JP3658522B2

JP3658522B2 - 断糸位置検出方法及び測定装置

Info

Publication number: JP3658522B2
Application number: JP22624999A
Authority: JP
Inventors: 宏昭楠園; 文二濱洲; 光正佐々木
Original assignee: Teijin Fibers Ltd
Current assignee: Teijin Fibers Ltd
Priority date: 1999-08-10
Filing date: 1999-08-10
Publication date: 2005-06-08
Anticipated expiration: 2019-08-10
Also published as: JP2001048423A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種繊維機械、繊維製造工程等における糸の断糸発生位置を測定する断糸位置検出方法及び測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
合成繊維製造工程、具体的には長繊維の加工糸の製造工程では、周知の通り、延伸、仮撚り等の工程があり、これらの工程では全長８〜１０ｍの区間の間に様々なガイド、ローラ、ヒータ、仮撚り加工ディスク等の処理機器が配置され、糸条を走行させて連続生産される。そして、このような工程では、通常、その各錘の巻取部直前に糸の断糸を検出する断糸検出器を設けて、断糸が発生した場合に当該錘の糸の供給停止等の適切な断糸処理を自動的に行う断糸管理装置を設けて、断糸を管理している。これにより、断糸した糸端がローラ等に巻き付いて巻き太り、隣接錘の断糸を誘発する等の問題が解消され、安定生産が行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、これら工程では、配置された上述の処理機器が多く、このそれぞれが断糸発生の要因となる。従って、上述の断糸管理装置で断糸が多発する錘を特定できるが、その断糸発生原因が多くて早急に究明できず、これらについて順次対策を施すも解決せず、その間巻き量不足で製品にならないパッケージが多発し、挙句には、機台定期整備まで当該錘を休止することになり、生産性が低下するといった問題が生じていた。また、最近ではコスト削減が大きく叫ばれる中、かかる現状の解決が強く要請される状況にある。
【０００４】
本発明の課題はかかる現状の解決にあり、断糸発生時の断糸要因を明確化する１手段を構築することにあり、これら工程のどの部分で断糸が発生したかを明らかにする断糸位置が測定できる断糸位置検出方法及び断糸位置測定装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題は以下の本発明により達成される。すなわち、本発明は、走行糸条の所定区間での断糸の発生位置を測定するに際し、該所定区間での断糸の発生を検出し、次いでその断糸の端部の該所定区間より下流の基準位置の通過を検出し、断糸発生から断糸の端部の基準位置通過までの時間に基づいて基準位置からの断糸発生位置を測定することを特徴とする断糸位置検出方法であり、これを実施するに好適な走行糸条の所定区間での断糸の発生位置を検出する断糸位置測定装置において、該所定区間での断糸の発生時点を検出する断糸発生検出手段と、該断糸の端部が該所定区間より下流の基準位置を通過するのを検出する断糸端部通過検出手段と、該検出された断糸発生時点から断糸の端部の基準位置の通過までの時間に基づいて基準位置からの断糸発生位置を測定する位置検出手段とからなることを特徴とする断糸位置測定装置である。
【０００６】
本発明では、上述の構成から明らかのように、断糸の発生時点を検出し、これから予め定めた基準位置を断糸した糸の糸端が通過するまで時間を検出して、この時間から具体的にはこの時間と糸の走行速度により断糸位置を基準位置からの距離として求めるようにしているので、従来の断糸の有無のみでなく、断糸発生の位置が検出できるので、前述の工程においてどの処理機器で断糸が発生したかを特定できる。よって断糸の多発位置即ち多発する処理機器あるいは処理部位が特定でき、断糸発生原因並びにその対策が迅速に究明でき、前記課題を達成できる。
【０００７】
