TW201926024A

TW201926024A - 紡織機台的調整方法及其系統

Info

Publication number: TW201926024A
Application number: TW106140581A
Authority: TW
Inventors: 賴盈勳; 賴槿峰; 張耀中; 蕭宇程; 莊棨椉
Original assignee: 財團法人資訊工業策進會
Priority date: 2017-11-22
Filing date: 2017-11-22
Publication date: 2019-07-01
Also published as: US10119210B1; CN109815777A

Abstract

一種紡織機台的調整方法，係以一處理器執行下列步驟。處理器根據在織品的基本資料設定一紡織機台的一運轉速度於一操作範圍內。利用一攝影機記錄在織品的一運動影像及紗線的震動特性。調整紡織機台的運轉速度至少一次，並分析每次運轉速度調整後的紗線的震動特性。記錄與紡織機台的運轉速度相關的複數個關聯性因子函數及複數個因子的相對權重。根據在織品的一生產品質對應調整該些因子的相對權重，當符合一期望值時，繼續以目前運轉速度生產在織品，當不符合期望值時，處理器調整該些因子的相對權重以修正運轉速度。

Description

紡織機台的調整方法及其系統

本發明是有關於一種紡織機台，且特別是有關於一種紡織機台的調整方法及其系統。

針對越來越多不同布種跟規格的紡織品，紡織產業常必須承接少量但多樣的訂單，然而，在紡織機台對新織品的製程參數不確定下，操作人員常常要花費很多時間進行調整和測試，若紡織機台的速度太快或張力過高都容易造成斷紗情況。此外，以往紡織機台各工段的操作參數大多依賴老師傅經驗來設定，再根據現場端製程情況調整操作值。然而，不同機台隨著運轉時數與機械元件的情況不同而改變，都需要花費時間進行調整，以致於產生生產品質無法達到穩定且調校時間過長等問題。

本發明係有關於一種紡織機台的調整方法及其系統，能快速找到最佳化的運轉速度，以縮短機台調校時間及提高品質的穩定性。

根據本發明之一方面，提出一種紡織機台的調整方法，係以一處理器執行下列步驟。輸入一在織品的基本資料至處理器中，處理器根據在織品的基本資料設定一紡織機台的一運轉速度於一操作範圍內。利用一攝影機記錄在織品於運轉速度下的一運動影像，並記錄在織品的複數條紗線的震動特性。處理器調整紡織機台的運轉速度至少一次，並分析每次運轉速度調整後的該些紗線的震動特性。記錄與紡織機台的運轉速度相關的複數個關聯性因子函數，其中該些關聯性因子函數中包含複數個因子，且該些因子分別具有一相對權重，該些因子由在織品的基本資料及該些紗線的震動特性所建立。根據在織品的一生產品質對應調整該些因子的相對權重，當在織品的生產品質符合一期望值時，處理器使紡織機台繼續以目前運轉速度生產在織品，當在織品的生產品質不符合期望值時，處理器調整該些因子的相對權重以修正運轉速度。

根據本發明之一方面，提出一種紡織機台的調整系統，包括一連接介面、一攝影機、一儲存器以及一處理器。連接介面連接一紡織機台，用以接收一在織品的基本資料以及紡織機台的一運轉速度。攝影機設置於紡織機台的前方，用以記錄在織品於運轉速度下的一運動影像，並記錄在織品的複數條紗線的震動特性。儲存器用以儲存在織品的基本資料、紡織機台的運轉速度以及在織品於運轉速度下的運動影像。處理器經由連接介面電性連接攝影機以及儲存器，其中處理器根據在織品的基本資料設定紡織機台的運轉速度於一操作範圍內，且處理器調整紡織機台的運轉速度至少一次，並分析每次運轉速度調整後的該些紗線的震動特性。處理器記錄與紡織機台的運轉速度相關的複數個關聯性因子函數，其中該些關聯性因子函數中包含複數個因子，且該些因子分別具有一相對權重，該些因子由在織品的基本資料及該些紗線的震動特性所建立。處理器根據在織品的一生產品質對應調整該些因子的相對權重，當在織品的生產品質符合一期望值時，處理器使紡織機台繼續以運轉速度生產在織品，當在織品的生產品質不符合期望值時，處理器調整該些因子的相對權重以修正運轉速度。

