DE4011373A1 - Verfahren zum steuern einer versorgungs- und/oder entsorgungseinrichtung fuer textilspulen und vorrichtung zum ausfuehren des verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer Versorgungs- und/oder Entsorgungseinrichtung für Textilspulen einer Textilmaschine durch eine optische Erkennungsvorrichtung für die Wicklungen der Textilspulen und/oder deren Hülsen und/oder deren Träger, versehen mit einem oder mehreren Lichtsendern und versehen mit einem oder mehreren Lichtempfängern zum Empfangen, gegebenenfalls Aufarbeiten und Weiterleiten eines aus dem von der Wicklung, der Hülse oder dem Träger rückgestreuten oder reflektierten Lichtes gewonnenen Lichtsignals, wobei im Strahlengang der Lichtsender und Lichtempfänger optische Linsen vorgesehen sind, sowie eine Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens.

Durch die europäische Patentanmeldung 02 56 970 A2 ist eine Vorrichtung zur schnellen Farbmessung an unterschiedlichen Proben bekannt. Sie besitzt einen Sender zum Bestrahlen oder Durchstrahlen der jeweiligen Probe und einen hiervon getrennten Empfänger zum Empfangen der von der Probe reflektierten oder durch die Probe transmittierten Strahlung, sowie eine Filteranordnung. Außerdem ist ein Rechner zur Auswertung der vom Empfänger gelieferten Signale vorgesehen. Der Sender wird von mehreren Halbleiterstrahlungsquellen gebildet, die in unterschiedlichen Spektralbereichen abstrahlen und deren optische Strahlung aus verschiedenen, auch einander entgegengesetzten Richtungen her über eine aus Spiegeln bestehende Filtereinheit zusammengeführt und durch eine Linsenanordnung auf die Probe gelenkt wird. Eine Ansteuereinheit steuert die Halbleiterstrahlungsquellen nacheinander impulsweise an. Die Ansteuereinheit liefert außerdem ein Signal, das eine Zuordnung der Empfängersignale zu der in den unterschiedlichen Spektralbereichen abgesandten Strahlung erlaubt.

Die Vorrichtung macht es möglich, mit verhältnismäßig großem Aufwand fein abgestufte Farbunterschiede zu erkennen.

Aus verschiedenen Gründen ist eine derartig aufwendige Einrichtung zum Erkennen und Unterscheiden der Wicklungen von Textilspulen, ihrer Hülsen und ihrer Träger ungeeignet.

Der technische Aufwand ist hierfür zu groß, denn es kommt hier nicht darauf an, feine Farbnuancen voneinander zu unterscheiden. Die Größe des Gerätes erlaubt nicht den Einsatz an Textilmaschinen, denen es an den hierfür in Frage kommenden Meßplätzen an entsprechendem Raum mangelt. Die Einzeljustierung eines Empfängersystems und eines hiervon getrennten Sendersystems ist zu aufwendig. Anschaffung, laufende Wartung und Unterhaltung mehrerer komplizierter und teurer Geräte sind nur für Massenartikel produzierende Großmaschinen, aber nicht für Textilmaschinen, wie beispielsweise Spulmaschinen oder Spinnmaschinen, vertretbar.

Das gleiche gilt für eine durch die DE 34 01 475 A1 bekannte Vorrichtung zur Messung der Farbe von Gegenständen. Bei dieser Vorrichtung sind im Strahlengang der Fotodetektorenanordnung mindestens zwei dichroitische Spiegel angeordnet, von denen jeder einen Farbanteil gegen einen fotoelektrischen Empfänger reflektiert beziehungsweise durchläßt. Es sollen hierdurch die Farben ohne bewegte Filter gemessen werden können. Erforderlich ist eine mehrfache Umlenkung der Strahlen, vorzugsweise im rechten Winkel. Schon allein dadurch werden die baulichen Abmessungen der Vorrichtung unverhältnismäßig groß.

Aufgabe der Erfindung ist es, hier Abhilfe zu schaffen und das Erkennen und Unterscheiden von Farb- oder Grauwerten mit wirtschaftlich vertretbarem Aufwand auch bei einer Erkennungsvorrichtung im Rahmen einer Versorgungs- und/oder Entsorgungseinrichtung für Textilspulen einer Textilmaschine selbst dann zu ermöglichen, wenn hierfür nur wenig Raum zur Verfügung steht.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Lichtstrahlen mehrerer Lichtsender im wesentlichen parallel zur optischen Zentralachse einer Objektiv-Linsenanordnung zu voneinander beabstandeten Stellen in deren Randgebieten geführt werden, wo sie zu einem Ojektivbrennpunkt hin konvergiert werden, daß die am Meßobjekt reflektierten oder rückgestreuten Stahlen durch den zentralen Bereich der gleichen Objektiv-Linsenanordnung zu dem mindestens einen Lichtempfänger hin zurückgeführt werden, der in oder nahe der optischen Zentralachse der gleichen Objektiv-Linsenanordnung angeordnet wird, und daß die reflektierende oder rückstreuende Meßfläche des Meßobjekts zumindest in die Nähe des für die gesendeten und reflektierten oder rückgestreuten Lichtstrahlen gemeinsamen Objektivbrennpunktes der Objektiv-Linsenanordnung gebracht wird.

Nach diesem Verfahren vereinigen sich die getrennten, insbesondere farbigen Lichtstrahlen der Lichtsender in einem gemeinsamen Brennpunkt. Die gemeinsame Objektivlinse focussiert die Lichtsenderstrahlen zunächst in sich zu einem Brennpunkt für jede Farbe. Die Lichtstrahlen gelangen in das Randgebiet der gemeinsamen Objektivlinsenanordnung, so daß die einzeln konvergierenden Lichtstrahlen der einzelnen Farben zusätzlich zu dem für alle Farben auf der optischen Mittelachse liegenden gemeinsamen Schnittpunkt geführt werden. Hieraus ergibt sich ein sehr kleiner Leuchtfleck, so daß unter Umständen schon die Farbe eines einzelnen Fadens erkannt und von seiner Umgebung unterschieden werden kann. Da zwischen den jeweiligen Senderlichtstrahlen und dem zum Lichtempfänger rückgestreuten oder reflektierten Licht immer ein Winkel größer als Null Grad besteht, werden Störungen durch Reflexe gemindert.

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß zum Erkennen von Einzelfäden oder Wicklungen auf Hülsen von Textilspulen die Farbe der Hülsen und die Farbe der Wicklung oder des Fadens getrennt gemessen wird, indem mindestens zwei spektrale Farbanteile der erfaßten Mischfarbe gemessen und die Meßwerte abgespeichert werden, danach die gleichfarbigen Anteile von Hülse und Wicklung oder Farben getrennt miteinander verglichen werden und bei einer vorgebbaren Abweichung mindestens eines Farbanteils ein Signal für das Vorhandensein eines Fadens oder einer Wicklung auf der Hülse an einen Rechner abgegeben wird, der seinerseits weitere Einrichtungen ansteuert, die der weiteren Verwendung der Textilspulen, ihrer Träger, Hülsen oder Wicklungen, ihrer Bearbeitung, Weiterleitung oder Ausschleusung im Rahmen eines Transportsystems der Versorgungs- und/oder Entsorgungseinrichtung der Textilmaschine dienen.

In Weiterbildung der Erfindung besitzt eine Versorgungs- und/oder Entsorgungseinrichtung für Textilspulen einer Textilmaschine eine die Einrichtung steuernde optische Erkennungsvorrichtung für die Wicklungen der Textilspulen und/oder deren Hülsen und/oder deren Träger, versehen mit einem oder mehreren Lichtsendern und versehen mit einem oder mehreren Lichtemfängern zum Empfangen, gegebenenfalls Aufarbeiten und Weiterleiten eines aus dem von der Wicklung, der Hülse oder dem Träger rückgestreuten oder reflektierten Lichtes gewonnenen Lichtsignals, wobei im Strahlengang der Lichtsender und Lichtempfänger optische Linsen vorgesehen sind, die zum Ausführen des Verfahrens dadurch gekennzeichnet sind, daß die Lichtsender in radialem Abstand konzentrisch um die optische Zentralachse einer Objektiv-Linsenanordnung herum derartig angeordnet sind, daß ihre Lichtstrahlen im wesentlichen parallel zur optischen Zentralachse der Objektiv-Linsenanordnung verlaufen und in deren Randgebieten zu einem Objektivbrennpunkt hin konvergieren, daß die am Meßobjekt reflektierten oder rückgestreuten Strahlen durch das Zentrum der gleichen Objektiv-Linsenanordnung zu dem mindestens einen Lichtempfänger hin geführt sind, der in oder nahe der optischen Zentralachse der gleichen Objektiv-Linsenanordnung angeordnet ist, und daß die reflektierende oder rückstreuende Meßfläche des Meßobjekts zumindest in der Nähe des für die gesendeten und reflektierten oder rückgestreuten Lichtstrahlen gemeinsamen Objektivbrennpunktes der Objektiv-Linsenanordnung liegt.

