DE4211985A1 - Spulenpruefvorrichtung - Google Patents
SpulenpruefvorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Spulenprüfvorrichtung zur effek
tiven Durchführung einer Bearbeitung eines Fadenendteiles und
zur Überprüfung der Wicklungsform und des Gewichts von Faden
spulen, die in einem Spulautomaten hergestellt wurden.
In einem Spulautomaten hergestellte Fadenspulen werden einer
Bearbeitung bzw. Vorbereitung des Fadenendteiles und einer
Überprüfung der Form der Wicklung und des Gewichtes unterzo
gen, bevor sie ausgeliefert werden. Diese Überprüfungen wur
den oftmals von Hand durchgeführt und verschiedene Vorrich
tungen zur automatischen Durchführung dieser Prüfungen wurden
vorgeschlagen. So schlägt beispielsweise die japanische Ge
brauchsmusteroffenlegungsschrift Nr. 13 965/1988 eine Vorrich
tung vor, in der Einrichtungen zur Prüfung der Wicklungsform
in einer Dunkelkammer angeordnet sind.
Bei den herkömmlichen Vorrichtungen werden jedoch die Vorbe
reitung bzw. Bearbeitung des Fadenendteiles und die Prüfung
der Wicklungsform und des Gewichtes jeweils unabhängig von
einander durchgeführt. Dadurch trat das Problem auf, daß eine
wesentliche Änderung einer Anlage bzw. eines Bearbeitungssy
stems durchzuführen ist, wenn diese Prüfvorgänge zwischen den
Spulautomaten und der Verpackungsstation für den Versand vor
gesehen werden sollten.
Des weiteren sind die Prüfvorrichtungen in derselben Ebene
mit den Spulautomaten angeordnet, von denen Faserflug an die
Umgebung abgegeben wird. Dadurch tritt das Problem auf, daß
der Faserflug in das jeweilige Prüfgehäuse eintritt und am
Austrittsschlitz einer Beleuchtungseinheit, an der Linse ei
ner Kamera oder ähnlicher Einrichtungen anhaftet und so die
Genauigkeit der Prüfung herabgesetzt wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Spulenprüfvorrichtung auf
zuzeigen, mit der die Bearbeitung des Fadenendes und die Prü
fung der Wicklungsform und des Gewichtes von Fadenspulen ef
fektiv durchführbar sind. Weiter ist es Aufgabe der Erfin
dung, eine Spulenprüfvorrichtung aufzuzeigen, bei der das
Eindringen von Faserflug in ein Gehäuse verhindert ist und
die Prüfung der Spulen mit konstanter Genauigkeit durchführ
bar ist. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung
liegt darin, eine Prüfvorrichtung aufzuzeigen, die einen quer
über die Stirnseite der Wicklung verlaufenden Fadenabschnitt,
der für die Qualität der Spule nachteilig ist, prüfen und von
einem geringfügig aus der Stirnfläche der Wicklung austreten
den überlagerten Fadenteil, der kein Problem beim Abwickeln
darstellt, unterscheiden kann.
Die Lösung der Aufgabe ergibt sich aus Patentanspruch 1, 6
und 8. Unteransprüche zeigen bevorzugte Ausgestaltungen der
Erfindung.
Zur Lösung der Aufgabe umfaßt eine Spulenprüfvorrichtung ge
mäß der vorliegenden Erfindung einen Bereich zur Bearbeitung
des Fadenendteiles, in dem ein Saugluftstrom an die Oberflä
chen von Spulen angelegt wird, während Spulenteller auf einem
Laufweg für Spulenteller mit den darauf aufgesetzten Spulen
gedreht werden, einen Spulenprüfbereich, in dem mehrere opti
sche Einrichtungen zur Überprüfung der Wicklungsform der Spu
len in einer Dunkelkammer angeordnet sind, sowie einen Wiege
bereich, in dem eine Gewichtsmeßeinrichtung angeordnet ist,
wobei diese Bereiche in Reihe in vorstehender Abfolge ange
ordnet und in einer Vorrichtung zusammengefaßt sind.
Die Bearbeitung des Fadenendes und Prüfung der Wicklungsform
und des Gewichtes werden der Reihe nach entsprechend der Zu
lieferung der Spulenteller durchgeführt und die erforderli
chen Bearbeitungs- und Prüfschritte werden innerhalb einer
einzigen Vorrichtung als eine Abfolge von Vorgängen durchge
führt.
Weiter ist zur Lösung der Aufgabe eine Spulenprüfvorrichtung
vorgeschlagen, die eine Prüfung der äußeren Erscheinungsform
oder ähnlicher Merkmale an einer in ein Gehäuse eingeführten
Spule durchführt, wobei mit dem Gehäuse ein Gebläse verbunden
ist, das diesem Frischluft zuführt.
Weiterhin umfaßt zur Lösung der Aufgabe die erfindungsgemäße
Prüfvorrichtung eine Halterung zum drehbaren Haltern einer
Spule, eine Lichtquelle zum Beleuchten einer Stirnfläche der
von der Halterung gedrehten Spule in diametraler bzw. radi
aler Richtung, einen linearen CCD-Sensor zum Erfassen von au
ßerhalb der Fadenlagen quer über die Stirnfläche verlaufenden
Fadenabschnitten und von über die Stirnfläche heraustretenden
überlagerten Fadenabschnitten reflektierten Lichtes, eine
Binärcodierschaltung zur Binärcodierung der von den linearen
CCD-Sensoren abgegebenen Daten, die durch die Drehung der
Spule erhalten wurden, eine Berechnungsschaltung zum Berech
nen der Krümmung einer parabelförmigen Kurve, die durch die
binärcodierende Schaltung erkannt wird, und eine Vergleichs
schaltung zum Vergleichen dieser Krümmung mit einem vorgege
benen Wert.
Nachfolgend werden Ausführungsformen der erfindungsgemäßen
Vorrichtung unter Bezug auf die beiliegenden Figuren näher
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Schnittdarstellung der Spulenprüfvorrichtung
gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine teilweise längsgeschnittene Darstellung der
Einrichtung zum Bearbeiten bzw. Vorbereiten des
Fadenendes;
Fig. 3 eine Einrichtung zum Drehen eines Spulentellers
in Draufsicht;
Fig. 4 eine Draufsicht auf ein Prüfsystem unter Verwen
dung der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung;
Fig. 5 die perspektivische Darstellung einer weiteren
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 eine Schnittdarstellung einer weiteren Ausfüh
rungsform der Prüfvorrichtung gemäß der vorlie
genden Erfindung;
Fig. 7 eine Darstellung wesentlicher Teile einer weite
ren Ausführungsform der Prüfvorrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 8 die Darstellung von kurzen, über die Stirnfläche
einer Spule überstehenden Fadenabschnitten sowie
längeren schrägverlaufenden Fadenabschnitten;
Fig. 9 eine graphische Darstellung von Parabelbögen ent
sprechend überstehenden Fadenabschnitten und län
geren querverlaufenden Fadenabschnitten;
Fig. 10 eine Darstellung der gesamten Prüfvorrichtung;
Fig. 11 eine Darstellung wesentlicher Teile einer her
kömmlichen Prüfvorrichtung;
Fig. 12 eine Darstellung wesentlicher Teile einer weite
ren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Prüf
vorrichtung;
Fig. 13 eine Darstellung von an der Stirnfläche über
diese vorstehenden kurzen Fadenabschnitten und
längeren, quer über die Stirnfläche verlaufenden
Fadenabschnitten;
Fig. 14 eine graphische Darstellung von Parabelbögen ent
sprechend kurzen überstehenden Fadenabschnitten
bzw. längeren querverlaufenden Fadenabschnitten;
und
Fig. 15 eine Darstellung wesentlicher Teile einer Prüf
vorrichtung.
