CN107299420A - 用于校准开包机的拆散器元件的加载力的方法和开包机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在包组（4）的拆散过程之前校准开包机（1）的拆散器元件（3）的加载力的方法和对应的开包机（1）。在这种情况下，校准所述拆散器元件（3）以排除任何信号失真影响并且通过测量所述加载力来确保对所述包组（4）的稳定并且可靠的扫描。在将所述拆散器元件（3）沿着所述包组（4）纵向移动期间，利用所述校准的力传感器（12）来连续地测量所述力，并且当达到下加载力时，存在所述拆散器元件（3）的降低移动，以及当达到上加载力时，存在向上的提升移动。

Description

用于校准开包机的拆散器元件的加载力的方法和开包机

技术领域

本发明涉及一种根据独立权利要求的用于校准开包机的拆散器元件的加载力的方法和开包机。

背景技术

拆散器元件用于开包机的所谓拆包机机器以从压紧的纤维包中松开纤维或者纤维束。这么做，在纤维包上移动拆散器元件。

拆包机机器位于用于处理纤维材料（例如，棉花或者合成纤维或者其混合物）的纺纱预备（清洁）机器中的生产线的开始处并且对在纺纱预备机器内的顺序的连续性具有重大影响。在拆包机机器中，通过拆散纤维束来从包中松开提供在包中的纤维材料，并且然后将该纤维材料转移到气动输送系统。气动输送系统通过管道来将纤维束带到下游的清洁机器。拆散器元件安装在可移动的拆散器塔上，在该拆散器塔处，可以对拆散器元件进行高度调节。拆散器元件包括具有安装在表面上的齿的一个或者多个拆散器辊、安装在该拆散器辊下方的约束元件和抽吸罩。通过拆散器元件沿着纤维包移动，齿夹持纤维包并且通过旋转拆散器辊来将纤维或者纤维束从纤维包中撕开或者拉出。通过连接至真空源的抽吸罩来从拆散器辊转移因此拉出的纤维束并且提供至输送系统。

例如，DE4422574A1公开了通过可以降低到纤维包上并且然后在纤维包上来回移动的拆散器元件来从纺织纤维包中拆散纤维束（例如，棉花）的方法，从包的表面松开纤维束并且将它们转移到束输送系统，其中，包的高度被再分成至少三个拆散器区域。为了允许对纤维束进行优化处理，即，均匀的生产输出和均匀的束大小，根据包的高度来调节具有拆散器元件的货车的行进速率。

EP2322701A1公开了一种开包机，可以按照恒定的力或者恒定的高度来移动该开包机，这取决于工艺条件。根据拆散器元件的条件和方法的类型，控制是自动的。美国专利7,506,410公开了一种具有可移动距离传感器的开包机。

如今，必须连续测量包开口的接触元件的加载力。然而，测试和测量已经示出，对在包上的拆散器元件的加载力的确定受到许多干扰影响，例如，升高和降低移动改变信号（这取决于拆散器元件当时所处的水平）、可能导致磨损的辊的摩擦、由于拆散操作而引起的振动、测量精度（所使用的过滤器）等。这些干扰影响中的一些是累加的，在一些情况下，可能会导致高达±20 kg或者甚至更大的测量误差。例如，如果要以20 kg的加载力来扫描包组，则在某些情况下，这会导致拆散器元件“在空中”而没有夹持包，这是因为，由于错误的测量值，控制器会假定拆散器元件以20 kg置于包上。

因此，在开始实际扫描操作之前，缓慢地降低拆散器元件，直到达到设置的加载力，例如，上加载力（即，升高拆散器元件）和下加载力（即，降低拆散器元件）的平均值，并且因此假定拆散器元件以设置的加载力置于包组上。然后打开纵向驱动器并且使拆散器元件与加载力成比例地相应上下移动，从而使得加载力处于最小加载力设置与最大加载力设置之间。然而，这将导致上面描述的问题。

