EP1432635A2 - Verfahren zur geschwindigkeitssteuerung eines fadenliefergeräts einer greifer- oder projektilwebmaschine und fadenverarbeitendes system - Google Patents

Verfahren zur geschwindigkeitssteuerung eines fadenliefergeräts einer greifer- oder projektilwebmaschine und fadenverarbeitendes system

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EP1432635A2
EP1432635A2 EP02712849A EP02712849A EP1432635A2 EP 1432635 A2 EP1432635 A2 EP 1432635A2 EP 02712849 A EP02712849 A EP 02712849A EP 02712849 A EP02712849 A EP 02712849A EP 1432635 A2 EP1432635 A2 EP 1432635A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
thread
speed
control unit
data
weaving machine
Prior art date
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Application number
EP02712849A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1432635B1 (de
Inventor
Lars Helge Gottfrid Tholander
Stig-Arne Blom
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Iropa AG
Original Assignee
Iropa AG
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Publication date
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Application granted granted Critical
Publication of EP1432635B1 publication Critical patent/EP1432635B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D47/00—Looms in which bulk supply of weft does not pass through shed, e.g. shuttleless looms, gripper shuttle looms, dummy shuttle looms
    • D03D47/34—Handling the weft between bulk storage and weft-inserting means

Definitions

  • the invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and a thread processing system according to the preamble of the independent claim 8.
  • the thread delivery devices supplying the various channels work conventionally as autonomous units.
  • the speed control unit of the thread delivery device taking into account the current drive speed and with the aid of signals from several sensors scanning the thread, calculates the amount of thread that is required to cover the current consumption, and derives and adjusts the drive speed from it to the current consumption at all times to provide a sufficient amount of thread in the thread supply. It is also possible to include the behavior of the thread supply in the recent past and up to the current calculation time. The future development of consumption cannot be taken into account.
  • the thread sensor device comprises at least two thread sensors, which requires a high and costly outlay on equipment. Since in the autonomous operation of the thread delivery device the future, e.g.
  • the speed control is not very flexible or the speed must be controlled with safety-related additions or there may be nervous control behavior. This results in a significant risk of thread breaks. Furthermore, a quickly responsive and very powerful drive motor is required in the thread delivery device, which is expensive.
  • At least Trig signal data and / or start / stop data of the jet loom are transmitted from the main control unit to the speed control unit of the measuring delivery device in order to actuate the stopping device with precise timing on the weaving machine cycle.
  • the data transmitted by the main control unit are not used to calculate the thread quantity in the thread supply.
  • a thread processing system consisting of a weaving machine and at least one thread delivery device
  • data relating to the weaving pattern are transmitted from the main control unit of the weaving machine in a fast communication bus system to a control element of the thread delivery device.
  • This enables the control unit of the thread delivery device to adjust to future and critical operating conditions in order to avoid drastic accelerations or decelerations of the drive motor which are dependent on consumption.
  • This web pattern-related data is not used to calculate the amount of thread covering consumption.
  • the invention has for its object to provide a method of the type mentioned and a thread processing system that make it possible to improve the operating behavior of a thread delivery device of the rapier or projectile weaving machine and to simplify the structure of the thread delivery device.
  • speed control takes into account not only the recent past to the present but also a section from the future. With a view to a possible drastic increase or decrease in consumption, the speed is controlled early enough so that when the change in consumption occurs, extreme acceleration or deceleration of the drive motor is no longer necessary. A simpler and less expensive, more easily controllable drive motor can therefore be used.
  • the flexible and harmonious speed control results in a reduction in the risk of thread breaks and thus an improvement in operating behavior.
  • the simplification of the thread delivery device is considerable due to only a single thread supply sensor, and also as a result of a simpler drive motor, while the additional effort of the data transmission path from the main control unit of the rapier or projectile weaving machine to the speed control unit of the thread delivery device is negligible.
  • the data on the future working phase of the weaving machine in the respective channel is largely available with precise timing anyway, because it is used, for example, to control the channel or color selection device of this weaving machine type. It is also not a problem to program data for a future working phase of the rapier or projectile weaving machine in such a way that it represents timely, meaningful information for the speed control of each thread delivery device.
  • the consumption and speed-dependent behavior of the thread supply is determined using a single thread supply sensor in the thread supply device monitors the movement of its trigger-side limit at a reference position.
  • the sensor signals change depending on whether the thread supply is present or absent at the reference position, or may even vary analogously. These sensor signals are used with the weaving machine data to calculate the thread length, but optionally only to confirm the calculation and / or to correct the calculation. Since the speed of the drive motor of the thread delivery device is controlled flexibly and preparatively in this channel, taking into account the future working phase, relatively small fluctuations in the thread size around the reference position can be maintained, i.e. a permanently relatively optimal and only so small thread supply size that just that Avoid emptying or overfilling the memory body.
  • the drive speed is expediently derived from the calculated thread length using an algorithm.
  • the algorithm is chosen so that the speed control remains flexible and nervous control behavior is avoided.
  • the amount of thread can be calculated for each shot and the appropriate speed can be derived from it. Alternatively, the amount of thread can be calculated for several successive shots and the speed can be adjusted accordingly.
  • the drive speed is expediently controlled in such a way that a signal change of the thread supply sensor must occur at a pre-calculated point in time, provided the thread is delivered properly.
  • a determined time deviation of the signal change from the pre-calculated time can be used to derive speed corrections if the weaving machine does not work according to the transmitted data or the drive motor should not run as controlled.
  • the data on the future work phase in the channel of the thread delivery device can each be transmitted in the form of a point in time and / or a period of time.
  • this data could include certain angles of rotation or ranges of angles, for example represent the main shaft of the rapier or projectile weaving machine, which together with the incremental rotation of the main shaft are transmitted to the speed control unit of the delivery device.