Die in Fig. 1 gezeigte Prüfvorrichtung weist einen Bereich 2
zum Bearbeiten des Fadenendes, einen Spulenprüfbereich 3 und
einen Wiegebereich 4 auf, die auf einem gemeinsamen Maschi
nenbett 1 angeordnet sind. Ein Spulenteller 5, auf den eine
Spule P aufgesteckt ist, besteht aus einer Scheibe 5a, einem
Zapfen 5b und einem Konus 5c. Die Spule ist auf dem Spulen
teller 5 im Abstand oberhalb der Scheibe 5a gehalten. Eine
Fördereinrichtung zum Transport des Spulentellers 5 besteht
aus einem ersten Förderer 6, der den Bereich 2 zur Bearbei
tung des Fadenendes und den Spulenprüfbereich 3 verbindet,
sowie einem zweiten Förderer 7, der einzeln auf dem Wiegebe
reich 4 vorgesehen ist.
In der Bereich 2 zur Bearbeitung des Fadenendes sind ein
seitlicher Saugkopf 11 und ein stirnseitiger Saugkopf 12 vor
gesehen, die mit einem Sauggebläse 13 verbunden sind. Wie
Fig. 2 zeigt, wird durch den Saugkopf 12 Fadenabfall abge
saugt, der auf der nach oben weisenden Stirnfläche der Spule
und in einer Papphülse B der Spule verblieben ist, wobei der
Saugkopf 12 durch einen Zylinder 14 vertikal beweglich gehal
tert ist. In Fig. 2 ist in unterbrochenen Linien eine zurück
gezogene Stellung des Saugkopfes 12 dargestellt, aus der der
Saugkopf, wenn der Spulenteller 5 an einer vorgegebenen Posi
tion angehalten wird, nach unten abgesenkt wird, bis er die
in ausgezogenen Linien dargestellte Stellung einnimmt und
dort die durch das Sauggebläse 13 erzeugte Saugluft anlegt.
Der Saugkopf 11 dient dazu, ein aufgewickeltes Fadenende
nochmals richtig aufzuwickeln und einen durchhängenden Faden
abschnitt einer Fadenreserve straff zu ziehen. Aus diesem
Grund wird der Saugkopf 11 in Betrieb genommen, während der
Spulenteller 5 gedreht wird. Die Spule P wird zunächst in Ab
wickelrichtung gedreht und das aufgewickelte Fadenende Y1
wird angesaugt. Dieser angesaugte Zustand des aufgewickelten
Fadenendes Y1 wird von einem Sensor 15 erfaßt, und wenn eine
vorgegebene Menge des Fadenendteils Y1 angesaugt ist, so wird
die Spule P in Aufwickelrichtung gedreht, so daß eine rich
tige Wicklung um den äußeren Umfang der Spule P erzielt wird.
Bezüglich der Fadenreserve Y2 wird in ähnlicher Weise durch
einen Sensor 16 eine Erfassung durchgeführt und ein erneuter
Bewicklungsvorgang ausgeführt. Der Saugkopf 11 weist eine ge
krümmte Abdeckung 17 auf und ist mittels eines Zylinders 18
vor und zurück bewegbar.
Nachfolgend wird unter Bezug auf Fig. 3 die Einrichtung zum
Drehen des Spulentellers 5 an einer vorgegebenen Position er
läutert. Am ersten Förderer 6 sind ein von einem Solenoid 21
zu öffnender oder zu schließender Stopper 22, eine Positio
nierrolle 24, die durch eine Feder 23 mit Kraft beaufschlagt
ist, eine von einem Motor 25 angetriebene Antriebsrolle 26
und eine Führungsrolle 27 angeordnet. Wenn die Positionier
rolle 24 zum Zuführen des Spulentellers 5 geöffnet wurde,
hält dieser am Stopper 22, der sich in der durch ausgezogene
Linien dargestellten Stellung befindet, an, und nimmt durch
die Andruckkraft der Positionierrolle 24 eine vorbestimmte
Position ein. Anschließend wird der Spulenteller 5 durch die
Antriebsrolle 26 in Umdrehung versetzt, womit die Spule P
ebenfalls gedreht wird.
Nachfolgend wird unter Bezug auf Fig. 1 der Spulenprüfbereich
3 erläutert. Am ersten Förderer 6 ist eine diesen umschlie
ßende Dunkelkammer 31 angeordnet, deren Eintrag- bzw. Austrags
öffnungen 31a, 31b durch zu öffnende und zu schließende Tore
32 verschlossen sind. In Transportrichtung sind am ersten
Förderer 6 innerhalb der Dunkelkammer 31 eine erste Position P1,
eine zweite Position P2 und eine dritte Position P3 ange
ordnet. Die erste Position P1 dient als Wartestellung, an der
zusätzlich eine erforderliche optische Prüfeinrichtung zur
Prüfung der Wicklungsform der Spule je nach Wunsch des Kunden
vorgesehen werden kann. Der Spulenteller 5 an der zweiten Po
sition P2 und der dritten Position P3 kann durch Dreheinrich
tungen ähnlich der unter Bezug auf Fig. 3 beschriebenen ge
dreht werden, so daß die Prüfung der Wicklungsform an der ge
samten Spule durchführbar ist. Werden die Prüfvorgänge, wie
vorstehend beschrieben, an einzelnen Positionen P2 und P3
vorgenommen, so wird damit der gegenseitige störende Einfluß,
der durch die Ansammlung vieler optischer Prüfeinrichtungen
zur Prüfung der Wicklung einer Spule verursacht wird, vermie
den.
An der zweiten Position P2 sind über der oberen Spulenstirn
seite eine Faltenprüfeinrichtung 33, die das Vorhandensein
oder Nichtvorhandensein von Falten überprüft, eine Prüfein
richtung 34 zum Prüfen des Vorhandenseins oder Nichtvorhan
denseins von quer über die Stirnfläche verlaufenden Fadenab
schnitten, und eine Prüfeinrichtung 35 zum Prüfen des Vorhan
denseins oder Nichtvorhandenseins einer Banden- bzw. Strei
fenwicklung angeordnet. An der unteren Stirnseite der Spule
sind eine Prüfeinrichtung 36 zum Prüfen des äußeren Umfangs
bereiches der Spulenstirnseite auf das Vorhandensein oder
Nichtvorhandensein von quer zur Stirnfläche verlaufenden Fa
denabschnitten und eine Prüfeinrichtung 37 zum Prüfen des in
neren Umfangsbereiches auf das Vorhandensein oder Nichtvor
handensein von quer zur Stirnfläche verlaufenden Fadenab
schnitten angeordnet. Insbesondere derartige Bewicklungsfeh
ler auf der Stirnseite größeren Durchmessers führen unmittel
bar zu einem Fadenbruch. Die äußere Umfangsseite und die in
nere Umfangsseite werden somit getrennt voneinander und mit
Sicherheit abgetastet und überprüft. Eine Prüfeinrichtung 38
für verschiedene Fadenarten ist am oberen Ende der Spule an
der dritten Position P3 angeordnet. Verschiedene Fadenarten
werden anhand eines Farbunterschiedes, d. h. an Hand unter
schiedlicher Reflexion erfaßt. Daher ist zur Vermeidung von
störenden Einflüssen auf andere Prüfeinrichtungen eine ge
trennte Anordnung vorgesehen. Am unteren Ende der Spule sind
eine Prüfeinrichtung 39 für Streifen- oder Bandenwicklung und
eine Prüfeinrichtung 40, die das Vorhandensein oder Nichtvor
handensein einer Fadenreserve prüft, angeordnet. Alle diese
Prüfeinrichtungen sind aus einer Lichtquelle 41, wie etwa ei
ner Halogenlampe, und einem Sensor 42, wie etwa einer CCD-Ka
mera zusammengesetzt. Eine durch einen quer zur Stirnfläche
verlaufenden Fadenabschnitt oder einen ähnlichen Bewicklungs
fehler verursachte Lichtreflexion wird einer Signalverarbei
tung unterzogen, um so das Vorhandensein oder Nichtvorhanden
sein eines Fehlers zu prüfen.
