CN113718402A - 剑杆、利用该剑杆拉入纬纱的方法和包括该剑杆的织机 - Google Patents

剑杆、利用该剑杆拉入纬纱的方法和包括该剑杆的织机 Download PDF

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Abstract

剑杆，用于沿着拉入路径将纬纱拉入至织机(2)的梭口中。所述剑杆包含安装于剑杆的一个端部处的剑杆头部(206)，剑杆头部沿着剑杆的主纵向轴线延伸并且由驱动件沿着拉入路径驱动。剑杆还包含用于捕捉纬纱的夹具(320)，夹具安装于剑杆头部中，能够在打开构造与闭合构造之间操作。剑杆还包含安装于剑杆主体上的用于致动夹具的致动器(208)以及用于将致动器的输出运动转换为夹具的打开或闭合运动的运动转换机构(260至328)。致动器为电动马达(208)。而且，马达的输出运动为围绕平行于剑杆(20)的主纵向轴线(A20)的旋转轴线(A208)的旋转。

Description

剑杆、利用该剑杆拉入纬纱的方法和包括该剑杆的织机
技术领域
本发明涉及一种用于将纬纱从拾取位置拉入至织机的梭口中的剑杆。本发明还涉及一种用于将纬纱拉入至织机上的梭口中的方法以及一种其中包含这样的剑杆的织机。
本发明的技术领域为二维或三维织物的织造领域，更特别地，将织机上的梭口中的纬纱进行插入的装置的技术领域。
背景技术
在织造领域中，剑杆用于将纬纱插入通过梭口。大多数已知的系统通过相互合作的进给抓持器和拾取抓持器的机械作用来捕捉纬纱。纬纱的传递借助于作用在纬纱末端的弹簧加载装置大约在所述梭口的中间进行。替代地，可以通过操作元件从梭口外部控制所述抓持器的打开，所述操作元件在织机的环境中的实施是复杂的。
在增强织物(其中待拉入至梭口中的纬纱可以由碳纤维、凯夫拉纤维或类似材料所制成的带或圆柱状纱线形成)的织造领域中，情况比棉制纬纱的插入更引人关注，因为该纬纱易碎，不能被加捻并且可能具有能够变化的粗细、光滑度或宽度。传统的纬纱插入系统无法令人满意并且在该领域中可能是不可靠的。
EP-A-1 082 478公开一种带有夹具的剑杆，所述夹具包含可动的爪，所述可动的爪能够在电磁致动器的作用下以及在弹簧的作用下相对于固定的爪运动。这样的方法不容许精确地控制施加于所述纬纱上的夹持力，这可能导致纬纱的损坏。而且，所述电磁致动器为笨重且脆弱的。对于该已知的装置，进给剑杆与拾取剑杆一起运行，以使得纬纱传递在梭口的中央中发生。所述进给剑杆可能由于其振荡运动而损坏、切割或加捻纬纱。最后，利用可动的夹持部分和固定的夹持表面捕捉纬纱既不可靠也不准确，这特别地因为所述固定的夹持表面可能撞击纬纱或在夹持之前改变所述纬纱的定位。
另一方面，从EP-A-2 464 768已知，使用一种具有用于带状纬纱材料的夹持装置的抓持器头部，其中致动器使可动的夹持部分相对于固定的夹持部分运动。弹簧迫使夹具闭合，并且所述致动器必须克服弹簧力起作用。因此，难以控制和监测施加于所述纬纱上的夹持力。另外，对所述弹簧力的调整是手动的，这是麻烦的。
最后，从CN-U-203 498 583已知，使用活塞来驱动螺杆，以便致动卡盘构件的一些爪。对所述爪的运动的控制是不精确的。
发明内容
本发明旨在通过提供一种新型的剑杆来解决上述问题，所述剑杆为通用的，因为它与包含增强纬纱在内的许多纬纱类型兼容，该剑杆容许高效地控制施加于所述纬纱上的夹持力并且可以容许调节该夹持力。这防止损坏纬纱，并且容许在沿着拉入路径的任何地方释放不同种类的纬纱。本发明还提供一种轻型的剑杆头部，所述剑杆头部容许使该剑杆高速运动。
为此，本发明涉及一种用于沿着拉入路径将纬纱从拾取位置拉入至织机的梭口中的剑杆，所述剑杆包含：
-安装于所述剑杆的一个端部处的剑杆头部，所述剑杆头部沿着所述剑杆的主纵向轴线延伸并且沿着所述拉入路径由驱动件驱动；
-用于捕捉纬纱的夹具，所述夹具安装于所述剑杆头部中并且能够在打开构造与闭合构造之间操作；
-安装于所述剑杆上的致动器，用于致动所述夹具；以及
-运动转换机构，用于将所述致动器的输出运动转换为所述夹具的打开运动或闭合运动，
根据本发明，所述致动器为电动马达，并且所述马达的输出运动为围绕平行于所述剑杆的主纵向轴线的旋转轴线的旋转。
就本发明而言，经纱可以为任何已知的类型，具有圆形、椭圆形或带有圆弧形边缘的矩形横截面，并且可以由任何材料制成，特别地为相对刚性的材料，比如碳、玻璃、陶瓷、芳族聚酰胺或凯夫拉纤维。当所述经纱具有矩形横截面或椭圆形横截面时，它也可以被称为缎带、带条或带。
由于本发明，所述电动马达可以用来经由所述运动转换机构传递精确限定的夹持力。因此，所述夹具被精确地控制以便高效地捕捉纬纱、甚至增强纬纱或易碎纬纱，而不损坏纱线。而且，所述电动马达的在所述剑杆头部中的物理布置使得所述剑杆头部非常紧凑。这容许所述剑杆头部在相对小的梭口中高速运动。
根据本发明的有利的可选方面，以任何技术上容许的构造考虑，这样的剑杆可以包含以下特征中的一个或几个：
-所述运动转换机构被构造成在所述电动马达的输出轴沿第一方向围绕所述旋转轴线旋转时将所述夹具从它的闭合构造操作至它的打开构造，并且在所述电动马达的输出轴沿与所述第一方向相反的第二方向围绕所述旋转轴线旋转时将所述夹具从它的打开构造操作至它的闭合构造。由于本发明的这个方面，剑杆夹具在没有弹簧的情况下起作用，并且它可以被利用动态参数沿两个方向、即打开和闭合进行编程。
-所述运动转换机构包含滑动件，所述滑动件可以沿着平行于所述主纵向轴线的方向在第一纵向位置与第二纵向位置之间以平移方式运动，所述滑动件被构造成在所述滑动件从它的第一纵向位置运动至它的第二纵向位置时将所述夹具从它的闭合构造操作至它的打开构造，并且在所述滑动件从它的第二纵向位置运动至它的第一纵向位置时将所述夹具从它的打开构造操作至它的闭合构造。由于本发明的这个方面，所述滑动件可以被集成于所述剑杆头部中并且所述滑动件的向前的位置有利于在所述夹具的鼻部处、即在它的向前的端部处施加力。
-所述滑动件包含两个板的组，所述两个板平行于所述主纵向轴线在该轴线的两个侧向侧上延伸，每个板包含第一滑动表面和第二滑动表面，所述第一滑动表面和第二滑动表面沿着所述主纵向轴线彼此分离并且被构造成沿着设置于所述剑杆头部的框架上的对应的引导表面滑动。由于本发明的这个方面，所述两个板避免所述夹具围绕所述纵向轴线摆动，并且所述滑动件可以相对较长，因此为稳定的且可靠的。所述板的两个分离的滑动表面与框架内的运动兼容，在所述框架中，一个或多个凸台为所述夹具的一部分限定旋转轴线。所述运动转换机构的螺杆-螺母子组件由所述两个板高效地引导，这对于所述电动马达的寿命是有利的。
-所述夹具包含两个爪，其中至少第一爪围绕垂直于所述主纵向轴线的枢转轴线相对于所述剑杆头部的框架铰接，其中所述第一爪至少在所述枢转轴线与爪端部之间沿着所述纵向轴线延伸，所述爪端部被构造成与所述夹具的另一个爪配合来捕捉待被拉入至所述梭口中的纬纱，并且其中，优选地，所述爪端部为垂直于所述主纵向轴线的夹持边缘。铰接式爪提供良好的定位精度，从而提供施加于所述纬纱上的夹持力的良好的精度。另外，当所述爪端部限定夹持边缘时，它在所述纬纱的整个宽度上提供垂直的接触线，这对于任何种类和尺寸的纬纱都是可靠的。
-所述夹具包含围绕垂直于所述主纵向轴线的第一枢转轴线相对于所述剑杆头部的框架铰接的第一爪，以及围绕垂直于所述主纵向轴线的第二枢转轴线相对于所述剑杆头部的框架铰接的第二爪，并且所述第一枢转轴线和第二枢转轴线平行和/或重叠。由于本发明的这个方面，所述两个爪与存在仅仅一个可运动的爪相比更快地朝向彼此运动。由于可以在两个爪的整个宽度上对它们进行引导，所以很好地控制它们的平行度。
