本發(fā)明涉及紡織設備技術領域，具體是一種珍珠棉收卷處理方法及系統(tǒng)。

背景技術：

珍珠棉屬于一種柔軟布料，在生產收卷過程中，由于收卷輥安裝誤差，導向輥自身精度等問題造成珍珠棉偏置，導致收卷過程中珍珠棉各個區(qū)域的張力不一致，珍珠棉各個區(qū)域的疏松度差別很大。這就導致在收卷珍珠棉的過程中，由于收卷軸受力不均勻，兩邊緣的珍珠棉會往中間收緊，使得收卷起來的珍珠棉中間緊，兩邊松的狀態(tài)，這種狀態(tài)使得珍珠棉在存放過程中很容易變形，以致在使用過程中不能發(fā)揮出應有的功能。

技術實現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種珍珠棉收卷處理方法及系統(tǒng)，以解決珍珠棉收卷過程中的受力不均勻的問題，其中珍珠棉收卷處理方法包括：

根據(jù)珍珠棉的屬性，將其沿寬度方向劃分為三個區(qū)域，分別為左側邊緣區(qū)域、中間區(qū)域和右側邊緣區(qū)域，并分別對左側邊緣區(qū)域、中間區(qū)域和右側邊緣區(qū)域進行張力檢測，并獲取三個區(qū)域的張力值；

根據(jù)收卷軸上已收卷珍珠棉的體積獲取收卷軸的瞬時半徑，再結合中間區(qū)域檢測的初始張力值，實時調節(jié)收卷軸轉矩以使中間區(qū)域的珍珠棉保持恒張力；

將左側邊緣區(qū)域和右側邊緣區(qū)域檢測的珍珠棉張力值分別與中間區(qū)域檢測的珍珠棉張力值進行比較，若某側的比較差超過預設的閾值時，啟動預設 在該側邊緣區(qū)域的糾偏裝置對該側邊緣的珍珠棉進行糾偏以調節(jié)其張力。

進一步地，對左側邊緣區(qū)域、中間區(qū)域和右側邊緣區(qū)域進行張力檢測時，采用張力檢測裝置進行張力檢測，左側邊緣區(qū)域、中間區(qū)域和右側邊緣區(qū)域沿寬度方向的距離比例采用1:8:1。

進一步地，所述根據(jù)收卷軸上已收卷珍珠棉的體積獲取收卷軸的瞬時半徑包括：

根據(jù)珍珠棉寬度、厚度及已收卷珍珠棉的長度計算出已收卷珍珠棉瞬時體積；

根據(jù)已收卷珍珠棉瞬時體積及收卷軸的原體積計算收卷軸的瞬時半徑。

進一步地，所述啟動預設在該側邊緣區(qū)域的糾偏裝置對該側邊緣的珍珠棉進行糾偏以調節(jié)其張力包括：

根據(jù)珍珠棉的寬度，預先在左側邊緣區(qū)域和右側邊緣區(qū)域的下方分別設置糾偏裝置，珍珠棉與該兩糾偏裝置接觸，糾偏裝置通過對該側珍珠棉進行施加外力以平衡該測珍珠棉與中間區(qū)域珍珠棉的張力差。

本發(fā)明還提供一種珍珠棉收卷處理系統(tǒng)，包括收卷軸、張力檢測裝置、糾偏裝置、及中心控制器，其中；

所述收卷軸對珍珠棉進行收卷；

根據(jù)珍珠棉的屬性，沿其寬度方向上分別在左側邊緣、中間和右側邊緣三個位置設置張力檢測裝置，分別對左側邊緣區(qū)域、中間區(qū)域和右側邊緣區(qū)域珍珠棉進行張力檢測，并獲取三個區(qū)域珍珠棉的張力值；

中心控制器根據(jù)收卷軸上已收卷珍珠棉的體積獲取收卷軸的瞬時半徑，再結合中間區(qū)域檢測的初始張力值，實時調節(jié)收卷軸轉矩以使中間區(qū)域的珍珠棉保持恒張力；