為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉實施例，並配合所附圖式詳細說明如下：

第1圖繪示依照本發明一實施例之紡織機台的調整系統100的示意圖。第2圖繪示紗線14的正面示意圖及紗線14的位置點的運動軌跡18的放大示意圖。第3圖繪示紗線14的位置點A1-A8於Y軸上的震動曲線15的示意圖。

依照本發明一實施例，本調整系統100可針對不同的布種跟不同纖維規格的在織品12進行品質管控，並找出影響生產品質的因子，以確保在織品12的生產品質符合期望值。

依照本發明一實施例，本調整系統100可根據產線上的在織品12的生產品質對應調整紡織機台10的運轉速度SD，並找出與紡織機台10的運轉速度SD相關的關聯性因子的相對權重。當在織品12的該生產品質不符合該期望值時，本調整系統100調整關聯性因子的相對權重以修正紡織機台10的運轉速度SD。當在織品12的生產品質符合一期望值時，本調整系統100使紡織機台10繼續以目前設定的運轉速度SD生產在織品12。

依照本發明一實施例，與紡織機台10的運轉速度SD相關的關聯性因子例如是在織品12的原料、在織品12的丹尼數、在織品12的纖維規格、在織品12的撚度、在織品12的加工方法或上述因子的組合，本調整系統100可透過上述因子做為設定紡織機台10的初始運轉速度的基本資料BD，以初步設定紡織機台10的運轉速度SD在一操作範圍內。

依照本發明一實施例，與紡織機台10的運轉速度SD相關的關聯性因子例如是在織品12的各紗線14的震動狀態或震幅值、各紗線14的震動週期T或頻率、各紗線14的最大偏移量E或上述因子的組合，本調整系統100可根據上述因子的相對權重進一步調整紡織機台10的運轉速度SD，以達到最佳化調整運轉速度SD的目的。

依照本發明一實施例，本調整系統100設置一攝影機120於紡織機台10的正前方，以記錄在織品12的運動影像MD，並記錄該在織品12的各紗線14的震動特性。本調整系統100透過影像解析各紗線14的震動特性，進而調整紡織機台10的運轉速度SD，並記錄調整後的運轉速度SD及各因子之間的關聯性因子函數F1-F3，以配合後續品質檢驗機台20判斷該因子是否影響在織品12的生產品質。

依照本發明一實施例，當處理器140判斷該些因子中影響在織品12的生產品質的一因子為一正相關因子，調高正相關因子的相對權重，當處理器140判斷該些因子中影響在織品12的生產品質的一因子為一負相關因子時，調低負相關因子的相對權重。

以下係提出實施例進行詳細說明，實施例僅用以作為範例說明，並非用以限縮本發明欲保護之範圍。以下是以相同/類似的符號表示相同/類似的元件做說明。需注意的是，以下實施例雖以電腦或處理器140進行說明，但本發明不限定以硬體實施，亦可以儲存於電腦或處理器140中用以執行相同功能或步驟的電腦程式或演算法實施，本發明對此不加以限制。

請參照第1圖，依照本發明一實施例之紡織機台的調整系統100包括一連接介面110、一攝影機120、一儲存器130以及一處理器140。連接介面110可連接一台或多台紡織機台10，連接介面110例如是輸入/輸出介面或網路通訊介面，用以接收一在織品12的基本資料BD以及紡織機台10的一運轉速度SD並儲存在儲存器130中。在一實施例中，紡織機台10的初始運轉速度可根據在織品12的基本資料BD或在織品12的歷史製程資料來設定。