-所述第一爪和第二爪在所述主纵向轴线的两侧上对称地延伸，并且所述运动转换机构在所述第一爪和第二爪上施加相反的力，用于使所述第一爪和第二爪相对于所述主纵向轴线朝向或远离彼此枢转。由于本发明的这个方面，所述纱线在呈现纬纱末端的拾取位置处被可靠地捕捉，并且在拉入过程期间保持被可靠地夹持。
-所述第一爪设置有槽并且所述滑动件配备有接合于所述第一爪的槽中的从动构件，或者所述滑动件设置有槽并且所述第一爪配备有接合于所述滑动件的槽中的从动构件，并且所述槽被构造成用于引导接合于所述槽中的从动构件并且被构造成用于将所述滑动件的平行于所述主纵向轴线的平移运动转换为所述第一爪的枢转运动。所述剑杆的该结构在所述滑动件与所述爪之间提供可靠的机械连接。形成于所述滑动件与每个爪之间的接触区域可以为接触线。因此，所述可运动的爪或每个爪的运动为准确的，没有扭转。不需要施加强大的夹持力来确保对所述纬纱的高效捕捉。可以调整所述电动马达的输出扭矩，这降低切割纬纱端的风险。
-所述槽具有在第一端与第二端之间延伸的弯曲的轮廓；当所述从动构件处于所述第一端处时，所述夹具处于它的打开构造中；当所述从动构件处于所述第二端处时，所述夹具处于它的闭合构造中，并且所述轮廓的第二端延伸一定距离，所述距离平行于所述主纵向轴线测量，所述距离等于所述枢转轴线与所述爪端部之间的、沿着所述主纵向轴线测量的距离的不到35％、优选地为约25％。由于本发明的这个方面，可以根据需要调整可运动的爪(多个可运动的爪)的加速度曲线。利用相对较长的爪、凸轮和滑动件，可以获得准确的且可靠的运动，这容许使所述爪的相对于彼此的运动加速。由于本发明的这个方面，施加至所述爪的用于使所述夹具闭合的力靠近于所述爪端部施加，以使得使所述爪的弯曲最小化，并且所述运动转换机构的动态响应为直接的且快速的。
-所述滑动件配备有与所述滑动件成一体或旋转固定的螺母，并且所述电动马达配备有接合于所述螺母中的螺纹杆。替代地，所述电动马达配备有与所述电动马达成一体或旋转固定的螺母，并且所述滑动件配备有接合于所述螺母中的螺纹杆。在两种情况下，所述电动马达的输出轴的旋转运动被转换为所述滑动件的平移运动。该螺钉-螺母组件容许实现所述电动马达的输出运动的减少以及对所述扭矩的可能的调整。
-所述剑杆包含：用于测量关于所述夹具的打开的几何参数的位置编码器，和/或用于测量由所述电动马达所传递的扭矩的扭矩控制器。所述位置编码器和/或扭矩传感器容许根据传感器所收集的信息来调整所述爪的夹持力。
根据本发明的另一个方面，本发明还涉及一种用于将纬纱拉入于织机上的梭口上的方法，所述织机包括：
-经纱传递单元；
-用于使所述经纱运动以便形成梭口的综丝；
-梭口形成机构，所述梭口形成机构使所述综丝运动；
-纬纱筒管，所述纬纱筒管向所述织机提供纬纱；以及
-用于沿着拉入路径将纬纱从拾取位置拉入至所述梭口中的剑杆，
所述方法至少包含以下步骤：
a)在所述拾取位置处捕捉所述纬纱；
b)将所述纬纱沿着所述拉入路径拉入至所述梭口中至预定位置；
c)在所述预定位置处释放所述纬纱；以及
d)将所述剑杆从所述预定位置(P3)撤出所述梭口。
根据本发明，利用如上所述的剑杆实施所述方法，以及在步骤a)、b)或d)中的至少一个期间测量代表所述夹具的打开的几何参数以及代表所述夹持力的参数中的至少一个，并且将所测量的参数的值与阈值相比较或者将在两个不同的步骤期间所测量的参数的两个值彼此进行比较。
由于本发明的方法，可以在所述剑杆的拉入运动期间检查所述纬纱的存在和粗细。有利地，不需要补充的外部设备零件(例如照相机或传感器)来在所述织机的密闭环境中监测湿纱线，在所述密闭环境中，梭口为密集的，纱线为易碎的，并且所述剑杆和所述纬纱都没有足以从外部进行监测的可见度。
根据本发明的有利的可选方面，以任何技术上容许的构造考虑，这样的方法可以包含以下特征中的一个或几个：
-代表所述夹具的打开的所述几何参数或代表所述夹持力的所述参数分别：被通过所述电动马达测量作为所述电动马达的输出轴的围绕所述旋转轴线的角位置；或者被测量作为与所述电动马达所施加至所述夹具的扭矩成比例的物理值。
-在步骤c)中将所述夹具置于它的打开构造，在步骤d)期间，执行子步骤，所述子步骤包含：
d1)-将所述夹具从它的打开构造操作(Φ5)至它的闭合构造，以及
d2)-测量代表处于所述闭合构造中的所述夹具的打开的几何参数(θ)，
并且，
在步骤a)、b)或d)中的至少一个中测量的并且与所述阈值进行比较的几何参数为在子步骤d2)处测量的几何参数，或者
在两个不同的步骤期间测量的几何参数(θ)的两个值包含在子步骤d2)中测量的值。
-将在步骤b)期间测量的代表所述夹具的打开的所述几何参数的值与在子步骤d1)期间测量的同一几何参数的值进行比较。
-可根据取决于纬纱特性的参数或根据外部参数在两个连续的拾取之间调整所述夹具在它的闭合构造中所施加的夹持力或调整所述夹具的两个爪之间的在所述拾取位置处的角度，并且在步骤a)期间通过所述电动马达测量所述夹具的夹持力或打开。本发明的方法的这个方面容许使所述夹具对所述纬纱的作用适配于在每次拾取时所插入的纬纱材料。
根据本发明的又一个方面，本发明还涉及一种用于利用经纱和交织的纬纱织造织物的织机，该织机包括经纱传递单元；用于使所述经纱运动以便形成梭口的综丝；梭口形成机构，所述梭口形成机构使所述综丝运动；纬纱筒管，所述纬纱筒管向所述织机提供纬纱；以及用于沿着拉入路径将纬纱从拾取位置拉入至所述梭口中的剑杆。
根据本发明的这个方面，所述剑杆为如上所述的并且包含与所述织机的控制单元通信的嵌入式控制单元，并且所述嵌入式控制单元基于所述织机的控制单元所提供的数据来控制所述剑杆的电动马达。
附图说明
通过阅读以下对根据本发明的剑杆、织造方法以及织机的两个实施例的描述，将更好地理解本发明并且其其它优点将更清楚地显现，该描述仅仅被作为示例提供并且参考附图做出，其中：
-图1为根据本发明的织机的立体示意图；
-图2为图1上的细节II的放大图，其中为了简单起见，已经省略了织机的通丝；
-图3为图1和图2的织机的剑杆以及其周围的一些部件的立体示意图；
-图4为图3的剑杆的、在其头部侧上的一个末端的立体图，其中为了清楚起见，已经省略了剑杆头部的框架的一部分；
-图5为剑杆头部的局部立体分解图；
-图6为与纬纱相互作用的剑杆头部的立体图；
-图7为剑杆的向前的端部以及其周围的一些部件的立体示意图；
-图8为剑杆头部的一部分的侧视图，其中夹具处于闭合构造中；
-图9为类似于图8的侧视图，其中夹具处于打开构造中；
-图10为类似于图9的、根据本发明的第二实施例的剑杆的侧视图；以及
-图11为本发明的织造方法的示意图，其示出夹具的打开角度随时间的变化以及由电动马达所施加的扭矩随时间的变化。
具体实施方式
图1中所示的织机2包含台架4，所述台架4将提花机6以及一些控制柜8支撑于固定在地面G上的织造机器10上方。台架4具有也固定于地面上的多个支柱12，所述多个支柱一起支撑平台14，其中提花机6和控制柜8位于所述平台上。
由综丝17和未示出的股线所制成的通丝16可竖向地运动以在织造机器10的水平处与来自未示出的经轴架的经纱18形成所示梭口S。
通丝和综丝17的交替性的竖向运动在图1中由双箭头A1表示。
使用剑杆20来将纬纱34插入至梭口中以织造织物22。在图1至图3中，双箭头A2表示剑杆20的、在它被剑杆单元200的轨道201引导时的沿着纬纱插入轴线Y20的交替的水平运动。该剑杆单元200形成纬纱插入机构并且还包含用于使剑杆20沿着纬纱插入轴线Y20来回运动的驱动件203。
在图2中，箭头A3表示织造织物22的朝向卷取托架(take-up carriage)24的单向移动。
