DE4215158C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Einführen eines Materialbandes in eine Textilmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einführen eines Materialbandes in eine Textilmaschine, bei welchem ein an einem fahrbaren Gerät ange­ ordneter beweglicher Bandgreifer das Band ergreift und in eine vorbe­ stimmte Abgabeposition an der Textilmaschine überführt. Sie betrifft fer­ ner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Ober­ begriff des Anspruchs 8.

Beim Betrieb von Textilmaschinen, zum Beispiel Spinnmaschinen, werden laufend Textilmaterialbehälter gefüllt und entleert. Das Textilmaterial liegt dabei zumeist in der Form eines Fasermaterialbandes vor. Wird an einer derartigen Textilmaschine ein leerer Materialbehälter durch einen vollen ersetzt, so muß der Anfang des Faserbandes in die Textilmaschine einge­ führt und an die Transportmittel dieser Textilmaschine übergeben werden. Dieser Vorgang kann manuell durchgeführt werden, erfolgt jedoch bei mo­ dernen Textilmaschinen automatisch mit entsprechenden Hilfseinrichtun­ gen.

Aus der EP 301 330 A1 ist eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bekannt, welche bei Vorwerken zu Spinnereimaschinen, insbesondere Strecken, eingesetzt werden soll. Diese Vorrichtung besteht aus einem fahrbaren Gerät in der Form eines verfahrbaren Wagens, welcher an Hochschienen aufgehängt ist. Der Wagen verfügt über einen stationären Teil und einen drehbaren Teil, wobei am drehbaren Teil ein Greifer zur Erfassung eines Faserbandes angeordnet ist. Dieser Greifer kann vertikal abgesenkt oder angehoben werden und ist um eine Achse in einer verti­ kalen Ebene schwenkbar. Der ganze Greifer mit den zugehörigen Hub- und Schwenkeinrichtungen ist zudem mit dem drehbaren Teil des ver­ fahrbaren Wagens um eine vertikale Achse rotierbar. Muß an einer Strec­ ke ein leerer Behälter durch einen mit Materialband gefüllten Behälter er­ setzt werden, so wird der volle Behälter in eine Vorbereitungsposition zum Wechseln gebracht und der Wagen mit dem Greifer über diesen vollen Be­ hälter gefahren, so daß die Vertikalachse des Wagens und diejenige des Behälters übereinstimmen. Der Greifer am verfahrbaren Wagen wird nun abgesenkt und um den Mantel des Materialbehälters rotiert. Am Greifer sind Sensoren angeordnet, welche ein am Außenmantel des vollen Behäl­ ters herabhängendes Materialbandende feststellen können und den Greif­ vorgang zum Erfassen dieses Materialbandes steuern. Das Materialband wird vom Greifer erfaßt, dieser nach oben gefahren und dann über einen Zuführtisch an der Strecke verschwenkt. Durch Verfahren des Wagens entlang der Führungsschienen wird das Band über den Zuführtisch gezo­ gen und über das Ende des vorhergehenden Bandes in der Maschine ge­ legt. Hier wird nun das Materialband vom Greifer freigegeben und von der Strecke zur weiteren Verarbeitung übernommen.

Diese bekannte Vorrichtung weist somit insbesondere den Nachteil auf, daß für ein jeweiliges Positionieren des Bandes stets auch der Wagen ver­ fahren werden muß. So wird das Band durch entsprechendes Verfahren dieses Wagens über die zugeordnete Zuführwalze hinweggezogen und zu­ mindest teilweise auf den Zuführtisch aufgelegt. Mit dem Wagen müssen nun aber größere Massen bewegt werden, was der Erzielung einer höheren Positioniergenauigkeit entgegensteht. Das hier angewandte Verfahren ist somit für ein genaues Positionieren des Bandes, wie es für eine Zustellung zur Zuführeinrichtung der Textilmaschine erforderlich ist, nicht geeignet.

Bei einer aus der DE 38 32 665 A1 bekannten Vorrichtung zum Einfädeln eines Vorgarns in ein Streckwerk, bei der das Vorgarn in die Öffnung eines Luntenführers eingeführt werden muß, werden der Greifer und der Lun­ tenführer durch eine Vorrichtung zentriert, bei der an einer dem Lunten­ führer zugeordneten Changiereinrichtung ein ansteuerbarer Schwenkhe­ bel vorgesehen ist, der mit einem Antriebsmittel der Changiereinrichtung und mit einer Arretiervorrichtung verbindbar ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung der ein­ gangs genannten Art zu schaffen, mit denen ein möglichst genaues Posi­ tionieren des Bandes sichergestellt ist.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren nach dem Oberbegriff des Patent­ anspruches 1 erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale dieses Patentanspruches 1 und bei einer Vorrichtung nach dem Oberbe­ griff des Patentanspruches 8 durch die kennzeichnenden Merkmale dieses Patentanspruches 8 gelöst.

Dadurch, daß das Band der Zuführeinrichtung bei an einer festgelegten Übergabeposition stillstehendem fahrbarem Gerät zugestellt wird, ist die zu bewegende Masse auf ein Minimum herabgesetzt. Außer der dadurch ermöglichten höheren Positioniergenauigkeit sind auch deutlich höhere Zustellgeschwindigkeiten möglich.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen un­ ter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines fahrbaren Gerätes mit der Handlingeinrichtung in der Übergabeposition für das Materialband an einer Textilmaschine,

Fig. 2 eine Draufsicht des Bandgreifers und des Führungsele­ ments an der Textilmaschine,

Fig. 3 ein fahrbares Gerät mit einem Bandgreifer und mehreren Führungseinrichtungen im Bereich der Zuführeinrichtung der Textilmaschine.

