專利名稱：光電紗線傳感器裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及如權利要求1前序部分所述的光電紗線傳感器裝置。
背景技術：
市場上現有的喂紗器的此類光電紗線傳感器裝置的外殼通常由組合注射成形塑料部件構成。在沿光軸距離定位結構內的光透鏡一段距離處的座內設置發射/接收部件。盡管外殼的塑料材料是暗顏色的或是黑色的(內部黑色抗發射表面)，不可避免的光反射發生在傳感器裝置的操作過程中，在該過程中光反射惡化由接收部件產生的信號的讀取。在光信道內存在光反射并且，在某些情況下，在探測區域內存在一種電暈效應，通過電暈效應不期望的反射光被發送到接收部件。當估計來自從探測區域到接收部件的光的強度的信號時，這些不期望的光反射引起電子噪聲。電子噪聲需要相當的電子對抗措施，例如濾波，以獲得清晰的輸出信號。精致的紗線質量或者不能可靠地被掃描，或者需要傳感器裝置估計過程的精細的和耗時的調整。
發明內容
本發明的目的是提供一種光電紗線傳感器裝置，其可以獲得清晰的和可靠的輸出信號而不依賴于在喂紗器中處理的紗線質量和不依賴于在探測區域內的光學條件。
通過如權利要求1所述的特征實現該發明目的。
每個環形光壘和/或光阱阻礙發射/接收部件和光透鏡附近的不期望的光反射的發生。而且，環形光壘/光阱阻礙干擾反射光傳播到探測區域和阻礙干擾反射光從探測區域到接收部件的傳播。環形光壘和/或光阱構成附加的結構特征，該結構特征在光學上阻止了光信道內的塑料或金屬材料的表面產生或者發射干擾反射光的不可避免的趨勢。這些對抗措施抑制了光信道內產生的不期望的反射光被發射進探測區域和被發射到接收部件，并且還抑制了從探測區域內的一種電暈效應產生的反射光到達接收部件。僅僅由紗線和/或探測區域內的反射器產生的真正的或“好的”反射光可以到達接收部件。由于避免了或減小了由不期望的反射光產生的電子噪聲，輸出信號的質量可以得到相當大的改善。
為了阻斷不期望的反射光，即具有到達接收部件的接收表面的周邊區域的趨勢和具有到達光透鏡的周邊區域的趨勢的反射光，環形光壘和/或光阱的內徑應該分別比定位座或定位結構的內徑小。在光透鏡中該結構具有特定的優點，光透鏡具有傳輸和衍射由探測區域內尤其是周邊的透鏡區域內的一種電暈效應引起的不期望的反射光的趨勢。環形光壘和/或光阱與光孔徑的功能類似，然而，僅僅為了抑制不期望反射光的傳輸而不是獲得特定的銳利度(a certain depth ofsharpness)。
信道部分的相對大的內徑是有利的以允許傳輸最大量的好的反射光和/或最大量的由發射部件發射的光，并且同時盡可能地保持信道部分的內壁遠離光軸以抑制內部反射。信道部分的內徑可以比定位結構的內徑小但要比定位座的內徑大。
當環形光壘在結構上與環形光阱結合時，對于不期望的反射光的抑制效果甚至可以被改善。光阱應該包括向內開口的周邊連續的凹槽，凹槽的底部直徑比環形光壘的內徑大。該設計導致不期望反射光的光迷路(optical labyrinth)。
便利地，凹槽具有向內發散的，優選地為圓形的側面，以避免環形光阱本身內的不期望的光反射。
便利地，每個環形光壘包括至少一個設置在光信道內壁的環體。環體應該具有黑色抗反射表面。環體或者為插入光信道內的單獨部件或者為與光信道內壁整體形成的。
在優選的實施例中，每個環體為由黑色橡膠或黑色彈性體制成的O形環。在市場上許多不同尺寸的O形環價格公平可以利用并且本來具有理想的圓形表面以抑制光反射和/或吸收光。
在另一個優選的實施例中，環體具有通常的梯形截面，梯形截面在朝向光軸的方向上側表面發散。環體可以容易地制造，例如，由塑料制成，并且甚至與光信道內壁整體地形成。
在另一個實施例中，環體是薄壁開口板(thin walled apertureplate)，優選地具有圓形孔邊緣。薄壁開口板垂直于光軸并且優選地具有光吸收和/或黑色抗反射表面。
由光信道內壁的黑色或黑色噴涂塑料材料提供附加的協助。黑色抗反射顏色或光吸收特性產生或發射，如果有的話，僅僅最少的不期望的反射光。光信道的塑料襯套，或可選地，整個外殼由這樣的塑料材料制成。
