从经纱层中分离出纱的装置及方法

专利名称：从经纱层中分离出纱的装置及方法
技术领域：
本发明涉及从经纱层中分离出定量纱的装置，其中该经纱层的纱在至少在两个位置上被拉紧，可通过一个分离机构从经纱层中分离出一根纱。本发明也涉及如权利要求13前序所述的方法。
在已知的纱分离机构和方法中，例如用一根分离针从经纱层中分离出最前面的纱。在这种情况下，分离针通过大致垂直于经纱层平面的运动降向该层的最前面的纱上并且通过分离针的一个匹配于纱横截面的凹槽夹住纱。在这种情况下，令人不满意的是，由于分离针必须非常精确地匹配于各纱尺寸，所以必须存储大量的不同的分离针。此外，分离过程不是特别可靠。因此，尤其是与长丝纱有关地，需要一个作为分离辅助手段的所谓分经件。该分经件必须事先被加入经纱层中，在这里，两条沿经纱横向而放的绳被拉入或编入经纱之间。通过分经绳的前后运动，总在最前面的纱与其它纱分离开并随后用分离针被分出来。
这种已知方法和装置的一个缺点尤其在于，在许多所谓的复丝组成的经纱中用分离针进行分离是有限的。在这里，很难不使用分经件地夹位一根纱的所有单丝但有不夹住相邻纱的单丝。尤其是当这些复丝没有加捻、具有小支数或经纱层密度很不规则时，情况尤其如此。即使是利用分经件的方法，也必须用手或通过机械进行分离，以便垫入绳，因此，在此也出现了上述问题。尽管经纱通过分经件被整齐地分离开并放入纡库中，但垫入分离绳意味着额外的且通常很费事的工作。但是，在编织或经纱已打结时，分离不整齐的经纱造成停机并进而造成令人不满意的生产率。这甚至发生在使用了如用在结经机中的双重纱识别系统的情况下。
从FR 698064或GB 2117419中公开了其它方法，其中不使用分经件而只通过一个旋转体来进行从经纱层中分离纱的操作，所述旋转体的外周面具有螺纹形状。但是，所述方法只适用于短纤维或加捻复丝的分离。对于由许多长丝构成的未加捻纱线来说，纱线只被分成一些单丝。因此，几乎无法进行整齐的分离。
最后，在US 4723346中公开了一种装置，其中一个分经件被垫入一经纱层中。分经绳的两端基本上沿其纵向延伸方向的横向可分别相对运动地设置着。结果，每根纱可以离开交叉点并且可以交付出一经纱层的总在最前面的纱。已由此从该经纱层中分离出的最前面的纱通过吸嘴被抓住并被送离该经纱层。不过此时，真正的分离过程即从经纱层中分离出一根纱的过程已通过以多种方式已知的分经形式实现了。吸嘴只用来送走分离出的纱。这种装置不令人满意的是，必须有分经，它要很费事地被加入或被抽出经纱层。
根据本发明，在上述装置通过一个可由其产生负压的抽吸装置以及一个可驱动该抽吸装置相对经纱层移动的驱动装置来完成该任务，在这里，当抽吸装置接近经纱层时，所述负压造成至少一根纱朝向抽吸装置偏转。同样通过具有权利要求11特征的方法来完成该任务。
因此，本发明规定，最好只通过抽吸一根或多根纱而使它或它们与被拉紧的经纱层分开。本发明的主要优点在于，为了从一层被拉紧的纱中分离出一根纱，既不象现有技术中那样必须采用一个预分离用分经件，也不必让分离机构插入该层中。在已知的上述类型的装置中，插入层或两根纱之间造成分离缺陷。根据本发明，不需要插入，因为待分离的纱通过一个拉力而与经纱层分离开，所述拉力从经纱层外面施加到该纱上。尤其不需要侧夹住待分离的纱。同样，可以消除分离机构钩住由一根或多根其它纱构成的单丝，因而，本发明尤其适用于这种纱的分离。因此，本发明的解决方案也可被用在分离临界纱如细纱和长丝纱以及可以与纱线表面的粗糙度或纤度无关地使用。
