本发明涉及一种在线轴上对线实施正确缠绕的方法。
顺便，应指出此处定义的“线”可以为绝缘或非绝缘金属线、绝缘或非绝缘股线、细线、丝线、玻璃纤维等等。
背景技术：
众所周知，由于线轴芯表面的不规则、缠绕线层的渐进性重叠、线路中的问题引起的线轴缠绕拉伸的放松等等，导致线轴缠绕的峰和谷。
此外，由于法兰本身位置不正确，在线轴的法兰区域可能形成峰和谷；例如，考虑到线轴的类型，当线轴的实际的“线轴缠绕工作宽度”不同于预设宽度时，也会这样。
法兰几何形状的可能出现的不规律情况(例如，当有变形法兰的时候)也加剧形成峰和谷；或者线轴芯和法兰之间的结合处(其比线的直径或包围线的圆周的尺寸大)也加剧形成峰和谷。此外，由于线束施加的挤压力，线轴的渐进性填充时，法兰也会变形。
例如，形成峰和谷的其他原因可以是由于线分配装置的移动方向的反转导致线移动时的松动和/或延迟，或由于尺寸导致的可能的线分配不规律；例如，具有相当大的直径的线倾向于具有难以控制的惯性。
另外，众所周知，在线轴缠绕操作时，有一个不变的事实要考虑(不受横截面的约束)，也就是，相对于分配线的线分配装置的移动，线总是延迟些的事实。随着线分配装置和线轴之间的距离增加和线的横截面增加，该现象变得更加明显。
在标准应用中，无论是在线分配组件机械连接到线轴旋转时，还是在单独控制线分配组件时，线分配装置的线性位移速度在缠绕的线的单层内保持恒定。这样，最后，不同层的线缠绕节距没有变化。此外，在线轴渐进填充时，线分配装置的线性速度降低，以便当缠绕在线轴上的线束的直径增加时实现恒定线缠绕节距。
例如，US-B2-7370823(NIEHOFF)公开了一种借助于以下的关联特征避免形成峰和谷的系统：
-线的速度；
-线缠绕直径的值，该值是借助安装在线分配装置上的一个或多个传感器计算或检测到的；以及
-线轴的位置和角速度(通过位置检测器或速度检测器检测的)。
在法兰区域，使用一个或多个传感器允许操作者检测其位置，并且通过将线的速度、线缠绕直径和线轴的角位置相关联，人们可定义峰和/或谷的存在且在线分配装置的运动反转的情况时发挥作用，以便通过延迟反转的时刻或通过完全阻止移动)填充谷或以便(通过提前反演即时)避免沉积线。
即使US-B2-7370823(NIEHOFF)描述的系统允许操作者以相当精确的方式控制线轴上的线的缠绕，事实证明该系统非常昂贵且由于借助速度传感器实施的控制有时不是非常可靠。
技术实现要素：
因此，本发明的目的是提供一种在线轴上对线实施正确缠绕的方法，其设计为用于消除前面提到的缺点且与此同时能以简单且低成本的方式制造。
根据本发明的方法设想为在线轴缠绕表面具有峰或谷的前提下以及当需要改正线轴法兰区域内的可能线轴缠绕缺陷时获得高质量的线缠绕，尤其是，对于“非匝间”的线缠绕。
众所周知，当以线的侧面互相碰触的方式缠绕线的时候，有“匝间”过程。在这种情况下，线缠绕节距等同于线的直径。通常地，为允许较好的退绕，制造商倾向于增加线缠绕节距(大约是直径的1.3-1.6倍)，因此在一层和另一层之间形成相交。
根据本发明的方法是基于不同的系统，该系统优选地-尽管不是必要地-使用同步电机，尤其是具有集成驱动(或基于尺寸的分散驱动)和空间控制的无刷电机以及拉力控制跳跃器和合适的传感器。
因此，由于使用的电机类型、安装用于检查线轴存在的一个或多个传感器、跳跃器的位置控制以及由于进入的线的线性速度、“计算的线缠绕直径”(也叫作“伺服直径”)以及通过合适的传感器检测到的跳跃器的位置之间的关联性，系统使用这些效果的组合。
众所周知，“伺服直径”为线缠绕在线轴的过程中计算的线卷的直径。
