CN105938108A - 用于检测纱线的展开结束的方法和器具 - Google Patents

Abstract

用于在变换纱线的机器上检测卷绕到食品标准级线轴的支撑件上的纤细对象、例如纱线的展开结束的方法，其特征在于：测量与不再可见的整个所述支撑件上的纱线的卷绕对应的不透明度；检测由所述支撑件的可视部分的出现导致的不透明度缺陷，该不透明度缺陷标志着展开结束的临近的特征；当检测到所述不透明度缺陷时，停止所述展开。

Description

用于检测纱线的展开结束的方法和器具

技术领域

本发明涉及连续拉伸材料的变换的技术领域，特别是纺织纱线的变换，在下文中将纺织纱线称为“纱线”，该变换涉及例如下行捻线、简单、双重或多重捻线、组合、卷绕等方法。

更具体地，本发明涉及用于检测卷绕到食品标准级线轴的支撑件上的纱线的展开结束的方法和装置。

背景技术

在变换处理中，一个步骤包括，在将纱线喂入例如用于在其上捻线的纱锭等变换器具中之前，或在其中纱线被位于下游的如递送系统和/或接收卷绕系统等系统拉伸的任何其他处理之前，从食品标准级线轴上展开纱线。由展开系统、变换系统、递送系统和卷绕系统构成的总体构成变换单元，在下文中将其称为“工位”(work position)。机器可以由彼此独立操作或结合操作的一个或多个工位构成。

本发明想要解决的问题是管理由于来自食品标准级线轴的纱线供给的耗尽导致的短暂停工期。

在很多情况下，工位，或由其构成的变换器具，包括用于检测纱线的存在的装置和/或验证在满足给定值的拉力下纱线的展开的装置。本领域技术人员知道这种器具，以及使用这种器具，检测纱线的存在并导致工位的暂停。利用这些系统对食品标准级线轴耗尽的时刻的检测是已知的。

然而，纱线的耗尽，或由于这种耗尽导致的拉力的下降具有以下影响：

-在某些情况下，至少部分地使纱线从在其路径上的子系统上分开，子系统为如眼状物、导丝器、纱锭、张紧器或传感器，然后在更换线轴和再连接操作过程中再装入；

-在其他情况下，确保纱线的自由结束的脱离，具有卷入旋转子系统的风险，或者弄脏邻近工位和/或导致断裂。

此外，拉力的变化或纱线的消失是由于在其路径上发生的断裂或问题，而不是由于线轴的耗尽，在这种情况下，重新开始的短暂期可以与被用于执行更换食品标准级线轴的短暂期不同。

为了克服这些缺点，已经建议测量食品标准级线轴的直径，并当检测的直径小于阈值时，触发停止，该阈值接近食品标准级线轴卷绕的支撑件(集线器或管)的直径。该方案首先要求具有设计完美的几何形状的线轴和支撑件，其次要求，考虑测量的精度，阈值的建立需留出线轴上未使用的纱线的量。

已经建议测量展开的纱线的量(通过测量长度)，和预设卷绕到线轴上的纱线的初始量，从而当展开的纱线的长度接近预设长度时，触发停止。该方案需要通过上游过程卷绕到支撑件上的纱线的量的准确信息，以及展开的纱线的长度的精确测量。但是，实际上，由于上游过程的因素，食品标准级线轴在长度上不同。

发明内容

但是，已经发现一种方法和装置，这是本发明的主题，其解决了能够检测卷绕在支撑件上的纱线的展开结束的临近的问题。

根据本发明的方法：

测量与不再可见的整个所述支撑件上的纱线的卷绕对应的不透明度；

检测由所述支撑件的可视部分的出现导致的不透明度缺陷，该不透明度缺陷为展开结束的临近的特征；

当检测所述不透明度缺陷时，停止所述展开，也就是在“废”纱线展开之前，停止所述展开。

结果导致，在纱线的全部停止之前，进行触发的停止，因此：

-在卷绕的纱线的终端已经释放之前；

-在纱线沿着其路径从构成工位的系统分开之前。

因此，纱线的终端保留在原来位置，工位的重新加载包括切断在展开的支撑件上的纱线，用装满的支撑件替换展开的支撑件，进行再连接，然后重新启动构成，而不需要将纱线重新装入构成工位的所述子系统。