例如：在織品12的基本資料BD可包括在織品12的原料、在織品12的丹尼數、在織品12的纖維規格、在織品12的撚度及在織品12的加工方法等至少其中之一。在織品12的原料可為聚酯、尼龍聚胺、壓克力、聚丙烯、棉、麻、毛或色紗等，在織品12的紗線14可為原紗、假撚加工絲、在假撚加工過程中以空氣噴節使其交絡的加工絲或經空氣噴節並以加熱箱定型的加工絲等。在織品12的加工方法包括施以延伸、假撚、熱定型等假撚加工，使紗線14改變斷面與形狀，並具有纖細、膨脹、柔軟、光澤、涼爽感或垂綴等性質，常見的紗種有舞龍絲 (Woolenex Yarn)、白紋絲 (Whitelea Yarn)、柔麗絲 (Jolie Yarn)、雙色調絲 (Two Tone Yarn)、花撚絲 (Fancy Yarn)、異收縮絲 (Different Shrinkage Yarn)以及克林絲（Crimp Yarn）等。

當在織品12為新的布種或具有不同的原料或紗線規格時，通常需要花費較長的時間調整紡織機台10的參數，且針對紡織機台10的各工段的操作參數所需調整的數值皆不相同，故操作人員常需要經過很多次的調校才能完成，因而影響紡織機台10的生產效率。有鑑於此，本發明透過影像解析各紗線14的震動特性來調整紡織機台10的操作參數，以快速找到最佳化的運轉速度SD，解決傳統做法需長時間調整參數的問題。

請參照第1及2圖，攝影機120設置於紡織機台10的正前方，朝向與在織品12的行進方向（Z軸方向）平行的方向上。攝影機120用以拍攝在織品12各紗線14的正面影像，並記錄各紗線14於正投影平面16上的運動影像MD。其中，攝影機120的高度大致上對齊各紗線14的初始高度，以做為觀察各紗線14震動時的初始點。上述的正投影平面16是指與各紗線14的行進方向垂直的平面，而各紗線14的位置點A1-A8於正投影平面16上可形成一運動軌跡18，如放大示意圖所示（僅繪示其中一條紗線14的運動軌跡18）。

請參照第1圖，儲存器130用以儲存在織品12的基本資料BD、紡織機台10的運轉速度SD以及在織品12於每次運轉速度SD下的運動影像MD（即運動軌跡18）。處理器140可經由連接介面110電性連接攝影機120以及儲存器130，用以擷取儲存器130中的基本資料BD或初始運轉速度，並可記錄新的分析資料或調整後的運轉速度SD於儲存器130中。

當處理器140取得在織品12的基本資料BD，處理器140可根據該在織品12的基本資料BD設定紡織機台10的運轉速度SD於一操作範圍內，接著，以攝影機120記錄在織品12的運動影像MD以及各紗線14的震動特性。在一實施例中，紡織機台10的初始運轉速度例如為120rpm，操作範圍例如設定在100～150rpm之間。接著，處理器140調整紡織機台10的運轉速度SD，例如調整運轉速度SD至100或150rpm，並再次以攝影機120記錄在織品12的運動影像MD以及各紗線14的震動特性。重複上述的步驟至少一次，並以處理器140分析每次運轉速度SD調整後的各紗線14的震動特性。

請參照第2圖，根據上述的影像分析，紗線14於正投影平面16上的運動軌跡18可以複數個位置點A1-A8表示，每個位置點A1-A8代表不同時間點的紗線14於正投影平面16上的投影位置，連接不同時間上的位置點A1-A8即可形成運動軌跡18，此運動軌跡18例如是不規則或不定週期的運動。在一實施例中，各位置點A1-A8相對於攝影機120的一觀察點的位移量以A表示，各位置點A1-A8相對於該觀察點上的Y軸的角位移以θ表示，計算各位置點A1-A8於Y軸上的位移量（以Acosθ表示），其中Acosθ可做為各位置點A1-A8相對於一觀測點的垂直位移量，也就是運動軌跡18上各位置點A1-A8的震幅值。此外，此些位置點A1-A8繞行觀測點一周的時間可做為運動軌跡18的週期，並以運動軌跡18的震幅值以及週期做為計算各紗線14的震動特性的依據。

根據上述的影像分析，計算運動軌跡18上各位置點A1-A8的位移量及角位移之後，更可透過回歸轉換將不同位置點A1-A8上對應的位移量及角位移轉換成時域訊號，以得到第3圖中所示的震動曲線15，並以震動曲線15的震幅值以及週期做為計算各紗線14的震動特性的依據。

