JP5982941B2 - 糸斑信号検出装置および糸巻取機 - Google Patents

Description

本発明は、糸斑信号検出装置および糸巻取機に関する。

従来、紡績機や糸巻取機には、糸の状態を検出するためのヤーンクリアラが設けられている。ヤーンクリアラは、糸の太さを検出するための検出器を備えている。この検出器は、発光部および受光部を備えており、発光部から出力した光を受光部で受光したときの受光量に応じた電圧を検出信号として出力する。

下記特許文献１には、複数のヤーンクリアラに対して１台の割合で設けられた感度調整装置が記載されている。この感度調整装置は、ヤーンクリアラ毎に、糸走行時の検出値の平均値から糸走行基準値を演算し、検出値と糸走行基準値とを比較した結果に基づいて検出器の駆動信号を増減させている。この駆動信号の調整によって、検出器毎に異なる温度変化や経時変化が生じた場合であっても、各検出器の検出感度を補正できるようにしている。

特開２０００−３２７２２６号公報

透過光（第１の光）および反射光（第２の光）を検出するタイプのヤーンクリアラ（糸斑信号検出装置）が考えられる。この場合、透過光を検出する受光部と、反射光を検出する受光部とが設けられる。投光部は、透過光用の光源および反射光用の光源を兼ねる。

しかしながら、上述した従来の技術では、投光部が透過光用の光源および反射光用の光源を兼ねる点は考慮されていない。そのため、投光部が透過光用の光源および反射光用の光源を兼ねる場合において、検出部のゲインを精度よく調整することは難しかった。

本発明は、投光部が第１の光用の光源および第２の光用の光源を兼ねる場合において、検出部のゲインを精度よく調整することができる糸斑信号検出装置および糸巻取機を提供することを目的とする。

本発明の糸斑信号検出装置は、糸が走行する糸道に対して第１方向から光を投光する第１投光部と、第１方向において第１投光部に対向して配置された第１受光部と、第１受光部とは異なる位置であって第１投光部と第１受光部とを結んだ直線上とは異なる位置に配置された第２受光部と、を有する検出部と、第１投光部によって投光され第１受光部によって受光された第１の光の検出信号を増幅し、増幅された第１の信号を出力する第１増幅部と、第１投光部によって投光され第２受光部によって受光された第２の光の検出信号を増幅し、増幅された第２の信号を出力する第２増幅部と、第１増幅部における増幅率および第２増幅部における増幅率を調整する場合には、第１の信号に基づいて第１増幅部における増幅率の調整である第１調整処理を行い、その後に、第２の信号に基づいて第２増幅部における増幅率の調整である第２調整処理を行う制御部と、を備える。

この糸斑信号検出装置では、第１受光部は、第１の光を検出する受光部であり、第２受光部は、第２の光を検出する受光部である。第１投光部は、第１の光用の光源および第２の光用の光源を兼ねる。この糸斑信号検出装置によれば、制御部によって、第１増幅部における増幅率および第２増幅部における増幅率が調整される際、第１の信号に基づいて第１増幅部における増幅率が調整され、その後に、第２の信号に基づいて第２増幅部における増幅率が調整される。このため、第２増幅部における増幅率が調整されるのは、第１増幅部における増幅率が調整された後である。よって、第１投光部の光量は既に調整済みであり、第１投光部の光量は一定となっている。これにより、第２の信号のゲインが意図せずに変わってしまうことが防止される。したがって、投光部が第１の光用の光源および第２の光用の光源を兼ねる場合において、検出部のゲインを精度よく調整することができる。

また、検出部は、第１方向とは異なる第２方向において第２受光部に対向して配置されて、糸道に対して第２方向から光を投光する第２投光部を更に有し、第１増幅部は、第１投光部によって投光され第１受光部によって受光された第１の光の検出信号の増幅と、第２投光部によって投光され第２受光部によって受光された第１の光の検出信号の増幅と、増幅された第１の信号の出力を行い、第２増幅部は、第１投光部によって投光され第２受光部によって受光された第２の光の検出信号の増幅と、第２投光部によって投光され第１受光部によって受光された第２の光の検出信号の増幅と、増幅された第２の信号の出力を行う。この場合、検出部は、２軸の光源である第１投光部および第２投光部を有する。第１受光部および第２受光部のそれぞれは、第１の光の受光部と第２の光の受光部とを兼ねている。すなわち、１つの受光部が、第１の光の受光に用いられる一方、第２の光の受光にも用いられる。第１投光部あるいは第２投光部の光量が変化すると、第１の信号だけでなく第２の信号も影響を受けることになる。この糸斑信号検出装置によれば、制御部によって、第１増幅部における増幅率および第２増幅部における増幅率が調整される際、第１の信号に基づいて第１増幅部における増幅率が調整され、その後に、第２の信号に基づいて第２増幅部における増幅率が調整される。これにより、第２の信号のゲインが意図せずに変わってしまうことが防止され、検出部が２軸の光源を有する場合においても、検出部のゲインを精度よく調整することができる。

また、制御部は、第１投光部の発光のための制御値を調整して第１の光のゼロ点補正を行った後、第１調整処理を行う。この構成によれば、第１の光のゼロ点補正により、第１投光部の光量が一定になる。よって、第１の信号のゲイン調整および第２の信号のゲイン調整の双方の精度が向上する。ここで、第１の光のゼロ点補正とは、糸道に何も配置されていない場合の第１の信号に応じた制御値が予め定められた制御値となるように、投光部に与える制御値を調整する処理を意味する。

また、制御部は、第１投光部および第２投光部の少なくとも一方の発光のための制御値を調整して第１の光のゼロ点補正を行った後、第１調整処理を行う。この構成によれば、第１の光のゼロ点補正により、第１投光部および第２投光部の光量が一定になる。よって、第１の信号のゲイン調整および第２の信号のゲイン調整の双方の精度が向上する。

