CN102102249B - 用于精纺机的管纱直径估计设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于精纺机的管纱直径估计设备，该精纺机通过钢领板的上升操作将纺线缠绕在筒管上来形成管纱。该管纱直径估计设备包括控制器。该控制器通过使用在纺纱操作中使用的筒管的特定的筒管高度测量的纺线部直径和纺纱操作中的上升操作条件，计算纺线部直径基本单位。该控制器将纺线部直径基本单位与纺纱操作中的纺线类型条件一起进行记录。该控制器输入纺线类型条件和上升操作条件。在与输入的纺线类型条件匹配的纺线类型条件与纺线部直径基本单位一起被记录在控制器内时，该控制器通过使用与输入的纺线类型条件和输入的上升操作条件相应的纺线部直径基本单位来估计最大管纱直径。

Description

用于精纺机的管纱直径估计设备和方法

技术领域

本发明涉及用于精纺机的管纱直径估计设备和管纱直径估计方法，该精纺机通过钢领板的上升操作将纺线缠绕在筒管上来形成管纱。 

背景技术

精纺机重复地使钢领板上升和下降，以使钢领板沿着筒管的轴向逐渐地移动，并将纺线缠绕在筒管周围，从而形成管纱。使缠绕在单个筒管上的纺线的量最大化，可以提高管纱的生产效率。然而，若管纱的最大直径超过预先确定的直径，则管纱会与设在钢领板上的钢领摩擦。 

为了得到管纱的最大允许直径，可以预先进行纺纱试验。然而，每当改变纺线类型的条件（种类、计数、捻数）、上升的条件（动程条件、管纱形状、筒管形状）时都需要进行该纺纱试验。这降低了精纺机的生产率。因此，期望能对管纱的最大允许直径进行估计。 

日本专利特开No. 5-321046公开了一种用于粗纺机的全筒管直径计算设备，其可以估计全筒管直径（最大管纱直径）。 

在粗纺机中使用的缠绕方法中，每在筒管上层压一层纺线，钢领板的上升操作中的上升长度缩短。上升操作中的反转位置（即肩角）是预先已知的。另外，由于筒管的形状为柱形，所以容易基于每层缠绕的粗纱的直径的增加量和肩角来对粗纺机中管纱的形状进行估计。 

在上述的全筒管直径计算设备中，全筒管直径（最大管纱直径）的计算基于纺纱条件，例如初始上升高度、肩角、每单位长度的线圈长、用于形成整个筒管的缠绕的粗纱的长度、每层缠绕的粗纱的直径的增加量。具体而言，全筒管直径的计算基于上述文献公开的表达式。文献中的表达式用于在事先已知肩角和缠绕的粗纱的直径的增加量的情况下计算全筒管直径。 

然而，肩角并非精纺机中使用的参数。另外，精纺机的缠绕方法不同于粗纺机的缠绕方法。因此，上述文献公开的表达式无法用于计算精纺机的管纱最大直径。 

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种管纱直径估计设备和管纱直径估计方法，即使纺纱条件改变，也能不用进行纺纱试验来对精纺机中的管纱的最大直径进行估计。 

为达到上述目的，根据本发明的第一方面，提供了一种用于精纺机的管纱直径估计设备，该精纺机通过钢领板的上升操作将纺线缠绕在筒管上来形成管纱。所述设备包括：计算单元、记录单元、输入单元以及估计单元。计算单元通过使用在纺纱操作中使用的筒管的特定的筒管高度测量的纺线部直径和纺纱操作中的上升操作条件，计算纺线部直径基本单位。记录单元将纺线部直径基本单位与纺纱操作中的纺线类型条件一起进行记录。输入单元输入纺线类型条件和上升操作条件。在与通过输入单元输入的纺线类型条件匹配的纺线类型条件与纺线部直径基本单位一起被记录在记录单元内时，估计单元通过使用与输入的纺线类型条件和输入的上升操作条件相应的纺线部直径基本单位，估计最大管纱直径。 

根据本发明的第二方面，提供了一种用于精纺机的管纱直径估计方法，该精纺机通过钢领板的上升操作将纺线缠绕在筒管上来形成管纱。该方法包括：对纺纱操作中使用的筒管的特定的筒管高度的纺线部直径进行测量；通过使用该测量的纺线部直径和纺纱操作中的上升操作条件，计算纺线部直径基本单位；将纺线部直径基本单位与纺纱操作中的纺线类型条件一起进行记录；以及在与输入的纺线类型条件匹配的纺线类型条件与纺线部直径基本单位一起被记录在记录单元内时，通过使用与输入的纺线类型条件和上升操作条件相应的纺线部直径基本单位，估计最大管纱直径。 

