JPS60194306A - 線材の測長方法とその装置 - 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、線材の測長方法とその装置に関するもので、
例えば楽の二すまたは速さを無接触で測定するために利
用される。

従来より、紡績における精紡工程後の仕上げ工程では、
精紡管に巻取った糸をコーンもしくはチ−ズに巻き返す
ことが行われている。この場合において、一定の長さの
糸を巻糸管に巻く必要のあることから、糸の巻取りと同
時に巻取った糸の長さが測定されている。従来において
、この糸の測長方法として、走行する糸によってプーリ
ーを回転させ、プーリーの回転数を計数する方法が周知
であるが、この方法ではプーリーに慣性があるために、
糸が細い場合には始動時に糸が切断されてしまい、糸が
太い場合にはプーリーと糸との間にスリップを生じて正
確な測定ができないという欠点がある。また別の方法と
して、巻糸時のトラバース回数または巻取りドラムの回
転数を計数し、これらに／トラバースの糸長または／回
転の糸長を掛は合わせて計算する方法が知られている。

しかしこの方法では、前者では巻糸管糸と１巻取りドラ
ムの間で糸巻量の大小によりスリップを生じて／トラバ
ースの基準糸長が一定せず、また後者では巻糸管糸と巻
取り（・′ラムとの間にスリップが生し、いずれにせよ
正確な測定が極めて困難なものとなっており、やむなく
多少の誤差を許容した上で実施されているのが現状であ
る。

本発明の発明者は、上述の従来技術の欠点がいずれも糸
の機械的接触時のスリップによることに鑑み、糸と無接
触で測長する方法について鋭意研究を重ねた結果、本発
明を成すに至ったものである。

したがって、本発明の目的は、糸のような線材の測長を
無接触で行うことであり、これによって接触状態により
測長を行っていた従来の諸々の欠点を解消することであ
る。

本発明は、上述の目的を達成するために次の技術的手段
を有している。すなわち、本発明の方法は、線材を長手
方向に走行させ、前記線材の太さ斑をその走行方向に沿
って一定の間隔ｌを有する２箇所において検出し、検出
し°た太さ斑に関する２個の信号の間の位相差と前記間
隔ｉとから線長をめるようにした線材の測長方法であり
、本発明の装置は、長手方向に走行する線材の太さ斑を
検出する第一検出器と、前記線材材の走行方向に沿って
前記第一検出器と一定の間隔を有して配置され前記線材
の太さ斑を検出する第二検出器と、前記第一検出器から
の信号を遅延させるための遅延回路部と、前記遅延回路
部の出力信号と前記第二検出器からの信号とが入力され
、且つ前記遅延回路部の遅延時間を増減させるように出
力されるフェーズロックループ回路部と、前記フェーズ
ロックループ回路部の出力を積算する積算回路とからな
ることを特徴とする線材の測長装置である。

以下、本発明を、実施例に基づいて図面を参照しながら
説明する。

第１図において、Ａは走行する糸であって、この糸Ａを
はさんで、電源１ａにより発光する発光ダイオード１と
、第一検出器２及び第二検出器３とが対向して配置され
ている。第一検出器２及び第二検出器３は、いずれも受
光面が幅Ｉ顛、長さ７關の長方形状の太陽電池が用いら
れており、第２図及び第３図によく示されているように
、両者間の間隔ρを３鰭とし、且つ糸への走行方向に沿
ってこれらがその長手方向を平行にして順次並ぶように
配置されている。これらの第一検出器２及び第二検出器
３は、発光ダイオード１からの光量に応じた起電力を生
じるので、これらの間に挿入された糸への太さに応じて
遮光された分だけ起電力は減少することになり、結局、
走行する糸Ａの太さ斑に関連して変化する信号ａ、ｂが
第一検出器２及び第二検出器３から得られ、しがもこれ
らの両信号ａ、ｂは互いにほぼ同一のパターンであって
、且つ第一検出器２からの信号ａが第二検出器３からの
信号すよりも先入の速さに関連した時間だけ遅れて得ら
れることとなる。以下、この時間の遅れのことを位相差
という。

これらの信号ａ、ｌ）は、増幅部４ａ、　４ｂによって
適当な振幅に増幅され、また必要に応じてフィルターで
波形整形され、一方の信号ａ１は遅延回路部５を介して
、他方の信号ｂ１′は直接に、それぞれＰＬＬ　（フェ
ーズロンクループ）６に入力される。遅延回路部５は、
外部からのクロックパルスｃｐの周波数の大小に応じて
遅延時間が減増するもので、入力信号ａｌに対して時間
が遅延された信号ａ２を忠実に出力ししがも２相クロッ
ク信号入力に応じて遅延時間が変化する遅延素子５ａと
、外部からのクロックパルスＣＰに応じて２相りロック
信号を発生するクロックジェネレータ５ｂとから成って
いる。遅延素子５ａとしては、例えば７個の半導体基板
上にトランジスタとコンデンサを交互に配列したＭＯ５
ＬＳＩであって入力信号に対応した電荷量をバケツリレ
一式に順次転送するＢＢＤ（パケットブリゲートデバイ
ス）を使用することができる。

