DE4306378A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Positionserfassung eines einen Kops tragenden Kopsträgers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Positionserfassung eines eine Textilspule tragenden Trägers im Bereich der Arbeitsstelle einer eine Vielzahl von Arbeitsstellen aufweisenden automatischen Textilmaschine, wobei jede Arbeitsstelle eine eigene, den an dieser Arbeitsstelle ablaufenden Arbeitsvorgang steuernde Arbeitsstellenelektronik aufweist.

Bei automatischen Textilmaschinen, zum Beispiel Zwirnmaschinen, Spulmaschinen etc., ist es bekannt, das jede Arbeitsstelle ihre eigene Arbeitsstellenelektronik ausweist, die alle an der jeweiligen Arbeitsstelle ablaufenden Arbeitsoperation steuert beziehungsweise überwacht.

Zur Steuerung und Überwachung der Transportvorgänge, zum Beispiel der Zuführung von auf Trägern angeordneten Spulen ist eine gemeinsame, maschineneigene Steuereinrichtung vorgesehen. Solche Einrichtungen, die beispielsweise in der DE 36 03 002 C beschrieben sind, weisen eine Vielzahl von im Bereich des Transportweges der Spulen angeordneten Sensoreinrichtungen auf, die alle an die zentrale Steuereinheit angeschlossen sind. Eine derartige Ausführung erfordert einerseits einen relativ leistungsfähigen und entsprechend kostspieligen Rechner andererseits ist der Aufwand für einen funktionsgerechten Anbindung dieser Sensoreinrichtungen an die zentrale Steuereinheit nicht unerheblich.

Es ist im Verbund Spinn-/Spulmaschine außerdem bekannt, die auf einer Spinnmaschine gefertigten Kopse auf Kopsträger abzusetzen und über ein mit umlaufenden Transportbänder ausgestattetes Transportsystem zur Spulmaschine zu überführen. Innerhalb der Spulmaschine werden die Kopsträger dann über mit Sensoreinrichtungen ausgestattete Weichen oder dergleichen sukzessive auf die einzelnen Spulstellen verteilt und die Kopse zu Kreuzspulen umgespult. Im Interesse eines reibungslosen Arbeitsablaufes an den Spulstellen ist es dabei wünschenswert, daß an den einzelnen Spulstellen stets wenigstens ein Reservekops in einer Wartestellung vorgehalten wird.

Ein durch den Kopsträger zu betätigender, an die zentrale Steuereinheit der Spinnmaschine angeschlossener Initiator im Bereich der Wartestellung verhindert dabei, daß bei Nichtvorhandensein eines Reservekopses durch die Fadenverbindungseinrichtung der Spulstelle unnötige Fadenanknüpfversuche gestartet werden.

Es ist weiter bekannt, in einem Verbund zwischen mehreren Spinn- und Spulmaschinen verschiedene Garnpartien zu verarbeiten. Die verschiedenen Garnpartien sind dabei beispielsweise durch Codierungen an den Hülsen oder den Kopsträgern gekennzeichnet, wie dies in der DE 37 32 367 C beschrieben ist.

Die DE 40 38 970 A betrifft eine ähnliche Einrichtung. An den Hülsen oder den Kopsträgern sind elektronisch löschbare Schreib-/Lesespeicher in Form von Chips zur Abspeicherung der betreffenden Garndaten angeordnet und die Speicherchips über spezielle Schreib-/ und Leseeinrichtungen, die einen Serienschwingkreis aufweisen, variabel codierbar, so daß an nachgeschalteten Leseeinrichtungen alle benötigten Garndaten abgefragt werden können. Die Sende- und Empfangseinrichtungen dieser Codier- und Decodiervorrichtungen sind ebenfalls an die maschineneigene Steuereinheit angeschlossen.