Fig. 1 zeigt ein fahrbares Gerät 1, welches aus einem fahrerlosen Trans­ portfahrzeug besteht. Dieses Transportfahrzeug 1 verfährt automatisch entlang einer Fahrspur 40, in welche Positions- und Richtungsmarkierun­ gen 41 eingebaut sind. Auf dem Transportfahrzeug 1 befindet sich mindestens eine Ab­ stellfläche 42 für Textilmaterialbehälter 4. Das fahrbare Gerät 1 ist mit einer Handlingeinrichtung 3 ausgerüstet, mit welcher als erstes Textilmaterialbehälter 4 vom fahrbaren Gerät 1 in eine Textilmaschine, zum Beispiel eine Strecke 2, und umgekehrt verschoben werden können und als zweites ein Textilmaterialband 5 gesucht und erfasst und anschliessend automatisch in die Strecke 2 eingeführt werden kann. Die Einrichtungen für das Handhaben der Textilmaterialbehälter 4 sind in Fig. 1 nicht dargestellt. Die Textilmaschine, bzw. Strecke 2, weist eine Zuführeinrichtung 7 auf, mittels wel­ cher das Textilmaterialband 5 aus dem Textilmaterialbehälter 4 abgezogen und in die Maschine 2 eingeführt wird. Bei Tex­ tilmaschinen 2 dieser Art sind eine Vielzahl von Textilmate­ rialbehältern 4 und entsprechenden Zuführeinrichtungen 7 für Textilmaterialbänder 5 vorhanden. Die Zuführeinrichtung 7 besteht im dargestellten Beispiel aus einem Förderband, wo­ bei über dem Anfang eine an einer Wippe 24 gelagerte Klemme 23 mit einem Betätigungselement 25 angeordnet ist. Zwischen dieser Klemme 23 und dem Förderband der Zuführeinrichtung 7 wird das Textilmaterialband 5 geführt und gefördert. Neben jeder Zuführeinrichtung 7 ist ein Führungsmittel 19 in der Form einer mechanischen Kulisse angeordnet, wobei dieses Führungsmittel 19 die genaue Uebergabeposition zum Einführen des Materialbandes 5 in die Zuführeinrichtung 7 bestimmt.

Die Handlingeinrichtung 3 ist mit einem schwenkbaren Arm 8 versehen, welcher ein Gelenk 11 und zwei Glieder 9, 10 auf­ weist. Dieser schwenkbare Arm 8 ist am Ende 12 drehbar gela­ gert und am anderen Ende 13 mit einem ersten Bewegungssy­ stem, bzw. Servosystem 14 und einem zweiten Bewegungssystem in der Form eines Greifarmes 16 verbunden. Das Servosystem 14 und damit der Greifarm 16 sind um die Achse 26 am Ende 13 des schwenkbaren Armes 8 verschwenkbar. Das Servosystem 14 weist eine vertikale Positionierachse 15 und in bekannter Weise eine Linearführung 27 und entsprechende nicht darge­ stellte Befehlsgeber, Regeleinrichtungen und Antriebseinhei­ ten auf. Am oberen Ende der Linearführung 27 des Servosyste­ mes 14 ist der Greifarm 16 befestigt, welcher ein bewegli­ ches freies Ende 17 mit dem Bandgreifer 6 aufweist. Das Ser­ vosystem 14 ermöglicht ein Verschieben des Greifarmes 16 in Richtung der Pfeile 28, so dass der Greifarm 16 und damit der Bandgreifer 6 in die Ebenen 29, bzw. 30, gebracht werden können. Das freie Ende 17 des Greifarmes 16 ist in dessen hinterem Teil teleskopartig geführt und ist gegen die Kraft einer nicht dargestellten Axialfeder in Richtung der Pfeile 31 verschiebbar. Die Verschiebebewegung des freien Endes 17 des Greifarmes 16 wird dabei durch ein Führungselement 18 in der Form einer Führungsrolle erzeugt, wenn diese Führungs­ rolle 18 am Führungsteil 22 der Kulisse 19 anliegt. Die Ku­ lisse 19 verfügt zusätzlich noch über das Auflageteil 21, dessen obere Fläche einen Anschlag 32 bildet. Dieser An­ schlag 32 bestimmt die Uebergabeposition für das Servosystem 14 in Richtung der Achse 15.

