專利名稱：一種光電裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種權利要求1前序部分所公開的光電裝置。
在已知的歐洲專利EP-A-0 199 059中，在儲紗滾筒檢測區內光源和接收器設置在喂紗器罩殼的支架上并與貯紗滾筒的表面相距一定的距離。在檢測區下方，將一塊玻璃板插于貯紗滾筒的表面，在玻璃板的下表面全部涂敷一層反射涂層。卷繞在滾筒外周上的線圈沿其軸向被推動從而使該線圈縱向地通過該檢測區。該裝置是作為一個傳感器，其用于檢測至少一個位于貯紗滾筒上的第一線圈軸向位置，并且其借助于一個信號響應紗線的運動或有無紗線的存在，也即，從而控制喂紗器馬達的旋轉。一旦紗線干涉射向反射器或來自反射器的光束，接收器僅僅記錄紗線的遮光或光線強弱的改變。與這種設計無關，陰影產生的信號的變幅很弱，特別是當紗線較細時更是如此，這樣為了產生一個有效的清淅的靈敏信號必須進行較大的努力來計算，放大、和識別。該裝置極易受到污物、干涉光或不可避免的棉絨或棉絮團的影響，另外須要經常的清理或維修該裝置。
然而，已知的另外一種類似的裝置是在被檢測紗線和接收器之間和/或光源和紗線之間設置一個光闌和/或透鏡來作為光電紗線檢測器。然而，測量不能有效的改善其響應特性以及也不能夠改善受污染帶來的影響。
本發明的目的是提供一種所公開類型的裝置，它可由檢測區中紗線通過或是否存而發出一強而有效的信號，而且其對于污染、棉絨和光線的干擾是不敏感的。
本發明的目的由權利要求1的特征來完成。
當紗線在貯紗滾筒上慢速向前運動，遮蓋或使至少一個柵欄形反射區透明時將產生一個很強而有效的使用信號，其中的反射區沿紗線的縱向方向延展，其中所說的紗線對反射區的遮蓋或使其透明是非常快的，也即，在很短的時間內大部分遮蓋或清澈整個的范圍。在整個長度和寬度上沒有紗線時，細而長的反射區被照亮并且由于其縱向較長則有很多的光線被反射到反射器上。當反射條形區域與光源之間有紗線存在時，它將覆蓋整個條形區域。由于反射條形區域沿紗線的運動方向呈柵欄形并且寬度很小，這不僅使得反射區在遮蓋和未遮蓋情況下具有十分不同的透光量，而且具有光線量由高至低的增強或遞減的轉變，并且反之亦然。增強的信號調幅將避免信號值受到高的電子作用，且反應特性幾乎不受均勻性和較輕污染的影響。在與紗線同方向的反射區內的棉絨或者棉絮團通常不會造成遮蔽或清淅的影響，因此對于正確信號的傳遞并不重要。
根據權利要求2的這一優越特性相應于最強的工藝加工的紗線的粗度尺寸系列具有相應的反射區的寬度和長度。
所說的各良好的反應特性的獲得可以通過使用一個光闌狀遮擋反射器的條形反射區或者使用一個具有至少一個條形光闌孔(權利要求3)的條形光闌，該光闌孔確定了一個反射器的反射區并且有效地使用了檢測區和反射器之間的距離。換句話說，至少一個用于接收器的反應區域隨意成形在一個更大的反應表面上，其是借助于條形光闌的光闌孔而形成的或不用光闌孔僅使在長度側形成的非反射區。由于通過條形光闌對條形反射區遮光，反射器的鄰近區域就已不作為反射使用。條形光闌僅在柵格形反射區使用。
權利要求5的實施例中，由條形光闌和反射光條帶之間的距離及焦點深度的調節可以隨意的進行預設。由于光闌的作用，光源和光闌孔之間的距離或接收器和光闌孔的距離是次要的，這是由于光闌位于紗線側面對著反射器。
權利要求6的實施例是更佳的，這是由于它帶有至少兩個平行和彼此分開的條形光闌中的光闌孔。紗線經過檢測區將兩次切斷此處的光線通道，且每次幾乎是同一個方式。
