ITTO20000202A1

ITTO20000202A1 - METHOD AND DEVICE FOR THE AUTOMATIC SPEED REGULATION OF THE WEFT RESERVE IN THE WEFT FEEDERS FOR CANVAS

Info

Publication number: ITTO20000202A1
Application number: IT2000TO000202A
Authority: IT
Inventors: Pietro Zenoni; Luca Gotti
Original assignee: Lgl Electronics Spa
Priority date: 2000-03-03
Filing date: 2000-03-03
Publication date: 2001-09-03
Also published as: IT1319932B1; ITTO20000202A0

Description

Descrizione dell'Invenzione industriale dal titolo: Description of the industrial invention entitled:

"Metodo e dispositivo per la regolazione automatica della velocità di ripristino della riserva di trama negli alimentatori di trama per telai di tessitura ad inserzione meccanica" "Method and device for the automatic adjustment of the weft reserve recovery speed in weft feeders for mechanical insertion looms"

La presente invenzione si riferisce ad un metodo ed un dispositivo per la regolazione automatica della velocità di ripristino della riserva di trama negli apparecchi alimentatori di trama per telai di tessitura ad inserzione meccanica e più in generale nei telai in cui non è necessario misurare e rilasciare una corretta e predeterminata lunghezza di trama a ciascuna battuta del telaio. The present invention relates to a method and a device for the automatic adjustment of the weft reserve recovery speed in weft feeders for mechanical insertion looms and more generally in looms where it is not necessary to measure and release a correct and predetermined weft length at each beat of the loom.

Come è ben noto ai tecnici del ramo gli alimentatori di trama sono apparecchi che, interposti tra la rocca ed il telaio, assicurano a quest'ultimo la corretta alimentazione del filo di trama, sia sotto il profilo dell'adeguato svolgimento del filo dalla rocca in relazione alla velocità di funzionamento del telaio, sia sotto il profilo del giusto tensionamento impartito al filo stesso e .necessario al suo corretto scorrimento. As it is well known to those skilled in the art, weft feeders are apparatuses which, interposed between the bobbin and the loom, ensure the latter the correct feeding of the weft yarn, both from the point of view of the adequate unwinding of the yarn from the bobbin into in relation to the operating speed of the loom, both from the point of view of the correct tension imparted to the wire itself and necessary for its correct sliding.

A questo scopo gli alimentatori di trama per telai ad inserzione meccanica comprendono un tamburo fisso sul quale un braccio cavo rotante, posto alla base del tamburo stesso e solidale all'albero anch'esso cavo di un motore elettrico asincrono di movimentazione del detto braccio, avvolge una pluralità di spire di filo che un sistema di aste, emergenti ciclicamente da corrispondenti feritoie del tamburo, sposta dalla base all'estremità del tamburo stesso formando una riserva di trama. Su richiesta del telaio, ad ogni battuta, le spire della riserva si svolgono dal tamburo ed alimentano il telaio stesso passando attraverso un organo frenante che impartisce e controlla automaticamente la tensione meccanica del filo in svolgimento. Un sistema automatico monitorizza la riserva di trama e via via la ripristina impedendone l'esaurimento. For this purpose, weft feeders for mechanical insertion looms comprise a fixed drum on which a hollow rotating arm, located at the base of the drum itself and integral with the shaft, which is also hollow of an asynchronous electric motor for moving said arm, winds a plurality of turns of yarn which a system of rods, emerging cyclically from corresponding slots of the drum, moves from the base to the end of the drum itself, forming a weft reserve. At the request of the loom, at each stroke, the coils of the reserve unwind from the drum and feed the loom itself, passing through a braking element which automatically imparts and controls the mechanical tension of the unwinding yarn. An automatic system monitors the weft reserve and gradually restores it, preventing its exhaustion.

