CN1635976A - 剑杆织机或片梭织机的喂纱装置速度控制方法和纱加工系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及剑杆织机或片梭织机中供给一个通道的喂纱装置驱动速度的控制方法。根据该发明的装置，除了单一纱传感器的信号数据与驱动电机的速度数据外，与织机的所述通道中一个将来工作阶段有关的数据通过织机的主控单元被传送到该喂纱装置的一个速度控制单元。利用所述数据可计算在所述通道中的工作阶段所需的纱量并且推导及相应地调整驱动电机的驱动速度。

Description

剑杆织机或片梭织机的喂纱装置 速度控制方法和纱加工系统

本发明涉及一种根据权利要求1前言部分的方法以及涉及一种根据并列权利要求8前言的纱加工系统。

剑杆织机或片梭织机中供给不同通道的喂纱装置通常用作自主的单元。这意味着喂纱装置的速度控制单元通过判断瞬间驱动速度并借助几个纱监视传感器来计算补偿瞬间消耗所需的纱量，并基于计算出的纱量推导和调整驱动速度，从而实现总是提供一个对瞬间消耗来说足够的纱供给量。这种情况下，甚至可能在计算时判断在最近的过去以及至瞬间点的纱供给情况，但不能判断将来的消耗趋势。纱传感器单元包括至少两个设备标准高并且昂贵的纱传感器。由于喂纱装置的自主运行不能判断将来的消耗趋势，例如，这种趋势可能因纺织图案而变化，而速度控制不是十分灵活或者控制必须安全、留有余量并且有时会导致紧张的控制行为。这对纱破损造成很大的危险。而且，喂纱装置中需要快速响应并且功率大的驱动电机，而该驱动电机很昂贵。

用于喷射织机的测量喂入装置在功能上和结构上不同于用于剑杆织机和片梭织机的喂纱装置。关于测量喂入装置，可从EP 04 01 699 A得知，它基于两个或甚至三个传感器的信号计算纱量并由此推导驱动电机适宜的速度。由于放纱控制取决于纺织周期，因此测量喂入装置在喷射织机上不是自主运行的，而是必须与喷射织机的主控单元连接。主控单元可以(例如)包括取决于数据的纺织图案。激活测量喂入装置的用于测量退纱长度的停止装置，至少喷射织机的制动信号数据和/或启动/停止数据从主控单元传送至测量喂入装置的速度控制单元，从而以与织机周期匹配的精确时间激活停机装置。然而，从主控单元传送出的数据没有被用来计算纱供给的纱量。

从EP 04 58 856 A可知，在由一个织机和至少一个喂纱装置构成的纱加工系统中，与纺织图案有关的数据在一个高速通讯总线系统中从织机的主控单元传送至喂纱装置的一个控制元件。借助该数据，喂纱装置的控制元件灵活地进行调整，该调整考虑到了将来和临界工作情况，从而避免驱动电机的剧烈加速或减速导致的消耗。该有关纺织图案的数据没有被用来计算补偿纱量的消耗。

本发明的一个目的是提供如一开始所述的一种方法和一个纱加工系统，它们使得剑杆织机或片梭织机的喂纱装置的工作性能提高并简化了喂纱装置的结构。

所述目的可以分别通过权利要求1所述的特征和权利要求8所述的特征来实现。

通过有意地放弃剑杆织机或喷射织机的每个喂纱装置的自治和在喂纱装置和剑杆织或喷射织机间进行功能性的相互连接，并且利用用于计算补偿纱供给的纱量的消耗的织机数据，该数据代表了织机在有关通道中的将来工作阶段，喂纱装置只需要一个唯一的纱传感器的纱传感器部件，因为用于计算补偿纱量的消耗所需的进一步信息从织机中传送出来。这大大减少了喂纱装置的结构性设备。相应地，由于织机数据，如与纺织图案有关的数据的原因，可以简易地算出或调整必要的纱量和与纱量相应的这一通道中的将来工作阶段的速度。这使得速度的控制比现有方案要灵活得多并且避免了紧张的控制动作。这是因为对速度控制不仅考虑了最近的过去直至现在，还考虑了将来的一个时期。考虑到消耗可能剧增或剧减，速度已被提前控制，这样尽管消耗发生变化，但驱动电机无需极度加速或减速。由此，可以使用一个更容易控制的更简单廉价的驱动电机。灵活协调的速度控制减少了纱破损的危险并提高了工作性能。

