(19)
(11) EP 0 137 064 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
17.04.1985  Patentblatt  1985/16

(21) Anmeldenummer: 83110081.3

(22) Anmeldetag:  08.10.1983
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)4D05C 15/00, D03D 51/28
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE CH DE FR GB IT LI LU NL SE

(71) Anmelder: Tele-Security-Foto Überwachungsanlagen GmbH
D-66904 Brücken (DE)

(72) Erfinder:
  • Perich, Guiseppe, Ing.-grad.
    D-6650 Homburg (DE)
  • Schneider, Karl, Dipl.-Ing.
    D-6799 Herschweiler-Pettersheim (DE)

(74) Vertreter: Selting, Günther, Dipl.-Ing. et al
Patentanwälte von Kreisler, Selting, Werner Postfach 10 22 41
50462 Köln
50462 Köln (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
   
       


    (54) Vorrichtung zur Überwachung von Webmaschinen


    (57) Um einen Webfehler frühzeitig feststellen zu können, ist in unmittelbarer Nähe der Webwerkzeuge (12,16) einer Webmaschine eine Abtasteinrichtung angeordnet, die aus mindestens einer Strahlungsquelle (17) und aus einer Empfangseinrichtung (20) mit zahlreichen Meßzellen besteht. Die Abtasteinrichtung wird synchron mit dem Bewegungsablauf der Webmaschine nur in denjenigen Phasen aktiv, in denen sich die Webwerkzeuge (12, 16) nicht in dem Strahlenweg zwischen der Strahlungsquelle (17) und der Empfangseinrichtung (20) befinden. Die Meßwerte werden mit individuellen Korrekturfaktoren multipliziert, welche in Abhängigkeit von dem Mittelwert sämtlicher korrigierter Meßsignale beim ersten Abtastzyklus erhalten werden.




    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung von Webmaschinen, mit mindestens einer das Webgut durchstrahlenden Strahlungsquelle und mit Strahlungsempfängern, die auf die Menge der durchgelassenen Strahlung reagieren.

    [0002] Es ist bekannt, bei der Überwachung von Webmaschinen optische Einrichtungen einzusetzen, um Webfehler, z.B. das Abreißen eines Webfadens, zu erkennen und die Webmaschine rechtzeitig abzuschalten. Derartige Uberwachungseinrichtungen sind im Transportweg des Webgutes hinter der Webstelle angeordnet, so daß Webfehler erst mit einer gewissen Verzögerung erkannt werden. Wenn dies geschieht, ist aber bereits eine gewisse Länge an fehlerhaftem Webgut erzeugt worden, so daß trotz der automatischen Überwachung auf Webfehler ein relativ hoher Anteil an Ware minderer Qualität erzeugt wird. Weitere Probleme, die sich bei der optischen Überwachung von Webgut ergeben, sind darauf zurückzuführen, daß beim Verarbeiten von Textilmaterial stets Fasern und Staub anfallen, wodurch die Empfindlichkeit der Strahlungsdetektoren im Laufe der Zeit verändert wird. Andere Langzeitänderungen ergeben sich daraus, daß die Lichtintensität der Strahlungsquellen und auch die Empfindlichkeit der Strahlungsdetektoren sich zeitabhängig ändern können. Schließlich ist noch zu berücksichtigen, daß jeder Strahlungsdetektor einen begrenzten Bereich der Breite des Webgutes überwachen soll, daß sich aber dieser Bereich normalerweise schwer eingrenzen läßt, so daß Streulichtfehler auftreten können.

    [0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die imstande ist, auftretende Webfehler unverzüglich und mit hoher Erkennungssicherheit festzustellen, um die Webmaschine sofort bei Auftreten eines Webfehlers abstellen zu können.

    [0004] Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Lichtweg zwischen der Strahlungsquelle und den Strahlungsempfängern durch den Bewegungsbereich der Webwerkzeuge hindurchgeht und schräg zur Transportrichtung des Webgutes verläuft und daß die Auswertung der Signale der Strahlungsempfänger synchron mit dem Antrieb der Webmaschine nur in denjenigen Zeiten erfolgt, in denen die Webnadeln außer Eingriff mit dem Webgut sind.