中心控制器還將左側邊緣區(qū)域和右側邊緣區(qū)域檢測的珍珠棉張力值分別與中間區(qū)域檢測的珍珠棉張力值進行比較，若某側的比較差超過預設的閾值 時，啟動預設在該側邊緣區(qū)域的糾偏裝置對該側邊緣的珍珠棉進行張力調節(jié)。

進一步地，所述糾偏裝置包括螺紋輥及伺服電機，所述伺服電機與所述中心控制器連接；

所述三個張力檢測裝置均與所述中心控制器連接；所述中心控制器接收張力檢測的張力值并進行比較，根據(jù)比較結果控制所述伺服電機帶動所述螺紋輥轉動；

在收卷軸中間區(qū)域上方上設置長度檢測裝置，所述長度檢測裝置與所述中心控制器連接，用于檢測收卷軸上已收卷珍珠棉的長度，并根據(jù)珍珠棉的寬度及厚度，獲取收卷軸上已收卷珍珠棉的體積獲得收卷軸的瞬時半徑；

所述螺紋輥通過轉動在珍珠棉的邊緣處施加外力平衡珍珠棉收卷時產生的張力差。

進一步地，所述螺紋輥的螺紋方向為右旋；所述螺紋輥繞軸線順時針轉動時，所述螺紋輥往中間區(qū)域方向向珍珠棉施加外力；所述螺紋輥繞軸線逆時針轉動時，所述螺紋輥往邊緣方向向珍珠棉施加外力。

進一步地，左側邊緣區(qū)域與右側邊緣區(qū)域的所述螺紋輥位于同一軸上；所述螺紋輥所在軸線與收卷軸軸線平行。

本發(fā)明通過對珍珠棉進行劃分區(qū)域，針對不同區(qū)域進行張力檢測，使得中間區(qū)域通過調節(jié)收卷軸轉矩保持張力均衡，對極易變形的邊緣區(qū)域采用糾偏裝置對珍珠棉施加外力進行調節(jié)，使得在收卷過程中，珍珠棉的各個區(qū)域的張力保持一致，從而保證珍珠棉各個區(qū)域具有一致的松緊度，在后續(xù)使用過程中能夠發(fā)揮應有的功能。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明提供的珍珠棉收卷處理系統(tǒng)框架示意圖；

圖2為本發(fā)明提供的珍珠棉收卷工作狀態(tài)示意圖；

圖3為圖1中螺紋輥安裝示意圖。

附圖標記：

10 收卷軸 20 張力檢測裝置 30 糾偏裝置

31 螺紋輥 32 伺服電機 40 中心控制器

51 左側邊緣區(qū)域珍珠棉 52 中間區(qū)域珍珠棉 53 右側邊緣區(qū)域珍珠棉

60 引導輥

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本專利的技術方案作進一步詳細地說明。

本發(fā)明所述的珍珠棉收卷處理方法，包括：根據(jù)珍珠棉的屬性，將其沿寬度方向劃分為三個區(qū)域，分別為左側邊緣區(qū)域、中間區(qū)域和右側邊緣區(qū)域，并分別對左側邊緣區(qū)域、中間區(qū)域和右側邊緣區(qū)域進行張力檢測，并獲取三個區(qū)域的張力值；根據(jù)收卷軸上已收卷珍珠棉的體積獲取收卷軸的瞬時半徑，再結合中間區(qū)域檢測的初始張力值，實時調節(jié)收卷軸轉矩以使中間區(qū)域的珍珠棉保持恒張力；將左側邊緣區(qū)域和右側邊緣區(qū)域檢測的珍珠棉張力值分別與中間區(qū)域檢測的珍珠棉張力值進行比較，若某側的比較差超過預設的閾值時，啟動預設在該側邊緣區(qū)域的糾偏裝置對該側邊緣的珍珠棉進行糾偏以調節(jié)其張力。

