EP0401860A2 - Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sowie Anordnung zur automatischen Übergabe oder Übernahme von Spulen, vorzugsweise von Vorgarnspulen, an oder von Transportketten - Google Patents
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- EP0401860A2 EP0401860A2 EP19900110910 EP90110910A EP0401860A2 EP 0401860 A2 EP0401860 A2 EP 0401860A2 EP 19900110910 EP19900110910 EP 19900110910 EP 90110910 A EP90110910 A EP 90110910A EP 0401860 A2 EP0401860 A2 EP 0401860A2
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- transport chain
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- D—TEXTILES; PAPER
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- D01H—SPINNING OR TWISTING
- D01H9/00—Arrangements for replacing or removing bobbins, cores, receptacles, or completed packages at paying-out or take-up stations ; Combination of spinning-winding machine
- D01H9/18—Arrangements for replacing or removing bobbins, cores, receptacles, or completed packages at paying-out or take-up stations ; Combination of spinning-winding machine for supplying bobbins, cores, receptacles, or completed packages to, or transporting from, paying-out or take-up stations ; Arrangements to prevent unwinding of roving from roving bobbins
Definitions
- the invention relates to automatic design of the transport processes in spinning mills and relates in particular to the automatic provision of roving bobbins to the spinning or twisting machines.
- the state of the art also includes from DE-OS 3801832 a transport system for roving bobbins, which has closed orbits around each ring spinning machine, on which hanging trolleys, each equipped with a roving bobbin or empty sleeve, can be moved independently of one another.
- DE-OS 3240822 a solution is known in which roving bobbins in the area of the ring spinning machines are removed from a bobbin transport wagon coming from the flyer by means of a transfer device and attached to a reserve gate described above.
- DE-OS 3635578 describes another method and the system for changing roving bobbins on ring spinning machines.
- the spinning stations are divided into individual sections.
- an independent bobbin changing device depending on the number of spinning stations that have expired or are recognized as thread breaks, empty tubes are exchanged for full roving bobbins.
- the thread breaks that occur are automatically corrected and registered by a thread attachment carriage that runs along the long side of the machine.
- the entire system is associated with a large number of sensors and a large amount of computation, it requires larger investments and is not suitable for retrofitting to existing systems.
- reserve gates formed as a transport chain on ring spinning machines be equipped with roving bobbins by means of handling technology which can be moved from machine to machine, without a technical arrangement being carried out for this.
- EP 88116405 shows a solution for supplying and disposing of circulating transport chains, designed as reserve gates on ring spinning machines, by means of translationally moved industrial robot units.
- the roving rollers required are removed from special bobbin pallets and put in with a pincer gripper when the chain is moving.
- This solution also uses this industrial robot for sleeve disposal.
- a disadvantage of this solution is that there is no storage function for roving bobbins in the working area of the industrial robot.
- the range of coils presented proves to be unsafe to use due to the use of tolerance-sensitive spring elements, which can lead to malfunctions in the working cycle of the industrial robot.
- the industrial robot By using the industrial robot to both supply and dispose of the transport chain, the time available for manipulating roving bobbins is reduced.
- this solution there is no possibility of differentiating different parts of the transport chain, so the flexibility of this solution is also limited.
- the invention has for its object to reduce the mechanical and control engineering effort of providing the roving bobbins on spinning or twisting machines and to ensure high reliability and high flexibility of the bobbin provision.
- the desired solutions should be characterized by a high transfer speed.
- Special variants of the invention are intended to ensure both the takeover and the transfer of bobbins from and to transport chains with automatic bobbin take-up devices. These variants are also intended to enable both the provision of coils, for example in pallets, and the provision by means of transport chains.
- the invention is also intended to create a storage facility for coils and the possibility of enlarging the working area.
- the object is achieved by a method and a device for carrying out the method, which are characterized by the features set out in claims 1 to 4.
- the roving bobbins can be transported to the spinning machine by means of pallets or by means of transport chains, which can also be equipped according to the invention.
- the pallets are advantageously the coil carriers described according to the invention, on which the coils are arranged vertically and at a defined distance from one another. For transfer, these pallets are transported into the receiving area of the movable lifting and positioning device and from there, if necessary, taken over by this device.
- the control of the lifting and positioning device brings about an exact positioning of a row of coils exactly below the corresponding number of empty bobbin holding devices on a transport chain.
