DE19840299A1 - Vorrichtung zur Erkennung der Orientierung von Kopsen - Google Patents

Abstract

Vorrichtung zur Erkennung der Orientierung von Kopsen, wobei ein Kops (1), insbesondere ein Spinnkops, in einem Meßabschnitt von einer optischen Abtasteinrichtung (8, 10; 9, 11) abgetastet wird. Die optische Abtasteinrichtung umfaßt optische Abtastmittel (8, 10; 9, 11), die derart angeordnet sind, daß sie getrennt die beiden Enden (3, 4) des Spinnkopses (1) abtasten und ein entsprechendes Abtastsignal (a, b) erzeugen. Eine Auswerteeinrichtung (7) erkennt die Orientierung des Spinnkopses (1) durch einen Vergleich, insbesondere durch einen Helligkeitsvergleich, der von den optischen Abtastmitteln (8, 10; 9, 11) erzeugten Abtastsignale (a, b) mit einem Referenzwert.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erkennung der Orientierung von Kopsen, insbesondere von Spinnkopsen, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Es ist bekannt, die von einer Spinnmaschine ausgeworfenen Spinnkopse in Kopsbehältern zwischenzulagern, um diese zu einem späteren Zeitpunkt zur Abspulung einer Spulmaschine zuzuführen. Vor dem Aufstecken der Spinnkopse auf individuelle Transportteller, für die bei der Anmelderin die Bezeichnung Caddy verwendet wird, müssen die zuvor vereinzelten Spinnkopse bezüglich ihrer Orientierung überwacht werden, damit der jeweilige Spinnkops korrekt mit dem Kopsfuß nach unten auf den jeweiligen Caddy aufgesteckt werden kann. Da eine Ausrichtung der Spinnkopse von Hand aufwendig und mühsam ist, ist eine automatische Lageerkennung bzw. Erkennung der Orientierung mit anschließender Ausrichtung wünschenswert, die gewährleistet, daß die der Spulmaschine zugeführten Spinnkopse stets gleich orientiert auf die Caddies aufgesteckt werden.

Die CH-A-430 529, die eine Vorrichtung zur Erkennung der Orientierung von Spinnkopsen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 offenbart, schlägt diesbezüglich vor, die der Spulmaschine zuzuführenden Spinnkopse zunächst in einer Haltevorrichtung horizontal zu halten, wobei der Spinnkops zur Ruhe kommen muß, und in dieser Stellung den Hülsendurchmesser an den beiden Hülsenenden des Spinnkopses, d. h. an der Spitze und am Fuß des jeweiligen Spinnkopses, zu vergleichen, um auf diese Weise die Orientierung des Spinnkopses in der Haltevorrichtung zu bestimmen. Nachdem die Orientierung des Spinnkopses ermittelt worden ist, kann die Orientierung des Spinnkopses mit einer entsprechenden Einrichtung gegebenenfalls korrigiert werden, so daß alle Spinnkopse beispielsweise mit dem Fuß nach unten orientiert ausgeworfen werden. Zur Erkennung der Orientierung wird dabei in dieser Druckschrift die Tatsache ausgenützt, daß der Fuß des Spinnkopses einen größeren Durchmesser bzw. eine größere Hülsenbohrung als die Spitze des Spinnkopses bzw. dessen Hülse aufweist. Die Erkennung der Orientierung der Spinnkopshülse kann dabei sowohl mechanisch als auch photoelektrisch erfolgen.

