CN1081689C - 在粗纱机中卷绕粗纱的方法和装置 - Google Patents

Abstract

在粗纱机中卷绕粗纱的方法，用于在满管状态下使粗纱头处在筒管希望的垂直位置A上。该方法主要包括以下步骤：计算在正常往复运动期间单个行程的粗纱量L，按预定粗纱量D减去实际粗纱量d计算剩余粗纱量R，当剩余粗纱量小于等于数层(n层)粗纱量L时(R≤nL)，计算修改的粗纱量Q＝R/m，当从对应于管肩位置算起所卷绕的粗纱量等于Q时，对筒管轨的运动进行切换，直至获得满管状态。

Description

在粗纱机中卷绕粗纱的方法和装置

本发明涉及用来控制在粗纱机中卷绕粗纱的方法和装置，在该粗纱机中来自前罗拉的粗纱卷绕在一个粗纱筒管上，同时筒管轨的运动方向被交替地切换。

在纺纱厂中，粗纱机生产粗纱管，这些粗纱管被输送到精细纱机，在那里来自这些粗纱管的粗纱经受精纺加工，以便在筒管上生产细纱，同时在精细纱机处的空了的粗纱管被送回粗纱机以备再次使用。在这个领域中已经开发了各种自动操作。就是说，为了实现满的筒管从粗纱机到精细纱机的自动输送及空筒管从精细纱机到粗纱机的自动输送，已经提出了一种系统，其中设置一个轨道输送机，以便从粗纱机向精细纱机的管子架辅助轨道输送由筒管架所携带的处于悬挂状态的满的筒管，由管子架所夹持的几乎空了的筒管被所输送的满管所更换，同时来自满的筒管的粗纱被接到供给精细纱机的各个细纱单元的各个粗纱头上，设置一个粗纱脱锭机以便在更换之后剥取几乎空了的筒管上的剩余粗纱，以及完全空了的筒管被返回粗纱机以备回用。

在此系统中，满的筒管的接头连接可以像由日本未审查专利公开No.62-53425和日本未审查专利公开No.64～52828中所公开的那样自动地进行。在这样一个自动接头装置中，筒管上的一个粗纱头被空气吸管找出并夹持，而一个被成形成尖头刷形状的粗纱头在被夹纱头夹持的同时进行运动，以便与从几乎空了的筒管供给精纺单元的粗纱接触。夹纱头的分离使满的筒管的粗纱头得到释放，使它被从几乎空了的筒管向精纺单元供应的粗纱所夹带，从而使来自满的筒的粗纱被接头于来自空了的筒管的粗纱。最后，来自几乎空了的筒管的粗纱断开。为了正确地实现这种接头操作，要求满管中的粗纱头位于预定的垂直位置上，这使该粗纱头可被吸管可靠地抓住。还要求筒管上粗纱数量被固定于一个预定数量，该预定数量对应于以后的精纺加工所生产的细纱的预定长度，并对应于绕在所希望数目的筒管上的细纱数量。最后这项要求的提出是因为从自动化效率的观点来看，在对粗纱机中的所有锭子或对位于粗纱机一侧的所有锭子同时进行落纱操作以便用满管更换空管时，必须减少从空了的粗纱管上剥取的废粗纱的数量。

为了满足以上要求，日本未审查专利公开No.3—180525和日本未审查专利公开No.3—33230公开了在粗纱机中卷绕粗纱的方法，其中提供了一种测量被放出的粗纱数量的装置(编码器)和测量筒管轨的垂直位置的装置(编码器)，并用直到满管状态的剩余粗纱数量，被按照对应于满管状态的预定粗纱数量减去在该时刻已卷在筒管上的实际粗纱数量，而进行计算。当此剩余数量达到几乎与满管状态时相同的一个预定数量时，根据在该时刻筒管轨位置探测器所探测的筒管轨的实际位置作出关于满管状态粗纱位置的预测。当确定在满管状态下粗纱的预测位置处于一个允许范围之内时，在正常选定的点实现到满管状态的筒管轨切换。然而，当确定在满管状态下粗纱的预测位置超出该预定范围时，则计算一些切换点，这些切换点与该正常选定诸点不同并且使粗纱在满管状态时位于允许的垂直范围。于是在一个不同的切换点实现到满管状态的筒管轨切换，以致粗纱头在满管状态时位于垂直位置的允许范围内。结果，得到具有想要数量的卷绕粗纱的满管，同时粗纱头位于允许的垂直范围之内的位置。

然而，现有技术在以下方面有缺陷，即控制粗纱卷绕的过程是复杂的，因为粗纱头在满管状态时的位置是当剩余粗纱数量等于一个预定值时预测的，与正常的诸位置不同的筒管轨运动的诸切换位置是当确定预测位置超出允许范围时计算的，而且通过检测所计算的诸位置在所计算诸位置处切换筒管轨等等。

现有技术还在以下方面有缺陷，即一个编码器(传感器)必须连续监测筒管轨的垂直位置，因为需要进行控制以使筒管轨在所检测的变化垂直位置之间往复运动。

EP0503518(A1)公开了一种在希望的位置停止粗纱机筒管轨的装置，该装置使用了一种限位开关(LSP)来检测希望的筒管轨的位置。当检测到希望的筒管轨位置时，控制装置28将一个信号送给机构29从而使主电机M1和控制电机M2停止。

本发明的一个目的，在于提供在粗纱机中控制粗纱卷绕的方法，该方法能在满管状态下得到所希望的粗纱头垂直位置，而不使控制卷绕的过程复杂化。

本发明的另一个目的，在于提供一种系统，该系统能消除用来检测筒管轨的连续变化位置的编码器。

本发明提供了在粗纱机中卷绕粗纱的方法，其中从牵伸部分的前罗拉放出的粗纱被筒管轨上的筒管所卷取，该筒管轨通常在垂直隔开的位置之间往复运动以便产生一卷带有垂直隔开的管肩的粗纱，当预定粗纱数量被卷绕在该筒管上时，该筒管轨停止在所希望的垂直位置(A)上，该方法包括步骤：

