JP2002154749A - 糸送りローラへの糸巻付き検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 瞬間的な電流測定値を糸の巻付きと誤判断す
ることなく、且つ糸の巻付き発生から設定値到達迄の時
間を短縮することのできる糸送りローラの糸巻付き検出
装置を提供すること。 【解決手段】 糸送り用のローラ１を回転駆動させるモ
ータＭの電流値を所定時間毎に電流測定手段３４で計測
し、前回の電流値と今回の電流値とを比較して電流値の
増減を電流値増減判定部３５で判定する。該判定部３５
において電流値増加と判定した時、閾値設定部３６の単
調増加係数α演算部３６１で算出された単調増加係数α
に基づいて上記閾値を所定幅下降させ、上記電流測定値
と閾値とを比較し、上記電流値が閾値以上に達すると糸
Ｙのローラ１ａ或いは１ｂへの巻付きが発生したと判定
するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ローラへの糸の巻
付きをより早く検出すると共に、糸の巻付き以外の原因
により発生する瞬間的な電流値の上昇では糸の巻付きと
判断しない糸送りローラの糸巻付き検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】糸送りローラの糸巻付き検出装置につい
て、特開平７−１１８９５３号公報記載の発明によれ
ば、糸搬送ローラに糸が巻付いた時、電流値測定手段に
より測定した搬送ローラ駆動用のモータの電流の変化か
ら、巻付き検出手段が糸の巻付きを検出し、そこで糸巻
付き発生と判断する電流値を、モータが過負荷にならな
い値に設定しておくことで、糸の巻付き発生を早期に検
出し、更には警告を行うことが記載されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
７−１１８９５３号公報に記載の発明は、図５に示すよ
うに、上記設定値をｉｅとして考察すると、糸に含まれ
る不良部分が瞬間的に引っ掛かるか、或いは機械的な異
常等が瞬間的に生じることにより、時間ｔ１で電流測定
値が瞬間的に上記設定値ｉｅを超えて増大した場合であ
っても巻付きと誤判断して警告を出してしまうという可
能性が考えられる。従って、設定値ｉｅを低い値に設定
することが困難であるといえる。

【０００４】しかしながら、上記設定値ｉｅを大きくし
すぎると、時間ｔ２で糸の巻付きが発生してから電流測
定値が単調増加を始めて設定値ｉｅに到達（時間ｔ３）
する迄の時間幅が広がることとなる。従って、該時間幅
が広がる程警告が発せられる迄にローラへ巻付く糸の巻
付き量が増大するため、巻付き糸を撤去する作業に手間
がかかるという可能性がある。

【０００５】本発明は上記課題に鑑みてなされたもの
で、瞬間的な電流測定値を糸の巻付きと誤判断すること
なく、且つ糸の巻付き発生から設定値到達迄の時間を短
縮することのできる糸送りローラの糸巻付き検出装置を
提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、駆動モータの回転速度をフ
ィードバック制御しつつ糸を摩擦搬送する糸送りローラ
の糸巻付き検出装置において、モータの電流値を所定時
間毎に計測する電流値計測手段と、前記電流値と予め設
定された電流閾値との比較に基いて、糸のローラへの巻
付きを判定する巻付き判定部とを設けると共に、前回の
電流値と今回の電流値とを比較して電流値の増減を判定
する電流値増減判定部と、該判定部における判定結果に
基づいて、上記閾値を変更する閾値設定部とを設けたこ
とを特徴としている。この発明では、所定時間毎に計測
された電流測定値を比較し、該比較により測定値が増加
していれば、上記閾値を下降させることができる。従っ
て、糸の巻付きによって測定値が単調増加する場合、測
定値が閾値に達する迄の時間を短縮することができる。

【０００７】又、上記閾値は電流測定値の単調増加に伴
い次第に下降するため、初期値として糸の巻付きがない
正常運転中においては瞬間的に電流値が増大する際に考
えられるピーク値よりも閾値を高く設定することができ
る。

