CN104080964B - 用于管理多个纱线以恒定张力和/或速度给送至纺织机器的简化系统及方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于管理多个纱线以恒定张力和/或速度至圆形式、织机式或纱线准备式纺织机器(2)的给送的系统及方法，纱线通过对应的多个给送装置(1)给送至所述机器。提供了设定器件(3)，该设定器件(3)连接至所述多个装置(1)并且布置成设定多个装置(1)的操作，所述控制器件(3)接收来自机器(2)的同步信号并且根据所述同步信号测量物品生产周期的每个区段，所述周期划分为不同阶段，控制装置(3)基于所述阶段作用在每个独立的给送装置(1)上使得每个给送装置(1)以每个所述阶段所独有的预先限定的张力和/或速度来给送相应的纱线。

Description

用于管理多个纱线以恒定张力和/或速度给送至纺织机器的 简化系统及方法

技术领域

根据对本发明的各方面的介绍，本发明涉及用于管理多个纱线以恒定张力和/或速度给送至纺织机器的简化系统及方法。

特别地，本发明以非限制的方式涉及以恒定张力和/或速度来生产逐级加压的长袜或其他物品的多个给送机的管理。

背景技术

对本领域技术人员而言，已知如下装置：其能够在以设定点参考值维持纱线张力和/或速度恒定且均匀的同时将纱线给送至纺织机器。在诸如编织机或用于长袜或织物产品之类的机器中，多个纱线给送至纺织机器，这些纱线由上述类型的对应的给送机进行给送。

在许多物品(诸如医疗袜、紧身衣、条带等)的生产期间，通常需要修改所述给送机的设定点(与张力和/或速度有关)以在完成的物品中得到特定效果，正如在逐级加压袜中的情形那样。

已知这种物品的生产者需要便于基于纺织机器的操作状态来管理给送机的设定点；特别地，在具体示例中，对于每个长袜区域(袜口部、腿部、脚踝部、足跟部、足部、脚趾部)或对于具有以不同的方式得到的部分的其他物品(例如泳衣、工业衣物、可变长度织物等)而言，需要限定用于每个纱线的给送张力和/或速度以及给送装置随不同的物品工作区域变化而不得不从一个设定点转变至另一设定点的方式(速度)。

目前已知针对该问题的两种可能的解决方案，它们就恒定张力给送机和恒定速度给送机而言均是可用的；为此，下面的示例尽管参照恒定张力给送机，但在恒定速度给送机的情况下也是可用的。

在第一已知解决方案中，许多给送装置包括一个或更多个数字输入部，通过该数字输入部来管理对设定点张力的修改(在小直径和中直径的圆形机器的情况下，使用术语“逐级”)。在该情况下，操作者使用连接至给送机输入部的通常存在于纺织机器中并且能够自由编程的一个或更多数字输出部；操作者使用数字信号来在机器操作程序内修改每个装置的设定点(在小直径和中直径的圆形机器的情况下，使用术语机械“链”)。

然而，该已知的解决方案具有许多限制。特别地，“旧式”纺织机器并不总是具有数字输出部，因而产生了对已经存在于市场上的机器的“改进”问题，这包括机器之间必须使用不同的线缆的事实。

此外，所述已知的解决方案包括将来自机器的至少一个数字输出部用于与所述机器相关联的每个给送装置以使操作者能够独立地对每个装置的设定点进行编程；因此，该解决方案需要大量的可编程机器输出部，而这些输出部并不总是可获得的。

此外，现有技术迫使操作者对机器“链”进行干预，并且因此对机器程序进行干预以对完成的产品作出任何修改；这意味着该解决方案需要具有连接有给送机的纺织机器的操作的详细知识的人员的干预。

