專利名稱：識別在縱向移動的紗線狀產(chǎn)品中的雜質的方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及識別在縱向移動的由紡織纖維構成的紗線狀產(chǎn)品中的雜質的方法及裝置。
這種識別臟物的已知方法和裝置的缺點是，每次除去臟物都造成切除和如通過捻接來接上紗線和條子的相鄰部分。如果此現(xiàn)象發(fā)生在紡紗機上，則相應的絡紗頭必須停下來。這意味著，在如紡紗的生產(chǎn)工作中去除雜質因這樣的停車而造成有關機器的生產(chǎn)率降低，尤其是在紡紗機中，這種損失不僅體現(xiàn)在需要斷開并再次接上紗所需的時間上，而且可能造成其它停車時間，因為必須等候，直到通常要散布于多個絡紗頭的接合設備可以使用并到達了有問題的絡紗頭。因此，人們一方面希望去除雜質和臟物，以避免在后續(xù)加工如編織、染色或織物整理中帶來麻煩。但另一方面不希望機器的生產(chǎn)率因此被降低。
基于這些理由，紡織中間產(chǎn)品如條子、紗等的生產(chǎn)廠家希望知道是否要去除條子或首先中的臟物或雜質和去除程度。但是，人們做出選擇的可能性很有限，因為根據(jù)上述專利的方法及裝置只是設置閾值，超過該閾值，臟物被除去或不被除去。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的任務是提供一種如在權利要求書指明其特征的方法及裝置，通過該方法和裝置，可以根據(jù)相差明顯的準則來識別和去除臟物或雜質。
這是這樣實現(xiàn)的，即如已知的一樣，用一個波場在快速移動的條子或紗線上測量一個第一參數(shù)，在這里，產(chǎn)生一個也表示或許有雜質或臟物的第一信號。第一參數(shù)最好包含反射特性，如可在該產(chǎn)品表面上進行檢測時那樣。另外，在一個場中，在條子或紗線上測量另一個參數(shù)，在這里，產(chǎn)生一個也表示存在臟物或雜質的第二信號。第二信號最好包含象紗線或條子的數(shù)量或直徑這樣的性能，如可通過測量波場陰影或電場電容變化來計算時那樣。因此，作為第二參數(shù)，確定一個可選擇地屬于一組變量的變量，其中這組變量包括產(chǎn)品片段的數(shù)量和直徑。給第一信號和第二信號分配一個自身的評判準則如極限值，其中這兩個信號都表示臟物或雜質。最后，根據(jù)第一信號和第二信號或參數(shù)的評判，確定某種雜質，其中由所選的評判準則來得到這個類型。在這里，特別有利的是，在場中確定這兩個因物理特性而顯著不同的參數(shù)。因而，可以使用截然不同的場，如波長不同的光或光及一個電場等。觀察或測量這兩個參數(shù)或或由此導出的信號達一定時間，或者進行積分并隨后馬上與評判準則進行比較或接著進行測量。這些評判準則是為了區(qū)分產(chǎn)品中的植物型和非植物型雜質或臟物而制定的。
相應的裝置具有一個以一個波場工作的第一傳感器、一個以一電場工作的第二傳感器、一個與第一傳感器和第二傳感器相連的并帶有從時間上限制存儲來自第一傳感器和第二傳感器的信號的存儲器的處理器、一個用于處理器的軟件，該軟件規(guī)定出用于第一傳感器和第二傳感器的評判準則，根據(jù)評判準則并由第一信號和第二信號產(chǎn)生一個至少區(qū)分兩種雜質的第三信號。作為波場，最好為第一傳感器擬定一種呈現(xiàn)某種顏色的光線，為第二傳感器擬定一個電場。
