多角筒式磨紗毛羽毛球的張力握持抽拔測量裝置與方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種多角筒式磨紗毛羽毛球的張力握持抽拔測量裝置與方法，該裝置由3～6角的多角筒、摩擦機(jī)構(gòu)、紗層張力機(jī)構(gòu)、顯微攝像機(jī)構(gòu)、抽拔機(jī)構(gòu)、紗架、靜電起絨器和控制與數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)組成。方法是在完成密排繞紗后對多角筒上的紗線作逐角地李莎茹曲線摩擦得磨紗樣，然后對轉(zhuǎn)到正上方的磨紗樣逐角加壓、握持紗層，再夾持住磨出的毛羽或毛球進(jìn)行抽拔力測量和被測毛羽或毛球形態(tài)的觀測，直至各角的抽拔測量完成，得張力握持下抽拔毛羽及毛球的顯微形態(tài)值和抽拔力曲線。是快速、簡便、實(shí)用、精準(zhǔn)的測量裝置與方法，可用于紗線的起毛起球制樣和對起毛起球毛羽及毛球抽拔曲線和形態(tài)的測量，以及對紗線抗起毛起球性的綜合評價(jià)。
【專利說明】多角筒式磨紗毛羽毛球的張力握持抽拔測量裝置與方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種紡織品品質(zhì)測評【技術(shù)領(lǐng)域】的以多角筒上繞紗并控制其起毛起球及其抽拔時(shí)的張力而測量毛羽及毛球的形態(tài)及抽拔行為的測量裝置與方法。
【背景技術(shù)】
[0002]紗線上毛羽的形態(tài)及其被抽拔的難易對于紗線起球及起球后是否容易脫落有很大的影響，因此需要對紗線上的毛羽進(jìn)行觀察。經(jīng)摩擦起球后，毛球的多少及是否容易脫落對最終織物的起毛起球都有很大影響?，F(xiàn)有的紗線毛羽測試儀有多種形式，測試原理和構(gòu)造也各不相同。大體可分為:
[0003]第一類:漫反射法。利用光線照射，測試一段紗線毛羽漫反射光線的強(qiáng)度和變化，評估紗線毛羽總量的多少和分布情況。它適用于對紗線質(zhì)量的總體評價(jià)。這種儀器一般作為電容式條干儀的一個(gè)附屬部件。
[0004]第二類:投影計(jì)數(shù)法。在光線照射下，計(jì)數(shù)被測試紗線一側(cè)伸出主干某長度的毛羽或毛羽的遮擋光線接收器的次數(shù)，計(jì)為某長度毛羽的根數(shù)，以單位長度內(nèi)某長度毛羽的根數(shù)和各種長度毛羽的總長度來評價(jià)紗線毛羽指標(biāo)的優(yōu)劣。這種儀器形式多樣。
[0005]以上兩類儀器只能保持紗線毛羽的原來的形態(tài)，進(jìn)行紗線毛羽測試。這種方法的缺點(diǎn)在于:1)測試數(shù)據(jù)重復(fù)性較差。由于紗線毛羽形態(tài)的多樣性，有直的、彎的或圈狀，甚至有的倒伏于主干，毛羽形態(tài)發(fā)生變化導(dǎo)致測試數(shù)據(jù)有較大變化。2)因長毛羽在測試的運(yùn)動(dòng)過程中更容易倒伏、彎曲，致使測試長毛羽數(shù)量偏少。3)測試儀器的臺(tái)差較大。尤其是不同廠生產(chǎn)的儀器由于紗路不同、張力裝置不同、檢測裝置不同等原因，對同一管紗線的測試數(shù)據(jù)相差60%左右。
[0006]第三類:靜電法。紗線進(jìn)入檢測區(qū)以前對紗線施加了高壓靜電，使紗線毛羽之間、毛羽與主干之間相互排斥而分離、伸直，在測試區(qū)的毛羽長度方向可設(shè)置平行于紗線吸引毛羽的電極，紗線通過檢測區(qū)時(shí)紗線毛羽幾乎垂直于紗線主干，從而檢測毛羽的數(shù)量。這也只是企業(yè)對產(chǎn)品外觀質(zhì)量的評價(jià)，既沒有對紗線使用后毛羽的檢測，又僅僅限于起毛的測量，未涉及起球的測量。
[0007]以上各種針對紗線類物質(zhì)的觀測方法，不能觀測起毛起球的整個(gè)過程，不能得到紗線不同階段產(chǎn)生的毛羽和毛球外觀形態(tài)特征以及反映紗線起毛起球趨勢的指標(biāo)即毛羽之間糾纏抱合力的大小。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是要尋求一種集紗線的毛羽長度及量、毛球形態(tài)大小及數(shù)量、毛羽及毛球抽拔力與抽拔滑出長度為一體的在線原位測量方法，及其可適用于工業(yè)化實(shí)際檢測的快速、準(zhǔn)確、客觀、實(shí)用測量裝置，以克服此類評價(jià)技術(shù)中的缺陷和主觀化的評價(jià)。
[0009]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的原理是以同一套摩擦機(jī)構(gòu)的直角桿作來回直角轉(zhuǎn)動(dòng)在給紗位及磨紗位間的切換和與平移機(jī)構(gòu)的左右平移相配合，以相等張力密排每一圈紗線并在多角筒形成均勻繞紗層，得原紗樣，以多角筒的來回轉(zhuǎn)動(dòng)與摩擦頭的左右平移組合，實(shí)現(xiàn)對繞紗層的李莎茹曲線磨紗，形成磨紗樣，同步以顯微成像系統(tǒng)觀測轉(zhuǎn)到視野中繞紗層上的毛羽和毛球量；對磨紗完畢后的磨紗樣作切向的毛羽和毛球數(shù)量、形態(tài)與大小的測量和作法向的毛羽和毛球數(shù)量、形態(tài)與分布的測量；以抽拔機(jī)構(gòu)測量毛羽和毛球的抽拔力曲線，將所有采集的數(shù)據(jù)和圖像輸入計(jì)算機(jī)并計(jì)算與評價(jià)待測紗樣和磨紗樣的毛羽及毛球數(shù)量、毛球的形狀與大小值、及其動(dòng)態(tài)變化與最終值，毛羽和毛球的抽拔力和抽拔滑出長度，由此綜合評價(jià)紗線的起毛起球行為及抗起毛起球性。該測量原理為原位、綜合測量，一機(jī)多測、一測多指標(biāo)，抗干擾性強(qiáng)、代表性好，以此測量原理建立的測量裝置和計(jì)算控制系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)精巧、實(shí)用，測量精準(zhǔn)、方便，且前后測量獨(dú)立、無影響，可實(shí)現(xiàn)對紗線起毛起球量、形態(tài)和來回拖拽剝離性的測量及其抗起毛起球性的綜合評價(jià)。
[0010]本發(fā)明的一個(gè)具體技術(shù)方案是提供了一種多角筒式磨紗毛羽毛球的張力握持抽拔測量裝置，其特征在于:包括用于繞制和摩擦被測紗線的多角筒、位于多角筒正前方的對已繞紗線進(jìn)行起毛起球摩擦的摩擦機(jī)構(gòu)、用于抽拔時(shí)對繞在多角筒上的紗線施加壓力的位于多角筒后側(cè)及上方的紗層張力機(jī)構(gòu)、用于觀察位于多角筒上的已繞紗線毛羽毛球形態(tài)的且位于多角筒頂部水平切平面的顯微攝像機(jī)構(gòu)、位于多角筒正上方的可以夾持抽拔已繞紗線上毛羽及毛球的抽拔機(jī)構(gòu)、提供被測紗線的紗架、進(jìn)行繞制排紗和摩擦運(yùn)動(dòng)的平移機(jī)構(gòu)、幫助已繞紗線倒伏毛羽和毛球豎起的靜電起絨器及進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和機(jī)構(gòu)控制的控制與數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)；
[0011]多角筒包括帶有圓柱面橫梁的多角筒架、用于固定紗線左固紗釘與右固紗釘、與多角筒架固接的多角筒軸、用于安裝多角筒軸的多角筒軸架及與控制與數(shù)據(jù)分析和機(jī)構(gòu)相連的驅(qū)動(dòng)多角筒軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)；多角筒架為三角筒架、四角筒架、五角筒架、或六角筒架中的一種，其橫條外緣形狀為統(tǒng)一半徑的圓柱面、且寬度一致；
[0012]所述摩擦機(jī)構(gòu)在給紗位與摩擦位之間切換，包括可作來回直角轉(zhuǎn)動(dòng)確定給紗位或摩擦位的直角桿、與直角桿固接并具有與多角筒架橫條同樣半徑的內(nèi)凹圓柱面的摩擦頭、穿套并可固定于直角桿的加壓桿上的加壓砝碼、固接于直角桿的加壓桿頭端的定位導(dǎo)紗鉤、與紗架固接的燕尾座組成、可在燕尾座上作來回移動(dòng)確定給紗位或摩擦位的定位燕尾槽及支撐直角桿轉(zhuǎn)動(dòng)并與定位燕尾槽(26)固接的鉸鏈；
[0013]給紗位是指定位燕尾槽前移拉出、直角桿的加壓桿位于豎直狀態(tài)、摩擦頭平臥，即定位導(dǎo)紗鉤起作用；摩擦位是指定位燕尾槽后移推入、直角桿的加壓桿位于水平狀態(tài)，摩擦頭舉起，即摩擦頭起作用；通過加壓砝碼的外移增大摩擦頭對多角筒架上紗線的接觸壓力，通過加壓砝碼的內(nèi)移減小摩擦頭對多角筒架上紗線的接觸壓力。
[0014]優(yōu)選地，所述紗架包括紗管、用于安裝紗管的紗管架、具有路徑和張力可調(diào)節(jié)的三桿加一導(dǎo)紗鉤的導(dǎo)紗張力桿及與紗管架和導(dǎo)紗張力桿固接的并作為整機(jī)基礎(chǔ)的基座；
[0015]平移機(jī)構(gòu)包括與多角筒架固接的上燕尾槽、與基座固接的下燕尾槽、與上燕尾槽固接的螺母架、固裝于螺母架中的螺母、推動(dòng)螺母及螺母架移動(dòng)而使上燕尾槽在下燕尾槽上滑行的螺桿及與控制與數(shù)據(jù)分析和機(jī)構(gòu)相連的驅(qū)動(dòng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)而使多角筒架左右平移的平移步進(jìn)電機(jī)。
[0016]優(yōu)選地，所述顯微成像機(jī)構(gòu)包括可作整體全貌和顯微放大的長焦顯微鏡頭、與長焦顯微鏡頭同軸光軸連接攝取繞紗毛羽毛球形態(tài)的CXD攝像器、與CXD攝像器在同軸水平線上的投射燈、可左右移動(dòng)CCD攝像器作顯微放大局部觀察的攝像器移架及可左右移動(dòng)投射燈與CCD攝像器同軸的投射燈移架；所述的CCD攝像器及投射燈分別與控制與數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)相連；
[0017]靜電起絨器包括與多角筒架橫條平行的靜電桿及在靜電桿上產(chǎn)生靜電壓的負(fù)高壓發(fā)生源；負(fù)高壓發(fā)生源與所述控制與數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)相連。
