ヤーンクリアラの糸情報初期化方法および初期化システム
【課題】クリアラヘッドのクリーニング実施を検出することに基づいた、各錘のヤーンクリアラの糸情報初期化方法、および初期化システムを提供する。
【解決手段】本発明に係るヤーンクリアラは、クリーニング部材を、クリアラヘッドの投光部と受光部の間に繰り返し挿脱して行うクリーニング中に、ｉ）クリーニング部材が挿入されているか否か、ｉｉ）挿入時間および／または挿入されていない時間が予め定められた範囲内であるか否か、ｉｉｉ）挿入および／または引き抜きが予め定められた回数以上行われたか否か、の判定結果に基づき、予め定められたクリーニングが行われたかどうか判断し、当該クリアラヘッドの糸径平均値φＡＶＥｎの初期化を行う。
【解決手段】本発明に係るヤーンクリアラは、クリーニング部材を、クリアラヘッドの投光部と受光部の間に繰り返し挿脱して行うクリーニング中に、ｉ）クリーニング部材が挿入されているか否か、ｉｉ）挿入時間および／または挿入されていない時間が予め定められた範囲内であるか否か、ｉｉｉ）挿入および／または引き抜きが予め定められた回数以上行われたか否か、の判定結果に基づき、予め定められたクリーニングが行われたかどうか判断し、当該クリアラヘッドの糸径平均値φＡＶＥｎの初期化を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クリアラヘッドのクリーニング後に、各錘の糸情報を初期化できるヤーンクリアラに関する。
【背景技術】
【０００２】
紡績装置や糸巻装置に装備されているヤーンクリアラは、紡績糸の糸径や毛羽過多等の糸物性異常を検出して異常部分を除去する、紡績糸の品質を維持するために必要不可欠な装置である。通常、１基のヤーンクリアラで複数錘の糸状態を監視・判断するよう構成されており、この場合、ヤーンクリアラ１基につき複数のクリアラヘッド（検出ヘッド）が備えられている。また、通常、紡績装置や糸巻装置は、１基台あたり複数のヤーンクリアラが備えられており、それらは、稼動データ管理システム、およびコントロールマスターにて、統合管理および制御されている。
【０００３】
このヤーンクリアラは、走行中の紡績糸の糸物性（糸径φを含む）を監視して異常であるか否かを所定の演算結果に基づき判定している。さらに、ヤーンクリアラは精度良く異常判定を行うために、クリアラヘッドに汚れが付着しているか否かについても、所定の演算結果に基づき判定し、汚れていると判断された場合は、ユーザーにその旨を通知している。
【０００４】
以下、本発明の詳細な説明を行うにあたり、従来の紡績システム、およびヤーンクリアラの基本構成、動作について説明する。
【０００５】
なお、ヤーンクリアラは、その動作原理により、静電容量型と光電変換型に大別される。静電容量型ヤーンクリアラは、走行中の紡績糸の質量を、コンデンサの充放電を利用して監視するため、例えば、毛羽過多等の、紡績糸の見かけ太さだけが変化して、質量が変化しないような異常の検出には適していない。一方、光電変換型ヤーンクリアラは、投光部と受光部の間を走行している紡績糸の影を監視する。光電変換型ヤーンクリアラは、原理的に静電容量型では検出できない異常をも検出できるため、精度良く糸物性異常を検出するのに適している。以下、本明細書中で、ヤーンクリアラは光電変換型のものとして説明を行う。
【０００６】
図１は、紡績機システムの一構成例を示すブロック図である。紡績機システム１００では、１台のヤーンクリアラが４錘分の監視・判定を行っている。すなわち、図１に示す紡績機システム１００のヤーンクリアラ１は、４台のクリアラヘッド１’で１基の制御装置４を共用するように構成されている。また、図１に示す紡績機システム１００には、ヤーンクリアラがＮｏ．１〜２０まで備えられており、結局、一紡績機システムは計８０錘を備えている。各ヤーンクリアラは、コントロールマスターＣＭに接続される。コントロールマスターＣＭでは、各錘において算出された糸径平均値（φＡＶＥｎ）の全錘平均値（φＡＶＥｔ）を算出等している。コントロールマスターＣＭ自体は、機台の稼動状況、糸品質管理、操業管理、保全管理などの各種情報をユーザーに対して提示する稼動データ管理システムＶＯＳに接続されている。ユニットコントローラＭＳＭＰＣは、各錘の所定の管理、制御等を行っている。
【０００７】
図２は、従来の光電変換型ヤーンクリアラの要部を示すブロック図である。通常、ヤーンクリアラは、図６で後述するように、各紡績ユニット５０における紡績部４０と巻取部３０の間に備えられている。光電変換型ヤーンクリアラ１は、ＬＥＤ等の発光素子からなる投光部２とフォトトランジスタ等の光電変換素子からなる受光部３で構成されたクリアラヘッド１’を備えており、投光部２から投射した光を受光部３で受光し得る量にほぼ反比例する電圧（電流）を検出信号（以下、「糸太さ値」）として出力するよう構成されている。糸送りローラＤで送られる紡績糸Ｙは、投光部２から投射した光の少なくとも一部を遮りながら、投光部２と受光部３の間を走行する。糸太さ値は、例えば、図３のようなかたちとなる。糸なし状態では、受光部３の糸太さ値は最大光量に応じたＶ０となる。糸走行状態では、紡績糸Ｙが遮る光の量に応じて糸太さ値が増加する。すなわち、紡績糸Ｙに糸径や毛羽過多等の糸物性異常があると、正常時と比較して影が大きくなり、より多くの光が遮られるため、糸太さ値が増加する。
【０００８】
クリアラヘッド１’は、制御装置４に接続されている。制御装置４はマイクロコンピュータ等からなり、Ａ／Ｄ変換部５、演算部６、糸状態判定部７、ヘッド汚れ判定部８を備えている。なお、他錘の情報を参照するため、演算部６、糸状態判定部７およびヘッド汚れ判定部８の一部は、コントロールマスターＣＭに備えられている。また、制御装置４は、糸状態およびヘッド汚れ判定を通知するためのアラーム部１０に接続されている。
【０００９】
図４Ａは、紡績糸が走行しているクリアラヘッド１’の斜視図を示す。投光部２は透光性の保護カバーで覆われて投光面２’を形成し、同様に、受光部３は受光面３’を形成している。投光面２’と受光面３’は、ほぼ平行に対向配置されており、そのほぼ中央を紡績糸Ｙが走行する。クリアラヘッド１’には、投光面２’および受光面３’を保護するために、ひさし状のセラミック製ガイド１２が設けられている。図４Ａに示すように、ガイド１２は、紡績糸Ｙの走行を妨げず、かつ紡績糸Ｙが直接投光面２’および受光面３’と接触することを防いでいる。
【００１０】
上記のように構成されたヤーンクリアラ１は、上述のように、走行中の紡績糸の糸物性を監視して異常であるか否かを所定の演算結果に基づき判定するとともに、精度良く異常判定を行うために、クリアラヘッドに汚れが付着しているか否かについても、所定の演算結果に基づき判定している。そして、アラーム部１０は、これらの判定結果をユーザーに通知する。なお、一部の演算や判定は、コントロールマスターＣＭと協同して行っている（例えば、特許文献１参照）。
【００１１】
このうち、クリアラヘッドの汚れは、以下のようにして判定されている。
【００１２】
図２に示される制御部４のＡ／Ｄ変換部５は、走行中の紡績糸に応じて逐次変化する受光部３からの糸太さ値を受け取り、所定のサンプリングレートで離散的なディジタル値に変換する。演算部６は、このディジタル値を所定時間分保持し、糸径平均値φＡＶＥｎを算出する。糸太さ値は紡績糸により遮られる光量に比例した値、つまり紡績糸の太さに比例した値であるため、当然、この値を所定時間分平均化したφＡＶＥｎも紡績糸の太さに比例する値である。ここで、φＡＶＥｎの“ｎ”は錘番号を示し、φＡＶＥｎは錘毎に算出される。コントロールマスターＣＭは、各錘のφＡＶＥｎを受け取り、全錘の糸径平均値φＡＶＥｔを算出するとともに、その算出結果を各錘における制御部４の糸状態判定部７およびヘッド汚れ判定部８に送る。
【００１３】
詳述しないが、φＡＶＥｎとφＡＶＥｔは、ヘッド汚れの判定だけでなく糸物性異常を判定すべく糸状態判定部７においても使用される。
【００１４】
各錘の糸径平均値φＡＶＥｎ、および全錘の糸径平均値φＡＶＥｔは、いずれも、紡績機システムの電源投入時、または紡績糸の番手変更時に“０”に初期化される（クリア）。φＡＶＥｎが所定期間分のみの平均値であるのに対して、φＡＶＥｔは、電源投入からクリアされるまでの全稼動時間における全錘のφＡＶＥｎを平均化したもので、信頼性が高く、糸状態判定やヘッド汚れ判定の基準値となる非常に重要な値である。
【００１５】
