DD284918A5 - Anordnung zum automatisierten ver- und entsorgen eines arbeitsbereiches in der ringspinnerei und -zwirnerei mit spulen, vorzugsweise vorgarnspulen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung nimmt Bezug auf einen technischen Arbeitsbereich in der Spinnerei, der aus mehreren Ringspinnmaschinen besteht. Im Handhabebereich der Bedienkraft befindet sich ein, als umlaufende Transportkette ausgebildetes, abschnittsweise codiert eingeteiltes Reservegatter, welches bei laufender Kette unabhaengig voneinander, von einem verfahrbaren Industrieroboter, in Abhaengigkeit von bestimmten Bedienalgorithmen, mit Vorgarnspulen programmgemaesz versorgt werden kann. Jeder einzelnen Ringspinnmaschine ist eine Palettenstation zugeordnet, die in Kombination eine Speicherung und ein taktweises Zufuehren von speziellen Spulenpaletten und somit von Vorgarnspulen zu dem verfahrbaren Industrieroboter uebernimmt. Eine separate Einrichtung entsorgt die umlaufende Transportkette staendig von Leerhuelsen. Fig. 1{Spinnerei; Zwirnerei; Spulen, textil; Vorgarnspulen; Versorgung; Entsorgung; Transportkette; Kodierung; Industrieroboter; Palettenstation; Spulenpalette}

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf einen automatisiert ver- und entsorgten technischen Arbeitsbereich in der Ringspinnerei und beinhaltet eine weitere Ausgestaltung dessen in Hinblick auf die Speicherfunktion, die eine Verlängerung der bedienfreien Zeit realisiert und die Erhöhung der Flexibilität der Anlage gewährleistet.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Als Stand der Technik ist es bekannt, die Vorgarnspulen mittels Hängefördersystem vom Flyer zu den Ringspinnmaschinen zu transportieren und dort blockweise gegen abgelaufene Vorgarnspulen im Spulengatter auszutauschen. Von Nachteil bei diesen Lösungen erweist sich, daß alle Spulen gleichzeitig getauscht werden müssen und damit also auch unnötigerweise an einzelnen Spinnstellen volle Spulen wieder aus dem Reservegatter entnommen werden. Im EP 0259267 ist dazu das Verfahren und die Vorrichtung beschrieben. Eine Apparatur verfährt entlang der Spinnmaschine und wechselt die Vorgarnspulen von einem Seitenende der Maschine zum anderen. Bei diesem Wechselvorgang steht die Maschine, ein Produktionsverlust tritt ein. Es existiert eine Lösung (DE-OS 3312116), bei der die Vorgarnspulen bzw. Lesehülsen mittels eines auf- und abbewegbaren und horizontal schwenkbaren Greifers gehandhabt werden.

Zum Stand der Technik zählt weiterhin ein Transportsystem für Vorgarnspulen, welches geschlossene Umlaufbahnen um jede Ringspinnmaschine aufweist, auf der mit je einer Vorgarnspule oder leeren Hülse bestückte Hängewagen unabhängig voneinander bewegbar sind (DE-OS 3601832). Es ist eine Lösung bekannt (DE-OS 3240822), bei welcher im Bereich der Ringspinnmaschinen Vorgarnspulen mittels einer Übergabevorrichtung von einem vom Flyer kommenden Spulentransportwagen entnommen und auf ein oben beschriebenes Reservegatter aufgesteckt werden. Nachteilig erweist sich

bei allen aufgeführten Lösungen der relativ große technische Aufwand, insbesondere bei der Nachrüstung bereits vorhandener Systeme, die hohe Verschleiß- und Verschmutzungsanfälligkeit der elektrischen Wirkverbindungen bei Transportbahnen und daß die Spulenübergabe bei stillstehender Transportkette erfolgt.

In DE-OS 3635576 wird ein weiteres Verfahren und dieAnlagezum Vorgarnspulenwechsel an Ringspinnmaschinen beschrieben.

