CN1082573C - 梳理机上鉴别疵点的检测装置 - Google Patents

Abstract

附加在梳理机上的本发明装置，是为了鉴别疵点，特别适用于鉴别棉，化纤及类似的纺织纤维材料中的杂质，白星粒结，棉籽壳结，疙瘩及类似的疵点。在该装置上有一个位于剥取罗拉和压辊之间纤维材料的测量段，测量段中布置有一个摄像机，如二极管行扫描摄像机，用它测量纤维网的含杂度。该装置配有一台照明设备和一台电子分析仪(图像处理装置)。为了不断完善这样一台装置以供鉴别疵点，改善测量结果，摄像机用于经剥取罗拉和压辊之间的纤维网。

Description

梳理机上鉴别疵点的检测装置

本发明涉及一种梳理机上的检测装置，用于鉴别棉、化纤和类似的纺织产品中的疵点，特别是杂质、结团、棉籽皮、疙瘩和类似的疵点。该装置上设有一个测量段，它位于剥取罗拉和压辊之间，测量段布置有一个摄象机，如一个二极管行扫描摄象机，以便测出污染度。该装置还有一台照明装置和一台电子处理仪(图像分析装置)。

给已介绍的测量装置上安装一个照像机，以鉴别纤维网中的疵点。

本发明的目的是，不断完善这样鉴别疵点的装置，改进分析测量结果。

通过权利要求1所述的特征可实现这个目的。

用摄象机给悬空运行的纤维网拍摄，通过剥取罗拉的针布和压辊的输送区达到无影响地测出疵点(成像)的目的。按这种方式，同时对纤维网中测出的疵点集中进行分析，以大大提高鉴别纤维网中不合格质点的能力。

本发明的其它有利的装置结构可由权利要求2至62得出。

下面按实施例示意图对本发明作进一步的阐述：

附图中：

图1带有托持和棉网导向的按本发明装置的梳棉机侧视原理图。

图2根据图1，布置在剥棉罗拉和压辊间的托持导向装置示意图

图3移动小车和托持导向装置内腔中的摄象机或反光镜布置图

图4移动小车的钢丝绳传动机构和摄象机、照明装置的引导电缆示意图。

图5移动小车和轮子导轨的俯视图

图6本发明装置的另一个结构形式的示意图

图7电子控制调节装置和摄象机、照明装置和图像分析仪的连接方框图

图8压辊和棉条合成装置之间的，带有布置在棉网下方的摄象机的本发明装置示意图

图9带有布置在棉网上方的摄象机且布置在压辊和棉条合成装置之间的本发明装置示意图

图10摄象机和照明装置所使用的光波导线(光缆)的示意图

图1示出一台梳棉机，配有喂料罗拉1，喂料台2，刺辊3，锡林4，道夫5，剥棉罗拉6，压辊7，8，棉网导向装置9，喇叭口10，输出罗拉11，12和回转盖板13。在剥棉罗拉6的下面布置一个托持导向装置14，上压辊7布置在剥棉罗拉的附近，锡林4和各罗拉辊的各自转动方向如图中弧形箭头所示。用15表示被剥下的棉网从剥棉罗拉6运行到压辊7，8。

图2所示，托持导向体的截面基本上呈一个四角形。它的上表面14a稍微有些凹曲，这个凹曲面14a的曲率半径大于剥棉罗拉6的曲率半径。棉网16的运行方向如箭头A所示。前区尾部146是个棱角，后区尾部14c为圆角。结构为棱角可防止杂质的沉积，如密露。棉网16在上表面14a上滑移的结果使其滑移区14d清洁干净(参看图3)，去除杂质。装置14与道夫5，剥棉罗拉6及压辊7，8配合面之间应留出气流间隙。装置14也用作棉网16的托持导向体。尾部14b作为棉网16的托持面，另外，尾部14b范围内的表面14a作为棉网16的导向面。以所示的棉网运行方向，尾部14b和14c各自位于剥棉罗拉6垂直中心(直径)的两侧。装置14由壳体组成，在其棉网滑移区14b中设有一个透明窗17。棉网先经过道夫5的针布，进入道夫5和剥棉罗拉6间罗拉缝中，从那里转向剥棉罗拉6的针布6a，并围着它向前运行，在约在剥棉罗拉6的垂直直径略后一点与其脱离。然后在上表面14a的滑移区14d上运行，到达尾部14b的顶端，棉网16完全悬空，最后进入压辊7，8的辊缝中，并通过辊缝继续向前。装置14的上表面14a朝着剥棉罗拉6的针布6a，装置14的一个尾部区14c布置在道夫5与剥棉罗拉6的间隙里，另一个尾部区14b布置在剥棉罗拉6和压辊7，8间的区域内，装置14的棱角对准压辊7，8的间隙方向。装置14为挤压而成的壳体，如铝制外壳，它有一个内腔14e。