Die Erkennungsvorrichtung wird hierdurch sehr kompakt. Ihr Aufbau bleibt einfach, sie benötigt keine dichroitischen Spiegel und keine Ablenkung der Lichtstrahlen um 90 Grad zur Seite hin.

In Weiterbildung der Erfindung ist der Erkennungsvorrichtung eine Meßwertverarbeitungs- und/oder Auswerteeinrichtung zur Steuerung von Einrichtungen zugeordnet, die der weiteren Verwendung der Textilspulen, ihrer Träger, Hülsen oder Wicklungen, ihrer Bearbeitung, Weiterleitung oder Ausschleusung im Rahmen eines Transportsystems der Versorgungs- und/oder Entsorgungseinrichtung der Textilmaschine dienen und die sowohl dem Transportsystem als auch der Erkennungsvorrichtung der Versorgungs- und/oder Entsorgungseinrichtung zugeordnet sind.

Die hier angesprochenen Einrichtungen bestehen beispielsweise aus Weichen des Transportsystems, mit deren Hilfe die optisch voneinander unterschiedenen Textilspulen, Träger, Hülsen oder Wicklungen auf getrennte Transportwege oder in voneinander getrennte Speicher Sammelkästen oder dergleichen geleitet werden können.

Obwohl es möglich wäre, die Objektiv-Linsenanordnung aus mehreren Einzelteilen zusammenzusetzen, so ist es doch in Weiterbildung der Erfindung vorteilhaft, wenn die Objektiv-Linsenanordnung aus einer einzigen kovexen achromatischen Sammellinse oder Fresnellinse oder einem entsprechenden Linsensatz besteht. Auf achromatische Linsensysteme wird hier im Interesse einer guten Farberkennung besonderer Wert gelegt. Bei geringeren Anforderungen an die Farberkennung würde die Erkennungsvorrichtung aber auch ohne achromatische Linsen oder Linsenanordnungen auskommen. Die Ausbildung als Fresnellinse ist besonders dann vorteilhaft, wenn die Objektiv-Linsenanordnung einen verhältnismäßig großen Durchmesser hat. Durch den ringförmigen Außenbezirk der Fresnellinse könnten dann die ausgesendeten, durch den mittleren Bereich die rückgestreuten oder reflektierten Lichtstrahlen gehen.

In Weiterbildung der Erfindung ist die Erkennungsvorrichtung für die Messung bestimmter Einzelfarbanteile einer Mischfarbe eingerichtet. Hierdurch wird zwar der technische Aufwand größer, jedoch auch die Farberkennung desto differenzierter.

In Weiterbildung der Erfindung ist der Zentralrechner der Textilmaschine in die Meßwertverarbeitung und/oder in die Auswertung einbezogen.

Da moderne Textilmaschinen jeweils einen Zentralrechner aufweisen, beziehungsweise mehrere parallelarbeitende oder einander zuarbeitende Textilmaschinen einen gemeinsamen Zentralrechner haben, ist das Einbeziehen eines solchen Rechners besonders vorteilhaft.

In Weiterbildung der Erfindung sind die Lichtsender mit nahezu weißes Licht abstrahlenden Lichtquellen versehen, denen für die Bestrahlung des Objektes mit farbigem Licht entsprechende Farbfilter zugeordnet sind. Dies ist eine vorteilhafte Alternative zu einer Anordnung, deren Lichtquellen von sich aus schon farbiges Licht abstrahlen. Im allgemeinen ist die Lichtstärke derjenigen Lichtsender, die nahezu weißes Licht abstrahlen, mit einfachen Mitteln und unter geringen Verlusten ausreichend groß einstellbar, während Lichtquellen, die farbiges Licht aussenden, beispielsweise Leuchtdioden, nur eine geringe Lichtstärke ermöglichen.

In Weiterbildung der Erfindung ist ein einziger Lichtempfänger vorgesehen, während die Lichtsender seriell im Takt pulsweise Licht mit einer Frequenz größer als 1 Kilohertz aussenden, wofür ein Steuergerät vorgesehen ist, das mit gleicher Taktfolge auch eine elektronische Schaltung des Lichtempfängers mit Vergleichssignalen versorgt, und der Lichtempfänger in Verbindung mit einem Rechner die reflektierten oder rückgestreuten Signale der einzelnen Lichtsender getrennt nacheinander empfängt, auswertet und verarbeitet und die gemessenen Farbanteile dem einzelnen Meßobjekt zuordnet.

Das pulsweise Senden eines jeden Farbanteils dient unter anderem zum Kompensieren von Fremdlichteinfluß. Eine hohe Pulsfrequenz des jeweiligen Lichtkanals in Verbindung mit einer hohen Taktfrequenz mit kurzer Pulsdauer der seriell angesteuerten Farbkanäle ermöglicht eine hohe Relativgeschwindigkeit zwischen der optischen Erkennungsvorrichtung und der zu untersuchenden Oberfläche. Wenn beispielsweise im Sekundentakt bei einer Meßzeit von jeweils 0,5 Sekunden pro Textilspule deren Farbe optisch und elektronisch gemessen werden soll, muß mit einer Relativgeschwindigkeit von mindestens 36 m/min gerechnet werden. Die erfindungsgemäße Einrichtung ist in der Lage, die optische Erkennung auch bei dieser hohen Relativgeschwindigkeit zu ermöglichen.

Als Alternative ist in Weiterbildung der Erfindung für jeden Farbanteil ein eigener Lichtempfänger vorgesehen. Hierzu ist in Weiterbildung der Erfindung nur ein einziger, weißes Licht aussendender Lichtsender vorhanden (es können auch mehrere, parallelarbeitende Lichtsender sein). Zur Unterscheidung der ausgewählten Farben ist jeder Lichtempfänger mit einem besonderen Farbfilter versehen oder zum Erfassen einer bestimmten Farbe eingerichtet.

Insbesondere zu dem Zweck, die Erkennungsvorrichtung möglichst kompakt zu halten und nicht zu lang werden zu lassen, ist in Weiterbildung der Erfindung lediglich in dem vom Objektivbrennpunkt ausgehenden Strahlengang dem mindestens einen Lichtempfänger eine weitere, insbesondere achromatische Linse oder ein Linsensatz vorgeschaltet. Diese Linse hat einen Mikroskopiereffekt.

In Weiterbildung der Erfindung ist die Brennweite der Objektivlinse so gewählt, daß sich ein Minimum der Störung durch Lichtreflexe ergibt. Dies gelingt nach den Gesetzen der Optik beispielsweise dadurch, daß der Winkel alpha : 2 zwischen der optischen Achse der gesendeten und der optischen Achse der reflektierten Lichtstrahlen, dessen Scheitelpunkt im Ojektivbrennpunkt liegt, 45 Winkelgrade oder weniger beträgt. Die Brennweite der Objektivlinse ist beispielsweise dementsprechend zu wählen.

In Weiterbildung der Erfindung ist der Abstand des Lichtempfängers von der nächstgelegenen Linse kleiner als deren Brennweite. Bei dieser Anordnung wird der Lichtempfänger gut ausgeleuchtet und er kann selbst bei großer Beleuchtungsstärke nicht durch Überhitzung unbrauchbar werden.

In Weiterbildung der Erfindung enthält eine elektronische Schaltung der Meßwertverarbeitungs- und/oder Auswerteeinrichtung einen Pufferspeicher, damit die seriell eingehenden Signale zeitgleich ausgewertet, angezeigt und/oder dem Rechner zur Zuordnung des Meßobjekts zugeleitet werden können.

In Weiterbildung der Erfindung ist der Lichtempfänger als ein selbstlernender Farbsensor ausgebildet, der mindestens eine wählbare Grundfarbe getrennt messen und abspeichern kann. Er ist insofern lernfähig, als er immer wieder neu auf die Farbe eines Objekts abgeglichen werden kann und danach die folgenden Meßobjekte mit dem Speicherwert vergleicht.

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der selbstlernende Sensor oder die selbstlernenden Sensoren für das Messen und Abspeichern von insgesamt mindestens zwei Grundfarben oder Grundfarbanteilen einer Mischfarbe eingerichtet sind und dadurch feine Farbunterschiede feststellbar und auswertbar sind.

