(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出端金属、圧電素子及びアンプから構成される振動センサ部とフィルタ、増幅部、比較部、時間計測部、計数部、インタロック及び出力部から構成される処理部を主要部としてなる走行物体の異常部検出装置において、比較部により、ある一定のしきい値を越える信号が発生すると時間計測部で計測し、この設定時間内で設定回数以上にしきい値を越える信号の発生が計数部により計数されると、異常物体と判断し、インタロックへ異常物体検知信号が送られるように設計されていることを特徴とする走行物体の異常検出装置。
【請求項２】
溶融紡糸された繊維糸条を加熱延伸してワインダーにより巻取るに際し、溶融紡糸工程から巻取工程において請求項１に記載の異常部検出装置を組み入れ、振動センサ部の検出端金属を走行物体に近接させて配置したことを特徴とする合成繊維の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、長尺物の生産工程及び検査工程等において、走行する物体の異常を接触式の加速度検出センサにより、異常物が加速度検出センサの検出端金属に接触し、振動が変化することにより、走行物体の異常を検出する装置及びそれを用いた合成繊維の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、長尺ものの生産工程及び検査工程等において走行している物体の異常検出は、走行物体が走行している状態で、発光素子と受光素子間の光軸をさえぎる光量変化を検出したり、電極間の異常物による体積の変化を静電容量の変化として検出する方法等が知られている。しかし、前述の方法は、走行している糸状物体の振動等により、誤検知があり、また走行状態で検出するため、発光素子と受光素子との組合せによる光学式、電極の組合せによる静電容量式では、センサを異常物体が通過した瞬間に検出しなければならず、検出が不安定であること、及び走行物体中の微小異常物体における信号の変化量が少なく判別が不安定であるという欠点があった。このような状況下において、長尺ものの生産工程及び、検査工程等の高速化等が進み、異常物体の検出が困難となってきている。更に高速で走行する物体の微小な異常を出来る限り検出する装置が必要となっている。それゆえ、更なる異常物体の検出精度向上が要求されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術の欠点を改良し、近年の高速化生産技術の向上に答えるべく異常物体の検出精度が向上する異常部検出装置とその装置を用いた合成繊維の製造方法を提供することが課題である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための手段、即ち本発明は、検出端金属、圧電素子及びアンプから構成される振動センサ部とフィルタ、増幅部、比較部、時間計測部、計数部、インタロック及び出力部から構成される処理部を主要部としてなる走行物体の異常部検出装置において、比較部により、ある一定のしきい値を越える信号が発生すると時間計測部で計測し、この設定時間内で設定回数以上にしきい値を越える信号の発生が計数部により計数されると、異常物体と判断し、インタロックへ異常物体検知信号が送られるように設計されていることを特徴とする走行物体の異常検出装置及び溶融紡糸された繊維糸条を加熱延伸してワインダーにより巻取るに際し、溶融紡糸工程から巻取工程において請求項１に記載の異常部検出装置を組み入れ、振動センサ部の検出端金属を走行物体に近接させて配置したことを特徴とする合成繊維の製造方法である。
【０００５】
本発明における走行物体とは、長尺ものの製造工程において走行する長尺体であり、細化された連続長尺体であれば、合成繊維、金属繊維、天然繊維等いかなるものであってもよいが、とりわけ合成繊維が適当である。
【０００６】
合成繊維は、ナイロン、ポリエステル、アクリル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン等が挙げられるが、特に溶融紡糸により製造されるポリエステル、ナイロン繊維の製造中における走行糸条が好適である。
【０００７】