发明内容

因此，本发明的目的在于形成一种方法和一种开包机，该方法和开包机避免了在现有技术中遇到的缺点。

本发明的另一目的在于：形成一种方法和一种开包机，该方法和开包机将允许对包组进行稳定并且可靠的扫描。

本发明的再一目的在于：形成一种方法和一种开包机，该方法和开包机将可靠地调节加载力，尽管有显著的干扰影响。

本发明的再一目的在于：形成一种方法和一种开包机，该方法和开包机将防止由扫描元件被降得太低而使得开包机从轨道扯出。

这些目的通过具有根据独立方法权利要求的方法步骤的方法并且通过具有独立装置权利要求的特征的开包机来实现。

本发明的有利实施例是从属权利要求的主题。

这些目的通过用于校准开包机的拆散器元件的加载力的方法来实现，该方法特别地包括以下方法步骤：

（a）将力传感器设置为零；

（b）将拆散器元件降低到包组上，直到达到等于拆散器元件接收到在拆散期间提升命令的上加载力至少两倍的加载力，其中，利用力传感器来测量加载力；

（c）释放扫描元件；

（d）将利用力传感器测量的加载力设置为包括信号失真影响的负值；以及

（e）降低拆散器元件，直到加载力已经至少达到上加载力。

这些目的还通过用于实施根据本发明的方法的开包机来实现，其中，开包机包括以下特征：

具有力传感器的拆散器元件；

用于将拆散器元件升高到包组上以及将拆散器元件降低到包组上的装置；

控制器，从而使得当达到下加载力时，发生拆散器元件的降低移动，以及当已经达到上加载力时，发生提升移动；

用于对拆散器元件的上加载力和下加载力进行预定义的装置；

用于设置由力传感器测量的拆散器元件的加载力的装置，以及

用于将拆散器元件沿着包组纵向引导的装置。

此处根据本发明的方法通过紧凑的力测量来有利地确保对包组的稳定并且可靠的扫描。

在将拆散器元件沿着包组纵向移动期间，使用校准的力传感器来连续测量力，并且当达到下加载力时，存在拆散器元件的降低移动，以及当达到上加载力时，存在向上的提升移动。使用者对拆散器元件的上加载力和下加载力进行预先选择，并且因此确定以下拆散方法。

通过以下方式来释放拆散器元件：将拆散器元件升高预定量以释放拆散器元件，以及将拆散器元件降低预定量，从而使得拆散器元件保持在无负载水平。还可能有利的是：在升高和降低之间以及在降低之后等待至少一秒，并且降低与升高相比可以以降低的更低的速率发生。这确保了负载的释放，这是在后续方法中的对负载力的调节的可靠指示。

在降低拆散器元件时，可能有利的是，实现等于上加载力的1.25至2倍的加载力。该实施例实现了这样的结果，即拆散器元件在实际拆散操作之前可靠地放置在包组上并且开始对包的材料进行良好的拆散。

为了防止损坏事件，可以测量负责提升移动的马达的转矩和加载力。当超过两个变量中的一个的最大值时，那么停止降低移动。替代地，还可以连续计算拆散器元件的最小高度，并且当已经达到该最小高度时，可以停止开包机。该实施例防止拆散器元件的过度降低而使得拆散器元件必须在浮动件上扯动。

根据有利实施例，可以通过放置在包组的下方区域中的连续条形码来确定拆散器元件沿着包组的纵向位置。为了位置确定，使用条形码读取器，从而连续扫描条形码并且返回绝对长度值。为此，始终同时检测多个条形码，并且使用该信息来实施对拆散器元件的位置确定。该实施例有利地产生用于监测开包机的改进选择。

本发明还涉及一种计算机程序产品，该计算机程序产品可以直接加载到根据本发明的开包机的内部存储器中并且包括软件代码段，当该产品在开包机上运行时，可以利用该软件代码段来实施根据本发明的方法的方法步骤。

可以基于下面呈现的并且描述的示例性实施例来得到本发明的另外的优点。

附图说明

现在将基于附图来更详细地说明本发明，在附图中：

图1示出了开包机的示意图，以及

图2示出了根据本发明的方法中涉及到的元件的示意图。

仅描述了对本发明重要的特征。在不同的附图中，相同的附图标记用于表示相同的特征。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的开包机1的示意图。开包机1基本上由拆散器塔2和拆散器元件3组成。拆散器元件3安装在拆散器塔2的一侧上，并且布置为在包组4上自由地悬臂状伸出。拆散器塔2配备有行进装置（running gear）5。在行进装置5的帮助下，拆散器塔2沿着包组4在轨道6上移动。由于该移动，在位于拆散器元件3下方的包组2的表面上引导安装在拆散器塔2上的拆散器元件3。将拆散器元件3安装在拆散器塔2上设计成可进行高度调整，从而使得可以连续拆散包组4。具有轴8的拆散器辊7布置在拆散器元件3中。拆散器辊7从包组4中牵拉出纤维束。纤维束由拆散器辊7拾起并且通过真空经由抽吸罩9运到拆散器塔2。从抽吸罩9拾起纤维束并且将该纤维束发送至气动纤维束输送系统11的输送通道10布置在拆散器塔2中。输送通道10并且因此还有抽吸罩9，处于一定真空下，该真空用于将纤维束气动运送至输送通道10。