制御部４のヘッド汚れ判定部８は、演算部６から受け取ったφＡＶＥｎと、コントロールマスターＣＭから受け取ったφＡＶＥｔに基づき、当該錘のクリアラヘッド１’が汚れているか否かを判定する。最も単純な方法として、具体的には、φＡＶＥｔとφＡＶＥｎの差を計算し、φＡＶＥｎが所定値以上φＡＶＥｔを上回れば、汚れていると判定する。つまり、クリアラヘッド１’が汚れると、受光面３’が受光し得る光量が減少するため、糸径が太い場合に相当する糸太さ値が出力される。そして、自分自身を含めた全錘の糸径平均値に対する、各錘の糸径平均値が所定値以上高い場合に、当該クリアラヘッドは汚れていると判定される。この判定結果は、アラーム表示等の手段でユーザーに通知されるとともに、走行中の紡績糸は停止する。
【００１６】
クリアラヘッドが汚れると、精度良く糸物性異常を検出することが困難となるため、ユーザーは当該クリアラヘッドのクリーニングを行う。図４Ｂは、クリーニング中のクリアラヘッド１’の斜視図を示す。クリーニングは、図４Ｂ中に矢印で示すように、投光面２’と受光面３’の間にクリーニング部材１１の挿脱を繰り返し行い、投光面２’および受光面３’に付着した汚れを拭うようにして行う。クリーニング部材１１は、例えば、綿棒が使用されている。
【００１７】
以上のような紡績糸の糸物性異常監視、およびクリアラヘッドの汚れの監視においては、次に示すような問題があった。
【００１８】
図５に、クリーニング前後のクリアラヘッド監視状態を示す。クリアラヘッドが汚れると受光部が受光し得る光量が低下し、糸太さ値が増加する。この糸太さ値に影響を及ぼすクリアラヘッドの汚れの程度を「ヘッド汚れ量」として、図５中に点線で記載する。このヘッド汚れ量は、糸走行開始時（時間：０）には、クリアラヘッドが汚れていないために“０”を示すが、糸走行とともに徐々に増加し、クリーニング直前（時間：ＴＣＳ）においては、Δφを示す。このヘッド汚れ量が加算されるため、糸太さ値（図中、×で表示）も増加し、さらに糸太さ値に基づいて算出される糸径平均値φＡＶＥｎ（図中、実線で表示）も追従して増加する。つまり、時間ＴＣＳにおいては、糸太さ値およびφＡＶＥｎは、いずれも時間０における本来の値φＹにΔφが加算された値となる。時間ＴＣＳ〜ＴＣＥにおけるクリーニングによって、ヘッドの汚れ（Δφ）は除去される。その後、再び糸走行が開始した直後（時間：ＴＣＥ）の糸太さ値は、もはやヘッドが汚れていないためにΔφが除去されて本来の値φＹが得られる。一方、φＡＶＥｎは糸太さ値の所定時間分の平均値であるため、追従は緩やかであり、糸太さ値との間に差異が生じる。ヤーンクリアラの糸状態判定部が、φＡＶＥｎと糸太さ値を比較して糸物性異常を検出するよう構成されている場合、糸太さ値がφＡＶＥｎよりも小さい（細い）ため、正常な紡績糸が細いと判定されて、誤った糸径異常を検出してしまう可能性があった。
【００１９】
そこで、クリーニング直後に、当該錘のφＡＶＥｎを初期化する検討がなされた。しかし、現状のヤーンクリアラには、各錘のφＡＶＥｎを個別に初期化するためのスイッチ等が存在せず、新たにスイッチ等を設けるにしても設計変更や検証に多大なコストを要する。また、既に工場等で稼動中の装置にこのような改造を施すのは、長時間に渡り装置を停止させねばならず、非現実的である。
【００２０】
また、稼動データ管理システムＶＯＳには、任意のタイミングでφＡＶＥｎを初期化する機能が備わっているが、クリアラヘッドが汚れていない正常なφＡＶＥｎも含め、全錘のφＡＶＥｎと、さらに全錘の糸径平均値φＡＶＥｔをも同時に初期化してしまう。前述の通り、φＡＶＥｔは、電源投入から全稼動時間に渡って全錘の糸径を平均化したもので、信頼性が高く、糸物性異常検出やクリアラヘッド汚れ検出において重要な基準値としての役割を果たしている。このため、番手違いの紡績糸に交換する等の、特に必要な場合以外に初期化するのは避けるべきである。
【特許文献１】特願２００６−１７６２９３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
したがって本発明は、多大なコスト負担がなく、クリアラヘッドのクリーニング実施を検出することに基づいた、各錘のヤーンクリアラの糸情報初期化方法、および初期化システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記課題を解決するために、本発明に係るヤーンクリアラの糸情報初期化方法は、クリーニング部材を、クリアラヘッドの投光部と受光部の間に繰り返し挿脱して行うクリーニング中に、ｉ）前記クリーニング部材が挿入されているか否か、ｉｉ）前記クリーニング部材の挿入時間および／または挿入されていない時間が予め定められた範囲内であるか否か、ｉｉｉ）前記クリーニング部材の挿入および／または引き抜きが予め定められた回数以上行われたか否か、を判定し、これらの判定結果に基づき、予め定められたクリーニングが行われたか否か判断し、当該クリアラヘッドの糸情報を初期化することを特徴とする。
【００２３】
また、本発明に係るヤーンクリアラの糸情報初期化システムは、クリーニング部材を、クリアラヘッドの投光部と受光部の間に繰り返し挿脱して行うクリーニング中に、ｉ）前記クリーニング部材が挿入されているか否かを判定する第１判定部と、ｉｉ）前記クリーニング部材の挿入時間および／または挿入されていない時間が予め定められた範囲内であるか否かを判定する第２判定部と、ｉｉｉ）前記クリーニング部材の挿入／引き抜きが予め定められた回数以上行われたか否かを判定する第３判定部と、ｉｖ）前記第１〜第３判定部の判定結果のうち、少なくとも１つを参照して予め定められたクリーニングが行われたか否か判定する第４判定部と、を含み、予め定められたクリーニングが行われた場合に当該クリアラヘッドの糸情報を初期化することを特徴とする。
【００２４】
さらに、本発明に係るヤーンクリアラの糸情報初期化システムは、ｉ）前記第１判定部が、クリーニング中の、前記受光部が出力するパルス状の糸太さ値が予め定められた閾値を下回ること、および／または上回ることを検出する光量比較部で、ｉｉ）前記第２判定部が、前記光量比較部の比較結果に基づき、前記糸太さ値が前記閾値を下回っている時間、および／または上回っている時間に相当するパルス幅を算出するとともに、前記パルス幅が予め定められた範囲内にあることを判定するパルス幅判定部で、ｉｉｉ）前記第３判定部が、前記パルス幅判定結果に基づき、前記クリーニング部材の挿脱回数を保持するパルスカウント値を加算するか、または初期化するパルスカウント部で、ｉｖ）前記第４判定部が、前記パルスカウント値が予め定められた回数以上であることを判定し、前記クリアラヘッドの前記糸情報を初期化する糸情報初期化部であることを特徴とする。
【００２５】
［用語の説明］
本明細書中で「クリーニング」とは、前述したように、投光面と受光面の間にクリーニング部材を繰り返し挿脱し、投光面と受光面に付着した汚れを拭うように行うものを指し、例えば、圧縮空気をクリアラヘッドに吹き付けて、汚れを吹き飛ばすようなものは含まないものとする。また、クリーニング部材の挿脱回数、挿脱速度等のクリーニング条件は、予めマニュアルや指示書等を通じて、クリーニング作業者に伝達されているのが望ましいが、伝達されていない場合も含まれる。
【００２６】
本明細書中で「パルス」とは、閾値をまたぐように繰り返し変動する電圧または電流波形を指し、矩形状のものに限られない。この変動は一定の周期のものに限らず、不規則なものも含まれるものとする。さらに、本明細書中で「パルス幅」とは、閾値と電圧波形との交点間の厳密な幅に限らず、広く、凸状部の幅、および凹状部の幅を指すものとする。
【００２７】
本明細書中で「糸なし」とは、クリアラヘッドの投光面と受光面の間に紡績糸が存在してない状態を指す。また、ヘッドの汚れが検出された時には、自動的に、または手動で「糸なし」となった後にクリーニングを行う。そして、クリーニングが終了すると、自動的に、または手動で「糸なし」が解除され、その後、紡績糸の走行がスタートする。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、多大なコスト負担がなく、クリアラヘッドのクリーニング実施を検出することに基づいた、各錘のヤーンクリアラの糸情報初期化方法、および初期化システムを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施例について説明する。
【００３０】
［実施例１］
