CN104203788B - 纱线监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在纺织机械中检测纱线质量的方法，纱线穿过一个纺织机械监控单元，通过所述监控单元可以确定至少一个与纱线物理参数相关的测量值(M)，其中将参照至少一个参考值(R)关于位置计算出测量值(M)或从所述测量值得出的值，其特征在于，根据一个或者多个纱线专有的、在分析测量值(M)之前规定的纱线参数来选择参考值(R)。此外，本发明还提供一种纺织机械，其含有至少一个用于监控纱线的至少一个物理参数的监控单元以及至少一个与监控单元有效连接的控制系统。所述纺织机械的特征在于，所述控制系统被配置为根据前述权利要求中一个或者多个所述的方法监测纱线质量。

Description

纱线监测方法

技术领域

本发明涉及一种转杯纺纱机的纱线引出单元，其中包括一个伸入到转杯纺纱机纺纱室内的引纱嘴，以及用于将纺纱室内生成的纱线引出来的引纱管，其中，在从纺纱室中引出来的纱线的引纱方向上，所述引纱管被安装在所述引纱嘴的下游位置。此外，本发明还涉及一种借助转杯纺纱机生产纱线的方法，其中，借助于纺纱转子，在纺位的纺纱室内，由单根纤维构成的纤维材料被扭转形成了纱线，然后，借助于引纱嘴，并经由引纱管，纱线可以从纺纱室内被引出。最后，本发明还描述了一种用于转杯纺纱机中的引纱嘴，所述转杯纺纱机上配备有引纱管结构，经由所述引纱管，借助转杯纺纱机生产出来的纱线可以被引出来。

背景技术

对于纱线质量监测，在现有技术状态下通常采取的做法是：在纱线生产结束后马上实施质量监控(比如在转子纺纱机纺纱位置之后紧接着进行)、或者在生产之后的操作步骤中(比如将纱线从一个线轴转绕到另一线轴期间)监控纱线质量。在这里通常监控物理参数或者与这些参数相关的测量值。比如可采用以下已知方法：通过评估纱线在一个控制面上的投影，分析纱线粗度或者纱线起毛程度，从而推断纱线质量。

为了根据所采集测量值得出关于纱线质量的可靠结论，始终需要有一个参考值，所采集测量值可以与这个参考值相比较。如果测量值与参考值之间的偏差位于预先规定的界限之内，可以认为纱线质量符合规定。专利文件DE 102005017606A1描述了这种纱线监控方法。

参考值在生产过程开始之前通过以下方式确定：在一定时间内对需监控测量值进行监控，并将其转化为参考值。

不过在现有技术状态下采取以上方法是不利的，因为一开始的参考值确定过程耗费时间并存在缺陷。尤其是当开始的参考值确定过程由于某种原因出现错误时，导致整个批次的纱线的质量将不符合规定。

发明内容

所以本发明的目的是提供一种在纺织机械上对纱线进行质量监测的方法，该方法能够避免上述缺点。另外本发明还设计了一种能够实现相应质量监测的纺织机械。

上述目的将通过具备独立权利要求所述特征的方法和纺织机械完成。

本发明所述的纱线质量监测方法具有以下特征：根据一个或者多个纱线专有的、在分析之前规定的纱线参数选择参考值。

也就是说，参考值并非在纱线生产或者其他操作开始时重新计算，而是在质量监控开始之前就已提供给纺织机械。

在上述参数的基础上选择合适的参考值。参数可以如下文中详细描述的那样，反映所生产纱线的物理特性(比如纱线的起毛程度)，也可以采用一个纱线专用代码作为参数。如果要生产一种纱线编号为X、捻度为Y、起毛程度为Z的棉纱，操作员(或者控制系统)就会明白：必需选择所属参考值123并将其提供给纺织机械。通过这种设计，纱线生产开始之前相应的参数值123将被读入或者录入监控系统。在生产过程中被监控的测量值(比如反应纱线粗度)与所述参考值相比较。即使在更换批次之后，也能够再生产具有可复现特性的纱线，因为对于某一种纱线(可以通过一个或者多个参数进行定义)，始终提供或者选择相同的参考值。

