李飞
（陕西八方有限责任公司）
摘 要：文章论述了棉纺厂使用异纤检测和清除设备的必要性，介绍了目前国内外异纤分拣机采用技术特征，精灵-6型异纤分拣机的基本结构和作用原理，探讨异纤分拣机的使用效果。异纤分拣机的使用中日常维护，故障分析处理，精灵-6型异纤分拣机的缺陷。 关键词：异纤； 检测；维护；故障；检出率；
1.异纤检测和清除设备的必要性
纺织生产中的异性纤维主要是指棉包中混入的丙纶丝、有尼龙、塑料碎片、麻袋片、彩布及毛发等［１］。异纤混入正常纤维中会形成织物外观疵点、差等问题, 造成正品率降低; 同异质的异纤混入往往在染整加工后才能显现。异纤混入会造成大量质量索赔事故, 造成巨大的经济损失。目前国内采取异纤检测和清除方法主要有人工挑拣异纤; 在开清棉机组 中加装异纤分拣机清除原棉中异纤; 在络纱机上用电子清纱器清除纱上残留异纤［２］。目前这3 种方法均在使用, 但在开清棉机组中加装异纤检测和清除装置是最佳的选择［３］。近来来我公司安装了3台精灵6型和一台普声PSYX—II型异纤分拣机，使用效果较好。
2.目前国内外异纤分拣机采用的技术
异纤在线检测与清除技术, 国外从20 世纪90年代开始就进行研发并用于实际生产, 国内从21 世纪初也重视了异纤在线检测与清除技术研发, 根据检测原理目前的异纤分拣机可分为以下几种类型:
2.1采用光学检测。
即采用CCD 高速彩摄像机对棉纤维进行扫描, 扫描信号送计算系统处理, 发现异常时发出指令, 驱动执行机构排除。
2.2 采用光电传感器检测。
当光源照射在原料上, 因不同性质材料所反射的亮度不同, 传感器就判断那些是异性纤维而
发现指令排除。
2.3 利用超声波原理检测。
分子筛柱据超声波穿透原理,原棉中含有质地紧密的塑料、丙纶等合成材料, 声波会被反射回来, 清除系统就会排除。
2.4几种原理对比。
前两种方法检测原理都是基于原棉的泽与异纤不同来识别异纤，使用效果相仿，检测浅或与棉花泽相近异物效果不佳。CCD 高速摄像机检测原理，对白透明的异性杂物, 既不能检测也无法清除, 只能装有紫外光源的检测头, 利用紫外线照射时不同纤维的荧光反应态和强度的差别, 才能分辨无异纤并拣出。目前采用光电与超声波检测相结合的异纤检测清除效果要优于采用CCD 彩摄像头光学检测机［４］地震的模拟实验。
3.精灵-6型异纤维检测原理
精灵6型异纤分拣机采用CCD 检测手段, 应用DSP+ FPGA图像处理硬件架构, 提供选配白
异纤检测模块A和增强型有异纤检测模块B,能检测出最小尺寸为0.4 mmX0.6 mm［５］。该机由上下两部分组成, 上部为检测部分, 包括四部摄像机、四面反射镜、两组无频闪光源(一组白日光灯和一组紫外灯)和玻璃输棉管; 下部为执行部分, 包括工控机(工程控制计算机) 信息处理系统、气动控制部分、电气控制箱和排杂部分。其技术核心为监测、工控机信息处理系统。当棉花通过棉流入口进入检测通道，棉流经过两组光源时, 带荧光的异纤在紫外灯光下发出不同于棉纤维的颜, 彩异纤在白日光灯下与棉纤维明显不同, 通过反光镜, 摄像机对玻璃管道中的棉流以8 000行/ s的速度进行扫描, 将捕捉到的异纤信息反馈到工控机, 由工控机控制的电磁阀在规定时间和位置开启上下阀板, 导通压缩空气进入下阀板, 下阀板有64个喷嘴, 一个电磁阀对应4个喷嘴, 如果发现异纤，则在恰当的时机开启高压喷嘴电磁阀，压缩空气从相应的喷嘴喷出,将异纤喷到对面的排杂通道, 落入废棉箱。每隔5m in排杂风机运转6 s 将废棉箱中的棉纤维排入废棉收集袋内, 实现对异纤的清除，没有异纤维的棉花则通过梳棉风机经过棉流出口输入下一级设备(如图1、图2所示).
