CN111394842A - 条筒纤维条读取装置以及识别方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出解决问题的方案是：一种条筒纤维条读取装置，通过条筒的纤维条信息储存部件，无接触式地读取条筒纤维条的长度、断头数和断头之间的纤维条长度的信息，基于纤维条喂入速度、纤维条停止喂入时间等参数，计算出条筒纤维条耗尽时间和断头时间，从而识别纤维条的状态信息。进一步，纤维条读取装置将这个纤维条耗尽时间和断头时间信息，发送给机器设备，以进行下一个动作。所述的机器设备，包括但不局限于并条机、条并卷联合机、粗纱机、转杯纺机、涡流纺机（也称之为喷气涡流纺机、空气纺机）、AGV车、接头机、落纱机、清洁机等等。所述的下一个动作，包括但不局限于：更换新的条筒、纤维条接头、停止纤维条喂入、发出报警信号等。

Description

条筒纤维条读取装置以及识别方法

技术领域

本发明涉及纺织行业的条筒纤维条读取装置和识别方法，属于纺织机械技术领域。

背景技术

条筒作为纤维条的储存容器，在纺纱厂被大量使用。从梳棉机出来的纤维条，成圈地放置在条筒中，被运输到并条机的导条架，甚至直接到转杯纺机或者涡流纺机（也称之为喷气涡流纺机、空气纺机）。从并条机、精梳机出来的纤维条，成圈地放置在条筒中，被运输到下道并条机的导条架，或者条并卷联合机的导条架，或者粗纱机的导条架，或者转杯纺机的纺纱单元，或者涡流纺机（也称之为喷气涡流纺机、空气纺机）的纺纱单元。

进一步，随着智能化工厂的趋势越来越快，条筒也开始被AGV车运输到各个工序的设备。

在这些条筒的运输过程中，一旦条筒的纤维条被用尽，或者条筒的纤维条出现断头，都需要及时地更换新的条筒。传统的方法是：依靠操作工在各个条筒之间巡视，目测条筒的纤维条的状态，一旦发现纤维条耗尽，或者纤维条断头，人工地停止设备的运转，或者人工地及时更换新的条筒。

这种完全依靠操作工目测的方法去识别条筒纤维条的状态的方法，需要大量操作工不停地在条筒之间巡视，不仅增加了操作工的劳动量，而且增加了操作工的人数。在人力成本不断增加的现实条件下，自动化和智能化的识别条筒纤维条的状态方法已经成为迫切需要，不仅可以节省操作工劳动量和人力成本，还可以为智能化的纺纱工厂做好必要的准备，实现自动识别条筒纤维条的状态，从而实现自动更换条筒和自动接头。

目前，纺织机械制造商业在努力寻找克服这个缺点的解决方法。比如发明：CN110791841A “具有用于显示纤维材料特性的显示元件的纺纱罐”，提出一种带发光元件的条筒，发光柱的高度体现条筒里的纤维条容量的多少，通过发光提示操作工及时的知晓条筒里面的纤维条的状态。但是该发明的缺陷是：一方面仅仅为了减少操作工发现条筒纤维条状态的困难性和提高了效率，但是无法实现自动的识别条筒纤维条状态，并且将这种状态信息发送给机器设备；另一方面，该发明需要在条筒里加装发光部件、控制部件和电源部件，极大增加了成本。

发明内容

为了克服这种依靠操作工目测的方法去识别条筒里纤维条状态的缺点，本发明提供了一种智能化条筒纤维条状态的读取装置以及识别方法。所述读取装置无接触式地读取条筒纤维条的信息，通过分析计算，识别条筒纤维条即将耗尽的时间，或者断头的时间，并且将这个纤维条状态的信息传送给机器设备，以供进行下一步动作。所述动作包括：更换新的条筒，或者进行纤维条接头，或者设备停止运行等待。

本发明提出解决问题的方案是：一种条筒纤维条读取装置，通过条筒的纤维条信息储存部件，无接触式地读取条筒纤维条的长度、断头数和断头之间的纤维条长度的信息，基于纤维条喂入速度、纤维条停止喂入时间等参数，计算出条筒纤维条耗尽时间和断头时间，从而识别纤维条的状态信息。进一步，纤维条读取装置将这个纤维条耗尽时间和断头时间信息，发送给机器设备，以进行下一个动作。所述的机器设备，包括但不局限于并条机、条并卷联合机、粗纱机、转杯纺机、涡流纺机（也称之为喷气涡流纺机、空气纺机）、AGV车、接头机、、落纱机、清洁机等等。所述的下一个动作，包括但不局限于：更换新的条筒、纤维条接头、停止纤维条喂入、发出报警信号等等。

