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Steueranlage für eine Spinnmaschine - Dokument DE3928417A1
 
PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE3928417A1 08.03.1990
Titel Steueranlage für eine Spinnmaschine
Anmelder Murata Kikai K.K., Kyoto, JP
Erfinder Samoto, Yoshihiko, Kusatsu, Shiga, JP
Vertreter Liedl, G., Dipl.-Phys., Pat.-Anw., 8000 München
DE-Anmeldedatum 28.08.1989
DE-Aktenzeichen 3928417
Offenlegungstag 08.03.1990
Veröffentlichungstag im Patentblatt 08.03.1990
IPC-Hauptklasse D01H 13/14
Zusammenfassung Steueranlage für eine Spinnmaschine, in welcher unregelmäßig auftretende Fadenfehler auf Echtzeitbasis erfaßt und die Ergebnisse zusammengefaßt angezeigt oder direkt auf die Hülse einer Fadenspule aufgebracht werden können. Ein Computer zum Berechnen der Standardabweichung des Fehlersignals ist vorgesehen, so daß zusätzlich zur Dicke und zur Länge der Fadenfehler auch besondere Arten von Fadenfehlern ausgewertet werden können.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Steueranlage für eine Spinnmaschine zum Auffinden von Fadenfehlern in der Spinnmaschine, wobei die Spinnmaschine aus einer großen Anzahl von Spinnstellen besteht.

Aus der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 62-53 430 ist beispielsweise eine Steueranlage für eine Spinnmaschine gezeigt, wobei die Spinnmaschine aus einer großen Anzahl von Spinnstellen zusammengesetzt ist. Bei dem gezeigten System wird ein bedeutsamer Fadenfehler, wie beispielsweise eine Dickstelle durch einen elektrischen Dickstellenfänger aufgefunden, wobei ein solcher Dickstellenfänger an jeder einzelnen Spinnstelle der Spinnmaschine angebracht ist und die Fehlerstelle herausgeschnitten und sofort beseitigt wird. Dabei wird ein Signal, welches einen Dickenunterschied des Garns anzeigt (Fadenfehler) von dem elektrischen Dickstellenfänger abgegeben und in einen digitalen Wert umgewandelt und dabei fouriertransformiert oder über eine Zeitspanne integriert. Das fouriertransformierte Signal wird analysiert, so daß abhängig von der Frequenz der Spitzen des Signals gemeldet wird, bei welcher der Walzen der Spinnstelle der Fadenfehler auftritt. Das integrierte Signal zeigt eine große Anzahl von nichtzyklischen Fadenfehlern an, die durch Abrieb der Oberfläche eines Laufriemchens oder ähnlichem bedingt sind und meldet dies.

Bei der Steueranlage der erwähnten Druckschrift wird ein Fadenfehler, der durch einen mechanischen Defekt der Spinnmaschine hervorgerufen wird, aufgefunden. Jedoch treten, zuzüglich zu den regelmäßigen Fadenfehlern, bei jeder einzelnen Spinnstelle oder für jede einzelne Fadenspule Schwankungen unregelmäßiger Art auf, bedingt durch die Unterschiede bezüglich der mechanischen Besonderheiten einer jeden Spinnstelle oder bezüglich der Qualität (Fadenqualität) des Ausgangsmaterials (Faserstrang). Solche nicht periodischen Fadenfehler können durch die Anlage der genannten Druckschrift nicht ausgewertet werden.

Demzufolge sind, zur Feststellung der Fadenqualität an jeder Spinnstelle oder an jeder Fadenspule einige der bewickelten Fadenspulen stichprobenartig auszuwählen und ein Uster-Testgerät zum Auffinden von Fadenfehlern oder ein anderes Testgerät wie beispielsweise einen Spektrographen, bezüglich dieser Fadenspulen anzuwenden, wobei die Testgeräte an einer anderen Stelle installiert sind, um eine Auswertung der Fadenfehler zu erreichen, so daß auf unregelmäßige Fadenfehler wie oben beschrieben geschlossen werden kann.

Die Art und Weise, Fadenspulen als Proben auszuwählen, um unregelmäßige Fadenfehler mittels eines separaten Testgerätes herauszufinden erfordert einen hohen Arbeitsaufwand bezüglich des Entnehmens der Proben, da dies regelmäßig per Hand geschieht und bedingt einen hohen Zeitaufwand für die zu erfolgende Messung. Weiterhin ist es ein großes Problem, daß es praktisch unmöglich ist, solche Vorgänge häufig, einen nach dem anderen, für eine große Anzahl von Spinnstellen oder Fadenspulen durchzuführen, sogar dann, wenn genügend Arbeitskräfte zur Verfügung stehen und viele Testgeräte benutzt werden.