Im Wiegebereich 4 ist unter dem zweiten Förderer 7, auf dem
der Teller 5 steht, eine Kraftmeßdose 43 angeordnet, und das
Gewicht des gesamten Spulentellers 5 wird durch den flexiblen
Förderer auf die Kraftmeßdose 43 übertragen. Dabei kann durch
Abziehen des Gewichtes des Spulentellers 5 das Gewicht der
Spule selbst gemessen werden. Bei einer ungewöhnlich großen
Spule treten beim Verpacken Schwierigkeiten auf, so daß diese
Bestimmung vorab durchgeführt wird.
In der vorstehend beschriebenen Spulenprüfvorrichtung werden
die erforderlichen Prüfvorgänge vollendet, bevor die auf dem
Spulenteller 5 aufgesteckte Spule P von den ersten und zwei
ten Förderern 6 und 7 weiter transportiert wird. Nachfolgend
wird unter Bezug auf Fig. 4 ein Prüfsystem erläutert, in dem
eine derartige Spulenprüfvorrichtung integriert ist. Bezugs
zeichen 51 in Fig. 4 bezeichnet die Spulenprüfvorrichtung,
Bezugszeichen 52 einen Umlaufförderer für Spulenteller, Be
zugszeichen 53-56 Stopper, Bezugszeichen 57-60 Übertra
gungseinrichtungen und Bezugszeichen 61-64 Förderer. Eine
vor dem Durchlaufen des Prüfvorganges am Förderer 64 befind
liche Spule wird auf einen vom Stopper 56 angehaltenen Spu
lenteller 5 durch die Übertragungseinrichtung 60 aufgesetzt.
Anschließend werden alle erforderlichen Prüfvorgänge durch
die Spulenprüfvorrichtung 51 durchgeführt. Wird an der ge
prüften Spule ein Fehler festgestellt, so wird das Prüfergeb
nis durch eine Steuereinrichtung 51a an den Stopper 53 wei
tergeleitet, und die entsprechende Spule wird durch die Über
tragungseinrichtung 57 auf den Förderer 61 aufgesetzt. Feh
lerfreie Spulen werden von den Stoppern 54 und 55 angehalten
und von den Übertragungseinrichtungen 58 und 59 auf die För
derer 62 und 63 übertragen. Es sei angemerkt, daß die Spulen
teller 5 selbst umlaufend in Benutzung stehen. Wenn die Spu
lenprüfvorrichtung 51 als Einheit ausgeführt ist, kann sie
auf einfache Weise in verschiedene Systeme integriert werden.
Die Spulenprüfvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
umfaßt eine Einrichtung zur Bearbeitung des Fadenendes, in
der die Oberflächen der Spule mit Saugluft beaufschlagt wer
den, während die Spulenteller, auf die die Spulen aufgesetzt
sind, auf ihrem Laufweg gedreht werden, einen Spulenprüfbe
reich, in dem mehrere optische Prüfeinrichtungen zur Überprü
fung der Wicklung in einer Dunkelkammer angeordnet sind, und
einem Wiegebereich, der mit einer Gewichtsmeßeinrichtung aus
gerüstet ist, wobei diese Bereiche oder Prüfabschnitte in
dieser Reihenfolge integriert in einer Reihe angeordnet sind.
Mit dieser Vorrichtung können in einem einzelnen Gerät eine
Reihe von erforderlichen Bearbeitungs- und Prüfschritten
durchgeführt werden, was einen effektiven und wirtschaftli
chen Arbeitsablauf sicherstellt.
Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Einrichtung
bzw. des Bereiches 2 zur Bearbeitung des Fadenendes. Die von
einer Lichtquelle 102 zum Bestrahlen der Oberfläche der Fa
denlagen einer Spule 101 und einem Bildsensor 104, der mit
einer lichtempfindlichen Einheit 103 zum Erfassen des von der
Oberfläche der Fadenlagen reflektierten Lichtes versehen ist,
abgegebenen Signale werden in eine nicht dargestellte Signal
verarbeitungseinrichtung eingegeben und mit einem Referenz- bzw.
Standardwert verglichen, wodurch ein Signal zur Unter
scheidung einer fehlerfreien und einer fehlerhaften Spule,
bei der an der Oberfläche der Stirnfläche Falten, Streifen
oder Banden und gemischte Fadenstärken auftreten, abgegeben.
Fehlerhafte Spulen werden aus dem System von einem Förderer
105 für normale Spulen entfernt.
Am Transportweg des Förderers 105 ist einem Spulenprüfbereich
106 eine Fadenansaugeinrichtung 107 in Transportrichtung vor
geordnet. Die Fadenansaugeinrichtung 107 ist mit einer beweg
baren Rolle 112 versehen, durch die ein Spulenteller 108
durch einen Zylinder 109 gegen Stützrollen 110 und 111 ge
drückt wird, um den Spulenteller 108, auf dem die Spule 101
aufrecht aufgesetzt ist, vorübergehend an einer vorgegebenen
Stellung anzuhalten. Die Stützrolle 111 kann in zwei Richtun
gen durch einen Motor 113 angetrieben werden und der Spulen
teller 108 wird vom Motor 113 in der Stellung, in der er
durch die drei Rollen 110, 111 und 112 gehalten ist, in eine
gewünschte Richtung gedreht.
In der Fadenansaugeinrichtung 107 ist bezüglich der an vorge
gebener Stellung angehaltenen Spule 101 ein oberer Saugkopf
115 gegenüber einer oberen Stirnfläche 114 der Spule 101 an
geordnet und ein seitlicher Saugkopf 117 ist gegenüber einer
Oberfläche 116 der Fadenlagen der Spule angeordnet. Der obere
Saugkopf 115 kann durch einen Zylinder 120 relativ zu einem
oberen Saugrohr 118 vertikal bewegt werden, und der seitliche
Saugkopf 117 ist relativ zu einem seitlichen Saugrohr 120
mittels eines Zylinders 122 horizontal bewegbar. Das seitli
che Saugrohr 121 ist mit einer Schneideinrichtung 123 ausge
rüstet. Eine bewegliche Klinge 126 wird durch einen Zylinder
125 relativ zu einer feststehenden Klinge 124 bewegt, so daß
ein zwischen den Klingen durchtretendes Fadenende abgeschnit
ten werden kann.
Wenn in der vorstehend beschriebenen Einrichtung ein auf dem
Bandförderer 105 stehender Spulenteller 108 in den Bereich
eines Positionssensors 119 eintritt, wird der Zylinder 109
durch ein von diesem Sensor abgegebenes Signal betätigt, so
daß die bewegbare Rolle 112 auf die Stützrollen 110 und 111
zu bewegt wird. Der Spulenteller 108 wird zwischen diesen
Rollen festgehalten, so daß sein Weitertransport unterbrochen
ist.
