DE1710996B2

DE1710996B2 - Elektro-optische Warenüberwachungsvorrichtung

Info

Publication number: DE1710996B2
Application number: DE1710996A
Authority: DE
Inventors: Raymond Baines Fertig; Lawrence Creigh Nickell; Curtis Lee Frankford Perkins
Original assignee: Appalachian Electronic Instruments Inc
Current assignee: Appalachian Electronic Instruments Inc
Priority date: 1966-12-15
Filing date: 1967-06-30
Publication date: 1975-01-30
Also published as: CH472028A; DE1710996A1; US3417252A; GB1185722A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektro-optische Warenüberwachungsvorrichtiing für Maschinen zur herstellung von Textil-, insbesondere Maschenwaren, iur Abgabe eines Signals bei Feststellung eines Fehlers, kei der in einem Reflexionstastkopf neben einer Lichtiussende- und Lichtempfangsanordnung Verstärkerele-■lente vorgesehen sind und bei der der Reflexionstastkopf quer zur Laufrichtung der Textilware bewegbar ist.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (US-PS 711 094) ist eine Vorverstärkereinrichtung mit dem Reflexionstastkopf zu einer Einheit zusammengefaßt, während der Hauptverstärker, welcher das Fehlersignal abgibt, ortsfest angeordnet ist. Bei einem derartigen Aufbau der Vorrichtung müssen auf die den Reflexionstastkopf und den Vorverstärker umfassende Einheit sowohl der Soeisestrom als auch die elektronischen Siunale übertragen werden. Die Übertragung elektron,-ffi Signale zwischen dem Vorverstärker und dem Haumverstärker ist jedoch nur über e,ne Kabelverbindung möglich. Kabelverbindungen zwischen ortsfesten , und über längere Strecken beweglichen Aggregaten sind jedoch sehr aufwendig und nutzen sich auf Grund der auftretenden Biegebeanspruchungen sehr schnell % Weiterhin lagern sich auf der Kabelverbindung Staub- und Schmutzteilchen an, die schließlich auf die

,o erzeugte Ware fallen können. Die Anwendung der an sich bekannten Kontaktleisten mit Kollektoren ist bei dieser bekannten Vorrichtung ausgeschlossen, weil d.e wechselnden Übergangswiderstände bei der Übertragung der elektronischen Signale zu Fehlsignalen und

,5 Rauschstörungen führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, e.ne elektro-optische Warenflberwachiingsvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, be. der zur elektrischen Verbindung der beweglichen u.._u Jcr ortsfesten

Aggregate Kontaktleisten verwendet werden können, ohne daß das Problem einer Überdeckung oder Verfälschung der Nutzsignale durch die Stör- und Rauschsignale auf Grund der wechselnden Ubergangswiderstände auftritt. .

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst. Durch die Zusammenfassung der gesamten Verstärkereinrichtung mit dem Reflexionstastkopf zu einer Einheit kann die gesamte elektronische Auswenung

der von dem Reflexionstastkopf abgegebenen Signale innerhalb der beweglichen Einheit erfolgen. Auf die Einheit muß lediglich der Speisestrom übertragen werden, was über Kontaktleisten möglich ist. Der Speisestrom ist so hoch, daß eine Änderung von dessen

Stromstärke trotz nicht exakt gleichbleibender Übergangswiderstände an den Kontaktleisten an der Speisestromversorgung ein eindeutiges Signal ergibt.

Da die Lichtaussendeanordnung den höchsten Stromverbrauch der in der Einheit zusammengefaßten Aggregate hat, wird ein besonders einfacher Aufbau der Vorrichtung dadurch erreicht, daß zur Änderung des Speisestroms die Lichtleistung der Lichtaussendeanordnung bei Auftreten eines Fehlers änderbar ist Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Lichtaussendeanordnung eine Lichtquelle umfaßt, die über eine Regelvorrichtung mit annähernd konstanter Spannung gespeist ist, wenn keine Fehler auftreten. Diese Regelvorrichtung gewährleistet eine konstante Lichtleistung unabhängig von den an der Kontaktleiste auftretender Übergangswiderständen.