    [0005] Hierbei erfolgt die Überwachung unmittelbar an der Webstelle, an der sich die periodisch bewegten Webwerkzeuge befinden. Die Webwerkzeuge sind in der Regel Webnadeln, die Auf- und Abwärtsbewegungen durchführen und mit unterhalb des Webguts angeordneten Greifern zusammenwirken. Der Lichtweg zwischen einer Strahlungsquelle und den zugehörigen Strahlungsempfängern geht durch den Bewegungsweg der Webnadeln hindurch. Dieser Lichtweg passiert eine Stelle, an der das Webgut soeben fertiggestellt ist. Während die Webwerkzeuge (Webnadeln) angehoben sind, erfolgt in einer kurzen Phase des Bewegungszyklus eine Messung der Lichtdurchlässigkeit des Webgutes. Hieran schließt sich eine Phase an, in der keine Messung erfolgt, weil der Lichtweg in dieser Phase von den Webwerkzeugen durchquert wird. Dies bedeutet, daß Meßphasen und Nichtmeßphasen abwechselnd auftreten. Ein wesentlicher Vorteil besteht darin, daß die Überwachung auf Webfehler unmittelbar hinter der Stelle durchgeführt wird, an der das Webgut erzeugt wird. Auftretende Webfehler werden also unverzüglich erkannt, so daß die Maschine sofort stillgesetzt werden kann. Hierdurch wird die Herstellung fehlerhafter Gewebelängen vermieden.

    [0006] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Strahlungsgempfänger jeweils am rückwärtigen Ende eines Lichtschachtes angeordnet sind, dessen Breite aus dem dem Webgut zugewandten vorderen Ende sich über mehrere Fäden des Webgutes erstreckt, und dessen Länge mindestens das Dreifache der Breite beträgt. Hierdurch wird einerseits erreicht, daß möglichst wenig Streulicht auf die Strahlungsempfänger fällt, und andererseits wird der Erfassungsbereich eines jeden Strahlungsempfängers durch den rechteckigen, röhrenförmigen Lichtschacht genau definiert und begrenzt. Beispielsweise hat jeder Lichtschacht eine Breite, die sieben Fäden des Webgutes entspricht. Wenn alle sieben Fäden vorhanden sind, wird eine bestimmte Lichtmenge durch das Webgut hindurch auf den betreffenden Strahlungsempfänger geworfen. Ist dagegen einer der Webfäden gerissen, so entsteht an dieser Stelle ein direkter, nur durch das Trägermaterial gedämpfter Lichtdurchgang, so daß das Signal des Strahlungsempfängers nunmehr erheblich von dem Sollsignal abweicht. Dabei können auch Überschneidungen zwischen den Erfassungsbereichen zweier benachbarter Strahlungsempfänger auftreten. Ein besonderer Vorteil besteht darin, daß keine Glasplatten, Linsen o.dgl. benutzt werden, an denen sich Webstaub absetzen könnte.

    [0007] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß in einem Block mehrere in einer Reihe angeordnete Lichtschächte vereinigt sind, daß entlang der rückwärtigen Enden der Lichtschächte ein an eine Druckluftquelle angeschlossener Verteilerkanal verläuft, daß in der Rückwand eines jeden Lichtschachtes eine Luftaustrittsöffnung angeordnet ist und daß die vorderen Enden der Lichtschächte offen sind. Hierdurch wird erreicht, daß aus den vorderen Enden der Lichtschächte ständig ein Luftstrom austritt, durch den verhindert wird, daß Webstaub in die Lichtschächte eindringen und sich an den Strahlungsempfängern absetzen kann.

    [0008] Die Lichtdichte, die das Maß der durch das Webgut auf einen Strahlungsdetektor fallenden Lichtmenge bestimmt, ist u.a. abhängig von dem verwendeten Garntyp des Webmaterials, von der Art des Trägermaterials, der Charakteristik der Lichtquelle, dem Ausmaß der Lichtstreuung und auch von den sich verändernden Charakteristiken der Strahlungsempfänger. Daher genügt es in der Regel nicht, wenn die Amplitude eines jeden einzelnen Meßsignales überwacht wird, sondern das Kriterium der Auswertung der Meßsignale muß ständig in Abhängigkeit von den jeweiligen Gesamtbedingungen geändert bzw. aufdatiert werden. Zu diesem Zweck ist gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß das Meßsignal eines jeden Strahlungsempfängers mit einem individuellen Korrekturfaktor multipliziert wird, der in einem Speicher gespeichert ist, und daß der Korrekturfaktor bei jedem Abtastzyklus in Abhängigkeit davon verändert wird, ob das korrigierte Meßsignal dieses Strahlungsempfängers kleiner oder größer ist als der Mittelwert mehrerer Strahlungsempfänger. Während des ersten Meßzyklus wird also der Mittelwert der Signale mehrerer (oder aller) Strahlungsempfänger gebildet, und die individuellen Korrekturwerte werden so verändert, daß die korrigierten Meßsignale möglichst gleich dem gebildeten Mittelwert sind. Auf diese Weise erfolgt eine Normierung der Meßsignale durch die individuellen Korrekturfaktoren. Während eines jeden Abtastzyklus wird das Meßsignal mit dem betreffenden Korrekturfaktor multipliziert, der bei dem vorherigen Abtastzyklus für den betreffenden Strahlungsempfänger entstanden ist. Gleichzeitig wird der Korrekturfaktor wiederum verändert, wenn das korrigierte Meßsignal von dem Mittelwert abweicht. Hierdurch erfolgt ein ständiges Verändern und Aufdatieren der Korrekturfaktoren, die dann während des nächstfolgenden Abtastzyklus für die Korrektur des Meßsignals benutzt werden.

