JP4194801B2 - 糸の質を検査する方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、糸の複数のパラメータｐ₁〜ｐ_nを測定し、その値を使ってエラー状態を判別することにより糸の質を検査する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
加工時、糸の質は規則的に検査される。これは、例えば、いわゆる巻替え機（ｕｍｓｐｕｌｍａｓｃｈｉｎｅｎ）における洗糸装置で行われる。この装置は、１つ以上の測定数値（ｍｅｓｓｇｒｏｓｓｅ）の測定を可能にする測定ヘッドを具備する。この種の測定ヘッドは、例えばＥＰ４０１６００に記載されている。
【０００３】
測定数値の結合又は他の加工により、糸に関する少なくとも１つのパラメータＰ_iが求められる。そこで、各パラメータが限界値と比較される。パラメータの１つが限界値の外にあるとき、これがエラー状態とみなされる。糸の加工は中止され、例えば洗浄ステップが実行される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
実際、糸検査にはきわめて高いレベルの事柄が要求される。従って、例えば糸を取違えた場合に起こり得る目標値からの偏差、特に系統的な偏差が、どんなに小さくても検出できるようになっているのが望ましい。
それゆえ、冒頭に挙げた種類の方法を可能な限り信頼できる形で確立することが課題とされる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
かかる課題は、請求項１に記載の方法、すなわち、糸の複数のパラメータｐ₁〜ｐ_nを測定し、その値を使ってエラー状態を判別することにより糸の質を検査する方法であって、散布度（ｓｔｒｅｕｗｅｒｔ）ｓ_iで重み付けされた（ｇｅｗｉｃｈｔｅｔ）パラメータＰ_iのそれぞれの期待値ｅ_iからの差によって異なる誤差関数
【数５】

を計算し、誤差関数の値を限界値と比較してエラー状態を調べることを特徴とする、前記方法により解決される。
【０００６】
つまり、本発明に従い、誤差関数
【数６】

を計算する。これは、パラメータＰ_iのそれぞれの期待値ｅ_iからの差によって異なる。各々の差を、それぞれのパラメータＰ_iの散布度ｓ_iで重み付けする。誤差関数は、この重み付けされた差同士を結合させたもので、そこで初めて、求められた値を唯一の限界値と比較する。その結果、個々のパラメータに偏差があっても、残りのパラメータがきわめて小さい偏差しか示さない限り、エラー状態につながらないことになる。各パラメータを固有の限界値と比較する従来の方法と比べて、本発明による方法は、エラーの判別においてより高い信頼度を達成する。
【０００７】
望ましくは、誤差関数は、式
【数７】

で表される総和である。換言すれば、パラメータごとに値Ｆ_iを算出し、この値を加算していく。関数Ｆ_iの種類は、それぞれのパラメータのばらつきの仕方によって異なる。値が正規分布通りのばらつきを見せるパラメータの場合、望ましくは、Ｆ_i（ｘ）＝ｘ²である。
【０００８】
望ましくは、期待値ｅ_i及び／又は散布度ｓ_iの少なくとも一部分を、それぞれのパラメータＰ_iの平均値、又はむしろ、ばらつきの測定によって求め、それで、システムの自動的な適合が行われるようにする。但し、相応の値を、例えば糸メーカーのデータに基づいて固定的に予め与えることも可能である。
小さい系統的な誤差に対して高い感度を示すことから、本発明による方法は、特に、所望の糸のパラメータからパラメータが系統的な偏りを示す糸を判別するのに適している。例えば、所望の糸と少々異なる特性を有する糸を誤って使用した場合がそれである。
【０００９】
また、本発明は、コンピューターに、糸の複数のパラメータｐ₁〜ｐ_nを測定する手順、及び入力装置から得られたその値を使ってエラー状態を判別する手順を実行させるための、糸の質検査用プログラムであって、コンピューターに、散布度ｓ_iで重み付けされたパラメータＰ_iのそれぞれの期待値ｅ_iからの差によって異なる誤差関数
【数８】

