专利名称：用于操作生产交叉卷绕筒子的纺织机工作台的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的用于操作生产交叉卷绕筒子的纺织机工作台的方法，和一种如权利要求5所述的用于执行所述方法的装置。
背景技术：
为了生产纺织筒子，如所公知的，一方面必须使相应的纺织筒子旋转，而另一方面必须使沿着筒子轴线卷绕到筒子上的纱线作往复横动。通过纱线相对快速的往复横动，因而可以产生通常所说的交叉卷绕。这种类型的交叉卷绕筒子不仅仅由于相对稳定的筒子部分、而且由于良好的解卷性能而显得突出。就这种类型的交叉卷绕筒子的卷绕而言，“随机卷绕”的卷绕类型和“精确卷绕”或“步进精确卷绕”的卷绕类型之间存在着差别。
具体地，与“随机卷绕”的卷绕类型相结合，在这种情况中经常使用通常所说的导纱滚筒，其不仅使卷绕的纱线往复横动，而且同时形成用于交叉卷绕筒子的外部驱动。
然而，这种类型的导纱滚筒不能用于生成精确或步进精确的卷绕，因为在这种卷绕类型的生产中，交叉卷绕筒子的驱动器和纱线往复横动机构的驱动器必须是单独的。这意味着在卷绕类型为精确或步进精确卷绕的交叉卷绕筒子的生产中，由单独的筒子驱动器驱动交叉卷绕筒子，并且通过另外的、被单独驱动的纱线往复横动的机构来放置正在卷上的纱线。
这种机构，其中导纱器通过牵引装置连接到往复运动的单独的驱动器上，而导纱器可以平行于交叉卷绕筒子的旋转轴线移动，或者这种机构，其通过所说的指状导纱器或擦器(wiper)，换句话说通过具有指状纱线放置杆的导纱器操作，该指状纱线放置杆可以绕布置成基本与交叉卷绕筒子的轴线垂直的轴线在一定角度范围内枢转，已经被证明非常适合于精确定位的快速纱线交叉卷绕。
DE 100 21 963 A1描述了一种生产交叉卷绕筒子的纺织机工作台，其中可旋转地保持在筒子架(creel)中的套筒能在具有单独驱动器的驱动辊的作用下旋转。工作台也具有往复横动的导纱器，该导纱器能固定到连续的带上，并能在可以规定方式控制的单独驱动器的作用下在往复横动行程中被前后引导，所述行程可以根据其长度改变。在这种情况下，往复横动导纱器的单独驱动器被连接到角度发送器，该角度发送器检测电机的转子位置并将其传输给控制器。
然而，DE 100 21 963 A1并没有包含关于所使用的角度发送器的明确结构和功能模式的更详细说明。
从DE 198 58 548 A1也可以知道一种用于生产交叉卷绕筒子的纺织机工作台，其中筒子驱动器和纱线往复横动机构具有单独的驱动器。在这种情况下，纱线往复横动机构被配置为在电磁驱动器作用下动作的指状导纱器。导纱器驱动器的电磁驱动器因而受到微处理器的控制，该微处理器以这样的方式根据可预定的程序对作为角度和时间的函数的电流强度和电流方向进行控制，使得在往复横动宽度上产生纱线的相应期望放置角，或者使得能以目标方式调节往复横动的宽度或者往复横动的端点。为了检测瞬时角度，在这个情况下使用红外线光栅，其对与摆动轴共轴设置的标记进行扫描。然而，这种类型的光学传感器机构并非完全没有由于空气造成的问题，如所公知的，在纺纱厂和绕线车间里，空气中通常大量充斥有灰尘和绒毛。换句话说，这种类型的光学传感器机构需要相对高的清洁费用以保持尽可能不受妨碍。
随后公开的DE 103 54 587描述了一种生产交叉卷绕筒子的纺织机工作台，其具有用于保持可旋转的卷绕筒子的筒子架和用于使所供应的纱线往复横动的指状导纱器。在这个情况下，指状导纱器的电机单独驱动器配置有角度传感器，该角度传感器连接至工作台计算机并具有枢轴安装的永久磁铁和固定的霍尔IC(Hall IC)元件。在这个情况下，这种角度传感器具有多个优点。受枢轴安装的永久磁铁的磁通量影响的相对经济的类似霍尔IC元件，例如产生电压值，这些电压值与永久磁铁的角位置并因此与指状导纱器的角位置成比列，并且可容易地由工作台计算机处理。在使导纱器的纱线放置杆往复横动的同时发出的这些电压信号，这些电压信号在由指状导纱器覆盖的约-40°到+40°之间的范围中也具有实际线性的轨迹。由于这种角度传感器是无接触工作的，并因此没有磨损，所以它们因长的有效寿命而显得突出。这种角度传感器仅具有相对较小的惯性矩，并因此能在高速往复横动时可靠地使用，这也是有利的。