图1 异纤维清除设备示意图
4.精灵-6型设备组成
精灵-6型设备由三个功能模块组成：
图像采集模块：主要完成棉流图像的采集。包括高频荧光灯，高频紫光
灯，高速摄像机，图像采集卡等。电磁大锅灶
图像分析模块：主要对采集道德棉流图像进行分析，识别异纤维。包括
高性能工控机及各类计算机所需板卡。
梳棉及排杂模块：是棉流在检测通道内平稳流动以及排除异纤维。包括
梳棉风机，排杂风机，电磁阀，气缸，ARM控制板，废棉收集袋等。
5.日常生产调整与维护
5.1.棉流曲线的调整
棉流曲线是工控机将摄像头扫描到的信息转化成红绿蓝三种曲线, 显示于人机界面, 间接地可以反映摄像头的灵敏程度, 正常情况下要求三线呈重合状态, 并处于一定高度。如果配棉
出现较大变化, 特别是颜差异较大时, 则必须对新配棉情况进行棉流重新扫描, 使棉花相与设备识别相的灵敏度相匹配。棉流曲线位置应处于75- 80之间。调整结束后, 需用试纸做模拟异纤清除试验, 保证清除效率在80%以上。
接
5.2.日常维护与清洁
由于异纤机清除设备采用机器视觉来进行棉花与异纤维的分离，若要保持其检测和排除的高灵敏性, 发挥其最佳清除效果, 必须及时正确地进行维护保养工作。日常使用过程中主要强调的就是清洁工作。应坚持每周对车台进行一次大清洁,反光镜灰尘每天至少用无纺布清洁一次, 观察窗有机玻璃每月应用软布蘸水对表面棉蜡进行清洗, 日常巡回过程中发现有机玻璃脏污应及时处理, 有机玻璃必须随时保持其良好的透明度。
定期更换照明灯管。灯管照度的变化不是人的肉眼所能检测出来的, 所以应严格按照10-12 个月的周期更换所有灯管, 如果日常使用过程中发现有一根损坏, 应4 根同时更换, 避免造成检测误差。 定期校正摄像头位置。摄像头发生偏移会直接产生扫描偏差, 应6 个月重新调校一次摄像头位置, 每个摄像头的位置误差应控制在±1°以内。
5.3.异纤机的监测
每天落实专人对异纤分拣机喷出的含异纤的棉花进行专门分拣, 并统计出每种杂质的数量。在配棉不变的情况下, 每天喷出的杂质数量应维持在一个相对稳定的数据上, 当数据明显减小或增大时就须对异纤分拣机进行检查, 及时出其产生变化的原因。每周一、三、五对异纤机监测效果进行投彩纸、拆卷监测。如果检出率低于80%，根据原料中的异纤变化情况和漏到后道的异纤纱疵类型综合分析可能出现的原因，立即对异纤机进行调整。
6.常见故障排除与异常处理
6.1.电气故障
异纤机的电气部分主要包括：计算机，紫外荧光灯组，白荧光灯组，排杂风机，梳棉风机。
如果出现以上所有电气部分都不能正常启动，那么请查设备输入电源是否有问题。如果出现某一部分不能正常启动则查这一部分出现故障的原因。
6.2.软件故障
软件故障包括主机电源正常情况下主机不能启动，检测软件不能启动。软件发生故障时，系统一般都会给出错误提示，仔细阅读并根据提示来排除故障常常可以事半功倍。
6.3.检测率降低一般按照以下几种方法解决
方案1：检测16个电磁阀工作是否正常。
方案2：观察设备电磁阀不开启时，气压表是否大于5个大气压，如果不满足则说明设备欠压，电磁阀无法将异纤维吹到排杂通道内。
方案3：混棉设备工作是否正常，开棉设备是否工作正常。
法案4：按照每周清洁的方式对设备进行一次完全清洁，确保三个白日光灯相机的三条曲线重合，确保三条曲线均值在75-80之间，完成后进行抽检棉卷或投放试纸测试检出率是否达要求。
方案5：观察电磁阀打开次数是否过多，在检测程序主界面观察每分钟或每小时统计次数总和是否大于设定的阀值，正常检测情况下，4个相机每分钟检测的异纤维总数一般小于200次，每小时的总数一般小于6000次，具体适配棉有所差异。
方案6：配棉是否变化，如果配棉发生改变就需要微调检测参数。
7.精灵—6异纤分拣机的设计缺陷
7.1.对于浅异物尤其是与棉花泽相近的异纤维检出率低。
沥青拌合站筛网7.2.密封不好，致使过棉通道的灰尘棉絮飘落在摄像机和反光镜上，由于异纤机清除设备采用机器视觉来进行棉花与异纤维的分离，如工作人员不能及时清洁，摄像机采集不到准确的图像数据，对异纤分拣机检出异纤维的效果影响极大。
7.3.主机出现死机现象:多数因主机散热通风不良而导致死机，应该将主机安装在通风处。
7.4.意外断电后，系统不能自动恢复到工作状态，对正常生产造成影响。
7.5.采用日光灯作为光源的缺陷，日光灯因刚启动照明效果不佳，每次启动异纤分拣机30分左右才可达到最佳光照，不能达到即开即用的效果，用户只能再关掉异纤分拣机计算机后一直开启日光灯，故而缩短了更换灯管的周期，对资源造成了浪费。
7.6.智能化、自动化程度不高，需要专人实时监测维护、根据实际情况调整异纤分拣机内
部参数。虽然最佳检出率可以达到90%以上，但是一旦异纤分拣出现故障，失去分拣异纤维功能，势必会有大量的异纤维会流入下道工序。
遮蔽肩垫8. 结束语
开清棉机组中加装异纤分拣机是目前代替人工拣异纤维, 解决困扰纺织加工企业异纤问题的最佳选择。采用光电与超声波检测相结合的异纤检测原理清除效果相对更好。要发挥异纤分拣机良好的效果, 达到准确检测、精确排除异纤效果，必须正确保养和维护, 定期调整棉流曲线，用彩试纸人工试验, 根据实际情况分析调整异纤分拣机参数、保证清除效率在80% ~ 90%间，但目前的异纤分拣机智能化、自动化程度不够高、存在的一些不足、影响着清除异纤维的效果。
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