JPS63270822A

JPS63270822A - 多錘型繊維機械の生産ポイントの生産と品質を監視する方法及び装置

Info

Publication number: JPS63270822A
Application number: JP63078342A
Authority: JP
Inventors: エルンスト・フエリツクス
Original assignee: Zellweger Uster AG
Current assignee: Zellweger Uster AG
Priority date: 1987-04-10
Filing date: 1988-04-01
Publication date: 1988-11-08
Also published as: EP0286049B1; CH672331A5; EP0286049A1; DE3872019D1; US4909027A

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、生産ポイントが１列に配置され、各生産ポイ
ントを走行する糸が少なくとも近似的に、監視領域中で
まっすぐな位置を取るごとき多錘型繊維機械において、
生産ポイントの生産と品質を監視する方法に関する。

〔従来の技術〕

繊維工業においては、複数の生産ポイントで同時に運転
が行われている多数の生産機械が存在する。例えば、精
紡機、巻糸機、撚糸機等である。それら生産ポイントの
各々について生産の状況と、生産される品質とを自動的
に監視したいという要求は明らかに存在する。生産の状
況という面に関しては、特に糸切れの監視が望ましく、
又品質の観点からは、糸の断面太さ、及び又はそのむら
を求めるのが望ましい。撚糸機の場合は、特に撚糸の断
面積が、すべての構成系が撚られているか否かのチェッ
クとして重要である。

以下の説明においては、常に「糸」と言う言葉を用いる
が、この言葉は厳密な意味で糸を制約するのではなく、
紡績工程でのすべての製品、例えば、糸、ロービング、
スラッピング、撚糸、フィラメントなどの糸状構造体を
指すものとする。

上記の個々の生産ポイントすべての監視それ自体は、公
知の方法により技術的には解決さ、れるが、コストの関
係で実現されていない。これは生産ポイントが多数であ
るため、機台当りのコストが受は入れられる限界内にあ
るようにするには、生産ポイント当りの費用が最小限に
抑えられて初めて実現するものだからである。

リング精紡機での糸切れ検出に、近年市場には、いわゆ
るトラベリングセンサなるものを有するシステムが現れ
ている。この場合、リング精紡機の片側すべてのリング
トラベラの動きが、１個のセンサで検出される。この解
決法はコストの面からは糸切れ検出に受は入れられるも
のであるが、信号は回転するリングトラベラで生ずるも
のであり、糸その物からではないため、それ以上の系に
関するパラメータは取り出すことができない。更に、系
切れの発生と、その検出との間の時間は、トラベリング
センサの場合は、しばしば長過ぎることがある。

今までリングＭ紡、撚糸などにおいて、直接生産ポイン
トの所で糸の断面項、及び／又はそのむらを求めるもの
であって、コスト的にも実産ポイントにおいて、生産及
び品、質を適当な費用で、かつ迅速に監視する方法を提
供することにある。

〔課司を解決するための手段〕

本発明による方法は、共通監視エレメントが、少なくと
も２個の生産ポイントに対して設けられ、光束は糸走行
方向を横切るごとく配置し、該光束は糸走行方向を横切
り、かつ個々の生産ポイントの軸を結ぶ線を横切るごと
く移動し、監視すべき生産ポイントを逐次通過し、そこ
で各々の糸によって光束な遮蔽又は減衰され、光束のか
かる遮蔽が、関与する糸の存在及び／又は糸の直径の基
準として査定されることを特徴としている。

本発明の基本的アイデアは、共通監視エレメントで複数
の生産ポイントを監視し、その結果生産ポイント当りの
コストを下げることにある。

光束は好ましくは、個々の生産ポイントを結ぶ軸に斜め
に位置せしめ、その横断運動の間に、各生産ポイントの
系をＨ次操作して、時間的に次々と続く遮蔽パルスを生
ずるごとくする。正確に有意な？！！Ｉ定を行うために
は、いかなる時間的瞬間にも、ただ１本の糸だけが光束
を横切るようにする、換原すれば、個々の遮蔽パルスは
明確に分離され、対応する生産ポイントに割り付けられ
るようにすることが基本となる。

