SE448002B - Optisk uppmetning samt overvakning av vevda produkter vid maskinvevstolar - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 448 002 skyttel 9 med den tvärgâende inslagstråden får plats mellan lagren av övre och undre trådar. Det undre lagret och skytteln vilar på en skyttelbana 10 hopmonterad med en ritt 11, dvs en trådstyrningsanordning med en springa eller ett spår för varje tråd. Både skyttelbana och ritt är monterade på en i nederkanten lagrad arm 12.

Då en tvärgående tråd med skyttelns hjälp har förts in mellan övre och undre längsgående trådrader rörs armens 12 övre del i vävstolens längdriktning, varvid ritten med stor kraft slår tråden mot genom skelväxling korsade varp- trådar. Varpen övergår här till att bli väv 13. Denna leds nu vidare över en bröstbom 1H och fram till ett antal tygbommar 15, 16 och 17 och vidare till upprullning av den färdiga viran.

Frammatningshastighet av varp och väv vid normal drift uppgår till ca 0,5-5 cm/min. Skytteln knuffas eller "skjuts" iväg med stor kraft och antal "skott"/ min är beroende av önskad inslagstäthet och varpens frammatningshastighet. In- slagstätheten för en och samma vävhastighet kan väljas med hjälp av olika ut- växlingar mellan den centrala drivanordningen och drívanordningen för tygbommen.

Normalt kan inslagstätheten ligga mellan 15-50 trådar/cm väv.

Teknikens ståndpunkt Det finns f n tvâ huvudlinjer vad beträffar utförande av drivsystem för denna typ av vävstolar.

Den ena och äldsta av dessa båda innebär att det finns en huvuddrift som driver tygbommarna 15, 16 och 17 varmed varp och väv dras fram genom stolen. Från huvuddriften aktiveras via olika excenter- och andra utväxlingar skaftmaskin, arm 12 med skyttelbana och ritt, skyttel m m. Varpbommen är i detta utförande mekaniskt bromsad.

Det andra utförandet som kommer till användning då man har större krav på virans utformning innebär att varpbommens mekaniska bromsanordning ersätts av. en elektrisk sådan. Den elektriska bromsanordningen utgöres av en likströms- motordrift som ingår i en varpdragspänningsreglering.

Detta utförande utgör en av grunderna för anordningen enligt denna uppfinning och skall därför beskrivas något närmare. I huvudsak framgår detta utförande av fig 2. Som verkställande organ i dragregleringen ingår en konventionell 3! 10 15 20 25 30 3 448 002 varvtalsreglering med referens nref, regulator 18, strömriktare 19, motor 20 med växel 21 samt tachometer 22 för återföring. Utväxlingen i växeln 21 är mycket hög, vilket medför att motor med växel är självlåsande. Dragregleringen utgör en överordnad reglering till varvtalsregleringen. Draget mäts av en last- cell 23 applicerad vid bröstbommen 1U enligt fig 1. Önskat drag ställs in med dragreferens Tref och dragregulatorns 23 utgång tillföres varvtalsregulatorn 18 som en tilläggsreferens.

Varpbommens periferihastighet måste 1 huvudsak överensstämma med den frammat- ningshastighet som drivanordningen på tygbommarna drar väven fram med. Efter- hand som tråd lindas av bobinerna måste därför varpbommens rotationshastighet justeras för anpassning till vävens frammatningshastighet. I princip skulle denna efterjustering kunna ske genom dragreglerfelets tillskott till varvtals- referensen. Det är dock önskvärt att dragregulatorn får arbeta med noll medel- fel och det är dessutom i högsta grad önskvärt att efter ett stopp kunna köra igång utrustningen med rätt varvtal på varpbommen. Dragfelssignalen utnyttjas därför för att kontinuerligt via ett motormanöverdon 25 och ett efterjusterings- don 26 öka eller minska varvtalsreferensen så att dragfelsregulatorn får arbeta kring noll.

Teknikens ståndpunkt beträffande kontroll av varp, väv, inslagstäthet m m om- fattar f n en sporadiskt återkommande efterkontroll med lupp och linjal eller med míkroskop.

