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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Fahrbewegung von zumindest zwei Wartungseinrichtungen an einer Textilmaschine.
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Bei einer bekannten Offenend-Spinnmaschine (
DE 199 30 644 A1 ) sind längs einer Führungsschiene der Offenend-Spinnmaschine gleichartige Wartungseinrichtungen entlang einer Vielzahl von Spinnstellen verfahrbar. Jeder Wartungseinrichtung ist ein Arbeitsbereich zugewiesen, in dem die Wartungseinrichtung die Spinnstellen wartet. Die Arbeitsbereiche können sich dabei überlappen. Fällt eine der Wartungseinrichtungen aus und wird die Wartungseinrichtung in eine zugehörige Wartungsposition verschoben, so wird der Arbeits- bzw. Wartungsbereich der nicht arbeitenden Wartungseinrichtung den anderen Wartungseinrichtungen zugewiesen. Nachdem die außer Betrieb gesetzte Wartungseinrichtung wieder in Betrieb genommen wurde, werden die ursprünglichen Arbeitsbereiche wieder zugewiesen.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Steuerung der Fahrbewegungen von zumindest zwei Wartungseinrichtungen, eine entsprechende Textilmaschine und eine Steuerung vorzusehen, die die Fahrbewegung der Wartungseinrichtungen optimieren.
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Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen gemäß Ansprüchen 1, 9 und 10 gelöst.
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Erfindungsgemäß wird für den Fall, in dem bei einer der Wartungseinrichtungen eine Wartungsfunktion ausfällt und eine Grundstellung oder Wartungsstellung nicht zur Verfügung steht oder eine andere Wartungseinrichtung diese Stelle passieren muss, eine Ausweichfunktion der defekten Wartungseinrichtung aktiviert.
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Vorteilhafterweise weicht gemäß Anspruch 2 die deaktivierte Wartungseinrichtung über eine Abstandserkennung einer herannahenden Wartungseinrichtung unter Einhaltung eines Mindestabstandes, insbesondere eines Mindestabstandes von 10 Bearbeitungsstellen, aus.
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Nach einem Verfahren zur Steuerung der Fahrbewegung einer ersten Wartungseinrichtung an einer Textilmaschine wird der ersten Wartungseinrichtung ein Arbeitsbereich an der Textilmaschine zugewiesen, in dem sie eine Vielzahl von Bearbeitungsstellen wartet und/oder kontrolliert. Durch eine Erfassungseinrichtung an der Textilmaschine, an der ersten Wartungseinrichtung oder dergleichen wird die aktuelle Position der Wartungseinrichtung an der Textilmaschine laufend erfasst. Diese Position ist beispielsweise bei durchnummerierten Bearbeitungsstellen die Nummer der Bearbeitungsstelle, an der sich die Wartungseinrichtung momentan befindet. Oder die Position wird über eine Wegmessung bzw. Wegberechnung ermittelt. Wenn die erfasste Position der ersten Wartungseinrichtung außerhalb des ihr zugewiesenen Arbeitsbereichs liegt, wird die erste Wartungseinrichtung zum zugewiesenen Arbeitsbereich zurückgefahren. Die Wartungseinrichtung kann beispielsweise dann außerhalb ihres zugewiesenen Arbeitsbereichs sein, wenn die Arbeitsbereiche neu festgelegt wurden und die Position der Wartungseinrichtung in dem ursprünglich verschobenen oder größeren Arbeitsbereich nicht mehr im aktuellen Arbeitsbereich liegt. Oder die Wartungseinrichtung wurde durch eine Bedienungsperson aus dem zugewiesenen Arbeitsbereich herausgeschoben. Oder die Wartungseinrichtung hat sich in einer Serviceposition befunden, die ebenfalls außerhalb des Arbeitsbereichs liegt.
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Durch die Rückfahrt der Wartungseinrichtung in den ihr zugewiesenen Arbeitsbereich wird vermieden, dass die Wartungseinrichtung beispielsweise ihre bereits begonnene Fahrt weg vom ihr zugewiesenen Arbeitsbereich fortsetzt, beispielsweise bis zu einem Umkehrpunkt am Ende der Textilmaschine, wobei während dieser Zeit die Bearbeitungsstellen in ihrem Arbeitsbereich nicht gewartet werden. Dadurch wird die Arbeitseffizienz einer bzw. mehrerer Wartungseinrichtungen optimiert. Es werden dadurch auch Kollisionen bzw. Ausweichmanöver der Wartungseinrichtungen, denen neue Arbeitsbereiche zugewiesen wurden, untereinander vermieden, was ebenfalls zu einer Beeinträchtigung der Arbeitseffizienz führen würde.
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Wartungseinrichtungen sind dabei regelmäßig Automaten, die an den Bearbeitungsstellen der Textilmaschine verschiedene Arbeitsvorgänge vornehmen, Reinigungsautomaten oder dergleichen. Solche Arbeitsvorgänge sind z. B. das Reinigen der Arbeitsstellen, das Wiederanfahren der Arbeitsstelle bei einem Ausfall oder die Bereitstellung von Ausgangsprodukten oder dergleichen. Bei einer Offenend-Spinnmaschine wird z. B. durch einen Anspinnroboter zusätzlich ein Spulenwechsel durchgeführt, wenn eine Spule mit gesponnenem Garn gefüllt ist, oder bei einem Fadenbruch wird ein Wiederanspinnen der Spinnstelle ausgeführt.
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Durch die automatisch gesteuerte Rückfahrt der Wartungseinrichtung in ihren Arbeitsbereich ist es nicht notwendig, dass diese manuell in den Arbeitsbereich verschoben und dann dort in Betrieb gesetzt werden muss. Die Steuerung der Fahrbewegung erfolgt vorzugsweise durch eine Steuereinrichtung der Wartungseinrichtung und/oder der Textilmaschine. Eine hierarchische Gliederung der Fahrwegssteuerung durch Zusammenarbeit zwischen der Steuereinrichtung der Wartungseinrichtung und der Textilmaschine wird vorzugsweise unter Anpassung an die vorhandene, hierarchische Gliederung der Steuereinheiten aufgeteilt. Beispielsweise wird die Fahrbewegungssteuerung einer Wartungseinrichtung von deren Steuereinrichtung übernommen, wobei dieser über die Steuereinrichtung der Textilmaschine (Maschinenzentrale) Daten über andere Wartungseinrichtungen, Fahrwegsbegrenzungen, oder vorgegebene Umkehrpunkte bereitgestellt werden. Oder die Fahrbewegungssteuerung wird über die Steuerung der Textilmaschine, z. B. die Maschinenzentrale, übernommen, so dass von dieser nur Bewegungsbefehle an die Steuereinrichtung der Wartungseinrichtung übertragen werden.