再者，给送装置的命令信号必须满足精确的干预时机：例如，“抗回弹”系统通常设置在给送机中以防止电磁干扰被理解为命令信号。然而，这与下述事实形成对照:通常链程序不基于时间进行管理而是在空间上(即，基于圆筒的转数和每个旋转在度数上的划分，由此为术语旋转/度数)进行管理。因此，明显的是，根据已知的空间-时间关系，命令信号的时间持续不仅与其所编程的物理位置(旋转/度数)有关，而且与机器在该确切时刻进行操作的速度有关。

因此，这对操作者而言是困难的，并且在产生不受机器生产速度影响的链程序方面需要很多经验；事实上该速度通常由操作者基于生产需要和生产阶段进行改变；例如，当机器在变热时，机器速度通常较低。

另一个已知的解决方案基于下述事实:许多给送机替代性地包括与通常是微处理器式的纺织机器控制单元相接连的串行通信，设定点值可以由该纺织机器控制单元进行编程。该解决方案显然比上述方案更灵活，然而该解决方案仍存在下述限制：

-纺织机器必须已经布置成用于所述给送机的串行管理。因此，该解决方案不适用于市场上存在的所有机器类型，特别是就旧式机器的应用而言更加不适用；

-该解决方案迫使纱线给送机制造商与各种纺织机器构造者协作，因为显然每个装置具有其特定的通信协议并且依赖于纺织机器控制单元的需要的通信标准。

最终，如果例如通过增加系统辨识度对给送装置做出改进，那么不可能在不需要现有操作机器的构造者的干预来修改给送机管理软件的情况下在现有操作机器上利用该功能。

发明内容

本发明的目的是提供用于管理多个纱线以恒定张力和/或速率给送至纺织机器的改进系统及方法。

本发明的特别目的是提供所述类型的系统，该系统能够使每个给送机在编程和与纺织机器接连两者方面容易地进行管理。

另一个目的是提供所述类型的系统，该系统能够在不需要使用机器的资源或者更确切的说使用机器的可编程输出部的情况下实现灵活地管理(即，对于每个给送装置的不同的编程)。

另一个目的是提供所述类型的系统及方法，该系统及方法能够使给送装置在任何纺织机器上进行管理，即便该给送装置未布置成用于此纺织机器。

另一目的是提供所述类型的方法，该方法能够使机器操作程序或使“程序链”以对于操作者而言简单且直观的方式产生，且操作者不必担心其对给送机的干预方式，而是仅需要担心其完成的产品的结果。

另一目的是提供所述类型的系统，该系统能够使给送机制造商提供独立于给送机所操作的纺织机器的设计，所以能够使制造商继续开发和改进产品或系列产品而无需担心与纺织机器——不管其是否已经运转——的任何兼容性困难，因为除了由纺织机器产生一个或两个同步信号之外，不需要这些纺织机器的任何内部预设定。

另一目的是提供所述类型的系统及方法，该系统及方法能够使物品以对于操作者而言简单的方式产生“预料效果”，术语“预料效果”意指在工作张力(在设定点的意义上说)重复地(根据精确规则，例如根据2.0→2.5→1.5→2.5→2.0的顺序或随机地)变化的工作内的区域(重复的或随机的)。

另一目的是提供所述类型的系统，该系统可以标准化为可与任何构造、型号或生产年份的任何纺织机器一起使用。对本领域技术人员而言显而易见的这些和其他目的由根据本发明的其他方面的系统及方法获得。

附图说明

在附图中，本发明将变得更明显，该附图以非限制性示例的方式进行提供并且在附图中，此单个附图示出了根据本发明所得到的系统的设计图。

具体实施方式

参照所述附图，该附图示出了用于将纱线(未示出)给送至纺织机器2的各种给送装置1，这些装置以彼此不同的方式具体地示出以表示出系统如何能够包括不同的纱线给送机。

装置1均连接至优选为微处理器型的接口单元3。该接口单元可以具有显示器和/或键盘5，操作者可以通过显示器和/或键盘5为该单元3插入或选择操作模式并因而为该系统插入或选择操作模式(即，为该系统插入或选择“操作程序”)，并且通过显示器利用有关这些模式和/或有关该系统操作的信息。显示器和/或键盘5通过连接线10连接至单元3。在改进的实施方式中，单元3还命令和控制每个装置1的操作。

