JPH0357978B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ≪産業上の利用分野≫ この発明は糊付機の水分率検出装置に関するも
のであり、更に詳しくは整経糊付機における経糸
シートの水分率の連続検出技術の改良に関するも
のである。

≪従来技術とその問題点≫ 整経糊付機において経糸シートは糊付、乾燥さ
れるが、この際の乾燥が適度に行われたか否かを
確かめるために経糸シートの水分率を連続的に検
出することが一般に行われている。

かゝる水分率の連続検出システムとしては経糸
シートの電気抵抗値を測定する方式がある。即ち
１対の電導性のローラーで経糸シートをはさんで
その間に電流を流して経糸シートの抵抗を測定
し、あらかじめ求められている抵抗と水分率の関
係により、水分率を検出するものである。しかし
この方式にはいくつかの欠点がある。まず経糸シ
ートに静電気が発生すると検出誤差が生じ易く、
発生の程度が高いと検出不能に陥ることがある。
また接触導電に作用原理を置いているので、検出
端である１対のローラーは必ず導電性でなければ
ならない。ところが糊材などがローラに付着する
のを防止するには非導電性のコーテイングを施す
のが有効であるが、上記の方式ではこれを行い得
ない。

かゝる抵抗方式にとつて代るものとして、赤外
線を利用する方式が最近実用化されている。これ
は非接触式であつて、水に吸収されにくい波長の
赤外線と水に吸収され易い波長の赤外線とを交互
に経糸シートに向けて投射し、それぞれの反射光
の比により水分率を検出するものである。この赤
外線方式にもいくつかの欠点がある。まず経糸シ
ートの密度が小さいと（例えば１mm毎に75デニー
ルの糸が並んでいるような場合）、経糸シートか
らの反射光が少ないため誤差を生じたり、時には
検出不能となることがある。一方この赤外線水分
率計は光学的に製作されているため、その光学的
制約から、赤外線の投射器および受光器が納まつ
ている検出端と経糸シートとの間の距離を所定値
に保たなければならない。

経糸シートに代えて巻取ビームに赤外線を投射
することも考えられるが、巻取ビームの巻径は時
間とともに大きくなり、巻取ビームの軸と検出端
とがそれぞれ位置固定されている限りはそれだけ
巻取ビーム表面と検出との間の距離が漸減するか
ら、やはり上記した光学的制約が問題となる。

≪発明の目的≫ この発明の目的は、その軸位置が固定された巻
取ビームにおいて経糸シートの密度が小さい場合
であつても、赤外線の投射により誤差なく水分率
を検出することにある。

≪発明の基本的構成≫ この発明によれば、検出端を巻取ビームに対し
て可動上に設け、巻取ビームの巻径の変化に応じ
て検出端を駆動制御することにより、検出端と巻
取ビーム表面との間の距離を常に一定に保つて、
水分率の検出を行うものである。

≪実施態様≫ 第１図に示すのはこの発明の一実施態様であつ
て、巻取ビーム表面と検出端との間の距離を光学
的に測定することにより巻取ビームの巻径の変化
を知ろうとするものである。

糊付けされた経糸シート１は巻取ビーム２に巻
取られる。この巻取ビーム２の軸と直交する方向
に水平に延在する１対のベース１１は互いに平行
に配設されており、それぞれのガイドローラー機
構１３に導かれて巻取ビーム２に対して近接、離
間することが可能である。これらのベース１１の
下面にはそれぞれラツク１１ａが形成されてお
り、これらに噛合うピニオン１５はウオームギア
１７を介して可逆転モーター１９に作動連結され
ている。従つてモーター１９が正、逆転すればベ
ース１１は巻取ビーム２に対して離間、接近す
る。

両ベース１１の巻取ビーム寄りの端部上に固定
された基台２１上には赤外線を用いた水分率検出
器１００と光学的な距離検出器２００とが巻取ビ
ームに対面して配設されている。

距離検出器２００はその検出方向を巻取ビーム
２の表面に向けており、その出力特性は第２図に
示すごときものである。即ち検出した距離が予め
設定した目標値Ａに等しいときはゼロの、目標値
Ａより大ならば負の、目標値Ａよりも小ならば正
の、それぞれアナログ信号を出力するものであ
る。この距離検出器２００は第３図に示すように
モーター１９の動作を制御する制御装置２２に接
続されている。

