DE102015009319A1 - Transport system for spinning cops and method for operating the transport system - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Transportsystem für Spinnkopse und ein Verfahren zum Betreiben eines Transportsystems. Das Transportsystem umfasst Transportteller aus Kunststoff zur aufrechten Anordnung der Spinnkopse, einen Transportpfad, der zum Transport der Transportteller ausgebildet ist und Erfassungsmittel, die dazu ausgebildet sind, an einer bestimmten Position des Transportpfades die Anwesenheit eines Transporttellers zu detektieren. Erfindungsgemäß umfassen die Erfassungsmittel einen an dem Transportteller angeordneten passiven RFID-Transponder und einen an der bestimmten Position angeordneten induktiven Näherungsschalter. Der induktive Näherungsschalter umfasst einen Schwingkreis zur Erzeugung eines magnetischen Wechselfeldes. Die Frequenz des magnetischen Wechselfeldes entspricht der Arbeitsfrequenz des RFID-Transponders, so dass der Schwingkreis von dem RFID-Transponder gedämpft wird. Der induktive Näherungsschalter umfasst eine Auswerteeinheit, die, wenn eine die Dämpfung anzeigende Größe eine vorgegebene Schaltschwelle passiert, ein Signal erzeugt, das die Anwesenheit des Transporttellers anzeigt.The invention relates to a transport system for spinning cops and a method for operating a transport system. The transport system comprises plastic transport plates for the upright arrangement of the spinning cops, a transport path which is designed to transport the transport plates and detection means which are designed to detect the presence of a transport plate at a specific position of the transport path. According to the invention, the detection means comprise a passive RFID transponder arranged on the transport plate and an inductive proximity switch arranged at the specific position. The inductive proximity switch comprises a resonant circuit for generating an alternating magnetic field. The frequency of the alternating magnetic field corresponds to the operating frequency of the RFID transponder, so that the resonant circuit is damped by the RFID transponder. The inductive proximity switch comprises an evaluation unit which, when a quantity indicating the attenuation passes through a predetermined switching threshold, generates a signal indicating the presence of the transport plate.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Transportsystem für Spinnkopse. Das Transportsystem umfasst Transportteller aus Kunststoff zur aufrechten Anordnung der Spinnkopse, einen Transportpfad, der zum Transport der Transportteller ausgebildet ist und Erfassungsmittel, die dazu ausgebildet sind, an einer bestimmten Position des Transportpfades die Anwesenheit des Transporttellers zu detektieren. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Betreiben des Transportsystems, wobei die Anwesenheit des Transporttellers an einer bestimmten Position des Transportpfades erfasst wird.The present invention relates to a transport system for spinning cops. The transport system comprises plastic transport plates for the upright arrangement of the spinning cops, a transport path which is designed for transporting the transport plates and detection means which are designed to detect the presence of the transport plate at a specific position of the transport path. The invention also relates to a method for operating the transport system, wherein the presence of the transport plate is detected at a certain position of the transport path.
Spinnkopse oder Kopse sind das Produkt einer Ringspinnmaschine. Die Spinnkopse werden auf Spulmaschinen zu großvolumigen Kreuzspulen umgespult. Es sind automatisierte Transportsysteme bekannt, die die Spinnkopse innerhalb der Ringspinnmaschine bewegen, von der Ringspinnmaschine zu der Spulmaschine transportieren und/oder die die Spinnkopse auf die einzelnen Spulstellen der Spulmaschine verteilen.Spinning cops or cops are the product of a ring spinning machine. The spinning cops are rewound on winding machines to large-volume cheeses. There are known automated transport systems that move the spinning cops within the ring spinning machine, transport from the ring spinning machine to the winder and / or distribute the spinning cops on the individual winding units of the winder.
Die gattungsbildende
Solche Sensoren können zum Beispiel als induktive Näherungsschalter ausgebildet sein. Induktive Näherungsschalter können ein metallisches Objekt sicher und berührungslos erfassen. Ein induktiver Näherungsschalter umfasst einen Schwingkreis mit einer Spule. Durch die Annäherung zwischen dem Sensor und dem metallischen Objekt ändert sich die Induktivität der Spule beziehungsweise ein von der Spule erzeugtes Magnetfeld. Die Wirkung beruht auf den elektrischen oder den ferromagnetischen Eigenschaften des metallischen Objektes. Durch ein magnetisches Wechselfeld werden in einem elektrischen Leiter Wirbelströme erzeugt, die das sie verursachende Magnetfeld dämpfen, das heißt schwächen, da die Wirbelströme dem Magnetfeld Energie entziehen. Ein ferromagnetisches Metall verstärkt die magnetische Flussdichte. In beiden Fällen wird das Magnetfeld der Spule des Sensors beeinflusst. Ein induktiver Näherungsschalter ist also dazu geeignet, die Anwesenheit eines metallischen Transporttellers zu detektieren.Such sensors may be designed, for example, as inductive proximity switches. Inductive proximity switches can detect a metallic object safely and without contact. An inductive proximity switch comprises a resonant circuit with a coil. The approach between the sensor and the metallic object changes the inductance of the coil or a magnetic field generated by the coil. The effect is based on the electrical or ferromagnetic properties of the metallic object. By an alternating magnetic field eddy currents are generated in an electrical conductor, which dampen the magnetic field causing them, that weaken, since the eddy currents withdraw energy from the magnetic field. A ferromagnetic metal enhances the magnetic flux density. In both cases, the magnetic field of the coil of the sensor is affected. An inductive proximity switch is therefore suitable for detecting the presence of a metallic transport plate.
