專利名稱：在紡紗準備機械,例如清理機、開松機、梳理機等等上用來收集分離的廢料的裝置的制作方法
所屬領域本發(fā)明涉及一種在紡紗準備機械，例如清理機、開松機、梳理機等等上用來檢測從分離元件中分離出來的并積聚在一收集裝置中的廢料的裝置，其中設有一光學測量裝置，它測試廢料的雜質成分。
這個目的通過權利要求1表示的特征實現(xiàn)。
通過按本發(fā)明的措施達到自動檢測廢料中的好纖維份量，并可以對廢料的成分作出結論。電子照相機和接著的圖像處理使得可以確切地知道廢料中好纖維的份量，并將它用來調整分離元件。此外電子圖像處理還可以作出關于廢料成分(例如關于粒結、棉籽硬殼、廢物、好纖維)的可靠結論，它可以對機器的工作做出結論并促使機器和工作元件相應地調整。這里進行連續(xù)的、客觀的、因此與人員無關的分離出去的廢料的評判。由于相應的攝影和處理技術人們可以得到關于廢料種類的信息。特別是可以確定一起分離出去的好纖維的份量，并在必要時施加影響。根據(jù)獲得的結果可以這樣地調整存在的機器元件，使得自動地達到一預先規(guī)定的和希望的廢料成分。也可以得到關于分離出去的雜物的大小的信息。關于廢料的密度和數(shù)量可以做得在機器操作屏幕上直接讀出來，并在必要時輸送給上一級數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)等等。
權利要求2至44的內容為本發(fā)明優(yōu)良的改進結構。
附圖表示

圖1a一帶有多個用于廢料的抽吸外罩的清理機的橫截面的示意側視圖，圖1b裝在按圖1a的清理機上的按本發(fā)明的裝置的側視圖，圖2按圖1b的裝置的正視圖，圖3用于廢料的帶有可調導板的分離部位，圖4按圖1b的裝置的俯視圖，圖5連接著攝影機、處理裝置、操作和顯示裝置以及導板的定位裝置的電子控制和調節(jié)裝置的方框圖，圖6帶有窗口、攝影機和照明裝置的廢料收集管，圖7a在機器兩側各一個抽吸通道，分別帶有窗口、攝影機和照明裝置，圖7b按圖7a的設有照明裝置的裝置的側視圖，和圖8方框圖，其中在電子控制和調節(jié)裝置與多個攝影機之間設有一中央(共同的)處理裝置。
實施例說明按圖1a給設置在一封閉殼體內的清紗裝置，例如TruetzschlerCVT4，輸入絮結狀的待清理纖維(箭頭F)，特別是棉花。這例如通過一(未畫出的)給料漏斗、通過輸送帶等等進行。棉絮借助于兩個喂給輥1、2在夾緊的情況下輸送給針輥3，針輥可旋轉地支承在殼體內并逆時針(箭頭A)旋轉。針輥3后面連接一針布輥4，它帶有鋸齒針布。輥3具有一約10至21米/秒的圓周速度。輥4具有一約15至25米/秒的圓周速度。輥5具有高于輥4的圓周速度，而輥6具有大于輥5的圓周速度。輥3和4后面依次設有另兩個鋸齒輥5和6，其旋轉方向用C或D表示。輥3至6具有一約150至300mm的直徑。針輥3被殼體包圍。針輥3配設一用于排出纖維雜質的分離孔7，孔的大小與棉花的污染程度匹配或可與它匹配。分離孔7配設一分離棱12，例如一刀片。沿箭頭A方向在輥3上設有另一個分離孔8和分離棱13。鋸齒輥4配設一分離孔9和分離棱14，鋸齒輥5配設一分離孔10和分離棱15，鋸齒輥6配設一分離孔11和分離棱16。每個分離刀棱12至16配設一抽吸外罩17至21。用E表示清理機的工作方向。
按圖1b在每個抽吸外罩17、18、19、20、21上連接一抽吸管22、23、24、25和26。抽吸管22至26與一共同的抽吸通道27連接。剛性的抽吸管22至26和抽吸通道27是一體的，例如由板材或塑料制成。抽吸管22至26的長度根據(jù)抽吸外罩17至21和抽吸通道27之間的距離做得不同。抽吸通道27的橫截面27I至27V-沿流動方向(箭頭K)看-分別按照抽吸管22至26的匯合口決定。抽吸通道27連接在一(未畫出的)抽吸源上。在抽吸管22至26內的流動方向用箭頭L至P表示。
