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Die
Erfindung betrifft eine Wirkmaschine mit mindestens einer Legebarre,
die mit einer Versatzeinrichtung in Wirkverbindung steht, wobei
die Versatzeinrichtung einen Antriebsmotor und eine Steuereinrichtung
aufweist, die eine Speichereinrichtung aufweist und den Antriebsmotor
ansteuert.
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Eine
derartige Wirkmaschine ist beispielsweise aus
DE 42 15 716 C2 bekannt.
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In
einer Wirkmaschine muß eine
Legebarre zur Maschenbildung so bewegt werden, daß die an der
Legebarre befestigten Legenadeln in einer vorbestimmten Art und
Weise um Wirknadeln herumgeführt
werden. Üblicherweise
weist eine Wirkmaschine mehr als eine Legebarre auf. Die nachfolgende Erläuterung
erfolgt aber anhand einer Legebarre.
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Die
Legebarre wird in einem Zyklus quer zu ihrer Längserstreckung einmal hin und
einmal zurückgeschwenkt.
Hierbei wird normalerweise die Hauptwelle der Wirkmaschine als Antrieb
verwendet. Zwischen dem Hin- und Zurückschwenken muß die Legebarre
parallel zu ihrer Längserstreckung
versetzt werden, wobei die Größe des Versatzes
von dem Muster abhängt,
das mit Hilfe der Legebarre erzeugt werden soll.
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Ältere Wirkmaschinen
erzeugen diesen Versatz durch Musterscheiben oder Musterketten,
die eine Bewegungskurve bilden, die von einem mit der Legebarre
verbundenen Stößel abgetastet
wird. Die Rückstellbewegung
der Legebarre erfolgt unter der Wirkung einer Rückstellfeder. Eine derartige
Ausbildung der Versatzeinrichtung ist zwar technisch relativ einfach.
Sie läßt aber
nur begrenzte Arbeitsgeschwindigkeiten der Wirkmaschine zu und erfordert einen
erheblichen Aufwand bei der Veränderung
eines Musters.
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Man
hat daher in der oben genannten
DE 42 15 716 C2 vorgeschlagen, die Versatzeinrichtung
der Legebarre mit einem Antriebsmotor zu versehen, der die Bewegung
der Legebarre in beide Bewegungsrichtungen steuert. Der Antriebsmotor
seinerseits wird durch eine Steuereinrichtung angesteuert, die die
notwendigen Musterinformationen aus einer Speichereinrichtung gewinnt.
In der Speichereinrichtung sind hierzu Bewegungskurven abgelegt,
also Daten, die die aktuelle Position der Legebarre zu vorbestimmten
Zeiten enthält.
Eine derartige Bewegungskurve oder die Daten einer derartigen Bewegungskurve
bilden Positions-Sollwerte, die von der Legebarre angefahren werden
müssen.
Dementsprechend weist die Ver satzeinrichtung einen Regelkreis auf.
Allerdings muß die
Steuereinrichtung die Sollwerte zunächst in Antriebsdaten, sogenannte
Bewegungsgesetze, für
den Antriebsmotor umrechnen. Auch bei den derzeit zur Verfügung stehenden
relativ schnellen Prozessoren benötigt die Umrechnung der Bewegungskurven
in Antriebsdaten eine gewisse Zeit, so daß die Rechengeschwindigkeit
der Prozessoren die Arbeitsgeschwindigkeit der Wirkmaschine begrenzt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Arbeitsgeschwindigkeit
einer Wirkmaschine zu steigern.
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Diese
Aufgabe wird bei einer Wirkmaschine der eingangs genannten Art dadurch
gelöst,
daß die Speichereinrichtung
mindestens ein Bewegungsgesetz des Antriebsmotors aufweist.
