BR102013013787A2 - sistema de detecção de fio de máquina de fiação - Google Patents

Abstract

sistema de detecção de fio de máquina de fiação. a presente invenção refere-se a uma máquina de fiação que possui uma pluralidade de placas de anel. um sistema de detecção de fio da máquina de fiação inclui uma unidade de detecção de fio fornecida na placa de anel, um dispositivo de controle principal e um dispositivo de transmissão de energia sem contato fornecidos em cada placa de anel. a unidade de detecção de fio inclui um dispositivo de detecção de fio que possui um sensor fornecido para cada fuso e um dispositivo de determinação que determina um estado de fio com base em um sinal gerado pelo dispositivo de detecção de fio. o sinal é transmitido pelo dispositivo de determinação ao dispositivo de controle principal por comunicação sem fio. a transmissão de energia elétrica sem contato é realizada entre quaisquer duas placas de anel adjacentes. a energia elétrica é fornecida à unidade de detecção de fio através do dispositivo de transmissão de energia sem contato.

Description

Descritivo da Patente de Invenção para "SISTEMA DE DETECÇÃO DE FIO DE MÁQUINA DE FIAÇÃO".

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO A presente invenção refere-se a um sistema de detecção de fio de uma máquina de fiação, especificamente um sistema de detecção de fio que possui um dispositivo de detecção de fio que detecta o estado de um fio (por exemplo, ruptura de fio ou torção frouxa) em uma máquina de fiação que possui um anel como uma máquina de fiação de anel ou uma máquina de torção de anel.

Geralmente, um sistema de detecção de fio do tipo acima é fornecido com um dispositivo de detecção de fio para cada fuso da máquina de fiação. Em uma máquina de fiação de anel que possui centenas de fusos e um dispositivo de controle principal que manipula sinais gerados por todos os dispositivos de detecção de fio da máquina de fiação, o número de cabos e linhas na máquina de fiação de anel se torna grande. A Publicação de Pedido de Patente japonesa 2010-111982 descreve um sistema de detecção de fio em uma máquina de fiação de anel em que cada placa de anel (ou trilho de anel) é fornecida com uma placa de controle que possui cabos de sinal e uma CPU que processa os sinais gerados por sensores. Os sinais processados pela CPU são transmitidos ao dispositivo de controle principal através da placa de controle e dos cabos de sinal. Para facilitar a montagem, a máquina de fiação de anel possui uma pluralidade de placas de anel fornecida com vinte e quatro fusos e a placa de controle que forma parte do sistema de detecção de fio. A placa de anel pode ser removida da máquina de fiação para a manutenção da máquina de fiação de anel ou para a mudança da condição de fiação, de modo que as placas de controle de qualquer uma das duas placas de anel adjacentes sejam conectadas umas às outras por cabos que possuem conectores para desconectar facilmente os cabos das placas de anel. A Tradução japonesa de Publicação Internacional PCT 2009-531553 descreve uma máquina de fiação que inclui pelo menos um sensor e um atuador, em que o sensor detecta o estado de operação da máquina de fiação e envia um sinal indicativo do estado de operação para o atuador a-través de comunicação sem fio e o atuador é ativado para atuar consequentemente.

No sistema de detecção de fio de acordo com a Publicação de Pedido de Patente japonesa 2010-111982, quando a placa de anel for removida da máquina de fiação de anel para propósitos de manutenção, os cabos que se conectam entre duas placas de controle adjacentes precisam ser removidos. É incômodo e demorado remover todos os cabos. Ademais, a conexão e desconexão repetidas dos cabos podem deteriorar ou danificar os conectores dos cabos. O sistema de detecção de fio de acordo com a Tradução japonesa de Publicação Internacional PCT 2009-531553 descreve a comunicação sem fio entre o sensor e o atuador. Entretanto, essa Publicação não leva em consideração como a energia elétrica é fornecida aos sensores e seus controles. A presente invenção que foi realizada devido aos problemas acima se refere a um sistema de detecção de fio de uma máquina de fiação que torna desnecessário remover os cabos de sinal e cabos de transmissão de energia entre as unidades de detecção de fio durante a remoção das placas de anel.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Uma máquina de fiação possui uma pluralidade de placas de anel. Um sistema de detecção de fio da máquina de fiação inclui uma unidade de detecção de fio fornecida na placa de anel, um dispositivo de controle principal e um dispositivo de transmissão de energia sem contato fornecido em cada placa de anel. A unidade de detecção de fio inclui um dispositivo de detecção de fio que possui um sensor fornecido para cada fuso e um dispositivo de determinação que determina um estado de fio com base em um sinal gerado pelo dispositivo de detecção de fio. O sinal é transmitido pelo dispositivo de determinação ao dispositivo de controle principal por comunicação sem fio. A transmissão de energia elétrica sem contato é realizada entre quaisquer duas placas de anel adjacentes. A energia elétrica é fornecida à unidade de detecção de fio através do dispositivo de transmissão de energia sem contato.

