專利名稱：在貯紗筒和給線裝置上檢測紗卷的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及按照專利權(quán)利要求1的方法和按照權(quán)利要求5的貯紗筒和給線裝置。
從US-A-4180215中可知用于編織機(jī)的貯紗筒和給線裝置具有一個適于驅(qū)動的貯紗筒體(簡稱筒體)使其能旋轉(zhuǎn)并帶有凹形輪廓線。筒體具有一透光壁和不同的圓周部位(或圓周區(qū))，諸如縱向槽或縱向縫以便為線圈限定一個小的接觸面。在筒體內(nèi)部安裝了發(fā)光發(fā)射器和反光接收器。在貯紗筒表面(簡稱筒表面)外裝有一面鏡子，只要所謂掃描區(qū)內(nèi)無線圈，它就能將掃描區(qū)內(nèi)的發(fā)射器光線反射至接收器。在軸向上產(chǎn)生的反光和遮光的變化被檢測出用以控制筒體的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置。線圈的反光或吸收特性影響了傳感器信號的差別。白色發(fā)光的一種線圈將象鏡子一樣反射光線，而特別薄的另一種線圈不能有效遮蔽反射光。此時，傳感器信號間的差異將減小，這將必須使傳感器能響應(yīng)的靈敏度提高，從而可減小對較強(qiáng)的外來光，外來污染或筒體壁透光率所引起的干擾。
在采用其他光電傳感器掃描給線邊界(或范圍)時也會產(chǎn)生類似的問題，例如在與筒表面的反射特性相比而計算線圈的反射特性時。
從DE-02221655和GB-C-1168905可知的用于編織機(jī)的貯紗筒和給線裝置中，給線邊界的移動由一傳感元件決定，該元件確定了一個推進(jìn)件(由于向筒體軸傾斜的位置)和一個傳感器(根據(jù)傾斜的角度而操縱一個開關(guān))。這些互相影響的功能和自動傳感已不再是最尖端，這至少是由于現(xiàn)代紗線加工機(jī)器的高線運(yùn)動速度。當(dāng)操作時，這些裝置表現(xiàn)出一種滯后導(dǎo)致了不準(zhǔn)確的操作特性。另外，這些裝置對給線拉力的變化反應(yīng)敏感。
本發(fā)明的目的是提供一種簡單的方法能廣泛適用于各種類型的貯紗筒和給線裝置以及一種結(jié)構(gòu)上簡單的貯紗筒和給線裝置，利用該裝置能掃描出給線邊界的移動而不對故障敏感，且在很大程度上與線質(zhì)量及線材料的特性無關(guān)。
按照本發(fā)明，該目的由包含在專利權(quán)利要求1中的方法的特點及具有權(quán)利要求5特點的貯紗筒和給線裝置來達(dá)到。
在該方法中，相應(yīng)的控制信號由同時非等同，筒表面信號的出現(xiàn)或消失來得到，或者控制信號由同時非等同筒表面信號與彼此等同的線信號之間的差異，即在任何情況下所鑒別出的等同與非等同之間的明顯差異來得到。即便線信號與一個同時非等同筒表面信號類似，控制信號也能可靠地得到，由于掃描不僅在軸向且同時也在徑向因此掃描為高質(zhì)量。線特性的干擾作用被消除了。該方法適用于可旋轉(zhuǎn)筒體(當(dāng)筒體旋轉(zhuǎn)及停頓時)及靜止的筒體，且它對編織機(jī)的貯紗筒和給線裝置與對針織機(jī)是同樣有利的。
按照權(quán)利要求5的貯紗筒和給線裝置，傳感器精確地檢測給線邊界是否已到掃描區(qū)。由于掃描區(qū)內(nèi)的線任何時候不能同時產(chǎn)生非等同信號，該信息很可靠，對故障不敏感且與所處理的線特性無關(guān)。與線圈掃描特性明顯不同的筒表面的兩圓周部位掃描特性可以毫不困難地預(yù)先在結(jié)構(gòu)上確定，例如根據(jù)筒體的結(jié)構(gòu)尺寸，根據(jù)不同材料，根據(jù)距傳感器的不同距離，根據(jù)在結(jié)構(gòu)上集成于筒表面的輔助元件，根據(jù)顏色、涂層、光潔度等類似因素。在這方面，重要的是傳感器掃描一個區(qū)域而不僅僅是個別點。
按照權(quán)利要求2，掃描由光電完成且是非接觸的。這樣將保證盡可能謹(jǐn)慎地處理精細(xì)的線材料。
按照權(quán)利要求3，至少與一個圓周點或圓周區(qū)域有關(guān)的窗口信號由適于轉(zhuǎn)動的筒體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動所得到。掃描以頻閃方式作用使得可能對掃描或鑒別很關(guān)鍵的圓周部位間的轉(zhuǎn)換區(qū)域被排除在外。為在筒體停頓的情況下也得到一個掃描結(jié)果，筒體應(yīng)始終停在有窗信號作用的位置上。窗信號或窗信號間的距離可以用作觸發(fā)給線掃描操作的措施，窗信號的轉(zhuǎn)角的寬度或范圍短于在每個圓周部位被完全掃描過程中轉(zhuǎn)角的寬度或范圍。旋轉(zhuǎn)位置傳感器可以向著筒體或所述筒體驅(qū)動軸的無線區(qū)域。
按照權(quán)利要求4根據(jù)現(xiàn)有另一可選方法來鑒別差異可以得到明確的結(jié)果，它表明給線邊界是否已到達(dá)掃描區(qū)。
按照權(quán)利要求6的實施例結(jié)構(gòu)簡單且理想地適用于為編織機(jī)給線。傳感器的結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)功能使其不受外來光的影響且能得到所述傳感器的準(zhǔn)確定向和定位。
根據(jù)按照權(quán)利要求7的實施例，當(dāng)筒體停頓時也能獲得給線邊界的確切位置，其原因為僅當(dāng)傳感器同時指向筒表面的兩個圓周部位時所述筒體才停止。
