JP3180534B2

JP3180534B2 - 延伸仮撚機

Info

Publication number: JP3180534B2
Application number: JP28150293A
Authority: JP
Inventors: 俊昭森
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 1993-11-10
Filing date: 1993-11-10
Publication date: 2001-06-25
Anticipated expiration: 2016-06-25
Also published as: JPH07138830A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、張力測定データに基づ
いて張力を制御する延伸仮撚機に係り、特に、制御を簡
素化すると共にハンチングを防止する延伸仮撚機に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】延伸仮撚機は多数の仮撚ユニットを有
し、各仮撚ユニットで糸に撚と張力とを加えながら糸を
走行させて仮撚を行う。仮撚ユニットの中に設けられて
いるニップツイスタは、互いに交差して接する２本の無
端状のベルトからなり、ベルト間に糸を挟むようにし
て、両ベルトを回転させつつ糸を走行させ、糸に撚を与
えるものである。このニップツイスタのすぐ下流（解撚
側）における糸の解撚張力は加工後の糸の品質や性状に
大きく関係する。そこで、各仮撚ユニットにはニップツ
イスタの解撚側に糸の張力を測定する測定器が設けられ
ている。

【０００３】近年では、こうした張力等の測定値の処理
を正確かつ多様化するため、デジタル処理が行われる。
測定値をサンプリングする装置は、１つの仮撚ユニット
毎に設けると設備コストが大きくなりすぎるので、複数
の仮撚ユニット毎にチャンネル切換器と共に設けられ
る。

【０００４】測定された張力の利用の仕方のひとつは張
力制御である。張力に応じて各仮撚ユニットの張力制御
用のバルブを開閉する。バルブを開閉することでニップ
ツイスタのベルトの接圧が調整される。ベルトの接圧を
調整するとその下流では糸の張力が変化する。このよう
にして張力をフィードバック制御することにより、巻き
取られた糸は品質や性状が安定する。こうしたフィード
バック制御では、応答をあまりに敏感にするとハンチン
グを起こすことがあるので、ある程度の時間幅で張力変
動を検知し、その検知結果に応じて張力変動を抑えるよ
うに設計するのがよい。

【０００５】測定された張力の他の利用の仕方は、糸の
評価と各仮撚ユニットの監視である。前記のように張力
制御を行っていても、瞬間的に大きな張力変動が発生す
ることがある。糸の評価においては、その張力が糸の品
質に対する管理限界を越えていると異常と判定をする。
監視においては異常判定の警報を出し、原因を解析して
場合によっては生産を取り止めてその糸を廃棄し、場合
によっては生産を続ける。糸の評価に基づく異常警報を
表示したり、その異常の原因を解析するために、延伸仮
撚機全体を集中管理するホストコンピュータが設けられ
る。ホストコンピュータは、各仮撚ユニットの異常警報
データや張力データを収集し、そのデータをオペレータ
に判りやすいように表示する。平常時の表示は延伸仮撚
機全体の張力変動の様子が一目で監視できるように、１
画面に全仮撚ユニットの張力データを表示するのがよい
が、仮撚ユニットの台数が多いので、それぞれの張力デ
ータの数値を並べて表示することになる。

【０００６】上記糸の評価において、瞬間的な張力変動
を検知するには、時間的な分解能を上げる、即ち、測定
値のサンプリング間隔を短くする必要がある。反面、異
常警報をホストコンピュータに通知するタイミングは、
ホストコンピュータのポーリングによっているので、サ
ンプリング間隔に比べてかなり長時間間隔となる。評価
を行うタイミングはこの通知に間に合えばよいから、サ
ンプリング間隔に比べて長時間間隔でよいことになる。

【０００７】上記各仮撚ユニットの監視において、ホス
トコンピュータに表示する張力データの数値はポーリン
グの度に更新することになるので、長い時間幅でサンプ
リングされた張力データが必要となる。また、ホストコ
ンピュータで異常発生時の原因解析を行うにはその評価
に使用した生の張力データ、即ちサンプリング間隔の短
い張力データが必要となる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】張力制御において、応
答をあまりに敏感にするとハンチングを起こすので、張
力データのサンプリング間隔を長くとることが重要であ
るが、この他にバルブの制御間隔や１回の制御での制御
量を工夫することでベルトの接圧調整機構に適したハン
チング防止を行うことが望まれる。制御間隔や１回の制
御での制御量を決めておくと、制御も簡素化されるであ
ろう。

