CN1328429C - 在延伸机输出端获取纤维质量的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及在延伸机输出端获取纤维质量的装置，由延伸机输出滚筒输出的纤维带，例如棉花、化纤等通过一个纤维引导装置和一个带漏斗，并且纤维带的质量是可测量的。为了使精确获取和测量纤维带和/或纤维材料的其它特征成为可能，在延伸机的输出滚筒和带漏斗的输入口之间存在一个用于测量纤维质量的路段，它被设置一个电子摄像机，摄像连接一个电子的计算装置(图像处理单元)。

Description

在延伸机输出端获取纤维质量的装置
                        技术领域
本发明涉及在延伸机(Strecke)输出端获取纤维质量的装置，其中从延伸机输出滚筒出来的纤维带，例如棉花化学纤维诸如此类，通过一个纤维引导装置和一个带漏斗，并且可以测量纤维带的质量。
                        技术背景
在实际中延伸带的质量在成品带上分析。纤维带的质量，尤其是质量均匀性，混合比例的检验判据CV值和带号支持在通过带漏斗的过程中被测量。并且对于例如带质量偏差的结论总是仅能在整个带横截面上完成。
                        发明内容
本发明的目的在于给出本说明书开始处所述的一种装置，它避免了上述缺点，它尤其保证了获取的精确性，并且使得测量纤维带和/或纤维材料的其它特性成为可能。
上述任务由下述特征完成：在延伸机输出端获取纤维质量的装置，其中由延伸机输出滚筒输出的纤维带通过一个纤维引导装置和一个带漏斗，并且纤维带的质量是可测量的，其中在延伸机的输出滚筒之后和带漏斗的输入口之前存在一个用于测量纤维质量的测量段，它配置有一个电子摄像机，摄像机与一个电子计算装置连接。
通过本发明的措施，精确测量纤维带成为可能。尤其是在带漏斗中压缩之前的宽广的形式通过图象获取可以得到细节。突出的优点在于根据分辨率，纤维网缺陷上的单个纤维评估(纤维切口)，更大面积(多云性)，乃至评诂由多个纤维带组成的作为整体的纤维带组是可能的。图象处理的分析结果可能用来优化机器的调整。
                        附图说明
下面借助附图所示实施例详细说明本发明。附图中
图1是一台延伸机的侧视图，在延伸机的输出滚筒与纤维引导装置的入口之间有本发明装置；
图2示出如图1所示的延伸机，本发明装置被配置给纤维引导装置；
图3a，3b是纤维引导装置的顶视剖面图和前视图；
图4示出如图1和2所示的延伸机，以及电子控制和调节装置的电路图和连接的本发明装置。
                        具体实施方式
图1中延伸装置，例如Trutzschler延伸装置HSR具有一个延伸机1，它具有一个延伸机入口和一个延伸机出口。从罐中出来的纤维带2进入一个带引导装置，并且被排出滚筒拉出，在测量单元上经过(对照图5)。延伸机1被设计为4上3下的延伸机，即它由三个下滚洞I，II，III(I是输出一下滚筒，II是中间一下滚筒，III是输入-下滚筒)和4个上滚筒3，4，5，6组成。在延伸机1中完成纤维带2的延伸，输出多个纤维带。延伸由预延伸和主延伸构成。滚筒对6/III和5/II构成预延伸区，滚筒对5/II和3，4/I构成主延伸区。延伸的纤维带(纤维14)在延伸机输出端抵达纤维引导装置7并且借助于排出滚筒8，9被拉出通过带漏斗10，在其中它们被合成为一个纤维带11，它接着被放在罐(图中未示出)中的一个罐棒12上。A示出纤维带的前进方向。在延伸机1的输出滚筒3/I和纤维引导装置7的输入口7a之间配置一台CCD-摄像机(电荷耦合装置摄像机)作为电子摄像机15，它连接于一个电子分析装置16(图像处理单元)，该装置连接到一个电子控制和调节装置(见图4)。
