CN109563650A - 用于探测开包机上的过载的方法和设备 - Google Patents

Abstract

公开了用于运行具有至少一个打手(12)的开包机(10)的方法。借助至少一个打手(12)围绕旋转轴线的旋转，并且借助其沿预先确定的移动路径(s_v)以相对于旋转轴线的锐角或直角的运动，开包机(10)能够开松纤维包(2‑6)，由此将纤维材料从纤维包(2‑6)抽取出来。该方法包括开始步骤(S2)，当在被监控的至少一个打手(12)中的一个或所有打手上出现过载时，在该步骤中进行探测。如果探测到过载，那么就转移到获知步骤(S3)，在获知步骤中获知过载状态的存在。当探测到的过载沿由至少其中一个被监控的打手(12)经过的路径连续出现时，达到该过载状态。如果获知存在过载状态，那么就转移到包含触发过载反应的触发步骤(S4)。此外设置了开包机(10)，其装备有至少一个打手(12)。开包机(10)设定用于根据之前提到的方法运行。

Description

用于探测开包机上的过载的方法和设备

技术领域

本发明涉及用于探测开包机上的过载的方法和设备。

背景技术

开包机本身是已知的。开包机具有打手，打手相对于平放着纤维包的底部围绕旋转轴线旋转，旋转轴线通常垂直于各个打手的移动路径延伸。借助旋转和移动，打手在背向于底部的侧面上开松各自的纤维包，并且因此将一部分纤维材料从各自的纤维包抽取出来。打手在此多次移动经过纤维包，直到纤维包的纤维材料几乎完全被抽取出来。这可以借助打手的往复运动进行，或者也可借助打手的连续朝一个方向沿圆周线的运动进行。

用于制造这种纤维包的方法导致的是，在面向和背向底部的边缘区域中的纤维材料具有比在中间的所谓的核心区域中更小的密度。这导致的是，在进给不变的情况下，打手在边缘区域中必须抽取出来更少的纤维材料，并且因此负载也较低。开包机可以在一定程度上以正常的负载工作。如果打手基于进给进一步朝核心区域的方向运动，那么打手必须抽取出来更多的纤维材料，这导致开包机的负载升高。此外，如果考虑到纤维包通常包含异物，那么在属于各自的打手的驱动器上的负载也提高。除了能量消耗提高以外还可以导致储料头的损坏。但是打手本身也可能过载。过载在本上下文中意味着超过在正常运行中的一般负载极限。也就是说，其不一定是要立即担忧开包机的损害的负载状态。为了避免这一点已知的是，打手的转速和/或移动速度与纤维包相关联地改变。这具有如下缺点，驱动器可能非常不连续地运行。此外由此存在驱动器上的非常频繁的和可能强烈的正加速或负加速。开包机的支架必须与由此产生的交变负载相关地相应设计。过载也可以是很短暂的，从而不担心对开包机的损害，并且因此实际上在开包机的持续运行中不必进行改变。因此，作为进一步方案已知的是，注意这种过载的连续存在的持续时间。如果超过特定的持续时间，即要担忧开包机的或待翻整的纤维包上的对象的损害，那么例如借助切断开包机进行相应的反应。然而，这种监控是非常迟钝的。此外，所述反应不总是以相同的速度进行，因为这依赖于打手的移动速度。

