提高紡織紗線制造過程的效率和質(zhì)量的集成系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及紡織機械中紗線的處理方法。本發(fā)明尤其涉及環(huán)錠紡紗機，其形成紗線生產(chǎn)機器系列的最后一道工序的一部分，并且由于最終產(chǎn)品即紡織紗線以及其在紗線市場中定義自身的質(zhì)量和數(shù)量是環(huán)錠紡紗機的輸出，所以環(huán)錠紡紗機是紡織紗線生產(chǎn)機械中非常重要和關(guān)鍵的系統(tǒng)。本發(fā)明更尤其涉及通過優(yōu)化所需的人力操作和減少操作者的疲勞因素來改善環(huán)錠紡紗機的效率。此外，本發(fā)明旨在提供符合人體工程學的解決方案，以實現(xiàn)效率提高，同時在紡紗過程中使用人力進行環(huán)錠紡紗機的必要操作。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，在紡織紗線處理的許多組成階段中，通過各種機械來處理天然和人造纖維。紡紗過程中操作的最終系統(tǒng)即環(huán)錠紡紗機形成非常關(guān)鍵的部分，這是由于該系統(tǒng)的輸出是紡織紗線市場所需求的紡織紗線，并且很顯然紡織紗線必須符合質(zhì)量的所有期望參數(shù)等。此外，通過將紡織組成材料/絲線通過紗線紡織所涉及的各種工藝和機械而紡成的紗線將受到隨機測試，以檢查其質(zhì)量。所以在任何給定的點如果紗線符合規(guī)定的標準，則將提高生產(chǎn)商的聲譽，相反，不符合這些標準將導致紗線制造商在紗線市場中的聲譽損失。
[0003]必須指出的是，在這一階段，除了符合質(zhì)量標準之外，紡紗機生產(chǎn)的紗線還必須能夠滿足數(shù)量要求，以在需求不斷增加的紡織紗線市場的測算內(nèi)。因此如今環(huán)錠紡紗機的紗線輸出要求增加了數(shù)倍。結(jié)果，可以看到隨著環(huán)錠紡紗機處理粗紗(roving)的紡錘的數(shù)量增加，如今紡織機械制造商制造的環(huán)錠紡紗機在機器的長度上增長了很多倍。
[0004]因此可以注意到，對紡織機械制造業(yè)的關(guān)注更加明顯地偏向提供具有紗線生產(chǎn)連續(xù)性和增強的速度的環(huán)錠紡紗機。
[0005]可以看出，在任何紡織紗線生產(chǎn)單位中環(huán)錠紡紗系統(tǒng)或環(huán)錠細紗機部門有連續(xù)生產(chǎn)符合所要求的質(zhì)量參數(shù)以及所要求數(shù)量的紗線的艱巨任務(wù)，以滿足購買紗線用于各種應(yīng)用用途的客戶的需要。環(huán)錠紡紗部分不僅必須使用具有相當數(shù)量的高轉(zhuǎn)速運行的紡錘的大量環(huán)錠紡紗機，還需要雇用大量的勞動力/人力來得到具有所要求的質(zhì)量參數(shù)的紡紗，這些質(zhì)量參數(shù)例如為紗線支數(shù)，它是在其任何長度處具有較少缺陷且表現(xiàn)出均勻性的紗線最重要的一個參數(shù)。
[0006]此外，可以看到，通過改進技術(shù)，紡織機械生產(chǎn)商已經(jīng)生產(chǎn)出更復(fù)雜的環(huán)錠紡紗機，并且試圖將對人力的需求幾乎實際減少到幾乎為零，由例如機器人等自動化系統(tǒng)取代來感測各種狀況，但這將導致這樣的機器的成本大幅提升。此外，這樣的機器可能不適合實現(xiàn)從粗紗到細紗的所有類型的要求?？梢钥吹剑紤]到許多涉及的因素，通常的環(huán)錠紡紗過程中無法消除人力的參與。
[0007]可以注意到，“斷紗”是環(huán)錠細紗機中非常不好的現(xiàn)象，尤其是在環(huán)錠細紗機高速運行時，這會嚴重影響機器生產(chǎn)紗線的速度并由于浪費可能導致材料損耗以及電力和時間的浪費等。然而正如可以注意到的，紗線的斷裂在環(huán)錠細紗機操作中不可避免會發(fā)生，并且這時所雇用的人力采取行動來處理發(fā)生斷紗的部位并確保紗線的連續(xù)供應(yīng)來獲得細紗的生產(chǎn)。此外，環(huán)錠紡紗機中發(fā)生的“斷紗”所造成的另一重要的負面影響是“非生產(chǎn)性時間”，這是由紡錘和組成部件(即輥、環(huán)等)無法生產(chǎn)所需的紡紗(紡紗待纏繞在線軸上并作為紡紗過程的最后操作的輸出而得到)造成的。環(huán)錠紡紗機中由于斷紗造成的各種紡錘的這種非生產(chǎn)性時間的總和將導致紗線凈生產(chǎn)量的巨大損失，這是非常不期望有的。
