CN1140800C - 在纤维复合物中探测杂质和异质纤维的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种探测纤维复合物中杂质和异质纤维的方法和装置。为了检测杂质和异质纤维，当这些如果杂质和异质纤维一方面通过其集结而有干扰性易于察觉而另一方面未加工成最终产品探测到它们时候，使纤维复合物(2)应被成形为纤维条(4)，并且探测纤维条中的杂质和异质纤维。

Description

在纤维复合物中探测杂质和异质纤维的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种在纤维复合物中探测杂质和异质纤维方法和装置。

背景技术

例如，EP0744478公开了一种在一开松机上探测异质纤维的装置，借助该装置，在纤维开松线路上，利用色差传感器来检验纤维的色差。这在开松辊的区域内进行，这里，纤维以一种非常松散的复合形式搭或贴在开松辊上。

WO93/13407公开了一种在运行的纱线中识别异质纤维的方法，在该专利中，光线在某一固定位置射向纱线，并且多个传感器接收反射和透射光线。

EP0679599公开了一种纤维条监视装置，其任务是，检测纤维条的断裂，并且同时用传感器检测纤维条的传输运动。

GB1211463公开了一种检查仪，使用它人们可以在实验室从纤维中识别纤维条内的异质纤维。这时，纤维条被压平并被分开，这样它形成相对而言更薄、可以透光的薄膜。

发明内容

上述已公开的方法和装置按照其设计及其在生产环节中所影响的位置，各有其特定的缺点。如果要在纱线中进行异质纤维或杂质的识别或探测，那么人们只有下述可能：要么切下被由异质纤维或杂质污染的一段纱线，这中断了纱线的生产，并在接合纱线时在纱线中产生接头；要么把这些杂质留在纱线中。按照污染的类型，可能影响到可观的纱线长度。如果过早在生产中进行识别和探测，例如在开松机上就已进行，可能经常是不仅清除了杂质，而且还有更多未被污染的纤维复合物随之也被清除。然而，在此环节中，污染也可能以衰减的方式发生，使得传感器可能无法完全识别到它，因为传感器信号达不到所设定的临界值。如果人们试图更早地识别杂质，那么例如，如果纤维材料呈絮状，由于杂质藏在絮中，那就更可能根本无法识别杂质。如果以已公开的方式探测纤维条中的杂质和异质纤维，那么，就必须把纤维条从正在进行的生产中挑出，并且为了进行测量或检测，纤维条必然发生可以认为是损坏性的改变。

本发明的任务是，在目前的生产过程中，一方面，当由于纤维复合物中的杂质和异质纤维的集结的特性感到有干扰存在时，另一方面在该纤维复合物尚未加工成最终产品的时候，检测纤维复合物中的杂质和异质纤维。

该任务这样解决，即在生产中纤维复合物形成纤维条时在纤维复合物中进行杂质和异质纤维的探测。根据杂质的类型，该探测可以借助于电容式或光学传感器进行，其信号被相应地处理。这就意味着例如，检验电容式传感器的信号不是根据例如由于纤维条重量波动引起的偏差，而是根据例如对于异质纤维、杂质等来说典型的偏差来进行的。对于光学传感器来说，这样利用信号，即例如将色差或表面特性偏差过滤或独立出来，这样就表明了杂质。对光学传感器来说，有利的是，利用反射光工作并测量该光线的反射。通过对传感器信号中所接收的光线进行过滤，可以使不同的颜色显而易见。因此，可以在允许与不许之间区分例如表明了异质纤维的颜色信号。异质纤维和杂质的探测位置最好是在梳理机的出口、牵伸装置或这类机构与条筒处的出口和入口之间。为探测异质纤维，条子保持原状，即未改变。如果识别到某种杂质，则对此作出的反应有几种不同的可能性。第一种可能性是，生产或加工设备被停止。其它可能性是，给纤维条的载体或正好这个条筒作上标记，该条筒含有被污染的条子，或条子本身作上标记，以便以后清除。杂质也可以被修剪或以任何其他方式被清除掉，这造成纤维条的断裂。或者这可能触发一警报。

