DE3928417A1 - Steueranlage fuer eine spinnmaschine - Google Patents
Steueranlage fuer eine spinnmaschineInfo
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- D01H—SPINNING OR TWISTING
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- D01H13/22—Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop motions ; Monitoring the entanglement of slivers in drafting arrangements responsive to presence of irregularities in running material
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Description
Die Erfindung betrifft eine Steueranlage für eine Spinn
maschine zum Auffinden von Fadenfehlern in der
Spinnmaschine, wobei die Spinnmaschine aus einer großen
Anzahl von Spinnstellen besteht.
Aus der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 62-53 430 ist
beispielsweise eine Steueranlage für eine Spinnmaschine
gezeigt, wobei die Spinnmaschine aus einer großen Anzahl
von Spinnstellen zusammengesetzt ist. Bei dem gezeigten System
wird ein bedeutsamer Fadenfehler, wie beispielsweise
eine Dickstelle durch einen elektrischen Dickstellenfänger
aufgefunden, wobei ein solcher Dickstellenfänger an jeder
einzelnen Spinnstelle der Spinnmaschine angebracht ist
und die Fehlerstelle herausgeschnitten und sofort beseitigt
wird. Dabei wird ein Signal, welches einen Dickenunterschied
des Garns anzeigt (Fadenfehler) von dem elektrischen
Dickstellenfänger abgegeben und in einen digitalen Wert
umgewandelt und dabei fouriertransformiert oder über eine
Zeitspanne integriert. Das fouriertransformierte Signal
wird analysiert, so daß abhängig von der Frequenz der Spit
zen des Signals gemeldet wird, bei welcher der Walzen
der Spinnstelle der Fadenfehler auftritt. Das
integrierte Signal zeigt eine große Anzahl von nicht
zyklischen Fadenfehlern an, die durch Abrieb der
Oberfläche eines Laufriemchens oder ähnlichem bedingt
sind und meldet dies.
Bei der Steueranlage der erwähnten Druckschrift wird ein
Fadenfehler, der durch einen mechanischen Defekt
der Spinnmaschine hervorgerufen wird, aufgefunden. Jedoch
treten, zuzüglich zu den regelmäßigen Fadenfehlern,
bei jeder einzelnen Spinnstelle oder für jede ein
zelne Fadenspule Schwankungen unregelmäßiger Art auf, be
dingt durch die Unterschiede bezüglich der mechanischen
Besonderheiten einer jeden Spinnstelle oder bezüglich der
Qualität (Fadenqualität) des Ausgangsmaterials (Faserstrang).
Solche nicht periodischen Fadenfehler können durch
die Anlage der genannten Druckschrift nicht ausgewertet
werden.
Demzufolge sind, zur Feststellung der Fadenqualität an jeder
Spinnstelle oder an jeder Fadenspule einige der bewickelten
Fadenspulen stichprobenartig auszuwählen und ein Uster-Test
gerät zum Auffinden von Fadenfehlern oder ein anderes
Testgerät wie beispielsweise einen Spektrographen, bezüglich
dieser Fadenspulen anzuwenden, wobei die Testgeräte an einer
anderen Stelle installiert sind, um eine Auswertung der
Fadenfehler zu erreichen, so daß auf unregel
mäßige Fadenfehler wie oben beschrieben geschlossen
werden kann.
Die Art und Weise, Fadenspulen als Proben auszuwählen, um
unregelmäßige Fadenfehler mittels eines separaten
Testgerätes herauszufinden erfordert einen hohen Arbeitsauf
wand bezüglich des Entnehmens der Proben, da dies regelmäßig
per Hand geschieht und bedingt einen hohen Zeitaufwand für
die zu erfolgende Messung. Weiterhin ist es ein großes Pro
blem, daß es praktisch unmöglich ist, solche Vorgänge häufig,
einen nach dem anderen, für eine große Anzahl von Spinnstellen
oder Fadenspulen durchzuführen, sogar dann, wenn genügend
Arbeitskräfte zur Verfügung stehen und viele Testgeräte be
nutzt werden.
In Anbetracht der aufgezeigten Nachteile ist es Aufgabe der
vorliegenden Erfindung, eine Steueranlage für eine Spinn
maschine anzugeben, mit der unregelmäßige Fadenfehler
auf Echtzeitbasis gemessen werden können und
die Ergebnisse dieser Messung zusammengefaßt oder direkt
auf einer Fadenspule vermerkt werden können, so daß diese
Ergebnisse auf der Fadenspule angezeigt werden.
Die gestellte Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 oder
Anspruch 3 angegebenen Merkmale gelöst. Eine vorteilhafte
Ausgestaltung geht aus dem Unteranspruch hervor.
Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel
anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigt dabei
Fig. 1 ein Blockdiagramm des Aufbaus der erfindungsgemäßen
Steueranlage;
Fig. 2 ein Blockdiagramm einer Vorrichtung;
Fig. 3 eine Seitenansicht der wesentlichen Teile einer
Spinnstelle;
Fig. 4 einen Schnitt durch einen elektrischen Dickstellen
fänger (Fadenwächter);
Fig. 5a, 5b und 5c verschiedene Diagramme;
Fig. 6 eine Klassifikation von Fadenfehlern in
Form einer Tabelle;
Fig. 7a und 7b Darstellungen von Fadenfehlern;
Fig. 8 ein Flußdiagramm einer lokalen Rechnereinheit
und
Fig. 9 bestehend aus den Fig. 9a bis 9c ein Blockdia
gramm einer beispielhaften Konstruktion einer
Vorrichtung für jede Spinnstelle.
Fig. 2 zeigt das Blockdiagramm der gesamten Steueranlage.
Ein Signal bezüglich eines Fadens von einer der Spinnstellen
U 1, U 2 . . . der Spinnmaschine S 1 wird von einem Dickstellen
fänger wie beispielsweise einem Fadenwächter abgegeben und
an eine, jeder Spinnstelle zugeordnete lokale Rechnereinheit
(Computer) 14 über einen Verstärker 12 und einen A/D-
Konverter 13 gemeldet. Der Computer 14, der sich an jeder
Spinnstelle U 1, U 2 . . . befindet, wertet auf Echtzeitbasis einen
Fehler des Fadens aus. Eine zentrale Rechnereinheit
(Computer 15) ist für jede oder mehrere der Spinnmaschinen S 1
vorgesehen und überwacht die gesamten Vorgänge der Spinnma
schine sowie die Fadenqualitäten. Im besonderen speichert
der Computer 15 Daten, die von den Computern 14 für jede
der Spinnstellen U 1, U 2 . . . ausgewertet worden sind und
sendet Daten zu einer Anzeigeeinrichtung 16, welche in der
Anzeige Daten zusammengefaßt anzeigt. Der Computer 15 steuert
zusätzlich einen automatischen Spulenabnehmer 18, der
die Spulen aufgrund eines Signals, welches Vollbewicklung
anzeigt abnimmt und druck gleichzeitig mit der Abnahme der
Spulen einen Qualitätshinweis auf jede Fadenspule, und zwar
auf das Ende der Hülse der Fadenspule, mittels eines Druckers
19, wie beispielsweise eines Tintenstrahlschreibers oder einer
ähnlichen Einrichtung.
Fig. 3 zeigt die wesentlichen Teile jeder der Spinnstellen
U 1, U 2, . . . wobei die Hinterwalzen mit 24, die Mittelwalzen
mit 25 und die Umlenkwalzen mit 26 bezeichnet sind. Lauf
riemchen 27 in Form eines endlosen Gummibandes umlaufen
jede der Mittelwalzen 25. Jede der Walzen 24, 25 und 26
setzt sich aus einer oberen und einer unteren Walze zu
sammen und verstreckt einen Faserstrang S. Ein Luftstrahl
drallorgan 28 dreht den Faserstrang S, um einen gesponnenen
Faden Y zu erzeugen, wobei der Faserstrang S von den Umlenk
walzen 26 zugeführt wird. Abzugswalzen 29 ziehen den Faden
aus dem Luftstrahldrallorgan 28 ab und ein photoelektronischer
Detektor zum Aufspüren von Fadenfehlern (Dickstellen
fänger) oder ein Fadenwächter 11 zum Aufspüren einer
Dickenveränderung des Fadens Y erzeugt ein Fadenfehlersignal
(Fehlersignal).
In dem automatischen Spulenabnehmer 18 ist ein Drucker 19,
oder eine Vorrichtung zum Aufbringen eines Etikettes in
stalliert, so daß, nach dem Abnehmen einer Fadenspule P,
Daten bezüglich der Fadenqualität jeder Fadenspule am Ende
der Hülse B aufgedruckt werden können. Die Fadenlaufge
schwindigkeit wird durch einen Sensor 36 festgestellt, der
in der Nähe der unteren Umlenkwalze 26 b angeordnet ist. Die
Fadengeschwindigkeiten werden durch den Computer 15 für die
gesamte Spinnmaschine S 1 überwacht.
Wie in Fig. 4 gezeigt ist der Fadenwächter 11 ein Detektor,
bei welchem eine Lichtstrahlen aussendende Diode 30 sowie
ein photoelektrischer Transistor 31 angeordnet sind. Eine
bestimmte Menge von Lichtstrahlen die von der Diode 30 aus
gesandt wird, wird durch den Transistor 31 erfaßt und die
so erfaßte Lichtmenge erzeugt eine Spannungsdifferenz an den
beiden Anschlüssen des Transistors 31, wobei der Transistor 31
sehr empfindlich und leicht anspricht. Wenn eine Dickstelle
den Fadenwächter 11 durchläuft, so daß der Fadenwächter 11
eine größere Spannungsdifferenz erzeugt, wird eine Schneidvor
richtung 32 aufgrund eines Signals des Fadenwächters 11 betä
tigt, um den Faden Y an einer bestimmten Stelle zu durchtren
nen. Ein elektrisches Signal des Fadenwächters 11 wird, wie
in den Fig. 5a, 5b und 5c gezeigt als Signal zum Erfassen von
Fadenfehlern genutzt.
