CN111232755B - 一种自动调整丝卷卷径来避免出现丝卷成型异常的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种自动调整丝卷卷径来避免出现丝卷成型异常的方法，在卷绕过程中，实时监测和计算丝卷的理论卷径和实际卷径，并判断二者差值的绝对值是否超出设定范围，如果是，则自保跳停；反之，则实时调整定型热辊速度，减小理论卷径和实际卷径的偏差，进而实现丝卷卷径的自动调整，避免出现丝卷成型异常；理论卷径的计算公式如下：
Figure DDA0002371451920000011
Figure DDA0002371451920000012
实际卷径的计算公式如下：
Figure DDA0002371451920000013

Description

一种自动调整丝卷卷径来避免出现丝卷成型异常的方法
技术领域
本发明属于纺丝加工技术领域，涉及一种自动调整丝卷卷径来避免出现丝卷成型异常的方法。
背景技术
目前，民用丝的质量主要靠外检、物检、染判来把控。其中，外检是靠人的眼睛进行查看，存在眼光、标准差别，而且细小的差别肉眼很难看出；物检是靠取样抽检，不能全面检测，而且检测的只是表层丝束，不能保证内在与表层一致；染判也是只对表层进行织袜采样染色，且织袜长度的长短不一，以至于间断性染色色差难以发现。
随着科学技术的发展及化纤市场的自我调控，长丝生产设备越来越高端，速度越来越高，产品差别化越来越明显，产品质量要求也越来越高。高速甚至超高速生产下如何保证产品质量既是对设备的高要求，也是对工艺的高要求。例如，卷绕速度为3000m/min～5300m/min不等，纤度为20D～300D不等，满卷7.5kg的丝卷长度从几十到上百万米不等，尤其是合股丝，在生产过程中，如果出现张力异常，在满卷成型后的整体外检、表层物检、表层染判中不能发现以上问题，而在后道退绕、纺织过程中体现出来，会造成巨大损失。这样的质量事故已经屡见不鲜。一切工艺参数的实施最终要在卷绕成型上体现，而设备、工艺出现偏差也终会在成型过程中体现，同规格、批号在同工艺条件下卷绕成型后的卷径应该一致，出现张力异常丝卷卷径必然发生变化。通过实时监测卷绕丝卷卷径是把握生产过程中质量的有效手段。
现今，染色检验能力无法全面保证产品内在质量，且卷绕过程中如出现张力波动、拨叉乱丝等工艺及设备异常情况，在卷绕成型后的细小差别靠外检员工的肉眼是看不出来的，依靠设备的高精密度，可以将成型后卷径精确到毫米级，通过监测满卷卷径来预警可能存在的质量问题，并自动调整在机张力，实现卷径的自动调整，弥补了现有技术无法全面保证质量的不足。
发明内容
本发明的目的是提供一种自动调整丝卷卷径来避免出现丝卷成型异常的方法，也就是提供一种实时监测、计算并自动调节在生产过程中丝卷的实际卷径与理论卷径的偏差值避免可能出现丝卷成型异常的控制方法。
一种自动调整丝卷卷径来避免出现丝卷成型异常的方法，在卷绕过程中，实时监测和计算丝卷的理论卷径和实际卷径，并判断二者差值的绝对值是否超出设定范围，如果是，则自保跳停(自保跳停的丝卷需留待车间及品管确认，同时技术人员要查看丝卷及报警信息，判断原因，检查、检测相应工艺参数，确认卷绕机问题的要及时下机检查，工艺参数跑偏的要及时更正)；反之，则实时调整定型热辊速度，减小理论卷径和实际卷径的偏差，进而实现丝卷卷径的自动调整，避免出现丝卷成型异常；
理论卷径的计算公式如下：
Figure BDA0002371451910000021
Figure BDA0002371451910000022
其中，理论卷径、纸管直径、卷装宽度和满卷直径的单位为mm，挤出量的单位为g/min，卷绕时间的单位为min，卷装密度的单位为g/cm3，横动动程的单位为m，卷装重量的单位为g；
实际卷径的计算公式如下：
Figure BDA0002371451910000023
Figure BDA0002371451910000024
其中，实际卷径和摩擦辊直径的单位为mm，卷绕速度的单位为m/min，锭轴转速和摩擦辊转速的单位为rpm；
以上计算公式中，卷装重量、卷装宽度、满卷直径或纸管直径的取值的确定过程为：以卷装重量、卷装宽度、满卷直径或纸管直径为P，记录与待求理论卷径的丝卷同规格和同批号的多个丝卷的P值后(多个丝卷的数量不限，越多越好，因为丝卷数量越多，其平均值越能反应整体的平均水平)，求平均值，即得P的取值；
