(57)【要約】【課題】糸ムラを正確に評価し、ローラの不良を精度良く特定できる紡績機の糸ムラ情報解析装置を提供する。【解決手段】糸ムラ情報解析装置１００では、スライバー１４をドラフトしてフロントローラ１３から送出するドラフト装置１０を備える紡績機１で生成された糸４をスラブキャッチャー１０１により糸ムラ信号に変換し、周波数分析部１５０を経て周波数成分毎のパワースペクトルとして出力する。そして、ローラ回転周波数算出部１３０で計算されたフロントローラ１３の一回転に相当する基本波周波数及びその２以上の自然数倍である１つ又は複数の高調波周波数に対応する周波数帯域に基づき、ローラ回転周波数成分検出部１４１で分割されたパワースペクトルが所定の閾値よりも大きければ、判断部１４２でフロントローラ１３に欠陥があるものと判断する。【選択図】      図２
2004183137.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のローラ対により構成され、スライバーをドラフトして、紡績部に送出するドラフト装置を備える紡績機の糸ムラ解析装置において、
前記ドラフト装置、紡績部を経て生成される糸の糸ムラ信号を検出する糸ムラ検出器と、
前記糸ムラ信号を処理してスペクトル分析するとともに、周波数成分毎のパワースペクトルを出力する周波数分析手段と、
前記ローラ対を構成するローラの一回転に相当する基本波周波数、及び、当該基本周波数の２以上の自然数倍の１つ又は複数の高調波周波数を算出するローラ回転周波数算出手段と、
前記周波数分析手段で得られる周波数成分毎のパワースペクトルから、前記基本周波数、及び、前記１つ又は複数の高調波周波数に対応する各周波数帯域のパワースペクトルを検出するローラ回転周波数成分検出手段と、
前記ローラ回転周波数成分検出手段で検出したパワースペクトルに基づいて、前記ローラの良否を判断する判断手段と、を備える紡績機の糸ムラ情報解析装置。
【請求項２】
前記判断手段は、
前記基本波周波数に対応する周波数帯域で検出したパワースペクトルを予め設定した第１閾値と比較する第１比較手段と、
前記１つ又は複数の高調波周波数に対応する周波数帯域で検出したパワースペクトルを、当該１つ又は複数の周波数帯域に対応する予め設定した閾値と比較する第２比較手段と、を含み、
前記第１比較手段、前記第２比較手段の各比較結果から、前記ローラの良否を判定する請求項１に記載の紡績機の糸ムラ情報解析装置。
【請求項３】
前記判断手段は、
前記基本波周波数に対応する周波数帯域で検出したパワースペクトルと、前記１つ又は複数の高調波周波数に対応する周波数帯域で検出したパワースペクトルと、を合算して、合算したパワースペクトル総和値と予め設定された閾値と比較する総和値比較手段を含み、
前記総和値比較手段の比較結果から、前記ローラの良否を判定する請求項１に記載の紡績機の糸ムラ情報解析装置。
【請求項４】
前記判断手段は、
前記基本波周波数に対応する周波数帯域で検出したパワースペクトルを予め設定した第１閾値と比較する第１比較手段と、
前記１つ又は複数の高調波周波数に対応する周波数帯域で検出したパワースペクトルを、当該１つ又は複数の周波数帯域に対応する予め設定した閾値と比較する第２比較手段と、
前記基本波周波数に対応する周波数帯域で検出したパワースペクトルと、前記１つ又は複数の高調波周波数に対応する周波数帯域で検出したパワースペクトルと、を合算して、合算したパワースペクトル総和値と予め設定された閾値と比較する総和値比較手段を含み、
前記第１比較手段、前記第２比較手段、前記総和値比較手段の各比較結果から、前記ローラの良否を判定する請求項１に記載の紡績機の糸ムラ情報解析装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のローラ対により構成され、スライバーをドラフトして、紡績部に送出するドラフト装置を備える紡績機の糸ムラ情報解析装置に関し、特に前記ローラ対を構成するローラの良否を精度よく判定することができるものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
紡績機は、多数の紡績ユニットから構成されている。この紡績ユニットは、バックローラ、エプロンが巻き掛けられたセカンドローラ、フロントローラを備えるドラフト装置によってスライバーをドラフトし、空気紡績ノズル内の旋回流により紡績糸を生成するものである。生成された糸は、糸送ローラを経てパッケージに巻き取られる。そして、糸送ローラの下流側に発光ダイオードとフォトトランジスタからなるスラブキャッチャーと呼ばれる糸ムラ検出器を設け、糸ムラを検出している。
【０００３】
従来、スラブキャッチャーによる糸ムラの検出は、フォトトランジスタからの信号をＡ／Ｄ変換処理し、デジタル化された信号をフーリエ変換器でスペクトル分析し、その演算結果を周波数成分毎に積分し、前記ドラフト装置を構成するローラの一回転数に対応する周波数帯域でのパワースペクトルが予め設定された所定の閾値を超えると、前記ローラ（例えば、フロントローラ）の不良と判断していた（特許文献１、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特公平２−２９７７１号公報（請求項１参照）
【特許文献２】
特開平８−１８８９３１号公報（段落０００３−０００５参照）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の糸ムラ検出によるドラフト装置のローラ不良は、当該ローラの一回転に対応する基本周波数の帯域でのパワースペクトルがある一定のレベルを超えた場合だけの検出であり、この基本周波数帯域を超えた周波数領域で、パワースペクトルがある一定レベルを超えて現れると、ローラの不良として特定されないという問題点があった。