发明内容

本发明的任务是应付之前提到的缺点。

该任务通过权利要求1、9和10的主题解决。有利的改进方案在从属权利要求中说明。

根据本发明设置了用于运行具有至少一个打手的开包机的方法。借助至少一个打手围绕旋转轴线的旋转并且借助其沿预先确定的移动路径以相对于旋转轴线的锐角或直角的运动，开包机能够开松纤维包。借以将纤维材料从纤维包抽取出来。该方法包括开始步骤。当在其中一个或所有被监控的至少一个打手上出现过载时，在该步骤中进行探测。这例如可以借助监控打手驱动器的电流消耗来实现。如果探测到过载，那么就转移到获知步骤。在获知步骤中获知过载状态的存在。当开头提到的探测到的过载沿由一个或多个被监控的打手经过的路径连续出现时，根据本发明达到该过载状态。该路径在此必须等于或大于预先确定的路段。也就是说，过载状态与时间无关，并且当过载完全显现时并不立即出现过载状态。也就是说，当开包机的储料头的移动速度降低并且必要时降低为0时，也可能出现连续的过载。如果在此涉及开包机的过载反应，那么可以规定，在储料头重新启动后重新开始过载状态获知。如果已获知过载状态的存在，那么就转移到触发步骤。触发步骤本身包含触发过载反应。该过载反应例如可以包含开包机的切断。预先确定的路径在此可以非常短地选择，以便能够实现障碍识别；驱动值，例如移动速度不再是重要的。

过载反应优选包括相对于开包机向外发送关于被获知的过载状态的信号，例如以汽笛声音的形式。备选地或除此以外，过载反应包含切断开包机或也仅包含降低储料头的移动速度和/或至少一个被监控的打手的各自的转速，在获知过载状态的时间点，在一个或多个打手上存在过载。

为此备选地或除此以外，该方法可以附加地具有跳回开始步骤的步骤。当在获知步骤中获知过载消失并且此外至少一个打手的经过的路径短于或等于预先确定的路段时，根据本发明进行该跳回。也就是说，既不需担忧障碍，也不需担忧对开包机的损害。故障安全性得到提高，并且最小化停机时间。

备选地或除此以外，当至少一个打手的运动方向改变时，可以进行跳回。这具有如下原因，打手又从主观想象存在的障碍离开。

又备选地或除此以外，当触发步骤结束时，可以立即进行跳回或发起跳回。所述发起例如可以通过人员来实现。在所有三个之前提到的情况下尽可能避免停机时间。

在每个之前提到的方法中，预先确定的路段基本上可以相应于纤维包沿至少一个打手的移动路径的尺寸。这能够实现的是，顾及到可能依次布置的纤维包的不同的特性。

在具有多个沿移动路径依次布置的打手的开包机的情况下，在之前提到的方法中，在获知步骤中，在针对共同存在的过载同时监控多个打手的情况下，可以参见分别沿打手的移动方向位于前方的打手的经过的路径。这具有如下背景，沿移动方向在前方的打手后面的区域既不是危险区域，也不是存在新的过载源的区域。

在监控单个打手的过载的情况下，优选在经过的路径方面参考探测到并且继续存在过载的打手。也就是说，不考虑没有过载地运行的打手，这具有在监控数据处理中的优点。

如果开包机具有多个打手，那么在之前提到的方法中，在获知步骤中监控单个打手的情况下，在被监控的打手上的过载消失时，优选监控另外的具有过载的打手。之前提到的经过的路径在此是由一个打手的直到该打手上的过载消失的时间点所经过的路径和从该打手上的过载消失的时间点开始另外的打手的所经过的路径构成的总和。该方法因此动态地匹配于打手的负载情况，并且因此提供更高的安全性。

在每个之前提到的方法中，借助监控至少一个打手的和/或开包机的驱动器的电流消耗实现的获知可以总体上实现。在最简单的情况下，被获知的(测量的)电流消耗提供至阈值电路。在超过预先确定的阈值的情况下获知存在过载。

有利地，每个之前提到的方法能以计算机来实施。实施在此可以在开包机本身中和/或在为此设置的外部的设备、如中央控制设施中进行。耦合例如可以通过总线实现。

此外，根据本发明可以设置计算机可读的介质，其具有可通过处理器实施的指令，以便使处理器能够实施其中一个之前提到的方法。在最简单的情况下，这是存储器芯片。

此外根据本发明设置了开包机，其根据之前提到的实施方案可以装备有一个或多个打手。在仅一个打手的情况下，开包机设定用于根据其中一个之前提到的方法运行，在这些方法中，仅一个打手被监控。如果开包机具有多个打手，那么开包机可以根据本发明设定用于根据每个之前提到的方法运行。

