JP3059730B1

JP3059730B1 - 糸の走行検出装置

Info

Publication number: JP3059730B1
Application number: JP11342929A
Authority: JP
Inventors: 恵次吉川; 昭三郎牧野
Original assignee: 日本セレン株式会社
Priority date: 1999-12-02
Filing date: 1999-12-02
Publication date: 2000-07-04
Anticipated expiration: 2019-12-02
Also published as: JP2001158570A

Abstract

【要約】【課題】非接触で糸に損傷を与えず、感度は糸種及び
糸径に対応する適性感度に自動的に調節できて確実に糸
走行を検出し得る装置を提供すること。【解決手段】走行する糸２に近接して配置され、該糸
２の走行状態を検出する検出素子１と、該検出素子１の
検出信号を一定レベルに増幅する交流増幅器４と、該交
流増幅器４の糸走行時の出力信号に対応して、その増幅
度を自動的に調節し、かつ一定時間維持する自動感度調
節器６と、該自動感度調節器６の出力信号を規定値と比
較して出力する比較器１９と、該比較器１９の出力信号
により動作して、糸の切断または機台の停止等の作用を
行うリレー回路２０とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、糸の加工機、糸巻
機等の繊維機械の操業中における糸切れ並びに糸の走行
及び停止を検出する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】糸の加工機、糸巻機等の繊維機械におい
て、運転中における糸の走行状態を絶えず監視する必要
がある。若し、糸切れ状態のまま運転を続けると、単に
運転効率や品質の低下のみでは無く、その糸切れ端が機
台にからみつき、機台を損傷、破損したり、更には火
災、人身事故に及ぶことがある。このため、糸走行に異
常が発生した場合は直ちに給糸を切断するか、機台を停
止する方法が採られている。

【０００３】ところで、従来の糸の走行検出器の原理と
して、機械式、光学式、静電容量式、帯電荷式等の種々
の方法がある。

【０００４】機械式は、所謂マイクロスイッチに糸を接
触して走行させ、糸切れ時にその張力が外れることによ
り動作させるものであるが、糸を損傷することと、糸切
れ端がレバーに引っかかると検出できない等の欠点があ
る。

【０００５】光学式以下の各方式は、所謂電子的検出方
法で、糸に非接触の状態で検出が可能であるが、糸の種
類によって使い分けを要する。即ち、光学式、静電容量
式においては、糸に太さ斑があるとか、適当に振動して
いる状態の糸走行の検出は可能であるが、細経の化学繊
維には適しない。また、帯電荷式は、各種の糸に対応し
得るが、検出部に残留糸が存する場合及び糸ガイドに静
電気が帯電した場合には誤感知する。これら従来の電子
式検出器において、感度を半固定または手動式にて調節
し、各種糸種に対応させる必要がある。また、自動感度
増幅器による補整も考えられるが、誤動作が多く実用的
に至っていない。このため、各種の糸種に対応した検出
装置の取替え、または調節しなければならない等の問題
点があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来の技術が有する問題点に鑑みなされたもので、その
目的とするところは、先ず非接触方式で糸に損傷を与え
ず、また感度は糸種及び糸径に対応する適性感度に自動
的に調節して、糸走行時信号対糸停止時信号のＳ／Ｎ比
（信号対雑音比）を大幅に改善して確実な検出を行うと
共に、機台の操作性を容易、かつ安定にし、低いコスト
で、小型で多様な機台に対応設置できる糸の走行検出装
置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的のため、請求項
１に係る発明は、走行する糸２に近接して配置され、該
糸２の走行状態を検出する検出素子１と、該検出素子１
の検出信号を一定レベルに増幅する交流増幅器４と、該
交流増幅器４の糸走行時の出力信号に対応して、その増
幅度を自動的に調節し、かつ一定時間維持する自動感度
調節器６と、該自動感度調節器６の出力信号を規定値と
比較して出力する比較器１９と、該比較器１９の出力信
号により動作して、糸の切断または機台の停止等の作用
を行うリレー回路２０とを備えた構成を特徴とするもの
である。