作为本发明的一个优选实施方式，所述条筒纤维条状态的读取装置有接收单元和控制处理单元。所述接收单元，通过无接触式的方式，从带有纤维条信息储存部件的条筒读取纤维条的长度、断头数和断头之间的纤维条长度等信息。所述控制处理单元，无接触式地读取条筒纤维条的长度、断头数和断头之间的纤维条长度的信息，基于纤维条喂入速度、纤维条停止喂入时间等参数，计算出条筒纤维条耗尽时间和断头时间，从而识别纤维条的状态信息。进一步，纤维条读取装置将这个纤维条耗尽时间和断头时间信息，发送给机器设备，以进行下一个动作。

作为本发明的一个优选实施方式，所述条筒纤维条读取装置，从带有纤维条信息储存部件的条筒读取纤维条信息，不仅仅局限于纤维条长度、断头数和断头之间纤维条长度，根据实际的生产需要，也可读取纤维条信息储存部件里的所有信息，包括纤维信息、纤维条质量信息、条筒本身信息和条筒的目的地等等。

作为本发明的一个优选实施方式，所述条筒纤维条读取装置，从条筒纤维条信息储存部件，除了读取信息，也可以写入信息。优选地，这些信息包括相关有用的纤维、纤维条和条筒信息、纤维条剩余长度、条筒返回地信息等。

作为本发明的一个优选实施方式，所述条筒纤维条信息储存部件，包含纤维条的信息包括但不限于以下几项或者全部：纤维的基本信息，纤维条的基本信息，纤维条的质量信息，条筒的基本信息，纤维条的机器信息，纤维条的目的地，空条筒的目的地，条筒的维修保养信息等等。

作为本发明的一个优选实施方式，所述条筒纤维条读取装置计算纤维条耗尽时间的方法是：纤维条耗尽时间= 纤维条长度/纤维条喂入速度 + 纤维条停止喂入时间。

作为本发明的一个优选实施方式，所述条筒纤维条读取装置计算纤维断头时间的方法是：纤维条断头时间= 断头之间的纤维条长度/纤维条喂入速度 + 纤维条停止喂入时间。

作为本发明的一个优选实施方式，所述条筒纤维条读取装置与带有纤维条信息储存部件的条筒之间，通过无接触式的方式读取纤维条的信息。优选地，这个无接触式的方法采用RF（Radio Frequency）原理。

作为本发明的一个优选实施方式，所述带有纤维条信息储存部件的条筒储存的纤维条信息包括：纤维条长度、断头数和断头之间的纤维条长度。根据实际的生产需要，纤维条信息储存部件里的所有信息，也可以包括纤维信息、纤维条质量信息、条筒本身信息和条筒的目的地等等。

作为本发明的一个优选实施方式，所述条筒纤维条读取装置，安装在并条机、粗纱机和条并卷联合机的导条架区域。既可以，导条架每个条筒处安装一个条筒纤维条读取装置，也可以是导条架共用一个或者多个条筒纤维条读取装置。

作为本发明的一个优选实施方式，所述条筒纤维条读取装置，安装在转杯纺机的每个纺纱单元处，也可以安装在转杯纺机的接头机、落纱机、清洁机上，巡航式读取条筒纤维条信息。

作为本发明的一个优选实施方式，所述条筒纤维条读取装置，安装在涡流纺机（喷气涡流纺机或者空气纺机）的每个纺纱单元处，也可以安装在涡流纺机的接头机、落纱机、清洁机上，巡航式读取条筒纤维条信息。

作为本发明的一个优选实施方式，所述条筒纤维条读取装置，安装在AGV车上。所述AGV车在搬运条筒、更换条筒、纤维条接头、纤维条喂入或者巡航过程中，读取条筒纤维条信息。