    [0009] Vorzugsweise wird der Korrekturfaktor bei einer Abweichung des korrigierten Meßsignals von dem Mittelwert bei jedem Abtastzyklus um einen Einheitsschritt nach oben oder unten verändert. Es erfolgt also eine schrittweise Änderung des Korrekturfaktors in kleinen Schritten. Wenn ein Meßsignal sich sehr stark von den vorhergehenden Meßsignalen unterscheidet, wird der Korrekturfaktor dennoch nur um einen (kleinen) Einheitsschritt verändert. Beim Starten der Webmaschine werden die Korrekturfaktoren sämtlicher Strahlungsempfänger auf einen mittleren Wert eingestellt. Von diesem mittleren Wert aus können sich die einzelnen Korrekturfaktoren nach oben oder unten verändern.

    [0010] Jedes durch den zugehörigen Korrekturfaktor veränderte Meßsignal wird mit einem Alarmwert verglichen, der in Abhängigkeit von dem bei dem ersten Abtastzyklus ermittelten Mittelwert der Meßsignale gebildet ist. Der Alarmwert kann beispielsweise dadurch erzeugt werden, daß der Mittelwert mit einem konstanten (einstellbaren) Faktor, z.B. dem Faktor 1,2,.multipliziert wird. Alle korrigierten Meßsignale, die von dem Mittelwert des vorherigen Abtastzyklus um mehr als 20% abweichen, bewirken eine Alarmauslösung bzw. Stillsetzung der Webmaschine. Somit auch die Ansprechschwelle der Alarmauslösung in Abhängigkeit von dem Mittelwert der Meßsignale gebildet.

    [0011] Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.

    [0012] Es zeigen:

    Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Webmaschine mit überwachungseinrichtung,

    Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung nach Fig. 1,

    Fig. 3 ein Explosionsbild eines Blockes mit acht Strahlungsempfängern,

    Fig. 4 eine perspektivische Darstellung eines Sensors zur Synchronisierung der Abtastphase mit der Maschinenwelle,

    Fig. 5 ein schematisches Blockschaltbild der überwachungseinrichtung,

    Fig. 6 die Steuerung der Multiplex-Abfrage der einzelnen Strahlungsempfänger und

    Fig. 7 ein Blockschaltbild einer Schaltung zur Korrektur und Auswertung der Meßsignale.



    [0013] In den Fign. 1 und 2 ist der Arbeitsbereich einer Webmaschine dargestellt, wie sie beispielsweise zum Weben von Teppichen und ähnlichem Webgut benutzt wird. Ein Trägermaterial 10 durchläuft die Maschine in Richtung des Pfeiles 11 und wird dabei von den vertikal in einer Reihe ausgerichteten Webnadeln 12 durchstochen. Jede der Webnadeln 12 hat ein Loch, durch das ein Garnfaden 13 hindurchgeht. Die Webnadeln 12 sind an einem Nadelträger 14 befestigt, der periodisch in vertikaler Richtung bewegt wird. Unterhalb des Weges des Trägermaterials 10 ist ein Greiferträger 15 angeordnet, der zahlreiche mit den Webnadeln 12 zusammenwirkende bewegbare Greifer 16 aufweist.

    [0014] Zur Entdeckung von Webfehlern ist unterhalb des Transportweges des Trägermaterials 10 eine Anordnung aus mehreren langgestreckten Lampen 17 angeordnet, die sich über die gesamte Breite der Webmaschine entlang einer gemeinsamen Achse erstrecken. Die Lampen 17 sind an einem schwenkbaren Halter 18 befestigt, der beiseite geschwenkt werden kann, um Zugang zu dem Arbeitsbereich der Greifer 16 zu erhalten.