Anschließend wird der Zylinder 122 betätigt, um den seitli
chen Saugkopf 117 der Oberfläche 116 der Spule 101 anzunä
hern. Anschließend wird der Motor 113 rücklaufend betätigt
und dreht den Spulenteller 108 entgegen der Bewicklungsrich
tung der Spule 101 um etwa zwei Umdrehungen. Dadurch wird der
an der Spulenoberfläche anhaftende Fadenabfall abgesaugt und
entfernt und der auf der Spulenoberfläche 116 herabhängende
Fadenendteil wird angesaugt. Während der rückläufigen Drehung
der Spule um etwa zwei Umdrehungen wird der Fadenendteil in
das seitliche Saugrohr 121 eingesaugt. Wenn der Motor anhält,
wird der Zylinder 125 betätigt, so daß die bewegliche Klinge
126 zur feststehenden Klinge 124 hin bewegt wird und damit
der in das seitliche Saugrohr 121 eingesaugte Fadenendteil
mit einer vorgegebenen Länge abgeschnitten wird. Nach dem
Schneidvorgang wird der Zylinder 125 in seine Bereit
schaftsstellung zurückgesetzt, um die bewegliche Klinge 123 in
ihre Ausgangsposition zu bewegen. Gleichzeitig wird der Zy
linder 120 betätigt, um den oberen Saugkopf 115 abzusenken
und nahe an die obere Stirnfläche 114 der Spule 101 zu brin
gen, wobei der an dieser Fläche anhaftende Fadenabfall ange
saugt wird.
Anschließend wird der Motor 113 vorwärtslaufend betätigt, um
den abgeschnittenen Fadenendteil auf der Spule aufzuwickeln.
Die für die Beendigung des Aufwickelns erforderliche Anzahl
der Umdrehungen ist je nach der Stellung der Schneideinrich
tung 123 unterschiedlich. Mit etwa einer Umdrehung in Vor
wärtsrichtung wird der gesamte Fadenendteil um die seitliche
Fläche der Spule gelegt. Bei Beendigung dieses Absaugvorgan
ges von Fadenabfall und der Bearbeitung des Fadenendteils
wird der Zylinder 122 außer Betrieb gesetzt, um das seitliche
Saugrohr 117 in seine Ausgangsstellung zurückzuziehen, und
der Zylinder 120 wird ebenfalls zurückgezogen, um den oberen
Saugkopf 115 wieder anzuheben. Schließlich wird der Zylinder
109 ausgeschaltet, um die bewegliche Rolle 112 in ihre Aus
gangsposition zurückzuziehen und damit das Anhalten des Spu
lentellers 108 zu beenden. Der Spulenteller 108 wird vom För
derband 105 weiter zum nachfolgend angeordneten Spulenprüfbe
reich 106 transportiert.
Im Spulenprüfbereich 106 wird die vorstehend beschriebene
Prüfung des äußeren Erscheinungsbildes durch den Bildsensor
104 durchgeführt und die Prüfung des Spulengewichts wird im
Wiegebereich im nachfolgenden Bearbeitungsschritt durchge
führt.
Bei dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit
vorstehend beschriebenem Aufbau und entsprechender Funktions
weise wird der an der Oberfläche der Spule anhaftende Faden
abfall angesaugt und entfernt und eine durch anhaftenden Fa
denabfall verursachte fehlerhafte Prüfung der Spule im Spu
lenprüfbereich kann vermieden werden, womit die Zuverlässig
keit der Spulenprüfvorrichtung verbessert ist.
Nachfolgend wird eine Ausführungsform der Erfindung, bei der
ein Gebläse zur Zufuhr von Frischluft in ein Gehäuse einer
Spulenprüfvorrichtung zur Durchführung einer Prüfung des äu
ßeren Erscheinungsbildes oder ähnlicher Prüfvorgänge an einer
im Gehäuse enthaltenen Spule vorgesehen ist, erläutert. Bei
dieser Ausführungsform wird Frischluft dem Gehäuse der Prüf
vorrichtung mittels des Gebläses zugeführt, so daß das Innere
des Gehäuses gegenüber der äußeren Umgebung des Gehäuses un
ter Überdruck steht. Daher ist es möglich, das Eindringen von
außerhalb des Gehäuses vorliegendem Faserabfall oder Faser
flug in das Innere des Gehäuses zu verhindern. Da demgemäß
der Faserflug nicht an die Prüfeinrichtungen anhaften und
diese verschmutzen kann, kann eine konstante Genauigkeit der
Prüfvorgänge aufrechterhalten werden.
Bezugszeichen 201 in Fig. 6 bezeichnet die Prüfvorrichtung
zum Durchführen von Prüfvorgängen des äußeren Erscheinungs
bildes o. ä. an einer Spule P. Die Vorrichtung ist in der sel
ben Ebene mit einem nicht dargestellten Spulautomaten auf ei
nem Boden F angeordnet und im Spulautomaten produzierte Spu
len P werden dieser Vorrichtung zugeführt.
Die Prüfvorrichtung 201 ist mit einem Gehäuse 202 ausgerü
stet, das als Dunkelkammer dient, wenn eine zu prüfende Spule
P darin aufgenommen ist. Durch das Gehäuse 202 führend ist
ein Förderband 204 angeordnet, so daß auf einem Spulenteller
203 aufgesetzte Spulen P durch das Gehäuse transportiert wer
den. An der Vorderwand bzw. Rückwand des Gehäuses 202 sind
eine Eintragsöffnung 205 bzw. Austragsöffnung 206 für die Spu
len vorgesehen, die jeweils mit Klapptüren 207 bzw. 208 ver
sehen sind, die beim Durchtritt einer Spule P automatisch ge
öffnet und geschlossen werden.
Im Inneren des Gehäuses 202 ist eine Beleuchtungseinrichtung
209 zum Aufstrahlen von Licht auf die Fadenlagen der Spule P,
eine Kamera 210 zum Aufnehmen des von den Fadenlagen reflek
tierten Lichts, und Prüfeinrichtungen, wie etwa eine Wiege
einrichtung (nicht dargestellt) zur Messung des Gewichts der
Spule P angeordnet.
Mit dem Gehäuse 202 ist ein Gebläse 211 verbunden, das in das
Gehäuse 202 Frischluft zuführt und so im Inneren des Gehäuses
202 einen über dem äußeren Luftdruck liegenden Druck aufrech
terhält. Das Gebläse 211 ist an einem vom Boden F entfernten
bzw. abgetrennten Ort, beispielsweise in einem an der Decke 212
vorgesehenen Raum angeordnet, so daß Frischluft zugeführt
werden kann, wobei das Gebläse 211 und das Gehäuse 202 durch
eine Zuführleitung 213 verbunden sind. Bezugszeichen 214 be
zeichnet eine in der Zuführleitung 213 angeordnete Blende zur
Regulierung der Luftmenge.
In der vorstehend beschriebenen Anordnung wird in das Gehäuse
202 der Prüfvorrichtung 201 durch das Gebläse 211 Frischluft
zugeführt und Luft tritt an den Spalten der Türen 207 und 208
aus dem Gehäuse 202 aus. Demgemäß wird das Innere des Gehäu
ses 202 ständig unter einem geringfügig über dem außerhalb
des Gehäuses 202 herrschenden Luftdruck gehalten, d. h. also
einem Überdruck, und außerhalb des Gehäuses 202 verteilt vor
handener Faserflug kann nicht in das Gehäuse 202 eindringen,
womit durch Verhindern des Anhaftens von Faserflug an die
Prüfeinrichtungen ermöglicht wird, daß die Prüfgenauigkeit
konstant gehalten wird.
