EP0503016B1 - Vorrichtung zum automatischen handhaben von spulenhülsen und fertiggewickelten spulen von spinnmaschinen - Google Patents

Vorrichtung zum automatischen handhaben von spulenhülsen und fertiggewickelten spulen von spinnmaschinen Download PDF

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EP0503016B1
EP0503016B1 EP91915667A EP91915667A EP0503016B1 EP 0503016 B1 EP0503016 B1 EP 0503016B1 EP 91915667 A EP91915667 A EP 91915667A EP 91915667 A EP91915667 A EP 91915667A EP 0503016 B1 EP0503016 B1 EP 0503016B1
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EP
European Patent Office
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receiving
transfer arms
transfer
bobbins
tubes
Prior art date
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EP91915667A
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English (en)
French (fr)
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EP0503016A1 (de
Inventor
H. Jürgen WATERMANN
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Original Assignee
Individual
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H67/00—Replacing or removing cores, receptacles, or completed packages at paying-out, winding, or depositing stations
    • B65H67/04—Arrangements for removing completed take-up packages and or replacing by cores, formers, or empty receptacles at winding or depositing stations; Transferring material between adjacent full and empty take-up elements
    • B65H67/0405—Arrangements for removing completed take-up packages or for loading an empty core
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00—Handled material; Storage means
    • B65H2701/30—Handled filamentary material
    • B65H2701/31—Textiles threads or artificial strands of filaments

Definitions

  • the invention is directed to a device for at least partially automatic handling of bobbin tubes and fully wound bobbins of spinning machines.
  • a type of gripping device designed as a portal machine is known, the gripping arm of which can be moved on three arms in the respective spatial axes via a pallet for receiving yarn spools.
  • the reaction radius of this known device is limited to the corresponding work area assigned to the pallet; if necessary, the device can also approach and process a plurality of pallet positions by rail.
  • the object of the invention is to provide a solution with which the manipulations of finished bobbins as well as empty tubes are simplified, a particular object of the invention being the removal and attachment processes to be automated as extensively as possible with free movement of the device.
  • the loading with empty tubes, the removal of coils and the transport be it the empty tubes or the coils can be carried out by a single device, since the takeover and transfer arms then yes for the empty tubes or the coils can work automatically after positioning the device.
  • the device Due to the device's own chassis, the device can be moved freely, for example, in a corresponding factory building, and no rail guides are required.
  • the positioning heads at the free ends of the takeover and transfer arms make it possible to compensate for slight positioning inaccuracies, which can lie both in the position of the device itself relative to the spinning machines and in the different positions of the corresponding winding axes of the spinning machines themselves.
  • Another advantage of the configuration according to the invention is that the device can be designed as a very compact device, since the pivotability of the arms about the same spatial axis enables a compact construction.
  • turret heads are designed to drive the arms synchronously at least in some areas, as is also provided by the invention, wherein asynchronous pivoting is also possible, albeit around the same spatial axis.
  • the invention also provides that the turret heads with their drives and thus also the takeover / transfer arms are mounted on the device frame by means of a torsion bar suspension.
  • the torsion bar suspension itself on the device frame is mounted by means of a swivel mechanism.
  • This pivoting mechanism can also be used to be able to pivot the working position in the horizontal plane of the takeover / transfer arms by at least 90 ° .
  • the invention also provides that the takeover / transfer arms are each equipped with a device for pushing off and pushing on the sleeves or coils.
  • the device frame is equipped with a chassis, it being possible, in particular, for the chassis to be provided with all-wheel steering.
  • undercarriage is designed as a three-wheel undercarriage with a driven single wheel, which can be provided according to the invention in a modification.
  • the takeover / transfer arms can advantageously be designed to receive and deliver a plurality of elements, the device being able to be such that a transfer or takeover or pushing movement can be controlled in such a way that the sleeves or coils are close to one another and / or can be positioned at a distance from one another.
  • All movements of the device can each be provided with magnetic couplings and / or magnetic brakes for the purpose of positioning the movements at the different positions of the working cycle.
  • hysteresis clutches can be provided in the drives in order to give each movement an adjustable force limitation, which also allows each movement to be driven against fixed stops at end points. Touching or non-contact limit switches are only provided at the respective starting point (zero ref.).
  • Positioning of the drives can be carried out by digital pulse counters in that the movement is positioned at the desired position by means of its magnetic coupling and / or magnetic brake when the actual value is equal to the target value.
  • Fig. 1 the device according to the invention, generally designated 1, is shown in simplified form in front of bobbin heads designated 2a and 2b of spinning machines, not shown in detail.
  • the coil heads 2a and 2b have winding mandrels labeled 3a, 3a 'and 3b, 3b'.
  • two coils 4 and correspondingly two empty tubes 5 are provided on the mandrels 3.
  • the handling device 1 has a transfer / take-over arm 6 which can be pivoted about a horizontal axis "X" on a turret 7 and a transfer / take-over arm 8 which can be pivoted about the same horizontal axis "X" for sleeves, which is pivotally mounted on a turret 9.
  • the revolver heads 7 and 9 can be seen mounted uniaxially on the device 1 on a support element 10.
  • the support element 10 is in turn fastened by means of a torsion bar suspension 11 to the device frame denoted by 12, the device frame 12 with a chassis generally denoted by 13, possibly with its own drive, only indicated in FIG. 1 and equipped with 14.
  • the spatial axis "Y” is still drawn in the area of the torsion bar 11 and the spatial axis "Z" in the area of the turret 9.
  • the support plate 10 can about the spatial axis "Y” can be pivoted in the region of the torsion axis 11, as can be seen somewhat more clearly from FIG. 7.
