CN104846533B - 用于具有转筒的储纱馈送器的纱线退绕传感器 - Google Patents

Abstract

一种纱线馈送器，设有机动的纱线卷绕转筒(12)，所述转筒相对于电机壳体(16)可转动，并且适于使多个纱线圈(Y)卷绕其自身上，所述纱线圈适于在收到下游机器的请求时退绕。传感器包括发光装置(42)和光线接收装置(44)，其中至少一个固定至转筒(12)，发光装置(42)和光线接收装置(44)工作上限定穿过转筒(12)的探测区域30c的光连接，所述探测区域适于在其转动退绕运动过程中由纱线反复地接合，由此纱线从转筒上退绕基于在所述探测区域(30c)上传输的纱线(Y)所导致的光线变化来确定。

Description

用于具有转筒的储纱馈送器的纱线退绕传感器

技术领域

本发明涉及一种用于具有转筒的储纱馈送器的纱线退绕传感器。

背景技术

众所周知，在纺织过程中通过多个所谓的“储存”纱线馈送器可以将纱线馈送至例如圆型针织机等纺织机器。储纱馈送器通常设有转筒，所述转筒具有缠绕其上的多个纱线圈，在下游装置要求时适于退绕所述纱线圈。当纱线从转筒上退绕时，纱线可以通过机动旋转臂重新装载，所述机动旋转臂绕着与转筒的轴线同轴的轴线旋转，或者在此处所考虑的馈送器的情况下，通过驱动转筒旋转重新装载纱线，在这种情况下的所述转筒必须是机动化的。

如本领域技术人员众所周知的，将储存在转筒上的纱线量大体恒定地保持在最佳水平上是非常重要的，从而稳定由馈送器输送过来的纱线的张力。实际上，储量降低至低于最佳水平将会造成纱线张力过多地增加，从而导致成品缺陷。与此相反，储量增长超过最佳水平将会造成纱线积聚在转筒的输送端，同时在馈送过程中纱线圈不均匀地重叠，并由此产生异常。

在EP2592032中，对电机的旋转进行控制，以使纱线的数量相对于预定量保持大致恒定，所述预定量是最初加载过程中缠绕在转筒上的数量。馈送器设有传感器，所述传感器设置在转筒的输送端，并设有三个或更多个固定的光电管，所述光电管绕转筒的轴线以等角度隔开，用于检测正在退绕的纱线。基于光电管的致动顺序，控制单元确定纱线是缠绕的还是退绕的，并将电机控制为在稳态下缠绕的纱线数量与退绕的纱线数量相等，使得传感器没有检测到任何纱线退绕。因此，在稳态下，由于沿一个方向的卷绕速度与沿相反方向的退绕速度相等，外部观察者将看到纱线基本不转动。

因此，对于EP2592032中描述的系统，传感器本身不能提供有关从转筒上退绕的纱线数量的绝对二进制信息，而仅仅提供基于卷绕在转筒上的纱线的数量的相对信息。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种纱线退绕传感器，用于具有转筒的储纱馈送器，该纱线退绕传感器本身能够提供有关在任何稳态/瞬态下从转筒上退绕的纱线数量的精确可靠的绝对信息。

以上目的和其它优点将在下述描述中变得更加显而易见，它们通过一种具有主技术方案中所述特征的传感器来实现，而其它技术方案记载了本发明的其它有利但次要的特征。

主技术方案是：

一种用于储纱馈送器的纱线退绕传感器，所述纱线馈送器设有机动的纱线卷绕转筒，所述转筒能够相对于电机壳体转动，并且适于使多个纱线圈卷绕在其自身上，所述纱线圈适于在收到下游机器的请求时退绕，其中，所述传感器包括发光装置和光线接收装置，所述发光装置和所述光线接收装置中的至少一个被固定至所述转筒，所述发光装置和所述光线接收装置工作上限定穿过所述转筒的探测区域的光连接，所述探测区域适于在旋转退绕运动过程中由纱线反复地接合，由此纱线从所述转筒上的退绕基于在所述探测区域上传输的纱线所导致的光线变化来确定。