【０００８】請求項２に係る発明は、前記自動感度調節
器６は、抵抗器７と電界効果トランジスタ８のドレイン
端子Ｄとソース端子Ｓとの直列回路と、前記抵抗器７と
前記電界効果トランジスタ８のドレイン端子Ｄとの接合
部の分圧電位を入力とし、かつ該入力信号を一定増幅率
で増幅する定倍増幅器９と、該定倍増幅器９の出力信号
を整流し平滑化する整流回路１３と、該整流回路１３の
信号レベルを規準値と比較して出力するオペアンプ１４
と、糸走行中はオン（ＯＮ）の作用を行い、糸停止中は
オフ（ＯＦＦ）の作用を行うスイッチ回路１７を含み、
かつ前記オペアンプ１４の出力信号を時間的に平滑化す
る時定数回路１５とを備え、前記時定数回路１５の出力
電位は前記電界効果トランジスタ８のケート端子Ｇと接
続され、前記抵抗器７が入力とされるとともに、前記整
流回路１３の電位信号が出力とされた構成を特徴とする
ものである。

【０００９】請求項３に係る発明は、前記自動感度調節
器６において、前記スイッチ回路１７はスイッチング電
界効果トランジスタ２９で構成され、該スイッチング電
界効果トランジスタ２９のゲート電位が糸巻機等の繊維
機械の運転始動スイッチ２１と連動されている構成を特
徴とするものである。。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照し、その作用と共に説明する。図１は、本発明に
係る糸の走行検出装置の一例での電気的構成図であっ
て、検出素子１は、糸２の走行時における振動、糸径斑
または帯電気の変化等による信号を検出するもので、ガ
イド３により図面の直交方向に走行する糸２に近接して
配置されている。検出素子１としては、原理的に光学
式、静電式、圧電式等の電子的検出素子が使用される。

【００１１】検出素子１で検出された糸信号は微弱であ
るので、交流増幅器４で所望のレベルに増幅され、該交
流増幅器４の出力信号はコンデンサ５を介して自動感度
調節器６に入力される。

【００１２】自動感度調節器６は、交流増幅器４の糸走
行時の出力信号に対応して、その増幅度を自動的に調節
し、かつ一定時間維持させるもので、該自動感度調節器
６の構成を説明すると、その入力端子Ｔ_１は、抵抗器７
と電界効果トランジスタ８の直列回路に接続され、電界
効果トランジスタ８のソース端子Ｓは接地されている。
抵抗器７と電界効果トランジスタ８のドレイン端子Ｄと
の接続点は定倍増幅器９の入力と接続されている。

【００１３】定倍増幅器９は、その入力信号を一定の増
幅率で増幅す交流増幅器で、その出力は、ダイオード１
０とコンデンサ１１、抵抗器１２で構成された整流回路
１３と接続され、平滑した直流とされる。整流回路１３
の出力信号の一方はオペアンプ１４の一方の入力と接続
され、該オペアンプ１４の他方の入力には基準電位Ｖ _２
が与えられて、整流回路１３の端子電位Ｖ_１と比較さ
れ、オペアンプ１４は正または負の電源電圧に近い電位
Ｖ_３を出力する。即ち、Ｖ_３は、Ｖ_１>Ｖ_２の時は正、
Ｖ_１<Ｖ_２の時は負の電位をそれぞれ出力する。

【００１４】オペアンプ１４の出力信号Ｖ_３は時定数回
路１５と接続され、該時定数回路１５は抵抗器１６、ス
イッチ回路１７を介してコンデンサ１８を充電し、その
充電電位Ｖ_４を出力する。この出力は電界効果トランジ
スタ８のゲート端子Ｇと接続されて電界効果トランジス
タ８のドレイン電流Ｉｄを制御する。時定数回路１５の
抵抗器１６とコンデンサ１８は入力信号Ｖ_３を電界効果
トランジスタ８の制御信号Ｖ_４の適性値に変換させる時
定数を持たせる。また、スイッチ回路１７は糸走行中は
オン（ＯＮ）、糸停止中にオフ（ＯＦＦ）の作用を行う
もので、端子Ｔ _２に内部または外部よりの信号により制
御されるものである。

【００１５】上記の構成に係る自動感度調節器６の出力
端子Ｔ_３は、比較器１９の一方の入力と接続され、他の
一方の入力は比較電位Ｖ_５と接続されて比較値が出力さ
れる。比較器１９の出力電位Ｖ_６はリレー回路２０と接
続され、該リレー回路２０はその入力電位に対応して接
点出力またはパルス信号等を端子Ｔ_４に出力する。ま
た、比較器１９の出力電位Ｖ_６は自動感度調節器６の端
子Ｔ_２と接続されて、内部制御信号として作用する。ま
た、リレー回路２０の出力端子Ｔ_４は、図示しないが、
糸切断器または機台の電磁スイッチ等と接続されて、糸
の切断または機台の停止等の作用を行う。

