专利名称：检测喂送到纺纱机的牵伸系统的多根条子的参数的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于检测喂送到纺纱机的牵伸系统的多根条子的参数的装置，特别是用于检测条子的运动和/或存在，其中，可分别对每根条子检测参数，每根条子通过各自的被驱动的进料辊从条筒内抽出，并喂送到牵伸系统，由探测元件机械地感知，探测元件的偏转可转换为电信号，探测元件具有一个与之相连的传感器元件。
背景技术：
在已知的装置(WO98/18985A)中，从牵伸系统的上游看，设置了用于八根条子的导辊以及八个测量元件和八个条筒。导线将所有的测量元件和计算机并联连接。每个测量元件包括一个被驱动的辊和一个安装于可围绕一根转轴位移的杆上的被驱动的辊。该辊有一个为条子设置的凹槽，该凹槽也可被用于检测所述条子的辊接合。进入牵伸系统的每根条子均事先在一个测量元件中被检测一个参数。优选地，这些参数可能是重量、厚度、质量等，以绝对值或相对值的形式，如重量、厚度或质量的变化。在该过程中，由于辊上的条子占有的容积，辊被偏转，进而又被转化为与该偏转成正比的输出信号。所有测量元件的输出信号均通过导线传送至计算机。将每个检测值与阈值相比较以确保条子确实存在。或条子量已经达到了一个最小值。在高传送速度的情况下，这种舌和凹槽辊的机械感应系统的动态学不令人满意。由于质量大，使得探测辊发生振动。
发明内容
因此本发明是基于生产一种前面所述类型的装置的问题，且该装置避免了所述缺点，尤其是结构简单且对单个条子进行改进并更精确的检测。
该问题由权利要求1中的特征解决。
依据本发明的非接触距离传感器(测量距离的传感器)以结构简单的方式对单根条子进行改进并更精确的检测。有利地，光学距离传感器的测量点位于压力辊臂上，例如，该辊臂可以活动地安装后。在初始启动(机械静止)时，压力辊被置于没有条子的喂送辊上，其与压力辊的距离被测量并被储存在一个控制单元内。在机器处于静止时，条子被置于压力辊和喂送辊之间。条子的粗度使距离传感器与压力辊之间的距离减少，而控制单元检测到一个恒定存在的信号。将该信号与初始启动值进行比较，这可以确定存在固定的条子。这种对存在条子的测量一般应在机器开动之前启用，以保证条子的存在或识别置换的条子。由于条子的传送(机器运转)，使得压力辊永久地振动，检测由此产生的距离的变化，可得到一个连续的可修正的信号且控制单元检测到存在一个运动的条子。如果条子破损，没有条子的压力辊在喂送辊上运转，将此时的测量信号与初始信号对比，检测启动时的测量值且将其与“机器运转”功能结合，控制单元可识别到机器在没有条子的情况下运行。在以上所有描述的状态中，通过结合信号，控制单元检测到机器处于“未准备好以进行操作”，机器进入故障状态并停机。通过测量这些不同的信号，并通过编程控制技术将其与机器功能结合后一起进行评定，就可以在精确的间接光学/超声测距的基础上，在辊入口处对单根条子进行有效的监测。可通过编程对相应的各个条子的校准值进行处理(如运用统计法，条子监测的可变测量参数等)。
权利要求2到50包含了本发明进一步的有利方面。
参照图示的示例实施例，对本发明详述如下，其中图1a示意性地显示了带有依据本发明的所述装置的一个并条机的进料平台；图1b是对应于图1a的俯视图；图2a是使用一个在进料辊与带有一个光扫描器的上部辊之间的条子导引器使条子偏转的俯视图；图2b是对应于图2a的侧视图；
图3a是带有三对进料辊和上部辊的进料平台的侧视图，对应的光扫描器与测重杠杆联接，且图3b是带有一个电子开环和闭环控制装置的并条机的方框图。
具体实施例方式
图1a的侧视图显示了并条机的输入区1，进料区2，牵伸系统3和条子卷绕区4，所述并条机如Trützschler并条机TD03。在输入区1，带有两排条筒的并条机的三个纺纱条筒5a至5c(圆筒)(见图1b)设置在条子导引板(条筒架)的下方，进料条子7a至7c从进料辊8a至8c上被抽出并送往并条机3。一个共同旋转的上部辊9a至9c与对应的驱动进料辊8a至8c关联。在进料平台区有六个辊对8，9(参考图1b)，每个辊对包含一个上部辊和一个进料辊。条子7a至7c从纺纱条筒5a至5c被提升并在进料平台6上被导引至牵伸系统3。在通过牵伸系统3后，拉伸条子7’进入一个条筒圈条器的回转板并以线圈的形式被置于传送条筒内。