- the bobbins are only taken over by raising and lowering the pallet itself, all bobbins in a row advantageously being transferred at the same time, thus allowing a high working speed.
- the next row of coils is positioned under the transport chain and these coils are transferred.
- the empty pallet is put down and this process is repeated with a next pallet.
- the high working speed of the transfer makes it possible to supply a substantially larger number of spinning machines with roving bobbins in succession with a movable lifting and positioning device, so that the specific effort is reduced.
- a further possibility of carrying out the method according to the invention is to transport the entire amount of roving bobbins or a part thereof via a transport chain into the working area of the movable lifting and positioning device on the spinning machine.
- the transfer from the transport chain can advantageously take place to an empty pallet arranged on the movable lifting and positioning device, this pallet both being parked and also being able to be transferred directly from this pallet to the rotating transport chain of the spinning machine.
- the removal of bobbins to build a bobbin pallet store can take place independently of the spinning machines, as can the transfer of bobbins to a transport chain from a bobbin pallet store.
- a variant of this solution according to the invention can advantageously be used in a simplified form.
- a pallet store on the spinning machine can be omitted and a simplified movable lifting and positioning device can transfer the bobbins from one transport chain to another, for example to a transport chain on the spinning machine, in such a way that a and positioning device attached coil carrier or a plurality of fixedly attached coil carriers the coil transfer is carried out.
- the common bobbin or several bobbins are rotatably attached about an axis arranged between the chains in such a way that after the lowering step, a change of position is effected only by rotating about an axis symmetrically arranged between the transport chains by 180 °.
- several bobbins in a row can also be transferred from one transport chain to another at the same time, so that a high transfer speed results.
- an industrial robot consisting of numerical translation units in a portal construction comprises a plurality of transport chains on ring spinning machines which belong to a technical work area, depending on technological data and specific operating states , programmed with bobbins, preferably roving bobbins, that each transport chain is divided into coded sections with a certain number of bobbin receiving devices, which advantageously corresponds to the number of bobbins per bobbin pallet, that a disposal device on each transport chain, which is arranged outside the work area of the industrial robot but in the area of the transport chain and thus takes over the task of disposing of the transport chain of empty tubes, that before each ring spinning machine, a device for storage, the capacity of which is such that the automatic loading is unattended Guaranteed period, and is arranged for the intermittent feeding of bobbins, preferably roving bobbins.
- the gripper guide mechanism of the industrial robot preferably consists of three numerical translation units, one translation unit advantageously being designed as a portal of any length with a portal carriage, which thus enables the industrial robot to move to the ring spinning machines and individual gripping positions and also serves to feed the roving bobbins with a rotating transport chain, ie, the gantry trolley moves synchronously with the transport chain at the same speed.
- a translation unit is arranged vertically on the gantry carriage and, by means of its movement, transfers the bobbins from a removal position above a bobbin pallet, in which the bobbins are arranged standing, to the bobbin receiving devices.
- a third horizontally arranged translation unit is attached to the travel bar of the vertical axis.
- This axis has the task of executing an infeed movement to the transport chain.
- This advantageous arrangement of the translation unit makes it possible to guide the gripper into a cubic space.
- a detection device is arranged in the area of the coil feed, which transmits information about the occupancy state of the transport chain to the control of the industrial robot.
- the work area of the industrial robot there is a device for storing and clocked transfer of spool pallets in front of each ring spinning machine.
- An autonomous sleeve disposal facility is located outside the work area of the industrial robot, in the area of the transport chain. This works independently of the industrial robot and constantly disposes of the circulating transport chain from empty tubes.
- the coils of the pallet can be fed in cycles to the gripper of the industrial robot by means of a combined lifting and shifting unit.
- the coil pick-up devices are loaded by superimposing the movements of the three NC axes of the industrial robot.
- the number of bobbins per pallet advantageously coincide with the number of bobbin take-up devices of a chain section, as a result of which the transport chain can be defined in sections with roving bobbins of a certain batch, with the chain sections being coded.
- FIG. 1 An application of the method and the device for carrying out the method for the automatic supply and disposal of a working area of a spinning machine is described. This example is shown in FIG. 1.
- the bobbins 1, here roving bobbins 27, are transported in bobbins 2, designed as pallets, into the operating area of the spinning machine 3.
- Three coils 1 are arranged in one of four rows. These bobbins 1 are fixed in their vertical position and at a distance from one another by position-fixing elements 4, designed as pins, the distance between the bobbins 1 of a row corresponding to the distance between the automatic bobbin receiving device 5 of the transport chain 6 of the spinning machine 3.