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Vorteilhaft werden zur Erhöhung der Arbeitseffizienz der Wartungseinrichtung während der Fahrt zu dem ihr zugewiesenen Arbeitsbereich die auf dem Weg liegenden wartungs- und/oder kontrollbedürftigen Bearbeitungsstellen durch die Wartungseinrichtung bedient. Besonders bei langen Anfahrtswegen zum Arbeitsbereich der Wartungseinrichtung wird hierdurch eine Leerfahrt vermieden. Besonders vorteilhaft ist dies bei mehreren Wartungseinrichtungen, wenn beispielsweise zugleich alle Arbeitsbereiche neu definiert wurden und jede Wartungseinrichtung jeweils eine Leerfahrt zu ihrem neuen Arbeitsbereich durchführen müsste, ohne die Bearbeitungsstellen auf dem Weg dahin zu warten und/oder zu kontrollieren.
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Wird festgestellt, dass die Wartungseinrichtung außerhalb ihres Arbeitsbereichs ist und zusätzlich noch weiter aus diesem entfernt wird und/oder bei der Rückfahrt zu ihrem Arbeitsbereich, z. B. durch ein Hindernis, aufgehalten wird, so wird der automatische Fahrbewegungsmodus der Wartungseinrichtung unterbrochen oder abgestellt. Eine Unterbrechung bzw. Abstellung erfolgt z. B. auch dann, wenn die Wartungseinrichtung im automatischen Fahrbetrieb einerseits erkennt, dass sie außerhalb ihres Arbeitsbereichs ist, aber eine andere Routine der Fahrbewegungssteuerung eine Fahrtrichtung vorgibt, die vom zugewiesenen Arbeitsbereich wegführt. Letzteres ist z. B. der Fall, wenn eine Erfassungseinrichtung in Richtung des Arbeitsbereichs ein Hindernis erkennt und aufgrund des Hindernisses eine Fahrtrichtungsumkehr veranlasst oder veranlassen würde. Dadurch führt die Wartungseinrichtung (vorübergehend) keine selbständigen Fahrbewegungen mehr aus. Ist beispielsweise ein Hindernis im Fahrweg der Wartungseinrichtung, welches verhindert, dass die Wartungseinrichtung ihren zugewiesenen Arbeitsbereich erreicht, so fährt die Wartungseinrichtung auf Grund der automatischen Fahrbewegungssteuerung nicht wie bislang üblich ständig gegen das Hindernis. Eine Unterbrechung der automatischen Fahrbewegungssteuerung ist auch dann wünschenswert, wenn ein Bediener die Wartungseinrichtung z. B. in eine Serviceposition verfährt, wo die Wartungseinrichtung gewartet oder kontrolliert wird. Ist die Fahrbewegungssteuerung lediglich unterbrochen, so kann vorgesehen werden, dass nach einer gewissen Wartezeit ein erneuter Rückfahrversuch zum zugewiesenen Arbeitsbereich unternommen wird. Bei abgestellter Fahrbewegungssteuerung wird diese vorzugsweise erste durch eine Freigabe der Bedienungsperson wieder aufgenommen.
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Gleichzeitig oder alternativ zur Unterbrechung bzw. Abstellung der automatischen Fahrbewegungssteuerung wird auch der Wartungs- und/oder Kontrollmodus unterbrochen oder ausgeschaltet. Dies verhindert, dass die Wartungseinrichtung in einem für die automatische Fahrbewegungssteuerung undefinierten Zustand der Position der Wartungseinrichtung Wartungs- und/oder Kontrollfunktionen durchführt.
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Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung wird die Position der Wartungseinrichtung auch mitgeteilt bzw. erfasst, wenn die automatische Fahrbewegungssteuerung bzw. die Wartungs- und/oder Kontrollfunktionen der Wartungseinrichtung ausgeschaltet oder unterbrochen sind. Damit wird für die Steuereinheit zur Steuerung der Fahrbewegungen die tatsächliche Position der Wartungseinrichtung laufend aktualisiert. Beispielsweise, wenn die Wartungseinrichtung durch eine Bedienungsperson entlang der Textilmaschine verschoben wird. Dadurch muss nach der Wiederaufnahme der automatischen Fahrbewegungssteuerung die Wartungseinrichtung nicht neu initialisiert werden, indem ihre aktuelle Position an der Textilmaschine durch eine Initialisierungsfahrt ermittelt werden muss. Das manuelle Verfahren der Wartungseinrichtung z. B. durch eine Bedienungsperson kann entweder durch manuelles Verschieben oder durch eine Fahrschaltung realisiert werden, bei der die Bedienungsperson beispielsweise eine Vorwärts- oder Rückwärtsfahrtaste laufend gedrückt hält. Während des Gedrückthaltens der Taste wird dann die Wartungseinrichtung durch ihren eigenen Antrieb in die entsprechende Richtung verfahren. Durch Loslassen der Taste wird die Wartungseinrichtung angehalten.
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Trifft beispielsweise die erste Wartungseinrichtung während ihrer Rückfahrt zu ihrem Arbeitsbereich auf eine zweite Wartungseinrichtung, so wird vorzugsweise ein Mindestabstand zwischen den Wartungseinrichtungen eingehalten. Dazu werden beispielsweise für die Steuereinheit zur Steuerung der Fahrbewegung die Daten über die zweite Wartungseinrichtung bereitgestellt. Vorzugsweise umfassen diese Daten der zweiten Wartungseinrichtung die Position, die Geschwindigkeit, den Arbeitsstatus und dergleichen. Die Daten werden z. B. über eine Kommunikationseinrichtung zwischen jeder Wartungseinrichtung und der Maschinenzentrale übertragen. Es kann auch vorgesehen werden, dass die entsprechenden Daten zwischen den Wartungseinrichtungen untereinander direkt ausgetauscht werden. Ein solcher Datenaustausch kann beispielsweise durch eine optische Kommunikationsverbindung zwischen den Wartungseinrichtungen erfolgen. Oder durch eine Abstandserfassungseinheit, die das Vorhandensein einer zweiten bzw. weiteren Wartungseinrichtung erkennt.