进料平台6正好延伸到并条机并整个穿过条子进料装置区。通过条子进料装置，将条子7从每个纺纱条筒5传送到并条机。通过对应的条子进料点启动进料，每个进料点包含一个辊对8a，9a；8b，9b；8c；9c(辊入口)。在每个下部辊8a至8c的区域，配备一个对应的导引元件以对条子7进行导引。字母A表示条子7a，7b和7c的运行方向。在辊对8，9之间对条子7a至7c进行挤压。进料辊8a至8c与上部辊9a至9c的旋转方向由曲线箭头表示。每个进料辊8与一个驱动装置相连接。在进料平台6的输出口有一个为条子7a至7f而设的导引装置，该导引装置包括一个圆柱状横截面的水平杆10，所述水平杆的后部固定有八个柱体11a至11h。这些柱体11a至11h的轴线垂直对齐，且柱体11a至11h的柱体壳之间的空间足够大，可使对应的条子7a至7f在其间毫无阻障地通过。通过上述方式，形成了在顶部开口的导引槽以通过条子7a至7f，即，柱体11a至11h起了导引元件的作用。在进料平台6后有一个驱动辊装置，如，两个辅助下部辊12a和12b以及一个辅助上部辊13，所述驱动辊装置位于并条机的输入口。
如图1b所示，在进料平台6的每一侧均有一排彼此平行的三个纺纱条筒5(未示出)。操作时，可同时将条子7从六个纺纱条筒中的每一个抽出。另一种情况是，操作方式是仅可将条子7从一侧抽出，例如，从三个纺纱条筒5a至5c，同时另一侧的三个纺纱条筒5d至5f进行交换。此外，在进料平台6的每一侧分别具有三个进料辊8a，8b，8c和8d，8e，8f，它们在工作方向A上顺序排列。两个进料辊8a，8d；8b，8e；8c，8f分别彼此同轴排列。进料辊8a至8f有相同的直径，如100mm。进料辊的旋转速度n在工作方向A上递减，即n1＞n2＞n3。因此进料辊8的圆周速度U在工作方向上递减。这样就使得对进料辊8的圆周速度U1，U2，U3进行单独调整成为可能，于是可以理想的方式获得所有条子7的输入张力。可通过齿轮机构(未示出)或类似的传输装置实现对进料辊8的驱动。使用变速马达31(见图3b)通过带(未示出)将驱动力传递至进料辊8a至8f来实现驱动。每个进料辊8(在本身上已知的方式)均是两部分结构且彼此的长度不等。在输入区1中的条子7的长度由内向侧外递减。依据图1a、图1b，条子7a至7f经导引装置(杆10，柱体11a至11f)通过导辊装置12，13，带传送辊15和16的条子导引器14(包括测量装置)，通过牵伸系统3，棉网导引器(web guide)27，带传送辊28，29和回转板41的条子漏斗30，从输入区1的进料平台6进入条筒42。
图1b显示了辊8a至8f，12a，12b，15，III，II和I均在下方布置。依据图1b，纤维束在辊对8，9之间的区域包括六根条子7，而导辊装置12，13受到一个输入条筒架张力，在导辊装置12，13之间的区域纤维束包括六根条子7，且传送辊15，16受到一个导辊张力，且在传送辊15，16之间的区域纤维束包括六根条子7，且进料辊26，牵伸系统3的辊III受到一个传送辊张力。
参照图2a，一个条子7aI，例如，在方向B上从条筒5a被抽出，通过条子导引器43的开口(导纱眼)，这样条子被偏转至方向A上并最终以条子7aII的形式通过被驱动的进料辊8和配合转动的上部辊9之间的辊隙。上部辊9可转动地固定到可旋转的重力杆19的一端。重力杆19的另一端紧固于一个安装在条子进料平台6上的静止撑杆18。重力杆19可在箭头C，D方向上旋转。一个经一个保持元件44固定地紧固在撑杆18上的光扫描器20设置在重力杆19上方并起距离传感器的作用。依据图2b，距离传感器20(光传感器)由光传送器20I和光接收器20II构成。由光传送器20I发出的光束201由重力杆19的光滑表面反射并且反射的光束202由光感器20II接收。参考标号17表示一根电线，距离传感器20通过它与一个评价单元(见图3b的电子控制和调整装置38)相连接。字母a表示一侧上的光传送器20I和光接收器20II与另一侧的重力杆之间的距离。
根据图3a，每个重力杆19a，19b，19c均具有与其相关联的对应光扫描器20a，20b，20c相连接。光扫描器20a，20b，20c通过各自的线17a，17b，17c与控制和调整装置38相连接(见图3b)，控制和调整装置38起到电子评价装置的作用。电线17a，17b，17c传送电子脉冲。