In Fig. 2 ist die Vorrichtung zum Einführen des Material­ bandes 5 in die Zuführeinrichtung 7 der Textilmaschine in vereinfachter Form dargestellt, wobei verschiedene Elemente zur besseren Uebersichtlichkeit weggelassen wurden. Die Handlingeinrichtung 3 ist, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, auf dem fahrbaren Gerät 1 angeordnet, und der schwenkbare Arm 8 ist in Richtung der Pfeile 33 verschwenkbar. Die Glie­ der 9 und 10 des schwenkbaren Armes 8 sind am Gelenk 11 ge­ geneinander in Richtung der Pfeile 34 schwenkbar. Das Servo­ system 14 mit dem Greifarm 16 ist am Ende 13 des Gliedes 9 gelagert und um die Achse 26 in Richtung der Pfeile 35 schwenkbar. Am freien Ende 17 des durch den Greifarm 16 ge­ bildeten Bewegungssystemes befindet sich der Bandgreifer 6, in welchem der Anfang eines Materialbandes 5 festgeklemmt ist. Dieser Bandgreifer 6 ist im freien Ende 17 des Greif­ armes 16 gelagert und mit nicht dargestellten Betätigungs- und Antriebsmitteln verbunden. In der in Fig. 2 dargestell­ ten Position befindet sich der Greifarm 16 mit dem Bandgrei­ fer 6 und dem Materialband 5 in der Ausgangsposition, und zwar abgesenkt in der Ebene 29. In diese Ausgangsposition wird der Bandgreifer 6 mit Hilfe aller beweglichen und steuerbaren Elemente, bzw. den Servosystemen, der Handling­ einrichtung 3 gebracht. Die unterhalb des freien Endes 17 angebrachte Führungsrolle 18 befindet sich dabei in einem gegen die Zuführeinrichtung 7 konvergierenden Einlaufbereich 20 der Führungseinrichtung, bzw. der Kulisse 19. Diese Füh­ rungseinrichtung 19 ist an der Textilmaschine 2 abgestützt. Wird der Greifarm 16 in der richtigen Horizontalebene 29 um die Achse 26 in Richtung der Zuführeinrichtung 7 ver­ schwenkt, so wird der Bandgreifer 6 und damit auch die Füh­ rungsrolle 18 in dieser Richtung verschoben. Dabei wird das durch die Führungsrolle 18 gebildete Führungselement durch die Führungseinrichtung 19 erfasst, indem die Führungsrolle 18 an das Führungsteil 22 heranbewegt und von diesem geführt wird. Dadurch wird das freie Ende 17 mit dem Bandgreifer 6 in Richtung der Pfeile 31 in der Teleskopführung des Greif­ armes 16 verschoben und in die richtige Uebergabeposition für das Materialband 5 gebracht. Diese Uebergabeposition be­ findet sich etwa im Bereiche der Bezugslinie 36. Am Beginn der Zuführeinrichtung 7 befindet sich die Klemme 23, welche über die Wippe 24 um die Lagerung 38 schwenkbar ist. An einem Ende der Klemme 23 ist ein Betätigungselement 25 an­ geordnet, welches mit der oberen Fläche 37 des freien Endes 17 des Greifarmes 16 zusammenwirkt, wodurch die Klemme 23 von der Oberfläche der Zuführeinrichtung 7 abgehoben wird. Beim Durchlaufen des Greifarmes 16 durch den Bereich der Bezugslinie 36 wird das Materialband 5 zwischen die Oberflä­ che der Zuführeinrichtung 7 und die Klemme 23 eingelegt und anschliessend vom Bandgreifer 6 freigegeben. Im weiteren wird es in bekannter Weise von der Zuführeinrichtung 7 in die Textilmaschine 2 eingebracht.

Das automatische Einführen des Textilmaterialbandes 5 in die Textilmaschine, bzw. Strecke 2, erfolgt in der Weise, dass mit Hilfe des Schwenkarmes 8 und des Greifarmes 16 zuerst der Anfang des Materialbandes 5 gesucht wird. Dieser Such­ vorgang erfolgt im dargestellten Beispiel an einem vollen Textilmaterialbehälter 4, welcher sich auf dem fahrbaren Gerät 1 befindet. Dazu ist der Textilmaterialbehälter auf dem fahrbaren Gerät 1 drehbar gelagert und/oder der Band­ greifer 6 ist mit Hilfe der Handlingeinrichtung 3 um den Mantel des Textilmaterialbehälters 4 verfahrbar. Zum Suchen und Ermitteln des Anfanges des Materialbandes 5, welches am Mantel eines vollen Textilmaterialbehälters 4 herunterhängt, sind im Bereiche des Bandgreifers 6 nicht dargestellte Sen­ soren angeordnet. Sobald der Anfang des Materialbandes 5 festgestellt ist, wird dieser mittels des Bandgreifers 6 festgeklemmt und der Bandgreifer 6 mit dem erfassten Mate­ rialband 5 mit Hilfe der Handlingeinrichtung 3 in eine War­ teposition gebracht. Dieser Vorgang kann während des Verfah­ rens des fahrbaren Gerätes 1 entlang der Fahrspur 40 oder in einer Warteposition oder in der in Fig. 1 dargestellten Uebergabeposition erfolgen. Erhält das fahrbare Gerät 1 einen Steuerbefehl um an einer bestimmten Stelle einer Tex­ tilmaschine 2 einen leeren Textilmaterialbehälter 4 durch einen vollen auszutauschen und den Anfang des neuen Textil­ materialbandes 5 in die entsprechende Zuführeinrichtung 7 einzuführen, so wird das fahrbare Gerät 1 in die durch eine Positionsmarkierung 41 gekennzeichnete Uebergabeposition ge­ bracht. Diese Positionierung des fahrbaren Gerätes 1 kann relativ ungenau sein, wobei je nach gewähltem Sensor- und Steuersystem eine Positioniergenauigkeit zwischen einigen Zentimetern und einigen Millimetern erreichbar ist. Nach dem Anhalten des fahrbaren Gerätes 1 in dieser Uebergabeposition wird der Bandgreifer 6 mit dem Anfang des Materialbandes 5 durch Ansteuern der Servosysteme der Handlingeinrichtung 3 in die Ausgangsposition ausserhalb der Zuführeinrichtung 7 gebracht. Diese Ausgangsposition liegt dabei in einer Ebene 30, welche über der Zuführeinrichtung 7 verläuft. Abhängig von den Platzverhältnissen und der Ausgestaltung der Textil­ maschine, bzw. der Zuführeinrichtung 7 kann die Ausgangspo­ sition auch in einer Ebene liegen, welche unterhalb der Zu­ führeinrichtung 7 verläuft. Die nachfolgend beschriebenen Bewegungsvorgänge verlaufen dann sinngemäss umgekehrt. In dieser Ausgangsposition wird am ersten Bewegungssystem, bzw. am Servosystem 14 der Strombedarf des Antriebsmotores ermit­ telt, welcher notwendig ist, um den Greifarm 16 mit dem er­ sten Servosystem 14 in einer Schwebeposition zu halten. Mit dem zugehörigen Steuer- und Messsystem wird ein dieser Hal­ tekraft entsprechender Wert ermittelt und abgespeichert. Dieser beträgt im dargestellten Beispiel zum Beispiel 80 Einheiten. Nun wird der Steuerwert beispielsweise auf den Wert 78 Einheiten reduziert, wodurch sich der Greifarm 16 entlang der Positionierachse 15 nach unten bewegt. Diese Be­ wegung wird fortgesetzt, bis der Greifarm 16 am Anschlag 32 des Auflageteiles 21 der Führungseinrichtung 19 anliegt. Während des ganzen Bewegungsvorganges des Greifarmes 16 ent­ lang der Positionierachse 15 wird die Bewegung über einen Inkrementalgeber überwacht. Sobald dieser Geber keine Inkre­ mente mehr abgibt, erkennt die Steuerung das Erreichen des Anschlages 32 und erhöht den Steuerwert kurzzeitig, zum Bei­ spiel auf den Wert 82, wodurch der Greifarm 16 wieder nach oben bewegt wird. Je nach Schaltgeschwindigkeit und Masse der bewegten Einrichtung wird dieser erhöhte Steuerwert für einen Bruchteil einer Sekunde oder mehrere Sekunden auf­ rechterhalten. Anschliessend wird der Steuerwert wieder auf den im Schwebezustand ermittelten Wert 80 Einheiten zurück­ gestellt, so dass der Greifarm 16 in der Ebene 29 stehen bleibt, jedoch nicht direkt auf dem Anschlag 32 des Auflage­ teiles 21 aufliegt. In diesem Schwebezustand lässt sich der Greifarm 16 und damit der Bandgreifer 6 mittels eines zwei­ ten Bewegungssystemes in der Ebene 29 leicht verschieben. Dieses Verschieben des Bandgreifers 6 kann durch Bewegen des schwenkbaren Armes 8 und/oder durch Schwenken des Greifarmes 16 um die Achse 26 erfolgen. Die Steuerung der Position des Greifarmes 16 in Bezug zum Anschlag 32 kann auch durch eine Positionssteuerung erfolgen. Sobald der Greifarm 16 am An­ schlag 32 des Auflageteiles 21 aufliegt und die Steuerung dies erkennt, wird der momentane Positionswert abgespei­ chert. Dieser Positionswert wird von der Steuerung korri­ giert, so dass eine Gegenbewegung in eine Position mit Ab­ stand zum Anschlag 32 erfolgt. Die Kontrolle erfolgt über den Inkrementalgeber. In dieser neuen Position wird dann der Greifarm 16 positionsgesteuert gehalten. Die Schwenkbewegun­ gen erfolgen wie bereits beschrieben.