  • the following group can contain important data for the correct calculation: shot start time or time to shot start, shot end time, shot duration, number of shots, pauses between successive shots, machine running speed, shot length, and the like, ie due to general data which the speed control unit receives reliable information about which amount of thread will be needed in what time period.
  • a CAN bus system or the like with only a few lines and a fast communication protocol with specially configured, serially transmitted messages is suitable for this.
  • the data used to calculate the thread quantity should at least predominantly be transmitted as messages with the highest priority.
  • Fig. 1 is a schematic view of a thread processing system consisting of a rapier or projectile loom and at least one weft delivery device, and
  • Fig. 2 is an operation diagram.
  • a thread processing system S in FIG. 1 consists of a rapier or projectile weaving machine L and at least one weft feed device F.
  • the weaving machine L works with several channels, the delivery device F shown supplying one channel.
  • the weaving machine L contains at least one entry element R, for example rapier or projectiles, a channel or color selection device A and a main control unit C, in which information about future working phases of the weaving machine L is provided, for example, in a programmed form and, for example, based on the weaving pattern.
  • the channel or color selection device A is activated by the main control unit C. controls, with the information i in the form of data from the main control unit C, in order to enter one of different weft threads Y, Y ', Y ", Y"' from a weft feeder F.
  • the delivery device F has in a housing 1 a speed-controllable electric drive motor M, which drives a winding element 2, by means of which the weft thread Y is drawn off from a supply spool 4 and wound in turns on a storage body 3, around a thread supply YS with a Form size (number of turns), which is just sufficient to cover the respective consumption by the weaving machine L.
  • a thread brake W is provided, which interacts with the storage body 3.
  • a speed signal generator D is present, which registers the current drive speed of the drive motor M or of the winding element 2 and transmits it to a speed control unit CU of the delivery device F.
  • the speed control unit CU is computerized and contains at least one microprocessor which has a signal-transmitting connection to a single thread supply sensor S of a sensor device.
  • the thread supply sensor is arranged, for example, on the housing extension 12 and aligned with a scanning zone on the storage body 3, in which the withdrawal-side limit of the thread supply YS should be positioned approximately (reference position) when the thread supply has an optimal size.
  • the optimal size is understood to mean a thread quantity with which emptying of the storage body 3 is excluded even with maximum consumption by the weaving machine L, but also overfilling when there is a consumption stop. That is, the optimal size of the thread supply YS is as small as possible.
  • the thread supply sensor S generates, for example, different signals, depending on whether the withdrawal-side limit of the thread supply YS is present in the scanning zone or not.
  • the thread supply sensor S may even work analogously.
  • a data transmission path 5 is provided between the main control unit C and the speed control unit CU, via which data in at least one future work phase of the weaving machine L is transmitted in information i '.
  • the data transmission path 5 can be formed by cables or as a wireless radio transmission path.
  • the transmission path is expediently part 5 nes bus system that uses a fast communication protocol to transfer the data in the form of serial messages (e.g. CAN bus system).
  • serial messages e.g. CAN bus system
  • the speed control unit CU and the main control unit C would be assigned CAN interface processors.
  • At least a large part of the data representing the future working phase of the weaving machine L should be contained in messages with the highest priority.
  • an input part 6 could be provided, with which information on the weft length or weaving width, the diameter or the circumferential length of the storage body 3, the weaving machine working speed and the like can be entered, in order to also provide this information as data to transmit the speed control unit CU.
  • the input part 6 'could also be on the delivery device F, e.g. at the speed control unit CU.
  • the further weft threads Y ', Y “, Y 1 " are supplied in further channels by further delivery devices F, not shown, which are likewise each equipped with only one thread supply sensor S and are connected to the main control unit C.
  • the weaving machine L runs at a predetermined working speed (rotational speed of its main shaft), the weft threads being inserted intermittently into the compartment, using grippers or projectiles R.
  • the respective entry element R takes over weft thread held ready in the channel or color selection device A in order to insert it before it is struck by the reed and cut off.
  • the weaving width and the working speed are set in advance, for example in the input section 6.
  • the pattern-dependent sequence with which the weft threads are inserted is controlled by the main control unit C by means of the information i for the channel or color selection device A.
  • the delivery device F has the thread supply YS on its storage body 3, which serves to cover the consumption and is supplemented by the speed control of the drive motor M in such a way that the withdrawal-side limit of the thread supply is kept at least approximately at the scanning position of the thread supply sensor S.
  • the speed control unit CU receives data which is contained in information i 'for at least one future working phase of the weaving machine L.
  • the speed control unit CU calculates, if necessary also taking into account the signal data of the thread supply sensor, the amount of thread on the storage body 3 required to cover the consumption
  • the speed of the drive motor M is derived from the calculated thread quantity using an appropriate algorithm and is varied or adjusted accordingly.
  • the behavior of the thread supply in the past before the calculation time, the size of the thread supply in the present
  • the future behavior of the thread supply in the future for the future Working phase of the weaving machine L
  • the signal changes of the thread supply sensor may be taken into account in the calculation, but can also mainly be used only to confirm the correctness of the calculation or to correct the calculated thread quantity and for speed control if deviations between the calculated conditions and the actual conditions occur and should be determined ,
  • the instantaneous working speed of the weaving machine, the weaving width and the like can also be transmitted.
  • the speed control unit CU can first calculate the amount of thread covering consumption and control the optimum speed of the drive motor from this. Since the data of the transmitted information i ' also represent at least one future working phase of the weaving machine L, the speed control can be adapted to the future development of consumption.
  • the speed of the drive motor is reduced in advance, because then there will be enough time anyway for the thread supply YS to match the bring required minimum size.
  • the drive speed of the drive motor M is set higher from the outset in order to easily take into account the remaining consumption in advance.