[0018]優(yōu)選地，所述紗層張力機(jī)構(gòu)包括平行壓于多角筒架橫條兩側(cè)對所繞紗線施加張力保持抽拔時(shí)紗線穩(wěn)定的張力雙桿、具有水平伸出的右桿架和左桿架雙叉形并固接支撐張力雙桿的雙桿架、與雙桿架固接的加壓蝸輪、推動(dòng)加壓蝸輪升降進(jìn)而帶動(dòng)雙桿架升降的加壓蝸桿、與加壓蝸桿同軸固接的升降蝸輪、與升降蝸輪哨合的升降蝸桿、與控制與數(shù)據(jù)分析和機(jī)構(gòu)相連驅(qū)動(dòng)升降蝸桿傳動(dòng)的張力步進(jìn)電機(jī)、測量張力雙桿施加在所繞紗線上張力的應(yīng)變片組及固定張力步進(jìn)電機(jī)并與上燕尾槽固接而同步平移的張力機(jī)構(gòu)座；
[0019]應(yīng)變片組用于所施加張力的測量和對張力步進(jìn)電機(jī)升降的控制，其為四片連接成惠斯通電橋與所述控制與數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)相連的應(yīng)變片，分別為貼于雙桿架的右桿架根部的上表面的右上應(yīng)變片及下表面的右下應(yīng)變片和貼于雙桿架的左桿架根部的上表面的左上應(yīng)變片及下表面的左下應(yīng)變片；
[0020]張力步進(jìn)電機(jī)受所設(shè)定的預(yù)張力Ptl控制，當(dāng)應(yīng)變片組測得的張力P大于預(yù)張力P。時(shí)，張力步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)，升降蝸桿使升降蝸輪及加壓蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，推動(dòng)加壓蝸輪的上移并帶動(dòng)雙桿架上升，使張力P =預(yù)張力Ptl，張力步進(jìn)電機(jī)自停；當(dāng)應(yīng)變片組測得的張力P小于預(yù)張力Ptl時(shí)，張力步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)，升降蝸桿使升降蝸輪及加壓蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，推動(dòng)加壓蝸輪的上移并帶動(dòng)雙桿架下降，使張力P =預(yù)張力Po，張力步進(jìn)電機(jī)自停，由此實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)張力下的定張力摩擦制樣和毛羽毛球抽拔測量；
[0021]所述抽拔機(jī)構(gòu)包括帶自收緊彈簧的夾頭、連接夾頭和力傳感器的連桿、固接在移塊上并與毛羽及毛球抽拔力模塊相連的力傳感器、具有內(nèi)燕尾槽型掛在外燕尾槽座上的移塊、通過轉(zhuǎn)動(dòng)使移塊在外燕尾槽座上移動(dòng)的平移旋鈕、與抽拔螺母固接的外燕尾槽座、與抽拔螺母嚙合的抽拔螺桿及與控制與數(shù)據(jù)分析和機(jī)構(gòu)相連的驅(qū)動(dòng)抽拔螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)而使夾頭下移夾持毛羽及毛球或上移抽拔毛羽及毛球的抽拔步進(jìn)電機(jī)。
[0022]優(yōu)選地，所述控制與數(shù)據(jù)分析和機(jī)構(gòu)包括中央程序控制及運(yùn)算的計(jì)算機(jī)，與計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)線相連的毛羽及毛球抽拔力模塊、紗線張力控制模塊和毛羽及毛球形態(tài)模塊和與計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)線相連并被直接控制的投影亮度控制單元、繞紗與磨紗控制單元和靜電壓控制單
J Li ο
[0023]本發(fā)明還提供了一種采用上所述的多角筒式磨紗毛羽毛球的張力握持抽拔測量裝置的測量方法，其特征在于，步驟為:
[0024]第一步、均勻密排并卷繞紗線至多角筒的多角筒架上，得原紗樣；
[0025]第二步、順時(shí)針逐角轉(zhuǎn)動(dòng)多角筒架到正上方位、以顯微攝像機(jī)構(gòu)的C⑶攝像器逐角觀測進(jìn)入視野并已在前經(jīng)靜電起絨器起絨后的原紗樣上毛球形態(tài)大小與數(shù)量及毛羽量與平均高度，直至多角筒架轉(zhuǎn)滿一周，所得原紗樣的形態(tài)測量結(jié)果輸入控制與數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)；
[0026]第三步、順時(shí)針逐角轉(zhuǎn)動(dòng)多角筒架到前側(cè)水平位、以李莎茹曲線對多角筒架上原紗樣即紗線作逐角反復(fù)摩擦和多角筒架順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)N周數(shù)的摩擦，得磨紗樣，所述的N周數(shù)大于等于I ;然后重復(fù)所述的第二步觀測分析磨紗樣；
[0027]第四步、以紗層張力機(jī)構(gòu)對繞在多角筒架上的磨紗樣逐角施加張力，并通過抽拔機(jī)構(gòu)逐角測量各角磨紗樣上毛羽及毛球的抽拔力曲線，同步以長焦顯微鏡頭和CXD攝像器觀察被抽拔毛羽的粗細(xì)及夾持長度和被抽拔毛球的連帶纖維根數(shù)、受力形態(tài)及夾持長度，直至多角筒架轉(zhuǎn)滿一周，所得磨紗樣的各抽拔測量的結(jié)果輸入控制與數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)；
[0028]第五步、依據(jù)輸入計(jì)算機(jī)原紗樣和磨紗樣的形態(tài)測量所得圖像和數(shù)據(jù)，計(jì)算其各自的毛球形態(tài)大小與數(shù)量及毛羽量與平均高度值及其變異系數(shù)，并比對磨紗樣和原紗樣差異和扣除原紗樣的初始影響，以評價(jià)紗線實(shí)際起毛起球特征；依據(jù)輸入計(jì)算機(jī)磨紗樣的抽拔測量所得抽拔力曲線、數(shù)據(jù)和圖像，計(jì)算毛羽及毛球的抽拔力和起始模量，以評價(jià)紗線毛羽及毛球脫落的特征；結(jié)合毛羽及毛球的形態(tài)與抽拔特征，對紗線的抗起毛起球性作綜合評價(jià)。
[0029]優(yōu)選地，多角筒架上均勻密排并卷繞紗線制得原紗樣的方法是:先將紗管插于紗管架上，從紗管上引出紗線，經(jīng)導(dǎo)紗張力桿再經(jīng)處于給紗位的定位導(dǎo)紗鉤至多角筒架，將紗線的頭端纏繞固定在左固紗釘上；同步啟動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)和平移步進(jìn)電機(jī)，轉(zhuǎn)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)使多角筒架單向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)、卷繞紗線，平移步進(jìn)電機(jī)推動(dòng)多角筒架作單向勻速平移、使紗線的卷繞點(diǎn)位移，轉(zhuǎn)動(dòng)與平移運(yùn)動(dòng)的組合使紗線均勻密排并卷繞于多角筒架上，直至繞滿多角筒架，轉(zhuǎn)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)和平移步進(jìn)電機(jī)自停；而后將紗線的末端纏繞固定在右固紗釘上，得原紗樣。
[0030]優(yōu)選地，以李莎茹曲線對多角筒架上原紗樣作逐角的摩擦制得磨紗樣的方法是:先將多角筒架的一角順時(shí)針轉(zhuǎn)到前側(cè)水平位置，即能與摩擦位的摩擦頭相吻合接觸的位置，再將直角桿從給紗位轉(zhuǎn)到摩擦位使摩擦頭舉起，將定位燕尾槽從給紗位后移推入摩擦位，調(diào)節(jié)加壓砝碼的位置，確定摩擦頭對多角筒架上紗線的接觸壓力；然后，同步啟動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)和平移步進(jìn)電機(jī)，使多角筒架同步作小角度Θ i的來回轉(zhuǎn)動(dòng)和設(shè)定動(dòng)程s的往復(fù)平移，兩者的組合即相當(dāng)于摩擦頭對原紗樣作李莎茹曲線的起毛起球摩擦；當(dāng)達(dá)到設(shè)定的來回轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)η或往復(fù)平移數(shù)m時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)使多角筒架順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)大角度Θ 2，即轉(zhuǎn)動(dòng)360°除以多角筒架的角數(shù)的角度，重復(fù)前述來回轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)η或往復(fù)平移數(shù)m的李莎茹曲線的摩擦，直至多角筒架的大角度Θ 2逐角順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)滿設(shè)定的周數(shù)N時(shí)，關(guān)閉轉(zhuǎn)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)和平移步進(jìn)電機(jī)，得磨紗樣。
