專利名稱：在紡紗準備中檢測纖維絮片中塑料外來物的裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種在紡紗準備中檢測纖維絮片里，例如，棉纖維絮片中的塑料外來物諸如聚丙烯帶、織物和薄膜等的裝置，這些塑料外來物被從紡織纖維包中去除，在檢測的過程中，一個外來物檢測器和纖維絮片相對于彼此可移動，外來物檢測器包括一個電磁波或射線發射器和接收器以及一個從纖維絮片中評價外來物的評價裝置。
背景技術：
在一個所公開的裝置中(DE3644535A1)，纖維絮片以松散的堆狀布置一個移動傳送帶上。電磁波或射線發射器布置在其上承載有纖維絮片堆的傳送帶之上。接收器位于帶的上區域和下區域之間。傳送帶的材料是一種可透過電磁波或射線的材料。纖維絮片的松散堆被照射。外來物常常是聚丙烯帶。這個裝置能夠使外來物的形態(形狀)顏色、大小或亮度被確定。所獲得的外來物的不同外部特征被用于通過一種比較處理而將外來物與纖維絮片中的好纖維區分開來。
發明內容
本發明的一個目的是進一步改進用于檢測塑料外來物如聚丙烯帶、織物和薄膜等的裝置。
這個目的通過權利要求1所述的特征實現。
根據本發明的測量能夠實現對偏振光敏感的彩色或透明塑料外來物的可靠檢測。尤其有利地是，能夠檢測出那些與好纖維僅僅存在輕微的光學差別(optical contrast)的外來物。在很多情況下，塑料材料以包裝薄膜或包裝織物的形式出現。根據本發明，不僅相對較大的外來物能夠識別和檢測出來，而且外來物纖維也可以被辨認和檢測出來。
權利要求2-50包括本發明進一步的優點。
本發明參照圖中描述的典型的實施例被詳細地解釋，其中圖1是帶有本發明裝置的梳理機的示意圖；圖2所示的是圖1中梳理機上根據本發明的裝置，其上帶有被檢測纖維網；圖3所示為本發明的一個裝置，該裝置位于一個與去除纖維材料相連的除雜器上；圖4所示為本發明的一個裝置，該裝置與除雜器的高速輥相連，該除雜器帶有一個氣動外來物分離裝置；圖5所示為本發明的一個裝置，該裝置位于帶有一高速輥的外來物辨認和分離裝置上；圖6是帶有發射光裝置的本發明裝置；圖7是帶有入射光裝置的本發明裝置；圖8示出偏振鏡和檢偏器合并在一個部件中的結構；圖9是帶有兩個攝像機的第一種結構；圖10是帶有兩個攝像機的第二種結構。
具體實施例方式
圖1是一臺梳理機，例如，Trützschler TC03梳理機，其有一個給料輥1，進料板2，刺輥3a，3b，3c，錫林4，道夫5，剝離羅拉6，壓輥7、8，纖維網引導元件9，纖維網喇叭口10，送出羅拉11、12，帶有引導羅拉13a，13b、梳理頂桿14的回轉梳理蓋板13，條筒15和圈條器16。羅拉旋轉的方向如彎曲的箭頭所示。字母M作為錫林4的中心(軸線)，4a是罩和4b指示了錫林旋轉的方向。字母C指示了回轉梳理蓋板13在梳理位置中的旋轉方向，字母D指示了梳理頂桿14的運送返回方向。在剝離羅拉6下面安裝一個固定支撐和引導元件17；上壓輥靠近剝離羅拉布置。錫林4和各輥旋轉的方向被各自的曲線箭頭表示。所述支撐和引導元件用于容納本發明的裝置18。字母A指示了工作方向。
在圖2中，參考標記21指示了被移動的纖維網經過剝離羅拉6到壓輥7、8的區域。支撐和引導元件17具有基本上四個角的橫截面。上表面是微凹的曲面。上表面的曲線的曲率半徑比剝離羅拉6的曲率半徑大。
箭頭A表示纖維網19的運行方向。元件17為一殼體，一個透明的窗戶20被安裝在滑動連接區域。纖維網19開始位于道夫5的針布上，被引導進入道夫5和剝離羅拉6之間的輥隙中環繞剝離羅拉6的針布6a上，并在垂直直徑的區域之后被從剝離羅拉6剝離一段距離，然后以方向A被引導到窗戶20的區域中，隨后，末端區域完全自由地運行和最終進入壓輥7，8之間的輥隙中并且在它們之間通過。元件17的上表面正對剝離羅拉6的針布6a。在其一個端部區域，元件17與道夫5和剝離羅拉之間的輥隙相連。在其另外一個端部區域，元件17被布置在剝離羅拉6和壓輥7，8之間的區域中，其邊緣以朝著壓輥7，8之間的輥隙的方向排列。