1.本发明涉及一种用于将线卷绕到卷筒上的方法和装置。
背景技术：
2.这种类型的卷绕装置被使用在各种结构类型的纺织机中，例如端头纺纱机、复卷机或绕线机。在此，卷筒、尤其是卷筒管被可转动地支承在两个保持臂之间。这两个保持臂又被保持在共同的具有枢转轴线的枢转臂中。在卷绕过程开始时，卷筒管贴放在支撑辊上且经由驱动器被置于转动中，由此在支撑辊和卷筒管之间输送的线或纱被卷绕到卷筒管上并形成卷筒。使用由不同的材料、例如塑料或纸制成的各种不同类型的圆柱形或圆锥形的卷筒管。卷筒管可以被设计成具有或不具有侧部凸缘。线在卷绕期间利用横移装置沿卷筒管的纵轴线来回运动，由此形成在结构和形状上不同类型的绕线。卷筒管的驱动直接经由马达进行，该马达将管接收部中的至少一个置入转动中，或者间接地经由平行于卷筒管布置的摩擦辊来进行。摩擦辊在此同时用作支撑辊。摩擦辊在此可以被实施成所谓的带槽滚筒。带槽滚筒设有导纱器，通过带槽滚筒的转动将导纱器引导到狭缝中，使得线来回运动。在直接驱动卷筒管的情况下，线的横移通过单独的铺设单元来提供，且卷筒管的支撑经由单独的支撑辊来提供。线在此情况下在支撑辊和卷筒管、尤其是已经位于卷筒管上的线之间被夹住且由此被放到卷筒管上。进入夹住的线事先经过线制动器，其使得卷绕到卷筒上的线被加载恒定的线拉力。
3.通过卷绕过程，所产生的卷筒的直径通过卷绕到卷筒管上的线而不断地增加。结果导致支撑辊和卷筒管的纵轴线之间的距离增大，这通过保持壁绕枢转臂的枢转轴线的运动来补偿。从现有技术中已知卷绕装置，其为了该运动而配备有枢转驱动器。同样已知的是，枢转驱动器可配备角度测量，由此使相应的控制装置在任何时候都知道枢转驱动器处于何种位姿中。
4.但是，通过卷绕过程，贴放在支撑辊或摩擦辊上的卷筒的自重也增加。由此提高了作用到卷筒表面上的压紧力。为了使该压紧力不会变得过大，从现有技术、例如ep1820764a2中已知的是使用配重，该配重将压紧力近似保持在恒定的水平上。同样，wo2019/00729a1公开了一种卷绕装置，其中，测量压紧力并且通过枢转臂的枢转驱动器的运动来调节压紧力。在卷绕过程结束后，必须将制成的卷筒从支撑辊或摩擦辊上抬离，以便能够将卷筒从保持臂中取出并且能够装入新的卷筒管。卷筒的抬离通过枢转臂的枢转过程来完成。
5.卷绕装置的已知的实施方案的缺点是，对于进一步的加工所决定性的由卷筒的直径和重量组成的品质特征无法通过卷绕装置本身来获知且因此必须在卷绕过程之后手动地确认。卷筒的重量和直径在进一步的加工中是重要的，例如，在进一步的过程中必须同时将多个卷筒同时装入在机器上且在此必须确保多根线或纱能够以相同的方式从卷筒上被开卷且也能够具有相同的长度。纱通常也以重量为单位进行交易，因此对卷筒重量的了解也具有经济意义。
6.此外也无法获知卷筒的密度，这导致必须基于操作人员的经验，通过尝试设定卷绕装置的各种不同的参数来达到希望的密度。卷筒的密度例如对染色过程中的进一步加工具有突出的意义。
技术实现要素：
7.因此本发明的任务在于，提出一种用于将线卷绕到卷筒上的方法和装置，其能够实现制造具有预先确定的特性的卷筒。此外本发明的任务在于提出一种方法，该方法能够实现在考虑确定的品质预设值、例如卷筒密度的情况下调节卷绕过程。
8.该任务通过具有独立权利要求的特征的方法和装置解决。
9.提出一种用于利用控制装置将线卷绕到卷筒上的方法，其中，卷筒在卷绕过程期间贴靠在支撑辊上。在卷绕过程之前放入空的卷筒管，并且该卷筒管能转动地被保持在分别具有接收部的两个保持臂之间，并且这两个保持臂抗转动地被保持在共同的设有枢转驱动器的枢转臂上，其中，所述保持臂中的至少一个被实施成两部分的且这两个部分经由力测量单元连接，且所述枢转驱动器具有角度测量。利用所述力测量单元测量作用到保持臂上的弯曲力，其中，通过控制装置经由枢转臂在预先确定的范围中的枢转运动调节所述弯曲力，且通过设置在卷绕装置的控制装置中的分析装置计算卷筒的直径并计算在卷筒从支撑辊上抬离之后卷筒的重量。