  • the brackets of the takeover arm 6 and the transfer arm 8 are designed so that the arms can also be pivoted, the spatial axis "Z" being mentioned here only as an example. This pivoting option is clearly shown in FIG. 2.
  • a drive 16 for the turrets 7 and 9 with the takeover arms 6 and transfer arms 8 a rotary swivel drive 17 for the takeover arm 6 and a rotary swivel drive 18 on the transfer arm 8 are shown. Details of these drives result from the other figures, in particular from FIG. 3.
  • the take-over arm 6 has already moved upwards from the position shown in FIG. 1, for example by 135 o , after it has taken over two coils 4. From this position shown in solid lines, the takeover arm 6 can be pivoted upwards by 90 o . This position is indicated by a coil 4 'and by a further 90 ° this position is indicated by a coil 4''.
  • the swivel circle bears the reference number 19.
  • pivot axis is essentially designated with the spatial axis "Z”, and pivoting can also be carried out in other positions of the spatial axis "Z".
  • the upward-facing position “4 '” represents a transport position for the bobbins 4, the position "4" "can represent the push-off position of the full bobbins in a bearing (not shown) or the like.
  • the transfer arm 8 can be pivoted in the same way.
  • FIG. 1 there is a push-on and push-out device 21 arranged parallel to the transfer arm 8 with clamping and pushing arms 22 for manipulating the empty sleeves positioned there, a somewhat more precise illustration results from FIG. 3rd
  • the takeover arm 6 is by means of a bracket 23 on the turret 7 on the Swivel axis "X" rotatably mounted.
  • the rotary drive takes place via an internal electric motor 24.
  • a drive generally designated 29, with an electric motor 30, gears, brakes and the like, while the linear movement of a push-off sleeve 31, according to double arrow 31 'of the coils 4, is effected by a drive, generally designated 32, also with electric motor 33, a hysteresis clutch 34 with toothed belt drive and the like.
  • the clamping control of the clamping jaws 22 takes place via a lever drive 40, again by means of corresponding motors and clutches as well as a four-link chain 37, with reference to FIG. 4, the elevator or extension movement, for example via a toothed belt drive, generally designated 38 in FIG. 4 can.
  • Fig. 5 a possible, soft-spring centering of the sleeves is shown in order to center them to the much smaller transfer arm 8.
  • These centering cams 39 are pressed radially outwards by a spring arranged in the interior of the transfer arm 8 until the cam lugs rest against the inside diameter of the transfer arm 8 and thus ensure a slight play between the sleeves and the centering cam.
  • the soft sleeve centering permits considerable relative movements of the sleeves in order to avoid misalignments to the winder mandrel.
  • This torsion bar suspension 11 consists essentially of a torsion bar 45 which is fixedly mounted at the top in a bearing bush 44 and which is held at the bottom in the worm wheel of the transmission 47A, the position of which is adjustable according to the double arrow 48 via an actuator 47 relative to the stationary support frame 10, which is only hinted at here .
  • This arrangement firstly allows the entire device 1 with the support frame 10 fastened to the bearing bush 44 to be pivoted horizontally by means of a servomotor 47 if the spool bearing for the spool removal and the sleeve magazine requires this orientation.
  • the fork 46 encompasses the nose of the support frame 10 with a play of, for example, approximately 2 mm and serves only as a swiveling aid in order not to leave the torsion bar 45 here.
  • the arrangement enables the torsion bar 45 to compensate for inaccuracies in the aligned positions of the transfer / take-over of spools and sleeves in each horizontal position of the pivoting 48.
  • the device 1 which, for example, is able to automatically move to any position of a spinning machine in the region of the winding heads 2, controlled by ground contact lines. It is assumed that, starting from a transfer station denoted by 54, a device 1 equipped with empty sleeves travels through passage 52 into position 1a, shown in FIG. 8.
  • both the take-over arm 6 and the transfer arm 8 have corresponding positioning heads 6a and 8a, respectively, which enable precise alignment.
  • a slight twist is also possible through the torsion bar suspension 11. This supports positioning in the event of minor malpositions.
  • repositioning of the device 1 can be carried out electronically, for example via a force measurement or a torsion measurement, be it that the drive moves the device 1 for a short distance on the floor surface of the workshop, i.e. that via the pivot fork 46 (Fig. 7), i.e. the suspension 10 is adjusted accordingly by means of the servomotor 47.
  • the takeover arm 6 pivots on a winding mandrel which is filled with one or more coils 4. Now the full bobbins 4 are pushed onto the take-over arm 6 by means of a fork G via a winder-own linear drive, as shown in FIG. 1 for winder 2b.
  • the take-over arm 6 can first be moved into the pivoted-up position, designated 4 'in FIG. 2. Thereafter, the transfer arm 8 is pivoted into the corresponding aligned position with the winding mandrel just emptied and the empty sleeves 5 are pushed onto the empty winding mandrel via the extension mechanism.
  • the transfer arm 8 can also be swung open, the coils 4 can be moved with the device 1 for delivery to the station 54, as can also be seen in FIG. 8.
  • FIGS. 13 and 14 An embodiment of the positioning head 6a is shown in more detail in FIGS. 13 and 14.
  • the alignment of the device 1 with the winding mandrels 3 or 3b or 3b 'already mentioned above can be carried out as shown in FIGS. 9 to 12.
  • the sleeve 5 of the front spool 4 abuts against the tapered positioning head 6a on the takeover arm 6, as shown in FIG. 9.
  • the positioning head 6a is fastened in the interior of the transfer arm 6 by means of a bending rod and bends slightly in the direction B of an alignment error Pv and thus closes an electrical contact in the interior of the positioning head 6a, which initiates a repositioning of the device 1 for errors Pv.