Die Fig. 5a, 5b und 5c zeigen den Verlauf eines solchen
Fehlersignals. Fig. 5a zeigt den tatsächlichen Verlauf des
unveränderten Fehlersignals für die verschiedenen zufälligen
Schwankungen wenn ein bestimmter Abschnitt L betrachtet wird,
wobei in Fig. 5b der Mittelwert dieser Aufschläge - als
Gerade dargestellt - gezeigt ist. Wenn der Mittelwert aus
Fig. 5b von dem Wert des Signals aus Fig. 5a abgezogen und
anschließend auf einen Abschnitt 1, der kürzer als der Ab
schnitt L ist, betrachtet wird, wird ein Wert Δ Q gefunden,
der zu dem in Fig. 5c gezeigten Ausschlag des Fadenfehlers
korrespondiert. Anschließend kann eine bestimmte
Zeitspanne Δ t berechnet werden, innerhalb welcher ein Aus
schlag angezeigt ist. Δ Q ist demnach ein Betrag der die Dicke
des Fadenfehlers anzeigt, während Δ t einen Wert angibt, der
sich auf die Länge des Fadenfehlers bezieht (umgerechnet aus
der Fadenlaufgeschwindigkeit der entsprechenden Spinnstelle).
Fig. 6 zeigt eine Klassifikation von Fadenfehlern in Form
einer Tabelle. Bestimmte Längen von Fadenfehlerstellen -
korrespondierend zu dem Wert Δ t - sind dabei in vier Stufen
klassifiziert, von einer längsten zu einer kürzesten, be
stimmte Dicken einer Fadenfehlerstelle von einer dicksten zu
einer dünnsten - abhängig vom Wert Δ Q - sind ebenfalls in
vier Stufen qualifiziert, woraus sich eine Klassifizierung
von Fadenfehlern in 16 Stufen ergibt, die die Nummern 1 bis
16 aufweisen. Ein Signal des Fadenwächters 11 wird so ver
arbeitet, daß abgeschätzt werden kann, zu welcher Stufe der
Tabelle der Fadenfehler zuzuordnen ist, abhängig von den
Werten Δ Q und Δ t des Fadenfehlers, wobei die Fadenfehler
aufgezeichnet werden, um die gesamten Fadenfehler in eine
bestimmte Frequenz umzusetzen. Eine in Fig. 2 dargestellte
Tabelle wird mittels des Computers 15 auf der Anzeigeein
richtung 16 dargestellt. Weiterhin ist es möglich, während
des Spulenabnehmers die Tabelle auf die Spule aufzubringen.
Gemäß Fig. 1 umfaßt die Steueranlage der vorliegenden Er
findung die Vorrichtungen 1 bis 5. 1 bezeichnet dabei einen
Fadenwächter zum aufeinanderfolgenden Erfassen von Faden
fehlern an jeder Spinnstelle der Spinnmaschine. 2 bezeichnet
eine einen Mittelwert bildende Einrichtung zum Bilden des
Mittelwertes eines Fehlersignals von jedem Fadenwächter 1.
3 bezeichnet eine Rechenschaltung zum Bestimmen der Differenz
zwischen dem Mittelwert und den Werten der Fehlersignale. 4
bezeichnet eine Vorrichtung zum Auswerten der Differenz und
der Zeitdauer eines Fadenfehlers mit festgelegten Werten, um
diese in Form einer Frequenz auszudrücken, die der Dicke und
Länge des Fadenfehlers entspricht. 5 bezeichnet ein Anzeige
vorrichtung zum Anzeigen der Auswertungen in Form einer zu
sammengefaßten Klassifikation für jede Spinnstelle und/oder
auf jeder Fadenspule.
Vorzugsweise ist zusätzlich ein Computer 6 angeordnet zum Be
rechnen der Standardabweichung des Fehlersignals vom Faden
wächter 1, so daß zusätzlich zur Dicke und Länge der Faden
fehler auch besondere Arten von Fadenfehlern ausgewertet
werden können, wie beispielsweise glatte Fehlerstellen oder
Fehlerstellen, die Flaum aufweisen.
Die Fig. 7a und 7b zeigen Darstellungen von Fadenfehlern.
