DE2220786A1 - Positionsfuehlvorrichtung - Google Patents

Description

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Positionsfühlvorrichtung

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Fühlvorrichtung zur Feststellung der relativen Position einzelner Elemente oder einer Serie von Elementen, jedoch erfolgt ihre Beschreibung im Zusammenhang mit einem besonderen Anwendungsgebiet. Besonders beim Betrieb verschiedener Arten von Rundstrickmaschinen, vor allem.bei solchen, bei denen Musteränderungen auf andere Weise als durch eine mechanische Änderung der Maschine durchgeführt werden sollen, kommt es oft zu Fehlfunktionen der Musterstößer. Diese Fehler ergeben sich in erster Linie aus Änderungen der Zylinderexzentrizität, der Zylinderdrehzahl und bei Verwendung elektromagnetischer oder ähnlicher Betätigungseinrichtungen aus Änderungen der Elektromagnetphasensteuerung oder der Permarientrnagnetfeidstärke. Wenn diese Änderungen zur Produktion einer fehlerhaften Maschenware wegen eines unsauberen Strickvorgangs führen, ergeben sich sowohl zeitliche als auch finanzielle Verluste. Der Ma-

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schinenbenutzer wünscht, daher eine sofortige Anzeige, daß ein Fehler bei der Musterstößerbetätigung vorliegt.

Wie oben erwähnt wurde, eignet sich die Positionsfühlvorrichtung nach der Erfindung insbesondere für die Verwen- . dung bei Rundstrickmaschinen, bei denen die Musterstößer durch Anwendung eines geeignet angelegten magnetischen Feldes automatisch verändert werden können, doqh ist dieses Prinzip auch auf andere Arten von Maschinen anwendbar, bei denen ein Fühlvorgang von Bedeutung ist; es sollte also nicht eng ausgelegt werden. Die Fühlvorrichtung macht von einem Fühler Gebrauch, der Licht aussenden und empfangen kann und mit einer Fläche wirksam dicht bei den Schlitzen des Nadelzylinders an der Strickmaschine angebracht ist, so daß das von der Abstrahl- und Empfangsfläche ausgesendete Licht auf die Kanten der Musterstößer fällt, wenn sich diese am Abtastort vorbeibewegen. Es sind wenigstens zwei lichtleitende Faserkabel vorgesehen, von denen eines Licht von einer Quelle zur Abstrahl- und Empfangsfläche des Fühlers überträgt, während das andere wirkungsmäßig mit einem lichtempfangenden Spannungsgenerator in Verbindung steht. Das von dem Spannungsgenerator hergeleitete Signal wird entsprechend geformt und verstärkt, so daß in. eine logische Vergleichsanordnung ein brauchbares Signal eingegeben werden kann. In der logischen Vergleichsanordnung wird das vom Spannungsgenerator hergeleitete Signal mit einem Signal von der Stößerbetätigungssteueranordnung verglichen, damit das Auftreten einer fehlerhaften Funktion festgestellt werden kann. Die Vergleichsanordnung bewirkt auch einen Vergleich des Ausgangssignals der Stößerbetätigungssteueranordnung mit anderen Signalen, die vom Ausgang dos Spannungsgenerators abgeleitet werden, damit festgestellt wird, welche A.rt von Fehler aufgetreten ist.

Nach der Erfindung soll eine FühLvorrichtung zum Abtasten der relativen Position von einzelnen Elementen in einer

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Reihe von Elementen bei deren Vorbeibewegung an einen Abtastort geschaffen werden.

Ferner soll gemäß der Erfindung eine Fühlvorrichtung geschaffen werden, die zusammen mit elektromagnetisch betätigten Stößereinstellvorrichtungen an Rundstrickmaschinen verwendet werden kann.

Nach der Erfindung soll auch eine Fühlvorrichtung geschaffen werden, bei der Licht von den Kanten der Musterstößer reflektiert wird und bei der das empfangene reflektierte Licht in ein Signal umgewandelt wird, das zur Feststellung des Vorhandenseins oder des Fehlens einer Maschinenfehlfunktion benützt werden kann.