Die mechanische Abtastung der Orientierung der Spinnkopshülsen erfolgt gemäß einem ersten Beispiel dadurch, daß die Spinnkopshülse von Haltewinkeln gehalten wird, die wiederum durch entsprechende Magnete gehalten werden, wobei seitlich ein kegeliger Dorn in die Hülsenbohrung eingeführt wird. Abhängig davon, wie weit der kegelige Dorn in die Hülsenbohrung eingeführt werden kann, wird ein elektrischer Kontakt geschlossen, wobei die Anordnung derart ist, daß der elektrische Kontakt nur geschlossen wird, falls der kegelige Dorn in die große Hülsenbohrung am Spinnkopshülsenfuß eingeführt wird, während es zu keinem elektrischen Kontakt kommt, wenn der kegelige Dorn in die kleinere Hülsenbohrung an der Spitze der Spinnkopshülse eingeführt wird. Das von dem kegeligen Dorn gelieferte Ausgangssignal wird einer Auswerteelektronik zugeführt, die somit abhängig davon, ob sie einen elektrischen Impuls von dem kegeligen Dorn empfängt oder nicht, auf die Orientierung der Spinnkopshülse in den Haltewinkeln schließt. Nachdem die Auswerteelektronik auf diese Weise die Orientierung erkannt hat, wird einer der Magnete entsprechend angesteuert, um den diesem Magneten zugeordneten Haltewinkel zu lösen, so daß die jeweilige Spinnkopshülse mit der gewünschten Ausrichtung nach unten fallen kann. Gemäß einem weiteren Beispiel der mechanischen Abtastung der Orientierung der Hülsen wird in dieser Druckschrift vorgeschlagen, die zuvor genannte Haltevorrichtung durch zwei Tastbackenpaare zu bilden, wobei ein Tastbackenpaar an der Spitze und das andere Tastbackenpaar am Fuß der Spinnkopshülse angreift. Die Öffnungsweiten der Tastbackenpaare sind untereinander gleich groß, wobei sich die Öffnung zwischen den gegenüberliegenden Tastbacken jeweils von oben nach unten zu einer minimalen Öffnungsweite hin verengt. Die größte Öffnungsweite zwischen den gegenüberliegenden Tastbackenpaaren ist dabei größer als der Durchmesser des Spinnkopshülsenfußes, während die kleinste Öffnung zwischen den gegenüberliegenden Tastbackenpaaren größer als der Durchmesser an der Spitze der Spinnkopshülse ist. Auf diese Weise wird erreicht, daß der Hülsenfuß einer den beiden Tastbackenpaaren zugeführten Spinnkopshülse automatisch von dem entsprechenden Tastbackenpaar festgehalten wird, während die Hülsenspitze durch die anderen Tastbacken hindurchgleiten und in eine nachgeordnete Schalttrommel fallen kann, so daß es zu einer automatischen Gleichrichtung aller Spinnkopshülsen mit der Spitze nach unten kommt. Die anschließend als Wender wirkende Schalttrommel dreht sich um eine horizontale Achse. Verläßt der Spinnkops die Schalttrommel, so liegt der Hülsenfuß unten.

Hinsichtlich der photoelektrischen Abtastung wird schließlich in dieser Druckschrift vorgeschlagen, vor dem einen Ende der horizontal gehaltenen Spinnkopshülse eine Lichtquelle und vor dem anderen Ende einen lichtempfindlichen Sensor anzuordnen, wobei die Spinnkopshülse insbesondere wiederum von den zuvor genannten Haltewinkeln in Kombination mit jeweils zugeordneten Magneten gehalten werden kann. Die von der Lichtquelle ausgehenden Lichtstrahlen verlaufen nicht vollständig parallel zur Längsachse der Spinnkopshülse durch die Hülsenbohrung, sondern etwas gestreut, was insbesondere durch den Einsatz einer Streulinse verstärkt werden kann. Abhängig davon, ob der Hülsenfuß oder die Hülsenspitze dem Lichtsensor zugewendet ist, wird eine größere oder kleinere Fläche des Lichtsensors ausgeleuchtet, so daß die sich dadurch ergebenden Beleuchtungsunterschiede mit Hilfe einer geeigneten Auswerteelektronik ausgewertet werden können, um die Orientierung der Spinnkopshülse zu bestimmen. Nach Bestimmung der Orientierung kann von der Auswerteelektronik wieder der einem entsprechenden Haltewinkel zugeordnete Magnet angesteuert werden, um an diese Stelle die Halterung der Spinnkopshülse zu lösen und den Auswurf der Spinnkopshülse stets mit derselben Orientierung zu gewährleisten. Nachteilig bei dieser bekannten Vorrichtung ist die Notwendigkeit einer relativ aufwendigen mechanischen Erfassung und exakten Positionierung der Spinnkopshülse in einer Ruhelage, die den gesamten Abtastvorgang zu zeitraubend für moderne schnellaufende Maschinen mit hoher Taktfrequenz gestaltet sowie die platzaufwendige Anordnung von Lichtquelle und Lichtsensor auf der Längsachse der Spinnkopshülse. Ebenfalls von Nachteil ist die bei jedem Partiewechsel erforderliche Neujustierung der Abtastmittel und ggf. der Halteeinrichtungen für den Spinnkops. Das Reflexionsverhalten der Innenfläche der Spinnkopshülse und damit die Bedämpfung des Lichtsensors kann sich z. B. auch unabhängig von den Außenabmessungen der Spinnkopshülse schon bei jeder geringfügigen Lageveränderung der Spinnkopshülse, bei anderem Hülsenmaterial, Wanddickenänderung und Verschmutzung oder Verfärbung der Oberfläche der Spinnkopshülse ändern. Dies beeinträchtigt nicht nur die Genauigkeit und Reproduzierbarkeit der Abtastung, sondern steht insbesondere der Wiederverwendung der Abtastwerte als Referenzwert nach einem Partiewechsel entgegen.