按图3所示，在壳体14的内腔14e中配有一辆移动小车21，车上装有一个摄象机18，如二极管行扫描照像机，一台照明设备19(参看图4)，包括多个发光二极管，一个反光镜20，反光镜20的一端装在摄象机18的镜头18a和照明设备19之间的一个角落上，另一端在透明窗17的内侧面。棉网16运行在透明窗17的外侧面上。移动小车的车轮22，23，24在壳体14的内壁导轨14f，14g上行驶，横穿梳棉机的宽度范围，沿B，C(参看图4中的箭头)方向往复移动。

按图4所示，为使缆绳27循环运行，配备二个可转动的导绳滑轮，各段缆绳的一头分别连接在移动小车21的两侧面21a，21b上。滑轮25由一台电机28驱动进行旋转，致使小车21往复行驶在箭头B和C所示的方向上。缆绳27的上段位于摄象机18和壳体14的顶壁14i之间的范围内。移动小车上安装有摄象机18，照明设备19a，19b(如，它可以由数个发光二极管，闪光灯或类似的照明元件组成)以及反光镜20。一条柔软的扁形引导电缆29的一端连接在移动小车21的一个端侧21a上，它相同于可上卷和可开卷的拖链结构，电缆的另一端连接在电子控制调节装置30上。扁形电缆29中包括来自于控制调节装置30的连接导线和供电设备(未在图中示出)向摄象机18和照明设备19供电的输电线。扁形电缆有两处转向180°，它的下段位于壳体14的底壁14h和移动小车21之间的范围内。

按图5所示，移动小车21有3个车轮22，23和24，每个车轮都是绕垂直轴转动。车轮23和24行驶在内腔14e的凹槽14f中。车轮22则在凹槽14g中滑动。

按图6所示，壳体14的一个尾部可推入尾部套36中，套36固定在梳棉机机架的一个护墙37a上，尾部套的内腔和装置14的外壳形状配合一致，壳体14的这个尾部端面放在机架护墙37a的内侧面上。它的另一尾部可推进另一个尾部套38中(仿形套(Leitprofil))，仿形套38的固定在机架的另一护墙37b上，尾部套36和38的内腔和装置14的外壳形状一致，那么，在使用中，装置14就被锁定，并用螺栓(未在图中示出)将它紧固以防移动。装置14的这端从机架护墙37b中露出一段距离为C，形成一个作为更换的手柄，图6中中断示出的装置14为一体的。内腔14e中沿纵向两端配有两个侧转轮25，26，可使缆绳循环运行缆绳连接在移动小车21上，并沿箭头C，D方向移动。摄象机18和照明设备19对准透明窗17固定在移动小车21上。照像机18和照明设备19分别用线路31和线路32与控制调节装置30相连接。用b和a分别表示剥棉罗拉6的辊长和针布6a的长度。

按图7所示，一台电子控制调节装置30连接有摄象机18，照明设备19，图像分析仪20，移动小车的传动机构，如电机28，以及剥棉罗拉6的转速测量装置33。

图8，图9示出了压辊7、8，其后有带有喇叭口10的成条装置9，例如，Trützschler-Web-speed，以及输出罗拉11，12。棉网16穿过梳棉机的宽度范围经压辊7、8进入成条装置9中的一个入口，并在喇叭口10中合成棉条。图8所示，棉网16的下方(参看图2)配有一个摄象机18；图9所示，棉网上方(参看图2)配有一个摄象机18″。

按图10所示，摄象机18和照明设备19的位置是固定的，摄象机的取像部件(镜头)和照明设备19的光发射部件上各自连接着例如以玻璃纤维制成的光缆的一头(LWL)34或35，各个光缆的另一头布置在透明窗17上，并在此沿着剥棉罗拉6的轴向方向或沿着梳棉机的宽度方向移动。

