JPS59187632A - 紡績機の糸品質管理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は紡績機において生産される紡績糸の糸品質管理
装置に幽′する。

精紡機で紡糸される糸は、当該糸に付着しているスラブ
等の欠点は、精紡機自体に取付けられているスラブキャ
ッチャによって精紡運転中に検出され、そこで即時に切
断されて除かれるのであるが、糸太さの変動等の欠点は
精紡運転中には検出されず、捲上がったボビンのいくつ
かを抜き取ってきて、該ボビンに倦かれた糸を別個の場
所に設置したラスタムラ試験器およびスペクトログラフ
等の試１験装首にかけて糸ムラの評価を行い、それによ
って当該糸の検定や当該糸を紡糸しだ精紡機の欠陥等を
推定している。

上記のような糸太さの変動には、ローラの偏心や変形、
あるいは１駆動系の欠陥等によってひき起こされる糸太
さの周期的な変動と、エプロン表面の摩耗等によってひ
き起こされる非周期的なムラとがあり、周期的な糸太さ
の変動は、しく低下せしめることとなる等、糸太さのム
ラはその態様によって重大な欠点となる。

ところが、そのような糸ムラを検出するために、前述の
ような検査方法によっていだのでは人手によるサンプリ
ングに手間を要する上にラスタムラ試験器およびスペク
トログラフ等の試験器による検査が長時間を要し、しか
も精度が低く、最終の信頼性の高い解析結果を得るまで
にも精紡機は連続運転しているので、前述のような欠陥
を持った精紡機からは、その間に、欠点ムラを有する多
量の糸が生産されることとな（３） る。

そして、丑だ前述の方法は人手を要する作業であるので
、その作業自体が煩られしいはかりでなく当該検査を多
数の錘のＯ・とつひとつについて、頻繁に行うことは、
多人数の人手と多くの検査装置を用いても実際上、はと
んど不可能であり、そのことによっても上記のような欠
点を有する糸の生産を看過してしまうおそれが一層高く
なっている６、 つ捷り、上記のよう々欠点ムラを有する糸はできるだけ
早く検出し、その原因となる精紡機等の欠陥箇所もでき
るだけ早く、しかも適確に検出してすみやかに改善しな
ければならず、従って本発明の第１の目的はこれらの要
求を全面的に満たし、しかも全行程において全く人手を
要しない多数錘についての糸品質監視システムを実現す
る糸品質の管理装置を提供することである。まだ本発明
の第２の目的は多数の錘を管理するに当り、糸切れの発
生に際し迅速に対処して管理の効率化を図ると共に・処
理ミスを防１４ニすることにある。

本発明の構成を第１図において説明する。

（１）は複数の錘（ｌａ）　（ｌｂ）・・・を有する紡
績機であり、各錘毎に糸の性状を監視し該糸の性状即ち
糸ムラに応じた糸信号を発する糸信号発信手段（２ａ）
　（２ｂ）・・・が設けられる１該発信手段からの各糸
信号は錘選択手段（３）に夫々入力されるが、錘選択手
段（３）は紡績機（１）における錘（ｌａ）（ｌｂ）・
・・を所定の順序に従って１つづつ選択的に指定し、該
選択された錘からの糸信号のみを通過させる。

錘選択手段（３）を出た糸信号は糸信号処理手段（４）
に入力されてＮ〜〜周波数スペクトルに解析さ即ち周期
的な糸ムラが顕著に現れる。比較手段（５）には更に糸
の種類等に応じて予め算出された設定値、即ち上記した
周期的な糸ムラに対応し該糸ムラの程度を判定する基準
となる値が記憶手段（６）カら人力される。比較手段（
５）は糸信号処理手段（４）から得られた実際の値と上
記記憶装置（６）から得られた設定値とを比較し、その
結果勿表示手段（７）にて表示すると共に、比較演算の
終了を第１の錘切替手段（８）に通知する。該通知を受
けた錘切替手段（８）は前記した錘選択手段（３）に信
号を送り、糸信号を得るへき錘を前記所定の順序に基づ
いて次の錘へと切替えさせる。