  • This tracking of the device in both planes can be carried out either individually or synchronously, since the positional head 6a has a slight bend due to the position error and is vectorial in both planes.
  • the coil arm cannot be moved into the position denoted by 4 'in FIG. 2, but is stopped by slight bending of the positioning head 6a when the electrical contacts are reactivated.
  • the transfer arm 8 is then pivoted into the corresponding aligned position to the winding mandrel which has just been emptied, and the empty sleeves 5 are pushed onto the empty winding mandrel via the extension mechanism.
  • the positioning head 6a is connected to the take-over arm 6 by means of a bending rod 6c and holder 6b.
  • the vectorial bending of the positioning head 6a on the bending rod 6c caused by misalignment ⁇ P v and ⁇ P h brings the contact ring 6f into contact with one or two of the electrical contacts 6g and causes the device 1 to track in order to compensate for vertical and / or horizontal position errors.
  • the entire device can also be designed as a tandem device 1AB, in each case for the synchronous handling of two adjacent coil spinner head pairs, which is also indicated in FIG. 8.
  • the described embodiment of the invention can be modified in many ways without departing from the basic idea.
  • the handling elements specified here in terms of design such as linear drives, clamping jaws for inside and outside clamping of elements, clamping sleeves for gripping the free ends of the coil sleeves and the like can be used.
  • Other constructive elements can be used.
  • the inner centering of the paper tubes can be carried out using inflatable pneumatic elements, the control can take place via contactless or touch-sensitive limit switches and immediately.
  • the paper sleeves and / or the coils can be pushed on or pushed off close to each other. However, this can also be done at a distance to each other, elements can be retained via appropriate brakes and the like. More.

Landscapes

  • Replacing, Conveying, And Pick-Finding For Filamentary Materials (AREA)
  • Spinning Or Twisting Of Yarns (AREA)

Description

  • Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zum wenigstens teilweise automatischen handhaben von Spulenhülsen und fertiggewickelten Spulen von Spinnmaschinen.
  • Es gibt eine Fülle von Fasern, Fäden und dgl., die von Spinnmaschinen zu Spulen gewickelt werden, sei es zu Vorratsspulen als Zwischenlagerung, sei es zu Fertigspulen für eine Weiterverarbeitung und dgl. Dabei steht hier im Vordergrund das Wickeln von Kunststoffasern zu Spulen im allgemeinen. Die angesprochene Erfindung kann selbstverständlich auch eingesetzt werden für die Manipulation von Textilwarenspulen nicht synthetischer Herkunft, für Drahtspulen oder für Spulen von Fäden oder Kordeln aus Hanf oder dgl.
  • Diese Spulen sind zum Teil so schwer, daß sie von Menschen nur noch unter Mühen gehandhabt werden können, d.h. gerade das Abnehmen fertiggewickelter Spulenkörper aus den Wicklern bzw. von den Spulenköpfen kann sehr beschwerlich sein. Hinzu kommt, daß möglichst rasch danach die freigelegte Wickeldorne mit Leerhülsen aus Papier oder Plastik neu bestückt werden müssen. Diese Leerhülsen müssen aus einem Reservoir entnommen und auf die Wickeldorne aufgesteckt werden, die abgenommenen fertiggewickelten Spulen müssen zum Weitertransport an anderer Stelle abgelegt werden.
  • Aus der EP-A-0 096 971 ist eine Vorrichtung zum mindestens teilweise automatischen Handhaben von Spulen-Leerhülsen und fertiggewickelten Spulen bei Spinnmaschinen bekannt. Dort wird auf Schienen ein Handhabungsrahmen mit Übernahme-/Übergabearmen in die jeweilige Übergabe-/Übernahmeposition verfahren, die Übernahme-/Übergabearme können dann in eine weitere Position verschwenkt werden. Der Nachteil der bekannten Vorrichtung besteht insbesondere darin, daß diese nur auf den jeweilig individuellen Spinnmaschinentyp angepaßt ist.
  • Aus der EP-A-0 311 016 ist eine Art Portalmaschine gestaltete Greifvorrichtung bekannt, deren Greifarm an drei Armen in den jeweiligen Raumachsen über eine Palette zur Aufnahme von Garnspulen bewegbar ist. Der Reaktionsradius dieser bekannten Vorrichtung beschränkt sich auf den entsprechenden, der Palette zugeordneten Arbeitsbereich, ggf. kann die Vorrichtung auch eine Mehrzahl von Palettenpositionen schienengebunden anfahren und verarbeiten.
  • Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Lösung, mit der die Manipulationen sowohl von fertigen Spulen als auch von Leerhülsen vereinfacht werden, wobei ein besonderes Ziel der Erfindung darin besteht, die Abnahme- und Aufsteckvorgänge möglichst umfassend zu automatisieren bei freier Bewegbarkeit der Vorrichtung.
  • Mit einer Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
  • Mit der Erfindung wird erreicht, daß die Bestückung mit Leerhülsen, die Entnahme von Spulen und der Transport, sei es der Leerhülsen oder der Spulen von einer einzigen Vorrichtung vorgenommen werden kann, da die Übernahme- und Übergabearme dann ja für die Leerhülsen bzw. die Spulen nach Positionierung der Vorrichtung automatisch arbeiten können.
  • Durch das eigene Fahrgestell der Vorrichtung kann die Vorrichtung völlig frei z.B. in einer entsprechenden Fabrikhalle verfahren werden, Installationen irgendwelcher Schienenführungen sind nicht notwendig. Durch die Positionierköpfe an den freien Enden der Übernahme- und Übergabearme ist es möglich, geringfügige Positionierungenauigkeiten auszugleichen, die sowohl in der Position der Vorrichtung selbst relativ zu den Spinnmaschinen liegen kann wie auch in den unterschiedlichen Positionen der entsprechenden Wickelachsen der Spinnmaschinen selbst.
  • Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Ausgestaltung liegt insbesondere darin, daß die Vorrichtung als sehr kompaktes Gerät gestaltet werden kann, da die Verschwenkbarkeit der Arme um jeweils die gleiche Raumachse eine kompakte Konstruktion ermöglicht.
  • Vorteilhaft ist es, wenn Revolverköpfe zum wenigstens bereichsweise synchronen Antrieb der Arme ausgebildet ist, wie dies die Erfindung ebenfalls vorsieht, wobei auch ein asynchrones Schwenken, wenn auch um die gleiche Raumachse, möglich ist.
  • Die Erfindung sieht auch vor, daß die Revolverköpfe mit ihren Antrieben und damit auch die Übernahme-/Übergabearme mittels einer Torsionsstab-Aufhängung am Vorrichtungsrahmen gelagert sind.
  • In Ausgestaltung kann nach der Erfindung auch vorgesehen sein, daß die Torsionsstab-Aufhängung selbst am Vorrichtungsrahmen mittels eines Schwenkmechanismusses gelagert ist. Dieser Schwenkmechanismus kann auch dazu herangezogen werden, die Arbeitsposition in der Horizontalebene der Übernahme-/Übergabearme wenigstens um 90o verschwenken zu können.
  • Um ein im wesentlichen vollautomatisches Arbeiten zu ermöglichen, sieht die Erfindung auch vor, daß die Übernahme-/Übergabearme je mit einer Einrichtung zum Abschieben und zum Aufschieben der Hülsen bzw. Spulen ausgerüstet sind.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist auch vorgesehen, daß der Vorrichtungsrahmen mit einem Fahrgestell ausgestattet ist, wobei insbesondere vorgesehen sein kann, daß das Fahrgestell mit einer Allradlenkung versehen ist.
  • Diese Gestaltungen machen es möglich, die gesamte Vorrichtung ggf. über Mikroprozessoren vollautomatisch als Manipulationsroboter zu benutzen, da sie mit Hilfe der Positioniereinrichtung, mit Hilfe der Allradlenkung und ggf. des eigenen Antriebes vollautomatisch arbeiten kann, ohne daß es der Zuziehung von Personal bedürfte.
  • Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen, wobei hier insbesondere Vorteilhaft ist, wenn das Fahrgestell als ein Dreirad-Fahrgestell mit angetriebenem Einzelrad ausgebildet ist, was erfindungsgemäß in Abwandlung vorgesehen sein kann.
  • Die Übernahme-/Übergabearme können vorteilhaft zur Aufnahme und Abgabe mehrerer Elemente ausgebildet sein, wobei die Einrichtung dabei so getroffen sein kann, daß eine Übergabe bzw. Übernahme bzw. Schubbewegung derart steuerbar ist, daß die Hülsen bzw. Spulen dicht an dicht und/oder auf Abstand zueinander positionierbar sind.
  • Alle Bewegungen der Vorrichtung wie die für die Übernahme-/Übergabearme sowie die für die Auf- und Abschubbewegungen können jeweils mit Magnetkupplungen und/oder Magnetbremsen versehen werden zwecks Positionierung der Bewegungen an den verschiedenen Stellungen des Arbeitszyklus.
  • Weiterhin können Hysterese-Kupplungen in den Antrieben vorgesehen sein, um jeder Bewegung eine einstellbare Kraftbegrenzung zu geben, welche außerdem erlaubt, jede der Bewegungen an Endpunkten gegen Festanschläge fahren zu können. Berührende oder berührungslose Endschalter sind nur am jeweiligen Ausgangspunkt (Null-Ref.) vorgesehen.
  • Positionierung der Antriebe kann durch digitale Impulszähler durchgeführt werden, dadurch daß bei Istwert ist gleich Sollwert die Bewegung mittels ihrer Magnetkupplung und/oder Magnetbremse an der gewünschten Stellung positioniert wird.
  • Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Diese zeigt in:
    • Fig. 1
    eine vereinfachte räumliche Darstellung der Vorrichtungen vor den Spulenköpfen einer Spinnmaschine,
    Fig. 2
    eine vergrößerte Darstellung von Elementen der Vorrichtung,
    Fig. 3
    eine ähnliche Darstellung wie Fig. 2 mit geringfügig vergrößerten weitereren Einzelheiten der Antriebe,
    Fig. 4
    eine Teilansicht eines Hülsen- bzw. Schubarmes,
    Fig. 5
    eine weitere Teilansicht eines Übernahme-/Übergabearmes,
    Fig. 6
    eine Teilansicht eines Fahrgestelles der Vor-Vorrichtung,
    Fig. 7
    eine Vergrößerte Darstellung der Torsionsstab-Aufhängung der Übernahme-/Übergabearme,
    Fig. 8
    eine Aufsicht auf den Fahrweg einer erfindungsgemäßen vollautomatisch gesteuerten Vor-Vorrichtung im Bereich der Spulenköpfe mehrerer Spinnmaschinen,
    Fig. 9 bis 12
    unterschiedliche Positionierungen eines Spulendornes gegenüber einem Hülsendorn,
    Fig. 13
    einen Detaillängsschnitt durch den Positionierkopf eines Spulendornes sowie in
    Fig. 14
    einen Schnitt gemäß Linie XIV-XIV in Fig. 13.
