CZ303629B6

CZ303629B6 - Zpusob zjistování vzhledových vlastností príze v plose a zarízení k jeho provádení

Info

Publication number: CZ303629B6
Application number: CZ20110788A
Authority: CZ
Inventors: Srámek@Rudolf; Koukolíková@Ludmila; Beran@Leos; Horcicka@Jirí
Original assignee: VÚTS, a.s.; Technická univerzita v Liberci
Priority date: 2011-12-05
Filing date: 2011-12-05
Publication date: 2013-01-16
Also published as: EP2602384B1; CZ2011788A3; EP2602384A1

Abstract

Pri zpusobu zjistování vzhledových vlastností príze (1) v plose obsahující radu vedle sebe soubezne usporádaných úseku této príze se rádkovým snímacem (11) snímá obraz rady ovinu príze (1) vedených v jedné vrstve na sledovacím bubnu (6), na který se tato príze (1) privádí kontinuálne z jednoho zdroje, pricemz se soucasne z nej odvádí. Zarízení obsahuje ukládací plochu (63) k sledování príze (1), kterou je povrch otácejícího se sledovacího bubnu (6) opásaného ve spirále radou ovinu sledované príze (1) a sprazeného s pohonem. V sousedství obvodu sledovacího bubnu (6) je usporádán svetelný zdroj (10) a optický rádkový snímac (11) odrazeného svetla. Pred sledovacím bubnem (6) jsou usporádány prostredky k podávání príze (1) a za sledovacím bubnem (6) jsou usporádány prostredky k odtahování príze (1).

Description

Způsob zjišťování vzhledových vlastností příze v ploše a zařízení k jeho provádění

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu zjišťování vzhledových vlastností příze v ploše obsahující řadu vedle sebe souběžně uspořádaných úseků této příze.

Vynález se také týká zařízení ke zjišťování vzhledových vlastností příze v ploše, která obsahuje io řadu vedle sebe souběžně uspořádaných úseků této příze, které obsahuje předlohovou cívku se zásobou příze, ukládací plochu k sledování příze a řídicí jednotku, přičemž je alespoň z části uspořádáno v základovém rámu.

Dosavadní stav techniky

Při sledování vzhledu a/nebo kvality předené (staplové) příze prováděném v laboratořích a zkušebnách, nebo v přádelnických provozech, je snahou vyhodnotit hmotovou nestejnoměmost příze, nebo vady příze, kterými jsou například slabá nebo silná místa, případně nopky, resp. jejich hustotu. Dále se vyhodnocuje chlupatost, průměr a/nebo znečištění příze.

To umožňuje například zařízení podle dokumentu US 6 744 498 B2, které se zabývá způsobem zjišťování cizích vláken a jiných nečistot v podélně běžící přízi, který obsahuje postupně několik kroků. Ze zjištění vlastností vyráběné příze je možné pouze odborným odhadem vytvořit virtuální obraz tkaniny nebo pleteniny z této příze vyrobené.

Měření jsou prováděna bezkontaktně na jednotlivé přízi, mohou využívat různé principy - např. kapacitní nebo optický. Podle naměřených výsledků je příze následně klasifikována pro další použití z hlediska její pevnosti (zúžená místa) a technologické způsobilosti (hmotová nestej30 noměmost, nopky). Z hlediska použití příze pro výrobu tkaniny má ovšem zásadní význam také celkový vzhled příze v ploše. Je totiž výhodné předpovědět vzhled plošného obrazu tkaniny nebo pleteniny ještě před její výrobou. Vzhled plošné tkaniny může být narušen nežádoucí odlišností jednotlivých přízí uspořádaných ve tkanině vedle sebe. Zavedeným způsobem posuzování vzhledu příze v ploše je posouzení určité délky příze navinuté na desku v mnoha ovinech vedle sebe s požadovanou roztečí. Posuzování se provádí podle porovnávacích etalonů na základě subjektivního hodnocení posuzovatele. Takový postup je sice názorný, ale také zdlouhavý a výsledkem je pouze subjektivní pocit z prohlédnutého vzorku, který se může při dalším porovnávání lišit.