按照權(quán)利要求8的實施例包括三個沿圓周間隔放置的傳感器使得筒表面的第一和第二圓周部位始終能同時檢測到。
按照權(quán)利要求9，產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)位置信號作為窗信號以確定筒表面的圓周部位何時及何區(qū)域被相應(yīng)地掃描。另外，每個旋轉(zhuǎn)位置信號可用于將筒體停止于一個精確的預(yù)定點，例如在一個異步電機(jī)中可顛倒磁場方向使筒體減速，或以漸進(jìn)速度尋找窗信號。最終能獲得關(guān)于旋轉(zhuǎn)速度，加速度或減速度及狀態(tài)旋轉(zhuǎn)或停頓的信息，而這對于輔助的安全功能是很重要的。
按照權(quán)利要求10，能在傳感器間預(yù)定的距離上得到一個易于鑒別的近似正弦信號波形。
在按照權(quán)利要求11的結(jié)構(gòu)簡單實施例中，縱向桿和間隙或縱向槽本身確定了具有明顯的掃描特性差異(光、機(jī)械或類似)的筒表面的第一和第二圓周部位，線圈所用的支撐面具有較小的尺寸。
按照權(quán)利要求12，由于縱向桿表面產(chǎn)生的效應(yīng)相當(dāng)于一鏡面效應(yīng)使掃描特性出現(xiàn)顯著不同，從而，例如在采用反射光進(jìn)行光電掃描的情形下，間隙或縱向槽幾乎或根本不存在一樣。另一方面，縱向桿的鏡面或鍍鉻及拋光表面保證了線圈易于軸向滑動。另外，一個步進(jìn)件可以方便地集成在內(nèi)。
權(quán)利要求13利用控制工程領(lǐng)域的簡單方法產(chǎn)生線信號和筒表面信號之間的差異，該顯著的可檢測差異(信號電壓差異，帶符號或絕對值)適用于鑒別產(chǎn)生的清晰、精確控制信號。由于這樣一個事實，即無論哪個傳感器產(chǎn)生了一個非等同信號而哪個傳感器產(chǎn)生了另一個非等同信號，非等同信號在電路中同時出現(xiàn)，就能提供一個缺少給線邊界的確定信息。如果邏輯電路中未出現(xiàn)同時非等同信號，就能提供一個線在掃描區(qū)內(nèi)出現(xiàn)的確定信息。還能根據(jù)等同線信號，及非等同信號之間的差異得到線在掃描區(qū)內(nèi)出現(xiàn)的信息。電路可被集成于用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置的微處理器控制或閉環(huán)控制之內(nèi)或可至少連接于其上使得旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置能被靈敏地控制且能考慮到與特殊使用情形有關(guān)的參數(shù)。
按照權(quán)利要求14包括一個靜止筒體的實施例普遍適用于作為編織機(jī)的緯紗筒及給線裝置。采用桿狀骨架的結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了必須的圓周部位且容許步進(jìn)件的集成。
按照權(quán)利要求15，給線的理想尺寸是可調(diào)的。
按照權(quán)利要求16，在筒體的軸向上形成了一組掃描區(qū)，從而能夠監(jiān)視在最大尺寸和最小尺寸之間給線邊界的移動，如果需要，也可以在適中的范圍(模擬檢測)。
按照權(quán)利要求17的實施例價格適中，結(jié)構(gòu)緊湊且安全可靠。構(gòu)造的圓周部位使得其掃描特性間的差異盡可能明顯。
按照權(quán)利要求18的替換件在由于特殊原因而不希望采用光電掃描的場合是十分有利的。
按照權(quán)利要求19的實施例對故障不敏感。
按照權(quán)利要求20，速度信息被用于安全性監(jiān)視以便在即使操作信號表明機(jī)器即將開始操作而并無給線的情形下避免不合格的物料，例如，如果線的拉力超過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置給線一側(cè)的轉(zhuǎn)矩，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置不再能驅(qū)動筒體并向給線給送足夠量的線，此時機(jī)器將被關(guān)掉。當(dāng)出現(xiàn)操作信號且無信號串之后必須經(jīng)過一段預(yù)定的時間以保證筒體自停頓的狀態(tài)下正常啟動或是保證正常操作過程中可能出現(xiàn)的所述筒體的加速。如果由于無效傳感器使給線包含過量的線則速度信息也可適用于來關(guān)閉機(jī)器。為此，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置的最大速度將被監(jiān)視一段預(yù)定時間，在此期間，給線范圍通常能達(dá)到它能被檢測到的掃描區(qū)。否則，機(jī)器將在附加的一段時間，比如說是前述時間的50％，之后被關(guān)閉。
按照權(quán)利要求21，筒體將根據(jù)檢測到的旋轉(zhuǎn)速度與線消耗速率的比率而減速直至停止，例如，當(dāng)消耗速率很快降至零時。這樣使得線的抽出點不再旋轉(zhuǎn)，因為這種旋轉(zhuǎn)引起脫落的線的不希望有的纏繞。制動裝置將防止由慣性所引起的筒體余動。當(dāng)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置采用異步電機(jī)時，該控制可以通過顛倒磁場方向來實現(xiàn)(電機(jī)制動)。
