JP3794140B2

JP3794140B2 - 紡機の糸切れ検出方法及び糸切れ検出装置

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Publication number: JP3794140B2
Application number: JP34785797A
Authority: JP
Inventors: 豊篠崎
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 1997-12-17
Filing date: 1997-12-17
Publication date: 2006-07-05
Anticipated expiration: 2017-12-17
Also published as: JPH11181636A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は各錘のスピンドルを各錘毎に設けられたモータにより独立して駆動するリング精紡機、リング撚糸機等の紡機における糸切れ検出方法及び糸切れ検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
紡出中に糸切れが生じた場合、その糸切れを速やかに修復するために糸切れを確実にかつ早期に検出することが望ましい。そのため、紡機には糸切れ検出装置が設けられている。一方、近年、精紡機機台の多数錘化、スピンドル回転速度の高速化、騒音低減、省エネルギー等を図るため、精紡機機台の全錘を１台のモータで駆動する代わりに各錘毎にスピンドル駆動用のモータを設けた装置が提案されている。そして、各錘毎にスピンドルを別個のモータで駆動する装置の特質を生かした糸切れ検出方法が提案されている。
【０００３】
例えば、特開平６−５７５６０号公報には、各錘に設けられたモータに供給される電流を計測する電流センサを設けるとともに、その出力から電流変化率を求め、電流変化率が設定値を超えたときに糸切れと判断する方法が開示されている。
【０００４】
また、特開平９−１３２３５号公報には図８に示すようなリング精紡機の駆動システムが開始されている。このシステムでは、各錘のスピンドルの駆動モータ５１毎にインバータ５２が設けられ、インバータ５２は導線５３を介して直流電源ネットワーク５４に接続されている。直流電源ネットワーク５４は唯一の整流器５５から給電される。各インバータ５２は制御導線５６と共通の導線５７とを介してモータ制御機構５８と結合されており、モータ制御機構５８により駆動モータ５１が所望の回転数で回転されるように制御される。導線５３には各インバータ５２に供給される電流を検出する測定ユニット５９が結合されている。各測定ユニット５９は評価ユニット６０に接続されている。そして、評価ユニット６０は各インバータ５２の平均出力と各々のインバータ５２の出力の差を求め、その値が所定量以上のときに糸切れと判断する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特開平６−５７５６０号公報に開示された装置では、電流の変化率が大きな時に糸切れと判断するため、玉揚げ時に糸切れが発生した場合には、再起動時点から糸切れ状態にあるため電流変化率が大きく変化することはなく、糸切れを検出できない。また、スピンドルモータの始動直後はモータのトルク変動が大きく、トルク変動に伴う電流変化率と糸切れに伴う電流変化率の区別が難しいという問題がある。
【０００６】
一方、特開平９−１３２３５号公報に開示された方法では、全錘のインバータ５２の出力の平均値と、各錘のインバータ５２の出力との差が所定の値以上ずれると糸切れと判断することにより、玉揚げ時に糸切れが発生した錘であっても糸切れ検出が可能となる。しかし、リング精紡機等では、スピンドル上のボビンに糸が巻取られるため、巻取り開始からの時間経過とともにスピンドル駆動用のモータに加わる負荷が変化する。また、巻取り時にリングレールが昇降運動を繰り返し、リングレールの位置によりスネルワイヤからトラベラに至る糸のバルーン形状が異なり、それによっても負荷が変化する。そして、巻取り途中で糸切れが発生した錘は他の錘に比較して巻量が少なくなり、駆動用モータに掛かる負荷も小さくなる。従って、単純に平均値からずれている錘が糸切れ錘と判断する特開平９−１３２３５号公報に開示された方法では、糸切れが発生して修復に時間がかかって巻量が異なる状態となった錘に対しては糸切れの誤検出が多くなるという問題がある。
【０００７】