Auch in der DE-A1-41 12 435, die von der Anmelderin der vorliegenden Anmeldung stammt, ist eine Vorrichtung zur Erkennung der Lage bzw. Orientierung von Spinnkopsen bekannt, die insbesondere in sogenannten Kopslieferstationen eingesetzt wird. Derartige Kopslieferstationen dienen dazu, ungeordnet vorliegende Kopse einzeln, vertikal mit ihrer Spitze nach oben orientiert auszugeben, so daß die Kopse stets mit ihrem Fuß auf Caddies aufgesteckt werden können, die anschließend zur Abspulung der Spinnkopse einer Spulmaschine zugeführt werden. Die Kopslieferstation umfaßt dabei einen sogenannten Flachförderer, der die von einer Spinnmaschine ausgeworfenen Spinnkopse einem sogenannten Kopsrundförderer zuführt, der auf Vibrationsbasis arbeitet und über eine Kopsrutsche die Spinnkopse einzeln an einen Kopsschieber ausgibt. Der der Kopsrutsche nachgeordnete Kopsschieber verschiebt nunmehr den Spinnkops horizontal in einen Kopswender, der insbesondere in Form einer Wendetrommel ausgeführt ist, deren Rotationsachse horizontal angeordnet ist. Während der horizontalen Verschiebung des Spinnkopses in die Wendetrommel wird mit Hilfe einer mechanischen Abtastung die Lage bzw. Orientierung des jeweiligen Spinnkopses ermittelt, so daß anschließend mit Hilfe einer 90°-Drehung der Wendetrommel im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn gewährleistet werden kann, daß der Spinnkops stets mit der Spitze nach oben über einen entsprechenden Ladeschacht zu der Caddy-Aufsteckstation ausgeworfen wird. Die mechanische Abtastung des Spinnkopses erfolgt dabei mit Hilfe eines Sensors, der in einer Höhe angeordnet ist, die nur von dem breiteren Hülsenfuß der jeweiligen Spinnkopshülse erreicht und somit ausgelöst werden kann. Abhängig davon, ob während der horizontalen Verschiebung des Spinnkopses dieser Sensor ausgelöst wird oder nicht, wird ein Initiator bedämpft oder nicht bedämpft, so daß schließlich bei einer Spinnkopsfußlage die Wendetrommel entgegen dem Uhrzeigersinn und bei einer Spinnkopsspitzenlage die Wendetrommel im Uhrzeigersinn gedreht werden kann.

Aus der obigen Beschreibung folgt, daß die bisher vorgeschlagenen Möglichkeiten zur Erkennung der Lage bzw. Orientierung von Spinnkopsen bzw. Spinnkopshülsen relativ aufwendig und kompliziert sind. Insbesondere müssen die entsprechenden Vorrichtungen bei Verwendung von neuen Spinnkopsen, die andere Abmessungen, insbesondere andere Durchmesser, wie die zuvor verwendeten Spinnkopse aufweisen, neu justiert werden. So ist beispielsweise bei Verwendung des in der DE-A1-41 12 435 beschriebenen mechanischen Sensors, der insbesondere in Form eines Hebelarms ausgebildet sein kann, bei einem Partiewechsel stets eine Neujustierung erforderlich. Des weiteren ist diese mechanische Anordnung sehr platzaufwendig und es ist für die Bestimmung der Orientierung eines Spinnkopses der zuvor erläuterte Kopsschieber notwendig, der zur Erkennung der Orientierung im wesentlichen eine Horizontalbewegung des Spinnkopses zu der Wendetrommel durchführt.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Erkennung der Orientierung von Kopsen, insbesondere von Spinnkopsen, vorzuschlagen, die die zuvor erläuterten Probleme der bekannten Vorrichtungen vermeidet und insbesondere möglichst einfach sowie schnell und zuverlässig die Orientierung von Spinnkopsen ermitteln kann, auch wenn andere Spinnkopse, insbesondere mit unterschiedlichen Abmessungen oder Durchmessern, verwendet werden.

Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird zur Erkennung der Orientierung von Spinnkopsen eine optische Abtastung vorgeschlagen, wobei optische Abtastmittel bei Positionierung eines Spinnkopses in einem bestimmten Meßbereich je nach Orientierung des Spinnkopses entweder den Bereich des Spinnkopsfußes oder den Bereich der Spinnkopsspitze abtasten und jeweils entsprechende Abtastsignale erzeugen. Eine Auswerteeinrichtung kann durch Vergleich der ihr somit zugeführten Abtastsignale der optischen Abtastmittel mit einem Referenzwert feststellen, ob die Abtastmittel jeweils den Spinnkopsfuß und oder die Spinnkopsspitze abgetastet haben, um so die Orientierung des Spinnkopses bestimmen zu können. Die Abtastrichtung der optischen Abtastmittel verläuft dabei wenigstens annähernd quer zur Längsachse des Spinnkopses. Der apparative Aufwand ist bei einer derartigen Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung besonders gering. Außerdem erlaubt sie eine dynamische Messung, die den Anforderungen moderner schnellaufender Maschinen Rechnung trägt.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Auswerteeinrichtung ist es ausreichend, den Referenzwert nur einmal darzustellen und nach Vergleich mit dem Abtastwert zu erkennen, ob der Spinnkopsfuß oder die Spinnkopsspitze im Messabschnitt liegt. Liegt beim Vergleich des Abtastsignals mit dem Referenzwert Übereinstimmung vor, wird darauf geschlossen, daß die diesem Referenzwert entsprechende Spinnkopsseite im Messabschnitt liegt. Liegt beim Vergleich keine Übereinstimmung vor, wird darauf geschlossen, daß die andere Spinnkopsseite im Messabschnitt liegt.