Die nach der Erfindung ausgebildete Fühlvorrichtung soll feststellen können, ob ein Musterstößer fälschlicherweise seinen Betriebszustand in einer Strickposition oder in einer Nichtstrickposition durchlaufen hat.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Darin zeigen:

Figur 1 eine schematische Ansicht der allgemeinen Beziehung zwischen den Kanten der Musterstößer , des lichtaussendenden und lichtempfangenden Fühlers sowie der zugehörigen, reflektiertes Licht empfangenden Spannungserzeugungseinrichtung,

Figur 2 eine Ansicht des allgemeinen Aufbaus des lichtaussendenden und lichtempfangenden Fühlers von Fig. 1,

Figur 3 eine Reihe von Diagrammen, die die Beziehung zwischen einer richtigen Stößereinstellung und

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den verschiedenen abgeleiteten Ausgangssignalen bei einem 1x1-Auswahlstößermuster,

Figur 4 eine ähnliche Darstellung wie in Fig. 3, in der die verschiedenen Signale gezeigt sind, die dann abgeleitet werden, wenn sich ein Stößer in einer fehlerhaften angehobenen Position am Abtastort vorbeibewegt,

Figur 5 eine ähnliche Darstellung wie in Fig. 4, in der jedoch die. Signale gezeigt sind, die abgeleitet werden, wenn sich ein Stößer unterhalb der gewählten Position am Abtastort vorbeibewegt, und

Figur 6 ein schematisches Schaltbild zur Veranschaulichung der Art und Weise, in der die von einem bewegten Element' abgeleiteten Ausgangssignale mit einem Steuereingangssignal verglichen werden können.

Es ist bereits erwähnt worden, daß die hier zu beschreibende Fühlvorrichtung zur Feststellung der relativen Position irgendeiner Art von Elementen verwendet werden kann, die sich an einem Abtastort vorbeibewegen. Die Beschreibung erfolgt hier jedoch bei der speziellen Anwendung auf eine Rundstrickmaschine.

Bei der Rundstrickmaschine, für die sich die hier zu beschreibende Vorrichtung besonders eignet, können die Musterstößer automatisch in eine solche Position gebracht werden, in der sie die Stricknadeln veranlassen, entweder zu stricken oder nicht zu stricken. Dies wird mit Hilfe eines elektromagnetischen Steuersystems erreicht, das ein elektromagnetisch arbeitendes Stößerbetätigungsglied enthält, das von einem Steuersystem, insbesondere von Rechnereingabewerten betätigt wird. Maschinen dieser Art enthalten gewöhnlich eine große Anzahl von Strickstationen oder Zuführungen,

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doch ist auch eine Anwendung auf Maschinen mit relativ kleinem Durchmesser mit einer kleinen Anzahl von FadenzuführurgsStationen möglich. In der deutschen Patentanmeldung P 22 17 115.9 ist eine vollständige Stößerbetätigungsanordnung beschrieben, die an einer Maschine mit 48' Fadenzuführungsstationen und daher mit 48 Stößerbetätigungsgruppen· verwendet wird. Bei dieser Art von Strickmaschinen sind die elektromagnetischen Stösserbetätigungsglieder in Bezug auf die Kanten der Musterstößer bei ihrer Vorbeibewegung an einem Auswählort ziemlich kritisch eingestellt. Wenn im Betriebsverlauf eine Fehlausrichtung auftreten sollte, dann ergibt sich daraus die Möglichkeit, daß eine Stößerbetätigung nicht so-erfolgt, wie sie als Antwort auf ein Steuereingangssignal erfolgen sollte. Wenn dies geschieht, muß die Fehlfunktion natürlich sofort festgestellt werden, und die Ursache der Fehlfunktion muß entsprechend korrigiert werden.

