[发明专利]光电纱线传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的喂纱装置，并涉及一种如权利要求16前序部分所述的光电纱线传感器。

背景技术

DE-A-19612953公开了一种喂纱装置中的光电纱线传感器，所述纱线传感器包括类似栅栏形的反射带，所述反射带由条形孔或者侧向设置的孔区域限制。仅光源的部分光被用于扫描纱线。

WO 00/48934 A的喂纱装置的光电纱线传感器具有作为光源的LED或激光二极管，激光二极管，即所谓的VCSEL(垂直腔面发射激光器)，其可以产生直对着储纱体的反射纱线扫描区的窄锥形光束。该光束在扫描区上产生十分圆的光斑，即环状且小的光斑。该扫描区是回射的，即以和光射到该光扫描区相同的方向反射光。该反射纱线扫描区沿该储纱体的圆周方向凸起弯曲，从而使得当光斑被反射到接收器时大致散布到纵向或椭圆形光带中。光斑在由该储纱体外围所携带的纱线绕组的轴向上散布。上述公开提到一种在光路上设置透镜或孔隙的实施方式，即在发光二极管作为光源以在反射纱线扫描区获得光斑尽可能小且清晰的光斑的情况下。由于来自集中小光斑的反射光通过凸起的反射纱线扫描区沿储纱体的圆周方向仅被散布少许的事实，需要相对高的精度来适当地定位及对齐光源和接收器。不可避免的制造及装配公差破坏了接收器的读取质量，并在一系列配备了理论上相同的纱线传感器的喂纱装置中造成严重的扫描波动。

本发明的任务是提供一种喂纱装置和一种上述的光电纱线传感器，改善了光电纱线传感器的接收器的读取质量，并且其比现有技术中的装置更不易于有制造及装配公差。

发明内容

本发明的目的通过权利要求1的特征或者通过权利要求16的特征来实现。

光路中提供的透明扩展体惊人地改进了接收器的读取质量，并更好地补偿了不可避免的制造及装配公差。而且，纱线传感器的运行对出现在固定安装的光源/接收器组合与储纱体上的反射纱线扫描区之间的不可避免的相对运动一点都不敏感。

假设该改进由于下述事实而产生：透明扩展体已经将由来自光源的光束所产生的扩展体上的基本上线性地在储纱体的圆周方向上的小光斑散布成在反射纱线扫描区上的相对长且清晰的光带，光带的纵轴基本上平行于该储纱体上所携带的纱线绕组轴。光带上的光集中度高并从而导致反射到接收器上的光的高集中度。接着接收器接收透明扩展体重新传送到接收器的被集中的光，并且因此，可靠地响应该反射光，而不管制造及装配公差，也不管储纱体的不可避免的相对运动。纱线绕组一到达反射纱线扫描区的光带的位置，任何来自该光带的反射就急剧中断，以便于接收器可靠地响应在全光照与阴影状况之间最终形成的高度调制。来自接收器的输出信号很强，因此不需要显著放大。该透明实心扩展体已将小且集中的光斑散布到远离反射纱线扫描区的清晰的光带中，从而使得该光带在反射纱线扫描区上相对狭窄但相对长。反射光由透明扩展体采集并被再次转换成十分圆，例如环状的反射光斑，光从反射光斑到达接收器。扫描区上的光带越长，反射光可以被接收器评价及处理的越好。

提供明显的透明扩展体允许改进纱线传感器性能以获得合理成本。该纱线传感器不仅可实施在喂纱装置中，而且可用于利用光反射操作的其它纱线扫描应用操作中。

该透明扩展体优选被构造成使其沿纱线传感器的光轴的两个光方向进行类似操作。从扫描区上的纵向光带反射的大量光由透明扩展体采集，并转换成十分圆的光束，该光束被导向光源/接收器组合的位置以激励接收器。所采集的反射光从光斑发射，该光斑基本上是圆或环状，且具有确保接收器可靠地被反射光射到而不管制造及装配公差的尺寸。

在有利的实施方式中，光源是激光光源，用于发射稍微呈锥形圆和/ 或环状的激光光束，优选红外光。由于激光光源是强光束以及相对低的功耗，因此尤其有优势。

特别有利的是采用垂直腔面发射激光二极管(VCSEL)作为激光光源。VCSEL可成本合理地用于不同规格，具有长久的使用寿命，并且能经受住喂纱装置中恶劣的操作条件而不出现问题。

可替换地，光源可以是发光二极管，优选发射稍微呈锥形的红外光束。