CN1769889B - 纱线探测装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于对在检测间隙(19)中纵向运动的纱线(3)进行光学扫描的纱线探测装置，特别用于检测异质纤维，包括一光源(20)、一个用于直接传播的光的第一接收装置(23)、用于由纱线(3)反射的光的另外两个接收装置(21，22)、在光源(20)、检测间隙(19)和接收装置(21、22、23)之间的传播光的组件(24、25、26、27)。纱线探测装置(6)被构成为，通过接收装置(21、22)在纱线(3)不存在时可以检测检测间隙(19)的相对壁(62)上的投影，这些投影基本上在两侧位于由光源(20)的直接辐射所照射的检测间隙(19)的相对壁(62)的面之外。由此，抑制杂散信号的干扰并改善对异质纤维的检测。该纱线探测装置用于纺织工业的细纱机上或络纱机上。

Description

纱线探测装置
技术领域
本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的用于对在检测间隙中纵向运动的纱线进行光学扫描的纱线探测装置，特别用于检测异质纤维。
背景技术
EP 1 018 645 B1描述了检测纱线中异物的纱线探测装置，其中光源是白色发光二极管。白色发光二极管使得纱线探测装置的结构变得紧凑。白色发光二极管的宽色谱避免出现纱线探测装置不均匀的色感光度或不能识别颜色。检测检测值根据推断出现纱线异物例如异质纤维的特征进行分析。
EP 0 761 585 A1描述了经分类的纱线探测装置，它除了确定纱线直径还用于检测纱线中的异物如异质纤维或杂质。在这种纱线探测装置，在未防尘的检测间隙表面上不能避免污染物如灰尘和小纤维的沉积。虽然在检测间隙中会形成一定的自动清除作用——它由穿过检测间隙运动的纱线实现，但这种公知的自动清除作用不能防止由光源照射的检测间隙表面暂时被弄脏。如果例如弄脏了在纱线和接收装置之间用于直接传播的光的保护片，不仅会减小射到接收装置上的光量，而且细微的污染物还会反射由光源发出的相遇光。由纱线反射的光由于纱线表面较小使得信号源相对较小。转换成电流的纱线信号在毫微安培范围内变化。比较小纱线照射面大的且沾有脏物的检测间隙表面由于其增大使得反射源信号不得不明显。影响检测结果的干扰光线也称为杂散信号。由于纱线信号强度变小，由光照射到纱线上转换的信号加大，但属于杂散信号。这样形成的有用信号占整个信号的比例很小。
EP 1 018 645 B1和EP 0 761 585 A1所述的纱线探测装置均不能克服其缺陷。
发明内容
本发明的目的是改进公知的纱线探测装置。
本发明的目的通过具有权利要求1特征的纱线探测装置实现。
本发明优选实施方式是从属权利要求的主题。
本发明的纱线探测装置使得基本只由纱线反射的光源的光线到达用于反射光的两接收装置。明显限制了由于杂散信号引起的干扰和掺杂。纱线探测装置的检测敏感度可通过探测调节。
优选的是，光源是发光二极管。发光二极管只需要很小的安装空间且特别适合于在细纱机或络纱机(spul maschine)上只提供有限安装空间的工作位置使用。发光二极管优选为白色发光二极管。白色发光二极管的色谱对色识别提供了所有可能。从价格方面考虑，还省去了使用其它颜色光的发光二极管且需要的安装空间很小。由于作为唯一光源的白色发光二极管发出所有需要颜色的光，可以使得相对于不同的颜色，纱线探测装置的敏感度保持相同。一个白色发光二极管所形成的点光源形式与两个或多个发光二极管构成的方式接近。
通过权利要求4或5的实施方式，这样实现了检测间隙的均匀照射，即进一步避免了对所形成的探测信号的不利影响，该探测信号取决于纱线在检测间隙中的位置。
通过如权利要求6的纱线探测装置的实施方案能使得纱线在由均匀的基本平行光束构成的光中运动。减小或完全抑制了出现在检测间隙表面上的期望照射的区域之外的漫射光。检测信号不会减弱。
传播光线的组件通过窗口与检测间隙隔开，其中窗口可以包括保护玻璃片，从而保护传递光线的组件。