Die nicht vorveröffentlichte Anmeldung P 42 31 059.8 betrifft eine Einrichtung, bei der an den Kopsträgern oder den Hülsen ein Chip angeordnet ist, der eine elektronische Schaltung mit integrierten Frequenzteilern aufweist. Das Teilungsverhältnis dieser Frequenzteiler ist partieweise unterschiedlich vorgegeben.

Durch eine Sende-/Empfangseinrichtung, die eine elektromagnetische Schwingung mit fester Frequenz ausstrahlt ist eine sichere Erkennung der einzelnen Partien möglich, da sich die durch Rückkopplung von den Kopsträgern oder Hülsen empfangenen Schwingungen in ihrer Modulationsfrequenz deutlich von den rückgekoppelten Schwingungen anderer Partien unterscheiden. Die Schwingungserzeugung der Trägerfrequenz erfolgt auch bei dieser Sende-/Empfangseinrichtung über einen Serienschwingkreis, der von einem Frequenzgenerator über einen Treiber bestromt wird. Die Auswertung der Empfangssignale erfolgt über den zentralen Maschinenrechner.

Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine vereinfachte Einrichtung für die Steuerung des Transportes der Träger von Textilspulen zu schaffen, die insbesondere das Vorhandensein eines Trägers im Bereich der Warteposition einer Arbeitsstelle einer Textilmaschine erkennt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Verfahren gemäß Anspruch 1 beziehungsweise die Vorrichtung gemäß Anspruch 8 gelöst. Besonders vorteilhaft ist die Erfindung bei automatischen Spulmaschinen anwendbar. Dieser Einsatz wird daher beispielhaft im Ausführungsbeispiel erläutert.

Ein derartiges Verfahren beziehungsweise die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens bietet den Vorteil, daß die maschineneigene Steuereinrichtung von Transport- und Kopswechselschaltungen, die unmittelbar mit dem Abspulvorgang zusammenhängen, entlastet wird. Da die Spulstellenelektronik, die bislang nur während des eigentlichen Spulvorganges tätig war, jetzt einen Teil der Kopstransportüberwachung übernimmt. Der zentrale Maschinenrechner wird somit für zusätzliche Aufgaben aufnahmefähig. Bei einer großen Anzahl von Spulmaschinen (Maschinen mit Spinnstellenidentifikation und Maschinen mit Mehrpartienerkennung) sind außerdem bereits Einrichtungen vorhanden, die, geringfügig modifiziert, für den neuen Verwendungszweck mit einsetzbar sind.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Erfassen der Position eines einen Kops tragenden Kopsträgers, durch Erkennen der von einem Speicherchip aktiv abgestrahlter Informationen erfolgt.

Diese aktiv abgestrahlten Informationen, die beispielsweise Daten über Garneigenschaften und/oder Produktionsdaten beinhalten, werden von Sensoreinrichtungen zum Beispiel von den Schreib-/Leseeinrichtungen der Spinnstellenidentifikationseinrichtung oder den Sende-/Empfangseinrichtungen der Mehrpartienerkennung erfaßt und in der Spulstellenelektronik in ein entsprechendes Signal für eine Transport- und Kopswechselschaltung umgesetzt.

Die Verwendung vorhandener Einrichtungen für die Positionserfassung eines Kopsträgers hat außerdem den Vorteil, daß der bislang im Bereich der Wartestellung der Spulstelle angeordnete, relativ teuere Initiator entfallen kann.

Da die vorgenannten Sensoreinrichtungen einen Serienschwingkreis aufweisen, deren HF-Spule ständig mit einer Trägerfrequenz bestromt ist, sind solche Sensoreinrichtungen auch zum Erfassen von Informationen geeignet, die von den Kopsträgern passiv abgestrahlt werden.

In vorteilhafter Ausführungsform weisen die Kopsträger ringartige Elemente aus elektrisch leitfähigem Material auf. Diese als Sekundärspulen wirkenden Elemente verursachen beim Eintritt in den Wirkungsbereich der im Serienschwingkreis angeordneten HF-Spule im Schwingkreis eine Spannungsänderung, die in ein Nutzsignal umgesetzt, direkt von der Spulstellenelektronik verarbeitet wird.

