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Dokumentenidentifikation DE4039991A1 17.06.1992
Titel Verfahren zur Fehlerkontrolle einer auf Strickmaschinen erzeugten textilen Warenbahn
Anmelder Limaba Limbacher Maschinenbau GmbH, O-9102 Limbach-Oberfrohna, DE
Erfinder Rosenbaum, Gert, Dipl.-Ing., O-9031 Chemnitz, DE;
Lauterbach, Jan, Dipl.-Ing., O-9081 Chemnitz, DE
DE-Anmeldedatum 14.12.1990
DE-Aktenzeichen 4039991
Offenlegungstag 17.06.1992
Veröffentlichungstag im Patentblatt 17.06.1992
IPC-Hauptklasse D04B 35/20
IPC-Nebenklasse D06H 3/08   
Zusammenfassung Das erfindungsgemäße Verfahren dient dem Erkennen von Fehlern, die während des technischen Strickvorganges entstehen und um bei einem aufgetretenen Fehler umgehend die Strickmaschine abschalten zu können.
Die wesentlichen Merkmale des Verfahrens bestehen darin, daß ein Fehler in einer textilen Warenbahn als Reflexionsimpuls durch ein Steuergerät erfaßt, innerhalb einer aus einer endlichen Anzahl von Einzelschritten bestehenden Abtaststrecke einem bestimmten Abtastschritt zugeordnet wird und für eine freiwählbare Anzahl von Arbeitszyklen innerhalb der Abtaststrecke ein Fehlersuchfeld gebildet wird, eine Fehlerverfolgungsphase durchgeführt wird, während der bei Erreichen einer freiwählbaren Mindestanzahl von innerhalb des bestimmten Fehlersuchfeldes erfaßten Reflexionsimpulsen ein Abschalten der Strickmaschine herbeigeführt wird.

Beschreibung[de]
Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fehlerkontrolle einer auf Strickmaschinen, vorzugsweise Rundstrickmaschinen, erzeugten textilen Warenbahn, um Fehler, die beispielsweise als Laufmaschen, Nadelstreifen, Nadelgassen, Löcher oder Knoten vorliegen können, zu erkennen und um bei einem Fehler einen Abschaltvorgang der Strickmaschine einleiten zu können.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Es sind verschiedene Einrichtungen bekannt, die den technischen Strickprozeß kontrollieren und beim Auftreten von Strickfehlern die Maschine abschalten. Teilweise werden zum Erkennen und Erfassen der Fehler in der textilen Warenbahn Lichtschrankenkombinationen eingesetzt. Speziell in der DE-OS 28 43 653 ist eine Lichtschrankenkombination beschrieben, die auf der einen Seite der textilen Warenbahn eine Lichtquelle und auf der anderen Seite unmittelbar an der textilen Warenbahn anliegend einen Sensor mit einer als lichtdichten Kasten ausgebildeten Kammer hat. Das von der Lichtquelle ausgesandte Licht wird entweder von der textilen Warenbahn reflektiert oder bei einem Fehler gelangt es in den Dunkelraum der Kammer, wodurch der Sensor ein Abschaltsignal auslösen kann. Der wesentliche Nachteil dieser Einrichtung besteht in der leichten Beeinflussung des Systems durch Fremdlicht.

Eine fortschrittlichere Lösung ist in der DE-OS 26 44 502 beschrieben, bei der quer zur Bewegungsrichtung der textilen Warenbahn ein Schlitz mit mehreren dahinterliegenden Fotozellen angeordnet ist. Die Ausgangssignale dieser Fotozellen werden in einem Operationsverstärker ständig miteinander verglichen, ein Summensignal gebildet und dieses einem festgelegten Grundwert gegenübergestellt. Übersteigt das Summensignal diesen Grundwert, ist in der textilen Warenbahn ein Fehler vorhanden, die Maschine wird angehalten.

Nachteilig an dieser Lösung ist, daß Maschinenfehler systembedingt nicht erkannt werden können.

Desweiteren sind Einrichtungen bekannt, die nach dem Reflexionsprinzip arbeiten. Dabei wird ein schmaler Streifen in Maschenstäbchenrichtung beleuchtet. Löcher, Laufmaschen und ähnliche Fehler vermindern, Dickstellen erhöhen die Reflexion. Durch die Anwendung des Reflexionsprinzips zur Fehlersuche können fast alle im technischen Strickprozeß auftretenden Unregelmäßigkeiten als Fehler in der textilen Warenbahn erkannt und die Maschine abgeschaltet werden.

