运行梳理机的方法、梳理机和纺纱准备设备与流程

本发明涉及一种运行梳理机的方法、梳理机和纺纱准备设备。

背景技术：

1、在制造纱线时，纺纱准备车间的纤维条中的结团的数量是一种决定性的品质标准。结团理解为在棉花收获、轧棉过程和棉花机械处理期间产生的打结的纤维的积聚处。在这里，壳粒结团和纤维结团之间存在区别。壳粒结团在一片种皮与纤维相连时产生。纤维结由短纤维的积聚产生，这些短纤维在梳理过程之后在并条机或粗纱机中收缩成打结处或密集处。在随后的纺纱过程中，结团导致纱线中色彩分布不均匀，这是不期望的。此外，纤维打结处同样导致纱线品质下降，必须去除其中各个干扰位置。下文中，结团的概念是壳粒结团、短纤维积聚处和纤维打结处的总括。

2、根据现有技术已知，这样改变梳理机的设定，使得结团数量最小化。不过，这些设定也根据原材料发生变化，从而操作员必须相当有经验才能实现最优结果。

3、ep 0409772a1公开了一种在梳理机出口处确定结团数量的方法，其中，同时测量纤维堆。如果测量值偏离预设的额定值，则首先尝试通过重新设定精清棉机来改善相应的值。如果这没成功，那么需要改变混合比，这需要通过操控拆包机实现并且最后也影响棉包存储。在该方法中，测量结团数量和纤维堆的各个参数并且为结团数量或纤维堆的各个参数单独分配新的梳理机设定。通过特定的梳理机设定，一方面可以减少结团数量，或者另一方面可以通过另一种梳理机设定改变纤维堆。在此可能发生的是，通过改变调整参数、比如梳理机设定(梳理速度、梳理间隙)，虽然明显减少了结团数量，但同时会使纤维堆发生显著的负面变化，反过来也是一样。此外，在已知的方法中得出，两个单独测量参数的改善(即结团数的减少和纤维堆的改善)无法在梳理机本身上实现，而是要改变混合比。

4、de 19651893b4规定，结团数量的测量值和纤维长度或纤维缩短的测量值彼此关联，从而与已知的方法不同，实现结团数量尽可能的减少并且同时实现尽可能少的纤维损伤(纤维缩短)。结团数量和纤维长度的测量值组合在一起并且用于调节干预。这样以特别有利的方式实现优化。缺点在于，必须手动从梳理后的纤维条取出部分纤维，这使过程变得麻烦。在分析这部分并且改变梳理机设定之前，产生了大量可能品质很差的纤维材料。

技术实现思路

1、本发明的任务在于，如下地改进运行梳理机的方法或梳理机：操作员根据原材料获得梳理机的最优的设定，利用该设定，结团最少化和/或节能的运行方法是可能的。在这里，结团的概念是壳粒结团、短纤维积聚处和纤维打结处的总括。

2、本发明涉及一种运行梳理机的方法，其中，将带针布的转动的锡林和固定的或环绕的梳理元件之间的纤维束松解成单根纤维、定向并且清洁。在此产生的纤维层由锡林转移到道夫并且随后变成一根纤维条。

3、本发明包含如下技术教导：由操作员将原材料和产量输入带有操作单元的梳理机控制装置中，并且梳理机控制装置确定参考锡林转速。操作员可以启动优化程序，可以借助优化程序使梳理机在结团优化和/或能量优化运行方式之间运行。在这种情况下，梳理机控制装置执行测量序列，其中，多个传感器在锡林转速不同时在各个预定的持续时间内探测纤维层中的结团数量并且同时确定梳理机的驱动功率，其中，传感器的数据和在此确定的驱动功率被传递给纺纱准备车间的上级的控制装置。借助这些数据，在上级的控制装置内借助数学算法向操作员建议梳理机在不同品质类别下的运行方式。

4、操作员可以根据不同的品质类别，选择让梳理机结团优化地、能量优化地运行或以两种运行方式的混合运行。该方法的优点在于，上级的控制装置可以借助数学算法处理来自各个传感器的大量数据。而传感器的计算机针对各自的磁道宽度并行处理图像数据并且将这些图像数据转发给梳理机的上级的控制装置并且转发给纺纱准备设备的控制装置。处理速度在并行处理大量数据时提高并且梳理机的设定更快速地进行，而不会处理过多结团数提高的纤维，或者梳理机不会消耗过多能量。只要技术上可行并且参考锡林转速已经处于极限值，就可以仅在高于该参考锡林转速时或仅在低于该参考锡林转速时执行自动的测量序列。例如，在由于要处理的纤维材料或者由于纺纱工序中的湿热的气候条件导致运行温度高时，，仅以低于参考锡林转速的转速执行测量序列是合理的，因为提高锡林转速导致温度进一步升高并且必须为此往回调控梳理间隙。

5、备选地，不同的锡林转速可以高于和低于参考锡林转速，从而针对参考锡林转速附近的不同的转速范围确定结团数量和能耗。

6、在这种情况下，不同的锡林转速在参考锡林转速上下处于相同的锡林转速间距。尤其是在仅有少量数据可用时，锡林转速的等距提高了处理速度和评估数据时的精确度。

7、通过使用于测量的持续时间在锡林转速不同的情形中是相同的，可以使用简化的数学算法。

8、如果将新的原材料喂入梳理机或者更换针布或者梳理机的基础设定不同，则在每个锡林转速下多次进行确定结团和驱动功率的测量，其中，单次测量的持续时间(t)相加得到总的持续时间(t)。