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, den Serienschwingkreis durch einen Referenzschwingkreis mit entsprechender Gleichrichtung zu ergänzen und beide Schwingkreise auf einen Komparator zu schalten. Die bei Bedämpfung der HF-Spule zwischen den Schwingkreisen auftretende Spannungsdifferenz wird vom Komparator in ein von der Spulstellenelektronik nutzbares Signal umgewandelt. Der Referenzschwingkreis, der in bevorzugter Ausführungsform gut zugänglich auf einer Leiterkarte angeordnet ist, bietet dabei unter anderem den Vorteil, daß zum Beispiel die Temperaturdrift der Schwingkreise weitestgehend ausgeglichen wird.

Der Serienschwingkreis, der einen Kondensator sowie die bedämpfbare HF-Spule aufweist, wird von einem Frequenzgenerator über einen HF-Treiber bestromt. Zwischen Treiber und HF-Spule ist außerdem ein Dämpfungswiderstand eingeschaltet.

In bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Einspeisung des Referenzschwingkreises zwischen Dämpfungswiderstand und HF-Spule erfolgt. Eine solche Ausbildung hat den Vorteil, daß die Spannungsdifferenz zwischen den Schwingungskreisen verstärkt wird und einen Wert erreicht, der vom Komparator eindeutig erkannt und in ein Nutzsignal für die Spulstellenelektronik umgewandelt werden kann.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind einem nachfolgend anhand der Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel entnehmbar.

Es zeigt

Fig. 1 schematisch die Spulstelle einer Spulmaschine, mit einer im Bereich der Warteposition der Spulstelle angeordnete Sensorvorrichtung, die direkt an die Spulstellenelektronik angeschlossen ist,

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel einer Sensoreinrichtung zur Positionserfassung von Kopsträgern.

In Fig. 1 ist schematisch eine insgesamt mit 1 bezeichnete Spulstelle einer an sich bekannten Spulmaschine dargestellt.

Am Spulstellenrahmen 2 ist, wie üblich, eine Kreuzspulenwickeleinrichtung angeordnet, von der lediglich der Spulenrahmen 11, die Kreuzspule 10 sowie die Fadenführungstrommel 12 gezeigt sind. Des weiteren weisen derartige Spulstellen Fadenverbindungseinrichtungen auf, deren wesentliche Bauteile der Unterfadenzubringer 13, der Oberfadenzubringer 14, der Fadenreiniger 15, eine Spleißeinrichtung 16 sowie eine Fadenabsaugeinrichtung 17 sind. Außerdem verfügen solche Spulstellen über eine eigene Spulstellenelektronik 18.

Die auf einer (nicht dargestellten) Spinnmaschine gefertigten Kopse 4 werden, auf Kopsträgern 3 abgestellt, über Transportbänder 6, die in Richtung 7 umlaufen, in den Bereich der Spulstellen 1 befördert und dort in einer Abspulstellung 8 zu Kreuzspulen 10 umgespult. Um einen reibungslosen Umspulprozeß sicherzustellen, befinden sich in der Regel, wie in Fig. 1 dargestellt, einige Kopse 4 in einer Reserveposition. Um zu verhindern, daß die Fadenverbindungseinrichtung trotz fehlender Reservekopse aussichtslose Fadenverbindungsversuche startet, ist im Bereich einer Warteposition 9 eine Sensoreinrichtung 41 angeordnet, die das Vorhandensein von Kopsträgern 3 in der Warteposition 9 überprüft.

