CN116239296B - 一种玻纤纱号数自动检测、修正装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及玻璃纤维成型技术领域,提供了一种玻纤纱号数自动检测、修正装置及其使用方法。包括:检测单元,设置于拉丝集束器上的一个以上张力传感器;控制单元,对每个张力传感器的数据进行分析,将测得纱线张力与预设纱线张力阈值对比,判断测得纱线张力与预设纱线张力阈值偏差,发出控制信号;执行单元,接收控制单元发出的控制信号;被控对象,在执行单元的控制下修正通过被控对象的电流开度。有益效果在于:该装置自动检测纱线在线张力,并通过自动控制漏板温度和拉丝机速度,快速且精准地控制纱线号数,大幅度缩短了传统调整方法的调整周期,反应迅速、调整及时,使得拉丝成型过程中的号数不合格品比例大幅度降低,提高了优等品率和生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃纤维成型技术领域,具体涉及一种玻纤纱号数自动检测、修正装置及其使用方法。
背景技术
玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料,种类繁多,优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好、机械强度高,但缺点是性脆,耐磨性较差。它是以叶腊石、石英砂、石灰石、白云石、硼钙石、硼镁石六种矿石为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的,其单丝的直径为几个微米到二十几个微米,相当于一根头发丝的1/20-1/5,每束纤维原丝都由数百根甚至上千根单丝组成。玻璃纤维通常用作复合材料中的增强材料,电绝缘材料和绝热保温材料,电路基板等国民经济各个领域。
无论是何种应用领域,对于玻璃纤维的纤维直径都有一定的要求,尤其是不能有大的波动,波动对于玻璃纤维的增强效果、复合材料性能、工艺性能等都有影响。生产过程中产生不合格产品必然会造成生产成本的上升。目前玻璃纤维生产厂家的调整方式主要有两种:一种是根据检测室取样检测号数进行拉丝调整,这样的方式需要的时间较长,调整滞后严重,一般需要几个小时时间,对于大流量漏板来说,这个周期内产生的不合格品较多;另一种是采取整纱团称重法,这种方法受取样标准、含水率差异等诸多因素影响,并不能准确地找到中称值,使得号数一直在一种偏离中心值的状态下,而且该方法也存在调整滞后的问题,造成较多的不合格产品。
如此需要一种检测方法,快速又准确的检测玻璃纤维号数波动并及时进行调整,减少不合格品的产生,减少浪费,降低生产成本。
鉴于此,提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种玻纤纱号数自动检测、修正装置及其使用方法,以解决现有技术中存在的技术问题。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:一种玻纤纱号数自动检测、修正装置,包括:检测单元,设置于拉丝集束器上的一个以上张力传感器;控制单元,对每个所述张力传感器的数据进行分析,将测得纱线张力与预设纱线张力阈值对比,判断所述测得纱线张力与所述预设纱线张力阈值偏差,发出控制信号;执行单元,接收所述控制单元发出的所述控制信号;被控对象,在所述执行单元的控制下修正通过所述被控对象的电流开度及自动调整拉丝机的机头转速;所述被控对象设置有一多分区漏板、一主变压器和两个以上的副变压器,调节所述主变压器和每个所述副变压器的电流开度改变所述分区漏板的温度;在改变所述分区漏板的温度的同时,所述被控对象中的拉丝机在所述执行单元的控制下,修正拉丝机机头转速,改变所述拉丝机的牵引速度,修正所述纱线的号数。
可选实施例中,调节所述主变压器的电流开度控制整个所述多分区漏板的所有分区的整体温度;每个副变压器对应所述多分区漏板的一个分区,调节每个所述副变压器的电流开度控制所述多分区漏板相应的一个分区的温度。
可选实施例中,所述张力传感器内置于所述拉丝集束器,每个所述张力传感器单独检测每一束纱线的张力,或检测整束纱线的张力之和。
可选实施例中,所述张力传感器外置于所述拉丝集束器,检测所述拉丝集束器或所述拉丝集束器上的集束轮的张力。
可选实施例中,当所述装置处于检测模式时,用于收集分析正常情况下所述纱线的张力波动值,并生成参考曲线。
可选实施例中,所述张力传感器固定于所述拉丝集束器上,所述张力传感器的前端连接有导纱圈,当所述纱线经过所述导纱圈时,所述纱线的自身张力为所述导纱圈提供压力。
可选实施例中,所述拉丝集束器包括集束器本体、集束器支架以及安装于所述集束器支架上的所述张力传感器。
可选实施例中,所述拉丝集束器为板状集束器或集束轮;所述拉丝集束器设置有多分束槽或单束槽。
另一方面,本发明实施例中还提供了一种如上所述的玻纤纱号数自动检测、修正装置的使用方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1:将所述自动检测、修正装置置于检测模式,检测、分析所述纱线正常情况下的张力值、震荡幅度,生成参考曲线;
