CN103359545A - 纱线行进信息取得装置和纱线处理装置 - Google Patents

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CN103359545A CN2013100972390A CN201310097239A CN103359545A CN 103359545 A CN103359545 A CN 103359545A CN 2013100972390 A CN2013100972390 A CN 2013100972390A CN 201310097239 A CN201310097239 A CN 201310097239A CN 103359545 A CN103359545 A CN 103359545A
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Abstract

本发明提供纱线行进信息取得装置和纱线处理装置,具备:检测行进的纱线的粗细不均匀并输出第一纱线粗细不均匀信号的第一纱线不均匀传感器;检测纱线的粗细不均匀并输出第二纱线粗细不均匀信号的第二纱线不均匀传感器;通过使用基于从在规定的第一时间范围的期间取得的第一纱线粗细不均匀信号中提取出的第一纱线粗细不均匀信号而构成的第一虚拟帧、和基于第二纱线粗细不均匀信号而构成的第二虚拟帧,在第二时间范围内选择多个第二虚拟帧的时间轴上的第一虚拟帧的位置,从而求出第一纱线粗细不均匀信号和第二纱线粗细不均匀信号的多个类似度的类似度评价部;以及基于类似度取得纱线的行进信息的行进信息取得部。

Description

纱线行进信息取得装置和纱线处理装置
技术领域
本发明涉及对行进的纱线的状态进行检测的纱线行进信息取得装置以及具备纱线行进信息取得装置的纱线处理装置。
背景技术
在进行纱线的卷取的纱线卷取机中,往往为了进行纱线的卷取的控制等,而需要与纱线的行进状态相关的信息。鉴于此,这样的纱线卷取机具备用于取得与纱线的行进状态相关的信息(纱线行进信息)的纱线行进信息取得装置。作为上述行进状态,例如考虑到纱线行进速度等。
作为这样的纱线行进信息取得装置,例如在日本特开2012-051672号公报中有记载。在该文献中公开的纱线行进信息取得装置具备检测纱线粗细不均匀的2个纱线粗细不均匀传感器,以规定的采样周期对由这2个纱线粗细不均匀传感器检测出的信号进行采样。纱线行进信息取得装置通过比较所得到的2个纱线粗细不均匀的信号,从而检测纱线行进速度。
发明内容
例如,由于纱线卷取机卷取长度非常长的纱线,所以即使纱线行进信息取得装置检测出纱线行进速度的误差极小,也会导致被卷取的纱线的长度的误差很大。鉴于此,正寻求一种能够更高精度地取得纱线的行状态的纱线行进信息取得装置,但仅通过提高分辨率会增加处理量,对于纱线行进信息取得装置而言并不优选。
本发明的目的在于提供一种能够减少处理负荷,并且能够高精度地取得纱线的行进状态的纱线行进信息取得装置。
本发明的纱线行进信息取得装置具备第一检测部、第二检测部、类似度评价部以及行进信息取得部。第一检测部检测行进的纱线的粗细不均匀并输出第一纱线粗细不均匀信号。第二检测部在纱线行进方向上,与第一检测部隔开规定的距离而被配置,其检测纱线的粗细不均匀并输出第二纱线粗细不均匀信号。类似度评价部通过使用基于从在规定的第一时间范围的期间取得的第一纱线粗细不均匀信号中提取出的第一提取信号而构成的第一虚拟帧、和基于从在比第一时间范围长的第二时间范围的期间取得的第二纱线粗细不均匀信号中提取出的第二提取信号而构成得第二虚拟帧,在第二时间范围内选择多个在第二虚拟帧的时间轴上的第一虚拟帧的位置,从而求出第一提取信号与第二提取信号的多个类似度。行进信息取得部基于类似度,计算第一提取信号与第二提取信号的时间偏差,并且基于规定的距离、时间偏差量来取得纱线的行进信息。
这样,由于从第一纱线粗细不均匀信号以及第二纱线粗细不均匀信号中提取第一提取信号和第二提取信号来制作第一虚拟帧以及第二虚拟帧,所以能够减少第一虚拟帧以及第二虚拟帧内的信号数。通过使用减少了该信号数的第一虚拟帧以及第二虚拟帧来求出类似度,能够减少计算类似度时的处理负荷。这样,即使为了提高分辨率而增多第一纱线粗细不均匀信号以及第二纱线粗细不均匀信号的取得数,也能够减少计算类似度时的负荷。如以上那样,本发明的纱线行进信息取得装置,能够减少处理负荷,并且能高精度地取得纱线的行进状态。
纱线行进信息取得装置还具备取得纱线的采样速度的采样速度取得部。类似度评价部基于采样速度来变更提取构成第一虚拟帧的第一提取信号的第一提取条件、以及提取构成第二虚拟帧的第二提取信号的第二提取条件中的至少一方。该情况下,能够取得与采样速度对应的更适当的第一虚拟帧和/或第二虚拟帧。由此,能够更适当地计算类似度。
纱线行进信息取得装置还具备加权处理部。加权处理部针对由类似度评价部求出的多个类似度,使用与通过第一提取信号以及第二提取信号的基准偏差量、和计算偏差量相对该基准偏差量的比亦即速度比对应的加权曲线而指定得权重系数,分别进行加权处理,计算多个加权类似度。行进信息取得部基于由加权处理部进行了加权处理的加权类似度来取得行进信息。这样通过使用与速度比对应的加权曲线,能够更准确地进行加权处理,能够更高精度地取得纱线的行进状态。
纱处理装置优选具备:上述的纱线行进信息取得装置;对纱线进行处理的纱线处理部;基于由纱线行进信息取得装置取得的纱线的行进信息,控制纱线处理部进行的处理的控制部。该情况下,能够使用由纱线行进信息取得装置取得的精度高的纱线的行进信息来控制纱线处理部。
根据本发明,能够减少处理负荷,并且能够高精度地取得纱线的行进状态。
附图说明
图1是络纱单元的侧面图。
图2是络纱单元的主视图。
图3是表示清纱器的构成的框图。
图4是例示积蓄于环形缓冲区的数据序列的曲线图。
图5是说明计算帧的图。
图6是说明偏置成分除去以及归一化的图。
图7是例示类似度的峰值存在多个情况的曲线图。
图8是仅提取类似度的极大点的曲线图。
图9是纱线行进速度取得处理的流程图。
图10是采用判断处理的流程图。
图11是说明基于加权曲线的加权的图。
图12A和图12B是表示对类似度进行加权的例子的曲线图。
图13是表示使下游侧帧移动的状态的图。
图14A~图14D是表示计算履历权重曲线的计算顺序的图。
图15A~图15C是表示计算采样速度权重曲线的顺序的图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的优选实施方式进行说明。图1是本发明的一实施方式涉及的自动络纱机所具备的络纱单元(纱线处理装置)10的侧视图。图2是示出络纱单元10的概略构成的主视图。
图1以及图2所示的络纱单元10使从供纱管21退绕的纺纱20一边横动一边卷取于卷取管22,从而以规定长度形成规定形状的卷装30。本实施方式的自动络纱机具备并列配置的多个络纱单元10和在其并列方向的一端配置的省略图示的机体控制装置。
各个络纱单元10具备从主视图观察设置在左右一侧的单元框11(图1)、和设置在该单元框11的侧方的卷取单元主体16。卷取单元主体(纱线处理部)16具备卷取部31。卷取单元主体16具备纡库式供给装置60和供纱管保持部71。