提供测量装置以便测量从所述前罗拉放出的粗纱数量；

提供获得所述筒管轨的从所述正常往复运动修改的运动切换的装置；

提供检测筒管轨在其正常垂直往复运动期间的最上位置和最下位置的装置；

提供检测在筒管轨的垂直运动中筒管轨的垂直位置的装置；

按照在满管状态下的所述预定粗纱数量(D)减去由所述测量装置测量的所述筒管上的实际粗纱量(d)，计算直到获得满管状态的剩余粗纱数量(R)，即R＝D-d；

当确定了所计算的剩余粗纱数量小于一个预定量时，修改筒管轨的行程运动使得所述往复运动的修改切换由所述切换装置以如此的方式得以实现，即当获得满管状态时，使所述筒管轨在希望的方向上的筒管轨的运动期间处于检测到的预定位置(A)；

当所述预定的满粗纱量从所述筒管的空状态开始卷绕在所述筒管上时产生一个粗纱机的停机信号，借此使粗纱头处在所述筒管的希望的垂直位置上；其特征在于该方法还包括以下步骤：

所述用于检测筒管轨垂直位置的装置检测用于筒管轨停止的位置(A)；

当检测到用于粗纱机停机的筒管轨的希望垂直位置(A)时，所述剩余数量计算装置计算所述剩余量；

所述修改步骤包括：

计算在所述筒管轨的正常往复运动期间、在检测到的最上位置和最下位置之间的筒管轨的单个垂直行程的粗纱数量(L)；

确定在所述正常卷绕过程中，所计算的剩余数量(R)是否等于或小于所述粗纱数量一个第一预定层数(n)(整数)，其表示为n×L；

当完成所述确定时，计算一个直到获得满管状态的针对一个第二预定层数(m)(整数)的修改的粗纱数量(Q)，其每一个都表示为R/m并且对应于从一个管肩位置算起、超过对应于停机的所述希望垂直位置(A)的筒管轨的行程，并且其使在得到满管状态时粗纱头位于用于停机的所述希望的位置上；

在一个位置操作所述筒管轨的切换装置，在此位置由所述测量装置测得的从上一管肩位置算起的粗纱数量对应于对于每层的所述计算的修改数量(Q)。

根据本发明的另一方面，其特征在于进一步包括：

一个校正所述停机信号的产生的步骤，以致尽管在发出该停机信号之后存在着该粗纱机的惯性旋转，当该机实际停机时仍能得到该满管状态，

所述校正步骤包括以下步骤：计算由该粗纱机的惯性旋转所放出的粗纱数量，并这样校正该停机信号的发出，致使该发出比得到与该满管状态相对应的粗纱数量所用的时间提前了一段与该惯性量相对应的时间。

根据本发明的再一方面，其特征在于所述校正步骤包括计算由该粗纱机的惯性旋转所产生的粗纱量，并这样校正计算所述剩余数量时所用的剩余粗纱量，使所述剩余粗纱数量被修改成所述剩余粗纱数量加上与所述惯性量相对应的粗纱量。

根据本发明的粗纱机，包括

一个用来放出粗纱的牵伸部分；

用于测量从所述牵伸部分放出的粗纱数量的装置；

一个筒管轨，在其上可旋转地安装有一个筒管；

用来使所述筒管旋转以便在所述筒管上卷绕所述粗纱的装置；

第一切换装置，用于使所述筒管轨往复运动，使得产生诸粗纱层以形成一个具有所希望的带有一对锥形管肩部分的形状的粗纱卷；

第二切换装置，用于得到所述筒管轨的与由所述第一切换装置所得到的往复运动不同的运动切换；

用于在所述筒管轨的正常垂直往复运动过程中检测所述筒管轨的最上和最下位置的装置；

用于探测所述筒管轨在所述筒管轨的垂直运动中的垂直位置的装置，

用于按照在满管状态下的预定粗纱数量(D)减去由所述测量装置测量的所述筒管上的实际粗纱数量(d)，计算直到获得满管状态时的剩余粗纱数量(R)即R＝D-d的装置；

用于当确定了所计算的剩余粗纱数量小于一个预定量时，获得一个由所述第二切换装置以这样的方式进行的修改切换操作的装置，即当获得一个满管状态时，使所述筒管轨在希望的方向上的筒管轨的运动期间处于一个预定位置(A)；

用于当所述预定的满粗纱量从所述筒管的空状态开始卷绕在所述筒管上时产生一个粗纱机的停机信号，借此使粗纱头处在所述筒管的希望的垂直位置上的装置；其特征在于

所述用于检测筒管轨垂直位置的装置检测用于筒管轨停止的位置(A)；

当检测到用于粗纱机停机的筒管轨的希望垂直位置(A)时，所述剩余数量计算装置计算所述剩余量；

所述用于获得所述修改切换的装置包括：

计算在所述筒管轨的正常往复运动期间、在检测到的最上位置和最下位置之间的筒管轨的单个垂直行程的粗纱数量(L)的装置；

确定在所述正常卷绕过程中，所计算的剩余数量(R)是否等于或小于所述粗纱数量一个第一预定层数(n)(整数)的装置，其表示为n×L；

当完成所述确定时，计算一个直到获得满管状态的针对一个第二预定层数(m)(整数)的修改的粗纱数量(Q)的装置，所述修改的粗纱数量的每一个都表示为R/m并且对应于从一个管肩位置算起、超过对应于停机的所述希望垂直位置(A)的筒管轨的行程，并且其使在得到满管状态时粗纱头位于用于停机的所述希望的位置上；

