专利名称：用于纺织纤维生产设备的纱线筒子贮运装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于纺织纤维生产设备的纱线筒子贮运装置，其构成一连续的制造过程与后续加工设备之间的具有一定静止时间的材料暂存装置。
公知的这种纱线筒子贮运装置不能总是可靠地防止构成纱线筒子基本组成的纱线材料在筒子的表面上受到机械负荷，筒子的这种表面机械接触会毁坏筒子的表面结构，并因此而损坏纱线筒子的退绕特性。由于退绕特性变差，纱线筒子在退绕时可能出现纱线断头，这将导致在后续的织物整理中的敏感的故障和随之而来的经济损失。
本发明的目的是改进上述用于纺织纤维生产设备的纱线筒子贮运装置，可靠地保证在纱线筒子贮运装置的运转过程中对纱线筒子的保护操作。
本发明这样来实现这一目的，纱线筒子贮运装置设计为盘式纱线筒子贮运装置，其带有可在其内移动的纱线筒子贮运盘，纱线筒子可支撑在贮运盘上，并避免纱线筒子贮运盘底部与纱线筒子的朝向纱线筒子贮运盘底部的卷绕面的接触。在这种纱线筒子贮运装置中，在绕在纱线筒子上的纱线材料与纱线筒子贮运装置一例的部件之间没有机械接触，因此，可以可靠地避免筒子表面的负荷。
本发明的纱线筒子贮运装置的纱线筒子贮运盘相宜地由镀锌钢板制成。
为了提高纱线筒子贮运盘的稳定性，其边缘弯曲90度。
为了以简单的方式创造一种用于台架操作装置的负荷提升机件，纱线筒子贮运盘的宽度侧上带有一U形型材。
为了减小纱线筒子贮运盘的变曲，在其中制有横向的卷边。
为了使纱线筒子贮运盘容易对中和卸载，在其底部设有圆形冲孔，这些冲孔排列在一格子内，该格子与一配置在装置入口侧的、将纱线筒子输送到纱线筒子贮运装置的悬挂输送带的吊杆相对应。
比较有利的是，纱线筒子贮运盘沿纵向插入本发明的纱线筒子贮运装置。
为了保持并固定纱线筒子，纱线筒子贮运盘相宜地具有与在纱线筒子贮运盘底部的冲孔的数量相当的数量的筒子架，纱线筒子借助于这些筒子架精确地定位在纱线筒子贮运盘上。
这些筒子架相宜地制造成圆柱形。
筒子架以压铸法高精度制成。
将筒子架粘接在纱线筒子贮运盘底部得到简单形成的筒子架与纱线筒子贮运盘的装配。
相宜地选择筒子架的外径，使纱线筒子的纱管能够以轻微的间隙配合推到筒子架上。
为了易于将纱线筒子从电动悬挂输送带的吊杆上推下，筒子架的远端带有一锥形棱角。
为了确定地放置纱线筒子的纱管的朝向贮运盘底部的前侧，筒子架的近端带有一筒子架底板，此外，借助于该板还可以承受横向力。
为了使纱线筒子在装置出口处易于操作，比较有利的是，筒子架在其纵向上至少比最短的纱管短一个长度，该长度作为纱管的插入深度对于一接收装置的夹取装置是必要的。
为了将纱线筒子贮运盘正确定位，筒子架上带有对中孔，其开口朝向贮运盘底侧上的冲孔，对中尖头可以穿过贮运盘底部与这些对中孔接合。
在本发明的一有利的实施形式中，筒子架设计为纱线筒子贮运盘芯轴，它们各带有一个支撑板。
为了更好地吸收横向力，贮运盘芯轴的近端具有一外径加大的脚凸缘。
除去脚凸缘以外的纱线筒子贮运盘芯轴的长度相当于最大的纱管长度。
为了实现支撑板的简单的对中和安装，贮运盘芯轴具有一位于中间的轴向孔，其在贮运盘芯轴远端区域的直径略微小于其余部分的直径。
为了使纱线筒子易于推入并为了使支撑板定向，贮运盘芯轴具有一位于中间的纵向槽缝，其从远端向近端或向脚凸缘延伸。
为了贮运盘芯轴易于安装，比较有利的是，支撑板设计成环形，其内径大约与贮运盘芯轴的外径相当。
如果支撑板具有一位于中间的桥形片，其可移动地插入在纱线筒子贮运盘芯轴上的纵向槽缝内，这样就能够以简单的方法实现支撑板在贮运盘芯轴上的定向。
如果在支撑板的位于中间的桥形片上对中地形成一圆柱体，其外径相当于贮运盘芯轴内的轴向孔的外径，则可保证支撑板可移动地安装在贮运盘芯轴上，而不会出现不希望的分离。通过使贮运盘芯轴轴向孔的直径在远端区域略微减小，可以近似形成一卡锁机构，借助于该卡锁机构可防止支撑板与贮运盘芯轴分离。
为了使纱线筒子能够从电动悬挂输送带上受保护地转移到纱线筒子贮运盘上，纱线筒子贮运装置的各台架相宜地在纱线筒子贮运装置入口侧配置有一回转工位，通过该回转工位，纱线筒子贮运盘可从其筒子架垂直设置的一水平位置翻转到其筒子架水平设置的一垂直位置，并与悬挂输送带的悬挂件对正。这样，纱线筒子就可以以一种很容易的方法从电动悬挂输送带的悬挂件上转移到纱线筒子贮运盘的筒子架上。
为了尽可能有利地设计装置入口侧的回转工位的满载，在本发明纱线筒子贮运装置的一有利的实施形式中，对每个回转工位进行设计，它将在其内被翻转到垂直位置的贮运盘提高到这样的高度，使一个在一个位于回转工位下面的输入输送机上的空贮运盘可以在带有从其上接收的贮运盘的回转工位下方通过。
为了实现贮运盘在回转工位区域的正确定位，在输入输送机上优选设置一气动止挡件，输入输送机上的空贮运盘被该止挡件止挡在与回转工位相对应的位置上，其中在相对于回转工位的位置的上游设置引导装置，借助于该引导装置，空贮运盘可在输入输送机横向上正确定位，以便接收到相应的回转工位。
为了实现纱线筒子贮运盘在回转工位内的精确定位，使各翻转站具有一翻转臂和至少两个对中顶尖，位于翻转站的纱线筒子贮运盘可借助于翻转臂翻转，当翻转臂接近贮运盘时，对中顶尖可插入贮运盘芯轴的位于中间的轴向孔内。