在每次拾取之后，使用钢筘23将纬纱34敲打至织物22中。在图2中，双箭头A23表示钢筘的敲打运动。
纬纱34从位于织造机器10旁边的筒管26退绕，并且经由补偿器30通过从筒管进给的纬纱选择器28而被提供至剑杆20，所述补偿器本身为已知的并且被设计成避免在供应纬纱的过程中摇动。补偿器30保证离开该补偿器的纬纱34的大致上恒定的张力。
在附图的示例中，六个筒管26在纬纱选择器28和补偿器30旁边安装于固定于地面G上的支撑支架32上。可以为纬纱选择器28进给来自多达十二个筒管26的纬纱。可以增加筒管26的数量，以便匹配待在织机2中使用的不同的纬纱的数量。
在该示例中，经纱18由聚酯、聚酰胺或其它相对便宜的热塑性材料制成。替代地，这些经纱可以由玻璃、碳或另一种更精细的材料制成，以用于生成例如用于螺旋桨的叶片的三维技术多层织物，或二维多层织物，所述二维多层织物可以被切割并且通过铺设过程而组装在一起，例如用来成形汽车的技术部件。
纬纱34由增强塑料或由比如碳、凯夫拉纤维、陶瓷、芳族聚酰胺或玻璃的纤维制成。如上所述，这些纱线可以具有圆形、椭圆形、矩形横截面，或者具有带圆弧形边缘的大致矩形横截面。它们可以形成具有在0.014mm与5mm之间的宽度的圆形纱线、带条、带或缎带。
剑杆20包含剑杆杆202，所述剑杆杆由金属制成并且延伸剑杆20的主纵向轴线A20。杆202设置有一系列齿，所述一系列齿一起形成与驱动件203的驱动轮203a啮合接合的齿条202a。因此，如图3中的箭头A203所示，驱动轮203a围绕竖直轴线Z203的旋转引起剑杆20的沿着纬纱插入轴线Y20的移位，如双箭头A2所示。
剑杆主体204通过包含支架205a和一些螺钉205b的组装机构205而刚性地安装于剑杆杆202的一个端部处。在该示例中，剑杆主体204包含由刚性金属板形成的电枢204a以及刚性地安装于所述电枢上的适配器-块204b。电枢为长条形，其中它的最长的尺寸平行于主纵向轴线A20。因此，剑杆主体204也为长条形并且沿着该主纵向轴线延伸。由于部件204与202之间的刚性连接，剑杆主体204由驱动轮203a所驱动的剑杆杆202沿着拉入轴线Y20所驱动。
未示出的盖属于剑杆主体204并且被构造成用于安装在部件204a和204b上。
剑杆杆202由刚性的金属部件制成。替代地，该剑杆杆可以由半刚性的塑料所制成的剑杆带代替，所述剑杆带也设置有被构造成用于与驱动轮203a配合的齿条。
电子控制单元或ECU 207被嵌入于剑杆20中、更精确地被安装于剑杆主体204上。电动马达208安装于适配器-块204b上，其中所述电动马达的输出轴208a与ECU 207相对地定向。A208表示输出轴208a的纵向轴线，其也是所述输出轴的旋转轴线。为了示出输出轴208a，在图5中将马达208表示为沿着纵向轴线A20偏移的适配器-块204b。它的正常位置为如图4和图7中所示。
纵向轴线A208在纵向轴线A20上对准。换句话说，电动马达208的输出运动为围绕轴线A208的旋转运动，所述轴线与纵向轴线A20平行且重叠。替代地，输出轴208a的纵向轴线A208和剑杆20的主纵向轴线A20可以为偏移且平行的。在这样的情况下，马达28的输出运动为围绕旋转轴线A208的旋转，所述旋转轴线与剑杆20的主纵向轴线A20平行但是不重叠。
实际上，电动马达208为伺服马达、更精确地为无刷DC马达。
ECU 207和电动马达208通过电线209连接至彼此。位置编码器210被集成至电动马达208中并且容许测量输出轴208a围绕旋转轴线A208的角位置、即测量夹具320的打开、或者其旋转速度。替代地，位置编码器可以与电动马达208组装在一起。在位置编码器210的后部处，在剑杆20中还包含扭矩传感器212，并且所述扭矩传感器测量代表被传递至马达208的扭矩Tmot的电流的瞬时值。替代地，在ECU207中包含扭矩控制器并且所述扭矩控制器可以检测马达208的机械扭矩。电线209容许为电动马达208提供电力并且将数据从编码器210传输至ECU 207。
ECU 207通过相应的电线214连接至电缆连接器216。在ECU与电缆连接器216之间，电线214在轨道201和电缆牵引链(drag-chain)220中循环。
电缆连接器216通过第一电力线222连接至电源224，所述电源通过控制单元207提供用于致动电动马达208的电力。电缆连接器216还经由数据线或总线226连接至主控制单元或主ECU 82，在该示例中，所述主控制单元或主ECU安装于机柜8中的一个中，如图1中可见的。
该主ECU 82与存储器84通信，在所述存储器中加载有程序P，以用于根据预定模式引导织机2的不同的部件。
替代地，存储器84可以为主ECU 82的一部分。
主ECU 82通过相应的总线228连接至织机2的设备的受控零件，比如驱动件203、钢筘23以及卷取托架24。
如图3中的双箭头所示，数据线或总线226和228容许双向通信，以使得主ECU 82可以根据所选择的程序P引导设备的相应的零件并且获得设备的这些零件的实际工作条件和参数的反馈。
特别地，主ECU 82经由数据线或总线226以及电线214为ECU207中的嵌入件提供某些数据，以用于根据所选择的程序P以及根据综丝17的位置来控制电动马达208。
剑杆头部206安装于剑杆20的一个端部处并且属于该剑杆。剑杆主体沿着主纵向轴线A20插入于剑杆杆202与剑杆头部206之间。
现在将描述剑杆头部206的结构。
剑杆头部206包含由两个刚性板262和264以及螺母266制成的滑动件260，所述两个刚性板以及螺母全部优选地由比如塑料(特别是PEEK)的合成材料制成。每个板262或264设置有斜面孔268，用于接收螺纹连接至螺母266的对应的螺纹孔272中的相应的螺钉270。这容许通过将两个板262和264相对于轴线A20固定于螺母266上而组成滑动件260。对于这种构造，滑动件260为刚性的并且可以沿着平行于轴线A20的方向可靠地运动，如在下面所解释说明的。
每个板262或264还设置有两个圆柱形孔274，这些孔中的每一个容置凸轮筒276。总的来说，剑杆头部206包含四个凸轮筒，每个板262或264上具有两个凸轮筒。安装于两个板262和264的上部圆柱形孔274中的两个凸轮筒276沿第一轴线A276对准。类似地，安装于两个板262和264的下部圆柱形孔274中的两个凸轮筒276沿第二轴线A’276对准。轴线A276和A’276垂直于主纵向轴线A20并且沿着垂直于该轴线的方向(在这里即垂直方向)偏移。凸轮轴278在沿同一轴线A276或A’276对准的两个凸轮筒276的对之间延伸。
如图5中可见的，每个凸轮轴278具有带有相对大的直径的中央部分以及带有减小的直径的两个端部，所述两个端部适于将这些端部中的每一个引入于凸轮筒276的中心孔中。
板262和264为相同的。在下面描述板262并且它的描述也适用于板264。
板262被成形为I形，其中中央段262a平行于轴线A20并且两个端部段262b和262c垂直于中央段262a并且平行于彼此。
剑杆20被设计成用于在拾取位置P1处拾取纬纱34并且在结束于位于梭口的另一侧上的撤出位置P2处的运动中、在梭口外部将该纬纱拉入至梭口中。在这些位置P1与P2之间沿着拉入轴线Y20限定纬纱插入路径。剑杆20可以沿着拉入轴线Y20在位置P1和P2之间所选择的任何释放位置P3处释放纬纱34。
当剑杆头部沿着拉入轴线Y20从撤出位置P2运动至拾取位置P1时，将剑杆20的前侧限定为剑杆的朝向待拾取的纬纱34定向的一侧。特别地，剑杆头部206安装于剑杆主体204的前侧上，所述剑杆主体安装于剑杆杆202的前侧上。
