CN108291338A - 用于监测纺织用织机的部件的操作参数的*** - Google Patents
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Abstract
一种用于纺织用织机的综合监测***,包括:本地监测***(400),其布置在纺织厂房(500)中,与相应的织机(1)相关联;主传输装置(670),其与本地监测***(400)连接;主储存装置,其相对于纺织厂房(500)位于远处;以及主处理装置,其相对于纺织厂房(500)位于远处,适合于处理高容量的参数以识别织机(1)的操作相对于基准操作的偏离。
Description
本发明涉及一种用于监测纺织用织机的部件的操作参数的***。
众所周知,为了使投资是值得的,使高成本的机器(例如织机)不会由于故障而中断地连续工作是必要的。
然而,恢复织机的操作所需的维修通常导致一段时间的生产停工,该时间根据故障的程度和干预时间而变化。
因此,在破损或者故障出现之前及时干预机器、执行定期维护或者执行由监测***辅助的维护是非常重要的。此维护管理的方法称为“预测性维护”。
然而,要有效地实施预测性维护***是非常复杂的,这是因为只有当基于从大量案例学习的经验(即,通过大量的机器,大量的工作时间,以及较大的应用和操作条件的过档(archive,存档))时,中断或者故障的预测(基于其执行干预)才是可依赖的。
本发明的目的是,提供一种可靠的用于监测纺织机的部件的操作参数的***,以便及时检测机器操作相对于标称最优操作的偏离。
通过以下根据权利要求1制造的***来实现这个目的。
根据附图,从以下通过非限制性实例给出的描述中,根据本发明的监测装置的特征和优点将是显而易见的,其中:
图1示意性地举例说明了应用有根据本发明的本地监测***的纺织机的一些部件;
图2示出了纬纱的空气输送机构的图示;
图3示出了纬纱的片梭输送机构的图示;
图4示出了纬纱的夹钳输送机构的图示;
图5示出了纺织机的支撑结构的图示;
图6举例说明了根据本发明的一个实施例的本地监测***;
图7举例说明了根据本发明的综合***。
织机1安装在纺织厂房500中。术语“纺织厂房”表示进行处理的工业厂房设备,该处理由一系列将纱线转变成织物所需的操作组成。优选地,多个织机1安装在纺织厂房中。
织机1包括开卷机辊2和开卷机辊电机10,开卷机辊支承由旨在形成织物8的经纱6的纱线绕卷构成的梁4,开卷机辊电机连接到开卷机辊2以在收到命令时使其旋转。
根据本发明的本地监测***400优选地包括温度传感器12,其可操作地耦接到开卷机辊电机10以测量电机的温度T10;另外,对于开卷机辊电机10,至少一个状态参数是可获得的,例如所吸收的电流的值I10。
另外,由开卷机辊轴承支撑开卷机辊2旋转,并且本地监测***400包括用于检测所述轴承的温度T2的温度传感器13。
本地监测***400进一步包括测压元件15,其用于测量从开卷机辊2展开的经纱的张力S2。
另外,织机1包括:靠背辊14,经纱6在靠背辊14上通过以被适当地转移;经停线挡块16,以检测经纱的断裂;轴18,其设置有综丝;以及筘20,分股构件22使筘移动。
在筘20的下游,与经纱6的前进方向横向地***纬纱50,以编织织物8。
具有往复旋转运动的分股构件22(fold,对折构件)由分股轴驱动,这通常通过适合于转换所述往复旋转运动中的连续旋转运动的转换机构(例如,连杆-曲柄机构或者凸轮机构)来进行。
由分股构件轴轴承支持分股构件轴旋转,并且本地监测***400包括用于检测所述轴承的温度T22的温度传感器23。
另外,织机包括电分股构件驱动轴37,其通过电流I37操作,设置有用于测量所述电机的温度T37的温度传感器39。
另外,优选地,在油浴中的盒中容纳转换机构,并且本地监测***400包括用于测量所述盒中的油的温度T25的温度传感器。
通过牵拉辊24拉动织物8,由耦接到用于测量温度T26的温度传感器28的电牵拉辊电机26使牵拉辊旋转,该电机吸收产生电流值I26的电流。
另外,由牵拉辊轴承支撑牵拉辊24旋转,并且本地监测***400包括用于检测所述轴承的温度T24的温度传感器29。
另外,监测***包括测压元件27,其用于测量由拉缸24拉动的织物的张力S24。
通过多个返回辊,将织物8最后缠绕在放在卷绕机辊32上的梁30上,由卷绕机辊电机34使卷绕机辊旋转。所述电机34耦接到用于测量温度T34的温度传感器36并吸收产生电流值I34的电流。