Gemäß dieser Ausführungsform wird in das Gehäuse der Prüfvor
richtung Frischluft eingeblasen und das Innere des Gehäuses
steht gegenüber der Außenseite des Gehäuses unter Überdruck.
Daher ist es möglich, zu verhindern, daß außerhalb des Gehäu
ses verteilter Faserflug in das Gehäuse eindringt, und die
Prüfgenauigkeit der Vorrichtung kann konstant gehalten wer
den.
Konische Auflaufspulen oder ähnliche Kreuzspulen, die von ei
nem Spulautomaten hergestellt werden, werden vor der Auslie
ferung verschiedenen Prüfschritten unterzogen. Eine dieser
Prüfungen dient zum Feststellen des Vorhandenseins oder
Nichtvorhandenseins von an der Stirnseite der Spule außerhalb
der Fadenlagen vorliegenden Fadenabschnitten. Diese außenlie
genden Fadenabschnitte entstehen, wenn ein Fadenabschnitt
nach außen über die Bewicklungskante abgelenkt wird und an
der Stirnseite der Spule aufgewickelt wird. Dies tritt oft
mals aufgrund von ungenauen Traversier- bzw. Changiervorgän
gen und einer durch das Changieren auftretenden starken
Schwankung der Fadenspannung auf. An der Stirnseite mit klei
nerem Durchmesser einer konischen Kreuzspule auftretende
überstehende bzw. quer verlaufende Fadenabschnitte stellen
praktisch kein Problem dar, aber die an der Stirnseite mit
größerem Durchmesser der konischen Auflaufspule überstehenden
Fadenabschnitte sind eine der Ursachen beim Abspulen der
Kreuzspule. Eine Kreuzspule, bei der an der Stirnseite vor
liegende Fadenabschnitte vorhanden sind, ist fehlerhaft.
Nachfolgend wird unter Bezug auf Fig. 10 und 11 eine herkömm
liche Prüfvorrichtung für außenliegende Fadenabschnitte er
läutert. Fig. 10a ist eine Draufsicht auf die Prüfvorrichtung
und Fig. 10b eine Seitenansicht der Prüfvorrichtung. In Fig.
10a ist die Prüfvorrichtung 301 an einem Förderband 302 mit
tig angeordnet. Eine Spule P ist auf einem Spulenteller 303
überhöht aufgesetzt und wird gemeinsam mit dem Spulenteller
303 in die Prüfvorrichtung 301 eingeführt. Das Innere der
Prüfvorrichtung 301 dient als Dunkelkammer 301a und ist mit
einem durch ein Solenoid o. ä. zu öffnenden oder zu schließen
den Stopper 304 versehen, einer durch ein Solenoid o. ä. ange
triebenen Positionierrolle 305, einer Antriebsrolle 306 und
einer Führungsrolle 307, die alle am Förderband 302 angeord
net sind. Der Teller 303 wird an einer vorgegebenen Position
von der Antriebsrolle 306 in Umdrehung versetzt und damit
wird ebenfalls die Spule P gedreht. Das heißt, daß der Spu
lenteller 303, die Antriebsrolle 306 und die anderen Einrich
tungen eine Halteeinrichtung zum drehbaren Haltern der Spule
P bilden.
Wie Fig. 10b zeigt, ist die Dunkelkammer 301a in ihrem Inne
ren in einem oberen und unteren Bereich mit einer Lichtquelle
308, wie etwa einer Halogenlampe, und einem linearen CCD-Sen
sor 309, wie etwa einer CCD-Kamera, ausgerüstet. Diese Ele
mente prüfen das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von
überstehenden Fadenabschnitten an der Stirnseite mit größerem
Durchmesser der Spule P, die insbesondere ein Problem dar
stellen.
Fig. 11 zeigt eine Schnittdarstellung entlang der Linie A-A
in Fig. 10b. Anhand dieser Fig. wird die Prüfung auf an der
Stirnfläche vorliegende Fadenabschnitte durch die Lichtquelle
308 und den linearen CCD-Sensor 309 erläutert. Bezugszeichen
312 bezeichnet einen Schlitz, der dem aus der Lichtquelle 308
aufgestrahlten Lichtstrahl eine rechteckige Form in diametra
ler bzw. radialer Richtung der Spule P verleiht. Bezugszei
chen 303 bezeichnet den Spulenteller und 306 die Antriebs
rolle. Die Lichtquelle 308 und der lineare CCD-Sensor 309
sind in Positionen innerhalb von annähernd 450 eines ebenen
Winkels angeordnet. Ein durch die schraffierten Linien ge
kennzeichneter angestrahlter Bereich 315 ist auf der Stirn
fläche 311 größeren Durchmessers der Spule P durch die Licht
quelle 308 und den Schlitz 312 gebildet, und das von dem quer
über die Stirnfläche verlaufenden Fadenabschnitt reflektierte
Licht fällt auf den linearen CCD-Sensor 309. Die Stärke des
einfallenden Lichtes bestimmt den Abschnitt des querverlau
fenden Fadenabschnitts 316. Zum Erfassen der Größe der gerin
gen einfallenden Lichtmenge ist ein Sensor mit hoher Auflö
sung erforderlich. Zu diesem Zweck wird ein linearer CCD-Sen
sor 309 verwendet, in dem 2048-bit-Festkörper-Bildaufzeich
nungselemente in Reihe angeordnet sind. Auf der Stirnfläche
311 auf der Seite größeren Durchmessers der Spule P sind eine
Reihe von überlagerten Fadenabschnitten 317 vorhanden, bei
denen die Fadenabschnitte an den Wendebereichen des Changier
hubes zu bogenförmig erhöhten bzw. erhabenen Abschnitten
überlagert sind, was jedoch keinen großen Einfluß auf die
Qualität der Spulen hat. Auch diese Überlagerungsbereiche 317
erzeugen eine Lichtreflexion. Da jedoch die Überlagerungsbe
reiche 317, wie in der Figur dargestellt, kürzer sind als der
quer über die Stirnfläche verlaufende Fadenabschnitt 316,
kann anhand der Länge des reflektierenden Abschnitts eine Un
terscheidung durchgeführt werden, d. h. anhand des Ausmaßes
des Drehwinkels der Spule P. Ist der Drehwinkel des reflek
tierenden Abschnittes groß, so wird festgestellt, daß es sich
um einen quer über die Stirnfläche verlaufenden Fadenab
schnitt handelt.
Bei der Prüfvorrichtung, bei der ein großer Drehwinkel des
reflektierenden Abschnitts als quer über die Stirnfläche ver
laufender Fadenabschnitt erkannt wird, tritt jedoch das in
Fig. 8 gezeigte Problem auf, wobei einander überlappende Fa
denüberlagerungen 317a, bei denen die Überlagerungen 317 zu
fälligerweise kontinuierlich überlappend vorliegen, manchmal
als quer über die Stirnfläche verlaufender Fadenabschnitt be
urteilt werden. Da daher eine fehlerfreie Spule als fehler
haft beurteilt wird, ist es erforderlich, eine abschließende
Nachkontrolle durch Sichtprüfung durch einen Mitarbeiter
durchzuführen.