Vorteilhaft wird der Wert des durch Abtasten des Bereiches des Spinnkopsfußes oder der Spinnkopsspitze erzeugten Abtastsignals gespeichert und dient zur Bildung des entsprechenden Referenzwertes zur Wiederverwendung bei Partien von Spinnkopsen mit gleichen Abmessungen oder gleichen Durchmessern. Die bei Vorrichtungen nach dem dargelegten Stand der Technik erforderliche Neujustierung von Spinnkopshalterungen und Sensorik kann entfallen. Erfindungsgemäß erfolgt lediglich eine einfache Referenzwerteingabe. Vorzugsweise wird der Referenzwert bei jedem Partiewechsel der Spinnkopse vorgegeben und damit ein zuverlässiges Messen der Spinnkopse der neuen Partie gewährleistet.

In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfaßt die optische Abtastvorrichtung zweite optische Abtastmittel, die bei Positionierung eines Spinnkopses in einem bestimmten Meßbereich den jeweils anderen Bereich des Spinnkopses abtasten und jeweils ein entsprechendes Abtastsignal erzeugen. Eine Auswerteeinrichtung kann durch Vergleich des als Referenzwert dienenden Abtastsignals der zweiten optischen Abtastmittel mit dem anderen Abtastsignal feststellen, welche Abtastmittel den Spinnkopsfuß und welche Abtastmittel die Spinnkopsspitze abgetastet haben, um auf diese Weise die Orientierung des Spinnkopses bestimmen zu können. Damit erübrigt sich sogar die Eingabe von Referenzwerten überhaupt bei Partiewechsel. Einflüsse von Verschmutzung der Abtastmittel bzw. Schwankungen der Lichtstärke werden dadurch kompensiert, daß alle Abtastmittel derartigen Einflüssen gleichermaßen unterliegen. Das durch Vergleich der Abtastwerte ermittelte Ergebnis bleibt gleich. Mit einer Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, deren optische Abtastvorrichtung zweite optische Abtastmittel umfaßt, läßt sich besonders vorteilhaft detektieren, ob ein Spinnkops erst teilweise oder bereits vollständig in den Messabschnitt gelangt ist oder ob er den Messabschnitt wieder vollständig verlassen hat. Die Verwendung von zweiten optischen Abtastmitteln erlaubt Messungen, die besonders unempfindlich gegen Lageabweichungen des Spinnkopses im Messabschnitt sind.

Die zuvor erläuterten optischen Abtastmittel können jeweils in Form von Lichtschranken derart ausgestaltet sein, so daß sowohl der Fuß als auch die Spitze des Spinnkopses jeweils zwischen einer Lichtquelle und einem entsprechenden Zeilensensor zu liegen kommt. Aufgrund der unterschiedlichen Abschattungen der Sensorzeilen der beiden Zeilensensoren kann die Auswerteeinrichtung ermitteln, vor welchem der beiden Zeilensensoren der Spinnkopsfuß (mit dem größeren Hülsen­ durchmesser) und vor welchem Zeilensensor die Spinnkopsspitze (mit dem kleineren Hülsendurchmesser) angeordnet ist, so daß der Spinnkops anschließend korrekt mit der Spitze nach oben für das Aufstecken auf einen Caddy ausgegeben werden kann. Die Bedämpfung des Lichtsensors kann Schwankungen durch Änderung der Intensität der Lichtquelle z. B. durch Spannungsänderung oder Verschmutzung unterliegen. Dies wirkt sich bei der aus der CH-A-430 529 bekannten photoelektrischen Abtastung in einer Veränderung des Messwertes aus, wodurch insbesondere die Eignung der Abtastwerte zur Wiederverwendung als Referenzwert bei einem Partiewechsel beeinträchtigt wird. Bei der erfindungsgemäßen vorteilhaften Ausbildung der Lichtsensoren als Zeilensensor bleibt die Anzahl der abgeschatteten Sensorzellen unverändert, auch wenn die Intensität des auf die Lichtsensoren einfallenden Lichtes Schwankungen unterliegt. Das mit Zeilensensoren erzeugte Abtastsignal bleibt daher auch für die Erzeugung und Wiederverwendung als Referenzwert geeignet.

Die vorliegende Erfindung kann insbesondere in einer Kopslieferstation der in der DE-A1-41 12 435 beschriebenen Art eingesetzt werden. Da die über eine Spinnkopsrutsche ausgegebenen Spinnkopse direkt abgetastet und zur Erkennung der Orientierung ohne Umwege ausgewertet werden können, ist eine Einsparung von Bauraum möglich. Darüber hinaus erlaubt die vorliegende Erfindung eine zuverlässige Erkennung der Orientierung von Spinnkopsen mit unterschiedlichen Kopsdurchmessern. Dies ist insbesondere auch dadurch möglich, daß der Positionierungsbereich für die Abtastung des Spinnkopses gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung durch einen verstellbaren Anschlag begrenzt wird, um somit sicherzustellen, daß stets jeweils der Fuß bzw. die Spitze eines auszuwertenden Spinnkopses zwischen einer der Lichtquellen und einem der Zeilensensoren zu liegen kommt.

