CN105263837A - 用于改善纺织机的卷绕过程的方法和卷绕工位 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于改善纺织机的卷绕过程的方法以及纺织机的卷绕工位，包括机器控制器(11)、纱线传感器(4)、纱线质量监测器特别是清纱器(5)和纱线连接装置特别是拼接装置(3)，其中纱线(1)被卷绕到纱筒(2)上。纱线(1)就其长度、质量和/或速度而言受到分析，并且必要时被切断，以便清除质量缺陷，特别是借助于清纱器(5)，并且在质量缺陷已经被去除之后借助于纱线连接装置使两个纱线端部彼此连接。借助于电容式纱线传感器(4)就异物、纱线速度和/或纱线长度来分析纱线(1)，并且借助于光学纱线质量监测器特别是光学清纱器(5)就纱线本体和纱线特性来分析纱线(1)。随后可选地清除纱线(1)。电容式纱线传感器(4)的关于异物和/或纱线速度的数据被提供至纱线质量监测器特别是清纱器(5)，关于纱线长度和/或纱线速度的数据被提供至机器控制器(11)特别是中央控制器、部段控制器和/或工位控制器。

Description

用于改善纺织机的卷绕过程的方法和卷绕工位
本发明涉及用于改善纺织机的卷绕过程的方法，包括机器控制器、纱线传感器、纱线质量监测器特别是清纱器和纱线连接装置特别是拼接装置，其中纱线被卷绕到纱筒上，并且就纱线的长度、质量和/或速度来分析纱线，并且必要时切断纱线，以便清除质量缺陷，特别是借助于清纱器，并且在质量缺陷已经被去除之后借助于纱线连接装置来使两个纱线端部彼此连接，本发明还涉及纺织机的相应卷绕工位。
卷绕过程的重要部件，例如清纱器、拼接器或速度传感器，由多个独立的供应商开发和销售。这些个体部件主要独立地操作，并且自身评估它们所确定的数据，或者将数据发送至中心机器单元。从中心机器单元，数据进而被发送至卷绕工位，在这里它们进一步受到同一部件或者受到卷绕过程的另一部件的处理。然而，这些个体部件未发生逻辑联系。
本发明的目的在于使卷绕过程的数个重要部件彼此联系，使得信息可用于所有相关的工位，并且能被利用来使系统最佳化。
该目的通过根据独立权利要求所述的方法和卷绕工位得以实现。
为了改善纺织机例如卷绕机或纺纱机的卷绕过程，这种机器具有机器控制器、纱线传感器、纱线质量监测器特别是清纱器以及纱线连接装置特别是拼接装置。
机器控制器应理解为是指这样一种控制器，其作为中央控制器控制具有多个工位(在此对于多个纱线进行卷绕过程)的整个机器，或者作为部段控制器控制各个工位(例如组合在部段中的)，或者作为工位控制器控制每一个工位。另外，多个这些控制器(其单独地或协同地操作)也是可能的。
可以借助于纱线传感器来确定由此取得的纱线速度或纱线长度。纱线传感器也可以能够确定存在于纱线中的异物，例如聚丙烯纤维。
纱线质量监测器例如可以是清纱器。由纱线质量监测器来确定待卷绕的纱线就其纱线本体和其纱线特性而言的质量。例如，可以因此确定粗细点、毛羽(hairiness)、捻度、纱线的表面以及这些纱线性能对编织或针织织物的影响等等。
纱线连接装置例如是拼接装置，其能使两个纱线端部连接彼此。这种拼接装置通常用于卷绕机或一些气流纺纱机。具体而言，当本发明的方法用于自由端纺纱机或同样地用于一些气流纺纱机时，纱线连接装置使已经纺出的纱线的纱线端部与新纺出的纱线或与待纺出的纤维连接。第二纱线端部已经在纱线连接稍前或与纱线连接连同地纺出。术语“第二纱线端部”并不局限于已经完全纺出的纱线及其纱线端部。
在卷绕过程中，纱线被卷绕到纱筒上。纱线就其长度、质量和/或速度受到分析。如果确定有质量缺陷，则切断纱线，以清除即去除有缺陷的纱线部分。例如，借助于纱线质量监测装置特别是清纱器来进行纱线的这种切断。在去除质量缺陷之后，借助于纱线连接装置使两个纱线端部彼此连接，其中对于卷绕机而言，例如为已完成的纱线的两个纱线端部，或者对于纺纱装置而言，为已经纺出的纱线的纱线端部与新附接的纱线端部。