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Man
legt also in der Speichereinrichtung nicht mehr Bewegungskurven
der Legebarre ab, die in Antriebsdaten des Antriebsmotors umgerechnet werden
müssen,
sondern unmittelbar die Antriebsdaten. Die Form der Antriebsdaten
hängt von
der Ausbildung des Antriebsmotors ab. Bei Verwendung eines Schrittmotors
können
sie beispielsweise so aussehen, daß der Schrittmotor angewiesen
wird, a1 Schritte in eine erste Richtung mit einer Geschwindigkeit
von a2 Schritte pro Sekunde zu fahren. Anschließend soll er b1 Schritte mit
einer Geschwindigkeit von b2 Schritten pro Sekunde in die gleiche
Richtung fahren. Daran anschließend
soll er c1 Schritte mit einer Geschwindigkeit von c2 Schritten pro
Sekunde in die entgegengesetzte Richtung fahren usw.. Dadurch, daß der Schrittmotor
nun praktisch unmittelbar die Informa tionen erhält, die er zum Ausführen seiner
Bewegungen benötigt,
entfällt
die Umrechnung von Sollwerten in die entsprechenden Informationen.
Es ist nur noch die Zeit erforderlich, die ein Prozessor benötigt, um
die erforderlichen Bewegungsgesetze aus der Speichereinrichtung
auszulesen und an den Antriebsmotor weiterzuleiten. Wenn eine andere
Art Antriebsmotor verwendet wird, dann sieht das Bewegungsgesetz
natürlich
entsprechend anders aus.
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Vorzugsweise
ist ein Hauptwellen-Winkelsensor mit der Steuereinrichtung verbunden
und das Bewegungsgesetz des Antriebsmotors ist synchron zur Hauptwellen-Drehung
auslesbar. Man verwendet also den Winkelsensor der Hauptwelle, um
einen Takt für
den Auslesevorgang der Speichereinrichtung zu gewinnen. Damit ist
es möglich,
unabhängig
von der Drehzahl der Wirkmaschine immer die der aktuellen Position
der Hauptwelle zugeordneten Versatzbewegungen der Legebarre durch
die Versatzeinrichtung zu erzeugen, ohne daß Umrechnungen erforderlich
sind. Die zeitliche Anpassung erfolgt über die Geschwindigkeit des
Auslesens. Das Bewegungsgesetz ist in diesem Fall natürlich so
ausgebildet, daß es
an die Winkelposition der Hauptwelle angepaßt ist.
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Bevorzugterweise
ist die Steuereinrichtung mit einem Bewegungsregler verbunden, an
den der Antriebsmotor eine Bewegungsinformation übermittelt. In der Speichereinrichtung
ist das Bewegungsgesetz für
den Antriebsmotor abgelegt, so daß es unmittelbar nach dem Auslesen
an den Antriebsmotor weitergeleitet werden kann. Der Bewegungsregler bildet
nun mit dem Antriebsmotor einen Regelkreis, der überprüft, ob der Antriebs motor das
von der Speichereinrichtung vorgegebene Bewegungsgesetz erfüllt hat,
also beispielsweise, ob er die vorgeschriebene Anzahl von Schritten
in eine Richtung unternommen hat.
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Alternativ
oder zusätzlich
kann vorgesehen sein, daß die
Steuereinrichtung eine Sollwert-Erzeugungseinrichtung aufweist,
die mit einem Lageregler verbunden ist. In diesem Fall arbeitet
die Steuereinrichtung umgekehrt, wie die aus
DE 42 15 716 C2 bekannte
Steuereinrichtung. Sie ermittelt aus dem Bewegungsgesetz für den Antriebsmotor
eine Soll-Position für
die Legebarre, die überprüft und an
den Lageregler zurückgemeldet
wird. Die Soll-Position kann auch in der Speichereinrichtung abgespeichert
sein. Das Erzeugen besteht in diesem Fall aus dem Auslesen der Soll-Position.
