CN101143665A - 使用独立导纱器的改进卷绕方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于在卷装上收集纱线的方法，纱线通过用于每个卷装的独立导纱器采用横向运动进行分配，并通过位置控制、调节导纱器自身的移动和速度进行驱动，其中，纱线的切断由导纱器在卷装的中心位置的位置决定。

Description

使用独立导纱器的改进卷绕方法
本发明涉及由纺织机械生产或加工出的纱线在卷装上的卷绕收集。通常，卷装(package)具有截头圆锥形或者圆柱形，并且纱线在卷装上的收集是在筒管上进行的，这些筒管是由卷筒支架臂支撑的，且支撑在它的旋转驱动罗拉上，该驱动罗拉将纱线进行拉伸并且将其卷绕在罗拉上。这种操作使得纱线的卷绕不依赖于卷装尺寸的增大，而仅取决于上述驱动罗拉的旋转速度，以基本恒定的线速度进行。
由于收集装置配有导纱器，该导纱器沿着预定的交叉角，通过轴向的横向运动将纱线分配给卷装的外表面，因此纱线绕着旋转的卷装进行卷绕。这种纱线收集方法对于诸如络筒、自由端纺纱或加捻等不同类型的纱线处理都是常用的。
在以下的说明中，将参考自动络筒机上的卷绕。然而，应当指出的是，本发明还发现了不同纺织方法中卷绕方法的应用。
纱线加工机械目前的发展倾向于这种装置，装置中纱线在卷装上的分配是用独立自主的导纱器进行的，这导致卷绕装置卷装的驱动罗拉的运动以及组成自动络筒机的其他卷绕装置的导纱器的运动都是独立的。因此，纱线在卷装上的这种单独的分配装置通过其自身的驱动部件进行移动，通过该部件有可能在每种情况下以及需要的时候调整导纱运动的频率、行程、卷绕纱圈的长度、纱圈的交叉角等。
为了进行高质量的卷绕，所需的移动频率为每秒20-30个导纱往复，其导纱运动的调节与频率、幅度以及交叉角有关，这些条件通过操控其驱动罗拉来控制单独的导纱器的横向运动。然而，必须将运动反转的时间和距离分别限定至毫秒和毫米，以便给予后续使用所要求的机械稳定性和卷绕成形的卷装质量。
在现有技术中，已经提出了不同的解决办法用于卷装纱线的收集。在欧洲专利EP 311,827中，介绍了一种用于纱线收集装置的独立的导纱器系统，该纱线收集装置设定为通过封闭式齿轮传动带来移动导纱器，其中的封闭式齿轮传动带通过步进马达进行移动，而该步进马达在横向运动中是由微处理机进行操控的。通过微处理机操纵步进马达可以在卷绕的终端步骤以及在操控步骤中，按照交叉角、往复频率和偏移(excursion)的需要进行卷绕。在欧洲专利EP 829,443和1,209,114中，介绍了皮带张力装置用于这种类型的独立导纱器，以补偿瞬时步骤中的张力变化。
在欧洲专利EP 311,784中，在导纱器路径的中间部分通过驱动导纱器使用机械系统累积了动能，并且在运动的反向步骤中将能量释放给导纱器。在欧洲专利EP 453,622中介绍了一种导纱方法及装置。这种装置与闭路挠性部件一起被驱动，该挠性部件是通过马达驱动的，而马达是通过控制装置使用往复运动进行操控的。这种控制装置控制导纱器的位置，并将过电流施加给靠近其反向点的步进马达，从而提高制动值和加速值。它还通过弹性装置在运动的反向步骤中进一步提高了传送的功率，其中的弹性装置在导纱器的行进期间是接合与脱离的。
在欧洲专利EP 838,422中，采用了一种具有振动式指针的导纱器，其沿着圆扇形绕着与卷筒轴垂直的销轴进行移动，并通过在往复式顺时针/逆时针运动中运行的电动马达进行驱动。在导纱器摆动的两个末端具有储能器，它们是由弹性装置组成，这些弹性装置仅在短暂的反向部分通过排斥效应起作用。