本例における紡績機システムは、従来と同じ構成が採られている。すなわち、図１を用いて前述したように、紡績機システム１００はＮｏ．１〜２０のヤーンクリアラを備えており、各ヤーンクリアラ１は、４台のクリアラヘッド１’を備えている。また、各ヤーンクリアラは、各錘において算出された糸径平均値（φＡＶＥｎ）の全錘平均値（φＡＶＥｔ）を算出等するコントロールマスターＣＭに接続され、さらにコントロールマスターＣＭは、稼動データ管理システムＶＯＳに接続されている。
【００３１】
図６は、本例における紡績システム１００を構成する紡績ユニット要部の側面模式図である。紡績ユニット要部５０の最上流側から、バックローラＢ、ドラフトパート４５、フロントローラＦ、紡績部４０を順次経由して紡績糸Ｙが製造される。その後、紡績糸Ｙは、糸送りローラＤでヤーンクリアラ１に送られ、糸物性異常を発見すべくクリアラヘッドで監視された後に、巻取部３０に巻き取られる。この紡績ユニット要部５０も従来と同じ構成となっている。本例の紡績システム１００は、このような紡績ユニット要部５０が、紙面垂直方向に８０基並んで構成されている。
【００３２】
本例におけるクリアラヘッドも、図４Ａおよび図４Ｂを用いて前述した従来のクリアラヘッドと同様に、ほぼ平行に対向配置された投光面２’、受光面３’、ひさし状のセラミック製ガイド１２からなっている。また、本例におけるクリアラヘッド中を紡績糸Ｙが走行した際の糸太さ値のかたちも、図３を用いて前述した従来のかたちと同様である。
【００３３】
次に、クリアラヘッドの汚れが検出され、クリーニングを行う際のヤーンクリアラの動作について詳細に説明する。
【００３４】
図７は、本発明の実施例１における光電変換型ヤーンクリアラの要部を示すブロック図である。前述の通り、受光部３は、走行している紡績糸Ｙに応じた糸太さ値を逐次出力する。この糸太さ値は、図３に示されている一例のように、紡績糸が走行している時、つまり投光部２が投射する光の少なくとも一部が遮られ、受光部３が受光し得る光量が減少すると増加する。したがって、紡績糸走行中の糸太さ値ＶＡは、紡績糸の太さにほぼ比例して増加する。
【００３５】
図８Ａに糸太さ値波形の一例を示すように、光量比較部２０のＡ／Ｄ変換部５は、受光部３からの糸太さ値ＶＲＡを受け取り、所定時間Δｔが経過する毎に離散的なディジタル値に変換する。図８Ｂは、図８Ａに示す糸太さ値ＶＲＡをＡ／Ｄ変換部５によって変換したディジタル値である。このディジタル値を用いて、例えば、ディジタル値Ｄ０〜Ｄ９の平均を算出し、時間Ｔ１〜Ｔ２における糸太さ値の平均値を求める、等している。
【００３６】
本発明のヤーンクリアラは、公知の方法、およびシステムにより、このディジタル値を用いて所定の演算を行い、糸物性異常やヘッド汚れを判定する。それと同時に、本発明のヤーンクリアラは、光量比較部２０中のＨ／Ｌ比較部２１、パルス幅判定部２２、パルスカウント部２３、および糸情報初期化部２４を備え、ヘッド汚れ判定部８がヘッド汚れを検出した際のクリアラヘッドのクリーニング状況を監視する。なお、これらは、ヘッド汚れが検出されたクリアラヘッド等、紡績糸走行が停止しているクリアラヘッドにおいて動作するよう構成されている。
【００３７】
クリーニングは、図４Ｂで前述したようにして行われる。図９は、図５におけるクリーニング期間（ＴＣＳ―ＴＣＥ間）の糸太さ値波形の一例を示す模式図、図１０は本例の糸径平均値初期化シーケンスである。図９の閾値Ｖｔｈは、予め入力部２５を介して設定されている値である。以下、糸太さ値ＶＲＡと閾値Ｖｔｈを比較して糸太さ値ＶＲＡが高い領域を“Ｈｉｇｈ”、低い領域を“Ｌｏｗ”として説明する。Δｔは、Ａ／Ｄ変換部５のサンプリング間隔を示す。なお、糸太さ値ＶＲＡ上に記載しているサンプリング点を示すマークは、説明のため、一部のみに記載しているが、その他のタイミングでＡ／Ｄ変換が行われていないことを示すものではない。また、図９（後に説明する図１１、図１２、図１４も同様）に示す糸太さ値は、クリーニング部材挿脱に伴う糸径平均値初期化シーケンスを簡単に説明するために模式的に表したものであって、糸太さ値レベルの微少な変化は省略している。すなわち、本来、クリーニング作業が進行すると、ヘッド汚れは、クリーニングの仕方、その他に応じて除去されて行くので、図５示すヘッド汚れ量Δφに相当する“Ｌｏｗ”時の糸太さ値低下が見られるが、この糸太さ値の低下量は、クリーニング部材を挿脱に応じた“Ｈｉｇｈ”“Ｌｏｗ”の変化に対して無視できる程度であるために、図９（図１１、図１２、図１４も同様）では、この糸太さ値の変化を省略している。
【００３８】
図９の領域Ｌ１は、ヘッド汚れが検出され、糸なし状態となっているクリーニング開始前の状態を示す。すなわち、領域Ｌ１においては、紡績糸およびクリーニング部材１１が投光部と受光部の間に存在せず、投光部からの光が遮られていないため、糸太さ値ＶＲＡは最大光量に応じたＶ０を保っている。Ａ／Ｄ変換部５は、Δｔ間隔でＡ／Ｄ変換を行い、その都度、Ｈ／Ｌ比較部２１は、変換されたディジタル値と閾値Ｖｔｈとの大小比較を行う。また、クリーニング部材が所定の回数挿脱されたことの判定に用いられるパルスカウント値は、紡績システムの電源投入時、または前回のクリーニング終了時等の、当該クリーニング開始前に“０”にクリアされているものとする（図１０のステップＳ１−１に相当）。
【００３９】
領域Ｈ１は、クリーニングを開始し、クリーニング部材１１を投光部と受光部の間に挿入した状態を示す。挿入されたクリーニング部材１１によって、投光部からの光の少なくとも一部が遮られる。この時、糸太さ値ＶＲＡは、走行中の紡績糸の糸径が太い場合に相当する動きを示し、閾値Ｖｔｈを上回る。領域Ｈ１における糸太さ値ＶＣは、クリーニング部材１１の挿入の程度や、クリーニング部材１１の損耗等によって変化する。したがって、閾値Ｖｔｈは、クリーニング作業者のスキルやクリーニング部材１１の状態等の諸条件を考慮して、クリーニング時の糸太さ値ＶＲＡを“Ｈｉｇｈ／Ｌｏｗ”に区分し得るような値に適宜設定しておかなければならない。ディジタル値Ｄ１９で、糸太さ値ＶＲＡは閾値Ｖｔｈを上回るため、Ｈ／Ｌ比較部２１は、クリーニング部材が挿入されたと判定し（ステップＳ１−２に相当）、“Ｈｉｇｈ”に応じた信号をパルス幅判定部２２に送る。
【００４０】
領域Ｌ２は、クリーニング部材１１を投光部と受光部の間から引き抜いた状態を示す。糸太さ値ＶＲＡは、投光部からの光が遮られていないため、Ｖ０を示す。ディジタル値Ｄ２５で、糸太さ値ＶＲＡは閾値Ｖｔｈを下回るため、Ｈ／Ｌ比較部２１は、クリーニング部材１１が挿入されていないと判定し（ステップＳ１−３に相当）、“Ｌｏｗ”に応じた信号をパルス幅判定部２２に送る。
【００４１】
パルス幅判定部２２は、Ｈ／Ｌ比較部２１から“Ｈｉｇｈ”が出力されている時間が、予め入力部２５を介して設定されている所定条件を満足するか判定する。図９に示す一例では、ディジタル値Ｄ１９〜Ｄ２５の時間、すなわち６×Δｔで計算される時間と所定条件（本例では、下限：約１００ｍｓ、上限：約１ｓ）の比較、判定を行う（ステップＳ１−４に相当）。この所定条件は、上下限が設定されていてもよいし、上限または下限のいずれかのみでもよい。パルス幅判定部２２は、この判定結果をパルスカウント部２３に送る。
【００４２】
ステップＳ１−５、Ｓ１−６については、ステップＳ１−９、Ｓ１−１０と併せて説明を行うとして、先に、クリーニング部材１１を再度挿入した領域Ｈ２について説明する。糸太さ値ＶＲＡが閾値Ｖｔｈを上回ると、Ｈ／Ｌ比較部２１は、“Ｈｉｇｈ”に応じた信号をパルス幅判定部２２に送り（ステップＳ１−７に相当）、パルス幅判定部２２は、“Ｌｏｗ”が出力されていた時間の判定を行う（ステップＳ１−８に相当）。
【００４３】
通常、クリーニングは、上記クリーニング部材１１の挿脱を所定の回数繰り返して行う。パルスカウント部２３は、パルス幅判定部２２から判定結果を受け取り、その判定結果が“Ｈｉｇｈ”および“Ｌｏｗ”時間が所定範囲内であることを示していれば、所定のクリーニングが進行しているとして、パルスカウント値に“１”を加算する（ステップＳ１−５、Ｓ１−９に相当）。所定範囲内でないことを示していれば、所定外のクリーニングが行われているか、あるいはクリーニングが中断されたとして、パルスカウント値を“０”にクリアする（ステップＳ１−１に相当）。そして、糸情報初期化部２４は、パルスカウント値と入力部２５を介して定められている所定回数の比較を行い（ステップＳ１−６、Ｓ１−１０に相当）、パルスカウント値が所定回数（本例では、５回）に達した場合に、糸径平均値φＡＶＥｎを初期化する旨の指示を演算部６に行う。これとともに、アラーム部１０は、ＬＥＤ表示で初期化が行われた旨の表示を行う（ステップＳ１−１１に相当）。