本發(fā)明要點的實施例將根據(jù)附圖加以解釋，其中

圖1示意性地表示出部分貯紗筒及給線裝置，它包括一個適于驅(qū)動并旋轉(zhuǎn)的筒體及其相應(yīng)的圖(一個操作位置)；圖2表示出按照圖1的裝置及其相應(yīng)的圖(在一個不同的操作位置)；圖3表示一個貯紗筒和給線裝置，它包括一個靜止的筒體及其相應(yīng)的圖；圖4表示一個貯紗筒和給線裝置具體實施例的縱向貫穿剖面；圖5表示圖4圖示平面內(nèi)的筒表面的部分的頂視圖；圖6+7表示對圖4和5在兩個操作位置有關(guān)的信號波形；圖8表示圖4中沿平面VIII-VIII的軸向剖面；圖9表示電路的方框圖；圖10+11表示與按照圖5、6、7的不同實施例有關(guān)的圖示；圖12表示不同實施例的電路方框圖。
按照圖1的貯紗筒和給線裝置具有一鼓狀的筒體1，它有筒表面2用作由線Y的線圈6構(gòu)成的給線5。筒體1適于驅(qū)動從而能繞軸線3(箭頭4)旋轉(zhuǎn)且能停止。線Y成切線地供入筒體1上并沿軸向從其上脫落(不同的線長送至編織機(jī))。給線5下邊界的移動由掃描裝置7根據(jù)它是否在掃描區(qū)12內(nèi)出現(xiàn)而掃描出(為簡單起見表示為點劃線)。例如它用于產(chǎn)生筒體1的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置所需的驅(qū)動控制信號，該信號在圖1中未示出且它大致根據(jù)所消耗的線量來驅(qū)動筒體。
筒表面2具有至少用于兩個傳感器SA、SB的帶有不同掃描特性A、B的兩圓周(面)部位8、9，傳感器大致安置在圓周方向上且相距一定間隔以便它們能同時指向兩個圓周部位8、9。這些傳感器比如說是光電傳感器SA、SB，它們每個由光源10(紅外光)和響應(yīng)反射光的接收器11(光敏二極管)組成。圓周部位8、9的不同掃描特性A、B由下述預(yù)先決定不同顏色的高對比度，不同的光反射及吸收，傳感器的不同距離等等。當(dāng)采用掃描區(qū)12有清晰圖像的光電傳感器時，可以從圓周部位8、9的不同特性曲線得到相應(yīng)的掃描特性A，B。
在圖1中，僅設(shè)置了一個第一和一個第二圓周部位8，9。因此必要時旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置僅將筒體1停止在旋轉(zhuǎn)位置X，在該位置傳感器SA、SB將指向圓周部位8，9。
在按照圖4到9的實施例中，具有大致相同寬度的任意數(shù)目的第一和第二圓周部位按規(guī)則交替排列分布于筒表面的四周，至少三個傳感器S在圓周方向上大致排成一直線且以一定方式間隔使得無論筒體1的旋轉(zhuǎn)位置，一個傳感器始終指向一個圓周部位B而同時另一傳感器始終指向一個第二圓周部位9。筒體1可以停在任何旋轉(zhuǎn)位置。
在圖1的曲線中，產(chǎn)生的傳感器信號表示在一個位于距掃描區(qū)12一定距離給線5所在的操作位置處。在圖1的筒體1的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動過程中，當(dāng)A、B經(jīng)過X時傳感器SA、SB將產(chǎn)生信號，其中一個所述信號具有高電平而另一個具有低電平，信號差異為d1。當(dāng)筒體1停在旋轉(zhuǎn)位置x時，掃描將提供具有信號差異d1(電壓差)的持續(xù)筒表面信號A、B。只要在掃描過程中出現(xiàn)兩個非持續(xù)筒表面信號(當(dāng)筒體1旋轉(zhuǎn)時)或是出現(xiàn)兩個持續(xù)筒表面信號A，B(當(dāng)筒體1停止時)，表明給線5尚未到達(dá)掃描區(qū)12。此時旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置應(yīng)該接通，或保持在接通狀態(tài)，或應(yīng)該加速。
當(dāng)筒體1保持旋轉(zhuǎn)且假定脫落的用線Y的量少于給送的線量，由未示出的推進(jìn)件(主動，傳動推進(jìn)件或錐度推進(jìn))作用向掃描區(qū)12移動的給線5將到達(dá)掃描區(qū)12。
在筒體1的旋轉(zhuǎn)位置X，傳感器SA、SB產(chǎn)生彼此等同的連續(xù)線信號Y(在圖2曲線中具有可能測出差異d2的相應(yīng)的雙線)。曲線上位于高電平的雙線代表由具有與圓周部位B類似掃描特性的線產(chǎn)生的線信號，而低的雙線表示由具有圓周部位9的掃描特性B的線Y產(chǎn)生的線信號。由于非等同信號的消失，由于檢測出的非等同和等同信號間的差異，或由于等同信號，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置被減速或?qū)е峦Ｖ?，此時它將停在旋轉(zhuǎn)位置X處。當(dāng)筒體停止時掃描仍繼續(xù)，彼此等同的線信號仍起作用。如果線用完，圓周部位8、9暴露在掃描區(qū)12內(nèi)。傳感器SA、SB將同時產(chǎn)生非等同，持續(xù)筒表面信號(圖1的曲線)。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置將被接通。