此外，處理器140更可記錄各紗線14於正投影平面16的Y軸上的一移動路徑，此移動路徑為此些位置點A1-A8於Y軸上的投影。當各紗線14處於一靜止狀態時，各紗線14具有一起始高度，當紡織機台10開始運轉時，各紗線14於Y軸上的高度相對於初始高度具有一最大偏移量E（或絕對位移量）。本發明可藉由記錄並分析所有紗線14的最大偏移量E的總和做為計算各紗線14的震動特性的依據。

根據上述的說明，在本實施例中，處理器140可藉由分析各紗線14於正投影平面16上的運動軌跡18及其震動特性（震幅值、週期以及最大偏移量E等），找出與紡織機台10的運轉速度SD相關的因子，進而調整紡織機台10的運轉速度SD。請參照第3圖，處理器140經由數值演算記錄與紡織機台10的運轉速度SD相關的複數個關聯性因子函數F1-F3，該些關聯性因子函數F1-F3中包含複數個因子A至D，且此些因子A至D分別具有一相對權重W1-W4。例如：因子A的相對權重為W1，因子B的相對權重為W2，因子C的相對權重為W3，因子D的相對權重為W4。此外，針對因子A的二次方因子A² 或三次方因子A³ 亦可設置相對權重。另外，針對不同因子間產生的交聯因子亦可設置相對權重，例如因子A與因子B的交聯因子AB，或因子A與因子C的交聯因子AC等。

在本實施例中，關聯性因子函數F1-F3中與紡織機台10的運轉速度SD相關的因子例如包括在織品12的原料、在織品12的丹尼數、在織品12的纖維規格、在織品12的撚度及在織品12的加工方法等，上述各因子的相對權重可設定為一定值或一不定值。

此外，關聯性因子函數F1-F3中與紡織機台10的運轉速度SD相關的因子例如包括各紗線14於正投影平面16上的運動軌跡18及其震動特性（震幅值、週期以及最大偏移量E等），上述各震動因子的相對權重可為一變動值。在本實施例中，可藉由聯立複數個關聯性因子函數F1-F3求解，以求得此些因子的相對權重。例如聯立三個關聯性因子函數F1-F3以求得三個因子（震幅值、週期以及最大偏移量E）的相對權重。

接著，請參照第1圖，透過品質檢驗機台20檢查在織品12在每次運轉速度SD下的生產品質，並傳送給處理器140，以供處理器140判斷上述的因子中何者為影響在織品12的生產品質的一正相關因子，何者為影響在織品12的生產品質的一負相關因子，以建立生產品質與運轉速度之間的關係。透過上述的多變量線性迴歸（Multiple linear regression）之後，處理器140可對應調整關聯性因子函數F1-F3中被判斷為正相關因子或負相關因子的相對權重，進而調整紡織機台10的運轉速度SD，以達到最佳化調整運轉速度的目的。

例如，紡織機台10試運轉時，紡織機台10的運轉速度SD分別為100、120和150rpm，經處理器140調整關聯性因子函數F1-F3中影響在織品12的生產品質的因子A至D的相對權重之後，紡織機台10的運轉速度SD對應調整為135rpm。接著，紡織機台10以135rpm的轉速進行運轉，並透過品質檢驗機台20檢查在織品12的生產品質是否符合一期望值，若符合期望值，紡織機台10繼續以135rpm的運轉速度SD生產在織品12。若不符合期望值，處理器140再次調整關聯性因子的相對權重以修正運轉速度SD，並再次進行品質檢驗。

在一實施例中，在織品12的生產品質的檢驗可包含檢測紗線14上的缺陷點的數量及缺陷點的密度，例如織品的單位長度上缺陷點的數量不得超過一預設值或織品的單位面積上的缺陷點的數量不得超過一預設值。除此之外，亦可根據缺陷點的大小、形狀或不同缺陷點的分布或差異性統計來做為判斷之依據。

