专利名称：用于织布机的卷绕运动控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于织布机的卷绕运动控制系统，该系统能够通过一个可控马达驱动一个布卷轴，即，卷绕卷轴，将织在织布机上的布卷紧成一卷布，即，一个布卷，并且能够通过一个基于布卷直径的变化的程序控制布的张力。
一种公开在日本专利JP-A No.60-17151中的公知技术通过一个摩擦离合器使一个布卷轴，即一个卷绕卷轴，与一个驱动轴相联动，其中摩擦离合器被用作一个机械制动闸，包括一个摩擦盘和一个压力盘。压力盘通过一个合适的压力被压在摩擦盘上，从而摩擦盘和压力盘可以适当地相对打滑，由此可以产生一个适当的制动力，并且织布机主轴的驱动力可以被传递至布卷轴，从而以预定的扭矩转动布卷轴。
这种公知技术用机械方法测量布卷轴直径的变化，并且根据布卷轴直径的变化用机械方法对用于将压力盘压在摩擦盘上的压力进行调节，从而通过改变用于驱动布卷轴的驱动轴的扭矩来控制布的张力。布的张力F、驱动轴的扭矩T以及布卷的半径R之间的关系可表示为F＝T/R。
即使采用这种公知技术，根据布卷直径的变化控制用于驱动布卷轴的驱动轴的扭矩，布的张力也不能够根据布卷直径的变化被合适地调节，并且，布将因此而容易变皱。如果皱痕成为布中的缺陷，那么织出的布就不能具有满意的质量，除非在织布机的运转过程中调节制动力。
制动力可以被调节，调节方法是根据布卷的直径用一个致动器控制机械制动闸，其中致动器例如一个气压缸致动器。然而，机械制动闸的能力将随时间不断恶化并且机械制动闸的制动性能将随着其零件的磨损而改变。因此，该机械制动闸需要定期维修。制动力可以由一个粉末离合器产生，并且该制动力可以通过用电力控制粉末离合器而得到控制。然而，粉末离合器中的粉末的性能将随时间产生变化，并且粉末离合器需要定期维修。
日本专利JP-U No.52-21807所公开的一种公知技术中采用了一个悬挂起来的圆柱件，即一个压力滚轴，该压力滚轴的长度大于由正在卷起的布形成的布卷的宽度，从而压住布卷，以便于将布以均匀、满意的形状卷在一个布卷轴上。该压力滚轴通过其自身的重力或通过弹性件，例如弹簧，被压在布卷上。这样，布在被卷紧在布卷轴上之前会受到压力滚轴的擦蹭。压力滚轴在布卷旋转过程中将压力均匀地施加在整个布卷上，从而防止卷入布卷的布产生皱痕。
由于压力滚轴对布卷施加一个恒定的压力，而不管不同类型的布的不同纺织条件，所以该压力滚轴不能防止某些纺织条件下皱痕的产生。由于施加在布卷上的压力保持恒定，而不考虑布卷直径的变化，所以就不能够对具有可变直径的布卷施加一个合适的压力，其中该压力必须根据布卷直径的变化而被改变，因此卷紧的布中就容易产生皱痕。
可以根据纺织条件的不同选择性地分别选用具有不同重量的压力滚轴，以防止卷紧的布中产生皱痕。然而，为了对数个压力滚轴进行选择性使用，必须对各个部件进行管理，这不仅麻烦，而且实际上是不可行的。
相应地，本发明的第一个目的是根据布卷直径的变化获得对卷绕张力的恰当控制，而无需任何定期维修工作，其中该卷绕张力被施加在正被卷入一个布卷轴上的一个布卷中的布上。
布卷轴在一个扭矩可控的马达的驱动下旋转，对马达扭矩的控制是为了根据布卷直径的变化以一种程序控制模式对施加在布上的张力进行控制，其中布卷是通过将布绕在布卷轴上而形成的。
根据本发明的第一方面，为了获得本发明的第一个目的，被包括在织布机中的一个用于控制卷绕运动的卷绕运动控制系统包括一个用于控制一个布卷轴的扭矩可控马达，一个能够提供表示布卷直径的电信号的直径测量装置，其中布卷是通过将布绕在布卷轴上而形成的，和一个能够根据控制程序控制扭矩可控的马达的马达控制器，其中控制程序以由直径测量装置提供的表示布卷直径的电信号为基础。
根据本发明的第一方面的卷绕运动控制系统执行用于根据表示布卷直径的电信号控制扭矩可控马达的张力控制程序，从而根据布卷的直径恰当地调节施加在布上的张力。这样，就可以避免卷入布卷的布中产生皱痕，同时无需任何维修工作，这是因为该卷绕运动控制系统不包括任何容易随时间而变坏的装置，例如一个机械制动闸。
在根据本发明的第一方面的卷绕运动控制系统中，根据纺织条件，针对布卷的不同直径确定合适的张力，这些直径包括卷绕起始时的一个最小直径和卷绕终止时的一个最大直径，并且建立了一个张力控制程序，用于根据布卷直径从最小到最大的变化，控制施加在布上的张力。由于建立了一个张力控制程序，用于根据布卷直径从最小到最大的变化控制施加在布上的张力，因此就可以根据布卷的直径在布上施加一个合适的张力，从而即使该布很柔软，也可以防止卷入布卷的布中产生皱痕。