【０００６】
というのも、本発明者らは、種々の実験の結果、前記ドラフト装置のローラの不良として、基本周波数帯域ではなく、基本周波数帯域を超えたところから一定のレベルを超えるパワースペクトルが現れる場合があったという知見を得て、本発明を完成したものである。
すなわち、本発明の目的は、上記課題を解決し、糸ムラを正確に評価し、ローラの不良を精度良く特定できる紡績機の糸ムラ情報解析装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の紡績機の糸ムラ情報解析装置は、複数のローラ対により構成され、スライバーをドラフトして、紡績部に送出するドラフト装置を備える紡績機の糸ムラ解析装置において、前記ドラフト装置、紡績部を経て生成される糸の糸ムラ信号を検出する糸ムラ検出器と、前記糸ムラ信号を処理してスペクトル分析するとともに、周波数成分毎のパワースペクトルを出力する周波数分析手段と、前記ローラ対を構成するローラの一回転に相当する基本波周波数、及び、当該基本周波数の２以上の自然数倍の１つ又は複数の高調波周波数を算出するローラ回転周波数算出手段と、前記周波数分析手段で得られる周波数成分毎のパワースペクトルから、前記基本周波数、及び、前記１つ又は複数の高調波周波数に対応する各周波数帯域のパワースペクトルを検出するローラ回転周波数成分検出手段と、前記ローラ回転周波数成分検出手段で検出したパワースペクトルに基づいて、前記ローラの良否を判断する判断手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項１によると、基本波周波数に対応する周波数帯域のパワースペクトル、及び、１つ又は複数の高調波周波数に対応する周波数帯域のパワースペクトルに基づいて、ローラの良否を判断する。従って、基本波周波数に対応する周波数帯域、又は、１つ又は複数の高調波周波数に対応する周波数帯域において発生する周期斑に基づいて、精度良くローラの不良を検出することができる。
【０００９】
請求項２の紡績機の糸ムラ情報解析装置は、請求項１に記載の紡績機の糸ムラ情報解析装置であって、前記判断手段は、前記基本波周波数に対応する周波数帯域で検出したパワースペクトルを予め設定した第１閾値と比較する第１比較手段と、前記１つ又は複数の高調波周波数に対応する周波数帯域で検出したパワースペクトルを、当該１つ又は複数の周波数帯域に対応する予め設定した閾値と比較する第２比較手段と、を含み、前記第１比較手段、前記第２比較手段の各比較結果から、前記ローラの良否を判定することを特徴とする。
【００１０】
請求項２によると、基本波周波数に対応する周波数帯域のパワースペクトルの比較と、１つ又は複数の高調波周波数に対応する周波数帯域のパワースペクトルの比較とを別々に行っている。従って、基本波周波数、又は、１つ又は複数の高調波周波数において発生する周期斑をその傾向に応じて正確に判断することができ、精度良くローラの不良を検出することができる。
【００１１】
請求項３の紡績機の糸ムラ情報解析装置は、請求項１に記載の紡績機の糸ムラ情報解析装置であって、前記判断手段は、前記基本波周波数に対応する周波数帯域で検出したパワースペクトルと、前記１つ又は複数の高調波周波数に対応する周波数帯域で検出したパワースペクトルと、を合算して、合算したパワースペクトル総和値と予め設定された閾値と比較する総和値比較手段を含み、前記総和値比較手段の比較結果から、前記ローラの良否を判定することを特徴とする。
【００１２】
請求項３によると、基本波周波数に対応する周波数帯域のパワースペクトルと１つ又は複数の高調波周波数に対応する周波数帯域のパワースペクトルを合計した総和値に対して比較を行っている。従って、基本波周波数、及び、１つ又は複数の高調波周波数において発生する周期斑を合わせて判断することにより、簡便に、しかもより精度良くローラの不良を検出することができる。
【００１３】
請求項４の紡績機の糸ムラ情報解析装置は、請求項１に記載の紡績機の糸ムラ情報解析装置であって、前記判断手段は、前記基本波周波数に対応する周波数帯域で検出したパワースペクトルを予め設定した第１閾値と比較する第１比較手段と、前記１つ又は複数の高調波周波数に対応する周波数帯域で検出したパワースペクトルを、当該１つ又は複数の周波数帯域に対応する予め設定した閾値と比較する第２比較手段と、前記基本波周波数に対応する周波数帯域で検出したパワースペクトルと、前記１つ又は複数の高調波周波数に対応する周波数帯域で検出したパワースペクトルと、を合算して、合算したパワースペクトル総和値と予め設定された閾値と比較する総和値比較手段を含み、前記第１比較手段、前記第２比較手段、前記総和値比較手段の各比較結果から、前記ローラの良否を判定することを特徴とする。
【００１４】
請求項４によると、基本波周波数に対応する周波数帯域のパワースペクトルの比較と、１つ又は複数の高調波周波数に対応する周波数帯域のパワースペクトルの比較と、基本波周波数に対応する周波数帯域のパワースペクトルと１つ又は複数の高調波周波数に対応する周波数帯域のパワースペクトルを合計した総和値に対する比較と、を別々に行っている。従って、基本波周波数、又は、１つ又は複数の高調波周波数において発生する周期斑をその傾向に応じて正確に判断するとともに、基本波周波数、及び、１つ又は複数の高調波周波数において発生する周期斑を合わせて判断することにより、更に精度良くローラの不良を検出することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、本発明の好適な実施の形態を説明する。
【００１６】