遗弃从上游变换过程导致的“废”纱线，从而支撑件的第一测量不会与下一次测量重叠，防止在使用前，清理支撑件，因为“废”纱线没有展开。

根据本发明，检测由不再可见的整个所述支撑件上的纱线的卷绕对应的不透明度缺陷，所述缺陷由于支撑件的可视部分的出现导致，标志着展开结束的临近。

根据该方法，通过由并列和/或叠加的卷绕的纱线线圈完全遮盖支撑件的能力评估仍存在于支撑件上的纱线层的不透明度，通过不透明度缺陷建立触发停止的阈值，不透明度缺陷指示支撑件开始在并列和/或叠加的纱线线圈之间出现。

通过由处理其信号的系统伺服控制的光学传感器检测由于卷绕至支撑件上的纱线导致的层的不透明度。

根据该方法的第一实施方式，指示线轴的结束的不透明度缺陷的特征为在线轴的表面限定的延长的测量区上反射的光的平均特性的变化。

根据第二实施方式，指示线轴的结束的不透明度缺陷的特征在于由纱线反射的光的特性的消失，和同时地，与位于测量区的管对应的反射光的特性的出现，该测量区仅在形成纱线裕量(thread reserve)之后卷绕过程中被覆盖。

根据第二实施方式，光学传感器朝向主卷绕区，并位于纱线裕量卷绕的区之外，从而展开结束的临近的特征为在所述主卷绕区中纱线的消失。

根据第二实施方式：

-裕量可以在主卷绕区外卷绕，例如接近支撑件的一个终端。在这种情况下，传感器可朝向位于主卷绕区内的任何位置的测量区。

-裕量可在主卷绕区内卷绕，但是是通过减少或抵消卷绕路径。在这种情况下，传感器必须朝向由主卷绕区覆盖而未被裕量卷绕覆盖的区。

当食品标准级线轴的展开结束临近时，无论食品标准级线轴是固定的或是转动的，根据以上两种实施方式的用于触发停止的方法都适用。因此，该方法适于本领域技术人员所公知的进行越端展开或退绕的展开系统，这是本领域技术人员所公知的。

如果线轴在转动，本发明的两种实施方式中的任一个的变更方式包括使用传感器测量特设测量区上反射的光，同时结合通过下端滤波器处理信号；该滤波器抹平测量中偶然的变化，并提供一段时间上的平均测量，由于线轴的转动，这等同于在延长的区上进行平均测量。

根据第三实施方式，指示展开结束的不透明度缺陷的特征在于由于被与线轴的旋转相关的纱线覆盖或未覆盖的部分的交替通过导致的，由线轴的表面的测量特定区反射的光的特性的变化的出现。

根据第三实施方式，光学传感器被定向并聚焦，从而在特定区上进行测量，该特定区的尺寸(直径)小于线轴的视直径的15倍。

不管本发明的实施方式如何，几种方法能够建立不透明度缺陷或在卷绕下管的出现。这些示例实施方式是非限制性的，可以举出以下例子：

-当纱线和支撑件具有不同的反射系数时，通过由线轴表面的测量区反射的光强度的进展或变化建立不透明度缺陷。

-当纱线和支撑件具有不同颜色，通过由线轴表面的测量区反射的光的颜色成分的进展或变化建立不透明度缺陷。

可以使用几种类型的光学传感器来进行本发明的方法。光学传感器可以对由测量区反射的光的强度或颜色敏感；该表面可以通过位于传感器内部或外部的光源照亮。

根据本发明的一个优选方式，为了最小化环境光的测量干扰的风险，传感器可包含其自身光源，例如红外或激光光源。

本发明还涉及用于检测线型对象的展开结束的器具，线型对象为例如卷绕至用于纱线的变换的机器上的食品标准级线轴的纺织纱线。该器具包括至少一个传感器，该传感器能够测量与卷绕在不能看见的整个支撑件上的纱线的卷绕对应的不透明度，并检测由于支撑件的可视部分的出现导致的不透明度缺陷，该不透明度缺陷成为展开结束的临近的特征，同时通过处理其信号的装置(12)伺服控制所述传感器(8)，以当检测不透明度缺陷时，停止展开。