- a movable lifting and positioning device 7 is arranged on the front side of a row of spinning machines and is positioned on a spinning machine 3 if required.
- This device independently takes over the pallet provided in the pallet rack 8 and positions the first row of bobbins 1 exactly under the bobbin holding devices 5 of the transport chain 6.
- the bobbins 1 are transferred by lifting the pallet with the transport chain 6 stationary and then lowering the pallet. After the transfer process, the next row of the pallet is positioned under the transport chain 6, in the meantime the transport chain 6 being conveyed on by the corresponding section.
- the movable lifting and positioning device 7 is available in an analogous manner for further transfer processes on other spinning machines 3.
- bobbins 1 can optionally be conveyed to the spinning machine 3 via this transport chain 6.
- the spools 1 of this transport chain 6 can also be transferred to the pallet only by lifting the pallet itself.
- the loaded pallets can be stored temporarily or used immediately for transfer to the transport chain 6 of the spinning machine 3.
- a further advantageous modification of this example is the transfer with the transport chain 6 running. For this purpose, it is necessary to carry out a synchronous movement of the pallet during the lifting and lowering processes.
- Example 2 analogous to the first example, describes an application in a cotton mill with a narrow range of yarns.
- the transport to the spinning machines 3 takes place by means of a transport chain 6, which is arranged in sections parallel to the path of a movable lifting and positioning device 7 on the end face of the spinning machine 3 and a segment of the rotating transport chain 6.
- the movable lifting and positioning device 7 used in the second example is of simple construction and has a rotatably mounted coil carrier 2 with position-fixing elements 4 arranged symmetrically to the axis of rotation in a row on both sides of the axis, for example three on each side. The distance between the two rows is exactly identical to the distance between the transport chains 6.
- the lifting and positioning device 7 is arranged in such a way that the position-fixing elements 4 are positioned exactly under the respective bobbin receiving devices 5 of both transport chains 6.
- the bobbins are transferred by lifting the bobbin 2 and taking over bobbins 1 from the conveying chain 6 approaching and at the same time the ones on the other row coils 1 which have already been taken over are passed to the circulating transport chain 6. After the bobbin 2 has been lowered, the bobbin 2 is rotated by 180 ° and the chain transport of both transport chains 6 takes place, so that a further transfer process can follow. After the placement of a spinning machine 3 has been completed, the movable lifting and positioning device 7 can carry out the bobbin transfer in the same way on another spinning machine 3.
- a combined form of both examples is available if e.g. B. in a storage room a transport chain 6 analogous to Example 1 is equipped with coils 1, which are temporarily stored in the pallets described in the invention. From this transport chain 6 the transfer takes place according to the invention with a simplified movable lifting and positioning device 7 according to Example 2 to the circulating transport chain 6.
- This variant is particularly advantageous for companies with a wide range of yarns, since the transport of pallets to the spinning machine 3 can also be omitted .
- the number of coils 1 transferred simultaneously at the different lifting and positioning devices 7 coincides.
- a working area of an industrial robot 9 in portal construction consists of four spinning machines 3, in particular ring spinning machines, with bobbins (not shown) and a large number of spinning stations.
- a circumferential transport chain 6 which is designed, for example, as a roller chain, with a large number of bobbin receiving devices 5 for roving bobbins 27 or sleeves 18, forty bobbin receiving devices 5 being combined to form a chain section 11.
- An industrial robot 9 in portal construction is located on the end faces of the ring spinning machine 3.
- pallet stations 13 are arranged for the storage and for the intermittent feeding of bobbin pallets 14.
- bobbin pallets 14 loaded with roving bobbins 27 are stored in a pallet cassette 23 on three floors by means of, preferably autonomous, industrial trucks with a lifting device.
- a combined lifting and shifting unit 24 removes the coil pallets 14 located on the top floor from the pallet cassette 23 and moves them on a pallet table 25 in cycles and thus feeds them to the gripper 10 of the industrial robot 9.
- a gripper guide gear consisting of three numerical translation units 19, 20, 21, which can be moved to each individual pallet station 13 on a portal 22, implements the following movement cycle for loading the bobbin receiving device 5 of a chain section 11 with roving bobbins 27.
- a gripper 10 is gripped from the bobbin chain 14 , which is provided, for example, with position positioning elements 26 arranged in a grid of 8 ⁇ 5, the middle roving bobbin 27 from the first row.
