TWI796332B - 剪切裝置及其操作方法 - Google Patents

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Abstract

本案在一要旨中揭示一種剪切裝置(1)之操作方法，具有剪筒(3)，繞縱軸線(2)轉動，和剪蝸線(13)，安裝在剪筒(3)上，下刀支架(4)，供支持下刀(5)平行於縱軸線(2)延伸，其中測量剪切裝置(1)的狀態，且其中在剪蝸線(13)和按切線方向剪過剪筒(3)的下刀(5)間，導引待剪材料的各剪蝸線(13)上之剪點(16)，連續從下刀(5)之進料端(6)運動至出料端(7)。又，另揭示此剪切裝置(1)。
為評估剪切裝置之操作狀態，擬測量下刀和下刀支架間之狀態。

Description

剪切裝置及其操作方法
本發明一要旨係關於一種剪切裝置之操作方法，具有剪筒，繞縱軸線轉動，和剪蝸線，安裝在剪筒上，下刀支架，供支持下刀平行於縱軸線延伸，其中測量剪切裝置的狀態，且其中在剪蝸線和下方間導引，待剪材料的各剪蝸線上之剪點，按切線方向剪過剪筒，連續從下刀之進料端運動至出料端。本發明又分別關於剪切裝置。
此等方法和剪切裝置是用來剪切紡織品、地毯、毛皮、皮草等織物，尤其是可分別獲得均勻絨頭高度和纖維長度。具有螺旋形剪蝸線裝設在剪筒上之剪切裝置，安裝在剪切機內成一體。剪切機操作時，剪筒連同剪刀對下刀呈切線方向轉動。剪蝸線在下刀的刀刃上運動，沿下刀的切程，提供連續性剪切。織物利用剪切機的剪切台，供應至刀刃，使超出所需絨頭高度的織物部份，導引通過剪蝸線和下刀之間，即被切斷。
按照已知方法，剪切裝置之狀態基本上是由操作人員，根據切樣、剪筒與下刀互動結果之行程，並根據剪切機特性之操作噪音，加以評鑑。校正主要是由操作人員以人工為之，尤其是下刀相對於剪筒的位置，是利用鉗子、固定螺釘，或其他機械式調節元件進行。
WO 95/31596 A1、US 5,379,497 A和US 3,941,986 A擬議在剪切裝置上，於下刀和剪筒間測量刀間隙高度，並按照測量結果，調節高度。
做為本發明背景，EP 1 798 011 A倡議測量轉動修整機切輥和計數輥間作用之壓力、距離或溫度，以及位置變化。EP 1 442 652 B1和EP 1 080 629 B1擬議測量下刀的震動，或流過刀間隙之電流，由於分別作用以決定撕散機高度和刀間隙，必要時並調節高度。EP 0 172 467 A1建議使用趨近感測器，測量收穫機的高度和刀間隙。
科學研究涉及下刀溫度以及剪切機之發出聲音。
本發明之目的，在於測量剪切裝置之操作狀態。
基於已知方法，本發明擬議測量下刀和下刀架間之狀態。在一要旨中，介於下刀和下刀架間之測量元件，很接近下刀和剪筒間之剪切點，因而是在剪切裝置評鑑操作狀態最重要且靈敏位置。在另一要旨中，介於下刀和下刀架間之測量元件，與所有活動零件隔離，受到保護，以免在剪切操作中遭到影響。
按照本發明方法，測量最好包括震動測量。剪切操作中，剪蝸線在下刀上方機械性滑動時，會產生震動，傳送到剪切裝置的組件。此等震動產生特性噪音的原因，操作人員一如技術上已知，用來評鑑操作狀態。
按照震動形態，可以決定剪筒平衡品質、蝸線數量及其在剪筒上的裁切特性。又，特性震動形態可以早先在剪切裝置隨後發生損壞之前，提早認知到操作關鍵狀態，即鬆弛之剪蝸線。
又，按照本發明方法，震動最好在進料端測量。進料端是在操作中剪蝸線與下刀首次互動時，下刀在剪筒縱向之末端。剪切刀由於與下刀互動，在此處特別容易斷裂。
本發明方法中，測量最好包括溫度測量。下刀是利用剪切機操作中，下刀與剪蝸線間的剪切點摩擦加熱。在此點，溫度可能遠高於100℃，造成對織物不良效果，和損壞下刀。溫度也是最適作動剪切裝置之一項重要特性。下刀可能發生溫度太高，尤其是由於下刀和剪蝸線間過份接觸力、剪蝸線在下刀上方行進途徑太寬、在下刀上方接觸線潤滑不足或漏失，以及在剪筒之切速太快所致。
再者，按照此發明方法，溫度是在出料端測量。在此處，缺乏潤滑是起初效應。
