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Dokumentenidentifikation DE20218115U1 06.05.2004
Titel Vermessungseinrichtung für Filamentspulen
Anmelder AUTEFA automation GmbH, 86316 Friedberg, DE
Vertreter Ernicke & Ernicke, 86153 Augsburg
DE-Aktenzeichen 20218115
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 06.05.2004
Registration date 01.04.2004
Application date from patent application 22.11.2002
IPC-Hauptklasse D06H 3/08
IPC-Nebenklasse B65H 55/00   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Vermessungseinrichtung für Filamentspulen mit den Merkmalen im Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Eine solche Vermessungseinrichtung ist aus der EP-0 026 472 B1 bekannt. Hier wird der Spulendurchmesser mit einem mechanischen Fühler unter Berührung des Spulenkörpers abgetastet. Diese Messtechnik ist relativ ungenau und berücksichtigt außerdem keine eventuellen Verformungen des nicht immer rotationssymmetrischen Spulenkörpers. Aus dem bloßen Durchmesser lässt sich außerdem nicht das gesamte Spulenvolumen zuverlässig berechnen, weil an der Ober- und Unterseite bestehende kegelige Filamentanhäufungen nicht berücksichtigt werden können. Eine mechanische Abtastung ist zudem wegen der Empfindlichkeit der Filamente unerwünscht.

Die DE-0 618 166 A1 lehrt ebenfalls eine Vermessung von Filamentspulen, wobei die Konstruktion und Funktion der Vermessungsvorrichtung im einzelnen nicht angegeben ist. In Verbindung mit einer Gewichtsmessung wird dann das spezifische Gewicht bzw. die Dichte des Spulenkörpers berechnet. Die Dichte ist ein Indikator für den Grad der Farbaufnahme in einem nachfolgenden Färbeprozess.

Die EP-0 934 897 B1 und EP-1 041 031 A1 befassen sich mit einer optischen Inspektion von Filamentspulen. Hierbei findet allerdings keine Vermessung, sondern nur eine optische Inspektion auf Fadenbruch, unzulässige Knotenzahl und andere Spulenfehler statt.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine bessere Vermessungstechnik für Filamentspulen aufzuzeigen.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen im Hauptanspruch.

Der Einsatz eines optischen Messgeräts hat den Vorteil, dass eine berührungslose Vermessung der Filamentspule und insbesondere des üblicherweise besonders relevanten Spulenkörpers möglich ist. Beschädigungen, Verschmutzungen oder sonstige Spulenbeeinträchtigungen können vermieden werden. Die optische Vermessung ist außerdem genauer als die vorbekannten Messtechniken.

Das vorgesetzte telezentrische Objektiv hat den Vorteil, dass optische Betrachtungsfehler vermieden werden. Die Filamentspule und insbesondere der Spulenkörper können mit allen relevanten Abmessungen ohne Parallaxenfehler, Brechungsfehler, Verzerrungsfehler oder dergleichen lagegenau und exakt vermessbar erfasst werden. Insbesondere gibt es keine messrelevanten toten Winkel oder sonstige der Messerfassung verborgene Stellen an der Filamentspule bzw. dem Spulenkörper.

Die beanspruchte Vermessungseinrichtung ermöglicht es überdies, wegen der Fehlerfreiheit und der hohen Messgenauigkeit mit nur einem optischen Messgerät auszukommen. Eine Mehrfachvermessung aus unterschiedlichen Blickwinkeln kann unterbleiben. Das optische Messgerät kann in beliebig geeigneter Weise ausgebildet sein. Vorzugsweise handelt es sich um eine Messkamera mit einem geeigneten hochauflösenden Bildsensor und einer Bildauswertung.

Für das telezentrische Objektiv ist es günstig, die Vermessung unter einer Beleuchtung mit monochromatischen Licht durchzuführen. Farbabhängige Brechungsunterschiede im Objektiv können hierdurch vermieden werden.

