(57)【要約】      （修正有）【課題】多数のワークステーションおよび通信可能ユニットを有していても、迅速かつ安定した通信を可能にする繊維機械、および、その制御する方法を提供する。【解決手段】繊維機械１は、隣接して配置された複数のワークステーション３を有し、複数のセクション２にグループ化され、それぞれが複数の通信可能ユニットを有し、セクションのそれぞれは、セクション制御システム１３を有し、１つのセクションにおけるワークステーションの通信可能ユニットは、セクション制御システムと通信するためにセクションバス１５，１６に接続され、セクションは、それぞれ、セクション制御システムに接続された少なくとも２つのセクションバス１５、１６を含み、ワークステーションの通信可能ユニットの第１の部分は、少なくとも２つのセクションバスの一方のセクションバスに接続され、第２の部分は、他方のセクションバスに接続される。【選択図】図３
2020056145.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紡糸機または巻き取り装置を含む繊維機械（１）であって、
隣接して配置された複数のワークステーション（３）を有し、
複数の前記ワークステーション（３）は、複数のセクション（２）にグループ化され、それぞれが複数の通信可能ユニットを有し、
前記セクション（２）のそれぞれは、セクション制御システム（１３）を有し、
１つの前記セクション（２）における前記ワークステーション（３）の前記通信可能ユニットは、前記セクション制御システム（１３）と通信するためにセクションバス（１５、１６）に接続され、
前記セクション（２）は、それぞれ、前記セクション制御システム（１３）に接続された少なくとも２つの前記セクションバス（１５、１６）を含み、
前記ワークステーション（３）の前記通信可能ユニットの第１の部分は、前記少なくとも２つのセクションバス（１５、１６）の一方（１５）に接続され、第２の部分は、前記少なくとも２つのセクションバス（１５、１６）の他方（１６）に接続される、
繊維機械（１）。
【請求項２】
前記通信可能ユニットの前記第１の部分は、前記ワークステーション（３）の複数の同一の機能ユニットを含み、前記複数の同一の機能ユニットは、前記機能ユニットのシングル駆動部、ロータのシングル駆動部、および／または、ヤーンクリアラ（８）における複数のセンサである、
請求項１に記載の繊維機械（１）。
【請求項３】
前記通信可能ユニットの前記第２の部分は、ワークステーション制御システム（１８、２５）を有し、
前記ワークステーション（３）の複数の機能ユニットは、前記ワークステーション制御システム（１８、２５）にそれぞれ接続される、請求項１または２に記載の繊維機械（１）。
【請求項４】
少なくとも２つの異なるワークステーション制御システム（１８、２５）が設けられている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の繊維機械（１）。
【請求項５】
少なくとも２つの異なるワークステーション制御システム（１８、２５）は、
前記ワークステーション（３）の機能ユニットに電力を供給するための電源ユニットをそれぞれ有する第１のワークステーション制御システム（１８）と、
シーケンス制御システム用のメモリをそれぞれ有する第２のワークステーション制御システム（２５）と、を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の繊維機械（１）。
【請求項６】
前記第１のワークステーション制御システム（１８）は、複数または４つのワークステーション（３）からなるグループのためのグループ制御システムとして設計されている、請求項５記載の繊維機械（１）。
【請求項７】
前記ワークステーション（３）の機能ユニットの少なくとも一部は、少なくとも１つのシングル駆動部を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の繊維機械（１）。
【請求項８】
前記ワークステーション（３）のそれぞれは、供給駆動部（４ａ）を有する供給装置（４）と、搬送駆動部（７ａ）を有する排出装置（７）と、巻き取り駆動部（１０ａ）および横断駆動部（１０ｂ）を有する巻き取り装置（１０）とを機能ユニットとして含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の繊維機械（１）。
【請求項９】
前記ワークステーション（３）のそれぞれの少なくとも供給駆動部（４ａ）は、前記第１のワークステーション制御システム（１８）の１つに接続される、請求項５に記載の繊維機械（１）。
【請求項１０】
前記ワークステーション（３）のそれぞれの少なくとも搬送駆動部（７ａ）、巻き取り駆動部（１０ａ）、および、横断駆動部（１０ｂ）は、第２のワークステーション制御システム（２５）の１つに接続される、請求項１〜９のいずれか一項に記載の繊維機械（１）。
【請求項１１】
前記ワークステーション（３）の第２のワークステーション制御システム（２５）には表示装置（２０）が割り当てられ、
前記第２のワークステーション制御システム（２５）の２つ対して共通の前記表示装置（２０）が割り当てられる、請求項５〜１０のいずれかに記載の繊維機械（１）。
【請求項１２】