  • This prepared speed control is also expedient for a future consumption stop for a long time, or in the case of a very rapidly increasing consumption, in order to avoid strong accelerations or decelerations of the drive motor, which could be harmful for the thread Y.
  • Fig. 2 shows schematically the behavior of the thread supply YS over time t.
  • the speed control unit CU has e.g. stored information about the previous behavior of the thread supply YS in the past P.
  • the horizontal dashed line represents, for example, the scanning zone (reference position) of the thread supply sensor S.
  • the withdrawal-side limit of the thread supply YS should expediently fluctuate only slightly in this scanning zone.
  • the speed control unit CU knows at time x (present T) that the next shot P1 will start at time x1 and then last for a period of time x2 and will end at time x3. Then there will be a pause x4 until the starting time x5 of the next shot P2.
  • At least the data on the work phase e.g. are transmitted between times x to x3, expediently even up to time x5 or even further into the future E.
  • the speed control unit CU knows exactly how the thread consumption will develop and how the consumption-covering thread quantity in the thread supply YS is to be calculated, and the speed of the drive motor can be controlled from it.
  • each delivery device F assigned to the respective channel need not measure the weft thread length.
  • each delivery device has previously worked as an autonomous unit, which has no connection to the weaving machine except via the thread and which responds to the current consumption-dependent thread supply development with several on-board thread sensors and accelerates or decelerates or stops the drive motor according to the sensor signals, and so far without direct information about future work phases in the weaving machine.
  • this autonomous principle is abandoned in the thread processing system S described in FIGS.
  • the delivery device F now works with a single thread supply sensor S and in strict dependence on the operational phases of the weaving machine L because its speed control unit CU is functionally related to the main control unit C. the weaving machine L is linked. Without the information i 'and the data contained therein, the delivery device F would not be able to function with only a single thread supply sensor S, since the speed control device CU would then not be able to guarantee the necessary consumption coverage.
  • the data transfer to the speed control unit CU, the software-side preparation and the processing of the transmitted data mean only a negligible additional effort for the delivery device, compared to the structural simplification thanks to the single thread supply sensor.
  • the drive motor M with its control circuits can also be designed more easily, since the speed control is more flexible thanks to the predictive information about the working phases of the weaving machine and no extreme acceleration or deceleration phases have to be driven.

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Abstract

Bei einem Verfahren zum Steuern der Antriebsgeschwindigkeit eines einen Kanal einer Greifer- oder Projektilwebmaschine beliefernden Fadenliefergeräts werden an eine Geschwindigkeitssteuereinheit des Fadenliefergeräts zusätzlich zu Signaldaten eines einzigen Fadensensors und Geschwindigkeitsdaten des Antriebsmotors Daten über eine zukünftige Arbeitsphase der Webmaschine in diesem Kanal von der Hauptsteuereinheit der Webmaschine übertragen, wird dann mit diesen Daten die Fadenmenge für die Arbeitsphase in diesem Kanal berechnet, und wird aus der berechneten Fadenmenge die Antriebsgeschwindigkeit des Antriebsmotors abgeleitet und entsprechend eingestellt.

Description

Verfahren zur Geschwindigkeitssteuerung eines Fadenliefergeräts einer Greifer- oder Projektilwebmaschine, und fadenverarbeitendes System
Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein fadenverarbeitendes System gemäß dem Oberbegriff des nebengeordneten Anspruchs 8.
An Greifer- oder Projektilmaschinen arbeiten die die verschiedenen Kanäle beliefernden Fadenliefergeräte konventionell als autonome Einheiten. Dies bedeutet, dass die Geschwindigkeitssteuereinheit des Fadenliefergeräts unter Berücksichtigung der momentanen Antriebsgeschwindigkeit und mit Hilfe von Signalen mehrerer den Faden abtastender Sensoren die Fadenmenge berechnet, die zur Deckung des momentanen Verbrauchs erforderlich ist, und daraus die Antriebsgeschwindigkeit ableitet und einstellt, um für den momentanen Verbrauch stets eine ausreichende Fadenmenge im Fadenvorrat bereitzustellen. Dabei ist es möglich, auch das Verhalten des Fadenvorrats in der jüngsten Vergangenheit und bis zum momentanen Berechnungszeitpunkt einzubeziehen. Die zukünftige Verbrauchsentwicklung kann nicht berücksichtigt werden. Die Fadensensoreinrichtung umfasst mindesten zwei Fadensensoren, was einen hohen und kostenintensiven Ausstattungsaufwand bedingt. Da bei der autonomen Operation des Fadenliefergeräts die zukünftige, z.B. webmusterabhängig, variierende Verbrauchsentwicklung nicht berücksichtigt werden kann, ist die Geschwindigkeitssteuerung nicht sehr flexibel oder muss die Geschwindigkeit mit sicherheitsbedingten Zugaben gesteuert werden bzw. ergibt sich ein gegebenenfalls nervöses Steuerungsverhalten. Daraus resultiert eine nennenswerte Gefahr für Fadenbrüche. Ferner wird ein schnell ansprechender und sehr leistungsfähiger Antriebsmotor im Fadenliefergerät benötigt, der teuer ist.
Bei funktioneil und baulich von Fadenliefergeräten von Greifer- und Projektilwebmaschinen unterschiedlichen Messliefergeräten für Düsenwebmaschinen ist es aus EP 0 401 699 A bekannt, die Fadenmenge auf der Basis von Signalen von zwei oder sogar drei Fadensensoren zu berechnen und daraus die Geschwindigkeit für den Antriebsmotor abzuleiten. Messliefergeräte arbeiten an Düsenwebmaschinen nicht autonom, sondern sind wegen der webtaktabhängigen Fadenfreigabesteuerung mit der Hauptsteuereinheit der Düsenwebmaschine verbunden. In der Hauptsteuereinheit sind beispielsweise auch webmusterabhängige Daten bereitgestellt. Zum Betätigen der die abgezogenen Fadenlänge bemessenden Stoppvorrichtung des Messliefergeräts werden von der Hauptsteuereinheit an die Geschwindigkeitssteuereinheit des Messliefergeräts zumindest Trig-Signaldaten und/oder Start/Stopp-Daten der Düsenwebmaschine übertragen, um die Stoppvorrichtung mit präziser zeitlicher Abstimmung auf den Webmaschinenzyklus zu betätigen. Die von der Hauptsteuereinheit übertragenen Daten werden jedoch nicht zur Berechnung der Fadenmenge im Fadenvorrat genutzt.
