DE19722537A1 - Verfahren und Vorrichtung in einer Spinnereivorbereitungsanlage (Putzerei) zum Erkennen und Ausscheiden von Fremdstoffen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung in einer Spinnereivorbereitungsanlage (Putzerei) zum Erkennen und Ausscheiden von FremdstoffenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren in einer Spinnereivorbereitungsanlage (Putzerei)
zum Erkennen und Ausscheiden von Fremdstoffen, z. B. Gewebestücke, Bänder,
Schnüre, Folienstücke, in bzw. aus Fasergut, das mit einem Ballenöffner
(Ballenabtrageinrichtung) von Faserballen abgenommen ist, bei dem ein optisches
Sensorsystem für das Erkennen der Fremdstoffe vorgesehen ist, dem eine
Ausscheideeinrichtung für das Ausscheiden der Fremdstoffe nachgeordnet ist und bei
dem das optische Sensorsystem über eine Auswerteeinrichtung
(Bildverarbeitungseinheit) und eine Steuereinrichtung mit der Ausscheideeinrichtung
in Verbindung steht und umfaßt eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Ein bekanntes Verfahren wird in der Putzerei nach der Grobreinigung bzw. nach dem
Mischer angeordnet, d. h. vor der Feinreinigung angewandt. Die Flocken gelangen
über einen Ansaugkondenser in einen Beschickungsschacht, dessen eine Wand durch
ein endlos umlaufendes schräggestelltes Förderband gebildet ist. Danach passieren
die Flocken, präsentiert auf dem Förderband, ein optisches Erkennungssystem
(optische Farbsensorik). Eine Auswerteeinrichtung wertet die Messungen aus und
betätigt beim Auftreten von Fremdstoffen die entsprechenden Sektoren einer
Düsenleiste. Diese Düsen einer Sektion werden betätigt, sobald die vorgelagerte
optische Sensorik die Fremdteile erkannt hat. Die ausgeblasenen und mit
Fremdstoffen behafteten Flocken gelangen in eine Sammelwanne. Die übrigen, nicht
kontaminierten guten Fasern gelangen in einen Sammeltrichter und erreichen von
dort die nächste Putzereimaschine. Nachteilig ist, daß die Fördereinrichtung
anlagemäßig aufwendig ist. Außerdem stört, daß das Verfahren nur eine Betätigung
der Ausscheideeinrichtung einheitlich für alle untersuchten Faserflocken ermöglicht.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine
Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die die genannten Nachteile
vermeiden, die inbesondere auf einfache Art eine verbesserte Erkennung und
Ausscheidung von Fremdstoffen ermöglichen.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch kennzeichnenden Merkmale des
Anspruchs 1.
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen gelingt es, eine verbesserte Einstellung
der Empfindlichkeit der Ausscheidungseinrichtung zu erzielen. Im Gegensatz zu dem
bekannten Verfahren kann aufgrund der ausgewerteten Meßwerte der
Bildverarbeitung in bezug auf die Helligkeit und/oder Farbe des Fasermaterials die
Empfindlichkeit der Ausscheidung individuell für Ballengruppen oder sogar
Einzelballen eingestellt werden. Auf diese Weise wird für die Ballengruppen oder den
Einzelballen weniger Gutmaterial im Verhältnis zu Fremdstoffen ausgeschieden und
damit der Wirkungsgrad wesentlich verbessert. Es gelingt ein differenziertes
Ansprechen der Ausscheidungseinrichtung, je nachdem, welche Helligkeit das
Fasermaterial und/oder die Fremdstoffe aufweisen. Die Grenzwerte für das
Ansprechen (Schaltvorgang) der Ausscheideeinrichtung werden jeweils
unterschiedlich eingestellt.