根据权利要求8的光阑这样限定了对准纱线的光束，使得其只照射不会导致杂散信号产生反射的表面。
此外，通过如权利要求9或10的在由纱线反射的光线到接收装置的光路上设置光阑，防止产生杂散信号的不希望的反射，可以改善对准接收装置的光束的光均匀性。
在检测时，封闭不是有用信号和使得评估成困难的检测信号。本发明的纱线探测装置使得有用信号的大小与检测区域纱线的位置无关。有用信号占整个检测信号的比例通过本发明使用和设置的组件变大。由此，可以可靠地检测出通过现有技术的方法和装置不能检测出的异质纤维。例如这包括聚丙烯(PP)纤维，它通过权利要求11的实施方式实现，其信号增强通常小于例如由带色异质纤维产生的干扰信号。在纱线在染色过程中，这可以有目的地从纱线中去除PP-纤维并由比避免产生质量问题或甚至是次品的出现。
通过本发明的纱线探测装置，改善了检测异质纤维测量结果的质量。
附图说明
参照附图的描述可以得到本发明进一步的细节。其中：
图1示出了纺纱器的原理图；
图2示出了壳体被打开的纱线探测装置；
图3示出了图2中纱线探测装置组件的设置情况；
图4示出了朗伯特辐射面的原理图。
具体实施方式
图1示出了自由端纺纱机的纺纱箱1，它被喂给纤维条2。在纺纱箱1中形成的纱线3经排纱细管4借助牵拉辊对5抽出、穿过纱线探测装置6并在弯形件8上通过往复装置7的导纱器9的往复运动以规定的宽度卷绕成交叉卷绕筒子10。交叉卷绕筒子10借助摩擦辊11驱动。导纱器9固定在导纱杆12上，该导纱杆12通过导纱器传动装置13往复运动。导纱器传动装置13的驱动通过驱动装置14实现。检测运行纱线3的纱线探测装置6在纱线3往复区域中设置在牵拉辊对5的上方。在另一未示出的实施方式中，纱线探测装置6设置在牵拉辊对5之前，替代设置在牵拉辊对5之后的情况。纱线探测装置6通过导线15与控制装置16连接，该控制装置16接收由纱线探测装置6发送的信号。通过另一导线17，控制装置16与驱动装置14连接。该驱动装置14为电机。通过导线18，控制装置16与未示出的纺纱器、数据处理装置或织机连接。
图2示出了纱线探测装置6各零件相对于检测间隙19和纱线3的位置。由发光二极管20构成的光源以及用于接收经纱线3反射的光的光电二极管21、22定位在图2所示检测间隙19的右侧。接收直接从发光二极管20发射的光的光电二极管23定位在图2所示检测间隙19的左侧。一方面在发光二极管20和检测间隙19之间以及另一方面在检测间隙19和光电二极管21、22、23之间设置传播光的组件24、25、26、27。传播光的组件24、25、26、27通过窗口28、29、30、31与检测间隙19分开。这些窗口可以用于防止传播光的组件24、25、26、27由于灰尘和纤维茸毛被弄脏。发光二极管20和光电二极管21、22、23分别通过导线32、33、34、35与信号处理装置36连接。信号处理装置36的侧面通过导线15与控制装置16连接，该导线15向外穿过纱线探测装置6的壳体37。
图3示出了纱线探测装置6部件的配置情况，该纱线探测装置适合于检测纱线3中的异物。作为光源的是发光二极管20，它近似具有朗伯特辐射仪的反射特性。发光二极管20是白色发光二极管。白色发光二极管发出宽发射光谱的光。使用白色发光二极管可以省去发射不同颜色或加强发射光的多个二极管。发光二极管简称为“LED”。发光二极管20发射的光穿过用于传播光的组件24。组件24包括薄膜39、具有光阑孔41的光阑40、透镜42、具有矩形光阑孔61的光阑60以及玻璃片59，它们依次与光轴38方向的光相交。光阑40的光阑孔41的宽度为1mm。薄膜39辐射发散光束并具有朗伯特辐射仪的辐射特性。薄膜39例如可以采用Fa.K.Groener的半透明系列Oracal 8500系列的薄膜。这种薄膜目前用于广告粘贴并由此还可以用于提高检测精度如本发明纱线探测装置的所有领域。在各光束穿过透镜42后彼此平行地在光轴38方向定向并均匀在总光束横截面上分布。总光束由两条虚线43、44表示。