专利名称：光电纱线传感器装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及如权利要求1前序部分所述的光电纱线传感器装置。
背景技术：
市场上现有的喂纱器的此类光电纱线传感器装置的外壳通常由组合注射成形塑料部件构成。在沿光轴距离定位结构内的光透镜一段距离处的座内设置发射/接收部件。尽管外壳的塑料材料是暗颜色的或是黑色的(内部黑色抗发射表面)，不可避免的光反射发生在传感器装置的操作过程中，在该过程中光反射恶化由接收部件产生的信号的读取。在光信道内存在光反射并且，在某些情况下，在探测区域内存在一种电晕效应，通过电晕效应不期望的反射光被发送到接收部件。当估计来自从探测区域到接收部件的光的强度的信号时，这些不期望的光反射引起电子噪声。电子噪声需要相当的电子对抗措施，例如滤波，以获得清晰的输出信号。精致的纱线质量或者不能可靠地被扫描，或者需要传感器装置估计过程的精细的和耗时的调整。
发明内容
本发明的目的是提供一种光电纱线传感器装置，其可以获得清晰的和可靠的输出信号而不依赖于在喂纱器中处理的纱线质量和不依赖于在探测区域内的光学条件。
通过如权利要求1所述的特征实现该发明目的。
每个环形光垒和/或光阱阻碍发射/接收部件和光透镜附近的不期望的光反射的发生。而且，环形光垒/光阱阻碍干扰反射光传播到探测区域和阻碍干扰反射光从探测区域到接收部件的传播。环形光垒和/或光阱构成附加的结构特征，该结构特征在光学上阻止了光信道内的塑料或金属材料的表面产生或者发射干扰反射光的不可避免的趋势。这些对抗措施抑制了光信道内产生的不期望的反射光被发射进探测区域和被发射到接收部件，并且还抑制了从探测区域内的一种电晕效应产生的反射光到达接收部件。仅仅由纱线和/或探测区域内的反射器产生的真正的或“好的”反射光可以到达接收部件。由于避免了或减小了由不期望的反射光产生的电子噪声，输出信号的质量可以得到相当大的改善。
为了阻断不期望的反射光，即具有到达接收部件的接收表面的周边区域的趋势和具有到达光透镜的周边区域的趋势的反射光，环形光垒和/或光阱的内径应该分别比定位座或定位结构的内径小。在光透镜中该结构具有特定的优点，光透镜具有传输和衍射由探测区域内尤其是周边的透镜区域内的一种电晕效应引起的不期望的反射光的趋势。环形光垒和/或光阱与光孔径的功能类似，然而，仅仅为了抑制不期望反射光的传输而不是获得特定的锐利度(a certain depth ofsharpness)。
信道部分的相对大的内径是有利的以允许传输最大量的好的反射光和/或最大量的由发射部件发射的光，并且同时尽可能地保持信道部分的内壁远离光轴以抑制内部反射。信道部分的内径可以比定位结构的内径小但要比定位座的内径大。
当环形光垒在结构上与环形光阱结合时，对于不期望的反射光的抑制效果甚至可以被改善。光阱应该包括向内开口的周边连续的凹槽，凹槽的底部直径比环形光垒的内径大。该设计导致不期望反射光的光迷路(optical labyrinth)。
便利地，凹槽具有向内发散的，优选地为圆形的侧面，以避免环形光阱本身内的不期望的光反射。
便利地，每个环形光垒包括至少一个设置在光信道内壁的环体。环体应该具有黑色抗反射表面。环体或者为插入光信道内的单独部件或者为与光信道内壁整体形成的。
在优选的实施例中，每个环体为由黑色橡胶或黑色弹性体制成的O形环。在市场上许多不同尺寸的O形环价格公平可以利用并且本来具有理想的圆形表面以抑制光反射和/或吸收光。
在另一个优选的实施例中，环体具有通常的梯形截面，梯形截面在朝向光轴的方向上侧表面发散。环体可以容易地制造，例如，由塑料制成，并且甚至与光信道内壁整体地形成。
在另一个实施例中，环体是薄壁开口板(thin walled apertureplate)，优选地具有圆形孔边缘。薄壁开口板垂直于光轴并且优选地具有光吸收和/或黑色抗反射表面。
由光信道内壁的黑色或黑色喷涂塑料材料提供附加的协助。黑色抗反射颜色或光吸收特性产生或发射，如果有的话，仅仅最少的不期望的反射光。光信道的塑料衬套，或可选地，整个外壳由这样的塑料材料制成。