本発明において上記の如く選択された錘に糸切れが発生
しなかった場合、その動作は上述のパターンを繰返し、
全ての錘（ｌａ）　（ｌｂ）・・・（１ｎ）を一定順序
で何度も監視し続ける。

上記監視中の錘に糸切れが生じた場合について説明する
と、前記錘選択手段（３）から出た糸信号は糸信号処理
手段（４）へと共に糸切れ検出手段（９）へと入力され
、該糸信号が糸切れを示しているか否かがチェックされ
る。ここで糸切れの発生が検出された場合、糸切れ検出
手段（９）は第２の錘切替手段（１０）へと信号を送り
、該信号を受けた錘切替手段（１０）は錘選択手段（３
）に対し７糸信号を得るべき錘の切替を要求する。この
要求に基づいて錘選択手段（３）は前述と同様にして錘
全切替乏−１次の錘における糸信号を出力する。上記し
た２つの錘切替手段（８）　（１０）は表現上これを別
体としであるが、共通の機能を有する１つのものと考え
、そのｌｌＴｌり構成されたものも本発明に含めるもの
とする。

従って本発明は第１図に示す如く、錘選択手段（３）か
ら糸信号処理手段（４）、比較手段（５）および第１の
錘切替手段（８）を順に介して循環する糸ムラ処理用の
第１のループと、錘選択手段（３）から糸切れ検出手段
（９）および第２の錘切替手段（１０）を巡って帰還す
る糸切れ処理用の第２のループとを有しており、各ルー
プが相互に有機的に連係して一連の管理動作を機能的に
推進する。

次に本発明の実施例について説明する。

本発明は、総ての種類の精紡機および少くとも１つの給
糸口を有する繊維機械に適用できるのであるか、以下に
おいては空気式精紡数に両用した例を示す。

第２図１／（おいて、（１１−１）ｉ−，１１、バック
ローラ（１２）エプロン（１３）およびフロントローラ
（１４）によってドラフトされたスライバーに撚りをか
けるノズルで、該ノズル（１１）を通過して生成された
糸ＣＩ）はデリベリローラ（１５）を経て図示しない捲
取ボビンに捲取られるのであるか、［）右記デリベリロ
ーラ（］５）の直後には、第３図に詳細に示したような
発光ダイオード（１６）とフォトトランジスタ（１７）
からなるスラブキャッチャ（１８）が設けてあり、本実
施例では、当該スラブキャッチャ（１８）からの電気信
号を利用して糸ムラ解析用の糸信号としている。

す力わち、このスラブキャッチャ（１８）ハ本発明の糸
信号発信手段（３）に該当し、発光ダイオード（１６）
から送光される光量をフォトトランジスタ（１７）によ
り検出し、該検出した光量を端子間の電気変位として出
力する方式の、高感度で応答性が高い検出器であり、ス
ラブが通過して、きわめて大きな電気財の変位を検出す
ると、その信号によって図示しない切断装置が働いてそ
の箇所で糸（■を切断するようになっているのであるが
、このスラブキャッチャ（１８）からの糸信号は、丑六
次のようにしてデジタル化された後後述の糸信号処理手
段（４）へ入力され解析されるようになっている。

即ち、第３図において、マルチプレクサ（１９）を通し
て測定錘の糸信号、即ち電気信号は増巾器（２０）によ
り増ｄ〕され、さらに別の増巾器（２１）によりＡ／Ｄ
変換するのに最も適した電圧レベルに増巾された後、Ａ
／Ｄ変換器（２２）でアナログ信号をデジタル信号に変
換される。

上記Ａ／Ｄ変換器（２２）は解析する周波数帯域幅に応
じて決められたデータサンプリング時間を作る正確な発
振器で入力信号をサンプリングしてデジタル信号に変換
する。

そして、上記のようにしてデジタル信号に変換された信
号は、次のような計算器（２３）　（２４）に入力され
、この例の場合にはスペクトル分析と積分分析とを行わ
れる。