Insbesondere kann das telezentrische Objektiv mit dem optischen Messgerät auch genau geeicht werden. Zur sicheren Erfassung aller relevanten Spulenabmessungen ist es günstig, sowohl die spulenseitige Öffnungsweite des telezentrischen Objektivs, wie auch die Abmessungen der monochromatischen Lichtquelle gegenseitig und an die Spulengröße anzupassen. Fehlereinflüsse werden hierdurch vermieden.

Die geometrische Spulenvermessung kann mit einer Gewichtsmessung kombiniert werden, wobei in einer Auswerteeinrichtung auch das genaue spezifische Gewicht bzw. die Dichte des Spulenkörpers berechnet werden. Bei Integration der Vermessungseinrichtung in ein Handhabungssystem für Filamentspulen kann entsprechend der Mess- und Berechnungsergebnisse eine Klassifizierung der Filamentspulen erfolgen. Hierbei lassen sich insbesondere Spulen gleicher Dichte und damit gleicher Anfärbeeigenschaft zusammenfassen. Im Handhabungssystem kann eine entsprechende Selektierung und Lagerung der Filamentspulen erfolgen. Insbesondere können in der Steuerung des Handhabungssystem die Messdaten und die berechneten Werte für die Dichte etc. der Filamentspulen zusammen mit den mitgeführten Positionsdaten gespeichert werden, so dass jederzeit ein gezielter Zugriff auf Eigenschaften und Position jeder einzelnen Filamentspule möglich ist. Hierdurch lässt sich die vorerwähnte Klassifizierung bereits bei der Einlagerung der Filamentspulen durchführen. Auch beim Auslagern und Verpacken ist eine solche Klassifizierung und eine hieraus sich ergebende Sortenreinheit erreichbar.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise und schematisch dargestellt. Im einzelnen zeigen:

1: eine Draufsicht auf komplette Faseranlage mit einem Handhabungssystem für Filamentspulen,

2: eine vergrößerte Ansicht des Handhabungssystems mit dem Vermessungs- und Lagebereich von 1,

3: eine Seitenansicht einer Vermessungseinrichtung mit einem optischen Messgerät und einem vorgesetzten telezentrischen Objektiv,

4: das Blickfeld der optischen Messeinrichtung durch das telezentrische Objektiv gemäß 3 und

5: eine Variante des Blickfelds der optischen Messeinrichtung durch das telezentrische Objektiv gemäß 4.

In 3 bis 5 ist eine Vermessungseinrichtung (1) für Filamentspulen (2) dargestellt, welche ein optisches Messgerät (9) mit einem vorgesetzten telezentrischen Objektiv (8) besitzt.

Die Filamentspulen (2) werden in einer Spinnerei (15) an mehreren Spinnmaschinen (23) hergestellt und mittels eines Handhabungssystems (14) transportiert, überprüft, klassifiziert, selektiert, gelagert und wieder ausgegeben. Die Vermessungseinrichtung (1) kann in dieses Handhabungssystem (14) integriert sein. Die Einzelheiten des Handhabungssystems (14) werden nachfolgend näher erläutert.

Die Filamentspule (2) besteht aus einem vom textilen Filament bzw. dem Faden gebildeten Spulenkörper (3), der auf einen Spulenträger (4), z.B. eine zylindrische Hülse, aufgewickelt wird. Der Spulenkörper (3) hat im Mittelbereich (40) eine im wesentlichen zylindrische Außenform und besitzt am oberen und unteren Ende kegelförmige Ansätze (41), die beim Aufwickeln entstehen. Je nach Spinnmaschine sind diese Ansätze (41) und der Kegelwinkel kleiner oder größer. Die Größen und Proportionen der Filamentspule (2) können variieren. Die Filamentspule (2) besitzt eine längsgerichtete zentrale Spulenachse (6), die zugleich üblicherweise die Symmetrieachse des Spulenkörpers (3) und des Spulenträgers (4) darstellt.