剑杆的后侧与它的前侧相对。
在该限定下，端部段262b为板262的前端部段并且端部段262c为板262的后端部段。穿过后端部段262c钻出斜面孔268并且穿过前端部段262b钻出圆柱形孔274。
在前端部段262b与后端部段262c之间以及在中央段262a的任一侧上，板262限定两个纵向槽口280，所述两个纵向槽口的最大尺寸平行于纵向轴线A20。这对应于板262的I形形状。
螺母266包含容置螺纹心轴284的内螺纹部分282。使该心轴围绕旋转轴线A208并且经由螺纹轴环286与伺服马达208的输出轴208a一起快速旋转。由于部件282和284所形成的螺钉和螺母组件，伺服马达轴208a的围绕轴线A208的旋转输出运动被转换为滑动件260的沿着纵向轴线A20的平移运动。
279和281分别表示前端部段262b和后端部段262c的末端表面。这些末端表面平行于纵向轴线A20并且垂直于每个端部段262b和262c的最长尺寸。在附图中所示的构造中，这些表面279和281形成端部段262b和262c的上表面和下表面。
另一方面，剑杆头部206包含由第一外壳292和第二外壳294形成的框架290。为了清楚起见，在图4、图5以及图7至图9中省略外壳292。
外壳292和294为相同的。在下文中描述外壳294并且它的描述也适用于外壳292。
外壳294由比如轻的铝的金属材料制成并且具有凹形形状，其中它的凹面朝向滑动件260定向，以使得滑动件260以及位于两个板262和264之间的任何部件可以容纳于由外壳292和294所形成的框架内。
外壳294设置有用于使两个螺钉298通过的两个后孔296，所述两个螺钉接合于适配器块204a的对应的螺纹孔300中。这容许将外壳294牢固地附接于适配器块204a的一侧上(图5中不可见)。因此，框架290和适配器块204沿着纵向轴线A20彼此固定。
外壳294还设置有两个盲孔302，所述两个盲孔被构造成用于容置同样接合于外壳292的类似的盲孔中的销304的一部分。接合于四个盲孔302中的两个销304容许框架290的两个外壳292和294相对于彼此对中。
外壳294还包含两个内部凸台306，每个凸台306限定通孔308，所述通孔能够容置圆柱形套筒310的端部，所述圆柱形套筒形成用于夹具-爪的平面轴承，如下文所解释说明的那样。
每个套筒310的每个端部具有内螺纹，以用于容置从外壳292或294的外部插入该外壳中所钻出的相应的通孔308内的支承螺钉302的端部。因此，一旦两个外壳组装在一起以构成框架290，则两个套筒就被牢固地保持并且精确地定位于两个外壳的平行于板262和264的两个壁之间所限定的内部空间内。
如图5中所示，外壳294限定四个引导表面S294，所述四个引导表面平行于轴线A20并且被构造成用于以滑动接触构造接收板262和264的侧向表面279和281。这四个引导表面S294设置于外壳的上壁的和下壁的内侧上。在图5中，设置于外壳294的上壁上的表面S294用虚线表示，因为它们通过该上壁可见。
表面S294被分成前表面S294和后表面S294，所述前表面被构造成用于与前侧向表面279配合，所述后表面被构造成用于与两个板262和264的后侧向表面281配合。金属表面S294与由PEEK制成的两个板262和264的接触在光滑度和寿命方面得到改进。
当板262和264紧邻外壳292和294的垂直于引导表面S294的壁并且在设置有后孔296的地方被安装于外壳292和294内时，由板262和264所限定的槽口280容置凸台306。由于所述槽口，凸台306不阻碍板262和264在框架290内的来回运动。
两个爪322和324的对一起形成嵌入于剑杆头部306内的夹具320。在附图的构造中，爪322可以被识别为上爪，爪324可以被识别为下爪。
上爪322围绕轴线A322铰接，所述轴线由上套筒310限定，所述上套筒经由两个外壳292和294的上通孔308而保持于框架290内的适当的位置中。类似地，下爪324围绕下轴线A324铰接，所述下轴线被限定为下套筒310的中心轴线，所述下套筒经由下通孔308而保持于框架290内的适当的位置中。
为了容许实现爪的具有围绕轴线A322和A324的旋转的可能性的这样的安装，每个爪322或324在它的后末端附近设置有通孔326。
另一方面，每个爪322或324设置有容置凸轮轴278中的一个的凸轮槽328。因此，每个凸轮轴278形成从动件，所述从动件接合于爪322或324的凸轮槽328中。每个凸轮轴278在滑动件260与其中插入有该凸轮轴的槽328之间形成线性接触区域。替代地，可以在滑动件260与槽328之间形成点状接触，但是所述点接触不太有利。
部件260至328容许围绕垂直于剑杆20的纵向轴线A20的两个轴线A322和A324铰接两个爪322和324，并且经由滑动件260的沿着该纵向轴线的平移运动控制所述两个爪的围绕这些轴线的位置。
实际上，部件260至328一起形成运动转换机构，所述运动转换机构用于将伺服马达208的输出轴228a的围绕旋转轴线A208的输出旋转运动转换为两个爪322和324之间的相对运动。更精确地，运动转换机构260至328经由凸轮轴278在第一爪322和第二爪324上施加相反的力，以用于使第一和第二爪朝向或远离彼此枢转，如从图8和图9的比较可以得出的那样。凸轮轴278形成运动转换机构的输出构件，以操作夹具320的第一和第二爪322和324进入它们的打开或闭合的相对运动。实际上，运动转换机构260至328被构造成在电动马达的输出轴208a围绕旋转轴线A208、沿图5中的箭头R1所示的第一方向旋转时将夹具320打开，即操作夹具从它的闭合构造至它的打开构造。相反，运动转换机构被构造成在电动马达的输出轴208a围绕旋转轴线A208、沿与第一方向相反的且由图5中的箭头R2所示的第二方向旋转时将夹具闭合，即操作夹具从它的打开构造至它的闭合构造。
322a表示上爪322的前边缘。该前边缘为直线的并且平行于轴线A322和A324、因此垂直于轴线A20。类似地，下爪324的前边缘324a为直线的，并且平行于轴线A322和A324并且垂直于轴线A20。
由于彼此平行的两个边缘322a和324a的定向，以及两个爪322和324的相对于纵向轴线A20的对称形状，可以获得这两个边缘在纬纱34的上侧和下侧上与所述纬纱的线性接触，这避免损坏纬纱，或减少损坏该纱线的风险。
对于这个方面，可以在这两个边缘322a和324a上施加非摩擦涂层，或者可以在这些边缘的水平处对爪的表面进行喷砂处理。例如，该涂层可以为铜、锌、塑料或橡胶。
剑杆单元200控制剑杆20的沿着拉入轴线的振荡运动，其中剑杆头部206遵循拾取位置P1与撤出位置P2之间的拉入路径，所述拾取位置紧邻靠近纬纱选择器28的接收筐29，并且所述撤出位置位于梭口的另一侧上。剑杆20由杆202引导通过梭口，所述杆浮在梭口的经纱18之上。位于剑杆20的鼻部(即剑杆头部206的向前的端部)处的夹具320从在织机的一侧上的纬纱选择器28捕捉纬纱34，并且通过将纬纱从拾取位置拉入至用于释放纬纱的预定位置P3而将纬纱插入至梭口中。如上所述，该预定位置P3可以沿着拉入轴线Y20位于位置P1和P2之间的任何点处。一旦纬纱34已经在位置P3处被释放，则剑杆20就通过将剑杆头部206带至织机的与物品28和29相对的一侧而将所述剑杆头部从梭口撤出于撤出位置P2中。
如例如在图6中可见的，剑杆头部206的、如由框架290所限定的整体形状使得该剑杆头部206具有垂直于纵向轴线A20的整体矩形横截面以及在其朝向纬纱选择器28和筐29定向的向前的端部或鼻部的水平处具有斜面形状。如在图6中可见的，夹具320可以通过两个外壳292和294之间的、限定于框架290的前端处的开口291捕捉纬纱34。
