EP2098624A1 - Weft thread monitoring in a loom - Google Patents
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- EP2098624A1 EP2098624A1 EP08004266A EP08004266A EP2098624A1 EP 2098624 A1 EP2098624 A1 EP 2098624A1 EP 08004266 A EP08004266 A EP 08004266A EP 08004266 A EP08004266 A EP 08004266A EP 2098624 A1 EP2098624 A1 EP 2098624A1
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- EP
- European Patent Office
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- weft
- weft thread
- movement
- thread
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-
- D—TEXTILES; PAPER
- D03—WEAVING
- D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
- D03D47/00—Looms in which bulk supply of weft does not pass through shed, e.g. shuttleless looms, gripper shuttle looms, dummy shuttle looms
- D03D47/34—Handling the weft between bulk storage and weft-inserting means
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D03—WEAVING
- D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
- D03D51/00—Driving, starting, or stopping arrangements; Automatic stop motions
- D03D51/18—Automatic stop motions
- D03D51/34—Weft stop motions
Definitions
- the invention relates to a method for weft thread monitoring in a weaving machine and to a weaving machine designed for carrying out this method.
- weft thread monitoring in the present context means any monitoring of the movement of the weft thread in the weaving machine, including the monitoring of the shooting and the arrival.
- these are those methods which characterize or control the entry of the weft thread (i.e., the flight of the weft thread through the shed) or detect or avoid errors in the entry.
- An important class of weft monitor are those methods which allow a crack of the weft (weft break) to be detected.
- Various systems are known that allow monitoring of the weft in a weaving machine with weft detector.
- the weft thread can be monitored with a light barrier or the like, as in eg EP 1 502 979 or EP 1 350 878 is disclosed.
- triboelectric or piezoelectric sensors which allow to detect a touch or movement of the weft thread.
- photoelectric sensors are only able to monitor the weft yarn in a relatively narrow time window
- touch-based methods are material dependent, vibration and noise sensitive, and can interfere with the weft yarn run.
- a movement measurement is carried out on the weft thread by means of a non-contact, optical sensor.
- the movement of the weft thread in the longitudinal direction of the weft thread is determined.
- Motion measurement means the measurement of the velocity or a quantity derived from the velocity (e.g., record length or acceleration).
- the weft yarn is exposed to at least partially coherent light to produce Doppler interference between scattered and unscattered lightwaves on the weft yarn or between two lightwaves scattered differently on the weft yarn.
- the Doppler interference is measured and based on the weft monitored.
- Doppler interference is the interference between two coherent photons or light waves, of which at least one has been scattered on the weft. If the light waves are brought to overlap, there is a time-varying interference, the interference frequency is a direct measure of the speed of the weft.
- the measurement of the speed or of the inserted length of the weft thread makes it possible to measure the speed, the entry length and / or a variable derived therefrom, such as the acceleration, with high accuracy and thus to obtain precise information about the entry process.
- the measurement is purely optical, ie relatively insensitive to sound or vibration, and non-contact. Furthermore, the entire weft insertion can be monitored until the end which makes it possible, for example, to detect a very late weft breakage.
- Length measurement in this context means the measurement of the recorded length of the weft thread as a function of time.
- Motion measurement should be performed multiple times during a single entry to allow the most accurate monitoring of the entry process.
- the weft thread monitor of a weaving machine is equipped with a non-contact, optical movement measuring device, in particular a Doppler interferometer, with which the movement of the weft thread is measured. Movement is understood here to mean the speed or a variable derived from the speed.
- the invention is suitable for monitoring the weft thread for a variety of applications. For example, it allows the detection of weft breakages, the monitoring or control of the picking speed or the detection of a faulty thread tension due to a deviation of the speed from a Sollwart.
- coherent light is meant in the present context light whose coherence length is so large that it can be used for the purposes of Doppler interference.
- course of movement is understood to mean the time course of the weft speed v (t) or its integral (the entry length x (t)), or its derivative (the acceleration a (t)), as well as all further variables derived unambiguously and reversibly from these quantities ,
- a Doppler interferometer 15 has a coherent light source 1, preferably a semiconductor laser, which generates a light beam 2.
- the light beam 2 strikes a weft thread 3 running at a speed v, where it is partially scattered.
- a part of the scattered light designated as "first light wave” 4 is scattered at an angle ⁇ and passes into a detector 6 arranged in the corresponding direction.
- Another part of the light of the light beam 2 passes unchanged to the surroundings of the weft thread 3 and becomes hereafter referred to as "second light wave" 5.
- the second light wave reaches a deflection mirror 7, from where it is also thrown into the detector 6.
- the frequency of the first light wave 4 is not exactly that of the light beam 2, so that in the region of the superposition of the two light waves 4, 5 at the detector 6 comes to a beat, which as an electrical AC signal ( or alternating voltage signal) of a frequency f can be measured.
- the magnitude of the frequency f depends directly on the speed v. It also depends on the angle ⁇ , more precisely on the magnitude of the change in momentum experienced by the photons during the scattering in the direction of the velocity vector of the weft thread 3.
- the corresponding formulas are known to the person skilled in the art and allow the velocity v to be determined directly from the frequency f, given a known geometry of the arrangement and known wavelength of the light of the light source 1.
- the intensity of the first light wave 4 will generally be weaker than that of the second light wave 5, since only a relatively small proportion of the light of the light beam 2 is scattered at all, and of which only a part actually falls onto the detector 6, which only observes a small solid angle , As a result, without additional measures, the signal from the detector 6 has a poor contrast, i. It has a high DC component, while the interest actually AC component is much lower.
