用于在紡織機的工作單元處監(jiān)測移動的線性紡織材料的質(zhì)量的裝置制造方法
【專利摘要】一種用于在紡織機的工作單元處監(jiān)測移動的線性紡織材料（3）、尤其是紗線的質(zhì)量的裝置，包括輻射源（1）和線性數(shù)字光學(xué)傳感器（2），在所述輻射源（1）和所述線性數(shù)字光學(xué)傳感器（2）之間已形成用于線性紡織材料（3）通過的空間（30），由此，在所述輻射源（1）和所述用于線性紡織材料（3）通過的空間（30）之間布置光學(xué)部件（6）。所述光學(xué)部件（6）由非球面的雙圓柱形透鏡形成，其包括球狀的圓柱形表面（61）和非球狀的圓柱形表面（62），所述球狀的圓柱形表面（61）具有與被監(jiān)測的紡織材料（3）的移動方向平行的圓柱的軸線，所述非球狀的圓柱形表面（62）具有與被監(jiān)測的紡織材料（3）的移動方向垂直的圓柱的軸線。
【專利說明】用于在紡織機的工作單元處監(jiān)測移動的線性紡織材料的質(zhì)
量的裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本技術(shù)方案涉及用于在紡織機的工作單元處監(jiān)測移動的線性紡織材料(尤其是紗線)的質(zhì)量的裝置，其包括輻射源和線性圖像傳感器，在所述輻射源和線性圖像傳感器之間已建立用于紡織材料通過的空間，由此，光學(xué)部件被布置在所述輻射源和用于紡織材料通過的所述空間之間。
【背景技術(shù)】
[0002]從被纏繞在紡織機中的紗線的質(zhì)量的觀點看，主要監(jiān)測的是紗線直徑的變化和紗線中外來纖維和/或雜質(zhì)的存在。
[0003]為了測量和檢測紗線直徑的缺陷，有利的是:使用由輻射源發(fā)射的輻射的傳感器，其監(jiān)測在所述輻射源和所述傳感器之間通過的紗線的陰影。為了檢測外來纖維和紗線雜質(zhì)(其通?？雌饋硎怯猩耐鈦砦镔|(zhì))，使用了傳感器，即從紗線表面(由所述源發(fā)射的輻射落在其上)反射的輻射的傳感器。
[0004]常規(guī)的解決方案常常是基于使用兩個獨立的傳感器。然而，此解決方案本身是復(fù)雜的，特別是由于傳感器在紗線的路徑中的布置以及紗線缺陷的評估。
[0005]CZPV2009-634描述了借助于監(jiān)測和評估從紗線反射的輻射(其被輻射源發(fā)射到所述紗線)來監(jiān)測紗線表面的色彩非均一性的方法，由此，從所述紗線反射的輻射被公共平面內(nèi)的反射的輻射的傳感器記錄，同時通過線性數(shù)字光學(xué)傳感器來感測紗線的絕對直徑。記錄紗線的絕對直徑和記錄從所述紗線反射的輻射是彼此同步的。
[0006]用于執(zhí)行此方法的裝置包括輻射源(其被布置為緊接于用于紗線通過的空間)以及至少一個反射的輻射的傳感器，由此所述裝置進一步包括評估裝置。紗線的絕對直徑的線性數(shù)字光學(xué)傳感器被布置為與在用于紗線通過的空間的后面的輻射源相對，所述線性數(shù)字光學(xué)傳感器位于與所述輻射源和所述反射的輻射的傳感器公共的平面內(nèi)。所述輻射源、所述線性數(shù)字光學(xué)傳感器以及所述反射的輻射的傳感器各自與控制信號的源相耦接，這些信號是彼此同步的。
[0007]通常，所述輻射源被制成具有相對低的功率需求的源，諸如LED 二極管?？紤]到紗線直徑的線性傳感器和檢測有色的雜質(zhì)的反射的輻射的傳感器的構(gòu)造和屬性，對輻射的需求不同。當(dāng)使用線性傳感器時，僅僅強烈地照射線性傳感器的有效表面是適當(dāng)?shù)?。垂直于紗線的軸線照射移動的紗線的短的區(qū)段，即使用短的但是相對寬的輻射帶是有效的。另一方面，為了檢測不同顏色的雜質(zhì)，均勻地照射在合適的背景前方移動的紗線的較長區(qū)段是適當(dāng)?shù)摹?br> [0008]現(xiàn)今不存在滿足此條件的裝置。