Tekniska problem I en perfekt väv har man samma avstånd mellan trådarna eller eventuellt ett regelbundet återkommande mönster. Man eftersträvar sålunda en konstant in- slagstäthet. Störningar och oregelbundenhet i inslagstätheten kan om väven är en vira påverka papperskvaliteten med avseende på både märken och tjocklek på papper producerat i en pappersmaskin där en sådan vira ingår. Inslagstät- hetsstörningar kan också initiera virabrott med stora ekonomiska konsekvenser.

Av tekniska skäl har en direkt reglering av inslagstätheten tidigare ej varit möjlig bl a på grund av att man ej har haft tillgång till mätutrustning för avkänning av inslagstätheten. Stora framsteg i vävkvalitet och jämnhet upp- nåddes vid införandet av dragreglering enligt fig 2 jämfört med motsvarande vid mekanisk bromsníng av varpbommen. Dragregleringen utgör dock fortfarande endast en indirekt inslagstäthetsreglering. 10 15 25 30 448 002 1, En sådan maskinvävstol är en relativt kompakt konstruktion, vilket medför att en kontinuerlig övervakning av väven under drift f n ej är praktiskt genomför- bar. Om oregelbunden inslagstäthet eller andra fel uppstår kan det vara svårt att snabbt upptäcka detta. Konsekvensen blir att en bra bit väv kan produceras innan felaktigheten kan observeras. Frammatningen måste då stoppas och de fel- aktigt inslagna trådarna avlägsnas. Varp och väv måste sedan baxas bakåt så att den nya vävkanten kommer i rätt läge för ny inslagning av tråd.

Vid trådbrott i samband med att skytteln skjuts in i skelet stoppas frammat- ningen. Då vävningen startar igen efter det att den avbrutna tråden har av- lägsnats och ny skyttel färdigställts uppstår ofta en s k vävrand i väven beroende på att vävkantens läge har förändrats under stoppet. Detta hänger ihop med att trådmaterialet är elastiskt och tänjbart och att då vävstolen under en viss tid står stilla med drag sträcks varpen och i viss utsträckning rätas varpen ut mellan de inslagna trådarna i väven. Vävkanten flyter därför iväg och resulterar i en icke önskvärd vävrand i väven.

Vävkantens rörelse vid stoppad frammatning innebär f n ett stort problem, eftersom en noggrann positionsbestämning vid stopp respektive omedelbart före omstart ej kan utföras med känd och på sådana vävstolar applicerad mätteknik.

Redogörelse för uppfinningen, lösning av problemen Som det har framgått av redovisningen av teknikens ståndpunkt och de därmed sammanhängande problemen skulle en mätanordning som med tillräcklig noggrann- het kan ange vävkantens position och vävens inslagstäthet kunna utnyttjas för rätt positionering av vävkanten efter ett frammatningsstopp, för övervakning av väven samt även för inslagstäthetskontroll och -reglering.

På marknaden har sedan en tid funnits s k CPR-system. CPR innebär Computerized Pattern Recognition, dvs mönsterigenkänning. Detta är ett bildbehandlings- system som med hjälp av video- och datorteknik kan ersätta en operatörs ögon.

Med systemet kan man mäta, sortera, inspektera, identifiera m m olika mönster eller föremål. Det är således möjligt att med hjälp av en videokamera VK och ett linssystem Ls placerad i anslutning till vävkanten såsom framgår av fig 1 få en starkt förstorad bild av väv och vävkant presenterad på en monitor MR. vid lämplig programmering av datorn kan man erhålla digital information om vävkantens position, om avstånd mellan inslagstrådar, medelvärdesavstånd för ett visst antal inslagstrådar m m. Ett CPR-system är i stora drag uppbyggt 10 15 20 25 30 s 448 002 enligt fig 3. Bildinformationen från ett valfritt antal videokameror 27 till- föres en A/D-omvandlare 28 som omvandlar en analog bild till digitala data mot- svarande ett flertal nivåer på en gråskala. De digitala data överförs till ett bildminne 27 som är uppdelat i ett rutmönster på ett stort antal punkter. I en på marknaden tillgänglig CPR-utrustning kan bildrutan uppdelas i ett rut- mönster på 512 x 512 punkter eller pixel som de också kallas. Via bildminnet kan den av videokameran tagna bilden presenteras på en monitor eller TV-skärm 30. I centralenheten CU; 31, och digitalenheten D, 32, sker en datoriserad bearbetning av bilden enligt systemets aktuella uppgift och i digital form lämnas den eller de önskade data, t ex vävkantens position och inslagstäthet.