【０００９】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、制御を簡素化すると共にハンチングを防止する延伸
仮撚機を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、多数の仮撚ユニットに、解撚張力を測定す
る測定手段と、糸を挟んで互いに交叉した２本の無端状
ベルトのベルト同士の接圧を調節することにより糸の張
力を変えられるニップツイスタと、このニップツイスタ
の一方のベルトを支持して他方のベルトに押圧する方向
と離れる方向とに伸縮してニップツイスタの接圧を調節
するシリンダと、このシリンダに上限の空気圧を供給し
て接圧を上昇させる方向に該シリンダを作用させること
により張力を弱めるバルブと、該シリンダに下限の空気
圧を供給して接圧を低下させる方向に該シリンダを作用
させることにより張力を強めるバルブと、これらバルブ
のそれぞれに開閉信号を出力する出力インタフェースと
を設けた延伸仮撚機において、上記測定手段が測定する
張力測定値と予め張力の制御目標の上下に設けた管理値
とを比較する手段と、張力測定値が上下の管理値で挟ま
れる管理範囲を外れたら上記出力インタフェースを介
し、張力が管理範囲に収束する側に対応するバルブを一
定時間Ｔａだけ開いてから閉じる制御を行い、その後、
一定時間Ｔｂはバルブ制御を行わない制御手段とを設け
たものである。

【００１１】

【作用】上記構成により、制御手段は、張力測定値が管
理範囲を外れたら対応するバルブを一定時間Ｔａだけ開
いてから閉じる。即ち、管理範囲より大きい方へ外れた
場合には張力を弱めるバルブを一定時間Ｔａだけ開いて
から閉じ、逆に管理範囲より小さい方へ外れた場合には
張力を強めるバルブを一定時間Ｔａだけ開いてから閉じ
る。これにより張力が管理範囲内に収束する。張力測定
値が管理範囲内であればバルブを開く制御は行われない
ので、微小な張力変動はバルブ制御に関与せず、ハンチ
ングの防止につながる。

【００１２】制御手段は、バルブを一定時間Ｔａだけ開
いてから閉じた後、一定時間Ｔｂはバルブ制御を行わな
い。これによりバルブを開くか閉じるかの単純な制御で
あるにも拘らず、張力が過度に増減されることがなく、
ハンチングの防止につながる。

【００１３】

【実施例】以下本発明の一実施例を添付図面に基づいて
詳述する。

【００１４】まず、延伸仮撚機の機械的構成を説明す
る。図６に示されるように、延伸仮撚機の仮撚ユニット
は、糸Ｙの移動する順に、クリールスタンド６１に多段
に装着された給糸パッケージ６２、給糸パッケージ６２
から解舒されクリールスタンド６１の下方を通して供給
される糸Ｙを切断するためのヤーンカッタ６３、糸Ｙを
上方に走行させる第１フィードローラ６４、第１フィー
ドローラ６４からクリールスタンド６１の上方まで立ち
上げられ、その途上で糸Ｙを加熱する１次ヒータ６５、
１次ヒータ６５の出口から出た糸Ｙをニップツイスタ側
へ案内しつつ冷却するバルーン制御プレート６６、糸Ｙ
に撚を与えるニップツイスタ６７、ニップツイスタ６７
の下流で糸Ｙの張力を測定するテンションセンサ６８、
糸Ｙを下方に走行させる第２フィードローラ６９、第２
フィードローラ６９から床Ｆの方向に立ち下げられ、糸
Ｙを加熱する２次ヒータ７０、２次ヒータ７０の外方に
糸Ｙを走行させる第３フィードローラ７１、糸Ｙの有無
を検知するヤーンフィーラ７２、２次ヒータ７０の外側
に沿って多段に設けられ、糸Ｙを巻取パッケージ７３に
巻き取るテイクアップワインダ７４から構成されてい
る。１台の延伸仮撚機には、上記各部からなる仮撚ユニ
ットが例えば２１６錘設けられている。

【００１５】ニップツイスタ６７は、互いに交差して接
する２本の無端状のベルト６７ａ、６７ｂを有し、ベル
ト６７ａ、６７ｂを回転させることにより糸Ｙに撚を与
えるものである。ベルトの回転速度を制御することによ
り所望の撚数を与えることができる。また、ベルト同士
の接圧を調節することにより糸Ｙの張力を変えることが
できる。上記の構成において、ニップツイスタ６７から
糸Ｙに与えられる撚は第１フィードローラ６４まで伝搬
し、１次ヒータ６５、バルーン制御プレート６６等によ
る加熱・冷却を経て撚が固定され、ニップツイスタ６７
の下流で解撚されることにより、糸Ｙに仮撚が与えられ
る。