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Bei dem Verfahren zur Steuerung der Fahrbewegung von zumindest zwei Wartungseinrichtungen an einer Textilmaschine gemäß Anspruch 4 wird die Größe der Arbeitsbereiche der zumindest zwei Wartungseinrichtungen in Abhängigkeit der Auslastung und/oder der Arbeitseffizienz der Wartungseinrichtungen festgelegt. Dadurch wird die Größe der Arbeitsbereiche dynamisch an die Leistungsfähigkeit jeder Wartungseinrichtung individuell angepasst bzw. wird die Größe der Arbeitsbereiche danach ausgerichtet, wie wartungsbedürftig die Bearbeitungsstellen in den zugewiesenen Arbeitsbereichen tatsächlich sind. Die Auslastung einer Wartungseinrichtung hängt beispielsweise von der benötigten Zeit zum Warten und/oder Kontrollieren von Bearbeitungsstellen ab. Die Auslastung steigt z. B. dann, wenn im Arbeitsbereich der Wartungseinrichtung besonders viele Bearbeitungsstellen einen Wartungsbedarf haben. Die Auslastung sinkt z. B. dann, wenn im Arbeitsbereich der Wartungseinrichtung nicht alle Bearbeitungsstellen in Betrieb sind oder wenn ein Teil der Bearbeitungsstellen durch die Wartungseinrichtung nicht gewartet werden kann. Die Arbeitseffizienz einer Wartungseinrichtung steigt z. B. dann, wenn diese bei einem Neuanspinnen im Falle einer Offenend-Spinnmaschine bereits beim ersten Mal erfolgreich anspinnt, während die Arbeitseffizienz gering ist, wenn erst nach mehreren Anspinnversuchen die Bearbeitungsstelle wieder in Betrieb gesetzt werden kann. Die Arbeitseffizienz bzw. die Auslastung kann auch für ausgewählte, spezielle Funktionen aus dem gesamten Wartungs- und/oder Kontrollprogramm der Wartungseinrichtung separat definiert sein. Teilweise bedingen sich die Arbeitseffizienz und die Auslastung gegenseitig.
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Durch die Anpassung der Größe der Arbeitsbereiche wird die Auslastung der Wartungseinrichtungen untereinander ausgeglichen. Die automatische Fahrbewegungssteuerung erfolgt dann in den neu zugewiesenen Arbeitsbereichen, so dass insgesamt die Arbeitseffizienz aller Wartungseinrichtungen an der Textilmaschine optimiert ist. Die Aktualisierung der Arbeitsbereichfestlegung kann kontinuierlich erfolgen. Vorzugsweise erfolgt diese doch intervallartig, beispielsweise alle 5 Minuten, indem zunächst Mittelwerte der Arbeitseffizienz und Arbeitsauslastung laufend oder für das zurückgelegte Zeitintervall berechnet werden, so dass Leerfahrten der Wartungseinrichtungen nach Neufestlegung der Wartungsbereiche möglichst vermieden werden. Bei starker Änderung der Auslastung bzw. der Arbeitseffizienz, d. h. bei einem grollen zeitlichen Gradienten, kann eine Anpassung der Arbeitsbereiche in kürzeren Abständen erfolgen. Beispielsweise, wenn in einem Bereich viele Arbeitsstellen ausgefallen sind, weil eine Wartungseinrichtung in diesen Bereich auf Grund eines Hindernisses nicht einfahren konnte.
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Wird es zugelassen, dass sich die Arbeitsbereiche der Wartungseinrichtungen überlappen, so dass ein Teil der Bearbeitungsstellen von zwei oder mehr Wartungseinrichtungen bedient werden können, so wird vorzugsweise die Größe des Überlappungsbereichs in Abhängigkeit der Auslastung und/oder der Arbeitseffizienz der Wartungseinrichtung festgelegt. Die Festlegung der Größe erfolgt beispielsweise wie oben zum Arbeitsbereich bereits beschrieben.
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Bei einer ganz besonders vorteilhaften Ausgestaltung gemäß Anspruch 5 wird für unterschiedliche Funktionen der Wartungseinrichtungen jeweils ein auf die Funktion bezogener Arbeitsbereich festgelegt. Kann beispielsweise an einer Offenend-Spinnmaschine nur eine der Wartungseinrichtungen einen Spulenwechsel oder das Anlegen des Faserbands durchführen, so werden gemäß Anspruch 6 für diese Wartungseinrichtung für diese spezielle Funktion alle Bearbeitungsstellen dem Arbeitsbereich zugeschlagen. Oder beispielsweise fällt bei einem Anspinnroboter einer Offenend-Spinnmaschine die Funktion Wiederanspinnen nach einem Spulenwechsel aus, weil der Anspinnroboter keinen Anspinnfaden mehr vorrätig hat, so übernehmen für diese spezielle Funktion eine oder mehrere benachbarte Wartungseinrichtungen diese Wartungsfunktion. Alle anderen Funktionen führt der Anspinnroboter ohne Anspinnfaden unverändert durch, beispielsweise das Neuanspinnen nach einem Fadenbruch, bei dem kein Spulenwechsel erfolgt ist. Oder eine einzelne Bearbeitungsstelle der Textilmaschine kann durch eine erste Wartungseinrichtung, in deren Arbeitsbereich die Bearbeitungsstelle liegt, nicht oder nicht effizient gewartet werden. Dann wird durch die Steuerung diese Bearbeitungsstelle nicht mehr durch die erste Wartungseinrichtung angefahren, sondern die Bearbeitungsstelle einer anderen Wartungseinrichtung zugewiesen, die dann bei Bedarf in den Arbeitsbereich der ersten Wartungseinrichtung einfährt und diese spezielle Bearbeitungsstelle wartet.