Mit der Vermessungseinrichtung (1) wird die Filamentspule (2) und insbesondere der Spulenkörper (3) geometrisch vermessen. Hierfür wird die Filamentspule (2) in eine definierte Messposition gebracht. Dies geschieht z.B. mittels eines Monotrays (30), der einen üblicherweise vertikalen Tragdorn (5) aufweist, auf den die Filamentspule (2) mit dem Spulenträger (4) in einem leichten Klemmsitz aufgesteckt wird. Der Monotray (30) ist ein Einzelträger, der jeweils nur eine Filamentspule (2) aufnimmt und der auf einem Förderer (7) mit exakter Führung transportiert wird. Vorzugsweise nimmt die Filamentspule (2) bei der Vermessung die in 3 bis 5 gezeigte vertikale Position ein. Alternativ kann sie auch horizontal oder mit einer Schrägstellung liegend transportiert werden. Anstelle eines Monotrays (30) oder Einzelträgers kann auch ein Reihenträger oder Mehrfachträger zur Aufnahme mehrerer Filamentspulen bei der Vermessung eingesetzt werden.

Wie eingangs erwähnt, beinhaltet die Vermessungseinrichtung (1) ein optisches Messgerät (9) mit einem vorgesetzten telezentrischen Objektiv (8). Vorzugsweise wird hierbei nur ein einziges Messgerät (9) mit einem Objektiv (8) eingesetzt. Alternativ können auch mehrere dieser Teile vorhanden sein. Das telezentrische Objektiv, welches z.B. entsprechend der US-A-5,625,495 oder der DE-A-100 12 091 ausgebildet sein kann, sorgt für ein verzerrungsfreien Blick des optischen Messgerätes (9) auf die komplette Filamentspule (2) und zumindest den Spulenkörper (3). Das Spulenbild wird verzerrungsfrei verkleinert und zum optischen Messgerät (9) projiziert.

Das optische Messgerät (9) kann in beliebig geeigneter Weise ausgebildet sein. In der bevorzugten Ausführungsform handelt es sich um eine Messkamera mit einem hochauflösenden Bildsensor und einer geeigneten Steuerung nebst Software zur Bildauswertung und Vermessung der erfassten und abgebildeten Spulenkontur. Mit dem telezentrischen Objektiv (8) können hierbei sowohl die Länge, wie auch die Breite bzw. der Durchmesser des Spulenkörpers (3) als auch die Höhe und die Oberflächenneigung der kegeligen Ansätze (41) an der Ober- und Unterseite des Spulenkörpers (3) genau vermessen werden.

Um mit einem optischen Messgerät (9) die gesamte Spule auf einmal vermessen zu können, hat das telezentrische Objektiv (8) auf der der Filamentspule (2) zugewandten Seite ein Blickfeld bzw. eine Öffnungsweite, die mindestens so groß wie die messrelevante größte Erstreckung oder Kontur der Filamentspule (2) ist. Die größte messrelevante Erstreckung bzw. Kontur ist abhängig von der Spulengeometrie.

Das ist z.B. wie in 3 und 4 die gesamte Höhe bzw. Länge oder die Breite bzw. der Durchmesser des Spulenkörpers (3). Bei dieser Variante liegt der Spulenkörper (3) vollständig im entsprechend großen Blickfeld des Objektivs (8). In der gezeigten Ausführungsform ist die spulenseitige Öffnungsweite, d.h. der Durchmesser der üblicherweise kreisrunden Vorderlinse mindestens so groß wie die Höhe bzw. Länge des Spulenköpers (3). Im gezeigten Beispiel einer schlanken Spulenform ist die Spulenlänge nämlich größer als der Spulendurchmesser und bestimmt deshalb die Öffnungsweite. Bei kurzen und dicken Filamentspulen (2) kann der Spulendurchmesser bestimmend sein. Falls außer dem Spulenkörper (3) auch der Spulenträger (4) vermessen werden soll, der üblicherweise an beiden Enden ein Stück über den Spulenkörper (3) axial vorsteht, kann die Spulenträgerlänge maßgeblich sein.