在權利要求7的實施例中，其不用條形光闌來處理幾個反射區域也即兩個反射區域，而是使用一個中間的非反射區域，因此紗線在其通過時由接收器記錄下來并分段的和清淅地顯示出來。接收器至少識別紗線通過一次光反射區，因為同一紗線一旦處于上述區域上會從無窮遠處兩次靠近和消失在無窮遠處。
在權利要求8的實施例中，可逐次獲得多個不同的強信號的調幅。條形圖樣的設計要保證它能夠用于所有的優質紗線或所有的紗線粗度。
在權利要求9的實施例中，尺寸的確定是非常重要的。
當一個喂紗器的貯紗滾筒，特別是一個固定的貯紗滾筒，在喂紗器的操作過程中，通過一個相互配合的磁鐵或配重被阻止與支撐著儲紗滾筒的轉動驅動軸一起旋轉時，其貯紗滾筒不可避免地有旋轉振蕩。根據權利要求10，其中，至少在反射區域稍有一點彎曲可以避免這種旋轉振蕩產生的干擾影響，這樣，甚至在貯紗滾筒的旋轉具有一些振蕩時，反射區域也能夠保持其固有的反射特性(貯紗滾筒直徑大約為90mm或更大)。
權利要求11的實施例具有特殊的優點。紗線經過光路兩次，也即，橫越條狀光闌的光闌孔。當進入反射區的光線被阻斷然后被反射到接收器時，接收器響應一個強而有效的應用信號。這時反射區直對著光源和接收器，因此它們被設置成稍有傾斜。
在權利要求11的另一個實施例，由于紗線對每一反射區迅速地覆蓋或使其清淅，則重要的是借助于一個最大的覆蓋和最大的清淅之間的靈敏的傳送來產生一個強信號的調節。
權利要求13的實施例結構簡單，一個透光板作為反射區的載體，并由它的表面來限定一個檢測區域。
權利要求14的實施例中，一個具有至少一個光闌孔的條狀光闌被設置在一個平板的表面或表面的下面，同時反射器或每個反射區域被置于平板的深層上或者甚至在平板的下表面上。這時，檢測區，條形光闌和反射器或反射區之間的空間關系被預設定并被協調完善。當然距光源和接收器的距離的確定和調節必須和給定的必要條件相匹配，以便保證接收器的最佳反應特性。
權利要求15、16、17的實施例是非常有用和重要的。
在權利要求18的實施例中，平板的厚度決定著條形光闌和連續的反射器之間的距離，根據由條形光闌的光闌孔而進行的光學限制，其中只有條形反射區被使用。這個光闌孔通過橫越條形光闌的紗線保持清潔，這樣反射器就避免被污染。
權利要求19的實施例其制造簡單。
根據權利要求20，平板可準確的定位并容易替換。
下面將根據附圖對實施例進行描述。其中
圖1為一個喂紗器的側視圖，它具有一個用于檢測位于檢測區內的紗線運動或有無紗線存在的裝置；圖2A,2B為該裝置第一實施例的相互關聯的兩個視圖；圖3A、3B為另一實施例的兩個相關視圖；圖4為以貯紗滾筒圓周方向看的另一實施例的視圖；圖5為以貯紗滾筒圓周方向看的另一實施例的視圖；圖6A,6B為另一實施例相關連的兩個視圖；圖7為以貯紗滾筒圓周方向看的又一實施例的視圖；圖8是該裝置細節的透視圖；圖9為沿圖81X-1X剖面的剖面圖；圖10A、10B為與圖9的細節不同的剖視圖。
一種傳統紡織機上用的，例如，左邊有紗線的織機上用的喂紗器F設置有固定罩殼1和罩殼支架2。在罩殼1中貯紗滾筒3固定地支撐在軸線示為5的驅動軸上。引入的紗線Y由左側通過圖1所示驅動軸的中空段引入罩殼1，并且通過一個可旋轉的卷繞元件4卷繞于貯紗滾筒表面6上的彼此臨近且最好分離開的線圈9上，從而形成一個中間的貯紗或貯供紗。然后所說的紗線根據消耗從所說的貯紗滾筒3頂上由紡織機退繞。在罩殼1中設置著一個用于驅動卷繞元件4的驅動馬達7，它由控制裝置8進行控制，該控制裝置8從裝置S(紗線傳感器)處接收控制信號，該控制裝置S位于罩殼支架2上。驅動馬達7的控制例如可以是這樣的，在貯紗滾筒3上卷繞紗線Y，直到第一個線圈10沿退繞方向到達檢測區域11。驅動馬達7被停止或被減速，并且一旦當所說的紗線將檢測區域清淅后，該馬達重新被加速。