    [0015] Oberhalb des fertigen Webgutes 19 ist die Empfangsvorrichtung 20 angeordnet, die an einem vertikal verstellbaren Halter 21 befestigt ist. Diese Empfangsvorrichtung 20 besteht aus mehreren Blöcken, die noch erläutert werden und die mit ihren vorderen Öffnungen 22 auf die Lichtquellen 17 gerichtet sind. Der Strahlenweg von der Lichtquelle 17 zur Empfangsvorrichtung 20 geht durch den soeben hergestellten Bereich des Webgutes 19 unmittelbar hinter den Webnadeln 12 hindurch. Auf diese Weise können Webfehler 19', wie sie beispielsweise im Falle eines Fadenrisses entstehen, unverzüglich entdeckt werden, so daß sie nicht den in Fig. 2 dargestellten, langen Verlauf annehmen.

    [0016] Da die Wege der Webnadeln 12 und der Greifer 16 die Strahlenwege zwischen den Lichtquellen 17 und der Meßvorrichtung 20 kreuzen, ist die Meßvorrichtung 20 nur während einer relativ kurzen Phase im Zyklus der Nadelbewegung aktiv. Die Meßzeit ist kleiner als z.B. 1/3 des Nadelzyklus. Bei einer Stichzahl von acht Stichen pro Sekunde ist die zur Verfügung stehende Meßzeit etwa 1/3 eines Nadelzyklus. Die Meßzeit wird eingeleitet durch das Signal einer Lichtschranke 23 (Fig. 4), die in der Bewegungsbahn eines Loches 24 einer Scheibe 25 angeordnet ist. Die Scheibe 25 ist auf der Maschinenwelle 26 der Webmaschine fest angebracht. Immer wenn das Loch 24 den Lichtstrahl der Lichtschranke 23 passiert, sind die Webnadeln 12 und Greifer 16 zurückgezogen, so daß der Strahlengang durch diese Webwerkzeuge nicht versperrt wird. Die Abtasteinrichtung 20 ist im Transportweg des Webgutes möglichst dicht hinter den Webnadeln 12 angeordnet, während die Lichtquellen 17 unterhalb des Trägermaterials 10 und vor den Webnadeln 12 angeordnet sind.

    [0017] Die Abtasteinrichtung 20 besteht aus mehreren in einer Reihe nebeneinander angeordneten Blöcken 27, von denen einer in Fig. 3 dargestellt ist. Jeder Block 27 besteht aus einem Kasten, der acht parallele Lichtschächte 29 aufweist, welche an dem vorderen Ende 22 offen sind. An dem rückwärtigen Ende eines jeden Lichtschachtes 29 befindet sich ein fotoelektrisches Element 30, das auf der Mitte der rückseitigen Stirnwand befestigt ist. Von jedem der fotoelektrischen Elemente 30 führt eine Leitung zu einem Steckerteil 31 an der Rückwand des Kastens. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind zwei Steckerteile 31 vorhanden, d.h. die Ausgangsleitungen von vier fotoelektrischen Elementen 30 sind jeweils zu einer Gruppe zusammengefaßt. Quer zu allen Lichtschächten 29 erstreckt sich hinter diesen Lichtschächten ein Verteilerkanal 32, dem durch eine Einlaßöffnung 33 Druckluft zugeführt wird. In der rückwärtigen Stirnwand eines jeden Lichtschachtes 29 ist eine mit dem Verteilerkanal 32 in Verbindung stehende Öffnung 34 vorgesehen, aus der Druckluft in das Innere des Lichtschachtes 29 eintritt. Die Öffnungen 34 sind seitlich nahe dem fotoelektrischen Element 30 angeordnet. Die aus ihnen austretende Druckluft streicht vor dem fotoelektrischen Element 30 entlang und hält dessen Vorderseite von Staub und Fasern frei. Die Druckluft tritt aus den Lichtschächten 29 an deren vorderen Enden 22 aus. Auf diese Weise wird das Eindringen von Staub und Fasern verhindert. Die Lichtschächte 29 haben rechteckigen Querschnitt. Ihre Breite beträgt mindestens das Dreifache ihrer Länge, vorzugsweise etwa das Fünffache. Sämtliche Wandteile des Blocks 27 sind im

    [0018] Innern der Lichtschächte 29 schwarz-matt angestrichen, um Reflexionen zu verhindern. Jede der Öffnungen 22 eines Lichtschachtes hat eine solche Breite, daß etwa sieben Webfäden von dem fotoelektrischen Element 30 erfaßt werden, wobei jeweils in den Randbereichen zweier benachbarter Gruppen von Webfäden Überlappungen eintreten, d.h. diese Randbereiche werden von den fotoelektrischen Elementen zweier Lichtschächte 29 gemeinsam erfaßt.