为了在翻转站内固定纱线筒子贮运盘，最好采用气动止动装置，借助它，位于翻转站的贮运盘相对于该翻转臂空间固定。
为了保证在纱管与支撑板或筒子支撑底板之间的正确的配置，在悬挂输送带一侧设有推入装置，借助于该推入装置可将纱线筒子从悬挂输送带的悬挂件上推到贮运盘的芯轴或筒子架上，该推入装置这样设计，使得纱线筒子的纱管以其朝向贮运盘芯轴的端侧可插入支撑板或筒子支撑基板上并与其连接。这样，在贮运盘翻转回其水平位置时就可避免纱线筒子在贮运盘上的移动。
为了使纱线筒子易于在贮运装置的输出侧输出，比较有利的是，在一输出输送机的一交付区域设置一优选为气动的止挡件，它将一装满的纱线筒子贮运盘这样定位在交付区域，使得接收装置的夹取装置与纱线筒子的纱管对正，并且为了将纱线筒子贮运盘精确定位在交付区域，在该区域内设置对中顶尖，该项尖可插入纱线筒子贮运盘底部上的圆形冲孔。
为了实现纱线筒子贮运装置与包装装置之间的脱耦，比较有利的是，输出输送机设计成装载预定数量的纱线筒子储运盘的暂存器。
在本发明的纱线筒子贮运盘芯轴的长度对应于最大纱管的长度的那些实施形式中，为了保证容易卸下纱线筒子贮运盘，在输出输送机的交付区域设置一提升装置，其具有一用于提升纱线筒子贮运盘的筒子架的提升柱塞，借助于该柱塞，筒子架的支撑板，从而纱线筒子(其以纱管的朝向纱线筒子贮运盘底部的端侧座在支撑板上)被升高到这样的高度，使得接收装置的夹取装置可插入纱管。
比较有利的是，提升柱塞必要时成对设置并可分别移入或移出。
为了能够借助于同一个接收装置同时卸下多个纱线筒子支撑盘，接收装置的夹取装置相宜地可在水平方向上移动。
本发明的纱线筒子贮运装置相宜地具有一个用于其机械部件的电子自动化系统，该自动化系统最好具有两个控制级，并且相宜地包括可存贮编程的自动化装置。
在一有利的实施形式中，所述自动化系统具有一带有一数据汇集器的上级控制装置，该上级控制装置与一贮运管理单元并通过一数据总线与机械部件联接。
所述上级控制装置相宜地设计成SIMATICS5-135U，通过它可以接受贮运管理单元所提出的输送任务，并将各项具体任务传递给机械部件，例如台架操作装置、横向分布小车和输送系统元件。
当上级控制装置通过一总线系统，最好是一“以太”网络总线系统与贮运管理单元，以及与贮运装置输入侧的悬挂输送带的、贮运装置输出侧的包装的和贮运装置输出侧的织构化的端部控制单元(Kopfsteuereinheit)联接，可相宜地实现将上级控制装置包括到其余的自动化系统中。
由于本发明的纱线筒子贮运装置的综合性，比较有利的是，该上级控制装置除了所述SIMATICS5-135U，还包括另一SIMATICS5-135U，其中第一SIMATICS5-135U与贮运管理单元联接，并控制一部分机械部件，而第二SIMATICS5-135U控制其余的机械部件。
本发明的纱线筒子贮运装置的操作检测和故障检测以及目视，比较有利的是借助上级控制装置所配备的一操作终端来实现，其型号最好为OP 30，该操作终端具有一个图像显示器和一打印机。
符合目的的是，在台架操作装置和横向分布小车上安装与其一起移动的微控制单元，其型号优选为ET 200B。
该微控制单元可以以简单的方式通过红外线光栅与上级控制装置在线联机。
为了在上级控制装置与机械部件之间的数据传输，设置一总线系统，其型号优选为SINECL2。
在本发明纱线筒子贮运装置的自动化系统的一有利的实施形式中，贮运管理单元为标准贮运管理系统，其型号优选为SICALIS WML。
为了保证数据的可靠性，并且在计算机故障时实现简单的计算机硬件交换，标准贮运管理系统具有一带有交换架的反射导板(Spiegelplattenfuehrung)。
符合目的的是，贮运管理单元与两个用于织构化和包装的下级(abgesetzt)终端联接。
在本发明的纱线筒子贮运装置的自动化系统的一有利的实施形式中，贮运管理单元配有一叠加计算机系统。
下面结合附图所示实施形式对本发明作进一步的详细说明，附图中
图1示出两个不同尺寸的纱线筒子；图2示出在一个纱线筒子贮运盘上的两个不同尺寸的纱线筒子；图3示出在本发明的纱线筒子贮运装置的输入输送机上的位于一回转工位区域内的一支撑纱线筒子的纱线筒子贮运盘；图4示出图3中A-A线的剖面；图5示出本发明的纱线筒子贮运装置的输入输送机旁的一回转工位；
图6以放大的视图示出了图5中的细节Z；图7示出图5中的B-B剖面；图8示出图5中的C-C剖面；图9是一悬挂输送带或其悬挂件与直立着的纱线筒子贮运盘之间的过渡区域的一俯视图；图10为按照本发明的纱线筒子贮运装置的一输出输送机的一部分的俯视图；图11示出图10中的A-A剖面；图12是用于本发明的纱线筒子架的一自动化系统的原理图。
按照本发明的纱线筒子贮运装置是一用于生产并继续加工纺织纱线的设备的一个组成部件。
首先在一初始化学工艺的聚合阶段中获得用于纱线生产的聚合物。除了其它因素，对聚合物的质量起决定性作用的是温度。这就要求聚合和后续的各项加工工序都是一年365天，一天24小时地运转。
聚合物在长丝成丝工序中输送给一细纱机。在那里由一喷嘴挤压，该喷嘴带有若干(例如48个)孔。聚合物沿垂直方向从这些孔中高速流出，形成细纱，即所谓长丝。