如图2所示在纤维引导装置7的盖面(见图3b)和底面7f中分别有一个不穿透的窗口17或18。在盖7e外一定距离处对着窗口17安置CCD一摄像机15和两个发光二极管(LED)19，20。在底面7f外一定距离处对着窗口18安放一个发光二极管(LED)21。这样，进入纤维引导装置7的内室7′中的纤维14在输入口7a和输出口7b之间被光学照相。摄像机15的光轴垂直于纤维14的前进方向B。盖面和底面7e或7f是可以翻开的。在关闭盖面和底面7e，7f时通过窗口17和18完成照相。由于发光二极管19，20位于摄像机15一侧，而发光二极管21位于对着摄像机15的一侧，在反射光和透射光下照相是可能的。不仅在供应速度下(900米/分钟和更大)，而且在纤维14高速和低速运动时也完成照相。
如图3a所示，纤维引导装置7具有漏斗形状，并且由一个开放面7a(输入侧开口)和一个通道口7b组成。纤维引导装置7的内室7′由两个坚固的，凹的，并行的侧面7c，7d和分别一个盖面7e和底面7f(见图3b)构成。盖面7e和底面7f是可翻开的。输入侧开口7a比通道口7b大。在通道口7b上连接引导管22和23，它们引导纤维14进入带漏斗10(见图1和5)。
工作时从滚筒对3/I出来的纤维14通过入口7a进入内室7′，到达内表面7c，通过内表面合成并引导向输出口7b。在纤维14被压缩的同时空气被压出，以箭头C和D的方向通过入口7a对着前进方向B排放到大气中。
如图4所示，延伸装置具有延伸机1，它前面安装有一个延伸机入口24，其后面安装有一个延伸机出口25。纤维带7″由排出滚筒26，27拉出经过测量单元28。在延伸机1中完成纤维带的延伸输出多个纤维带。延伸由预延伸和主延伸组成。滚筒对6/III和5/II构成预延伸区，滚筒对5/II和3，4/I构成主延伸区。延伸的纤维带抵达纤维引导装置7的延伸机出口25，并借助于排出滚筒8，9通过带漏斗10，在其中它们合成为纤维带11，接着它被送到罐中。
排出滚筒26，27，输入下滚筒III和中间下滚筒II，以及例如通过齿轮耦合的机械由调整电机31带动，并且可预设一个额定值(相应的上滚筒6和5随之运动)。输出下滚筒I和排出滚筒8，9由主电机32驱动。调整电机31和主电机32分别有自己的调节器33或34。分别通过闭合的调节回路完成调节(转速调节)，并且调整电机配有一个转速35，主电机配有一个转速计36。在延伸机输入口24上一个与送入的纤维带14″的质量成正比的参数，例如横截面积被入口测量单元28测出。在延伸机输入出口25上，输出的纤维11的横截面积由配置给带漏斗10的输出测量单元37测出。中央计算单元38(控制和调节装置)，例如是一个带有微处理器的微计算机传送对调节电机31的额定值的调节到调节器33。在延伸过程中测量单元28的测量值被传送到中央计算单元38。在中央计算单元38中根据测量单元28的测量值和输出纤维带11横截面的额定值确定调节电机31的调节量。输出测量单元37的测量值用于监测输出纤维带11(输出带监测)，借助于此调节系统，输入纤维带14横截面的差异通过延伸过程的相应调整而被补偿，得到相同粗细的纤维带11。39和16分别简化表示输入装置和图像处理装置(参见图1)。摄像机15通过图像处理装置16连接于电子控制和调节装置。这样在一个闭合的调节环路中图像分析的结果被找出，用于优化延伸过程。纤维14图像分析结果也可存储在存储器47中。
按此实施例，借助CCD摄像机15摄得纤维14的照片。也可用数字的照相二极管摄得纤维14的照片。用图像分析软件在线完成数字化图像信息的求取。摄像机轴最好垂直于纤维14。摄像机15可以沿着机器的支架宽经(LGW)移动，以在延伸的工作面宽度上摄像。合乎目的地，摄像机15也可自动从纤维14移走或者在摄像机上进行广角调节，以同时摄下整个纤维宽度。摄像机15也可是可旋转的，以在延伸的工作面宽度上摄像。纤维引导口7a，7b是透明的，因而在封闭的纤维引导装置7条件下能产生纤维14的照片。照相在直射光和透射光下进行。此外LED可以在摄像机一侧上或在延伸机侧面上，纤维照相可在供应速度下和在向上及向下行进时进行。最好在中间纤维区域内进行照相，以检验纤维的柔性。原因可在于：不好的短纤维引入，不好的纤维夹固，导致失败的延伸机调节。