專利名稱：織物染色機(jī)的電子控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種織物染色機(jī)的電子控制系統(tǒng)，其中可以定位(map)待染色的織物。因此，織物的"電子"定位允許使得對(duì)織物染色工藝的傳統(tǒng)控制 方法進(jìn)行革命性變革。使用射頻(radiofrequency)來監(jiān)控染色工藝可適用于一種以上的 染色方法。
背景技術(shù)：
"繩索染色"表示一種在加工操作期間織物呈現(xiàn)特定的繩索狀結(jié) 構(gòu)的染色工藝。當(dāng)今，在市場(chǎng)上可買到各種型式的染色機(jī)，這些染色 機(jī)根據(jù)待加工的織物的類型、所使用的著色劑的類型(其可能需要在 特定的溫度和/或壓力條件下操作)以及連續(xù)或不連續(xù)操作的可能性， 而在結(jié)構(gòu)和操作特性上有區(qū)別?；旧希旧珯C(jī)內(nèi)部的織物處理系統(tǒng)包括 一個(gè)或多個(gè)桶板 (stave)或平滑的驅(qū)動(dòng)輥； 一個(gè)或多個(gè)噴嘴，其通過專用風(fēng)扇供應(yīng)空 氣或從專用泵供應(yīng)水流(名為"JET"或"FLOW"的系統(tǒng)或具有錐 形截面的噴嘴)；以及一個(gè)或多個(gè)織物貯槽。現(xiàn)有染色機(jī)存在一 系列的限制，這些限制能利用本專利的技術(shù)方 案目的來克服。例如，考慮傳統(tǒng)的染色機(jī)，其中染色機(jī)內(nèi)部的織物處理控制通常 是通過使用永磁體和相應(yīng)的檢測(cè)線圏，來對(duì)所設(shè)置的每一個(gè)織物繩索 進(jìn)行。所獲得的信息限于在控制點(diǎn)處檢測(cè)磁體的連續(xù)通過之間所經(jīng)過 的時(shí)間。這種檢測(cè)允許確定實(shí)際的織物循環(huán)速度，同時(shí)突出驅(qū)動(dòng)輥上 的可能的織物滑動(dòng)問題，并確定預(yù)設(shè)點(diǎn)(即接縫)的位置。關(guān)于繩索的實(shí)際速度的信息的更新和可能的才交正干涉(correction intervention ) 不時(shí)發(fā)生，它們的持續(xù)時(shí)間可能相當(dāng)長(zhǎng)，僅由永磁體的連續(xù)通過來確 定。如果使用更多的磁體，那么在染色工藝期間，將沒有明確識(shí)別單 個(gè)磁體的任何可能性?？梢岳么朋w-線圏系統(tǒng)獲得的信息實(shí)際上為通 -斷型(on-off)的，并且即使利用基于用于管理染色機(jī)內(nèi)部的織物處 理的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)的復(fù)雜軟件，這種控制系統(tǒng)也并不能絕對(duì)確定地識(shí)別織 物的哪個(gè)部分正在穿過各個(gè)控制點(diǎn)。傳統(tǒng)技術(shù)中的進(jìn)一步發(fā)展通過意大利專利申請(qǐng)No. MI93A1474引 入，其中關(guān)于永磁體通過的信息用于平衡貯槽中的織物并用于控制與 染色工藝有關(guān)的變量，如溫度升高/降低梯度或產(chǎn)品進(jìn)入時(shí)間(inlet time)。由于此類系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)加工的均勻性，所以實(shí)際上可以根據(jù)織 物行程(fabric run )的數(shù)量(織物行程=織物穿過2個(gè)或2個(gè)以上染 色機(jī)儲(chǔ)存器所需的時(shí)間)來確定染色工藝中的眾多階段的時(shí)間，代替 憑經(jīng)驗(yàn)確定的時(shí)間，以便保證染色結(jié)果的均勻性。本申請(qǐng)人注意到，前述技術(shù)方案存在某些限制。如果人們?cè)噲D保證貯池內(nèi)部織物分布的均一性，那么在單染色過 程中，具有不同化學(xué)-物理特性(重量、高度、織物類型、彈性等)的 染色件在裝載階段期間需要織物的特定設(shè)置方式(例如輕織物與厚 織物之間的連續(xù)性)。這點(diǎn)非常重要，因?yàn)橄到y(tǒng)僅僅基于對(duì)磁體從一個(gè)貯池傳送至下一 個(gè)貯池所經(jīng)過的時(shí)間的檢測(cè)，因而不能夠確定正在處理的是織物的哪 一部分。