(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行糸条の張力を所定の測定周期で測定し、該張力の異常を検出する糸条の張力検出方法であって、
前記張力の測定値が基準値に対し所定の許容範囲内にあるか否かを判定し、
前記測定値が前記許容範囲内であるとき、前記基準値を該測定値と等しい値に更新し、
前記測定値が前記更新後最初に前記許容範囲内から外れたときには、前記基準値を更新することなく次の測定を行い、
前記測定値が所定回数だけ前記許容範囲内から同一方向に外れた場合、前記基準値を更新することを特徴とすることを特徴とする糸条の張力検出方法。
【請求項２】
請求項１に記載の糸条の張力検出方法であって、
前記所定回数を２回以上の任意の複数回に設定するとともに、
前記所定の許容範囲を可変設定することを特徴とする請求項１に記載の糸条の張力検出方法。
【請求項３】
走行糸条の張力を所定の測定周期で測定する測定手段と、
張力の測定値が基準値に対し所定の許容範囲内にあるか否かを判定する判定手段と、
前記測定値が前記許容範囲内であるときには、前記基準値を該測定値と等しい値に更新し、前記測定値が前記更新後最初に前記許容範囲内から外れたときには、前記基準値を更新することなく次の測定を行い、前記測定値が2回以上の所定回数だけ前記許容範囲内から同一方向に外れた場合、前記基準値を更新する基準値更新手段と、を備えたことを特徴とすることを特徴とする糸条の張力検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、延伸仮撚機において加工糸の張力を連続的に検出し、その張力の異常を検出する糸条の張力検出方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、仮撚機等の糸加工を行う装置においては、加工されている糸（以下、加工糸ともいう）の張力を連続的に測定する張力センサを設け、加工糸の張力をオンラインで測定することにより、加工状態の異常の発生をモニタリングするようになっている。
【０００３】
その異常検出の方法は、予め所定の運転条件で正常な糸加工を試験的に行って、その糸加工中における張力測定データによりその運転条件における正常な張力範囲を決定しておき、以後の運転時に張力測定値がこの正常範囲から外れると、異常と判定する、というものである。
ところで、仮撚機の温度変化、例えばその仮撚ユニット（複数の摩擦ディスク）の温度変化に伴って加工糸の張力が緩やかに変化するとき、これを異常と判定しないように、前記正常範囲を決定する必要がある。
【０００４】
そこで、従来、例えば図６に示すように、１０ｍｓ毎のサンプリング値の平均（５０〜２００個の平均）をとり、それを基準とすることが行われている。
0003810561.tif 000002
であり、ここで算出した平均値Ｘと、これに対し予め設定した許容値とによって、正常範囲（平均値Ｘ±許容値）が設定される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の糸条の張力検出方法にあっては、平均値を用いた正常範囲の設定を行っていたため、急な張力変動に対しては応答性に問題があった。
具体的には、図７に示すように、平均値を出すため、実際の張力変動に対して正常範囲の追従に時間がかかり、この間に急な張力変動があった場合に、正常範囲がこれに追従しきれず、本来なら正常範囲と判定すべき測定値（図７中のｄ1）が異常値と判定されることがあった。
【０００６】
また、このような追従性の要求度合いは加工条件によっても異なってくるが、正常範囲についての追従応答性が一律に設定されるため、糸加工の特定の状態や条件によって異常値の誤判定が生じ易かった。例えば原糸切り替えに伴って、図８に示すようなステップ状の張力変動が生じた場合、その変動幅によって正常範囲の追従時間も異なり、そのうち最も長い追従時間だけ待たなければ異常、正常の判別を正確に行うことはできなかった。
【０００７】