Outros aspectos e vantagens da invenção se tornarão óbvios a partir da seguinte descrição, considerada em conjunto com os desenhos em anexo, que ilustra a título de exemplo os princípios da invenção.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

As características da presente invenção que são consideradas novas são apresentadas com particularidade nas reivindicações em anexo. A invenção juntamente com objetivos e vantagens dessa, pode ser mais bem entendida a título de referência à seguinte descrição das modalidades atualmente preferidas juntamente com os desenhos em anexo, nos quais: A Figura 1A é uma vista plana esquemática que mostra a relação entre as placas de anel e dispositivos de detecção de fio de um sistema de detecção de fio em uma máquina de fiação de anel de acordo com uma modalidade preferida; A Figura 1B é um diagrama de circuito esquemático que mostra a transmissão de energia elétrica entre as unidades de detecção de fio fornecidas para quaisquer duas placas de anel adjacentes da Figura 1 A; A Figura 2 é uma vista em corte transversal esquemática que mostra a relação posicionai entre um anel e um dispositivo de detecção de fio no sistema de detecção de fio da Figura 1A; A Figura 3 é uma vista em corte transversal esquemática que mostra uma placa de controle que é fixada em um elemento de suporte do dispositivo de detecção de fio da Figura 1; A Figura 4 é um diagrama esquemático de um circuito fornecido sobre uma placa de anel localizada em uma extremidade da máquina de fiação de anel de acordo com a modalidade em que a energia elétrica é fornecida a partir de uma fonte de energia a componentes elétricos na placa de anel; A Figura 5 é um diagrama esquemático de um circuito fornecido sobre a placa de anel localizada em uma extremidade de uma máquina de fiação de anel de acordo com uma modalidade alternativa da presente invenção em que a energia elétrica é fornecida a partir de uma fonte de ener- gia a uma bobina de recepção de energia na placa de anel; e A Figura 6 é um diagrama de circuito esquemático que mostra a relação posicionai entre uma bobina de fornecimento de energia e uma bobina de recepção de energia sobre uma placa de anel localizada em uma extremidade de uma máquina de fiação de acordo com outra modalidade alternativa DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERIDAS A seguir descreve-se o sistema de detecção de fio de uma máquina de fiação de anel de acordo com a modalidade preferida com referência às Figuras 1 a 4. A máquina de fiação de anel inclui uma pluralidade de placas de anel 11 que fica disposta em duas fileiras. Para facilitar a montagem, a máquina de fiação é configurada de modo que cada placa de anel 11 inclua vinte e quatro fusos. Por exemplo, quando a máquina de fiação de anel incluir quatrocentos e oitenta fusos, duas fileiras de placas de anel 11 cada uma incluindo dez placas de anel 11 são dispostas uma atrás da outra. Quando a máquina de fiação de anel incluir novecentos e sessenta fusos, vinte placas de anel 11 são dispostas em cada fileira.

Como mostrado na Figura 1A, cada placa de anel 11 possui uma pluralidade de anéis 12 que fica disposta em uma linha em um intervalo espaçado predeterminado e fixado na placa de anel 11. Como mostrado na Figura 2, o anel 12 possui um flange de anel 12A e uma carretilha 13 é montada de forma deslizável no flange de anel 12A.

Uma unidade de detecção de fio 16 é fornecida para cada placa de anel 11. A unidade de detecção de fio 16 inclui uma pluralidade de dispositivos de detecção de fio 14 que é fornecida para os respectivos fusos e uma CPU 15 (mostrada na Figura 3). O dispositivo de detecção de fio 14 possui um sensor 14A que detecta o estado de um fio em cada fuso e gera um sinal indicativo do estado detectado de fio. A CPU 15 determina o estado de fio de acordo com o sinal do sensor 14A.

Especificamente, os sinais gerados pelos vinte e quatro sensores 14A dos dispositivos de detecção de fio 14 são processados pela CPU 15, que determina o estado de fios (ou ruptura de fio) nos vinte e quatro fu- sos. A CPU 15 é fornecida em uma placa de controle 17 que é fornecida na frente da placa de anel 11. Observa-se que a parte frontal e traseira da placa de anel 11 corresponde ao lado inferior e ao lado superior da placa de anel 11 como observado na Figura 1A, respectivamente. A CPU 15 serve como o dispositivo de determinação da presente invenção. Como mostrado nas Figuras 2 e 3, a placa de anel 11 possui uma parede frontal 11A e um furo 11B formado através da placa de anel 11. Um elemento de suporte 18 é fixado na parede frontal 11A da placa de anel 11 e se estende na direção longitudinal da placa de anel 11.0 elemento de suporte 18 formou um espaço de acomodação 18A (mostrado na Figura 3). Na presente modalidade, a placa de controle 17 não é fixada na placa de anel 11 diretamente, porém sustentada pelo elemento de suporte 18 no espaço de acomodação 18A desse. O dispositivo de detecção de fio 14 é operável para gerar um sinal de detecção sem receber energia elétrica de fora. Como mostrado na Figura 2, o dispositivo de detecção de fio 14 inclui o sensor 14A que detecta a carretilha 13 e uma caixa 19 que acomoda o sensor 14A. A caixa 19 inclui uma placa de montagem 19A sobre a qual o sensor 14A é fixado e uma cobertura 19B fixada na placa de montagem 19A para proteger o sensor 14A. A cobertura 19B é feita de um material não magnético como um material i-noxidável ou um plástico. O dispositivo de detecção de fio 14 da presente invenção possui uma estrutura similar ao dispositivo de detecção de fio da Publicação de Pedido de Patente japonesa 2010-111982. A placa de montagem 19A é fixada na placa de anel 11 por um elemento de fixação 20 que é inserido através do furo 11B formado através da placa de anel 11 e um furo 19C formado através da placa de montagem 19A. O elemento de fixação 20 é formado em um formato de uma cavilha e forma um furo que se estende axialmente no centro do elemento de fixação 20. A caixa 19 é fixada na placa de anel 11 pelo elemento de fixação 20 e uma porca.