本發明方法中，測量最好包括力量測量。利用下刀與下刀架間之壓縮力量，即可識別剪筒相對於下刀的物品靜態失調，以及剪筒縱軸線與相對於剪切行程平行位置之水平或直立偏差。壓縮力量之測量，可在初次啟動、保養、修理，以及修理和停機後再啟用時，簡化調節作業。
壓縮力量的動態測量，得以評鑑剪切裝置在操作當中的狀態。結合溫度變化、機械震動和扭矩之測量值，可以決定裁切行為至使用要求之準確資料。
又，在此等發明方法中，力量是在進料端、出料端，以及進料和出料端間測量。組合此三個測量值，提供剪筒和下刀之平行關係，以及剪切行程之曲率。剪切裝置之狀態，可藉在其他處的力量測量，更加細述。
在本發明方法中，測得狀態最好傳送至評估裝置。資料傳送至通常評估裝置，可容許不同測量值有相關性、儲存測量值、分析經時發展，以及產生預期。
又，在如此發明方法中，狀態是以無線方式按類比或數值傳送。尤其是利用行動網路，無線傳送至中央伺服器，得以利用工業化國家可用之密集結構。
評估裝置最好又能評估如此發明方法中之狀態，產生指令改變剪筒和/或下刀之幾何位置。由此所得測量資料和對操作人員的操作指令，可準備在機器控制系統的螢幕上輸出。根據測量資料可以描述和目視靜態和動態操作狀態。
又，在本發明如此方法中，位置是自動變化。機器控制可按照界定標的狀態控制，並且基於測量資料，保持機器在特定限度內操作。
在本發明方法評估中，最好是包含測量轉動剪筒之驅動扭矩。在習知剪切機中，剪筒是利用電動馬達驅動。驅動動力是利用變速機控制和調整，經常記錄、作證，並提供進一步處理耗電之偏差或起伏。此資料可快速且容易經由硬體和軟體介面讀出，特別可容許組合前述測量震動狀態、溫度，以及下刀與下刀架間之壓縮力量，對操作狀態綜合總結。
從習知剪切裝置出發，本發明擬議把測量元件定位在下刀和下刀架之間。本發明剪切裝置得以實現本發明方法，亦以上述方法之優點為特徵。
本發明剪切裝置之測量元件，附設在下刀架。只要下刀架是由機器鋼調製成，測量元件之安裝於該架，即牽涉到比測量元件安裝於硬化下刀更省事。
本發明方法和本發明剪切裝置可簡化初始啟用、保養後開機、校正保養、修理和使用任務、得以靜態和動態狀況監測、剪切參數和剪切效能最適化，以及靜態和動態損壞預防，和相撞或損壞監測。
1‧‧‧剪切裝置
2‧‧‧縱軸線
3‧‧‧剪筒
4‧‧‧下刀架
5‧‧‧下刀
6‧‧‧進料端
7‧‧‧出料端
8‧‧‧擺動軸承
9‧‧‧洞孔
10‧‧‧壓力感測器
11‧‧‧加速度感測器
12‧‧‧溫度感測器
13‧‧‧剪蝸線
14‧‧‧調整螺釘
15‧‧‧側板
16‧‧‧剪點
本發明茲按照具體例加以說明，附圖中：第1圖為本發明剪切裝置；第2圖為本發明剪切裝置細部圖。
本發明剪切裝置1如第1圖所示，包括縱軸線2、剪筒3、下刀架4，和下刀5。剪筒3分別於軸承座(圖上未示)各進料端6和出料端7，利用擺動軸承，樞裝於縱軸線2周圍。
下刀5包括十二個洞孔9，各***一壓力感測器10。壓力感測器10緊貼下刀5，各測量作用於下刀5與下刀架4間之壓縮力量。
下刀5在進料端6設加速感測器11，在出料端7設溫度感測器12。加速感測器11測量震動，而溫度感測器12測量剪切裝置1之溫度。
24個螺旋形剪蝸線13，在進料端6和出料端7，利用藉側板15固設之調整螺釘14，固定於剪筒3。
剪切裝置1操作時，剪筒3連同剪蝸線13繞縱軸線2轉動，使剪蝸線13與下刀5接觸的剪點16，從進料端6連續運動至出料端7。
根據壓力感測器10、加速度感測器11和溫度感測器12之測量值，並根據剪筒3驅動扭矩和轉動速度，可得剪切裝置1在靜態和動態操作之狀態，儲存於機器控制器，經由行動網路傳送至伺服器，在此由專業系統解讀。機器控制器、行動網路和伺服器，在圖上未示。
專業系統決定根據狀態值之解讀設定，使剪切裝置1之剪切效能和一般狀態最適化之參數，並把設定參數送回到機器控制器。機器控制器按照設定參數，自動調節剪筒3之轉速、剪筒3和/或下刀5之幾何形位置。
2‧‧‧縱軸線
5‧‧‧下刀
6‧‧‧進料端
7‧‧‧出料端
10‧‧‧壓力感測器
11‧‧‧加速度感測器
12‧‧‧溫度感測器
13‧‧‧剪蝸線
14‧‧‧調整螺釘
15‧‧‧側板
16‧‧‧剪點