In Anbetracht der aufgezeigten Nachteile ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steueranlage für eine Spinnmaschine anzugeben, mit der unregelmäßige Fadenfehler auf Echtzeitbasis gemessen werden können und die Ergebnisse dieser Messung zusammengefaßt oder direkt auf einer Fadenspule vermerkt werden können, so daß diese Ergebnisse auf der Fadenspule angezeigt werden.

Die gestellte Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 oder Anspruch 3 angegebenen Merkmale gelöst. Eine vorteilhafte Ausgestaltung geht aus dem Unteranspruch hervor.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt dabei

Fig. 1 ein Blockdiagramm des Aufbaus der erfindungsgemäßen Steueranlage;

Fig. 2 ein Blockdiagramm einer Vorrichtung;

Fig. 3 eine Seitenansicht der wesentlichen Teile einer Spinnstelle;

Fig. 4 einen Schnitt durch einen elektrischen Dickstellenfänger (Fadenwächter);

Fig. 5a, 5b und 5c verschiedene Diagramme;

Fig. 6 eine Klassifikation von Fadenfehlern in Form einer Tabelle;

Fig. 7a und 7b Darstellungen von Fadenfehlern;

Fig. 8 ein Flußdiagramm einer lokalen Rechnereinheit und

Fig. 9 bestehend aus den Fig. 9a bis 9c ein Blockdiagramm einer beispielhaften Konstruktion einer Vorrichtung für jede Spinnstelle.

Fig. 2 zeigt das Blockdiagramm der gesamten Steueranlage. Ein Signal bezüglich eines Fadens von einer der Spinnstellen U1, U2 . . . der Spinnmaschine S1 wird von einem Dickstellenfänger wie beispielsweise einem Fadenwächter abgegeben und an eine, jeder Spinnstelle zugeordnete lokale Rechnereinheit (Computer) 14 über einen Verstärker 12 und einen A/D- Konverter 13 gemeldet. Der Computer 14, der sich an jeder Spinnstelle U1, U2 . . . befindet, wertet auf Echtzeitbasis einen Fehler des Fadens aus. Eine zentrale Rechnereinheit (Computer 15) ist für jede oder mehrere der Spinnmaschinen S1 vorgesehen und überwacht die gesamten Vorgänge der Spinnmaschine sowie die Fadenqualitäten. Im besonderen speichert der Computer 15 Daten, die von den Computern 14 für jede der Spinnstellen U1, U2 . . . ausgewertet worden sind und sendet Daten zu einer Anzeigeeinrichtung 16, welche in der Anzeige Daten zusammengefaßt anzeigt. Der Computer 15 steuert zusätzlich einen automatischen Spulenabnehmer 18, der die Spulen aufgrund eines Signals, welches Vollbewicklung anzeigt abnimmt und druck gleichzeitig mit der Abnahme der Spulen einen Qualitätshinweis auf jede Fadenspule, und zwar auf das Ende der Hülse der Fadenspule, mittels eines Druckers 19, wie beispielsweise eines Tintenstrahlschreibers oder einer ähnlichen Einrichtung.

Fig. 3 zeigt die wesentlichen Teile jeder der Spinnstellen U1, U2, . . . wobei die Hinterwalzen mit 24, die Mittelwalzen mit 25 und die Umlenkwalzen mit 26 bezeichnet sind. Laufriemchen 27 in Form eines endlosen Gummibandes umlaufen jede der Mittelwalzen 25. Jede der Walzen 24, 25 und 26 setzt sich aus einer oberen und einer unteren Walze zusammen und verstreckt einen Faserstrang S. Ein Luftstrahldrallorgan 28 dreht den Faserstrang S, um einen gesponnenen Faden Y zu erzeugen, wobei der Faserstrang S von den Umlenkwalzen 26 zugeführt wird. Abzugswalzen 29 ziehen den Faden aus dem Luftstrahldrallorgan 28 ab und ein photoelektronischer Detektor zum Aufspüren von Fadenfehlern (Dickstellenfänger) oder ein Fadenwächter 11 zum Aufspüren einer Dickenveränderung des Fadens Y erzeugt ein Fadenfehlersignal (Fehlersignal).

In dem automatischen Spulenabnehmer 18 ist ein Drucker 19, oder eine Vorrichtung zum Aufbringen eines Etikettes installiert, so daß, nach dem Abnehmen einer Fadenspule P, Daten bezüglich der Fadenqualität jeder Fadenspule am Ende der Hülse B aufgedruckt werden können. Die Fadenlaufgeschwindigkeit wird durch einen Sensor 36 festgestellt, der in der Nähe der unteren Umlenkwalze 26b angeordnet ist. Die Fadengeschwindigkeiten werden durch den Computer 15 für die gesamte Spinnmaschine S1 überwacht.