此外由此纤维区域来的照相可用于分析纤维的平行度，切口数量和大小，材料的结构影响和出现的灰尘显影。凭借所有这引起影响可以评估延伸过程的质量。有优点的是也专门摄制边缘区域的照片，从而可以分析延伸过程中边缘纤维的引导(在边缘上的断开或裂缝的纤维图像)。这样也可获知在纤维在工作宽度上行进时是否发现有皱纹(沿着纤维)。这是存在的，因为纤维带不是规则地进入延伸机，即纤维带进入时相互重迭或者相互间隔太大。通过对整个纤维宽度的分析也可以完成在此范围内张力扭曲的评估。其它的优点在于，纤维带或纤维的取向被分析。因为斜向或直线行进的纤维带的数量和位置代表了有效张力扭曲的大小。输出滚筒张力扭曲依赖于以下参数：供应速度，扭曲，磨擦，带号，材料，污染等)。这样客观收集了实时的输出滚筒张力扭曲。在控制器38上可以给出图像用于优化张力扭曲时的纤维定向。尤其是借助于一个闭合的调整环路，输出滚筒张力扭曲被全自动或半自动地(手动齿轮变速)优化。
所有可提供的行传感器，如LED行摄像机15，伦琴和红外线行传感器，都可被使用。
本发明是以可调节的延伸机为例说明的。它也适用于非调节的延伸机。

Claims (50)

1.在延伸机输出端获取纤维质量的装置，其中由延伸机输出滚筒输出的纤维带通过一个纤维引导装置和一个带漏斗，并且纤维带的质量是可测量的，其特征在于，在延伸机(1)的输出滚筒(3/I)之后和带漏斗(10)的输入口之前存在一个用于测量纤维质量(14)的测量段，它配置有一个电子摄像机(15)，摄像机与一个电子计算装置(16)连接。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，摄像机(15)配置给输出滚筒(3/I)和纤维引导装置(7)的通道口(7b)之间的纤维带(14)。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，摄像机(15)配置给纤维引导装置(7)。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，摄像机(15)配置给在输出滚筒(3/I)和纤维引导装置(7)的输入口(7a)之间通过的纤维带(14)。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，在计算装置(16)上进行数字图像处理。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，在输出滚筒(3/I)和纤维引导装置(7)之间自由通过的纤维(14)被检测。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，计算装置(16)与机器控制装置(38)，例如一台计算机，相连接。
8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，计算装置(16)与一个设置在其上一级的电子监测系统相连接。
9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，摄像机(15)在长度(A)和横截方向(a)上拍摄纤维(14)。
10.如权利要求1所述的装置，其特征在于，摄像机(15)在纤维(14)的宽度(a)上可移动。
11.如权利要求1所述的装置，其特征在于，好的纤维和空位被摄像机(15)逐步拍摄。
12.如权利要求1所述的装置，其特征在于，摄像机(15)抽取地检测纤维(14)。
13.如权利要求1所述的装置，其特征在于，测量结果是可统计分析的。
14.如权利要求1所述的装置，其特征在于，纤维(14)可被摄像机(15)光学拍照，测量值可转换为电信号，并且计算装置(16)划分纤维(14)中的纤维质量为表面单元和/或查明纤维(14)的行进方向。
15.如权利要求1所述的装置，其特征在于，延伸机控制装置(38)是一台具有微处理器的微型计算机。