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的钢领精纺机的示意图； 

图2A是显示通过图1的精纺机执行的管纱的形成过程的图；

图2B是解释通过图1的精纺机执行的动程运动的曲线图；

图3A是用于图1的精纺机所使用的筒管的形状和管纱形状的解释说明的侧视图；

图3B是用于在单个动程运动和成形步骤中缠绕的纺线的量的解释说明的曲线图；

图4是显示纺纱试验的步骤的流程图；

图5是显示最大管纱直径估计程序的流程图；以及

图6是显示最大管纱直径估计程序的流程图。

具体实施方式

参照图1至图6描述本发明的一个实施例。 

如图1所示，齿轮12固定在形成牵伸部分的前罗拉11的旋转轴111的一端。驱动轴13在马达Mo的作用下旋转。齿轮系（未示出）位于驱动轴13与齿轮12之间。通过齿轮系，使旋转轴111旋转。马达Mo为变速马达。 

通过包裹于锭子14周围的锭带和固定于驱动轴13的滚盘，使锭子14旋转。前罗拉11和锭子14旋转，使得来自前罗拉11的纺线的进给量（纺纱量）与缠绕于锭子14的纺线的量始终彼此相等。它们之间的转数比根据纺线Y的捻数来确定。在齿轮12的附近设置有传感器S。该传感器S响应前罗拉11的旋转，输出脉冲信号。 

导纱钩191附接于导钩板定位脚19。导钩板定位脚19将通过前罗拉11进给的纺线Y经由导纱钩191引导至钢丝圈20。钢丝圈20在钢领181上滑动。 

动力轴17沿精纺机的长度方向设置。多个螺旋齿轮21（图1中仅示出1个）设置在动力轴17上，与动力轴17一体地旋转。螺旋齿轮21以预先确定的间隔沿动力轴17的轴向配置。钢领板18由多个小支柱22（图1中仅示出1个）支撑。小支柱22由机架（未示出）支撑成可以垂直地移动。每个小支柱22具有形成于下部的螺旋部221。螺旋部221拧入被可旋转地支撑在机架的预先确定的高度上的螺母件23。与螺旋齿轮21啮合的螺旋齿轮（未示出），一体地形成于每个螺母件23的外周。通过相似的上升机构，使导钩板定位脚19与钢领板18同步地上升、下降。 

动力轴17通过齿轮系（未示出）与伺服马达24的驱动轴联接。伺服马达24通过伺服驱动器26由控制器25控制。伺服马达24具有旋转编码器27。动力轴17由伺服马达24驱动，使得动力轴17的旋转速度和旋转方向可以自由改变。 

动力轴17、小支柱22、螺母件23、伺服马达24以及齿轮系形成上升设备。上升设备通过动力轴17使钢领板18和导钩板定位脚19上升、下降。上升设备、牵伸部分以及锭子驱动系统相互独立且被同步控制。 

控制器25具有中央处理单元（CPU）29、程序存储器（ROM）30、工作存储器（RAM）31、输入接口33、输出接口34以及计数器37。CPU29经由反相器16、主马达驱动电路35以及输出接口34，与马达Mo电连接。进一步地，CPU29经由伺服驱动器26、伺服马达驱动电路36以及输出接口34，与伺服马达24电连接。 

CPU29经由输入接口33与输入设备32连接，以交换信号。CPU29还经由输出接口34与显示设备38连接，以交换信号。 

计数器37与旋转编码器27、和CPU29连接，以交换信号。使用可逆计数器作为计数器37。计数器37在伺服马达24正向旋转且从旋转编码器27接收到输出脉冲时，使计数值增加；在伺服马达24反向旋转且从旋转编码器27接收到输出脉冲时，使计数值减少。 

CPU29基于程序存储器30内储存的预先确定的程序数据进行工作。程序存储器30是只读存储器（ROM）。除程序数据外，程序存储器30还储存执行程序所需的各种类型的信息。各种类型的信息包括各种类型的计算表达式。 

