專利名稱：用于對織機中的緯紗插入操作進(jìn)行優(yōu)化和監(jiān)控的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的背景技術(shù)在公知的織機中，緯紗的插入操作循環(huán)決定于穩(wěn)定可靠的輸入程序，并且由機械式、電容式、摩擦電式或者光電式紗線探測器進(jìn)行監(jiān)控。為了確保所述傳感器可靠地響應(yīng)紗線斷裂現(xiàn)象，該傳感器必須相對緩慢地產(chǎn)生響應(yīng)，即響應(yīng)時間為10毫秒或者更長。按照這種方式，插紗操作間緯紗插入操作過程內(nèi)的紗線運動循環(huán)可以僅通過對沿紗線通道設(shè)置的不同傳感器的即時響應(yīng)時刻進(jìn)行測定而得以含糊地確定。此時，無法對緯紗插入操作過程中的紗線運動進(jìn)行連續(xù)地測定和監(jiān)控。另外，在這種情況下，也無法對緯紗插入操作循環(huán)進(jìn)行優(yōu)化，比如利用噴氣織機中空氣噴嘴的目標(biāo)控制裝置(target control)。另外，也難以足夠早地對緯紗插入操作中所發(fā)生的故障進(jìn)行檢測。但是，在插入操作發(fā)生故障的情況下使得織機可靠地停機是避免織物產(chǎn)生瑕疵的先決條件。由于這些原因，現(xiàn)有的傳感器常常被調(diào)整到具有這樣的敏感度，即該傳感器甚至?xí)谝粋€可疑的情況下使得織機發(fā)生停機。這將會造成需要操作人員頻繁地介入。
緯紗上的拉力有時會為了學(xué)術(shù)目的而需要以一種實驗方法進(jìn)行測定。用于該目的的傳感器利用了機電轉(zhuǎn)換器，比如呈應(yīng)變條帶(strainmeasuring strips)形式的機電轉(zhuǎn)換器。所使用的材料限制了其敏感度及用于承受過載荷的能力，并且其極限頻率使得僅有經(jīng)過精心準(zhǔn)備的實驗室測定法可以用于單個特定的插入操作循環(huán)，并且僅可以用于特定的耐用紗線上，這些耐用的紗線能夠承受在傳感器偏移位置處的額外載荷。對于工業(yè)化生產(chǎn)而言，所述測定方法無法被利用，并且這種實驗設(shè)備的壽命有限，操作復(fù)雜且成本較高。
本發(fā)明的目的在于利用一個價格合理、經(jīng)久耐用、能夠精確并且快速進(jìn)行反應(yīng)的傳感器來對緯紗插入操作過程中的紗線拉力進(jìn)行測定，并且對緯紗插入操作循環(huán)進(jìn)行優(yōu)化和更可靠地監(jiān)控。所述傳感器基于紗線偏移原理進(jìn)行工作。偏移角度小于45度，最好小于30度。所述傳感器的極限頻率被設(shè)定為大于1KHz，最好大于5KHz。該傳感器最好利用壓阻式或者壓電式晶體檢波器來實現(xiàn)其功能。對于壓阻式測定方法而言，比如可以利用Honeywell公司生產(chǎn)的PK8870型力傳感器。該傳感器被用來與一個直流電壓放大器協(xié)同工作，該直流電壓放大器的極限頻率至少為1KHz，最好大于5KHz。為了執(zhí)行壓電式測定方法，比如可以利用Kistler公司生產(chǎn)的生產(chǎn)項目(production program)的力傳感器來與一個電荷放大器協(xié)同工作。在這種情況下，通過在插入操作循環(huán)中沒有施加拉力的階段內(nèi)分別對所述放大器進(jìn)行重置而產(chǎn)生一個準(zhǔn)靜態(tài)輸出信號。壓電式測定方法的詳細(xì)細(xì)節(jié)在Kistler公司的產(chǎn)品銷售說明書中給予了詳細(xì)描述。
對附圖的簡要描述在附

圖1中示出了對應(yīng)于所述方法的裝置連接示意圖。
附圖2示出了紗線上的拉力信號。
附圖3示出了一個根據(jù)所述方法對緯紗插入操作進(jìn)行監(jiān)控的示意圖。
附圖4示出了用于優(yōu)化緯紗插入操作的基本原理。