通常在該技術領域內，外殼由注射成型部件構成。
在優選地實施例中，外殼由主體和蓋子構成，二者都在每個信道內限定各自的腔，各自的塑料或金屬插入套管(sleeve insert)設置在腔內。插入套管，例如，還可以為整體的注射成型塑料部件并且定義，例如信道部分和光透鏡的定位結構，其可以在插入套管模制的過程中被安裝進該結構中。
在另一個實施例中，外殼主體整體上包含第二光電紗線傳感器裝置的子外殼，其還包括反向傾斜排列的光信道。該設計允許兩個光電紗線傳感器裝置靠近設置以使兩個傳感器裝置僅占用最小的安裝空間。
在另一個實施例中，蓋子設有固定銷，固定銷結合進至少在插入套管內形成的孔以定位蓋子并且還定位插入套管。該特征便利了外殼的裝配。
為了防止污染物侵入光信道，光信道的開口應該通過插入到外殼主體的底部表面的透明的蓋板覆蓋。蓋板優選地被設置在凹口內并且與外殼主體的底部表面齊平并且密封因此甚至液體也不能侵入到光信道內。這對于處理液體加工過的紗線質量或在噴水式織機中使用的喂紗設備尤其重要。
可以結合附圖描述本發明的實施例。在附圖中圖1是具有至少一個光電紗線傳感器裝置的喂紗器的立體圖；圖2是光電紗線傳感器裝置的立體圖；圖3是圖2所示的傳感器裝置的截面圖；圖4是細節變體(detail variant)的示意性軸截面圖；圖5是另一個細節變體的示意性軸截面圖；圖6是另一個細節變體的示意性軸截面圖；和圖7是另一個細節變體的示意性軸截面圖。
具體實施例方式
圖1說明了用于未示出的噴射式織機的緯紗存儲和測量喂紗設備(喂紗器F)。喂紗器F包括外殼16、可旋轉驅動的繞組元件17和具有幾個徑向調整部分11′(為了進行直徑調整)的桿籠類型的固定存儲體18。最上端的部分定義了探測區域11(例如，通過在該部分中設置的反射器)。固定到外殼16上的套殼19包含用于測量每次投緯所釋放的各自的緯紗長度的未示出的制動設備。此外，套殼19包含至少一個光電紗線傳感器裝置S、由在探測區域11附近的透明蓋子C覆蓋的外殼部分1。
光電紗線傳感器裝置S需要緊湊以使用盡可能少的安裝空間。傳感器裝置S連接到為喂紗器的未示出的控制單元提供信號的評估電路(未示出)。紗線傳感器裝置S用于監測由存儲體18上的多個鄰近的或分離的紗線繞組構成的緯紗供給的最前面的界線，也就是，探測探測區域11內的各自的紗線繞組的存在或缺少或移動。可選地或附加地，紗線傳感器裝置可以用于計算抽取的繞組并且確定各個繞組抽取。由紗線傳感器裝置S發射的信號被評估和/或被電子地處理并且被用于，例如控制繞組單元17未示出的驅動電機和/或在投緯的過程中與制動外殼19的未示出的制動設備的激勵協同地計算抽取的繞組。
在圖1中的喂紗器僅僅是用于說明目的的例子。紗線傳感器裝置S可以用于其它類型的喂紗器中，還可以用于編織機的喂紗器中。
圖2示出了紗線傳感器裝置S的外殼H，例如，如在圖1的喂紗器中使用的一樣，圖3的截面圖中示出了更多細節。
外殼H由適當的塑料材料的注射成型部件構成。外殼主體1在一側為附加部件的裝配開口。開口的外殼主體側面由關閉蓋子1a關閉。在外殼主體1的優選的平面的下表面上，設有透明蓋子C(如圖1中以虛線示出的)。蓋子C被固定在外殼主體1的底部表面的凹口6(圖3)內因此蓋子C與底部表面平齊。蓋子C優選地被完全密封以防止污染物侵入物進入外殼H的光信道LC內。
外殼主體1(圖2和圖3)包含兩個光信道LC，每個光信道沿著一個光軸X、Y。光信道LC反向傾斜排列因此光軸X、Y在探測區域11內基本彼此相交(圖3是從圖2的外殼H的開口邊的觀察方向上的截面圖)。
每個光信道LC具有優選地由信道部分5、在一端的定位座3和鄰接較低開口的定位結構4構成的內部部件，較低開口位于外殼主體1的底部表面。定位座3用于將分別類似二極管、光電晶體管的發射/接收部件D、R設置在與各自的光軸X、Y成直線的操作位置處。定位結構4用于將光透鏡L定位到與各光軸X、Y成直線。信道部分5在定位座3和定位結構4之間延伸。
在圖2中附圖標記13、14和15指的是光信道LC的外壁和定位結構4的外壁。