本発明における異常部とは、走行物体の正常な形態に対して、品質の管理上形態が管理の限界から外れて異なる部分を総称するものであり、具体的には毛羽、ループ、ドリップ等を言う。
【０００８】
本発明は、走行する物体の異常が正常物体に比べて異形になることにより、異常物体が金属との接触により、金属の加速度が変化する。この加速度の変化を圧電素子により、電気信号に変換して、処理装置に送り、信号処理装置により、異常物体を判別し、検出する。
【０００９】
これら異常部は、走行物体より、異形であったり、突出したり、絡まったりしており、これらを検出端金属に接触させ、その金属の加速度（振動）が変化するのを検知する。正常時の金属の加速度（振動）による電気信号をフィルタを採用して、カットし、異常物体が金属に接触した電気信号のみを取り出して検知する。フィルタとは、電気信号を周波数で分離する装置であり、正常時の信号周波数をカットし、異常物体が接触した電気信号のみを取り出すものとする。このフィルタは、使用条件、異常物体等により設定を可変する。これにより、微小異常物体の信号でも増幅でき、検出物体の範囲が広がる。また、異常物体との接触による金属の加速度（振動）を検出するため、走行物体が高速である程、高い信号が得られ、また、長い加速度（振動）の信号が得られることも特徴である。
【００１０】
本発明の異常部検出装置を図１により説明する。尚、図１は異常部検出装置のブロック図である。この装置は、センサ部と処理部に点線の部分により分かれている。センサ部は、金属と圧電素子とを組合せた、振動センサ１で構成されている。圧電素子は、金属の加速度（振動）を電気信号に変換するものであり、ＦＥＴアンプは、この電気信号の振幅を増幅し、処理部へ送るものである。この金属の加速度（振動）を電気信号に変換し、処理部へ送り、処理部のフィルタ２で通常の加速度（振動）信号がカットされ、異常物体の接触による加速度（振動）信号が取り出される。フィルタ２とは、入力された電気信号に対し、設定周波数以外の信号をカットする電子部品であり、この場合、通常の状態の金属の加速度（振動）信号［機械振動等］がカットされ、異常物体の金属への接触による金属の加速度（振動）信号だけが取り出される。
【００１１】
次に、異常物体が金属に接触した加速度（振動）の信号を増幅部３により、その電気信号を取扱い易い電圧まで増幅する。この増幅した信号をしきい値４である一定の電圧で比較部５により、比較する。ある一定の電圧を異常物体の金属接触による信号が越えると次の回路へ信号が送られる。これが比較部の働きである。比較部により、ある一定のしきい値を越える信号が発生すると時間計測部７で計測し、この設定時間内で設定回数以上にしきい値を越える信号が発生すると、異常物体と判断し、次の電子回路へ異常物体検知信号が送られる。この異常物体検知信号を出力する条件をインターロック８で設定し、異常物体検知信号を出力する条件であれば、出力部９で外部出力する。
【００１２】
前述の通り、走行物体の異常を金属の接触による加速度（振動）の変化を電気信号に変換し、その信号を処理部で確実に異常物と判別し、出力する高精度な振動式異常検出装置である。走行物体の異常物を異形によって金属に接触し、その金属が振動して加速度が変化する信号を電気信号に変換し、この信号を処理部で処理して検知することが可能である。処理部の増幅度、フィルタ、しきい値他は使用条件、検出異常物等により設定し、確実に異常物体が検知できるようにする。生産工程及び、検査工程等での走行物の異常物体を検出し、生産工程及び、検査工程等の条件と組合せ、異常物体の情報・集計を行う。又、品質管理における製品の区分、工程条件へのフィードバック、異常検知による自動アクション等ができる。
【００１３】
以下図２〜７に基づいて、本発明異常部検出装置を組み入れて合成繊維を製造する方法について説明する。
【００１４】
【実施例】
図２は本発明の合成繊維の製造方法の実施の一例を示す図である。
溶融紡糸された繊維糸条を加熱・延伸するゴテットローラで引き取った後に、スピンドルに挿入された紙管に巻き取るワインダーからなる装置の説明をする。溶融紡糸された繊維糸条が１０〜１３のゴテットローラで引き取られ、加熱・延伸される。最終ローラ１３からワインダー１４によって巻き取られる。製糸工程で発生した毛羽、ループ等は、最終ローラの表面でローラ屈曲とローラ遠心力により、ローラ表面の鉛直方向に立つ。この毛羽、ループ等をローラ側面１５に取付けた金属（ピアノ線）に接触するように設置する。尚、本発明に言う、近接とは、走行物体の異常部、即ち、毛羽、ループ等が金属に接触可能な距離を言う。