を計算する手順、及び前記誤差関数の値を限界値と比較してエラー状態を調べる手順を実行させることを特徴とする、前記プログラムにも関する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明による方法の更なる利点、優先的な実施態様及び適用例は、従属請求項ならびに図１に則した下記説明から明らかとなる。図１は、本発明による方法を実施するのに使用することができる装置を示す。
図１は、巻替えステーション（ｕｍｐｕｌｓｔａｔｉｏｎ）に配置された洗糸装置を示す。ここで、糸１は、１つ以上のコップ２からクロススプール３に巻替えられる（ｕｍｇｅｓｐｕｌｔ）。そこで、糸は洗糸装置４を通過する。
【００１１】
洗糸装置４は、糸の複数のパラメータＰ_i（ｉ＝１…ｎ）を測定するための測定ヘッド５を包含する。パラメータはとしては、例えば、
光学測定から求められる糸の太さ、
糸の太さの測定値（ｍｅｓｓｗｅｒｔ）から導き出される糸の多毛度（ｈａａｒｉｇｋｅｉｔ）、
複数の波長における反射測定又は透過測定から導き出される糸の色、ないしは糸の色に従属する値、
容量性測定から導き出される糸の質量
などを挙げることができる。
【００１２】
測定ヘッド５の信号は、制御装置６に送られ、そこで解析される。制御装置６は、エラー状態を判別する目的で形作られている。そこでは、例えば糸の直径が所与の限界値を超えるネップの形の糸の太さ、又は糸の細い箇所、あるいは糸の光学的反射特性の変化が、エラー状態とみなされる。また、間違った糸を巻いたコップ２を使用するときも、エラー状態とみなすことができるものとする。
【００１３】
エラー状態の少なくとも一部分を判別するために、制御装置６は式
【数９】

［式中、ｐ₁はそれぞれのパラメータの値であり、ｅ₁は前記パラメータの期待値であり、そしてｓ_iは散布度である］で表される誤差関数Ｆを計算する。
【００１４】
こうして求められたＦの値を次に限界値Ｇと比較する。Ｆ＞Ｇのとき、これがエラー状態とみなされる。巻替えプロセスは中止され、エラーを取除くステップが開始される。これは、例えば糸の一片を切り取るか、コップ２が交換されなければならないことを意味するエラー信号を発することによって行われる。
【００１５】
方程式（１）は、パラメータの、それぞれ散布度で重み付けされた、それぞれの期待値からの偏差の二乗の重み付けされた総和に相当する。パラメータｐ₁の値が互いに独立し、正規分布を示していれば、Ｆの値は、測定されたパラメータｐ₁〜ｐ_nの値が純粋に偶然の統計的変動に対応するという統計確率と密接に結び付いていることが分かる。
【００１６】
パラメータｐ₁の分布に応じて、Ｆは別の形、例えば、
【数１０】

の形を持つこともできる。関数Ｆ_iは、対応するパラメータｐ₁の大きい偏差が統計的に高い確率で生じると予測され、それほど大きく重み付けされないものとすれば、二乗関数の代わりに、例えば絶対値を求める式
【数１１】

を表すこともできる。
【００１７】
誤差関数は、方程式（２）による総和に直接対応するのでなく、例えば、方程式（２）の右辺の合計値をなお線形又は非線形の変換にかけることによって単に総和の計算とその先のステップを包含するにすぎない。
パラメータｐ₁の値を求めるについては、測定数値ｍ_iを求める。例えば糸の太さは、照明を当てられた糸が検出器上に投じる影の幅によって異なる測定数値から求めることができる。より高い精度を得るため、望ましくは、所与の糸の長さＬ全体にわたってそれぞれの測定数値の平均を出すことによってパラメータの値を求める。
長さＬは、望ましくは少なくとも１０メートルで、これで、局部的ばらつきが抑制される。長さＬの上限は、エラーの場合に糸を最大限巻戻すことのできる長さによって与えられている。通例、相応の値は最大で約１００メートルである。
【００１８】
これほど大きい糸長さＬ全体にわたって平均を出すときは、図１に示す装置において、短時間のエラー状態を判別するために、条件Ｆ＞Ｇに加えて更に別の基準を使用する。そうすることで、瞬間測定値ｍ_i又は複数の測定値の組合せを適当な許容値と比較して、ネップ又は他の局部的エラー状態を判別することができる。これで、一方において、条件Ｆ＞Ｇをもって長時間留まるエラーを判別できることになる。この場合は、糸の取違えがあると推断し、そのときのコップ２を交換する必要がある。他方では、１つ以上の測定値と許容値との比較を介して局部的エラーを判別することができ、この場合のエラーは、例えば洗糸装置の切断及び糸継ぎ装置７で除去することができる。
【００１９】
期待値ｅ_i及び／又は散布度ｓ_iは、例えば糸メーカーが指定する値に基づいて予め与えることができる。但し、これは、図１に示す装置によって自ら特定することもできる。
期待値ｅ_iを求めるについては、糸の長さＭ全体にわたってそれぞれのパラメータｐ₁の値の平均を出す。ここで、長さＭは１００メートルより大きいのが望ましい。得られた平均値は、例えばｐ₁の最も新しい値が最も古い値より平均値に強く影響するような仕方で重み付けすることができる。
散布度ｓ_iを求めるについては、糸の長さＭ全体にわたってそれぞれのパラメータｐ₁のばらつきを求める。ここでも、長さＭはなるべく１００メートルより大きいのが望ましい。
【００２０】
以下、本発明によるプログラムの一態様を、図２に示すフローチャートに基づいて説明する。本発明のプログラムは、例えば、前記洗糸装置４の制御装置６に適用することができる。本発明のプログラムによれば、まず、入力装置、例えば測定ヘッド５から得られる複数の測定値ｍ_i（すなわち、ｍ₁〜ｍ_n）に基づいて、コンピューターに、パラメータｐ_i（すなわち、ｐ₁〜ｐ_n）を計算させる（工程Ｓ１）。次いで、誤差関数
【数１２】

