專利名稱：監控運動中的紗線的方法
技術領域：
本發明涉及權利要求1的序言中所述的方法。
歐洲專利EP-B1207471已公開過這種方法。
這種已知的方法的意義在于連續地測定變形過程中紗線的張力并通過評價紗線的張力來監控由這種變形方法加工出來的紗線的質量而不注重過程的發展。這種方法是建立在經驗的基礎上的，也就是在偽纏繞摩擦裝置出口處測定的變形過程中紗線的張力可以通過對該張力進行一定的評價而看出所生產的紗線的質量而不規定、測定和收集這些與質量合格與否有關的工藝參數。
因此，本發明的目的在于通過評價在紗線生產過程和/或加工過程中連續測得的紗線張力來確定影響紗線質量的不合格的原因。
這種實施方法在權利要求1的特征部分加以說明。
按照這種實施方法，將規定為不合格的、具有某種特征變化的紗線張力的圖形記錄部分作為一種不合格圖形(故障記錄)存儲起來，隨后與紗線張力的變化情況相比較。在以下的測試中，“不合格”一詞應理解為線紗張力不同于合格狀態、即正常狀態下的某種缺陷、故障、誤差、疵點或斷裂。在上述的比較中認為當出現某種不合格時紗線張力隨時間的變化情況是不可能重復的、而只能是具有某種特征的。在本發明的一個實施例中，故障記錄不是以一種規定的函數存儲的、而是，比如在一種典型的方式中是以一種考慮到時間過程的紗線張力變化可能發生的分散狀況存儲的。也就是說，將出現某些不合格時的紗線張力的特征變化存儲起來，而這種特征變化是缺乏明確的界限或稱容限的(不合格圖形)，但這種不合格圖形在指示不合格上則仍然相當可靠，另一方面，它又盡可能多地包含了有關不合格狀況的不合格記錄形式。
在本發明的第二實施例中，不合格記錄可以用直接測量的記錄形式存儲起來。在這種實施例中，已經構成不合格記錄與紗線張力記錄相比較的基礎的相似性標準被分別地輸入計算機(比較邏輯)中，并在比較分析中對它們進行疊加。上述相似性由代表位于不合格標志之內的測量值的百分數的相關系數來確定。怎樣轉化成不合格事故則由生產或加工運動中的紗線裝置的操作人員決定。所有加工過程的工藝參數和紗線的各種性能都是引起紗線張力發生某種特征變化的因素。
有時侯，紗線或其加工中的不合格只在成品中表現出來，例如使紡織或針織織物出現不均勻、染色差異、波紋等缺陷。出現這類不合格情況是多方面原因綜合造成的，不可能確定是單個原因引起的。但是，即使在這種情況下也可以知道紗線張力的特征變化導致的對成品的不良影響是否是在紗線的生產或加工過程中就已經顯示出來了。因此，在計算機里通過比較邏輯對紗線張力的實際記錄值與不合格記錄、或者一個或幾個不合格圖形或由其導出的重要特征參數進行比較，如果比較結果一致，便發出一個表示出現不合格故障的信號。此外，為了達到鑒別不合格性的目的，也可對例如出現極值、一般時間內的短暫的連續大波動以及用以由不合格記錄導出重要參數的紗線張力測量值的平均值超過某一限定值等情況下的紗線張力記錄進行進一步的分析。此外也可能輸出一種表示某種不合格的概率信號，例如測量值的X％表示位于不合格記錄的范圍內，Y％的幾率代表“漏線型的不合格、或者(100—Y％)代表斷線。輸出一個概率信號是可能的，因為大多數情況下紗線張力的變化是位于可被測出的概率信號的波動范圍內的。
比較的結果便是一個質量信號，這一質量信號可用于控制生產或加工紗線的方法。這種實施例的先決條件是當輸出測定值時，便進行“聯機”計算，即將紗線張力記錄與不合格記錄或不合格圖形或者不合格標志直接進行比較。
然而，也可以用質量信號來鑒定纏繞好的卷紗筒子的質量。在這種實施例中，可以使用“聯機”方法。不過，也可以將紗線張力記錄(或者至少是大部分記錄)存儲起來，隨后進行比較(“脫機”)。
這種“脫機”方法同樣可以用于隨后校正下一步生產的工藝參數并用來監控工藝過程。
下面參考一個實施例說明本發明。

圖1是一種生產和拉伸合成纖維紗線的稱為紡紗工藝的工藝流程實施例的簡圖；圖2示出一個紗線張力的圖形記錄和一種不合格標志。