元件17為一個有內空腔17a的擠出件，例如，由鋁制成。固定的攝像機21a和211例如二極管矩陣攝像機、一個發光裝置22例如由幾個發光二極管構成，和一個反射鏡23，它們被安裝在殼體17的內空腔中。一方面，反射鏡23以一定的角度被安裝在攝像機21a到211的物鏡和發光裝置22之間以及位于玻璃窗戶20的內部，并且該反射鏡23保持干凈。攝像機21a到211(在圖2中僅僅示出了攝像機21a)被安裝在一個共同的支撐件24上，該支撐件固定到元件17上。參考標記25表示一個電導線。參考標記26表示一個電子評價單元，一個顯示裝置27和/或一個分離裝置28(如圖4和5)被連接到電子評價單元。參考標記52表示梳理機的控制機構(如圖1)。
參照圖3，本發明的裝置18被安裝到除雜機30上例如，TrützschlerCLEANOMAT VCT3。這個裝置18和纖維束材料相連，例如，棉纖維束，該棉纖維束由多羅拉除雜機的最后一個羅拉31c轉移過來-參見工作方向B-并通過一根管線32被排出。這個裝置18被連接到機器控制系統上和使棉纖維中的不希望有的聚丙烯外來物被檢測。
如圖4所示，本發明的一個裝置18和氣動外來物分離裝置被連接到除雜器30的中羅拉31b上，參見羅拉31b的旋轉方向31’中。
參見圖5，本發明的裝置18和外來物識別和分離裝置37的高速羅拉36相連，例如Trützschler SECUROMAT SCFO。如羅拉30的旋轉方向所示，裝置37的下游布置一個氣動的外來物分離裝置34，其包括多個鼓風噴嘴38布置在機器37的橫向寬度上。本發明的裝置18和裝置34被連接到機器控制系統(52，如圖2)，在外來物被檢測到的工作區域內，控制系統總是僅對噴嘴38a-38n中的一個或38a-38n中相鄰的兩個反應。因此，每次分離過程僅有很少的棉纖維束(僅1-2g)被清除。這能夠允許對系統進行可選擇的、靈敏度調整從而使甚至很小的部分被分離而沒有過多的浪費纖維材料。外來物和纖維材料位于羅拉36上，該羅拉有一個針布。
圖6示出了在帶有發射光裝置的玻璃通道40中應用的效果從光源4發出的光通過一個偏振鏡42轉變成一個線性、圓形或甚至橢圓形的偏振光。該光通過光學裝置而照射穿過在透明的通道40中輸送的要檢測的纖維。對于棉43和棉43的天然組份中，光沒有變化，而塑料外來物44在光的偏振平面中會產生變化。這個變化通過檢偏器45被看到。相對于其它好的纖維會產生對比差別和顏色變化。這些可以通過一個或更多的檢測器46(圖6中的攝像機)被檢測到并且被一個相連的評價裝置處理，以便檢測到的塑料外來物44的自動分離可以被執行。
圖7示出了和圖6相同的工作原理，但增加一個入射光裝置。主要的區別是發光裝置41和檢測器46(圖7中的攝像機)都位于被檢測材料相同的一側。材料通過一個窗戶在這里從檢測裝置被分離。背景48可由傳送帶或羅拉提供，它們同時用于運送材料，背景還可以由帶有燈的固定表面或帶有散射和照射鏡一樣的反射性質的表面提供。根據所用的背景，進行的評價會不同，這樣做的重要原因是在棉纖維材料43和塑料外來物44之間光的光度或色彩總有可檢測的改變。根據所用的評價方法，背景48和材料之間的對比可以被呈現/需要。
另一個實施例在圖8中被描述。這里，偏振鏡元件42和檢偏器45被合并到一個部件51中。對反射結構散射和反光的平面被作為背景。
另一個實施例包括兩個攝像機/檢測器，它們被直接對準材料流中的相同點，如圖9所示。一個攝像機46裝配一個檢偏器45，該檢偏器45布置成檢偏器45抑制反射，另一個攝像機49不需要檢偏器45并且在空間上布置成塑料薄膜產生最大反射。攝像機46和49相互成線性以便它們能準確呈相同的像。即使所述攝像機沒有線性排列，然而，這可以通過在評價單元中的標定來產生。在評價的過程中，空間中兩個相同情景(一個有反射，一個沒有)的圖像在先前可能的信號條件之后，通過比較而被評價，例如，用計算機將兩個圖像處理成第三個像，例如通過一個差或商處理(a difference or quotient process)。
