CN1207083A - 在供纱装置的控制期间监视扫描条件的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在控制供纱装置的期间监视扫描条件的方法,所述供纱装置包括用于存储纱(Y)的存储表面(2),驱动电机(15),检测器装置(7),其具有至少一个朝向供纱装置中的扫描区(12)的检测器,在所述方法中,检测器响应扫描区中的目标的运动及目标的有无产生用于控制目的的目标输出信号,所述目标输出信号的信号电平依赖于扫描条件的质量,并可根据扫描条件的变差而产生报警信号,由目标信号形成基本上同步的测试信号,测试信号的信号电平和代表扫描条件的刚好可接受的变差的报警门限值比较,并且最后当测试信号的信号电平处于报警门限值以下时,产生报警信号。

Description

在供纱装置的控制期间监视扫描条 件的方法

本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述达到方法和如权利要求7前序部分所述的供纱装置。

在由US4865085(相应于EP 0-199059 B1)公知的这种方法中，具有接收器的检测器装置通过操作用于监视在静止的存储鼓上纱锭的轴向运动，并具有第二接收器，用于监视光传输的质量，该第二接收器只打算用于所述目的。第二接收器的输出信号和一个门限值比较，以便获得附加的有用信号，借助于该信号的帮助，当光传输变差时使得对于两个接收器的光强度增加。此外，可以对操作者发出报警信号，表示需要通过除去干扰光传输的污物来清除光传输通路。

在从US-A-4963757公知的方法中，光源也进入两个接收器，一个用于对纱扫描，另一个只用于检测光传输质量，以便维持两个接收器的输出信号之间的关系基本恒定，并补偿光传输质量的变差。

在从US-A-3907440得知的方法中，借助于两个脉冲光源产生对于一个接收器的相位偏移的光脉冲，只用光源中的一个光源的光脉冲对纱进行扫描。从不被用于扫描纱的光脉冲发出的输出信号和一个标称信号值进行比较，以便维持在两个信号之间的预定的关系并补偿干扰的影响。

在由WO95/16628得知的用于控制编织机供纱装置的驱动电机的方法中，供纱装置包括可旋转驱动的存储鼓和静止的检测器装置，在存储表面上的沿圆周偏移的表面区域借助于多个检测器在扫描区同时被用光电方法扫描。在扫描区有纱存在的情况下，检测器同时输出相同的输出信号。相反，在扫描区没有纱存在的情况下，检测器同时产生不同的输出信号。通过在输出信号之间进行识别而得到控制信号，并且只要扫描区没有纱时便驱动驱动电机，直到纱再次到达扫描区。当补充纱存储器时，即在驱动电机的驱动状态下，从检测器的输出信号得到用于控制电路的速度信号。对于检测器装置的操作要求一个预定的光传输质量。当处理纱时不可避免地发生的污物和棉绒随着运行时间的增加而使光传输质量变差。这时检测器装置便失效，因而存储表面成为空的。这可引起在由这种供纱装置供纱的编织机生产的产品中的缺陷。因此，通常，根据经验操作者在一定期间内便例如使用压缩空气或使用刷子清洁光传输通路。然而，所述清洁步骤通常进行比所需的多，或由于操作者缺乏细心而发生干扰。

本发明的目的是提供一种上述的那种方法以及供纱装置，使得可以用简单的结构和简单的技术可靠地发现并指示刚好使得检测器装置正确地操作的扫描条件的变差，并可消除扫描条件的变差而不破坏由这种供纱装置供纱的编织机生产的产品。

这一目的是由按照具有权利要求1和权利要求7的特征的本发明实现的。

在这种方法中，用于控制的目的而产生的目标输出信号也用于检查扫描条件的质量例如光传输的质量。这不需要在检测器装置中或在存储表面增加任何可观的零件。对于检测器装置的功能所需的决定性的扫描条件例如光传输质量在扫描区被检查，即仅仅在对于用于控制例如驱动电机的检测器装置的功能而言所述质量是决定性的位置被检查，而不在离开扫描区的位置被检查。扫描条件的变差将改变输出信号的电平，也改变和门限值比较的测试信号的电平，所述门限值为刚刚可接受的扫描条件的变差而设置，所述测试信号最终会落到所述值以下。这会引起报警信号。借助于报警信号，操作者被及时告知，即既不太早也不太晚，从而清洁检测器装置的工作区，即例如光传输通路。然而，报警信号也可合适地用于自动启动检测器装置的清洁装置，这种清洁装置例如通过吹除或扫除污物执行清洁步骤。