在一成纱工序中，一定量的长丝，例如8根，经过一导纱装置加捻形成纱线，接着借助于一加热的输出罗拉(Galette)卷绕。这种方法形成六根纱线，它们分别送往络纱机的六个卷绕工位(筒子)。
络纱机由两个装在一垂直设置的转盘加料器上的转轴构成，每个转轴支撑六个纱管。在每个纱管上以特定的往复方式卷绕一根纱线。其中一个转轴以大约6000转/分的速度旋转，而另一个则静止，卸下绕满的纱管，装上空纱管。如果要装上一排筒子，则转盘转过180°。空纱管通过一个缺口夹住纱线，然后进行卷绕，而绕满的纱管或筒子则被卸下，用空纱管替代。根据络纱机的型号，所使用的空纱管具有统一的纱管内径和统一的纱管长度。在纺纱设备中，不同型号的络纱机使用不同长度的纱管。卷绕好后的筒子相应地具有不同的外径和重量。典型的数值有例如94mm的纱管内径，150或200mm的纱管长度，440mm的筒子外径，以及22kg筒子重量。
一组(例如六个)筒子自动地从络纱机上脱下，装在一个小滚筒上。这六个筒子也称为络纱。上述纱线筒子从络纱机上的脱下通过在一遮盖物上操作一操作器械实现，该操作器械带有一特定的提升推卸装置。接着，将纱线筒子带到一个中转站，并在那里将纱线筒子从小滚筒上卸下，放到具有六个悬臂的电动悬挂输送带机架上。
纱线筒子借助于电动悬挂传送带输送到检测工位，输送过程中纱管水平定向。这种输送位置是需要的，因为这时纱线筒子上的纱线端部还是松散的，如果输送时纱管处于垂直的方向，则纱线筒子会因剩余动能而产生退绕。
在检测时首先要对纱线取样，例如断裂试样和着色试样等，以提供时间紧凑的质量检验，其中通常只对一个纱线筒子进行取样。接着进行扎头，并用一条码标签进行光学检查或识别。纱线筒子留在电动悬挂输送带上并向本发明的纱线筒子贮运装置输送。在完成扎头之后也可以在纱管直立的状态下输送纱线筒子。
纱线筒子在本发明的纱线筒子贮运装置中保存一预定的时间，例如八个小时。在这期间，根据前面所述的质量检查给纱线筒子一个最终的质量标记。与此同时纱线筒子释放出卷绕后残留的动能。然而，本发明的纱线筒子贮运装置的主要功能在于集中一定种类和质量的纱线筒子，并使与之相关的包装成为可能。此外，本发明的纱线筒子贮运装置还具有暂存装置的功能，因为生产昼夜不停地进行，而包装每天只进行16个小时。
当在本发明的纱线筒子贮运装置上装有足够的一种纱线筒子时，则开始进行包装。将相应的纱线筒子卸下，由包装机器人多层地装到集装架上或装入大纸箱内。一个集装架可以每层放六个纱线筒子，一共七层，所以总共放四十二个纱线筒子。包装后将集装架交货。
在图1中示出两个纱线筒子，它们的尺寸不同。
较大的纱线筒子1具有一纱管3，其长度尺寸比纱线筒子2的纱管4的长度尺寸大。而纱管3和4的内外径相同。
从图1中可以看出，两个纱管3和4都从真正的纱线筒子1和2中伸出。
当纱线筒子1和2装在纱线筒子贮运盘6的筒子架5上时，仅仅在纱管3和4朝向纱线筒子贮运盘底部7的端侧与筒子架5的相应部分之间形成接触支撑。纱线筒子1和2的卷装表面8、9并不与筒子架5或纱线筒子贮运盘底部7相接触。这尤其可由图2看出。
纱线筒子贮运盘6由镀锌钢板制成，例如其宽度为960mm，长度为1920mm，高度为100mm。为了提高稳定性，纱线筒子贮运盘6的边缘10弯曲90度。其宽度侧11具有U型钢12，用作后面将描述的台架操作器械的负荷提升机件的作用点。为了减小挠度，纱线筒子贮运盘6的横向上带有卷边。在图示实施例中，八个圆形冲孔13位于纱线筒子贮运盘底部7上，它们设置在同一格子内，该格子具有电动悬挂输送带的悬挂件14。冲孔13的直径大约为30mm。它用于以尚需描述的方法将纱线筒子贮运盘6对中，以及将纱线筒子1和2卸下。纱线筒子贮运盘6沿其纵向插入本发明的纱线筒子贮运装置上的一分格架中。
每个纱线筒子贮运盘6上有八个筒子架5，它们保证纱线筒子1、2在纱线筒子贮运盘6上的精确定位，并从而能够例如通过机器人自动地将纱线筒子1和2卸到位于本发明的纱线筒子贮运装置后面的包装工位。
在图4至11所示的实施例中，各筒子架5分别具有一纱线筒子贮运盘芯轴15和一支撑板16。
各纱线筒子贮运盘6上有八个圆柱形的纱线筒子贮运盘芯轴15。纱线筒子贮运盘芯轴用高精度的压铸法制成并粘接在纱线筒子贮运盘底部7上，其中，上述格子作为纱线筒子贮运盘底部7中的同样八个圆形冲孔13的基础。
选择纱线筒子贮运盘芯轴15的外径，使纱管3和4可以以轻微的余隙配合推入。
纱线筒子贮运盘芯轴15的远端带有一锥形棱角17，以易于从电动悬挂输送带的悬挂件14上将纱线筒子1、2推入。为了能较好地吸收所出现的横向力，纱线筒子贮运盘芯轴15的近端区域内有一外径较大的脚凸缘18。
不考虑脚凸缘18，纱线筒子贮运盘芯轴15的长度相当于最大的纱管长度。
各纱线筒子贮运盘芯轴15具有一同轴的轴向通孔19。该轴向通孔19直到纱线筒子贮运盘芯轴15的远端区域的最后大约10mm处均具有大约30mm的直径。在纱线筒子贮运盘芯轴15远端区域，直径大约为29mm。
除了轴向通孔19以外，纱线筒子贮运盘芯轴15沿其纵向从其远端到其脚凸缘18还具有一同心设置的纵槽20，该纵槽20的宽度大约为20mm。
