織機(jī)的操作單元處的紗線卷筒中間存儲和控制其的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及織機(jī)的操作單元處的紗線卷筒中間存儲和控制其的方法。本發(fā)明涉及用于織機(jī)的紗線的卷筒中間存儲裝置，其包括帶有補(bǔ)償旋轉(zhuǎn)臂（103）的從動旋轉(zhuǎn)卷筒（10），其中，從動旋轉(zhuǎn)卷筒（10）與由電動馬達(dá)形成第一驅(qū)動裝置聯(lián)接，而補(bǔ)償旋轉(zhuǎn)臂（103）與由電動馬達(dá)形成的第二驅(qū)動裝置聯(lián)接，由此兩個馬達(dá)都連接到控制系統(tǒng)。
【專利說明】織機(jī)的操作單元處的紗線卷筒中間存儲和控制其的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于織機(jī)的紗線卷筒存儲的中間存儲裝置，中間存儲裝置包括從動旋轉(zhuǎn)卷筒和可移動的補(bǔ)償旋轉(zhuǎn)臂。
[0002]本發(fā)明還涉及控制在織機(jī)的操作單元處的紗線的卷筒中間存儲的方法，其中操作單元包括用于短纖維紗生產(chǎn)的紡紗單元和用于將所生產(chǎn)的紗線卷繞在橫向線軸上的卷繞設(shè)備，由此在紡紗單元和卷繞設(shè)備之間布置有從紡紗單元拉出紗線的拉出機(jī)構(gòu)，并且在紗線的拉出機(jī)構(gòu)和卷繞設(shè)備之間布置有紗線的卷筒中間存儲裝置，該卷筒中間存儲裝置帶有從動旋轉(zhuǎn)卷筒和可移動的補(bǔ)償旋轉(zhuǎn)臂。
【背景技術(shù)】
[0003]在用于氣流紡紗機(jī)的紗線拉出和卷繞的設(shè)備中，不確定能滿足全部的技術(shù)要求以形成橫向卷繞的圓柱形線軸，該線軸優(yōu)選是圓錐形的，并且還不確定能提供該機(jī)器在紗線紡入過程方面的簡單結(jié)構(gòu)。在氣流紡紗機(jī)上，紗線在紡紗單元的轉(zhuǎn)子中被生產(chǎn)并且由一對拉出羅拉拉出，從該拉出羅拉紗線被引向線軸，該線軸斜靠在帶有紗線分布的卷繞羅拉上。不過，在紗線在線軸上的橫向卷繞期間，同時紗線被從一個極端位置分布到另一個極端位置，出現(xiàn)紗線行進(jìn)路徑的不同長度并且因此紗線在不等的張力下被卷繞。
[0004]DE2056593描述了一種對定位在拉出羅拉和卷繞羅拉之間的機(jī)械旋轉(zhuǎn)存儲裝置的改進(jìn)，其中由拉出羅拉拉出的紗線被首先卷繞在機(jī)械旋轉(zhuǎn)存儲裝置上，從該存儲裝置紗線此后由卷繞羅拉拉出。在紗線在轉(zhuǎn)子中斷裂的情況下，拉出羅拉的運(yùn)動的方向被逆轉(zhuǎn)，或者機(jī)械旋轉(zhuǎn)存儲裝置和卷繞羅拉的運(yùn)動的方向也被逆轉(zhuǎn)。不過，整個設(shè)備成本相對高并且在機(jī)器本身的構(gòu)造方面和在各個紡紗單元處的紡入或消除斷裂期間對其的控制方面結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
[0005]DE2553892示出了機(jī)械旋轉(zhuǎn)存儲裝置被布置在紡紗單元的正上方，因此代替了拉出羅拉。來自在機(jī)械旋轉(zhuǎn)存儲裝置上的所生產(chǎn)的存儲的紗線被紡入，即，被帶回到轉(zhuǎn)子，以及被卷繞在線軸上。
[0006]DE2717314公開了紗線的機(jī)械旋轉(zhuǎn)存儲裝置，其被放置在拉出羅拉的正后方并且被布置在壓力羅拉的搖臂上，其借助帶與搖臂連接。在機(jī)械旋轉(zhuǎn)存儲裝置和拉出羅拉之間產(chǎn)生了額外的紗線存儲，其形式為在搖臂上的環(huán)，這在紗線斷裂的情況下被使用，以在壓力羅拉被從從動拉出羅拉移開之后將紗線快速地放回到轉(zhuǎn)子。
[0007]在CZ237357和其它文獻(xiàn)中描述的織機(jī)裝備有布置在紡紗單元和紗線卷繞單元之間的紗線行進(jìn)路徑中的操作單元處的紗線中間存儲。本發(fā)明的主題是消除在拉出和卷繞過程中的問題，以及在氣流紡紗機(jī)上的紡入期間返回紗線，該氣流紡紗機(jī)裝備有在拉出羅拉后面的機(jī)械旋轉(zhuǎn)存儲裝置。根據(jù)本發(fā)明的方案的原理是機(jī)械旋轉(zhuǎn)存儲裝置與一個拉出羅拉聯(lián)接，機(jī)械旋轉(zhuǎn)存儲裝置后面是帶有紗線分布的卷繞羅拉并且機(jī)械旋轉(zhuǎn)存儲裝置從其前側(cè)被同軸地固定到從動拉出羅拉。而且，既在從動拉出羅拉之后又在機(jī)械旋轉(zhuǎn)存儲裝置之前設(shè)有輸出引導(dǎo)裝置，以用于引導(dǎo)來自從動拉出羅拉的圓柱形表面的紗線進(jìn)入機(jī)械旋轉(zhuǎn)存儲裝置的圓周表面。