In einer weiteren im Hinblick auf die heute üblichen hohen Taktfrequenzen moderner schnellaufender Maschinen besonders vorteilhaften Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann in geeigneter Weise eine dynamische Abtastung während des Vorbeilaufs der Spinnkopse durchgeführt werden, indem die Lichtsensoren als Zeilensensoren ausgestaltet sind. Damit wird der jeweilige Zeilensensor über einen bestimmten Zeitraum während des Vorbeilaufs des Spinnkopses bedämpft und die Messung kann zu einem geeigneten Zeitpunkt bzw. an einem geeigneten Messpunkt erfolgen. Als Messwert kann der Wert gewählt werden, bei dem die maximale Anzahl von Sensorelementen abgeschattet wird. Die Messung kann nach dem Zeitpunkt erfolgen, an dem das vom vorbeibewegten Spinnkops als erstes abgeschattete Sensorelement wieder bestrahlt ist, und muß beendet sein, bevor das als letztes in Bewegungsrichtung des Spinnkopses angeordnete Sensorelement abgeschattet ist. Es kann auch ein zentrales Sensorelement bzw. ein Mittelpunkt des Zeilensensors festgelegt werden, das als Ausgangspunkt für die Messung dient. Der Zeitpunkt zur Messung ist z. B. dann erreicht, wenn von diesem zentralen Punkt aus gesehen in beiden Richtungen die gleiche Anzahl von Sensorelementen bedämpft ist.

Vorteilhaft bestehen die Lichtquellen aus Leuchtdioden, die insbesondere infrarotes Licht emittieren. Damit wird einer durch Fremdlichteinfall verursachten Beeinflussung des Messergebnisses entgegengewirkt.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erkennung der Orientierung von Kopsen gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung,

Fig. 3 zeigt den Informationsgehalt von Abtastsignalen der in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem mit den Enden auf seitlichen Führungen aufliegenden und bewegbaren Spinnkops, und

Fig. 5 zeigt eine Draufsicht einer Vorrichtung mit einem auf seitlichen Führungen bewegten Spinnkops.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Spinnkopsorientierung mit Hilfe optischer Abtastmittel, insbesondere mit Hilfe optischer Photosensoren, erkannt, wobei einerseits der Bereich der Spinnkopsspitze und andererseits der Bereich des Spinnkopsfußes getrennt abgetastet und ausgewertet wird. Dies soll nachfolgend näher anhand der in Fig. 1 und 2 gezeigten vereinfachten Darstellungen erläutert werden.

Fig. 1 zeigt einen Spinnkops, der beispielsweise von einem aus der DE-A1-41 12 435 bekannten Kopsrundförderer auf eine Drehvorrichtung 6 mit einem einstellbaren Anschlag 5 ausgeworfen worden ist. Durch den Anschlag 5 wird somit eine bestimmte Abtastposition bzw. die Abtastung in einem bestimmten Meßabschnitt des Spinnkopses 1 definiert. Seitlich der Dreh­ vorrichtung sind jeweils an den beiden äußeren Enden des Spinnkopses 1, d. h. im Bereich des Spinnkopsfußes 3 und der Spinnkopsspitze 4, optische Abtastmittel 8, 9 angebracht. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind diese Abtastmittel in Form von optischen Zeilensensoren 8, 9 ausgebildet, die mit Hilfe geeigneter Lichtquellen 10, 11 (vgl. Fig. 2) von der gegenüberliegenden Seite beleuchtet werden. Der in Pfeilrichtung verstellbare Anschlag 4 ist dabei derart eingestellt, daß der Spinnkopsfuß 3 und die Spinnkopsspitze 4 jeweils zwischen einem Paar einer Lichtquelle 10, 11 und einem optischen Zeilensensor 8, 9 angeordnet ist. Bei dem in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel liegt die Spinnkopsspitze 4 an dem Anschlag 5 an, so daß die Spinnkopsspitze 4 zwischen der Lichtquelle 11 und dem optischen Zeilensensor 9 angeordnet ist, während der Spinnkopsfuß zwischen der Lichtquelle 10 und dem optischen Zeilensensor 8 zu liegen kommt.

Selbstverständlich können anstelle der zuvor erwähnten optischen Zeilensensoren 8, 9 auch andere optische Sensoren verwendet werden, die abhängig von der Bestrahlung durch die gegenüberliegende Lichtquelle 10 bzw. 11 ein entsprechendes Abtastsignal erzeugen. Als Lichtquellen 10, 11 werden vorzugsweise Leuchtdioden verwendet, die Licht im infraroten Bereich emittieren.