在根据本发明的第一方面的卷绕运动控制系统中，可以基于张力控制程序画出一张表明布卷直径与张力之间的关系的图，并且可以通过移动图中的一个点或一条线而改变设定的张力。由于设定的张力可以通过移动布卷直径与张力的关系图中的一个点或一条线而被改变，所以理想的数值可被方便地设定和改变，张力设定工作可以在短时间内完成，并且不同织布机之间设定的张力的偏差可以被避免。
在根据本发明的第一方面的卷绕运动控制系统中，可以对当前张力和当前布卷直径进行测量和显示。当当前张力和当前布卷直径被测量和显示时，卷入布卷的布产生皱痕时的张力和直径可以被识别出来，并且设定值可以被适当改变，以防止卷入布卷的布产生皱痕。
在根据本发明的第一方面的卷绕运动控制系统中，张力控制程序分别指定了织布机工作状态和织布机停机状态的设定张力，当织布机被停机时，该张力控制程序可以在设定时间内从使用织布机工作状态的设定张力的控制模式改变为使用织布机停机状态的设定张力的控制模式，而当织布机被启动时，可以在设定时间内从使用织布机停机状态的设定张力的控制模式改变为使用织布机工作状态的设定张力的控制模式。这样，无论织布机在工作状态还是停机状态，都能有一个合适的张力被施加在布上，并且因此自织布机开始工作时起就可以防止布中产生皱痕。
在根据本发明的第一方面的卷绕运动控制系统中，通过在织布机停机时操纵一个开关，布卷轴可能能够沿一个正常方向或一个反方向被转动，并且当布卷轴沿正常方向或反方向旋转一段预定时间之后，或者当布卷轴已转过与布的一个预定长度相应的角度时，该布卷轴可能能够被自动停止。此时，通过在织布机停机时操纵一个开关，布卷轴能够沿一个正常方向或一个反方向被转动，并且当布卷轴沿正常方向或反方向旋转一段预定时间之后或者已转过与布的一个预定长度相应的角度时，该布卷轴可能能够被自动停止，从而布将不会因为布卷轴的过度旋转而被损坏。
在根据本发明的第一方面的卷绕运动控制系统中，当一个织物分析器的计量值等于一个预定量时，布卷轴可以被反转经过一段预定的时间或经过一个预定的角度，从而放松织布机上的布，并且当一个织物分析器的计量值等于一个预定量时，布卷轴可以被反转经过一段预定的时间或经过一个预定的角度，从而放松织布机上的布。由于布卷轴在一个预定长度的布被织出之后被反转，并且织布机已被停机，以放松织布机上的布，所以布卷能够通过一个自动的布卷卸下操作被从织布机上卸下。
本发明的第二个目的是，根据纺织条件和布卷的直径通过一个压力件适当地控制施加在一个布卷上的压力，其中该布卷由织出的布缠绕而成。
压靠在布卷上的压力件在布被卷绕在一个布卷轴上的过程中由一个致动器进行驱动，该致动器根据纺织条件或根据纺织条件及布卷的直径受到控制，以便对该压力件施加在布卷上的压力进行控制。
根据本发明的第二方面，为了获得本发明的第二个目的，一个用于对将布绕在织布机上的一个布卷轴周围的卷绕运动进行控制的卷绕运动控制系统包括一个与绕在布卷轴上的布卷的圆周相接触的压力件，其中该压力件的轴线与布卷轴的轴线平行，一个致动器，该致动器用于将压力件压靠在布卷上并且通过该压力件向布卷施加一个经过调节的压力，和一个卷紧控制器，该控制器用于控制致动器，以根据纺织条件调节由压力件施加在布卷上的压力。该压力件的长度可以小于布卷的宽度，或者可以由数个部分构成。该致动器可以是一个由液压操纵的压力控制缸致动器、一个扭矩可以被控制的扭矩可控马达或者一个电磁控制的螺线管致动器。纺织条件包括布的类型、纺织速度等。
根据本发明的第二方面的卷起运动控制系统的控制器根据纺织条件驱动致动器，从而通过压力件向布卷的圆周施加一个经过调节的压力。由于施加在布卷上的压力经过了基于纺织条件的适当调节，所以可以稳妥地防止绕在布卷中的布产生皱痕。
根据本发明的第三方面，一个用于对将布绕在织布机上的一个布卷轴周围的卷绕运动进行控制的卷绕运动控制系统包括一个与绕在布卷轴上的布卷的圆周相接触的压力件，其中该压力件的轴线与布卷轴的轴线平行，一个致动器，该致动器用于将压力件压靠在布卷上并且通过该压力件向布卷施加一个经过调节的压力，一个直径测量装置，该直径测量装置能够提供一个电信号，该电信号表示了有关绕在布卷轴上的布卷的直径的信息，和一个卷紧控制器，该控制器用于根据纺织条件控制致动器，以通过压力件对布卷施加一个经过调节的压力，并且执行一个控制程序，从而基于由直径测量装置提供的电信号对致动器进行控制。有关布卷直径的信息是一个测量直径或者是该布卷的计算直径，该计算直径是基于织布机上织出的布的长度或基于插入在织布机上织出的布中的纬纱数目经计算得出的。用于根据控制程序控制致动器的操作包括基于一个根据布卷直径而设计的程序改变致动器的驱动模式。
根据本发明的第三方面的卷起运动控制系统的控制器根据纺织条件驱动致动器，从而通过压力件向布卷的圆周施加一个经过调节的压力，并且根据基于布卷直径的控制程序来控制用于驱动致动器的操作。施加在布卷上的压力可以根据布卷的直径被适当地调节，并且可以在将布绕在布卷轴上的贯穿始终的整个过程中防止绕在布卷中的布产生皱痕。