在一个位置操作所述筒管轨的切换装置的装置，在此位置由所述测量装置测得的从上一管肩位置算起的粗纱数量对应于对于每一层的所述计算的修改数量(Q)。

根据本发明，在判定剩余粗纱数量等于或小于与有预定数的该筒管轨的正常行程对应的粗纱数量时，对从一管肩位置到一超过该筒管轨的所希望的停止位置的位置的每个行程计算一个修改的粗纱数量，直到得到满管状态为止，这使该筒管轨可以在满管状态时停止在所希望的位置，而且该筒管轨的切换在该管肩位置和使从管肩算起的粗纱数量与每个行程的所希望的数量相对应的位置上进行。结果，简化了控制，同时使该筒管轨在满管状态下停止在想要的垂直位置上。

图1是应用本发明的一个粗纱机的原理图；

图2是说明由图1中的控制电路所执行的程序的流程图；

图3显示了根据本发明如何进行卷绕控制；

图4类似于图3但显示了一种修改；

图5显示在从空管状态到满管状态的卷绕加工的完整循环中粗纱机中锭翼的转速如何变化；

图6是应用本发明的一个不同的粗纱机的原理图。

图1显示了一实施例，其中本发明被用于带有锥形鼓轮式变速装置的粗纱机。就是说，在图1中，该粗纱机的重要部分包括一个由三对罗拉，即后罗拉12、中罗拉14和前罗拉16组成的牵引部分10，及多个锭翼18。粗纱机还设有一个筒管轨20，在该筒管轨上可转动地安装着用于安装筒管24的筒管架22。设置有一个包括一皮带传动机构(未画出)和一齿轮传动机构(未画出)的传动系26，以便提供牵伸部分10的下前牵伸罗拉16与主电动机(M1)28运动连接，从而来自电动机28的旋转运动传到下前罗拉16上。还设置一个传动系30以便得到电动机28与在其上装有主动齿轮34的主动轴32的运动连接。主动齿轮34与锭翼18上的从动齿轮35啮合，以使来自电动机28的旋转运动传到锭翼18上。

一锥形鼓轮式变速装置36包括平行设置且锥形相反的第一和第二锥形鼓轮38和40，及套在第一和第二锥形鼓轮38和40之间的皮带42。第一锥形鼓轮38连接到电动机28，以便从电动机收到旋转运动。以众所周知的方式，皮带42的位置根据卷绕在筒管24上的粗纱数量沿轴线方向这样变化，即粗纱数量越多则输出锥形鼓轮40的转速越低。换句话说，卷绕的粗纱数量越多则皮带42沿图1的朝左方向运动得越远。为了得到皮带42的这种运动，设置一个长齿条43，该齿条连接着一个皮带导向件44。设置了一电动机45，它有一个旋转轴，在该轴上固定有一个小齿轮46，使小齿轮46与长齿条43啮合。于是，小齿轮46靠电动机45造成的转动使长齿条43沿着锥形鼓轮的轴向运动，使皮带42沿着与锥形鼓轮的轴线平行的方向按所希望的方式运动。

一个差动机构47包括第一和第二输入轴48和49以及输出轴50。第一输入轴48还连接于电动机28，以便从该电动机接收到旋转运动，而第二输入轴49连接于锥形鼓轮变速装置36的第二锥形鼓轮40，以便根据卷绕的粗纱量从锥形鼓轮40得到变化的转速，以在差动机构43的输出轴50上得到一个转速，该转速是与电动机28的转速相对应的第一输入轴48的转速加上与卷绕粗纱的量对应的第二输入轴49的转速。输出轴50连接于筒管轴52，在该轴52上固定着齿轮54。齿轮54与连接于筒管架22的筒管轮56啮合，以使来自差动机构47的合成转速传到筒管架22之上的筒管24。

固定地连接于筒管轨20的是一个限定着齿条部分58—1的升降齿条58，一个小齿轮60与它啮合，小齿轮60经一个垂直运动切换装置62从第二锥形鼓轮40得到旋转运动。装置62由可借助一个花键套轴67沿轴向滑动的、一对沿轴向隔开的、对置的圆锥齿轮64、66和一个布置在齿轮64与66之间并连接于第二锥形鼓轮40的圆锥齿轮68组成。轴67在两个位置之间运动，在其中一个位置上输入齿轮68与第一输出齿轮64啮合，以得到小齿轮60沿着与升降齿条58沿着一个方向(朝下方向)的垂直运动相对应的方向的旋转运动，而在其中另一个位置上输入齿轮68与第二输出齿轮66啮合，以得到小齿轮60沿着与升降齿条58沿着相反方向(朝上方向)的垂直运动相对应的相反方向的旋转运动。结果，得到了与升降齿条58连接的筒管轨20的往复垂直运动。

筒管交错装置70本身是公知的，并且在例如欧洲专利0503518A1(相当于美国专利5,259,179)中得到了描述。装置70由限定着齿条部分72—1的齿条制动杆72、具有与齿条部分72—1啮合的轴75的小齿轮74、绕小齿轮74的轴摆动的交错羊角76、可绕轴75转动的换向摇杆78、与换向摇杆78隔开并通过弹簧79连接于一固定件的横梁80、连接换向摇杆78和横梁80的端部的一对拉杆82a和82b、用于把交错羊角76在其端部与对应的拉杆82a和82b连接的一对链条84a和84b、一对燕尾形可转动的掣子88a和88b以及交错羊角76上的一对顶丝90a和90b组成。

