专利名称：确认缝纫机摆梭中纱线剩余量的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述的确认缝纫机剩余纱线的方法和设备。
由DE4116638A1已知一种在双连锁缝的缝纫机上用于确认摆梭中纱线剩余量的设备。其中，随着在缝纫时发生的摆梭纱线的放出，通过以下所述来确认已到达起始剩余量，即，由于摆梭纱线量的减少而不断增大的梭心转速与机器主轴转速之比，超过了一个预先规定的界限值。
因为在缝纫过程中，由于双连锁式针迹和步进式输送缝料的规律性，梭心的旋转运动是一个由几个部分运动合成的运动，以及，在这种情况下尤其由于挑线杆造成的脉冲式穿针而使梭心产生脉冲式的加速度，它对梭心旋转特性的影响，除了取决于针迹长度外，还取决于机器转速的大小或变化，以及取决于摆梭的梭心与摆梭外壳之间的摩擦系数，所以，不可能根据测得的梭心瞬时转速推知标准化的平均转速，亦即不能如同作为理论值的转速那样，可根据当前的机器转速、规定的针迹长度和材料厚度以及梭心上当前的摆梭纱线卷直径算出。因为更确切地说，梭心的瞬时转速，以不同的程度围绕着随着摆梭纱量减少而不断增加的标准化平均转速摆动，因此，对于这种已知的设备，为了克服这种不准确性，迫使人们花费大量与信号处理有关的费用。若一个缝纫循环结束后根据各个针迹的全部速度测量值，首先得出一个平均值，然后，为了确定变化系数，将此平均值与上一个缝纫循环的平均值作比较。之后，将此计算值与一个代表剩余纱线量大小的界限值作比较，此界限值仍借助于手工输入针迹长度和布料厚度值由缝纫机的计算机算出。
相比之下按DE4116788C1的设备能准确得多和原理上更为简单地确定摆梭纱线剩余量的起始，为此，将要求长度的剩余纱线量，用与主纱线量相反的卷绕方向卷绕在梭心上。在从主纱线量过渡到剩余纱线量时，产生了梭心旋转方向的变换，这一转向变换从测量技术上可以清楚测得，并可方便地处理的信号输出。但是，伴随着此优点带来的缺点是，为了卷绕梭心，不能使用一般的、部分是装在机器上的卷绕设备，而需要有专用的左右绕线器。
构成权利要求1前序部分的DE4031058C1中，已知一种确认摆梭纱线剩余量的设备，其中使用了一种梭心，它通过至少设置一个第三个梭心凸缘而具有至少两个互相分开的腔，其中一个用来容纳剩余纱线量。中央凸缘至少在面朝一个含有光发送器和光接收器的反射头的一侧，具有一个反射表面。在卷绕纱线时，首先在中央凸缘背对反射头一侧的后腔内，卷绕所要求的剩余纱线量，然后纱线越过中央凸缘并接着绕满前腔。
在缝纫时，在抽出剩余纱线量前而退绕过程将结束时，才从前腔抽出纱线，因此由反射头放射的光线被此时已成为自由面的中央凸缘反射。被反射的光线产生的信号与一个可调整的界限值进行比较，并在超过此界限值时发出一个报警信号。在这种情况下，根据调整的界限值，可以在前腔存在或多少剩余的纱线长度，这一剩余的纱线长度加在包含在后腔内真正的剩余纱线量上。因为所反射的光线强度，不仅取决于成为自由的反射面面积的大小，而且取决于它们的反射能力，所以以监测剩余纱线量时，具有不同反射率的梭心会导致不准确的结果。
使用具有两个不同大小的腔用来通过光电技术确认剩余纱线量的梭心，由较早的US3845320是已知的。在其三个实施例之一个中，所有的三个梭心凸缘均用透明的材料制造，以及，光电的辨认设备设计为透射光栅。在另两个实施例中，有一个梭心凸缘设计为反射面，而至少其余的一个梭心凸缘由透明的材料制成。在这两个实施例中，辨认设备设计为反射光栅。在所有的三种方案中均存在着这样的危险，即，由于它们的表面受污染或损坏，使梭心凸缘的透明度或反射能力不足，从而影响了辨认设备的可靠性。