根据本发明，借助于电容式纱线传感器来分析纱线。电容式纱线传感器的分析是就异物、纱线速度和/或纱线长度来进行的。纱线传感器根据电容测量原理进行操作，而纱线质量监测根据光学原理来进行。具体而言，光学清纱器就纱线本体和纱线特性来分析纱线。当这些分析中的一者或两者确定有纱线缺陷时，则可选地清除纱线，特别是当这些缺陷超出许容的公差范围时。
为了能够使卷绕过程的部件彼此最佳地联系，根据本发明，提出了将电容式纱线传感器就异物和/或纱线速度而言的数据提供至纱线质量监测器特别是清纱器。电容式纱线传感器的更多数据，即纱线长度和/或纱线速度，也被提供至机器控制器，特别是中央控制器、部段控制器和/或工位控制器。电容式纱线传感器是中心部件，其数据被提供至相关工位，即一方面用于纱线质量监测器，而另一方面用于机器控制器。由于电容式纱线传感器、纱线质量监测器或纱线质量监测装置以及机器控制器的这种联系，关于卷绕过程的质量、产率和精度的可得信息得到最佳的利用，从而极大地改善了卷绕过程。
在根据本发明的方法的一个有利实施例中，通过考虑纱线传感器的关于纱线速度的数据，借助于纱线质量监测器来评估纱线连接的质量。具体而言，在纱线连接或纱线附接期间，纱线不以常规的输送速度移动，而是具有较低的输送速度或处于加速阶段。作为结果，只能不精确地确定纱线缺陷的长度，因为纱线速度不是完全已知的。由于电容式纱线传感器与光学纱线质量监测装置的信息联系，因此可以更好地且更精确地确定纱线连接的质量，因为可以精确地计算可能的纱线缺陷的长度。
根据本发明的一个有利实施例，当借助于纱线质量监测器通过考虑纱线传感器就纱线速度和/或是否存在异物而言的数据来评估纱线质量时，因此也可能更加精确地确定纱线质量。因此，例如，通过存在关于瞬时纱线速度的信息，能够精确地确定异物的长度。另外，对于其它纱线缺陷而言，例如纱线的直径区别，其中缺陷的长度或者相继缺陷之间的距离是重要的，来自电容式纱线传感器的关于纱线速度的信息可以允许更准确地评估纱线缺陷。
根据本发明，关于纱线速度和异性纤维的信息从电容式纱线传感器直接传输至光学清纱器或纱线质量监测装置。纱线长度(其由纱线速度确定)被电容式纱线传感器直接中继至机器控制器，或者基于关于纱线速度的信息在机器控制器中被计算出。通过所确定的纱线长度，可以确定例如纱筒上是否已经达到了预计的纱线长度，以及是否因此应该中断该纱筒的卷绕过程。
如果将借助于纱线质量监测器确定的多个纱线连接的质量用于使纱线连接装置特别是拼接装置的参数的设定最佳化，根据本发明的一个有利实施例，纱线连接中的连续改善得以实现。对于拼接装置可以通过最佳方式设定的参数的示例例如包括待制备的纱线端部的长度，或者拼接装置的空气或流体作用于纱线端部以制备纱线端部的持续时间。在丝线附接期间，这些参数也可以是待制备的纱线端部的长度，或者制备的持续时间或与新供给纤维的连接持续时间，以及纱线剥离的时间和加速度，并且可以使用来自纱线传感器的数据以最佳方式得到设定。
也可以有利地使用纱线质量监测器的质量数据来自动地设定纱线连接装置的参数。这意味着，类似于上述有利实施例，参数从而纱线连接得到最佳化，在该实施例中，代替评估多个纱线连接的质量，直接使用纱线质量监测器的质量数据。
纱线连接装置、纱线传感器和纱线质量监测器就数据而言彼此优选直接地或间接地连接。具体而言，对于纱线连接装置的参数设定来说，纱线质量监测装置就数据而言直接连接至纱线连接装置。同样地，纱线传感器与质量监测装置就数据而言的直接连接对于纱线速度和识别异性纤维来说是有利的。对于纱线长度的传输以及例如切断丝线的响应而言，电容式纱线传感器与光学清纱器之间就数据而言的直接连接经由机器控制器来提供。具体而言，当响应时间不太重要时，间接连接常常是有利的，因为由此降低了用于质量监测的计算单元和纱线传感器以及纱线连接装置上的负荷。