Wie in Fig. 4 gezeigt ist der Fadenwächter 11 ein Detektor, bei welchem eine Lichtstrahlen aussendende Diode 30 sowie ein photoelektrischer Transistor 31 angeordnet sind. Eine bestimmte Menge von Lichtstrahlen die von der Diode 30 ausgesandt wird, wird durch den Transistor 31 erfaßt und die so erfaßte Lichtmenge erzeugt eine Spannungsdifferenz an den beiden Anschlüssen des Transistors 31, wobei der Transistor 31 sehr empfindlich und leicht anspricht. Wenn eine Dickstelle den Fadenwächter 11 durchläuft, so daß der Fadenwächter 11 eine größere Spannungsdifferenz erzeugt, wird eine Schneidvorrichtung 32 aufgrund eines Signals des Fadenwächters 11 betätigt, um den Faden Y an einer bestimmten Stelle zu durchtrennen. Ein elektrisches Signal des Fadenwächters 11 wird, wie in den Fig. 5a, 5b und 5c gezeigt als Signal zum Erfassen von Fadenfehlern genutzt.

Die Fig. 5a, 5b und 5c zeigen den Verlauf eines solchen Fehlersignals. Fig. 5a zeigt den tatsächlichen Verlauf des unveränderten Fehlersignals für die verschiedenen zufälligen Schwankungen wenn ein bestimmter Abschnitt L betrachtet wird, wobei in Fig. 5b der Mittelwert dieser Aufschläge - als Gerade dargestellt - gezeigt ist. Wenn der Mittelwert aus Fig. 5b von dem Wert des Signals aus Fig. 5a abgezogen und anschließend auf einen Abschnitt 1, der kürzer als der Abschnitt L ist, betrachtet wird, wird ein Wert ΔQ gefunden, der zu dem in Fig. 5c gezeigten Ausschlag des Fadenfehlers korrespondiert. Anschließend kann eine bestimmte Zeitspanne Δt berechnet werden, innerhalb welcher ein Ausschlag angezeigt ist. ΔQ ist demnach ein Betrag der die Dicke des Fadenfehlers anzeigt, während Δt einen Wert angibt, der sich auf die Länge des Fadenfehlers bezieht (umgerechnet aus der Fadenlaufgeschwindigkeit der entsprechenden Spinnstelle).

Fig. 6 zeigt eine Klassifikation von Fadenfehlern in Form einer Tabelle. Bestimmte Längen von Fadenfehlerstellen - korrespondierend zu dem Wert Δt - sind dabei in vier Stufen klassifiziert, von einer längsten zu einer kürzesten, bestimmte Dicken einer Fadenfehlerstelle von einer dicksten zu einer dünnsten - abhängig vom Wert ΔQ - sind ebenfalls in vier Stufen qualifiziert, woraus sich eine Klassifizierung von Fadenfehlern in 16 Stufen ergibt, die die Nummern 1 bis 16 aufweisen. Ein Signal des Fadenwächters 11 wird so verarbeitet, daß abgeschätzt werden kann, zu welcher Stufe der Tabelle der Fadenfehler zuzuordnen ist, abhängig von den Werten ΔQ und Δt des Fadenfehlers, wobei die Fadenfehler aufgezeichnet werden, um die gesamten Fadenfehler in eine bestimmte Frequenz umzusetzen. Eine in Fig. 2 dargestellte Tabelle wird mittels des Computers 15 auf der Anzeigeeinrichtung 16 dargestellt. Weiterhin ist es möglich, während des Spulenabnehmers die Tabelle auf die Spule aufzubringen.

Gemäß Fig. 1 umfaßt die Steueranlage der vorliegenden Erfindung die Vorrichtungen 1 bis 5. 1 bezeichnet dabei einen Fadenwächter zum aufeinanderfolgenden Erfassen von Fadenfehlern an jeder Spinnstelle der Spinnmaschine. 2 bezeichnet eine einen Mittelwert bildende Einrichtung zum Bilden des Mittelwertes eines Fehlersignals von jedem Fadenwächter 1. 3 bezeichnet eine Rechenschaltung zum Bestimmen der Differenz zwischen dem Mittelwert und den Werten der Fehlersignale. 4 bezeichnet eine Vorrichtung zum Auswerten der Differenz und der Zeitdauer eines Fadenfehlers mit festgelegten Werten, um diese in Form einer Frequenz auszudrücken, die der Dicke und Länge des Fadenfehlers entspricht. 5 bezeichnet ein Anzeigevorrichtung zum Anzeigen der Auswertungen in Form einer zusammengefaßten Klassifikation für jede Spinnstelle und/oder auf jeder Fadenspule.