本發(fā)明的目的是在紡織機的工作單元處創(chuàng)建用于監(jiān)測移動的線性紡織材料(尤其是紗線)的質(zhì)量的合適的裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0009]通過根據(jù)本發(fā)明的裝置已實現(xiàn)了該目的，其原理在于:通過非球面的雙圓柱形透鏡形成光學(xué)部件，所述非球面的雙圓柱形透鏡包括球狀的圓柱形表面和非球狀的圓柱形表面，所述球狀的圓柱形表面具有與被監(jiān)測的紡織材料的移動方向平行的圓柱的軸線，所述非球狀的圓柱形表面具有與被監(jiān)測的紡織材料的移動方向垂直的圓柱的軸線，由此所述球狀的圓柱形表面指向所述輻射源。
[0010]在有利的實施例中，所述非球狀的圓柱形表面具有修改的形狀以便實現(xiàn)球面像差。
[0011]為了實現(xiàn)最佳性能，所述非球面的雙圓柱形透鏡由聚甲基丙烯酸甲酯制成。
[0012]此外，如果所述輻射源是綠色發(fā)光二極管(LED)，則是有利的。
[0013]通過使用所述非球面的雙圓柱形透鏡，實現(xiàn)光射線束的更高準(zhǔn)直、光束的優(yōu)質(zhì)的聚焦(銳度)以及透鏡數(shù)值孔徑中的增大是可能的。
[0014]憑藉更高的準(zhǔn)直，所述裝置的優(yōu)點在于其對LED 二極管的光強度的設(shè)定的較低的敏感性、對測量區(qū)域中的可變的紗線直徑的較低的敏感性、LED 二極管的較高的耐磨性以及所述裝置的更容易的校準(zhǔn)。
[0015]優(yōu)質(zhì)的聚焦允許增高所述裝置的能量效率，使得能夠使用脈沖光，由此消除例如由外部光、由作為采樣周期的結(jié)果的“模糊”等等導(dǎo)致的大量負面影響是可能的。同樣地，如下是可能的:創(chuàng)建用于測量反射的光的光點的更合適的形狀。
[0016]增大數(shù)值孔徑使得能夠減小所述裝置的比例并且也有助于光能的更好的效能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]在附圖中示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明的裝置，在其中圖1在通過光軸并與紗線的移動方向平行的平面的橫截面中顯示了具有從紗線反射的輻射的傳感器的裝置的布置，圖2在通過光軸并與紗線的方向垂直的平面的橫截面中示出了不具有從紗線反射的輻射的傳感器的裝置的布置，圖3在通過光軸并與紗線的移動方向垂直的平面中表示光學(xué)部件的功能，圖4在通過光軸并與紗線的移動方向平行的平面中表示光學(xué)部件的功能，圖5顯示了在用于標(biāo)準(zhǔn)球面透鏡的線性數(shù)字光學(xué)傳感器的區(qū)段中的輻射能量密度的進程，圖6顯示了在使用非球面的雙圓柱形透鏡的線性數(shù)字光學(xué)傳感器的位置中的輻射能量密度的進程。
【具體實施方式】
[0018]用于在紡織機的工作單元處監(jiān)測移動的線性紡織材料(尤其是紗線)的質(zhì)量的裝置包括輻射源1，在實施例的圖示的實例中，所述輻射源I由發(fā)射綠光的單色LED 二極管11形成，盡管另外的輻射源也可以被使用。線性數(shù)字光學(xué)傳感器2被布置為與輻射源I相對。在所述輻射源I和線性數(shù)字光學(xué)傳感器2之間已形成用于線性紡織材料3通過(在實施例的圖示的實例中，用于紗線通過)的空間30。用于線性紡織材料3通過的所述空間30從所述輻射源I之側(cè)由第一透明隔板41定界并且從所述線性數(shù)字光學(xué)傳感器2之側(cè)由第二透明隔板42定界。狹縫孔5被布置在所述第二透明隔板42和所述線性數(shù)字光學(xué)傳感器2之間，所述狹縫孔5的狹縫51被定向為與所述線性數(shù)字光學(xué)傳感器2平行。所述狹縫孔5用來抑制環(huán)境漫射光的影響，并且在射線束大于所述狹縫51的高度的情況下，所述孔將不讓外圍射線通過，但是將吸收它們或反射它們。[0019]光學(xué)部件6被布置在所述第一透明隔板41和所述輻射源I之間，所述光學(xué)部件6由非球面的雙圓柱形透鏡形成，其包括球狀的圓柱形表面61和非球狀的圓柱形表面62，所述球狀的圓柱形表面61具有與被監(jiān)測的紡織材料的移動方向平行的圓柱的軸線，所述非球狀的圓柱形表面62具有與被監(jiān)測的紡織材料的移動方向垂直的圓柱的軸線，由此所述球狀的圓柱形表面61指向所述輻射源。