在根据本发明的第二或第三方面的卷起运动控制系统中，将被施加在布卷上的合适的设定压力可以分别针对不同的布卷直径和纺织条件而定，其中不同的布卷直径例如布卷卷绕开始、中间和结束时分别对应的布卷直径，并且可以基于这些设定压力，建立一个用于根据布卷直径的变化来控制将被施加在布卷上的压力的压力控制程序。当合适的设定压力分别针对不同的布卷直径和纺织条件而定，并且当基于这些设定压力的用于控制将被施加在布卷上的压力的压力控制程序被建立之后，一个合适的压力就可以根据布卷的直径被施加在布卷上，并且因此，即使该布很柔软，也可以防止绕在布卷中的布产生皱痕。
在根据本发明的第二或第三方面的卷起运动控制系统中，一个用于表示布卷直径和将被施加在布卷上的压力之间的关系的图可以基于压力控制程序被画出，并且设定压力可以通过移动图上的一个点或一条线而被改变。由于设定压力可以通过移动用于表示布卷直径和将被施加在布卷上的压力之间的关系的图上的一个点或一条线而被改变，所以理想的数值可被方便地设定和改变，压力设定工作可以在短时间内完成，并且不同织布机之间的设定压力的偏差可以被避免。
在根据本发明的第二或第三方面的卷起运动控制系统中，施加在布卷上的当前压力和布卷的当前直径(织在织布机上的布的长度或纬纱的数目)可以被测量和显示。当施加在布卷上的当前压力和布卷的当前直径被测量和显示时，卷入布卷的布产生皱痕时施加在布卷上的压力和布卷直径可以被识别出来，并且设定值可以被适当地改变，以防止卷入布卷的布产生皱痕。
在根据本发明的第二或第三方面的卷起运动控制系统中，压力控制程序可以分别指定织布机工作状态和织布机停机状态的设定压力，当织布机被停机时，该压力控制程序可以在设定时间内从使用织布机工作状态的设定压力的控制模式改变为使用织布机停机状态的设定压力的控制模式，而当织布机被启动时，可以在设定时间内从使用织布机停机状态的设定压力的控制模式改变为使用织布机工作状态的设定压力的控制模式。这样，无论织布机在工作状态还是停机状态，都能有一个合适的张力被施加在布上，并且因此自织布机开始工作时起就可以防止布中产生皱痕。
在根据本发明的第二或第三方面的卷绕运动控制系统中，通过手动操纵一个开关，压力件产生的用于对布卷施压的压力施加操作可以被停止或启动。通过手动操纵开关对压力施加操作进行控制有利于将布卷从织布机上卸下的工作。
在根据本发明的第二或第三方面的卷绕运动控制系统中，压力件产生的用于对布卷施压的压力施加操作可以当一个织物分析器的计量值等于一个预定量时被自动停止或启动。由于当该织物分析器的计量值等于一个预定量时织布机被停机，并且施加在布卷上的压力被自动卸载，所以布卷能够通过一个自动的布卷卸下操作被从织布机上卸下。
图1是一个示意图，表示了一个织布机的一个主要部分和一个包括在该织布机中的根据本发明的第一个实施例的卷绕运动控制系统；图2是图1所示的卷绕运动控制系统的一个方块图；图3是一个图表，该图表表示了布卷的直径与施加在布上的张力之间的关系；图4是一个透视图，是为了辅助说明一种用于测量布卷直径的方法；图5是一个侧面正视图，是为了辅助说明一种用于测量布卷直径的方法；图6是一个侧面正视图，是为了辅助说明一种用于测量施加在布上的张力的方法；图7是一个示意图，表示了一个织布机的一个主要部分和一个包括在该织布机中的根据本发明的第二个实施例的卷起运动控制系统；图8是图7所示的卷起运动控制系统的一个方块图；图9是一个图表，该图表表示了布卷的直径与施加在布上的张力之间的关系；图10是一个图表，该图表表示了布卷的直径与施加在布卷上的压力之间的关系；图11是一个透视图，是为了辅助说明一种用于测量布卷直径的方法；图12是一个侧面正视图，是为了辅助说明一种用于测量布卷直径的方法；图13是一个侧面正视图，是为了辅助说明一种用于测量施加在布上的张力的方法；图14是一个压力控制系统中的压力施加机构的侧面正视图，该压力控制系统采用了一个气压缸致动器；图15是一个扭矩控制系统中的压力施加机构的侧面正视图，该扭矩控制系统采用了一个马达；和图16是一个电磁控制系统中的压力施加机构的侧面正视图，该电磁控制系统采用了一个螺线管致动器。
参看图1，该图表示了一个本发明的第一个实施例所被应用的织布机1，经纱2从一个经轴3上展开，并且通过一个送经运动被织放成一张布单，它延伸绕过一个后滚轴4，并且穿过综片5和一个筘6，直至布8的一个布折缝8a。综片5选择性地抬高或压低经纱2，以形成一个梭口7。一条纬纱10被插入经纱2的梭口7中，并且被筘6打纬到布8的布折缝8a中。布8被一个卷紧装置卷紧在一个布卷轴14上，该卷紧装置包括一个第一压力滚轴13、一个表面滚轴12、一个第二压力滚轴13、一个可动滚轴28和一个固定滚轴29。布8延伸绕过第一压力滚轴13、表面滚轴12和第二压力滚轴13。布卷轴14受到一个根据本发明的第一个实施例的卷绕运动控制系统11的驱动和控制。