【０００８】請求項２記載の発明は、上記閾値設定部
は、電流値増減判定部において電流値増加と判定した
時、上記閾値を所定幅下降させることを特徴としてい
る。この発明では、上記比較により測定値が増加してい
れば、上記閾値を下降させる。従って、糸の巻付きによ
る測定値が単調増加する場合、測定値が閾値に達する迄
の時間を短縮することができる。

【０００９】請求項３記載の発明は、上記閾値設定部
は、電流値増減判定部において電流値減少と判定した
時、上記閾値を所定幅上昇させることを特徴としてい
る。この発明では、瞬間的な電流値の増大が発生した
後、電流値と共に閾値も直ちに正常値に戻すことができ
るため、再度瞬間的な電流値の増大が発生した場合に誤
検出が発生するのを防止できる。

【００１０】請求項４記載の発明は、上記電流値増減判
定部は、上記電流値比較において電流値の差が所定値以
下であれば電流値の変化なしと判定するための許容値を
設定可能とすることを特徴としている。この発明では、
正常運転時における測定値の比較の際、測定値の微増を
糸の巻付きと判断して上記閾値を下降させるのを防止す
ることができる。即ち、正常時における測定値の変動に
より、閾値が上昇又は下降してしまうのを防止できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
を用いて説明するが、本発明の趣旨を越えない限り、何
ら本実施の形態に限定されるものではない。

【００１２】図１は、本発明に係る実施形態の一例を示
す糸送りローラ１の駆動モータＭの駆動回路２及びモー
タ回転制御部３を示す図である。図２は、図１のモータ
回転制御部３による糸送りローラ１への糸Ｙの巻付きを
検出する過程を示すフローチャートであり、図３は、図
２に示す単調増加係数α算出ルーチンを示すフローチャ
ートである。図４は本実施形態に係るモータＭに流れる
電流測定値−時間特性である。

【００１３】図１に示すように、糸送りローラ１は、モ
ータＭの駆動力によって回転力が付与されている駆動ロ
ーラ１ａと、該駆動ローラ１ａとの摩擦によって回転力
が付与されて、回転する従動ローラ１ｂとから構成され
ており、糸Ｙは上記両ローラ１ａ、１ｂ間に挟まれた状
態で、両ローラ１ａ、１ｂの回転力により糸道の下流側
へと摩擦搬送されるようになっている。尚、上記駆動ロ
ーラ１ａ、従動ローラ１ｂ、モータＭは図示しない糸加
工ユニットが複数併設された繊維機械（図示せず）の各
ユニットに設けられたものであり、モータＭの各ユニッ
ト毎の制御により単錘駆動型となっている。モータＭ
は、モータ自身の負荷変動が少ない、例えば直流ブラシ
レスモータを使用するのが好ましい。

【００１４】上記モータＭは駆動回路２によって回転速
度制御がなされるようになっており、駆動回路２はモー
タ回転制御部３からの出力によって動作するようになっ
ている。又、上記モータＭの回転速度を検出する回転検
出器４が設けられており、該検出器４は、例えばモータ
Ｍの回転速度に応じた周波数のパルス信号（検出信号）
を出力するものとなっている。モータＭとして、ロータ
の回転角を検出する磁気センサ（ホールセンサ）を備え
た直流ブラシレスモータを使用する場合、その磁気セン
サを回転検出器４として使用することもできる。そし
て、モータ回転制御部３の回転速度検出部３１は単位時
間当たりに出力されたパルス信号数を算出又は、パルス
信号の周波数（周期）を測定することにより現在の回転
速度を検出することができる。

【００１５】モータ回転制御部３は、検出したモータＭ
の回転速度が目標速度となるように、駆動回路２に対す
る出力信号を制御する。即ち、モータ回転制御部３は、
モータＭの回転速度を一定に保つように補正する所謂フ
ィードバック制御を行っている。これは、例えば、検出
速度と目標速度との偏差に基いて駆動回路２のＯＮ／Ｏ
ＦＦデューティ比を調整することで行われる。