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Wird eine erste Wartungseinrichtung daran gehindert, ihren Arbeitsbereich vollständig zu warten, beispielsweise weil ein Hindernis wie eine Bedienungsperson eine Fahrt zu den Bearbeitungsstellen verhindert, so kann eine andere Wartungseinrichtung beispielsweise von der anderen Richtung zu den für die erste Wartungseinrichtung nicht zugänglichen Bearbeitungsstellen fahren. Diese Bearbeitungsstellen werden dann vorübergehend dem Arbeitsbereich der anderen Wartungseinrichtung zugewiesen.
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Anhand von Zeichnungen werden Ausführungsformen der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine schematische Draufsicht auf eine Rotorspinnmaschine mit zwei Anspinnrobotern pro Spinnmaschinenseite,
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2 eine schematische Seitenansicht von zwei Anspinnrobotern, die auf einer gemeinsamen Führungsschiene verfahrbar sind,
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3 eine perspektivische Seitenansicht von zwei Anspinnrobotern mit seitlich angeordneten Erfassungseinrichtungen,
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4a eine schematische Darstellung der Aufteilung von Arbeitsbereichen zwischen zwei Anspinnrobotern und
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4b eine schematische Ansicht der Aufteilung von Arbeitsbereichen mit einem überlappenden Bereich.
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1 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Rotorspinnmaschine 10 mit jeweils zwei Anspinnrobotern 14a–d pro Spinnmaschinenseite. Zwischen einem Endgestell 11 und einem Antriebsgestell 12 der Rotorspinnmaschine 10 ist eine Vielzahl von Spinnstellen 13 auf beiden Seiten der Rotorspinnmaschine 10 nebeneinanderliegend angeordnet. An das Endgestell 11 ist eine Hülsenzufuhreinheit 18 angebaut, die dem Endgestell Leerhülsen zur Verteilung entlang der Spinnstellen 13 zuführt. Im Antriebsgestell 12 sitzen auf an sich bekannte Weise die Antriebsaggregate für den gemeinsamen Antrieb der Spinnstellen 13. Tatsächlich befindet sich zwischen den Gestellen 11, 12 eine wesentlich größere Anzahl von Spinnstellen 13 wie dargestellt, was durch die Unterbrechungslinien angedeutet ist.
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Die in den folgenden Ausführungsformen näher beschriebenen Anspinnroboter 14a–d dienen dem Wiederanspinnen des Fadens, dem Spulenwechsel, dem Reinigen der Spinnstellen 13 und dergleichen, wie dies an sich bekannt ist.
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Parallel zu den Spinnstellen 13 verläuft auf beiden Seiten der Rotorspinnmaschine 10 jeweils eine Führungsschiene 15, 16. Auf den Führungsschienen 15, 16 sind die Anspinnroboter 14a–d auf einem Fahrgestell auf an sich bekannte Weise verfahrbar gelagert. Die beiden Führungsschienen 15, 16 sind um das Antriebsgestell 12 herum durch einen Rundbogen 17 miteinander verbunden, so dass die Anspinnroboter 14a oder 14c am Rundbogen 17 herum zur jeweils anderen Seite gefahren werden können. Die Versorgung der Anspinnroboter 14 erfolgt auf an sich bekannte Weise mittels nicht dargestellter Schleppketten, die parallel zu den Spinnstellen 14 verlaufen. In den Schleppketten sind die Versorgungsleitungen für die Anspinnroboter 14 verlegt, wie die elektrische Versorgung, eine Druckluftleitung, Steuerleitungen, eine Unterdruckleitung zur Absaugung oder dergleichen.
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2 zeigt eine schematische Seitenansicht der Anspinnroboter 14a, 14b. In den Anspinnrobotern 14a, 14b ist jeweils eine Steuereinheit 20a, 20b angeordnet, die über eine Kommunikationsverbindung 21a, 21b mit einer Maschinenzentrale bzw. Spinnmaschinensteuerung 22 der Rotorspinnmaschine 10 verbunden sind. Die Kommunikationsverbindung 21a, 21b ist z. B. eine Datenleitung, die gemeinsam mit den Versorgungsleitungen in der Schleppkette geführt ist.
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Im oberen Bereich der Anspinnroboter 14a, 14b ist jeweils eine Schalteinheit 23 angeordnet, in der ein Schaltbügel 24 schwenkbar gelagert ist. Der Schaltbügel 24 steht seitlich von den Anspinnrobotern ab und ist im unteren Teil über die Breite der Anspinnroboter geführt. Der Schaltbügel 24 lässt sich zum Anspinnroboter hin einschwenken. Die Schaltbügel 24 dienen dem Erfassen eines seitlichen Hindernisses, wie z. B. einer Bedienungsperson 26 für die Rotorspinnmaschine 10, wie dies in 2 skizziert ist. Durch leichtes Einschwenken der Schaltbügel 24 wird ein Schaltkontakt in der Schalteinheit 23 ausgelöst und ein Abbremsen des Anspinnroboters 14a, 14b veranlasst. Zusätzlich sind bei weiterem Einschwenken des Schaltbügels 24 über den ersten Kontaktpunkt hinaus weitere Schaltstufen vorgesehen. Dabei wird bei weiterem Einschwenken des Schaltbügels 24 ein zweiter Schaltkontakt betätigt, der eine stärkere Verzögerung des Anspinnroboters auslöst. Schließlich wird bei vollständigem Einschwenken des Schaltbügels ein dritter Schaltkontakt betätigt, der das abrupte Stillsetzen des Anspinnroboters bewirkt. Zusätzlich ist seitlich an den Anspinnrobotern jeweils ein Notaustaster 25 vorgesehen, der beim Auflaufen auf ein Hindernis oder nach Betätigung durch eine Bedienungsperson 26 ebenfalls das abrupte Anhalten des Anspinnroboters herbeiführt.