参看图2，卷绕运动控制系统11的主要部件包括一个扭矩可控马达15、一个直径测量装置16、一个卷紧控制器17、一个显示器18、一个放大器21和一个设置装置22。一个织布机控制器19基于一个编码器20所提供的一个信号测量织布机1的主轴23的角位置，并且控制织布机1进行纺织操作。
扭矩可控马达15是一个扭矩马达或一个伺服马达，该马达能够施加一个预定的扭矩以驱动布卷轴14旋转。直径测量装置16通过直接测量直径或者通过基于织出的布的长度或纬纱的数目的计算来确定通过将布8绕在布卷轴14上而形成的布卷9的直径。直径测量装置16向卷紧控制器17发出一个表示布卷9的直径的电信号。
卷紧控制器17接收来自设置装置22的设置数据、来自直径测量装置16的表示布卷9的直径的数据、和一些其它信号，这些其它信号包括一个来自织布机控制器19的由编码器20所测量的表示主轴23的角位置的信号。该卷紧控制器17执行一个控制程序，以基于布卷9的直径调节马达15的旋转和扭矩。
卷紧控制器17根据布卷9的直径控制马达15，从而通过在布8上施加合适的张力来防止布8中产生轴痕。由于卷绕运动控制系统11不包括任何随时间逐渐被磨损的装置，例如一个机械织动闸，所以卷绕运动控制系统11不需要专门的维修工作。
操作者操纵设置装置22，从而根据纺织条件，在不同的纺织阶段，例如初始纺织阶段、中间纺织阶段和最终纺织阶段，针对布8绕成的布卷9的直径，对将被施加在布8上的最佳张力进行设置。卷紧控制器17建立起一个张力控制程序，以便根据布卷9的直径在纺织工作的从开始到结束的不同纺织阶段中都能对布8施加一个合适的张力。卷紧控制器17在纺织工作过程中执行该张力控制程序。这样，即使布8十分柔软，也可以防止布8中产生皱痕。卷紧控制器17在显示器18的屏幕上显示出一个图表，该图表表示了布卷9的直径和施加在布8上的张力之间的关系。设定的张力可以通过移动该图中的一个点或一条线而被改变。
参看图3，该图表示了布卷9的直径和施加在布8上的张力之间的关系，点A、B和C表示了通过操作设置装置22而设定的将被施加在布8上的最佳张力，这三个点分别对应布卷9具有最小直径的起始纺织阶段、中间纺织阶段、和布卷9具有最大直径的终止纺织阶段。从理论上讲，施加在布8上的张力沿经过点A、B和C的连续线变化。实际上，由于该控制系统的反应特性，该张力大体沿图中双点划线所示的理想曲线变化。在图3中，一条虚线表示了当该张力由一个传统的机械控制系统进行控制时布卷的直径与施加在布8上的张力之间的关系。这个表示了布卷9的直径与施加在布8上的张力之间的关系的图表有助于设置和改变设定值的设置操作，能够缩短设置操作所需的时间，同时防止不同织布机之间的设定值的差别。
卷紧控制器17在显示器18上显示出设定张力(设定卷绕扭矩)、布卷9的设定直径(织出的布的长度或纬纱的数目)、测量出的或计算出的当前张力、测量出的或计算出的当前直径以及表示了直径与张力之间的关系的图。这些参数值被画在该图中或被制成表。因此，当布8产生皱痕时，显示在显示器18上的当前张力和当前直径就能够被识别出来，并且在需要时，这些值可以被适当地更改，以避免布8中皱痕的进一步产生。
布8的张力与施加在布卷轴14上的一个扭矩相对应，而布卷9的直径与织在织布机1上的布8的长度或插入在布8中的纬纱的数目相对应。布卷9的当前直径可以通过直接测量被确定，即通过直径测量装置16直接测量布卷9的直径，也可以通过间接计算被确定，这种计算基于直径测量装置16所测的数据。
图4和5表示了直径测量装置16可能采用的例子。图4中所示的直径测量装置16具有一个接触滚轴25，该接触滚轴的长度等于或大于布8的宽度，其相对的两端被可旋转式地支撑在一对摆臂24的自由端上，并且与布卷9相接触。该对摆臂24的角位置与布卷9的直径相对应。摆臂24的角位置被一个电位计26测出，并被转变为相应的直径。一个如图5中所示的直径测量装置16是一个带有一个距离传感器的非接触距离测量装置16。
图6表示了一个张力测量装置。如图6所示，一个测压元件27与一个受到移动支撑的可动滚轴28相连接。布8沿一条Z形路径延伸，并且绕在可动滚轴28和一个固定滚轴29的周围。测压元件27提供了一个表示施加在布8上的张力的信号。施加在布8上的张力与施加在布卷轴14上的卷绕扭矩相对应。
对于织布机1的工作状态和织布机1的停机状态而言，将分别有不同的数值被赋给张力控制程序中的每个参数。当织布机1被停机时，这些参数的数值在一段特定的时间内将从织布机1工作状态下的设定值被变为织布机1停机状态下的设定值。当织布机1被启动时，这些参数的数值在一段特定的时间内将从织布机1停机状态下的设定值被变为织布机1工作状态下的设定值。这样，当织布机1被停机时，一个最优张力被施加在布8上，从而防止当纺织工作被重新启动时布8中产生皱痕。
