專利名稱：紗線筒子卷繞質(zhì)量的檢查儀器及其在絡(luò)筒或紡紗機(jī)上的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種紗線筒子卷繞質(zhì)量的檢查儀器，該儀器具有一個(gè)傳感器，該傳感器具有一用以照亮紗線筒子部分表面的光源，一個(gè)用以把照亮部分在檢測(cè)器上成象的裝置和一個(gè)對(duì)檢測(cè)器所產(chǎn)生的信號(hào)進(jìn)行評(píng)價(jià)的電路。
DE-A-4，216，729公開的一種該類型的儀器是一檢查室結(jié)構(gòu)，其中設(shè)有由CCD攝象機(jī)組成的表面或圖象傳感器。在檢查過(guò)程中把待檢查的筒子放置在工作臺(tái)上，并用兩個(gè)光源的泛光進(jìn)行照亮。從DE-A-4，112，073可知，整個(gè)紡紗廠的檢查室是集中設(shè)置在中間儲(chǔ)倉(cāng)的范圍內(nèi)。這就是說(shuō)筒子測(cè)試所發(fā)現(xiàn)的不合格的卷繞質(zhì)量已無(wú)法進(jìn)行校正，而只能將卷繞質(zhì)量不合格的筒子予以分開作為等外品。此外，這種公開的儀器只能檢查筒子紗線最外層的狀況，而不可能對(duì)筒子內(nèi)在的卷繞質(zhì)量有任何顯示。因此，不能排除甚至很可能出現(xiàn)的一種情況是，由這種儀器判定為優(yōu)良的筒子實(shí)際上有很差的卷繞質(zhì)量。
本發(fā)明現(xiàn)提供一種筒子檢查儀，它能夠盡可能地對(duì)有關(guān)筒子的整個(gè)范圍或至少對(duì)其大部分的卷繞質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)。另外，筒子測(cè)試儀應(yīng)這樣來(lái)設(shè)計(jì)，即對(duì)于一個(gè)卷繞質(zhì)量差的筒子并不一定把它視為不能使用而淘汰，而能對(duì)它實(shí)行校正。
根據(jù)本發(fā)明，解決上述任務(wù)的技術(shù)方案在于該儀器包括很多上述型式的傳感器并且這些傳感器分散地設(shè)置在一紡紗機(jī)或絡(luò)筒機(jī)上，用以在筒子的生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)卷繞質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
在按照本發(fā)明的檢查儀中，并不采用把紡紗或絡(luò)筒工序所加工完畢的筒子供給一單獨(dú)的中央檢查室，而是在紡紗機(jī)或絡(luò)筒機(jī)上設(shè)有大量分散的傳感器，用以在筒子的生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)卷繞質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)。這就是說(shuō)，即使對(duì)筒子的內(nèi)層紗線的卷繞質(zhì)量也能進(jìn)行監(jiān)測(cè)而且還能將校正措施納入生產(chǎn)過(guò)程。如果氣流紡紗機(jī)和絡(luò)筒機(jī)的每個(gè)紡紗和絡(luò)筒部位上均裝有一電子清紗器，則也可能把本發(fā)明的卷繞質(zhì)量檢查儀同清紗系統(tǒng)相連接，從而能對(duì)卷繞質(zhì)量提供附加的判斷。
本發(fā)明還涉及所述的儀器在設(shè)有電子清紗系統(tǒng)的紡紗機(jī)或絡(luò)筒機(jī)上的應(yīng)用。這種應(yīng)用的特征是，把卷繞質(zhì)量檢查儀所產(chǎn)生的信號(hào)同來(lái)自清紗系統(tǒng)的信號(hào)相互結(jié)合考慮來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)并建立兩種裝置間的功能上的聯(lián)系。
下面，通過(guò)實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明，其中

圖1表示配備現(xiàn)有技術(shù)的筒子檢查儀的紡紗/絡(luò)筒車間的概略圖，圖2表示本發(fā)明的筒子檢查儀的一部分及其在紡紗/絡(luò)筒工序中所處的位置的概略圖，圖3a和3b表示圖2所示儀器的傳感器的第一個(gè)實(shí)施例的概略圖，圖4a和4b表示圖2所示儀器的傳感器的第二個(gè)實(shí)施例的概略圖，圖5a和5b表示圖2所示儀器的傳感器的第三個(gè)實(shí)施例的兩種派生形式。
