用于自动测量进给至直行机的纱线长度的方法以及设备 技术领域 本发明涉及一种如独立权利要求所介绍的方法， 该方法用于自动地估算在由直行 机生产织物期间所引入的纱线长度。本发明还涉及一种用于实施该方法的设备。
背景技术 已知的是， 直行机包括设置有至少一个进给器的结构， 该进给器用于从相应卷装 (package) 退绕纱线。纱线由滑架在机器针床上方运载， 其中滑架沿所述针床水平地平移 ( 同时， 织针竖向地运动， 或垂直于滑架运动方向运动 )。
在滑架的运动期间， 该滑架通过编织凸轮将织针从静止位置升起， 编织凸轮限定 织针升起和降下的 “轮廓” ( 预定成能够将编织的织物生产成具有所需要的形式和 / 或图案 的轮廓 )。织针由此抽取与由滑架运载的导丝器关联的纱线， 在此之后， 织针返回到针床中 的静止位置， 以将所述纱线和之前抽取的、 并与在生产期间形成织物的其它附近纱线相结 合的纱线编织在一起。
由此， 通过调整所述凸轮 ( 或编织三角 )， 能够限定每个针脚的长度， 这确定了所 编织的纱线的长度。
在直行机中， 所述滑架在作业路径的两端之间进行往复运动 ( 在直行机上， 滑架 从右向左运动并从左向右运动 )。 这个运动也导致了一个或更多导丝器的运动， 导丝器载有 用于通过所述织针形成针脚的纱线。
为保证编织质量， 非常重要的是， 在所述类型的机器中， 在滑架的两种运动期间 ( 从右至左和从左至右 ) 纱线消耗 ( 即通过预定的织针而被有效地编织以生产织物的纱 线 ) 要严格相等。因此， 重要的是保证由织针所引入的纱线长度 (AYL) 在滑架于针床上方 的每个完整行程期间 ( 从右至左和从左至右 ) 是恒定的， 这可通过适当地调节所述编织凸 轮 ( 编织三角 ) 来实现。
如果在所述行程的两个阶段期间 ( 朝作业路径的一端向外和朝向作业路径的另 一端返回 )AYL 不相等， 一个阶段期间编织的纱线量将与另一个阶段不同， 因而产生明显的 织物缺陷 ( 条痕 )。
为解决上述问题， 并且为了在滑架行进行程的两个阶段期间实现相等的 AYL， 已知 用于进给纱线的被动测量设备 ( 罗拉型 ) 能够测量在织物生产期间的两个所述阶段中的实 际纱线消耗。然而， 这些设备仅仅测量每个行程阶段期间所进给的纱线量， 而并不能确定 行程是离开纱线进给器的还是朝向纱线进给器的 ( 无论纱线进给器相对于针床定位于何 处 )。
同样已经知道， 张力恒定的纱线进给设备不仅能够在其向机器进给的期间保持纱 线张力恒定， 而且能够测量进给至机器的纱线量。这些设备还能够确定进给纱线的量但不 能确定滑架沿针床的运动方向。 此外， 所有当前已知的设备都需要漫长的调整时间， 这影响 了织物时间和制造成本， 且在设备的操作期间需要与各种机器操作阶段同步化。
此外， 所有当前已知的设备都是仅在调整阶段中而不是生产阶段中使用的设备 ；
因此这些设备以与生产阶段中所通常使用的构型不同的构型调节机器。 发明内容 本发明的目的是提供一种方法以及设备， 该方法以及设备用于正确地并精确地确 定由纺织机器所引入的纱线的长度 (AYL)， 其对当前已知的解决方案提出改进并使得能够 在机器滑架行进行程的两个阶段期间保持恒定的 AYL 值。
本发明进一步的目的是提供一种用于正确地并精确地调整机器的方法以及设备， 该方法和设备能够同样地在生产阶段期间使用， 该方法和设备使得能够以与机器在生产阶 段中所具有的构型相同的构型来校准机器， 并能够在机器生产阶段期间连续监控 AYL 值。
本发明的特别的目的是提供一种所述类型的机器， 该机器的实施不需要对纺织机 器的操作步骤或滑架在机器针床之上的行进行程阶段的操作步骤进行任何估算和 / 或同 步化。