In Fig. 1 sind schematisch die Enden der Musterstößer 10 in einer Ixl-Auswahlposition dargestellt. Das bedeutet, daß an der angegebenen Stelle abwechselnd jeweils eine der Mädeln in die Strickstellung bewegt wird, während die anderen Nadeln jeweils in der Nichtstrickstellung bleiben. Wirksam an die Kanten der Musterstößer 10 angrenzend ist ein Fühler 11 angebracht, der aus einem Kopf 12 und aus zwei Lichtleitfaserkabeln 13 und 14 besteht, die Licht vom und zum Kopf 12 leiten können. Eine Seite des Kopfs 12, die an die Kanten der Musterstößer 10 angrenzt, ist eine Abstrahl- und Empfangsfläche 15, bei der die Lichtleitfasern enden. Die Faserenden 16 sind am besten in Fig. 2 der Zeichnung zu erkennen.

Fig. 1 zeigt auch schematisch eine Lichtquelle 20, die Licht an das untere Lichtleitfäserkabel leiten und zur Abstrahl- und Empfangsfläche 15 des Kopfs 12 abgeben soll. Unmittelbar an das andere Lichtleitfaserkabel 14 grenzt

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ein Empfänger 21 für das Licht an, das aus dem Lichtleitfaserkabel 14 austritt. Dieser Empfänger 21 kann zweckmäßigerweise eine Fotozelle sein, die das ihm zugeführte Licht aufnimmt und in einen Spannungsimpuls umwandelt. Die Fotozelle 21 ist an einen Signalformer 22 angeschlos- . sen, der dazu dient, den von der Fotozelle 21 empfangenen Spannungsimpuls zu schärfen und zu verbessern. Der Signalformer 22 gibt dann ein Ausgangssignal ab, das.zu weiteren Anordnungen geführt wird.

Der bisher beschriebene Teil der Fühlvorrichtung arbeitet folgendermaßen: Von der Lichtquelle 20 stammendes Licht wird dem Lichtleitfaserkabel 13 zugeführt, worauf dieses Licht von der Abstrahl- und Empfangsfläche 15 ies Kopfs 12 so abgestrahlt wird, daß es auf jeden der Musterstößer 10 fällt, der sich in der abgesenkten Nichtstrickposition befindet, wie Fig.' 1 zeigt. Wenn das Licht auf einen der Musterstößer fällt, wird ein gewisser Anteil des Lichts reflektiert und über die im oberen Lichtleitfaserkabel 14 enthaltenen Fasern transportiert, so daß es die Fotozelle aktiviert. Die Fotozelle 21 gibt dann einen Spannungsimpuls zur weiteren Anwendung an den Signalformer ab. Wenn sich gegenüber der Abstrahl- und Empfangsfläche des Kopfs kein Musterstößer befindet, dann wird kein Licht zur Aktivierung der spannungserzeugenden Fotozelle 21 reflektiert. Die Anordnung kann daher zwischen dem Vorhandensein und dem Fehlen jedes gegebenen MusterStößers (oder jeder Art von vorbeibewegtem Element) dadurch unterscheiden, daß sie feststellt, ob Licht zur Erzeugung eines Spannungsimpulses reflektiert wird oder nicht.

Da ein fehlerhaftes Arbeiten erfolgen kann, wenn sich ein Stößerbetätigungsglied entweder in einer fehlerhaften Strickposition oder einer fehlerhaften Nichtstrickposition befindet, d.h. nach der Zeichnung in einer angehobenen oder in einer abgesenkten Position, ist offensichtlich, daß

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Einrichtungen zur Peststellung der besonderen Art des auftretenden Fehlverhaltens vorgesehen sein sollten. Dies wird mit Hilfe der in Fig. 6 dargestellten Schaltung erreicht. Hier wird das vom Signalformer 22 von Fig. 1 abgeleitete Ausgangssignal in den Stößerpositionsfühlerausgang eingegeben und dann einer monostabileh Kippschaltung 25 zugeführt, -die unabhängig von der Maschinendrehzahl einen Impuls mit konstanter Amplitude und Xänge liefert. Das andere an die Vergleichsschaltung von Fig. angelegte Eingangssignal ist das Betätigungssteuersignal, das von der zentralen Steueranordnung kommt, die die Betätigung der einzelnen Stößerbetätigungsglieder an jeder Garnzuführungsstation steuert.