  • In Fig. 1 ist vereinfacht die allgemein mit 1 bezeichnete erfindungsgemäße Vorrichtung vor mit 2a und 2b bezeichneten Spulenköpfen von nicht näher dargestellten Spinnmaschinen wiedergegeben. Die Spulenköpfe 2a und 2b weisen mit 3a, 3a' und 3b, 3b' bezeichnete Wickeldorne auf. Im dargestellten Beispiel sind je zwei Spulen 4 und entsprechend zwei Leerhülsen 5 auf den Dornen 3 vorgesehen.
  • Die erfindungsgemäße Handhabungsvorrichtung 1 weist einen um eine Horizontalachse "X" verschwenkbaren Übergabe-/Übernahmearm 6 an einem Revolverkopf 7 auf und einen um die gleiche Horizontalachse "X" verschwenkbaren Übergabe-/Übernahmearm 8 für Hülsen, der an einem Revolverkopf 9 verschwenkbar gelagert ist. Erkennbar sind die Revolverköpfe 7 und 9 einachsig an der Vorrichtung 1 an einem Tragelement 10 gelagert.
  • Das Tragelement 10 ist wiederum mittels einer Torsionsstabaufhängung 11 an dem mit 12 bezeichneten Vorrichtungsrahmen befestigt, wobei der Vorrichtungsrahmen 12 mit einem allgemein mit 13 bezeichneten Fahrgestell ggf. mit einem eigenen Antrieb nur andeutungsweise in Fig. 1 wiedergegeben und mit 14 bezeichnet ausgerüstet ist.
  • Aus Fig. 1 ergibt sich, daß der Übernahmearm 6 und der Übergabearm 8 durch ihre koaxiale Anordnung auf der Raumachse "X" einen gemeinsamen mit 15 bezeichneten Kreisbogen überstreichen, der geometrisch so ausgelegt ist, daß bei der Positionierung vor einem Spinnkopf beide im Abstand zueinander angeordneten Wickeldorne 3a und 3a' bzw. 3b und 3b' nacheinander angefahren werden können.
  • In Fig. 1 ist im Bereich des Torsionsstabes 11 noch die Raumachse "Y" eingezeichnet und im Bereich des Revolverkopfes 9 die Raumachse "Z". Die Tragplattte 10 kann um die Raumachse "Y" im Bereich der Torsionsachse 11 verschwenkt werden, wie sich dies etwas deutlicher aus Fig. 7 ergibt. Die Halterungen des Übernahmearmes 6 und des Übergabearmes 8 sind dabei so gestaltet, daß die Arme ebenfalls verschwenkt werden können, wobei die Raumachse "Z" hier nur als Beispiel genannt ist. Diese Aufschwenkmöglichkeit ergibt sich deutlich aus Fig. 2.
  • Schließlich sind in Fig. 1 (lediglich als Kästen angedeutet) ein Antrieb 16 für die Revolverköpfe 7 und 9 mit den Übernahmearmen 6 bzw. Übergabearmen 8, ein Drehschwenkantrieb 17 für den Übernahmearm 6 und ein Drehschwenkantrieb 18 am Übergabearm 8 dargestellt. Einzelheiten dieser Antriebe ergeben sich aus den weiteren Figuren, insbesondere aus Fig. 3.
  • Aus Fig. 2 ist erkennbar, daß der Übernahmearm 6 aus der in Fig. 1 wiedergegebenen Position bereits z.B. um 135o nach oben verfahren ist, nachdem er zwei Spulen 4 übernommen hat. Aus dieser in durchgezogenen Linien dargestellten Position kann der Übernahmearm 6 um 90o nach oben verschwenkt werden. Diese Position ist mit einer Spule 4' und um weitere 90o ist diese Position mit einer Spule 4'' punktiert angedeutet. Der Schwenkkreis trägt das Bezugszeichen 19.
  • Wie oben angegeben wird die Schwenkachse im wesentlichen mit der Raumachse "Z" bezeichnet, wobei eine Verschwenkung auch in anderen Lagen der Raumachse "Z" vorgenommen werden kann.
  • Die nach oben weisende Position "4'" stellt eine Transportlage für die Spulen 4 dar, die Position "4''" kann die Abschubposition der vollen Spulen in ein nicht näher dargestelltes Lager oder dgl. darstellen.
  • Der Übergabearm 8 kann in gleicher Weise verschwenkt werden. Die um 90o nach oben weisende Position ist mit 8' bezeichnet, die um 180o verschwenkte Position ebenfalls gestrichelt dargestellt, ist mit 8'' gekennzeichnet. Der Schwenkkreis trägt das Bezugszeichen 20, wobei die dargestellte Position des Übergabearmes 8 ebenfalls um 90o verschwenkt gegenüber der in Fig. 1 dargestellten Position hier wiedergegeben ist.
  • Wie sowohl aus Fig. 1 als auch aus Fig. 2 erkennbar ist, ist eine parallel zum Übergabearm 8 angeordnete Aufschub- und Ausschubvorrichtung 21 mit Klemm- und Schubarmen 22 zum Manipulieren der dort positionierten Leerhülsen vorhanden, eine etwas genauere Darstellung ergibt sich aus Fig. 3.
  • Zu der Beschreibung der in Fig. 3 im unteren Abbildungsbereich dargestellten Torsionsstab-Aufhängung, allgemein mit 11 bezeichnet, wird auf die weiter unten zu beschreibende Fig. 7 verwiesen.
  • Wie sich aus Fig. 3 ergibt, ist der Übernahmearm 6 mittels einer Halterung 23 an dem Revolverkopf 7 über die Schwenkachse "X" drehbar gelagert. Der Drehantrieb erfolgt über einen innenliegenden Elektromotor 24.
  • Die Drehbewegung um die Raumachse "X" des Übergabearmes 8 erfolgt in ähnlicher Weise, wobei der Übergabearm 8 über ein Tragelement 25 am Revolverkopf 9 befestigt ist.