在这种供纱装置中，扫描条件的检查精确地在这样的位置进行，在此位置目标被扫描，即在此位置扫描条件的质量对于检测器装置的正确的功能是至关重要的。此外，因为目标输出信号本身被用作测试信号的基础，在存储表面上不需要附加的检测器元件或辅助装置。已经用于扫描目标的元件也用于测试过程。结果，仅仅在这种操作期间检查扫描条件，并产生报警信号，以便通知操作者消除干扰，在所述操作期间，扫描条件的变差可能干扰检测器装置的操作。并且不是永久地进行检查，在不重要的时间间隔不进行检查，在此时间间隔，扫描条件对检测器装置的操作没有影响。所提供的结构特征对于具有在操作期间由驱动电机驱动的存储表面(可旋转地被驱动的存储体)的供纱装置以及对于具有静止存储表面的供纱装置(静止的存储鼓和可旋转地被驱动的纱锭元件)是有利的，用于可靠地确定何时必须消除干扰。

按照权利要求2所述的该方法的变型，进行两种信号的发生和不发生的简单的逻辑计算，以便根据正确地确定的扫描条件在正确的时刻及时地产生报警信号。

在按照权利要求3的方法改型中，测试信号以及用于控制驱动电机的速度信号都由目标输出信号形成。扫描条件的检查只在驱动电机必须被驱动的情况下和存储表面具有空的危险时进行。虽然当没有测试信号时发出报警信号，但对于无障碍的使用速度信号仍然出现。

在按照权利要求4的方法改型中，信号的比较是可靠的，因为输出信号和测试信号两者都和单独的门限值比较。较高的门限值代表刚好可接受的扫描条件的变差。输出信号和测试信号不仅同时发生，而且其信号电平相同，这对于和门限值比较而言是关键性的。因为测试信号的门限值较高，所以只要发生刚好可接受的变差，测试信号便不出现。而输出信号仍然存在，并可以预定的方式用于控制目的。不过，在没有测试信号时，将产生报警信号。较低的门限值对应于扫描条件的最坏的变差，此时不再确保检测器装置的正确的操作。在操作者还没有得到报警信号的情况下，当输出信号或速度信号也不出现时，供纱装置以及由所述供纱装置供纱的编织机可以关断，从而避免存储表面处于空状态。

此外，在按照权利要求5的方法改型中，两种信号都和相同的门限值比较。在比较之前，测试信号的信号电平被改变，使得当其信号电平和报警门限值比较时，可以得到表示需要报警信号的精确的信息。

按照权利要求6和9，本方法尤其适用于供纱装置中的光电和无触点扫描，因为在信号电平和光传输质量之间具有好的可预测的关系。

不过，本方法的应用以及用于实现本方法的结构特征并不限于光电扫描，利用其它的无接触扫描方式(声的，感应的等)，甚至利用接触纱的扫描也可实现相同的原理，即用于控制目的而产生的输出信号也用于测试过程。然而重要的是，用于测试过程的输出信号由扫描区中的目标扫描而产生，并表示一个可很好地计算的信号电平，该电平随扫描条件的变差例如由于集中的污物而相应地改变。该原理也适用于具有静止的储纱表面的供纱装置。输出信号不一定是信号串，尽管这在某些情况下是有利的。

按照权利要求8所述的供纱装置，目标输出信号被用于测试过程，其代表鼓的转动速度，并只有当鼓因在扫描区内没有纱而被驱动时才产生。借助于形成的测试信号，可以简单而可靠地产生报警信号，并精确地在扫描条件相应地变差的时刻产生。特别有用的是，仅当驱动电机因补充纱存储而被驱动时才检查操作的可靠性。在这种情况下，存在使存储表面空的危险，因为纱存储的边界由于消耗而尾随在扫描区的后面。如果驱动电机不被驱动，则不执行测试过程。这是不那么重要的，因为在存储表面上已经存储有足够多的纱，从而使所述纱存储进入扫描区。当驱动电机静止时可以临时进行清洁或排除干扰，使得不必关断供纱装置，因而由供纱装置供纱的编织机的生产过程也不必中断。

