CN112209179A - 将多根纱线在受控张力下馈送到纺织机的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于将多根纱线通过相应的馈送器在受控张力下馈送到纺织机的方法，由多个馈送器馈送的纱线的张力由相应的张力传感器监控，所述张力传感器布置在馈送器的紧接的下游并且连接到控制单元，该控制单元基于从张力传感器接收的信号调节馈送器的调整参数，以便将张力稳定在操作张力。馈送器以与纺织机逐渐增加的距离位于多行上，并且它们经历用于校准相应的操作张力的校准程序，其中在两个参考馈送器上设定等于期望张力的相同的操作张力；通过相应的张力传感器测量由参考馈送器馈送的纱线的实际张力；向后调整参考馈送器的操作张力，使得相应的实际张力对应于期望张力；基于预设函数来设定行的剩余馈送器的操作张力。

Description

将多根纱线在受控张力下馈送到纺织机的方法
本发明涉及用于将多根纱线在受控张力下馈送到纺织机的方法。
已知的是，在一般的编织过程(weaving process)中，多根纱线可以通过相应的纱线馈送器(yarn feeder)例如“积极”型的馈送器馈送到纺织机。
这种类型的馈送器设置有机动卷轴(motorized reel)，纱线在该机动卷轴上重复地缠绕(例如3圈或4圈)。当卷轴旋转时，纱线从线轴上退绕并且馈送到下游的纺织机。
来自馈送器的输出中的纱线张力由张力传感器连续地监控，所述张力传感器可以集成在馈送器中。任选地也集成在馈送器中的控制单元基于从张力传感器接收的信号来调节卷轴的速度，以便将馈送到纺织机的纱线的张力稳定在可以由用户设定的水平，从而有利于服装的质量。
已知的是，将优选的是在紧邻纺织机处、在任何传动滑轮(transmission pulley)和纱线导引环的下游来测量纱线张力，传动滑轮和纱线导引环可能改变纱线进入纺织机时具有的张力的实际值。
然而，在其中纱线数目非常高的一些应用中，例如，在用于将纱线馈送到分条整经机(sectional warping machine)的过程中的数百根纱线，纱线可以在它们进入该机器的点处彼此非常靠近地布置。因此，如果馈送器具有集成的张力传感器，则没有足够的空间来将所有的馈送器彼此相邻地布置。
因此，馈送器必须定位在离整经机一定距离处，并且它们可能需要使用由外部张力传感器产生的信号，所述外部张力传感器优选地定位在整经机的紧接的上游。
EP 1901984 B1公开了这种类型的系统，其中对于每根纱线使用两个张力传感器，其中一个传感器布置在馈送器的出口处并且可以集成在其中，而另一个传感器布置在纺织机的入口处。控制单元基于自适应算法(adapted algorithm)，通过考虑由两个传感器测量的张力值来控制馈送器，从而限制不稳定性出现的风险。
在EP 1901984 B1中描述的系统的缺点是它的高成本，因为它设想对每根纱线使用两个张力传感器。
此外，在上述用于分条整经机等的应用中，由于减小的空间，即使仅将张力传感器定位在纱线进入机器的点也是困难的。
本发明的目的是提供一种用于将多根纱线在受控张力下馈送到纺织机的方法，该方法使得能够精确控制张力，同时与常规的解决方案(如EP 1901984 B1中描述的解决方案)相比，显著减少张力传感器的数目。
根据下面的描述将变得更清楚的该目的和其它目标通过本文的用于将多根纱线通过相应的馈送器在受控张力下馈送到纺织机的方法来实现。
附图说明
现在将参考本发明的一些优选但非排他的实施方案更详细地描述本发明，所述实施方案在图1中为了非限制性示例的目的而示出，图1是使用根据本发明的方法用于在受控张力下馈送纱线的设备的示意图。
参照图1，纱线馈送设备10包括多个馈送器F1,1、F1,2、…、FY,X。
以本身已知的方式，在来自馈送器的输出中的纱线张力由张力传感器S1,1、S1,2、…、SY,X连续地监控，所述张力传感器布置在馈送器的紧接的下游并且任选地结合在馈送器本身中。张力传感器连接到控制单元(未示出)，该控制单元基于从相应的张力传感器接收的信号来调节馈送器的调整参数，以便将馈送到纺织机的纱线的张力保持基本上恒定在可以由用户配置的水平，该张力此后被称为操作张力。
在这个实施方案中，馈送器F1,1、F1,2、…、FY,X全部是“积极”型的。已知的是，积极式馈送器设置有机动卷轴W1,1、W1,2、…、WY,X，纱线H1,1、H1,2、…、HY,X在该机动卷轴上重复地缠绕(例如3圈或4圈)。当卷轴旋转时，纱线从线轴R1,1、R1,2、…、RY,X上退绕并且馈送到下游的纺织机，例如整经机M(在图1中仅示意性示出)。
因此，在这种类型的馈送器中，由控制单元调节的调整参数是卷轴W1,1、W1,2、…、WY,X的旋转速度。通过相对于下游机器卷绕纱线所采用的速度的不同，该旋转速度实际上决定了纱线的馈送速度，并因此决定了操作张力。
