CN105253708B - 一种络筒机纱线计长装置及计长方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公布了一种络筒机纱线计长装置，包括设置在纱路上的纱线印标器和纱线检测器，以及与纱线印标器和纱线检测器电连接的纱线计长处理器；所述纱线印标器用于每隔一定时间间隔对纱线进行标记；所述纱线检测器用于对纱线进行全程实时检测，识别被标记的纱线；所述纱线计长处理器控制所述纱线印标器进行纱线标记，根据纱线印标器和纱线检测器之间的距离和被标记的纱线出现的时间间隔计算纱线瞬时速度，并根据纱线有效运行时间计算得出纱线的实际卷绕长度。本发明采用直接计长测量方式，彻底消除机械状态改变带来的误差，测量精度高；非接触式在线测量，不影响纱线原有品质；纱线的精确计量还可以减少剩余纱线的废弃量。
Description
技术领域
本发明属于纺织行业纱线长度计量领域，特别是涉及一种络筒机纱线计长装置及计长方法。
背景技术
络筒机是纺织行业的专用设备，络筒作为纺纱的最后一道工序和织造的首道工序，起着承上启下的桥梁作用，它将纱线容量较小的管纱络成纱线容量较大的筒纱，以满足后道整经工序退绕需求。如果各筒纱长度不一，在整经过程中会产生大量的剩余纱线被废弃，造成极大的浪费。因此，在络纱过程中需要对纱线进行计长，以保证筒纱长度的一致。一般筒纱的长度在5~10万米之间，若计长误差在±1%，则5万米的筒纱长度相差最大可达到1000米。所以对计长精度提出很高的要求。
目前络筒机的计长方法按测量原理可分为直接计长和间接计长两类方法。直接计长是通过检测纱线运行信号，并进行处理计算而达到计长的目的，理论上可行，但实际由于受到纱线条干不匀、纱线疵点的影响，纱线运行信号随机性很强，难以实现高精度计长；间接计长是通过检测槽筒转过的圈数，根据槽筒的等效直径，计算运行纱线的卷绕长度，达到计长的目的。实际槽筒为圆柱形，而纱筒为圆锥状，槽筒的等效直径是一个变量，且纱筒与槽筒存在不同程度的滑移，虽然可以通过修正提高计长精度，但在络筒机运行过程中，机械状态是一个不确定的因数，纱筒与槽筒之间的滑移程度同样不确定，因此无法精确修正计长数据，导致最终的计长精度不高。
发明内容
本发明目的在于针对现有纱线计长方法的缺点，提供一种采用直接计长方式，人为在纱线上做可消除的标记，通过检测这些标记，计算纱线运行的实时速度，最终实现高精度计长的目的的一种络筒机纱线计长装置及计长方法。
本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：
一种络筒机纱线计长装置，其特征在于：其包括设置在纱路上的纱线印标器和纱线检测器，以及与纱线印标器和纱线检测器电连接的纱线计长处理器；
所述纱线印标器用于每隔一定时间间隔对纱线进行标记；
所述纱线检测器用于对纱线进行全程实时检测，识别被标记的纱线；
所述纱线计长处理器控制所述纱线印标器进行纱线标记，根据纱线印标器和纱线检测器之间的距离和被标记的纱线出现的时间间隔计算纱线瞬时速度，并根据纱线有效运行时间计算得出纱线的实际卷绕长度。
其进一步特征在于：所述纱线印标器和纱线检测器与纱线不接触。
进一步的：所述纱线印标器为标记液体喷射装置；所述纱线检测器为电容式检测装置。
优选的：所述纱线印标器包括喷嘴和储液盒；所述储液盒密封，留有液体加注孔；所述喷嘴采用压电方式或热发泡方式，设置在所述储液盒下部。
所述纱线印标器还包括喷嘴控制电路、液量检测电路和LED显示电路；所述喷嘴控制电路根据纱线计长处理器信号控制喷嘴工作；所述液量检测电路用于检测储液盒内的液量，并传送给纱线计长处理器；所述LED显示电路用于显示纱线印标器工作状态；