Zweckmäßig wird mindestens eine Testfahrt erfolgen, in der die
Helligkeitscharakteristik des Fasermaterials ermittelt wird. Vorzugsweise wird
aufgrund der Helligkeits- und/oder Farbcharakteristik des Fasermaterials der
Grenzwert bzw. Grenzbereich ermittelt, bei bzw. in dem keine
Fremdkörperausscheidung erfolgt. Mit Vorteil werden die erfaßten Meßsignale in
einer Signalanalyse ausgewertet. Bevorzugt werden die analysierten Signalkenngrößen
der Testfahrt in einen Speicher eingegeben und mit aktuellen Signalkenngrößen der
Testfahrt in einen Speicher eingegeben und mit aktuellen Signalkenngrößen
verglichen. Zweckmäßig wird während der Testfahrten ein Helligkeits-Mittelwert
gebildet. Vorzugsweise wird ein Mittelwert für alle Ballen der Ballenreihe gebildet.
Mit Vorteil wird ein Mittelwert für jeweils eine Ballengruppe, z. B. mit gleicher
Fasersorte, einer Ballenreihe gebildet. Bevorzugt wird die Ausscheideempfindlichkeit
in definierten Grenzen für alle Fasermaterialarten festgelegt. Zweckmäßig wird die
Ausscheideempfindlichkeit in einem Abstand in bezug auf die Helligkeits- und/oder
Farbcharakteristik für ein bestimmtes Fasermaterial festgelegt. Vorzugsweise wird die
Ausscheideempfindlichkeit in variablem Abstand in bezug auf die Helligkeits-
und/oder Farbcharakteristik eines Fasermaterials in Abhängigkeit von typischen
Eigenschaften der Fremdstoffe festgelegt. Mit Vorteil wird der Stadtort jedes
Faserballens innerhalb der Ballenreihe festgestellt und wird die Helligkeit und/oder
der Verschmutzungsgrad des Fasergutes den Faserballen oder einer Ballengruppe
zugeordnet, von dem bzw. der das Fasergut abgetragen wurde. Bevorzugt ist jedem
Ballen ein Grenzwert für den Schaltvorgang der Ausscheidungseinrichtung
zugeordnet. Zweckmäßig wird der Grenzwert aufgrund der Meßwerte der
Bildverarbeitungseinrichtung für jeden Ballen ermittelt.
Die Erfindung umfaßt weiterhin eine vorteilhafte Vorrichtung in einer
Spinnereivorbereitungsanlage (Putzerei) zum Erkennen und Ausscheiden von
Fremdstoffen, z. B. Gewebestücke, Bänder, Schnüre, Folienstücke, in bzw. aus
Fasergut, das mit einem Ballenöffner (Ballenabtrageinrichtung) von Faserballen
abgenommen ist, bei der ein optisches Sensorsystem für das Erkennen der
Fremdstoffe vorgesehen ist, dem eine Ausscheideeinrichtung für das Ausscheiden der
Fremdstoffe nachgeordnet ist, bei der das optische Sensorsystem über eine
Auswerteeinrichtung (Bildverarbeitungseinrichtung) und eine Ausscheideeinrichtung
in Verbindung steht und das optische Sensorsystem an die
Bildverarbeitungseinrichtung angeschlossen ist, die mit einer elektronischen Regel-
und Steuereinrichtung in Verbindung steht.
Zweckmäßig ist eine Signalanalyseeinrichtung für die Meßsignale der
Bildverarbeitungseinrichtung vorgesehen. Vorzugsweise ist eine Speichereinrichtung
für die Meßsignale der Testfahrten vorgesehen. Mit Vorteil ist eine
Grenzwertbildungseinrichtung vorhanden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zeichnerisch dargestellten
Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 schematisch in Seitenansicht die erfindungsgemäße
Vorrichtung in einer Spinnereivorbereitungsanlage
(Putzerei und Karderie),
Fig. 2 schematisch in Seitenansicht das optische Sensorsystem
mit zwei Kameras und vier Beleuchtungseinrichtungen
für Aufnahmen mit Auflicht und Durchlicht,
Bildverarbeitungseinrichtung und elektronischer Steuer-
und Regeleinrichtung,
Fig. 3 Abhängigkeit der Anwendung mit Auflicht von der
Anwendung mit Durchlicht für unterschiedliche
Fasermaterialarten während der Lernphase,
Fig. 4 Abhängigkeit gemäß Fig. 3 mit festgelegter
Ausscheideempfindlichkeit,
Fig. 5 Abhängigkeit gemäß Fig. 4 unter Berücksichtigung
unterschiedlicher Fremdstoffe,
Fig. 6a bis 6c Zuordnung von Materialkennkurven (Fig. 6b) und von
Ausscheideempfindlichkeiten (Fig. 6c) zu den Ballen
einer Ballenreihe in Längsrichtung (Fig. 6a),
Fig. 7 schematisch ein Blockschaltbild mit Steuereinrichtung,
Weggeber für Längsrichtung (X-Achse) und Fahrmotor
des Ballenöffners und
Fig. 8 eine Ballenprüfeinrichtung vor der abzutragenden
Ballenreihe.