【００１５】
図３〜４により、検出端金属と圧電素子とを組み合わせた振動式センサの設置詳細図を示す。金属（ピアノ線）はローラに平行に設置し、ローラ表面から立った毛羽、ループ等がこの金属（ピアノ線）へ接触する。この金属（ピアノ線）とローラとの間隔を機械制約上、なるべく短くし、毛羽、ループ等異常物体を全て検知するようにする。接触した金属（ピアノ線）の加速度（振動）の変化を電気信号に変換し、これを処理部に送り、異常物体を検知する。毛羽、ループ等の検出信号をワインダー等の巻取工程の条件と合わせ、糸条巻取中に１ドッフ単位ごとの毛羽、ループ数を表示し、製品を管理することが出来る。また、異常製品に対しては、満巻まで、巻き取らず、待機中の空紙管と入替を行う信号を出力し、不良製品の糸条を少なくすることが出来る。
【００１６】
次に溶融紡糸された繊維糸条を延伸するフィードローラで引き取った後に、缶に落とすことによる合成繊維の製造方法に適用した例について説明する。
図５によりこの方法について説明をする。溶融紡糸された繊維糸条がローラ１６〜１８を通過し、フィードローラ１９〜２１により引き取られ、延伸される。溶融紡糸された繊維糸条には、ドリップと呼ばれる異常が発生する場合があり、それは糸条の径が大きくなる。それを溶融紡糸された後のローラ以前２２の部分で、繊維糸条の径が大きくなった部分（ドリップ）を金属に接触するように設置する。
図６〜７は、金属と圧電素子とを組み合わせた振動式センサの設置詳細図を示す。金属（Ｃ型金物）は、繊維糸条に添うように設置し、繊維糸条の異常として、ドリップがこの金属（Ｃ型金物）へ接触する。この金属（Ｃ型金物）と繊維糸条との隙間は、操業制約上、なるべく狭くし、ドリップ等異常物体を全て検出するようにする。または、繊維糸条と接触させ、設置する。異常物体が金属（Ｃ型金物）に接触し、加速度（振動）の変化を電気信号に変換し、これを処理部に送り、異常物体を検知する。
【００１７】
【発明の効果】
本発明は以上の構成をとるので、長尺ものの生産工程及び検査工程による走行物体の異常を微小にもかかわらず検出が出来るとともに高速で走行する物体の異常部の検出においても十分検出が可能である。
更には、生産工程及び検査工程等で高精度の異常部の検知が可能なため、品質管理による製品の区分、工程へのフィードバックが迅速にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の異常部検出装置のブロック図である。
【図２】本発明の合成繊維の製造における紡糸〜捲取工程の一例を示す図である。
【図３】検出端金属と圧電素子とを組合せた振動式センサの設置の詳細を示す正面図である。
【図４】検出端金属と圧電素子とを組合せ振動式センサの設置の詳細を示す側面図である。
【図５】溶融紡糸された繊維糸条を延伸するフィードローラーで引き取った後に缶に振り落す工程を示す図である。
【図６】振動センサ部を溶融紡糸細化工程へ取り付けた例を示す正面図である。
【図７】振動センサ部を溶融紡糸細化工程へ取り付けた例を示す側面図である。
【符号の説明】
１：振動センサ部          １２：ゴデットローラ
２：フィルタ              １３：ゴデットローラ
３：増幅部                １４：ワインダー
４：しきい部              １５：検出端金属取付位置
５：比較部                １６：ローラ
６：計数部                １７：ローラ
７：計測部                １８：ローラ
８：インタロック          １９：フィードローラ
９：出力部                ２０：フィードローラ
１０：ゴデットローラ        ２１：フイードローラ
１１：ゴデットローラ        ２２：ドリップ検出位置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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