10.借助于力测量单元确定弯曲力的大小。作用到枢转臂的保持臂中的一个保持臂中的力测量单元上的弯曲力通过卷筒的重量和卷筒到支撑辊上的压紧力来确定，该压紧力通过枢转臂、更确切地说通过配属于枢转臂的枢转驱动器来施加。在卷筒直径增加时，保持臂在弯曲力测量装置的卷筒侧从支撑辊上被压开且同时在保持臂的相反侧通过枢转驱动器被固定保持在其角度位姿中或者至少在其枢转运动上被阻止。所设置的调节将测量到的弯曲力实际值进行比较且通过枢转臂的枢转来校正枢转臂的角度位姿，直到测量到的弯曲力实际值与预设的弯曲力额定值对应。由此可以实现，在整个卷绕历程中线始终在相同的压紧力下被贴放到卷筒上。如果没有弯曲力的这种类型的调节，在卷绕历程中在卷筒上将得到越来越强地被压实的线层，这对于以后在线加工的后续过程中的开卷行为产生不利的影响。
11.通过行进到卷筒上的线，连续地提高了卷筒的直径，这导致枢转臂的转动运动且因此也导致枢转驱动器的角度位姿的变化。集成在枢转驱动器中的角度测量确定该变化且经由简单的数学函数可以从角度位姿的变化中计算所引起的卷筒直径的变化。在达到预先确定的卷筒直径时，关断卷绕。附加地，在卷绕驱动器故障的情况下随时都已知卷筒的当前直径，使得在驱动器恢复之前基于该直径可以决定，用现有的已启动的卷筒继续进行有利，还是用空的卷筒管更换该卷筒有利。
12.进一步有利的是，在卷绕过程期间通过分析装置记录弯曲力和卷筒直径。在卷绕历程中的值的记录对于卷绕的线或纱的进一步加工是有意义的。由此可以以已知的特征协调后续的过程，例如后续的纱加工过程中的开卷速度。同样地，通过该记录可以单独地验证单个卷筒的品质。
13.通过借助于弯曲力测量确认卷筒重量的可能性，可以例如在运行中断时将卷筒暂时地从支撑辊上抬离且测量卷筒的当前重量。
14.有利地，在将空的卷筒管放入到卷绕装置中之后实施角度测量和弯曲力测量的校准。在卷绕装置中可以使用不同的卷筒管，它们在其重量和几何尺寸方面都不同。为了避免通过更换卷筒管的类型而造成的测量误差，在放入空的卷筒管之后，测量从支撑辊上抬离的卷筒管的重量且在将卷筒管贴放到支撑辊上之后进行角度测量。如果始终使用相同类型的卷筒管，则因此可以省略校准过程。可替换地也可以设置成，控制装置具有输入场，经由该输入场可以向操作人员确定卷筒管的类型。相应地，对于力测量和角度测量的基本数据被保存在控制装置中。在进一步改进中也可以设想，控制装置识别卷筒管或向卷筒管提供由控制装置接收并处理的数据。
15.优选地，在卷绕过程之后将卷筒从支撑辊上抬离并测量卷筒的最终重量。在卷绕过程结束时，在将整个卷筒从支撑辊上抬离之后，借助于枢转驱动器测量弯曲力。在此，根据枢转臂的角度位姿通过三角函数从弯曲力测量中计算卷筒的重量。由此可以在枢转臂的每个角度位姿中确定卷筒的重量，例如即便当枢转臂为了取出或放下卷筒而被枢转到卷绕装置的与支撑辊相对置的位姿中。其优点在于，所生产的卷筒不仅在其数量上而且也在其重量上是已知的，这能够实现卷筒在其从卷绕装置中取出之后的立即分类且也没有必要对所制成的卷筒进行后续称重。在卷绕过程中断时通过短暂地抬离卷筒，就能够确认卷筒的当前重量。
16.在本发明的进一步改进中在卷绕装置之前测量线拉力。线拉力测量是从现有技术中已知的且常常与用于恒定地保持线拉力的调节相关联。例如ep1318097a1公开了一种用于调节线张力进而调节线拉力的方法和装置。为了实现线或纱的均匀卷绕，有利的是，线或纱利用恒定的张力进入到支撑辊和卷筒之间。线张力的恒定保持可以通过机械器具也可以借助于执行器来实现，方式为，进入到支撑辊和卷筒之间的线事先被或多或少地制动。
17.卷筒的特征在于其密度。密度说明了卷筒被卷绕得有多紧且取决于线拉力和由卷筒与支撑辊协作所施加到进入的线上的夹持力。优选地，在卷绕过程期间从线拉力和弯曲力中确定卷筒的密度。通过测量线拉力检测由运行引起的线拉力调节的波动并且能够实现在卷绕历程的进展中实时的密度确定。在卷绕历程中设置的线拉力通常取决于需卷绕的线或纱的材料、性质和强度。