- the second light wave 5 is attenuated before the superposition with the first light wave 4 to improve the contrast.
- the additional attenuation of the second light wave should preferably be at least 90%.
- the attenuation of the second light wave 5 can be effected, for example, by the fact that mirror 7 is a partially transmissive mirror, which is at least 90% of the light output transmitted and reflected only 10% or less.
- the beam 2 of the light source 1 is split at a beam splitter 10 into a first and a second light wave 4, 5.
- the first light wave strikes the weft thread 3 and is at least partially scattered in a scattered light wave 4 ', which strikes a detector 6.
- the second light wave 5 is thrown directly onto the detector 6. Again, there is a Doppler interference at the location of the detector 6, whose frequency is directly dependent on the speed v of the weft thread 3.
- the second light wave 5 it is not necessary for the second light wave 5 to be unscattered light. It can also be formed by scattered light as long as it has experienced a different Doppler shift than the first light wave.
- FIG. 3 A corresponding design is in Fig. 3 shown.
- the light beam 2 of the light source at the weft thread 3 is scattered into a first and a second light wave 4 or 5, whose photons have experienced different momentum changes in the direction of the velocity v of the weft thread and thus likewise differ in their frequency.
- An aperture 11 with two openings 12, 13 ensures that only two light waves with respectively well-defined scattering angle ⁇ and - ⁇ are used for the following evaluation.
- the two light waves 4, 5 pass through a lens 10, which deflects them so that they overlap on the detector 6.
- the sign of velocity v can also be measured by shifting one of the two light waves in frequency (eg with an acousto-optic modulator).
- an interference signal with a frequency greater than zero is obtained.
- the frequency shift by the yarn movement can now take place both at higher and lower frequencies, which shows the sign of the speed.
- a phase modulator eg, a Pockels cell, an oscillating mirror, etc.
- Fig. 1 this is illustrated by inserting a Pockels cell 12 in the beam path of the second light wave 5.
- the following describes how a Doppler interferometer can be used to monitor the weft of a loom.
- one of the interferometer described in the preceding section but also a different type of interferometer can be used.
- Fig. 4 shows a schematically illustrated loom in a plan view of the woven fabric 20.
- the weft thread 5 is introduced into the compartment 21 between the warp threads 22 in a known manner.
- the weft thread 5 is supplied from a supply point 23, which contains, for example, a thread supply, a weft brake and / or a thread tensioner.
- the weft thread then passes through a first guide 24, the Doppler interferometer 15 and an insertion device 26.
- the picking device 26 forms the last guide of the weft thread in front of the compartment 21 and serves to register the weft.
- the feeding device is constructed in a different manner known to the person skilled in the art and does not need to be described in detail here.
- Fig. 4 It is assumed that it is a projectile weaving machine and that feeding device 26 is designed as a projectile launcher.
- a weft receiving device 27 is arranged, which, for example, in a Projectile loom contains a brake mechanism for the projectile.
- the measurement of the Doppler interference with the Doppler interferometer 15 is advantageously carried out in front of the compartment 21, since there the movement of the weft thread can be monitored throughout the entry. It can e.g. in the last guide (formed here by the entry device 26), since there the weft thread has a defined position and its speed depends particularly strongly on the course of the entry.
- the Doppler interferometer 15 allows the measurement of the time course of the velocity v (t) in the longitudinal direction of the weft thread over the entire duration of the entry, e.g. by measuring the instantaneous frequency of the interferences. By counting the interferences, the integral of the velocity, i. Entry length x (t) are determined, and by deriving the speed, the acceleration a (t). In principle, all of these quantities, as well as other, from the Doppler interference during the weft insertion determined parameters for monitoring the weft thread. In particular, it is also not necessary, e.g. to convert the frequency of Doppler interference (e.g., in Hz) to an absolute velocity (e.g., in m / s), as long as the reference or threshold values in the same units are also detected.
- the frequency of Doppler interference e.g., in Hz
- an absolute velocity e.g., in m / s
- Fig. 5 the curve C1 shows a somewhat simplified example of the normal course of the weft speed v (t) during the entry. As can be seen, the speed at the beginning of the entry is 0, then increases rapidly, for example, drops slightly during the entry process, and then quickly goes back to zero when braking the weft. In Fig. 5 is the course of the speed during the entry process shown substantially linear - in practice, however, a deviating, more complicated course is observed, especially in rapier looms.
- the present method can detect all of these malfunctions. For this purpose, depending on the error to be detected or the function to be monitored, at least one parameter determined from the Doppler interference during the weft insertion is to be compared with a suitable setpoint parameter s.
- errors of the type described by the curves C2, C3, C5 may be determined by comparing the time of the strongest decay of the speed with a desired time, or (for the curves C2 and C3) the integral of the speed ie the entry length is determined until completion of the entry and compared with a desired length. Errors of the kind represented by the curves C3 and C4 can be detected by checking whether the speed drops below zero (or a negative lower limit).
- a weft break is detected by detecting an unexpected drop in weft speed.
- the course of the movement over the entire entry is analyzed by comparing it with a desired course.
- the measured parameter p (t) is recorded at a plurality of times t1, t2,..., Where p (t) is, for example, the velocity v (t), the input length x (t) or the acceleration a (t). equivalent. From this, a series of measured values p (t 1 ), p (t 2 ),... Is determined.
- S it is also possible to determine another value (or several values) which indicates the deviation of the actual course of the parameter from the desired course, for example the sum of the absolute deviations from p (t i ) and s (ti) or a suitably weighted sum the deviations from p (t i ) and s (ti).