开包机在此可以具有负载监控装置或者与其耦合。负载监控装置设定用于探测一个或多个被监控的打手上的过载。负载监控装置在最简单的情况下是具有后置的阈值获知逻辑的电流检测电路。

除此以外或备选地，开包机可以具有路径检测装置或与其耦合。路径检测装置根据本发明设计用于获知相关的打手的经过的路径。在最简单的情况下，路径检测装置是增量传感器，其增量盘随着打手的移动而旋转。

又除此以外或备选地，开包机可以包括保护装置或与其耦合。该保护装置设定用于在获知过载状态时触发或实施过载反应。

附图说明

本发明的另外的特征和优点由随后对优选的实施方式的描述得到。其中：

图1示出包开松装置；和

图2示出用于运行图1的根据本发明的实施方式的开包机的方法。

具体实施方式

图1示出具有开包机10的装置1和在其储料头11下方沿其移动路径s_v串联布置的纤维包2-6。

在此，纤维的输出区段16位于开包机10的右边的端部上，纤维从纤维包2-6借助储料头11的打手12被抽取出来。在左边的端部上示例性地设有控制装置14，在控制装置的上侧布置有用于操作开包机10的操作终端15。

纤维包2-6以公知的方式并排排列，并且竖直来看具有不同的密度的区域。最上方的区域(h_z(2,3)-h_z(6,3))具有最小的密度。各自的纤维包2-6的布置在最上方的区域下方的居中的所谓的核心区域具有各自的高度h_z(2,2)-h_z(6,2)。在其下方分别还存在各一个第三区域，其具有高度h_z(2,1)-h_z(6,1)，具有相对核心区域更小的密度，该密度然而示例性地高于最上方的区域h_z(2,3)-h_z(6,3)的密度。在值h_z(i,j)方面提到的是，i说明了各自的纤维包2-6的编号，并且j说明了各自的区域的编号。各个纤维包的区域的高度可以表现为彼此不同。

此外示例性地，杂质7位于左边的纤维包2中。如果储料头11沿移动路径s_v在此水平向右逐渐行经纤维包2-6，那么依次从上向下将纤维包的纤维抽取出来，并且以公知的方式将其通过输出区段15进一步传送至生产链的随后的机器，例如清洁机。这借助储料头11或紧固有储料头的支架13的移动进行。

如果储料头11利用其打手12进入杂质7的区域，那么可以发生的是，杂质7导致电机驱动的打手12上的过载。这例如可以借助驱动电机的升高的电机电流消耗以控制技术探测到。

为了阻止开包机10没有必要地停止，现在借助优选控制装置14检验过载沿哪个路段发生。

如果在此左边的打手12行经杂质7，那么在所示的示例中，右边的打手12还没有与杂质7接触。这导致的是，在此出现的过载又消失。但是，如果杂质7现在很大，从而当左边的打手12还在其上方经过期间或者紧接着左边的打手12与杂质7失去接触后，右边的打手12也越过这个障碍，那么优选获知过载的持续的存在。也就是说，有利地监控两个打手12。然而，监控可以局限于分别沿移动方向位于前方的打手12。

如果在此以控制技术以最小移动路径预设通常基本上一样宽的纤维包2-6的宽度尺寸，那么这导致的是，储料头11完全不停止。相对于传统的解决方案这具有如下优点，开包机10在没有必要的情况下不会停止。

如果储料头11利用其打手12例如进入在此居中的纤维包4的核心区域中，并且假定纤维包4的密度在行经时导致各自的打手12的过载，那么控制装置14获知过载沿哪个经过的路段连续出现。