根據(jù)貯池的物理特性，預(yù)設(shè)的速度導(dǎo)致織物在貯池中積聚或 l&池中缺少織物。在實(shí)踐中，與管理多個(gè)磁體相關(guān)的技術(shù)問題將它們的使用限制于 數(shù)量顯著低于所存在的儲(chǔ)存器的數(shù)量的情況。由此類構(gòu)造可獲得的信 息決定了在貯槽中織物通過的控制時(shí)間。儲(chǔ)存器的數(shù)量越高和儲(chǔ)存器 的裝載能力越大，該控制時(shí)間就會(huì)越長(zhǎng)。即時(shí)信息的缺乏可能迫使控 制系統(tǒng)對(duì)可能的缺少平衡作出反應(yīng)的速度比控制參數(shù)(劑量、溫度等)和平衡儲(chǔ)存器所需要的速度慢。實(shí)際上，在其可再次控制織物的位置 進(jìn)而控制織物的速度之前，必須等待至少一個(gè)全循環(huán)結(jié)束。因此，應(yīng) 當(dāng)保證有緩沖區(qū)，以便補(bǔ)償一個(gè)或多個(gè)貯槽中的可能的織物積聚。這導(dǎo)致不可能充分利用各單個(gè)貯池的裝載能力，例如介于10%與 20%之間的可變范圍內(nèi)。從系統(tǒng)可靠性的觀點(diǎn)來看，如果使用兩個(gè)或兩個(gè)以上的磁體，即 使磁體單個(gè)通過的檢測(cè)損失的嚴(yán)重性也是突出的。而且，這種現(xiàn)象在需要復(fù)雜且不安全可靠的操作來在貯池中重構(gòu)織物的實(shí)際設(shè)置的實(shí)踐 中并不罕見。而且，用于檢測(cè)永磁體與線圏之間的信號(hào)的可用間隔是 受限制的。線圏的安放必須在特定的點(diǎn)處進(jìn)行，以便實(shí)際上降低線圏 與磁體之間的距離。該系統(tǒng)由于不能保證磁體的正確設(shè)置或磁體與線圏的距離處于準(zhǔn) 確檢測(cè)的極限范圍內(nèi)，所以不能用于使機(jī)動(dòng)織物儲(chǔ)存器與織物處理系 統(tǒng)(即驅(qū)動(dòng)輥)同步。本申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)通過使用RFID技術(shù)，能夠解決 所有上述問題。RFID裝置為在及時(shí)詢問時(shí)能夠儲(chǔ)存與傳遞信息的裝 置。發(fā)明內(nèi)容用于檢測(cè)轉(zhuǎn)發(fā)器的系統(tǒng)允許在整個(gè)染色工藝期間恒定地監(jiān)控它們 的位置。利用射頻，可以更新轉(zhuǎn)發(fā)器中所包含的信息，其具有與織物 所經(jīng)受的工藝過程相關(guān)的數(shù)據(jù)。識(shí)別系統(tǒng)基于4個(gè)主要部件轉(zhuǎn)發(fā)器，也稱為"標(biāo)簽"；讀出器； 天線；以及控制軟件。該識(shí)別系統(tǒng)還包括微處理器單元，該微處理器 單元優(yōu)選包含軟件，能夠讀取和/或修正標(biāo)簽中所包含的信息的此類 RFID讀出器與該軟件相關(guān)聯(lián)，并且與此類裝置接口的天線與該軟件 相關(guān)聯(lián)。特別是，天線可以具有不同的形狀，并根據(jù)想要產(chǎn)生的場(chǎng)的類型 而改變。這使得它們便于安裝且能夠適于具體需要。轉(zhuǎn)發(fā)器或標(biāo)簽可 以是無源型或有源型。所使用的標(biāo)簽的類型的選擇僅僅取決于人們所要管理的信息的類型。在與讀出裝置連接期間，標(biāo)簽交換其所包含的信息，同時(shí)如果需 要的話，還允許更新信息。所檢測(cè)的信息被傳送至染色機(jī)的控制系統(tǒng)(處理器或PLC)以便及時(shí)進(jìn)行管理。可應(yīng)用于織物的標(biāo)簽的數(shù)量嚴(yán)格地取決于人們想要實(shí)現(xiàn)的控制的 類型和水平。這種系統(tǒng)允許控制每一個(gè)標(biāo)簽的位置。本發(fā)明的一種方案涉及根據(jù)權(quán)利要求1所述的織物染色機(jī)的電子 控制系統(tǒng)，為簡(jiǎn)潔起見參見權(quán)利要求l。