少なくとも１つの電源ユニット（１７）が前記セクション（２）のそれぞれに設けられ、前記第１のセクションバス（１５）および／または前記第２のセクションバス（１６）にバスユーザとして接続される、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の繊維機械（１）。
【請求項１３】
前記繊維機械（１）は、マシン制御システム（１２）と、マシンバス（１４）とを有し、前記セクション制御システム（１３）は、前記マシン制御システム（１２）との通信のために前記マシンバス（１４）に接続される、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の繊維機械（１）。
【請求項１４】
紡糸機または巻き取り機を含む繊維機械（１）を制御する方法であって、
前記繊維機械は、隣接して配置された複数のワークステーション（３）を有し、
前記複数のワークステーション（３）は、複数のセクション（２）にグループ化され、それぞれが複数の通信可能ユニットを有し、
前記セクション（２）のそれぞれは、セクション制御システム（１３）を有し、
１つの前記セクション（２）の前記ワークステーション（３）の前記通信可能ユニットは、前記セクション制御システム（１３）と通信するためにセクションバス（１５、１６）に接続され、
前記セクション（２）は、それぞれ、前記セクション制御システム（１３）に接続された少なくとも２つの前記セクションバス（１５、１６）を含み、
前記ワークステーション（３）の前記通信可能ユニットの第１の部分は、
前記少なくとも２つのセクションバス（１５、１６）の一方（１５）を介して前記セクション制御システム（１３）、および／または、前記ワークステーション（３）のさらなる通信可能ユニットと通信し、
前記ワークステーション（３）の前記通信可能ユニットの第２の部分は、
前記少なくとも２つのセクションバス（１５、１６）の他方（１６）を介して前記セクション制御システム（１３）、および／または、前記ワークステーション（３）のさらなる通信可能ユニットと通信する、
方法。
【請求項１５】
前記少なくとも２つのセクションバス（１５、１６）は、異なる伝送プロトコル、および／または、異なる通信速度で動作する、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記ワークステーション（３）の前記通信可能ユニットは、少なくとも２つの異なるワークステーション制御システム（１８、２５）を有し、
第１のワークステーション制御システム（１８）は、前記ワークステーション（３）の機能ユニットにエネルギーを供給し、
第２のワークステーション制御システム（２５）は、前記ワークステーション（３）における時系列を制御する、請求項１４または１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記第１のワークステーション制御システム（１８）、および、前記第２のワークステーション制御システム（２５）は、前記少なくとも２つのセクションバス（１５、１６）の１つを介して直接通信する、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記セクション制御システム（１３）は、前記ワークステーション（３）の前記通信可能ユニットの第１の部分と、第２の部分との間のブリッジとして機能する、請求項１４〜１７のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維機械に関し、複数のセクションにグループ化され、通信可能なユニットを含む隣接して配置された複数のワークステーションを有する繊維機械、特に、紡糸機または巻き取り機に関する。それぞれのセクションは、セクション制御システムを有し、１つのセクション内のワークステーションの通信可能ユニットは、セクション制御システムと通信するためにセクションバスに接続される。さらに、本発明は、複数のセクションにグループ化され、通信可能なユニットを含む隣接して配置された複数のワークステーションを有する繊維機械、特に、紡糸機または巻き取り機を制御する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
繊維機械および繊維機械を制御する方法は、関連技術の異なる実施形態において知られている。例えば、特許文献１は、セクションのそれぞれがセクション制御システムを有している繊維機械を開示している。個々のワークステーションは、少なくとも１つのアクチュエータと、少なくとも１つのセンサとを有し、これらは、セクション制御システムが接続されるセクションバスにそれぞれ直接接続される。セクション制御システムは、共通のマシンバスに接続され、共通のマシンバスは、マシン制御システムに接続されている。しかしながら、バスの最大ユーザ数には限りがあるので、この態様は、いくつものワークステーションを有する最新の繊維機械では限界がある。例えば、バスごとのユーザ数は、６４〜１２８までなら可能なことが多いが、最新のマシンのワークステーションは、それぞれが複数の通信可能な機能ユニットを有している。したがって、セクションごとにワークステーションが２０あると、たちまちバスの最大ユーザ数に達してしまう。さらに、バスのユーザ数が多く、それに応じてバスラインが長くなって情報が混雑し、重要な制御信号またはセンサ信号が伝送できなくなるか、または、伝送されても大きく遅延してしまう。これは、特に、ワークステーションの停止、再開、または、糸つぎ中であれば大きな問題になる。
