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Die Erfindung betrifft eine Textilmaschine mit einer Steuereinrichtung zum Steuern der Fahrbewegung, wobei die Wartungseinrichtung längs einer Führungsschiene entlang einer Vielzahl von Bearbeitungsstellen einer Textilmaschine zum Warten und/oder Kontrollieren der Bearbeitungsstellen verfahrbar ist.
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Bei einer bekannten Offenend-Spinnmaschine (
DE 31 11 627 A1 ) sind an einer Führungsschiene längs einer Vielzahl gleichartiger Spinnstellen zwei verschiedenartige Wartungseinrichtungen verfahrbar. Die eine Wartungsvorrichtung weist für jede Fahrtrichtung einen Fahrthindernismelder auf, der mit einer Fahrtrichtungsumkehrvorrichtung verbunden, ist. Jedesmal, wenn ein Fahrthindemismelder an ein Hindernis stößt, kehrt die Fahrtrichtungsumkehrvorrichtung die Fahrtrichtung der Wartungsvorrichtung um. Hierbei erfolgt ein körperliches „Ertasten“ von Hindernissen entlang der Fahrstrecke und die Fahrtrichtungsumkehr wird unabhängig von der Art des Hindernisses veranlaßt.
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Bei einer weiteren, bekannten Offenend-Spinnmaschine (
DE 199 30 644 A1 ) sind längs einer Führungsschiene der Offenend-Spinnmaschine gleichartige Wartungseinrichtungen entlang einer Vielzahl von Spinnstellen verfahrbar. Für jede der Wartungseinrichtungen wird dabei ein Sensor vorgeschlagen, der ein Hindernis auf dem Fahrweg registriert und bei Auftauchen eines derartigen Hindernisses die Umkehr der Fahrtrichtung der Wartungseinrichtung auslöst. Dabei wird auch eine Kollision der Wartungseinrichtungen untereinander vermieden.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Textilmaschine mit zumindest einer Wartungseinrichtung und ein Verfahren hierfür vorzusehen, die eine flexible und effiziente Fahrbewegungssteuerung der Wartungseinrichtung unter Berücksichtigung von Hindernissen oder Arbeitsbereichen ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1, 11 bzw. 24 gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Gemäß Anspruch 1 ist zumindest eine erste Wartungseinrichtung längs einer Führungsschiene entlang einer Vielzahl von Bearbeitungsstellen einer Textilmaschine verfahrbar. Die Wartungseinrichtung führt. Wartungsfunktionen und/oder Kontrollfunktionen an den Bearbeitungsstellen durch. Die Fahrbewegung der Wartungseinrichtung wird durch eine Steuereinrichtung gesteuert. In der Steuereinrichtung sind Daten von Hindernissen hinterlegbar, z. B. in einem Speicher, von dem sie wieder abrufbar sind. Die Steuereinrichtung berücksichtigt bei der Fahrbewegungssteuerung die hinterlegten Daten über die Hindernisse. Die Daten beinhalten auch die Art des Hindernisses und hindernisabhängige Maßnahmen werden bei der Fahrtbewegungssteuerung berücksichtigt. Vorzugsweise sind auch Daten über Fahrwegsbegrenzungen und/oder vorgegebene Umkehrpunkte hinterlegbar und werden von der Steuereinrichtung berücksichtigt.
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Wartungseinrichtungen sind dabei regelmäßig Automaten, die an den Bearbeitungsstellen der Textilmaschine verschiedene Arbeitsvorgänge vornehmen, Reinigungsautomaten oder dergleichen. Solche Arbeitsvorgänge sind z. B. das Reinigen der Arbeitsstellen, das Wiederanfahren der Arbeitsstelle bei einem Ausfall oder die Bereitstellung von Ausgangsprodukten oder dergleichen. Bei einer Offenend-Spinnmaschine wird z. B. durch einen Anspinnroboter zusätzlich ein Spulenwechsel durchgeführt, wenn eine Spule mit gesponnenem Garn gefüllt ist, oder bei einem Fadenbruch wird ein Wiederanspinnen der Spinnstelle ausgeführt.
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Ein Hindernis im vorliegenden Sinne ist ein der Textilmaschine „bekanntes“ Hindernis. Dabei werden in einer Steuereinrichtung oder durch das Zusammenwirken verschiedener Steuereinrichtungen Daten über das „bekannte“ Hindernis bereitgestellt. Ein solches Hindernis ist dabei regelmäßig eine andere Wartungseinrichtung, eine Servicestation für eine Wartungseinrichtung, die momentan durch eine Wartungseinrichtung belegt ist, eine in Wartung befindliche Spinnstelle, die nicht überfahren werden kann, ein Hindernis, das eine Bedienungsperson durch eine Dateneingabe als solches festgelegt hat, oder dergleichen. Ein solches Hindernis ,muß somit nicht berührungslos oder durch körperlichen Kontakt unter Zwischenschaltung einer Erfassungseinrichtung erfaßt werden, sondern das Vorhandensein eines solchen Hindernisses wird auf Grund bereits bestehender Daten abgeleitet. Unabhängig hiervon kann natürlich vorgesehen werden, daß die Steuereinrichtung auch Signale von Erfassungseinrichtungen verarbeitet. Die durch die berührungslos arbeitenden oder kontaktgebundenen Erfassungseinrichtungen erfassen unbekannte Hindernisse, die ebenfalls bei der Fahrbewegungssteuerung berücksichtigt werden. Ein solches unvorhergesehenes Hindernis ist z. B. eine Wartungsperson im Fahrweg.
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Ein Umkehrpunkt ist dabei regelmäßig ein beliebig vorgebbarer Punkt entlang der Führungsschiene, über den sich die Wartungseinrichtung physikalisch gesehen fortbewegen könnte. Durch die Steuereinrichtung oder z. B. durch eine Bedienungsperson wird mittels Dateneingabe der Umkehrpunkt festlegt.
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Eine Fahrwegsbegrenzung ist dabei regelmäßig der Endpunkt der Führungsschiene oder eine zusätzliche, optionale Baueinheit an der Textilmaschine, die unveränderbar das Ende des Fahrwegs für die Wartungseinrichtung bedeutet und an die vorzugsweise die Wartungseinrichtung bereits beim Heranfahren abgebremst wird.