まず、本実施形態に係る紡績機の糸ムラ情報解析装置を取り付ける紡績機の一例について、図１に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係る紡績機の糸ムラ情報解析装置を取り付けた空気式紡績機のドラフト装置及び紡績部の一例を示す概略図である。尚、本実施形態では、紡績機として空気紡績機を用いる。但し、紡績機は、これに限らず、リング精紡機、オープンエンド紡績機等の回転体等に適用しても良い。
【００１７】
図１に示すように、空気紡績機１は、多数の紡績ユニット（錘）からなり、各錘は、紡績部２と、糸送ローラ３と、ドラフト装置１０と、を備えている。また、ドラフト装置１０は、バックローラ１１と、エプロン１２´を巻き掛けたセカンドローラ１２と、フロントローラ１３と、を備えている。尚、フロントローラ１３は、一対のフロントトップローラ１３ａ及びフロントボトムローラ１３ｂとで構成されており、フロントトップローラ１３ａはゴムで形成され、フロントボトムローラ１３ｂはスチールで形成されている。
スライバー１４は、バックローラ１１、セカンドローラ１２及びフロントローラ１３の順に送出されることによりドラフトされ、紡績部２においてエアジェットで紡績される。紡績部２を通過して生成された糸４は、糸送ローラ３を経て図示しない巻取りパッケージにより巻き取られるように構成されている。
そして、この空気紡績機１の糸送ローラ３の下流側には、後述する糸ムラ情報解析装置１００のスラブキャッチャー（糸ムラ検出器）１０１が設けられている。
【００１８】
［第一の実施形態］
次に、第一の実施形態に係る紡績機の糸ムラ情報解析装置について、図２〜図４に基づいて説明する。図２は、第一の実施形態に係る紡績機の糸ムラ情報解析装置を示したブロック図であり、（ａ）は第一の実施形態に係る紡績機の糸ムラ情報解析装置の概略を示したブロック図であり、（ｂ）は第２比較部を示したブロック図である。図３は、スラブキャッチャー（糸ムラ検出器）の一例を示した概略図である。図４は、基本波周波数に対応する周波数帯域及び高調波周波数に対応する周波数帯域の一例を示すグラフである。
【００１９】
図２（ａ）に示すように、糸ムラ情報解析装置１００は、スラブキャッチャー（糸ムラ検出器）１０１と、ローパスフィルタ１０２と、増幅器１０３と、Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）１０４と、発幅器（ＯＳＣ）１０５と、計算器１１０と、Ｄ／Ａ変換器（Ｄ／Ａ）１０６と、ディスプレイ（Ｄｉｓｐｌａｙ）１０７と、警報回路１０８と、から構成されている。尚、ローパスフィルタ１０２と、増幅器１０３と、Ａ／Ｄ変換器１０４と、発幅器（ＯＳＣ）１０５と、計算器１１０に備えられる後述するウィンドウ（Ｗｉｎｄｏｗ）１１１、フーリエ変換器１１２、ベクトル合成部（Ｐｏｗｅｒ  Ｓｐｅｃｔｒｕｍ）１１３とで周波数分析部（周波数分析手段）１５０を構成する。
【００２０】
スラブキャッチャー（糸ムラ検出器）１０１は、図３に示すように、発光ダイオード１０１ａとフォトトランジスタ１０１ｂとから構成されている。スラブキャッチャー１０１は、発光ダイオード１０１ａから送光される光量をフォトトランジスタ１０１ｂにより検出し、その検出した光量を端子間の電気変位（糸ムラ信号）として出力する方式の検出器であり、高感度で応答性が高いのが特徴である。また、このスラブキャッチャー１０１からの糸ムラ信号Ｓは、ローパスフィルタ１０２に入力される。
尚、糸ムラ検出器１０１として、この光電式のスラブキャッチャーに代わり、静電容量式のスラブキャッチャーを用いることもできる。
【００２１】
図２（ａ）に戻り、糸ムラ信号Ｓは、エリアジング防止のため、まずローパスフィルタ１０２を通り、増幅器１０３に入力され、Ａ／Ｄ変換処理するのに最も適した電圧レベルに増幅された後、Ａ／Ｄ変換器１０４に入力された後、アナログ信号をデジタル信号に変換処理する。このＡ／Ｄ変換器１０４は、解析する周波数帯域幅に応じて決められたデータサンプリング時間を作る正確な発幅器１０５で入力信号をサンプリングしてデジタル信号に変換する。糸ムラ信号Ｓは、デジタル信号に変換され、計算器１１０に入力される。
【００２２】
計算器１１０は、ウィンドウ１１１と、フーリエ変換器１１２と、ベクトル合成部１１３と、ローラ回転周波数算出部（ローラ回転周波数算出手段）１３０と、アウトプット（Ｏｕｔｐｕｔ）処理部１４０と、から構成されている。
【００２３】
計算器１１０に入力された糸ムラ信号Ｓは、まずウィンドウ１１１で重みをかけられてから、フーリエ変換器１１２に送られて演算され、演算された結果は、ベクトル合成部１１３において周波数成分ごとのパワースペクトルにベクトル合成されて、各周波数成分のパワースペクトルとして出力され、後述するアウトプット処理部１４０の基本波周波数成分検出部１４１ａ及び高調波周波数成分検出部１４１ｂにより構成されるローラ回転周波数成分検出部１４１に入力される。
【００２４】
ローラ回転周波数算出部１３０は、基本波周波数算出部１３１及び高調波周波数算出部１３２を備えている。ローラ回転周波数算出部１３０では、キーボード等の入力部１２０からユーザにより入力された、例えばフロントトップローラ１３ａ及びフロントボトムローラ１３ｂのローラ径や糸速（巻取速度）等に基づいて、まず、基本波周波数算出部１３１において、フロントトップローラ１３ａ及びフロントボトムローラ１３ｂのそれぞれの周長（一回転）に相当する周波数である基本波周波数が算出される。そして、高調波周波数算出部１３２において、フロントトップローラ１３ａ及びフロントボトムローラ１３ｂのそれぞれの周長の１／２、１／３、・・・、１／ｎ（１／２、１／３、・・・、１／ｎ回転）に相当する周波数である高調波周波数、即ち、フロントトップローラ１３ａ及びフロントボトムローラ１３ｂのそれぞれの基本波周波数を２以上の自然数倍した周波数である各高調波周波数が算出される。