  • Die Ansteuerung und damit die synchrone oder asynchrone Rotationsbewegung um die Achse "X" der Übernahmearme 6 bzw. Übergabearme 8 erfolgt mittels Schneckengetrieben 26 und einem Keilriemenantrieb 27, der hier nur andeutungsweise wiedergegeben ist, ebenso wie die zugeordneten elektromagnetischen Kupplungen und Bremsen, die lediglich beispielsweise an einer Stelle mit 28 bezeichnet sind.
  • Die Schwenkbewegungen gemäß Radius 19 des Übernahmearmes 6 wird bewirkt durch einen allgemein mit 29 bezeichneten Antrieb mit Elektromotor 30, Getrieben, Bremsen und dgl. während die Linearbewegung einer Abschubhülse 31 gemäß Doppelpfeil 31' der Spulen 4 bewirkt wird über einen allgemein mit 32 bezeichneten Antrieb, ebenfalls mit Elektromotor 33, einer Hysterese-Kupplung 34 mit Zahnriemenantrieb und dgl.
  • Die Aufschwenkbewegung gemäß Radius 20 (Fig. 2) des Übergabearmes wird bewirkt durch die Drehung eines Zahnrades 35 mit Abrollen an einem am Revolverkopf 9 ortsfesten Befestigungszahnkranzes 36 (Fig. 4).
  • Die Klemmsteuerung der Klemmbacken 22 erfolgt über einen Hebeltrieb 40, wiederum mittels entsprechender Motoren und Kupplungen sowie Viergelenkkette 37, wobei bezugnehmend auf Fig. 4, die Aufzug- bzw. Ausschubbewegung, beispielsweise über einen Zahnriementrieb, in Fig. 4 allgemein mit 38 bezeichnet, erfolgen kann.
  • In Fig. 5 ist eine mögliche, weich-gefederte Zentrierung der Hülsen dargestellt, um diese zum wesentlich kleineren Übergabearm 8 zu zentrieren. Diese Zentriernocken 39 werden durch eine im inneren des Übergabearmes 8 angeordnete Feder radial nach außen gedrückt, bis die Nockennasen am Innendurchmesser des Übergabearms 8 anliegen und damit ein geringes Spiel zwischen Hülsen und Zentriernocken gewährleisten.
  • Beim Aufschieben der Hülsen auf den Wicklerdorn mittels Lineareinheit 21 gestattet die weiche Hülsenzentrierung erhebliche Relativbewegungen der Hülsen, um Fluchtfehlern zum Wicklerdorn auszuweichen.
  • In Fig. 6 ist eine mögliche Art einer Allradlenkung des Fahrgestelles 13 dargestellt, wobei der Antriebsmotor selbst dort nicht wiedergegeben ist, lediglich der mit 43 bezeichnete Lenkmotor. Über ein Schwenkhebelsystem 42 werden dort auch die hinteren Laufrollen 43 beaufschlagt, derart, daß eine entsprechende Allradlenkung vorgenommen werden kann. Natürlich kann auf das Schwenkhebelsystem je nach Bauart und Einsatzweise verzichtet werden.
  • In Fig. 7 ist die Aufhängung über ein Torsionsstab-System dargestellt. Diese Torsionsstab-Aufhängung 11 besteht im wesentlichen aus einem oben in einer Lagerbuchse 44 fest gelagerten Torsionsstab 45, der unten im Schneckenrad des Getriebes 47A gehalten ist, dessen Position über einen Stellmotor 47 relativ zum ortsfesten hier nur andeutungsweise wiedergegebenen Tragrahmen 10 gemäß Doppelpfeil 48 verstellbar ist. Diese Anordnung gestattet erstens die gesamte Vorrichtung 1 mit dem Trägerrahmen 10 an der Lagerbuchse 44 befestigt mittels Stellmotor 47 horizontal zu verschwenken, falls das Spulenlager für den Spulenabschub und das Hülsenmagazin diese Orientierung erfordert.
  • Die Gabel 46 umfaßt die Nase des Trägerrahmens 10 mit einem Spiel von z.B. ca. 2 mm und dient nur als Schwenkhilfe, um den Torsionsstab 45 hierbei nicht zu überlassen. Zweitens ermöglicht die Anordnung, daß der Torsionsstab 45 in jeder horizontalen Position der Verschwenkung 48 Ungenauigkeiten in den fluchtenden Positionen der Übergabe-/Übernahme von Spulen und Hülsen ausgleicht.
  • Die Funktions- bzw. Wirkungsweise der Vorrichtung sei anhand von Fig. 1 in Verbindung mit Fig. 8 wie folgt erläutert:
  • In einer allgemein mit 51 bezeichneten, in Fig. 8 andeutungsweise wiedergegebenen Werkshalle, sind zwei Reihen von Spinnmaschinen aufgestellt mit zu einem mit 52 bzw. 53 bezeichneten Gang hinweisenden Spulenköpfen 2, deren Wickeldorne 3 in Richtung auf die Gänge 52 und 53 ausgerichtet sind. Um die auf den Wickeldornen fertiggewickelten Spulen 4 zu entnehmen, wird die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 eingesetzt, die beispielsweise gesteuert über Bodenkontaktleitungen automatisch jede Position einer Spinnmaschine im Bereich der Wickelköpfe 2 anzufahren in der Lage ist. Es sei angenommen, daß ausgehend von einer mit 54 bezeichneten Transferstation eine Vorrichtung 1 bestückt mit Leerhülsen durch den Gang 52 in die Position 1a, dargestellt in Fig. 8, fährt. Hier wird die Vorrichtung 1a so positioniert, daß über den Schwenkradius 15 (Fig. 1) die Wickeldorne 3b bzw. 3b' überstrichen werden können. Zur genauen Positionierung bzw. Ausfluchten relativ zu den Wickeldornen 3 weist sowohl der Übernahmearm 6 wie der Übergabearm 8 entsprechende Positionierköpfe 6a bzw. 8a auf, die ein genaues Ausfluchten ermöglichen. Eine geringfügige Verwindung ist durch die Torsionsstab-Aufhängung 11 ebenfalls möglich. Diese unterstützt die Positionierung bei geringfügigen Fehlstellungen.