在此优选设置的是，在打手12上的负载值或在打手上探测到的过载相互以逻辑“或”来组合。这导致的是，在假定储料头11在图1中从左向右运动经过纤维包4的情况下，首先，右边的打手12与核心区域(通过h_z(4,2)表示)接触。由此，在该打手12上产生过载。在所示的示例中，左边的打手12与核心区域在某个时候产生接触，从而在此也出现过载。即使当右边的打手12已经到达右边的纤维包5时，在左边的打手12上的过载也保持存在。如果预设的路径或作为预设的路段、即图1中的纤维包2-6的宽度(如之前说明的那样)是针对过载反应的标准，那么即使当右边的打手12又从纤维包4的核心区域出来并且这完全与储料头11的移动速度无关，也发生所述过载反应。

过载反应例如可以导致以过载加载的打手12的转速和/或储料头11的移动速度的降低。

备选地可以设置的是，储料头11相对于底部8升高一些(在图1中竖直向上)，从而打手12无法再很深地进入相关的核心区域中。为了可以维持对于纤维包2-6来说预设的进给而可以设置的是，纤维包4来回移动直到达到纤维包的当前的进给。随后才根据本发明以纤维包5继续。

图2示出了根据本发明的实施方式的为此设置的方法。

在步骤S1中开始开松过程后，在随后的步骤S2中检验是否探测到过载。如果不是这样的情况(在步骤S2后的“否”分支)，那么在随后的步骤S5中查询开松过程是否继续以控制技术执行。如果是这样的情况(在步骤S5后的“是”分支)，那么跳回步骤S2。

如果开松过程结束(在步骤S5后的“否”分支)，那么该方法在随后的步骤S6中结束。

如果在步骤S2中探测到过载(在步骤S2后的“是”分支)，那么在随后的步骤S3中检验经过的路径是否相应于预设的路径或者超过该预设的路径。经过的路径在此是从过载第一次被探测到并且从此连续持续的时间点开始由储料头或其打手12经过的路段。

如果经过的路径小于或等于预设的路径(在步骤S3后的“否”分支)，那么就跳到步骤S5。这确保了连续监控持续存在的过载。

如果经过的路径大于或等于预设的路径(在步骤S3后的“是”分支)，那么在随后的步骤S4中进行之前提到的过载反应。

在例如可以包含开松过程的重新开始的过载反应后，跳回步骤S2。备选地，在进程中跳到步骤S6，并且该方法结束。

本发明并不局限于该实施方式。

该方法可以应用于每个类型的开包机。

如果获知过载状态，那么优选相对于开包机10向外部、从开包机10自身发信号(警告灯、警告声音等)和/或从总机发信号。

检验连续存在过载可以借助轮询机制’(Polling-Mechanismus’)进行，或者也在推送机制’(Push-Mechanismus’)的范围内进行。在轮询机制中周期性地(例如每百分之一秒)检验是否存在负载。相反地，在推送机制中，当第一次探测到过载时开始步骤S3中的检验模式。此后，启动路径测量仪、例如增量传感器，并且获知借助储料头11经过的路径。如果获知的路径大于或等于预设的路径，那么就出现过载反应。

如果过载在此期间消失，那么路径获知被简单切断。这可以在最简单的情况下借助阈值电路进行。如果打手12的驱动电机的电机电流消耗例如超过预先确定的值(过载)，那么控制装置14被指示开始路径检测。如果在此期间进行过载反应，那么路径传感器被切断。

相反地，如果经过的路径大于或等于预设的路径，而路径检测没有借助阈值分离被切断，那么清楚的是：持续存在过载。

替代借助开包机10本身的控制装置14实现的监控地或除了这种监控方式以外，监控也可以在中间进行。

如果储料头11向右运动经过图1右边的纤维包6，那么一旦例如右边的打手12在右边的端部处离开纤维包6或者传感器探测到该打手12到达纤维包6的右边的边缘，就进行储料头11的方向改变。

如果在纤维包6方面探测到过载，那么可以在储料头11的方向改变时设置的是，重新开始路径检测。备选地可以设置的是，只要过载持续存在，那么连续进行路径检测，并且这优选涉及朝纤维包1的方向在前方的打手12。

