测距判断纱线张力异常的方法

技术领域

本发明涉及纺织机械的直捻及倍捻工艺技术领域，特别是一种测距判断纱线张力异常的方法。

背景技术

纱线在直捻、倍捻过程中，如果锭翼或张力器提供的张力异常或者纱线从原丝抽出时打结，都会导致气圈变小而触碰锭罐表面，如果纱线较细，纱线气圈一旦触及锭罐，例如直捻过程中则会出现断丝，导致该工位断纱自停；但在倍捻机上加捻粗支纱比如6000-40000D合股纱线时，如果纱线张力异常导致气圈变小而触及锭罐，由于纱线纤度较大，其能承受的张力大，并不会出现纱线断裂的情况，如果纱线触及锭罐的状态持续时间过长，就会导致锭罐脱离飞出，造成安全事故。因此，解决倍捻设备加捻粗纱时因张力异常而导致的飞罐隐患是粗纱倍捻工艺亟需解决的问题。中国专利CN201386188Y记载了一种输纱器的断纱检测电路，其中设有非接触式感应开关，非接触式感应开关为第一光耦(IC1)。但是该方案需要纱线断开才可检测到断纱信息，难以检测纱线不断裂的情形。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种测距判断纱线张力异常的方法，能够检测纱线张力是否正常，当出现张力异常情况时，能够实现自动停车，避免飞罐隐患或者断纱停机事故的发生。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种测距判断纱线张力异常的方法，包括以下步骤：

S1、在锭罐的一侧设有光电检测装置，光电检测装置设有发射端和接收端，发射端发出检测光线至接收端，检测光线位于纱线的气圈至锭罐的距离的最小值；

S2、控制器接收光电检测装置中的信号，根据信号判断纱线与锭罐的距离；

S3、若气圈至锭罐的距离小于最小值，则控制器控制电机停机。

优选的方案中，步骤S2中包括以下步骤：

S21、控制器发送指令，启动发射端，发出检测光线；

S22、接收端接收信号，返回待机信号；

S23、控制器发送指令，启动电机；

S24、电机给控制器反馈转速信号；

S25、当电机的转速达到预设值，控制器启动检测子程序；

S26、控制器根据检测子程序反馈的停机信号，停止电机。

优选的方案中，步骤S25中，检测子程序检测在预设时间段内接收的脉冲信号，若有，则维持当前状态，若无，则向控制器反馈停机信号。

优选的方案中，步骤S25中，检测子程序检测接收端在预设时间段内接收的光信号，若存在脉冲信号，则输出较高电压的模拟信号，若不存在脉冲信号，则输出较低电压的模拟信号；

电压的范围为0~5V。

优选的方案中，输出电压与脉冲信号的波谷宽度相关，波谷宽度越窄则输出更高的电压，波谷宽度越宽则输出更低的电压。

优选的方案中，若预设时间段内有多个脉冲信号的，则多个脉冲信号的波谷宽度求和数值作为该脉冲信号的波谷宽度。

优选的方案中，锭罐固定安装，在锭罐下方设有电机，电机的输出轴与锭罐下方的储纱盘和加捻盘连接，并驱动储纱盘和加捻盘转动；

光电检测装置设置在锭罐的一侧，检测光线与气圈至锭罐的距离的最小值气圈相切；

最小值是指纱线保持正常生产距离锭罐的最小距离。

优选的方案中，所述的光电检测装置包括设置在每个工位的两个部分，每个部分设有接收端头和发射端头，在一个工位内，两个部分的接收端头和发射端头相对布置，分别位于锭罐一侧的两端，发射端头向接收端头发射检测光线；

以使当前工位的检测光线与当前工位的气圈至锭罐的距离的最小值气圈相切；

光电检测装置的每个部分朝向相邻工位的接收端头和发射端头，分别用于接收该相邻工位的检测光线，或在该相邻工位发射检测光线。

优选的方案中，光电检测装置与控制器电连接，电机与控制器电连接；

控制器用于检测光电检测装置中的阻断信号，若预设时间段内，阻断信号丢失，则控制器控制电机停机。

优选的方案中，锭罐内设有定位环，定位环用于固定原丝卷装对中位置，在定位环的中心设有可调整张力的张力器，张力器顶端设有可转动的锭翼，锭翼的边缘设有导丝环，锭翼用于辅助退解纱线，在张力器上还设有用于纱线穿过并连通储纱盘外壁的通孔；