對優(yōu)選實施例的描述在附圖1中示意性地示出了測定裝置的基本原理。一個緯紗導(dǎo)紗器3將一根緯紗1從紗管2上退繞下來。根據(jù)本發(fā)明，所述緯紗穿經(jīng)一個紗線制動器4和一個紗線拉力傳感器5。作用在該緯紗上的力通過以公知方式使得紗線發(fā)生偏移并且通過利用一個壓力感測構(gòu)件6將紗線的反作用力7轉(zhuǎn)換成一個電信號13而得以測定。接著，緯紗在下游會進(jìn)一步穿過所謂的顏色分選器，該顏色分選器用于使得相應(yīng)緯紗插入操作中的不同緯紗協(xié)同工作。所述緯紗插入操作由構(gòu)件9自動完成，該構(gòu)件9用于使得紗線加速并且驅(qū)動其進(jìn)一步前進(jìn)。
所述構(gòu)件9可以根據(jù)織機的類型而具有不同的構(gòu)造。其可以是一個拋射體或者片梭或者劍桿，或者是噴氣織機中的主噴嘴和后續(xù)的接力噴嘴，或者噴水織機中的噴嘴。在緯紗插入操作的過程內(nèi)，緯紗會穿經(jīng)位于剪刀10與12之間的織造梭口11。所述拉力測定構(gòu)件6可以被安裝在一個板5上，在該板5上帶有紗線導(dǎo)引構(gòu)件或者可以被結(jié)合到所述織機中的紗線路徑上，以便使得在拉力測定構(gòu)件6中產(chǎn)生所需的拉力分量。在任何狀況下，所述構(gòu)件均被置于紗線制動器4下游的紗線路徑上，但卻位于織造梭口11入口處的上游；在噴氣織機和噴水織機中，位于主噴嘴9的上游。
由紗線拉力傳感器5輸出的電信號13在評估單元14(evaluationunit)中被利用電子學(xué)方法進(jìn)行放大，經(jīng)過評估后作為信號15輸入到一個指示器16中，告知操作人員有關(guān)緯紗插入操作循環(huán)的狀況，是發(fā)生了故障還是正常運轉(zhuǎn)。為了所述目的，評估單元14經(jīng)由一根數(shù)據(jù)線17與織機中的控制裝置19相連接。從該控制裝置19，與參與所述緯紗插入操作的其它機械功能相關(guān)的時間信號被供送到評估單元14中，比如織機主軸的瞬時角度位置。所述織機中的控制裝置還用于經(jīng)由數(shù)據(jù)線18接收來自紗線拉力評估單元14的監(jiān)控信號，比如用于在緯紗插入操作過程中發(fā)生紗線斷裂現(xiàn)象的情況下進(jìn)行緊急制動，或者在發(fā)生故障需要操作人員介入的情況下用于觸發(fā)一個與織機相關(guān)的警示裝置。
在附圖2中示出了用于一個噴氣織機的信號13的時基曲線。該圖的縱軸20表示紗線上的拉力，其橫軸21則表示時間。在緯紗插入操作起始點之外的區(qū)段22中，紗線上沒有拉力存在。在時間點23處，紗線被加速并且被導(dǎo)入織造梭口中。這將會使得紗線上的拉力快速增大。在時間段24中，紗線運行穿過所述織造梭口。在時間點25處，利用導(dǎo)紗器或者預(yù)卷繞裝置3對其長度進(jìn)行了測定的紗線被制動，從而產(chǎn)生一個一般性的拉力峰值。隨后，在時間段26內(nèi)，紗線保持在拉伸狀態(tài)直至到達(dá)時間點27，在該時間點27處，由鋼筘相對織物來對紗線進(jìn)行打緯，從而再次產(chǎn)生一個有特點的拉力峰值。接著，由剪刀10和12在兩個側(cè)邊對紗線進(jìn)行剪切。紗線上的拉力下降并且再次開始所述循環(huán)。