【００４４】
図１１は、実施例１におけるクリーニング時の動作をまとめたタイミングチャートである。パルスカウント値は、糸太さ値が閾値Ｖｔｈをまたいで変化するのに追従して加算、またはクリアされる。図１１において、例えば、糸太さ値の“Ｌｏｗ”時間Ｗ１、Ｗ３および“Ｈｉｇｈ”時間Ｗ２は、所定範囲よりも長いためパルスカウント値はクリアされる。時間Ｗ１〜Ｗ３の経過後、クリーニング部材の所定の挿脱が繰り返し行われ、パルスカウント値が所定回数“５”に達すると、糸径平均値φＡＶＥｎは初期化される。以上のように、クリーニングにおけるクリーニング部材の挿脱が、所定時間で、連続して所定の回数以上行われたかどうかの判定を行うことで、意図せずφＡＶＥｎが初期化されてしまうのを防いでいる。なお、図１１（図１２、図１４も同様）におけるφＡＶＥｎは、図５におけるヘッド汚れ量Δφを含んでいる。
【００４５】
［実施例２］
クリーニングが行われたかどうかの判定は、次のように変更することができる。
【００４６】
実施例１では、“Ｈｉｇｈ”“Ｌｏｗ”両方の時間が所定範囲内であるかを判定していたが、いずれか一方のみで判定してもよく、本例では、“Ｈｉｇｈ”時間のみで判定を行った。したがって、図１３に示す本例の糸径平均値初期化シーケンスでは、図１０のステップＳ１−７〜Ｓ１−１０に相当するステップが省略されている。また、本例では、パルスカウント値の所定回数を“３”とした。図１２に、本例におけるクリーニング時のタイミングチャートを示す。本例では、“Ｌｏｗ”時間の判定を行わないため、パルスカウント値が“Ｈｉｇｈ”時間の終了のみに追従して変化する。また、例えば、“Ｌｏｗ”時間Ｗ４の時間が所定範囲を満たさなくても、パルスカウント値がクリアされることはない。
【００４７】
［実施例３］
本例では、実施例１、２で行った“Ｈｉｇｈ”時間および／または“Ｌｏｗ”時間の判定の替わりに、連続した“Ｈｉｇｈ”“Ｌｏｗ”時間の合計時間で判定を行った。したがって、図１５に示す本例の糸径平均値初期化シーケンスでは、図１０のステップＳ１−４〜Ｓ１−６に相当するステップが省略され、ステップＳ３−５は、“Ｈｉｇｈ”“Ｌｏｗ”時間の合計時間について判定を行っている。図１４に、本例におけるクリーニング時のタイミングチャートを示す。本例では、パルスカウント値は、“Ｈｉｇｈ”時間Ｗ５と“Ｌｏｗ”時間Ｗ６の和が所定範囲であるため加算される。その後、パルスカウント値は、時間Ｗ７とＷ８の和の値、時間Ｗ９とＷ１０の和の値を参照して加算される。この時、“Ｈｉｇｈ”“Ｌｏｗ”それぞれの時間は判定の対象とはならず、例えば、“Ｌｏｗ”時間Ｗ１０は非常に短いが、これによってパルスカウント値がクリアされることはない。
【００４８】
以上のように本発明は、既存の設備に大きな変更を加えることなく、各錘のクリーニング状態を検出し、糸径平均値を初期化することができる。本発明では、所定のクリーニング動作自体を検出することで初期化するか否かの判断を行っているため、ユーザーは、糸径平均値の初期化のために、追加の作業を行う必要がない。また、予めパルスカウント値、および“Ｈｉｇｈ”“Ｌｏｗ”時間の所定値を設定しておくことで、クリーニング部材の挿脱回数や挿脱速度等のクリーニング条件が変化しても、クリーニングが実行されたか否か判定を行うことができる。
【００４９】
なお、本発明の各例では、クリーニング状態を検出した際に、糸径平均値の初期化を行っているが、これに限定されず、各錘に保持されている他の糸情報の初期化等を行ってもよい。また、クリーニング状態を検出した際のアラーム手段は、ＬＥＤを用いて視覚的に行ったが、警告音のような他の公知のアラーム手段でもよく、またはアラーム手段を備えていなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】紡績機システムの一構成例を示すブロック図である。
【図２】従来の光電変換型ヤーンクリアラの要部を示すブロック図である。
【図３】クリアラヘッドの糸太さ値の一例を示す図である。
【図４】クリアラヘッドの斜視図であって、（Ａ）は紡績糸が走行中のクリアラヘッド、（Ｂ）はクリーニング中のクリアラヘッドを示す。
【図５】クリーニング前後のクリアラヘッド監視状態を示す図である。
【図６】紡績機システムを構成する紡績ユニット要部の側面模式図である。
【図７】本発明の実施例１における光電変換型ヤーンクリアラの要部を示すブロック図である。
【図８】Ａ／Ｄ変換部の動作を示す一例であって、（Ａ）は糸太さ値が所定頻度でディジタル値に変換される様子、（Ｂ）は変換された結果得られたディジタル値である。
【図９】クリーニング中の糸太さ値波形の一例を示す模式図である。
【図１０】実施例１に係る糸径平均値初期化シーケンスである。
【図１１】実施例１に係るヤーンクリアラのクリーニング時の動作を示すタイミングチャートである。
【図１２】実施例２に係るヤーンクリアラのクリーニング時の動作を示すタイミングチャートである。
【図１３】実施例２に係る糸径平均値初期化シーケンスである。
【図１４】実施例３に係るヤーンクリアラのクリーニング時の動作を示すタイミングチャートである。
【図１５】実施例３に係る糸径平均値初期化シーケンスである。
【符号の説明】
【００５１】
Ｂ バックローラ
ＣＭ コントロールマスター
Ｄ 糸送りローラ
Ｆ フロントローラ
ＶＯＳ 稼動データ管理システム
Ｙ 紡績糸
１ ヤーンクリアラ
１’ クリアラヘッド
２ 投光部
２’ 投光面
３ 受光部
３’ 受光面
４ 制御装置
５ Ａ／Ｄ変換部
６ 演算部
７ 糸状態判定部
８ ヘッド汚れ判定部
１０ アラーム部
１１ クリーニング部材
１２ ガイド
２０ 光量比較部
２１ Ｈ／Ｌ比較部
２２ パルス幅判定部
２３ パルスカウント部
２４ 糸情報初期化部
２５ 入力部
３０ 巻取部
４０ 紡績部
４５ ドラフトパート
５０ 紡績ユニット要部
１００ 紡績機システム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クリアラヘッドのクリーニング後に、各錘の糸情報を初期化できるヤーンクリアラに関する。
【背景技術】
【０００２】
紡績装置や糸巻装置に装備されているヤーンクリアラは、紡績糸の糸径や毛羽過多等の糸物性異常を検出して異常部分を除去する、紡績糸の品質を維持するために必要不可欠な装置である。通常、１基のヤーンクリアラで複数錘の糸状態を監視・判断するよう構成されており、この場合、ヤーンクリアラ１基につき複数のクリアラヘッド（検出ヘッド）が備えられている。また、通常、紡績装置や糸巻装置は、１基台あたり複数のヤーンクリアラが備えられており、それらは、稼動データ管理システム、およびコントロールマスターにて、統合管理および制御されている。
【０００３】
このヤーンクリアラは、走行中の紡績糸の糸物性（糸径φを含む）を監視して異常であるか否かを所定の演算結果に基づき判定している。さらに、ヤーンクリアラは精度良く異常判定を行うために、クリアラヘッドに汚れが付着しているか否かについても、所定の演算結果に基づき判定し、汚れていると判断された場合は、ユーザーにその旨を通知している。
【０００４】
以下、本発明の詳細な説明を行うにあたり、従来の紡績システム、およびヤーンクリアラの基本構成、動作について説明する。
【０００５】
なお、ヤーンクリアラは、その動作原理により、静電容量型と光電変換型に大別される。静電容量型ヤーンクリアラは、走行中の紡績糸の質量を、コンデンサの充放電を利用して監視するため、例えば、毛羽過多等の、紡績糸の見かけ太さだけが変化して、質量が変化しないような異常の検出には適していない。一方、光電変換型ヤーンクリアラは、投光部と受光部の間を走行している紡績糸の影を監視する。光電変換型ヤーンクリアラは、原理的に静電容量型では検出できない異常をも検出できるため、精度良く糸物性異常を検出するのに適している。以下、本明細書中で、ヤーンクリアラは光電変換型のものとして説明を行う。
【０００６】
