DE4414517A1 - Verfahren zur Ermittlung der Prozeßqualität bei der Herstellung und Aufspulung eines laufenden Fadens - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Ermitt­ lung der Prozeßqualität beim Herstellen und Aufspulen eines Fadens.

Bei der Herstellung von Fadenspulen aus Chemiefasern beeinflussen eine Vielzahl von einzelnen Herstellungsvorgängen, wie Extrudieren, Texturieren, Strecken und Aufspulen, die Qualität des Fadens sowie die Qualität der Wicklung der Spule. Jeder einzelne Herstellungsvor­ gang ist seinerseits mit einer Vielzahl von Parametern beeinflußbar. Die Qualität des Endprodukts, der Fadenspule, hängt somit von einer Vielzahl von Parametern ab.

Während eines Aufwickelvorgangs können im Bereich des Faden­ laufsystems eine Vielzahl von die Prozeßqualität beeinflussenden Parametern und Ereignissen, im folgenden allgemein als Fehler be­ zeichnet, auf den Fadenlauf einwirken. Diese Ereignisse sind zum Teil bewußt herbeigeführt, wie z. B. Änderung der Changierfrequenz, oder beeinflussen das Fadenlaufsystem von außen durch Umwelteinflüsse. Dazu gehören z. B. Temperaturänderungen, Luftdruckänderungen, Luftzug und mechanische oder elektrische Beeinflussung von Maschi­ nenelementen. Derartige Ereignisse wirken sich im allgemeinen negativ auf die Qualität des aufzuspulenden Fadens aus.

Die Überwachung der Materialeigenschaft des laufenden Fadens erfolgt beispielsweise durch einen Fadenzugkraftsensor 2, der unmittelbar oberhalb des Changierdreiecks angeordnet ist. Die Fadenzugkraftmes­ sung erlaubt eine zuverlässige Aussage darüber, wie der gerade am Sensor vorbeilaufende Faden beschaffen ist. Schwankungen der Faden­ zugkraft sind innerhalb bestimmter Grenzen tolerierbar. Auch ein Überschreiten dieser Toleranzgrenzen kann akzeptabel sein, solange solche Überschreitungen nur kurz und selten auftreten.

Eine Aufzeichnung und nachträgliche Auswertung des Fadenzugkraftsig­ nals hat jedoch verschiedene Nachteile. Die Datenmenge, die während des Aufwickelns der Spule anfällt, ist sehr groß und würde einen großen Speicherraum erfordern. Aus ähnlichem Grunde würde die nachträgliche Verarbeitung solcher Daten sehr aufwendig sein. Des weiteren kann auf diese Weise nicht mehr auf den Fadenlauf oder Aufwickelvorgang eingegriffen werden.

In der (nicht veröffentlichten) Anmeldung DE-A-43 29 566 ist be­ schrieben, den Einfluß der Changierung auf das Fadenzugkraftsignal zu kompensieren. Dies ist möglich, weil die Changierbewegung an sich bekannt ist und dessen Einfluß über einen Proportionalitätsfaktor mit dem Fadenzugkraftsignal zusammenhängt. Mit einem solchen Verfahren können jedoch nur im voraus bekannte Störgrößen berücksichtigt werden. Zufällig einwirkende, unbekannte Störgrößen können auf diese Weise nicht eliminiert werden.

In der (nicht veröffentlichten) Anmeldung DE-A-43 14 049 ist be­ schrieben, wie das Fadenzugkraftsignal laufend über eine Vergleichs­ logik mit einem Fehlersignalbild verglichen wird. Eine Übereinstim­ mung von Zugkraftsignal und Fehlersignal wird unter Anwendung bestimmter Ähnlichkeitskriterien festgelegt. Das Fehlersignal ist zuvor bei einer bekannten Fehlersituation aufgezeichnet und in einer typisier­ ten Gestalt abgespeichert worden. Die Angabe von Ähnlichkeitskriterien ist jedoch vor allem dann schwierig, wenn sich mehrere Störungen zeitlich überlagern.