紗線1由熱塑性材料紡成。熱型性材料從喂料斗2供入擠壓機3。該擠壓機3由馬達4驅動，馬達4由馬達控制裝置56控制。進入擠壓機中的熱塑性材料在擠壓機中熔融，故可由擠壓機對其進行變形加工。此外，設置了一個電阻加熱器式的加熱裝置5，該加熱裝置5由加熱控制裝置50控制。熱塑性材料的熔液通過熔液管道6進入由泵馬達44驅動的齒輪泵9中。泵馬達44由泵控制裝置45控制，它可對泵速進行精確的調節。泵9將熔液流泵送入一個下面帶有一個噴絲頭11的、加熱的噴絲箱1O中。熔液以細絲薄層12的形式從噴絲頭11中噴出。細絲薄層12再前進而穿過一個冷卻室或稱淬 14，在冷卻室14中由吹風機15向橫向地或徑向地向細絲薄層直接吹噴氣流而冷卻細絲。
在冷卻室14的出口端處，由一個帶有流體紡紗給液裝置的紡絲給液輥13將細絲薄層合成一根紗線1，然后由一個送出輥或稱導絲輥16將紗線1從冷卻室和噴絲頭導出，導出后的紗線1再在導絲輥16上繞幾圈。為了使紗線1繞圈，采用了一個與導絲輥16相垂直的導輥17。導輥17可自由轉動。導絲輥16由馬達18和頻率轉換器22以預定的速度驅動。這種導絲速度比由噴絲頭11自然噴絲速度高得多。
在導絲輥16的下一個工位上設置了一對帶有另一個導輥20.1和20.2的拉伸輥或稱導絲輥19.1和19.2。它們的設置位置與導絲輥16和導輥17間的關系相當。為了驅動拉伸輥19.1和19.2，采用了帶有頻率轉換器23.1和23.2的馬達21.1和21.2。頻率轉換器22.23.1和23.2的輸入頻率由一個可控制的頻率發生器24預先平穩地確定。采用這種辦法，能夠由頻率轉換器22.23.1和23.2分別調節導絲輥16.拉伸輥19.1和19.2的速度，而導絲輥16和拉伸輥、19.1和19.2的速度高低可由頻率發生器24進行綜合控制。
紗線1從最后一個拉伸輥19.2再前進到一個稱為“頂角導紗器”25上，而后到達橫動三角機構26處。圖1中未示出紗線橫動機構，它可以是一個帶有可在卷紗筒子33的整個長度上橫向往復運動的導紗器的橫向回繞輥。紗線隨橫動機構27的運動而纏繞在接觸輥28上。接觸輥28壓靠在卷紗筒子33的表面上并用來測量卷紗筒子33的表面速度。卷紗筒子33套在管子35上，管子35可在卷紗心軸34上滑動。卷紗心軸34由心軸馬達36和心軸控制器37驅動以使卷紗筒子33的表面速度保持恒定。為此，用磁性鑲塊30和磁性脈沖發生器31檢測可自由轉動的接觸輥28的速度并作為接觸輥軸29的控制變量。
第一拉伸輥19.1帶有用來加熱導絲輥套和紗線1的加熱裝置53，故可對被拉伸的絲線的性能產生較大的影響。加熱裝置53的溫度可由可熱控制裝置52控制。
沿紗線運動路線位于第二拉伸輥19.2的下一個工位上設置了一個紗線拉伸傳感器，也就是紗線張力計8，該張力計8可產生一個代表紗線張力的信號。在裝置48上，以紗線張力的記錄圖(紗線張力記錄)的形式輸出連續測量的紗線張力。再將這一輸出信號輸入到計算機裝置46中。計算機46可存儲整個卷紗循環中或者卷紗循環中的主要部分或選擇部分中的紗線張力記錄。
另一方面，上述的計算機46與一個不合格記錄存儲存器47相連接。在不合格記錄存儲器47中所存儲的是所謂的“不合格記錄”或者“不合格圖形”。在本發明的范圍內，將用試驗方法預先測定的代表某些不合格的紗線張力的特征變化存儲起來。此外(或者說換句話說)它還可以測定和存儲由紗線張力導出的某一變量的特征變化。所說的變量可以是例如，紗線張力的一次或二次導數、紗線張力的標準偏差、平均值以及紗線張力與預定極限值間的偏差等。重要的是確定具有特別能代表不合格特征的上述這些變量(也就是紗線張力或者由紗線張力導出的變量)的每一種不合格類型。
因此，在裝置48中將所測出的紗線張力轉換成一種導出的變量，即使是不合格記錄以一種導出變量存儲起來時也能如此。