[0008]同樣，例如滑移(slip)紡錘、破壞性紡錘(rogue spindle)等其它缺陷也起著非常重要的作用并嚴重影響紗線的質(zhì)量。作為一個例子，以比機器平均紡錘速度更低的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的滑移紡錘形成較低的捻紗力度，這影響紗線的強度和質(zhì)量特性。同樣，頻繁斷裂的破壞性紡錘在紗線中形成更多的打結(jié)或接頭，這導致進一步紡織生產(chǎn)過程中的更多問題。與紡錘相關(guān)的這種質(zhì)量缺陷的總和影響整個紗線質(zhì)量，是紡織工業(yè)根本不期望的。
[0009]美國專利文件US 5170954描述提供了一種用于在紡織繞線機的繞線站與人工補給位置之間獨立運輸活動管架支撐件的運輸系統(tǒng)。該運輸系統(tǒng)包括多個單獨的出口路徑，每個出口路徑延伸經(jīng)過一繞線站并且通向排放路徑和輸送路徑，其中管架支撐件沿該排放路徑被排放到人工補給位置，輸送路徑用于將管架支撐件從人工補給位置輸送到繞線站。并且，該運輸系統(tǒng)包括人工補給協(xié)助組件，用于協(xié)助操作員進行手動補給操作，其中將完整的紗線卷裝手動裝載到空的管架支撐件上。該協(xié)助組件優(yōu)選包括裝載引導裝置，用于在完整的紗線卷裝向下行進的過程中將完整的紗線卷裝引導到空的管架支撐件上。裝載引導裝置包括至少兩個定位件，其協(xié)作以引導紗線卷裝，其中至少一個定位件在協(xié)作位置與移位位置(在移位位置中，其橫向移位由此允許裝載引導裝置和管架支撐件的相對移動而不在定位件與先前已被裝載到管架支撐件上的紗線卷裝之間產(chǎn)生干擾)之間是可運動的。優(yōu)選地，協(xié)助組件包括用于區(qū)分空的管架和其上仍有剩余紗線的管架的傳感器，并且自動管架移除部件從管架支撐件上移除管架。
[0010]然而，該現(xiàn)有技術(shù)專利沒有解決識別和修補紗線生產(chǎn)過程中發(fā)生的斷紗的問題。該現(xiàn)有技術(shù)文獻沒有公開以最有成本和時間效率的方式進一步分配人力并用無壓力方式實施紗線生成過程。
[0011]盡管至今人們曾多次嘗試通過紡錘監(jiān)測系統(tǒng)來檢測環(huán)錠細紗機中斷紗以及例如滑移紡錘和破壞性紡錘等其它缺陷的發(fā)生，但是在環(huán)錠細紗機中用新紗線替換斷裂紗線以恢復(fù)紡紗過程的任務(wù)仍由手動方法完成，并且仍是繁瑣且高度乏味的過程?？梢郧宄刈⒁獾剑瑢嶋H上很少或幾乎未曾試圖將手動更換斷裂紗線的任務(wù)變?yōu)檩^不辛苦且具有更高效率的簡單又可靠的任務(wù)。因此，目前的單個紡錘監(jiān)測系統(tǒng)感測紗線的斷裂或其它缺陷的方法可以被認為是未完成的嘗試，且它需要紡錘監(jiān)測系統(tǒng)與高效和智能的運輸系統(tǒng)集成，用于高效更換斷裂的紗線或處理其它缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]針對上述缺點和局限性，存在提供有效的集成系統(tǒng)和方法的需要，用于通過優(yōu)化用更少的時間人工識別和修補紗線斷裂及其它缺陷所需的人力操作和減少疲勞因素來促進提高環(huán)錠紡紗機的效率。本發(fā)明人已經(jīng)指出，用于環(huán)錠細紗機的多個單獨紡錘監(jiān)測系統(tǒng)在檢測和指示斷紗以及例如滑移紡錘和破壞性紡錘等其它缺陷中起著重要作用。此外，發(fā)明人研究了將單個紡錘監(jiān)測系統(tǒng)的信息集成到可以運載人力和材料的運輸系統(tǒng)的可能性。通過該集成，運輸系統(tǒng)導航自動快速處理斷紗和其它缺陷，用于實現(xiàn)生產(chǎn)率的提高，提高紗線質(zhì)量，優(yōu)化人力操作并減少人力疲勞度。