Es ist daher das Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem die Prozeßqualität beim Herstellen und Aufspulen eines laufenden Fadens mittels Ereignissen, die während eines Fadenlaufs auftreten, ermittelt werden können. Es ist ein weite­ res Ziel dieser Erfindung, daß das Verfahren ohne größeren Mehr­ aufwand am Fadenlaufsystem ausgeführt werden kann.

Das Ziel der Erfindung wird erreicht mit einem Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Ver­ fahrens sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zunächst der zeitliche Verlauf mindestens eines Prozeßparameters fortlaufend erfaßt und daraus mindestens ein Meßsignal erzeugt. Das dient einem fortlaufen­ den Ableiten eines Indikationswertes aus dem laufenden Meßwert. Ein vorgegebener, Fehlerbilder repräsentierender Sollwertverlauf bildet die Grundlage für das Ermitteln von signifikanten, fortlaufend erfaßten Abweichungen des Indikationswertes davon. Diese Fehlerbilder können sich regelmäßig oder unregelmäßig wiederholen. Aus diesem Grunde wird die Wiederholfrequenz und/oder die Wiederholhäufigkeit dieser Fehlerbilder fortlaufend erfaßt, woraus ein Qualitätssignal in Abhängig­ keit von der Wiederholfrequenz und/oder der Wiederholhäufigkeit der Fehlerbilder erzeugt wird.

In einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Wiederhol­ frequenz und/oder Wiederholhäufigkeit der Fehlerbilder mit der Wiederholfrequenz und/oder Wiederholhäufigkeit bekannter, Störfakto­ ren darstellender Störeinflüsse der Prozeßparameter verglichen und daraus ein Qualitätssignal gewonnen. Mit Hilfe dieses Qualitätsignals ist es möglich, Störeinflüsse zu korrigieren und/oder zu eliminieren.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Ver­ fahren zur Ermittlung der Prozeßqualität beim Herstellen und Auf­ spulen eines laufenden Fadens, wobei der Faden im allgemeinen von einer Fadenausgabe zu einer Hülse läuft, auf der der Faden aufgespult wird, außerdem den Schritt auf, daß mindestens ein Meßsignal fort­ laufend erfaßt wird, das an der jeweiligen Erfassungsstelle der lokalen Fadenspannung entspricht, wobei die Erfassung an mindestens einer Stelle des Fadenlaufs erfolgt.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel werden in einem zusätzlichen Schritt aus jedem Meßsignal alle nicht interessierenden Signalanteile eliminiert. Dabei handelt es sich insbesondere um hochfrequente Signalanteile oder Signalrauschen. Der Begriff hochfrequent umfaßt Frequenzen im Bereich der höchsten Maschinenbewegungsfrequenzen im Fadenlaufsystem, wie Spindeldrehzahl oder Changierfrequenz, und darüber. Hochfrequente Signalanteile sind typischerweise auch Reso­ nanzfrequenzen des longitudinalen und/oder transversal schwingenden Fadens. Derartige Signalanteile können gezielt eliminiert werden, um ein verarbeitetes Signal zu erhalten, das bei Abwesenheit von jeglichen anderen Einflußgrößen im wesentlichen konstant ist.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird in einem weiteren Schritt das erhaltene Meßsignal fortlaufend für ein vorgebba­ res Zeitintervall gespeichert, das heißt, jeder Meßsignalpunkt wird für die gleiche Zeitdauer gespeichert. Es entsteht somit ein Zeitfenster für das Meßsignal, in dem ein Zeitraum in der Vergangenheit des Meßsi­ gnalverlaufs gespeichert ist. Der Inhalt eines jeden Zeitfensters ändert sich von jedem Zeitpunkt zum nächsten Zeitpunkt. Dabei treten jüngste Signalverläufe neu in das Zeitfenster ein, während jeweils älteste Signalverläufe aus dem Zeitfenster fallen. Auf diese Weise bleibt die Länge eines Zeitfensters jeweils konstant. An unterschiedli­ chen Erfassungsstellen von Meßsignalen können jeweils unterschiedlich breite Zeitfenster abgenommen werden.