In der Variante von 5 ist die Öffnungsweite wesentlich kleiner, wobei nur ein Teil der Filamentspule (2) im Blickfeld liegt. Die zu messende größte Erstreckung oder Kontur hängt in diesem Fall von den vorhandenen Symmetrien der Filamentspule (2) ab. Bei dieser zum Beispiel relativ dicken und niedrigen Filamentspule (2) wird davon ausgegangen, dass der Spulenkörper (3) mit dem Mittelbereich (40) und den beiden kegelförmigen Ansätzen (41) symmetrisch zur zentralen Spulenachse (6) ausgebildet ist. Ferner wird angenommen, dass die oberen und unteren kegelförmigen Ansätze (41) eine gleiche Kegelform und gleiche Höhe haben. Das Blickfeld bzw. die Öffnungsweite des Objektivs (8) können dann so groß gewählt und positioniert werden, dass ein vorstehendes Ende des Spulenträgers (4) im Blickfeld liegt. Aus dessen Proportionen können die Lage und der Verlauf der zentralen Spulenlage (6) ermittelt werden. Ferner liegen eine Flanke eines kegelförmigen Ansatzes (41) und eine Außenseite des zylindrischen Mittelbereichs (40) im Blickfeld. Über die eine Kegelflanke kann an Hand deren Größe und Lage gegenüber der berechneten Spulenachse (6) die gesamte Geometrie und das Gesamtvolumen beider kegelförmiger Ansätze (41) berechnet werden. Das Volumen des Mittelbereichs (40) ergibt sich aus der gemessenen Höhe der einen Außenseite und ihres Abstands zur berechneten Spulenachse (6). Auch bei anderen Spulenformen ist es möglich, nur einige wenige relevante Konturen zu messen und aus deren Lage und Größe unter Ermittlung von ein oder mehreren Symmetrieachsen die komplette symmetrische Kontur und/oder das Volumen der Filamentspule (2) und ihre Teile zu ermitteln.

Falls unterschiedliche Spulenformate mit unterschiedlichen Durchmessern der Spulenträgern (4) in der Anlage verarbeitet und vermessen werden, kommen üblicherweise pyramidenförmig abgestufte Tragdorne (5) zum Einsatz. Je nach Hülsendurchmesser kann hierdurch die Position der Filamentspule (2) in der Höhe gegenüber dem Monotray (30) variieren. Um hierbei nicht aus dem Blickfeld des optischen Messgeräts (9) und des telezentrischen Objektivs (8) zu kommen, sind entweder diese Teile in der Höhe verstellbar oder die Öffnungsweite des telezentrischen Objektivs (8) wird entsprechend groß gewählt.

Um eine verzerrungs- und brechungsfreie Abbildung und Vermessung der Filamentspule (2) durchzuführen, empfiehlt es sich, das optische Messgerät (9) und das telezentrische Objektiv (8) quer zur hier vertikalen Spulenachse (6) auszurichten. Auf diese Weise ist der durch horizontale Pfeile in der Zeichnung repräsentierte Strahlengang oder Messblick genau senkrecht auf die Spulenachse (6) und die Filamentspule (2) gerichtet. Parallaxenfehler werden hierdurch ausgeschlossen. Zudem ist es günstig, das optische Messgerät (9) und das telezentrische Objektiv (8) mittig oder zentrisch zur Spulenlänge oder bei unterschiedlichen Spulenformaten zentrisch zur Länge des Tragdorns (5) auszurichten. Dies gewährleistet ebenfalls die optische Erfassung aller relevanten Spulenkonturen.