[0031]對原紗樣和磨紗樣毛羽毛球形態(tài)的逐角測量的方法是:先設(shè)定預(yù)張力PO使張力步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)推動(dòng)雙桿架下降，當(dāng)應(yīng)變片組測得的張力P等于預(yù)張力Ptl時(shí)，張力步進(jìn)電機(jī)自停并進(jìn)入自持預(yù)張力Po的微調(diào)運(yùn)行，再對進(jìn)入CXD攝像器視野的、已經(jīng)靜電起絨使所繞紗線毛羽豎起的原紗樣或磨紗樣作毛羽及毛球形態(tài)觀測；形態(tài)觀測完后，雙桿架上升復(fù)位，多角筒架順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)大角度Θ 2，雙桿架再下降壓紗，達(dá)預(yù)張力Ptl的張力并自持后，依次對所述的原紗樣或磨紗樣作毛羽及毛球形態(tài)觀測，直至多角筒架順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一周，即原紗樣或磨紗樣各角的毛羽及毛球形態(tài)形態(tài)被觀測完；或設(shè)定預(yù)張力Ptl為零，即雙桿架在原位不動(dòng)，多角筒架在某一角的毛羽毛球形態(tài)觀測完后，直接作順時(shí)針逐角轉(zhuǎn)動(dòng)，并對原紗樣或磨紗樣作毛羽毛球形態(tài)觀測。[0032]優(yōu)選地，磨紗樣的毛羽及毛球抽拔力曲線的逐角測量的方法是:與所述形態(tài)測量設(shè)定的預(yù)張力Ptl —致，啟動(dòng)加壓程序，使張力步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)推動(dòng)雙桿架下降，當(dāng)應(yīng)變片組測得的張力P等于預(yù)張力Ptl時(shí)，張力步進(jìn)電機(jī)自停并進(jìn)入自持預(yù)張力Ptl的微調(diào)運(yùn)行；再點(diǎn)動(dòng)所述的抽拔步進(jìn)電機(jī)使夾頭下移并手工轉(zhuǎn)動(dòng)平移旋鈕使夾頭左右移動(dòng)，找到并夾持住毛羽或毛球；然后，啟動(dòng)抽拔程序，夾頭在抽拔步進(jìn)電機(jī)的帶動(dòng)下抽拔毛羽或毛球，同時(shí)以長焦顯微鏡頭和CXD攝像器局部放大觀察被抽拔毛羽的粗細(xì)及夾持長度或被抽拔毛球的連帶纖維根數(shù)、受力形態(tài)及夾持長度；由力傳感器測得抽拔力、以抽拔步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角換算得到抽拔位移，由此得到毛羽或毛球的抽拔力曲線，并通過計(jì)算機(jī)計(jì)算得毛羽或毛球的抽拔力和起始模量。
[0033]本發(fā)明還提供了一種上述的多角筒式磨紗毛羽毛球的張力握持抽拔測量裝置的應(yīng)用，其特征在于:用于對紗線的起毛起球制樣和對起毛起球的毛羽和毛球量、形態(tài)和抽拔曲線的測量，以及對紗線抗起毛起球性的綜合評價(jià)。
[0034]本發(fā)明提供的裝置和方法，可直接完成對紗線的起毛起球的制樣，并測量毛羽和毛球從施加不同張力的紗線中抽拔出來的作用力，以及毛羽和毛球的形態(tài)尺寸，并可用于紗線抗起毛起球性的評價(jià)。是快速、簡便、實(shí)用、精準(zhǔn)的測量裝置與方法，可用于紗線的起毛起球制樣和對起毛起球毛羽及毛球抽拔曲線和形態(tài)的測量，以及對紗線抗起毛起球性的綜合評價(jià)。
[0035]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明包括如下優(yōu)點(diǎn):
[0036]1、是針對紗線表面毛羽和毛球量、形態(tài)及其抽拔行為的原位、組合的測量方法，是集紗樣的預(yù)測評、制樣、在線過程測量、最終起毛起球測量和數(shù)據(jù)綜合對比評價(jià)為一體的測量裝置與方法，快速、簡便、實(shí)用、精準(zhǔn)的測量裝置與方法。
[0037]2、由于針對紗線測量，并解決了繞紗與磨紗制樣的問題，故可以在未織造成布之前，便可獲得結(jié)果和依此預(yù)測織物的抗起毛起球性，進(jìn)而可為紗線的補(bǔ)救性整理加工、原紡紗工藝的改進(jìn)、織物結(jié)構(gòu)和加工工藝的選擇與優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)。
[0038]3、由于毛羽毛球抽拔測量施加張力，使抽拔測量的結(jié)果更精準(zhǔn)和具有重現(xiàn)性，其不僅適于理論研究的科學(xué)表征和實(shí)驗(yàn)分析，而且適于產(chǎn)品質(zhì)量評價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)和工業(yè)化檢測。
[0039]4、裝置的結(jié)構(gòu)合理、精巧、完整，平動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)合實(shí)現(xiàn)制樣與觀測；多角筒可逐角磨紗和測量；投射燈與長焦顯微鏡及CXD攝像器實(shí)現(xiàn)了毛羽高度與毛球大小及數(shù)量的側(cè)向(紗筒切向)觀測、毛球顯微放大局部觀察和毛羽糾纏與毛球抽拔力測量；靜電起絨器實(shí)現(xiàn)了毛羽豎起的快速、精準(zhǔn)、符合實(shí)際實(shí)用的測量；紗線張力機(jī)構(gòu)和抽拔機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了預(yù)設(shè)張力下的定張力摩擦制樣和對毛羽和毛球抽拔曲線測量，為一機(jī)多用、一測多指標(biāo)的測量裝置。
[0040]5、測量過程科學(xué)、合理、無干擾，先原樣、再過程樣、后磨損樣；先光學(xué)無損觀測、后力學(xué)抽拔測量，對各測量環(huán)節(jié)都是真實(shí)、無損傷的原位測量，故測量準(zhǔn)確、結(jié)果可靠。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0041]圖1是多角筒式磨紗毛羽毛球的張力握持抽拔測量裝置原理圖；
[0042]圖2是多角筒式磨紗毛羽毛球的張力握持抽拔測量裝置的多角筒、平移機(jī)構(gòu)和紗層張力機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖；
[0043]圖3是多角筒式磨紗毛羽毛球的張力握持抽拔測量裝置的抽拔機(jī)構(gòu)和紗線毛羽毛球示意圖；
[0044]圖4A至圖4D分別是多角筒的三角、四角、五角和六角筒架的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045]圖5是多角筒式磨紗毛羽毛球的張力握持抽拔測量裝置的數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)信號(hào)流程圖；
[0046]圖6是毛球的抽拔力曲線。
[0047]圖中:
[0048]11-多角架(包括三角、四角、五角、六角筒架)；12_左固紗釘；13-右固紗釘；14-多角筒軸；15-多角筒軸架；16_轉(zhuǎn)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)。
[0049]2-摩擦機(jī)構(gòu)，其包括21-摩擦頭；23_加壓砝碼；23_定位導(dǎo)紗鉤；24_直角桿；25-鉸鏈和26-定位燕尾槽(包括給紗位I，摩擦位II)及27-燕尾座。
[0050]31-張力雙桿；32_雙桿架(32a-右桿架；32b_左桿架)；33_加壓蝸輪；34_加壓蝸桿；35_升降蝸輪；36_升降蝸桿；37_張力步進(jìn)電機(jī)；38_應(yīng)變片組(38a右上應(yīng)變片，38b右下應(yīng)變片，38c左上應(yīng)變片，38d左下應(yīng)變片)。
[0051]4-顯微成像機(jī)構(gòu)，其包括41-長焦顯微鏡頭；42-(XD攝像器；43_投射燈；44_攝像器移架；45_投射燈移架。
[0052]5-抽拔機(jī)構(gòu),其包括51-夾頭；52_連桿；53_力傳感器；54_移塊；55_外燕尾槽座；56_平移旋鈕；57_抽拔螺母58-抽拔螺桿；59_抽拔步進(jìn)電機(jī)。
[0053]6-紗架，其包括61-紗管；62_紗管架；63_導(dǎo)紗張力桿；64_紗線和65-基座。
[0054]71-上燕尾槽；72_下燕尾槽；73_螺母；74_螺母架；75_螺桿和76-平移步進(jìn)電機(jī)。
[0055]8-靜電起絨器，其包括81-靜電桿；82_負(fù)高壓發(fā)生源；83_毛羽和84-毛球。
[0056]9-控制與數(shù)據(jù)分析和機(jī)構(gòu)，其包括91-計(jì)算機(jī)；92_毛羽及毛球抽拔力模塊；93-紗線張力控制模塊；94_毛羽及毛球形態(tài)模塊；95_投影亮度控制單元；96_繞紗與磨紗控制單元和97-靜電壓控制單元。
【具體實(shí)施方式】
[0057]為使本發(fā)明更明顯易懂，茲以優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0058]如圖1至圖5所示，本發(fā)明提供的一種多角筒式磨紗毛羽毛球的張力握持抽拔測量裝置包括可繞制和摩擦被測紗線64的多角筒1、位于多角筒I正前方的對已繞紗線進(jìn)行起毛起球摩擦的摩擦機(jī)構(gòu)2、用于抽拔時(shí)對繞在多角筒架11上的紗線64施加壓力的位于多角筒I后側(cè)及上方的紗層張力機(jī)構(gòu)3、用于觀察毛羽毛球形態(tài)的位于多角筒I頂部水平切平面的顯微攝像機(jī)構(gòu)4、位于多角筒I正上方的可以夾持抽拔毛羽及毛球的抽拔機(jī)構(gòu)5、提供被測紗線64的紗架6、進(jìn)行繞制排紗和摩擦運(yùn)動(dòng)的平移機(jī)構(gòu)7、幫助倒伏毛羽和毛球豎起的靜電起絨器8、進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和機(jī)構(gòu)控制的控制與數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)9。[0059]a、多角筒
[0060]多角筒包括:多角筒架11，左固紗釘12，右固紗釘13，與多角筒架11固接的多角筒軸14，多角筒軸架15和與控制與數(shù)據(jù)分析和機(jī)構(gòu)9的繞紗與磨紗控制單元96相連的驅(qū)動(dòng)多角筒軸14轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)16。