在按照权利要求10所述的供纱装置中，尽管没有测试信号，但仍然发生的输出信号被用作用于控制目的的速度信号，并单独产生报警信号。使用供纱装置的控制装置的微处理机是有用的，这种微处理机在大部分情况下作为用于这一目的的组合或监视装置而存在，因为微处理机通常具有足够的能力用于这一附加的程序处理，并因而只需要配备合适的软件。

在按照权利要求11的实施例中，该装置通过关断部件关断供纱装置，也暂时关断由这种供纱装置供纱的编织机，即只要在报警信号发生之后而干扰并没有消除时，和门限值比较的速度信号由于其它原因而不出现。这导致双保险功能。

在按照权利要求12的实施例中，电压分压器对于输出信号和测试信号产生相同的电平。两个比较器比较两个信号电平和两个不同的门限值。结果，甚至在扫描条件已经变差到刚好可以接受的程度时，虽然测试信号已不出现并产生报警信号为控制目的而需要的速度信号仍然发生。

相反，在按照权利要求13的实施例中，测试信号的信号电平和已在电压分压器中的输出信号的信号电平相关地被改变。可能为控制目的而需要的速度信号可以仍然从输出信号取得，当具有刚好可以接受的扫描条件的变差时，测试信号不复出现，并产生报警信号。

在按照权利要求14的实施例中，通过多个单个的检测器实现了具有驱动电机的精确控制的优选的光电的纱扫描，其中只利用一个单个的检测器的输出信号进行测试处理。

现在结合附图说明本发明的最佳实施例，其中：

图1是供纱装置的纵剖面图；

图2是图1中的平面II-II的截面图；

图3是控制电路的方块图；

图4是图3的部分详图；以及

图5，5A，5B和5C是示意的U/t信号图。

按照图1的供纱装置F，特别是用于编织机的供纱装置，包括用于电驱动电机15的壳体13，驱动电机用于通过轴16驱动鼓1旋转。在固定于壳体13的保持托架13’内，提供有光电检测装置7，其中包含有(图2)多个检测器S，其以一定间隔沿圆周设置，并朝向扫描区12(以点划线表示)，例如，检测器装置7沿平行于鼓轴线的方向是可调的。检测器装置7通过控制电路L和驱动电机15的控制装置C相连。每个检测器S可以包括其自身的光源，例如红外光源，和接收器，例如用于响应反射光的光二极管。

鼓1限定一个作为纱存储部分5的存储表面2，包括纱Y的绕线6，用于在需要时消耗，由织机例如编织机(未示出)在鼓1上拉出。纱Y被支撑在图1的鼓1的上部区域，并借助于鼓1的转动而缠绕，驱动电机15被这样控制，使得尽管纱5的不同的消耗，但其试图保持纱存储部分5的尺寸使得纱存储部分5到达扫描区12。如果在扫描区12内存在纱，驱动电机15便停止或减速。如果在扫描区12内没有纱，则驱动电机15被驱动或加速。通过控制装置C，使得驱动电机15的速度基本上适应纱的消耗。

鼓1可以被设计成鼠笼形的，具有间隔为Z的纵向延伸的杆R。代替净间隔Z，在鼓1中也可以提供纵槽，所述的槽向外开口。此外，可以使用具有沿周向交替的并具有完全不同的例如光扫描性能的表面积A，B的光滑表面的鼓1。在所示的实施例中，杆R和间隔Z限定第一和第二圆周部分8，9，其对于检测器装置7的检测器5具有完全不同的扫描性能。表面积A，B应该沿周向均匀地分布。所示实施例的检测器装置含有3个检测器S，它们在圆周方向这样分布，使得至少一个检测器S扫描第一圆周部分8，而同时至少第二个检测器S同时扫描第二圆周部分9。

在鼓1中提供有辐条星19作为前进元件G，辐条星19的辐条18通过间隔Z向着轴16上的转动轴承17延伸。旋转轴承17和辐条星19相对于鼓1的轴线3是倾斜的。因为旋转轴承17被固定在被阻止随轴16转动的轴环17a上，所以辐条星19使纱存储部分5沿轴向向前沿朝向扫描区12的方向运动。此外，通过在供纱侧把鼓1设计成锥形也可以实现类似的前进效果。