- the roving bobbin 27 is pulled vertically from the position positioning element 26 by the translation unit 20 and brought into a waiting position below the bobbin receiving device 5 by a further upward movement of the translation unit 20. After information from the detection system 12 to the central control system about the presence of the first empty coil take-up device 5 of a chain section 11 and thus about the beginning of this section, this causes the translation unit 19 to travel synchronously with the transport chain 6 and at the same time the movement of the translation unit is superimposed 21, wherein the roving bobbin 27 is transferred to the moving bobbin receiving devices 5. After opening the gripper 10 and moving back the translation unit 21, the roving bobbin 27 is released.
- the next roving bobbin 27 of the first row is transferred to the transport chain 6 in the same sequence as described above. If all roving bobbins 27 of the first row of the bobbin pallet 14 are attached to the transport chain 6, the combined lifting and shifting unit 24 moves the bobbin pallet 14 on the pallet table 25 in cycles. Thus, all rows of the bobbin pallet 14 can be processed by the industrial robot 9.
- the number of bobbin receiving devices 5 per chain section 11 advantageously corresponds to the number of roving bobbins 27 per bobbin pallet 14. This can be advantageously ensured, for example, that the chain sections 11 are covered with roving bobbins 27 of different lots.
- the bobbin holding devices 5 of a chain section 11 of sleeves 18 are disposed of one after the other when the transport chain 6 is moving by a disposal device 15, which has an integrated sensor device, which works independently of the detection system 12, for detecting the sleeves 18. Via a funnel-shaped channel 17, the falling sleeves 18 reach a provided sleeve container 16. After the complete disposal of a chain section 11 of sleeves 18 consisting of, for example, forty bobbin receiving devices 5, the latter is ready for re-loading with roving bobbins 27.
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Abstract
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf automatische Gestaltung der Transportprozesse in Spinnereibetrieben und betrifft insbesondere die automatische Bereitstellung von Vorgarnspulen an die Spinn- oder Zwirnmaschinen.
- Als Stand der Technik ist 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 0259287 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 in DE-OS 3312116, bei der die Vorgarnspulen bzw. Leerhülsen mittels eines auf- und abbewegbaren und horizontal schwenkbaren Greifers gehandhabt werden.
- Zum Stand der Technik zählt weiterhin aus DE-OS 3801832 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. Es ist aus DE-OS 3240822 eine Lösung bekannt, 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 3635578 wird ein weiteres Verfahren und die Anlage zum 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.
- In 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.
- Im EP 88116405 wird eine Lösung zum Ver- und Entsorgen von umlaufenden Transportketten, ausgebildet als Reservegatter an Ringspinnmaschinen, mittels translatorisch bewegten Industrierobotereinheiten aufgezeigt. Dabei werden benötigte Vorgarnwalzen 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. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den maschinentechnischen und, steuerungstechnischen Aufwand der Bereitstellung der Vorgarnspulen an Spinn- oder Zwirnmaschinen zu verringern und eine hohe Zuverlässigkeit und eine hohe Flexibilität der Spulenbereitstellung zu gewährleisten.
- Weiterhin sind in Varianten der Erfindung vorteilhafte Lösungen für Spinnereibetriebe mit einer geringen Sortimentsbreite sowie für Spinnereibetriebe mit einer großen Sortimentsbreite zu finden.
- Die anzustrebenden Lösungen sollen sich durch eine hohe Übergabegeschwindigkeit auszeichnen. Spezielle Varianten der Erfindung sollen sowohl die Übernahme als auch die Übergabe von Spulen von und an Transportketten mit automatischen Spulenaufnahmevorrichtungen gewährleisten. Diese Varianten sollen weiterhin wahlweise sowohl eine Spulenbereitstellung beispielsweise in Paletten als auch die Bereitstellung mittels Transportketten ermöglichen. Mit der Erfindung soll weiterhin eine Speichermöglichkeit für Spulen sowie die Möglichkeit der Vergrößerung des Arbeitsbereiches geschaffen werden.
- Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gelöst, die durch die in den Patentansprüchen 1 bis 4 dargelegten Merkmale charakterisiert werden.
