CN113031546A - 一种纺纱生产线控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纺纱生产线控制系统，涉及纺织技术领域，包括信号采集模块、张力调节模块、速度调节模块、分区模块、重量检测模块、预处理管理模块、针筒圆心度检测模块、存储模块、状态显示模块与控制模块，所述信号采集模块、张力调节模块、速度调节模块、分区模块、重量检测模块、预处理管理模块、针筒圆心度检测模块、存储模块、状态显示模块分别于所述控制模块连接，可以实时检测生产线上各个及其的运行状态，纱线收到的作用力以及运输线的速度，并且可以准确的将各个流程的产品按照生产日期，成品或者半成品进行存放，同时通过针筒圆心度检测模块监测针筒的圆心度，防止由于针筒的圆心度发生偏移造成横档的后果。
Description
技术领域
本发明涉及纺织技术领域，具体为一种纺纱生产线控制系统。
背景技术
年来，纺织行业新常态发展，市场竞争异常激烈，对纺织业产品质量要求越来越高。下游客户在生产制造、染整后，对出现的质量问题和残次品，常常投诉纺织厂。困扰纺纱厂的棘手难题，就是织物出现横档的分析处理，情况错综复杂。但是通过生产线自动控制系统有助于产业链上各环节的生产管理，为减少横档疵布的产生和避免出现意外经济损失。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种纺纱生产线控制系统。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种纺纱生产线控制系统，包括信号采集模块、张力调节模块、速度调节模块、分区模块、重量检测模块、预处理管理模块、针筒圆心度检测模块、存储模块、状态显示模块与控制模块，所述信号采集模块、张力调节模块、速度调节模块、分区模块、重量检测模块、预处理管理模块、针筒圆心度检测模块、存储模块、状态显示模块分别于所述控制模块连接；
所述信号采集模块包括电机电流采集模块、电机电压采集模块、离合器机构位移传感器、霍尼韦尔压力传感器、温/湿度传感器与若干个光电传感器，所述电机电流采集模块、电机电压采集模块、离合器机构位移传感器、霍尼韦尔压力传感器、温/湿度传感器、若干个光电传感器分别与所述控制模块连接；
所述电机电流采集模块用于纺纱生产线上各个机器电机电流信号的采集、所述电机电压采集模块用于纺纱生产线上各个机器电机电压信号的采集、所述离合器机构位移传感器、霍尼韦尔压力传感器、温/湿度传感器分别用于采集离合器的位置信息、压力信息和温/湿度信息，所述光电传感器设置于每条传送带的一侧，高度与纱筒中部一致，且不随传送带移动，用于采集生产线各环节的传送带上纱筒的传送状态信息，并传输至所述控制模块；
所述张力调节模块包括若干张力检测单元与张力调节单元，所述张力检测单元、张力调节单元分别于所述控制模块连接；所述张力检测单元用于检测纺纱生产线上各个机器对纱线的作用力，所述张力调节单元用于调节纺纱生产线上各个机器对纱线的作用力；
所述速度调节模块包括数组变频器，所述变频器与所述控制模块连接；所述变频器设置在传动带各个传动点的相应位置，用于调节各个机器之间传送带的速度；
所述分区模块包括若干个分区隔离室，每个所述分区隔离室对应在纺纱生产过程中的一个制作工艺；
每个所述分区隔离室用于存放对应的所述制作工艺的在产品；
每个所述分区的出入通道口设置有一个显示器，用于显示所存放的产品的生产日期、产品状态信息，所述显示器与所述控制模块连接；
所述重量检测模块用于检测棉纱重量；
所述预处理管理模块包括标注模块与先后顺序监测模块，所述先后顺序监测模块用于监测棉纱按照生产日期的先后顺序使用，所述标注模块用于烧毛后标注批次和生产日期；
所述针筒圆心度检测模块包括图像采集单元，所述图像采集单元包括图像识别层、图像处理层与圆心度检测层；所述图像识别层用于识别并区分设置于不同位置的图像采集单元发出的信号，并将其分别传输至所述图像处理层；所述图像处理层用于将模拟信号转换为数字信号，并对其进行滤波去噪及灰度化处理，得到针筒的灰度图像；所述圆心度检测层用于对针筒的灰度图像进行圆心提取，并比较针筒的筒心位置是否和圆心对应。
优选的，所述电机电流采集模块采用霍尔电流传感器，所述电机电压采集模块采用霍尔电压传感器。
优选的，所述变频器设置有编码器，对各个传动点进行编码。