Die Spinnstellen sind in einzelne Sektionen unterteilt. Mittels einer selbständigen Spulenwechseleinrichtung werden je nach Anzahl der abgelaufenen bzw. als Fadenbruch erkannten Spinnstellen je Sektion leere Hülsen gegen volle Vorgarnspulen ausgewechselt. Die auftretenden Fadenbrüche werden durch einen Fadenansetzwagen, der an der Längsseite der Maschine entlangfährt, selbständig behoben und registriert. Die gesamte Anlage ist mit einer Vielzahl an Sensoren und einem großen rechentechnischen Aufwand verbunden, sie erfordert größere Investitionen und eignet sich nicht zur nachträglichen Installation an bestehende Systeme.

Im DD 234579 wird vorgeschlagen, als Transportkette ausgebildete Reservegatter an Ringspinnmaschinen mittels von Maschine zu Maschine bewegbarer Handhabetechnik mit Vorgarnspulen zu bestücken, ohne daß eine technische Anordnung dafür ausgeführt wird.

ImEP 88116405 wird eine Lösung zum Ver- und Entsorgen von umlaufenden Transportketten, ausgebildet als Resevegatter an Ringspinnmaschinen, mittels translatorisch bewegten Industrierobotereinheiten aufgezeigt. Dabei werden benötigten Vorgarnspulen aus speziellen Spulenpaletten entnommen und mittels eines Zangengreifers bei bewegter Kette aufgegeben. Zur Hülsenentsorgung wird bei dieser Lösung ebenfalls dieser Industrieroboter eingesetzt.

Nachteilig erweist sich bei dieser Lösung, daß keine Speicherfunktion für Vorgarnspulen im Arbeitsbereich des Industrieroboters vorhanden ist. Weiterhin erweist sich die vorgestellte Spulenpalette durch den Einsatz von toleranzbehafteten Federelementen als handhabungsunsicher und somit kann es zu Störungsfällen im Arbeitszyklus des Industrieroboters kommen. Durch den Einsatz des Industrieroboters sowohl zum Ver- als auch zum Entsorgen der Transportkette verringert sich dessen zur Verfügung stehende Zeit zum Manipulieren von Vorgarnspulen. Zum weiteren besteht bei dieser Lösung keine Möglichkeit, verschiedene Partien an der Transportkette zu unterscheiden, somit ist auch die Flexibilität dieser Lösung eingeschränkt.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Störanfälligkeit des Arbeitsbereiches deutlich zu verringern, durch die Schaffung einer Speichermöglichkeit einen bedienerarmen Betrieb unter Schaffung eines bedienerlosen Zyklusses zu gewährleisten, die Flexibilität der Anlage wesentlich zu erhöhen, den Bedienbereich deutlich zu vergrößern und somit auch die Arbeitsproduktivität des Arbeitsbereiches zu erhöhen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung zu entwickeln, die es ermöglicht, mehrere umlaufende Transportketten an Ringspinn- und Ringzwirnmaschinen mit Spulen, vorzugsweise Vorgarnspulen, mit unterschiedlichen Partien zu beschicken und gleichzeitig die Handhabetechnik effektiv zum Beschicken der Transportketten zu nutzen und den gesamtenn Arbeitsbereich störunanfälliger zu gestalten. Weiterhin soll eine Speicherfunktion für die zu manipulierenden Spulen geschaffen werden, die es ermöglicht einen bedienerarmen Zeitabschnitt ohne Transportvorgänge (3. Schicht) zu gestalten.