根據上述的說明，本發明提出一種紡織機台的調整方法101，例如以處理器140來執行以下步驟。請參照第4圖，首先，在步驟S11中，輸入一在織品12的基本資料BD至一處理器140中，處理器140可根據在織品12的基本資料BD設定紡織機台10的一運轉速度SD於一操作範圍內。接著，在步驟S12中，利用一攝影機120記錄在織品12於此運轉速度SD下的一運動影像MD，並記錄在織品12的複數條紗線14的震動特性。在步驟S13中，處理器140調整紡織機台10的運轉速度SD至少一次，並分析每次運轉速度SD調整後的紗線14的震動特性。在步驟S14中，記錄與紡織機台10的運轉速度SD相關的複數個關聯性因子函數以及複數個因子的相對權重，該些因子由在織品12的基本資料BD及各紗線14的震動特性所建立。接著，在步驟S15中，根據在織品12的一生產品質對應調整該些因子的相對權重。在步驟S16中，當在織品12的生產品質符合一期望值時，處理器140使紡織機台10繼續以目前運轉速度SD生產在織品12，當在織品12的生產品質不符合期望值時，處理器140調整該些因子的相對權重以修正運轉速度SD。

由上述的說明可知，本發明上述實施例所揭露之紡織機台的調整方法及其系統，係透過影像解析各紗線的震動特性，進而調整紡織機台的運轉速度，並記錄調整後的運轉速度及各因子之間的關聯性因子函數，以配合後續品質檢驗機台判斷該因子是否影響在織品的生產品質。相對於傳統需要有經驗的師傅調整製程參數，本發明能更快速找到最佳化的運轉速度，以縮短機台調校時間。

綜上所述，雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

第1圖繪示依照本發明一實施例之紡織機台的調整系統的示意圖。第2圖繪示紗線的正面示意圖及紗線的位置點的運動軌跡的放大示意圖。第3圖繪示紗線的位置點於Y軸上的震動曲線的示意圖。第4圖繪示依照本發明一實施例之紡織機台的調整方法的示意圖。