Die Auswertung der in Form einer Änderung dei Speisestromaufnahme an der Speisestromversorgung auftretenden Fehlersignale kann auf besonders einfa ehe Weise durch eine Relaisschaltung erfolgen.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Kontaktleisten anordnung innerhalb einer einen Schlitz aufweisender kastenförmigen Schiene angeordnet ist und an der Ein heit vorgesehene Laufräder im Inneren der kastenför migen Schiene geführt sind. Hierdurch ergibt sich eir besonders einfacher mechanischer Aufbau der Vorrich tung, bei dem sowohl die Kontaktleisten geger Schmutz geschützt sind und auch von der Führungs schiene für die Einheit und von den Kontaktleisten keir Schmutz auf die Ware herabfallen kann.

Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfin dung an Hand der Zeichnung erläutert. In dieser zeigt F i g. I eine perspektivische Ansicht einer Ketten wirkmaschine mit einer erfindungsgemäßen Waren

überwachungsvorrichtung,

F i g, 2 eine vergrößerte perspektivische Teildarstellung des beweglichen Aggregats der Warcnüberwachungsvorrichtung sowie seiner Führung,

F i g, 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 nach F i g. 2 und

F i g. 4 ein Blockschaltbild der elektrischen Verbindungen der elektrooptischen Warenüberwachungsvorrichtung.

Gemäß F i g. 1 ist der Reflexionstastkopf 30 einer erfindungsgemäßen Warenüberwachungsvorrichtung an einer Kettenwirkmaschine 21 so angeordnet, daß er eine Abtastbewegung in der Brehenrichiung der Ware 22 ausführen kann, wenn die Ware 22 die Kettenwirkmaschine 21 verläßt, und zwar in dem Rereich zwischen den Nadeln 23 und dem Warenbaum 24, wobei der Reflexionstastkopf 30 in einem möglichst kleinen Abstand von den Nadeln 23 angeordnet ist. Die Warenüberwachungsvorrichtung umfaJt eine Verstärkereinriehuing 25, die in einem Gehäuse 25' (F i g. 2) untergebracht ist, das auf einem Wagen 26 angeordnet ist, der durch eine waagerechte Schiene 27 geführt wird, ν eiche sich über die ganze Breite der Ware 22 erstreckt und an ihren Enden von aufrecht stehenden Ständern 28 getragen wird, die sich am Boden des Raums abstützen, in dem die Kettenwirkmaschine 21 aufgestellt ist. Zwei Tragstangen 29 erstrecken sich von dem Wagen 26 und dem Gehäuse 25' aus nach unten und unterstützen an ihren unteren Enden in der Nähe der Ware 22 den Reflexionstastkopf 30, der einen Vorverstärker enthält An einem Ende der Schiene 27 ist auf einer Verlängerung der Schiene 27, die über einen der Ständer 28 hinausragt, eine Speisestromversorgung 31 ortsfest angeordnet, die mehrere Relais und Widerstände sowie eine geregelte Energiequelle und eine Zeitverzögerungsschaltung enthält. Mit der Speisestromversorgung 31 ist elektrisch ein Steuerrelaisaggregat 32 verbunden, das ir dem gleichen Gehäuse 3Γ der Speisestromversorgung 31 untergebracht ist. Ferner ist ein Motorsteueraggregat 33 vorgesehen, das in einem anderen Gehäuse angeordnet ist, welches durch die Schiene 27 unterstützt wird; auch das Motorsteueraggregat 33 ist elektrisch mit der Speisestromversorgung 31 sowie mit einem linken Endschalter 34 und einem rechten Endschalter 35 verbunden, die auf der Schiene 27 an den Enden der Bewegiingsstrecke des Wagens 26 und des Gehäuses 25' der Verstärkereinrichtung 25 angeordnet sind und dazu dienen, die Bewegungsrichtung des Wagens 26 umzukehren. Ein Antriebsmotor 36 ist ebenfalls elektrisch mit dem Motorsteueraggregat 33 verbunden und mit dem Wagen 26 mechanisch gekuppelt, und zwar durch eine Antriebsschnur 50, deren Enden an dem Wagen 26 befestigt sind und die über Seilrollen an den Enden der Schiene 27 läuft.