In noch einem weiteren Ausführungsbeispiel wird das nach Eliminie­ rung und Speicherung erhaltene Signal mit vorgegebenen unterschied­ lich Bezugssignalen verglichen bzw. abgeglichen. Jedes der Bezugs­ signale ist charakteristisch für ein Ereignis oder eine Kombination von Ereignissen. Das Vergleichen findet vorzugsweise fortlaufend statt. In alternativer Weise kann das Vergleichen durch das Erreichen einer bestimmten Signalhöhe oder der Höhe davon abgeleiteter Größen ausgelöst werden. Dann kann das sich gerade im Zeitfenster befindli­ che Signal in einem Zwischenspeicher zur Weiterverarbeitung abgelegt werden.

Typischerweise sind die Bezugssignale von kürzerer Dauer als die Breite des Zeitfensters. Das Bezugssignal wird über das Zeitfenster "geschoben" und wenn das Bezugssignal mit dem Meßsignal in dem Zeitfenster an einer Stelle zur Deckung kommt, dann ist ein Abgleich erfolgt. Bezugssignal und Meßsignal sind beim Abgleich nicht zwangs­ läufig identisch, sondern genügen bestimmten Ähnlichkeitskriterien.

Das Vergleichen des Signals innerhalb des Zeitfensters erfolgt mit allen vorgegebenen unterschiedlichen Bezugssignalen vorzugsweise gleichzeitig, zumindest jedoch so kurz nacheinander, daß in Bezug auf die Periodizität der Signale das Vergleichen als gleichzeitig angesehen werden kann. Typischerweise wird in den meisten Fällen des Aus­ führens des Vergleichsschritts ein Ergebnis erhalten werden, das aussagt, daß das Signal oder Teile des Signals innerhalb des Zeitfen­ sters mit keinem der vorgegebenen unterschiedlichen Bezugssignale übereinstimmt. Jede Feststellung einer Übereinstimmung wird vorzugs­ weise aufgezeichnet, um am Ende des Aufwickelvorgangs als Qualitäts­ datenmaterial zur Verfügung zu stehen. Solche Daten können dazu dienen, das Qualitätsniveau einer Fadenspule festzulegen. Eine be­ stimmte Abfolge von erkannten Ereignissen und/oder eine Anzahl erkannter Ereignisse kann verwendet werden, um das Qualitätsniveau der Fadenspule während ihres Aufwickelvorgangs zu überwachen. Gegebenenfalls kann dann der Faden noch vor Beendigung des vollständigen Aufwickelvorgangs geschnitten werden, wodurch eine Materialeinsparung erzielbar ist.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird ein Meßsignal nur an einer Stelle des Fadenlaufs erfaßt. Bevorzugterweise befindet sich diese eine Meßstelle unmittelbar vor einer Aufspuleinrichtung, d. h. gerade vor der Spitze des Changierdreiecks.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel erfolgt das Eliminieren durch eine Tiefpaßfilterung. Die Grenzfrequenz des Tiefpaßfilters wird dabei an den höchsten Frequenzanteilen bemessen, die zum nachfolgenden Vergleichen herangezogen werden. In alternativer Weise und gegebe­ nenfalls auch zusätzlich (und zwar dann, wenn es nicht interessierende Signalanteile unterhalb der Grenzfrequenz des Tiefpaßfilters gibt) kann ein Eliminieren von nicht interessierenden Signalanteilen auch durch geeignetes Skalieren und anschließendes Subtrahieren einer oder mehrerer Einflußgrößen, die die Meßsignale beeinflussen, erfolgen.

Eine der Einflußgrößen ist typischerweise eine Changierbewegung des aufzuspulenden Fadens. Vorzugsweise wird der Einfluß der Changierbe­ wegung durch geeignetes Skalieren und anschließendes Subtrahieren eliminiert.