また、制御部は、バイアス調整によって第２の光のゼロ点補正を行った後、第２調整処理を行う。この構成によれば、バイアス調整によって第２の光のゼロ点補正を行うことにより、第２の信号に応じた出力値がオフセットする。この時点では、第１投光部あるいは第２投光部の光量は既に調整されているため、第１投光部あるいは第２投光部の光量は一定となっている。よって、第２の信号のゲイン調整の精度がより一層向上する。ここで、第２の光のゼロ点補正とは、糸道に何も配置されていない場合の第２の信号に応じた出力値が予め定められた出力値となるように、第２増幅部における増幅率を調整する処理を意味する。

また、制御部は、所定の光反射率を有する第１色の線状体と所定の光反射率とは異なる反射率を有する第２色の線状体とのいずれか一方が糸道に配置された際の第１の信号に応じた出力値が予め定められた第１基準出力値となるように、第１調整処理を行い、その後、第１色の線状体が糸道に配置された際の第２の信号に応じた出力値と、第２色の線状体が糸道に配置された際の第２の信号に応じた出力値との差が予め定められた第２基準出力値となるように、第２調整処理を行う。この構成によれば、まず、第１色の線状体および第２色の線状体のいずれか一方を用いて、第１の信号に応じた出力値が第１基準出力値となるように、第１増幅部における増幅率が調整される。その後、第１色の線状体および第２色の線状体を用いて、各第２の信号に応じた出力値同士間の差が第２基準出力値となるように、第２増幅部における増幅率が調整される。このように、第１色の線状体および第２色の線状体を用いることにより、検出部のゲイン調整の精度がより一層向上する。

本発明の糸巻取機は、上記の糸斑信号検出装置と、糸を巻き取る巻取装置と、を備える。

本発明によれば、投光部が第１の光用の光源および第２の光用の光源を兼ねる場合において、検出部のゲインを精度よく調整することができる。

本発明の一実施形態の糸巻取機である紡績ユニットの斜視図である。 図１の紡績ユニットの糸欠点検出装置及び制御装置のブロック図である。 図２の糸欠点検出装置が備える糸欠点検出部のブロック図である。 図３の糸欠点検出部におけるゲイン調整処理の処理手順を示すフローチャートである。 図４中の透過光のゲイン調整処理の処理手順を示すフローチャートである。 オペレータの操作および表示ランプ点灯パターンを併記した、図５に対応するチャートである。 （ａ）はゲイン設定値と透過信号の出力電圧との関係を示す図であり、（ｂ）は透過光のゲイン調整における出力電圧の変化を示す図である。 図４中の反射光のゲイン調整処理の処理手順を示すフローチャートである。 オペレータの操作および表示ランプ点灯パターンを併記した、図８に対応するチャートである。 （ａ）はゲイン設定値と反射信号の出力電圧との関係を示す図であり、（ｂ）は反射光のゲイン調整における出力電圧の変化を示す図である。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

図１に示されるように、紡績ユニット（糸巻取機）１は、糸Ｙを生成してパッケージＰに巻き取る装置である。紡績ユニット１には、糸Ｙの生成経路に沿って上流側から順に、ドラフト装置（給糸装置）２、紡績装置（給糸装置）３、糸送り装置４、糸欠点検出装置５、糸継装置（糸欠点除去装置）６及び巻取装置７が設けられている。

このような紡績ユニット１は、複数並設されて、紡績機を構成する。その場合、糸継装置６は、複数の紡績ユニット１間を移動可能とされ、糸Ｙが切断された紡績ユニット１において糸継動作を行う。つまり、糸継装置６は、複数の紡績ユニット１によって共有されることになる。但し、糸継装置６を各紡績ユニット１に設けることも可能である。

ドラフト装置２は、バックローラ対８、サードローラ対９、エプロンベルト１１が架けられたミドルローラ対１２、及びフロントローラ対１３を有している。ドラフト装置２は、ケンス１４に収容されたスライバＳを各ローラ対８，９，１２，１３によって延伸して繊維束Ｆを生成する。

紡績装置３は、ドラフト装置２によって生成された繊維束Ｆにエアーの旋回流によって撚りを与えて糸Ｙを生成する空気紡績装置である。より詳細には（ただし、図示省略）、紡績装置３は、紡績室、繊維案内部、旋回流発生ノズル及び中空ガイド軸体を有している。繊維案内部は、ドラフト装置２によって生成された繊維束Ｆを紡績室内に案内する。旋回流発生ノズルは、紡績室内に旋回流を発生させることで、紡績室内に案内された繊維束Ｆの繊維端を反転させつつ旋回させる。中空ガイド軸体は、紡績された糸Ｙを紡績室内から紡績装置３の外部に案内する。

糸送り装置４は、デリベリローラ１５及びニップローラ１６を有している。糸送り装置４は、紡績装置３によって生成された糸Ｙを一対のローラ１５，１６でニップして巻取装置７に送り出す。

糸欠点検出装置（糸斑信号検出装置）５は、ヤーンクリアラと称される装置であり、紡績装置３と巻取装置７との間において、糸斑信号を検出することにより、糸道Ｙａ（図３参照）を走行する糸Ｙの糸欠点を検出する。紡績ユニット１は、検出した糸欠点が所定条件を満たしたときに糸Ｙを切断する機能を有している。

糸継装置６は、サクションパイプ１７、サクションマウス１８及びスプライサ１９を有している。サクションパイプ１７は、回動可能に支持されており、紡績装置３側の糸Ｙの糸端を捕捉してスプライサ１９に案内する。サクションマウス１８は、回動可能に支持されており、巻取装置７側の糸Ｙの糸端を捕捉してスプライサ１９に案内する。スプライサ１９は、サクションパイプ１７及びサクションマウス１８によって案内された糸端同士の糸継ぎを行う。

巻取装置７は、糸ＹをパッケージＰに巻き取る装置であり、クレードルアーム２１、巻取ドラム２２及びトラバース装置２３を有している。クレードルアーム２１は、パッケージＰを回転可能に支持しつつ、パッケージＰの表面を巻取ドラム２２の表面に適切な圧力で接触させる。巻取ドラム２２は、クレードルアーム２１によって接触させられたパッケージＰを回転させる。トラバース装置２３は、巻取ドラム２２によって回転させられているパッケージＰに対して糸Ｙを所定幅で綾振りする。なお、図１では、紡績ユニット１は、チーズ形状のパッケージＰを巻き取るように図示されているが、コーン形状のパッケージＰを巻き取ることも可能である。紡績ユニット１が巻き取るパッケージＰの形状は特に限定されない。