Fig. 1 zeigt eine Putzereilinie, bei der zwischen einem Ballenöffner 1, z. B.
Trützschler-BLENDOMAT BDT und einem Multimischer 4 eine Vorrichtung 2 zur
Erkennung und Abscheidung metallischer Verunreinigungen und ein
Schwerteilabscheider 3 angeordnet sind. Dem Multimischer 4 sind ein Feinöffner 5,
Kardenspeiser 6 und Karden 7 nachgeordnet. Mit 1a ist eine Ballenreihe bezeichnet.
Der Ballenöffner 1 ist mit dem Kondenser 8 (mit Siebtrommel) durch eine
pneumatische Rohrleitung 9 verbunden. Weiterhin sind der Schacht 10 und die
übrigen nachgeordneten Maschinen durch pneumatische Rohrleitungen verbunden.
In der Rohrleitung 9, h. d. dem Ballenöffner 1 unmittelbar nachgeordnet, ist die
erfindungsgemäße Vorrichtung 11 angeordnet.
Nach Fig. 2 sind dem Kanal 12 zwei Gehäuse 13, 14 zugeordnet, in deren
Innenräumen die Kameras 15 bzw. 16 und Beleuchtungseinrichtungen 17 bzw. 18
angeordnet sind. Weiterhin ist in den Gehäusen 13, 14 jeweils in einem Winkel α ein
Umlenkspiegel 19 bzw. 20 vorhanden, der die optische Achse zwischen Kamera 15
bzw. 16 und Fenster 21 bzw. 22 umlenkt. Die Beleuchtungseinrichtungen 17 bzw. 18
senden durch die Fenster 21 bzw. 22 Licht in den Innenraum des Kanals 12. Auf der
den Gehäusen 13, 14 gegenüberliegenden Seite sind dem Kanal 12 zwei weitere
Gehäuse 23 bzw. 24 zugeordnet, in deren Innenräumen Beleuchtungseinrichtungen 25
bzw. 26 angeordnet sind, die durch die Fenster 27 bzw. 28 Licht in den Innenraum
des Kanals 12 aussenden. Die Gehäuse 13, 23 und die Gehäuse 14, 24 sind in
Strömungsrichtung (nacheinander) versetzt zueinander angeordnet.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung (Flockensensor) ermöglicht die Erkennung von
Fremdmaterial in einem Strom von Baumwollflocken. Insbesondere werden dabei
erkannt:
- - undurchsichtige Teile: z. B. Holz, Steine, Metall, Schnüre, Papier, etc.
- - falschfarbige Teile: z. B. Schmutz, Blätter, etc.
- - glänzende Teile: z. B. Folien
Zur Messung werden die Baumwollflocken durch den rechteckigen Schacht 12 mit
Luft gefördert. Durch Sichtfenster 21, 27; 22, 28 in den Schachtwänden 12a, 12b
werden die Baumwollflocken im Vorbeiflug von den Kameras 15, 16 erfaßt. Dabei
werden Auflicht und Durchlicht und Blitzbeleuchtungen 17, 25; 18, 26 kombiniert.
Die Auswertung erfolgt nach dem Prinzip des Soll/Ist-Vergleichs. Als Sollparameter
wird die Reflektionsintensität bezogen auf die Durchstrahlintensität herangezogen.
