专利名称：在纺纱准备中检测纤维絮片中塑料外来物的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在纺纱准备中检测纤维絮片里，例如，棉纤维絮片中的塑料外来物诸如聚丙烯带、织物和薄膜等的装置，这些塑料外来物被从纺织纤维包中去除，在检测的过程中，一个外来物检测器和纤维絮片相对于彼此可移动，外来物检测器包括一个电磁波或射线发射器和接收器以及一个从纤维絮片中评价外来物的评价装置。
背景技术：
在一个所公开的装置中(DE3644535A1)，纤维絮片以松散的堆状布置一个移动传送带上。电磁波或射线发射器布置在其上承载有纤维絮片堆的传送带之上。接收器位于带的上区域和下区域之间。传送带的材料是一种可透过电磁波或射线的材料。纤维絮片的松散堆被照射。外来物常常是聚丙烯带。这个装置能够使外来物的形态(形状)颜色、大小或亮度被确定。所获得的外来物的不同外部特征被用于通过一种比较处理而将外来物与纤维絮片中的好纤维区分开来。
发明内容
本发明的一个目的是进一步改进用于检测塑料外来物如聚丙烯带、织物和薄膜等的装置。
这个目的通过权利要求1所述的特征实现。
根据本发明的测量能够实现对偏振光敏感的彩色或透明塑料外来物的可靠检测。尤其有利地是，能够检测出那些与好纤维仅仅存在轻微的光学差别(optical contrast)的外来物。在很多情况下，塑料材料以包装薄膜或包装织物的形式出现。根据本发明，不仅相对较大的外来物能够识别和检测出来，而且外来物纤维也可以被辨认和检测出来。
权利要求2-50包括本发明进一步的优点。
本发明参照图中描述的典型的实施例被详细地解释，其中图1是带有本发明装置的梳理机的示意图；图2所示的是图1中梳理机上根据本发明的装置，其上带有被检测纤维网；图3所示为本发明的一个装置，该装置位于一个与去除纤维材料相连的除杂器上；图4所示为本发明的一个装置，该装置与除杂器的高速辊相连，该除杂器带有一个气动外来物分离装置；图5所示为本发明的一个装置，该装置位于带有一高速辊的外来物辨认和分离装置上；图6是带有发射光装置的本发明装置；图7是带有入射光装置的本发明装置；图8示出偏振镜和检偏器合并在一个部件中的结构；图9是带有两个摄像机的第一种结构；图10是带有两个摄像机的第二种结构。
具体实施例方式
图1是一台梳理机，例如，Trützschler TC03梳理机，其有一个给料辊1，进料板2，刺辊3a，3b，3c，锡林4，道夫5，剥离罗拉6，压辊7、8，纤维网引导元件9，纤维网喇叭口10，送出罗拉11、12，带有引导罗拉13a，13b、梳理顶杆14的回转梳理盖板13，条筒15和圈条器16。罗拉旋转的方向如弯曲的箭头所示。字母M作为锡林4的中心(轴线)，4a是罩和4b指示了锡林旋转的方向。字母C指示了回转梳理盖板13在梳理位置中的旋转方向，字母D指示了梳理顶杆14的运送返回方向。在剥离罗拉6下面安装一个固定支撑和引导元件17；上压辊靠近剥离罗拉布置。锡林4和各辊旋转的方向被各自的曲线箭头表示。所述支撑和引导元件用于容纳本发明的装置18。字母A指示了工作方向。
在图2中，参考标记21指示了被移动的纤维网经过剥离罗拉6到压辊7、8的区域。支撑和引导元件17具有基本上四个角的横截面。上表面是微凹的曲面。上表面的曲线的曲率半径比剥离罗拉6的曲率半径大。
箭头A表示纤维网19的运行方向。元件17为一壳体，一个透明的窗户20被安装在滑动连接区域。纤维网19开始位于道夫5的针布上，被引导进入道夫5和剥离罗拉6之间的辊隙中环绕剥离罗拉6的针布6a上，并在垂直直径的区域之后被从剥离罗拉6剥离一段距离，然后以方向A被引导到窗户20的区域中，随后，末端区域完全自由地运行和最终进入压辊7，8之间的辊隙中并且在它们之间通过。元件17的上表面正对剥离罗拉6的针布6a。在其一个端部区域，元件17与道夫5和剥离罗拉之间的辊隙相连。在其另外一个端部区域，元件17被布置在剥离罗拉6和压辊7，8之间的区域中，其边缘以朝着压辊7，8之间的辊隙的方向排列。