作为本发明的一个优选实施方式，所述条筒纤维条读取装置，安装在条筒站处。

作为本发明的一个优选实施方式，所述条筒纤维条读取装置，也可以单独地安装在滑轨上，在导条架、转杯纺机或者涡流纺机之间巡航，读取条筒纤维条的信息。

作为本发明的一个优选实施方式，所述条筒纤维条读取装置，既可以用于圆形条筒，也可以用于矩形条筒。

本发明的有益效果是，条筒纤维条读取装置，无接触式地读取条筒纤维条的长度信息和断头信息，识别条筒里纤维条的状态：即将耗尽或者即将断头等信息，并且将这个耗尽时间和断头时间传送给机器。这样，机器能够实时地通知AGV车或者接头机来及时地更换条筒和接头工作，从而保证不间断的生产，提高了生产效率，减轻了操作工的工作量。进一步的，由于机器能够实时知道每个条筒的须条状态，尤其是须条即将用尽的状态，结合AGV车和接头机器人，能够一起配合实现无人化的自动须条的接头和换筒，为并条机，条并卷联合机，粗纱机和转杯纺以及涡流纺机的无人化和智能化奠定了基础。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是条筒纤维条读取装置和带有纤维条信息储存部件的条筒示意图

图2是条筒纤维条读取装置安装在导条架的一个实施例示意图

图3是条筒纤维条读取装置安装在一个转杯纺机纺纱单元示意图

图4是条筒纤维条读取装置安装在一个转杯纺机的接头机示意图

图5是条筒纤维条读取装置安装在一个涡流纺机纺纱单元示意图

图6是条筒纤维条读取装置安装在一个涡流纺机的落纱机示意图

图7是条筒纤维条读取装置安装在一个AGV车示意图

图中，

1.条筒；

2.纤维条；

3.条筒纤维条信息储存部件；

4.条筒纤维条读取装置；

5.读取单元；

6.控制处理单元；

7.导棉罗拉；

8.导条架；

9.喂棉罗拉；

10.分梳辊；

11.纺杯；

12.导纱罗拉；

13.纱线卷装；

14.牵伸系统；

15.喷嘴；

16.引纱罗拉；

17.筒纱；

P1.转杯纺机的纺纱单元；

G1.转杯纺机的接头机；

P2.涡流纺机的纺纱单元；

G2.涡流纺机的落纱机；

G3.AGV车；

S．读取信息。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

实施例1。

如图1所示，一个装有纤维条2的条筒1，带有一个条筒纤维条信息储存部件3。在梳棉机、并条机、精梳机的纤维条生产过程中，纤维条2被圈放到条筒1。当条筒1里的纤维条2的长度达到预设的长度时候，梳棉机、并条机或者精梳机开始在换筒，同时将纤维条的信息（在本实施例中，这个信息是指纤维条长度、断头数和断头之间纤维条长度等）写入到纤维条信息储存部件3里。

条筒纤维条信息储存部件3安装在条筒的侧壁，储存了纤维条的长度、断头数和断头之间纤维条的长度等信息。

根据实际的生产条件，纤维条信息储存部件3也可以安装在条筒1的底部区域，或者条筒1的托盘下端。优选地，如图1所示，纤维条信息储存部件3安装在条筒1的侧壁。

条筒纤维条读取装置4，包括一个读取单元5和一个控制处理单元6。读取单元5 和纤维条信息储存部件3之间基于RF通讯方式，无接触式的读写信息。条筒纤维条读取装置4的读取单元5，从纤维条信息储存部件3，读取纤维条的长度、断头数和断头之间的纤维条长度等信息。读写单元5读取的纤维条信息，传送到控制处理单元6。进一步，控制处理单元6，根据读取的纤维条信息（纤维条长度、断头数和断头之间纤维长度），基于纤维条2的喂入速度（即是：纤维条2喂入导条架8、转杯纺机纺纱单元P1、涡流纺机的纺纱单元P2的速度），计算条筒1里的纤维条的耗尽时间和断头时间。所述一种基本而简单计算的方法如下所示：

纤维条耗尽时间= 纤维条长度/纤维条喂入速度 + 纤维条停止喂入时间。

纤维条断头时间= 断头之间的纤维条长度/纤维条喂入速度 + 纤维条停止喂入时间。

条筒纤维条读取装置4中的控制处理单元6，根据计算的纤维条耗尽的时间或者纤维条断头的时间，当条筒1的纤维条2耗尽或者断头的时候，将这个纤维条2状态信息，传送到并条机、条并卷联合机、粗纱机、转杯纺机、涡流纺机、AGV车、接头机、落纱车等设备，以便进行下一步动作。一般来说，所述的动作，包括AGV车更换条筒，接头机接头动作，停止喂入纤维条等动作。