借助于纱线传感器确定的纱线长度有利地用于以预定的设定点纱线长度卷绕纱筒。在达到该预定的设定点纱线长度之后，例如通过清纱器切断纱线。因此有利地实现了可以制造就其卷绕纱线长度而言具有极低公差的纱筒。因此改善了卷绕过程的精度，因为降低了后续过程中的浪费。
在本发明的一个特别有利的实施例中，如果使纱线张紧装置与纱线相关联，其中可以根据纱线传感器的数据来张紧特别制动纱线，则根据纱线速度、纱筒等来控制丝线张力是可能的。受到控制或调节的纱线制动可以实现以更大的均匀性和更少的断纱性来改善纱线的卷绕。
如果将纱线传感器的和/或纱线质量监测器的用于评估纱筒的质量或者卷绕工位的质量或产率的数据存储起来，则例如回溯追踪是可能的，以便检测有缺陷的卷绕工位。另外，根据一定的质量标准，例如接头连接的数量、IPI、毛羽等在数据库中和/或直接在纱筒上划分制造出的纱筒，则例如使用RFID芯片或条形码是可能的。
特别有利的是，通过光学质量监测器(特别是光学清纱器中的)来分析纱线本体和/或纱线特性，例如关于粗细点、毛羽和/或捻度。因此，例如，也可以通过考虑纱线、编织或针织特性来评估接头连接的质量。为此目的同样考虑纱线速度。
这里再次阐明的是，两个纱线端部的连接还指纱线端部与之前刚刚纺出的纤维复合材料的连接。在切断纱线之后，将新纱线纺到旧纱线的纱线端部上，而不是将一个旧纱线端部连接至另一旧纱线端部。
纺织机的根据本发明的卷绕工位包括机器控制器、纱线传感器、纱线质量监测装置特别是清纱器和纱线连接装置特别是拼接装置。卷绕工位用于将纱线卷绕到纱筒上。被卷绕的纱线就其长度、质量和/或速度受到分析。如果确定纱线有质量缺陷，则将之清除，特别是借助于清纱器，其切断纱线。也可以使用单独的纱线切断装置或者通过改变相继单元的旋转速度(其结果是断纱)来切断纱线。
在去除质量缺陷之后，借助于纱线连接装置来使两个纱线端部彼此连接，这可能涉及旧纱线的两个纱线端部，或者旧纱线的纱线端部和新纺纱线的纱线端部。
根据本发明，卷绕工位具有光学纱线质量监测装置特别是光学清纱器，以及机器控制器特别是中央控制器、部段控制器和/或工位控制器。纱线质量监测装置和机器控制器就数据而言直接地或间接地连接至电容式纱线传感器。以上描述的本发明的方法可以这样实施。
在一个特别有利的实施例中，光学清纱器可以借助于激光来确定纱线本体和纱线特性，例如捻度、表面、直径结构、编织或针织缺陷等。可以通过应用数据库来提供参考数据，其用于确定纱线是处于设定点范围内，还是处于包括一定允许公差的设定点范围外。
纱线质量监测装置特别是光学清纱器就数据而言有利地连接至纱线连接装置。该连接可以直接建立，使得纱线连接装置可以进行非常快速的响应。然而，纱线质量监测装置与纱线连接装置的间接连接(其经由机器控制器引导)也是可能的。例如，当纺织机的该卷绕工位和/或再一些卷绕工位上的纱线连接装置要进行连续设定时，这是有利的。
在本发明的一个特别有利的实施例中，电容式纱线传感器就数据而言连接至机器控制器和纱线质量监测装置。这里同样，可以进行直接连接或经由机器控制器间接连接至纱线质量监测装置的传感器。
本发明的基本构思是卷绕位置的至少三个部件彼此整合或联系。电容式纱线传感器是系统的中心部件。该传感器供给数据，其关于：
-纱线质量：纱线中的异性纤维
→接受者是清纱器
-纱线速度
→接受者是清纱器
-纱线长度：对于每个纱筒精确测量纱线长度
→接受者是机器控制器。
光学清纱器评估特别是借助于激光技术评估纱线本体和纱线特性，比如捻度、毛羽、表面、直径结构、编织、针织缺陷等。参考数据可以由应用数据库提供。