元件17为一个有内空腔17a的挤出件，例如，由铝制成。固定的摄像机21a和211例如二极管矩阵摄像机、一个发光装置22例如由几个发光二极管构成，和一个反射镜23，它们被安装在壳体17的内空腔中。一方面，反射镜23以一定的角度被安装在摄像机21a到211的物镜和发光装置22之间以及位于玻璃窗户20的内部，并且该反射镜23保持干净。摄像机21a到211(在图2中仅仅示出了摄像机21a)被安装在一个共同的支撑件24上，该支撑件固定到元件17上。参考标记25表示一个电导线。参考标记26表示一个电子评价单元，一个显示装置27和/或一个分离装置28(如图4和5)被连接到电子评价单元。参考标记52表示梳理机的控制机构(如图1)。
参照图3，本发明的装置18被安装到除杂机30上例如，TrützschlerCLEANOMAT VCT3。这个装置18和纤维束材料相连，例如，棉纤维束，该棉纤维束由多罗拉除杂机的最后一个罗拉31c转移过来-参见工作方向B-并通过一根管线32被排出。这个装置18被连接到机器控制系统上和使棉纤维中的不希望有的聚丙烯外来物被检测。
如图4所示，本发明的一个装置18和气动外来物分离装置被连接到除杂器30的中罗拉31b上，参见罗拉31b的旋转方向31’中。
参见图5，本发明的装置18和外来物识别和分离装置37的高速罗拉36相连，例如Trützschler SECUROMAT SCFO。如罗拉30的旋转方向所示，装置37的下游布置一个气动的外来物分离装置34，其包括多个鼓风喷嘴38布置在机器37的横向宽度上。本发明的装置18和装置34被连接到机器控制系统(52，如图2)，在外来物被检测到的工作区域内，控制系统总是仅对喷嘴38a-38n中的一个或38a-38n中相邻的两个反应。因此，每次分离过程仅有很少的棉纤维束(仅1-2g)被清除。这能够允许对系统进行可选择的、灵敏度调整从而使甚至很小的部分被分离而没有过多的浪费纤维材料。外来物和纤维材料位于罗拉36上，该罗拉有一个针布。
图6示出了在带有发射光装置的玻璃通道40中应用的效果从光源4发出的光通过一个偏振镜42转变成一个线性、圆形或甚至椭圆形的偏振光。该光通过光学装置而照射穿过在透明的通道40中输送的要检测的纤维。对于棉43和棉43的天然组份中，光没有变化，而塑料外来物44在光的偏振平面中会产生变化。这个变化通过检偏器45被看到。相对于其它好的纤维会产生对比差别和颜色变化。这些可以通过一个或更多的检测器46(图6中的摄像机)被检测到并且被一个相连的评价装置处理，以便检测到的塑料外来物44的自动分离可以被执行。
图7示出了和图6相同的工作原理，但增加一个入射光装置。主要的区别是发光装置41和检测器46(图7中的摄像机)都位于被检测材料相同的一侧。材料通过一个窗户在这里从检测装置被分离。背景48可由传送带或罗拉提供，它们同时用于运送材料，背景还可以由带有灯的固定表面或带有散射和照射镜一样的反射性质的表面提供。根据所用的背景，进行的评价会不同，这样做的重要原因是在棉纤维材料43和塑料外来物44之间光的光度或色彩总有可检测的改变。根据所用的评价方法，背景48和材料之间的对比可以被呈现/需要。
另一个实施例在图8中被描述。这里，偏振镜元件42和检偏器45被合并到一个部件51中。对反射结构散射和反光的平面被作为背景。
另一个实施例包括两个摄像机/检测器，它们被直接对准材料流中的相同点，如图9所示。一个摄像机46装配一个检偏器45，该检偏器45布置成检偏器45抑制反射，另一个摄像机49不需要检偏器45并且在空间上布置成塑料薄膜产生最大反射。摄像机46和49相互成线性以便它们能准确呈相同的像。即使所述摄像机没有线性排列，然而，这可以通过在评价单元中的标定来产生。在评价的过程中，空间中两个相同情景(一个有反射，一个没有)的图像在先前可能的信号条件之后，通过比较而被评价，例如，用计算机将两个图像处理成第三个像，例如通过一个差或商处理(a difference or quotient process)。