S2:将所述自动检测、修正装置置于自动控制模式,所述检测单元以一定频次将所述张力传感器检测的张力值传送到所述控制单元;
S3:所述控制单元将所述检测的张力值与所述参考曲线比较偏差,根据所述偏差计算控制信号,将所述控制信号传至所述执行单元;
S4:所述执行单元控制所述被控对象进行定量调整;
S5:调整后的纱线张力继续由所述检测单元检测、上传,重复S2-S5步骤,如此往复。
可选实施例中,当所述检测单元测得所述纱线的张力值瞬间大幅度变化时,判断有断丝情况发生,控制拉丝机停机。
本发明的有益效果在于:
(1)该玻纤纱号数自动检测、修正装置自动检测纱线的在线张力,并通过自动控制漏板温度和拉丝机速度,当漏板温度在其设定工作范围内时,通过自动控制漏板温度调整纱线号数,当漏板温度超出允许调节范围值时,通过自动控制漏板温度和调整拉丝机速度二者配合,调整纱线号数,在漏板温度保持不变的情况下,拉丝机速度加快,纱线号数降低,反之拉丝机速度减慢,纱线号数升高。该调节方法快速且精准地控制纱线号数,大幅度缩短了传统调整方法的调整周期,反应迅速、调整及时,使得拉丝成型过程中的号数不合格品比例大幅度降低,提高了优等品率和生产效率。
(2)该玻纤纱号数自动检测、修正装置在自动控制漏板温度的过程中,可通过漏板主变压器调整可根据检测数据对所有漏板进行温度调整,且还可通过漏板副变压器对每个分区漏板根据检测数据进行温度调整,进而在当个别分区漏板温度超出允许调节范围值时,通过自动控制分别调整相应分区漏板温度和相应分区的拉丝速度,完成修正。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明一实施例中提供的玻纤纱号数自动检测、修正装置结构示意图。
图2为本发明一实施例中提供的拉丝集束器的结构示意图。
图3为本发明一实施例中提供的压力传感器和导纱圈的结构示意图。
图4为本发明一实施例中提供的漏板整体温度控制和六分区温度控制示意图。
图5为本发明一实施例中提供的使用一个压力传感器检测的整个集束器的结构示意图。
其中,附图标记为:
1-检测单元;2-控制单元;3-执行单元;4-被控对象,41-多分区漏板,42-主变压器,43-漏板副变压器,44-拉丝机;5-拉丝集束器,51-张力传感器,52-导纱圈;53-集束器本体,54-集束器支架。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
需要说明的是,当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件,它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件,它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置,仅是为了便于描述,不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
请参阅附图1-5,本实施例的目的在于提供了一种玻纤纱号数自动检测、修正装置,包括:检测单元1,设置于拉丝集束器5上的两个以上张力传感器51,本实施例中,每个拉丝集束器5上的张力传感器51的数量与该拉丝集束器5导纱圈52的数量相等,每个张力传感器51内置于拉丝集束器5,每个张力传感器51单独检测每一束纱线的张力。
其中,控制单元2,对每个张力传感器51的数据进行分析,将测得纱线张力与预设纱线张力阈值对比,判断测得纱线张力与预设纱线张力阈值偏差,发出控制信号,具体为:控制单元2将张力传感器51检测的张力值与参考曲线比较偏差。执行单元3,接收控制单元2发出的控制信号;被控对象4,在执行单元3的控制下修正通过被控对象4的电流开度,电流开度的改变会导致玻璃丝束的流速发生改变,进而改变玻璃丝束侧粗细,调整玻璃丝束的号数。
本实施例中,被控对象4还包括拉丝机44,在所述执行单元3的控制下,修正拉丝机44机头转速,以改变拉丝机44的牵引速度,从而修正纱线号数。
当漏板温度在其设定工作范围内时,通过自动控制漏板温度调整纱线号数,当漏板温度超出允许调节范围值时,通过自动控制漏板温度和调整拉丝机速度二者配合,调整纱线号数。在漏板温度保持不变的情况下,拉丝机速度加快,纱线号数降低,反之拉丝机速度减慢,纱线号数升高。
要指出的是,被控对象4设置有一多分区漏板41、一主变压器42和两个以上的副变压器43,调节主变压器42和每个副变压器43的电流开度改变多分区漏板41的温度。本实施例中,调节主变压器42的电流开度控制整个多分区漏板41的所有分区的温度;每个副变压器43对应多分区漏板41的一个分区,调节每个副变压器43的电流开度控制多分区漏板41相应的一个分区的温度。可通过主变压器42调整可根据检测数据对所有漏板进行温度调整,且还可通过漏板副变压器43对每个分区漏板根据检测数据进行温度调整,进而在当个别分区漏板温度超出允许调节范围值时,通过自动控制调整相应分区漏板温度和相应分区的拉丝速度,完成修正。