多数（例えば１００以上）の生産ポイントを１列に配置
した繊ｍ機械においては、生産ポイント列全体に対して
１つの監視エレメントを配置するのは適当ではなく、生
産ポイントを群分けし、各群毎に共通監視エレメントを
割り当てるのが好ましい。これら群の大きさと数は判断
の問題であり、現実のパラメータにより決定される。

例えば、ある生産ポイントの走査の頻度はこの大きさと
数に依存し、又ある状況の下では、もしトランスミッタ
とレシーバの間の距離が大となれば、光強度がもはや不
十分となることも考慮せねばならない。最後の点は、も
ちろんレーザ光の場合には当てはまらない。

本発明は又、上記方法を実施するための（視エレメント
を有する装置にも関する。本発明による装置は、監視エ
レメントは、光束を放射するための１つのエミッタと、
該光束を受ける１つのレシーバとより成り、光束は生産
ポイントを結ぶ軸に斜行し、その横断運動の間に、個々
の生産ポイントを走行する糸を規則的順序で横切るごと
く配置したことを特徴としている。

〔実施例〕

以下添付の図を用いて本発明の内容を詳述する。

第１図は、多錘型１８ｍ機械の８つの生産ポイントの平
面図を示し、各生産ポイントは、図に垂直に走行するそ
れぞれの糸ｌないし８で記号化しである。これらの生産
ポイントに対して、１つの共通性、視エレメントが割り
当てられており、該監視エレメントは光束りを発生する
トランスミッタＳと、該光束を受けるレシーバＥとで構
成されている。トランスミッタＳとレシーバＥは光束り
が１列に配置された生産ポイントｌないし８を結ぶ軸Ｈ
と鋭角ａをなすごとく配置される。

もし１つの監視エレメントＳ、Ｅ、Ｌで図示のごとく、
生産ポイントｌないし８すべてを監視しようとすると、
光束りは連続的に個々の生産ポイントをある頻度で走査
せねばならない。この走査はトランスミッタＳとレシー
バＥ及び光束ＬＳｇち監視エレメントが、実線で示す最
初の位ｆａｔｓ、Ｅ、ｔ、から矢印Ｐの方向に、破線で
示す３ｉ１゜ビ、ビの位置に動くことによって実行され
る。

角ａが小さい時、矢印Ｐの方向の距離は比較的小さく、
従って迅速な繰り返しによる走査が可能である。これが
ａ＝９００１換言すればトランスミッタとレシーバが接
続軸Ｈに沿って動く場合との違いである。

以上の、好ましくは一定速度での運動において、光束り
は糸ｌないし８の１つに交差して、これにより遮断され
、陰影パルス■がレシーバＥに生ずる。、第２図はかか
るパルスダイアグラムを示す。ここで監視エレメントの
初期位１１ｉＴ１と終端位置Ｔ２との間の時間ｔは横軸
に１．ｌｌ６１ないし８で生ずる陰影Ａは縦軸にプロッ
トしである。系工ないし８による各陰影は陰影パルス目
ないし■８で示しである。陰影パルスＩｔないしＩ８の
大きさは、当該する糸の直径の測度となる。ある生産ポ
イントに、例えば糸切れのため系が存在しないと、遮蔽
は起こらず、陰影パルスも記録されない。

上記の例は、第２図に陰影パルス■３を点線で例示した
。このパルスが発生しないと、生産ポイント３には糸が
存在しないことを示す。従って上記のごとき方法によっ
て、１つの可視エレメントを、この一連の糸の監視に、
更に詳しくいえば、糸切れのみならず、糸の直径と陰影
Ａの大きさとの関連から、糸の直径に係わるむらのごと
き系特性に関しても監視することができる。

監視エレメントＳ、Ｅ、Ｌの上記の運動が周期的に行わ
れると、各生産ポイント、従って各県１〜８はある周波
数で走査される。一般に系は２つの走査の間に動くので
、常に糸の異なった部分が走査されることになる。例え
ば、断面太さの変動係数、スペクトログラムなどの品質
パラメータは、充分な数の走査点から計算することがで
きる。このためには間断の蕪いパルスは必要ではない。

むしろ上述のごとき「オンライン」測定では、評価のた
めに充分な試料と時間を用い得るので、かかる間断も許
される。

撚糸の場合には、構成する個々の糸がすべて包含されて
いるかどうかをチェックする必要がしばしば発生する。

もし構成糸の１本が欠落したり、又余分な数の糸が撚り
合わせられていると、糸の直径が変化し陰影も変化する
。これより撚糸中の個々の糸の本数が正しいか否かを求
めることができる。