9、梳理机条中的结团数量或能量优化的运行方式可以通过如下方式进一步改善，即梳理机的控制装置构造用于在梳理机的不同温度下自动设定梳理间隙。这意味着，在梳理机的温度升高但是转速相同时，虽然锡林膨胀但梳理间隙仍保持恒定。由于在梳理机温度不同的情况下梳理间隙保持相同，所以无论哪种运行方式(能量优化或结团优化)，总是与梳理机温度无关地实现尽可能少的结团。

10、根据梳理机控制装置的配置和纺纱准备设备的控制装置的配置，可以在至少一个梳理机的控制装置上或者纺纱准备设备的控制装置上启动优化程序。

11、通过使优化程序的结果被纺纱准备设备的控制装置传递给至少一个梳理机的操作单元，操作员可以手动确认品质类别的选择。由此，尤其在数据基础不充分或各个控制单元之间发生数据传输错误时可以通过操作员的经验避免错误启动。

12、备选地，在由操作员选择了品质类别并确认之后，可以通过纺纱准备设备的控制装置获得优化程序的结果，从而纺纱准备设备的所有梳理机以选择好的运行方式自动启动。

13、通过使操作员可以借助优化程序的启动直接选择至少一个梳理机是结团优化地还是能量优化地运行，在数据分类或聚类时参考选择的运行方式进行更高的加权。

14、按照本发明的梳理机具有用于纤维束的喂入侧，其中，梳理机构造成借助至少一个刺辊将纤维束输送给转动的锡林，其中，纤维束在固定梳理元件和环绕的盖板条与锡林之间被松解成单根纤维、定向和清洁，并且在此产生的纤维层能从锡林转移到道夫，在道夫下游布置有用于将纤维层转换成纤维条的装置。

15、在此，梳理机具有至少三个传感器，这些传感器构造用于探测纤维层的结团或短纤维积聚处。此外，梳理机具有带操作装置的控制装置，借助该操作装置，操作员可以在输入原材料和产量之后，选择是否启动梳理机的优化程序，梳理机利用该优化程序以结团优化的和/或能量优化的运行方式运行。如果从操作员的角度看，预料到原材料品质较高并且生产的梳理机条中结团数较少，那么操作员可以直接选择能量优化的运行方式，从而纺纱准备车间的控制装置评估能量优化权重更高的数据。反之，操作员可以在原材料差或者含尘时直接选择结团优化的运行方式，从而纺纱准备车间的控制装置评估品质权重较高的数据。如果操作员经验较少或者还不能估计到结团数量，那么他可以启动优化模式，以便获得关于能量优化的或结团优化的运行方式的中性建议。备选地，也可以在纺纱准备车间的控制装置中进行这种选择。

16、随着优化模式的启动，至少一个梳理机以一测量序列启动，在该测量序列中，在梳理机设定不变且原材料不变的情况下仅检查设定值。如果原材料改变，那么梳理机启动多个测量序列，其中，所述至少三个传感器探测纤维层，例如道夫上的纤维层。传感器构造成借助于先前的校准在纤维层中至少探测结团或短纤维积聚处并且将这些数据传递给梳理机控制装置。梳理机控制装置同时并行监控驱动器的功耗并且将两组数据传递给纺纱准备车间的上级的控制装置。

17、在此，传感器可以设置在纤维网引导元件中，该纤维网引导元件在辊之间引导纤维层。然而，只要探测到锡林与纤维层集合喇叭口之间的扁平的纤维层的结团，传感器就也可以设置在任意其他位置。

18、梳理机优选构造成自动设定梳理间隙。因此，根据锡林转速进一步减少结团数量。在锡林转速较小且能耗也随之较小时，可以通过自动的梳理间隙设定减少梳理间隙，由此减少结团数量。

19、通过使梳理机构造成在转速不同的情形中确定能耗，梳理机可以以能量优化的运行方式、结团减少的运行方式或两种运行方式的混合来运行。

20、按照本发明的纺纱准备设备具有一个控制装置和多个梳理机，其中，控制装置构造用于以数学算法处理一个梳理机的、优选多个梳理机的数据，其中，在第一步骤中，将至少一个梳理机的数据聚类或分类以产生品质类别，并且在第二步骤中以回归模型进一步处理，其中，将数学算法的结果传递给每个梳理机以设定结团优化的和/或能量优化的设定。数学算法的优点在于数据以品质类别分组，随后通过回归模型将这些品质类别分配给最佳锡林转速。该方法即使在数据量很小的情况下也提供具有高概率的可靠结果。

21、由于通过k-means算法或模糊c-means算法或分等级的聚类分析确定聚类的第一步骤，能够将数据单义地分配给选择的品质类别。如果事先已经基于对原材料品质的了解选择了运行方式，那么由此可以影响数据分配的权重。

22、备选地，数据分组或分类的第一步骤可以通过半监督学习模型标签传播来确定，由此系统可以自我训练。

23、在第二步骤中，可以通过回归模型进一步处理分好类的数据，该回归模型设计为随机森林回归模型或多项式分类器或人工神经网络。在此，以优化的能耗实现结团数量到转速的分配。根据这些数学模型进行分配，即使在数据量很少时也提供具有高概率的良好结果。

24、如果将多个梳理机的数据在纺纱准备设备的控制装置中处理并且在第一步骤中相互比较，那么控制装置可以在已聚类或已分类的数据偏离预设的参考值时输出光学或声学警报信号。因此能够识别各个梳理机的错误设定并且随后纠正。