CN108603315B - 采用可电子设定的纱线制动器的喂纱器 - Google Patents

Abstract

其中描述了设定用于在喂纱器(10)中使用的制动元件(16)的参考位置的方法和设备。在此描述的方法和设备使得有可能精确地知道纱线制动开始起作用时的位置，并由此建立由系统已知的参考位置，该系统然后基于参考位置电子地设定期望的制动力。由此可以在不使用下游纱线张力传感器的情况下具有可预测且可重复的电子设定的制动力。

Description

采用可电子设定的纱线制动器的喂纱器

技术领域

本公开涉及一种喂纱器。具体地说，本公开涉及对用于纺织机器的喂纱器中的制动元件的控制，以电子方式调节从喂纱器中取出的纱线的张力。

背景技术

喂纱器用于消除纱线张力变化以确保高质量，并且还向织机(例如，无梭织机或针织机)提供正确数量的纱线。由此可以提高纺织机的纺织质量和生产率。

喂纱器的一个特征是为喂入到织机(例如，剑杆式织机)的纱线提供合适的纱线张力。可以以不同的方式提供施加的纱线张力。例如，可以使用平截头圆锥形制动元件，其与线轴本体边缘配合以产生基本恒定的制动力，参考EP 0 534 263。制动元件所实施的力可以替代地由电磁致动器控制以随时间连续变化，以考虑所需制动力中的期望变化，如例如在EP 0 652 312中所述。而且，所施加的制动力可以由诸如步进马达的电动马达来控制，参见EP 0 707 102。进一步可以使用纱线张力传感器来保持制动力理想地恒定，或者期望地随时间变化。

一直渴望提供改进的喂纱器。因此，需要一种改进的喂纱器。

发明内容

本发明的目的是提供一种改进的喂纱器。

这个目的和/或其它目的通过如在下列各段中阐述的喂纱器获得。

由于设定可以远程进行，所以使用电子可设定的制动力是有利的。然而，现有系统需要使用下游纱线张力传感器来反馈实现的实际纱线张力。在许多系统中使用这种纱线张力传感器会导致系统太昂贵。而且，使用这种纱线张力传感器将导致纱线在张力传感器的探针上的偏差，导致增加的张力，这可能负面地影响纱线和/或由纺织机生产的织物的质量。因此，能够提供可以被遥控而不必使用下游纱线张力传感器及其反馈信息的喂纱器将是有利的。

然而，这样的系统将要求电子可设定制动器具有至少一个已知的参考值，该参考值可以用作用于控制制动力的设备使用的参考位置。

根据本发明的第一方面，提供了一种系统和方法，由此提供了用于电子可设定纱线制动器的参考位置。使用参考位置可以远程设定制动力，而无需使用下游纱线张力传感器。

根据本发明的第二方面，用于获得用于电子可设定纱线制动器的所述参考位置的系统和方法被配置为在用于具有下游纱线张力传感器的纺织机的系统启动期间使用，其中系统在接收到来自纱线张力传感器的任何反馈信息之前，可能需要确定用于设定纱线张力的起始值。

根据一个实施例，提供了一种喂纱器，该喂纱器包括纱线制动元件，所述纱线制动元件以柔性方式与喂纱器的线轴主体配合。纱线制动元件在被压向线轴主体时将提供作用在从线轴主体抽出的纱线上的制动力。所述制动力可以通过电驱动马达或致动器来控制，以分别从线轴主体驱动纱线制动元件。喂纱器还包括例如适于确定纱线制动元件到达与线轴主体接触的位置的参考位置确定器等装置。

根据一个实施例，提供了一种输入设备，用于当纱线制动元件到达与由操作者确定的线轴主体接触时接收表示参考位置的手动输入信号。

根据一个实施例，适于确定纱线制动元件的参考位置的装置是适于自动检测何时到达所述参考位置的距离/位置传感器。

根据一个实施例，适于确定纱线制动元件的参考位置的装置是适于检测当到达所述参考位置时发生的马达或致动器的驱动电流的增加的传感器。

根据一个实施例，适于确定所述纱线制动元件的参考位置的装置是传感器，该传感器适于检测当到达所述参考位置时发生的制动元件或附接至制动元件的元件的变形。

根据一个实施例，用于存储所述参考位置的存储器设置在所述喂纱器中。根据一个实施例，用于存储所述参考位置的存储器设置在远离所述喂纱器的单元中。

根据一个实施例，所述喂纱器包括适于感测由所述电驱动马达/致动器相对于所述参考位置引起的移动或位置的传感器。

根据另一方面，提供了一种用于控制如上所述的至少一个喂纱器中的纱线张力的控制系统。所述控制系统包括中央控制器，所述中央控制器适于电子设定所述至少一个喂纱器中的每一个的期望制动力。该控制基于确定的参考位置。