In Weiterbildung der Erfindung ist zum Auswerten der Farbsignale für jede Farbe ein Fensterdiskriminator vorgesehen. Als Fensterdiskriminatoren sind elektronische Bausteine mit Verstärkerfunktion bekannt.

In Weiterbildung der Erfindung ist ein Summenbildner zum Bilden eines Farbsummensignals vorgesehen, das den Grauwert symbolisiert und das als Identifikationsmerkmal für den Grauwert als Unterscheidungsmerkmal an einen Rechner absetzbar ist. Zur Summenbildung verschiedener Signale sind elektrische Widerstände bekannt, welche die Signalleitungen zusammenschalten und beispielsweise an einen Verstärker oder Differenzverstärker anschließen.

Zur Farbauswertung können die Hülsengrundfarbe oder deren Farbanteile als Vergleichssignal in einen Speicher abgelegt werden und mit den Farbanteilen der Textilspule verglichen werden.

Bei dieser Meßmethode ist es vorteilhaft, daß bereits die Abweichung eines Farbkanals gegenüber einem voreinstellbaren Wert eines Farbanteils der Hülsengrundfarbe eine exakte Unterscheidung liefert. Hierdurch lassen sich Einflüsse von Verschmutzungen oder Beschädigungen der Hülse verringern.

Ist eine Textilspule beispielsweise mit weißem Garn bewickelt und besitzt ihre rote Hülse schwarze Schmutzflecken, so ergibt sich folgendes:
Die Farbe Weiß eines Baumwollrohgarns setzt sich beispielsweise aus den Farben Rot, Grün und Blau von etwa gleicher oder zumindest ähnlich großer Intensität (Beleuchtungsstärke) zusammen. Die Intensität beträgt beispielsweise 40% für Rot, 35% für Grün und 25% für Blau. Die scharzen Flecken auf der Hülse haben eine Intensität von etwa 0%. Rote Kunststoffhülsen haben einen überwiegenden Rotanteil und meist nur einen kleinen Blauanteil. Hier könnte also die Messung des Blauanteils das Entscheidungskriterium liefern. Im übrigen ist in fast allen Fällen der Blauanteil weißer Baumwolle oder Rohbaumwolle immer größer als der Blauanteil üblicher roter oder grüner Kunststoffhülsen.

Daraus ergibt sich, daß das Meßergebnis nur eines Farbkanals unter Umständen als Entscheidungskriterium genügen kann. Häufig ist es so, daß bei Hülsen und Garn die Farbanteile der Farben Rot und Grün jeweils sehr ähnlich sind, so daß es vorteilhaft ist, zur Unterscheidung zwischen Hülse und Wicklung die Farbe Blau zu wählen.

Alternativ kann aber auch umgekehrt wie weiter oben beschrieben vorgegangen werden: Die Farbanteile des Garns (mindestens ein Farbanteil) werden als Vergleichssignal abgespeichert und mit den gemessenen Farbanteilen der Hülse verglichen.

In Weiterbildung der Erfindung sind die Lichtsender zwecks Abschirmung in röhrenförmige Gebilde oder röhrenförmige Gehäusebohrungen eingebaut, wobei ihr Abstand zur Objektiv-Linsenanordnung gegebenenfalls einstellbar ist.

Die Objektiv-Linsenanordnung selber ist vorteilhaft längs ihrer optischen Zentralachse verstellbar.

In Weiterbildung der Erfindung ist die Brennweite und/oder die Tiefenschärfe der dem Lichtempfänger vorgeschalteten optischen Anordnung verstellbar. In Weiterbildung der Erfindung können Einrichtungen zum Einstellen des Durchmessers des auf dem Meßobjekt sichtbaren Lichtflecks vorgesehen sein. Diese Maßnahme erleichtert beispielsweise sehr die Abstimmung der Erkennungsvorrichtung auf die jeweilige Spulenoberfläche oder Wicklung der zu messenden Textilspulen.

Bisher wurde der Einsatz der Erkennungsvorrichtung im Rahmen der Versorgungs- und/oder Entsorgungseinrichtung für Textilspulen einer Textilmaschine allgemein angesprochen. In Weiterbildung der Erfindung ist die Erkennungsvorrichtung konkret an einer Transportbahn oder Nebentransportbahn für Kopse oder Hülsen einer Spinn- oder Spulmaschine angeordnet, wobei sie wahlweise für das Treffen folgender Unterscheidungen eingerichtet ist: Volle und abwicklungswürdige Kopse, mindergefüllte und abwicklungswürdige Kopse, Leerhülsen, Hülsen mit nichtverwertbaren Garnresten, sowie nicht abwicklungswürdige Kopse.

Bei den Kopsen handelt es sich um eine bestimmte Form von Textilspulen, wie sie beispielsweise an Ringspinnmaschinen hergestellt werden. Eine Ringspinnmaschine kann unmittelbar an eine Spulmaschine gekoppelt sein. Die Spulmaschine kann aber auch getrennt von der Spinnmaschine in einem besonderen Spulmaschinensaal aufgestellt sein. Es besteht auf jeden Fall ein Transportsystem für Kopse von der Spinnmaschine zur Spulmaschine und für die Entsorgung der Spulmaschine ein weiteres Transportsystem für leere Hülsen, die zur Ringspinnmaschine zurücktransportiert werden. Insbesondere dann, wenn nur eine einzige Partie über längere Zeit gefahren wird, genügen die angesprochenen Unterscheidungen, weil nach diesen Kriterien eine Weiterleitung über Weichen oder dergleichen auf getrennten Transportwegen erfolgt. Volle Kopse können beispielsweise direkt oder über eine Kopsvorbereitungsstation der Spulmaschine wieder zugeleitet werden. Mindergefüllte Kopse sind ebenfalls noch abspulbar. Auch sie können wieder zurückgeleitet werden. Leerhülsen gelangen beispielsweise unmittelbar zur Spinnmaschine zurück. Hülsen mit nichtverwertbaren Garnresten dagegen müssen besonders entsorgt werden. Sie werden üblicherweise in einem Sammelkasten gesammelt oder einer Hülsenputzmaschine zugeleitet. Kopse anderer Partien werden als nicht abwicklungswürdig erkannt. Sie können einer anderen Spuleinrichtung zugeleitet werden.

In Weiterbildung der Erfindung ermöglicht die Erkennungsvorrichtung des Feststellen, ob sich eine Hülse auf einem Träger befindet oder nicht. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn eine Spulmaschine in direktem Verbund mit dem Transportsystem einer Ringspinnmaschine arbeitet. Denn das Fehlen einer Hülse auf einem Kopsträger an der Übergabestelle zur Ringspinnmaschine erzeugt zumindest eine Leerstelle auf dem ringspinnmaschinenseitigen Transportband und erfordert einen zusätzlichen Handeingriff einer Bedienungsperson, weil bei mangelnder Leerhülsenanzahl nicht mit dem Spinnrozeß begonnen werden darf. Desweiteren wird häufig das Signal "Abliefern eines vollen Kopses" von der Ringspinnmaschine zur Spulmaschine von dem Signal "Leerhülse an Übergabestelle vorhanden" abhängig gemacht. Aus den vorgenannten Gründen ist die Feststellung "keine Hülse (Farbe) erkannt" notwendig, um leere Kopsträger aus dem Kreislauf der Spulmaschine mittels Stopper und Weichen auszuschleusen und einem Handbedienungsplatz oder einer Leerhülsenlieferstation zuzuführen, gegebenenfalls ein Signal "Leerhülse fehlt" an den Zentralrechner abzugeben. Die Erkennung, ob eine Hülse fehlt, kann auf verschiedene Weise erfolgen: Erstens anhand des nicht vorhandenen Hülsenfarbsignals; zweitens an der dem Sensor gegenüberliegenden Seite des Transportbandes ist in einer festvorgegebenen Höhe eine Farbmarkierung angebracht, die anstatt der Hülse erkannt wird; drittens, der Farbsensor wird als Lichtschranke benutzt. Hierzu wird ebenfalls auf der dem Sensor gegenüberliegenden Seite des Transportbandes eine Lichtquelle (zum Beispiel Leuchtdiode) in einer festvorgegebenen Höhe angebracht. Das Lichtsignal dieser Lichtquelle wird nur bei nicht vorhandener Hülse auf einem Kopsträger während der Abtastbewegung durch den Empfänger des Farbsensors erkannt.