工作存储器31是随机读取存储器（RAM）。工作存储器31暂时储存经由输入设备32输入的各种条件、CPU29的计算过程的结果。经由输入设备32输入的各种条件包括纺线类型条件、上升操作条件以及机器规格条件。上升条件包括动程条件、筒管形状条件。 

纺线类型条件包括纺线的种类、计数、捻数。动程条件包括缠绕开始高度（沿着筒管B的轴向从筒管B的下端起的高度）Lo、上升长度LT、动程长度C（如图3B所示）、动程X的次数（例如200次）、成形步骤的量（如图3B所示）Δ、缠绕能力条件、以及动程速度。缠绕能力指的是能缠绕在筒管B周围的纺线的量。筒管形状条件包括筒管长度BL、筒管上端的直径DE2、筒管下端的直径DE1，如图3A所示，机器规格条件是钢领181的内径R。在该实施例中，筒管B成形为近似截锥形，其下端的直径DE1大于上端的直径DE2。 

CPU29经由输入接口33与传感器S和旋转编码器27连接，以交换信号。CPU29基于传感器S输出的信号，计算被纺纱的纺线的量。基于从旋转编码器27输出的信号，CPU29获得钢领板18的运动方向，即钢领板18是下降还是上升。另外，基于计数器37的计数值，CPU29计算钢领板18的位置。 

下面描述上述结构的设备的操作。在机器的操作之前，经由输入设备32输入纺纱条件，包括纺线类型条件、上升操作条件（动程条件和筒管形状条件）以及机器规格条件。 

基于经由输入设备32输入并储存在工作存储器31内的纺纱条件，CPU29同步地控制伺服马达24和马达Mo。当伺服马达24被驱动时，动力轴17在齿轮系的作用下旋转，螺母件23在螺旋齿轮21的作用下旋转。拧入螺母件23的小支柱22与钢领板18一起上升或下降。当伺服马达24正向旋转时，钢领板18上升。当伺服马达24反向旋转时，钢领板18下降。由前罗拉11进给的纺线Y通过导纱钩191和钢丝圈20缠绕在筒管B周围。据此，形成管纱28。 

图2A的线F表示从纺线Y开始绕筒管B缠绕到缠绕结束（结束缠绕）的期间（缠绕期间）钢领181的高度。水平轴表示时间，垂直轴表示钢领181的高度。控制器25重复地使钢领板18上升、下降，以便在钢领181的上反转位置PU将上升行程转换至下降行程，同时将上反转位置PU改变从缠绕开始起的恒定位移量Dd。控制器25重复地使钢领板18上升、下降，以便在钢领181的下反转位置PL将下降行程转换至上升行程，同时将下反转位置PL改变从缠绕开始起的恒定位移量Du。钢领板18的单个上升行程和其后的下降行程对应于钢领板18的单个动程运动。 

图2A示出在时间点t0（缠绕期间的开始）、时间点t1（缠绕期间的前半部）、时间点t2（缠绕期间的后半部）、时间点t3（缠绕期间的结束）的缠绕于筒管B周围的纺线的量。标号281示出在时间点t1的管纱形状，标号282示出在时间点t2的管纱形状。 

图2B的线T（n）表示第n次动程运动（n表示从1起的整数），线T（n+1）表示第n+1次动程运动。在图2B中，水平轴表示时间，垂直轴表示钢领181的高度。钢领181由于钢领板18的上升行程的移动距离是动程长度C。位移量Dd和位移量Du指成形步骤量Δ，其始终为常数。 

在该实施例中，线T（n）（n=1, 2, 3…）都具有相同的形状。将由线T（n）表示的单个动程运动中的上升区段分为区段K1, K2和K3，单个动程运动中的下降区段仅是区段K4。K1, K2, K3, K4区段的速度分别由V1, V2, V3, V4表示。速度V1, V2, V3是动程上升速度，速度V4是动程下降速度。速度V1, V2, V3, V4是单个动程运动中的速度。 

K1与K2区段之间的边界K12、K2与K3区段之间的边界K23是动程上升速度转换的位置。在该实施例中，动程下降速度没有转换，因此没有设置动程下降速度转换位置。边界K12和K23是单个动程运动中的转换位置。 

预先通过输入设备32将单个动程运动中的动程上升速度的速度V1、V2、V3、单个动程运动中的动程下降速度的速度V4、单个动程运动中的转换位置边界K12、K23输入到控制器25。 