挤出量＝(复丝纤度×卷绕速度)/10000，卷绕时间＝((卷装重量+a)×10000)/(复丝纤度×卷绕速度)，横动动程的取值等于卷绕宽度，其中，复丝纤度的单位为dtex，卷绕速度的单位为m/min，a为5～20g；挤出量是指单位时间内每锭组件(如果是合股丝就是两锭组件)吐出来的熔体重量，主要受品种影响，如复丝纤度为83dtex/36f、卷绕速度为5000m/min的产品，吐出量为83*5000/10000＝41.5(g/min)，复丝纤度为333dtex/576f、卷绕速度为3770m/min的产品，吐出量为333*3770/10000＝125.5(g/min)，挤出量的取值范围大约为11～125(g/min)；卷绕时间为某一规格产品在指定工艺速度上卷到预期的重量所需要的时间，如复丝纤度为83dtex/36f、卷绕速度为5000m/min的产品，卷绕到7500g的总量所需时间为7500*10000/(83*5000)＝180.42(min)，因丝饼满卷后还要剥丝、织袜、测物性等判级操作，会损耗一部分，故在卷装重量制定时会适当增加10～15g，此时该产品实际卷绕时间为180.9(min)；横动动程和卷装宽度是同一个概念，其中横动动程为设备横动装置的设计值，卷装宽度是卷装出来的实际值，一般认为它们是一致的，如果不一致就会出现成型、乱丝等异常，不同型号卷绕设备的横动动程可能会不同，如日本TMT公司的ATi614R卷绕头横动动程为85mm，日本TMT公司的ATi614MR24卷绕头横动动程为95mm；
锭轴转速和摩擦辊转速的取值由速度传感器实时监测获得，摩擦辊直径的取值为测量值，摩擦辊主要表征卷绕速度，并在合适的压力下保证丝饼成型正常，日本TMT公司的ATi614R卷绕头和ATi614MR24卷绕头摩擦辊直径都是85mm。
本发明通过设定同规格、批号产品的卷装密度，随卷绕时间实时监测、计算在卷绕过程中丝卷的理论卷径、实际卷径，并监测、计算二者的偏差值，若该偏差值在正常丝卷卷径偏差范围内则判定工作正常，若超出设定偏差范围则自动调整定型热辊速度，改变其对卷绕速度的超喂率，实现卷绕张力的自动在线调整，从而控制丝卷卷径在正常范围内。如在上述情况下丝卷卷径偏差未能得到有效控制，甚至偏差越来越大且超出报警范围时，则自保跳停。跳停的丝卷需留待车间及品管确认，同时技术人员要查看丝卷及报警信息，判断原因，检查、检测相应工艺参数，确认卷绕机问题的要及时下机检查，工艺参数跑偏的要及时更正。本发明解决了由张力异常导致的丝卷成型异常不能及早发现及内部质量异常不能通过成品丝卷表面的织袜染色及时发现的问题，弥补了现有技术无法全面保证质量的不足。
作为优选的方案：
如上所述的一种自动调整丝卷卷径来避免出现丝卷成型异常的方法，设定范围为0～5。设定范围是根据经验确定的，本发明将其设定为0～5，即实际卷径与理论卷径的偏差大于5mm时，自保跳停，小于等于5mm时，实时调整定型热辊速度，减小理论卷径和实际卷径的偏差。
如上所述的一种自动调整丝卷卷径来避免出现丝卷成型异常的方法，实时调整定型热辊速度具体为：当二者差值的绝对值不超过3时，保持定型热辊速度不变；当二者差值的绝对值的取值区间为(3,5]且实际卷径较大时，减小定型热辊速度；当二者差值的绝对值的取值区间为(3,5]且理论卷径较大时，增大定型热辊速度。
如上所述的一种自动调整丝卷卷径来避免出现丝卷成型异常的方法，减小定型热辊速度时，减小值＝(实际卷径-理论卷径-3)×10×系数，实际卷径和理论卷径的单位为mm；增大定型热辊速度，增大值＝(理论卷径-实际卷径-3)×10×系数，实际卷径和理论卷径的单位为mm；系数＝83/复丝纤度，复丝纤度的单位为dtex。
如上所述的一种自动调整丝卷卷径来避免出现丝卷成型异常的方法，当二者差值的绝对值的取值区间为(3,5]时，还进行报警提示。所述的报警提示相应参数异常及超出报警范围时，则自保跳停，可在卷绕机头面板显示相应代码，在“事件”中明细可查。
需注意的是，本发明中各计算公式为无量纲公式，计算时不代入单位。
有益效果：
本发明通过实时监视、计算丝卷理论卷径、实际卷径及二者的偏差值，并自动调整该偏差值进而避免可能出现的丝卷成型异常的控制方法，即通过设定同规格、批号产品的卷装密度，随卷绕时间实时监测、计算在卷绕过程中丝卷的理论卷径、实际卷径，并监测、计算二者的偏差值作为相关质量控制点，自动调整相应的工艺参数，使得偏差值在正常范围内，以避免产品在生产过程中出现质量问题，从源头上保证产品质量；
本发明解决了由纺丝、卷绕过程中张力出现异常导致的丝卷成型异常不能及早发现及内部质量异常不能通过成品丝卷表面的织袜染色及时发现的问题，弥补了现有技术无法全面保证质量的不足。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