如图1所示,纡库式供给装置60具备从络纱单元10的下部向正面上方向倾斜延伸的纡库保持部61、和安装在该纡库保持部61的前端的筒管收纳装置62。该筒管收纳装置62具备纡库转盘63,该纡库转盘63形成有能够设置供纱管70的多个收纳孔。纡库转盘63通过省略图示的电机被间歇地驱动而旋转,通过该间歇驱动和纡库转盘63所具备的省略图示的控制阀,使供纱管70一个一个地落到纡库保持部61所具有的省略图示的筒管供给路。由此,供纱管70被导向供纱管保持部71。
还可以代替如图1所示那样的纡库式供给装置60,是通过设置在自动络纱机下部的省略图示的搬运输送机来将供纱管21从省略图示的供纱管供给部供给到各络纱单元10的供纱管保持部71的方式。
卷取部31将从供纱管21退绕的纺纱20卷取到卷取管22的周围而形成卷装30。具体而言,卷取部31具备以能够把持卷取管22的方式而构成的摇架23、以及使纺纱20横动,并且用于驱动卷取管22的卷取滚筒24。摇架23能够向与卷取滚筒24接近或者分离的方向摆动。由此,卷装30与卷取滚筒24接触或者分离。如图2所示,在卷取滚筒24的外周面形成螺旋状的往复槽27,通过该往复槽27使纺纱20横动。
卷取管22通过与该卷取管22对置地配置的卷取滚筒24进行旋转驱动而从动旋转。纺纱20通过往复槽27而横动,并且被卷取在旋转的卷取管22的周围。如图2所示,该卷取滚筒24与滚筒驱动电机53的输出轴连结。滚筒驱动电机53的工作被电机控制部54控制。电机控制部54接收来自单元控制部(控制部)50的控制信号来进行使滚筒驱动电机53运转及停止的控制。
在卷取滚筒24上安装有旋转传感器42。旋转传感器42与后述的清纱器15具备的分析器52等电连接。旋转传感器42例如作为旋转式编码器而构成,卷取滚筒24按每旋转规定角度时而将脉冲状的信号发送到分析器52。将旋转传感器42输出的脉冲状的信号称为旋转脉冲信号。
卷取单元主体16构成为在供纱管21与卷取滚筒24之间的纱线行进路径中,从供纱管21侧起依次配置有退绕辅助装置12、张力赋予装置13、接头装置14以及清纱器(纱线行进信息取得装置)15所具备的清纱器头49。
退绕辅助装置12通过使覆盖供纱管21的芯管的限制构件40与来自供纱管21的纺纱20的退绕连动而下降,辅助来自供纱管21的纺纱20的退绕。限制构件40通过从供纱管21退绕的纺纱20被摆动而与形成于供纱管21上部的气圈接触,通过对该气圈赋予适当的张力来辅助纺纱20的退绕。
张力赋予装置13对行进的纺纱20赋予张力。能够通过张力赋予装置13对纺纱20赋予一定的张力,来提高卷装30的质量。
清纱器15通过用适当的传感器检测纺纱20的粗细不均匀,从而检测缺陷。具体而言,清纱器15具备清纱器头49和分析器52(图2)。清纱器头49上设置有2个纱线不均匀传感器43以及44。通过在分析器52处理来自纱线不均匀传感器43以及44的信号,能够检测粗节(slub)等纱疵。在清纱器头49的附近设置有用于在清纱器15检测出纱疵时立即切断纺纱20的省略图示的切断装置。
清纱器15还能够作为取得纺纱20的行进信息的纱线行进信息取得装置而发挥功能。纺纱20的行进信息是表示行进中的纺纱20处于什么样的状态的信息。关于通过清纱器15取得纺纱20的行进信息的构成将在后述。
在清纱器15检测到纱疵而进行的剪纱时、或者从供纱管21的退绕过程中断纱时等,接头装置14对供纱管21侧的下纱线与卷装30侧的上纱线进行接头。作为接头装置14,能够使用机械式的装置、或者使用压缩空气等流体的装置等。
在接头装置14的下侧以及上侧分别设置有捕捉并引导供纱管21侧的下纱线的下纱线引导管25、和捕捉并引导卷装30侧的上纱线的上纱线引导管26。在下纱线引导管25的前端形成吸引口32。在上纱线引导管26的前端具备吸入口34。下纱线引导管25以及上纱线引导管26分别连接适当的负压源(省略图示),能够将吸引流作用于吸引口32以及吸入口34。
在断纱时或者剪纱时,下纱线引导管25的吸引口32在图1以及图2所示的位置处捕捉下纱线,然后,通过以轴33为中心向上方转动来将下纱线引导至接头装置14。几乎与此同时,上纱线引导管26从图示的位置以轴35为中心向上方转动,并利用吸入口34捕捉从卷装30退绕的上纱线。接着,通过上纱线引导管26以轴35为中心向下方转动,将上纱线引导至接头装置14。下纱线与上纱线的接头由接头装置14进行。
接下来,参照图3对清纱器15详细进行说明。
如图3所示,清纱器头49具备第一纱线不均匀传感器(第一检测部)43和第二纱线不均匀传感器(第二检测部)44、以及2个A/D转换器45和46。分析器52由中央处理单元(CPU)47、随机存取存储器(RAM)48、只读存储器(ROM)(省略图示)等硬件、以及存储在ROM中的程序等软件构成。还能够通过硬件与软件的配合,使CPU47作为类似度评价部65、加权处理部66、行进信息取得部67、纱线质量测定部68、采样速度取得部72、以及测量部73等发挥功能。来自旋转传感器42的脉冲信被输入分析器52。
第一纱线不均匀传感器43和第二纱线不均匀传感器44在纱线行进方向上隔开适当的距离而排列,第一纱线不均匀传感器43被配置在下游侧,第二纱线不均匀传感器44被配置在上游侧。在本实施方式中,纱线不均匀传感器43和44检测纺纱20的粗细的不均匀。具体而言,纱线不均匀传感器43和44作为光传感器而构成。隔着纺纱20的纱线通道在纱线不均匀传感器43和44相反侧配置发光二极管(LED)36和LED37作为光源。纱线不均匀传感器43和44分别检测来自LED36和37的受光量。当行进的纺纱20的粗细变化时,纱线不均匀传感器43和44的受光量变化,因此清纱器15能够检测出纺纱20的粗细不均匀。纱线不均匀传感器43和44的输出信号(纱线粗细不均匀信号)被A/D变换后,被输出至分析器52。
分析器52具备的CPU47监视A/D变换而得的纱线粗细不均匀信号来进行纺纱20的质量测定。例如,由于在纺纱20的质量存在问题的位置处能够发现纺纱20的粗细异常,所以通过在CPU47中检测纺纱20的粗细的异常,能够检测纺纱20的缺陷。这样通过CPU47测定纺纱20的质量,因此CPU47能够作为纱线质量测定部68发挥功能。
通常,供纱管21具有在环锭细纱机中纺织出的纱线。这样的纱线会周期性地产生细微的粗细不均匀。作为该周期性的纱线粗细不均匀的原因,认为是由于例如在环锭纺织机中延伸锭子的牵伸辊的芯偏离等而造成的。该细纺工序的周期性的粗细不均匀成为在之后的织制工序中织物产生波纹的原因。作为纱线质量测定部68的CPU47通过进行纱线粗细不均匀信号的快速傅里叶变换(FFT)运算,能够检测纺纱20的周期性的粗细不均匀。为了准确地进行上述FFT运算,使用A/D转换器对纱线粗细不均匀信号进行采样时,需要使纺纱20的单位长度的波形数据数准确恒定。
本实施方式的CPU47取得与纺纱20的行进状态相关的信息,并根据该行进状态使第二A/D转换器46的采样周期变化。具体而言,CPU47按纺纱20行进一定长度(例如1mm)为单位而生成脉冲信号,并向第二A/D转换器46发送。将该脉冲信号称为定长脉冲信号。第二A/D转换器46基于该定长脉冲信号,对来自第一纱线不均匀传感器43的模拟信号进行采样,转换成数字信号。由此,能够准确地将纺纱20的单位长度的数据数保持恒定,因此能够在CPU47中准确地进行上述FFT运算,并能够可靠地检测周期性的粗细不均匀。另外,通过使纺纱20的单位长度的数据数准确地保持恒定,即使是无周期性的单发纱疵,CPU47也能够准确地进行纺纱20的粗细不均匀的长度评价,因此提高了分析器52的检测精度。定长脉冲信号由于是与纺纱20的行进状态相关的信息,所以可以说是纱线行进信息的一种。这样,CPU47由于取得纱线行进信息,所以可以说作为行进信息取得部67发挥功能。