即ち、水分率検出器１００の検出端が巻取ビー
ム２の表面に対して適正な位置にあるときには、
距離検出器２００の検出端と巻取ビーム２の表面
との間の距離が目標値Ａに等しいから距離検出器
２００からの出力アナログ信号はゼロとなり、モ
ーター１９は回転しないから水分率検出器１００
はその位置に保たれる。水分率検出器１００の検
出端が巻取ビーム２の表面に対して近すぎるとき
は距離検出器２００の検出端と巻取ビーム２の表
面との間の距離が目標値Ａより小さいから、距離
検出器２００からの出力信号は正となり、モータ
ー１９は正転し、ベース１１は水分率検出器１０
０と共に巻取ビーム２から離間する。この間も距
離検出器２００によつて距離の検出が続けられて
いるから、水分率検出器１００が適正な位置に来
たら距離検出器２００の検出端と巻取ビーム２の
表面との間の距離が目標値Ａに等しくなり、距離
検出器２００の出力アナログ信号がゼロとなり、
モーター１９は回転を停止するから水分率検出器
１００はその位置（即ち適正位置）に保たれる。
同様に水分率検出器１００の検出端が巻取ビーム
２の表面に対して遠すぎるときは距離検出器２０
０の検出端と巻取ビーム２の表面との間の距離が
目標値Ａより大きいから、距離検出器２００から
の出力アナログ信号は負となり、モーター１９は
逆転するからベース１１は水分率検出器１００と
共に巻取ビーム２に接近し、水分率検出器１００
が適正位置に持つてこられる。

通常巻取作業中巻取ビーム２の巻径は漸増する
から距離検出器２００の検出する距離は常に目標
値Ａより小さくなろうとし、距離検出器２００か
ら正のアナログ信号が出力されてモータ１９は正
転し、ベース１１は巻取ビーム２から後退して水
分率検出器１００の適正位置に後退させるのであ
る。

以上の例においては基台２１を移動させる手段
としてラツク付ベース１１、ピニオン１５などを
利用したが、流体シリンダーのピストン動作、モ
ータとスクリユーとの組合せなど適宜公知の機構
を用いてもよい。

また距離検出器２００の特性としては第２図の
ものを例示したが、要するにある特定の距離値を
境に信号が変化するものであればよい。

ところで水分率検出器１００の検出端から投射
される赤外線の投影面は図中鎖線で示すように一
般に円形である。この円は小さいほど巻取ビーム
２表面の曲率の影響が小さくてすむ。しかしあま
り小さくすると検出部分が微小となりすぎ、反射
光が減るとともに、限られた微小部分だけの水分
率を検出することになり、巻取ビーム２全体とし
ての平均的な水分率を正確に検出できない難点が
ある。実用上はこの円面積は巻取ビーム２表面の
曲率の影響を受けない範囲でできるだけ大きい方
が望ましく、巻取ビーム２の最小巻径、即ちバレ
ル径との関連で定められる。実験によるとバレル
径150mmの場合、投射面の実用的直径は30mm程度
である。もし投射面として巻取ビーム２の軸方向
に長軸を有する楕円形のものを用いた場合には更
に広い投影面が得られ、巻取ビーム２表面のより
広い範囲を平均化して検出することが可能とな
り、円形の投影面より検出がより正確となる。

第４図に示すのはこの発明の他の実施態様であ
つて、信号の演算処理により巻取ビーム２の巻径
の変化を知ろうとするものである。なお機械的な
構成部分に第１図に示すもと同一でよい。

巻取ビーム２の巻径をＤとし、その表面と水分
率検出器１００の検出端との間の距離をＬとする
と、巻取ビーム２の中心軸から検出端までの距離
は （Ｌ＋Ｄ／２） で表わされ、上記の距離Ｌを常に一定に保つため
には、巻取ビーム２の巻径の増大に伴つて巻径の
増分の1/2に相当する距離だけ水分率検出器１０
０の検出端を巻取ビーム２より漸次離してやれば
よいことになる。

ところで巻取ビーム２の巻径は、巻取ビーム２
の回転軸および経糸シート１の走行速度に比例し
て回転するガイドローラー３に、それぞれ回転発
電機２３，２５を連結し、これらの出力信号を割
算処理することにより得られることが知られてい
る。回転発電機の代りにパルス発生機を使用でき
ることも知られている。

この実施態様にあつてはかゝる回転発電機２
３，２５を巻径算出部２７に接続して巻取ビーム
２の刻々巻径Ｄを算出し、その1/2の値即ち半径
信号Ｘを出力するように構成する。

一方基台２１のある位置からの距離に関する情
報を得るために、ピニオン１５の支軸１５ａに多
回転型のポテンシオメーター２９を連結してや
り、基台２１が巻取ビーム２から遠ざかるにつれ
て絶対値が大となるような負の距離信号Ｙを出力
するように構成する。

