CN102061535A - 用于从纺纱路线上的纤维的捆包中自动拾取纤维的设备和方法 - Google Patents

Abstract

一种从捆包中拾取纤维的拾取设备(4)包括能够根据加工的需求以恒定不变的力或恒定不变的节距进行控制的平移臂(10)。为了以恒定不变的力或恒定不变的节距进行控制，选择基于臂的状况和加工的类型而自动进行。

Description

用于从纺纱路线上的纤维的捆包中自动拾取纤维的设备和方法

技术领域

本发明涉及一种用于从纺织品生产线上的纤维的捆包中自动拾取纤维的设备和方法。

背景技术

从捆包中拾取成束的纤维是加工的第一步，这导致由纤维形成纱线。

对于所有的捆包而言，具有相同的地理原产地或由相同的纤维组成是罕见的；事实上，由于天然纤维具有高度取决于源产地以及植物类型的特性，因此将纤维混合以获得具有所需质量特性的最终的纱线并使生产成本最小化。

此外，通常会对合成纤维或诸如来自于精梳废料的“精梳”纤维之类的来自于产品废料的纤维进行加工。

捆包通常被沿拾取设备的侧面成排定位并且所有的捆包并不处于同一高度，以便在被成排放置时，它们具有错列的轮廓。此外，正是由于它们不同的原产地和纤维质量，因此，捆包的密度不同。而且，同一捆包内的密度也存在差别，在自由的上表面上的密度较小(即捆包在表面上是较软的)而中间(捆包，即，在中心处)较密。

拾取设备通常由在轨道上平移的支柱组成，成排的捆包位于轨道的侧面；这些支柱支承摆臂，该摆臂在捆包的上方经过并且通常利用装备有尖端的转辊拾取一层纤维。该支柱沿轨道进行往返运动，从而使臂每次经过都拾取一层纤维。

例如在本申请人名下的文件EP-A1-1571244中描述了拾取设备的一个示例。

如上所述，捆包的轮廓是错列的并且纤维的密度并非是恒定不变的。

为了从一排捆包上执行拾取，一些拾取设备预见到如下设定：开始拾取的高度以及将要被拾取的层的厚度；每次经过时，该机器降低臂以拾取另一层。在单次经过期间，臂的高度保持恒定不变。

这种设备可能会在特别是加工的开始时，在轮廓是错列的情况下并且由于不同的纤维密度而产生问题。

反之，由Marzoli S.p.A制造的B12N设备是一种装备有其高度根据臂作用在捆包上的压力而进行调节的臂的自动拾取设备；这种设备甚至是在加工开始时也正确地操作。

发明内容

本发明的目的是进一步改进自动设备，并确定一种改进的用于从纤维的捆包中拾取纤维的方法。

此目的通过一种拾取设备来实现，该拾取设备包括：

-臂，其能够在捆包的上方沿水平拾取轴线平移，装备有能够从捆包的自由表面拾取纤维的拾取装置；

-传送装置，其能够将拾取到的纤维传送至后续工序，所述传送装置操作性地连接于所述拾取装置；

-致动装置，其能够使所述臂以受控的方式竖向运动；

-第一控制装置，其能够调节致动装置以基于限定捆包的状态或拾取设备的状态的第一组参数的值来控制臂的竖向运动；

-第二控制装置，其能够调节致动装置以基于限定捆包的状态或拾取设备的状态的第二组参数的值来控制臂的竖向运动；

-启动装置，其能够根据限定捆包的状态或拾取设备的状态的一组选择参数的值来致动所述第一控制装置或所述第二控制装置，以借助于所述第一控制装置或所述第二控制装置调节所述致动装置。