根据一个实施例，用于存储参考位置的查找表位于中央控制器中。根据一个实施例，系统适于基于从所述至少一个喂纱器中的任何一个接收到的输入来更新查找表。

本发明还扩展到用于控制根据上述的喂纱器的方法，并且扩展到当在计算机上执行时使计算机执行实现该方法的程序的计算机程序产品。

附图说明

现在将通过非限制性示例并参照附图更详细地描述本发明，其中：

图1是说明喂纱器的图，

图2是喂纱器细节的视图，

图3是说明用于控制用于多个喂纱器的纱线张力的系统的视图，以及

图4是说明在控制纱线张力时执行的步骤的流程图。

图5是替代的制动装置的视图。

图6说明了具有电子纱线张力致动器的喂纱器。

图7说明了具有电子纱线张力致动器的喂纱器的替代实施。

具体实施方式

在图1中，示出了喂纱器10。在图1的喂纱器10中，在喂纱器领域中通常称为顶罩的延伸臂12布置为从外壳14延伸，例如如US 5,947,403中所述。喂纱器10包括纱线制动元件16，图1中示出其在在制动位置中。纱线制动元件16例如可以是平截头圆锥形元件16，但也可以是其他类型或形状。制动元件可以由诸如PEEK或PET的塑料材料制成。制动元件16可以是或者可以被布置成柔性的。制动元件与线轴体协作的柔性方式可以以不同的方式实现。柔性通过使制动元件16通过弹簧悬挂和/或制动元件可以至少部分地由当制动元件被压靠在线轴主体上时变形的柔性/弹性材料制成来实现，或者可以以某种其他方式提供柔性。制动元件与线轴主体配合的柔性作用因此可以是任何常规类型，并且在此不作更详细的讨论。纱线制动元件16以惯例方式与线轴主体18的退绕边缘协作。纱线制动元件16因此可以沿轴线A来回移动以控制施加到从喂纱器10抽出的纱线上的制动力。在一个实施例中，纱线制动元件16可以经由沿着轴线A设置在延伸臂12处的可滑动制动元件保持器27附接到延伸臂12。

在图1中，纱线制动元件16处于制动位置，在制动位置中，纱线制动元件16以预定的、可设定的轴向力轴向压靠在线轴主体18上。通过运行制动马达组件20的马达以改变纱线制动元件16的接触压力，可以改变该位置，这是通过使制动元件保持器27以本身已知的方式沿着轴线A移动而进行的。

为了不使用下游纱线张力传感器实现制动力的电控设定，需要建立制动元件的位置对应于已知制动力的参考位置。根据一个实施例，建立制动力刚开始起作用的位置。在这样的位置会有制动力，但是制动力的量级非常小，不会以任何显著的方式影响纱线张力。这样的位置可以称为制动元件的0位置或初始制动位置。换句话说，这是制动元件刚好与线轴主体接触的位置。该位置可以保存在存储器中，以建立电控制动力时可以使用的参考位置。存储器可以位于喂纱器中，也可以位于另一个位置，例如单独布置或集成在纺织机中的控制系统。

可以使用多种方法来确定这种初始制动位置。根据一个第一实施例，可以手动确定初始制动位置。例如，可以在制动元件16与线轴主体18之间的间隙中放置通常厚度约为0.1mm或更薄的薄的仪器(图中未示出)，例如金属或塑料薄片形式的普通量规。然后通过例如致动按钮5来驱动制动元件16朝向线轴主体18，并且当制动元件在制动元件和线轴主体之间挤压仪器以使其不再能够在不使用附加力的情况下被移除时，通过致动一个0设定按钮6来设定初始制动位置，手动指令被存入存储器。也可通过当制动元件16精确地到达线轴主体18时简单地视觉观察制动元件16并且相应地将初始制动位置设定到存储器中来设定初始制动位置。还可以有一个按钮7，使制动器保持器27从线轴体的方向移动。在替代实施中，按钮5、6和7可以位于中央控制单元上的人机界面(HMI)上，例如位于纺织机的机器终端中。