Wird hierbei die Erkennungsempfindlichkeit zu groß gewählt, wird die Einrichtung auf alle Reflexionsänderungen mit Maschinenstillstand reagieren, bei zu klein eingestellter Erkennungsempfindlichkeit können nur grobe Schadstellen wahrgenommen werden. Dieses Problem ist Inhalt des Verfahrens und der dazugehörigen Einrichtung der DE-OS 40 01 650. Das Verfahren beschreibt die Möglichkeit, daß nach dem Erkennen einer Unregelmäßigkeit in der textilen Warenbahn durch die meßtechnische Einführung einer Zeitverschiebung von 50 ms für das Auslösen der Abschaltautomatik ein Wartezustand erzeugt wird, der erst wirksam wird, wenn die Unregelmäßigkeit nach genau einer vollen Drehung der Rundstrickmaschine wieder auftritt. Diese Warteschaltung ist vielseitig einstellbar, beispielsweise kann eine Fehlerwiederholhäufigkeit vorgegeben werden, und erst wenn alle Suchbedingungen erfüllt sind, kommt es zur Maschinenabschaltung. Nachteilig hierbei ist, daß während des Ablaufens des Wartezustandes kein weiterer beziehungsweise neu entstandener Fehler erfaßt werden kann. Nach Beendigung des Wartezustandes löst die nächstfolgende Unregelmäßigkeit, die kein Fehler sein muß, erneut einen Wartezustand aus, so daß ein wirklicher Fehler erst dann erfaßt wird, wenn er als erster wieder einen Reflexionsimpuls auslösen kann.

Ganz anders wird in der DE-OS 31 33 428 die Fehlererkennung und -verarbeitung gelöst. Über ein spezielles optisches Fernrohr werden Reflexionsimpulse, die unmittelbar am Strickort entstehen, erfaßt und einer rechentechnischen Auswerteeinheit zugeführt. Bemerkenswert ist außerdem, daß Musterrapporte rechentechnisch mit in die Auswertung einbezogen werden können. Das Auswerteprinzip beruht darauf, daß die Fehlererfassung und Erkennung durch eine Korrelationsfunktion ermöglicht wird.

Darin ist jedoch ein wesentlicher Nachteil dieses Verfahrens begründet: Der Beginn der Abtastzyklen ist nicht definiert, und damit ist durch Zufallserscheinungen der den Abschaltvorgang auslösende Schwellwert erreichbar. Desweiteren erfordert die Realisierung einen hohen technischen Aufwand, und es müssen höchste Anforderungen an die Synchronisation des Maschinenlaufes mit dem Zeitgeber der Auswerteeinheit gestellt werden. Ein weiterer Nachteil ist, daß einmalige Fehler, beispielsweise Löcher, durch die Lage der Erfassungsoptik prinzipiell nicht erfaßt werden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Fehlerkontrolle einer auf Strickmaschinen erzeugten textilen Warenbahn zu schaffen, mit dem unabhängig von der Geschwindigkeit der Maschine und dem äußeren Beleuchtungsfeld mehrere Fehler in einer textilen Warenbahn gleichzeitig beobachtet werden können, wobei es nur dann zur Abschaltung kommt, wenn von diesen Fehlern ein Fehler an der gleichen Stelle der textilen Warenbahn wiederholt auftritt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Fehler in einer textilen Warenbahn als Reflexionsimpuls über einen Sensor durch eine Steuereinheit erfaßt, innerhalb einer aus einer endlichen Zahl von Abtastschritten bestehenden, die textile Warenbahnbreite ausmachende Abtaststrecke dem Reflexionsimpuls ein bestimmter Abtastschritt zugeordnet wird und für eine freiwählbare Anzahl von Arbeitszyklen innerhalb der Abtaststrecke ein Fehlersuchfeld gebildet wird, wobei der bestimmte Abtastschritt in eine gleiche Anzahl von Abtastschritten mittig eingeordnet wird und somit eine Fehlerverfolgungsphase durchgeführt wird, während der bei Erreichen einer freiwählbaren Mindestanzahl von innerhalb des Fehlersuchfeldes wieder erfaßten Reflexionsimpulsen ein Abschalten der Strickmaschine herbeigeführt werden kann.

In gleicher Weise ist jeder weitere außerhalb eines bereits eröffneten Fehlersuchfeldes auftretende, einem Fehler zuordenbaren Reflexionsimpuls verarbeitbar.