図２に示されるように、糸欠点検出装置５は、糸欠点検出部５ａ及び切断部５ｂを有している。糸欠点検出部５ａは、２軸の光源を有する光学式のセンサであり、走行する糸Ｙに向けて投光した光を受光することにより糸斑を検出する。糸欠点検出部５ａは、走行する糸Ｙの太さを示す信号を制御装置２４に出力する。切断部５ｂは、制御装置２４が糸欠点検出部５ａから入力された信号に基づいて糸欠点を除去すべきと判断した場合に、糸Ｙを切断する。

制御装置２４は、紡績ユニット１の全体を制御する装置であり、中央処理装置２５、ＲＯＭ２６、ＲＡＭ２７及びハードディスク２８を有している。制御装置２４には、表示装置３１及び入力装置３２が接続されている。表示装置３１は、オペレータに各種情報を表示する。入力装置３２は、オペレータが紡績ユニット１に各種指示を与えるための例えば操作ボタンである。なお、制御装置２４は、各紡績ユニット１に設けられていても良いし、複数の紡績ユニット１から構成されるグループ毎に１つの制御装置２４を設けても良く、更には紡績機が備える全ての紡績ユニット１に対して１つの制御装置２４を設けても良い。

以下、糸欠点検出装置５の糸欠点検出部５ａについて詳細に説明する。図３は、糸欠点検出部５ａのブロック図である。糸欠点検出部５ａは、第１方向Ｄ１から糸道Ｙａに対して光を投光する第１ＬＥＤ（第１投光部）４１と、第１方向Ｄ１に略直交する第２方向Ｄ２から糸道Ｙａに対して光を投光する第２ＬＥＤ（第２投光部）４２とを備えている。なお、第１方向および第２方向は、互いに略直交する場合に限られず、直角以外の所定の角度をなすように互いに交差していてもよい。糸欠点検出部５ａは、第１方向Ｄ１において第１ＬＥＤ４１に対向して配置された第１ＰＤ（第１受光部）４３と、第２方向Ｄ２において第２ＬＥＤ４２に対向して配置された第２ＰＤ（第２受光部）４４とを備えている。第１ＬＥＤ４１と第１ＰＤ４３との間、および、第２ＬＥＤ４２と第２ＰＤ４４との間には、走行する糸Ｙが配置されている。これらの第１ＬＥＤ４１、第２ＬＥＤ４２、第１ＰＤ４３、及び第２ＰＤ４４を有して、糸欠点検出部５ａの検出部４０が構成されている。このように、糸欠点検出装置５の糸欠点検出部５ａは、２軸の光源および２軸の受光素子を有している。なお、ＬＥＤは、光源としての発光ダイオード（Light Emitting Diode）であり、ＰＤは受光素子としてのフォトダイオード（Photodiode）である。

検出部４０において、第１ＬＥＤ４１および第２ＬＥＤ４２は糸Ｙに対して異なる方向から光を照射（すなわち投光）する。第１ＰＤ４３は、第１ＬＥＤ４１から照射されて糸Ｙによって一部が遮られた透過光（第１の光）と、第２ＬＥＤ４２から照射されて糸Ｙで反射した反射光（第２の光）とを受光する。第２ＰＤ４４は、第２ＬＥＤ４２から照射されて糸Ｙによって一部が遮られた透過光（第１の光）と、第１ＬＥＤ４１から照射されて糸Ｙで反射した反射光（第２の光）とを受光する。このように、糸欠点検出部５ａでは、第１ＬＥＤ４１および第２ＬＥＤ４２のそれぞれは、透過光用の光源と反射光用の光源とを兼ねている。第１ＰＤ４３および第２ＰＤ４４のそれぞれは、透過光の受光部と反射光の受光部とを兼ねている。すなわち、１つ受光部が、透過光の受光に用いられる一方、反射光の受光にも用いられる。

さらに、糸欠点検出部５aは、増幅器４６及び４７、スイッチング素子４８ａから４８ｄ、ハイパスフィルタ回路４９ａから４９ｄ、サンプルホールド回路５０ａから５０ｄ、増幅回路５１ａから５１ｄ、加算器５２ａ及び５２ｂ、発信器５３、時分割回路５４、駆動回路５６ａ及び５６ｂ、及びマイクロコンピュータ（制御部）６０を有している。以下、マイクロコンピュータをマイコンと称する。

マイコン６０は、時分割回路５４を制御する機能を有している。マイコン６０は、時分割回路５４を制御して、発信器５３の出力パルスを分割し、駆動回路５６ａ、スイッチング素子４８ａ及び４８ｄ、サンプルホールド回路５０ａ及び５０ｄを同時に駆動する。さらに、マイコン６０は、時分割回路５４を制御して、その駆動と交互するようにして、駆動回路５６ｂ、スイッチング素子４８ｂ及び４８ｃ、サンプルホールド回路５０ｂ及び５０ｃを同時に駆動する。

より具体的には、まず駆動回路５６ａが駆動され、第２ＬＥＤ４２から糸Ｙに向けて光が照射される。第２ＰＤ４４は、糸Ｙを透過した透過光を受光し、受光量に応じた信号を透過光の検出信号として出力する。第１ＰＤ４３は、糸Ｙにより反射した反射光を受光し、受光量に応じた信号を反射光の検出信号として出力する。このとき、スイッチング素子４８ａ及び４８ｄは閉じられている（スイッチング素子４８ｂ及び４８ｃは開かれている）。第２ＰＤ４４の透過受光量に係る検出信号は、ハイパスフィルタ回路４９ａを経てサンプルホールド回路５０ａに保持される。第１ＰＤ４３の反射受光量に係る検出信号は、ハイパスフィルタ回路４９ｄを経てサンプルホールド回路５０ｄに保持される。