[0008]其它類似的機(jī)構(gòu)例如公開在文獻(xiàn)CS198164，CS207677，和CS196204中。
[0009]從EP1457448、EP1717182、和EP2075358還已知的是帶有紗線的卷筒中間存儲的噴氣紡紗機(jī)。問題是噴氣紡紗機(jī)被安裝在用于產(chǎn)生紗線的空間和線軸上卷繞紗線的空間之間的空間內(nèi)，并帶有用于中間放置在紡紗單元中生產(chǎn)的紗線的設(shè)備，并且該用于中間放置紗線的設(shè)備由旋轉(zhuǎn)本體形成，該旋轉(zhuǎn)本體是帶有特殊模塑表面的大體圓柱形形狀，其能實現(xiàn)被放置的紗線的逐步滑移以及其后續(xù)的退繞以進(jìn)行在橫向線軸上的卷繞過程。出于簡化目的，此后這個部件將被稱為卷筒。從卷筒的前部紗線被進(jìn)一步繞向卷繞設(shè)備，裝配有紗線抓持構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)臂對準(zhǔn)卷筒的前部，在臂旋轉(zhuǎn)期間，該抓持構(gòu)件在卷筒的前部的外圓周的附近移動，一定程度上到達(dá)卷筒的前部的端表面之上。旋轉(zhuǎn)臂被徑向地安裝到旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)軸與旋轉(zhuǎn)圓柱形本體的軸的軸線同心，旋轉(zhuǎn)軸與該軸具有公共旋轉(zhuǎn)軸線。在旋轉(zhuǎn)圓柱形本體和該臂的軸之間形成有從卷筒到臂軸的轉(zhuǎn)矩力轉(zhuǎn)移，例如，轉(zhuǎn)矩力轉(zhuǎn)移由作用在卷筒和臂軸之間的磁或電磁能形成，或者轉(zhuǎn)矩力轉(zhuǎn)移借助卷筒和臂軸之間的摩擦接觸形成，即，在卷筒的合適部分和臂軸的合適部分之間引起表面的下壓力，并且借助這個在卷筒和臂軸的接合表面之間的在卷筒旋轉(zhuǎn)期間的下壓力，產(chǎn)生摩擦力，將轉(zhuǎn)矩從動卷筒轉(zhuǎn)移到臂的被推拽的軸，該軸由此開始以與從動卷筒旋轉(zhuǎn)的方向相同的方向旋轉(zhuǎn)。通過合適地設(shè)置機(jī)械摩擦離合器或者磁或電磁離合器，可以實現(xiàn)卷筒和臂的軸之間的力轉(zhuǎn)移在獲得對應(yīng)拉出和卷繞紗線中的期望張力的具體轉(zhuǎn)矩時被限制的狀態(tài)，并且因此，紗線在預(yù)定義張力下被從存儲裝置上退繞。由于在卷筒和臂之間的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)移的原理，這實際上是“主-從”類型，臂可僅在卷筒旋轉(zhuǎn)方向上主動旋轉(zhuǎn)，并且以不超過卷筒旋轉(zhuǎn)速度的角速度旋轉(zhuǎn)。不過，臂絕不主動地且獨立地以高于卷筒旋轉(zhuǎn)速度的速度旋轉(zhuǎn)，而且其也不能主動地-沒有被退繞的紗線作用在其上-以與卷筒旋轉(zhuǎn)方向相反的方向旋轉(zhuǎn)。還給被設(shè)計用于紗線的中間存儲目的的整個機(jī)構(gòu)分配可移動的引導(dǎo)板，該引導(dǎo)板能在延伸和縮回位置之間移動，并且其包括紗線引導(dǎo)設(shè)備。引導(dǎo)板在其延伸位置將紗線引到紗線可能被該臂抓持并因此被引導(dǎo)到卷筒上的區(qū)域的外部，該臂與卷筒旋轉(zhuǎn)同步地自由旋轉(zhuǎn)。這僅出現(xiàn)在卷筒可靜止不動且不旋轉(zhuǎn)的情況下。在引導(dǎo)板的該縮回位置中，紗線由引導(dǎo)板引導(dǎo)通過紗線與臂的抓持端的行進(jìn)路徑交叉的區(qū)域，并且接著，卷筒的驅(qū)動被起到并且卷筒旋轉(zhuǎn)。同時，轉(zhuǎn)矩由上述連接“主-從”從卷筒轉(zhuǎn)移到臂，該臂由此也旋轉(zhuǎn)，使得該臂的抓持端抓持紗線，將其引導(dǎo)到旋轉(zhuǎn)的卷筒上，紗線進(jìn)一步在紗線傳遞區(qū)域和紗線出口區(qū)域之間被卷繞在卷筒上，由此，通過將紗線包裹在旋轉(zhuǎn)卷筒周圍而延長了紗線行進(jìn)路徑的長度來消除自由紗線。同時，在在旋轉(zhuǎn)卷筒上卷繞紗線期間，臂通過對應(yīng)于在紗線中的張力量和用于從卷筒到臂的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)移的力耦合的設(shè)定值的具體力作用在紗線上，由此紗線張力變得穩(wěn)定以卷繞在橫向線軸上。根據(jù)作用在紗線中的張力的水平并根據(jù)在臂和旋轉(zhuǎn)卷筒之間的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)移的設(shè)置級，臂支撐紗線到旋轉(zhuǎn)卷筒上的卷繞，或者相反，支撐紗線從旋轉(zhuǎn)卷筒的退繞，即在補(bǔ)償紗線中的張力變化時。
