Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beurteilung der Qualität eines Faserbandes in einer Textilmaschine. Mit einem solchen Verfahren soll die Beurteilung vorgenommen werden können, ob eine Spindel selbst schadhaft ist oder nicht, wenn sich die Spindel in einem schlechten Betriebszustand befindet.
Bei einer Spinnmaschine zur Verarbeitung eines Faserbandes zu einem Garn ist ein einfacher Maschinenrahmen mit einer grossen Zahl von Spindeln (Spinneinheiten) zum Spinnen vorgesehen. Und jede Spindel ist mit einer Streckeinheit zum Ausstrecken des Faserbandes versehen sowie mit einer Düse zum Spinnen des ausgestreckten Faserbandes zu einem Garn, einer Aufnahmeeinheit zum Aufwickeln des gesponnenen Garns zu einem Garnkörper und einem Garnreiniger zur Überprüfung des Garns, zum Beispiel, um einen Garnfehler (eine Fadenverdickung) zwischen der Düse und der Aufnahmeeinheit nachzuweisen.
Vor dem Verfahren der Verarbeitung des Faserbandes zu einem Garn findet ein Faserband-Herstellungsprozess statt, und zur Beförderung des Faserbandes von der Faserband-Herstellungsausrüstung zu der Spinnmaschine wird ein zylindrischer Behälter, eine so genannte Kanne, verwendet. Bei einer herkömmlichen Textilmaschine wird jeder Spindel eine Kanne zugeteilt, und ein einziger Kannenaustausch ermöglicht eine Garnherstellung über 2 bis 3 Tage an der zugehörigen Spindel.
Bei der Spinnmaschine werden der Betriebszustand und die Garnqualität in Bezug auf jede Spindel erfasst, und es werden Statistiken über die so erfasste Information erstellt. Zum Beispiel wird die Anzahl von Stillständen erfasst, und von der Garndicke wird der Grad der Veränderung (Gleichförmigkeit) in der Garnungleichmässigkeit erfasst. Die Anzahl von Stillständen umfasst nicht nur die Anzahl von Stillständen auf Grund einer Vollbelastung oder eines erzwungenen Stillstandes, sondern auch die Häufigkeit (oder den Prozentsatz) eines Luntenbruches oder eines natürlichen Garnbruches. Ob der Betriebszustand jeder Spindel gut oder schlecht ist, kann aus der Garnqualitätsinformation beurteilt werden, welche den Garnbruch, die Gleichförmigkeit usw. beinhaltet.
In Bezug auf eine Spindel, die in ihrer Garnqualitätsinformation eine Tendenz aufweist, kann angenommen werden, dass ein gewisser Schaden vorhanden ist. Die Häufigkeit eines Luntenbruches zeigt an, wie oft Garn mit einer Schneidvorrichtung geschnitten wurde, der für jede Spindel für den Fall eines Auftretens eines Garnfehlers (z.B. eines Knoten, dünn oder dick) vorgesehen ist.
Die Qualität des Garns hängt auch von der Qualität des Faserbandes als Ausgangsmaterial ab. Wenn daher ein Faserband schlechter Qualität zugeführt wird, erscheint auch ein schlechtes Ergebnis in der vorangehenden Garnqualitätsinformation. Selbst wenn von einer bestimmten Spindel auf Grund der Verschlechterung ihrer Garnqualitätsinformation angenommen wird, dass sie schadhaft ist, und eine Überprüfung und Einstellung der Spindel vorgenommen werden, ist es in diesem Fall unmöglich, einen Schaden zu finden, und es wird keine Verbesserung erzielt, d.h., die zur Überprüfung und Einstellung erforderliche Arbeit ist verschwendet.
Daher ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Schaffung eines Verfahrens zur Beurteilung der Qualität des Faserbandes in einer Textilmaschine, welches Verfahren im Stande ist, das oben genannte Problem zu lösen und zu beurteilen, ob bei einer Spindel, deren Betriebszustand schlecht ist, ein Schaden vorliegt.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst.
Bei der obigen Konstruktion wird durch die Erstellung einer Statistik der Garnqualitätsinformation für jede Spindel, die Garnbruch, Gleichförmigkeit usw. enthält, ein Durchschnitt, eine Streuung und Häufigkeitsverteilung für die gesamte Textilmaschine erhalten. Wenn zum Beispiel in der Häufigkeitsverteilung irgendeine Spindel im Vergleich zu vielen anderen Spindeln auffällig herausragt, wird diese Spindel mit einer verschlechterten Garnqualität beurteilt, welche Verschlechterung einem Schaden der Spindel oder einer schlechten Qualität des Faserbandes zugeschrieben wird.