例えば、高調波周波数として、２倍、３倍周波数成分を検出する場合、入力部１２０により入力された値が、フロントトップローラ１３ａの径（Ｆｔ）＝３０ｍｍ、フロントボトムローラ１３ｂの径（Ｆｂ）＝３２ｍｍ、巻取速度＝３５０ｍ／ｍｉｎの場合、フロントトップローラ１３ａの基本波周波数は（３５０×１００÷６０）÷（３．０×π）＝６２．００Ｈｚとなり、フロントボトムローラ１３ｂの基本波周波数は（３５０×１００÷６０）÷（３．２×π）＝５８．００Ｈｚとなる。そして、フロントトップローラ１３ａの高調波周波数は、例えば、基本波周波数の２倍の場合１２３．７５Ｈｚ、基本波周波数の３倍の場合１８５．７５Ｈｚとなり、フロントボトムローラ１３ｂの高調波周波数は、例えば、基本波周波数の２倍の場合１１６．００Ｈｚ、基本波周波数の３倍の場合１７４．００Ｈｚとなる。
そして、基本波周波数算出部１３１及び高調波周波数算出部１３２で計算された基本波周波数及び高調波周波数は、それぞれ、後述するアウトプット処理部１４０の基本波周波数成分検出部１４１及び高調波周波数成分検出部１４２に入力される。
【００２５】
アウトプット処理部１４０は、ローラ回転周波数成分検出部（ローラ回転周波数成分検出手段）１４１と、判断部（判断手段）１４３と、から構成される。ここで、ローラ回転周波数成分検出部１４１は、基本波周波数成分検出部１４１ａと、高調波周波数成分検出部１４１ｂと、を備えている。
【００２６】
基本波周波数成分検出部１４１ａでは、後述する判断部１４３での解析に適するように、ベクトル合成部１１３から入力された各周波数成分のパワースペクトルの信号を、基本波周波数算出部１３１から入力された基本波周波数に対応する周波数帯域で分割する。ここで、基本波周波数に対応する周波数帯域は、ローラ径とそのバラツキ及びスリップのし易さ等を考慮して決定する。即ち、ローラ径のバラツキとスリップのし易さ等により、算出された周波数よりもずれたところに分析結果が出力されることを考慮して、成分検出する対象となる周波数に幅を持たせるようにしている。ここで、ローラ径のバラツキとは後述するバッフィングによるものが挙げられる。
例えば、入力部１２０により入力された値が、フロントトップローラ１３ａの径（Ｆｔ）＝３０ｍｍ、フロントボトムローラ１３ｂの径（Ｆｂ）＝３２ｍｍ、巻取速度＝３５０ｍ／ｍｉｎの場合、図４に示すように、フロントトップローラ１３ａの基本波周波数に対応する周波数帯域を、基本波周波数６２．００Ｈｚの−２．５Ｈｚ〜＋２Ｈｚ（５９．５０Ｈｚ〜６４．００Ｈｚ：図４に示す基本波周波数６２．００Ｈｚの▲１▼の部分）とし、フロントボトムローラ１３ｂの基本波周波数に対応する周波数帯域を、基本波周波数５８．００Ｈｚの−２Ｈｚ〜＋１Ｈｚ（５６．００Ｈｚ〜５９．００Ｈｚ：図４に示す基本波周波数５８．００Ｈｚの▲２▼の部分）とする。
【００２７】
また、高調波周波数成分検出部１４１ｂでは、後述する判断部１４２での解析に適するように、ベクトル合成部１２０から入力された各周波数成分のパワースペクトルの信号を、高調波周波数算出部１３２から入力された１つ又は複数の高調波周波数（本実施形態の場合、２倍、３倍の２つ）に対応する周波数帯域で分割する。ここで、高調波周波数に対応する周波数帯域も、上述の基本波周波数に対応する周波数帯域と同様に、ローラ径及びスリップ等を考慮して決定する。
例えば、入力部１２０により入力された値が、フロントトップローラ１３ａの径（Ｆｔ）＝３０ｍｍ、フロントボトムローラ１３ｂの径（Ｆｂ）＝３２ｍｍ、巻取速度＝３５０ｍ／ｍｉｎの場合、図４に示すように、フロントトップローラ１３ａの高調波周波数に対応する周波数帯域を、例えば、高調波周波数（２倍）１２３．７５Ｈｚの−２．５Ｈｚ〜＋２Ｈｚ（１２１．２５Ｈｚ〜１２５．７５Ｈｚ：図４に示す高調波周波数（２倍）１２３．７５Ｈｚの▲１▼の部分）、高調波周波数（３倍）１８５．７５Ｈｚの−２．５Ｈｚ〜＋２Ｈｚ（１８３．２５Ｈｚ〜１８７．７５Ｈｚ：図４に示す高調波周波数（３倍）１８５．７５Ｈｚの▲１▼の部分）とし、フロントボトムローラ１３ｂの高調波周波数に対応する周波数帯域を、高調波周波数（２倍）１１６．００Ｈｚの−２Ｈｚ〜＋１Ｈｚ（１１４．００Ｈｚ〜１１７．００Ｈｚ：図４に示す高調波周波数（２倍）１１６．００Ｈｚの▲２▼の部分）、高調波周波数（３倍）１７４．００Ｈｚの−２Ｈｚ〜＋１Ｈｚ（１７２．００Ｈｚ〜１７５．００Ｈｚ：図４に示す高調波周波数（３倍）１７４．００Ｈｚの▲２▼の部分）とする。
【００２８】
尚、基本波周波数成分検出部１４１ａ及び高調波周波数成分検出部１４１ｂで処理された信号は、計算器１１０を出て、Ｄ／Ａ変換器１０６に入力され、アナログ値に変換された上、ディスプレイ１０７にスペクトルグラフとして表示される。そして、ユーザは、ディスプレイ１０７に表示されたスペクトルグラフに基づいて、糸ムラを判読することができる。
【００２９】
判断部１４２は、第１比較部（第１比較手段）１４３と、第２比較部（第２比較手段）１４４と、から構成される。
【００３０】
第１比較部１４３は、キーボード等の入力部１２０からユーザにより入力された所定の第１閾値と、基本波周波数成分検出部１４１ａで検出した基本波周波数に対応する周波数帯域のパワースペクトルと、を比較し、ローラ（フロントトップローラ１３ａ及びフロントボトムローラ１３ｂ）の良否を判断する。即ち、フロントトップローラ１３ａの基本波周波数に対応する周波数帯域のパワースペクトルが所定の第１閾値よりも大きい場合は、フロントトップローラ１３ａに偏心や傷等の欠陥があるものと判断される。一方、フロントボトムローラ１３ｂの基本波周波数に対応する周波数帯域のパワースペクトルが所定の第１閾値よりも大きい場合は、フロントボトムローラ１３ｂに偏心や傷等の欠陥があるものと判断される。尚、第１閾値は、ユーザにより適宜設定することができる。