检测器S被连接地提供在壳体30中。透光盖栅31或盖窗由所有检测器S共用，用于保护检测器S不受直接污染。在所述盖栅31或所述盖窗上或其前面，与/或在鼓1的扫描区12中，可能沉积污物。

图3以原理方块图表示控制电路L的可能的实施例，控制电路L用于根据检测器装置7的输出信号或根据检测器S的输出信号产生用于驱动驱动电机15的驱动控制信号。

检测器S包括发射器D7-D9和接收器元件T1-T3，最好利用红外光操作。检测器，接收器和运算放大器20-22协同工作，被共同连接于恒压源。接收的红外辐射产生影响工作电阻上的电压的光电流。所述电压在运算放大器20-22中被放大。运算放大器20-22的输出通过二极管网络和位于中心的工作电阻40相连。二极管的极性和连接关系使得正的有功电压加于工作电阻40的上端，而负的有功电压加于工作电阻40的下端。因而，在工作电阻40上产生最大的最高正电压和最大的最低负电压之间的最大差值电压。正值通过放大器38被送到差动放大器40，而负值通过放大器39被送到同一差动放大器40。在差动放大器41输出端的电压相应于在存储表面上的纱存储部分的比例部分。差动放大器41的输出端的电压通过二极管和电阻网络被送到比较器43。在电位器44上可以调整纱存储部分的大小为所需的值。比较器43向驱动电机15的控制装置提供指令：运行或者停止。详细信息可在WO95/16628中找到。

检测器元件S(D1，T1)的输出信号通过运算放大器20的14被附带地取出，并被送到电路部分D和并联电路部分E。

线24把点23和比较器26的一个输入端相连，比较器26的另一个输入端和一个可调的门限值元件27相连。比较器26的输出和一个组合或监视装置V相连，监视装置V被集成为微处理器M。微处理器M具有和其相连的报警信号发射器4并选择地具有开关件11。并联电路部分E在点23利用和第二比较器28相连的连线25分支，其另一个输入端和第二门限值部件29相连。第二比较器28的输出也和装置V相连。门限值部件27被设置为低的门限值，该值例如相应于这样一个信号电平，在此电平之下，例如由于变差的光传输质量检测器装置7将不再能够工作。相反，门限值部件29被设置为一个代表刚好可接受的变差的光传输质量的较高的门限值，此时检测器装置仍然能够正确操作，但是已经可以建议进行除去影响光传输质量的污物。

在电路部分D中，根据输出信号产生代表鼓1的速度的旋转速度信号，速度信号通过微处理器M中的装置V提供并被适应适用于计算。微处理器按照等值逻辑比较来自比较器28和26的两个信号的存在。在两个信号变为不相等或其中一个信号不存在的情况下，必须开始报警。

测试信号基本上在同时被同步地形成，并和输出信号具有相同的信号电平。因为门限值部件29被设置为比门限值部件27具有较高的门限值，所以只要其信号电平在门限值以下，在装置V便不出现测试信号。借助于微处理器M，信号发射器4被启动，从而发出光信号或声信号。如果污物不被除去，只要速度信号还不出现，微处理器便可以启动开关部件11，并可以关断供纱装置和编织机，以便避免鼓1的亏空。

图4表示电路部分D和并联电路部分E的一种改型。在连线14中，提供有由电阻32、33和34组成的分压器。在电阻32和33之间的点35连线24分接到比较器26的一个输入端。在电阻33和34之间的点37连线25分接到第二比较器28的一个输入端。输出信号的信号电平(电压值)在点37比在点35的低。第一和第二比较器26，28的每个第二输入端和被设置为预定门限值(参考电压)的公共门限值部件36相连。所述门限值36被精确地调整到这样一点，在该点上污物达到一个刚好可以接受的极限，但是在该点测试信号的信号电平太高。借助于分压器32，33，34，比较器28在比比较器26较高的门限下转换。在检测器装置被相应地弄污的情况下，比较器28不再能够转换。借助于等值检查比较器26，28的输出电压，微处理器M确定必须发出报警信号。报警信号发射器4被启动。