在第二实施例中，提供传感器以检测制动元件16在马达20运行时朝向线轴主体移动制动元件时的运动。当制动元件16不再移动而马达20仍然运行时，这表明制动元件已经撞到了线轴主体，并且初始制动位置可以被设置为当传感器在马达仍然运行时首先检测到没有运动时的位置。传感器可以是检测运动的任何类型的传感器。传感器例如可以是光学类型的，感测可移动制动元件保持器与锥体之间的距离。传感器也可以是磁铁-霍尔传感器类型，或电感式传感器。对粉尘不敏感的传感器通常是有利的。

在图2中，示出了图1的喂纱器10的细节，描绘了具有这种运动传感器的可能设置。在图2中，霍尔传感器25与永磁体24一起使用。霍尔传感器25位于移动的制动元件保持器19处，并且磁体24附接至制动元件16。作为替代，霍尔传感器可以位于喂纱器10上的固定位置处，并且永磁体24附接至可移动制动元件16。

在第三实施例中，监测用于移动制动元件16的马达20的马达转矩。当马达转矩增加时，这表示制动元件16已经精确地到达线轴体18并开始拉伸制动元件的一些弹性元件，例如图2中所示的弹簧26。马达转矩开始增加的位置作为初始制动位置设置在存储器中。

在第四实施例中，当确定初始制动位置时，可以使用检测制动元件16的弹性部分的变形的传感器。在这样的实施例中，提供传感器以感测制动元件的一些部分何时开始变形并使用该时刻作为已经精确地到达了初始制动位置。例如，如果制动元件16设置有在制动元件撞击线轴主体时伸展的弹簧26，则可以使用感测到弹簧26被拉伸的传感器来设定初始制动位置。

在图5中描绘了霍尔传感器-永磁体类型的解决方案的另一实施例。在根据图5的实施例中，使用另一种类型的制动元件。制动元件30是例如在EP 0963335中已知的类型，并且由例如聚氨酯的弹性体制成。霍尔传感器32位于喂纱器10的固定位置，永磁体31附接于制动元件30。

在图6中示出了另一个实施例。根据图6所示的实施例，使用致动器35，例如电磁体或电动马达来将制动力施加到制动器保持器38，该制动器保持器38又将力经由弹簧26传递到制动元件16。致动器35可以是位置控制的并且具有移动/位置传感器，例如与永磁体37共同作用的霍尔传感器36。当致动器开始移动以施加力时，霍尔传感器36和霍尔传感器25都检测到移动。当制动元件16与线轴主体18接触时，霍尔传感器25检测到永磁体24不再移动，而致动器35的霍尔传感器36仍然检测到移动，并且这随后被用作到达制动元件的0位置的指示。

图7示出了另一个实施例。在图7的实施例中，使用致动器35(例如电磁体或电动马达)将制动力施加到制动器保持器38，制动器保持器38又将力经由弹簧传递到制动元件16。致动器可以是位置控制的并且具有移动/位置传感器，例如霍尔传感器36和永磁体37。当致动器开始移动以施加力时，霍尔传感器36检测到移动。当制动元件16与线轴体18接触时，用于驱动致动器35的电流将增加。例如在驱动电路中的传感器用于监测驱动电流并且将实际电流与由霍尔传感器36和永磁体37检测到的致动器的实际位置相关联。当驱动电流开始增加时，此时将用作到达制动元件的0位置的指示。

当已经确定了诸如初始制动位置(制动元件的0位置)的参考位置时，基于该参考位置设定期望的制动力。根据一个实施例，期望制动力被设定为可施加的最大力的百分比。根据另一个实施例，期望的制动力可以相对于当马达或致动器驱动制动元件朝向(或离开)线轴主体时的移动范围来设定。

例如，在马达是步进马达的情况下，可以使用相对于参考位置的步数来控制制动力。根据另一个例子，当马达是直流马达时，可以使用编码器或另一传感器来分别检测马达的旋转和制动元件保持器27的轴向运动，从而确定制动力并由此确定纱线张力。无论是传感器是绝对型还是相对类型的传感器。在相对类型的传感器的情况下，可能需要并提供归位位置。

编码器的替代是具有旋转磁体和两个彼此之间具有相对位置(例如可以使用90度的间距)的霍尔传感器。这将形成90度分离的两个正弦信号，因此提供了良好的角度传感器。人们通常可以为该系统按每个绕转提取多达10-15个位置，其具有高分辨率。可以以类似的方式使用以产生相应功能的另一种类型的传感器是所谓的旋转磁性传感器芯片。