【０００３】
特許文献２は、特に、セクションバスにおけるバスのユーザ数を減少させる他の態様を開示している。この場合、１つのセクション内のワークステーションは、グループ化され、各グループには共通のグループ制御システムが割り当てられる。したがって、各グループの個々のワークステーションは、セクションバスに直接接続されるのではなく、特定のグループ制御システムを介して接続され、この特定のグループ制御システムがセクションバスに接続される。この態様も、特に、複数のワークステーションを有し、それらのワークステーションのそれぞれが、適切に制御されるべき複数のシングル駆動部およびさらなるユニットを含むいわゆる自律型ワークステーションである最新の繊維機械では限界がある。なぜなら、それぞれのグループ制御システムが複数のユニットを制御・管理しなくてはならず、必要であれば、複数のユニットにエネルギーを供給する必要があるからである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ドイツ特許公開公報第１０１  ５３  ４５７号
【特許文献２】欧州特許第２  ０２８  ２９８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は多数のワークステーションおよび通信可能ユニットを有していても、迅速かつ安定した通信を可能にする繊維機械、および、そのような繊維機械を制御する方法を提供することである。
【０００６】
この課題は、独立請求項に記載された特徴によって解決される。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
繊維機械、特に、紡糸機または巻き取り機は、隣接して配置された複数のワークステーションを有する。これらのワークステーションは、複数のセクションにグループ化され、それぞれが複数の通信可能ユニットを有する。各セクションは、セクション制御システムを有する。１つのセクションにおけるワークステーションの通信可能ユニットは、セクション制御システムと通信するためにセクションバスに接続される。
【０００８】
各セクションは、セクション制御システムに接続された少なくとも２つのセクションバスを有する。ワークステーションの通信可能ユニットの第１の部分は、少なくとも２つのセクションバスの第１のバスに接続され、ワークステーションの通信可能ユニットの第２の部分は、少なくとも２つのセクションバスの第２のバスに接続される。
【０００９】
繊維機械を制御する方法では、各セクションは、セクション制御システムに接続された少なくとも２つのセクションバスを有する。ワークステーションの通信可能ユニットの第１の部分は、少なくとも２つのセクションバスの第１のバスを介して、セクション制御システム、および／または、ワークステーションのさらなる通信可能ユニットと通信し、ワークステーションの通信可能ユニットの第２の部分は、少なくとも２つのセクションバスの第２のバスを介して、セクション制御システム、および／または、ワークステーションのさらなる通信可能ユニットと通信する。
【００１０】
本発明の範囲では、「通信」とは、繊維機械による製造を制御および／または、監視するために用いられる情報をやり取りすることであると理解される。したがって、特に、通信は、制御、および／または、センサ信号、および／または、動作パラメータ、および／または、外部入力の伝送を含む。
【００１１】
セクション単位で少なくとも２つのバスが設けられている場合、個々のワークステーションの個別の機能ユニットは、２つのセクションバスに分散されるが、共通のセクション制御システムを介して制御され得る。これによって、特に、ワークステーションの個々の機能ユニットが、共通のセクション制御システムを介して、セクション制御システムとだけでなく、互いに通信可能になるので有利である。この場合、セクションバスのバスユーザ数が管理可能なので、迅速な通信が実現できる。また、その結果、信号反射およびバスターミネータの問題を生じる分岐も減らすことができる。さらに、その結果、個々の機能ユニットを利用するために必要な多量の配線およびプラグ接続を比較的小さいスペースを最大限生かして収容できるようになる。その結果、ラインの必要な長さを最適化し、情報を伝送する速度を向上させることができる。
【００１２】
さらに、繊維機械を制御するための方法については、少なくとも２つのセクションバスが、異なる伝送プロトコル、および／または、異なる通信速度で動作すれば有利である。その結果、とりわけ、高速プロトコルで動作し得る最新の部品を第１のバスに接続できるだけでなく、従来のプロトコルで動作し得る古い部品も第２のバスに接続できるので、古い部品も通常通り利用し続けることができる。また、例えば、他の部品と通信する必要のない部品は、不要な情報交換を避けるべく、別のバスに別途接続することができる。
【００１３】