应用两个摄像机的优点在于，带有光反射和没有光反射的图像之间的轻微差别能够容易地显示出来，从而能够实现可靠的检测。
为了简化机械结构，也可以把两个摄像机包围在一个共同的机壳50内，可选择地还可具有一共同的物镜，内部结构可以这样一种方式被设计，例如，通过采用分光镜、棱镜等，或通过将两个传感器布置成恰好对齐，从而两个图象信号从相同的点接收或者可以在评价单元47中容易地进行空间计算或标定。
如果材料通过一个传送带或一个针布罗拉被运送，在这种情形中各个纤维或纤维束相对于彼此的空间布置没有变化，也就是说，输送是线性的，然后图10所示的两个摄像机46和49可以在不同的点扫描表面。然后通过图9中所描述的方式进行评价。
图6-10所示的装置基本上是用线性的或圆形偏振光。例如图6-8所示的装置中使用了圆形的偏振光是比较有利的，然而，因为这能够使得不受塑料外来物44的旋转位置的影响。
权利要求
1.一种在纺纱准备中检测纤维絮片里，例如，棉纤维絮片中的塑料外来物诸如聚丙烯带、织物和薄膜等的装置，这些塑料外来物被从纺织纤维包中去除(开松)，在检测的过程中，一个外来物检测器和纤维絮片相对于彼此可移动，外来物检测器包括一电磁波或射线发射器和一接收器以及一个用于从纤维絮片中区别外来物的评价装置，其特征在于和至少一个检测装置(21)(摄像机)配合的偏振光光源作用于纤维材料(19，23)(纤维絮片，纤维絮片网)上，纤维材料(19，23)被照射，光线通过轻度着色的和/或透明的塑料材料片状外来物，检测器能够从纤维状的塑料物品(合成纤维)中区分出片状外来物(35)。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于塑料材料的外来物将偏振光的偏振矢量旋转。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于光被线性偏振。
4.如权利要求1-3中任一权利要求所述的装置，其特征在于光被圆偏振。
5.如权利要求1-4中任一权利要求所述的装置，其特征在于光被椭圆偏振。
6.如权利要求1-5中任一权利要求所述的装置，其特征在于光源和检测器被安装在纤维絮片的不同侧(发射光装置)。
7.如权利要求1-6中任一权利要求所述的装置，其特征在于光源和检测器被安装在纤维絮片的同侧(入射光装置)。
8.如权利要求1-7中任一权利要求所述的装置，其特征在于实施退偏振来检测。
9.如权利要求1-8中任一权利要求所述的装置，其特征在于实施反射抑制来检测。
10.如权利要求1-9中任一权利要求所述的装置，其特征在于塑料外来物通过各向异性而改变偏振光(例如双折射)，这样通过检测装置的检偏器使光可见。
11.如权利要求1-10中任一权利要求所述的装置，其特征在于纤维材料被布置在玻璃通道或类似的通道中。
12.如权利要求1-11中任一权利要求所述的装置，其特征在于纤维材料通过一个气动的通道被传送。
13.如权利要求1-12中任一权利要求所述的装置，其特征在于纤维材料在一根传送带上布置。
14.如权利要求1-13中任一权利要求所述的装置，其特征在于纤维材料布置在一个罗拉上例如，分离罗拉。
15.如权利要求1-14中任一权利要求所述的装置，其特征在于罗拉快速旋转。
16.如权利要求1-15中任一权利要求所述的装置，其特征在于背景是散射的。
17.如权利要求1-16中任一权利要求所述的装置，其特征在于背景是反射的。
18.如权利要求1-17中任一权利要求所述的装置，其特征在于背景如镜一样的。
19.如权利要求1-18中任一权利要求所述的装置，其特征在于背景是发光的。
20.如权利要求1-19中任一权利要求所述的装置，其特征在于检测装置是线-扫描摄像机。
21.如权利要求1-20中任一权利要求所述的装置，其特征在于检测装置是矩阵摄像机。
22.如权利要求1-21中任一权利要求所述的装置，其特征在于检测装置包括光传感器。
23.如权利要求1-22中任一权利要求所述的装置，其特征在于进行彩色检测。
24.如权利要求1-23中任一权利要求所述的装置，其特征在于进行黑白检测。