18.优选将品质指数输入到控制装置中，所述品质指数确定卷筒密度的公差范围。所达到的卷筒品质是通过以何种密度波动制成卷筒来衡量的。在高品质下仅允许整个卷绕过程中很小的密度波动。如果确认了特别高的品质指数，则可行的是由于卷筒密度的很小的许用公差范围而导致弯曲力的相应的精确调节进而导致很小的卷绕速度。相反，如果接受较大的公差范围，则可以更快地制造卷筒。
19.在预设卷筒密度的情况下，优选在卷绕历程期间在恒定的线张力下基于预设的卷筒额定密度在公差范围之内进行弯曲力的调节。通过这种做法可以制造刚好匹配对于大小和重量以及针对进一步加工所需品质的要求的卷筒。
20.有利的是，卷筒的最终重量或卷筒在卷绕过程中的密度变化由控制装置输出或被提供给卷筒。数据的输出在此可以进行到存储器中，该存储器可例如经由相应卷筒的识别而被带入到与该卷筒的关联中。可替换地，当卷筒从卷绕装置中被提取时向卷筒提供数据组。在此可以将数据印刷到卷筒管上或写入到被紧固在卷筒管上的芯片中。也可以按照不同的品质级别对制成的卷筒进行相应的颜色编码。同样可以将相应的信息印到标签上，该
标签被粘到卷筒上。
21.进一步提出一种用于将线卷绕到卷筒管上的卷绕装置，其中，该卷绕装置具有：控制装置；具有枢转轴线的枢转臂；具有角度测量的用于使枢转臂绕枢转轴线运动的枢转驱动器；抗转动地布置在枢转臂上且彼此平行间隔地延伸的两个保持臂，每个保持臂具有可转动地布置在保持臂的背离枢转臂的端部上的用于卷筒管的接收部；和用于贴放卷筒管的支撑管。进一步地，保持臂中的至少一个被实施成两部分的并且这两个部分经由力测量单元连接。力测量单元是用于测量作用到保持臂上的弯曲力的弯曲梁称重单元。通过控制装置中的分析装置提供卷筒直径的计算以及在卷筒从支撑辊上抬离之后卷筒重量的计算。
22.力测量单元可以例如被实施成测力计或称重单元，在此可以使用不同结构类型的所谓的力传感器。例如已知这样的力传感器应用，在这些力传感器中力作用到弹性的弹簧体上且使其变形。弹簧体的变形经由电阻随应变而变化的应变计被转化成电压的变化。经由测量放大器记录电压进而记录应变变化。这可以基于弹簧体的弹性性质被换算成力测量值。作为弹簧体采用弯曲梁、环形扭力弹簧或其它结构形式。在一其他结构类型的称重单元中采用压电陶瓷元件。在此，通过压电材料的定向变形，在压电晶体的基本单元之内形成微观的偶极子。在晶体的所有基本单元中对与此相关联的电场的求和导致了宏观上可测量的电压，该电压可以被换算成力测量值。称重单元从现有技术中已知且如今广泛用于力测量和重量测量。优选地，力测量单元是弯曲力称重单元。其具有结构坚固且简单的优点。保持臂的两个部分分别被紧固在弯曲力称重单元上，由此使弯曲力称重单元成为保持臂的一部分。
23.有利地在卷绕装置之前提供线拉力测量。上面描述的测量与线拉力测量的结合得到了确定卷筒密度的可能性。优选地，在控制装置中提供品质指数的预设，用于确定弯曲力调节的范围。卷筒的品质通过其均匀性来确定。如果弯曲力的调节在窄范围中、更确切地说以很小的公差来进行，则得到具有更高品质的卷筒。为了能够相应地设定所述装置，在控制装置上设置输入装置，操作人员可通过该输入装置设定针对随后的卷绕的希望的品质级别。
24.在进一步改进中，卷绕装置具有用于将数据传送到卷筒或卷筒管上的写入装置，其中，所述传送通过打印或电子传输来设置。为了能够针对接下来的过程利用所获得的关于制造的卷筒的性质和品质的数据，必须将这些数据提供给卷筒。另外，卷筒的进一步加工也可以在另外的车间或通过另一公司来实施。在此，数据也可以以代码（例如条形码或二维码）的形式被施加到卷筒或卷筒管上。可替换的是，将信息传送到在卷筒或卷筒管中装入的存储器芯片（例如rfid芯片）中。
附图说明
25.本发明的其他优点在下面的实施例中描述。其中：图1 示出了按照本发明的卷绕装置的一实施方式的示意性俯视图；图2 示出了沿按照图1的方向x的卷绕装置的示意性侧视图。