Wenn die Transportteller auch innerhalb der Ringspinnmaschine verwendet werden, bestehen diese vorzugsweise aus Kunststoff. Der Grund dafür liegt in dem geringeren Gewicht eines Transporttellers aus Kunststoff. Eine Ringspinnmaschine weist eine erhebliche Zahl von Spinnstellen auf, die parallel betrieben werden. Das heißt, es müssen eine Vielzahl von Transporttellern mit Spinnkopsen gleichzeitig transportiert werden. Bei Verwendung von Transporttellern aus Metall würde das Gewicht die Transportbänder oder dergleichen des Transportsystems überlasten. Transportteller aus Kunststoff können prinzipbedingt nicht mittels induktiver Näherungsschalter erkannt werden.If the transport plates are also used inside the ring spinning machine, they are preferably made of plastic. The reason for this lies in the lower weight of a plastic transport plate. A ring spinning machine has a significant number of spinning stations, which are operated in parallel. That is, it must be transported a variety of transport plates with spinning heads at the same time. When using transport plates made of metal, the weight would overload the conveyor belts or the like of the transport system. As a matter of principle, plastic transport plates can not be detected by means of inductive proximity switches.
Die
Der Aufbau eines RFID-Transponders sieht prinzipiell eine Antenne, einen analogen Schaltkreis zum Empfangen und Senden (Transceiver) sowie einen digitalen Schaltkreis (Mikrochip) und einen permanenten Speicher vor. Ein Lesegerät, das je nach Typ auch Daten schreiben kann, erzeugt ein hochfrequentes elektromagnetisches Wechselfeld, dem der RFID-Transponder ausgesetzt wird. Die von ihm über die Antenne aufgenommene Hochfrequenzenergie dient während des Kommunikationsvorganges als Stromversorgung für seinen Chip. Solche RFID-Transponder, die keine eigene Stromversorgung haben, sondern über das Lesegerät mit Energie versorgt werden, werden auch als passive RFID-Transponder bezeichnet. Die zu übertragenen Informationen werden auf die Arbeitsfrequenz des RFID-Transponders moduliert.The structure of an RFID transponder provides in principle an antenna, an analogue circuit for receiving and transmitting (transceiver) as well as a digital circuit (microchip) and a permanent memory. A reader, which can also write data depending on the type, generates a high-frequency electromagnetic alternating field to which the RFID transponder is exposed. The radio frequency energy absorbed by him via the antenna serves as a power supply for his chip during the communication process. Such RFID transponders, which do not have their own power supply but are powered by the reading device with energy, are also referred to as passive RFID transponders. The information to be transmitted is modulated to the operating frequency of the RFID transponder.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Transportsystem mit Erfassungsmitteln bereitzustellen, die die Anwesenheit eines Transporttellers aus Kunststoff sicher detektieren. Außerdem soll ein Verfahren zum Betreiben eines Transportsystems bereitgestellt werden, bei dem die Anwesenheit eines Transporttellers aus Kunststoff detektiert wird.It is the object of the present invention to provide a transport system with detection means that reliably detect the presence of a plastic transport plate. In addition, a method for operating a transport system is to be provided, in which the presence of a transport plate made of plastic is detected.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Vorrichtungsanspruchs 1 sowie des Verfahrensanspruchs 2 gelöst.The object is achieved by the characterizing features of the device claim 1 and the
Zur Lösung der Aufgabe beinhalten die Erfassungsmittel einen an dem Transportteller angeordneten passiven RFID-Transponder und einen an der bestimmten Position angeordneten induktiven Näherungsschalter. Der induktive Näherungsschalter umfasst einen Schwingkreis zur Erzeugung eines magnetischen Wechselfeldes. Die Frequenz des magnetischen Wechselfeldes muss der Arbeitsfrequenz des RFID-Transponders entsprechen, damit der Schwingkreis von dem RFID-Transponder gedämpft wird. Der induktive Näherungsschalter umfasst eine Auswerteeinheit, die, wenn eine die Dämpfung anzeigende Größe eine vorgegebene Schaltschwelle passiert, ein Signal erzeugt, das die Anwesenheit des Transporttellers anzeigt. In order to achieve the object, the detection means comprise a passive RFID transponder arranged on the transport plate and an inductive proximity switch arranged at the specific position. The inductive proximity switch comprises a resonant circuit for generating an alternating magnetic field. The frequency of the alternating magnetic field must correspond to the operating frequency of the RFID transponder, so that the resonant circuit is attenuated by the RFID transponder. The inductive proximity switch comprises an evaluation unit which, when a quantity indicating the attenuation passes through a predetermined switching threshold, generates a signal indicating the presence of the transport plate.