Negli apparecchi alimentatori noti il suddetto sistema automatico di ripristino della riserva si avvale di una pluralità di sensori e tipicamente di una tema di gruppi di sensori ciascuno dei quali presiede al rilievo di un corrispondente parametro utilizzato dal sistema automatico di ripristino. In known power supply apparatuses, the aforementioned automatic reserve restoration system makes use of a plurality of sensors and typically a group of sensor groups, each of which controls the detection of a corresponding parameter used by the automatic restoration system.

Un primo gruppo è costituito da due o pù sensori cosidetti di presenza trama indicanti se, su una prefissata porzione del tamburo dell'alimentatore, sono presenti o meno le spire della riserva di filo di trama. Tali sensori sono generalmente di tipo ottico oppure costituiti da tastatori meccanici in grado di rilevare la presenza della spira; i sensori di entrambi i tipi essendo in grado di fornire un segnale di presenza o assenza delle spire di filo in termini di tensione elettrica. A first group consists of two or more so-called weft presence sensors indicating whether or not the turns of the weft yarn reserve are present on a predetermined portion of the feeder drum. These sensors are generally of the optical type or consist of mechanical feelers capable of detecting the presence of the loop; the sensors of both types being able to provide a signal of the presence or absence of the wire turns in terms of electrical voltage.

Un secondo gruppo è costituito dai cosidetti sensori di svolgimento del filato atti a fornire un segnale di tipo impulsivo, anch'esso in termini di tensione elettrica, ad ogni passaggio di ciascuna spira di filo in svolgimento dal tamburo; i sensori di detto secondo gruppo essendo tipicamente di tipo fotoelettrico o piezoelettrico. A second group consists of the so-called yarn unwinding sensors adapted to provide an impulsive signal, also in terms of electrical voltage, at each passage of each coil of yarn unwinding from the drum; the sensors of said second group being typically of the photoelectric or piezoelectric type.

Un terzo gruppo è costituito dai cosidetti sensori di avvolgimento del filato atti a fornire una segnale impulsivo, sempre in termini di tensione elettrica, ad ogni giro del braccio a mulinello e corrispondentemente ad ogni spira depositata da detto braccio sul tamburo dell'alimentatore. A third group is constituted by the so-called yarn winding sensors adapted to provide an impulsive signal, again in terms of electrical voltage, at each turn of the reel arm and correspondingly to each coil deposited by said arm on the drum of the feeder.

I sistemi noti di regolazione automatica del ripristino della riserva di trama si avvalgono di due o più sensori dei gruppi sopraindicati e conseguentemente l'anello di regolazione associato all'inverter che alimenta il motore asincrono di movimentazione del braccio a mulinello, risulta complicato, costoso e non del tutto affidabile. Un tipico sistema di regolazione automatica noto e di grande diffusione, si avvale infatti di due sensori del primo gruppo uno dei quali è utilizzato per indicare il valore minimo e l'altro il valore massimo della scorta di trama. Inoltre il secondo di tali sensori svolge anche la funzione di un sensore del secondo gruppo essendo ulteriormente utilizzato allo scopo di fornire il segnale impulsivo del passaggio della spira in svolgimento. La presente invenzione partendo dalla nozione dei sistemi automatici di tipo noto e degli inconvenienti connessi alla complessità della loro struttura, si propone di eliminarli. In particolare un importante scopo della presente invenzione è quello di realizzare un sistema automatico di ripristino della riserva di trama estremamente semplificato, economicamente vantaggioso, e di migliorata affidabilità. Known systems for the automatic adjustment of the weft reserve recovery make use of two or more sensors of the aforementioned groups and consequently the adjustment ring associated with the inverter which powers the asynchronous motor for moving the reel arm, is complicated, expensive and not entirely reliable. A typical known and widely used automatic adjustment system in fact makes use of two sensors of the first group, one of which is used to indicate the minimum value and the other the maximum value of the weft stock. Furthermore, the second of these sensors also performs the function of a sensor of the second group, being further used for the purpose of providing the impulsive signal of the passage of the loop being unwound. The present invention, starting from the notion of known automatic systems and the drawbacks connected with the complexity of their structure, aims to eliminate them. In particular, an important object of the present invention is to provide an extremely simplified, economically advantageous, and improved reliability automatic system for restoring the weft reserve.