每个爪322或324设置有减轻孔329，所述减轻孔减小所述爪的围绕相对应的轴线A322或A324旋转的惯性。
沿垂直于轴线A322、A324和A20的方向，轴线A322和A324相隔距离d，所述距离d在该示例中为竖向的，设定于5mm与15mm之间、优选地等于约9mm。
如在图6以及图7至图9中可见的，爪322和324的前端朝向主纵向轴线A20汇聚至前部，以使得当剑杆头部从位置P2向前运动至位置P1时，所述爪没有干扰梭口的经纱18的风险。而且，夹具320可以保持闭合，从而降低该风险。
由于每个爪322或324在它的平行于轴线A322或A324测量的整个宽度之上由它的通孔326和对应的套筒310配合形成的滑动轴承精确地引导，可以减小爪与它的围绕物之间的旋转和线性游隙。边缘322a和322b与纬纱之间的接触线的平行度和精确度被精确地限定，这对于捕捉比如3K、6K或12K纬纱的细的纬纱以及细带很重要。
特别地，夹具320特别地适于捕捉呈具有矩形、近似矩形、圆形或椭圆形横截面的带、带条或缎带的形式的纬纱，所述带、带条或缎带具有在0.014mm与2cm之间的宽度以及在0.014mm与5mm之间的粗细。这些范围不是限制性的。
滑动件260的沿着剑杆的纵向轴线A20的双向线性运动通过凸轮轴278和凸轮槽328的配合而转变为双向非线性运动，所述双向非线性运动在该示例中为围绕套筒310的轴线A322和A324的旋转。
更特别地，凸轮槽328的形状限定爪322和324的旋转运动的幅度和速度。
如从图8中的上爪322的槽328可更清楚地看到的，该槽具有钩的形状，所述钩带有两个直分支、即前分支328a和后分支328b，所述两个直分支朝向主纵向轴线A20向后汇聚。后分支328b比前分支328a更快地朝向纵向轴线A20汇聚。α表示前分支328a的中心线与主纵向轴线A20之间的角度，β表示后分支328b的中心线与同一轴线A20之间的角度。角度β大于角度α，这意味着后分支328b相对于轴线A20比前分支328a更倾斜或陡峭。分支328a和328b的几何形状确定爪运动的行程、动力学以及由夹具320施加至纬纱的力的强度。与从动构件278与分支328b的配合的子阶段相比，通过所述从动构件与分支328a的配合的子阶段，打开或闭合运动为缓慢的。
每个凸轮轴或从动构件278的主要部分的直径被选择成尽可能接近于垂直于图8的平面以及分支328a和328b的中心线所测量的凸轮槽328的横向尺寸。这限制凸轮轴278与凸轮槽328之间的间隙。实际上，该间隙只有十分之几毫米，使得围绕轴线A322和A324对爪322和324的驱动为准确的并且夹具320的动态响应是快速的。而且，可以在这些凸轮槽328上施加涂层以优化凸轮轴的滚动以及机构的寿命。例如，该涂层可以为铜或锌。
328c限定凸轮槽328的向后的端部，所述向后的端部比凸轮槽的其余部分更靠近于对应的枢转轴线A322或A324。当夹具320处于其如在图9中所示的打开构造中时，由凸轮轴278所形成的从动构件位于该向后的端部中。类似地，328d表示凸轮槽328的向前的端部，当夹具320处于其如在图8中所示的闭合构造中时，对应的从动构件或凸轮轴278位于所述向前的端部处。
当夹具处于图8的闭合位置中时，L320表示爪322或324的、在它的枢转轴线A322或A324与它的向前的边缘322a或324a之间平行于纵向轴线A20所测量的长度。d1表示在爪的枢转轴线A322或A324与对应的凸轮槽328的向后的端部328c之间平行于纵向轴线A20所测量的距离。d1/L320的比介于0.4与0.6之间、优选地等于约0.5。d2表示在枢转轴线A322或A324与相对应的凸轮槽328的向前的端部328d之间平行于纵向轴线A20所测量的距离。d2/L320的比介于0.65与0.85之间、优选地等于约0.75。换句话说，在爪322或324的向前的端部328d与前边缘322a或324a之间所测量的距离d3等于长度L320的不到35％、优选地约25％。适用以下等式：
d3/L320≤0.35(等式1)
位置编码器210可以为增量式。它可以包含与伺服马达208的转子旋转固定在一起的圆盘，该圆盘设置有被用作标度的角分度。另一方面，由于一方面输出轴208a与另一方面爪322和324之间的运动传递的准确性和可逆性，伺服马达208的转子的角位置(其由位置编码器210检测)可以被视为代表夹具的角位置的几何参数、特别地被视为代表爪322和324的分别围绕它们的枢转轴线A322和A324的角位置的几何参数。这容许在校准并且考虑槽328的轮廓之后估计爪边缘322a和324a之间的平行于距离d所测量的距离d4。
嵌入式ECU 207执行闭环控制，这在控制电子设备中是众所周知的。该控制单元从主ECU 82接收设定点信号并且将它与马达轴208a的、如由位置编码器210所提供的当前位置进行比较。然后，嵌入式ECU 207能够确定可能的位置偏移并且通过向伺服马达208发送对应的命令而减小所述位置偏移。
因此，可以特别地基于待在拾取位置P1处捕捉的纬纱34的形状和材料来精确地控制夹具320的打开范围。
类似地，位置编码器210容许获知爪的相对于彼此的运动速度，该速度也由执行闭环控制的嵌入式ECU 207来控制。
还可以基于由电动马达8所传递的扭矩来控制剑杆夹具320。在校准之后，由扭矩传感器212所感测到的扭矩代表爪322和324在它们夹紧纬纱时所施加的夹持力。可以设定所感测到的扭矩并且将其与设定点值进行比较。而且，可以将所感测到的扭矩与极限值进行比较，以不超过所述极限值，以便在夹持时不损坏纬纱。
考虑到纬纱可能在织机2上实施的织造过程期间在两个连续的拾取之间改变，可以根据取决于纬纱特性(比如它的横截面、它的形状、它的粗细或它的材料)的参数在两个连续的拾取之间调整关于位置、移位速度和/或由ECU 207施加至伺服马达208的扭矩的设定点参数。对所施加的扭矩和/或位置/速度的这种控制引起对由夹具所施加的夹持力的控制。为了在拾取之间对夹持力进行调整，还可以考虑外部参数，比如每分钟的拾取数、车间中的温度或湿度或者织工手动地设定的参数。
当在织机2上实施根据本发明的织造方法时，可以使用在EP-A-3121 317中所开发的用于将纬纱分配至织物中的方法。然而，这不是强制性的并且本发明的织机在使用本发明的剑杆20时容许不同的织造方法。
对于每次拾取，存储器84存储纬纱参数，比如纬纱类型、纬纱粗细、纬纱长度、纬纱宽度、纬纱沿着拉入轴线的位置、纬纱与爪的摩擦系数等等。
主ECU 82根据沿着拉入轴线Y20的剑杆位置和/或根据织造周期来确定用于剑杆头部206的夹持参数的值或值的范围。这个值可以为：
-当夹具在拾取位置P1处、在纬纱上闭合时，爪322和324的角位置，
-当剑杆头部在位置P1与P3之间将纬纱34拉入至梭口中时，爪的角位置，
-当剑杆头部到达释放位置P3时，爪的角位置；
-等等。
嵌入式ECU 207与主ECU 82协作控制伺服马达208的连续的操作，其中所述主ECU控制用于使剑杆20沿着拉入轴线Y20运动的驱动件203以及用于形成由为织造选择的程序P所设定的梭口的提花机6。控制单元82和207经由数据线或总线226持续地交换信息。此外，ECU 207可以可选地与程序库通信以在织造过程期间存储数据并且分析所述数据、建立统计信息以及识别任何偏差。
在图10中所示的本发明的第二实施例中，剑杆的类似于第一实施例的元件的元件具有相同的附图标记并且以相同的方式工作。此后，仅详细描述与第一实施例的不同点。