另外,由卷绕机辊轴承支撑卷绕机辊32旋转,并且本地监测***400包括用于检测所述轴承的温度T32的温度传感器33。
另外,监测***包括测压元件31,其用于测量缠绕在卷绕机辊32上的织物的张力S32。
织机1进一步设置有用于转移纬纱的机构,以将纬纱***到经线之间并从机器的一侧转移到另一侧。
根据第一实施例(图2),纬纱的转移机构是空气喷嘴。
根据此实施例,使用穿过在筘20中横向地形成的通道的压缩空气流将纬纱从经纱的一侧运送到另一侧。
从主喷嘴39以及多个辅喷嘴41(称为流道88)吹空气,一开始缠绕在卷轴52上的纬纱***主喷嘴39中,而辅喷嘴41根据具体同步的顺序和时间吹空气。
经由连接到压缩空气罐的电磁阀对喷嘴39、41供应压缩空气。
优选地,本地监测***400包括压力变换器40,其耦接到所述压缩空气罐以测量所述罐中的压力值p40。
根据另一实施例,纬纱的转移机构是喷水器。
根据此实施例,纬纱的传输是经由通过喷嘴流出的高压水流进行的。
根据又一实施例,转移机构称为“片梭”(图3)。
根据这样的实施例,缠绕在卷轴52上的纬纱50通过布置在片梭54的尾部的夹钳固定到所述片梭。
转移机构进一步包括配有扭力杆58的机械发射装置56,其适合于朝向片梭54释放储存在扭力杆58中的势能机械能,将其从筘52的一侧发射到机器的另一侧,且沿着由对准钩60形成的路径进行。
由杆轴承支撑在一端固定的扭力杆58旋转,并且本地监测***400包括用于测量所述轴承的温度T58的温度传感器62。
另外,使扭力杆58在该固定端的相对端处与杆负载轴旋转地接合,这通常是通过齿槽来进行,进而通过肘节和凸轮机构使扭力杆旋转移动以使杆58扭转。
由负载轴轴承支撑负载轴杆旋转,并且本地监测***400包括用于测量所述轴承的温度T64的温度传感器64。
另外,肘节和凸轮机构包括油压减振器,并且本地监测***400提供用于测量所述油压减振器的温度T66的温度传感器66。
转移机构进一步包括布置在机器的另一侧上以接合并制动片梭的制动装置62,还包括使片梭54回到筘的该侧的返回机构(例如链条)。
根据又一实施例,转移机构是夹钳机构(图4)。
在此实施例中,缠绕在卷轴52中的纬纱50由第一夹钳70的夹具耦接,由输送器72移动到织机1的中心。第二夹钳74从相对侧移动到织机的中心,由第二输送器76移动,承接由第一夹钳70承载的纬纱并使其到达相对侧,完成***。
输送器72、76由相应的钝齿轮78(称为dentarella)移动,其设置在钝齿轮(dentarella)轴上,由钝齿轮(dentarella)轴承支撑旋转。本地监测***400包括用于测量所述轴承的温度T78的温度传感器80。
根据这个实施例的第一变型,转移***是负夹钳***,即,不正向控制纬纱在夹钳之间的通过,但是第二夹钳共同穿过第一夹钳并将纬纱的端部从第一夹钳解开。
根据这一实施例的另一变型,转移***是“正夹钳”***,即,通过夹具的受控的打开和关闭来实现纬纱从第一夹钳到第二夹钳的通过。
织机1进一步包括具有加压油的润滑***,包括油泵、油罐和用于关键部件的润滑的分配回路,例如以上提到的那些关键部件。
本地监测***400包括用于测量润滑油的温度T90的温度传感器90。
而且,本地监测***400包括用于测量油分配回路中的油的压力值P92的压力变换器92。
根据本发明的一个优选实施例,织机1包括用于根据预定模式控制轴的升高的多臂机。通过由轴承支撑旋转的多臂机轴使所述多臂机移动。本地监测***400包括用于测量所述轴承的温度T97的温度传感器97。
另外,织机1包括多臂机电机81以使多臂机轴移动。本地监测***400包括用于测量所述电机的温度T81的温度传感器83。多臂机电机81由电流I81供电。
根据另一实施例,织机1是提花机类型的(机械的或者电子的)。在机械提花织机的情况中,织机1包括多个用于命令轴的钩子,其通过由轴承支撑旋转的提花机轴移动。本地监测***400包括用于测量所述轴承的温度T99的温度传感器99。
另外,织机1包括提花机电机85以使提花机轴移动。本地监测***400包括用于测量所述电机的温度T85的温度传感器87。提花机电机85由电流I85供电。
另外,织机1包括支撑结构100(图5),支撑结构通常包括一对肩部102a、102b,其通常由铸铁制成,交叉地隔开且适合于支撑机器部件。
本地监测***400优选地包括用于测量支撑结构100的振动V100的振动传感器104。