Um die zu bewegende Masse möglichst klein zu halten, wird im beschriebenen Beispiel mit Hilfe eines zweiten Bewegungs-, bzw. Servosystemes nur der Greifarm 16 um die Achse 26 ver­ schwenkt und die Glieder 9 und 10 des schwenkbaren Armes 8 in ihren der Ausgangsposition zugeordneten Positionen gehal­ ten. Durch das Verschwenken des Greifarmes 16 wird die Füh­ rungsrolle 18 durch den konvergierenden Einlaufbereich 20 der Führungseinrichtung 19 an das Führungsteil 22 herange­ führt. Die Führungsrolle 18 liegt am Führungsteil 22 an, be­ vor der Bandgreifer 6 in die Zuführeinrichtung 7 der Textil­ maschine 2 einläuft. Da der Führungsteil 22 als Führungsku­ lisse dient, wird die Führungsrolle 18 durch mechanische Führung in die richtige Uebergabeposition geführt. Die ge­ naue Positionierung des Bandgreifers 6 und damit des Anfan­ ges des Materialbandes 5 in der Zuführeinrichtung 7 erfolgt somit durch an der Textilmaschine 2 befestigte Mittel und nicht durch die mit der Handlingeinrichtung 3 verbundenen Bewegungs-, bzw. Servosysteme. Diese Servosysteme dienen nur zur Ausführung der Ausgangsbewegungen und zur Unterstützung der genauen Positionierbewegungen. Da die Positionierung des Bandgreifers 6 in der Ausgangsposition in der Ebene 30 noch im Bereiche von einigen Millimetern streuen darf, kann diese Ausgangsposition rasch angefahren werden trotzdem die zu be­ wegenden Massen noch grösser sind. Für die nachfolgende ge­ naue Positionierung mit Hilfe des als Kulisse wirkenden Füh­ rungsteiles 22 und der Führungsrolle 18 müssen nur noch kleine Massen bewegt werden, wodurch diese Bewegung rasch und sehr genau erfolgen kann. Die einzelnen Bewegungs- und Servoantriebe können somit in optimaler Weise auf die Be­ dürfnisse abgestimmt werden, und die Störungsanfälligkeit wird auf ein Minimum reduziert.

In den Fig. 1 und 2 ist ein Beispiel dargestellt, bei welchem die Positionierachse 15 des ersten Bewegungs-, bzw. Servosystemes in einer Vertikalebene auch vertikal angeord­ net ist. Dementsprechend bewirkt das zweite Bewegungs-, bzw. Servosystem ein Verschwenken des Bandgreifers 6 um die Achse 26 in der Horizontalebene 29. Die ganze Einrichtung kann je­ doch auch so ausgebildet sein, dass die Positionierachse des ersten Bewegungs-, bzw. Servosystemes in einer Vertikalebene horizontal angeordnet ist und entsprechend der Bandgreifer 6 durch das zweite Bewegungs-, bzw. Servosystem etwa in einer Vertikalebene bewegt und das Materialband 5 in der entspre­ chenden Ebene in die Zuführeinrichtung 7 der Textilmaschine 2 eingelegt wird. Da die meisten Textilmaschinen horizontal angeordnete Zuführeinrichtungen 7 aufweisen, ist in den Fig. 1 und 2 diese bevorzugte Ausführungsform beschrieben.