Embora não mostrado no desenho, o sensor 14A inclui uma for-quilha magnética feita de um material magnético, um ímã permanente em forma de disco e uma bobina de captação enrolada em torno da forquilha magnética, todas são moldadas por um plástico. Um cabo flexível 21 é ele- tricamente conectado à bobina de captação e se estende a partir do sensor 14A. Como mostrado na Figura 3, o cabo flexível 21 possui em uma extremidade desse um conector 21 A. A carretilha 13 é feita de um material magnético e móvel sobre o anel 12. Um circuito magnético que passa através da placa de anel 11, o anel 12 e a forquilha magnética é formada pelo fluxo magnético gerado pelo ímã permanente e flui a partir dos polos N para S do ímã permanente. A bobina de captação detecta o movimento da carretilha 13 pela indução eletromagnética gerada pelo movimento da carretilha 13 que atravessa o circuito magnético. A placa de controle 17 possui um circuito impresso (não mostrado) para transmitir sinais de detecção gerados pelo sensor 14A do dispositivo de detecção de fio 14 à CPU 15. Como mostrado na Figura 3, o circuito impresso é eletricamente conectado a um cabo flexível 22 que possui um conector 22A que é conectável ao conector 21 A. Assim, o sinal do dispositivo de detecção de fio 14 pode ser transmitido à CPU 15. A CPU 15 da unidade de detecção de fio 16 é configurada para transmitir a um dispositivo de controle principal 23 (mostrado na Figura 1A) os sinais processados pela CPU 15. A transmissão dos sinais a partir da CPU 15 ao dispositivo de controle principal 23 é realizada por comunicação sem fio. O dispositivo de controle principal 23 que é incluído no sistema de detecção de fio controla a operação de toda a máquina de fiação de anel. Especificamente, o dispositivo de controle principal 23 é operável para transmitir os sinais de controle a várias unidades de acionamento da máquina de fiação de anel de acordo com as condições de fiação predeterminadas, receber dados que representam o estado de um fio em cada fuso a partir das CPUs 15 das respectivas unidades de detecção de fio 16 e controlar as respectivas unidades de acionamento para controlar a operação da máquina de fiação de acordo com as condições de fiação desejadas. A comunicação de sinal sem fio pode ser realizada utilizando qualquer método conhecido como Bluetooth, ZigBee ou LAN sem fio (ou WIAN).

Como mostrado na Figura 1B, cada placa de anel 11 é fornecida com um dispositivo de transmissão de energia sem contato 30 através do qual a transmissão de energia elétrica é realizada entre quaisquer duas placas de anel adjacentes 11.0 dispositivo de transmissão de energia sem contato 30 é incluído no sistema de detecção de fio. Especificamente, o dispositivo de transmissão de energia sem contato 30 em cada placa de anel 11 inclui uma bobina de recepção de energia 31, um circuito retificador 32 conectado à bobina de recepção de energia 31, um circuito de comutação 33 conectado à saída do circuito retificador 32, uma bobina de transmissão de energia 34 conectada à saída do circuito de comutação 33 e um circuito de detecção de corrente 35 que detecta a corrente que flui através da bobina de transmissão de energia 34. A corrente é fornecida à bobina de transmissão de energia 34 a-través do circuito de comutação 33 que é controlado por um IC de controle 36. Na modalidade, um conversor DC/AC monofásico e usado como o circuito de comutação 33. Um conversor DC/AC 37 é fornecido entre o circuito retificador 32 e o circuito de comutação 33 para converter a tensão de saída do circuito retificador 32 em uma tensão que é utilizável pelo IC de controle 36. A tensão convertida é fornecida ao IC de controle 36. Por exemplo, a tensão de saída do circuito retificador 32 é cerca de 40V e o conversor DC/AC 37 converte 40V em cerca de 4V. O IC de controle 36 controla a razão cíclica do circuito de comutação 33 de acordo com a mudança da corrente que flui através da bobina de transmissão de energia 34. Especificamente, um mapa ou uma expressão relacionai indicativa da relação entre a corrente que flui através da bobina de transmissão de energia 34 e a energia de consumo no lado de recepção de energia é armazenado em uma memória do IC de controle 36. Um sinal de detecção gerado pelo circuito de detecção de corrente 35 é transmitido ao IC de controle 36 e o IC de controle 36 controla a razão cíclica do circuito de comutação 33, consequentemente, de modo que a corrente flua até a bobina de transmissão de energia 34 de acordo com a energia de consumo no lado de recepção. Observa-se que o IC de controle 36 também realiza a função da CPU 15 na modalidade. A bobina de recepção de energia 31 é fornecida na placa de a-nel 11 em uma posição adjacente a uma extremidade da placa de anel 11 e também a uma bobina de fornecimento de energia (não mostrada) e a bobina de transmissão de energia 34 é fornecida na placa de anel 11 em uma posição adjacente à outra extremidade da placa de anel 11 e distante da bobina de fornecimento de energia (não mostrada). Na modalidade, a bobina de fornecimento de energia é fornecida em uma posição adjacente à extremidade esquerda da placa de anel 11 como observado na Figura 1B, de modo que a bobina de recepção de energia 31 seja localizada na extremidade esquerda da placa de anel 11 e a bobina de transmissão de energia 34 na extremidade direita da placa de anel 11, respectivamente.