In Weiterbildung der Erfindung ist der Erkennungsvorrichtung eine Garnwickeldicken-Erkennungseinrichtung zugeordnet. Eine solche Garnwickeldicken-Erkennungseinrichtung kann in die Erkennungsvorrichtung integriert sein. Die Erkennungsvorrichtung kann beispielsweise mit vorgegebener Winkelgeschwindigkeit schwenkbar angeordnet sein, so daß bei stehendem Meßobjekt die Dauer der Farberkennung ein Maß für die Garnwickeldicke ist. Die Garnwickeldicken-Erkennungseinrichtung kann aber auch getrennt von der Farberkennungsvorrichtung angeordnet sein. Es genügt, wenn sie mit der Farberkennungsvorrichtung zusammenarbeitet.

Das Erkennen der Garnwickeldicke ist insbesondere für das Überwachen von Kreuzspulen oder ähnlichen Spulen von Vorteil, damit nur ordnungsgemäß bewickelte, das heißt einen bestimmten Durchmesser aufweisende Kreuzspulen auf den regulären Weitertransportweg geschickt, alle übrigen Spulen dagegen ausgesondert werden können.

In Weiterbildung der Erfindung sind Einrichtungen zum Heranschaffen der Meßobjekte zum Meßplatz vorgesehen, wobei diese Einrichtungen Transportbänder, Einzeltransportpaletten für einzelne Hülsen oder Spulen, Sammelpaletten, Dornbänder oder Transporträder aufweisen, auf denen die Meßobjekte aufrechtstehend an den Meßplatz gebracht werden können.

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Erkennungsvorrichtung mit Stoppern, Weichen oder dergleichen zusammenarbeitet, die das Verharren des Meßobjekts für eine bestimmte Meßzeit am Meßplatz und/oder das Weiterleiten des Meßobjekts gemäß Meßergebnis gewährleisten. Das Weiterleiten des Meßobjekts nach dem Meßergebnis kann bereits vom Meßplatz aus oder unmittelbar hinter dem Meßplatz erfolgen.

In Weiterbildung der Erfindung besitzt die Erkennungsvorrichtung eine programmgesteuerte Bewegungseinrichtung zum Abfahren beziehungsweise Abtasten des Meßobjekts. Dieses Abfahren oder Abtasten kann von oben nach unten und/oder in waagerechter Richtung erfolgen. Weiter oben wurde schon angedeutet, daß beim Abtasten in waagerechter Richtung die Dicke des Wickels erfaßt werden kann, was jedoch nicht in allen Fällen erforderlich ist, beispielsweise nicht beim Abtasten von Spinnkopsen, die in gewissen Toleranzgrenzen immer den gleichen Durchmesser aufweisen.

In Weiterbildung der Erfindung besitzt die programmgesteuerte Bewegungseinrichtung eine Vertikalführung für die Erkennungsvorrichtung, wobei die Erkennungsvorrichtung schwenkbar, verschiebbar oder drehbar mit der Vertikalführung verbunden ist. Auf diese Weise ist eine leichte Einstellung auf das Meßobjekt von Fall zu Fall möglich.

Vorteilhaft ist es, wenn in Weiterbildung der Erfindung die Startposition der Erkennungsvorrichtung entweder oberhalb oder in Höhe der Hülsenspitze oder in Höhe des Hülsenfußes einer als Kops ausgebildeten Textilspule liegt. Das Abtasten geschieht dann beispielsweise der Länge nach immer in der gleichen Weise.

In Weiterbildung der Erfindung ist die Vertikalbewegung der Erkennungsvorrichtung mittels eines Hubzylinders oder Hubschlittens bewirkbar. Ein Hubzylinder kann beispielsweise pneumatisch beaufschlagt werden. Er kann so eingestellt werden, daß er eine Kolbenstange verhältnismäßig langsam ausfährt und wieder zurücklaufen läßt, wobei die Laufzeit jedoch einstellbar ist, beispielsweise durch Regulierventile. Ein Hubschlitten oder Hubwagen kann an Führungen auf und ab bewegt werden, wobei er beispielsweise an Seilen oder Bändern hängt oder mit Hilfe eines Zahnradantriebs an einer vertikalen Zahnstange entlangfährt.

Alternativ kann die Bewegung der Erkennungsvorrichtung durch ein mit einem Kurbelarm verbundenes Planetengetriebe bewirkbar sein. Wenn ein Planetengetriebe um ein feststehendes Sonnenrad schwenkt, kann ein Planetenrad oder Zahnrad mit entsprechendem Übersetzungsverhältnis gerade so eingestellt werden, daß die damit verbundene Erkennungsvorrichtung beispielsweise immer in waagerechter oder vertikaler Position bleibt.

In Weiterbildung der Erfindung weist die Erkennungsvorrichtung ein die Lichtsender und Lichtempfänger umschließendes Gehäuse auf, in dessen Außenwand die gemeinsame Objektiv-Linsenanordnung eingesetzt ist. Das Gehäuse kann auch die ganze oder einen Teil der Elektronik der Meßwertverarbeitungs- und/oder Auswerteeinrichtung umschließen.

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Meßwertverarbeitungs- und/oder Auswerteeinrichtung eine Einrichtung zum Erfassen eines die Meßdauer oder den Meßweg eines anstehenden Farbsignals repräsentierenden Zeitsignals besitzt, das als Signal für den Bewicklungszustand einer Hülse interpretierbar ist und zur Steuerung der nachgeordneten Leiteinrichtungen verwendet wird.

Bei bekannter Hülsenlänge und bekannter Relativgeschwindigkeit des Sensors gegenüber der Hülsenoberfläche läßt sich somit der Bewicklungszustand der Hülse eindeutig feststellen. Die Meßdauer kann mit einer bekannten Zeitschalteinrichtung, der Meßwert mit einem Wegaufnehmer oder über einen Schrittmotorantrieb für die Hubbewegung des Sensors festgestellt werden.

In Weiterbildung der Erfindung ist die gemeinsame Ojektiv-Linsenanordnung durch Lichtleiter mit den Lichtsendern und dem oder den Lichtempfängern verbunden.

Die Lichtleiter sind vorteilhaft in ein flexibles Kabel integriert, das die in einem ortsveränderbaren Gehäuse untergebrachte Ojektiv-Linsenanordnung mit einem die Lichtsender und/oder Lichtempfänger enthaltenden Gehäuse verbindet.

Bei einem Lichtempfänger und drei verschiedenfarbigen Lichtsendern sind vier Lichtleiter oder ein vierfach unterteilter Lichtleiter erforderlich. Die drei verschiedenen Senderlichtleiter werden mit den jeweiligen Senderlichtquellen optisch gekoppelt. Der beispielsweise in der Mitte des Leiterbündels angeordnete Empfängerlichtleiter wird mit dem Empfänger oder mit der Empfängeroptik gekoppelt. Es ist nunmehr nur noch erforderlich, die gemeinsame, relativ massearme Sender/Empfängeroptik zur Farberkennung an das Meßobjekt heranzuführen und dort gegebenenfalls waagerecht oder senkrecht zu bewegen.

Zur weiteren Unterdrückung von Reflexen kann in Weiterbildung der Erfindung in der Nähe des oder der Lichtempfänger eine gegebenenfalls axial verschiebbare Lochblende vorgesehen sein.

Zur Verbesserung der Qualität des Brennpunktes kann in Weiterbildung der Erfindung zwischen Lichtsender und Ojektiv-Linsenanordnung ein die Lichtstrahlen zum Divergieren veranlassendes optisches Mittel angeordnet sein.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt.

Anhand dieser Ausführungsbeispiele wird die Erfindung noch näher erläutert und beschrieben.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Versorgungseinrichtung für Textilspulen einer Textilmaschine.

Fig. 2 zeigt die Alternativanordnung zweier Lichtempfänger.

Fig. 3 zeigt eine Fresnellinse in Schnittdarstellung.

Fig. 4 zeigt eine erste, Fig. 5 eine zweite und Fig. 6 eine dritte programmgesteuerte Bewegungseinrichtung zum Abtasten des Meßobjekts.

Fig. 7 zeigt eine Anordnung, bei der die Ojektiv-Linsenanordnung durch Lichtleiter mit den Lichtsendern und dem Lichtempfänger verbunden ist.

Nach Fig. 1 ist die Versorgungseinrichtung für Textilspulen 2 bis 5 einer hier nicht näher dargestellten Textilmaschine ingesamt mit 1 bezeichnet. Sie ist mit einer sie steuernden optischen Erkennungsvorrichtung 6 für die Wicklungen 7 bis 10, Hülsen 11 bis 14 und Träger 15 bis 18 der Textilspulen 2 bis 5 versehen.

