устройство для контроля отклонения формы торца текстильной паковки

Формула изобретения

Устройство для контроля отклонения формы торца текстильной паковки, состоящее из подвижной каретки, внутри которой имеется герметичная заполненная жидкостью полость, сообщающаяся с трубкой со шкалой, и подвижных щупов, расположенных в отверстиях этой каретки, которые при ее перемещении одним концом опираются на торцевую поверхность контролируемой текстильной паковки, а другим выдавливают жидкость из полости в трубку, при этом объем выдавленной жидкости обратно пропорционален отклонению формы торцевой поверхности от заданной, на каждом щупе имеются электрические контакты, расположенные таким образом, чтобы в крайнем положении любого из щупов происходило замыкание его контакта с контактом, расположенным на каретке, причем концы щупов опираются на контролируемую поверхность через гибкую ленту, подвижно закрепленную на крайних щупах.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к текстильной промышленности, в частности к средствам контроля параметров текстильных паковок крестовой мотки.

Качественная паковка крестовой мотки должна иметь плоский торец. Однако на форму торца в значительной степени влияют деформационные свойства наматываемой нити и технологические режимы формирования паковок. Для правильного выбора режимов формирования паковок крестовой мотки необходимо иметь инструментальные средства для контроля отклонения формы торца паковки от заданной.

Решение задачи осложняется тем, что поверхность текстильной паковки образуется рядом уложенных друг на друга нитей, т.е. характеризуется большой высотой микронеровностей и малой твердостью, что не позволяет использовать в качестве чувствительных элементов устройств для контроля отклонения формы щупы, скользящие по поверхности. Устройство также не должно регистрировать небольшие выступы, образованные выходом нескольких нитей за торец паковки, так как они связаны со структурой намотки, а не с режимами ее формирования.

Известно устройство (Wegener W., Schubert G. Die Verformung des Garnkeorpers in Abheangigkeit von den Spulenbedingungen. - Деформация тела намотки в зависимости от условий наматывания. Zeitschrift feur die gesamte Textilindustrie. 71, 1969, № 6, s.389-400), которое состоит из корпуса, опирающегося о патрон. В отверстиях корпуса размещаются подвижные цилиндрические штифты, которые передвигает оператор до соприкосновения с торцовой поверхностью бобины. По глубине погружения штифтов в корпус определяют ширину паковки на соответствующем диаметре, а при необходимости и отклонение формы торца паковки от заданной. Процесс контроля с помощью описанного устройства не механизирован и поэтому требует много времени. Кроме того, для сравнения величины отклонения формы от заданной необходимо накладывать графики с результатами измерений друг на друга. При этом трудно количественно оценить изменение этого отклонения.

Известно также устройство, описанное в патенте США №4611408, в состав которого входят щупы, контактирующие с поверхностью, форма которой подлежит контролю. Перемещение щупов в каждой из точек контакта соответствует отклонению формы поверхности от требуемой. Перемещения щупов через цилиндрические катки передается на сухари, имеющие трапецеидальную форму, причем катки контактируют с боковыми наклонными гранями сухарей. Сухари помещены в общую обойму боковые поверхности которой также выполнены наклонными. Катки, контактирующие с крайними щупами, опираются о боковые, наклонные поверхности крайних сухарей и боковые, наклонные поверхности обоймы. В результате воздействия катков на сухари и обойму, обойма смещается на величину, пропорциональную суммарному перемещению щупов, опирающихся на контролируемую поверхность. Смещение обоймы отображается с помощью индикатора часового типа и служит обобщенным показателем отклонения формы контролируемой поверхности от заданной.

Описанное устройство имеет ряд недостатков, которые не позволяют использовать его для контроля отклонения формы торцов бобины. Основным из этих недостатков является то, что смещение контролируемой детали, как целого, будет зафиксировано как искажение формы. При контроле деталей машин это не является проблемой, так как всегда можно обеспечить соответствующее базирование и закрепление контролируемой детали. Положения текстильных паковок, намотанных на разных выпусках машины, относительно патрона могут существенно изменяться, однако это не является дефектом намотки и не должно влиять на результаты контроля.

Вторым существенным недостатком известного устройства является то, что из-за использования большого числа механических контактов, посредством которых происходит преобразование перемещений отдельных щупов в суммарное перемещение, сила, прикладываемая в месте контакта щупа с контролируемой деталью, имеет значительную величину. Это приводит к смятию поверхности бобины в точке контакта и, как следствие, к искажению результатов контроля.

Еще одним недостатком является то, что известное устройство позволяет проводить контроль формы поверхности только в ряде точек, расположенных на поверхности. При этом контрольная точка может попасть на выступ, образованный выходом отдельных нитей за торец паковки, что также приведет к искажению результатов.

Прототипом предлагаемого изобретения является SU 1816959, G 01 B 5/02, от 23.05.1993, в котором заявлено устройство для контроля размеров. Устройство состоит из корпуса, внутри которого имеется герметичная полость, замкнутая в нижней части упругим элементом в виде мембраны. Полость соединена каналом с узлом отсчета, выполненным в виде трубки с поплавком и шкалой. Под упругим элементом располагается ряд щупов, упирающихся в него верхним концом. Корпус при помощи направляющих скалок установлен на основании. На скалках с возможностью перемещения по ним установлена платформа, на которой закреплен элемент для базирования контролируемой детали и упор, ограничивающий перемещение платформы.

Для проведения контроля платформа с закрепленной на ней деталью перемещается вверх до упора. При этом поверхность контролируемой детали контактирует со щупами и перемещает их вверх, а они в свою очередь прогибают упругий элемент, вытесняя часть жидкости в трубку. Суммарный объем вытесненной жидкости соответствует дополнительному объему детали, расположенному за эталоном.