接下来,对取得上述定长脉冲信号的构成进行说明。
本实施方式的清纱器15与上述第二A/D转换器46独立地具备第一A/D转换器45。
第一A/D转换器45是CPU47为了取得上述定长脉冲信号而进行纱线粗细不均匀信号的采样的A/D转换器。具体而言,第一A/D转换器45对来自2个纱线不均匀传感器43和44的模拟信号进行采样,并转换成数字信号。这样得到的数字信号被输入分析器52。分析器52所具备的CPU47通过作为类似度评价部65、加权处理部66和/或行进信息取得部67等发挥功能,使用输入的数字信号来进行纺纱20的行进速度的检测。纺纱20的行进速度由于也是与纺纱20的行进状态相关的信息,所以可以说是纱线行进信息的一种。在该点上,还能够说CPU47作为行进信息取得部67发挥功能。
若知道纺纱20的行进速度,则能够基于该行进速度来检测在规定时间内纺纱20行进的长度。CPU47基于纺纱20的行进速度生成并取得定长脉冲信号,对第二A/D转换器46发送定长脉冲信号。由此,在第二A/D转换器46中,能够按纺纱20的每个一定长度来进行纱线粗细不均匀信号的采样。
接下来,对基于清纱器15的纺纱20的行进速度(纱线行进信息)的取得方法详细进行说明。
首先,在第一A/D转换器45中,进行纱线不均匀传感器43和44输出的模拟波形的采样。此时的采样频率fs1与卷取滚筒24的旋转速度成正比例而被随时变更。在通过第一A/D转换器45对纱线不均匀传感器43和44的信号波形采样时,能够使按纺纱20的单位长度取得的数据数大致保持恒定。与固定采样频率的情况相比,能够减轻CPU47的计算负荷。
如前述那样,旋转传感器42按卷取滚筒24每旋转规定角而输出旋转脉冲信号。因此,单位时间输出的旋转脉冲信号的数目与卷取滚筒24的旋转速度成正比例。鉴于此,分析器52的CPU47基于从旋转传感器42接收到的旋转脉冲信号,取得卷取滚筒24的旋转信息。卷取滚筒24的旋转信息是与该卷取滚筒24的旋转速度相关的信息,例如可以是该卷取滚筒24的周速,也可以是该卷取滚筒24的角速度,还可以是单位时间输出的旋转脉冲信号的数目。总之,CPU47只要基于旋转脉冲信号,能够以任意形式取得与卷取滚筒24的旋转速度相关的信息即可。
CPU47通过对如上述那样取得到卷取滚筒24的旋转信息乘以规定的系数等处理,求出作为纺纱20的行进速度的基准的采样速度。CPU47根据求出的采样速度来求出采样频率fs1,将求出的采样频率fs1设定于第一A/D转换器45。采样频率被设定成每当纺纱20进行规定的单位长度的行进就进行一次采样。使第一A/D转换器45的采样频率fs1能够与卷取滚筒24的旋转速度成正比例地随时变更。CPU47由于基于卷取滚筒24的旋转信息来计算采样速度,所以可以说作为采样速度取得部72而发挥功能。
分析器52为了使从第一A/D转换器45输入的波形数据暂时保存,而在RAM48中具有作为环形缓冲区而构成的存储区域(下游侧环形缓冲区55以及上游侧环形缓冲区56)。具体而言,对来自第一纱线不均匀传感器43的输出信号(第一纱线粗细不均匀信号)进行采样而得的数据被存储于下游侧环形缓冲区55。对来自第二纱线不均匀传感器44的输出信号(第二纱线粗细不均匀信号)进行采样而得的数据被存储于上游侧环形缓冲区56。下游侧环形缓冲区55以及上游侧环形缓冲区56的尺寸虽没有特别限定,但在本实施方式中,分别能够保存128点的数据。
图4是存储在环形缓冲区55以及56中的数据序列(波形数据序列)的曲线图。在图4的曲线图中,纵轴表示波形数据所表示的信号电平,横轴表示保存有波形数据的环形缓冲区的index。在图4的横轴的index中,对环形缓冲区中越旧的数据则分配越小的值。即,将存储有环形缓冲区的中最旧的数据的index设为index[0],将存储有最新的数据的index设为index[127]。因此,图4的横轴可以说是时间轴。
如果对纺纱20施加的张力恒定,则由于第一纱线不均匀传感器43与第二纱线不均匀传感器44的测定位置处的纺纱20的延伸相同,所以能够认为使用2个纱线不均匀传感器43和44能够观测到相同的波形。第一纱线不均匀传感器43配置在比第二纱线不均匀传感器44靠近纱线行进方向下游侧处,因此,第一纱线不均匀传感器43输出的信号(第一纱线粗细不均匀信号)的波形相对第二纱线不均匀传感器44输出的信号(第二纱线粗细不均匀信号)的波形,存在时间延迟的情况。由于该延迟,保存在上游侧环形缓冲区56中的波形数据序列与保存在下游侧环形缓冲区55中的波形数据序列相比,在时间轴上向过去方向(图4的左方向)偏差ΔT。若将此时间的延迟(偏差)设为ΔT,将2个纱线不均匀传感器43和44的检测位置之间的距离设为L,则能够用V=L/ΔT···(1)求出纱线速度V。这样,分析器52通过检测第一纱线粗细不均匀信号的波形相对第二纱线粗细不均匀信号的波形的时间延迟(偏差)ΔT,能够计算纺纱20的行进速度。
在本实施方式中,CPU47对第一纱线粗细不均匀信号的波形(存储在下游侧环形缓冲区55中的波形数据序列)、与第二纱线粗细不均匀信号的波形(存储在上游侧环形缓冲区56中的波形数据序列)进行比较,求出时间延迟ΔT。提到“波形”时,假定某程度的时间上的宽度,仅使用在某瞬间采样的单独的波形数据不能说是“波形”。在提及比较信号的波形时,作为具体的处理,对在某程度的时间范围内连续取得的数据序列彼此进行比较。
CPU47对存储在下游侧环形缓冲区55的下游侧的波形数据中在规定的第一时间范围内连续取得的波形数据序列(第一波形数据序列)、与存储在上游侧环形缓冲区56中的波形数据中在规定的第二时间范围内连续取得的波形数据序列(第二波形数据序列)进行比较。
如图4所示,在本实施方式中,第一时间范围为从环形缓冲区的index[64]到index[127]的范围。因此,第一波形数据序列由存储在下游侧环形缓冲区55中的波形数据中最新的64点的波形数据构成。第二时间范围为从环形缓冲区的index[32]到index[127]的范围。因此,第二波形数据序列由存储在上游侧环形缓冲区56中的波形数据之中最新的96点的波形数据构成。
接下来,具体进行说明由CPU47进行的波形间的比较。CPU47对第一波形数据序列与第二波形数据序列进行比较,求出第一纱线粗细不均匀信号的波形与第二纱线粗细不均匀信号的波形的类似度。在此,类似度是表示2个波形为何种程度的重叠(2个波形为何种程度上的相似)的指标。
作为类似度的计算方法,虽考虑了各种方法,但在本实施方式中,按照以下的方式进行计算。使作为比较对象的2个波形重叠,取得2个波形曲线图间的面积(图6中用斜线标记为阴影的部分)。若2个波形完全不同,则2个波形完全不重叠,因此上述面积为2。若2个波形完全一致,则上述面积为0。使用上述的面积,并利用以下的式(2)来计算类似度。
类似度=1-(2个波形之间的面积)÷2···(2)
根据上述类似度的定义,可以说类似度越接近0,则2个波形越不同,若类似度越接近1,则2个波形越近似。
第二波形数据序列由96点的波形数据构成,第一波形数据序列由64点的波形数据构成,因此,第二波形数据序列的范围被设定得比第一波形数据序列的范围大。换言之,在本实施方式中,第二时间范围被设定得比第一时间范围长。为了计算上述类似度,要比较的2个波形的在时间轴上的长度(波形数据序列的长度)必须一致。CPU47在对第一波形数据序列与第二波形数据序列进行比较时,从第二波形数据序列中提取与第一波形数据序列相同的长度的波形数据序列,来求出提取的波形数据序列与第一波形数据序列的类似度。