在圖1中，環(huán)錠紡紗機(jī)用標(biāo)號(hào)1表示而自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)用標(biāo)號(hào)2表示。在紡紗車間內(nèi)設(shè)有許多紡紗機(jī)1和絡(luò)筒機(jī)2，例如各40臺(tái)。而每一臺(tái)紡紗機(jī)1和每一臺(tái)絡(luò)筒機(jī)2分別包括很多的紡紗和絡(luò)筒部位。紡紗機(jī)1所生產(chǎn)的紗管3由一運(yùn)輸系統(tǒng)輸送到自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)2上，在自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)上把紗管3改繞成交叉卷繞筒子4。如果不是環(huán)錠紡紗車間而是氣流紡紗車間，則紡紗機(jī)直接生產(chǎn)出交叉卷繞筒子，而不再需要自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)。
繞滿的交叉卷繞筒子4由一交叉卷繞筒子更換器5取走并通過(guò)一個(gè)上料裝置6轉(zhuǎn)給一個(gè)用虛線表示的運(yùn)輸裝置7。運(yùn)輸裝置7把交叉卷繞筒子4按箭頭方向運(yùn)往一卸料裝置8，該卸料裝置接收來(lái)自運(yùn)輸裝置7的交叉卷繞筒子并把它們送往檢查站9。在檢查站9中，卷繞的表面紗線層的狀況由一個(gè)機(jī)器值勤人員用肉眼檢查并且用光學(xué)檢查儀進(jìn)行檢查，把具有不可接受的疵點(diǎn)的筒子檢出并送入一適當(dāng)?shù)牡韧馄啡萜?0內(nèi)，而對(duì)質(zhì)量合格的筒子則貼上一標(biāo)簽E并將其送往一中間儲(chǔ)倉(cāng)11。
這種在生產(chǎn)過(guò)程之后在中央檢查站對(duì)交叉卷繞筒子進(jìn)行檢查的方法是現(xiàn)有技術(shù)，并譬如已在DE-A-4，112，073中有所描述。一種適宜的光學(xué)檢查裝置已在DE-A-4，216，729中公開。
本專利申請(qǐng)的交叉卷繞筒子檢查系統(tǒng)與上述現(xiàn)有技術(shù)的不同點(diǎn)在于，交叉卷繞筒子的質(zhì)量的控制不再是在生產(chǎn)過(guò)程之后的一個(gè)檢查站中進(jìn)行，而是在生產(chǎn)過(guò)程中，并最好在交叉卷繞筒子更換器5的范圍內(nèi)進(jìn)行。從降低成本觀點(diǎn)出發(fā)，建議采用一種能用于多個(gè)絡(luò)筒部位的巡回傳感器。
巡回傳感器可安裝在交叉卷繞筒子更換器5上，或者在沒(méi)有交叉卷繞筒子的情況下安裝在一適當(dāng)?shù)难不匮b置上。在一個(gè)絡(luò)筒機(jī)上設(shè)置一個(gè)用于30或60個(gè)絡(luò)筒部位的的交叉卷繞筒子更換器，而在一個(gè)氣流紡紗機(jī)上設(shè)置一個(gè)用于約120個(gè)紡紗部位的交叉卷繞筒子更換器。在一個(gè)絡(luò)筒機(jī)生產(chǎn)一個(gè)交叉卷繞筒子約需90分鐘的前提下，根據(jù)交叉卷繞筒子更換器速度的不同，每一筒子在其生產(chǎn)過(guò)程中將受到大約50～90次檢測(cè)。在氣流紡紗機(jī)中，由于生產(chǎn)速度較低，所以檢查次數(shù)要提高2至3倍。即使在最不利的情況下，這仍然高出僅對(duì)最外紗線層進(jìn)行檢查的現(xiàn)有技術(shù)若干個(gè)數(shù)量級(jí)。當(dāng)然，在每一絡(luò)筒或氣流紡紗部位也能配備自己的傳感器。
圖2簡(jiǎn)化地示出了正在以紗線G向其上卷繞的三個(gè)交叉卷繞筒子4。當(dāng)然在每個(gè)生產(chǎn)部位上設(shè)有一槽筒，用以驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的交叉卷線筒子。另外，最好還能設(shè)置一個(gè)用以確定槽筒速度的傳感器和一個(gè)用以確定紗線在交叉卷繞筒子上的位移的傳感器。紗線的額定速度能從這兩個(gè)傳感器的信號(hào)來(lái)求得。所述部件在這里不作具體的說(shuō)明，關(guān)于這方面可參閱本申請(qǐng)有所引用的US-A-5，074，480。