Die optische Erkennungsvorrichtung 6 besitzt zwei Lichtsender 19 und 20, die in radialem Abstand konzentrisch um die optische Zentralachse 21 einer Objektivlinse 22 herum derartig angeordnet sind, daß ihre Lichtstrahlen 23, 24 zunächst im wesentlichen parallel zur optischen Zentralachse 21 der Objektivlinse gehen und in deren Randgebieten zu einem Objektivbrennpunkt 25 hin konvergieren. Die am Meßobjekt, hier beispielsweise an der in Form eines Kopses vorliegenden Textilspule 2 reflektierten oder rückgestreuten Strahlen sind durch das Zentrum der gleichen Objektivlinse 22 zu einem Lichtempfänger 26 hin geführt, der in der optischen Zentralachse 21 der Objektivlinse 22 angeordnet ist. Die reflektierende oder rückstreuende Meßfläche, in diesem Fall die Oberfläche der Hülse 11, der Wicklung 7 oder des Trägers 15 der Textilspule 2, liegt zumindest in der Nähe des für die gesendeten und reflektierten oder rückgestreuten Lichtstrahlen gemeinsamen Objektivbrennpunktes 25 der Objektivlinse 22.

Der Erkennungsvorrichtung 6 ist eine Meßwertverarbeitungs- und Auswerteeinrichtung 29 zur Steuerung von Einrichtungen 30, 31 zugeordnet, die der weiteren Verwendung der Textilspulen 2 bis 5, ihrer Träger 15 bis 18, Hülsen 11 bis 14 und Wicklungen 7 bis 10 beziehungsweise der Weiterleitung oder Ausschleusung der Textilspulen 2 bis 5 im Rahmen eines Transportsystems 32 der Versorgungseinrichtung 1 der Textilmaschine dienen und die sowohl dem Transportsystem 32 als auch der Erkennungsvorrichtung 6 zugeordnet sind.

Im vorliegenden Fall handelt es sich bei der Objektivlinse 22 um eine konvexe achromatische Sammellinse. Statt dessen kann auch eine Fresnellinse 22′ nach Fig. 3 Verwendung finden. Statt einer einzigen Sammellinse kann auch ein achromatischer Linsensatz, bestehend aus zwei hintereinandergeschalteten, voneinander einen Abstand einhaltenden Linsen, Verwendung finden.

Die Erkennungsvorrichtung 6 ist für die Messung bestimmter Einzelfarbanteile einer Mischfarbe eingerichtet. Der Zentralrechner 33 der Textilmaschine ist in die Meßwertverarbeitung und Meßwertauswertung einbezogen.

Die beiden Lichtsender 19 und 20 sind so beschaffen, daß sie farbiges Licht aussenden, jeder Lichtsender in einer anderen Farbe. Dabei senden die Lichtsender 19 und 20 seriell im Takt pulsweise Licht mit einer Frequenz größer als 1 Kilohertz aus. Hierfür ist ein Steuergerät 34 vorgesehen, an das die beiden Lichtsender 19 und 20 angeschlossen sind und das mit gleicher Taktfolge auch eine elektronische Schaltung 35 des Lichtempfängers 26 mit Vergleichssignalen versorgt. Der Lichtempfänger 26 ist an die elektronische Schaltung 35 angeschlossen, die ihrerseits an die Meßwertverarbeitungs- und Auswerteeinrichtung 29 angeschlossen ist. Diese wiederum ist mit dem Zentralrechner 33 verbunden, wie es Fig. 1 zeigt. Mit dieser Anordnung kann nun der Lichtempfänger 26 in Verbindung mit dem Rechner 33 die reflektierten oder rückgestreuten Signale der einzelnen Lichtsender 19, 20 getrennt nacheinander empfangen, auswerten und verarbeiten und die gemessenen Farbanteile dem einzelnen Meßobjekt, hier dem Meßobjekt 2, zuordnen.

Alternativ hierzu ist gemäß Fig. 2 für jeden Farbanteil ein eigener Lichtempfänger 27 beziehungsweise 28 vorgesehen. Die beiden Lichtsender 19′ und 20′ senden hier weißes Licht aus und jeder der beiden Lichtempfänger 27 und 28 ist zur Unterscheidung der ausgewählten Farben mit einem besonderen Farbfilter 36 beziehungsweise 37 versehen. Statt dessen könnte er von sich aus bereits zum Erfassen einer bestimmten Farbe eingerichtet sein. Hier aber soll es sich bei den Lichtempfängern um einfache Fotodioden handeln. Auch handelsübliche Fototransistoren oder Fotowiderstände wären brauchbar.

Alternativ könnten die Lichtsender 19 und 20 nach Fig. 1 weißes Licht abstrahlen. Dann müßten aber für die Bestrahlung des Objekts 2 mit farbigem Licht alternativ Farbfilter 38 und 39 vorgesehen werden.

Nach den Fig. 1 und 2 ist lediglich in dem vom Objektivbrennpunkt 25 ausgehenden Strahlengang, der durch die optische Zentralachse 21 geht, den Lichtempfängern 26 beziehungsweise 27 und 28 eine weitere achromatische Linse 40 vorgeschaltet. Statt der Linse 40 könnte ein achromatischer Linsensatz vorgesehen sein.

Insbesondere Fig. 1 zeigt, daß die Erkennungsvorrichtung 6 ein die Lichtsender 19, 20 und den Lichtempfänger umschließendes Gehäuse 41 aufweist. Das gleiche Gehäuse 41 besitzt auch die optische Erkennungsvorrichtung 6′ nach Fig. 2. Das Gehäuse 41 ist mit einem Außengewinde versehen, in das das Innengewinde eines Schraubdeckels 42 paßt, in den die Objektivlinse 22 eingesetzt ist. Der Schraubdeckel 42 dient insbesondere der Verlagerung des Brennpunktes 25 beziehungsweise der Veränderung des Abstands zwischen den beiden Linsen 22 und 40.

Die Linse 40 ist in eine Hülse 43 eingesetzt, die in der Zentralbohrung 44 des Gehäuses 41 zwecks Einstellung verschoben werden kann. Der Lichtempfänger 26 beziehungsweise die beiden Lichtempfänger 27 und 28 sitzen auf der Innenseite eines Stopfens 45, der aus Isolierstoff besteht und ebenfalls in der Zentralbohrung 44 zwecks Einstellung verschoben werden kann. Nach dem Verschieben und Einstellen des Stopfens 45 kann er gegen weiteres Verschieben, beispielsweise durch Siegellack, gesichert werden. Der Schraubdeckel 42 dient naturgemäß auch als Einrichtung zum Einstellen des Durchmessers des auf dem Meßobjekt 2 sichtbaren Lichtflecks.

Die Lichtsender 19, 20 beziehungsweise 19′, 20′ sind zwecks Abschirmung in Gehäusebohrungen 46, 47 eingebaut. Die Lichtsender sind in den Gehäusebohrungen 46, 47 verschiebbar und dadurch ist ihr Abstand zur Objektivlinse 22 einstellbar.

Die Meßwertverarbeitungs- und Auswerteeinrichtung 29 und die übrigen elektronischen Bauteile mit Ausnahme des Zentralrechners 33 befinden sich unter einer Haube 48, die auf das Gehäuse 41 aufgesteckt ist. Zu der von der Meßwertverarbeitungs- und Auswerteeinrichtung 29 umfaßten elektronischen Schaltung gehört ein Pufferspeicher 49, der dazu dient, daß die seriell eingehenden Signale zeitgleich ausgewertet, in einem an den Zentralrechner 33 angeschlossenen Monitor 50 angezeigt und/oder dem Rechner 33 zur Zuordnung des Meßobjekts 2 zu den Meßsignalen oder umgekehrt zugeleitet werden können.

Zum Auswerten der Farbsignale kann für jede Farbe ein Fensterdiskriminator 51 und 52 vorgesehen sein, der hier mit der elektronischen Schaltung 35 verbunden ist.

Nach Fig. 1 ist die Erkennungsvorrichtung 6 an einer Transportbahn 53 für Kopse 2 bis 5 angeordnet. Die Transportbahn 53 besteht im wesentlichen aus einem Transportband, das ständig in Richtung des Pfeils 54 läuft. Hinter dem insgesamt mit 55 bezeichneten Meßplatz zweigt eine Nebentransportbahn 56 ab, die im wesentlichen ebenfalls aus einem Transportband besteht, das in Richtung des Pfeils 57 läuft.