接口单元3布置成管理和修改装置1的用于以恒定张力和/或速度给送纱线的设定点。正如所述，这些装置可以是相同类型的或者是彼此不同类型的。优选地，所述装置的管理和编程通过连接至单元3的串行线4进行，因此进行了简化并因而降低了系统线缆成本，特别是当装置1的数目特别高时(例如在比如中直径和大直径的圆形机器的情况下)亦是如此。

本发明(方法和系统)基于下述事实：在几乎所有的纺织过程中，特别是对于小中直径的圆形机器而言，生产过程可以划分为一系列重复周期，其中，一个周期对应于单个物件(例如长袜)的生产。

基于该考虑，单元1通过经由电连接线或者串行连接线7和8从纺织机器2接收仅两个同步信号进行操作，该两个同步信号由ZPX和PRX表示，即分别为周期终止/工作开始信号和有关经历圆筒的完整旋转的信号；这能够使这两个信号总是以绝对且确定的方式表示纺织机器的工作进展的状态。

在以这种方式操作的纺织机器上(例如，在小中直径的圆形机器上)获得所述ZPX和PRX信号是非常简单的，即使机器在其制造阶段还未设定为产生所述信号，所述信号也是可得到的。事实上，PRX信号可以通过简单的近距离传感器产生，该近距离传感器测量机器圆筒或任何其他旋转构件的转数；ZPX信号替代性地可以通过总是存在于控制物件或完成的产品的放出的该类机器上的传感器产生，或者ZPX信号可以由程序链(即，机器操作程序)产生并且通过使用用于已知类型的机器(未示出)的控制单元的两个可编程的输出部(也未示出)给送至单元3。

单元3通过另一通信端口和连接线(电连接线或串行连接线)10接收有关与生产物品相关联的“操作程序”的数据，即，有关所述物品的每个独立部分的生产模式的数据，该数据保存在存在于单元中的存储器内。在这方面，正如所述，该物品可以包括用不同纱线或用相同纱线但是以不同张力和/或速度给送至纺织机器而得到的部分或区域，从而得到具有所述部分本身所独有的且与邻近生产区域的特征不同的特征(例如强度或紧密度或外观)的所述区域。

单元3通过加载所述数据或操作程序能够获得和设定(并且可能控制)每个独立的给送装置1的具有特定模式的操作，所述特定模式取决于生产中的物品、其生产阶段以及用于其生产的纱线。该加载例如通过下述方式进行：通过连接至单元3的PC(个人计算机)，通过USB(通用串行总线架构)密钥、SDI(串行数字接口)卡、以太网连接、WiFi(无线局域网)连接或相似装置(例如由图中的块体11示例性示出的)。

“操作程序”包括下述类型的表格。

步骤/PRX	装置(1)	装置(2)	…	装置(n-1)	装置(n)
1	SP(1，1)	SP(1，2)		SP(1，n-1)	SP(1，n)
						2	SP(2，1)	SP(2，2)		SP(2，n-1)	SP(2，n)
						N-1	SP(N-1，1)	SP(N-1，2)		SP(N-1，n-1)	SP(N-1，n)
N	SP(N，1)	SP(N，2)		SP(N，n-1)	SP(N，n)

在上述表格中，术语“步骤”表示工作周期的进展状态(由机器2接收的例如PRX脉冲的累进数量或圆筒旋转的累进数量)；对于每个步骤，纵列设置成与每个给送装置(装置n)相关联，其中，对于特定给送机，存储了与特定生产阶段相关联的参考张力和/或速度SP(x，y)。很显然，该表格对应于物品的不同生产阶段——即，对应于物品的独立部分中的每个部分的生产(精确地关系到每个圆筒旋转)——包括了与用于在生产中的物品的“步骤”一样多的行。