Vorzugsweise ist zusätzlich ein Computer 6 angeordnet zum Berechnen der Standardabweichung des Fehlersignals vom Fadenwächter 1, so daß zusätzlich zur Dicke und Länge der Fadenfehler auch besondere Arten von Fadenfehlern ausgewertet werden können, wie beispielsweise glatte Fehlerstellen oder Fehlerstellen, die Flaum aufweisen.

Die Fig. 7a und 7b zeigen Darstellungen von Fadenfehlern. Bei der Bewertung von Fadenfehlern, die die gleiche Länge und die gleiche Dicke aufweisen, muß zusätzlich noch zwischen glatten Fehlerstellen, wie in Fig. 7a angezeigt und zwischen Fehlerstellen, die Flaum aufweisen, wie in Fig. 7b gezeigt, und weiterhin zwischen Fehlerstellen unterschieden werden, bei denen sich Schleifen gebildet haben (schwimmende Fasern).

Um eine Unterscheidung zwischen diesen besonderen Arten von Fadenfehlern zu erreichen, ist ein Computer 6 zur Erfassung einer Standardabweichung angeordnet, wie in Fig. 1 gezeigt. Die Unterscheidung, ob Flaum oder Faserschleifen vorhanden sind, erfolgt an Hand von drei Kriterien.

Wie in Fig. 1 gezeigt, können die Aufgaben einer Vorrichtung zur Spektralanalyse zum Aufsprühen synchroner Komponenten des Fehlersignals mit einem Computer durchgeführt werden. Mittels eines Sensors 36 (Fig. 3) wird ein Signal zum Erfassen der Drehung der unteren Vorderwalze 26b der Spinnmaschine in einen Computer 15 eingegeben, wobei die Geschwindigkeit des Fadens Y mittels des Durchmessers DB der unteren Umlenkwalze 26b berechnet wird. Falls die Oberfläche der oberen oder unteren Umlenkwalze 26a, 26b eine Narbe oder Schramme oder ähnliches aufweist, werden regelmäßige Fadenfehler am gesponnenen Faden Y erzeugt, wobei eine Spitze in regelmäßigen Abständen im Fourierspektrum des Ausgangs des Fourier-Transformators 37, korrespondierend zu den Walzen 26a und 26b, erscheint. Die Frequenz der Spitzen wird durch den Durchmesser DT der oberen Umlenkwalze 26a, den Durchmesser DB der unteren Umlenkwalze 26b sowie durch die vorherrschende Fadengeschwindigkeit bedingt. Der Ausgang des Fourier-Transformators 37 wird dann an einen Komparator 38 abgegeben, in welchem er mit einem individuellen vorbestimmten Wert verglichen wird, wobei dieser Vergleichswert an den Computer 15 übermittelt wird.

Es ist auch möglich, Abweichungen vom Mittelwert eines Fehlersignals in einem bestimmten Abschnitt mittels eines Integrators 39 zu integrieren, um eine Gesamtmenge von Fadenfehlern herauszufinden und einen Vergleich mittels eines Komperators 40 anzustellen, um nichtzyklische Schwankungen bedingt durch die Oberfläche eines Riemchens, die auf Abrieb oder ähnliches zurückzuführen sind, mittels eines Computers 14 aufzuzeigen und die Information an einen Computer 15 weiterzuleiten.

Gemäß Fig. 8 soll die Steuerung des Computers 14 mittels eines Flußdiagramms beschrieben werden. Aufgrund eines Signals des Computers 15 erfaßt der Computer 14 den Beginn des Spinnens (Schritt 1). Anschließend erfolgt das Einlesen der Δt und ΔQ-Werte bezüglich Fadenfehler während des Spulens (Schritt 2). Im Schritt 3 wird unterschieden, ob der Fadenfehler von Bedeutung ist und somit herausgeschnitten werden muß. Falls der Fadenfehler herausgeschnitten werden soll, wird die Fehlerstelle entfernt, der Faden gespleißt und anschließend weiter aufgespult (Schritte 4 bis 6). Selbst wenn der Fadenfehler nicht von solch einer Beschaffenheit ist, daß er entfernt werden muß, wird abhängig von der Größe der Fehlerstelle beurteilt, ob der Fadenfehler aufgezeichnet werden soll (Schritt 7). Ein Fadenfehler der nicht erfaßt werden muß, wird von der Datenerfassung ausgeschlossen, wohingehend ein Fadenfehler der erfaßt werden muß, abhängig von der Größe, der Dicke, der Länge und weiteren Daten klassifiziert wird, um zu entscheiden, welche Einordnung in der Tabelle in Fig. 6 vorgenommen werden soll (Schritt 8). Der so klassifizierte Fadenfehler wird in einem Speicher aufgezeichnet. Dabei werden in dem RAM - Teil des Computers 14 Speicherplätze mit Nummern versehen die zu der individuellen Einordnung gemäß Fig. 6 (Stufen 1 bis 16) korrespondierenden und gemäß dieser Einordnung im Schritt 8 klassifiziert, wobei die Zählung des entsprechenden Speichers um eins erhöht wird (Schritt 9). Dann werden die Schritte 2 bis 9 wiederholt, bis der Computer 15 ein Befehl erreicht, der anzeigt, daß der Spinnvorgang abgeschlossen ist (Schritt 10). Wenn der Spinnvorgang abgeschlossen ist, werden die Daten zu dem Computer 15 übermittelt und anschließend wird eine Anzeige erstellt (Schritt 11).