已從歐洲專利EP 0401600中知道了一個監(jiān)控紗線狀運動紗束的參數(shù)的裝置，其中設置一個電容工作式傳感器和一個光學式傳感器，它們并列而設并給出來源于紗束的測量值。但是，不是與識別雜質或臟物有關地進行這兩個信號的分析，而是與減弱雜質影響依賴性如濕度依賴性、材質影響依賴性或減弱在測量同樣形狀時的形狀依賴性等相關地，或者是應自動控制的要求，進行這兩個信號的分析。但是，區(qū)分臟物不在本公開物的范圍內。
從德國專利GB 2095828中知道了一種方法及裝置，它與美國專利US 5414520的方法及裝置非常相似。這是因為，在這里，也測量光線在纖維束上的反射和透射。形成反射信號和透射信號之比導致了一個信號，它可以區(qū)分出纖維和植物的差異。通過在光量、光透射性和形狀的說明方面對該信號進行深入研究，可以實現(xiàn)差異的更細分級。但是，這種非常廣泛的研究是僅針對移動速度不超過約1.5m/min的且由羊毛組成的纖維網(wǎng)而做的，其中那些不是源自羊毛的部分恰好被當作臟物。相反，例如紗線在紡紗時以200m/min-400m/min的速度運動并且在絡紗時以2500m/min的速度運動，所以，在這種情況下，不能及時完成這些復雜的研究。
在條子或紗線中，由塑料構成的纖維、繩索、人類和動物的毛發(fā)、羽毛等(在此，我們稱其為非植物型臟物或雜質)是非常麻煩的。在以棉花為紗線基材的情況下，如來自棉花的殘留葉子、殘余殼、種子等(在此，我們稱其為植物型臟物或雜質)是不太麻煩的。換言之，我們把那些來源于棉作物的成分叫作植物，而那些不來自于棉作物的成分或材料叫做非植物。但這些成分仍然可以是天然產(chǎn)品，如毛發(fā)或羽毛。
通過本發(fā)明獲得的優(yōu)勢尤其在于，通過按照上述觀點的明確區(qū)分并挑選出雜質，一方面可以避免在后續(xù)加工時的缺陷，另一方面，可以避免在制造實際的中間產(chǎn)品如紗線或條子時的缺陷。作為一個重要的例子，可以制定出植物型雜質與非植物型雜質的差異，所述差異是在識別臟物時以用于所獲信號的評判準則的形式制定的。這意味著，例如只除去非植物型臟物，而植物型臟物可被留在紗線中。這樣的差異產(chǎn)生了這樣的優(yōu)勢，即許多臟物不必從紗線或條子中被切掉并且這些臟物不會干擾后續(xù)加工如染色，因為植物型雜質恰好和棉花一樣好地吸收染料，或者因為原來的色差在漂白時容易得到補償。但是，這樣的差異也產(chǎn)生了這樣的優(yōu)點，即在紗線中進行較少的切斷并因而沒有明顯降低紡紗機或絡紗機的生產(chǎn)率。


以下，結合一個實例并參見附圖來詳細描述本發(fā)明，其中圖1是本發(fā)明裝置的示意圖；圖2示出了來自圖1的裝置的兩個傳感器的信號圖；圖3示出了臟物尺寸和與用于與之有關的傳感器信號的可能有的極限；圖4進一步示出了本發(fā)明裝置；圖5、6、7和8分別表示可能有的評判準則。
圖2示出一條來自第一傳感器1的第一信號曲線10和一條同樣來自第二傳感器2的第二信號曲線11。兩條信號曲線10和11被繪制在一條時間軸12、13上。在軸12上，沿一軸14畫出了在紗線3上的波場反射值，沿一條軸15畫出了紗線3的數(shù)量或直徑的數(shù)值。標記16和17表示一個與兩個傳感器1、2之間距離和紗線運動速度成比例的時間差Δt。T表示其間存儲一個信號的時間。
圖3示出了這樣本身已知的可能性，即與紗線缺陷是否與臟物有關無關地，按照其長度或厚度增量來分布紗線缺陷，其中它們的尺寸被記入分布于軸18、19之間的場內。沿軸18，畫出缺陷長度值，沿垂直于紗線縱向的軸19，畫出缺陷范圍值。線20、21和22表示許多可能性中的兩個可能性，即在紗線中或總體在紗線中為缺陷或臟物設立什么樣的極限值。通常，這樣的雜質或臟物因其尺寸在線20、21或22之上和右側而是不可取的或不希望的。