本发明的装置可以直接使用在生产线上进行统计粒结数，取代了实验室内的取样检验。例如，Triitzschler NEPCONTROL NCT装置是一台直接使用在生产中检测杂质、碎棉籽粒和粒结的系统，在剥棉罗拉6下方的棉网剥落范围中，导向壳体14中的摄象机18闪光横移通过梳棉机的工作宽度。在棉网运行速度为300米/分的情况下，摄象机自动拍摄出棉网清晰的图像，并将图像传送给图11中所示的NEPCONT ROL NCT计算机30，计算机30按疵点的数目，种类和尺寸大小对图像进行分析，用这种方法可以将杂质、棉籽粒和粒结区分开来。通过设备控制系统49，如Triitzschler CardCommander，将分析结果显示在屏幕40上或传递给Triitzschler-Sliver信息系统KIT继续进行处理(信息系统未在图中示出)。

这台按本发明性的装置可以简单方便地安装到梳棉机中或从机器中卸下来。这样就可以换到其它梳棉机上进行定期测量。

输送棉网以供测量。棉网通过透明窗17被摄象机拍摄下来图像。在此反光镜(参看图11)和闪光灯配合使用。按照设定和实际值进行比较的原理分析测量结果，作为设定值应考虑到反射光强度和入射光强度的关系。系统自动测出棉花的特征，并用它作为参考值。如果在最小轴线上的延伸达到5毫米的话，就知道材料特征有偏差。

一个反光照明组件包括一个具有高均匀性的半导体闪光灯，一个指令控制的高速测量摄象机18(带数字显示(如按DE-A-4313621))和一个以降低组件结构高度的反光镜20。一个透射光组件包括一个大面积高强度半导体闪光灯。

在生产中，用透光照明和反光照明方式可鉴别未知的棉结团和杂质。一次在透光照明中，另一次在反光照明中快速连续拍摄两个图像，两个图像组合进行总的结果分析。从闪光方式打开灯并由摄象机18或它的控制装置进行控制。在这里可使用具有不同的光波长度(的照明灯)进行多次单独拍摄。也可以采用多个照明装置进行一次拍摄，例如，反光照明组件就可以具有两个或两个以上的照明装置，光线可来自于各个方向，也可采用各种光线(透光和反射光)。可以采用不同波长的光源来照明，也可以采用不同方向，不同种类和不同波长的光线互相配合使用，并且可以调节出不同的照明时间(闪光时间)。

图11所示，摄象机18和照明装置通过计算机30和图像处理装置20相连。图像处理装置上还连接一台监测器40，一台控制装置41(例设备控制装置)和一台调节装置42(它可以影响棉网中的棉结、杂质和/或碎棉籽粒)，调节装置42可以采取措施，例如改变梳棉机盖板针布与锡林针布间的距离，锡林的转数，斩刀与罗拉、导向装置以及类似装置间的距离，以改变棉网中的棉结数目。

采用本发明的装置可以自动测出和减少棉网中的棉结数。重要的是在棉网从剥棉罗拉上剥取下来，悬空运行时对它进行测量。本发明用一台梳棉机为例作一说明，它也适合于生产纤维网的其它设备，例如梳毛机。

Claims (24)

1.一梳理机上鉴别疵点的检测装置，它包括：

(a)多个按顺序排列的纤维处理部件，它们用于形成并推进纤维网并用于将网归并成条；某些上述部件是邻接的部件，它们如此彼此隔开，以致当纤维网从上述一个部件经过并到达邻接的隔开一段距离的部件时，它有一未被邻接部件的中任一个支承的长度部分；和

(b)一成象设备，它包括：

(1)一照明装置，它将光束导至运行的网的上述长度部分的一个表面区域；上述照明装置被固定地支承且远离正在运行的网；

(2)一摄相机，它用于感知被上述照明装置照亮的表面区域；上述摄相机被固定地支承且远离正在运行的网；和

(3)一电子图像处理单元，它连至上述摄相机上，用于考察从其接收的信号；和

(c)一光学波导，它有一与上述正在运行的网上述长度段相邻并在其视线中的第一端；上述光学波导有与上述照明装置和上述摄相机相连的第二端。

2.一梳理机上鉴别疵点的检测装置，它包括：

(a)多个按顺序排列的纤维处理部件，它们用于形成并推进纤维网并用于将网归并成条；某些上述部件是邻接的部件，它们如此彼此隔开，以致当纤维网从上述一个部件经过并到达邻接的隔开一段距离的部件时，它有一段未被邻接部件的任一个支承的部分；上述部件包括一道夫、一剥棉罗拉和两个压辊；上述压辊共同限定一辊缝，纤维网穿过该辊缝；上述纤维网的上述长度段部分在上述压辊与上述辊缝之间延伸；