按照圖3的貯紗筒和給線裝置F，筒體1以靜止的方式安置在罩13上。所述罩13包含驅(qū)動卷繞件14的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置15以形成給線5。未示出的推進(jìn)裝置在軸向上傳送線5或線圈6。線Y自給線5的頂部展開。掃描裝置7具有兩個指向掃描區(qū)12的傳感器SA、SB。筒表面2具有在圓周方向上相隔的且具有不同掃描特性A、B的圓周部位8，9。在可緊固到罩13上的掃描裝置7中，傳感器SA、SB沿圓周方向彼此間隔以便每個傳感器SA、SB指向某一圓周部位8，9。
在圖3中，給線5的邊緣尚未到達(dá)掃描區(qū)12。在圖3的曲線中，由傳感器SA、SB產(chǎn)生的筒表面信號表示為具有不同信號電平(差異d1)的水平線。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置15被接通或保持接通狀態(tài)以給送線Y直至所述線覆蓋了掃描區(qū)12內(nèi)的圓周部位8，9。假定給線5的掃描特性大致位于掃描特性A和B之間的中間位置，傳感器SA、SB將產(chǎn)生等同的線信號(雙虛線)。從這些等同線信號可以得出結(jié)論即旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置15必須停止。只要無變化(無消耗)發(fā)生，繼續(xù)進(jìn)行的掃描進(jìn)一步確定這種停頓。如果線Y用完，圓周部位8，9又將暴露。非等同筒表面信號起作用，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置15又被接通，如果需要，會有一定的延遲。
按照圖4，5，8和9的貯紗筒和給線裝置F中，借助于一個套件來定位掃描裝置7使其指向筒表面2的罩13，利用一緊固在具有桿狀骨架結(jié)構(gòu)的筒體1上的軸16來支撐其中的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置15(電機(jī))。該桿狀骨架由沿縱向沿伸的，被間隔z(參看圖5)分開的桿R構(gòu)成，所述桿R和間隔Z具有相同寬度且按交替方式排列。也可以形成外開的縱向槽來替代連續(xù)的間隔Z。桿R和間隔Z或縱向槽限定了對于掃描裝置7的傳感器S具有明顯不同的掃描特性的第一和第二圓周部位8和9。三個傳感器在圓周方向上間隔放置使得至少一個第一圓周部位8和至少一個第二圓周部位9能同時被至少一個傳感器S掃描到。
筒體1具有一些星形連接的輻條或一個輻條環(huán)19作為推進(jìn)件V，它的輻條18延伸穿過間隔Z直到軸16上的旋轉(zhuǎn)軸承17，旋轉(zhuǎn)軸承17和輻條環(huán)19與筒體1的軸線3成斜角延伸。由于旋轉(zhuǎn)軸承17安裝在軸套17a上，軸套17a與軸16固定連接無相對轉(zhuǎn)動，在筒體1的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動過程中輻條環(huán)19將向掃描區(qū)12移動給線5。
按照圖4的貯紗筒和給線裝置F為諸如針織機(jī)給送線。線沿軸向在頂部展開。掃描裝置7適于沿箭頭19′方向移動以改變給線大小。掃描裝置7通過一電路L連至用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置15之控制裝置C；正如所描述的，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置15通過旋轉(zhuǎn)筒體1在線用完時向給線5給送必需量的線Y以維持給線大小。
按照圖8，三個傳感器S共同置于一個固定在罩13上的套30內(nèi)。蓋板31保護(hù)傳感器S不受污染。
圖5表示5根桿R或間以第二圓周部位9(間隔Z或縱向槽)的第一圓周部位8的頂視圖。帶有3個傳感器S的掃描區(qū)12位于給線5外。對應(yīng)于相鄰傳感器間的圓周距離a和b以某種方式適應(yīng)于圓周部位8和9的圓周寬度a1和b1使得在筒體1的任何旋轉(zhuǎn)位置，至少一個傳感器S掃描到第一圓周部位8而至少另一額外的傳感器S同時掃描到第二圓周部位9。在所示實施例中，距離a和b稍大于距離a1和b1。然而a和b也可以小于a1和b1。如果圓周部位8和9有不同的寬度，必須按特定的距離安排傳感器以滿足上述要求。當(dāng)三個傳感器及縱向桿R和具有同樣寬度的間隔Z具備時，兩個傳感器間距離是縱向桿R寬度的2/3或其整數(shù)倍時是有利的。
圖5中的圓周部位8，9具有不同的掃描特性A，B。當(dāng)筒體沿箭頭4方向旋轉(zhuǎn)時，傳感器S產(chǎn)生如圖6所示的筒表面信號串(或信號鏈)20，21，22。每個信號串20，21，22由連續(xù)的高和低信號電平27，28組成。在筒體的每個旋轉(zhuǎn)位置同時出現(xiàn)兩個非等同筒表面信號。在圖6中的旋轉(zhuǎn)位置X，信號串20出現(xiàn)一個低電平28，信號串21出現(xiàn)一個高電平27，而信號串22出現(xiàn)一個低電平28。掃描區(qū)12無給線5的信息可以由至少同時出現(xiàn)兩個非等同筒表面信號電平27，28來推斷。