Vorzugsweise erfolgt der Schritt des Vergleichens innerhalb des zeitlichen Verlaufs des Meßsignals. In alternativer Weise oder aber auch zusätzlich kann der Vergleich auch im Frequenzverlauf des Meßsignals erfolgen. Der Frequenzverlauf wird durch Transformation des Zeitverlaufs in dem Zeitfenster erhalten.

In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel wird das Meßsig­ nal oder werden die Meßsignale vor dem Schritt des Vergleichens abgetastet und in digitale Signalabtastwerte umgewandelt. Die Bezugs­ signale sind in einer Speichervorrichtung als digitale Signalabtastwerte gespeichert. Bevorzugterweise werden dann die Schritte des Eliminie­ rens und Vergleichens durch digitale Signalverarbeitungsvorrichtungen ausgeführt. Es ist weiterhin bevorzugt, daß das Abtasten in Frequenz und Phase an eine der Einflußgrößen gekoppelt ist. Vorzugsweise ist die Abtastfrequenz mindestens doppelt so groß wie die höchste Grund­ frequenz aller Einflußgrößen.

In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Signalver­ arbeitungsvorrichtungen Teil einer Datenverarbeitungseinrichtung, die die Signale in Echtzeit verarbeitet. Die Datenverarbeitungseinrichtung erhält typischerweise noch eine Vielzahl weiterer Meßgrößen, die an verschiedenen Teilen des Fadenlaufsystems abgenommen werden. Sie bildet daraus dynamisch Stellgrößen, um auf Maschinenelemente, die den Fadenlauf bestimmen, einzuwirken.

In einem anderen Ausführungsbeispiel erfolgt die Erfassung eines Meßsignals an mindestens zwei Stellen. Dabei wird zwischen den an den beiden Meßstellen erhaltenen Meßsignalen eine oder mehrere Kor­ relationsgrößen ermittelt, die mit Bezugskorrelationsgrößen entsprechend den obigen Bezugssignalen verglichen werden. Es können daraus bestimmte Fehlerbilder nachvollzogen werden, die sich im Faden­ laufsystem im wesentlichen mit der Fadengeschwindigkeit von einer Meßstelle zur anderen bewegen. Die Art und Weise wie diese Signale miteinander korreliert sind, kann einen Hinweis auf ein bestimmtes Ereignis geben. Signalverarbeitungsmaßnahmen, wie sie in den obigen Ausführungsbeispielen bereits erwähnt sind, können bei diesem Aus­ führungsbeispiel in analoger Weise angewandt werden.

In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel wird das Verfahren eingesetzt, um die Güte eines gespulten Fadens zu kennzeichnen. Weiterhin kann das Verfahren eingesetzt werden, um die Güte einer Fadenspule, d. h. im wesentlichen ihre Wickelgüte, zu kennzeichnen. Wie bereits oben erwähnt, kann aufgrund von Vergleichsergebnissen, die mit Hilfe dieses Verfahrens gewonnen worden sind, das Aufwickeln der Spule dynamisch beeinflußt werden. Wenn während des Aufspulens erkannt wird, daß durch eine bestimmte Abfolge oder eine bestimmte Anzahl von Ereignissen die Güte der Fadenspule bereits so niedrig eingestuft werden muß, kann ein Fadenschnitt ausgelöst werden. Auf diese Weise kann Material gespart werden, das unnötig auf eine bereits als schlecht eingestufte auflaufen würde.

In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel wird das Verfahren dazu verwendet, um die Häufigkeit und/oder Periodizität und/oder Reihenfolge von Ereignissen zu analysieren. Dabei werden Ereignisse mit anderen Vorgängen, insbesondere auch Steuervorgängen, in Bezie­ hung gebracht. Dadurch wird es möglich, auf zeitlich vorhersehbare Ereignisse durch gezielte Steuermaßnahmen zu antworten, um eine gleichbleibende Fadenqualität zu produzieren.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vor­ liegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles in Verbindung mit der Zeich­ nung. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine typische Anordnung eines Fadenlaufsystems zur Her­ stellung einer Fadenspule aus einer Chemiefaser;

Fig. 2 ein typischer Verlauf eines Meßsignals; und

Fig. 3 ein typischer Verlauf eines Meßsignals nach dem Schritt des Eliminierens.