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Die in der Steuereinheit 20a, 20b oder der Spinnmaschinensteuerung 22 bestimmten, absoluten Positionen der Anspinnroboter (s. u.) werden ausgetauscht, so dass über die absoluten Positionsangaben der relative Abstand zwischen zwei Anspinnrobotern berechenbar ist. Damit erfolgt eine Abstandserfassung zu einem anderen Anspinnroboter, der auf Grund des gemeinsamen Fahrwegs entlang der Führungsschiene 15, 16, 17 ebenfalls ein Hindernis im Fahrweg darstellt. Ebenso wird der Abstand eines Anspinnroboters 14a–d zu einem Hindernis berechnet, z. B. zu der Hülsenzufuhreinheit 18.
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3 zeigt eine schematische, perspektivische Seitenansicht der Anspinnroboter 14a, 14b. An den Seitenflächen der Anspinnroboter 14a, 14b sind nebeneinander jeweils eine Sendeeinheit 40, ein Reflektor 41 und eine Empfangseinheit 42 angeordnet. Die Sendeeinheit 40 strahlt unter einem zur Senkrechten der Seitenfläche geneigten Winkel ein Lichtsignal aus. Bei einem bestimmten Abstand zwischen den Anspinnrobotern 14a, 14b trifft der in Raumrichtung gebündelte Strahl von der Sendeeinheit 40 auf den Reflektor 41 des gegenüberliegenden Anspinnroboters. Von dort wird der Lichtstrahl unter dem Einfallswinkel reflektiert und zum aussendenden Anspinnroboter 14b zurückgeworfen. Dort trifft der Lichtstrahl auf die Empfangseinheit 42. Dadurch erfasst die Empfangseinheit 42 nur das von der Sendeeinheit 40 ausgesendete Signal, wenn zwischen den Anspinnrobotern 14a, 14b ein definierender Abstand eingehalten wird. Zur Vermeidung einer Beeinflussung der Empfangseinheit 42 durch ein Signal von der gegenüberliegenden Sendeeinheit 40 erfolgt eine wellenlängenabhängige Detektion der Signale, wobei für jede Seite eines Anspinnroboters 14a–d jeweils eine eigene Sende-/Empfangsfrequenz verwendet wird. Oder die Signale sind in Abhängigkeit von der Seite des Anspinnroboters unterschiedlich moduliert, so dass durch die Empfangseinheit 42 nur das von der jeweiligen Sendeeinheit 40 auf der gleichen Seite ausgesendete Signal erfasst wird.
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Mit dieser Anordnung kann auch der Anspinnroboter 14b die Position des Anspinnroboters 14a erfassen und umgekehrt. Die Positionserfassung kann auch dazu verwendet werden, dass ein Roboter die Position eines außer Betrieb befindlichen Roboters (s. u.) an die Steuereinheit 20a, 20b und/oder 22 meldet. Ist. z. B. der Maschinenzentrale 22 die Position des Anspinnroboters 14a nicht bekannt, so kann sie den Anspinnroboter 14b diese Position ermitteln lassen. Mit dieser Positionsmeldung kann die Fahrbewegungssteuerung des Anspinnroboters 14a wieder aufgenommen werden.
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Bei einem Modus der Kollisionsvermeidungssteuerung wird mit der Abstandserfassungseinheit ein Hindernis und der Abstand zum Hindernis registriert. Durch Abfrage der Daten über Endpunkte der Fahrstrecke (z. B. Hülsenzufuhreinheit 18) und die Positionen der anderen Anspinnroboter 14a–d in der Steuereinheit 20a, 20b, 22 wird ermittelt, dass es sich um ein unvorhergesehenes Hindernis handelt, z. B. eine Bedienungsperson 26. Liegt dieses Hindernis im Bereich der Spinnstellen 13, so wird unterstellt, dass das Hindernis eine Bedienungsperson 26 ist. Um eine Störung der Bedienungsperson 26 durch den herannahenden Anspinnroboter 14a–d zu vermeiden, wird der Anspinnroboter nur bis zu einem vorgegebenen Abstand an das Hindernis herangefahren. Der Abstand ist dabei so bemessen, dass sich die Bedienungsperson 26 nicht durch den Anspinnroboter bedrängt fühlt und die Bedienungsperson ihre Servicearbeiten ungestört ausführen kann.
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Die beschriebenen Erfassungseinrichtungen zur Kollisionsvermeidung können in beliebiger Kombination miteinander vorgesehen werden. Z. B. ein Abstandserfassungssensor 40, 41, 42 gemäß 3 mit einem Schaltbügel 24 und einem Notaustaster 25 gemäß 2 oder dergleichen. Durch die Kombination von zwei oder mehr Erfassungseinrichtungen pro Fahrtrichtung wird dabei die Sicherheit der Hinderniserfassung erhöht. Dabei dient die Positions- und Abstandsbestimmung zwischen einem Anspinnroboter 14a–d und einem Hindernis mittels einer der Steuereinheiten 20a, 20b, 22 oder mittels des Zusammenwirkens der Steuereinheiten einer Kollisionsvermeidung bei den der Spinnmaschine „bekannten” Hindernissen. Dabei können entsprechende Maßnahmen zum sanften Abbremsen des Anspinnroboters vor dem Hindernis und/oder des kontrollierten Heranführens des Roboters an das Hindernis eingeleitet werden. Die oben beschriebenen Erfassungseinrichtungen 23, 24; 25; 40, 41, 42, die ein Hindernis durch Kontakt oder berührungslos erfassen, dienen primär der Erkennung von „unvorhergesehenen” Hindernissen und greifen auch ein, wenn bei der Hindernisbestimmung mittels der Steuereinrichtungen 20a, 20b, 22 Defekte auftreten.
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Durch die Steuereinheit 20a, 20b des Anspinnroboters 14a–d und/oder der Spinnmaschinensteuerung 22 wird das Abbremsen, Anhalten, ein vorübergehendes Warten nach dem Anhalten und/oder die Umkehr der Fahrtrichtung eines Anspinnroboters 14a–d in Abhängigkeit von der Art des erfaßten Signals von den Erfassungseinrichtungen gesteuert.