通常在该技术领域内，外壳由注射成型部件构成。
在优选地实施例中，外壳由主体和盖子构成，二者都在每个信道内限定各自的腔，各自的塑料或金属插入套管(sleeve insert)设置在腔内。插入套管，例如，还可以为整体的注射成型塑料部件并且定义，例如信道部分和光透镜的定位结构，其可以在插入套管模制的过程中被安装进该结构中。
在另一个实施例中，外壳主体整体上包含第二光电纱线传感器装置的子外壳，其还包括反向倾斜排列的光信道。该设计允许两个光电纱线传感器装置靠近设置以使两个传感器装置仅占用最小的安装空间。
在另一个实施例中，盖子设有固定销，固定销结合进至少在插入套管内形成的孔以定位盖子并且还定位插入套管。该特征便利了外壳的装配。
为了防止污染物侵入光信道，光信道的开口应该通过插入到外壳主体的底部表面的透明的盖板覆盖。盖板优选地被设置在凹口内并且与外壳主体的底部表面齐平并且密封因此甚至液体也不能侵入到光信道内。这对于处理液体加工过的纱线质量或在喷水式织机中使用的喂纱设备尤其重要。
可以结合附图描述本发明的实施例。在附图中图1是具有至少一个光电纱线传感器装置的喂纱器的立体图；图2是光电纱线传感器装置的立体图；图3是图2所示的传感器装置的截面图；图4是细节变体(detail variant)的示意性轴截面图；图5是另一个细节变体的示意性轴截面图；图6是另一个细节变体的示意性轴截面图；和图7是另一个细节变体的示意性轴截面图。
具体实施例方式
图1说明了用于未示出的喷射式织机的纬纱存储和测量喂纱设备(喂纱器F)。喂纱器F包括外壳16、可旋转驱动的绕组元件17和具有几个径向调整部分11′(为了进行直径调整)的杆笼类型的固定存储体18。最上端的部分定义了探测区域11(例如，通过在该部分中设置的反射器)。固定到外壳16上的套壳19包含用于测量每次投纬所释放的各自的纬纱长度的未示出的制动设备。此外，套壳19包含至少一个光电纱线传感器装置S、由在探测区域11附近的透明盖子C覆盖的外壳部分1。
光电纱线传感器装置S需要紧凑以使用尽可能少的安装空间。传感器装置S连接到为喂纱器的未示出的控制单元提供信号的评估电路(未示出)。纱线传感器装置S用于监测由存储体18上的多个邻近的或分离的纱线绕组构成的纬纱供给的最前面的界线，也就是，探测探测区域11内的各自的纱线绕组的存在或缺少或移动。可选地或附加地，纱线传感器装置可以用于计算抽取的绕组并且确定各个绕组抽取。由纱线传感器装置S发射的信号被评估和/或被电子地处理并且被用于，例如控制绕组单元17未示出的驱动电机和/或在投纬的过程中与制动外壳19的未示出的制动设备的激励协同地计算抽取的绕组。
在图1中的喂纱器仅仅是用于说明目的的例子。纱线传感器装置S可以用于其它类型的喂纱器中，还可以用于编织机的喂纱器中。
图2示出了纱线传感器装置S的外壳H，例如，如在图1的喂纱器中使用的一样，图3的截面图中示出了更多细节。
外壳H由适当的塑料材料的注射成型部件构成。外壳主体1在一侧为附加部件的装配开口。开口的外壳主体侧面由关闭盖子1a关闭。在外壳主体1的优选的平面的下表面上，设有透明盖子C(如图1中以虚线示出的)。盖子C被固定在外壳主体1的底部表面的凹口6(图3)内因此盖子C与底部表面平齐。盖子C优选地被完全密封以防止污染物侵入物进入外壳H的光信道LC内。
外壳主体1(图2和图3)包含两个光信道LC，每个光信道沿着一个光轴X、Y。光信道LC反向倾斜排列因此光轴X、Y在探测区域11内基本彼此相交(图3是从图2的外壳H的开口边的观察方向上的截面图)。
每个光信道LC具有优选地由信道部分5、在一端的定位座3和邻接较低开口的定位结构4构成的内部部件，较低开口位于外壳主体1的底部表面。定位座3用于将分别类似二极管、光电晶体管的发射/接收部件D、R设置在与各自的光轴X、Y成直线的操作位置处。定位结构4用于将光透镜L定位到与各光轴X、Y成直线。信道部分5在定位座3和定位结构4之间延伸。
在图2中附图标记13、14和15指的是光信道LC的外壁和定位结构4的外壁。