在推進(jìn)移動過程中只要線Y被給送且給線到達(dá)掃描區(qū)12，圓周部位8，9將被遮掩。傳感器S將產(chǎn)生如圖7所示且具有信號電平29的連續(xù)線信號串24，25和26。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置將停止或減速。掃描仍將繼續(xù)。當(dāng)線用完，掃描區(qū)12內(nèi)的圓周部位8，9又暴露出來，非等同筒表面信號又立刻起作用，從中可以得出接通或加速旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置的控制信號。
圖9表示一電路L(圖4)的方框圖。傳感器S并聯(lián)至倒相門32，33，34。每個門32，33，34的第二輸入接入一個由電壓源36通過門35提供的參考電壓(線37)。每個傳感器S的信號通過旁路38引至門32，33，34的輸出并接至相應(yīng)的下一級門39，40和41的輸入。門32，33，34的輸出通過導(dǎo)線56，55，57接至門39，40，41的第二輸入。旁路42自導(dǎo)線55，56，57連至相應(yīng)的所述門39，40，41的輸出，旁路42包含相同的電阻。所述門39，40，41的輸出連至附加門43，44，45的第一輸入。所述門43，44，45的第二輸入通過導(dǎo)線54接入一個由電壓源36通過門53得到的參考電壓，該電壓還通過旁路46接至所述門43，44，45的輸出。門43，44，45的輸出通過并聯(lián)二極管47連至匯接點48，該匯接點連至三極管49的控制端。與匯接點48并行，有一個電容58用于平滑信號。三極管49借助于控制旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置(未示出)的供電線路上的電流控制元件51，52來控制光耦合器50。
如果彼此非等同筒表面信號同時起作用，由于導(dǎo)線55，56，57的交叉連接將在電路L的匯接點48產(chǎn)生一個特殊控制信號；如果基于其他原因是等同的線信號起作用，將在匯接點48無控制信號或產(chǎn)生一個不同的控制信號。在筒體1旋轉(zhuǎn)運(yùn)動過程中信號串21，22，23中出現(xiàn)的電平變化將在邏輯電路中得到補(bǔ)償。如果同時非等同筒表面信號起作用，三極管49將處于導(dǎo)通狀態(tài)使得旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置通過光耦合器50和控制元件51，52被供以電壓。如果等同線信號起作用，三極管49將切斷光耦合器50的供電電壓從而使控制元件51，52切斷或調(diào)節(jié)供電電源。
在這種處理三個傳感器信號的情況下，每個信號電平與其余每個信號電平相比較并確定相應(yīng)的差異及符號。如果所有差異或至少一個可鑒別差異超過一預(yù)定的門限值(閾值)，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置將被供以電源。
例給線5不在掃描區(qū)1 2內(nèi)，一個傳感器指向間隔Z，一個傳感器指向桿R，一個傳感器指向桿R的一邊緣；三個傳感器信號為4V，10V，7V；第一差異-6V；第二差異+3V，第三差異+3V，可計算差異3V或9V。
按照圖12的電路L中，三個傳感器S的信號以另一種方式處理比較最高信號電平和最低信號電平并找出差異。如果該差異超過一門限值，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置將被供以電源。如上例4V，10V，7V；最大差異6V。
必須的不同掃描特性A，B是由于諸如縱向桿R，8和間隔Z或縱向槽9的不同光反射。當(dāng)縱向桿R的外表面成鏡面或鍍鉻并拋光以保證線圈6容易滑動及強(qiáng)的反射是十分有利的。可以在間隔Z或縱向槽9內(nèi)或在上述間隔或縱向槽后面設(shè)置一吸光背景。采用的傳感器可以是能夠在掃描第一和第二圓周部位8，9時產(chǎn)生兩種不同信號電平的任一種類型傳感器。
按照圖12的電路L中，傳感器S包括持續(xù)供電的紅外傳感器D7，D8，D9，和接收器T1，T2，T3，紅外傳感器和接收器通過電阻接至下一級運(yùn)算放大器59，60，61，其放大作用由附加電阻的耦合作用決定。運(yùn)算放大器59，60，61的輸出例如通過導(dǎo)線62，69，70連至二極管網(wǎng)D1，D2，D3和D4，D5，D6及一中心電阻R2。電阻R2上的有效信號被運(yùn)算放大器65，66分接以便通過在放大器67的差動連接產(chǎn)生后續(xù)的有效信號幅度。放大器65，66，67構(gòu)成一個電位計減法器。其次在構(gòu)成可調(diào)節(jié)比較器的放大器68之前提供了一個低通濾波器。該比較器在輸出端控制旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置或向一個用于未示出的、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置的閉環(huán)控制單元饋送信號。
另外，一速度檢測64通過導(dǎo)線63連至導(dǎo)線62，該速度檢測器64根據(jù)速度或“旋轉(zhuǎn)或停止”狀態(tài)或筒體的旋轉(zhuǎn)位置來推導(dǎo)出放大器59的輸出信號變化的頻率，該信息可用于輔助控制或監(jiān)視功能，例如，用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置或故障檢測。圖12和9的電路L僅代表可能的實施例。利用以不同方法組合或互連的電子元件或利用微處理器控制單元以相同或類似的方式能獲得相同或類似的功能。