为了更好地理解上述的测试过程，参看图5，5A-5C。图5以U-t曲线说明在连线14中的输出信号38是如何由检测器S，T1根据彼此不同的圆周部分8，9或表面区域A，B而产生的。在头两个信号电平，光传输质量仍然是良好的。从图5中的第三个信号电平开始，光传输质量下降。在如图3所述的控制电路L内，输出信号39存在，如图5A所示。在门限值部件27设置的门限值由U1表示。在比较器26的输出端，发生如图5C所示的信号串C。相反，在比较器28的输出端发生如图5C所示的信号串G。在时间点X之后，信号G不再存在。信号串的等值性检查获得图5C的信号串H。在时间点X，微处理器M启动报警信号部件4。

门限值U2代表扫描条件即光传输质量的刚好可接受的变差，此时，借助于在时间点X之后仍然存在的输出信号39并借助于图5C所示的信号串C，检测器装置7仍能正确地工作，如图5A较低的部分所示。应该注意，光传输质量在比如图5A-5C表示的相当长的时间间隔内才下降，所述的图对于所述时间间隔只是示意性的，只是为了便于理解。

图5B所示的曲线属于图4的改型。在图5B中，在较低的部分，输出信号39和图5A的输出信号39相同。门限值U1等于图5A的门限值U1。在图5B的上部，可以看出，由于分压器的影响，从输出信号得到的测试信号40’的信号电平低于输出信号39的信号电平；不过，对于测试信号40’，认为和输出信号39具有相同的门限值U1。测试信号40’的头三个信号电平足够高，从而通过第二比较器28。不过，第四个信号电平低于门限值U1，因而在组合装置V中测试信号40’不会出现，因而产生报警信号。

借助于电路部分D和并联电路部分E以及其中设置的元件，形成一种防污物检查装置，用于计算测试信号和速度信号之间的相应性。所述防污物检查装置可以在微处理器M中由相应所软件实现。光传输质量的检查只有在驱动电机被驱动用以补充纱存储时才进行，因为利用停止的鼓检测器装置只扫描纱而看不到反射杆R，因而不能可靠地判断反射光传输的质量。

该方法可以用于其它的扫描原理，例如当借助于声，感应，磁，电容等进行扫描时。

Claims (14)

1一种用于在控制供纱装置时监视扫描条件的方法，所述供纱装置包括用于存储纱的存储表面，所述的纱被存储在纱存储部分的绕线中，用于供给的目的，一个驱动电机用于通过绕上纱而补充纱，检测器装置，至少使一个检测器朝向在供纱装置中提供的扫描区，以及和检测器装置相连的控制电路，在所述的方法中，检测器响应在扫描区中目标的运动或目标的有无而产生用于控制目的的目标输出信号，所述目标输出信号的信号电平依赖于扫描条件的质量，并且其中在扫描条件变差时可以发出报警信号，

其特征在于，根据目标输出信号，提供一个基本上同步的测试信号，所述测试信号的信号电平和一个报警门限值相比较，所述报警门限值代表刚好可接受的扫描条件的变差，并且当所述测试信号的门限值低于报警门限值时产生报警信号。

2如权利要求1所述的方法，其特征在于，报警信号根据和门限值比较的测试信号以及目标输出信号的监视结果而被形成，最好只要确定监视结果是，和报警门限值比较的测试信号不出现，而目标输出信号仍然发生时，形成报警信号。

3如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在由所述检测器装置检测在由检测器装置监视的扫描区内有无纱的期间，存储表面被驱动电机旋转地驱动，并且由检测器装置的检测器的目标输出信号形成代表存储表面旋转速度的速度信号和测试信号。

4如权利要求1至3至少一个所述的方法，其特征在于，具有目标输出信号和测试信号的基本上相等的信号电平，测试信号的信号电平和代表刚好可接受的扫描条件的变差的较高的门限值比较，以及目标信号的信号电平或速度信号的信号电平分别和较低的门限值比较，最好和代表最坏的不可接收的门限值比较，在不出现测试信号时，产生报警信号，在没有目标输出信号或速度信号时，分别产生关断信号。