Ciò si ottiene, secondo l'invenzione, con un metodo ed un dispositivo di regolazione automatica della velocità di ripristino della riserva di trama aventi le caratteristiche specifiche definite nelle rivendicazioni che seguono. This is achieved, according to the invention, with a method and a device for automatic adjustment of the weft reserve recovery speed having the specific characteristics defined in the following claims.

Sostanzialmente l'invenzione si basa sul concetto inventivo di confrontare, in un anello di controllo, una variabile di attuazione, rappresentata dalla velocità e/o dalla frequenza di rotazione sincrona del motore del braccio di avvolgimento a mulinello dell'alimentatore di trama, con una variabile controllata rappresentata dall'informazione in termini binari (presenzaassenza) proveniente da un unico sensore di presenza della riserva di trama e nell'annullare il segnale di errore risultante dal detto confronto mediante un regolatore PID che fornisce in uscita direttamente il valore della frequenza con la quale alimentare il motore del detto braccio a mulinello. Basically the invention is based on the inventive concept of comparing, in a control loop, an actuation variable, represented by the speed and / or frequency of synchronous rotation of the motor of the winding arm of the weft feeder, with a controlled variable represented by the information in binary terms (presence-absence) coming from a single sensor of the presence of the weft reserve and in canceling the error signal resulting from said comparison by means of a PID regulator that directly outputs the frequency value with the which to power the motor of said reel arm.

Le caratteristiche, le finalità ed i vantaggi del metodo e del dispositivo secondo la presente invenzione risulteranno chiaramente dalla descrizione dettagliata che segue e con riferimento all'allegato disegno, fornito a titolo di esempio non limitativo ed illustrante lo schema a blocchi del detto dispositivo. The characteristics, purposes and advantages of the method and of the device according to the present invention will clearly emerge from the detailed description that follows and with reference to the attached drawing, provided by way of non-limiting example and illustrating the block diagram of said device.

Nel disegno con P è genericamente indicato un noto apparecchio alimentatatore di trama per telai di tessitura TE ad inserzione meccanica. In modo per sè noto l' apparecchio P comprende un tamburo fisso TA sul quale un braccio a mulinello BR azionato da un motore asincrono MO avvolge una plur alita di spire di filo F costituenti una riserva di trama RT. Ad ogni battuta del telaio TE le spire si svolgono dal tamburo TA per alimentare il telaio stesso ed un mezzo frenante, non disegnato, controlla in modo noto la tensione meccanica del filo in svolgimento mantenendola entro valori prefissati. La riserva di trama RT è costantemente monitorata da un sensore di presenza S1, il quale, per mezzo di un anello di controllo genericamente indicato con AC, provvede al ripristino della riserva stessa azionando il motore MO ed il braccio BR che svolge il filo F dalla rocca R depositandolo sul tamburo TA. Un sensore S3 sensibile al passaggio di un magnete permanente M portato da un volano V posto alla base del tamburo TA e solidale in rotazione al braccio BR, fornisce un segnale impulsivo ad ogni spira avvolta ed arresta il motore MO quando la riserva di trama RT è totalmente ripristinata. In the drawing, P generally indicates a known weft feeder for weaving looms TE with mechanical insertion. In a per se known manner, the apparatus P comprises a fixed drum TA on which a reel arm BR driven by an asynchronous motor MO winds a plurality of turns of thread F constituting a weft reserve RT. At each stop of the frame TE the turns unwind from the drum TA to feed the frame itself and a braking means, not drawn, controls in a known way the mechanical tension of the unwinding yarn, keeping it within predetermined values. The weft reserve RT is constantly monitored by a presence sensor S1, which, by means of a control ring generically indicated with AC, restores the reserve itself by activating the motor MO and the arm BR which unwinds the yarn F from the cone R depositing it on the drum TA. A sensor S3 sensitive to the passage of a permanent magnet M carried by a flywheel V placed at the base of the drum TA and integral in rotation to the arm BR, provides an impulsive signal to each coil wound and stops the motor MO when the weft reserve RT is totally restored.