工作原理如下由纖維絮(F)組成的棉絮由喂給輥1、2在夾緊的情況下輸送給針輥3，針輥梳理纖維材料并將纖維絨頭帶在其針上。當針輥3在分離孔7和分離棱12旁轉過時根據(jù)輥的圓周速度和曲率以及與這一第一分離級相應的分離孔7的大小通過離心力從留在輥上的纖維材料中甩出廢料(短纖維和粗的雜質)和(不得已地)一定成分的好纖維，它們在經過分離孔7后到達殼體內的抽吸外罩17(污物)內。這種預清理的纖維材料通過針布輥4的針布尖從第一輥3上取下，這時它進一步開松。在輥4、5和6轉過帶分離棱14、15和16的分離孔9、10和11時通過離心力從纖維條中甩出另一些雜質。
用箭頭B、C和D表示針布輥4、5和6的旋轉方向。用17至21表示用于由分離孔7至11排出的雜質的抽吸裝置。各相鄰輥3、4、5和6的旋轉方向A、B、C和D是不同的。在最后一個輥6的末端設有一用于清理過的纖維材料(箭頭H)的氣動抽吸裝置22。各個安裝在后面的輥的圓周速度大于各個安裝在前面的輥的圓周速度。用23至26表示可調的導氣元件，導氣元件裝在抽吸外罩17至26的進氣孔上并且用它們可以調節(jié)吸入空氣的量，在抽吸通道27的壁上裝一透明的玻璃板40，使得可以從外面看到抽吸通道27內部。在抽吸通道27之外玻璃板40配設一攝影機41，流過抽吸通道27的廢料被攝影機40攝錄下來。
按圖2抽吸外罩17安裝在兩個機座壁28、29(殼體壁)之間，其中在壁28、29外部抽吸外罩17的末端17a、17b處分別形成一管接頭30a、30b，使得抽吸外罩17穿過機座壁28、29上的兩個孔。在管接頭30周圍鋪設一環(huán)形彈性密封件32，例如由泡沫材料組成。抽吸管22的末端區(qū)域22a通入抽吸通道27a(參見圖1b)，抽吸管22的另一個末端區(qū)域22b通入抽吸通道27b。用34表示固定元件，例如連接螺釘。抽吸通道27a、27b的末端連接在一共同的抽吸通道44上(見圖4)，該抽吸通道與一(未畫出的)抽吸源連接。抽吸管22a在抽吸外罩17和抽吸通道35上的連接相應于抽吸管22在抽吸外罩17和抽吸通道27上的連接。在抽吸通道27a、27b的外側上分別裝有一透明的玻璃板40a和40b，它們在抽吸通道27a和27b外面配設一攝影機41a和41b，它們用來檢測廢料。用箭頭Q和R表示抽吸外罩17內抽吸氣流的流動方向。
在圖1a、1b和2中所示的清理裝置具有一可調整和影響分離出的廢料(雜質、廢棄物、棉籽硬殼等等)的數(shù)量還有種類的裝置。這個裝置做成可機動調整的導板37，它們安裝在開松和清理輥3至6的區(qū)域內分離刀片之前。用導板37的角度位置可以影響分離物I的數(shù)量，在一定程度上還有種類(圖3)。這里大的張開角導致比較多的分離物I，較小的張開角相應于較少的分離物。通過確定所希望的分離物I同時特別使機器的清理效果與好材料相匹配。因為通常在這種類型的分離物I中總是一起分離出“好”纖維材料，在實際上要找到一個可以接受的折衷方案。也就是說，分離出盡可能多的“壞材料”，而同時分離出盡可能少的好纖維成分。為了判定分離出的廢料I，并可以使可能的調整與此相適應，將廢料I分開、收集和最后用按本發(fā)明的方法觀察評定。