参考值选择可以通过上述纱线专用代码实现。不过在选择参考值时也可以考虑多个参数比如纱线编号、起毛程度或者纺纱所用纤维材料。

可将参考值读入一个纺织机械的中心控制单元中，所述中心控制单元从各个单元(比如纺织位置或者绕线位置)收到单独确定的测量值，并将其分别与参考值相比较。也可以采用以下方法：将参考值传输至相应单元的各个监控单元中，并直接在相应单元处实施参考值-测量值比较。如果检测到测量值与(构成相应极限值的)参考值之间的偏差过大，则通过声音和/或光学信号予以提示、或者介入相应单元的控制系统，以便将被监控测量值或者影响测量值的纱线物理参数重新调节到允许范围之内。

特别有利的做法是，将相应参考值存储在一个数据库中，在需要时，即在质量监控开始之前从数据库中读出并传输至纺织机械控制单元(当然数据库也可以是控制系统的组成部分，这样可以省略数据传递过程)。参考值最好与上述参数中的一个或者多个存在联系，以便能够基于参数选择合适的参考值，或者简化这个选择过程。

以下措施特别有利，将纱线粗度作为物理参数，其中可借助一个光学系统采集与该参数相关的测量值，所述光学系统可以分析照射纱线时由纱线所产生投影的几何形状。比如可以使用一个线扫描摄像机，该摄像机对于一个(或者多个并排的)像素列的像素进行分析，以便确定是否识别到投影。这种分析提供关于所穿过纱线宽度的信息(当然在定位摄像机时，应注意像素列不能平行于纱线纵轴方向)。纱线穿过一个(产生可见光或者不可见光的)光源，并在一个相应控制面上产生投影。投影其在一个或多个规定方向上的空间延伸，借助摄像机或者其他系统测定并换算为纱线粗度。纱线粗度是上述物理参数，而测量值可以是根据投影几何形状由摄像机所产生电流的强度。测量值也可以是检测到一个投影的像素数量。

此外可以采用下述有利的做法，选择参考值时考虑将纱线起毛程度、纱线材料、纱线均匀度、纱线纤维细度、纱线刚度、纱线捻度和/或纱线应力作为参数。如果借助参数能够识别纱线，从而为通过纺织机械生产或者进行其他处理的某一种纱线，从数据库中选择一个或者多个所属参考值，那么原则上这些参数都可以使用。

此外可以选择单个值作为参考值，其中将参考值用作测量值的额定值，并对测量值或者从所述测量值得出的值进行数值分析，以确定这些值与参考值之间的绝对偏差。可以(比如)在一定时间内将正负偏差进行累加。如果一定时间内的合计值高于或者低于相应极限值，则发出警示或者调整所选择的纺织机械被监控单元参数(比如转子纺纱机上一个纺织位置的转子转速)。

下述方法同样具有优势，参考值作为单个值存在，对测量值或者从所述测量值得出的值进行分析，以确定其数值是否位于参考值以下的最小值和参考值之上的最大值之间。只要测量值(或者其数值)位于最小值和最大值之间，所属控制系统就会认为纱线质量符合规定。如果超出相关值，则说明存在材料和/或生产误差。因此可以通过人工方式或者自动介入控制系统，以便匹配调整纺织机械的各个运行参数。也可以发出警示，以提示操作员存在偏差。

特别有利的做法是，第一参考值定义允许的最小值，第二参考值定义允许的最大值，在质量监控过程中，检查测量值或者从所述测量值得出的值是否位于最小值和最大值之间。在这种情况下，参考值的规定限于选择两个极限值，所采集测量值应位于这两个极限值之间。如果(比如)已知某种纱线(通过材料、强度、延展性等等参数进行定义)的纱线粗度应位于A和B之间，则数值A和B将作为具有上述参数的纱线所需参考值，存储在数据库中。如果需要生产这种纱线，则将所述参考值从数据库中读出并传输至相应控制系统或者纺织机械的各个监控单元中。