１ず、スペクトル分析から説明すると、Ａ／Ｄ変換器（
２２）からの信号は、まずウィンドウで重みをかけられ
てからフーリエ変換器（２３）に送られて演算され、演
算された結果は、・′・ワースベクトルにベクトル合成
きれて各周波数１戊分のパワースペクトルとして出力さ
れる。

各周波数成分のパワースペク）・ルとして出力された信
号は、アウトプット処理回路によって所定の周波数、例
えば５０ヘルツ以上の周波数に関する信号を力、トされ
る等解析に滴するよう処理され、処理された信号はメモ
ｌ）　−（ＲＡＭ）に記憶され、場合によって計算器（
２３）を出て、Ｄ／Ａ変換器に入力され、アナログ値に
変換されだ上表示装置ｔ　（２５）に第４図示のグラフ
として表示される。

積分分析については、Ａ／Ｄ変換器（２２）によってデ
ジタル信号に変換された糸信号は、積分器（２４）へと
送られて、一定区間（測定対象とする糸長さ）ｌについ
て振幅の平均値（ト）からの変位量の絶対値（斜線部）
を積分される（第５図）。

積分された値は比較藷（２６）−人力されると共に表示
装置（２５）にそのまＸデフタル値といて表示される。

一方　第３図において、紡績機のボトムフロン）・ロー
ラ（ＢＲ）の回転を検出するセンサー（２７）から入力
されるパルス信号はマイクロコンピュータ（３０）に人
力され演算処理されて周波数信号に変換される。

該信号によって上述のパワースペクトルのデータ読取位
置が補正される。

なお、マイクロコンピュータ（３０）はＣＰＵ（３１）
を中心としてＲＯＭ　（３２）、ＲＡ　Ｍ（３３）、お
よび各種の入出力用インターフェイス（３４）（３５）
　（３６）　（３７）　（３８）を含み、ＲＯＭ　（３
２）に格納されたプログラムに従って各種データを取込
み演算処理し、丑だ必要に応じてデータおよび命令を出
力する。前記した比較器（２６）は実際には上記ＣＰ　
Ｕ　（３１）が有する機能の一部を説明の都合上分離独
立させて示したものである。

ここで、糸信号から糸ムラに関する異常箇所を読取る方
法について説明すると、例えば周期的な糸ムラを有する
糸（１）が糸速１５２ｍ／分で／　１１’１ 紡糸され、それをスラブキャッチャ（１８）か使出し、
第２図に示したような電気信号（Ｓ）を発しノことする
と、当該電気信号は前述のようにしてデジタル化され、
フーリエ変侯器（２３）によってリアルタイム処理され
て得られたデータと設定値とが比１咬器によって比較さ
れ、糸の検定および当該精紡機の異常箇所の推定が行わ
れる。

即ち、丑ず糸速データから各フロントトップローラ、フ
ロントボトムローラの周波数が算出されて、スペクトル
の読み取り位置、即ち、トップローラ、ボトムローラ、
他の原因によってスペクトルのピーク、特徴部分が表わ
れる領域が決定される。

なお、上記糸速とはフロントローラでの糸速をいい、フ
ロントローラの周速に等しい。

例えは、糸速１５２ｒｌｌ／分、フロントド７プローラ
（Ｔ、　Ｒ）の直径（ＤＴ−２８ｍｍ）、７Ｄントボト
ムローラ（Ｂ、町の直径（ＤＢ　＝　２５ｍｍ　）とす
るとフロントトップＩ：Ｊ−ラの周波数（べ′Ｆ・）は
入′Ｆ−系速／ローラの周−艮よりλ１”　（１５２Ｘ
　］（１００／　６０　）士（」↓） （２８Ｘ１）に２８８ヘルツ、フロントボトムローラの
周波数（人Ｂ）は入Ｂ＝（１５２Ｘ１０００／６０）　
−＝（２５Ｘ１ｃ）　＝　３２．３　　ヘルツとなる。

