(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロントボトムローラ下方にニューマが設置されたフロントローラからスネールワイヤーを介してリングに巻取る精紡機において、該フロントローラからスネールワイヤーに至る糸の有無を検知する糸切れ検知装置を備え、該糸切れ検知装置は、各錘の糸の走行位置に対向する開口を有する長尺のフレームと、このフレームに取付けられ、各錘からの糸の走行有無を検知する領域と光学的検知センサを間隔を置いて設けた基板とを備えたものであるとともに、前記フロントローラからスネールワイヤーとの間で形成される糸道にある糸の有無を検知し、糸切れが生じて前記ニューマとスネールワイヤとの間で形成される糸道にある糸の有無は検知しない状態に機台に取付けられてなることを特徴とする糸切れ検知装置を備えた精紡機。
【請求項２】
光学的検知センサの前面５ａの位置が、フロントボトムローラー中心垂直線と紡出糸の間にあって、フロントボトムローラ中心垂直線より紡出糸側１０〜３０ｍｍ、中心水平線より下方３０〜５０ｍｍの位置に取付けられてなることを特徴とする請求項１記載の糸切れ検知装置を備えた精紡機。
【請求項３】
前記長尺のフレームと基板は、錘数に応じてそれぞれ機台の長手方向に連結されていることを特徴とする請求項１または２記載の糸切れ検知装置を備えた精紡機。
【請求項４】
前記光学的検知センサは、各発光の光軸が糸の走行範囲で交差するように間隔を置いて内向きに配置された２個の発光素子と、糸による反射光を受光するように２個の発光素子間に配置された受光素子とからなることを特徴とする請求項１、２または３記載の糸切れ検知装置を備えた精紡機。
【請求項５】
前記発光素子は最大波長８００〜９５０ｎｍの赤外光を発するものであり、両発光素子からの発光の光軸の交差角度は１５〜３０°であることを特徴とする請求項４記載の糸切れ検知装置を備えた精紡機。
【請求項６】
前記受光素子の前に色糸用のフィルタを配置したことを特徴とする請求項５記載の糸切れ検知装置を備えた精紡機。
【請求項７】
各錘毎に個別に錘駆動モータを設け、前記光学的検知センサの糸無し信号により、前記錘駆動モータを個別に停止するようにしたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の糸切れ検知装置を備えた精紡機。
【請求項８】
光学的検知センサの糸なし検知信号に応答して、粗糸の供給を停止するようにしたことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の糸切れ検知装置を備えた精紡機。
【請求項９】
フロントボトムローラ下方にニューマが設置されたフロントローラからスネールワイヤーを介してリングに巻取る精紡機において、該フロントローラからスネールワイヤーに至る糸の有無を検知する糸切れ検知装置を備え、該糸切れ検知装置は、各錘の糸の走行位置に対向する開口を有する長尺のフレームと、このフレームに取付けられ、各錘からの糸の走行有無を検知する領域と光学的検知センサを間隔を置いて設けた基板とを備えたものであるとともに、前記フロントローラからスネールワイヤーとの間で形成される糸道にある糸の有無を検知し、糸切れが生じて前記ニューマとスネールワイヤとの間で形成される糸道にある糸の有無は検知しない状態に機台に取付けられてなることを特徴とする糸切れ検知装置を備えた撚糸機。
【請求項１０】
フロントボトムローラ下方にニューマが設置されたフロントローラからスネールワイヤーを介してリングに巻取る精紡機または撚糸機の、各錘毎に前記フロントローラからスネールワイヤーとの間で形成される糸道にある糸の有無を検知し、糸切れが生じて前記ニューマとスネールワイヤとの間で形成される糸道にある糸の有無は検知しないことを特徴とする精紡機または撚糸機の糸切れ検知方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、糸切れ検知装置を備えた精紡機、撚糸機および糸切れ検知方法に関し、詳しくは精紡機、撚糸機のフロントローラーから送り出される糸の走行有無を検知する糸切れ検知装置を備えた精紡機、撚糸機および糸切れ検知方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、リング精紡機等では、糸切れは定期的に巡回する人手により処理されてきたが、より一層の高速化と省力化が求められる昨今では、糸切れを迅速に検知して対処することが極めて重要である。この糸切れを検知する方法として、例えば特公昭５７−２０４１１号公報には、トラベラーがリング上を回転する時のリング特有の固有振動を検出する方法が記載されている。