本発明は前記の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は各錘のスピンドルを各錘毎に設けられたモータにより独立して駆動する紡機において、糸切れの発生によって他の錘と巻量が異なる状態になった錘があっても、各錘に対して正確に糸切れの有無を検出できる紡機の糸切れ検出方法及び糸切れ検出装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明の糸切れ検出方法では、多数の錘を装備するとともに各錘のスピンドルを各錘毎に設けられたモータにより独立して駆動する紡機において、機台の始動時から糸切れ検出時期までに糸切れ経歴のある錘と、糸切れ経歴のない錘とを区別して糸切れ経歴のない巻量の同じ錘について各錘のモータに供給される電流値を所定時期に一斉に検出してその平均値を求めるとともに、該平均値と各錘の電流値とに基づいて糸切れの有無を判断し、かつ糸切れ経歴により巻量が他の錘より少なくなった錘は、当該錘の糸切れ検出時における巻量に対応する前記糸切れ経歴のない錘における同じ巻量での平均値と当該錘の電流値とに基づいて糸切れの有無を判断する。
【０００９】
請求項２に記載の発明では、多数の錘を装備するとともに各錘のスピンドルを各錘毎に設けられたモータにより独立して駆動する紡機において、全錘を統括する主制御部と、各錘毎に設けられ各錘のモータに供給される電流を計測する電流検出手段と、各錘毎に設けられ当該錘の電流検出手段の出力を前記主制御部からの指令に基づいて所定時期に入力するとともに、その計測データをディジタルの電流値データとして前記主制御部に送信する副制御部と、機台の始動時から糸切れ経歴のない錘の電流値データの平均値を演算する演算手段と、前記平均値と各錘の電流値データとに基づいて糸切れ経歴のない各錘の糸切れの有無を判断する第１の判断手段と、前記第１の判断手段の判断時に使用された電流値データの平均値をそれに対応する巻量とともに逐次記憶する記憶手段と、糸切れ経歴のある錘の電流値データと、前記記憶手段に記憶されたデータから求めたその電流値データの計測時における当該錘の巻量と等しい巻量に対する平均値とに基づいて当該錘の糸切れの有無を判断する第２の判断手段とを備えた。
【００１０】
請求項３に記載の発明では請求項２に記載の発明において、前記第２の判断手段は前回の糸切れ判断時に糸切れと判断された錘について、当該錘の電流値データと前記記憶手段に記憶されたデータから求めたその電流値データの計測時における当該錘の巻量と等しい巻量に対する平均値とに基づいて、当該錘で糸継ぎが為されたか否かを判断する。
【００１１】
請求項４に記載の発明では請求項２又は請求項３に記載の発明において、全錘は複数のグループに分割され、前記副制御部は各錘毎に設けられた第１の副制御部と、前記グループ毎に１台設けられ第１の副制御部と前記主制御部との間の信号の授受を中継する第２の副制御部とからなる。
【００１２】
請求項５に記載の発明では請求項２〜請求項４のいずれか一項に記載の発明において、前記第１の判断手段は各錘の電流値からその平均値及び標準偏差を演算するとともに、電流値データが平均値から標準偏差の所定割合以上ずれた錘を糸切れと判断する。
【００１３】
請求項６に記載の発明では請求項２〜請求項５のいずれか一項に記載の発明において、前記第２の判断手段は巻量及びスピンドル回転数の違いによる補正を行った前記電流値を使用して糸切れ判断を行う。
【００１４】
請求項７に記載の発明では請求項２〜請求項６のいずれか一項に記載の発明において、前記両判断手段は起動・停止時以外のときに糸切れ判断を行う。
請求項１に記載の発明では、各錘のスピンドルがそれぞれ各錘毎に設けられたモータにより独立して駆動される。糸切れの検出は、機台の始動時から糸切れ検出時期までに糸切れ経歴のある錘と、糸切れ経歴のない錘とを区別して行われる。糸切れ経歴のない巻量の同じ錘については、各錘のモータに供給される電流値が所定時期に一斉に検出され、その平均値が求められるとともに、該平均値と各錘の電流値とに基づいて糸切れの有無が判断される。また、糸切れ経歴により巻量が糸切れ経歴のない錘より少なくなった錘については、当該錘の糸切れ検出時における巻量に対応する前記糸切れ経歴のない錘における同じ巻量での平均値と、当該錘の電流値とに基づいて糸切れの有無が判断される。
【００１５】