替代监控打手驱动器上的电流消耗地，也可以监控整个开包机10的电流消耗，或者将其考虑用于过载探测。这具有如下优点：在开包机10中存在为此通常已经存在的电路，这对成本产生有利的影响。

因此，本发明形成非常简单的方法来安全地识别障碍，并且尽可能避免由于打手12上的过载导致的故障触发。

附图标记列表

1 装置

2 纤维包

3 纤维包

4 纤维包

5 纤维包

6 纤维包

7 杂质

8 底部

10 开包机

11 储料头

12 打手

13 支架

14 控制装置

15 操作终端

16 输出区段

s_v 移动或翻整路径

h_z(i,j)；i,j∈N纤维包区域的高度

Sk；k∈N步骤

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种用于运行具有至少一个打手(12)的开包机(10)的方法，借助至少一个打手围绕旋转轴线的旋转和沿预先确定的移动路径(s_v)以相对于旋转轴线的锐角或直角的运动，开包机(10)能够开松纤维包(2-6)，并且借以将纤维材料从纤维包(2-6)抽取出来，所述方法具有

·开始步骤(S2)，

-当在其中一个或所有被监控的至少一个打手(12)上出现过载时，进行探测，和

-如果探测到过载，那么就转移到获知步骤(S3)，

·获知步骤(S3)

-当探测到的过载沿由一个或多个被监控的打手(12)经过的路径连续出现并且所述路径等于或大于预先确定的路段时，则获知存在过载状态，和

-如果获知存在过载状态，那么就转移到触发步骤(S4)，以及

·触发过载反应的触发步骤(S4)。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，过载反应包括

·被获知的过载状态从开包机(10)向外部发信号，和/或

·切断开包机(10)，或降低至少一个被监控的打手(12)的各自的转速和/或移动速度，在获知过载状态的时间点，在一个或多个所述打手上存在过载。

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其此外具有在下述情况下跳回开始步骤(S2)的步骤，即

·当在获知步骤(S3)中获知

-过载消失，和

-至少一个打手(12)经过的路径短于或等于预先确定的路段时，跳回开始步骤，

·当至少一个打手(12)的运动方向改变时，跳回开始步骤，和/或

·在实施触发步骤(S4)后

-立即跳回开始步骤，或

-发起跳回开始步骤。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，预先确定的路段基本上相应于纤维包(2-6)沿至少一个打手(12)的移动路径(s_v)的尺寸。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在具有多个沿移动路径(s_v)依次布置的打手(12)的开包机(10)的情况下，在获知步骤(S3)中，

·在针对共同存在的过载同时监控多个打手(12)的情况下，参考分别沿打手(12)的移动方向位于前方的打手(12)的经过的路径，和

·在监控单个打手(12)的过载的情况下，在经过的路径方面参考探测到并且继续存在过载的打手(12)。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，在获知步骤(13)中监控单个打手(12)的情况下，在被监控的打手(12)上的过载消失时，

·监控另外的具有过载的打手(12)，并且

·经过的路径是由

-一个打手(12)的直到所述打手(12)上的过载消失的时间点所经过的路径和

-从所述一个打手(12)上的过载消失的时间点开始，所述另外的打手(12)的所经过的路径构成的总和。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，过载的获知具有监控

·至少一个打手的驱动器的电流消耗的步骤和/或

·开包机(10)总体的电流消耗的步骤。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述方法以计算机来实施。

9.一种计算机可读的介质，其具有可通过处理器实施的指令，以便使处理器能够实施根据前述权利要求中任一项所述的方法。

10.一种开包机(10)，其

·根据权利要求1或5构造，和

·设计用于在存在唯一的打手(12)的情况下按照根据权利要求1至4中任一项所述的方法来运行和在存在多个打手(12)的情况下根据权利要求1至8中任一项所述的方法来运行。