さらに、繊維機械は、第１のセクションバスに接続される通信可能ユニットの第１の部分が、複数の同一なユニット、特に、ワークステーションの複数の同一なシングル駆動部、および／または、特に、ヤーンクリアラにおける複数のセンサを含めば有利である。例えば、ロータ紡糸機の場合、ロータのシングル駆動部が、バスユーザとして第１のセクションバスに直接接続され得る。繊維機械におけるワークステーションの複数の同一なヤーンクリアラなどの他の通信可能な機能ユニットも、バスユーザとして第１のセクションバスに直接接続されてよい。繊維機械がエアジェット紡糸機として設計されている場合、例えば、エアジェット紡糸ノズルが、バスユーザとして第１のセクションバスに直接接続されることもできる。繊維機械の上記機能ユニットは、ワークステーションまたは繊維機械を停止または開始するため、または、糸を挿入するために、迅速な応答が特に重要である。迅速な応答は、これらのユニットをバスユーザとして第１のセクションバスに直接接続することによって実現する。
【００１４】
また、通信可能ユニットの第２の部分がワークステーション制御システムを有していれば有利であり、その場合、ワークステーションの複数の機能ユニットは、それぞれワークステーション制御システムに接続される。特に、この場合、ワークステーションの機能ユニットは、ワークステーション制御システムによってまとめて制御されることができるので、セクションバスの１つに直接接続される必要はない。これらの機能ユニットは、第２のセクションバスに直接接続されるのではなく、ワークステーション制御システムを介して接続されるので、この第２のセクションバスにおけるバスユーザの数を少なく保つことができるのが有利である。
【００１５】
さらに、少なくとも２つの異なるワークステーション制御システムが設けられれば有利である。その結果、ワークステーションの主題的、および／または、機能的関連の機能ユニットがワークステーション制御システムによって一緒に制御されることができるか、または、ワークステーション制御システムから情報を受信するかもしくはワークステーション制御システムに情報を伝送することができる。例えば、紡糸機の場合、繊維材料の供給に関わる機能ユニットは、第１のワークステーション制御システムに接続されてよく、完成した糸の搬送に関わるさらなる機能ユニットは、第２のワークステーション制御システムに接続されてよい。さらに、その結果、回路基板における部品の数、および、必要な接続要素の数を減らすことができるので、コストを削減することができる。その一方で、個々の部品の空間的配置はより柔軟性が高くなるため、より多くの部品が比較的小さいスペースを最大限生かして収容できるようになる。その結果、信号伝送中の干渉および不具合も減少させることができる。
【００１６】
異なるワークステーション制御システムが、ワークステーションの機能ユニットに電力を供給するための電源装置をそれぞれ有する第１のワークステーション制御システムと、シーケンス制御システム用のメモリをそれぞれ有する第２のワークステーション制御システムとを含んでいれば有利である。これによって、個別の機能ユニットにそれぞれ電源装置を設ける必要がなくなる。
【００１７】
したがって、繊維機械を制御する方法では、ワークステーションの通信可能ユニットが、少なくとも２つの異なるワークステーション制御システムを有していれば有利である。第１のワークステーション制御システムは、ワークステーションの機能ユニットにエネルギーを供給し、第２のワークステーション制御システムは、ワークステーションにおける時系列を制御する。
【００１８】
この方法では、第１のワークステーション制御システムと第２のワークステーション制御システムとが、少なくとも２つのセクションバスの１つを介して直接通信すれば有利である。第１のワークステーション制御システムと、第２のワークステーション制御システムとは、第２のセクションバスを介して直接通信可能なので、シーケンス制御システムを含む第２のワークステーション制御システムによる個々の機能ユニットの迅速な応答は、第２のセクションバスおよび第１のワークステーション制御システムによって可能になる。
【００１９】
さらに、異なるバスに接続されたバスユーザ間の通信を可能にすべく、セクション制御システムが、ワークステーションの通信可能ユニットの第１の部分と第２の部分との間のブリッジとして機能すれば、本開示の方法にとって有利である。
【００２０】
本発明による改良点では、第１のワークステーション制御システムが、複数、特に、４つのワークステーションからなるグループのためのグループ制御システムとして設計されていれば有利である。その結果、第２のセクションバスにおけるバスユーザ数を減らすことができ、より迅速な情報伝送が可能になる。さらに、その結果、配線の複雑さも軽減でき、費用がかかる回線の長さおよび数を最小限にすることができる。その結果、必要なプラグ接続数を減らすこともできるので、プラグ接続を比較的小さいスペースに収容することができる。さらに、その結果、電力供給のための電源装置が１つのみと、もしあれば、複数のワークステーション用のプロセッサが１つのみですむので有利である。よって、通信構造にかかるコストを全体的に低減することができる。
【００２１】
また、ワークステーションの機能ユニットの少なくとも一部が、それぞれ少なくとも１つのシングル駆動部を有していれば有利である。この場合、ロータのシングル駆動部に関して先に述べたように、機能ユニットまたはそれらのシングル駆動部は、セクションバスの１つにバスユーザとして直接接続されるか、または、ワークステーション制御システムを介してセクションバスの１つに間接的に接続されてよい。いずれにせよ、自律型ワークステーションに要求されるタイプのシングル駆動部を複数有する機械の場合でも、上記のように２つのセクションバスを有する通信構造によって迅速かつ安定した通信が可能になる。