支撑板16为一环形体，其高度大约为10mm，并带有一对中设置的桥形接片21。该桥形接片21的中间又有一外径大约为30mm的圆柱体22。
在安装筒子架5时，支撑板16被推套到纱线筒子贮运盘芯轴15上。这时支撑板16上位于中间的桥形接片21的定向使其跨过纱线筒子贮运盘芯轴15的纵槽20。现在将位于桥形接片21中间的圆柱体22压入纱线筒子贮运盘芯轴15的远端截面上的略小一些的轴向通孔19，芯轴的两半略微胀开，支撑板16的圆柱体22通过轴向通孔19的变窄的区域，达到轴向通孔19的大直径区域。这时，支撑板16可以很容易地在纱线筒子贮运盘芯轴15上上下运动，但上述卡锁机构能杜绝支撑板16掉出。
纱线筒子以其朝向纱线筒子贮运盘底部7的纱管端部放在移动的支撑板16上。一方面输送时卷绕面8、9与纱线筒子贮运盘底部7不会接触，另一方面，在提升纱线筒子1和2时实现了纱管端部的保护性操作。
每次将八个纱线筒子1和2从电动悬挂输送带的悬挂件上向本发明的纱线筒子贮运装置的进入侧输送。
在本发明的纱线筒子贮运装置的台架通道前高出支撑平面大约2000mm处有一输入输送系统。电动悬挂输送机机架定位在一个属于输入输送系统的回转工位23的上方，该回转工位23设置在一输入输送机24的上方。
纱线筒子贮运盘6可借助于该回转工位23翻转，该回转工位23并入输入输送工艺流程中，它的任务是使空纱线筒子贮运盘6绕其纵轴转过90度，从而使纱线筒子1和2能够从电动悬挂输送带的悬挂件14上推进到纱线筒子贮运盘6的筒子架5或纱线筒子贮运盘芯轴15上。该回转工位23被这样构造，在纱线筒子贮运盘6升高翻转时，其它在输入输送机24上的空纱线筒子贮运盘6可以通过该回转工位23。
空纱线筒子贮运盘6在输入输送机24上沿纱线筒子贮运装置的方向输送，输入输送机24可以是三股皮带输送机。在大多数情况下，这些空纱线筒子贮运盘6在插入纱线筒子贮运装置之前必须装上新的纱线筒子1和2。为此，输入输送机24上的有关的纱线筒子贮运盘6前进时被气动推挡件25挡住。同时，通过该止挡过程实现纱线筒子贮运盘6在输送方向上的定位。通过延续到回转工位23的逐渐变窄的侧面引导件实现纱线筒子贮运盘6的垂直于输送方向的预定位，该侧面引导件装在外部输送传动线路上。
如果这时在一个纱线筒子贮运盘6上装上由电动悬挂输送带送过来的新纱线筒子1和2，则气动止挡件25将该纱线筒子贮运盘6止住。回转工位23上的一翻转驱动装置26将一翻转臂27从其低位升高，并将回转工位的两个对中顶尖28从下面插入纱线筒子贮运盘6的两个纱线筒子贮运盘芯轴15的轴向通孔19中，轴向通孔19的直径为大约30mm。由此实现了纱线筒子贮运盘6相对于回转工位23的精确定位。这时开始提升纱线筒子贮运盘6。在升高翻转的第一阶段，卡头29卡住纱线筒子贮运盘6，从而防止纱线筒子贮运盘6在垂直方向上从对中顶尖28上滑下。
当纱线筒子贮运盘6受到端部止挡件30的精确限制，定位在电动悬挂输送带的悬挂件14前的上部位置时，推入装置31将纱线筒子1、2从电动悬挂输送带的悬挂件上推到纱线筒子贮运盘6的筒子架5或纱线筒子贮运盘芯轴15上。筒子架5或纱线筒子贮运盘芯轴15的远端上的锥形棱角17可靠地保证了这种推入的实现。
纱线筒子1、2一直被推到受到纱线筒子贮运盘芯轴15的支撑板16的止挡，这样才能在纱线筒子贮运盘6翻转回水平方向时防止纱管3、4刚性反弹。因为两个纱管长度不一，所以在纱线筒子贮运盘芯轴15上设有前述纵槽20，推入装置30可插入该槽。这样，具有短纱管4的纱线筒子2也能够一直推入到顶到纱线筒子贮运盘芯轴15的支撑板16的位置。
在回转工位23的接收位置，输入输送机24上的空纱线筒子贮运盘6可以通过回转工位23，因为翻转臂27位于输入输送机24的左右，而且向上翻转的纱线筒子贮运盘6设置在足够高的位置上。当推移过程结束时，回转工位23将全部装上纱线筒子1、2的纱线筒子贮运盘6重新翻转回水平位置，一到达水平位置，卡头29就松开，纱线筒子贮运盘6放回到输入输送机24上。同时，气动止挡件25下降，从而可以继续输送刚刚装上纱线筒子1、2的纱线筒子贮运盘6。在输送机列的端部，一个台架操作器械将纱线筒子贮运盘拉到其负荷接收件上，并插入该台架。
在本发明的纱线筒子贮运装置的输出端有一输出输送系统，一输出输送机32属于该系统，装有纱线筒1、2的纱线筒子贮运盘6通过输出输送机32被输送到一交付区域33。
在输出输送机32的交付区域33上配置一台例如设计成一包装机器人的接收装置35的夹取装置34。
为了实现本发明的纱线筒子贮运装置与例如为一后续的包装工艺所配置的接收装置35之间的脱耦，在输出输送机32的交付区域33前后分别提供暂存功能，每一处可以暂存三个纱线筒子贮运盘6。
在输出输送机32的交付区域33内，当一个纱线筒子贮运盘6位于接收装置35的下面时，设置在输出输送机32上的气动止挡件就止挡住该纱线筒子贮运盘6并将其预定位。像在回转工位的情况一样，为使接收装置35的夹取装置34接近的精确定位是通过两个设置在交付区域33的对中项尖37实现的，这两个对中顶尖从下面插入纱线筒子贮运盘芯轴15的轴向通孔19中。
夹取装置34从里面抓住纱线筒子1、2的纱管3、4，因此需要有一段大约60mm高的空纱管。因为纱线筒子贮运盘芯轴15或能一直达到纱管3、4的上边缘，所以必须把纱线筒子1、2升高一点。这是通过前述对中顶尖37和一升高装置39的提升柱塞38实现的，柱塞的外径大约为20mm。