然而，使用这些本身经过试验和测试的角度传感器是不利的，经过一定时间，由于原理会出现误感应。由于原理产生的这些误感应包括，例如，温度漂移或永久磁铁的老化过程。
发明内容
从上述的现有技术出发，本发明基于开发一种方法或一种装置的目的，其允许生产交叉卷绕筒子的纺织机工作台在一个相对较长的时期内正确操作。具体地，因此确保了在机构的整个使用寿命内，导纱器的角度传感器的测量值保持非常精确。
通过如权利要求1所述的方法和根据权利要求5所述的装置来实现本发明的这个目的。
根据本发明的方法或相关装置的有利配置是从属权利要求的主题。
根据本发明的方法可靠地防止了由于原理产生的误感应，例如，温度漂移或永久磁铁的老化过程，随着时间推移它们会以逐步并因此不受注意的方式伪造角度传感器的测量值。换句话说，由于传感器元件提供的测量值的周期和/或与事件相关的调节，因而可通过导纱器的规定位置可靠地识别误感应，并且例如，由工作台计算机相应地考虑这些误感应。
如权利要求2中所示，最初将导纱器相继地移动到两个确定的规定位置以确定传感器元件的相应测量值。
在这些固定位置中，然后在任一情况中通过传感器元件产生测量值。在工作台计算机中比较和/或处理这些确定的测量值，以计算出传感器元件的特征校准曲线。在这种情况中，由工作台计算机计算出的特征校准曲线表征导纱器在其转换点之间往复横动时的电压测量值的轨迹，该电压是由传感器元件在这一瞬间产生的。
如权利要求3中所示，在卷绕过程中，工作台计算机根据特征校准曲线将相关的导纱器位置分配至由传感器元件产生的每个电压，并且随后将此用于导纱器的控制。
在一种有利的配置中，使用如权利要求4中所示确定的特征校准曲线至少直到下一次调节。换句话说，在下一次调节时，借助于当时存在的测量值，利用工作台计算机重新计算特征校准曲线，并且如果计算产生特征校准曲线，就用新的特征校准曲线替代原来的特征校准曲线。
根据权利要求5，在一有利实施方案中，用于执行根据本发明的方法的装置具有在单独驱动器作用下动作的纱线往复横动机构、配置有霍尔IC元件的角度传感器和工作台计算机。在这种情况下，角度传感器提供与导纱器位置成比例的相应测量值。此外提供这样的装置，其允许将导纱器定位在规定的位置处。这意味着可以获得精确定位的位置，其中可以由已知的导纱器位置实现对由角度传感器提供的测量值进行调整。
如权利要求6所述，在这种情况下，这样配置工作台计算机，以使其立即将由角度传感器的霍尔IC元件产生的每个电压与导纱器的相关位置关联起来。这样，工作台计算机能够最优化地控制导纱器，特别是关于其转换点。
在一有利实施方案中，如权利要求7所述，导纱器被配置为指状导纱器，该指状导纱器的纱线放置杆在任一情况中可以通过将其布置在两个止块上而被定位在规定角位置。在这些通常所说的调节位置中，在任一情况中，检测由角度传感器的霍尔IC元件产生的测量值，并在工作台计算机中加以使用，以计算出角度传感器的特征校准曲线。由工作台计算机计算出的该特征校准曲线表征在纱线放置杆往复横动期间由角度传感器瞬时产生的电压的瞬间轨迹。这意味着，通过工作台计算机，在确定纱线放置杆的位置的各个角度时，考虑了由角度传感器的结构原理而产生的误感应，例如因为永久磁铁必然的老化。
如权利要求8所述，在优选实施方案中，在角度传感器校准期间可以由其覆盖的范围在+40°到-40°之间。这意味着这个区域略大于指状导纱器的操作区域，该指状导纱器的纱线放置杆在卷绕操作期间覆盖+37.5°到-37.5°之间的范围。这种能由校准覆盖的范围的较大尺寸确保能可靠地对例如在导纱器驱动器组装期间产生的安装误差进行调节。规定止块在+39°和-39°处的定位也易于允许通过导纱器的纱线放置杆的已知角位置对角度传感器提供的测量值进行调节。换句话说，当纱线放置杆设置在这些止块上时，确保了由角度传感器产生的测量值总是与相同的角位置有关，并且这些测量值之间的差异归因于由原理导致的角度传感器误感应，工作台计算机在计算特征校准曲线时将考虑这些误感应。