在定位环的通孔内设有张力器；

张力器为互相滑动套接的胶囊结构，在胶囊结构内设有弹簧；

在定位环的通孔内与张力器对应的位置，设有扩径结构，张力器在弹簧作用下，顶在扩径结构的阶台上。

本发明提供了一种测距判断纱线张力异常的方法，通过采用上述的方案，能够在气圈收缩有触碰锭罐风险时，实现自动停车，避免出现安全事故。本发明除了能够用于检测粗纱的张力异常，避免飞罐，也能够用于检测细纱的张力异常，避免断丝。本发明除了用于倍捻工艺，也可以用于直捻工艺。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明的流程示意图。

图2为本发明的主视示意图。

图3为本发明的俯视示意图。

图4为本发明优选方案的主视示意图。

图5为本发明优选方案的俯视示意图。

图6为本发明另一优选方案的主视示意图。

图中：光电检测装置1，接收端2，发射端3，环形瓷圈4，锭翼5，纱线6，锭罐7，气圈8，轴承9，耦合瓷件10，张力器11，原丝卷装12，加捻盘13，储纱盘14，电机15，控制器16，检测光线17，最小值气圈18，原丝杆19，接收端头200，发射端头300，工位H，光线至锭罐的垂直距离L0，气圈至锭罐的距离L1。

具体实施方式

本发明中所称的粗纱是指粗支纱比如6000D-40000D合股纱线，细纱是指低于6000D的合股纱线。在加捻过程中，细纱触碰锭罐7会导致断开停机，影响纱线质量。粗纱触碰锭罐7并不会断开，容易使锭罐7飞起，造成安全风险。

纱线加捻过程中，张力异常存在如下两种情况：

1、纱线6张力过小：纱线退绕速度大于纱线牵引速度，由于张力不足，纱线会缠绕储纱盘14，导致纱线不能正常牵引，气圈8变小，气圈8接近或接触锭罐，使得气圈至锭罐的距离L1＜光线至锭罐的垂直距离L0，这时光电检测装置不能检测到纱线气圈信号，控制器16发出停车指令，设备停止运行。

2、纱线张力过大：纱线退绕速度小于牵引速度，由于张力加大，导致气圈8收缩，气圈8接近或接触锭罐，当 L1＜L0时，光电检测装置1不能检测到纱线气圈信号，控制器16发出停车指令，设备停止运行。

实施例1：

如图1中，一种测距判断纱线张力异常的方法，包括以下步骤：

S1、在锭罐7的一侧设有光电检测装置1，光电检测装置1设有发射端和接收端，发射端发出检测光线17至接收端，检测光线17位于纱线6的气圈8至锭罐7的距离L1的最小值；

S2、控制器16接收光电检测装置1中的信号，根据信号判断纱线6与锭罐7的距离；

步骤S2中包括以下步骤：

S21、控制器16发送指令，启动发射端，此处的发射端包括发射端3和发射端头300，发射端发出检测光线17；

S22、接收端接收检测光线17，转换为接收信号，返回待机信号；即发射端和接收端正常工作。

S23、控制器16发送指令，启动电机15，开始转动，带动从储纱盘14穿出的纱线6旋转形成气圈8；

S24、电机15给控制器16反馈转速信号；

S25、当电机15的转速达到预设值，例如达到1400-4000转/分钟，控制器16启动检测子程序；

S26、控制器16根据检测子程序反馈的停机信号，停止电机。

S3、若气圈至锭罐的距离L1小于最小值，则控制器16控制电机15停机。

可选的方案中，步骤S25中，检测子程序检测在预设时间段内接收的脉冲信号，若有，则维持当前状态，若无，则向控制器16反馈停机信号。该方案采用数字脉冲信号进行比对，控制较为方便。

优选的方案中，步骤S25中，检测子程序检测接收端在预设时间段内接收的光信号，若存在脉冲信号，则输出较高电压的模拟信号，若不存在脉冲信号，则输出较低电压的模拟信号；