Die Abtastschritte werden durch einen inkrementalen Geber gewonnen, der mit dem Antriebsmotor oder gleichsinnig laufenden Getriebeteilen verbunden ist.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist wie folgt:

Die Strickmaschine mit dem an der textilen Warenbahn anliegenden Sensor und dem Steuergerät befinden sich im betriebsbereiten Zustand. Der Sensor wird durch einen im Steuergerät befindlichen Taktgenerator mit Energie versorgt und sendet Lichtimpulse hoher Frequenz aus, die von der textilen Warenbahn reflektiert werden und durch die lichtempflindlichen Empfängerelemente des Sensors wieder empfangen und in elektrische Signale umgewandelt werden. Diese Signale sind überlagert durch Störsignale, die von den äußeren Lichtverhältnissen herrühren. In einer nachfolgenden Regeleinrichtung wird dieses Signalgemisch so weiterverarbeitet, daß alle Umgebungseinflüsse (Tageslicht, Gestrickbeleuchtung etc.) sowie der Grundreflexionsgrad der textilen Warenbahn bei annähernd gleichbleibenden Verhältnissen keine Reaktion am Ausgang des Steuergerätes hervorrufen, während eine schnelle Änderung der Reflexion, die durch einen Fehler in der textilen Warenbahn verursacht wird, ein digitales Ausgangssignale (Primärfehler) liefert. Da solche Fehlersignale auch von tolerierbaren Unregelmäßigkeiten in der textilen Warenbahn verursacht werden können, erfolgt eine Fehlernachbehandlung.

Prinzipiell beginnt die elektronische Fehlerbearbeitung, nachdem die Strickmaschine einen gleichmäßigen Lauf erreicht hat, das heißt ein bis zwei Arbeitszyklen nach dem Einschalten. Die gesamte Abtaststrecke innerhalb eines Arbeitszyklus ist elektronisch in gleichlange, zählbare Abtastschritte unterteilt. Der Beginn der Abtaststrecke wird durch eine Schaltereinrichtung erfaßt, die gleichzeitig der Zählung der Arbeitszyklen dient. Als Beginn der Abtaststrecke kann zum Beispiel ein bestimmter Warenbahnrand, die Trennstelle eines Rundgestrickes oder ein beliebig anderer, fixierbarer Punkt gewählt werden. Die Zählung der Abtastschritte beginnt immer von vorn bei dem Durchgang des ausgewählten, fixierten Punktes durch die Schaltereinrichtung und kann durch verschiedene Methoden realisiert werden, beispielsweise durch einen inkrementalen Geber am Antriebsmotor oder am Getriebe oder auch durch einen Zeittaktzähler, der einrichtungsgemäß eine Stabilisierung und gleichförmige Maschinenbewegung voraussetzt. Wird während des Maschinenlaufes ein Primärfehler registriert, so erfolgt die Fehlernachbehandlung in folgender Weise:

Der Primärfehler wird lokalisiert, indem der betreffende Abtastschritt gespeichert wird. Gleichzeitig wird ein Fehlersuchfeld definiert, dessen Beginn eine bestimmte Anzahl von Abtastschritten vor und dessen Ende die gleiche Anzahl von Abtastschritten nach dem gespeicherten Abtastschritt liegt, und gleichzeitig wird eine Fehlerverfolgungsphase eingeleitet, die nach einer vorgewählten Anzahl von Arbeitszyklen endet und ein diesem Fehlersuchfeld zugeordneter Fehlerzähler auf Null gesetzt. Tritt ein weiterer Fehler auf, so wird zuerst überprüft, ob er innerhalb eines bereits gespeicherten Fehlersuchfeldes liegt. Ist dies der Fall, so wird der zugeordnete Fehlerzähler um eins erhöht und gleichzeitig überprüft, ob er eine vorgewählte Anzahl von Wiederholungen überschreitet. Bei einer Überschreitung der zugelassenen Wiederholungen in diesem Fehlersuchfeld wird die Strickmaschine abgeschaltet. Liegt der neu aufgetretene Fehler außerhalb eines gespeicherten Fehlersuchfeldes, so wird ein weiteres Fehlersuchfeld definiert und eine weitere Fehlerverfolgungsphase begonnen.

Jeder weitere Fehler wird in gleicher Weise behandelt. Bei jeden Beginn eines neuen Abtastzyklus wird überprüft, welche Fehlerverfolgungsphasen zu beenden sind. Das Beenden einer Fehlerverfolgungsphase umfaßt das Löschen des entsprechenden Fehlersuchfeldes und des zugeordneten Fehlerzählers.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels nachfolgend näher erläutert werden.

In der dazugehörigen Zeichnung ist dargestellt:

Fig. 1 Zuordnung der Einzelbausteine am Steuergerät.

Fig. 2 Blockschaltbild der Regeleinrichtung des Steuergerätes.