【００３１】
第２比較部１４４は、図２（ｂ）に示すように、２倍周波数比較部１４４ａと、３倍周波数比較部１４４ｂと、を備えている。第２比較部１４４は、キーボード等の入力部１２０からユーザにより入力された１つ又は複数の所定の閾値（本実施形態の場合、２倍周波数比較部１４４ａにおける閾値、３倍周波数比較部１４４ｂにおける閾値の２つ）と、高調波周波数成分検出部１４２で検出した１つ又は複数の高調波周波数（本実施形態の場合、２倍、３倍）に対応する周波数帯域のパワースペクトルと、を各々比較し、ローラ（フロントトップローラ１３ａ及びフロントボトムローラ１３ｂ）の良否を判断する。即ち、本実施形態の場合、フロントトップローラ１３ａの高調波周波数（２倍）に対応する周波数帯域のパワースペクトルが２倍周波数比較部１４４ａに設定された所定の高調波周波数（２倍）における閾値よりも大きいか、又は、フロントトップローラ１３ａの高調波周波数（３倍）に対応する周波数帯域のパワースペクトルが３倍周波数比較部１４４ｂに設定された所定の高調波周波数（３倍）における閾値よりも大きい場合は、それぞれ、２倍周波数比較部１４４ａ、３倍周波数比較部１４４ｂにおいて、フロントトップローラ１３ａに偏心や傷等の欠陥があるものと判断される。一方、フロントボトムローラ１３ｂ（２倍）の高調波周波数に対応する周波数帯域のパワースペクトルが２倍周波数比較部１４４ａに設定された所定の高調波周波数（２倍）における閾値よりも大きいか、又は、フロントボトムローラ１３ｂの高調波周波数（３倍）に対応する周波数帯域のパワースペクトルが３倍周波数比較部１４４ｂに設定された所定の高調波周波数（３倍）における閾値よりも大きい場合は、それぞれ、２倍周波数比較部１４４ａ、３倍周波数比較部１４４ｂにおいて、フロントボトムローラ１３ｂに偏心や傷等の欠陥があるものと判断される。尚、第２閾値は、ユーザにより適宜設定することができる。
【００３２】
そして、図２（ａ）に戻り、判断部１４２（第１比較部１４３、第２比較部１４４）において、フロントトップローラ１３ａ又はフロントボトムローラ１３ｂに欠陥があるものと判断された場合、ＯＲゲート１４４を通過して、警告回路１０８に対して信号を発するなどの処理がなされた後、ディスプレイ１０７にデジタル値としてそのまま表示される。尚、図２（ａ）に示すとおり、第１比較部１４３及び第２比較部１４４からの出力はＯＲゲート１４２ａを通過しており、また、図２（ｂ）に示すとおり、２倍周波数比較部１４４ａ及び３倍周波数比較部１４４ｂからの出力はＯＲゲート１４２ｂを通過しているため、第１比較部１４３の比較結果、第２比較部１４４の２倍周波数比較部１４４ａ、３倍周波数比較部１４４ｂの比較結果のいずれかにおいてフロントトップローラ１３ａ又はフロントボトムローラ１３ｂに欠陥があるものと判断された場合、即ち、基本周波数、高調波周波数（２倍）、高調波周波数（３倍）のいずれかで、パワースペクトルがそれぞれに対応する閾値よりも大きい場合、警告回路１０８に対して信号を発するなどの処理がなされた後、ディスプレイ１０７にデジタル値としてそのまま表示される。
尚、欠陥があるものと判断されたフロントトップローラ１３ａ又はフロントボトムローラ１３ｂは取り替えられ、又は、ゴムで構成されたローラ（本実施形態ではフロントトップローラ１３ａ）についてはバッフィングにより表面を削って再使用される。
【００３３】
尚、上述の第１比較部１４３の第１閾値、及び、第２比較部１４４の２倍周波数比較部１４４ａ、３倍周波数比較部１４４ｂの２つの閾値は、それぞれ、２つのレベル（アラームレベルとストップレベル）を設けるのが望ましい（但し、ストップレベルがアラームレベルよりも大きくなるように設定する。）。即ち、基本波周波数に対応する周波数帯域のパワースペクトルがアラームレベルの第１閾値を超えた場合又は高調波周波数（２倍、３倍）に対応する周波数帯域のパワースペクトルがアラームレベルの各閾値を超えた場合は、上述の通り処理する。一方、基本波周波数に対応する周波数帯域のパワースペクトルがアラームレベル以上の値であるストップレベルの第１閾値を超えた場合又は高調波周波数（２倍、３倍）に対応する周波数帯域のパワースペクトルがアラームレベル以上の値であるストップレベルの各閾値を超えた場合は、例えば、その錘の作動を停止させるように構成する。これにより、ユーザはフロントローラ１３の欠陥の度合いに応じた対応を取ることができる。
【００３４】
また、判断部１４２には、第１比較部１４３及び第２比較部１４４の他に、基本波周波数に対応する周波数帯域及び高調波周波数に対応する周波数帯域以外の周波数帯域（例えば、図４において、０．５Ｈｚ〜２００Ｈｚの範囲で、▲１▼及び▲２▼の部分を除いた範囲）のパワースペクトルについて、別途設定された閾値と比較する比較部を設けるのが望ましい。即ち、▲１▼、▲２▼を除いた周波数帯域のための比較部により、フロントローラ１３以外の周期斑を判別するように構成する。これにより、高調波周波数に対応する周波数帯域に発生するパワースペクトルの異常を、フロントローラ１３の不良以外の糸ムラ異常として誤検出することなく、フロントローラ１３の不良による周期斑として正しく判別することができ、糸ムラを正確に評価することができる。
【００３５】
このように、第一の実施形態の紡績機１の糸ムラ情報解析装置１００によれば、基本波周波数に対応する周波数帯域の周波数成分の比較と、２倍及び３倍の高調波周波数に対応する周波数帯域の周波数成分の比較とを、それぞれ、第１比較部１４３での比較及び第２比較部１４４での２つの比較において、別々に行っている。従って、第１比較部１４３及び第２比較部１４４の２倍周波数比較部１４４ａ、３倍周波数比較部１４４ｂにおいて、それぞれ別々に、第１閾値及び高調波周波数（２倍）、高調波周波数（３倍）の閾値を設定することができるため、基本波周波数、又は、２倍及び３倍の高調波周波数において発生する周期斑をその傾向に応じて正確に判断することができ、精度良くローラの不良を検出することができる。