以下,更具体地进行说明。CPU47准备虚拟帧(下游侧帧和上游侧帧),该虚拟帧用于假想地取出在环形缓冲区55以及56内的波形数据之中在规定的时间范围内取得的波形数据序列。CPU47对下游侧帧(第一虚拟帧)内的波形数据与上游侧帧(第二虚拟帧)内的波形数据的重叠度(类似度)进行评价。
下游侧帧(第一虚拟帧)是用于从存储在下游侧环形缓冲区55中的波形数据中,假想取出在第一时间范围内连续取得的波形数据序列(第一波形数据序列)的虚拟帧。具体而言,如图5所示,下游侧帧被设定为包含保存在下游侧环形缓冲区55中的波形数据之中最新的64点的数据(下游侧环形缓冲区的index[64]至index[127]的范围的波形数据)。在以下的说明中,将虚拟帧所包含的波形数据中最旧的数据的index显现在虚拟帧的前端位置。例如下游侧帧的情况下,前端位置为index[64]。
上游侧帧(第二虚拟帧)是用于从在第二时间范围内取得的上游侧环形缓冲区56的波形数据序列(第二波形数据序列)中,假想取出与第一时间范围为相同的长度的时间范围的波形数据序列(64点的波形数据)的虚拟帧。上游侧帧被设定为,能够保存上游侧环形缓冲区56的从index[32]到index[127]的范围(第二时间范围)的波形数据中的、连续的64点的数据。
第二波形数据序列与第一波形数据序列相比,在时间轴上朝向过去方向范围变大32点的波形数据。上游侧帧的前端位置能够设定在比下游侧帧的前端位置向过去方向偏离了32点以内波形数据的位置。将下游侧帧的前端位置与上游侧帧的前端位置的index之差称为“帧偏差量”,或者仅称为“偏差量”。
如上述那样设定上游侧帧,则CPU47基于规定的提取条件从设定的上游侧帧内的64点的波形数据中,进行波形数据的提取,并基于提取出的波形数据来制作新的上游侧帧。这是为了减少上游侧帧中所包含的波形数据的数(剔除)。作为规定的提取条件,例如,例举有对在上游侧帧中包含的波形数据隔一个进行提取、或隔两个进行提取等。同样,CPU47从设定的下游侧帧内的64点的波形数据中,基于规定的提取条件来进行波形数据的提取,基于提取出的波形数据制作新的下游侧帧。例如,在纱线行进速度(采样速度)超出规定的纱线行进速度(规定的采样速度)时,变更提取条件。由于与纱线行进信息取得相关的处理时间大致恒定,所以在采样速度变快的情况下,每当取得纱线行进信息时采样的个数增加。在该情况下,与采样的个数相比,取得纱线行进信息的比例降低。因此,作为提取条件设定,例如,在规定的采样速度小于第一阈值时,不进行剔除,在规定的采样速度为第一阈值以上的情况下,隔一个波形数据来进行剔除,在规定的采样速度为第二阈值以上的情况下,隔2个波形数据来进行剔除。
若设定了对波形数据的数进行剔除后的上游侧帧以及下游侧帧,则CPU47求出包含在上游侧帧中的波形与包含在下游侧帧中的波形为何种程度重叠的指标、即类似度。纱线不均匀传感器43和44的输出信号中包含偏置成分。因此存在因纱线不均匀传感器43和44的灵敏度的偏差,若直接利用输出信号则2个波形不能顺利重叠的情况。CPU47对上游侧帧与下游侧帧内的波形数据,进行偏置成分除去和归一化的处理。如图6所示,偏置成分除去是指,检索计算帧内的数据的最小值,从各数据的值减去最小值的处理。归一化是指,使各数据的值除以计算帧内的数据的合计值的处理。由此,计算帧内的波形的曲线的面积被归一化为1。分别对上游侧与下游侧的波形数据,进行偏置成分除去以及波形的归一化,因此能够吸收按纱线不均匀传感器43和44为单位的偏置成分的偏差和/或,按纱线不均匀传感器43和44为单位的灵敏度差。
当进行偏置成分除去和归一化的处理时,CPU47执行求出下游侧帧内的数据序列(第一纱线粗细不均匀信号的波形)与上游侧帧内的数据序列(第二纱线粗细不均匀信号的波形)、的类似度的类似度评价处理。由于这样评价2个波形的类似度,所以能够说CPU47作为类似度评价部65发挥功能。
上游侧帧的前端位置(基准位置)能够设定在比下游侧帧的前端位置向过去方向位移32点以内的位置。能够使帧偏差量(规定的偏差量)在0到32的范围内变化。类似度评价部65一边在上述范围内使帧偏差量变化,一边反复执行上述类似度评价处理。类似度评价部65在第二时间范围中选择多个上游侧帧在时间轴上的位置(基准位置),并评价针对该多个位置的每一个的类似度。由此,类似度评价部65取得多个类似度。通过将第二时间范围设定得比第一时间范围长,能够在该第二时间范围内使上游侧帧移动来多次进行类似度评价,因此,CPU47能够取得多个类似度。取得与帧偏差量对应的多个类似度的结果为,CPU47例如如图7那样,能够得到帧偏差量与类似度的关系。CPU47仅提取在求出的帧偏差量与类似度的关系中的、类似度成为极大的极大点(类似度极大点),求出如图8所示提取出的各极大点中的帧偏差量与类似度的关系。仅提取该极大点的处理是为了抑制在对类似度进行加权的情况下产生误差而执行的。该加权的详细内容后述。这样,极大点是仅提取类似度的极大部分的,表示类似度。
对剔除上游侧帧和下游侧帧内的波形数据而求出类似度的作用进行说明。若根据基于卷取滚筒24的旋转信息而得到的采样频率,对来自纱线不均匀传感器43及44的输出信号进行采样,则能够提高计算出的纺纱20的行进速度的分辨率。例如,纱线不均匀传感器43和44间的距离为10mm,每当纺纱20移动1mm(纺纱20的恒定长度)时,基于采样速度进行采样的情况下,分辨率为5/10,6/10,7/10,8/10,···那样,成为采样速度的1/10倍。此时,若求出类似度的范围为20mm(20index的量),则对20点的波形数据进行类似度的评价处理。在每当纺纱20移动0.5mm就进行采样的情况下,分辨率为采样速度的1/20倍,但需要对40点的波形数据进行类似度的评价处理。这样,分辨率和处理时间处于权衡的关系。鉴于此,如本实施方式那样,通过缩短采样的间隔,能够提高纺纱20的行进速度的分辨率,并且通过剔除上游侧帧以及下游侧帧内的波形数据而能够缩短类似度评价用的处理时间。
类似度为最大时是上游侧帧的波形与下游侧帧的波形最佳地重叠的时候。从其它观点来说,此时,可以说处于上游侧环形缓冲区56的波形数据序列与下游侧环形缓冲区55的波形数据序列之间的时间偏差ΔT被消除的状态。因此,可以认为类似度成为最大时的帧偏差量与上游侧环形缓冲区56的波形和下游侧环形缓冲区55的波形的时间偏差ΔT对应。即、基于类似度成为最大时的帧偏差量,能够计算出波形的时间偏差ΔT。对于偏差ΔT的计算具体后述。
清纱器15能够通过将求出的ΔT代入式(1),计算出纺纱20的行进速度。如以上那样,清纱器15能够基于2个波形的类似度,求出纺纱20的行进速度。其中,在本实施方式的清纱器15中,不是如上述那样直接使用类似度来计算纺纱20的行进速度,而是如后述那样,使用进行了加权的类似度来计算纺纱20的行进速度。
在本实施方式中,通过如上述那样使上游侧帧在时间轴上移动而求出多个类似度,但也考虑代替此而使下游侧帧在时间轴上移动。其中,如果如本实施方式那样使上游侧帧在时间轴上移动,则下游侧帧能够以包含下游侧环形缓冲区55所包含的波形数据中最新的波形数据的方式固定时间轴上的位置(在图5中,能够将下游侧帧固定在最靠右的位置)。由此,清纱器15能够使用下游侧的最新的纱线粗细不均匀信号来计算时间偏差ΔT,因此能够实时求出纺纱20的行进速度。