    [0019] Die Wände der Lichtschächte 29 und des Verteilerkanals 32 ragen von einer gemeinsamen Basisplatte 35 auf. Der so gebildete und durch die Trennwände unterteilte Kasten wird mit einem Deckel 36, der sich über sämtliche Lichtschächte 29 und den Verteilerkanal 32 erstreckt, lichtdicht abgeschlossen, so daß ausschließlich Licht durch die vorderen öffnungen 22 eindringen und Luft nur durch diese öffnungen entweichen kann.

    [0020] Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind insgesamt zweiunddreißig Blöcke der in Fig. 3 dargestellten Art mit je acht lichtempfindlichen Elementen 30 nebeneinander angeordnet, so daß insgesamt zweihundertsechsundfünfzig lichtempfindliche Elemente vorhanden sind.

    [0021] Wie aus Fig. 5 hervorgeht, ist jedem lichtelektrischen Element 30, bis 30 256 ein Strom-Spannungs-Wandler 37 nachgeschaltet, der das Stromsignal des lichtelektrischen Elementes, z.B. einer Solarzelle oder Fotodiode, in ein analoges Spannungssignal umwandelt. Diese Spannungssignale werden von einem Multiplexer 38 im Zeitmultiplexbetrieb einer Leitung 39 zugeführt, die zum Eingang eines Verstärkers 40 mit variablem Verstärkungsfaktor führt. Dem Verstärker 40 werden also die Meßsignale sämtlicher fotoelektrischer Elemente nacheinander zugeführt. Der Ausgang des Verstärkers 40 ist mit dem Eingang eines Analog/Digital-Umsetzers 41 verbunden, der jedes analoge Meßsignale in ein aus acht Bits bestehendes Digitalsignal umwandelt und die Digitalsignale einem Rechner 42 zuführt. Im Rechner wird der arithmetische Mittelwert aus den Signalen sämtlicher fotoelektrischer Elemente 301 bis 30256 gebildet. Außerdem enthält der Rechner 42 eine Tabelle, in der für jedes fotoelektrische Element, d.h. für jeden Kanal des Zeitmultiplex-Systems, ein Korrekturfaktor gespeichert ist. Dieser Korrekturfaktor wird über eine Bus-Leitung 43 für acht Bits einem Digital-Analog-Umsetzer 44 zugeführt, dem ein Verstärker 45 nachgeschaltet ist. Das Analogsignal am Ausgang des Verstärkers 45 wird dem Steuereingang des spannungsgesteuerten Verstärkers 40 zugeführt. Auf diese Weise wird in jedem Kanal des Zeitmultiplex-Systems der an Leitung 39 anstehende Meßwert im Verstärker 40 mit einem Verstärkungsfaktor multipliziert, der dem im Rechner 42 gespeicherten Korrekturfaktor des betreffenden fotoelektrischen Elementes entspricht. Der durch den Korrekturfaktor korrigierte Meßwert wird über den Analog-Digital-Umsetzer 41 als Digitalwert dem Rechner 42 zugeführt. Im Rechner wird ermittelt, ob der korrigierte Meßwert größer, kleiner oder gleich dem Mittelwert sämtlicher korrigierter Meßsignale des ersten Meßzyklus ist. Wenn das korrigierte Meßsignal kleiner ist als der Mittelwert, wird der Korrekturfaktor des betreffenden Kanals um einen Einheitswert erhöht, und wieder in die Tabelle des Rechners 42 eingespeichert, um als neuer Korrekturwert für den nächstfolgenden Zyklys zur Verfügung zu stehen. Ist der korrigierte Meßwert größer als der ermittelte Mittelwert, dann wird der gespeicherte Korrekturfaktor um den Einheitswert verkleinert und als neuer Korrekturwert in die Tabelle eingespeichert. Auf diese Weise werden sämtliche Korrekturwerte ständig aufdatiert. Jeder Meßzyklus wird durch ein Signal der Fotozelle 23 eingeleitet, das dem Rechner 42 zugeführt wird.