Die Erkennungsvorrichtung 6 ist in der Lage, folgende Unterscheidungen zu treffen: volle und abwicklungswürdige Kopse, mindergefüllte und abwicklungswürdige Kopse, Leerhülsen, Hülsen mit nichtverwertbaren Garnresten, nicht abwicklungswürdige Kopse.

Volle Kopse und mindergefüllte Kopse sollen in Pfeilrichtung 54 auf der Transportbahn 53 geradeaus weitertransportiert werden. Enthalten die Träger 15 bis 18, die aus kreisrunden Scheiben mit zentralen Aufsteckdornen bestehen, jedoch lediglich leere Hülsen 11 bis 14 oder sind auf den Hülsen lediglich nur noch nichtverwertbare Garnreste vorhanden, oder sind die Kopse nicht abwicklungswürdig, weil sie beispielsweise eine andere Farbe haben und an anderen Wickeleinrichtungen umgespult werden müssen, so sollen die Träger auf die Nebentransportbahn 56 abgeleitet werden. Hierzu ist ein Stopper 30 vorgesehen, bestehend aus einem Solenoid mit ausfahrbarem Stößel 58. Am Meßplatz 55 befindet sich als weitere Einrichtung ein ebensolcher Stopper 31, dessen Stößel 59 so lange ausgefahren bleibt, bis der Meß- beziehungsweise Abtastvorgang der Textilspule 2 beendet ist.

Sollte sich bei der Messung herausstellen, daß die Wicklung 7 des von einer Ringspinnmaschine auf der Transportbahn 53 herangeführten Kopses 7 an einer nachgeschalteten Spulmaschine nicht abwicklungswürdig ist, weil sie beispielsweise die falsche Farbe hat, bleibt der Stößel 58 des Solenoids 30 ausgefahren, und dadurch würde dann später der Träger 15 veranlaßt werden, auf die Nebentransportbahn 56 auszuweichen. Er würde dann an einen Sammelplatz gelangen, der hier nicht mehr dargestellt ist.

Nach Fig. 1 ist der Erkennungsvorrichtung 6 eine besondere Garnwickeldicken-Erkennungseinrichtung 60 über eine Leitung 61 und den Zentralrechner 33 zugeordnet. Ihr Meßzyklus kann beispielsweise durch das Steuergerät 34 mitgesteuert werden. Auf diese Weise kann erreicht werden, daß gleichzeitig mit der Farberkennung auch die Wickeldicke gemessen wird. Das Messen der Wickeldicke geschieht auf konventionelle Art und Weise, beispielsweise mit Hilfe von Lichtschranken. Das Transportband 33 dient hier in Verbindung mit den Trägern beziehungsweise Einzeltransportpaletten 15 bis 18 für einzelne Hülsen 11 bis 14 oder Spulen 2 bis 5 als Einrichtung zum Heranschaffen der Meßobjekte zum Meßplatz 55.

Die Erkennungsvorrichtung 6 arbeitet, wie bereits erwähnt, mit den Stoppern 30 und 31 zusammen. Der Stopper 31 gewährleistet das Verharren des Meßobjekts 2 für eine bestimmte Meßzeit am Meßplatz 55. Danach zieht er seinen Stößel 59 zurück. Der Stopper 30 dient dem Weiterleiten des Meßobjekts gemäß Meßergebnis, wie bereits erwähnt wurde.

Die optische Erkennungsvorrichtung 6 könnte am Meßplatz 55 einen festen Standort haben. Die Fig. 4, 5 und 6 zeigen jedoch drei unterschiedliche Bewegungseinrichtungen 62, 63 und 64 für die Erkennungsvorrichtung 6. Diese Bewegungseinrichtungen dienen jeweils dem Abfahren beziehungsweise Abtasten des Meßobjekts 2.

Nach Fig. 4 besitzt die Bewegungseinrichtung 62 eine Vertikalführung 65 für die Erkennungsvorrichtung 6. Die Erkennungsvorrichtung 6 ist um einen Schwenkpunkt 66 schwenkbar an einem Hubschlitten 67 befestigt und hat über den Hubschlitten 67 dann eine Verbindung mit der Vertikalführung 65. Im einfachsten Fall hat der Hubschlitten 67 keinen eigenen Antrieb. Von Hand kann der Hubschlitten 67 an der Vertikalführung 65 entlang auf und ab in eine bestimmte Position bewegt werden. Zusätzlich kann die Erkennungsvorrichtung 6 um den Schwenkpunkt 66 geschwenkt werden und somit nach Bedarf eine von der Waagerechten abweichende Richtung einnehmen. Im Bedarfsfall kann die Bewegungseinrichtung gegebenenfalls programmgesteuert sein. Die Programmsteuerung des Hubschlittens beispielsweise könnte zum Zweck des Abfahrens des Meßobjekts 2 von oben nach unten oder umgekehrt mit dem Zentralrechner 33 und über den Zentralrechner mit dem Steuergerät 34 verbunden sein, in dem das Steuerprogramm verwirklicht sein könnte.

Wenn beispielsweise die optische Erkennungsvorrichtung 6 nach Fig. 4 eine Grundstellung hat, die oberhalb oder in Höhe der Hülsenspitze der Hülse 11 liegt, so könnte während des Meßvorgangs beim Abfahren der Länge des Meßobjekts 2 von oben nach unten leicht festgestellt werden, ob überhaupt eine Wicklung auf der Hülse 11 vorhanden ist, und, falls dies der Fall sein sollte, ob diese Wicklung überhaupt noch abspulwürdig ist. Das Ergebnis könnte am Monitor 50 in beispielsweise vier verschiedenen Anzeigefeldern 68, 69, 70 und 71 angezeigt werden. Das Feld 68 könnte beispielsweise ein Signal "abwicklungswürdiger voller oder mindergefüllter Kops" ausgeben. Das Anzeigefeld 69 könnte ein Signal "nicht abwicklungswürdiger Kops" ausgeben. Das Anzeigefeld 70 könnte das Signal "Leerhülse" ausgeben. Schließlich könnte beispielsweise das Anzeigefeld 71 das Signal "Hülse mit nicht verwertbarem Garnrest" ausgeben. Zugleich mit dem Auftreten des ersten Signals 68 würden die beiden Stopper 30 und 31 ihre Stößel 58 und 59 zurückziehen, um dem Träger 15 den Weg zur Weiterfahrt in Richtung des Pfeils 54 zu einer Spulmaschine oder zu einem später zur Spulmaschine geleiteten Transportmittel hin freizugeben. Nach dem Auftreten eines der Signale 69, 70 oder 71 dagegen würde nur der Stopper 31 seinen Stößel 59 zurückziehen, der Stopper 30 dagegen nicht. Hierdurch würde bei der Weiterfahrt der Träger 15 durch den Stößel 58 aufgehalten und auf die Transportbahn 56 geleitet werden.

Nach Fig. 6 ist die Vertikalbewegung der Erkennungsvorrichtung 6 mittels eines Pneumatikzylinders 72 bewirkbar. Die Kolbenstange 73 des Zylinders 72 ist mit einer Traverse 74 verbunden, an der eine vertikale Stange 75 befestigt ist, die die Erkennungsvorrichtung 6 trägt.

Nach Fig. 5 ist die Bewegung der Erkennungsvorrichtung 6 durch ein Planetengetriebe bewirkbar, das im Inneren des Kurbelarms 76 angeordnet ist und daher in Fig. 5 unsichtbar bleibt. Das Sonnenrad des Planetengetriebes kann beispielsweise mit der Stütze 77 verbunden sein, während der Steg des Planetengetriebes durch den Kurbelarm 76 gebildet wird. Eine Schwenkachse 78 der optischen Erkennungsvorrichtung 6 hat im Inneren des Kurbelarms 76 Verbindung mit einem Zahnrad, das beispielsweise über Drehrichtungs-Umkehrzahnräder Verbindung mit dem Planetenrad des Planetengetriebes hat. Wird nun der Kurbelarm 76 um den Schwenkpunkt 79 in eine beliebige Winkelstellung geschwenkt, so bleibt infolge der Verzahnung der Zahnräder und der Wahl ihrer Übersetzungsverhältnisse die Erkennungsvorrichtung 6 stets in waagerechter Lage. Das Schwenken des Kurbelarms 76 kann von Hand ausgeführt werden. Durch Selbsthemmung kann nach dem Schwenken die einmal eingenommene Lage des Kurbelarms erhalten bleiben. Das Schwenken des Kurbelarms 76 kann aber auch programmgesteuert durch einen hier nicht dargestellten Antrieb automatisch erfolgen, um ein Meßobjekt je nach Lage der Anordnung vertikal oder horizontal abzutasten. Der Abtastweg der Erkennungsvorrichtung wäre dabei allerdings nicht geradlinig, was bei den Meßergebnissen zu berücksichtigen ist.

