一种仿交并花式色纺纱制作用控制装置及方法与流程

1.本发明涉及色纺纱技术领域，具体为一种仿交并花式色纺纱制作用控制装置及方法。


背景技术：

2.色纺纱，就是先将纤维染成有色纤维，然后将两种或两种以上不同颜色的纤维经过充分混合后，纺制成具有独特混色效果的纱线。
3.而现有的色纺纱装置实用性差，且纺纱结束后的色纺纱常常会因为强度和光泽问题而报废，不能在纺纱过程中及时调整，避免过度浪费原材料。因此，设计纱线检测和捻度调整的一种仿交并花式色纺纱制作用控制装置及方法是很有必要的。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种仿交并花式色纺纱制作用控制装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种仿交并花式色纺纱制作用控制装置及方法，包括底座，其特征在于：所述底座的上方右侧轴承连接有导料辊，所述导料辊的左侧固定安装有导料机构，所述导料机构的左侧固定安装有加捻机构，所述加捻机构的左侧固定安装有结合机构，所述结合机构的左侧固定安装有出料机构，所述出料机构的左侧固定安装有收集槽，所述导料机构的左侧固定安装有张力传感器，所述加捻机构和结合机构之间的间隙外侧固定安装有拍照单元，所述结合机构与出料机构之间的间隙外侧固定安装有光泽度测量仪，所述收集槽的外侧固定安装有色差测量仪。
6.根据上述技术方案，所述仿交并花式色纺纱制作用控制方法包括捻度计算模块、强度检测模块和光泽度检测模块，所述捻度计算模块与强度检测模块和光泽度检测模块均为电连接；
7.所述捻度计算模块用于对纱线的捻度进行计算，所述强度检测模块用于对纱线的强度进行检测，所述光泽度检测模块用于对纱线的光泽度进行检测。
8.根据上述技术方案，所述捻度计算模块包括有图像分析模块，所述图像分析模块电连接有色差检测模块，所述色差检测模块电连接有色差测量仪，所述图像分析模块与拍照单元为电连接；
9.所述图像分析模块用于对拍照单元记录的图像进行分析，从而为捻度和纱线的变形检测提供依据；所述色差检测模块用于对色纺纱的颜色进行检测。
10.根据上述技术方案，所述强度检测模块电连接有形变检测模块，所述形变检测模块与张力传感器为电连接，所述光泽度检测模块包括光泽度分析模块，所述光泽度分析模块与光泽度测量仪为电连接；
11.所述形变检测模块用于对纱线的形变进行检测和分析，所述光泽度检测模块用于根据纱线的光泽度和捻度进行分析，从而使纱线符合使用要求，所述光泽度分析模块用于
对光泽度测量仪的测量数据进行分析。
12.根据上述技术方案，所述仿交并花式色纺纱制作用控制方法的运行步骤如下：
13.s1、先将纱线引入装置内部，并进行调试，使其能正常生产；
14.s2、随后利用拍照单元对成形后的纱进行记录，同时对图像中纱线进行分析，将分析得到的数据上传；
15.s3、再根据图像分析模块得到的数据对纱线成形后的捻度进行计算；
16.s4、利用张力传感器对纱线的张力进行记录，同时图像分析模块对该张力下的纱线变形程度检测，随后确定该纱线的强度；
17.s5、利用光泽度检测模块对纱线的光泽度进行检测，利用光泽度分析模块对检测的数据进行记录，并进行实时分析；
18.s6、通过色差测量仪，将纱线的色差进行测量并将数据上传；
19.s7、将纱线的光泽度、强度、色差进行上传，并进行分析，确定纱线原料是否存在问题。
20.根据上述技术方案，所述s2中，将拍照单元记录的图像灰度化，随后将纱线的捻回数量进行清点，同时利用图像的像素数量对该捻回段的长度进行分析，确定该段纱线数量的长度；
21.所述s3中，根据图像分析出的纱线捻回数、该纱线捻回段的长度得出该纱线的捻度，捻度t
t
：
[0022][0023]
式中，n为试样的捻回数总和，c为试样的捻回长度，d为检测次数。
[0024]
根据上述技术方案，所述s4包括如下步骤：
[0025]
s41、将纱线进行取样，并对纱线持续施加拉力；
[0026]
s42、当纱线断裂时，利用张力传感器(11)将断裂时的张力进行记录；