上述實時調節(jié)收卷軸轉矩以使中間區(qū)域的珍珠棉保持恒張力具體實施時，收卷軸珍珠棉的瞬時轉矩可根據(jù)轉矩計算公式T＝FR；

式中T為轉矩，F(xiàn)為張力，R為半徑；

R可由收卷軸的瞬時直徑D得出：R＝D/2。

在系統(tǒng)中，隨著已收卷的珍珠棉長度的增加，其收卷軸的直徑逐漸增加。要保證收卷時珍珠棉的張力F恒定，要求轉矩T的變化與收卷軸直徑的變化成正比，即：

T_min/D_min＝T/D，其中：T_min為珍珠棉的初始轉矩；T為收卷軸收卷過程中珍珠棉的瞬時轉矩，D_min為收卷軸的原直徑，D為收卷軸的瞬時直徑。

優(yōu)選地，所述根據(jù)收卷軸上已收卷珍珠棉的體積獲取收卷軸的瞬時半徑包括：根據(jù)珍珠棉寬度、厚度及已收卷珍珠棉的長度計算出已收卷珍珠棉瞬時體積；根據(jù)已收卷珍珠棉瞬時體積及收卷軸的原體積計算收卷軸的瞬時半徑。具體地，對于收卷軸的瞬時直徑可通過如下方法求得：

收卷軸的瞬時體積V＝LπD²/4；

收卷軸的原體積V_min＝LπD²_min/4；

其中：L為珍珠棉的寬度；D為收卷軸的瞬時直徑；D_min為收卷軸的原直徑。

因此，收卷軸上珍珠棉的體積為V’＝L’Ld＝V-V_min＝LπD²/4-LπD²_min/4；

其中：L’為已收卷珍珠棉的長度；L為珍珠棉的寬度；d為珍珠棉的厚度。

由此可得，收卷軸的瞬時直徑其瞬時半徑R＝D/2。

式中：L，d，D_min為已知常量，所以，收卷軸瞬時直徑D只與已收卷珍珠棉的長度L’有關，即收卷軸的瞬時直徑大小是由收卷軸上的珍珠棉長度決定。

根據(jù)以上轉矩分析及收卷軸的瞬時直徑分析，可知：其中F_min為初始張力。

由此根據(jù)上式可知，通過中心控制器監(jiān)控已收卷珍珠棉的長度及初始轉矩來調節(jié)收卷軸的瞬時轉矩，保證珍珠棉的各個區(qū)域在收卷過程中的張力保持恒定。

優(yōu)選地，所述啟動預設在該側邊緣區(qū)域的糾偏裝置對該側邊緣的珍珠棉進行張力調節(jié)包括：根據(jù)珍珠棉的寬度，預先在左側邊緣區(qū)域和右側邊緣區(qū)域的下方分別設置糾偏裝置，珍珠棉與該兩糾偏裝置接觸，糾偏裝置通過對該側珍珠棉施加外力以平衡該測珍珠棉與中間區(qū)域珍珠棉的張力差。

具體實施時，中間區(qū)域的張力檢測裝置將中間區(qū)域珍珠棉初始張力及瞬時張力傳給中心控制器，中心控制器將接收到的瞬時張力與初始張力進行對比，若兩張力的差別小于所設置的誤差值時，中心控制器不會對轉矩進行調節(jié)；若兩張力的差別大于所設置的誤差值時，中心控制器將根據(jù)已收卷珍珠棉的長度及初始轉矩對瞬時轉矩進行調節(jié)，使得中間區(qū)域珍珠棉的張力在誤差允許范圍內保持恒定。誤差值可根據(jù)不同規(guī)格的珍珠棉要求而設定。

左側邊緣區(qū)域及右側邊緣區(qū)域的張力檢測裝置對左右兩側邊緣區(qū)域的珍珠棉進行檢測，并將左側邊緣區(qū)域和右側邊緣區(qū)域珍珠棉的瞬時張力值傳輸給中心控制器，中心控制器分別將左側邊緣區(qū)域和右側邊緣區(qū)域珍珠棉的張力值與中間區(qū)域珍珠棉的張力值進行對比，當差值超過預設的閾值時，啟動預設在左側邊緣區(qū)域和右側邊緣區(qū)域的糾偏裝置分別對左側邊緣區(qū)域和右側邊緣區(qū)域的珍珠棉張力進行調節(jié)。