通过考虑纱线速度，来确定非稳定卷绕阶段(卷绕开始)的区域中的所识别出缺陷点的长度分类。可能归因于异性纤维(例如PP)的质量缺陷被纱线传感器识别出，并被例如清纱器切出。另外，清纱器在考虑纱线、编织和针织特性的情况下，评估纱线连接的质量。为此目的同样考虑纱线速度。优化软件基于纱线连接的质量数据来确定最佳的纱线连接参数，其被传输至纱线连接装置的控制器。
通过与清纱器的连接，来在所定极限内使纱线连接装置最佳化。从纱线连接装置运行至清纱器的纱线闭合控制环。可以被整合系统中的再一些部件例如包括以下部件：
-丝线张紧装置(调节丝线制动器)，其根据纱线速度、纱筒尺寸等控制丝线张力；
-质量数据的存储器，比如数据库中或纱筒中的RFID芯片中的接头连接、IPI、毛羽等，用以确保回溯追踪。
本发明的再一些优点在以下示例性实施例中描述。唯一附图示出了：
附图是本发明的示意图。
唯一的附图示出了本发明的示意图。纱线1相应地卷绕到纱筒2上。纱线1沿着纱线连接装置(在本例中为拼接装置3)、电容式纱线传感器4和纱线质量监测装置(在本例中为光学清纱器5)在箭头所示的方向上运行。
纱线传感器4相对于数据传输占据中心位置。在纱线传感器4(其根据电容测量原理进行操作)中，纱线1相对于包含于其中的异性纤维(例如由聚丙烯制成)和纱线速度受到分析。关于已经在纱线1中识别出的异性纤维以及关于纱线1的传输速度的信息作为被识别的异性纤维6和纱线速度7传输至清纱器5。在本示例性实施例中，清纱器5利用这些数据经由数据线8而能够设定拼接装置3的参数。关于这点，例如可以设定用于准备纱线端部或关于重叠纱线端部的长度的参数。
根据本示例性实施例，纱线传感器4同样将关于纱线速度的数据9以及关于纱线长度的数据10传输至机器控制器11。机器控制器11可以提供为只用于这里所示的卷绕工位。然而，机器控制器11也可以负责多个邻接的卷绕工位，例如处于一个部段内。
然而，机器控制器11也可以是中央控制器，其为纺织机的所有卷绕工位处理数据。机器控制器11评估电容式纱线传感器4的关于纱线长度的数据10以及关于纱线速度的数据9，并将关于纱线长度的数据10和/或关于纱线速度的数据9经由数据线12传输至纱筒2或其纱筒装置，以及经由数据线13传输至光学清纱器5。为了设定拼接参数，从来自纱线传感器4的信息开始，机器控制器11经由数据线14连接至拼接装置3。
应指出的是，本发明并不一定需要所有的数据流，或者当然也可以存在更进一步的数据流，例如在清纱器5与机器控制器11之间。重要的是，电容式纱线传感器4代表在卷绕工位处用于评估纱线1的中心元件。具体而言，经由纱线传感器4直接为清纱器5供给数据，并间接为拼接装置3供给数据，以使它们的功能、实施的方法或设定最佳化。另外，纱筒2或其纱筒装置(其支承和驱动纱筒2或改变纱筒2中的纱线)处、和/或清纱器5处和/或拼接装置3处的进一步设定和优化，可以经由机器控制器11和纱线传感器4的数据间接进行。
本发明并不局限于所示出的示例性实施例。比这里描述的选项更少的评估和控制，或者这些数据评估的一些其它组合，在权利要求书的范围内在任何时候都是可能的。当然，拼接装置3、纱线传感器4和/或清纱器5也可以容纳在单个壳体中。数据线8、12、13以及数据6、7、9、10的传输可以设计为或借助于例如总线系统中的有线和/或无线。
附图标记列表
1：纱线
2：纱筒
3：拼接装置
4：电容式纱线传感器
5：光学清纱器
6：关于识别出的异性纤维的数据
7：关于纱线速度的数据
8：数据线
9：关于纱线速度的数据
10：关于纱线长度的数据
11：机器控制器
12：数据线
13：数据线
14：数据线。

Claims (14)

1.一种用于改善纺织机的卷绕过程的方法，所述纺织机包括：
-机器控制器(11)，
-纱线传感器(4)，
-纱线质量监测器，特别是清纱器(5)，和
-纱线连接装置，特别是拼接装置(3)，