Um die Messgenauigkeit zu erhöhen, ist es vorteilhaft, bei der Vermessung für eine Beleuchtung der Filamentspule (2) mit monochromatischem Licht, vorzugsweise Rotlicht, zu sorgen. Hierfür wird eine geeignete Lichtquelle (10) mit passenden Abmessungen und an geeigneter Stelle aufgestellt. Für eine scharfe Konturendarstellung der Filamentspule (2) und einer entsprechend genauer Vermessung ist es vorteilhaft, mit einer Hintergrundbeleuchtung zu arbeiten. Hierfür wird die Lichtquelle (10) auf der gegenüberliegenden Seite des telezentrischen Objektivs (8) und der Filamentspule (2) mit vertikaler Ausrichtung und parallel zur Spulenachse (6) angeordnet. Sie hat hierbei eine Abstrahlfläche, die mindestens so groß wie die spulenseitige Öffnungsfläche des telezentrischen Objektivs (8) ist. Fremdlichteinfall wird hierdurch verhindert.

Die gezeigte Messeinrichtung (1) kann außerdem von einem geeigneten abschirmenden Gehäuse (nicht dargestellt) umgeben sein, dass vorzugsweise zumindest weitgehend lichtdicht ist und Fremdlichteinfall vermeidet.

Um eine über das gesamte Blickfeld und Messfeld genaue Spulenvermessung gewährleisten zu können, können das telezentrische Objektiv (8) und der optische Messgerät (9) kalibriert werden. Hierfür ist der in 3 gestrichelt dargestellte Kalibrierkörper (38) vorgesehen, der zwischen der Lichtquelle (10) und dem telezentrischen Objektiv (8) bei entfernter Spule und freiem Blickfeld in einer definierten Lage und vertikaler Ausrichtung platziert wird. Der Kalibrierkörper (38) hat eine Vielzahl von Kalibriermarken (39) an genau definierten Positionen, die z.B. als Durchgangslöcher bestimmter Größe und Anordnung ausgebildet sind. Wenn der Kalibrierkörper (38) in einer genau definierten Position zum telezentrischen Objektiv (8) platziert wird, ist zu jeder Kalibriermarke (39) deren genaue Position bekannt. Mit dem optischen Messgerät (9) kann nun jede Kalibriermarke (39) einzeln in ihre Lage vermessen werden, wobei die gemessene Position mit der bekannten Ist-Lage verglichen wird. Bei einer Abweichung kann für jeden Messpunkt und jede Kalibriermarke (39) ein Korrekturfaktor ermittelt und gespeichert werden, der bei der Spulenvermessung zur Korrektur der gleichgelagerten Konturenpunkte oder -bereiche herangezogen wird. Die Kalibriermarken (39) sind hierbei vorzugsweise über die gesamte Fläche des Kalibrierkörpers (38) und das gesamte Blickfeld des telezentrischen Objektivs (8) gleichmäßig verteilt, so dass ein Korrekturwert-Feld ermittelt und gespeichert wird.

Die optische Messeinrichtung (9) ist über eine geeignete Signalverbindung per Leitung oder drahtlos mit einer Auswerteeinheit (13) verbunden, die ihrerseits mit einer Steuerung (12) des Handhabungssystems (14) verbunden oder in diese Steuerung (12) integriert ist. Die Auswertung der optisch erfassten Konturen- und Messdaten der Filamentspule (2) kann in der eigenen Bildauswertung des Messgeräts (9) oder alternativ in der Auswerteeinheit (13) erfolgen. Aus den gemessenen Konturdaten wird ferner auch das Volumen der relevanten und vermessenen Spulenteile und insbesondere des Spulenkörpers (3) unter Abzug des höchsten Volumens berechnet. Zumindest der Durchmesser der Hülse (4) wird hierzu bei der Vermessung mit erfasst.