在主技术方案的基础上进一步结合如下技术特征：

较佳地，所述发光装置和所述光线接收装置都被固定至所述转筒，所述光连接适于在反射表面存在的情况下封闭，所述反射表面工作上设置在所述发光装置和所述光线接收装置之间。

较佳地，所述发光装置和所述光线接收装置的轴线相对垂直于所述转筒的轴线的平面成镜面反射式地倾斜，并且在基本位于所述探测区域上的入射点处相交，当纱线在所述入射点处接合所述探测区域并将光束从所述发光装置反射至所述光线接收装置时，所述反射表面为所述纱线的表面。

较佳地，所述发光装置和所述光线接收装置的轴线相对垂直于所述转筒的轴线的平面成镜面反射式地倾斜，并且在与所述转筒的表面径向地间隔开的入射点处相交，所述反射表面包括圆柱形反射表面，所述圆柱形反射表面同轴地环绕所述转筒且包含所述入射点，使得将光束从所述发光装置反射至所述光线接收装置。

较佳地，所述发光装置布置成产生与所述转筒的轴线成直角、沿径向向外投射的光束，并且所述光线接收装置包括：光线接收器，所述光线接收器的轴线平行于所述转筒的轴线，并且与所述发光装置的轴线在入射点处相交，以及半反射镜，所述半反射镜具有反射侧，所述反射侧包含所述入射点且倾斜45°以用于朝向所述光线接收器反射径向地来自外部的光束，所述反射表面包括圆柱形反射表面，所述圆柱形反射表面同轴地环绕转筒以用于将来自所述发光装置的光束径向地反射至所述半反射镜的所述反射侧。

较佳地，所述发光装置和所述光线接收装置之一适于固定至所述电机壳体，并且具有环形构造，所述环形构造工作上面向包含所述探测区域的所述转筒的环形表面。

较佳地，所述发光装置布置成发射光束，所述光束从所述探测区域向外投射，而所述光线接收装置包括多个光线接收器，所述光线接收器环绕所述转筒以用于接收所述光束。

较佳地，所述发光装置和所述光线接收装置中的至少一个由电磁供电单元供电并传输信号，所述电磁供电单元包括：-主环形线圈，与所述电机壳体成一体，并容纳于所述电机壳体内，所述主环形线圈与所述转筒同轴，和-副环形线圈，与所述转筒成一体，并容纳于所述转筒内，所述副环形线圈与所述主环形线圈电磁感应相关联。

较佳地，所述发光装置和所述光线接收装置分别包括红外线发光二极管和红外线光线接收二极管。

附图说明

现在将参照借助附图中的非限制性例子示出的几个较佳的、非排它性的实施例来更详细地描述本发明，在附图中：

图1为具有转筒的储纱馈送器的纵向剖视图，根据本发明的纱线退绕传感器安装于其上；

图2示出了图1中第一细节的放大图；

图3示出了图1中第二细节的放大图；

图4为储纱馈送器的部分的轴向剖视图，根据本发明的第一替代实施例的纱线退绕传感器安装于其上；

图5示出了图4的放大细节；

图6为储纱馈送器的部分的轴向剖视图，根据本发明的第二替代实施例的纱线退绕传感器安装于其上；

图7示出了图6的放大细节；

图8为储纱馈送器的部分的轴向剖视图，根据本发明的第三替代实施例的纱线退绕传感器安装于其上；

图9示出了图8的放大细节；

图10示出了图8中纱线退绕传感器的一部件的立体图。

具体实施方式

参见上述附图，储纱馈送器10包括纱线卷绕转筒12，纱线卷绕转筒12具有多个卷绕其上的纱线圈Y，这些纱线圈Y形成储料S并适于在收到通用下游机器(图中未示)的请求时退绕。当纱线从转筒12退绕时，所述转筒由电机 14驱动转动，从而将新纱线从卷轴(图中未示)中拉出并以新圈的形式卷绕其自身上。

如图1所示，电机14容纳在馈送器10的电机壳体16内，且所述电机包括环形定子18和转子20，所述环形定子固定在电机壳体16内，所述转子插入环形定子18内并配装至驱动轴22。驱动轴22藉由一对滚动轴承24、26支承在电机壳体16内，并且由伸出部22a伸出到电机壳体16的外部，转筒12联结到该伸出部22a。