Es wird nun auf die Form der Veränderung der Garnqualitätsinformation im Laufe der Zeit Bezug genommen. Wenn irgendein Schlechtpunkt in dem in Verwendung befindlichen Faserband erkannt wird und wenn das vor dem Wechsel zu diesem Faserband verwendete Faserband eine gute Qualität aufwies, schwankt die Garnqualitätsinformation stark, wobei der Zeitpunkt des Faserbandtausches die Grenze darstellt. Wenn dieses minderwertige Faserband verbraucht und durch ein Faserband guter Qualität ersetzt wurde, kehrt die Garnqualitätsinformation in den ursprünglichen Zustand zurück. Daher ist die Veränderung im Laufe der Zeit der Garnqualitätsinformation auf Grund der schlechten Qualität des Faserbands sowohl für die abrupte Veränderung als auch für die Dauer von 2 bis 3 Tagen charakteristisch.
Wenn andererseits ein Schaden seitens der Spindel auftritt, ist eine solche Änderung langsamer als im Falle eines minderwertigen Faserbandes; da die Veränderung nicht mit dem Austausch der Faserbänder zusammenhängt, ist sie ausserdem unregelmässig oder hält selbst nach dem Verstreichen von 3 Tagen oder mehr an. Daher ist es möglich, aus der Form der Ver änderung der Garnqualitätsinformation im Laufe der Zeit eine Unterscheidung zu treffen, ob ein Schaden seitens der Spindel oder seitens des Faserbandes vorliegt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1A und 1B Grafiken mit gestrichelten Linien, die erhalten wurden, indem die Garnqualitätsinformationsblöcke von Spindeln in der zeitlichen Reihenfolge verbunden wurden, und die in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet werden;
Fig. 2A und 2B Grafiken mit gestrichelten Linien, die erhalten wurden, indem die Garnqualitätsinformationsblöcke von Spindeln in der zeitlichen Reihenfolge verbunden wurden, und die in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet werden;
Fig. 3A und 3B Grafiken mit gestrichelten Linien, die erhalten wurden, indem die Garnqualitätsinformationsblöcke von Spindeln in der zeitlichen Reihenfolge verbunden wurden, und die in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet werden;
Fig. 4A und 4B Balkengrafiken, die durch Anordnung der Anzahl von Stillständen in der Reihenfolge der Spindelanordnung erhalten wurden, und die in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet werden;
Fig. 5A und 5B Balkengrafiken der Häufigkeitsverteilung, die in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet werden;
Fig. 6A und 6B Balkengrafiken, die durch Anordnung der Anzahl von Stillständen in der Reihenfolge der Spindelanordnung erhalten wurden, und die in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet werden;
Fig. 7A und 7B Balkengrafiken der Häufigkeitsverteilung, die in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet werden;
Fig. 8A und 8B Grafiken, welche die Anzahl von Stillständen bei jeder Maschine gemäss einem Anwendungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellen;
Fig. 9 ein Diagramm für eine Spinnmaschine in abstrahierter Form und
Fig. 10 ein Flussdiagramm des Verfahrens zur Beurteilung der Faserbandqualität gemäss der vorliegenden Erfindung.
In der Folge wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausführlicher mit Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
Wie in Fig. 9 dargestellt, besitzt eine Spinnmaschine 91 zum Beispiel 72 Spindeln, die jeweils mit 92 bezeichnet sind, und einen Steuercomputer 93, der alle diese Spindeln steuert. Jede Spindel 92 verarbeitet Faserband, das aus einer Kanne 94 zugeführt wird, zu einem Garn. Hergestelltes Garn 95 auf jeder der Spindeln, die voll geworden sind, wird durch einen Abnehmer (nicht dargestellt) abgenommen. Eine Kanne 94, die leer geworden ist, wird von einem Kannentauscher (nicht dargestellt) durch eine neue ersetzt. Jede Spindel 92 ist mit einem Garnreiniger (Monitor) zur Überprüfung des Garns versehen und ob sich das Garn bewegt oder nicht, wie dick das Garn ist, ob das Garn gebrochen ist oder geschnitten wurde, warum das Garn geschnitten wurde oder gebrochen ist, ob die Spindel voll ist usw., wird von diesem Garnreiniger erfasst.
Die Ergebnisse dieser Erfassung werden kontinuierlich an den Steuercomputer 93 geleitet.