【００１６】ニップツイスタ６７の接圧調節方法を簡単
に説明すると、各ベルト６７ａ、６７ｂは、一方が固定
され他方が揺動自在に支持される。その揺動のためのシ
リンダにはシリンダを伸縮させる２つのバルブが備えら
れ、一方のバルブは上記揺動自在のベルトを固定された
ベルトに押圧する方向にシリンダを作用させ、他方のバ
ルブは揺動自在のベルトを固定されたベルトから離れる
方向にシリンダを作用させる。図８を用いて接圧調節機
構を詳しく説明する。

【００１７】図８に示されるように、ニップツイスタ６
７は、糸Ｙを挾んで撚と送りを与える交差した一対の無
端状のベルト６７ａ，６７ｂを備えている。各ベルト６
７ａ，６７ｂは、それぞれフレーム１１５に支持された
駆動プーリ１１６と従動プーリ１１７間に巻掛けられて
いる。ベルト６７ａ，６７ｂの回転方向はそれぞれ矢印
Ｂ１，Ｂ２である。二点鎖線で示したベルト６７ａは固
定側とされ、他方のベルト６７ｂは、駆動プーリ１１６
と同一の軸心を支点に固定側のベルト６７ａに対する接
圧を調節すべく揺動自在に支持され、後述するシリンダ
１２５と弁１３１，１３２からなる接圧調整手段１４０
にて固定側ベルト６７ａに押圧され接圧が調整されるよ
うになっている。

【００１８】駆動プーリ１１６と従動プーリ１１７は、
タッチローラ１１８に支持され、そのタッチローラ１１
８が、フレーム１１５に回転自在に支持され、タッチロ
ーラ１１８を回転することで、ベルト６７ｂが駆動プー
リ１１６と同一軸心を支点に図示の矢印Ｒ方向に揺動で
きるようになっている。このタッチローラ１１８内に
は、図示していないが駆動軸が挿通され、モータなどで
駆動プーリ１１６が駆動されるようになっている。また
タッチローラ１１８はフレーム１１５に回転自在に支持
され、そのタッチローラ１１８にホルダ１１９が取り付
けられる。このホルダ１１９は３つのレバー部１２０，
１２１，１２２を有し、第１のレバー部１２０には、揺
動側のベルト６７ｂを固定側のベルト６７ａから離反さ
せる方向に付勢するバネ１２３が設けられた接圧調整ピ
ン１２４が当接されている。第２のレバー部１２１に
は、バネ１２３の力に抗して揺動側のベルト６７ｂを固
定側のベルト６７ｂに押圧付勢するシリンダ１２５のピ
ストン１２６が当接されている。第３のレバー部１２３
には、揺動側のベルト６７ｂの最大揺動位置を規制する
ストッパーピン１２７が当接されている。また、このス
トッパピン１２７に連結されたレバー１２７ａを回すこ
とで、ベルト６７ａ，６７ｂ間を大きく開くこともでき
るようになっている。

【００１９】シリンダ１２５は、リザーブタンク１２８
に接続され、そのリザーブタンク１２８に空気圧供給管
１２９が接続される。この空気圧供給管１２９は、内部
に例えば０．１ｍｍ程度のオリフィス１３０を有し、そ
の上流側が二股に分岐されると共に、その一方に上限の
空気圧Ｐｕを供給する弁（以下第１弁という）１３１が
接続され、他方に下限の空気圧Ｐｄを供給する弁（以下
第２弁という）１３２が接続されている。オリフィス１
３０とリザーブタンク１２８は空気圧の脈動を防止する
ために設けられる。上限の空気圧Ｐｕを供給する第１弁
１３１の上流側は空気圧供給源に接続され、下限の空気
圧Ｐｄを供給する第２弁１３２の上流側は、上流側の空
気圧供給源と別個の供給源に接続されるか或いは上限側
の空気圧供給源に減圧弁等を介して接続される。上限の
空気圧Ｐｕと下限の空気圧Ｐｄは、糸の種類やベルト速
度に応じて設定される。

【００２０】接圧の調整は、第１弁１３１を開くと、上
限の空気圧Ｐｕが、オリフィス１３０を介してリザーブ
タンク１２８に作用する。この結果シリンダ１２５に作
用する圧力は徐々に上昇し、ベルト６７ａ，６７ｂの接
圧が上昇し、解撚張力が減少する。第１弁１３１が閉じ
られると、シリンダ１２５は、その間に上昇した圧力を
維持し、ベルト６７ａ，６７ｂはそのままの接圧に維持
される。第２弁１３２を開くと、下限の空気圧Ｐｄがリ
ザーブタンク１２８に作用し、シリンダ１２５の空気圧
が下がり、これによりベルト６７ａ，６７ｂの接圧が低
下し、解撚張力が増大する。第２弁１３２が閉じられる
と、ベルト６７ａ，６７ｂはそのままの接圧に維持され
る。