另一个目的是提供一种所述类型的方法， 该方法的实施不包括漫长的机器调节的 预备步骤。
进一步的目的是提供一种所述类型的方法以及设备， 该方法以及设备的实施和 / 或执行使纺织机器能够在附件方面简化， 其中附件诸如为电气止动装置、 机械复原构件、 抗 拉设备或类似设备。
进一步的目的是提供一种设备， 该设备能够在以恒定张力进给纱线的同时实现所 述恒定的 AYL 的测量和控制。
本发明的特别的目的是提供一种所述类型的设备， 该设备使得能够在以下两种情 况下以恒定张力进给纱线的同时测量和控制 AYL 的恒定性， 所述两种情况中的一种情况 为， 对于两个滑架行进行程该张力是相同的， 另一种情况为， 该张力是不同的以补偿两个方 向上纱线和导丝器之间的不同的摩擦力， 差异具体由两个不同进给速度产生， 摩擦力是速 度的函数。
进一步特别的目的是提供一种所述类型的设备和方法， 该设备和方法能够容易地 确定纱线消耗以及滑架在针床上方的行进行程的特定阶段 ( 远离或朝向纱线进给设备 )。
本发明的另一个目的是提供一种根据本发明的方法和设备， 该方法和设备的实施 和 / 或执行完全独立于机器型号 ( 各建造者之间不同 ) 和类型 ( 例如， 机械的或电子的 )。
本发明的另一个目的是通过在滑架行进行程的每个阶段期间精确地测量 AYL—— 其通过以恒定张力进给纱线而获得——来实现对所生产的织物的编织密度的间接测量。 这 使得能够在用于相同织物的其它生产机器上复制所述值， 以通过一系列机器获得恒定质量 的产品， 由此保证了即使在不同机器上也能够容易地复制织物。
另一个目的是通过监控张力和 AYL 以凸显生产过程中的任何可能的质量问题或 不规则问题， 例如灰尘积聚在由滑架所运载的导丝器上、 进给设备和机器织针之间的错误 的纱线通道、 纱线断裂、 机器校准的失败、 等等。
对本领域技术人员来说很明显的这些以及其它目的通过根据随附的权利要求的 方法和设备而实现。
附图说明参照附图本发明将更加明显， 附图以非限制性示例的方式提供， 其中 ：
图 1 示出表示直行机的在直行机的针床之上的滑架行进行程的两个阶段期间的 纱线进给速度的图表 ；
图 2 为本发明的方法的一部分的框图， 并示出根据本发明的设备的操作 ； 并且
图 3 示出根据本发明的设备的框图。 具体实施方式
参照所述附图， 直行纺织机以已知的方式包括， 具有多个织针 2 的针床 1 ； 位于该 针床 1 上方的滑架 3， 滑架 3 以已知方式被引导， 以直线平移方式运动以借助于普通编织凸 轮 ( 未示出 ) 选择性地将织针从针床 1 升起。滑架在针床 1 上方水平地平移， 同时， 针床 1 的织针 2 在朝滑架的运动期间与纱线 F 配合， 其中该纱线 F 由定位在针床 1 的一侧的纱线 进给构件 5 进给至滑架 3。
进给构件 5 的类型为适于以恒定张力来进给纱线 F 并设置有用于测量所进给纱线 量的已知设备。进给构件 5 在其操作中由控制单元 8 控制， 控制单元 8 可形成普通纺织机 器控制部件的一部分、 或者是与普通纺织机器控制部件分离且独立于普通纺织机器控制部 件的单元。 控制单元 8 连接到显示器 10， 显示器 10 也可以形成为所述部件的一部分或与所 述部件完全分离。
滑架 3 沿作业路径或行程运动 ( 图 3 中的箭头 W)， 该作业路径或行程以已知的方 式包括两个阶段 ： 第一阶段为远离进给构件 5 的运动， 而第二阶段为朝向该进给机构 5 的运 动。由于滑架在针床 1 上方运动的这些阶段， 在恒定张力下纱线 F 的进给速度具有不同的 值， 如图 1 中可见。
在这方面， 当滑架 3 远离进给构件运动时， 进给速度为 ：
