织物纹理及花形矫正方法及整纬机

技术领域

本发明涉及一种矫正方法及设备，具体是涉及一种织物纹理及花形矫正方法及整纬机，属于纺织设备及工艺技术领域。

背景技术

织物在织造及后整理过程中，因受设备精度误差、各种机械运动以及人为操作的影响，经常会产生纬斜、纬弯、花形歪斜和花形弯曲，影响后序加工，从而影响成品面料的质量，降低纺织品的使用价值，因此，需要使用整纬机对织物纹理及花形畸变进行矫正。

现有的整纬机包括若干个矫正辊、检测织物纹理及花形的检测机构以及电控制器，矫正辊包括矫正纬斜的直辊与矫正纬弯的弯辊；直辊安装在纬斜框内，且纬斜框可以被驱动转动，使得直辊与织物纬纱不再平行，实现矫正纬斜；弯辊是在弯辊芯轴上活套一根带有橡胶辊面的钢套管，钢套管可绕弯辊芯轴回转，而弯辊芯轴自身也可以回转，钢套管回转时，实现矫正纬弯；当织物以一定的压力紧贴直辊或弧形橡胶辊面，就改变了织物经纱的相对运行速度，使纬纱弯斜的相应部分“超前”或“滞后”，从而恢复纬纱与经纱在全幅内的垂直相交，即得到了矫正辊整纬的效果。

现有整纬机中多个直辊安装在纬斜框内，纬斜框设有转动轴，纬斜框的一侧设有用于驱动纬斜框转动的驱动组件，纬斜框的位置由于齿条、齿轮之间有运动间隙等多种因素，检测电位器不能完全精准的反映该纬斜框内直辊的实际位置状态，从而会影响织物纬斜的矫正效果；另外，由于齿条、齿轮的开放式结构需经常维护，因此增加了设备的使用成本。

现有整纬机中弯辊是通过电机、传动轴并经链轮链条传动机构带动弯辊芯轴回转，传动轴的轴身与整纬机的机架转动连接。当传动轴驱动弯辊芯轴回转时，由于传动轴的径向跳动等因素，链轮容易疲劳损坏，时常造成链条传动不畅，加大功率消耗，加速链条和链轮的磨损，链条易绷断，甚至发生事故，不利于安全生产，影响染整工艺流程的正常配套运行，维修费用高，增加了使用成本。

而且，现有整纬机是使用多个直辊、弯辊通过调节织物行程来对织物畸变进行矫正，一方面，现有整纬机无法对局部区域、小片段及不规律的纬斜/花形歪斜及纬弯/花形弯曲进行矫正，而且矫正量也无法精准微调，导致矫正精度低，无法达到全幅织物精细化、精准矫正；另一方面，现有整纬机由于需要通过多个直辊、弯辊对织物进行矫正，机械结构较为复杂，调节行程也较长，属于较大延时的系统，响应慢，不利于实时矫正控制，无法高精度整纬，产品质量难以提高；再一方面，现有整纬机由于全幅对织物施加张力，过大或过小都会造成整纬机内的织物过度牵伸或堆布，因此容易出现织物过度牵伸和卷边的现象；另外，现有整纬机对一些延伸性大、受外力极易变形的针织物、结构疏松的织物如雪纺等，也不能有效矫正，应用范围小。针对这些问题，目前尚无解决方案。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种不仅能对局部区域、小片段及不规律的纬斜/花形歪斜及纬弯/花形弯曲进行有效矫正，而且矫正量可精准微调，能实现实时矫正、响应速度快、矫正精度高、不会出现过度牵伸或堆布、应用范围广的织物纹理及花形矫正方法。同时，本发明还提供一种整纬机，该整纬机能对局部区域、小片段及不规律的纬斜/花形歪斜及纬弯/花形弯曲进行矫正，矫正量可精准微调，能实现实时矫正，响应速度快，矫正精度高，不会出现过度牵伸或堆布，结构简单，使用成本低，适用范围广。

为解决上述技术问题，本发明采用这样一种织物纹理及花形矫正方法，采用矫正辊对织物纹理及花形进行矫正，所述矫正辊包括轴和套装在轴上的至少三个套筒，每个套筒由电控制器控制独立旋转，该方法包括以下步骤：

（1）将所述矫正辊沿织物幅向布置，且各套筒与织物接触；

（2）根据织物纬纱或花形畸变状况，电控制器控制位于纬纱或花形畸变区域的套筒转速和/或旋转方向，对纬纱或花形畸变进行矫正。

作为本发明的一种优选实施方式，该方法还包括在步骤（1）之后并且在步骤（2）之前，检测机构采集运行中织物的纬纱、花形状况数据，并把采集到的数据传输给电控制器的步骤。