-其中纱线(1)被卷绕到纱筒(2)上，并且
-就纱线(1)的长度、质量和/或速度来分析纱线(1)，并且
-必要时切断纱线(1)，以便清除质量缺陷，特别是借助于清纱器(5)，并且
-在质量缺陷已经被去除之后借助于纱线连接装置使两个纱线端部彼此连接，
其特征在于，
-借助于电容式纱线传感器(4)相对于异物、纱线速度和/或纱线长度来分析纱线(1)，
-借助于光学纱线质量监测器特别是光学清纱器(5)相对于纱线本体和纱线特性来分析纱线(1)，
-随后可选地清除纱线(1)，并且
-电容式纱线传感器(4)的数据中
·关于异物和/或纱线速度的数据被提供至纱线质量监测器，特别是清纱器(5)，并且
·关于纱线长度和/或纱线速度的数据被提供至机器控制器(11)，特别是中央控制器、部段控制器和/或工位控制器。
2.根据前述权利要求所述的方法，其特征在于，通过考虑纱线传感器(4)的关于纱线速度的数据，借助于纱线质量监测器来评估纱线连接的质量。
3.根据前述权利要求中任一项或多项所述的方法，其特征在于，通过考虑纱线传感器(4)的关于纱线速度和/或异物的数据，借助于纱线质量监测器来评估纱线的质量。
4.根据前述权利要求中任一项或多项所述的方法，其特征在于，将借助于纱线质量监测器确定的多个纱线连接的质量用于使纱线连接装置的参数的设定最佳化。
5.根据前述权利要求中任一项或多项所述的方法，其特征在于，使用纱线质量监测器的质量数据来自动地设定纱线连接装置的参数。
6.根据前述权利要求中任一项或多项所述的方法，其特征在于，纱线连接装置、纱线传感器(4)和纱线质量监测器就数据而言彼此直接地或间接地连接。
7.根据前述权利要求中任一项或多项所述的方法，其特征在于，将借助于纱线传感器(4)确定的纱线长度用于以预定的设定点纱线长度卷绕纱筒(2)，并且在达到该设定点纱线长度之后切断纱线(1)。
8.根据前述权利要求中任一项或多项所述的方法，其特征在于，纱线张紧装置与纱线(1)相关联，其中根据纱线传感器(4)的数据张紧特别是制动纱线(1)。
9.根据前述权利要求中任一项或多项所述的方法，其特征在于，纱线传感器(4)的和/或纱线质量监测器的用于评估纱筒(2)的质量或者卷绕工位的质量或产率的数据被存储起来。
10.根据前述权利要求中任一项或多项所述的方法，其特征在于，通过光学质量监测器特别是光学清纱器(5)来分析纱线本体和纱线特性，特别是关于粗细点、毛羽和/或捻度。
11.根据前述权利要求中任一项或多项所述的方法，其特征在于，在切断纱线(1)之后，将新纱线(1)纺到纱线端部上，而不是将一个纱线端部连接至另一纱线端部。
12.一种纺织机的卷绕工位，包括：
·机器控制器(11)，
·纱线传感器(4)，
·纱线质量监测装置，特别是清纱器(5)，和
·纱线连接装置，特别是拼接装置(3)，
-用于将纱线(1)卷绕到纱筒(2)上，并且
-用于就纱线(1)的长度、质量和/或速度来分析纱线(1)，并且
-其中必要时切断纱线(1)，以便清除质量缺陷，特别是借助于清纱器(5)，并且
-其中在质量缺陷已经被去除之后借助于纱线连接装置使两个纱线端部彼此连接，
其特征在于，
光学纱线质量监测装置特别是光学清纱器(5)以及机器控制器(11)特别是中央控制器、部段控制器和/或工位控制器就数据而言直接地或间接地连接至电容式纱线传感器(4)，用于实施如前述方法权利要求中任一项或多项所述的方法。
13.根据前一权利要求所述的卷绕工位，其特征在于，纱线质量监测装置就数据而言，经由控制器直接地或间接地连接至纱线连接装置。
14.根据前一权利要求所述的卷绕工位，其特征在于，电容式纱线传感器(4)就数据而言，连接至机器控制器(11)和纱线质量监测装置。
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