本發(fā)明所述的珍珠棉收卷處理方法通過檢測珍珠棉中間區(qū)域的張力及已收卷珍珠棉的長度，調節(jié)收卷軸上中間區(qū)域珍珠棉的瞬時轉矩，使得珍珠棉在收卷過程中的張力保持一致。在珍珠棉的左側邊緣區(qū)域及右側邊緣區(qū)域設置糾偏裝置，當左側邊緣區(qū)域或者右側邊緣區(qū)域的珍珠棉張力與中間區(qū)域珍 珠棉的張力不一致時，糾偏裝置會對左右兩側邊緣區(qū)域的珍珠棉施加外力，以平衡張力差，使得珍珠棉的各個區(qū)域的張力在收卷過程中保持恒定。本發(fā)明所述的珍珠棉收卷處理方法簡單方便，容易實現(xiàn)，無需配備復雜設備即可實現(xiàn)珍珠棉內部的張力恒定，各個區(qū)域的松緊度一致。

優(yōu)選地，對左側邊緣區(qū)域、中間區(qū)域和右側邊緣區(qū)域進行張力檢測時，左側邊緣區(qū)域、中間區(qū)域和右側邊緣區(qū)域沿寬度方向的長度比例采用1:8:1，采用張力檢測裝置對張力進行檢測。

圖1為本發(fā)明提供的珍珠棉收卷處理系統(tǒng)示意圖，如圖1所示，包括收卷軸10、張力檢測裝置20、糾偏裝置30、及中心控制器40；收卷軸10對珍珠棉進行收卷；根據(jù)珍珠棉的屬性，在收卷軸沿寬度方向上分別在左側邊緣、中間和右側邊緣三個位置設置張力檢測裝置20，分別對左側邊緣區(qū)域珍珠棉51、中間區(qū)域珍珠棉52和右側邊緣區(qū)域珍珠棉53進行張力檢測，并獲取三個區(qū)域珍珠棉的張力值；中心控制器40根據(jù)收卷軸10上已收卷珍珠棉的體積獲取收卷軸10的瞬時半徑，再結合中間區(qū)域檢測的初始張力值，實時調節(jié)收卷軸10轉矩以使中間區(qū)域的珍珠棉保持恒張力；中心控制器40還將左側邊緣區(qū)域和右側邊緣區(qū)域檢測的珍珠棉張力值分別與中間區(qū)域檢測的珍珠棉張力值進行比較，若某側的比較差超過預設的閾值時，啟動預設在該側邊緣區(qū)域的糾偏裝置30對該側邊緣的珍珠棉進行張力調節(jié)。

所述糾偏裝置包括螺紋輥31及伺服電機32，所述伺服電機32與所述中心控制器40連接；所述收卷軸10上設置三個張力檢測裝置20，分別位于所述收卷軸10的左側邊緣、中間區(qū)域和右側邊緣；所述三個張力檢測裝置20均與所述中心控制器40連接；所述中心控制器40接收張力檢測的張力值并進行比較，根據(jù)比較結果控制所述伺服電機32帶動所述螺紋輥31轉動；在收卷軸10中間區(qū)域上方設置長度檢測裝置，長度檢測裝置與中心控制器連接，用于檢測收卷軸10上已收卷珍珠棉的長度，并根據(jù)珍珠棉的寬度及厚度，獲 取收卷軸10上已收卷珍珠棉的體積獲得收卷軸的瞬時半徑，再結合中間區(qū)域檢測的張力值，實時調節(jié)收卷軸10轉矩以使中間區(qū)域的珍珠棉保持恒張力；所述螺紋輥31通過轉動在珍珠棉的邊緣處施加外力平衡珍珠棉收卷時產生的張力差。