當存儲這種不合格記錄時，必須在存儲器47中附帶存入相似性的標準值。存儲器47是一種邏輯模塊，它可預光確定紗線張力記錄的數字輸入值的極限比較范圍，也可預先確定其它不合格記錄的極限比較范圍。
因此，計算機不僅可在數值一致時、而且可在只有某一極限范圍內出現一致性的情況下發出一個正信號。
但是，也可以代之以所謂的“不合格圖形”的形式輸出在存儲器47中已經存入的不合格記錄。在本發明的這種范圍內，當已測定并存儲了紗線張力的各種可能的變化情況后，不合格圖形可認為是在某種不合格情況下特征顯示的不合格記錄。在本實施例中，在計算機46中的比較程序就是檢驗，不管實際的紗線張力記錄(或者由它導出的變量)是否落入所存儲的不合格圖形的范圍內。
圖1中的正方形55(在圖2中可看得更清楚)示出了某些不合格情況下的紗線張力記錄的范圍。例如，一種典型的事故是細絲的扭結，它可造成細絲的斷裂。當這一扭結處通過紗線張力傳感器(紗線張力計)8時，將使紗線的張力突然驟增，隨后又降落到平均值。增量的斜率、極限值以及起伏的頻率取決于扭結的程度及由其引起紗線外觀的不連續性。但是，紗線張力的增高特征是突然開始和一開始便急劇增加的。在存儲器47中所存儲的這種變化情況包括了寬范圍的振幅和起伏頻率。這種范圍所述到的寬度可允許在任何情況下都能可靠地指示出通過紗線張力傳感器中的結狀扭結。
在本實施例中，計算機46發出了一個質量信號Q。
如上述所產生的質量信號Q按下列方法進行進一步處理質量信號Q可以一種光學或聲學報警信號或者以一種圖象記錄發出。圖象記錄可以用來對所生產的紗線筒子進行標識或分類。
此外，上述的質量信號也可以隨送入特定的一個或多個控制裝置中，這些控制裝置是用以控制拉伸輥16的頻率轉換器22；和/或用以控制第二拉伸輥19.1和/或19.2以便影響其拉伸比的頻率轉換器23.1和23.2；用以控制拉絲速度的頻率發生器24；用以控制泵速度的泵控制裝置45；用以控制擠壓機速度的擠壓機控制裝置49；用以控制加熱裝置的加熱控制裝置50；用以控制冷卻裝置的冷卻控制裝置51；和用以控制卷繞速度的心軸控制器37。
在不設置主量泵9的特殊情況下，也能對擠壓機進行控制。在這種實施例中，擠壓機將起到一個泵的作用，并且，擠壓機的控制作用、也就是擠壓機的轉速可以控制擠壓機的輸出。
在泵控制裝置45工作而控制泵的轉速時，計量泵9可用來通過噴絲箱10和噴絲頭11的輸出量。
冷卻空氣控制裝置51工作時可控制冷卻，從而有效地控制線紗的纖度。尤其是，它還可以與能夠冷卻細絲薄層和/或噴絲頭部位的特殊冷卻裝置一起來控制單根細絲的均勻度。
在圖1的實施例中，如果可能的話，系統中的單個裝置可以交換。因此，在本實施例中可控制不同的參數。特別是可以用排放泵來代替擠壓機，同樣，也可以用各種其它的方法來冷卻細絲薄層，并且在拉伸輥中(或者說在拉伸輥處)也可使用另外的加熱方法。
本專利的高速紡紗工藝甚至可以去掉由多個導絲輥進行拉伸的工序。在這種實施例中，紗線可以或者由一個導絲輥將其從噴絲頭拉出，再前進到纏繞頭上，或者直接由卷繞裝置將其從噴絲頭拉出。另一方面，也可以由另外一些裝置例如附加的加熱裝置、特別是管狀加熱器來代替或補充上述的拉伸工序。
圖示的實施例允許用質量參數Q來控制導絲控制器24和/或拉伸輥控制器23.1和/或23.2。
啟動拉絲控制器24可控制導絲輥16、19.1和19.2的速度而不改變速度比。在本實施例中，拉伸比保持恒定而紗線速度可以變化，這樣便可控制紗線的纖度。
啟動拉伸輥控制器23.1或/23.2可控制導絲輥19.1/19.2/16間的速度比，從而控制拉伸比。改變拉伸比可改變紗線的物理性能和纖度。
最后，心軸的控制也允許用質量參數來改變由接觸輥28控制的卷紗筒子33的圓周速度，這就允許具體控制紗線纏繞在卷紗筒子時的積聚和拉伸。
另一方面，本發明的方法在預先通過試驗獲得上述控制參數不合格時造成的紗線張力的特征變化后，便可檢測所有上述的控制參數。因此，可以具體地檢測出