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Durch die zur Verfügungsteilung von Daten über Hindernisse, Fahrwegsbegrenzungen und/oder vorgegebenen Umkehrpunkten läßt sich die Fahrbewegungssteuerung flexibel und effizient auf diese einstellen, da eine Fahrt der Wartungseinrichtung nicht einfach fortgesetzt wird, bis es zu einer körperlichen oder berührungslosen Erfassung des tatsächlichen Vorhandenseins eines Hindernisses kommt.
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Wird zur Steuerung der Fahrbewegung auf eine Steuereinrichtung der Wartungseinrichtung und/oder der Textilmaschine zurückgegriffen, so kann die Fahrwegsteuerung auf einer ohnehin vorhandenen Steuereinheit implementiert werden. Die hierarchische Gliederung der Fahrwegsteuerung wird vorzugsweise unter Anpassung an die vorhandene, hierarchische Gliederung der Steuereinheiten aufgeteilt. Beispielsweise wird die Fahrbewegungssteuerung einer Wartungseinrichtung von deren Steuereinrichtung übernommen, wobei dieser über die Steuereinrichtung der Textilmaschine (Maschinenzentral) Daten über andere Wartungseinrichtungen, Fahrwegsbegrenzurigen, oder vorgegebene Umkehrpunkte bereitgestellt werden. Oder die Fahrbewegungssteuerung wird über die Steuerung der Textilmaschine, z.B. die Maschinenzentrale, übernommene, so daß von dieser nur Bewegungsbefehle an die Steuereinrichtung der Wartungseinrichtung übertragen werden. werden. Oder von der Maschinenzentrale werden lediglich Absfandsdaten und Daten zur Art des Hindernisses bereitgestellt, so daß dann die Steuereinrichtung der Wartungseiririchtung unter Heranziehung weiterer Daten, wie beispielsweise der Position und/oder der Geschwindigkeit der Wartungseinrichtung, weitere Steuermaßnahmen einleitet.
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Bei einer ganz besonders vorteilhaften Ausgestaltung werden Daten über zumindest eine zweite Wartungseinrichtung bereitgestellt. Dadurch kann die Fahrbewegungssteuerung der ersten Wartungseinrichtung auf die zweite Wartungseinrichtung abgestimmt werden. Dies ist besonders dann vorteilhaft, wenn einer Seite der Textilmaschine mindestens zwei oder drei Wartungseinrichtungen fest zugeordnet sind. Da alle Wartungseinrichtungen aneinandergrenzende Bearbeitungsstellen bearbeiten oder bearbeiten können, ist die Gefahr einer Kollision zwischen den Wartungseinrichtungen besonders groß. Da Annäherungen zwischen den Wartungseinrichtungen häufig sind, würde die mechanische Belastung durch das schnelle Abbremsen vor jeweils der anderen Wartungseinrichtung besonders hoch sein, was zu einem verstärkten Verschleiß eines Fahrgestells der Wartungseinrichtungen führt. Durch das Bereitstellen der Daten über die andere Wartungseinrichtung lassen sich somit im Vorfeld bereits entsprechende Maßnahmen ergreifen, z. B. ein sanftes Abbremsen einer der Wartungseinrichtungen.
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Vorzugsweise werden die Daten, z. B. Position, Geschwindigkeit und dergleichen, zwischen den Wartungseinrichtungen über die Kommunikationsleitung zwischen jeder Wartungseinrichtung und der Maschinenzentrale (Steuereinheit der Textilmaschine) übertragen. Es kann aber auch vorgesehen werden, daß die entsprechenden Daten zwischen den Wartungseinrichtungen untereinander ausgetauscht werden, und jede Wartungseinrichtung dann die Fahrbewegungssteuerung entsprechend der ausgetauschten Daten vornimmt. Ein solcher Datenaustausch kann beispielsweise durch eine optische Kommunikationsverbindung zwischen den Wartungseinrichtungen erfolgen.
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Bei dem Verfahren zur Fahrbewegungssteuerung gemäß Anspruch 11 erfolgt die Fahrbewegungssteuerung in Abhängigkeit von Daten zu Hindernissen, wobei diese Daten von einer Steuereinrichtung bereitgestellt werden. Vorzugsweise erfolgt die Fahrbewegungssteuerung auch in Abhängigkeit von Daten zu Fahrwegsbegrenzungen und/oder vorgegebenen Umkehrpunkten, wobei diese ebenfalls von der Steuereinrichtung bereitgestellt werden. Die Daten beinhalten auch die Art des Hindernisses, so daß hindernisabhängige Maßnahmen bei der Fahrtbewegungssteuerung berücksichtigt werden. Es erfolgt dabei kein blindes „Ertasten“ des Fahrweges und keine hindernisunabhängige Ausweichbewegung der Wartungseinrichtung.
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Zur Schonung des Fahrgestells der Wartungseinrichtung wird vorzugsweise ein Abbremsen in Abhängigkeit von der momentanen Geschwindigkeit der Wartungseinrichtung und dem Abstand zum Hindernis eingeleitet.
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Durch die Kenntnis über die Art des Hindernisses, beispielsweise ein nur vorübergehendes Hindernis, wie eine andere Wartungseinrichtung, kann das weitere Fahrverhalten der Wartungseinrichtung nach Feststellung eines Hindernisses von dessen Art abhängig gemacht werden. Ist aus den Daten des Hindernisses ableitbar, daß dieses demnächst nicht mehr vorhanden ist, kann es beispielsweise genügen, lediglich die Fahrt der Wartungseinrichtung zum Hindernis zu verlangsamen. Oder die Wartungseinrichtung kann vor dem Hindernis angehalten werden und dort in Bereitschaft stehen, bis sich das Hindernis wieder entfernt hat.
