起皱过程性能跟踪和控制的制作方法

本公开涉及起皱，并且更具体地涉及跟踪起皱性能。

背景技术：

1、在薄纸制造过程中，纸张在加热的烘缸(称为杨克(yankee)或杨克烘缸)上干燥。起皱是将纸张冲击到硬刀片(称为刮刀或起皱刀片)的过程，从而沿纵向压缩纸张，产生折叠的纸张结构。起皱破坏了纸张中的大量纤维间结合，从而赋予薄纸特有的松厚性、拉伸性、吸收性和柔软性品质。

2、当起皱刮刀磨损时，必须换上新的刮刀。更换刀片的过程是薄纸机停机或生产损失的重要来源，因为更换刀片时无法生产起皱产品。

3、在正常操作中，起皱刮刀尖端在烘缸表面上的涂层中行进并且经历最小的平面外运动。然而，如果平面外运动的幅度变得足够高，则起皱刮刀将在纸张的上方和下方振荡，导致形成表现为横向(cd)缺陷的颤动。由于颤动而产生的纸张缺陷将在cd上出现多个孔或形成花边外观。

4、在剧烈颤动的情况下，刮刀将穿透杨克涂层，与烘缸表面直接接触。如果发生这种情况，可能会对烘缸表面造成潜在损坏，并导致金属表面出现水平凹槽。一旦烘缸表面受损，只能通过停产并重新打磨烘缸表面来进行修复。重新打磨是成本高昂的操作，因为会造成生产损失和工序成本，而且由于壁厚的减小会对容器压力等级产生负面影响，从而缩短烘缸的使用寿命。

5、起皱刮刀上的过度振动会导致颤动状况，这可能是由机械和操作或工艺条件引起的。机械振动源的示例包括压辊、泵、毛布、杨克滚筒轴承、刮刀固定装置的刚度不足等，以及由热不均匀性引起的烘缸圆度变形。一旦确定了机械振动源，纠正该问题的维护干预通常需要关闭设备，从而导致生产损失。相反，可能影响振动的操作实践或工艺条件可包括清洁造纸机用织物、改变造纸机用织物真空或喷淋器设置、改变干燥温度、改变器罩温度、使用蒸汽喷淋器、改变递纸辊压力、改变边缘喷射、改变刮刀类型和边缘斜面、接合清洁刀片、改变清洁或起皱刀片、纸张水分含量、涂层化学性、机器速度、基重、配料和加载压力，这些可以在不中断生产的情况下进行处理。

6、无论是哪种振动源，刮刀经历的过度振动都会导致颤动状况，从而影响产品质量、机器运行性能和资产价值。然而，杨克烘缸操作的动态特性可能在传感器信号中产生大的变化，而不会达到颤动状况。因此，与传统的磨损和故障检测相比，数据分析变得更加复杂。

技术实现思路

1、本公开总体上描述了一种跟踪与起皱过程相关联的数据的方法。特别地，本文的示例可降低在起皱过程中由一个或多个传感器生成的数据的复杂性。起皱数据复杂性的降低可有利于起皱机各部分的维护，并且可进一步促进起皱过程的高效操作和得到更高质量的最终产品。

2、这种方法的一个示例包括测量过程数据、向过程数据分配分数以及生成包括过程数据的指数分数。过程数据可包括振动数据，并且测量过程数据可包括使用一个或多个振动传感器测量起皱刀片的振动。向过程数据分配分数然后可包括向振动数据分配分数，其中所生成的指数分数至少包括振动数据的所分配的分数。此外，该方法可包括确定起皱刀片的平均振动值，其中平均振动值用于向振动数据分配分数。

3、在另一示例中，向振动数据分配分数包括将振动数据与先前振动数据进行比较。该方法还可包括将信号输出到显示器。在该方法中，先前振动数据可以与至少一个先前使用的起皱刀片相关联。该方法还可包括将先前振动数据减少到每个起皱刀片的单个值，并且还可包括将振动数据的标准偏差与先前振动数据的标准偏差进行比较，其中单个值是先前振动数据的标准偏差。