Como mostrado na Figura 4, a energia DC de uma tensão predeterminada é fornecida a partir do fornecimento de energia (não mostrado) através de um cabo flexível 40 ao dispositivo de transmissão de energia sem contato 30 na placa de anel 11 que fica localizada em uma extremidade da máquina de fiação de anel. O cabo flexível 40 é móvel para cima e para baixo integralmente com a placa de anel 11 sem receber força excessiva. O cabo flexível 40 possui um conector 41 que permite que o cabo flexível 40 seja desconectado a partir da placa de anel 11. A seguir será descrita a operação do sistema de detecção de fio descrito acima. O fluxo magnético que é gerado pelo ímã permanente embutido no sensor 14A e dirigido a partir de polos N até S do ímã permanente forma um circuito magnético que passa através da placa de anel 11, do anel 12 e da forquilha magnética. Em operação da máquina de fiação de anel, quando um carretei (não mostrado) for girado de acordo com a rotação do fuso (não mostrado), a carretilha 13 continua se mover em contato deslizante com o flange de anel 12A em uma velocidade correspondente à velocidade de rotação do carretei se não ocorrer ruptura de fio. Toda vez que a carretilha 13 realiza uma volta completa ao longo do flange de anel 12A, a carretilha 13 atravessa o circuito magnético e uma tensão de pulso é gerada através das extremidades opostas da bobina de captação em sincronização com a volta da carretilha 13. No caso de uma ruptura de fio, a tensão de pul- so não consegue ser gerada através da bobina de captação em sincronização com a volta da carretilha 13. A CPU 15 (ou o IC de controle 36) recebe sinais continuamente dos vinte e quatro sensores 14A e determina que a fiação do fio está sendo realizada normalmente se a tensão de pulso for gerada continuamente e determina que ocorreu a ruptura de fio se a geração de tensão de pulso for interrompida. Com base no sinal de controle do dispositivo de controle principal 23, a CPU 15 fornecida para cada placa de controle 17 informa o dispositivo de controle principal 23 da presença de uma ruptura de fio e da localização (ou o número) do fuso que possui a ruptura de fio. O dispositivo de controle principal 23 determina o estado de um fio em cada fuso com base nos sinais da CPU 15.