Befindet sich ein Spinnkops 1 in der in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigten Position an dem verstellbaren Anschlag 5 anliegend, werden die von den Leuchtdioden 10, 11 bestrahlten Zeilensensoren 8, 9 durch den dazwischenliegenden Spinnkops 1 bedämpft. Da, wie bereits erläutert worden ist, der Durchmesser der Spinnkopshülse 2 an der Spitze bzw. am Kopf 4 kleiner als am Fuß 3 ist, wird somit in den Zeilensensoren 8, 9 eine unterschiedliche Anzahl von Sensorelementen bedämpft. Insbesondere wird der dem Spinnkopsfuß 3 gegenüberliegende Zeilensensor 8 stärker bedämpft als der der Spinnkopsspitze 4 gegenüberliegende Zeilensensor 9. Die beiden Zeilensensoren 8 und 9 erzeugen jeweils ein entsprechendes Abtastsignal a bzw. b, wobei die Abtastsignale a, b abhängig von der Stärke der Bestrahlung des jeweiligen Zeilensensors 8, 9 und somit abhängig von der Anzahl der jeweils bedämpften Elemente des jeweiligen Zeilensensors 8, 9 sind.

Die Abtastsignale a, b der Zeilensensoren 8, 9 werden einer Auswertelogik 7 zugeführt, die das Abschattungsverhältnis der beiden Zeilensensoren 8, 9 auswertet und somit durch Vergleich der Abtastsignale a und b bzw. der dadurch angezeigten Helligkeitswerte eindeutig die Orientierung des Spinnkopses in der Drehvorrichtung 6 feststellen kann. Das heißt, die Auswertelogik 7 kann eindeutig bestimmen, ob der Spinnkopsfuß 3 bzw. die Spinnkopsspitze 4 zwischen der durch die Leucht­ diode 10 und den optischen Zeilensensor 8 gebildeten Lichtschranke oder zwischen der durch die Leuchtdiode 11 und den optischen Zeilensensor 9 gebildeten Lichtschranke angeordnet ist. Die Auswertelogik 7 erzeugt davon abhängig ein Verstellsignal c, welches einem beispielsweise pneumatischen Antrieb der Drehvorrichtung 6 zugeführt werden kann, um im wesentlichen analog zu der in der DE-A1-41 12 435 beschriebenen Vorgehensweise die Drehrichtung der Drehvorrichtung 6 einzustellen, so daß der Spinnkops 1 stets mit der gleichen Orientierung, insbesondere stets mit der Spinnkopsspitze 4 nach oben orientiert, einem Caddy zugeführt werden kann.

Anstelle der zuvor beschriebenen Lichtschranken mit Leuchtdioden 10, 11 als Lichtquellen und optischen Zeilensensoren 8, 9 als Lichtsensoren sind selbstverständlich auch andere optische Abtastmittel denkbar, die eine getrennte Abtastung des Spinnkopsfußes 3 und der Spinnkopsspitze 4 ermöglichen und entsprechende Abtastsignale a bzw. b erzeugen, deren Informationsgehalt bei Vergleich miteinander eine Aussage über die Orientierung des Spinnkopses 1 ermöglichen.

Wie in Fig. 2 dargestellt ist, wird vorteilhafterweise den optischen Zeilensensoren 8, 9 ein Tageslichtsperrfilter 12 bzw. 13 vorgeschaltet, welches gewährleistet, daß die optischen Zeilensensoren 8 und 9 vor Fremdlichteinfall geschützt werden und ausschließlich das durch den Spinnkopsfuß 3 bzw. die Spinnkopsspitze 4 bedämpfte Licht der jeweiligen Lichtquelle 10 bzw. 11 empfangen. Der Durchlaßbereich dieser Tageslichtsperrfilter 12, 13 sollte daher auf das Emissionsspektrum der Lichtquellen 10, 11 abgestimmt sein.

Zur Verdeutlichung der Funktion der zuvor erläuterten optischen Zeilensensoren ist in Fig. 3 der Informationsgehalt der von den optischen Zeilensensoren 8, 9 erzeugten Abtastsignale a bzw. b dargestellt. Dabei zeigt Fig. 3a den Informationsgehalt des Abtastsignals a, welches von dem dem Spinnkopsfuß 3 gegenüberliegend angeordneten optischen Zeilensensor 8 erzeugt wird, während Fig. 3b den Informationsgehalt des Abtastsignals b des optischen Zeilensensors 9 darstellt, welcher gemäß dem in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel gegenüberliegend zu der Spinnkopsspitze 3 angeordnet ist. Fig. 3a und Fig. 3b kann entnommen werden, daß aufgrund der in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellten Positionierung des Spinnkopses 1 der optische Zeilensensor 8 stärker bedämpft wird als der optische Zeilensensor 9, d. h. im Vergleich zu dem optischen Zeilensensor 9 werden aufgrund des breiteren Spinnkopsfußes 3 innerhalb des optischen Zeilensensors 8 weniger Sensorelemente von der entsprechenden Lichtquelle 10 bestrahlt. Insbesondere ist der Darstellung von Fig. 3 zu entnehmen, daß durch Vergleich der in Fig. 3a bzw. 3b dargestellten Abtastsignale a bzw. b auf einfache Art und Weise eine Aussage über die Lage bzw. Orientierung des Spinnkopses 1 möglich ist.