又ある生産ポイントで混同によって異なった番手の系が
生産されていることがある。この場合も、正しい番手の
糸とは異なった陰影が得られる。従って誤った番手を生
産している生産ポイントも検出できる。

陰影の程度も評価に含めると、糸切れ検出が適切なコス
トで実行できるだけでなく、同時に各生産ポイントの広
範な品質管理も達成することができる。

１つの監視エレメント５ＩＥＩＬ　（第１図）に割り当
てられる生産ポイントの数は、広い限界内で可変であり
、ここで例として選んだ８つの生産ポイントの数はむし
ろ下限の側にある。もちろん経済的理由から、できる限
り多くの生産ポイントを１つの監視エレメントに割り当
てるよう努められるが、その数は陰影パルスを、対応す
る生産ポイントに割り当てる信頓度で制約される。即ち
、これに関しては、個々の生産ポイントで生じた陰影パ
ルスは、他と区別して認識できなければならない。かく
してはじめて陰影パルス！が確実に１つの生産ポイント
に割当、識別できることになる。

これはいくつかのパラメータ、例えば光束りと生産ポイ
ント１〜８を結ぶ軸Ｈとの間の角ａ（第１図）、走査周
波数、光束りの径などに依存するので、信頼性のある確
定的な監視を１つの監視エレメントで行い得る生産ポイ
ントの数については確定的に述べることはできない。し
かし一般的には疑いもなく１６の生産ポイントは可能で
ある。１台の機台で、例えば１６０の生産ポイントがあ
ると、各１６の生産ポイントより成る１０のグループを
構成せねばならない。

評価は各グループをまとめて中央で行うのが好ましいの
で、個々のグループに対しては最小の費用で済み、かく
して低価格のシステムが構築できる。

生産ポイントの数は、更に光学的問題からも制約される
。即ち光強度はトランスミッタとレシーバの間の距離の
自乗に比例して減少する。

干渉光やノイズは必要な信号を覆い隠すことがあるが、
公知の方法で光を変調すれば著しい改善がなされる。

可動監視エレメントの実施例を次に示す。第３図、第４
図はかかる実施例の！！に初のものである。第３図は、
ある生産機械の系列を第１図の接続軸■１の方向から見
た図、第４図は、第３図の矢印ＩＶの方向から見た図で
ある。

これらの表示において、糸１ないし８は第１図に示すご
とく、１つの直線に沿って１列に並んでいる。この生産
ポイントと糸の１つの側、第４図では左側には、トラン
スミッタＳの取り付けられた旋回アーム９が、また他端
には対応してレシーバＥを有する災回アームト０がそれ
ぞれ配置されている。各旋回アームは各々の固定軸１１
．１２に取り付けられており、これらを結ぶ軸線は第１
図の光束りのごとく系列ｌ〜８に斜めに走っている。

もし２つの旋回アーム９及び１０が同時に点線で示した
位置に同一方向に旋回すると、第１図に示したごときト
ランスミッタ、レシーバ及び光束の位置Ｓ、Ｅ、Ｌから
位置Ｓ’　＋　Ｅ’　＋　Ｌ’への動きと同じｍきが行
われ、前記のごとく個々の生産ポイントの走査が実行さ
れる。

第５図は第１図に示した配列の変形例の平面図である。

この例ではトランスミッタＳだけが運動し、レシーバＥ
は運動しない。この配列の前提は、固定されたレシーバ
Ｅは隣接する生産ポイント８から比較的大きい距離を取
り、トランスミッタＳの運動距離は第１図の配置の場合
の約２倍となることである。この配置においては、トラ
ンスミッタＳとレシーバＥの半分だけが運動すればよく
、またトランスミッタＳとレシーバＥの運動の同期は取
る必要がなくなる。