【０００３】
また、特開平５−８６５１８号公報には、糸がスネルワイヤー中を旋回する際に振動等により糸に帯電した静電気を増幅し、これを波形整形して糸切れを検知する装置が記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者の方法では、振動を検知するセンサをリングに直接接触させる必要がある上に、隣接リングの振動の影響だけでなく、精紡機本体の振動の影響も受けることなどから、検知性能が極めて低い。しかも、リング周辺の風綿の堆積があり、清掃面や作動が不確実で満足し得るものではなく、問題があり、実用化に至っていない。
【０００５】
後者の静電気による装置では、装置が複雑になる他、価格面でも問題があり、また静電気を検出する検出器がラペットの裏側にセットされることから、ドッフィング時に精紡管糸が引っ掛かって破損し易いなどの欠陥がある。
【０００６】
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたもので、高性能で安価な糸切れ検知装置を備えた精紡機、撚糸機および糸切れ検知方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の糸切れ検知装置を備えた精紡機は、フロントボトムローラ下方にニューマが設置されたフロントローラからスネールワイヤーを介してリングに巻取る精紡機において、該フロントローラからスネールワイヤーに至る糸の有無を検知する糸切れ検知装置を備え、該糸切れ検知装置は、各錘の糸の走行位置に対向する開口を有する長尺のフレームと、このフレームに取付けられ、各錐からの糸の走行有無を検知する領域と光学的検知センサを間隔を置いて設けた基板とを備えたものであるとともに、前記フロントローラからスネールワイヤーとの間で形成される糸道にある糸の有無を検知し、糸切れが生じて前記ニューマとスネールワイヤとの間で形成される糸道にある糸の有無は検知しない状態に機台に取付けられてなることを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明に適用する糸切れ検知装置は、光学的検知センサを有する糸切れ検知装置であって、糸切れが発生し、フロントローラー〜スネルワイヤー間に対象物である紡績糸の有無を検知するもので、発光素子と反射光を受光する受光素子とからなり、この間に紡績糸が無い場合は反射光を受光せず、極めて正常に糸切れを検知することができる。しかしながら、スラブ糸などの異常糸の糸切れは、スネルワイヤーとトラベラ間でバルーニングが増大し、スネルワイヤーのスラブキャッチャー（共切れ防止用の部材）に引っ掛けられ切断する。この場合、切断された紡績糸の一端はスラブキャッチャーに把持され、他端はフロントボトムローラー下のニューマに吸引され固定状態の糸切れが起こる。すなわち、紡績糸は実際は切断されているのであるが、いかにも糸切れしていない状態が作られ、光学的検知センサーでは反射光を受光し、糸切れしていないと判断するので、完璧性にかける問題があった。
【０００９】
この問題点について鋭意検討した結果、検知センサに不感応領域を設け、該センサの取付け位置として、正常糸切れの場合のフロントニップ点〜スネルワイヤーの糸道角度範囲内では糸切れできる感応領域に入れ、スラブキャッチャーに引っ掛けられニューマに吸引された状態、すなわち偽糸切れの場合は糸道角度が変ることから、この糸道角度範囲内では検知センサの光軸の交差点前での不感帯部分に偽糸切れが入るようにセンサの取付け位置を決め、センサは糸切れしたと判断し、正常糸切れおよび偽糸切れの場合とも完璧に検出することが可能となる。さらに本発明の糸切れ検知装置は、装置自体もフレームと基板からなる単純な構成であるため、安価であり、また錘数に応じてフレームと基板をそれぞれ精紡機の長手方向に連結または分離したりすればよく、精紡機の大小に関係なく錘数に容易に対応できる。