【００１６】次に、自動感度調節器６の作用について図
１及び図２を参照して詳述する。図２において縦軸は信
号値を示し、横軸は時間的推移値を示す。糸２の走行及
び停止状態における信号値は交流増幅器４の出力信号値
として、それぞれＥ、Ｅ_０とし、図は交流の波高値を畧
記している。定倍増幅器９の入力信号Ｖ_０は抵抗器７の
抵抗値をＲ、電界効果トランジスタ８のドレイン電流を
Ｉｄとすると、Ｖ_０＝Ｅ−Ｉｄ・Ｒ乃至はＶ_０＝Ｅ_０−
Ｉｄ_０・Ｒが加わる。定倍増幅器９の増幅率をβとすれ
ば、Ｖ_１＝β・Ｖ_０の関係式で表わされ、而して増幅率
βは所望の一定率とする。オペアンプ１４の他の一方に
加わる比較電位をＶ_２とし、Ｖ_２は定倍増幅器９の最大
出力電位（飽和値Ｖｍ）より低い値に設定し、飽和値Ｖ
ｍのおよそ８０％前後が適当である。従って、オペアン
プ１４の出力電位Ｖ_３、即ち時定数回路１５の入力に
は、Ｖ_１>Ｖ_２の間は正の電位、Ｖ_１<Ｖ_２の間は負の電
位が加わり、スイッチ回路１７を介してコンデンサ１８
を充電する。コンデンサ１８の接地側端子には、抵抗器
３１、３２にて分圧された負のバイアス電位が与えられ
ている。このバイアス電位はマイナス２ボルト前後が適
当である。時定数回路１５の出力電位Ｖ_４は電界効果ト
ランジスタ８のゲートに加わり、そのドレイン電流Ｉｄ
を制御する。

【００１７】図２において、横軸に糸の走行状態を示す
時間帯に応じた各部の信号電位について述べると、検出
素子１の間に糸２が無い時ｔ_０においては、交流増幅器
４の出力は発生していないので、定倍増幅器９の出力Ｖ
_１も０（ゼロ）であるので、比較器１９の出力電位Ｖ_６
は負電位を出力し、端子Ｔ_２を介してスイッチ回路１７
をオフ（ＯＦＦ）の状態としている。従って、時定数回
路１５の出力電位Ｖ_４もコンデンサ１８のバイアス電位
により負電位となっている。よって、電界効果トランジ
スタ８はカットオフの状態でＩｄ≒０の状態にある。

【００１８】今、糸２がガイド３に挿入され、走行する
時ｔ_１においては、交流増幅器１４の出力電位はＥの値
に上昇して定倍増幅器９に殆ど直接に入力し、その出力
電位Ｖ_１を飽和電位Ｖｍに上昇する。その結果、オペア
ンプ１４の出力電位Ｖ_３を正に転換するとともに、比較
器１９の出力電位Ｖ_６は正電位となり、端子Ｔ_２に加わ
ってスイッチ回路１７をオン（ＯＮ）とする。このた
め、オペアンプ１４の出力信号は、抵抗器１６を介して
コンデンサ１８の電位Ｖ_４を徐々に充電し、電界効果ト
ランジスタ８のドレイン電流Ｉｄを上昇させる。その結
果、定倍増幅器９の入力電位Ｖ_０は、交流増幅器４の出
力電位Ｅに対し、Ｖ_０＝Ｅ−Ｉｄ・Ｒに低下し、その出
力電位Ｖ_１がオペアンプ１４の比較電位Ｖ_２との平衡状
態において、電界効果トランジスタ８のドレイン電流Ｉ
ｄを安定させる。この安定に至るまでの時間ｔ_２は、時
定数回路１５の抵抗器１６の抵抗値とコンデンサ１８の
静電容量の積による時定数によって定まる。