按圖4廢料I在機器每一側被各個分離部位匯總并連續(xù)地借助于負壓抽吸，輸送給一中央過濾和分離裝置44?，F(xiàn)在按照本發(fā)明在“廢料收集管道”內內置一帶有相應照本裝置42和處理單元的光電攝影系統(tǒng)41。該系統(tǒng)這樣地設置并能夠檢測在管道44內流過的所有纖維、雜質和其他物質。其次該系統(tǒng)做得能夠區(qū)分各種不同的材料以及提供關于數(shù)量和大小方面的信息。然后根據(jù)相應的數(shù)據(jù)自動地調整影響廢料I的機器器件(例如導板37)，直至達到希望的廢料質量為止。
按照圖5在電子控制和調節(jié)裝置43(機器控制裝置)，例如微型計算機上通過一圖像處理裝置42連接攝影機41，例如CCD-攝影機、操作和顯示裝置44和兩個用來調整導板37a和37b的導板調整裝置45a、45b。
在圖6和7a、7b中表示清理機內測量裝置可能的布局。如果在機器內存在多個可調的和確定廢料質量的元件，那么它們通常具有不同的基本調整。在采用一中央廢料測量裝置的情況下元件，例如與這個基本調整成正比地改變，但是基本上在按本發(fā)明的裝置中還可以作其他改變(例如清理輥的取向)。這些改變可以輸入(手工或通過通訊網絡)，貯存和在必要時在以后某個時刻重新利用。所有這些數(shù)值也可以手工改變。
用這種方法得到以下優(yōu)點1.對分離出來的廢料進行連續(xù)客觀的，因而與人員無關的判定。
2.由于相應的攝影和處理技術有可能得到關于廢料種類的信息。因此這可以確定并在必要時影響分離的好纖維成分。
3.根據(jù)獲得的結果可以這樣地調整存在的機器元件(例如導板、分離刀片)，使得自動地得到規(guī)定的、希望的廢料成分。
4.其次還可以得到關于分離出來的雜質的大小的信息。
5.可以在機器操作屏幕44上直接讀出關于廢料密度和數(shù)量的信息，并在必要時也可以傳送給上一級數(shù)據(jù)采集或類似系統(tǒng)。
對采用多個檢測裝置，特別是例如每個分離部位一個檢測裝置的機器等等的情況按圖8對于多個攝影機41a，41b至41n采用一個中央處理裝置46是有利的。由此尤其是得到一種最經濟的解決方案。其次只需要一個與機器控制裝置43的通訊連接，許多必要的功能可以被攝影41a至41n共同利用，并用來進行處理。
用k1至k8；M和N表示抽吸氣流。用I、I1和I2表示廢料。
按本發(fā)明的根據(jù)求出的廢料密度或質量作用于分離機構的方法可以用在具有相應裝置的所有機器上。特別是其中也包括梳理機。
該系統(tǒng)對于相應的規(guī)定也可以較好地提供關于分離物重量的數(shù)據(jù)。因為通常產量是已知的，因此可以作出關于好材料與分離物比例的結論。因為測出了分離出來的顆粒的種類和大小，可以根據(jù)某一次經驗求出的重量作出相應的說明。
例子對于分離出來的所有顆粒在數(shù)量、種類、大小和重量之間存在一定關系。如果求出和規(guī)定了最后的關系，那么可借助于按本發(fā)明所得到的關于種類和數(shù)量的結論足夠準確地得到相應的重量數(shù)據(jù)。
如果將這個數(shù)值與時間相聯(lián)系，那么得到例如關于每小時分離出多少克(廢料)的結論?，F(xiàn)在如果加上關于產量(公斤/小時)的已知數(shù)值，并將它與廢料數(shù)值相比，那么便可以得到關于分離出的廢料的百分比數(shù)據(jù)(例如分離出3％的廢料)。
另一個優(yōu)點是，用按本發(fā)明的裝置可以規(guī)定例如一定參數(shù)的極限值。
例子如果分離出的數(shù)量大于X克，便產生警報。