25.如权利要求1-24中任一权利要求所述的装置，其特征在于偏振镜被安装在光源和纤维材料之间。
26.如权利要求1-25中任一权利要求所述的装置，其特征在于设置一个发射偏振光的光源。
27.如权利要求1-26中任一权利要求所述的装置，其特征在于偏振镜被合并到光源上或光源内部。
28.如权利要求1-27中任一权利要求所述的装置，其特征在于检偏器被安装在纤维材料和检测装置之间。
29.如权利要求1-28中任一权利要求所述的装置，其特征在于检测器也作为检偏器。
30.如权利要求1-29中任一权利要求所述的装置，其特征在于检偏器被合并到检测器上或检测器内部。
31.如权利要求1-30中任一权利要求所述的装置，其特征在于反射光元件被布置在光线路径中。
32.如权利要求1-31中任一权利要求所述的装置，其特征在于折射光元件被布置在光线路径中。
33.如权利要求1-32中任一权利要求所述的装置，其特征在于镜子被用作元件。
34.如权利要求1-33中任一权利要求所述的装置，其特征在于棱镜被用作元件。
35.如权利要求1-34中任一权利要求所述的装置，其特征在于透镜被用作元件。
36.如权利要求1-35中任一权利要求所述的装置，其特征在于用于清除外来物的装置被安装在评价装置的下游。
37.如权利要求1-36中任一权利要求所述的装置，其特征在于评价装置和清除装置通过控制装置或切换装置而相互电相连。
38.如权利要求1-37中任一权利要求所述的装置，其特征在于所述装置被安装在开松机的下游。
39.如权利要求1-38中任一权利要求所述的装置，其特征在于所述装置被安装在一个除杂装置中。
40.如权利要求1-39中任一权利要求所述的装置，其特征在于所述的装置被安装在除杂装置的下游。
41.如权利要求1-40中任一权利要求所述的装置，其特征在于所述的装置被安装在梳理机中。
42.如权利要求1-41中任一权利要求所述的装置，其特征在于所述的装置被安装在梳理机的下游。
43.如权利要求1-42中任一权利要求所述的装置，其特征在于所述的装置被安装在外来纤维分离机中。
44.如权利要求1-43中任一权利要求所述的装置，其特征在于所述的装置被安装在外来纤维分离机的下游。
45.如权利要求1-44中任一权利要求所述的装置，其特征在于所述的装置被安装在外来物分离机中。
46.如权利要求1-45中任一权利要求所述的装置，其特征在于所述的装置被安装在外来物分离机的下游。
47.如权利要求1-46中任一权利要求所述的装置，其特征在于外来物的各向异性如双反射效果被用于检测。
48.如权利要求1-47中任一权利要求所述的装置，其特征在于外来物的选择吸收性能(二色性)被用于检测。
49.如权利要求1-48中任一权利要求所述的装置，其特征在于外来物的旋光行为(旋光色散)被用作检测。
50.如权利要求1-49中任一权利要求所述的装置，其特征在于检测装置能够基于分辨率而从纤维状外来物和偏状外来物区分开。
全文摘要
一种在纺纱准备中检测纤维絮片里，例如，棉纤维絮片中的塑料外来物诸如聚丙烯带、织物和薄膜等的装置，这些塑料外来物被从纺织纤维包中去除(开松)，在检测的过程中，一个外来物检测器和纤维絮片相对于彼此可移动，外来物检测器包括一电磁波或射线发射器和一接收器以及一个用于从纤维絮片中区别外来物的评价装置，其特征在于和至少一个检测装置(21)(摄像机)配合的偏振光光源作用于纤维材料(19，23)(纤维絮片，纤维絮片网)上，纤维材料(19，23)被照射，光线通过轻度着色的和/或透明的塑料材料片状外来物，检测器能够从纤维状的塑料物品(合成纤维)中区分出片状外来物(35)。
文档编号G01N21/892GK1605662SQ200410079160
公开日2005年4月13日 申请日期2004年9月15日 优先权日2003年10月10日
发明者吉多·恩格斯 申请人:特鲁菲舍尔股份有限公司及两合公司
专业数控铣床产品供应商
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