通過閱讀以下對(duì)兩個(gè)示例性且非限制性實(shí)施例的說明，根據(jù)本發(fā) 明的系統(tǒng)的特征與優(yōu)點(diǎn)將會(huì)更清楚且更顯而易見，其中附圖表示 圖la至圖le表示具有三個(gè)管的繩索染色機(jī)； 圖2a與圖2b表示具有機(jī)動(dòng)旋轉(zhuǎn)貯槽的繩索染色機(jī)。
具體實(shí)施方式
參看圖1,該染色機(jī)包括 一個(gè)容器l，三個(gè)貯槽2、 3、 4，三個(gè) 驅(qū)動(dòng)輥M1、 M2、 M3，以及三個(gè)噴嘴F1、 F2、 F3，其構(gòu)成染色機(jī)中 的織物處理裝置的一個(gè)實(shí)例。根據(jù)本發(fā)明的特征，天線既可以位于位 置Al、 A2、 A3所示的、處理系統(tǒng)的上游，也可位于位置Bl、 B2、 B3所示的下游。然而，亳不妨礙選擇替代的位置或加入其它控制點(diǎn)。 標(biāo)簽T優(yōu)選地固定至織物并隨織物一起運(yùn)動(dòng)。標(biāo)簽T在天線附近通過 使得能夠交換染色機(jī)控制系統(tǒng)所需的信息。本發(fā)明的構(gòu)思同樣適用于 其它類型的、用于繩索染色的染色機(jī)。在圖2中，示出了具有機(jī)動(dòng)旋轉(zhuǎn)貯槽D的繩索染色機(jī)。該染色機(jī) 包括一個(gè)容器l、 一個(gè)驅(qū)動(dòng)輥2以及一個(gè)噴嘴3，其構(gòu)成染色機(jī)中的織 物處理裝置的一個(gè)實(shí)例。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方案，該天線既位于織物處理系統(tǒng)的后部(位 置Al )，又直接位于貯槽上(位置Bl和B2 )。在靠近所安裝的天線處，對(duì)標(biāo)簽T進(jìn)行檢測(cè)。優(yōu)選地，位于位置B1和B2處的天線允許實(shí)際監(jiān) 控ji!i池中的織物的設(shè)置。另外，對(duì)于圖2所示類型的染色機(jī)，天線的 數(shù)量和位置取決于所需監(jiān)控操作的類型與水平。例如，天線可以在染 色機(jī)內(nèi)部沿著織物的整個(gè)行程分布。因此，如此設(shè)計(jì)的利用射頻技術(shù) 的控制系統(tǒng)可以進(jìn)行多種改型與變化，所有這些改型與變化均在本發(fā) 明的范圍內(nèi)。而且，所有技術(shù)特征的細(xì)節(jié)均可以由技術(shù)上等同的元件 替換。在實(shí)踐中，根據(jù)可用情況與技術(shù)需要，所有使用的材料以及尺 寸可以是任何類型的。例如，考慮"單繩索染色"，由于可以在染色機(jī) 的預(yù)設(shè)位置處絕對(duì)精確地控制每個(gè)標(biāo)簽的通過，使得能夠通過利用負(fù)中出現(xiàn)的設(shè)定織物量的問題的根本，而不管這些負(fù)責(zé)處理的構(gòu)件是驅(qū) 動(dòng)輥，和/或錐形截面噴嘴和/或"JET"，和/或"OVERFLOW",和/ 或"AIR"。這就使得能夠優(yōu)化在同 一染色周期期間對(duì)各種織物的加工。 該染色機(jī)能夠識(shí)別已經(jīng)應(yīng)用了 RFID標(biāo)簽的、織物的每一件，并且能 夠基于具體需要而改變牽引速度。在這種情況下，裝載順序被證明與 所裝載的織物類型無關(guān)。標(biāo)簽將為用于驅(qū)動(dòng)牽引速度以便保證其在貯 槽中的均勻分布的那些標(biāo)簽。采用這種新系統(tǒng)，能夠在利用每一個(gè)貯槽的裝載能力方面取得改 進(jìn)。通過獲知貯池中的織物的設(shè)置，將不需要具有用于補(bǔ)償可能的織 物異常積聚所必需的緩沖區(qū)。由于RFID技術(shù)，還可以例如通過測(cè)量化學(xué)添加劑的劑量，來在 每一個(gè)階段中調(diào)整染色工藝。該劑量不再與通過在預(yù)設(shè)點(diǎn)處使磁體通 過所檢測(cè)到的時(shí)間間隔有關(guān)，而是可以直接應(yīng)用于織物的具體部位。使用RFID技術(shù)還在"多繩索染色"方面提供若干優(yōu)點(diǎn)。除了在 單繩索情況下已討論的內(nèi)容以外，以下幾點(diǎn)也是正確的可以在染色工藝期間將信息直接寫在標(biāo)簽上，因而能獲得對(duì)所應(yīng) 用的工藝的全跟蹤能力；便于卸載操作，從而有助于識(shí)別進(jìn)行實(shí)現(xiàn)件接縫的準(zhǔn)確點(diǎn)。