DE102009022190A1

DE102009022190A1 - Bedieneinheit

Info

Publication number: DE102009022190A1
Application number: DE102009022190A
Authority: DE
Inventors: Arnulf Sauer
Original assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Current assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Priority date: 2009-05-20
Filing date: 2009-05-20
Publication date: 2010-11-25
Also published as: WO2010133442A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bedieneinheit zum drahtlosen Bedienen einer Textilmaschine mit einer Vielzahl von Bearbeitungsstellen. Um eine sichere Zuordnung der Bedieneinheit zu der zu bedienenden Bearbeitungsstelle zu gewährleisten, ist neben einem drahtlosen Kommunikationsmittel ein ebenfalls drahtloses Mittel zur Positionserkennung der Bedieneinheit vorgesehen. Bevorzugt erfolgt die Kommunikation nach dem Bluetooth-Standard. Die Positionserkennung erfolgt bevorzugt mit Hilfe von RFID-Tags, die an den zu bedienenden Bearbeitungsstellen angeordnet sind. Sofern jede Bearbeitungsstelle über mehrere verschiedene Arbeitsstationen verfügt, kann die Darstellung auf einem Display der Bedieneinheit oder die Zuordnung von Bedienelementen der Bedieneinheit an die jeweilige Arbeitsstation angepasst werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine drahtlose Bedieneinheit für eine Textilmaschine mit mehreren Bearbeitungsstellen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine gattungsgemäße Bedieneinheit für eine Textilmaschine ist aus der Patentanmeldung DE 100 55 026 A1 bekannt. Hier wird vorgeschlagen, die übergeordnete Steuereinrichtung mit einer Bedien- und Anzeigeeinrichtung um eine zweite mobile Einheit zu ergänzen. Diese zweite mobile Einheit kann so mit der stationären Bedien- und Anzeigeeinrichtung sowie mit den einzelnen Bearbeitungsstellen drahtgebunden oder drahtlos kommunizieren. Hierdurch ist es möglich, die mobile Bedieneinheit mit Funktionen auszustatten, die über die normalen Funktionen an den Bedienfeldern an jeder Bearbeitungsstelle hinausgehen. Dadurch ist eine komfortable und leistungsfähige Bedienung möglich.
Bei der in der DE 100 55 026 A1 beschriebenen Textilmaschine handelt es sich um eine Textilmaschine mit großen räumlichen Abständen der einzelnen Bearbeitungsstellen. Würde man den der DE 100 55 026 A1 zu Grunde liegenden Erfindungsgedanken auf Textilmaschinen mit kleinen Abständen zwischen den einzelnen Bearbeitungsstellen übertragen, wäre man mit dem Problem konfrontiert, die Bedieneinheit zuverlässig der jeweiligen Bearbeitungsstelle zuzuordnen. Grundsätzlich wäre es möglich, durch Verringerung der Sendeleistung oder durch Richtfunk die Selektivität zu verbessern, um dies steht in einem Zielkonflikt mit einer sicheren Datenübertragung.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine drahtlose Bedieneinheit für eine Textilmaschine bereitzustellen, bei der auch bei enger Anordnung der Bearbeitungsstellen eine zuverlässige Zuordnung der Bedieneinheit zu der Bearbeitungsstelle möglich ist und gleichzeitig eine sichere Datenübertragung gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zusätzlich und unabhängig von der Datenübertragung der Bedieneinheit ein weiteres drahtloses und über größere Distanzen wirkendes Mittel zur Erkennung ihrer Position hinzugefügt wird.
Dadurch ist es möglich, die Datenübertragung mit hoher Sendeleistung zu Betreiben, die eine sichere und insbesondere von anderen Sendern wie mobile Telefone ungestörte Kommunikation zwischen Bedieneinheit und Steuerung ermöglicht. Durch die davon unabhängige Positionserkennung kann diese ebenfalls ohne Rücksicht auf Kompromisse zu Gunsten der maximalen Zuverlässigkeit ausgelegt werden. Dabei kann es im Gegensatz zur Kommunikation, wo eine permanent sichere Verbindung erforderlich ist, bei der Positionserkennung durchaus zulässig sein, dass die Verbindung kurzfristig gestört ist, da sich die Position der der Bedieneinheit üblicherweise nicht in Sekundenbruchteilen verändert.