【００３６】
［第二の実施形態］
次に、第二の実施形態に係る紡績機の糸ムラ情報解析装置について、図５に基づいて説明する。図５は、第二の実施形態に係る紡績機の糸ムラ情報解析装置を示したブロック図である。尚、第一の実施形態と同一の部材については、同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００３７】
図５に示すように、糸ムラ情報解析装置２００は、計算器２１０が有するアウトプット処理部２４０に判断部（判断手段）２４２を備えている。判断部２４２は、総和値比較部（総和値比較手段）２４５を備えている。
【００３８】
総和値比較部２４５は、キーボード等の入力部１２０からユーザにより入力された所定の閾値と、基本波周波数成分検出部１４１ａで検出した基本波周波数に対応する周波数帯域のパワースペクトルと、高調波周波数成分検出部１４１ｂで検出した高調波周波数（２倍）に対応する周波数帯域のパワースペクトルと、高調波周波数成分検出部１４１ｂで検出した高調波周波数（３倍）に対応する周波数帯域のパワースペクトルと、を合算したパワースペクトル総和値と、を比較し、ローラ（フロントトップローラ１３ａ及びフロントボトムローラ１３ｂ）の良否を判断する。即ち、フロントトップローラ１３ａの基本波周波数に対応する周波数帯域のパワースペクトルと高調波周波数（２倍、３倍）に対応する２つの周波数帯域のパワースペクトルとを合算した値が所定の閾値よりも大きい場合は、フロントトップローラ１３ａに偏心や傷等の欠陥があるものと判断される。一方、フロントボトムローラ１３ｂの基本波周波数に対応する周波数帯域のパワースペクトルと高調波周波数に対応する周波数帯域のパワースペクトルとを合算した値が所定の閾値よりも大きい場合は、フロントボトムローラ１３ｂに偏心や傷等の欠陥があるものと判断される。尚、所定の閾値は、ユーザにより適宜設定することができる。
【００３９】
そして、判断部２４２（総和値比較部２４５）において、フロントトップローラ１３ａ又はフロントボトムローラ１３ｂに欠陥があるものと判断された場合、警告回路１０８に対して信号を発するなどの処理がなされた後、ディスプレイ１０７にデジタル値としてそのまま表示される。
尚、欠陥があるものと判断されたフロントトップローラ１３ａ又はフロントボトムローラ１３ｂは取り替えられ、又は、ゴムで構成されたローラ（本実施形態ではフロントトップローラ１３ａ）についてはバッフィングにより表面を削って再使用される。
【００４０】
尚、第一の実施形態と同様に、上述の総和値比較部２４５の閾値は、それぞれ、２つのレベル（アラームレベルとストップレベル）を設けるのが望ましい（但し、ストップレベルがアラームレベルよりも大きくなるように設定する。）。即ち、基本波周波数に対応する周波数帯域のパワースペクトルと高調波周波数（２倍、３倍）に対応する２つの周波数帯域のパワースペクトルとを合算した値がアラームレベルの閾値を超えた場合は、上述の通り処理する。一方、基本波周波数に対応する周波数帯域のパワースペクトルと高調波周波数（２倍、３倍）に対応する２つの周波数帯域のパワースペクトルとを合算した値がアラームレベル以上の値であるストップレベルの閾値を超えた場合は、例えば、その錘の作動を停止させるように構成する。これにより、ユーザはフロントローラ１３の欠陥の度合いに応じた対応を取ることができる。
【００４１】
また、第一の実施形態と同様に、判断部２４２には、総和値比較部２４５の他に、基本波周波数に対応する周波数帯域及び高調波周波数に対応する周波数帯域以外の周波数帯域（例えば、図４において、０．５Ｈｚ〜２００Ｈｚの範囲で、▲１▼及び▲２▼の部分を除いた範囲）のパワースペクトルについて、別途設定された閾値と比較する比較部を設けるのが望ましい。即ち、▲１▼、▲２▼を除いた周波数帯域のための比較部により、フロントローラ１３以外の周期斑を判別するように構成する。これにより、高調波周波数に対応する周波数帯域に発生するパワースペクトルの異常を、フロントローラ１３の不良以外の糸ムラ異常として誤検出することなく、フロントローラ１３の不良による周期斑としてより精度良く判別することができ、糸ムラを正確に評価することができる。即ち、第一の実施形態では、いずれも閾値を超えていないとしても、これらの周波数の中で閾値に近いパワースペクトルを示すものがあれば、合算によって検出可能となる場合もある。
【００４２】
このように、第二の実施形態の紡績機１の糸ムラ情報解析装置２００によれば、基本波周波数に対応する周波数帯域の周波数成分と２倍及び３倍の高調波周波数に対応する周波数帯域の周波数成分の合計値に対して、総和値比較部２４５での比較において、比較を行っている。従って、総和値比較部２４５において、一つの閾値のみを設定するため、基本波周波数、及び、２倍及び３倍の高調波周波数において発生する周期斑を合わせて判断することにより、簡便に、しかもより精度良くローラの不良を検出することができる。
【００４３】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいてさまざまな形態が可能なものである。
【００４４】
上述の第一の実施形態に係る紡績機の糸ムラ情報解析装置１００及び第二の実施形態に係る紡績機の糸ムラ情報解析装置２００以外の実施形態であってもよい。ここで、一例として、図６に基づいて別の実施形態に係る紡績機の糸ムラ情報解析装置３００について説明する。図６は、別の実施形態に係る紡績機の糸ムラ情報解析装置を示したブロック図であり、（ａ）は別の実施形態に係る紡績機の糸ムラ情報解析装置の概略を示したブロック図であり、（ｂ）は第２比較部を示したブロック図である。