Na základě měření nestejnoměmosti jednotlivých přízí, průměru příze, případně chlupatosti příze lze vzhled přízí uložených vedle sebe v ploše simulované vytvořit,

V patentovém dokumentu EP 578 975 je uveden postup pro simulaci, při kterém se jednotlivá příze měří, následuje přepočet parametrů na hodnoty šedi a přiřazení těchto hodnot obrazovým bodům pro vytvoření obrazu vzhledu úseků příze uspořádaných vedle sebe v ploše.

Podle dokumentu EP 904 532 se vytvoří simulace vzhledu tkaniny na základě proměřené příze a referenční příze, a výsledné obrazy vzhledu jsou navzájem porovnávány.

Výsledky jsou v těchto případech ovlivněny jednak vlastním principem měření příze, jednak způsobem provedení simulace. Vytvořený obraz je jen obrazem vzniklým numerickým modelováním a obvykle má k realitě daleko. Výstupy (obrazy) získané jednotlivými simulacemi jsou navíc navzájem obtížně porovnatelné. Z JP 61086370 A je známo posuzování povrchu navinuté cívky po délce ve směru rotační osy cívky, které ovšem sleduje postupně jednu přízi povrchové

- 1 CZ 303629 B6 vrstvy návinu. Využití výsledků je navíc negativně ovlivněno podkladem, kterým je příze navinutá pod sledovanou vrstvou příze.

Z US 2010 157 301 Al je známo posuzování rovinné plochy vytvořené mnoha vedle sebe běžícími přízemi pocházejícími z různých návinů nebo z různých pracovních míst textilního stroje za účelem detekce vad v jednotlivých přízích pro analýzu správné funkce výrobního zařízení.

Podle řešení DE 4 131 664 se vyráběná přízí ovíjí na dva rovnoběžné válce tak, že se vytvoří řada vedle sebe uspořádaných přímých úseků příze, která se osvětlují a sledují kamerou. V oblasti pod přízí je uspořádána podkladová plocha tvořící kontrastní pozadí. Mezi jednotlivými úseky příze jsou mezery, aby při sledování nebyly potlačeny průměrové vady příze. Výhodou je, že je současně vzorném poli sledovací kamery asi 3 metry příze. Účelem zařízení je nahradit gravimetrické metody zjišťování nestejnosměmosti příze. Zařízení je možno využít i tak, že do něj je možné místo příze z cívky zavádět a prohlížet tkaninu nebo pleteninu. Přímé vytvoření skutečného obrazu tkaniny jen se znalostí vlastností příze toto zařízení neumožňuje.

K vytvoření obrazu vzhledu příze v ploše tkaniny, která má být vyrobena z určité příze, se dosud příze navíjí na zkušební desku v rovnoběžných ovinech. Po navinutí desky se plocha tvořená oviny posuzuje vzhledově, přičemž se porovnává s etalony. Zařízení je určeno pro zkušebny a podobně. Tímto způsobem je příze posuzována podle ASTM D 2255-09 (Způsob standardní zkoušky pro vzhledové třídění vypřádaných přízí). Zkoušení je zdlouhavé a navíc samozřejmě málo objektivní.

Cílem vynálezu je sledovat jednu kontinuální přízi, tedy přízi pocházející z jednoho zdroje, a porovnávat celkový plošný obraz tvořený několika jejími, vedle sebe uspořádanými reálnými úseky. Přitom by takovéto hodnocení příze mělo být rychlé a spolehlivé, pokud možno s omezením subjektivních pocitů a samozřejmě by nemělo být neúměrně nákladné.

Podstata vynálezu

Cíle vynálezu je dosaženo způsobem zjišťování vzhledových vlastností příze v ploše, jehož podstatou je to, že se řádkovým snímačem snímá obraz řady ovinů příze vedených v jedné vrstvě na sledovacím bubnu, na který se tato příze přivádí kontinuálně z jednoho zdroje, přičemž se současně z něj odvádí.

Tím je umožněno souvislé sledování mnoha souběžných úseků příze přiváděné ke snímacímu prostředku z jednoho zdroje, čímž se získá objektivní obraz plošného útvaru vytvořeného z jedné příze.

