專利名稱：帶有傳感器單元的環(huán)錠紡紗布局的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)錠紡紗領(lǐng)域。更具體地，根據(jù)本發(fā)明第一權(quán)利要求的前序部分，本發(fā)明涉及一種紡紗布局，該布局在環(huán)錠紡紗機(jī)上設(shè)有傳感器單元。根據(jù)本發(fā)明其他從屬權(quán)利要求的前序部分，本發(fā)明還涉及一種環(huán)錠紡紗機(jī)及一種監(jiān)測環(huán)錠紡紗機(jī)上的紡紗布局中紡紗工作中的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的方法。
背景技術(shù)：
在環(huán)錠紡紗機(jī)上的紡紗布局中，粗紗被紡織成紗線并纏繞到旋轉(zhuǎn)的紗錠上。 所述粗紗經(jīng)過粗紗引導(dǎo)器，粗紗引導(dǎo)器被調(diào)整為位于紗錠上方中心處。粗紗從粗紗引導(dǎo)器向下到達(dá)紗錠組件，并在紗錠組件處穿過繞錠環(huán)旋轉(zhuǎn)的動環(huán)。所述動環(huán)牽扯轉(zhuǎn)動的紗錠，以使紗線編繞并纏繞在紗錠上。對于環(huán)錠紡紗工藝，適當(dāng)?shù)卦O(shè)定動環(huán)及紗錠旋轉(zhuǎn)速度的比例是至關(guān)重要的。而且，必須能夠探測紗線的斷線現(xiàn)象?，F(xiàn)有技術(shù)公開了各種布局及方法，用于單獨(dú)或同時檢測動環(huán)旋轉(zhuǎn)速度和紗線的斷線現(xiàn)象布局。公開文獻(xiàn)DE-37’ 08’ 114A1和US-2，930, 179A介紹了在靠近動環(huán)的軌道處安置固定式磁性傳感器的做法。經(jīng)過傳感器的金屬動環(huán)定期地改變傳感器的磁場。US-4，122，657A提出沿靠近動環(huán)的路徑移動磁性傳感器以用單個傳感器監(jiān)測多個紡紗布局。然而，當(dāng)使用塑料材質(zhì)的動環(huán)時，磁性傳感器就會失效。DE-38’ 28’ 471A1不使用磁性傳感器，而使用光學(xué)傳感器來探測動環(huán)的運(yùn)動。后者能夠較大地減小對動環(huán)材料的依賴性?，F(xiàn)有的監(jiān)測環(huán)錠紡紗布局的布置及方法具有多種缺點(diǎn)。環(huán)岸可用的空間受限。因此，傳感器必須是小尺寸的，其安裝和維護(hù)非常不便。同時相鄰紡紗布局間可能會有干擾。必須采取一定措施以防止傳感器妨礙落紗工藝。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種紡紗布局，一種紡紗機(jī)，以及一種避免或減少現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)的用于監(jiān)測紡紗操作中的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的方法。上述問題通過第一權(quán)利要求中限定的紡紗布局得到解決。優(yōu)選實施方案在從屬權(quán)利要求中作說明。其他的從屬權(quán)利要求根據(jù)本發(fā)明定義了一種環(huán)錠紡紗機(jī)和一種方法。本發(fā)明的主旨不是直接監(jiān)測動環(huán)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，而是進(jìn)行間接監(jiān)測。通過監(jiān)測紗錠上方的粗紗的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動可實現(xiàn)此意圖，而紗錠上方有更多的空間可利用。相應(yīng)地，環(huán)錠紡紗機(jī)上的創(chuàng)造性紡紗布局包括用于纏繞由粗紗抽成的紗線的一個紗錠，及一個帶傳感器的傳感器單元，用于監(jiān)測紡紗操作中的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。