操作者操纵一个包括在织布机控制器19中的开关，从而沿正常方向或反方向转动停止的布卷轴14。当被如此转动起来的布卷轴14旋转一段预定时间之后，或者转过与一个预定的纺织长度相应的角度时，该布卷轴14将被自动停止，从而避免因操作者在使布卷轴14停止时的意外失误而导致布8的损坏、玷污和产生皱痕。
操作者操纵一个包括在织布机控制器19中的开关，从而沿一个正常方向或一个反方向转动停止的布卷轴14。当布卷轴14旋转一段预定时间之后，该布卷轴14将被自动停止，从而避免因操作者在使布卷轴14停止时的意外失误而导致布8的损坏、玷污和产生皱痕。张力控制程序被设计用于当一个被包括在织布机控制器19中的织物分析器的计量值等于一个预定量时，使布卷轴14自动反转一定的时间或者使布8展开一定的长度，从而放松布。这样，一个布卷卸下操作就会被自动执行。
参看图7，该图表示了一个本发明的第二个实施例所被应用的织布机1，经纱2从一个经轴3上展开，并且通过一个送经运动被织成成一张布单，它延伸绕过一个后滚轴4，并且穿过综片5和一个筘6，直至布8的一个布折缝8a。综片5选择性地抬高或压低经纱2，以形成一个梭口7。一条纬纱10被插入经纱2的梭口7中，并且被筘6打入布8的布折缝8a中。布8被一个卷紧装置卷紧在一个布卷轴14上，该卷紧装置包括一个第一压力滚轴13、一个表面滚轴12、一个第二压力滚轴13。布8延伸绕过第一压力滚轴13、表面滚轴12和第二压力滚轴13。
一个压力件34的轴线与布卷轴14的轴线相平行，并且被压靠在卷在布卷轴14上的由布8构成的布卷9上，从而向布卷9施加一个合适的压力，以防止布8中产生皱痕。布卷轴14和压力件34受到一个根据本发明的第二个实施例的电动卷绕运动控制系统11的控制。
参看图8，卷绕运动控制系统11的主要部件包括一个扭矩可控马达15、一个直径测量装置16、一个卷紧控制器17、一个显示器18、一个放大器21、一个设置装置22、压力件34、一个致动器31和一个压力施加机构32。一个织布机控制器19基于一个编码器20所提供的一个信号测量织布机1的主轴23的角位置，并且控制织布机1进行纺织操作，同时向卷绕运动控制系统11发出控制所必需的信号，其中包括一个表示织布机1的主轴23的角位置的信号。
扭矩可控马达15是一个扭矩马达或一个伺服马达，该马达能够施加一个预定的扭矩以驱动布卷轴14旋转。直径测量装置16通过直接测量直径或者通过基于织出的布的长度或纬纱的数目的计算来确定通过将布8绕在布卷轴14上而形成的布卷9的直径。直径测量装置16向卷紧控制器17发出一个表示布卷9的直径的电信号。
压力件34可以是一个被转动支撑在压力施加机构32的臂33上的滚轴，或者是一个被固定支撑在压力施加装置32的臂33上的滑杆。压力件34，即该滚轴或该滑杆，可以是一个单体件，或者可以由数个部分构成。致动器可以是一个由液压操纵的压力缸致动器、一个扭矩可控的马达或者一个电磁控制的螺线管致动器。
卷紧控制器17接收来自设置装置22的设置数据、来自直径测量装置16的表示布卷9的直径的数据、和一些其它信号，这些其它信号包括一个来自织布机控制器19的由编码器20所测量的表示主轴23的角位置的信号。该卷紧控制器17执行一个张力控制程序和一个压力控制程序。布卷9的直径通过直接测量该直径或者通过基于织出的布的长度或纬纱的数目的计算来确定。这些控制程序包括一个根据纺织条件和布卷9的直径而产生的程序，其中包括的一个步骤是，驱动致动器31以调节施加在布卷9上的压力。
卷紧控制器17执行针对布卷9的具体直径而设计的张力控制程序，从而调节马达15的旋转和输出扭矩。卷紧控制器17执行针对布8的类型、布匹卷绕速度等而设计的压力控制程序，并且在必要时，执行一个针对布卷9的具体直径而设计的程序，从而通过控制致动器31和压力施加机构32，调节由压力件34施加在布卷9的圆周上的压力。
基于纺织条件的压力控制能够根据纺织条件对布卷9施加一个合适的压力，因此当纺织条件被改变时，也可以稳妥地防止布8中产生皱痕。
基于布卷9的直径的压力控制能够根据纺织条件对布卷9施加一个合适的压力，并且能够针对布卷9的不同直径对布卷9施加不同的合适的压力。这样，在布8的整个纺织过程中都能够很好地防止布8中产生皱痕。
操作者在启动织布机1之前操纵设置装置22，从而根据纺织条件，在不同的纺织阶段，例如初始纺织阶段、中间纺织阶段和最终纺织阶段，针对布卷9的直径，对将被施加在布8上的最佳张力进行设置。卷紧控制器17建立起一个张力控制程序，以便根据布卷9的直径在纺织工作的从开始到结束的不同纺织阶段中都能对布8施加一个合适的张力。卷紧控制器17建立起一个压力控制程序，以便根据布卷9直径的变化基于设定的张力在纺织工作的从开始到结束的不同纺织阶段中都能对布卷9施加合适的压力。