在多 個(gè)件的情況下，系統(tǒng)可以在改變件時(shí)自動(dòng)地停止卸載程序，如果需要的話，將其儲(chǔ)存器分開；由于即使在繩索的位置并未預(yù)先限定的那些點(diǎn)處(例如，當(dāng)織物 積聚在貯池中時(shí))，也能檢測(cè)單個(gè)標(biāo)簽的通過情況，所以既可以對(duì)貯池 內(nèi)部的織物處理進(jìn)行控制，又可以在機(jī)動(dòng)儲(chǔ)存器的情況下，利用負(fù)責(zé) 的處理構(gòu)件使機(jī)動(dòng)儲(chǔ)存器同步。在染色工藝期間，在預(yù)先安排的控制點(diǎn)處，可明確地識(shí)別每個(gè) RFID標(biāo)簽，根據(jù)所要控制的變量，隨著機(jī)器的不同而不同。根據(jù)染 色機(jī)中所固定的控制點(diǎn)，能夠獲知染色機(jī)自身內(nèi)部的織物的準(zhǔn)確設(shè)置。 應(yīng)用于織物的標(biāo)簽中所包含的信息與讀出器交換，以通知染色機(jī)控制 系統(tǒng)，以便實(shí)現(xiàn)與染色工藝相關(guān)的各種控制功能。RFID控制方法可 適用于其中向染色機(jī)的管理系統(tǒng)通知一個(gè)或多個(gè)標(biāo)簽中所包含的信息 有用的所有情況。這種信息可以既用于控制染色機(jī)的操作又用于控制 染色工藝。定位使得能夠基于各種具體需要而改變工藝的各種參數(shù)， 例如，織物牽引速度、槽轉(zhuǎn)速、溫度變化速度、固體(鹽、硫酸鹽) 引入速度、堿/酸引入速度。
權(quán)利要求
1. 一種織物染色機(jī)的電子控制系統(tǒng)，所述織物染色機(jī)包括至少 一個(gè)用于織物的儲(chǔ)存器、至少一個(gè)用于儲(chǔ)存染料的貯池以及至少一個(gè) 位于染色機(jī)內(nèi)部的織物移動(dòng)裝置，其特征在于， 一個(gè)或多個(gè)RFID標(biāo) 簽與所述織物相關(guān)聯(lián)，所述一個(gè)或多個(gè)RFID標(biāo)簽使得能夠傳達(dá)染色 機(jī)內(nèi)部待染色的件的位置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，除了 RFID標(biāo)簽之外，還包括 一個(gè)用于此類標(biāo)簽的讀出器、天線以及控制軟件。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，天線位于織物處理系統(tǒng)的 上游。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，天線位于織物處理系統(tǒng)的 下游。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，天線位于織物處理系統(tǒng)的 上游和下游。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，天線在所述染色機(jī)內(nèi)部沿 著織物的整個(gè)行程分布。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，包括包含控制軟件的微處理器單 元，所述控制軟件與能夠讀取和/或修改所述標(biāo)簽中所包含的信息的 RFID讀出器相關(guān)聯(lián)并與所述天線相關(guān)聯(lián)。
全文摘要
一種織物染色機(jī)的電子控制系統(tǒng)，所述織物染色機(jī)包括至少一個(gè)用于織物的儲(chǔ)存器(1)，至少一個(gè)用于儲(chǔ)存染料的貯池(2、3、4)以及至少一個(gè)位于該染色機(jī)內(nèi)部的織物處理裝置。一個(gè)或多個(gè)RFID標(biāo)簽與織物相關(guān)聯(lián)，其允許傳達(dá)染色機(jī)內(nèi)部待染色的件的位置。
文檔編號(hào)D06B3/36GK101313105SQ200680043938
公開日2008年11月26日 申請(qǐng)日期2006年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月25日
發(fā)明者G·馬格里, M·卡格納佐 申請(qǐng)人:Mcs機(jī)械廠股份有限公司