Diese Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Anordnung dadurch gelöst, indem ein aus numerischen Translationseinheiten bestehender Industrieroboter in Portalbauweise mehrere Transportketten an Ringspinnmaschinen, die zu einem technischen Arbeitsbereich gehören, in Abhängigkeit von technologischen Daten und bestimmten Betriebszuständen, programmiert mit Spulen, vorzugsweise Vorgarnspulen beschicken kann, daß jede Transportkette in codierte Abschnitte mit einer bestimmten Anzahl von Spulenaufnahmevorrichtungen unterteilt ist, die vorteilhafterweise mit der Anzahl von Spulen pro Spulenpalette übereinstimmt, daß eine Entsorgeeinrichtung an jeder Transportkette, die außerhalb des Arbeitsraumes des Industrieroboters aber im Bereich der Transportkette angeordnet ist und somit die Aufgabe der Entsorgung der Transportkette von Leerhülsen übernimmt, daß vor jeder Ringspinnmaschine eine Einrichtung zur Speicherung, deren Kapazität so bemessen ist, daß die automatische Beschickung einen bedienerlosen Zeitraum gewährleistet und zum taktweisen Zuführen von Spulen, vorzugsweise Vorgarnspulen, angeordnet ist.

Das Greiferführungsgetriebe des Industrieroboters besteht vorzugsweise aus drei numerischen Translationseinheiten, wobei eine Translationseinheit vorteilhafterweise als beliebig langes Portal mit Portalwagen ausgebildet ist, welches damit das Verfahren des Industrieroboters zu den Ringspinnmaschinen und einzelnen Greifpositionen ermöglicht und weiterhin zur Aufgabe der Vorgarnspulen bei umlaufender Transportkette dient, d. h., der Portalwagen fährt beim Versorgen mit gleicher Geschwindigkeit synchron mit der Transportkette mit.

Senkrecht am Portalwagen ist eine Translationseinheit angeordnet, die durch ihre Bewegung die Spulen von einer Abnahmeposition über einer Spulenpalette, in der die Spulen stehend angeordnet werden, diese an die Spulenaufnahmevorrichtungen übergibt.

Eine dritte waagerecht angeordnete Translationseinheit ist am Verfahrbalken der senkrechten Achse befestigt. Diese Achse hat die Aufgabe, eine Zustellbewegung zur Transportkette auszuführen. Durch diese vorteilhafte Anordnung der Translationseinheit ist es somit möglich, den Greifer in einem kubischen Raum zu führen.

Im Bereich der Spulenaufgabe ist eine Erkennungseinrichtung angeordnet, welche der Steuerung des Industrieroboters Informationen über den Belegungszustand der Transportkette übermittelt.

In dem genannten Arbeitsraum des Industrieroboters befindet sich vor jeder Ringspinnmaschine eine Einrichtung zur Speicherung und getakteten Weitergabe von Spulenpaletten.

Außerhalb des Arbeitsraumes des Industrieroboters, im Bereich der Transportkette befindet sich eine autonome Hülsenentsorgeeinrichtung. Diese arbeitet unabhängig vom Industrieroboter und entsorgt die umlaufende Transportkette ständig von Leerhülsen. Nachdem die Speichereinrichtung mit einer Palette beschickt wurde, können durch eine kombinierte Hub- und Verschiebeeinheit die Spulen der Palette taktweise dem Greifer des Industrieroboters zugeführt werden. Die

Beschickung der Spulenaufnahmevorrichtungen erfolgt durch die Überlagerung der Bewegungen der drei NC-Achsen des Industrieroboters. Die Anzahl der Spulen pro Palette stimmen vorteilhafterweise mit der Anzahl der Spulenaufnahmevorrichtungen eines Kettenabschnittes überein, wodurch die Transportkette abschnittsweise definiert mit Vorgarnspulen einer bestimmten Partie belegt werden können, wobei eine Kodierung der Kettenabschnitte erfolgt.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden. Hierzu zeigt Fig. 1 den Arbeitsbereich an einer Ringspinnmaschine.

Nach Figur 1 besteht ein schematisch dargestellter Arbeitsbereich für einen Industrieroboter in Portal bauweise aus 4 mit Positionszahl 16 bezeichneten Spinnmaschinen, insbesondere Ringspinnmaschinen, mit nicht näher dargestellten Spulengattern und einer Vielzahl von Spinnstellen.