」二記値から誤差を考慮に入れて、読み取り領域が決定
される。

即ち、３２３土αの周波数領域（ＢＺ）、２８８±ρの
周波数領域（Ｔ　Ｚ）、および他の周波数領域（ＡＺｌ
）〜（ＡＺ３）が第４図のように決定され、各領域にお
けるピークレベルが糸種等に応じ予め適当に算出されて
ＲＡ　Ｍ　（３３）に格納された設定レベルｃ旬と比較
される。

第４図の場合、ピーク（Ｐｌ）は領域（ＴＺ）内にある
ために、フロントトップローラにより引き起こされたも
のであり、ピーク（Ｐ２）は領域（ＢＺ）内にあるため
フロントボトムローラによって引き起こされたものであ
ることが読み取られ、フロントトップローラ、およびフ
ロントボトムローラに何らかの異常が生じ、その結果大
きな糸ムラが発生しているものとの推定がされる。

上述の場合、糸速か常時一定であればピーク（１２） （ＰＩ）　（Ｐ２）等は所定の領域に表われるのである
が紡出番手の変更、駆動系における電飾電圧の変動、あ
るいは負荷の変動等何らかの原因により糸速即ちフロン
トローラの周速が変動することがある。

即ち、上記計算により設定した読み取り領域からピーク
がはみ出すことがある。

この場合領域（ＴＺ　）からピーク（Ｐｌ）が領域（Ａ
Ｚｌ−）へ移動したとすると、領域（ＴＺ）内はピーク
が存在しないと判断し、フロントボトムローラには異常
がないものと判断することになる。

従って、本装置では測定時間内における糸速を測定し、
該糸速から周波数を算出し、スペクトルグラフの読み取
り位置を補正する。

例えば、糸速がｌ　４　Ｑ　ｍ　／ｒｎｍに変動してい
たとすると、該糸速からフロントボトムローラ（ＢＲ）
とフロノドトップローラ 周波数が前記同様の演算で算出され、λＢ１−２９、７
ヘルツ、ｘ’ｒｔ　＝　２６．５ヘルツが得られ、フロ
ントボトムローラの周波数頭域（ＢＺ／）は２９．７±
αと補正され、フロントトップローラの周波数領ｌ凌（
ＴＺ′）は２６．５±ρ　と補正され、他の領域（ＡＺ
１′）〜（ＡＺ３′）も自動的に補正される。

従って、今仮りに補正した領域（ＢＺ’）内において表
われたピーク（第４図（ＰＬ’））が設定レベル（Ｌ）
以上であればフロントトップローラに異常が発生してい
ると判断するのである。

なお、第３図示の積分器（２４）により演算された積分
値からは一定区間（ｅ）の糸の太さの変動量が読１■ら
れ、比較器（２６）によって設定値と比較されて比軟結
果が表示される。

例えば、上記例の糸速１５２ｍの場合で１分間計測した
とすると、１５２ｍの長さにわたっての変動量の総オ■
が得られ、その値が例えば２５０だとすれば予め許容量
の範囲（例えば５０〜２００）が分かっているので、２
５０は一ト記範囲を越えているので、エプロン（１３）
の表面が摩耗して、トシフトに大きな不規則なムラが生
じていることが推定される。