- the described method can not only be used to detect anomalies such as e.g. Detecting a yarn breakage or too slow or too fast a running weft yarn and in this case to issue an alarm and / or stop the machine, but it can also be used to control the movement of the weft yarn during entry.
- control measures can be initiated which make it possible to remedy this fault condition.
- the speed is above the desired course and the entry duration is too low.
- the speed or the picking duration of the weft thread can be suitably controlled so that it again follows the desired course or has the desired value or the entry is terminated at the desired time.
- FIG. 6 an air weaving machine shown in which the weft thread 5 is conveyed with a plurality of air nozzles 28 through the compartment 21.
- the pressure of the compressed air blown through the nozzles 28 is determined by a pressure control unit 29.
- This can in turn be controlled by the Doppler interferometer 15, so that increases too deep current speed, the pressure of the air for the nozzle 28 and vice versa at high current speed, the pressure is reduced.
- the speed and duration of weft insertion can be very accurately controlled and even controlled by varying the amount of pressurized air, virtually instantaneously.
- the speed of the thread may be controlled depending on the Doppler interference measured within the same weft insertion.
- Control of the speed of tail threads is particularly useful in air-jet weaving looms, because the conveying speed in this type of machine depends on the weight and type of weft. In particular, when using different Weft types, it is therefore helpful if the pressure for the compressed air can be adjusted as needed.
- the present method is also suitable for use in weaving machines, in which several different weft threads are used. If several weft threads are entered at the same time, then the measurement take place at all simultaneously registered weft threads together. If one of the two weft threads is disturbed or otherwise disturbed in its movement, this leads to a splitting of the frequency spectrum of the Doppler interference, with a frequency which corresponds to the speed of one weft thread and a second frequency which corresponds to the speed of the other weft thread , Thus it can already be recognized due to the frequency splitting that the weft threads do not move evenly and there is an error.
- the measurement is advantageously carried out at a location which all weft threads pass through.
- Fig. 7 shown schematically.
- several feed points 23a, 23b, 23c, 23d are provided, which provide the weft threads.
- the weft threads are picked up in a suitable manner and guided by a common guide region 30, which in Fig. 6 is formed at the interferometer 15.
- This guide area is referred to herein as a "common" guide area because each weft thread is used and guided there in approximately the same way.
- this common guide region 30 is particularly suitable for the measurement of Doppler interference.
- the Doppler interferometer 15 is disposed on the common guide portion 30.
- optical measuring methods can also be used, in particular based on the spatial filtering method.
- Such methods are based on that an image of the yarn is projected onto an optical sensor, wherein the sensor consists for example of an array of several individual sensors or the sensor is preceded by a transmission grating. The determination of the speed takes place from the resulting spatial frequency.
- the person skilled in appropriate methods are known, for example from the above-mentioned DE 10 2004 055 561 and the writings quoted there. In principle, they can be used in all of the above-mentioned embodiments instead of Doppler interference.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Schussfadenüberwachung in einer Webmaschine sowie eine zur Durchführung dieses Verfahrens ausgestaltete Webmaschine.The invention relates to a method for weft thread monitoring in a weaving machine and to a weaving machine designed for carrying out this method.
Unter dem Begriff Schussfadenüberwachung wird im vorliegenden Zusammenhang jegliche Überwachung der Bewegung des Schussfadens in der Webmaschine verstanden, inklusive die Überwachung des Abschusses und der Ankunft. Insbesondere handelt es sich dabei um solche Verfahren, welche den Eintrag des Schussfadens (d.h. den Flug des Schussfadens durch das Fach) charakterisieren oder steuern oder Fehler beim Eintrag feststellen oder vermeiden. Eine wichtige Klasse von Schussfadenüberwachungen sind diejenigen Verfahren, welche es erlauben, einen Riss des Schussfadens (Schussfadenbruch) zu detektieren.The term weft thread monitoring in the present context means any monitoring of the movement of the weft thread in the weaving machine, including the monitoring of the shooting and the arrival. In particular, these are those methods which characterize or control the entry of the weft thread (i.e., the flight of the weft thread through the shed) or detect or avoid errors in the entry. An important class of weft monitor are those methods which allow a crack of the weft (weft break) to be detected.
Es sind verschiedene Systeme bekannt, die eine Überwachung des Schussfadens in einer Webmaschine mit Schussfadenwächter erlauben. Insbesondere kann der Schussfaden mit einer Lichtschranke oder dergleichen überwacht werden, wie dies z.B. in
Derartige Verfahren besitzen jedoch verschiedene Nachteile. Insbesondere sind lichtschrankenartige Sensoren lediglich in der Lage, den Schussfaden in einem relativ engen Zeitfenster zu überwachen, und berührungsbasierte Verfahren sind materialabhängig, vibrations- und lärmempfindlich und können den Schussfadenlauf stören.However, such methods have several disadvantages. In particular, photoelectric sensors are only able to monitor the weft yarn in a relatively narrow time window, and touch-based methods are material dependent, vibration and noise sensitive, and can interfere with the weft yarn run.
Es stellt sich deshalb die Aufgabe, ein Verfahren und eine Webmaschine bereitzustellen, welche eine zuverlässige, vielseitige Schussfadenüberwachung erlauben und dabei den Schussfadenlauf möglichst wenig beeinträchtigen.It is therefore the object to provide a method and a weaving machine, which allow a reliable, versatile weft thread monitoring and thereby affect the weft thread running as little as possible.
Diese Aufgabe wird vom Gegenstand der unabhängigen Ansprüche erfüllt.This object is achieved by the subject matter of the independent claims.