紗線按已知的方式通過(guò)清紗系統(tǒng)，例如USTER POLYMATIC型清紗系統(tǒng)(USTER為Zellweger Uster公司的注冊(cè)商標(biāo))的測(cè)量頭12。這種清紗系統(tǒng)包括一中央控制單元13，并且每個(gè)測(cè)量頭12包括一個(gè)與相關(guān)的測(cè)量頭12并與控制單元13相連的評(píng)價(jià)單元14。在中央控制單元13上最多可連接84個(gè)評(píng)價(jià)單元14。
在絡(luò)筒部位區(qū)域內(nèi)設(shè)有一巡回的交叉卷繞筒子更換器5，它不斷地在一定數(shù)量的，例如30或60個(gè)絡(luò)筒部位旁來(lái)回移動(dòng)，并把繞滿的交叉卷繞筒子4從絡(luò)筒機(jī)2上取走，并轉(zhuǎn)給圖1中所示的上料裝置6。這種型式的交叉卷繞筒子更換器已為人們所熟知，所以這里不作詳細(xì)說(shuō)明。對(duì)于圖2中所示的交叉卷繞筒子更換器5的一個(gè)重要事實(shí)是除了用以搬運(yùn)筒子的公開的機(jī)構(gòu)外，它還包括一傳感器15，用以檢查交叉卷繞筒子4的卷繞質(zhì)量。
這個(gè)將在后面通過(guò)圖3至5進(jìn)行說(shuō)明的傳感器照亮了交叉卷繞筒子4并使這些筒子4在一檢測(cè)器上成象，檢測(cè)器的信號(hào)被輸往一相應(yīng)的評(píng)價(jià)電路16。在所示的實(shí)施例中，評(píng)價(jià)電路16是按清紗系統(tǒng)的評(píng)價(jià)單元14的形式而設(shè)置的并安裝在交叉卷繞筒子更換器5上。評(píng)價(jià)電路16的輸出端與一個(gè)中央控制單元相連，按圖所示，是與系統(tǒng)的中央控制單元13相連。
檢查交叉卷繞筒子4卷繞質(zhì)量的目的在于識(shí)別交叉卷繞筒子的卷繞疵點(diǎn)，并從而查明疵點(diǎn)的生產(chǎn)部位，因此能進(jìn)行交叉卷繞筒子4的疵點(diǎn)分類，而且在筒子上能標(biāo)出相應(yīng)的質(zhì)量數(shù)據(jù)。做標(biāo)記最好是通過(guò)把質(zhì)量數(shù)據(jù)無(wú)接觸式的輸入到筒子上所設(shè)的、并通過(guò)一個(gè)可機(jī)器寫入和機(jī)器讀出的電子貯存芯片構(gòu)成的信息載體來(lái)進(jìn)行，該信息載體能補(bǔ)充或取代圖1中所示的交叉卷繞筒子4的標(biāo)簽E。
另一方面，筒子檢查系統(tǒng)還可提供這樣的可能性，即在檢測(cè)到一疵點(diǎn)時(shí)直接對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行干預(yù)，將卷繞中有疵點(diǎn)的一段紗線剪除(對(duì)絡(luò)筒機(jī)而言)，或者使有關(guān)的轉(zhuǎn)杯部位中止生產(chǎn)(對(duì)氣流紡紗機(jī)而言)。為了這些目的，如果在紡紗機(jī)或絡(luò)筒機(jī)上設(shè)有電子清紗系統(tǒng)，是特別有利的，因?yàn)閷?duì)生產(chǎn)過(guò)程的干預(yù)便可由清紗系統(tǒng)中的相應(yīng)裝置來(lái)執(zhí)行。在清紗器或筒子檢查系統(tǒng)的給定下，有疵點(diǎn)的線段由絡(luò)筒機(jī)上和氣流紡紗機(jī)上設(shè)置的抽吸裝置來(lái)清除。
當(dāng)然，所述的筒子險(xiǎn)測(cè)儀在原理上可為一獨(dú)立的檢查裝置，它不受存在清紗系統(tǒng)的束縛，而且也與清紗器的型式或測(cè)量原理完全無(wú)關(guān)。同樣，筒子檢查儀也不一定需要由交叉卷繞筒子更換器5上所設(shè)的一個(gè)巡回傳感器15來(lái)構(gòu)成，而是也可在每一生產(chǎn)部位上設(shè)置一個(gè)相應(yīng)的傳感器。甚至可把一個(gè)圖3至5所示型式的傳感器應(yīng)用于中央檢查站9中(圖1)。在此情況下，雖然不能實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)，并且得不到筒子內(nèi)部的卷繞數(shù)據(jù)，從而只能獲得很少的質(zhì)量數(shù)據(jù)，并且不能對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行干預(yù)，但是，此系統(tǒng)仍能同目前公開的系統(tǒng)一樣有效。把圖3至圖5所示的傳感器應(yīng)用到中央檢查站的先決條件是必須有一個(gè)使筒子旋轉(zhuǎn)的裝置。