Die Gesamtschaltung enthält ein erstes Gatter 26, das als Eingangssignale das Betätigungssteuersignal und das Ausgangssignal der Fühlvorrichtung, d.h. das vom Signalformer 22 hergeleitete Signal empfängt. Wenn ein Ausgangssignal der Fühlvorrichtung und ein Betätigungssteuersignal gleichzeitig empfangen werden, dann entsteht ein Ausgangssignal, das einen fehlerfreien Betrieb der Maschine anzeigt. Ein zweites Gatter 27 empfängt das Ausgangssignal des ersten Gatters 26 und das Betätigungssteuersignal, damit es ein erstes Fehlersignal abgibt, das anzeigt, daß. sich ein Musterstößer in einer unrichtigen Position am Fühler 11 vorbeibewegt hat. Insbesondere wird der Fehler als solcher Fehler identifiziert, bei dem sich ein Musterstößer fehlerhafterweise in der Nichtstrickstellung befindet.

Ein drittes Gatter 28 empfängt das Ausgangssignal des Qatters 26 und das Ausgangssignal der Betätigungssteueranordnung, damit angezeigt wird, daß sich ein Musterstößer fälschlicherweise in der obersten Position, der Strickposition am Fühler 11 vorbeibewegt hat. Die Ausgänge der Gatter 27 und 28 sind in Fig. 6 so gezeigt, daß sie ein Abwärtsfehlersignal bzw. ein Aufwärtsfehlersignal liefern. Es 1st ein weiteres Gatter 29 vorgesehen, das

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als Eingangssignale die Ausgangssignale der Gatter 27 und 28 empfängt; dieses Gatter 29 ist als Oder-Gatter bezeichnet. Wie gezeigt ist, liefert dieses Gatter eine positive Anzeige aller aufgetretenen Fehler, ob sie nun Aufwärtsfehler oder Abwärtsfehler waren.

Es folgt nu'i eine etwas abgewandelte Beschreibung der in Fig. 6 dargestellten Schaltung. Das Betätigungssteuersignal wird mit dem Ausgangssignal des Stößerpositionsfühlers in das NAND-Gatter 26 eingegeben, damit ein negatives Signal bei Impulskoinzidenz und positive Signale bei allen anderen Kombinationen erzeugt werden. Das Ausgangssignal des NAND-Gatters 26 wird zur Erzeugung eines Abwärtsfehlersignals mit dem Stößerpositionseingangsimpuls an das UND-Gatter 27 angelegt. Das Äusgangssignal des NAND-Gatters 26 wird zur Erzeugung des Aufwärtsfehlersignals mit dem Betätigungssteuersignal auch an das UND-Gatter 28 angelegt. Durch Anlegen der Ausgangssignale der UND-Gatter 27 und 28 an das ODER-Gatter 29 werden alle Fehler festgestellt, wie oben erwähnt wurde.

Die Art und Weise, in der die Impulse zur Erzeugung der Fehlerfunktionsanzeige zusammenwirken, läßt sich am besten aus den Fig. 3, 4 und 5 erkennen. In Fig. 3 sind vertikal untereinander 5 Ausgangssignale dargestellt, die an verschiedenen Stellen des Abtastvorgangs auftreten. Das oberste Element der 6 vertikal übereinander angeordneten Elemente in Fig. 3 zeigt die Positionen der Stößer, die diese korrekterweise bei einer 1x1-Musterauswahl einnehmen sollten. Es ist zu erkennen, daß in diesem Fall abwechselnd jeweils die einen Nadeln in die Nichtstrickstellung abgesenkt und die anderen Nadeln in die Strickstellung angehoben sind. Wenn sich die Musterstößer in der abgesenkten Nichtstrickstellung befinden, bewirkt das vom Kopf 12 abgestrahlte und empfangene Licht, daß die Fotozelle 21 Impulse erzeugt, die in Koinzidenz