电线17a，17b，17c可以是纤维光缆的形式。一个信号转换器(未示出)将光脉冲转换为电子脉冲，然后被置于光扫描器19和开环与闭环控制之间。
根据图3b，并条机包括牵伸系统3，在其上游有一个牵伸系统入口21而在其下游有一个牵伸系统出口22。条子7，被移出辊15，16拉动并传送穿过测量元件14。牵伸系统3被设计为4上3下牵伸系统，即，它包含三个下部辊I，II，III(I为下部传送辊，II为中间下部辊而III为下部进料辊)和四个上部辊23，24，25，26。在牵伸系统3中对包括若干条子7a至7f的纤维束7进行牵伸。该牵伸由预牵伸和主牵伸构成。辊对26/III和25/II形成预牵伸区而辊对25/II和23，24/I形成主牵伸区。被拉伸的条子7到达牵伸系统出口22处的一个棉网导引器27，并通过传送辊28，29通过一个条子漏斗30抽出，在漏斗里条子7凝聚为一根条子7I，并随后被放入条筒42中。由有齿带机械联接的移出辊15，16，下部进料辊III以及中间下部辊II，被变速马达31驱动，其中可预设一个理想的值。(相互联系的上部辊26和25共同旋转)。下部传送辊I和传送辊28，29被主马达32驱动。变速马达31和主马达32均分别具有各自的闭环系统33，34。控制(速度控制)由一个闭环控制回路进行，一个测速发电机35与变速马达相联系，一个测速发电机36与主马达32相联系。在牵伸系统的出口22处，一个与质量成正比的变量，例如，出来的条子7I的横截面，可由一个与条子漏斗30关联的传送测量元件37获得。一个中央处理单元38(开环和闭环控制)，例如，一个带有微处理器的微机，为变速度马达31至控制器33传递期望变量的设置。在牵伸操作中，测量元件14检测到的变量被传递到中央处理单元。变速马达31的操作值在中央处理器38中根据测量元件14检测到的变量和暴露条子7I的横截面的期望值共同决定。传递测量元件37所检测到的变量用于监控暴露条子7I(输出条子监控)。使用这种控制系统，可以通过对预牵伸过程进行相应的调整来补偿喂入的条子7的横截面的波动，从而送出均匀的条子7I。参考标号39表示一个输入装置，参考标号40表示一个显示装置，例如一个视频显示单元或类似装置。17a，17b，17c表示将光扫描器20a，20b，20c分别与处理单元38(评价单元)相连接的导线，如图3a所示。
图3b已经使用一个自调匀整机的实例进行了描述。同样包含一个非常规的(non-regulated)并条机。
条子7(最多为8)通过与喂料条筒架6相连的并条机经条筒架6上方从条筒5抽出。原则上，辊式条筒架包括两个支撑件和一个横梁。通过撑杆18和压力辊9将进料辊安装在横梁上。进料辊8由并条机驱动。一个条子导引器43和一个带压力辊9的撑杆18被安装在进料辊上。为使其稳定，首先引导条子7通过条子导引器43，然后通过被驱动的进料辊8上方送向并条机。当压力辊9在条子7上时，只能通过进料辊8传送条子7，而压力辊9通过一个可移动的臂19与撑杆18相连接，而且由于其相对大的静止重量，压力辊9可将条子7压在进料辊8上。于是条子7在进料辊8和压力辊9之间被压到一定的程度。因此可在没有连续损坏的情况下传送条子7，压力辊9可以旋转地安装。通过在撑杆18上安装一个距离传感器，例如，一个光学距离传感器20(可选纤维光缆)，而撑杆18带有压力辊9，这就可以对到压力辊9的距离进行测量，且可以检测到此时条子的状态。优点在于实现了对单根条子的完全机械分离的、非接触的单独监控。以下对操作状态的描述来自关于机器的距离测量和操作状态的程序联接。