[0027]
s43、纱线断裂时的张力即为纱线的断裂应力；
[0028]
s44、随后利用断裂应力计算出纱线的断裂强度；
[0029]
断裂强度t为：
[0030][0031]
式中，f为断裂应力，r为纱线的半径，在一定范围内，捻度越大纱线的断裂强度越大，当超过这个范围时，断裂强度反而会随着捻度的增大而减小。
[0032]
根据上述技术方案，所述s5中，根据不同的入射角时测出的反射率数值，能够得出平均光泽度p，虽然纱线的光泽度取决于反射率，但是并不是反射率高的物体光泽度就高，它与测量角度和标准板的准确的有关，因此光泽度p为：
[0033][0034]
式中，θn为入射角，pn为反射率数值，n为检测次数，k为反射率的修正系数，测量时
所选入射角角度不同，结果也不同，入射角越大，镜面反射率越大，光泽度越高；反之亦然，由此可见，光泽高低不仅取决于物体的表面特性，而且取决于测量的角度，捻度会影响纱线的捻回角，因此捻度大的纱线丝光后光泽较好，但对强力有影响，捻度小的纱线丝光后光泽略差，但强力高。
[0035]
根据上述技术方案，所述s6中，利用色差测量仪对纱线进行色差检测，当纱线与标准试样的色差等级差小于四级时，这时通过调整捻度能够对色差进行修正，捻度会影响纱线的色差，捻度的大小会影响成纱结构的紧密程度，捻度偏小，纱体颜色会偏浅，而捻度偏大，纱体颜色会偏深，当纱线与试样的色差等级大于四级时，则纱线的原料存在问题。
[0036]
根据上述技术方案，所述s7中，当色差等级小于四级时，且纱线颜色浅时，能够提高纱线的捻度，进一步提升纱线的颜色深度，同时提高了该纱线的强度以及光泽度，随后再次执行s4-s6，若色差、光泽、强度都满足使用要求，则能够排产，若还有某项指标不满足要求，则纱线原料存在问题。
[0037]
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，通过拍照单元对加捻的纱线进行记录，随后根据图像所得到的信息，得出纱线的捻度，同时利用张力传感器对纱线的强度进行估算，通过光泽度测量仪得出纱线的光泽度并对纱线的总体光泽进行估算，最后通过色差测量仪得出纱线与样板的色差
附图说明
[0038]
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
[0039]
图1是本发明的整体正面剖视结构示意图；
[0040]
图2是本发明的模块示意图；
[0041]
图中：1、底座；2、纱线；3、导料辊；4、导料机构；5、加捻机构；6、结合机构；7、出料机构；8、收集槽；9、拍照单元；10、光泽度测量仪；11、张力传感器；12、色差测量仪。
具体实施方式
[0042]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0043]
请参阅图1-2，本发明提供技术方案：一种仿交并花式色纺纱制作用控制装置及方法，包括底座1，其特征在于：底座1的上方右侧轴承连接有导料辊3，导料辊3的左侧固定安装有导料机构4，导料机构4的左侧固定安装有加捻机构5，加捻机构5的左侧固定安装有结合机构6，结合机构6的左侧固定安装有出料机构7，出料机构7的左侧固定安装有收集槽8，导料机构4的左侧固定安装有张力传感器11，加捻机构5和结合机构6之间的间隙外侧固定安装有拍照单元9，结合机构6与出料机构7之间的间隙外侧固定安装有光泽度测量仪10，收集槽8的外侧固定安装有色差测量仪12。
[0044]
仿交并花式色纺纱制作用控制方法包括捻度计算模块、强度检测模块和光泽度检测模块，捻度计算模块与强度检测模块和光泽度检测模块均为电连接；
[0045]
捻度计算模块用于对纱线的捻度进行计算，强度检测模块用于对纱线的强度进行检测，光泽度检测模块用于对纱线的光泽度进行检测。
[0046]
捻度计算模块包括有图像分析模块，图像分析模块电连接有色差检测模块，色差检测模块电连接有色差测量仪，图像分析模块与拍照单元9为电连接；
[0047]
