DE102010010324A1

DE102010010324A1 - Verfahren zur Erfassung von Fehlstellen in einem laufenden Faden mit Plausibilitätskontrolle

Info

Publication number: DE102010010324A1
Application number: DE102010010324A
Authority: DE
Inventors: Prof. Dr. Hermanns Ferdinand Josef; Rolf Haasen
Original assignee: VIENCO GmbH
Current assignee: VIENCO GmbH
Priority date: 2010-03-04
Filing date: 2010-03-04
Publication date: 2011-09-08

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verfahren zum berührungslosen Erfassen von Fehlstellen in einem laufenden Faden (5), wobei Fehlstellen insbesondere durch abstehende Filamente (7) oder durch Filamentbrüchen oder durch mitgerissene Schmutzpartikel oder Flusen gebildet sind, wobei an einer Textilmaschine, vorzugsweise an einer Aufspulstelle oder an einem Wickler einer Textilmaschine, eine strahlenoptische Sensoreinrichtung (1) mit mindestens drei Lichtschranken (2, 2a, 2i, 3) eingesetzt wird, von denen eine als Abschattungslichtschranke bezeichnete erste Lichtschranke (3) eine vom laufenden Faden (5) durchquerte Abschattungsoptik bildet, welche die Struktur des laufenden Fadens (5) erfasst, und von denen mindestens zwei weitere Triggerlichtschranken (2, 2a, 2i) an verschiedenen Positionen im Fadenlauf sowie in unterschiedlichem Abstand zum Faden (5) und/oder auf verschiedenen Seiten des Fadens (5) derart angeordnet sind, dass nur Fehlstellen des laufenden Fadens (5) zu einer Abschattung der Triggerlichtschranken (2, 2a, 2i) führen, wobei die von den Triggerlichtschranken (2, 2a, 2i) gelieferten Signale einer Auswertungseinheit (6) zugeführt werden, die diese Signale auf Plausibilität überprüft, und wobei die von den Triggerlichtschranken (2, 2a, 2i) gelieferten Signale ignoriert werden, wenn die Signale als nicht plausibel erkannt werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum berührungslosen Erfassen von Fehlstellen in einem laufenden Faden mit einer strahlenoptischen Sensoreinrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Unter Fehlstellen werden dabei vor allem abstehende Filamente oder Filamentbrüche, aber auch vom laufenden Faden mitgerissene Teilchen wie Flusen oder Schmutzpartikel verstanden.
Zur Durchführung derartiger Verfahren sind Filamentbruchsensoren bekannt, die zur Qualitätssicherung im Bereich der technischen Garnherstellung eingesetzt werden. In die Serie eingeführt sind dabei zwei Produkte. Zum einen das sogenannte „Fraytec System” der Firma Enka Tecnica, und zum anderen das „FibreTQS System” der Firma Fibrevision. Beide Systeme erfassen Filamentbrüche und sonstige Fehler auf unterschiedliche Weisen. Während das „Fraytec System” über in verschiedenen Positionen angeordnete Lichtschranken die Filamentbrüche detektiert, misst das „FibreTQS System” die Filamentbrüche über eine Abschattungsoptik im Wege einer Rauschsignalanalyse. Beide Systeme werden auch in der EP 1 288 612 A2 beschrieben.
Eine Kombination der beiden Technologien wurde von der Firma Fibrevision im Jahr 2008 als Dual-Capture-System unter dem Namen „FraytecTQS” vorgestellt. Hierbei werden zum einen die Triggersignale der Filament-Lichtschrankenüberwachung und zum anderen die Fadenstruktur über eine Abschattungsoptik überwacht. Es handelt sich hierbei jedoch immer noch um zwei unterschiedliche Messmethoden, die zwar in einem Sensorgehäuse vereint sind, aber dennoch über separate Auswertungstechnologien verfügen. So werden beispielsweise die einzelnen Triggerlichtschranken dazu genutzt, um sehr kurze bzw. feine Filamentbrüche zu erfassen, während die Abschattungsoptik dazu benutzt wird, größere Fehler zu detektieren.
Bei dem kombinierten System mit mindestens drei Lichtschranken, von denen eine als sogenannte Abschattungslichtschranke eine vom laufenden Faden durchquerte Abschattungsoptik bildet, welche die Struktur des laufenden Fadens erfasst, und von denen mindestens zwei weitere Triggerlichtschranken an verschiedenen Positionen im Fadenlauf sowie in unterschiedlichem Abstand zum Faden und/oder auf verschiedenen Seiten des Fadens derart angeordnet sind, dass nur Fehlstellen des laufenden Fadens zu einer Abschattung der Triggerlichtschranken führen, erfolgt die Feststellung der Fehlstellen durch Abschattungen der einzelnen Lichtschranken. Dabei kann es aufgrund verschiedener Einflüsse, beispielsweise durch in die strahlenoptische Sensoreinrichtung eindringende Verschmutzung oder durch Fremdlichteinflüsse etwa durch vorbeifahrende Fahrzeuge, zu fehlerhaften Signalabgaben der Lichtschranken kommen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein mit geringem Aufwand einfach durchzuführendes verbessertes Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das eine höhere Sicherheit gegen Messfehler bietet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Wesentlich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es, dass die von den Triggerlichtschranken gelieferten Signale zunächst einer Auswertungseinheit zugeführt werden, die diese Signale auf Plausibilität überprüft, wobei die von den Triggerlichtschranken gelieferten Signale ignoriert werden, wenn die Signale als nicht plausibel erkannt werden.
Die von den Lichtschranken gelieferten Messsignale werden auf diese Weis also nur dann berücksichtigt, wenn die automatisch durchgeführte Plausibilitätsprüfung keine Widersprüche oder Anhaltspunkte für fehlerhafte Messergebnisse gefunden hat.