Die Charakteristik der Baumwolle (Helligkeit, Farbe) wird vom System automatisch
ermittelt und als Referenz verwendet. Fremdmaterial mit abweichender
Charakteristik wird erkannt, wenn die Ausdehnung z. B. 5 mm in der kleinsten Achse
beträgt. Dieses Fremdmaterial wird dann durch eine Klappe 29 aus dem
Flockenstrom A entfernt.
Das Auflichtmodul 13 umfaßt eine Halbleiter-Blitzbeleuchtung 17 mit hoher
Homogenität, eine kommandogesteuerte Hochgeschwindigkeits-Meßkamera 15 mit
digitalem Datenausgang (z. B. nach DE-A 43 13 621) und einen Umlenkspiegel 19
zur Reduzierung der Bauhöhe. Das Durchlichtmodul 23 umfaßt eine großflächige
Halbleiterblitzbeleuchtung 25 mit hoher Intensität. Das weitere Auflichtmodul 14
und das weitere Durchlichtmodul 24 enthalten entsprechende Bauelemente und
Einrichtungen.
Im Betrieb wird für die Fremdfasererkennung und Fremdpartikelerkennung
und/oder die Helligkeit und/oder die Farbe des Fasermaterials zweckmäßig mit
Durchlicht und Auflicht gearbeitet. Es werden zwei Bilder in sehr kurzer
Aufeinanderfolge aufgenommen, einmal im Durchlicht und einmal im Auflicht.
Beide Bilder werden kombiniert und gemeinsam ausgewertet. Das Licht wird
blitzweise eingeschaltet und gesteuert von der Kamera 15 bzw. 16 oder deren
Steuerung. Es kann für die Einzelaufnahmen Licht unterschiedlicher Wellenlängen
eingesetzt werden. Dabei kann mehr als eine Beleuchtungseinrichtung für eine
Aufnahme verwendet werden. Beispielsweise kann das Auflichtmodul 13 mehr als
eine Beleuchtungseinrichtung aufweisen. Die Beleuchtung kann aus verschiedenen
Richtungen erfolgen. Auch kann die Beleuchtung von verschiedenen Seiten
(Durchlicht und Auflicht) vorgenommen werden. Es können zur Beleuchtung
Lichtquellen mit verschiedenen Wellenlängen Anwendung finden. Auch können die
verschiedenen Richtungen, Seiten und Wellenlängen miteinander kombiniert
werden. Es können verschiedene Beleuchtungszeiten (Blitzzeiten) eingestellt werden.
An eine elektronische Steuer- und Regeleinrichtung 31 sind die Kamera 15 (und ggf.
die Kamera 16), die Beleuchtungseinrichtungen 17, 25 (und ggf. die
Beleuchtungseinrichtungen 18, 29) und der Druckzylinder 30 für die
Ausscheideklappe 29 angeschlossen.
Zwischen der Kamera 15 und der Steuer- und Regeleinrichtung 31 ist eine
elektronische Bildverarbeitungseinrichtung 32 angeschlossen. Zwischen der Kamera
16 und der Steuer- und Regeleinrichtung ist ggf. eine (nicht dargestellte)
Bildverarbeitungseinrichtung 32 angeschlossen. An die Steuer- und Regeleinrichtung
31 sind weiterhin ein Monitor 33, eine Signalanalysiereinrichtung 34, eine
Speichereinrichtung 35, eine Vergleichseinrichtung 36, eine Schalteinrichtung 37,
eine Einrichtung 38 (sh. Fig. 3) zur Feststellung des Standortes jedes Faserballens 1′
in der Ballenreihe 1a und eine Maschinensteuerung 39, z. B. für den Mischer 4
und/oder den Ballenöffner 1, eine Stelleinrichtung 40 und eine
Grenzwertbildungseinrichtung 46 angeschlossen.
Im Betrieb werden mit Hilfe der digitalen Kameras 15, 16 Auflicht- und
Durchlichtbilder der Flocken gemacht, die nach folgender Vorgehensweise
ausgewertet werden können.