所說的裝置S包括至少一個光源L和至少一個產生信號的接收器R(光二極管或光敏晶體管)，它們都與一個轉換電路12相連，在所說的貯紗滾筒3的表面6下面的埋頭孔中設有一個反射器B，其將光源L發出的光線反射到接收器R上。最好是反射器被設置在插入貯紗滾筒3的表面6內的透光板P上，使它的外表面與表面6平齊。平板P或者反射器B分別相應于貯紗滾筒3圓周弧度有輕微的彎曲。
根據圖2A和2B所示的裝置S的第一個實施例中，在檢測區11內設有一個紗線路徑平面13，該紗線路徑平面13與貯紗滾筒3的表面6相對應。在所說的紗線路徑平面13中或其下方設置有一個條形光闌A，該光闌具有條形的光闌孔14，其大致沿圓周方向延伸并且從貯紗滾筒3的軸線方向看，它的縱向長度要比其寬度大得多。在所說的紗線路徑平面13下面或條形光闌A下方距離H處設置有一個反射器B，其適合地限定一個由所說的光闌孔14而隨意確定一個柵欄形反射區15。所說的光闌孔14的寬度大致相應于最大的紗線粗度，也即，它甚至可以是稍大一些或稍小一些。在圓周方向，所說的光闌孔14或反射區15的縱向長度大約在8-20mm之間。光源L發出的光束相對于軸線5大致呈徑向方向，并在稍傾斜于軸線5的徑向平面內傳遞，因此使得反射區域15反射的光線能夠射到接收器R的接收表面，該接收器與它們處于同一個平面內并稍有傾斜。對于光源和紗線路徑平面13或條形光闌A的距離以及條形光闌A和反射器B之間的距離h的選擇要保證當有紗線通過光闌孔14時產生一個有效的強的接收器R接收的信號幅度。
在圖3A和3B所示的實施例中，接收器R和光源L沿貯紗滾筒3的軸線5的徑向布置，但它們在圓周方向相互錯位偏置。其條形光闌A和反射器B及它的反射區域15的布置與圖2A和2B所示的布置相同。
在圖4的實施例中，光源和接收器的排布與圖2A圖2B相似。為了進行差值計算(differential-evaluation)，同樣可以設置兩個光源和/或兩個接收器R。在這一實施例中，條形光闌A具有兩個條形光闌孔14,14′，它們由非反射區16相互分開，其中所說的光闌孔14可以隨意地在反射器B上設定反射區域15。光源L發出的光是直射的，因此由反射區域15反射的光束可以投射在接收器R上。在它的路徑中(圖4中從左至右)紗線Y阻擋光束通路兩次。
在圖5所示的實施例中，條形光闌A甚至可具有多于兩個的光闌孔14,14′，它們由非反射區16相互分開。反射器B連續的伸展但是被隨意的再分為幾個反射區域15′。所說的光闌孔14,14′具有相同的寬度，所說的區域16的寬度要適合于光源發出的光的傾斜程度。更好是，區域16相互間具有相同的寬度。
在圖6A、6B所示的實施例中，反射器B的反射區15被制成沿圓周方向伸展的窄條形體。在反射區15的兩側為非反射區17。條形光闌就不須要使用了。
非反射區就像上述實施例所描述的那樣，可以任意的進行設計，它可吸收進入的光線或絕不向接收器R反射進入的光線。
在圖7的實施例中，在所說的貯紗滾筒軸線方向，在所說的紗線路徑平面13下方一定距離處平行的排列幾個反射區域15,15′,15″。相臨的兩個反射區由一個條形的非反射區17相互分開。
在圖8和圖9所示的實施例中，反射區域15,15′,15″位于玻璃的或有機玻璃的透光板P上。根據圖1所說平板的上表面凹陷在貯紗滾筒3內形成所述紗線路徑平面13。反射區15,15′,15″是位于所說的板P的下表面18或靠近該下表面18，并且沿滾筒3的圓周方向沿伸，滾筒3的軸線以5表示。在圖9所示的結構中，可以看到反射區15,15′,15″與平板P制成一體或位于它的下側18，并由條形區域17相互分割開。最好是反射區15,15′,15″和遮光區17被制成均勻的條形形狀，并且它們橫越整個平板P的長度或者至少超過板P被限制的軸向部分。平板P被接收于安裝在貯紗滾筒3中的支座20中，并且可以進行替代。這樣貯紗滾筒3就被形成了一個帶有多個條19的條狀柵格，所述支座20最好位于一個條19中。