Die in Fig. 3 dargestellte Einrichtung besteht aus einem fahrbaren Gerät 1, einer Handlingeinrichtung 3 und einem schwenkbaren Arm 8, wie sie bereits bei den Fig. 1 und 2 beschrieben wurden. Am freien Ende 13 des schwenkbaren Armes 8 ist ein erstes Bewegungssystem 44 befestigt, welches aus einer Teleskopführung besteht. Das obere Teil 49 dieser Te­ leskopführung ist in Richtung der Pfeile 48 bewegbar, und zwar gegen die Kraft einer Feder 45. Am oberen Teil 49 ist einerseits ein zweites Bewegungssystem 46 gelagert, welches aus einer Teleskopführung 51 und dem Bandgreifer 6 besteht. Der Bandgreifer 6 ist in der Teleskopführung 51 abgestützt und in Richtung der Pfeile 52 gegen die Kraft einer Feder 47 bewegbar. Wie bereits früher beschrieben, ist am Bandgreifer 6 das in die Textilmaschine 2 einzuführende Ende des Mate­ rialbandes 5 festgelegt. Am Bandgreifer 6 ist auch hier ein Führungselement 18 angeordnet, welches aus einer Führungs­ rolle besteht. An der Teleskopführung 51 sind Führungsflä­ chen 53, 54 vorhanden, welche mit einer Führungseinrichtung 55 zusammenwirken. Das Führungselement 18 wirkt mit der Füh­ rungseinrichtung 19 zusammen, wodurch diese Einrichtung über je eine Führungseinrichtung für die horizontale und für die vertikale Positionierung des Bandgreifers 6 verfügt. Beide Führungseinrichtungen 19 und 55 verfügen über konvergierende Einlaufbereiche 20 und 56, welche das Führungselement 18, bzw. den Bereich der Teleskopführung 51 mit den Führungsflä­ chen 53, 54 aufnehmen und festlegen. Die von den mechani­ schen Führungseinrichtungen 19 und 55 erzwungenen Bewegungen in Richtung der Pfeile 52 und 48 werden von den Teleskopfüh­ rungen 50 und 51 ermöglicht und aufgenommen. Diese Teleskop­ führungen 50 und 51 weisen keine Antriebe auf, und die Rück­ stellung der Bewegungen erfolgt über die Federn 45, bzw. 47.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform der Vor­ richtung wird der Bandgreifer 6 mit dem Materialband 5 durch Verschwenken des Armes 8 um das drehbar gelagerte Ende 12 in die Ausgangsposition gebracht. Dies setzt allerdings voraus, dass genügend Raum zum Einschwenken vorhanden ist. Andern­ falls ist die Teleskopführung 50 mit einem Drehantrieb aus­ gestattet, welcher ein Verschwenken des oberen Teiles 49 mit der Teleskopführung 51, bzw. dem Bandgreifer 6 um die Achse 15 ermöglicht. Dadurch wird ein wesentlich geringerer Ein­ schwenkraum benötigt. Aus der Ausgangsposition wird der Bandgreifer 6 durch weiteres Verschwenken um die Achse 15 der Teleskopführung 50 und/oder um das gelagerte Ende 12 des schwenkbaren Armes 8 in die Einlaufbereiche 20 und 56 der Führungseinrichtungen 19 und 55 eingefahren. Mit Hilfe der konvergierenden Führungsflächen an den Führungseinrichtungen 19 und 55, welche Kulissenführungen bilden, wird der Band­ greifer 6 mit dem Materialband 5 in die vorbestimmte Bandab­ gabeposition geführt und festgelegt. Dort wird das Material­ band 5 an die Zuführeinrichtung der Textilmaschine überge­ ben. Auch diese Vorrichtung ermöglicht ein rasches und ge­ naues Festlegen des Materialbandes 5 in der Zuführeinrich­ tung der Textilmaschine, da für die genaue Positionierung nur noch Vorrichtungselemente mit geringer Masse bewegt wer­ den müssen. Die erfindungsgemässe Kulissenführung durch die beiden Führungseinrichtungen 19 und 55 in vertikaler und ho­ rizontaler Richtung ermöglichen das Anfahren der Ausgangspo­ sition im Bereich der Zuführeinrichtung mit der bereits früher beschrie­ benen relativ geringen Genauigkeit.