【００１０】
以下、本発明に適用する糸切れ検知装置を実施例に基づいて説明する。
【００１１】
その一実施例に係る検知装置のフレームを図１（一部省略斜視図）に示す。
【００１２】
フレーム１は、図１に示すように、長尺形状であり、前面１ａが後述の精紡機における各錘の糸の走行位置に対面し、前面１ａには各錘の糸の走行方向に対応する複数（例えば１２個）の四角形の開口２が等間隔で形成されている。フレーム１の両端付近には、このフレーム１を精紡機機台に取付けるための取付金具３が突設されている。
【００１３】
上記フレーム１に取付ける基板を図２（一部省略平面図）に示す。
【００１４】
基板４は、フレーム１の開口２に対応して等間隔に配置された複数個（例えば６個）の光学的検知センサ５を有し、該検知センサ５の前面５ａがフレーム１の開口２から臨出する。基板４の両端にはコネクタ６ａ，６ｂが設けられ、一方のコネクタ６ａにはリード線７を介して接続用のコネクタ８が接続されている。
【００１５】
したがって、精紡機の錘数に応じて基板４のコネクタ８を隣接する別の基板４のコネクタ６ｂに接続することで、基板４を精紡機の長手方向に電気的に接続することができる。勿論、基板４の接続数に応じてフレーム１も精紡機の長手方向に連結する。なお、この基板４を精紡機の長手方向に電気的に接続することができる。もちろん、基板４の接続数に応じてフレーム１も精紡機の長手方向に連結する。
【００１６】
この実施例では、光学的検知センサ５は、各発光が糸の走行範囲で交差するように間隔を置いて内向きに配置された２個の発光素子と、糸によって反射された光を受光するように２個の発光素子間に配置された受光素子とを有するが、この発光素子と受光素子の光軸について図３に示す。
【００１７】
図３は、本発明に係る糸切れ検知装置における基板上の検知センサの光軸と糸走行位置との関係を説明するための平面図（ａ）および側面図（ｂ）である。
【００１８】
図３において、糸切れ検知センサ５の２個の発光素子は、受光素子に対しそれぞれ約１５゜傾けて配置させるとともに、両発光素子の光軸の交点が検出の最遠点Ｑに位置するように、かつ最遠点Ｑを通過する糸に対し光軸が９０゜となるように設定される。最遠点Ｑにおいて糸の走行に対し光軸を９０゜とすることにより、最遠点Ｑからそれぞれ約１５゜の範囲（全体の角度３０゜の範囲）において、最遠点Ｑから検知センサ５側寄りの検出の最近点Ｐまでの間、すなわち、ＰＱ間を糸の走行範囲ｄとすれば、この範囲ｄでは糸の走行を検知センサ５で確実に検出できるようになる。また、発光素子を受光素子に対して角度１５゜傾けたことにより、隣接の検知センサとの干渉を効果的に避けることができる。
【００１９】
なお、発光素子と受光素子がなす角度、換言すると両発光素子からの発光の光軸がなす角度は、３０゜である必要はなく、１５〜３０゜の範囲であればよい。仮に１５゜に設定した場合は、両発光素子と受光素子のなす角度はそれぞれ７．５゜に設定すればよい。しかしながら、検知感度等の点から３０゜が好ましい。ここで因みに、検知センサ５の前面５ａから最遠点Ｑまでの距離Ｌ１と、前面５ａから最近点Ｐまでの距離Ｌ２は、例えばＬ１＝３０ｍｍ、Ｌ２＝２０ｍｍであり、この場合の走行範囲ｄは１０ｍｍとなる。そして、走行範囲ｄに位置する糸に反射された光を受光素子で受光し、反射光が受光された場合は糸有の信号が、反射光が受光されない場合は糸切れ信号が出力される。
【００２０】
また、発光素子の光軸の手前での不感帯の部分に切れた糸が入った場合は糸切れ信号が出力される。
【００２１】
図４は本発明に適用される糸切れ検知装置における検知センサの検出範囲を説明する平面図である。
【００２２】