原理的には、すべての例においてトランスミッタとレシ
ーバを交換することができる。

第６図には第１図の別の変形例の平面図を示す。ここで
は光束りを反射するための１つのミラが用いられている
。図示するごとくトランスミッタＳとレシーバＥは監視
すべき系列１〜８の片側に配置されており、他の側には
旋回するミラ１３が配置されている。監視エレメントの
初期位置Ｓ、Ｅ、Ｌにおいて、トランスミッタＳよりｆ
ｆ１Ｊされる光束しはミラ１３で反射され、実線で示す
ごとく反射光ＬｌはレシーバＥに達する。この際反射光
Ｌｌは糸１を通過しない、他方ミラＬ３が破線で示す位
置を取ると、トランスミッタＳから放射される光束ビは
反射光Ｌｌ’としてレシーバＥに達し、糸８を丁度過ぎ
たところを通過する。

以上から明らかなごとく、図示した２つの位置の間で、
ミラ１３を旋回させることによって、ミラ１３で反射し
、レシーバＥに向かう光束はＬｌとＬｌ　　の同位置の
間で連続的に摂動し、この際監視すべき一連の系１から
８を走査することになる。同時にミラ１３の必要な旋回
、即ち回転角はトランスミッタＳ及び／又はレシーバＥ
の第１，３ｅ４及び５図の配置からの必要な変位用層に
比し極めて小さくなる。かかる極めて僅かの運動は必ず
しも機械的な駆動を必要とせず、擬機械的に、例えばバ
イメタル又はピエゾ屈曲棒などで実施することもできる
。

上記説明に例示した実施例から、専門家であれば、更に
運動する光源及び／又はミラを用いて、１列の糸を通過
するあらゆる可能性を探ることが可能である。そのうち
光束の運動に特別な可動部を必要とせず、既存の１ｍｍ
機械の運動を利用する可能性は特に興味あるものである
。

かかる配列の一例を第７図、第８図に示す。

第７図は監視すべき系列の軸Ｈ（第１図）の方向から見
た、リング精紡機のいわゆるフロントローラの領域の図
、第８図は第７図の矢印ｖ■ＩＩの方向から見た図であ
る。

図に示すごとく、糸ｌないし８は回転駆動されている牽
伸機構のフロントローラ１４を通って導カれ、監視領域
中の一定の平面中にある。

監視エレメントは基本的には第６図に示したトランスミ
ッタＳ、放射光し１反射光Ｌｌ　、可動ミラ１３、レシ
ーバＥの配置を取っているが、トランスミッタＳとレジ
！バＥは糸１ないし８の列の別の側に配置されている点
が異なる。従って反射された光束Ｌ１即ちＬｌで生成さ
れる平面は糸ｌないし８の平面に斜めに走ることになる
。

ミラ１３はフロントローラ上に、好ましくは肩の部分ま
たは他の適切な部分に固定して取り付けられ、フロント
ローラと共に回転する。この際各回転毎に、ある期間の
間光束を反射光ＬｌとしてレシーバＥに反射する。かく
して第６図に示したごとき糸ｌないし８の個々の糸の走
査が行われる。

トランスミッタＳとレシーバＥの間の調節の問題を避け
るため、ミラ１３は断面を球面とするのが好ましい。

以上例示した実施例においては、トランスミッタＳとレ
シーバＥとして、公知の要素、例えば発光ダイオードや
フォトダイオードを用いることができる。電気パルスの
処理は公知であり、ここでは更に説明はしない、しかし
遮光は１つの電気パルス又は電流パルスで表し得ること
を付記する。両者は何れも測定しやすく、簡単にバイナ
リ信号に変換でき、従って電子的データ処理、好ましく
はマイクロプロセッサによる更なる処理に理想的に適合
させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は繊維機械の多数の生産ポイントと、これに割り
付けられた監視装置の平面図、第２図は機能説明のため
のパルス図、第３図は本発明による監視装置の最初の実
施例の、ある生産８１械の系列を第１図の接続軸Ｈの方
向から見た図、第４図は第３図の矢印ＩＶの方向から見
た図、第５図は第１図に示した配置の変形例の平面図、
第６図は第１図の別の変形例の平面図、第７図は本発明
による監視装置の別の実施例の、笹視すべき系列の軸Ｈ
（第１図）の方向から見た、リング精紡機のいわゆるフ
ロントローラの領域の図、第８図は第７図の矢印ＶＩＩ
Ｉの方向から見た図である。！ないし８・・・生産ポイント、Ｅ・・・レシーバ、Ｈ
・・・接続軸、し・・・光束、Ｓ・・・トラン。スミツタ特許出願人　ツエルヴエーゲル・ウスチル・アクチェン
ゲゼルシャフト