そこで、本発明は、糸加工の状態変化に影響されることなく、張力の急変動等に対しても、張力の異常判定を迅速、正確に行うことのできる糸状の張力検出方法及び装置を実現するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する手段として、本発明に係る糸条の張力測定方法は、走行糸条の張力を所定の測定周期で測定し、該張力の異常を検出する糸条の張力検出方法であって、前記張力の測定値が基準値に対し所定の許容範囲内にあるか否かを判定し、前記測定値が前記許容範囲内であるとき、前記基準値を該測定値と等しい値に更新し、前記測定値が前記更新後最初に前記許容範囲内から外れたときには、前記基準値を更新することなく次の測定を行い、前記測定値が所定回数だけ前記許容範囲内から同一方向に外れた場合、前記基準値を更新することを特徴とするものであり、さらに、前記所定回数を２回以上の任意の複数回に設定するとともに、前記所定の許容範囲を可変設定するものであってもよい。
【０００９】
この発明では、正常と判定された測定値が次回の異常判定の基準値として使用されることから、急な張力変動に対しても、正常範囲が迅速に追従し、正常範囲と判定すべき測定値を異常値と判定することがない。
また、原糸切り替え時等のようにステップ状の張力変動が生じ易い場合、起動後に機械温度が上昇して加工糸の張力が増加する場合、あるいは環境温度変化による緩やかな張力変化が生じる場合といったように、実際の加工状態に応じて、前記所定回数を変化させることで、正常範囲の追従性の度合いを加工条件に応じて適宜変更することができ、異常判定の誤判定を確実に防止することができる。
【００１０】
また、本発明に係る糸条の張力測定装置は、走行糸条の張力を所定の測定周期で測定する測定手段と、張力の測定値が基準値に対し所定の許容範囲内にあるか否かを判定する判定手段と、前記測定値が前記許容範囲内であるときには、前記基準値を該測定値と等しい値に更新し、前記測定値が前記更新後最初に前記許容範囲内から外れたときには、前記基準値を更新することなく次の測定を行い、前記測定値が2回以上の所定回数だけ前記許容範囲内から同一方向に外れた場合、前記基準値を更新する基準値基準値更新手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
したがって、上記の方法と同様に、急な張力変動に対しても、正常範囲が迅速に追従し、正常範囲と判定すべき測定値を異常値と判定することがないとともに、前記所定回数を変化させることで、正常範囲の追従性の度合いを加工条件に応じて適宜変更することができ、異常判定の誤判定を確実に防止することのできる糸条の張力測定装置を提供することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明に係る糸条の張力測定装置の一実施形態を示す図ある。
図１に示すように、この実施形態の糸条の張力測定装置は、所定の糸条を走行状態で加工する延伸仮撚機（糸加工装置）１０に装備されたものである。
【００１３】
この延伸仮撚機１０は、原糸（preoriented yarn）Ｙを供給する供給部１１と、供給部１１からの糸条Ｙを所定の走行経路で走行させる第１フィードローラ１２及び第２フィードローラ１３と、両２フィードローラ１２、１３の間の所定の通過位置で近接する複数（例えば3枚以上）の摩擦ディスクにより走行糸条Ｙに撚りを加える仮撚ユニット１４と、第１フィードローラ１２と仮撚ユニット１４の間の加撚区間において糸Ｙを加熱する糸条加熱用のヒータ１５と、第２フィードローラ１３を通過した糸Ｙを所定のボビン（例えば紙管）に巻き取る巻取りローラ１６と、を備えている。
【００１４】
また、本実施形態の糸条の張力測定装置は、仮撚ユニット１４を通過し解撚区間に入った加工糸Ｙ（走行糸条）の張力を検出する張力センサ２１と、その張力センサ２１の張力検出情報を所定周期でサンプリングし測定値を図示しない内部メモリに記憶保持する制御回路２２と、を備えている。
これら張力センサ２１及び制御回路２２は、走行糸条Ｙの張力を所定の測定周期で測定する測定手段を構成しており、制御回路２２は、例えばＲＯＭ，ＲＡＭ等の内部メモリとハードディスク等の補助記憶装置とを備えたコンピュータ端末からなるとともに、張力センサ２１用のインターフェース回路を有している。また、制御回路２２の内部メモリには、後述する判定処理プログラムが格納されており、制御回路２２は、この判定処理プログラムにより、張力の測定値が予め設定された基準値に対して所定の許容範囲内にあるか否かを判定する判定手段として機能するとともに、その判定結果に応じて前記基準値を更新する基準値更新手段としても機能する。