次に、駆動回路５６ｂが駆動され、第１ＬＥＤ４１から糸Ｙに向けて光が照射される。第１ＰＤ４３は、糸Ｙを透過した透過光を受光し、受光量に応じた信号を透過光の検出信号として出力する。第２ＰＤ４４は、糸Ｙにより反射した反射光を受光し、受光量に応じた信号を反射光の検出信号として出力する。このとき、スイッチング素子４８ｂ及び４８ｃは閉じられている（スイッチング素子４８ａ及び４８ｄは開かれている）。第１ＰＤ４３の透過受光量に係る検出信号は、ハイパスフィルタ回路４９ｂを経てサンプルホールド回路５０ｂに保持される。第２ＰＤ４４の反射受光量に係る検出信号はハイパスフィルタ回路４９ｃを経てサンプルホールド回路５０ｃに保持される。

サンプルホールド回路５０ａに保持された信号は、増幅回路５１ａによって増幅され、サンプルホールド回路５０ｂに保持された信号は、増幅回路５１ｂによって増幅される。そして、増幅された信号は加算器５２ａで加算され、透過信号（第１の信号）Ｆとして出力される。一方、サンプルホールド回路５０ｃに保持された信号は、増幅回路５１ｃによって増幅され、サンプルホールド回路５０ｄに保持された信号は、増幅回路５１ｄによって増幅される。そして、増幅された信号は加算器５２ｂで加算され、反射信号（第２の信号）Ｒとして出力される。ここで、透過信号Ｆは糸１の太さ信号に相当し、反射信号Ｒは異物混入の有無を示す信号に相当する。

増幅回路５１ａ、増幅回路５１ｂ、および加算器５２ａによって、透過光用増幅部（第１増幅部）５７ａが構成されている。すなわち、この透過光用増幅部５７ａは、第１ＬＥＤ４１によって投光され糸Ｙを介して第１ＰＤ４３によって受光された透過光の検出信号を増幅すると共に、第２ＬＥＤ４２によって投光され糸Ｙを介して第２ＰＤ４４によって受光された透過光の検出信号を増幅し、増幅された透過信号Ｆをマイコン６０に出力する。また、増幅回路５１ｃ、増幅回路５１ｄ、および加算器５２ｂによって、反射光用増幅部（第２増幅部）５７ｂが構成されている。すなわち、この反射光用増幅部５７ｂは、第１ＬＥＤ４１によって投光され糸Ｙを介して第２ＰＤ４４によって受光された反射光の検出信号を増幅すると共に、第２ＬＥＤ４２によって投光され糸Ｙを介して第１ＰＤ４３によって受光された反射光の検出信号を増幅し、増幅された反射信号Ｒをマイコン６０に出力する。

マイコン６０は、透過光用増幅部５７ａから出力された透過信号Ｆおよび反射光用増幅部５７ｂから出力された反射信号Ｒをそれぞれ入力する。そして、マイコン６０は、糸Ｙを介して得られる透過信号Ｆ及び反射信号Ｒに基づいて糸Ｙの糸斑信号を検出する。マイコン６０は、透過光用増幅部５７ａから出力された透過信号Ｆおよび反射光用増幅部５７ｂから出力された反射信号Ｒをアナログデジタル変換するためのＡＤＣ６１を有している。

糸欠点検出部５ａでは、第１ＬＥＤ４１、第２ＬＥＤ４２、各スイッチング素子４８ａから４８ｄおよび各サンプルホールド回路５０ａから５０ｄを時分割回路５４の出力パルスに同期させて駆動することにより、外部から侵入する光や他方の光源による影響が防止されている。さらに、１つの検出部４０で、糸Ｙの太さ及び糸Ｙの異物混入に対する監視を行うことができ、より確実な太さ検出および異物検出が可能になっている。特に、糸欠点検出部５ａによれば、光源が１つしか無く１方向からしか糸の太さを検出しないクリアラと比較して、糸Ｙの扁平欠陥の見逃しが少ないといった特長がある。また、時分割回路５４により、２方向からの入力信号をマイコン６０に交互に入力することによって、糸欠点検出部５ａ全体として連続した太さの監視および異物監視を実現することができる。

本実施形態の糸欠点検出装置５の糸欠点検出部５ａにおけるマイコン６０は、透過信号Ｆに基づいて透過光用増幅部５７ａにおける増幅率を調整する機能、すなわち透過光のゲイン調整機能を有する。また、マイコン６０は、反射信号Ｒに基づいて反射光用増幅部５７ｂにおける増幅率を調整する機能、すなわち反射光のゲイン調整機能を有する。さらに、マイコン６０は、反射光用増幅部５７ｂの増幅回路５１ｃ及び５１ｄのそれぞれにバイアス電圧を印加すると共に、これらのバイアス電圧を調整する機能を有する。また、マイコン６０は、駆動回路５６ａおよび駆動回路５６ｂを制御することにより、第１ＬＥＤ４１および第２ＬＥＤ４２のそれぞれに印加する駆動電圧（発光のための制御値）を調整する機能を有する。マイコン６０は、増幅回路５１ｃ及び５１ｄのそれぞれに印加するバイアス電圧をデジタルアナログ変換により生成するためのＤＡＣ６２を有している。また、マイコン６０は、駆動回路５６ａ及び５６ｂのそれぞれに印加する制御電圧をデジタルアナログ変換により生成するためのＤＡＣ６３を有している。

以下、マイコン６０によって実行されるゲイン調整処理（検出部４０のゲイン調整方法）について説明する。図４は、糸欠点検出部５ａのマイコン６０におけるゲイン調整処理の処理手順を示すフローチャートである。図４に示されるように、マイコン６０は、透過光用増幅部５７ａにおける増幅率および反射光用増幅部５７ｂにおける増幅率を調整する場合には、まず、透過光用増幅部５７ａにおける増幅率を調整する。すなわち、透過光のゲインを調整する（ステップＳ１）。そして、透過光のゲインを調整した後に、反射光用増幅部５７ｂにおける増幅率を調整する。すなわち、反射光のゲインを調整する（ステップＳ２）。マイコン６０によるこれらのゲイン調整処理は、オペレータの操作に応じて適時に実行することができる。たとえば、これらのゲイン調整処理は、糸欠点検出装置５の設置時に実行されてもよいし、パッケージＰの巻き取り開始前に実行されてもよい。なお、糸欠点検出装置５あるいは紡績ユニット１の工場出荷時に実行されてもよい。