进给速度＝纱线速度 + 滑架速度，
而当滑架 3 朝向进给构件 5 运动时， 进给速度为 ：
进给速度＝纱线速度 - 滑架速度。
在图 1 的图表中， 这些不同速度由 V1 和 V2 表示。
通过监测进给速度或任何其它与进给速度相关的量 ( 例如通过监测进给构件马 达转矩、 其调节或实际测得的 AYL 等 )， 可在 AYL 与滑架 3 的两个运动阶段之间实现自动同 步。
现在将参照图 2 描述本发明的方法。本发明的设备还按照该图运行。
在起始步骤中 ( 方框 30)， AYL 测量器的速度被连续分析， 以确定该速度是等于零 或小于阈值 ( 滑架静止 ) 还是不等于零或高于阈值 ( 滑架运动 )。如果滑架静止 ( 例如， 速 度＝ 0)， 则用于测量进给的纱线长度的临时计算器在方框 31 中归零或重置。
这个长度值通过例如普通的罗拉来测量， 其中该罗拉与纱线配合且设置有测量 AYL 的装置 ( 诸如霍尔传感器， 编码器， ......)， 并且该罗拉键装到马达上， 马达能够使该 罗拉的速度得到调节以使张力保持恒定。该罗拉充当 AYL 测量器。如果测得的进给速度大 于零 ( 或大于例如通过自学习预定的或由操作员设定的阈值 )， 算法在临时计算器内启动 ( 方框 32) 对进给的纱线量的计算。
如果所测得的速度持续保持高于阈值 ( 这由方框 33 来检查 )， AYL 以及进给速度测量值计算器便更新数据 ( 也可以调停速度值以防止因保持张力恒定而造成的马达速度 变化使较件计算器的开始和停止的激活阈值无效， 从而绝对确定地防止了对所述阈值的任 何超越 ( 方框 34))。
当速度回到零或预定阈值、 或遵从在例如通过自学习选定的或由操作者设定的精 确时刻给出的命令时， 便停止计算 ( 即更新方框 35 中的计算器 )， 且与测得的速度 ( 装置 ) 以及进给的纱线量 ( 或 AYL) 相关的数据基于标志的状态 ( 方向标志， 方框 38) 被存储在适 当的寄存器 ( 方框 36 或方框 37) 中， 该数据在每个存储器中被补足以在两个寄存器的内部 具有可替换的值。
在数据存储到方框 36 或 37 中后， 数据存储在后来的滑架运动阶段中在方框 39 和 40 之间来回切换 ( 方向标志 )。换句话说， 数据存储在方框 39( 或 40) 中， 要根据与刚刚执 行的运动相反的运动阶段来确定。
通过查询该设备——例如经由连接到单元 8 的接口 ( 例如经由显示器 10) 进行查 询， 可以确定在滑架在针床 1 上方的每个运动阶段期间由滑架进给的纱线量 ； 同样可以通 过监控方框 39 和 40 中的方向标志的值来实时地确定滑架处于靠近构件 5 的阶段还是处于 远离构件 5 的阶段。 因此， 绝对确定地知道了滑架的方向， 可以与每个运动方向相关联地具有不同的 作业张力， 使得在两个方向上每个织针上的张力合力是相同的。 在这个方面， 由于纱线在织 针上产生的张力等于进给张力加上由纱线与导丝器的配合因摩擦力而添加的张力 ( 作为 速度的函数变化的摩擦张力 )， 所以很明显， 通过在滑架远离阶段和滑架靠近阶段期间保持 相同张力， 在进给器出口处的张力总是相同但织针上的张力由于摩擦力不同而变化。
考虑上述内容， 因此明显地可以基于滑架方向改变进给张力以在织针上保持恒定 的张力合力。
这个改变可以在自同步的情况下以及通过与机器直接连接 ( 外同步 ) 而取出方向 信号的情况下实现， 同步可以是硬件型的或软件型的 ( 例如经由串行线 )。
如果进给和测量设备侧向地安装到机器， 两个寄存器自动地与运动方向关联。在 这方面， 较大的速度与滑架远离进给器期间测量纱线长度 (AYL) 时的运动方向相关联， 而 反之亦然， 较小的速度与滑架靠近进给器期间测量纱线长度 (AYL) 时的运动方向相关联。