所述傳感器單元布局在所述紗錠的上方。在后面的說明中用重力加速度的方式明確地限定了布局的位置，其預(yù)先設(shè)定一個具體的向下方向。此向下方向相反的是向上方向，并且“紗錠的上方”指的是“沿向上方向高過紗錠”,或“沿向上方向超過紗錠”。根據(jù)第一可選方案，所述紡紗布局包括一個位于紗錠正上方的粗紗引導(dǎo)器，及布局在所述粗紗引導(dǎo)器和所述紗錠之間的區(qū)域中的傳感器單元。所述傳感器單元盡量布局在所述粗紗引導(dǎo)器下方并靠近所述粗紗引導(dǎo)器。根據(jù)第二可選方案，所述傳感器單元位于紗錠正上方處且同時作為粗紗引導(dǎo)器，即代替?zhèn)鹘y(tǒng)紡紗布局中設(shè)置的獨(dú)立的粗紗引導(dǎo)器。在優(yōu)選實施方案中，所述傳感器單?；诠鈱W(xué)的光式魚原理。其包括光發(fā)射器和光探測器，兩者彼此相對布局以使所述光發(fā)射器發(fā)射的光的至少一部分到達(dá)所述光探測器上。所述傳感器單元布局在所述紡紗布局中以使所述光發(fā)射器和所述光探測器之間的光路徑周期性地被進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的粗紗干擾/阻擋。此處的術(shù)語“光”不僅指可見的電磁射線，而且也指電磁光譜附近區(qū)域的射線，如紫外線(UV)及紅外線(IR)。所述傳感器單元可包括微控制器單元，所述微控制器單元可對所述傳感器的輸出信號至少作預(yù)處理。本發(fā)明所述的環(huán)錠紡紗機(jī)具有多個本發(fā)明所述的紡紗布局，如上所述。
所述創(chuàng)造性方法用于監(jiān)測環(huán)錠紡紗機(jī)上的紡紗布局中紡紗操作中的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。所述紡紗布局包括用于纏繞由粗紗紡成的紗線的紗錠。監(jiān)測在所述紗錠上方進(jìn)行。本發(fā)明比之現(xiàn)有技術(shù)擁有多種優(yōu)點(diǎn)。所述傳感器單元的安裝與維護(hù)簡單。由于有足夠的空間，可以更自由地設(shè)計所述傳感器單元。所述傳感器單元幾乎不會干擾落紗工藝。其感應(yīng)原理不依賴于動環(huán)的材料。


下文將參考附圖進(jìn)一步詳細(xì)介紹本發(fā)明的優(yōu)選實施方案。圖I示意性地示出本發(fā)明所述的環(huán)錠紡紗布局的側(cè)視圖。圖2示意性地示出用在本發(fā)明所述的環(huán)錠紡紗布局中的傳感器單元的俯視圖。圖3所示為圖2的傳感器單元中的光探測器的輸出信號的隨時間變化示意圖。
具體實施例方式在圖I所示的環(huán)錠紡紗布局I中，牽引單元2牽引粗紗9。粗紗9經(jīng)過粗紗引導(dǎo)器3，粗紗引導(dǎo)器3被調(diào)整位于紗錠61正上方。粗紗9經(jīng)過粗紗引導(dǎo)器3向下到達(dá)紗錠組件6，粗紗9在紗錠組件6處穿過繞環(huán)63旋轉(zhuǎn)的動環(huán)62。如此紡織的紗線64捻繞并卷繞在繞線筒管65上。圖I中所示的繞線筒管65的一部分具有紗線64纏繞于其上。另外一個環(huán)，作為紗球限制器66限制了旋轉(zhuǎn)的粗紗9在離心力作用下形成的紗球的半徑。根據(jù)本發(fā)明，傳感器單元4布局位于粗紗引導(dǎo)器3和紗錠61之間的區(qū)域。傳感器單元4優(yōu)選地布局在粗紗引導(dǎo)器3下方并靠近粗紗引導(dǎo)器3。傳感器單元4應(yīng)可探測粗紗9的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。在圖I的優(yōu)選實施方案中，傳感器單元4基于光學(xué)的光式壘原理。光發(fā)射器41，如發(fā)光二極管(LED)沿粗紗9的方向發(fā)射光線。光探測器42，如光電二極管，與光發(fā)射器41相對布局并探測光發(fā)射器41所發(fā)射光的至少一部分。光發(fā)射器41和光探測器42形成光軸40。實際應(yīng)用中也可使用常見的透鏡或光圈等光學(xué)器件，但為簡化起見并未在圖中示出。圖2所示為圖I的傳感器單元4的俯視圖。虛線圓90所示為粗紗線球伸入到傳感器單元4的水平面中的突出部分。工作中，當(dāng)粗紗9沿圓90旋轉(zhuǎn)時，其至少部分地干擾/阻擋光發(fā)射器41和光探測器42之間的光路徑。光探測器42探測到這些周期性的干擾。