Bei einem aus EP 0458 856 bekannten, fadenverarbeitenden System, bestehend aus einer Webmaschine und wenigstens einem Fadenliefergerät, werden webmusterbe- zogene Daten aus der Hauptsteuereinheit der Webmaschine in einem schnellen Kommunikations-Bussystem an einem Steuerelement des Fadenliefergeräts übertragen. Damit kann sich die Steuereinheit des Fadenliefergeräts auf zukünftige und kritische Operationskonditionen einstellen, um verbrauchsabhängige drastische Beschleunigungen oder Verzögerungen des Antriebsmotors zu vermeiden. Diese web- musterbezogenen Daten werden nicht zur Berechnung der verbrauchsdeckenden Fadenmenge genutzt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art sowie ein fadenverarbeitendes System anzugeben, die es ermöglichen, das Betriebsverhalten eines Fadenliefergeräts der Greifer- oder Projektilwebmaschine zu verbessern und den Aufbau des Fadenliefergeräts zu vereinfachen.
Die gestellte Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 oder des Patentanspruchs 8 gelöst.
Durch die bewusste Abkehr von der Autonomie jedes Fadenliefergeräts an der Greifer- oder Projektilwebmaschine zu einer funktioneilen Verknüpfung zwischen dem Fadenliefergerät und der Greifer- oder Projektilwebmaschine und durch die Verwendung der eine zukünftige Arbeitsphase der Webmaschine in dem betroffenen Kanal repräsentierenden Daten von der Webmaschine zur Berechnung der verbrauchsdeckenden Fadenmenge im Fadenvorrat wird im Fadenliefergerät eine Fadensensorvorrichtung mit nur mehr einem einzigen Fadensensor gebraucht, weil die weiteren Informationen zur Berechnung der verbrauchsdeckenden Fadenmenge von der Webmaschine her bereitgestellt werden. Dies verringert den baulichen Aufwand des Fadenliefergeräts erheblich. Da ferner dank der Webmaschinendaten, beispielsweise wie musterbezogener Daten, die Fadenmenge und damit die Geschwindigkeit für eine zukünftige Arbeitsphase in diesem Kanal leicht zu berechnen bzw. einzustellen sind, ist die Geschwindigkeitssteuerung wesentlich flexibler als bisher und wird ein nervöses Steuerverhalten vermieden. Denn bei der Geschwindigkeitssteuerung werden nicht nur die jüngste Vergangenheit bis zur Gegenwart sondern auch ein Abschnitt aus der Zukunft berücksichtigt. Die Geschwindigkeit wird im Hinblick auf eine etwaige drastische Verbrauchssteigerung oder Verbrauchsabnahme bereits frühzeitig so gesteuert, dass bei Auftreten der Verbrauchsänderung keine extreme Beschleunigung oder Verzögerung des Antriebsmotors mehr erforderlich wird. Es ist deshalb ein einfacherer und kostengünstiger, einfacher zu steuernder Antriebsmotor verwendbar. Aus der flexiblen und harmonischen Geschwindigkeitssteuerung resultieren eine Verringerung der Gefahrfür Fadenbrüche und damit eine Verbesserung des Betriebsverhaltens.
In dem fadenverarbeitenden System ist die Vereinfachung des Fadenliefergeräts aufgrund nur eines einzigen Fadenvorratssensors erheblich, und auch als Folge eines einfacheren Antriebsmotors, während der Mehraufwand der Datenübertragungsstrecke von der Hauptsteuereinheit der Greifer- oder Projektilwebmaschine zur Geschwindigkeitssteuereinheit des Fadenliefergeräts vernachlässigbar ist. Die Daten zur zukünftigen Arbeitsphase der Webmaschine in dem jeweiligen Kanal sind mit präzisem Timing zum Großteil ohnedies vorhanden, weil sie beispielsweise zum Steuern der Kanal- oder Farbwähleinrichtung dieses Webmaschinentyps gebraucht werden. Es stellt auch kein Problem dar, Daten zu einer zukünftigen Arbeitsphase der Greiferoder Projektilwebmaschine so zu programmieren, dass sie zeitgerecht aussagefähige Informationen für die Geschwindigkeitssteuerung jedes Fadenliefergeräts repräsentieren.
Verfahrensgemäß wird mit einem einzigen Fadenvorratssensor im Fadenliefergerät das Verbrauchs- und geschwindigkeitsabhängige Verhalten des Fadenvorrats anhand der Bewegung seiner abzugsseitigen Grenze an einer Referenzposition überwacht. Die Sensorsignale ändern sich abhängig davon, ob der Fadenvorrat an der Referenzposition vorhanden oder abwesend ist, oder variieren gegebenenfalls sogar analog. Diese Sensorsignale werden mit den Webmaschinendaten zur Berechnung der Fadenlänge benutzt, wahlweise jedoch auch nur zur Bestätigung der Berechnung und/oder zum Korrigieren der Berechnung. Da dank der Berücksichtigung der zukünftigen Arbeitsphase in diesem Kanal die Geschwindigkeit des Antriebsmotors des Fadenliefergeräts flexibel und vorbereitend gesteuert wird, lassen sich relativ geringe Fluktuationen der Faden orratsgröße um die Referenzposition einhalten, d.h., eine permanent relativ optimale und nur so kleine Fadenvorratsgröße, die gerade das Leeren oder Überfüllen des Speicherkörpers vermeidet.