具体实施方式
26.图1示出了卷绕装置1的一实施方式的示意性俯视图，图2示出了沿图1的方向x的
卷绕装置的示意性侧视图。卷绕装置1包括卷绕框架，该卷绕框架具有：具有枢转轴线11的枢转臂10、第一保持臂6和第二保持臂7。保持臂6和7相对置地被抗转动地紧固在枢转臂10的相应端部上。由此保持臂6和7通过枢转臂10的枢转运动14与枢转臂一起绕枢转轴线11枢转。为了枢转臂10的枢转运动14设置驱动器13，在所示的实施例中驱动器13作为电动马达示出，其中，枢转驱动器13具有用于确认枢转臂10的位姿的角度测量。枢转臂10经由相应的支撑件24被保持在机器框架26中。进一步地，相对置地在保持臂6和7的背离枢转臂10的端部上分别经由支承螺栓安装一用于卷筒管5的接收部8和9。在此，第一接收部8和第二接收部9被布置在共同的卷筒轴线18中。在接收部8和9之间夹持卷筒管5。两个接收部8和9中的一个、例如接收部8沿卷筒轴线18的方向可移动地被保持在保持臂6中。由此可以将卷筒管5放入到接收部8和9之间且紧接着将接收部8朝接收部9压紧进而夹持卷筒管5。在所示的实施例中接收部9在卷筒轴线18中与驱动器轮19连接。该驱动器轮19通过卷筒驱动器20、例如马达式驱动的链驱动器被置入转动中，这通过与接收部9的连接导致卷筒管5沿转动方向23的旋转。
27.与卷筒管5的卷筒轴线18平行地布置支撑辊3，卷筒管5基于枢转臂10绕枢转轴线11的枢转运动14而贴靠在支撑辊上。支撑辊3通过相应的保持件25被可转动地紧固在机器框架26中。通过卷筒管5沿相应的转动方向23的旋转将靠放到卷筒管5上的线4卷绕到卷筒管5上且形成卷筒2。在卷绕过程、所谓的卷绕历程期间，利用横移装置21使线4沿卷筒管5的卷筒轴线18来回运动。借助于横移装置21的运动方向，可以在卷筒管5上产生不同类型的绕线、更确切地说卷筒2。通过在卷筒管5上形成绕线，卷筒2的直径17增大，由此基于在支撑辊3上的贴靠，卷筒轴线18进而保持臂6和7从支撑辊3上绕枢转轴线11从支撑辊3上枢转开。在卷绕过程期间，线4被夹持在卷筒管5、更确切地说已经被卷绕在卷筒管5上的线4和支撑辊3之间，从而得到了紧贴在卷筒管5上的绕线。在此施加的夹持力通过在卷绕过程期间变大的卷筒2的自重而不断地增大。为了能够保证恒定的夹持力，通过枢转驱动器13将枢转臂10绕枢转轴线11利用枢转运动14从支撑辊3上抬离。然而该抬离仅实施到在卷筒2和支撑辊3之间保留预先确定的夹持力为止。作为对于夹持力和通过枢转驱动器13抬起枢转臂10的反应，得到了保持臂6和7中的弯曲力27。在所示的实施例中力测量单元12被集成到保持臂6中。保持臂6被实施成两部分的。保持臂6的第一部分15将枢转臂10与力测量单元12连接起来而保持臂6的第二部分16从力测量单元12引导至卷筒轴线18。保持臂6的这两个部分15和16与力测量单元12螺栓连接，其中，力测量单元12被实施成弯曲梁称重单元。
28.在卷绕装置1之前在线4的进程中布置线拉力测量22。利用线拉力测量22测量线拉力28且通过制动装置（未示出）将线拉力调节到预设值上。由此可以将卷绕到卷筒2上的线4利用恒定的线张力被带入到支撑辊3和卷筒管5、更确切地说卷筒2之间的夹持部位中。
29.本发明不限于所展示的和所描述的实施例。在专利权利要求范围内的变型是可能的，正如特征的组合一样，即使这些特征在不同的实施例中被展示和描述。
30.附图标记列表1 卷绕装置2 卷筒3 支撑辊4 线
5 卷筒管6 第一保持臂7 第二保持臂8 第一接收部9 第二接收部10 枢转臂11 枢转轴线12 力测量单元13 枢转驱动器14 枢转运动15 保持臂的第一部分16 保持臂的第二部分17 直径18 卷筒轴线19 驱动器轮20 驱动器21 横移装置22 线拉力测量23 卷筒的转动方向24 支撑件25 支撑辊的保持件26 机器框架27 弯曲力28 线拉力。