem gebildeten Frequenzspektrum eine Spitzenspektralintensität aus der Spektralintensität entsprechend der Traversierfrequenz des ausgegebenen Detektionssignals extrahiert.
Fadenspulvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der der Detektor zur Abgabe des Detektionssignals einen Kontaktteil aufweist, den der traversierte Faden kontaktiert, und eine Einrichtung zur Ermittlung der Kraft, die der Kontaktteil vom Faden aufnimmt.
Fadenspulvorrichtung nach Anspruch 4, bei der der Kontaktteil den Faden in der Nähe der Traversierumkehrungen kontaktiert.
Verfahren zur Ermittlung der Spannung eines laufenden Fadens, der mit einer bestimmten Traversierfrequenz traversiert wird, umfassend: einen ersten Schritt zur Bildung eines Detektionssignals entsprechend der vom Faden aufgenommenen Kraft, einen zweiten Schritt zur Bildung eines Frequenzspektrums des Detektionssignals, einen dritten Schritt zum Extrahieren einer spektralen Intensität entsprechend der Traversierfrequenz des ausgegebenen Detektionssignals aus dem gebildeten Frequenzspektrum und einen vierten Schritt zur Ermittlung der Fadenspannung entsprechend der extrahierten Spektralintensität.
Verfahren nach Anspruch 6, bei dem der zweite Schritt das Frequenzspektrum des Detektionssignals bis zu einem Pegel bildet, der die bestimmte maximale Traversierfrequenz geringfügig überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, bei dem der dritte Schritt eine Spitzenspektralintensität der Spektralintensität entsprechend der Traversierfrequenz des ausgegebenen Detektionssignals aus dem erhaltenen Frequenzspektrum extrahiert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, bei dem der erste Schritt das Detektionssignal entsprechend der Kraft bildet, die vom Faden dadurch aufgenommen wird, dass der Faden einen Detektor kontaktiert, der ein Detektionssignal entsprechend der aufgenommenen Kraft erzeugt.
Verfahren nach Anspruch 9, bei dem der Detektor den Faden in der Nähe der Traversierumkehrungen kontaktiert.
Spannungsdetektionsverfahren, das ein Detektionssignal entsprechend einer Kraft bildet, die aus einem detektierten Körper aufgenommen wird, der seine Position mit einer bestimmten Frequenz ändert, und die Spannung des detektierten Körpers entsprechend dem Detektionssignal ermittelt, umfassend die folgenden Schritte: Analysieren der Frequenz des Detektionssignals, Extrahieren von Daten entsprechend der bestimmten Frequenz des ausgegebenen Detektionssignals aus dem Analyseergebnis und Ermittlung der Spannung des detektierten Körpers entsprechend den extrahierten Daten.
Verfahren nach Anspruch 11, bei dem der Schritt des Analysierens der Frequenz die Frequenz bis zu einem Pegel analysiert, der die bestimmte maximale Frequenz geringfügig überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, bei dem der Schritt des Extrahierens der Daten aus dem Analyseergebnis Spitzendaten der Daten entsprechend der bestimmten Frequenz des ausgegebenen Detektionssignals extrahiert.
Spannungsermittlungsvorrichtung, die einen Detektor zur Ermittlung eines Detektionssignals entsprechend einer von einem detektierten Körper aufgenommenen Kraft aufweist, der seine Position mit einer bestimmten Frequenz ändert, und die die Span nung des detektierten Körpers entsprechend dem Detektionssignal ermittelt, bestehend aus: einer Analysiereinrichtung zum Analysieren der Frequenz des Detektionssignals und einer Extraktionseinrichtung zum Extrahieren von Daten entsprechend der bestimmten Frequenz des ausgegebenen Detektionssignals aus dem Analyseergebnis, wobei die Spannung des detektierten Körpers entsprechend den extrahierten Daten erhalten wird.
Vorrichtung nach Anspruch 14, bei der die Analyseeinrichtung die Frequenz bis zu einem Pegel ermittelt, der die bestimmte maximale Frequenz geringfügig überschreitet.
Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, bei der die Extraktionseinrichtung Spitzendaten der Daten entsprechend der bestimmten Frequenz des ausgegebenen Detektionssignals aus dem Analyseergebnis extrahiert.