由于行进的纺纱20的粗细不均匀有时持续相似的状态,所以纱线不均匀传感器43以及44输出的信号也有时持续相似的波形。在该情况下,上游侧的波形和下游侧的波形在多个位置重叠,因此如图7那样,在上游侧帧的移动范围内,表示类似度大的峰值(极大点)的帧偏差量存在多个。若这样在上游侧帧的移动范围内存在多个类似度大的峰值,则不易分辨可以使用哪个峰值的帧偏差量来计算波形的时间偏差ΔT,存在使用错误的帧偏差量来计算纱线行进速度的情况。
在本实施方式中,为了消除上述那样的类似度的峰值的不易分辨,对类似度进行加权。以下,在本实施方式中参照图9说明CPU47执行的纱线行进速度取得处理。
每当用第一A/D转换器45对新数据进行采样,并将该新波形数据追加到环形缓冲区55以及56中,CPU47就执行图9的流程图所示的纱线行进速度取得处理。若开始纱线行进速度取得处理,则CPU47如上述那样,剔除下游侧帧内的波形数据,进行偏置成分除去各波形的归一化(步骤S101)。
接下来,CPU47进行帧偏差量的初始化(上游侧帧的位置的初始化)(步骤S102)。在本实施方式中,将帧偏差量初始化为32。由此,上游侧帧被设定在从下游侧帧起与波形数据32点相当的向过去偏差的位置。因此,上游侧帧含有上游侧环形缓冲区56的index[32]至index[95]的范围的波形数据(参照图5)。
若决定了上游侧帧的位置,则CPU47如上述那样,剔除上游侧帧内的波形数据,进行偏置成分除去、和波形的归一化(步骤S103)。
接着,CPU47对上游侧帧内的波形数据和下游侧帧内的波形数据,进行求出类似度的类似度评价处理(步骤S104)。若计算出类似度,则CPU47保存类似度的各极大点的帧偏差量(参照图8)(步骤S105)。
接着,CPU47进行上游侧帧的移动范围是否已结束的判断(步骤S106)。在本实施方式中,使上游侧帧在帧偏差量为32至0的范围(即,上游侧帧限制在第二时间范围的范围内)移动。在上述移动范围未结束的情况下(步骤S106:否),在步骤S107中减去一个帧偏差量(使上游侧帧向图5的右方错开一个),返回步骤S103。在上述移动范围结束的情况下(步骤S106:是),进入步骤S108。
通过以上的循环处理,一边错开上游侧帧的时间轴上的位置一边反复执行步骤S103至S107的处理。由此,在上游侧帧的移动范围(帧偏差量从0至32的范围)中进行多次类似度评价处理以及加权处理,因此CPU47能够取得多个类似度。在步骤S105中被保存的数据每当开始新的纱线行进速度取得处理就被重置。
接着CPU47对求出的多个极大点,进行对为了计算上游侧环形缓冲区56的波形数据和下游侧环形缓冲区55的波形数据的时间偏差ΔT而采用的极大点进行判断的采用判断处理(步骤S108)。
以下,参照图10的流程图,具体说明采用判断处理的内容。CPU47若开始采用判断处理,则进行对图8所示的各极大点进行加权处理,并进行计算加权极大点的加权处理(步骤S201)。由于这样进行加权处理,所以CPU47可以说作为加权处理部66发挥功能。另外在以下的说明中,在需要与加权极大点进行区别的情况下,有时将进行加权前的极大点特别称为“原始的极大点”。上述加权处理是通过对原始的极大点的值乘以权重系数来进行的。即,若将帧偏差量c_index时的原始的极大点设为Sc_index,将针对帧偏差量c_index的权重系数设为Wc_index,则加权极大点S′c_index能够以下的式(3)求出。
S′c_index=Sc_index×Wc_index···(3)
将某个帧偏差量c_index时的权重系数Wc_index设为什么样的值是由指定帧偏差量和权重系数的关系的加权曲线来决定的。在图11的上侧示出该加权曲线的例子。如图11所示,加权曲线被设定成在规定的帧偏差量c_index的位置具有一个权重系数成为峰值的极大值,并被设定成随着偏离该峰值,权重系数的值平缓地减少。因此,通过使用由该加权曲线指定的权重系数来进行对极大点的加权,位于该加权曲线的峰值附近的极大点被加强,而其以外的极大点被压制。其结果,如图11的下侧所示,能够抑制多个极大点中不必要的极大点的强度(类似度)。
说明对极大点进行加权处理的作用。例如,在如图12A的上段所示,对未进行加权的原始的类似度使用加权曲线进行加权的情况下,有时如图12A的下段所示,加权后的类似度、即加权类似度的极大点会偏离原始的类似度的极大点的位置(帧偏差量)。另外,例如,在如图12B的上段所示,对未进行加权的原始的类似度,使用加权曲线进行加权的情况下,有时如图12B的下段所示,加权类似度的极大点的数目会增加。
在本实施方式中,如图11所示,通过对极大点进行加权,能够抑制极大点的位置的偏差的产生和/或极大点的数目的增加。因此,在本实施方式中,能够高精度地进行加权处理。
在本实施方式中,作为加权曲线,使用履历权重曲线和采样速度权重曲线。在步骤S201中CPU47分别进行使用履历权重曲线对极大点进行加权的处理、和使用采样速度权重曲线对极大点进行加权的处理。
履历权重曲线被设定成:在前次的纱线行进速度取得处理中加权极大点成为最大时的帧偏差量的附近,权重系数变大。由于纱线行进速度连续变化,所以认为由这次的纱线行进速度取得处理取得的纱线行进速度与由前次的纱线行进速度取得处理取得的纱线行进速度没有较大不同。因此,这次的纱线行进速度取得处理中的极大点为最大的帧偏差量处于前次的纱线行进速度取得处理中的极大点为最大的帧偏差量的附近的可能性高。换言之,出现在偏离前次的纱线行进速度取得处理中的极大点为最大的帧偏差量的位置的原始的极大点是不与纱线行进速度对应的伪极大点的可能性高。优选针对偏离前次的纱线行进速度取得处理中的极大点为最大的帧偏差量的位置处的原始的极大点,减小权重系数来降低重要度。对于该履历权重曲线具体后述。
采样速度权重曲线被设成:在与基于卷取滚筒24的旋转信息计算出的采样速度对应的帧偏差量的附近,权重系数变大。即,能够认为纱线行进速度在采样速度附近发生变化,会较大偏离该采样速度。因此,可以认为上游侧环形缓冲区56内的波形数据相对于下游侧环形缓冲区55内的波形数据的时间偏差ΔT在与上述采样速度对应的帧偏离的附近发生变化。若从其它的观点来说,出现在偏离与采样速度对应的帧偏差量的位置的原始的极大点是不与纱线行进速度对应的伪极大点的可能性高。鉴于此,优选针对偏离与采样速度对应的帧偏差量的位置处的原始的极大点,减小权重系数来降低重要度。对于该采样速度权重曲线具体后述。
返回图10,CPU47在使用履历权重曲线以及采样速度权重曲线来计算多个加权极大点后,提取类似度(加权后的类似度)最大的加权极大点(步骤S202)。CPU47判断是否提取了多个类似度最大的加权极大点(步骤S203)。在仅提取出一个类似度最大的加权极大点的情况下(步骤S203:否),CPU47将在步骤S202中提取出的极大点作用于计算波形数据的时间偏差ΔT的极大点(对象加权类似度)。
在提取了多个类似度最大的加权极大点的情况下(步骤S203:是),CPU47针对提取出的加权极大点,比较加权前的类似度。作为比较的结果,CPU47提取加权前的类似度最大的加权极大点(步骤S204)。CPU47判断是否提取了多个加权前的类似度最大的极大点(步骤S205)。在加权前的类似度最大的加权极大点仅被提取出一个的情况下(步骤S205:否),CPU47将在步骤S204中提取出的极大点用作用于计算波形数据的时间偏差ΔT的极大点(对象加权类似度)。