對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行干預(yù)并非單純地意味著通過(guò)去除來(lái)消除疵點(diǎn)，而且還意味著通過(guò)控制而防止疵點(diǎn)的發(fā)生。例如可根據(jù)所測(cè)量的疵點(diǎn)率來(lái)調(diào)節(jié)絡(luò)筒速度或紡紗速度。另一種可能是調(diào)整筒子密度。交叉卷繞筒子更換器5還能完成其它的檢查任務(wù)，例如每一交叉卷繞筒子4能通過(guò)筒子更換器5來(lái)稱量，并在紗線支數(shù)已知的情況下從重量來(lái)確定所繞紗線的長(zhǎng)度。
筒子的疵點(diǎn)率包括紗疵(清紗器)和卷裝疵點(diǎn)(筒子檢查系統(tǒng))。這兩種疵點(diǎn)合在一起提供了筒子所有疵點(diǎn)或質(zhì)量的衡量標(biāo)準(zhǔn)。筒子密度能通過(guò)筒子檢查系統(tǒng)和清紗系統(tǒng)的信號(hào)聯(lián)合處理來(lái)控制。眾所周知，就機(jī)械方面而言可通過(guò)紗線張力裝置、氣圈控制或根據(jù)管紗的退繞狀況調(diào)整卷繞速度來(lái)完成對(duì)筒子密度的控制。上述的筒子的密度控制的基本參數(shù)是精確的卷繞長(zhǎng)度(由各種速度測(cè)量來(lái)確定)、紗線層、紗線的絕對(duì)支數(shù)以及筒子直徑。筒子密度及其在筒子內(nèi)部的分布也是對(duì)紗線張力的一個(gè)衡量尺度，并可在具有紗層檢查的情況下用來(lái)對(duì)紗線張力進(jìn)行檢查。
與紗疵不同，對(duì)于筒子疵點(diǎn)還沒(méi)有評(píng)定準(zhǔn)則，也沒(méi)有公認(rèn)的疵點(diǎn)一覽表，如果可把交叉卷繞筒子中的疵點(diǎn)理解為有害于后道加工和/或降低最終產(chǎn)品質(zhì)量的因素的話，則最重要的筒子疵點(diǎn)可列表如下-脫圈(兩個(gè)端面之一上出現(xiàn)的吊經(jīng))-疊圈卷繞-菜花形(變形疵點(diǎn))-剩余紗線、額外紗線-纏結(jié)紗層-徑向變形(端面上的卷繞重疊)-軸向變形(在圓柱形表面上的卷繞重疊，所謂的滾筒卷裝)-變動(dòng)的外表(由原料變化或管紗混淆所引起的筒子上的顏色變化)-氣流紡紗車間的清潔環(huán)-紗線儲(chǔ)存(底部和頂部)-筒子密度-筒管顏色-筒子直徑所有上述筒子疵點(diǎn)均能由圖2所示的筒子檢查儀毫無(wú)困難地進(jìn)行識(shí)別。在用于絡(luò)筒機(jī)時(shí)，由于筒子的高速旋轉(zhuǎn)，意味著必須采用閃光照明裝置和用作檢測(cè)器的、具有圖象處理裝置的攝像機(jī)或采用具有相應(yīng)快的信號(hào)處理裝置的評(píng)價(jià)電路16。另外，必須注意的是，由一公共傳感器15所監(jiān)測(cè)的筒子4通常具有不同的直徑。在接收器上進(jìn)行筒子表面的成象時(shí)對(duì)此必須加以考慮。這可以通過(guò)具有足夠大的焦點(diǎn)深度范圍的傳感器或具有自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)的傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)。但實(shí)際上由于距離差別較大，只能考慮自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)。同時(shí)，自動(dòng)對(duì)焦設(shè)定的信號(hào)能用作距離測(cè)量信號(hào)，并由此推導(dǎo)出筒子的直徑。
茲對(duì)傳感器15的幾種實(shí)施例描述如下從圖2可見(jiàn)，裝在交叉卷繞筒子更換器5上的傳感器15只能以一傾斜的角度對(duì)交叉卷繞筒子的特定部分，特別是它們的端面進(jìn)行觀察。為了保證在成象過(guò)程中在所觀察表面上形成一均勻的圖象清晰度，可譬如將公開的沙伊姆普夫盧格(Scheimpflug)原理應(yīng)用于成象。
另外，圖象的畸變必須予以補(bǔ)償，這可通過(guò)傳感元件的相應(yīng)造形或通過(guò)計(jì)算來(lái)實(shí)現(xiàn)。后一種方法意味著檢測(cè)器按一直線進(jìn)行定標(biāo)，而對(duì)此直線的偏離可通過(guò)計(jì)算來(lái)補(bǔ)償。