以下のゲイン調整処理では、所定の光反射率を有する色の第１ゲージ（第１色の線状体）と、第１ゲージの光反射率とは異なる反射率を有する色の第２ゲージ（第２色の線状体）とが標準ゲージとして用意される。第１ゲージと第２ゲージは、所定の太さを有しており、糸Ｙの走行位置と同じ位置に挿入（配置）可能である。第１ゲージの色（第１色）は、たとえば、糸Ｙに近い色である。第２ゲージの色（第２色）は、たとえば、糸Ｙに含まれうる異物に近い色である。

図５は、透過光のゲイン調整処理の処理手順を示すフローチャートであり、図６は、オペレータの操作および表示ランプ点灯パターンを併記したチャートである。オペレータに操作を促すための表示ランプは、オペレータが視認できるよう、たとえば制御装置２４に設けられている。但し、表示ランプは、糸欠点検出装置５に設けても良く、オペレータが視認できる位置であれば、特に限定されない。また、図６（図９でも同様）の「オペレータの操作」において、「Ｂ」は操作ボタンが押されることを意味し、「１」は第１ゲージが糸道Ｙａに挿入されることを意味し、「２」は第２ゲージが糸道Ｙａに挿入されることを意味し、破線の丸印は何もゲージが挿入されていないことを意味する。

まず、ゲイン調整待機状態のマイコン６０に対し、オペレータにより操作ボタンが押され、これによってゲイン調整処理が開始する。次に、図５に示されるように、マイコン６０は、ゼロ点補正を行う（ステップＳ１１）。このゼロ点補正とは、糸道Ｙａに何も配置されていない場合の透過信号Ｆに応じた電圧（出力値）が予め定められた電圧となるように、第１ＬＥＤ４１および第２ＬＥＤ４２に印加する駆動電圧を調整する処理である。具体的には、マイコン６０は、透過信号Ｆに応じた電圧がゼロ点電圧Ｖ_０となるように駆動電圧を調整する（図７（ａ）および（ｂ）参照）。なお、電圧がＶ_０となるように調整するにあたり、実際に測定される電圧とゼロ点電圧Ｖ_０との偏差が所定の差以内に収まっていることを条件とすることができる（後述するステップＳ１８参照）。この点は、以下に説明する他の電圧調整に関しても同様である。

次に、マイコン６０は、初期値を設定し、ゲージ無しでの電圧（ゼロ点電圧）を取得する（ステップＳ１２）。次に、マイコン６０は、ゲージ無しでの傾き計算処理を行う（ステップＳ１３）。ここでは、マイコン６０は、糸道Ｙａに何も配置されていない状態で、ゲイン設定値すなわち透過光用増幅部５７ａにおける増幅率を変化させ、各増幅率に応じた透過信号Ｆの出力電圧を記憶する。このように、糸道Ｙａに何もない状態で増幅率を変化させることにより、ゼロ点がゲインに応じてどのように変化するかを予測することができる。次に、マイコン６０は、オペレータに対して「第２ゲージ要求」を意味する点灯パターンにて表示ランプを点灯させる。

次に、オペレータにより操作ボタンが押されると、マイコン６０は、第２ゲージが挿入されたことを検出した後、ゲイン調整を行う（ステップＳ１４；第１調整処理）。ここでは、マイコン６０は、第２ゲージが糸道Ｙａに配置された際の透過信号Ｆに応じた電圧が予め定められた基準電圧（第１基準出力値）Ｖ_ａ（電圧Ｖ_１は電圧の実測値）となるように、透過光用増幅部５７ａにおける増幅率を変化させ、増幅率Ｇ_ａとする。ここで、図７（ａ）に示されるように、Ｖ_ａ＝Ｖ_１−Ｖ_０が成り立っている。このゲイン調整においては、ステップＳ１３で記憶した、ゲージ無しの場合の各増幅率に応じた透過信号Ｆの出力電圧を参照して増幅率Ｇ_ａを決めることが望ましい。これによって、透過光のゲイン調整の精度が向上する。

なお、図７（ａ）では、糸Ｙが太いときの電圧が大きくなるように、透過信号Ｆに応じた電圧は反転されているため、透過光の受光量が大きいほど透過信号Ｆの出力電圧は低くなり、透過光の受光量が小さいほど透過信号Ｆの出力電圧は高くなる。次に、マイコン６０は、オペレータに対して「ゲージ無し要求」を意味する点灯パターンにて表示ランプを点灯させる。

次に、オペレータにより操作ボタンが押されると、マイコン６０は、第２ゲージが抜き取られたことを検出した後、ゼロ点補正を行う（ステップＳ１５）。ここでの処理は、上述したステップＳ１１での処理と同様である。次に、オペレータに対して「第２ゲージ要求」を意味する点灯パターンにて表示ランプを点灯させる。

次に、オペレータにより操作ボタンが押されると、マイコン６０は、第２ゲージが挿入されたことを検出した後、第２ゲージ挿入時の電圧（ゲージ電圧）を取得する（ステップＳ１６）。次に、マイコン６０は、オペレータに対して「ゲージ無し要求」を意味する点灯パターンにて表示ランプを点灯させる。