在图2所示的实施例中，第二光电纱线传感器装置(纱线绕组计算传感器)的子外壳SH整体形成在外壳主体1中。子外壳SH包含关于彼此倾斜的两个光信道28因此其光轴X′Y′在另一个探测区域相交。
根据本发明，每个光信道LC包含邻近定位座3的环形光垒B1和邻近定位结构4的另一个光垒B2。此外，或者替代地，环形光阱T可以设置在靠近定位座3和/或靠近定位结构4的位置。
在图3所示的实施例中，环形光垒B1具有设置在定位座3的内壁上的环体8，从而环体8定义出中心孔，该中心孔的直径比定位座3的内径小并且还比各个发射/接收部件D、R的发射或接收横截面小。环形光垒B1的环体8是由黑色橡胶或黑色弹性体制成的O型环，环体8具有基本呈圆形的横截面和不反射或几乎不反射光的表面。
靠近定位结构4设置的环形光垒B2具有环体7，其在示出的实施例中与信道部分5的内壁整体地形成。环体7具有带有侧面的通常的梯形截面，其沿着朝向光轴X、Y的方向汇聚。由环体7定义的孔的内径比定位结构4的内径或光透镜L的外径小，从而保持光透镜L的外围环形区域是被覆盖的。光信道LC，至少在定位座3和较低口之间延伸的部分，具有黑色的或者被喷涂成黑色的或具有光吸收表面涂层的内壁。
环体7整体地形成在插入套管12内，插入套管12被插入到在外壳主体1内形成的腔20内。插入套管12是一体注射成型部件(塑料的或金属的)，并且形成信道部分5，定位结构4和环形光垒B2。插入套管优选地已经具有嵌入的光透镜L。盖子1a(图2)具有凸出的定位销1b，定位销1b结合进至少插入套管12的侧面的孔21。
可以在结构上与环形光垒B1结合的环型光阱T由向内开口、周边连续的凹槽9构成，凹槽9的内底部直径比环体8的内径大。凹槽9的侧面朝向光轴X，Y偏离，例如以由圆肩10示出的圆形方式。肩10的内径基本与环体8也就是O型环的孔的内径一致。环体8的表面轮廓限定了凹槽的另一个圆形侧面。环形光垒B1的内径和环形光阱T的内径比定位座3的内径小。信道部分5的内径比定位座3的内径大。环形光垒B2的内径比信道部分5的内径小但是比定位座3的内径大一些。
图3所示的实施例中，环形光垒B1和环形光阱T在定位座3的附近结合，然而在定位结构4的附近仅仅设有环形光垒B2。可选地(未示出)仅仅环形光垒B1或仅仅环形光阱T可以被设置在定位座3的附近。而且，环形光垒B1和环形光阱T的相对位置可以颠倒。在环形光垒B2的位置，还可以设置环形光垒和环形光阱的结合。
图4到图7示出了几个细节的变化。
在图4中，环体8′与定位座3的内壁整体地形成以构成环形光垒B1。
在图5中，示出了两个环体8(O型环)的结合。环体8被设置在定位座3的内壁的圆周凹槽22内或者可选地且未示出，通过其固有的弹性预载环体8被固定在定位座3的圆柱形内壁上的合适位置。环体8通常构成环形光垒B1和之间的，具有凹槽9′的环形光阱T。
在图6中环体7′被插入到加宽的信道部分5内，以便环体7′被设置在光透镜上或靠近光透镜L。环体7′可以为通过弹性预载和摩擦力或者通过结合进如图5所示的圆周凹槽内被固定在合适位置上的O型环。
在图7中，环形光垒B1由如图4所示形状的环体8′构成并且附加地由插入到在定位座3到信道部分5的过渡处的座垫23的薄壁开口板25构成。开口板25具有中心孔，中心孔具有与环体8′相同的内径。优选地，孔26的边缘是凸起的圆形。开口板25应该具有黑色表面或涂覆有光吸收物质或抗反射物质的表面。在环体8′和开口板25之间形成圆周连续的凹槽9，凹槽9构成环形光阱T，在此环形光阱T与环形光垒B1结合。可以替代为，开口板25可以单独设置(靠近定位座3或者靠近结构4)，从而开口板25构成环形光垒B1或B2，环形光垒B1或B2不具有另一个环体并且具有或不具有环形光阱T。
权利要求
1.一种用于喂纱器(F)的光电纱线传感器装置(S)，包括限定了两个反向倾斜设置的分离的光信道(LC)的外壳(H)，两个光信道(LC)的每个围绕探测区域(11)内彼此相交的光轴(XY)，包括用于接收器/发射器部件(D，R)的定位座(3)和用于每个光信道内的光透镜(L)的定位结构(4)，至少光信道的内壁由塑料或金属材料制成，其特征在于，在每个光信道(LC)内邻近定位座(3)和邻近定位结构(4)设置向内凸出的环形光垒(B1，B2)和/或向外凹的环形光阱(T)，在每个光信道内信道部分(5)在相对的环形光垒和/或光阱间延伸，并且信道部分(5)的内径比各个光垒和/或光阱的内径大些。