另外，根據圖10A所說的平板可在其下表面側形成一個連續的反射器B(反射涂層)(相應于圖5的實施例)，同時，在條狀光闌A的上側具有一個光闌孔14和中間區域16。其中，條狀光闌A至少具有兩個光闌孔14,14′。
在圖10B的實施例中(相應于圖10A的實施例)，條形光闌A的光闌孔14,14′和其區域16位于平板P上表面的下側內，并且其與反射器B相距一段距離，反射器B也位于平板P內。
圖9中的平板，在其下表面18涂有連續的反射涂層，至少在其軸向部分，此處最終需要成為反射區15,15′,15″。通過蝕刻、磨刻或切割來形成一個區域17，并且該區域由吸光材料填充(黑色的)。也可以首先形成一個溝槽或構造其在后期成為區域17，然后用反射涂層涂覆表面光滑的剩余部分，然后就形成了反射區15,15′,15″。這時最好是首先形成一個透光材料環，其內表面被處理成反射區15,15′,15″和區域17，接著該環被再分為單一的部分，每個單一的部分然后被形成一個平板P，如圖8、圖9所示。
權利要求
1．一種光電裝置(S)，其用于分別檢測在檢測區域(11)內的紗線(Y)的移動、存在與否，所說紗線橫向經過喂紗器(F)的貯紗滾筒(3)上的檢測區(11)，到達紗線的縱向方向，該光電裝置(S)包括位于貯紗滾筒(3)外側的至少一個光源(L)，至少一個反射器(B)設置在貯紗滾筒(3)上，其與檢測區(11)相距一定的距離并與光源(L)相對置，并且在貯紗滾筒的外側上至少設置一個信號接收器(R)并且它也指向檢測區(11)，其特征在于，所說的反射器(B)具有至少一個柵條形反射區域(15、15′、15″)，其沿紗線(Y,10)的運動方向或沿貯紗滾筒(3)的軸線方向寬度很窄，并且沿圓周方向縱向延伸的長度是其較窄寬度的數倍。
2．根據權利要求1的裝置，其特征在于，所說的反射區域(15,15′,15″)形成的寬度要與所加工的紗線(Y,10)的粗度在同一數量級。
3．根據權利要求1的裝置，其特征在于，所說的反射區域(15,15′,15″)具有沿貯紗滾筒(3)圓周方向延伸的長度，并且由條形光闌(A)隨意地界定，該光闌(A)位于所說的反射器(B)和平行于反射器(B)的紗線路徑平面(13)之間。
4．根據權利要求1的裝置，其特征在于，所說的反射區(15,15′,15″)被非反射區(17)限定。
5．根據權利要求3的裝置，其特征在于，所說的條形光闌(A,14,14′)被設置在相對于反射區(15,15′,15″)更靠近紗線路徑平面(13)，并且它最好是位于紗線路徑平面(13)上以便紗線能夠滑過它。
6．根據權利要求3的裝置，其特征在于，所說的條形光闌(A)具有幾個平行的光闌孔(14,14′,14″)它們彼此由非反射區(17)隔開，并且所說的條形光闌可以隨意確定所說反射器(B)的相應反射區域(15,15′,15″)的數目。
7．根據權利要求4的裝置，其特征在于，幾個平行的條形反射區(15,15′,15″)的中間具有條形非反射區(17)。
8．根據權利要求7的裝置，其特征在于，所說的反射區(15,15′,15″)和非反射區(17)具有相同的寬度并形成規則的條形圖樣。
9．根據權利要求1-8的任意一個所述的裝置，其特征在于，各反射區(15,15′,15″)的寬度和/或條形光闌(A)的光柵孔(14,14′,14″)的寬度大約為0.3至1.5mm，最好約為1.0mm。