根据本发明原理，即拉力施加到在拉紧位置之间被拉紧的纱上且所述拉力具有至少一个沿纱纵向延伸方向的横向的分量，可以原则上从经纱层中分离出任何纱。目前，总是只能如此从经纱层中分离出最前面的纱，即该纱通过这样的运动被分离出来，所述运动基本上在由经纱层构成的经纱层平面内进行。相反，本发明也可以如此抓住一根除两根外侧纱以外的纱，即该抽吸装置和经纱层在一个大致垂直于该经纱层的供给运动中被移动向这根纱并进行抽气，随后，这根纱在一个与该供给运动相反的方向上被分离出来。
一般规定了，分别只将一根纱从经纱层中分离出来。通过适当的负压或吸力的大小和/或适当的吸嘴结构，也可以基本上同时地将多根纱从该经纱层中分离出来。
在本发明的一个优选实施例中，抽吸装置可以有一道缝隙，通过该缝隙来抽吸空气，其中缝隙宽度小与或至多等于纱横截面在缝隙宽度方向上延伸距离。由此一来实现了，被吸住的纱没有被带入缝隙中，而是堵住该缝隙。一方面，这增大了保持纱的吸力；另一方面，该缝隙由此可以基本上闭合，结果，该层的其它纱不会受到吸引。
根据负压大小，待分离的纱因偏转而从与抽吸装置有一定间距后接近该抽吸装置。另外，为了简化纱的进一步处理，可以补充规定，抽吸装置和本来就在一框架的两个部位上被拉紧的纱一起离开经纱层，而纱夹持部在该抽吸装置中。这简化了纱从抽吸装置被传给随后投入使用的处理装置。
通过如包括一个图象识别系统的检测装置，可以有利地控制本发明的装置并控制方法过程。为此，例如可以识别出一根纱从何时起位于抽吸装置附近，以便控制在抽吸装置与纱之间进一步接近。借助该检测装置，也可以确定是否该抽吸装置抓住并带走待分离的纱。也可以确定，实际上是否分离出一根纱(被称为双重纱识别)。如果检测装置确定这次分离不成功，则它可以促使一控制装置来重复该过程。为此，在本发明的一个优选实施例中，可以形成一条控制电路，它规定，分离过程一直重复进行，直到该检测装置判断出吸气嘴实际上分离一根纱。因为纱的分离只需要在经纱层与其中一个分离机构之间的相对平移，所以即便在使用控制电路的情况下，也可以非常快速地实现分离。
作为光学检测装置的一个取代方案，也可以用一个电容式或压电式检测装置来测量施加到纱上的张力。由吸嘴引起的偏转增大了纱张力，其中达到纱张力的预定值可能是成功分离差出一根纱的标准。
从从属权利要求中获得了本发明的其它优选实施例。


图1还示出一个置于经纱层平面上方的摄象机5及一在经纱层平面下方的光源6(如发光二极管)，它们都属于一光学检测装置。摄象机5和光源6在同一光轴7上，该光轴至少基本上垂直于经纱层平面。
一个抽吸装置8设置在摄象机5与光源6之间，与其并列的是一分离机构如例如图1所示的分离针9。抽吸装置8和分离针9都位于摄象机5的拍摄区内。
摄象机5、光源6、抽吸装置8及分离针9按照未详细描述的方式构成一个结构单元，如通过设置在同一个承座上。因此，这些部件可以一起与经纱层平面平行地移动。为此设置一个也未详细示出的驱动装置。另外，抽吸装置8被设置成可在结构单元上移动，从而抽吸装置8可以相对摄象机5移动。
摄象机5可以具有一个例如有640×480象素的CMOS传感器。在这种传感器中，有效象素即在信号处理中予以考虑的象素的数量是可变的。因为分离过程的细节拍摄需要比概括总体拍摄更少的象素并且可达到的图象频率随象素数量减少而提高，在细节拍摄时，图象频率可明显高于总体拍摄。因此，在真正的分离过程中，通过细节拍摄而非常快速地掌握变化的情况并做出反应。
摄象机具有第一接口，它成异步串口如标准化LVDS(低压差动信令)接口的形式。通过此接口，控制信号如图象尺寸、曝光时间等从一个未示出的上级控制装置被传给摄象机。摄象机所拍摄的图象可以通过摄象机的另一个LVDS接口被传给一数字信号处理器(DSP)。该数字信号处理器配备有传统的图象分析软件，通过该软件，可以确定一些纱及其相对其它纱以及相对抽吸装置和分离针的位置。