因?yàn)閳D象處理是相當(dāng)昂貴的，這種方法通常是不予考慮的，而是采用特殊的集成光學(xué)傳感器，例如光-ASIC，這些傳感器包括與問(wèn)題相匹配的光學(xué)傳感器，而且如果可能的話還可把評(píng)定電路或部分評(píng)定電路作為ASIC的一個(gè)集成部分，作為ASIC的一個(gè)集成部分當(dāng)然能使評(píng)定電路16(圖2)相應(yīng)縮小。
圖3a和3b概略地表示一種傳感器，該傳感器特別適用于檢測(cè)筒子圓柱形表面上的疊繞(例如由于紗線從橫動(dòng)裝置跳出所形成)、檢測(cè)端面上的偏離、和測(cè)量端面和卷繞表面的曲率。在此傳感器中，從光源18，例如一發(fā)光二極管(LED)，有一道光隙17投射到被觀察的表面上。如果此表面是一圓柱形表面，這道光隙17最好是與筒子軸平行地投射(按圖3a的布置)，如果此表面是一個(gè)端面，則光隙17應(yīng)徑向向筒子軸投射。
待檢查的表面藉光隙在一傳感器排19上形成圖象，在此情況下照明與成象的方向必須不同。檢測(cè)器排的各個(gè)元件對(duì)光線分布的旁向位移較為靈敏。一個(gè)一維的對(duì)位置靈敏的檢測(cè)器(PSD)或按圖3b的雙楔式檢測(cè)器都能用作傳感器。后者包括許多雙楔，其中的每對(duì)雙楔都形成一檢測(cè)元件。來(lái)自一檢測(cè)元件的兩個(gè)雙楔的輸出信號(hào)互相聯(lián)接在一起，而且當(dāng)光隙17的圖象17′位于檢測(cè)元件中部時(shí)，此互相聯(lián)接的合成信號(hào)Va等于零、在偏離中心位置時(shí)，Va將與圖象17′沿圖3a和3b箭頭所指方向的偏離成比例。
圖3a和3b中所示的方法是一種測(cè)量距離用的變型三角測(cè)量法、真正的三角測(cè)量法如圖4a所示。在此真正的三角測(cè)量方法中，并非光隙17投射在筒子的表面上，而是用一個(gè)針孔光圈20，也就是一個(gè)光點(diǎn)取代光隙17，投射平面是定向在筒子軸的方向。傾斜地投射到筒子表面上的光點(diǎn)在檢測(cè)器19(二極管排、雙楔、PSD)上形成圖象，其中，圖象的偏離也是衡量距離的標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)榘l(fā)光器18和檢測(cè)器19是設(shè)在可沿箭頭A的方向移動(dòng)的筒子更換器5上，所以整個(gè)筒子表面在筒子更換器5的往復(fù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中能夠被掃描。
筒子4圓柱形表面上的疊繞能通過(guò)圖4b的高度輪廓測(cè)量法來(lái)檢測(cè)。這種方法的一個(gè)先決條件是具有足夠高的局部分辨力。與在周圍以一厚度環(huán)的形式形成隆起的重疊層不同，疊繞疵點(diǎn)是以紗線軌道升高的形式出現(xiàn)的。當(dāng)筒子旋轉(zhuǎn)時(shí)，此隆起部分隨筒子的旋轉(zhuǎn)周期同步地上下起伏。當(dāng)照射到筒子表面的光束擊中此隆起部分時(shí)，光束撞擊點(diǎn)在檢測(cè)器上出現(xiàn)位移，其位移量為△X。在圖3a和4b的結(jié)構(gòu)設(shè)置中，當(dāng)重疊層和疊繞疵點(diǎn)兩者同時(shí)導(dǎo)致檢測(cè)器19上的撞擊光束發(fā)生位移時(shí)，重疊層與疊繞疵點(diǎn)的區(qū)別能通過(guò)對(duì)與時(shí)間和位置有關(guān)的信號(hào)的相應(yīng)評(píng)價(jià)來(lái)識(shí)別。
圖5a和5b表示脫圈或吊經(jīng)檢測(cè)的例子，這些吊經(jīng)通常是拉直地處在端面上。在這里最好選用傾斜的或掠射的照明，以便通過(guò)投射一長(zhǎng)的影子使吊經(jīng)形成一鮮明的反差。由于交叉卷繞筒子4旋轉(zhuǎn)的結(jié)果，信號(hào)是周期性地重復(fù)的。這可用來(lái)提高測(cè)量的可靠性，如果測(cè)量時(shí)間延長(zhǎng)超過(guò)好幾個(gè)轉(zhuǎn)數(shù)的話。