Mit dem angegebenen Verfahren und der angegebenen Vorrichtung wer­ den verschiedene Vorteile erzielt. Das Einführen und die Positionierung des Anfanges des Materialbandes, bzw. des Bandgreifers mit dem Band­ anfang an der Zuführeinrichtung der Textilmaschine erfolgt in mehreren Stufen, wobei die zuerst bewegten schweren Elemente relativ grob und ungenau positioniert werden und für die anschließende Feinpositionie­ rung nur noch leichte Elemente bewegt werden müssen. Die Bewegung der leicht gebauten Feinpositionierelemente benötigt wenig Kraft. Infolge der kleinen bewegten Massen beim Einfahren des Materialbandes in die Textilmaschine lassen sich höhere Geschwindigkeiten bei gleichzeitig hö­ herer Genauigkeit erreichen. Beim Auswechseln eines Textilmaterialbe­ hälters mittels des fahrbaren Gerätes wird das fahrbare Gerät in eine Wechselposition an der Textilmaschine gefahren und dort mit üblichen Mitteln, zum Beispiel Magnetsensoren und Markierungen, positioniert. Dabei sind Abweichungen von der Idealposition von einigen Millimetern bis zu einigen Zentimetern zulässig. Der auf dem fahrbaren Gerät ange­ ordnete und mit einer Handlingeinrichtung verbundene und bewegbare Bandgreifer wird nun mit Hilfe der Handlingeinrichtung, bzw. von Servo­ systemen, mit dem Bandanfang in eine von der Handlingsteuerung vorge­ gebene Ausgangsposition gebracht. Diese Ausgangsposition befindet sich an einer Stelle der Textilmaschine, an welcher freier Raum für das Einfah­ ren in die Maschine vorhanden ist und welche sich im Bereiche der Zu­ führeinrichtung für das Materialband zur Textilmaschine befindet. Da für die Positionierung des Bandgreifers in dieser Ausgangsposition nicht mehr das ganze fahrbare Gerät, sondern nur noch die Handlingeinrichtung be­ wegt werden muß, läßt sich diese Positionierung mit geringerem Aufwand bereits wesentlich genauer ausführen. Da die Antriebe kleiner und schwä­ cher ausgebildet sind ist auch die Gefahr von Beschädigungen wesentlich geringer, wenn wider Erwarten durch eine Fehlmanipulation ein Kontakt zwischen Textilmaschine und Handlingeinrichtungen erfolgt. Je nach Ausstattung ermöglicht die Handlingeinrichtung Bewegungen des Band­ greifers in allen drei Ebenen, d. h. im gesamten Raum, und mit einer ent­ sprechenden Steuerung können verschiedene Ausgangspositionen ange­ fahren werden. Diese Ausgangspositionen sind abhängig von der Art und der Konstruktion der Textilmaschine, in welche der Anfang eines Ma­ terialbandes automatisch eingeführt werden soll. Mit dem beschriebenen Verfahren und der beschriebenen Vorrichtung kann somit bei unter­ schiedlichen Textilmaschinen ein Materialband automatisch eingeführt werden, indem der Handlingsteuerung entsprechende Steuerprogramme für verschiedene Ausgangspositionen vorgegeben werden. Aus der Aus­ gangsposition wird nun der Bandgreifer mit Hilfe eines ersten Bewegungs­ systemes eines Servosystemes entlang einer horizontalen oder vertikalen Positionierachse an einen Anschlag an der Zuführeinrichtung der Textil­ maschine herangefahren. Sobald dieser Anschlag erreicht ist, wird die Bewegung unterbrochen und mit Hilfe eines zweiten Bewegungssystemes der Bandgreifer in einer Ebene etwa rechtwinklig zur Positionierachse des ersten Bewegungssystemes verschoben. Besonders vorteilhaft ist dabei eine Lösung, bei welcher der Bandgreifer mit den zugehörigen Bewegungs­ einrichtungen nach Erreichen des Anschlages geringfügig so weit von die­ sem Anschlag wieder zurückgefahren wird, bis er lose anliegt und keine störenden Kräfte mehr wirken. Das Zurückfahren kann in einem Bereich von Null bis einigen Millimetern liegen. Dieser Vorgang entlastet die zur Ausführung der Bewegungen notwendigen Servosysteme von unnötigen Kräften und erhöht deren Genauigkeit bei der Ausführung von Bewegun­ gen und deren Lebensdauer.

Als Führungseinrichtung sind außer mechanischen auch optische oder andere bekannte Führungsmittel einsetzbar. Bei einer mechanischen Füh­ rungseinrichtung in Form einer Führungskulisse mit einem konvergieren­ den Einlaufbereich für das Führungselement am Bandgreifer. Der konver­ gierende Einlaufbereich der Kulisse wird daher an die Ausgangsposition der Bandgreiferbewegung in der Textilmaschine angrenzend angeordnet. Da der Einlaufbereich konvergiert, ist auch für die Ausgangsposition noch eine Streuung zulässig, da die genaue Positionierung während des Bewe­ gens entlang der Führungskulisse erfolgt. Die Führungskulisse kann als Führung in horizontaler oder vertikaler Richtung oder gleichzeitig in bei­ den Richtungen wirken. Mit Hilfe des Führungselementes und der Füh­ rungseinrichtung wird nun nur noch der vordere Teil des mit dem Band­ greifer verbundenen Greifarmes bewegt, welcher eine kleine Masse auf­ weist und damit geringe Bewegungskräfte erfordert. Beim Verschieben des Bandgreifers mit dem Materialband entlang der Führungseinrichtung wird der Anfang des Materialbandes genau positioniert und kann an einer ganz genau festgelegten Stelle der sogenannten Band-Abgabeposition freigege­ ben und an die Zuführeinrichtung der Textilmaschine übergeben werden. Dies ermöglicht ein rasches und genau positioniertes Übergeben des An­ fanges des Materialbandes an die Zuführeinrichtungen an der Textilma­ schine, so daß bei der nachfolgenden Verarbeitung des Materialbandes nur ein minimaler Ausschuß infolge der Fehlerstellen entsteht.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich, indem die Antriebselemente der Bewe­ gungs-, bzw. Servosysteme als Signal- und Positionsgeber verwendet wer­ den. Es sind deshalb keine zusätzlichen Sensoren, zum Beispiel für das Feststellen des Anfahrens an den Anschlag der Zuführeinrichtung not­ wendig, was zu einer Erhöhung der Betriebssicherheit und einer Redukti­ on des Aufwandes führt. Zur Kontrolle der Bewegungen der Bewegungs-, bzw. Servosysteme sind auf deren Achsen Wegmeßeinrichtungen oder so­ genannte Inkrementalgeber angeordnet, welche der Steuerung und Kon­ trolle der Bewegungen dienen. Beim Heranfahren an den Anschlag der Zuführeinrichtung werden mit diesem Geber die Bewegungsdifferenzen der Achse pro Zeiteinheit ermittelt und das Anfahren an den Anschlag festgestellt, da in diesem Moment die Bewegung stillsteht und der Geber keine Signale mehr abgibt. Es lassen sich somit in einfacher Weise die be­ reits vorhandenen Mittel des Servosystemes zur Feststellung der An­ schlagsposition verwenden. Für den bei Erreichen des Anschlages vorge­ schlagenen Entlastungsvorgang werden ebenfalls vorteilhafterweise die im Bewegungs- bzw. Servosystem bereits vorhandenen Mittel eingesetzt. In der Ausgangsposition des Bandgreifers wird festgestellt, welche Kraft not­ wendig ist um das erste Bewegungssystem in der Ausgangsposition schwebend zu halten. In diesem Schwebezustand fließt ein konstanter Strom durch den Servomotor. Dieser Zustand kann mit geeigneten Meß­ mitteln ermittelt und von der Steuerung erfaßt werden. Der Meßwert für den Schwebezustand des ersten Bewegungssystemes mit dem Bandgreifer und dem Anfang des Materialbandes wird gespeichert und als Referenz­ wert verwendet. Abhängig von der gewünschten Bewegungsrichtung wird nun dem Bewegungs-, bzw. Servosystem in bekannter Weise ein erhöhter oder reduzierter Strom- oder Spannungswert zugeordnet, so daß der Bandgreifer entlang einer horizontalen oder vertikalen Positionierachse in Richtung des Anschlages an der Zuführeinrichtung verfährt, bis er diesen erreicht hat. Bei Erreichen des Anschlages, was über den Inkrementalge­ ber festgestellt wird, werden Strom- und Spannungswert wieder auf den Referenzwert für die Haltekraft gestellt und diese Position gehalten. Zur Entlastung des Anschlages von unerwünschten Kräften ist es zweckmä­ ßig, dem Motor kurzfristig einen höheren oder tieferen Strom zuzuführen als dem Referenzwert für den Schwebezustand entspricht. Ob ein höherer oder tieferer Wert notwendig ist, ist wiederum von der gewünschten Bewe­ gungsrichtung abhängig, welche vom Anschlag weg gerichtet sein soll. Dadurch wird das erste Bewegungs-, bzw. Servosystem mit dem Band­ greifer wieder vom Anschlag weggefahren und zwar so weit, daß keine un­ erwünschten Kräfte mehr auftreten. Je nach Ausgestaltung der Einrich­ tung liegt die Rückführung im Bereich von Null bis einigen Millimetern. Bei Erreichen dieses Zustandes wird dem ersten Servosystem über die Steuerung wieder der Referenzwert des Schwebezustandes vorgegeben, so daß der Bandgreifer mit Hilfe des ersten Bewegungs-, bzw. Servosystemes in dieser Position gehalten wird. Mit Hilfe des zweiten Bewegungssystemes können nun die gewünschten Verschiebebewegungen in einer zur Positio­ nierachse etwa rechtwinkligen Ebene erfolgen, ohne daß unerwünschte Kräfte auftreten, wodurch eine hohe Positioniergenauigkeit des Bandgrei­ fers erreicht wird. Bei einer weiteren Ausführungsmöglichkeit erfolgt das Wegfahren des Bandgreifers vom Anschlag durch Messung der Anschlags­ position, Verändern dieses Meßwertes im gewünschten Ausmaße und Anfahren der neuen Position mittels einer Positionssteuerung und - regelung. Bei diesen Arten von Steuerverfahren lassen sich die Anfahr­ kräfte an die Anschläge genau bemessen und auf ein Minimum reduzie­ ren. Dies schützt die automatische Einführeinrichtung vor Beschädigun­ gen und daraus resultierenden Störungen des gesamten Verfahrens.