由于仅需要一个纱供给传感器使得喂纱装置简化，这一简化在纱加工系统中是非常重要的，并且还使得驱动电机更简化。不需要更多的努力就能提供一个从剑杆织机或片梭织机的主控单元至喂纱装置的速度控制单元的数据传送路径。与各通道内织机的将来工作阶段有关的数据至少已经被发送至一个重要部分并且时间精确，因为这一数据(例如)是控制这一类型织机的通道选择装置或颜色选择装置所需要的数据。此外，对剑杆织机或片梭织机的一个将来工作阶段的数据进行编程不成问题，这样这些数据代表了用于每一喂纱装置速度控制的时间精确性和指示性的信息。

按照该方法，取决于消耗和速度的纱供给情况由喂纱装置中的单一纱供给传感器监视，该传感器监视纱供给的退绕边线在一个参考位置的动作。当纱供给在参考位置出现或消失时，传感器信号变化，并且甚至可以按类似的形式变化。那些传感器信号可以和织机数据一起用来计算纱的长度或仅选择性地用来确认和/或纠正主要借助织机数据做出的计算。由于考虑到了这一通道的将来工作阶段，因而有准备地灵活控制用于该通道的喂纱装置的驱动电机的速度，同时，需允许纱供给尺寸相对参考位置的较小波动，也就是说，获得一个不变的相对最适宜的纱供给的小尺寸，该尺寸尤其正好避免了储存体在消耗时或当消耗停止时的空出或溢出。

通过一种算法从被计算出的纱的长度方便地推导出驱动速度。这一算法的选择使得速度控制保持灵活并且能够避免紧张的控制动作。

优选两种不同的方法。可以计算出用于每一次拾取的纱量，然后由此推导出合适的速度。或者，可以计算出用于随后的几次拾取的纱量并且由此调整速度。

如果喂纱被正确地执行，方便地控制驱动速度使得纱供给传感器的一个信号在预先计算出的时间点发生变化。在织机不按照传送数据运行或驱动电机不按照控制运转的情况下，可以利用一个检测出的与预先计算出的时间点有关的信号变化的偏差来推导速度的校正。

喂纱装置所属的通道中与将来工作阶段有关的数据可以作为一个时间点和/或时间段被分别传送。或者，这一数据可代表如剑杆织机或片梭织机的主轴预先设定的旋转角度或旋转角度范围，而且这一数据将和分为多个增量的主轴的转动一起被传送到喂入装置速度控制单元。对一次正确计算重要的数据可包括在以下群组中：开始拾取的时间点、或分别为至开始拾取的时间段、拾取结束的时间点、拾取持续时间、拾取次数、两次连续拾取间的停顿、机器运行速度、拾取长度及类似的数据。所有这些数据为通用数据，在此基础上，速度控制单元接收关于在此时间段所需纱量的可靠信息。

当然，由于如今的剑杆织机或片梭织机的纱的速度很高以及纺织周期频率高，快速的数据传送是非常重要的。一个CAN总线系统或类似的系统对此特别有帮助。该系统具有很少的线路并且按照一个高速通讯协议运行，该协议包括特别设计的并顺次传送的信息。这样用于计算纱量的数据应当至少主要按最高优先信息被传送。

借助附图对本发明进行说明。附图中：

图1为一个纱加工系统的示意图，该系统由一个剑杆织机或片梭织机和至少一个纬纱喂入装置构成，及

图2为一个工作图表。

如图1所示的一个纱加工系统S，包括一个剑杆织机或片梭织机L和至少一个纬纱喂入装置F。织机L使用几个通道工作。所示喂入装置F沿一个通道喂纱。织机L包括：至少一个插入元件R，例如，一个剑杆或一个片梭；各自相应的一个通道选择装置或颜色选择装置A；和一个主控单元C。在主控单元C中，获得与织机L将来工作阶段有关的数据，例如，该数据为被编程的形式，又例如，该数据与纺织图案有关。主控单元C，尤其借助其内产生的表现为数据形式的信息i，对通道选择装置或颜色选择装置A分别进行控制，以便只插入这一通道相应的纬纱喂入装置F提供的几个不同纬纱Y，Y′，Y″，Y中的一个。