在切换装置62中输入齿轮68与第一输出齿轮64啮合的状态下，轴67即与升降齿条58啮合的小齿轮60的旋转使筒管轨20向下运动。齿条制动杆72在其一端(未画出)由与筒管轨20一起垂直往复运动的制动杆摇杆(未画出)可滑动地支撑，而在其另一端制成带有与和交错羊角76连成一体的小齿轮74啮合的齿条部分72—1。于是，由于筒管轨20的垂直往复运动，产生齿条制动杆72的摇摆运动，该运动使交错羊角76绕小齿轮74的轴摆动。就是说，筒管轨20的向下运动引起交错羊角76沿顺时针方向摆动，以致一方面通过链条84a和拉杆82a促使摇杆78在其一端克服弹簧79的力向上运动，另一方面通过第二拉杆82b促使现在处于如图所示右侧抬高的位置的换向摇杆78沿顺时针方向转动。交错羊角76的进一步顺时针运动最终使顶丝90b碰到掣子88b，这使掣子88b从换向摇杆78的啮合部分78—1分离，引起摇杆78迅速地沿顺时针方向转动而成左侧抬高的位置。摇杆78的这个顺时针运动经由换向拉杆92传到套轴67，以致后者运动到使圆锥齿轮68与第二切换齿轮66啮合的位置，这使轴67的旋转方向反向，直到得到其中掣子86a现在与换向摇杆78的啮合部分78—1啮合的状态为止。于是，筒管轨20的运动方向切换成朝上方向。就是说，筒管轨20的向上运动使交错羊角76沿逆时针方向摆动，以致一方面通过链条84b和拉杆82b促使摇杆78在另一端(右侧)克服弹簧79的力向上运动，另一方面通过第一拉杆82a促使现在处于左侧抬高的位置的换向摇杆78沿逆时针方向转动。交错羊角76的进一步逆时针运动最终使顶丝90a与掣子88a啮合，这使掣子88a从换向摇杆78的啮合部分78—1分离，使换向摇杆78迅速地沿逆时针方向转动到如图1中所示的右侧抬高的位置。摇杆78的这个逆时针运动经由换向拉杆92传到套轴67，从而使后者运动到使圆锥齿轮68与第一切换齿轮64啮合的位置，这使轴67的旋转方向反向，从而使筒管轨20的运动方向被切换到朝下方向。最后，小齿轮74也连接于电动机45，以便靠一个未画出的传动系操作长齿条43，以致小齿轮74靠电动机45实现的旋转运动使齿条制动杆72沿其长度运动，从而使后者的有效臂长随着卷绕的进行而逐渐减小。有效臂长的这种减小使交错羊角76的摆动快得多，以致换向摇杆在右侧抬高的位置与左侧抬高的位置之间的切换变得早得多。于是，筒管轨20在向上运动与向下运动之间的切换也变得早得多。换句话说，筒管轨20的垂直运动的范围随着卷绕加工的进行而减小。结果，得到筒管24上的粗纱卷的锥形管肩形状。

根据本发明，在横梁80左侧低于它的位置设置了一个气缸94。气缸94包括一个活塞杆94—1，当活塞杆94—1外伸时该活塞杆与横梁80啮合，以致后者向上运动到刚好被切换之前的位置。此外，另一个气缸96被设置在稍高于第二或右侧燕尾形掣子88b处。气缸96包括一个活塞杆96—1，当外伸时该活塞杆与掣子88b啮合，以致后者从交错羊角76的啮合部分78—1分离。在其中齿轮68啮合第一切换齿轮64而交错羊角76沿顺时针方向摆动的筒管轨20向下运动期间，气缸94首先被赋能，从而使它的活塞杆94—1外伸。活塞杆94—1的外伸使横梁20向上运动到刚好被切换之前的位置，以致促使换向摇杆78沿顺时针方向转动，同时因为换向摇杆78在其啮合部分78—1与第二掣子88b啮合，故在此阶段不发生换向摇杆的实际切换。然后，在此筒管轨20在粗纱卷的正常锥形管肩形成操作中从向下运动切换到向上运动早些的一个所希望的位置上，切换缸96被赋能，以致其活塞杆96—1外伸，从而使掣子88b沿顺时针方向摆动，使后者从换向摇杆78分离。作为掣子88b从换向摇杆78分离的结果，后者沿顺时针方向迅速转动，以致换向杆92沿左侧方向运动到其中中间齿轮68与第二切换齿轮66啮合的位置，从而使筒管轨20切换到向上运动。

接下来，如图1所示，一个编码器100连接于前下罗拉16以便发出一个指示所产生的粗纱19数量的信号，它被送入一个将在下文详细描述的控制电路102。行程开关LSL和LSR也连接于控制电路102。当筒管轨20移到其最上位置时，右侧行程开关LSR被换向杆92上的撞块104接通，而当筒管轨20移到其最下位置时，左侧行程开关LSL被同一撞块104接通。换句话说，从行程关LSR和LSL分别发出表示筒管轨20移到最上和最下位置的信号。行程开关LSC还连接于控制电路102，该行程开关LSC仅在筒管轨20向上运动期间当筒管轨20移到筒管轨20的所希望的垂直位置时通过与筒管轨20上的撞块106的接触而被接通，该所希望的位置基本上处于筒管轨的垂直行程运动的中心，并且该位置这样来确定，即它适合于在以后的精纺加工中实现自动接头操作。就是说，当筒管轨20在其向上运动期间移到所希望的位置时向该控制电路供给一个信号。

下面说明控制电路102的结构。按传统方式，控制电路102由微计算机单元构成，该单元包括像中央处理单元(CPU)和存储器之类的元件。下面对照图2中的流程图，说明由存储在该存储器中的程序来实现的该控制电路的操作。在通常的卷绕操作中，在步骤S1，判断是否得到筒管轨20的最上位置，这通过探测右侧行程开关LSR在“断”与“通”状态之间的切换来实现。当探测到最上位置(步骤S1的结果为“是”)时，程序进入步骤2，在该步骤开始对牵伸部分10的前罗拉16放出的粗纱19的数量的测量。就是说，在探测到筒管轨20的最上位置时，来自编码器100的一个信号被存储在存储器里。在步骤S3，判断是否得到该筒管轨的最下位置，这通过探测左侧行程开关LSL在“断”与“通”位置之间的切换来实现。当探测到筒管轨20的最下位置(步骤S3的结果为“是”)时，用编码器100完成粗纱数量的测量并把所探测的值存入该存储器。于是，测量在筒管轨20的向下单行程运动期间粗纱19的数量L。在测量了单个向下行程期间粗纱的数量L之后，筒管轨20的运动方向切换到向上方向。然后，在步骤S4，检查行程开关LSC是否检测到在筒管轨20向上运动期间筒管轨20停止时的所希望的位置A。当检测到适当的停止位置A(步骤S4的结果“是”)时，程序进入步骤S5，在该步骤进行直到满管状态的粗纱19的剩余数量R的测量，该数量相当于一个预先设定的满管中粗纱的总数量D减去从其空状态算起实际卷绕在筒管24上的粗纱数量d。前一个数量D是个恒定值，而后一个数量d是从空状态起的粗纱的累计数量，该数量是用编码器100所测得的值的积分值。在后面的步骤S6，要判定直到满管状态的粗纱19的剩余卷绕数量R是否等于或小于与在筒管上的最后四层粗纱的数量相对应的粗纱的剩余卷绕数量，该数量等于4×L。当直到满管状态的粗纱的剩余卷绕数量R大于最后正常的四层的粗纱数量4×L(步骤S6结果“否”)时，重复步骤S1至S5之间的程序。