Demgemäss wird am Schussfaden mittels eines berührungslosen, optischen Sensors eine Bewegungsmessung durchgeführt. Dabei wird insbesondere die Bewegung des Schussfadens in Längsrichtung des Schussfadens ermittelt.Accordingly, a movement measurement is carried out on the weft thread by means of a non-contact, optical sensor. In particular, the movement of the weft thread in the longitudinal direction of the weft thread is determined.
Unter Bewegungsmessung ist dabei die Messung der Geschwindigkeit oder einer aus der Geschwindigkeit abgeleiteten Grösse (z.B. Eintragslänge oder Beschleunigung) zu verstehen.Motion measurement means the measurement of the velocity or a quantity derived from the velocity (e.g., record length or acceleration).
Vorzugsweise wird der Schussfaden mit mindestens teilweise kohärentem Licht beaufschlagt, um eine Dopplerinterferenz zwischen am Schussfaden gestreuten und ungestreutem Lichtwellen oder zwischen zwei am Schussfaden unterschiedlich gestreuten Lichtwellen zu erzeugen. Die Dopplerinterferenz wird gemessen und basierend darauf der Schussfaden überwacht.Preferably, the weft yarn is exposed to at least partially coherent light to produce Doppler interference between scattered and unscattered lightwaves on the weft yarn or between two lightwaves scattered differently on the weft yarn. The Doppler interference is measured and based on the weft monitored.
Unter Dopplerinterferenz wird die Interferenz zwischen zwei kohärenten Photonen bzw. Lichtwellen verstanden, von denen mindestens eine am Schussfaden gestreut worden ist. Werden die Lichtwellen zur Überlagerung gebracht, kommt es zu einer sich zeitlich ändernden Interferenz, wobei die Interferenzfrequenz ein direktes Mass für die Geschwindigkeit des Schussfadens ist.Doppler interference is the interference between two coherent photons or light waves, of which at least one has been scattered on the weft. If the light waves are brought to overlap, there is a time-varying interference, the interference frequency is a direct measure of the speed of the weft.
Anstelle einer Dopplerinterferenz-Messung kann z.B. auch ein optisches Ortsfilterverfahren eingesetzt werden, wie es z.B. in
Die Messung der Geschwindigkeit bzw. der eingetragenen Länge des Schussfadens erlaubt es, die Geschwindigkeit, die Eintragslänge und/oder eine daraus abgeleitete Grösse, wie z.B. die Beschleunigung, mit hoher Genauigkeit zu messen und so genaue Informationen über den Eintragsprozess zu erhalten. Dabei ist die Messung rein optisch, d.h. verhältnismässig unempfindlich gegenüber Schall oder Vibrationen, und berührungsfrei. Weiter kann der ganze Schusseintrag bis zum Schluss überwacht werden, wodurch es möglich wird, z.B. auch einen sehr späten Schussfadenbruch festzustellen.The measurement of the speed or of the inserted length of the weft thread makes it possible to measure the speed, the entry length and / or a variable derived therefrom, such as the acceleration, with high accuracy and thus to obtain precise information about the entry process. The measurement is purely optical, ie relatively insensitive to sound or vibration, and non-contact. Furthermore, the entire weft insertion can be monitored until the end which makes it possible, for example, to detect a very late weft breakage.
Unter "Längenmessung" wird in diesem Zusammenhang die Messung der eingetragenen Länge des Schussfadens abhängig von der Zeit verstanden."Length measurement" in this context means the measurement of the recorded length of the weft thread as a function of time.
Die Bewegungsmessung sollte während eines einzelnen Eintrags mehrere Male durchgeführt werden, so dass eine möglichst genaue Überwachung des Eintragsvorgangs möglich wird.Motion measurement should be performed multiple times during a single entry to allow the most accurate monitoring of the entry process.
Zur Überwachung des Schussfadens über Doppler-Interferenz wird der Schussfadenwächter einer Webmaschine mit einem berührungslosen, optischen Bewegungsmessgerät, insbesondere einem Doppler-Interferometer ausgestattet, mit welchem die Bewegung des Schussfadens gemessen wird. Unter Bewegung ist dabei die Geschwindigkeit oder eine aus der Geschwindigkeit abgeleitete Grösse zu verstehen.To monitor the weft thread via Doppler interference, the weft thread monitor of a weaving machine is equipped with a non-contact, optical movement measuring device, in particular a Doppler interferometer, with which the movement of the weft thread is measured. Movement is understood here to mean the speed or a variable derived from the speed.
Die Erfindung eignet sich zur Überwachung des Schussfadens zwecks einer Vielzahl von Anwendungen. Beispielsweise erlaubt sie die Detektion von Schussfadenbrüchen, die Überwachung oder Steuerung der Eintragsgeschwindigkeit oder die Detektion einer fehlerhaften Fadenspannung aufgrund einer Abweichung der Geschwindigkeit von einem Sollwart.The invention is suitable for monitoring the weft thread for a variety of applications. For example, it allows the detection of weft breakages, the monitoring or control of the picking speed or the detection of a faulty thread tension due to a deviation of the speed from a Sollwart.
Weitere bevorzugte Ausführungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie aus der nun folgenden Beschreibung anhand der Figuren. Dabei zeigen:
-
Fig. 1 eine erste Ausführung eines Doppler-Interferometers, -
Fig. 2 eine zweite Ausführung eines Doppler-Interferometers und -
Fig. 3 eine dritte Ausführung eines Doppler-Interferometers, -
Fig. 4 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Webmaschine mit Doppler-Interferometer, -
Fig. 5 ein schematisches Beispiel des Geschwindigkeitsverlaufs des Schussfadens während dem Eintrag, -
Fig. 6 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Webmaschine mit Doppler-Interferometer und -
Fig. 7 ein drittes Ausführungsbeispiel einer Webmaschine mit Doppler-Interferometer.