在该第二实施例中，夹具的两个爪322和324相对于由外壳294所表示的剑杆头部框架沿共同的轴线A320铰接。在该实施例中，共同的轴线A320充当第一实施例的轴线A322和A324(它们在这里重叠)。两个爪未沿着轴线A320在它们的滑动轴承的整个宽度之上被引导，但是每个爪由滑动轴承的一半引导，所述滑动轴承在该实施例中为两个爪所共有的。
如在第一实施例中一样，凸轮轴278平行于纵向轴线A20运动并且接合于凸轮槽328中，这容许引导爪322和324的围绕共同的轴线A320的枢转运动。
在适用于两个实施例的图11的表示中，假定在时刻t0处开始剑杆的、用于使它的头部206从撤出位置P2运动至拾取位置P1的运动。在第一阶段Φ1期间，剑杆20沿着拉入轴线沿向前方向朝向拾取位置P1运动。夹具320保持闭合以便不干扰梭口并且爪322和324的打开角度θ被设定为零。在图8的构造中，打开角度θ的值被设定为零。伺服马达208不施加扭矩。换句话说，马达扭矩Tmot等于零。
当剑杆头部在时刻t1处即将到达拾取位置P1时，爪开始打开直至夹具320的打开角度θ达到给定的最大值θM，所述最大值θM在剑杆处于拾取位置P1处时在时刻t2处出现。在时刻t1与t2之间，马达所施加的扭矩快速地增加，然后保持恒定值Tm1，然后减小回零。当爪处于完全打开位置中时，在时刻t2与t3之间，电动马达208不施加扭矩。爪的打开在时刻t1与t3之间的第二阶段Φ2中发生。
在时刻t3处，第三阶段Φ3开始，在该阶段，夹具20捕捉纬纱34。为此，爪322与爪324之间的打开角度θ减小至中间值θi，在时刻t4处达到所述中间值。为了将角度θ从值θM减小至值θi，由伺服马达208所施加的扭矩在时刻t3与t4之间变为负的并且取第二值Tm2。所谓负的，意味着，沿与扭矩Tm1相反的方向施加扭矩Tm2。换句话说，伺服马达208通过沿如箭头R1和R2所示的一个方向和相反的方向旋转而相反地致动夹具20。在时刻t4处，夹具围绕纬纱34闭合，其中等于值θi的角度θ严格地大于零，以便不切割或损害纬纱。角度θi的值为嵌入式ECU 207提供至电动马达208并且经由编码器210控制的设定参数中的一个。从时刻t4开始直至另一个时刻t5，角度θ保持为值θi并且伺服马达208所施加的扭矩保持为零值与时刻t3和t4之间所施加的最高绝对值Tm2之间的一中间值Tmi。该非零扭矩Tmi对于在位置P1与P3之间的拉入运动期间保持纬纱34被夹紧于爪边缘322a与324a之间是必要的。在该拉入运动期间，夹具320必须克服装置28和30中的纬纱34的摩擦力，所述摩擦力趋向于沿与拉入方向相反的方向阻止纬纱。
在时刻t5处，剑杆20开始将夹具320打开，以使得角度θ在时刻t6直至时刻t7处取回最大值θM。在时刻t5与t7之间发生的该第四阶段Φ4中，纬纱34在释放位置P3中被释放，并且伺服马达208沿着与时刻t1与t2之间的方向相同的方向施加扭矩Tm1，以便将夹具打开。在时刻t6与t7之间，夹具320保持打开，角度θ不变并且不施加扭矩。
在时刻t7处开始并且在时刻t8处结束的第五阶段Φ5中，通过使角度θ的值为零而再次使夹具闭合，这通过沿与时刻t3与t4之间的方向相同的方向施加扭矩而获得。然后，扭矩和角度θ保持恒定直至当剑杆到达撤出位置P2时，在所述撤出位置P2处所述过程再次开始。
例如，假定输出轴208a围绕轴线A208的角度定向代表角度θ，则在至少第三阶段Φ3期间通过电动马达测量代表夹具320的打开的几何参数、即角度θ的几何参数。因此，如果角度θ在t4与t5之间在扭矩Tmi的作用下减小超过给定的极限、例如20％，则可以假定在位置P1与P3之间剑杆已经丢失纬纱。
实际上，当通过将角度θ从值θM减小为零值而使夹具朝向它的闭合构造运动返回时，至少在第五阶段Φ5期间通过电动马达测量代表夹具320的打开的几何参数。这容许检查纬纱在位置P3处是否已经被正确地释放。
特别地，可以将在阶段Φ3期间所测量的角度θ与在阶段Φ5期间所测量的角度θ进行比较，这容许检查是否已经在沿着拉入轴线Y20的右位置P3处正确地实施阶段Φ4。特别地，确定这些值是否为相同的或不同的。所谓相同的，意味着这些值相差小于5％。如果这些值为不同的，则认为所述过程正常地运行。如果这些值为相同的，则认为所述过程有缺陷并且触发警报。
也可以将在阶段Φ5期间所测量的角度θ的值与先前预设的阈值θT进行比较。可以根据纬纱的粗细确定先前预设的所述阈值θT，所述纬纱的粗细可以手动地或由程序P提供。替代地，可以通过在织造过程开始时利用当前的纬纱实施的校准步骤确定先前预设的所述阈值θT。
在阶段Φ5期间测量的角度θ的值与阈值θT之间的比较步骤期间，确定这些值是否为相同的。所谓相同的，意味着这些值相差小于5％。如果这些值为相同的，则认为所述过程正常运行。如果这些值为不同的，则认为所述过程有缺陷并且触发警报。
另外，假定马达扭矩Tmot代表夹持力，则至少在第三阶段Φ3和第五阶段Φ5期间，通过扭矩传感器212测量代表由夹具320所施加的夹持力的参数、即由马达208所传递的马达扭矩Tmot。
将在时刻t4与t5之间测量的马达扭矩Tmot的值与等于Tmi的第一预设阈值TT进行比较。该阈值TT也可以根据纬纱的粗细来确定，所述纬纱的粗细可以手动地或由程序P提供。替代地，可以通过在织造过程开始时利用当前的纬纱实施的校准步骤确定预设的所述阈值TT。
类似地，将在时刻t8处测量的马达扭矩Tmot与等于0的第二预设阈值TT进行比较。
另外，也可以比较在拉入方法的两个不同的步骤期间测量的马达扭矩的两个值。
在阶段Φ3和Φ5期间测量的马达扭矩Tmot的值与阈值TT之间的比较步骤期间，确定这些值是否为相同的。所谓相同的，意味着这些值相差小于5％。如果这些值为相同的，则认为所述过程正常运行。如果这些值为不同的，则认为所述过程有缺陷并且触发警报。
另外，也可以比较在拉入方法的两个不同的步骤期间测量的马达扭矩的两个值。
当使用阈值θT或TT时，所述阈值被存储于织机的主ECU 82内。代表夹具的打开的所测量的几何参数或代表夹持力的所测量的参数被存储于主ECU 82内、特别地被存储于存储器84中。
优选地，所测量的参数θ或Tmot与对应的阈值θT或TT之间的比较在主ECU 82内发生。类似地，在两个不同的步骤处测量的参数θ或Tmot的值之间的比较也在主ECU 82内发生，以便检测异常间隙。如果比较的结果满足使织机停止的标准，则主ECU 82触发信号。
替代地，剑杆20的嵌入式控制器ECU 207存储连续的测量值、不同的阈值，将所述连续的值与彼此或与所述阈值进行比较，和/或在比较的结果满足使织机停止的标准的情况下触发信号。
优选地，如上所述，经由物理值、优选地通过电动马达208的电流的瞬时值测量代表夹持力的参数、亦即马达扭矩Tmot，所述物理值与由伺服马达施加至夹具的扭矩成比例。
而且，可以在多次拾取期间监测和/或存储夹具的打开和/或由伺服马达所传递的扭矩，以使得可以控制过程的偏差并且建立历史数据表并且将所述历史数据存储于本机文件中。例如，监测夹具320的打开和/或由伺服马达208所传递的扭矩还容许监测碎片(比如剑杆头部206中的灰尘)的堆积、监测夹具320的磨损，这容许检测系统的漂移并且安排适当的维护操作。
考虑要拉入和释放于梭口内的当前的纬纱，并且根据所选择的程序P，部分地或完全地调整转子的角位置、所施加的扭矩以及拾取中的时刻。而且，如下所述，可以对本发明的剑杆、织机以及方法进行某些修改。