本发明的目的是提出一种确认摆梭纱线规定剩余量的方法和设备，按这种方法和这种设备，在摆梭纱线被抽出的过程中，无须特别的技术性费用支出，便可明确地确定剩余纱线量的起始。此目的通过权利要求1或2所述之特征部分达到。
通过采用一种已知的梭心，即通过设置至少一个第三梭心凸缘，使梭心至少有两个彼此分开的腔，其中的一个腔最好与另一个腔相比很小并用来存放剩余纱线量，采用了这种已知梭心便会产生下列情况在从主纱线量位于梭心轴上的最后一圈纱线，向剩余纱线量位于外面的第一圈纱线过渡时，发生梭心转速的突跃式降低，即使是慢速运行的缝纫机，在薄的布料上形成一个具有小针迹长度的线缝，并因而纱线消耗量很小的情况下，也能探测到此明显的转速突变。此外，此转速突变也可以与梭心步进式的转速特性明显地区别开来，在针迹长度大的情况下由于每个针迹的纱线消耗量大，所以会产生这种转速特性。
只要通过制在外部梭心凸缘上的孔形成了可探测到的对比记号，那么凸缘表面的状态或梭心可能的污染，都不会影响对梭心转速可靠的探测，所以，这种新的方法以及为实施此方法所服务的设备，即使遇到了有关这方面的这些困难条件，仍能给出准确和无可指摘的结果。
下面借助于一个在附图中表示的实施例说明本发明。其中
图1缝纫机的一个安装梭心的摆梭和测量梭心转速的探测设备；图2具有三个凸缘的梭心剖示图；图3用于确认摆梭纱线剩余量的设备方块图；图4梭心转速随针迹数的变化曲线图；以及图5技术过程的流程图。
图1所表示的摆梭1是一种双向转动的摆梭，以构成双连锁式针迹。摆梭1固定在摆梭驱动轴2上，并按已知的方式由摆梭体3、在摆梭体中可旋转地支承着的下罩4和可取出的上罩5组成。下罩4上有一个用来安装梭心7的中心轴6。
梭心7有一个轮毂8、两个外凸缘9、10和在它们之间的一个中央凸缘11，后者的直径小于外凸缘9、10的直径，以及，中央凸缘11离外凸缘9、10中的一个，例如凸缘9的距离，比离另一个凸缘10要小得多。以此方式在梭心7上构成了一个大腔12和一个较小的腔13。在外凸缘9、10上制有多个均匀分布的孔14，它们与在它们之间的凸缘段一起，构成了可探测的对比记号。
反射光栅15用来测量梭心的转动，它通过上罩5的口16，将一束光线指向面朝着它的梭心凸缘9的外侧面。只有在这一束光线射在孔14之间的凸缘段上时，它才能反射到反射光栅15上，并作为信号接收。反之，当光线进入孔14中时，光线本身便散射状播散，以及在这种情况下当光线照在由白色纱线组成的纱线卷上时，便不再作为可记录到的信号返回反射光栅15。
此外，缝纫机设有一个只是示意表示的用来确定机器转速的已知设备17。由反射光栅15和设备17提供的信号，在信号处理设备18(例如微型控制器)中进行再处理。此信号处理设备18与示意表示的指示器19和机器控制器20连接。
在充填一个空的梭心7时，首先在小腔13内卷绕所要求的剩余纱线量。一旦小腔13绕满，要卷绕的纱线便跃入大腔12，并从轮毂8起始，卷绕成填满其余梭心7部分的一个纱线卷，这一纱线卷构成了梭心7的主纱线量。
纱线监测设备的工作方式借助于图5所示之流程图说明如下。
机器起动后，在步骤1中进行纱线监测设备的初始化。在步骤2中按子程序借助于设备17确定机器转速nM。在带支路的步骤3中，检验机器是否旋转。若没有旋转，程序跳回并重新确定转速。若机器已旋转，则在步骤4中按另一个子程序确定梭心7的转速ns。因为用于确定机器转速的设备和用于确定梭心转速的设备都是已知的，因此在这里不必要再对这些作为子程序运行的测量过程作任何进一步的解释。
在获知机器转速nM和梭心转速ns后，在信号处理设备18中步骤5计算这两个转速值之比ns/nM。