図１は、紡績機システムの一構成例を示すブロック図である。紡績機システム１００では、１台のヤーンクリアラが４錘分の監視・判定を行っている。すなわち、図１に示す紡績機システム１００のヤーンクリアラ１は、４台のクリアラヘッド１’で１基の制御装置４を共用するように構成されている。また、図１に示す紡績機システム１００には、ヤーンクリアラがＮｏ．１〜２０まで備えられており、結局、一紡績機システムは計８０錘を備えている。各ヤーンクリアラは、コントロールマスターＣＭに接続される。コントロールマスターＣＭでは、各錘において算出された糸径平均値（φＡＶＥｎ）の全錘平均値（φＡＶＥｔ）を算出等している。コントロールマスターＣＭ自体は、機台の稼動状況、糸品質管理、操業管理、保全管理などの各種情報をユーザーに対して提示する稼動データ管理システムＶＯＳに接続されている。ユニットコントローラＭＳＭＰＣは、各錘の所定の管理、制御等を行っている。
【０００７】
図２は、従来の光電変換型ヤーンクリアラの要部を示すブロック図である。通常、ヤーンクリアラは、図６で後述するように、各紡績ユニット５０における紡績部４０と巻取部３０の間に備えられている。光電変換型ヤーンクリアラ１は、ＬＥＤ等の発光素子からなる投光部２とフォトトランジスタ等の光電変換素子からなる受光部３で構成されたクリアラヘッド１’を備えており、投光部２から投射した光を受光部３で受光し得る量にほぼ反比例する電圧（電流）を検出信号（以下、「糸太さ値」）として出力するよう構成されている。糸送りローラＤで送られる紡績糸Ｙは、投光部２から投射した光の少なくとも一部を遮りながら、投光部２と受光部３の間を走行する。糸太さ値は、例えば、図３のようなかたちとなる。糸なし状態では、受光部３の糸太さ値は最大光量に応じたＶ０となる。糸走行状態では、紡績糸Ｙが遮る光の量に応じて糸太さ値が増加する。すなわち、紡績糸Ｙに糸径や毛羽過多等の糸物性異常があると、正常時と比較して影が大きくなり、より多くの光が遮られるため、糸太さ値が増加する。
【０００８】
クリアラヘッド１’は、制御装置４に接続されている。制御装置４はマイクロコンピュータ等からなり、Ａ／Ｄ変換部５、演算部６、糸状態判定部７、ヘッド汚れ判定部８を備えている。なお、他錘の情報を参照するため、演算部６、糸状態判定部７およびヘッド汚れ判定部８の一部は、コントロールマスターＣＭに備えられている。また、制御装置４は、糸状態およびヘッド汚れ判定を通知するためのアラーム部１０に接続されている。
【０００９】
図４Ａは、紡績糸が走行しているクリアラヘッド１’の斜視図を示す。投光部２は透光性の保護カバーで覆われて投光面２’を形成し、同様に、受光部３は受光面３’を形成している。投光面２’と受光面３’は、ほぼ平行に対向配置されており、そのほぼ中央を紡績糸Ｙが走行する。クリアラヘッド１’には、投光面２’および受光面３’を保護するために、ひさし状のセラミック製ガイド１２が設けられている。図４Ａに示すように、ガイド１２は、紡績糸Ｙの走行を妨げず、かつ紡績糸Ｙが直接投光面２’および受光面３’と接触することを防いでいる。
【００１０】
上記のように構成されたヤーンクリアラ１は、上述のように、走行中の紡績糸の糸物性を監視して異常であるか否かを所定の演算結果に基づき判定するとともに、精度良く異常判定を行うために、クリアラヘッドに汚れが付着しているか否かについても、所定の演算結果に基づき判定している。そして、アラーム部１０は、これらの判定結果をユーザーに通知する。なお、一部の演算や判定は、コントロールマスターＣＭと協同して行っている（例えば、特許文献１参照）。
【００１１】
このうち、クリアラヘッドの汚れは、以下のようにして判定されている。
【００１２】
図２に示される制御部４のＡ／Ｄ変換部５は、走行中の紡績糸に応じて逐次変化する受光部３からの糸太さ値を受け取り、所定のサンプリングレートで離散的なディジタル値に変換する。演算部６は、このディジタル値を所定時間分保持し、糸径平均値φＡＶＥｎを算出する。糸太さ値は紡績糸により遮られる光量に比例した値、つまり紡績糸の太さに比例した値であるため、当然、この値を所定時間分平均化したφＡＶＥｎも紡績糸の太さに比例する値である。ここで、φＡＶＥｎの“ｎ”は錘番号を示し、φＡＶＥｎは錘毎に算出される。コントロールマスターＣＭは、各錘のφＡＶＥｎを受け取り、全錘の糸径平均値φＡＶＥｔを算出するとともに、その算出結果を各錘における制御部４の糸状態判定部７およびヘッド汚れ判定部８に送る。
【００１３】
詳述しないが、φＡＶＥｎとφＡＶＥｔは、ヘッド汚れの判定だけでなく糸物性異常を判定すべく糸状態判定部７においても使用される。
【００１４】
各錘の糸径平均値φＡＶＥｎ、および全錘の糸径平均値φＡＶＥｔは、いずれも、紡績機システムの電源投入時、または紡績糸の番手変更時に“０”に初期化される（クリア）。φＡＶＥｎが所定期間分のみの平均値であるのに対して、φＡＶＥｔは、電源投入からクリアされるまでの全稼動時間における全錘のφＡＶＥｎを平均化したもので、信頼性が高く、糸状態判定やヘッド汚れ判定の基準値となる非常に重要な値である。
【００１５】
制御部４のヘッド汚れ判定部８は、演算部６から受け取ったφＡＶＥｎと、コントロールマスターＣＭから受け取ったφＡＶＥｔに基づき、当該錘のクリアラヘッド１’が汚れているか否かを判定する。最も単純な方法として、具体的には、φＡＶＥｔとφＡＶＥｎの差を計算し、φＡＶＥｎが所定値以上φＡＶＥｔを上回れば、汚れていると判定する。つまり、クリアラヘッド１’が汚れると、受光面３’が受光し得る光量が減少するため、糸径が太い場合に相当する糸太さ値が出力される。そして、自分自身を含めた全錘の糸径平均値に対する、各錘の糸径平均値が所定値以上高い場合に、当該クリアラヘッドは汚れていると判定される。この判定結果は、アラーム表示等の手段でユーザーに通知されるとともに、走行中の紡績糸は停止する。
【００１６】
クリアラヘッドが汚れると、精度良く糸物性異常を検出することが困難となるため、ユーザーは当該クリアラヘッドのクリーニングを行う。図４Ｂは、クリーニング中のクリアラヘッド１’の斜視図を示す。クリーニングは、図４Ｂ中に矢印で示すように、投光面２’と受光面３’の間にクリーニング部材１１の挿脱を繰り返し行い、投光面２’および受光面３’に付着した汚れを拭うようにして行う。クリーニング部材１１は、例えば、綿棒が使用されている。
【００１７】
以上のような紡績糸の糸物性異常監視、およびクリアラヘッドの汚れの監視においては、次に示すような問題があった。
【００１８】
図５に、クリーニング前後のクリアラヘッド監視状態を示す。クリアラヘッドが汚れると受光部が受光し得る光量が低下し、糸太さ値が増加する。この糸太さ値に影響を及ぼすクリアラヘッドの汚れの程度を「ヘッド汚れ量」として、図５中に点線で記載する。このヘッド汚れ量は、糸走行開始時（時間：０）には、クリアラヘッドが汚れていないために“０”を示すが、糸走行とともに徐々に増加し、クリーニング直前（時間：ＴＣＳ）においては、Δφを示す。このヘッド汚れ量が加算されるため、糸太さ値（図中、×で表示）も増加し、さらに糸太さ値に基づいて算出される糸径平均値φＡＶＥｎ（図中、実線で表示）も追従して増加する。つまり、時間ＴＣＳにおいては、糸太さ値およびφＡＶＥｎは、いずれも時間０における本来の値φＹにΔφが加算された値となる。時間ＴＣＳ〜ＴＣＥにおけるクリーニングによって、ヘッドの汚れ（Δφ）は除去される。その後、再び糸走行が開始した直後（時間：ＴＣＥ）の糸太さ値は、もはやヘッドが汚れていないためにΔφが除去されて本来の値φＹが得られる。一方、φＡＶＥｎは糸太さ値の所定時間分の平均値であるため、追従は緩やかであり、糸太さ値との間に差異が生じる。ヤーンクリアラの糸状態判定部が、φＡＶＥｎと糸太さ値を比較して糸物性異常を検出するよう構成されている場合、糸太さ値がφＡＶＥｎよりも小さい（細い）ため、正常な紡績糸が細いと判定されて、誤った糸径異常を検出してしまう可能性があった。
【００１９】
そこで、クリーニング直後に、当該錘のφＡＶＥｎを初期化する検討がなされた。しかし、現状のヤーンクリアラには、各錘のφＡＶＥｎを個別に初期化するためのスイッチ等が存在せず、新たにスイッチ等を設けるにしても設計変更や検証に多大なコストを要する。また、既に工場等で稼動中の装置にこのような改造を施すのは、長時間に渡り装置を停止させねばならず、非現実的である。
【００２０】
また、稼動データ管理システムＶＯＳには、任意のタイミングでφＡＶＥｎを初期化する機能が備わっているが、クリアラヘッドが汚れていない正常なφＡＶＥｎも含め、全錘のφＡＶＥｎと、さらに全錘の糸径平均値φＡＶＥｔをも同時に初期化してしまう。前述の通り、φＡＶＥｔは、電源投入から全稼動時間に渡って全錘の糸径を平均化したもので、信頼性が高く、糸物性異常検出やクリアラヘッド汚れ検出において重要な基準値としての役割を果たしている。このため、番手違いの紡績糸に交換する等の、特に必要な場合以外に初期化するのは避けるべきである。