更に調整可能なポテンシオメーター３１を設け
て、正負任意の距離補正信号Ｚを出力するように
構成する。

これらの信号Ｘ、Ｙ、Ｚは加算点３２で加算さ
れてその結果（和）が第３図に示すと同様な制御
装置２２に入力される。すると制御装置２２はそ
の入力信号の正負によつてモーター１９を回転制
御して基台２１ひいては水分率検出器１００の検
出端を移動させる。この結果距離信号Ｙの値が変
り、最終的に信号Ｘ、Ｙ、Ｚの和がゼロとなると
制御装置の出力もゼロとなり、モーター１９が回
転を停止し、基台２１ひいては水分率検出器１０
０もその位置で停止する。

即ち上記の演算処理により常に Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝０ （Ｘ＞０、Ｙ＜０） の状態が保たれるのである。

ところで実施に当つては補正信号Ｚを調整する
必要がある。まず距離補正信号Ｚをゼロにしてお
くと、半径信号Ｘの値が距離信号Ｙの絶対値と等
しくなつた時点で基台２１が停止する。ポテンシ
ヨメーター３１の調整により距離補正信号Ｚを適
当な値にすると、その値に相当する分だけ距離信
号Ｙを変えるべく基台２１が移動する。そこで半
径信号Ｘがある値のときにポテンシオメータ３１
を介して距離補正信号Ｚを調整し、基台２１上の
水分率検出器１００の検出端と巻取ビーム２の表
面との間を目標値Ａに設定する。

一旦このように調整したら距離補正信号Ｚを固
定する。その後は半径信号Ｘの変化（即ち巻取ビ
ーム巻径の増加）に対応して距離信号Ｙを変化さ
せるようにシステムが働いて基台２１を移動させ
る。更に詳しくは、半径信号Ｘが増大すれば、距
離信号Ｙの絶対値が同量だけ増大する方向即ち巻
取ビーム２から離間する方向に、増大した半径分
だけ基台２１が移動され、水分率検出器１００の
検出端と巻取ビーム２の表面との間の距離が目標
値Ａに保たれるのである。

なおこの例では調整可能な距離補正信号Ｚを用
いたが、Ｚ＝０のときに水分率検出器１００の検
出端と巻取ビーム２の表面との間の距離がある定
められた値であれば、必ずしもかゝる補正信号を
用いる必要がない。

またこの例では基台２１の位置検出にポテンシ
オメーター２９を用いたが、モーター１９をパル
スモーターに置換えたならば、モーターに供給さ
れるパルス数とその正負回転信号から基台２１の
位置が判別される。この場合は前記の距離信号Ｙ
はパルス数の累積を示す信号に置換えられる。

≪発明の効果≫ この発明によれば、経糸シートの糸密度の影響
を受けることなくしかも無接触で水分率を検出で
きるので、従来は検出困難であつた糸密度が粗な
経糸シートの糊付、乾燥後水分率管理が容易とな
り、理想的な乾燥を実施できる。

またこのため経糸シートではなく巻取ビームを
距離対象とするが、その巻径の漸増にも拘らず、
常に検出端と巻取ビーム表面との間の距離を自動
的に一定に保てるから、水分率の検出が正確とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施態様を示す斜視図、
第２図はそこに用いる距離検出器の出力特性を示
すグラフ、第３図はそこに用いる制御システムの
ブロツク線図、第４図はこの発明の他の実施態様
に用いる制御システムのブロツク線図である。 １……経糸シート、２……巻取ビーム、１００
……水分率検出器、２００……距離検出器、２２
……制御装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 巻取ビームの表面に対して接近離間可能に設
   けられて、かつ巻取ビームの表面を指向する検出
   端を有した光学式水分率検出器１００と、 巻取ビームの巻径の変化に応じて上記の検出端
   と巻取ビーム表面との間の距離を常に一定に自動
   的に保つ制御機構とを 有してなる糊付機の水分率検出装置。 ２ 前記の水分率検出器１００が巻取ビームの表
   面に対して接近離間可能な基台２１上に架設され
   ており、 前記の制御機構がこの基台上に架設されてかつ
   巻取ビームの表面を指向する 検出端を有した光学式距離検出器２００を有し
   ており、かつ、 この距離検出器の出力に応じて基台が移動され
   る ごとき特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ３ 前記の水分率検出器１００が巻取ビームの表
   面に対して接近離間可能な基台２１上に架設され
   ており、 前記の制御機構が巻取ビームの巻径に関する信
   号（Ｘ）と基台の移動量に関する信号（Ｙ）との
   和を算出する演算部３０を有しており、かつ、 この演算部の出力に応じて基台が移動される ごとき特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ４ 水分率検出器１００からの赤外線の巻取ビー
   ム表面上での投影面が巻取ビームの軸方向に長軸
   を有する楕円形である ごとき特許請求の範囲第１〜３項のいずれかに記
   載の装置。