Während, wie im Flußplan dargestellt, ein Fadenfehler der herausgeschnitten wird, nicht im Speicher aufgezeichnet wird, sondern nur ein solcher Fadenfehler gespeichert werden soll, der im Speicher festgehalten wird, können die Speicherplätze um mehrere Stufen erweitert werden, so daß alle Fadenfehler einschließlich der Fadenfehler, die herausgeschnitten werden, in einer erweiterten Tabelle klassifiziert und angezeigt werden. Dabei kann auch angezeigt werden, daß Fadenfehler, die sich außerhalb eines Bereiches angezeigter Stufen befinden, herausgeschnitten worden sind.

Für jede der Spulstellen U1, U2 . . . sind Speicher entsprechend der Stufen von 1 bis 16 in dem Computer 14 vorgesehen, die aber auch im Computer 15 vorgesehen sein können, während der Computer 14 die Ermittlung von ΔQ und Δt, wie in Fig. 5c gezeigt, ausführt.

Wenn der Mittelwert gemäß Fig. 5b vom Wert des unveränderten Fehlersignals gemäß Fig. 5a subtrahiert wird, wird für eine Zeit Δt ein Betrag ΔQ entsprechend eines jeden Fadenfehlers bezüglich des Abschnitts L erfaßt. Die Beträge ΔQ und Δt werden mit vorbestimmten Werten für eine Bewertung verglichen und nach ihrer Dicke und Länge klassifiziert, um zu bestimmen, wieviele Fadenfehler innerhalb der Strecke auftreten. Eine solche Bewertung wird auf Echtzeitbasis für jede Spinnstelle durchgeführt und wenn das Bewertungsergebnis direkt auf der Fadenspule aufgebracht wird, kann die Fadenqualität an der Fadenspule abgelesen werden. Wenn die Bewertung für jede Spinnstelle erfaßt wird, können die Eigentümlichkeiten der Spinnstelle erkannt werden.

Die Bewertung kann durch zusätzliche Berechnung der Standardabweichung und Klassifizierung der Gleichmäßigkeit des Fadens noch genauer erfolgen.

Fig. 9 bestehend aus den Fig. 9a bis 9c zeigt die gesamte Schaltung einschließlich eines CPU, welche in einen einzigen Chip integriert ist, als Vorrichtung, mit der jede Spinnstelle ausgerüstet ist, wobei die Schaltung einen wesentlichen Teil der vorliegenden Steueranlage zur Fadenqualitätsprüfung darstellt. Qualitätsdaten von den Vorrichtungen, mit denen die einzelnen Spinnstellen ausgerüstet sind, werden von einer Hauptsteuerschaltung 136 gesammelt, welche aufeinanderfolgend mit den einzelnen Spinnstellen in Verbindung steht und dem Computer 15 entspricht.

Wie aus Fig. 9 zu ersehen, wird ein elektrisches Signal des Fadenwächters 148 durch einen Verstärker 101 auf eine geeignete Spannung verstärkt und durch einen LPF-Filter 102geleitet, wo im wesentlichen im voraus unerheblich hohe Frequenzanteile beseitigt werden. Anschließend wird das elektrische Signal durch einen A/D-Konverter 103 von einem analogen Signal umgewandelt. Das digitale Signal wird weitergegeben an und individuell analysiert durch eine Schaltungsanordnung 104 bezüglich unregelmäßig auftretender Fadenfehler und eine Schaltungsanordnung 105 bezüglich regelmäßig auftretender Fadenfehler.