次に、オペレータにより操作ボタンが押されると、マイコン６０は、第２ゲージが抜き取られたことを検出した後、ゲージ無しでの電圧（ゼロ点電圧）を取得する（ステップＳ１７）。次に、マイコン６０は、Ｖ_１とＶ_０との差（Ｖ_１-Ｖ_０）が目標の範囲内であるか否かを判断する（ステップＳ１８；合格判定処理）。Ｖ_１とＶ_０との差が目標の範囲内である場合（ステップＳ１８：ＹＥＳ）、マイコン６０は、オペレータに対し合格である旨を報知し（ステップＳ１９）、透過光のゲイン調整処理を終了する。一方、Ｖ_１とＶ_０との差が目標の範囲外である場合（ステップＳ１８：ＮＯ）、マイコン６０は、オペレータに対し不合格である旨を報知し（ステップＳ２０）、ステップＳ１１の処理に戻る。

以上一連の処理により、透過光すなわち透過信号Ｆのゲイン調整が行われる。なお、上記したステップＳ１５からＳ１７の処理は、ゲイン調整の精度を高めるために行われる処理である。なお、ステップＳ１５からＳ１７の処理を省略することもできる。

図８は、反射光のゲイン調整処理の処理手順を示すフローチャートであり、図９は、オペレータの操作および表示ランプ点灯パターンを併記したチャートである。

まず、マイコン６０は、バイアス調整を行う（ステップＳ２１）。このバイアス調整とは、糸道Ｙａに何も配置されていない場合の反射信号Ｒに応じた電圧（出力値）が予め定められた電圧となるように電圧を調整する処理であり、反射光のゼロ点調整に相当する。具体的には、マイコン６０は、反射信号Ｒに応じた電圧がゼロ点電圧Ｖ_２となるように駆動電圧を調整する（図１０（ａ）および（ｂ）参照）。次に、マイコン６０は、オペレータに対して「第１ゲージ要求」を意味する点灯パターンにて表示ランプを点灯させる。

次に、オペレータにより操作ボタンが押されると、マイコン６０は、第１ゲージが挿入されたことを検出した後、第１ゲージを用いての傾き計算処理を行う（ステップＳ２２）。ここでは、マイコン６０は、糸道Ｙａに第１ゲージが配置された状態で、ゲイン設定値すなわち反射光用増幅部５７ｂにおける増幅率を変化させ、各増幅率に応じた反射信号Ｒの出力電圧を記憶する。このように、糸道Ｙａに第１ゲージが配置された状態で増幅率を変化させることにより、第１ゲージの挿入時における出力信号（反射信号Ｒ）がゲインに応じてどのように変化するかを予測することができる。次に、マイコン６０は、オペレータに対して「第２ゲージ要求」を意味する点灯パターンにて表示ランプを点灯させる。

オペレータにより操作ボタンが押されると、マイコン６０は、反射信号Ｒに基づいて、第２ゲージが挿入されたか否かを判断する（ステップＳ２３）。第２ゲージが挿入されていないと判断すると（ステップＳ２３：ＮＯ）、マイコン６０は、ゲージ入れ間違いの報知を行い（ステップＳ２４）、ステップＳ２３の処理に戻る。これらのステップＳ２３及びＳ２４の処理は、ゲージ入れ間違い検出処理に相当する。この処理によって、ゲージの入れ間違いのみならず、ゲージの入れ忘れ若しくはゲージの抜き忘れを判定することもできる。また、ゲージ入れ間違い処理を他のゲージの挿入及び/又は抜き取りタイミングで行うようにしてもよいし、同様の処理を透過光のゲイン調整で行ってもよい。

ステップＳ２３で第２ゲージが挿入されたと判断すると（ステップＳ２３：ＹＥＳ）、マイコン６０は、ゲイン調整を行う（ステップＳ２５；第２調整処理）。ここでは、マイコン６０は、第１ゲージが糸道Ｙａに配置された際の反射信号Ｒに応じた電圧と、第２ゲージが糸道Ｙａに配置された際の反射信号Ｒに応じた電圧との電位差ΔＶが予め定められた基準電位差（第２基準出力値）Ｖ_ｂとなるように、反射光用増幅部５７ｂにおける増幅率を変化させ、増幅率Ｇ_ｂとする（図１０（ａ）および（ｂ）参照）。このゲイン調整においては、ステップＳ２２で記憶した、第１ゲージを挿入した場合の各増幅率に応じた反射信号Ｒの出力電圧を参照して、増幅率Ｇ_ｂを決めることが望ましい。これによって、反射光のゲイン調整の精度が向上する。次に、マイコン６０は、オペレータに対して「ゲージ無し要求」を意味する点灯パターンにて表示ランプを点灯させる。

オペレータにより操作ボタンが押されると、マイコン６０は、第２ゲージが抜き取られたことを検出した後、バイアス調整を行う（ステップＳ２６）。ここでの処理は、上述したステップＳ２１での処理と同様である。次に、オペレータに対して「第２ゲージ要求」を意味する点灯パターンにて表示ランプを点灯させる。

オペレータにより操作ボタンが押されると、マイコン６０は、第２ゲージが挿入されたことを検出した後、第２ゲージ挿入時の電圧（第２ゲージ電圧）を取得する（ステップＳ２７）。次に、マイコン６０は、オペレータに対して「第１ゲージ要求」を意味する点灯パターンにて表示ランプを点灯させる。

オペレータにより操作ボタンが押されると、マイコン６０は、第１ゲージが挿入されたことを検出した後、第１ゲージ挿入時の電圧（第１ゲージ電圧）を取得する（ステップＳ２８）。次に、マイコン６０は、オペレータに対して「ゲージ無し要求」を意味する点灯パターンにて表示ランプを点灯させる。

オペレータにより操作ボタンが押されると、マイコン６０は、第１ゲージが抜き取られたことを検出した後、ゲージ無しでの電圧（ゼロ点電圧）を取得する（ステップＳ２９）。次に、マイコン６０は、第１ゲージが糸道Ｙａに配置された際の反射信号Ｒに応じた電圧と、第２ゲージが糸道Ｙａに配置された際の反射信号Ｒに応じた電圧との電位差ΔＶが目標の範囲内であるか否かを判断する（ステップＳ３０；合格判定処理）。電位差ΔＶが目標の範囲内である場合（ステップＳ３０：ＹＥＳ）、マイコン６０は、オペレータに対し合格である旨を報知し（ステップＳ３１）、反射光のゲイン調整処理を終了する。一方、電位差ΔＶが目標の範囲外である場合（ステップＳ３０：ＮＯ）、マイコン６０は、オペレータに対し不合格である旨を報知し（ステップＳ３１）、ステップＳ２１の処理に戻る。