【００１９】以上のように、糸２の走行中の安定状態に
おいては糸走行信号Ｅの大小に関係無く、定倍増幅器９
の入力電位Ｖ_０は一定電位に保持されている。

【００２０】次に、糸２が走行を停止し、検出素子１内
に糸２が残存停止状態の図示のｔ_３となると、交流増幅
器４の出力信号Ｅ_０に急速に減じ、その結果、定倍増幅
器９の入力信号Ｖ_０はほぼＥ_０／Ｅ乃至はそれ以下に減
少し、その出力信号Ｖ_１同様に低下し、比較器１９の比
較電位Ｖ_５と比較して出力電位Ｖ_６が出力される。この
出力電位Ｖ_６は制御端子Ｔ_２に加わり、スイッチ回路１
７に作用して、これをオフ（ＯＦＦ）状態とする。この
ため、コンデンサ１８の電位Ｖ_４は従来の電位を維持す
る。糸２が再び走行する図示のｔ_４の時においては、自
動感度調節器６は仕掛中の糸種に対応した適性感度に自
動的に調節されている。

【００２１】次に、自動感度調節器１６における時定数
回路１５のスイッチ回路１７の制御を、制御端子Ｔ_５に
外部信号として機台の運転スイッチと連動させた実施例
を図３を参照して説明する。

【００２２】図３において、始動スイッチ２１、停止ス
イッチ２２、電磁スイッチ２３等は何れも糸巻機等の機
台に設置されているもので、始動スイッチ２１、停止ス
イッチ２２は押ボタン式スイッチで、手動で押すと接点
レバーがそれぞれ矢印Ａ、矢印Ｂの方向に移動してａ接
点を閉じ、離すと接点レバーは元の位置に戻ってｂ接点
を閉じる。電磁スイッチ２３は、ソレノイド２４に通電
中は接点レバーは矢印Ｃの方向に移動して各ａ接点を閉
じ、ソレノイド２４の通電が止まると、接点レバーはａ
接点を開放し、ｂ接点を閉じる動作を行う。図中の電源
２５は、ソレノイド２４及び電動機２６の動作電源で、
また、端子Ｔ_３は自動感度調節器６等の直流電源２７の
マイナス端子と接続されている。

【００２３】このように構成された外部機台の電装装置
において、機台停止中は始動スイッチ２１及び電磁スイ
ッチ２３の各接点はｂ接点側にあるため、端子Ｔ_３のマ
イナス電位はダイオード２８を介して制御端子Ｔ_５に加
わり、従って、時定数回路１５のスイッチ回路１７を制
御する。スイッチ回路１７は、スイッチング電界効果ト
ランジスタ２９、抵抗器３０等により構成され、スイチ
ッング電界効果トランジスタ２９のゲート端子は制御端
子Ｔ_５と接続されている。このため、スイッチング電界
効果トランジスタ２９はカットオフの状態であるが、コ
ンデンサ１８には抵抗器３１と抵抗器３２によるバイア
ス電位が加わり、電界効果トランジスタ８もカットオフ
の状態にある。

【００２４】次に、始動スイッチ２１を押してｂ接点を
開路し、同時にこれに連動するａ接点が閉じられると、
ソレノイド２４は通電され、電磁スイッチ２３を動作さ
せ、電動機２６も運転される。この状態において、始動
スイッチ２１は瞬間に接点が開路されるので、制御端子
Ｔ_５への印加電位は消滅し、スイッチング電界効果トラ
ンジスタ２９はカットオフ状態から、抵抗器１６、３０
を介してオペアンプ１４の出力電位が加わり、通電状態
になる。

【００２５】一方、電磁スイッチ２３はソレノイド２４
の動作が継続され、ａ接点側の閉路が維持され、ｂ接点
側が開路されるので、始動スイッチ２１を手離して復帰
しても、制御端子Ｔ_５へはマイナス電位が加わらず、上
記状態を維持する。

【００２６】次に、停止スイツチ２２を手動すると、ソ
レノイド２４の通電が止まり、電磁スイッチ２３はｂ接
点側に移動し、同時に電動機２６は停止し、糸巻きを中
止する。また、端子Ｔ_２には、始動スイッチ２１及び電
磁スイッチ２３のｂ接点を介してマイナス電位が加わ
り、スイッチング電界効果トランジスタ２９をカットオ
フとし、その結果、コンデンサ１８には運転時における
電位が保持され、電界効果トランジスタ８のドレイン電
流ｉｄを適性値に維持する。即ち、自動感度調節器６を
操業中の糸種に適応した感度に維持する。

【００２７】以上のように、自動感度調節器６は、糸走
行信号Ｅに対応した増幅率に自動的に調節されるため、
糸走行信号Ｅと糸停止時信号Ｅ_０との比、所謂Ｓ／Ｎ比
（信号対雑音比）が一定に保持される。