[0010]這些已知的機(jī)構(gòu)的缺點是對正確的磁、電磁或摩擦耦合的相對苛刻的設(shè)置，即在旋轉(zhuǎn)卷筒和臂之間的轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)移，以及這種苛刻設(shè)置與織機(jī)的其它協(xié)作部分的連接，這些協(xié)作部分被放置在中間存儲前和后的紗線的行進(jìn)路徑中。問題還在于實現(xiàn)用于在卷筒和臂之間的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)移的耦合的設(shè)置的長期穩(wěn)定性和可重復(fù)性，由其是在紡紗機(jī)的不同操作單元處。這些實施例的另一缺點是臂不能獲得比旋轉(zhuǎn)卷筒的速度更高的旋轉(zhuǎn)速度，以及在沒有紗線中的牽拉(張力)的影響下，臂必須總是沿卷筒旋轉(zhuǎn)的方向旋轉(zhuǎn)。這個實施例的另一缺點是必須使用受控的可移動的引導(dǎo)板或用于將紗線引導(dǎo)出臂的抓持端的行進(jìn)路徑或穿過臂的抓持端的行進(jìn)路徑的另一設(shè)備。
[0011]本發(fā)明的目標(biāo)是消除或至少最小化現(xiàn)有技術(shù)的缺點，首先是消除從旋轉(zhuǎn)卷筒到臂的結(jié)果性的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)移的必要性，使臂能夠獨立地在兩個旋轉(zhuǎn)方向上移動，而無論卷筒旋轉(zhuǎn)的速度如何，能實現(xiàn)該臂的參數(shù)的中心電子設(shè)置的實施，例如速度和產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，消除使用可移動的紗線引導(dǎo)板的必要性，并且整體上,改善整個系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的一個目標(biāo)是通過紗線的卷筒中間存儲實現(xiàn)，其原理在于從動旋轉(zhuǎn)卷筒被與由電動馬達(dá)形成的第一驅(qū)動裝置聯(lián)接，并且補(bǔ)償旋轉(zhuǎn)臂與由電動馬達(dá)形成的第二驅(qū)動裝置聯(lián)接，由此這兩個馬達(dá)可連接到紡紗機(jī)的控制系統(tǒng)。
[0013]這個方案的一個優(yōu)點是旋轉(zhuǎn)臂由獨立的驅(qū)動裝置驅(qū)動，該驅(qū)動裝置借助于紡紗機(jī)的控制系統(tǒng)被以臂的速度和產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩在需要時獨立可控的方式控制，而無論中間存儲(卷筒)的工作表面的旋轉(zhuǎn)的速度和方向如何，這導(dǎo)致在織機(jī)的操作單元處的操作的自動化后隨之出現(xiàn)的自動化期間使用該存儲的更寬的可能性。
[0014]控制在織機(jī)的操作單元處的紗線的卷筒中間存儲的方法的原理在于補(bǔ)償旋轉(zhuǎn)臂通過其自身馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)被根據(jù)卷筒的驅(qū)動裝置的旋轉(zhuǎn)以如下方式被控制:在連續(xù)紡紗期間在紗線上產(chǎn)生恒定的轉(zhuǎn)矩以建立所要求的紗線張力從而將紗線卷繞在橫向線軸上以及在從連續(xù)紡紗過渡到中間狀態(tài)時，補(bǔ)償旋轉(zhuǎn)臂的速度和轉(zhuǎn)矩被至少部分地獨立于卷筒旋轉(zhuǎn)的速度地控制。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]本發(fā)明在附圖中被示意地說明，其中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的織機(jī)的操作單元的一種可能布置，而圖2示出了紗線的中間存儲的布置的縱向剖面。圖3示出了控制整個中間存儲的簡圖，而圖4示出了控制臂馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩的示例性方法。