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Vorzugsweise wird auch der Arbeitsstatus einer zweiten Wartungseinrichtungmit übermittelt, so daß anhand des Arbeitsstatus der beiden Wartungseinrichtungen festgelegt werden kann, welche Fahrbewegung die erste Wartungseinrichtung demnächst ausführt. Dadurch wird die Arbeitseffizienz der ersten Wartungseinrichtung gesteigert. Beispielsweise kehrt diese ihre Fahrtrichtung um, wenn die zweite Warturigseinrichtung längere Zeit an einer Bearbeitungsstelle tätig ist. Ist die zweite Wartungseinrichtung nur kurz an der Bearbeitungsstelle, z. B. beim Abblasen einer Spinnstelle einer Rotorspinnmaschine, so kann die erste Wartungseinrichtung auf das Ende der Tätigkeiten der zweiten Wartungseinrichtung warter und ihre Fahrt dann fortsetzen.
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Bei dem Verfahren gemäß Anspruch 24 sind für eine erste und eine zweite Wartungseinrichtung die Daten zu den vorgegebenen Arbeitsbereichen der ersten und zweiten Wartungseinrichtung hinterlegbar und die Steuerung der Fahrbewegung erfolgt anhand dieser hinterlegten Daten: Es wird somit für jede Wartungseinrichtung ein eigener Arbeitsbereich verwaltet. Es können dabei mehr als zwei Wartungseinrichtungen vorgesehen werden, wobei in der Steuereinrichtung für jede Wartungseinrichtung ein eigener Arbeitsbereich definiert ist. Die oben beschriebenen Einzelheiten zur Wartungseinrichtung, zur Steuereinrichtung usw. treffen hier entsprechend zu.
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Wird eine der Wartungseinrichtungen außer Betrieb gesetzt, so wird der Bereich vom Randbereich des Arbeitsbereichs der anderen Wartungseinrichtung bis zur Position der außer Betrieb gesetzten Wartungseinrichtung der anderen Wartungseinrichtung zur Wartung und/oder Kontrolle der Bearbeitungsstellen zugeschlagen. Die Wartungseinrichtung kann außer Betrieb sein, weil sie außer Betrieb gesetzt wurde, weil ein Defekt der Wartungseinrichtung aufgetreten ist, die Steuerung der Wartungseinrichtung ausgefallen ist, ein Service an der Wartungseinrichtung durchgeführt wird, die Textilmaschine noch nicht in Betrieb ist oder dergleichen. Als außer Betrieb sein gilt auch der Zustand, bei dem die Wartungseinrichtung ihre aktuelle Position nicht bestimmen kann oder die aktuelle Position nicht an die Steuereinrichtung (Steuereinrichtung der Wartungseinrichtung und/oder der Textilmaschine) übermittelt werden kann. Vorzugsweise wird im letzteren Fall die Wartungseinrichtung angehalten und verbleibt in ihrer Position.
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Die Position der außer Betrieb genommenen Wartungseinrichtung wird entweder von dieser erfaßt und an die Steuereinrichtung weitergeleitet oder es wird als eine vermutete Position diejenige angenommen, in der zuletzt eine Positionsmeldung von der Wartungseinrichtung zur Steuereinrichtung erfolgte. Vorzugsweise wird neben der softwaremäßigen Kollisionsvermeidung zwischen der ersten und der zweiten Wartungseinrichtung noch eine Erfassungseinrichtung für ein Hindernis vorgesehen (siehe unten), mit der dann die außer Betrieb gesetzte Wartungseinrichtung erfaßt werden kann, falls die zuletzt gemeldete oder aktuell gemeldete Position nicht mit der tatsächlichen Position übereinstimmen sollte.
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Vorteilhaft wird die aktuelle Position der außer Betrieb genommenen Wartungseinrichtung durch eine Erfassungseinrichtung erfaßt oder durch einen Bediener an die Steuereinrichtung übermittelt. Eine Erfassungseinrichtung zur Erfassung der Position der außer Betrieb genommenen Wartungseinrichtung kann beispielsweise an der in Betrieb befindlichen Wartungseinrichtung angeordnet sein.
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Sind sowohl die erste als auch die zweite Wartungseinrichtung außer Betrieb, was z.B. der Fall ist, wenn die Textilmaschine neu angeschaltet wird, so ist zunächst die absolute Position beider Wartungseinrichtungen unbekannt. Um eine Kollision auszuschließen, wird daher der Arbeitsbereich der zuerst in Betrieb genommenen Wartungseinrichtung nur über diesen Bereich festgelegt, über den die als erste in Betrieb genommene Wartungseinrichtung ohne Kollision mit der anderen Wartungseinrichtung zu ihrer Initialisierungsposition verfahren wurde. Sind beispielsweise beide Wartungseinrichtungen am selben Ende des gesamten Arbeitsbereichs von Bearbeitungsstellen und ist die Initialisierungsposition der einen Wartungseinrichtung am anderen Ende, so erfaßt die Wartungseinrichtung bei der Fahrt zum anderen Ende alle dazwischen liegenden Bearbeitungsstellen als ohne Kollision befahrbar, so daß zunächst dieser gesamte Bereich der zuerst initialisierten Wartungseinrichtung als deren ,Arbeitsbereich festgelegt wird.
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Der zu bearbeitende Arbeitsbereich einer in Betrieb befindlichen Wartungseinrichtung oder einer zuerst in Betrieb genommenen Wartungseinrichtung kann um die Bearbeitungsstellen erweitert oder reduziert werden, um die die andere, noch nicht in Betrieb genommene Wartungseinrichtung verfahren wird. Beispielsweise bei der Fahrt der anderen, noch nicht in Betrieb genommenen Wartungseinrichtung in ihre Initialisierungsposition. Pro Wartungseinrichtung kann hierbei eine Initialisierungsposition vorgesehen werden oder eine Vielzahl, von wahlweise anzufahrenden Initialisierungspositionen. In einer Initialisierungsposition wird die absolute Position der Wartungseinrichtung an der Textilmaschine ermittelt. Vorzugsweise wird bei einer Initialisierungsfahrt eine Wartungseinrichtung in diejenige Richtung verfahren, die entgegengesetzt zu der anderen Wartungseinrichtung liegt. Die Initialisierungsfahrt kann durch die Steuereinheit veranlaßt werden oder durch eine Bedienungsperson. Die Wartungseinheit kann dabei auch durch die Bedienungsperson verschoben werden, ohne den Antrieb der Wartungseinrichtung zu nutzen.