附图说明

下面参考附图，详细描述本发明：

图1展示了配备有用于实施本发明的方法的展开系统的工位的例子的示意图；

图2a为当线轴临近耗尽，卷绕成线圈的纱线主要平行时，支撑件上的纱线的卷绕的外观的示意图；

图2b为当线轴临近耗尽，卷绕成线圈的纱线交错时，卷绕至支撑件上的纱线的卷绕的外观的示意图；

图2c为当线轴临近耗尽，卷绕成线圈的纱线交错时，且当线轴包含裕量卷绕时，支撑件上的纱线的卷绕的外观的示意图；

图3a为本发明第一实施方式的示意图，其中利用传感器测量延长的测量区上反射的光的平均强度；

图3b展示了线轴达到耗尽期间，在线轴的表面上的延长的测量区反射的光的平均强度的变化的例子；

图4a为适用于除主卷绕外，还含有纱线裕量的线轴的本发明第二实施方式的示意图，其中利用传感器测量位于被主卷绕覆盖并未被裕量覆盖的部分的测量区反射的光的强度；

图4b展示了在线轴上的主卷绕，随后是纱线线圈裕量耗尽期间，由线轴表面的特设测量区的表面反射的光强度的变化的例子；

图5a为本发明的第三实施方式的示意图，其中利用传感器测量由特设测量区反射的光的平均强度；

图5b展示了在线轴耗尽期间，线轴表面的特设测量区表面反射的光的强度的变化的例子，以及在信号通过高通滤波器之后相同的变化；

图6展示了用于变换来自食品标准级线轴的纱线的机器，该机器可通过本发明的任意一种实施方式，通过检测食品标准级线轴的耗尽的临近，触发停止。

具体实施方式

因此，本发明涉及用于变换纺织纱线的方法，该方法的一个步骤包括，在使纱线通过变换器具，如纱锭，以对其自身加捻之前，或在其中纱线被位于下游的如递送系统和/或接收卷绕系统等系统拉伸的任何其他处理之前，或其他变换处理之前，从食品标准级线轴(1)上展开纱线。

图1以非限制性例子地方式展示了，基于环的下行捻线机的工位(100)。初级线轴(1)展开安装，在卷绕至另一个线轴(102)之前，纱线(F)被纱锭(101)向下加捻。该实施方式是非限制性的。本发明的该方法和装置可用于纱线变换的其他方法，其中纱线从食品标准级线轴展开。

食品标准级线轴(1)由纱线(F)绕支撑件(3)的卷绕(2)构成，支撑件为如集线器或管。纱线(F)的卷绕(2)由多个线圈(4)构成，根据实施的卷绕方法通过本领域技术人员所公知的往复系统可以将多个线圈(4)以大致平行的方式(图2a)，或交错设置(图2b)的方式沉积。

在某些情况下，在食品标准级线轴的形成过程中，在沉积构成食品标准级线轴(1)的主卷绕(2)的线圈之前，形成纱线裕量(11)(图2c)。纱线裕量(11)由限制数目的线圈构成，并可以位于主卷绕(2)的卷绕区外。例如，纱线裕量(11)位于支撑件(3)的终端。纱线裕量(11)也可以位于主卷绕(2)的下方，其路径相对于主卷绕(2)的卷绕路径缩短或偏移了。

无论卷绕方法如何，构成主卷绕的线圈都沉积为叠加层(5)。通常，除了卷绕器具进行邻近平行线圈的沉积之外，在线圈设置(4)中的纱线(F)的每层(5)在纱线(F)之间具有缝隙(6)或间隙(7)，以使可以看到下面的层。显著地，如图3a、3b、3c所示，在卷绕的开始，沉积线圈(F)的第一层(5)，以允许看到支撑件(3)。线圈的几个叠加的层(5)完全遮掩支撑件(3)。

根据本发明的方法，在展开时，检测纱线(F)的层(5)的数目不再足以遮掩支撑件(3)的时刻，或者，换句话说，纱线在支撑件(3)上的卷绕(2)不再足以“不透明地”遮掩所述支撑件的时刻。

根据本发明，在完全展开食品标准级线轴(1)之前，当沉积在支撑件(3)(管或集线器)上的纱线(F)的卷绕(2)的不透明度落入规定的不透明度水平时，触发工位(100)的停止。该水平代表线轴的展开结束。通过光学传感器(8)测量和评估不透明度，同时结合处理其信号。

根据该方法，触发的停止发生在纱线的完全展开之前，因此，并没有使纱线沿其路径，与构成工位的子系统中(101、102、103、…)分开，从而工位的重新加载由切断纱线(F)、用装满的支撑件(3)替换展开的支撑件(3)，进行再连接，然后重新启动构成，而不需要将纱线(F)重新装入构成工位的所述子系统。

根据该方法，通过并列和/或叠加的纱线线圈(4)完全遮掩支撑件(3)的能力来评估仍存在于支撑件(3)上的纱线(F)的卷绕(2)的不透明度。只要支撑件(3)上的纱线的卷绕(2)是不透明的(图3b、4b和5b中标记为“A”的部分)，那么传感器(8)接收光的特性对应于由纱线反射的光的特性的光。当线轴的展开结束临近时，纱线的卷绕允许通过缝隙(9)或间隙(10)看到管，且随着线轴接近耗尽(图3b、4b和5b中标记为“B”的部分)，这种缝隙和间隙逐渐增多变大。当线轴实际上是空的时，传感器接收光的特性与由支撑件反射的光的特性对应的光(图3b、4b和5b中标记为“C”的部分)。