在加权前的类似度最大的加权极大点被提取多个的情况下(步骤S205:是),首先,CPU47在提取出的加权极大点中,提取具有与在前次的纱线行进速度取得处理中极大点成为最大的帧偏差量最近的帧偏差量的极大点。CPU47将提取出的加权极大点用作用于计算波形数据的时间偏差ΔT的极大点(对象加权类似度)(步骤S206)。这样,CPU47从多个加权极大点中提取用于计算偏差ΔT的极大点,所以CPU47也作为提取用于计算偏差ΔT的极大点的行进信息取得部67发挥功能。
接下来,对上述采用判断处理结束后的处理进行说明。当采用判断处理的执行结束时,CPU47返回图9的流程进入步骤S109的处理。
在步骤S109中,CPU47基于步骤S108的采用判断处理所采用的极大点的帧偏差量,计算纺纱20的行进速度。此外,在以下的说明中,将在步骤S108中采用的极大点的帧偏差量称为“这次采用的最大值对应偏差量”。可以认为这次采用的最大值对应偏差量与上游侧环形缓冲区56的波形数据和下游侧环形缓冲区55的波形数据的时间偏差ΔT对应。这次采用的最大值对应偏差量是指在图13所示的使下游侧帧在上游侧帧的时间轴上从最新的位置向过去的方向移动时,上游侧环形缓冲区56的波形和下游侧环形缓冲区55的波形一致为止的帧偏差量。在图13的例子中,表示将下游侧帧移动从index[127]至index[119]的8index量时,上游侧环形缓冲区56的波形数据与下游侧环形缓冲区55的波形数据一致的情况(即,帧偏差量为8的情况)。
因此,在图13的例子中,从index[127]至index[119]的时间宽度与上游侧环形缓冲区56的波形数据和下游侧环形缓冲区55的波形数据的时间偏差ΔT对应。
CPU47每隔采样间隔就测量对纱线粗细不均匀信号进行采样时的采样时间间隔。CPU47由于测量采样时间间隔,所以作为测量部73发挥功能。CPU47累计从index[127]至index[119]的各采样时间间隔。即,CPU47对从index[127]至index[126]的采样时间间隔、index[126]至index[125]的采样时间间隔、···、index[120]至index[119]的采样时间间隔进行累计。该累计结果为波形的时间偏差ΔT。
对通过累计采样的时间间隔来计算波形的时间偏差ΔT的作用进行说明。例如,纺纱20的行进速度恒定时,采样时间间隔恒定,因此通过采样时间间隔×帧偏差量(index的数目)求出波形的时间偏差ΔT。在纺纱20的平均行进速度处于加速中时,由于采样时间间隔逐渐变短,所以与最新的采样时间间隔×帧偏差量(index的数目)相比,波形的时间偏差ΔT变长。纺纱20的平均行进速度处于减速中时,波形的时间偏差ΔT变短。如本实施方式那样,通过累计采样的时间间隔来计算波形的时间偏差ΔT,从而即使在纺纱20进行加减速的情况下,也能够准确地计算出偏差ΔT。
CPU47通过将如上述那样求出的ΔT代入式(1),计算纺纱20的行进速度(步骤S109)。这样,通过基于进行了加权的极大点来计算纺纱20的行进速度,即使在原始的极大点存在多个的情况下,CPU47也能够准确地计算纺纱20的行进速度。在本实施方式中,如上述那样,进行防止采用可靠性低的极大点的采用判断处理。由此,CPU47能够得到可靠性高的纱线行进速度。
CPU47基于如上述那样求出的纱线行进速度,使第二A/D转换器46的采样周期变化。具体地说,CPU47以与纱线行进速度成正比例的频率生成定长脉冲信号,并将生成的定长脉冲信号向第二A/D转换器46发送。纱线行进速度是基于进行了加权的极大点而求出的准确的纱线行进速度。因此,通过根据基于该纱线行进速度的定长脉冲信号进行基于第二A/D转换器46的纱线粗细不均匀信号的采样,能够准确地使纺纱20的单位长度的数据数恒定。
如上述那样求出的纱线行进速度被发送到单元控制部50。在单元控制部50中,根据从清纱器15发送来的纺纱20的行进速度,向电机控制部54发送控制信号,控制卷取滚筒24的旋转。由此,络纱单元10能够根据纺纱20的准确的行进速度进行卷装30的卷取。单元控制部50对纺纱20的行进速度用时间进行积分,从而能够计算卷取于卷装30的纺纱20的总长。因此,例如,络纱单元10在规定长度的纺纱20卷取结束时,能够结束纺纱20的卷取而完成卷装。由此,络纱单元10能够使被卷取于各个卷装30的纺纱20的长度均匀化,因此能够生产卷取有均匀长度的纺纱20的卷装30。
在以上的说明中,对CPU47作为计算纺纱20的行进速度的装置进行了说明,但并不是必须以速度的形式来取得纱线行进信息。例如,纺纱20在1秒间移动2cm,在下1秒间移动3cm的情况下,CPU47能够取得“在2秒间合计移动5cm”这样的信息即可,可以不用如“每秒2.5cm”这样以速度的方式取得信息。此外,这样“纺纱20单位时间移动的长度”的信息也是与纺纱20的行进状态相关信息,因此可以说是纱线行进信息的一种。
接下来,对上述加权曲线的决定方法进行说明。在本实施方式中,上述加权曲线包含履历权重曲线和基准速度权重曲线。
首先,对履历权重曲线进行说明。履历权重曲线如上述那样被设定成:在前次的纱线行进速度取得处理中加权极大点成为最大时的帧偏差量的附近,权重系数变大。即,履历权重曲线的极大点基于前次计算出的帧偏差量而设定。另外,该履历权重曲线为与基于第一纱线粗细不均匀信号以及第二纱线粗细不均匀信号的帧偏差量(规定的偏差量)的速度比对应的加权曲线。
以下,使用具体例说明与速度比对应的加权曲线。每当纺纱20行进1mm,第一A/D转换器45就对纱线粗细不均匀信号进行采样。该情况下,如果基于卷取滚筒24的旋转信息计算出的纺纱20的行进速度为1000mm/s,则采样的时间间隔为1ms。此时,如果使第一纱线不均匀传感器43以及第二纱线不均匀传感器44的间隔为10mm,实际的纺纱20的行进速度为1000mm/s,则在图9的步骤S108中采用的极大点的帧偏差量的值为10。然而,在采样频率等有误差,计算出的帧偏差量为9的情况下,实际的纺纱20的行进速度为1000×(10/9)mm/s。同样地,在计算出的帧偏差量为11的情况下,实际的纺纱20的行进速度为1000×(10/11)mm/s。这样,即使帧偏差量为1,速度比也不同。因此,不需要基于帧偏差量来决定权重,而是需要决定与基于帧偏差量的速度比对应的权重。
如图14A所示,CPU47求出基于成为基准的帧偏差量(基准偏差量)和计算出的帧偏差量(计算偏差量)的速度比。在图14A中,分子表示基准偏差量,分母表示计算偏差量。基准偏差量是与采样速度对应的帧偏差量,在此为10。该速度比是通过将基准偏差量10作为分子,并将分母的计算偏差量逐一改变而创建的。接下来,如图14B所示,CPU47求出相对于求出的速度比考虑到前次计算出的帧偏差量的第一履历修正速度比。例如,在前次计算出的帧偏差量为13的情况下,使用图14A所示的框A的速度比(10/13),计算出第一履历修正速度比。具体而言,CPU47在求出图14B所示的框C内的第一履历修正速度比的情况下,使框B的速度比(10/11)除以框A的速度比(10/13),来计算框C的第一履历修正速度比(13/11)。同样地,框D内的第一履历修正速度比能够通过使框A内的速度比除以框A的速度比而求出。