4、在另一示例中，将先前振动数据减少到每个起皱刀片的单个值包括通过将函数拟合到振动数据来生成经拟合的振动数据。该方法还可包括通过计算所测量的振动数据和经拟合的振动数据之间的差来生成去趋势函数，并且还可包括计算该去趋势函数的标准偏差。

5、在另一示例中，该方法包括向振动数据分配分数，可包括将振动数据与阈值进行比较。该方法还可包括使用振动数据与阈值之间的差向至少一个振动值分配分数，振动数据与所述阈值之间的较大差对应于较差分数。分数还可以与颜色相关联，其中颜色对应于振动数据与阈值之间的差。所生成的指数分数可包括振动数据的所分配分数以及至少一个其他分数。

6、在另一示例中，该方法包括对分配给振动数据的分数进行加权，其中分配给振动数据的分数基于操作者输入进行加权。该方法还可包括将指数分数与阈值进行比较，并且如果指数分数高于或低于阈值则输出信号。另外，该方法可包括使用分配给振动数据的分数来确定直到应当更换起皱刀片的时间长度。

7、在另一示例中，该方法包括使用所生成的指数分数来评估直到应当更换起皱刀片的时间长度。该方法还可包括使用指数分数来评估杨克烘缸的性能。该方法还可包括使用指数分数来防止损坏杨克烘缸。另外，该方法可包括使用指数分数来确定起皱过程的性能。

8、在另一示例中，所生成的指数分数包括来自选自由振动传感器、温度传感器、转速计、压力传感器、流量传感器、湿度传感器以及它们的任何组合组成的组中的一个或多个其他传感器的测量结果。该方法可包括将该一个或多个其他传感器的测量结果与阈值进行比较，并且当测量结果高于或低于阈值时输出信号。

9、在另一示例中，本公开涉及一种系统，该系统包括被配置为存储过程数据的存储器，其中过程数据包括振动数据。该系统还包括被配置为测量过程数据的一个或多个传感器，其中测量过程数据包括使用一个或多个振动传感器测量起皱刀片的振动数据。该系统还包括一个或多个处理器，该一个或多个处理器被配置为向过程数据分配分数，包括为振动数据分配振动分数；以及基于过程数据的分数和振动数据的振动分数生成指数分数。

10、在另一示例中，本公开涉及一种其上存储有指令的非暂态计算机可读存储介质，这些指令在被执行时使计算装置的一个或多个处理器测量过程数据，其中过程数据包括振动数据，并且其中测量过程数据包括使用一个或多个振动传感器测量起皱刀片的振动数据。这些指令还使该一个或多个处理器向过程数据分配分数，包括为振动数据分配振动分数；以及基于过程数据的分数和振动数据的振动分数生成指数分数。

技术特征：

1.一种跟踪与起皱过程相关联的数据的方法，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述过程数据还包括产品质量数据。

3.根据权利要求1至2中任一项或多项所述的方法，还包括：

4.根据权利要求3所述的方法，还包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其中输出所述信号包括当所述振动数据的所述标准偏差超过所述阈值时将所述信号输出到显示器。

6.根据权利要求4至5中任一项或多项所述的方法，其中向所述振动数据分配所述振动分数包括将所述振动数据与先前振动数据进行比较，其中所述先前振动数据与至少一个先前使用的起皱刀片相关联。

7.根据权利要求6所述的方法，还包括将所述先前振动数据减少到每个起皱刀片的单个值。

8.根据权利要求7所述的方法，还包括将所述振动数据的所述标准偏差与先前振动数据的标准偏差进行比较，其中所述单个值是所述先前振动数据的所述标准偏差。

9.根据权利要求7至8中任一项或多项所述的方法，其中将所述先前振动数据减少到所述每个起皱刀片的单个值包括：

10.根据权利要求6至9中任一项或多项所述的方法，还包括确定所述至少一个先前使用的起皱刀片的起始点和停止点，其中所述起始点对应于所述至少一个先前使用的起皱刀片的使用开始，并且所述停止点对应于所述至少一个先前使用的起皱刀片的使用结束。