Der Steuercomputer 93 berechnet die Summe der Erfassungsergebnisse zu jedem im Voraus bestimmten Zeitpunkt für jede Spindel und führt eine statistische Verarbeitung für die gesamte Spinnmaschine durch. In diesem Ausführungsbeispiel wird ein Tag in zwei Schichten unterteilt, und die oben genannte Summenberechnung wird für jede Schicht durchgeführt. Der Inhalt der Summenberechnung für jede Spindel umfasst die Anzahl von Stillständen, klassifiziert nach der Ursache, die Gesamtanzahl von Stillständen und die Gleichförmigkeit.
In Bezug auf die nach der Ursache klassifizierte Anzahl von Stillständen erfolgt die Klassifizierung zum Beispiel in einen Stillstand, der durch einen Luntenbruch verursacht wird, einen Stillstand, der durch einen "roten Flaggen"-Bruch (z.B. einen natürlichen Garnbruch) verursacht wird, einen Stillstand, der durch einen Knotenfehler verursacht wird und einen Abnahmestillstand, und wird als die Anzahl pro Zeiteinheit dargestellt. In Bezug auf die Gleichförmigkeit wird diese in Form von U% oder CV% dargestellt. Vorausgesetzt, dass ein augenblicklicher Wert der Garndicke gleich E ist, ein Zeitintegral eines Zeitmittelwertes von E gleich A ist und ein Zeitintegral eines Abweichungswertes (Absolutwertes) von E von dem Zeitmittelwert gleich B ist, wird U% wie folgt dargestellt:
U% = B/A x 100
Andererseits stellt CV% eine Standardabweichung dar, die aus der Veränderung im Laufe der Zeit von E erhalten wird. Die so summierte Information, einschliesslich des Garnbruchs, der Gleichförmigkeit usw., ist die Garnqualitätsinformation, welche die Qualität des verarbeiteten Garns betrifft. Die Garnqualitätsinformation für jede Spindel zu jeder Schicht wird über eine verhältnismässig lange Zeitperiode akkumuliert (entsprechend einer im Voraus bestimmten Anzahl von Schichten).
Zur Überprüfung der Veränderungen im Laufe der Zeit einer solchen Garnqualitätsinformation erstellt der Steuercomputer 93 eine Trendgrafik, welche Grafik eine Grafik von gestrichelten Linien ist, die durch Verbindung der Garnqualitätsinformationsblöcke von willkürlich gewählten Spindeln, wie in Fig. 1 bis 3 dargestellt, erhalten wird. Durch einen Vergleich ist auch ein Durchschnitt für die gesamte Spinnmaschine in jeder dieser Figuren unter Verwendung polygonaler Linien (gestrichelte Linien) dargestellt.
In diesem Ausführungsbeispiel wird die Häufigkeitsverteilung des Garnbruchs, klassifiziert nach der Ursache, als eine statistische Verarbeitung für die gesamte Spinnmaschine verwendet. Fig. 4 und 6 sind Balkendiagramme, in welchen die Stillstandfrequenzen (Anzahl) in der Reihenfolge der Spindelanordnung angeordnet sind. Der Balken AVE stellt einen Durchschnitt dar. Die Häufigkeitsverteilungen, die auf den in diesen Grafiken dargestellten Daten beruhen, entsprechen den Balkengrafiken von Fig. 5 und 7. Wie in den Balkengrafiken von Fig. 5 und 7 dargestellt, sind die Häufigkeitsverteilungen die Ergebnisse einer Zählung der Spindelanzahl in der Einheit von 0,5 als Stillstandsfrequenz. Der Balken MEHR stellt die Anzahl der Spindeln dar, welche einen Bezugswert überschreiten. Der Steuercomputer 93 ist mit einer Anzeigevorrichtung zur Darstellung dieser Grafiken usw. versehen.
Unter Verwendung der tatsächlich erhaltenen Grafiken wird in der Folge das Beurteilungsverfahren der vorliegenden Erfindung erklärt.
Zunächst wird die in Fig. 4A dargestellte Grafik verwendet, welche die Gesamtanzahl der Stillstände und die Häufigkeit eines durch Luntenbruch bewirkten Stillstandes darstellt. In der Grafik von Fig. 4A sind die Balken in Übereinstimmung mit der Anzahl von Stillständen, die durch einen Luntenbruch verursacht werden, dunkel, und die weissen Balkenteile stellen jeweils die Anzahl von Stillständen auf Grund einer anderen Ursache dar. Die Grafik von Fig. 4B ist auch eine ähnliche Balkengrafik, welche die Anzahl von Stillständen darstellt, die durch einen "roten Flaggen"-Bruch verursacht werden. (Dies bedeutet einen natürlichen Garnbruch durch Verstopfung einer Düse und dergleichen). Aus diesen Grafiken ist ersichtlich, dass die Anzahl von Stillständen, die durch einen Luntenbruch verursacht werden, bei bestimmten Spindeln besonders hoch ist.