Die Erfindung besteht darin, zwei an sich bekannte Elemente, nämlich einen RFID-Transponder und einen induktiven Näherungsschalter zu einem Erfassungssystem zu verbinden. Zur Funktionsfähigkeit dieses Erfassungssystem ist es wesentlich, dass das magnetische Wechselfeld des induktiven Näherungsschalters die gleiche Frequenz aufweist wie die Arbeitsfrequenz des RFID-Transponders. Wenn diese Bedingung erfüllt ist, reagiert der induktive Näherungsschalter auf den RFID-Transponder genau wie auf ein Stück Metall, in dem Wirbelströme durch das magnetische Wechselfeld induziert werden. In beiden Fällen wird dem magnetischen Feld Energie entzogen und damit das Feld gedämpft. Der RFID-Transponder hat jedoch den Vorteil, dass er klein und leicht ist und das Gewicht des Transporttellers nicht wesentlich beeinflusst. Die in dem RIFD-Transponder eventuell vorhanden Informationen können von dem induktiven Näherungsschalter nicht ausgelesen werden. Auch von dem RFID-Transponder gesendete Daten, die auf das Magnetfeld des Näherungsschalters aufmoduliert werden, können von dem induktiven Näherungsschalter nicht erfasst werden. Die Anwesenheit wird nur durch die Dämpfung des Magnetfeldes erkannt. Natürlich kann der RFID-Transponder gleichzeitig dazu genutzt werden, an anderer Stelle des Transportsystems mit geeigneten Schreib-/Lesegeräten Daten zu empfangen oder bereitzustellen.The invention consists in combining two elements known per se, namely an RFID transponder and an inductive proximity switch, to form a detection system. For the functionality of this detection system, it is essential that the alternating magnetic field of the inductive proximity switch has the same frequency as the operating frequency of the RFID transponder. When this condition is met, the inductive proximity switch responds to the RFID transponder just as it does to a piece of metal in which eddy currents are induced by the alternating magnetic field. In both cases, the magnetic field is deprived of energy and thus the field is attenuated. However, the RFID transponder has the advantage that it is small and lightweight and does not significantly affect the weight of the transport tray. The information possibly present in the RIFD transponder can not be read out by the inductive proximity switch. Even data sent by the RFID transponder, which are modulated onto the magnetic field of the proximity switch, can not be detected by the inductive proximity switch. The presence is detected only by the attenuation of the magnetic field. Of course, the RFID transponder can be used simultaneously to receive or provide data at another point of the transport system with suitable read / write devices.
Ferner wird die Aufgabe durch ein Verfahren gelöst, bei dem mittels eines Schwingkreises eines an der bestimmten Position angeordneten induktiven Näherungsschalters ein magnetisches Wechselfeld erzeugt wird und die Frequenz des magnetischen Wechselfeldes der Arbeitsfrequenz eines an dem aus Kunststoff bestehenden Transportteller angeordneten RFID-Transponders entspricht, so dass der Schwingkreis von dem RFID-Transponder gedämpft wird. Es wird eine die Dämpfung anzeigende Größe erfasst und mit einer Schaltschwelle verglichen. Bei dem Passieren der Schaltschwelle wird ein Signal erzeugt, das die Anwesenheit des Transporttellers anzeigt.Furthermore, the object is achieved by a method in which an alternating magnetic field is generated by means of a resonant circuit of an inductive proximity switch arranged at the specific position and the frequency of the alternating magnetic field corresponds to the operating frequency of an RFID transponder arranged on the plastic transport plate, so that the resonant circuit is damped by the RFID transponder. A variable indicating the attenuation is detected and compared with a switching threshold. When passing the switching threshold, a signal is generated which indicates the presence of the transport plate.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment shown in the drawings.
Es zeigen:Show it:
Die
Die
Die
Der induktive Näherungssensor
Erfindungsgemäß ist die Frequenz des Magnetfeldes des induktiven Näherungsschalters
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