[发明专利]用于确定行进的线的速度和/或长度的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的利用设置在纺织机械的线行进(Fadenlauf)中的光学传感器装置以非接触的方式确定行进的线(Faden)的速度和/或长度的方法。

背景技术

由专利文献DE 103 42 383 A1公知一种方法和装置，其中，在利用激光多普勒测速方法(LDA)以非接触的方式确定行进的线的速度时，由光源产生光束，该光束至少部分地偏转到线上并被线遮挡。该光束的未被线遮挡的剩余部分会偏转到光学探测器(例如光电池)上，并且对光学探测器的信号进行电子分析以确定线的直径。

现代纺织机械(例如用于生产十字绕线(Kreuzspulen))配备有用于测量行进的线的速度和长度的装置。对纱线(Garn)质量不断增加的要求使得不仅在选取的生产单元中而且在每一个单独的生产单元中都要对纱线结构参数(例如纱线直径)进行监控。对纱线直径和/或纱线速度的监控特别用于识别质量下降，其中例如通常使用偏差的长度来鉴别，与标准纱线直径的偏差是否要归为纱疵(Garnfehler)。因此，确定准确的纱线直径是纱线质量监控的基本要素。

此外，纱线速度是用于监控纺织生产过程的重要过程参数。因此纱线速度的变化是用于监控纺织成品质量的重要特征。例如，如果在绕线过程(Spulprozess)中速度变化明显偏离预定的变化，则通过所谓的鼓形线轴(Trommelwickel)可能产生明显的质量下降或在最坏的情况下可能损坏生产单元。

如果没有采取特别的补救措施，由例如在专利文献DE 103 42 383 A1中所描述的激光模块所产生的激光束总是具有一定的发散角。就此而言，其缺点在于，此处必须确保在测量空间(Messvolumen)中的精确的纱线位置，因为否则的话该测量方法无法足够准确地起作用或无法足够可靠地起作用。因此，激光束的发散角对于测量精度与在测量区域中行进的线的位置精度之间的关联性有显著的影响。这不仅适用于检测直径，而且还适用于通过LDA方法测定纱线速度。

此外，必须在任何时刻都确保，对于通过线的阴影图像所进行的纱线直径的可靠检测而言，线相对于测量装置并未完全遮住激光束。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种前述类型的改进的光学测量方法，其费用低廉，易于实施，由此可以避免上述缺点，并能够长期对线的速度和/或长度进行可靠、精确的检测。

根据本发明，上述目的通过权利要求1所述的方法实现。从属权利要求给出了本发明的优选设计方案和改进方案。

在根据本发明的解决方案中，其主旨在于，由激光源产生激光束，该激光束通过光学器件校准，随后通过用于对激光束进行分光及转向的光学分光及转向器件分成为至少两路子光束，这两路子光束以下述方式被引导：使一路子光束作为测量区域或测量空间中的测量光束偏转到行进的线上并被所述线遮挡，并使另一路子光束作为参考光束被引导经过行进的线的旁边并到达光学探测器上，其中测量光束的被行进的线影响的和/或反射的光与参考光束的光相叠加，从而可以对由光学探测器根据激光多普勒测速方法(LDA)所产生的测量信号进行电子分析，以确定行进的线的速度和/或长度。被引导经过行进的线的旁边的参考光束在此还可以被偏转通过测量空间或从测量空间的旁边通过。

在此，该校准致使激光束至少基本上不发散且不聚焦地行进。如此校准的激光束的优点在于，在通过LDA方法检测纱线直径和纱线速度时可以大大降低对线的位置依赖性。

同时，该方法易于实施，并避免了在迄今为止公知的方法中的可能的、主要归因于对线的位置依赖性的测量误差。由此可以更精确地确定行进的线的速度或长度。

特别有利的是，引导被线遮挡的测量光束，使得该测量光束至少部分到达第二光学探测器，并且对由第二光学探测器发送的、与接收到的光相关联的信号进行电子分析，以确定该线的直径。因此除了行进的线的速度和/或长度之外，还可以测定线的直径。

当测量光束的直径大于或至少等于线的公称直径或额定直径时，可以得到特别可靠的测量结果。由此确保不会发生完全遮挡测量光束的情况。

此外，有利的是，参考光束的直径与测量光束的直径相同，因为在这种情况下可以特别简单地实现光学分光及转向器件。

此外，特别有利的是，在其中引导测量光束的平面与在其中引导参考光束的平面相互平行。特别地，测量光束在此也可以完全平行于参考光束而被引导，或者从垂直于两个平行平面的方向观察时，两路光束可以以一定角度相互倾斜地行进并交叉。