Um jede Ringspinnmaschine 16 ist in Höhe der Spulengatter eine umlaufende Transportkette 3, die beispielsweise als Rollenkette ausgebildet ist, mit einer Vielzahl von Spulenaufnahmevorrichtungen 22 für Vorgarnspulen 20 bzw. Hülsen 11, wobei jeweils 40 Spulenaufnahmevorrichtungen 22 zu einem Kettenabschnitt 4 zusammengefaßt werden, angebracht. An den Stirnseiten der Ringspinnmaschine 16 befindet sich ein Industrieroboter 1 in Portalbauweise. Vor jeder Ringspinnmaschine sind Vorrichtungen, vorzugsweise Palettenstationen 6, zur Speicherung und zur taktweisen Zuführung von Spulenpaletten 7 angeordnet.

Nach Fig. 1 werden beispielsweise drei mit Vorgarnspulen 20 beschickte Spulenpaletten 7 mittels, vorzugsweise autonomen, Flurförderfahrzeugen mit Hubeinrichtung in einer Palettenkassette 17 in drei Etagen gespeichert. Programmäßig gesteuert wird von einer kombinierten Hub- und Verschiebeeinheit 18, die in oberster Etage befindliche Paletten aus der Kassette 17 entnommen und auf einen Palettentisch 19 taktweise verschoben und somit dem Greifer 2 des Industrieroboters zugeführt. Ein aus drei numerischen Translationseinheiten 12,13,14, die an einem Portal 15 zu jeder einzelnen Palettenstation 6 gefahren werden können, bestehendes Greiferführungsgetriebe realisiert folgenden Bewegungszyklus zur Spulenbeschickung der Spulenaufnahmevorrichtung 22 eines Kettenabschnittes 4 mit Vorgarnspulen 20.

Ein Greifer 2 erfaßt aus der Spulenpalette 7, die beispielsweise mit in einem Raster von 8x5 angeordneten Lagepositionierungselementen 21 versehen ist, aus der ersten Reihe die mittlere Vorgarnspule. Durch die Translationseinheit 13 wird die Vorgarnspule von dem Lagepositionierungselement 21 senkrecht abgezogen und durch eine weitere Aufwärtsbewegung der Translationseinheit 13 in eine Warteposition unterhalb der Spulenaufnahmevorrichtung 22 gebracht. Nach einer Information von dem Erkennungssystem 5 an die Zentralsteuerung über das Vorhandensein der ersten leeren Spulenaufnahmevorrichtung 22 eines Kettenabschnittes 4 und somit über den Anfang dieses Abschnittes, veranlaßt diese ein synchrones Mitfahren der Translationseinheit 12 mit der Transportkette 3 und gleichzeitig erfolgt eine Überlagerung der Bewegung der Translationseinheit 14, wobei die Vorgarnspule 20 an die bewegten Spulenaufnahmevorrichtungen 22 übergeben wird. Nach dem Öffnen des Greifers 2 und einem Zurückfahren der Translationseinheit 14 wird die Vorgarnspule 20 freigegeben. Durch die Überlagerung der translatorischen Bewegungen der Translationseinheit des Industrieroboters 1 wird in gleicher Weise die nächste Spule der ersten Reihe in oben beschriebener Abfolge an die Transportkette 3 übergeben. Sind alle Spulen der ersten Reihe der Spulenpalette 7 an die Transportkette 3 angehängt, erfolgt über die kombinierte Hub- und Verschiebeeinheit 18 ein taktweises Verschieben der Spulenpalette 7 auf dem Palettentisch 19. Somit können von dem Industrieroboter 1 alle Reihen der Spulenpalette 7 abgearbeitet werden. Vorteilhafterweise stimmen die Anzahl der Spulenaufnahmevorrichtungen 22 pro Kettenabschnitt 4 mit der Anzahl der Vorgarnspulen je Spulenpalette 7 überein. Damit kann beispielsweise vorteilhaft gewährleistet werden, daß die Kettenabschnitte 4 mit Vorgarnspulen unterschiedlicher Partien belegt sind.