在欧洲专利EP 906,239和美国专利US 6,405,966中，介绍了导纱器位置的比较控制技术，以对产生交变运动的电动马达进行频率控制。
在欧洲专利申请EP 1,081,082中，提供了一种风机马达，用于在横向运动中驱动摆臂，而在欧洲专利申请EP 1,219,560中，介绍了一种线性滑块，该滑块支撑了通过压电效应进行移动的导纱器。在欧洲专利申请EP 1,498,378中，介绍了一种类似的振动指针导纱器，该导纱器具有储能器，储能器通过将永久磁铁安装在振动指针的终点挡板上，而该磁铁排斥放置在振动指针轴上的相同极性的磁铁，从而获得排斥效应。在欧洲专利申请EP 1,600,414中，介绍了一种前述类型的振动指针导纱器，它也是通过在往复式顺时针/逆时针运动中运行的电动马达进行驱动，它可以降低卷筒端部的凸起的不规则性，这些凸边是由于完整的导纱动程和缩短的导纱动程交替而形成的。在反向点，往复运动电动马达提供有较高的电流峰用于完整的导纱动程，并且还提供有较低的电流峰用于缩短的导纱动程。
在以意大利专利申请MI2006A1353和MI2006A1354为代表的同样的专利申请中，提出了独立导纱器的技术解决办法，该导纱器是用几个频率控制的电动马达进行驱动的。人们应当参考这些专利申请以学习更多关于独立导纱器的高频驱动的问题。
总的说来，现有技术中的技术解决办法可以使用电动马达，运转该电动马达使其用位置检测器例如编码器通过往复运动进行移动，在检测的基础上，卷绕装置的控制装置提供这种具有可变频率电流的马达，以获得赋予导纱器强烈的加速和减速，这是良好的卷绕成形和使用特性所必需的。可将这种编码器安装在电机本身上、移动的导纱器上、以及这两个元件的机械变速器上，从而能够实时地将他们的有效位置和期望位置进行比较。
通常，这种技术解决办法涉及纱线在成形卷装上的分布。他们涉及保持导纱器运转，同时测定其在每个瞬间的速度及其横向运动的换向点。
本发明的目的就是设计一种被卷绕的纱线的独立分配方法，该方法可以提高络筒机的性能，即使在疵纱消除操作中的非卷绕也就是有用的非卷绕步骤中，这构成了络筒机在制动步骤中与卸下成品卷装并开始新卷装的步骤中的主要功能。
在权利要求1中由最必要的组件限定了本发明的方法，而在其从属权利要求中对本发明的各种变形和实施例进行了限定。
为了更好地说明使用本发明所解决的技术问题及其相对于现有技术的特点和优点，将参考自动络筒机的卷绕方法来介绍本发明。
众所周知，自动络筒机是由多个沿着机器的前方一字排开的工作站或者卷绕单元组成，并且配有公共的服务设备，用来向工作站或卷绕单元喂入满筒管，并卸下需要回收的空管。
图1介绍了在主要组件内的卷绕装置，省略了不受本发明直接影响的那些部分，这里图1A呈现了完整的侧视图，而图1B为其较高部分的前视图。通过拉伸纱线2将喂纱筒管1退绕。纱线2经过了退绕机组，该退绕机组包括纱线2的导纱元件3、纱线存在传感器或检测器4以及纱线张力器5，该纱线张力器5包括一对面对面的复板，这对复板通过调整和控制压力将退绕的纱线压入其间。沿着路线还有捻接器6，由于纱线断裂或者由于接合器下游的清纱器11的干涉，当纱线中断时，通过吸嘴9和10把要接合的纱线的断头末端带入捻接器6。卷绕好的纱线收集在卷装12内，通过罗拉13的驱动，卷装12进行转动，在罗拉13上平放着由卷筒支架臂14支撑的卷装12。
纱线2在卷装12上的分布是通过具有特定交叉角的导纱器15完成的，以形成具有理想的特性和尺寸的卷装成形。