也可以连续采集以及分析测量值。所谓“连续”，可以理解为在实际中连续采集测量值、以便不断获取所述测量值实时值的监控方法。不过也可以按照预先规定的间隔采集和分析数据，这同样属于“连续”进行。此外还可以对测量值的多个单值进行统计分析，以便(比如)每分钟形成一个关于上一分钟所采集测量值的平均值，并将该平均值与参考值相比较。

另外以绝对值形式采集测量值也是有利的。这样可以消除导致误差的、与其他值的关联性。采用这种设计可以通过简单方式在各个纱线批次之间进行测量值比较。尤其是可以确保实现以下目的：当两个XY纱线批次的生产间隔数日或者数周、并且在这段时间内具有不同特性的纱线AB在纺织机械上生产或者进行其他处理时，纱线XY的测量值仍然能够与存储于数据库中的所属参考值进行可靠比较。

在基准测量过程中获取参考值同样具有优势，基准测量过程中，将获取事先确定的基准纱线参数、以及与所述纱线物理参数相关的基准纱线测量值，其中以测量值或者一个由测量值得出的值为基础，确定一个或者多个参考值，参数和参考值以相互关联形式存储在数据库中。换句话说，数据库中的数据通过以下方式生成：数据库中所收录纱线生产期间的测量值，在这种纱线生产期间或者生产完成后获取。还要确定必需的参数，将来一种尽可能与基准纱线相近的纱线生产过程开始之前，借助这些参数从数据库中选取参考值。参考值在数据库中与重要的纱线参数相关联，从而保证在将来任意时刻都能通过输入相关参数由数据库提供参考值。

特别有利的做法是：当超过参考值的最大值或者低于参考值的最小值时，最好通过人工方式定期检查纱线质量，并根据质量检查结果重新规定参考值或者保持参考值不变。换句话说，数据库中存储的参考值并非在所有时间都保持不变。比如可以为一种具有参数X、Y和Z的纱线存储一个参考值A或者最小值和最大值B、C。如果被监控测量值低于最小值B，则对于控制系统和/或操作人员来说，首先表明纱线质量不符合规定。但如果以人工方式或者借助检验装置所进行纱线检查(在纺织机械上或者一个单独检验位置进行检查)，证明纱线质量符合为具有参数X、Y和Z的纱线所规定要求，就可以在数据库中调整参考值A或者最小值和最大值B、C。这种调整可以通过以下方式实现：改动所述值，使得(相对于原始值位于允许范围之外的)测量值重新位于值B和C之间。数据库可以不断调整，因而一次规定的参考值并不意味着排除将来的适配调整(比如当纱线验收人更改纱线质量要求时，可以根据需要缩小或者增大最小值和最大值之间的间隔)。

如果在对纱线实施质量监控之前，从数据库中取出与纱线参数相关的参考值并将其用于质量监控，将是特别有利的做法。最好在更换需生产或者需由纺织机械处理的纱线时，再执行读出过程。如果纺织机械停机时间较长，但对生产相同纱线或者对相同纱线进行其他处理(比如转绕)、并且采集的测量值为绝对值，那么不需要重新读出参考值。

如果将数据库存储在纺织机械控制系统或者监控单元中，将会特别有利。当然也可以将数据库存储在远离纺织机械的地方，当更换需生产或者需进行其他处理的纱线时，以人工方式或者通过相应的网络连接将数据传输至纺织机械。在这种情况下，一个数据库可以服务于安装在不同生产地点的多台纺织机械。