在下文中，將對能夠用于評估所述信號的若干種方法進(jìn)行描述。附圖3示出了在沒有發(fā)生任何類似于附圖2的波動的條件下用于一個緯紗插入操作的拉力信號。以預(yù)定的時間段來對這樣一個信號發(fā)展進(jìn)行監(jiān)控屬于數(shù)字信號處理技術(shù)中的現(xiàn)有技術(shù)。為了該目的由傳感器產(chǎn)生的模擬信號以最大10毫秒的時間間隔進(jìn)行數(shù)字化，最好是以小于1毫秒的時間間隔進(jìn)行數(shù)字化，并且與與各個時間段相關(guān)聯(lián)的極限值進(jìn)行比較。所述極限值可以由所述織機的用戶以紗線數(shù)據(jù)或者經(jīng)驗值為基礎(chǔ)設(shè)定，或者甚至可以由評估裝置根據(jù)適用的控制原理在工作過程中進(jìn)行確定和設(shè)定。另外還可以由操作人員提供一個所謂的操作指南。最后，通過從操作經(jīng)驗以所確定出的紗線拉力循環(huán)為基礎(chǔ)形成一個用于各個時間段的平均值，以便以所述平均值為基礎(chǔ)設(shè)定出一個目標(biāo)圖案。各個單獨的緯紗插入操作均與所述目標(biāo)圖案進(jìn)行比對。一旦超過預(yù)定的差值，那么將發(fā)出一個警示或者使得織機發(fā)生停機。一個關(guān)鍵性的優(yōu)點是所產(chǎn)生的導(dǎo)致后續(xù)發(fā)生停機現(xiàn)象的力曲線可以用來供操作人員進(jìn)行診斷，并且可以將所述力與織機本身所提供的圖表進(jìn)行比對。
正如在附圖3中所示出的那樣，一個極限值比如可以是紗線插入操作過程中的最大拉伸力30。由于紗線的同步加速度的值通常小于當(dāng)紗線被制動時所產(chǎn)生的值，因此所述拉力被限制為一個確定的值。在緯紗插入操作的整個過程中，必須對最小的紗線拉力31進(jìn)行監(jiān)控，以便及時檢測到紗線斷裂現(xiàn)象。最后，還需要在當(dāng)紗線在32處被制動時對在紗線上所產(chǎn)生的峰值載荷進(jìn)行監(jiān)控。另外一方面，所述拉力峰值的大小是順利完成緯紗插入操作的決定性因素，并且再次參照最小值32進(jìn)行監(jiān)控。另外，在拉力峰值23、25和27位置處所給出的時基曲線由所述控制裝置以模擬方式進(jìn)行監(jiān)控。在此，由于利用了一個位于剪刀12位置處的光傳感器(附圖1)以類似于當(dāng)今常規(guī)的紗線端部到位監(jiān)控方法來完成所述功能操作，因此這些功能操作未進(jìn)一步詳細(xì)示出。
附圖4示出了如何利用所述方法來對緯紗插入操作進(jìn)行優(yōu)化。紗線拉力由縱軸20示出。但橫軸40卻不能認(rèn)為是一個時間軸，而是被分隔成多個織造循環(huán)區(qū)段41，這些區(qū)段對應(yīng)于織機中主軸上旋轉(zhuǎn)角度的確定數(shù)目。由此可以看出如何在緯紗插入操作過程中產(chǎn)生與織機的控制功能相關(guān)的作用力。由于操作人員必須決定需要何種干預(yù)，或者在自動優(yōu)化操作中必須顯示給操作人員的所需方法及有益影響，因此這將決定在對緯紗插入操作進(jìn)行優(yōu)化的過程中的實際操作。正確的拉力曲線42在數(shù)字上決定于所形成的一系列插入循環(huán)的平均值，并且被以彩色顯示在屏幕上(在該情況下以虛線示出)。能夠?qū)е驴棛C發(fā)生停機的特定循環(huán)的誤差，比如由紗線斷裂導(dǎo)致的緯紗插入操作43或44制動，被以不同的但清晰可見的方式顯示出來。在這種情況下，一個自動的拉力診斷操作也如同當(dāng)今所用的方式那樣由織機中的字母數(shù)字顯示器以一種簡單方式對故障的種類進(jìn)行顯示，但是，僅在一個有限的范圍內(nèi)進(jìn)行顯示，比如恰好利用了緯紗故障或經(jīng)紗故障之間的差異。
以一種相類似的方式，所述顯示器還可以指示錯誤的調(diào)節(jié)值，比如用于使得所述紗線制動的過高拉力峰值45。即使在這種情況下，織機也不會發(fā)生停機現(xiàn)象，箭頭46用于強調(diào)必須慎重對待的工況，即可以通過改變調(diào)節(jié)量而得以改善的工況，比如通過降低接力噴嘴的壓力而使得緯紗插入操作減速。
權(quán)利要求
1.用于在織機中對緯紗插入操作過程中的紗線拉力進(jìn)行測定的方法，其特征在于利用了這樣一個傳感器，即具有至少1KHz的極限頻率的傳感器，該傳感器以至少100Hz的采樣頻率在緯紗插入操作之間連續(xù)地進(jìn)行數(shù)字評估。