【００２１】図８において、ベルト６７ａ，６７ｂより
も下流側の糸道には糸Ｙの解撚張力Ｔを検出するテンシ
ョンセンサ６８が設けられ、その検出信号が制御部１３
４に入力されるようになっている。

【００２２】テンションセンサ６８の構成及び張力の測
定原理を図７を用いて説明する。テンションセンサ６８
は、主に、ケース２０２、基板２０３、回転角度検出器
２０４、回転部材２０５、可動糸ガイド２０６、付勢手
段２０７、偏心軸２０８、上ストッパ２０９、入側固定
糸ガイド２１０、及び出側固定糸ガイド２１１からな
る。基板２０３はケース２０２の横柱２０２ａ，２０２
ｂ，２０２ｃで支持され、この基板２０３にボルト等で
回転角度検出器２０４が固定され、この回転角度検出器
２０４の回転軸２０４ａに回転部材２０５が直接嵌め入
れられている。回転部材２０５は回転軸２０４ａを支点
２２０として回転自在であり、自重で反時計方向に回転
するように一方に突き出している。この回転部材２０５
には可動糸ガイド２０６が設けられ、この可動糸ガイド
２０６に掛けられて糸Ｙが屈曲し、その張力により回転
部材２０５が反時計方向に回転する力が付与される。力
点２２１としての可動糸ガイド２０６に対抗するため、
回転部材２０５を時計方向に回転させようとする付勢手
段２０７がピン２０５ａと偏心軸２０８のピン２０８ａ
との間に掛けられ、ピン２０５ａが作用点２２２となっ
ている。回転角度検出器２０４は磁気式角度センサや光
学式角度センサ等の回転角度を電気的に検出するもので
ある。

【００２３】可動糸ガイド２０６に糸Ｙが掛かっていな
い状態では、回転部材２０５の自重Ｗによる回転力と付
勢手段２０７の付勢力Ｆとが釣り合って回転部材２０５
の姿勢が決まる。上ストッパ２０９と回転部材２０５と
の間隔εをゼロにすると、回転部材２０５は基準の水平
姿勢になる。そして、偏心軸２０８を回転させると、回
転部材２０５が付勢手段２０７を介して上下し、間隔ε
を微小な隙間ゲージが入る程度の実質ゼロに調整する。
この状態の回転部材２０５を糸張力ゼロに相当するもの
として回転角度検出器２０４を設定する。回転部材２０
５の自重Ｗによる回転力と付勢手段２０７の付勢力Ｆに
よる回転力とが釣り合って、基準の水平姿勢が保たれて
いるので、僅かの糸張力が可動糸ガイド２０６にかかる
と、回転部材２０５が回転し、回転角度検出器２０４で
その回転角度が検出される。検出された回転角度は糸張
力を表すことになる。

【００２４】図１には、本発明に係る延伸仮撚機の品質
管理装置の電気系統の主要部が示されている。鎖線で区
切られた部分が１２錘の仮撚ユニットを管理する管理装
置１に相当し、２１６錘を管理するためにこの管理装置
１が１８台設けられている。なお、図８に示した制御部
１３４はこの管理装置１で構成される。

【００２５】管理装置１は、ＣＰＵ・ＲＯＭ・ＲＡＭ等
を含むシングルチップからなる８ビット構成のマイクロ
コンピュータ２、マイクロコンピュータ２に内蔵された
時間割込み装置（図示せず）、同じくマイクロコンピュ
ータ２に内蔵された通信インタフェース２７、マイクロ
コンピュータ２にバス３を介して接続された１２ビット
の分解能を有するＡ／Ｄ変換器４、１２個の入力端子を
有しこれらの入力端子から１つの信号を選択してＡ／Ｄ
変換器４に出力するチャンネル切換器５、マイクロコン
ピュータ２に内蔵されたＩ／Ｏ２８に接続された２４個
の出力インタフェース６から構成されている。

【００２６】チャンネル切換器５の１２個の入力端子に
は各仮撚ユニットの解撚張力を測定する測定手段７が接
続されている。測定手段７は、図７のテンションセンサ
６８に相当する。測定手段７は張力０ｇ〜１５０ｇに相
当する電圧をフルレンジとし、Ａ／Ｄ変換器４はこのフ
ルレンジを０〜４０９５のデジタル値に変換することが
できる。Ａ／Ｄ変換された張力データはバス３を介して
２バイトで読み込まれる。マイクロコンピュータ２、Ａ
／Ｄ変換器４及びチャンネル切換器５は、張力測定値を
所定時間間隔でサンプリングするサンプリング手段１５
を構成している。なお、通常には、測定手段７の出力電
圧は２〜６ボルトの範囲である。