Com referência à Figura 4, a energia elétrica total exigida para todas as unidades de detecção de fio 16 é fornecida sob a forma de energia DC a partir do fornecimento de energia ao circuito de comutação 33 sem fluir através da bobina de recepção de energia 31 e do circuito retificador 32. Com base nos dados do mapa e da expressão relacionai armazenados na memória, o IC de controle 36 controla a razão cíclica do circuito de comutação 33 de modo que a corrente flua até a bobina de transmissão de energia 34 de acordo com a exigência da energia de consumo no lado de recepção. O IC de controle 36 determina a quantidade de corrente transmitida à bobina de transmissão de energia 34 de acordo com o sinal gerado pelo circuito de detecção de corrente 35. Em resposta a uma mudança da quantidade de corrente, o IC de controle 36 controla a razão cíclica do circuito de comutação 33 de modo que a corrente flua até a bobina de transmissão de energia 34 de acordo com a exigência da energia de consumo no lado de recepção. A bobina de recepção de energia 31 que é fornecida em qualquer outra placa de anel 11 exceto a placa de anel 11 à qual a energia DC é fornecida através do cabo flexível 40 recebe a energia elétrica gerada pela indução eletromagnética da bobina de transmissão de energia 34 na placa de anel anterior 11 como observado na direção de transmissão de energia. A energia elétrica recebida é retificada pelo circuito retificador 32 e fornecida ao circuito de comutação 33. Subsequentemente, o IC de controle 36 controla a operação de comutação do circuito de comutação 33 sob a razão cíclica predeterminada de modo que a corrente flua até a bobina de transmissão de energia 34 de acordo com a exigência da energia de consumo no lado de recepção, com o resultado que a energia elétrica é transmitida à bobina de transmissão de energia 34. A placa de anel 11 é ocasionalmente removida da máquina de fiação de anel para a manutenção dessa ou quando a condição de fiação for alterada. Nesse caso, o cabo flexível 40 é removido da placa de anel 11 ao desconectar o conector 41 do cabo flexível 40 do conector 41 no lado de placa de anel 11. Subsequentemente, a placa de anel 11 é removida da máquina de fiação de anel. A placa de anel 11 pode ser removida da máquina de fiação de anel facilmente sem desconectar os cabos de sinal e os cabos para transmissão de energia entre quaisquer duas placas de anel adjacentes 11 como no caso do sistema de detecção de fio da técnica anterior, pois não há cabo de sinal nem cabo de transmissão de energia entre quaisquer duas placas de anel adjacentes 11 no sistema de detecção de fio na máquina de fiação de anel de acordo com a presente modalidade. O sistema de detecção de fio da máquina de fiação de anel de acordo com a modalidade oferece os seguintes efeitos vantajosos. (1) O sistema de detecção de fio inclui uma pluralidade de unidades de detecção de fio 16 para cada placa de anel 11 da máquina de fiação de anel. Cada unidade de detecção de fio 16 inclui uma pluralidade dos dispositivos de detecção de fio 14 fornecida para cada fuso e o dispositivo de determinação (ou a CPU 15) que determina o estado de um fio em cada fuso com base no sinal gerado pelo sensor 14A do dispositivo de detecção de fio 14. A transmissão de sinal entre a CPU 15 e o dispositivo de controle principal 23 é conduzida por comunicação sem fio. Cada placa de anel 11 é fornecida com o dispositivo de transmissão de energia sem contato 30 que permite a transmissão de energia sem contato entre quaisquer duas placas de anel adjacentes 11. A energia elétrica é fornecida às respectivas unidades de detecção de fio 16 através do dispositivo de transmissão de energia sem contato 30, de modo que os cabos de transmissão de energia e cabos de sinal sejam dispensados. Portanto, nenhum trabalho é exigido para des-conectar os cabos de sinal e cabos de transmissão de energia entre quaisquer duas unidades de detecção adjacentes de fio 16 quando as placas de anel 11 forem removidas e também para conectar os cabos quando as placas de anel 11 forem montadas. (2) O dispositivo de transmissão de energia sem contato 30 transmite energia elétrica pela indução eletromagnética entre a bobina de transmissão de energia 34 fornecida no lado de transmissão de energia e a bobina de recepção de energia 31 no lado de recepção de energia. Como comparado com qualquer transmissão de energia sem contato que utiliza comunicação óptica ou indução estática, a transmissão de energia sem contato pela indução eletromagnética dificilmente é afetada pelo fuso para algodão e então adequada para o uso em uma máquina de fiação de anel. (3) A energia elétrica é fornecida à bobina de transmissão de energia 34 através do circuito de comutação 33 cuja razão cíclica é controlada pelo IC de controle 36 de acordo com a mudança da quantidade de corrente que flui através da bobina de transmissão de energia 34. Na modalidade, a relação entre a quantidade de corrente no lado de transmissão de e-nergia e consumo de energia no lado de recepção de energia é previamente compreendida, a razão cíclica do circuito de comutação 33 é alterada de acordo com a mudança da quantidade de corrente no lado de transmissão de energia e a tensão no lado de recepção de energia é controlada para ser constante, de modo que um circuito de realimentação do lado de recepção de energia até o lado de transmissão de energia possa ser omitido, com o resultado que todo o circuito pode ser simplificado e a área onde os componentes são montados pode ser reduzida. (4) O dispositivo de detecção de fio 14 na modalidade de acordo com a presente invenção pode gerar sinais de detecção sem receber energia elétrica de fora. Se um sensor óptico ou um sensor operável pela indução eletrostática que precisa de energia elétrica for usado para detectar um fio, o consumo de energia para a detecção de fio em cada fuso pode ser bai- xo, porém a energia elétrica que é transmitida por transmissão de energia sem contato aumenta devido ao grande número de fusos de uma máquina de fiação de anel e, consequentemente, o sistema de detecção de fio aumenta de tamanho. Entretanto, o dispositivo de detecção de fio 14 do sistema de detecção de fio de acordo com a modalidade pode transmitir um sinal de detecção sem receber energia elétrica, de modo que possa impedir que o sistema de detecção de fio aumente de tamanho. (5) A placa de anel 11 que fica localizada em uma extremidade da máquina de fiação de anel não possui bobina de recepção de energia 31 nem circuito retificador 32 e é configurada de modo que a energia DC seja fornecida através do cabo flexível 40 a partir do fornecimento de energia até a placa de anel 11. O cabo flexível 40 pode ser movido para cima e para baixo integralmente com a placa de anel 11 sem receber qualquer força excessiva. Como comparado com as outras placas de anel 11 que são fornecidas com a bobina de recepção de energia 31, o circuito retificador 32 e a bobina de fornecimento de energia aos quais a energia AC é fornecida a partir do fornecimento de energia, a estrutura da placa de anel 11 acima localizada em uma extremidade da máquina de fiação de anel pode ser simplificada. (6) Na modalidade ilustrada, um conversor DC/AC monofásico é usado como o circuito de comutação 33. De acordo com a presente invenção, apesar de um conversor DC/AC trifásico poder ser usado como o circuito de comutação 33, o conversor DC/AC monofásico é vantajoso sobre o conversor trifásico na redução do dispositivo de transmissão de energia sem contato 30. (7) O IC de controle 36 que forma uma parte do dispositivo de transmissão de energia sem contato 30 também executa a função da CPU 15 que serve como o dispositivo de determinação da unidade de detecção de fio 16, de modo que a estrutura do dispositivo de transmissão de energia sem contato 30 possa ser simplificada como comparado com um caso onde o IC de controle 36 e a CPU 15 são fornecidos separadamente. (8) Então, configura-se que a tensão de saída do circuito retifi- cador 32 seja maior que a tensão usada para IC de controle 36. Portanto, a tensão que é usada para o IC de controle 36 precisa ser reduzida através do conversor DC/AC 37, porém é fácil fornecer energia à bobina de recepção de energia 31 do dispositivo de transmissão de energia sem contato 30 fornecida na placa de anel adjacente 11. A presente invenção não é limitada à modalidade descrita acima, porém essa pode ser modificada em várias modalidades como exemplificado abaixo. • Em vez de energia DC, energia AC pode ser fornecida ao dispositivo de transmissão de energia sem contato 30 na placa de anel 11 disposta em uma extremidade da máquina de fiação de anel. Por exemplo, como mostrado na Figura 5, uma bobina de fornecimento de energia 38 pode ser fixada de forma separável na placa de anel 11 disposta em uma extremidade da máquina de fiação de anel através de um elemento de suporte 39. O elemento de suporte 39 é fixado na placa de anel 11 por qualquer meio de fixação adequado (não mostrado). A energia AC é fornecida a partir de um fornecimento de energia (não mostrado) à bobina de fornecimento de energia através do cabo flexível 40. A bobina de fornecimento de energia 38 fornece energia elétrica à bobina de recepção de energia 31. A bobina de fornecimento de energia 38 e o cabo flexível 40 são móveis para cima e para baixo integralmente com a placa de anel 11 sem receber qualquer força excessiva. • Em vez da estrutura em que a bobina de fornecimento de e-nergia 38 é fixamente montada na placa de anel 11 através do elemento de suporte 39, um suspensor para elevar e abaixar a bobina de fornecimento de energia 38 em sincronização com a placa de anel 11 pode ser fornecido. Alternativamente, a bobina de fornecimento de energia 38 pode ser fixamente disposta em uma posição correspondente ao centro na faixa móvel da placa de anel 11. • O fornecimento de energia (transmissão de energia) a cada u-nidade de detecção de fio 16 nas placas de anel 11 dispostas em uma linha em cada lado da máquina de fiação de anel pode não ser necessariamente realizado a partir da bobina de fornecimento de energia 38 fornecida em uma extremidade da máquina de fiação de anel. As placas de anel 11 podem ser divididas em uma pluralidade de grupos e a energia pode ser fornecida a partir da bobina de fornecimento de energia 38 na placa de anel 11 que fica localizada em uma extremidade de cada grupo. Por exemplo, as placas de anel 11 podem ser divididas em dois grupos e as bobinas de fornecimento de energia 38 são fornecidas nas placas de anel localizadas em extremidade opostas da máquina de fiação de anel. Nesse caso, cada bobina de fornecimento de energia 38 pode ser fixada na placa de anel 11 ou, alternativamente, montada para ser móvel para cima e para baixo por um suspensor para elevar e abaixar a bobina de fornecimento de energia 38. Então, configura-se que a energia seja fornecida às unidades de detecção de fio 16 fornecidas nas placas de anel 11 de um dos dois grupos da bobina de fornecimento de energia 38 fornecida em uma extremidade da máquina de fiação de anel e a energia é fornecida às unidades de detecção de fio 16 fornecidas nas placas de anel 11 do outro grupo a partir da outra bobina de fornecimento de energia 38 fornecida na outra extremidade da máquina de fiação de anel. Quando o número de placas de anel 11 for par, as placas de anel 11 são simplesmente divididas em metades, e quando o número de placas de anel 11 for ímpar, as placas de anel 11 são divididas de modo que o número de placas de anel 11 em um grupo seja maior que o outro grupo por um. • Quando as placas de anel 11 dispostas em uma linha forem divididas em três grupos ou mais, a bobina de recepção de energia 31 e a bobina de fornecimento de energia 38 do dispositivo de transmissão de energia sem contato 30 que recebe energia através do cabo flexível 40 e é fornecida em uma placa de anel 11 de um grupo intermediário forem dispostas em uma disposição diferente daquelas dos outros dispositivos de transmissão de energia sem contato 30 dos outros grupos. Como mostrado na Figura 6, a bobina de fornecimento de energia 38 e a bobina de recepção de energia 31 ficam dispostas em tal disposição que os eixos da bobina de fornecimento de energia 38 e da bobina de recepção de energia 31 se estendem na direção longitudinal da placa de anel 11. Embora a bobina de fornecimento de energia 38 e a bobina de recepção de energia 31 possam ser dispostas de modo que a bobina de fornecimento de energia 38 e a bobina de recepção de energia 31 sejam orientadas com os eixos se estendendo em uma direção perpendicular à direção longitudinal da placa de anel 11, a disposição de formador é vantajosa, pois garante um espaço para o cabo flexível 40 se mover quando o cabo flexível 40 conectado à bobina de fornecimento de energia 38 for movido de acordo com o movimento ascendente e descendente da bobina de fornecimento de energia 38. A bobina de transmissão de energia 34 precisa ser posicionada na extremidade da placa de anel 11 que é oposta à bobina de recepção de energia 31 e bobina de fornecimento de energia 38. Entretanto, observa-se que a bobina de recepção de energia 31 e a bobina de fornecimento de energia 38 não precisam ser necessariamente posicionadas na extremidade da placa de anel 11 como mostrado na Figura 6. A bobina de recepção de energia 31 e a bobina de fornecimento de e-nergia 38 podem ser posicionadas no centro longitudinal ou em uma posição adjacente ao centro longitudinal da placa de anel 11 ao encurtar a distância entre o circuito retificador 32 e o circuito de comutação 33. Nesse caso, ligações impressas que se conectam entre a bobina de recepção de energia 31 e o circuito retificador 32 e também entre o circuito retificador 32 e o circuito de comutação 33 podem ser encurtadas. • A bobina de fornecimento de energia 38 pode ser permanentemente fixada na placa de anel 11 sem utilizar o elemento de suporte 39 que permite a montagem separável, e é conectada ao fornecimento de energia através de um cabo flexível que possui um conector.