En bild i anslutning till en vävkant kan i lämplig förstoring se ut som fig H.

Bestämning av inslagstäthet och vävkantens läge blir som det framgår ett trivi- alt problem. I fig N är tråddiametern 33 t ex a mm och därmed blir trådavstån- det eller inslagstätheten 34 lika med 2a mm och vävkantens avstånd från en referensposition 35 lika med Ha mm.

En anordning enligt uppfinningen utnyttjar CPR-systemet som mätdon och kan med dettas hjälp dels via öppen eller sluten styrning se till att vävkanten blir rätt positionerad efter frammatningsstopp, dels åstadkomma en god övervakning av varp, väv och inslagstäthet och dels via öppen eller sluten styrning på- verka ínslagståtheten.

Fördelar Genom att via CPR-mätsystemet kunna positionera vävkanten, övervaka varp, väv och inslagstäthet samt kunna reglera inslagstätheten kan problem som varierande vävkantsposition vid frammatningsstopp, varierande inslagstäthet samt övervak- níngssvårigheter'bemästras.

Beskrivning av ritningsfigurer Fig 1 visar i översiktlig form de ingående delarna i en maskinvävstol.

I varp 2 bobin med upplindad varptråd 3 varpbom H brytrör 5 sträckbom a 10 15 20 25 30 35 15, 16, 17 vx cPn, n Ma Pig 2 visar ett vävdragreglersystem med varpbommens drivanordning som verk- 448 ÛÛ2 6 skaftram solv skel skyttel skyttelbana ritt arm väv bröstbom tygbommar linssystem videokamera databehandlingsenheter monitor ställande organ. 18 19 20 21 22 23 24 25 26 nref Tref varvtalsregulator strömriktare motor växel tachometer lastcell, draggivare dragregulator motormanöverdon efterjusteringsdon varvtalsreferens dragreferens Fig 3 visar huvuddragen i en CPR-utrustning 27 ' 28 29 30 31, 32 Fig H återger en på monitorn visad bild av varp och väv i anslutning till en vävkant. videokameror A/D-omvandlare bildminne, MEM monitor MR databearbetningsenheter, CU och D 1A Ln 10 15 20 25 30 7 448 002 33 inslagstråd 34 avstånd mellan inslagstrâdar 35 avstånd mellan vävkant och en referensposition Fig 5 visar en reglerkrets för ett slutet vävkantspositioneringssystem.

CPR organ för analys av en bild av vävkanten CPR:s digitalt värde motsvarande vävkantens position relativt ett referensvärde sref lägesreferens 36 lägesregulator 37 D/A-omvandlare Fig 6 visar ett inslagstäthetsreglersystem. Förutom de i fig 2 visade delarna ingår iref inslagstäthetsreferens CPR organ för bildanalys CPR:i digitalt värde motsvarande verklig inslagstäthet mätt över ett antal inslagna trådar 38 inslagstäthetsregulator 39 A/D-omvandlare Redogörelse för utföringsformer För att förhindra vävrand 1 samband med frammatningsstopp finns tvâ olika vägar att gå, nämligen att öppet eller slutet styra vävkanten till rätt posi- tion.

Det öppna styrsättet innebär att en operatör med utgångspunkt från monitorns bild, exempelvis enligt fig H, påverkar varpbommens och tygbommens drívanord- ning, så att vävkanten flyttas till rätt position, vilket kan konstateras genom att betrakta monitorn.

Det slutna styrsättet innebär att vävkantens positionering sker med hjälp av ett slutet lägesreglersystem, vilket i princip kan utföras enligt fig 5. En polariserad lägesreferens sref tillföres en lägesregulator 36. Från CPR-mät- utrustningen erhålles en digital signal CPR:s motsvarande vävkantens läge relativt ett referensläge. I det i fig 5 visade analoga reglersystemet om- vandlas den digitala signalen i D/A-omvandlaren 37 till en motsvarande analog 10 15 20 25 30 448 D02 8 signal som användes som ärvärde i reglersystemet. Lägesregulatorns utgångs- signal kan som i det öppna systemet ha som verkställande organ varpbommens och tygbommarnas drivanordning.