通过本发明所实现的优点尤其可以从下述内容中看出，即纤维复合物例如棉花，在检测位置上不被铺展开，这就减少了检测的费用，而且不损坏试样。这还意味着，减少了用传感器探测的总面积，这就限制了用于传感器的费用。没有必要进行纤维条探测的总成形过程。如果杂质大量出现，那么几乎可以肯定，它将在纤维条的表面出现，因此肯定会被检测到。因为最多只影响到整组罐中的个别罐，所以，还可以去除杂质而不停止整个生产过程。借助本发明，可检测在纤维条表面出现的集中的、大面积的污染或杂质。

附图说明

以下根据实施例并参照附图详细解释本发明。图中所示为，

图1为用简图表现的梳理机局部；

图2为用于纤维条材料的传感器；

图3为带有典型杂质的纤维条；

图4为典型的信号过程；以及

图5为用简图表现的并条机局部。

具体实施方式

图1以简化的表现方式展示了梳理机1，该梳理机以本身已被人熟知、因而这里未再详细表现的方式加工纤维复合物2，其中用平面纤维层3生产一种大致呈圆形或椭圆形截面的纤维条4。纤维条4以同样已知的方式被堆放在条筒5中，当条筒装满时应作定期更换。沿纤维条4，在梳理机1的输出位置和罐5之间，设置一传感器6，它通过导线或数据总线7与计算机8连接。计算机最好此外还通过输出端14与作标记的装置连接。但输出端14同样也可以通到报警装置内。

图2展示了用于纤维条4的传感器6的一种可能的实施方式。传感器6可以由两部分9和10构成，它们构造相同，并且可以相对转动地设置，如箭头11所示。两部分9和10各具有一个向一侧敞开的测量腔12，13，二者的相互位置是，纤维条4可以贯穿两个测量器部分9和10，这样纤维条4贯穿了测量腔12和13。测量腔12，13的设置最好作如下选择，即传感器6尽可能包绕纤维条4的整个圆周。正如尤其在测量腔12处可以看到的那样，它具有3个边界面12a，12b和12c，并且其中至少一个最好两个端面具有测量系统，检量系统例如通入到窗口20，21中。正如由专利申请WO93/13407或EP0401600所公开的那样，每个传感器部分9，10具有一套测量系统，在这种情况下，一些附属于对面窗口的测量系统部分也可以一起构成一套测量系统。例如附属于窗口20以及附属于端面12c内一个看不见的窗口的测量系统部分。为了插入纤维条4，部分9或10中的至少一个可以手动或自动地扭转，这样纤维条4能够被例如从侧面引入到测量腔12，13中。

图3展示了一段纤维条17，在其表面22上可以看到应由本发明探测的杂质18。杂质例如由不同颜色纤维的微小复合物构成，它例如由前道加工工序或者由梳理机本身的污染造成。在位置19处还可以看到，杂质18在某些地方脱离表面22。

图4通过时间轴24以及任意振幅值的轴23，展示了可以由传感器6或两个传感器部分9、10中的一个探测到的信号曲线图25。用附图标记26表示杂质或孤立杂质的信号。在附图标记27可以看到如图3中用附图标记18表示的污染或杂质的信号。在此临界值28设定成，使得孤立杂质的信号不能达到。然而如果超过该临界值一段时间，如对于信号27这种情况来说，则监测其持续时间，用箭头31表示。对于该延续时间，也可以预先确定临界值32。

图5展示了一种本身已为人熟知的牵伸装置33，在其出口34处，为纤维条设置一台传感器35和一裁条机36。传感器35的构造如按照图2的传感器一样，它与裁条机36二者都连接到计算机38上。