    [0022] Wenn ein um den Korrekturfaktor korrigierter Meßwert größer als ein vorbestimmter Alarmwert ist, gibt der Rechner 42 über einen Verstärker 46 ein Alarmsignal an eine Relaisschaltung 47, die eine Stopschaltung 48 zum Anhalten der Webmaschine steuert. Auf diese Weise wird die Webmaschine unverzüglich stillgesetzt, wenn ein Webfehler erkannt worden ist.

    [0023] Andererseits erfolgt das Starten der Maschine von einer Start-Steuerung 49 aus, die entsprechende Startsignale dem Rechner 42 und der Stopschaltung 48 zuführt. Auf ein Startsignal hin werden sämtliche in der Tabelle des Rechners 42 enthaltene Korrekturfaktoren auf einen gemeinsamen mittleren Wert eingestellt. Von diesem mittleren Wert aus stellen sich dann nach wenigen Zyklen die individuellen Korrekturwerte für die einzelnen fotoelektrischen Elemente so ein, daß sämtliche korrigierten Meßsignale möglichst nahe am arithmetischen Mittelwert der Meßsignale liegen.

    [0024] Fig. 6 zeigt die Multiplex-Steuerung für die Abtastung der einzelnen fotoelektrischen Elemente 30. Der Rechner 42 liefert an einem aus acht Leitungen bestehenden Datenbus 50 die entsprechenden aus acht Bits bestehenden Signale. Die drei niedrigstwertigen Signale ADO bis AD2 werden acht Analogschaltern 51 zugeführt, von denen jeweils einer für einen Block aus acht fotoelektrischen Elementen vorhanden ist. Die Stellen ADO, AD1 bis AD2 geben somit die Nummer der Zelle innerhalb eines Blockes an. Die höherwertigen Stellen AD3 bis AD7 geben die Nummer des Blockes an. Die höherwertigen Stellen AD3 bis AD7 werden dem Eingang eines Dekodierers 52 zugeführt, der zweiunddreißig Ausgänge hat, von denen jeweils nur einer "1"-Signal führt. Jeder der zweiunddreißig Ausgänge des Dekodierers 52 ist mit dem Aktivierungseingang eines der zweiunddreißig Analogschalter 51 verbunden. Jeder Analogschalter 51 hat acht Eingangsleitungen und einen Ausgang, der an die Leitung 39 angeschlossen ist.

    [0025] Durch fortlaufendes Hochzählen des aus acht Bits bestehenden Signals ADO bis AD7 wird während jedes Meßzyklus das Meßsignal eines jeden fotoelektrischen Elementes 30 bis 30256 einmal an Leitung 39 gelegt. Unter der Voraussetzung, daß bei der Webmaschine acht Stiche pro Sekunde ausgeführt werden, und daß die Zeit, in der die Nadelstellungen die Durchführung der Messungen erlauben, etwa ein Drittel des Zyklus der Nadelbewegung ist, ergibt sich bei zweihundertsechsundfünfzig Zellen eine Abfragezeit von etwa 100 µs oder weniger. Die Taktzeit der Steuerung muß daher entsprechend kurz bemessen sein.

    [0026] Fig. 7 zeigt anhand eines Blockschaltbildes ein Ausführungsbeispiel, aus dem die Verarbeitung der Meßsignale und die Erzeugung der Korrekturfaktoren, des Mittelwertes und des Alarmsignales erkennbar ist.

    [0027] Die Meßwerte MW1 bis MW256 der einzelnen Zellen werden an Leitung 39 fortlaufend dem spannungsgesteuerten Verstärker 40 zugeführt, dessen Ausgang mit dem Analog- Digital-Umsetzer 41 verbunden ist. Das Ausgangssignal des Analog-Digital-Umsetzers 41 wird dem Eingang eines Demultiplexers 53 zugeführt, der die Meßsignale der einzelnen Kanäle in digitaler Form in Speicherstellen 541 bis 54256 eingibt. Jeder der Speicherstellen ist einem Komparator C1 bis C 256 zugeordnet. Dem zweiten Eingang sämtlicher Komparatoren C1 bis C256 wird der Durchschnittswert DW sämtlicher Meßwerte aller zweihundertsechsundfünfzig Kanäle zugeführt. Dieser Durchschnittswert DW wird in einer entsprechenden Rechenschaltung 55, die mit dem Ausgang des Analog-Digital-Umsetzers 41 verbunden ist, am Ende des ersten Meßzyklus gebildet, indem alle korrigierten Meßwerte aufaddiert und die Summe durch die Zahl zweihundertsechsundfünfzig geteilt wird.