该“操作程序”由操作者设定并且包括：例如将物品的单个生产周期细分为物品的不同工作区域(例如对于长袜而言细分为：袜口部、腿部、脚踝部、足跟部、足部、脚趾部)，并且为每个工作区域简单地限定该区域的组成“步骤”的数量，例如30；根据该划分，为每个细分部限定了初始给送张力和/或速度、最终张力和/或速度以及可能必须发生改变的步骤的数量(例如：装置1的等于2.0克的初始张力；需要以5个步骤达到的等于3.0克的最终张力)。还能够使得工作张力在工作区域内或甚至在单个步骤内重复变化以在物品上实现预料效果。在所生产的一系列物品中，该工作区域可以是重复的或随机的。

因而，单元3根据特定表格针对每个区域将操作数据提供给每个装置1。在下面的表格中给出了与长袜的袜口部(区域)的生产相关的示例。

因此，借助于本发明，对于操作者而言，多个装置的每个独立的给送装置1的管理是非常简单的：事实上是单元3的“操作程序”通过利用需管理的装置的最大可能的辨析度(即，最小可编程张力)实施了从一个张力和/或速度至另一张力和/或速度的任意转变。通过使用根据前述描述进行操作的单元3，对于操作者而言，在物品限定阶段干预和修改最终结果也变得非常简单。

因此，单元3根据下述方法进行操作：该方法包括将用于得到每个独立的物品的操作模式细分为用于物品的每个独立区域的一系列生产步骤，所述生产步骤通过与每个圆筒旋转相对应的信号进行识别。基于该划分，对于每个独立的步骤和对于每个独立的给送装置1而言，单元3设定(并且有利地管理)：所述给送装置1的操作、给送装置1的对纱线干预的模式(即，给送装置1的给送张力和/或速度的限定)；单元3还可以控制物品在物品的独立区段中的每个区段中——即在物品的独立区域中的每个区域的每个部分中——的生产。在这种情况下，单元3对每个独立装置1进行干预以维持以下述值进行控制的纱线特征(张力和/或速度)：该值对应于已经预先限定或编程或在针对每个独立的产品区域的每个独立部分选择了经初步验证和可接纳的试样产品之后所限定(即，总概括为“设定”)的值。如果测量值和设定值不对应，那么单元3能够对该独立装置进行干预以使这些值相等。

根据上述内容，明显的是，单元3通过以对应于有关每个工作区域的所列数据的模式进行操作并且通过分析接收到的PRX和ZPX脉冲获悉机器操作状态能够基于工作的进展状态修改每个装置的设定值；事实上，对于每个所连接的装置1而言，控制单元3只需简单地将自身限制为修改装置在所接收的每个PRX脉冲处的设定点。

当“操作程序”是以独立于纺织机器2和所连接的给送机1的类型的方式设定在单元3中的数据结果时，很明显，单元3的操作数据可以基于每个类型的给送机1或可能的所连接的给送装置的硬件/软件版本而进行不同地设定，因而能够使纱线给送装置制造商继续开发其自己的产品，而与关于维持与连接这样的产品的特定纺织机器的兼容性或与连接至机器的其他给送装置的兼容性的要求无关。

已经描述了本发明的特定实施方式。然而，可以对如前所述的实施方式做出下面的修改。

在变型中，独立的给送机1可以由控制和接口单元3不通过串行线4而是通过如通过现有技术在某些给送装置中提供的来自单元的一系列的硬件退出命令(INC(增大)、DEC(减小)或其他命令)来进行管理。