Die Prüfvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform der vorlie
genden Erfindung umfaßt eine Trageinrichtung zum drehbaren
Haltern einer Spule, eine Lichtquelle zum Bestrahlen der
Stirnfläche der durch die Trageinrichtung gedrehten Spule in
radialer Richtung, einen linearen CCD-Sensor zum Erfassen von
quer über die Stirnfläche verlaufenden Fadenabschnitten und
dem von überlagerten Fadenabschnitten reflektierten Licht,
eine Binärcodierschaltung für die Binärcodierung der vom li
nearen CCD-Sensor abgegebenen Daten, die aus der Drehung der
Spule resultieren, eine Berechnungsschaltung zum Berechnen
der Krümmung einer Parabel, die durch die Binärcodierschal
tung erkannt wird, und eine Vergleichsschaltung zum Verglei
chen dieser Krümmung mit einem vorgegebenen Wert.
Werden die Positionsdaten von quer verlaufenden Fadenab
schnitten wie auch die Positionsdaten von einander überlap
penden Fadenabschnitten binär codiert, so ergeben sie eine
parabelförmige Kurve. Ein geradlinig quer verlaufender Faden
abschnitt ergibt eine stark gekrümmte parabelförmige Kurve,
während einander überlappende Fadenabschnitte eine flach ge
krümmte parabelförmige Kurve ergeben. Durch die Beachtung
dieses Unterschiedes werden quer verlaufende Fadenabschnitte
von einander überlappenden Fadenabschnitten anhand des Krüm
mungsgrades der parabelförmigen Kurve unterschieden.
Fig. 7 zeigt wesentliche Teile der Prüfvorrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung. Die zur Bearbeitung der Signale ver
wendeten Teile unterscheiden sich von den in Fig. 11 darge
stellten. Die übrigen Teile werden mit denselben Bezugszei
chen bezeichnet, und auf eine erneute Beschreibung derselben
wird verzichtet. In Fig. 7 wird die Position von reflektier
tem Licht in radialer Richtung einer Spule, wie etwa durch
einen quer verlaufenden Fadenabschnitt, von dem linearen
CCD-Sensor 309 erfaßt und die Position eines Umfangswinkels eines
Schattens wird anhand der Anzahl der Umdrehungen des An
triebsmotors 306 bestimmt. Diese Positionsinformationen bzw.
-daten werden von einer Signalverarbeitungsschaltung 320 ver
arbeitet und durch eine Binärcodierschaltung 321 in Positi
onsdaten einer Ebene umgeformt. Durch die Binärcodierschal
tung 321 kann ein quer über die Stirnfläche verlaufender Fa
denabschnitt o. ä. als parabelförmige Kurve erkannt werden und
der Berechnung durch eine Berechnungsschaltung 323 unterwor
fen werden, die eine Höhe X der parabelförmigen Kurve berech
net und das Maß der Krümmung der Kurve numerisch verarbeitet.
In einer Vergleichsschaltung 324 wird die Höhe X der parabel
förmigen Kurve mit einem vorgegebenen Wert α verglichen. Ist
X<α, so wird festgestellt, daß es sich um einen quer über
die Stirnfläche verlaufenden Fadenabschnitt handelt, und über
eine Anzeigeeinrichtung 325 wird eine fehlerhafte Qualität
angezeigt. Bezugszeichen 326 bezeichnet einen Speicher für
den vorgegebenen Wert α. Nachfolgend wird unter Bezug auf
Fig. 8 und 9 der Betrieb der vorstehend beschriebenen Prüf
einrichtung erläutert. In Fig. 8 bezeichnet Bezugszeichen 316
einen geradlinig quer über die Stirnfläche der Spule P ver
laufenden Fadenabschnitt. Bezugszeichen 317a bezeichnet bo
genförmig einander überlappende Fadenabschnitte. Der Radius
der Spule P bildet eine x-Achse, wobei an der Spulhülse B der
Nullpunkt liegt, und der Drehwinkel der Spule bildet die
y-Achse. In Fig. 9 hat bei dem quer über die Stirnfläche ver
laufenden Fadenabschnitt 316 der Ausgangspunkt die Koordina
ten (X1, Y1), der Endpunkt (X2, Y2), und der Mittelpunkt
(X3, Y3). Da der Mittelpunkt der Spulhülse B am nächsten
liegt, ist seine Ortskurve eine parabelförmige Kurve 318 mit
großer Höhe. Die Höhe X der Parabel 318 kann anhand der For
mel X = (X1+X2)/2-X3 errechnet werden, woraus sich eine ty
pische Parabel, deren Krümmung eine beträchtliche Höhe X auf
weist, ergibt. Dahingegen sind die überlappenden Fadenab
schnitte 317a in Fig. 8 bogenförmig ausgebildet, und der Wert
x unterliegt damit geringeren Schwankungen. Daraus ergibt
sich die in Fig. 9 gezeigte abgeflachte parabelförmige Kurve
319. Wenn die Länge des quer über die Stirnfläche verlaufen
den Fadenabschnittes gering ist, so tritt eine kleine, der in
Fig. 318a gezeigten parabelförmigen Kurve entsprechende
Kurve auf, wobei jedoch sehr kleine quer verlaufende Fadenab
schnitte nicht vorliegen können. Die parabelförmige Kurve
318a weist auch eine gewisse Höhe auf. Andererseits ist auch
dann, wenn die bogenförmig verlaufenden überlappten Fadenab
schnitte lang sind, die Höhe der Parabel 319 begrenzt. Daher
wird ein experimentell vorbestimmmter Wert α eingestellt und
ein Meßwert, bei dem die Höhe X größer ist als der vorgege
bene Wert α, wird als ein quer verlaufender Fadenabschnitt
erkannt, der von den einander überlappenden Fadenabschnitten
unterschieden wird.
Die Prüfvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform der vorlie
genden Erfindung umfaßt eine Binärcodierschaltung zur binären
Codierung von Daten, die von dem linearen CCD-Sensor aufgrund
der Drehung der Spule abgegeben werden, eine Berechnungs
schaltung zum Berechnen der Krümmung einer parabelförmigen
Kurve, die durch die vorstehend genannte Binärcodierschaltung
erkannt wird, und eine Vergleichsschaltung zum Vergleichen
der Krümmung mit einem vorgegebenen Wert. Anhand der Tatsa
che, daß sich ein quer über die Stirnfläche geradlinig ver
laufender Fadenabschnitt als parabelförmige Kurve großer Höhe
von einander überlappenden Fadenabschnitten dadurch unter
scheidet, daß diese eine flach verlaufende parabelförmige
Kurve ergeben, wird gemäß dem Ausmaß der Krümmung der para
belförmigen Kurve der quer verlaufende Faden von den einander
überlappenden Fäden unterschieden. Damit werden die quer ver
laufenden Fäden, die eine Qualitätsminderung der Spule dar
stellen, von den einander überlappenden Fäden, die kein qua
litatives Problem der Spule bilden, unterschieden und erfaßt.
Nachfolgend wird eine weitere Ausführungsform beschrieben.
Nach dem Stand der Technik tritt das Problem auf, daß, wie in
Fig. 13 gezeigt, einander überlappende Fäden 417a, die zufäl
lig kontinuierlich einander überlappend abfolgen, manchmal
als quer verlaufender Fadenabschnitt beurteilt werden. Weiter
wird, wie in Fig. 15 gezeigt, kein Licht reflektiert, wenn
eine Lichtquelle 408 und ein linearer CCD-Sensor 409 in Posi
tionen angeordnet sind, in denen der Winkel in einer Ebene
annähernd 90° beträgt, die Spule gegen den Uhrzeigersinn ge
dreht wird und ein quer verlaufender Fadenabschnitt 416′ par
allel zur Lichtquelle 408 auftritt. Wird die Spule weiter ge
gen den Uhrzeigersinn gedreht, so wird an der gegenüberlie
genden Seite Licht reflektiert und ein umgekehrt verlaufender
dünner Schatten wird erfaßt. Daher wird etwa die Hälfte des
quer verlaufenden Fadenabschnittes 416 klar erfaßt, die üb
rige Hälfte ist jedoch undeutlich. D.h., daß die Länge des
quer verlaufenden Fadenabschnittes 416 je nach der Größe des
Winkels der Anordnung von Lichtquelle 408 und linearem
CCD-Sensor 409 manchmal als sehr kurz erfaßt wurde, was ein Pro
blem ergab.