在包括可旋轉(zhuǎn)筒體1的貯紗筒和給線裝置中，按規(guī)則次序排列且確定筒表面的縱向桿R，8和間隔Z，9按照圖10和11安裝，在掃描區(qū)12內(nèi)，有兩個傳感器S，從圓周方向上看，它們彼此以間隔距離’a”放置。“a”相當(dāng)于兩縱向桿R，8間距離的一半。給線由推進(jìn)件V(輻條環(huán)19)向下傳遞。在推進(jìn)件V上方，設(shè)置有一個附加的旋轉(zhuǎn)位置傳感器ST，該旋轉(zhuǎn)位置傳感器ST與其中一傳感器S軸向?qū)R。然而該旋轉(zhuǎn)位置傳感器ST也可以安置在不同的位置上，或者可以掃描筒體之軸。在旋轉(zhuǎn)位置傳感器ST的掃描區(qū)域內(nèi)，間隔Z對稱地形成窄帶9′以便形成圓周上間隔的筒體部分，它適于被掃描且其圓周尺寸小于間隔Z的圓周尺寸。旋轉(zhuǎn)位置傳感器ST的信號串22′中的高信號電平27′如同頻閃儀中的情形用來掃描，且僅當(dāng)該電平起作用時，被用于同時掃描傳感器S的信號串20，21和24，25。在這種情況下，自間隔Z到桿R的過渡中的信號或電平變化不再被掃描。同樣在采用三個傳感器的(參照圖4和5)情況下，在掃描(電平變化)中不考慮轉(zhuǎn)換區(qū)域的原則也是有利的。為在筒體1停止時也能獲得準(zhǔn)確的掃描結(jié)果，應(yīng)該保證筒體僅停止在窄帶9′指向旋轉(zhuǎn)位置傳感器ST的位置上。這可以通過在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置中采用諸如步進(jìn)電機(jī)來做到。
同信號串20，21，22一樣，信號串22′適于鑒別作為旋轉(zhuǎn)速度。減速和加速及停止或運(yùn)行狀態(tài)等的現(xiàn)有信息，它也可被計算用作輔助控制或監(jiān)視任務(wù)或用作控制旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置的速度。
窗或旋轉(zhuǎn)位置信號(圖11中信號電平27′)必須暫時短于筒表面信號電平27，28且它們必須位于該筒表面信號電平27，28之內(nèi)。
利用上述信號串的安全功能將在下面通過例子加以說明；按照4至11安裝在編織機(jī)上的貯紗筒和給線裝置中，通常為一個操作的貯紗筒和給線裝置F產(chǎn)生一操作信號(裝置接通)。當(dāng)線用完后，由于筒表面的給線消失，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置將繼續(xù)運(yùn)行或增加其旋轉(zhuǎn)速度。如果筒體送線一側(cè)線的拉力增加使其超過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)矩，該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置將被堵塞。這將引起裝置和編織機(jī)的操作失靈。由于每個信號串20，21，22，22′代表筒體的旋轉(zhuǎn)速度且僅在該筒體旋轉(zhuǎn)時才出現(xiàn)，該前提被作為關(guān)閉的原因而加以考慮。例如圖4的控制裝置C連至一具有時間保持功能的機(jī)械止動開關(guān)，它響應(yīng)貯紗筒和給線裝置F的操作信號，且當(dāng)操作信號起作用時，它等待一段預(yù)定的時間以便能發(fā)現(xiàn)是否有信號串出現(xiàn)或是否能發(fā)出旋動運(yùn)動信號。如果經(jīng)過一段長于預(yù)定的時間該信息仍未出現(xiàn)，由于不再能保證編織機(jī)的適當(dāng)給送線，機(jī)器將被關(guān)閉。
上述的每個信號串還能用于編織材料的質(zhì)量保障，信號串內(nèi)所含信息與線消耗速率的信息進(jìn)行比較。如果線消耗速率暫時減小而筒體仍以高速旋轉(zhuǎn)，線的展開點會由于頂部展開而旋轉(zhuǎn)而線會纏繞。這種纏繞是不希望的。一個鑒別和比較器電路由與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置的控制裝置耦合而成并提供有關(guān)瞬間消耗速率的信息及監(jiān)視各信號串，它決定了筒體旋轉(zhuǎn)速度與線消耗速率的比率。如果線消耗速率減小而筒體仍以高速旋轉(zhuǎn)，筒體將由該電路而立刻停止，如需要可采用制動裝置以避免有害的纏繞。
當(dāng)過量的線被給送至筒表面時啟動的安全功能將以類似的方式進(jìn)行。為此，自上述信號串中之一分接出的筒體旋轉(zhuǎn)速度被檢查以找出其最大值。如最大旋轉(zhuǎn)速度被確定，將經(jīng)過一段預(yù)定的時間以觀察傳感器是否響應(yīng)及記錄掃描區(qū)內(nèi)的給線。選定的時間段保證即便在最大消耗量的情形下，給線也能到達(dá)掃描區(qū)。如果在這段時間內(nèi)傳感器不響應(yīng)，再經(jīng)過大約為上述時間的50％的一段時間然后將關(guān)閉機(jī)器。其原因為傳感器信號在該段時間結(jié)束仍未出現(xiàn)表明該傳感器不能正常工作且過量的線出現(xiàn)在筒表面。
權(quán)利要求