转筒12可包含有成圈(loop-separing)装置，其本身已知且没有落入本发明的范围内。因此，为了简化说明，这里对其不做讨论和显示。

转筒12的输送端部分30具有由退绕纱线接合的圆柱形表面30a，并且终止于圆形输送边缘30b。

馈送器10还设有本身已知的制动装置32，其由臂33支承，所述臂33从电机壳体16伸出，平行于转筒12的轴线。

制动装置32包括中空的截头锥形制动件34，所述制动件通过弹性装置36 而偏置成使其内表面同轴地邻靠转筒的倒圆形输送边缘30b，以通过摩擦将稳定的制动作用施加在退绕的纱线上。所述制动作用能够通过旋钮38进行手动调节，所述旋钮38控制包含于臂33内的调整装置39，调整装置39也是本身已知的，因此这里不作详细讨论。

从馈送器出来的纱线Y藉由导纱孔环O引导，所述导纱孔环也由臂33支承。

对控制单元进行编程以使得将转筒12上的储料稳定在预定最佳水平的方式来驱动电机14。特别地，纱线的储料是基于从转筒12退绕的纱线圈的数量和卷绕在转筒12上的纱线圈的数量来确定。

卷绕在转筒12上的纱线圈的数量可以采用本身已知的方式基于电机14的旋转速度或位置来计算。

为了探测退绕纱线圈，纱线馈送器10设有传感器40，所述传感器40包括发光装置和光线接收装置，其中至少一个适于附连至转筒，发光装置和光线接收装置工作上限定穿过圆柱形表面30a的探测区域30c的光连接，所述圆柱形表面的探测区域适于在其旋转、退绕运动过程中与纱线反复接合；因此，纱线的退绕是基于纱线在探测区域30c上传输所导致的光线变化来确定的。

在本发明的第一实施例中，如图1至图3所示，发光装置和光线接收装置均与转筒是一体的，而光连接由设置在光源和光线接收器之间的反射表面封闭。

具体地说，发光装置和光线接收装置各自包括安装在转筒12内的红外线发光二极管46和红外线光线接收二极管72。这两个二极管布置成其轴线相对垂直于转筒轴线的平面为镜面反射式地倾斜，并且在入射点P处相交，所述入射点位于转筒12的探测区域30c上。二极管安装在固定至转筒12的支承件31 上，且工作上连接至控制单元的第一电路板75，所述第一电路板75包含于转筒12内并且还固定至支承件31。这两个二极管由透明材料(例如玻璃)制成的窗口86遮蔽，所述窗口86在与圆柱形表面30a相同的水平处安装在支承件 31上。

为了开启二极管并传输由它们生成的信号，馈送器设有电磁供电单元94，该电磁供电单元94包括：

-主环形线圈94a，与电机壳体16成一体，并容纳于电机壳体16内，所述主环形线圈与转筒12同轴，该主环形线圈工作上连接至控制单元的第二电路板48，所述第二电路板包含在臂33内，以及

-副环形线圈94b，与转筒12成一体，并同轴地容纳于转筒12内，该副环形线圈94b线圈与主环形线圈94a电磁感应相关联，并工作上连接至包含在转筒12内的第一线路板75。

以一种本身已知的方式将电能通过电磁感应从主环形线圈94a传输至副环形线圈94b(所述副环形线圈旋转)。如果在探测区域30c处没有纱线，由发光二级管46产生的光束未到达接收二极管72(如图2)。当纱线在探测区域 30c上点P(如图3)处传输时，由发光二级管46产生的光束I由纱线朝向接收二极管72反射。包含在转筒12内的第一电路板75上的板载电子装置被编程以处理由纱线圈的通过而确定的信号变化，并产生副环形线圈94b上的电力负载的变化。这种变化使经过主环形线圈94a的电流产生变化，该变化可以通过包含在臂33内的第二电路板48上的板载电子装置测得和处理。

容易理解，本发明所述传感器允许退绕纱线的数量按绝对项计算，不管转筒的旋转速度，而不是如本公开开始时所讨论的现有技术中所出现的、按相对于卷绕在转筒上的纱线圈数的相对项进行计算。

图4和图5示出了另一实施例，其与前述实施例的区别在于：发光二级管146的轴线和接收二极管172的轴线在点P’处相交(incident)，所述点P’与转筒112的表面径向地间隔开。此外，转筒112由环形镜子196同轴地环绕，所述环形镜子附连至臂133，且所述环形镜子具有向内的圆柱形反射表面196a，该圆柱形反射表面196a包含入射点P’并面向转筒的外圆柱形表面130a。