Zunächst soll die Schaltungsanordnung 104 betrachtet werden. Diese besteht aus einer Schaltung bezüglich des Mittelwertes 106, einer Schaltung zum Subtrahieren 107, einer Ereigniserkennungsschaltung 108, einer Ereigniszählschaltung 109, einer Schaltung 110 zum Ermitteln der Standardabweichung und einem Komparator 111.

Die Schaltung 106 berechnet den durchschnittlichen Betrag E des Ausschlages eines Fehlersignals über einen bestimmten Abschnitt (Länge des untersuchten Fadens) während einer vergleichbar kurzen Zeitdauer und wandelt das Fehlersignal D mittels des A/D-Konverters 103 in ein digitales Signal um, wobei der Ausgangswert E der Schaltung 106 die durchschnittliche Dicke des sich bewegenden Fadens darstellt. Wenn der sich durch Vergleich ergebende Wert F eines Komparators 121größer als 0 ist, welcher sich durch einen Vergleich des Wertes E der Schaltung 106 mit einem vorgegebenen Wert 122 einer minimalen Dicke eines Fadens mittels des Komparators 121 ergibt, wird darauf geschlossen, daß ein Faden vorbestimmter Dicke gesponnen wird. Die Schaltung 107 ist eine Schaltung, die den Mittelwert E vom Fehlersignal D, umgewandelt in ein digitales Signal durch den A/D-Konverter 103, subtrahiert, um den Differenzbetrag des Fehlersignals zum Mittelwert E herauszunehmen. Eine momentan wechselnde Schwankung der Dicke, der Länge und der Dünne einer Fehlerstelle wird als Differenz von der Schaltung 107 ausgegeben. Die Schaltung 108 integriert die Abweichung des Fehlersignals D vom Mittelwert E innerhalb bestimmter Zeitspannen und vergleicht das Ergebnis der Integration mit vorgegebenen Werten verschiedener Größen bezüglich der Dicke, der Länge und der Dünne einer Fehlerstelle und gibt die einzelnen Ergebnisse dieses Vergleichs bezüglich einzelner vorhandener oder nichtvorhandener Übereinstimmung der Ereignisse an, die stellvertretend durch kurz, lang, dünn usw. angezeigt werden. Die Schaltung 109 zählt getrennt das Auftreten von Ereignissen wie kurz, lang, dünn, welche sie von der Schaltung 108 erhält, jedesmal dann, wenn diese auftreten. Aufgrund der Schaltung 108 und der Schaltung 109 können Merkmale, die die Qualität des Fadens angeben, zusammengesetzt aus einer Kombination von zwei oder mehr Ereignissen, wie "dünn und kurz" oder "dünn und lang" erhalten werden und falls eine größere Fehlerstelle, wie beispielsweise eine Dickstelle erfaßt wird, ist eine Spinnabschalteinrichtung 113 vorgesehen.

Die Schaltung 110 ist eine Schaltung, welche die Standardabweichungen, die prozentuale quadratische Streuung CV%, die mittlere quadratische Abweichung U% usw. berechnet, welche auf dem digitalen Signal D des A/D-Konverters basieren. Auch Ungleichmäßigkeiten (CV%, U% usw.) eines Fadens über einen langen Abschnitt werden von der Schaltung 110 erhalten. Die bezüglich einer bestimmten Zeitspanne individuell ermittelten Werte bezüglich der Dicke, der Länge und der Dünne einer Fehlerstelle werden durch die Schaltung 109 erfaßt und mit vorbestimmten zulässigen Werten 210 der Fadenqualität mittels eines Komparators 111 verglichen und, falls zu dem Ergebnis gekommen wird, daß die einzelnen Ergebnisse fortlaufend schlechte Fadenqualität anzeigen, wird ein Faserstrangwechselsignal 112 von dem Komparator 111 abgeben.

Die die Fadenqualität angebenden Daten, die von der Schaltung 109 und der Schaltung 110 erhalten werden, werden zu einem Drucker 114, falls erforderlich, weitergeleitet, so daß diese Daten anläßlich des Spulenabnehmers zusammen mit der Spinnstellennummer auf vorgefertigtem, die Fadenqualität angebendem Papier gedruckt werden, welches dann auf der abgenommenen Spule aufgebracht wird.

Im folgenden soll nun die Schaltung 105 erläutert werden. Sie setzt sich aus einem LPF-Filter 115, einer Bildschirmbereichschaltung 116, einer FFT-Schaltung 117 und einer Komparatorschaltung 118 zusammen.