In einer Ausführungsform wirkt das Mittel zur Positionserkennung an der Bedieneinheit zusammen mit einer oder mehreren Positionserkennungseinheiten an der Textilmaschine oder in dem die Textilmaschine umgebenden Raum. Hierzu sind aus dem Stand der Technik unter dem Begriff Indoor GPS oder Indoor Positioning verschiedene industrielle Lösungen zur GPS-äquivalenten Positionsbestimmung in geschlossenen Räumen bekannt. Diese Systeme arbeiten in der Regel mit mehreren stationären Sendern oder Empfängern zusammen, und verarbeiten deren Signale zum Zwecke der Positionsbestimmung. Vergleichbare System arbeiten ebenfalls mit Ultraschall oder auf der Basis von Infrarot-Ortungssystemen.
In einer bevorzugten Ausführungsform wirkt das Mittel zur Positionserkennung an der Bedieneinheit zusammen mit Positionserkennungseinheiten, die an jeder der Bearbeitungsstellen vorgesehen ist. Besonders bevorzugt wirkt diese Positionserkennung auch über größere Distanzen von 0,3 Meter und mehr, um eine komfortable Handhabung der Bedieneinheit zu ermöglichen.
Besonders bevorzugt weist die Textilmaschine an jeder Bearbeitungsstelle mehreren Arbeitsstationen auf, wobei jede dieser Arbeitsstationen durch die Bedieneinheit bedient werden kann. Beispielsweise weist im Falle einer Schmelzspinnanlage jede Bearbeitungsstelle eine Arbeitsstation zur thermomechanischen Behandlung des Fadens sowie eine Arbeitsstation zur Aufwicklung des Fadens auf. Um diese beiden Arbeitsstationen unabhängig voneinander bedienen zu können, ist jede Arbeitsstation mit einer Positionserkennungseinheit versehen.
In einer Variante der Erfindung ist das Mittel zur Positionserkennung ein RFID-Lesegerät, dass mit individuellen RFID-Tags als Positionserkennungseinheiten zusammenwirkt. Wird nun das mit der Bedieneinheit verbundene RFID-Lesegerät in die Nähe eines RFID-Tags gebracht, wird dieses erkannt und die Bedieneinheit auf die Bedienung der mit diesem RFID-Tag versehenen Bearbeitungsstelle oder Arbeitsstation abgestimmt.
In einer anderen Variante der Erfindung wirkt das Mittel zur Positionserkennung als Sender und die Positionserkennungseinheiten als Empfänger. Dabei wird der Empfänger, bei dem das Signal des Sender am stärksten empfangen wird, zur Erkennung der zu bedienenden Bearbeitungsstelle oder Arbeitsstation herangezogen.
In einer weiteren Variante der Erfindung wirkt das Mittel zur Positionserkennung als Empfänger und die Positionserkennungseinheiten als Sender mit individuell gekennzeichneten Signal. Dabei wird die Kennung des am stärksten empfangenen Signals zur Erkennung der zu bedienenden Bearbeitungsstelle oder Arbeitsstation ausgewertet.
Um eine gegenseitige Störung bei den vorgenannten Varianten zu vermeiden, wird hier bevorzugt eine Funkverbindung mit geringer Reichweite verwendet.
Alternativ wird zwischen Sender und Empfänger eine optische Verbindung verwendet. Dies hat gegenüber der Funkverbindung den Vorteil, dass sich mit einer optischen Verbindung sehr einfach eine gerichtete Übertragung bewerkstelligen lässt. Dies ermöglich es beispielsweise mit der Bedieneinheit auf die zu bedienende Bearbeitungsstelle oder Arbeitsstation zu zielen.