請求項２に記載の発明では、各錘のスピンドルが各錘毎に設けられたモータにより独立して駆動される。各錘のモータに供給される電流は各錘毎に設けられた電流検出手段によって計測される。電流検出手段の出力は主制御部からの指令に基づいて所定時期に副制御部に入力されるとともに、その計測データがディジタルの電流値データとして前記主制御部に送信される。機台の始動時から糸切れ経歴のない錘の電流値データの平均値が演算手段によって演算される。そして、第１の判断手段において、前記平均値と各錘の電流値データとに基づいて糸切れ経歴のない各錘の糸切れの有無が判断される。前記第１の判断手段の判断時に使用された電流値データの平均値がそれに対応する巻量とともに記憶手段に逐次記憶される。また、第２の判断手段において、糸切れ経歴のある錘の電流値データと、前記記憶手段に記憶されたデータから求めたその電流値データの計測時における当該錘の巻量と等しい巻量に対する平均値とにより当該錘の糸切れの有無が判断される。
【００１６】
請求項３に記載の発明では請求項２に記載の発明において、前回の糸切れ判断時に糸切れと判断された錘について、前記第２の判断手段により、当該錘で糸継ぎが為されたか否かが判断される。この判断は、当該錘の電流値データと前記記憶手段に記憶されたデータから求めたその電流値データの計測時における当該錘の巻量と等しい巻量に対する平均値とに基づいて行われる。
【００１７】
請求項４に記載の発明では請求項２又は請求項３に記載の発明において、全錘は複数のグループに分割され、各錘毎に設けられた第１の副制御部と主制御部との間の信号の授受が第２の副制御部によって中継される。
【００１８】
請求項５に記載の発明では請求項２〜請求項４のいずれか一項に記載の発明において、各錘の電流値からその平均値及び標準偏差が前記第１の判断手段によって演算される。そして、電流値データが平均値から標準偏差の所定割合以上ずれた錘が糸切れと判断される。
【００１９】
請求項６に記載の発明では請求項２〜請求項５のいずれか一項に記載の発明において、糸切れ経歴により巻量が少なくなった錘の糸切れ検出時に、前記第２の判断手段により巻量及びスピンドル回転数の違いによる補正が行われた電流値が使用される。
【００２０】
請求項７に記載の発明では請求項２〜請求項６のいずれか一項に記載の発明において、起動・停止時以外のときに前記両判断手段により糸切れ判断が行われる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をリング精紡機に具体化した一実施の形態を図１〜図６に従って説明する。図１（ａ）に示すように、紡機の各スピンドル１にはそれぞれスピンドル駆動用モータ（以下、スピンドルモータという）２が設けられている。スピンドルモータ２としては三相誘導モータが使用され、スピンドルモータ２は共通のモータ駆動装置３に接続された電源線４に対して給電線５を介して接続されている。電源線４には多数のスピンドルモータ２（１個のみ図示）が並列に接続されている。リングレール６及びドラフトパート駆動系（図示せず）はスピンドルモータ２と別のモータ（図示せず）で駆動されるようになっている。
【００２２】
各錘の３本の給電線５の任意の１本には各スピンドルモータ２に供給される電流を計測する電流検出手段としての電流センサ７が設けられている。電流センサ７としては変流器型センサ、ホール素子型センサ等が好ましいが分流器型センサでもよい。電流センサ７は第１の副制御部としての電流計測装置８に接続されている。電流計測装置８は電流センサ７の出力電圧信号（変流器型センサの場合は電流／電圧変換後の電圧信号）を適切に増幅するアンプと、増幅後の信号を処理するローパスフィルタ（いずれも図示せず）とを備えている。また、電流計測装置８はマイクロコンピータを備え、前記ローパスフィルタの処理信号をＡ／Ｄ変換器（いずれも図示せず）を介してディジタルデータとして常時取り込み可能となっている。
【００２３】
給電線５には各錘毎にリレーの常閉接点（いずれも図示せず）が設けられ、糸切れ信号に基づいて該リレーが励磁されて当該常閉接点が開き、当該錘のスピンドルモータ２への電力供給が停止されるようになっている。
【００２４】
全錘は複数のグループに分割され、図１（ｂ）に示すように、電流計測装置８は複数錘（例えば、４８錘）を１グループとして、それぞれ第２の副制御部としてのセクション制御ユニット９に通信ライン１０を介して接続されている。各セクション制御ユニット９は全錘を統括する主制御部としての主制御装置１１に通信ライン１０を介して接続されている。通信ライン１０はシリアル・インタフェース１２を使用したマルチドロップ接続が採用されている。シリアル・インタフェース１２として例えばＲＳ−４８５が使用されている。
【００２５】