按照本发明的纺织机械具有以下特征：设计有一个控制系统，用于按照事先规定的一个或者多个要求监控纱线质量。关于可能的变型以及优点请参阅上下文中的描述。这一点尤其针对以上所述的纺织机械结构特征(比如已经描述的光学系统，用于测量被监控纱线接受光源照射时所产生投影的几何形状)。纺织机械一般指用于生产纱线的机械设备(比如转子纺纱机、气流纺纱机或者环形纺纱机)。纺织机械同样可以用于将已生产的纱线进一步加工或进行其他处理。比如纺织机械可以设计为绕纱机，借此可以将纱线从一个线轴转绕到另一个线轴上。此外在这里需要指出的是，纺织机械可以拥有唯一一个、也可以拥有多个监控单元，其作用是监控唯一一根或者多根穿过或离开相应纺织机械生产单元或处理单元的纱线。

附图说明

本发明的其他优点在以下图示的实施例中得以描述。其中：

图1示出了一个参考值生成流程图；

图2示出了从数据库中选取参考值的示意图；

图3示出了一个可能的测量值随时间变化的曲线。

具体实施方式

图1以图表形式描述了按照本发明方法获得所需要参考值并将其存入数据库的流程。

首先定义测量值，以后在纺织机械上监控纱线质量时，要采集这个测量值并将其作为质量评估基础。比如可以将一个由摄像机产生的电流信号作为测量值，而摄像机可测定纱线接受灯光照射时所产生投影的几何形状、尤其是宽度。在这种情况下测量值的数值取决于纱线粗度(＝垂直于纱线纵轴方向的空间延伸量)，即对纱线粗度进行监控。

规定测量值后，将为测量值定义参考值。参考值是当纱线质量完好时，测量值应具有的数值。当然作为补充或者备选方案，也可以通过允许最小值和最大值的形式定义参考值，当纱线质量完好时测量值应位于所定义最小值和最大值之间。

为了在通过纺织机械生产某种纱线或者对该纱线进行其他处理时，能够从包含参考值的数据库中调出相应参考值，参考值不但要作为数值存储在数据库中，还应与一个或者多个纱线专有参数建立联系，借助这些参数可随时将相应参考值与某种纱线相对应。作为参数可以使用代码(比如字母数字代码)或者其他的纱线专有参数，比如纱线材料、纱线捻度、纱线单位长度、纱线起毛程度等等。唯一的关键点是，一次规定的参考值也可以在将来某个时刻明确对应某一种纱线。

换句话说，通过本发明所述解决方案可以始终对某一种纱线(比如一种起毛程度为A、强度为B、纱线编号为C的棉纱)进行等值监测。如果需要监控这种纱线，应将所属参考值传输至纺织机械控制系统、或者传输到纺织机械的相应纱线监控单元，从而使监控基准点始终相同。另外如果以测定绝对值的形式进行参数测量，则不必像现有技术状态下的通行做法一样，在每次更换纱线时重新校准监控单元。始终可以对纱线进行可靠地、尤其是可复现地质量监测。

图2展示了在选取正确参考值或者相应最小值和最大值时可以采用的步骤。

首先必需将被监控纱线的参数输入数据库中。数据库提供与参数相联系的所需值。参考值被传输至纺织机械控制系统或者传输到纺织机械的相应纱线监控单元，并作为接下来所进行质量监控的基础。

在监控过程中，纱线测量值通过对代表测量值的被测值进行测量(最好连续测量)而获取，并与参考值相比较。如果测量值位于预先规定的极限值(允许最小值，允许最大值)范围内，则说明纱线质量可以接受。如果测量值低于或者超出所述允许值，则说明纱线质量不符合规定。在这种情况下将发出警示，或者当实施纱线监控时在生产不合格纱线之后紧接着介入相应生产单元的控制系统。目的是调节生产参数，使测量值始终位于所述极限值之内。