Bei der Bewertung von Fadenfehlern, die die gleiche Länge
und die gleiche Dicke aufweisen, muß zusätzlich noch zwischen
glatten Fehlerstellen, wie in Fig. 7a angezeigt und zwischen
Fehlerstellen, die Flaum aufweisen, wie in Fig. 7b gezeigt,
und weiterhin zwischen Fehlerstellen unterschieden werden,
bei denen sich Schleifen gebildet haben (schwimmende Fasern).
Um eine Unterscheidung zwischen diesen besonderen Arten von
Fadenfehlern zu erreichen, ist ein Computer 6 zur Erfassung
einer Standardabweichung angeordnet, wie in Fig. 1 gezeigt.
Die Unterscheidung, ob Flaum oder Faserschleifen vorhanden
sind, erfolgt an Hand von drei Kriterien.
Wie in Fig. 1 gezeigt, können die Aufgaben einer Vorrichtung
zur Spektralanalyse zum Aufsprühen synchroner Komponenten
des Fehlersignals mit einem Computer durchgeführt werden.
Mittels eines Sensors 36 (Fig. 3) wird ein Signal zum Erfassen
der Drehung der unteren Vorderwalze 26 b der Spinnmaschine in
einen Computer 15 eingegeben, wobei die Geschwindigkeit des
Fadens Y mittels des Durchmessers DB der unteren Umlenkwalze
26 b berechnet wird. Falls die Oberfläche der oberen oder
unteren Umlenkwalze 26 a, 26 b eine Narbe oder Schramme oder
ähnliches aufweist, werden regelmäßige Fadenfehler am ge
sponnenen Faden Y erzeugt, wobei eine Spitze in regelmäßigen
Abständen im Fourierspektrum des Ausgangs des Fourier-Trans
formators 37, korrespondierend zu den Walzen 26 a und 26 b,
erscheint. Die Frequenz der Spitzen wird durch den Durch
messer DT der oberen Umlenkwalze 26 a, den Durchmesser DB der
unteren Umlenkwalze 26 b sowie durch die vorherrschende
Fadengeschwindigkeit bedingt. Der Ausgang des Fourier-Trans
formators 37 wird dann an einen Komparator 38 abgegeben, in
welchem er mit einem individuellen vorbestimmten Wert ver
glichen wird, wobei dieser Vergleichswert an den Computer
15 übermittelt wird.
Es ist auch möglich, Abweichungen vom Mittelwert eines
Fehlersignals in einem bestimmten Abschnitt mittels eines
Integrators 39 zu integrieren, um eine Gesamtmenge von
Fadenfehlern herauszufinden und einen Vergleich mittels
eines Komperators 40 anzustellen, um nichtzyklische Schwan
kungen bedingt durch die Oberfläche eines Riemchens, die
auf Abrieb oder ähnliches zurückzuführen sind, mittels
eines Computers 14 aufzuzeigen und die Information an einen
Computer 15 weiterzuleiten.
Gemäß Fig. 8 soll die Steuerung des Computers 14 mittels
eines Flußdiagramms beschrieben werden. Aufgrund eines Si
gnals des Computers 15 erfaßt der Computer 14 den Beginn des
Spinnens (Schritt 1). Anschließend erfolgt das Einlesen der
Δ t und Δ Q-Werte bezüglich Fadenfehler während des
Spulens (Schritt 2). Im Schritt 3 wird unterschieden, ob der
Fadenfehler von Bedeutung ist und somit herausgeschnitten
werden muß. Falls der Fadenfehler herausgeschnitten werden
soll, wird die Fehlerstelle entfernt, der Faden gespleißt
und anschließend weiter aufgespult (Schritte 4 bis 6). Selbst
wenn der Fadenfehler nicht von solch einer Beschaffenheit
ist, daß er entfernt werden muß, wird abhängig von der
Größe der Fehlerstelle beurteilt, ob der Fadenfehler aufge
zeichnet werden soll (Schritt 7). Ein Fadenfehler der nicht
erfaßt werden muß, wird von der Datenerfassung ausgeschlos
sen, wohingehend ein Fadenfehler der erfaßt werden muß, ab
hängig von der Größe, der Dicke, der Länge und weiteren Daten
klassifiziert wird, um zu entscheiden, welche Einordnung in
der Tabelle in Fig. 6 vorgenommen werden soll (Schritt 8).
Der so klassifizierte Fadenfehler wird in einem Speicher auf
gezeichnet. Dabei werden in dem RAM - Teil des Computers 14
Speicherplätze mit Nummern versehen die zu der individuellen
Einordnung gemäß Fig. 6 (Stufen 1 bis 16) korrespondierenden
und gemäß dieser Einordnung im Schritt 8 klassifiziert, wobei
die Zählung des entsprechenden Speichers um eins erhöht wird
(Schritt 9). Dann werden die Schritte 2 bis 9 wiederholt, bis
der Computer 15 ein Befehl erreicht, der anzeigt, daß der
Spinnvorgang abgeschlossen ist (Schritt 10). Wenn der Spinnvor
gang abgeschlossen ist, werden die Daten zu dem Computer 15
übermittelt und anschließend wird eine Anzeige erstellt
(Schritt 11).