由于该张力控制根据布卷9的直径在布8上施加最优的张力，所以即使布8十分柔软，也可以防止布8中产生皱痕。由于该压力控制根据布卷9的直径在布卷9上施加最优的压力，所以即使布8十分柔软，也可以防止布8中产生皱痕。
卷紧控制器17根据张力控制程序在显示器18的屏幕上显示出一个图表，该图表表示了布卷9的直径和施加在布8上的张力之间的关系。当布卷9的直径增大时，设定的张力可以通过移动该图中的一个点或一条线而被改变。
参看图9，该图表示了布卷9的直径和施加在布8上的张力之间的关系，点A、B和C表示了通过操作设置装置22而设定的将被施加在布8上的最佳张力，这三个点分别对应布卷9在从卷绕开始直至结束之间的不同阶段。从理论上讲，施加在布8上的张力沿经过点A、B和C的连续线变化。实际上，由于该控制系统的反应特性，该张力大体沿图中双点划线所示的理想曲线变化。在图9中，一条虚线表示了当该张力由一个传统的机械控制系统进行控制时布卷的直径与施加在布8上的张力之间的关系。这个表示了布卷9的直径与施加在布8上的张力之间的关系的图表有助于设置和改变设定值的设置操作，能够缩短设置操作所需的时间，同时防止不同织布机之间的设定值的差别。
卷紧控制器17根据压力控制程序在显示器18的屏幕上显示出一个图表，该图表表示了布卷9的直径和施加在布卷9上压力之间的关系。当布卷9的直径增大时，可以通过移动该图中的一个点或一条线改变设定的压力。
参看图10，该图表示了布卷9的直径和施加在布卷9上的压力之间的关系，点A、B和C表示了通过操作设置装置22而设定的将被施加在布卷9上的最佳压力，这三个点分别对应布卷9在从卷绕开始直至结束之间的不同阶段。从理论上讲，施加在布卷9上的压力沿经过点A、B和C的连续线变化。实际上，由于该控制系统的反应特性，该压力大体沿图中双点划线所示的连续线平滑地变化。
这个表示了布卷9的直径与施加在布卷8上的压力之间的关系的图表有助于设置和改变设定值的设置操作，能够缩短设置操作所需的时间，同时防止不同织布机之间的设定值的差别。
当执行这些控制程序时，卷紧控制器17在显示器18上显示出测量出的或计算出的当前张力、测量出的或计算出的布卷9的当前直径、测量出的或计算出的压力以及测量出的或计算出的布卷9的直径(织出的布的长度或纬纱的数目)。这些参数值被画在该图中或被制成表。因此，当布8产生皱痕时，显示在显示器18上的当前压力和当前直径就能够被识别出来，并且在需要时，这些值可以被适当地更改，以避免布8中皱痕的进一步产生。
布8的张力与施加在布卷轴14上的一个扭矩相对应，而布卷9的直径与织在织布机1上的布8的长度或插入在布8中的纬纱的数目相对应。布卷9的当前直径可以通过直接测量被确定，即通过直径测量装置16直接测量布卷9的直径，也可以通过基于数据的间接计算被确定，这些数据是织布机1上织出的布8的长度和插入在布8中的纬纱的数目。
对于织布机1的工作状态和织布机1的停机状态而言，将分别有不同的数值被赋给张力控制程序中的每个参数。当织布机1被停机时，这些参数的数值在一段特定的时间内将从织布机1工作状态下的设定值被变为织布机1停机状态下的设定值。当织布机1被启动时，这些参数的数值在一段特定的时间内将从织布机1停机状态下的设定值被变为织布机1工作状态下的设定值。这样，当织布机1被停机时，一个最优张力被施加在布8上，从而防止当纺织工作被重新启动时布8中产生皱痕。
对于织布机1的工作状态和织布机1的停机状态而言，将分别有不同的数值被赋给压力控制程序中的每个参数。当织布机1被停机时，这些参数的数值在一段特定的时间内将从织布机1工作状态下的设定值被变为织布机1停机状态下的设定值。当织布机1被启动时，这些参数的数值在一段特定的时间内将从织布机1停机状态下的设定值被变为织布机1工作状态下的设定值。这样，当织布机1被停机时，一个最优压力被施加在布卷9上，从而防止当纺织工作被重新启动时布8中产生皱痕。
操作者操纵一个包括在织布机控制器19中的开关，从而启动或停止一个用于将压力件34压在布卷9上的压力施加操作，以便于将布卷9从织布机1上卸下的操作。
张力控制程序被设计用于当一个被包括在织布机控制器19中的织物分析器的计量值等于一个预定量时，使布卷轴14自动反转一定的时间或者使布8展开一定的长度，从而放松布。这样，一个布卷卸下操作就会被自动执行。当织物分析器的计量值等于一个预定量时，该压力控制程序将停止对布卷9施压的施压操作。这样，当织物分析器的计量值等于一个预定量之后，布卷卸下操作就会被自动执行。
图11和12表示了直径测量装置16可能采用的例子。图11中所示的直径测量装置16，与图4所示的装置相似，具有一个接触滚轴25，该接触滚轴的长度等于或大于布8的宽度，其相对的两端被可旋转式地支撑在一对摆臂24的自由端上，并且与布卷9相接触。该对摆臂24的角位置与布卷9的直径相对应。摆臂24的角位置被一个电位计26测出，并被转变为相应的直径。一个图12中所示的直径测量装置16，与图5所示的装置相似，是一个带有一个距离传感器的非接触距离测量装置。