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mit der Bewegung eines abgesenkten Musterstößers am Abtastort vorbei auftreten. Wie bereits beschrieben wurde, durchläuft der von der Fotozelle 21 kommende Spannungsimpuls einen Signalformer 22, indem er zur Erzeugung eines verbesserten Signals geformt wird. Die vierte Zeile zeigt das von der Betätigungssteueranordnung hergeleitete Eingangssignal. Es ist zu erkennen, daß die empfangenen Impulse, die von der Fotozelle 21 erzeugt werden, zeitlich mit den von der Betätigungssteueranordnung empfangenen Taktimpulsen zusammenfallen. Wenn dies geschieht, dann zeigen die zwei unteren Zeilen an, daß keine Anzeigeausgangssignale vorhanden sind, die irgendeine Art von Maschinenfehlfunktion anzeigen würden. Aus dem Vergleich der Kurven nach Fig. 3 mit den Kurven nach Fig. 4 ist zu erkennen, daß der Musterstößer 30 eine angehobene Position einnimmt, während er bei Einnahme der.richtigen Position eine abgesenkte "Position einnehmen sollte. Dies führt natürlich dazu, daß im Ausgangssignal des Stößerpositionsfühlers ein Impuls fehlt, während das Betätigungssteuersignal gemäß der Darstellung mit einem Impuls vorhanden sein soll. Nach Durchlaufen der Anordnung von Fig. 6 führen diese Eingangssignale zu einer solchen gemeinsamen Wirkung des NAND-Gatters 26 und des UND-Gatters 28, dsß ein Aufwärtsfehlersignal erzeugt wird.

Andererseits zeigen die Kurven nach Fig. 5 den Zustand der Anordnung, bei dem sich ein Musterstößer 31 fälschlicherweise in einer abgesenkten Position befindet. Hier wird vom Stößerpositionsfühler ein zusätzlicher Impuls erzeugt, während die Betätigungssteueranordnung keinen Impuls erfordert. Wenn dLes geschieht, geben das NAND-Gatter 26 und das UND-Gatter 27 ein einen Aibwärtsfehler anzeigendes Signal ab. Diese Fühlvorrichtung i$t für Zylinderexzentrizitäten urjd auf den Abstand zwischen Zylinder und Fühlvor- < richtung weit weniger empfindlich als die herkömmlichen

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magnetischen Fühlvorrichtungen, die von der Zylinderdrehzahl, vom Abstand zwischen Stößer und Fühlvorrichtung und vom Vorhandensein von Magnetfeldern nachteilig beeinflußt werden.

Patentansprüche

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Claims (10)

1. Patentansprüche

   (1,;Fühlvorrichtung zur Feststellung der relativen Lage von sich "an einem Abtastort vorbeibewegenden Elementen, gekennzeichnet durch einen wirksam mit einer Lichtquelle verbundenen Fühler zur Anbringung an einen dicht bei den abzutastenden Elementen liegenden Abtastortf wobei der Fühler derart aufgebaut ist, daß er auf die abzutastenden Elemente Licht wirft und einen^ ■ Teil des von den Elementen reflektierten Lichts auffängt, eine auf. das aufgefangene Licht unter Erzeugung eines Spannungsausgangssignals ansprechende Einrichtung und eine Schaltungsanordnung, die derart angeschlossen ist, daß sie das vom Licht erzeugte Spannungsausgangssignal empfängt und mit einer vorbestimmten Steuereingangsspannung zur Festellung der relativen Position der Elemente vergleicht.
2. 2. Fühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die den Vergleich durchführende Schaltungsanordnung folgende Teile enthält: ein erstes Gatter, das als Eingangssignale das Steuersignal und das Ausgangssignal des Fühlers empfängt, eine Einrichtung zur Erzeugung eines Ausgangssignals wenn beide Eingangssignale in Koinzidenz empfangen werden, ein zweites Gatter, das das Ausgangssignal und das Steuersignal empfängt und ein erstes Fehlersignal erzeugt, das anzeigt, daß ein Element sich fehlerhaft an dem Fühler vorbeibewegt hat, und ein drittes Gatter, das das erste Ausgangssignal und das Ausgangssignal des Fühlers zur^ Erzeugung eines zweiten Fehlersignals empfängt, das anzeigt, daß sich ein Element in fehlerhafter Weise in einer von der das erste Fehlersignal verursachenden Position verschiedenen Position am Fühler vorbeibewegt hat.

