TWI471468B - 控制來自紡織機的負紗線饋送機之紗線展開的張力之方法及執行該方法之裝置 - Google Patents

控制來自紡織機的負紗線饋送機之紗線展開的張力之方法及執行該方法之裝置 Download PDF

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Description

控制來自紡織機的負紗線饋送機之紗線展開的張力之方法及執行該方法之裝置
本發明涉及一種紡織機的負紗線饋送機,並且更具體地涉及一種控制來自紗線饋送機的紗線展開的張力的方法以及執行這種方法的裝置。
如公知的那樣,所謂“負”紗線饋送機包括在其上由電動旋轉飛輪捲繞而形成備用緯紗或庫存緯紗的多個紗線線環的靜止捲筒。一旦紡織機有要求,紗線線環從捲筒展開,隨後通過控制紗線張力的緯紗制動裝置,並最後被提饋送紡織機,該紡織機相對本發明而言較佳地由傳統類型的圓型針織機/直線針織機組成。
本領域內技術人員熟知的上述類型的紗線饋送機的主要目的是保持存儲在捲筒上的紗線量基本恒定,同時又使從捲筒傳來的紗線張力最小化。
存儲在捲筒上的紗線量是由三位一體的感測器控制的。第一感測器,典型為霍爾感測器,檢測附於飛輪的磁體的通過以計算捲繞在捲筒上的紗線量和捲繞速度;第二感測器,典型為機械感測器,提供指示在該感測器所設置的區域內最小量庫存線環存在或不存在的二進位資訊;第三感測器,例如為光學感測器、壓電感測器等,在每展開一個線環時提供至少一個脈衝,並且還用來計算捲繞在捲筒上的紗線量和捲繞速度。
儘管通過例如在EP-A-950742中描述的所謂“正”紗線饋送機,通過將基準張力值和測得的張力值作比較並隨後 改變紗線饋送速度以使兩值之間的差最小來直接控制紗線的張力,然而通過負紗線饋送機,或者通過EP-B-534263描述的緯紗制動器,或者通過具有更簡單結構的裝置--例如刷式制動器或傳統類型的所謂“鴨式”制動器--來控制張力。
在例如EP-622485中描述的制動裝置中,紗線被壓在固定薄片和同樣形成為薄片並由線性電動機驅動的可活動的制動部件之間。在例如EP-B-1059375中描述的制動裝置中,展開的紗線被壓在捲筒的傳送邊緣和連接於電動機的截頭圓錐形的中空制動部件之間。在這兩種情形下,驅動制動部件的電動機是由調整施加於紗線的制動作用的閉環控制單元控制的。控制單元接收從設置在饋送機下游的張力感測器所測得的張力信號,並通過旨在使測得張力和基準張力之間差最小化的控制環路來將其與指示要求張力的基準張力作比較。
上述控制系統被設計成可補償由於制動裝置的磨損造成的張力緩慢變化並被設置成基本不受由於線結出現或具有不均勻部分的紗線長度通過所造成張力小的、突然的變化的影響。
然而,在某些操作條件下,例如在針織開始階段,當紡織機不運行時,或在穿線步驟,當紗線靜止時,由於從饋送機展開的紗線張力遠低於正常工作張力,在某些情形下,張力甚至可能等於零,故上述控制系統容易被欺騙。在這些情形下,控制環路使制動作用的張力越來越大、直到最高制動水準,而永遠不會達到要求的張力值。結果,當紗線再次從捲筒中抽出時,這一高制動值使紗線張力到 達引起紗線瑕疵和甚至紗線斷裂的峰值。
因此,本發明的主要目的在於改進上述用於控制紗線張力的方法,以克服源自例如上述之一的特定工作條件的缺陷,在這些工作條件下紗線張力達到非常低的水準,甚至等於零。
通過下文的描述變得更為明瞭的上述目的和其他優點是通過具有申請專利範圍第1項所述的特徵的方法和具有申請專利範圍第5項所述的特徵的裝置獲得的,儘管附屬申請專利範圍給出本發明的其他有利的、儘管是次要的特徵。
最先參照第1圖,紡織機的負紗線饋送機10包括靜止捲筒12和由電動機15驅動的旋轉飛輪14,飛輪14從繞線筒16抽出紗線F並將其以線環的形式捲繞在捲筒12上,從而形成備用緯紗或庫存緯紗。一旦通用紡織機17有要求,紗線F從捲筒展開並向紡織機饋送。
存儲在捲筒12上的紗線量由三位一體的感測器控制。第一感測器S1,典型為霍爾感測器,檢測出附於飛輪14的例如M的磁體的通過以計算捲筒上捲繞的紗線量和捲繞速度。第二感測器S2,一般為機械感測器,提供指示在捲筒12的中間區域中的最小儲備量存在或不存在的二進位資訊。第三感測器S3,較佳為光學感測器,每展開一個線環提供一個脈衝信號UWP。