[0013]發(fā)明目的
[0014]首先，本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的至少一些缺點。
[0015]本發(fā)明的一個目的是提供一種用于環(huán)錠紡紗機監(jiān)測環(huán)錠紡紗機中多個單獨紡錘的集成系統(tǒng)，用于感測斷紗和其它缺陷的發(fā)生以及提供運輸裝置供人員用盡可能最少的時間來處理斷紗和其它缺陷，以確保紗線生產(chǎn)的連續(xù)性。
[0016]本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于提高紡織機的環(huán)錠紡紗系統(tǒng)中所使用的人力效率的系統(tǒng)，用于監(jiān)測斷紗和其它缺陷，并處理這些缺陷以確保紗線生產(chǎn)的連續(xù)性處理并得到更好的紗線質(zhì)量。
[0017]本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于提高紡織機的環(huán)錠紡紗系統(tǒng)中所使用的人力效率的方法，用于監(jiān)測斷紗并處理斷紗以確保紗線生產(chǎn)的連續(xù)性處理。
[0018]本發(fā)明的又一個目的是，通過提供一種單獨紡錘監(jiān)測和運輸?shù)募上到y(tǒng)，來減少處理環(huán)錠細紗機中斷紗的發(fā)生和其它缺陷的任務(wù)所涉及的人力的艱苦程度。
[0019]本發(fā)明的再一個目的是提供一種方法，用于減少處理環(huán)錠細紗機中斷紗的發(fā)生和其它缺陷的時間延遲，進而減少材料的浪費并使紗線生產(chǎn)的損失最小化，同時消除劣質(zhì)紗線的生產(chǎn)。
[0020]此外，本發(fā)明的進一步目的是提供一種符合人體工程的高效系統(tǒng)和方法，其借助于結(jié)合高級智能技術(shù)設(shè)備的用于監(jiān)測和運輸?shù)募煞椒ê蜋C制，來提高紡織紡紗生產(chǎn)的細紗機系統(tǒng)中所涉及的人力的輸出。
[0021]本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于提高紡織機的環(huán)錠紡紗系統(tǒng)中所使用的人力效率的系統(tǒng)，用于維持處理諸如滑移紡錘、破壞性紡錘等紡錘問題的質(zhì)量，以消除劣質(zhì)紗線生產(chǎn)并從而提高整體紗線質(zhì)量。
[0022]通過結(jié)合附圖閱讀以下詳細描述，本發(fā)明的這些和其它的優(yōu)勢將變得清楚。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0023]
[0024]下文給出本發(fā)明的簡化總結(jié)，以便提供對本發(fā)明的一些方面的基本了解。本總結(jié)不是本發(fā)明的外延概述。它并非旨在識別出本發(fā)明的關(guān)鍵/重要元素或描述本發(fā)明的范圍。它的唯一目的是用簡化形式給出本發(fā)明的一些概念，作為稍后給出的本發(fā)明的更詳細描述的序目。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的一個方案，提供了一種用于感測、檢測和修復(fù)(resurrect1n)紡織紡紗機中斷紗(yarn breakage)發(fā)生和其它缺陷的集成系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:
[0026]至少一個紡錘監(jiān)測系統(tǒng)，能夠感測、檢測和指示所述紡紗機中一個或多個給定紡錘中的斷紗事件和其它缺陷；其中所述紡錘監(jiān)測系統(tǒng)包括多個感測設(shè)備以及適于采集對應(yīng)于所述多個感測設(shè)備中每個感測設(shè)備的數(shù)據(jù)的一個或多個數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；
[0027]控制系