条筒纤维条读取装置4与条筒纤维条信息储存部件3之间的通讯方式，是一种无接触式的方法，如图1中读取信息S所示，标示信息交互的方式。在本实施例，读取装置4和储存部件3之间是采用基于RF （Radio Frequency）方式。目前这种RF无接触式的通讯方式已经被广泛用于工业中，是一种成熟而且经济的方案。

实施例2。

如图2所示，条筒纤维条读取装置4安装在导条架8的一个具体实施例。

在并条机中，对于单眼并条机，通常最多8个条筒1喂入到导条架8；对于双眼并条机，通常最多16个条筒1喂入导条架8。对于粗纱机的导条架，最多可达250条筒1喂入导条架8。如图所示，一个条筒纤维条读取装置4安装在导条架8的一个条筒1的上方。条筒纤维条读取装置4，无接触式地读取条筒纤维条信息储存部件3的纤维条信息。根据读取的纤维条信息，经过计算和分析，将纤维条状态信息传送给设备，进行下一步动作。读取和处理纤维条信息的基本的原理和方法跟实施例1一致。

优选地，导条架8可以共用一个或者条筒纤维条读取装置4，这样以来，能够极大的节省成本，尤其是对于粗纱机的导条架。

优选地，导条架8可以每个条筒有一个条筒纤维条读取装置4，尤其是对于并条机来说，最多8或者16个条筒，这样以来，能够实时地监控每个条筒里纤维条状态。

实施例3。

如图3所示，条筒纤维条读取装置4安装转杯纺机的纺纱单元P1处。条筒1的纤维条2进入喂棉罗拉9，经过分梳辊10的梳理后，成为一根根纤维状态的纤维条2进入转杯11，进一步，在高速旋转地转杯11作用下，纤维经过加捻，形成纱线，在导纱罗拉12下，成为一个卷装13。

条筒纤维条读取装置4安装这个纺纱单元P1的靠近条筒1区域，与条筒纤维条信息储存部件3通讯，读取信息S，根据读取的纤维条信息，经过计算和分析，将纤维条状态信息传送给转杯纺机，进行下一步动作。读取和处理纤维条信息的基本的原理和方法跟实施例1一致。

实施例4。

如图4所示，不同于图3所示，条筒纤维条读取装置4安装在转杯纺机的接头机G1。优选地，条筒纤维条读取装置4靠近条筒纤维条信息储存部件3。在这个实施例4中，由于纤维条读取装置4安装在巡游的接头机G2上，因此，每个纺纱单元P1不在需要配有一个条筒纤维条读取装置4。对于转杯纺机来说，纺纱单元多大700个，这种解决方案无疑是能够显著地降低成本。

条筒纤维条读取装置4安装接头机G1处。当接头机G1巡游到某个纺纱单元P1的条筒1处，条筒纤维条读取装置4条筒纤维条信息储存部件3通讯，读取信息S，根据读取的纤维条信息，经过计算和分析，将纤维条状态信息传送给接头机G1，进行下一步动作。读取和处理纤维条信息的基本的原理和方法跟实施例1一致。

实施例5。

如图5所示，条筒纤维条读取装置4安装在涡流纺的一个纺纱单元P2处。条筒1里的纤维条2被喂入牵伸系统14，经过牵伸后的纤维条2进入高速旋转气流的喷嘴15，在高速旋转气流的作用下，加捻成为纱线，经过引纱罗拉16后，卷绕成为筒纱17。

条筒纤维条读取装置4安装这个纺纱单元P2的靠近条筒1区域，与条筒纤维条信息储存部件3通讯，读取信息S，根据读取的纤维条信息，经过计算和分析，将纤维条状态信息传送给涡流纺机，进行下一步动作。读取和处理纤维条信息的基本的原理和方法跟实施例1一致。

实施例6。

如图6所示，不同于图5所示，条筒纤维条读取装置4安装在涡流纺机的落纱车G2。优选地，条筒纤维条读取装置4靠近条筒纤维条信息储存部件3。在这个实施例6中，由于纤维条读取装置4安装在巡游的落纱车G2上，因此，每个纺纱单元P2不在需要配有一个条筒纤维条读取装置4。对于涡流纺机来说，纺纱单元多大200个，这种解决方案无疑是能够显著地降低成本。