Fig. 1 zeigt den typischen Aufbau zur Herstellung einer Fadenspule aus einer synthetischen Faser. Der Faden wird dabei einer Extrudier- und Spinneinheit 10 entnommen und dann zu einer Galettenanordnung 11 geführt. In der Galettenanordnung 11 werden dem Faden durch geeignete Maßnahmen erwünschte physikalische Eigenschaften, wie Fadendicke, Dehnungsfähigkeit, Steifheit und anderes, verliehen. Der Faden kann auch durch bekannte Texturiereinrichtungen (nicht gezeigt) geführt werden, um erwünschte Oberflächeneigenschaften zu erzielen. Schließlich wird der Faden 1 durch einen Zugkraftsensor 2 geführt, um über das Changierdreieck 4 auf eine Hülse 7 aufgespult zu werden.

Der Faden 1 tritt in das Changierdreieck 4 über einen Kopffadenführer 3 ein. Eine Changiervorrichtung 5 bewirkt, daß der Faden 1 auf vorbestimmte Weise entlang der Hülse geführt wird und dadurch eine entsprechend strukturierte Spule 6 entsteht. Die Hülse 7 wird dabei von einem Motor 14 angetrieben, der seinerseits einem Stellsignal 16 unterliegt. In alternativer Weise kann jedoch statt des Motors 14, der direkt die Hülse 7 antreibt, ein Friktionsantrieb (nicht gezeigt) der Spule 6 vorgesehen sein. Dieser hat den Vorteil, daß die Geschwindig­ keit des Friktionsantriebs unmittelbar die Fadenaufspulgeschwindigkeit darstellt. Die Geschwindigkeit der Changierung wird über eine Signal­ leitung 18 einer zentralen Datenverarbeitungseinrichtung 12 zugeführt.

Der Fadenzugkraftsensor 2 liefert kontinuierlich ein Fadenzugkraftsignal 9. Dieses Fadenzugkraftsignal 9 wird an die zentrale Datenverarbei­ tungseinrichtung 12 eingegeben. In Fig. 1 ist in einem mit dem Bezugszeichen 9 versehenen Kasten veranschaulicht, wie aus dem Meßsignal 9 des Fadenzugkraftsensors 2 ein Zeitfenster entnommen wird. Das Bilden von Zeitfenstern und das Ausführen anderer Ver­ fahrensschritte kann entweder innerhalb der zentralen Datenverarbei­ tungseinrichtung 12 oder in einer vorgeschalteten Signalverarbeitungs­ vorrichtung erfolgen. Die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung 12 hält in einem Speicher eine Vielzahl von Bezugssignalen 13, mit denen das Meßsignal 9 des Fadenzugkraftsensors kontinuierlich abgeglichen wird. Vor dem eigentlichen Abgleichvorgang wird die zentrale Datenver­ arbeitungseinrichtung 12 nicht interessierende Signalanteile aus dem Meßsignal des Fadenzugkraftsensors 2 eliminieren.

Das Fadenlaufsystem weist im Bereich der Extrudier- und Spinneinheit 10, der Galettenanordnung 11 und des Antriebsmotors 14 eine Mehr­ zahl von Stellgliedern auf, die mit Stellsignalen 101, 102, 103, 104, 111, 112, 113, 114, 16 von der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung 12 beaufschlagt werden können. Auf diese Weise wird eine übergeordnete, das heißt über einzelnen Regelkreisen liegende, dynamische Steuerung des Fadenlaufsystems ermöglicht.