知道具体情况参数，就可以基于找到并存储的初始位置值(制动元件的0位置)而不使用下游纱线张力传感器来设置所需的纱线张力。这可以例如使用查找表完成，该查找表对于纱线张力/纱线/织机类型、宽度和速度/制动元件/喂纱器的类型(或任何期望的这样的参数的子集)的各种组合具有期望的值(设定值)。通过在中央控制系统中定位查找表，可以从一个单独位置远程控制多个喂纱器。

在图3中，描绘了用于控制多个喂纱器10的纱线张力的控制系统1。控制系统包括连接到系统的每个喂纱器10的中央控制器2。控制器2可以包括存储如上所述查找表的存储器3和控制单元4，其适用于控制通过有线或无线与其连接的喂纱器10的制动力。由此可以获得，多个喂纱器的纱线张力可以从单个中央位置远程设定。例如，如果纱线张力的一个特定设置产生了纺织机器的良好性能，则该设置可以保存在查找表中，并且可以重复用于运行相同“纺织品应用”的其他喂纱器。因此，在一些实施例中，该系统适用于应用自学习算法，该算法可为一台机器保存有用的设置，并可将该设置重新用于同一机器或用于具有相同配置的机器。在一个实施例中，控制器和/或存储器可以位于织机或针织机中，并且织机终端(HMI)可以用于监控和输入设置。

在图4中示出了说明当根据上文的教导控制纱线张力时可以执行的一些程序步骤的流程图。首先，在步骤401中，制动元件在没有制动力的状态下被朝向线轴体驱动。接下来，在步骤403中，当制动元件恰好到达线轴体并因此与线轴体接触时确定位置。在步骤405中将在步骤403中确定的位置保存为参考位置。然后，在步骤407中通过测量驱电动的马达或致动器如何相对于所述参考位置驱动制动元件来控制制动力和由此的纱线张力。

通过使用在此描述的方法和设备，有可能精确地知道当纱线的制动开始起作用时的位置，并且由此建立由系统已知的参考位置，然后基于参考位置以电子方式设定期望的制动力。由此可以在不使用下游纱线张力传感器的情况下具有可预测且可重复的电子设定制动力。

Claims (9)

1.一种喂纱器(10)，包括纱线制动元件(16，30)，所述纱线制动元件以柔性方式与所述喂纱器的线轴主体(18)配合，以在纱线制动元件被压向所述线轴主体时提供作用于从所述线轴主体抽出的纱线上的制动力，所述制动力可以通过电驱动马达(20)或致动器(35)来控制，以分别从所述线轴主体驱动所述纱线制动元件，所述喂纱器的特征在于，

适于确定所述纱线制动元件的参考位置的装置，所述纱线制动元件在所述参考位置到达与所述线轴主体接触处，以及用于存储所述参考位置的存储器，所述喂纱器被配置为，通过测量电驱动马达或致动器如何相对于所述参考位置驱动所述制动元件来控制制动力。

2.根据权利要求1所述的喂纱器，还包括：输入设备(6)，用于当所述纱线制动元件到达由操作者确定的与所述线轴主体接触处时接收表示所述参考位置的手动输入信号。

3.根据权利要求1所述的喂纱器，其中，所述适于确定所述纱线制动元件的参考位置的装置是适于自动检测何时到达所述参考位置的距离/位置传感器。

4.根据权利要求1所述的喂纱器，其中，所述适于确定所述纱线制动元件的参考位置的装置是适于检测当到达所述参考位置时发生的所述马达或致动器的驱动电流的增加的传感器。

5.根据权利要求1所述的喂纱器，其中，所述适于确定所述纱线制动元件的参考位置的装置是适于检测当到达所述参考位置时发生的所述制动元件或附接至所述制动元件的元件的变形的传感器。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的喂纱器，还包括适于感测由所述电驱动马达/致动器相对于所述参考位置引起的运动或位置的运动传感器或位置传感器。

7.一种用于控制至少一个根据权利要求1～6中任一项所述的喂纱器中的纱线张力的控制系统(1)，所述控制系统包括中央控制器(2)，所述中央控制器(2)适于基于确定的参考位置电子地设定所述至少一个喂纱器中的每一个的期望制动力。

8.根据权利要求7所述的系统，其中，用于存储参考位置的查找表位于所述中央控制器中。

9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述系统适于基于从所述至少一个喂纱器中的任何一个接收到的输入来更新所述查找表。

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