如果在探测区域130c处没有纱线，由发光二极管146产生的光束穿过窗口 186，射到环形镜子196，并经由窗口186朝向接收二极管172反射。在探测区域130c上传输的纱线切断光束连接，因此引起信号的变化。这种信号的变化由控制单元以类似于前述实施例中的方法进行处理，但是在这种情况下纱线的通过引起了信号切断而不是信号启动。

图6和图7描述了本发明的另一实施例，其中，采用了与先前两个实施例相同的电磁供电单元294以给二极管供电并传输它们的信号。

还是对于这个实施例，红外线发光二极管246和红外线光线接收二极管272 安装在固定于转筒212内的支承件231上，并且都连接至电路板275，所述电路板275包含在转筒内并且也固定至支承件231。然而，在这种情况下，发光二级管246设置为沿与转筒212的轴线成直角的径向方向上经由支承件231的径向通道278向外发射红外线光束，所述径向通道通向探测区域230c。接收二极管272的轴线平行于转筒的轴线，并且在入射点P”处与发光二极管246的轴线相交。接收二极管272被容置在支承件231的座部内，所述座部经由纵向通道279与径向通道278连通。在发光二极管246的轴线与接收二极管272的轴线的入射点处，支承件231容纳有倾斜45°的半反射镜266，用以将来自外部的径向光束朝向接收二极管272反射。也是在该情形下，径向通道278由玻璃制成的窗口286在外部封闭，所述窗口286在与圆柱形表面230a相同的水平处安装至支承件231。

转筒212由附连至臂233的反射器296同轴地环绕，并且所述转筒具有向内的圆柱形反射表面296a，所述反射表面296a面向转筒的圆柱形表面230a。

如果在探测区域230c处没有纱线，由发光二极管246生成的光束穿过反射镜266(在背离反射侧的侧部上)和窗口286，射到反射器296，接着穿过窗口 286在相同的方向上朝向反射镜266的反射侧反射。反射镜266朝向接收二极管272反射光束。在探测区域230c上传输的纱线切断光连接，因此造成信号的变化，所述信号的变化由控制单元以类似于前述实施例中的方法进行处理。

图8至图10示出了根据本发明的传感器的另一实施例，其中，与前述实施例不同的是，只有发光装置与转筒312成一体，而光线接收装置是固定的，即光线接收装置与电机壳体成一体，并且特别地，光线接收装置附连至臂333。

具体地说，在本实施例中，发光装置包括红外线发光二极管346，所述红外线发光二极管346附连至在转筒312内沿径向延伸的管状支承件331 的内端。管状支承件331由碟状窗口386在其内端处封闭，所述碟状窗口采用例如玻璃等透明材料制成，所述碟状窗口386布置在与探测区域330c的外部圆柱形表面330a相同的水平处。发光二极管346连接至电路板375，所述电路板包含在转筒内并且也附连至支承件331。发光二极管346设置为在径向方向上 (即与转筒312的轴线成直角)朝外生成红外线光束，通过容纳于管状支承件内的球面透镜382来校准由发光二极管346生成的光。

光线接收装置包括一系列接收二极管372，所述接收二极管372安装在环形电路板373上的等间隔的径向位置处(如图10)，以使得它们工作上面向转筒312的环形表面330a。环形电路板373环绕转筒312，并且工作上连接至电路板348，所述电路板348包含在臂333内。

该传感器还可以具有相对于最后所述实施例的相反构造，例如，设有单个接收二极管和多个发光二极管，所述接收二极管与转筒成一体，所述多个发光二极管安装在环形电路板上的等间隔角度位置处。鉴于其它、上述实施例，这个实施例对于本领域技术人员来说是显而易见的，因此这里不作说明。

本文已经描述了本发明的一些较佳实施例，但本领域的技术人员当然可以在技术方案的范围内作出许多修改。例如，根据本发明的纱线退绕传感器可以位于转筒的纵向中间位置，以简单地用作为储料传感器，所述储料传感器适于提供关于转筒预设区域处储料的存在/缺失的二进制信息。此外，在描述的实施例中，发光装置和光线接收装置截获倒圆形传输边缘的上游处纱线的信息。但是，可以将发光装置和光线接收装置布置成使得它们截获倒圆形传输边缘的下游处纱线的信息。

Claims (10)

1.一种用于储纱馈送器的纱线退绕传感器(10)，所述储纱馈送器设有机动的纱线卷绕转筒(12)，所述转筒能够相对于电机壳体(16)转动，并且适于使多个纱线圈(Y)卷绕在其自身上，所述纱线圈适于在收到下游机器的请求时退绕，