端面的脫圈在一既可設(shè)置在中心以外(如圖5a)又可設(shè)置在筒子軸的徑向上(如圖5b)的線性陣列傳感器21上形成圖象。線性陣列傳感器中的各個(gè)元件包括極狹的光接收器，例如光二極管，其寬度相當(dāng)于投影的寬度。所出現(xiàn)的吊經(jīng)22，視其是否是拉直的(如圖5b)或轉(zhuǎn)彎的(如圖5a)，在每一轉(zhuǎn)中恰好遮蓋1～2個(gè)相當(dāng)于吊經(jīng)22與旋轉(zhuǎn)中心的距離的光二極管一次或兩次，此刻，在相應(yīng)的檢測(cè)器元件上出現(xiàn)清晰的信號(hào)，并能通過(guò)低于 值檢測(cè)出吊經(jīng)22。位于筒子端面影象外部的線性陣列傳感器21在評(píng)價(jià)中不予考慮。通過(guò)多數(shù)線性陣列的連接在一定程度上可對(duì)準(zhǔn)筒子直徑。
圖5a和5b的測(cè)量裝置加以變化，可以不采用與筒子端面相比顯得較小的線性陣列傳感器，而采用一大面積的檢測(cè)器，將其設(shè)置在一透明的LCD屏的后面，或使LCD屏在一較小的檢測(cè)器上成象。在任何一種情況下，被傾斜地照亮的端面在LCD屏上成象，LCD屏譬如是一個(gè)沒(méi)有背面鏡的顯示器，而且對(duì)該屏幕是這樣控制的，即一次只有一個(gè)狹的線性陣列是透明的。該線性陣列橫向地在屏幕上移動(dòng)，對(duì)線性陣列每個(gè)位置的測(cè)量時(shí)間至少等于筒子旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)。這種安排的優(yōu)點(diǎn)是，線性陣列的長(zhǎng)度和寬度能用簡(jiǎn)單的方法進(jìn)行編程，并且線性陣列的長(zhǎng)度能同筒子尺寸進(jìn)行最佳配合。
測(cè)量裝置的另一種變型在于，可向待檢查表面(筒子的圓柱面和/或端面)傾斜照射，并使其在平行于筒子軸設(shè)置的光二極管陣列上成象。由傾斜照射所形成的長(zhǎng)的投影在光二極管的輸出端產(chǎn)生一信號(hào)分布，由此能識(shí)別多種卷繞疵點(diǎn)。此方法雖不能識(shí)別所有的卷繞疵點(diǎn)，但很簡(jiǎn)單而且成本也低。另外，同上述所有的在線測(cè)量方法一樣，它在測(cè)量結(jié)果的判斷力方面大大超過(guò)了設(shè)在中央檢查室內(nèi)的現(xiàn)有系統(tǒng)。
所謂可變的外觀是通過(guò)圓柱表面上紗線的顏色分析來(lái)測(cè)量的，既可用不同波長(zhǎng)的光進(jìn)行輔射并借一檢測(cè)器對(duì)反射的光進(jìn)行分析，也可用白色光來(lái)照射并利用具有不同濾色器的許多檢測(cè)器對(duì)反射的光進(jìn)行分析。還可能采用紅外光或螢光輻射來(lái)進(jìn)行工作，在任何情況下，每當(dāng)筒子更換器通過(guò)時(shí)對(duì)每個(gè)筒子的顏色值進(jìn)行測(cè)量和貯存，并同以前的測(cè)量進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)兩者的數(shù)值偏差超過(guò)一特定值時(shí)，就觸發(fā)一報(bào)警系統(tǒng)。
當(dāng)然筒子直徑也能夠測(cè)量，這可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的方法，例如三角測(cè)量或自動(dòng)對(duì)焦的校正信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
清紗系統(tǒng)與筒子監(jiān)測(cè)系統(tǒng)共同配合工作的幾個(gè)例子如下所述-在EP-A-0，401，600的圖3中所述型式的清紗器測(cè)量頭中，具有互相有間距設(shè)置的一個(gè)光學(xué)的和一個(gè)電容式的測(cè)量元件。它們具有在空間上分開的測(cè)量區(qū)。紗線速度可藉相關(guān)性方法來(lái)測(cè)量，從而在評(píng)價(jià)單元中存在一個(gè)建立在相關(guān)原理基礎(chǔ)上的速度傳感器。在絡(luò)筒過(guò)程中紗線速度的波動(dòng)較大(約30～50%)，而在紗線跳出槽筒的橫動(dòng)裝置而形成疊繞時(shí)，紗線速度幾乎保持不變。速度傳感器識(shí)別出這種不正常的速度現(xiàn)象，并可發(fā)出一疊繞報(bào)警信號(hào)?；蛘撸俣葌鞲衅饔|發(fā)裝在筒子更換器上的傳感器，被觸發(fā)的傳感器對(duì)相關(guān)筒子的狀況進(jìn)行檢查，并在情況屬實(shí)時(shí)對(duì)疊繞報(bào)警予以確認(rèn)。