根据另一变型，不提供ZPX信号，单元3按时间间歇——即，通过测量未产生PRX信号期间内的时间间隔——识别从周期(n)至周期(n+1)的转变。

替代性地，该单元将该转变作为其中没有装置1处于给送阶段的时间间隔进行感测。如果不存在ZPX信号，那么单元3还可以识别PRX信号的每N个脉冲的从周期(n)至周期(n+1)的转变。该解决方案可以有利地用于大直径圆形机器或用于连续工作机器(诸如卷带生产织机)，其中，周期的长度是预先限定的，例如等于1524PRX。

根据另一变型，PRX信号(例如，通过将单元3连接至通常与机器相关联的编码器)可以不作为每个旋转处的脉冲而是作为每旋转的数个脉冲进行提取。在这种情况下，根据工作张力(和/或速度)编程的辨析度明显较大。

此外，有利的是，与用于每个步骤的每个装置相对应的表格不仅可以包括纱线给送张力和/或速度，而且还可以包括特定功能的激活，例如用于识别任何断裂的纱线的功能的激活。因此，在这种情况下，断裂的纱线功能能够在装置1的工作区域处通过单元3自动地起作用或不起作用，因而，识别了纱线的缺少或断裂或纱线在不需要的区域中的使用。

“操作程序”可以根据空间(存储占用)例如通过在表格中仅示出用于每个装置的状态变化来进行优化。

在另一替代性的实施方式中，基于工作进展状态示出张力设定的表格可以包含在每个给送装置1的存储器中并且使PRX和ZPR同步信号直接地或者通过单元3到达给送装置1。

在另一变型中，显示器和/或键盘5操作成控制单元3并且与给送装置1和同步信号ZPX和PRX直接接连。

在本发明的另一变型中，显示器和/或键盘5可在控制单元3之外或者实际上并不存在。

最终，根据另一变型，多个装置中的第一装置1包括单元3，所述多个装置中的其他装置1接收所述第一装置1的设定。在单元3还控制每个给送装置的操作的模式下，如果单元3包括在上述第一装置1中，那么该第一装置1命令且控制安装在机器上的所有其他给送装置的操作。

这些变型也被视为落入所附权利要求的范围内。

Claims (14)

1.一种用于管理多个纱线以恒定张力和/或速度给送至圆形式、织机式或纱线准备式纺织机器(2)的系统，所述纱线通过多个给送装置(1)给送至所述纺织机器，所述系统包括设定器件(3)，所述设定器件(3)连接至所述多个给送装置(1)并且布置成设定所述多个给送装置(1)的操作，所述设定器件(3)接收来自所述纺织机器(2)的同步信号并且根据所述同步信号测量生产周期的或物品的工作进展状态的或生产过程的每个区段，所述生产周期被分为不同阶段，所述设定器件(3)基于所述阶段作用在每个独立的给送装置(1)上使得每个给送装置(1)以所述阶段中的每个阶段所独有的预先限定的张力和/或速度来给送和/或控制相应的所述纱线，对于所述物品的生产周期的与所述物品的每个部分或区域的制造相对应的每个阶段而言，针对由每个给送装置(1)给送的纱线的至少一个特征设定了值，其中，所述阶段由所述设定器件(3)通过所述同步信号进行限定和测量，所述特征包括张力、速度和纱线存在中的至少一者，所述设定器件(3)对设定在所述给送装置(1)上的这些值进行编程，其特征在于，每个所给送的纱线的特征的所述值在所述设定器件(3)内进行制表使得在制造的物品的每个独立部分或区域处，对于所述纺织机器的圆筒形操作构件的每个独立旋转和对于每个独立给送装置而言，制定设定数据，以能够将由所述给送装置(1)的所述设定器件(3)测量的对应的当前值与所述设定数据进行比较。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述设定器件(3)布置成基于预先设定和存储在所述设定器件(3)中的数据来命令和控制所述多个给送装置(1)中的每个给送装置(1)的操作，所述命令和控制实施成使得通过所述给送装置执行的所述纱线的给送遵循预先设定和存储的所述数据。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述设定器件(3)是插置在所有所述独立的给送装置(1)与所述纺织机器之间的能够用于命令和控制的接口单元，所述接口单元是可编程的。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，每个独立的给送装置(1)通过以下模式中的一个模式或另一模式连接至所述设定器件(3)：