圖4顯示了本發(fā)明裝置的一個不同的實施例，在此，它有一束穿過波場24及另一個場25的條子或紗線23?？梢钥吹揭坏谝粋鞲衅?6和一第二傳感器27，其中傳感器26例如包括一個光線發(fā)射器和一個光線接收器，傳感器27具有如成光線發(fā)射器28和光線接收器29或電容器電極28、29形式的元件28、29。這兩個傳感器26、27通過連線30、31與一處理器6相連。一個或許存在的元件32可以用于綜合來自連線30、31的信號，以便在線路30′中產(chǎn)生一個經(jīng)過修正的雜質信號。當傳感器27被設置用于透射光測量時，情況尤其是這樣。
圖5示出了一個用于雜質或臟物的區(qū)分評判的評判準則。為此，沿一條橫軸33畫出了在一個波場如波場24內的信號偏差值，沿一條縱軸34畫出了在一個場如場25內的信號偏差值。例如，軸33上的數(shù)字涉及波場在產(chǎn)品上的反射值，而軸34上的數(shù)字通常表示電容器電容變化值或光或波的總透射變化值。在這里，0值代表平均值或基值，而向右向上示出的數(shù)字涉及偏差百分比或者尤其是基值增量。35-38表示來自兩個傳感器1、2或26、27的信號的區(qū)域，某種臟物或雜質通常位于所述區(qū)域內。區(qū)域35-38的特征是在兩個軸33、34上的數(shù)值范圍。區(qū)域35例如涉及塑料單纖。區(qū)域36例如塑料條子和纖維束。區(qū)域37例如涉及人類和動物的毛發(fā)。區(qū)域38例如涉及碎布、帶油污的纖維束或總體較大或較粗的臟物。
圖6示出了臟物的測量值，這些值如已從圖5中知道地繪制于軸33、34上，但在此有不同的數(shù)值刻度。F表示不希望有的雜質纖維。為此，繪制出一個基于如軸34所示信號的極限值39，它超過基值25％。
圖7又示出了臟物測量值，這些值如已從圖5中知道地繪制于軸33、34上，但是在此有不同的數(shù)值刻度。不希望有的雜質纖維由矩形符號表示。為此繪制出一個極限40，當用x表示沿軸33的值并用y表示沿軸34的值時，極限40遵循函數(shù)y＝f(x)。
圖8又示出了臟物測量值，這些值如已從圖5中知道地繪制于軸33、34上，但在此有不同的數(shù)值刻度。在這里，源于植物的臟物用小菱形R表示，不希望有的纖維用小方塊Q表示，塑料帶殘余用小三角D表示，黑發(fā)用另一方塊Q’表示，材料剩余物用小方塊Q”表示。為此，畫出一個極限41，當用x表示沿軸33的值并用y表示沿軸34的值時，極限41遵循函數(shù)y＝f(x)+X。
因此，圖6-圖8示出可能出現(xiàn)在連線4、5中的信號，但在這里，不考慮其經(jīng)歷時間。信號值垂直疊加的情況取決于為軸33的值只示出某個離散值。
所述裝置及方法的工作方式如下在第一傳感器1、26中，條子或紗線3、23接收一波場24如光線，以便測量第一參數(shù)并且要測量有多少光線或波能因產(chǎn)品反射而被再次獲得。在這里假定，當雜質突然出現(xiàn)在傳感器1、26中并且在傳感器1、26中產(chǎn)生的信號偏離由基材確定的基值時，反射情況有變化。例如，當局部顏色不同的纖維或塑料出現(xiàn)在紗線中時，反射情況就變了。另外，如從美國專利US 5414520中知道的那樣，在此產(chǎn)生的信號可通過直徑或質量的影響而改變并且有一個如在圖2中用10表示的變化過程。因此，第一參數(shù)在此是反射波場或光線的強度，如從基值起按百分比地沿圖5-8中的軸33所繪制的那樣。為了中和在連線30(圖4)信號中的條子或紗線的質量的影響，連線30信號在元件32中按照已知的方式與來自連線31的信號結合。