Das Kommunikationsmittel der Bedieneinheit, mittels der die Bedieneinheit mit der Steuereinheit der Textilmaschine kommuniziert, basiert bevorzugt auf einer Funkverbindung. Eine Funkverbindung hat gegenüber anderen drahtlosen Kommunikationswegen in wie Infrarot generell den Vorteil einer relativ ungestört Übertragung. Ferner ist eine direkte Sichtverbindung zwischen Sender und Empfänger nicht notwendig.
In einer Ausführungsvariante erfolgt die Funkverbindung nach dem Bluetooth-Standard. Sende- und Empfangsmodule für den Bluetooth-Standard sind industriell preisgünstig verfügbar. Insbesondere ist diese Standard in anderen Bereichen für drahtlose Bedieneinheiten bereits etabliert.
In weiteren Ausführungsvarianten erfolgt die Funkverbindung nach dem WUSB (Wireless USB) oder WLAN-Standard.
Da grundsätzlich auf Grund einer fehlerhaften Positionsbestimmung nicht immer sichergestellt werden kann, dass die Bedieneinheit eindeutig einer Bearbeitungsstelle oder Arbeitsstation zugeordnet werden kann, ist in einer Weiterbildung der Erfindung ein Mittel zur Anzeige einer nicht eindeutig erkannten Position vorgesehen. Dadurch wird der Bediener von einer möglicherweise fehlerhaften Bedienung abgehalten.
Insbesondere bei Textilmaschinen mit unterschiedlichen Arbeitsstationen werden in einer bevorzugten Weiterbildung über eine Anzeige der Bedieneinheit für die jeweilige Arbeitsstation spezifische Informationen dargestellt. Diese können sich von Arbeitsstation zu Arbeitsstation unterscheiden.
In einer heiteren bevorzugten Weiterbildung verfügt die Bedieneinheit über Bedienelemente, deren Funktion sich ebenfalls abhängig von der zu bedienenden Arbeitsstation anpassen.
Bevorzugt ist die Textilmaschine, an der die erfindungsgemäße Bedieneinheit zum Einsatz kommt, eine Spinnmaschine zum Schmelzspinnen von Chemiefasern. Da die Abstände zwischen den einzelnen Bearbeitungsstellen sehr gering ist, kann die erfindungsgemäße Bedieneinheit hier besonders vorteilhaft eingesetzt werden.
Besonders bevorzugt hat die Spinnmaschine zum Schmelzspinnen von Chemiefasern mehrere Arbeitsstationen, insbesondere ein Streckfeld zum thermomechanischen Behandeln der Chemiefasern sowie eine Aufwicklung zum Aufwickeln der Chemiefasern.
Ein Ausführungsbeispiel wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.
Es stellen dar:
1 Eine mit dem erfindungsgemäßen Bediengerät bedienbare Textilmaschine,
2 das Bediengerät im Detail,
3 eine Ausführungsvariante des Bediengerätes.
In 1 ist eine mit dem erfindungsgemäßen Bediengerät bedienbare Textilmaschine dargestellt. Die Textilmaschine 1 besteht aus mehreren Bearbeitungsstellen 2, die jeweils zwei Arbeitsstationen 3 in Form eines Streckfeldes 3.1 und eine Aufwicklung 3.2 beinhalten. Es handelt sich hier um eine Spinnmaschine zum Schmelzspinnen und weiterverarbeiten von Chemiefasern. Die Chemiefasern werden von einer hier nicht dargestellten Spinnvorrichtung gesponnen, in einem Streckfeld 3.1 thermomechanisch behandelt und in einer Aufwicklung 3.2 zu Spulen aufgewickelt. Sowohl das Streckfeld 3.1 wie auch die Aufwicklung 3.2 erfordern vom Bediener eine Bedienaktivitäten wie beispielsweise das Anlegen eines Fadens, bei denen der Bediener mittels einer Bedieneinheit bestimmte Vorgänge am Streckfeld 3.1 beziehungsweise an der Aufwicklung 3.2 vornimmt.
Hierzu verwendet der Bediener eine Bedieneinheit, die mittels eines Kommunikationsmittels 9 mit einer Steuereinheit 4 drahtlos kommuniziert. Dies kann gemäß den Bluetooth-Standard erfolgen. Abhängig von der Bearbeitungsstelle 2 und Arbeitsstation 3 übermittelt die Steuereinheit 4 die Eingaben der Bedieneinheit 5 an die jeweilige Bearbeitungsstelle 2 und Arbeitsstation 3.