Wird ein einziger Lichtempfänger 26 vorgesehen, wie es bei der Ausbildung nach Fig. 1 der Fall ist, so sind nur zwei Verbindungsleitungen mit der elektronischen Schaltung 35 erforderlich. Werden dagegen zwei Lichtempfänger 27, 28 verwendet, wie es bei der Ausbildung nach Fig. 2 der Fall ist, so sind mindestens drei Verbindungsleitungen erforderlich, wobei nach Fig. 2 die mittlere Verbindungsleitung die gemeinsame Rückleitung darstellt.

In der Ruhestellung hat der Stopper 31 den Stößel 59 ausgefahren. Sobald ein Träger, beispielsweise der Träger 15, am Stößel 59 anlangt, stellt die Garnwickeldicken-Erkennungseinrichtung 60 die Anwesenheit entweder einer leeren Hülse oder einer bewickelten Hülse fest. Ihr Signal kann über den Rechner 33 den Start des Steuergeräts 34 auslösen, das daraufhin sequentiell die beiden Lichtsender 19 und 20 startet, die wiederum nacheinander farbiges Licht aussenden, das reflektiert oder rückgestreut und durch den Lichtempfänger 26 empfangen wird. Die nacheinander eintreffenden Lichtsignale werden im Pufferspeicher 49 so gespeichert, daß sie gleichzeitig in der Meßwertverarbeitungs- und Auswerteeinrichtung 29 verarbeitet werden können. Daraufhin erfolgt über den Rechner 33 zum einen das Anzeigen des Meßergebnisses auf dem Monitor 50 und zum anderen die entsprechende Schaltung der beiden Stopper 30 und 31. Der Stopper 31 wird automatisch nur so lange ausgeschaltet, wie es dauert, einen Träger vorbeizulassen. Danach geht der Stopper sofort wieder in die Stoppstellung zurück und wartet auf die Ankunft des nächstfolgenden Trägers.

Die Farberkennung beziehungsweise die Grauwertermittlung durch die optische Erkennungsvorrichtung 6 kann sich wahlweise auf zum Zweck der Unterscheidung verschiedener Partien unterschiedlich gefärbte Hülsen oder Träger, aber auch auf das Erkennen unterschiedlich gefärbter Wicklungen beziehen.

Bei der Alternative nach Fig. 7 ist die gemeinsame Objektivlinse 22 durch zwei Lichtleiter 80 und 81 mit den Lichtsendern 19′′ und 20′′ verbunden. Durch einen weiteren Lichtleiter 82 ist die Objektivlinse 22 mit dem Lichtempfänger 26′ verbunden. Die Lichtleiter sind in ein flexibles Kabel 83 integriert, das ein ortsveränderbares Gehäuse 84 mit einem stationären Gehäuse 85 verbindet. Im Gehäuse 84 befindet sich die Objektivlinse 22, während das Gehäuse 85 unter anderem die beiden Lichtsender 19′′, 20′′ und den Lichtempfänger 26′ enthält.

Eine weitere Alternative ist in Fig. 1 angedeutet. Dort kann in der Nähe des Lichtempfängers 26 eine Lochblende 86 angeordnet sein.

Claims (38)

1. Verfahren zum Steuern einer Versorgungs- und/oder Entsorgungseinrichtung für Textilspulen einer Textilmaschine durch eine optische Erkennungsvorrichtung für die Wicklungen der Textilspulen und/oder deren Hülsen und/oder deren Träger, versehen mit einem oder mehreren Lichtsendern und versehen mit einem oder mehreren Lichtempfängern zum Empfangen, gegebenenfalls Aufarbeiten und Weiterleiten eines aus dem von der Wicklung, der Hülse oder dem Träger rückgestreuten oder reflektierten Lichtes gewonnenen Lichtsignals, wobei im Strahlengang der Lichtsender und Lichtempfänger optische Linsen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtstrahlen mehrerer Lichtsender im wesentlichen parallel zur optischen Zentralachse einer Objektiv-Linsenanordnung zu voneinander beabstandeten Stellen in deren Randgebieten geführt werden, wo sie zu einem Objektivbrennpunkt hin konvergiert werden, daß die am Meßobjekt reflektierten oder rückgestreuten Strahlen durch den zentralen Bereich der gleichen Objektiv-Linsenanordnung zu dem mindestens einen Lichtempfänger hin zurückgeführt werden, der in oder nahe der optischen Zentralachse der gleichen Objektiv-Linsenanordnung angeordnet wird, und daß die reflektierende oder rückstreuende Meßfläche des Meßobjekts zumindest in die Nähe des für die gesendeten und reflektierten oder rückgestreuten Lichtstrahlen gemeinsamen Objektivbrennpunktes der Objektiv-Linsenanordnung gebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erkennen von Einzelfäden oder Wicklungen auf Hülsen von Textilspulen die Farbe der Hülsen und die Farbe der Wicklung oder des Fadens getrennt gemessen wird, indem mindestens zwei spektrale Farbanteile der erfaßten Mischfarbe gemessen und die Meßwerte abgespeichert werden, danach die gleichfarbigen Anteile von Hülse und Wicklung oder Faden getrennt miteinander verglichen werden und bei einer vorgebbaren Abweichung mindestens eines Farbanteils ein Signal für das Vorhandensein eines Fadens oder einer Wicklung auf der Hülse an einen Rechner abgegeben wird, der seinerseits weitere Einrichtungen ansteuert, die der weiteren Verwendung der Textilspulen, ihrer Träger, Hülsen oder Wicklungen, ihrer Bearbeitung, Weiterleitung oder Ausschleusung im Rahmen eines Transportsystems der Versorgungs- und/oder Entsorgungseinrichtung der Textilmaschine dienen.

3. Versorgungs- und/oder Entsorgungseinrichtung für Textilspulen einer Textilmaschine, mit einer die Einrichtung steuernden optischen Erkennungsvorrichtung für die Wicklungen der Textilspulen und/oder deren Hülsen und/oder deren Träger, versehen mit einem oder mehreren Lichtsendern und versehen mit einem oder mehreren Lichtempfängern zum Empfangen, gegebenenfalls Aufarbeiten und Weiterleiten eines aus dem von der Wicklung, der Hülse oder dem Träger rückgestreuten oder reflektierten Lichtes gewonnenen Lichtsignals, wobei im Strahlengang der Lichtsender und Lichtempfänger optische Linsen vorgesehen sind, zum Ausführen des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtsender (19, 20) in radialem Abstand konzentrisch um die optische Zentralachse (21) einer Objektiv-Linsenanordnung (22, 22′) herum derartig angeordnet sind, daß ihre Lichtstrahlen (23, 24) zunächst im wesentlichen parallel zur optischen Zentralachse (21) der Objektiv-Linsenanordnung (22, 22′) verlaufen und in deren Randgebieten zu einem Objektivbrennpunkt (25) hin konvergieren, daß die am Meßobjekt (2) reflektierten oder rückgestreuten Strahlen durch den zentralen Bereich der gleichen Objektiv-Linsenanordnung (22, 22′) zu dem mindestens einen Lichtempfänger (26) hin geführt sind, der in oder nahe der optischen Zentralachse (21) der gleichen Objektiv-Linsenanordnung (22, 22′) angeordnet ist, und daß die reflektierende oder rückstreuende Meßfläche (11, 7, 15) des Meßobjekts (2) zumindest in der Nähe des für die gesendeten und reflektierten oder rückgestreuten Lichtstrahlen gemeinsamen Objektivbrennpunktes (25) der Objektiv-Linsenanordnung (22, 22′) liegt.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Erkennungsvorrichtung (6, 6′) eine Meßwertverarbeitungs- und/oder Auswerteeinrichtung (29) zur Steuerung von Einrichtungen (30, 31) zugeordnet ist, die der weiteren Verwendung der Textilspulen (2 bis 5), ihrer Träger (15 bis 18), Hülsen (11 bis 14) oder Wicklungen (7 bis 10), ihrer Bearbeitung, Weiterleitung oder Ausschleusung im Rahmen eines Transportsystems (32) der Versorgungs- und/oder Entsorgungseinrichtung (1) der Textilmaschine dienen und die sowohl dem Transportsystem (32) als auch der Erkennungsvorrichtung (6, 6′) der Versorgungs- und/oder Entsorgungseinrichtung (1) zugeordnet sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Objektiv-Linsenanordnung (22) aus einer einzigen konvexen achromatischen Sammellinse oder Fresnellinse (22′) oder einem entsprechenden Linsensatz besteht.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Erkennungsvorrichtung (6, 6′) für die Messung bestimmter Einzelfarbanteile einer Mischfarbe eingerichtet ist.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentralrechner (33) der Textilmaschine in die Meßwertverarbeitung und/oder in die Auswertung einbezogen ist.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtsender (19, 20) mit nahezu weißes Licht abstrahlenden Lichtquellen versehen sind, denen für die Bestrahlung des Objektes (2) mit farbigem Licht entsprechende Farbfilter (38, 39) zugeordnet sind.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein einziger Lichtempfänger (26) vorgesehen ist und daß die Lichtsender (19, 20; 19′, 20′) seriell im Takt pulsweise Licht mit einer Frequenz größer als 1 Kilohertz aussenden, wofür ein Steuergerät (34) vorgesehen ist, das mit gleicher Taktfolge auch eine elektronische Schaltung (35) des Lichtempfängers (26) mit Vergleichssignalen versorgt, und daß der Lichtempfänger (26) in Verbindung mit einem Rechner (33) die reflektierten oder rückgestreuten Signale der einzelnen Lichtsender (19, 20) getrennt nacheinander empfängt, auswertet und verarbeitet und die gemessenen Farbanteile dem einzelnen Meßobjekt (2) zuordnet.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Farbanteil ein eigener Lichtempfänger (27, 28) vorgesehen ist.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein einziger oder mehrere, weißes Licht aussendende Lichtsender (19′, 20′) vorhanden sind und daß zur Unterscheidung der ausgewählten Farben jeder Lichtempfänger (27, 28) mit einem besonderen Farbfilter (36, 37) versehen ist oder zum Erfassen einer bestimmten Farbe eingerichtet ist.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß lediglich in dem vom Objektivbrennpunkt (25) ausgehenden Strahlengang dem mindestens einen Lichtempfänger (26, 27, 28) eine weitere, insbesondere achromatische Linse (40) oder ein Linsensatz vorgeschaltet ist.