Claims

一種紡織機台的調整方法，係以一處理器執行下列步驟，包括：輸入一在織品的基本資料至該處理器中，該處理器根據該在織品的基本資料設定一紡織機台的一運轉速度於一操作範圍內；利用一攝影機記錄該在織品於該運轉速度下的一運動影像，並記錄該在織品的複數條紗線的震動特性；該處理器調整該紡織機台的該運轉速度至少一次，並分析每次該運轉速度調整後的該些紗線的震動特性；記錄與該紡織機台的該運轉速度相關的複數個關聯性因子函數，其中該些關聯性因子函數中包含複數個因子，且該些因子分別具有一相對權重，該些因子由該在織品的基本資料及該些紗線的震動特性所建立；以及根據該在織品的一生產品質對應調整該些因子的相對權重，當該在織品的該生產品質符合一期望值時，該處理器使該紡織機台繼續以目前該運轉速度生產該在織品，當該在織品的該生產品質不符合該期望值時，該處理器調整該些因子的相對權重以修正該運轉速度。
如申請專利範圍第1項所述之調整方法，其中該在織品的基本資料包括該在織品的原料、該在織品的丹尼數、該在織品的纖維規格、該在織品的撚度及該在織品的加工方法中至少其中之一。
如申請專利範圍第1項所述之調整方法，其中記錄及分析該些紗線的震動特性包括記錄各該紗線的該運動影像於一投影平面上的一運動軌跡，該投影平面垂直該些紗線的行進方向，且各該紗線的該運動軌跡具有複數個位置點，其中該處理器藉由分析該些位置點相對於一觀測點的位移量做為該運動軌跡的震幅值，且以該些位置點繞行該觀測點一周的時間做為該運動軌跡的週期，並以該運動軌跡的震幅值以及週期建立該些因子。
如申請專利範圍第3項所述之調整方法，其中記錄及分析該些紗線的震動特性更包括記錄該些紗線的該運動軌跡於該投影平面的一軸線上的一移動路徑，該移動路徑為該些位置點於該軸向上的投影，且該些紗線分別具有一初始高度，其中該處理器分析該些位置點於該軸向上的高度相對於該初始高度的一最大偏移量，並以該最大偏移量建立該些因子。
如申請專利範圍第4項所述之調整方法，其中該攝影機設置於與該些紗線的行進方向平行的方向上，且該攝影機的高度對齊該些紗線的該初始高度。
如申請專利範圍第1項所述之調整方法，其中調整該些因子的相對權重包括判斷該些因子中影響該在織品的該生產品質的一因子是否為一正相關因子或一負相關因子，當該處理器判斷其為該正相關因子時，調高該正相關因子的相對權重，當該處理器判斷其為該負相關因子時，調低該負相關因子的相對權重。
如申請專利範圍第1項所述之調整方法，其中檢測該在織品的該生產品質包含檢測該些紗線上的缺陷點的數量及缺陷點的密度。
一種紡織機台的調整系統，包括：一連接介面，連接一紡織機台，用以接收一在織品的基本資料以及該紡織機台的一運轉速度；一攝影機，設置於紡織機台的前方，用以記錄該在織品於該運轉速度下的一運動影像，並記錄該在織品的複數條紗線的震動特性；一儲存器，用以儲存該在織品的基本資料、該紡織機台的該運轉速度以及該在織品於該運轉速度下的該運動影像；以及一處理器，經由該連接介面電性連接該攝影機以及該儲存器，其中該處理器根據該在織品的基本資料設定該紡織機台的該運轉速度於一操作範圍內，且該處理器調整該紡織機台的該運轉速度至少一次，並分析每次該運轉速度調整後的該些紗線的震動特性，其中該處理器記錄與該紡織機台的該運轉速度相關的複數個關聯性因子函數，其中該些關聯性因子函數中包含複數個因子，且該些因子分別具有一相對權重，該些因子由該在織品的基本資料及該些紗線的震動特性所建立；其中該處理器根據該在織品的一生產品質對應調整該些因子的相對權重，當該在織品的該生產品質符合一期望值時，該處理器使該紡織機台繼續以該運轉速度生產該在織品，當該在織品的該生產品質不符合該期望值時，該處理器調整該些因子的相對權重以修正該運轉速度。
如申請專利範圍第8項所述之調整系統，其中該在織品的基本資料包括該在織品的原料、該在織品的丹尼數、該在織品的纖維規格、該在織品的撚度及該在織品的加工方法中至少其中之一。
如申請專利範圍第8項所述之調整系統，其中記錄及分析該些紗線的震動特性包括記錄各該紗線的該運動影像於一投影平面上的一運動軌跡，該投影平面垂直該些紗線的行進方向，且各該紗線的該運動軌跡具有複數個位置點，其中該處理器藉由分析該些位置點相對於一觀測點的位移量做為該運動軌跡的震幅值，且以該些位置點繞行該觀測點一周的時間做為該運動軌跡的週期，並以該運動軌跡的震幅值以及週期建立該些因子。
如申請專利範圍第10項所述之調整系統，其中記錄及分析該些紗線的震動特性更包括記錄該些紗線於該投影平面的一軸向上的一移動路徑，該移動路徑為該些位置點於該軸向上的投影，該些紗線分別具有一初始高度，其中該處理器分析該些位置點於該軸向上的高度相對於該初始高度的一最大偏移量，並以該最大偏移量建立該些因子。
如申請專利範圍第11項所述之調整系統，其中該攝影機設置於與該些紗線的行進方向平行的方向上，且該攝影機的高度對齊該些紗線的該初始高度。
如申請專利範圍第8項所述之調整系統，其中調整該些因子的相對權重包括以該處理器判斷該些因子中影響該在織品的該生產品質的一因子是否為一正相關因子或一負相關因子，當該處理器判斷其為該正相關因子時，調高該正相關因子的相對權重，當該處理器判斷其為該負相關因子時，調低該負相關因子的相對權重。
如申請專利範圍第8項所述之調整系統，其中該在織品的該生產品質以該些紗線上的缺陷點的數量及缺陷點的密度決定。