CN103361744B - 自动缫丝机动态生丝纤度控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动缫丝机动态生丝纤度控制系统，包括电容传感器、动态控制器、计算机比较系统和执行机构；电容传感器和动态控制器负责检测生丝纤度变化的实时动态信号，再把实时动态信号传给计算机比较系统，计算机比较系统进行计算、分析、比较，计算机比较系统再向执行机构发出动态调整指令，执行机构完成纤度的调整，生丝纤度回到正常状态，系统反复进行检测、调整、再检测，就形成了一个动态循环。本控制系统提高了对生丝纤度偏差的控制力度，同时实时检测、及时调整、失添时间很短，无接触测量、精度更高，进一步提高了生丝质量。

Description

自动缫丝机动态生丝纤度控制系统

技术领域

本发明专利涉及一种缫丝机械，特别涉及一种现有自动缫丝机上的纤度自动控制系统。

背景技术

1、纤度自动控制系统概述

现有自动缫丝机上的纤度自动控制系统是由感知器、探索机构、给茧机组成。生丝经过感知器时，它们之间产生摩擦力，摩擦力的变化带动感知器上下摆动，表现为纤度变化的测量信号，感知器与探索机构周期式的触碰传递了测量信号，探索机构将测量信号放大，并传递到给茧机，由给茧机间歇式的执行添茧；给茧机添绪后就完成了生丝纤度调整过程。

2、纤度自动控制系统的现状及问题

感知器是通过摩擦力的方式获得测量结果，这种接触式的测量有许多因素影响到它的准确性，比如生丝的含水量、速度，还有感知器间隙里的清洁程度、玻璃片的表面光洁度等。

探索机构是通过探索凸轮转动一周，带动连杆机构触碰一次感知器，也就是探索凸轮每运行一转，探索机构才能够有机会获取一次感知器发出的信号；当探索机构获取到信号后，连杆机构执行放大和传递工作，把放大的信号传递给执行机构；执行机构得到探索机构的指令后，通过给茧机和添绪机构来完成纤度的调整工作。

由于探索机构获取信号是有周期的（探索凸轮转动一周获取一次信号），自动缫丝机的探索周期大概是2.6秒左右，现在的车速普遍为150转/分，丝条的线速度为1.6米/秒，如果出现探索失误，就需要再等待2.6秒的下一次探索机会（等待5.2秒），那么就有8米左右的丝条通过了感知器。由于机械的失误就会造成丝条的纤度偏差得不到及时的修正，造成质量问题。

感知器的摆动和探索机构的信号放大都是以机械的方式进行，而机械装置的测量、传递、放大及动作的执行过程中会出现各种故障，导致生丝的纤度偏差不能有效控制，乃至于失控。现在缫丝企业只能加强对机器的维护和保养来减少失误的几率，这样既增加了生产成本，也不能从根本上解决问题。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种自动缫丝机动态生丝纤度控制系统，该检测系统摒弃以往仅靠机械装置进行检测控制的方式，利用电容传感器、动态控制器、计算机比较系统等结合，有效的控制了生丝的纤度偏差，解决了现有装置中存在的技术问题。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

自动缫丝机动态生丝纤度控制系统，由电容传感器、动态控制器、计算机比较系统和执行机构组成；上述的电容传感器和动态控制器负责检测生丝纤度变化的实时动态信号，再把实时动态信号传给计算机比较系统，计算机比较系统进行计算、分析、比较，再向执行机构发出动态调整指令，执行机构完成纤度的调整，生丝纤度回到正常状态,上述自动缫丝机动态生丝纤度控制系统反复进行检测、调整、再检测，就形成了一个动态循环。

作为优选，上述的电容传感器有多个，均匀的沿生丝的径向位置分布。

作为优选，执行机构包括添绪杆和一个电子触发器，当检测到纤度偏差超出工艺要求时，计算机比较系统对电子触发器发出指令，电子触发器立即动作，就避免了执行机构间歇式接受指令导致的失误，执行添茧，添绪杆搭接绪丝，完成执行机构的工作。

作为优选，上述的电容传感器检测生丝直径的电容值，传输到动态控制器，动态控制器把电容值转化为电压值，再把电压值转化为数值，动态的数值就能实时的传输给计算机比较系统了。

作为优选，上述的计算机比较系统预先设定标准模板，把缫丝工艺设计中规定的蚕丝纤度（粗细）上、下限值绘制出相应的标准圆形，把这二个标准圆形的面积作为标准模板的最大圆和最小圆，即为最大模板和最小模板。