条筒纤维条读取装置4安装落纱车G2处。当落纱车G2巡游到某个纺纱单元P2的条筒1处，条筒纤维条读取装置4条筒纤维条信息储存部件3通讯，读取信息S，根据读取的纤维条信息，经过计算和分析，将纤维条状态信息传送给落纱车G2，进行下一步动作。读取和处理纤维条信息的基本的原理和方法跟实施例1一致。

实施例7。

如图6所示，条筒纤维条读取装置4安装在AGV车G3上。当AGV车G3在搬运条筒1的过程中，从条筒纤维信息储存部件3读取纤维条2的信息。

条筒纤维条读取装置4与条筒纤维条信息储存部件3通讯，读取信息S，根据读取的纤维条信息，经过计算和分析，将纤维条状态信息传送给AGV车，进行下一步动作。读取和处理纤维条信息的基本的原理和方法跟实施例1一致。

对于实施例7来说，AGV车G3在各个设备之间巡游，同时进行搬运条筒1。在这个过程中，AGV车G3读取条筒1纤维条2信息。仅仅需要将条筒纤维条信息读取装置4安装在AGV车G3上，从而节省了在每个纺纱单元（P1、P2）或者导条架8安装的费用，这是一种非常经济的解决方案。

本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但不会偏离本发明的原理或者权利要求书定义的范围。

Claims (10)

1.条筒纤维条读取装置以及识别方法，所述的条筒纤维条读取装置（4）有读取单元（5）和控制处理单元（6），能够读取条筒纤维条信息储存部件（3）的纤维条信息，其特征是：所述条筒纤维条读取装置（4）与条筒纤维条信息储存部件（3）无接触式地通讯，且条筒纤维条读取装置（4）基于所读取的纤维条信息，识别条筒（1）里纤维条（2）状态。

2.根据权利要求1所述的条筒纤维条读取装置以及识别方法，所述条筒纤维条读取装置（4）与条筒纤维条信息储存部件（3）无接触式的通讯采用RFID技术。

3.根据权利要求2所述的条筒纤维条读取装置以及识别方法，所述条筒纤维条读取装置（4）安装在并条机、条并卷联合机、粗纱机的导条架（8）区域。

4.根据权利要求2所述的条筒纤维条读取装置以及识别方法，对于转杯纺纱机，所述条筒纤维条读取装置（4）安装在每个转杯纺纱机的纺纱单元（P1）处，或者移动的接头机（G1）或者落纱机（G2）上。

5.根据权利要求2所述的条筒纤维条读取装置以及识别方法，对于涡流纺纱机，所述条筒纤维条读取装置（4）安装在每个涡流纺纱机的纺纱单元（P2）处，或者移动的接头机（G1）或者落纱机（G2）上。

6.根据权利要求2所述的条筒纤维条读取装置以及识别方法，对于AGV车，所述条筒纤维条读取装置（4）安装AGV车（G3）上。

7.根据权利要求2所述的条筒纤维条读取装置以及识别方法，所述条筒纤维条读取装置（4）安装在滑轨上，在导条架（8）、转杯纺纱机的纺纱单元（P1）或者涡流纺纱机的纺纱单元（P2）之间巡航。

8.根据权利要求1-7所述的条筒纤维条读取装置以及识别方法，所述条筒（1）是圆形条筒或者矩形条筒。

9.根据权利要求8所述的条筒纤维条读取装置以及识别方法，所述条筒纤维条信息储存部件（3）安装在条筒（1）上。

10.根据权利要求9所述的条筒纤维条读取装置以及识别方法，所述识别方法是：所述条筒纤维条读取装置（4），从条筒纤维条信息储存部件（3）无接触式地读取条筒纤维条的长度、断头数和断头之间的纤维条长度的信息，基于纤维条喂入速度、纤维条停止喂入时间等参数，计算出条筒纤维条（2）耗尽时间和断头时间，从而识别纤维条（2）的状态信息；进一步，条筒纤维条读取装置（4）将这个纤维条耗尽时间和断头时间信息，发送给设备（P1、P2、G1、G2、G3）。

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