- Mit diesem erfindungsgemäßen Verfahren in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es vorteilhaft möglich, entsprechend dem Charakter des Spinnereibetriebes mit einer angepaßten Lösung eine einfache und kostengünstige Versorgung der Spinnmaschinen mit Vorgarnspulen zu gewährleisten. Hierzu können die Vorgarnspulen sowohl mittels Paletten oder mittels Transportketten, die ebenfalls erfindungsgemäß bestückt werden können, an die Spinnmaschine transportiert werden.
Vorteilhafterweise sind die Paletten die erfindungsgemäß beschriebenen Spulenträger, auf denen die Spulen senkrecht stehend und im definierten Abstand zueinander angeordnet sind. Zur Übergabe werden diese Paletten in den Aufnahmebereich der verfahrbaren Hub- und Positioniereinrichtung transportiert und von dort bei Bedarf von dieser Einrichtung übernommen. - Die Steuerung der Hub- und Positioniereinrichtung bewirkt eine genaue Positionierung einer Spulenreihe exakt unter der entsprechenden Anzahl leerer Spulenaufnahmevorrichtungen an einer Transportkette. Erfindungsgemäß erfolgt die Übernahme der Spulen nur durch Anheben und Absenken der Palette selbst, wobei vorteilhafterweise alle Spulen einer Reihe gleichzeitig übergeben werden und somit eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit ermöglicht wird.
Während der Bewegung der Transportkette erfolgt die Positionierung der nächsten Spulenreihe unter die Transportkette und die Übergabe dieser Spulen. Nach Übergabe aller Spulen der Palette wird die leere Palette abgestellt und mit einer nächsten Palette dieser Vorgang wiederholt. Die hohe Arbeitsgeschwindigkeit der Übergabe ermöglicht es, mit einer verfahrbaren Hub- und Positioniereinrichtung nacheinander eine wesentlich größere Anzahl von Spinnmaschinen mit Vorgarnspulen zu versorgen, so daß sich damit der spezifische Aufwand reduziert. - Eine weitere Möglichkeit der erfindungsgemäßen Ausführung des Verfahrens besteht darin, die gesamte Menge Vorgarnspulen oder einen Teil davon über eine Transportkette in den Arbeitsbereich der verfahrbaren Hub- und Positioniereinrichtung an der Spinnmaschine zu transportieren. Hierbei kann in gleicher Weise die Übergabe von der Transportkette vorteilhafterweise an eine auf der verfahrbaren Hub- und Positioniereinrichtung angeordneten Leerpalette erfolgen, wobei diese Palette sowohl abgestellt werden als auch direkt von dieser Palette aus die Übergabe an die umlaufende Transportkette der Spinnmaschine erfolgen kann. Analog hierzu kann auch die Abnahme von Spulen zum Aufbau eines Spulenpalettenlagers unabhängig von den Spinnmaschinen erfolgen, ebenso die Übergabe von Spulen an eine Transportkette aus einem Spulenpalettenlager.
- Für Spinnereibetriebe mit einer geringen Sortimentsbreite läßt sich eine Variante dieser erfindungsgemäßen Lösung vorteilhaft in einer vereinfachten Form anwenden. In diesem Fall kann ein Palettenlager an der Spinnmaschine entfallen und eine vereinfachte verfahrbare Hub- und Positioniereinrichtung kann die Übergabe von Spulen von einer Transportkette an eine andere, zum Beispiel an eine Transportkette an der Spinnmaschine, derart durchführen, daß mittels einem fest an der Hub- und Positioniereinrichtung angebrachten Spulenträger oder mehrerer fest angebrachter Spulenträger die Spulenübergabe durchgeführt wird.
- Vorteilhafterweise wird hierbei der gemeinsame Spulenträger oder werden mehrere Spulenträger drehbar um eine zwischen den Ketten angeordnete Achse so angebracht, daß nach dem Arbeitsschritt Absenken ein Positionswechsel lediglich durch Drehen um eine symetrisch zwischen den Transportketten angeordnete Achse um 180° bewirkt wird. Bei Verwendung von Spulenträgern mit mehreren Lagefixierungselementen in einer Reihe können auch mehrere Spulen einer Reihe gleichzeitig von einer Transportkette an eine andere übergeben werden, so daß eine hohe Übergabegeschwindigkeit resultiert.
- In einer weiteren Variante der Erfindung wird die Aufgabe durch die in den Patentansprüchen 5 bis 10 beschriebene Anordnung 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 Industrieroboter 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.