  • Außerdem kann beispielsweise über eine Kraftmessung oder eine Verwindungsmessung ein Nachpositionieren der Vorrichtung 1 elektronisch vorgenommen werden, sei es, daß der Antrieb auf der Bodenfläche der Werkshalle die Vorrichtung 1 auf ein kurzes Stück verfährt, d.h. das über die Schwenkgabel 46 (Fig. 7), d.h. mittels des Stellmotores 47 die Aufhängung 10 entsprechend nachgeführt wird.
  • Ist die Vorrichtung 1 in Position, schwenkt der Übernahmearm 6 auf einen Wickeldorn, der mit einer oder mehreren Spulen 4 gefüllt ist. Nunmehr werden über einen wicklereigenen Linearantrieb, wie in Fig. 1 bei Wickler 2b gezeigt, mittels einer Gabel G die vollen Spulen 4 auf dem Übernahmearm 6 aufgeschoben.
  • Sind die Spulen 4 aufgeschoben, kann der Übernahmearm 6 zunächst in die in Fig. 2 mit 4' bezeichnete, aufgeschwenkte Position verfahren werden. Danach wird der Übergabearm 8 in die entsprechenden fluchtende Position zum gerade entleerten Wickeldorn verschwenkt und über den Ausschubmechanismus die Leerhülsen 5 auf den leeren Wickeldorn aufgeschoben.
  • Jetzt kann auch der Übergabearm 8 aufgeschwenkt werden, die Spulen 4 können mit der Vorrichtung 1 zur Abgabe an die Station 54 gefahren werden, wie sich dies ebenfalls aus Fig. 8 ergibt.
  • In den Fig. 9 bis 12 sind unterschiedliche Anlaufpositionen zwischen einem Übernahmearm 6 und einem Wickeldorn 3 dargestellt insbesondere in bezug auf den Positionierkopf 6a des Übernahmearm 6.
  • In den Fig. 13 und 14 ist dabei eine Ausgestaltung des Positionierkopfes 6a näher dargestellt.
  • Das weiter oben schon angesprochene Ausfluchten der Vorrichtung 1 zu den Wickeldornen 3 bzw. 3b bzw. 3b' kann wie in den Fig. 9 bis 12 dargestellt durchgeführt werden. Die Hülse 5 der vorderen Spule 4 stößt gegen den kegeligen Positionierkopf 6a am Übernahmearm 6, wie in Fig. 9 gezeigt. Der Positionierkopf 6a ist mittels einer Biegestange im Inneren des Übernahmearm 6 befestigt und verbiegt sich geringfügig in Richtung B eines Fluchtungs-Fehlers Pv und schließt damit einen elektrischen Kontakt im Inneren des Positionierkopfes 6a, womit ein Nachpositionieren der Vorrichtung 1 für Fehler Pv eingeleitet wird.
  • Diese Nachführung ist beendet, wenn die Vorderkante der Hülse 5 an der Endfläche der Abschiebehülse 31 anliegt und der Positionierkopf 6a zentrisch in der Bohrung von Hülse 5 angelangt ist und der elektrische Kontakt öffnet, da nun keine Abbiegung des Positionierkopfes 6a mehr besteht, wie in Fig. 10 gezeigt.
  • Dies bewirkt das Zurückfahren der Abschiebegabel 31 und Aufschieben der vollen Spulen auf den Übernahmearm 6 mittels der Gabel G, wobei die vier elektrischen Kontakte im Positionierkopf 6a deaktiviert sind, um Fehlsignale durch Relativbewegungen der Spule zu vermeiden (Fig. 11).
  • Im Positionierkopf sind vier elektrische Kontakte vorgesehen je einer für:
    • Positionsfehler Vertikal ± Pv, welche z.B. durch Vor-/Rücklauf des Revolverkopf-Antriebmotor 24 ausgeglichen werden
    • Postionsfehler Horizontal ± Ph, welche z.B. durch Vor-/Rücklauf des Fahrantrieb-Motors 41a ausgeglichen werden.
  • Dieses Nachführen der Vorrichtung in beiden Ebenen kann entweder einzeln oder synchron durchgeführt werden, da die positonsfehlerbedingte geringfügige Biegung des Positionierkopfes 6a vektoriell in beiden Ebenen vorliegt.
  • Falls der Spulenaufschub durch eine Fehlfunktion nur unvollständig ist oder die letzte Spule wegen Fadenverwicklung z.B. mit der Gabel G wieder zurückgezogen wird, wie in Fig. 11 gezeigt, kann der Spulenarm nicht in die in Fig. 2 mit 4' bezeichnete Position verfahren werden, sondern wird durch geringfügige Biegung des Positionierkopfes 6a bei reaktivierten elektrischen Kontakten gestoppt.
  • Im Normalfall wird danach der Übergabearm 8 in die entsprechende fluchtende Position zum gerade entleerten Wickeldorn verschwenkt und über den Ausschubmechanismus die Leerhülsen 5 auf den leeren Wickeldorn aufgeschoben.