【００２７】２４個の出力インタフェース６には、１２
個の仮撚ユニットの張力を強めるバルブ８と弱めるバル
ブ９とがそれぞれ接続される。ここで、張力を強めるバ
ルブ８は前記ニップツイスタ６７の接圧調節機構におけ
る第２弁１３２であり、張力を弱めるバルブ９は第１弁
１３１である。図示されないが、いずれのバルブもバル
ブ作動時に赤ランプが点灯し、非作動時に緑ランプが点
灯するようになっている。

【００２８】管理装置１のマイクロコンピュータ２の通
信インタフェース２７は、マイクロコンピュータ２のプ
ログラムによって動作し、後述するメモリデータＣ、警
報データ、メモリデータＤを送信する送信手段１６を構
成している。各管理装置１は、通信インタフェース２７
を介してＲＳ４８５に準拠したネットワーク１０に接続
され、このネットワーク１０は９６００ボーの通信線を
備えている。ネットワーク１０には中継器１１が接続さ
れている。中継器１１はネットワーク１０の通信をＲＳ
２３２Ｃに準拠したシリアル通信線１２を介してに集中
管理装置１３に中継することができる。シリアル通信線
１２の通信速度は１２００ｂｐｓである。集中管理装置
１３は、表示器、キーボード等を備えたパソコンで構成
される。

【００２９】次にマイクロコンピュータ２内のＲＡＭか
らなるメモリ２０には、主に、サンプリングした張力デ
ータＳを最新の１２５個（保持時間Ｔｓ＝５ｓｅｃに相
当）有するメモリデータＤ１、警報データ、最新のｎ１
＝１０個（４００ｍｓｅｃに相当）の張力データの平均
値ｍ１であるメモリデータＢ、最新のｎ２＝１００個
（４ｓｅｃに相当）の張力データの平均値ｍ２であるメ
モリデータＣ、警報データが生成されたときメモリデー
タＤ１を転写して保存すると共にその後の１２５個の張
力データ（合計２５０個；前後５ｓｅｃ）Ｄ２を連続し
て蓄積してなるメモリデータＤが保持される。これらの
メモリデータは１２個の仮撚ユニット各々に対して保持
される。

【００３０】また、マイクロコンピュータ２には、種々
の設定値が予め格納されており、その主なものは、張力
データを評価するための管理限界値Ｈ２、Ｌ２、接圧調
節装置を制御するための上下の管理値Ｌ１、Ｈ１、バル
ブの連続制御回数上限＝１０回等である。

【００３１】マイクロコンピュータ２の時間管理は、主
に、時間割込み装置による１０ｍｓｅｃ毎の割込み、メ
モリデータＤ１内の張力データＳを評価するためのＴ＝
３００ｍｓｅｃの評価周期、バルブの制御時間Ｔａ＝
０．５ｓｅｃ、バルブ制御禁止時間時間Ｔｂ＝２．０ｓ
ｅｃ等である。評価周期Ｔで起動されるソフトウェアが
管理装置１の評価手段１７を構成し、制御時間Ｔａ、バ
ルブ制御禁止時間時間Ｔｂを管理するソフトウェアが管
理装置１の制御手段１８を構成している。

【００３２】一方、集中管理装置１３のメモリは、容量
１２０メガバイトを有し、そのうち約１．１メガバイト
がメモリデータＤとして転送された２バイト×２５０個
のデータを各錘について１０回分格納するエリアに当て
られる。また、各錘の警報回数、警報の累積時間、転送
されたメモリデータＣ等を記憶できる。

【００３３】次に実施例の作用を述べる。

【００３４】管理装置１は、図２のタイミングチャート
で示されるように、１０ｍｓｅｃ毎の割込みにおいて、
順次３つのチャンネルのサンプリングを行う。例えば、
ある割込みで第１、第２、第３チャンネルのサンプリン
グを行い、次の割込みで第４、第５、第６チャンネルの
サンプリングを行う。このようにして、４回の割込みで
１２チャンネル分のサンプリングを行う。Ａ／Ｄ変換及
びそれに伴うデータ更新に要する時間は３つのチャンネ
ルで５ｍｓｅｃである。１つのチャンネルに対して、サ
ンプリング間隔ｔは４０ｍｓｅｃとなる。サンプリング
された張力データはＳチャンネルに対応する錘毎のメモ
リデータＤ１として時間順に格納され、一番古い張力デ
ータが廃棄される。この割込みの連続により、各錘のメ
モリデータＤ１は最新の１２５個分の張力データＳとな
る。サンプリングされた張力データＳが保持されている
保持時間Ｔｓは５ｓｅｃとなる。