【００１５】
このように構成された本実施形態においては、次のような手順で基準値及び許容範囲の設定がされる。
予め所定の運転条件で正常な糸加工を試験的に行って、その糸加工中における張力センサ２１の張力測定データを制御回路２２の内部メモリに記憶させ、正常な運転条件における張力変動の範囲を調べる。そして、その正常な運転状態での張力変動の範囲に基づき、基準値とそれに対する±の許容変動幅とで糸Ｙの正常な張力変動範囲を設定する。
【００１６】
次いで、制御回路２２により、所定周期、例えば１０ｍｓ毎に、張力センサ２１の検出値をサンプリングして、図２に示すような異常判定の処理を繰り返し実行する。
まず、ステップＳ１でサンプリングされた張力値ｔを検出値として読み込み、ステップＳ２でこの検出値ｔが正常範囲内か否かを判別する。このとき、検出値ｔが正常範囲内であれば、次ステップＳ３において加工糸Ｙの張力は正常範囲内であると判断し、ステップＳ４にて、今回の測定値ｔを次回の異常判定の基準値ｔｐに設定する。
【００１７】
いま、通常の糸加工状態であれば、張力変動幅は、前回の測定値を基準値ｔｐとしてそれに対し予め設定した許容範囲内（図中に上方向矢印及び下方向矢印で示す範囲）に入るから、図２に示すように、基準値測定毎（サンプリング及び異常判定毎）に、前記基準値ｔｐが最後にサンプリングした最新の測定値ｔと等しい値に更新されることになる。
【００１８】
一方、何らかの理由によって今回の測定値ｔが前回の測定値を基準値ｔｐとする正常範囲から外れたとき、すなわち、基準値ｔｐが前回の測定値と等しい基準値ｔｐに更新された後に今回の測定値ｔがその基準値ｔｐ（前回の測定値）を中心とする許容範囲内から外れたときには、ステップＳ２において、検出値ｔが正常範囲内にない（図２中の「いいえ」）ことになる。この場合、次ステップＳ５において、測定値ｔが、正常範囲に対し同一方向（更新されていない基準値ｔｐに対して＋方向又は−方向のいずれか一方）に、ｎ回以上連続して外れたか否かを判別し、その判別結果が「いいえ」であれば、ステップＳ６にて、加工糸Ｙの張力は異常であると判断し、次ステップＳ７で異常判定の基準値ｔｐを更新することなく異常信号を発生する。この異常信号は、例えば警報を出すため、異常回数の管理（生産管理）とそれに応じた糸の切断のため、あるいは更にパッケージの払い出し等を行うための、トリガーとなる信号である。
【００１９】
ステップＳ５の判別の結果が、「はい」である場合、すなわち、測定値が2回続けて前記許容範囲内から同一方向に外れた場合、又は、測定値が２回以上の所定回数だけ前記許容範囲内から同一方向に外れた場合には、ステップＳ３に移って加工糸Ｙの張力は正常範囲内であるが原糸の切替えや運転条件の変化によって測定値がそれまでの基準値から外れたものと判断し、ステップＳ４にて、今回の測定値ｔを次回の異常判定の基準値ｔｐに設定する。すなわち、前記基準値ｔｐを最後にサンプリングした最新の測定値ｔと等しい値に更新した後、次回の処理に移る。
【００２０】
図３はこのような処理を行った場合の基準値の推移と、上述した異常信号の発生の仕方を説明する図であり、同図（ａ）は測定値ｔがｎ回未満、例えば3回だけ正常範囲から外れ、この間は基準値及び正常範囲が更新されない場合を示し、同図（ｂ）は、測定値ｔがｎ回以上、例えば５回だけ正常範囲から外れ、その５回目の異常判定処理においてｎ＋１回目に使用する基準値及び正常範囲が更新された場合を示している。なお、いずれの場合も、基準値を正常範囲の中心として表わしているが、基準値が正常範囲の中心値でなく、正常範囲内の任意の値でよいことはいうまでもない。
【００２１】
本実施形態においては、例えば原糸の切替えによって図４に示すようなステップ上の張力変動があっても、正常範囲が予め設定されたｎ回の値に対応する所定時間で迅速に追従し、正常範囲と判定すべき測定値を異常値と判定することがない。従って、図８に示した従来例のように、正常範囲の追従時間が不定なために、異常判定を迅速・正確に行うことができないという問題が解消されることになる。
【００２２】