导纱器15的驱动是通过电机M15用预定速度实现，其中预定速度被实时地相对于例如导纱器的端部挡板的位置、移动幅度、速度和轴向坐标进行控制。
罗拉13的驱动是通过电机M13用预定速度实现，并且基本不依赖于要形成的卷筒的大小；它拉伸纱线2，以高转速使其从筒管1上退绕，而筒管被保持不在下面的定位销上运动。
卷绕装置的功能是由控制装置20来决定，该控制装置20包括其部件的所有的控制和驱动功能。它还包括装置20’，该装置变频驱动导纱器15的电机M15，该装置20’用来测定导纱器15的导纱运动的瞬时速度和运动换向点的轴向调整，通过它的控制装置，控制每次所需的导纱动程幅度和频率。
络筒通常包括退绕卷装纱线以及清除由于机械稳定性或尺寸而导致的纱疵。在纱线从筒管1到卷装12的通道中，纱线2是由清纱器11控制的，该清纱器11检测纱线的横向和纵向的尺寸缺陷。每次当检测的纱线2的尺寸不属于可接受的纱线尺寸范围的时候，清纱器11就需要并且发出指令切断纱线；根据或多或少的严格校准，该校准取决于要卷绕的纱线的理想的尺寸一致性，在每个特定卷绕方法开始时，在清纱器11内就要预设这种信息。纱线的切断元件可以装入同一清纱器11，也可以被分开，但是需要直接控制。在图1中，切断组件显示为分离的剪刀7，该剪刀7位于纱线的传感器4的上面，并处于纱线张力器5的下面。
在清纱器11内滑动的纱线的缺陷检测步骤如下：切断纱线2、停止罗拉13、对卷装12进行制动、通过吸嘴9和10搜索并吸取断纱两侧、除去纱疵、用捻接器6将断纱接合，并通过驱动罗拉13重新启动卷绕装置，其中，这些操作一直都由卷绕工作站的控制装置控制。根据，控制装置20包括控制装置20”，该装置20”包括纱线重新接合的命令和控制程序，并且控制装置20通过将涉及的各个元件(图示中用虚线显示为实例)按标准的操作顺序或连续的步骤连接来命令装置20”。
在搜寻断纱的过程中，在筒管侧面的吸嘴9能进行角运动α，该角运动使吸嘴从清纱组件收集纱线2的断纱端头，并将其带入捻接器6。在卷装侧面的吸嘴10能进行角运动β，该运动使得吸嘴本身的进气口首先从卷装12处捡获纱线2的断纱端头，然后将其带入捻接器6。
当以25-35米/秒的高速并且20个循环/秒的高导纱频率作用于纱线时，如果清纱器介入其中并导致纱线在导纱器15的导纱运动的换向点上中断，那么纱线很可能跌落到卷装外，连接或卷绕在卷装支架臂14的侧支撑上。
另外，当纱线张力的侧向分力具有最大值时，卷装外周的纱线发生切断。如果作用于所谓的“紧张”纱线，就更有可能发生这种情况。
在这些情况下，断纱端头不容易被吸嘴10捡获。因此，上述卷绕装置内的加工过程就将被中断，直至操作者介入。
本发明提供了在控制装置20内，其组件装置20，和20”之间连接，协调它们的功能。关于清纱器的干涉，这种协调包括使纱线2的切断处于导纱器15的轴向位置。这种协调一方面是通过装置20”延迟切断纱线，另一方面发指令给装置20’在卷装12的中心位置停止导纱器15，这使得在切断指令之前能有一定数量的纱圈重叠卷绕：被切断的纱线末端在中心位置安全地卷绕到卷装主体上，并且很容易收集和退绕。例如，通过下列顺序进行纱线的切断和接合处理。清纱器11检测到在筒管1与卷装12之间滑动的纱线2上的缺陷，然后请求控制装置20同意继续进行切断操作。控制装置20命令其子装置20’将导纱器15带到卷装12的中心位置，然后停止导纱器15，当检测到导纱器已经进入这个位置，接着停止导纱器，然后同意其子装置20”用组合7进行切断操作，接着进行两个断纱末端的再次接合处理。