Die optische Vermessungseinrichtung (1) kann außer zur Spulenvermessung auch zur Inspektion der Filamentspulen (2) eingesetzt werden. Hierbei können die Spulenkörper (3) auf Fadenbruch, Verfärbungen, Knotenzahl und andere Qualitätsfaktoren durch das optische Messgerät (9) in Verbindung mit einer entsprechenden Bildauswertung überprüft werden. Diese Inspektion kann ähnlich wie im Stand der Technik, insbesondere der EP-0 934 897 B1 oder der EP-1 041 031 A1 erfolgen, wobei auch hier das telezentrische Objektiv (8) Vorteile hinsichtlich der Vereinfachung und der Prüfsicherheit mit sich bringt. Zur Inspektion aller Spulenbereiche kann eine Relativbewegung zwischen Filamentspule (2) und Vermessungseinrichtung (1) stattfinden, indem z.B. die Filamentspule (2) auf dem Tragdorn (5) oder mit diesem um die Spulenachse (6) gedreht wird.

Die optische Vermessung und ggf. auch Inspektion kann mit einer Gewichtsmessung der Filamentspule (2) kombiniert werden. Hierfür ist an geeigneter Stelle vor oder hinter der Vermessungseinrichtung (1) eine Wiegeeinrichtung (11) angeordnet, in der die Filamentspule (2) und insbesondere der Spulenkörper (3) gewogen wird. Unter Abzug des bekannten Spulenträgergewichts kann hierbei das Nettogewicht der Spulenkörpers (3) berechnet werden. Die Wiegeeinrichtung (11) kann hierfür von beliebig geeigneter Art und Ausgestaltung sein. Sie kann ihrerseits mit der Auswerteeinheit (13) und/oder der Steuerung (12) verbunden sein. In der Auswerteeinheit (13) lässt sich hierbei aus den Volumen- und Gewichtsdaten das spezifische Gewicht bzw. die Dichte des Spulenkörpers (3) berechnen.

In der Steuerung (12) ist für jede Filamentspule (2) ein eigener Datensatz vorhanden und gespeichert, der außer den von der Vermessungseinrichtung (1) gemessenen bzw. berechneten Kontur- und Volumendaten sowie den ebenfalls gemessenen bzw. berechneten Gewichtsdaten und dem errechneten Dichtewert auch die aktuelle Position der jeweiligen Filamentspule (2) nebst anderen relevanten Daten beinhaltet. Diese anderen Daten können z.B. Ort und Datum der Herstellung, des verwendeten Ausgangsmaterials, der Spinnmaschine (23) beinhalten.

Das eingangs erwähnte und in 1 und 2 dargestellte Handhabungssystem (14) gliedert sich in einen Fertigungsbereich (15) oder sogenannten Spinnbereich, in dem mehrere Spinnmaschinen (23) angeordnet sind. Innerhalb des Spinnbereichs (15) bewegen sich ein oder mehrere Fördermittel (27), z.B. flurgebundene und induktiv gesteuerte Fahrzeuge, welche die von den Spinnmaschinen (23) gefertigten und in sogenannten Doffs (25) zusammengestellten Filamentspulen (2) aufnehmen und zu einer Vereinzelungsvorrichtung (16) bringen. Hier werden die Filamentspulen aus den Doffs (25) vereinzelt und auf die Monotrays (30) umgeladen, die dann auf dem Förderer (7) weiter transportiert werden. Die Vereinzelung und Umladung kann mittels eines Kranroboters (28) erfolgen, wobei ggf. auch eine Entnahmestation, z.B. ein Gatterwagen für die Durchführung von Laborproben mit einzelnen ausgewählten Filamentspulen (2) bestückt wird.

Die Monotrays (30) mit den vereinzelten Filamentspulen (2) wandern dann auf dem Förderer (7) weiter zu einer ggf. vorhandenen manuellen Inspektion (34). Von hier aus gelangen sie zu einer automatischen Vermessungsstation mit der eingangs beschriebenen Vermessungseinrichtung (1). Wenn hier eine automatische optische Spuleninspektion durchgeführt wird, kann die vorerwähnte manuelle Inspektion (34) entfallen. Der Vermessungsstation (1) ist eine Wiegestation (33) mit der Wiegeeinrichtung (11) nachgeschaltet. Auf diese kann wiederum eine Etikettierstation (32) folgen, in der die Monotrays (30) und/oder die Filamentspulen (2) vollautomatisch mit einem Etikett versehen werden, welches die spulenrelevanten Daten beinhaltet. In 2 ist auch die eingangs erwähnte Steuerung (12) nebst Auswerteeinheit (13) schematisch dargestellt. Die Etikettierstation (32) ist ebenfalls mit der Steuerung (12) verbunden. Gleiches gilt auch für die anderen automatisierten Komponenten des Handhabungssystems (14), was der Übersichtlichkeit halber aber nicht dargestellt ist.