各電流計測装置８及び各セクション制御ユニット９により、各錘毎に設けられた電流センサ７の出力を主制御装置１１からの指令に基づいて所定時期に入力するとともに、その計測データをディジタルの電流値データとして主制御装置１１に送信する副制御部が構成されている。各セクション制御ユニット９は当該セクション制御ユニット９に接続されたグループの電流計測装置８と、主制御装置１１との間の信号の授受を中継する。
【００２６】
図１（ｂ）に示すように、主制御装置１１は演算手段、第１の判断手段及び第２の判断手段としての中央処理装置（以下、ＣＰＵという）１３を備えている。主制御装置１１はプログラムメモリ１４、記憶手段としての作業用メモリ１５、入力装置１６及び入出力インタフェース１７を備えている。ＣＰＵ１３は入出力インタフェース１７を介して巻量検出手段１８に接続されている。巻量検出手段１８にはフロントローラ（図示せず）の回転数を積算するカウンタが使用され、ＣＰＵ１３はそのカウント値からその時の巻量を演算する。
【００２７】
プログラムメモリ１４は読出し専用メモリ（ＲＯＭ）よりなり、プログラムデータと、その実行に必要な各種データとが記憶されている。プログラムデータには種々の繊維原料、紡出糸番手及び撚り数等の紡出条件と、定常運転時のスピンドル回転速度、ドラフト駆動系及びリフティング駆動系のモータの回転速度との対応データや、種々の巻量における回転数と供給電流量との関係を示すマップ等がある。このマップは紡出条件によって異なり、予め紡出試験を行って又は理論的に求められる。作業用メモリ１５は読出し及び書替え可能なメモリ（ＲＡＭ）よりなり、入力装置１６により入力されたデータやＣＰＵ１３における演算処理結果等を一時記憶する。
【００２８】
ＣＰＵ１３は機台の始動時から糸切れ経歴のない錘の電流値データの平均値及び標準偏差を演算し、その平均値と各錘の電流値データとに基づいて糸切れ経歴のない各錘の糸切れの有無を判断する。ＣＰＵ１３は平均値と各錘の電流値データとの差が、前記標準偏差の複数倍（この実施の形態では３倍）より大きなときに糸切れと判断する。この時ＣＰＵ１３は第１の判断手段として機能する。ＣＰＵ１３は所定周期（例えば数十ミリ秒）で前記糸切れ判断を行うとともに、その時の平均値及び標準偏差をそれに対応する巻量とともに逐次作業用メモリ１５に記憶させる。但し、スピンドルモータ２のトルク変動が大きな起動時及び停止時には糸切れ検出を行わない。
【００２９】
作業用メモリ１５には巻量を記憶する記憶領域が各錘に対応して設けられ、ＣＰＵ１３は糸切れが発生した錘について、糸継ぎが為されると糸切れの間に巻き取られるべきであった巻量を演算し、作業用メモリ１５の前記記憶領域に記憶させる。ＣＰＵ１３は糸切れ経歴のある錘の電流値データと、前記記憶手段に記憶されたデータ及び巻始めからの巻量から求めたその電流値データの計測時における当該錘の巻量と等しい巻量に対する平均値及び標準偏差とにより当該錘の糸切れの有無を判断する。この時ＣＰＵ１３は第２の判断手段として機能する。
【００３０】
ＣＰＵ１３は糸切れ経歴のある錘について糸切れを判断する場合、当該錘の電流検出時における巻量及びスピンドル回転数と、その巻量における前記平均値のスピンドル回転数との違いによる補正を行った電流値を使用して糸切れ判断を行うようになっている。
【００３１】
次に前記のように構成された装置の作用を説明する。精紡機の運転に先立って繊維原料、紡出糸番手、撚り数等の紡出条件が入力装置１６により入力される。そして、精紡機の運転が開始されると、主制御装置１１のＣＰＵ１３は入力された紡出条件に基づいて各モータ駆動装置３に速度指令信号を出力する。モータ駆動装置３は各スピンドルモータ２を主制御装置１１からの指令信号に対応する所定の回転速度となるように制御する。また、ドラフトパート駆動系及びリフティング駆動系も主制御装置１１からの指令信号に基づいてスピンドル１に対して所定の回転速度比で駆動される。
【００３２】
スピンドル１の駆動は、例えば図４に示すように、始動時に急な加速が行われた後、徐々に速度が上昇され、満管近くで急な減速が行われた後、停止される。精紡機の始動時には急な加速により電流値が刻々変化し、スピンドルモータ２のトルク変動が大きく、糸切れ判断に誤りが生じ易いため、糸切れ錘の有無判断は行われない。この間、ほとんどの錘は正常に糸の巻取りが行われるが、いくつかの錘は糸切れとなる場合がある。また、停止のための減速時には急な減速により電流値が刻々変化し、糸切れ判断に誤りが生じ易いため、糸切れ錘の有無判断は行われない。
【００３３】
ＣＰＵ１３は急な加速終了後、停止のための減速が開始されるまで、所定周期で糸切れ検出判断を行う。糸切れ検出判断は巻始めからその糸切れ検出判断時点までに糸切れが発生した錘（糸切れ経歴のある錘）と、糸切れが発生しなかった錘（糸切れ経歴のない錘）とで区別して行われる。