Zweckmäßig wird die Antriebsgeschwindigkeit mit einem Algorithmus aus der berechneten Fadenlänge abgeleitet. Der Algorithmus wird so gewählt, dass die Steuerung der Geschwindigkeit flexibel bleibt und ein nervöses Steuerungsverhalten vermieden wird.
Zwei Verfahrensvarianten bieten sich an. Die Fadenmenge kann für jeden Schuss berechnet und daraus die zweckmäßige Geschwindigkeit abgeleitet werden. Alternativ kann die Fadenmenge für mehrere aufeinanderfolgende Schüsse berechnet und die Geschwindigkeit darauf abgestellt werden.
Zweckmäßig wird die Antriebsgeschwindigkeit so gesteuert, dass zu einem vorausberechneten Zeitpunkt eine Signaländerung des Fadenvorratssensors eintreten muss, sofern die Fadenlieferung ordnungsgemäß erfolgt. Eine festgestellte Zeitabweichung der Signaländerung von dem vorausberechneten Zeitpunkt lässt sich zum Ableiten von Geschwindigkeitskorrekturen nutzen, falls die Webmaschine nicht entsprechend den übertragenen Daten arbeiten oder der Antriebsmotor nicht wie gesteuert laufen sollte.
Die Daten zu der zukünftigen Arbeitsphase im Kanal des Faden liefergeräts können jeweils in Form eines Zeitpunktes und/oder einer Zeitdauer übertragen werden. Alternativ könnten diese Daten bestimmte Drehwinkel oder Drehwinkelbereiche beispiels- weise der Hauptwelle der Greifer- oder Projektilwebmaschine repräsentieren, die zusammen mit der in Inkremente unterteilten Rotation der Hauptwelle an die Geschwindigkeitssteuereinheit des Liefergeräts übermittelt werden. Für die korrekte Berechnung wichtige Daten können in der folgenden Gruppe enthalten sein: Schuss- Startzeitpunkt bzw. Zeitdauer bis zum Schussstart, Schussendzeitpunkt, Schussdauer, Schussanzahl, Pausen zwischen den aufeinanderfolgenden Schüssen, Maschi- nenlaufgeschwindigkeit, Schusslänge, und dgl., d.h. Allgemeindaten, aufgrund derer die Geschwindigkeitssteuereinheit zuverlässige Informationen erhält, welche Fadenmenge in welcher Zeitdauer benötigt werden wird.
Bei den in modernen Greifer- oder Projektilwebmaschinen hohen Fadengeschwindigkeiten und Webtaktfrequenzen ist natürlich eine rasche Übertragung der Daten wichtig. Hierfür eignet sich ein CAN-Bussystem oder dgl. mit nur wenigen Leitungen und einem schnellen Kommunikationsprotokoll mit speziell konfigurierten, seriell übertragenen Nachrichten. Die zur Berechnung der Fadenmenge eingesetzten Daten sollten zumindest überwiegend als Nachrichten mit höchster Priorität übertragen werden.
Anhand der Zeichnung wird der Erfindungsgegenstand erläutert. Es zeigen.
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines fadenverarbeitenden Systems, bestehend aus einer Greifer- oder Projektilwebmaschine und wenigstens einem Schussfaden-Liefergerät, und
Fig. 2 ein Operationsdiagramm.
Ein fadenverarbeitendes System S in Fig. 1 besteht aus einer Greifer- oder Projektilwebmaschine L und wenigstens einem Schussfaden-Liefergerät F. Die Webmaschine L arbeitet mit mehreren Kanälen, wobei das gezeigte Liefergerät F einen Kanal versorgt. Die Webmaschine L enthält wenigstens ein Eintragelement R, z.B. Greifer- oder Projektile, eine Kanal- oder Farbwähleinrichtung A und eine Hauptsteuereinheit C, in der Informationen zu zukünftigen Arbeitsphasen der Webmaschine L beispielsweise in programmierter Form und beispielsweise bezogen auf das Webmuster bereitgestellt sind. Von der Hauptsteuereinheit C wird die Kanal- oder Farbwähleinrichtung A ange- steuert, und zwar mit den in Form von Daten vorliegenden Informationen i aus der Hauptsteuereinheit C, um jeweils einen von verschiedenen Schussfäden Y, Y', Y", Y"' von einem Schussfaden-Liefergerät F einzutragen.
Das Liefergerät F weist in einem Gehäuse 1 einen in seiner Geschwindigkeit steuerbaren elektrischen Antriebsmotor M auf, der ein Aufwickelelement 2 antreibt, durch welches der Schussfaden Y von einer Vorratsspule 4 abgezogen und in Windungen auf einem Speicherkörper 3 aufgewickelt wird, um einen Fadenvorrat YS mit einer Größe (Windungsanzahl) zu bilden, der gerade ausreicht, den jeweiligen Verbrauch durch die Webmaschine L zu decken. In einem Gehäuseausleger 12 des Liefergeräts F ist eine Fadenbremse W vorgesehen, die mit dem Speicherkörper 3 zusammenwirkt. Ferner ist ein Geschwindigkeitssignalgeber D vorhanden, der die momentane Antriebsgeschwindigkeit des Antriebsmotors M bzw. des Aufwickelelementes 2 registriert und an eine Geschwindigkeitssteuereinheit CU des Liefergeräts F übermittelt. Die Geschwindigkeitssteuereinheit CU ist computerisiert und enthält mindestens einen Mikroprozessor, der mit einem einzigen Fadenvorratssensor S einer Sensoreinrichtung in signalübertragender Verbindung steht. Der Fadenvorratssensor ist beispielsweise am Gehäuseausleger 12 angeordnet und auf eine Abtastzone am Speicherkörper 3 ausgerichtet, in welcher die abzugsseitige Grenze des Fadenvorrats YS in etwa positioniert sein soll (Referenzposition), wenn der Fadenvorrat eine optimale Größe hat. Unter optimaler Größe wird eine Fadenmenge verstanden, mit der ein Leeren des Speicherkörpers 3 selbst bei maximalem Verbrauch durch die Webmaschine L ausgeschlossen ist, aber auch ein Überfüllen bei einem Verbrauchsstopp. D.h., die optimale Größe des Fadenvorrats YS ist so klein wie möglich. Der Fadenvorratssensor S erzeugt beispielsweise unterschiedliche Signale, abhängig davon, ob die abzugsseitige Grenze des Fadenvorrats YS in der Abtastzone vorhanden ist, oder nicht. Gegebenenfalls arbeitet der Fadenvorratssensor S sogar analog. Schließlich ist zwischen der Hauptsteuereinheit C und der Geschwindigkeitsteuereinheit CU eine Datenübertragungsstrecke 5 vorgesehen, über welche in Informationen i' Daten zu wenigstens einer zukünftigen Arbeitsphase der Webmaschine L übertragen werden.