Mit der übergeordneten
Regelung läßt sich
dann einerseits das Bewegungsgesetz unmittelbar aus der Speichereinrichtung
an den Antriebsmotor übertragen,
so daß der
Antriebsmotor mit einer hohen Geschwindigkeit betrieben werden kann. Andererseits
wird über
die Sollwert-Erzeugungseinrichtung
auch überprüft, ob die
Legebarre die richtige Position erreicht hat. Da die Sollwert-Erzeugungseinrichtung
den Sollwert sozusagen erst während
der Bewegung der Legebarre fertigstellen muß, steht für die Erzeugung eines Sollwerts
ausreichende Zeit zur Verfügung.
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Vorzugsweise
ist die Speichereinrichtung lösbar
mit der Steuereinrichtung verbunden. Dies hat den Vorteil, daß man einfach
durch Auswechseln der Speichereinrichtung eine neue Musterbildung
an der Wirkmaschine einstellen kann. Man kann die Speichereinrichtung,
beispielsweise eine Flash-Karte, ein USB-Stick oder eine andere
Speichereinrichtung für unterschiedliche
Wirkmaschinen verwenden, wenn dies gewünscht ist.
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In
einer Alternative ist vorgesehen, daß die Speichereinrichtung unlösbar mit
der Steuereinrichtung verbunden ist und eine Schnittstelle für eine Datenübertragung
zur Speichereinrichtung vorgesehen ist.
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Die
Erfindung betrifft auch eine Wirkmaschinenanordnung mit mindestens
einer Wirkmaschine und einem Computer, wobei der Computer aus mindestens
einer Bewegungskurve der Legebarre ein Bewegungsgesetz des der Legebarre
zugeordneten Antriebsmotors errechnet und auf der Speichereinrichtung
abspeichert.
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Man
unterteilt also den Mustervorgang in zwei Schritte, die auf unterschiedlichen
Vorrichtungen ablaufen können.
Zunächst
wird aus der Bewegungskurve ein Bewegungsgesetz ermittelt. Dieser Vorgang
kann außerhalb
des eigentlichen Wirkvorgangs stattfinden und auch außerhalb
der Wirkmaschine. Es muß lediglich
der Zusammenhang zwischen der Bewegungskurve und der Wirkung des
Antriebsmotors bekannt sein. Danach wird die Speichereinrichtung
in die Wirkmaschine eingesetzt, so daß die Wirkmaschine vorgegebene
Muster erzeugen kann. Der Computer kann in dieser Zeit bereits wieder
verwendet werden, um ein anderes Bewegungsgesetz auf einer anderen
Speichereinrichtung abzuspeichern.
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Die
Erfindung wird im folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen
in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Hierin zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung eines Teils einer Wirkmaschine und
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2 eine
abgewandelte Ausführungsform des
Teils der Wirkmaschine nach Anspruch 1.
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1 zeigt
in stark schematisierter Darstellung einen Ausschnitt einer Wirkmaschine 1 mit
einer Legebarre 2, an der Legenadeln 3 befestigt
sind, die in einer vorbestimmten Art und Weise um nicht näher dargestellte
Wirknadeln herumgeführt
werden sollen. Hierzu muß die
Legebarre 2 parallel zu ihrer Längserstreckung bewegt werden.
Diese Richtung wird auch als „Versatzrichtung" bezeichnet. Um eine
Bewegung in diese Richtung zu bewirken, ist ein Antriebsmotor 4 vorgesehen,
der die Legebarre 2 über einen
Stößel 5 betätigt. Zwischen
dem Antriebsmotor 4 und dem Stößel 5 kann noch ein
Positionsgeber 6 angeordnet sein, der die aktuelle Ist-Position des Stößels 5 und
damit der Legebarre 2 ermittelt.
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Die
Legenadeln 3 müssen
bei einem Maschenbildungs-Zyklus
auch eine Bewegung mit einer Komponente senkrecht zur Längserstreckung
der Legebarre 2 durchführen.