【００３５】管理装置１は、サンプリングと同時にメモ
リデータＢ及びメモリデータＣの更新を行う。メモリデ
ータＢとなる最新の１０個の張力データの平均値ｍ１
は、４００ｍｓｅｃ間隔でサンプリングした張力データ
に等価であり、瞬時的な変動が取り除かれて張力制御に
適したデータとなっている。また、メモリデータＣとな
る最新の１００個の張力データの平均値ｍ２は、４ｓｅ
ｃ間隔でサンプリングした張力データに等価であり、表
示に適したデータとなっている。

【００３６】図２のタイミングチャートにおいて、前記
割込みによるサンプリングのタスクが終わってから次の
割込みまでの５ｍｓｅｃは以下述べる評価、制御、通信
等の他のタスクの走行、或いはアイドルタイムに割り当
てられる。

【００３７】図３のグラフは、サンプリングした張力デ
ータを約１０ｓｅｃに亘って順に並べた張力変動波形で
ある。メモリデータＤ１は、この波形の最新の５ｓｅｃ
に相当する。この波形は約７５ｇを制御目標として制御
したときに得られたものである。波形に併せて制御目標
の上下それぞれ２つの基準値Ｈ２、Ｈ１、Ｌ１、Ｌ２が
示されている。

【００３８】管理装置１は、評価周期Ｔ＝３００ｍｓｅ
ｃ毎にメモリデータＤ１内の張力データＳを評価する。
評価は張力データＳが管理限界値Ｈ２、Ｌ２を外れてい
るかどうかで判定され、外れている場合、警報データが
生成され、メモリ２０に格納される。警報データは、１
ドッフにおける警報の通産回数と当該警報の持続時間か
らなる。即ち、管理装置１は、パッケージが交換される
度に通産回数を破算し、警報判定の度に通産回数を積算
し、張力データが管理限界値を外れている時間（サンプ
リング間隔単位となる）を計測する。警報判定と同時
に、メモリデータＤ１がメモリデータＤの前半部として
転写される。爾後、サンプリングの度にメモリデータＤ
１はデータが更新されるが、メモリデータＤの前半部は
転写時のままであり、さらにメモリデータＤの後半部に
連続して張力データが蓄積される。この蓄積はサンプリ
ング回数１２５回まで行われる。

【００３９】以上の評価動作において、サンプリング間
隔に比べて長い評価周期Ｔを有しているため、管理限界
値を外れている時間の計測が容易であるし、場合によっ
ては評価周期の間に複数個の張力データのピークがある
ことも検知できる。管理装置１のマイクロコンピュータ
２においては、評価のタスクをサンプリングの度に走行
させなくてよいので、評価のタスクに消費される時間が
少なくなり、サンプリング間隔の短縮、或いはアイドル
タイムの確保に寄与することになる。他方、評価周期Ｔ
が保持時間Ｔｓより短いので、サンプリングされたひと
つの張力データＳがメモリデータＤ１内に残っている間
に必ず１度は評価に用いられ、評価もれになることがな
い。

【００４０】管理装置１は、メモリデータＢと上下の管
理値Ｈ１、Ｌ１とを比較する。メモリデータＢが上下の
管理値Ｈ１、Ｌ１で挟まれる範囲内にあるときはなにも
しないが、上の管理値Ｈ１より大きい場合には張力を弱
めるバルブ９を制御し、逆に下の管理値Ｌ１より小さい
場合には張力を強めるバルブ８を制御する。上下の管理
値Ｈ１、Ｌ１に幅があるので、制御目標近傍の微小な張
力変動はバルブ制御に関与しない。バルブを制御すると
き、それぞれのバルブを開く制御は制御時間Ｔａ＝０．
５ｓｅｃの間持続され、次いでバルブは閉じられる。こ
れによりベルトの接圧が調節され、張力が管理値の範囲
に収束するように増加又は減少される。その後、バルブ
制御禁止時間Ｔｂ＝２．０ｓｅｃの間は、上記比較結果
に拘らずバルブ制御は行われない。これにより、バルブ
制御は２．５ｓｅｃ周期で０．５ｓｅｃずつ行われるこ
とになり、長い制御周期でしかもバルブを開くか閉じる
かの単純な制御であるにも拘らず、張力が過度に増減さ
れることがない。そして、管理装置１のマイクロコンピ
ュータ２においては、制御周期や作動時間が決まってお
り、かつその時間間隔が十分に長く、しかもバルブを開
くか閉じるかの単純な制御であるから、制御が簡素化さ
れ、マイクロコンピュータ２の負荷が軽減できる。

【００４１】バルブ制御時間及び禁止時間終了後、なお
もメモリデータＢが管理値範囲外であるとき、管理装置
１は繰り返しバルブ制御を行うが、増減同一方向への制
御が連続する回数を計数し、これが連続制御回数上限＝
１０回を越えると、当該バルブを連続開放とする。この
ような制御不能状態は、通常、前記の評価において検出
され、警報データが生成される。また、仮撚ユニットに
おいてはバルブの連続開放に伴い赤又は緑ランプの連続
点灯状態となる。