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3. 3. Fühlvorrichtung für eine Rundstrickmaschine, bei der die in den Schlitzen des Nadelzylinders angebrachten Musterstößer von elektronisch geregelten Stößerbetätigungsgliedern ausgewählt werden, die von einer Betätigungssteueranordnung so gesteuert werden, daß sie auf Wunsch von Stößerhubnocken entweder in eine Strickposition angehoben oder in einer niedrigen Nichtstrickstellung gehalten werden, gekennzeichnet durch einen dicht beim Nadelzylinder anzubringenden Fühler, der Licht gegen die Kanten der in der Nichtstrickstellung befindlichen Musterstößer wirft und einen Teil des von den Kanten reflektierten Lichts auffängt, und eine mit dem Fühler derart verbundene Anordnung, daß ein Spannungsausgangssignal erzeugt wird, das anzeigt, daß sich ein Musterstößer in einer Nichtstrickstellung am Fühler vorbeibewegt.
4. 4. Fühlvorrichtung, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Fühler wenigstens zwei Lichtleitfaserkabel enthält, die an einer dicht bei den Kanten der Musterstößer anzubringenden Abstrahl- und Empfangsfläche enden, daß eines der Lichtleitfaserkabel mit einer Lichtquelle in Verbindung steht und daß das andere Lichtleitfaserkabel mit einem auf Licht ansprechenden Spannungsgenerator in Verbindung steht.
5. 5. Fühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Spannungsgenerator mit einer Einrichtung verbunden ist, die das analoge Ausgangssignal des Spannungsgenerators zur Erzeugung eines reineren Signals in ein Rechtecksignal umformt.
6. 6. Fühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet t daß eine Schaltungsanordnung zum Vergleichen des Ausgangssignals des Spannungsgenerators mit den den Stößerbetätigungsgliedern zugeführten Steuersignelen vorgesehen ist, mit deren Hilfe jeder Musterstößer, der sich im Zeitpunkt seiner Bewegung am Fühler

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   vorbei nicht in seinem richtigen Betriebszustand befindet, ein Fehlersignal hervorruft.
7. 7. Fühlvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Vergleichsanordnung .folgende Teile enthält: ein erstes Gatter, das als Eingangssignale das Betätigungssteuersignal und das Ausgangssignal des Fühlers empfängt und bei Koinzidenz der Eingangssignale ein Ausgangssignal liefert, ein zweites Gatter, das das Ausgangssignal und das Betätigungssteuersignal empfängt und ein erstes Fehlersignal abgibt, das anzeigt, daß sich ein Stößer fälschlicherweise in der Strickstellung am Fühler vorbeibewegt hat, und ein drittes Gatter, das das erste Ausgangssignal und das Ausgangssignal des Fühlers empfängt und ein zweites Fehlersignal erzeugt, das anzeigt, daß sich ein Musterstößer fälschlicherweise in der Nichtstrickstellung am Fühler vorbeibewegt hat.
8. 8. Fühlvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Gatter die Fehlersignale empfängt, so daß das sich ergebende Ausgangssignal alle Musterstößer anzeigt, die sich fehlerhaft am Fühler vorbeibewegen.
9. 9. Fühlvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Anordnung zum Formen des analogen Ausgangssignals ein Begrenzungsverstärker ist.
10. 10. Fühlvorrichtüng nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß der Begrenzungsverstärker, der die Rechteckimpulse formt, an eine monostabile Kippschaltung angeschlossen ist, die unabhängig von der Maschinengeschwindigkeit einen Impuls mit konstanter Amplitude und Dauer liefert.

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