接下来,如图14C所示,CPU47求出第二履历修正速度比。该第二履历修正速度比是以使得与前次计算出的帧偏差量对应的第一履历修正速度比(框D的速度比13/13)成为最大值的方式,对超过该值的第一履历修正速度比进行修正而得的值。具体地说,对第一履历修正速度比超过13/13的“13/7”、“13/8”、···、“13/12”的各值的分母和分子进行置换,计算第二履历修正速度比。没有超过13/13的第一履历修正速度比直接用作第二履历修正速度比。
CPU47使用第二履历修正速度比,求出履历权重曲线。具体地说,履历权重曲线由指定了形成履历权重曲线的履历权重系数WP和第二履历修正速度比N的关系的以下的式(4)定义。
WP=exp(-(1-N)2/W)···(4)
其中,W是用户能够设定的常量。
图14D示出使用式(4)计算出的履历权重曲线的例子。在此,成为使前次的帧偏差量13为极大的履历权重曲线。
在上述的例子中,示出对前次计算出的偏差量为13的情况下的履历权重曲线进行计算的例子,但对于前次计算出的偏差量是其他值的情况下的履历权重曲线也预先计算。CPU47在使用履历权重曲线对极大点进行加权时,能够选择用与前次的计算偏差量对应的履历权重曲线。
接下来,说明采样速度权重曲线。采样速度权重曲线如上述那样被设定成:在与基于卷取滚筒24的旋转信息计算出的采样速度对应的帧偏差量的附近,权重系数变大。采样速度权重曲线的极大点是基于纺纱20以采样速度行进时的帧偏差量而设定的。该采样速度权重曲线与履历权重曲线同样,不是基于帧偏差量来决定权重,而是需要决定与基于帧偏差量的速度比对应的权重。因此,采样速度权重曲线为与基于第一纱线粗细不均匀信号以及第二纱线粗细不均匀信号的帧偏差量(规定的偏差量)的速度比对应的加权曲线。
如图15A所示,CPU47求出基于成为基准的帧偏差量(基准偏差量)和计算出的帧偏差量(计算偏差量)的速度比。在图15A中,分子表示基准偏差量,分母表示计算偏差量。基准偏差量是与采样速度对应的帧偏差量,在此为10。该速度比是通过使成为基准偏差量10为分子,使分母的计算偏差量逐一改变而创建的。
接下来,如图15B所示,CPU47求出采样速度修正速度比。该采样速度修正速度比是按照使得与纺纱20以采样速度行进的情况下的帧偏差量对应的速度比(框E的速度比10/10)成为最大值的方式,对超过该值的速度比进行修正而得的值。具体地说,将速度比超过10/10的“10/7”、“10/8”、“10/9”的各值的分母和分子置换,计算采样速度修正速度比。将在未超过10/10的修正速度比直接用作速度修正速度比。
CPU47使用采样速度修正速度比,求出采样速度权重曲线。具体地说,采样速度权重曲线由指定了形成采样速度权重曲线的采样速度权重系数WA、和采样速度修正速度比N的关系的以下的式(5)定义。
WA=exp(-(1-N)2/W)···(5)
其中,W是用户能够设定的常量。
图15C示出使用式(5)计算的采样速度权重曲线的例子。图15C所示的例子是纺纱20以采样速度行进的情况下的帧偏差量(10)为极大的采样速度权重曲线。
在上述的例子中,示出对纺纱20以采样速度的行进的情况下的帧偏差量为10时的采样速度权重曲线进行计算的例子,但由于采样速度变动,所以按采样速度预先计算采样速度权重曲线。CPU47在使用采样速度权重曲线对极大点进行加权时,能够选择并使用与采样速度对应的帧偏差量的采样速度权重曲线。
CPU47还能够基于在前次的纱线行进速度取得处理中加权极大点为最大时的加权类似度,修正履历权重曲线的履历权重系数WP和采样速度权重曲线的采样速度权重系数WA。具体地说,若将在前次的纱线行进速度取得处理中加权极大点为最大时的加权类似度设为SP,则修正后的履历权重系数WP′以及修正后的采样速度权重系数WA′分别用以下的式(6)以及式(7)定义。
WP′=SP×WP···(6)
WA′=(2S′-SP)WA···(7)
其中,S′是稳定类似系数,例如能够设定类似度的最低值等。
对该履历权重系数以及采样速度权重系数的修正而言,在类似度SP大的情况下,增强履历权重系数WP的影响,在类似度SP小的情况下增强采样速度权重系数的影响。这是基于考虑到在前次的类似度SP大的情况下,履历权重曲线的可靠性比采样速度权重曲线的可靠性高。因此,通过进行该修正,能够选择可靠性高的极大点。这样,CPU47基于前次的类似度对履历权重系数、采样速度权重系数进行修正,因此CPU47也作为对履历权重系数、采样速度权重系数进行修正的行进信息取得部67发挥功能。
本实施方式为以上那样构成,类似度评价部65基于从第一纱线粗细不均匀信号(第一波形数据序列)中以第一提取条件提取出的第一纱线粗细不均匀信号(第一提取信号)来制作第一虚拟帧,并基于从第二纱线粗细不均匀信号(第二波形数据序列)中以第二提取条件提取出的第二纱线粗细不均匀信号(第二提取信号)来制作第二虚拟帧。然后,类似度评价部65基于第一虚拟帧和第二虚拟帧,求出第一纱线粗细不均匀信号(第一提取信号)和第二纱线粗细不均匀信号(第二提取信号)的多个类似度。通过这样从第一纱线粗细不均匀信号(第一波形数据序列)以及第二纱线粗细不均匀信号(第二波形数据序列)中提取信号,能够减少第一虚拟帧和第二虚拟帧内的第一纱线粗细不均匀信号(第一波形数据序列)和第二纱线粗细不均匀信号(第二波形数据序列)的信号数(剔除)。通过使用减少了该信号数的第一虚拟帧和第二虚拟帧来求出类似度,能够减少计算类似度时的处理负荷。这样,即使为了提高分辨率而增加第一纱线粗细不均匀信号(第一波形数据序列)以及第二纱线粗细不均匀信号(第二波形数据序列)的取得数,也能够减少计算类似度时的负荷。
类似度评价部65基于采样速度来变更提取构成上游侧帧的波形数据的第二提取条件、以及提取构成下游侧帧的波形数据的第一提取条件。由此,能够得到与采样速度对应的、更适当的上游侧帧和下游侧帧。由此,能够更适当地计算类似度。
加权处理部66使用基于与第一纱线粗细不均匀信号(第一提取信号)以及第二纱线粗细不均匀信号(第二提取信号)的帧偏差量的速度比对应的加权曲线(履历权重曲线以及采样速度权重曲线),对多个极大点分别进行加权处理。这样,通过使用与基于帧偏差量的速度比对应的加权曲线,能够按每个帧偏差量适当地设定权重。因此,通过使用与基于偏差量的速度比对应的加权曲线,能够更准确地进行加权处理,能够高精度地取得纱的行进状态。
络纱单元10具有如上述那样能够计算出纱线的行进速度的清纱器15,因此能够使用由清纱器15取得的高精度的纱线的行进信息来进行各部的控制。
以上,对本发明的一实施方式进行了说明,但本发明并不局限于上述实施方式。例如,在上述实施方式中,采用通过旋转的卷取滚筒24一边使卷装30旋转,一边在该卷装30的表面使纺纱20横动的构成,但并不局限于此,即使是卷装的驱动和横动独立的构成的纱线卷取机,也能够应用本发明的构成。作为这样的纱线卷取机,例如,能够例举具有通过进行捻回运动的臂使纺纱20横动的臂式横动装置、或者通过由皮带进行左右往复运动的生头构件使纺纱20横动的带式横动装置的自动络纱机等。
本发明的纱线行进信息取得装置并不局限于自动络纱机,例如还能够用于精纺机等其他的纱线处理装置。
在上述实施方式中,纱线不均匀传感器43和44采用观察受光量的变化的构成,但也可以例如是检测行进的纺纱20的静电电容的变化的类型的纱线不均匀传感器。在该构成的情况下,能够检测纺纱20的单位长度的质量的变化。总之,只要构成为以某种方法检测纺纱20的粗细不均匀即可。
加权曲线无需如在实施方式中说明的那样为指数函数的形式,只要能够以某种形式进行加权即可。