带状部分Ycu（n）示意地显示了第n次动程运动的上升行程的管纱28的增加量。带状部分Ycd（n）示意地显示了第n次动程运动的下降行程的管纱28的增加量。带状部分Ycu（n）由与上升区段K1相应的管纱28的增加部分Y（K1）、与上升区段K2相应的管纱28的增加部分Y（K2）、与上升区段K3相应的管纱28的增加部分Y（K3）形成。带状部分Ycd（n）是与下降区段K4相应的管纱28的增加部分Y（K4）。 

与上升区段K1相应的、管纱28的增加部分Y（K1）的厚度W（K1），是在上升区段K1中纺线部直径的增加量。与上升区段K2相应的、管纱28的增加部分Y（K2）的厚度W（K2），是在上升区段K2中纺线部直径的增加量。与上升区段K3相应的、管纱28的增加部分Y（K3）的厚度W（K3），是在上升区段K3中纺线部直径的增加量。与下降区段K4相应的、管纱28的增加部分Y（K4）的厚度W（K4），是在下降区段K4中纺线部直径的增加量。纺线部直径是从管纱28的半径减去筒管B的半径得到的值。动程运动的速度越慢，厚度W（K1）、W（K2）、W（K3）和W（K4）越大。即，单个动程运动中纺线部直径的增加量，与动程运动速度V1, V2, V3, V4的倒数1/V1, 1/V2, 1/V3, 1/V4成比例。 

图4是表示对由纺纱操作形成的全筒管的管纱28在筒管高度Hb（沿着筒管B的轴向的从筒管B的下端B1起的高度）的管纱直径Φs进行测量以在控制器25记录纺线部直径基本单位Φbase的流程图。 

储存在程序存储器30内的第一组计算表达式包括下面的表达式（1）至（4）。 

Φbase=Φinit×Φyb（Hb,Φinit）÷Φs0        （1） 

Φyb（Hb,Φinit）=∑Φyc,n（Hb,Φinit）        （2）

Dbob（Hb）=DE1-（DE1-DE2）×Hb÷BL         （3）

Φs0=Φs-Dbob（Hb）                              （4）

控制器25使用表达式（1）至（4）来计算纺线部直径基本单位Φbase。

表达式（3）是计算在筒管高度Hb的筒管B的直径Dbob（Hb）的计算表达式。 

表达式（4）是计算在筒管高度Hb的纺线部直径Φs0的计算表达式。从在筒管高度Hb测量的管纱直径Φs减去在筒管高度Hb的筒管直径Dbob（Hb）得到的值Φs0，是管纱28的纺线部在两个位置的厚度之和（Φs1+Φs2），（如图3A所示的两个位置Φs1和Φs2）。 

表达式（2）是使用预先确定的初始纺线部直径基本单位Φinit，计算在筒管高度Hb的纺线部直径Φyb（Hb,Φinit）的计算表达式。Φyc, n（Hb,Φinit）代表第n次动程运动引起的在筒管高度Hb的纺线部直径的增加量。∑Φyc,n（Hb,Φinit）是多次（M次）的动程运动引起的纺线部直径的增加量的总和，多次的动程运动增加在筒管高度Hb的纺线部直径。当给在筒管高度Hb的纺线部直径带来第一增加量的动程运动是第（N+1）次动程运动时（其中N是整数），给在筒管高度Hb的纺线部直径带来增加量的动程运动是第（N+1）、（N+2）…（N+M）次。 

图3B是用于解释纺线部直径的增加量Φyc, n（Hb,Φinit）的总和∑Φyc,n（Hb,Φinit）的曲线图。垂直轴表示从筒管B的下端B1起的高度（参照图3A）。 

线T（N+1）表示第（N+1）次动程运动。带状部分Ycu（N+1）示意地显示了第（N+1）次动程运动的上升行程的纺线部直径的增加量。带状部分Ycd（N+1）示意地显示了第（N+1）次动程运动的下降行程的纺线部直径的增加量。 

线T（N+2）表示第（N+2）次动程运动。带状部分Ycu（N+2）示意地显示了第（N+2）次动程运动的上升行程的纺线部直径的增加量。带状部分Ycd（N+2）示意地显示了第（N+2）次动程运动的下降行程的纺线部直径的增加量。 