图13表示了一个张力测量装置。如图13所示，一个测压元件27，与图6中所示的元件相似，与一个受到移动支撑的可动滚轴28相连接。布8沿一条Z形路径延伸，并且绕在可动滚轴28和一个固定滚轴29的周围。测压元件27提供了一个表示施加在布8上的张力的信号。施加在布8上的张力与施加在布卷轴14上的卷绕扭矩相对应。
图14、15和16表示了用于操纵压力件34的压力施加机构32的若干可能的例子。图14所示的压力施加机构32是一个压力控制系统，它采用了一个气压缸致动器38作为致动器31。卷紧控制器17向压力控制阀35发出一个信号。压力控制阀35从压缩空气源36接收压缩空气37，调节压缩空气37的压力，并且将压缩空气37供向气压缸致动器38。气压缸致动器38包括一个气压缸和一个杆40，其中气压缸的一端被铰接支撑在一个销39上，而杆40与杠杆41的一个臂相连接。压力件34被支撑在杠杆41的另一个臂上。杆40被推出气压缸，从而逆时针转动杠杆41，如图14所示，从而压力件34被压靠在布卷9上。尽管当布卷9的直径增大时气压缸致动器38的杆40被推入气压缸，但压力控制阀35能够将该气压缸致动器38的工作室中的压力调节至一个适合布卷9的当前直径的值，这种合适的压力值的确定应考虑到压力件34的重量等因素。
图15所示的压力施加机构32是一个扭矩控制系统，它采用了一个马达43作为致动器31。马达43是，例如，一个包括一个输出轴44的扭矩马达，一个小齿轮45被安装在输出轴44上。一个摆臂48具有一个支撑在一个轴47上并且带有一个齿轮46的一端和对压力件34进行旋转支撑的另一端。马达43的小齿轮45和摆臂48的齿轮46相互啮合。卷紧控制器17向马达43发出一个信号，马达43驱动摆臂48旋转，从而将压力件34压在布卷9上。马达43的输出扭矩受到调节，以便对布卷9施加一个合适的压力。
图16所示的压力施加机构32是一个电磁控制系统，它采用了一个螺线管致动器49作为致动器31。卷紧控制器17向螺线管致动器49发出一个信号。螺线管致动器49的一端被铰接支撑在一个销50上。螺线管致动器49具有一个螺线管和一个杆51，该杆51与支撑在一个销53上的一个杠杆52的一个臂相连接。压力件34被支撑在杠杆52的另一个臂上。当螺线管致动器49的螺线管受到激励从而拉回杆51时，压力件34被压靠在布卷9上。供应给螺线管的动力受到调节，从而调节施加在布卷9上的压力。
尽管上文结合了具有一定特殊性的本发明的推荐实施例对本发明进行了描述，但很明显可以对这些实施例进行多种替换和更改。因此，应该明确的是，本发明的实施情况可能与此处所述的具体实施例不同，但这都不脱离本发明的范围和思想。
权利要求
1.一种用于控制包括在织布机(1)中的卷绕运动的卷绕运动控制系统(11)，包括一个扭矩可控马达(15)，该马达用于驱动一个布卷轴(14)旋转；一个直径测量装置(16)，该装置能够提供表示布卷(9)的直径的电信号，其中布卷(9)是通过将布(8)绕在布卷轴(14)上而形成的；和一个卷紧控制器(17)，该控制器能够根据控制程序控制扭矩可控马达，其中控制程序以由直径测量装置(16)提供的表示布卷(9)的直径的电信号为基础。
2.如权利要求1所述的卷绕运动控制系统(11)，其特征在于，根据纺织条件，针对布卷(9)的不同直径确定合适的张力，这些直径包括卷绕布(8)起始时的一个最小直径和卷绕布(8)终止时的一个最大直径，并且建立了一个张力控制程序，用于根据布卷(9)的直径从最小到最大的变化控制施加在布(8)上的张力。
3.如权利要求2所述的卷绕运动控制系统(11)，其特征在于，基于所述张力控制程序画出了一张表示布卷(9)的直径与施加在布(8)上的张力之间的关系的图，该图被显示在显示器(18)上，并且可以通过移动图中的一个点或一条线而改变设定的张力。
4.如权利要求3所述的卷绕运动控制系统(11)，其特征在于，一个当前张力和布卷(9)的一个当前直径被测量和显示。
5.如权利要求2所述的卷绕运动控制系统(11)，其特征在于，所述张力控制程序分别指定了织布机工作状态下和织布机停机状态下的设定张力，当织布机被停机时，该张力控制程序可以在设定时间内从使用织布机工作状态的设定张力的控制模式改变为使用织布机停机状态的设定张力的控制模式，而当织布机被启动时，可以在设定时间内从使用织布机停机状态的设定张力的控制模式改变为使用织布机工作状态的设定张力的控制模式。
6.如权利要求1所述的卷绕运动控制系统(11)，其特征在于，通过在织布机停机时操纵一个开关，布卷轴(14)能够沿一个正常方向或一个反方向被转动。