Während, wie im Flußplan dargestellt, ein Fadenfehler der
herausgeschnitten wird, nicht im Speicher aufgezeichnet wird,
sondern nur ein solcher Fadenfehler gespeichert werden soll,
der im Speicher festgehalten wird, können die Speicherplätze
um mehrere Stufen erweitert werden, so daß alle Fadenfehler
einschließlich der Fadenfehler, die herausgeschnitten werden,
in einer erweiterten Tabelle klassifiziert und angezeigt
werden. Dabei kann auch angezeigt werden, daß Fadenfehler,
die sich außerhalb eines Bereiches angezeigter Stufen befin
den, herausgeschnitten worden sind.
Für jede der Spulstellen U 1, U 2 . . . sind Speicher entspre
chend der Stufen von 1 bis 16 in dem Computer 14 vorgesehen,
die aber auch im Computer 15 vorgesehen sein können, während
der Computer 14 die Ermittlung von Δ Q und Δ t, wie in Fig. 5c
gezeigt, ausführt.
Wenn der Mittelwert gemäß Fig. 5b vom Wert des unveränderten
Fehlersignals gemäß Fig. 5a subtrahiert wird, wird für eine
Zeit Δ t ein Betrag Δ Q entsprechend eines jeden Fadenfehlers
bezüglich des Abschnitts L erfaßt. Die Beträge Δ Q und Δ t
werden mit vorbestimmten Werten für eine Bewertung verglichen
und nach ihrer Dicke und Länge klassifiziert, um zu bestim
men, wieviele Fadenfehler innerhalb der Strecke auftreten.
Eine solche Bewertung wird auf Echtzeitbasis für jede Spinn
stelle durchgeführt und wenn das Bewertungsergebnis direkt
auf der Fadenspule aufgebracht wird, kann die Fadenqualität
an der Fadenspule abgelesen werden. Wenn die Bewertung für
jede Spinnstelle erfaßt wird, können die Eigentümlichkeiten
der Spinnstelle erkannt werden.
Die Bewertung kann durch zusätzliche Berechnung der Standard
abweichung und Klassifizierung der Gleichmäßigkeit des Fadens
noch genauer erfolgen.
Fig. 9 bestehend aus den Fig. 9a bis 9c zeigt die gesamte
Schaltung einschließlich eines CPU, welche in einen einzigen
Chip integriert ist, als Vorrichtung, mit der jede Spinn
stelle ausgerüstet ist, wobei die Schaltung einen wesent
lichen Teil der vorliegenden Steueranlage zur Fadenqualitäts
prüfung darstellt. Qualitätsdaten von den Vorrichtungen, mit
denen die einzelnen Spinnstellen ausgerüstet sind, werden von
einer Hauptsteuerschaltung 136 gesammelt, welche aufeinander
folgend mit den einzelnen Spinnstellen in Verbindung steht
und dem Computer 15 entspricht.
Wie aus Fig. 9 zu ersehen, wird ein elektrisches Signal des
Fadenwächters 148 durch einen Verstärker 101 auf eine geeig
nete Spannung verstärkt und durch einen LPF-Filter 102 gelei
tet, wo im wesentlichen im voraus unerheblich hohe Frequenz
anteile beseitigt werden. Anschließend wird das elektrische
Signal durch einen A/D-Konverter 103 von einem analogen Si
gnal umgewandelt. Das digitale Signal wird weitergegeben an
und individuell analysiert durch eine Schaltungsanordnung 104
bezüglich unregelmäßig auftretender Fadenfehler und eine
Schaltungsanordnung 105 bezüglich regelmäßig auftretender
Fadenfehler.
Zunächst soll die Schaltungsanordnung 104 betrachtet werden.
Diese besteht aus einer Schaltung bezüglich des Mittelwertes
106, einer Schaltung zum Subtrahieren 107, einer Ereigniser
kennungsschaltung 108, einer Ereigniszählschaltung 109, einer
Schaltung 110 zum Ermitteln der Standardabweichung und einem
Komparator 111.