ところで、上述の本発明方法において、断糸の発生の検出は、断糸の発生が即時に検出できれば、特に限定されないが、走行糸条の張力変動により検出する方法が、市販の糸張力の検出器が利用でき、オンラインで安定した検出ができる点で好ましい。この他、例えば走行が安定している所定区域内の適所で糸条の走行状態を光電検出器等で監視し、その変動から検出する構成、ＣＣＤカメラ等により糸条の走行状態を監視し、その変動から検出する構成等も適用できる。
【０００８】
断糸の端部の基準位置の通過の検出も、通過の検出ができるものであれば特に限定されないが、該基準位置での走行糸条の有無で検出する方法が、市販の断糸検出器等がそのまま利用でき、安定した検出とコスト面から好ましい。
【０００９】
また、上述の本発明装置において、断糸発生検出手段は断糸の発生時点が検出できるものであれば適用できるが、該所定区間の走行糸条の張力を検出する張力検出器と、張力検出器からの出力信号が所定値以上変動した場合に断糸発生とする断糸発生判定部とからなる構成が、検出器に市販品が適用でき、検出の安定性、コスト面から好ましい。この他、例えば走行が安定している所定区域内の適所で糸条の走行状態を光電検出器等で監視し、その変動から検出する構成、ＣＣＤカメラ等により糸条の走行状態を監視し、その変動から検出する構成等も適用できる。断糸端部通過検出手段も端部の通過が検出できるものであれば適用できるが、同様の理由で該基準位置での走行糸条の有無を検出する糸検出器が好ましい。
【００１０】
さらに、前記位置検出手段も発生位置が目的に応じて適切に特定できるものであれば適用できるが、断糸時点から断糸の端部の基準位置の通過までの経過時間に走行糸条の走行速度を掛けて得られる糸長に基づいて基準位置からの断糸位置を求めるものが汎用性並びにコスト面から好ましい。なお、断糸位置を正確に検出できる点で、該糸長の測定値を断糸前の走行糸条の張力による糸の伸度で補正して走行時糸長を求め、この走行時糸長を基準位置からの断糸発生位置とする構成が好ましいが、前述の工程で断糸の発生した処理機器が特定できればよい場合は、それほど検出精度は必要なく、かかる構成は省略できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の詳細を仮撚り加工機に適用した実施例により図面に基づいて説明する。図１は実施例の断糸位置測定装置の構成を示すブロック線図である。図２はこの実施例の断糸位置検出手段のフローチャート図である。図３は実施例の測定結果の説明図である。図４は実施例を適用した仮撚り加工機の説明図である。
【００１２】
図４の仮撚り加工機は、特公昭６２−１２３２７号公報等で公知のもので、原糸パッケージ１からの糸条Ｙは、ガイドローラ２を経由して、フィードローラ３から糸条加工域に供給される。糸条加工域は第１のヒータ４、第２のヒータ５、撚糸作用と送り作用を併せ持つ摩擦仮撚り具６、デリベリーローラ７からなり、フィードローラ３とデリベリローラ７との送り速度比で糸条Ｙを延伸しつつ、第１、第２の両ヒータで加撚、熱セットし、摩擦仮撚り具６で解撚して所定の仮撚り加工を施す。デリベリローラ７からの糸条Ｙは２個のガイドローラ２で方向転換されて図示省略した巻取機で製品パッケージ８に形成される。
【００１３】
ところで、図示のように、本仮撚り加工機には、本発明の断糸発生を検出する断糸発生検出手段として糸条加工域の糸張力を測定する張力検出器１１が、その摩擦仮撚り具６とデリベリローラ７の間に、また断糸端部の基準位置の通過を検出する断糸端部通過検出手段として糸の有無を検出する糸検出器１２が巻取直前のガイドローラ２の間の基準位置となる所定位置には設けられている。なお、張力検出器１１にはオンラインで糸の張力が測定できるものであれば適用でき、本例では市販の糸の張力検出器を用いた。糸検出器も糸条の有無が検出できるものであればよく、市販の断糸検出器がそのまま適用でき、本実施例では糸に非接触で検出できる光電式断糸検出器を用いたが、静電容量式等も適用できる。なお、断糸端部の安定検出と検出精度の向上から糸条を挟持する糸ガイドを備えたものが好ましい。
【００１４】
この張力検出器１１と糸検出器１２による断糸発生時の実測結果の一例を図３に示す。図示のように張力検出器１１からの張力信号Ｔは、断糸発生と同時に大きく低下し、そのレベル変化から例えば図示のようにあるレベル以下になった時断糸発生信号Ｓを発生させることで断糸発生時点が検出できる。
【００１５】
一方、糸検出器１２からは、断糸端部がその検出部すなわち基準位置を通過すると通過信号Ｂが図示の如くステップ状信号として出力される。そこで、断糸発生信号Ｓの発生時点から通過信号Ｂの発生時点までの経過時間Ｌを測定することにより、糸条Ｙの走行速度は定まっているので、基準位置からの断糸位置Ｐを測定できるのである。