【００１６】上記モータ回転制御部３は、糸巻付き検出
装置３０を備え、該糸巻付き検出装置３０は、モータ加
速回転判定部３２及び糸巻付き判定部３３により構成さ
れている。前記糸巻付き判定部３３は更に、モータＭに
流れる電流を測定する電流測定手段３４、電流値増減判
定部３５、閾値設定部３６により構成されている。電流
測定手段３４では、所定時間間隔毎（約０．１秒程度）
に電流値を測定するようになっており、電流値増減判定
部３５では、電流測定値記憶部３５０を備え、例えばｎ
回目の電流値が測定された時、上記記憶部３５０に記憶
されたｎ−１回目の測定値と比較して電流値の増減を判
定し、上記ｎ回目の測定値を記憶部３５０に記憶させ、
記憶値を更新させるようになっている。次にｎ＋１回目
の測定がなされると、その測定値と記憶部３５０に記憶
されたｎ回目の測定値と比較し、上記ｎ＋１回目の測定
値を記憶部３５０に記憶させ、記憶値を更新させる。
又、電流値増減判定部３５では、上記比較をすることに
よって電流値の増減の判定が行えるようになっており、
両者の差が微小（約数十ｍＡ程度）であれば増減なしと
判定する許容幅を設定している。

【００１７】閾値設定部３６は、初期閾値設定部３６０
及び、α演算値記憶部３６１ａを有した単調増加係数α
演算部３６１を備えている。単調増加係数αとは、初期
閾値設定部３６０で設定された初期の閾値に対して何段
閾値を下げるかを示す数値であり、αを１とすると初期
閾値設定部３６０で設定された閾値から１段下降させる
ことを示している。尚、本実施形態では１段当たりの下
降幅及び上昇幅はαの値に関わらず一定としている。

【００１８】又、本実施形態では上記電流値が上昇し、
ある閾値に達すると糸Ｙの巻付きが発生したことをオペ
レータに報知するためのアラーム（表示灯）動作部５が
設けられている。

【００１９】上記電流値の変化の要因の１つとして、糸
Ｙの駆動ローラ１ａへの巻付きによって電流測定値が上
昇変化することが挙げられるがその理由について説明す
る。

【００２０】仮に何らかの理由によって、走行中の糸Ｙ
のうち、例えば糸送りローラ１の上流側で糸Ｙが切断さ
れると、糸Ｙが引き続き上流側から送り込まれるため、
糸Ｙの上流側切断部が回転中の駆動ローラ１ａ或いは従
動ローラ１ｂ上に落下して該ローラ１ａ或いは１ｂに巻
き付くことがある。この時糸Ｙの巻付き量が増加して巻
き太ってくると、該糸Ｙの巻太った部分が巻付きのない
他方のローラ１ａ或いは１ｂを圧接して両ローラ１ａ、
１ｂの回転力に対する抑止力が作用する。従って、モー
タＭが過負荷の状態となって駆動ローラ１ａの回転速度
が減少しようとする。一方、モータＭの回転速度を所定
の回転速度に戻すべく、モータ回転制御部３が駆動回路
２に加速信号を出力するため、モータＭに流れる電流が
増加することとなる。

【００２１】他には、駆動ローラ１ａの回転開始時（起
動時）、所定の回転速度に到達させるためにモータ回転
制御部３は加速信号を出力してモータを加速回転させ
る。この時でもモータを加速回転させるため電流測定値
は上昇傾向にある。モータ加速回転判定部３２は、回転
速度検出部３１による検出速度に基いて判定する。

【００２２】次に、上記糸Ｙの巻付きを判定する過程を
図１、図２及び図３を用いて説明する。

【００２３】先ず、モータ加速回転判定部３２によりモ
ータＭが加速回転しているか否かを判定し（図２のｓ
１）、加速中でないと判断した場合、電流測定手段３４
が電流値を測定する（図２のｓ２）。一方、上記判定に
て、モータＭが加速回転中であると判定された場合、電
流測定手段３４による測定を行わず、電流値増減判定部
３５による測定値比較が停止される。