Nachfolgend wird eine Ausführungsform der Prüfvorrichtung
beschrieben, die in geeigneter Weise einen Fall erfassen
kann, in dem etwa die Hälfte des quer verlaufenden Fadens nur
undeutlich erfaßbar ist.
Bei dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt
die Prüfvorrichtung eine Halteeinrichtung zum drehbaren Hal
tern einer Spule, eine Lichtquelle zum Aufstrahlen von Licht
in radialer Richtung auf die Stirnfläche der Spule, die von
der Halteeinrichtung gedreht wird, einen linearen CCD-Sensor
zum Erfassen eines quer über die Stirnfläche der Spule ver
laufenden Fadenabschnittes und des von überlagerten Fadenab
schnitt reflektierten Lichtes, sowie eine Binärcodierschal
tung zum Binärcodieren der Positionsdaten, die der lineare
CCD-Sensor aus der Drehung der Spule erhält, eine Berech
nungsschaltung zum Berechnen des Verhältnisses von Höhe zu
Breite einer halbparabelförmigen Kurve, die durch die binär
codierte Schaltung erkannt wird, und eine Vergleichsschaltung
zum Vergleichen des Wertes des Verhältnisses mit einem vorge
gebenen Wert.
Wenn die Positionsdaten von quer verlaufenden Fadenabschnit
ten wie auch die Positionsdaten von überlappenden Fadenab
schnitten binär codiert werden, ergibt sich eine parabelför
mige Kurve, wobei jedoch ein geradlinig quer über die Stirn
fläche verlaufender Fadenabschnitt eine parabelförmige Kurve
mit einer großen Höhe und die kurzen, einander überlappenden
Fadenabschnitte eine flach verlaufende parabelförmige Kurve
ergeben. Anhand der Unterschiede zwischen diesen Kurven und
anhand der Tatsache, daß wenigstens die Hälfte der parabel
förmigen Kurve deutlich erfaßbar ist, wird gemäß dem Verhält
nis von Höhe zu Breite der Hälfte der parabelförmigen Kurve
ein quer verlaufender Fadenabschnitt von den einander überla
gernden Fadenabschnitten unterschieden.
Fig. 12 ist eine Darstellung wesentlicher Teile der Prüfvor
richtung gemäß der hier beschriebenen Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
Wie in Fig. 12 gezeigt, wird ein in radialer Richtung der
Spule verlaufender Bereich von einem linearen CCD-Sensor 409
abgetastet und die Position in Richtung des Umfangswinkels
wird anhand der Anzahl der Umdrehungen eines Antriebsmotors
406 bestimmt. Diese Positionsdaten werden von einer Signal
verarbeitungsschaltung 420 verarbeitet und durch eine Binär
codierschaltung 421 in ebene Positionsdaten umgewandelt. Eine
durch die Binärcodierschaltung 421 erkannte parabelformige
Kurve wird arithmetisch durch eine Berechnungsschaltung 423
bearbeitet, durch die das Verhältnis durch X/Y berechnet
wird, das das Verhältnis zwischen der Höhe X und der Breite Y
der parabelförmigen Kurve ist. Das Verhältnis X/Y der para
belförmigen Kurve wird mit einem vorgegebenen Wert β durch
eine Vergleichsschaltung 424 verglichen. Wenn das Verhältnis
X/Y<β ist, wird festgestellt, daß es sich um einen quer
verlaufenden Fadenabschnitt handelt, und durch eine Anzeige
einrichtung 425 wird die fehlerhafte Qualität der Spule ange
zeigt. Bezugszeichen 426 bezeichnet einen Speicher für den
vorgegebenen Wert β.
Nachfolgend wird die vorstehend beschriebene Prüfeinrichtung
unter Bezug auf Fig. 13 und 14 im Detail erläutert. Bezugs
zeichen 416 in Fig. 13 bezeichnet den geradlinig quer über
die Stirnfläche verlaufenden Fadenabschnitt. Bezugszeichen
417a bezeichnet bogenförmig verlaufende, einander überlap
pende Fadenabschnitte. Der Radius X der Spule P bildet eine
x-Achse, wobei an der Hülse B der Nullpunkt liegt, und der
Drehwinkel der Spule B bildet die y-Achse. In Fig. 14 be
zeichnet (x1, y1) den Anfangspunkt des quer verlaufenden Fa
denabschnittes, (x2, y2) den Endpunkt und (x3, y3) den Mittel
punkt. Da der Mittelpunkt der Hülse B am nächsten liegt, er
gibt seine Ortskurve eine typische parabelförmige Kurve 418.
Sind jedoch die Lichtquelle und der lineare CCD-Sensor in ei
ner Stellung angeordnet, durch die sie in einer Ebene einen
Winkel von 90° bilden, so ist das vom quer verlaufenden Fa
denabschnitt reflektierte Licht vom Anfangspunkt (x1, y1) bis
zum Mittelpunkt (x3, y3) deutlich, das vom Mittelpunkt (x3, y3)
bis zum Endpunkt (x2, y2) reflektierte Licht ist jedoch ein
entgegengesetzt verlaufender dünner Schatten, der undeutlich
ist. Dadurch wird die Hälfte der parabelförmigen Kurve 418 in
Fig. 14 deutlich erfaßt, während die zweite Hälfte undeutlich
bleibt, was manchmal Schwierigkeiten bei der Erfassung ergibt.
Die Höhe X und die Breite Y der halben parabelförmigen Kurve
418 im deutlichen Abschnitt der Kurve können jedoch vom An
fangspunkt (x1, y1) bis zum Mittelpunkt (x3, y3) berechnet wer
den. Ist das Ergebnis eine typische parabelförmige Kurve, so
hat das Verhältnis von X/Y einen bestimmten Wert. Die in Fig.
13 gezeigten einander überlappenden Fadenabschnitte 417a hin
gegen sind bogenförmig, und der Wert X unterliegt geringeren
Schwankungen. Dadurch ergibt sich die in Fig. 14 gezeigte,
flachere parabelförmige Kurve 419, die ein kleines Verhältnis
von X/Y zwischen der Höhe X und der Breite Y aufweist. Demge
mäß kann durch Vergleichen von wenigstens dem Verhältnis der
Werte X/Y zwischen der Höhe X und der Breite Y der halben pa
rabelförmigen Kurve ein quer verlaufender Fadenabschnitt von
einander überlappenden kurzen Fadenabschnitten unterschieden
werden. Anhand dessen wird experimentell ein vorgegebener
Wert β eingestellt und wenn das Verhältnis X/Y größer ist als
der vorgegebene Wert β, so wird festgestellt, daß es sich um
einen quer verlaufenden Fadenabschnitt handelt, der so von
den einander überlagernden Fadenabschnitten unterschieden
wird.