本发明的工作原理如下所述：

在梳理机的整个运行开始之前，前面来自梳理机的条子被引到传感器6内，这时例如部分10如箭头11所示被扭转。条子4引入后，部分10则又被转回，而且可以开始梳理机的整个运行。然后，传感器6检测电介质中例如光学上的颜色或强度偏差，并将这些转换成在计算机中电信号25。计算机内贮存了算法、临界值或基准值28、23，这就能从导线7内的信号中识别异质纤维或杂质。如果识别出来，那么就通过输出端14发出一个信号，信号将触发报警或设备停车。

输出端14还可以有选择地与一台作标记的装置15连接，该装置15由输出端控制，并对相关的作为纤维条载体的罐5进行标记。一种这样的作标记的装置可以例如被设计为喷漆装置，它用颜色对罐的外表面作标记。还可以构想在自动换筒设备中，通过输出端14的信号，可以提前触发换条筒，目的是把被污染的部位放到一个特殊的罐中。为了醒目地标出纤维条4上杂质的位置，作标记的装置15也可直接安装在传感器6上，这样后面可以用手来处理纤维条(图1)。

如果传感器6带有光学测量系统，它将尤其测出纤维条表面颜色或结构的变化。如果纤维条的污染大面积地或者集中地所谓成群出现，为了专门探测到它们，检量系统相对于位置来说应具有小的分辨率，即完全不能分辨出单个的异质纤维。分辨率也可以这样选择，即完全不能分辨出存在于纤维条内部的污染或异质纤维，即便透过表面会看到它们。因此，在使用光学测量系统的情况下，只测量纤维条上的反射的光。为此，表面被在环绕整个圆周探测。以此方式，探测即使在例如300m/min或5m/sec的较高的纤维条速度情况下，也能够进行。较小的分辨率这样实现，即设置灵敏度小的测量系统，或在计算机8中为与标准信号的偏差设置高临界值，来标示异质纤维。特别是还可以通过临界值28、32来预设分辨率，这种情况下当超过临界值28时，则在计算机内开始延续时间31的计数过程，这也适用于临界值32。

在用牵伸机33(图5)或最后用其他纺织机加工纤维条时，可以提供，向计算机38发送信号的传感器35。计算机例如控制裁条机36，它在探测到杂质时切割纤维条37，这样就可以清除纤维条的被污染部分。

Claims (8)

1.一种在纤维复合物中探测杂质和异质纤维的方法，其特征在于，将纤维复合物(2)成形，以形成一种纤维条(4、17)；使用用于测量移动的纤维条的表面的光学传感器由所述移动的纤维条的表面获得一个电信号，而所述电信号是通过测量由所述纤维条反射的光获得的；分析所述电信号的偏差且与对比值进行比较和通过所述比较的结果识别所述纤维条中的杂质和异质纤维。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在对杂质和异质纤维探测之后，将进行下述一组过程中的一个过程，其中包括标记纤维条、标记纤维条的载体、清除纤维条、中断纤维条、加工设备停机和触发警报。

3.一种用于实施如权利要求1所述的方法来探测纤维复合物中的杂质和异质纤维的装置，其特征在于，其包括：

两个光学传感器(6)，所述传感器在一移动的纤维条(4)的周边之上将其包围且包括至少一个光学上工作的测量系统，并产生一个由所述纤维条的表面获得的电信号；和

一个通过一导线(7)连接到所述传感器的计算机，算法和临界值储存在所述计算机内，用于分析由反射在所述纤维条上的光线获得的电信号，且使得能够从所述导线中的信号识别杂质和异质纤维。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述传感器设计成完全环绕所述纤维条。

5.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述传感器与下述一组装置中的一个装置连接，其包括作标记的装置(15、16)、裁条机(36)和警报装置。

6.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述传感器(35)设置在并条机牵伸装置(33)的出口处。

7.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述传感器设置在梳理机(1)的输出位置和罐(5)之间。

8.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述传感器至少拥有一个测量系统，它按光学原理工作，并利用纤维条的反射光线进行分析。

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