其次可以進行并確定這樣自動產生的與材料有關的統(tǒng)計，即哪種材料帶有多少雜質。用這種方法例如在選擇用于一定的產品的正確的基本材料時給用戶最好的支持。
權利要求
1.裝在一種紡紗準備機械，例如清理機、開松機、梳理機等等上的，用來檢測從分離元件中分離出來并積聚在一收集裝置中的廢料的裝置，在該裝置中設有一用來測試廢料的光學測量裝置，其特征為廢料收集裝置(27；27a，27b；44)配設一電子攝影機(41；41a至41n)，它與一電子處理裝置(42；46)(圖像處理單元)連接。
2.按權利要求1的裝置，其特征為廢料(I)的檢測和判定自動地進行。
3.按權利要求1或2的裝置，其特征為廢料(I)的檢測和判定連續(xù)地進行。
4.按權利要求1至3之任一項的裝置，其特征為處理裝置(42)的測量結果與規(guī)定值進行比較。
5.按權利要求1至4之任一項的裝置，其特征為在偏離規(guī)定值時可改變廢料分離裝置(37)。
6.按權利要求1至5之任一項的裝置，其特征為在通過它吸出分離物(I；I1，I2)的抽吸管道(27；27a，27b；44)內至少整體地設置一光電子攝影機(41a至41n)。
7.按權利要求1至6之任一項的裝置，其特征為設有一個以上電子處理裝置(42)。
8.按權利要求1至7之任一項的裝置，其特征為一個以上光電子攝影機(41；41a至41n)與處理裝置(42)連接。
9.按權利要求1至8之任一項的裝置，其特征為關于分離物(I)的數(shù)量和密度的處理過的測量結果與規(guī)定值比較(43)，并用來自動改變影響分離的機器元件(37)。
10.按權利要求1至9之任一項的裝置，其特征為至少一個處理裝置(42；46)與所屬的機器控制裝置(43)連接。
11.按權利要求1至10之任一項的裝置，其特征為分離過程中處理過的測量結果顯示在機器操作和顯示單元(44)上。
12.按權利要求1至11之任一項的裝置，其特征為分離過程中處理過的測量結果必要時傳輸給其他的、上一級的和中央的系統(tǒng)。
13.按權利要求1至12之任一項的裝置，其特征為每臺機器配設至少兩個光電子攝影機(41；41a至41n)。
14.按權利要求1至13之任一項的裝置，其特征為機器的每一側設置至少一個光電子攝影機(41；41a至41n)。
15.按權利要求1至14之任一項的裝置，其特征為至少兩臺光電子攝影機(41；41a至41n)與一中央處理裝置(46)連接。
16.按權利要求1至15之任一項的裝置，其特征為攝影機(41；41a至41n)是一矩陣攝影機。
17.按權利要求1至16之任一項的裝置，其特征為設有不同的光源(42；42a至42b)。
18.按權利要求1至17之任一項的裝置，其特征為設有具有不同顏色的光源(42；42a，42b)。
19.按權利要求1至18之任一項的裝置，其特征為不同顏色是紅光和紅外光。
20.按權利要求1至19之任一項的裝置，其特征為至少設有一垂直入射光源和/或一透射光源(42)。
21.按權利要求1至20之任一項的裝置，其特征為抽吸管道(27；27a，27b；44)的尺寸與至少一個攝影機(41；41a至41n)的焦深范圍相匹配。
22.按權利要求1至21之任一項的裝置，其特征為處理過的測量結果用來調整配設于輥(3至6)的至少一個導板(37；37a至37d)。
23.按權利要求1至22之任一項的裝置，其特征為處理過的測量結果用來調整配設于輥(3至6)的至少一個分離刀片(12至16)。
24.按權利要求1至23之任一項的裝置，其特征為至少一個電子處理裝置(42；46)(圖像處理單元)與一電子控制和調節(jié)裝置(43)、例如微型計算機連接。