Wie Fig. 14 zeigt, wird ein überlagerter Fadenabschnitt
manchmal als kleine halbparabelförmige Kurve 419′ erfaßt. Ist
in einer Spule das Verhältnis von X/Y zufällig groß, so
könnte dadurch möglicherweise ein quer zur Stirnfläche ver
laufender Fadenabschnitt erkannt werden. Daher wird zusätz
lich die Bedingung eingeführt, daß die Höhe X oder die Breite
Y größer als ein vorgegebener Wert γ sein soll, und ein quer
zur Stirnfläche verlaufender Fadenabschnitt kann weiter mit
Sicherheit erfaßt werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung in dieser Ausführungsform
umfaßt eine Binärcodierschaltung zum Binärcodieren der Posi
tionsdaten, die ein linearer CCD-Sensor aus der Drehung einer
Spule erhält, eine Berechnungsschaltung zum Berechnen des
Verhältnisses von Höhe zu Breite einer halbparabelförmigen
Kurve, die anhand der Binärcodierschaltung erkannt wird, und
eine Vergleichsschaltung zum Vergleichen des Wertes dieses
Verhältnisses mit einem vorgegebenen Wert. Anhand der Tatsa
che, daß ein Unterschied zwischen einem geradlinig quer ver
laufenden Fadenabschnitt und einander überlappenden Fadenab
schnitten darin besteht, daß ersterer eine parabelförmige
Kurve großer Höhe und letztere eine flache parabelförmige
Kurve ergeben und daß wenigstens die Hälfte der parabelförmi
gen Kurve klar erfaßbar ist, wird der quer zur Stirnfläche
verlaufende Fadenabschnitt von den einander überlappenden Fa
denabschnitten nach dem Verhältnis der Höhe zur Breite der
parabelförmigen Kurve unterschieden. Daher ist es möglich,
quer verlaufende Fadenabschnitte, die für die Spulenqualität
problematisch sind, von einander überlappenden Fadenabschnit
ten, die keinen Mangel der Spulenqualität bilden, zu unter
scheiden.
Claims (11)
1. Spulenprüfvorrichtung, umfassend einen Bereich (2) zum
Bearbeiten eines Fadenendes, die die Oberflächen von Spulen
(P) mit Saugluft beaufschlagt, während Spulenträger (5) auf
dem Transportweg für die Spulenteller (5), auf die die Spulen
(P) aufgesetzt sind, gedreht werden, einen Spulenprüfbereich
(3), in dem mehrere optische Spulenprüfeinrichtungen (33-39)
zur Prüfung der Form der Wicklung einer Spule (P) in
einer Dunkelkammer (31) angeordnet sind, und einen
Wiegebereich (4), der mit einer Gewichtsmeßeinrichtung (43)
versehen ist, wobei die Bereiche in vorstehender Reihenfolge
zusammengefaßt in einer Reihe angeordnet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Laufweg für Spulenteller (5) aus einem ersten Förde
rer (6), der im Fadenendebearbeitungsbereich (2) und im Spu
lenprüfbereich (3) gemeinsam vorgesehen ist, und einem zwei
ten Förderer (7), der im Wiegebereich (4) einzeln vorgesehen
ist, besteht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Bereich (2) zur Bearbeitung des Fadenendes mit einem
Saugkopf (11) für die seitliche Fläche und einem Saugkopf
(12) für die Stirnfläche der Spule P und einer Einrichtung
zum Drehen des Spulentellers (5) an einer vorgegebenen Posi
tion ausgerüstet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung zum Drehen des Spulentellers (5) einen
durch ein Solenoid (21) zu öffnenden und zu schließenden
Stopper (22), eine Positionierrolle (24), die durch die Kraft
einer Feder (23) beaufschlagt ist, eine Antriebsrolle (26),
die durch einen Motor (25) angetrieben wird, und eine Füh
rungsrolle (27) umfaßt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß in Transportrichtung am ersten Förderer (1) innerhalb der
Dunkelkammer (31) eine erste Position (P2) und eine zweite
Position (P3) vorgesehen sind, an der ersten Position (P2)
über der oberen Stirnseite der Spule (P) eine Faltenprüfein
richtung (33) zum Prüfen des Vorhandenseins oder Nichtvorhan
denseins von Falten, eine Prüfeinrichtung (34) zum Prüfen des
Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins eines quer über die
Stirnfläche verlaufenden Fadenabschnitts, und eine Prüfein
richtung (35) zum Prüfen des Vorhandenseins oder nicht Vor
handenseins einer Streifen- bzw. Bandenwicklung, an der unte
ren Stirnfläche der Spule (P) eine Prüfeinrichtung (36) für
quer über die Stirnfläche verlaufende Fadenabschnitte im äu
ßeren Umfang und eine Prüfeinrichtung (37) für quer über die
Stirnfläche verlaufende Fadenabschnitte im inneren Umfang an
geordnet sind, und an der oberen Stirnfläche der Spule an der
zweiten Position (P3) eine Prüfeinrichtung (38) zum Prüfen
von verschiedenen Fadenarten angeordnet ist.
6. Spulenprüfvorrichtung, umfassend eine Beleuchtungsein
richtung (102) zum Aufstrahlen von Licht auf eine Oberfläche
einer Spule (101), eine lichtaufnehmende Einrichtung (103)
zum Aufnehmen des von der Oberfläche reflektierten Lichtes,
und eine Analysiereinrichtung zur Analyse der erhaltenen
Daten,
dadurch gekennzeichnet,
daß vor diesem Spulenprüfschritt ein Saugkopf (115, 117) an
geordnet ist, der auf die Oberfläche der Spule (101) einen
Saugluftstrom wirken läßt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß weiter gemeinsam mit dem Saugkopf (115, 117) eine An
triebseinrichtung zum Drehen eines Spulenträgers (108) in
beide Richtungen vorgesehen ist.
8. Spulenprüfvorrichtung zur Durchführung einer Prüfung des
äußeren Erscheinungsbildes einer in einem Gehäuse (202) auf
genommenen Spule (P),
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Gebläse (211) mit dem Gehäuse (202) verbunden ist,
das in das Gehäuse (202) Frischluft einbläst.
9. Spulenprüfvorrichtung, umfassend eine Trageinrichtung
zum drehbaren Haltern einer Spule (P), eine Lichtquelle (308)
zum Aufstrahlen von Licht in radialer Richtung auf eine
Stirnfläche (311) einer Spule, die von der Trageinrichtung
gedreht wird, einen linearen CCD-Sensor (309) zum Erfassen
von quer über die Stirnfläche (311) der Spule verlaufenden
Fadenabschnitten (316) und dem von einander überlagernden Fa
denabschnitten (317) reflektierten Licht, eine Binärcodier
schaltung (320) zur Binärcodierung der von dem linearen CCD-Sen
sor (309) abgegebenen, aus der Drehung der Spule (P) re
sultierenden Daten, eine Berechnungsschaltung (323) zum Be
rechnen der Gestalt einer parabelförmigen Kurve, die über die
binär codierte Schaltung (321) erfaßt wurde, und eine Ver
gleichsschaltung (324) zum Vergleichen dieses Wertes mit ei
nem vorgegebenen Wert.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Berechnungsschaltung (323) die Krümmung der parabel
förmigen Kurve berechnet und die Vergleichsschaltung (324)
diese Krümmung mit einem vorgegebenen Wert vergleicht.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Berechnungsschaltung (423) das Verhältnis von Höhe
(X) zu Breite (Y) einer halbparabelförmigen Kurve (418, 419)
berechnet und die Vergleichsschaltung (424) dieses Verhältnis
mit einem vorgegebenen Wert vergleicht.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1991031643U JPH089175Y2 (ja) | 1991-04-09 | 1991-04-09 | パッケージの検査装置 |
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DE4211985A1 true DE4211985A1 (de) | 1992-10-15 |
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