Fig. 2 zeigt einen Signalverlauf, wie er vom Fadenzugkraftsensor 2 ausgegeben wird. Wie gezeigt, hat das Signal hochfrequente Anteile, die zum Beispiel von der Changierung verursacht sind. Darüber hinaus enthält das Meßsignal 9 einzelne Signalspitzen 20, die über das hoch­ frequente Verhalten durch die Changierung hinausgehen. Solche Signalspitzen 20 haben ihre Ursache in meist zufälligen Änderungen von Betriebsparametern. Das Meßsignal enthält ferner ein Rauschen, das in Fig. 2 nicht näher veranschaulicht ist.

Aus dem Signalverlauf von Fig. 2 ist bereits deutlich zu entnehmen, daß dem hochfrequenten Verhalten ein niederfrequenter Signalverlauf unterliegt, der mit einem Ereignis im Fadenlaufsystem in Beziehung gebracht werden kann. Durch Eliminieren der nicht interessierenden Signalanteile kann dieser unterliegende Signalverlauf gewonnen werden. Das Eliminieren kann durch Tiefpaßfilterung erfolgen, wobei dadurch im wesentlichen nur noch interessierende Signalanteile durchgelassen werden. Gegebenenfalls können weitere Signalanteile durch geeignetes Skalieren und Subtrahieren eliminiert werden, um schließlich den interessierenden unterliegenden Meßsignalverlauf zu erhalten.

Fig. 3 zeigt den Meßsignalverlauf 9 nach dem Schritt des Eliminierens. Der Signalverlauf wird innerhalb eines Zeitfensters 15 der Breite t_F kontinuierlich beobachtet. Dies geschieht vorzugsweise dadurch, daß der Signalverlauf kontinuierlich in einen Speicher gespeist wird, der in der Lage ist, einen bestimmten Zeitraum der Vergangenheit des Meßsignals 9 zu speichern. Veranschaulichend wirkt sich diese kontinuierliche Speicherung derart aus, daß das Zeitfenster 15 kontinuierlich über das Meßsignal 9 "geschoben" wird. Dies ist in Fig. 3 durch gestrichelte Linien dargestellt.

Der innerhalb eines Zeitfensters 15 verlaufende Meßsignalabschnitt wird fortlaufend mit Bezugssignalen 13 verglichen. Die Bezugssignale 13 müssen dabei nicht von gleicher Dauer sein wie das Zeitfenster 15, sondern können insbesondere auch kürzer sein. Beim Vergleichen des Meßsignals mit dem Bezugssignal 13 kann auch ein Skalieren des Bezugssignals 13 in der Zeit und in der Signalhöhe erfolgen. Das Meßsignal in dem Zeitfenster 15 wird beim Vergleichen bzw. Ab­ gleichen einer vorgebbaren Bandbreite des Bezugssignalverlaufs gegen­ übergestellt. In Fig. 3 ist gezeigt, daß innerhalb des dargestellten Fensters 15 gerade ein Abgleich mit einem Bezugssignal 13 erfolgt ist. Das Bezugssignal 13, das selbst wieder ein Zeitfenster darstellt, überdeckt in der vorgegebenen Bandbreite des Bezugssignals an der gezeigten Stelle das Meßsignal 9. Der erfolgte Abgleich läßt Rück­ schlüsse auf ein bestimmtes Ereignis zu, von dem bekannt ist, daß es ein Meßsignal 9 zur Folge hat, das dem Bezugssignal 13 ähnelt.

Vorzugsweise erfolgen alle Signalverarbeitungsvorgänge digital. Dadurch entstehen Zeitfenster 15 nur zu diskreten Zeitpunkten. Vorzugsweise ist die Dauer des Zeitfensters 15 um gerade so viel länger wie die Dauer irgendeines Bezugssignals 13, wie es der Dauer zwischen zwei aufein­ anderfolgenden Zeitfenstern 15 entspricht. Dadurch ist sichergestellt, daß ein Bezugssignal 13 in mindestens einem der fortlaufenden dis­ kreten Zeitfenster 15 vollständig enthalten ist.