在第二傳感器2中，錯開一段時間Δt地如在一個電容工作式傳感器2、27中產(chǎn)生一個信號，該信號與所測片段內的紗線3、23的質量或直徑成比例。在此產(chǎn)生的信號(圖2)可以具有一個如在圖2中用11表示的變化過程。因此，在任何情況下，成直徑增量或質量增量形式地在紗線上測量另一個參數(shù)，如從一個基值起并按百分比地沿圖5-圖8的軸34所繪制的那樣。
因此，兩個信號通過連線4、5或30’、31被輸入處理器6的存儲器7中并被存儲在那里。信號存儲期間T取決于所用的評判準則。例如，取決于雜質從何種長度或極限起開始被認為是麻煩的。例如由紗線檢驗中知道了，當直徑增量因缺陷而增大如100％時，非常短的缺陷也不讓人討厭。因此，也必須為第一和第二信號擬定數(shù)值，高于該數(shù)值，則存在討厭的雜質，低于該數(shù)值，則沒有討厭的雜質，或是應簡單地不予考慮。在圖3、圖5-圖8中給出了這樣的極限并且可以根據(jù)由雜質引起的產(chǎn)品長度和產(chǎn)品厚度增量或質量增量并甚至根據(jù)偏離基值的反射的范圍和持續(xù)時間來設置。因此，時間T也應該至少超過這樣的時間，即它等于紗線速度乘以根據(jù)信號長度或臟物長度的極限(線21)的長度。時間T也最好應該延長時間Δt，以便在時間段42內使兩個信號同時存在足夠長的時間。
原則上，只有超過一定極限20、21或22(圖3)的信號應接受評判準則的評斷，其中極限22遵循一個使長度極限和厚度極限相互依賴的函數(shù)。
例如，下面的表1可以表示一個簡單的評判準則。
表1

在這里可以確定的是，例如，兩個信號1、2可超過分別為每個信號而定的極限的事實應該視作找到雜質。在圖5-圖8中，可對此進行更詳細的描述。
在圖5中，人們可以看到雜質或臟物的區(qū)域35-38，它們可能都是不希望有的。如果出現(xiàn)這種情況，則一個可由線43表示的極限被視作評判準則。在這種情況下，只有那些產(chǎn)生信號的臟物被識別出來并或許被挑出來，所述信號在線43以下，即超過根據(jù)軸34的基值，但小于根據(jù)線43的極限。也需要軸33值的至少5％的增量。但是，例如人們只能識別出這樣的臟物，即那些大概在區(qū)域38內的臟物，因此，可以作為極限代替線33地設置線44。最好沿軸33繪制波場內的反射值并沿軸34繪制電場電容增量。如果人們用有特殊顏色的光來測量條子或紗線的反射，則出現(xiàn)失實，因為同色臟物只發(fā)出微弱信號時，因而，它們表面上在區(qū)域45中，而不是超過線43或44。但如果在電場中測量第二參數(shù)，則仍然可以在沿軸34的高值處清楚識別出臟物。因此，只有一個傳感器的不足可以通過另一個傳感器來補償。為此，也可以相應地變換極限。
可在圖6中看到，在這種情況下，用極限值39識別出89％的不希望有的雜質，但極限值39只同時測量出12.8％的無害臟物。人們通過對記錄結果進行計數(shù)而獲得這種結果。
可在圖7中看到，在這種情況下，用極限值40能識別出幾乎所有不希望有的雜質。
可在圖8中看到，在這種情況下，用極限值41能識別出所有不希望有的雜質。另外，同時測量到約16％的本身無害的臟物。
為區(qū)分植物型臟物和非植物型臟物，在一個電場中測量一個參數(shù)是有利的。在電容測量的情況下，該參數(shù)就是影響信號并且影響程度很強的雜質或紗線的質量。當設想質量變化對直徑影響很小時，人們就可以看到這一點。例如，在成圓柱體的情況下，直徑增大10％造成質量增加21％。但是，人們不能僅把質量變化考慮用來識別雜質，因為它們也影響條子或紗線的表面。因此，要檢查另一個參數(shù)并且只有這兩個參數(shù)的綜合評判才能產(chǎn)生正確的結果。如果在所希望的或可忍受的雜質與不希望有的雜質之間存在所希望的差異，則可以用在輸出9上的信號(圖1)來控制一個用于條子或紗線的清紗器的分斷階段。