また、起動後に機械温度が上昇して加工糸の張力が増加する場合、あるいは環境温度変化による緩やかな張力変化が生じる場合に、実際の加工状態に応じて、前記所定回数ｎを適宜変化させることで、正常範囲の追従性の度合いを加工条件に応じて適宜変更することができ、異常判定の誤判定を確実に防止することができる。
【００２３】
勿論、図５（ａ）に示すような張力の急変動や、図５（ｂ）に示すようなステップ状の張力変動に対して、基準値及び正常範囲の設定のために余計な処理をしなくて済むとともに、迅速・確実な糸条の張力異常判定を行うことができる。
これに対し、平均値を基準値とする従来方法では、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、正常範囲の追従性が悪いか、あるいは、追従性を高めるべく平均回数を少なくすると、余計な計算処理を行うことになり、しかも、基準値を大きく変動させることになるから、いずれも誤判定を生じ易い。
【００２４】
【発明の効果】
本発明に係る糸条の張力測定方法によれば、実質的に大きな張力変動がない場合には正常と判定された測定値を次回の異常判定の基準値とし、張力の急変動や原糸切替え等によるステップ状の張力変動等が生じた場合には、所定の測定回数までに正確に異常判定を行うことができる。すなわち、異常判定を所定の測定回数内で確実に行うことができ、急な張力変動に対しても、正常範囲を迅速に追従させて、張力の異常判定を迅速、正確に行うことができる。
【００２５】
また、原糸切り替え時等のようにステップ状の張力変動が生じ易い場合、起動後に機械温度が上昇して加工糸の張力が増加する場合、あるいは環境温度変化による緩やかな張力変化が生じる場合といったように、実際の加工状態に応じて、前記所定回数を変化させることで、正常範囲の追従性の度合いを加工条件に応じて適宜変更することができ、異常判定の誤判定を確実に防止することができる。
【００２６】
さらに、本発明に係る糸条の張力測定装置によれば、上記の方法と同様に、急な張力変動に対しても、正常範囲を迅速に追従させ、正常範囲と判定すべき測定値を異常値と判定することがないようにし、前記所定回数を変化させることで、正常範囲の追従性の度合いを加工条件に応じて適宜変更することができ、異常判定の誤判定を確実に防止することのできる糸条の張力測定装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る糸条の張力検出装置の一実施形態を示す同装置を装備した仮撚機の全体概略構成図である。
【図２】本発明に係る糸条の張力検出方法の一実施形態を説明するフローチャートである。
【図３】図２に示す処理による張力の基準値及び正常範囲の推移を説明する図で、（ａ）は測定値ｔがｎ回未満だけ正常範囲から外れたが基準値及び正常範囲が更新されない場合を示し、（ｂ）は測定値ｔがｎ回以上正常範囲から外れてｎ＋１回目に使用する基準値及び正常範囲が更新された場合を示している。
【図４】ステップ状の張力変動に対する、一実施形態の張力検出方法での基準値の推移を示す図である。
【図５】張力の瞬間的な変動及び復帰に対する、一実施形態の張力検出方法での基準値の推移を示す図である。
【図６】従来例の糸条の張力検出及び異常判定法を説明する図である。
【図７】従来の張力変動時の問題を説明する図である。
【図８】従来の原糸切替え時の問題を説明する図である。
【符号の説明】
１０    延伸仮撚機（糸加工装置）
１１    供給部
１２    第１フィードローラ
１３    第２フィードローラ
１４    仮撚ユニット
１５    糸条加熱用のヒータ
１６    巻取りローラ
２１    張力センサ（測定手段）
２２    制御回路（測定手段、判定手段、基準値更新手段）
Ｙ    加工糸（走行糸条）
【図１】
0003810561.tif 000003
【図２】
0003810561.tif 000004
【図３】
0003810561.tif 000005
【図４】
0003810561.tif 000006
【図５】
0003810561.tif 000007
【図６】
0003810561.tif 000008
【図７】
0003810561.tif 000009
【図８】
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