(b)一成像设备，它包括：

(1)一照明装置，它将光束导至正在运行的网的上述长度部分的一个表面区域上；

(2)一摄相机，它用于感知被上述照明装置照亮的表面区域；

(3)一电子图象处理单元，它连至上述摄相机上，用于考察从其接收的信号；

(c)一空心的、网的托持导向装置，它位于由上述道夫、上述剥棉罗拉和上述压辊共同限定的空间中；上述网的托持导向装置沿上述道夫、上述剥棉罗拉和上述压辊的一个轴向长度延伸，上述网的托持导向装置有一壁，它朝上述道夫取向、并朝在上述压辊之间限定的上述辊缝延伸；上述壁有一在运行的纤维网从上述道夫通向上述辊缝时用于支承兼导向该纤维网的上表面；上述网的托持导向装置构成一接纳上述照明装置和上述摄相机的箱体。

3.如权利要求2的梳理机上鉴别疵点的检测装置，它进一步包括支承上述摄相机和上述照明装置的移动小车和一用于引导上述移动小车，以便沿上述网的托持导向装置的一个长度移动的导向装置。

4.如权利要求3的梳理机上鉴别疵点的检测装置，其特征为，上述导向装置包括装在上述移动小车上的行走轮和装在上述网的托持导向装置内并平行于其长度延伸的轨道；上述轮子在上述轨道上行走。

5.如权利要求3的梳理机上鉴别疵点的检测装置，其特征为，上述导向装置包括在上述网的托持导向装置内在其两相反端被支承的两个端部滚子；一固定在上述移动小车上的牵引缆绳和一驱动上述端部滚子之一，以便用上述牵引缆绳移动上述移动小车的电动机。

6.如权利要求2的梳理机上鉴别疵点的检测装置，它进一步包括一机架，其特征进一步为，上述网的托持导向装置是固定地支承在上述机架中的。

7.如权利要求6的梳理机上鉴别疵点的检测装置，其特征为，上述机架包括第一和第二机架构件，它们位于上述道夫、上述剥棉罗拉和上述压辊的相对的纵向端；进一步包括固定在上述第一机架构件上并接纳上述网的托持导向装置的一个端部的端套，和一做在上述第二机架构件上的开口；上述网的托持导向装置穿过上述开口。

8.如权利要求7的梳理机上鉴别疵点的检测装置，其特征为，上述开口与上述端套对齐，由此，上述网的托持导向装置经过上述开口被送入并且可通过经过它的滑动而被接纳在上述端套中。

9.如权利要求8的梳理机上鉴别疵点的检测装置，其特征为，上述端套和上述开口是与上述网的托持导向装置的外部轮廓互补的，由此，上述把持导向装置体部形状配合地被接纳在上述端套和上述开口中。

10.如权利要求2的梳理机上鉴别疵点的检测装置，其特征为，上述壁包括一透光的窗，以保持用于朝着在上述表面上滑动的运行中的网的上述照明装置和上述摄相机的视线。

11.如权利要求10的梳理机上鉴别疵点的检测装置，其特征为，它进一步包括一镜子，后者装在上述移动小车上并如此取向，以便朝着运行中的纤维网提供一用于上述照明装置和上述摄相机的穿过上述窗子的视线。

12.如权利要求10的梳理机上鉴别疵点的检测装置，其特征为，上述摄相机与上述照明装置如此取向，以便在运行中的网经过上述网的托持导向装置时处于直接的视线中。

13.一种梳理机上鉴别疵点的检测装置，它包括：

(a)多个按顺序排列的纤维处理部件，它们用于形成并推进纤维网并用于将网归并成条；上述多个按顺序排列的纤维处理部件包括第一和第二按顺序排列的邻接的纤维处理部件，它们用一个间隙彼此隔开，以使纤维网在其从第一部件经过并到达第二部件时，有一未被笫一和第二部件中的任一个支承的长度部分；

