线轴保持板、存在检测和/或线轴追踪设备、自动卷绕机及环锭纺纱机的制作方法

1.本实用新型涉及一种用于检测具有至少一个rfid传感器的卷绕机或环锭纺纱机中的带有rfid标签的线轴保持板的存在和/或对其进行追踪的方法、一种用于卷绕机或环锭纺纱机的带有rfid标签的线轴保持板，以及一种卷绕机或环锭纺纱机中的线轴存在和/或追踪设备，其包括带有 rfid标签的所述线轴保持板和用于检测和追踪所述线轴保持板的存在和状态的相关rfid传感器。


背景技术：

2.卷绕机(特别是自动卷绕机)包括多个卷绕单元，线轴将被输送/进给到这些卷绕单元。线轴借助于板进给，线轴借助于自动化系统装载到该板上，该自动化系统可以是卷绕机的一部分，或者可以是与其上游的工序相关的至少一个机器的一部分。
3.在传送至卷绕单元之前，必须适当地准备板上的线轴，使得它们可以由卷绕单元本身自动处理：为此，在所有卷绕单元的上游存在自动化站，其允许从线轴上捕获自由端，并将其定位在所述单元的预定义和易于捕获的位置。
4.因此，需要在自动化设备的不同位置和所述绕组单元中检测板的存在：在当前的卷绕机中，最常用的解决方案涉及使用基于光学原理(反射或势垒光电池)检测板的存在的传感器、电容或超声波解决方案，或具有霍尔或感应传感器的拨动系统(toggle system，开关系统)。
5.这些技术中的每一种都具有特定用于纺织机的其自己的临界点，例如污垢、灵敏度(取决于环境条件而显著变化)、对压缩空气排放的抗扰性 (纺织机所配备的)，或使用拨动解决方案可能导致的复杂性。


技术实现要素：

6.因此，需要参照现有技术解决所引用的缺点和限制。
7.具体地，在本领域中，需要能够可靠地追踪线轴及其相关联的线轴保持板在自动卷绕机内的通过(passage，经过)。
8.为了满足上述要求，本实用新型提出了一种线轴保持板，其用于自动卷绕机或环锭纺纱机，所述线轴保持板包括：板体，具有基座和中央销，所述中央销具有第一中央通孔，所述中央销被配置成容纳和支撑相关联的线轴；至少一个rfid标签，与所述板体相关联，以允许追踪所述线轴的位置和/或状态，其中，所述rfid标签包含用于识别相关联的所述线轴的信息，其中，所述rfid标签借助于与所述板体相关联的固定帽固定到所述线轴保持板上。
9.进一步地，所述固定帽与所述板体的所述基座相关联并且设置有第二通孔，所述第二通孔与所述中央销同轴并与所述第一中央通孔流体连接。
10.为了满足上述要求，本实用新型还提出了一种存在检测和/或线轴追踪设备，其存在于卷绕机或环锭纺纱机中，所述存在检测和/或线轴追踪设备包括：至少一个上述线轴保
持板，所述线轴保持板具有rfid标签；以及至少一个rfid传感器，所述至少一个rfid传感器通过读取所述rfid 标签来检测和追踪所述线轴保持板的存在和状态。
11.进一步地，用于检测所述rfid标签的存在的所述rfid传感器呈现开/关型输出信号，以检测所述rfid标签的存在/不存在。
12.进一步地，所述rfid传感器包括：检测天线，所述检测天线被配置成检测所述rfid标签；以及电子检测电路，所述电子检测电路被配置成在所述rfid标签的工作频率上为所述检测天线供电。
13.进一步地，所述检测天线和所述电子检测电路由借助于电缆或板对板连接器相互连接的两个分开的pcb制成。
14.进一步地，所述rfid传感器包括彼此集成且制造在单个pcb中的检测天线和电子检测电路。
15.进一步地，所述检测天线包括布置在pcb或卷轴上的n个线圈，所述线圈被配置成限定检测区域的周边，在所述检测区域内检测所述rfid 标签和相关的所述线轴保持板的通过和/或存在。
16.进一步地，所述线圈由铜和/或铝制成。