Claims

【特許請求の範囲】１　各生産ポイントが１列に配置され、該生産ポイント
を走る糸は、少なくとも近似的には、監視領域中で伸び
た位置を取るごとき多錘型繊維機械において、少なくと
も２つの生産ポイント（１〜８）に対し、１つの共通監
視エレメント（Ｓ、Ｅ、Ｌ）を設け、光束（Ｌ）は糸の
走行方向を横断するごとく配置し、また前記光束は糸の
走行方向と、個々の生産ポイントを結ぶ軸とに交差し、
監視すべき生産ポイントを次々と通過し、各生産ポイン
トで糸によつて遮断または減衰され、その際生ずる光束
の遮蔽で当該糸の存在及び／又はその直径を査定するご
とくした事を特徴とする、多錘型繊維機械の生産ポイン
トの生産と品質を監視する方法。２　光束（Ｌ）は、個々の生産ポイント（１〜８）を結
ぶ軸（Ｈ）に対し斜めに配置され、個々の糸が規則的順
序で走査されるごとくしたことを特徴とする、請求項１
に記載の方法。３　糸による光束（Ｌ）の遮光の程度により、該糸の断
面積を査定するごとくしたことを特徴とする、請求項２
に記載の方法。４　監視エレメント（Ｓ、Ｅ、Ｌ）は、光束（Ｌ）のト
ランスミッタ（Ｓ）と該光束のレシーバ（Ｅ）を有し、
生産ポイント（１〜８）の走査中、レシーバに生ずる陰
影パルス（Ｉ）を処理するごとくしたことを特徴とする
、請求項３に記載の方法。５　光束（Ｌ）は、一定の速度で糸走行方向を横断して
動き、レシーバ（Ｅ）に等間隔の陰影パルス（Ｉ）を生
ずるごとくしたことを特徴とする、請求項４に記載の方
法。６　期待される位置に陰影パルス（Ｉ）の存在しないこ
とによつて、当該生産ポイントで糸切れのあることを査
定するごとくしたことを特徴とする、請求項５に記載の
方法。７　陰影パルス（Ｉ）の振幅（Ａ）又は時間的長さ、あ
るいはそれらの組合せを、当該糸の断面積を監視するの
に用いるごとくしたことを特徴とする、請求項４ないし
６のうち１つに記載の方法。８　監視エレメント（Ｓ、Ｅ、Ｌ）は、光束（Ｌ）のト
ランスミッタ（Ｓ）と、該光束のレシーバ（Ｅ）を有し
、上記光束は、生産ポイント（１〜８）を結ぶ軸（Ｈ）
に斜行するごとく配置され、その横断運動の間に、個々
の生産ポイントを走行する糸と規則的順序で交わるごと
くした１つの監視エレメントを有することを特徴とする
、請求項１に記載の方法を実施するための装置。９　トランスミッタ（Ｓ）とレシーバ（Ｅ）は糸の走行
方向を横断するごとく可動的に配置され、これらの運動
は同時に同期して行われるごとくしたことを特徴とする
、請求項８に記載の装置。１０　トランスミッタ（Ｓ）とレシーバ（Ｅ）は駆動旋
回アーム（９、１０）に支えられていることを特徴とす
る、請求項９に記載の装置。１１　レシーバ（Ｅ）は固定され、トランスミッタ（Ｓ
）は可動的に配置されていることを特徴とする、請求項
８に記載の装置。１２　トランスミッタ（Ｓ）とレシーバ（Ｅ）は固定的
に配置され、光束（Ｌ）の動きは、調節可能なミラ（１
３）で行われるごとくしたことを特徴とする、請求項８
に記載の装置。１３　トランスミッタ（Ｓ）とレシーバ（Ｅ）は、監視
すべき生産ポイント（１〜８）の片側に配置され、ミラ
（１３）は他の側に配置されていることを特徴とする、
請求項１２に記載の装置。１４　トランスミッタ（Ｓ）とレシーバ（Ｅ）は監視す
べき生産ポイント（１〜８）の異なつた側に配置され、
ミラ（１３）は回転体、好ましくは関連する糸のローラ
（１４）に支えられていることを特徴とする、請求項１
２に記載の装置。