【００４５】
図６（ａ）に示すように、糸ムラ情報解析装置３００の計算器３１０が備えるアウトプット処理部３４０が、上述の糸ムラ情報解析装置１００の第１比較部１４３（図６（ａ）の第１比較部（第１比較手段）３４３に相当）及び第２比較部１４４（図６（ａ）の第２比較部（第２比較手段）３４４に相当）と、上述の糸ムラ情報解析装置２００の総和値比較部２４５（図６（ａ）の総和値比較部（総和値比較手段）３４５に相当）と、を備える判断部（判断手段）３４２を有するものであっても良い。また、第２比較部３４４は、上述の糸ムラ情報解析装置１００の２倍周波数比較部１４４ａ（図６（ｂ）の２倍周波数比較部３４４ａに相当）、３倍周波数比較部１４４ｂ（図６（ｂ）の３倍周波数比較部３４４ｂに相当）を備える。
この場合、図６（ａ）に示すとおり、第１比較部３４３と第２比較部３４４と総和値比較部３４５の出力がＯＲゲート３４２ａを通過しており、また、図６（ｂ）に示すとおり、２倍周波数比較部３４４ａ及び３倍周波数比較部３４４ｂからの出力はＯＲゲート３４２ｂを通過しているため、第１比較部３４３、第２比較部３４４（２倍周波数比較部３４４ａ、３倍周波数比較部３４４ｂ）、総和値比較部３４５のいずれかにおいて、フロントトップローラ１３ａ又はフロントボトムローラ１３ｂに欠陥があるものと判断された場合に、警告回路１０８に対して信号を発するなどの処理がなされた後、ディスプレイ１０７にデジタル値としてそのまま表示される。
【００４６】
このように、紡績機１の糸ムラ情報解析装置３００によれば、第１比較部３４３、第２比較部３４４（２倍周波数比較部３４４ａ、３倍周波数比較部３４４ｂ）、総和値比較部３４５において、基本波周波数に対応する周波数帯域のパワースペクトルの比較と、２倍及び３倍の高調波周波数に対応する周波数帯域のパワースペクトルの比較と、基本波周波数に対応する周波数帯域のパワースペクトルと２倍及び３倍の高調波周波数に対応する周波数帯域のパワースペクトルを合計した総和値に対する比較と、を別々に行っている。従って、第１比較部３４３、第２比較部３４４（２倍周波数比較部３４４ａ、３倍周波数比較部３４４ｂ）において、基本波周波数、又は、２倍及び３倍の高調波周波数において発生する周期斑をその傾向に応じて正確に判断するとともに、総和値比較部３４５において、基本波周波数、及び、２倍及び３倍の高調波周波数において発生する周期斑を合わせて判断することにより、更に精度良くローラの不良を検出することができる。
【００４７】
尚、第一の実施形態及び第二の実施形態と同様に、判断部３４２には、第１比較部３４３、第２比較部３４４及び総和値比較部３４５の他に、基本波周波数に対応する周波数帯域及び高調波周波数に対応する周波数帯域以外の周波数帯域（例えば、図４において、０．５Ｈｚ〜２００Ｈｚの範囲で、▲１▼及び▲２▼の部分を除いた範囲）のパワースペクトルについて、別途設定された閾値と比較する比較部を設けるのが望ましい。即ち、▲１▼、▲２▼を除いた周波数帯域のための比較部により、フロントローラ１３以外の周期斑を判別するように構成する。これにより、高調波周波数に対応する周波数帯域に発生するパワースペクトルの異常を、フロントローラ１３の不良以外の糸ムラ異常として誤検出することなく、フロントローラ１３の不良による周期斑として正しく判別することができ、糸ムラを正確に評価することができる。
【００４８】
また、上述の紡績機の糸ムラ情報解析装置１００、２００、３００では、１つの錘について糸ムラ情報を解析しているがそれに限らない。即ち、糸ムラ情報の解析が極めて短時間でできるので、複数の錘について糸ムラ情報を解析する紡績機の糸ムラ情報解析装置であってもよい。例えば、上述の第一の実施形態に係る紡績機の糸ムラ情報解析装置１００の変形例として、図７に示すような紡績機の糸ムラ情報解析装置４００を用いれば、１台の計算器１１０をもって非常に多数の錘について順番に糸ムラ情報の解析を行うことができる。
【００４９】
図７に示した紡績機の糸ムラ情報解析装置４００は、例えば、６０錘の紡績機１のそれぞれの錘に取り付けたスラブキャッチャー（糸ムラ検出器）１０１と１台の計算器１１０とを公知のマルチプレクサ１６０で連結したものである。このマルチプレクサ１６０は、紡績機１と計算器１１０とを、１錘ずつ順に設定された時間間隔だけ電気的に連絡するようになっており、例えば、１錘について１回の計測時間が６０秒だとすると、ある１錘については１時間に１回、糸ムラ情報の解析が回ってくるようになる。尚、図８に示すように、マルチプレクサ１６０は、糸ムラ信号用線１６１及びコントローラ信号用線１６２を有しており、糸ムラ信号用線１６１及びコントローラ信号用線１６２は、６０錘の紡績機１のそれぞれの錘に取り付けたスラブキャッチャー（糸ムラ検出器）１０１に接続される。
【００５０】
更に、上記各実施形態においては、高調波周波数算出部１３２において、高調波周波数として、２倍、３倍周波数を算出し、高調波周波数成分検出部１４１ｂにて２倍、３倍周波数成分を検出してローラの不良の判断を行っているが、それに限らない。例えば、場合によっては、２倍のみとしたり、２倍〜４倍としたりする等、対象とする高調波周波数成分を適宜選択すれば良い。
例えば、上述の第一の実施形態を例に説明すると、高調波周波数成分検出部１４１ｂにおいて、高調波周波数算出部１３２で選択した１つ又は複数の高調波周波数成分に対応する周波数帯域でパワースペクトルが分割される。また、第２比較部１４４には、高調波周波数算出部１３２で選択した１つ又は複数の高調波周波数成分に対応する閾値が設定された１つ又は複数の比較部が備えられ、当該１つ又は複数の比較部において、それぞれに設定された閾値よりも大きいか否かが判断される。
【００５１】