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Die Fahrstrecke oder die relative Position einer außer Betrieb genommenen Wartungseinrichtung wird anhand von Positionsmarkierungen erfaßt oder durch Erfassungseinrichtungen entlang des Fahrwegs der Wartungseinrichtung, wobei jeweils ebenfalls die Fahrtrichtung erfaßt wird.
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Erst nachdem beide Wartungseinrichtungen initialisiert sind, daß heißt ihre absolute Position an der Textilmaschine ermittelt wurde, werden die ursprünglichen Arbeitsbereiche je Wartungseinrichtung wieder freigegeben.
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Anhand von Zeichnungen werden Ausführungsformen der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Draufsicht auf eine Rotorspinnmaschine mit zwei Anspinnrobotern pro Spinnmaschinenseite,
- 2 eine schematische Seitenansicht von zwei Anspinnrobotern, die auf einer gemeinsamen Führungsschiene verfahrbar sind,
- 3 eine schematische Seitenansicht von zwei Anspinnrobotern mit einer Kontaktschalteinrichtung,
- 4 eine perspektivische Seitenansicht von zwei Anspinnrobotem mit seitlich angeordneten Erfassungseinrichtungen,
- 5a die Festlegung des Arbeitsbereichs für eine in Betrieb befindliche Wartungseinrichtung, wenn eine Zweite Wartungseinrichtung außer Betrieb ist, und
- 5b die Festlegung eines Arbeitsbereichs, wenn zwei Wartungseinrichtungen außer Betrieb sind.
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1 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Rotorspinnmaschine 10 mit jeweils zwei Anspinnrobotern 14a-d pro Spinnmaschinenseite. Zwischen einem Endgestell 11 und einem Antriebsgestell 12 der Rotorspinnmaschine 10 ist eine Vielzahl von Spinnstellen 13 auf beiden Seiten der Rotorspinnmaschine 10 nebeneinanderliegerid angeordnet. An das Endgestell 11 ist eine Hülsenzufuhreinheit 18 angebaut, die dem Endgestell Leerhülsen zur Verteilung entlang der Spinnstellen 13 zuführt. Im Antriebsgestell 12 sitzen auf an sich bekannte Weise die Antriebsaggregate für den gemeinsamen Antrieb der Spinnstellen 13. Tatsächlich befindet sich zwischen den Gestellen 11, 12 eine wesentlich größere Anzahl von Spinnstellen 13 wie dargestellt, was durch die Unterbrechungslinien angedeutet ist.
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Die in den folgenden Ausführungsformen näher beschriebenen Anspinnroboter 14a-d dienen dem Wiederanspinnen des Fadens, dem Spulenwechsel, dem Reinigen der Spinnstellen 13 und dergleichen, wie dies an sich bekannt ist.
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Parallel zu den Spinnstellen 13 verläuft auf beiden Seiten der Rotorspinnmaschine 10 jeweils eine Führungsschiene 15, 16. Auf den Führungsschienen 15,16 sind die Anspinnroboter 14a-d auf einem Fahrgestell auf an sich bekannte Weise verfahrbar gelagert. Die beiden Führungsschienen 15, 16 sind um das Antriebsgestell 12 herum durch einen Rundbogen 17 miteinander verbunden, so daß die Anspinnroboter 14a oder 14c am Rundbogen 17 herum zur jeweils anderen Seite gefahren werden können. Die Versorgung der Anspinnroboter 14 erfolgt auf an sich bekannte Weise mittels nicht dargestellter Schleppketten, die parallel zu den Spinnstellen 14 verlaufen. In den Schleppketten sind die Versorgungsleitungen für die Anspinnroboter 14 verlegt, wie die elektrische Versorgung, eine Druckluftleitung, Steuerleitungen, eine Unterdruckleitung zur Absaugung oder dergleichen.
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2 zeigt eine schematische Seitenansicht der Anspinnroboter 14a, 14b. In den Anspinnrobotem 14a, 14b ist jeweils eine Steuereinheit 20a, 20b angeordnet, die über eine Kommunikationsverbindung 21a, 21b mit einer Maschinenzentrale bzw. Spinnmaschinensteuerung 22 der Rotorspinnmaschine 10 verbunden sind. Die Kommunikationsverbindung 21a, 21b ist z.B. eine Datenleitung, die gemeinsam mit den Versorgungsleitungen in der Schleppkette geführt ist.
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Im oberen Bereich der Anspinnroboter 14a, 14b ist jeweils eine Schalteinheit 23 angeordnet, in der jeweils ein Schaltbügel 24 schwenkbar gelagert ist. Der Schaltbügel 24 steht seitlich von den Anspinnrobotem ab und ist im unteren Teil über die Breite der Anspinnroboter geführt. Der Schaltbügel 24 läßt sich zum Anspinnroboter hin einschwenken. Die Schaltbügel 24 dienen dem Erfassen eines seitlichen Hindernisses, wie z.B. einer Bedienungsperson 26 für die Rotorspinnmaschine 10, wie dies in 2 skizziert ist. Durch leichtes Einschwenken der Schaltbügel 24 wird ein Schaltkontakt in der Schalteinheit 23 ausgelöst und ein Abbremsen des Anspinnroboters 14a, 14b veranlaßt. Zusätzlich sind bei weiterem Einschwenken des Schaltbügels 24 über den ersten Kontaktpunkt hinaus weitere Schaltstufen vorgesehen. Dabei wird bei weiterem Einschwenken des Schaltbügels 24 ein zweiter Schaltkontakt betätigt, der eine stärkere Verzögerung des Anspinnroboters auslöst. Schließlich wird bei vollständigem Einschwenken des Schaltbügels ein dritter Schaltkontakt betätigt, der das abrupte Stillsetzen des Anspinnroboters auslöst. Zusätzlich ist seitlich an den Anspinnrobotem jeweils ein Notaustaster 25 vorgesehen, der beim Auflaufen auf ein Hindernis oder nach Betätigung durch eine Bedienungsperson 26 ebenfalls das abrupte Anhalten des Anspinnroboters auslöst.