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 einen 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 Beschikkung 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 Spulenaufnahmevorrichtungen eines Kettenabschnittes überein, wodurch die Transportkette abschnittweise definiert mit Vorgarnspulen einer bestimmten Partie belegt werden können, wobei eine Kodierung der Kettenabschnitte erfolgt.
- Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.
Hierzu ist in den Figuren dargestellt: - Fig. 1: Prinzipskizze einer automatischen Übergabe-/Übernahmevorrichtung für Vorgarnspulen mit einer Hub- und Positioniereinheit
- Fig. 2: Prinzipskizze eines Arbeitsbereiches einer Ringspinnmaschine mit einem Greifer als Übergabeeinheit
- Im ersten Beispiel wird ein Anwendungsfall des Verfahrens und der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur automatischen Ver- und Entsorgung eines Arbeitsbereiches einer Spinnmaschine beschrieben. Dieses Beispiel ist in Fig. 1 dargestellt.
- Die Spulen 1, hier Vorgarnspulen 27, werden in Spulenträgern 2, ausgeführt als Paletten, in den Bedienbereich der Spinnmaschine 3 transportiert. Dabei sind jeweils drei Spulen 1 in einer von vier Reihen angeordnet. Diese Spulen 1 sind durch Lagefixierungselemente 4, ausgeführt als Zapfen, in ihrer senkrechten Lage und in ihrem Abstand zueinander fixiert, wobei der Abstand der Spulen 1 einer Reihe mit dem Abstand der automatischen Spulenaufnahmevorrichtung 5 der Transportkette 6 der Spinnmaschine 3 übereinstimmt. An der Stirnseite von einer Reihe von Spinnmaschinen ist eine verfahrbare Hub- und Positioniereinrichtung 7 angeordnet, die bei Bedarf an einer Spinnmaschine 3 positioniert wird. Diese Einrichtung übernimmt selbständig die im Palettenregal 8 bereitgestellte Palette und positioniert die erste Reihe Spulen 1 exakt unter den Spulenaufnahmevorrichtungen 5 der Transportkette 6. Die Übergabe der Spulen 1 erfolgt durch Anheben der Palette bei stehender Transportkette 6 und anschließendes Absenken der Palette. Nach dem Übergabevorgang wird die nächste Reihe der Palette unter der Transportkette 6 positioniert, wobei zwischenzeitlich die Transportkette 6 um den entsprechenden Abschnitt weiterbefördert wird. Nach Abschluß der Übergabe der benötigten Spulenmenge steht die verfahrbare Hub- und Positioniereinrichtung 7 für weitere Übergabeprozesse an anderen Spinnmaschinen 3 in analoger Weise zur Verfügung.
In einer abgewandelten Form dieses ersten Beispiels befindet sich eine weitere Transportkette 6 parallel zur Bahn der verfahrbaren Hub- und Positioniereinrichtung 7 derart, daß leere Paletten ebenso unter diese Transportkette 6 positioniert werden können. In diesem Fall können wahlweise Spulen 1 über diese Transportkette 6 an die Spinnmaschine 3 befördert werden. In analoger Weise wie die Übergabe kann auch die Übernahme der Spulen 1 dieser Transportkette 6 an die Palette nur durch Anheben der Palette selbst erfolgen. Die bestückten Paletten können zwischengelagert oder auch sofort zur Übergabe an die Transportkette 6 der Spinnmaschine 3 genutzt werden.