[0061]所述的多角筒架11為三角、四角、五角、六角筒架中的一種，其橫條外緣形狀為統(tǒng)一半徑的圓柱面，且寬度一致，以便無縫更換和適應(yīng)同一摩擦頭21的摩擦，所述的摩擦頭21為內(nèi)凹的、同樣半徑的內(nèi)凹圓柱面。
[0062]所述的轉(zhuǎn)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)16作來回非對稱轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)紗線64豎直向的反復(fù)摩擦運(yùn)動(dòng)和繞周轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0063]b、摩擦機(jī)構(gòu)
[0064]摩擦機(jī)構(gòu)2包括:與直角桿24固接并具有與多角筒架11橫條同樣半徑的內(nèi)凹圓柱面的摩擦頭21，穿套并可固定于直角桿24的加壓桿上的加壓砝碼22，固接于直角桿24的加壓桿頭端的定位導(dǎo)紗鉤23，可作來回直角轉(zhuǎn)動(dòng)確定給紗位I或摩擦位II的直角桿24，支撐直角桿24轉(zhuǎn)動(dòng)并與定位燕尾槽26固接的鉸鏈25，可在燕尾座27上作來回移動(dòng)確定給紗位或摩擦位的定位燕尾槽26，與基座65固接的燕尾座27組成，是摩擦與給紗作用復(fù)合的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
[0065]所述的摩擦頭21與直角桿24相連，在定位燕尾槽26的作用下，實(shí)現(xiàn)摩擦頭21作對稱性的往復(fù)平移，直角桿24在摩擦頭21逐步靠近多角筒架11時(shí)在鉸鏈25的作用下發(fā)生旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)摩擦頭21對卷繞在多角筒架11上的紗線64完成摩擦運(yùn)動(dòng)。
[0066]所述的給紗位I是指定位燕尾槽26前移拉出，直角桿24的加壓桿位于豎直狀態(tài)，摩擦頭21平臥，即定位導(dǎo)紗鉤23起作用；所述的摩擦位II是指定位燕尾槽26后移推入，直角桿24的加壓桿位于水平狀態(tài)，摩擦頭21舉起，即摩擦頭21起作用；所述的加壓砝碼22可外移增大摩擦頭21對多角筒架11上紗線64的接觸壓力，相反內(nèi)移減小21對多角筒架11上紗線64的接觸壓力。
[0067]C、紗層張力機(jī)構(gòu)
[0068]紗層張力機(jī)構(gòu)包括:平行壓于多角筒架11橫條兩側(cè)對所繞紗線64施加張力保持抽拔時(shí)紗線穩(wěn)定的張力雙桿31 ;具有水平伸出的右桿架32a和左桿架32b雙叉形并固接支撐張力雙桿31的雙桿架32，與雙桿架32固接的加壓蝸輪33 ;推動(dòng)加壓渦輪33升降進(jìn)而帶動(dòng)雙桿架32升降的加壓蝸桿34 ;與加壓蝸桿34同軸固接的升降蝸輪35 ;與升降潤輪35哨合的升降蝸桿36 ;與控制與數(shù)據(jù)分析和機(jī)構(gòu)9的紗線張力控制模塊93相連驅(qū)動(dòng)升降蝸桿36傳動(dòng)的張力步進(jìn)電機(jī)37 ;測量張力雙桿31施加在所繞紗線64上張力的應(yīng)變片組38，固定張力步進(jìn)電機(jī)37并與燕尾槽71固接而同步平移的張力機(jī)構(gòu)座39。
[0069]所述的應(yīng)變片組38為四片，分別為貼于雙桿架32的右桿架32a的根部的上表面的右上應(yīng)變片38a及下表面的右下應(yīng)變片38b和貼于雙桿架32的左桿架32b根部的上表面的左上應(yīng)變片38c及下表面的左下應(yīng)變片38d，連接成惠斯通電橋并與紗線張力控制模塊93相連，用于所施加張力的測量和對張力步進(jìn)電機(jī)37升降的控制。
[0070]所述的張力步進(jìn)電機(jī)37受所設(shè)定的預(yù)張力Ptl控制，當(dāng)應(yīng)變片組38測得的張力P大于預(yù)張力Ptl時(shí)，張力步進(jìn)電機(jī)37反轉(zhuǎn)，升降蝸桿36使升降蝸輪35及加壓蝸桿34轉(zhuǎn)動(dòng)，推動(dòng)加壓蝸輪33的上移并帶動(dòng)雙桿架32上升，使P = Ptl，張力步進(jìn)電機(jī)37自停；當(dāng)應(yīng)變片組38測得的張力P小于預(yù)張力P。時(shí)，張力步進(jìn)電機(jī)37正轉(zhuǎn)，升降蝸桿36使升降蝸輪35及加壓蝸桿34轉(zhuǎn)動(dòng)，推動(dòng)加壓蝸輪33的上移并帶動(dòng)雙桿架32下降，使P = Ptl，張力步進(jìn)電機(jī)37自停，由此實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)張力下的定張力摩擦制樣和毛羽毛球抽拔測量。
[0071]所述的紗層張力機(jī)構(gòu)和紗線張力控制單元93相連。
[0072]d、顯微成像機(jī)構(gòu)
[0073]顯微成像機(jī)構(gòu)4包括:可作整體全貌和顯微放大的長焦顯微鏡頭41，與長焦顯微鏡頭41同軸光軸連接攝取繞紗毛羽毛球形態(tài)的CXD攝像器42，與CXD攝像器42在同軸水平線上的投射燈43，可左右移動(dòng)CXD攝像器42作顯微放大局部觀察的攝像器移架44，可左右移動(dòng)投射燈43與CCD攝像器42同軸的投射燈移架45。
[0074]所述的CXD攝像器42與毛羽及毛球形態(tài)模塊94相連；所述的投射燈43由投影亮度控制單元95控制。所述的CCD攝像器42觀測時(shí)，多角筒架(11)的被觀察角須順時(shí)針逐角轉(zhuǎn)動(dòng)到正上方位。
[0075]e、抽拔機(jī)構(gòu)
[0076]抽拔機(jī)構(gòu)5包括:帶自收緊彈簧的夾頭51，連接夾頭51和力傳感器53的連桿52，固接在移塊54上并與毛羽及毛球抽拔力模塊92相連的力傳感器53，具有內(nèi)燕尾槽型掛在外燕尾槽55上的移塊54，通過轉(zhuǎn)動(dòng)使移塊54在外燕尾槽座55上移動(dòng)的平移旋鈕56，與抽拔螺母57固接的外燕尾槽座55，與抽拔螺母57嚙合的抽拔螺桿58，與控制與數(shù)據(jù)分析和機(jī)構(gòu)9的毛羽及毛球抽拔力模塊92相連的驅(qū)動(dòng)抽拔螺桿58轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)而使夾頭51下移夾持毛羽及毛球或上移抽拔毛羽及毛球的抽拔步進(jìn)電機(jī)59。
[0077]f、紗架
[0078]紗架6包括:紗管61，紗管架62，具有路徑和張力可調(diào)節(jié)的三桿加一導(dǎo)紗鉤的導(dǎo)紗張力桿63，從紗管61上引出并繞于多角筒架11上的紗線64、與紗管架62和導(dǎo)紗張力桿63固接的并作為整機(jī)基礎(chǔ)的基座65。
[0079]所述的均勻密排并卷繞紗線64至多角筒架11上，是將紗管61插于紗管架62上，從紗筒61上引出紗線64，經(jīng)導(dǎo)紗張力桿63再經(jīng)處于給紗位(I)的定位導(dǎo)紗鉤23至多角筒架11，將紗線64的頭端纏繞固定在左固紗釘12上；同步啟動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)16和平移步進(jìn)電機(jī)76，轉(zhuǎn)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)16使多角筒架11單向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)、卷繞紗線64，平移步進(jìn)電機(jī)76推動(dòng)多角筒架11作單向勻速平移、使紗線64的卷繞點(diǎn)位移，轉(zhuǎn)動(dòng)與平移運(yùn)動(dòng)的組合使紗線64均勻密排并卷繞于多角筒架11上，直至繞滿多角筒架11，轉(zhuǎn)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)16和平移步進(jìn)電機(jī)76自停；而后將紗線64的末端纏繞固定在右固紗釘13上。
[0080]g、平移機(jī)構(gòu)
[0081]平移機(jī)構(gòu)包括:與多角筒架11固接的上燕尾槽71，與基座65固接的下燕尾槽72，固裝于螺母架74中的螺母73，與上燕尾槽71固接的螺母架74，推動(dòng)螺母73及螺母架74移動(dòng)而使上燕尾槽71在下燕尾槽72上滑行的螺桿75，與控制與數(shù)據(jù)分析和機(jī)構(gòu)9的繞紗與磨紗控制單元96相連的驅(qū)動(dòng)螺桿75轉(zhuǎn)動(dòng)而使多角筒架11左右平移的平移步進(jìn)電機(jī)76。
[0082]所述的以李莎茹曲線對多角筒架11上原紗樣作逐角的摩擦制得磨紗樣的方法是:先將多角筒架11的一角順時(shí)針轉(zhuǎn)到前側(cè)水平位置，即能與摩擦位II的摩擦頭21相吻合接觸的位置，再將直角桿24從給紗位I轉(zhuǎn)到摩擦位II使摩擦頭21舉起，將定位燕尾槽26從給紗位I后移推入摩擦位II，調(diào)節(jié)的加壓砝碼22的位置、確定摩擦頭21對多角筒架11上紗線64的接觸壓力；然后，同步啟動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)16和平移步進(jìn)電機(jī)76，使多角筒架11同步作小角度Θ i的來回轉(zhuǎn)動(dòng)和設(shè)定動(dòng)程s的往復(fù)平移，兩者的組合即相當(dāng)于摩擦頭21對原紗樣作李莎茹曲線的起毛起球摩擦；當(dāng)達(dá)到設(shè)定的來回轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)η或往復(fù)平移數(shù)m時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)16使多角筒架11順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)大角度θ2，即轉(zhuǎn)動(dòng)360°除以多角筒架11的角數(shù)的角度，重復(fù)前述來回轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)η或往復(fù)平移數(shù)m的李莎茹曲線的摩擦，直至多角筒架11的大角度Θ 2逐角順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)滿設(shè)定的周數(shù)N時(shí)，關(guān)閉轉(zhuǎn)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)16和平移步進(jìn)電機(jī)76，得磨紗樣。