Die Datenübertragungsstrecke 5 kann durch Kabel gebildet werden oder als drahtlose Radioübertragungsstrecke. Zweckmäßigerweise ist die Übertragungstrecke 5 Teil ei- nes Bussystems, das mit einem schnellen Kommunikationsprotokoll die Daten in Form serieller Nachrichten überträgt (z.B. CAN-Bussystem). In diesem Fall wären der Geschwindigkeitssteuereinheit CU und der Hauptsteuereinheit C CAN-Schnittstellen- prozessoren zuzuordnen. Zumindest ein Großteil der die zukünftige Arbeitsphase der Webmaschine L repräsentierenden Daten sollten in Nachrichten mit höchster Priorität enthalten sein.
Bei der Hauptsteuereinheit C könnte ein Eingabeteil 6 vorgesehen sein, mit dem Informationen zur Schusslänge, bzw. Webbreite, zum Durchmesser bzw. zur Umfangs- länge des Speicherkörpers 3, zur Webmaschinen-Arbeitsgeschwindigkeit und dgl. eingebbar sind, um diese Informationen auch als Daten an die Geschwindigkeitssteuereinheit CU zu übermitteln. Alternativ oder additiv könnte der Eingabeteil 6' auch am Liefergerät F, z.B. bei der Geschwindigkeitssteuereinheit CU, vorgesehen sein.
Die weiteren Schussfäden Y', Y", Y1" werden in weiteren Kanälen von weiteren nicht gezeigten Liefergeräten F geliefert, die ebenfalls jeweils mit nur einem Fadenvorratssensor S ausgestattet und an die Hauptsteuereinheit C angeschlossen sind.
Bei Operation der fadenverarbeitenden Systems F läuft die Webmaschine L mit einer vorbestimmten Arbeitsgeschwindigkeit (Drehgeschwindigkeit ihrer Hauptwelle), wobei die Schussfäden intermittierend in das Fach eingetragen werden, und zwar mittels Greifern oder Projektilen R. In Abhängigkeit vom Typ des Eintragssystems übernimmt das jeweilige Eintragorgan R den in der Kanal- oder Farbwähleinrichtung A bereitgehaltenen Schussfaden, um ihn einzutragen, ehe er vom Riet angeschlagen und abgeschnitten wird. Die Webbreite und die Arbeitsgeschwindigkeit sind vorab eingestellt, beispielsweise in der Eingabesektion 6. Die musterabhängige Folge, mit der die Schussfäden eingetragen werden, wird von der Hauptsteuereinheit C mittels der Informationen i für die Kanal- oder Farbwähleinrichtung A gesteuert. Dabei hält das Liefergerät F auf seinem Speicherkörper 3 den Fadenvorrat YS bereit, der zum Decken des Verbrauchs dient und durch die Geschwindigkeitssteuerung des Antriebsmotors M jeweils so ergänzt wird, dass die abzugsseitige Grenze des Fadenvorrats zumindest in etwa bei der Abtastposition des Fadenvorratssensors S gehalten wird. Zur Geschwindigkeitssteuerung erhält die Geschwindigkeitsteuereinheit CU Daten, die in Informationen i' zu wenigstens einer zukünftigen Arbeitsphase der Webmaschine L enthalten sind. Auf der Basis dieser Daten, ferner mit Daten des Geschwindigkeitssignalgebers D und den an der Eingabesektion 6 oder 6' eingegebenen Daten berechnet die Geschwindigkeitssteuereinheit CU, ggfs. auch unter Berücksichtigung der Signaldaten des Fadenvorratssensors, die jeweils zum Decken des Verbrauchs erforderliche Fadenmenge auf dem Speicherkörper 3. Aus der berechneten Fadenmenge wird über einen zweckmäßigen Algorithmus die Geschwindigkeit des Antriebsmotors M abgeleitet und entsprechend variiert bzw. eingestellt. Bei der Berechnung der Fadenmenge im Fadenvorrat YS und bei der Geschwindigkeitssteuerung werden das Verhalten des Fadenvorrats in der Vergangenheit (vor dem Berechnungszeitpunkt, die Größe des Fadenvorrats in der Gegenwart) zum Berechnungszeitpunkt, und auch das zukünftige Verhalten des Fadenvorrats in der Zukunft (für die zukünftige Arbeitsphase der Webmaschine L) berücksichtigt. Die Signaländerungen des Fadenvorratssensors werden gegebenenfalls bei der Berechnung mitberücksichtigt, können aber auch vorwiegend nur zur Bestätigung der Richtigkeit der Berechnung oder zur Korrektur der berechneten Fadenmenge und für die Geschwindigkeitssteuerung benutzt werden, falls Abweichungen zwischen den berechneten Verhältnissen und den tatsächlichen Verhältnissen auftreten und ermittelt werden sollten.