Diese Sensoreinrichtung 41, die in Fig. 2 dargestellt ist verfügt über einen Serienschwingkreis I, der von einem Frequenzgenerator 27 über einen HF-Treiber 28 bestromt wird. Der Serienschwingkreis I weist eine durch Sekundärspulen 40 an den Kopsträgern 3 beeinflußbare HF-Spule 31 sowie einen an einen Massepunkt 33 angeschlossenen Kondensator 32 auf. Außerdem ist zwischen HF-Treiber 28 und Induktionsspule 31 ein Dämpfungswiderstand 29 eingeschaltet und der Schwingkreis I über einen Gleichrichter 34 und eine Leitung 23 mit einem Komparator verbunden. Über eine Leitung 26 ist der Schwingkreis I außerdem entweder, wie in der DE 40 38 970 A beschrieben, in den Schreib- und Leseteil einer Spinnstellenidentifikationseinrichtung oder, wie in der P 42 31 059.8 dargelegt, in den Sende-/Empfangsteil einer Mehrpartienerkennungseinrichtung integriert. Zwischen dem Dämpfungswiderstand 29 und der HF-Spule 31 ist ein auf den Schwingkreis I abgestimmter Referenzschwingkreis II eingespeist, der über einen Gleichrichter 39 und die Leitung 24 ebenfalls mit dem Komparator 20 verbunden ist.

Dieser Referenzschwingkreis II, der vorzugsweise gut zugänglich auf einer Leiterplatte 19 angeordnet ist, sorgt einerseits dafür, daß zum Beispiel die Temperaturdrift des Serienschwingkreises I kompensiert wird und sorgt außerdem im Falle der Beeinflussung der HF-Spule 31 des Serienschwingkreis I durch an den Kopsträgern 3 angeordnete Sekundärspulen 40 für eine Erhöhung der vom Komparator 20 erfaßbaren und in ein Nutzsignal umsetzbaren Spannungsdifferenzen zwischen den Schwingkreisen I und II.

Beim Eintritt einer Sekundärspule 40, die vorzugsweise als ein elektrisch leitfähiger, die Kopsträgerbasis umgebender Ring ausgebildet ist, in den Wirkungsbereich der HF-Spule 31, zum Beispiel durch einen in die Warteposition 9 einlaufenden Kopsträger 3 findet eine (losen) Einkopplung einer Kurzschlußwindung in den Schwingkreis I statt. Es kommt zu einer Verstimmung des Resonanzkreises zu höheren Frequenzen, was zu einer Verschiebung der Induktivität der HF-Spule 31 zu kleineren Werten führt. Der in der Sekundärspule 40 fließende Strom bewirkt eine zusätzliche Bedämpfung des Schwingkreises. Die Resonanzfrequenzverschiebung sowie die Bedämpfung führten zu einer Spannungsänderung im Schwingkreis, die sich entsprechend auf die Gleichspannung in der Leitung 23 auswirkt.

Weil die Impedanz des Serienschwingkreises I aufgrund der Verstimmung zunimmt, wird der Spannungsabfall am Dämpfungswiderstand 29 geringer, was zu einer Erhöhung der Speisespannung im Referenzschwingkreis II und damit zu einer Erhöhung der Gleichspannung in der Leitung 14 führt.

Dem Komparator 20 werden auf diese Weise auswertbare Differenzspannungen zugeführt, die dieser als Nutzsignal über eine Leitung 25 an die Spulstellenelektronik 18 gibt.

Das erfindungsgemäße Verfahren beziehungsweise die erfindungsgemäße Vorrichtung zeigt eine Möglichkeit auf, vorhandene elektronische Einrichtungen einer Spulmaschine für weitere Aufgaben zu nutzen und damit die Effektivität solcher Einrichtungen weiter zu verbessern.