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Nachdem ein Anspinnroboter auf Grund eines Hindernisses angehalten wurde, kann dieser unmittelbar nach dem Anhalten die Fahrtrichtung umkehren, um die Spinnstellen 13 zu warten, die nicht im Bereich des Hindernisses liegen. Der Anspinnroboter kann aber auch für eine vorgegebene Zeitdauer nach dem Anhalten in dieser Position warten, ob sich das Hindernis nicht innerhalb einer vorgegebenen Wartezeit wieder entfernt, bevor er die Fahrtrichtung umkehrt. Dadurch wird vermieden, dass die Spinnstellen 13 in der Fahrtrichtung, die der Anspinnroboter vor dem Abbremsen hatte, für längere Zeit nicht gewartet werden. Denn durch die Fahrtrichtungsumkehr prüft die Wartungseinrichtung nicht mehr die Spinnstellen in der ursprünglichen Fahrtrichtung, sondern diejenigen, die nun in der umgekehrten Fahrtrichtung liegen.
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Besonders in dem Fall, in dem über die Steuereinheiten 21a, 21b, 22 Positionsdaten über andere Anspinnroboter 14a–d und/oder Umkehrpunkte sowie Endpunkte der Fahrstrecke eines Anspinnroboters zur Verfügung gestellt werden, kann die Reaktion auf ein Hindernis in Abhängigkeit von dem Hindernis selbst gesteuert werden. So können z. B. Endpunkte unter Unterschreitung des Mindestabstandes zu einem Hindernis angefahren werden. In 1 kann der Anspinnroboter 14 beispielsweise bis unmittelbar an die Hülsenzufuhreinheit 18 herangefahren werden, obwohl ein Signal eines Abstandssensors ein Hindernis meldet. Bei einem vorgegebenen Umkehrpunkt ist die Fahrstrecke eines Anspinnroboters durch eine willkürlich vorgegebene Position entlang der Fahrschiene 15, 16 vorgegeben, wobei der Umkehrpunkt kein physikalisches Ende des Fahrwegs ist. Eine solche Endstelle wird von einer der Steuereinrichtungen 20a, 20b oder 22 oder einer Bedienungsperson durch eine entsprechende Programmierung frei definierbar festgelegt.
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Wird innerhalb eines Auffahrabstandes zu einem anderen Anspinnroboter ein Hindernis erfasst und über den Datenabgleich erkannt, dass es sich hierbei um einen anderen Anspinnroboter handelt, so wird ein vorgegebener Mindestabstand eingehalten, der größer sein kann als der Sicherheitsabstand zu einem sonstigen Hindernis. Dadurch wird sichergestellt, dass sich zwei Anspinnroboter, wobei der eine eventuell eine Spinnstelle 13 wartet, nicht gegenseitig beeinträchtigen. Der Mindestabstand beträgt beispielsweise eine Sektionsbreite von zehn Spinnstellen 13.
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Fällt bei einem der Anspinnroboter 14a–d die Wartungsfunktion aus, so dass dieser nicht mehr zur Wartung einer Spinnstelle 13 zur Verfügung steht, dann wird der Anspinnroboter in seine Grundstellung (zur Initialisierung s. u.) oder eine Wartungsstellung verfahren. Steht diese nicht zur Verfügung oder muß ein anderer Anspinnroboter diese Stelle passieren, so wird erfindungsgemäß eine Ausweichfunktion des deaktivierten Anspinnroboters aktiviert. Dabei weicht der deaktivierte Anspinnroboter über die Abstandserkennung einem herannahenden Anspinnroboter oder einem Hindernis (Bedienungsperson) unter Einhaltung eines Mindestabstandes aus. Der Mindestabstand beträgt beispielsweise eine Sektionsbreite von 10 Spinnstellen, wobei dieser aufgehoben wird, wenn der defekte Anspinnroboter aufgrund eines anderen Hindernisses, z. B. der Hülsenzufuhreinheit 18, in Ausweichrichtung nicht weiter ausweichen kann.
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Durch die Steuereinheiten 20a, 20b oder die Spinnmaschinensteuerung 22 wird laufend die momentane Position der Anspinnroboter 14a, 14b überwacht bzw. errechnet. Dies erfolgt entweder durch eine Initialisierung der Position des Anspinnroboters in dessen Grundstellung, bei der an einer festgelegten Position entlang der Führungsschienen 15, 16, 17 jeweils ein Positionszähler eingestellt wird und danach die Position auf Grund des zurückgelegten Fahrwegs hochgerechnet wird. Oder entlang der Führungsschienen 15, 16, 17 sind Positionsmarkierungen angeordnet, so dass über eine Erfassungseinrichtung (nicht dargestellt) im jeweiligen Anspinnroboter 14a–d die momentane Position erfasst wird. Statt der Messung der verfahrenen Fahrstrecke bzw. der relativen Position eines außer Betrieb genommenen Anspinnroboters kann auch durch einen Bediener die Position des außer Betrieb genommenen Anspinnroboters durch eine Eingabe der Steuereinheit mitgeteilt werden. Es können aber auch entlang des Fahrwegs Sensoren vorgesehen werden, die den Anspinnroboter erfassen und die Position des Anspinnroboters der Steuereinheit 20a, 20b, 22 (z. B. Maschinenzentrale) mitteilen.
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Die Initialisierung kann in einer Grundstellung oder in mehreren Grundstellungen erfolgen, die wahlweise ausgewählt werden können. Die Positionsbestimmung kann auch durch eine Kombination zwischen Initialisierung, Fahrwegbestimmung und Positionsabgleich an den Positionsmarkierungen erfolgen. Dabei wird nach einer Initialisierung in der festgelegten Grundstellung ein Positionszähler zurückgesetzt und die zurückgelegte Strecke von dort aus bestimmt. Letzteres erfolgt anhand der Erfassung von Positionsmarkierungen entlang der Führungsschienen oder ein berechneter Wert der momentanen Position wird mit der erfassten Position abgeglichen. In der Regel sind die Positionsmarkierungen relative Markierungen, so dass die Wartungseinrichtung nur eine zurückgelegte Wegstrecke anhand der relativen Positionsmarkierung erfaßt. Die Positionsmarkierungen können auch absolute Markierungen sein, so dass die Wartungseinrichtung an jeder Markierung die absolute Position an der Textilmaschine erfassen kann. In letzterem Fall kann zur Initialisierung jede Positionsmarkierung angefahren werden.