在另一有利配置中，角度传感器具有0.024°(权利要求9)的分辨率。这种高分辨率的角度传感器允许在纱线往复横动期间精确地到达纱线转换点，并因此获得均匀的筒子结构。
下面将借助附图中示出的实施方案对本发明进行更详细地描述。
在附图中图1示意性地显示了生产交叉卷绕筒子的纺织机工作台，其包括筒子驱动器和由单独的电机驱动的单独的导纱器，其驱动器装备有角度传感器，图2显示了角度传感器的横截面，其设置在导纱器驱动器的轴上，图3显示了根据图2的III-III截面的角度传感器，图4显示了在角度传感器的调节期间，在箭头X方向观察的指状导纱器，图5显示了在角度传感器的调节期间，角位置/初始电压的曲线图。
具体实施例方式
图1显示了生产交叉卷绕筒子的纺织机工作台2的示意侧视图，在本例中，即为通常所说的自动交叉卷绕机1。在这种自动交叉卷绕机1的工作台2处，与所公知一样因此没有详细描述，在环锭纺纱机上生产的精纺管纱3被重绕以形成大容量的交叉卷绕筒子5。在此完成之后，交叉卷绕筒子5例如通过自动操作的服务单元(未示出)被传送到机器长度方向的交叉卷绕筒子运输机构7，并被运输到设置在机器侧上的筒子加载站或类似机构。这种自动交叉卷绕机1通常还具有筒子和纱管运输系统6，其中，精纺管纱3或空的纱管在运输板11上循环。图1中仅仅示出了筒子和纱管运输系统6的管纱供应部分24、存储部分25、通向卷绕头2的横向运输部分26和筒子返回部分27的其中之一，管纱供应部分24和存储部分25能够被往复驱动。
如公知的那样因此仅简要指出，各个工作台2还具有确保这种工作台正确操作的不同机构。这些机构的其中一个为例如卷绕装置4。卷绕装置4具有绕枢轴12可运动地安装的筒子架8。根据本实施方案，交叉卷绕筒子5在卷绕过程中使其表面落在传动卷筒(drive drum)9上，从而通过与这个传动卷筒9的摩擦接合而被带动，该传动卷筒在单独的电机作用下动作。相应的驱动器具有附图标记33。
为了在卷绕处理期间使纱线16往复横动，提供纱线往复横动机构10。在图1中仅示意性示出的这种纱线往复横动机构10具有例如导纱器13，该导纱器具有指状纱线放置杆45。纱线放置杆45在机电驱动器14的作用下使纱线16在交叉卷绕筒子5的两个端面之间往复横动。在这个情况下，导纱器13的驱动器14例如通过支架(未示出)固定在相应工作台2的卷绕头壳体34上。此外，导纱器13的驱动器14以及传动卷筒9的驱动器33这两者通过控制线15和35都连接至工作台计算机28。
例如从图2可以看出，驱动器14具有电机轴17，其上以防止旋转的方式设置有纱线放置杆45，该杆以指状方式构成。在电机轴17与导纱器13相对的一侧上，安装角度传感器19以便在可移除的盖帽18下受到保护；将在下文描述所述角度传感器的结构。
如图2中所示，在与纱线放置杆45相对的一侧上，塑料材质的模制部分31固定在驱动器14的壳体39上，并且具有用于传感器载体23的紧固孔36和用于配置有电子电路32的印刷电路板38的轴承销37。在这个情况下，电子电路32可以包含例如存储芯片和电子控制机构。霍尔IC元件29以固定的方式安装在传感器载体23上并与永久磁铁20连通，其通过支撑环21和螺栓22连接至驱动器14的电机轴17以防止旋转。
图3显示了驱动器14的后视图，换句话说是根据图2的III-III截面的角度传感器19的视图。如所示的那样，永久磁铁20被构造成两极径向磁化环形磁铁，其北极、南极垂直地设置在示出的导纱器13的所示中央位置，换句话说相对于固定布置的霍尔IC元件29位于0°角位置。换句话说，当导纱器13的角位置为0°时，环形磁铁20的北极、南极与霍尔IC元件成直角。
图4显示了在角度传感器19调节期间，纱线往复横动机构10根据图1箭头X的观察方向的视图。如所示的那样，止块进入导纱器驱动器14的前板44中，止块以固定方式布置在孔内，并且在任一情况下都规定纱线放置杆45的预定的、精确的角位置。止块40、41在这种情况下优选地这样定位，使得在调节期间定位在止块40处的纱线放置杆45精确地具有-39°的角位置，同时在止块41处的纱线放置杆45角位置精确地为+39°。在角度传感器19的电子电路32中，对由霍尔IC元件29在将纱线放置杆45设置在止块40或41上的期间产生的电压V进行处理，并且通过数据和控制线15将该电压V传送到工作台计算机28上，如果需要，该工作台计算机28由此计算出特征校准曲线，借助于这个特征校准曲线，每个测量值可以被分配至具体角位置的纱线放置杆45。