最后,优选地,本地监测***400包括图像获取装置110,例如用于捕获与织机整体或者其机构(organ)相关的图像W110的网络摄像机。
织机1还配备本地管理装置120,例如电子卡、PLC或者微处理器,用于机加工的管理,其本身测量(并可能储存)织机状态数据,例如一个或多个机构的速度、所吸收的功率、由这些电机吸收的电流、某些机构的温度,等等。
本地监测***400进一步包括传输装置130,例如通过无线技术(Wi-Fi类型)操作,适合于将织机1的所测量参数的值和状态参数的值传输到纺织厂房外部。
优选地,本地监测***400进一步包括本地储存装置140,其与传输装置130连接,和/或与用于储存所测量参数的机器的部件连接,和/或与用于储存状态参数的本地管理装置120连接。
而且,优选地,本地监测***400包括处理和本地显示装置150,例如包括计算机,其与传输装置130可操作地连接,和/或与用于储存所测量参数的机器的部件可操作地连接,和/或与本地管理装置120可操作地连接,和/或与本地储存装置140可操作地连接,该处理和本地显示装置用于处理所测量参数和状态参数并显示处理的结果。
根据本发明,综合监测***包括:每个织机1的本地监测***400;用于储存每个织机1的所测量参数和状态参数的主储存装置660;以及主传输装置670,例如由用于互联网连接的部件组成,其可操作地连接到本地监测***400的传输装置130。
主储存装置660位于控制室700中,控制室相对于纺织厂房500位于远处。
优选地,将在本地收集的信息及可能捕获的图像随着时间连续地传输到远处的主储存装置660(“实时”模式);根据其他实施例,以预定频率传输这种信息,例如每天或者每周(批量模式);根据又一实施例,在出现预定事件时传输这种信息,例如在机器停工的情况中,或者在接近计划干预的情况中(“基于事件的”模式)。
另外,综合监测***包括处理装置680,例如PC,其可操作地连接到互联网和/或主储存装置660,用于处理来自每个纺织厂房500的信息。
创新地,根据本发明的综合监测***允许执行有效的维护,因为,通过特殊的计算算法,其向操作者警告织机的功能与参考功能的偏离,这杯认为是最佳的。
所述综合监测***使得特别地能够发送需要的信号以执行预防性维护,因为这使得可以收集、储存并分析来自一个或多个纺织厂房中的大量机器的巨量的数据(大数据,即在容量、速度和种类方面如此大量以需要特定技术和分析方法来提取值的数据收集)。
而且,有利地,根据本发明的***使得可以在非常长的时间段内收集并储存大量的数据,从而允许检测偏离现象,或者统计现象,其通常是故障或者操作条件的缓慢劣化的症状,通常不可识别或者不可辨认。
根据另一有利方面,根据本发明的***具有收集并储存机器的不同参数的能力,从而识别这些参数中的相互关系,例如速度、能耗和温度之间的相互关系。另外,该***使得可以分析在频域中收集的数据,以识别关于单个参数或者关于上述相互关系的结果的周期性现象。
分析参数之间的相互关系意味着,例如,识别类属参数P1和P2根据另一类属参数X而变化的趋势并且经由关联函数Φ{P1,P2(X)(X)}使其彼此互相关联,或者识别类属参数P1根据时间t而变化的趋势。
由此识别的结构体系使得能够逐渐且连续地识别、发展和演化关联函数及预测算法,该结构体系具有这样的灵活性和能力,以便累积大量信息和数据(大数据),并对具有织机的操作参数的历史趋势的单个中心***的处理和计算函数进行扩展。
例如,根据本发明的***使得可以通过振动传感器测量织机的支撑结构的振动,以在频域中执行分析并使某些频率与织机的停止片段(例如由于中断、技术问题、机械故障而引起的)互相关联。因此,可以确定什么样的频率与操作问题相关,并安排预测性维护操作的时间。
而且,有利地,可以在不制造织物的情况下测量织机的操作参数和状态参数,从而定义空载运行的条件,并且将空载运行的参考条件与设定时刻的空载运行进行比较,检测任何偏离。
另外,有利地,根据本发明的监测***凭借异常操作、数量的偏离或者任何其他异常的远程检测而使能够在线支持服务。
根据另一有利方面,根据本发明的监测***使得可以远程更新机器管理软件,不需要本地干预。
明显地,本领域技术人员可对上述监测***进行修改,以在覆盖在以下权利要求的保护范围内的同时满足依情况而定的需求。
Claims (9)
1.纺织用织机(1)的操作的故障或者劣化的识别方法,包括以下步骤:
-在纺织厂房(500)中提供:至少一个织机(1);应用于所述织机(1)以收集所述织机的部件的操作参数和所述织机的状态参数的本地监测***(400);以及用于传输所述参数的传输装置(130);