K pohybu příze se na přízi působí alespoň jedním motorickým pohonem v dráze příze před sledovacím bubnem, motorickým pohonem sledovacího bubnu, a alespoň po určitou dobu jedním motorickým pohonem v dráze příze za sledovacím bubnem. To umožňuje dosáhnout toho, že množství příze přiváděné do oblasti snímání obrazuje stejné jako množství příze odváděné z této oblasti.

Sledovací buben se pohání konstantními otáčkami, přičemž napětí v přiváděné přízi v oblasti mezi jejím zdrojem a sledovacím bubnem se udržuje konstantní řízením otáček předlohové cívky. To přispívá ke stabilizaci obrazu snímaných úseků příze, navíc se snižuje nebezpečí přetrhu sledované příze.

Na sledovací buben se příze navíjí ve šroubovici, jejíž stoupání je větší, než je průměr navíjení příze. Povrch příze na sledovacím bubnu tak není deformován vzájemným kontaktem sousedících úseků příze.

- 2 CZ 303629 B6

Informace o snímaném obrazu se přivádějí do počítače, ve kterém se zpracovávají. Kromě subjektivního hodnocení snímaného obrazu příze v ploše lze počítačovým zpracováním dosáhnout objektivního vyhodnocení srovnatelných výsledků sledování.

Cíle vynálezu je rovněž dosaženo zařízením ke zjišťování vzhledových vlastností příze v ploše, jehož podstatou je to, že ukládací plochou k sledování příze je povrch otáčejícího se sledovacího bubnu opásaného ve spirále několika oviny sledované příze a spřaženého s pohonem, přičemž v sousedství obvodu sledovacího bubnu je rovnoběžně s osou uspořádán světelný zdroj a optický řádkový snímač odraženého světla, před sledovacím bubnem jsou uspořádány prostředky k podávání příze a za sledovacím bubnem jsou uspořádány prostředky k odtahování příze.

Zásadní výhodou je, že zařízení podle vynálezu umožňuje získat obraz řady úseků příze v ploše tvořených jedinou přízí pocházející z jednoho zdroje, přičemž je tento obraz možno objektivně vyhodnocovat.

Prostředkem k podávání příze je podávači ústrojí spřažené s hnacím elektromotorem a prostředkem k odtahování příze je odtahové ústrojí spřažené s hnacím elektromotorem. Lze tedy využít ústrojí známých v oblasti textilních strojů a zařízení.

Světelný zdroj, řádkový snímač, elektromotor pohonu předlohové cívky, elektromotor pohonu podávacího ústrojí, elektromotor pohonu odtahového ústrojí, elektromotor pohonu sledovacího bubnu, synchronizační enkodér, snímač napětí v přízi a snímač výšky návinu jsou propojeny s řídicí jednotkou, se kterou je dále spřažen počítač.

Zásadní předností zařízení je možnost zjišťovat v jednom okamžiku vzhled mnoha úseků jedné příze a tím objektivně posoudit vzhled příze v ploše utvořené tedy z jedné příze. To dává dobré předpoklady k posouzení reálné výsledné tkaniny složené z takto vedle sebe umístěných ovinů jedné příze. V kombinaci s využitím běžné počítačové techniky lze získat velmi rychle porovnání sledované příze s etanolem, případně srovnávat vzhled a/nebo kvalitu přízí vyráběných různými technologiemi, z různých materiálů a podobně a obraz vzhledu příze dále vyhodnocovat.

Přehled obrázků na výkresech

Příkladná provedení zařízení podle vynálezu jsou znázorněna na výkrese, kde je zobrazeno na obr. I blokové schéma uspořádání jednotlivých prostředků v nárysu, na obr. 2 půdorys prostředků ke snímání obrazu z obr. 1, na obr. 3 čelní pohled na uspořádání zkušebního zařízení a na obr. 4 půdorys zkušebního zařízení k obr. 3.

Příklady provedení vynálezu

Zařízení podle vynálezu ke zjišťování vzhledových vlastností příze v ploše, na základě kterého 45 by bylo možné kvalifikovaně předpovědět stejnoměrnost tkaniny nebo pleteniny vyrobené z této příze, je určeno především pro zkušební a/nebo laboratorní použití. To souvisí zejména s vysokým počtem pracovních míst dopřádacích nebo soukacích strojů a s vysokou provozní rychlostí běžící příze odtahované ze spřádací jednotky dopřádacích strojů nebo převíjené na soukacích strojích. Může být samozřejmě řešeno například jako mobilní zařízení společné pro celý textilní stroj.