1.用于在諸如針織機(jī)或編織機(jī)之類紗線加工機(jī)器的貯紗筒和給線(喂入)裝置的鼓形貯紗筒筒體(簡稱筒體)的表面上確定給線邊界的運(yùn)動的一種方法，該方法包括按在貯紗筒表面(簡稱筒表面)掃描區(qū)內(nèi)給線的有無至少產(chǎn)生紗線供入控制信號的步驟，其特征在于在所述掃描區(qū)內(nèi)無給線(或紗線供入)時，至少筒表面上有兩個彼此在圓周方向偏離開并有不同掃描特性的圓周(面)部位在掃描區(qū)內(nèi)同時被掃描，并且至少有兩個彼此不等同的筒表面信號在掃描過程中產(chǎn)生。特征還在于至少兩個彼此非等同筒表面信號與掃描區(qū)內(nèi)當(dāng)給線存在時由掃描給線的掃描特性產(chǎn)生的彼此等同的線信號區(qū)別開，掃描復(fù)蓋了筒表面的相同圓周(面)部位。
2.一按權(quán)利要求1的方法，其特征在于借助于若干沿筒體掃描區(qū)圓周方向分布的傳感器，最好是光電和非接觸式的，對有關(guān)的掃描特性進(jìn)行掃描，特征還在于至少一個控制信號是來自彼此非等同的筒表面信號的出現(xiàn)或未出現(xiàn)和彼此等同的線信號的變化而得到的。
3.一按權(quán)利要求1的方法，其特征在于除筒表面信號和線信號外還通過使用適于被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的筒體旋轉(zhuǎn)運(yùn)動產(chǎn)生各個響應(yīng)于轉(zhuǎn)速的窗信號，特征還在于掃描區(qū)內(nèi)的第一和第二筒表面圓周部位僅當(dāng)有一窗信號或在兩連續(xù)的窗信號之間時被掃描。
4.一按權(quán)利要求1的方法，其特征在于在對筒表面的圓周部位進(jìn)行掃描時，通過或是對每個信號值與其他每個信號值進(jìn)行比較或是對最大的信號值與最小的信號值進(jìn)行比較來實施彼此非等同的筒表面信號之間的比較。特征還在于相對應(yīng)于一閾值或是按所有信號值之間的可能的符號差異或是按最大和最小的信號值之間的差異來進(jìn)行判斷。
5.用于諸如針織機(jī)或編織機(jī)之類紗線加工機(jī)器的貯紗筒和給線裝置，包括有一為一由線圈組成的給線限定出貯紗筒表面的鼓形筒體(1)，貯紗筒至少具有第一和第二筒表面圓周部位(8，9)，還包括至少一個產(chǎn)生信號的傳感器(S，SA，SB)，它指向筒表面的一預(yù)定掃描區(qū)(12)并用來確定給線邊界的移動，其特征在于筒表面的第一和第二圓周部位(8，9)的構(gòu)成相對于其掃描特性是不同的，特征還在于至少設(shè)置兩個傳感器(SA，SB，S)，它們基本上沿筒體(1)的周向排列，它們相互分隔開以實現(xiàn)第一筒表面圓周部位(8)或給線的掃描特性能由一傳感器(SA，S)所掃描，和第二筒表面圓周部位(9)或給線(5)的掃描特性能由另一傳感器(SB，S)同時掃描。
6.一按權(quán)利要求5的貯紗筒和給線裝置，其特征在于筒體(1)適于旋轉(zhuǎn)并與一向給線(5)供線的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置(15)相連接。特征還在于傳感器(SA，SB，S)相對于筒體(1)為靜止的方式設(shè)置，所述傳感器(SA，SB，S)最好與貯紗筒和給線裝置(F)的一外罩件(13)相連。
7.一按權(quán)利要求5，6的貯紗筒和給線裝置，其特征在于兩傳感器(SA，SB)之間的距離與筒表面的第一與第二圓周部位之間沿周向的偏移相對應(yīng)，或與周向偏移的整數(shù)倍相對應(yīng)。特征還在于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置(15)的構(gòu)造應(yīng)能使筒體(1)僅在一個位置上停住，在該位置傳感器(SA，SB)同時地指向筒表面的第一和第二圓周部位(旋轉(zhuǎn)位置X)。
8.一按權(quán)利要求5，6的貯紗筒和給線裝置，其特征在于當(dāng)沿圓周方向看筒表面(2)是由按規(guī)則交替排列的第一和第二筒表面圓周部位(8，9，R，Z)所組成。特征還在于至少設(shè)置有三個彼此分隔開的傳感器(S)，一個傳感器指向筒表面的第一圓周部位和另一傳感器同時指向第二圓周部位(分別為8，9，R，Z)。
9.按權(quán)利要求5至8中之一的一貯紗筒和給線裝置，其特征在于在筒體(1)適于被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動并設(shè)有兩個或至少兩個傳感器(S，SA，SB)的情況下，上述筒體額外地與一恒定的旋轉(zhuǎn)位置傳感器(TS)相協(xié)同，以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)位置的信號(27′)，它最好是用來觸發(fā)筒表面圓周部位(8，9)的掃描，或用作轉(zhuǎn)速信號。
10.一按權(quán)利要求8或9的貯紗筒和給線裝置，其特征在于設(shè)置有三個傳感器的情況下，所述傳感器(S，SA，SB)中的相鄰兩個之間的距離(a，b)與筒表面的第一或第二圓周部位(8，9，R，Z)寬度的2/3相對應(yīng)或與其整數(shù)倍相對應(yīng)。
11.一按權(quán)利要求5至10的貯紗筒和給線裝置，其特征在于構(gòu)造類似一桿狀骨架的筒體(1)包含有縱向桿(R)和縱向槽或間隔(Z)，間隔設(shè)置在所述桿(R)之間且最好被用來使給線的輻條件(18)從此處穿入，特征還在于縱向桿(R)構(gòu)成了筒表面的第一圓周部位(8)而縱向槽或間隔(Z)構(gòu)成了筒表面的第二圓周部位(9)。