Die Entsorgung der Spulenaufnahmevorrichtungen 22 eines Kettenabschnittes 8 von Hülsen 11 erfolgt nacheinander bei bewegter Transportkette 3 durch eine Entsorgeeinrichtung 8, die über eine integrierte, unabhängig von dem Erkennungssystem 5 arbeitende Sensoreinrichtung zur Erkennung der Leerhülsen 11 verfügt. Über einen trichterförmigen Kanal 10 gelangen die herabfallenden Hülsen 11 in einen bereitgestellten Hülsenbehälter 9. Nach der vollständigen Entsorgung eines aus beispielsweise 40 Spulenaufnahmevorrichtungen 22 bestehenden Kettenabschnitts 4 von Hülsen 11 steht dieser zur erneuten Beschickung mit Vorgarnspulen 20 bereit.

Claims (5)

1. Anordnung zur automatisierten Ver- und Entsorgung eines technischen Arbeitsbereiches an vorzugsweise in Reihe nebeneinander stehenden Spinnmaschinen, insbesondere Ringspinnmaschinen, die eine Vielzahl von Spinnstellen aufweisen, bestehend aus den Elementen:

- Spulengatter mit einzeln an Spulenaufnahmevorrichtungen angeordneten Spulen, vorzugsweise Vorgarnspulen,

- umlaufendem Transportsystem in Höhe des Spulengatters,

- Erkennungssystem für den Belegungszustand der Spulenaufnahmevorrichtungen,

- Vorrichtung zum automatisierten Beschicken der Spulenaufnahmevorrichtungen, einschließlich eines verfahrbaren Industrieroboters,

- Vorrichtung zur Bereitstellung von Vorgarnspulen, vorzugsweise von Vorgarnspulen auf Spulenpaletten,

gekennzeichnet dadurch, daß an bzw. vor jeder Ringspinnmaschine (16) Kassetten (17) mit Spulenpaletten (7), eine Hub-und Verschiebeeinrichtung (18), ein verschiebbarer Palettentisch (19) als Bereitstellungseinrichtung für Spulenpaletten (7), eine in codierte Abschnitte (4) eingeteilte Transportkette (3), bei der vorteilhafterweise die Anzahl der Spulenaufnahmevorrichtungen (22) pro codiertem Kettenabschnitt (4) mit der Anzahl der Vorgarnspulen (20) pro Spulenpalette (7) übereinstimmt, sowie eine unabhängige und räumlich von der Roboterstation getrennte Entsorgeeinrichtung (8) angeordnet sind, wobei sich vor mehreren Spinnmaschinen (16) ein verfahrbarer Industrieroboter (1), bestehend aus vorzugsweise numerischen Translationseinheiten (12,13,14) an einem Portal (15) beliebiger Länge befindet.

2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Entsorgungseinrichtung (8) für Hülsen (11) mit einem eigenen unabhängigem Erkennungssystem, bestehend aus bekannten optischen Sensoren, mit einem Kanal (10) und einem Behälter (9) für Leerspulen (11) ausgerüstet ist und unabhängig von dem Industrieroboter (1) an der Transportkette (3) arbeiten kann.

3. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Vorgarnspulen (20) vorzugsweise durch Lagepositionierelemente (21) in einem bestimmten Rastermaß, stehend und in einer Lage und in ihrer Anzahl korrespondierend mit dem Fassungsvermögen eines codierten Kettenabschnittes (4) in den Spulenpaletten (7) angeordnet sind.

4. Anordnung nach Anspruch 1, 2 und 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Größe der Speicherkapazität in einem Arbeitsbereich des Industrieroboters (1) so angemessen ist, daß die automatische Beschickung einen bedienerlosen Zeitraum gewährleistet.

5. Anordnung nach Anspruch 1,3 und 4, gekennzeichnet dadurch, daß eine numerische Translationseinheit (12) des Industrieroboters (1) als beliebig langes Portal (15) ausgebildet ist.