在对中顶尖37完全将纱线筒子贮运盘6对中以后开始提升过程。在接下来的继续上升运动中，两对中顶尖37和提升柱塞38将支撑板16上的圆柱体22，并从而将支撑板16本身提升少许。由于在该支撑板16上装有纱管3、4或者说纱线筒子1、2，所以要将其提升到一个适宜的转交高度。
上述方法通过对中顶尖37和提升柱塞38的不同提升保证了无论纱管长度如何都可将各纱线筒子1、2升高到一定的程度，为接收装置35的夹取装置34提供所需的伸入纱线筒子1、2的纱管3、4中大约60mm的自由抓取高度。
这时，接收装置35可以将纱线筒子1、2取下，继续输送(getaktet)纱线筒子贮运盘6。
虽然一般纱线筒子贮运盘6装有八个纱线筒1、2，但是也存在着属于包装工位的接收装置35只有六个夹取装置34的情况，这时，一纸箱中的各包装平面只能卸下六个纱线筒1、2。这就导致在具有六个夹取装置34的接收装置35第一次存取后尚未将一个纱线筒子贮运盘6完全排空，因此必须在这个纱线筒子贮运盘6上进行第二次存取。为了使接收装置35提供一尽可能高的包装效率，在接收装置35的六个夹取装置34在该纱线筒子贮运盘6上进行第二次存取的同时必须也在下一个纱线筒子贮运盘6上进行存取。但是由于纱线筒子贮运盘6的宽度侧11上有U形型钢12，使得两个在端侧一前一后放置的纱线筒子贮运盘6的芯轴15之间的距离大于一个纱线筒子贮运盘6芯轴15的格子的一般尺寸，所以要将接收装置35的六个夹取装置34设计成在水平方向上可调节移动。
例如可设计成包装机器人的接收装置35本身在纱线筒子贮运盘6上抓取的过程中总是处于相同的位置上，同时输送系统或输出输送机32(例如)通过适当设置的止挡件在接收装置35的下面继续输送(Taktung)纱线筒子贮运盘6。
每次同时取下六个纱线筒1、2致使纱线筒子贮运盘6必须在四个位置上被挡住。
纱线筒子贮运盘6的大致定位借助于输出输送机32实现。对于接收装置35的夹取装置34的实际抓取过程的精确定位与回转工位23的情况一样，是通过两个对中顶尖37从下面插入纱线筒子贮运盘芯轴15的轴向通孔19内实现的。
随后的第二个纱线筒子贮运盘6将第一个直接向前推，并由第二对撤出的对中顶尖精确定位。为了使这种精确定位可靠地起作用(尽管在例如由板制成的纱线筒子贮运盘6的棱角处形成的尺寸公差较大)，这样来设置前述用于第二纱线筒子贮运盘6的对中顶尖，使得该纱线筒子贮运盘6在对中过程中易于向回移动，并且不会再与第一纱线筒子贮运盘6接触。
此外，在前述每次同时只取出六个纱线筒1、2的情况下，还必须能够使提升装置39的提升柱塞38(例如可以设置四个)每次成对地沿纱线筒子贮运盘纵向自动移动，以便能够根据两个纱线筒子贮运盘6的位置将纱线筒子贮运盘芯轴15的轴向通孔19调节到不同的位置。
当纱线筒子贮运盘6为图2所示的实施形式时，筒子架5的造型可以改变，像在前述实施形式中那样，筒子架5具有贮运盘固定的纱线筒子贮运盘芯轴15和一可向该纱线筒子贮运盘芯轴15轴向移动的支撑板16。
对于图2所示的筒子架5，这样来选择其尺寸，使在各种情况下不升高纱线筒子1、2就可保证接收装置35的夹取装置34的插入深度为例如60mm。这样，在接收装置35接收时就不必提升纱线筒子1、2。
在图2中示出的筒子架5具有一个筒子架基板40，它与纱线筒子贮运盘6的底部7粘接。筒子架基板的外径比其其余部分的外径大，这样才能更好地接收横向力。
在筒子架5的底侧带有一对中孔41，其与纱线筒子贮运盘6的底部7上的圆形冲孔对中，设置在回转工位23上的对中顶尖28和设置在接收装置35区域内的对中顶尖37可以插入该孔。
为了使本发明的纱线筒子贮运装置自动运行，设置一自动化系统，该系统带有一上级控制装置42，该控制装置同时起到数据汇集器的作用。例如可以将它设计为型号为SIMATIC S5-135U的存储器可编程的控制装置，并可为其配置一高效的CPU928。
上级控制装置或数据汇集器42从一存贮管理单元43接收各装载架或纱线筒子贮运盘6的输送任务，存贮管理单元最好设计为存贮管理PC。该数据汇集器将这些输送任务作为单独的任务继续传输给涉及纱线筒子贮运盘6的所需的运动的机械部件，例如传输给台架操作装置44、45、46、47、48，传输给横向分布小车(Querverteilwagen)49、50、51、52或传输给另一个输送系统元件53。该上级控制装置42独立地协调材料流程。实施输送任务以后，将其作为任务完结的信息反馈回去，并记载到存贮管理单元43或一计算机系统54，例如一PPS系统或HOST中。
上级控制装置42或数据汇集器通过一“以太”网络总线系统55与通向本发明的纱线筒子贮运装置的电动悬挂输送带的、接在后面的包装工艺的以及同样接在后面的织构化的端部控制单元56、57、58联接。在整个设备的范围内的控制级上进行详细的材料流程跟踪，以便在逻辑判断点上识别装载架。在现在这种情况下，上级控制装置42或数据汇集器被同时用于控制台架操作装置44、45、46。由于这种设备的高度综合性，还要使用一第二上级控制装置59，优先同样选用SIMATIC S5-135U型号，该第二上级控制装置控制台架操作装置47、48，横向分布小车(Querverteilwagen)49、50、51和全部继续输送系统元件53。在数据汇集器或上级控制装置上的一操作终端60对设备进行运转和故障信号检测和目测，该操作终端的优选型号为OP30，并带有一台图形显示器和一台打印机。各设备部件在此简略示出。出现故障时，受故障干扰的设备部件闪亮。此外，还对故障提供清楚的文字说明，并通过所属打印机记录下来。