【００４２】通信は、集中管理装置１３からのポーリン
グに応答して行われる。管理装置１が送信する内容は、
平常時は１２錘分のメモリデータＣである。警報データ
が存在する場合は、警報データとメモリデータＤが加わ
る。

【００４３】集中管理装置１３の動作を説明する。

【００４４】集中管理装置１３は、ネットワーク１０を
介して各管理装置１に対して順次ポーリングを行う。こ
れに対する各管理装置１の応答は前記のとおりである。
ここで、警報データに含まれている警報の通産回数が記
憶され、当該警報の持続時間は積算される。しかし、メ
モリデータＤのためのデータエリアは１０回分しかない
ので、１１回目以降は捨てられるかもしくは上書きされ
る。通産回数及び積算持続時間はパッケージ判定に利用
される。パッケージ判定は、１ドッフにおける警報の通
産回数又は積算持続時間が所定値を越えたら、糸を切っ
て生産中止するようにしてもよいし、生産は続行させ、
警報の通産回数や積算持続時間をパッケージの格付けに
利用してもよい。

【００４５】集中管理装置１３の平常時の表示は、全錘
のリアルタイムの張力データである。表示器の表示画面
には２１６までの錘の番号と、張力データの数値が一覧
表示される。ここで表示される張力データは、前記した
メモリデータＣの転送データである４ｓｅｃの平均値ｍ
２であり、当該錘のある管理装置１のポーリングの結果
で更新される。数値が他と異なる色（例えば赤字）で表
示されるものは警報表示であり、警報データとメモリデ
ータＤが得られていることを知らせている。この表示画
面上をキーボード操作等により移動できるカーソル表示
が設けられており、上記警報表示されている錘のところ
にカーソルを合わせて生データ表示のコマンドを実行す
ると表示画面は当該錘の生データ表示に切り替わる。

【００４６】生データ表示は、ドットの連続によるグラ
フであり、警報の前後それぞれ１２５個の張力データか
らなる。このうち前半の１２５個が管理装置１において
評価に使用された生データであり、後半の１２５個は評
価後に蓄積した張力データである。図４、図５のグラフ
は実例に基づいた表示例である。これらの実例を用いて
張力異常の発生原因の解析方法を説明する。

【００４７】図４のグラフにおいて、警報データが生成
された時点ｔ₀を中心にそれより前の張力データと後の
張力データとがそれぞれ５ｓｅｃだけ示されている。ｔ
₀には管理限界値Ｈ２を越える大きなピークＰ１が現れ
ており、他には目立つものがない。このピークＰ１はテ
ールによるものと考えられる。テールはパッケージの生
産工程で給糸の糸継ぎによって生じるものであるから、
長時間を隔てて単発的に出現するのである。オペレータ
はこのグラフを見て、警報の原因がテールであることを
判断し、生産を続行する。また、１パッケージにテール
が含まれる個数を予測しておき、パッケージ判定におい
てその個数分の警報は許容するようにしておくこともで
きる。これに対し、図５のグラフでは、警報データが生
成された時点ｔ₀のピークＰ１とその少し後のピークＰ
２とが現れている。これらのピークＰ１、Ｐ２は前記テ
ールによる単発的なものではなく、糸品質が偏っている
タイトスポットによるものと考えられる。オペレータは
このグラフを見て、警報の原因がタイトスポットである
ことを判断し、生産を中止する。このように警報表示が
行われるだけでなく、警報の基になった生のデータ及び
その直後の生のデータが表示されるので、原因解析が容
易である。

【００４８】次に管理装置１における評価方法の他の実
施例を説明する。この方法では、張力の評価基準として
大小４つの値が用いられるが、ここでは前記実施例の評
価方法における管理限界値Ｈ２、Ｌ２及びバルブ制御に
おける管理値Ｈ１、Ｌ１を流用して基準値Ｈ２、Ｈ１、
Ｌ１、Ｌ２とし、図９のグラフを用いて説明する。

【００４９】まず、管理装置１は張力の山状のピークが
基準値Ｈ１を上回った時間を計測し、時間基準ＴＬ以下
であれば種類ＳＯ（短時間の上回り）の警報データを生
成すると共にその時間を時間ｔａとして記憶する。その
時間が時間基準ＴＬを越えていれば種類ＬＯ（長時間の
上回り）の警報データを生成すると共にその時間を時間
ｔｃとして記憶する。また、張力の谷状のピークが基準
値Ｌ１を下回った時間を計測し、時間基準ＴＬ以下であ
れば種類ＳＵ（短時間の下回り）の警報データを生成す
ると共にその時間を時間ｔｄとして記憶する。その時間
が時間基準ＴＬを越えていれば種類ＬＵ（長時間の上回
り）の警報データを生成すると共にその時間を時間ｔｂ
として記憶する。