当判定直到满管状态的粗纱的剩余卷绕数量R等于或小于最后正常的四层的粗纱数量4×L(步骤S6的结果“是”)时，程序进入步骤S7，在该步骤把直到满管状态的剩余卷绕数量R除以4以便得到直到满管状态的四个修改了的往复行程的每一个中所卷绕的粗纱数量Q，该数量Q与卷绕直到满管状态的四层粗纱之一时筒管轨20的往复行程的修改长度相对应。在后面的步骤S8，判定筒管轨20是否移到最上位置，即行程开关LSR是否发出“通”信号。当判定得到筒管轨20的最上位置(步骤S8的结果“是”)时，程序进入步骤S9，在该步骤开始测量从筒管轨20的最上位置算起的粗纱数量S。在步骤S10判定从筒管轨20的最上位置算起的粗纱数量S是否达到在步骤S7算出的、直到满管状态的筒管轨20的四个往复运动的每一个的想要的粗纱数量Q。对从最上位置算起的粗纱数量S等于或大于所希望的数量Q(步骤S10的结果“是”)的判定，使程序进入步骤S11，在该步骤缸96被赋能，这使缸的活塞杆96-1外伸，以致右侧的燕尾形掣子88b绕它自己的旋转轴转动，从而使掣子88b从换向摇杆78分离。由于弹簧79的力的作用，换向摇杆78沿顺时针方向从图示的右侧抬高的位置迅速地转动到左侧抬高的位置，以致切换杆92从左侧方向从其中齿轮68与左侧齿轮64啮合的位置运动到其中齿轮68啮合右侧齿轮66的位置，从而使轮60的旋转方向被切换，引起筒管轨20的运动从向下方向切换到向上方向。应该指出，在筒管轨20从最上位置向下运动期间，在对第二缸96赋能之前，第一缸94被赋能，以致该缸的活塞杆94—1外伸，从而促使连接横梁79沿顺时针方向转动以使占据刚好切换到所指定运动之前的位置。于是，第二缸96的赋能使换向摇杆78立即沿顺时针方向摆动。

在图2中，重复步骤S8至S11，直到完成所有最后四层粗纱的卷绕为止。当通过由编码器100所测量的从空管状态算起的总粗纱数量D的事实探测到满管状态(步骤S12的结果“是”)时，粗纱机停机以便后面的卷绕加工(步骤S13)。

图3表示如何通过执行图2中的程序来进行粗纱在筒管24上的卷绕。在正常卷绕加工期间，筒管轨20的运动在向上与向下行程之间的切换是由顶丝90a和90b与相应的掣子88a和88b的交替接触引起的。于是，得到换向摇杆78的交替摇摆运动。当筒管轨的运动切换时，产生经由传动系(示画出)连接于小齿轮74的电动机45的微动旋转，这使小齿轮74转过预定的角度，使齿条制动杆72的有效臂长缩短，使交错羊角76的摆动范围减小，使筒管轨20的垂直运动长度缩短。由于每次方向切换时筒管轨20的垂直运动一点点减小，粗纱层被逐渐缩小，以致纱卷在其上端和下端形成锥形管肩部分24—1和24—2，如图3中所示。在这样一种正常卷绕操作期间，在筒管轨20的每个向上行程里，由行程开关LSC探测所希望的停机位置A(图2中步骤S4)，并且作为所希望的总粗纱数量D减去从筒管的空状态算起的实际的粗纱总卷绕数量d来计算剩余粗纱数量R(图2中步骤S5)。判定直到满管状态的剩余粗纱数量等于或小于四个垂直行程运动中的粗纱数量4×L(步骤S6)，意味着筒管轨20的向上运动是用来卷绕直到满管状态的倒数第五层粗纱。计算与剩余粗纱数量R的四分之一相对应的数量Q(图2的步骤S7)。此时刻在图3中用t₁表示。注意：粗纱的运动方向与筒管轨20的运动方向相反，像从图3中很容易理解的那样。就是说，纱卷的下端24—2对应着筒管轨20的最上位置，而纱卷的上端24—1对应着筒管轨20的最下位置。当筒管轨20达到最上位置时(t₂)，筒管轨20的运动方向切换到向下方向，以便开始卷绕倒数第四层。当探测到与作为修改了的行程(t₃)中的粗纱数量的数量Q相对应的向下行程的长度(R/4)时，执行器96被操作(图2中的步骤S11)以使筒管轨20的运动方向切换到向上方向，以便开始倒数第三层的修改了的粗纱卷绕。当筒管轨移到最上位置时(t₄)，筒管轨的运动方向切换，以便得到用于开始倒数第二层的粗纱卷绕的向下运动。当探测到向下行程长度与数量Q相对应时(t₅)，执行器96再次操作，以致筒管轨20的运动方向切换到向上方向，以便开始最后一层粗纱的卷绕。当筒管轨移到所希望的垂直位置时(t₆)，筒管轨20的运动停止(图2中的步骤S13)。在倒数第五层被筒管轨的向上运动所卷绕期间的位置A上的时刻t₁，计算剩余数量R(步骤S5)，而且把数量R除以4以便得到每个行程的粗纱数量Q。在倒数第五层到满管状态的卷绕期间，从所希望的停机位置A算起的粗纱数量为从点t₁到t₆的粗纱数量之和，即等于4Q，它等于在时刻t₁所计算的剩余粗纱数量。应该指出，在卷绕倒数第五层的向下行程期间在所希望的停机位置A处所计算的最后四层的剩余数量R，通常小于在通常行程中所卷绕的粗纱数量的四倍或大于通常行程的筒管轨行程中所卷绕的粗纱数量的两倍。换句话说，得到以下关系式：