用来消除纱疵的切断后接合的情况下，该方法可使接合处理具有较高的成功可能性。连接循环的重复和操作者的介入都将显著降低。还有可能简化吸嘴10的结构。
在“卷绕结束”的情况下，或者切断纱线以获得理想长度的情况下，更容易找到最后缠绕的纱圈并在后来的卷装使用中进行退绕。
“卷绕结束”过程与前述过程相当相似，并且按照诸如下列顺序发生。控制装置20检测到卷绕好的纱线达到了预期的长度，命令其子装置20’将导纱器15带到卷装12的中心位置，然后停止导纱器15，检测到导纱器已经进入这个位置，接着停止导纱器，  然后命令其子装置20”进行切断操作，并停止卷装12和罗拉13，从而开始筒管交换过程和新卷装开始处理。
当“卷绕结束”，并且考虑到新卷装开始启动，本发明提供的协调在于将新卷装的旋转驱动罗拉的启动调节到导纱器15的轴向位置。要获得这种协调，一方面，发指令给装置20’将位于中心纱线切断位置的导纱器15带入朝向筒管底部的轴向位置，并处于相对于其通常的纱线在卷装上的叠层移动的外围，然后在这里停止它；另一方面，开始驱动导纱器位于外部位置的新筒管的旋转，这使得在导纱器被带回到其正常的横向移动范围以开始新卷装的卷绕之前，一定量的平行纱圈通过已被停止的导纱器进行卷绕：卷装纱线初始端头包括可用于后续加工的储存在锥形筒管底部上的平行纱圈。

Claims (6)

1.一种用于在卷装(12)上收集纱线的方法，其中，纱线(2)通过用于每个卷装的独立导纱器(15)被卷绕到卷装的表面上而被分配，该导纱器(15)平行于卷装(12)的驱动罗拉(13)的轴线作横向运动，导纱器(15)由电机(M15)驱动，而电机(M15)由控制装置(20’)实时地相对于导纱器的端部挡板的位置、移动幅度、速度和轴向坐标进行频率驱动，其中控制装置(20’)组成卷绕装置的控制装置(20)的一部分，纱线(2)通过设置在筒管(1)与卷装(12)之间的切断组件(7)被切断，其特征在于，只有当控制装置(20’)已经将导纱器(15)带入卷装(12)的中心位置并停止导纱器(15)之后，切断组件(7)才会被命令切断纱线(2)。
2.根据权利要求1所述的用于收集纱线的方法，其特征在于，纱线(2)的切断由清纱器(11)控制，其中清纱器(11)检测纱线的尺寸缺陷，并要求由控制装置(20”)驱动的处理方法除去其缺陷部分，其中控制装置(20”)组成卷绕装置的控制装置(20)的一部分。
3.根据权利要求1所述的用于收集纱线的方法，其特征在于，纱线(2)的切断由控制装置(20)控制，其中控制装置(20)检测卷绕在卷装(12)上的纱线达到了所需长度，并且命令切断纱线。
4.根据权利要求1所述的用于收集纱线的方法，其特征在于，通过把导纱器(15)停止在卷装(12)的中心位置，在切断组件(7)执行切断命令之前，允许卷绕特定数量的重叠纱圈。
5.根据权利要求3所述的用于收集纱线的方法，其特征在于，使新卷装的驱动罗拉的旋转启动服从导纱器(15)的轴向位置。
6.根据权利要求5所述的用于收集纱线的方法，其特征在于，新卷装的新管的旋转驱动取决于导纱器(15)的朝向该新管底部的轴向位置以及导纱器的相对于其在卷装上的正常的纱线叠层移动的外部位置；用于形成储备的纱线(2)的初始卷绕是在把导纱器(15)带回至其正常的横向移动范围内并且在开始新卷装的卷绕之前，通过停止在外部位置上的导纱器(15)进行分配的。
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Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20080319