5如权利要求1至3至少一个所述的方法，其特征在于，测试信号被同时形成具有低于输出信号的信号电平的信号电平，然后两个信号电平和同一个门限值比较。

6如权利要求1至5至少一个所述的方法，其特征在于，目标或纱被分别在扫描区进行光电扫描，并且当刚好可接受的光传输质量的变差由检测器装置检测到时，产生报警信号。

7一种供纱装置，尤其用于编织机的供纱装置，包括壳体(13)，用于存储纱的存储表面(2)，可控制的驱动电机(15)用于驱动绕线元件，以便向由在存储表面(2)上多个绕线构成的纱存储部分提供纱(Y)，静止信号产生检测器装置(7)，其朝向向着至少一个存储表面(2)的扫描区(12)，用于检测在扫描区(12)内目标的有无或运动，以及控制电路(L)，用于处理检测器装置(7)的目标输出信号，目标输出信号的信号电平依赖于在检测器装置(7)处的扫描条件，

其特征在于，在控制电路(L)中，提供有并联电路部分(E)，用于产生并计算由目标输出信号(38，39)基本上同步形成的测试信号(20，20’)，以及控制电路(L)和报警信号发生器(4)相连，报警信号发生器可在代表刚好可接受的扫描条件的变差的测试信号的信号电平改变时启动。

8如权利要求7所述的供纱装置，其特征在于，在限定绕线元件的鼓(1)上提供有存储表面(2)，并可被驱动电机(15)旋转地驱动，其在扫描区(12)具有扫描性能完全不同的圆周偏移的表面区域(A，B)，该表面区域(A，B)在没有纱(Y)时在扫描区(12)内限定相对运动的由检测器装置(7)要被检测的目标，借助于检测器装置(7)，在表面区域(A，B)的运动检测期间可以产生目标输出信号(38，39)，所述目标输出信号代表鼓(1)的旋转速度，控制电路(L)包括门限值部件(36，29)，用于提供在检测器装置(7)和至少一个表面区域的刚好可接受的扫描条件的变差的门限值，以及在控制电路(L)中，由输出信号基本上同步地可以形成测试信号(20，20’)，该信号可以和来自门限值部件的门限值比较，以便进行计算。

9如权利要求7所述的供纱装置，其特征在于，检测器装置(7)是一种光电检测器装置，用于产生具有依赖于在检测器装置(7)中的光传输质量的目标输出信号。

10如权利要求7所述的供纱装置，其特征在于，控制电路(L)包括电路部分(D)，用于由输出信号得到速度信号，以及并联电路(E)，被共同地连接到信号处理组合或监视装置(V)，最好是微处理器(M)，并且装置(V)提供有一处理程序，其中在具有速度信号而没有测试信号时，可以启动报警信号发生器(4)。

11如权利要求10所述的供纱装置，其特征在于，组合或监视装置(10)和关断部件(11)相连，只要在驱动电机(15)的激励状态下速度信号也不出现时，通过处理程序可以启动关断部件。

12如权利要求7至10至少一个所述的供纱装置，其特征在于，电路部分(D)和并联电路部分(E)被共同地连接于电压分压器，电路部分(D)和第一比较器(26)的输入相连，所述比较器的输出和组合或监视装置(V)相连，其另一个输入端和被设置为一个低的门限值(U1)，最好是第一参考电压的第一门限值部件(27)相连，并联电路部分(E)和第二比较器(28)的一个输入端相连，其输出也和组合或监视装置(V)相连，其另一个输入和被设置为较高门限值(U2)的第二门限值部件(29)相连。

13如权利要求7至10至少一个所述的供纱装置，其特征在于，为输出信号而提供有电压分压器(32，33，34)，电压分压器(32，33，34)具有和其相连的电路部分(D)上游的电阻(33)和并联电路部分(E)下游的所述电阻(33)，电路部分(D)和第一比较器(26)的输入端相连，其输出端和组合或监视装置(V)相连，并联电路部分(E)和第二比较器(28)的输入端相连，其输出端也和装置(V)相连，比较器(26，28)的第二输入端和只用于设置一个门限值(U1)，最好是一个单一的电压的公共门限值部件(36)相连。

14如权利要求7至13中至少一个所述的供纱装置，其特征在于，检测器装置(7)具有多个单个的检测器(S，T1，T2，T3)，它们沿鼓(1)的圆周的旋转方向分布，最好是光电检测器，并且电路部分(D)和并联电路部分(E)只和一个单独的检测器(S，T1)相连。

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