-
Fig. 1 a first embodiment of a Doppler interferometer, -
Fig. 2 a second embodiment of a Doppler interferometer and -
Fig. 3 a third embodiment of a Doppler interferometer, -
Fig. 4 A first embodiment of a loom with Doppler interferometer, -
Fig. 5 a schematic example of the velocity profile of the weft during the entry, -
Fig. 6 A second embodiment of a loom with Doppler interferometer and -
Fig. 7 a third embodiment of a loom with Doppler interferometer.
Unter "kohärentem" Licht wird im vorliegenden Zusammenhang Licht verstanden, dessen Kohärenzlänge so gross ist, dass es für die Zwecke der Dopplerinterferenz eingesetzt werden kann.By "coherent" light is meant in the present context light whose coherence length is so large that it can be used for the purposes of Doppler interference.
Unter "Bewegungsverlauf" wird der zeitliche Verlauf der Schussfadengeschwindigkeit v(t) oder deren Integral (die Eintragslänge x(t)), oder deren Ableitung (die Beschleunigung a(t)) sowie alle eindeutig und umkehrbar aus diesen Grössen abgeleiteten weiteren Grössen verstanden verstanden.The term "course of movement" is understood to mean the time course of the weft speed v (t) or its integral (the entry length x (t)), or its derivative (the acceleration a (t)), as well as all further variables derived unambiguously and reversibly from these quantities ,
Bevor auf die Anwendung der Doppler-Interferometrie bei der Schussfadenüberwachung eingegangen wird, werden im Folgenden einige Ausführungen von Doppler-Interferometern beschrieben, die zur Messung an einem Schussfaden geeignet sind.Before discussing the application of Doppler interferometry in weft monitoring, some embodiments of Doppler interferometers suitable for measurement on a weft are described below.
Die in
Aufgrund der durch die Bewegung des Schussfadens 3 erzeugten Dopplerverschiebung ist die Frequenz der ersten Lichtwelle 4 nicht genau jene des Lichtstrahls 2, so dass es im Bereich der Überlagerung der beiden Lichtwellen 4, 5 beim Detektor 6 zu einer Schwebung kommt, welche als elektrisches Wechselstromsignal (bzw. Wechselspannungssignal) einer Frequenz f gemessen werden kann. Die Grösse der Frequenz f hängt direkt von der Geschwindigkeit v ab. Weiter hängt sie vom Winkel φ ab, genauer gesagt von der Grösse der Impulsänderung, welche die Photonen bei der Streuung in Richtung des Geschwindigkeitsvektors des Schussfadens 3 erfahren. Die entsprechenden Formeln sind dem Fachmann bekannt und erlauben es, bei bekannter Geometrie der Anordnung und bekannter Wellenlänge des Lichts der Lichtquelle 1 aus der Frequenz f direkt die Geschwindigkeit v zu bestimmen.Due to the Doppler shift generated by the movement of the
Die Intensität der ersten Lichtwelle 4 wird in der Regel schwächer sein als jene der zweiten Lichtwelle 5, da nur ein verhältnismässig kleiner Anteil des Lichtes des Lichtstrahls 2 überhaupt gestreut wird, und davon nur ein Teil tatsächlich auf den nur einen kleinen Raumwinkel beobachtenden Detektor 6 fällt. Dies führt dazu, dass ohne zusätzliche Massnahmen das Signal des Detektors 6 einen schlechten Kontrast aufweist, d.h. es besitzt einen hohen Gleichstromanteil, während der eigentlich interessierende Wechselstromanteil wesentlich geringer ist. Vorteilhafterweise wird deshalb zur Kontrastverbesserung die zweite Lichtwelle 5 vor der Überlagerung mit der ersten Lichtwelle 4 abgeschwächt. Die zusätzliche Abschwächung der zweiten Lichtwelle sollte vorzugsweise mindestens 90% betragen.The intensity of the
Die Abschwächung der zweiten Lichtwelle 5 kann z.B. dadurch erfolgen, dass Spiegel 7 ein teildurchlässiger Spiegel ist, der mindestens 90% der Lichtleistung transmittiert und lediglich 10% oder weniger reflektiert.The attenuation of the
In der zweiten Ausführung nach
Grundsätzlich ist es nicht notwendig, dass es sich bei der zweiten Lichtwelle 5 um ungestreutes Licht handelt. Auch sie kann von gestreutem Licht gebildet werden, solange dieses eine andere Dopplerverschiebung erfahren hat als die erste Lichtwelle.In principle, it is not necessary for the second
Eine entsprechende Ausführung ist in
Mit der Doppler-Interferometrie lässt sich auch das Vorzeichen der Geschwindigkeit v messen, indem man eine der beiden Lichtwellen in der Frequenz verschiebt (z.B. mit einem akusto-optischen Modulator). Dadurch erhält man selbst bei unbewegtem Garn vom Detektor ein Interferenzsignal mit einer Frequenz grösser Null. Die Frequenzverschiebung durch die Garnbewegung kann nun sowohl zu höheren als auch zu niedrigeren Frequenzen erfolgen, womit das Vorzeichen der Geschwindigkeit ersichtlich wird. In ähnlicher Weise lässt sich dieses Resultat auch mit einem Phasenmodulator (z.B. einer Pockels-Zelle, einem oszillierender Spiegel, etc.) realisieren. In
Im Folgenden wird beschrieben, wie ein Doppler-Interferometer für die Überwachung des Schussfadens einer Webmaschine eingesetzt werden kann. Dabei kann eines der im vorangehenden Abschnitt beschriebenen Interferometer, aber auch ein Interferometer anderer Bauart eingesetzt werden.The following describes how a Doppler interferometer can be used to monitor the weft of a loom. In this case, one of the interferometer described in the preceding section, but also a different type of interferometer can be used.