應用兩個攝像機的優點在于，帶有光反射和沒有光反射的圖像之間的輕微差別能夠容易地顯示出來，從而能夠實現可靠的檢測。
為了簡化機械結構，也可以把兩個攝像機包圍在一個共同的機殼50內，可選擇地還可具有一共同的物鏡，內部結構可以這樣一種方式被設計，例如，通過采用分光鏡、棱鏡等，或通過將兩個傳感器布置成恰好對齊，從而兩個圖象信號從相同的點接收或者可以在評價單元47中容易地進行空間計算或標定。
如果材料通過一個傳送帶或一個針布羅拉被運送，在這種情形中各個纖維或纖維束相對于彼此的空間布置沒有變化，也就是說，輸送是線性的，然后圖10所示的兩個攝像機46和49可以在不同的點掃描表面。然后通過圖9中所描述的方式進行評價。
圖6-10所示的裝置基本上是用線性的或圓形偏振光。例如圖6-8所示的裝置中使用了圓形的偏振光是比較有利的，然而，因為這能夠使得不受塑料外來物44的旋轉位置的影響。
權利要求
1.一種在紡紗準備中檢測纖維絮片里，例如，棉纖維絮片中的塑料外來物諸如聚丙烯帶、織物和薄膜等的裝置，這些塑料外來物被從紡織纖維包中去除(開松)，在檢測的過程中，一個外來物檢測器和纖維絮片相對于彼此可移動，外來物檢測器包括一電磁波或射線發射器和一接收器以及一個用于從纖維絮片中區別外來物的評價裝置，其特征在于和至少一個檢測裝置(21)(攝像機)配合的偏振光光源作用于纖維材料(19，23)(纖維絮片，纖維絮片網)上，纖維材料(19，23)被照射，光線通過輕度著色的和/或透明的塑料材料片狀外來物，檢測器能夠從纖維狀的塑料物品(合成纖維)中區分出片狀外來物(35)。
2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于塑料材料的外來物將偏振光的偏振矢量旋轉。
3.如權利要求1或2所述的裝置，其特征在于光被線性偏振。
4.如權利要求1-3中任一權利要求所述的裝置，其特征在于光被圓偏振。
5.如權利要求1-4中任一權利要求所述的裝置，其特征在于光被橢圓偏振。
6.如權利要求1-5中任一權利要求所述的裝置，其特征在于光源和檢測器被安裝在纖維絮片的不同側(發射光裝置)。
7.如權利要求1-6中任一權利要求所述的裝置，其特征在于光源和檢測器被安裝在纖維絮片的同側(入射光裝置)。
8.如權利要求1-7中任一權利要求所述的裝置，其特征在于實施退偏振來檢測。
9.如權利要求1-8中任一權利要求所述的裝置，其特征在于實施反射抑制來檢測。
10.如權利要求1-9中任一權利要求所述的裝置，其特征在于塑料外來物通過各向異性而改變偏振光(例如雙折射)，這樣通過檢測裝置的檢偏器使光可見。
11.如權利要求1-10中任一權利要求所述的裝置，其特征在于纖維材料被布置在玻璃通道或類似的通道中。
12.如權利要求1-11中任一權利要求所述的裝置，其特征在于纖維材料通過一個氣動的通道被傳送。
13.如權利要求1-12中任一權利要求所述的裝置，其特征在于纖維材料在一根傳送帶上布置。
14.如權利要求1-13中任一權利要求所述的裝置，其特征在于纖維材料布置在一個羅拉上例如，分離羅拉。
15.如權利要求1-14中任一權利要求所述的裝置，其特征在于羅拉快速旋轉。
16.如權利要求1-15中任一權利要求所述的裝置，其特征在于背景是散射的。
17.如權利要求1-16中任一權利要求所述的裝置，其特征在于背景是反射的。
18.如權利要求1-17中任一權利要求所述的裝置，其特征在于背景如鏡一樣的。
19.如權利要求1-18中任一權利要求所述的裝置，其特征在于背景是發光的。
20.如權利要求1-19中任一權利要求所述的裝置，其特征在于檢測裝置是線-掃描攝像機。
21.如權利要求1-20中任一權利要求所述的裝置，其特征在于檢測裝置是矩陣攝像機。
22.如權利要求1-21中任一權利要求所述的裝置，其特征在于檢測裝置包括光傳感器。
23.如權利要求1-22中任一權利要求所述的裝置，其特征在于進行彩色檢測。