【具體實施方式】
[0016]紗線的卷筒中間存儲被應(yīng)用在織機(jī)的操作單元處，該織機(jī)帶有至少一個操作單元，在該操作單元處布置有用于從短纖維形成紗線O的各個設(shè)備，例如從短纖維00，短纖維被布置成紗條或纖維帶等形式，并且這些設(shè)備用于將所生產(chǎn)的紗線O接著卷繞在線軸4上。
[0017]短纖維00被從未圖示的存儲設(shè)備，例如從紗條罐，被傳遞到喂送設(shè)備2。喂送設(shè)備2提供喂送所要求量的短纖維00進(jìn)入進(jìn)一步布置的紡紗單元3。喂送設(shè)備2具有根據(jù)所使用的紡紗單元3的類型的合適的結(jié)構(gòu)。如果使用的紡紗單元3帶有紡紗噴嘴，那么喂送設(shè)備2通常由一對喂送羅拉20形成，由此它們中的至少一個由被連接到能量源和控制設(shè)備的驅(qū)動裝置6驅(qū)動。而且，這種喂送設(shè)備2之前可有用于預(yù)先準(zhǔn)備纖維材料的合適設(shè)備，例如牽伸機(jī)構(gòu)等。如果使用的喂送設(shè)備2帶有紡紗轉(zhuǎn)子，那么喂送設(shè)備2通常由一組喂送羅拉和喂送臺組成，帶有梳理羅拉的纖維挑選設(shè)備被分配給該喂送設(shè)備，由此挑選設(shè)備后接著是通向紡紗轉(zhuǎn)子的纖維輸送通道，挑選設(shè)備通常被連接到從纖維材料收回雜質(zhì)的系統(tǒng)。 在紡紗單元3，短纖維OO被搓捻以建立紗線0，紗線O由拉出機(jī)構(gòu)5從紡紗單元3拉出。拉出機(jī)構(gòu)5通常包括一對拉出羅拉52，原則上，僅其中一個由所連接的驅(qū)動裝置50驅(qū)動，驅(qū)動裝置50被連接到能量源和控制設(shè)備。
[0018]紗線O的卷筒中間存儲I被安置在紗線O的移動方向上拉出機(jī)構(gòu)5的后面，由此在紗線O的行進(jìn)路徑中，在拉出機(jī)構(gòu)5和紗線O的卷筒中間存儲I之間布置有從拉出機(jī)構(gòu)5到紗線O的卷筒中間存儲I的卷筒10的工作表面的紗線O的引導(dǎo)裝置51。
[0019]紗線O的卷筒中間存儲I包括可樞轉(zhuǎn)地安置的卷筒10，其與驅(qū)動裝置聯(lián)接，該驅(qū)動裝置被連接到能量源和控制設(shè)備。紗線O的卷筒中間存儲I借助其卷筒10的向前傾斜的進(jìn)口部分100到達(dá)紗線O的引導(dǎo)裝置51并接著到達(dá)紗線O的拉出機(jī)構(gòu)5。從卷筒中間存儲I的卷筒10的工作表面指向紗線O的卷繞設(shè)備8的紗線O的輸出引導(dǎo)裝置7與紗線O的卷筒中間存儲I的卷筒10的出口部分106對準(zhǔn)，輸出引導(dǎo)裝置7被布置在沿著紗線O的運(yùn)動方向的更遠(yuǎn)處。
[0020]卷筒10的進(jìn)口部分100被制造為遠(yuǎn)離拉出機(jī)構(gòu)5朝向卷筒10的更遠(yuǎn)布置的中間部分101傾斜的圓錐表面。從卷筒10的中間部分101紗線O延伸到卷筒的出口部分106，在那里其穿過被獨立驅(qū)動的可移動臂103的工作行進(jìn)路徑，可移動臂103帶有圍繞卷筒10的出口部分106的外圓周行進(jìn)的紗線O的引導(dǎo)件102，其以預(yù)定方式作用在紗線O上，這將在下面被進(jìn)一步描述。
[0021]帶有紗線O的引導(dǎo)件102的可移動臂103被安裝在可獨立旋轉(zhuǎn)的軸1040上，其旋轉(zhuǎn)軸線與卷筒10的旋轉(zhuǎn)軸線相同?？瑟毩⑿D(zhuǎn)的軸1040被聯(lián)接到其自身的驅(qū)動裝置，獨立于卷筒10的驅(qū)動裝置并且被連接到能量源和控制設(shè)備；這意味著卷筒10和可獨立旋轉(zhuǎn)的軸1040每一個都被單獨的驅(qū)逐裝置驅(qū)動，驅(qū)動裝置被連接到一個公共的控制設(shè)備。因此可獨立旋轉(zhuǎn)的軸1040能根據(jù)來自控制設(shè)備的信號完全獨立于卷筒10的旋轉(zhuǎn)地旋轉(zhuǎn)，即在旋轉(zhuǎn)方向方面和在旋轉(zhuǎn)速度方面，以及在所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩的大小或時間長度等方面，并且從加速度、減速度和其它動態(tài)運(yùn)動參數(shù)和模式的角度看都完全獨立。