【００３４】
ＣＰＵ１３は糸切れ発生錘が検出されるまでは、図５に示すフローチャートに従って糸切れ検出判断を行う。先ず、ＣＰＵ１３はステップＳ１で各錘に電流値の読み込み指令を行うとともに、その時点での紡出量（巻量）を作業用メモリ１５に記憶させる。そして、ＣＰＵ１３から各セクション制御ユニット９に、電流センサ７からの出力信号の読み込み指令が同時に出力される。各セクション制御ユニット９はその信号を受信すると、各電流計測装置８に電流センサ７からの出力信号の読み込み指令を同時に出力する。各電流計測装置８はその指令に従ってその時点での電流センサ７の出力を読み込んで保持する。各電流計測装置８は電流センサ７の出力信号を処理してディジタルデータとして保持する。シリアル・インタフェース１２を介した通信速度は１０ｋbit ／秒以上を確保できるため、各電流計測装置８に読み込まれた検出データは実質的に同時に読み込まれたものとみなしても差し支えなく、通信制御にかかる時間中にリングレール６の昇降により変化する電流の影響を実質的に受けない。なお、各電流計測装置８に保持された前記ディジタルデータは、次に電流値の読み込み及びディジタル処理が行われるまで保存され、その後、次のディジタルデータに更新される。
【００３５】
次にＣＰＵ１３はステップＳ２で、読み込んだ電流値データの送信指令を各セクション制御ユニット９を介して各電流計測装置８に出力する。そして、各電流計測装置８の電流値データが各セクション制御ユニット９を中継してＣＰＵ１３に入力される。機台の始動時から最初の判断時では、空ボビンからの巻取りのため、電流値は図２に示すように巻取りが成功した錘（正常錘）に対応する分布と、糸切れ錘に対応する分布とに分かれる。各分布はほぼ正規分布として取り扱うことができる。次にＣＰＵ１３はステップＳ３で巻取りが成功した各錘の電流値データの平均値《ｘ》と、標準偏差σとを演算し、それらの値を前記の紡出量とともに作業用メモリ１５に記憶させる。
【００３６】
次にステップＳ４でＩ＜《ｘ》−３σか否かの判断、即ち平均値《ｘ》と各錘の電流値データＩとの差が標準偏差σの３倍より大きいか否かを番号の小さな錘から順に判断する。そして、差が標準偏差σの３倍より大きければＣＰＵ１３は当該錘を糸切れ錘と判断して、ステップＳ５に進み、ステップＳ５で当該錘が糸切れ錘であることと、当該錘のその時点での巻量とを作業用メモリ１５の所定記憶領域に記憶させる。また、ＣＰＵ１３は当該錘の糸切れ信号を出力する。ステップＳ４でノーであればステップＳ６に進む。次にＣＰＵ１３はステップＳ６で糸切れ判断が全ての錘について為されたか否かを判断し、ノーであればステップＳ４に戻って次の錘について同様の判断を行う。ステップＳ６でイエスであれば糸切れ判断作業を終了する。以後、糸切れ錘が発生するまで所定周期で同様の操作を繰り返す。
【００３７】
糸切れ錘は糸継ぎ作業により糸切れが修復されるまで巻取りが行われないため、巻始めから糸切れなしに巻取りが行われている錘と同じ電流値に戻る保証はない。そのため、ＣＰＵ１３は糸切れが発生した後は、糸切れ経歴のある錘については図６に示すフローチャートに従って糸切れ判断を行い、糸切れ経歴のない錘については図５に示すフローチャートに従って糸切れ判断を行う。
【００３８】
糸切れと判断された錘については、その時点の巻量（紡出長）が作業用メモリ１５に記憶されており、ＣＰＵ１３は次の糸切れ判断周期（糸切れ判断時）において当該錘の電流値が糸切れ時における判断基準のＩ＜《ｘ》−３σを満足しなくなれば糸継ぎされたと判断する。そして、ＣＰＵ１３はそれ以後は当該錘の巻量を別に管理する。
【００３９】
次に図６のフローチャートに従って糸切れ経歴のある錘の糸切れ判断について説明する。この作業は図５のフローチャートによる作業終了後に引き続いて行われる。ＣＰＵ１３はステップＳ１１で前回の糸切れ判断時において糸切れと判断された錘があるか否かを判断し、糸切れと判断された錘があれば、ステップＳ１２に進んで糸切れ錘について錘番号の小さな順に順次糸継ぎされたか否かの判断を行う。即ち、今回の電流値Ｉと、前回の判断基準値の《ｘ》−３σとの比較を行い、Ｉ＜《ｘ》−３σを満足しなくなれば糸継ぎされたと判断して、ステップＳ１３に進んでＣＰＵ１３は当該錘に糸切れの間に巻き取られるべきであった巻量を演算し、作業用メモリ１５の記憶領域に記憶させる。以前に当該記憶領域に巻量が記憶されている場合は、その値に加算した値を記憶させた後、ステップＳ１４に進む。ＣＰＵ１３はＩ＜《ｘ》−３σを満足していれば糸切れ継続中と判断して、ステップＳ１４に進む。
【００４０】