Bei dem in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der optische Zeilensensor 9 an dem verschiebbaren Anschlag 5 angebracht. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß durch einfaches Verschieben des Anschlags 5 in die in Fig. 1 angedeutete Pfeilrichtung die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erkennung der Orientierung an unterschiedliche Längen von Spinnkopsen 1 oder Spinnkopshülsen 2 angepaßt werden kann, da gewährleistet wird, daß die optischen Zeilensensoren 8 und 9 einem der Enden 3, 4 des Spinnkopses 1 bzw. der Spinnkopshülse 2 gegenüberliegen. Insbesondere ist auch der in Fig. 2 dargestellten Draufsicht zu entnehmen, daß die gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzten optischen Abtastmittel die Abtastung von Spinnkopsen unterschiedlichen Durchmessers erlauben, so daß die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erkennung der Orientierung variabel einsetzbar ist.

In der in Fig. 4 dargestellten Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die besonders geringen apparativen Aufwand erfordert, bestehen die Abtastmittel nur aus der Lichtquelle 11 und dem Lichtsensor 9, zwischen denen sich der Spinnkops 1 mit seinen Enden auf den Führungen 14, 14' aufliegend durch den Messabschnitt bewegt. Das Abtastsignal b des Zeilensensors 9 wird der Auswertelogik 7 zugeführt, die durch Vergleich des Abtastsignals b mit mindestens einem Referenzwert eindeutig die Orientierung des Spinnkopses 1 bzw. der Spinnkopshülse 2 im Messabschnitt feststellen kann. Das heißt, die Auswertelogik 7 kann eindeutig bestimmen, ob der Spinnkopsfuß 3 bzw. die Spinnkopsspitze 4 zwischen der durch die Leuchtdiode 11 und den optischen Zeilensensor 9 gebildeten Lichtschranke angeordnet ist. Die Auswertelogik 7 erzeugt davon abhängig das Verstellsignal c.

In einer weiteren entsprechenden Ausführungsform bestehen die Abtastmittel nur aus der Lichtquelle 10 und dem Lichtsensor 8, die, um die Anordnung zu verdeutlichen, in Fig. 4 gestrichelt dargestellt sind. Das Abtastsignal a des Zeilensensors 8 wird der Auswertelogik 7 zugeführt, die durch Vergleich des Abtastsignals a mit Referenzwerten eindeutig die Orientierung des Spinnkopses 1 feststellen kann und davon abhängig das Verstellsignal c erzeugt.

Die Vorrichtung in der Darstellung der Fig. 5 mit einem mit den Enden auf seitlichen Führungen 14, 14' aufliegenden und in Längsrichtung der Führungen 14, 14' jeweils zwischen den Abtastmitteln 8 und 10 und den zweiten Abtastmitteln 9 und 11 hindurch bewegbaren Spinnkops 1 erlaubt während der Bewegung des Spinnkopses 1 durch den Messabschnitt eine dynamische Messung, die den Anforderungen moderner schnellaufender Maschinen Rechnung trägt und hohe Taktfrequenzen ermöglicht.

Die jeweiligen Referenzwerte können nach jedem Partiewechsel der Spinnkopse 1 vorgegeben werden. Es ist auch möglich, den Wert des erzeugten Abtastsignals (a, b) zu speichern und zur Bildung der entsprechenden Referenzwerte bei Partien von Spinnkopsen 1 bzw. Spinnkopshülsen mit gleichen Abmessungen oder gleichen Durchmessern einzusetzen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erkennung der Orientierung von Kopsen wird vorzugsweise in einer Kopslieferstation der in der DE-A1-41 12 435 beschriebenen Art eingesetzt. In diesem Fall gelangt ein Spinnkops 1 über einen Flachförderer in Kombination mit einem Kopsrundförderer und eine Kopsrutsche in die in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellte Abtastposition, in der ein Ende des Spinnkopses 1 an dem verstellbaren Anschlag 5 anliegt. In dieser Abtastposition kann der Spinnkops 1 direkt abgetastet werden. Die Drehvorrichtung 6 kann ähnlich zu der aus der DE-A1-41 12 435 bekannten Wendetrommel ausgestaltet sein. Es sind jedoch auch andere Ausgestaltungen denkbar, die gewährleisten, daß abhängig von der durch die Auswertelogik 7 erkannten Orientierung bzw. Lage des Spinnkopses 1 die Orientierung des Spinnkopses 1 entweder korrigiert wird oder nicht korrigiert wird, so daß der Spinnkops 1 einem Caddy beispielsweise über einen Ladeschacht stets mit derselben Orientierung, nämlich mit der Spinnkopsspitze 3 nach oben, zugeführt wird, damit die Spinnkopse 1 jeweils korrekt auf die Caddies aufgesteckt werden können.