2.如權(quán)利要求1中所述的方法，其特征在于利用了一個壓阻式測定構(gòu)件來對紗線的拉力進(jìn)行檢測。
3.如權(quán)利要求1中所述的方法，其特征在于利用了一個壓電式測定構(gòu)件來對紗線的拉力進(jìn)行檢測。
4.如前述權(quán)利要求中至少一個所述的方法，其特征在于對紗線拉力的測定操作在緯紗制動器下游、但在織造梭口入口處上游的紗線路徑上完成。
5.如前述權(quán)利要求中至少一個所述的方法，其特征在于相對于織機中主軸的角位置對所述拉力信號進(jìn)行評估。
6.如權(quán)利要求1至5中至少一個所述的方法，其特征在于所述紗線拉力被在相對于時間或者相對于主軸旋轉(zhuǎn)角度所確定的區(qū)段內(nèi)與一個最小極限值進(jìn)行比對而進(jìn)行監(jiān)控，并且如果紗線拉力低于所述極限值，那么將觸發(fā)織機中的預(yù)定功能。
7.如權(quán)利要求1至5中至少一個所述的方法，其特征在于所述紗線拉力被在相對于時間或者相對于主軸旋轉(zhuǎn)角度所確定的區(qū)段內(nèi)與一個最大極限值進(jìn)行比對而進(jìn)行監(jiān)控，并且如果紗線拉力低于所述極限值，那么將觸發(fā)織機中的預(yù)定功能。
8.如權(quán)利要求1至5中之一所述的方法，其特征在于所述紗線拉力循環(huán)中起決定因素的距離被在相對于時間或者相對于主軸旋轉(zhuǎn)角度所確定的容許范圍內(nèi)進(jìn)行監(jiān)控，并且如果所述距離超過所述容許值，那么將觸發(fā)織機中的預(yù)定功能。
9.如權(quán)利要求1至5中之一所述的方法，其特征在于從緯紗插入操作某一區(qū)段內(nèi)的紗線拉力循環(huán)形成一個目標(biāo)圖案，并且隨后對紗線拉力進(jìn)行監(jiān)控，以使得紗線拉力隨動于所述目標(biāo)圖案，并且在從所述目標(biāo)圖案發(fā)生偏離的情況下，觸發(fā)織機中的某一預(yù)定功能。
全文摘要
緯紗(1)借助于一個貯紗體(3)從紗管(2)中拉出,并且穿經(jīng)一個紗線拉伸裝置(4)和有創(chuàng)造性的紗線拉力傳感器(5)。施加于緯紗上的所述拉力通過以一種公知方式使得紗線發(fā)生偏移而進(jìn)行測定,從而使得紗線的反作用力(7)由壓力敏感構(gòu)件(6)轉(zhuǎn)換成電信號(13)。產(chǎn)生于紗線拉力傳感器(5)的電信號(13)被在評估單元(14)中進(jìn)行電子放大,并且以信號(15)的形式發(fā)射到顯示器(16)上,該顯示器(16)在緯紗插入操作過程中由操作人員進(jìn)行標(biāo)定,并且能夠使得操作人員得知其是發(fā)生了故障還是正常運行。評估單元(14)經(jīng)由一根數(shù)據(jù)線(17)連接在織機控制系統(tǒng)(19)上,該織機控制系統(tǒng)(19)用于提供用于參與所述緯紗導(dǎo)入操作的其它織機功能的時間信號,比如所述織機中主軸的瞬時角度位置。所述織機控制系統(tǒng)用于經(jīng)由數(shù)據(jù)線(18)從紗線拉力傳感器接收監(jiān)控信號,比如為了在緯紗插入操作過程中發(fā)生紗線斷裂現(xiàn)象的情況下執(zhí)行突然性停機,或者在發(fā)生故障的情況下觸發(fā)一個與所述織機相關(guān)的警示裝置,從而指示需要操作人員的介入。
文檔編號D03D47/34GK1347468SQ00806466
公開日2002年5月1日 申請日期2000年3月22日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月22日
發(fā)明者烏爾斯·邁爾, 伊凡·卡斯泰利, 萊昂納多·福古 申請人:Iropa股份公司