10．根據權利要求1-9的至少一個的裝置，其特征在于，光源(L)發出的光線可沿包含儲紗滾筒(3)軸線(5)的平面傾斜照射到儲紗筒(3)的軸線上，并且同一反射區(15,15′,15″)的至少兩個平行的光闌孔(14,14′)沿貯紗滾筒(3)的軸線方向由非反射區(16)相互隔開，所說的條形光闌(A)與所說的兩個光闌孔(14,14′)相關連，最好分別確定一個光的入口和一個光的出口，即，光闌孔。
11．根據權利要求1-9的至少一個裝置，其特征在于，光源(11)發出的光線是沿貯紗滾筒(3)徑向平面射出的，其方向與光源(L)徑向成一銳角。
12．根據權利要求1-11的至少一個裝置，其特征在于，所說的條形光闌(A)和反射區域(15,15′,15″)具有與貯紗滾筒(3)的表面(6)輕微曲度相同的曲度。
13．根據權利要求1-12的至少一個裝置，其特征在于，透光板(P)凹陷于貯紗滾筒(3)的表面(6)內，所說的平板(P)的外表面分別限定了檢測區域(11)和紗線路徑平面(13)，并且所說的反射區(15,15′,15″)和所說的區域(17)位于平板(P)內或位于它的下表面(18)。
14．根據權利要求1至12至少之一的裝置，其特征在于透光板(P)凹陷于貯紗滾筒(3)的表面(6)內，所說的平板(P)的外側分別為檢測區域(11)和紗線路徑平面(13)，所說的光闌(A)位于平板(P)的上表面或剛好嵌在上表面的下邊，并且反射器(B)或各個反射區(15,15′,15″)分別位于平板(P)更深的內側或下表面(18)處。
15．根據權利要求13或14的裝置，其特征在于，平板(P)的厚度為3.0和10.0mm，最好是5.0mm，并且最好具有與所說貯紗滾筒(3)的表面(6)相同的曲度。
16．根據權利要求13或14的裝置，其特征在于，所說的平板(P)圓周方向的寬度大約為10-30mm，最好約為30mm，并且其沿所說貯紗滾筒(3)軸向方向的長度超過10mm。
17．根據權利要求14的裝置，其特征在于，平板(P)的下表面(18)沿軸線方向的縱長度最好約為10mm，反射區域(15,15′,15″)和非反射區(17)相間的條形排布。
18．根據權利要求14的裝置，其特征在于，平板(P)的上表面具有若干個平行相間的條形光闌(A)的光闌孔(14,14′,14″)，并且在下表面(18)上設有一個連續的反射器(B)。
19．根據權利要求13的裝置，其特征在于，在平板(P)的平坦而光滑的下表面(18)上的反射區域(15,15′,15″)上涂有反射涂層，并且在平板(P)的下面表(18)上形成一個粗糙的、結構的(structured)、鑿掘的(excavated)或蝕刻的非反射區(17)，并由吸光材料所包覆。
20．根據權利要求12-18的裝置，其特征在于，所說的平板(P)可替代，可轉動或可拆除的裝在支座(20)內，該支座(20)位于貯紗滾筒(3)中。
全文摘要
一個用于檢測通過喂紗器的貯紗滾筒(3)上的檢測區域(11)內的紗線(Y,10)的光電裝置(S),它具有至少一個直對著檢測區(11)的光源,至少一個位于貯紗滾筒(3)上的反射器(B),它與檢測區域和光源(L)相距一定距離,并相對檢測區域設置至少一個信號接收器(R),反射器(B)具有至少一個窄而平的反射區的條帶(15,15′,15″),其沿紗線方向延展或沿貯紗滾筒(3)的圓周方向延展,它位于反射器(B)的條形遮光側邊和紗線(Y)的通過平面(13)之間或位于相對于反射器的平面排布的非反射區(17)。
文檔編號B65H51/20GK1215476SQ97193581
公開日1999年4月28日 申請日期1997年3月25日 優先權日1996年4月1日
發明者耶爾克·海爾斯托姆 申請人:Iro有限公司