【００２２】
この場合も、ワークステーションのそれぞれが、少なくとも供給駆動部、搬送駆動部、巻き取り駆動部、および、横断駆動部を機能ユニットとして有していれば有利である。
繊維機械がロータ紡糸機として設計されている場合、供給駆動部は、供給ローラの駆動部である。
しかしながら、繊維機械が巻き取り機として設計されている場合、供給駆動部は、搬送ボビンの駆動部であり、また、リング紡糸機またはエアジェット紡糸機などの他の紡糸機の場合、供給駆動部は、例えば、ドラフトシステムである。
【００２３】
しかしながら、紡糸機の場合でも、巻き取り機同様、ワークステーションにはさらなる機能ユニットが設けられてよいことはもちろんである。ここで注目すべき例は、駆動部を有するヤーンクリアラ（ただしヤーンクリアラが可動測定ヘッドを含む場合）、ワックスがけ駆動部を含むワックスがけユニット、または、ロータ紡糸機の場合であれば、開繊駆動部を有する開繊ユニットである。さらに、開放駆動部を有する紡糸機の開放ユニットが紡糸ステーションに設けられてよい。上記のようなシングル駆動部を有するロータが他方のセクションバスに接続されている機能ユニットである場合でも、ワークステーションの機能ユニットとなるのはもちろんである。
【００２４】
これに関しては、各ワークステーションの少なくとも供給駆動部が第１のワークステーション制御システムの１つに接続されていれば有利である。
【００２５】
各ワークステーションの少なくとも搬送駆動部、巻き取り駆動部、および、横断駆動部が、第２のワークステーション制御システムの１つに接続されていれば有利である。
【００２６】
他の改良によれば、ワークステーションに表示装置が割り当てられれば有利である。好ましくは、この場合、表示装置は、第２のワークステーション制御システムに少なくとも割り当てられる。表示装置によって、個別のワークステーションの情報をオペレータに表示できるようになる。これに関し、いずれの場合も、２つのワークステーション、特に、２つのワークステーション制御システムに共通の表示装置が割り当てられれば有利である。その結果、コスト、および、配線の複雑さはさらに軽減される。
【００２７】
さらなる有利な改良によれば、各セクションに少なくとも１つの電源ユニットが設けられ、電源ユニットは、バスユーザとして第１のセクションバス、および／または、第２のセクションバスに接続される。その結果、例えば、マシン制御システム、または、セクション制御システムを介して電源ユニットにアプローチすることができ、無負荷状態に切り替えることができる。したがって、電源ユニットの、糸１キログラム当たりの電力出力などのエネルギー消費または性能に関するデータを、セクションバスを介して読み出すことができる。その結果、例えば、アセンブリの磨耗状態を識別することができ、生産量を最適化することができる。
【００２８】
さらに、繊維機械が、マシン制御システム、および、マシンバスを有し、セクション制御システムが、マシン制御システムとの通信のためにマシンバスに接続されていれば有利である。一般的にオペレータ用の入力装置を含むマシン制御システムにより、個別の製品に関する情報およびデータをセクション制御システムに送ることができれば有利である。この場合、セクション制御システムは、マシン制御システムから個々のバスユーザへと、またその逆にデータを送るためにのみ利用されてよい。この場合、第１のワークステーション制御システム、および／または、第２のワークステーション制御システムを用いてデータを処理し、データを制御することができる。しかしながら、セクション制御システムに届いたデータをセクション制御システムが処理し、そのデータに基づいて、個別のバスユーザのための制御データを生成してもよい。
【００２９】
本発明のさらなる利点を、以下の実施形態を参照して説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】繊維機械の全体を示す概略正面図である。
【図２】繊維機械のワークステーションを示す概略断面図である。
【図３】繊維機械の通信および制御構造を示すブロック図である。
【図４】通信および制御構造を含むセクションを示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図１は、同一のワークステーション３が複数隣接して配置された繊維機械１の概略正面図である。複数のワークステーション３をまとめて１つのセクション２とし、繊維機械１の構成および制御を単純化している。図では、繊維機械１の長手方向一方の側面のみが見えている。しかしながら、一般的に、繊維機械１は、対向する２つの長手方向の側面を有し、それぞれの側面が同数のワークステーション３を有している。図１では、セクション２は、８つのワークステーション３、つまり、見た目には４つのワークステーション３からなり、繊維機械１の長手方向の他方の側面における４つのワークステーション３は見えない。実際には、当然ながら、セクション２は、より多くの、通常は、例えば、それぞれが２０個のワークステーション３を有している。さらに、完全に図示されているセクションは２つだけだが、第３のセクション２も途中まで示されている。繊維機械１は、一端に、例えば、マシン制御システム１２が配置される支持端部１１を有する。マシン制御システム１２は、好ましくは、入力装置を有し、以下に説明するように、繊維機械１の全体の通信構造の上流に配置されている。必要であれば、マシン制御システム１２は、さらに上流に位置する生産施設制御システム２３（図３）に接続されてもよい。さらなる支持端部１１が繊維機械１の他端（図示せず）に設けられもよい。