Die Schaltung 106 berechnet den durchschnittlichen Betrag E
des Ausschlages eines Fehlersignals über einen bestimmten
Abschnitt (Länge des untersuchten Fadens) während einer
vergleichbar kurzen Zeitdauer und wandelt das Fehlersignal
D mittels des A/D-Konverters 103 in ein digitales Signal um,
wobei der Ausgangswert E der Schaltung 106 die durchschnitt
liche Dicke des sich bewegenden Fadens darstellt. Wenn der
sich durch Vergleich ergebende Wert F eines Komparators 121
größer als 0 ist, welcher sich durch einen Vergleich des
Wertes E der Schaltung 106 mit einem vorgegebenen Wert 122
einer minimalen Dicke eines Fadens mittels des Komparators
121 ergibt, wird darauf geschlossen, daß ein Faden vorbe
stimmter Dicke gesponnen wird. Die Schaltung 107 ist eine
Schaltung, die den Mittelwert E vom Fehlersignal D, umge
wandelt in ein digitales Signal durch den A/D-Konverter 103,
subtrahiert, um den Differenzbetrag des Fehlersignals zum
Mittelwert E herauszunehmen. Eine momentan wechselnde Schwan
kung der Dicke, der Länge und der Dünne einer Fehlerstelle
wird als Differenz von der Schaltung 107 ausgegeben. Die
Schaltung 108 integriert die Abweichung des Fehlersignals D
vom Mittelwert E innerhalb bestimmter Zeitspannen und ver
gleicht das Ergebnis der Integration mit vorgegebenen Werten
verschiedener Größen bezüglich der Dicke, der Länge und der
Dünne einer Fehlerstelle und gibt die einzelnen Ergebnisse
dieses Vergleichs bezüglich einzelner vorhandener oder nicht
vorhandener Übereinstimmung der Ereignisse an, die stellver
tretend durch kurz, lang, dünn usw. angezeigt werden. Die
Schaltung 109 zählt getrennt das Auftreten von Ereignissen
wie kurz, lang, dünn, welche sie von der Schaltung 108
erhält, jedesmal dann, wenn diese auftreten. Aufgrund der
Schaltung 108 und der Schaltung 109 können Merkmale, die die
Qualität des Fadens angeben, zusammengesetzt aus einer
Kombination von zwei oder mehr Ereignissen, wie "dünn und
kurz" oder "dünn und lang" erhalten werden und falls eine
größere Fehlerstelle, wie beispielsweise eine Dickstelle
erfaßt wird, ist eine Spinnabschalteinrichtung 113 vorge
sehen.
Die Schaltung 110 ist eine Schaltung, welche die Standard
abweichungen, die prozentuale quadratische Streuung CV%, die
mittlere quadratische Abweichung U% usw. berechnet, welche
auf dem digitalen Signal D des A/D-Konverters basieren. Auch
Ungleichmäßigkeiten (CV%, U% usw.) eines Fadens über einen
langen Abschnitt werden von der Schaltung 110 erhalten. Die
bezüglich einer bestimmten Zeitspanne individuell ermittel
ten Werte bezüglich der Dicke, der Länge und der Dünne einer
Fehlerstelle werden durch die Schaltung 109 erfaßt und mit
vorbestimmten zulässigen Werten 210 der Fadenqualität mittels
eines Komparators 111 verglichen und, falls zu dem Ergebnis
gekommen wird, daß die einzelnen Ergebnisse fortlaufend
schlechte Fadenqualität anzeigen, wird ein Faserstrangwechsel
signal 112 von dem Komparator 111 abgeben.
Die die Fadenqualität angebenden Daten, die von der Schaltung
109 und der Schaltung 110 erhalten werden, werden zu einem
Drucker 114, falls erforderlich, weitergeleitet, so daß diese
Daten anläßlich des Spulenabnehmers zusammen mit der Spinn
stellennummer auf vorgefertigtem, die Fadenqualität angeben
dem Papier gedruckt werden, welches dann auf der abgenommenen
Spule aufgebracht wird.
Im folgenden soll nun die Schaltung 105 erläutert werden. Sie
setzt sich aus einem LPF-Filter 115, einer Bildschirmbereich
schaltung 116, einer FFT-Schaltung 117 und einer Komparator
schaltung 118 zusammen.
Das Fehlersignal D, welches in ein digitales Signal durch den
A/D-Konverter 103 umgewandelt worden ist, wird zum Analysie
ren zu einem Signalfrequenzband durch den LPF-Filter 115 um
gewandelt und dann durch die Schaltung 116 beurteilt, wonach
es an die FFT-Schaltung 117 weitergeleitet und dort betrachtet
wird. Das Ergebnis der Berechnung wird vektormäßig in einem
Leistungsspektrum zusammengefaßt und als Leistungsspektrum
einer jeden Frequenzkomponente ausgegeben. Das Ausgabeergeb
nis wird an die Komparatorschaltung 118 weitergeleitet, in
welcher der Maximalaufschlag von jedem Bereich mit einem
vorbestimmten Wert verglichen wird. Falls die regelmäßig auf
tretenden Fadenfehler einen vorgegebenen Grenzwert 119 über
steigen, wird eine Spinnabschalteinrichtung 120 betätigt.