其特征在于，所述传感器包括发光装置(46)和光线接收装置(72)，所述发光装置(46)和所述光线接收装置(72)中的至少一个被固定至所述转筒(12)，所述发光装置(46)和所述光线接收装置(72)工作上限定穿过所述转筒(12)的探测区域(30c)的光连接，所述探测区域(30c)适于在旋转退绕运动过程中由纱线反复地接合，由此纱线从所述转筒上的退绕基于在所述探测区域(30c)上传输的纱线所导致的光线变化来确定。

2.如权利要求1所述的纱线退绕传感器，其特征在于，所述发光装置(46、146、246)和所述光线接收装置都被固定至所述转筒(12)，所述光连接适于在反射表面存在的情况下封闭，所述反射表面工作上设置在所述发光装置和所述光线接收装置之间。

3.如权利要求2所述的纱线退绕传感器，其特征在于，所述发光装置(46)和所述光线接收装置(72)的轴线相对垂直于所述转筒(12)的轴线的平面成镜面反射式地倾斜，并且在基本位于所述探测区域(30c)上的入射点(P)处相交，当纱线在所述入射点(P)处接合所述探测区域(30c)并将光束(I)从所述发光装置(46)反射至所述光线接收装置(72)时，所述反射表面为所述纱线的表面。

4.如权利要求2所述的纱线退绕传感器，其特征在于，所述发光装置(146)和所述光线接收装置(172)的轴线相对垂直于所述转筒(12)的轴线的平面成镜面反射式地倾斜，并且在与所述转筒(112)的表面径向地间隔开的入射点(P')处相交，所述反射表面包括圆柱形反射表面(196a)，所述圆柱形反射表面(196a)同轴地环绕所述转筒(112)且包含所述入射点(P’)，使得将光束从所述发光装置(146)反射至所述光线接收装置(172)。

5.如权利要求2所述的纱线退绕传感器，其特征在于，所述发光装置(246)布置成产生与所述转筒(212)的轴线成直角、沿径向向外投射的光束，并且所述光线接收装置包括：

光线接收器，所述光线接收器的轴线平行于所述转筒的轴线，并且与所述发光装置(246)的轴线在入射点(P”)处相交，以及

半反射镜(266)，所述半反射镜(266)具有反射侧，所述反射侧包含所述入射点(P”)且倾斜45°以用于朝向所述光线接收器反射径向地来自外部的光束，

所述反射表面包括圆柱形反射表面(296a)，所述圆柱形反射表面(296a)同轴地环绕转筒(212)以用于将来自所述发光装置(246)的光束(I)径向地反射至所述半反射镜(266)的所述反射侧。

6.如权利要求1所述的纱线退绕传感器，其特征在于，所述发光装置和所述光线接收装置之一适于固定至所述电机壳体，并且具有环形构造(373)，所述环形构造工作上面向包含所述探测区域(330c)的所述转筒(312)的环形表面(330a)。

7.如权利要求6所述的纱线退绕传感器，其特征在于，所述发光装置(346)布置成发射光束，所述光束从所述探测区域(330c)向外投射，而所述光线接收装置包括多个光线接收器(372)，所述光线接收器(372)环绕所述转筒(312)以用于接收所述光束。

8.如权利要求1至7中任一项所述的纱线退绕传感器，其特征在于，所述发光装置(46、146、246、346)和所述光线接收装置(72、172、272、372)中的至少一个由电磁供电单元(94)供电并传输信号，所述电磁供电单元包括：

-主环形线圈(94a)，与所述电机壳体(16)成一体，并容纳于所述电机壳体(16)内，所述主环形线圈(94a)与所述转筒(12)同轴，和

-副环形线圈(94b)，与所述转筒(12)成一体，并容纳于所述转筒(12)内，所述副环形线圈(94b)与所述主环形线圈(94a)电磁感应相关联。

9.如权利要求1至7任意一项所述的纱线退绕传感器，其特征在于，所述发光装置和所述光线接收装置分别包括红外线发光二极管(46、146、246、346)和红外线光线接收二极管(72、172、272、372)。

10.如权利要求8所述的纱线退绕传感器，其特征在于，所述发光装置和所述光线接收装置分别包括红外线发光二极管(46、146、246、346)和红外线光线接收二极管(72、172、272、372)。