作为优选，上述的计算机比较系统进行计算、分析和比较，具体包括以下内容:将实时动态信号转化得到实际生丝截面图形，计算出实际生丝截面图形的面积，把标准模板的面积与实际生丝截面图形的面积进行比较：

如果实际生丝截面图形的面积介于最大模板和最小模板面积之间，则属于满足蚕丝纤度工艺规定的偏差值，无须调整；

如果实际生丝截面图形的面积大于最大模板面积或者小于最小模板面积，那么面积差就是纤度偏差，并判断这个纤度偏差是否满足蚕丝纤度工艺规定的偏差值，并对这个数值进行比较、确认，对于满足蚕丝纤度工艺规定的偏差值无须调整，对于没有满足蚕丝纤度工艺规定的偏差值，由计算机比较系统发出相应的提示指令。

作为优选， 上述的由计算机比较系统发出相应的提示指令具体是指：

如果测量出的偏差超出工艺设计的细偏差（比设定值偏细），计算机比较系统立即发出调整指令，要求执行机构对生丝纤度的细偏差进行调整，执行机构完成指令后，生丝纤维纤度的偏差达到工艺要求；如果测量出的偏差超出工艺设计的粗偏差（比设定值偏粗），计算机立即发出提示指令，自动缫丝机的提示灯亮起并自停，提醒并等待工作人员做处理。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、利用电容传感器和动态控制器替代了以往的感知器和探索机构，摒弃了以往感知器的摩擦摆动和探索机构的信号放大都是以机械动作的方式进行的模式，检测的准确度不再受比如生丝的含水量、速度，还有感知器间隙里的清洁程度、玻璃片的表面光洁度等因素的影响，提高了对生丝纤度偏差的控制力度。

2、执行机构增加了电子触发器，当检测到纤度偏差超出工艺要求时，计算机比较系统对电子触发器发出指令，电子触发器立即动作，就避免了执行机构间歇式接受指令导致的失误，本系统实时检测、及时调整、失添时间很短，无接触测量、精度更高，进一步提高了生丝质量。

附图说明

图1为本发明电容传感器的分布方式示意图；

图2为生丝截面放大图形。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步阐述。

自动缫丝机动态生丝纤度控制系统，包括电容传感器2、动态控制器、计算机比较系统和执行机构组成；电容传感器2和动态控制器负责检测生丝纤度变化的实时动态信号，再把实时动态信号传给计算机比较系统，即电容传感器检测生丝直径的电容值，传输到动态控制器，动态控制器把电容值转化为电压值，再把电压值转化为数值，动态的数值实时传输给计算机比较系统。在本发明中，动态控制器可以选择莱芜市微航塑控设备有限公司生产的型号为YMJDC-ⅡB的“在线薄膜测厚仪”；或选择德国瑞美（Radiometrie）生产的型号为RM200的薄膜片材在线测厚仪。还可以选择其他能实现上述功能的动态控制器。电容传感器可以选择深圳真尚有科技有限公司生产的型号为ZNXsensor超精密电容位移传感器。

计算机比较系统进行计算、分析、比较，计算机比较系统再向执行机构发出动态调整指令，执行机构完成纤度的调整，生丝纤度回到正常状态,应用于自动缫丝机动态生丝纤度控制系统反复进行检测、调整、再检测，就形成了一个动态循环。

本发明中，计算机比较系统预先设定标准模板，把缫丝工艺设计中规定的蚕丝纤度（粗细）上、下限值绘制出相应的标准圆形（理想状态的标准生丝的横截面），把这二个标准圆形的面积作为标准模板的最大圆和最小圆，即为最大模板和最小模板。

本发明中，利用电容传感器2替代以往的感知器，电容传感器2能够测量出电介质的厚度，而生丝1也是电介质，只是它的横截面却类似于圆形，传感器可测量对应方向的一个厚度尺寸，这个厚度是单方向的尺寸；如果要测量生丝的直径，可在不同的角度，使用多个传感器测量所对应的厚度（直径）数据，然后再根据这些数据（所对应不同方向的尺寸），描绘出横截面的大致形状及生丝直径。这就是设计电容传感器2测量（检测）生丝纤度（粗细）的基本思路。

本发明中的电容传感器2有多个（例如8个），均匀的沿生丝1的径向位置分布（如图1所示）。这些电容传感器2测量出不同方向的生丝1直径，把数据传给计算比较系统，通过软件的处理（市面上有很多计算不规则图形的软件均可实现），测量数据描绘成图形，就得到了实际生丝1截面图形（此处的图形是一个大致图形，拥有不规则的形状）（图2为实际生丝1截面放大后的图形）。