【００１６】
すなわち、糸条加工域等の所定区間での断糸の発生時点を検出し、次いでその断糸端部のこの所定区間より下流の基準位置の通過を検出し、発生時点から通過時点までの経過時間に基づいて断糸位置を測定することができる。
【００１７】
そこで、本実施例の断糸位置検出装置は、図１に示すように、この張力検出器１１と糸検出器１２の出力信号に基づいて断糸位置を検出するように以下の構成となっている。すなわち、張力検出器１１からの張力信号Ｔは低域通過フィルター（ＬＰＦ）１３により高域ノイズをフィルタリングされる。フィルタリングされた張力信号Ｔはバッファー回路１４を介して断糸発生判定部であるコンパレータ１５に入力されると共に、張力モニター用にコンピュータからなる処理手段１８へも入力される。
【００１８】
コンパレータ１５では、この張力信号Ｔを処理手段１８から予め設定された断糸と判定する張力の基準レベルと比較し、基準レベル以下になれば断糸発生信号Ｓを出力する。この断糸発生信号Ｓは断糸発生の時点と断糸端部が基準位置を通過する時点のタイミング信号を発生するタイミング信号発生手段であるフリップフロップ回路（Ｆ／Ｆ）１７のセット端子に入力され、Ｆ／Ｆ１７をセットする。Ｆ／Ｆ１７は断糸発生時点に同期したセット信号を処理手段１８に出力する。
【００１９】
一方、糸検出器１２の出力信号は、信号の電気絶縁分離のためのフォトカプラ１６を介して、Ｆ／Ｆ１７のセット端子に入力される。糸検出器１２が糸無しを検出すると端部通過信号Ｂが出力信号として出力され、Ｆ／Ｆ１７のセット端子に入力されるので、Ｆ／Ｆ１７はカウント２となり、リセットされ、リセット信号が処理手段１８に出力される。
【００２０】
処理手段１８は、図２にフローチャートで示す断糸位置検出手段のプログラムを備え、このＦ／Ｆ１７のセット信号、リセット信号を受けて、以下のように断糸位置を検出している。すなわち、断糸位置検出手段は、機台のスタートに同期して処理を開始する。そして、Ｆ／Ｆ１７の出力がセット信号か否かを監視する。そして張力が基準レベル以下になりセット信号が出ると経過時間Ｌの計測を開始すると共に、Ｆ／Ｆ１７の出力がリセット信号になるか否かを監視する。
【００２１】
そして、本実施例では、以下のリセット手段を備え、経過時間Ｌが通常断糸端部が通過するまでに要する経過時間Ｌの数倍の上限値ＬＨ以上になってもＦ／Ｆ１７の出力がリセット信号にリセットされない場合は、断糸発生無しとしてＦ／Ｆ１７をリセットして、再びＦ／Ｆ１７の出力がセット信号か否かを監視するようにしている。
【００２２】
そして、上限値ＬＨ以内でＦ／Ｆ１７の出力がリセット信号になると、その時点の経過時間Ｌに基づいて予め設定した糸条Ｙの走行速度Ｈ₀、張力Ｔ₀から下記の式（１）により基準位置からの糸長すなわち断糸位置Ｐを求める。
【００２３】
【数１】
Ｐ＝Ｐ₀＋（Ｈ₀×Ｌ− Ｐ₀）×（１＋Ｋ×Ｔ₀）・・・（１）
上式で、Ｐ₀はデリベリローラ７から基準位置の糸検出器１２までの距離、Ｋは糸条Ｙの弾性係数である。なお、上式は、デリベリローラ７の下流の走行糸条の張力は実質的にゼロであり、無視して求めたものである。
【００２４】
次いで、断糸位置検出手段は、断糸位置の処理手段１８のディスプレイへの表示、管理のための所定フォーマットでのデータの記憶等終了処理をする。
【００２５】
以上の構成の本実施例による断糸位置測定を図３の測定結果を参照しつつ説明する。図３に示すように、張力検出器１１からの張力信号Ｔが設定した基準レベル以下に低下すると、コンパレータ１４から断糸発生信号Ｓが出力され、Ｆ／Ｆ１７がセットされ、処理手段１８に格納された断糸位置検出手段が経過時間Ｌの計測を開始する。そして、実際に断糸が発生してその端部が基準位置の糸検出器１２を通過すると、糸検出器１２から図の通過信号Ｂが出力され、Ｆ／Ｆ１７がカウント２でリセット状態になり、処理手段１８の断糸位置検出手段はその時点の経過時間Ｌを取り込み、これに基づいて予め設定した走行速度Ｈ₀、張力Ｔ₀等の条件下で基準位置からの断糸位置を前述の（１）式により算出して、表示する共に管理のため所定フォーマットで記憶する。この測定により、断糸発生位置がどの処理機器かを特定するのに十分な精度で断糸位置Ｐを測定できることを確認した。
【００２６】