24.如權利要求1-23中任一權利要求所述的裝置，其特征在于進行黑白檢測。
25.如權利要求1-24中任一權利要求所述的裝置，其特征在于偏振鏡被安裝在光源和纖維材料之間。
26.如權利要求1-25中任一權利要求所述的裝置，其特征在于設置一個發射偏振光的光源。
27.如權利要求1-26中任一權利要求所述的裝置，其特征在于偏振鏡被合并到光源上或光源內部。
28.如權利要求1-27中任一權利要求所述的裝置，其特征在于檢偏器被安裝在纖維材料和檢測裝置之間。
29.如權利要求1-28中任一權利要求所述的裝置，其特征在于檢測器也作為檢偏器。
30.如權利要求1-29中任一權利要求所述的裝置，其特征在于檢偏器被合并到檢測器上或檢測器內部。
31.如權利要求1-30中任一權利要求所述的裝置，其特征在于反射光元件被布置在光線路徑中。
32.如權利要求1-31中任一權利要求所述的裝置，其特征在于折射光元件被布置在光線路徑中。
33.如權利要求1-32中任一權利要求所述的裝置，其特征在于鏡子被用作元件。
34.如權利要求1-33中任一權利要求所述的裝置，其特征在于棱鏡被用作元件。
35.如權利要求1-34中任一權利要求所述的裝置，其特征在于透鏡被用作元件。
36.如權利要求1-35中任一權利要求所述的裝置，其特征在于用于清除外來物的裝置被安裝在評價裝置的下游。
37.如權利要求1-36中任一權利要求所述的裝置，其特征在于評價裝置和清除裝置通過控制裝置或切換裝置而相互電相連。
38.如權利要求1-37中任一權利要求所述的裝置，其特征在于所述裝置被安裝在開松機的下游。
39.如權利要求1-38中任一權利要求所述的裝置，其特征在于所述裝置被安裝在一個除雜裝置中。
40.如權利要求1-39中任一權利要求所述的裝置，其特征在于所述的裝置被安裝在除雜裝置的下游。
41.如權利要求1-40中任一權利要求所述的裝置，其特征在于所述的裝置被安裝在梳理機中。
42.如權利要求1-41中任一權利要求所述的裝置，其特征在于所述的裝置被安裝在梳理機的下游。
43.如權利要求1-42中任一權利要求所述的裝置，其特征在于所述的裝置被安裝在外來纖維分離機中。
44.如權利要求1-43中任一權利要求所述的裝置，其特征在于所述的裝置被安裝在外來纖維分離機的下游。
45.如權利要求1-44中任一權利要求所述的裝置，其特征在于所述的裝置被安裝在外來物分離機中。
46.如權利要求1-45中任一權利要求所述的裝置，其特征在于所述的裝置被安裝在外來物分離機的下游。
47.如權利要求1-46中任一權利要求所述的裝置，其特征在于外來物的各向異性如雙反射效果被用于檢測。
48.如權利要求1-47中任一權利要求所述的裝置，其特征在于外來物的選擇吸收性能(二色性)被用于檢測。
49.如權利要求1-48中任一權利要求所述的裝置，其特征在于外來物的旋光行為(旋光色散)被用作檢測。
50.如權利要求1-49中任一權利要求所述的裝置，其特征在于檢測裝置能夠基于分辨率而從纖維狀外來物和偏狀外來物區分開。
全文摘要
一種在紡紗準備中檢測纖維絮片里，例如，棉纖維絮片中的塑料外來物諸如聚丙烯帶、織物和薄膜等的裝置，這些塑料外來物被從紡織纖維包中去除(開松)，在檢測的過程中，一個外來物檢測器和纖維絮片相對于彼此可移動，外來物檢測器包括一電磁波或射線發射器和一接收器以及一個用于從纖維絮片中區別外來物的評價裝置，其特征在于和至少一個檢測裝置(21)(攝像機)配合的偏振光光源作用于纖維材料(19，23)(纖維絮片，纖維絮片網)上，纖維材料(19，23)被照射，光線通過輕度著色的和/或透明的塑料材料片狀外來物，檢測器能夠從纖維狀的塑料物品(合成纖維)中區分出片狀外來物(35)。
文檔編號G01N21/892GK1605662SQ200410079160
公開日2005年4月13日 申請日期2004年9月15日 優先權日2003年10月10日
發明者吉多·恩格斯 申請人:特魯菲舍爾股份有限公司及兩合公司