    [0028] In jedem der Komparatoren C1 bis C256 wird nun festge-stellt, ob der Meßwert des betreffenden Kanals größer oder kleiner ist als der Mittelwert DW oder ob der betreffende Meßwert gleich dem Mittelwert DW ist. Von jedem der Komparatoren C1 bis C256 führen drei Leitungen zu einem Speicher KF1 bis KF256. In jedem dieser Speicher ist ein Korrekturwert für die betreffende Zelle gespeichert. Dieser Korrekturwert ist eine aus acht Bits bestehenden Zahl. Wenn im Komparator festgestellt wird, daß der im Verstärker 40 durch den Korrekturfaktor korrigierte Meßwert MW größer ist als der Mittelwert DW, dann wird an der einen Ausgangsleitung ein Signal "-1" erzeugt, das angibt, daß der Korrekturfaktor KF um einen Einheitswert "1" verringert wird. Ist das korrigierte Meßsignal MW dagegen kleiner als der Mittelwert DW, dann wird an einer zweiten Eingangsleitung ein Signal "+1" erzeugt, das angibt, daß der Korrekturfaktor KF um den Einheitswert "1" erhöht werden muß. Wenn andererseits im Komparator Signalgleichheit festgestellt wird, dann wird der Korrekturfaktor KF unverändert gelassen.

    [0029] Jedem der Speicher 541 bis 54256 ist ein weiterer Kom- parator K1 bis K256 zugeordnet, dem das Signal des betreffenden Speichers zugeführt wird und der an seinem zweiten Eingang ein Alarmwertsignal AW empfängt. Wenn das Signal des Speichers größer ist als der Alarmwert, der sämtlichen Komparatoren K1 bis K256 gleichermaßen zugeführt wird, dann wird ein Alarmsignal erzeugt, das die Stopschaltung 48 erregt. Der Alarmwert AW wird aus dem Mittelwert DW gebildet, indem dieser Mittelwert mit einem bestimmten Faktor, der größer ist als "1",multipliziert wird, z.B. mit dem Faktor 1,2.

    [0030] Die Ausgänge sämtlicher Speicher für Korrekturfaktoren KF1 bis KF256 sind mit einem Multiplexer 55 verbunden, der die Korrekturfaktoren der einzelnen Zellen bzw. Kanäle nacheinander aufruft und in der schon anhand von Fig. 5 beschriebenen Weise über die Busleitung 43, den Analog-Digital-Umsetzer 44 und dem Verstärker 45 dem Steuereingang des spannungsgesteuerten Verstärkers 40 zuführt.

    [0031] Während jedes Abtastzyklus werden die von den verschiedenen Zellen kommenden Meßwerte MW1 bis MW256 nacheinander dem Verstärker 40 zugeführt und jeder dieser Meßwerte wird mit dem zugehörigen Korrekturfaktor KF1 bis KF256 multipliziert. Die auf diese Weise korrigierten Meßwerte werden dann über den Analog-Digital-Umsetzer 41 in digitale Signale umgewandelt und in die betreffenden Speicher 541 bis 54256 eingespeichert.

    [0032] Die Inhalte der Speicher 541 bis 54256 werden in den Komparatoren C1 bis C256 mit dem Mittelwert DW verglichen. In Abhängigkeit davon, ob die korrigierten Meßwerte kleiner oder größer sind als der Mittelwert DW oder ob sie gleich diesem Mittelwert sind, wird der Korrekturfaktor KF1 bis KF256 um einen einzigen Einheitsschritt vergrößert oder verkleinert bzw. unverändert gelassen. Die Korrekturfaktoren werden dann bei dem nächstfolgenden Meßzyklus über den Multiplexer 55 ausgelesen und in analoger Form zur Steuerung des Verstärkungsfaktors des Verstärkers 40 in dem jeweiligen Kanal benutzt.