图3展示了一种确定或者调整参考值的方法，其中M(y轴)代表测量值，t(x轴)代表时间。

如果某一种纱线尚没有参考值R，首先要规定将来需监控测量值M的种类(比如监控纱线粗度的线扫描摄像机信号)。然后开始采集测量值M，同时相应纱线穿过监控单元(t₀：开始采集测量值M)。如果纱线质量符合规定，则在时间点t₁实时出现的测量值M(或者一个由这个测量值得出的值)被定义为参考值R₁，该值与一个或者多个典型的纱线参数(起毛程度、纱线编号、纱线代码和/或表明某一种纱线特征的其他参数)建立联系，并被存储在数据库中。如果在将来某一时刻需要再次对特性相似的纱线实施监控，将提供参考值R₁，该参考值可以随时从数据库中调取。

如果在测量值随时间变化过程中(例如在图3中的时间点t₂)，纱线监控显示测量值M低于允许的最小值Mi₁(或者：超出允许的最大值Ma1)，纺织机械操作人员可以实施纱线质量检查。如果检查表明纱线质量始终符合规定，则参考值R将从值R₁校正为值R₂。校正后的值将与一个经过相应校正的最小值Mi₂和一个经过相应校正的最大值Ma₂一起存储在数据库中(或者由校正后的值覆盖旧值)。

在接下来的过程中，新参考值R₂或者两个参考值Ma₂和Mi₂，将作为可用于纱线质量监控的新基准值。

本发明不局限于上述结构示例。可以在权利要求范围内对设计结构加以改动，也可以对各种特征加以组合，即使这些特征在不同的结构示例中分别予以描述。

附图标记：

M 测量值；

t 时间；

R 参考值；

Ma 允许的最大值；

Mi 允许的最小值。

Claims (13)

1.一种用于在纺织机械中监测纱线质量的方法，其中纱线穿过纺织机械的监控单元，通过所述监控单元测定至少一个与纱线物理参数相关的测量值M，并且其中参照至少一个参考值R计算出测量值M或从测量值得出的值，其特征在于，根据一个或者多个纱线专有的、在计算测量值M之前规定的纱线特征来选择参考值R，其中所述纱线物理参数包括纱线粗度；作为基准测量过程的一部分确定参考值R，在每一基准测量过程中，获取预先规定的参考纱线特征以及与所述纱线物理参数相关的参考纱线的测量值M，其中以测量值M或者从所述测量值得出的值为基础，确定一个或者多个参考值R，所述纱线特征和参考值R以相互关联形式存储在数据库中；根据纱线质量调整数据库中的参考值R。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述纱线特征从含有多个参考值R的数据库中提取所述参考值R。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中通过光学系统采集与纱线粗度相关的测量值M，所述光学系统分析纱线在光照下产生投影的几何形状。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在选择参考值R时，所述纱线特征包括纱线起毛程度、纱线材料、纱线均匀度、纱线纤维细度、纱线刚度、纱线捻度和/或纱线应力。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，选择单个值作为参考值R，其中将参考值R用作测量值M的额定值，并对测量值M或者从所述测量值得出的值进行计算，以确定它们与参考值R之间的绝对偏差。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，参考值R作为单个值存在，对测量值M或者从所述测量值得出的值进行计算，以确定是否位于参考值R以下的最小值Mi和参考值R之上的最大值Ma之间。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，参考值R包括第一参考值和第二参考值，其中第一参考值定义允许的最小值Mi，第二参考值定义允许的最大值Ma，在质量监测过程中，将检查测量值M或者从所述测量值得出的值是否位于最小值Mi和最大值Ma之间。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，测量值M的测定和分析是连续的。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以绝对值形式确定测量值M。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当超过参考值R的最大值Ma或者低于参考值R的最小值Mi时，手动地定期检查纱线质量，并根据质量检查结果重新规定参考值R或者保持参考值不变。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，监测纱线质量之前，从数据库中取出与纱线特征相关的参考值R并将其用于纱线质量监测。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，数据库存储在纺织机械控制系统或者监控单元中。

13.纺织机械，含有至少一个用于监控纱线的至少一个物理参数的监控单元以及至少一个与监控单元有效连接的控制系统，其特征在于，所述控制系统被配置为根据上述权利要求中任一项所述的方法监控纱线质量。