Danach wird die Grafik von Fig. 5A verwendet, die eine Häufigkeitsverteilung in Bezug auf die Anzahl von Stillständen darstellt, die durch einen Luntenbruch verursacht werden. Aus der Grafik von Fig. 5A ist ersichtlich, dass die meisten Spindeln zweimal oder weniger auf Grund eines Luntenbruches stillstanden und dass in einer etwas beabstandeten Position zwei Spindeln erscheinen, die viermal oder öfter stillstanden. Da das Kriterium zur Beurteilung der Tendenz in der Anzahl von Stillständen, die durch einen Luntenbruch verursacht werden, viermal ist, erfolgt die Beurteilung, dass zwei Spindeln eine Tendenz in ihren Garnqualitätsinformationsblöcken aufweisen. Eine solche Tendenz ist auf einen Schaden jeder Spindel oder auf die schlechte Qualität des Faserbandes zurückzuführen.
Es wird nun auf die Form der Veränderungen in der Garnqualitätsinformation im Laufe der Zeit Bezug genommen. Hinsichtlich einer der beiden oben genannten Spindeln wird nun auf die Trendgrafiken Bezug genommen. In jeder der Fig. 1 bis 3 wurden die Trendgrafiken von verschiedenen Fällen erhalten, wobei 1A, 2A, 3A eine Trendgrafik ist, welche die Anzahl von Stillständen darstellt, die durch einen Luntenbruch verursacht wurden, und 1B, 2B, 3B eine Trendgrafik ist, welche die Anzahl von Stillständen darstellt, die durch einen "roten Flaggen"-Bruch gleichzeitig wie in 1A, 2A, 3A verursacht wurden.
In Fig. 1A wird die Anzahl von einem Stillstand/h über einen langen Zeitraum, ab einem 8. August, an dem mit der Datenerfassung begonnen wurde, nicht überschritten. Aber ab der ersten Schicht am 16. August stieg sie plötzlich bis auf einen Wert von 4/h und kehrte dann vor der zweiten Schicht, die am 17. August durchgeführt wurde, wieder in den ursprünglichen Zustand zurück. Nur während des Zeitraums, in dem ein solcher starker Anstieg erfolgte, liegt die Anzahl von Stillständen über dem gesamten Durchschnitt. Diese zeigt eindeutig, dass ein Austausch der Kanne bei der ersten Schicht am 16. August erfolgte und Faserband von geringer Qualität von der neuen Kanne zugeführt wurde. Tatsächlich erfolgte der Austausch der Kanne zu diesem Zeitpunkt.
In Fig. 3A ist die Anzahl von Stillständen ab dem 8. August, an dem mit der Datenerfassung begonnen wurde, kontinuierlich hoch; ausserdem schwankt sie unregelmässig. Obwohl in der späteren Hälfte eine Abnahme zu erkennen ist, überschreitet die Anzahl von Stillständen den gesamten Durchschnittswert in der ganzen Zeitperiode. In diesem Fall sind die Veränderungen geringer als die Veränderungen auf Grund eines minderwertigen Faserbandes, wie zuvor beschrieben, und da eine Erhöhung und Senkung unabhängig von dem Austausch einer Kanne beobachtet werden, kann die Beurteilung vorgenommen werden, dass ein Schaden seitens der Spindel vorliegt.
In Fig. 2A wird ein verhältnismässig grosser Anstieg beobachtet, aber die fortgesetzte Periode von Spitzen auf Grund eines solchen Anstiegs wird mit 1 bis 5 Tagen beurteilt, und daher ist nicht klar, ob ein Defekt des Faserbandes oder der Spindel vorliegt. Da die Schwankung über die gesamte Periode sehr deutlich ist, wie schwankende Werte für den gesamten Durchschnitt, ist sehr wahrscheinlich, dass ein Defekt seitens der Spindel vorliegt.
Die Balkengrafiken von Fig. 6 und 7 wurden in dem Fall erhalten, in dem es keine Tendenz in der Garnqualitätsinformation der Spindel gab. Bei Vergleich von Fig. 6 und Fig. 4 ist ersichtlich, dass in Fig. 6 die Gesamtanzahl von Stillständen bei allen Spindeln geringer ist, und mit Bezugnahme auf Fig. 7 wird festgestellt, dass es keine Tendenz in der Garnqualitätsinformation gibt. In diesem Fall kann die Beurteilung vorgenommen werden, dass es weder seitens der Spindel noch seitens des Faserbandes ein Problem gibt.