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Die in der Steuereinheit 20a, 20b oder der Spinnmaschinensteuerung 22 bestimmten, absoluten Positionen der Anspinnroboter (s.u.) werden ausgetauscht, so daß, über die absoluten Positionsangaben der relative Abstand zwischen zwei Anspinnrobotern berechenbar ist Damit erfolgt eine Abstandserfassung zu einem anderen Anspinnroboter, der auf Grund des gemeinsamen Fahrwegs entlang der Führungsschiene ebenfalls ein Hindernis im Fahrweg darstellt. Ebenso wird der Abstand eines Anspinnroboters 14a-d zu einem Hindernis berechnet, z.B. zu der Hülsenzufuhreinheit 18.
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3 zeigt eine zweite Ausführungsform einer Hindernis-Erfassungseinrichtung, die der Kollisionsvermeidung zwischen den Anspinnrobotern 14a, 14b dient. Dabei sind im rechten oberen Seitenbereich der Anspinnroboter 14a, 14b (in der Seitenansicht von 3), Schalter 30 angeordnet, die durch Stifte bzw. Vorsprünge 31 auf der gegenüberliegenden Seite des jeweils benachbarten Anspinnroboters ausgelöst werden. Der Schalter 30 und der Stift 31 werden alternativ zu dem Notaustaster 25 und dem -Schattbügel 24 von 2 vorgesehen oder zusätzlich zu dem Notaustaster 25 und/oder dem Schaltbügel 24. Im letzteren Fall wird eine redundante Erfassungseinrichtung zur Kollisionsvermeidung bereitgestellt, wenn der Notaustaster 25 und/oder die mit dem Schaltbügel 24 verbundene Schalteinheit 23 nicht ansprechen sollten. Die Schalter 30 sind mit den Steuereinheiten 20a, 20b, verbunden, die das Schaltsignal von den Schaltern 30 überwachen und bei Anliegen eines Signals das Anhalten der Anspinnroboter zur Kollisionsvermeidung auslösen. Vorteilhaft werden an jeder Seite der Anspinnroboter sowohl ein Schalter als auch ein Stift 31 vorgesehen, so daß bei jedem Anspinnroboter 14a, 14b für jede Fahrtrichtung die Kollisionsüberwachung durchgeführt wird.
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4 zeigt eine schematische, perspektivische Seitenansicht der Anspinnroboter 14a, 14b. An den Seitenflächen der Anspinnroboter 14a, 14b sind nebeneinander jeweils eine Sendeeinheit 40, ein Reflektor 41 und eine Empfangseinheit 42 angeordnet. Die Sendeeinheit 40 strahlt unter einem zur Senkrechten der Seitenfläche geneigten Winkel ein Lichtsignal aus. Bei einem bestimmten Abstand zwischen den Anspinnrobotem 14a, 14b trifft der in Raumrichtung gebündelte Strahl von der Sendeeinheit 40 auf den Reflektor 41 des gegenüberliegenden Anspinnroboters. Von dort wird der Lichtstrahl unter dem Einfallswinkel reflektiert und zum aussendenden Anspinnroboter 14b zurückgeworfen. Dort trifft der Lichtstrahl auf die Empfangseinheit 42. Dadurch erfaßt die Empfangseinheit 42 nur das von der Sendeeinheit 40 ausgesendete Signal, wenn zwischen den Anspinnrobotern14a, 14b ein definierender Abstand eingehalten wird. Zur Vermeidung einer Beeinflussung der Empfangseinheit 42 durch ein Signal von der gegenüberliegenden Sendeeinheit 40 erfolgt eine wellenlängenabhängige Detektion der Signale, wobei für jede Seite eines Anspinnroboters 14a-d jeweils eine eigene Sende-/Empfangsfrequenz verwendet wird. Oder die Signale sind in Abhängigkeit von der Seite des Anspinnroboters unterschiedlich moduliert, so daß durch die Empfangseinheit 42 nur das von der jeweiligen Sendeeinheit 40 auf der gleichen Seite ausgesendete Signal erfaßt wird.
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Mit dieser Anordnung kann auch der Anspinnroboter 14b die Position des Anspinnroboters 14a erfassen und umgekehrt. Diese Möglichkeit der Positionserfassung kann auch dazu verwendet werden, daß ein Roboter die Position eines außer Betrieb befindlichen Roboters (s.u.) an die Steuereinheit 20a, 20b und/oder 22 meldet. Ist. z.B. der Maschinenzentrale 22 die Position des Anspinnroboters 14a nicht bekannt, so kann sie den Anspinnroboter 14b diese Position ermitteln lassen. Mit dieser Positionsmeldung kann die Fahrbewegungssteuerung des Anspinnroboters 14a wieder aufgenommen werden.
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Zusätzlich oder an Stelle der Sende-/Empfangseinheit 40, 42 von 4 kann eine Abstandserfassungseinheit (nicht, dargestellt) vorgesehen werden, wie sie beispielsweise von Bewegungsmeldem bekannt sind. Auch hier ist die Sende-/Empfangsfrequenz in Abhängigkeit von der Seite des Anspinnroboters 14a-d unterschiedlich, so daß sich die gegenüberliegenden Abstandserfassungseinheiten nicht gegenseitig beeinflussen. Das Abstandssignal kann diskret ausgewertet werden, wobei ab einer bestimmten Signalstärke ein Signal ausgegeben wird. In diesem Fall würde ein Kollisionsvermeidungsvorgang bei Unterschreitung eines vorgegebenen Mindestabstands ausgelöst. Oder der Abstand zum jeweiligen Hindernis oder dem gegenüberliegenden Anspirinroboter wird stufenlos bzw. stetig aufgelöst, wodurch ein abstandsabhängiger Kollisionsvermeidungsvorgang, eingeleitet werden kann.