【００２４】次に、上記閾値を決定すべく、単調増加係
数αを演算する（図２のｓ３）。ここで、αを演算すべ
く、図３に示すα算出ルーチンでは、先ず前回ｎ−１回
目の測定値と今回ｎ回目の測定値とを比較し（図３のｓ
３０１）、両者が等しい場合、α演算値記憶部３６１ａ
に記憶された前回の単調増加係数αを変化させず、前回
のままとする（図３のｓ３０２）。

【００２５】前回ｎ−１回目の測定値と今回ｎ回目の測
定値との差がある場合、その差と許容幅（ｈとする）を
比較し（図３のｓ３０３）、前記差が許容幅ｈ（数十ｍ
Ａ程度の値とする）を下回っていれば、前回の単調増加
係数αを変化させず、前回のままとする。逆に、前記差
が許容幅を超えていれば、前回ｎ−１回目の測定値と今
回ｎ回目の測定値との大小を比較して（図３のｓ３０
４）、前回ｎ−１回目の測定値に比べて今回ｎ回目の測
定値が上回った時、前回のαに１を加える（図３のｓ３
０５）。

【００２６】逆に、前回ｎ−１回目の測定値に比べて今
回ｎ回目の測定値が下回った時、前回のαから１を引く
（図３のｓ３０６）。

【００２７】以上の演算を行ってα算出ルーチンを終了
させる（図３のｓ３０７）。

【００２８】更に、図２に戻り、上記αの算出結果に基
づいて、αに１が加えられれば算出後のαの値に対応し
た下降位置迄１段閾値を下降させ、αが１引かれれば算
出後のαの値に対応した上昇位置迄１段閾値を上昇させ
るようにして閾値を設定する（図２のｓ４）。上記算出
したαに応じて昇降移動した閾値とｎ回目の測定値とを
比較して（図２のｓ５）測定値が閾値に達するか或いは
上回った場合、図１に示す巻付き判定部３３は糸Ｙがロ
ーラ１ａ或いは１ｂに巻付いたと判定し、アラーム（表
示灯）作動部５を作動させて上記巻付きが発生したこと
を警告音（警告表示灯）によりオペレータに報知する
（図２のｓ６）。

【００２９】逆に、測定値が閾値を下回っている場合で
あっても、電流値が単調増加して閾値に近づいている場
合は上記ｓ１からｓ５迄の過程を繰り返すことにより最
終的に測定値が閾値に達することとなる。

【００３０】ここで、図１及び図４を用いて具体的に閾
値の昇降及び糸Ｙのローラ１への巻付き検出について説
明する。

【００３１】モータＭが回転を開始してから時間Ｔ１迄
の間（モータＭの起動時）は、モータＭを所定の回転速
度で回転させるべく加速回転制御された状態にあり、電
流値が増加傾向にある。上記起動時は、電流値の測定及
び測定値の増減判定を行わないようになっている。加速
回転中においてモータＭの電流測定及び測定値比較がな
されないのは、モータＭの加速回転による単調増加を糸
Ｙのローラ１ａ、１ｂへの巻付き発生と誤判定するのを
防止するためである。

【００３２】モータＭが所定の回転速度に達して正常運
転状態（正常運転領域と称する）になると、電流値の測
定が時間幅ｔ０毎（約０．１秒程度）になされる。１回
目の電流値測定点Ａでは、前回の測定値がないため、予
め設定された正常運転時の電流値ｉ０と比較する。図４
では、電流の微小な変動を許容するため所定の幅ｈが設
定されており、点Ａでは電流の変化なしと判定される。
又、初期閾値はｉａ、単調増加係数αは０に設定されて
おり、上記判定から点Ａではｉａ及びαは変化しない。
そして、点Ｂの時点についても点Ａと点Ｂとの電流値の
比較において、差が幅ｈ内であるためｉａ及びαは変化
しない。