(b)一成像设备，它包括：

(1)一照明装置，它将光束引导至正在运行的网的上述长度部分的一个表面区域上；

(2)一摄相机，它用于感知被上述照明装置照亮的表面区域；

(3)一电子图象处理单元，它连至上述摄相机上，用于考察从其接收的信号；和

(c)一位于上述间隙中的空心的、网的托持导向装置，上述网的托持导向装置沿上述第一和第二部件的轴向长度延伸，上述网的托持导向装置构成一接纳上述摄相机的壳体；上述网的托持导向装置包括一壁，它有一在运行中的纤维网从上述第一部件通至上述第二部件时用于支承兼导向该纤维网的上表面。

14.如权利要求13的梳理机上鉴别疵点的检测装置，它进一步包括一支承上述摄相机的移动小车和一用于引导上述移动小车，以便沿上述网的托持导向装置的一个长度移动的导向装置。

15.如权利要求14的梳理机上鉴别疵点的检测装置，其特征为，上述导向装置包括装在上述移动小车上的行走轮和装在上述网的托持导向装置内并平行于其长度延伸的轨道；上述轮子在上述轨道上行走。

16.如权利要求14的梳理机上鉴别疵点的检测装置，其特征为，上述导向装置包括在上述网的托持导向装置内在其两相反端被支承的两个端部滚子；一固定在上述移动小车上的牵引缆绳和一驱动上述端部滚子之一，以便用上述牵引缆绳移动上述移动小车的电动机。

17.如权利要求13的梳理机上鉴别疵点的检测装置，其特征为，上述照明装置被容纳在上述网的托持导向装置内；以及上述壁包括一透光的窗，以保持用于朝着在上述表面上滑动的运行中的网的上述照明装置和上述摄相机的视线。

18.如权利要求17的梳理机上鉴别疵点的检测装置，它进一步包括一镜子，后者装在上述移动小车上并如此取向，以便朝着运行中的纤维网提供一用于上述照明装置和上述摄相机的穿过上述窗子的视线。

19.如权利要求13的梳理机上鉴别疵点的检测装置，其特征为，上述摄相机是一二极管行扫描摄相机。

20.如权利要求13的梳理机上鉴别疵点的检测装置，其特征为，上述部件包括两个共同限定一辊缝的压辊和一网导向元件，纤维网穿过该辊缝，网导向元件与上述辊缝隔开一段距离并布置成用于归并纤维网；上述网导向元件有一归并后的纤维网穿过它的开口；上述纤维网的上述长度部分在上述辊缝与上述开口之间延伸。

21.一梳理机上鉴别疵点的检测装置，它包括：

(a)多个按顺序排列的纤维处理部件，它们用于形成并推进纤维网并用于将网归并成条；某些上述部件是邻接的部件，它们如此彼此隔开，以致当纤维网从上述一个部件经过并到达邻接的隔开一段距离的部件时，它有一未被邻接部件中的任一个支承的长度部分；和

(b)一成象设备，它包括：

(1)一照明装置，它将光束引导至正在运行的网的上述长度部分的表面区域上；

(2)一摄相机，它用于感知被上述照明装置照亮的表面区域；和

(3)一电子图象处理单元，它连至上述摄相机上，用于考察从其接收的信号；

(c)用于平行于梳理机上鉴别疵点的检测装置的宽度移动上述成像设备的各个部分的驱动电动机；和

(d)电子控制兼调节装置；上述照明装置、上述摄相机、上述电子图象处理单元和上述驱动电动机都连至上述电子控制兼调节装置上。

22.如权利要求21的梳理机上鉴别疵点的检测装置，它进一步包括一用于调整清洁纤维材料的程度的调节装置；上述调节装置与上述电子控制兼调节装置连接。

23.如权利要求22的梳理机上鉴别疵点的检测装置，它进一步包括一梳棉锡林、一控制元件和一调整元件；上述控制元件和上述调整元件与上述电子控制兼调节元件连接，以用于控制上述梳棉锡林每分钟的转数。

24.如权利要求22的梳理机上鉴别疵点的检测装置，它进一步包括一梳棉锡林，后者有一针布、移动盖板、一控制元件和一调整元件，移动盖板包括一具有针布的盖板条；上述控制元件和上述调节元件与上述电子控制兼调节装置相连，以用于控制上述梳棉锡林的上述蒙皮与上述盖板条的针布之间的距离。

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