16.如权利要求1所述的装置，其特征在于，计算装置(16)是一台具有微处理器的微型计算机。
17.如权利要求1所述的装置，其特征在于，在一个闭合的调节环路中的图像分析结果参与优化延伸过程。
18.如权利要求1所述的装置，其特征在于，借助于CCD摄像机(15)拍摄纤维(14)的照片。
19.如权利要求1所述的装置，其特征在于，借助于数字的照相二极管拍摄纤维(14)的照片。
20.如权利要求1所述的装置，其特征在于，数字图像信息的求取(16)借助于图像分析软件在线完成。
21.如权利要求1所述的装置，其特征在于，纤维(14)的照片在输出滚筒(3/I)和纤维引导装置(7)之间被拍摄。
22.如权利要求1所述的装置，其特征在于，摄像机(15)的轴垂直于纤维(14)。
23.如权利要求1所述的装置，其特征在于，摄像机(15)可沿着光支架内侧面移动，以拍摄延伸工作宽度之上的图像。
24.如权利要求1所述的装置，其特征在于，摄像机(15)自动从纤维(14)移开，以便也可同时拍摄整个纤维宽度(a)。
25.如权利要求1所述的装置，其特征在于，在摄像机(15)上进行广角调节，以便也可同时拍摄整个纤维宽度(a)。
26.如权利要求1所述的装置，其特征在于，摄像机(15)是可旋转的，以拍摄延伸工作宽度上的图像。
27.如权利要求1所述的装置，其特征在于，至少一个纤维引导装置罩(7e，7f)是透明的，从而在封闭的纤维引导装置(7)条件下可以产生纤维(14)的照相。
28.如权利要求1所述的装置，其特征在于，照相在直射光和透射光下进行。
29.如权利要求1所述的装置，其特征在于，在摄像机侧面上或在延伸机侧面上存在发光二极管(19、20、21)LED。
30.如权利要求1所述的装置，其特征在于，纤维照相在供应速度下和/或在升高和向下行进时进行。
31.如权利要求1所述的装置，其特征在于，纤维的照相在纤维(14)中间区域中进行。
32.如权利要求1所述的装置，其特征在于，测量值用于获得纤维(14)的柔性。
33.如权利要求1所述的装置，其特征在于，测量值用于获得纤维的平行度。
34.如权利要求1所述的装置，其特征在于，借助于一个闭合的调节环路，输出滚筒(8，9)的张力扭曲被全自动和/或半自动地被优化。
35.如权利要求1所述的装置，其特征在于，测量值用于获得切口数和/或切口大小。
36.如权利要求1所述的装置，其特征在于，测量值用于获得纤维材料的结构。
37.如权利要求1所述的装置，其特征在于，测量值用于获得灰尘显影。
38.如权利要求1所述的装置，其特征在于，纤维(14)的照相在至少一个边缘区域中完成。
39.如权利要求1所述的装置，其特征在于，边缘纤维的引导在延伸过程中可分析。
40.如权利要求1所述的装置，其特征在于，测量值用于获得工作宽度(a)上的皱纹。
41.如权利要求1所述的装置，其特征在于，整个纤维宽度的分析被用于评估在延伸机(1)的输出端与输出滚筒(8，9)之间区域中张力扭曲。
42.如权利要求1所述的装置，其特征在于，测量值用于获得纤维带(14″)和/或纤维的定向。
43.如权利要求1所述的装置，其特征在于，求得的测量结果被存储(47)在电子控制和调节单元(38)中。
44.如权利要求1所述的装置，其特征在于，纤维质量和空位的表面部分按表面单元被查明。
45.如权利要求1所述的装置，其特征在于，好纤维的压缩和稀疏的分布按表面单元被查明。
46.如权利要求1所述的装置，其特征在于，好纤维的压缩和稀疏的分布与对纤维(14)存储的比较值进行比较。
47.如权利要求1所述的装置，其特征在于，好纤维的压缩和稀疏分布与一个均匀的纤维(14)进行比较。
48.如权利要求1所述的装置，其特征在于，摄像机(15)是一个行摄像机。
49.如权利要求1所述的装置，其特征在于，摄像机(15)是一个二极管矩阵摄像机。
50.如权利要求1所述的装置，其特征在于，摄像机(15)可围绕一个旋转点旋转或转动。
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