[0022]可獨立旋轉(zhuǎn)的軸1040的驅(qū)動裝置，即可移動臂103的驅(qū)動裝置，由外部驅(qū)動裝置組成，或者其被直接內(nèi)置在紗線O的卷筒中間存儲I中，例如作為集成電動馬達(dá)，其轉(zhuǎn)子由帶有可移動臂103的可獨立旋轉(zhuǎn)的軸1040形成?？梢苿颖?03形成所謂的補(bǔ)償旋轉(zhuǎn)臂。在實施例的示例中，可獨立旋轉(zhuǎn)的軸1040的驅(qū)動裝置由帶有永磁體的無刷電動馬達(dá)形成，即所謂的BLDC馬達(dá)。這種BLDC馬達(dá)是實施例的一個示例，裝備有可獨立旋轉(zhuǎn)的軸1040的旋轉(zhuǎn)位置和/或速度的編碼器1031，并且能夠根據(jù)控制設(shè)備的命令并依照操作單元處的技術(shù)過程的即時需要準(zhǔn)確地控制帶有可移動臂103的可獨立旋轉(zhuǎn)的軸1040的可反向運(yùn)動并停止該運(yùn)動。
[0023]在圖1所示的實施例的示例中，卷筒10與紗線O的拉出機(jī)構(gòu)5的從動拉出羅拉52被安置在同一軸上，由此從動拉出羅拉52的外徑和卷筒10的中間部分101的外徑基本上彼此對應(yīng)以獲得彼此接近的從動拉出羅拉52的工作表面的圓周速度和卷筒10的中間部分101的圓周速度，從而產(chǎn)生卷筒10中的所要求的預(yù)張力，以將其卷繞在卷筒10的中間部分101上。卷筒10的中間部分101是圓柱形的，或者如圖2所示，略微呈圓錐形，帶有從卷筒10的進(jìn)口部分100朝向卷筒10的出口部分106的傾斜，這便于紗線O從卷筒10的工作表面的傳遞。[0024]在圖2示出的實施例的示例中，從動拉出羅拉52是卷筒10的本體的直接部分，即，其被制造為圓柱形表面105，這立即繼續(xù)到卷筒10的進(jìn)口部分100，由此這種卷筒10被連接到驅(qū)動裝置。這個卷筒10的驅(qū)動裝置由外部驅(qū)動裝置形成，例如由圖1的驅(qū)動裝置50形成，或者其由特殊的驅(qū)動裝置構(gòu)成，被直接內(nèi)置在卷筒10的內(nèi)部空間內(nèi)，獨立于可移動臂103的驅(qū)動裝置，例如其由BLDC馬達(dá)110形成，其將在下面被描述。以這種方式，制造了集成的多目的馬達(dá)，其轉(zhuǎn)子完全滿足紗線O的拉出機(jī)構(gòu)5的從動拉出羅拉52的功能，和紗線O的卷筒中間存儲I的從動旋轉(zhuǎn)卷筒10的功能。在圖2的實施例中，紗線O的卷筒中間存儲I的卷筒10的驅(qū)動裝置由帶有永磁體的無刷電動馬達(dá)110形成，即所謂的BLDC馬達(dá)，其轉(zhuǎn)子107被固定地連接到卷筒10并且其定子108固定地連接到中心非旋轉(zhuǎn)軸109，卷筒10通過一對軸承1090可樞轉(zhuǎn)地安置到中心非旋轉(zhuǎn)軸。根據(jù)未圖示的實施例的示例，這種BLDC馬達(dá)110也可裝備有未圖示的對轉(zhuǎn)子位置和/或卷筒10的旋轉(zhuǎn)速度的編碼器，并能夠根據(jù)織機(jī)的控制系統(tǒng)的命令和根據(jù)在操作單元處的技術(shù)過程的即時需要準(zhǔn)確地控制逆向旋轉(zhuǎn)和停止卷筒10。
[0025]在圖2的實施例的示例中，可獨立旋轉(zhuǎn)的軸1040被可樞轉(zhuǎn)地安置在中心非旋轉(zhuǎn)軸109的腔內(nèi)，其在其端部分通過可移動臂103裝備有可獨立旋轉(zhuǎn)的軸1040的馬達(dá)1030的定子104。通過定子104，其也是中空的，穿過可獨立旋轉(zhuǎn)的軸1040，其也在軸承中安裝在定子104內(nèi)。而且，可獨立旋轉(zhuǎn)的軸1040攜帶BLDC馬達(dá)1030的轉(zhuǎn)子1041，其定子104如上已經(jīng)所述地安裝在中心非旋轉(zhuǎn)軸109上。在所示的實施例中，可獨立旋轉(zhuǎn)的軸1040的旋轉(zhuǎn)位置和/或速度的上述編碼器1031與可獨立旋轉(zhuǎn)的軸1040的相反端對準(zhǔn)。
[0026]在圖示的實施例的示例中，可獨立旋轉(zhuǎn)的軸1040是短的并且不穿過中心非旋轉(zhuǎn)軸109的腔的整個長度。
[0027]中心非旋轉(zhuǎn)軸109被布置在織機(jī)的框架內(nèi)，或者，視具體情況，其裝配有用于布置在織機(jī)的框架中的裝置。
[0028]如在圖2中所示的，卷筒10的出口部分106在其端部裝備有延伸部1060，其減少或消除了紗線O從可移動臂103外面的卷筒10的工作表面的不期望的打滑。
