用于检测编织线上纱线意外停止的方法与装置

摘要

本发明涉及用于检测编织线上纱线的意外停止的方法与装置。编织线包括多个纱线供给器(A1、A2、......、An)，下游机器(KM)从这些纱线供给器牵引各纱线(F1、F2、......、Fn)。机器(KM)设置有适配成相关于机器(KM)的角位置来改变纱线供给器(A1、A2、......、An)的选择状态的选择装置(Z1、Z2、......、Zn)。各纱线供给器(A1、A2、......An)设置有固定转筒(12)与安排成针对从转筒(12)展开的每个纱线线圈生成脉冲的纱线计数传感器(S3)。定期地向纱线供给器(A1、A2、......An)发送选择信号(SEL_ON/OFF)，其指示与机器(KM)的角位置相关的个别供给器的选择状态。对于每一选定的供给器，持续计算阈值时间间隔(MWT)，其对应于两个相继脉冲之间的最大间隔，高于该值则应视作发生了纱线的意外停止，且根据纱线牵引速度来实时更新该值，持续测量从最后脉冲的延迟(DT)并与经更新的阈值时间间隔(MWT)相比较，且当所测量延迟(DT)超过更新的阈值间隔(MWT)时停止下游机器(F_stop)。

说明书

技术领域

本发明涉及用于检测编织线上纱线的意外停止的方法以及涉及用于进 行该方法的装置。

背景技术

如已知，编织线典型地包括多个纱线供给器，每个纱线供给器设置有 固定转筒，在该固定转筒上机动的飞轮缠绕多个纱线线圈来形成纬线储料 (weft stock)。根据来自下游机器(典型的是环形/直线形的常规类型的编织机) 的请求，线圈从转筒展开，然后经过控制纱线张力的纬线制动设备，并最 终供给给机器。

以上类型的纱线供给器是本领域技术人员所熟知的，且其主要范围是 无关于机器的纱线牵引速度而维持堆积在转筒上的纱线量基本恒定，同时 最小化展开纱线的张力。出于该目的，纱线供给器设置有各种传感器，诸 传感器之一为诸如光学传感器、压电传感器等线圈计数传感器，其针对每 个展开线圈生成至少一个脉冲。该传感器与其它传感器协作以优化飞轮的 纱线卷绕速度，以该方式来稳定堆积在转筒上的纱线量。

在常规系统中，在供给器与编织机之间安排另一传感器以用于检测纱 线的任何意外停止，该意外停止情形可在纱线断裂或纱线从机器的针脱开 的情况下发生。在这些情况下，控制单元停止机器以便保护已完成物品免 受缺陷，且防止处理中的物品的纬线管脱离，如已知，这种情形需要将形 成物品的所有纱线再插入到机器中的费力、耗时的操作。

如所知，以上纱线制动传感器可以是机械的或者是电子的。

机械传感器的优点在于更便宜，但是它们也在快速响应方面更低效； 此外，它们设置有在操作中轻触纱线的传感臂，由此干扰纱线供给张力并 因此影响张力控制系统的精确度。

电子传感器的优点在于在快速响应方面更高效，且在操作中因为纱线 的运动由光电传感器来检测，它们不干扰展开纱线的张力。但是，电子传 感器非常昂贵，且它们需要安装及布线附加馈电/通信电路，从而升高检测 系统的成本与复杂度两者。

申请人的EP-A-200945262描述用于检测纱线的停止的方法，其采用由 已耦合到供给器的线圈计数传感器生成的信号来替代专用制动传感器。在 以上描述的方法中，比较由线圈计数传感器生成的诸脉冲之间的间隔与根 据下游机器的纱线牵引速度改变而持续更新的阈值间隔。当两个脉冲之间 的间隔超过阈值间隔时，该系统将该事件判断为不规则并停止机器。

以上所引用的现有技术文献中所描述的方法适用于持续牵引纱线的那 些编织线，即在形成图案时供给器的操作从不被打断。相反，当供给器不 连续操作时，即，它们经历停止和重启时，它们通常通过由相关联到机器 转子的凸轮来驱动的各选择器来控制，上述方法是不适合的，因为其不能 够区别任何意外停止与受控停止。通常，采用大尺寸的称作“条纹”机器、 或小尺寸的称作“无缝”机器，或短袜机器的编织线具有不连续操作。

发明内容

因此，本发明的主要目的在于提供用于检测纱线的意外停止的方法以 及执行该方法的装置，该方法不采用专用传感器且还可用于在形成图案时 供给器具有不连续操作的编织线。

从以下描述更容易看到的以上目的与其它优点分别通过具有权利要求 1与9所陈述的特征的方法与装置来实现，同时从属权利要求陈述本发明的 其它有益特征，虽然它们是其次的。