ステップＳ１４では前回の糸切れ判断時において糸切れと判断された全錘に対するステップＳ１２の判断が為されたか否かを判断する。そして、ノーであればステップ１２に戻って判断が為されていない次の錘に対して前記と同様の処理を行い、イエスであればステップＳ１５に進む。また、ステップＳ１１で前回の糸切れ判断時における糸切れ錘がない場合は、ステップＳ１５に進む。
【００４１】
ステップＳ１５においてＣＰＵ１３は、前回は糸切れと判断されなかった糸切れ経歴のある錘について糸切れ判断を行う。糸切れ判断は今回の電流値Ｉと、その錘の現時点での巻量に対応する平均値《ｘ》及び標準偏差σとがＩ＜《ｘ》−３σを満足するか否かで行われる。そして、Ｉ＜《ｘ》−３σを満足すれば糸切れと判断してステップＳ１６に進み、当該錘が糸切れ錘であることと、当該錘のその時点での巻量とを作業用メモリ１５の所定記憶領域に記憶させるとともに、当該錘の糸切れ信号を出力する。巻量は電流値の読み込み時点での巻始めからの巻量と、作業用メモリ１５に記憶されている当該錘の糸切れ中の巻量との差で演算される。
【００４２】
ステップＳ１６でＩ＜《ｘ》−３σを満足しなければ、ＣＰＵ１３は糸切れ無しと判断してステップＳ１７に進む。そして、ステップＳ１７でステップＳ１５の判断が必要な全錘について当該判断が為されたか否かを判断し、ノーであればステップＳ１５に戻り、判断が為されていない次の錘に対して前記と同様の処理を行う。イエスであれば今回の糸切れ判断処理を終了する。
【００４３】
スピンドルモータ２に供給される電流値はスピンドルモータ２に対する負荷トルクに比例し、負荷トルクは紡出長（巻量）に比例する。また、図３に示すように、同じ巻量であっても回転数により風損が変化してトルクが変化し、スピンドルモータ２に供給される電流も変化する。スピンドル１の回転数は満管までに例えば、図４に示すように複数回変更される。そして、糸切れ発生により糸切れ経歴のない錘に比較して巻量が少なくなった錘では、同じ巻量での平均値を使用する場合、その回転数が異なる場合が多く、単純に同じ巻量での平均値を使用すると、誤差が大きくなる。従って、この実施の形態ではＣＰＵ１３はステップＳ１５において比較すべき電流値に巻量及びスピンドル回転数の違いによる補正を行った後の電流値を使用して糸切れ判断を行う。
【００４４】
ＣＰＵ１３から糸切れ検出信号が出力された錘は、給電線５に設けられたリレーの常閉接点が開き、当該錘のスピンドルモータ２への電力供給が停止されるようになっている。そして、作業者または糸継ぎ装置による糸継ぎが行われると、常閉接点が閉じてスピンドルモータ２が駆動される。
【００４５】
この実施の形態では以下の効果を有する。
（イ）糸切れ判断を機台の始動時から糸切れ検出時期までに糸切れが発生した錘と、糸切れが発生していない錘とを区別して行い、かつ各錘の電流値が糸切れ経歴のない錘の糸切れ判断時期の電流値の平均値からの偏差にもとづいて行われる。従って、糸切れの発生によって糸切れ経歴のない錘と巻量が異なる状態になった錘があっても、各錘に対して正確に糸切れの有無を検出できる。
【００４６】
（ロ）全錘の糸切れの有無が主制御装置１１により監視されるため、その情報を使ったモニタリングシステムを構築し易い。
（ハ）前回の糸切れ判断時に糸切れと判断された錘について、糸継ぎが為されたか否かの判断が糸切れ判断に使用する電流の平均値及び標準偏差に基づいて行われる。従って、各錘毎に糸継ぎ作業完了時にオンとなる糸切れ修復報知用の手段（例えば、スイッチ）を設ける必要がない。
【００４７】
（ニ）全錘が複数のグループに分割されるとともに、各錘毎に設けられた各電流計測装置８と主制御装置１１との間の信号の授受が、各グループ毎に設けられたセクション制御ユニット９によって中継されるため、多数錘のデータサンプリング時期の同期が取り易くなる。また、セクション制御ユニット９を設けずに各電流計測装置８と主制御装置１１とを直接通信手段で接続した場合に比較して、通信手段の負荷が軽減される。
【００４８】
（ホ）糸切れ判断の基準値が、各錘の電流値の平均値及び標準偏差に基づいて自動的に適正な値に設定されるので、糸切れ錘の有無判断のために予め所定の値を入力する必要がなく、紡出条件に拘らず自動的に適正な糸切れ有無判断が行われる。糸切れ錘の電流値Ｉの値は、糸切れでない錘の電流値に比較して１０〜２０％程度小さく、糸切れでない錘間のばらつき（１〜２％）よりも十分大きく、糸切れ錘を確実に判定できる。
【００４９】
（ヘ）糸切れ経歴のある巻量が少なくなった錘の糸切れ検出時に、巻量及びスピンドル回転数の違いによる補正が行われた電流値が使用されるため、精度良く糸切れ有無判断が行われる。