ところで、基準レベル以下となる大きな張力低下があっても実際に断糸でない場合があり、本実施例ではリセット手段により以下のように処置している。すなわち、該張力低下による断糸発生時点からの経過時間Ｌが予め設定した上限値ＬＨ以上になっても端部通過が検出されない場合は断糸発生なしとして、リセットし、通常の断糸監視に復帰するようにしている。なお、本実施例では、上限値ＬＨとしては２０秒を用い、良好な結果を得た。
【００２７】
以上、本発明を説明の便のために１錘について説明したが、多錘の管理にも拡張できることは言うまでもない。
【００２８】
また、処理手段に安価なマイコンが利用でき、各錘毎に設置でき信号伝送面でも有利で多錘の管理に適した、経過時間測定のタイミング信号の発生迄をハードウエア回路で処理する例を示したが、各検出器の出力を直接処理手段のコンピュータに入力し、全てソフトウエアで処理することも可能である。
【００２９】
さらに、構成が簡単な点から断糸位置測定に必要な走行速度Ｈ₀、張力Ｔ₀を予め処理手段１８に手動設定するものを示したが、張力Ｔ₀は張力検出器１１からの張力信号Ｔを用いて、走行速度Ｈ₀は速度検出器を設けて測定して共に自動設定するようにもできる。このようにすると構成は若干複雑となるが条件設定の誤り防止、作業の簡略化の効果がある。なお、走行検出器には、フィードローラ等のローラの回転速度を検出するもの、巻取機の巻取速度を検出するもの等が利用できる。
【００３０】
以上、本発明がかかる実施例に限定されるものでないことは、本発明の趣旨から明らかである。
【００３１】
【発明の効果】
以上、本発明は、従来の断糸の有無のみでなく断糸の発生位置をオンラインで測定できる断糸位置測定方法及び装置を実現したものであり、益々工程直結により加工処理工程が長く複雑化している繊維製造プラントでのオンラインでの断糸要因解析に大きな寄与を為すものであり、更には早急な断糸軽減対策の実施による工程の早期安定化、生産性向上と工業生産上で大きな効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は実施例の断糸位置測定装置の構成を示すブロック線図である。
【図２】図２はこの実施例の断糸位置検出手段のフローチャート図である。
【図３】図３は実施例の測定結果の説明図である。
【図４】図４は実施例を適用した仮撚り加工機の説明図である。
【符号の説明】
１原糸パッケージ
２ガイドローラ
３フィードローラ
４、５ヒーター
６摩擦仮撚り具
７デリベリローラ
８製品パッケージ
１１張力検出器
１２糸検出器
１５コンパレータ
１７フリップフロップ回路
１８処理手段

Claims

走行糸条の所定区間での断糸の発生位置を測定するに際し、該所定区間での断糸の発生を検出し、次いでその断糸の端部の該所定区間より下流の基準位置の通過を検出し、断糸発生から断糸の端部の基準位置通過までの時間に基づいて基準位置からの断糸発生位置を測定することを特徴とする断糸位置検出方法。
断糸の発生を走行糸条の張力変動により検出する請求項１記載の断糸位置検出方法。
断糸の端部の基準位置の通過を該基準位置での走行糸条の有無で検出する請求項１または２記載の断糸位置検出方法。
走行糸条の所定区間での断糸の発生位置を検出する断糸位置測定装置において、該所定区間での断糸の発生時点を検出する断糸発生検出手段と、該断糸の端部が該所定区間より下流の基準位置を通過するのを検出する断糸端部通過検出手段と、該検出された断糸発生時点から断糸の端部の基準位置の通過までの時間に基づいて基準位置からの断糸発生位置を測定する位置検出手段とからなることを特徴とする断糸位置測定装置。
前記断糸発生検出手段が該所定区間の走行糸条の張力を検出する張力検出器と、張力検出器からの出力信号が所定値以上変動した場合に断糸発生とする断糸発生判定部とからなる請求項４記載の断糸位置測定装置。
前記断糸端部通過検出手段が該基準位置での走行糸条の有無を検出する糸検出器である請求項４又は５記載の断糸位置測定装置。
前記位置検出手段が、断糸発生の時点から断糸の端部の基準位置の通過までの経過時間に走行糸条の走行速度を掛けて得られる糸長に基づいて基準位置からの断糸位置を求める手段である請求項４〜６記載のいずれかの断糸位置測定装置。
前記位置検出手段が、該糸長の測定値を断糸前の走行糸条の張力による糸の伸度で補正して走行時糸長を求め、この走行時糸長を基準位置からの断糸発生位置とする請求項７記載の断糸位置測定装置。
前記断糸発生時点から断糸の端部の基準位置の通過までの時間が所定値以上の場合に断糸発生なしとしてリセットするリセット手段を備えた請求項４〜８記載のいずれかの断糸位置測定装置。