Eine weitere vorteilhafte Abwandlung dieses Beispiels stellt die Übergabe bei laufender Transportkette 6 dar. Hierzu ist es erforderlich, eine Synchronbewegung der Palette während der Vorgänge Anheben und Absenken vorzunehmen. - Im Beispiel 2 in Analogie zum ersten Beispiel wird ein Anwendungsfall in einer Baumwollspinnerei mit einem schmalen Garnsortiment beschrieben. Hierbei erfolgt der Transport an die Spinnmaschinen 3 mittels Transportkette 6, die abschnittweise parallel zur Bahn einer verfahrbaren Hub- und Positioniereinrichtung 7 an der Stirnseite der Spinnmaschine 3 und einem Segiment der umlaufenden Transportkette 6 angeordnet ist. Die im zweiten Beispiel eingesetzte verfahrbare Hub- und Positioniereinrichtung 7 ist einfach aufgebaut und weist einen drehbar gelagerten Spulenträger 2 mit symetrisch zur Drehachse in je einer Reihe auf beiden Seiten der Achse angeordneten Lagefixierungselementen 4 auf, beispielsweise auf jeder Seite drei. Der Abstand der beiden Reihen ist exakt identisch mit dem Abstand der Transportketten 6. Die Hub- und Positioniereinrichtung 7 wird so angeordnet, daß die Lagefixierungselemente 4 exakt unter den jeweiligen Spulenaufnahmevorrichtungen 5 beider Transportketten 6 positioniert werden. Die Spulenübergabe erfolgt, indem der Spulenträger 2 angehoben wird und Spulen 1 von der heranführenden Transportkette 6 übernommen und gleichzeitig die auf der anderen Reihe bereits übernommenen Spulen 1 an die umlaufende Transportkette 6 übergeben werden. Nach Absenken des Spulenträgers 2 erfolgt ein Drehen des Spulenträgers 2 um 180° sowie der Kettentransport beider Transportketten 6, so daß ein weiterer Übergabeprozeß folgen kann. Nach Abschluß der Bestückung einer Spinnmaschine 3 kann die verfahrbare Hub- und Positioniereinrichtung 7 an einer anderen Spinnmaschine 3 die Spulenübergabe in gleicher Weise durchführen.
- In abgewandelter Form kann bei laufender Transportkette 6 bestückt werden, wenn beide Transportketten 6 und die verfahrbare Hub- und Positioniereinrichtung 7 während des Anhebens und des Absenkens eine Synchronbewegung durchführen und während des Drehvorganges die Ausgangsposition wieder angefahren wird.
- Eine kombinierte Form beider Beispiele liegt vor, wenn z. B. in einem Lagerraum eine Transportkette 6 analog Beispiel 1 mit Spulen 1 bestückt wird, die in den erfindungsgemäß beschriebenen Paletten zwischengelagert werden. Von dieser Transportkette 6 erfolgt die Übergabe erfindungsgemäß mit einer vereinfachten verfahrbaren Hub- und Positioniereinrichtung 7 gemäß Beispiel 2 an die umlaufende Transportkette 6. Diese Variante ist besonders für Betriebe mit breitem Garnsortiment vorteilhaft, da hierbei auch der Transport von Paletten an die Spinnmaschine 3 entfallen kann. Vorteilhafterweise stimmt hierbei die Anazhl der gleichzeitig übergebenen Spulen 1 an den unterschiedlichen Hub- und Positioniereinrichtungen 7 überein.
- In einem weiteren dritten Beispiel wird eine Anordnung zur automatischen Übergabe von Vorgarnspulen an Transportketten beschrieben. Dieses Beispiel entspricht der Darstellung in Fig. 2.
- In diesem Beispiel besteht ein Arbeitsbereich eines Industrieroboters 9 in Portalbauweise aus vier Spinnmaschinen 3, insbesondere Ringspinnmaschinen, mit nicht näher dargestellten Spulengattern, und einer Vielzahl von Spinnstellen. Um jede Ringspinnmaschine 3 ist in Höhe der Spulengatter eine umlaufende Transportkette 6, die beispielsweise als Rollenkette ausgebildet ist, mit einer Vielzahl von Spulenaufnahmevorrichtungen 5 für Vorgarnspulen 27 bzw. Hülsen 18, wobei jeweils vierzig Spulenaufnahmevorrichtungen 5 zu einem Kettenabschnitt 11 zusammengefaßt werden, angebracht.
An den Stirnseiten der Ringspinnmaschine 3 befindet sich ein Industrieroboter 9 in Portalbauweise. Vor jeder Ringspinnmaschine 3 sind Palettenstationen 13 zur Speicherung und zur taktweisen Zuführung von Spulenpaletten 14 angeordnet. - Nach Fig. 2 werden, beispielsweise drei, mit Vorgarnspulen 27 beschickte Spulenpaletten 14 mittels, vorzugsweise autonomen, Flurförderfahrzeugen mit Hubeinrichtung in einer Palettenkassette 23 in drei Etagen gespeichert. Programmäßig gesteuert wird von einer kombinierten Hub- und Verschiebeeinheit 24, die in oberster Etage befindlichen Spulenpaletten 14 aus der Palettenkassette 23 entnommen und auf einem Palettentisch 25 taktweise verschoben und somit dem Greifer 10 des Industrieroboters 9 zugeführt.