- 1) In einer Lernphase wird durch Aufnahme von z. B. 500 Bildern die Kamera 15
bzw. 16 auf das zu verarbeitende Material eintrainiert. (Während dieser Phase
ist die Ausscheidung noch nicht optimiert, es wird anhand von
Erfahrungswerten grob ausgeschieden.) Die Lernkurve des Materials kann
gemäß Fig. 3 dargestellt werden. Die Materialkurve stellt den Bereich dar, in
dem sicher keine Ausscheidung erfolgen soll und ist je nach
Helligkeitscharakteristik des Materials verschoben und ändert ihre Form.
Das in der Mischung befindliche Material kann in verschiedenen Stufen eingelernt werden:- a) als Mittelwert für alle Ballen 1′ (z. B. Lernzeit = 1 Überfahrt über alle Ballen 1′),
- b) als Mittelwert für die Ballen 1′ einer Ballengruppe (z. B. Lernzeit = 1 Überfahrt über eine Ballengruppe),
- c) individuell für jeden Ballen 1′ einer Ballenreihe 1a oder Ballengruppe, dazu ist die X-Laufkoordinate des Ballenöffners 1 der Steuerungseinrichtung 31 der Vorrichtung 11 zu übertragen; es sollte eine Synchronstation mit dem Start der Bewegung des Ballenöffners 1 erfolgen (evtl. ist es sinnvoll, den Ballenöffner 1 hierzu langsamer zu bewegen als üblich),
- d) einmalig bei Neueinfahren der Ballen 1′,
- e) mehrmalig in Schritten über die Abarbeitungshöhe der Ballen 1? verteilt durch gleitende Mittelwertbildung,
- f) ggf. können Werte vorheriger, gleicher Ballenreihen 1a zur Mittelwertbildung mit herangezogen werden bzw. zum Zwecke der schnelleren Optimierung verwendet werden.
- Nach Aufnahme der Materialkurve wird die Ausscheideempfindlichkeit für die
Ausscheidungseinrichtung 29, 30 festgelegt, und zwar in zwei Bereichen um die
Materialkurve
A-Bereich sichere Ausscheidung (sofort)
B-Bereich mögliche Ausscheidung; hier werden entsprechende Prüfalgorithmen bezüglich Form, Helligkeitsstruktur, Helligkeitsgrad etc. zusätzlich herangezogen.
Die Festlegung der Ausscheideempfindlichkeit im Bereich A kann erfolgen- a) in definierten Grenzen für alle Materialien,
- b) in festem Abstand zur Materialkurve des jeweiligen Materials (gemäß der Möglichkeiten 1a bis f), wobei automatisch die Kurve A der jeweiligen Materialkurve angepaßt wird (sh. Fig. 4),
- c) mit variablem Abstand nach Klassen unterschieden, die für bestimmte Fremdpartikel typisch sind gemäß Fig. 5,
- d) zusätzlich können die Grenzen automatisch und/oder halbautomatisch in
vorgegebenen Zeitintervallen variiert werden
- - nach Ausscheidehäufigkeit (zu wenig oder zu viel Ausscheidung)
- - nach Vergleich mit Ausscheidungen anderer Ballentypen oder alter Ballenreihen
- - aufgrund auftretender Probleme im weiteren Prozeß (z. B. Anstieg der Schnitthäufigkeiten der Fremdfasergarnreiniger an Spul- oder OE-Maschinen).
- 2) Die Ausscheidungen sind je nach Typ der Verunreinigung (z. B. Jute, Folie)
und Häufigkeit aufzuzeichnen und können ausgewertet werden:
- a) für einen wählbaren Zeitraum (z. B. Schicht)
- b) für eine oder mehrere Ballenreihen 1a, Ballengruppen
- c) für bestimmte Ballentypen } zur Detektion besonders
- d) für einzelne Ballen 1′ } verseuchter Ballen
- 3) Die Verschiebung der Materialkurven in einer Ballenreihe 1a kann über die
Abarbeitungszeit bzw. zwischen verschiedenen Ballenreihen 1a auch als Maß für
in der Mischung befindlichen Helligkeitsunterschiede verwendet werden, um
- a) unzulässige Abweichungen in der Helligkeit/Farbe des Materials zu detektieren (Gefahr der Streifigkeit von Geweben),
- b) einzelne zu helle oder dunkle Ballen 1′ zu detektieren und ggf. auszuschleusen (z. B. falsch aufgestellte Ballen 1′ zu finden),
- c) diese Werte zur vorausschauenden Steuerung der nachgeschalteten Mischer 4 zu verwenden (z. B. Schachtumschaltung im Mischer),
- d) Aussagen über die Helligkeit des zu verarbeitenden Garns zu machen,
- e) beim kontinuierlich arbeitenden Ballenöffner, z. B. Trützschler-BDT 020, zur automatischen Steuerung der Ballenreihe 1a bezügl. Helligkeitsschwankungen benutzt werden.