ＰＬＬ６は、２つの入力信号ａ２．ｂｌの位相差があれ
ばその出力であるクロックパルスＣＰの周波数が増減す
るもので、位相検波器６ａと、低域通過フィルタ６ｂと
、電圧制御発振器６Ｃとからなり、これらを／パッケー
ジにＬＳＩ化した周知のものである。Ｐ　Ｌ　Ｌ　６か
ら出力されるクロックパルスＣＰは、前述のクロックジ
ェネレータ５ｂに同期入力として与えられ、その結果、
２つの信号ａ２ｒｂ１の位相差が零となるようにクロッ
クパルスＣＰの周波数が変化し、零になったときにＰＬ
Ｌ６はロックする。したがって、ＰＬＬ６の出力である
クロックパルスＣＰの周波数は、第一検出器２と第二検
出器３との出力信号ａ、ｂ間の位相差に反比例し、した
がって糸Ａの速さに比例することとなり、このクロック
パルスＣＰのパルス周波数を計数することによって糸Ａ
の速さが、またパルス数を計数することによって糸Ａの
全走行長さが得られることとなる。

ＰＬＬ６の出力であるクロックパルスＣＰを、分周器７
で分周した後積算カウンタ８で積算し、その積算値であ
る糸Ａの長さを表示器９によって表示している。この際
に、分周器７の分周比及び表示器９の単位を、第一検出
器２と第二検出器３との間の間隔ｌとの関係において適
切に選ぶことによって、表示器９から糸Ａの長さを直読
することができる。また、クロックパルスＣＰを、一定
の時間のみ開くゲート回路１０を介し積算カウンタ１１
で積算し、且つこれを繰り返し、その積算値である糸Ａ
の速さを表示器１２によって表示している。

この場合も上述の場合と同様に、ゲート回路１０のゲー
ト時間等を適切に選ぶことによって表示器１２から糸Ａ
の速さを直読することができる。さらに、図には示され
ていないが、適当な設定器を用いて糸Ａの長さまたは速
さの目標値または限界値等をプリセントし、前述の積算
カウンタ８，１１の積算値と比較することによって制御
信号を発生させ、糸Ａを切断するためのカッターの作動
、巻糸管を回転させているモータの停止、または各種警
報の発生のために利用することができる。

また、図示は省略しているが、第一検出器２及び第二検
出器３から変化する信号ａ、ｂが出力されない場合には
、増幅部４ａ、　４ｂから検出不能信号が発せられ、こ
の信号によって、クロ・ツクパルスＣＰの分周器７及び
ゲート回路１０への人力を遮断するように構成されてい
る。これによって、余人が何らかの原因で切断された状
態を検出すると共に、その間に糸Ａが走行していないに
もかかわらずクロックパルスＣＰが計数されることを防
止している。

上述のように、糸Ａの長さ及び速さが糸Ａと無接触で測
定されるため、検出部分の慣性による問題は一切発生せ
ず、したがって糸Ａが不測に切断されることがなく、ス
リップ等による測定精度の低下がなく、広い範囲の太さ
の糸Ａについて正確に測定することが可能となる。また
、糸Ａの太さ斑を検出するものであるから、糸Ａに特殊
な処理を施す必要もなく、且つ上述の実施例のように光
学的方法により簡単に検出することができる。しかも、
第一検出器２及び第二検出器３の２個を用いて太さ斑を
検出し、これらにより検出された２個の信号ａ、ｂの位
相差から測定することとしているので、これらの各々の
信号ａ、ｂは相対的に比較しうる程度のものでよく、絶
対的な精度は必要ないので、検出が非常に行い易いとと
もに、その後の信号処理も容易に行うことができる。２
個の信号ａ、ｂはＰＬＬ６を用Ｇ）たクローズド帰還ル
ープにより処理されているので、外乱の影響を受けず安
定な動作が期待できる。

さて、糸Ａの太さ斑を検出している検出部１３について
さらに詳しく説明する。

第２図及び第３図において、１４は合成樹脂等により形
成したケースであって、このケース１４は中央部に糸Ａ
が通過するための空間部１４ａが設けてあり、この空間
部１４ａを挟んで前述の発光ダイオード１と、第一検出
器２及び第２検出器３を収容した検出器１５とが対向す
るようにケース１４の穴部１４ｂ、１４ｃに挿入され、
接着剤等で固定されている。検出器１５は円筒状の金属
ケース１５ａの中に前述の第一検出器２及び第２検出器
３を配置して接着剤等で固定し、それらの受光面の前面
部にはガラス板１５ｂが嵌め込まれて密封されている。