S výhodou jsou prostředky zařízení podle vynálezu uspořádány v rámu 100 odpovídajícím svým uspořádáním provozu zkušebny.

- j CZ 303629 B6

U zařízení znázorněného na obr. 1 blokovým schématem je příze I určená ke zkoušení uložena na předlohové cívce 2, ze kteréje příze I odtahována podávacím ústrojím 3. Mezi předlohovou cívkou 2 a podávacím ústrojím 3 je v dráze příze I uspořádán snímač 4 napětí v přízi 1.

Za podávacím ústrojím 3 je v dráze příze i uspořádán vstupní vodič 5, kteiý je umístěn před sledovacím bubnem 6 v blízkosti jeho předního čela 61.. Od zadního čela 62 sledovacího bubnu 6 směřuje příze I přes výstupní vodič 7 k odtahovému ústrojí 8 a dále do odpadové nádoby 9.

V příkladném provedení svisle uspořádaný sledovací buben 6, jehož válcový povrch tvoří io ukládací plochu 63 pro sledovanou přízi 1, má vnější průměr pro ukládání ovinů příze 1 100 mm a otáčí se pracovními otáčkami 18 min¹. V příkladném provedení je příze I na bubnu ovinuta v padesáti ovinech.

V příkladném provedení podle obr. 2 jsou v blízkosti sledovacího bubnu 6 uspořádány dva světelné zdroje 10, jejichž světlo dopadá na úsek obvodu sledovacího bubnu 6 ze dvou směrů Sl,

S2 pod úhlem a tak, že ozařuje v podstatě svislou úzkou plošku 64 ve směru povrchové přímky válcové plochy sledovacího bubnu 6. V ose úhlu ct je uspořádán optický řádkový snímač 11 ke snímání obrazu zvoleného počtu ovinů příze I odraženého od plošky 64 ozařované světelnými zdroji W.

Výstup optického řádkového snímače JJ. je připojen ke vstupu počítače 12 vybaveného příslušným softwarem.

Mechanický pohon zařízení je realizován prostřednictvím elektromotoru 21 předlohové cívky 2, elektromotoru 31 podávacího ústrojí 3, elektromotoru 65 sledovacího bubnu 6 a elektromotoru 81 odtahového ústrojí 8. Sledovací buben 6 je spřažen se synchronizačním enkodérem 66. V příkladném provedení znázorněném na obr. 4 je sledovací buben 6 spřažen s hnacím elektromotorem 6 převodem 67 s ozubeným řemenem.

V blízkosti zadního čela 62 sledovacího bubnu 6 je uspořádán snímač 68 výšky V návinu příze 1 na sledovacím bubnu 6.

Zařízení je dále vybaveno centrální řídicí jednotkou 13, která je propojena s elektromotory 2J_, 3J, 65, 81 pohonů předlohové cívky 2, podávacího ústrojí 3, sledovacího bubnu 6 a odtahového ústrojí 8, dále se snímačem 4 napětí v přízi J, optickým řádkovým snímačem 11, světelným zdrojem W, snímačem 68 výšky V návinu příze J na sledovacím bubnu 6, počítačem 12 a enkodérem 66.

Zařízení podle vynálezu je na obr. 3 a 4 znázorněno schematicky v provedení zkušebního stavu pro provoz zkušebny. Na obr. 3 je montážní rám 100 tvořený montážním stolem 101 se svislou upínací deskou 102, na jejíž lícní straně jsou zprava doleva uspořádány postupně; předlohová cívka 2, snímač 4 napětí v přízi J, podávači ústrojí 3, vstupní vodič 5 příze J, sledovací buben 6 se svislou osou, na jejímž dolním konci je uspořádán enkodér 66. Vlevo od sledovacího bubnu 6 je ve svislé desce 102 uspořádáno odtahové ústrojí 8 a pod ním je pod úrovní montážního stolu

101 zapuštěna odpadová nádoba 9 pro přízi J_, která proběhla zařízením. Odpadová nádoba 9 může být nahrazena navíjecí cívkou v případech, kdy je účelné přízi J_ po jejím průchodu zařízením použít pro další zkoušení a podobně.