优选的，所述张力检测单元为张力计，所述张力调节单元为纱线制动器，纱线制动器设置在纱线通道内，所述纱线制动器至少是可调节的，所述张力计在纱线制动器下游检测纱线的张力。
优选的，张力计上设有一个电子测量评估装置，该装置包括一个用于与不同的测量位置相关的测量参数的自动补偿回路，为在测量时接合在纱线上的张力计或张力计元件各自检测位置提供至少一个位置传感器，且该传感器连接在该评估装置上。
优选的，设有多个纱线通道，每一通道都由至少一个喂纱装置提供纱线且每一纱线通道都设有一个张力计。
优选的，所述分区隔离室内设置有搬运模块，所述产品放置在搬运模块上。
优选的，所述搬运模块包括搬运车，所述搬运车上设置有RFID标签和二维码，所述分区隔离室的出口设置有读写器，用于读写RFID标签信息和二维码信息。
本发明的有益效果是：
通过设置信号采集模块、张力调节模块、速度调节模块、分区模块、重量检测模块、预处理管理模块、针筒圆心度检测模块，可以实时检测生产线上各个及其的运行状态，纱线收到的作用力以及运输线的速度，并且可以准确的将各个流程的产品按照生产日期，成品或者半成品进行存放，同时通过预处理模块确保最终各个产品进行混合处理的时候是按照生产先后顺序的，防止出现未按棉纱生产日期的先后顺序使用，混批、混厂使用，预处理管理混乱，烧毛质量控制不良，烧毛后未标注批次和生产日期等问题，同时通过针筒圆心度检测模块监测针筒的圆心度，防止由于针筒的圆心度发生偏移造成横档的后果。
附图说明
图1为本发明的系统示意图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
在本色坯布或经染整加工后布面呈现色泽、颜色不一致的杠条。圆机织物横档特征多为规律性的杠条。异常处布面杠条，有一根或多根纱线构成。横档处的纱线与正常布面处的纱线，在色差、粗细、成分、捻度、毛羽、线圈、密度、弹力丝张力等方面，会存在一定差异。形成圆机织物横档的因素，有纱线方面原因造成的，有圆机制造方面原因造成的，还有染整方面原因造成的。
出现圆机织物横档，有用错厂家、用错品种、原料接批波动、混棉不匀、未按生产时间先后顺序使用、纱线或氨纶丝混批使用，圆机送纱张力不匀造成等多种情况。出现圆机织物横档次品布，一般数量较大，少则几条布，多则几十条。若下游工序使用过程中，未及时出现，后果将更为严重。横档疵布造成的危害是较大的，加上织厂的底料、辅料、加工费及染厂的染整费，造成的次品费用远比原纱价值高得多，甚至比原纱价值翻倍增加
严格对产业链上各环节的生产管理，为减少横档疵布的产生和避免出现意外经济损失。
织物横档的形成原因包括以下几点：
1、未按棉纱生产日期的先后顺序使用，混批、混厂使用。预处理管理混乱，烧毛质量控制不良，烧毛后未标注批次和生产日期。。
2、设备运行状态不良，设备调试状态不佳。沉降片、沉降三角、织针三角磨损严重，针筒圆心度差。
3、筒纱引纱张力不适当，产生规律性布面横档，圆机输纱盘、输纱器状态不良，会造成间距较宽的布面横档。
4、氨纶弹力丝使用过程中出现漏丝、断丝、反丝、双丝，同台圆机氨纶丝筒子大小不一致、差异大，造成氨纶丝张力不一致。规律性且间距较宽的织物横档与圆机氨纶丝张力不匀密切相关。
5、圆机生产过程，存在纱线线圈大小不一致，线圈大的地方，会出现织物密度大，反之织物密度则小。
6、离合器安装位置不同，送纱速度不同，较易出现布面横档。
针对上述问题，如图1所示，本发明设置了一种纺纱生产线控制系统，包括信号采集模块、张力调节模块、速度调节模块、分区模块、重量检测模块、预处理管理模块、针筒圆心度检测模块、存储模块、状态显示模块与控制模块，所述信号采集模块、张力调节模块、速度调节模块、分区模块、重量检测模块、预处理管理模块、针筒圆心度检测模块、存储模块、状态显示模块分别于所述控制模块连接；
所述状态显示模块包括显示单元，所述显示单元用于接收所述控制模块传输的信息，并在显示屏上进行显示；
所述信号采集模块包括电机电流采集模块、电机电压采集模块、离合器机构位移传感器、霍尼韦尔压力传感器、温/湿度传感器与若干个光电传感器，所述电机电流采集模块、电机电压采集模块、离合器机构位移传感器、霍尼韦尔压力传感器、温/湿度传感器、若干个光电传感器分别与所述控制模块连接；
所述电机电流采集模块用于纺纱生产线上各个机器电机电流信号的采集、所述电机电压采集模块用于纺纱生产线上各个机器电机电压信号的采集、所述离合器机构位移传感器、霍尼韦尔压力传感器、温/湿度传感器分别用于采集离合器的位置信息、压力信息和温/湿度信息，所述光电传感器设置于每条传送带的一侧，高度与纱筒中部一致，且不随传送带移动，用于采集生产线各环节的传送带上纱筒的传送状态信息，并传输至所述控制模块；