根据本发明，通过不透明度缺陷确定触发停止的阈值，该不透明度缺陷使支撑件(3)开始在并列和/或叠加的纱线(F)的线圈(4)之间的缝隙(6)或间隙(7)中出现。

图3a和3b能够使人们更加理解根据第一实施方式的本发明。根据第一实施方式，指示食品标准级线轴(1)的结束的不透明度缺陷的特征是由食品标准级线轴的表面上限定的延长的测量区(9)反射的光的平均特性的变化。

只要支撑件(3)上的纱线的卷绕(2)是不透明的，那么传感器(8)接收光的特性与由纱线(部分A)反射的光的特性对应的光。当展开结束临近时，纱线卷绕使得经缝隙(9)或间隙(10)看到支撑件，且缝隙或间隙逐渐变多变大。接收的光的特性逐渐发展(部分B)。如果没有停止该过程，那么将达到被管单独(部分C)反射的光的特性。

根据第一实施方式，用于加工来自传感器(8)的信号(L)的回路首先检测接收的光的一个或多个特性的预设阈值(S)，其位于纱线单独反射的光的特性的阈值和管单独反射的光的特性的阈值之间，然后，当达到预设阈值时，发出停止命令(K)。

图4a和4b能够使人们更加理解根据第二实施方式的本发明，并展示了线轴除包含纱线(F)的主卷绕(2)之外，还包含作为裕量的纱线(F)的额外的卷绕。根据第一实施方式，指示食品标准级线轴(1)的结束的不透明度缺陷的特征为由食品标准级线轴的表面限定的延长的测量区(9)反射的光的平均特性的变化。所述测量区位于由线轴的主卷绕(2)覆盖的部分内，并位于裕量(11)的卷绕区外部。

操作原则与图3a和3b中的描述相同。

以上所述的根据第一和第二实施方式的方法可以在当食品标准级线轴固定或转动时工作。因此，该方法适用于本领域技术人员所公知的展开系统，无论该系统是否进行越端展开或退绕。

如果线轴处于转动时，本发明的两种实施方式中任意一个的变更的实施方式包括使用传感器(8)测量特设测量区上反射的光，同时结合通过下端滤波器处理信号(S)；滤波器抹平测量中的偶然的变化，并提供一段时间的平均测量，因为线轴的转动，这等同于在延长区上进行平均测量。

图5a和5b展示了第三实施方式，其中展开方法伴随食品标准级线轴的转动。

根据第三实施方式，指示食品标准级线轴(1)的结束的不透明度缺陷的特征为由食品标准级线轴的表面上限定的特设测量区(10)反射的光的平均特性的变化。

根据第三实施方式，该第三实施方式特别用于正在转动的器具，其中食品标准级线轴(1)正在展开；指示所述食品标准级线轴的结束的不透明度缺陷的特征为由线轴的表面上的特定测量区(10)反射的光的特性的变化的出现。

只要支撑件(3)上的纱线的卷绕(2)是不透明的，那么传感器接收光的特性与由纱线(部分A)反射的光的特性对应的光。当展开结束临近，纱线卷绕使得经缝隙(9)或间隙(10)看到支撑件，且缝隙或间隙逐渐变多变大。因为线轴的转动，会存在被纱线(F)覆盖的部分(4)和未被纱线(F)覆盖的部分(6或7)的交替通过。因此，接收的光交替的具有纱线、管和/或二者的组合(部分B)的特性。如果停止该过程，得到被管单独(部分C)反射的光的特性。

根据第三实施方式，光学传感器(8)被定向并聚焦，从而在特定区(10)进行测量，该特定区的尺寸(直径)小于纱线(F)的视直径的15倍，该视直径为纱线的预计平均宽度或支撑纱线的表面的阴影的平均宽度。

根据第三实施方式，用于处理来自传感器(8)的信号(L)的回路检测信号变化的振幅的增加。作为非限制性的例子，如图4b所示，来自传感器的信号(L)可穿过高端滤波器，以给出信号(L1)，其回路检测振幅并当变化的振幅超过预设阈值时，发出停止命令(K)。

这些解释的结果是第三实施方式是特别有利的，因为当单独的纱线和单独的管之间的信号水平不同时，不管这种不同的本质如何，例如黑色管上的浅色纱线或相反，或者在光滑的管上的不光滑的纱线等，该检测运行。检测方法不依赖于信号(L)的平均水平，因此，当纱线类型或支撑件的类型变化时，通常不需要调整启动阈值。