Secondo la presente invenzione il sensore S1, preferibilmente di tipo ottico, è in grado di fornire un segnale pr-trama positivo quando sulla porzione della superficie di tamburo da esso monitorata è presente il filo F di trama, e viceversa un segnale nullo quando su detta porzione di superficie il filo F è assente. According to the present invention, the sensor S1, preferably of the optical type, is capable of providing a positive pr-weft signal when the weft thread F is present on the portion of the drum surface monitored by it, and vice versa a null signal when on said surface portion the wire F is absent.

Tale segnale, sebbene sostanzialmente di tipo binario ( presenza=1 assenza=0) , viene trattato come un segnale analogico ed inviato ad un filtro passa basso indicato con 1. All'uscita di tale filtro è presente un segnale/informazione pseudo-pos che sostanzialmente rappresenta la media di presenza della trama nel tempo e che viene assimilato ad un'informazione di quantità, o posizione, della trama nell'mtomo della zona di tamburo monitorata da sensore SI. Tale segnale/informazione ha pertanto un valore compreso tra gli estremi 0 ed 1. In tal modo un valore del segnale di SI pari a 0,2 significa che il filo di trama F si trova un poco a monte (con riferimento al senso di svolgimento del filo) del sensore SI medesimo; mentre un valore 0,8 significa che il filo F si trova, mediamente, oltre il sensore Si. Il suddetto segnale/informazione pseudo-pos viene utilizzato dall'anello di controllo AC come variabile controllata ed a questo scopo esso viene inviato ad un blocco sottrattore 2 che provvede a sottrarlo da un segnale di riferimento rif il cui valore, costante e pari a 0,5, rappresenta la configurazione in cui il filo di trama F si trova mediamente al di sotto del sensore SI. All'uscita dal blocco 2 è perciò presente un segnale di errore, indicato con error, che viene inviato ad un regolatore PID (proporzionale integrale derivativo) indicato con 3 che ha lo scopo di annullare il segnale error facendo coincidere la variabile pseudo-pos con la variabile rif al fine di assicurare che la riserva di trama RT presente sotto il sensore SI rimanga costante senza diminuire nè aumentare rispetto alla posizione centrale caratterizzata dal valore 0,5 del segnale di S1. All'uscita del regolatore 3 è pertanto presente il segnale regolato freq-sinc che rappresenta direttamente il valore della frequenza di sincronismo con la quale pilotare il motore asincrono 1O, tramite il circuito inverter di potenza indicato con PD . This signal, although substantially of a binary type (presence = 1 absence = 0), is treated as an analog signal and sent to a low pass filter indicated with 1. At the output of this filter there is a pseudo-pos signal / information that substantially it represents the average presence of the weft over time and which is assimilated to an information of quantity, or position, of the weft in the meter of the drum area monitored by sensor S1. This signal / information therefore has a value between the extremes 0 and 1. In this way, a value of the SI signal equal to 0.2 means that the weft thread F is located a little upstream (with reference to the direction of unwinding of the wire) of the SI sensor itself; while a value of 0.8 means that wire F is, on average, beyond the Si sensor. The aforementioned pseudo-pos signal / information is used by the AC control loop as a controlled variable and for this purpose it is sent to a block subtractor 2 which subtracts it from a reference signal ref whose value, constant and equal to 0.5, represents the configuration in which the weft thread F is on average below the sensor S1. At the output from block 2 there is therefore an error signal, indicated with error, which is sent to a PID regulator (proportional integral derivative) indicated with 3 which has the purpose of canceling the error signal by making the pseudo-pos variable coincide with the variable ref in order to ensure that the weft reserve RT present under the sensor SI remains constant without decreasing or increasing with respect to the central position characterized by the value 0.5 of the S1 signal. At the output of the regulator 3 there is therefore the regulated freq-sinc signal which directly represents the value of the synchronism frequency with which to drive the asynchronous motor 10, through the power inverter circuit indicated by PD.