在上述实施方式中,将加权曲线(履历权重曲线以及采样速度权重曲线)用指数函数(exp函数)定义,但并不局限于此,只要是具有一个极大值的函数,就能够将任意的函数用于加权曲线的定义。
在清纱器15中,说明了取得定长脉冲信号、纱线行进速度等纱线行进信息的构成,但还也可以构成为取代其而取得其他的纱线行进信息。例如,在清纱器15中,还可以通过将求出的纱线行进速度用时间积分,从而求出行进的纺纱20的总长。
在清纱器15中还可以构成为,不计算纱线行进速度,而例如仅求出波形的时间偏差ΔT。波形的时间偏差ΔT是通过纺纱20的行进而产生的,因此可以说是纺纱20的行进信息。此外,该情况下,将清纱器15求出的波形的时间偏差ΔT输入到单元控制部50,在该单元控制部50中,还能够进行使用了ΔT的纱线行进速度的计算。
在上述实施方式中,将由清纱器15计算出的纱线行进速度输出到单元控制部50,但也可以输出纱线行进速度作为数值数据,还可以以其他形式输出。例如,还能够构成为将在上述的定长脉冲信号输出到单元控制部50。
清纱器15所具备的第二A/D转换器46用于进行FFT计算,因此在不进行FFT计算的情况下,也可以省略第二A/D转换器46。
在上述实施方式中,采用了基于来自构成为旋转式编码器的旋转传感器42的旋转脉冲信号来取得采样速度的构成,但并不局限于此。
在上述实施方式中,示出作为加权曲线,使用了履历权重曲线、采样速度权重曲线的例子,还也可以仅使用任意一方。
在上述实施方式中,使下游侧帧的前端位置为固定,使上游侧帧的前端位置位移并求出类似度。还可以代替该构成,使上游侧帧的前端位置固定,而使下游侧帧的前端位置位移并求出类似度。另外,也可以使下游侧帧和上游侧帧的两方位移并求出类似度。但是,由于只要使下游侧帧固定在包含下游侧环形缓冲区中所包含的波形数据中最新的数据的位置,就总是能够使用最新的数据实时地计算类似度,故尤其优选。
在上述实施方式中,采用了通过硬件和软件来实现类似度评价部65、加权处理部66、行进信息取得部67、纱线质量测定部68、采样速度取得部72以及测量部73等的功能的构成,但还可以是通过专用的硬件实现该功能的一部分或者全部的构成。

Claims (6)

1.一种纱线行进信息取得装置,其特征在于,具备:
第一检测部,其检测行进的纱线的粗细不均匀并输出第一纱线粗细不均匀信号;
第二检测部,其在纱线行进方向的上游侧,与所述第一检测部隔开距离而被配置,检测所述纱线的粗细不均匀并输出第二纱线粗细不均匀信号;
类似度评价部,其通过使用基于从在第一时间范围的期间取得的所述第一纱线粗细不均匀信号中提取出的第一提取信号而构成的第一虚拟帧、和基于从在比所述第一时间范围长的第二时间范围的期间取得的所述第二纱线粗细不均匀信号中提取出的第二提取信号而构成的第二虚拟帧,在所述第二时间范围内选择多个在所述第二虚拟帧的时间轴上的所述第一虚拟帧的基准位置,从而求出所述第一提取信号和所述第二提取信号的多个类似度;以及
行进信息取得部,其基于所述类似度,计算所述第一提取信号和所述第二提取信号的时间偏差,并且基于所述距离、和所述时间偏差来取得纱线的行进信息。
2.根据权利要求1所述的纱线行进信息取得装置,其特征在于,
还具备采样速度取得部,该采样速度取得部取得所述纱线的采样速度,
所述类似度评价部基于所述采样速度来变更提取构成所述第一虚拟帧的所述第一提取信号的第一提取条件、以及提取构成所述第二虚拟帧的所述第二提取信号的第二提取条件中的至少一方。
3.根据权利要求2所述的纱线行进信息取得装置,其特征在于,
在所述采样速度取得部取得的所述采样速度小于阈值的情况下,所述类似度评价部按照不进行所述第一检测部输出的所述第一纱线粗细不均匀信号的提取和所述第二检测部输出的所述第二纱线粗细不均匀信号的提取的方式来变更所述第一提取条件以及所述第二提取条件,
在所述采样速度取得部取得的所述采样速度为所述阈值以上的情况下,所述类似度评价部按照进行所述第一检测部输出的所述第一纱线粗细不均匀信号的提取和所述第二检测部输出的所述第二纱线粗细不均匀信号的提取的方式来变更所述第一提取条件以及所述第二提取条件。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的纱线行进信息取得装置,其特征在于,
还具备加权处理部,该加权处理部针对由所述类似度评价部求出的所述多个类似度,使用由与基于所述第一提取信号以及所述第二提取信号的偏差量的速度比对应的加权曲线指定的权重系数,分别进行加权处理,计算多个加权类似度,
所述行进信息取得部基于由所述加权处理部进行了加权处理的所述加权类似度来取得所述行进信息。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的纱线行进信息取得装置,其特征在于,
所述行进信息取得部取得所述纱线的行进速度、所述纱线的定长脉冲、所述纱线单位时间移动的长度、所述第一提取信号的波形与所述第二提取信号的波形的时间偏差中的至少任意一个来作为所述纱线的行进信息。
6.一种纱线处理装置,其特征在于,具备:
权利要求1至5中任意一项所述的纱线行进信息取得装置;
对所述纱线进行处理的纱线处理部;以及
基于由所述纱线行进信息取得装置取得的所述纱线的行进信息,控制所述纱线处理部的处理的控制部。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106680468A (zh) * 2016-12-26 2017-05-17 江苏圣蓝科技有限公司 一种纱线粗细不匀的分析方法及装置
CN106882643A (zh) * 2015-09-30 2017-06-23 村田机械株式会社 纤维机械、纤维机械系统、状态获取装置和纤维处理单元
CN110023218A (zh) * 2016-12-02 2019-07-16 村田机械株式会社 自动络纱机、纱线卷取系统以及纱线卷取方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06342562A (ja) * 1993-06-01 1994-12-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd 音声再生装置
JP5126590B2 (ja) * 2008-02-14 2013-01-23 村田機械株式会社 糸品質測定器及び糸巻取機
JP5614534B2 (ja) * 2010-08-31 2014-10-29 村田機械株式会社 糸走行情報取得装置及び糸巻取機

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106882643A (zh) * 2015-09-30 2017-06-23 村田机械株式会社 纤维机械、纤维机械系统、状态获取装置和纤维处理单元
CN106882643B (zh) * 2015-09-30 2019-09-03 村田机械株式会社 纤维机械、纤维机械系统、状态获取装置和纤维处理单元
CN110023218A (zh) * 2016-12-02 2019-07-16 村田机械株式会社 自动络纱机、纱线卷取系统以及纱线卷取方法
CN106680468A (zh) * 2016-12-26 2017-05-17 江苏圣蓝科技有限公司 一种纱线粗细不匀的分析方法及装置

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