图2示出了根据本发明的方法中涉及到的开包机1的元件的示意图。拆散器元件3配备有力传感器12，该力传感器12测量由元件3施加在纤维包4上的力。力传感器是，例如，称重传感器，或者测量拆散器元件3的加载力的一些其它合适的传感器。通过马达13来控制拆散器元件3，从而使得该马达在包组上升高或者降低拆散器元件3。拆散器元件3通过第二马达14来沿着包组移动以便拆散打开包组4。

根据本发明，公开了一种用于校准在包组4上的开包机1的拆散器元件3的加载力的方法。该方法是在包组4的实际拆散操作之前实施并且用于校准力传感器12。在随后拆散打开包组4以进行力测量期间，按照以下方式来使用按照这种方式校准的力传感器12。在将拆散器元件3沿着包组4纵向移动期间，利用力传感器12来连续测量力，并且当达到下加载力时，存在拆散器元件3的降低移动，以及当达到上加载力时，发生向上的提升移动。为此，开包机1为控制器15提供了内部存储器16。控制器15接收由力传感器12测量的信号、对该信号进行分析并且向第一马达13发送对应的命令，该第一马达13负责控制拆散器元件3的高度。因此，控制器15根据所测量的加载力来实施拆散器元件3的降低移动和提升移动。同时，可以由使用者在控制器15中对拆散器元件3上的上加载力和下加载力两者进行预先确定。另外，可以将由力传感器12测量的拆散器元件3的加载力根据本发明的方法来调整。

当今，根据本发明的方法包括以下方法步骤：在第一方法步骤中，减小在拆散器3上的负载，并且将力传感器12设置为零，即，无负载。这么做，拆散器升高到包组4之上。其次，将拆散器元件3降低到包组4上，直到达到至少等于上加载力的两倍的力。然后利用力传感器12来测量作用力。在该方法步骤中，可以有利地选择在上加载力的三倍与六倍之间的加载力。

在第二方法步骤中，减小在拆散器元件3上的负载。该负载减小可以有利地由以下组成：将拆散器元件3提高预定量并且随后降低拆散器元件3。选择预定量，从而使得拆散器元件3即使在降低之后也可靠地保持处于无负载。为了将任何的测量不确定性和任何波动减到最小，在升高和降低之间以及在降低之后维持至少一秒的暂停。此外，出于相同的原因，降低的速率与升高相比可以以更慢的速率发生。

在第三方法步骤中，将利用力传感器测量的加载力设置为负值。实验已示出，该负值在上加载力的20％至50％的范围内。这确保考虑到了信号失真影响，因为后续的方法步骤可以再次对力测量具有正面的影响。负值考虑到了此失真。

在第四和最后的方法步骤中，再次降低拆散器元件3，直到加载力至少等于上加载力。在该方法步骤中，可以有利地降低拆散器元件3，直到达到等于上加载力的1.25至2倍的水平。

通过根据本发明的方法，有利地确保了通过测量加载力来对包组4进行稳定并且可靠的扫描。然后，将拆散器元件沿着包组移动，并且然后，当达到下加载力时，降低拆散器元件，以及当已经达到上加载力时，存在向上的提升移动。

在另一实施例中，另外地监测拆散器元件3的降低高度。如果将拆散器元件3降低到包组4上太低，则会导致开包机1被从轨道6中扯掉。因此，根据本发明，实施以下（多个）监测测量。这些测量可以冗余地起作用，并且因此可以防止上面描述的损坏事件。连续并且独立地计算拆散器元件3的最小允许高度，即，根据当前纵向位置以及拆散器元件3在包组4上方或者拆散器元件3在包组4外部的那个包组，来计算高度，通过手动功能或者在生产操作中不能将拆散器元件3降低到该高度下方。如果该高度低于根据驱动命令的提升驱动器的最小高度，则这是不允许的和/或停止任何降低运动。这种冗余的独立监测防止当控制器15中存在顺序错误或者当控制顺序被改变时将拆散器元件3降低到太低的水平，从而使得开包机1不会被从轨道6中扯掉。还相对于最大值对第一马达13的转矩和上面提到的加载力进行冗余监测，即，当超过这些值中的一个的最大值时，停止拆散器元件3的任何降低移动。

根据一个有利实施例，可以通过条形码来确定拆散器元件3沿着包组4的纵向位置。在相对靠近底部的水平处，将彼此不同的连续条形码设置在包组4上。使用连续扫描条形码并且传递绝对长度值的条形码读取器来进行位置确定。为此，始终同时检测多个条形码，并且利用该信息来确定拆散器元件3的位置。可以经由控制器15来输入包组4的开始和结束位置。该实施例有利地产生用于开包机1的改进监测选择。

本发明还涉及一种计算机程序产品，该计算机程序产品可以直接加载到开包机1的内部存储器16中并且包括软件代码段，当该产品在开包机上运行时，利用该软件代码段可以实施根据本发明的方法的方法步骤。