线T（N+j）（j是整数）表示第（N+j）次动程运动。带状部分Ycd（N+j）示意地显示了第（N+j）次动程运动的下降行程的纺线部直径的增加量。带状部分Ycu（N+j）示意地显示了第（N+j）次动程运动的上升行程的纺线部直径的增加量。带状部分Ycd（N+j）示意地显示了第（N+j）次动程运动的下降行程的纺线部直径的增加量。 

线T（N+M）表示第（N+M）次动程运动。带状部分Ycu（N+M）示意地显示了第（N+M）次动程运动的上升行程的纺线部直径的增加量。带状部分Ycd（N+M）示意地显示了第（N+M）次动程运动的下降行程的纺线部直径的增加量。 

在筒管高度Hb的带状部分Ycu（N+1）的厚度Wu（1）与在筒管高度Hb的带状部分Ycd（N+1）的厚度Wd（1）之和，表示第（N+1）次动程运动导致的在筒管高度Hb的纺线部直径的增加量。在筒管高度Hb的带状部分Ycu（N+2）的厚度Wu（2）与在筒管高度Hb的带状部分Ycd（N+2）的厚度Wd（2）之和，表示第（N+2）次动程运动导致的在筒管高度Hb的纺线部直径的增加量。在筒管高度Hb的带状部分Ycu（N+j）的厚度Wu（j）与在筒管高度Hb的带状部分Ycd（N+j）的厚度Wd（j）之和，表示第（N+j）次动程运动导致的在筒管高度Hb的纺线部直径的增加量。在筒管高度Hb的带状部分Ycu（N+M）的厚度Wu（M），表示第（N+M）次动程运动导致的在筒管高度Hb的纺线部直径的增加量。 

带状部分Ycu（N+j）、Ycd（N+j）（j=1, 2, 3 … M）在筒管高度Hb的厚度Wu（j）、Wd（j）之和，是纺线部直径的增加量Φyc,n（Hb,Φinit）的总和∑Φyc,n（Hb,Φinit）（=Φyb（Hb,Φinit）。 

在上升区段K1中的增加部分Y（K1）的厚度W（K1）由Φinit/V1表示。在上升区段K2中的增加部分Y（K2）的厚度W（K2）由Φinit/V2表示。在上升区段K3中的增加部分Y（K3）的厚度W（K3）由Φinit/V3表示。在下降区段K4中的增加部分Y（K4）的厚度W（K4）由Φinit/V4表示。 

因此，在与上升区段K1相应的增加部分Y（K1）、与下降区段K4相应的增加部分Y（K4）在径向互相重叠的复合增加部的纺线部直径的增加量即W（K1）+W（K4），由Φinit/V1+Φinit/V4表示。在与上升区段K2相应的增加部分Y（K2）、与下降区段K4相应的增加部分Y（K4）在径向互相重叠的复合增加部的纺线部直径的增加量即W（K2）+W（K4），由Φinit/V2+Φinit/V4表示。在与上升区段K3相应的增加部分Y（K3）、与下降区段K4相应的增加部分Y（K4）在径向互相重叠的复合增加部的纺线部直径的增加量即W（K3）+W（K4），由Φinit/V3+Φinit/V4表示。 

控制器25使用表达式（Φinit/V1+Φinit/V4）、（Φinit/V2+Φinit/V4）、（Φinit/V3+Φinit/V4），计算出在筒管高度Hb的纺线部直径的增加量Φyc,n（Hb,Φinit）的总和∑Φyc,n（Hb,Φinit）（=Φyb（Hb,Φinit））。 

使用通过测量的管纱直径Φs计算的纺线部直径Φs0、初始纺线部直径基本单位Φinit、以及表达式（1）至（4），计算纺线部直径基本单位Φbase。 

图5和图6是表示用于估计最大管纱直径Φmax的最大管纱直径估计程序的流程图。控制器25基于最大管纱直径估计程序和程序存储器30储存的计算表达式，估计最大管纱直径Φmax。 

储存在程序存储器30内的第二组计算表达式包括下面的表达式（5）至（7）。 

Φall（h,Φbase）=Dbob（h）+Φyb（h,Φbase）     （5） 

Dbob（h）=DE1-（DE1-DE2）×h÷BL               （6）

Φyb（h,Φbase）=∑Φyc（h,Φbase）            （7）

控制器25使用表达式（5）至（7）来计算管纱直径Φall（h,Φbase）。表达式（5）中的Φall（h,Φbase）表示在给定的筒管高度h下的管纱直径，是在筒管高度h的筒管B的直径Dbob（h）与在筒管高度h的纺线部直径Φyb（h,Φbase）之和。