馈送器F1,1、F1,2、…、FY,X和相应的线轴R1,1、R1,2、…、RY,X位于Y数目的行L1、L2、…、LY上，通常是布置在不同的高度处的基本上水平的行。每一行包括数目X的馈送器，这些馈送器以与整经机M逐渐增加的距离被布置。
在本说明书中，每行L1、L2、…、LY的各种元件(线轴、馈送器、卷轴、纱线)通过从1至Y变化的第一下标和从1至X变化的第二下标唯一地标识，以便提供矩阵，第一下标标识从最上面的行到最下面的行的行数，第二下标标识元件在行中的位置，从最靠近整经机M的元件到最远的元件。
在实践中已经发现，如果所有的馈送器都设定在相同的操作张力，则对于纱线H1,1、H1,2、…、HY,X中的每一个，在整经机M的紧接的上游测量的实际张力总是高于操作张力，并且对于所有的馈送器来说不相等，而是随着馈送器与整经机M的距离增加而增加。
例如，参照第一行L1，纱线H1,1的实际张力将高于操作张力但低于纱线H1,2的实际张力，纱线H1,2的实际张力又将低于纱线H1,3的实际张力，依此类推，直到纱线H1,X。
这同样适用于其他行L1、L2、…、LY的纱线。
根据本发明，为了以在整经机M的紧接的上游测量的相同的期望张力馈送所有纱线，使馈送器F1,1、F1,2、…、FY,X预先经历校准程序以校准相应的操作张力，该校准程序包括以下步骤：
-在行L1、L2、…、LY中的至少一行的至少两个参考馈送器Fa、Fb上设定等于期望张力的相同的操作张力，其中下标a和b标识该行中包括在1和X之间的两个通用的位置(generic position)；
-通过相应的张力传感器Za和Zb测量由至少两个参考馈送器Fa、Fb馈送的纱线Ha和Hb的实际张力TRa和TRb，所述张力传感器Za和Zb位于整经机M的紧接的上游；
-向后调整(backwards-adjust)参考馈送器的操作张力TLa和TLb，使得相应的实际张力TRa和TRb对应于期望张力；
-基于预设函数来设定该行的所有剩余馈送器的操作张力，所述预设函数将纱线馈送器的位置与相应的操作张力相关联，并且相对于参考馈送器Fa和Fb而言，返回先前被调整的操作张力值TLa和TLb。
优选地，在校准程序开始时，所有的馈送器F1,1、F1,2、…、FY,X，并且不仅是两个参考馈送器Fa、Fb，可以被预先设定为期望张力。
出于示例的目的，如果该行的馈送器都以在它们之间相同的距离被布置，则该函数可以是由以下公式给出的线性函数：
(i-a)/(b-a)＝(TLi-TLa)/(TLb-TLa)
其中i是馈送器在其行内的位置，操作张力将在该馈送器上被设定，并且因此i包括在1和X之间，并且TLi是需要在这样的馈送器上设定的操作张力。
有利地，尤其是如果校准基于线性函数，则位置a和b对应于该行的两个极端位置，即位置1和X，以便最小化数学函数的构造中的误差。
在实施方案中，调整在预先选择的参考行的馈送器上的操作张力，在其他行(例如，两个或三个最近的行)中的一行或更多行的馈送器上或在所有其他行上设定相同的值。
在后一种情况下，例如，技术人员将能够理解，通过仅使用两个张力传感器Za和Zb来测量在整经机M的紧接的上游的两根纱线Ha和Hb的实际张力TRa和TRb，可以控制该矩阵的所有馈送器，馈送器的数目由乘积X*Y给出。
优选地，在这种情况下，中间行(intermediate row)中的一行，更优选地，中心行(central row)中的一行，被用作参考行。以这种方式，如果在行之间存在轻微的差异(例如，平均张力从顶行到底行增加，或者反之亦然)，操作张力在中间值上被校准。
在替代实施方案中，该方法在所有行上被重复。在这种情况下，布置在整经机M的入口处的张力传感器的数目将等于2*Y。
在又一个实施方案中，基于考虑到不同行之间通常存在的差异的预设函数，使用“比例因子(scaling factor)”将在一行的馈送器上设定的操作张力值应用于其他行中的一行或更多行的馈送器上。
同样应当注意的是，根据本发明的方法同样可以应用于贮纱式馈送器(accumulator feeder)，即这样一些馈送器，其中纱线缠绕在转鼓(drum)上以便形成原料(stock)并且当下游机器需要时退绕。控制单元基于从张力传感器接收的信号来调整由制动装置施加的制动强度，以便将馈送的纱线的张力即操作张力基本上恒定地保持在由用户设定的水平，所述制动装置在转鼓的出口处通过摩擦力(friction)作用在纱线上。因此，在这种情况下，调整参数是施加于制动器的制动强度。
使用一些积极式馈送器和一些贮纱式馈送器，还可以设想混合解决方案。
如本领域技术人员将能够理解的，本文描述的方法是特别指出的，并且在使用全部是相互均质的纱线的纺织品馈送设备中可容易实现，如本文描述的实施方案所指的整经机的情况。
已经描述了本发明的一些优选实施方案，但是显然本领域技术人员可以在权利要求的保护范围内进行各种修改和变化。