25.按權利要求1至24之任一項的裝置，其特征為機器元件如導板(37；37a至37d)、分離刀片(12至16)等等可根據(jù)處理過的測量結果自動地調整。
26.按權利要求1至25之任一項的裝置，其特征為機器的處理能力可根據(jù)處理過的測量結果改變。
27.按權利要求1至26之任一項的裝置，其特征為廢料的種類(數(shù)量、成分)可根據(jù)處理過的測量數(shù)值改變。
28.按權利要求1至27之任一項的裝置，其特征為每個抽吸地點或每個導板(37；37a至37d)配設至少一個單獨的攝影機(41；41a至41n)。
29.按權利要求1至28之任一項的裝置，其特征為攝影機(41；41a至41n)配設于中央廢料收集管道(44)。
30.按權利要求1至29之任一項的裝置，其特征為每個廢料收集管道(27；27a，27b；44)設有一用于攝影機(41；41a至41b)的窗口(40；40a，40b)。
31.按權利要求1至30之任一項的裝置，其特征為每個廢料收集管道(27；27a，27b；44)設有一用于照明裝置(42；42a，42b)的窗口(40；40a，40b)。
32.按權利要求1至31之任一項的裝置，其特征為處理過的測量結果用來求出分離物(I；I1，I2)的重量。
33.按權利要求1至32之任一項的裝置，其特征為處理過的測量結果用來求出好纖維成分與雜質成分之比。
34.按權利要求1至33之任一項的裝置，其特征為處理過的測量結果用來求出一定種類的雜質顆粒的重量。
35.按權利要求1至34之任一項的裝置，其特征為設有對于一定參數(shù)的極限值，例如分離出的廢料和顆粒的重量。
36.按權利要求1至35之任一項的裝置，其特征為處理過的結果用來評判待加工纖維材料(F)的質量。
37.按權利要求1至36之任一項的裝置，其特征為機器與一中央處理裝置連接，它上面連接一個以上攝影機(41；41a至41n)。
38.按權利要求1至37之任一項的裝置，其特征為在處理裝置(42；46)中進行數(shù)字圖像處理。
39.按權利要求1至38之任一項的裝置，其特征為電子控制和調節(jié)裝置(43)，例如計算機具有一用于比較數(shù)據(jù)的存貯器。
40.按權利要求1至39之任一項的裝置，其特征為處理裝置(42；46)與一上一級的電子監(jiān)控系統(tǒng)，例如KIT連接。
41.按權利要求1至40之任一項的裝置，其特征為攝影機(41；41a至41n)的測量值可轉變成電信號。
42.按權利要求1至41之任一項的裝置，其特征為處理過的測量結果用來在控制和調節(jié)回路中優(yōu)化纖維材料(F)的凈化。
43.按權利要求1至42之任一項的裝置，其特征為借助于數(shù)字化的光電二極管拍攝廢料的圖像。
44.按權利要求1至43之任一項的裝置，其特征為數(shù)字圖像信息的處理借助于圖像分析軟件進行。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種裝在紡紗準備機械,例如清理機、開松機、梳理機等等上的,用來檢測從分離元件中分離出來并積聚在一收集裝置中的廢料的裝置,該裝置設有一光學測量裝置,它測試廢料。為了能夠檢測下腳料中的好纖維并做出關于下腳料成分的結論,廢料收集裝置配設一電子攝影機,它與一電子攝影機(圖像處理單元)相連。
文檔編號D01G15/00GK1368566SQ0114369
公開日2002年9月11日 申請日期2001年12月19日 優(yōu)先權日2000年12月21日
發(fā)明者弗里茨·赫澤爾 申請人:特魯菲舍爾股份有限公司及兩合公司