阶段Φ1至Φ5的连续性表明，伺服马达208和相关联的运动转换机构260至312容许通过控制伺服马达208的转子的角位置和/或由该伺服马达所施加的扭矩而精确地控制夹具320以及甚至检测不希望的情况。当测量转子的角位置和/或由伺服马达所施加的扭矩的结果未达到阈值时，检测到不希望的情况，所述阈值在织造操作之前设定或优选地通过在前一步骤中测量转子的角位置和/或由伺服马达所施加的扭矩而设定。当测量转子的角位置和/或由伺服马达所施加的扭矩的结果的变化不超过给定的相对极限时，检测到不希望的情况。
此外，测量夹具320的、对应于角度θ的打开和/或由伺服马达208所传递的扭矩Tmot在拉入纬纱的不同的步骤处发生，以便验证是否正确地实施拾取的一个或多个不同的步骤。
根据本发明的未示出的实施例，夹具的爪中的一个可以为固定的，另一个爪由滑动件引导，如上文针对第一和第二实施例的两个爪所解释说明的那样。替代地，爪可以为不对称的。
滑动件的设计可以与附图中所示的设计不同，并且可以使用另一种类型的机械构件来将滑动件的平移运动转化为一个或多个爪的角运动。
在由孔310中的套筒310所形成的旋转轴承的内部，可以考虑其它类型的轴承、特别地高精度线性轴承。
作为替代，板262和264可以与螺母266被制成一个零件。在这样的情况下，螺母的、代替板262和264使用的线性臂可以具有朝向纵向轴线420定向的延伸部，所述延伸部被构造成用于与爪322和324的凸轮槽328相互作用。在这样的情况下，不必像前两个实施例中那样使用凸轮轴并且从动构件由这些延伸部形成。
代替具有安装于板上的凸轮轴以及在爪中钻出的凸轮槽，可以使用板上的凸轮槽和爪上的凸轮轴。
运动转换机构的结构可以不同于图中所示的结构。例如，运动转换机构可以仅仅在纵向轴线的一侧上延伸。换句话说，可以存在仅仅一个板262或264。
在所述示例中，由凸轮轴268所形成的从动构件可以采用另一种形式，比如缸、销、凸轮或辊。
在替代的实施例中，爪可以相对于彼此平移运动而不是旋转运动。
旋转编码器210可以为光学的、磁性的或机械的。在替代方案中，旋转编码器210也可以为绝对式编码器，尽管它相对笨重。
代替地使用远程电源224和远程控制单元82，所有这些零件可以与控制单元207和伺服马达208一起嵌入于剑杆中，以使得剑杆可以在梭口内为完全地自主的。
剑杆可以包含嵌入式储能电容器。这样的电容器可以在剑杆运动期间，或者在特定的位置处，或者通过将运动能、光或温度转化为电能而被加载。
代替经由电线或总线进行的数据通信，可以以无线方式进行数据通信。
根据本发明的未示出的选择，伺服马达208可以与剑杆主体204电隔离，以便避免静电问题。
代替无刷DC伺服马达，电动马达208可以为传统的DC马达或AC马达。
可以利用本发明实施不同的控制选项和控制架构。例如，在替代方案中，ECU 207可以位于剑杆头部之外、特别地在织机中的较远的地方。
本发明与两个叠置的有源剑杆的使用相兼容。
本发明还可以被用于与送纬剑杆(giver rapier)配合的接纬剑杆(takerrapier)中以及与接纬剑杆配合的送纬剑杆中。
爪、特别地它们的边缘322a和324a可以使它们的表面涂覆有橡胶、铝或钢。替代地或另外地，这些边缘为拱形的或倾斜的。
凸轮槽328可以位于凸轮的旋转轴线的前部，就像在附图的示例中相对于轴线A320、A322和A324的凸轮槽328一样，但是凸轮槽和相关联的凸轮轴也可以位于这些轴线的后侧。
凸轮槽的替代的几何限定容许改变爪运动的行程、动力学以及由夹具所施加至纬纱的力的强度。
本发明还适用于如EP-A-2 829 646中所公开的、与织机2的钢筘23配合的带有磁性引导装置的剑杆头部。
不管以上所考虑的实施例和变型如何，本发明利用伺服装置驱动的夹具320并且至少提供以下益处：
-它容许在电动马达的输出能力的限制范围内以任意的速度和扭矩达到夹具的任何任意位置。
-可以限定不同的闭合位置，以用于捕捉不同的纬纱。
-它容许达到用于夹持纱线的任何角位置。
-它容许基于纬纱材料并且在拾取之间固定用于夹持的角位置、调整爪的夹持力。
-它提供两个平行的夹持边缘以有效地捕捉纬纱。
-它容许通过调整伺服马达所传递的扭矩、同时考虑在梭口中行进的纬纱的摩擦力而调整爪的闭合运动。
-它容许根据纬纱选择器或任何进给装置中的纬纱的张紧/制动的条件来调整爪的闭合运动和位置。
-它容许通过在拾取位置附近测量由伺服马达所传递的扭矩而在拾取位置处检查是否存在纬纱材料。
-它容许通过在离开拾取位置时检测爪的角位置而检查纬纱的粗细/纱线支数。
-它容许例如通过验证阶段Φ3中所施加的扭矩在时刻t4与t5之间的变化不超过20％而检查纱线在拾取位置与释放位置之间未被丢失。
-它容许通过爪的连续的打开/闭合运动并且通过检查闭合位置是否对应于角度θ的零值而检查纬纱在释放位置P3处是否已经被正确地释放。
-它还容许通过针对纬纱的给定的信号实施爪的沿着设定位置的小的运动来确定夹具是否为空的。如果夹具不是空的，则所感测到的位置将保持于设定位置周围的给定范围内。
-它容许确定退绕的纬纱的长度。一旦夹具为空的，控制单元207就可以检测到成功的释放。利用有关切割时间、拉入时间以及剑杆的速度的信息，控制器将可用数据联系起来以确定已经被捕捉、拉入、切割并且释放至梭口中的纬纱的长度。
-它容许检查小的且无法进入的梭口中的纬纱位置。
-不需要依靠弹簧来使夹具闭合。它的运动被精确地控制。
可以对上文所考虑的实施例和替代实施例进行组合，以便在所附权利要求的范围内生成本发明的新实施例。

Claims (17)

1.一种剑杆(20)，所述剑杆用于沿着拉入路径(Y20)将纬纱(34)从拾取位置(P1)拉入至织机(2)的梭口中，所述剑杆包含：
-安装于所述剑杆的一个端部处的剑杆头部(206)，所述剑杆头部沿着所述剑杆的主纵向轴线(A20)延伸并且沿着所述拉入路径由驱动件(203)驱动；
-用于捕捉纬纱的夹具(320)，所述夹具安装于所述剑杆头部中并且能够在打开构造与闭合构造之间操作；
-安装于所述剑杆上的致动器(208)，用于致动所述夹具；以及
-运动转换机构(260至328)，所述运动转换机构用于将所述致动器的输出运动转换为所述夹具的打开运动或闭合运动，
其中，所述致动器为电动马达(208)，并且所述电动马达的输出运动为围绕平行于所述剑杆(20)的所述主纵向轴线(A20)的旋转轴线(A208)的旋转。
2.根据权利要求1所述的剑杆，其中，所述运动转换机构(260至328)被构造成在所述电动马达(208)的输出轴(208a)沿第一方向(R1)围绕所述旋转轴线(A208)旋转时将所述夹具(320)从其闭合构造操作至其打开构造，并且在所述电动马达的输出轴(208a)沿与所述第一方向相反的第二方向(R2)围绕所述旋转轴线旋转时将所述夹具从其打开构造操作至其闭合构造。
3.根据权利要求2所述的剑杆，其中，所述运动转换机构(260至328)包含滑动件(260)，所述滑动件能够沿着平行于所述主纵向轴线(A20)的方向在第一纵向位置与第二纵向位置之间以平移方式运动，所述滑动件被构造成在所述滑动件从其第一纵向位置运动至其第二纵向位置时将所述夹具(320)从其闭合构造操作至其打开构造，并且在所述滑动件从其第二纵向位置运动至其第一纵向位置时将所述夹具从其打开构造操作至其闭合构造。