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Bei einem Modus der Kollisionsvermeidungssteuerung wird mit der Abstandserfassungseinheit ein Hindernis und der Abstand zum Hindernis registriert. Durch Abfrage der Daten über Endpunkte der Fahrstrecke (z.B. Hülsenzufuhreinheit 18) und die Positionen der anderen Anspinnroboter 14a-d in der Steuereinheit 20a, 20b, 22 wird ermittelt, daß es sich um ein unvorhergesehenes Hindernis handelt, z.B. eine Bedienungsperson 26. Liegt dieses Hindernis im Bereich der Spinnstellen 13, so wird unterstellt, daß das Hindernis eine Bedienungsperson 26 ist. Um eine Störung der Bedienungsperson 26 durch den herannahenden Anspinnroboter 14a-d zu vermeiden, wird der Anspinnroboter nur bis zu einem vorgegebenen Abstand an das Hindernis herangefahren. Der Abstand ist dabei so bemessen, daß sich die Bedienungsperson 26 nicht durch den Anspinnroboter bedrängt fühlt und die Bedienungsperson ihre Servicearbeiten ungestört ausführen kann.
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Die beschriebenen Erfassungseinrichtungen zur Kollisionsvermeidung können in beliebiger Kombination miteinander vorgesehen werden. Z.B. ein Abstandserfassungssensor 40, 41, 42 gemäß 4 mit einem Schaltbügel 24 und einem Notaustaster 25 gemäß 2 oder dergleichen. Durch die Kombination von zwei oder mehr Erfassungseinrichtungen pro Fahrtrichtung wird dabei die Sicherheit der Hinderniserfassung erhöht. Dabei dient die Positions- und Abstandsbestimmung zwischen einem Anspinnroboter 14a-d und einem Hindernis mittels einer der Steuereinheiten 20a, 20b, 22 oder mittels des Zusammenwirkens der Steuereinheiten einer Kollisionsvermeidung bei den der Spinnmaschine „bekannten“ Hindernissen. Dabei können entsprechende Maßnahmen zum sanften Abbremsen des Anspinnroboters vor dem Hindernis und/oder des kontrollierten Heranführens des Roboters an das Hindernis eingeleitet werden. Die oben beschriebenen Erfassungseinrichtungen 23, 24; 25; 40, 41, 42, die ein Hindernis durch Kontakt oder berührungslos erfassen, dienen primär der Erkennung von „unvorhergesehenen“ Hindernissen und greifen auch ein, wenn bei der Hindemisbestimmung mittels der Steuereinrichtungen 20a, 20b, 22 Defekte auftreten.
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Die von den Erfassungseinrichtungen übermittelten Signale werden mit unterschiedlichen Prioritäten bei der Steuerung des Verfahrens der Anspinnroboter 14a-b umgesetzt. Beispielsweise führt das Signal der Notaustaster 25 unter Umgehung der Steuereinrichtungen 20a, 20b, 22 direkt zur Abschaltung bzw. zum Bremsen des Fahrantriebs des Anspinnroboters. Die ersten beiden Stufen der Schalteinheit 23 werden von der jeweiligen Steuereinheit 20a, 20b zum Abbremsen des Anspinnroboters mit hoher Priorität ausgewertet. Eine entsprechende Statusmeldung wird an die Steuereinheit 22 übermittelt. Mit geringer Priorität werden dagegen die Positions- bzw. Abstandssignale berücksichtigt, die von der Steuereinheit 20a, 20b und/oder 22 bereitgestellt werden.
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Durch die Steuereinheit 20a, 20b des Anspinnroboters 14a-d und/oder der Spinnmaschinensteuerung 22 wird das Abbremsen, Anhalten, ein vorübergehendes Warten nach dem Anhalten und/oder die Umkehr der Fahrtrichtung eines Anspinnroboters 14a-d in Abhängigkeit von der Art des erfaßten Signals von den Erfassungseinrichtungen gesteuert. Wenn das Signal von einem Notaustaster 25, der dritten Stufe des Schaltbügels 24 und der Schalteinheit 23 oder das Unterschreiten eines Mindestsicherheitsabstandes, der durch eine Abstandserfasssungseinrichtung (40, 41, 42) erfaßt wurde, anliegt, so wird der Anspinnroboter sofort angehalten und verweilt in der angehaltenen Position, bis er z.B. durch eine Überprüfung durch eine Bedienungsperson 26 mit einem Freigabesignal wieder in Betrieb gesetzt wird. Das Abstandssignal mit dem Mindestsicherheitsabstand kann dabei wie oben beschrieben auch durch die Steuereinheiten 21a, 21b, 22 die Sende-/Empfangseinheit 40, 42 odereinen anderen Abstandssensor bereitgestellt werden.
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Das Abbremsen des Anspinnroboters kann in Abhängigkeit von dem Abstand zum Hindernis mit abnehmendem Abstand mit größerer Verzögerung durchgeführt werden. Entfernt sich in diesem Fall das Hindernis, z.B. ein anderer Anspinnroboter, wieder vom Anspinnroboter, so kann dieser seine Weiterfahrt fortsetzten ohne vollständig angehalten werden zu müssen.
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Nachdem ein Anspinnroboter auf Grund eines Hindernisses angehalten wurde, kann dieser unmittelbar nach dem Anhalten die Fahrtrichtung umkehren, um die Spinnstellen 13 zu warten, die nicht im Bereich des Hindernisses liegen. Der Anspinnroboter kann aber auch für eine vorgegebene Zeitdauer nach dem Anhalten in dieser Position warten, ob sich das Hindernis nicht innerhalb einer vorgegebenen Wartezeit wieder entfernt, bevor er die Fahrtrichtung umkehrt. Dadurch wird vermieden, daß die Spinnstellen 13 in der Fahrtrichtung, die derAnspinnroboter vor dem Abbremsen hatte, für längere Zeit nicht gewartet werden. Denn durch die Fahrtrichtungsumkehr prüft die Wartungseinrichtung nicht mehr die Spinnstellen in der ursprünglichen Fahrtrichtung, sondern diejenigen, die nun in der umgekehrten Fahrtrichtung liegen. Es kann dabei nicht ausgeschlossen werden, daß eine wartungsbedürftige Spinnstelle nicht angefahren werden kann, die auf dem Weg in Richtung der ursprünglichen Fahrtrichtung kurz nach dem Umkehrpunkt gelegen ist.