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Fällt die Positionsbestimmung eines der Anspinnroboter 14a–d unter Verwendung der Steuereinheit 20a, 20b, 22 aus, so behält der Anspinnroboter seine Stellung bei, bis die oben beschriebene Initialisierung in der Grundposition erneut durchgeführt wird und eine Positionsbestimmung wieder gewährleistet ist.
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Zusätzlich ist in 3 an der Frontseite der Anspinnroboter 14b, 14a jeweils eine Eingabeeinrichtung 45 angeordnet. Durch Betätigen der links/rechts Tasten der Eingabeeinrichtung 45 lässt sich der Anspinnroboter durch einen Bediener manuell verfahren. Sobald die Links- oder Rechtstaste gedrückt wird, wird die automatische Fahrbewegungssteuerung durch eine Steuereinrichtung beendet und der Anspinnroboter 14a, 14b fährt so lange in die durch den Pfeil dargestellte Richtung, solange ein Bediener 26 die Tasten gedrückt hält. Damit kann der Anspinnroboter beispielsweise in eine Servicestellung I1, I2 (4a) oder aus einem Bereich von Spinnstellen verfahren werden. Z. B. wenn Spinnstellen durch die Bedienungsperson manuell gewartet werden müssen. Durch Drücken der mittleren Taste der Eingabeeinrichtung 45 wird der automatische Fahrbewegungssteuerungsmodus wieder aufgenommen. Dabei werden die Fahrbewegungen wieder durch die Steuereinrichtung 20a, 20b, 22 gesteuert. Mit der mittleren Taste der Eingabeeinrichtung 45 kann die automatische Fahrbewegungssteuerung durch die Bedienungsperson auch dann wieder aktiviert werden, wenn beispielsweise durch das Steuerprogramm die Fahrbewegungssteuerung unterbrochen oder beendet wurde. Durch die manuellen Fahrtrichtungstasten muss der Bediener einen stehenden Roboter 14a, 14b nicht händisch, d. h. unter Kraftaufwand, verschieben.
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4a zeigt schematisch die Aufteilung von Arbeitsbereichen an der Ringspinnmaschine 10 auf die beiden Anspinnroboter 14a, 14b. Die Spinnstellen 13 entlang der Führungsschiene 15 werden vollständig durch die beiden Anspinnroboter 14a, 14b gewartet. Außerhalb der Spinnstellen 13 sind an der Führungsschiene 15 links und rechts zwei Servicepositionen I1 und I2 angeordnet. Ein wartungsbedürftiger Anspinnroboter wird zum Warten bzw. Reparieren in die entsprechende Serviceposition verfahren. Hier vorzugsweise der Anspinnroboter 14b in die Serviceposition I1 und der Anspinnroboter 14a in die Serviceposition I2. Nach dem Verbringen eines Anspinnroboters in seine Serviceposition ist der gesamte Bereich von Spinnstellen 13 für den jeweils anderen Anspinnroboter zugängig. Durch den nicht in Wartung befindlichen Anspinnroboter kann daher die Wartung der Spinnstellen 13 entlang der Führungsschiene 15 vollständig übernommen werden.
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Wie durch die oberen Pfeile A, B angedeutet, wartet in der ursprünglichen Aufteilung der Anspinnroboter 14b den Arbeitsbereich B und der Anspinnroboter 14a den Arbeitsbereich A. Bei einer Gesamtzahl von beispielsweise 300 Spinnstellen pro Spinnmaschinenseite wartet der Anspinnroboter 14b einen Arbeitsbereich B von 100 Spinnstellen, beispielsweise Spinnstelle Nr. 1 bis Spinnstelle Nr. 100. Der Anspinnroboter 14a wartet einen Arbeitsbereich von 200 Spinnstellen mit der Nr. 101 bis 300.
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Wie in 4a dargestellt, wird der Anspinnroboter 14a durch die Bedienungsperson 26 daran gehindert, in den rechts von der Bedienungsperson 26 liegenden Bereich von Spinnstellen 13 einzufahren. Wenn der Anspinnroboter 14a längere Zeit daran gehindert ist, die Spinnstellen rechts der Bedienungsperson 26 zu warten, so wird dort ein Wartungsbedarf der Spinnstellen akkumuliert. Je länger die Fahrtunterbrechung andauert, desto mehr Spinnstellen melden einen Wartungsbedarf an, weil z. B. ein Fadenbruch aufgetreten ist. Nachdem sich die Bedienungsperson 26 aus dem Fahrbereich entfernt hat, steigt die Auslastung des Anspinnroboters 14a sehr stark an und wird 100% betragen. Dagegen konnte der Anspinnroboter 14b die ganze Zeit die Spinnstellen 13 in seinem Arbeitsbereich B ungehindert warten, so dass dessen Auslastung beispielsweise bei lediglich 30% liegt. Würde an der Aufteilung der ursprünglichen Arbeitsbereiche A, B festgehalten, so würde der Anspinnroboter 14a einige Zeit benötigen, bis alle Spinnstellen 13 wieder betriebsbereit sind. Um jedoch eine gleichmäßigere Auslastung der Anspinnroboter 14a, 14b zu erreichen, werden die Arbeitsbereiche neu aufgeteilt. Bei der Neuaufteilung der Arbeitsbereiche wird die momentane Auslastung der Anspinnroboter 14a, 14b berücksichtigt. Beispielsweise beträgt die mittlere Auslastung des Anspinnroboters 14b seit den letzten 3 Minuten 30% und die des Anspinnroboters 14a 100%. Dann berechnet sich die Größe des neuen Arbeitsbereichs A' des Anspinnroboters 14a zu NA' = N/2(100% – A + B) = N/2(100% – 100% + 30%) = 150 × 30% = 45 und die neue Größe des Arbeitsbereichs (B') des Anspinnroboters 14b zu NB' = N/2(100 + 100% – 30%) = 150 × 170% = 255.
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Damit würde der neue Arbeitsbereich A' 45 Spinnstellen und der neue Arbeitsbereich B' 255 Spinnstellen breit sein.