圖3所示為光探測器42按時間的輸出信號S (t)，相對于時間t示出。詳細(xì)的曲線S(t)圖取決于傳感器單元4的光學(xué)設(shè)計。不過，由于粗紗的均勻旋轉(zhuǎn)，輸出信號S(t)總是近似周期性的。通過探測周期T，可簡單地用以下公式得出旋轉(zhuǎn)頻率f。f = 1/T.粗紗9的旋轉(zhuǎn)頻率f與動環(huán)62的旋轉(zhuǎn)頻率對應(yīng)。這樣，可以認(rèn)為傳感器單元4監(jiān)測動環(huán)62的旋轉(zhuǎn)速度，盡管傳感器單元4遠(yuǎn)離動環(huán)62安裝并不與其直接相互作用。驅(qū)動現(xiàn)代環(huán)錠紡紗機(jī)的頻率f在10000-25000轉(zhuǎn)/分鐘范圍內(nèi)，即167-417HZ。再回見圖2，光探測器42的輸出信號S (t)被傳送至傳感器單元4中的微控制器單元43中。微控制器單元43對探測器輸出信號S (t)至少進(jìn)行預(yù)處理，如放大及/或過濾。微控制器單元43可進(jìn)一步處理及評估探測器輸出信號S (t)。傳感器單元4的輸出信號輸出至總線51，總線51將多個傳感器單元與中央控制及評估單元(未示出)連接。微控制器單元43經(jīng)由電源輸入線52接受電源并經(jīng)由電源傳遞線53傳遞至相鄰的傳感器單元。接 地線54也在圖2中示出。線纜51-54可以是獨(dú)立的多根也可以是多芯的單根線纜。傳感器單元4被外殼44遮蓋。如果使用光學(xué)傳感器，外殼44必須是透明的以便進(jìn)行光軸40區(qū)域內(nèi)的輻射，輻射由光發(fā)射器41至光探測器42。為此目的，可在光軸40的區(qū)域45中設(shè)置透明窗，而外殼44的其他部分可以是不透明的，如由金屬或塑料材料制成。傳感器單元4可使用上述的光學(xué)之外的傳感器原理，如超聲波傳感器原理。除了監(jiān)測旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，其也可監(jiān)測粗紗9另外的特性如粗紗單位長度的質(zhì)量，直徑，材料，外來物，多毛性及/或張力?；诟鞣N傳感器原理，可用于此目的的粗紗及紗線傳感器如此已知。在附圖中未示出的可替代實施方案中，傳感器單元位于紗錠正上方并同時作為粗紗引導(dǎo)器。換言之，圖I中所示的粗紗引導(dǎo)器3是傳感器單元的一部分。此可替代實施方案具有的優(yōu)點(diǎn)是紡紗布局設(shè)置時無需各自獨(dú)立的粗紗引導(dǎo)器，因此制造成本較低。本發(fā)明并不限于上文所討論的實施方案。上文對實施方案的描述僅為描述及解釋本發(fā)明所涉及的技術(shù)方案。明顯基于本發(fā)明的變形及替代方案也應(yīng)被視作在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。上述的實施方案用于說明本發(fā)明的最優(yōu)實施方案，以便使本領(lǐng)域的熟練者通過使用各種實施方法和替代方案達(dá)到本發(fā)明的目的。件號列表I、紡紗布局2、牽引單元3、粗紗引導(dǎo)器4、傳感器單元40、光軸41、光發(fā)射器42、光探測器43、微控制器單元44、外殼45、光軸區(qū)域51、總線52、電源輸入線
53、電源傳遞線54、接地線6、紗錠組件61、紗錠62、環(huán)錠動環(huán)63、錠環(huán)64、紗線 65、繞線筒管66、紗球限制器9、粗紗90、圓，紗球的投影