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Besonders in dem Fall, in dem über die Steuereinheiten 21a, 21b, 22 Positionsdaten über andere Anspinnroboter 14a-d und/oder Umkehrpunkte sowie Endpunkte der Fahrstrecke eines Anspinnroboters zur Verfügung gestellt werden, kann die Reaktion auf ein Hindernis in Abhängigkeit von dem Hindernis selbst gesteuert werden. So können z.B. Endpunkte unter Unterschreitung des Mindestabstandes zu einem Hindernis angefahren werden. In 1 kann der Anspinnroboter 14 beispielsweise bis unmittelbar an die Hülsenzufuhreinheit 18 herangefahren werden, obwohl ein Signal eines Abstandssensors ein Hindernis meldet. Bei einem vorgegebenen Umkehrpunkt ist die Fahrstrecke eines Anspinnroboters durch eine willkürlich vorgegebene Position entlang der Fahrschiene 15, 16 vorgegeben, wobei der Umkehrpunkt kein physikalisches Ende des Fahrwegs ist. Eine solche Endstelle wird von einer der Steuereinrichtungen 20a, 20b oder 22 oder einer Bedienungsperson frei definierbar festgelegt.
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Wird innerhalb eines Auffahrabstandes zu einem anderen Anspinnroboter ein Hindernis erfaßt und über den Datenabgleich erkannt, daß es sich hierbei um einen anderen Anspinnroboter handelt, so wird ein vorgegebener Mindestabstand eingehalten, der größer sein kann als der Sicherheitsabstand zu einem sonstigen Hindernis. Dabei wird sichergestellt, daß sich zwei Anspinnroboter, wobei der eine eventuell eine Spinnstelle 13 wartet, nicht gegenseitig beeinträchtigen. Der Mindestabstand beträgt beispielsweise eine Sektionsbreite von 10 Spinnstellen 13.
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Fällt bei einem der Anspinnroboter 14a-d die Wartungsfunktion aus, so daß dieser nicht mehr zur Wartung einer Spinnstelle 13 zur Verfügung steht, dann wird der Anspinnroboter in seine Grundstellung (zur Initialisierung s.u.) oder eine Wartungsstellung verfahren. Steht diese nicht zur Verfügung oder muß ein anderer Anspinnroboter diese Stelle passieren, so wird eine Ausweichfunktion des deaktivierten Anspinnroboters aktiviert. Dabei weicht der deaktivierte Anspinnroboter über die Abstandserkennung einem herannahenden Anspinnroboter unter Einhaltung eines Mindestabstandes aus. Der Mindestabstand beträgt beispielsweise eine Sektionsbreite von 10 Spinnstellen, wobei dieser aufgehoben wird, wenn der defekte Anspinnroboter aufgrund eines anderen Hindernisses, z.B. der Hülsenzufuhreinheit 18, in Ausweichrichtung nicht weiter ausweichen kann.
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Durch die Steuereinheiten 20a, 20b oder die Spinnmaschinensteuerung 22 wird laufend die momentane Position der Anspinnroboter 14a, 14b überwacht bzw. errechnet. Dies erfolgt entweder durch eine Initialisierung der Position des Anspinnroboters in dessen Grundstellung, bei der an einer festgelegten Position entlang der Führungsschienen 15, 16 jeweils ein Positionszähler eingestellt wird und danach die Position auf Grund des zurückgelegten Fahrwegs hochgerechnet wird. Oder entlang der Führungsschienen 15, 16 sind Positionsmarkierungen angeordnet, so daß über eine Erfassungseinrichtung (nicht dargestellt) im jeweiligen Anspinnroboter 14a-d die momentane. Position erfaßt wird. Die Initialisierung kann in einer Grundstellung oder in mehreren Grundstellungen erfolgen, die wahlweise ausgewählt werden können. Die Positionsbestimmung kann auch ein durch eine Kombination zwischen Initialisierung, Fahrwegbestimmung und Positionsabgleich an den Positionsmarkierungen erfolgen. Dabei wird nach einer Initialisierung in der festgelegten Grundstellung ein Positionszähler zurückgesetzt und die zurückgelegte Strecke von dort aus bestimmt. Letzteres erfolgt anhand der Erfassung von Positionsmarkierungen entlang der Führungsschienen oder ein berechneter Wert der momentanen Position wird mit der erfaßten Position abgeglichen. In der Regel sind die Positionsmarkierungen relative Märkierungen, so daß die Wartungseinrichtung nur eine zurückgelegte Wegstrecke anhand der relativen Positionsmarkierung erfaßt. Die Positionsmarkierungen können auch absolute Markierungen sein, so daß die Wartungseihrichtung an jeder Markierung die absolute Position an der Textilmaschine erfassen kann. In letzterem Fall kann zur Initialisierung Positiönsmarkierung anwerden.
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Fällt die Positionsbestimmung eines der Anspinnroboter 14a-d unter Verwendung der Steuereinheit 20a, 20b, 22 aus, so behält der Anspinnroboter seine Stellung bei, bis die oben beschriebene Initialisierung in der Grundposition erneut durchgeführt wird und eine Positionsbestimmung wieder gewährleistet ist.
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5a zeigt die Situation der Anspinnroboter 14a und 14b nachdem der Anspinnroboter 14b außer Betrieb gesetzt wurde. Der Anspinnroboter 14b wurde z.B. durch einen Bediener außer Betrieb gesetzt, die Fahrsteuerung funktioniert nicht mehr oder es stehen keine Positionsdaten mehr zur Verfügung, so daß der Anspinnroboter 14b aufgrund der fehlenden Positionsdaten angehalten wurde. Die bei Betrieb beider Anspinnroboter 14a und 14b jeweils zugewiesenen, normale Arbeitsbereiche A und B werden bei Ausfall eines Anspinnroboters dem anderen zugewiesen. Bei 5a wird der Arbeitsbereich des Anspinnroboters 14a von A auf A' vergrößert. Dabei wird angenommen, daß der außer Betrieb gesetzte Anspinnroboter 14b an derjenigen Position steht, an der er zuletzt seine aktuellen Positionsdaten übermittelt hat, falls diese nicht mehr erfaßbar sind. Oder der außer Betrieb gesetzte Anspinnroboter 14b übermittelt seine momentanen Positionsdaten, falls er diese noch erfassen kann.