【００５０】さらに、管理装置１は上記基準値Ｈ１を上
回るピークが基準値Ｈ２には達しないか、上記基準値Ｌ
１を下回るピークが基準値Ｌ２までは落ちないとき、上
記警報データを第１の警報ランクＡ１に分類する。ま
た、これらのピークが基準値Ｈ２或いは基準値Ｌ２を突
破したときには、上記警報データを第２の警報ランクＡ
２に分類する。

【００５１】この結果、警報データは、上下方向及び時
間幅による４つの種類ＳＯ、ＬＯ、ＳＵ、ＬＵに分類さ
れると共に、ピークの激しさによる２つのランクＡ１、
Ａ２に分類される。その分類表を表１に示す。

【００５２】

【表１】

【００５３】図９の各ピークａ、ｂ、ｃ、ｄは、表１の
該当する欄に分類されることになる。即ち、ピークａは
基準値Ｈ１を上回った時間が時間基準ＴＬ以下であっ
て、かつ基準値Ｈ２には達しないから、第１の警報ラン
クＡ１の種類ＳＯに該当する。同様に、ピークｂは警報
ランクＡ１の種類ＬＵに該当し、ピークｃは第２の警報
ランクＡ２の種類ＳＵに該当し、ピークｄは第２の警報
ランクＡ２の種類ＬＯに該当する。

【００５４】この評価方法によれば、警報データの内容
が、単に張力が管理限界を外れたことだけを示すのでは
なく、上下の外れた方向、外れた時間幅、及び激しさに
よる８つの形態に分類されているので、異常発生の原因
解析に大きく役立てることができる。

【００５５】なお、表１の最右欄に示されているのは糸
欠点長であり、糸欠点長は、警報データが生成されてい
る時間の総和、即ちｔａ＋ｔｂ＋ｔｃ＋ｔｄに糸速度を
掛け合わせて算出される。

【００５６】

【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。

【００５７】（１）バルブの制御間隔（Ｔａ＋Ｔｂ）
や１回の制御での制御量（バルブを開くか閉じるか；制
御時間＝Ｔａ）を固定したので、制御が簡素化され、マ
イクロコンピュータで制御する場合、マイクロコンピュ
ータの負荷が軽減できる。

【００５８】（２）ハンチングが防止されるので、糸
の品質が安定する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す延伸仮撚機の品質管理
装置の電気系統の主要部の回路図である。

【図２】本発明の管理装置におけるＣＰＵ動作のタイミ
ングチャートである。

【図３】サンプリングした張力データによる張力変動の
グラフである。

【図４】集中管理装置で表示される警報前後の張力デー
タのグラフである。

【図５】集中管理装置で表示される警報前後の張力デー
タのグラフである。

【図６】延伸仮撚機の機械的構成を示す側面図である。

【図７】テンションセンサの測定原理を示す概略側面図
である。

【図８】接圧調節機構を示す斜視図である。

【図９】管理装置で警報データの生成に利用される張力
変動のグラフである。

【符号の説明】

１管理装置７測定手段８張力を強めるバルブ９張力を弱めるバルブ１８制御手段

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】多数の仮撚ユニットに、解撚張力を測定
する測定手段と、糸を挟んで互いに交叉した２本の無端
状ベルトのベルト同士の接圧を調節することにより糸の
張力を変えられるニップツイスタと、このニップツイス
タの一方のベルトを支持して他方のベルトに押圧する方
向と離れる方向とに伸縮してニップツイスタの接圧を調
節するシリンダと、このシリンダに上限の空気圧を供給
して接圧を上昇させる方向に該シリンダを作用させるこ
とにより張力を弱めるバルブと、該シリンダに下限の空
気圧を供給して接圧を低下させる方向に該シリンダを作
用させることにより張力を強めるバルブと、これらバル
ブのそれぞれに開閉信号を出力する出力インタフェース
とを設けた延伸仮撚機において、上記測定手段が測定す
る張力測定値と予め張力の制御目標の上下に設けた管理
値とを比較する手段と、張力測定値が上下の管理値で挟
まれる管理範囲を外れたら上記出力インタフェースを介
し、張力が管理範囲に収束する側に対応するバルブを一
定時間Ｔａだけ開いてから閉じる制御を行い、その後、
一定時間Ｔｂはバルブ制御を行わない制御手段とを設け
たことを特徴とする延伸仮撚機。