Diese Bewegung wird üblicherweise
von einer Hauptwelle 7 der Wirkmaschine 1 gesteuert,
die von einem Hauptwellenmotor 8 angetrieben ist. Die Hauptwelle 7 ist
mit einem Drehwinkelsensor 9 verbunden, der die aktuelle
Winkelposition der Hauptwelle 7 erfaßt.
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Zur
Erzeugung eines Musters müssen
die Legenadeln 3 und damit auch die Legebarre 2 in
einer vorbestimmten Art und Weise bewegt werden. Beispielsweise
müssen
die Legenadeln 3 für
bestimmte Muster über
ein, zwei oder mehrere Nadelteilungen der Wirknadeln hinweg bewegt
werden. Der Großteil
dieser Versatzbewegung darf allerdings erst erfolgen, wenn die Legenadeln 3 aus
Nadelgassen zwischen den Wirknadeln herausbewegt worden sind. Die
Bewegung der Legebarre 2 läßt sich also durch eine Bewegungskurve
beschreiben, die im einfachsten Fall durch eine Abfolge von Soll-Positionen definiert
ist.
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Die
Bewegung der Legebarre 2 entlang der gewünschten
Bewegungskurve wird durch den Antriebsmotor 4 bewirkt,
der hierzu von einer Maschinensteuerung 10 angesteuert
wird.
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Die
Maschinensteuerung 10 weist eine Steuereinrichtung 11 auf,
mit der eine mobile Speichereinrichtung 12, beispielsweise
eine Flash-Karte oder ein USB-Stick, verbunden ist. Die Steuereinrichtung 11 ist
in der Lage, die auf der Speichereinrichtung 12 abgespeicherten
Daten auszulesen. Hierzu wird der Steuereinrichtung 11 über eine
Signalleitung 13 ein Winkelsignal φ vom Drehwinkelsensor 9 der
Hauptwelle 7 zugeführt.
Das Drehwinkelsignal φ erzeugt dabei
den Auslesetakt, so daß die
in der Speichereinrichtung 12 abgelegten Informationen
passend zu der jeweiligen Drehwinkellage der Hauptwelle 7 ausgelesen
werden können.
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In
einer alternativen Ausgestaltung ist es möglich, die Speichereinrichtung 12 fest
mit der Seuereinrichtung 11 zu verbinden, so daß die Speichereinrichtung 12 nicht ohne
weiteres von der Steuereinrichtung 11 entfernt werden kann.
In diesem Fall kann man die Speichereinrichtung 12 über eine
Schnittstelle mit einem Netzwerkkabel oder einer anderen Leitung
verbinden und sie so mit den erforderlichen Daten versorgen. Auch
eine kabellose Datenübertragung
ist möglich.
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In
der Speichereinrichtung 12 sind nun Bewegungsgesetze für die Legebarre 2 abgelegt,
genauer gesagt detaillierte Antriebsanweisungen für den Antriebsmotor 4.
Der Antriebsmotor 4 wird also nicht nur so betätigt, daß die Legebarre 2 von
einer Soll-Position zu einer anderen Soll-Position gefahren wird.
Vielmehr ist die komplette Bewegung der Legebarre, also das Geschwindigkeits-
und das Beschleunigungsverhalten der Legebarre 2 während eines Maschenbildungszyklus,
in der Speichereinrichtung 12 abgelegt. Eine Umrechnung
zur Erzeugung und vor allem zur Optimierung eines derartigen Bewegungsverlaufs
ist während
des Betriebes der Wirkmaschine 1 nicht erforderlich.
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Die
Steuereinrichtung 11, die die aus der Speichereinrichtung 12 ausgelesenen
Daten gegebenenfalls auf ein anderes Spannungs- oder Signalniveau
umsetzt, wozu aber ein einfacher Treiber ausreicht, führt die
entsprechenden Signale über
eine Leitung 14 einem Regler 15 zu, der den Antriebsmotor 4 ansteuert.