Claims (12)

1. Vorrichtung zur Erkennung der Orientierung von Kopsen, insbesondere von Spinnkopsen,
mit einer Führungseinrichtung (5, 6) zum Führen eines Kopses (1) in einem bestimmten Meßabschnitt,
mit einer optischen Abtasteinrichtung (8-11) zur Abtastung des in dem Meßabschnitt befindlichen Kopses (1) und zur Erzeugung eines entsprechenden Abtastsignals (a, b), und
mit einer Auswerteeinrichtung (7) zur Bestimmung der Orientierung des Kopses (1) in dem Meßabschnitt abhängig von dem Abtastsignal (a, b) der optischen Abtasteinrichtung (8-11), dadurch gekennzeichnet,
daß die optische Abtasteinrichtung optische Abtastmittel (8, 10; 9, 11) umfaßt, die derart angeordnet sind, daß sie je nach Orientierung des Kopses (1) den Bereich des Kopsfußes (3) oder den Bereich der Kopsspitze (4) des in dem Meßabschnitt befindlichen Kopses (1) abtasten und jeweils entsprechende Abtastsignale (a, b) erzeugen,
daß die Abtastrichtung der optischen Abtastmittel (8, 10; 9, 11) wenigstens annähernd quer zur Längsachse des Kopses (1) verläuft, und
daß die Auswerteeinrichtung (7) derart ausgestaltet ist, daß sie durch Vergleich des jeweils von den optischen Abtastmitteln (8, 10; 9, 11) erzeugten Abtastsignals (a, b) mit einem Referenzwert die Orientierung des Kopses (1) bestimmt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinrichtung (7) derart ausgestaltet ist, daß nur ein einziger Referenzwert für die Bestimmung der Orientierung des Kopses (1) ausreichend ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert des erzeugten Abtastsignals (a, b) gespeichert wird und zur Bildung der entsprechenden Referenzwerte bei Partien von Kopsen (1) mit gleichen Hülsenabmessungen oder gleichen Hülsendurchmessern dient und daß mindestens ein partiespezifischer Referenzwert zu jedem Partiebeginn der Kopse (1) vorgegeben wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der beiden erzeugten Abtastsignale (a, b) als Referenzwert dient.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Abtasteinrichtung zweite optische Abtastmittel (8, 10; 9, 11) umfaßt, die derart angeordnet sind, daß sie den jeweils anderen Bereich des in dem Meßabschnitt befindlichen Kopses (1) abtasten und jeweils ein entsprechendes Abtastsignal (a, b) erzeugen, und daß der Wert des von den zweiten optischen Abtastmitteln erzeugten Abtastsignals (a, b) als Referenzsignal dient.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastmittel jeweils eine Lichtquelle (10, 11) und einen Lichtsensor (8, 9) umfassen, die derart angeordnet sind, daß der Kopsfuß (3) und/oder die Kopsspitze (4) des in dem Meßabschnitt befindlichen Kopses (1) jeweils zwischen der Lichtquelle (10, 11) und dem Lichtsensor (8, 9) angeordnet ist, und daß der Lichtsensor (8, 9) das Abtastsignal (a, b) entsprechend der von ihm erfaßten Helligkeit erzeugt, wobei die Helligkeit abhängig von der Abschattung durch Kopsfuß (3) oder Kopsspitze (4) ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtsensoren (8, 9) in Form von Zeilensensoren mit mehreren in einer Zeile angeordneten Sensorelementen ausgestaltet sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinrichtung (7) derart ausgestaltet ist, daß sie demjenigen Lichtsensor (8, 9), dessen Abtastsignal (b) im Vergleich mit dem Referenzwert der größeren Helligkeit entspricht, die Position der Kopsspitze (4) zuordnet und daß sie demjenigen Lichtsensor (8, 9), dessen Abtastsignal (a) im Vergleich mit dem Referenzwert der geringeren Helligkeit entspricht, die Position des Kopsfußes (3) zuordnet.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6-8, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Abtastmittel Filtermittel (12, 13) umfassen, die derart angeordnet und ausgestaltet sind, daß den Lichtsensoren (8, 9) im wesentlichen lediglich die von der entsprechenden Lichtquelle (10, 11) der optischen Abtastmittel emittierte Lichtstrahlung zugeführt wird.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Abtastmittel (8, 10; 9, 11) jeweils Leuchtdioden (10, 11) zur Erzeugung einer den Kops (1) in dem Meßabschnitt abtastenden Lichtstrahlung umfassen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtdioden (10, 11) infrarote Lichtstrahlung erzeugen.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die optischen Abtastmittel (8, 10; 9, 11) an der Führungseinrichtung (5, 6) befestigt sind und daß die Führungseinrichtung (5, 6) einen verstellbaren Anschlag (5) für den abzutastenden Kops (1) aufweist.