[0020]如在圖2中所示出的，在從所述光學(xué)部件6朝向被監(jiān)測的線性紡織材料3而被發(fā)射的輻射射線束的外部，緊接于所述光學(xué)部件6布置有從被監(jiān)測的線性紡織材料3的表面反射的福射的傳感器7。
[0021]如前面提及的，為了監(jiān)測線性紡織材料3的直徑，用大的強度僅僅照射所述線性數(shù)字光學(xué)傳感器2的有效表面是有利的。這意味著使用在豎直方向上狹窄的輻射射線束，其照射被監(jiān)測的線性紡織材料3并且其被聚焦到所述狹縫孔5的狹縫中。另一方面，為了監(jiān)測線性紡織材料3中外來纖維和雜質(zhì)的存在，應(yīng)用所述狹縫孔5和線性紡織材料3 (其經(jīng)過由狹縫孔5形成的適當(dāng)挑選的背景的前面)的較長區(qū)段的均勻輻射是適當(dāng)?shù)?。這表示更低強度的輻射射線束，其均勻地照射所述孔5的反射表面并且充分地照亮被監(jiān)測的線性紡織材料3的表面。通過使用非球面的雙圓柱形透鏡(其由兩個界面形成)來提供這兩種原理被結(jié)合到一個光學(xué)平面中。輻射方向上的第一界面是空氣-光學(xué)材料界面。第二界面是光學(xué)材料-空氣界面。
[0022]所述第一界面(其在圖3中被示意性地表示)是球狀的圓柱形表面61，其具有與被監(jiān)測的線性紡織材料3的移動方向平行的圓柱的軸線。所述球狀的圓柱形表面由下式確定:
【權(quán)利要求】
1.一種用于在紡織機的工作單元處監(jiān)測移動的線性紡織材料(3)、尤其是紗線的質(zhì)量的裝置，包括輻射源(I)和線性數(shù)字光學(xué)傳感器(2)，在所述輻射源(I)和所述線性數(shù)字光學(xué)傳感器(2)之間已形成用于線性紡織材料(3)通過的空間(30)，由此，在所述輻射源(I)和所述用于線性紡織材料(3)通過的空間(30)之間布置光學(xué)部件(6)，其特征在于，所述光學(xué)部件(6)由非球面的雙圓柱形透鏡形成，其包括球狀的圓柱形表面(61)和非球狀的圓柱形表面(62)，所述球狀的圓柱形表面(61)具有與被監(jiān)測的紡織材料(3)的移動方向平行的圓柱的軸線，所述非球狀的圓柱形表面(62)具有與被監(jiān)測的紡織材料(3)的移動方向垂直的圓柱的軸線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述球狀的圓柱形表面(61)指向所述輻射源(I)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述非球狀的圓柱形表面(62)為了實現(xiàn)球面像差的目的在形狀上被修改。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，所述非球面的雙圓柱形透鏡由允許光射線的折射的光學(xué)透明材料制成。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，所述輻射源(I)是LED 二極管。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述LED二極管發(fā)射綠色光。
【文檔編號】D06H3/08GK103572574SQ201310305846
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年7月19日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月20日
【發(fā)明者】Z.伯安, P.考薩里克, R.梅里希 申請人:里特捷克有限公司, 烏斯塔夫等離子物理公司