                  2×L≤R≤4×L另外，由于Q＝R/4

                   L/2≤Q≤L

如上所述，根据本发明的本实施例，当最后四层粗纱的剩余数量R变成小于在正常行程下最后四层的粗纱数量4×L时，即当判定此行程是卷绕倒数第五层时，按照数量R除以4计算一层中适当的或修改了的粗纱数量Q。通常在管肩24—2上的位置进行筒管轨20的运动从向上运动到向下运动的切换，而当得到从最上位置算起的所算出的修改了的行程Q时，在与管肩24—1上的位置不同的位置上进行筒管轨的从向下运动到向上运动的切换。结果，对粗纱的总数量d符合预定的满管数量D的测定使筒管轨自动地处于停机位置A。此外，在筒管轨20的向上行程期间在所希望的停机位置A处作出剩余数量R小于最后通常的四层的粗纱数量(4×L)的判定，当得到满管状态时在筒管轨的向上行程期间实现筒管轨20的停止。本发明的优点在于，就筒管轨20的垂直位置的方向来说，像行程开关LSC之类的用于探测固定的垂直位置的简化结构就足够了。与此相反，在现有技术系统中，用来得到对筒管轨位置的连续探测的编码器型传感器，对于把筒管轨停在具有恒定的满管长度的想要的位置上来说，是必不可少的，这一方面使系统复杂，另一方面使系统昂贵。

可以利用一种电气切换装置代替用来得到筒管轨20的运动方向的机械切换操作的纱卷交错装置31，该电气切换装置是公知的并且包括与主电动机28在一起的一个辅助电动机，该辅助电动机纯粹被用来控制筒管轨的垂直运动，从而得到筒管轨20的运动方向的多个电气切换。

开始筒管轨的修改了的行程控制的粗纱的剩余数量R，不一定是单个行程的粗纱数量的4倍，即在满管状态之前的最后四个行程的粗纱数量。换句话说，剩余粗纱数量R可以是筒管轨20的4以外倍数的最后行程的粗纱数量，只要该数是偶数。

用于剩余粗纱数量R并且来得到修改了的想要的粗纱数量Q的除数n不一定是4，如果商R/4小于刚好在执行行程修改操作之前的正常行程长度，而且如果在生产数量Q的粗纱之后离开一个管肩24—1或24—2(筒管轨20的最上位置)上的先前的正常切换位置的筒管轨的位置超过为其停止预定的筒管轨端部的位置A的话，只要该数是个偶数就可以了。就是说，在图4中的修改实施例中，当与图3中的实施例中的位置A相比时，想要的筒管轨的停止位置A′稍为提高，即粗纱的位置稍为降低。在判定直到满管状态的剩余粗纱数量R小于预定数的最后诸层的粗纱数量之后，把剩余粗纱数量R除以6以便得到修改了的行程的粗纱数量Q。进行这样的设定，即从最上位置算起的修改了的行程超过所希望的粗纱停止位置A′。在这种修改中，在与正常切换位置不同的位置上的筒管轨的运动切换被进行三次。当探测到满管状态时，这种修改还允许筒轨20在其向上行程期间停在所希望的垂直位置A′。

图5表示本发明的第二实施例，其中在满管状态时使粗纱机停机的信号(图2中的步骤S13)被提前发出，以便补偿在发出停机信号之后由于惯性旋转的影响而得到的惯性纺纱数量U。就是说，在本实施例中，尽管在发出停机信号之后存在着惯性旋转，满管仍能具有想要的卷绕粗纱数量。就是说，控制电路102计算在筒管轨20从其最上位置到其最下位置的单行程期间纺纱数量的量L，并且根据这个所测量值计算纺纱速度。就是说，计算出在10秒期间内的粗纱数量，并且作为在10秒期间的纺纱数量除以10(秒)得到纺纱速度。当对主电动机M1来说本身公知的倒相器装置的减速时间(在粗纱机最高转速下的减速时间)的设定值为诸如10秒，计算在满管状态下的停机时间T时，使粗纱机在满管状态下停机的时间T可由下式计算：

                T＝(N₁/N₂)×10式中N₁是给倒相器的最高转速指令值，而N₂是在满管停机状态下给倒相器的实际转速指令值。此外，满管停机时惯性纺纱数量U根据纺纱速度SP和停机时间T由下式计算

                U＝(SP×T)/2正如图2中在步骤S12和S13所说明的，当实际纺纱数量达到满卷粗纱长度D时发出停机信号。于是，在本修改中，在计算满管粗纱数量D时考虑惯性粗纱数量U。就是说，当实际纺纱数量d等于满管粗纱数量D减去惯性粗纱数量时，发出停机信号以使得到粗纺机停机。换句话说，使粗纱机停机的信号要比得到满管状态的估计时间提前发出，提前量为与惯性纺纱数量相对应的时间。结果，尽管在发出停机信号之后存在着惯性纺纱数量，筒管轨仍能准确地停止在想要的位置上。