在圖2所示的實施例中，第二光電紗線傳感器裝置(紗線繞組計算傳感器)的子外殼SH整體形成在外殼主體1中。子外殼SH包含關于彼此傾斜的兩個光信道28因此其光軸X′Y′在另一個探測區域相交。
根據本發明，每個光信道LC包含鄰近定位座3的環形光壘B1和鄰近定位結構4的另一個光壘B2。此外，或者替代地，環形光阱T可以設置在靠近定位座3和/或靠近定位結構4的位置。
在圖3所示的實施例中，環形光壘B1具有設置在定位座3的內壁上的環體8，從而環體8定義出中心孔，該中心孔的直徑比定位座3的內徑小并且還比各個發射/接收部件D、R的發射或接收橫截面小。環形光壘B1的環體8是由黑色橡膠或黑色彈性體制成的O型環，環體8具有基本呈圓形的橫截面和不反射或幾乎不反射光的表面。
靠近定位結構4設置的環形光壘B2具有環體7，其在示出的實施例中與信道部分5的內壁整體地形成。環體7具有帶有側面的通常的梯形截面，其沿著朝向光軸X、Y的方向匯聚。由環體7定義的孔的內徑比定位結構4的內徑或光透鏡L的外徑小，從而保持光透鏡L的外圍環形區域是被覆蓋的。光信道LC，至少在定位座3和較低口之間延伸的部分，具有黑色的或者被噴涂成黑色的或具有光吸收表面涂層的內壁。
環體7整體地形成在插入套管12內，插入套管12被插入到在外殼主體1內形成的腔20內。插入套管12是一體注射成型部件(塑料的或金屬的)，并且形成信道部分5，定位結構4和環形光壘B2。插入套管優選地已經具有嵌入的光透鏡L。蓋子1a(圖2)具有凸出的定位銷1b，定位銷1b結合進至少插入套管12的側面的孔21。
可以在結構上與環形光壘B1結合的環型光阱T由向內開口、周邊連續的凹槽9構成，凹槽9的內底部直徑比環體8的內徑大。凹槽9的側面朝向光軸X，Y偏離，例如以由圓肩10示出的圓形方式。肩10的內徑基本與環體8也就是O型環的孔的內徑一致。環體8的表面輪廓限定了凹槽的另一個圓形側面。環形光壘B1的內徑和環形光阱T的內徑比定位座3的內徑小。信道部分5的內徑比定位座3的內徑大。環形光壘B2的內徑比信道部分5的內徑小但是比定位座3的內徑大一些。
圖3所示的實施例中，環形光壘B1和環形光阱T在定位座3的附近結合，然而在定位結構4的附近僅僅設有環形光壘B2。可選地(未示出)僅僅環形光壘B1或僅僅環形光阱T可以被設置在定位座3的附近。而且，環形光壘B1和環形光阱T的相對位置可以顛倒。在環形光壘B2的位置，還可以設置環形光壘和環形光阱的結合。
圖4到圖7示出了幾個細節的變化。
在圖4中，環體8′與定位座3的內壁整體地形成以構成環形光壘B1。
在圖5中，示出了兩個環體8(O型環)的結合。環體8被設置在定位座3的內壁的圓周凹槽22內或者可選地且未示出，通過其固有的彈性預載環體8被固定在定位座3的圓柱形內壁上的合適位置。環體8通常構成環形光壘B1和之間的，具有凹槽9′的環形光阱T。
在圖6中環體7′被插入到加寬的信道部分5內，以便環體7′被設置在光透鏡上或靠近光透鏡L。環體7′可以為通過彈性預載和摩擦力或者通過結合進如圖5所示的圓周凹槽內被固定在合適位置上的O型環。
在圖7中，環形光壘B1由如圖4所示形狀的環體8′構成并且附加地由插入到在定位座3到信道部分5的過渡處的座墊23的薄壁開口板25構成。開口板25具有中心孔，中心孔具有與環體8′相同的內徑。優選地，孔26的邊緣是凸起的圓形。開口板25應該具有黑色表面或涂覆有光吸收物質或抗反射物質的表面。在環體8′和開口板25之間形成圓周連續的凹槽9，凹槽9構成環形光阱T，在此環形光阱T與環形光壘B1結合。可以替代為，開口板25可以單獨設置(靠近定位座3或者靠近結構4)，從而開口板25構成環形光壘B1或B2，環形光壘B1或B2不具有另一個環體并且具有或不具有環形光阱T。
權利要求
1.一種用于喂紗器(F)的光電紗線傳感器裝置(S)，包括限定了兩個反向傾斜設置的分離的光信道(LC)的外殼(H)，兩個光信道(LC)的每個圍繞探測區域(11)內彼此相交的光軸(XY)，包括用于接收器/發射器部件(D，R)的定位座(3)和用于每個光信道內的光透鏡(L)的定位結構(4)，至少光信道的內壁由塑料或金屬材料制成，其特征在于，在每個光信道(LC)內鄰近定位座(3)和鄰近定位結構(4)設置向內凸出的環形光壘(B1，B2)和/或向外凹的環形光阱(T)，在每個光信道內信道部分(5)在相對的環形光壘和/或光阱間延伸，并且信道部分(5)的內徑比各個光壘和/或光阱的內徑大些。