所述纱线检测器包括检测电容、信号转换电路、LED显示电路和切纱电磁铁；所述检测电容为平板电容，包括设置在纱路两侧的极板，输出电容信号至信号转换电路；所述信号转换电路用于将检测电容的电容信号转换成电压信号，并传送给纱线计长处理器；所述LED显示电路用于显示纱线检测器工作状态；所述切纱电磁铁根据纱线计长处理器信号切断纱线；
所述纱线计长处理器包括接口电路、微处理器和通讯接口；所述接口电路与所述纱线印标器和纱线检测器的各单元电连接；所述微处理器根据所述接口电路与所述纱线印标器和纱线检测器的各单元的输入信号控制所述纱线印标器和纱线检测器工作、计算纱线的实际卷绕长度，并将各种信息通过通讯接口传输给上位机。
一种基于上述络筒机纱线计长装置的络筒机纱线计长方法，其特征在于包括下述步骤：
（1）在纱路上固定设置纱线印标器和纱线检测器；
（2）所述纱线印标器根据纱线计长处理器信号每隔一定时间间隔对纱线喷射标识液对纱线进行标记；
（3）当被标记的纱线运行至纱线检测器位置时，将被纱线检测器识别，产生印标信号送纱线计长处理器处理；
（4）纱线计长处理器根据纱线印标器和纱线检测器之间的距离和被标记的纱线出现的时间间隔计算纱线瞬时速度，并根据纱线有效运行时间计算得出纱线的实际卷绕长度；
（5）当纱线实际卷绕长度达到设定值时，所述纱线计长处理器输出信号，控制纱线检测器切断纱线。
优选的：所述标识液为蒸馏水；所述纱线检测器的检测信号为纱线经过纱线检测器时引起变化的电容信号。
本发明具有下述优点：
1. 采用直接计长测量方式，彻底消除机械状态改变带来的误差，测量精度高；
2. 非接触式在线测量，不影响纱线原有品质；
3. 适用广泛，可应用到各种纱线长度计量场合；
4. 纱线的精确计量对于后道整经工序退绕，可以减少剩余纱线的废弃量，为纺织企业带来可观的经济效益。
附图说明
图 1 为本发明安装示意图。
图 2 为纱线印标器示意图。
图 3 为纱线计长原理框图。
具体实施方式
如图1所示，络筒机单锭中，纱筒4紧压在槽筒5上，槽筒5由电机驱动高速滚动，从而带动纱筒滚动将管纱6上的纱线卷绕到纱筒6上，完成管纱到筒纱的转换，在卷绕过程中，纱线的运行线路称为纱路。
按照本发明提供的技术方案，如图1所示，包括纱线印标器1、纱线检测器2和纱线计长处理器3部分，在纱路上分别依次安装纱线印标器1和纱线检测器2，纱线印标器1和纱线检测器2相距距离固定，且均不接触纱线，从而保持纱线原有的运行状态与方向，避免额外增加纱线毛羽，保证纱线原有品质。纱线印标器1和纱线检测器2分别与纱线计长处理器3电连接。
纱线计长工作原理如图3所示，纱线计长处理器3控制纱线印标器1每隔一定时间间隔对纱线进行标记，纱线检测器2对纱线进行全程实时检测，当被标记的这段纱线运行至纱线检测器2时，将被纱线检测器2识别，产生印标信号送纱线计长处理器3处理。纱线印标器1和纱线检测器2相距的距离即是被标记纱线实际运行的距离，从纱线印标器1标记纱线开始，至标记纱线被纱线检测器2识别的这段时间即是被标记纱线实际的运行时间，处理器根据被标识纱线运行距离及运行时间，运算得出纱线的瞬时速度，从而根据纱线的有效运行时间计算得出纱线的实际卷绕长度。纱线计长处理器3通过通讯接口将各单锭的计长数据上传给上位机进行统一处理显示。
纱线印标器1结构示意图如图2所示，由喷嘴7和储液盒8组成，储液盒密封，留有液体加注孔，喷嘴采用压电方式或热发泡方式。纱线印标器1在纱线计长处理器3的控制下工作，通过喷嘴控制电路将储液盒中的标识液体喷射到纱线上形成标识，液体喷射量可由处理器控制调节，标识液体使用蒸馏水。另外，液量检测电路实时储液盒中检测标识液体余量，通过LED显示电路显示在纱线印标器1上，同时通过处理器发送给上位机显示。