此目的还通过自动方法来实现，该方法包括如下步骤：

-使装备有拾取装置的臂移动到纤维的捆包上并拾取一层纤维；

-使臂以受控的方式竖向运动；

其中，该使臂以受控的方式竖向运动的步骤可选择地通过下述方式进行：

a)基于限定捆包的状态或拾取设备的状态的第一组参数的值来控制臂的竖向移动；

或

b)基于限定捆包的状态或拾取设备的状态的第二组参数的值来控制臂的竖向移动；

-根据限定捆包的状态或拾取设备的状态的一组选择参数的值来选择模式a)或b)。

附图说明

根据本发明的设备和方法的特征和优势将通过下文作为非限制性示例并参照附图进行的描述而是显而易见的，其中：

-图1示出了根据本发明的根据优选实施方式的从一捆纤维中拾取纤维的拾取设备的轴测图；

-图2示出了根据本发明的拾取设备的方框图；

-图3示出了根据本发明的拾取设备的臂的简图；

-图4a至4c示出了拾取阶段。

具体实施方式

参照附图，附图标记1总体上表示纤维生产线上的拾取单元。

该单元1包括轨道2，该轨道2沿平移轴线X具有延伸部。纤维的捆包沿轨道2、沿所述轨道的一侧或两侧、时而连续时而彼此间隔地定位。这种捆包占据地面上位于轨道2旁边的拾取区域。

优选地，该单元1包括排出管道3，该排出管道3与位于该拾取设备的下游的其它设备相联系，执行后续工序或吸尘。例如，该排出管道3定位在轨道2的导轨之间。

该单元1还包括拾取设备4，该拾取设备4放置在轨道2上并且一旦接到指令就能够沿轨道2平移。

具体来说，该设备4包括：滑架6，该滑架6例如装备有轮，放置在轨道2上；以及支柱8，该支柱8沿垂直轴线Y具有延伸部，放置在滑架6上。

该设备4还包括臂10，该臂10从该支柱伸出从而展现于定位有捆包的拾取区域的上方；换言之，该臂的形状类似于旗帜。

根据一种实施方式，支柱8或臂10可以绕垂直轴线旋转以从定位在轨道2的一侧或另一侧上的捆包中拾取纤维。

该拾取设备4还包括由臂10支撑的诸如至少一个从捆包中拾取纤维的拾取辊之类的从捆包中拾取纤维的拾取装置。

优选地，设备4包括一对拾取辊11a、11b，这对拾取辊11a、11b一旦收到指令就绕各自的纵向间隔的旋转轴线11c、11d旋转。拾取辊11a、11b在表面上配备有能够从捆包上撕取纤维的尖端12。

优选地，此外，设备4包括保持架14，该保持架14装备有压杆14a，这些压杆14a具有纵向延伸部，竖向定位，并与旋转轴线11c和11d间隔开，从而使这些尖端在杆14a的下方伸出以撕取纤维。

根据一种优选的实施方式，压杆14a与辊11a、11b的旋转轴线11c、11d之间的相对距离可以例如借助于装在臂10上的电动马达进行调整。

设备4还包括诸如抽吸管道16之类的用于将纤维传送至后续工序的传送装置，该抽吸管道16在靠近拾取辊11a、11b的位置处具有抽吸孔，以便通过尖端12从辊抽吸拾取到的纤维。

优选地，抽吸管道16容置在臂10中，而辊11a、11b容纳在该抽吸管道16中，抽吸管道16在支柱8中进一步延伸，并且即使在支柱8处于平移中时也与排出通道3相联系，以便将纤维带至后续工序。

臂10一旦收到指令就可沿支柱8竖向平移。

具体来说，设备1包括传动装置和致动装置，该传动装置能够使臂竖向运动，沿支柱滑动，该致动装置能够驱动该传动装置。

例如，该致动装置包括电动马达12和处理设备13a以便向马达12发送致动信号，该电动马达12优选地为永磁同步反馈马达，其设置有反馈装置13，例如装在拾取设备4上。

具体来说，电动马达12的反馈装置包括操作性地连接于马达轴的分解器和/或编码器。

传动装置还包括例如滑动导件和运动链系，臂10在该滑动导件上滑动，该运动链系能够将马达轴的旋转运动转换成臂10的竖向平移运动。

此外，拾取设备4还包括主控制装置，该主控制装置能够检测捆包的高度并能够将相应的信号发送至该致动装置以提升和/或降低臂，从而将拾取辊定位于适当的高度处，以从各捆包的自由的上表面上拾取具有预设厚度的纤维层。

例如，一旦开始拾取过程，就命令臂10在捆包的上方越过，测量捆包的长度，换言之，测量捆包的沿轨道方向的延伸部的长度、它们的位置及它们的高度。观测到的数据例如存储于评估设备18中，该评估设备18通过处理设备13a操作性地连接于致动装置。