2.根據權利要求1所述的光電紗線傳感器裝置，其特征在于，鄰近定位座(3)設置的環形壘(B1)和/或光阱(T)的內徑比定位座(3)的內徑小，鄰近定位結構(4)設置的環形光壘(B2)和/或光阱的內徑比定位結構(4)的內徑小，并且環形光壘和/或光阱定義了優選為圓形的孔，該孔與光軸(XY)共軸。
3.根據權利要求1所述的光電紗線傳感器裝置，其特征在于，所述信道部分(5)的內徑比定位結構(4)的內徑小，但是比定位座(3)的內徑大。
4.根據權利要求1所述的光電紗線傳感器裝置，其特征在于，所述環形光壘(B1)在結構上與環形光阱(T)結合，并且所述環形光阱(T)包括向內開口的圓周連續的凹槽(9)，所述凹槽(9)具有比環形光壘(B1)的孔的內徑大的凹槽底面直徑。
5.根據權利要求4所屬的光電紗線傳感器裝置，其特征在于，所述凹槽(9)具有向內發散的，優選為圓形的側面。
6.根據權利要求1所述的光電紗線傳感器裝置，其特征在于，每個環形光壘(B1，B2)包括至少一個設置在光信道內壁上的環體(7，7′，8，8′)，所述環體具有吸光的，優選為黑色的表面，并且所述環體或者為插入到光信道內的單獨的部分或者為與光信道內壁整體成形。
7.根據權利要求6所述的光電紗線傳感器裝置，其特征在于，所述環體(7′，8)為由黑色橡膠或黑色彈性體制成的O形環。
8.根據權利要求6所述的光電紗線傳感器裝置，其特征在于，所述環體(7)具有通常為梯形的橫截面，所述環體的側面在朝向光軸(XY)方向上聚合。
9.根據權利要求6所述的光電紗線傳感器裝置，其特征在于，所述環體為薄壁開口板(25)，優選地具有圓形開口邊緣(26)。
10.根據權利要求1所述的光電紗線傳感器裝置，其特征在于，構成光信道內壁的塑料或金屬材料為吸光的，優選為黑色的或帶有黑色壁涂覆層。
11.根據權利要求1所述的光電紗線傳感器裝置，其特征在于，所述外殼(H)由注射成型部件，優選為塑料注射成型部件構成。
12.根據權利要求11所述的光電紗線傳感器裝置，其特征在于，所述外殼(H)由主體(1)和蓋子(1a)構成，主體(1)和蓋子(1a)限定了在每個光信道(LC)內的各個腔(20)，并且在所述腔(20)內設置各個塑料或金屬插入套管(12)，所述插入套管為限定信道部分(5)和定位結構(4)的整體注射成型部件，并且容納設置在定位結構(4)內的光透鏡(L)。
13.根據權利要求12所述的光電紗線傳感器裝置，其特征在于，所述外殼主體(1)整體地包含具有兩個也反向傾斜設置的光信道(28)的第二光電紗線傳感器裝置的子外殼(SH)。
14.根據權利要求12所述的光電紗線傳感器裝置，其特征在于，所述蓋子(1a)具有至少兩個凸出的定位銷(1b)，每個定位銷(1b)結合進至少在插入套管(12)內形成的孔(21)。
15.根據權利要求12所述的光電紗線傳感器裝置，其特征在于，所述外殼主體(1)具有平的底面和包含光信道(LC)口的凹口(6)，并且透明的蓋板(C)被插入并密封于所述凹口內，優選地，蓋板(C)的較低面與外殼主體的底面平齊。
全文摘要
一種用于喂紗器(F)的光電紗線傳感器裝置(S)，該裝置包括具有限定光信道(LC)的光軸的外殼(H)，用于接收/發射部件(D)和接收/發射部件(R)的定位座(3)和用于光透鏡(L)的定位結構(4)，至少內光信道壁由塑料或金屬材料構成。在每個光信道(LC)內鄰近定位座(3)和鄰近定位結構(4)處設置向內凸出的環形光壘(B1，B2)和/或向外凹陷的環形光阱(T)。光信道的信道部分(5)在相對的環形光壘和/或光阱之間延伸。信道部分(5)的內徑比各個環形光壘和/或光阱的內徑大。
文檔編號B65H51/22GK101027237SQ200580021732
公開日2007年8月29日 申請日期2005年6月29日 優先權日2004年6月29日
發明者恩佐·丹多洛 申請人:Iro有限公司