一种自动调整丝卷卷径来避免出现丝卷成型异常的方法，在卷绕过程中，实时监测和计算丝卷的理论卷径和实际卷径，并判断二者差值的绝对值是否超出设定范围0～5，如果是，则自保跳停；反之，则实时调整定型热辊速度，进而实现丝卷卷径的自动调整，避免出现丝卷成型异常，实时调整定型热辊速度具体为：当二者差值的绝对值不超过3时，保持定型热辊速度不变；当二者差值的绝对值的取值区间为(3,5]且实际卷径较大时，进行报警提示同时减小定型热辊速度，减小值＝(实际卷径-理论卷径-3)×10×系数，系数＝83/复丝纤度；当二者差值的绝对值的取值区间为(3,5]且理论卷径较大时，进行报警提示同时增大定型热辊速度，增大值＝(理论卷径-实际卷径-3)×10×系数，系数＝83/复丝纤度；
理论卷径的计算公式如下：
Figure BDA0002371451910000041
Figure BDA0002371451910000042
其中，理论卷径、纸管直径、卷装宽度和满卷直径的单位为mm，挤出量的单位为g/min，卷绕时间的单位为min，卷装密度的单位为g/cm3，横动动程的单位为m，卷装重量的单位为g；
实际卷径的计算公式如下：
Figure BDA0002371451910000043
Figure BDA0002371451910000051
其中，实际卷径和摩擦辊直径的单位为mm，卷绕速度的单位为m/min，锭轴转速和摩擦辊转速的单位为rpm；
以上计算公式中，卷装重量、卷装宽度、满卷直径或纸管直径的取值的确定过程为：以卷装重量、卷装宽度、满卷直径或纸管直径为P，记录与待求理论卷径的丝卷同规格和同批号的多个丝卷的P值后，求平均值，即得P的取值；
挤出量＝(复丝纤度×卷绕速度)/10000，卷绕时间＝((卷装重量+a)×10000)/(复丝纤度×卷绕速度)，横动动程的取值等于卷绕宽度，其中，复丝纤度的单位为dtex，卷绕速度的单位为m/min，a为5～20g；
锭轴转速和摩擦辊转速的取值由速度传感器实时监测获得，摩擦辊直径的取值为测量值。

Claims (4)

1.一种自动调整丝卷卷径来避免出现丝卷成型异常的方法，其特征是：在卷绕过程中，实时监测和计算丝卷的理论卷径和实际卷径，并判断二者差值的绝对值是否超出设定范围，如果是，则自保跳停；反之，则实时调整定型热辊速度，减小理论卷径和实际卷径的偏差，进而实现丝卷卷径的自动调整，避免出现丝卷成型异常；
理论卷径的计算公式如下：
Figure FDA0003062205120000011
Figure FDA0003062205120000012
其中，理论卷径、纸管直径、卷装宽度和满卷直径的单位为mm，挤出量的单位为g/min，卷绕时间的单位为min，卷装密度的单位为g/cm3，横动动程的单位为m，卷装重量的单位为g；
实际卷径的计算公式如下：
Figure FDA0003062205120000013
Figure FDA0003062205120000014
其中，实际卷径和摩擦辊直径的单位为mm，卷绕速度的单位为m/min，锭轴转速和摩擦辊转速的单位为rpm；
以上计算公式中，卷装重量、卷装宽度、满卷直径或纸管直径的取值的确定过程为：以卷装重量、卷装宽度、满卷直径或纸管直径为P，记录与待求理论卷径的丝卷同规格和同批号的多个丝卷的P值后，求平均值，即得P的取值；
挤出量＝(复丝纤度×卷绕速度)/10000，卷绕时间＝((卷装重量+a)×10000)/(复丝纤度×卷绕速度)，横动动程的取值等于卷绕宽度，其中，复丝纤度的单位为dtex，卷绕速度的单位为m/min，a为5～20g；
锭轴转速和摩擦辊转速的取值由速度传感器实时监测获得，摩擦辊直径的取值为测量值；
实时调整定型热辊速度具体为：当二者差值的绝对值不超过3时，保持定型热辊速度不变；当二者差值的绝对值的取值区间为(3,5]且实际卷径较大时，减小定型热辊速度；当二者差值的绝对值的取值区间为(3,5]且理论卷径较大时，增大定型热辊速度。
2.根据权利要求1所述的一种自动调整丝卷卷径来避免出现丝卷成型异常的方法，其特征在于，设定范围为0～5。
3.根据权利要求2所述的一种自动调整丝卷卷径来避免出现丝卷成型异常的方法，其特征在于，减小定型热辊速度时，减小值＝(实际卷径-理论卷径-3)×10×系数；增大定型热辊速度，增大值＝(理论卷径-实际卷径-3)×10×系数；系数＝83/复丝纤度。
4.根据权利要求2所述的一种自动调整丝卷卷径来避免出现丝卷成型异常的方法，其特征在于，当二者差值的绝对值的取值区间为(3,5]时，还进行报警提示。
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