【００５０】
（ト）起動・停止時以外のときに糸切れ判断が行われるため、誤検出の虞が少なくなる。
（チ）起動・停止時を除いて糸切れをすぐに検出でき、糸切れ信号により当該錘のスピンドルモータ２の駆動が停止されて、スピンドル１が停止する。従って、糸切れ発生後にスピンドル１の回転が継続することによる隣接錘の糸の伴切れが防止される。また、糸切れ錘のボビンが長時間回転されることによる毛羽の発生も確実に防止される。
【００５１】
なお、実施の形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○ 図７に示すように、モータ駆動装置３を各錘毎に設けるとともに、電流検出手段として電流センサ７又は電流検出回路をモータ駆動装置３内に設ける。モータ駆動装置３は直流電源を交流電源に変換するインバータを備えている。そして、モータ駆動装置３に前記実施の形態の電流計測装置８の機能をも持たせる。この実施の形態では主制御装置１１からのスピンドル駆動指令もセクション制御ユニット９を介して各錘のモータ駆動装置３に送信される。従って、糸切れ信号で当該錘のモータ駆動装置３がスピンドルモータ２の駆動を停止する構成とすることにより、各錘毎にリレー及びその常閉接点を設ける必要がなくなる。
【００５２】
○ 糸切れ錘の判断を行う場合、平均値《ｘ》と標準偏差σの３倍との差を基準として各錘の電流値と比較する代わりに、標準偏差σの所定割合（例えば、２倍）の値との差を基準としてもよい。また、標準偏差σを使用せずに、各錘の電流値が平均値《ｘ》から所定の割合（例えば、１０％）以上ずれたときに、糸切れと判断してもよい。この場合も、糸切れ錘の有無判断のために予め所定の値を入力する必要がない。
【００５３】
○ セクション制御ユニット９を設けずに、主制御装置１１と各電流計測装置８とを通信ライン１０及びシリアル・インタフェース１２で接続してもよい。
○ 糸切れ錘か否かの判断を主制御装置１１で行う代わりに、平均値及び標準偏差の演算を主制御装置１１で行い、それらの値を各電流計測装置８に送信して、電流計測装置８において糸切れ判断を行う構成としてもよい。この場合、全錘の糸切れ判断が完了するまでに要する時間を短縮できる。
【００５４】
○ 平均値及び標準偏差を求める場合、糸切れでない錘の電流値の平均値及び標準偏差を求める代わりに、機台始動時から前回の糸切れ判断時点までに糸切れ経歴のない全錘の平均値及び標準偏差を求める。この場合、糸切れ判断時に取り込んだ電流値データの分布を調べることなく、より簡単に平均値及び標準偏差を演算できる。
【００５５】
○ 前回の糸切れ判断時に糸切れと判断された錘で糸継ぎが為されたか否かの判断を、電流値の平均値と標準偏差に基づいて行う代わりに、糸継ぎ作業完了時にオンとなる各錘に設けられた糸切れ修復スイッチのオン信号で判断する構成としてもよい。
【００５６】
○ 主制御装置１１とセクション制御ユニット９との接続及びセクション制御ユニット９と電流計測装置８とをマルチドロップ接続以外の方式で接続してもよい。また、通信手段として無線通信を使用してもよい。
【００５７】
○ 機台の起動・停止時にも糸切れ検出を行ってもよい。
○ 糸切れ経歴のある錘の巻量の演算を各錘毎に設けた電流計測装置８で行う構成としてもよい。例えば、糸切れ時及び糸切れ修復時に主制御装置を介して巻き量検出手段１８の積算データを入力し、その値に基づいて始動時からの巻量を演算する。この場合、主制御装置１１で糸切れ経歴のある各錘の巻量を演算する場合に比較して、図６に示す一連の糸切れ判断処理が終了するまでの時間を短縮できる。
【００５８】
○ リング精紡機に限らず、単錘駆動方式のリング撚糸機等に適用してもよい。
前記各実施の形態から把握できる請求項記載以外の技術的思想（発明）について、以下にその効果とともに記載する。
【００５９】
（１）請求項２〜請求項７のいずれか一項に記載の発明において、前記第１及び第２の判断手段は各錘毎にそれぞれ設けられ、その判断に必要な平均値等のデータを通信手段を介して主制御部から入手する。この場合、全錘の糸切れ判断が完了するまでに要する時間を短縮できる。
【００６０】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１〜請求項７に記載の発明によれば、各錘のスピンドルを各錘毎に設けられたモータにより独立して駆動する紡機において、糸切れの発生によって他の錘と巻量が異なる状態になった錘があっても、各錘に対して正確に糸切れの有無を検出できる。
【００６１】