17.进一步地，所述rfid传感器被配置成读取和/或写入包含在所述线轴保持板的所述rfid标签中的信息，并且其中，所述rfid标签为可重写型。
18.为了满足上述要求，本实用新型还提出了一种自动卷绕机，所述自动卷绕机包括：至少一个卷绕单元或卷绕头，被配置成卷绕由至少一个上述线轴保持板进给至所述至少一个卷绕单元或卷绕头的线轴；以及至少一个上述存在检测和/或线轴追踪设备。
19.进一步地，所述自动卷绕机包括布置在所述卷绕机的分开的工作区域中的多个rfid传感器，以追踪至少一个所述线轴保持板经由所述工作区域的通过。
20.为了满足上述要求，本实用新型还提出了一种环锭纺纱机，所述环锭纺纱机包括：至少一个纺纱头；rfid传感器，用于追踪上述线轴保持板的通过和进给；以及至少一个上述存在检测和/或线轴追踪设备。
附图说明
21.本实用新型的进一步特征和优点将从以下其优选和非限制性实施例的描述中更容易地理解，其中：
22.图1描绘了根据本实用新型的一个实施例的线轴保持板的截面图；
23.图2描绘了根据本实用新型的另一实施例的线轴保持板的截面图；
24.图3描绘了图2中示出的固定帽的截面图；
25.图4描绘了根据本实用新型的实施例的rfid标签传感器的平面图；
26.图5描绘了根据本实用新型的另一实施例的rfid标签传感器的平面图；
27.图6描绘了根据本实用新型的另一实施例的rfid标签传感器的平面图；
28.图7a至图7b分别描绘了根据本实用新型的实施例的用于线轴保持板的帽的平面图和截面图；
29.图8描绘了根据本实用新型的实施例的自动卷绕机的示意图。
30.以下描述的实施例所共有的元件或元件的部分将具有相同的附图标记。
具体实施方式
31.参考前述附图，附图标记4已用于总体上表示卷绕机(优选地为自动化型的卷绕机)或环锭纺纱机的整体示意图。
32.卷绕机4包括多个卷绕单元或头8，以已知的方式，其配备有适于卷绕线轴12的装置。
33.以已知的方式，线轴12是卷绕在相关中空管16周围的线/纱线的卷轴，该线/纱线被传送到卷绕头8以展开并分析消除任何缺陷。将消除了缺陷的线/纱线重新卷绕在线轴上，以便传送到其他机器以进行任何进一步的加工，例如染色、编织等。
34.线轴12由用于自动卷绕机4的特殊线轴保持器20支撑。
35.具体地，线轴保持板20包括板体24，该板体具有基座26和中央销 28，该中央销设置有第一中央通孔32，该板体被配置成容纳和支撑相关联的线轴12。
36.更具体地，中央销28被配置成容纳在线轴12的管16内。以这种方式，线轴12由线轴保持板的中央销28支撑，以便垂直于所述线轴保持板的基座26。
37.第一中央孔32还穿过线轴保持板20的基座26：以这种方式，从基座 26的底部(即，从与中央销28相对的一侧)传送的压缩空气射流可以穿过中央销28并逸出到管16中，从而拦截线轴12的端部，由此所述线轴可以被恢复并被拾取以用于随后的卷绕操作。
38.有利地，线轴保持板20包括与板体24相关联的至少一个rfid标签 36，由此可以追踪线轴12的位置和/或状态，其中，所述rfid标签36包含用于识别相关联的线轴12的信息。
39.根据可能的实施例，rfid标签36通过共同模制而嵌入在线轴保持板 20中。
40.根据进一步可能的实施例，rfid标签36借助于与板体24相关联的固定帽40固定到线轴保持板20(图1)。
41.根据进一步可能的实施例，提供了设置有所述rfid标签36并与板体相关联的固定帽40(图2)。
42.例如，固定帽40与板体24的基座26相关联并且设置有第二通孔44，该第二通孔与所述中央销28同轴并与所述第一中央通孔32流体连接。以这种方式，从基座26的一侧传送的压缩空气射流可以穿过固定帽40和中央销28两者，从而拦截线轴12的纱线端部。