2.根据权利要求1所述的光电纱线传感器装置，其特征在于，邻近定位座(3)设置的环形垒(B1)和/或光阱(T)的内径比定位座(3)的内径小，邻近定位结构(4)设置的环形光垒(B2)和/或光阱的内径比定位结构(4)的内径小，并且环形光垒和/或光阱定义了优选为圆形的孔，该孔与光轴(XY)共轴。
3.根据权利要求1所述的光电纱线传感器装置，其特征在于，所述信道部分(5)的内径比定位结构(4)的内径小，但是比定位座(3)的内径大。
4.根据权利要求1所述的光电纱线传感器装置，其特征在于，所述环形光垒(B1)在结构上与环形光阱(T)结合，并且所述环形光阱(T)包括向内开口的圆周连续的凹槽(9)，所述凹槽(9)具有比环形光垒(B1)的孔的内径大的凹槽底面直径。
5.根据权利要求4所属的光电纱线传感器装置，其特征在于，所述凹槽(9)具有向内发散的，优选为圆形的侧面。
6.根据权利要求1所述的光电纱线传感器装置，其特征在于，每个环形光垒(B1，B2)包括至少一个设置在光信道内壁上的环体(7，7′，8，8′)，所述环体具有吸光的，优选为黑色的表面，并且所述环体或者为插入到光信道内的单独的部分或者为与光信道内壁整体成形。
7.根据权利要求6所述的光电纱线传感器装置，其特征在于，所述环体(7′，8)为由黑色橡胶或黑色弹性体制成的O形环。
8.根据权利要求6所述的光电纱线传感器装置，其特征在于，所述环体(7)具有通常为梯形的横截面，所述环体的侧面在朝向光轴(XY)方向上聚合。
9.根据权利要求6所述的光电纱线传感器装置，其特征在于，所述环体为薄壁开口板(25)，优选地具有圆形开口边缘(26)。
10.根据权利要求1所述的光电纱线传感器装置，其特征在于，构成光信道内壁的塑料或金属材料为吸光的，优选为黑色的或带有黑色壁涂覆层。
11.根据权利要求1所述的光电纱线传感器装置，其特征在于，所述外壳(H)由注射成型部件，优选为塑料注射成型部件构成。
12.根据权利要求11所述的光电纱线传感器装置，其特征在于，所述外壳(H)由主体(1)和盖子(1a)构成，主体(1)和盖子(1a)限定了在每个光信道(LC)内的各个腔(20)，并且在所述腔(20)内设置各个塑料或金属插入套管(12)，所述插入套管为限定信道部分(5)和定位结构(4)的整体注射成型部件，并且容纳设置在定位结构(4)内的光透镜(L)。
13.根据权利要求12所述的光电纱线传感器装置，其特征在于，所述外壳主体(1)整体地包含具有两个也反向倾斜设置的光信道(28)的第二光电纱线传感器装置的子外壳(SH)。
14.根据权利要求12所述的光电纱线传感器装置，其特征在于，所述盖子(1a)具有至少两个凸出的定位销(1b)，每个定位销(1b)结合进至少在插入套管(12)内形成的孔(21)。
15.根据权利要求12所述的光电纱线传感器装置，其特征在于，所述外壳主体(1)具有平的底面和包含光信道(LC)口的凹口(6)，并且透明的盖板(C)被插入并密封于所述凹口内，优选地，盖板(C)的较低面与外壳主体的底面平齐。
全文摘要
一种用于喂纱器(F)的光电纱线传感器装置(S)，该装置包括具有限定光信道(LC)的光轴的外壳(H)，用于接收/发射部件(D)和接收/发射部件(R)的定位座(3)和用于光透镜(L)的定位结构(4)，至少内光信道壁由塑料或金属材料构成。在每个光信道(LC)内邻近定位座(3)和邻近定位结构(4)处设置向内凸出的环形光垒(B1，B2)和/或向外凹陷的环形光阱(T)。光信道的信道部分(5)在相对的环形光垒和/或光阱之间延伸。信道部分(5)的内径比各个环形光垒和/或光阱的内径大。
文档编号B65H51/22GK101027237SQ200580021732
公开日2007年8月29日 申请日期2005年6月29日 优先权日2004年6月29日
发明者恩佐·丹多洛 申请人:Iro有限公司