Fig. 10 ist ein Flussdiagramm, das zeigt, in welcher Weise das zuvor beschriebene Qualitätsbeurteilungsverfahren von dem Steuercomputer durchgeführt wird. Dieselbe Beurteilung wie zuvor wird von dem Computer durchgeführt, und die Ergebnisse (Anzahl von Spindeln, deren Garnqualität minderwertig ist und das Ergebnis der Beurteilung in Bezug darauf, ob die Spindel oder das Faserband schadhaft ist) werden auf der Anzeigevorrichtung dargestellt.
Gemäss der vorliegenden Erfindung kann, wie zuvor beschrieben, aus der Form der Veränderungen der Garnqualitätsinformation im Laufe der Zeit beurteilt werden, ob eine Spindel schadhaft oder das Faserband von geringer Qualität ist. Da die Beurteilung möglich ist, ob eine Spindel, die sich in einem schlechten Betriebszustand befindet, schadhaft ist oder nicht, ist es möglich, ein richtiges Urteil zu bilden, ob bei dieser Spindel eine Überprüfung und Einstellung vorgenommen werden soll. Dies führt auch zu der Beurteilung der Faserbandqualität des erzeugten Garns, und es wird auch möglich, die jeweilige Information auf das vorangehende Verfahren zurückzuführen.
Obwohl das Verfahren, bei welchen die Anzahl von Stillständen, die durch Garnbruch verursacht wurden, verwendet wird, in dem vorangehenden Ausführungsbeispiel vorwiegend als Information für die Beurteilung der Garnqualität beschrieben wurde, versteht sich, dass unter Verwendung von U% oder CV%, die jeweils die Gleichförmigkeit des Garns darstellen, auf Grund der Form der Veränderungen von U% oder CV% im Laufe der Zeit eine Unterscheidung getroffen werden kann, ob eine Spindel schadhaft ist oder das Faserband eine schlechte Qualität aufweist.
In Verbindung mit der Beurteilung, dass das Faserband minderwertig ist, wurde ein Kannenaustausch nur aus der Trendgrafik be stimmt, aber wenn eine Konstruktion verwendet wird, in der ein Signal, das einen Kannenaustausch anzeigt, von einem Kannentauscher erhalten wird und die Schicht, in der Kannenaustausch durchgeführt wurde, auf der Trendgrafik dargestellt wird, kann ein genaueres Urteil gebildet werden.
In der Folge wird ein Anwendungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
In Verbindung mit einem System, in dem eine grosse Anzahl der Spinnmaschinen 91 verwendet wird, wie in dem vorangehenden Ausführungsbeispiel beschrieben, und in dem die Garnqualitätsinformation von jeder Maschine synthetisch von einer Hauptsteuereinheit gesteuert wird, ist Fig. 8A eine Balkengrafik, welche die Gesamtanzahl von Stillständen in jeder Maschine zeigt, die durch Luntenbruch verursacht wurden (schwarze Teile), und Fig. 8B ist auch eine Balkengrafik, welche die Anzahl von Stillständen anzeigt, die durch einen "roten Flaggen"-Bruch in jeder Maschine verursacht wurden. Die Hauptsteuereinheit erfasst, dass es bei der Maschine Nr. 61 ein Problem gibt. In diesem Fall kann die vorliegende Erfindung wie in dem vorangehenden Ausführungsbeispiel bei der Maschine angewendet werden, bei der ein Problem festgestellt wurde.
Das Faserband, auf das zuvor Bezug genommen wurde, umfasst auch ein Faserband wie jenes, das zu einer Ringspinnmaschine geleitet wird.
Die vorliegende Erfindung erzielt die folgenden ausgezeichneten Effekte.
1. Da die Bestimmung möglich ist, ob eine Spindel, deren Betriebszustand schlecht ist, schadhaft ist oder nicht, ist es möglich, eine korrekte Beurteilung zu treffen, ob eine Überprüfung und Einstellung der Spindel durchgeführt werden soll oder nicht, d.h., die Arbeitszeit und Arbeitskraft für die Überprüfung und Einstellung wird nicht verschwendet.
2. Ein Schwachpunkt, der in dem Faserbandverarbeitungsverfahren nicht erfasst werden kann, kann aus der Qualität des Garns festgestellt werden, und diese Information kann zu dem Faserbandverarbeitungsverfahren zurückgeführt werden.