Vpravo od upínací desky 102 je na montážním stole 101 umístěn počítač 12, pod kterým se nachází řídicí jednotka 13.

V půdorysném obr. 4 jsou zobrazeny elektromotory upevněné v příkladném provedení na rubové straně upínací desky 102. Směrem zprava doleva je to elektromotor 21 předlohové cívky 2, elektromotor 3J podávacího ústrojí 3, elektromotor 6 sledovacího bubnu 6 spojený s ním převodem 67 s ozubeným řemenem, a elektromotor 81 odtahového ústrojí 8.

-4 CZ 303629 B6

Po zavedení příze I do její dráhy včetně automatického vytvoření příslušného počtu ovinů na sledovacím bubnu 6 jsou spuštěny prostřednictvím řídicí jednotky 13 elektromotory 21, 31, 65, 81 pohonů. Podávači ústrojí 3 a sledovací buben 6 mají při činnosti zařízení konstantní otáčky, příze 1 je tedy na sledovací buben 6 přiváděna konstantní rychlostí. Z důvodu, že návin předlohové cívky 2 je obvykle kuželový s křížovým návinem a navíc se při odvíjení příze 1 zmenšuje jeho vnější průměr, je nutné řídit otáčky předlohové cívky 2. Jako zpětná vazba zde slouží snímač 4 napětí příze 1, který pri snížení napětí v přízi dává impulz řídicí jednotce 13 pro snížení otáček předlohové cívky 2 a naopak pri zvýšení napětí v přízi 1 dává impulz pro zvýšení otáček předloío hové cívky 2. Řídicí jednotka 13 synchronizuje odvíjeni příze 1 z předlohové cívky 2, podávání příze podávacím ústrojím 3 k přednímu čelu 61 sledovacího bubnu 6, a otáčení sledovacího bubnu 6, přičemž synchronizační enkodér 66 generuje synchronizační pulzy pro udání počtu řádků snímaných optickým řádkovým snímačem 11 za jednu otáčku sledovacího bubnu 6. Přitom je chod zařízení automaticky řízen tak, že se příze 1 pohybuje v požadovaném počtu ovinů v oblasti optického řádkového snímače 11 plynule, čímž je sníženo nebezpečí přetržení sledované příze L V ustáleném provozním stavu zařízení je rychlost příze 1 vstupující na sledovací buben 6 u jeho předního čela 61 v podstatě stejná, jako je rychlost příze 1 odtahovaná ze sledovacího bubnu 6 u jeho zadního čela 62. S výhodou je příze 1 uložena na sledovacím bubnu 6 se stoupáním šroubovice větším, než je její průměr. Stoupání šroubovice lze volit s ohledem na typ sledované

2o příze. Mezera mezi jednotlivými oviny dovoluje zobrazit nezkreslené změny průměru příze I, chlupatost a podobně.

Počet ovinů příze I na sledovacím bubnu 6 je monitorován snímačem 68 výšky V návinu. Tato výška V je pro zvolený režim sledování předem zadána a protože se pří stabilizované činnosti zařízení mění jen nepatrně, počet ovinů se ve sledované oblasti nemění.

Snímané obrazy paralelních úseků příze 1 jsou podle zadaného softwaru zaznamenány počítačem 12 především z hlediska vzhledu snímané plošky 64. Složením obrazů sejmutých ploše 64 vedle sebe je získán celkový obraz vzhledu příze k ploše, který je blízký vzhledu příze 1 v ploše ío tkaniny nebo pleteniny. Nerovnoměrnost obrazů snímané plošky 64 způsobená vadami příze i, kterými jsou nopky, cizí částice, změny barvy, náhlé změny průměru příze a podobně, dávají velmi dobrou představu o stejnosměmosti tkaniny vyrobené z vyhodnocované příze. Obraz vzhledu příze v ploše je možné následně dále hodnotit. Například lze ze získaného obrazu odměřovat základní parametry příze, jako je například průměr příze a jeho změny, počet zákrutů na délkovou jednotku, chlupatost ajiné.

Je zřejmé, že cílem uvedených znázornění a popisu zařízení je přispět k jasnému vysvětlení jeho struktury a funkce. Účelem není omezit šíři ochrany, která je dána připojenými patentovými nároky. Rovněž je zřejmé, že zařízení může být v rozsahu patentových nároků modifikováno s využitím schopnosti odborníka v daném oboru.