—因調整泵馬達44的速度和加熱裝置5的溫度、因噴絲頭污染以及因導絲輥16的導絲速度的改變而造成的紗線纖度的變化；—缺絲，例如因細絲斷裂引起的缺絲；—紡絲液缺乏(因紡絲液耗盡或因紡絲輸液輥13破裂)；—拉伸比的變化，例如因導絲輥16、19.1、19.2污染或磨損引起的拉伸比的改變；—紗線物理性能的變化，例如因加熱器53溫度降低引起的紗線物理性能的變化；—纏繞速度的變化，例如因接觸輥28工作失常引起的纏繞速度的改變。
邏輯模塊54或輸入的不合格圖形標志不用于進行數字比較而而是用于紗線張力范圍的比較，這一點將降低對要測得的不合格的指示的可靠性，也就是說，這將使由計算機46測定的顯示變得不清楚。在這種實施例中，可以再納入另外一些參數或由其推導出的變量，以便使質量信號的不合格指示更為具體。如圖1所示，心軸速度和接觸輥28速度間的比較可使計算機模塊(比較電路)42發出一個代表卷紗筒子的直徑或由其導出的變量、例如每單位時間內卷紗量的增值的信號。這種輸出信號被附加地輸入到計算機46中，并一起用來評價紗線的張力記錄。因此，另一方面，當出現這種紗線張力的特征變化時，紗線張力記錄和代表結狀扭結的不合格圖形的比較又可判斷這樣一種扭結，同時又可檢驗在同一時間內卷紗增量的變化。
卷紗增量的這種變化同樣說明這樣一個事實，即不是所有組成的細絲都沒有麻煩地、連續地前進的。
權利要求
1.包括下列步驟的監控運動中的紗線的質量的方法(a)連續測量紗線的張力；(b)測定至少一次規定的不合格出現時紗線張力的變化；和(c)將(b)項的測定結果作為一項不合格記錄或其重要特征變化存入存儲器中；(d)比較紗線張力與不合格記錄；和(e)當紗線張力的變化范圍與至少一個不合格記錄相似時，發出一個信號。
2.根據權利要求1的方法，其特征在于，對紗線張力的測定值與由不合格記錄導出的重要特征參數進行比較。
3.根據權利要求1或2的方法，其特征在于，質量不合格性由其產生原因確定。
4.根據權利要求1或2的方法，其特征在于，質量不合格性由其對紗線性能的影響確定，具體地說是由決定一定長度范圍內紗線粗度均勻性的烏斯特值、紗線的可染性或者紗線的物理性能確定。
5.根據上述權利要求中的一項的方法，其特征在于，處理過程還包括將至少一段生產過程或稱加工作業中所測得的運動中的紗線張力以紗線張力記錄的方式存入數據存儲器中；并且對所測得的紗線張力與不合格記錄進行比較，(所有的紗線記錄數據段的實際長度都與不合格記錄相比較)。
6.根據權利1-4的方法，其特征在于，要對紗線張力測量值與不合格記錄進行比較，其中在運動的紗線的生產過程或稱加工作業過程中，紗線張力信號連續與已存儲的不合格記錄相比較。
7.根據上述權利要求中的一項的方法，其特征還在于，預先確定相似性標準；由事故記錄與相似性標準疊加法產生不合格標志并將其存儲起來；以及對紗線張力測量值與不合格記錄進行比較(紗線張力與不合格標志進行比較)。
8.根據權利要求1的方法，其特征在于，它還包括掃描紗線張力的測量值以便從不合格記錄導出重要參數的步驟。
9.根據權利要求7的方法，其特征在于，上述的相似性由代表不合格范圍內的測量值的百分數的相關系數確定。
10.根據權利要求7的方法，其特征在于，輸出一個表示某種不合格的概率信號，例如—測量值的X％表示位于不合格記錄的范圍內；—Y％的概率表示不合格的“漏紗”或者以(100—Y％)表示細絲斷裂。
全文摘要
通過連續測量紗線張力而監控運動中的紗線質量的方法，也就是測定發生規定的故障(故障記錄)時紗線張力的變化，將故障記錄存入數據存儲器中，比較紗線張力的測量值和故障記錄并在紗線張力的變化范圍顯示與故障記錄相似時發出一個報警信號。
文檔編號G01N33/36GK1107644SQ94190227
公開日1995年8月30日 申請日期1994年4月26日 優先權日1993年4月29日
發明者伯德·納姆恩 申請人:巴馬格股份公司