２個の発光素子のうち、一方の発光素子９ａは、図４におけるＡとＢとの間の領域を発光し、他の発光素子９ｂは、図４におけるＣとＤとの間の領域を発光し、両者の発光素子の光が重なる領域（図のＧの領域）において、フロントローラからスネールワイヤーに至る糸Ｙを存在させて糸Ｙの有無を検知し、一方、両者の発光素子の光があたらない不感帯領域（図のＨの領域）において、糸切れが生じて前記ニューマとスネールワイヤとの間で形成される糸道を存在させてこの糸道の糸の有無を検知しないようにする。なお、受光素子９ｃはＥとＦとの間の領域にある糸の反射光を受光する。
【００２３】
図５は、本発明に係る糸切れ検知装置を取付ける精紡機の一例を示す部分図である。また、図６は、図５に示す精紡機の要部の拡大図である。
【００２４】
糸切れ検知装置の位置設定は、各種精紡機のスタンド角度、ニップ点からスネルワイヤー間距離などにより異なるが、通常、例えば図６に示すように、精紡機のフロントボトムローラー中心垂直線と紡出糸の間にあって、検知センサ５の前面５ａの位置が、フロントボトムローラー中心垂直線より前方１０〜３０ｍｍの間の位置（Ｈ１）、中心水平線より下方３０〜５０ｍｍの間の位置（Ｖ１）の範囲内とすることにより、偽糸切れを糸切れと判断し、しかも検知装置全体としての検出能力を上げることができる。
【００２５】
なお、ニューマ（吸引口）１９の位置は、フロントボトムローラー中心垂直線より前方０〜２０ｍｍの間の位置（Ｈ２）、中心水平線より下方１５〜３０ｍｍの間の位置（Ｖ２）の範囲にあり、スネールワイヤ（中心）１８の位置は、フロントボトムローラー中心垂直線より前方５０〜１５０ｍｍの間の位置（Ｈ３）、中心水平線より下方５０〜２００ｍｍの間の位置（Ｖ３）の範囲にある精紡機において前記糸切れ検知装置の位置とする。
【００２６】
図５の精紡機は、その一部分（上側部分）のみを示してあるが、精紡機フレーム１０に立設されたクリール１１に垂下された粗糸ボビン１２からの粗糸Ｗが、ローラスタンド１３のトップローラ１４及びボトムローラ１５を経て、更にラペットアングル部スネルワイヤー１８を介してボビン１７に巻き取られる。
【００２７】
精紡機の構造自体は様々なものがあるが、本発明の糸切れ検知装置は、上記のような精紡機に限らず、種々の精紡機の上記位置に取付けられる。
【００２８】
この実施例では、検知装置Ｓは、フレーム１に設けられた取付け金具が精紡機ローラースタンドに取付けられた金具に嵌合されることでフロントボトムローラー中心垂直線と紡出糸の間にあって、フロントボトムローラー中心垂直線より紡出糸側１０〜３０ｍｍ、中心水平線より下方３０〜５０ｍｍの位置に固定されている。この際、フレーム１の前面１ａが糸の走行側に向けられるのは勿論であり、保全時や定期清掃時には容易に取り外すことができる。また、フレーム１には、基板４が設けられ、基板４上の検知センサ５はフレーム１の開口２に臨出している。
【００２９】
さらに、精紡機フロントボトムローラー１５とボビン１７付近の拡大図を図６に示す。ラペットアングル１６は、ボトムローラ１５からの紡績糸Ｙがボビン１７に巻き取られる位置に応じて上下に移動する。この時、検知センサ５から糸の走行位置までの距離が変化するが、図３に基づいて説明したように検出可能な最遠点Ｑと最近点Ｐ間の距離が糸の走行範囲ｄに相当するため、糸の走行有無の検知に何ら支障はない。また、スネルワイヤー１８に取付けられたスラブキャッチャー２０に糸が絡まり糸切れを起こし、切れた糸のもう一方の糸端が、ニューマ１９に吸い込まれた状態においても、光学的検知センサの光軸の交差手前での不感帯の部分に切れた糸が入るため、糸切れを検出することが可能となる。
【００３０】
さらに、受光素子を含む受光部を光同期検出回路とし、発光素子を含む投光部のパルス周期を１３０μｓ、パルス幅を８μｓとし、発光波長を８００〜９５０ｎｍとするとともに、検知センサ５の前面５ａ（特に受光素子の直前）に色糸用のフィルタを配置することにより、耐外乱光性が増し、白色系の細い糸のみならず着色糸の細い糸をも安定して検出することが可能となる。
【００３１】
なお、上記実施例では、この発明を精紡機に適用する場合について説明したが、粗糸に替えて、複数の糸を撚り合わせる撚糸機にも、本発明を適用することができる。
【００３２】