Auf der der Eintragsvorrichtung 26 gegenüber liegenden Seite des Fachs 21 ist eine Schussfaden-Empfangsvorrichtung 27 angeordnet, welche z.B. bei einer Projektilwebmaschine ein Bremswerk für das Projektil enthält.On the
Die Messung der Dopplerinterferenz mit dem Doppler-Interferometer 15 erfolgt vorteilhaft vor dem Fach 21, da dort die Bewegung des Schussfadens während dem ganzen Eintrag überwacht werden kann. Sie kann z.B. bei der letzten Führung (hier gebildet durch die Eintragsvorrichtung 26) erfolgen, da dort der Schussfaden eine definierte Position hat und dessen Geschwindigkeit besonders stark vom Verlauf des Eintrags abhängt.The measurement of the Doppler interference with the
Wie erwähnt, erlaubt das Doppler-Interferometer 15 die Messung des zeitlichen Verlaufs der Geschwindigkeit v(t) in Längsrichtung des Schussfadens über die gesamte Zeitdauer des Eintrags, z.B. indem die momentane Frequenz der Interferenzen gemessen wird. Durch Zählung der Interferenzen kann in einfacher Weise das Integral der Geschwindigkeit, d.h. Eintragslänge x(t) ermittelt werden, und durch Ableiten der Geschwindigkeit die Beschleunigung a(t). Grundsätzlich eignen sich alle diese Grössen, sowie auch andere, aus der Dopplerinterferenz während des Schussfadeneintrags ermittelte Parameter zur Überwachung des Schussfadens. Insbesondere ist es auch nicht erforderlich, z.B. die Frequenz der Doppler-Interferenz (z.B. in Hz) in eine absolute Geschwindigkeit (z.B. in m/s) umzurechnen, soweit auch die Referenz- bzw. Soll- oder Schwellwerte in den gleichen Einheiten erfasst werden.As mentioned, the
Die folgenden Beispiele beziehen sich auf die Messung der Geschwindigkeit, was jedoch nicht als Einschränkung zu verstehen ist.The following examples relate to the measurement of speed, but this is not meant to be limiting.
In
In
- Verlauf C2 stellt exemplarisch den Fall dar, wenn der Schussfaden vor dem Abschluss des Eintrags reisst bzw. bricht, und zwar im Falle einer Greifer- oder Projektilwebmaschine. In diesem Fall sinkt die gemessene Geschwindigkeit relativ schnell und vorzeitig auf Null ab.
- Verlauf C3 zeigt ebenfalls den Fall eines Fadenbruchs vor Abschluss des Eintrags, wobei in diesem Fall aufgrund der Fadenspannung, welche zu einer Kontraktion des gerissenen Fadens führt, sogar eine kurze Phase negativer Geschwindigkeit gemessen werden kann.
- Verlauf C4 zeigt den Fall an, wenn ein Faden ganz am Schluss des Eintrags bricht, wenn seine Geschwindigkeit bereits praktisch Null erreicht hat. In diesem Fall kann ebenfalls aufgrund der Fadenspannung unter Umständen noch eine Kontraktion des Fadens beobachtet werden, welche sich durch eine Phase negativer Geschwindigkeit bemerkbar macht.
- Verlauf C5 zeigt den Fall eines zu stark gebremsten oder zu schwach angetriebenen Fadens an. In diesem Fall liegt die Geschwindigkeit etwas tiefer, und die Zeit bis zum Abschluss des Eintrags erhöht sich.
- Verlauf C6 entspricht einem in anderer Wiese gestörten Schusseintrag.
- Curve C2 illustrates as an example the case when the weft thread breaks or breaks before the conclusion of the entry, in the case of a rapier or projectile weaving machine. In this case, the measured speed drops relatively quickly and prematurely to zero.
- Course C3 also shows the case of a yarn breakage before the conclusion of the entry, in which case even a short phase of negative speed can be measured due to the yarn tension, which leads to a contraction of the broken yarn.
- History C4 indicates the case when a thread breaks at the very end of the entry, when its speed has already reached practically zero. In this case, due to the thread tension, a contraction of the thread may also be observed which is manifested by a phase of negative speed.
- Course C5 indicates the case of over-braked or under-powered thread. In this case, the speed is slightly lower and the time to complete the entry increases.
- Course C6 corresponds to an otherwise disturbed weft insertion.
Wie aus
Beispielsweise können Fehler der durch die Kurven C2, C3, C5 (sowie eventuell C6) beschriebenen Art festgestellt werden, indem der Zeitpunkt des stärksten Abfalls der Geschwindigkeit mit einem Sollzeitpunkt verglichen wird, oder (für die Kurven C2 und C3) indem das Integral der Geschwindigkeit, d.h. die Eintragslänge, bis zum Abschluss des Eintrags bestimmt und mit einer Solllänge verglichen wird. Fehler der durch die Kurven C3 und C4 dargestellten Art können ermittelt werden, indem geprüft wird, ob die Geschwindigkeit unter Null (oder einen negativen unteren Grenzwert) abfällt.For example, errors of the type described by the curves C2, C3, C5 (and possibly C6) may be determined by comparing the time of the strongest decay of the speed with a desired time, or (for the curves C2 and C3) the integral of the speed ie the entry length is determined until completion of the entry and compared with a desired length. Errors of the kind represented by the curves C3 and C4 can be detected by checking whether the speed drops below zero (or a negative lower limit).