11.根据权利要求10所述的开包机(10)，其具有控制装置或与其耦合，控制装置设定用于根据所述方法运行开包机(10)。

12.根据权利要求10所述的开包机(10)，其具有如下装置和/或与其耦合：

·负载监控装置(14)，所述负载监控装置设定用于探测一个或多个被监控的打手(12)上的过载，

·路径检测装置，所述路径检测装置设计用于获知相关的打手(12)的经过的路径，和

·保护装置(14)，所述保护装置设定用于在获知过载状态时触发或实施过载反应。

Claims (12)

1.一种用于运行具有至少一个打手(12)的开包机(10)的方法，借助至少一个打手围绕旋转轴线的旋转和沿预先确定的移动路径(s_v)以相对于旋转轴线的锐角或直角的运动，开包机(10)能够开松纤维包(2-6)，并且借以将纤维材料从纤维包(2-6)抽取出来，所述方法具有

·开始步骤(S2)，

-当在其中一个或所有被监控的至少一个打手(12)上出现过载时，进行探测，和

-如果探测到过载，那么就转移到获知步骤(S3)，

·获知步骤(S3)

-当探测到的过载沿由一个或多个被监控的打手(12)经过的路径连续出现并且所述路径等于或大于预先确定的路段时，则获知存在过载状态，和

-如果获知存在过载状态，那么就转移到触发步骤(S4)，以及

·触发过载反应的触发步骤(S4)。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，过载反应包括

·被获知的过载状态从开包机(10)向外部发信号，和/或

·切断开包机(10)，或降低至少一个被监控的打手(12)的各自的转速和/或移动速度，在获知过载状态的时间点，在一个或多个所述打手上存在过载。

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其此外具有在下述情况下跳回开始步骤(S2)的步骤，即

·当在获知步骤(S3)中获知

-过载消失，和

-至少一个打手(12)经过的路径短于或等于预先确定的路段时，跳回开始步骤，

·当至少一个打手(12)的运动方向改变时，跳回开始步骤，和/或

·在实施触发步骤(S4)后

-立即跳回开始步骤，或

-发起跳回开始步骤。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，预先确定的路段基本上相应于纤维包(2-6)沿至少一个打手(12)的移动路径(s_v)的尺寸。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在具有多个沿移动路径(s_v)依次布置的打手(12)的开包机(10)的情况下，在获知步骤(S3)中，

·在针对共同存在的过载同时监控多个打手(12)的情况下，参考分别沿打手(12)的移动方向位于前方的打手(12)的经过的路径，和

·在监控单个打手(12)的过载的情况下，在经过的路径方面参考探测到并且继续存在过载的打手(12)。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，在获知步骤(13)中监控单个打手(12)的情况下，在被监控的打手(12)上的过载消失时，

·监控另外的具有过载的打手(12)，并且

·经过的路径是由

-一个打手(12)的直到所述打手(12)上的过载消失的时间点所经过的路径和

-从所述一个打手(12)上的过载消失的时间点开始，所述另外的打手(12)的所经过的路径构成的总和。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，过载的获知具有监控

·至少一个打手的驱动器的电流消耗的步骤和/或

·开包机(10)总体的电流消耗的步骤。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述方法以计算机来实施。

9.一种计算机可读的介质，其具有可通过处理器实施的指令，以便使处理器能够实施根据前述权利要求中任一项所述的方法。

10.一种开包机(10)，其

·根据权利要求1或5构造，和

·设计用于在存在唯一的打手(12)的情况下按照根据权利要求1至4中任一项所述的方法来运行和在存在多个打手(12)的情况下根据前述权利要求中任一项所述的方法来运行。

11.根据权利要求10所述的开包机(10)，其具有控制装置或与其耦合，控制装置设定用于根据所述方法运行开包机(10)。

12.根据权利要求10所述的开包机(10)，其具有如下装置和/或与其耦合：

·负载监控装置(14)，所述负载监控装置设定用于探测一个或多个被监控的打手(12)上的过载，

·路径检测装置，所述路径检测装置设计用于获知相关的打手(12)的经过的路径，和

·保护装置(14)，所述保护装置设定用于在获知过载状态时触发或实施过载反应。