Claims (16)

  1. 一種剪切裝置(1)之操作方法，該剪切裝置(1)具有繞縱軸線(2)轉動之剪筒(3)，安裝在該剪筒(3)上之剪蝸線(13)以及下刀支架(4)，支持下刀(5)與縱軸線(2)平行延伸之該下刀支架(4)，其中該方法包括測量該剪切裝置(1)之狀態，以及在剪蝸線(13)和按切線方向剪過該剪筒(3)的該下刀(5)間，導引待剪材料的各剪蝸線(13)上之剪點(16)，連續從該下刀(5)之進料端(6)運動至出料端(7)，其特徵為，在該下刀(5)與該下刀支架(4)之間測量狀態。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中測量包括震動測量。
  3. 如申請專利範圍第2項之方法，其中震動是在進料端(6)測量。
  4. 如申請專利範圍第2項之方法，其中一加速感測器(11)測量震動。
  5. 如申請專利範圍第1項之方法，其中測量包括溫度測量。
  6. 如申請專利範圍第5項之方法，其中溫度是在出料端(7)測量。
  7. 如申請專利範圍第1項之方法，其中測量包括力量測量。
  8. 如申請專利範圍第7項之方法，其中力量是在進料端(6)、出料端(7)以及進料端(6)和出料端(7)之間測量。
  9. 如申請專利範圍第1至8項任一項之方法，其中測量狀態傳送至評估裝置。
  10. 如申請專利範圍第9項之方法，其中狀態是以無線方式傳送。
  11. 如申請專利範圍第9項之方法，其中評估裝置評估狀態，產生指令，以改變該剪筒(3)和/或該下刀(5)之幾何形位置者，及/或改變該剪筒之轉速。
  12. 如申請專利範圍第11項之方法，其中位置及/或轉速是自動改變。
  13. 如申請專利範圍第11項之方法，其中狀態之評估係基於結合在壓縮力量的動態測量、溫度變化、機械震動和扭矩之測量值。
  14. 如申請專利範圍第11項之方法，其中轉動測量剪筒(3)之驅動扭矩，並包含在評估內。
  15. 一種剪切裝置(1)，具有托架裝置，在托架裝置可繞縱軸線(2)轉動的剪筒(3)，和安裝在該剪筒(3)上之剪蝸線(13)，具有下刀支架(4)支持下刀(5)與該縱軸線(2)平行延伸，並有測量元件以測量該剪切裝置(1)之狀態，其中該剪筒(3)轉動時，於該剪蝸線(13)和按切線方 向剪過該剪筒(3)的該下刀(5)間，導引待剪材料在各剪蝸線(13)上之剪點(16)，連續從該下刀(5)之進料端(6)運動至出料端(7)，其特徵為，測量元件係配置在該下刀(5)和該下刀支架(4)之間。
  16. 如申請專利範圍第15項之剪切裝置(1)，其中測量元件係配置在該下刀支架(4)上。
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