Um eine kurze Beschreibung des Systems zu geben, sei erwähnt, daß eine Wechselspannung von etwa 118 V der Primärwicklung eines Abspanntransformators der Speisestromversorgung 31 zugeführt wird, um eine Wechselspannung von etwa 36 V einer geregelten Stromquelle in der Speisestromversorgung 31 zuzuführen, die eine Ausgangsgleichspannung von 28 V liefert. Bei dieser Anordnung ist es nicht erforderlich, einen Netzspanmingsregler vorzusehen. Die Ausgangsgleichspannung von 28 V wird über einen handbetätigten Rückstellschalte/· einer Para'lel-Widerstands-Relais-Anordnung in der Speisestromversorgung 31 zugeführt. Die andere Seite der Widerstands-Relais-Kombination ist mit einer von zwei aus Kupfer bestehenden Kuntaktleisten 37 bzw. 38 (Fig.3) verbunden, die in die Schiene 27 für den Wagen 26 eingebaut sind, und zwai mit der Kontaktleiste 37, mit der eine Kontaktbürste 39 zusammenarbeitet, die auf der Kontaktleiste 37 gleitet, um die geregelte Ausgangsgleichspannung der Verstärkereinrichtung 25 zuzuführen. Mit der anderen Kontaktleiste 38 arbeitet eine zweite durch den Wagen 26 unterstützte Kontaktbürste 40 zusammen wobei diese Kontaktbürste 40 den Minuspol bzw. den

ίο Erdungsanschluß für die geregelte Gleichspannungsquelle bildet. Die Spannung an der Kontaktleiste 37 beträgt nur etwa 22 V, was auf den Spannungsabfall in der Widerstands-Relais-Kombiriation in der Speisestromversorgung 31 zurückzuführen ist. Diese Spannung

is wird zusätzlich gefiltert und geregelt, und zwar mit Hilfe einer RC-Filter- und Zenerdiodenkombination in der Verstärkereinrichtung 25, um das durch die Kontaktbürsten 39,40 verursachte Rauschen zu beseitigen. Diese Spannung dient dazu, einen Strom dem Roflexionstastkopf 30, der Verstärken"inrichtung 25, einem darin enthaltenen siliziumgesteuei.fjn Schalter und einer oder mehreren Lampen zuzuführen, welche auf dem Reflexionstastkopf 30 vorgesehen sind.

Die den Wagen 26 tragende Schiene 27 ist in Form eines an seiner Oberseite offenen Kanals ausgebildet (r i g. 2 und 3).

Die Kontaktleisten 37 und 38 sind durch isolierende Flachmaterialstücke in unterschiedlicher Höhe auf entgegengesetzten Seiten der Schiene 27 so unterstützt, daß ihre Kontaktflächen nach innen gerichtet sind. Der Wagen 26 umfaßt eine Platte 42 als Unterstützung für das Verstärkergehäuse 25' und trägt zwei nach unten ragende Stangen 43, die sich durch den Innenraum der Schiene 27 erstrecken und an ihren unteren Enden

•)5 durch eine langgestreckte starre Druckplatte 44 verbunden sind, auf der zwei Paare von Rädern 45 gelagert sind, wobei die Räder 45 jedes Paares in Ebenen liegen, die nach unten und außen divergieren, so daß die Räder 45 durch die unleren inneren Ecken der Schiene 27 geführt werden. Ferner ist eine obere Druckplatte 46 vorgesehen, die öffnungen aufweist, so daß sie auf den Stangen 43 frei verschiebbar ist; die Druckplatte 46 trägt zwei Paare von Rädern 47, die in senkrechten Ebenen angeordnet sind und sich nach oben an den Lippen 27' der Schiene 27 abstützen, welche die Öffnung an der Oberseite der Schiene 27 begrenzen. Die obere Druckplatte 46 wird durch eine Feder 48 nach oben vorgespannt, um die Räder 47 in der richtigen Lage zu halten und Taumelbewegungen der Räder 47 zu verhindern.