以上一連の処理により、反射光すなわち反射信号Ｒのゲイン調整が行われる。なお、上記したステップＳ２６からステップＳ２９の処理は、ゲイン調整の精度を高めるために行われる処理である。なお、ステップＳ２６からステップＳ２９の処理を省略することもできる。

本実施形態に係る糸欠点検出装置５、紡績ユニット１、および糸欠点検出装置５の検出部４０のゲイン調整方法によれば、マイコン６０によって、透過光用増幅部５７ａにおける増幅率および反射光用増幅部５７ｂにおける増幅率が調整される際、透過信号Ｆに基づいて透過光用増幅部５７ａにおける増幅率が調整され、その後に、反射信号Ｒに基づいて反射光用増幅部５７ｂにおける増幅率が調整される。反射光用増幅部５７ｂにおける増幅率が調整されるのは、透過光用増幅部５７ａにおける増幅率が調整された後である。第１ＬＥＤ４１あるいは第２ＬＥＤ４２の光量は既に調整済みであり、第１ＬＥＤ４１あるいは第２ＬＥＤ４２の光量は一定となっている（図７（ａ）および（ｂ）参照）。これにより、反射信号Ｒのゲインが意図せずに変わってしまうことが防止される。したがって、検出部４０が２軸の光源を有する場合において、検出部４０のゲインを精度よく調整することができる。

糸欠点検出装置５のように、１つの受光部が、透過光の受光に用いられる一方、反射光の受光にも用いられる。第１ＬＥＤ４１あるいは第２ＬＥＤ４２の光量が変化すると、透過信号Ｆだけでなく反射信号Ｒも影響を受けることになる。また、第１ＬＥＤ４１あるいは第２ＬＥＤ４２の光量が変化する要因としてゼロ点補正があるが、透過光のゼロ点補正を行う際に第１ＬＥＤ４１あるいは第２ＬＥＤ４２の光量も変化するため、同時に反射光の光量の変化してしまう。また、ゼロ点補正が完了した時の第１ＬＥＤ４１あるいは第２ＬＥＤ４２の光量は、透過光用増幅部５７ａのゲインにも依存する。透過光用増幅部５７ａの感度が良くなればそれだけ必要な光量が少なくて済むためである。このような特性を有する糸欠点検出装置５においても、上記したようなマイコン６０によるゲイン調整処理およびゲイン調整方法によれば、反射信号Ｒのゲインが意図せずに変わってしまうことが防止され、ゲイン調整の精度が高められる。

第２ゲージを用いて、透過信号Ｆに応じた電圧が基準電圧Ｖ_ａとなるように、透過光用増幅部５７ａにおける増幅率が調整され、その後、第１ゲージおよび第２ゲージを用いて、各反射信号Ｒに応じた電圧同士間の電位差ΔＶが基準電位差Ｖ_ｂとなるように、反射光用増幅部５７ｂにおける増幅率が調整される。このように、第１ゲージおよび第２ゲージを用いることにより、検出部４０のゲイン調整の精度がより一層向上する。図１０（ａ）に示されるように、第１ゲージおよび第２ゲージは、ゲイン設定値の変化に対してそれぞれ所定の傾きを有するが、第１ＬＥＤ４１あるいは第２ＬＥＤ４２の光量が変わると、これらの出力電圧がオフセットする。オフセットする量は、第１ゲージおよび第２ゲージで（ゲージの色によって）異なるが、本実施形態によれば、反射信号Ｒのゲイン調整時には光量が一定になっているため、ゲイン調整の精度が低下することが防止される。

透過光のゼロ点補正により、第１ＬＥＤ４１および第２ＬＥＤ４２の光量が一定になる。よって、透過信号Ｆのゲイン調整および反射信号Ｒのゲイン調整の双方の精度が向上する。

また、反射光のゼロ点補正（バイアス調整）により、反射信号Ｒに応じた電圧がオフセットする（図１０（ｂ）参照）。この時点では、第１ＬＥＤ４１あるいは第２ＬＥＤ４２の光量は既に調整されているため、第１ＬＥＤ４１あるいは第２ＬＥＤ４２の光量は一定となっている。よって、反射信号Ｒのゲイン調整の精度がより一層向上する。

反射信号Ｒにおけるゼロ点補正（バイアス調整）も、透過光のゲイン調整を終えてから行われるため、ゼロ点補正およびゲイン調整の精度が一層向上する。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、本発明の糸巻取機は、紡績機を構成する紡績ユニットに限定されず、自動ワインダを構成するワインダユニット等、その他の糸巻取機であってもよい。また、本発明の糸斑信号検出装置は、自動ワインダのクリアラ、あるいはその他の糸巻取機のクリアラであってもよい。

上述した紡績ユニット１では、糸を供給する給糸装置がドラフト装置２及び紡績装置３によって構成されていたが、本発明の給糸装置は、糸が巻き付けられたボビンから糸を供給するように構成された装置等、その他の給糸装置であってもよい。

本発明の糸巻取機は、上述した紡績ユニット１のように、表示装置を備えていてもよいし、別途、パソコン等の表示装置が接続されるものであってもよい。

本発明の糸巻取機が紡績ユニットである場合、デリベリローラ及びニップローラによって紡績装置から糸を引き出すものに限定されず、紡績装置の下流側において糸を貯留する糸貯留ローラによって紡績装置から糸を引き出すものであってもよい。更に、糸欠点を検出した場合における糸の切断は、糸欠点検出装置が有する切断部以外のカッターや、紡績装置における旋回流の停止によって実施されてもよい。

本発明の糸斑信号検出装置では、透過光用増幅部のゲイン調整において、第２ゲージに代えて第１ゲージを用いてもよい。また、所定の太さを有する第１ゲージおよび第２ゲージとは異なる別のゲージを用いてもよい。また、投光部（ＬＥＤ）の種類に応じて、異なる色のゲージを用いて透過光用増幅部のゲイン調整を行うこともできる。