Die mit der Sensoreinheit verbundene Auswertungseinheit kann dabei direkt an der Textilmaschine vorgesehen sein oder Teil eines übergeordneten Systems sein, wobei gegebenenfalls auch noch eine Speicherung der von den Lichtschranken gelieferten Signale erfolgen kann.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Plausibilität anhand der Abhängigkeit der Signale der Triggerlichtschranken von der Zeit überprüft wird. Die zeitliche Abfolge der Signale der einzelnen Triggerlichtschranken unterliegt gewissen Gesetzmäßigkeiten, deren Einhaltung von der Auswertungseinheit automatisch überprüft werden kann. Die über die einzelnen Triggerlichtschranken erfassten Ereignisse werden zeitlich erfasst und in der Reihenfolge ihres Auftretens analysiert. Wenn eine zeitlich und von der Position der Lichtschranken ausgehende nicht plausible Reihenfolge auftritt, wird das Ereignis ignoriert und es wird kein Triggersignal ausgelöst.
Gemäß einer ersten besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist dabei vorgesehen, dass die Signale der Triggerlichtschranken als nicht plausibel eingestuft werden, wenn die zeitliche Abfolge der von den Triggerlichtschranken gelieferten Signale unter Berücksichtigung der Laufrichtung und/oder der Geschwindigkeit des Fadens nicht mit der Anordnung der Triggerlichtschranken entlang des Fadenlaufs in Einklang steht.
Weiterhin wird vorgeschlagen, die Signale der Triggerlichtschranken als nicht plausibel einzustufen, wenn eine auf einer Seite des Fadens angeordnete Triggerlichtschranke ein Abschattungssignal liefert, ohne dass eine auf der selben Seite des Fadens angeordnete zweite Triggerlichtschranke, die höchstens genauso weit von dem Faden entfernt ist wie die erste Triggerlichtschranke, ebenfalls ein entsprechendes Abschattungssignal liefert.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Signale der Triggerlichtschranken als nicht plausibel eingestuft werden, wenn mehrere an unterschiedlichen Positionen am Fadenlauf angeordnete Triggerlichtschranken innerhalb einer vorgegebenen, relativ kurzen Zeitspanne auslösen oder ein einander entsprechendes Signal abgeben. Auf diese Weise können bei quasi gleichzeitiger Signalabgabe oder Signalveränderung mehrerer oder aller Lichtschranken Fehlsignalisierungen vermieden werden, die auf äußere Einflüsse wie Lichtreflexe beispielsweise von Warnblinklichtern an fahrerlosen Transportsystemen zurückzuführen sind.
Zusätzlich können die über die Triggerlichtschranken und/oder die über die Abschattungslichtschranke erfassten Signalverläufe auch gespeichert werden, um hierdurch weitergehende Analysen zu ermöglichen.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens der vorangehend beschriebenen Art.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel, das eine schematische Darstellung einer Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt.
Hintergrund des dargestellten Systems mit einer strahlenoptischen Sensoreinrichtung 1 ist eine Kombination der Filamentbrucherfassung über Lichtschrankentriggerung 2 mit gleichzeitiger Nutzung einer Abschattungsoptik 3, um das Aussehen der Filamentbrüche bzw. Fehlstellen eines in Richtung des Pfeils 4 laufenden Fadens 5 zu erfassen und weiterzuverarbeiten. In dem dargestellten Beispiel sind sechs Triggerlichtschranken 2, 2a, 2i vorgesehen, die auf zwei verschiedenen Seiten des Fadens 5 in unterschiedlichen Abständen zum Faden 5 und an unterschiedlichen Positionen im Fadenlauf angeordnet sind. Dabei können die einzelnen Triggerlichtschranken 2 jeweils aus diskret aufgebauten Lichtschranken oder über Diodenarrays ausgeführt sein.
Zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die von den Triggerlichtschranken 2 gelieferten Signale einer Auswertungseinheit 6 zugeführt, die diese Signale auf Plausibilität überprüft, wobei die von den Triggerlichtschranken 2 gelieferten Signale ignoriert werden, wenn die Signale als nicht plausibel erkannt werden. Insbesondere wird dabei die Plausibilität anhand der Abhängigkeit der Signale der Triggerlichtschranken 2 von der Zeit überprüft.
Auf diese Weise kann auch eine sogenannte „Blitzkontrolle”, d. h. eine Überprüfung auf Fehlsignale aufgrund von äußeren Lichtblitzen integriert werden. Diese Strategie basiert auf der Anordnung der einzelnen Triggerlichtschranken 2, die in Fadenrichtung an unterschiedlichen Positionen angeordnet sind. Während ein Filamentfehler 7 an den Triggerlichtschranken 2 immer Ereignisse in einer gewissen Reihenfolge auslöst, triggert ein störender Blitz alle Triggerlichtschranken 2 nahezu gleichzeitig. Diese Gleichzeitigkeit kann mit Hilfe der Auswerteelektronik oder dem Sensorprogramm ausgewertet, weiterverwendet und/oder angezeigt werden.
Außerdem kann so eine von äußeren Störeinflüssen unabhängige Plausibilitätskontrolle durchgeführt werden. Hierbei werden die unterschiedlichen Positionen der Triggerlichtschranken 2a, 2i im Abstand vom Fadenlauf und in unterschiedlichen Positionen in Fadenlaufrichtung genutzt. So kann die Reihenfolge der Triggerereignisse ausgewertet werden. Wird beispielsweise eine der äußeren Triggerlichtschranken 2a bedämpft und in einem bestimmten Zeitfenster keine innere Triggerlichtschranke 2i, so kann das Ereignis entweder ignoriert oder als Fehlmessung interpretiert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1288612 A2 [0002]