43.根据可能的实施例，所述rfid标签36是hf的无源rfid标签(ro 型(即，只读)或可读和可重写的r/w型)，并且还用于智能管理沿机器的板和/或线轴的流，并追踪在所述卷绕机器上正在处理的线轴和纱线的定性信息。
44.本实用新型还涉及一种用于检测自动卷绕机4中的线轴12的存在和/ 或追踪的设备，该自动卷绕机包括具有rfid标签36(如上所述)的至少一个线轴保持板20和用于通过读取所述rfid标签36来检测和追踪线轴保持板20的存在和状态的至少一个rfid传感器48。
45.换句话说，rfid传感器48充当天线，该天线能够检测与线轴保持板 20相关联的rfid标签36的存在，并且可能地，读取信息和/或将信息写入所述rfid标签36，如下文更全面地描述的。
46.根据可能的实施例，用于检测rfid标签36的存在的所述rfid传感器48具有开/关型输出信号，以便检测所述rfid标签36的存在/不存在。
47.例如，rfid传感器48包括配置成检测所述rfid标签36的检测天线52和配置成在所述rfid标签36的工作频率上为检测天线52供电的电子检测电路56。
48.所述检测天线52和所述电子检测电路56可以在两个分开的pcb中实现，并经由电缆或板对板连接器而相互连接(图4)。
49.rfid传感器48还可以包括彼此集成并制造在单个pcb中的检测天线52和电子检测电路56(图5)。
50.例如，所述检测天线52包括布置在pcb或卷轴上的“n”个线圈('n' coils，n匝线圈)60，其被配置成限定检测区域64的周边，在该检测区域内检测所述rfid标签36和相关联的线轴保持板20的通过和/或存在。
51.所述线圈60优选地由铜和/或铝制成。
52.如前所述，rfid传感器48被配置成能够读取rfid标签的通过并因此读取rfid标签的存在，特别是当使用只读标签(ro，即，不可重写) 时。
53.具体地，rfid传感器48能够在至少一个线轴保持板20通过所述检测区域64内时读取开/关型信号。在这种情况下，开/关型信号被限制为提供rfid标签36及其相关线轴保持板20的存在(或肯定检测)或不存在 (或否定检测)的指示/信息。换句话说，rfid传感器48检测在线轴保持板20上的rfid标签36的存在，并产生开/关型电信号作为所述传感器的输出：因此，rfid传感器48取代了在现有技术的解决方案中使用的光电池或机械触角探针，以克服所有相关的技术问题和使用限制，特别是与纺织机的多尘和肮脏环境有关的技术问题和使用限制。
54.还可以使rfid标签36包含附加的和更详细的信息，例如，关于线轴 12的来源、在其上执行的处理的次数以及其所经受的卷绕头。rfid标签 36可能会不时被rfid传感器重写和/或更新，该rfid标签在卷绕机4内与rfid传感器对话。
55.为此，卷绕机4可以包括布置在所述自动卷绕机的不同工作区域中的多个rfid传感器48，以便追踪至少一个线轴保持板20经由所述工作区域的通过，并且优选地，随着所述通过的进展而更新rfid标签36的累积信息。
56.根据另一实施例，使用可重写(r/w)rfid标签36，并因此，rfid 传感器48被配置成读取和/或写入包含在线轴保持板20的rfid标签36 中的信息。
57.现在将描述根据本实用新型的线轴保持板和环锭纺纱机或卷绕机的操作。
58.具体地，用于检测由线轴保持板20支撑的至少一个线轴12的存在和 /或对其进行追踪的方法包括以下步骤：
59.如上所述，将线轴12设置在线轴保持板20上，
60.设置至少一个rfid传感器48，以用于通过读取所述rfid标签36 来检测和追踪线轴保持板20的存在和状态，
61.借助于所述至少一个rfid传感器48来追踪卷绕机4中的线轴保持板 20的存在和/或通过。