Claims (16)

1. Verfahren zur Positionserfassung eines eine Textilspule tragenden Trägers im Bereich der Arbeitsstelle einer eine Vielzahl von Arbeitsstellen aufweisenden automatischen Textilmaschine, wobei jede Arbeitsstelle eine eigene, den an dieser Arbeitsstelle ablaufenden Arbeitsvorgang steuernde Arbeitsstellenelektronik aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß eine von dem Träger (3) aktiv oder passiv abgestrahlte Information von einer Sensoreinrichtung (41) erfaßt, an die Arbeitsstellenelektronik (18) weitergeleitet und von dieser zur Einleitung entsprechender Transport- und Textilspulenwechselschaltungen verarbeitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Einsatz in einer automatischen Spulmaschine die Spulstellenelektronik (18) die von Speicherchips, die an Kopsträgern (3) angeordnet sind, abgestrahlten Signale als aktive Information auswertet.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die auf dem Speicherchip enthaltenen Informationen auf Garneigenschaften und/oder Produktionsdaten, zum Beispiel Herstellungsort der Kopse, beziehen.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulstellenelektronik (18) als passive Information die Verstimmung und/oder Bedämpfung eines Schwingkreises (I) durch eine am Kopsträger (3) angeordnete Sekundärspule (40) auswertet.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine im Bereich des Kopstransportweges (6) als Teil eines Serienschwingkreises (I) angeordnete HF-Spule (31) ständig mit einer Trägerfrequenz bestromt wird und daß eine beim Einkoppeln einer an einem Kopsträger (3) angeordneten Sekundärspule (40) an der HF-Spule (31) auftretende Spannungsänderung im Serienschwingkreis (I) als Indikator für das Vorhandensein eines Kopsträgers (3) dient.

6. Verfahren nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die bei Einkoppelung einer Sekundärspule (40) an der HF-Spule (31) im Serienschwingkreis (I) auftretende Spannungsänderung in ein Nutzsignal umgesetzt wird, welches von der Spulstellenelektronik (18) verarbeitet wird.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Serienschwingkreis (I) ein Referenzschwingkreis (II) aufgeschaltet ist und die bei Bedämpfung der HF-Spule (31) zwischen den Schwingkreisen (I) und (II) auftretende Spannungsdifferenz von einem Komparator (20) in ein von der Spulstellenelektronik (18) nutzbares Signal umgewandelt wird.

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich jeder Spulstelle (1), eine Sensoreinrichtung (41) mit Mitteln zum Erfassen der vom Kopsträger (3) aktiv oder passiv abgestrahlten Informationen angeordnet ist und daß die Sensoreinrichtung an die Spulstellenelektronik (18) angeschlossen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (41) als Schreib-/Leseeinrichtung beziehungsweise als Sende-/Empfangseinrichtung zum Erfassen von Informationen, die von an Kopsträgern (3) angeordneten Speicherchips aktiv abgestrahlt werden, ausgebildet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (41) zum Erfassen der von Speicherchips aktiv abgestrahlten Informationen einen über einen Frequenzgenerator (27) bestrombaren Serienschwingkreis (I) aufweist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (41) zum Erfassen der von den Kopsträgern (3) passiv abgestrahlten Informationen als von einem Frequenzgenerator (27) über einen HF-Treiber (28) bestrombarer Serienschwingkreis (I) ausgebildet ist, der einen Kondensator (32) und eine von einer Sekundärspule (40) am Kopsträger (3) beeinflußbare HF-Spule (31) aufweist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärspule als die Kopsträgerbasis umgebender Ring (40) ausgebildet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (40) aus einem elektrisch leitfähigen Material Kupfer, Eisen, Aluminium etc. gefertigt ist. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Serienschwingkreis (I) mit einem Referenzschwingkreis (II) verbunden ist und beide Schwingkreise an einen Komparator (20) angeschlossen sind.

14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Serienschwingkreis (I) ein Dämpfungswiderstand (29) vorgeschaltet ist und die Einspeisestelle (30) des Referenzschwingkreises (II) zwischen Dämpfungswiderstand (29) und HF-Spule (31) liegt.

16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Gleichrichter (34, 39) angeordnet sind, die die in den Schwingkreisen (I und II) anstehende HF-Wechselspannung richten und die erzeugten Gleichspannungen im Komparator (20) in ein Nutzsignal für die Spulstellenelektronik (18) umgesetzt werden.

17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Referenzschwingkreis (II) gut zugänglich auf einer Leiterkarte (19) angeordnet ist.