【００３２】
ワークステーション３の個々の機能ユニットも、例えば、途中で途切れている第３のセクション２に示されている。ここでは、ロータ紡糸機を例にとって説明する。エアジェット紡糸機、リング紡糸機、または、巻き取り機の場合のワークステーション３の個別の機能ユニットの設計に関しては、前述の説明を参照されたい。個別のワークステーション３は、それぞれ、繊維材料ＦＭをワークステーション３に供給するための供給装置４を有する。繊維材料ＦＭを個々の繊維に開繊する開繊ユニット５によって、繊維材料ＦＭが紡糸機に連続的に導入され、糸Ｆへと紡がれる。糸Ｆは、排出装置７によって排出され、本実施形態では、ヤーンクリアラ８およびワックスがけユニット９へと誘導される。ここから、糸Ｆは、最終的に巻き取り装置１０へと送られ、綾巻きパッケージに巻き取られる。
【００３３】
図２は、図１の繊維機械１のワークステーション３の概略部分断面図である。ワークステーション３の上記の個別の機能ユニットがより詳細に表されている。図２では、ワークステーション３は、ワークステーションに固有の供給駆動部４ａを含む供給装置４を有する。開繊ユニット５は、シングル駆動部、すなわち、開繊駆動部５ａを備えている。さらに、図には、個別に駆動される紡糸ロータを含む紡糸機６が、紡糸機６の駆動部６ａと共に詳細に示されている。紡糸ロータが回転することによって、開繊ユニット５によって利用可能になった繊維材料ＦＭが、紡糸ロータ内に延びている糸Ｆの端部と公知の方法で結合される。糸Ｆは、カバー要素２７によって閉じられた紡糸機６の外側に出た後、排出装置７によって引き出される。このため、排出装置７は、紡糸ステーションに固有のシングル駆動部、つまり、搬送駆動部７ａを有する。
【００３４】
排出中に、糸Ｆは、上記のようにヤーンクリアラ８へと誘導され、そこで、例えば、太い、細いなどの欠陥を調べられる。ヤーンクリアラ８は、糸モニタとして利用されることができ、ワークステーション３における糸Ｆの存在を検出し、糸切れの場合は、ワークステーション３を直ちに停止する。ヤーンクリアラ８が糸の欠陥を検出する場合、ワークステーション３を停止した後、糸の不良部分が取り除かれる。その後、紡糸ロータ内の繊維を糸の端部に再接続するよう糸Ｆを再び接合する必要がある。この場合、ヤーンクリアラ８は、シングル駆動部である駆動部８ａを備え、それによって、糸Ｆを、排出方向を横切る方向に往復するよう誘導できる。その結果、排出装置７の搬送ローラ内の溝の摩耗を防ぐことができる。あるいは、ヤーンクリアラ８の外側の排出装置７の領域内に、糸Ｆのための別の横断駆動部を設けることも、もちろんあり得る。
【００３５】
さらに、排出された糸Ｆは、ワックスがけユニット９を通過し、回転するブロックワックスに引き寄せられる。ブロックワックスは、シングル駆動部、すなわち、ワックスがけ駆動部９ａによって駆動されることができる。最終的に、糸Ｆは、巻き取り装置１０に達し、周知の方法でボビンに巻き取られる。この場合、巻き取り装置１０は、シングル駆動部である巻き取り駆動部１０ａによって駆動される巻き取りローラ２１と、シングル駆動部である横断駆動部１０ｂによって駆動される糸ガイド２２とを有する。
【００３６】
この場合、上記ワークステーション３は、好ましくは、いわゆる自律型のワークステーション３として設計される。すなわち、ワークステーション３は、糸つぎなどの紡糸工程に関わる全てのプロセスや、個別のワークステーションの停止、および、開始などを自動的に、すなわち、可動メンテナンス装置なしで実行できるように設計されている。この目的のため、ワークステーション３の個別の機能ユニットは、それぞれシングル駆動部を有している。自動糸つぎ、または、必要であれば、ワークステーション３のメンテナンスを実行できるようにするために、図に示すワークステーション３は、開放ユニット２６も有する。開放ユニット２６は、紡糸中は紡糸機６を閉鎖しているカバー要素２７を開放することができる。カバー要素２７の異なる開放状態が、点線によって示されている。
【００３７】
図３は、ここでもロータ紡糸機として設計されている繊維機械１の制御および通信構造を示すブロック図である。繊維機械１は、隣接して配置された同一のセクション２を複数有し、セクション２のそれぞれは、自身のセクション制御システム１３を有している。セクション２のそれぞれは、隣接して配置されたワークステーション３を複数有し、図では、明確にするため、１つのセクション２のワークステーション３のみが示されている。さらに、明確にするため、ワークステーションの１つのみに３と符号を付している。セクション制御システム１３は、マシンバス１４を介して周知の方法でマシン制御システム１２に接続されている。個別のセクション２またはそれらのワークステーション３は、マシン制御システム１２を介して、例えば、生産する製品に関する情報などのデータを受信する。また、セクション２、または、セクション制御システム１３は、マシンバス１４を介してマシン制御システム１２と通信し、個別のセクション２に関するデータおよび情報、および／または、個別のワークステーション３に関するデータおよび情報をマシン制御システム１２に送信できる。