Nesse caso, a placa de anel 11 é removida da máquina de fiação de anel ao desconectar o conector do cabo flexível da bobina de fornecimento de energia 38. • Em uma máquina de fiação de anel maior que possui aproximadamente mil fusos, a unidade de acionamento pode ser fornecida no centro da máquina de fiação de anel e as unidades de fiação nos lados opostas dessa, respectivamente. Nesse caso, as placas de anel 11 são divididas em dois grupos com a unidade de acionamento posicionada entre essas e dis- posta em uma linha na direção longitudinal da máquina de fiação de anel em uma distância espaçada predeterminada. A energia elétrica é fornecida às unidades de detecção de fio 16 nas placas de anel 11 na forma de transmissão de energia sem fio utilizando os dispositivos de transmissão de energia sem contato 30 descritos acima. • O dispositivo de detecção de fio do sistema de detecção de fio da modalidade pode ser usado para detectar se o fio foi ou não frouxamente torcido, bem como uma ruptura de fio, com base em um sinal gerado pelo sensor 14A. A detecção de uma torção frouxa de um fio pode ser realizada ao contar o número de sinais de pulso gerados por unidade de tempo pelo sensor 14A de acordo com o número de voltas da carretilha 13, calcular o número de voltas da carretilha 13 por unidade de tempo, calcular o número de torções do fio a partir do número de voltas da carretilha 13 e a velocidade de fiação, e então comparar o número de torções calculado com um número predeterminado de torções. • O sensor 14A do dispositivo de detecção de fio 14 não é limitado à estrutura como descrito com referência à modalidade acima. Por e-xemplo, o sensor 14A pode ser feito de uma forquilha magnética e uma bobina de captação enrolada em torno da forquilha magnética, essas são moldadas por resina, e a carretilha 13 pode ser feita de um ímã permanente. Nesse caso, a CPU 15 determina a presença de uma ruptura de fio ou uma torção frouxa de um fio a partir de uma alteração de sinais de detecção que são produzidos por indução eletromagnética devido à mudança da distância entre a bobina de captação e a carretilha 13 que se move ao longo do flange de anel 12A. • O dispositivo de transmissão de energia sem contato não é limitado à estrutura em que a energia elétrica é transmitida por indução eletromagnética entre a bobina de transmissão de energia 34 e a bobina de recepção de energia 31. Por exemplo, a energia elétrica pode ser transmitida por comunicação óptica, indução estática ou ressonância de campo magnético. • O dispositivo de detecção de fio de acordo com a presente in- venção não é limitado à estrutura como descrito com referência à modalidade, porém pode ser de um tipo que precisa receber energia elétrica. Por e-xemplo, o dispositivo de detecção de fio pode ser um fotossensor do tipo efeito fotoelétrico externo ou um sensor do tipo indução estática. • A CPU 15 como o dispositivo de determinação e o IC de controle 36 pode ser fornecida separadamente. • O IC de controle 36 pode ser diretamente conectado entre o circuito retificador 32 e o circuito de comutação 33 sem a provisão do conversor DC/AC 37.