此外，拾取设备4包括第一控制装置，该第一控制装置能够将致动装置调节成使臂10作用在捆包上的力保持恒定不变。

例如，所述第一控制装置包括马达12的反馈装置13。

换言之，所述第一控制装置能够将电动马达12控制成以恒定不变的转矩运行。

此外，拾取设备4包括第二控制装置，该第二控制装置能够将致动装置调节成使臂的竖向运动保持恒定不变。

例如，所述第二控制装置包括马达12的反馈装置13。

例如，所述第二控制装置能够命令马达以恒定不变的节距运行，也就是使臂每次在捆包的上方经过，马达轴就在一次经过与下一次经过之间旋转预设的恒定不变的角度。

此外，拾取设备4包括启动装置26，优选地为自动启动装置，该启动装置26能够致动第一控制装置和第二控制装置以调节致动装置。

例如，启动装置26操作性地连接于马达12的反馈装置13，以借助于存储装置32以及比较设备34接收取决于臂10的高度的信号，该存储装置32存储臂每次经过捆包的上方的高度，而该比较设备34评估这些高度并根据所发现的高度的值发送选择信号。

例如，比较设备评估高度变化量在预设范围内的可容度(containment)。在臂的高度变化量落在预设范围内的情况下，比较设备34发送选择信号以致动该启动装置26，该启动装置26启动第二控制装置对该致动装置的控制。

根据另一示例，比较设备34评估高度的低于预设最小值的降低。在高度低于预设最小值的情况下，比较设备34发送另一致动选择信号至启动装置26，该启动装置26启动第一控制装置对致动装置的调节。

此外，优选地，拾取设备4包括第三控制装置40，该第三控制装置40能够调整拾取辊11a、11b与保持架14、并且具体来说是与所述保持架14的压杆14a的相对位置。第三控制装置40操作性地连接于处理设备13a。

这样，根据设备4的工作状况或捆包的特性，可以调节尖端12伸到压杆14a的下方的程度，增加或减少尖端没入到捆包中的程度。

在拾取设备4的正常运行期间，捆包A-D最初在拾取区域中沿平移轴线X彼此并排、几乎连续地定位于轨道2的一侧，并具有不同的高度(图4a)。

在诸如上述识别捆包的侧向轮廓及它们的定位的步骤之类的初始步骤后，致动装置由第一控制装置进行调节。

换言之，最初将电动马达12控制成处于恒定不变的转矩。

在滑架6在拾取方向X上继续行进以实现经过捆包的上方的同时，主控制装置18调节该致动装置，从而使臂竖向平移，这将拾取辊11a、11b的尖端靠在捆包的自由面上，并且第一控制装置调节致动装置，从而使臂10以恒定不变的作用在捆包上的力进行操作。

在滑架6在拾取方向X上继续行进的同时，臂10的高度发生变化，从而使臂的作用在捆包上的力是恒定不变的。

捆包的在开始时的密度很低，以使捆包是软的；因此，在恒定不变的力下的操作产生相当大的优势，该优势在于捆包受到臂的压迫直至它以最适于移除纤维的预定力进行抵抗。此外，通过以恒定不变的力继续行进，该过程导致捆包的轮廓逐渐成水平。

如有必要，第三控制装置在此构造中同样是能起作用的，以通过调整保持架14的压杆14a与拾取辊11a、11b的旋转轴线11c、11d之间的相对距离来改变尖端到纤维中的贯入度。

例如，在臂10提升时，第三控制装置操作以(通过使保持架14的压杆14a更靠近拾取辊11a、11b的旋转轴线11c、11d来)增加拾取，并且反之亦然，从而使捆包轮廓加速水平化。

随着拾取的继续进行，捆包A-D趋于消除高度差(图4b)，直至它们达到其中捆包的高度变化量被包含在预设范围(I)内的构造。

在此构造中，比较设备34评估捆包自由表面的高度在预设范围I内的可容度，并发送第二选择信号至启动装置26，从而启动第二控制装置，并由此所述第二控制装置调节该致动装置；因此，致动装置操作以将臂10在每次经过时的降低保持恒定不变。