Für ein zuverlässiges Arbeiten der Vorrichtung müssen die Kameras 15, 16 genügend
weit vor der Ausscheideeinrichtung 29, 30 angebracht sein. Falls dies nicht der Fall
ist, könnte es passieren, daß die Fremdstoffe die Ausscheideeinrichtung bereits vor
dem Verschwenken der Klappe 29 passiert haben. Versuche haben ergeben, daß die
Zeit von der Erfassung eines Fremdstoffes, bis die Klappe 29 den Zugang zur
Abfalleitung 47 geöffnet hat, 0,2 Sekunden beträgt. Bei einer Geschwindigkeit von 10
m/s des Faser/Luftgemisches in der Transportleitung 9 muß also der Abstand
Kamera 15, 16 bis zur Klappe 29 größer als 2 m sein. Unter Einbezug einer
angemessenen Sicherheitsreserve erweist sich ein Abstand von 3 m als vorteilhaft.
Weil nun besonders eine größere Flocke mit geringerer Geschwindigkeit als
derjenigen des Faser/Luftgemisches durch die Transportleitung 9 gelangen kann,
darf die Abfalleitung 47 auch wieder nicht zu früh geschlossen werden. Sonst kann es
dazu kommen, daß der Fremdstoff die Klappe 29 erst passiert, wenn die Abfalleitung
47 bereits wieder verschlossen ist und er durch die Fortsetzung der Transportleitung
9b weitergeführt wird. Versuche haben ergeben, daß bei einer
Faser/Luftgemischgeschwindigkeit von 10 m/sec in der Transportleitung 9 und
einem Abstand von 3 m zwischen Kamera 15 bzw. 16 und Klappe 29 ein Offenhalten
der Abfalleitung 47 während 1 Sekunde genügt, um jeden Fremdstoff mit Sicherheit
abzuscheiden. Diese Zeit kann im Steuerteil der Kamera 15 bzw. 16 eingestellt
werden, die bei anderen Fördergeschwindigkeiten in der Transportleitung 9
selbstverständlich geändert werden kann.
Es werden in kurzem Zeitabstand zwei Bildaufnahmen vom gleichen Objekt gemacht.
Aus dem örtlichen Abstand des detektiertem Gegenstandes im Foto und aus der
Zeitdifferenz zwischen den beiden Aufnahmen wird die Geschwindigkeit des Objektes
(Fremdteil und/oder Faserflocke mit Fremdteil) ermittelt. Aus dieser
Geschwindigkeit wird sodann die Zeit errechnet, die erforderlich ist, bis das
detektierte Objekt an der Ausscheideklappe 29 angelangt ist. Die derart ermittelte
Zeit wird in die Steuerungseinrichtung 31 eingegeben und zur Öffnung der Klappe 29
zur Ausscheidung des detektierten Objektes genutzt. Auf diese Weise wird eine
Reduzierung der Ausscheidemenge (insbesondere Gutfasern) ermöglicht, weil das
Zeitfenster während der Öffnung der Klappe 29 geöffnet bleibt und geschlossen wird,
kleiner ausgelegt werden kann. Da die Objekte unterschiedliche Geschwindigkeiten
im Flockenstrom annehmen, müßte im anderen Falle ein so großes Zeitfenster
eingesetzt werden, daß sowohl die schnellsten als auch die langsamsten Teile
ausgeschieden werden können.