次に、糸信号の処理過程において糸切れが発生した場合
について説明する１゜ マルチプレクサ（１９）によって選択された錘が既に糸
切れを生じていた場合、スラブキャッチャ（１８）から
は糸信号が発信されず、上述しだ糸ムラ処理が実質上不
可能と々る。また該処理中に糸切れが発生した場合は糸
信号の電圧が途中から零とカリ、計算器（２３）　（２
４）において得られたデータの信頼性が失われることに
なる。この為に本装置ではマルチプレクサ（１９）によ
り錘が選択されてから比較器（２６）による比較演算が
終了するまで、Ｃ，Ｐ　’Ｕ　（３１）が常時糸切れの
俯視を行うものとしである。即ち、スラブキャッチＡ２
（１８）から送られて来る糸信号のうち、糸ムラを示す
アナログ信号は前述の如く糸信号処理手段（４）に入力
されるが、スラブギヤ、チャ（１８）内を糸（ト）が走
行しているか否かを示すテジタル信号はインターフェイ
ス（３４）を介してＣＰ　’Ｕ　（３１）に入力され１
、該テジタル値によってＣＰ　Ｕ　（３１）が糸切れの
有無を判１析する。ＣＰ　Ｕ　（３１，）は糸切れを感
知すると直ちにインターフェイス（３５）を介してマル
チプレクサ（１９）に信号を送り、ＲＯＭ（３２）に格
納されたプログラムの順序に従って次の錘へと測定対象
を切替えさせる。才だ同時にＣＰ　Ｕ　（３１）は上記
錘が測定不能であった旨の信号を発し、表示装置（２５
）上に各錘別に設けられた未測定ランプを点灯して作業
者に糸切れの存在を通報する。

上述した糸ムラ処理および糸切れ処理に関すルマイクロ
コンピュータ（３０）の動作を第６図のフローチャート
を用い、更に補足的に説明する。

プログラムがスタートすると、マイクロコンビ・−タ（
３０）はマルチプレクサ（１９）へ測定錘指定信号をイ
ンターフェイス（３５）を介して与え、マルチプレクサ
（１９）を選定し、測定錘を指定する（ステップ■）。

続いて１秒間の待時間（ステップ■）の間に糸走行信号
、マルチプレクサ状態信号、糸ムラ信号が入力され、糸
が走行中かどうか、マルチプレクサが正しく選ｆｒｌれ
ているかどうか、糸ムラ信号の入力状態が正常かどうＺ
ノ、が判断され、測定可能のチェックが行われる（ステ
、プ■）。

測定可能であれば測定開始命令が出力され（ステップ■
）、測定不能であれば測定を中止し、未測定を示すラン
プを点灯させて（ステップ■）次の錘の測定に移る。

設定時間（本実施例では７２秒間）の間に糸ムラの測定
が行われ、糸ムラ信号が第５図の糸ムラ信号処理手段（
３）へ入力され、」二連したフーリエ変換処理、積分処
理等が施される。

この待ち時間の間に、前記センサー（２７）から送られ
るパルス信号によって糸速の測定が行わを中止して上記
未測定を示すランプを点灯させ（（ステップ■ｏ）、７
２秒間の間糸切れが生じなければ次のステップへ移行す
る（ステップ■）。

測定が終了すると、マイクロコンピュータ（３０）から
、糸信号処理手段（４）ヘデータ転送命令が出力され（
ステップ■）、測定したデータをマイクロコンピータ（
３０）が受信−する（ステップの）。

続いて、４上記受信したデータとＲＡ　ＩＶＩ　（３３
）に格納されていた前記設定値が比較器（２６）におい
て比較される（ステップ■）。

即ち、トップローラの周波数領域（ＴＺ）におけるピー
ク値が設定値を越えているかどうか、ボトムローラの周
波数領域（ＢＺ）におけるピーク値が設定値を越えてい
るかどうか、さらには他の領域（ＡＺ）のピーク値が設
定値を越えているがまた積分値（ＳＤ）が設定値を越え
ているがどうかが比較され、上記各位が設定値を越えて
いなければ測定シーケンスはエンドとなり、当該錘には
異常がないものと判断し、次の錘へ移り、実測値が設定
値を５・１“堪えるものがあれば、上記測定が一回目の
測定であるかどうかが検討され（ステップ＠）、−回目
であればもう一度初めに戻り、２回目の測定が上記プロ
グラムに従って実行される。