作为本发明的一种优选实施方式，步骤（2）具体是：根据织物纬斜/花形歪斜及纬弯/花形弯曲的方向、幅向变异的区域位置以及变异量执行如下控制，

（2－1）当织物的纬斜/花形歪斜或者纬弯/花形弯曲方向与织物运行方向一致时，电控制器依据纬纱或花形变异量对应地减小相应畸变区域的套筒转速和/或电控制器改变位于纬纱或花形畸变区域的套筒转向，对纬斜/花形歪斜或者纬弯/花形弯曲进行矫正；

（2－2）当织物的纬斜/花形歪斜或者纬弯/花形弯曲方向与织物运行方向相反时，电控制器依据纬纱或花形变异量对应地加快相应畸变区域的套筒转速，对纬斜/花形歪斜或者纬弯/花形弯曲进行矫正。

为解决上述技术问题，本发明采用这样一种整纬机，包括若干个矫正辊、检测织物纹理及花形的检测机构以及电控制器，所述矫正辊安装在整纬机的机架上且沿织物幅向布置，检测机构与电控制器连接，矫正辊受控于电控制器，所述矫正辊包括轴和套装在轴上的至少三个套筒，每个套筒由电控制器控制独立旋转。

作为本发明的一种优选实施方式，所述轴的两端固定安装在整纬机的机架上，每个套筒通过轴承转动地套装在轴上，每个套筒由相应的驱动机构驱动转动，各驱动机构受控于电控制器。

作为本发明的一种优选实施方式，所述轴的两端固定安装在整纬机的机架上，沿轴长度方向排布至少三个外转子电机，各外转子电机的外转子通过轴承转动地套装在轴上且作为独立旋转的各套筒，各外转子电机受控于电控制器。

作为本发明的一种优选实施方式，所述矫正辊有2～8个，套装在轴上的套筒有3～50个。

作为本发明的一种优选实施方式，所述套筒的外周全部或部分涂覆或者设置有摩擦材料层。

作为本发明的一种优选实施方式，所述检测机构包括工业相机或光电传感器，工业相机或光电传感器与电控制器连接，所述检测机构设置在矫正辊的进布侧和/或出布侧。

作为本发明的一种优选实施方式，所述矫正辊还包括矫正直辊和/或矫正弯辊，所述电控制器是具有人机操作界面的数字控制器或者嵌入式工业控制器或者工控机或者PLC可编程控制器。

采用上述技术方案后，本发明具有以下有益效果：

本发明优选采用一种矫正辊包括轴和套装在轴上的至少三个套筒，每个套筒由电控制器控制独立旋转，根据织物纬纱或花形畸变状况，电控制器控制位于纬纱或花形畸变区域的套筒转速和/或旋转方向，对纬纱或花形畸变进行矫正。工作时，将织物幅向矫正区域分段细化，通过电控制器控制位于纬纱或花形畸变区域的套筒转速和/或旋转方向，对局部区域、小片段及不规律的纬斜/花形歪斜及纬弯/花形弯曲进行有效矫正，并且在矫正时，矫正量可单个独立精准微调，响应速度快，调速范围大，矫正精度高，可以很好地矫正在纺织品某一部位的局部纬斜/花形歪斜或者纬弯/花形弯曲、没有规律形状的错综复杂的纬斜/花形歪斜或者纬弯/花形弯曲以及全幅直线、弧形、吊角纬斜/花形歪斜或者纬弯/花形弯曲等；而且，对织物的组织结构参数、纬纱的偏移量无指定要求，可以完成现有直辊、弯辊无法矫正的纬斜/花形歪斜及纬弯/花形弯曲。

本发明能仅针对织物畸变部分实施与之相适应的矫正张力，因此不会出现过度牵伸或堆布，避免了现有整纬机全幅对织物施加张力，导致因张力过大或过小造成整纬机内的织物过度牵伸或堆布，出现织物过度牵伸和卷边的问题。

本发明能矫正现有直辊、弯辊无法矫正的延伸性大、受外力极易变形的针织物，结构疏松的织物，如雪纺等，应用范围广。针织物纬斜/弯斜是线圈偏离垂直于织物纵行的直线，即针织物串联在一起的横列线圈离开了平衡状态，现有整纬机通常将织物全幅矫正，但无法达到有效矫正的目的。而本发明可以在针织物的横列线圈弯斜的起始部位，也仅仅只需要在线圈弯斜状态起始部位加速或降低该区域的套筒线速度，使其恢复垂直于织物纵行直线，与起始部位串联在一起其他线圈弯斜也会顺势获得矫正。