在图5中借助于坐标系示出了特征曲线42、43，这些特征曲线42、43示出了电压轨迹，其由可编程的霍尔IC元件29产生并且取决于纱线放置杆45的角位置，且因此取决于永久磁铁20的角位置。在这种情况下，在坐标系统的横坐标上示出在这个情况下纱线放置杆45在纱线往复横动操作期间覆盖的角度范围，而坐标系统的纵坐标示出由霍尔IC元件29产生的电压(以伏为单位)；换句话说是由霍尔IC元件29根据永久磁铁20的磁通量、其角位置以及设备常数产生的电压V。
在这个情况下，43表征角度传感器19的电压轨迹的特征曲线，如在角度传感器19开始使用时被校准之后所产生的那样。在这个实施方案中，根据特征曲线43，在纱线放置杆45的-39°的角位置处，角度传感器19的电压值例如为0.71伏。在纱线放置杆45的+39°的角位置处，角度传感器19相应的电压值为4.83伏。如由特征曲线43所示出的那样，在由纱线放置杆45覆盖的-39°到+39°之间的往复横动范围内，电压轨迹大致是线性的。
在纱线放置杆45的0°中间位置中，在角度传感器19处因此产生例如2.76伏的电压。
特征曲线42示出了在角度传感器19的后期调整期间确定的电压轨迹。在这个实施方案中，由角度传感器19在这个调整期间在纱线放置杆45的-39°角位置处产生的电压为0.56伏。在纱线放置杆45的+39°角位置处产生的电压为4.47伏。由于特征曲线42也具有大致线性的轨迹，对于纱线放置杆45的0°中间位置，这在角度传感器19处产生例如2.48伏的电压。
通过现有的角度传感器19能例如产生0.024°的分辨率。
在启动工作台2中的导纱器驱动器14之前，首先必须校准角度传感器19。在完全装配好的驱动器14上的角度传感器19的这个校准期间，能使用在后来公开的DE 103 54 587中相对详细描述的各种方法。
在这些校准方法的其中一种校准方法的情况下，例如借助于导纱器13的纱线放置杆45的规定角位置，对角度传感器19的永久磁铁20的磁性特征曲线进行测定。换句话说，纱线放置杆45通过一种简单的机械装置，例如两个止块40、41而被相继地定位在规定的角位置，并因而在任一情况中检测由于霍尔IC元件29中的永久磁铁20的磁通量所产生的电压。相应卷绕头2的工作台计算机28然后借助于纱线放置杆45的已知位置和所检测到的角度传感器的测量值来计算角度传感器19的第一特征曲线。在图5的坐标系中用附图标记45表征第一特征曲线。如图5中示出的那样，纱线放置杆45的具体角位置和角度传感器19的相应测量值被分配到特征曲线43的每个点上。对于纱线放置杆45的中央位置，换句话说，对于0°角位置，角度传感器的相关测量值为例如2.76V。
根据本发明的调节方法如下进行由于角度传感器19的特征曲线由于原理(例如由于角度传感器19的永久磁铁20的老化或者由于温度漂移等)而随着时间改变，例如2.76V的测量值仅在特定时间精确对应于纱线放置杆45的0°角位置。为了确保角度传感器19甚至在相对长时间内的测量值精确，因此不时地调节角度传感器19。
在该第二校准方法中，重新测定永久磁铁20的磁性特征曲线。这可以在外部校准装置或在工作台中进行。然后将确定的校准值存储在卷绕头的工作台计算机28中或者存储在角度传感器19的电子电路32的另外存储芯片(未示出)中。
换句话说，纱线放置杆45再次连续地移动至规定的止块40、41，并在这些角位置中对由角度传感器19产生的测量值进行检测。根据这些检测的测量值，工作台计算机28然后计算出特征校准曲线42，如图5中所示。特征校准曲线42具有线性轨迹。此外，纱线放置杆45的特定角位置和角度传感器19的相关测量值(以伏为单位)被分配到特征校准曲线43的每个点上。在作为一个实施方案的图5中示出的特征校准曲线42中，例如0.56V的测量值对应于纱线放置杆45的-39°角位置。在纱线放置杆45的0°中央位置，角度传感器19处的测量值为2.48V，而在纱线放置杆45的+39°角位置处，角度传感器19的测量值例如为4.47V。