-串行通信，

-电信号，所述电信号布置成识别由所述设定器件(3)产生的硬件命令。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，来源于所述纺织机器(2)的所述同步信号包括与由所述纺织机器的圆筒形操作构件经历的每个旋转相对应的至少一个信号。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，与所述纺织机器的所述纺织机器的圆筒形操作构件的每个旋转相对应的所述信号是在每个旋转处产生的单个信号或者是每独立旋转一周所产生的多个信号。

7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述同步信号还包括用于每个独立物品的生产周期结束/开始信号。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，为产生所述生产周期结束/开始信号选择性地提供了：

-生产周期结束/开始传感器，所述生产周期结束/开始传感器控制所述纺织机器的完成的物品的放出；或

-没有产生信号的时期的测量，所述测量对应于所述纺织机器的所述圆筒形操作构件的一个旋转，或者；

-由所述设定器件(3)对通过有效用于生产所述物品的所有所述给送装置(1)给送的纱线的停止的测量，或者；

-达到与所述纺织机器(2)的所述圆筒形操作构件的每个旋转相对应的预先设定数量信号的测量。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述设定器件(3)形成所述多个给送装置(1)的给送装置的一部分。

10.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述硬件命令包括增大命令或减小命令。

11.一种用于管理多个纱线以恒定张力和/或速度给送至圆形式、织机式或纱线准备式纺织机器(2)的方法，所述方法由根据权利要求1所述的系统进行实施，所述纱线通过对应的多个给送装置(1)给送至所述纺织机器，所述方法包括：

-测量生产周期的或物品的工作进展状态的或生产过程的独立的阶段，所述阶段对应于所述物品的独立区域的生产步骤；

-将由每个给送装置(1)给送的所述纱线的至少一个特征的特定设定的值与所述阶段中的每个阶段相关联，所述特征从所述纱线的张力、所述纱线的速度以及所述纱线的存在中选出；

-将所述值存储在连接至所述给送装置的设定器件(3)内；以及

-使所述设定器件干预所述给送装置(1)的操作以根据所存储的值来给送每个纱线，

通过测量所述圆形式纺织机器(2)的圆筒形操作构件的至少每个旋转来测量独立的生产阶段，其特征在于，所控制的纱线的每个特征的多个设定的值的制表基于所述纺织机器(2)的对应于所述纺织机器(2)的每个圆筒形操作构件的每个独立的操作步骤而设置，所述设定的值针对生产的所述物品的每个区域或区段而进行分组。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述设定器件(3)在每个纱线通过每个给送装置(1)给送至所述纺织机器的期间测量所控制的所述纱线的特征的对应的真实值或当前值；将所述真实值或所述当前值与所述设定的值进行比较，并且如果注意到所述真实值或所述当前值与所述设定的值之间有差异，那么对每个给送装置(1)进行干预。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，包括下述特征中的至少一个特征：

-所控制的纱线的特征的所述设定的值在形成经验证和可接受的试样物品之后进行编程、预先确定或者限定；

-测量完成的物品的每个生产周期的结束/开始；

-所述设定器件(3)由插置在所有所述给送装置(1)与所述纺织机器之间的能够呈命令和控制型的接口单元进行限定，所述接口单元将所述设定的值与通过与每个独立的给送装置(1)的连接由所述接口单元得到的真实值或当前值进行比较，每当所述设定的值与所述当前值彼此不同时，所述接口单元对每个所述给送装置(1)进行干预，以便使所述当前值等于所述设定的值；

-所述所控制的纱线的特征在一系列物品的所述生产周期的至少单个阶段内进行变化，所述变化重复地或随机地发生。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述特征包括张力和/或给送速度。