Die Daten in den Informationen i' beziehen sich beispielsweise auf den Zeitpunkt des Starts eines Schusses in dem Kanal des Fadenliefergeräts F nach der Gegenwart, die Schussdauer oder Schussfadenlänge für den Schuss, den Endzeitpunkt des Schusses, die Pause bis zum darauffolgenden Schuss, und dgl. Mitübertragen werden können auch die momentane Arbeitsgeschwindigkeit der Webmaschine, die Webbreite und dgl. Anhand dieser Daten kann die Geschwindigkeitssteuereinheit CU zunächst die verbrauchsdeckende Fadenmenge berechnen und aus dieser die jeweils optimale Geschwindigkeit des Antriebsmotors steuern. Da die Daten der übermittelten Informationen i' auch zumindest eine zukünftige Arbeitsphase der Webmaschine L repräsentieren, kann die Geschwindigkeitssteuerung an die zukünftige Verbrauchsentwicklung angepasst werden. Beispielsweise wird für eine angezeigte längere Pause nach einem Schuss vorab die Geschwindigkeit des Antriebsmotors reduziert, weil dann ohnedies genügend Zeit zur Verfügung stehen wird, um den Fadenvorrat YS auf die er- forderliche Mindestgröße zu bringen. Andererseits wird für mehrere, aufeinanderfolgende Schüsse in demselben Kanal die Antriebsgeschwindigkeit des Antriebsmotors M von vornherein höher eingestellt, um dem dann hochbleibenden Verbrauch vorab problemlos Rechnung zu tragen. Diese vorbereitete Geschwindigkeitssteuerung ist auch zweckmäßig für einen zukünftigen Verbrauchsstopp für längere Zeit, oder im Fall eines sehr stark zunehmenden Verbrauchs, um starke Beschleunigungen oder Verzögerungen des Antriebsmotors zu vermeiden, die für den Faden Y schädlich sein könnten.
Fig. 2 zeigt schematisch das Verhalten des Fadenvorrats YS über der Zeit t. Die Geschwindigkeitssteuereinheit CU hat z.B. gespeicherte Informationen über das frühere Verhalten des Fadenvorrats YS in der Vergangenheit P. Die horizontale, gestrichelte Linie repräsentiert beispielsweise die Abtastzone (Referenzposition) des Fadenvorratssensors S. Die abzugsseitige Grenze des Fadenvorrats YS sollte zweckmäßigerweise nur gering in dieser Abtastzone fluktuieren. Aufgrund der Information i' weiß die Geschwindigkeitssteuereinheit CU zum Zeitpunkt x (Gegenwart T), dass der nächste Schuss P1 zum Zeitpunkt x1 beginnen und dann für eine Zeitdauer x2 andauern und zum Zeitpunkt x3 enden wird. Danach wird eine Pause x4 bis zum Startzeitpunkt x5 des nächstfolgenden Schusses P2 eintreten. Zumindest die Daten zur Arbeitsphase, z.B. zwischen den Zeitpunkten x bis x3 werden übermittelt, zweckmäßigerweise sogar bis zum Zeitpunkt x5 oder noch weiter in die Zukunft E. Mit diesen Daten weiß die Geschwindigkeitssteuereinheit CU genau, wie sich der Fadenverbrauch entwickeln wird und wie die verbrauchsdeckende Fadenmenge im Fadenvorrat YS zu berechnen ist, und sich daraus die Geschwindigkeit des Antriebsmotors steuern lässt.
Da bei einer Greifer- oder Projektilwebmaschine L das Eintragorgan R die Schussfadenlänge beim Eintrag selbsttätig bemisst, braucht das dem jeweiligen Kanal zugeordnete Liefergerät F die Schussfadenlänge nicht zu bemessen. Bei Greifer- und Projektilwebmaschinen arbeitet bisher jedes Liefergerät als autonome Einheit, die außer über den Faden keine Verbindung zur Webmaschine hat und mit mehreren bordeigenen Fadensensoren auf die momentane verbrauchsabhängige Fadenvorratsentwicklung reagiert und den Antriebsmotor entsprechend den Sensorsignalen beschleunigt oder verzögert oder stillsetzt, und zwar bisher ohne direkte Informationen über zukünftige Arbeitsphasen in der Webmaschine. Dieses autonome Prinzip wird jedoch bei dem beschriebenen Fadenverarbeitungssystem S der Fig. 1 und 2 aufgegeben, d.h., das Liefergerät F arbeitet nun mit einem einzigen Fadenvorratssensor S und in strikter Abhängigkeit von den Operationsphasen der Webmaschine L, weil seine Geschwindigkeitssteuereinheit CU funktioneil mit der Hauptsteuereinheit C der Webmaschine L verknüpft ist. Ohne die Informationen i' und die darin enthaltenen Daten wäre das Liefergerät F mit nur einem einzigen Fadenvorratssensor S nicht funktionsfähig, da die Geschwindigkeitssteuereinrichtung CU dann die notwendige Verbrauchsdeckung nicht gewährleisten könnte. Die Datenübertragung zur Geschwindigkeitssteuereinheit CU, die Software-seitige Vorbereitung und die Verarbeitung der übermittelten Daten bedeuten nur einen vemachlässigbaren Mehraufwand für das Liefergerät, im Vergleich zur baulichen Vereinfachung dank des einzigen Fadenvorratssensors. Gegebenenfalls lässt sich auch der Anlriebsmotor M mit seinen Steuerkreisen einfacher ausbilden, da die Geschwindigkeitssteuerung dank der vorausschauenden Informationen über die Arbeitsphasen der Webmaschine flexibler ist und keine extremen Beschleunigungs- oder Verzögerungsphasen gefahren werden müssen.