无论使用所述的哪种实施方式，有几种测量方法能够建立卷绕(2)的不透明度缺陷。如非限制性的示例所示，举例如下：

-当纱线(F)和支撑件(3)具有不同的反射系数时，通过由线轴(1)的表面上的测量区(9或10)反射的光强度的进展或变化建立不透明度缺陷。

-当纱线(F)和支撑件(3)具有不同的颜色时，通过由线轴(1)的表面上测量区(9或10)反射的光的颜色成分的进展或变化建立不透明度缺陷。

可使用几种类型的光学传感器(8)实施本发明的方法。光学传感器(8)可对由测量区反射的光的强度或颜色敏感；该表面可以通过位于传感器内部或外部的光源照亮。

根据本发明的一个优选实施方式，为了最小化环境光的测量干扰的风险，传感器可以包括其自身的光源，例如红外或激光光源。

图6展示了实施本发明的方法的器具，该器具位于设计为用于对纱线进行加捻的工位上。工位(100)包括用于展开初级线轴(1)的器具，初级线轴的纱线(F)穿过子系统(103)，并通过纱锭(101)向下加捻，形成线轴(100)。为了解决如下问题：当检测到食品标准级线轴(1)的展开结束时，在纱线(F)完全展开之前停止加捻过程，从而纱线(F)沿其路径保持在合适位置，而其结束不会干扰相邻位置或与位于其路径上的子系统(102,103，...)脱离；传感器(8)定位为朝向位于卷绕上的测量区。传感器(8)产生代表由线轴反射的光的特性的信号(L)，通过处理单元(12)处理信号(L)，以根据由所选择的本发明的实施方式提供的一个加工顺序，触发停止命令(K)。

传感器可安装固定至任何类型的配件上，在必要时具有位置调节能力。

停止命令(K)发送至如控制单元(UC)，如控制展开系统(100)的自动控制器或继电器系统、纱锭(101)的控制件，和其他本发明中可能使用的设备项目(103...)。

以上提供了作为非限制性例子的、本发明的应用。本发明可应用至用于变换来自一个(或多个)食品标准级线轴的一束(或多束)纱线的任何过程。因此，该方法可以应用至例如对来自食品标准级线轴的纱线进行下加捻、并捻(cabling)、组合(assembly)、铰/编织、变形和热处理的方法。

本发明还可以用于检测线轴的结束的展开结束，并触发自动放气(automaticdeflation)、线轴更换、结束连接等操作。

Claims (10)

1.用于在变换纱线的机器上检测卷绕到食品标准级线轴的支撑件上的纱线的展开结束的方法，其特征在于：

测量与在不再可见的整个所述支撑件上的纱线的卷绕相对应的不透明度；

检测由所述支撑件的可视部分的出现导致的不透明度缺陷，该不透明度缺陷标志着展开结束的临近；

当检测所述不透明度缺陷时，停止所述展开。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，指示所述展开结束的所述不透明度缺陷的特征在于：所述支撑件限定的延长的测量区上反射的光的平均特性的变化。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，指示所述展开结束的所述不透明度缺陷是通过所述纱线所反射的光的至少一个特性的消失、以及伴随着的所述支撑件所反射的光的特性的出现来获得的。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述不透明度缺陷的出现对应于仅在形成纱线裕量之后的卷绕过程中被覆盖的测量区。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述裕量位于主卷绕区以外，在所述主卷绕区的部分上测量所述不透明度缺陷。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述裕量位于所述主卷绕区以内，在没有被所述裕量覆盖的区测量所述不透明度缺陷。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，指示所述展开结束的所述不透明度缺陷是通过特定区所反射的光的特性的变化的出现来获得的，所述特定区由被或未被所述纱线覆盖的支撑件的部分的交替通过产生。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述特定区具有的尺寸(直径)比所述纱线的视直径小15倍。

9.用于检测卷绕到用于变换纱线的机器上的食品标准级线轴的支撑件上的纱线的展开结束的器具，其特征在于，所述器具包括至少一个传感器(8)，该传感器能够测量与在不再可见的整个所述支撑件上的纱线的卷绕相对应的不透明度，并检测由所述支撑件的可视部分的出现导致的不透明度缺陷，该不透明度缺陷标志着展开结束的临近；

当检测到所述不透明度缺陷时，通过用于处理传感器信号的装置(12)伺服控制所述传感器(8)，以停止所述展开。

10.根据权利要求9所述的器具，其特征在于，所述传感器(8)是光学的，对由测量区反射的光的强度或颜色敏感，所述测量区可以被位于所述传感器内部或外部的光源照亮。