有压力辊有条子，条子静止，机器停机有条子，条子静止，机器运行有条子，条子移动，机器停机有条子，条子移动，机器运行无条子，机器停机无条子，机器运行对该测定的次序展开如下光学距离传感器20在压力辊9的臂19上设有测量点，该臂例如可活动地安装。在试车时(机器停机)，压力辊9安放在没有条子7的进料辊8上，测量距压力辊9的距离后将其储存在控制单元38内。在机器停机的情况下可将条子7置于压力辊9和进料辊8之间。条子7的厚度使得距离传感器20与压力辊9之间的距离减小，控制单元38检测到一个连续的存在信号；将该信号与初始启动阶段的值进行比较，就可以检测到静止存在的条子7。这种对存在条子7的检测总应在机器开动之前自动进行，以保证确认条子7的存在或识别到置换的条子7。由于条子7的传送(机器运转)，使得压力辊9永久地振动，检测由此产生的距离的变化，可测量到一个连续的可变的信号且控制单元38检测到存在一个运动的条子7。如果条子7破损，没有条子7的压力辊9在进料辊上运转，将此时的测量信号与启动时的信号对比，检测启动时的测量值且将其与“机器运转”功能结合，控制单元38可识别到机器在没有条子的情况下运行。在以上所有描述的情况中，通过结合信号，控制单元8检测到机器处于“未准备好以进行操作”，机器进入故障状态并停机。通过检测这些不同的信号，并通过编程控制技术与机器功能结合后一起进行评定，就可以基于精确的间接光学测距方法，在辊入口处对各单根条子进行有效的监测。可通过程序控制对相应的条子的单个值进行校准(如运用统计法、条子监测的可变检测参数等)。可优选使用一个8通道的评价单元。而且，可通过控制工程方法来关闭对单根条子的监控也是本发明的一个优点。
权利要求
1.一种用于检测喂送到纺纱机的牵伸系统的多根条子的参数的装置，特别是用于检测条子的运动和/或存在，其中，可单独地对每根条子的参数进行测量，每根条子通过各自被驱动的供料辊从条筒内抽出，并喂送到牵伸系统，由探测元件机械地感知，探测元件的偏差可转换为电信号，该探测元件具有一个与之相关连的传感器元件，其特征在于，配备一个非接触距离传感器(20；20a-20f)(距离测量传感器)，以检测每个探测元件(9；9a-9f；19；19a，19b，19c)的位置，该传感器和一个电评估装置(38)相连接。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述距离传感器是一个可以使用波或射线测量距离的传感器。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述距离传感器是一个光学或声学距离测量传感器。
4.如权利要求1-3中任一项所述的装置，其特征在于，使用一个超声波距离传感器(距离测量传感器)。
5.如权利要求1-4中任一项所述的装置，其特征在于，所述光线或声线被聚焦。
6.如权利要求1-5中任一项所述的装置，其特征在于，所述距离传感器是一个光扫描器。
7.如权利要求1-6中任一项所述的装置，其特征在于，所述距离传感器包括一个发射器和一个接收器。
8.如权利要求1-7中任一项所述的装置，其特征在于，所述距离传感器是一个激光扫描器。
9.如权利要求1-8中任一项所述的装置，其特征在于，所述距离传感器使用可见光。
10.如权利要求1-9中任一项所述的装置，其特征在于，所述距离传感器使用红外光。
11.如权利要求1-10中任一项所述的装置，其特征在于，所述距离传感器确定到探测元件的距离。
12.如权利要求1-11中任一项所述的装置，其特征在于，所述距离传感器确定到和探测元件相关连的计数元件的距离。
13.如权利要求1-12中任一项所述的装置，其特征在于，所述距离传感器固定，所述计数元件可相对于该距离传感器移动。
14.如权利要求1-13中任一项所述的装置，其特征在于，所述距离传感器可移动，所述计数元件相对于所述距离传感器固定。
15.如权利要求1-14中任一项所述的装置，其特征在于，所述计数元件具有一个平的扫描表面。
16.如权利要求1-15中任一项所述的装置，其特征在于，所述计数元件具有一个光滑的扫描表面。
17.如权利要求1-16中任一项所述的装置，其特征在于，所述计数元件具有一个弯曲的扫描表面。
18.如权利要求1-17中任一项所述的装置，其特征在于，所述扫描表面是反射性的。
19.如权利要求1-18中任一项所述的装置，其特征在于，所述评估单元连接在一个开环和闭环控制装置上。
20.如权利要求1-19中任一项所述的装置，其特征在于，所述距离传感器是一个模拟传感器。
21.如权利要求1-20中任一项所述的装置，其特征在于，用一个光波导引件将信号从测量点传导至评估单元。
22.如权利要求1-21中任一项所述的装置，其特征在于，所述距离传感器扫描可移动探测舌片的偏移。
23.如权利要求1-22中任一项所述的装置，其特征在于，所述距离传感器扫描可移动探测辊的偏移。