【００２８】因みに、糸走行信号は糸種により数百倍の
値に変動するもので、一方、糸停止時信号Ｅ_０とのＳ／
Ｎ比（信号対雑音比）は１０〜２０倍である。従来のよ
うに、定感度の増幅器を用いた場合は、糸走行信号Ｅ_０
が飽和すると、充分なＳ／Ｎ比（信号対雑音比）が得ら
れない。また、単なる自動感度増幅器を用いた場合は、
適性感度の安定が得られず、誤動作を起こす。本発明の
要旨はこれらの欠点を解決したことにある。

【００２９】なお、上記実施例はアナログ回路で示した
が、これらをデジタル回路、例えばマイクロプロセッサ
ーで処理することも可能である。

【００３０】

【発明の効果】しかして、本発明によれば、各種の糸種
による広範囲の糸信号に対応して、自動的に適性感度に
調節されるため、糸走行を安定にして、かつ確実に検出
することができる。

【００３１】また、各種の検出素子に対応できるので、
糸に非接触で、かつ高速運転が可能で、糸の品質向上と
応答速度の短縮と、高い信頼性を得ることができる。

【００３２】また、同一糸種による継続運転時において
は、適性感度が維持されているので、運転効果が良い。

【００３３】また、外部信号によりスイッチ回路を制御
することができるので、糸を検出器内に仕掛けた状態で
機台の運転、停止を行う場合に誤動作を起こすことがな
い。

【００３４】更に、本発明によれば、簡便な電気回路で
構成されているので、小型、軽量で、かつ廉価に製作で
き、あらゆる機台の糸の走行装置として利用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る糸の走行検出装置の一例での電気
的構成図である。

【図２】自動感度調節器の作用説明図である。

【図３】自動感度調節器の外部信号による制御例を示す
電気的構成図である。

【符号の説明】１検出素子２糸４交流増幅器６自動感度調節器７抵抗器８電界効果トランジスタ９定倍増幅器１３整流回路１４オペアンプ１５時定数回路１７スイッチ回路１９比較器２０リレー回路２１運転始動スイッチ２９スイッチング電界効果トランジスタＤドレイン端子Ｓソース端子Ｇゲート端子

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】走行する糸(２)に近接して配置され、該
糸(２)の走行状態を検出する検出素子(１)と、該検出素子(１)の検出信号を一定レベルに増幅する交流
増幅器(４)と、該交流増幅器(４)の糸走行時の出力信号に対応して、そ
の増幅度を自動的に調節し、かつ一定時間維持する自動
感度調節器(６)と、該自動感度調節器(６)の出力信号を規定値と比較して出
力する比較器(１９)と、該比較器(１９)の出力信号により動作して、糸の切断ま
たは機台の停止等の作用を行うリレー回路(２０)とを備
えた構成を特徴とする糸の走行検出装置。
【請求項２】前記自動感度調節器(６)は、抵抗器(７)
と電界効果トランジスタ(８)のドレイン端子(Ｄ)とソー
ス端子(Ｓ)との直列回路と、前記抵抗器(７)と前記電界効果トランジスタ(８)のドレ
イン端子(Ｄ)との接合部の分圧電位を入力とし、かつ該
入力信号を一定増幅率で増幅する定倍増幅器(９)と、該定倍増幅器(９)の出力信号を整流し平滑化する整流回
路(１３)と、該整流回路(１３)の信号レベルを規準値と比較して出力
するオペアンプ(１４)と、糸走行中はオン（ＯＮ）の作用を行い、糸停止中はオフ
（ＯＦＦ）の作用を行うスイッチ回路(１７)を含み、か
つ前記オペアンプ(１４)の出力信号を時間的に平滑化す
る時定数回路(１５)とを備え、前記時定数回路(１５)の出力電位は前記電界効果トラン
ジスタ(８)のゲート端子(Ｇ)と接続され、前記抵抗器
(７)が入力とされるとともに、前記整流回路(１３)の電
位信号が出力とされた構成を特徴とする請求項１の糸の
走行検出装置。
【請求項３】前記自動感度調節器(６)において、前記
スイッチ回路(１７)はスイッチング電界効果トランジス
タ(２９)で構成され、該スイッチング電界効果トランジ
スタ(２９)のゲート電位が糸巻機等の繊維機械の運転始
動スイッチ(２１)と連動されている請求項２の糸の走行
検出装置。