喂入装置F在框架1中有一个驱动电机M。该电驱动马达M的速度可控。驱动电机M驱动一个绕组元件2，纬纱Y通过绕组元件2从一个供给线轴4退绕出来并依次缠绕到一个储存体3上从而形成一个具有某一尺寸(转或绕组的数目)的纱供给YS，该尺寸正好足够补偿织机L相应的消耗。喂入装置F的框架(12)中设有一个纱制动器W。纱制动器W与储存体3一起运转。而且，设有一个速度信号拾取器D，分别登记驱动电机M或缠绕元件2的瞬间驱动速度和用于将一个速度信号传送到喂入装置F的速度控制单元CU。该速度控制单元C被计算机化并且包括至少一个微处理器，该微处理器与传感器部件的一个单一纱供给传感器S是信号传送连接的。纱供给传感器S，例如，被安装在框架12上并且指向储存体3的一个检测区。纱供给YS的退绕边线应当被大致定位(参考位置)在该检测区，这时纱储存具有一个最适宜的尺寸。一个最适宜的尺寸意味着一个纱量既不会在织机的甚至最大消耗时使得储存体3空出，也不会在消耗停止后使得储存体3溢出。这意味着纱供给YS的最适宜的尺寸尽量要小。纱供给传感器S，例如，取决于纱供给YS的退绕边线是出现还是消失在检测区而产生不同的信号。纱供给传感器S甚至选择地作类似的运行。主控单元C和速度控制单元CU之间设有一个数据传送路径5。织机的至少一个将来工作阶段的数据由信息i通过数据传送路径5被传送。

数据传送路径5可由电缆形成或可为一个无线电通信传送路径。该传送路径5可以方便地为一个总线系统的部分，该总线系统传送连续信息形式的数据并且借助一个高速通讯协议(如CAN-总线系统)传送数据。这种情况下，CAN界面的处理器需要与速度控制单元CU和主控制单元C相连接。至少，代表织机L将来工作阶段数据的主要部分应当包括在有着最高优先级的信息中。

主控单元C可以包括一个输入部分6，该部分允许输入与拾取长度或纺织宽度有关的信息、相应地与储存体3的直径或周长的展开有关的信息、相应地与织机运行速度有关的信息及类似的信息，以便同样以数据的形式将这些信息传送至速度控制单元CU。或者或附加地，在喂入装置F上设有输入部分6′，如相应地设在速度控制单元CU上。

更多纬纱Y′，Y″，Y通过更多的未显示的喂入装置F被喂入更多的通道，每个喂入装置同样配备有一个单一纱供给传感器S并以同样的方式连接到主控单元C。

在纱加工系统S的运行中，织机L以一个预先设定的工作速度(织机主轴的旋转速度)运转。纬纱被间歇地插入梭口。插入或拾取由剑杆或片梭R执行。根据插入系统的类型不同，其各自的插入构件R接收出现在通道选择装置或颜色选择装置A的纬纱从而插入纬纱。插入或拾取后，插入的纬纱被钢筘击打并且最后被切断。预先调整织机的纺织宽度及运行速度，例如，在输入部分或输入区6中调整。相应地，取决于纬纱插入顺序的图案由主控元件C借助用于通道选择装置或颜色选择装置A的信息i进行控制。这种情况下，各自的喂入装置F在储存体3上准备纱供给YS，该纱供给YS用于补偿这一通道的消耗。通过控制驱动电机M的速度使得纱供给YS分别被重新装满，这样纱供给YS的退绕边线至少基本维持在检测区的纱供给传感器S的参考位置。