Somit werden unregelmäßig sowie regelmäßig auftretende Faden
fehler bezüglich jeder Spinnstelle bewertet und das Faden
spinnen wird gestoppt oder der Faserstrang wird ausgewechselt,
entsprechend den Ergebnissen dieser Bewertung. Somit muß
nicht jede Spinnstelle abwarten, bis Fehlerbewertungen der
anderen Spinnstellen beendet sind, sondern die Bestimmung der
Fadenfehler der Spinnstelle kann unabhängig erfolgen.
Im folgenden soll das Verfahren für ein Bedienungssignal er
läutert werden. Zuzüglich zu den Bewertungen von unregel
mäßig und regelmäßig auftretenden Fadenfehlern kann die Er
stellung von Information bezüglich des Betriebs und des Ver
arbeitens von Signalen dafür, gemäß der Vorrichtung in Fig. 9,
durchgeführt werden.
Das Signal E der Schaltung 106 wird in den Komparator 121
eingegeben, wo es mit einem vorgegebenen Wert 122 bezüglich
des Minimums der Fadendicke verglichen wird und falls der
Faden normal ist, wird der Vergleichsausgabewert F größer
als 0 sein, und ein Fadenvorhandenseinsignal wird erzeugt.
Damit wird angezeigt, daß ein Faden vorbestimmter Dicke
gesponnen wird, woraufhin ein Fadenlaufsignal (FW) 123 er
zeugt wird. Falls der Vergleichsausgabewert F gleich 0 ist,
bedeutet dies, daß ein Faden nicht läuft und daß somit der
Faden gerissen ist. Um zu unterscheiden, ob der Fadenriß
durch einen Schneidvorgang aufgrund des normalen Erfassens
einer Dickstelle erfolgt ist, wird der Vergleichsausgabe
wert F in einen Schaltkreis 124 zum Beurteilen, ob der Fa
den geschnitten wurde, eingegeben, welcher ein Alarmsignal
126 unterschiedlich zu dem Signal 125 zum Anzeigen des
Schneidvorgangs erzeugt.
Um festzustellen, ob das Faserband verbraucht worden ist,
wird der Vergleichsausgabewert F in eine Schaltung zum
Messen des Fadenlaufs 127 eingespeist, mit welcher die
gesamte Fadenlaufstrecke einer großen Anzahl von Spulen
gemessen wird, wozu beispielsweise die Zeit als Einheit
benutzt wird. Die Laufstrecke wird mit einem vorbestimmten
Spulwert 128 verglichen. Wenn die Laufstrecke den vorge
gebenen Spulwert 128 erreicht, wird angezeigt, daß das
Rohmaterial verbraucht worden ist und ein Faserbandauswech
selsignal 129 wird erzeugt.
Um weiterhin zu unterscheiden, ob eine Spule voll bewickelt
worden ist oder nicht, wird der Ausgabevergleichswert F in
eine Schaltung 130 zum Bestimmen der Laufstrecke eingegeben,
bei welcher die abgelaufene Strecke bezüglich der Anzahl der
Wicklungen einer Spule gemessen wird, wozu beispielsweise
Zeit als Einheit benutzt wird und die abgelaufene Strecke
wird mit einem vorgegebenen Spulwert 131 verglichen. Wenn
die abgelaufene Strecke den vorbestimmten Spulwert 131
erreicht, wird festgelegt, daß die Spule vollständig be
wickelt ist (Vollbewicklungssignal 132), wobei dies dem
Bedienungspersonal mittels einer Anzeigevorrichtung 133
angezeigt wird.
Zum Überwachen der Spinnmaschine, die gerade in Betrieb
sind, ist ein Speicher 134 zum Sammeln und Speichern von
Daten angeordnet, welcher beispielsweise Daten bezüglich
des einwandfreien Betriebes oder der Anzahl der herausge
schnittenen Dickstellen speichert. Die Daten bezüglich
der Betriebsüberwachung des Speichers 134 werden zusammen
mit verschiedenen anderen Daten, wie beispielsweise Daten
bezüglich der Fadenqualität aus der Schaltung 104 oder
dem Leistungsspektrum von einzelnen Frequenzkomponenten
der Schaltung 105, über eine Schnittstelle 135 an die
Hauptsteuerschaltung 136 weitergeleitet. Diese Daten werden
in den CPU der Hauptsteuerschaltung 136 aufgenommen und
gemeinsam angezeigt. Fadenqualitäten in bezug auf unregel
mäßig und regelmäßig auftretende Fadenfehler können auf
einanderfolgend im einzelnen, ohne Zeit für jede einzelne
Spinnstelle zu beanspruchen, erfaßt werden und Anweisungen
bezüglich Fortsetzen und Abändern des momentanen Betriebes
können seitens der Hauptsteuerschaltung 136, basierend auf
Daten bezüglich der Überwachung des Betriebsablaufes, bereit
gestellt werden.