Zásadní výhodou způsobu a zařízení ke sledování běžící příze lje možnost zjišťovat v jednom okamžiku vzhled mnoha úseků jedné příze vzdálených od sebe vždy o délku jednoho ovinu sledovacího bubnu 6. To přináší možnost bezprostředně a objektivně posoudit plošný vzhled množství úseků příze 1, resp. reálné výsledné tkaniny složené z takto vedie sebe umístěných ovinů jedné příze. V kombinaci s využitím běžné počítačové techniky lze získat velmi rychle porovnání sledované příze s etalonem, případně srovnávat vzhled a/nebo kvalitu přízí vyráběných různými technologiemi, z různých materiálů a podobně a obraz příze dále vyhodnocovat. Zařízení může být kromě toho využito i ke zjišťování obvykle sledovaných vlastností samostatné příze, především z důvodu posouzení její kvality. To ovšem není ani podstatou ani účelem způsobu a zařízení podle tohoto vynálezu.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob zjišťování vzhledových vlastností příze (1) v ploše obsahující řadu vedle sebe souběžně uspořádaných úseků této příze, vyznačující se tím, že se řádkovým snímačem (II) snímá obraz řady ovinů příze (1) vedených v jedné vrstvě na sledovacím bubnu (6), na který se tato příze (1) přivádí kontinuálně zjednoho zdroje, přičemž se současně z něj odvádí.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, žesekpohybu příze (1) působí na přízi (1) alespoň jedním motorickým pohonem v dráze příze (1) před sledovacím bubnem (6), motorickým pohonem sledovacího bubnu (6), a alespoň po určitou dobu jedním motorickým pohonem v dráze příze (1) za sledovacím bubnem (6).
3. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že sledovací buben (6) se pohání konstantními otáčkami, přičemž napětí v přiváděné přízi (1) v oblasti mezi jejím zdrojem a sledovacím bubnem (6) se udržuje konstantním řízením otáček předlohové cívky (2).
4. Způsob podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že příze (I) se na sledovací buben (6) navíjí ve šroubovici, jejíž stoupání je větší, než je průměr navíjené příze (1).
5. Způsob podle kteréhokoliv z předchozích nároku, vyznačující se tím, že informace o snímaném obrazu se přivádějí do počítače (12), ve kterém se zpracovávají.
6. Zařízení ke zjišťování vzhledových vlastností příze (1) v ploše, která obsahuje řadu vedle sebe souběžně uspořádaných úseků této příze, které obsahuje předlohovou cívku (2) se zásobou příze (1), ukládací plochu (63) k sledování příze (1) a řídicí jednotku (13), přičemž je alespoň z části uspořádáno v základovém rámu (100), vyznačující se tím, že ukládací plochou (63) k sledování příze (1) je povrch otáčejícího se sledovacího bubnu (6) opásaného ve spirále řadou ovinů sledované příze (1) a spřaženého s pohonem, přičemž v sousedství sledovacího bubnu (6) je uspořádán světelný zdroj (10) a optický řádkový snímač (11) odraženého světla, před sledovacím bubnem (6) jsou uspořádány prostředky k podávání příze (1) a za sledovacím bubnem (6) jsou uspořádány prostředky k odtahování příze (1).
7. Zařízení podle nároku 6, vyznačující se tím, že prostředkem k podávání příze (1) je podávači ústrojí (3) spřažené s hnacím elektromotorem (31) a prostředkem k odtahování příze (1) je odtahové ústrojí (8) spřažené s hnacím elektromotorem (81).
8. Zařízení podle nároku 6 nebo 7, vyznačující se tím, že světelný zdroj (10), řádkový snímač (11), elektromotor (21) pohonu předlohové cívky (2), elektromotor (31) pohonu podávacího ústrojí (3), elektromotor (81) pohonu odtahového ústrojí (8), elektromotor (65) pohonu sledovacího bubnu (6), synchronizační enkodér (66), snímač (4) napětí v přízi a snímač (68) výšky (V) návinu jsou propojeny s řídicí jednotkou (13), se kterou je dále spřažen počítač (12).