Konkret kann z.B. ein Schussfadenbruch erkannt werden, indem ein unerwarteter Abfall der Schussfadengeschwindigkeit detektiert wird.Concretely, e.g. a weft break is detected by detecting an unexpected drop in weft speed.
Vorzugsweise wird der Bewegungsverlauf über den ganzen Eintrag analysiert, indem er mit einem Sollverlauf verglichen wird. Hierzu wird der gemessene Parameter p(t) wird zu einer Vielzahl von Zeitpunkten t1, t2, ... festgehalten, wobei p(t) beispielsweise der Geschwindigkeit v(t), der Eintragslänge x(t) oder der Beschleunigung a(t) entspricht. Daraus wird eine Reihe von Messwerten p(t1), p(t2), ... ermittelt. Jeder dieser Messwerte kann sodann mit einem entsprechenden Sollwert s(t1), s(t2), ... verglichen werden, z.B. indem die Summe S der quadratischen Abweichungen gebildet wird:
Die Summe S kann sodann z.B. mit einem Schwellwert verglichen werden. Überschreitet S den Schwellwert, so liegt eine Anomalie vor.Preferably, the course of the movement over the entire entry is analyzed by comparing it with a desired course. For this purpose, the measured parameter p (t) is recorded at a plurality of times t1, t2,..., Where p (t) is, for example, the velocity v (t), the input length x (t) or the acceleration a (t). equivalent. From this, a series of measured values p (t 1 ), p (t 2 ),... Is determined. Each of these measured values can then be compared with a corresponding desired value s (t 1 ), s (t 2 ),..., Eg by forming the sum S of the quadratic deviations:
The sum S can then be compared, for example, with a threshold value. If S exceeds the threshold, there is an anomaly.
Anstelle von S kann auch ein anderer Wert (oder mehrere Werte) ermittelt werden, welcher die Abweichung des tatsächlichen Verlaufs des Parameters vom Sollverlauf anzeigt, z.B. die Summe der absoluten Abweichungen von p(ti) und s(ti) oder eine geeignet gewichtete Summe der Abweichungen von p(ti) und s(ti).Instead of S, it is also possible to determine another value (or several values) which indicates the deviation of the actual course of the parameter from the desired course, for example the sum of the absolute deviations from p (t i ) and s (ti) or a suitably weighted sum the deviations from p (t i ) and s (ti).
Der oben beschriebene Sollwert oder Sollverlauf kann z.B. statistisch ermittelt werden, indem eine Vielzahl von Schusseinträgen ausgemessen und der Parameter bzw. Bewegungsverlauf p(ti) gemessen wird. Aus dieser Vielzahl von Messungen wird sodann ein typischer Paramterwert bzw. Bewegungsablauf
Das beschriebene Verfahren kann jedoch nicht nur dazu eingesetzt werden, um Anomalien, wie z.B. einen Fadenbruch oder einen zu langsam oder zu schnell laufenden Schussfaden zu erkennen und in diesem Fall einen Alarm auszugeben und/oder die Maschine zu stoppen, sondern es kann auch dazu eingesetzt werden, die Bewegung des Schussfadens beim Eintrag zu steuern.However, the described method can not only be used to detect anomalies such as e.g. Detecting a yarn breakage or too slow or too fast a running weft yarn and in this case to issue an alarm and / or stop the machine, but it can also be used to control the movement of the weft yarn during entry.
Wird beispielsweise eine Kurve der Art C5 detektiert, d.h. liegt die Geschwindigkeit unterhalb des Sollverlaufs und ist die Eintragsdauer deshalb zu hoch, so können Steuermassnahmen eingeleitet werden, welche es erlauben, diesen Fehlzustand zu beheben. Das Gleiche gilt für den Fall, dass die Geschwindigkeit oberhalb des Sollverlaufs liegt und die Eintragsdauer zu gering ist. Insbesondere kann die Geschwindigkeit oder die Eintragsdauer des Schussfadens in geeigneter Weise so gesteuert werden, dass sie wieder dem gewünschten Verlauf folgt oder den gewünschten Wert hat bzw. der Eintrag zur gewünschten Zeit beendet wird.For example, if a curve of type C5 is detected, i. If the speed is below the desired course and the duration of the entry is therefore too high, then control measures can be initiated which make it possible to remedy this fault condition. The same applies in the case that the speed is above the desired course and the entry duration is too low. In particular, the speed or the picking duration of the weft thread can be suitably controlled so that it again follows the desired course or has the desired value or the entry is terminated at the desired time.
Welche Steuermassnahmen zu ergreifen sind, hängt von der Art der Webmaschine ab. Die Massnahmen sind dem Fachmann grundsätzlich bekannt.Which control measures are to be taken depends on the type of weaving machine. The measures are generally known to the person skilled in the art.
Als Illustration hierzu ist in
Eine Steuerung bzw. Regelung der Geschwindigkeit von Schlussfäden ist in Luftwebmaschinen insbesondere deshalb nützlich, weil die Fördergeschwindigkeit in diesem Maschinentyp vom Gewicht und der Art des Schussfadens abhängt. Insbesondere bei Verwendung unterschiedlicher Schussfadenarten ist es deshalb hilfreich, wenn der Druck für die Druckluft bedarfsgerecht angepasst werden kann.Control of the speed of tail threads is particularly useful in air-jet weaving looms, because the conveying speed in this type of machine depends on the weight and type of weft. In particular, when using different Weft types, it is therefore helpful if the pressure for the compressed air can be adjusted as needed.