Jede der Arbeitsstationen 3.1 und 3.2 freien verfügt über eine Positionserkennungseinheit 7.1 und 7.2, die mit einem Mittel zur Positionserkennung 8 an der Bedieneinheit 5 zusammenwirken. Hierdurch ist es möglich, die Position der Bedieneinheit 5 in Bezug auf die Arbeitsstationen 3.1 und 3.2 zu ermitteln. Die in Positionserkennungseinheiten 7.1 und 7.2 können beispielsweise RFID-Tags sein, die mit einem RFID-Lesegerät als Mittel zur Positionserkennung 8 zusammenwirken. Da die RFID-Tags unterschiedliche Identifikation enthalten, ist dem RFID-Lesegerät jederzeit bekannt, welcher der Arbeitsstationen 3.1 oder 3.2 sowie Bearbeitungsstellen 2 es derzeit zugeordnet ist.
Alternativ ist es möglich, im Raum oder an der Textilmaschinen 1 einige wenige Positionserkennungseinheiten 7 vorzusehen, die in Verbindung mit dem Mittel zur Positionserkennung die Position der Bedieneinheit im Raum ermitteln. Diese Positionserkennungseinheiten 7 können auf der Basis von Indoor-GPS, Ultraschall, Infrarot-Positionserkennung o. ä. arbeiten. Da somit die Position der Arbeitsstationen 3 im Raum bekannt ist, kann indirekt einen Zuordnung zu den einzelnen Arbeitsstationen im 3.1 und 3.2 erfolgen.
Ein Signalgerät 13 an den Arbeitsstationen 3.1, 3.2 signalisiert eine erfolgreiche Positionserkennung unter Zuordnung dieser Arbeitsstation. Diese Signalisierung kann auch an der Bedieneinheit 5 erfolgen.
2 stellt im Detail die Bedieneinheit 5 dar. Die Bedieneinheit 5 enthält neben dem Kommunikationsmittel 9 und dem Mittel zur Positionserkennung 8 ein Display 10 zur Anzeige von Bedienungshinweisen oder Maschinendaten. Bedienelemente 11 können kontextabhängige Funktionen ausführen auf die im Display 10 hingewiesen wird (Softkeys) Ferner ist ein Bedienfeld 12 für allgemeine Eingaben vorgesehen. Alternativ kann die Bedieneinheit mit einem Touchscreen ausgestattet sein. Ebenfalls kann das Display 10 den Status der Positionserkennung anzeigen beziehungsweise Warnmeldungen ausgeben, wenn die Positionserkennung nicht eindeutig erfolgt ist, um Fehlbedienungen zu vermeiden.
3 zeigt eine Alternative Ausführungsform des Mittels zur Positionserkennung 8 an der Bedieneinheit 5. Hier ist eine fokussierte Lichtquelle, beispielsweise Infrarot, vorgesehen, die auf die jeweilige Positionserkennungseinheit 7.1 oder 7.2 gerichtet wird. Dadurch ist es möglich, auch aus größerer Entfernung durch Zielen auf die jeweilige Positionserkennungseinheit die Positionierung erfolgen zu lassen.

1: Textilmaschine
2: Bearbeitungsstelle
3: Arbeitsstation
3.1: Streckfeld
3.2: Aufwicklung
4: Steuereinheit
5: Bedieneinheit
6: Steuerverbindung
7: Positionserkennungseinheit
7.1: Positionserkennungseinheit am Streckfeld
7.2: Positionserkennungseinheit an der Bearbeitungsstelle
8: Mittel zur Positionserkennung
9: Kommunikationsmittel
10: Display
11: Bedienelemente
12: Bedienfeld
13: Signalgerät

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 10055026 A1 [0002, 0003, 0003]

Claims

Handgeführte Bedieneinheit (5) für eine Textilmaschine (1) mit einer Vielzahl gleichartiger Bearbeitungsstellen (2), wobei die Bedieneinheit (5) ein Kommunikationsmittel (9) zur drahtlosen Kommunikation mit einer Steuereinheit (4) der Textilmaschine (1) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedieneinheit (5) ein Mittel zur Positionserkennung (8) enthält, welches unabhängig von dem Kommunikationsmittel (9) wirkend die Position der Bedieneinheit (5) in Bezug zu einer Bearbeitungsstelle (2) der Textilmaschine (1) drahtlos erkennt.
Bedieneinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Positionserkennung (8) mit Positionserkennungseinheiten (7.1, 7.2) an der Textilmaschine (1) oder in dem die Textilmaschine (1) umgebenden Raum zusammenwirkt.
Bedieneinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an jeder der Bearbeitungsstellen (2) der Textilmaschine (1) eine Positionserkennungseinheit (7.1, 7.2) vorgesehen ist.
Bedieneinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Positionserkennung (8) und die Positionserkennungseinheiten (7.1, 7.2) in der Weise wirken, dass die Position auch bei Abständen von über 0,3 m zwischen dem Mittel zur Positionserkennung (8) und einer der Positionserkennungseinheiten (7.1, 7.2) erkannt wird.
Bedieneinheit nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Bearbeitungsstellen (2) der Textilmaschine (1) mehrere Arbeitsstationen (3) aufweist und dass an jeder Arbeitsstation (3) je eine Positionserkennungseinheit (7.1, 7.2) vorgesehen ist.
Bedieneinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Positionserkennung (8) auf der Basis einer Funkübertragung mit geringer Reichweite in der Weise wirkt, dass mit jeweils einer Positionserkennungseinheit (7.1, 7.2) eine gültige Funkverbindung besteht.
Bedieneinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Positionserkennung (8) ein RFID-Lesegerät ist und dass die Positionserkennungseinheiten (7.1, 7.2) RFID-Tags sind.
Bedieneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Positionserkennung (8) ein Sender ist und dass die Positionserkennungseinheiten (7.1, 7.2) Empfänger sind und dass die Steuereinheit (4) die Bedieneinheit (5) der Bearbeitungsstelle (2) beziehungsweise Arbeitsstation (3) mit dem stärksten Empfangssignal zuordnet.
Bedieneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Positionserkennung (8) ein Empfänger ist und dass die Positionserkennungseinheiten (7.1, 7.2) Sender mit unterschiedlich codierten Signalen ist und dass die Bedieneinheit sich der Bearbeitungsstelle (2) beziehungsweise Arbeitsstation (3) mit dem stärksten Empfangssignal zuordnet.
Bedieneinheit nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Sender und Empfänger eine Funkverbindung mit geringer Reichweite besteht.
Bedieneinheit nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Sender und Empfänger eine optische Verbindung besteht.
Bedieneinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kommunikationsmittel (9) auf einer Funkverbindung mit der Steuereinheit (4) der Textilmaschine (1) basiert.
Bedieneinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Funkverbindung nach dem Bluetooth-Standard erfolgt.
Bedieneinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Funkverbindung nach dem WUSB-Standard erfolgt.
Bedieneinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Funkverbindung nach dem WLAN-Standard erfolgt.
Bedieneinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedieneinheit (5) über ein Mittel (10) zur Anzeige einer nicht eindeutig erkannten Position verfügt.
Bedieneinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedieneinheit (5) über eine Anzeige (10) verfügt und dass die Bedieneinheit (5) in der Weise wirkt, dass sich der Inhalt der Anzeige (10) abhängig von der Arbeitsstation (3), der die Bedieneinheit zugeordnet ist, anpasst.
Bedieneinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedieneinheit (5) über Bedienelemente (11) verfügt und dass die Bedieneinheit (5) in der Weise wirkt, dass sich die Funktion der Bedienelemente (11) abhängig von der Arbeitsstation (3), der die Bedieneinheit zugeordnet ist, anpasst.
Bedieneinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Textilmaschine (1) eine Spinnmaschine zum Schmelzspinnen von Chemiefasern ist.
Bedieneinheit nach Anspruche 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsstationen (3) ein Streckfeld (3.1) und eine Aufwicklung (3.2) sind.