在由于缝纫而消耗纱线时发生的从梭心7抽出摆梭纱线的过程中，当抽出的是主纱线量时，随着针迹数St的逐渐增加(针迹数St是从新装入摆梭1中的梭心第一次抽出纱线形成的针迹起，连续累加得出)，由于纱线卷直径变小而使梭心转速ns缓慢增加，正如在图4的曲线图中直线a所表示的那样。当主纱线量被抽到位于轴8上的最后一圈纱线时，在大腔12内几乎完全耗尽的纱线卷缩小到最小可能的直径，于是，梭心转速ns与机器转速nM之比达到其最大值。
在从位于轴8上的主纱线量的最后一圈纱线，向位于外部的剩余纱线量的第一圈纱线过渡时，由于在梭心7中纱线抽出位置产生阶跃性的半径增加，从而使梭心转速ns同样发生一个突变式的降落，在图4中用在针迹数st1处的垂直下降的直线b清楚地表明了这一情况。现在，在一个比较低的起始转速ns，开始继续抽出纱线，消耗剩余的纱线量。由于小腔13的宽度很小，所以剩余纱线量纱线卷的当前直径减小，比起以前主纱线量的纱线卷直径的减小要快得多，所以，由此而引起的梭心转速ns的增加同样要迅速得多。这一情况在图4中用比较陡地上升的直线C表示。
在开始抽出剩余纱线量时产生的梭心转速ns的突变，通过在步骤6中对事先在步骤5中确定的转速比ns/nM进行的分析，被信号处理设备18确认为阶跃信号，然后，接通指示器19发出一个报警信号。这时，由于指示器19的灯突然亮起来，使操作者由此得知，从现在起用于继续缝纫的只有剩余纱线量可供使用。剩余纱线量的多少范围在图4中表示为，在转速突变时刻的针迹数st1，与直至梭心7变空时总的可达到的最大针迹数st2之差值。
通过测量梭心转速ns，还可以在机器运行时以已知的方式确定由于断线引起的梭心停止工作。在这种情况下，通过信号处理设备18，向机器器20发出一个停车信号，并将一个指示断线的指示器接通。
权利要求
1.确认双连锁缝的缝纫机中摆梭纱线剩余量的方法，此方法采用了一种梭心，此梭心通过设置至少一个第三梭心凸缘而具有至少两个彼此隔开的腔，其中一个腔用来容纳摆梭纱线的剩余量，以及，在此梭心的至少一个凸缘上含有可探测的对比记号，其特征为a)通过扫描对比记号产生信号；b)此信号被处理成一个梭心转速ns；c)确定机器转速nM；d)将核心转速ns与机器转速nm作比较；e)在作转速对比时，确认抽出纱线过程中从主纱线量向剩余纱线量过渡时发生的梭心转速ns突变式下降；以及f)所探测到的梭心转速突变被处理成一个剩余纱线指示信号。
2.在双连锁缝的缝纫机上实施按权利要求1所述方法的设备，其特征为采用了一种梭心(7)，它通过设置至少一个第三梭心凸缘(11)而至少具有两个彼此隔开的腔(12、13)，其中一个腔用来容纳主纱线量，而另一个腔用来容纳剩余纱线量，以及，梭心在其至少一个外凸缘(9；10)上含有可探测的对比记号(14)；采用了一个用来测定梭心转速ns的探测设备(15)；采用了一个用来确定机器转速nm的设备(17)；采用了一个用来将梭心转速ns与机器转速nm作比较的信号处理设备(18)，以便确定从主纱线量的最后一圈纱线向剩余纱线量的第一圈纱线过渡时转速的实变并发出一个报警信号；以及，采用了一个用于报警信号的指示器(19)。
全文摘要
在双连锁缝的缝纫机中用于监测摆梭纱线剩余量的方法和设备，采用了一种梭心(7)，它通过设置一个中央凸缘(11)，分成一个大的和一个小的腔(12；13)，其中，小腔(13)容纳剩余纱线量。缝纫时，当从主纱线量向剩余纱线量过渡时，由于在梭心(7)中纱线抽出位置的突然改变，产生了一个梭心转速n
文档编号D05B69/36GK1143129SQ9610426
公开日1997年2月19日 申请日期1996年3月20日 优先权日1995年3月24日
发明者库尔特·阿诺德 申请人:G·M·普法夫有限公司