[0029]在紗線O的運(yùn)動的方向上，在可移動臂103后面，布置有上述紗線O的輸出引導(dǎo)裝置7，在紗線O的運(yùn)動的方向上，在輸出引導(dǎo)裝置7后面布置有紗線O的卷繞設(shè)備8。紗線O的卷繞設(shè)備8包括紗線O的輔助引導(dǎo)件80，其將紗線O穩(wěn)定在卷繞設(shè)備8的寬度的中部中。在紗線O的運(yùn)動方向上，在輔助引導(dǎo)件80后面還布置沿著圓錐形線軸4的寬度的紗線O分布設(shè)備81，紗線O卷繞在線軸4上。在圖示的實施例的示例中，線軸4由旋轉(zhuǎn)驅(qū)動羅拉82驅(qū)動，在卷繞紗線O時線軸4被安置在其上并且在其上進(jìn)行橫向卷繞。
[0030]卷筒10的驅(qū)動裝置的控制設(shè)備和可移動的引導(dǎo)件102的控制設(shè)備控制這兩個驅(qū)動裝置，從而在連續(xù)紡紗期間使可移動臂103在紗線O作用恒定的轉(zhuǎn)矩，以建立在紗線O中的所要求的張力，以將紗線O卷繞在橫向線軸4上。這個用于連續(xù)紡紗的恒定轉(zhuǎn)矩可通過改變控制系統(tǒng)的參數(shù)而被在中心設(shè)置以用于各種類型的紗線，并且因此可獲得在線軸4上的紗線卷裝的所要求的密度。
[0031]在中間狀態(tài)，例如紗線斷裂，去除有缺陷紗線或用空管更換滿線軸，臂的速度和轉(zhuǎn)矩兩者都被至少部分地獨立于卷筒旋轉(zhuǎn)的速度地控制。如果未圖示的紗線品質(zhì)傳感器檢測到在卷筒上的紗線存儲中有缺陷，那么該存儲可借助于旋轉(zhuǎn)臂被退繞并丟棄，即使在卷筒沒有正在工作的情況下。在檢測到長紗線缺陷時，其中紗線的一部分已經(jīng)在卷筒的外部并被卷繞在橫向線軸上，有缺陷的這個部分可借助于臂反向旋轉(zhuǎn)并借助于卷繞設(shè)備的反向運(yùn)動被從線軸重新卷繞到卷筒上，并且隨后其可被根據(jù)前面描述地去除。
[0032]作為驅(qū)動臂的電動馬達(dá)，優(yōu)選的是使用帶有永磁體的無刷直流馬達(dá)，所謂的BLDC馬達(dá)，為了更準(zhǔn)確的控制，其可被裝備有轉(zhuǎn)子的位置和/或其旋轉(zhuǎn)的速度的額外的編碼器。
[0033]為了簡化結(jié)構(gòu)，推薦將驅(qū)動臂的電動馬達(dá)直接放置在卷筒旋轉(zhuǎn)軸線中。為了使整個機(jī)構(gòu)更加簡單且成本更低，有利的是給卷筒提供由帶有外部轉(zhuǎn)子的電動馬達(dá)提供的個別集成驅(qū)動裝置，轉(zhuǎn)子被連接到卷筒的內(nèi)表面。還有利的是所采用的馬達(dá)是BLDC馬達(dá)，即帶有永磁體的無刷馬達(dá)。
[0034]在圖3中圖示的實施例的示例中，是根據(jù)本發(fā)明的控制紗線的中間存儲的簡圖。卷筒10的馬達(dá)110被連接到控制卷筒10的旋轉(zhuǎn)速度的模塊111的出口。模塊111通過雙向通信導(dǎo)體軌被連接到命令和通信單元112，通過雙向通信導(dǎo)體軌連接到命令和通信單元112的是控制可移動臂103的轉(zhuǎn)矩和/或速度的模塊113。連接到模塊113的出口的是可移動臂103的馬達(dá)1030，由此馬達(dá)1030被裝配有編碼器1031，其記錄例如可移動臂103的軸104的移動的角度，即，記錄可移動臂103的馬達(dá)1030的軸移動的角度。編碼器1031被連接到模塊113的進(jìn)口。命令和通信單元112在織機(jī)的操作單元處通過耦接器114連接到織機(jī)的通信導(dǎo)體軌115并進(jìn)一步連接到織機(jī)的中心控制系統(tǒng)116。
[0035]在連續(xù)紡紗的模式中，可移動臂103的馬達(dá)1030的轉(zhuǎn)矩例如通過改進(jìn)向量控制的方法被控制，當(dāng)兩個單獨的調(diào)節(jié)圓周被形成時，一個用于監(jiān)測和控制轉(zhuǎn)矩而另一個用于監(jiān)測和控制馬達(dá)的磁通量，由此這些圓周被以它們不會互相干涉的方式被形成。這種改進(jìn)向量控制的原理在于將定子電流的空間向量分布在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系統(tǒng)中的兩個垂直的分量內(nèi)，其可面向定子或轉(zhuǎn)子磁通量的空間向量，或者視具體情況，面向所得到的磁通量的空間向量。定子電流的空間向量的分量此時定義織機(jī)的轉(zhuǎn)矩和磁化。定子電流的向量的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生分量，與磁通量的相應(yīng)向量一起，定義馬達(dá)轉(zhuǎn)矩。用于電動馬達(dá)的向量控制方法已經(jīng)在文獻(xiàn)中被描述，例如在書:Chiasson, John Nelson,電動機(jī)器的建模和高性能控制(Modeling andhigh performance control of electric machines) , ISBN 0-471-68449-X。