13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennweite der Objektivlinse so gewählt ist, daß sich ein Minimum der Störung durch Lichtreflexe ergibt.

14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand des Lichtempfängers (26, 27, 28) von der nächstgelegenen Linse (40) kleiner als deren Brennweite ist.

15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektronische Schaltung der Meßwertverarbeitungs- und/oder Auswerteeinrichtung (29) einen Pufferspeicher (49) enthält, damit die seriell eingehenden Signale zeitgleich ausgewertet, angezeigt und/oder dem Rechner (33) zur Zuordnung des Meßobjekts (2) zugeleitet werden können.

16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtempfänger (26, 27, 28) als ein selbstlernender Farbsensor ausgebildet ist, der eine wählbare Grundfarbe getrennt messen und abspeichern kann.

17. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der selbstlernende Sensor (26) oder die selbstlernenden Sensoren (27, 28) für das Messen und Abspeichern von insgesamt mindestens zwei Grundfarben oder Grundfarbanteilen einer Mischfarbe eingerichtet sind und dadurch feine Farbunterschiede feststellbar und auswertbar sind.

18. Einrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß zum Auswerten der Farbsignale für jede Farbe ein Fensterdiskriminator (51, 52) vorgesehen ist.

19. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß ein Summenbildner zum Bilden eines Farbsummensignals vorgesehen ist, das den Grauwert symbolisiert und das als Identifikationsmerkmal für den Grauwert als Unterscheidungsmerkmal an einen Rechner absetzbar ist.

20. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtsender (19, 20; 19′, 20′) zwecks Abschirmung in röhrenförmige Gebilde oder röhrenförmige Gehäusebohrungen (46, 47) eingebaut sind und daß ihr Abstand zur Objektiv-Linsenanordnung (22, 22′) gegebenenfalls einstellbar ist.

21. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Objektiv-Linsenanordnung (22, 22′) längs ihrer optischen Zentralachse (21) verstellbar ist.

22. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennweite und/oder die Tiefenschärfe der dem Lichtempfänger (26, 27, 28) vorgeschalteten optischen Anordnung (22, 40) verstellbar ist.

23. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 22, dadurch gekennzeichnet daß Einrichtungen (42) zum Einstellen des Durchmessers des auf dem Meßobjekt (2) sichtbaren Lichtflecks vorgesehen sind.

24. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Erkennungsvorrichtung (6, 6′) an einer Transportbahn (53) oder Nebentransportbahn für Kopse (2 bis 5) oder Hülsen (11 bis 14) einer Spinn- oder Spulmaschine angeordnet ist und daß sie wahlweise für das Treffen folgender Unterscheidungen eingerichtet ist: volle und abwicklungswürdige Kopse, mindergefüllte und abwicklungswürdige Kopse, Leerhülsen, Hülsen mit nichtverwertbaren Garnresten, sowie nicht abwicklungswürdige Kopse.

25. Einrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Erkennungsvorrichtung (6) eine Garnwickeldicken-Erkennungseinrichtung (60) zugeordnet ist.

26. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (53) zum Heranschaffen der Meßobjekte (2) zum Meßplatz (55) vorgesehen sind und daß diese Einrichtungen Transportbänder (53) Einzeltransportpaletten (15 bis 18) für einzelne Hülsen (11 bis 14) oder Spulen (2 bis 5), Sammelpaletten, Dornbänder oder Transporträder aufweisen, auf denen die Meßobjekte (2) aufrechtstehend an den Meßplatz (55) gebracht werden können.

27. Einrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Erkennungsvorrichtung (6) mit Stoppern (30, 31), Weichen oder dergleichen zusammenarbeitet, die das Verharren des Meßobjekts (2) für eine bestimmte Meßzeit am Meßplatz (55) und/oder das Weiterleiten des Meßobjekts (2) gemäß Meßergebnis gewährleisten.

28. Einrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Erkennungsvorrichtung (6, 6′) eine gegebenenfalls programmgesteuerte Bewegungseinrichtung (62, 63, 64) zum Abfahren beziehungsweise Abtasten des Meßobjekts (2) besitzt.

29. Einrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungseinrichtung (62) eine Vertikalführung (65) für die Erkennungsvorrichtung (6) besitzt und daß die Erkennungsvorrichtung (6) schwenkbar, verschiebbar oder drehbar mit der Vertikalführung (65) verbunden ist.

30. Einrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Startposition der Erkennungsvorrichtung (6, 6′) oberhalb oder in Höhe der Hülsenspitze oder in Höhe des Hülsenfußes einer als Kops ausgebildeten Textilspule (2) liegt.

31. Einrichtung nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertikalbewegung der Erkennungsvorrichtung (6) mittels eines Hubzylinders (72) oder Hubschlittens (67) bewirkbar ist.

32. Einrichtung nach einem der Ansprüche 28 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der Erkennungsvorrichtung (6) durch ein mit einem Kurbelarm (76) verbundenes Planetengetriebe bewirkbar ist.

33. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Erkennungsvorrichtung (6, 6′) ein die Lichtsender (19, 20; 19′, 20′) und Lichtempfänger (26, 27, 28) umschließendes Gehäuse (41) aufweist, in dessen Außenwand die gemeinsame Objektiv-Linsenanordnung (22, 22′) eingesetzt ist.

34. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßwertverarbeitungs- und/oder Auswerteeinrichtung (29) eine Einrichtung zum Erfassen eines die Meßdauer oder den Meßweg eines anstehenden Farbsignals repräsentierenden Zeitsignals besitzt, das als Signal für den Bewicklungszustand einer Textilspule (7) oder Hülse (11) interpretierbar ist und zur Steuerung der nachgeordneten Leiteinrichtung (30, 31) verwendet wird.

35. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Objektiv-Linsenanordnung (22) durch Lichtleiter (80, 81, 82) mit den Lichtsendern (19′′, 20′′) und dem oder den Lichtempfängern (26′) verbunden ist.

36. Einrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleiter (80, 81, 82) in ein flexibles Kabel (83) integriert sind, das die in einem ortsveränderbaren Gehäuse (84) untergebrachte Objektiv-Linsenanordnung (22) mit einem die Lichtsender (19′′, 20′′) und/oder Lichtempfänger (26′) enthaltenden Gehäuse (85) verbindet.

37. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nähe des oder der Lichtempfänger (26) eine gegebenenfalls axial verschiebbare Lochblende (86) vorgesehen ist.

38. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Lichtsender (19, 20) und Objektiv-Linsenanordnung (22) die Lichtstrahlen zum Divergieren veranlassende optische Mittel angeordnet sind.