【００３３】ところが、糸Ｙに含まれる不良部分が瞬間
的にローラ１ａ及び１ｂに引っ掛かかるか、機械的な異
常が瞬間的に発生するか等によって、電流値が点Ｃに示
す如く瞬間的に上昇した場合、前回の点Ｂにおける測定
値に対して今回の点Ｃにおける測定値が上回り、且つ多
くの偏差が幅ｈを超えているためαの値０に１が加えら
れて閾値が一段下降し、ｉｂに変化する。この時、該閾
値ｉｂが点Ｃにおける電流ピーク値よりも上回っている
ため、アラーム（表示灯）作動部５は作動しない。ここ
で、閾値ｉａ及び電流値の下降幅は、上記瞬間的に上昇
した際に、電流値が閾値ｉｂを上回らないような値に設
定することが好ましい。

【００３４】次に、点Ｄに達した時、電流測定値は前回
の点Ｃにおける測定値を下回っており、且つその偏差が
幅ｈを超えていることから、αの値は１が引かれて再び
０となる。従って、閾値が一段上昇し、閾値ｉｂから再
びｉａに戻される。これによって、電流測定点において
上記瞬間的な電流上昇が再度発生した場合、電流値が閾
値を超えてしまうことを防止する。

【００３５】時間Ｔ２において、糸Ｙがローラ１ａ或い
は１ｂに巻付き、電流値が単調増加を始め（糸Ｙの巻付
き領域と称する）、図示のような特性をとったとする。
この特性において、正常運転時の点ＥとＴ２以降の点Ｆ
とを比較した場合、Ｆ点の電流値が前回の点Ｅの電流値
を上回っており、且つその偏差が幅ｈを超えているた
め、αが１増加し、閾値がｉｂに下降する。

【００３６】次の測定点Ｇについても同様に前回点Ｆで
の電流値に比べて増加し、且つその偏差が幅ｈを超えて
いることからαの値は更に１が加えられて２となり、α
の値２に対応して閾値はｉｂより低いｉｃに移動する。
そして、点Ｈに達すると電流測定値が閾値ｉｃに達して
いることにより、アラーム（表示灯）作動部５が作動す
る。

【００３７】仮に、閾値が初期設定値ｉａのまま変化せ
ず、測定値が点Ｈ以降図示のような特性を示した場合は
点Ｉにて閾値ｉａに達している。従って、閾値を初期設
定値ｉａのまま変化させない場合に比べて、本実施形態
に示すように閾値が下降する場合には、図示のように本
実施形態では点Ｈにて閾値に達し、時間ｔａだけアラー
ム（表示灯）作動部５の作動が早まっているといえる。

【００３８】尚、本実施形態では、図２のｓ２において
電流測定を所定時間間隔毎に行い、前回の測定値と今回
の測定値とを比較しているが、それに代わって例えば、
始めの所定回数測定した測定値の平均値と、次に所定回
数測定した測定値の平均値とを比較して測定平均値の増
減を判定するようにしてもよい。

【００３９】他に、図３の単調増加係数α算定ルーチン
において、α＝１の時閾値を１段下降させて閾値をｉｂ
とし、αが２の時閾値を２段下降させて閾値をｉｄにす
るようにして、αの値の変化に対して閾値下降段数を変
化させれば、より早く電流測定値の単調増加を判定する
ことができる。即ち、偏差量に応じて上昇幅又ｈ下降幅
を変化させるようにしてもよい。

【００４０】

【発明の効果】本発明は以上のように構成されるので、
以下のような効果を奏する。

【００４１】請求項１記載の発明によれば、駆動モータ
の回転速度をフィードバック制御しつつ糸を摩擦搬送す
る糸送りローラの糸巻付き検出装置において、モータの
電流値を所定時間毎に計測する電流値計測手段と、前記
電流値と予め設定された電流閾値との比較に基いて、糸
のローラへの巻付きを判定する巻付き判定部とを設ける
と共に、前回の電流値と今回の電流値とを比較して電流
値の増減を判定する電流値増減判定部と、該判定部にお
ける判定結果に基づいて、上記閾値を変更する閾値設定
部とを設けたことにより、測定値が閾値に達する迄の時
間を短縮することができる。従って、糸のローラへの巻
付き量を少なく抑えることができるため、巻付き糸の撤
去作業に要する時間を短縮することができる。