图像分析模块用于对拍照单元9记录的图像进行分析，从而为捻度和纱线的变形检测提供依据；色差检测模块用于对色纺纱的颜色进行检测。
[0048]
强度检测模块电连接有形变检测模块，形变检测模块与张力传感器11为电连接，光泽度检测模块包括光泽度分析模块，光泽度分析模块与光泽度测量仪10为电连接；
[0049]
形变检测模块用于对纱线的形变进行检测和分析，光泽度检测模块用于根据纱线的光泽度和捻度进行分析，从而使纱线符合使用要求，光泽度分析模块用于对光泽度测量仪10的测量数据进行分析。
[0050]
仿交并花式色纺纱制作用控制方法的运行步骤如下：
[0051]
s1、先将纱线2引入装置内部，并进行调试，使其能正常生产；
[0052]
s2、随后利用拍照单元9对成形后的纱进行记录，同时对图像中纱线2进行分析，将分析得到的数据上传；
[0053]
s3、再根据图像分析模块得到的数据对纱线2成形后的捻度进行计算；
[0054]
s4、利用张力传感器11对纱线2的张力进行记录，同时图像分析模块对该张力下的纱线2变形程度检测，随后确定该纱线2的强度；
[0055]
s5、利用光泽度检测模块对纱线的光泽度进行检测，利用光泽度分析模块对检测的数据进行记录，并进行实时分析；
[0056]
s6、通过色差测量仪，将纱线的色差进行测量并将数据上传；
[0057]
s7、将纱线的光泽度、强度、色差进行上传，并进行分析，确定纱线原料是否存在问题。
[0058]
s2中，将拍照单元记录的图像灰度化，随后将纱线的捻回数量进行清点，同时利用图像的像素数量对该捻回段的长度进行分析，确定该段纱线数量的长度；
[0059]
s3中，根据图像分析出的纱线捻回数、该纱线捻回段的长度得出该纱线的捻度，捻度t
t
：
[0060][0061]
式中，n为试样的捻回数总和，c为试样的捻回长度，d为检测次数。
[0062]
s4包括如下步骤：
[0063]
s41、将纱线进行取样，并对纱线持续施加拉力；
[0064]
s42、当纱线断裂时，利用张力传感器11将断裂时的张力进行记录；
[0065]
s43、纱线断裂时的张力即为纱线的断裂应力；
[0066]
s44、随后利用断裂应力计算出纱线的断裂强度；
[0067]
断裂强度t为：
[0068][0069]
式中，f为断裂应力，r为纱线的半径，在一定范围内，捻度越大纱线的断裂强度越
大，当超过这个范围时，断裂强度反而会随着捻度的增大而减小。
[0070]
s5中，根据不同的入射角时测出的反射率数值，能够得出平均光泽度p，虽然纱线的光泽度取决于反射率，但是并不是反射率高的物体光泽度就高，它与测量角度和标准板的准确的有关，因此光泽度p为：
[0071][0072]
式中，θn为入射角，pn为反射率数值，n为检测次数，k为反射率的修正系数，测量时所选入射角角度不同，结果也不同，入射角越大，镜面反射率越大，光泽度越高；反之亦然，由此可见，光泽高低不仅取决于物体的表面特性，而且取决于测量的角度，捻度会影响纱线的捻回角，因此捻度大的纱线丝光后光泽较好，但对强力有影响，捻度小的纱线丝光后光泽略差，但强力高。
[0073]
s6中，利用色差测量仪对纱线进行色差检测，当纱线与标准试样的色差等级差小于四级时，这时通过调整捻度能够对色差进行修正，捻度会影响纱线的色差，捻度的大小会影响成纱结构的紧密程度，捻度偏小，纱体颜色会偏浅，而捻度偏大，纱体颜色会偏深，当纱线与试样的色差等级大于四级时，则纱线的原料存在问题。
[0074]
s7中，当色差等级小于四级时，且纱线颜色浅时，能够提高纱线的捻度，进一步提升纱线的颜色深度，同时提高了该纱线的强度以及光泽度，随后再次执行s4-s6，若色差、光泽、强度都满足使用要求，则能够排产，若还有某项指标不满足要求，则纱线原料存在问题。
[0075]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0076]
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。