[0083]所述的平移步進(jìn)電機(jī)76和轉(zhuǎn)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)16與控制與數(shù)據(jù)分析和機(jī)構(gòu)9的繞紗與磨紗控制單元96相連。
[0084]h、靜電起絨器
[0085]靜電起絨器8包括:與多角筒架11橫條平行的靜電桿81，在靜電桿81上產(chǎn)生靜電壓的負(fù)高壓發(fā)生源82，所繞紗線64上毛羽83和毛球84。
[0086]所述的負(fù)高壓發(fā)生源82與靜電壓控制單元97相連。
[0087]1、控制與數(shù)據(jù)分析和機(jī)構(gòu)
[0088]控制與數(shù)據(jù)分析和機(jī)構(gòu)9包括:中央程序控制及運(yùn)算的計(jì)算機(jī)91、與計(jì)算機(jī)91數(shù)據(jù)線相連的毛羽及毛球抽拔力模塊92、紗線張力控制模塊93、毛羽及毛球形態(tài)模塊94、與計(jì)算機(jī)91數(shù)據(jù)線相連并被直接控制的投影亮度控制單元95、繞紗與磨紗控制單元96、靜電壓控制單元97。
[0089]所述的毛羽及毛球抽拔力模塊92采集并計(jì)算來自于力傳感器53測得的抽拔力值和抽拔步進(jìn)電機(jī)59輸出的轉(zhuǎn)動(dòng)量及抽拔位移的換算；所述的紗線張力控制模塊93采集來自于應(yīng)變片組38測得的張力并與設(shè)定預(yù)張力Ptl比對控制張力步進(jìn)電機(jī)37上升轉(zhuǎn)動(dòng)、或下降轉(zhuǎn)動(dòng)、或停止轉(zhuǎn)動(dòng)；所述的毛羽及毛球形態(tài)模塊94采集來自于CCD攝像器42拍攝的圖像并處理、提取和分析毛羽及毛球的形態(tài)特征值。
[0090]本發(fā)明的基本方法是將紗線卷繞至多角筒架上，并以李莎茹曲線摩擦紗線，同步觀測轉(zhuǎn)到顯微攝像系統(tǒng)的毛球和毛羽量，在靜電起絨器的作用下，觀測摩擦完畢后紗線上毛球形態(tài)與大小，利用紗層張力機(jī)構(gòu)對繞在多角筒架上的紗線施加張力，而后通過抽拔機(jī)構(gòu)測量毛羽及毛球抽拔力曲線，最后采集數(shù)據(jù)和圖像輸入計(jì)算機(jī)計(jì)算與評價(jià)毛球和毛羽量的動(dòng)態(tài)變化、毛球的形狀及大小值、毛羽毛球抽拔力及起始模量。
[0091]本方法的主要特征是:針對紗線表面毛羽長度、毛球形態(tài)及其在不同張力下抽拔力特征，并集預(yù)測評、制樣、在線評價(jià)為一體的測量方法。預(yù)測評是對卷入紗線的表面毛羽、疵點(diǎn)和起毛、起球量的預(yù)檢評價(jià)。制樣是指對卷入紗線的卷繞成形、摩擦制樣的過程。在線評價(jià)是對毛球形態(tài)及直徑、毛羽毛球抽拔力-位移曲線及毛羽和毛球量的在線測量，以及與預(yù)測評數(shù)據(jù)的對比分析。其具體過程為:
[0092]第一步、均勻密排并卷繞紗線64至多角筒I的多角筒架11上，得原紗樣；
[0093]第二步、順時(shí)針逐角轉(zhuǎn)動(dòng)多角筒架11到正上方位、以顯微攝像機(jī)構(gòu)4的C⑶攝像器42逐角觀測進(jìn)入視野并已在前經(jīng)靜電起絨器8起絨后的原紗樣上毛球形態(tài)大小與數(shù)量及毛羽量與平均高度，直至多角筒架11轉(zhuǎn)滿一周，所得原紗樣的形態(tài)測量結(jié)果輸入控制與數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)9的計(jì)算機(jī)91 ；
[0094]第三步、順時(shí)針逐角轉(zhuǎn)動(dòng)多角筒架11到前側(cè)水平位、以李莎茹曲線對多角筒架11上原紗樣即紗線64作逐角反復(fù)摩擦和多角筒架11順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)N周數(shù)的摩擦，得磨紗樣，所述的N周數(shù)大于等于I ;然后重復(fù)所述的第二步觀測分析磨紗樣；
[0095]第四步、以紗層張力機(jī)構(gòu)3對繞在多角筒架I上的磨紗樣逐角施加張力，并通過抽拔機(jī)構(gòu)5逐角測量各角磨紗樣上毛羽及毛球的抽拔力曲線，同步以長焦顯微鏡頭41和CXD攝像器42觀察被抽拔毛羽83的粗細(xì)及夾持長度和被抽拔毛球84的連帶纖維根數(shù)、受力形態(tài)及夾持長度，直至多角筒架11轉(zhuǎn)滿一周，所得磨紗樣的各抽拔測量的結(jié)果輸入控制與數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)9的計(jì)算機(jī)91 ；
[0096]第五步、依據(jù)輸入計(jì)算機(jī)91原紗樣和磨紗樣的形態(tài)測量所得圖像和數(shù)據(jù)，計(jì)算其各自的毛球形態(tài)大小與數(shù)量及毛羽量與平均高度值及其變異系數(shù)，并比對磨紗樣和原紗樣差異和扣除原紗樣的初始影響，以評價(jià)紗線64實(shí)際起毛起球特征；依據(jù)輸入計(jì)算機(jī)91磨紗樣的抽拔測量所得抽拔力曲線、數(shù)據(jù)和圖像，計(jì)算毛羽及毛球的抽拔力和起始模量，以評價(jià)紗線64毛羽及毛球脫落的特征；結(jié)合毛羽及毛球的形態(tài)與抽拔特征，對紗線64的抗起毛起球性作綜合評價(jià)。
[0097]多角筒架11上均勻密排并卷繞紗線64制得原紗樣的方法是:先將紗管61插于紗管架62上，從紗管61上引出紗線64，經(jīng)導(dǎo)紗張力桿63再經(jīng)處于給紗位I的定位導(dǎo)紗鉤23至多角筒架11，將紗線64的頭端纏繞固定在左固紗釘12上；同步啟動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)16和平移步進(jìn)電機(jī)76，轉(zhuǎn)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)16使多角筒架11單向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)、卷繞紗線64，平移步進(jìn)電機(jī)76推動(dòng)多角筒架11作單向勻速平移、使紗線64的卷繞點(diǎn)位移，轉(zhuǎn)動(dòng)與平移運(yùn)動(dòng)的組合使紗線64均勻密排并卷繞于多角筒架11上，直至繞滿多角筒架11，轉(zhuǎn)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)16和平移步進(jìn)電機(jī)76自停；而后將紗線64的末端纏繞固定在右固紗釘13上，得原紗樣。
[0098]以李莎茹曲線對多角筒架11上原紗樣作逐角的摩擦制得磨紗樣的方法是:先將多角筒架11的一角順時(shí)針轉(zhuǎn)到前側(cè)水平位置，即能與摩擦位II的摩擦頭21相吻合接觸的位置，再將直角桿24從給紗位I轉(zhuǎn)到摩擦位II使摩擦頭21舉起，將定位燕尾槽26從給紗位I后移推入摩擦位II，調(diào)節(jié)加壓砝碼22的位置，確定摩擦頭21對多角筒架11上紗線64的接觸壓力；然后，同步啟動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)16和平移步進(jìn)電機(jī)76，使多角筒架11同步作小角度Θ i的來回轉(zhuǎn)動(dòng)和設(shè)定動(dòng)程s的往復(fù)平移，兩者的組合即相當(dāng)于摩擦頭21對原紗樣作李莎苑曲線的起毛起球摩擦；當(dāng)達(dá)到設(shè)定的來回轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)η或往復(fù)平移數(shù)m時(shí),轉(zhuǎn)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)16使多角筒架11順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)大角度θ2，即轉(zhuǎn)動(dòng)360°除以多角筒架11的角數(shù)的角度，重復(fù)前述來回轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)η或往復(fù)平移數(shù)m的李莎茹曲線的摩擦，直至多角筒架11的大角度θ2逐角順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)滿設(shè)定的周數(shù)N時(shí)，關(guān)閉轉(zhuǎn)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)16和平移步進(jìn)電機(jī)76，得磨紗樣。