Eine isolierende Platte 49 wird durch den Wagen 26 innerhalb der Schiene 27 unterstützt und trägt die beiden Kontaktbürsten 39 und 40, bei denen es sich um Bürsten aus Silbergraphit handelt, die durch Federn nach außen vorgespannt sind, um einen guten elektrischen Kontakt mit den Kontaktleisten 37 und 38 zu gewährleisten, wobei diese Teile bei minimaler Abnutzung zusammenarbeiten. Der Verstärkereinrichtung 25 wird elektrische Energie über einen Stecker an der Unterseite der oberen Platte 42 zugeführt. Die beiden nach unten ragenden Tragstangen M₁ die den Reflexionstastkopf 30 unmittelbar oberhalb der Ware 22 unterstützen, sind mit der oberen Platte 42 an einem Teil derselben verbunden, der über die Sei'enwände der Schiene 27 hinausragt, und die Tragstangen 29 erstrekken sich nach unten über die Schiene 27 hinaus zu dem Reflexionstastkopf 30.
Die beiden Endschalter 34 und 35 zum automati-

sehen Umsteuern des Motors 36 sind als Magnet- und Zungenschalter ausgebildet. Die Endschalter 34 und 35 sind mit der Schiene 27 jeweils durch eine Schraube verbunden, die sich durch die Öffnung zwischen den Lippen 27' erstreckt und in einen innerhalb der Schiene 27 angeordneten Klotz eingeschraubt ist, so daß die Endschalter 34 und 35 längs der Schiene 27 in jede gewünschte Stellung gebracht werden können.

Fig.4 zeigt schematisch die Relaisschaltung des Fehlernachweissystems, das die Relais REt, RE2 und RE3 umfaßt, die in der Speisestromversorgung 31 angeordnet sind, ferner die Relais REH und RES des Mo torsteueraggregats 33 und die Relais REB und REI des Steuerrelaisaggregats 32, das die zugehörige Schaltung in dem Maschinensteueraggregat zum Steuern der Kettenwirkmaschine 21 steuert.

Sobald der Reflexionstastkopf 30 das Vorhandensein eines Fehlers feststellt, erscheint ein elektrisches Signal am Ausgang des in dem Reflexionstastkopf 30 angeordneten Vorverstärkers, und dieses Signal wird der Verstärkereinrichtung 25 und der Lichtregelschaltung in dem Gehäuse 25' auf dem Wagen 26 zugeführt. Dieses Signal wird verstärkt und einer Gatterschaltung eines siliziumgesteuerten Schalters in der Verstärkereinrichtung 25 zugeführt, so daß dieser Schalter »gezündet« wird. Hierdurch wird bewirkt, daß der Lichtregler die Zufuhr von Speisestrom zur Lampe im Reflexionstastkopf 30 unterbricht, so daß das Relais REi abfällt und eine Betriebsspannung dem Relais RE2 züge führt wird, so daß kurzzeitig ein Stom durch das Relais REl fließt, und zwar infolge des Ladestroms eines Kondensators, der mit dem Relais REl in Reihe geschaltet ist. Nach der Aufladung des Kondensators fällt das Relais RE2 ab. Beim Einschalten des Relais REl wird ein Kontakt geschlossen, der das damit verbundene Relais RE7 einschaltet und einen Kontakt dieses Relais REl öffnet, wodurch die Spannungszufuhr zu einem Relais des Maschinensteueraggregats 33 für die Steuerung der Kettenwirkmaschine 21 unterbrochen wird. Auf diese Weise wird die Kettenwirkmaschine 21 stillgesetzt und der Stillstand durch die Anzeigelampe 41 angezeigt. Da die Wirkungsweise des Systems darauf beruht, daß die Stromzufuhr zur Lampe des Reflexionstastkopfes 30 unterbrochen wird, sobald der siliziumgesteuerte Schalter durch die Zuführung eines Fehlersignals gezündet wird, wird eine starke Änderung des Stroms bewirkt, der von der ortsfesten Speisestromversorgung 31 aus über die Kontaktleiste 37 und die Kontaktbürste 39 zu der Verstärkereinrichtung 25 fließt, so daß ein »Gut/Schlecht«-Signal von großer Amplitude erzeugt wird, das leicht über die Kontaktleiste 37 und die Kontaktbürste 39 weitergeleitet werden kann, um die Ket tenwirkmaschine 21 stillzusetzen, sobald ein Fehler festgestellt worden ist.