计算机比较系统把标准模板的面积与生丝1实际面积的图形进行比较：

如果实际图形面积介于最大模板和最小模板面积之间，则属于满足蚕丝纤度工艺规定的偏差值，无须调整；

如果实际生丝1的截面图形的面积大于最大模板面积或者小于最小模板面积，那么面积差就是纤度偏差，需要判断这个纤度偏差是否满足蚕丝纤度工艺规定的偏差值，并对这个数值进行比较、确认，对于满足蚕丝纤度工艺规定的偏差值无须调整，对于没有满足蚕丝纤度工艺规定的偏差值，由计算机比较系统发出如下相应的提示指令：

如果测量出的偏差超出工艺设计的细偏差（比设定值偏细），计算机比较系统立即发出调整指令，要求执行机构对生丝1纤度的细偏差进行调整，执行机构完成指令后，生丝纤维纤度的偏差达到工艺要求；

如果测量出的偏差超出工艺设计的粗偏差，计算机立即发出提示指令，自动缫丝机的提示灯亮起并自停，提醒并等待工作人员做处理，然后工作人员直接将造成粗偏差的多余蚕茧取出。

本发明中，执行机构增加了添绪杆和一个电子触发器，当检测到纤度偏差超出工艺要求时，计算机比较系统对电子触发器发出指令，电子触发器立即动作，就避免了执行机构间歇式接受指令导致的失误，执行添茧，添绪杆搭接绪丝，完成执行机构的工作。

Claims (6)

1.自动缫丝机动态生丝纤度控制系统，其特征在于：包括电容传感器、动态控制器、计算机比较系统和执行机构；所述的电容传感器和动态控制器负责检测生丝纤度变化的实时动态信号，再把实时动态信号传给计算机比较系统，计算机比较系统进行计算、分析、比较，计算机比较系统再向执行机构发出动态调整指令，执行机构完成纤度的调整，生丝纤度回到正常状态,所述应用于自动缫丝机动态生丝纤度控制系统反复进行检测、调整、再检测，就形成了一个动态循环；

所述的计算机比较系统进行计算、分析、比较具体包括以下内容:将实时动态信号转化得到实际生丝截面图形，计算出实际生丝截面图形的面积，把标准模板的面积与实际生丝截面图形的面积进行比较：如果实际生丝截面图形的面积介于最大模板和最小模板面积之间，则属于满足蚕丝纤度工艺规定的偏差值，无须调整；如果实际生丝截面图形的面积大于最大模板面积或者小于最小模板面积，那么面积差就是纤度的偏差，并判断这个纤度偏差是否满足蚕丝纤度工艺规定的偏差值，并对这个数值进行比较、确认，对于满足蚕丝纤度工艺规定的偏差值无须调整，对于没有满足蚕丝纤度工艺规定的偏差值，由计算机比较系统发出相应的提示指令。

2.根据权利要求1所述的自动缫丝机动态生丝纤度控制系统，其特征在于：所述的电容传感器有多个，均匀的沿生丝的径向位置分布。

3.根据权利要求1所述的自动缫丝机动态生丝纤度控制系统，其特征在于：所述的执行机构包括添绪杆和一个电子触发器，当检测到纤度细偏差超出工艺要求时，计算机比较系统对电子触发器发出指令，电子触发器立即动作，执行添茧，添绪杆搭接绪丝，完成执行机构的工作。

4.根据权利要求1所述的自动缫丝机动态生丝纤度控制系统，其特征在于：所述的电容传感器检测生丝直径的电容值，传输到动态控制器，动态控制器把电容值转化为电压值，再把电压值转化为数值，动态的数值实时的传输给计算机比较系统。

5.根据权利要求1所述的自动缫丝机动态生丝纤度控制系统，其特征在于：所述的计算机比较系统预先设定标准模板，把缫丝工艺设计中规定的蚕丝纤度上、下限值绘制出相应的标准圆形，把这二个标准圆形的面积作为标准模板的最大圆和最小圆，即为最大模板和最小模板。

6.根据权利要求1所述的自动缫丝机动态生丝纤度控制系统，其特征在于：所述的由计算机比较系统发出相应的提示指令具体是指：

如果测量出的偏差超出工艺设计的细偏差，计算机比较系统立即发出调整指令，要求执行机构对生丝纤度的细偏差进行调整，执行机构完成指令后，生丝纤维纤度的偏差达到工艺要求；

如果测量出的偏差超出工艺设计的粗偏差，计算机立即发出提示指令，自动缫丝机的提示灯亮起并自停，提醒并等待工作人员做处理。