所述传送状态采集单元包括六个光电传感器，分别设置于单纱称重、翻转、单纱包装、整袋包装、整袋称重及喷码环节的传送带一侧，高度与纱筒中部一致，且不随传送带移动，用于采集纱筒在各环节的传送状态信息，并传输至所述控制模块。
所述张力调节模块包括若干张力检测单元与张力调节单元，所述张力检测单元、张力调节单元分别于所述控制模块连接；所述张力检测单元用于检测纺纱生产线上各个机器对纱线的作用力，所述张力调节单元用于调节纺纱生产线上各个机器对纱线的作用力；
所述速度调节模块包括数组变频器，所述变频器与所述控制模块连接；所述变频器设置在传动带各个传动点的相应位置，用于调节各个机器之间传送带的速度；
所述分区模块包括若干个分区隔离室，每个所述分区隔离室对应在纺纱生产过程中的一个制作工艺；
每个所述分区隔离室用于存放对应的所述制作工艺的在产品；
每个所述分区的出入通道口设置有一个显示器，用于显示所存放的产品的生产日期、产品状态信息，所述显示器与所述控制模块连接；
所述重量检测模块用于检测棉纱重量；
所述预处理管理模块包括标注模块与先后顺序监测模块，所述先后顺序监测模块用于监测棉纱按照生产日期的先后顺序使用，所述标注模块用于烧毛后标注批次和生产日期；
所述针筒圆心度检测模块包括图像采集单元，所述图像采集单元包括图像识别层、图像处理层与圆心度检测层；所述图像识别层用于识别并区分设置于不同位置的图像采集单元发出的信号，并将其分别传输至所述图像处理层；所述图像处理层用于将模拟信号转换为数字信号，并对其进行滤波去噪及灰度化处理，得到针筒的灰度图像；所述圆心度检测层用于对针筒的灰度图像进行圆心提取，并比较针筒的筒心位置是否和圆心对应。
需要说明的是，所述电机电流采集模块采用霍尔电流传感器，所述电机电压采集模块采用霍尔电压传感器。
其中，所述变频器设置有编码器，对各个传动点进行编码。
可以理解的是，所述张力检测单元为张力计，所述张力调节单元为纱线制动器，纱线制动器设置在纱线通道内，所述纱线制动器至少是可调节的，所述张力计在纱线制动器下游检测纱线的张力。
其中，张力计上设有一个电子测量评估装置，该装置包括一个用于与不同的测量位置相关的测量参数的自动补偿回路，为在测量时接合在纱线上的张力计或张力计元件各自检测位置提供至少一个位置传感器，且该传感器连接在该评估装置上。
对插入周期的纱线张力目标曲线应当在第一次安装时或在转换纱线处理系统以适应另一纱线质量(类型变化)后进行调节。所选纱线张力目标曲线在保证最低数目的纱线断裂率的同时确保最优化的插入频率和插入速度。纱线张力受多个参数影响，例如喂纱装置的退绕张力、纱线制动器的制动效果、纺织机插入装置的类型和功能、纱线质量和类似参数。
甚至象摩擦特性、直径、弹性或密度的纱线特性，对合成的纱线张力曲线起决定性作用。那些参数在诸如影响纱线张力的制动装置处需要一定调节。需要补偿的对所设定纱线张力曲线的偏离甚至有时发生在纱线处理系统操作过程中，例如偏离现象是由不同直径的供应线轴、波动的纱线特性及不同缠绕的供应线轴引起的。显然纺织机应当尽可能快地处理纱线。在纱线是不牢固纱线时，纱线强度会有一个限定值。如果这时机器速度超过一临界值时，纱线断裂数将呈指数增长。由高插入速度引起的最高张力峰值可以通过使用受控纱线制动器而减小，这样在插入的特定临界区张力将保持较低的值。可实现该目的的高级别的可控和可调的纱线制动器已经有了。那些纱线制动器地准确定位很复杂，这样实践上它们在纱线处理系统中对处理效率仅有有限的正面影响。在一个插入周期，仅在分别利用实际张力信息或实际张力曲线时，受控纱线制动器才可以被优化调节。纱线张力信息可借助张力计取得。
进一步的，设有多个纱线通道，每一通道都由至少一个喂纱装置提供纱线且每一纱线通道都设有一个张力计。
需要说明的是，所述分区隔离室内设置有搬运模块，所述产品放置在搬运模块上。
可以理解的是，所述搬运模块包括搬运车，所述搬运车上设置有RFID标签和二维码，所述分区隔离室的出口设置有读写器，用于读写RFID标签信息和二维码信息。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (8)