在台架操作装置44、45、46、47、48和横向分布小车49、50、51、52上装有与其一起移动的微控制单元61，优选型号为ET 200B，其通过红外光栅62与上级控制装置42的数据汇集器联机。数据通过一条数据总线63，优先选用型号为SINECL2的总线系统向数据汇集器传送。各台架操作装置44、45、46、47、48的定位控制是通过数据汇集器中的一独特的CPU以软件的方式实现的，在此，在台架操作装置44、45、46、47、48上不仅装有绝对里程计，而且装有变频器。台架操作装置44、45、46、47、48的运转和故障信号可通过一装入一开关柜门的清楚说明指示器观察到。
对于设备的运转，设有“手动”和“自动”两种方式。在此，常规的设备运行方式是自动运行。至于“手动”操作方式，在每个台架通道的输送系统前区范围内装有一用于一种可动的手动前置操作区(Hand-vor-Ort-Bedienfeld)的联接件。
存贮管理单元43优先选用型号为SICALIS WML的标准存贮管理单元。在工业实施中，采用一台带有彩色监视器的HP-工作站作为硬件基础。
此外，还设有一带有交换架(Wechselrahmen)的反射导板(Spiegelplattenfuehrung)，用于保证数据的可靠性。这样，在出现计算机故障的情况下，容易实现计算机硬件交换。而且，一种很方便的由菜单引导的操作界面是现有的。
在织构化和包装区域设有两个下级(abgesetzte)终端。通过标准协议TCP/IP/(传输控制协议/国际互联网协议)的基础上的“以太”网络总线系统55实现联接。在电流故障时，多达15分钟的不间断供电保证了连续运转以及接下来有目的的关闭该自动化系统。
操作系统采用UNIX。编程语言为“C”。数据库系统采用ORACLE数据库系统。
使用标准贮运管理系统SICALIS WML43，由于预先测定好的上下系统的接口，能够保证运行没有问题。标准贮运管理系统SICALIS WML43具有所有基本的贮运管理功能，例如处理输入和输出、咨询功能、保养功能、统计功能、运行种类选择和服务功能。
它支配多达八个用于八个不同用户级的口令，在形成操作掩码时为各掩码所允许或禁止。各用户在开始工作时必须通告其用户标识。
为了与设置在上面的计算机系统54以及设置在下面的上级控制装置42、59通讯，现有的“以太”总线系统55也要符合标准协议TCP/IP/(传输控制协议/国际互联网协议)的规定。与现有的计算机系统54的联接以及与下面的上级控制装置42、59的联接也可以通过串形耦合实现。
标准贮运管理系统SICALIS WML根据先进先出的贮运原则对一个纱线筒子贮运盘的各纱线筒1、2进行管理。有待输入的筒子1、2或纱线筒子贮运盘6由下面的数据汇集器42通知，并分配一个储存位置。有待输出的筒子1、2由计算机系统54或者在织构化或包装工序中的手工输入通知贮运隔离单元43。
贮运管理单元43查明源储存位置和目标储存位置，并分配给下面的数据汇集器42一相应的输送任务。输送任务完成以后，贮运管理单元43从数据汇集器42收到一个应答，并进行相应的登记。接着进行计算机系统方面的存货跟踪。在此，在计算机系统方面可以将物品管理规结为一种纯粹的数量管理。
此外，在输出时还存在着这样的可能性，即，不必预先由计算机系统54分配任务，而是通过贮运管理单元43，借助于手工确定的判据独立地进行，例如当为包装或织构化单元准备好足够数量的一种确定的物品时。
原则上，贮运管理单元43或标准贮运管理系统SICALIS WML等候来自计算机系统54的物品输出任务，并将库存变化反馈回去。
权利要求
1．一种用于纺织纤维生产设备的纱线筒子贮运装置，其构成一连续的制造过程与后续加工设备之间的具有一定静止时间的材料暂存装置，其特征在于纱线筒子贮运装置为盘式贮运装置，其带有可在其内移动的纱线筒子贮运盘(6)，纱线筒子(1、2)可支撑在其上，并避免纱线筒子贮运盘底部(7)与纱线筒子的朝向贮运盘底部(7)的卷绕面(8、9)的接触。
2．如权利要求1所述的纱线筒子贮运装置，其中，所述纱线筒子贮运盘(6)由镀锌钢板制成。
3．如权利要求1或2所述的纱线筒子贮运装置，其中，所述纱线筒子贮运盘(6)的边缘(10)弯曲90度。
4．如权利要求1至3中任一项所述的纱线筒子贮运装置，其中，所述纱线筒子贮运盘(6)的宽边(11)为一U型钢(12)。
5．如权利要求1至4中任一项所述的纱线筒子贮运装置，其中，所述纱线筒子贮运盘(6)在横向上带有卷边。
6．如权利要求1至5中任一项所述的纱线筒子贮运装置，其中，在纱线筒子贮运盘(6)的底部(7)上带有圆形冲孔(13)，它们排列在一格子内，该格子与一设置在装置入口侧的用于将纱线筒子(1、2)输送到纱线筒子贮运装置的悬挂输送带的悬挂件(14)相对应。