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Die neue Aufteilung ist hier nur beispielhaft angegeben. Die Berechnung zur Festlegung der neuen Größe des Arbeitsbereichs kann auch auf andere Weise erfolgen. Beispielsweise kann die Anzahl der Spinnstellen berücksichtigt werden, die tatsächlich einen Wartungsbedarf angemeldet haben und die neuen Arbeitsbereiche A', B' so aufgeteilt werden, dass beide Anspinnroboter 14a, 14b in ihren neuen Bereichen gleich viele wartungsbedürftige Spinnstellen zu betreuen haben. Die Anpassung der neuen Arbeitsbereiche kann beispielsweise alle 3 Minuten erfolgen oder erst dann ausgelöst werden, wenn beispielsweise die Auslastungen der Anspinnroboter 14a, 14b mehr als 20% voneinander abweichen. Oder wenn die Anzahl der tatsächlich wartungsbedürftigen Spinnstellen innerhalb der Arbeitsbereiche um beispielsweise mehr als 10 wartungsbedürftige Spinnstellen pro Anspinnroboter voneinander abweichen.
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4b zeigt den Fall von ursprünglich überlappenden Arbeitsbereichen C, D der Anspinnroboter 14a, 14b. Die Arbeitsbereiche C, D haben einen Überlappungsbereich CD, in dem die Spinnstellen 13 durch entweder den Anspinnroboter 14a oder den Anspinnroboter 14b gewartet werden können. Dies bietet den Vorteil, dass beispielsweise der Roboter 14b in den Überlappbereich CD nicht vom äußerst linken Ende seines Arbeitsbereichs B einfahren muss, wenn der Anspinnroboter 14a sowieso am äußeren linken Ende seines Arbeitsbereichs C ist. Im Überlappbereich CD wird dann eine wartungsbedürftige Spinnstelle 13 von demjenigen Anspinnroboter 14a, 14b gewartet, der den kürzeren Anfahrweg hat. Dadurch ist die Zeit bis zum Wiederanfahren der Spinnstelle 13 kürzer und die Produktivität der Rotorspinnmaschine 10 erhöht sich insgesamt.
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Ändert sich hier ebenfalls die Auslastung der Anspinnroboter, wie dies beispielsweise im Falle von 4a beschrieben wurde, durch vorübergehende Blockierung des Anspinnroboters 14a durch die Bedienungsperson 26, so werden auch hier die neuen Arbeitsbereiche C', D' festgelegt. In diesem Fall gibt es keinen Überlappungsbereich, weil der Anspinnroboter 14a in seinem neuen Bereich C' eine hohe Auslastung hat. Da im neuen Arbeitsbereich C' die Dichte von wartungsbedürftigen Spinnstellen sehr hoch ist, würde ein Überlappen der Arbeitsbereiche zwischen C' und D' zu einer gegenseitigen Behinderung der Wartungseinrichtungen 14a, 14b führen, so dass diese wechselseitig darauf warten, dass die jeweils andere Wartungseinrichtung 14a eine wartungsbedürftige Spinnstelle freigibt. Dabei besteht die Gefahr, dass die Effizienz der Wartungseinrichtung insgesamt zurückgeht und so in diesem Fall eine scharfe Trennung der Arbeitsbereiche vorzuziehen ist.
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Wie in 4a dargestellt, befindet sich der Anspinnroboter 14a nach der Neufestlegung der Arbeitsbereiche außerhalb des ihm zugewiesenen Arbeitsbereichs A'. Die Steuerung steuert den Anspinnroboter 14a daraufhin an, dass dieser in den Arbeitsbereich A' gefahren wird. Ist die Bedienungsperson 26 bei der Fahrt zum Arbeitsbereich A' nach wie vor noch mit manuellen Wartungsarbeiten an den Spinnstellen beschäftigt, so erfaßt eine Erfassungseinrichtung, beispielsweise der Schaltbügel 24 mit der Schalteinheit 23, die Bedienperson 26. Die automatische Fahrbewegungssteuerung des Anspinnroboters 14a wird daraufhin unterbrochen, beispielsweise nachdem nach dreimaligem Fahrversuch eine Fahrtbewegung in die Richtung nach rechts zur Erfassung des Hindernisses 26 geführt hat. Oder die Bedienungsperson schiebt den Anspinnroboter 14a manuell (siehe oben) nach links. Dabei wird ebenfalls die Fahrbewegungssteuerung des Anspinnroboters 14a unterbrochen. Während des Verschiebens des Anspinnroboters 14a durch die Bedienungsperson 26 registriert ein Sensor des Anspinnroboters 14a den zurückgelegten Weg, so dass eine Neuinitialisierung nicht notwendig ist, wenn der Anspinnroboter wieder in Betrieb gesetzt wird (siehe oben). Nachdem die Bedienungsperson 26 den automatischen Fahrbetrieb wieder freigegeben hat, beispielsweise durch Betätigen der mittleren Taste der Eingabeeinrichtung 45, setzt der Anspinnroboter 14a seine Fahrt in den Arbeitsbereich A' fort.
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Dauert die Fahrtunterbrechung für den Anspinnroboter 14a längere Zeit, beispielsweise länger als 3 bis 5 Minuten, so kann eine neue Verteilung der Arbeitsbereiche dahingehend vorgenommen werden, dass sich der Anspinnroboter 14a mit dem Anspinnroboter 14b einen kleineren Bereich von Spinnstellen gemeinsam teilt, während der Arbeitsbereich des Anspinnroboters 14c, (siehe 1) vergrößert wird und neben einem Teil der Spinnstellen 13 entlang der Führungsschiene 16 ebenfalls einen Teil der Spinnstellen 13 entlang der Führungsschiene 15 übernimmt. Zur Betreuung des neuen Arbeitsbereichs des Anspinnroboters 14c fährt dieser um den Rundbogen 17 herum, so dass Teile beider Seiten der Rotorspinnmaschine 10 durch den Anspinnroboter 14c betreut werden. Da durch das Umfahren des Rundbogens 17 die Effizienz des Anspinnroboters 14c absinkt, wird dessen Bereich von Spinnstellen 13 entlang der Führungsschiene 13 verkleinert, während der Arbeitsbereich des Anspinnroboters 14d entsprechend vergrößert wird.