また、上記各実施形態においては、ローラ回転周波数算出部１３０において、フロントトップローラ１３ａ及びフロントボトムローラ１３ｂの基本波周波数及び高調波周波数を算出しているが、それに限らない。ドラフト装置１０に備えられるローラ対を構成するローラであれば、バックローラ１１、セカンドローラ１２であっても良い。
【００５２】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の請求項１に係る紡績機の糸ムラ情報解析装置によると、基本波周波数に対応する周波数帯域のパワースペクトル、及び、１つ又は複数の高調波周波数に対応する周波数帯域のパワースペクトルに基づいて、ローラの良否を判断する。従って、基本波周波数に対応する周波数帯域、又は、１つ又は複数の高調波周波数に対応する周波数帯域において発生する周期斑に基づいて、精度良くローラの不良を検出することができる。
【００５３】
請求項２に係る紡績機の糸ムラ情報解析装置によると、基本波周波数に対応する周波数帯域のパワースペクトルの比較と、１つ又は複数の高調波周波数に対応する周波数帯域のパワースペクトルの比較とを別々に行っている。従って、基本波周波数、又は、１つ又は複数の高調波周波数において発生する周期斑をその傾向に応じて正確に判断することができ、精度良くローラの不良を検出することができる。
【００５４】
請求項３に係る紡績機の糸ムラ情報解析装置によると、基本波周波数に対応する周波数帯域のパワースペクトルと１つ又は複数の高調波周波数に対応する周波数帯域のパワースペクトルを合計した総和値に対して比較を行っている。従って、基本波周波数、及び、１つ又は複数の高調波周波数において発生する周期斑を合わせて判断することにより、簡便に、しかもより精度良くローラの不良を検出することができる。
【００５５】
請求項４に係る紡績機の糸ムラ情報解析装置によると、基本波周波数に対応する周波数帯域のパワースペクトルの比較と、１つ又は複数の高調波周波数に対応する周波数帯域のパワースペクトルの比較と、基本波周波数に対応する周波数帯域のパワースペクトルと１つ又は複数の高調波周波数に対応する周波数帯域のパワースペクトルを合計した総和値に対する比較と、を別々に行っている。従って、基本波周波数、又は、１つ又は複数の高調波周波数において発生する周期斑をその傾向に応じて正確に判断するとともに、基本波周波数、及び、１つ又は複数の高調波周波数において発生する周期斑を合わせて判断することにより、更に精度良くローラの不良を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る紡績機の糸ムラ情報解析装置を取り付けた空気式紡績機のドラフト装置及び紡績部の一例を示す概略図である。
【図２】第一の実施形態に係る紡績機の糸ムラ情報解析装置を示したブロック図であり、（ａ）は第一の実施形態に係る紡績機の糸ムラ情報解析装置の概略を示したブロック図であり、（ｂ）は第２比較部を示したブロック図である。
【図３】スラブキャッチャー（糸ムラ検出器）の一例を示した概略図である。
【図４】基本波周波数に対応する周波数帯域及び高調波周波数に対応する周波数帯域の一例を示すグラフである。
【図５】第二の実施形態に係る紡績機の糸ムラ情報解析装置を示したブロック図である。
【図６】別の実施形態に係る紡績機の糸ムラ情報解析装置を示したブロック図であり、（ａ）は別の実施形態に係る紡績機の糸ムラ情報解析装置の概略を示したブロック図であり、（ｂ）は第２比較部を示したブロック図である。
【図７】第一の実施形態に係る紡績機の糸ムラ情報解析装置の変形例を示した概略図である。
【図８】図７の紡績機の糸ムラ情報解析装置の一部分の詳細を示した略回路図である。
【符号の説明】
１  紡績機
２  紡績部
４  糸
１０  ドラフト装置
１１  バックローラ
１２  セカンドローラ
１３  フロントローラ
１３ａ  フロントトップローラ
１３ｂ  フロントボトムローラ
１４  スライバー
１００  糸ムラ情報解析装置
１０１  スラブキャッチャー（糸ムラ検出器）
１３０  ローラ回転周波数算出部（ローラ回転周波数算出手段）
１４１  ローラ回転周波数成分検出部（ローラ回転周波数成分検出手段）
１４２  判断部（判断手段）
１４３  第１比較部（第１比較手段）
１４４  第２比較部（第２比較手段）
１５０  周波数分析部（周波数分析手段）
２００  糸ムラ情報解析装置
２４２  判断部（判断手段）
２４５  総和値比較部（総和値比較手段）
３００  糸ムラ情報解析装置
３４２  判断部（判断手段）
３４３  第１比較部（第１比較手段）
３４４  第２比較部（第２比較手段）
３４５  総和値比較部（総和値比較手段）
【図１】
2004183137.tif 000003
【図２】
2004183137.tif 000004
【図３】
2004183137.tif 000005
【図４】
2004183137.tif 000006
【図５】
2004183137.tif 000007
【図６】
2004183137.tif 000008
【図７】
2004183137.tif 000009
【図８】
2004183137.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成16年2月2日(2004.2.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2004183137.tif 000011
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2004183137.tif 000012
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2004183137.tif 000013