电压的范围为0~5V。

另一可选的方案中，输出电压与脉冲信号的波谷宽度相关，波谷宽度越窄则输出更高的电压。而波谷宽度越宽则输出更低的电压。

优选的方案中，若预设时间段内有多个脉冲信号的，则多个脉冲信号的波谷宽度求和数值作为该脉冲信号的波谷宽度。例如当预设时间段内的信号具有2个脉冲信号，则将脉冲信号的波谷宽度求和，以该和的数值作为预设时间段内的信号的波谷宽度。

实施例2：

如图2、3中，一种测距判断纱线张力异常的方法，锭罐7固定安装，在锭罐7下方设有电机15，电机15的输出轴与锭罐7下方的储纱盘14和加捻盘13连接，并驱动储纱盘14和加捻盘13转动；

在锭罐7的一侧设有光电检测装置1，光电检测装置1的检测光线17位于气圈至锭罐的距离L1的最小值。

优选的方案中，所述的光电检测装置1包括发射端3和接收端2，发射端3用于发射检测光线17，接收端2用于接收检测光线17，发射端3和接收端2分别位于锭罐7一侧的两端；

以使检测光线17与气圈至锭罐的距离L1的最小值气圈18相切。

优选的方案中，所述的最小值气圈18是指经过气圈至锭罐的距离L1的最小值的气圈；

最小值是指纱线6保持正常生产距离锭罐的最小距离临界值。

优选的方案如图3中，光电检测装置1与控制器16电连接，电机15与控制器16电连接；

控制器16用于检测光电检测装置1中的阻断信号，若预设时间段内，阻断信号丢失，则控制器16控制电机15停机。

优选的方案中，检测光线17大致水平布置；

检测光线17位于与气圈8收缩最先接触锭罐7的高度位置。

优选的方案如图3中，锭罐7内设有定位环19，定位环19用于固定原丝卷装12对中位置，在定位环19的中心设有可调整张力的张力器11，张力器11顶端设有可转动的锭翼5，锭翼5的边缘设有导丝环，锭翼5用于辅助退解纱线6，在张力器11上还设有用于纱线6穿过并连通储纱盘14外壁的通孔。

张力器11为互相滑动套接的胶囊结构，在胶囊结构内设有弹簧；

在原丝杆19的通孔内与张力器11对应的位置，设有扩径结构，张力器11在弹簧作用下，顶在扩径结构的阶台上。

使用时，原丝卷装12套在定位环19上，纱线6穿过锭翼5后穿入到定位环19内，经过张力器11施加阻尼后，从储纱盘14的外壁穿出，在储纱盘14上卷绕一个包角，沿着加捻盘13螺旋状延伸从环形瓷圈4穿出，电机15以1400-4000转/分钟的速度转动，纱线6在锭罐7外围以螺旋状的运动行成气圈8。气圈8会切割检测光线17，接收端2将断续的检测光线17转换成脉冲电信号，发送给控制器16，此时控制器16维持原状。当纱线6的气圈8收缩靠近锭罐7，气圈至锭罐的距离L1小于光线至锭罐的垂直距离L0，则气圈8不会切割检测光线17，接收端2输出平直的电信号，控制器16判断为纱线6张力异常，控制器16控制电机15停机。

实施例3：

优选的方案如图6中，检测光线17位于与气圈8收缩最先接触锭罐7的位置，检测光线17与所述收缩最先接触锭罐7的位置的纱线6的法线重合。由此结构，有助于进一步提高检测精度。

实施例4：

优选的方案如图4、5中，所述的光电检测装置1包括设置在每个工位H的两个部分，每个部分设有接收端头200和发射端头300，在一个工位H内，两个部分的接收端头200和发射端头300相对布置，分别位于锭罐7一侧的两端，发射端头300向接收端头200发射检测光线17；

以使当前工位H的检测光线17与当前工位H的气圈至锭罐的距离L1的最小值气圈18相切。

优选的方案中，光电检测装置1的每个部分朝向相邻工位H的接收端头200和发射端头300，分别用于接收该相邻工位的检测光线17，或在该相邻工位发射检测光线17。由此结构，使光电检测装置1的结构更为紧凑。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。