当线轴装进机器时，操作者将线轴放在装载装置上且控制线轴装入机器(线轴被放置到允许线轴锁定在两中心之间的高度-手动控制的或自动控制的)。该操作结束时，允许装载系统向下运行前，出于安全原因，机器通过“线轴存在检测器”检测法兰的位置来检查线轴是否正确锁定在中心之间。将检测到的参数与机器内的数据集相比较且操作者检查装进机器的线轴是否与“生产配方”内的类型集相对应。
操作结束时，如果所有检测都是确定的，装载装置允许向下运行。
现在，操作者可将线固定在线轴上且缠绕机准备开始线轴缠绕操作。
线缠绕操作开始于机器的渐进加速，从0开始加速到特定的预设生产速度。
在线缠绕步骤时，在通用层，通过将具有伺服直径(“计算的线缠绕直径”)的线的线性速度相关联计算线缠绕速度，以便保持设定的线缠绕拉伸(由线的类型定义)。通过将合适的传感器检测到的跳跃器的位置与预设的参数相比较控制设定的线缠绕拉伸。
可使用不同的方法计算线性线缠绕速度：
-通过测量缠绕的线的线性速度和缠绕线轴的角速度；获得的测量必须适当地过滤，以便避免由于测量干扰导致的错误计算；或
-通过在缠绕开始时使用线轴的直径和通过借助使用跳跃器的线卷的外径值的后续修正。
应该指出，跳跃器位置传感器提供对应于杆的旋转的模拟信号，所述杆的旋转转变为弹簧的行程(单位为[mm])的。
在这种线的类型内设定的参数以N/mm2表达。在软件层面实施该比较，因此将弹簧的行程转变为力(使用已知的等式F＝k*x)，该力与线的横截面相关，并提供线缠绕拉伸。众所周知，跳跃器可安装在线性单元上；在这种情况下，杆执行平移位移。
跳跃器位置传感器，而不是弹簧，可包括另一个装置，例如，具有给定横截面并且以由合适系统调节的压力供给空气的气压缸，以便实现需要的线缠绕拉伸。
在线缠绕时，通过将由生产类型定义的线的线性速度、伺服直径以及线缠绕节距相关联，定义线分配装置的位移速度。
在存在谷或峰且因此与伺服直径相比较存在线缠绕直径的瞬间变化的情况下，跳跃器移动，因此生成位置信号的变化，位置信号的变化被解释为存在峰或谷，存在因此引起线分配装置的位移速度的变化。
在层的渐进填充期间，能横向移动的线分配装置更靠近线轴的法兰移动，并且与为了控制线轴的正确插入而实施的检查期间存储的位置对应的高度视为理论反演位置。
当线分配装置更靠近所述理论高度移动时，如果有峰或谷(且因此，相较于伺服直径有线缠绕直径的瞬间变化)，跳跃器移动，因此产生位置信号的变化，位置信号的变化被解释为存在峰或谷，相较于理论瞬时，峰或谷的存在因此引起反演命令中的提前或延迟。在其中执行该校正操作的邻域由机器的技术参数定义并且与线轴的类型相关联。
开发合适的控制策略以正确解释跳跃器的位置变化，以便正确消除峰和谷。
线缠绕步骤时，线分配装置的移动单元可因意外原因停止。
在这种情况下，线在相同位置点缠绕，并且因此堆起(形成所谓的“粗糙部分”)且因此跳跃器改变其角位置，并且跳跃器的位置和线分配装置的位移速度之间的关联性允许机器停止，以便避免产生剔退件且以便保护机器免于线堆起后线刹车引起的意外破坏。
根据本发明，提供了一种根据独立权利要求1，优选地根据直接或间接依赖前面所述的独立权利要求的权利要求的任一项的方法。
附图说明
参考机器将线缠绕到线轴的示意图，一旦熟读下面的描述就能更好理解关于方法的本发明。如下文将更详细的描述，该机器装有传感器，传感器被设计为控制根据本发明的方法。
具体实施方式
在附图中，数字10表示将线缠绕到线轴100的机器，在线轴100上，可实施根据本发明的方法。
机器10包括下面的联机布置的装置：