[0099]對原紗樣和磨紗樣毛羽毛球形態(tài)的逐角測量的方法是:先設(shè)定預(yù)張力Ptl使張力步進(jìn)電機(jī)37正轉(zhuǎn)推動(dòng)雙桿架32下降，當(dāng)應(yīng)變片組38測得的張力P等于預(yù)張力P。時(shí)，張力步進(jìn)電機(jī)37自停并進(jìn)入自持預(yù)張力Ptl的微調(diào)運(yùn)行，再對進(jìn)入CXD攝像器42視野的、已經(jīng)靜電起絨使所繞紗線64毛羽豎起的原紗樣或磨紗樣作毛羽及毛球形態(tài)觀測；形態(tài)觀測完后，雙桿架32上升復(fù)位，多角筒架11順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)大角度Θ 2，雙桿架32再下降壓紗，達(dá)預(yù)張力P。的張力并自持后，依次對所述的原紗樣或磨紗樣作毛羽及毛球形態(tài)觀測，直至多角筒架11順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一周，即原紗樣或磨紗樣各角的毛羽及毛球形態(tài)形態(tài)被觀測完；或設(shè)定預(yù)張力Ptl為零，即雙桿架32在原位不動(dòng)，多角筒架11在某一角的毛羽毛球形態(tài)觀測完后，直接作順時(shí)針逐角轉(zhuǎn)動(dòng)，并對原紗樣或磨紗樣作毛羽毛球形態(tài)觀測。[0100]磨紗樣的毛羽及毛球抽拔力曲線的逐角測量的方法是:與所述形態(tài)測量設(shè)定的預(yù)張力Ptl —致，啟動(dòng)加壓程序，使張力步進(jìn)電機(jī)37正轉(zhuǎn)推動(dòng)雙桿架32下降，當(dāng)應(yīng)變片組38測得的張力P等于預(yù)張力Ptl時(shí)，張力步進(jìn)電機(jī)37自停并進(jìn)入自持預(yù)張力Ptl的微調(diào)運(yùn)行；再點(diǎn)動(dòng)所述的抽拔步進(jìn)電機(jī)59使夾頭51下移并手工轉(zhuǎn)動(dòng)平移旋鈕56使夾頭51左右移動(dòng)，找到并夾持住毛羽83或毛球84 ;然后，啟動(dòng)抽拔程序，夾頭51在抽拔步進(jìn)電機(jī)59的帶動(dòng)下抽拔毛羽83或毛球84，同時(shí)以長焦顯微鏡頭41和CCD攝像器42局部放大觀察被抽拔毛羽83的粗細(xì)及夾持長度或被抽拔毛球84的連帶纖維根數(shù)、受力形態(tài)及夾持長度；由力傳感器53測得抽拔力、以抽拔步進(jìn)電機(jī)59的轉(zhuǎn)動(dòng)角換算得到抽拔位移，由此得到毛羽83或毛球84的抽拔力曲線，并通過計(jì)算機(jī)91計(jì)算得毛羽83或毛球84的抽拔力和起始模量。[0101]下述具體實(shí)施例1~4是對不同纖維組成及不同線密度的紗線，在不同測量條件下，得到紗線起毛起球特征的測量結(jié)果。其中:
[0102]不同的測量條件主要是指:多角筒的種類、由導(dǎo)紗張力桿63施加并穩(wěn)定的紗線卷繞張力(cN)、由平移步進(jìn)電機(jī)72和轉(zhuǎn)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)16控制的紗線密排密度(根/IOcm)、靜電桿81產(chǎn)生的起絨靜電壓(kV) XCD攝像器42觀測時(shí)多角筒架11單向轉(zhuǎn)動(dòng)定位的切向觀測轉(zhuǎn)角β、由張力雙桿31施加的為保持抽拔毛羽或毛球時(shí)紗線穩(wěn)定的張力(cN)、李莎茹曲線的磨紗時(shí)多角筒架11來回轉(zhuǎn)動(dòng)的小角度Θ I或順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的大角度Θ 2、來回轉(zhuǎn)動(dòng)的周數(shù)η或往復(fù)平移數(shù)m、多角筒架11來回轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率(Hz)、摩擦頭21往復(fù)平移的動(dòng)程(mm)與頻率(Hz)、毛羽或毛球抽拔力測量的位移速度(mm/mim)；
[0103]紗線起毛起球特征的測量結(jié)果主要是指:切向觀測的設(shè)定切向?qū)挾萕(W為I~IOmm)上毛羽的平均高度(mm|Wmm)和毛羽高度h大于等于2~IOmm的百分率(％ | ^ hmm),設(shè)定切向?qū)挾萕 (W為I~IOmm)上單位面積的毛球數(shù)(個(gè)/cm21 Wmm)、毛球平均高度H (mm)及高度變異系數(shù)CVH (%)、毛球平均直徑D (mm)及直徑變異系數(shù)CVD (% );抽拔力測量的毛羽最大抽拔力(cN)和抽拔滑出長度(_)、毛球最大抽拔力(cN)和抽拔滑出長度(_)、預(yù)測的抗起毛起球的等級(jí)。
[0104]實(shí)施例1
[0105]采用本發(fā)明的三角筒磨紗毛羽毛球的張力握持抽拔測量裝置及方法，對紗線號(hào)數(shù)為16.4tex的全毛2X8.2tex的雙股線的起毛起球性和毛羽毛球抽拔力進(jìn)行測量，其測量條件參數(shù)和實(shí)際測量結(jié)果見下表實(shí)施例1 一欄和抽拔力測量曲線見圖6。從實(shí)測結(jié)果可知，磨損后的全毛股線的切向觀測所得的單位面積毛球數(shù)量、毛球直徑及其變異系數(shù)和預(yù)測的紗線起毛起球等級(jí)間具有很好的一致性，說明該裝置及測量方法的有效、準(zhǔn)確。長焦顯微鏡頭41和CXD攝像器42切向觀測，原紗樣基本無毛絨效果，而磨紗樣的毛絨效果明顯，分別與起始毛羽平均高度2.4mmI 5mm及毛羽高于h的百分率0.2% > 6mm和最終毛羽平均高度6.0mm I 5mm及毛羽高于h的百分率39.4%≤6mm值相一致，說明毛羽高度和量測量的準(zhǔn)確與有效。毛羽和毛球都有較高的抽拔力、較少的抽拔滑出長度，且毛球的結(jié)果始終大于毛羽，證明抽拔力測量的真實(shí)、準(zhǔn)確。由圖6所示的是毛球抽拔力曲線，其不僅清楚展示了毛球抽拔過程，而且證明本測量的動(dòng)態(tài)、在線和快速性。主要基于毛羽的平均高度、毛球數(shù)量、毛球直徑及其變異系數(shù)、毛球最大抽拔力和抽拔滑出長度指標(biāo)的織物抗起毛起球行的綜合估計(jì)值3.52級(jí)，與用該全毛股線制成的機(jī)織物的抗起毛起球性標(biāo)準(zhǔn)測量評價(jià)的3級(jí)或3.5級(jí)相比，不僅準(zhǔn)確、穩(wěn)定，而且精度更高。說明本測量與計(jì)算方法的準(zhǔn)確。[0106]實(shí)施例2
[0107]采用本發(fā)明的四角筒磨紗毛羽毛球的張力握持抽拔測量裝置及方法，對紗線號(hào)數(shù)為13.1tex的毛腈混紡紗的起毛起球性和毛羽毛球抽拔力進(jìn)行測量，其測量條件參數(shù)和實(shí)際測量結(jié)果見下表實(shí)施例2 —欄和抽拔力測量曲線見圖6。從實(shí)測結(jié)果可知，磨損后的毛腈混紡紗的切向觀測所得的單位面積毛球數(shù)量、毛球直徑及其變異系數(shù)和預(yù)測的紗線起毛起球等級(jí)間具有很好的一致性，說明該裝置及測量方法的有效、準(zhǔn)確。長焦顯微鏡頭41和CXD攝像器42切向觀測，原紗樣基本無毛絨效果，而磨紗樣的毛絨效果明顯，分別與起始毛羽平均高度2.7mmI IOmm及毛羽高于h的百分率1.2%≥10mm和最終毛羽平均高度
7.5mmI IOmm及毛羽高于h的百分率26.3%≥10mm值相一致，說明毛羽高度和量測量的準(zhǔn)確與有效，且毛球結(jié)構(gòu)較緊、毛球較大。毛羽和毛球都有較高的抽拔力、較少的抽拔滑出長度，但因?yàn)殡婢]的混入而均增大符合實(shí)情，且毛球的結(jié)果始終大于毛羽，證明抽拔力測量的真實(shí)、準(zhǔn)確。由圖6所示的是毛球抽拔力曲線，其不僅清楚展示了毛球抽拔過程，而且證明本測量的動(dòng)態(tài)、在線和快速性。主要基于毛羽的平均高度、毛球數(shù)量、毛球直徑及其變異系數(shù)、毛球最大抽拔力和抽拔滑出長度指標(biāo)的織物抗起毛起球行的綜合估計(jì)值3.45級(jí)，與用該毛腈混紡紗制成的針織物的抗起毛起球性標(biāo)準(zhǔn)測量評價(jià)的3級(jí)或3.5級(jí)相比,不僅準(zhǔn)確、穩(wěn)定，而且精度更高。說明本測量與計(jì)算方法的準(zhǔn)確。
[0108]實(shí)施例3
[0109]采用本發(fā)明的五角筒磨紗毛羽毛球的張力握持抽拔測量裝置及方法，在張力雙桿31不對紗層加壓時(shí),對紗線號(hào)數(shù)為18.3tex的滌棉混紡紗的起毛起球性和毛羽毛球抽拔力進(jìn)行測量，其測量條件參數(shù)和實(shí)際測量結(jié)果見下表實(shí)施例3 —欄和抽拔力測量曲線見圖6。從實(shí)測結(jié)果可知，磨損后的滌棉混紡紗的切向觀測所得的單位面積毛球數(shù)量因?yàn)槊蘩w維不起球而都很少、毛球直徑因滌綸起球而都偏大且變異系數(shù)都很大，而且因?yàn)槿恿康牟町悾邢蛴^測的CVD較大，說明該裝置及測量方法的有效、準(zhǔn)確。毛羽和毛球都有較高的抽拔力、較大的抽拔滑出長度，是因?yàn)槊藓蜏炀]纖維性質(zhì)所決定符合實(shí)情，且毛球的結(jié)果始終大于毛羽，證明抽拔力測量的真實(shí)、準(zhǔn)確。由圖6所示的是毛球抽拔力曲線，其不僅清楚展示了毛球抽拔過程，而且證明本測量的動(dòng)態(tài)、在線和快速性。主要基于毛羽的平均高度、毛球數(shù)量、毛球直徑及其變異系數(shù)、毛球最大抽拔力和抽拔滑出長度指標(biāo)的織物抗起毛起球行的綜合估計(jì)值4.52級(jí)，與用該毛腈混紡紗制成的針織物的抗起毛起球性標(biāo)準(zhǔn)測量評價(jià)的4級(jí)或4.5級(jí)相比，不僅準(zhǔn)確、穩(wěn)定，而且精度更高。說明本測量與計(jì)算方法的準(zhǔn)確。
[0110]實(shí)施例4
[0111]采用本發(fā)明的六角筒磨紗毛羽毛球的張力握持抽拔測量裝置及方法，在張力雙桿31不對紗層加壓時(shí)，對紗線號(hào)數(shù)為7.4tex的羊絨/滌綸長絲復(fù)合紗的起毛起球性和毛羽毛球抽拔力進(jìn)行測量，其測量條件參數(shù)和實(shí)際測量結(jié)果見下表實(shí)施例4 一欄和抽拔力測量曲線見圖6。從實(shí)測結(jié)果可知，磨損后的羊絨/滌綸長絲復(fù)合紗的切向觀測所得的單位面積毛球數(shù)量沒有因?yàn)闇炀]長絲不起球而減少、毛球直徑因羊絨較細(xì)而都偏小且變異系數(shù)都很大，而且因?yàn)槿恿康牟町?，切向觀測的CVD較大，說明該裝置及測量方法的有效、準(zhǔn)確。毛羽和毛球都有較高的抽拔力、較大的抽拔滑出長度，是因?yàn)檠蚪q和滌綸纖維性質(zhì)所決定符合實(shí)情，且毛球的結(jié)果始終大于毛羽，證明抽拔力測量的真實(shí)、準(zhǔn)確。由圖6所示的是毛球抽拔力曲線，其不僅清楚展示了毛球抽拔過程，而且證明本測量的動(dòng)態(tài)、在線和快速性。主要基于毛羽的平均高度、毛球數(shù)量、毛球直徑及其變異系數(shù)、毛球最大抽拔力和抽拔滑出長度指標(biāo)的織物抗起毛起球行的綜合估計(jì)值3.02級(jí)，與用該的羊絨/滌綸長絲復(fù)合紗制成的針織物的抗起毛起球性標(biāo)準(zhǔn)測量評價(jià)的3級(jí)或3.5級(jí)相比，不僅準(zhǔn)確、穩(wěn)定，而且精度更高。說明本測量與計(jì)算方法的準(zhǔn)確。