權(quán)利要求
1.一種環(huán)錠紡紗機(jī)上的紡紗布局(1)，包括 用于纏繞由粗紗(9)紡成的紗線(64)的紗錠(61)，及帶有傳感器(42)的傳感器單元(4)，傳感器(42)用于監(jiān)測紡紗操作中的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(90)。
其特征在于，傳感器單元(4)位于紗錠(61)的上方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紡紗布局(1)，其中紡紗布局(1)包括位于紗錠(61)上方中心的粗紗引導(dǎo)器(3)，且傳感器單元(4)布置在粗紗引導(dǎo)器(3)和紗錠61)之間的區(qū)域中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的紡紗布局(1)，其中傳感器單元(4)布置在粗紗引導(dǎo)器(3)的下方并靠近粗紗引導(dǎo)器(3)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紡紗布局(1)，其中傳感器單元(4)位于紗錠(61)的上方中心并同時用作粗紗引導(dǎo)器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紡紗布局(1)，其中傳感器單元(4)基于光學(xué)的光式壘原理。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的紡紗布局(1)，其中傳感器單元(4)包括光發(fā)射器(41)和光探測器(42)，兩者彼此相對布置以使光發(fā)射器(41)發(fā)射的光的至少一部分到達(dá)光探測器(42)上，且 傳感器單元(4)布置在所述紡紗布局(1中以使光發(fā)射器(41)和光探測器(42)之間的光路徑周期性地被進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(90)的粗紗(9)干擾。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紡紗布局(1)，其中傳感器單元(4)包括微控制器單元(43)，所述微控制器單元(43)對傳感器(42)的輸出信號進(jìn)行至少預(yù)處理。
8.一種具有多個紡紗布局的環(huán)錠紡紗機(jī)，其特征在于所述紡紗布局是權(quán)利要求I所述的紡紗布局(1)。
9.一種用于監(jiān)測環(huán)錠紡紗機(jī)上的紡紗布局(1)中紡紗操作中的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(90)的方法，其中紡紗布局(1)包括用于纏繞由粗紗(9)紡成的紗線(64)的紗錠(61)，其特征在于所述監(jiān)測是在紗錠￠1)的上方進(jìn)行。
全文摘要
一種環(huán)錠紡紗機(jī)上的紡紗布局(1)，包括用于纏繞由粗紗(9)紡成的紗線(64)的紗錠(61)，位于紗錠(61)的正上方的粗紗引導(dǎo)器(3)，及帶傳感器(42)的傳感器單元(4)，傳感器(42)用于監(jiān)測紡紗操作中的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(90)。傳感器單元(4)布局在粗紗引導(dǎo)器(3)和紗錠(61)之間的區(qū)域中。因此，傳感器單元(4)的安裝與維護(hù)簡單，且感應(yīng)原理不依賴于動環(huán)(62)的材料。
文檔編號D01H13/32GK102888683SQ201110206579
公開日2013年1月23日 申請日期2011年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月22日
發(fā)明者拉法爾·斯托茲, 曹中華 申請人:烏斯特技術(shù)(蘇州)有限公司