本发明优选采用一种矫正辊包括轴和套装在轴上的至少三个套筒，其具有极低的延迟，更快的响应时间，更佳的性能；完全避免了现有技术机械结构较复杂、调节行程较长、属于较大延时系统、响应慢的属性。本发明克服了现有技术的瓶颈，可针对小片段、不规律等畸变状况进行实时矫正。

本发明能按需要控制各套筒的线速度，在织物的幅向可以形成多种线速度组合，矫正纬斜/花形歪斜或者纬弯/花形弯曲时，对织物是否居中以及织物的门幅无要求，能自适应织物矫正时的进布状态，使用方便。而现有技术中的直辊、弯辊，若织物门幅小于直辊、弯辊工作宽度，矫正效率则相应下降，矫正效果大幅下降，而且，织物进入现有整纬机必须处于良好的居中状态，否则弯辊会相反地成倍加大变形程度。因此，本发明无限制性应用条件，极大地优化了整纬工作条件。

本发明只需要对所有的套筒同时增加或减小同一速度增量，就改变了矫正辊的线速度，从而获得工艺要求的整纬张力，非常有利于实现高精度织物。对比现有技术的低弹机织物整纬时，调节直辊的角度后，全幅向内的织物不再全部包覆直辊，会出现织物悬垂，无法准确矫正纬斜/纬弯，因此，本发明应用范围更广。

本发明结构简单、合理，使用成本低，安装便利，操作简便，维护方便，可靠性高。

附图说明

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

图1为本发明中整纬机的第一种结构示意图。

图2为图1的侧视示意图。

图3为本发明中整纬机的第二种结构示意图。

图4为本发明中整纬机的第三种结构示意图。

图5为本发明中矫正辊的一种结构示意图。

图6为图5的主视示意图。

图7为图6中沿A－A线的剖面示意图。

图8为本发明中矫正辊的另一种结构示意图。

具体实施方式

参见图1至图8，一种织物纹理及花形矫正方法，采用矫正辊对织物纹理及花形进行矫正，所述织物纹理主要指织物纬纱状态信息，所述矫正辊包括轴和套装在轴上的至少三个套筒，每个套筒由电控制器控制独立旋转，该方法包括以下步骤：

（1）将所述矫正辊沿织物10幅向布置，且各套筒与织物10接触；

（2）根据织物纬纱或花形畸变状况，电控制器控制位于纬纱或花形畸变区域的套筒转速和/或旋转方向，对纬纱或花形畸变进行矫正。

作为本发明的一种优选实施方式，该方法还包括在步骤（1）之后并且在步骤（2）之前，检测机构采集运行中织物10的纬纱、花形状况数据，并把采集到的数据传输给电控制器的步骤。另外，在步骤（1）中，各套筒优选受控于电控制器以同一转速主动转动并牵引织物，当然也可以被动的由织物带动转动。

作为本发明的一种优选实施方式，步骤（2）具体是：根据织物纬斜/花形歪斜及纬弯/花形弯曲的方向、幅向变异的区域位置以及变异量执行如下控制，

（2－1）当织物的纬斜/花形歪斜或者纬弯/花形弯曲方向与织物运行方向一致时，电控制器依据纬纱或花形变异量对应地减小相应畸变区域的套筒转速，纬纱或花形变异量与套筒转速减小量是单调递增关系，即变异量越大，则套筒降速越大，和/或电控制器改变位于纬纱或花形畸变区域的套筒转向例如反转，使纬纱弯斜的相应部分“滞后”，从而恢复纬纱与经纱在全幅内的垂直相交，对纬斜/花形歪斜或者纬弯/花形弯曲进行矫正；

（2－2）当织物的纬斜/花形歪斜或者纬弯/花形弯曲方向与织物运行方向相反时，电控制器依据纬纱或花形变异量对应地加快相应畸变区域的套筒转速，使纬纱弯斜的相应部分“超前”，从而恢复纬纱与经纱在全幅内的垂直相交，对纬斜/花形歪斜或者纬弯/花形弯曲进行矫正。