In der Fig. 1 ist dargestellt, daß zum Erfassen eines Fehlers an einer textilen Warenbahn 1, vorzugsweise ein Gestrickschlauch einer Rundstrickmaschine, ein Sensor 2 so angeordnet wird, daß der Gestrickschlauch an dem Sensor 2 vorbeigleiten kann und dieser, die technische Gestaltung der Rundstrickmaschine beachtend, möglichst nahe an den technischen Strickort positioniert wird. Für die Durchführung des Verfahrens wurde ein Sensor 2 eingesetzt, bei dem in einer Längsachse abwechselnd Infrarot-Dioden und Fototransistoren, wie in der DE-OS 40 01 650 beschrieben, angeordnet sind. Alle weiteren Bausteine der verfahrensbedingten Einrichtung sind in einem Steuergerät 3 vereinigt. Ein Taktgenerator 4 ist als selbständige Einheit zuständig für die Versorgung des Sensors 2 mit hochfrequenten Lichtimpulsen. Als Eingangsbaustein des Steuergerätes 3 ist eine Regeleinrichtung 5 vorhanden. An die Regeleinrichtung 5 schließt sich zur weiteren Auswertung der Primärfehleranzeige eine Fehlernachbehandlung 6 an. In die Fehlernachbehandlung 6 werden die Signale der hier nicht näher gezeigten Einrichtung eines Rundenzählers und eines inkrementalen Gebers eingespeichert. Am Ausgang der Fehlernachbehandlung 6 ist direkt eine Abschalteinrichtung der verwendeten Rundstrickmaschine angeschlossen. Besonders für die modifizierte Erfassung eines Primärfehlers ist in Fig. 2 das Blockschaltbild der Regeleinrichtung 5 dargestellt. Sie besteht aus einem Multiplikator 7, einem Hochpaß 8 für die Unterdrückung niederfrequenter oder gleichförmiger Umgebungslichteinflüsse, einem Verstärker 9, Gleichrichter 10, Differenzverstärker 11 und einem Integrator 12. Bei einer fehlerfreien Arbeitsweise der Rundstrickmaschine liegt der Fall vor, daß an dem sich anschließendem Kontraststeller 13 und einem Schwellwertschalter 14 keine Spannung anliegt.

Bei einer langsamen Reflexionsänderung, die vom Sensor 2 erfaßt wird, kommt es zu einer Abweichung zwischen dem Ausgangssignal des Gleichrichters 10 und der Referenzspannung, die vom Differenzverstärker 11 verstärkt und dem Integrator 12 zugeführt wird, der über den Multiplikator 7 das Eingangssignal solange vergrößert beziehungsweise verkleinert, bis der Ausgleich, das heißt der statische Zustand wieder erreicht ist. Dieser Ausregelvorgang läuft relativ langsam ab, so daß diese Änderungen keine Eingangsspannungen im Schwellwertschalter 14 hervorrufen, die oberhalb der Schaltschwelle liegen. Fehler in der textilen Warenbahn 1 bewirken jedoch schnelle Reflexionsänderungen, deren Eingangssignale nahezu unbeeinflußt und hoch verstärkt am Schwellwertschalter 14 ankommen und dadurch ein Fehlersignal auslösen.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zur Fehlerkontrolle einer auf Strickmaschinen erzeugten textilen Warenbahn, das nach dem Reflexionsprinzip arbeitet und dessen Erkennungsempfindlichkeit einstellbar konstant bleibt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fehler in einer textilen Warenbahn (1) als Reflexionsimpuls durch ein Steuergerät (3) erfaßt, innerhalb einer aus einer endlichen Zahl von Einzelschritten bestehenden, die textile Warenbahnbreite ausmachende Abtaststrecke dem Reflexionsimpuls ein bestimmter Abtastschritt zugeordnet wird und für eine freiwählbare Anzahl von Arbeitszyklen der Strickmaschine ein Fehlersuchfeld innerhalb der Abtaststrecke gebildet wird, wobei der bestimmte Abtastschritt in eine gleiche Anzahl von Abtastschritten mittig eingeordnet wird und somit eine Fehlerverfolgungsphase durchgeführt wird, während der bei Erreichen einer freiwählbaren Mindestanzahl von innerhalb des Fehlersuchfeldes wieder erfaßten Reflexionsimpulsen ein Abschalten der Strickmaschine herbeigeführt werden kann.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder weitere außerhalb eines bereits eröffneten Fehlersuchfeldes auftretende Reflexionsimpuls gleichzeitig und unabhängig in gleicher Weise verarbeitbar ist.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastschritte durch einen inkrementalen Geber gewonnen werden, der mit dem Antriebsmotor oder gleichsinnig laufenden Getriebeteilen verbunden ist.






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