Im Handhabungssystem (14) kann an Hand der Messung bzw. Ermittlung der spulenrelevanten Daten eine Klassifizierung und Selektierung der Filamentspulen (2) durchgeführt werden. Hierbei lassen sich hinsichtlich der Dichte, der Qualität, der Herkunft und anderer relevanter Merkmale gleichartige Filamentspulen (2) zusammenstellen. Dies ist zum einen mittels eines Zwischenlagers (17) möglich, welches in zwei oder mehr getrennte Lagerbereiche (18,19) unterteilt ist, wobei die auf dem Förderer (7) zugeführten Filamentspulen (2) nach eventuellem Durchlaufen einer weiteren manuellen Prüfstelle (37) über Vorsortierer oder Weichen (20) in die jeweiligen Lagerbereiche (18,19) geleitet werden. Zuvor oder anschließend können die Filamentspulen (2) auch eine Verpackungseinrichtung durchlaufen, in der jede Filamentspule (2) einzeln mit einer Folienverpackung versehen wird (nicht dargestellt). Bei der Vorsortierung ausgeklammerter Filamentspulen (2) können in einem anlagenübergreifenden Kreislauf wieder zurück zur Vereinzelung (16) gebracht oder alternativ aussortiert werden.

Für die Filamentspulen (2) kann außerdem ein Endlager (21) vorhanden sein, in dem die Filamentspulen (2) in sortenreiner Zusammenstellung auf Multitrays (36) eingelagert werden. In einem vorgeschalteten Umsetzer (35) werden hierbei die vorzugsweise aus den Lagerbereichen (18,19) zugeführten Filamentspulen (2) von ihren Monotrays (30) auf die mehrständigen Multitrays (36) umgeladen und dann in das in geeigneter Form z.B. als Hochregallager ausgebildete Endlager (21) verfrachtet. Zum Versand werden die Multitrays (36) wieder ausgelagert, wobei die Filamentspulen (2) in einer Verpackungseinrichtung (22) entladen, in geeignete Gebinde, z.B. Paletten, zusammengestellt, mit einer Palettenverpackung versehen und verschickt werden. Eine Klassifizierung, Selektierung und Zusammenstellung gleichartiger Filamentspulen (2) kann alternativ auch in der Verpackungsvorrichtung (22) und beim Entladen der Multitrays (36) geschehen. In diesem Fall kann das Zwischenlager (17) entfallen, wobei die Filamentspulen (2) zunächst unsortiert in das Endlager (21) gebracht werden.

Abwandlungen der gezeigten Ausführungsformen sind in verschiedener Weise möglich. Dies betrifft sowohl die konstruktive Ausgestaltung und Zusammenstellung des Handhabungssystems (14) und der gesamten Spinnereianlage. Auch die Vermessungseinrichtung (1) kann konstruktiv abgewandelt werden, indem z.B. ein Hängeförderer mit entsprechender Umorientierung der Filamentspulen (2), z.B. liegende Horizontallage, eingesetzt wird. Die Beleuchtung kann variieren und alternativ entfallen. Auch die Wiegeeinrichtung (11) unterliegt konstruktiven Abwandlungsmöglichkeiten.