本発明の糸斑信号検出装置では、反射光用増幅部のゲイン調整において、糸道Ｙａに何も挿入しない場合と、第１または第２ゲージを挿入した場合とにおける出力電圧に基づいてゲイン調整を行ってもよい。

図６および図９に記載の表示ランプの色は、あくまでも一例である。表示ランプの点灯パターンを所定のパターンにすることによってオペレータに報知する以外にも、表示装置にメッセージを表示しても良い。

検出部は、２つの投光部を有する場合に限られない。いずれか一方の投光部を省略し、１つの投光部のみを設けてもよい。この場合、検出部は、糸道に対して所定の方向から光を投光する投光部と、その所定の方向において投光部に対向する透過光用受光部と、透過光用受光部とは異なる位置に配置された反射光用受光部とを有する。反射光用受光部は１つ又は複数設けることができる。たとえば、２つの反射光用受光部を設ける場合には、２つの反射光用受光部を、反射光を受光可能な異なる位置に配置する。この場合、２つの反射光用受光部を、投光部および透過光用受光部を結んだ直線（又は当該直線を含む平面）に対して対称に配置してもよい。

反射光用増幅部とは別に、独立してバイアス調整部を設けてもよい。駆動電圧を制御値とする場合に限られず、投光部に供給する電流を制御値としてもよい。電圧を出力値とする場合に限られず、電流を出力値としてもよい。

光源の種類（投光部）はＬＥＤに限られず、その他の小型光源であっても良い。小型光源としては、小型白熱電球（豆電球）、ハロゲン電球、キセノンチューブ等がある。受光部は、例えば、フォトダイオード、フォトトランジスタ、CdSセル等であっても良い。

１…紡績ユニット（糸巻取機）、２…ドラフト装置、３…紡績装置、５…糸欠点検出装置（糸斑信号検出装置）、６…糸継装置、７…巻取装置、２４…制御装置、３１…表示装置、４０…検出部、４１…第１ＬＥＤ（第１投光部）、４２…第２ＬＥＤ（第２投光部）、４３…第１ＰＤ（第１受光部）、４４…第２ＰＤ（第２受光部）、５７ａ…透過光用増幅部（第１増幅部）、５７ｂ…反射光用増幅部（第２増幅部）、６０…マイコン（制御部）、Ｆ…透過信号、Ｐ…パッケージ、Ｒ…反射信号、Ｙ…糸、Ｙａ…糸道。

Claims (8)

1. 糸が走行する糸道に対して第１方向から光を投光する第１投光部と、前記第１方向において前記第１投光部に対向して配置された第１受光部と、前記第１受光部とは異なる位置であって前記第１投光部と前記第１受光部とを結んだ直線上とは異なる位置に配置された第２受光部と、を有する検出部と、
   前記第１投光部によって投光され前記第１受光部によって受光された第１の光の検出信号を増幅し、増幅された第１の信号を出力する第１増幅部と、
   前記第１投光部によって投光され前記第２受光部によって受光された第２の光の検出信号を増幅し、増幅された第２の信号を出力する第２増幅部と、
   前記第１増幅部における増幅率および前記第２増幅部における増幅率を調整する場合には、前記第１の信号に基づいて前記第１増幅部における増幅率の調整である第１調整処理を行い、その後に、前記第２の信号に基づいて前記第２増幅部における増幅率の調整である第２調整処理を行う制御部と、を備える、糸斑信号検出装置。
2. 前記検出部は、前記第１方向とは異なる第２方向において前記第２受光部に対向して配置されて、前記糸道に対して前記第２方向から光を投光する第２投光部を更に有し、
   前記第１増幅部は、前記第１投光部によって投光され前記第１受光部によって受光された第１の光の検出信号の増幅と、前記第２投光部によって投光され前記第２受光部によって受光された第１の光の検出信号の増幅と、増幅された第１の信号の出力を行い、
   前記第２増幅部は、前記第１投光部によって投光され前記第２受光部によって受光された第２の光の検出信号の増幅と、前記第２投光部によって投光され前記第１受光部によって受光された第２の光の検出信号の増幅と、増幅された第２の信号の出力を行う、請求項１に記載の糸斑信号検出装置。
3. 前記制御部は、前記第１投光部の発光のための制御値を調整して第１の光のゼロ点補正を行った後、前記第１調整処理を行う、請求項１または２に記載の糸斑信号検出装置。
4. 前記制御部は、前記第１投光部および前記第２投光部の少なくとも一方の発光のための制御値を調整して第１の光のゼロ点補正を行った後、前記第１調整処理を行う、請求項２に記載の糸斑信号検出装置。
5. 前記制御部は、バイアス調整によって第２の光のゼロ点補正を行った後、前記第２調整処理を行う、請求項１から４のいずれか一項に記載の糸斑信号検出装置。
6. 前記制御部は、
   所定の光反射率を有する第１色の線状体と前記所定の光反射率とは異なる反射率を有する第２色の線状体とのいずれか一方が前記糸道に配置された際の前記第１の信号に応じた出力値が予め定められた第１基準出力値となるように、前記第１調整処理を行い、その後、
   前記第１色の線状体が前記糸道に配置された際の前記第２の信号に応じた出力値と、前記第２色の線状体が前記糸道に配置された際の前記第２の信号に応じた出力値との差が予め定められた第２基準出力値となるように、前記第２調整処理を行う、請求項１から５のいずれか一項に記載の糸斑信号検出装置。
7. 前記制御部は、前記第１投光部の発光のための制御値を調整して第１の光のゼロ点補正を行った後、当該ゼロ点補正において調整した制御値で前記第１調整処理および前記第２調整処理を行う、請求項１から６のいずれか一項に記載の糸斑信号検出装置。
8. 請求項１から７のいずれか一項に記載の糸斑信号検出装置と、
   前記糸を巻き取る巻取装置と、を備えた糸巻取機。

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