【００３８】
個別のセクション２内での通信のために、少なくとも２つのセクションバス１５および１６が各セクション２に設けられ、セクション制御システム１３は、セクションバス１５および１６のいずれにも接続される。図では、接続は、二重矢印で示されている圧接コネクタとして設計されている。この場合、セクションバス１５および１６と、マシンバス１４とは、ＣＡＮバス、または、イーサネットバスとして設計されてもよい。
【００３９】
ワークステーション３のそれぞれは、ワークステーション３の制御ユニットだけでなく、ワークステーション３の機能ユニットを含み得る複数の通信可能ユニットを有する。この例では、ワークステーション３は、機能ユニットとして、供給駆動部４ａを有する供給装置４（図２）、開繊駆動部５ａを有する開繊ユニット５（図２）、巻き取り駆動部１０ａおよび横断駆動部１０ｂを有する巻き取り装置１０（図２）、搬送駆動部７ａを有する排出装置７（図２）、および、センサ（図示せず）を含むヤーンクリアラ８を有し、追加で、駆動部８ａ（図２）を有してもよい。さらに、各ワークステーション３は、少なくとも１つのワークステーション制御システム１８および２５を有する。この場合、繊維機械１は、２つの異なるワークステーション制御システム１８および２５を有し、それらは、ワークステーション３のそれぞれに設けられている。図３に示された繊維機械１の場合も、図２に示したのと同様のさらなる機能ユニットが設けられてよいことはもちろんである。
【００４０】
上記通信可能ユニットの第１の部分は、２つのセクションバス１５および１６のうちの第１のセクションバス１５に接続され、ワークステーション３の通信可能ユニットの第２の部分は、第２のセクションバス１６に接続される。２つのセクションバス１５および１６を設けたことにより、個別のバスユーザを、通信構造におけるセクション単位で分散させることができる。２つのセクションバス１５および１６は、異なる通信速度で動作することができ、特定の共通するセクションバス１５および１６に接続された通信可能ユニット間でのデータ交換を高速化することができる。逆に、通信可能ユニットを異なるセクションバス１５および１６に接続することによって、通信可能ユニット間の通信を防ぐこともできる。２つのセクションバス１５および１６の間で断続的または絶えずデータ交換を行うか、または、特定のユーザ間もしくは通信可能ユニット間のみでデータ交換を行うことが望ましいのであれば、異なるセクションバス１５および１６に接続していても、セクション制御システム１３によってそのようなデータ交換を行うことができる。したがって、２つのセクションバス１５および１６を有するこの通信構造は、通信可能ユニットに対してさまざまな配置の可能性を提供し、各セクションバス１５および１６におけるバスユーザの数が減少することによって、迅速な応答を常に確保できる。
【００４１】
この場合、ヤーンクリアラ８は、その駆動部８ａ（図２）および、紡糸機６の駆動部６ａと共に、必要であれば、ユーザバスとして第１のセクションバス１５に直接接続される。しかしながら、この場合、ワークステーション３のさらなる機能ユニットは、第２のセクションバス１６に直接接続されるのではなく、２つのワークステーション制御システム１８および２５を介して間接的に接続される。この例では、供給駆動部４ａおよび開繊駆動部５ａのそれぞれは、第１のワークステーション制御システム１８に接続され、巻き取り駆動部１０ａ、横断駆動部１０ｂ、および、搬送駆動部７ａのそれぞれは、第２のワークステーション制御システム２５に接続される。したがって、セクションバス１５および１６の１つに間接的に接続されるワークステーション３の機能ユニットが通信可能な機能ユニットとして設計されることは、もちろんあり得るが、絶対に必要というわけではない。いずれにせよ、ワークステーション制御システム１８および２５を介してワークステーション３の複数の機能ユニットを間接的に接続することにより、第２のセクションバス１６におけるバスユーザの数が好都合にも減少するので、迅速な応答が可能になる。さらに、ワークステーション３には、共通の表示装置２０も見られる。２つのワークステーション３に対して１つの表示装置２０が割り当てられている。表示装置２０により、オペレータは、動作状態、および／または、特定のワークステーション３で生産された製品に関する情報を呼び出すことができる。
【００４２】
あるいは、ワークステーション制御システム１８および２５は、１つだけであってももちろんよい。さらに、上記より多いかもしくは少ない数の、または、他の通信可能ユニットもしくは機能ユニットがワークステーション３に設けられてよい。これに関して、特に、ワークステーション３の機能ユニットが少ない場合、ワークステーション３のすべての機能ユニットを通信可能な機能ユニットとして設計し、２つのセクションバス１５および１６の１つに直接接続することももちろん考えられる。機能ユニットは、セクション制御システム１３によって周知の方法で制御される。しかしながら、１つ以上のワークステーション制御システム１８および２５による機能ユニットの間接的な接続は、特に、ワークステーション３が多数の機能ユニットを有している場合に有利である。