Andra utföringsformer som t ex digital lägesreglering, lägesreglering med hjälp av stegmotor applicerad på varpbom eller tygbommar kan komma till an- vändning. Stegmotorarrangemanget kan också komma till användning i det öppet styrda systemet.

Lägesreglersystemet är bortkopplat vid normal drift.

CPR-systemets förmåga att Jämföra aktuell bild från videokameran med en i minnet lagrad bild kan utnyttjas för att övervaka både varp och väv. Ett mönster t ex motsvarande en mönsterbild enligt fig H kan lagras i minnet.

Om aktuell bild uppvisar avvikelser från den givna referensbíldaren kan CPR- systemet via den digitala utgången stoppa vävframmatningen- Olika mönsters referensbilder kan lagras i CPR-minnet. Beroende på aktuellt mönster får viss del av minnet aktiveras.

CPR-systemet medger som det har framgått en möjlighet att kontrollera och mäta inslagstätheten- Detta kan dels ingå som en del av mönsterigenkänningen för stopp av vävframmatningen vid för stor avvikelse från en given inslags- täthet, dels ingå som en separat uppgift för reglering av inslagstätheten.

Kontroll av inslagstätheten innebär att CPR-systemet vid den datoriserade be- handlingen av bilden beräknar inslagstätheten och jämför detta värde med ett i minnet befintligt referensvärde. Vid en avvikelse överstigande en tillåten spridning avges en varningssignal om detta eller ges order om vävframmatnings- stopp.

Inslagstäthetsreglering förutsätter att CPR-systemet avger en digital signal motsvarande aktuell inslagstäthet, mätt över ett givet antal inslagna trådar.

Ett exempel på utförande av en inslagstäthetsreglering framgår av fig 6. iref utgör referensvârde för önskad inslagstäthet, vilket värde tillföres en in- slagstäthetsregulator 38. Aktuell inslagstäthet CPR i digital form omvandlas i P/A-omvandlaren 39 till en analog signal och tillföras regulatorn 38 som ärvärde. Verkställande organ kan utgöras av den såsom känd teknik beskrivna dragregleringen. En sådan lösning kan utformas så att inslagstäthetsregulatorns 38 utsignal tillföres dragregulatorn 2ü som en tilläggsreferens.

Claims (3)

9 448 002 Andra utföringsformer kan komma till användning, exempelvis kan tygbommarnas drivanordning utnyttjas. Det skall påpekas att en inslagstäthetsreglering enligt beskrivet sätt endast blir aktuell för en finjustering av inslagstätheten. Grovinställning är av- sedd att som tidigare omtalat ske via val av utväxling mellan tygbommarnas drivutrustning och armen 12 enligt fig 1. PATENTKRAV

1. Anordning för övervakning av en varp (1) och en väv (13) i en maskin- vävstol (1-17) och för positionering av en vävkant omfattande en video- kamera (VK) anordnad att generera elektriska signaler som definierar en bild av varp och väv i anslutning till en vävkant, k ä n n e t e c k - n a d a v att de elektriska signalerna är anordnade att tillföras ett mönsterigenkänningsorgan (CPR) för presentation av bilden på en monitor (MR) för analys av bilden för övervakningsändamål samt att den på monitorn visade bilden är anordnad att användas för att efter ett vävframmatníngsstopp med hjälp av en i vävstolen ingående varpbroms drivanordning (20, 21), eller med en separat drivanordning positionera vävkanten till ett fërutbestämt läge inför omstart av vävframmatningen.

2. Anordning enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att den bild som via videokameran (VK) tillföras mönsterigenkänningsorganet (CPB) 'analyseras med avseende på vävkantens position relativt ett referensläge och att CPR-organet avger en signal motsvarande avståndet till nämnda referens- läge och vilken signal är anordnad att utgöra ett ärvärde i ett vävkants- positioneringsreglersystem.

3. Anordning enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att den bild som via videokameran (VK) tillföres mönsterigenkänningsorganet (CPR) analyseras med avseende på vävens inslagstäthet och CPR-organet avger en signal motsvarande medelinslagstätheten för ett antal inslagstrâdar, vilken signal är anordnad att utgöra ett ärvärde i ett inslagstäthetsreglersystem.