[0112]不同紗線在不同測量條件下的起毛起球量、形態(tài)及抽拔力的測量結(jié)果
[0113]
【權(quán)利要求】
1.一種多角筒式磨紗毛羽毛球的張力握持抽拔測量裝置，其特征在于:包括用于繞制和摩擦被測紗線(64)的多角筒、位于多角筒正前方的對已繞紗線(64)進(jìn)行起毛起球摩擦的摩擦機(jī)構(gòu)(2)、用于抽拔時(shí)對繞在多角筒上的紗線(64)施加壓力的位于多角筒后側(cè)及上方的紗層張力機(jī)構(gòu)、用于觀察位于多角筒上的已繞紗線(64)毛羽毛球形態(tài)的且位于多角筒頂部水平切平面的顯微攝像機(jī)構(gòu)(4)、位于多角筒(I)正上方的可以夾持抽拔已繞紗線(64)上毛羽及毛球的抽拔機(jī)構(gòu)(5)、提供被測紗線(64)的紗架(6)、進(jìn)行繞制排紗和摩擦運(yùn)動(dòng)的平移機(jī)構(gòu)、幫助已繞紗線(64)倒伏毛羽和毛球豎起的靜電起絨器(8)及進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和機(jī)構(gòu)控制的控制與數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)(9)； 多角筒包括帶有圓柱面橫梁的多角筒架(11)、用于固定紗線(64)左固紗釘(12)與右固紗釘(13)、與多角筒架(11)固接的多角筒軸(14)、用于安裝多角筒軸(14)的多角筒軸架(15)及與控制與數(shù)據(jù)分析和機(jī)構(gòu)(9)相連的驅(qū)動(dòng)多角筒軸(14)轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)(16);多角筒架(11)為三角筒架、四角筒架、五角筒架、或六角筒架中的一種，其橫條外緣形狀為統(tǒng)一半徑的圓柱面、且寬度一致； 所述摩擦機(jī)構(gòu)(2)在給紗位(I)與摩擦位(II)之間切換，包括可作來回直角轉(zhuǎn)動(dòng)確定給紗位(I)或摩擦位(II)的直角桿(24)、與直角桿(24)固接并具有與多角筒架(11)橫條同樣半徑的內(nèi)凹圓柱面的摩擦頭(21)、穿套并可固定于直角桿(24)的加壓桿上的加壓砝碼(22)、固接于直角桿(24)的加壓桿頭端的定位導(dǎo)紗鉤(23)、與紗架(6)固接的燕尾座(27)組成、可在燕尾座(27)上作來回移動(dòng)確定給紗位(I)或摩擦位(II)的定位燕尾槽(26)及支撐直角桿(24)轉(zhuǎn)動(dòng)并與定位燕尾槽(26)固接的鉸鏈(25)； 給紗位(I)是指定位燕尾槽(26)前移拉出、直角桿(24)的加壓桿位于豎直狀態(tài)、摩擦頭(21)平臥，即定位導(dǎo)紗鉤(23)起作用；摩擦位(II)是指定位燕尾槽(26)后移推入、直角桿(24)的加壓桿位于水平狀態(tài)，摩擦頭(21)舉起，即摩擦頭(21)起作用；通過加壓砝碼(22)的外移增大摩擦頭(2.1)對多角筒架(11)上紗線(64)的接觸壓力，通過加壓砝碼(22)的內(nèi)移減小摩擦頭(21)對多角筒架(11)上紗線(64)的接觸壓力。
2.如權(quán)利要求1所述的一種多角筒式磨紗毛羽毛球的張力握持抽拔測量裝置，其特征在于:所述紗架(6)包括紗管(61)、用于安裝紗管(61)的紗管架(62)、具有路徑和張力可調(diào)節(jié)的三桿加一導(dǎo)紗鉤的導(dǎo)紗張力桿(63)及與紗管架(62)和導(dǎo)紗張力桿(63)固接的并作為整機(jī)基礎(chǔ)的基座(65)； 平移機(jī)構(gòu)包括與多角筒架(11)固接的上燕尾槽(71)、與基座(65)固接的下燕尾槽(72)、與上燕尾槽(71)固接的螺母架(74)、固裝于螺母架(74)中的螺母(73)、推動(dòng)螺母(73)及螺母架(74)移動(dòng)而使上燕尾槽(71)在下燕尾槽(72)上滑行的螺桿(75)及與控制與數(shù)據(jù)分析和機(jī)構(gòu)(9)相連的驅(qū)動(dòng)螺桿(75)轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)而使多角筒架(11)左右平移的平移步進(jìn)電機(jī)(76)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種多角筒式磨紗毛羽毛球的張力握持抽拔測量裝置，其特征在于:所述顯微成像機(jī)構(gòu)(4)包括可作整體全貌和顯微放大的長焦顯微鏡頭(41)、與長焦顯微鏡頭(41)同軸光軸連接攝取繞紗毛羽毛球形態(tài)的CCD攝像器(42)、與CCD攝像器(42)在同軸水平線上的投射燈(43)、可左右移動(dòng)CCD攝像器(42)作顯微放大局部觀察的攝像器移架(44)及可左右移動(dòng)投射燈(43)與CCD攝像器(42)同軸的投射燈移架(45);所述的CCD攝像器(42)及投射燈(43)分別與控制與數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)(9)相連；靜電起絨器⑶包括與多角筒架(11)橫條平行的靜電桿(81)及在靜電桿(81)上產(chǎn)生靜電壓的負(fù)高壓發(fā)生源(82);負(fù)高壓發(fā)生源(82)與所述控制與數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)(9)相連。
4.如權(quán)利要求1所述的一種多角筒式磨紗毛羽毛球的張力握持抽拔測量裝置，其特征在于:所述紗層張力機(jī)構(gòu)(3)包括平行壓于多角筒架(11)橫條兩側(cè)對所繞紗線(64)施加張力保持抽拔時(shí)紗線穩(wěn)定的張力雙桿(31)、具有水平伸出的右桿架(32a)和左桿架(32b)雙叉形并固接支撐張力雙桿(31)的雙桿架(32)、與雙桿架(32)固接的加壓蝸輪(33)、推動(dòng)加壓蝸輪(33)升降進(jìn)而帶動(dòng)雙桿架(32)升降的加壓蝸桿(34)、與加壓蝸桿(34)同軸固接的升降蝸輪(35)、與升降蝸輪(35)嚙合的升降蝸桿(36)、與控制與數(shù)據(jù)分析和機(jī)構(gòu)(9)相連驅(qū)動(dòng)升降蝸桿(36)傳動(dòng)的張力步進(jìn)電機(jī)(37)、測量張力雙桿(31)施加在所繞紗線(64)上張力的應(yīng)變片組(38)及固定張力步進(jìn)電機(jī)(37)并與上燕尾槽(71)固接而同步平移的張力機(jī)構(gòu)座(39)； 應(yīng)變片組(38)用于所施加張力的測量和對張力步進(jìn)電機(jī)(37)升降的控制，其為四片連接成惠斯通電橋與所述控制與數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)(9)相連的應(yīng)變片，分別為貼于雙桿架(32)的右桿架(32a)根部的上表面的右上應(yīng)變片(38a)及下表面的右下應(yīng)變片(38b)和貼于雙桿架(32)的左桿架(32b)根部的上表面的左上應(yīng)變片(38c)及下表面的左下應(yīng)變片(38d)； 張力步進(jìn)電機(jī)(37)受所設(shè)定的預(yù)張力P?？刂疲?dāng)應(yīng)變片組(38)測得的張力P大于預(yù)張力P。時(shí)，張力步進(jìn)電機(jī)(37)反轉(zhuǎn)，升降蝸桿(36)使升降蝸輪(35)及加壓蝸桿(34)轉(zhuǎn)動(dòng)，推動(dòng)加壓蝸輪(33)的上移并帶動(dòng)雙桿架(32)上升，使張力P =預(yù)張力P。，張力步進(jìn)電機(jī)(37)自停；當(dāng)應(yīng)變片組(38)測得的張力P小于預(yù)張力P。時(shí)，張力步進(jìn)電機(jī)(37)正轉(zhuǎn)，升降蝸桿(36)使升降蝸輪(3 5)及加壓蝸桿(34)轉(zhuǎn)動(dòng)，推動(dòng)加壓蝸輪(33)的上移并帶動(dòng)雙桿架(32)下降，使張力P =預(yù)張力P。，張力步進(jìn)電機(jī)(37)自停，由此實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)張力下的定張力摩擦制樣和毛羽毛球抽拔測量； 所述抽拔機(jī)構(gòu)(5)包括帶自收緊彈簧的夾頭(51)、連接夾頭(51)和力傳感器(53)的連桿(52)、固接在移塊(54)上并與毛羽及毛球抽拔力模塊(92)相連的力傳感器(53)、具有內(nèi)燕尾槽型掛在外燕尾槽座(55)上的移塊(54)、通過轉(zhuǎn)動(dòng)使移塊(54)在外燕尾槽座(55)上移動(dòng)的平移旋鈕(56)、與抽拔螺母(57)固接的外燕尾槽座(55)、與抽拔螺母(57)嚙合的抽拔螺桿(58)及與控制與數(shù)據(jù)分析和機(jī)構(gòu)(9)相連的驅(qū)動(dòng)抽拔螺桿(58)轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)而使夾頭(51)下移夾持毛羽及毛球或上移抽拔毛羽及毛球的抽拔步進(jìn)電機(jī)(59)。
5.如權(quán)利要求1所述的一種多角筒式磨紗毛羽毛球的張力握持抽拔測量裝置，其特征在于:所述控制與數(shù)據(jù)分析和機(jī)構(gòu)(9)包括中央程序控制及運(yùn)算的計(jì)算機(jī)(91)，與計(jì)算機(jī)(91)數(shù)據(jù)線相連的毛羽及毛球抽拔力模塊(92)、紗線張力控制模塊(93)和毛羽及毛球形態(tài)模塊(94)和與計(jì)算機(jī)(91)數(shù)據(jù)線相連并被直接控制的投影亮度控制單元(95)、繞紗與磨紗控制單元(96)和靜電壓控制單元(97)。