(a)进给待缠绕到线轴100的线(未示出)的进给装置20；众所周知，该进给装置20包括拉伸模21，拉伸模21由同步电机22(例如，无刷电机)借助一对转轮23和24驱动旋转，转轮23和24经由带25彼此连接；同步电机22与相关编码器26关联且由电子板27控制；
(b)跳跃器，其依次包括：凸轮31，安装在轴32上，该轴32在杆33上枢转，在杆33上旋转安装有线传输滑轮34；传感器35，不与凸轮31的表面接触；传感器35根据其读数头与凸轮31表面的距离提供模拟信号；因此，传感器35生成的信号的变化测量凸轮31的表面的距离的变化；
(c)线分配装置40，其包括蜗杆41，蜗杆41控制线分配装置的滑轮沿轴线(X1)并根据箭头(F1)和(F2)定义的两个方向之一的位移；蜗杆41由同步电机43(例如，无刷电机)借助一对转轮44和45驱动旋转，转轮44和45经由带46彼此连接；同步电机43与相关编码器47相关联且由电子板48控制；
(d)线轴组件50，其包括上面所述的线轴100，线(未示出)缠绕在线轴上以便形成线卷(未示出)；此外，线轴组件50包括相关的同步电机51，同步电机51促使线轴100借助一对转轮52和53(绕轴线(X2-箭头(R)))旋转，转轮52和53彼此借助带54连接；同步电机51与相关编码器55相关联且由电子板48控制；以及
(e)传感器60，传感器60被设计为读取线轴100的位置和包含法兰的线的构造；尤其，优选地，尽管不必要，传感器60不用安装在线分配组件40上。
顺便，应指出，耦合到各个编码器26,47和55的每块电子板27,48和56履行功率控制功能(因为电子板用于将直流电转变为交流电)和关于从各个编码器26,47和55接收的数据/发送到各个编码器26,47和55的数据纯粹的软件控制功能。
本发明的优选解决方法中，使用了DC总线架构。
然而，随着施工复杂性的增加，利用DC电机和AC/DC转换器以及利用AC电机和AC/AC转换器均可获得相同的操作。
电子板27,48和56，模拟传感器35以及线轴控制传感器60电子连接到电子控制单元(CC)，电子控制单元(CC)能整合到机器10内且管理用于控制机器10的各个部件的所有功能。
根据本发明的方法包括下面的步骤：
(f1)在电子控制单元的操作面板上设置线轴的主要几何形状数据(借助于专门公式或手动输入的数据)；
(f2)在机器上装载线轴；
(f3)借助于传感器获取线轴法兰的位置；
(f4)计算实际的线轴位置且将实际的线轴位置与在电子控制单元提前设置的“线轴数据”进行比较以检查线轴装载是否成功以及线轴与预期的是否一致；
(f5)如果检查是确定的，继续；或借助于报警信号停止且报告所述问题；
(f6)手动将线粘结到线轴；操作者通过启动特定的命令开始生产；
(f7)检测跳跃器位置，并且基于跳跃器的几何形状和结构，将测量的值转化为线张力的测量结果；
(f8)根据线轴数据、生产数据和跳跃器位置计算伺服直径；以及
(f9)为保持恒定的缠绕张力，根据伺服直径计算线轴电机的速度。
所述方法包括进一步的步骤，该进一步的步骤为根据线缠绕节距以及根据位置传感器检测的跳跃器误差计算移动线分配装置的电机的角速度以确定可能的“谷误差”的存在或可能的“峰误差”的存在，所述位置传感器提供关于零位置和容许误差的模拟信号。在该方法中，如果在线轴缠绕期间检测到“谷误差”或“峰误差”，控制装置确定是否降低或增加线分配装置的速度以填充凹陷或跳过峰。
根据本发明的所述方法的主要优势在于其可靠性。此外，为根据本发明实施所述方法，具有缠绕机是足够的，在缠绕机内具有小数量的传感器。此外，根据本发明的解决方法阻止缠绕机的操作者必须继续/经常修正线分配装置的反转参数，因此减少操作者必须在单台机器上工作的时间。这样，各个操作者可增加其管理的缠绕机的数量。