11.根据权利要求1至10中任一项或多项所述的方法，其中所述振动数据包括在一个或多个频率下的振动数据。

12.根据权利要求1至11中任一项或多项所述的方法，还包括至少部分地基于所述振动数据来诊断杨克烘缸的一个或多个问题。

13.根据权利要求1至12中任一项或多项所述的方法，其中向所述振动数据分配所述振动分数还包括：

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述振动数据的所述振动分数与颜色相关联，其中所述颜色对应于所述振动数据与所述阈值之间的所述差。

15.根据权利要求1至14中任一项或多项所述的方法，其中所述指数分数包括所述振动数据的所述振动分数和所述过程数据的至少一个其他部分的至少一个其他分数的组合。

16.根据权利要求15所述的方法，还包括将所述至少一个其他分数与造纸过程和起皱刀片颤动中的一者或多者相关联。

17.根据权利要求15至16中任一项或多项所述的方法，其中所述至少一个其他分数是描述以下中的一者或多者的数据的分数：

18.根据权利要求15至17中任一项或多项所述的方法，其中生成所述指数分数包括

19.根据权利要求18所述的方法，还包括：

20.根据权利要求1至19中任一项或多项所述的方法，还包括：

21.根据权利要求1至20中任一项或多项所述的方法，还包括：

22.根据权利要求1至21中任一项或多项所述的方法，还包括使用所述指数分数来确定对杨克烘缸的性能的评估；以及

23.根据权利要求1至22中任一项或多项所述的方法，其中所述动作包括以下中的一者或多者：

24.根据权利要求1至23中任一项或多项所述的方法，其中所述一个或多个振动传感器位于起皱刀片的前侧和起皱刀片的后侧中的一者或多者上。

25.根据权利要求1至24中任一项或多项所述的方法，其中所述指数分数还包括来自一个或多个其他传感器的测量结果，所述一个或多个其他传感器包括以下中的一者或多者：

26.根据权利要求25所述的方法，还包括：

27.根据权利要求1至26中任一项或多项所述的方法，其中所述起皱刀片包括刮刀。

28.根据权利要求1至27中任一项或多项所述的方法，其中所述指数分数与第一造纸机相关联，并且其中所述方法还包括：

29.根据权利要求1至28中任一项或多项所述的方法，还包括将所述指数分数与一个或多个造纸机的平均指数分数进行比较。

30.根据权利要求1至29中任一项或多项所述的方法，其中所述一个或多个振动传感器生成所述振动数据，所述振动数据包括在造纸过程期间所述起皱刀片随时间的一系列左右变化测量结果。

31.一种系统，包括：

32.根据权利要求31所述的系统，其中所述一个或多个处理器被进一步配置为执行根据权利要求1至30中任一项或多项所述的方法。

33.一种其上存储有指令的非暂态计算机可读存储介质，所述指令在被执行时使计算装置的一个或多个处理器：

34.根据权利要求33所述的非暂态计算机可读存储介质，其中所述指令在被执行时还使所述一个或多个处理器执行根据权利要求1至30中任一项或多项所述的方法。

35.根据任一项前述权利要求所述的系统用于跟踪与起皱过程相关联的数据的用途。

技术总结
本公开涉及用于跟踪与起皱过程相关联的数据的技术。这些技术包括测量过程数据，其中该过程数据包括振动数据，并且其中测量过程数据包括使用一个或多个振动传感器测量起皱刀片的振动数据。这些技术还包括为该过程数据分配分数，包括为该振动数据分配振动分数。这些技术还包括基于该过程数据的该分数和该振动数据的该振动分数生成指数分数。

技术研发人员：W·A·冯德拉塞克,小G·S·福尔曼
受保护的技术使用者：埃科莱布美国股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15