Das Fehlersignal D, welches in ein digitales Signal durch den A/D-Konverter 103 umgewandelt worden ist, wird zum Analysieren zu einem Signalfrequenzband durch den LPF-Filter 115 umgewandelt und dann durch die Schaltung 116 beurteilt, wonach es an die FFT-Schaltung 117 weitergeleitet und dort betrachtet wird. Das Ergebnis der Berechnung wird vektormäßig in einem Leistungsspektrum zusammengefaßt und als Leistungsspektrum einer jeden Frequenzkomponente ausgegeben. Das Ausgabeergebnis wird an die Komparatorschaltung 118 weitergeleitet, in welcher der Maximalaufschlag von jedem Bereich mit einem vorbestimmten Wert verglichen wird. Falls die regelmäßig auftretenden Fadenfehler einen vorgegebenen Grenzwert 119 übersteigen, wird eine Spinnabschalteinrichtung 120 betätigt.

Somit werden unregelmäßig sowie regelmäßig auftretende Fadenfehler bezüglich jeder Spinnstelle bewertet und das Fadenspinnen wird gestoppt oder der Faserstrang wird ausgewechselt, entsprechend den Ergebnissen dieser Bewertung. Somit muß nicht jede Spinnstelle abwarten, bis Fehlerbewertungen der anderen Spinnstellen beendet sind, sondern die Bestimmung der Fadenfehler der Spinnstelle kann unabhängig erfolgen.

Im folgenden soll das Verfahren für ein Bedienungssignal erläutert werden. Zuzüglich zu den Bewertungen von unregelmäßig und regelmäßig auftretenden Fadenfehlern kann die Erstellung von Information bezüglich des Betriebs und des Verarbeitens von Signalen dafür, gemäß der Vorrichtung in Fig. 9, durchgeführt werden.

Das Signal E der Schaltung 106 wird in den Komparator 121 eingegeben, wo es mit einem vorgegebenen Wert 122 bezüglich des Minimums der Fadendicke verglichen wird und falls der Faden normal ist, wird der Vergleichsausgabewert F größer als 0 sein, und ein Fadenvorhandenseinsignal wird erzeugt. Damit wird angezeigt, daß ein Faden vorbestimmter Dicke gesponnen wird, woraufhin ein Fadenlaufsignal (FW) 123 erzeugt wird. Falls der Vergleichsausgabewert F gleich 0 ist, bedeutet dies, daß ein Faden nicht läuft und daß somit der Faden gerissen ist. Um zu unterscheiden, ob der Fadenriß durch einen Schneidvorgang aufgrund des normalen Erfassens einer Dickstelle erfolgt ist, wird der Vergleichsausgabewert F in einen Schaltkreis 124 zum Beurteilen, ob der Faden geschnitten wurde, eingegeben, welcher ein Alarmsignal 126 unterschiedlich zu dem Signal 125 zum Anzeigen des Schneidvorgangs erzeugt.

Um festzustellen, ob das Faserband verbraucht worden ist, wird der Vergleichsausgabewert F in eine Schaltung zum Messen des Fadenlaufs 127 eingespeist, mit welcher die gesamte Fadenlaufstrecke einer großen Anzahl von Spulen gemessen wird, wozu beispielsweise die Zeit als Einheit benutzt wird. Die Laufstrecke wird mit einem vorbestimmten Spulwert 128 verglichen. Wenn die Laufstrecke den vorgegebenen Spulwert 128 erreicht, wird angezeigt, daß das Rohmaterial verbraucht worden ist und ein Faserbandauswechselsignal 129 wird erzeugt.

Um weiterhin zu unterscheiden, ob eine Spule voll bewickelt worden ist oder nicht, wird der Ausgabevergleichswert F in eine Schaltung 130 zum Bestimmen der Laufstrecke eingegeben, bei welcher die abgelaufene Strecke bezüglich der Anzahl der Wicklungen einer Spule gemessen wird, wozu beispielsweise Zeit als Einheit benutzt wird und die abgelaufene Strecke wird mit einem vorgegebenen Spulwert 131 verglichen. Wenn die abgelaufene Strecke den vorbestimmten Spulwert 131 erreicht, wird festgelegt, daß die Spule vollständig bewickelt ist (Vollbewicklungssignal 132), wobei dies dem Bedienungspersonal mittels einer Anzeigevorrichtung 133 angezeigt wird.