Naturalmente fermo restando il principo del trovato, i particolari di esecuzione e le forme di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto descritto ed illustrato a titolo di esempio non limitativo senza per questo uscire dall'ambito dell'invenzione. In particolare le funzioni sopra illustrate potranno essere indifferentemente realizzate con sistemi circuitali a logiche distribuite (hardware) o con logiche sequenziali programmate (software) . Naturally, the principle of the invention remaining the same, the details of execution and the embodiments may be varied widely with respect to what has been described and illustrated by way of non-limiting example without thereby departing from the scope of the invention. In particular, the functions described above can be indifferently realized with distributed logic circuit systems (hardware) or with programmed sequential logic (software).

Claims

CLAIMS 1) - Method for the automatic adjustment of the weft reserve recovery speed (RT) in weft feeders (P) for weaving looms (TE) with mechanical insertion; said feeders comprising a fixed drum (TA) on which a reel arm (BR) driven by an asynchronous motor (MO) winds a plurality of turns of yarn (F) constituting said weft reserve, characterized in that it consists in comparing, in a control loop (AC), an actuation variable (ref), represented by the speed and / or frequency of synchronous rotation of the motor (MO) of the swirl arm of the weft feeder, with a controlled variable (prweft) represented by the information in binary terms (presence-absence) coming from a single sensor (S1) of the presence of the weft reserve and in canceling the error signal resulting from said comparison by means of a regulator (3) which supplies in directly outputs the value of the synchronism frequency (freq-sinc) with which to power the motor (MO) of said swivel arm. 2) - Method according to Claim 1, characterized by the fact that the said controlled variable (pre-plot) is treated as an analog signal and sent to a low pass filter (1) at the output of which there is a signal / information (pseudo-pos) which substantially represents the average presence of the weft thread (F) over time and which is assimilated to an information of quantity, or position, of the said weft thread around the area of the drum (TA) monitored by said single sensor (YES). 3) - Method according to claims 1 and 2, characterized by the fact that said signal / information (pseudo-pos), present at the output of the low pass filter (1), has a value between the extremes 0 and 1 and by the fact that the value 0.5 of said signal, representing the configuration in which the weft thread (F) is located below the said single sensor (SI), constitutes the reference value with which to compare the signal (pseudopos) present at the output of said low pass filter (1). 4) - Method according to the preceding claims, characterized in that the comparison between said actuation and controlled variables is carried out by a subtractor block (2) which subtracts the second variable from the first to obtain information (error) in terms of deviation of the value of one variable in relation to the other. 5) - Method for the automatic adjustment of the weft reserve recovery speed (RT) in weft feeders (P) for weaving looms (TE) with mechanical insertion, according to the preceding claims and substantially as described and illustrated. 6) - Device for implementing the control method according to the preceding claims, characterized in that it comprises a single sensor (S1) sensitive to the presence of the weft thread (F) on the portion of the drum (TA) of the feeder apparatus (P ) controlled by the sensor itself and able to supply a substantially binary signal (pre-plot) relating to the presence of said wire, a low-pass filter able to treat said substantially binary signal like an analog signal and to output a signal ( pseudo-pos) comparable to information on the quantity, or position, of the weft thread around the drum area monitored by said single sensor (SI), subtracting means (2) for comparing this latter signal with a reference (ref) and obtain an error signal (error) and a PID-type regulator (3) capable of canceling said error and supplying a controlled signal expressed directly in terms of frequency at the output nza of synchronism with which to feed, through a power inverter (PD), the asynchronous motor (MO) of the said reel arm. 7) - Device according to Claim 6, characterized in that said single sensor (SI) is of the optical type. 8) - Device according to claims 6 and 7, substantially as described, illustrated and for the specified purposes.