附图简述

将参考优选的但非排他的、在附图中以非限制性示例方式示出的实施 例更具体地描述本发明，其中：

-图1是示出使用根据本发明的方法的编织线的框图；

-图2是示出属于根据本发明的方法的附属学习过程期间的随时间的 信号交换的图；

-图3是进行根据本发明的方法时的随时间的信号交换的图。

具体实施方式

在图1中，所示的编织线10包括多个纱线供给器A1、A2、......、An， 下游编织机KM分别从这些纱线供给器牵引纱线F1、F2、......、Fn。出于 清楚的目的，在图1中仅示出供给器An的框图，但是要理解所有供给器是 相同的。供给器设置有分别的控制单元CU1、CU2、......、CUn，它们受 控于在经由主单元M连接到机器KM的串联总线30上传输的信号。供给 器A1、A2、......、An由分别的选择器Z1、Z2、......、Zn来控制，选择 器依次通常由耦合到机器KM的转子的凸轮(未示出)驱动，由此该线的 个别供给器的选择状态随着转子的角位置而改变。

各供给器包括固定转筒12与由电动机15驱动的飞轮14，飞轮从卷轴 16牵引纱线F并在转筒12上以线圈形式卷绕来形成纬线储料。根据来自编 织机KM的请求，从转筒12展开纱线并供给给机器。

由三个传感器来控制堆积在转筒12上的纱线量。典型为霍尔传感器的 第一传感器S1用于通过检测耦合到飞轮14的诸如N的磁铁的通过来计算 卷绕在转筒上的纱线量，以及卷绕速度。优选为机械传感器的第二传感器 S2提供指示转筒12的中间区域上是否存在最小量储料的二进制信息。优选 为光学传感器的第三传感器S3生成针对从转筒展开的每个线圈的脉冲 UWP。

纬线制动设备20安排在纱线供给器An的下游，并由控制单元CU来 控制，CU编程为控制从转筒12展开的纱线的张力以便将其维持成基本恒 定。为了该目的，安排在纬线制动设备20下游的张力传感器22测量从转 筒展开的纱线Fn的张力并生成对应的所测量张力信号T_meas。当然，在 图1中仅用圆形块表示的那些供给器的纬线制动设备与张力传感器虽然未 被示出，但意指包含在标识供给器的这种块A1、A2、......中。控制单元 CUn包括控制块TC，控制块TC编程为比较所测量张力信号T_meas与表 示期望张力的基准张力T_ref，并生成驱动纬线制动设备20的制动信号BI， 以该方式来调制制动力以便最小化所测量张力与基准张力之间的差。

为了检测纱线的任何意外停止，以上描述的装置采用不要求专用传感 器的方法，因为其使用由第三传感器S3生成的脉冲信号UWP。

尤其，如上所述，供给器在其正常操作期间接收来自传感器S3的针对 从转筒12展开的每一线圈的脉冲UWP。如本领域技术人员所知，纱线牵 引速度基本恒定于下游机器的某一操作速度，以使这些脉冲在时间上基本 上等间隔，即，相继脉冲之间的时间间隔仅变化可忽略的量。相应地，根 据本发明的方法基于从最后脉冲的延迟比两个脉冲之间的平均时间间隔长 很多的原理，这意味着由于纱线已断或已从机器KM的针脱开而已经意外 地停止。

根据本发明的方法，主单元M在总线30上传输以下信号，如图1所 示：

-机器状态信号RUN(运行)，其根据主单元M从机器KM接收的相 应信号RUN/STOP(运行/停止)导出，且至少在每次状态改变时传输，以 使当机器KM不工作时全部供给器中断检测，并当机器KM工作时重新开 始检测；

-机器速度信号SPD，其根据主单元M从机器KM接收的位置信号 M-POS导出，且定期地传输，例如每隔50ms传输；

-供给器选择信号SEL_ON/OFF，其指示根据机器KM的角位置的个 别供给器的状态(被选/未被选)，当个别供给器未被选定时使用该信号来 挂起检测，如以下更佳的描述；以及

-调谐启用信号T，由主单元传输该信号以用于启用供给器的初步调谐 操作。

初步调谐操作包括以下步骤：

-以标称操作速度SPD0来操作该机器，且在该标称操作速度SPD0下 计算两个相继脉冲之间的平均时间间隔MUT0，

-根据公式计算标称阈值时间间隔MWT0：

MWT0＝MUT0*K，

其中K是优选在2至4的范围中的常数，以及

-存储机器的标称阈值间隔MWT0与标称操作速度SPD0。

一旦进行了以上调谐操作，仅当机器KM操作时启用的根据本发明的 方法包括以下步骤：

-周期性地在总线上传输指示根据机器KM的角位置的个别供给器的 选择状态的供给器选择信号SEL_ON/OF，且对于那些被选择的供给器，

-根据公式持续地计算实时更新的阈值时间间隔：

MWT＝MWT0*SPD0/SPD，

其中WMT是更新的阈值间隔，而SPD是实时更新的机器速度，

-持续测量从最后脉冲UWP的延迟DT，并与更新的阈值间隔MWT 相比较，

-当延迟DT超过更新的阈值间隔MWT时，该机器被停止。

标称操作速度SPD0下的两个相继脉冲之间的平均时间间隔MUT0以 最后m个间隔UT₁、UT₂、......、UT_m的算术平均来有利地计算，其中m 优选在3至5的范围中。