また、上記実施例においては、光学的検知センサ５が糸切れを検知すると、１台の精紡機に、スピンドル駆動用のモータがベルト等により共通駆動している場合には、糸切れ本数に対応してモータを減速するか、またはこのモータを停止する。しかしながら、錘毎に１台の駆動モータが設けられているものにおいては、つまり単錘駆動モータにおいては、糸切れに係る錘毎に個別に停止させれば、これにより糸切れしていない他の錘はそのまま稼働するので、精紡上、効率が良い。
【００３３】
また、他の実施例として、上記実施例光学的検知センサ５が糸切れを検知した場合、粗糸のムダな消費を軽減するため糸切れ検知信号に応答して粗糸の供給を停止するようにしてもよい。また、糸切れ検知信号に応答してニューマの吸引力を少なくするか、あるいは動作を停止すれば、その分、電力消費を軽減できる。さらに、また他の実施例として、光学的検知センサ５の糸切れ検知信号により、その精紡機全部、あるいは糸切れに係る一部領域を照明する照明灯のみを点灯（あるいは消灯）し、あるいは精紡機の主モータを停止するようにしてもよい。さらに他の実施例として、精紡機の左右に移動可能な自動糸つなぎ機も設け、あるいは設けたものにおいて、糸切れが検知された場合、その光学的検知センサに対応する位置に自動糸つなぎ機を移動させ、糸つなぎ動作を自動で行わせるようにしてもよい。
【００３４】
また、もちろん、光学的検知センサからの糸切れ検知信号の多少により、異常錘多発を確認することができ、異常多発の精紡機については、その機械を止めてメンテナンスを十分に行うこともできる。
【００３５】
さらにまた、何十台も精紡機が設置されている工場全体において、各精紡機の糸切れ状況が電気的に把握できるので、工場内全体の照明の制御、各種モータの運転状況の制御等を極め細かく行うことも可能である。
【００３６】
【発明の効果】
本発明の糸切れ検知装置を備えた精紡機は、以上説明したような構成としたため、スネルワイヤーに取付けられた共切れ防止用の部材に糸が絡まり糸切れを起こし、切れた糸のもう一方の糸端が、ニューマに吸い込まれた状態においても、光学的検知センサの光軸の交差手前での不感帯の部分に切れた糸が入るため、糸切れを検出することが可能となる。
【００３７】
しかも、装置自体もフレームと基板からなる単純な構成であるため安価であり、また錘数に応じてフレームと基板をそれぞれ精紡機の長手方向に連結又は分離したりすればよく、精紡機の大小に関係なく錘数に容易に対応できる。
【００３８】
そのため、本発明の検知装置を精紡機に適用することにより、例えばローラ巻付きの早期発見、ニューマ屑の減少、生産管理、台持工の削減、品質向上、粗糸停止装置と連動による無人操業化等の多くの課題を解決することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に適用する糸切れ検知装置のフレームの一実施例を示す一部が省略された斜視図である。
【図２】本発明に適用する糸切れ検知装置の基板の一実施例を示す一部が省略された斜視図である。
【図３】本発明に適用する糸切れ検知装置における基板上の検知センサの光軸と糸走行位置との関係を説明するための平面図（ａ）及び側面図（ｂ）である。
【図４】本発明に適用される糸切れ検知装置における検知センサの検出範囲を説明する平面図である。
【図５】本発明に係る糸切れ検知装置を備えた精紡機の一例を示す部分図である。
【図６】図５に示す精紡機の要部の拡大図である。
【符号の説明】
１：フレーム
２：開口
３：取付金具
４：基板
５：光学的検知センサ
６：コネクタ
７：リード線
８：コネクタ
９ａ，９ｂ：発光素子
９ｃ：受光素子
１０：精紡機フレーム
１１：クリール
１２：粗糸ボビン
１３：ローラスタンド
１４：トップローラ
１５：ボトムローラ
１６：ラペットアングル
１７：ボビン
１８：スネルワイヤ
１９：ニューマ
２０：スラブキャッチャー
Ｓ：糸切れ検知装置
Ｗ：粗糸
Ｙ：紡績糸
【図１】
0003541537.tif 000002
【図２】
0003541537.tif 000003
【図３】
0003541537.tif 000004
【図４】
0003541537.tif 000005
【図５】
0003541537.tif 000006
【図６】
0003541537.tif 000007