表达式（6）是计算在筒管高度h（沿着筒管B的轴向从筒管B的下端B1起的高度，图3A中示出了一个例子）的筒管B（图3A中示出了一个例子）的直径Dbob（h）的计算表达式。 

表达式（7）是使用之前记录的管纱直径基本单位Φbase，计算在筒管高度h的管纱直径Φyb（h,Φbase）的计算表达式。Φyc（h,Φbase）表示单个动程运动导致的在筒管高度h的纺线部直径的增加量。∑Φyc（h,Φbase）是多次的动程运动引起的纺线部直径的增加量Φyc（h,Φbase）的总和，多次的动程运动增加在筒管高度h的纺线部直径。 

通过将图3B所示的筒管高度Hb替换为筒管高度h，增加量Φyc（h,Φbase）的总和∑Φyc（h,Φbase）可以由与增加量Φyc（Hb,Φinit）的总和∑Φyc（Hb,Φinit）相同的方式来进行解释。 

在上升区段K1中的增加部分Y（K1）的厚度W（K1）定义为Φbase/V1。在上升区段K2中的增加部分Y（K2）的厚度W（K2）定义为Φbase/V2。在上升区段K3中的增加部分Y（K3）的厚度W（K3）定义为Φbase/V3。在下降区段K4中的增加部分Y（K4）的厚度W（K4）定义为Φbase/V4。 

因此，在与上升区段K1相应的增加部分Y（K1）与下降区段K4相应的增加部分Y（K4）在径向互相重叠的复合增加部的纺线部直径的增加量即W（K1）+W（K4），由Φbase/V1+Φbase/V4表示。在与上升区段K2相应的增加部分Y（K2）与下降区段K4相应的增加部分Y（K4）在径向互相重叠的复合增加部的纺线部直径的增加量即W（K2）+W（K4），由Φbase/V2+Φbase/V4表示。在与上升区段K3相应的增加部分Y（K3）与下降区段K4相应的增加部分Y（K4）在径向互相重叠的复合增加部的纺线部直径的增加量即W（K3）+W（K4），由Φbase/V3+Φbase/V4表示。 

控制器使用表达式（Φbase/V1+Φinit/V4）、（Φbase/V2+Φbase/V4）计算出在筒管高度h的纺线部直径的增加量Φyc,n（h,Φbase）的总和∑Φyc,n（h,Φinit）（=Φyb（h,Φbase））。 

下面参照图5和图6的流程图描述用于估计最大管纱直径的方法。 

在步骤S1，控制器25确定测量信息Hb、Φs是否已经被输入到工作存储器31。如果测量信息Hb、Φs被输入到工作存储器31（步骤S1中为“是”），则控制器25使用表达式（1）至（4）以及测量信息Hb、Φs来计算纺线部直径基本单位Φbase（步骤S2）。在计算出纺线部直径基本单位Φbase后，控制器25将通过输入设备32输入的纺线类型条件Z（种类、计数和纺线的捻数）、与计算出的纺线部直径基本单位Φbase作为一对（Z,Φbase）进行记录，即，将这对数据储存在工作存储器内（步骤S3）。 

在对这对数据（Z,Φbase）进行记录后，控制器25确定是否有关于纺线类型条件和上升操作条件的新的输入已经被输入到工作存储器31（步骤S4）。如果没有关于纺线类型条件和上升操作条件的新的输入（步骤S4中为“否”），则控制器25前进到步骤S1。如果有关于纺线类型条件和上升操作条件的新的输入（步骤S4中为“是”），则控制器25前进到步骤S5。 

如果步骤S1的确定结果为“否”（如果没有关于测量信息Hb、Φs的输入），则控制器25前进到步骤S4。 

在步骤S5，控制器25确定是否有记录的纺线类型条件与新输入的纺线类型条件匹配。如果有记录纺线类型条件与新输入的纺线类型条件匹配（步骤S5中为“是”），则控制器25使用与记录的纺线类型条件和表达式（5）至（7）相应的纺线部直径基本单位Φbase，计算在筒管高度h的管纱直径Φall（h,Φbase）。 