在以上的实施例中，当实际纺纱数量d达到满管数量D减去惯性纺纱数量U时，发出使粗纱机停机的信号。代替这样一种解决办法，在图2中的步骤S5计算剩余粗纱数量R，以致该量R大于正常值一个值，该值为满管状态下的粗纱数量与实际卷绕粗纱数量之差，即一个与惯性纺纱数量相对应的值。当如上所计算的剩余粗纱数量达到上面修改了的剩余粗纱数量R时，发出停机信号，这使得尽管在发出停机信号之后存在着粗纱机的惯性旋转，筒管轨仍能停止在所希望的位置上。

图6画出本发明的构思在一种没有图1中所示的锥形鼓轮变速机构36的粗纱机中的应用。在图6中，具有与图1中所示相同功能的部分用相同的标号表示，并且省略它们的详细说明。将仅说明不同之处。与第一实施例相同，连接于差动机构47的第一输入轴48的，是第一主电动机28。与第一实施例不同，连接于差动机构47的第二输入辊49的，是连接于第二主电机122的电磁离合器120。参考号124表示具有与图1中完全不同的结构的筒管交错装置。就是说，筒管交错装置124包括用来在向上运动与向下运动之间切换筒管轨20的运动的切换单元126。该单元126包括由第二电动机122驱动的一对隔开的从动齿轮128和130。为第二从动齿轮130设置一个中间齿轮132以致第一和第二从动齿轮128和130沿相反方向旋转。一个切换齿轮133设置在从动齿轮128和130之间并安装在活动轴134上。轴134上的切换齿轮133与齿轮136啮合，后者连接于与用来使筒管轨20作往复运动的升降齿条58啮合的轮60。筒管交错装置124还设有一个切换单元140，该单元包括一个气压缸142、一个用来把缸142与活动轴134连接的换向杆144、一个设置在缸142里用来产生对换向杆144的制动力的制动装置，及用来控制缸142的空气压力的第一和第二电磁阀150和152。缸142设有限定压力腔142—1和142—2的活塞142a，一个气压源(未画出)借助于第一控制阀150有选择地或交替地与这些腔连通。就是说，阀150在第一状态和第二状态之间切换；在第一状态下第一腔142—1与气压源接通，使活塞142a移到右侧位置，借此使筒管轨20向下运动，而在第二状态下第二腔142—2与气压源接通，使活塞142a移到左侧位置，借此使筒管轨20向上运动。制动装置146设有一个可相对于活塞142a滑动的活塞146a、一个用来使活塞146a朝活塞142a运动的弹簧146b、及一个由与活塞146a做成一体的楔表套146c和设置在楔形套146c内的诸锁定球146d所组成的锁定机构。在活塞146a的一侧形成有一个腔146e，该腔借助于第二控制阀152有选择地与压力源接通。

在图6中的粗纱机的操作中，在筒管轨的向下运动期间，活塞142a，即换向杆144处于右侧位置，在该位置切换轮132面对面地与齿轮130啮合。制动腔146e与气压源不连通，以致弹簧146的力使制动套146c锁定在制动球146d上。因而得到所希望的筒管轨的下位置，第一控制阀150切换到气压源连通于第二腔142—2的位置，这促使活塞142a向左运动。当得到所希望的筒管轨20的下位置时，第二阀152被赋能，使气压源与腔146e连通，以致制动套146c克服弹簧146b的力运动，这使制动套146c从诸制动球146d上脱开。结果，套146c与诸制动球146d之间的制动力迅速消失，以致换向杆144在腔142—2内的压力下迅速向左运动到切换齿轮132与轮128面对面啮合的位置，以致轮60的转动方向被反向，使筒管轨20向上运动。筒管轨20到向下运动的切换类似地进行。就是说，得到所希望的筒管轨20的上位置，第一控制阀150切换到气压源连通于第二腔142—1的位置，这促使活塞142向右运动。当得到想要的筒管轨20的上位置时，第二阀152被赋能，使制动套146c从诸制动球146d上脱开。结果，套146c与诸制动球146d之间的制动力迅速消失，以致换向杆144在腔142—1内的压力下迅速向右移到切换齿轮132与轮130啮合的位置，以致轮60的转动方向换向，使筒管轨向下运动。

在这种结构的粗纱机中，类似于第一实施例，只要所进行的粗纱层的卷绕不是最后四层，筒管交错操作就正常地进行。就是说，换向杆144的运动切换发生在想要的筒管轨20的行程量之后，以便产生如图3中所示的一对隔开的管肩24—1和24—2。当在卷绕倒数第五层期间在所希望的停机位置A测量时(图3)，当剩余粗纱数量小于卷绕最后四层的数量时，筒管轨20从向上方向到向下方向的切换点在管肩24—2处的通常位置上进行，而筒管轨20从向下方向到向上方向的切换点，也就是制动装置146的赋能点，却与管肩24—1不同或者变成更早些，以便得到在卷绕倒数第五层时作为剩余数量R除以4而计算(图2中的步骤S7)出的修改了的行程Q。

Claims (4)

1.一种在粗纱机中卷绕粗纱的方法，其中从牵伸部分(10)的前罗拉(16)放出的粗纱(19)被筒管轨(20)上的筒管(24)所卷取，该筒管轨(20)通常在垂直隔开的位置之间往复运动以便产生一卷带有垂直隔开的管肩的粗纱，当预定粗纱数量(D)被卷绕在该筒管上时，该筒管轨(20)停止在所希望的垂直位置(A)上，该方法包括步骤：

提供测量装置(100)以便测量从所述前罗拉(16)放出的粗纱数量；

提供获得所述筒管轨(20)的从所述正常往复运动修改的运动切换的装置(96，140)；

提供检测筒管轨(20)在其正常垂直往复运动期间的最上位置和最下位置的装置(LSL，LSR)；

提供检测在筒管轨的垂直运动中筒管轨的垂直位置的装置(LSC)；

按照在满管状态下的所述预定粗纱数量(D)减去由所述测量装置(100)测量的所述筒管上的实际粗纱量(d)，计算直到获得满管状态的剩余粗纱数量(R)，即R＝D-d；

当确定了所计算的剩余粗纱数量(R)小于一个预定量时，修改筒管轨(20)的行程运动使得所述往复运动的修改切换由所述切换装置(96，140)以如此的方式得以实现，即当获得满管状态时，使所述筒管轨(20)在希望的方向上的筒管轨的运动期间处于检测到的预定位置(A)；