薄膜39形成虚光源，它无穷远地投影。在透镜42与光电二极管23的投影面之间的光束路径上，总存在虚光源的图象。该图象是模糊的。这种作用会带来进一步均匀的光束。纱线3穿过总光束的分布区域并以遮挡方式投影到光电二极管23上。在纱线3和光电二极管23之间，总光束穿过玻璃片45以及光阑47的光阑孔46。从发光二极管20发出的光由纱线3反射。光电二极管21、22接受反射光线的一部分。在纱线3和光电二极管21、22之间，反射光线分别穿过组件25、26。组件25、26分别包括相应的玻璃片48，52、光阑63，64、透镜49，53和光阑51、55的光阑孔50，54。传播反射光的组件25、26这样构成和设置，即通过光电二极管21、22在纱线3不存在时可以检测例如光阑40或检测间隙19的壁62相对表面的投影。这些表面在两侧位于由发光二极管20直接光束所照射的检测间隙19的壁62的面之外。
可以替换的是，去掉光阑51和55。在另一替换实施方式中，玻璃片48、52、59可以按光阑的形式构成并具有矩形的光阑孔。
图4示出了发光二极管20的原理图，其反光面56具有朗伯特辐射特性。从反光面56的各点57发射发散光束58。发出朗伯特辐射的光转换成平行光路的均匀光，该光的均匀性和平行性比通常采用的所谓的点光源的情况要好。

Claims (11)

1.一种用于对在检测间隙中纵向运动的纱线进行光学扫描的纱线探测装置，其中由一个光源在检测间隙中发出光束，包括一个用于直接传播的光的第一接收装置、用于由纱线反射的光的另外两个接收装置以及在光源、检测间隙和接收装置之间的用于传播光的组件，其特征在于：在光源(20)与检测间隙(19)之间设置的传播光的组件包括在光源(20)前面的光阑(40)和透镜(42)，它们这样构成和设置，使得光阑(40)至少近似无穷远地投影，以及，设置在检测间隙(19)和反射光的接收装置(21、22)之间的传播光的组件(25、26)在反射光的辐射方向上在接收反射光的接收装置(21、22)前面具有这样设置和构成的透镜(49、53)，使得通过接收装置(21、22)在纱线(3)不存在时可以检测检测间隙(19)的相对壁(62)上的相应投影，这些投影基本上在两侧位于在检测间隙(19)的相对壁(62)上的光源(20)投影之外。
2.如权利要求1的纱线探测装置，其特征在于：光源(20)是发光二极管，其辐射特性为朗伯特辐射。
3.如权利要求2的纱线探测装置，其特征在于：发光二极管(20)是白色发光二极管。
4.如权利要求1到3之一的纱线探测装置，其特征在于：在光源(20)和前置的光阑(40)之间设置有一散射体(39)。
5.如权利要求4的纱线探测装置，其特征在于：散射体(39)是薄膜，它形成来自辐射的发散光束。
6.如权利要求1到3之一的纱线探测装置，其特征在于：设置在光源(20)前面的透镜(42)的入射面被构成为，使得在透镜(42)的光轴(38)方向的辐射具有均匀分布的照射度，而透镜(42)的射出面被构成为，使得来自于透镜(42)入射面的辐射近似平行且与透镜(42)的光轴(38)基本平行发射。
7.如权利要求1到3之一的纱线探测装置，其特征在于：传播光线的组件(24、25、26、27)通过窗口(28、29、30、31)与检测间隙(19)隔开。
8.如权利要求1到3之一的纱线探测装置，其特征在于：在透镜(42)和纱线(3)之间设置有具有矩形光阑孔(61)的光阑(60)。
9.如权利要求1到3之一的纱线探测装置，其特征在于：在由纱线(3)反射的光线到接收装置(21、22)的光路上，在纱线(3)和透镜(49、53)之间设置有光阑(63、64)。
10.如权利要求9的纱线探测装置，其特征在于：窗口(48、52)以光阑形式形成。
11.如权利要求1到3之一的纱线探测装置，其特征在于：一个信号处理装置(36)被设置为，使其除了用于识别和评估通常的信号侵入外还用于识别和评估信号增强。
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