【特許文献１】特願２００６−１７６２９３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
したがって本発明は、多大なコスト負担がなく、クリアラヘッドのクリーニング実施を検出することに基づいた、各錘のヤーンクリアラの糸情報初期化方法、および初期化システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記課題を解決するために、本発明に係るヤーンクリアラの糸情報初期化方法は、クリーニング部材を、クリアラヘッドの投光部と受光部の間に繰り返し挿脱して行うクリーニング中に、ｉ）前記クリーニング部材が挿入されているか否か、ｉｉ）前記クリーニング部材の挿入時間および／または挿入されていない時間が予め定められた範囲内であるか否か、ｉｉｉ）前記クリーニング部材の挿入および／または引き抜きが予め定められた回数以上行われたか否か、を判定し、これらの判定結果に基づき、予め定められたクリーニングが行われたか否か判断し、当該クリアラヘッドの糸情報を初期化することを特徴とする。
【００２３】
また、本発明に係るヤーンクリアラの糸情報初期化システムは、クリーニング部材を、クリアラヘッドの投光部と受光部の間に繰り返し挿脱して行うクリーニング中に、ｉ）前記クリーニング部材が挿入されているか否かを判定する第１判定部と、ｉｉ）前記クリーニング部材の挿入時間および／または挿入されていない時間が予め定められた範囲内であるか否かを判定する第２判定部と、ｉｉｉ）前記クリーニング部材の挿入／引き抜きが予め定められた回数以上行われたか否かを判定する第３判定部と、ｉｖ）前記第１〜第３判定部の判定結果のうち、少なくとも１つを参照して予め定められたクリーニングが行われたか否か判定する第４判定部と、を含み、予め定められたクリーニングが行われた場合に当該クリアラヘッドの糸情報を初期化することを特徴とする。
【００２４】
さらに、本発明に係るヤーンクリアラの糸情報初期化システムは、ｉ）前記第１判定部が、クリーニング中の、前記受光部が出力するパルス状の糸太さ値が予め定められた閾値を下回ること、および／または上回ることを検出する光量比較部で、ｉｉ）前記第２判定部が、前記光量比較部の比較結果に基づき、前記糸太さ値が前記閾値を下回っている時間、および／または上回っている時間に相当するパルス幅を算出するとともに、前記パルス幅が予め定められた範囲内にあることを判定するパルス幅判定部で、ｉｉｉ）前記第３判定部が、前記パルス幅判定結果に基づき、前記クリーニング部材の挿脱回数を保持するパルスカウント値を加算するか、または初期化するパルスカウント部で、ｉｖ）前記第４判定部が、前記パルスカウント値が予め定められた回数以上であることを判定し、前記クリアラヘッドの前記糸情報を初期化する糸情報初期化部であることを特徴とする。
【００２５】
［用語の説明］
本明細書中で「クリーニング」とは、前述したように、投光面と受光面の間にクリーニング部材を繰り返し挿脱し、投光面と受光面に付着した汚れを拭うように行うものを指し、例えば、圧縮空気をクリアラヘッドに吹き付けて、汚れを吹き飛ばすようなものは含まないものとする。また、クリーニング部材の挿脱回数、挿脱速度等のクリーニング条件は、予めマニュアルや指示書等を通じて、クリーニング作業者に伝達されているのが望ましいが、伝達されていない場合も含まれる。
【００２６】
本明細書中で「パルス」とは、閾値をまたぐように繰り返し変動する電圧または電流波形を指し、矩形状のものに限られない。この変動は一定の周期のものに限らず、不規則なものも含まれるものとする。さらに、本明細書中で「パルス幅」とは、閾値と電圧波形との交点間の厳密な幅に限らず、広く、凸状部の幅、および凹状部の幅を指すものとする。
【００２７】
本明細書中で「糸なし」とは、クリアラヘッドの投光面と受光面の間に紡績糸が存在してない状態を指す。また、ヘッドの汚れが検出された時には、自動的に、または手動で「糸なし」となった後にクリーニングを行う。そして、クリーニングが終了すると、自動的に、または手動で「糸なし」が解除され、その後、紡績糸の走行がスタートする。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、多大なコスト負担がなく、クリアラヘッドのクリーニング実施を検出することに基づいた、各錘のヤーンクリアラの糸情報初期化方法、および初期化システムを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施例について説明する。
【００３０】
［実施例１］
本例における紡績機システムは、従来と同じ構成が採られている。すなわち、図１を用いて前述したように、紡績機システム１００はＮｏ．１〜２０のヤーンクリアラを備えており、各ヤーンクリアラ１は、４台のクリアラヘッド１’を備えている。また、各ヤーンクリアラは、各錘において算出された糸径平均値（φＡＶＥｎ）の全錘平均値（φＡＶＥｔ）を算出等するコントロールマスターＣＭに接続され、さらにコントロールマスターＣＭは、稼動データ管理システムＶＯＳに接続されている。
【００３１】
図６は、本例における紡績システム１００を構成する紡績ユニット要部の側面模式図である。紡績ユニット要部５０の最上流側から、バックローラＢ、ドラフトパート４５、フロントローラＦ、紡績部４０を順次経由して紡績糸Ｙが製造される。その後、紡績糸Ｙは、糸送りローラＤでヤーンクリアラ１に送られ、糸物性異常を発見すべくクリアラヘッドで監視された後に、巻取部３０に巻き取られる。この紡績ユニット要部５０も従来と同じ構成となっている。本例の紡績システム１００は、このような紡績ユニット要部５０が、紙面垂直方向に８０基並んで構成されている。
【００３２】
本例におけるクリアラヘッドも、図４Ａおよび図４Ｂを用いて前述した従来のクリアラヘッドと同様に、ほぼ平行に対向配置された投光面２’、受光面３’、ひさし状のセラミック製ガイド１２からなっている。また、本例におけるクリアラヘッド中を紡績糸Ｙが走行した際の糸太さ値のかたちも、図３を用いて前述した従来のかたちと同様である。
【００３３】
次に、クリアラヘッドの汚れが検出され、クリーニングを行う際のヤーンクリアラの動作について詳細に説明する。
【００３４】
図７は、本発明の実施例１における光電変換型ヤーンクリアラの要部を示すブロック図である。前述の通り、受光部３は、走行している紡績糸Ｙに応じた糸太さ値を逐次出力する。この糸太さ値は、図３に示されている一例のように、紡績糸が走行している時、つまり投光部２が投射する光の少なくとも一部が遮られ、受光部３が受光し得る光量が減少すると増加する。したがって、紡績糸走行中の糸太さ値ＶＡは、紡績糸の太さにほぼ比例して増加する。
【００３５】
図８Ａに糸太さ値波形の一例を示すように、光量比較部２０のＡ／Ｄ変換部５は、受光部３からの糸太さ値ＶＲＡを受け取り、所定時間Δｔが経過する毎に離散的なディジタル値に変換する。図８Ｂは、図８Ａに示す糸太さ値ＶＲＡをＡ／Ｄ変換部５によって変換したディジタル値である。このディジタル値を用いて、例えば、ディジタル値Ｄ０〜Ｄ９の平均を算出し、時間Ｔ１〜Ｔ２における糸太さ値の平均値を求める、等している。
【００３６】
本発明のヤーンクリアラは、公知の方法、およびシステムにより、このディジタル値を用いて所定の演算を行い、糸物性異常やヘッド汚れを判定する。それと同時に、本発明のヤーンクリアラは、光量比較部２０中のＨ／Ｌ比較部２１、パルス幅判定部２２、パルスカウント部２３、および糸情報初期化部２４を備え、ヘッド汚れ判定部８がヘッド汚れを検出した際のクリアラヘッドのクリーニング状況を監視する。なお、これらは、ヘッド汚れが検出されたクリアラヘッド等、紡績糸走行が停止しているクリアラヘッドにおいて動作するよう構成されている。
【００３７】