如果进给和测量设备居中地安装到滑架， 该设备仍然能够绝对精确地测量纱线长 度 (AYL)， 但不能够自动地区分滑架的方向。 因此操作者必须将滑架运动方向 ( 从左向右运 动或从右向左运动 ) 的物理意义与存在于设备中并在每个滑架行进行程中自动地补充的 方向标志相关联。
为了从与在两个方向上进给的纱线量相关的两个寄存器 36 和 37 获得有效编织的 纱线量 (AYL)， 必须考虑到作业所在的针床 ( 包括导丝器在作业区域的出口处的任何额外 的向右和向左的行程 )。
例如， 为计算的简化起见， 设想机器包括 1000 织针 ( 细度为 14)， 其中作业区域为 700。
假设进给和测量设备安装在针床 1 的一侧， 可以推导出以下公式 ：
a) 在滑架 3 离开进给器 5 期间， 所进给的纱线量等于用于实际生产的纱线量 (AYL) 加上用于在整个针床之上运动的纱线量。即 ：
总 AYL ＝所编织纱线 AYL+ 作业织针区域 AYL
其中， 单独的术语表示以下量 ：
所编织纱线 AYL——由机器进给以生产编织品的纱线量
作业织针区域 AYL——未被编织而仅用于使滑架能够在作业针床 1 上方滑动而进 给的纱线量。
b) 在滑架 3 靠近进给器 5 期间， 所进给的纱线量是之前描述的 AYL， 而没有考虑用 于针床 1 上的纱线， 用于针床 1 上的纱线已经由进给器 5 进给以使滑架 3 能够到达针床 1 的远离进给器 5 所在端的一端。
总 AYL ＝所编织纱线 AYL- 作业织针区域 AYL
其中， 各术语表示以下量 ：
所编织纱线 AYL——由机器进给的用于生产编织品的纱线量
作业织针区域 AYL——未被编织而仅用于使滑架能够在作业针床 1 上方滑动而进 给的纱线量。
从以上两点 a) 和 b) 的代数和的分析中， 很明显两个 AYL 测量值相差的量等于
作业织针区域 AYL 即， 用于使滑架 3 能够沿针床 1 运动的纱线量。由于可以计算针床长度 ( 并计算 使滑架 3 能够沿该针床从一端到另一端行进所需要的纱线长度 )， 所以能够绝对精确地确 定用于生产织物的 AYL。在这方面， 考虑由进给器 5 测量的 AYL 值， 可以将该值加上或减去 与前述织针区域或针床 1 相关的值 ( 取决于滑架 3 在针床 1 上方的运动方向 )， 从而获得用 于生产织物的纱线量或进给长度， 从而获得绝对编织密度。
这个计算通过单元 8 进行 ( 单元 8 已经存储了用于沿针床 1 行进的纱线量的值 )， 单元 8 测量由进给器 5 进给的纱线量以及源自于前述方框 36、 37、 39 和 40 的寄存器的数据。
这个计算极其精确地执行， 并能够获得滑架 3 每个运动方向期间的正确的 AYL。 AYL 值由此可与滑架 3 的每个运动方向相关联， 且 AYL 值的恒定性在整个织物生产期间内被 校验。 这个值也可以在其它直行机器中使用以在设置有若干机器的同一制造设备中获得生 产恒定性。
根据本发明所获得的绝对消耗值可用于精确和快速地校准纺织机器。在时间上， 相比于目前使用的需要几个小时来调节且不能保证有效校调节量和精度的传统解决方案， 该解决方案使得能够在短短几分钟内调节纺织机。 这是由于对于校准和在生产阶段中使用 了相同的设备 ； 因此即使在校准阶段之后， 该设备也能够进行监控并由此保证恒定的量， 且 如果必要可在出错的情况下使机器停机。
作为完全自动化的设备， 本设备可用于任何类型或模式的直行机， 无论是电子式 直行机 ( 包括最新一代 ) 还是完全机械化的直行机。