    [0033] Da die Korrekturfaktoren KF1 bis KF256 jeweils aus acht Bits bestehen und somit Zahlen zwischen Null und Zweihundertsechsundfünfzig angeben können, beträgt der mittlere Korrekturfaktor Einhundertachtundzwanzig. Dieser mittlere Korrekturfaktor wird zu Beginn der Messung, also beim Starten der Webmaschine, für alle Kanäle automatisch eingestellt. Die individuellen Korrekturfaktoren für jede einzelne Zelle bauen sich dann während der nachfolgenden Meßzyklen selbsttätig auf, indem der mittlere Korrekturfaktor bei jedem Meßzyklus um einen Einheitsschritt erhöht oder erniedrigt wird. Wenn diese Anlaufphase der Maschine beendet ist, haben sämtliche Korrekturfaktoren KF1 bis KF256 Werte, die in Verbindung mit dem zugehörigen Meßwert MW einen korrigierten Meßwert ergeben, der in der Nähe des Mittelwertes DW liegt, sofern an dem Webmaterial keine Fehlstelle vorhanden ist. Ist dagegen eine Fehlstelle vorhanden, dann spricht der zugehörige Komparator K1 bis K256 an und die Stopschaltung 48 wird aktiviert. In der Praxis erfolgt die Abschaltung nach einer Herstellungslänge von etwa 5 bis 10 mm des fehlerhaften Gewebes, so daß die Fehlstelle max. eine derartige Erstreckung annehmen kann.

    [0034] Die Ausgänge der Komparatoren K bis K256 sind jeweils separat an die Stopschaltung 48 angeschlossen. Die Stopschaltung 48 erhält dadurch zusätzlich eine Information, an welcher der Webnadeln der Fadenbruch aufgetreten ist. Diese Information kann für die Bedienungsperson sichtbar angezeigt werden, wodurch die Lokalisierung des Fehlers erleichtert wird. Es ist auch möglich, die betreffende Stelle (den Kanal), an der der Fadenbruch aufgetreten ist, aufzuzeichnen, so daß gewissermaßen ein Protokoll über die Betriebsstörungen geschrieben wird. Eine entsprechende Anzeige, z. B. Auswertung der Webfehlerterfolgt auch bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 5.


    Ansprüche

    1. Vorrichtung zur Überwachung von Webmaschinen, mit mindestens einer das Webgut (19) durchstrahlenden Strahlungsquelle (17) und mit Strahlungsempfängern (30), die auf die Menge der durchgelassenen Strahlung reagieren, dadurch gekennzeichnet , daß der Lichtweg zwischen der Strahlungsquelle (17) und den Strahlungsempfängern (30) durch den Bewegungsbereich der Webwerkzeuge (12,16) oder unmittelbar danach hindurchgeht und schräg zur Transportrichtung des Webgutes (19) verläuft und daß die Auswertung der Signale der Strahlungsempfänger (30) synchron mit dem Antrieb der Webmaschine nur in denjenigen Zeiten erfolgt, in denen die Webwerkzeuge (12,16) außer Eingriff mit dem Webgut (19) sind.
     
    2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsempfänger (30) jeweils am rückwärtigen Ende eines Lichtschachtes (29) angeordnet sind, dessen Breite an dem dem Webgut (19) zugewandten vorderen Ende (22) sich über mehrere Fäden des Webgutes erstreckt und dessen Länge mindestens das Dreifache der Breite beträgt.
     
    3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Block (27) mehrere in einer Reihe angeordnete Lichtschächte (29) vereinigt sind, daß entlang der rückwärtigen Enden der Lichtschächte (29) ein an eine Druckluftquelle angeschlossener Verteilerkanal (32) verläuft, daß in der Rückwand eines jeden Lichtschachtes (29) eine Luftaustrittsöffnung (34) angeordnet ist und daß die vorderen Enden der Lichtschächte (29) offen sind.
     
    4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßsignal MW eines jeden Strahlungsempfängers (30) mit einem individuellen Korrekturfaktor (KF) multipliziert-wird, der in einem Speicher gespeichert ist, und daß der Korrekturfaktor bei jedem Abtastzyklus in Abhängigkeit davon verändert wird, ob das korrigierte Meßsignal dieses Strahlungsempfängers (30) kleiner oder größer ist als der Mittelwert (MW) der korrigierten Meßsignale mehrerer Strahlungsempfänger.
     
    5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Korrekturfaktor (KF) bei einer Abweichung des korrigierten Meßsignales von dem Mittelwert (MW) um einen Einheitsschritt nach oben oder unten verändert wird.
     
    6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturfaktoren (KF) sämtlicher Strahlungsempfänger (30) beim Starten der Webmaschine sämtlich auf einen mittleren Wert eingestellt werden.
     
    7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedes durch den zugehörigen Korrekturfaktor (KF) veränderte Meßsignal (MW) mit einem Alarmwert (AW) verglichen wird, der in Abhängigkeit von dem bei dem ersten Abtastzyklus ermittelten Mittelwert (MW) der Meßsignale gebildet ist.
     




    Zeichnung



















    Recherchenbericht