Eine Rückführung 16 führt die
Aktion des Antriebsmotors 4 wieder zum Regler 15 zurück. Dabei
wird aber nicht oder nicht nur überprüft, ob der Antriebsmotor 4 die
Lebebarre 2 in eine vorgegebene Soll-Position bewegt hat.
Es wird vor allem überprüft, ob der
Antriebsmotor 4 das vorgegebene und in der Speichereinrichtung 12 gespeicherte
Bewegungsge setz erfüllt
hat, also eine vorbestimmte Bewegung in einer vorbestimmten Zeit
oder in einem vorbestimmten Zeitverlauf durchgeführt hat. Sollte dies nicht
der Fall sein, dann erzeugt der Regler 15 ein entsprechendes
Korrektursignal.
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Die
in der Speichereinrichtung 12 gespeicherten Inhalte, also
das Bewegungsgesetz für
die Legebarre 2, wird von einem Computer 17 erzeugt, der
getrennt von der Wirkmaschine 1 aufgestellt sein kann.
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Über eine
Eingabeeinrichtung 18, beispielsweise eine Tastatur mit
Display oder ein Daten-Lesegerät,
wird dem Computer 17 die für ein gewünschtes Muster notwendige Bewegungskurve
der Legebarre 2 vorgegeben. Der Computer 17 errechnet
daraus das Bewegungsgesetz für
den Antriebsmotor 4, das über ein Schreibgerät 19 auf
der Speichereinrichtung 12 abgespeichert werden kann.
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Wenn
die Speichereinrichtung 12 dann in der Wirkmaschine eingesetzt
worden ist und die Wirkmaschine 1 produziert, kann der
Computer 17 verwendet werden, um eine andere Speichereinrichtung
für ein
anderes Muster oder eine andere Wirkmaschine zu beschreiben.
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Wie
oben erwähnt,
enthält
das Bewegungsgesetz die konkreten Anweisungen für den Antriebsmotor 4 in
einer Form, die eine unmittelbare Ansteuerung des Antriebsmotors 4 ermöglicht.
Da sich die Ansteuerung des Antriebsmotors 4 also im Grunde darauf
beschränkt,
Daten aus der Speichereinrichtung auszulesen, wird für die Signalverarbeitung praktisch
keine oder nur eine vernachlässigbar
kleine Zeit benötigt,
so daß der
An triebsmotor 4 auch komplizierte Bewegungskurven der Legebarre 2 in
kurzer Zeit bewirken kann. Die Arbeitsgeschwindigkeit der Wirkmaschine 1 ist
also nicht durch die Rechenleistung eines wie immer gearteten Prozessors
begrenzt.
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2 zeigt
eine abgewandelte Ausgestaltung, bei der gleiche und einander entsprechende Elemente
mit den gleichen Bezugszeichen versehen worden sind.
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Hier
erfolgt eine Rückkopplung über die Rückkopplungsleitung 16 auf
den Regler 15 über
den Positionssensor 4. Dabei kann die Steuereinrichtung 11 aus
dem Bewegungsgesetz 12 bestimmte Soll-Positionen errechnen,
die dann dem Regler 15 gemeldet werden. Das Bewegungsgesetz
selbst wird dem Antriebsmotor 4 unmittelbar zugeführt. Über einen
Additionspunkt 17 werden dem Regler 15 gegebenenfalls
Korrekturgrößen zugeführt.
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Es
kann auch vorgesehen sein, daß die Speichereinrichtung 12 bereits
entsprechende Sollwerte enthält,
die dem Regler 15 zugeführt
werden können.
Da die derzeit verfügbaren
Speichereinrichtungen 12 große Datenmengen aufnehmen können, ist
die zusätzliche
Abspeicherung von Daten zu Soll-Positionen im Grunde auf einfache
Weise möglich.