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Der erweiterte Arbeitsbereich A' des Anspinnroboters 14a ist so bemessen, daß ein ausreichender Sicherheitsabstand zum Anspinnroboter 14b eingehalten wird, so daß keine Kollision zwischen den Anspinnrobotern auftritt. Vorzugsweise ist der Abstand so groß, daß eine gegenseitige Beeinflussung durch zu dicht aufeinander fahrende Anspinnroboter 14a, 14b sicher ausgeschlossen wird. Beispielsweise beträgt der Abstand eine Sektionsbreite oder 10 Spinnstellen. Zur Initialisierung des außer Betrieb genommenen Roboters 14b, d.h. zur Ermittlung dessen absoluter Position an der Führungsschiene 15 wird der Anspinnroboter 14b von dem in Betrieb befindlichem Roboter 14a wegbewegt in die Initialisierungsposition I1. In der Initialisierungsposition I1 wird die absolute Positionsermittlung durchgeführt. Die Initialisierungsfahrt des Anspinnroboters 14b zur Initialisierungsposition I1 wird entweder durch die Steuereinheit 20b oder 22 veranlaßt oder durch eine Bedienungsperson. Dabei kann der Anspinnroboter 14b auch manuell in die Initialisierungsposition I1 gefahren werden. Wenn der Anspinnroboter 14b während dieser Initialisierungsfahrt noch die zurückgelegte Fahrstrecke oder Positionsmarkierung entlang des Fahrwegs registrieren kann, so kann er diese per Steuereinheit 20b oder 22 mitteilen. Die Steuereinheit erweitert dann laufend den Arbeitsbereich des Anspinnroboters 14a um die von dem Anspinnroboter 14b zurückgelegte Strecke. Falls die Initialisierungsposition 11 außerhalb des Bereichs der Spinnstellen liegt, können somit durch den erweiterten Arbeitsbereich A' alle Spinnstellen auf dieser Spinnmaschinenseite erfaßt werden.
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Jeder Anspinnroboter 14 hat dabei seine eigene Initialisierungsposition I1, I2 oder mehrere Initialisierungspösitionen. Zur Initialisierung des jeweiligen Anspinnroboters wird die Initialisierungsfahrt so eingeleitet; daß sich der Anspinnroboter vom nächstgelegenen Anspinnroboter entfernt, der seinen Arbeitsbereich, mitbetreuen kann. Wird andererseits der außer Betrieb genommene Anspinnroboter 14b z.B. durch einen Bediener in Richtung des in Betrieb befindlichen Anspinnroboters 14a verschoben, so wird umgekehrt durch die Erfassung der zurückgelegten Fahrstrecke des Anspinnroboters 14b der Arbeitsbereich des Anspinnroboters 14a um die entsprechende Strecke verringert.
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5b zeigt schematisch die Situation, wenn beide Anspinnroboter 14a, 14b noch nicht initialisiert sind. Dies ist beispielsweise nach der Inbetriebnahme der Spinnmaschine 10 der Fall. In diesem Fall sind weder die Position des Anspinnroboters 14a noch des Anspinnroboters 14b bekannt. Zur Inbetriebnahme des Anspinnroboters 14b wird dieser in die Initialisierungsposition I1 verfahren. Während dieser Initialisierungsfahrt legt er die Strecke B' zurück, ohne auf ein Hindernis zu treffen. Damit kann davon ausgegangen werden, daß die Strecke B' ein frei befahrbarer Bereich ist und diese Strecke wird als Arbeitsbereich B' des Anspinnroboters 14b festgelegt; den er nach der Initialisierung bedienen kann. Auch hier wurde während der Initialisierungsfahrt die zurückgelegte Strecke B' erfaßt, z. B. anhand von Positionsmarkierungen. Bis der zweite Anspinnroboter 14a ebenfalls in seiner Initialisierungsposition 12 initialisiert wurde und die normalen Arbeitsbereiche A, B den Anspinnrobotem 14a, 14b zugewiesen werden können, bedient der Anspinnroboter 14b den Arbeitsbereich B'. Wie oben zu 5a beschrieben, kann während der Initialisierungsfahrt des Anspinnroboters 14a zur Initialisierungsposition I2 der Arbeitsbereich B' des Anspinnroboters 14b um die vom Anspinnroboter 14a zurückgelegte Strecke erweitert werden. Oder verringert werden, wenn der Anspinnroboter 14a zum Anspinnroboter 14b bewegt wird.
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Statt der Messung der verfahrenen Fahrstrecke bzw. der relativen Position eines außer Betrieb genommenen Anspinnroboters kann auch durch einen Bediener die Position des außer Betrieb genommenen Anspinnroboters durch eine Eingabe der Steuereinheit mitgeteilt werden. Es können aber auch entlang des Fahrwegs Sensoren vorgesehen werden, die den Anspinnroboter erfassen und die Position des Anspinnroboters der Steuereinheit 20a, 20b, 22 (z.B. Maschinenzentrale) mitteilen.
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Optional kann die Steuereinheit Daten zu maximal zulässigen Arbeitsbereichen der Anspinnroboter bereithalten. Angaben zu maximal zulässigen Arbeitsbereichen sind entweder spinnmaschinenseitig fest vorgegeben oder können z.B. durch einen Bediener bedarfsabhängig vorgegeben werden. Beispielsweise stimmen die maximal zulässigen Arbeitsbereiche mit den Arbeitsbereichen A, B in 5a überein. In diesem Fall sind die vorübergehend festgelegten Arbeitsbereiche A' und B' in 5a und 5b kleiner oder maximal so groß wie die Arbeitsbereiche A und B. Eine solche Beschränkung kann wie eben beschrieben beidseitig oder nur einseitig in eine Richtung festgelegt werden.