Zum Überwachen der Spinnmaschine, die gerade in Betrieb sind, ist ein Speicher 134 zum Sammeln und Speichern von Daten angeordnet, welcher beispielsweise Daten bezüglich des einwandfreien Betriebes oder der Anzahl der herausgeschnittenen Dickstellen speichert. Die Daten bezüglich der Betriebsüberwachung des Speichers 134 werden zusammen mit verschiedenen anderen Daten, wie beispielsweise Daten bezüglich der Fadenqualität aus der Schaltung 104 oder dem Leistungsspektrum von einzelnen Frequenzkomponenten der Schaltung 105, über eine Schnittstelle 135 an die Hauptsteuerschaltung 136 weitergeleitet. Diese Daten werden in den CPU der Hauptsteuerschaltung 136 aufgenommen und gemeinsam angezeigt. Fadenqualitäten in bezug auf unregelmäßig und regelmäßig auftretende Fadenfehler können aufeinanderfolgend im einzelnen, ohne Zeit für jede einzelne Spinnstelle zu beanspruchen, erfaßt werden und Anweisungen bezüglich Fortsetzen und Abändern des momentanen Betriebes können seitens der Hauptsteuerschaltung 136, basierend auf Daten bezüglich der Überwachung des Betriebsablaufes, bereitgestellt werden.

Die angegebene Beschreibung bezieht sich hauptsächlich auf eine Spulenmaschine bezüglich eines Spinnverfahrens, ist jedoch nicht darauf beschränkt. So gibt es beispielsweise noch das Umspulen als abschließenden Schritt des Spinnverfahrens. Eine Spulmaschine setzt sich aus einer großen Anzahl von Spulstellen zusammen, die nebeneinander angeordnet sind wobei an jeder Spulstelle eine Auflaufspule an einer Changierwalze angeordnet wird. Nachdem die Fadenspule bewickelt worden ist, wird sie an eine vorbestimmte Stelle einer jeden Spuleinheit geführt und der Faden wird aufwärts in Richtung der Achse der Fadenspule abgezogen unter Bildung eines Fadenballons. Der Faden durchläuft dann einen Fadenspanner, einen Fadenwächter usw. und wird auf die Auflaufspule aufgespult, welche von der Changierwalze gedreht wird. Die vorliegende Erfindung kann auch bei einem derartigen Spulautomaten zur Qualitätskontrolle eines Fadens Verwendung finden.

Weil gemäß der vorliegenden Steueranlage die Art und Anzahl der Fadenfehler auf Echtzeitbasis für jede Spinnstelle und/ oder -spule angezeigt werden kann, kann eine Fadenqualitätskontrolle für jede Spinnstelle oder jede Spinnspule in einer Spinnmaschine durchgeführt werden.

Die Fadenqualitätskontrolle kann genauer erfolgen, wenn die Fadengleichmäßigkeit über die Standardabweichung ermittelt wird.


Anspruch[de]
  1. 1. Steueranlage für eine Spinnmaschine, gekennzeichnet durch

    einen Fadenwächter (1) zum aufeinanderfolgenden Erfassen von Fadenfehlern an jeder Spinnstelle (U1, U2 . . .) der Spinnmaschine (S),

    eine einen Mittelwert bildende Einrichtung (2) zum Bilden des Mittelwertes eines Fehlersignals von jedem Fadenwächter (1),

    eine Rechenschaltung (3) zum Bestimmen der Differenz zwischen dem Mittelwert und den Werten der Fehlersignale,

    eine Vorrichtung (4) zum Auswerten der Differenz und der Zeitdauer eines Fadenfehlers mit festgelegten Werten zum Ausdrücken dieser Werte in Form einer Frequenz, die der Dicke und Länge des Fadenfehlers entspricht und

    eine Anzeigevorrichtung (5) zum Anzeigen der Auswertungen in Form einer zusammengefaßten Klassifikation für jede Spinnstelle und/oder auf jeder Fadenspule.
  2. 2. Steueranlage gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Computer (6) zum Berechnen der Standardabweichung des Fehlersignals vom Fadenwächter (1) angeordnet ist, zum Auswerten auch besonderer Arten von Fadenfehlern zusätzlich zur Dicke und Länge der Fadenfehler, wie beispielsweise glatte Fehlerstellen oder Fehlerstellen, die Flaum aufweisen.
  3. 3. Steueranlage für eine Spinnmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß für jede der Spinnstellen eine Einrichtung vorgesehen ist, die einen Fadenwächter (148), einen A/D-Konverter (103) zum Digitalisieren eines Fehlersignals, eine Ereigniserkennungsschaltung (108) zum Erkennen und Klassifizieren von Fadenfehlern während einer bestimmten Zeitspanne anhand eines digitalisierten Fehlersignals hinsichtlich wenigstens der Länge und der Dicke der Fadenfehler, eine Ereigniszählschaltung (109) zum Integrieren jedes Fehlersignals und zum Erstellen von Fadenqualitätsdaten und eine Schaltungsanordnung (105) zum Umwandeln einer Zeitfunktion des digitalisierten Fehlersignals in eine Frequenzfunktion zum Erzielen umfaßt, wobei die Fadenqualitätsdaten in eine Hauptsteuerschaltung (136) eingebbar sind.






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