Mit den Signalen des Doppler-Interferometers 15 können jedoch auch andere Betriebsparameter der Webmaschine gesteuert und insbesondere auch geregelt werden, so z.B. die Abschussgeschwindigkeit des Projektils in einer Projektilwebmaschine oder die Bremskraft einer Fadenbremse.With the signals of the
Das vorliegende Verfahren eignet sich auch zum Einsatz in Webmaschinen, in denen mehrere, unterschiedliche Schussfäden eingesetzt werden. Werden mehrere Schussfäden gleichzeitig eingetragen, so kann die Messung an allen gleichzeitig eingetragenen Schussfäden gemeinsam stattfinden. Reisst einer der beiden Schussfäden, oder ist er sonst in seiner Bewegung gestört, so führt dies zu einer Aufspaltung des Frequenzspektrums der Dopplerinterferenz, mit einer Frequenz, welche der Geschwindigkeit des einen Schussfadens entspricht, und einer zweiten Frequenz, welche der Geschwindigkeit des anderen Schussfadens entspricht. Somit kann schon aufgrund der Frequenzaufspaltung erkannt werden, dass sich die Schussfäden nicht gleichmässig bewegen und ein Fehler vorliegt.The present method is also suitable for use in weaving machines, in which several different weft threads are used. If several weft threads are entered at the same time, then the measurement take place at all simultaneously registered weft threads together. If one of the two weft threads is disturbed or otherwise disturbed in its movement, this leads to a splitting of the frequency spectrum of the Doppler interference, with a frequency which corresponds to the speed of one weft thread and a second frequency which corresponds to the speed of the other weft thread , Thus it can already be recognized due to the frequency splitting that the weft threads do not move evenly and there is an error.
Werden die Schussfäden einzeln und bedarfsweise eingetragen, so erfolgt die Messung vorteilhaft an einer Stelle, welche alle Schussfäden durchlaufen. Dies ist in
Wie eingangs erwähnt, können anstelle der Dopplerinterferometrie auch andere berührungslose, optische Messverfahren eingesetzt werden, insbesondere basierend auf dem Ortsfilterverfahren ("spatial filtering"). Solche Verfahren basieren darauf, dass eine Abbildung des Garns auf einen optischen Sensor projiziert wird, wobei der Sensor beispielsweise aus einem Array mehrerer Einzelsensoren besteht oder dem Sensor ein Transmissionsgitter vorgeschaltet ist. Die Bestimmung der Geschwindigkeit erfolgt aus der resultierenden Ortsfrequenz. Dem Fachmann sind entsprechende Verfahren bekannt, z.B. aus der eingangs erwähnten
Claims (15)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP08004266A EP2098624A1 (en) | 2008-03-07 | 2008-03-07 | Weft thread monitoring in a loom |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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EP08004266A EP2098624A1 (en) | 2008-03-07 | 2008-03-07 | Weft thread monitoring in a loom |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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EP2098624A1 true EP2098624A1 (en) | 2009-09-09 |
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ID=39810114
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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EP08004266A Withdrawn EP2098624A1 (en) | 2008-03-07 | 2008-03-07 | Weft thread monitoring in a loom |
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Country | Link |
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EP (1) | EP2098624A1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0344104A1 (en) * | 1988-05-26 | 1989-11-29 | GebràDer Sulzer Aktiengesellschaft | Loom with a weft insertion regulating system |
EP1350878A1 (en) | 2002-04-02 | 2003-10-08 | Gebrüder Loepfe AG | Method for monitoring the weft thread in a loom |
EP1502979A1 (en) | 2003-07-28 | 2005-02-02 | Gebrüder Loepfe AG | Method to control the weft transfer in a loom |
EP1662030A1 (en) * | 2004-11-22 | 2006-05-31 | Sultex AG | Method of braking a weft yarn in a weaving machine |
DE102004055561A1 (en) | 2004-11-18 | 2006-06-01 | Christofori, Klaus, Dr. | Length measuring sensor for e.g. pipe, has selection circuits accepting information from light-sensitive units, transfer circuit arranged between units and selection circuits, and lighting provided with adjustable, variable ray geometry |
-
2008
- 2008-03-07 EP EP08004266A patent/EP2098624A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0344104A1 (en) * | 1988-05-26 | 1989-11-29 | GebràDer Sulzer Aktiengesellschaft | Loom with a weft insertion regulating system |
EP1350878A1 (en) | 2002-04-02 | 2003-10-08 | Gebrüder Loepfe AG | Method for monitoring the weft thread in a loom |
EP1502979A1 (en) | 2003-07-28 | 2005-02-02 | Gebrüder Loepfe AG | Method to control the weft transfer in a loom |
DE102004055561A1 (en) | 2004-11-18 | 2006-06-01 | Christofori, Klaus, Dr. | Length measuring sensor for e.g. pipe, has selection circuits accepting information from light-sensitive units, transfer circuit arranged between units and selection circuits, and lighting provided with adjustable, variable ray geometry |
EP1662030A1 (en) * | 2004-11-22 | 2006-05-31 | Sultex AG | Method of braking a weft yarn in a weaving machine |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
WULFHORST B ET AL: "SENSOREN FUER DIE GESCHWINDIGKEITSMESSUNG AN GARNEN UND FLAECHGEBILDEN", TEXTIL PRAXIS INTERNATIONAL, KONRADIN VERLAG R.KOHLHAMMER GMBH. LEINFELDEN, DE, 1 July 1990 (1990-07-01), pages 591 - 596, XP000791228, ISSN: 0340-5028 * |
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