数字信号处理器的分析结果又被传给该控制单元，该控制单元根据分析结果来控制抽吸装置8和分离针的移动和功能。
图2表示成吸嘴12形式的抽吸装置8及靠近经纱层1边缘的纱的横截面。如图2所示，相对经纱层平面13对称而设的抽吸装置8具有一锥形喷嘴部14，它具有两个相对倾斜的漏斗形喷嘴面14a、14b。两个喷嘴面14a、14b所夹的开口角α可以选自30°-130°并最好等于90°。喷嘴部14与一个有恒定缝隙宽度h的吸气缝15连通。如图2所示，缝隙宽度小于一根纱2的横截面的直径D。在该实施例中，缝隙高度h约等于直径D的一半。
一在图2仅示出局部的抽吸腔16与吸气缝15相连，一管线17(图1)又与抽吸腔16连通。在抽吸腔16内有一个压力p1，其中p1小于环境压力p0。p1与pn之差例如可以为0.6巴。一个未示出的负压泵(或真空泵)或喷射泵与管线17连接，可通过它产生负压。
为了用该装置从无分经件的经纱层中分离出最前面的纱2a，带吸嘴12的结构单元通过一由驱动装置产生的进给运动而接近最前面的纱2a，直到摄像机5拍摄到经纱层1的那些最前面的纱2或至少那根最前面的纱2a。在这种情况下，进给运动沿箭头18进行，该箭头在经纱层平面13内定向并基本上与纱2的垂直走向。因为一个控制装置掌握了一根在摄像机5拍摄区外边缘上被探测到的纱同吸嘴12之间的距离，所以该吸嘴现在可以通过沿进给方向(箭头18)的预定的继续移动路线接近第一根纱2a。或者，该控制装置可以借助检测装置的测量结果来控制吸嘴12接近纱2a。随着该吸嘴进一步接近纱，它在进给方向上相对现在是固定不动的摄象机移动。因此，可通过摄象机来确定抽吸装置8的已返回路程以及仍留下的距纱2a的剩余距离。在图1中示出了这种情况。
随着接近在经纱层中的尚未偏转的纱2a，由于在吸嘴中和吸嘴前存在负压以及由此引起的气流，所述纱被朝向吸气缝15越来越强地吸向吸嘴12。结果，纱2a以其与吸嘴12相对的部分被偏转向吸气缝15。为了获得最大的偏转程度，吸嘴12应在纱端3、4之间的中间位置上被送入。
纱2a的进给移动及偏转产生了这样的结果，即纱2以其在抽吸部中的那部分贴靠着吸气缝15并封闭该缝隙，如图2所示。因为纱两侧(即在吸气缝15与紧接在纱2a后的喷嘴部分14内的区域之间)的压差由此增大，所以保持力也增大了，纱2a通过这样的保持力被保持在吸嘴12内。
现在，吸嘴12连同由它保持的纱部分现在与进给方向(箭头18)相反的方向上离开经纱层1(箭头19)。此外，原本固定不动的摄像机5和与之相连的成数字信号处理器形式的控制装置的分析单元确定吸嘴12是否真的获吸住了一根纱2以及是否真的只吸住了最前面的纱2a。只要摄像机确定吸住了一根纱，则根据该控制装置的相应信号来终止后撤移动。如果不能确定，则中止负压并或许交还已吸住的纱，然后，重新产生负压并且多次重复迄今所述的纱获取方法，直到该分析单元确定获得了正确的纱。
如果该分析单元探测到已正确获得前面的纱2a，则分离针9现在插入在最前面的纱2a与后续纱2b之间的扩大缝隙中。这样，最前面的纱2a被唯一地从经纱层1中分离或分隔出来并用于后续的加工或处理。通过这种方式，经纱层1的所有纱2可以逐个被分离出来。
权利要求