【００４２】又、糸の巻付きがない正常運転中において
は瞬間的に電流値が増大する際に考えられるピーク値よ
りも閾値を高く設定すれば、糸の巻付きが発生したと誤
判定するのを防止することができる。

【００４３】請求項２記載の発明によれば、上記閾値設
定部は、電流値増減判定部において電流値増加と判定し
た時、上記閾値を所定幅下降させることにより、上記比
較により測定値が増加していれば、上記閾値を下降させ
ることができ、糸の巻付きによる測定値が単調増加する
場合、測定値が閾値に達する迄の時間を短縮することが
できる。

【００４４】請求項３記載の発明によれば、上記閾値設
定部は、電流値増減判定部の上記電流値比較において電
流値減少と判定した時、上記閾値を所定幅上昇させるこ
とにより、瞬間的な電流値の増大が発生した後、電流値
と共に閾値も直ちに正常値に戻すことができるため、再
度瞬間的な電流値の増大が発生した場合に誤検出が発生
するのを防止することができる。

【００４５】請求項４記載の発明によれば、上記電流値
増減判定部は、上記電流値比較において電流値の差が所
定値以下であれば電流値の変化なしと判定するための設
定値を設定可能とすることにより、正常時における測定
値の変動により、閾値が上昇又は下降してしまうのを防
止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る実施形態の一例を示す糸送りロー
ラの駆動モータの駆動回路及びモータ回転制御部を示す
図である。

【図２】図１のモータ回転制御部による糸送りローラへ
の糸の巻付きを検出する過程を示すフローチャートであ
る。

【図３】図２に示す単調増加係数算出ルーチンを示すフ
ローチャートである。

【図４】本実施形態に係るモータの電流測定値−時間特
性である。

【図５】従来の実施形態に係るモータの電流測定値−時
間特性である。

【符号の説明】

１ 糸送りローラ ３０ 糸巻付き判定装置 ３１ 回転速度検出部 ３３ 糸巻付き判定部 ３４ 電流測定手段 ３５ 電流値増減判定部 ３６ 閾値設定部 ｉａ、ｉｂ、ｉｃ、ｉｄ、ｉｅ 閾値 Ｍ モータ Ｙ 糸

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】駆動モータの回転速度をフィードバック制
   御しつつ糸を摩擦搬送する糸送りローラの糸巻付き検出
   装置において、モータの電流値を所定時間毎に計測する
   電流値計測手段と、前記電流値と予め設定された電流閾
   値との比較に基いて、糸のローラへの巻付きを判定する
   巻付き判定部とを設けると共に、前回の電流値と今回の
   電流値とを比較して電流値の増減を判定する電流値増減
   判定部と、該判定部における判定結果に基づいて、上記
   閾値を変更する閾値設定部とを設けたことを特徴とする
   糸送りローラの糸巻付き検出装置。
2. 【請求項２】上記閾値設定部は、電流値増減判定部にお
   いて電流値増加と判定した時、上記閾値を所定幅下降さ
   せる請求項１記載の糸送りローラの糸巻付き検出装置。
3. 【請求項３】上記閾値設定部は、電流値増減判定部にお
   いて電流値減少と判定した時、上記閾値を所定幅上昇さ
   せる請求項２記載の糸送りローラの糸巻付き検出装置。
4. 【請求項４】上記電流値増減判定部は、上記電流値比較
   において電流値の差が所定値以下であれば電流値の変化
   なしと判定するための許容値を設定可能とする請求項１
   乃至３のうちいずれか一項記載の糸送りローラの糸巻付
   き検出装置。