6.一種采用如權(quán)利要求1所述的多角筒式磨紗毛羽毛球的張力握持抽拔測量裝置的測量方法，其特征在于，步驟為: 第一步、均勻密排并卷繞紗線(64)至多角筒(I)的多角筒架(11)上，得原紗樣； 第二步、順時(shí)針逐角轉(zhuǎn)動(dòng)多角筒架(11)到正上方位、以顯微攝像機(jī)構(gòu)(4)的C⑶攝像器(42)逐角觀測進(jìn)入視野并已在前經(jīng)靜電起絨器(8)起絨后的原紗樣上毛球形態(tài)大小與數(shù)量及毛羽量與平均高度，直至多角筒架(11)轉(zhuǎn)滿一周，所得原紗樣的形態(tài)測量結(jié)果輸入控制與數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)(9)的計(jì)算機(jī)(91)； 第三步、順時(shí)針逐角轉(zhuǎn)動(dòng)多角筒架(11)到前側(cè)水平位、以李莎茹曲線對多角筒架(11)上原紗樣即紗線(64)作逐角反復(fù)摩擦和多角筒架(11)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)N周數(shù)的摩擦，得磨紗樣，所述的N周數(shù)大于等于I ;然后重復(fù)所述的第二步觀測分析磨紗樣； 第四步、以紗層張力機(jī)構(gòu)(3)對繞在多角筒架(I)上的磨紗樣逐角施加張力，并通過抽拔機(jī)構(gòu)(5)逐角測量各角磨紗樣上毛羽及毛球的抽拔力曲線，同步以長焦顯微鏡頭(41)和CCD攝像器(42)觀察被抽拔毛羽(83)的粗細(xì)及夾持長度和被抽拔毛球(84)的連帶纖維根數(shù)、受力形態(tài)及夾持長度，直至多角筒架(11)轉(zhuǎn)滿一周，所得磨紗樣的各抽拔測量的結(jié)果輸入控制與數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)(9)的計(jì)算機(jī)(91)； 第五步、依據(jù)輸入計(jì)算機(jī)(91)原紗樣和磨紗樣的形態(tài)測量所得圖像和數(shù)據(jù)，計(jì)算其各自的毛球形態(tài)大小與數(shù)量及毛羽量與平均高度值及其變異系數(shù)，并比對磨紗樣和原紗樣差異和扣除原紗樣的初始影響，以評價(jià)紗線(64)實(shí)際起毛起球特征；依據(jù)輸入計(jì)算機(jī)(91)磨紗樣的抽拔測量所得抽拔力曲線、數(shù)據(jù)和圖像，計(jì)算毛羽及毛球的抽拔力和起始模量，以評價(jià)紗線(64)毛羽及毛球脫落的特征，結(jié)合毛羽及毛球的形態(tài)與抽拔特征，對紗線(64)的抗起毛起球性作綜合評價(jià)。
7.如權(quán)利要求6所述的一種測量方法，其特征在于，多角筒架(11)上均勻密排并卷繞紗線(64)制得原紗樣的方法是:先將紗管(61)插于紗管架(62)上，從紗管(61)上引出紗線(64)，經(jīng)導(dǎo)紗張力桿(63)再經(jīng)處于給紗位(I)的定位導(dǎo)紗鉤(23)至多角筒架(11)，將紗線(64)的頭端纏繞固定在左固紗釘(12)上；同步啟動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)(16)和平移步進(jìn)電機(jī)(76)，轉(zhuǎn)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)(16)使多角筒架(11)單向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)、卷繞紗線(64)，平移步進(jìn)電機(jī)(76)推動(dòng)多角筒架(11)作單向勻速平移、使紗線(64)的卷繞點(diǎn)位移，轉(zhuǎn)動(dòng)與平移運(yùn)動(dòng)的組合使紗線(64)均勻密排并卷繞.于多角筒架(11)上，直至繞滿多角筒架(11)，轉(zhuǎn)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)(16)和平移步進(jìn)電機(jī)(76)自停；而后將紗線(64)的末端纏繞固定在右固紗釘(13)上，得原紗樣。
8.如權(quán)利要求6所述的一種測量方法，其特征在于，以李莎茹曲線對多角筒架(11)上原紗樣作逐角的摩擦制得磨紗樣的方法是:先將多角筒架(11)的一角順時(shí)針轉(zhuǎn)到前側(cè)水平位置，即能與摩擦位(II)的摩擦頭(21)相吻合接觸的位置，再將直角桿(24)從給紗位(I)轉(zhuǎn)到摩擦位(II)使摩擦頭(21)舉起，將定位燕尾槽(26)從給紗位(I)后移推入摩擦位(II)，調(diào)節(jié)加壓砝碼(22)的位置，確定摩擦頭(21)對多角筒架(11)上紗線(64)的接觸壓力；然后，同步啟動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)(16)和平移步進(jìn)電機(jī)(76)，使多角筒架(11)同步作小角度Θ i的來回轉(zhuǎn)動(dòng)和設(shè)定動(dòng)程s的往復(fù)平移，兩者的組合即相當(dāng)于摩擦頭(21)對原紗樣作李莎苑曲線的起毛起球摩擦；當(dāng)達(dá)到設(shè)定的來回轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)η或往復(fù)平移數(shù)m時(shí),轉(zhuǎn)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)(16)使多角筒架(11)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)大角度θ2，即轉(zhuǎn)動(dòng)360°除以多角筒架(11)的角數(shù)的角度，重復(fù)前述來回轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)η或往復(fù)平移數(shù)m的李莎茹曲線的摩擦，直至多角筒架(11)的大角度θ2逐角順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)滿設(shè)定的周數(shù)N時(shí)，關(guān)閉轉(zhuǎn)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)(16)和平移步進(jìn)電機(jī)(76)，得磨紗樣。 對原紗樣和磨紗樣毛羽毛球形態(tài)的逐角測量的方法是:先設(shè)定預(yù)張力Ptl使張力步進(jìn)電機(jī)(37)正轉(zhuǎn)推動(dòng)雙桿架(32)下降，當(dāng)應(yīng)變片組(38)測得的張力P等于預(yù)張力P。時(shí)，張力步進(jìn)電機(jī)(37)自停并進(jìn)入自持預(yù)張力Ptl的微調(diào)運(yùn)行，再對進(jìn)入CCD攝像器(42)視野的、已經(jīng)靜電起絨使所繞紗線(64)毛羽豎起的原紗樣或磨紗樣作毛羽及毛球形態(tài)觀測；形態(tài)觀測完后，雙杯架(32)上升復(fù)位，多角筒架(11)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)大角度θ2，雙桿架(32)再下降壓紗，達(dá)預(yù)張力Ptl的張力并自持后，依次對所述的原紗樣或磨紗樣作毛羽及毛球形態(tài)觀測，直至多角筒架(11)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一周，即原紗樣或磨紗樣各角的毛羽及毛球形態(tài)形態(tài)被觀測完；或設(shè)定預(yù)張力Ptl為零，即雙桿架(32)在原位不動(dòng)，多角筒架(11)在某一角的毛羽毛球形態(tài)觀測完后，直接作順時(shí)針逐角轉(zhuǎn)動(dòng)，并對原紗樣或磨紗樣作毛羽毛球形態(tài)觀測。
9.如權(quán)利要求6所述的一種測量方法，其特征在于，磨紗樣的毛羽及毛球抽拔力曲線的逐角測量的方法是:與所述形態(tài)測量設(shè)定的預(yù)張力Ptl—致，啟動(dòng)加壓程序，使張力步進(jìn)電機(jī)(37)正轉(zhuǎn)推動(dòng)雙桿架(32)下降，當(dāng)應(yīng)變片組(38)測得的張力P等于預(yù)張力P。時(shí)，張力步進(jìn)電機(jī)(37)自停并進(jìn)入自持預(yù)張力Ptl的微調(diào)運(yùn)行；再點(diǎn)動(dòng)所述的抽拔步進(jìn)電機(jī)(59)使夾頭(51)下移并手工轉(zhuǎn)動(dòng)平移旋鈕(56)使夾頭(51)左右移動(dòng)，找到并夾持住毛羽(83)或毛球(84);然后，啟動(dòng)抽拔程序，夾頭(51)在抽拔步進(jìn)電機(jī)(59)的帶動(dòng)下抽拔毛羽(83)或毛球(84)，同時(shí)以長焦顯微鏡頭(41)和CCD攝像器(42)局部放大觀察被抽拔毛羽(83)的粗細(xì)及夾持長度或被抽拔毛球(84)的連帶纖維根數(shù)、受力形態(tài)及夾持長度；由力傳感器(53)測得抽拔力、以抽拔步進(jìn)電機(jī)(59)的轉(zhuǎn)動(dòng)角換算得到抽拔位移，由此得到毛羽(83)或毛球(84)的抽拔力曲線，并通過計(jì)算機(jī)(91)計(jì)算得毛羽(83)或毛球(84)的抽拔力和起始模量。
10.一種如權(quán)利要求1所述的多角筒式磨紗毛羽毛球的張力握持抽拔測量裝置的應(yīng)用，其特征在于:用于對紗線的起毛起球制樣和對起毛起球的毛羽和毛球量、形態(tài)和抽拔曲線的測量，以及對紗線抗起毛.起球性的綜合評價(jià)。
【文檔編號(hào)】D06C11/00GK103469533SQ201310382835
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月28日
【發(fā)明者】萬愛蘭, 于偉東, 劉洪玲 申請人:東華大學(xué)