  • Die Fig. 10 und 11 zeigen eine bevorzugte Ausführungsvariante des Positionierkopfes 6a. Der Positionierkopf 6a ist mittels Biegestange 6c und Halterung 6b mit dem Übernahmearm 6 verbunden.
  • Vier elektrische Kontakte 6g mit jeweils einem Drahtschuh 6e sind jeweils mit einer Blattfeder 6d elektrisch isoliert an der Halterung 6b befestigt.
  • Diese vier elektrischen Kontakte stehen mit einem geringfügigen Spalt S einem Kontaktring 6f im Positionierkopf 6a gegenüber.
  • Die durch Fluchtungsfehler ± Pv und ± Ph bewirkte vektorielle Abbiegung des Positionierkopfes 6a auf dem Biegestab 6c bringt den Kontaktring 6f mit einem oder zwei der elektrischen Kontakte 6g in Berührung und verursacht die Nachführung der Vorrichtung 1, um vertikale und/oder horizontale Positionsfehler auszugleichen.
  • An dieser Stelle sei bemerkt, daß die gesamte Vorrichtung auch als Tandem-Vorrichtung 1AB ausgestaltet sein kann, jeweils zum synchronen Handhaben zweier benachbarter Spulenspinnkopfpaare, auch dies ist in Fig. 8 angedeutet.
  • Natürlich ist das beschriebene Ausführungsbeispiel der Erfindung noch in vielfacher Hinsicht abzuändern, ohne den Grundgedanken zu verlassen. So können statt der hier konstruktiv angegebenen Handhabungselemente, wie Linearantriebe, Klemmbacken zum Innen- bzw. Außenklemmen von Elementen Spannülsen zum Ergreifen der freien Enden der Spulenhülsen und dgl. mehr. Andere konstruktive Elemente herangezogen werden. So kann beispielsweise die Innenzentrierung der Papierhülsen mittels aufblasbarer Pneumatikelemente vorgenommen werden, die Steuerung kann über berührungslose oder berührungsbehaftete Endschalter erfolgen und sofort.
  • Wesentlich für die Erfindung ist auch, daß die Papierhülsen und/oder die Spulen dicht an dicht aufgeschoben bzw. abgeschoben werden können. Dies kann allerdings auch im Abstand zueinander erfolgen, über entsprechende Bremsen können Elemente zurückerhalten werden und dgl. mehr.

Claims (11)

  1. Vorrichtung zum wenigstens teilweise automatischen Handhaben von Spulenleerhülsen (5) und fertiggewickelten Spulen (4) von Spinnmaschinen, mit einem gemeinsamen Vorrichtungsrahmen (12) auf dem ein Übernahme-/Übergabearm (6,8) für Leerhülsen (5), ein Übernahme-/Übergabearm für Spulen (4) sowie ein Betätigungs- und Schwenkmechanismus, in Form von Revolverköpfen (7,9), zum Verbringen der Übernahme-/Übergabearme aus einer Arretierungsstellung in eine Transportstellung vorgesehen ist, wobei die Übernahme-/Übergabearme über den Schwenkmechanismus um wenigstens eine gemeinsame Rotationsachse ("Y") schwenkbar gelagert sind,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der gemeinsame Vorrichtungsrahmen (12) mit einem Fahrgestell (13) mit eigenem Antrieb (14) versehen ist, und daß die Übernahme-/Übergabearme innerhalb des Vorrichtungsrahmens um alle drei Raumachsen ("X","Y","Z") schwenkbar gelagert sind, wobei die Übernahme-/Übergabearme an ihren freien Enden mit Positionierköpfen (6a,8a) zum Ausgleich geringfügiger Positionierungenauigkeiten ausgerüstet sind.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Revolverköpfe (7,9) zum wenigstens bereichsweise synchronen Antrieb der Übernahme-/Übergabearme (6,8) ausgebildet ist.
  3. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Revolverköpfe (7,9) mit ihren Antrieben (16-18) und damit auch die Übernahme-/Übergabearme (6,8) mittels einer Torsionsstab-Aufhängung (11) am Vorrichtungsrahmen (12) gelagert sind.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Torsionsstab-Aufhängung (11) selbst am Vorrichtungsrahmen (12) mittels eines Schwenkmechanismusses (47,47A) gelagert ist.
  5. Vorrichtung nach einen der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Übernahme-/Übergabearme (6,8) je mit einer Einrichtung zum Abschieben und Aufschieben (38,22) der je einer oder mehreren Hülsen (5) bzw. Spulen (4) ausgerüstet sind.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Übernahme-/Übergabearme (6,8) mit einer Einrichtung zur Übergabe bzw. Übernahme derart eingerichtet sind, daß die Hülsen (5) bzw. Spulen (4) dicht an dicht und/oder auf Abstand zueinander positionierbar sind, wobei insbesondere die Übernahme-/Übergabearme (6,8) mit einer Haltebremse für nicht ausschiebbare Hülsen (5) bzw. Spulen (4) ausgerüstet sind.
  7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Vorrichtungsrahmen (12) mit einem Fahrgestell (13), insbesondere mit einer Allradlenkung versehen ist.
  8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Antriebe (16-18) mit Hysterese-Kupplungen (34) und/oder Magnetkupplungen (28) und/oder Magnetbremsen versehen sind.
  9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß zur Vornahme der Auf- bzw. Abschubbewegung Linearantriebe (38) vorgesehen sind.
  10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß zur Begrenzung und/oder Auslösung der Dreh-/Schwenk-/Schub- oder Zugbewegungen berührungsbehaftete oder berührungsfreie Schalter vorgesehen sind.
  11. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Übernahme-/Übergabearme (6,8) mit Durchmesserausgleichsnocken (39) (Fig. 5) für die Hülsen (5) ausgerüstet sind.
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