【００４３】
図に示すように、２つのワークステーション制御システム１８および２５が設けられている場合、個別の機能ユニットは、異なる基準に従い、それら２つのワークステーション制御システム１８および２５に接続されることができる。例えば、第１のワークステーション制御システム１８が電力供給のために用いられる電源ユニット（図示せず）を有する一方で、第２のワークステーション制御システム２５は、シーケンス制御システムを有する紡糸機制御システムとして設計される。第２のワークステーション制御システム２５に接続された機能ユニットに確実に電力を供給するには、第２のワークステーション制御システム２５を、供給ライン（図示せず）を介して第１のワークステーション制御システム１８に直接接続すればよい。
【００４４】
電源ユニット１７は、第１のワークステーション制御システム１８に電力を供給するために用いられる。この場合、電源ユニット１７は、各セクション２に設けられ、供給ライン（図示せず）を介して、第１のワークステーション制御システム１８のそれぞれに接続される。本実施形態では、電源ユニット１７は、いずれの場合もバスユーザとして、第１のセクションバス１５に直接接続される。その結果、セクション制御システム１３、および／または、マシン制御システム１２を介して電源ユニット１７にアプローチすることができ、また、無負荷状態に切り替えるか、または、再びオン状態に切り替えることができる。その結果、セクション２、または、繊維機械１のダウンタイムにおけるエネルギー消費量を低減することができる。また、安全面も考慮されている。しかしながら、電源ユニット１７は、この場合のように第１のセクションバス１５ではなく、第２のセクションバス１６に接続されてもよいことはもちろんである。
【００４５】
図４は、繊維機械１の通信および制御構造の他の実施形態を示す。以下、図３に示された実施形態との相違点のみを説明し、不要な重複を避ける。図３に示す設計および／または動作モードと同一または少なくとも相当する構成に対しては同じ参照符号を使用する。構成要素の設計、および／または、動作モードについては、前出の実施形態の設計および動作モードと同一であるため、詳細は記載しない。さらに、明確にするため、図４には、セクション２が１つだけ示され、セクション単位、および、ワークステーション単位での通信構造のみが示されている。
【００４６】
図３に示す実施形態とは異なり、第１のワークステーション制御システム１８は、ワークステーション３（符号なし）のそれぞれに設けられているのではなく、グループ制御システムとして設計されている。複数のワークステーション３がまとまって各セクション２内にグループ１９を形成し、共通の第１のワークステーション制御システム１８が割り当てられる。この場合、グループ１９は、４つのワークステーション３を含む。より多いまたは少ないワークステーション３がグループ１９に含まれることももちろん考えられる。そして、個別のワークステーション３に電力を供給するために第１のワークステーション制御システム１８が設けられる。複数のワークステーション３によって形成されるグループ１９全体に対して電源ユニット（図示せず）が１つで済むので有利である。しかしながら、他のワークステーション３とは別に個別のワークステーション３においてシーケンスを構成できるように、図３に示すように、第２のワークステーション制御システム２５を、単一の制御システムとしてそれぞれのワークステーション３に設けてもよい。このような通信および制御構造は、特にスペースの節約のために設計され、ライン長が短い非常に簡単な配線でよいので、伝送速度が向上し得る。
【００４７】
本発明は、上記例示的実施形態に限定されない。特徴が異なる実施形態に記載されていても、それらの特徴を組み合わせるなどの請求項の範囲内での変更が可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１  繊維機械
２  セクション
３  ワークステーション
４  供給装置
４ａ  供給駆動部
５  開繊ユニット
５ａ  開繊駆動部
６  紡糸機
６ａ  紡糸機の駆動部
７  排出装置
７ａ  搬送駆動部
８  ヤーンクリアラ
８ａ  ヤーンクリアラの駆動部
９  ワックスがけユニット
９ａ  ワックスがけ駆動部
１０巻き取り装置
１０ａ  巻き取り駆動部
１０ｂ  横断駆動部
１１  支持端部
１２  マシン制御システム
１３  セクション制御システム
１４  マシンバス
１５  第１のセクションバス
１６  第２のセクションバス
１７  電源ユニット
１８  第１のワークステーション制御システム
１９  グループ
２０  表示装置
２１  巻き取りローラ
２２  糸ガイド
２３  生産施設制御システム
２５  第２のワークステーション制御システム
２６  開放ユニット
２６ａ  開放駆動部
２７  カバー要素
２８  巻き取りローラ
２９  糸ガイド
ＦＭ  繊維材料
Ｆ  糸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
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2020056145000002.pdf
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