7．如权利要求1至6中任一项所述的纱线筒子贮运装置，其中，纱线筒子贮运盘(6)可沿纵向插入其内。
8．如权利要求6或7所述的纱线筒子贮运装置，其特征在于，在纱线筒子贮运盘(6)的底部(7)上形成的各冲孔(13)处带有一筒子架(5)，一纱线筒子(1、2)借助于该筒子架准确地定位在纱线筒子贮运盘(6)上。
9．如权利要求8所述的纱线筒子贮运装置，其中，筒子架(5)被设计成圆柱形。
10．如权利要求8或9所述的纱线筒子贮运装置，其中，筒子架(5)用压铸法制成。
11．如权利要求8至10中任一项所述的纱线筒子贮运装置，其中，筒子架(5)与纱线筒子贮运盘底部(7)粘接。
12．如权利要求8至11中任一项所述的纱线筒子贮运装置，其中，选择筒子架(5)的外径，使纱线筒(1、2)的纱管(3、4)可以轻微的动配合推到筒子架(5)上。
13．如权利要求8至12中任一项所述的纱线筒子贮运装置，其中，筒子架(5)的远端具有一锥形棱角(17)。
14．如权利要求8至13中任一项所述的纱线筒子贮运装置，其中，筒子架(5)的近端上有一外径加大的筒子架基板(40)。
15．如权利要求8至14中任一项所述的纱线筒子贮运装置，其中，筒子架(5)在其纵向上至少比最短的纱管(3、4)短一个长度，该长度作为纱管(3、4)的插入深度对于一接收装置(35)的夹取装置(34)是必需的。
16．如权利要求8至15中任一项所述的纱线筒子贮运装置，其中，筒子架(5)上具有对中孔(41)，其开口朝向贮运盘底部上的冲孔(13)，对中顶尖(28,37)穿过贮运盘底部(7)可啮合在此对中孔中。
17．如权利要求8至13中任一项所述的纱线筒子贮运装置，其中，筒子架设计成贮运盘芯轴(15)，各贮运盘芯轴上带有一支撑板(16)。
18．如权利要求17所述的纱线筒子贮运装置，其中，贮运盘芯轴(15)在其近端具有一外径加大的脚凸缘(18)。
19．如权利要求17或18所述的纱线筒子贮运装置，其中，除去脚凸缘以外的纱线筒子贮运盘芯轴(15)的长度相当于最大的纱管长度。
20．如权利要求17至19中任一项所述的纱线筒子贮运装置，其中，贮运盘芯轴具有一同心的轴向孔(19)，其在支撑板芯轴(15)的远端区域上的直径略微小于其余区域的直径。
21．如权利要求17至20中任一项所述的纱线筒子贮运装置，其中，贮运盘芯轴(15)具有一同心纵槽(20)，其从远端向近端或向脚凸缘(18)延伸。
22．如权利要求17至21中任一项所述的纱线筒子贮运装置，其中，支撑板(16)设计成环形，其内径大约与贮运盘芯轴(15)的外径相当。
23．如权利要求22所述的纱线筒子贮运装置，其中，支撑板(16)具有一位于中央的桥形接片(21)，其可移动地接收在纱线筒子贮运盘芯轴(15)上的纵槽(20)内。
24．如权利要求23所述的纱线筒子贮运装置，其中，在支撑板(16)的位于中央的桥形接片(21)上的中间形成一圆柱体(22)，其外径相当于纱线筒子贮运盘芯轴(15)中的轴向孔(19)的直径。
25．如权利要求8至24中任一项所述的纱线筒子贮运装置，其中，在纱线筒子贮运装置入口侧的各台架通道上有一回转工位(23)，通过该回转工位，纱线筒子贮运盘(6)可从其筒子架(5)被垂直设置的一水平位置翻转到其筒子架(5)被水平设置的一垂直位置，并与悬挂输送带的悬挂件(14)对齐。
26．如权利要求25所述的纱线筒子贮运装置，其中，各回转工位(23)被设计成，它将在其内被翻转到垂直位置的贮运盘(6)提高到这样的高度，使一个在一个位于回转工位(23)下面的输入输送机(24)上的空贮运盘(6)可以在带有从其上接收的贮运盘(6)的回转工位下通过。
27．如权利要求26所述的纱线筒子贮运装置，其中，在输入输送机(24)上优选设有气动止挡件(25)，输入输送机(24)上的空贮运盘(6)被该止挡件止挡在属于翻转站(23)的位置，在该属于翻转站(23)的位置的上游设置引导装置，借助于该引导装置，空贮运盘(6)可在输入输送机(24)横向上正确定位，以便被接收到相应的翻转站中。
28．如权利要求25至27中任一项所述的纱线筒子贮运装置，其中，各翻转站(23)具有一翻转臂(27)和至少两个对中顶尖(28)，位于翻转站(23)的纱线筒子贮运盘(6)可借助于翻转臂(27)翻转，当翻转臂(27)接近贮运盘(6)时，对中顶尖(28)可插入贮运盘芯轴(15)的中央轴向孔(19)中。
29．如权利要求28所述的纱线筒子贮运装置，其中，各翻转站具有一优选为气动的卡头(29)，位于翻转站(23)的贮运盘(6)借助于该卡头可相对于翻转臂(27)空间固定。
30．如权利要求25至29中任一项所述的纱线筒子贮运装置，其中，设有一悬挂输送带一侧的推入装置(31)，可借助于该推入装置可将纱线筒子(1、2)从悬挂输送带的悬挂件(14)上推到贮运盘(6)的芯轴(15)或筒子架(5)上，该推入装置这样设计，使得纱线筒子(1、2)的纱管(3、4)的朝向贮运盘芯轴的端侧可推至与支撑板(16)或筒子支撑基板(40)接触。