7.如权利要求6所述的卷绕运动控制系统(11)，其特征在于，当布卷轴(14)沿正常方向或反方向旋转一段预定时间之后，或者当布卷轴(14)已转过与布(8)的一个预定长度相应的角度时，布卷轴(14)能够被自动停止。
8.如权利要求1所述的卷绕运动控制系统(11)，其特征在于，当一个织物分析器的计量值等于一个预定量时，布卷轴(14)被反转经过一段预定的时间或经过一个预定的角度，从而放松织布机(1)上的布(8)。
9.一种卷绕运动控制系统(11)，该系统用于对将布(8)绕在一个布卷轴(14)上的卷绕运动进行控制，其中布卷轴(14)位于织布机(1)上的一个布卷(9)之内，卷绕运动控制系统(11)包括一个与绕在布卷轴(14)上的布卷(9)的圆周相接触的压力件(34)，其中该压力件的轴线与布卷轴(14)的轴线相平行；一个致动器(31)，该致动器用于将压力件(34)压在布卷(9)上并且通过该压力件(34)向布卷(9)施加一个经过调节的压力；和一个卷紧控制器(17)，该控制器用于控制致动器(31)，以根据纺织条件调节由压力件(34)施加在布卷(9)上的压力。
10.一种卷绕运动控制系统(11)，该系统用于对将布(8)绕在一个布卷轴(14)上的卷绕运动进行控制，其中布卷轴(14)位于织布机(1)上的一个布卷(9)之内，卷绕运动控制系统(11)包括一个与绕在布卷轴(14)上的布卷(9)的圆周相接触的压力件(34)，其中该压力件的轴线与布卷轴(14)的轴线相平行；一个致动器(31)，该致动器用于将压力件(34)压在布卷(9)上并且通过该压力件(34)向布卷(9)施加一个经过调节的压力；和一个直径测量装置(16)，该装置能够提供一个电信号，该电信号表示了有关绕在布卷轴(14)上的布卷(9)的直径的信息；和一个卷紧控制器(17)，该控制器用于根据纺织条件控制致动器(31)，以通过压力件(34)对布卷(9)施加一个经过调节的压力，并且执行一个控制程序，从而基于由直径测量装置(16)提供的电信号对致动器(31)进行控制。
11.如权利要求9或10所述的卷绕运动控制系统(11)，其特征在于，将被施加在布卷(9)上的合适的设定压力可以分别针对不同的布卷(9)的直径和纺织条件而定，并且基于这些设定压力，建立一个用于根据布卷(9)的直径的变化来控制将被施加在布卷(9)上的压力的压力控制程序。
12.如权利要求11所述的卷绕运动控制系统(11)，其特征在于，一个用于表示布卷(9)的直径和将被施加在布卷(9)上的压力之间的关系的图可以基于所述压力控制程序被画出，并且所述设定压力可以通过移动图上的一个点或一条线而被改变。
13.如权利要求12所述的卷绕运动控制系统(11)，其特征在于，施加在布卷(9)上的当前压力和布卷(9)的当前直径被测量出来或被计算出来，并且当前压力和当前直径被显示出来。
14.如权利要求11或12所述的卷绕运动控制系统(11)，其特征在于，所述压力控制程序分别指定织布机工作状态下和织布机停机状态下的设定压力，当织布机被停机时，该压力控制程序可以在设定时间内从使用织布机工作状态的设定压力的控制模式改变为使用织布机停机状态的设定压力的控制模式，而当织布机被启动时，可以在设定时间内从使用织布机停机状态的设定压力的控制模式改变为使用织布机工作状态的设定压力的控制模式。
15.如权利要求9或10所述的卷绕运动控制系统(11)，其特征在于，通过手动操纵一个开关，压力件(34)产生的用于对布卷(9)施压的压力施加操作可以被停止或启动。
16.如权利要求9或10所述的卷绕运动控制系统(11)，其特征在于，压力件(34)产生的用于对布卷(9)施压的压力施加操作可以当一个织物分析器的计量值等于一个预定量时被自动停止。
全文摘要
一种包括在织布机(1)中的用于控制卷绕运动的卷绕运动控制系统(11),该控制系统根据由正被织在织布机(1)上的布(8)构成的布卷(9)的直径控制所述卷绕运动,从而一个合适的张力被施加在布(8)上。一个被包括在卷绕运动控制系统(11)中的卷紧控制器(17)根据一个控制程序,基于一个表示布卷(9)的直径的电信号,控制一个扭矩可控马达(15),从而对布(8)施加一个经过适当调节的张力,其中马达(15)被用于驱动一个布卷轴(14),从而将布(8)卷紧在布卷(9)上。卷紧控制器(17)根据纺织条件或者根据纺织条件以及布卷(9)的直径,控制一个用于将一个压力件(34)压在布卷(9)的圆周上的致动器(31,38,43,49),从而通过压力件(34)对布卷(9)施加一个经过适当调节的压力。
文档编号D03D49/20GK1353219SQ0113615
公开日2002年6月12日 申请日期2001年11月7日 优先权日2000年11月7日
发明者中田明彦, 田村善次, 角谷和人, 大田恭功 申请人:津田驹工业株式会社