1 Vermessungseinrichtung 2 Filamentspule 3 Spulenkörper 4 Spulenträger, Hülse 5 Tragdorn 6 Spulenachse 7 Förderer 8 telezentrisches Objektiv 9 Messgerät, Messkamera 10 Lichtquelle 11 Wiegeeinrichtung 12 Steuerung 13 Auswerteeinheit 14 Handhabungssystem 15 Fertigungsbereich, Spinnbereich 16 Vereinzelungsvorrichtung 17 Lager, Zwischenlager 18 A-Bereich 19 B-Bereich 20 Vorsortierer, Weiche 21 Lager, Endlager 22 Verpackungseinrichtung 23 Spinnmaschine 24 Filamentspule 25 Doff 26 Transporteinrichtung 27 Fördermittel, Fahrzeug 28 Kranroboter 29 Entnahmestation, Gatterwagen 30 Monotray 31 Förderer 32 Etikettierstation 33 Wiegestation 34 Inspektion 35 Umsetzer 36 Multitray 37 Prüfstelle 38 Kalibrierkörper 39 Kalibriermarke 40 Mittelbereich Spulenkörper 41 kegelförmiger Ansatz

Anspruch[de]
  1. Vermessungseinrichtung für Filamentspulen (2) zur Erfassung der geometrischen Abmessungen der Filamentspulen (2), insbesondere ihrer Spulenkörper (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Vermessungseinrichtung (1) ein optisches Messgerät (9) mit einem vorgesetzten telezentrischen Objektiv ( 8) aufweist.
  2. Vermessungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die spulenseitige Öffnungsweite des telezentrischen Objektivs (8) mindestens so groß wie die messrelevante größte Erstreckung oder Kontur der Filamentspule (2) ist.
  3. Vermessungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Messgerät (9) und das telezentrische Objektiv (8) quer zur Spulenachse (6) ausgerichtet sind.
  4. Vermessungseinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Messgerät (9) und das telezentrische Objektiv (8) zentrisch zur Spulenlänge angeordnet sind.
  5. Vermessungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein einziges optisches Messgerät (9) mit einem telezentrischen Objektiv (8) vorgesehen ist.
  6. Vermessungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Messgerät (9) als Messkamera ausgebildet ist.
  7. Vermessungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Spulenbeleuchtung im Messbereich eine Lichtquelle (10) mit monochromatischem Licht vorgesehen ist.
  8. Vermessungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (10) monochromatisches Rotlicht aussendet.
  9. Vermessungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (10) dem telezentrischen Objektiv (8) und der Filamentspule (2) gegenüberliegend angeordnet ist.
  10. Vermessungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (10) eine Abstrahlfläche aufweist, die mindestens so groß wie die spulenseitige Öffnungsfläche des telezentrischen Objektivs (8) ist.
  11. Vermessungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vermessungseinrichtung (1) einen Kalibrierkörper (38) zum Kalibrieren des optischen Messgeräts (9) und des telezentrischen Objektivs (8) umfasst.
  12. Vermessungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Transportrichtung der Filamentspule (2) vor oder hinter dem optischen Messgerät (9) eine Wiegeeinrichtung (11) für die Filamentspule (2) angeordnet ist.
  13. Vermessungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Messgerät (9) und die Wiegeeinrichtung (11) mit einer Auswerteeinrichtung (13) verbunden sind.
  14. Vermessungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (13) aus den Messwerten für die Spulengröße und das Spulengewicht die Dichte des Spulenkörpers (3) berechnet.
  15. Vermessungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (13) mit einer Steuerung (12) eines Handhabungssystems (14) zum Selektieren und Lagern der Filamentspulen (2) verbunden ist.
  16. Vermessungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vermessungseinrichtung (1) und die Wiegeeinrichtung (11) in das Handhabungssystem (14) integriert und an einem Förderer (7) für die auf Monotrays (30) gelagerten Filamentspulen (2) angeordnet sind.
  17. Vermessungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Handhabungssystem (14) mindestens ein Lager (17,21) für die Filamentspulen (2) aufweist, wobei in der Steuerung die gemessenen und die berechneten Daten der Filamentspulen (2) zusammen mit der jeweiligen Lagerposition gespeichert sind.
Es folgen 4 Blatt Zeichnungen






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