４ａ。

１５ｃは電極である。この検出部１３の空間部１４ａの
前後には、糸Ａをガイドして先入の走行時の安定を図る
ためのガイド部材１６ａ、１６ｂが設けられている。

上述の検出器１５は、第一検出器２及び第２検出器３を
一体的に収容したものであるから、これらの間の間隔ｌ
が不測に変化することなく安定した検出動作が行われる
とともに、取扱いが便利である。また第一検出器２及び
第２検出器３の受光面を長方形状とし、その長手方向が
互いに平行になるように配置したから、糸Ａの走行中に
若干の振れがあってもこれらの受光面からはみ出さず、
且つこの振れによる受光量の変化はほとんどないので、
検出動作が安定している。

上述の実施例においては、光源として発光ダイオード１
を用いたが、ランプまたは適当な自然光でもよく、個数
を２個以上用いてもよい。第一検出器２及び第２検出器
３として太陽電池を用いたが、これ以外にＣｄＳ、フォ
トダイオード等を用いてもよく、さらには、このような
光電変換素子による以外に、静電容量式検出器または静
電式検出器等を用いることもできる。第一検出器２及び
第二検出器３の形状寸法は長方形以外の適当な形状また
は寸法とすることができ、両者間の間隔ｌもｊ　ａｍ以
外の適当な間隔とす°ることができる。また、この間隔
βの正確なものを製作することが困難な場合は、製作し
た後に一定速度の線材によって較正することが可能であ
る。

上述の実施例においては、信号ａ、ｂの位相差をＰＬＬ
６を用いてクロックパルスＣＰの周波数の変化として取
出し、これを計数することとしたが、これ以外にも適当
な回路を用いることが可能であり、特にマイクロコンビ
エータを用いて信号の処理、計数を行うことは容易に行
うことのできる変形例である。また、糸Ａの長さと速さ
とを個別に計数することとしているが、長さと速さとは
本質的に相違するものではなく、一方が測定できれば他
方は容易に測定できる関係にある。したがって、例えば
糸への速さのみを表示するように構成したものであって
も、本発明を実施していることになると解すべきである
。また本発明による測長は、糸に限らず太さ斑の検出で
きるものであれば、あらゆる線材に適用できることはい
うまでもない。

以上のように本発明によると、線材と無接触で線材の測
長を行うことができ、これによって線材の不測の切断や
、スリップ等による精度の低下を防止することができる
。また、走行する線材の太さ斑に関する２個の信号の間
の位相差から測定するようにしたので、検出が行い易い
とともに、そのための検出部分を小型にすることが可能
であって、少ないスペースであっても容易に測長するこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例であって、第１図は測長方法及び
測長装置を示すブロック図、第２図は検出部の概略の構
造を示す断面図、第３図は検出器の正面図である。 Ａ・・・糸（線材）、ｆｆｉ・・・間隔、ａ、ｂ・・・
信号、ＣＰ・・・クロックパルス、２・・・第一検出器
、３・・・第二検出器、５・・・遅延回路部、５ａ・・
・遅延素子、５ｂ・・・クロックジェネレータ、６・・
・ＰＬＬ（，７工−ズロツクループ回路部）、７・・・
分周器、８，１１・・・積算カウンタ（積算回路）、９
．１２・・・表示器、１ｏ・・・ゲート回路。 出願人　マッヤ産業株式会社 代理人　弁理士　溝脇忠司 同　弁理士　久保幸雄 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ／、線材を長手方向に走行させ、前記線材の太さ斑をそ
   の走行方向に沿って一定の間隔βを有する２箇所におい
   て検出し、検出した太さ斑に関する２ｉＩＩの信号の間
   の位相差と前記間隔ｌとから線長をめるようにした線材
   の測長方法。 ２、長手方向に走行する線材の太さ斑を検出する第一検
   出器と、前記線材の走行方向に沿って前記第一検出器と
   一定の間隔を有して配置され前記線材の太さ斑を検出す
   る第二検出器と、前記第一検出器からの信号を遅延させ
   るための遅延回路部と、前記遅延回路部の出力信号と前
   記第二検出器からの信号とが入力され、且つ前記遅延回
   路部の遅延時間□を増減さゼ・るように出力されるフェ
   ーズロンクループ回路部と、前記フェーズロックループ
   回路部の出力を積算する積算回路とからなることを特徴
   とする線材の測長装置。 Ｊ、前記第−検出器及び第二検出器は光電変換素子より
   成る特許請求の範囲第２項記載の線材の測長装置。 ダ、前記遅延回路部は、外部からのクロックパルスの周
   波数に応じて遅延時間が変化するもである特許請求の範
   囲第２項または第３項記載の線材の測長装置。 ５、前記積算回路は、前記フェーズロックループ回路部
   の出力であるクロックパルスを計数する積算カウンタで
   ある特許請求の範囲第２項ないし第ダ項のいずれかに記
   載の線材の測長装置。