Ein aus drei numerischen Translationseinheiten 19, 20, 21, die an einem Portal 22 zu jeder einzelnen Palettenstation 13 gefahren werden können, bestehendes Greiferführungsgetriebe realisiert folgenden Bewegungszyklus zur Spulenbeschickung der Spulenaufnahmevorrichtung 5 eines Kettenabschnittes 11 mit Vorgarnspulen 27. Ein Greifer 10 erfaßt aus der Spulenkette 14, die beispielsweise mit in einem Raster von 8 x 5 angeordneten Lagepositionierungselementen 26 versehen ist, aus der ersten Reihe die mittlere Vorgarnspule 27. - Durch die Translationseinheit 20 wird die Vorgarnspule 27 von dem Lagepositionierungselement 26 senkrecht abgezogen und durch eine weitere Aufwärtsbewegung der Translationseinheit 20 in eine Warteposition unterhalb der Spulenaufnahmevorrichtung 5 gebracht. Nach einer Information von dem Erkennungssystem 12 an die Zentralsteuerung über das Vorhandensein der ersten leeren Spulenaufnahmevorrichtung 5 eines Kettenabschnittes 11 und somit über den Anfang dieses Abschnittes, veranlaßt diese ein synchrones Mitfahren der Translationseinheit 19 mit der Transportkette 6 und gleichzeitig erfolgt eine Überlagerung der Bewegung der Translationseinheit 21, wobei die Vorgarnspule 27 an die bewegten Spulenaufnahmevorrichtungen 5 übergeben wird. Nach dem Öffnen des Greifers 10 und einem Zurückfahren der Translationseinheit 21 wird die Vorgarnspule 27 freigegeben. Durch die Überlagerung der translatorischen Bewegungen der Translationseinheiten 19, 20, 21 des Industrieroboters 9 wird in gleicher Weise die nächste Vorgarnspule 27 der ersten Reihe in oben beschriebener Abfolge an die Transportkette 6 übergeben. Sind alle Vorgarnspulen 27 der ersten Reihe der Spulenpalette 14 an die Transportkette 6 angehängt, erfolgt über die kombinierte Hub- und Verschiebeeinheit 24 ein taktweises Verschieben der Spulenpalette 14 auf dem Palettentisch 25. Somit können von dem Industrieroboter 9 alle Reihen der Spulenpalette 14 abgearbeitet werden. Vorteilhafterweise stimmt die Anzahl der Spulenaufnahmevorrichtungen 5 pro Kettenabschnitt 11 mit der Anzahl der Vorgarnspulen 27 je Spulenpalette 14 überein. Damit kann beispielsweise vorteilhaft gewährleistet werden, daß die Kettenabschnitte 11 mit Vorgarnspulen 27 unterschiedlicher Partien belegt sind.
Die Entsorgung der Spulenaufnahmevorrichtungen 5 eines Kettenabschnittes 11 von Hülsen 18 erfolgt nacheinander bei bewegter Transportkette 6 durch eine Entsorgeeinrichtung 15, die über eine integrierte, unabhängig von dem Erkennungssystem 12 arbeitende Sensoreinrichtung zur Erkennung der Hülsen 18 verfügt. Über einen trichterförmigen Kanal 17 gelangen die herabfallenden Hülsen 18 in einen bereitgestellten Hülsenbehälter 16. Nach der vollständigen Entsorgung eines aus beispielsweise vierzig Spulenaufnahmevorrichtungen 5 bestehenden Kettenabschnitt 11 von Hülsen 18 steht dieser zur erneuten Beschickung mit Vorgarnspulen 27 bereit.
Claims (10)
- Spulengatter mit einzeln an Spulenaufnahmevorrichtungen angeordneten Spulen, vorzugsweise Vorgarnspulen,
- umlaufendes 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,
dadurch gekennzeichnet, daß an bzw. vor jeder Spinnmaschine (3) Palettenkassetten (23) mit Spulenpaletten (14), eine Hub- und Verschiebeeinrichtung (24), ein verschiebbarer Palettentisch (25) als Bereitstellungseinrichtung für Spulenpaletten (14), eine in codierte Kettenabschnitte (11) eingeteilte Transportkette (6) sowie eine unabhängige und räumlich von der Roboterstation getrennte Entsorgeeinrichtung (15) angeordnet sind, wobei sich vor mehreren Spinnmaschinen (3) ein verfahrbarer Industrieroboter (9), bestehend aus vorzugsweise numerischen Translationseinheiten (19, 20, 21) an einem Portal (22) beliebiger Länge befindet.
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