1.一种纺纱生产线控制系统，其特征在于，包括信号采集模块、张力调节模块、速度调节模块、分区模块、重量检测模块、预处理管理模块、针筒圆心度检测模块、存储模块、状态显示模块与控制模块，所述信号采集模块、张力调节模块、速度调节模块、分区模块、重量检测模块、预处理管理模块、针筒圆心度检测模块、存储模块、状态显示模块分别于所述控制模块连接；
所述信号采集模块包括电机电流采集模块、电机电压采集模块、离合器机构位移传感器、霍尼韦尔压力传感器、温/湿度传感器与若干个光电传感器，所述电机电流采集模块、电机电压采集模块、离合器机构位移传感器、霍尼韦尔压力传感器、温/湿度传感器、若干个光电传感器分别与所述控制模块连接；
所述电机电流采集模块用于纺纱生产线上各个机器电机电流信号的采集、所述电机电压采集模块用于纺纱生产线上各个机器电机电压信号的采集、所述离合器机构位移传感器、霍尼韦尔压力传感器、温/湿度传感器分别用于采集离合器的位置信息、压力信息和温/湿度信息，所述光电传感器设置于每条传送带的一侧，高度与纱筒中部一致，且不随传送带移动，用于采集生产线各环节的传送带上纱筒的传送状态信息，并传输至所述控制模块；
所述张力调节模块包括若干张力检测单元与张力调节单元，所述张力检测单元、张力调节单元分别于所述控制模块连接；所述张力检测单元用于检测纺纱生产线上各个机器对纱线的作用力，所述张力调节单元用于调节纺纱生产线上各个机器对纱线的作用力；
所述速度调节模块包括数组变频器，所述变频器与所述控制模块连接；所述变频器设置在传动带各个传动点的相应位置，用于调节各个机器之间传送带的速度；
所述分区模块包括若干个分区隔离室，每个所述分区隔离室对应在纺纱生产过程中的一个制作工艺；
每个所述分区隔离室用于存放对应的所述制作工艺的在产品；
每个所述分区的出入通道口设置有一个显示器，用于显示所存放的产品的生产日期、产品状态信息，所述显示器与所述控制模块连接；
所述重量检测模块用于检测棉纱重量；
所述预处理管理模块包括标注模块与先后顺序监测模块，所述先后顺序监测模块用于监测棉纱按照生产日期的先后顺序使用，所述标注模块用于烧毛后标注批次和生产日期；
所述针筒圆心度检测模块包括图像采集单元，所述图像采集单元包括图像识别层、图像处理层与圆心度检测层；所述图像识别层用于识别并区分设置于不同位置的图像采集单元发出的信号，并将其分别传输至所述图像处理层；所述图像处理层用于将模拟信号转换为数字信号，并对其进行滤波去噪及灰度化处理，得到针筒的灰度图像；所述圆心度检测层用于对针筒的灰度图像进行圆心提取，并比较针筒的筒心位置是否和圆心对应。
2.根据权利要求1所述的一种纺纱生产线控制系统，其特征在于，所述电机电流采集模块采用霍尔电流传感器，所述电机电压采集模块采用霍尔电压传感器。
3.根据权利要求1所述的一种纺纱生产线控制系统，其特征在于，所述变频器设置有编码器，对各个传动点进行编码。
4.根据权利要求1所述的一种纺纱生产线控制系统，其特征在于，所述张力检测单元为张力计，所述张力调节单元为纱线制动器，纱线制动器设置在纱线通道内，所述纱线制动器至少是可调节的，所述张力计在纱线制动器下游检测纱线的张力。
5.根据权利要求4所述的一种纺纱生产线控制系统，其特征在于，张力计上设有一个电子测量评估装置，该装置包括一个用于与不同的测量位置相关的测量参数的自动补偿回路，为在测量时接合在纱线上的张力计或张力计元件各自检测位置提供至少一个位置传感器，且该传感器连接在该评估装置上。
6.根据权利要求4所述的一种纺纱生产线控制系统，其特征在于，设有多个纱线通道，每一通道都由至少一个喂纱装置提供纱线且每一纱线通道都设有一个张力计。
7.根据权利要求1所述的一种纺纱生产线控制系统，其特征在于，所述分区隔离室内设置有搬运模块，所述产品放置在搬运模块上。
8.根据权利要求7所述的一种纺纱生产线控制系统，其特征在于，所述搬运模块包括搬运车，所述搬运车上设置有RFID标签和二维码，所述分区隔离室的出口设置有读写器，用于读写RFID标签信息和二维码信息。
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2021
- 2021-03-01 CN CN202110227487.7A patent/CN113031546A/zh not_active Withdrawn
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