-在上述用清紗器進(jìn)行速度測(cè)量的情況下，紗線速度能在清紗器的評(píng)價(jià)單元中不斷地被積分，在每次通過(guò)時(shí)，筒子更換器上的傳感器對(duì)筒子直徑進(jìn)行測(cè)量。這兩個(gè)信號(hào)在控制單元13(圖2)中進(jìn)行互相聯(lián)系，從而得出整個(gè)筒子密度的輪廓趨勢(shì)。
-在絡(luò)筒部位上能測(cè)量各種速度，從這些速度可通過(guò)算法聯(lián)系推導(dǎo)出對(duì)絡(luò)筒過(guò)程的有關(guān)判斷。這些速度主要是槽筒轉(zhuǎn)速、槽筒上紗線的水平放置速度、由槽筒和紗線放置速度求得的紗線額定速度(在這方面可參閱US-A-5，074，480)，以及由清紗系統(tǒng)的光學(xué)/電容測(cè)量頭所確定的瞬時(shí)紗線速度。
為了改進(jìn)絡(luò)筒特性，絡(luò)筒速度是不斷變動(dòng)的，這種在機(jī)上設(shè)定的變動(dòng)稱為疊繞成帶。另外，通過(guò)槽筒的紗線放置還可形成一疊加的速度變化，使紗線瞬時(shí)速度按照不同頻率而改變。這些頻率是指通過(guò)疊線成帶導(dǎo)至的速度變化頻率和通過(guò)紗線布放導(dǎo)至的速度變化頻率以及額定速度和瞬時(shí)速度的頻率分量。絡(luò)筒疵點(diǎn)能通過(guò)以上兩個(gè)頻率分量之間的比較來(lái)確定，然后能利用筒子檢查系統(tǒng)更精確地確定合格與否。在頻率范圍內(nèi)對(duì)速度的觀察雖需很大的計(jì)算工作量，然而，用目前的技術(shù)輔助手段，例如數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)是能夠做到的，不成問(wèn)題的。
-一種包括一個(gè)在WO-A-93/19359中描述型式的異質(zhì)纖維傳感器的清紗器能連續(xù)地對(duì)紗線的白度進(jìn)行測(cè)量。一旦異質(zhì)纖維傳感器檢測(cè)出偏差時(shí)，該傳感器立即觸發(fā)設(shè)在筒子更換器上的傳感器，被觸發(fā)的傳感器檢查紗線的顏色值或螢光，并決定是否廢除相關(guān)的管紗。清紗器和筒子檢查裝置的這種結(jié)合的優(yōu)點(diǎn)在于，在清紗器中，有限的、并因而不完全可靠的顏色識(shí)別判斷，只能用作預(yù)選，而不能作為最終信號(hào)。這一例子說(shuō)明，通過(guò)所述的在線筒子檢查可大大輔助清紗器的工作效能和可靠性。
一般來(lái)說(shuō)可以將清紗系統(tǒng)的傳感設(shè)備和評(píng)價(jià)電路納入筒子檢查裝置中作為在線的早期報(bào)警系統(tǒng)，并且筒子測(cè)試系統(tǒng)本身能對(duì)疵點(diǎn)進(jìn)行精確的評(píng)定。
權(quán)利要求
1.用于檢查紗線筒子卷繞質(zhì)量的檢查儀器具有一個(gè)傳感器，該傳感器具有一個(gè)用以把照亮紗線筒子部分表面的光源，一個(gè)用以把照亮部分在檢測(cè)器上成象的裝置，以及一個(gè)對(duì)檢測(cè)器所產(chǎn)生信號(hào)的評(píng)定電路，其特征在于，具有許多上述型式的傳感器(15)，分散地設(shè)置在紡紗機(jī)或絡(luò)筒機(jī)上，并在筒子(4)生產(chǎn)過(guò)程中用于監(jiān)測(cè)卷繞質(zhì)量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的儀器，其特征在于，每個(gè)紡紗或絡(luò)筒部位裝有一個(gè)傳感器(15)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的儀器，具有分別用于多個(gè)生產(chǎn)部位、把繞滿的筒子取走的筒子更換器，其特征在于，傳感器(15)裝在筒子更換器(5)上，并以巡回傳感器的形式分別配屬于多個(gè)生產(chǎn)部位。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3的儀器，其特征在于，傳感器(15)的光源(18)的設(shè)置使傾斜的或掠射的光照射到紗線筒子(4)的表面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的儀器，其特征在于，紗線筒子(4)的表面由一光隙(17)照亮，而此光隙在檢測(cè)器(19)上形成圖象(17′)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的儀器，其特征在于，紗線筒子(4)的表面由一針孔光圈(20)以光點(diǎn)的形式照亮，并且此光點(diǎn)在檢測(cè)器(19)上形成圖象。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6的儀器，其特征在于，檢測(cè)器(19)是由一傳感器排組成，最好是由一雙楔傳感器組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6的儀器，其特征在于，檢測(cè)器(19)是一種位置靈敏的檢測(cè)器(PSD)。