Claims (16)

1. Verfahren zum Einführen eines Materialbandes (5) in eine Textilma­ schine, bei welchem ein an einem fahrbaren Gerät (1) angeordneter beweglicher Bandgreifer (6) das Band (5) ergreift und in eine vorbe­ stimmte Abgabeposition an der Textilmaschine (2) überführt, dadurch gekennzeichnet, daß der Bandgreifer (6) mit dem erfaßten Band (5) bei an einer fest­ gelegten Übergabeposition stillstehendem fahrbarem Gerät (1) durch ein kombiniertes Verschieben in Richtung einer vertikalen oder hori­ zontalen Positionierachse (15) und Verschwenken um eine vertikale oder horizontale Achse (26) das Band (5) der Zuführeinrichtung (7) der Textilmaschine (2) zustellt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bandgreifer (6) das Band (5) im Bereich eines Textilmaterial­ behälters (4) ergreift, daß der Bandgreifer (6) mit dem Bandanfang in eine vorgegebene Ausgangsposition im Bereich der Zuführeinrichtung (7) gefahren wird, aus dieser Ausgangsposition der Bandgreifer (6) in eine Führungseinrichtung (19, 55) an der Zuführeinrichtung (7) ein­ gefahren wird, nach dem Einfahren mindestens ein Führungselement (18) am Bandgreifer (6) durch die Führungseinrichtung (19, 55) an der Zuführeinrichtung (7) erfaßt wird, der Bandgreifer (6) weiter durch die Führungseinrichtung (7) verfahren und dabei der Band­ greifer (6) mit dem Bandende mittels der Führungseinrichtung (19, 55) in horizontaler und/oder vertikaler Richtung verschoben und festgelegt und der vorbestimmten Abgabeposition in der Zuführein­ richtung (7) zugeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bandgreifer (6) mit dem Bandanfang aus der Ausgangspositi­ on mittels eines ersten Bewegungssystemes (14; 44) eines Servosy­ stemes entlang einer horizontalen oder vertikalen Positionierachse (15) an einen Anschlag (32) an der Zuführeinrichtung (7) herangefah­ ren wird, durch diesen Anschlag eine Positionierebene für den Band­ greifer (6) bestimmt wird, nach dem Erreichen des Anschlages (32) die Positioniermittel des ersten Bewegungssystemes (14; 44) in der durch den Anschlag (32) bestimmten Position auf der Positionierach­ se (15) gehalten werden, der Bandgreifer (6) durch ein zweites Bewe­ gungssystem (16; 46) des Servosystemes in der, etwa rechtwinklig zur Positionierachse (15) des ersten Bewegungssystemes (14, 44) liegen­ den Positionierebene verschoben wird, dabei das Führungselement (18) am Bandgreifer (6) durch mindestens eine Führungseinrichtung (19) an der Zuführeinrichtung (7) erfaßt und durch die Führungsein­ richtung (19) der Bandgreifer in der Positionierebene des zweiten Be­ wegungssystemes (16; 46) zusätzlich verschoben wird, der Bandgrei­ fer (6) entlang der Führungseinrichtung (19) weiter verfahren und das Bandende durch die Kombination der Bewegungen, welche vom zweiten Bewegungssystem (16; 46) und von der Führungseinrichtung (19) erzeugt werden, genau positioniert und der vorbestimmten Abga­ beposition in der Zuführeinrichtung (7) zugeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bis zum Erreichen des Anschlages (32) fortlaufend die Position des Bandgreifers (6) auf der Positionierachse (15) gemessen und der Bewegungsablauf festgestellt wird, bei Erreichen des Anschlages (32) der Meßwert dieser Position abgespeichert und durch Regelung die­ ses Meßwertes der Bandgreifer (6) in der betreffenden Position auf der Positionierachse (15) gehalten wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Erreichen des Anschlages (32) und dem Abspeichern dieses Positionsmeßwertes dieser Positionswert verändert und da­ durch ein geringes Abheben des Bandgreifers (6) vom Anschlag (32) und Halten in dieser abgehobenen Position bewirkt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltekraft des ersten Bewegungssystemes (14; 44) des Servo­ systemes, welche notwendig ist, um den Bandgreifer (6) in der Aus­ gangsposition zu halten, gemessen wird, diese Kraft um einen Anteil erhöht oder reduziert wird, welcher das Verfahren des Bandgreifers (6) entlang der Positionierachse (15) gegen den Anschlag (32) bewirkt, während des Verfahrens entlang der Positionierachse (15) laufend der pro Zeiteinheit zurückgelegte Weg gemessen wird, und sobald dieser Wert Null wird, diese Kraft wieder auf den Wert der Haltekraft einge­ stellt wird und der Bandgreifer (6) durch Regelung der Haltekraft in der betreffenden Position auf der Positionierachse (15) gehalten wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Erreichen des Nullwertes des Weges pro Zeiteinheit und vor dem erneuten Einstellen der Haltekraft die Kraft kurzzeitig so verändert wird, daß der Bandgreifer (6) geringfügig vom Anschlag (32) zurückgefahren wird.