在紗線饋送機10的下游設置緯紗制動裝置20,緯紗制 動裝置20由將在下文中更詳細說明的控制單元CU控制,以控制從捲筒12展開的紗線的張力並維持張力基本恒定。
在緯紗制動裝置20的下游設置張力感測器22,張力感測器22控制從滾筒展開的紗線的張力並產生測得的張力信號T_meas。
控制單元CU包括張力控制塊TC,張力控制塊TC接收測得的張力信號T_meas並被編程以將其與指示想要張力的基準張力T-ref作比較,並產生驅動緯紗制動裝置10以改變制動強度的制動水準信號Bl,從而最小化測得的張力和基準張力之間的差。
根據本發明,張力控制塊TC通常被停用,而控制單元CU包括速度估算塊SE,它處理來自第三感測器S3的脈衝信號UWP以作為這些脈衝信號UWP之間的時間間隔的函數來計算紗線的實際消耗速度,並被編程以僅當該速度高於預定閾值時--甚至可以等於零--才產生啟用張力控制塊TC的啟用信號LE。相反,當計算出的速度低於閾值時,張力控制塊TC被停用並且制動水準信號Bl將被“凍結”在前一瞬間記憶的值,直到速度再次超過閾值為止,並且張力控制塊通過將凍結值作為初次值再次開始工作。
作為本發明的又一實施例,如第2圖所示,速度估算塊SE處理來自第一感測器S1的脈衝信號UWP’以作為由該感測器產生的脈衝信號UWP’之間的時間間隔的函數來計算緯紗捲繞速度,並被編程以產生僅當該速度高於預定閾值時--甚至可以等於零--才產生啟用張力控制塊TC的啟用信號LE。相反,當計算出的速度低於閾值S時,張力控制塊TC被停用並且制動水準信號Bl將被“凍結” 在前一瞬間記憶的值Blf,直到速度再次高於閾值為止,而張力控制塊通過將凍結值作為初次值再次開始工作。對於第二實施例,將第一感測器S1所產生的用於檢測緯紗捲繞飛輪14轉動的信號作為實際緯紗消耗的速度的指示,這是因為假設當饋送機10工作時從繞線筒16抽出的紗線量與所傳遞紗線量相等。
在本文中已示出了本發明的一些較佳實施例,然而本領域內技術人員當然可以作出許多修改。具體地說,儘管在所述實施例中張力控制塊TC被假設為在停機時禁止並且當計算出的速度超過閾值時由速度估算塊SE所產生的啟用信號LE啟用,當然相反的解決方案也落在本發明的範圍內,即張力控制塊TC平常是停用的並且當計算出的速度低於閾值時由速度估算塊SE所產生的停用信號LD停用。此外,用來計算紗線捲繞速度或紗線展開速度的感測器可以是與前述感測器(例如壓電感測器)不同類型的感測器,只要它們能夠產生供速度估算塊SE使用以確定速度是否超過預定閾值的信號。
Bl‧‧‧制動水準信號
Blf‧‧‧瞬間記憶的值
CU‧‧‧控制單元
F‧‧‧紗線
LD‧‧‧停用信號
LE‧‧‧啟用信號
M‧‧‧磁體
S1‧‧‧第一感測器
S2‧‧‧第二感測器
S3‧‧‧第三感測器
SE‧‧‧速度估算塊
T_meas‧‧‧張力信號
TC‧‧‧張力控制塊
T-ref‧‧‧基準張力
UWP‧‧‧脈衝信號
UWP’‧‧‧脈衝信號
10‧‧‧負紗線饋送機
12‧‧‧靜止捲筒
14‧‧‧旋轉飛輪
15‧‧‧電動機
16‧‧‧繞線筒
17‧‧‧紡織機
20‧‧‧緯紗制動裝置
22‧‧‧張力感測器
現在結合一些較佳的、非排他的實施例對本發明進行更詳細的說明,這些實施例在附圖中以非限制性實施例的方式示出,在附圖中:第1圖是示出根據本發明的方法的方框圖;第2圖是示出根據本發明另一實施例的方法的方框圖。
Bl‧‧‧制動水準信號
CU‧‧‧控制單元
F‧‧‧紗線
LE‧‧‧啟用信號
M‧‧‧磁體
S1‧‧‧第一感測器
S2‧‧‧第二感測器
S3‧‧‧第三感測器
SE‧‧‧速度估算塊
T_meas‧‧‧張力信號
TC‧‧‧張力控制塊
T-ref‧‧‧基準張力
UWP‧‧‧脈衝信號
10‧‧‧負紗線饋送機
12‧‧‧靜止捲筒
14‧‧‧旋轉飛輪
15‧‧‧電動機
16‧‧‧繞線筒
17‧‧‧紡織機
20‧‧‧緯紗制動裝置
22‧‧‧張力感測器