を計算させる（工程Ｓ２）。次いで、前記誤差関数により得られる数値が限界値の範囲を越えているか否かを判定させる（工程Ｓ３）。前記判定において、限界値の範囲内であれば、最初の工程、すなわちＳ１に戻り、前記工程（Ｓ１〜Ｓ３）を繰り返す。前記判定において、限界値の範囲を越えている場合には、例えばコンピューターに欠陥を報告させる（工程Ｓ４）。あるいは、前記欠陥の報告に加えて及び／又はその代わりに、糸の加工を中止させる。
【００２１】
ここに述べた方法をもってすれば、前記の通り、パラメータの僅かな偏差も判別することが可能となり、従って、例えば、糸の取違えによって目標値から少々はずれる特性を有する糸が誤って使用されるか否か、高い信頼度で確認できることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による方法を実施するのに使用することができる装置を示す模式図である。
【図２】本発明方法の一態様を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１・・・糸；２・・・コップ；３・・・クロススプール；
４・・・洗糸装置；５・・・測定ヘッド；６・・・制御装置；
７・・・切断及び糸継ぎ装置；

Claims (13)

1. 糸の複数のパラメータｐ_１〜ｐ_ｎを測定し、その値を使ってエラー状態を判別することにより糸の質を検査する方法であって、パラメータＰ_ｉのそれぞれの期待値ｅ_ｉからの差を散布度ｓ _ｉ で割ることによって異なる誤差関数
   

   

   を計算し、誤差関数の値を限界値と比較してエラー状態を調べることを特徴とする、前記方法。
2. 前記誤差関数が、式
   

   

   の総和である、すなわち、前記誤差関数がこの種の総和の計算を包含することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 式
   

   

   が成立つことを特徴とする、請求項２に記載の方法。
4. 期待値ｅ_ｉの少なくとも一部分を、それぞれのパラメータＰ_ｉの平均を出すことによって、また特に、少なくとも１００メートルの糸の長さ全体にわたって平均を出すことによって求めることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
5. 散布度ｓ_ｉの少なくとも一部分を、それぞれのパラメータＰ_ｉの測定されたばらつきから導き出すことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
6. 糸の所与の長さ全体にわたって測定数値ｍ_ｉの平均を出すことによって、パラメータＰ_ｉの少なくとも一部分、望ましくは全部を求めることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
7. 糸の所与の長さが少なくとも１０メートル、望ましくは最大１００メートルであることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
8. 誤差関数の限界値との比較に加えて、短時間のエラー状態を調べるために、少なくとも１つの測定数値ｍ_ｉ又は複数の測定数値の組合せを許容値と比較し、そこで、誤差関数が限界値を超えるとき、糸の取違えがあると推断し、また、１つの測定数値又は複数の測定数値の組合せが許容値を超えるとき、局部的エラー箇所があると推断し、これを除去することを特徴とする、請求項６又は７に記載の方法。
9. エラー状態の場合に糸を止めることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
10. パラメータの少なくとも１つが糸の太さであることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
11. 所望の糸のパラメータからパラメータが系統的な偏りを示す糸の判別、及び特に糸の取違えの表示への、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法の使用。
12. コンピューターに、糸の複数のパラメータｐ_１〜ｐ_ｎを測定する手順、及び入力装置から得られたその値を使ってエラー状態を判別する手順を実行させるための、糸の質検査用プログラムであって、コンピューターに、パラメータＰ_ｉのそれぞれの期待値ｅ_ｉからの差を散布度ｓ _ｉ で割ることによって異なる誤差関数
    

    

    を計算する手順、及び前記誤差関数の値を限界値と比較してエラー状態を調べる手順を実行させることを特徴とする、前記プログラム。
13. 請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法をコンピューターに実行させるためのプログラム。

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