换言之，在此构造中，马达12被控制成处于恒定不变的节距，这确保了臂的稳定下降。

这种调节在正于该阶段中进行加工的捆包是非常软、或者含有合成或“精梳”纤维的情况下是尤为有利的。相反，现有技术的机器在这种情况下显示出不可忽视的缺点，特别是在将臂控制成处于恒定不变的力的情况下更是如此；在这种情况下，臂显示出没入的趋势，这推动特别是位于这排捆包的侧面处的捆包的地面上的重叠部分或整个捆包前进。

此外，在这种情况下，根据本发明的机器对于加工诸如棉之类的传统纤维显示出是特别有利的，为此，捆包的密度大于前一状况下的捆包的密度，并且以恒定不变的节距进行操作对于维持轮廓的水平化和加速拾取是极为有利的。

如有必要，第三控制装置在此构造中同样是起作用的，从而通过调整保持架14的压杆14a与拾取辊11a、11b的旋转轴线11c、11d之间的相对距离来改变尖端到纤维中的贯入度，例如从而根据下游机器的要求来改变所拾取的纤维的质量。

随着拾取的继续进行，捆包A-D趋于消除高度差(图4c)，直至它们达到其中捆包的高度低于预设阈值L的构造。在这种情况下，捆包的高度并未足够高到是弹性的，这感觉到地面的硬度；此外，捆包的密度再次降低。

在这种构造中，比较设备34检测到臂10的高度低于预设阈值L，并发送第一选择信号至启动装置26，从而启动第一控制装置，并且由此所述第一控制装置调节该致动装置；由此，该致动装置操作以将臂作用在捆包上的力维持恒定不变。

换言之，在这种构造中，马达12被再次控制成处于恒定不变的转矩。

如有必要，第三控制装置在此构造中同样是起作用的，以通过调整保持架14的压杆14a与拾取辊11a、11b的旋转轴线11c、11d之间的相对距离来改变尖端到纤维中的贯入度。

在此构造中，以恒定不变的力进行操作仍然是极为有利的，以防止捆包的剩余部分从圆柱体上以随意且不整齐的方式被成片地撕取。

具有创新性的是，根据本发明的拾取设备和方法以卓越的方式在捆包的各种构造上进行操作，始于从新捆包上拾取，止于从几乎耗尽的捆包上拾取。

此外，根据本发明的拾取设备和方法还在具有不同产地的纤维构成的捆包、即带有诸如棉之类的天然纤维并且带有来自精梳废料的纤维、或带有合成纤维的纤维构成的捆包上卓越地进行操作。

清楚的是，本领域普通技术人员可以在仍保持在由所附权利有求所限定的保护范围内的同时，对上述装置和方法作出变型以满足特定的需求。

Claims (19)

1.用于从纤维的捆包中拾取纤维的拾取设备(4)，所述拾取设备(4)包括：

臂(10)，所述臂(10)能够在所述捆包(A-D)的上方沿水平拾取轴线(X)平移，并装备有能够从所述捆包的自由表面拾取纤维的拾取装置；

传送装置，所述传送装置能够将拾取到的纤维传送至后续工序，所述传送装置操作性地连接于所述拾取装置；

致动装置，所述致动装置能够使所述臂(10)以受控的方式竖向运动；

第一控制装置，所述第一控制装置能够调节所述致动装置以基于限定所述捆包的状态或所述拾取设备的状态的第一组参数的值来控制所述臂(10)的竖向运动；

第二控制装置，所述第二控制装置能够调节所述致动装置以基于限定所述捆包的另一状态或所述拾取设备的另一状态的第二组参数的值来控制所述臂(10)的竖向运动；

启动装置，所述启动装置能够根据限定所述捆包的状态或所述拾取设备的状态的一组选择参数的值来致动所述第一控制装置或所述第二控制装置，以借助于所述第一控制装置或所述第二控制装置来调节所述致动装置。

2.如权利要求1所述的拾取设备，其中，所述第一控制装置能够调节所述致动装置以将所述臂(10)作用在所述捆包上的力保持恒定。

3.如权利要求1所述的拾取设备，其中，所述第二控制装置能够调节所述致动装置以将所述臂(10)每次经过所述捆包的上方的平移保持恒定。

4.如权利要求1所述的拾取设备，其中，所述致动装置包括电动马达(12)。

5.如权利要求4所述的拾取设备，其中，所述电动马达是同步反馈马达。

6.如权利要求4所述的拾取设备，其中，所述第一控制装置和/或所述第二控制装置包括所述电动马达(12)的反馈装置(13)。

7.如权利要求5所述的拾取设备，其中，所述反馈装置包括安装在所述电动马达上的分解器和/或编码器。

8.如权利要求1所述的拾取设备，其中，所述启动装置能够检测所述捆包的物理特性或所述拾取设备的运行状态并发送选择信号，并且所述致动装置(26)能够选择所述第一控制装置或所述第二控制装置来调节所述致动装置。