纱线检测器2由检测电容、转换电路、LED显示电路和切纱电磁铁组成。采用电容检测原理对纱线进行实时检测，检测电容为平板电容，在极板面积和极板间距一定的情况下，检测电容的容量仅与极板间的介电系数有关，因此极板间无纱、有纱或是有喷过标识液体（水）的纱，检测电容的介电系数各不相同，即电容量也各不相同，通过信号转换电路，将电容量的不同转为电压信号的不同，为处理器提供纱线运行信号和标识信号，并通过LED显示电路显示不同的状态。另外，处理器根据计长要求，主动发出切纱信号，驱动切纱电磁铁动作，切断纱线。
Claims (4)
1.一种络筒机纱线计长装置，其特征在于：其包括设置在纱路上的纱线印标器和纱线检测器，以及与纱线印标器和纱线检测器电连接的纱线计长处理器；
所述纱线印标器用于每隔一定时间间隔对纱线进行标记；
所述纱线检测器用于对纱线进行全程实时检测，识别被标记的纱线；
所述纱线计长处理器控制所述纱线印标器进行纱线标记，根据纱线印标器和纱线检测器之间的距离和被标记的纱线出现的时间间隔计算纱线瞬时速度，并根据纱线有效运行时间计算得出纱线的实际卷绕长度；
所述纱线印标器为标记液体喷射装置；所述纱线检测器为电容式检测装置；
所述纱线印标器包括喷嘴和储液盒；所述储液盒密封，留有液体加注孔；所述喷嘴采用压电方式或热发泡方式，设置在所述储液盒下部；
所述纱线印标器包括喷嘴控制电路、液量检测电路和LED显示电路；所述喷嘴控制电路根据纱线计长处理器信号控制喷嘴工作；所述液量检测电路用于检测储液盒内的液量，并传送给纱线计长处理器；所述LED显示电路用于显示纱线印标器工作状态；
所述纱线检测器包括检测电容、信号转换电路、LED显示电路和切纱电磁铁；所述检测电容为平板电容，包括设置在纱路两侧的极板，输出电容信号至信号转换电路；所述信号转换电路用于将检测电容的电容信号转换成电压信号，并传送给纱线计长处理器；所述LED显示电路用于显示纱线检测器工作状态；所述切纱电磁铁根据纱线计长处理器信号切断纱线；
所述纱线计长处理器包括接口电路、微处理器和通讯接口；所述接口电路与所述纱线印标器和纱线检测器的各单元电连接；所述微处理器根据所述接口电路与所述纱线印标器和纱线检测器的各单元的输入信号控制所述纱线印标器和纱线检测器工作、计算纱线的实际卷绕长度，并将各种信息通过通讯接口传输给上位机。
2.根据权利要求1所述的络筒机纱线计长装置，其特征在于：所述纱线印标器和纱线检测器与纱线不接触。
3.一种基于权利要求1或2所述络筒机纱线计长装置的络筒机纱线计长方法，其特征在于包括下述步骤：
（1）在纱路上固定设置纱线印标器和纱线检测器；
（2）所述纱线印标器根据纱线计长处理器信号每隔一定时间间隔对纱线喷射标识液对纱线进行标记；
（3）当被标记的纱线运行至纱线检测器位置时，将被纱线检测器识别，产生印标信号送纱线计长处理器处理；
（4）纱线计长处理器根据纱线印标器和纱线检测器之间的距离和被标记的纱线出现的时间间隔计算纱线瞬时速度，并根据纱线有效运行时间计算得出纱线的实际卷绕长度；
（5）当纱线实际卷绕长度达到设定值时，所述纱线计长处理器输出信号，控制纱线检测器切断纱线。
4.根据权利要求3所述的络筒机纱线计长方法，其特征在于：所述标识液为蒸馏水；所述纱线检测器的检测信号为纱线经过纱线检测器时引起变化的电容信号。
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