在机器静止时，SPD值等于0，且控制单元禁用检测方法；该情形对 应于将阈值时间间隔MWT设置为无穷大。

仅在调谐操作期间计算两个相继脉冲之间的平均时间间隔，且根据机 器操作速度直接更新阈值时间间隔，纱线牵引速度依赖于机器操作速度。

当然，基于线圈计数传感器S3接收的脉冲信号由被选的供给器的控制 单元进行上述的测量/计算操作。控制单元的编程属于该领域技术人员的一 般知识，因此不进行进一步描述。

如果不能从机器直接导出供给器选择信号SEL_ON/OFF(如所陈述地 该信号根据机器的角位置改变)，以上描述的方法有利地包括初步学习过 程，在该过程中机器KM生成样本图案。在生成样本图案的同时，单个供 给器的选择状态的改变被存储在主单元M中并用在以下循环中以便生成供 给器选择信号SEL_ON/OFF，其基于主单元M从机器KM接收的位置信号 M_POS来同步。

如上所述，由各选择器Z1、Z2、......、Zn来控制供给器A1、A2、......、 An，而选择器Z1、Z2、......、Zn依次由耦合到机器KM的转子的凸轮来 驱动。

参考图2，现将以示例方式描述学习过程，该学习过程可用于n个选 择器分为各自包含3个选择器的g个组的情形中。

该图案开始时，机器KM发送使学习过程开始的信号Patt_start(图1)。 学习过程的第i旋转处(其中i是信号Patt_start后的递增指数)，只要位 置信号M_POS达到对应于第一组的位置pos1，主单元M就向第一组的三 个供给器传输请求消息req_01_i，询问由各线圈计数传感器S3检测的脉冲 数量(图1)。三个供给器向主单元传输分别的响应消息req_01_i、req_02_i 与req_03_i，其包含关于所检测脉冲数量的数据ns_01_i、ns_02_i与ns_03_i。

一旦达到角位置pos2，主单元M向第二组的接下来的三个供给器传输 请求消息req_02_i，并接收包含关于所检测脉冲数量的数据ns_04_i、ns_05_i 与ns_06_i的响应消息resp_04_i、resp_05_i与resp_06_i。

然后重复以上操作直到最后的第g组(位置posg、请求req_g_i等)。

在下一旋转i+1期间，主单元M重复相同操作并比较直到当前旋转i+1 从各供给器展开的线圈数与直到前一旋转i展开的线圈数。基于以下算法评 估第c个供给器的选择状态，如果ns_c_i+1＞ns_c_i，则第c个供给器在第 i旋转期间被选择，否则未被选择。

持续该过程直到机器KM生成停止学习过程的信号Patt_stop(图1)。

如上所述，在机器的正常操作期间使用存储在主单元M中的选择数据 以便生成供给器选择信号SEL_ON/OFF，其基于主模块M从机器KM接收 的角位置信号M_POS进行同步。

在学习过程期间，各供给器还有利地计算平均纱线展开速度。

出于该目的，例如，参考第一供给器，比较旋转i+1处的脉冲数 ns_01_i+1与前一旋转i处的脉冲数ns_01_i，且如果前者比后者高(即，在 该旋转期间发生纱线消耗)，平均线圈展开时间被计算为

Tm＝(ns_01_i+1-ns_01_i)/(t01_i+1-t01_i)，

其中t01_i是接收到询问在第i旋转处从第一供给器展开的线圈数的请 求消息req_01_i时的即时时间，而t01_i+1是接收到询问在第i+1旋转处从 第一供给器展开的线圈数的请求消息req_01_i+1时的即时时间。

替代地，为了进一步降低错误测量的风险，供给器可计算其被选定时 的许多旋转的平均时间。

在图3中示出机器的正常操作期间在总线上传输的消息序列。在第i 旋转期间，一旦达到位置pos1，主单元M发送包含第一组的三个供给器的 选择数据的消息sel_01_i；一旦达到位置pos2，其发送有关第二组的消息 sel_02_1等。

如图1所示，端子H可连接至主单元M以用于设置系统(例如，位置 信号的点数、对应于供给器的机器角位置等)。端子H还可用于经由总线 检查供给器A1、A2、......、An的过程变量，以及用于修改供给器的操作 参数。一旦完成系统的设置，端子可断开连接，且按钮L可用作对系统的 单独输入以用于开始学习过程。

在本文中描述了本发明的若干优选实施例，但是当然可在权利要求的 范围内由本领域技术人员作出许多改变。尤其，尽管在以上描述的优选实 施例中仅出现了一个传感器S3，由此针对从转筒展开的各线圈仅生成一个 脉冲，本发明类似地可应用于设置多个等间隔传感器的情形，由此针对从 转筒展开的各线圈生成多个脉冲。