1.从一经纱层中分离出定量纱的装置，其中该经纱层的这些纱至少在两个位置上被拉紧，至少一根纱可借助一个分离机构从该经纱层中被分离出来，其特征在于，该装置设有一个抽吸装置，可通过该抽吸装置产生负压，该装置设有一个驱动装置，可通过该驱动装置使该抽吸装置相对该经纱层移动，其中在该抽吸装置相对接近该经纱层时，由于该负压而可以造成至少一根纱朝向该抽吸装置偏转。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该抽吸装置具有一吸嘴，该吸嘴配设有一个容纱部及一吸气缝。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，该缝隙的延伸走向基本上与一根待分离的纱平行地定向。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该抽吸装置的一道缝隙的宽度小于一根待分离的纱的横截面的纵向延伸距离。
5.如前述权利要求之一项或多项所述的装置，其特征在于，该抽吸装置的一道缝隙的宽度是可调的。
6.如权利要求2-5之一或多项所述的装置，其特征在于，该容纱部具有相对倾斜的且成漏斗形的喷嘴面。
7.如前述权利要求之一项或多项所述的装置，其特征在于，设有用于该抽吸装置的驱动装置，通过该驱动装置，该抽吸装置可移向该经纱层并又离开该经纱层。
8.如前述权利要求之一项或多项所述的装置，其特征在于，设有一个检测装置，可以通过它进行分离结果的检查。
9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，设有一个检测装置，可以通过它来检测该抽吸装置或经纱层的进给运动。
10.如权利要求7或8所述的装置，其特征在于，该检测装置包括一个图象处理装置。
11.如权利要求8-10之一所述的装置，其特征在于，该检测装置是一条调整电路的组成部分，所述调整电路允许一直重复该吸嘴移向该经纱层的分离移动以及随后的该吸嘴远离该经纱层的相对取纱运动，直到该检测装置确定该吸嘴分离出一根纱。
12.如前述权利要求之一项或多项所述的装置，其特征在于，该吸嘴是唯一的分离机构，通过该吸嘴总是分离出一根纱。
13.从一经纱层中分离出定量纱的方法，其中该经纱层的多根纱至少在两个位置上被拉紧，其特征在于，在该经纱层的区域内，通过一抽吸装置产生负压，一跟或几根纱通过所述负压沿其纵向延伸部分地被吸向一个抽吸装置。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，一根被吸住的纱被保持在该抽吸装置中，在这种情况下，在该抽吸装置与该经纱层之间的间距被扩大了。
15.如权利要求13所述的方法，其特征在于，借助一个检测装置来监测该分离过程并且分析信息以便控制该分离过程。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，一旦借助该检测装置确定了分离出定量纱，一个分离机构马上被安置在至少一根被分离出的纱与留下的经纱层的第一根纱之间的间隙内。
17.如权利要求15所述的方法，其特征在于，根据测量结果，一直重复该分离过程，直到该检测装置检测到一根或多根正确分离出的纱。
18.如权利要求13-17之一项或多项所述的方法，其特征在于，该抽吸装置紧接在一经纱层的一根最前面的纱的前面，该最前面的纱被该抽吸装置的负压吸引，该抽吸装置一直远离该经纱层，直到该检测装置刚好检测到一根纱。
全文摘要
为了从被拉紧的经纱层中分离出纱而提出了这样一种装置，可该通过装置并借助一分离机构从该经纱层中分离出至少一根纱。该装置包括一个可通过它产生负压的抽吸装置以及一可以通过它使该抽吸装置相对该经纱层移动的驱动装置。通过抽吸装置接近经纱层并由于有负压，造成至少一根纱向着抽吸装置偏转并由此分离出该纱。
文档编号D03J1/14GK1464922SQ02802213
公开日2003年12月31日 申请日期2002年4月25日 优先权日2001年4月25日
发明者S·阿克尔曼, P·内夫, A·阿克尔曼 申请人:普费菲孔施陶卜里股份公司