在计算出管纱直径Φall（h,Φbase）后，控制器25从管纱直径Φall（h,Φbase）中选择最大管纱直径Φmax。 

步骤S4、S5、S6和S7示出了即使新输入的上升操作条件不同于在筒管高度Hb的管纱直径Φs被测量时的上升操作条件，也能基于新输入的上升操作条件来计算最大管纱直径Φmax，只要通过输入设备32输入的纺线类型条件与记录在控制器25内的纺线类型条件匹配即可。 

在选择最大管纱直径Φmax后，控制器25对最大管纱直径Φmax与（R-δ）的大小进行比较（步骤S8）。标号δ表示具有内径R的钢领181的内周与管纱28的外周之间的允许间隙的大小。当最大管纱直径Φmax小于（R-δ）时（步骤S8中为“是”），控制器25允许精纺机的操作（步骤S9）。当最大管纱直径Φmax大于或等于（R-δ）时（步骤S8中为“否”），控制器25命令显示设备38显示警告（步骤S10），禁止精纺机的操作（步骤S11）。 

如果步骤S5的确定结果是“否”，即如果新输入的纺线类型条件与记录在控制器25内的纺线类型条件不匹配，则控制器25命令显示设备38显示警告，指示需要测量筒管高度Hb和管纱直径Φs（步骤S12）。 

输入设备32是用于输入纺线类型条件和上升操作条件的输入单元。 

控制器25是计算单元，其使用在纺纱操作中所使用的筒管B的特定的筒管高度Hb测量的纺线部直径Φs0、纺纱时的上升操作条件，从而计算与纺纱时的纺线类型条件相应的纺线部直径基本单位Φbase。另外，控制器25还是记录单元，将计算出的纺线部直径基本单位Φbase与纺纱时的纺线类型条件Z一起进行记录。 

而且，控制器25还是估计单元，当与通过输入设备32输入的纺线类型条件匹配的纺线类型条件与纺线部直径基本单位Φbase一起被记录在控制器25内时，控制器25使用与输入的纺线类型条件相应的纺线部直径基本单位Φbase和输入的上升操作条件，估计最大管纱直径Φmax。 

本实施例具有以下优点。 

（1）如果通过输入设备32输入的纺线类型条件与工作存储器31内记录的纺线类型条件Z相匹配，则即使新输入的上升操作条件不同于计算出纺线部直径基本单位Φbase的纺纱试验时的上升操作条件，也能基于新输入的上升操作条件来计算出最大管纱直径Φmax。 

（2）为了计算纺线部直径基本单位Φbase，仅在筒管高度Hb的单个位置测量被纺的管纱28的直径即可。仅在筒管高度的单个位置测量管纱直径，有助于并简化最大管纱直径Φmax的计算（估计）。 

本发明可以进行如下改变。 

当记录在工作存储器31时，纺线部直径基本单位Φbase可以与锭子14的旋转数和钢丝圈20的重量中的至少一个关联。锭子14的旋转数和钢丝圈20的重量会影响在筒管B缠绕的纺线Y的密度。如果纺线部直径基本单位Φbase记录在工作存储器31中，同时与锭子14的旋转数和钢丝圈20的重量中的至少一个关联，则可以进一步精确对纺线部直径基本单位进行归类。这提高最大管纱直径的估计精度。 

增加的缠绕条件（在缠绕的开始或结束时进行的增加量的缠绕的条件）可以用作上升操作条件的一个要素。 

可以将动程运动的下降区段分为两个或更多区段。即，可以使用多个动程下降速度。 

在图1的实施例中，控制钢领板18的上升和下降的控制器25作为记录单元和估计单元发挥作用。然而，包括计算单元、记录单元和估计单元的管纱直径估计设备可以独立于控制钢领板18的上升和下降的控制器。 

已纺管纱28的管纱直径可以由传感器测量。测量信息可以直接发送到控制器25或通过输入设备32输入到控制器25。 

动程条件可以储存在程序存储器30内。动程条件是用于确定钢领板18的上升和下降运动的信息。 

筒管B的形状不限于上述实施例，在备选实施例中可以是圆柱形。 

Claims (13)

1.一种用于精纺机的管纱直径估计设备，所述精纺机通过钢领板的上升操作将纺线缠绕在筒管上来形成管纱，所述设备包括：

计算单元，通过使用在纺纱操作中使用的筒管的特定的筒管高度测量的纺线部直径和纺纱操作中的上升操作条件，计算纺线部直径基本单位；

记录单元，用于将所述纺线部直径基本单位与纺纱操作中的纺线类型条件一起进行记录；

输入单元，用于输入所述纺线类型条件和所述上升操作条件；以及

估计单元，其中，在与通过所述输入单元输入的所述纺线类型条件匹配的纺线类型条件与纺线部直径基本单位一起被记录在所述记录单元内时，所述估计单元通过使用与输入的纺线类型条件和输入的上升操作条件相应的纺线部直径基本单位来估计最大管纱直径。