Claims

Verfahren zum berührungslosen Erfassen von Fehlstellen in einem laufenden Faden (5), wobei Fehlstellen insbesondere durch abstehende Filamente (7) oder durch Filamentbrüchen oder durch mitgerissene Schmutzpartikel oder Flusen gebildet sind, wobei an einer Textilmaschine, vorzugsweise an einer Aufspulstelle oder an einem Wickler einer Textilmaschine, eine strahlenoptische Sensoreinrichtung (1) mit mindestens drei Lichtschranken (2, 2a, 2i, 3) eingesetzt wird, von denen eine als Abschattungslichtschranke bezeichnete erste Lichtschranke (3) eine vom laufenden Faden (5) durchquerte Abschattungsoptik bildet, welche die Struktur des laufenden Fadens (5) erfasst, und von denen mindestens zwei weitere Triggerlichtschranken (2, 2a, 2i) an verschiedenen Positionen im Fadenlauf sowie in unterschiedlichem Abstand zum Faden (5) und/oder auf verschiedenen Seiten des Fadens (5) derart angeordnet sind, dass nur Fehlstellen des laufenden Fadens (5) zu einer Abschattung der Triggerlichtschranken (2, 2a, 2i) führen, dadurch gekennzeichnet, dass die von den Triggerlichtschranken (2, 2a, 2i) gelieferten Signale einer Auswertungseinheit (6) zugeführt werden, die diese Signale auf Plausibilität überprüft, wobei die von den Triggerlichtschranken (2, 2a, 2i) gelieferten Signale ignoriert werden, wenn die Signale als nicht plausibel erkannt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Plausibilität anhand der Abhängigkeit der Signale der Triggerlichtschranken (2, 2a, 2i) von der Zeit überprüft wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale der Triggerlichtschranken (2, 2a, 2i) als nicht plausibel eingestuft werden, wenn die zeitliche Abfolge der von den Triggerlichtschranken gelieferten Signale unter Berücksichtigung der Laufrichtung und/oder der Geschwindigkeit des Fadens (5) nicht mit ihrer Anordnung in Einklang steht.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale der Triggerlichtschranken (2, 2a, 2i) als nicht plausibel eingestuft werden, wenn eine auf einer Seite des Fadens (5) angeordnete Triggerlichtschranke (2a) ein Abschattungssignal liefert, ohne dass eine auf der selben Seite des Fadens (5) angeordnete zweite Triggerlichtschranke (2i), die weniger weit von dem Faden (5) entfernt ist als die erste Triggerlichtschranke (2a), ebenfalls ein entsprechendes Abschattungssignal liefert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale der Triggerlichtschranken (2, 2a, 2i) als nicht plausibel eingestuft werden, wenn mehrere an unterschiedlichen Positionen am Fadenlauf angeordnete Triggerlichtschranken (2, 2a, 2i) innerhalb einer bestimmten Zeitspanne auslösen oder ein einander entsprechendes Signal abgeben.