12.一按權(quán)利要求11的貯紗筒和給線裝置，其特征在于縱向桿(R)具有例如用鍍鉻或拋光形成的鏡面，特征還在于最好在縱槽或間隔(Z)內(nèi)或其后設(shè)置一吸光背景。
13.一按權(quán)利要求5至12中至少一項的貯紗筒和給線裝置，其特征在于傳感器(S)平行地集裝在一電路(L)中，借助于該傳感器通過鑒別筒表面信號與線信號發(fā)出對旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置(15)的控制信號。
14.一按權(quán)利要求5的貯紗筒和給線裝置，其特征在于最好做成桿狀骨架形式的筒體(1)旋轉(zhuǎn)地支承在一紗線卷繞件(14)的驅(qū)動軸上，該軸與一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置(15)相連接且由夾持裝置夾持固定無相對轉(zhuǎn)動，特征還在于兩個在圓周上間隔開的傳感器(SA，SB)相對于筒體(1)和卷繞件(14)以靜止方式設(shè)置，所述傳感器最好連在貯紗筒和給線裝置(F)的一外罩件(13)上。
15.一按權(quán)利要求5至14中至少一項的貯紗筒和給線裝置，其特征在于最好組裝在一個結(jié)構(gòu)單元內(nèi)且彼此間有固定間隔的傳感器(SA，SB，S)適于沿筒體(1)的軸線(3)方向移位。
16.一按權(quán)利要求5至15中至少一項的貯紗筒和給線裝置，其特征在于沿筒體的軸向上設(shè)置若干掃描區(qū)(12)，所述掃描區(qū)(12)包含有適于同時指向筒表面的上述第一和第二圓周部位(8，9)的傳感器，例如兩個掃描區(qū)(給線的最小和最大尺寸)或三個掃描區(qū)(給線的最小、最大和中間尺寸)。
17.一按權(quán)利要求5至16中至少一項的貯紗筒和給線裝置，其特征在于每個光電式傳感器(S，SA，SB)最好包含一光源(10)和一光敏二極管(11)，特征還在于筒表面上第一和第二圓周部位(8，9)的不同的掃描特性是透光性、反射或吸收特性、顏色、表面光亮度、所選擇的距傳感器的距離、鍍復(fù)層或之類。
18.一按權(quán)利要求5至16中至少一項的貯紗筒和給線裝置，其特征在于感應(yīng)式、磁、機(jī)械、氣動或超聲波傳感器和由具有不同感應(yīng)、磁、機(jī)械或反射特性材料構(gòu)成的筒表面圓周部位或距傳感器不同的距離、不同的表面等等。
19.一按權(quán)利要求17的貯紗筒和給線裝置，其特征在于每個傳感器(S，SA，SB，ST)是反射式傳感器，它最好掃描一個面積并由一發(fā)射器(10)(若需要可發(fā)射紅外光)和一響應(yīng)于反射光的光敏二極管(11)所組成。
20.一按權(quán)利要求5至13中至少一項的貯紗筒和給線裝置，其特征在于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置(15)的一接通控制裝置(C)與一具時間保持功能的機(jī)器停止開關(guān)協(xié)同工作，它響應(yīng)于裝置的工作信號和與轉(zhuǎn)速有關(guān)的筒表面信號串(或信號鏈)(20，21，22)，或一旋轉(zhuǎn)位置或窗信號串(22′)，每個所述信號串具有變化的信號電平(27，28，27′，28′)，所述機(jī)器停止開關(guān)適于當(dāng)指示最大允許速度的不斷變化的信號電平出現(xiàn)或不出現(xiàn)之后經(jīng)過一預(yù)定時間開始工作。
21.一按權(quán)利要求5至13中至少一項的貯紗筒和給線裝置，其特征在于在一連接于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置(15)的接通控制裝置(C)的鑒別與比較電路中，筒體(1)的轉(zhuǎn)速可依據(jù)筒表面信號電平(27，28，27′，28′)的變化頻率或取決于轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)位置信號串(20，21，22；22′)來確定，特征還在于筒體(1)的上述旋轉(zhuǎn)速度可與一由線的消耗量所提供的信息進(jìn)行比較以便當(dāng)線的消耗量急劇減少時停止筒體(1)，以及為停止目的而設(shè)置有一可控的制動。
全文摘要
為確定一貯紗筒和給線裝置貯紗筒表面上給線邊界的移動，至少對筒表面上的兩個周向偏離的圓周部位同時進(jìn)行掃描并轉(zhuǎn)化成彼此非等同的筒表面信號，它與彼此等同的線信號鑒別開，線信號來自相同的傳感器且當(dāng)掃描區(qū)內(nèi)有給線時根據(jù)線圈的掃描特性形成。一適于執(zhí)行上述方法的貯紗筒和給線裝置(F)上設(shè)有掃描特性不同的筒表面第一和第二圓周部位(8，9)，和一組沿筒體周向間隔分布的傳感器(SA，SB，S)分別對圓周部位(8，9)掃描。
文檔編號D03D47/36GK1137782SQ94194511
公開日1996年12月11日 申請日期1994年11月3日 優(yōu)先權(quán)日1993年12月17日
發(fā)明者羅爾夫·胡斯, 庫特·阿爾內(nèi)·貢納爾·雅各布松, 拉爾斯·黑爾格·戈特弗里德·托蘭德, 弗里德里?！ろf伯 申請人:Iro有限公司, 梅名格-Iro有限公司