31．如权利要求16至30中任一项所述的纱线筒子贮运装置，其中，在一输出输送机(32)的一交付区域(33)内设置一优选为气动的止挡件(36)，它将一装满的纱线筒子贮运盘(6)这样定位在交付区域(33)，使得接收装置(35)的夹取装置(34)与纱线筒子(1、2)的纱管(3、4)对正，并且为了将纱线筒子贮运盘(6)精确定位在交付区域(33)，在该区域内设置对中顶尖(37)，该顶尖可插入纱线筒子贮运盘底部(7)上的圆形冲孔(13)。
32．如权利要求31所述的纱线筒子贮运装置，其中，输出输送机(32)设计成装载预定数量的纱线筒子储存盘(6)的暂存器。
33．如权利要求31或32所述的纱线筒子贮运装置，其中，在输出输送机(32)的交付区域(33)设置一提升装置(39)，其具有一用于提升纱线筒子贮运盘(6)的筒子架(5)的提升柱塞(38)，借助于该柱塞，筒子架(5)的支撑板(16)，从而以纱管(3、5)的朝向纱线筒子贮运盘底部(7)的端侧座在支撑板(16)上的纱线筒子(1、2)被升高到这样的高度，使得接收装置(35)的夹取装置(34)可插入纱管(3、4)中。
34．如权利要求33所述的纱线筒子贮运装置，其中，提升柱塞(38)必要时成对设置并分别用于移入和移出。
35．如权利要求31至34中任一项所述的纱线筒子贮运装置，其中，接收装置(35)的夹取装置(34)可在水平方向被调节移动。
36．如权利要求1至35中任一项所述的纱线筒子贮运装置，其具有一个用于其机械部件的电子自动化系统。
37．如权利要求36所述的纱线筒子贮运装置，其中，该自动化系统具有两个控制级。
38．如权利要求36或37所述的纱线筒子贮运装置，其中，所述自动化系统包括可存贮编程的自动化装置。
39．如权利要求35至38中任一项所述的纱线筒子贮运装置，其中，所述自动化系统包括一带有一数据汇集器的上级控制装置(42)，该上级控制装置与一贮运管理单元(43)相连，并通过一数据总线(63)与机械部件相联接。
40．如权利要求39所述的纱线筒子贮运装置，其中，所述上级控制装置(42)为SIMATIC S5-135U，通过它可以接受贮运管理单元(43)所提交的输送任务，并将各单独的任务传递给机械部件，例如台架操作装置(44、45、46、47、48)、横向分布小车(49、50、51、52)和输送系统元件(53)。
41．如权利要求39或40所述的纱线筒子贮运装置，其中，上级控制装置(42)通过一总线系统(55)，优选是一“以太”网络总线系统与贮运管理单元(43)，以及与贮运装置输入侧的悬挂输送带的、贮运装置输出侧的包装的和贮运装置输出侧的织构化的端部控制单元(Kopfsteuereinheit)(56、57、58)联接。
42．如权利要求40或41所述的纱线筒子贮运装置，其中，所述上级控制装置除了所述SIMATICS5-135U(42)，还包括另一SIMATICS5-135U(59)，第一SIMATICS5-135U(42)与贮运管理单元(43)联接，并控制一部分机械部件，而第二SIMATICS5-135U(59)控制其余的机械部件。
43．如权利要求39至42中任一项所述的纱线筒子贮运装置，其中，所述上级控制装置(42)具有一操作终端(60)，其型号优选为OP30，并带有一图形显示器和一打印机。
44．如权利要求40至43中任一项所述的纱线筒子贮运装置，其中，在台架操作装置(44、45、46、47、48)和横向分布小车(49、50、51、52)上安装与其一起移动的微控制单元(61)，其优选型号为ET200B。
45．如权利要求44所述的纱线筒子贮运装置，其中，微控制单元(61)通过红外线光栅(62)与上级控制装置(42、43)在线联结。
46．如权利要求39至45中任一项所述的纱线筒子贮运装置，其中，为了在上级控制装置(42、43)与机械部件之间进行数据传输，设置一总线系统(63)，其优选型号为SINETL2。
47．如权利要求39至46中任一项所述的纱线筒子贮运装置，其中，所述贮运管理单元(43)为标准贮运管理系统，其优选型号为SICALIS WML。
48．如权利要求47所述的纱线筒子贮运装置，其中，所述标准贮运管理系统(43)具有一带有交换架(Wechselrahmen)的反射导板(Spiegelplattenfuehrung)。
49．如权利要求39至48中任一项所述的纱线筒子贮运装置，其中，所述贮运管理单元(43)与两个用于织构化和包装的下级(abgesetzte)终端(64、65)联接。
50．如权利要求39至49中任一项所述的纱线筒子贮运装置，其中，所述贮运管理单元(43)带有一叠加计算机系统(54)。
全文摘要
一种用于纺织纤维生产设备的纱线筒子贮运装置,其构成一连续的制造过程与后续加工设备之间的具有一定静止时间的材料暂存装置。为了保护性地处理纱线筒子(1、2),本发明的纱线筒子贮运装置设计为带有可在其内移动的纱线筒子贮运盘(6)的纱线筒子贮运盘贮运装置,纱线筒子(1、2)可支撑在其上,并避免纱线筒子贮运盘底部(7)与纱线筒子的朝向纱线筒子贮运盘底部(7)的卷绕面(8、9)的接触。
文档编号B65H49/38GK1216513SQ97193867
公开日1999年5月12日 申请日期1997年3月12日 优先权日1996年3月12日
发明者彼得·奥尔索夫, 尤维·克鲁格 申请人:西门子公司