4.根据权利要求3所述的剑杆，其中，所述滑动件包含两个板(262，264)的组，所述两个板平行于所述主纵向轴线(A20)在该主纵向轴线的两个侧向侧上延伸，每个板包含第一滑动表面和第二滑动表面(279，281)，所述第一滑动表面和第二滑动表面沿着所述主纵向轴线彼此分离并且被构造成沿着设置于所述剑杆头部(206)的框架(290)上的对应的引导表面(S294)滑动。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的剑杆，其中，所述夹具包含两个爪(322，324)，其中至少第一爪(322)围绕垂直于所述主纵向轴线(A20)的枢转轴线(A322；A320)相对于所述剑杆头部(206)的框架(290)铰接，其中所述第一爪至少在所述枢转轴线与爪端部(322a)之间沿着所述纵向轴线延伸，所述爪端部被构造成与所述夹具的另一个爪(324)配合来捕捉待被拉入至所述梭口中的纬纱(34)，并且其中，优选地，所述爪端部为垂直于所述主纵向轴线的夹持边缘(322a)。
6.根据权利要求1至4中的任一项所述的剑杆，其中，所述夹具包含：第一爪(322)，所述第一爪围绕垂直于所述主纵向轴线(A20)的第一枢转轴线(A322；A320)相对于所述剑杆头部(206)的框架(290)铰接；以及第二爪(324)，所述第二爪围绕垂直于所述主纵向轴线的第二枢转轴线(A324；A320)相对于所述剑杆头部的所述框架铰接，并且其中所述第一枢转轴线和第二枢转轴线(A322，A324；A320)平行和/或重叠。
7.根据权利要求6所述的剑杆，其中，所述第一爪(322)和第二爪(324)在所述主纵向轴线(A20)的两侧上对称地延伸，并且所述运动转换机构(260至328)在所述第一爪和第二爪上施加相反的力，以用于使所述第一爪和第二爪相对于所述主纵向轴线(A20)朝向或远离彼此枢转。
8.根据权利要求3和4中的任一项所述的剑杆，其中，
-所述夹具包含两个爪(322，324)，其中至少第一爪(322)围绕垂直于所述主纵向轴线(A20)的枢转轴线(A322；A320)相对于所述剑杆头部(206)的框架(290)铰接，其中所述第一爪至少在所述枢转轴线与爪端部(322a)之间沿着所述纵向轴线延伸，所述爪端部(322a)被构造成与所述夹具的另一个爪(324)配合来捕捉待被拉入至所述梭口中的纬纱(34)，并且其中，优选地，所述爪端部为垂直于所述主纵向轴线的夹持边缘(322a)，
-所述第一爪(322)设置有槽(328)并且所述滑动件(260)配备有接合于所述第一爪的槽中的从动构件(278)，或者所述滑动件(260)设置有槽并且所述第一爪配备有接合于所述滑动件的槽中的从动构件(278)；以及
-所述槽被构造成用于引导接合于所述槽中的从动构件并且被构造成用于将所述滑动件(260)的平行于所述主纵向轴线(A20)的平移运动转换为所述第一爪(322)的枢转运动。
9.根据权利要求8所述的剑杆，其中，
-所述槽(328)具有在第一端(328a)与第二端(328b)之间延伸的弯曲的轮廓；
-当所述从动构件(278)处于所述第一端(328a)处时，所述夹具(320)处于其打开构造中；
-当所述从动构件处于所述第二端(328b)处时，所述夹具处于其闭合构造中；以及
-所述轮廓的所述第二端(328b)延伸一距离(d3)，所述距离平行于所述主纵向轴线(A20)测量，所述距离等于所述枢转轴线(A322，A324)与所述爪端部(322a，324a)之间的、沿着所述主纵向轴线测量的距离(L320)的不到35％、优选地为约25％。
10.根据权利要求3和4中的任一项所述的剑杆，其中，
-所述滑动件(260)配备有与所述滑动件成一体或与所述滑动件旋转固定的螺母(266)，并且所述电动马达(208)配备有接合于所述螺母中的螺纹杆(284)；或者
-所述电动马达(208)配备有与所述电动马达成一体或与所述电动马达旋转固定的螺母，并且所述滑动件(260)配备有接合于所述螺母中的螺纹杆，
使得所述电动马达的输出轴(208a)的旋转运动被转化成所述滑动件的平移运动。
11.根据权利要求1至4中的任一项所述的剑杆，其中，所述剑杆包含：用于测量代表所述夹具(320)的打开的几何参数的位置编码器(210)，和/或用于测量由所述电动马达(208)所传递的扭矩的扭矩控制器(212)。
12.一种用于将纬纱(34)拉入至织机(2)上的梭口(S)中的方法，所述织机包括：
-经纱传递单元；
-用于使所述经纱运动以便形成梭口的综丝(17)；
-梭口形成机构(6)，所述梭口形成机构(6)使所述综丝运动；
-纬纱筒管(26)，所述纬纱筒管向所述织机提供纬纱；以及
-用于沿着拉入路径(Y20)将纬纱从拾取位置(P1)拉入至所述梭口中的剑杆(20)，
所述方法至少包含以下步骤：
a)在所述拾取位置(P1)处捕捉(Φ3)所述纬纱(34)；
b)将所述纬纱沿着所述拉入路径(Y20)拉入(Φ3)至所述梭口中至预定位置(P3)；
c)在所述预定位置(P3)处释放(Φ4)所述纬纱；以及
d)将所述剑杆从所述预定位置(P3)撤出所述梭口；
其中，
-利用根据前述权利要求中的任一项所述的剑杆(20)实施所述方法，以及
-在步骤a)、步骤b)或步骤d)中的至少一个步骤期间测量代表所述夹具的打开的几何参数(θ)以及代表夹持力的参数(Tmot)中的至少一个，并且将所测量的参数(θ，T)的值与阈值(θT，
TT)相比较、或者将在两个不同的步骤期间所测量的参数的两个值彼此进行比较。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，代表所述夹具(320)的打开的所述几何参数(θ)或代表所述夹持力的所述参数(Tmot)分别，
-通过所述电动马达(208)被测量作为所述电动马达的输出轴(208a)的围绕所述旋转轴线(A208)的角位置，或者
-被测量作为与所述电动马达(208)施加至所述夹具的扭矩(Tmot)成比例的物理值。
14.根据权利要求12所述的方法，其中，
-在步骤c)处将所述夹具(320)置于其打开构造；
-在步骤d)期间，执行子步骤，所述子步骤包含：
-d1)将所述夹具从其打开构造操作(Φ5)至其闭合构造，
-d2)测量代表处于所述闭合构造中的所述夹具的打开的几何参数(θ)，
并且其中，
-在步骤a)、步骤b)或步骤d)中的至少一个步骤中测量并且与所述阈值(θT)进行比较的几何参数为在子步骤d2)处测量的几何参数(θ)，或者
-在两个不同的步骤期间测量的几何参数(θ)的两个值包含在子步骤d2)中测量的值。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，将在步骤b)期间测量的代表所述夹具(320)的打开的所述几何参数(θ)的值与在子步骤d1)期间测量的同一几何参数的值进行比较。
16.根据权利要求12所述的方法，其中，所述剑杆(20)为根据权利要求5至11中的任一项所述的剑杆，其中能根据取决于纬纱特性的参数或根据外部参数而在两个连续的拾取之间调整所述夹具(320)在其闭合构造中施加的夹持力或调整所述夹具的两个爪(322，324)之间的在所述拾取位置处的角度(θ)，并且其中在步骤a)期间通过所述电动马达测量所述夹具的夹持力或打开。
17.一种用于利用经纱(18)和交织的纬纱(34)来织造织物的织机(2)，所述织机包括：
-经纱传递单元；
-用于使所述经纱运动以便形成梭口的综丝(17)；
-梭口形成机构(6)，所述梭口形成机构使所述综丝运动；
-纬纱筒管(26)，所述纬纱筒管向所述织机提供纬纱；以及
-用于沿着拉入路径(Y20)将纬纱从拾取位置(P1)拉入至所述梭口中的剑杆(20)，
其中，所述剑杆(20)为根据权利要求1至11中的任一项所述的剑杆，并且包含与所述织机(2)的主控制单元(82)通信的嵌入式控制单元(207)，并且所述嵌入式控制单元基于所述织机的主控制单元所提供的数据来控制所述剑杆的电动马达(208)。
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