Der Abgleichvorgang mit einer Vielzahl von Bezugssignalen 13 erfolgt zwischen zwei aufeinanderfolgenden diskreten Zeitpunkten. Um den Rechenaufwand zu begrenzen, kann ein Abgleichvorgang durch das Auftreten einer bestimmten Signalhöhe oder das Auftreten einer bestimmten Signalhöhenänderungsrate ausgelöst werden. Vorteilhafter­ weise wird zum Auslösezeitpunkt der Inhalt des momentanen Zeitfen­ sters 15 in einen Zwischenspeicher geschrieben. In den Zwischen­ speicher wird zusätzlich der Signalverlauf für eine vorgebbare Zeitdauer nach dem Auslösezeitpunkt geschrieben. Der Zwischenspeicher enthält dann den Signalverlauf über eine Zeitdauer vor und nach dem Aus­ lösezeitpunkt. Der Abgleichvorgang wird dann anhand des Signalver­ laufs, der im Zwischenspeicher gespeichert ist, vorgenommen. Um mehrere kurz hintereinander auftretende Ereignisse erfassen zu können, sind vorzugsweise mehrere Zwischenspeicher vorgesehen. Die zugehöri­ ge Signal- und Datenverarbeitung wird dabei in der zentralen Daten­ verarbeitungseinrichtung 12 vorgenommen.

Die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung 12 protokolliert die aufge­ tretenen Ereignisse während des Fadenlaufs. Sie ist in der Lage, über Stellglieder mit Stellsignalen 101, 102, 103, 104, 111, 112, 113, 114, 16 auf Maschinenelemente innerhalb des Fadenlaufsystems einzuwirken, wenn bestimmte Ereignisse in einer bestimmten Häufigkeit, Periodizität oder Reihenfolge auftreten. Insbesondere ist die Datenverarbeitungsein­ richtung 12 in der Lage, einen Fadenschnitt auszulösen, wenn aufgrund vorliegender Ereignisse festgelegt werden kann, daß die Qualität der Spule mangelhaft ist.

Die Datenverarbeitungseinrichtung 12 erhält weiterhin Information über eine Vielzahl von Umgebungsbedingungen und Maschinensteuerparame­ tern. Sie ist in der Lage, diese mit Ereignissen des Fadenlaufs zu korrelieren. Es kann vorgesehen sein, daß die Datenverarbeitungsein­ richtung daraus neue Bezugssignale gewinnt, und diese in den Bezugs­ signalspeicher einträgt. Handelt es sich um zeitlich vorhersehbare Ereignisse, so kann die Datenverarbeitungseinrichtung über die erwähn­ ten Stellglieder auf das Fadenlaufsystem einwirken, und es kann dadurch eine gleichbleibende Qualität des Fadens erzielt werden.

Claims (20)

1. Verfahren zur Ermittlung der Prozeßqualität beim Herstellen und Aufspulen eines laufenden Fadens, das die folgenden Schritte auf­ weist:

• - fortlaufendes Erfassen des zeitlichen Verlaufes mindestens eines Prozeßparameters und Erzeugen eines Meßsignals (9);
• - fortlaufendes Ableiten eines Indikationswertes aus dem laufenden Meßwert;
• - fortlaufendes Erfassen signifikanter Abweichungen des Indika­ tionswertes von einem vorgegebenen Sollwertverlauf, der Fehler­ bilder repräsentiert;
• - fortlaufendes Erfassen der Wiederholfrequenz und/oder der Wie­ derholhäufigkeit der Fehlerbilder; und
• - Erzeugen eines Qualitätssignals in Abhängigkeit von der Wie­ derholfrequenz und/oder der Wiederholhäufigkeit der Fehler­ bilder.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wie­ derholfrequenz und/oder die Wiederholhäufigkeit der Fehlerbilder mit der Wiederholfrequenz und/oder Wiederholhäufigkeit bekannter Störeinflüsse der Prozeßparameter, die Störfaktoren darstellen, ver­ glichen wird und daß aus dem Vergleich ein Qualitätssignal gewon­ nen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Qualitätssignal zur Korrektur und/oder Beseitigung des Störeinflusses benutzt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß das Qualitätssignal zur Qualitätskennzeichnung der erzeugten Spule benutzt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei insbesondere der Faden (1) von einer Fadenausgabe (11) zu einer Hülse (7) läuft, auf der der Faden aufgespult wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren des weiteren den folgenden Schritt aufweist:

• - fortlaufendes Erfassen des zeitlichen Verlaufs eines der lokalen Fadenspannung entsprechenden Meßsignals (9) an mindestens einer Stelle (2) des Fadenlaufs.

6. Verfahren nach Anspruch 1, das des weiteren den Schritt aufweist:

• - Eliminieren von nicht interessierenden, insbesondere hochfre­ quenten, Signalanteilen aus dem mindestens einen Meßsignal (9).

7. Verfahren nach Anspruch 1, das des weiteren den Schritt aufweist:

• - fortlaufendes Speichern des mindestens einen Meßsignals (9) für ein vorgebbares Zeitintervall (15); und
• - Vergleichen des dadurch erhaltenen Signals oder Teilen davon in dem Zeitintervall (15) mit vorgebbaren unterschiedlichen Bezugssignalen (13), wobei jedes der Bezugssignale (13) charak­ teristisch für einen Prozeßparameter oder eine Kombination von Prozeßparametern ist.

8. Verfahren nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Meßsignal (9) nur an einer Stelle (2) des Fadenlaufs erfaßt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Meß­ stelle (2) unmittelbar vor einer Aufspuleinrichtung (3, 4, 5, 6, 7) liegt.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6, 8 oder 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Eliminieren durch eine Tiefpaßfilterung erfolgt.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 6, 8 oder 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Eliminieren durch geeignetes Skalieren und an­ schließendes Subtrahieren einer oder mehrerer Einflußgrößen erfolgt, die die Meßsignale (9) beeinflussen.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Einflußgrößen eine Changierbewegung (4) des aufzuspulenden Fadens ist.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeich­ net, daß der Schritt des Vergleichens auf der Basis des zeitlichen Verlaufes des Meßsignals (9), des Frequenzverlaufes des Meßsignals (9) oder sowohl des zeitlichen Verlaufes des Meßsignals als auch des Frequenzverlaufes des Meßsignals (9) erfolgt.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Meßsignal (9) vor dem Schritt des Vergleichens abgetastet und in digitale Signalabtastwerte umgewandelt wird und daß die Bezugssignale (13) in einer Speichervorrichtung als digitale Signalabtastwerte gespeichert sind.

15. Verfahren nach den Ansprüchen 6 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Schritte des Eliminierens und Vergleichens durch digitale Signalverarbeitungsvorrichtungen ausgeführt werden.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtasten in Frequenz und Phase an eine der zu eliminierenden Einflußgrößen gekoppelt ist.

17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungsvorrichtungen Teil einer Datenverarbeitungsein­ richtung (12) sind, die die Signale in Echtzeit verarbeitet und dyna­ misch Stellgrößen (101, 102, 103, 104, 111, 112, 113, 114) bildet, um auf Maschinenelemente, die den Fadenlauf bestimmen, einzuwirken.

18. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfas­ sung eines Meßsignals (9) an mindestens zwei Stellen erfolgt und daß zwischen den Meßsignalen eine oder mehrere Korrelationsgrößen ermittelt werden, die mit Bezugskorrelationsgrößen verglichen werden.

19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren zum Kennzeichnen der Güte eines gespulten Fadens eingesetzt wird.

20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Häufigkeit und/oder Periodizität und/oder Reihenfolge von Ereignissen mit anderen Vorgängen innerhalb eines Fadenlaufsystems korreliert werden.