-提供与所述本地监测***(400)的所述传输装置(130)能操作地连接的主传输装置(670);
-提供相对于所述纺织厂房(500)位于远处的主储存装置(660),所述主储存装置与主传输装置(670)能操作地连接并适合于储存高容量的所述本地监测***(400)的参数;
-提供主处理装置(680),所述主处理装置与所述主传输装置(670)能操作地连接和/或与相对于所述纺织厂房(500)位于远处的所述主储存装置(660)能操作地连接,所述主处理装置适合于处理高容量的参数;
-基于另一类属参数(X)识别类属参数(P1、P2)的趋势,在频域中转换所述趋势,并使用关联函数使这些趋势彼此相互关联,以基于巨量数据(大数据)识别所述织机(1)的操作相对于基准操作的偏离。
2.纺织用织机(1)的操作的故障或者劣化的识别方法,包括以下步骤:
-在多个纺织厂房(500)中提供:对于每个所述纺织厂房而言的至少一个织机(1);应用于所述织机(1)以收集所述织机的部件的操作参数和所述织机的状态参数的本地监测***(400);以及用于传输所述参数的传输装置(130);
-提供与所述本地监测***(400)的所述传输装置(130)能操作地连接的主传输装置(670);
-提供相对于所述纺织厂房(500)位于远处的主储存装置(660),所述主储存装置与主传输装置(670)能操作地连接并适合于储存高容量的所述本地监测***(400)的参数;
-提供主处理装置(680),所述主处理装置与所述主传输装置(670)能操作地连接和/或与相对于所述纺织厂房(500)位于远处的所述主储存装置(660)能操作地连接,所述主处理装置适合于处理高容量的参数;
-基于另一类属参数(X)识别每个所述织机(1)的类属参数(P1、P2)的趋势,在频域中转换所述趋势,并使用关联函数使所述趋势彼此相互关联,以基于巨量数据(大数据)识别所述织机(1)的操作相对于基准操作的偏离。
3.用于纺织用织机的综合监测***,包括:
-至少一个本地监测***(400),布置在纺织厂房(500)中,所述本地监测***与相应的织机(1)相关联并包括:用于测量所述织机的部件的操作参数的传感器;提供所述织机(1)的状态参数的本地管理装置(120);以及所述参数的远程传输装置(130);
-主传输装置(670),与所述本地监测***(400)的所述传输装置(130)能操作地连接;
-主储存装置(660),相对于所述纺织厂房(500)位于远处,所述主储存装置与所述主传输装置(670)能操作地连接并适合于储存高容量的所述本地监测***(400)的参数;
-主处理装置(680),与所述主传输装置(670)能操作地连接和/或与相对于所述纺织厂房(500)位于远处的所述主储存装置(660)能操作地连接,所述主处理装置适合于处理高容量的参数以识别所述织机(1)的操作相对于基准操作的偏离。
4.根据权利要求3所述的综合监测***,其中,所述主传输装置(670)包括用于互联网连接的部件。
5.根据权利要求3或4所述的综合监测***,其中,所述传感器包括至少一个温度传感器(12、39、28、36、83、87),所述温度传感器用于测量电机(10、37、26、34、81、85)的温度,或者用于测量所述织机的旋转机构的支撑轴承的温度,或者用于测量润滑油的温度。
6.根据权利要求3至5中任一权利要求所述的综合监测***,其中,所述传感器包括至少一个压力变换器,所述压力变换器用于测量压力室中的压力或者加压油分配回路中的压力。
7.根据权利要求3至6中任一权利要求所述的综合监测***,其中,所述传感器包括至少一个测压元件(15、27、31),所述测压元件用于测量从开卷机辊(2)展开的经纱的张力(S2),或者用于测量由牵拉辊(24)拉动的织物的张力(S24),或者用于测量卷绕在卷绕机辊(32)上的织物的张力(S32)。
8.根据权利要求3至7中任一权利要求所述的综合监测***,其中,所述传感器包括至少一个振动传感器(104),所述振动传感器用于测量所述织机(1)的支撑结构(100)的振动(V100)。
9.根据权利要求3至8中任一权利要求所述的综合监测***,包括图像获取装置(110),所述图像获取装置用于捕获与所述织机(1)整体或者所述织机的机构相关的图像(W110)。
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