[0036]根據(jù)上面標(biāo)準(zhǔn)用于控制可移動臂103的馬達(dá)1030的控制圓周的布置是基于例如應(yīng)用帕克(Park)變換并在圖4中示出。根據(jù)所生產(chǎn)的紗線的類型并根據(jù)需要獲得的紗線卷裝的類型，馬達(dá)1030的所要求轉(zhuǎn)矩M的值被輸入控制系統(tǒng)，并且此后其由轉(zhuǎn)換器29轉(zhuǎn)換為馬達(dá)1030的電流Iq的值。電流Iq的輸入值對應(yīng)馬達(dá)1030的所要求的電壓Uq，電壓Uq通過PI致動器21、逆帕克變換單元23和PWM控制模塊24被輸入可移動臂103的受控馬達(dá)1030。馬達(dá)1030的電流Iq通過帕克變換模塊26和A/D轉(zhuǎn)換器25也被供應(yīng)到受控馬達(dá)1030?？刂茍A周還裝配有調(diào)節(jié)支路，其被連接到控制電流Id和電壓Ud。電壓Ud通過第二 PI調(diào)節(jié)器22輸入到逆帕克變換單元23，輸入到PWM控制模塊24并在輸入到可移動臂103的受控馬達(dá)1030。電流Id通過帕克變換模塊26和A/D轉(zhuǎn)換器25也被供應(yīng)到受控馬達(dá)1030。從受控馬達(dá)1030，編碼器1031掃描馬達(dá)1030的軸的移動的角度Φ并且這個數(shù)據(jù)通過反饋27被輸入到逆帕克變換單元23并且同時輸入到帕克變換單元26并且在這兩個單元的幫助下整個系統(tǒng)被以電流Id為零并且電流Iq等于輸入值轉(zhuǎn)矩M的方式調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)后的電壓值和電流值被供應(yīng)到受控馬達(dá)1030的入口，其建立所要求的轉(zhuǎn)矩并且可移動臂103以所要求的方式作用在紗線O上。
[0037]對于圖4中的各個量，帕克變換的下列公式是成立的:
【權(quán)利要求】
1.一種用于織機(jī)的紗線的卷筒中間存儲裝置，其包括帶有補(bǔ)償旋轉(zhuǎn)臂(103)的從動旋轉(zhuǎn)卷筒(10)，其特征在于，從動旋轉(zhuǎn)卷筒(10)與由電動馬達(dá)形成第一驅(qū)動裝置聯(lián)接，而補(bǔ)償旋轉(zhuǎn)臂(103)與由電動馬達(dá)形成的第二驅(qū)動裝置聯(lián)接，由此兩個馬達(dá)都連接到紡紗機(jī)的控制系統(tǒng)。
2.如權(quán)利要求1所述的卷筒中間存儲裝置，其特征在于，至少第二驅(qū)動裝置由帶有永磁體的無刷馬達(dá)形成。
3.如權(quán)利要求2所述的卷筒中間存儲裝置，其特征在于，帶有永磁體的無刷電動馬達(dá)裝備有轉(zhuǎn)子的位置和/或旋轉(zhuǎn)速度的編碼器(1031)。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項所述的卷筒中間存儲裝置，其特征在于，至少第二驅(qū)動裝置與卷筒(10)的旋轉(zhuǎn)軸線同軸布置。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項所述的卷筒中間存儲裝置，其特征在于，第二驅(qū)動裝置的至少一部分被放置在卷筒(10)的內(nèi)部。
6.如權(quán)利要求1-5中任一項所述的卷筒中間存儲裝置，其特征在于，卷筒(10)在其進(jìn)口部分(100)之前裝配有紗線(O)的集成從動拉出羅拉(52)，由此從動拉出羅拉(52)的外徑和卷筒(10)的中間部分(101)的外徑相互對應(yīng)以實現(xiàn)彼此接近的從動拉出羅拉(52)的工作表面的圓周速度和卷筒(10)的中間部分(101)的圓周速度。
7.如權(quán)利要求1-5中任一項所述的卷筒中間存儲裝置，其特征在于，卷筒(10)被可樞轉(zhuǎn)地安裝在非旋轉(zhuǎn)中心軸109上，在其后端放置有帶有可移動臂(103)的可獨立旋轉(zhuǎn)的軸(1040)的馬達(dá)的定子(104)，可獨立旋轉(zhuǎn)的軸可樞轉(zhuǎn)地安置在非旋轉(zhuǎn)中心軸(109)中內(nèi)并攜帶可移動臂(103)的馬達(dá)(1030)的轉(zhuǎn)子(1041)，由此在非旋轉(zhuǎn)中心軸(109)上還布置有卷筒(10)的馬達(dá)(110) (108)，其轉(zhuǎn)子(107)被固定地安裝在卷筒(10)上。