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Geschwindigkeitssteuerung eines einen Kanal einer Greifer- oder Projektilwebmaschine (L) beliefernden Schussfaden-Liefergeräts (F), wobei die Webmaschine eine computerisierte Hauptsteuereinheit (C) mit bereitgestellten Daten zumindest für eine zukünftige Arbeitsphase in diesem Kanal und das Liefergerät (F) eine computerisierte Geschwindigkeitssteuereinheit (CU) für einen elektrischen Antriebsmotor (M), einen Geschwindigkeitssignalgeber (D), einen Speicherkörper (3) und einen Fadenvorrat (YS) und eine den Faden (Y) auf dem Speicherkörper detektierende, signalerzeugende Sensoreinrichtung aufweisen, und die Geschwindigkeitssteuereinheit (CU) einen Steuerungsteil zum Berechnen einer verbrauchsdeckenden Fadenmenge im Fadenvorrat (YS) und zum Ableiten der Antriebsgeschwindigkeit aus der berechneten Fadenmenge umfasst bei welchem Verfahren die für die herzustellende Größe des Fadenvorrats entscheidenden Daten in die Geschwindigkeitssteuereinheit eingegeben werden, auf der Basis dieser Daten die Fadenmenge zum Abdecken des Fadenverbrauchs berechnet und die Antriebsgeschwindigkeit nach der berechneten Fadenmenge gesteuert werden, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
In die Geschwindigkeitssteuereinheit (CU) des dem Kanal der Greifer- oder Projektilwebmaschine (L) zugeordneten Liefergeräts (F) werden zusätzlich zu Signaldaten nur eines einzigen in der Sensoreinrichtung vorgesehenen Fadenvorratssensors (S) und zu Geschwindigkeitssignaldaten des Antriebsmotors (M) von der Hauptsteuereinheit (CU) Daten über wenigstens eine zukünftige Arbeitsphase der Greifer- oder Projektilwebmaschine (L) in diesen Kanal eingegeben, aus der Gesamtheit dieser Daten wird die verbrauchsdeckende Fadenmenge für die Arbeitsphase errechnet, und aus der errechneten Fadenmenge wird die Antriebsgeschwindigkeit abgeleitet und entsprechend eingestellt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Fadenvorratssensor (S) aus der Anwesenheit oder Abwesenheit der abzugsseitigen Grenze des Fadenvorrats (YS) in einer Abtastzone des Speicherkörpers (3) unterschiedliche Signaldaten generiert und mit diesen Signaldaten die berechnete Fadenmenge bestätigt und/oder korrigiert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsgeschwindigkeit mit einem Algorithmus aus der berechneten Fadenmenge abgeleitet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Fadenmenge für jeden Schuss oder für mehrere aufeinanderfolgende Schüsse in diesem Kanal berechnet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsgeschwindigkeit eingestellt wird im Hinblick auf eine Signaländerung des Fadenvorratssensors (S) zu einem vorausberechneten Zeitpunkt, und dass aus einer festgestellten Zeitabweichung der Signaländerung von dem vorausberechneten Zeitpunkt Geschwindigkeitskorrekturen abgeleitet und bei der Einstellung der Antriebsgeschwindigkeit berücksichtigt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zur Berechnung der Fadenmenge für die zukünftige Arbeitsphase der Greifer- oder Projektilwebmaschine (L) Daten aus der folgenden Gruppe in die Geschwindigkeitssteuereinheit (CU) eingegeben werden: Schuss-Startzeit und/oder Schuss-Endzeit und/oder Schussdauer und/oder Schussanzahl und/oder Pausen zwischen aufeinanderfolgenden Schüssen und/oder Maschinenlaufgeschwindigkeit und/oder Schusslänge, etc, und zwar entweder jeweils als Zeitpunkt oder Zeitdauer oder als Drehwinkelposition oder Drehwinkelbereich der Webmaschinen-Hauptwelle.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten in Form von Nachrichten von der Hauptsteuereinheit (C) in die Geschwindigkeitssteuereinheit (CU) in einem schnellen Kommunikations-Bussystem, beispielsweise über einen CAN-Bus, eingegeben werden, wobei die Nachrichten seriell in einem Kommunikationsprotokoll konfiguriert werden.
8. Fadenverarbeitendes System (S), bestehend aus einer wenigstens einen Kanal aufweisenden Greifer- oder Projektilwebmaschine (L) und einem dem Kanal zugeordneten Schussfaden-Liefergerät (F), wobei die Webmaschine (L) eine computerisierte Hauptsteuereinheit (C) mit darin bereitgestellten Daten zumindest zu einer zukünftigen Arbeitsphase und das Liefergerät (F) eine computerisierte Geschwindigkeitssteuereinheit (CU) für einen elektrischen Antriebsmotor (M), einen Geschwindigkeitssignalgeber (D), einen Speicherkörper (3) für einen Fadenvorrat (YS) und eine den Faden auf dem Speicherkörper detektierende, signalerzeugende Sensoreinrichtung aufweisen, und die Geschwindigkeitssteuereinheit (CU) einen Berechnungsteil zum Berechnen einer verbrauchsdeckenden Fadenmenge im Fadenvorrat (YS) und zum Ableiten der Antriebsgeschwindigkeit aus der berechneten Fadenmenge umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Liefergerät (F) in der Sensoreinrichtung einen einzigen Fadenvorratssensor (S) aufweist, der den Faden im Fadenvorrat (YS) an einer vorbestimmten Abtastzone des Speicherkörpers (3) detektiert, die einer vorbestimmten Referenzposition der abzugsseitigen Grenze des Fadenvorrats (YS) entspricht, und dass die Geschwindigkeitsteuereinheit (CU) mit der Hauptsteuereinheit (C) über eine Datenübertragungsstrecke (5) für die zukünftige Arbeitsphase der Webmaschine (L) repäsentierende Daten verbunden ist.
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