附图标记列表：

1 开包机

2 拆散器塔

3 拆散器元件

4 包组

5 行进装置

6 轨道

7 进给辊（application roller）

8 轴

9 抽吸罩

10 输送通道

11 输送系统

12 力传感器

13 马达

14 马达

15 控制器

16 存储器。

Claims (14)

1.一种用于校准在包组（4）上的开包机（1）的拆散器元件（3）的加载力的方法，所述方法包括以下方法步骤：

（a）将力传感器（12）设置为无负载；

（b）将所述拆散器元件（3）降低到所述包组（4）上，直到达到所述拆散器元件（3）接收到在拆散操作期间提升命令的加载力至少两倍高的加载力，其中，利用所述力传感器（12）来测量所述加载力；

（c）减轻在所述拆散器元件（3）上的所述负载；

（d）将利用所述力传感器（12）测量的所述加载力设置为包括信号失真影响的负值；以及

（e）降低所述拆散器元件（3），直到所述加载力至少达到上加载力的水平。

2.根据权利要求1所述的用于校准开包机（1）的拆散器元件（3）的加载力的方法，其特征在于，以下方法步骤：

（g）当达到下加载力时，所述拆散器元件（3）沿着所述包组（4）的纵向行进和所述拆散器元件（3）的降低移动，以及当达到所述上加载力时，存在向上的提升移动。

3.根据权利要求1或者2中任一项所述的用于校准开包机（1）的拆散器元件（3）的加载力的方法，其特征在于，步骤（c）由以下步骤组成：将所述拆散器元件（3）升高预定量以减小在所述拆散器元件（3）上的所述负载，并且将所述拆散器元件（3）降低预定量，从而使得所述拆散器元件（3）仍然保持为无负载。

4.根据权利要求3所述的用于校准开包机的拆散器元件（3）的加载力的方法，其特征在于，在所述拆散器元件的所述升高和所述降低之间以及在所述拆散器元件的所述降低之后观察到1秒的暂停，并且所述降低与所述升高相比以更慢的速率发生。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的用于校准开包机（1）的拆散器元件（3）的加载力的方法，其特征在于，在所述方法步骤（e）中，降低所述拆散器元件（3），直到所述上加载力已经达到1.5至2倍高的水平。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的用于校准开包机（1）的拆散器元件（3）的加载力的方法，其特征在于，连续计算所述拆散器元件（3）的最小高度，并且当达到所述最小高度时，停止所述开包机（1）。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的用于校准开包机（1）的拆散器元件（3）的加载力的方法，其特征在于，测量负责所述提升移动的马达（13）的转矩和加载力，并且当所述两个变量中的一个超过最大值时，停止所述降低移动。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的用于校准开包机的拆散器元件的加载力的方法，其特征在于，对所述上加载力值和所述下加载力值进行预定义。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的用于校准开包机（1）的拆散器元件（3）的加载力的方法，其特征在于，通过读取设置在所述包组（4）上的条形码来确定所述拆散器元件（3）的所述纵向位置。

10.一种用于实施根据权利要求1至9中任一项的方法的开包机（1），其特征在于，所述开包机具有以下特征：

具有力传感器（12）的拆散器元件（3）；

用于将所述拆散器元件升高到包组上以及将所述拆散器元件从包组降低的装置（13）；

控制器（15），使得当达到所述下加载力时，存在所述拆散器元件的降低移动，以及当达到所述上加载力时，存在提升移动；

用于对所述拆散器元件（3）的上加载力和下加载力进行预定义的装置（15）；

用于实施根据权利要求1至9中任一项所述的方法步骤以用于设置利用所述力传感器测量的所述拆散器元件的所述加载力的装置（15）；以及

用于将所述拆散器元件沿着所述包组（4）纵向移动的装置。

11.根据权利要求10所述的开包机（1），其特征在于，存在用于连续计算所述拆散器元件（3）的所述最小高度的装置，其中，当已经达到所述最小高度时，停止所述开包机（1）。

12.根据权利要求10至11所述的开包机（1），其特征在于，存在用于监测马达（13）的所述转矩和所述加载力的装置（15），并且当所述两个变量中的一个超过最大值时，停止所述拆散器元件（3）的降低移动。

13.根据权利要求10至12中任一项所述的开包机（1），其特征在于，条形码设置在所述包组（4）上，并且可以通过所述条形码来确定所述拆散器元件（3）在所述包组（4）上的所述纵向位置。

14.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品可以直接加载到开包机（1）的内部存储器（16）中并且包括软件代码段，当所述产品在所述开包机（1）上运行时，利用所述软件代码段来实施根据权利要求1至9中任一项所述的方法步骤。