クリーニングは、図４Ｂで前述したようにして行われる。図９は、図５におけるクリーニング期間（ＴＣＳ―ＴＣＥ間）の糸太さ値波形の一例を示す模式図、図１０は本例の糸径平均値初期化シーケンスである。図９の閾値Ｖｔｈは、予め入力部２５を介して設定されている値である。以下、糸太さ値ＶＲＡと閾値Ｖｔｈを比較して糸太さ値ＶＲＡが高い領域を“Ｈｉｇｈ”、低い領域を“Ｌｏｗ”として説明する。Δｔは、Ａ／Ｄ変換部５のサンプリング間隔を示す。なお、糸太さ値ＶＲＡ上に記載しているサンプリング点を示すマークは、説明のため、一部のみに記載しているが、その他のタイミングでＡ／Ｄ変換が行われていないことを示すものではない。また、図９（後に説明する図１１、図１２、図１４も同様）に示す糸太さ値は、クリーニング部材挿脱に伴う糸径平均値初期化シーケンスを簡単に説明するために模式的に表したものであって、糸太さ値レベルの微少な変化は省略している。すなわち、本来、クリーニング作業が進行すると、ヘッド汚れは、クリーニングの仕方、その他に応じて除去されて行くので、図５示すヘッド汚れ量Δφに相当する“Ｌｏｗ”時の糸太さ値低下が見られるが、この糸太さ値の低下量は、クリーニング部材を挿脱に応じた“Ｈｉｇｈ”“Ｌｏｗ”の変化に対して無視できる程度であるために、図９（図１１、図１２、図１４も同様）では、この糸太さ値の変化を省略している。
【００３８】
図９の領域Ｌ１は、ヘッド汚れが検出され、糸なし状態となっているクリーニング開始前の状態を示す。すなわち、領域Ｌ１においては、紡績糸およびクリーニング部材１１が投光部と受光部の間に存在せず、投光部からの光が遮られていないため、糸太さ値ＶＲＡは最大光量に応じたＶ０を保っている。Ａ／Ｄ変換部５は、Δｔ間隔でＡ／Ｄ変換を行い、その都度、Ｈ／Ｌ比較部２１は、変換されたディジタル値と閾値Ｖｔｈとの大小比較を行う。また、クリーニング部材が所定の回数挿脱されたことの判定に用いられるパルスカウント値は、紡績システムの電源投入時、または前回のクリーニング終了時等の、当該クリーニング開始前に“０”にクリアされているものとする（図１０のステップＳ１−１に相当）。
【００３９】
領域Ｈ１は、クリーニングを開始し、クリーニング部材１１を投光部と受光部の間に挿入した状態を示す。挿入されたクリーニング部材１１によって、投光部からの光の少なくとも一部が遮られる。この時、糸太さ値ＶＲＡは、走行中の紡績糸の糸径が太い場合に相当する動きを示し、閾値Ｖｔｈを上回る。領域Ｈ１における糸太さ値ＶＣは、クリーニング部材１１の挿入の程度や、クリーニング部材１１の損耗等によって変化する。したがって、閾値Ｖｔｈは、クリーニング作業者のスキルやクリーニング部材１１の状態等の諸条件を考慮して、クリーニング時の糸太さ値ＶＲＡを“Ｈｉｇｈ／Ｌｏｗ”に区分し得るような値に適宜設定しておかなければならない。ディジタル値Ｄ１９で、糸太さ値ＶＲＡは閾値Ｖｔｈを上回るため、Ｈ／Ｌ比較部２１は、クリーニング部材が挿入されたと判定し（ステップＳ１−２に相当）、“Ｈｉｇｈ”に応じた信号をパルス幅判定部２２に送る。
【００４０】
領域Ｌ２は、クリーニング部材１１を投光部と受光部の間から引き抜いた状態を示す。糸太さ値ＶＲＡは、投光部からの光が遮られていないため、Ｖ０を示す。ディジタル値Ｄ２５で、糸太さ値ＶＲＡは閾値Ｖｔｈを下回るため、Ｈ／Ｌ比較部２１は、クリーニング部材１１が挿入されていないと判定し（ステップＳ１−３に相当）、“Ｌｏｗ”に応じた信号をパルス幅判定部２２に送る。
【００４１】
パルス幅判定部２２は、Ｈ／Ｌ比較部２１から“Ｈｉｇｈ”が出力されている時間が、予め入力部２５を介して設定されている所定条件を満足するか判定する。図９に示す一例では、ディジタル値Ｄ１９〜Ｄ２５の時間、すなわち６×Δｔで計算される時間と所定条件（本例では、下限：約１００ｍｓ、上限：約１ｓ）の比較、判定を行う（ステップＳ１−４に相当）。この所定条件は、上下限が設定されていてもよいし、上限または下限のいずれかのみでもよい。パルス幅判定部２２は、この判定結果をパルスカウント部２３に送る。
【００４２】
ステップＳ１−５、Ｓ１−６については、ステップＳ１−９、Ｓ１−１０と併せて説明を行うとして、先に、クリーニング部材１１を再度挿入した領域Ｈ２について説明する。糸太さ値ＶＲＡが閾値Ｖｔｈを上回ると、Ｈ／Ｌ比較部２１は、“Ｈｉｇｈ”に応じた信号をパルス幅判定部２２に送り（ステップＳ１−７に相当）、パルス幅判定部２２は、“Ｌｏｗ”が出力されていた時間の判定を行う（ステップＳ１−８に相当）。
【００４３】
通常、クリーニングは、上記クリーニング部材１１の挿脱を所定の回数繰り返して行う。パルスカウント部２３は、パルス幅判定部２２から判定結果を受け取り、その判定結果が“Ｈｉｇｈ”および“Ｌｏｗ”時間が所定範囲内であることを示していれば、所定のクリーニングが進行しているとして、パルスカウント値に“１”を加算する（ステップＳ１−５、Ｓ１−９に相当）。所定範囲内でないことを示していれば、所定外のクリーニングが行われているか、あるいはクリーニングが中断されたとして、パルスカウント値を“０”にクリアする（ステップＳ１−１に相当）。そして、糸情報初期化部２４は、パルスカウント値と入力部２５を介して定められている所定回数の比較を行い（ステップＳ１−６、Ｓ１−１０に相当）、パルスカウント値が所定回数（本例では、５回）に達した場合に、糸径平均値φＡＶＥｎを初期化する旨の指示を演算部６に行う。これとともに、アラーム部１０は、ＬＥＤ表示で初期化が行われた旨の表示を行う（ステップＳ１−１１に相当）。
【００４４】
図１１は、実施例１におけるクリーニング時の動作をまとめたタイミングチャートである。パルスカウント値は、糸太さ値が閾値Ｖｔｈをまたいで変化するのに追従して加算、またはクリアされる。図１１において、例えば、糸太さ値の“Ｌｏｗ”時間Ｗ１、Ｗ３および“Ｈｉｇｈ”時間Ｗ２は、所定範囲よりも長いためパルスカウント値はクリアされる。時間Ｗ１〜Ｗ３の経過後、クリーニング部材の所定の挿脱が繰り返し行われ、パルスカウント値が所定回数“５”に達すると、糸径平均値φＡＶＥｎは初期化される。以上のように、クリーニングにおけるクリーニング部材の挿脱が、所定時間で、連続して所定の回数以上行われたかどうかの判定を行うことで、意図せずφＡＶＥｎが初期化されてしまうのを防いでいる。なお、図１１（図１２、図１４も同様）におけるφＡＶＥｎは、図５におけるヘッド汚れ量Δφを含んでいる。
【００４５】
［実施例２］
クリーニングが行われたかどうかの判定は、次のように変更することができる。
【００４６】
実施例１では、“Ｈｉｇｈ”“Ｌｏｗ”両方の時間が所定範囲内であるかを判定していたが、いずれか一方のみで判定してもよく、本例では、“Ｈｉｇｈ”時間のみで判定を行った。したがって、図１３に示す本例の糸径平均値初期化シーケンスでは、図１０のステップＳ１−７〜Ｓ１−１０に相当するステップが省略されている。また、本例では、パルスカウント値の所定回数を“３”とした。図１２に、本例におけるクリーニング時のタイミングチャートを示す。本例では、“Ｌｏｗ”時間の判定を行わないため、パルスカウント値が“Ｈｉｇｈ”時間の終了のみに追従して変化する。また、例えば、“Ｌｏｗ”時間Ｗ４の時間が所定範囲を満たさなくても、パルスカウント値がクリアされることはない。
【００４７】
［実施例３］
本例では、実施例１、２で行った“Ｈｉｇｈ”時間および／または“Ｌｏｗ”時間の判定の替わりに、連続した“Ｈｉｇｈ”“Ｌｏｗ”時間の合計時間で判定を行った。したがって、図１５に示す本例の糸径平均値初期化シーケンスでは、図１０のステップＳ１−４〜Ｓ１−６に相当するステップが省略され、ステップＳ３−５は、“Ｈｉｇｈ”“Ｌｏｗ”時間の合計時間について判定を行っている。図１４に、本例におけるクリーニング時のタイミングチャートを示す。本例では、パルスカウント値は、“Ｈｉｇｈ”時間Ｗ５と“Ｌｏｗ”時間Ｗ６の和が所定範囲であるため加算される。その後、パルスカウント値は、時間Ｗ７とＷ８の和の値、時間Ｗ９とＷ１０の和の値を参照して加算される。この時、“Ｈｉｇｈ”“Ｌｏｗ”それぞれの時間は判定の対象とはならず、例えば、“Ｌｏｗ”時間Ｗ１０は非常に短いが、これによってパルスカウント値がクリアされることはない。
【００４８】
以上のように本発明は、既存の設備に大きな変更を加えることなく、各錘のクリーニング状態を検出し、糸径平均値を初期化することができる。本発明では、所定のクリーニング動作自体を検出することで初期化するか否かの判断を行っているため、ユーザーは、糸径平均値の初期化のために、追加の作業を行う必要がない。また、予めパルスカウント値、および“Ｈｉｇｈ”“Ｌｏｗ”時間の所定値を設定しておくことで、クリーニング部材の挿脱回数や挿脱速度等のクリーニング条件が変化しても、クリーニングが実行されたか否か判定を行うことができる。
【００４９】