8.如權(quán)利要求1-7中任一項所述的卷筒中間存儲裝置，其特征在于，控制系統(tǒng)包括用于控制卷筒(10)的旋轉(zhuǎn)速度的模塊(111)，其出口被連接到卷筒(10)的馬達(dá)(110)，由此用于控制卷筒(10)的旋轉(zhuǎn)速度的模塊(111)通過雙向通信導(dǎo)體軌連接到命令和通信單元(112)，用于控制臂(103)的轉(zhuǎn)矩和/或速度的模塊(113)通過雙向通信導(dǎo)體軌連接到命令和通信單元，用于控制臂(103)的轉(zhuǎn)矩和/或速度的模塊(113)的出口被連接到臂(103)的馬達(dá)(1030)，該馬達(dá)裝備有編碼器(1031 )，其連接到用于控制臂(103)的轉(zhuǎn)矩和/或速度的模塊(113 )的進(jìn)口，而命令和通信單元(112 )裝備有用于連接到織機(jī)的通信導(dǎo)體軌(115 )和織機(jī)的中心控制系統(tǒng)(116)的裝置。
9.如權(quán)利要求1-7中任一項所述的卷筒中間存儲裝置，其特征在于，控制設(shè)備裝備有控制程序，該控制程序包括用于控制卷筒(10)的旋轉(zhuǎn)速度和用于控制臂(103)的轉(zhuǎn)矩和/或速度的程序塊。
10.一種控制在織機(jī)的操作單元處的紗線(O)的卷筒中間存儲裝置(I)的方法，其中操作單元包括用于生產(chǎn)短纖維紗線(O)的紡紗單元(3)和用于將生產(chǎn)的紗線(O)卷繞在橫向線軸(4)上的卷繞設(shè)備(8)，由此在紡紗單元(3)和卷繞設(shè)備(8)之間布置有從紡紗單元(3)拉出紗線的紗線(O)的拉出機(jī)構(gòu)(5)并且在紗線(O)的拉出機(jī)構(gòu)(5)和卷繞設(shè)備(8)之間布置有紗線(O)的卷筒中間存儲裝置(I )，該卷筒中間存儲裝置(I)帶有從動旋轉(zhuǎn)卷筒(10)和補(bǔ)償旋轉(zhuǎn)臂(103)，其特征在于，補(bǔ)償旋轉(zhuǎn)臂(103)利用其自身馬達(dá)(1030)的旋轉(zhuǎn)被根據(jù)卷筒(10)的驅(qū)動裝置的旋轉(zhuǎn)以如下方式控制:在連續(xù)紡紗期間，在紗線(O)上建立恒定轉(zhuǎn)矩以在紗線(O)中建立所要求的張力從而將紗線(O)卷繞在橫向線軸(4)上，并且在從連續(xù)紡紗到中間狀態(tài)的過渡中，補(bǔ)償旋轉(zhuǎn)臂(103)的速度和轉(zhuǎn)矩被至少部分地獨立于卷筒(10)的旋轉(zhuǎn)速度地控制。
11.如權(quán)利要求10所述的控制方法，其特征在于，用于連續(xù)紡紗的恒定轉(zhuǎn)矩的值被在中心設(shè)置以用于每種類型的所生產(chǎn)的紗線并且用于實現(xiàn)在橫向線軸(4)上的紗線(O)的卷裝的所要求的密度。
12.如權(quán)利要求10所述的控制方法，其特征在于，在通過檢測位于卷筒(10)上的紗線(O)的存儲中的紗線(O)中的缺陷引起的從連續(xù)紡紗到中間狀態(tài)的過渡中，卷筒(10)的旋轉(zhuǎn)停止并且在卷筒(10)上的有缺陷的紗線的存儲通過補(bǔ)償旋轉(zhuǎn)臂(103)的獨立旋轉(zhuǎn)被退繞以被丟棄。
13.如權(quán)利要求10所述的控制方法，其特征在于，在通過檢測紗線中的長缺陷引起的從連續(xù)紡紗到中間狀態(tài)的過渡中，當(dāng)紗線(O)中的長缺陷的一部分已經(jīng)在卷筒(10)的外部時，補(bǔ)償旋轉(zhuǎn)臂(103)的旋轉(zhuǎn)方向被反向并且紗線(O)的被檢測有缺陷長度被卷繞回卷筒(10)上，接著從卷筒(10)將其消除。
14.如權(quán)利要求10所述的控制方法，其特征在于，控制補(bǔ)償旋轉(zhuǎn)臂(103)的馬達(dá)(1030)由向量控制執(zhí)行，該向量控制具有用于馬達(dá)(1030)的轉(zhuǎn)矩和磁通量的單獨的調(diào)節(jié)圓周從而防止調(diào)節(jié)圓周彼此相互作用。`
【文檔編號】D01H9/02GK103628199SQ201310290750
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月12日
【發(fā)明者】J.斯勞潘斯基, V.克魯森, E.皮拉 申請人:里特捷克有限公司