優(yōu)選地，張力檢測裝置20為張力傳感器。長度檢測裝置為光電測距傳感器，光電測距傳感器位于收卷軸10中心區(qū)域上方。珍珠棉開始收卷時，當珍珠棉經(jīng)過光電測距傳感器下方，擋住光電測距傳感器的光線時，光線測距傳感器開始記錄時間，并根據(jù)中心控制器40監(jiān)控的收卷軸10的實時轉動速度計算已收卷珍珠棉的長度，并實時將已收卷珍珠棉的長度傳送給中心控制器40。中心控制器40根據(jù)已收卷珍珠棉的長度計算收卷軸10上已收卷珍珠棉的體積獲取收卷軸10的瞬時半徑，再結合中間區(qū)域檢測的初始張力值，實時調節(jié)收卷軸10轉矩以使中間區(qū)域的珍珠棉保持恒張力。

中心控制器40由變頻器和可編程控制器(Programmable Logic Controller，簡稱PLC)組成。變頻器用于調節(jié)收卷軸10的轉動速度，同時與PLC連接，用于接收經(jīng)PLC轉化的珍珠棉的張力及已收卷珍珠棉長度的模擬量信號，控制收卷軸10的轉動速度，以控制轉矩使中間區(qū)域珍珠棉的張力恒定；變頻器也向PLC傳輸收卷軸10的實時速度及轉矩，PLC讀入收卷軸10的實時速度及轉矩并進行分析，結合珍珠棉中間區(qū)域的張力及已收卷珍珠棉的長度，從而實現(xiàn)恒張力的控制。

優(yōu)選地，左側邊緣區(qū)域與右側邊緣區(qū)域的所述螺紋輥31位于同一軸上；所述螺紋輥31所在軸線與收卷軸10軸線平行。

圖2為珍珠棉收卷使用狀態(tài)示意圖，如圖2所示：具體實施時，珍珠棉先繞過多個引導輥60，接著通過螺紋輥31，再繞在收卷軸10上，其中，螺紋輥31位于珍珠棉的左右兩側邊緣區(qū)域，兩螺紋輥31的軸線處于同一直線上。兩螺紋輥31的軸線與引導輥60和收卷軸10的軸線平行。收卷軸10上 的左側邊緣區(qū)域，中間區(qū)域及右側邊緣區(qū)域都設置有張力檢測裝置20。中間區(qū)域的張力檢測裝置20檢測中間區(qū)域珍珠棉51的初始張力，將中間區(qū)域珍珠棉51初始張力傳輸給中心控制器40。長度檢測裝置檢測收卷軸10上已收卷的珍珠棉長度，并傳輸給中心控制器40。

基于上述珍珠棉收卷處理方法原理分析，中心控制器40根據(jù)初始張力、收卷軸10本身直徑及收卷軸10上已收卷的珍珠棉長度，實時調節(jié)收卷軸10上中間區(qū)域珍珠棉52的瞬時轉矩，使中間區(qū)域珍珠棉52的張力保持恒定。左側邊緣及右側邊緣張力檢測裝置20分別對左側邊緣珍珠棉51及右側邊緣珍珠棉53進行檢測，并將張力值傳輸至中心控制器40，中心控制器40分別將左側邊緣珍珠棉51和右側邊緣珍珠棉53的張力值與中間區(qū)域珍珠棉52的張力值進行對比，當差值超過預設的閾值時，中心控制器40將信號傳輸給伺服電機32，伺服電機32啟動預設在左側邊緣珍珠棉51和右側邊緣珍珠棉53的螺紋輥31，分別對左側邊緣珍珠棉51和右側邊緣珍珠棉53張力進行調節(jié)，使得左側邊緣珍珠棉51和右側邊緣珍珠棉53的張力與中間區(qū)域珍珠棉52的張力相等并保持恒定。其中，上述閾值可根據(jù)不同規(guī)格的珍珠棉的要求進行設置。

圖3為螺紋輥安裝示意圖，如圖3所示：所述螺紋輥31的螺紋方向為右旋；所述螺紋輥31繞軸線順時針轉動時，所述螺紋輥31往中間區(qū)域方向向珍珠棉施加外力；所述螺紋輥31繞軸線逆時針轉動時，所述螺紋輥31往邊緣方向向珍珠棉施加外力。左側邊緣及右側邊緣糾偏裝置30的螺紋輥31都有各自的伺服電機32，兩糾偏裝置30可獨立工作。

最后應說明的是：以上各實施例僅用于說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并 不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的范圍。