權利要求
1.識別在縱向移動的由紡織纖維構成的紗線狀產(chǎn)品(3)中的雜質的方法，其特征在于，在一個波場中，在該產(chǎn)品上測量一個第一參數(shù)，其中產(chǎn)生一個表示或許有雜質的第一信號(10)，還在一個場中并在該產(chǎn)品上測量另一個參數(shù)，其中產(chǎn)生一個表示或許有雜質的第二信號(11)，給第一信號和第二信號分配自身的評判準則，根據(jù)經(jīng)過評判的第一信號和第二信號確定某類型的雜質。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，作為第二參數(shù)，確定一個可選擇地屬于一組變量的變量，其中這組變量包括產(chǎn)品片段的數(shù)量和直徑。
3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，在電容方面，測量這組變量。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，為了測量第一參數(shù)，測量波場在產(chǎn)品上的陰影和反射，并且同時產(chǎn)生兩個信號，它們匯總地給出第一信號(30’)。
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，第一信號和第二信號被存儲一段時間(T)并且基于一評判準則地評判這兩個存儲信號并且根據(jù)評判確定雜質類型。
6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，該評判準則是如此形成的，即區(qū)分植物型雜質與其它雜質。
7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，用于至少兩個信號之一的評判準則規(guī)定出一個極限值(20，21，22，31)，該極限值必須超過該信號以表示雜質類型。
8.如權利要求1所述的方法，其特征在于，可見光被用作該波場。
9.實現(xiàn)如權利要求1所述方法的裝置，其特征在于，它具有一個以一波場工作的第一傳感器(1)、一個以一個場工作的第二傳感器(2)、一個與第一傳感器和第二傳感器相連的并具有一個用于從時間上限制來自第一傳感器和第二傳感器的信號的存儲的存儲器(7)的處理器(6)、一個用于該處理器的軟件，該軟件規(guī)定用于第一、第二信號的評判準則，通過該評判準則并由第一信號和第二信號產(chǎn)生一個區(qū)分至少兩種雜質的第三信號。
10.如權利要求9所述的裝置，其特征在于，作為評判準則，規(guī)定用于所述信號的極限值(39，40，41，43)。
全文摘要
本發(fā)明涉及識別在縱向移動的由紡織纖維制成的紗線狀產(chǎn)品(3)中的雜質的方法及裝置。根據(jù)本發(fā)明，為提供可根據(jù)明顯有差異的準則識別并去除臟物或雜質的方法及裝置，可在檢驗物上測量一個第一參數(shù)，其中產(chǎn)生一個表示或許有雜質的第一信號(10)。另外，在檢驗物上測量另一個參數(shù)，其中產(chǎn)生一個表示或許雜質的第二信號(11)?，F(xiàn)在，可以同時根據(jù)第一信號和第二信號來確定至少某一種雜質。
文檔編號G01N27/22GK1432131SQ01810402
公開日2003年7月23日 申請日期2001年5月14日 優(yōu)先權日2000年5月31日
發(fā)明者R·富爾特爾 申請人:烏斯特技術股份公司