Claims (8)

  1. 一種控制從紡織機的負紗線饋送機(10)展開的紗線(F)的張力的方法,其中所述張力是由緯紗制動裝置(20)調整的,所述緯紗制動裝置(20)由張力控制塊(TC)控制,所述張力控制塊(TC)被編程以將測得張力(T_meas)和基準張力(T-ref)作比較,並將制動水準信號(Bl)發送給所述緯紗制動裝置(20),所述制動水準信號適於將所述測得張力和所述基準張力之間的差最小化,其特徵在於,所述方法包括下列步驟:計算紗線消耗速度;將所述紗線消耗速度與預定閾值速度比較;以及如果計算出的消耗速度高過預定閾值,則啟用所述張力控制塊(TC);如果計算出的消耗速度低於所述閾值,則停用張力控制塊(TC),並維持由張力控制塊(TC)產生的最後一個信號作為制動信號(Bl),直到紗線消耗速度再次高過閾值為止。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的方法,其特徵在於,所述張力控制塊(TC)在正常時被停用,並且當計算出的消耗速度高過所述閾值時才通過啟用信號(LE)啟用。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述的方法,其特徵在於,作為由檢測從饋送機展開的紗線線環的感測器(S3)所產生的脈衝信號(UWP)之間的時間間隔的函數來計算所述實際消耗速度。
  4. 如申請專利範圍第1或2項所述的方法,其特徵在於, 作為由檢測捲繞於饋送機的紗線線環的感測器(S1)所產生的脈衝信號(UWP’)之間的時間間隔的函數來計算所述實際消耗速度。
  5. 一種控制從紡織機的負紗線饋送機(10)展開的紗線(F)的機械張力的裝置,所述裝置包括:感測器裝置(S1、S3),用來測量紗線消耗速度;張力感測器(22),適於測量從捲筒展開的紗線(F)的張力並產生測得的張力信號(T_meas);緯紗制動裝置(20),所述緯紗制動裝置(20)被設置在所述紗線饋送機(10)和所述張力感測器(22)之間;控制單元(CU),連接所述控制單元用於控制所述緯紗制動裝置(20)並包括張力控制塊(TC),所述張力控制塊(TC)被編程以將所述測得張力(T_meas)和基準張力(T-ref)作比較,並將制動水準信號(Bl)發送給所述緯紗制動裝置(20),所述制動水準信號適於將所述測得張力和所述基準張力之間的差最小化,其特徵在於,所述控制單元(CU)包括速度估算塊(SE),所述速度估算塊(SE)處理來自所述感測器裝置(S1、S3)的脈衝信號(UWP、UWP’),並被編程為:如果計算出的消耗速度高過預定閾值則啟用所述張力控制塊(TC),並且如果計算出的消耗速度低於所述閾值,則停用張力控制塊(TC),並維持張力控制塊(TC)產生的最後一個信號作為制動水準信號(Bl),直到紗線消耗速度再次高過所述閾值。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的裝置,其特徵在於,所述張力控制塊(TC)在正常時被停用,並且所述速度估算塊(SE)被編程以當計算出的消耗速度高過所述閾值時,產生啟用所述張力控制塊(TC)的啟用信號(LE)。
  7. 如申請專利範圍第5或6項所述的裝置,其特徵在於,所述感測器裝置包括檢測從饋送機展開的紗線線環的感測器(S3)。
  8. 如申請專利範圍第5或6項所述的裝置,其特徵在於,所述感測器裝置包括檢測捲繞於饋送機的紗線線環的感測器(S1)。
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