9.如权利要求8所述的拾取设备，

其中，所述致动装置包括电动马达(12)；以及

其中，所述第一控制装置和/或所述第二控制装置包括所述电动马达(12)的反馈装置(13)；以及

其中，所述启动装置借助于存储装置(32)以及比较设备(34)连接于所述反馈装置，所述存储装置(32)存储所述臂每次经过所述捆包的上方的高度，所述比较设备(34)评估所述高度并根据所发现的用于所述高度的值将选择信号发送至所述选择装置(26)。

10.如权利要求9所述的拾取设备，其中，所述比较设备(34)评估高度变化量的在预设范围(I)内的可容度，并且在所述高度变化量落入所述预设范围内的情况下，所述选择装置发送致动信号至所述启动装置(26)，所述启动装置(26)启动所述第二控制装置对于所述致动装置的控制。

11.如权利要求9所述的拾取设备，其中，所述比较设备(34)评估所述臂的高度以及所述高度是否低于预设最小值(L)，并发送另一选择信号以致动所述启动装置(26)，所述启动装置(26)启动所述第一控制装置对所述致动装置的调节。

12.如权利要求1所述的拾取设备，所述设备包括控制装置，所述控制装置能够检测所述捆包的高度，并发送相应的信号至所述致动装置以提升和/或降低所述臂，从而将所述拾取装置定位于适当的高度处，以从各个所述捆包的自由的上表面上拾取一层纤维。

13.如权利要求12所述的拾取设备，

其中，所述致动装置包括电动马达(12)；以及

其中，所述第一控制装置和/或所述第二控制装置包括所述电动马达(12)的反馈装置(13)；以及

其中，所述主控制装置包括所述电动马达的反馈机构以及用以处理来自所述反馈机构的信号的评估设备(18)，其中，所述评估设备(18)操作性地连接于所述致动装置。

14.如权利要求1所述的拾取设备，包括第三控制装置(40)，所述第三控制装置(40)用于调节保持架(14)的压棒(14a)与拾取辊(11a，11b)的旋转轴线(11c，11d)之间的相对距离，从而调节所述拾取辊(11a，11b)的尖端(12)在所述压棒(14a)的下方的突出量。

15.如权利要求1所述的拾取设备，所述设备包括轨道(2)、在所述轨道上平移的滑架(6)以及放置在所述滑架(6)上的支柱(8)，所述臂(10)从所述支柱(8)上以旗帜的形状伸出。

16.如权利要求15所述的拾取设备，其中，所述支柱(8)或所述臂(10)能够绕垂直轴线(Y)旋转以从定位在所述轨道的一侧或另一侧上的所述捆包中拾取纤维。

17.如权利要求1所述的拾取设备，其中，所述拾取装置包括至少一个机械化的拾取辊(11a，11b)，所述拾取辊(11a，11b)由所述臂(10)支撑，并且在表面上配备有能够从所述捆包上撕取纤维的尖端(12)。

18.如权利要求1所述的拾取设备，其中，所述传送装置包括抽吸管道(16)，所述抽吸管道(16)在靠近所述拾取装置的位置处具有抽吸孔。

19.用于从纤维的捆包中自动拾取纤维的方法，所述方法包括如下步骤：

使装备有拾取装置的臂(10)移动到纤维的捆包上并拾取一层纤维；

使所述臂(10)以受控的方式竖向运动；其中，所述使所述臂(10)以受控的方式竖向运动的步骤可选择地通过下述方式进行：

a)基于限定所述捆包的状态或所述拾取设备的状态的第一组参数的值来控制所述臂(10)的竖向运动；或

b)基于限定所述捆包的另一状态或所述拾取设备的另一状态的第二组参数的值来控制所述臂(10)的竖向运动；

根据限定所述捆包的状态或所述拾取设备的状态的一组选择参数的值来选择模式a)或b)。

Images