特别地，校准所基于的数学函数可以不是简单的线性函数，例如，如果馈送器不是全部等距离地隔开，或者根据经验，发现为了在机器的紧接的上游具有期望张力所需的操作张力不随着距离线性地增加。在这种情况下，例如，可以应用不同的数学函数，或者函数根据经验建立并且基于相应的测量的实际张力TRa和TRb的值关于在位置a和b处编程的操作张力TLa和TLb在每种情况下进行调平(level off)。
在这点上，如果对于线性函数，将校准方法基于两个位置a和b是足够的，如果采用更复杂的函数，则这样的函数的构造可以是基于通过添加传感器对更多数目的纱线(例如，在该行中的两个端部位置加上一个或两个中间位置)进行的实际张力的测量。
显然，这些行不一定全部必须具有相同数目的馈送器。
此外，尽管所示实施方案示出了布置在多行上的馈送器，但是显然该方法也可以应用于仅存在一行馈送器的情况。

Claims (8)

1.一种用于将多根纱线通过相应的馈送器(F1,1、F1,2、…、FY,X)在受控张力下馈送到纺织机的方法，由所述馈送器中的每一个馈送的所述纱线(H1,1、H1,2、…、HY,X)的张力通过相应的张力传感器(S1,1、S1,2、…、SY,X)监控，所述张力传感器位于所述馈送器的紧接的下游并且连接到控制单元，所述控制单元适于基于从所述张力传感器(S1,1、S1,2、…、SY,X)接收的信号来调节所述馈送器的调整参数，以便将输送到所述纺织机(M)的纱线的张力基本上恒定地保持在操作张力，所述操作张力能够由用户设定，所述馈送器(F1,1、F1,2、…、FY,X)以与所述纺织机(M)逐渐增加的距离位于至少一行(L1、L2、…、LY)上，其特征在于，所述馈送器(F1,1、F1,2、…、FY,X)经历用于校准相应的操作张力的校准程序，所述校准程序包括以下步骤：
-在所述行(L1、L2、…、LY)中的至少一行的至少两个参考馈送器(Fa、Fb)上设定等于期望张力的相同的操作张力；
-通过相应的张力传感器(Za和Zb)测量由所述至少两个参考馈送器(Fa、Fb)馈送的纱线(Ha和Hb)的实际张力(TRa和TRb)，所述张力传感器(Za和Zb)位于所述纺织机(M)的紧接的上游；
-向后调整所述参考馈送器(Fa和Fb)的操作张力(TLa和TLb)，使得相应的实际张力(TRa和TRb)对应于所述期望张力；
-基于预设函数来设定所述行的所有剩余馈送器的操作张力，所述预设函数将所述纱线馈送器的位置与相应的操作张力相关联，并且相对于所述参考馈送器(Fa和Fb)而言，返回先前被调整的所述操作张力值(TLa和TLb)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述函数是线性数学函数。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述至少两个参考馈送器(Fa和Fb)布置在所述行的端部处。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述馈送器(F1,1、F1,2、…、FY,X)布置在多个行(L1、L2、…、LY)上，其特征在于，所述校准程序在预定的参考行上执行，并且在其他行中的至少一行的馈送器上设定相同的操作张力。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，中间行中的一行被用作参考行。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述校准程序在所有行上进行。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述馈送器(F1,1、F1,2、…、FY,X)中的每一个设置有机动卷轴(W1,1、W1,2、…、WY,X)，所述机动卷轴的速度由所述控制单元控制并且所述纱线(H1,1、H1,2、…、HY,X)在所述机动卷轴上重复地缠绕，所述纱线适于被馈送到所述纺织机(M)，所述调整参数是所述卷轴(W1,1、W1,2、…、WY,X)的旋转速度。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述馈送器(F1,1、F1,2、…、FY,X)中的每一个包括转鼓和制动装置，所述纱线(H1,1、H1,2、…、HY,X)在所述转鼓上被缠绕以便形成原料，并且当被下游机器需要时所述纱线从所述转鼓退绕，所述制动装置在所述转鼓的出口处通过摩擦力作用在纱线(H1,1、H1,2、…、HY,X)上，并且由所述控制单元在制动强度方面来控制，所述调整参数是施加到所述制动装置的制动强度。
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