角度传感器19的特征校准曲线42在下一次调节之前保持为决定性的，且随后可选地由一条新的、也是通过相应调节确定的特征校准曲线替代。
权利要求
1.用于操作生产交叉卷绕筒子的纺织机工作台的方法，所述工作台包括筒子架，其用于保持可旋转的卷绕筒子；纱线往复横动机构，其由单独的电机驱动；以及传感器元件，其可以被校准并提供与导纱器位置成比例的测量值，其特征在于，确保传感器元件(19)的正确操作模式，其中在可预定的时间间隔和/或与事件相关地，在由传感器元件(19)提供的测量值和导纱器(13)的规定位置之间进行调节。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，为了在卷绕中断期间确定所述传感器元件(19)的测量值，所述导纱器(13)连续移动到确定的规定位置，其中在这些位置中，检测所述传感器元件(19)的相应测量值，并且其中在所述工作台计算机(28)中处理所检测的测量值以计算出所述传感器元件(19)的特征校准曲线(43)。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在卷绕处理期间，所述工作台计算机(28)根据特征校准曲线(43)将所述导纱器(13)的相关联位置分配至由所述传感器元件(19)产生的电压(V)，此位置然后用于控制所述导纱器(13)。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，然后使用确定的特征校准曲线(43)直到所述传感器元件(19)的下一次调节。
5.用于执行如权利要求1所述方法的装置，其特征在于，纱线往复横动机构的单独的驱动器具有校准的角度传感器，其装备有霍尔IC元件并连接到工作台计算机，并且提供与所述导纱器的位置成比例的测量值，并且其中，在所述纱线往复横动机构(10)的区域中设置允许将所述导纱器(13)定位在规定的、可再现的位置中的装置(40、41)。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，这样配置所述工作台计算机(28)，以使其将由所述角度传感器(19)的霍尔IC元件(29)产生的每个电压(V)与所述导纱器(13)的相关联位置相关联。
7.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述纱线往复横动装置(10)被构成为指状导纱器，其纱线放置杆(45)可以通过设置在所述止块(40、41)上而被定位在规定的角位置。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，通过校准可以由所述角传感器(19)覆盖的角度范围在+40°到-40°之间，其中所述纱线放置杆(45)的工作范围在+37.5°到-37.5°之间，并且其中所述纱线放置杆(45)定位在其上以进行调节的止块(40、41)在任一情况中都位于+39°和-39°处。
9.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述角度传感器(19)具有0.024°的分辨率。
全文摘要
本发明涉及用于操作生产交叉卷绕筒子的纺织机工作台的方法和装置，该工作台包括用于保持可旋转的卷绕筒子的筒子架；由单独的电机驱动的纱线往复横动机构；以及传感器元件，可以确保传感器元件(19)的正确操作模式，其中在可预定的时间间隔和/或与事件相关地，在由传感器元件(19)提供的测量值和导纱器(13)的规定位置之间进行调节。
文档编号B65H57/28GK1799978SQ20051013217
公开日2006年7月12日 申请日期2005年12月22日 优先权日2005年1月8日
发明者亚历山大·马克思, 约亨·屈佩斯, 弗朗茨-约瑟夫·弗拉姆 申请人:索若两合股份有限公司