Nesse caso, a bobina de recepção de energia 31 é configurada de modo que a energia elétrica recebida na bobina de recepção de energia 31 e então retificada pelo circuito retificador 32 possua uma tensão que seja adequada para o IC de controle 36. • O circuito de comutação 33 não é limitado a um conversor DC/AC monofásico, porém esse pode ser um conversor DC-AC trifásico. • Na modalidade, o circuito de detecção de corrente 35 detecta a corrente que flui através da bobina de transmissão de energia 34 e a razão cíclica do circuito de comutação 33 e alterada com base na corrente detectada. Entretanto, o circuito de comutação 33 pode ser acionado com uma razão cíclica predeterminada. • O conversor DC/AC 37 pode ser substituído por um regulador, por exemplo, um regulador de três terminais. • O dispositivo de detecção de fio 14 não precisa ser fornecido para cada anel 12, porém o sensor 14A pode ser fornecido para cada fuso. Por exemplo, um dispositivo de detecção de fio 14 que possui dois sensores 14A pode ser fornecido para cada um dos dois anéis 12 ou, alternativamente, um dispositivo de detecção de fio 14 que possui mais de dois sensores 14A pode ser fornecido para cada um dos três ou mais anéis 12. • Sem a provisão do elemento de suporte 18, a placa de controle 17 pode ser fixada na parede frontal 11A da placa de anel 11 diretamente por um fixador aparafusado em um furo rosqueado na parede frontal 11A ou por uma porca e uma cavilha passadas através de um furo formado através da parede frontal 11 A. • O número de anéis 12 fornecido em uma placa de anel 11 não é limitado a vinte e quatro, porém pode ser maior ou menor que vinte e quatro. • Em vez da estrutura em que todos os sinais gerados pelos sensores 14A dos dispositivos de detecção de fio 14 fornecidos em uma placa de anel 11 são processados por uma CPU 15 fornecida em cada placa de controle 17, os sinais podem ser processados por uma pluralidade de CPUs 15 fornecidas nas respectivas placas de controle 17. • A CPU 15 que lida com os dispositivos de detecção de fio 14 pode ser configurada apenas para receber e enviar sinais indicativos do estado de um fio. Ou seja, a CPU 15 pode ser dispensada com a função de determinar o estado de um fio. Nesse caso, a função de determinação pode ser realizada por um dispositivo de controle separado ou pelo dispositivo de controle principal 23 da máquina de fiação de anel. Alternativamente, o dispositivo de controle principal 23 pode receber sinais da CPU 15 e determinar o estado de um fio como uma ruptura de fio. Nesse caso, o dispositivo de controle separado ou o dispositivo de controle principal 23 da máquina de fiação de anel serve como o dispositivo de determinação da presente invenção. • O dispositivo de detecção de fio 14 pode não incluir necessariamente a placa de montagem 19A e a cobertura 19B que cobre a placa de montagem 19A e o sensor 14A, porém pode incluir o sensor 14A que é integralmente formado com a placa de montagem 19A sem a cobertura 19B. • A placa de anel 11 não é limitada para ter um corte transversal em forma de U, porém pode ter a forma de manivela de modo que o dispositivo de detecção de fio 14 seja fixado na parede traseira da placa de anel 11. • A máquina de fiação não é limitada a uma máquina de fiação de anel. A presente invenção é aplicável a uma máquina de fiação de anel fornecida com uma pluralidade de placas de anel 11, como uma máquina de torção de anel.