Die angegebene Beschreibung bezieht sich hauptsächlich auf
eine Spulenmaschine bezüglich eines Spinnverfahrens, ist
jedoch nicht darauf beschränkt. So gibt es beispielsweise
noch das Umspulen als abschließenden Schritt des Spinn
verfahrens. Eine Spulmaschine setzt sich aus einer großen
Anzahl von Spulstellen zusammen, die nebeneinander angeord
net sind wobei an jeder Spulstelle eine Auflaufspule an einer
Changierwalze angeordnet wird. Nachdem die Fadenspule be
wickelt worden ist, wird sie an eine vorbestimmte Stelle
einer jeden Spuleinheit geführt und der Faden wird aufwärts
in Richtung der Achse der Fadenspule abgezogen unter Bildung
eines Fadenballons. Der Faden durchläuft dann einen Faden
spanner, einen Fadenwächter usw. und wird auf die Auflauf
spule aufgespult, welche von der Changierwalze gedreht wird.
Die vorliegende Erfindung kann auch bei einem derartigen
Spulautomaten zur Qualitätskontrolle eines Fadens Verwendung
finden.
Weil gemäß der vorliegenden Steueranlage die Art und Anzahl
der Fadenfehler auf Echtzeitbasis für jede Spinnstelle und/
oder -spule angezeigt werden kann, kann eine Fadenqualitäts
kontrolle für jede Spinnstelle oder jede Spinnspule in einer
Spinnmaschine durchgeführt werden.
Die Fadenqualitätskontrolle kann genauer erfolgen, wenn die
Fadengleichmäßigkeit über die Standardabweichung ermittelt
wird.
Claims (3)
1. Steueranlage für eine Spinnmaschine,
gekennzeichnet durch
einen Fadenwächter (1) zum aufeinanderfolgenden Erfassen von Fadenfehlern an jeder Spinnstelle (U 1, U 2 . . .) der Spinnmaschine (S),
eine einen Mittelwert bildende Einrichtung (2) zum Bilden des Mittelwertes eines Fehlersignals von jedem Fadenwächter (1),
eine Rechenschaltung (3) zum Bestimmen der Differenz zwischen dem Mittelwert und den Werten der Fehlersignale,
eine Vorrichtung (4) zum Auswerten der Differenz und der Zeitdauer eines Fadenfehlers mit festgelegten Werten zum Ausdrücken dieser Werte in Form einer Frequenz, die der Dicke und Länge des Fadenfehlers entspricht und
eine Anzeigevorrichtung (5) zum Anzeigen der Auswertungen in Form einer zusammengefaßten Klassifikation für jede Spinn stelle und/oder auf jeder Fadenspule.
einen Fadenwächter (1) zum aufeinanderfolgenden Erfassen von Fadenfehlern an jeder Spinnstelle (U 1, U 2 . . .) der Spinnmaschine (S),
eine einen Mittelwert bildende Einrichtung (2) zum Bilden des Mittelwertes eines Fehlersignals von jedem Fadenwächter (1),
eine Rechenschaltung (3) zum Bestimmen der Differenz zwischen dem Mittelwert und den Werten der Fehlersignale,
eine Vorrichtung (4) zum Auswerten der Differenz und der Zeitdauer eines Fadenfehlers mit festgelegten Werten zum Ausdrücken dieser Werte in Form einer Frequenz, die der Dicke und Länge des Fadenfehlers entspricht und
eine Anzeigevorrichtung (5) zum Anzeigen der Auswertungen in Form einer zusammengefaßten Klassifikation für jede Spinn stelle und/oder auf jeder Fadenspule.
2. Steueranlage gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Computer (6) zum Berechnen der Standardabweichung
des Fehlersignals vom Fadenwächter (1) angeordnet ist,
zum Auswerten auch besonderer Arten von Fadenfehlern zusätz
lich zur Dicke und Länge der Fadenfehler, wie beispielsweise
glatte Fehlerstellen oder Fehlerstellen, die Flaum aufweisen.
3. Steueranlage für eine Spinnmaschine,
dadurch gekennzeichnet,
daß für jede der Spinnstellen eine Einrichtung vorgesehen
ist, die einen Fadenwächter (148), einen A/D-Konverter (103)
zum Digitalisieren eines Fehlersignals, eine Ereigniserken
nungsschaltung (108) zum Erkennen und Klassifizieren von
Fadenfehlern während einer bestimmten Zeitspanne anhand eines
digitalisierten Fehlersignals hinsichtlich wenigstens der
Länge und der Dicke der Fadenfehler, eine Ereigniszähl
schaltung (109) zum Integrieren jedes Fehlersignals und zum
Erstellen von Fadenqualitätsdaten und eine Schaltungsanord
nung (105) zum Umwandeln einer Zeitfunktion des digitalisier
ten Fehlersignals in eine Frequenzfunktion zum Erzielen um
faßt, wobei die Fadenqualitätsdaten in eine Hauptsteuer
schaltung (136) eingebbar sind.
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