进一步地,每个张力传感器51固定于拉丝集束器5上,张力传感器51的前端连接有导纱圈52,当纱线经过导纱圈52时,纱线的自身张力为导纱圈52提供压力。拉丝集束器5包括集束器本体53、集束器支架54以及安装于集束器支架54上的多个张力传感器51。拉丝集束器5为板状集束器,设置有多分束槽。可选实施例中,拉丝集束器5为集束轮,设置有多分束槽或单束槽。
本实施例中的玻纤纱号数自动检测、修正装置使用方法包括如下步骤:
S1:将自动检测、修正装置置于检测模式,检测、分析纱线正常情况下的张力值、震荡幅度,生成参考曲线;
S2:将自动检测、修正装置置于自动控制模式,检测单元1以一定频次将张力传感器51检测的张力值传送到控制单元2;
S3:控制单元2将检测的张力值与参考曲线比较偏差,根据偏差计算控制信号,将控制信号传至执行单元3;
S4:执行单元3控制被控对象4进行定量调整,当漏板温度在设定工作范围内时,通过自动控制漏板温度调整纱线号数,当漏板温度超出允许调节范围值时,通过自动控制漏板温度和调整拉丝机速度二者配合,调整纱线号数;
S5:调整后的纱线张力继续由检测单元1检测、上传,重复S2-S5步骤,如此往复。
值得一提的是,当检测单元1测得纱线的张力值瞬间大幅度变化时,判断有断丝情况发生,控制拉丝机44停机。
本实施例中的玻纤纱号数自动检测、修正装置自动检测纱线在线张力,并通过自动控制漏板温度和拉丝机速度,快速且精准地控制纱线号数,大幅度缩短了传统调整方法的调整周期,反应迅速、调整及时,使得拉丝成型过程中的号数不合格品比例大幅度降低,提高了优等品率和生产效率。
本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种玻纤纱号数自动检测、修正装置,包括:
检测单元(1),设置于拉丝集束器(5)上的一个以上张力传感器(51);
控制单元(2),对每个所述张力传感器(51)的数据进行分析,将测得纱线张力与预设纱线张力阈值对比,判断所述测得纱线张力与所述预设纱线张力阈值偏差,发出控制信号;
执行单元(3),接收所述控制单元(2)发出的所述控制信号;
被控对象(4),在所述执行单元(3)的控制下修正通过所述被控对象(4)的电流开度及自动调整拉丝机(44)的机头转速;
其特征在于,所述被控对象(4)设置有一多分区漏板(41)、一主变压器(42)和两个以上的副变压器(43),调节所述主变压器(42)和每个所述副变压器(43)的电流开度改变所述分区漏板(41)的温度;
在改变所述分区漏板(41)的温度的同时,所述被控对象(4)中的拉丝机(44)在所述执行单元(3)的控制下,修正拉丝机(44)机头转速,改变所述拉丝机(44)的牵引速度,修正所述纱线的号数;
所述拉丝集束器(5)为板状集束器或集束轮。
2.如权利要求1所述的玻纤纱号数自动检测、修正装置,其特征在于,调节所述主变压器(42)的电流开度控制整个所述多分区漏板(41)的所有分区的整体温度;每个副变压器(43)对应所述多分区漏板(41)的一个分区,调节每个所述副变压器(43)的电流开度控制所述多分区漏板(41)相应的一个分区的温度。
3.如权利要求1所述的玻纤纱号数自动检测、修正装置,其特征在于,所述张力传感器(51)内置于所述拉丝集束器(5),每个所述张力传感器(51)单独检测每一束纱线的张力,或检测整束纱线的张力之和。
4.如权利要求1所述的玻纤纱号数自动检测、修正装置,其特征在于,所述张力传感器(51)外置于所述拉丝集束器(5),检测所述拉丝集束器(5)或所述拉丝集束器(5)上的集束轮的张力。
5.如权利要求1所述的玻纤纱号数自动检测、修正装置,其特征在于,当所述装置处于检测模式时,用于收集分析正常情况下所述纱线的张力波动值,并生成参考曲线。
6.如权利要求3所述的玻纤纱号数自动检测、修正装置,其特征在于,所述张力传感器(51)固定于所述拉丝集束器(5)上,所述张力传感器(51)的前端连接有导纱圈(52),当所述纱线经过所述导纱圈(52)时,所述纱线的自身张力为所述导纱圈(52)提供压力。
7.如权利要求1所述的玻纤纱号数自动检测、修正装置,其特征在于,所述拉丝集束器(5)包括集束器本体(53)、集束器支架(54)以及安装于所述集束器支架(54)上的所述张力传感器(51)。
8.一种如权利要求1-7任一项所述的玻纤纱号数自动检测、修正装置的使用方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1:将所述自动检测、修正装置置于检测模式,检测、分析所述纱线正常情况下的张力值、震荡幅度,生成参考曲线;
S2:将所述自动检测、修正装置置于自动控制模式,所述检测单元(1)以一定频次将所述张力传感器(51)检测的张力值传送到所述控制单元(2);
S3:所述控制单元(2)将所述检测的张力值与所述参考曲线比较偏差,根据所述偏差计算控制信号,将所述控制信号传至所述执行单元(3);
S4:所述执行单元(3)控制所述被控对象(4)进行定量调整;
S5:调整后的纱线张力继续由所述检测单元(1)检测、上传,重复S2-S5步骤,如此往复。
9.如权利要求8所述的使用方法,其特征在于,当所述检测单元(1)测得所述纱线的张力值瞬间大幅度变化时,判断有断丝情况发生,控制拉丝机(44)停机。
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