請求項３に記載の発明によれば、前回の糸切れ判断時に糸切れと判断された錘について、糸継ぎが為されたか否かの判断を、各錘毎に糸継ぎ作業完了時にオンとなる糸切れ修復スイッチを設けずに簡単に行うことができる。
【００６２】
請求項４に記載の発明によれば、多数錘のデータサンプリング時期の同期が取り易くなるとともに、通信の軽減が図れる。
請求項５に記載の発明によれば、第１の判断手段による糸切れ錘の有無判断のために予め所定の値を入力する必要がなく、紡出条件に拘らず自動的に適正な糸切れ有無判断が行われる。
【００６３】
請求項６に記載の発明によれば、糸切れが発生して巻量が少なくなった錘の糸切れの有無判断がより精度良く行われる。
請求項７に記載の発明によれば、起動・停止時以外のときに糸切れ有無判断が行われるので誤判断が生じ難くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施の形態を示すブロック回路図。
【図２】電流値の分布を示すグラフ。
【図３】同じ巻量でのスピンドル回転数と電流値の関係を示すグラフ。
【図４】巻始めから満管停止までのスピンドル回転数変化を示すグラフ。
【図５】糸切れ判断手順を示すフローチャート。
【図６】糸切れ判断手順を示すフローチャート。
【図７】別の実施の形態のブロック回路図。
【図８】従来装置のブロック回路図。
【符号の説明】
１…スピンドル、２…スピンドルモータ、７…電流検出手段としての電流センサ、８…副制御部を構成する第１の副制御部としての電流計測装置、９…副制御部を構成する第２の副制御部としてのセクション制御ユニット、１１…主制御部としての主制御装置、１３…演算手段，第１の判断手段及び第２の判断手段としてのＣＰＵ、１５…記憶手段としての作業用メモリ。

Claims

多数の錘を装備するとともに各錘のスピンドルを各錘毎に設けられたモータにより独立して駆動する紡機において、
機台の始動時から糸切れ検出時期までに糸切れ経歴のある錘と、糸切れ経歴のない錘とを区別して糸切れ経歴のない巻量の同じ錘について各錘のモータに供給される電流値を所定時期に一斉に検出してその平均値を求めるとともに、該平均値と各錘の電流値とに基づいて糸切れの有無を判断し、かつ糸切れ経歴により巻量が他の錘より少なくなった錘は、当該錘の糸切れ検出時における巻量に対応する前記糸切れ経歴のない錘における同じ巻量での平均値と当該錘の電流値とに基づいて糸切れの有無を判断する紡機の糸切れ検出方法。
多数の錘を装備するとともに各錘のスピンドルを各錘毎に設けられたモータにより独立して駆動する紡機において、
全錘を統括する主制御部と、
各錘毎に設けられ各錘のモータに供給される電流を計測する電流検出手段と、
各錘毎に設けられ当該錘の電流検出手段の出力を前記主制御部からの指令に基づいて所定時期に入力するとともに、その計測データをディジタルの電流値データとして前記主制御部に送信する副制御部と、
機台の始動時から糸切れ経歴のない錘の電流値データの平均値を演算する演算手段と、
前記平均値と各錘の電流値データとに基づいて糸切れ経歴のない各錘の糸切れの有無を判断する第１の判断手段と、
前記第１の判断手段の判断時に使用された電流値データの平均値をそれに対応する巻量とともに逐次記憶する記憶手段と、
糸切れ経歴のある錘の電流値データと、前記記憶手段に記憶されたデータから求めたその電流値データの計測時における当該錘の巻量と等しい巻量に対する平均値とに基づいて当該錘の糸切れの有無を判断する第２の判断手段と
を備えた紡機の糸切れ検出装置。
前記第２の判断手段は前回の糸切れ判断時に糸切れと判断された錘について、当該錘の電流値データと前記記憶手段に記憶されたデータから求めたその電流値データの計測時における当該錘の巻量と等しい巻量に対する平均値とに基づいて、当該錘で糸継ぎが為されたか否かを判断する請求項２に記載の紡機の糸切れ検出装置。
全錘は複数のグループに分割され、前記副制御部は各錘毎に設けられた第１の副制御部と、前記グループ毎に１台設けられ第１の副制御部と前記主制御部との間の信号の授受を中継する第２の副制御部とからなる請求項２又は請求項３に記載の紡機の糸切れ検出装置。
前記第１の判断手段は各錘の電流値からその平均値及び標準偏差を演算するとともに、電流値データが平均値から標準偏差の所定割合以上ずれた錘を糸切れと判断する請求項２〜請求項４のいずれか一項に記載の紡機における糸切れ検出装置。
前記第２の判断手段は巻量及びスピンドル回転数の違いによる補正を行った前記電流値を使用して糸切れ判断を行う請求項２〜請求項５のいずれか一項に記載の紡機の糸切れ検出装置。
前記両判断手段は起動・停止時以外のときに糸切れ判断を行う請求項２〜請求項６のいずれか一項に記載の紡機の糸切れ検出装置。