2.根据权利要求1所述的管纱直径估计设备，其特征在于，所述计算单元通过使用预先设定的初始纺线部直径基本单位来计算在所述特定的筒管高度的所述纺线部直径，并使用计算的纺线部直径、测量的纺线部直径、以及初始纺线部直径基本单位来计算所述纺线部直径基本单位。

3.根据权利要求1所述的管纱直径估计设备，其特征在于，所述估计单元通过使用所述筒管的形状条件、所述钢领板的上升操作的动程条件、包括所述钢领板的成形步骤量的上升操作条件、以及纺线部直径基本单位来估计所述最大管纱直径。

4.根据权利要求3所述的管纱直径估计设备，其特征在于，所述动程条件包括缠绕开始高度、上升长度、动程长度、动程的次数、以及动程速度。

5.根据权利要求4所述的管纱直径估计设备，其特征在于，所述动程条件包括多个动程速度和动程速度转换位置。

6.根据权利要求3所述的管纱直径估计设备，其特征在于，所述筒管的形状条件包括筒管长度、筒管上端直径、以及筒管下端直径。

7.根据权利要求1所述的管纱直径估计设备，其特征在于，所述记录单元记录与锭子的旋转数和钢丝圈的重量中的至少一个关联的纺线部直径基本单位。

8.根据权利要求3所述的管纱直径估计设备，其特征在于，所述上升操作条件还包括缠绕能力条件和增加的缠绕条件。

9.根据权利要求1所述的管纱直径估计设备，其特征在于，所述纺线部直径仅在特定的筒管高度的单个位置测量。

10.根据权利要求1至9中的任一项所述的管纱直径估计设备，其特征在于，

若所述纺线部直径基本单位表示为Φbase，所述初始纺线部直径基本单位表示为Φinit，在所述特定的筒管高度Hb的纺线部直径表示为Φyb（Hb,Φinit），所述测量的管纱直径表示为Φs，基于所述测量的管纱直径Φs计算出的纺线部直径表示为Φs0，所述纺线部直径的增加量表示为Φyc,n，在特定的筒管高度Hb的筒管B的直径表示为Dbob（Hb），筒管长度表示为BL，筒管上端直径表示为DE2，筒管下端直径表示为DE1，则所述估计单元使用如下表达式来计算所述纺线部直径基本单位Φbase：

Φbase=Φinit×Φyb（Hb,Φinit）÷Φs0

Φyb（Hb,Φinit）=∑Φyc,n（Hb,Φinit）

Dbob（Hb）=DE1-（DE1-DE2）×Hb÷BL

Φs0=Φs-Dbob（Hb）。

11.根据权利要求10所述的管纱直径估计设备，其特征在于，

若在给定的筒管高度h的管纱直径表示为Φall（h,Φbase），在给定的筒管高度h的筒管B的直径表示为Dbob（h），在给定的筒管高度h的纺线部直径表示为Φyb（h,Φbase），则所述估计单元使用如下表达式来计算在给定的筒管高度h的管纱直径Φall（h,Φbase）：

Φall（h,Φbase）=Dbob（h）+Φyb（h,Φbase）

Dbob（h）=DE1-（DE1-DE2）×h÷BL

Φyb（h,Φbase）=∑Φyc,n（h,Φbase）。

12.根据权利要求1所述的管纱直径估计设备，其特征在于，所述筒管成形为近似截锥形。

13.一种用于精纺机的管纱直径估计方法，通过钢领板的上升操作将纺线缠绕在筒管来形成管纱，该方法包括：

对纺纱操作中使用的筒管的特定的筒管高度的纺线部直径进行测量；

通过使用该测量的纺线部直径和纺纱操作中的上升操作条件，计算纺线部直径基本单位；

将纺线部直径基本单位与纺纱操作中的纺线类型条件一起进行记录；以及

在与输入的纺线类型条件匹配的纺线类型条件与纺线部直径基本单位一起被记录时，通过使用与输入的纺线类型条件和上升操作条件相应的纺线部直径基本单位来估计最大管纱直径。

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