8. Vorrichtung zum Einführen eines Materialbandes (5) in eine Textil­ maschine (2) mit einem an einem fahrbaren Gerät (1) angeordneten beweglichen Bandgreifer (6), der das Band (5) ergreift und in eine vorbestimmte Abgabeposition an der Textilmaschine (2) überführt, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erfaßte Band (5) mittels des Bandgreifers (6) bei an einer festgelegten Übergabeposition stillstehendem fahrbarem Gerät (1) durch ein kombiniertes Verschieben in Richtung einer vertikalen oder horizontalen Positionierachse (15) und Verschwenken um eine verti­ kale oder horizontale Achse (26) der Zuführeinrichtung (7) der Tex­ tilmaschine (2) zustellbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Handlingeinrichtung (3) zum Bewegen des Bandgreifers (6) und an der Textilmaschine (2) angeordnete Bandzuführeinrichtungen (7) vorgesehen sind, die Handlingeinrichtung (3) einen schwenkbaren Arm (8) aufweist, der Arm (8) an einem Ende (12) schwenkbar gela­ gert ist und am anderen Ende (13) über ein erstes Bewegungssystem (14; 44) für vertikale Bewegungen und ein zweites Bewegungssystem (16; 46) für horizontale Bewegungen mit dem Bandgreifer (6) verbun­ den ist, am vorderen Ende (17) des Bandgreifers (6) mindestens ein Führungselement (18) und an der Zuführeinrichtung (7) eine mit die­ sem Führungselement (18) zusammenwirkende Führungseinrichtung (19) mit einem konvergierenden Einlauf- und Erfassungsbereich (20) angeordnet ist und dieser Erfassungsbereich (20) gegen eine Abgabe­ position (36) für das Band (5) in der Zuführeinrichtung (7) konver­ giert.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Bewegungssystem (44, 46) elastische Elemente (45, 47) aufweisen und beide Systeme (44, 46) durch von außen einwirkende Kräfte in Richtung ihrer Achsen (15, 29) bewegbar sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der schwenkbare Arm (8) der Handlingeinrichtung (3) minde­ stens ein Gelenk (11) aufweist, das am Ende (13) des Armes (8) ange­ ordnete erste Bewegungssystem (14) aus einer Linearführung (27), einem Antrieb, Befehlsgebern und Regeleinrichtungen mit einer in ei­ ner Vertikalebene liegenden Achse (15) besteht, am ersten Bewe­ gungssystem (14) das zweite Bewegungssystem (16) mit einem Greif­ arm (39) schwenkbar abgestützt und am freien Ende (17) dieses Greifarmes (39) der Bandgreifer (6) befestigt ist, dieser Bandgreifer (6) gemeinsam mit dem Greifarm (39) in einer rechtwinklig zur Achse (15) des ersten Bewegungssystemes (14) stehenden Positionierebene schwenkbar ist und das am vorderen Ende (17) des Greifarmes (39) angeordnete Führungselement (18) in der Führungseinrichtung (19) mit dem konvergierenden Einlaufbereich (20) geführt und parallel zur Positionierebene verschiebbar ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (15) des ersten Bewegungssystems (14; 44) vertikal an­ geordnet ist und die Bewegungsbahn des Bandgreifers (6) am Grei­ farm (39) in einer horizontalen Positionierebene liegt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß am Antriebselement des ersten Bewegungssystems (14) ein In­ krementaldrehgeber angeordnet ist und das Bewegungssystem (14) eine Meßeinrichtung für die vom Antrieb erzeugten Kräfte aufweist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifarm (39) als Teleskopführung ausgebildet, das vordere Ende (17) mit dem Bandgreifer (6) in Richtung der Teleskopachse (29) federbelastet verschiebbar ist und die Teleskopführung mit einer Axialfeder (46) ausgestattet ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung (19) an der Textilmaschine (2) minde­ stens eine mechanische Führungskulisse aufweist und das Füh­ rungselement (18) am Greifarm (39) aus mindestens einer Führungs­ rolle besteht.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß an der Zuführeinrichtung (7) eine Klemme (23) angeordnet ist und am Greifarm (39) Betätigungsmittel zum Betätigen dieser Klem­ me (23) vorhanden sind.