当所述预定的满粗纱量(D)从所述筒管的空状态开始卷绕在所述筒管(24)上时产生一个粗纱机的停机信号，借此使粗纱头处在所述筒管(24)的希望的垂直位置上；其特征在于该方法还包括以下步骤：

所述用于检测筒管轨(20)垂直位置的装置(LSL)检测用于筒管轨(20)停止的位置(A)；

当检测到用于粗纱机停机的筒管轨(20)的希望的垂直位置(A)时，所述剩余数量计算步骤(S5)计算所述剩余量(R)；

所述修改步骤包括：

计算在所述筒管轨(20)的正常往复运动期间、在检测到的最上位置和最下位置之间的筒管轨的单个垂直行程的粗纱数量(L)；

确定在所述正常卷绕过程中，所计算的剩余数量(R)是否等于或小于所述粗纱数量一个第一预定层数(n)(整数)，其表示为n×L；

当完成所述确定时，计算一个直到获得满管状态的针对一个第二预定层数(m)(整数)的修改的粗纱数量(Q)，其每一个都表示为R/m并且对应于从一个管肩位置(24—2)算起、超过对应于停机的所述希望垂直位置(A)的筒管轨(20)的行程，并且其使在得到满管状态时粗纱头位于用于停机的所述希望的位置上；

在一个位置(t₃，t₅)操作所述筒管轨的切换装置(96，140)，在此位置由所述测量装置(100)测得的从上一管肩位置(24—2)算起的粗纱数量对应于对于每层的所述计算的修改数量(Q)。

2.根据权利要求所述的方法，其特征在于进一步包括：

一个校正所述停机信号的产生的步骤，以致尽管在发出该停机信号之后存在着该粗纱机的惯性旋转，当该机实际停机时仍能得到该满管状态，

所述校正步骤包括以下步骤：计算由该粗纱机的惯性旋转所放出的粗纱数量，并这样校正该停机信号的发出，致使该发出比得到与该满管状态相对应的粗纱数量所用的时间提前了一段与该惯性量相对应的时间。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于进一步包括一个校正剩余粗纱数量的步骤，以致尽管在发出停机信号之后存在着该粗纱机的惯性旋转，处于满管状态下的筒管轨仍能停在所述预定位置(A)，

所述校正步骤包括计算由该粗纱机的所述惯性旋转所产生的粗纱量，并这样校正所述剩余粗纱数量的计算使其等于所述剩余量(R)加上该粗纱机的所述惯性旋转所产生的粗纱量。

4.一种粗纱机，包括

一个用来放出粗纱(19)的牵伸部分(10)；

用于测量从所述牵伸部分(10)放出的粗纱数量的装置(100)；

一个筒管轨(20)，在其上可旋转地安装有一个筒管(24)；

用来使所述筒管(24)旋转以便在所述筒管上卷绕所述粗纱的装置；

第一切换装置(62，126)，用于使所述筒管轨(20)往复运动，使得产生诸粗纱层以形成一个具有所希望的带有一对锥形管肩部分的形状的粗纱卷；

第二切换装置(96，140)，用于得到所述筒管轨(20)的与由所述第一切换装置(62，126)所得到的往复运动不同的运动切换；

用于在所述筒管轨(20)的正常垂直往复运动过程中检测所述筒管轨的最上和最下位置的装置(LSL，LSR)；

用于探测所述筒管轨(20)在所述筒管轨的垂直运动中的垂直位置的装置(LSC)，

用于按照在满管状态下的预定粗纱数量(D)减去由所述测量装置测量的所述筒管上的实际粗纱数量(d)，计算直到获得满管状态时的剩余粗纱数量(R)即R＝D-d的装置(S5)；

用于当确定了所计算的剩余粗纱数量(R)小于一个预定量时，获得一个由所述第二切换装置(96，140)以这样的方式进行的修改切换操作的装置，即当获得一个满管状态时，使所述筒管轨(20)在希望的方向上的筒管轨的运动期间处于一个预定位置(A)；

用于当所述预定的满粗纱量(D)从所述筒管(24)的空状态开始卷绕在所述筒管上时产生一个粗纱机的停机信号，借此使粗纱头处在所述筒管的希望的垂直位置上的装置；其特征在于

所述用于检测筒管轨垂直位置的装置(LSC)检测用于筒管轨停止的位置(A)；

当检测到用于粗纱机停机的筒管轨的希望垂直位置(A)时，所述剩余数量计算装置(S5)计算所述剩余量(R)；

所述用于获得所述修改切换的装置包括：

计算在所述筒管轨的正常往复运动期间、在检测到的最上位置和最下位置之间的筒管轨的单个垂直行程的粗纱数量(L)的装置(S2)；

确定在所述正常卷绕过程中，所计算的剩余数量(R)是否等于或小于所述粗纱数量一个第一预定层数(n)(整数)的装置(S6)，其表示为n×L；

当完成所述确定时，计算一个直到获得满管状态的针对一个第二预定层数(m)(整数)的修改的粗纱数量(Q)的装置(S7)，所述修改的粗纱数量的每一个都表示为R/m并且对应于从一个管肩位置(24—2)算起、超过对应于停机的所述希望垂直位置(A)的筒管轨(20)的一个行程，并且其使在得到满管状态时粗纱头位于用于停机的所述希望的位置上；

在一个位置(t₃，t₅)操作所述筒管轨(20)的切换装置(96，140)的装置(S11)，在此位置由所述测量装置测得的从上一管肩位置算起的粗纱数量对应于对于每一层的所述计算的修改数量(Q)。

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