为实施速度控制，速度控制单元CU接收包括在信息i′内与织机L的至少一个将来工作阶段有关的数据。在此数据及速度信号拾取器D的数据和在输入部分或输入区6，6′分别被输入的数据基础上，相应地，速度控制单元C最终甚至考虑了纱供给传感器的信号数据，计算储存体3上补偿消耗所需的纱量。通过一种合适的算法，从计算出的纱量推导出驱动电机M的速度并且对其进行相应的变化或调整。此外，当计算纱供给YS的纱量并进而控制其速度时，要考虑以下信息：纱供给在过去(在计算时的时间点之前)的情况，现在的纱供给大小(在计算时的时间点)，和纱供给将来的情况(织机L的将来工作阶段)。在进行计算时也可以考虑纱供给传感器信号的信号变化。然而，在计算出的关系和实际的关系之间发生或检测出偏差时，信号变化可主要用来确认一个计算或用来纠正计算出的纱量和/或速度控制。

包含在信息i′中的数据，例如与喂纱装置F的通道中一个从现在开始以后的拾取的开始时间点有关、与拾取持续时间或与该拾取的喂纱长度有关、与拾取结束的时间点、下一次拾取开始之前的暂停时间有关，及类似的数据有关。此外，织机的瞬间运行速度、纺织宽度、或类似的数据可同样被传送。借助这些数据，速度控制单元CU已经可以计算补偿纱量的消耗并且可以在计算出的纱量的基础上控制驱动电机分别最适宜的速度。由于被传送信息i′的数据同样代表了织机L的至少一个将来工作阶段，速度控制可以适应将来的消耗趋势。例如，对于一次拾取后预示的较长的暂停，驱动电机提前减速，因为这样会有足够的时间从容地重新装满纱供给YS至必要的最小尺寸。另一方面，对于随后的从相同通道几次拾取，将驱动电机M的驱动速度提前调整得更高，以便随后能够顺利地处理届时连续的高消耗。这种预先的速度控制在将来更长时间消耗停顿的情况下或将来消耗剧增的情况下都是很方便的，从而避免驱动电机M的强烈加速或减速，而这种加速或减速可能对纬纱Y有损害。

图2示意性地描述了纱供给YS随着时间t的变化情况。速度控制单元CU例如已存储纱供给YS在过去的时间段P的状态信息。该水平的虚线例如代表纱供给传感器S的检测区(参考位置)。纱供给YS的退绕边线最好应在检测区仅略微地波动。由于接收了信息i′，速度控制单元CU在时间点x(当前T)知道下一次拾取T1将在时间点x1开始，然后会有一个持续时间x2，并将在时间点x3结束。此后，出现暂停x4直到时间点x5下一次拾取P2开始。至少，与运行阶段有关的数据例如在时间点x2至x3之间的数据被传送，最好连至时间点x5或甚至至将来的时间E之间的数据都被传送。由于这一数据的传送，速度控制单元CU精确地知道纱的消耗会怎样变化，并且知道纱供给YS中补偿纱量的消耗将如何被计算出，以及知道在计算出的纱量的基础上如何控制驱动电机的速度。

与各通道连接的喂纱装置F不需要测量拾取的纬纱长度，因为在一个剑杆织机或片梭织机L中，插入构件R自动测量拾取期间正确的纬纱长度。通常，一个剑杆织机或片梭织机的每一个喂入装置作为自治单元运行，该自治单元除了通过纱与织机联系外，其与织机之间便没有任何其他联系，并且该自治单元借助几个面板上的纱传感器根据纱供给的变化对瞬间消耗作出反应，并且根据传感器的信号使驱动电机加速、减速或停止。到目前为止，在缺乏有关织机将来工作阶段的直接信息的情况下，已经达到了这一步。然而，在所述图1和2的纱加工系统S中，放弃了这一自治原则。也就是说，现在喂入装置F使用了仅一个单一纱供给传感器S来工作并且严格从属于织机L的工作阶段而运行，因为现在喂入装置F的速度控制单元CU在功能上是与织机L的主控单元C相结合的。如果没有信息i′及其中包含的数据，仅具有一个单一纱供给传感器S的喂入装置F就不能运行，因为这样一来速度控制单元CU不能保证必要的消耗补偿。与对一个单一纱供给传感器复杂结构进行简化相比较，设置连接到速度控制单元CU的数据传送路径、对被传送数据进行软件方面的准备和处理对喂纱装置而言仅仅是增加了一个小的可以忽略的挑战。甚至带有控制回路的驱动电机M可以设计得相对简化，因为速度控制更灵活，并且因为由于能够获得关于织机将来工作阶段的信息而不再有必须执行强烈的加速或减速情况。

