[发明专利]一种用于测量梳棉机给料结构上棉卷重量和厚度的方法和装置

说明书

所属技术区域

本发明用于纺纱准备领域，特别是应用于开环控制的梳棉机的条纱整 理领域。如独立权利要求前序部分所述，其涉及测量移动棉卷的质量或厚 度的装置和方法。

背景技术

进行纺纱准备时，棉纤维在打开和清洁之后混合成绒状，填料或一般 的纤维素，这些在下文都统一定义为棉卷。在梳棉机中棉卷所包含的棉绒 将被分离出来，直至形成纵向排列的单个纤维和纤维束。所述从纱线中获 得的连续的棉条在后续的工艺中被纺。为了获得高品质的纱线，棉卷必须 尽可能均匀地喂入梳棉机，即单位时间内的喂入的棉卷质量恒定。对于这 一点，众所周知需要不断测量棉卷质量或棉卷厚度，并通过该测量信号使 用开环控制系统控制喂入棉卷的速度。

目前，被广泛使用的通用装置包括含有两个位移传感器的辊测量系统。梳 棉机的给棉辊作为测量棉卷厚度的入口。喂入的棉卷被引入到给棉辊和给 棉平板之间。给棉辊延至给棉平板的整个宽度，并且其两端悬挂可活动。 它通过自身重量施加给给棉平板上的棉卷一个压力，并且可以通过悬挂装 置上的弹簧增加这个压力。棉卷厚度的变化引起给棉辊相对给棉平板的距 离和倾斜的变化。这些变化由两个位移传感器测量，其分别安装在给棉辊 的悬挂端。理论上讲，棉卷质量正比于棉卷厚度。两个位移传感器的信号 用于控制给棉速度，从而形成一个开环控制系统。然而这种装置有很多缺 点。在整个宽度上棉卷的测量准确率低，其原因在于刚性辊：在辊中部的 一个厚点可能导致在整个宽度上棉卷的信号变大。此外，因为给棉辊的大 质量使得测量非常缓慢。测量区域没有被明确界定，并在运行方向有一个 相当大的长度，因此棉卷厚度的短期波动无法被检测到，并且控制不足。 其他干扰因素，例如给棉辊的链条驱动系统，也会给测量带来进一步损害。

为了改善测量结果，EP-0’467’117A1提出将几个测量辊沿辊宽度排 列。每个测量辊包括电子测量装置用于检测测量辊各自的位置。棉卷的宽 度被分解成若干份，其每一份的厚度单独测量。然而这一结构复杂且昂贵。 在这个解决方案中测量区域也没有明确界定，并且其具有较大的长度。

WO-97/36031A1基于EP-0’467’117A1的启示进行了简化，这样，所 有测量辊信号都通过如电缆这样的机械传输部件整合，并提供给一个单一 的共同位移测量系统。由此获得的信号对应于棉卷平均厚度。这种装置还 是具有复杂的机械结构，容易出现故障。

US-4,785,505A披露一个通用的装置，其中给棉辊设置为固定，给 棉平板的部分区域作为测量棉卷厚度的部件。所述部分区域呈长条状设 置，沿给棉平板的整个宽度延伸。所述测量长条可以运动，其两个端部悬 挂。这类似于悬挂的可运动给料辊装置。棉卷厚度的变化引起给棉辊相对 测量长条的距离和倾斜的变化。这些变化由位移传感器进行测量。同上所 述，其有类似的低测量分辨率和高惯性的缺点。

这些缺点可以由US4,881,415A部分解决。如其所述，有若干个彼 此相邻的测量舌，其可以从相对和背离给棉辊的方向彼此独立旋转。上述 测量舌的旋转运动被一个位移传感器检测到。该装置的缺点是，相邻的两 个测量舌之间的偏差会产生一个间隙导致棉卷如棉花纤维和棉绒的部分 被夹住。随着时间的推移，这将导致污垢的积累，会损害装置的正常运作。 在消除故障进行清理时需要装置停产。

据US-4,817,247A所述，给棉平板包括有开口的测量元件，这些 测量元件彼此相邻。每个测量部件提供了一个可移动的触角部件，其一部 分与一个位移传感器连接。这种装置同样有积聚污垢的缺点，使得棉绒堵 塞开口，并阻止触角移动。

发明内容

本发明提供了一种测量棉卷质量的装置和方法，其可以避免上述缺 点。特别是可以避免棉卷物质积聚污垢被卡住。此外，本发明可以在整个 棉卷宽度上提高测量的灵敏度，降低惯性，明确简短的界定测量区域并且 能够提供更有效的监控。

本发明所述的装置和方法由独立权利要求确定。优选实施方式体现在 从属权利要求中。

本发明基于这样一个构思，即使用几乎无位移的力传感器测量移动棉 卷的质量或厚度。“几乎无位移”在本发明是指：一个连接传感器的触角， 它与棉卷机械接触，其接触高度与压缩棉卷的测量间隙的高度相比很小。 该接触高度最好少于测量间隙高度的十分之一。在给棉平板上没有凹槽， 因此不会卡住棉卷材料。触角平面最好与给棉平板引导面齐平。