Zunächst erfolgt die Ermittlung der Transportgeschwindigkeit V₁ des
Fremdstoffpartikels im Bereich der Kamera 15 bzw. 16:
v₁ = Transportgeschwindigkeit des aufgenommenen Objektes
d = Abstand zwischen zwei Bildaufnahmen
t₁ = Transportzeit auf der Strecke d
d = Abstand zwischen zwei Bildaufnahmen
t₁ = Transportzeit auf der Strecke d
Anschließend wird die Transportzeit t₂ des Objektes von der Kamera 15 bzw. 16 bis
zur Ausscheideklappe 29 ermittelt:
t₂ = Transportzeit auf der Strecke e
e = Abstand zwischen der zweiten Bildaufnahme und der Ausscheideklappe 29
v₁ = Transportgeschwindigkeit des aufgenommenen Objektes
e = Abstand zwischen der zweiten Bildaufnahme und der Ausscheideklappe 29
v₁ = Transportgeschwindigkeit des aufgenommenen Objektes
Die auf diese Weise berechnete Zeit t₂ wird zur Aktivierung und Deaktivierung des
Druckluftzylinders 30 für die Ausscheideklappe 29 (vgl. Fig. 2) verwendet.
Der Standort jedes Faserballens 1′ innerhalb der Faserballenreihe 1a kann z. B. mit
der Vorrichtung nach der DE-OS 41 19 888 verwirklicht werden. Nach Fig. 7 ist eine
Steuereinrichtung 39, z. B. speicherprogrammierbare Steuerung vorgesehen, an die
eine Eingabeeinrichtung 41 angeschlossen ist. Mit der Steuereinrichtung 39 ist eine
Wegerkennung 42, z. B. ein inkrementaler Drehgeber am Wagen des Ballenöffners 1
für die Längsrichtung (x-Achse) elektrisch verbunden. Weiterhin steht die
Steuereinrichtung 39 über einen Verstärker 43 (Ansteuerelektronik,
Frequenzumrichter) mit dem Fahrmotor 44 für den Wagen des Ballenöffners 1, der
horizontal in x-Richtung fährt, elektrisch in Verbindung.
Die Breite eines jeden Faserballens 1′ und seine Reihenfolge innerhalb einer
Ballenreihe 1a können z. B. mit dem Verfahren und der Vorrichtung nach der DE-OS
43 20 403 ermittelt werden.
Fig. 8 zeigt eine Vorrichtung zur Prüfung eines Faserballens 1′, die vor der
abzutragenden Ballenreihe 1a für jeweils einen Faserballen 1′ angeordnet ist, die eine
Ballenabtrageinrichtung 45, z. B. eine schnellaufende Fräseinrichtung ähnlich oder
gleich der Vorrichtung 1 und ein optisches Sensorsystem 11 mit
Bildverarbeitungseinrichtung 32 und Steuer- und Regeleinrichtung 31 und
Ausgabeeinrichtung 46 umfaßt.
Die elektronische Steuer- und Regeleinrichtung 31 kann einen Mikrocomputer mit
einem Mikroprozessor umfassen.
Claims (23)
1. Verfahren in einer Spinnereivorbereitungsanlage (Putzerei) zum Erkennen
und Ausscheiden von Fremdstoffen, z. B. Gewebestücke, Bänder, Schnüre,
Folienstücke, in bzw. aus Fasergut, das mit einem Ballenöffner
(Ballenabtrageinrichtung) von Faserballen abgenommen ist, bei dem ein
optisches Sensorsystem für das Erkennen der Fremdstoffe vorgesehen ist,
dem eine Ausscheideeinrichtung für das Ausscheiden der Fremdstoffe
nachgeordnet ist und bei dem das optische Sensorsystem über eine
Auswerteeinrichtung (Bildverarbeitungseinheit) und eine Steuereinrichtung
mit der Ausscheideeinrichtung in Verbindung steht, dadurch
gekennzeichnet, daß die Bildverarbeitungseinrichtung den Helligkeitsgrad
und/oder die Farbe des abgetragenen Fasermaterials und den
Helligkeitsgrad der Fremdkörper innerhalb des abgetragenen Fasermaterials
feststellt, die Meßwerte für die Helligkeit und/oder die Farbe des
Fasermaterials und für die Helligkeit der Fremdkörper mit mindestens
einem einstellbaren Grenzwert verglichen werden und bei
Grenzwertüberschreitung ein Schaltvorgang und/oder eine Anzeige ausgelöst
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine
Testfahrt erfolgt, in der die Helligkeitscharakteristik des Fasermaterials
ermittelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß aufgrund
der Helligkeitscharakteristik des Fasermaterials der Grenzwert bzw.