24.如权利要求1-23中任一项所述的装置，其特征在于，所述距离传感器直接或间接扫描可移动探测舌片或探测辊的偏移。
25.如权利要求1-24中任一项所述的装置，其特征在于，该装置用于探知和显示条子的断裂。
26.如权利要求1-25中任一项所述的装置，其特征在于，该装置用于探知和显示运动。
27.如权利要求1-26中任一项所述的装置，其特征在于，所述距离传感器用于确定细长的基本未加捻的纤维束的参数。
28.如权利要求1-27中任一项所述的装置，其特征在于，所述距离传感器用于测量连续移动的纤维束的参数。
29.如权利要求1-28中任一项所述的装置，其特征在于，条子质量的确定值用于通过控制纺纱预备机的至少一个牵伸元件来调节纤维束的条子质量波动，在纺纱预备机内将纤维束抽出。
30.如权利要求1-29中任一项所述的装置，其特征在于，所述探测元件安装在一个固定的枢转轴承上。
31.如权利要求1-30中任一项所述的装置，其特征在于，所述探测元件是一个枢转安装的杆。
32.如权利要求1-31中任一项所述的装置，其特征在于，所述探测元件和一个施力元件，如一个配重、弹簧或类似物相配合。
33.如权利要求1-32中任一项所述的装置，其特征在于，所述探测元件安装为可在水平方向上移动。
34.如权利要求1-33中任一项所述的装置，其特征在于，所述探测元件在一端弹性地安装。
35.如权利要求1-34中任一项所述的装置，其特征在于，所述探测元件安装在一个保持元件，如杆上。
36.如权利要求1-35中任一项所述的装置，其特征在于，所述探测元件安装为可以围绕一根垂直轴枢转。
37.如权利要求1-36中任一项所述的装置，其特征在于，所述可移动安装的探测元件的偏置由机械、电、液压或气动装置执行，如弹簧、重物、固有弹性、加载压力缸、磁体或类似物，且可以调节。
38.如权利要求1-37中任一项所述的装置，其特征在于，有多个距离传感器，每个距离传感器扫描具有探测元件的条子的厚度(单个条子扫描)。
39.如权利要求1-38中任一项所述的装置，其特征在于，条子通过多个位于输入部分的被驱动的进料辊从纺纱条筒抽出，并被传送到被驱动的牵伸系统。
40.如权利要求1-39中任一项所述的装置，其特征在于，所述进料辊是固定的。
41.如权利要求1-40中任一项所述的装置，其特征在于，每个进料辊上有一个可移动的(可偏移的)共同旋转的辊。
42.如权利要求1-41中任一项所述的装置，其特征在于，所述可移动的辊通过旋转杆安装在旋转轴承上。
43.如权利要求1-42中任一项所述的装置，其特征在于，所述距离传感器可以检测移动辊和/或至少一个旋转杆的偏移。
44.如权利要求1-43中任一项所述的装置，其特征在于，在条筒的输出端配备具有距离传感器的探测元件。
45.如权利要求1-44中任一项所述的装置，其特征在于，具有距离传感器的探测元件形成部分用于从条筒移出条子的装置。
46.如权利要求1-45中任一项所述的装置，其特征在于，共同旋转的辊(压力点)位于进料辊上其自身重量的下方。
47.如权利要求1-46中任一项所述的装置，其特征在于，所述评估装置包括一个多通道的评估装置。
48.如权利要求1-47中任一项所述的装置，其特征在于，每个距离传感器设置为可单独关掉。
49.如权利要求1-48中任一项所述的装置，其特征在于，在进料辊和共同旋转的辊(压力辊)的两个圆柱外围表面之间有一个辊隙。
50.如权利要求1-49中任一项所述的装置，其特征在于，当传送纤维束时，压力辊永久地振摆。
全文摘要
一种用于检测喂送到纺纱机的牵伸系统的多根条子的参数的装置，特别是用于检测条子的运动和/或存在，其中，可分别对每根条子测量参数，每根条子通过各自的被驱动的进料辊从条筒内抽出，并送往牵伸系统，由探测元件机械地感知，探测元件的偏差可转换为电信号，探测元件具有一个与之相联的传感器元件。为了可以以一种结构简单的方式改良且更精确地检测每根条子，配备一个连接至电评估装置的非接触距离的传感器(距离测量传感器)，以检测每个探测元件的位置。
文档编号G01P13/00GK1896351SQ200610105830
公开日2007年1月17日 申请日期2006年7月12日 优先权日2005年7月13日
发明者弗朗茨-约瑟夫·明特尔 申请人:特鲁菲舍尔股份有限公司及两合公司