Claims (5)

1. Sistema de detecção de fio de uma máquina de fiação em que a máquina de fiação possui uma pluralidade de placas de anel, caracterizado pelo fato de que o sistema de detecção de fio incluí: uma unidade de detecção de fio fornecida na placa de anel, em que a unidade de detecção de fio inclui um dispositivo de detecção de fio que possui um sensor fornecido para cada fuso e um dispositivo de determinação que determina um estado de fio com base em um sinal gerado pelo dispositivo de detecção de fio; um dispositivo de controle principal, em que o sinal é transmitido pelo dispositivo de determinação ao dispositivo de controle principal por comunicação sem fio; e um dispositivo de transmissão de energia sem contato fornecido em cada placa de anel, em que a transmissão de energia elétrica sem contato é realizada entre quaisquer duas placas de anel adjacentes, em que a energia elétrica é fornecida à unidade de detecção de fio através do dispositivo de transmissão de energia sem contato.

2. Sistema de detecção de fio de uma máquina de fiação, de a-cordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de transmissão de energia sem contato inclui adicionalmente: uma bobina de transmissão de energia fornecida no lado de transmissão de energia do dispositivo de transmissão de energia sem contato; e uma bobina de recepção de energia fornecida no lado de recepção de energia do dispositivo de transmissão de energia sem contato, em que a energia elétrica é transmitida por indução eletromagnética entre a bobina de transmissão de energia e a bobina de recepção de energia.

3. Sistema de detecção de fio de uma máquina de fiação, de a-cordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de transmissão de energia sem contato inclui adicionalmente: um circuito de comutação através do qual a corrente é fornecida à bobina de transmissão de energia; e um IC de controle que controla a razão cíclica do circuito de comutação de acordo com uma mudança da quantidade de corrente transmitida à bobina de transmissão de energia

4. Sistema de detecção de fio de uma máquina de fiação, de a-cordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de detecção de fio pode gerar o sinal sem receber energia elétrica.

5. Sistema de detecção de fio de uma máquina de fiação, de a-cordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o sistema de detecção de fio inclui adicionalmente: uma bobina de fornecimento de energia que fornece energia elétrica ao dispositivo de transmissão de energia sem contato e fornecida para ser móvel para cima e para baixo integralmente com a placa de anel.