ステップＯにおいて２回目の測定であれば、２回の測定
値のうち、２回とも設定値を越えたデータがあるかどう
かが判断され（ステップＯ）、越えていなければプログ
ラムは終り、２回とも設定値を越えたデータがあれば該
データに該当する錘の該当箇所の糸ムラ表示用ランプを
点灯させて（ステップ［相］）プログラムは終了し、次
の錘の測定に移る。１回目の測定において糸切れが確認
された場合、当然に２回目の測定は不可能となり、表示
装置（２５）上に未測定の表示をして次の錘に移る。１
回１」の測定においてデータが設定値を越えており、２
回目の測定において糸切れが確認された場合にも、同様
に未測定の表示をした後次の錘に移るものとされる。

上述しだ本糸品質管理装置を用いれば、糸ムラの解析結
果に誤りを生ずるおそれが解消される。このことは例え
ば、糸切れが生じた場合、第５図で説明した積分器（２
４）による積分値が糸ムラの如何に関わらず小となるこ
とによって容易に理解される。丑だ本装置は多数の錘に
対して用いられたとき、特にその効果を発輝する。

（１９） 即ち、糸切れの検出と同時に当該錘における糸ムラ処理
を中東して次の錘に移ることにより、紡績機全体におけ
る測定時間を大きく減少できる。更に上記糸切れの発生
と同時に表示装置（２５）において各錘毎に設けられた
未測定表示用のランプを点灯させるので、作業者がひと
目で糸切れの存在を知ることができる。このランプ点灯
と同時にＣＰ　Ｕ　（３１）がノック等の自動糸継手段
に糸継必要箇所を通報するものとすれば、省力化の一層
の推進を図ることができることは明らかである。

上記の実施例ではマイクロコンピュータを用い、本発明
中゛の多くの手段をＣＰＵ等に担当させるものとしであ
るが、これらの各手段を夫々同一機能を有する他のもの
に置きかえることも可能である。

以上説明した様に本発明によれば、糸信号を周波数の関
数としたうえで糸ムラの合否判定を行うものとしたので
、各錘における具体的異常箇所を正確に検出表示するこ
とができる。また（２０） 上記糸ムラの処理とは別に糸切れ処理用の手段を設けだ
ので、糸ムラの測定における無駄な時間消費をなくし、
多数の錘を効率的に測定でき、寸だ該測定におけるミス
をも防１４−できるものとなった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図、第２図は本発
明を適用した紡績機の一部を示す図、第３図は本発明の
実施例を示すブロック図、第４図はスペクトル解析され
た糸信号を示す図、第５図は積分分析の原理を説明する
図、第６図はマイクロコンピュータによる糸ムラ処理お
よび糸切れ処理動作を説明するフローチャートである。 （１）・・・・・・紡績機　　　　（］、ａ）　（２ａ
）・・・・・・錘（２ａ）　（２ｂ）・・・・・・糸信
号発情手段（３）・・・・・・錘選択手段　　（４）・
・・・・・糸信号処理手段（５）・・・・・・比較手段
　　　（６）・・・・・・記憶手段（７）・・・・・・
表示手段　　（８）・・・・・・第１の錘切替手段（９
）・・・・・・糸切れ検出手段 （］０）・・・・・第２の錘切替手段 （２３）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数の錘を有する紡績機において、 ａ）各錘毎に設けられ当該錘における糸の性状に応じた
   糸信号を発する糸信号発信手段ｂ）上記錘のうち１つを
   選択して該錘からの糸信号のみを通過させる錘選択手段 Ｃ）錘選択手段を介して得られた糸信号をスペ憶する記
   憶手段 ｅ）糸信号処理手段により得られた値と上記設定値とを
   比較する比較手段 ｆ）比較手段による比較結果を表示する表示手段、 ｇ）比較手段による比較演算終了後に錘選択手段に対し
   錘切替を要求する第１の錘切替手段、 ｈ）錘選択手段を介して得られた糸信号により当該錘に
   おける糸切れを検出する糸切れ検出手段、 ｌ）糸切れ検出手段による糸切れ検出時に錘選択手段に
   対し錘の切替を要求する第２の錘切替手段 を具えたことを特徴とする紡績機の糸品質管理装置。