Die Kettenwirkmaschine 21 ist über eine Betätigung

des Relais REb probeweise wieder in Betrieb setzbar,

wobei das Relais RE3 ebenfalls eingeschaltet und ein

Stromkreis zur Wicklung des Relais REi geschlossen

wird. Durch das Ansprechen des Relais REi wird der umsteuerbare Antriebsmotor 36 eingeschaltet, und die

Zeitverzögerungsschaltung ermöglicht es der Ketten-

wirkmaschine 21, jenseits des festgestellten Fehlers weiterzuarbeiten, ohne daß die Kettenwirkmaschine 21 erneut angehalten wird. Nach Ablauf der in der Zeit verzögerungsschaUung eingestellten Verzögerungszeit ist die Warenüberwachungsvurrichtung wieder zum normalen Betrieb bereit.

Die Wirkungsweise des Motorsteueraggregats 33 ist folgende: Die Endschalter 34 und 35 steuern die Relais REA und RES in dem Motorsteueraggregal 33 derart, daß der Antriebsmotor 36 abwechselnd von einem Endschalter 34 bzw. 35 zum anderen läuft. Auf diese Weise wird eine kontinuierliche Abtastung der Ware 22 erreicht.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektro-optische Warenüberwachungsvorrichtung für Maschinen zur Herstellung von Textil-, insbesondere Maschenwaren, zur Abgabe eines Signals bei Feststellung eines Fehlers, bei der in einem Reflexionstastkopf neben einer Lichtaussende- und Lichtempfangsanordnung Verstärkerelemente vorgesehen sind und bei der der Reflexionstastkopf quer zur Laufrichtung der Textilware bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Verstärkereinrichtung (25) mit dem Reflexionstastkopf (30) zu einer Einheit (20) zusammengefaßt und derart geschaltet ist, daß bei Auftreten eines Fehlers eine Änderung der Speisestromaufnahme für die in der Einheit (20) enthaltenen Aggregate entsteht, die in der ortsfest angeordneten Speisestromversorgung (31) zur Herstellung des Signals ausgewertet wird, und daß die Speisestromversorgung (31) über eine Kontaktleistenanordnung mit der Einheit (20) verbunden ist.

2. Elektro-optische Warenüberwaehungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Änderung des Speisestroms die Lichtleistung der Lichtaussendeanordnun£ bei Auftreten eines Fehlers änderbar ist.

3. Elektro-optische Warenüberwachungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß d'-e Lichtaussendeanordnung eine Lichtquelle umfaßt, die über eine Regelvorrichtung mit annähernd konstante; Span ung gespeist ist, wenn keine Fehler auftreten.

4. Elektro-optische Warenuherwachungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Speisestromversorgung (31) eine Relaisschaltung enthält, die bei Änderung des von der Einheit aufgenommenen Speisestroms anspricht.

5. Elektro-optische Warenüberwachungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktleistenanordnung innerhalb einer einen Schlitz aufweisenden kastenförmigen Schiene (27) angeordnet ist und daß an der Einheit (20) vorgesehene Laufräder (45, 47) im Inneren der kastenförmigen Schiene (27) geführt sind.