62.如图所示，rfid传感器48被划分为两个功能部分，即，检测天线52 和电子检测电路56。
63.检测天线52优选地包括“n”个线圈60(在pcb上或卷轴中)，其形状和尺寸与应用所需的检测区域64和检测灵敏度有关。
64.电子检测电路56产生以所述rfid标签36的工作频率为检测天线52 供电所需的信号。
65.一旦rfid标签36进入检测区域64(即，被检测天线52覆盖的区域)，它就通过与该天线耦合来为自身供电，并开始调制由电子检测电路56产生的信号；检测该调制并随后产生输出信号(例如，开/关型的输出信号)，以指示rfid标签36进入所述检测区域64。一旦信号调制消失(并因此 rfid标签36离开检测天线52的检测区域64)，输出信号就返回到指示在检测区域中不存在rfid标签36的静止信号(off)。
66.如图所示，本实用新型的用于检测由线轴保持板20支撑的至少一个线轴12的存在和/或对其进行追踪的方法还可以包括以下步骤：设置rfid 传感器48，其能够读取和/或写入包含在线轴保持板20的rfid标签36 中的信息；当rfid标签36穿过由所述rfid传感器48监测的卷绕机的不同区域时，经由所述rfid传感器48读取和更新所述rfid标签36的信息。
67.存在检测和/或追踪的步骤以及更新包含在所述rfid标签36中的信息的步骤，当然不仅对重建每个线轴12的历史有用，而且对识别例如与卷绕机的特定区域/位置有关的任何关键问题有用。
68.从上面描述的内容可以理解，本实用新型克服了现有技术的缺点。
69.具体地，本实用新型允许提供配备有rfid标签的线轴保持板，该 rfid标签还用于智能管理沿机器的板和/或线轴的流，并追踪线轴和在所述卷绕机器上处理的纱线的定性信息。
70.与现有技术的解决方案不同，本解决方案不受卷绕机的典型的不利环境条件的影响，例如污垢、灵敏度、压缩空气排放或振动。因此，根据本实用新型的解决方案比已知的解决方案明显更加可靠和精确，并且完全不受纺织环境中典型的污垢的影响。
71.此外，可以在卷绕机内部和附近的板的整个路径中有效地监测该板：以这种方式，可以实时地检测任何问题和/或重建每个板及其线轴的历史，以便执行预防性维护操作。
72.此外，连接到rfid传感器的检测天线的尺寸和形状允许传感器基于它们需要执行的功能和/或它们可以放置在的位置来切换它们的输出。
73.本实用新型实现了一种板保持器存在传感器的实施方式，该板保持器存在传感器检测rfid标签，与检测天线相距的距离高达10cm(与检测天线的形状和/或天线线圈的数量相关)。
74.天线可以放置在机器带下方或自动化部分中的板的传动带下方，使得可以为自动化部分创建线束，该线束在由操作者周期性执行的清洁操作期间被隐藏和保护。
75.这种rfid传感器可以集成到适当的机器安装件中，以促进和保护机器的布线。
76.此外，正如所看到的，rfid传感器对污垢(灰尘和纱线残留物)和在卷绕机的自动化过程中产生的压缩空气气流不敏感。
77.借助于这种架构，可以开发具有适当扩展的检测区的传感器，该检测区也允许检测具有不同直径的板。
78.此外，可以实现唯一地且独立于其直径来识别线轴保持板的rfid传感器。这意味着传感器不必根据所使用的板的类型进行修改，例如，使用现有技术的解决方案的触角探针就是这种情况。
79.此外，由于hf标签是非常经济的解决方案(与lf解决方案相比)，所以其可以作为标准使用，这为终端用户带来优势。
80.rfid标签还可用于存储与所装载的线轴的质量有关的信息，并借助于标签读取器
来适当地管理线轴流。
81.为了满足偶然的和特定的需要，本领域技术人员可以对上述解决方案进行许多修改和变化，所有这些修改和变化仍包含在由所附权利要求所限定的本实用新型的范围内。