参见图1至图8，一种整纬机，包括若干个矫正辊、检测织物纹理及花形的检测机构以及电控制器，所述矫正辊安装在整纬机的机架8上且沿织物10幅向布置，检测机构与电控制器连接，矫正辊受控于电控制器，所述矫正辊包括轴1和套装在轴1上的至少三个套筒2，每个套筒2由电控制器控制独立旋转。在本发明中，所述套筒2可以是空心圆柱形状，也可以是导布轮、滚筒、滚轮等形状；每个套筒2的外径优选均相同。

作为本发明的一种优选实施方式，如图5、6、7所示，所述轴1的两端固定安装在整纬机的机架8上，每个套筒2通过轴承3转动地套装在轴1上，每个套筒2由相应的驱动机构4驱动转动，各驱动机构4受控于电控制器；在本发明中，所述驱动机构4优选包括电机4－1和传动带例如皮带或同步带传动机构4－2，也可以是电机4－1和链条传动机构或者齿轮传动机构或者摩擦传动机构，摩擦传动机构包括摩擦轮，套筒由电机通过摩擦轮驱动转动，图中未示，在实施时，电机4－1固定安装在整纬机的机架8上，在套筒2的一端开设有皮带槽2－1，皮带或同步带置于皮带槽2－1内，各电机4－1的电机控制驱动器通过有线或无线与电控制器连接。整纬机启动后，电控制器可通过各驱动机构4控制各套筒2以不同转速或同一转速运行。

作为本发明的一种优选实施方式，如图1、3、8所示，所述轴1的两端固定安装在整纬机的机架8上，沿轴1长度方向排布至少三个外转子电机5，各外转子电机5的外转子通过轴承3转动地套装在轴1上且作为独立旋转的各套筒2，各外转子电机5受控于电控制器，在实施时，各外转子电机5通过有线或无线与电控制器连接。整纬机启动后，电控制器可通过各外转子电机5控制各外转子以不同转速或同一转速运行。

作为本发明的一种优选实施方式，套筒2被动的由织物带动转动，所述轴1的两端固定安装在整纬机的机架8上，每个套筒2与轴1之间可分别设置制动器，制动器优选磁粉制动器，磁粉制动器主要由内转子、外转子、激磁线圈及磁粉组成，图中未示。工作时，电控制器对激磁线圈施加控制电压，工作介质磁粉在磁力线作用下形成磁粉链，把内转子、外转子联接起来，从而达到产生制动扭矩，且不同的激励电压，可产生不同的制动扭矩，即依靠阻尼该套筒2的转动来矫正与织物10运行方向一致的纬斜/纬弯。

作为本发明的一种优选实施方式，如图3至图8所示，所述矫正辊有2～8个，套装在轴1上的套筒2有3～50个，最优选为5～20个。

作为本发明的一种优选实施方式，所述套筒2的外周全部或部分涂覆或者设置有摩擦材料层，摩擦材料层优选采用摩擦系数较大的材料例如橡胶等制成。

作为本发明的一种优选实施方式，所述检测机构包括工业相机9或光电传感器，图中未示光电传感器，工业相机9或光电传感器与电控制器连接，所述检测机构设置在矫正辊的进布侧和/或出布侧，本发明优选在矫正辊的进布侧和出布侧均设置检测机构，如图1～4所示。工作时，工业相机9采集运行中织物10纹理及织物花形数据，并实时将数据传输给电控制器；电控制器根据这些采集到的数据，计算确定织物纬斜/花形歪斜及纬弯/花形弯曲变异方向、幅向变异的区域位置以及变异量的矫正参数，并依据该矫正参数，对与幅向变异的区域位置相关联的套筒按幅向变异量的分布，分别调整各套筒转速和/或套筒转向，从而完成畸变区域的纬斜/花形歪斜或者纬弯/花形弯曲进行矫正。

作为本发明的一种优选实施方式，如图4所示，所述矫正辊还可包括常规的矫正直辊6和/或矫正弯辊7。参见图1、2所示，本发明整纬机可采用一根设置有轴1和套筒2的矫正辊，其余为导布辊11；也可以采用三根设置有轴1和套筒2的矫正辊，其余为导布辊11，如图3所示，图3未示导布辊11；也可以是既有设置轴1和套筒2的矫正辊，还有常规的矫正直辊6、矫正弯辊7，如图4所示。所述电控制器是具有人机操作界面的数字控制器例如DDC数字控制器或者嵌入式工业控制器或者工控机或者PLC可编程控制器，图中未示电控制器。

经过测试，本发明能对局部区域、小片段及不规律的纬斜/花形歪斜及纬弯/花形弯曲进行精准矫正，响应速度快，没有出现过度牵伸或堆布，应用范围广，结构合理、简单，可靠性高，取得了良好的效果。