Grenzbereich ermittelt wird, bei bzw. in den keine Fremdkörperausscheidung
erfolgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die erfaßten Meßsignale in einer Signalanalyse ausgewertet werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die analysierten Signalkenngrößen der Testfahrt in einen Speicher
eingegeben und mit aktuellen Signalkenngrößen verglichen werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
während der Testfahrten ein Helligkeits-Mittelwert gebildet wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Mittelwert für alle Ballen der Ballenreihe gebildet wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Mittelwert für jeweils eine Ballengruppe, z. B. mit gleicher Fasersorte,
einer Ballenreihe gebildet wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die Ausscheideempfindlichkeit in definierten Grenzen für alle
Fasermaterialarten festgelegt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß
die Ausscheideempfindlichkeit in einem Abstand in bezug auf die
Helligkeitscharakteristik für ein bestimmtes Fasermaterial festgelegt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß
die Ausscheideempfindlichkeit in variablem Abstand in bezug auf die
Helligkeitscharakteristik eines Fasermaterials in Abhängigkeit von typischen
Eigenschaften der Fremdstoffe festgelegt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß
der Standort jedes Faserballens innerhalb der Ballenreihe festgestellt wird
und die Helligkeit und/oder der Verschmutzungsgrad des Fasergutes den
Faserballen oder einer Ballengruppe zugeordnet wird, von dem bzw. der das
Fasergut abgetragen wurde.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß
jedem Ballen ein Grenzwert für den Schaltvorgang der
Ausscheidungseinrichtung zugeordnet ist.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß
der Grenzwert aufgrund der Meßwerte der Bildverarbeitungseinrichtung für
jeden Ballen ermittelt wird.
15. Vorrichtung in einer Spinnereivorbereitungsanlage (Putzerei) zum Erkennen
und Ausscheiden von Fremdstoffen, z. B. Gewebestücke, Bänder, Schnüre,
Folienstücke, in bzw. aus Fasergut, das mit einem Ballenöffner
(Ballenabtrageinrichtung) von Faserballen abgenommen ist, bei der ein
optisches Sensorsystem für das Erkennen der Fremdstoffe vorgesehen ist,
dem eine Ausscheideeinrichtung für das Ausscheiden der Fremdstoffe
nachgeordnet ist und bei der das optische Sensorsystem über eine
Auswerteeinrichtung (Bildverarbeitungseinrichtung) und eine
Steuereinrichtung mit der Ausscheideeinrichtung in Verbindung steht zur
Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß das optische Sensorsystem (11; 15, 16) an die
Bildverarbeitungseinrichtung (32) angeschlossen ist, die mit einer
elektronischen Regel- und Steuereinrichtung (31) in Verbindung steht.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Signalanalyseeinrichtung (34) für die Meßsignale der
Bildverarbeitungseinrichtung (32) vorgesehen ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Speichereinrichtung (35) für die Meßsignale der Testfahrten
vorgesehen ist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Grenzwertbildungseinrichtung (46) vorhanden ist.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Schalteinrichtung (37) an die elektronische Steuer- und
Regeleinrichtung angeschlossen ist.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Anzeigeneinrichtung (33) an die elektronische Steuer- und
Regeleinrichtung (31) angeschlossen ist.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Einrichtung (38) zur Feststellung des Standortes jedes Faserballens
(1′) innerhalb der Faserballenreihe (1a) an die elektronische Steuer- und
Regeleinrichtung (31) angeschlossen ist.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Maschinensteuerung (39) an die Steuer- und Regeleinrichtung (31)
angeschlossen ist.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Stelleinrichtung (40) an die elektronische Steuer- und
Regeleinrichtung (31) angeschlossen ist.
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