Claims (8)

1.一种控制纬纱喂入装置(F)将纬纱喂入剑杆织机或片梭织机(L)通道的速度的方法，分别地，织机(L)包括一个计算机化的含有至少关于这一通道内的一个将来工作阶段的可用的数据的主控单元(C)；喂入装置(F)包括一个用于电驱动马达(M)的计算机化的速度控制单元(CU)、一个速度信号拾取器(D)、一个用于纱供给(YS)的储存体(3)和一个检测储存体(3)上纬纱(Y)的信号发生传感器部件；速度控制单元(CU)包括一个用于计算纱供给(YS)中消耗补偿纱量和从计算出的纱量推导驱动速度的控制部分；按照这一方法，决定所必需的纱供给大小的数据被输入到速度控制单元，在这一数据的基础上计算出补偿纱消耗的纱量，并且根据计算出的纱量控制驱动速度，其特征在于以下步骤：

除了传感器部件中所设的唯一的单一纱传感器(S)的信号数据和驱动电机(M)的速度信号数据以外，从主控单元(C)向与该剑杆织机或片梭织机(L)的这一通道连接的喂入装置(F)的速度控制单元(CU)中输入数据，该数据与该通道中剑杆织机或片梭织机(L)的至少一个将来工作阶段有关的，由该数据整体来计算出用于工作阶段的消耗补偿纱量，并从计算出的纱量推导驱动速度并最终相应地调整驱动速度。

2.按照权利要求1的方法，其特征在于，借助几个纱传感器(S)，根据纱供给(YS)的退绕边线在储存体(3)的一个检测区的出现还是消失的情况而产生不同的信号，并且借助这一信号数据对计算出的纱量进行确认和/或进行校正。

3.按照权利要求1的方法，其特征在于，通过一种算法从计算出的纱量推导出驱动速度。

4.按照权利要求1的方法，其特征在于，计算用于每一次拾取的纱量并计算用于该通道中随后的几次拾取的纱量。

5.按照权利要求1的方法，其特征在于，根据纱供给传感器(S)在一个预先计算出的时间点的信号变化调整驱动速度，并且从一个检测出的相对于预先计算出的时间点信号变化的时间偏差推导出速度的校正值并在调整驱动速度时考虑这一校正值。

6.按照权利要求1的方法，其特征在于，以下的数据组被输入速度控制单元(CU)用来计算剑杆织机或片梭织机(L)的将来工作阶段的纱量，分别为：开始拾取的时间和/或拾取结束的时间和/或拾取持续时间和/或拾取次数和/或连续拾取间的停顿时间和/或机器运行速度和/或拾取长度等，这些数据以时间点的形式或时间段的形式、或织机主轴的旋转角度位置或旋转角度范围的形式输入。

7.按照权利要求1的方法，其特征在于，数据在一个高速通讯总线系统中以信息的形式，例如通过一个CAN-总线，从主控单元(C)输入到速度控制单元(CU)，并且该信息在通讯协议中按序列构成。

8.一个纱加工系统(S)，由一个剑杆织机或片梭织机(L)构成，分别地，有至少一个通道和一个与该通道连接的纬纱喂入装置(F)；织机(L)包括一个计算机化的含有至少关于这一通道内的一个将来工作阶段的可用的数据的主控单元(C)；喂入装置(F)包括一个用于电驱动马达(M)的计算机化的速度控制单元(CU)、一个速度信号拾取器(D)、一个用于纱供给(YS)的储存体(3)和一个检测储存体(3)上纬纱(Y)的信号发生传感器部件；速度控制单元(CU)包括一个用于计算纱供给(YS)中消耗补偿纱量和用于从计算出的纱量推导驱动速度的控制部分；其特征在于，喂入装置(F)的传感器部件只包括一个单一纱传感器(S)，该单一纱传感器(S)检测储存体(3)的一个预先设定的检测区的纱供给(YS)中的纱，对应纱供给(YS)退绕边线的一个预先设定的参考位置而选择该检测区，速度控制单元(CU)通过一个数据传送路径(5)连接到主控单元(C)从而传送代表织机的一个将来工作阶段的数据。

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