9.根據(jù)權(quán)利要求4的儀器，其特征在于，為了檢測(cè)吊經(jīng)(22)，筒子(4)端面上的徑向脫圈在檢測(cè)器(21)上成象，該檢測(cè)器由線性陣列形式的光接收器構(gòu)成或可以線性陣列形式進(jìn)行照亮，線性陣列的寬度約相當(dāng)于吊經(jīng)的投影的寬度。
10.根據(jù)權(quán)利要求4的儀器，其特征在于，檢測(cè)器(19)由與筒子(4)的軸平行設(shè)置的光二極管陣列組成。
11.權(quán)利要求1的儀器在設(shè)有電子清紗系統(tǒng)的絡(luò)筒機(jī)或紡紗機(jī)上的應(yīng)用，其特征在于，對(duì)來(lái)自卷繞質(zhì)量檢查儀和清紗系統(tǒng)(12、13、14)的信號(hào)在相互考慮的情況下進(jìn)行評(píng)定，并建立兩種裝置之間的功能聯(lián)系。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的應(yīng)用，其特征在于，由清紗系統(tǒng)(12、13、14)對(duì)紗線速度進(jìn)行測(cè)量并對(duì)其波動(dòng)進(jìn)行檢查，并且不正常的波動(dòng)被判讀為卷繞疵點(diǎn)證據(jù)，并最好觸發(fā)儀器的配屬傳感器(15)以便檢查卷繞質(zhì)量。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的應(yīng)用，其特征在于，通過(guò)清紗系統(tǒng)(12、13、14)對(duì)紗線速度進(jìn)行測(cè)量和不斷積分，并通過(guò)卷繞質(zhì)量檢查儀對(duì)筒子(4)的直徑進(jìn)行測(cè)量，并且把兩個(gè)測(cè)量值相互聯(lián)系以獲得筒子密度的分布狀態(tài)。
14.根據(jù)權(quán)利要求11的應(yīng)用，其特征在于，對(duì)瞬時(shí)紗線速度進(jìn)行測(cè)量并通過(guò)光譜分析檢查頻率變化，并且在給定極限以外的頻率分量被分類為卷繞疵點(diǎn)，并且，對(duì)疵點(diǎn)的判定是通過(guò)卷繞質(zhì)量檢查儀進(jìn)行。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的應(yīng)用，其特征在于，采用數(shù)字信號(hào)處理器來(lái)進(jìn)行光譜分析。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15的應(yīng)用，其特征在于，除了測(cè)量瞬時(shí)紗線速度外，還測(cè)量其他速度，特別是驅(qū)動(dòng)交叉卷繞筒子(4)的槽筒的轉(zhuǎn)速和紗線布放速度，并且，對(duì)這些速度進(jìn)行光譜分析。
全文摘要
本儀器包括分散安裝在一紡紗機(jī)或絡(luò)筒機(jī)上的許多傳感器(15)，用以在筒子(4)的生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)卷繞質(zhì)量進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)。每一傳感器(15)包括一個(gè)光源、照亮和成象的光學(xué)裝置以及一個(gè)檢測(cè)器。傳感器(15)最好安裝在筒子更換器(5)上。本儀器應(yīng)用在設(shè)有電子清紗系統(tǒng)(12、13、14)的紡紗機(jī)或絡(luò)筒機(jī)上，并把它們的測(cè)量信號(hào)互相綜合在一起。
文檔編號(hào)B65H63/032GK1106536SQ9411774
公開日1995年8月9日 申請(qǐng)日期1994年10月28日 優(yōu)先權(quán)日1993年10月29日
發(fā)明者A·阿什曼, R·漢塞爾, H·旺姆普弗勒 申請(qǐng)人:澤韋格路瓦有限公司