В устройстве отсутствуют механические промежуточные элементы, это позволило снизить усилие со стороны щупов на поверхность контролируемой детали. Однако прототип обладает недостатками описанной ранее конструкции. А именно, смещение контролируемой детали, как целого, будет зафиксировано, как искажение формы, что недопустимо при контроле отклонения формы торцов текстильных паковок.

Так как прогиб упругого элемента под любым щупом определяется не только размером детали в точке, расположенной под этим щупом, но и перемещение щупов всех остальных щупов, то устройство не обеспечивает однозначного соответствия между перемещением щупов и формой контролируемой поверхности.

Использование описанного устройства для контроля формы торца текстильной паковки нецелесообразно также из-за того, что возможно попадание щупа на выступ, образованный выходом отдельных нитей за торец паковки, что приведет к искажению результатов.

Целью предлагаемого изобретения является повышение качества продукции текстильной промышленности при оперативном контроле параметров текстильных паковок с помощью устройства для контроля формы торца паковок, которое позволяет получать обобщенный показатель, характеризующий отклонение формы торца от заданной. Устройство характеризуется малым давлением на контролируемую поверхность, что исключает существенные искажения ее формы и не учитывает смещение паковки как жесткого целого, а также небольшие искажения формы, вызванные выходом отдельных нитей за торец паковки. Указанный выше технический результат достигается тем, что устройство для контроля отклонения формы торца текстильной паковки состоит из подвижной каретки, внутри которой имеется герметичная заполненная жидкостью полость, сообщающаяся с трубкой со шкалой, и подвижных щупов, расположенных в отверстиях этой каретки, которые при ее перемещении одним концом опираются на торцевую поверхность контролируемой текстильной паковки, а другим выдавливают жидкость из полости в трубку. При этом объем выдавленной жидкости обратно пропорционален отклонению формы торцевой поверхности от заданной. На каждом щупе имеются электрические контакты, расположенные таким образом, чтобы в крайнем положении любого из щупов происходило замыкание его контакта с контактом, расположенным на каретке, причем концы щупов опираются на контролируемую поверхность через гибкую ленту, подвижно закрепленную на крайних щупах.

На чертеже показана схема устройства для контроля отклонения формы торцов текстильных паковок от заданной.

Устройство состоит из основания 1 и стоек 2 с укрепленными на них двумя цилиндрическими направляющими 3, по которым перемещается каретка 4. Каретка представляет собой закрытый сосуд в форме прямоугольного параллелепипеда, в одну из сторон которого вставлены щупы 5. Щупы проходят внутри пружин растяжения 6 и закреплены за один из их концов. Второй конец пружины 6 крепится к внутренней стороне каретки 4. Для обеспечения герметичности на пружины плотно надеты резиновые колпачки 7, крепление которых к каретке также герметично. Свободные концы щупов опираются о тонкую металлическую ленту 8, закрепленную на крайних щупах таким образом, чтобы не препятствовать ее движению перпендикулярно им. Бобина 9 устанавливается на бобинодержателе 10, укрепленном на стойке 11. Под кареткой в стойке 2 установлен ходовой винт 12, который может перемещать каретку с укрепленными на ней щупами по направляющим 3. Полость каретки с помощью резиновой трубки 13 сообщается со стеклянной трубкой 14, расположенной в защитном кожухе 15, на наружной поверхности которого нанесена шкала 16. Полость каретки и трубки 13 и 14 заполнены подкрашенной жидкостью. На щупах 5 закреплены подвижные контакты 17. А на каретке общий для всех щупов неподвижный контакт 18. Момент замыкания контактов 17 и 18 индицируется лампочкой 19 на панели управления.

Работает устройство следующим образом. Перед началом измерения каретка находится в крайнем правом положении. При этом щупы не препятствуют установке бобины 9 на бобинодержатель 10. После ее установки вращением маховика 20 с помощью ходового винта 12 каретка подается влево, металлическая лента 8 укладывается на поверхность бобины 9 и повторяет профиль ее торца. При этом локальные выступы, образованные небольшими группами нитей, выступающими за торец, сминаются. Щупы 5 прижимаются к ленте 8 и вдавливаются во внутреннюю полость каретки, заполненную жидкостью. При этом жидкость выдавливается в стеклянную трубку и уровень ее повышается. Перемещение каретки производится до тех пор, пока хотя бы один из контактов 17 не замкнет контакт 18. При этом загорается лампочка 19, что является сигналом о достижении кареткой 4 рабочего положения, в котором и считывается показание отклонения формы торца.

Величина этого отклонения обратно пропорциональна уровню жидкости в трубке 14.

Таким образом, обеспечивается фиксированное положение бобины относительно измерительной каретки при считывании результатов и исключается влияние смещения бобины, как жесткого целого, на результаты контроля. Уровень жидкости в трубке 14 характеризует среднее отклонение формы образующей торца от прямолинейной. Для оценки отклонения всей поверхности торца от заданной формы требуется многократное повторение описанных выше операций.

После окончания одного цикла измерения каретка отводится в крайнее правое положение и бобина поворачивается вокруг своей оси на некоторый угол, определяемый делительным механизмом, вмонтированным в стойку 11 (не показан). После чего процесс измерения повторяется. Таким образом, производится замер отклонения формы торца от заданной на всей паковке.

Устройство позволяет оперативно контролировать отклонение формы торцов паковок крестовой мотки от заданной, вносить на основе полученных результатов коррективы в технологический процесс наматывания и за счет этого повышать качество продукции текстильного производства.