なお、本発明の各例では、クリーニング状態を検出した際に、糸径平均値の初期化を行っているが、これに限定されず、各錘に保持されている他の糸情報の初期化等を行ってもよい。また、クリーニング状態を検出した際のアラーム手段は、ＬＥＤを用いて視覚的に行ったが、警告音のような他の公知のアラーム手段でもよく、またはアラーム手段を備えていなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】紡績機システムの一構成例を示すブロック図である。
【図２】従来の光電変換型ヤーンクリアラの要部を示すブロック図である。
【図３】クリアラヘッドの糸太さ値の一例を示す図である。
【図４】クリアラヘッドの斜視図であって、（Ａ）は紡績糸が走行中のクリアラヘッド、（Ｂ）はクリーニング中のクリアラヘッドを示す。
【図５】クリーニング前後のクリアラヘッド監視状態を示す図である。
【図６】紡績機システムを構成する紡績ユニット要部の側面模式図である。
【図７】本発明の実施例１における光電変換型ヤーンクリアラの要部を示すブロック図である。
【図８】Ａ／Ｄ変換部の動作を示す一例であって、（Ａ）は糸太さ値が所定頻度でディジタル値に変換される様子、（Ｂ）は変換された結果得られたディジタル値である。
【図９】クリーニング中の糸太さ値波形の一例を示す模式図である。
【図１０】実施例１に係る糸径平均値初期化シーケンスである。
【図１１】実施例１に係るヤーンクリアラのクリーニング時の動作を示すタイミングチャートである。
【図１２】実施例２に係るヤーンクリアラのクリーニング時の動作を示すタイミングチャートである。
【図１３】実施例２に係る糸径平均値初期化シーケンスである。
【図１４】実施例３に係るヤーンクリアラのクリーニング時の動作を示すタイミングチャートである。
【図１５】実施例３に係る糸径平均値初期化シーケンスである。
【符号の説明】
【００５１】
Ｂ バックローラ
ＣＭ コントロールマスター
Ｄ 糸送りローラ
Ｆ フロントローラ
ＶＯＳ 稼動データ管理システム
Ｙ 紡績糸
１ ヤーンクリアラ
１’ クリアラヘッド
２ 投光部
２’ 投光面
３ 受光部
３’ 受光面
４ 制御装置
５ Ａ／Ｄ変換部
６ 演算部
７ 糸状態判定部
８ ヘッド汚れ判定部
１０ アラーム部
１１ クリーニング部材
１２ ガイド
２０ 光量比較部
２１ Ｈ／Ｌ比較部
２２ パルス幅判定部
２３ パルスカウント部
２４ 糸情報初期化部
２５ 入力部
３０ 巻取部
４０ 紡績部
４５ ドラフトパート
５０ 紡績ユニット要部
１００ 紡績機システム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヤーンクリアラの糸情報初期化方法であって、クリーニング部材を、クリアラヘッドの投光部と受光部の間に繰り返し挿脱して行うクリーニング中に、
ｉ）前記クリーニング部材が挿入されているか否か、
ｉｉ）前記クリーニング部材の挿入時間および／または挿入されていない時間が予め定められた範囲内であるか否か、
ｉｉｉ）前記クリーニング部材の挿入および／または引き抜きが予め定められた回数以上行われたか否か、
を判定し、その判定結果に基づき、予め定められたクリーニングが行われたか否か判断し、当該クリアラヘッドの糸情報を初期化する、
ことを特徴とするヤーンクリアラの糸情報初期化方法。
【請求項２】
ヤーンクリアラの糸情報初期化システムであって、クリーニング部材を、クリアラヘッドの投光部と受光部の間に繰り返し挿脱して行うクリーニング中に、
ｉ）前記クリーニング部材が挿入されているか否かを判定する第１判定部と、
ｉｉ）前記クリーニング部材の挿入時間および／または挿入されていない時間が予め定められた範囲内であるか否かを判定する第２判定部と、
ｉｉｉ）前記クリーニング部材の挿入／引き抜きが予め定められた回数以上行われたか否かを判定する第３判定部と、
ｉｖ）前記第１〜第３判定部の判定結果のうち、少なくとも１つを参照して予め定められたクリーニングが行われたか否か判定する第４判定部と、
を含み、予め定められたクリーニングが行われた場合に当該クリアラヘッドの糸情報を初期化する、
ことを特徴とするヤーンクリアラの糸情報初期化システム。
【請求項３】
ｉ）前記第１判定部は、クリーニング中の、前記受光部が出力するパルス状の糸太さ値が予め定められた閾値を下回ること、および／または上回ることを検出する光量比較部であり、
ｉｉ）前記第２判定部は、前記光量比較部の比較結果に基づき、前記糸太さ値が前記閾値を下回っている時間、および／または上回っている時間に相当するパルス幅を算出するとともに、前記パルス幅が予め定められた範囲内にあることを判定するパルス幅判定部であり、
ｉｉｉ）前記第３判定部は、前記パルス幅判定結果に基づき、前記クリーニング部材の挿脱回数を保持するパルスカウント値を加算するか、または初期化するパルスカウント部であり、
ｉｖ）前記第４判定部は、前記パルスカウント値が予め定められた回数以上であることを判定し、前記クリアラヘッドの前記糸情報を初期化する糸情報初期化部である、
ことを特徴とする請求項２に記載のヤーンクリアラの糸情報初期化システム。
【請求項１】
ヤーンクリアラの糸情報初期化方法であって、クリーニング部材を、クリアラヘッドの投光部と受光部の間に繰り返し挿脱して行うクリーニング中に、
ｉ）前記クリーニング部材が挿入されているか否か、
ｉｉ）前記クリーニング部材の挿入時間および／または挿入されていない時間が予め定められた範囲内であるか否か、
ｉｉｉ）前記クリーニング部材の挿入および／または引き抜きが予め定められた回数以上行われたか否か、
を判定し、その判定結果に基づき、予め定められたクリーニングが行われたか否か判断し、当該クリアラヘッドの糸情報を初期化する、
ことを特徴とするヤーンクリアラの糸情報初期化方法。
【請求項２】
ヤーンクリアラの糸情報初期化システムであって、クリーニング部材を、クリアラヘッドの投光部と受光部の間に繰り返し挿脱して行うクリーニング中に、
ｉ）前記クリーニング部材が挿入されているか否かを判定する第１判定部と、
ｉｉ）前記クリーニング部材の挿入時間および／または挿入されていない時間が予め定められた範囲内であるか否かを判定する第２判定部と、
ｉｉｉ）前記クリーニング部材の挿入／引き抜きが予め定められた回数以上行われたか否かを判定する第３判定部と、
ｉｖ）前記第１〜第３判定部の判定結果のうち、少なくとも１つを参照して予め定められたクリーニングが行われたか否か判定する第４判定部と、
を含み、予め定められたクリーニングが行われた場合に当該クリアラヘッドの糸情報を初期化する、
ことを特徴とするヤーンクリアラの糸情報初期化システム。
【請求項３】
ｉ）前記第１判定部は、クリーニング中の、前記受光部が出力するパルス状の糸太さ値が予め定められた閾値を下回ること、および／または上回ることを検出する光量比較部であり、
ｉｉ）前記第２判定部は、前記光量比較部の比較結果に基づき、前記糸太さ値が前記閾値を下回っている時間、および／または上回っている時間に相当するパルス幅を算出するとともに、前記パルス幅が予め定められた範囲内にあることを判定するパルス幅判定部であり、
ｉｉｉ）前記第３判定部は、前記パルス幅判定結果に基づき、前記クリーニング部材の挿脱回数を保持するパルスカウント値を加算するか、または初期化するパルスカウント部であり、
ｉｖ）前記第４判定部は、前記パルスカウント値が予め定められた回数以上であることを判定し、前記クリアラヘッドの前記糸情報を初期化する糸情報初期化部である、
ことを特徴とする請求項２に記載のヤーンクリアラの糸情報初期化システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００８−４４７１０（Ｐ２００８−４４７１０Ａ）
【公開日】平成２０年２月２８日（２００８．２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２２１４７４（Ｐ２００６−２２１４７４）
【出願日】平成１８年８月１５日（２００６．８．１５）
【出願人】（０００００６２９７）村田機械株式会社 (4,916)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年２月２８日（２００８．２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月１５日（２００６．８．１５）
【出願人】（０００００６２９７）村田機械株式会社 (4,916)
【Ｆターム（参考）】
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