熱処理ローラ用温度検出装置
【課題】既存の温度制御装置を流用可能とすることを前提とするものであって、温度検出装置の異常の発生を温度制御装置に認識させるための技術を提供する。
【解決手段】温度検出装置は、シェル１０２の温度を検知するための測温抵抗体１１と、前記測温抵抗体１１によって検知した温度値を取得する取得部８ａと、前記取得部８ａによって取得された温度値を記憶する記憶部９（１５）と、前記記憶部９（１５）に記憶された温度値を前記温度制御装置２００へ送信可能な送信部１４ｂと、測温抵抗体１１に関連した不具合が発生したら、前記送信部１４ｂが前記温度制御装置２００へ送信する上記温度値を仕様範囲外の温度値へと置換する置換部８ｃと、を備える。
【解決手段】温度検出装置は、シェル１０２の温度を検知するための測温抵抗体１１と、前記測温抵抗体１１によって検知した温度値を取得する取得部８ａと、前記取得部８ａによって取得された温度値を記憶する記憶部９（１５）と、前記記憶部９（１５）に記憶された温度値を前記温度制御装置２００へ送信可能な送信部１４ｂと、測温抵抗体１１に関連した不具合が発生したら、前記送信部１４ｂが前記温度制御装置２００へ送信する上記温度値を仕様範囲外の温度値へと置換する置換部８ｃと、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱処理ローラ用温度検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の技術として特許文献１（特開２００７−２１８７０８号公報）は、回転するローラの回転側に設置された温度検知器の温度検知信号（温度データ）を、前記ローラ外の固定側に設置された前記ローラの表面温度を制御する温度制御装置に伝送してなるローラ用温度検出装置を開示する。この文献１によれば、回転側と固定側との間の信号伝送として回転変圧器に代え無線送信器を採用することで、温度制御装置が精度の高い温度検知信号を取得できるようになっている。また、この文献１の温度検出装置は、温度検知器（白金型の熱電対が例示されている。）の特性がリニアでなく若干の誤差を含んでいることを踏まえ、所定のリニアライズ処理を実施するマイコンを搭載することとしている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記文献１の技術によると、温度制御装置は、温度検出装置から受信した温度検知信号（温度データ）をモニタリングすることで、温度データの想定され得る温度範囲としての仕様範囲から温度データが外れた場合や、そもそも温度検知信号の受信が途絶えた場合、温度検出装置の異常の発生を認識することができる。しかし、温度データが仕様範囲内である限りにおいては、温度制御装置は、温度検出装置が正常に動作しているものとしか認識することができない。従って、例えば、温度検知器に不具合が発生したにも拘わらず出力する温度データに大きな変化が起きなかった場合は、温度制御装置は、温度検出装置が正常に動作しているものとして誤った認識をしてしまう。
【０００４】
この問題に対し、例えば、温度検出装置に一対の温度検知器を同一箇所に設けることで、特段の問題がなければ一対の温度検知器の抵抗値が全く同一となるような構成とし、この一対の温度検知器の抵抗値が異なる値となった場合は、温度検出装置が温度制御装置に対して異常信号を送信できるよう、温度検出装置と温度制御装置との間に信号線を追加する対策が考えられる。しかし、この対策では、温度検出装置と温度制御装置との間に信号線を新たに追加する必要があることから、既存の温度制御装置の流用の観点から、採用することは難しい。
【０００５】
上記の問題は温度検知器についての不具合に関するものであるが、他の構成要素についての不具合に関しても同様に、信号線を新たに追加することなく温度検出装置の不具合を温度制御装置に認識させたい。
【０００６】
本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、既存の温度制御装置を流用可能とすることを前提とするものであって、異常の発生を温度制御装置に認識させるための技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００７】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【０００８】
本願発明の観点によれば、熱処理ローラの温度を検知し、その温度値を、前記熱処理ローラの温度を制御する温度制御装置へ送信する、熱処理ローラ用温度検出装置は、以下のように構成される。即ち、熱処理ローラ用温度検出装置は、前記熱処理ローラの温度を検知するための検知手段と、前記検知手段によって検知した温度値を取得する取得手段と、前記取得手段によって取得された温度値を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された温度値を前記温度制御装置へ送信可能な送信手段と、何らかの異常が発生したら、前記送信手段が前記温度制御装置へ送信する上記温度値を仕様範囲外の温度値へと置換する置換手段と、を備える。
【０００９】
即ち、前記熱処理ローラ用温度検出装置が前記温度制御装置に対して温度値を送信している点については従来と変わらないので、既存の温度制御装置をそのまま使い続けることができる。この既存設備の活用を前提とした上で、上記の構成によれば、仕様範囲外の温度値を積極的に利用することで、前記温度制御装置に異常の発生を認識させることが可能となる。
【００１０】
なお、「仕様範囲」とは、前記検知手段が正常に機能していることを前提とした上で定めた範囲を意味する。
【００１１】
上記の熱処理ローラ用温度検出装置は、更に、以下のように構成される。即ち、前記検知手段は、前記熱処理ローラの同一箇所に一対で設けられる。前記記憶手段に記憶された一対の温度値を比較する比較手段を設ける。前記一対の温度値が一致しないと前記比較手段が判定した場合は、前記置換手段は、前記送信手段が前記温度制御装置へ送信する上記温度値を仕様範囲外の温度値へと置換する。以上の構成によれば、前記検知手段に僅かな狂いが発生したような軽微な異常の発生であっても、前記温度制御装置に異常の発生を認識させることができる。
【００１２】
なお、上記「同一箇所」とは、前記一対の検知手段が共に正常に機能している限りは、それらが検知した温度値が不可避的な製造上の誤差を除いて略等しくなる程度の同一の箇所を意味する。また、上記「前記一対の温度値が一致」するとは、前記一対の温度値の差分の絶対値が不可避的な製造上の誤差程度に収まっていることを意味する。
【００１３】
上記の熱処理ローラ用温度検出装置は、更に、以下のように構成される。即ち、前記検知手段は、前記熱処理ローラの長手方向に間隔を空けた複数箇所夫々に設けられる。前記記憶手段に記憶された複数の温度値を相互に比較する比較手段を設ける。前記複数の温度値が相互に一致しないと前記比較手段が判定した場合は、前記置換手段は、前記送信手段が前記温度制御装置へ送信する上記温度値を仕様範囲外の温度値へと置換する。以上の構成によれば、前記熱処理ローラの長手方向における温度ムラか、又は、前記複数の検知手段のうち何れかに不具合が発生したことを、前記温度制御装置に異常の発生として認識させることができる。
【００１４】
上記の熱処理ローラ用温度検出装置は、更に、以下のように構成される。即ち、前記検知手段は、前記熱処理ローラの長手方向に間隔を空けた少なくとも３箇所夫々に設けられる。前記記憶手段に記憶された複数の温度値を相互に比較する比較手段を設ける。前記複数の温度値が相互に一致しないと前記比較手段が判定した場合は、前記複数の温度値のうち最も特異な温度値に対応する前記検知手段を特定する特定手段を設ける。前記複数の温度値が相互に一致しないと前記比較手段が判定した場合は、前記置換手段は、前記送信手段が前記温度制御装置へ送信する上記温度値を、仕様範囲外であって、前記特定手段によって特定された前記検知手段に対応する温度値へと置換する。以上の構成によれば、前記熱処理ローラの長手方向における温度ムラか、又は、前記複数の検知手段のうち何れかに不具合が発生したことを、前記温度制御装置に異常の発生として認識させることができる。加えて、前記温度制御装置は異常の発生の位置を具体的に認識することができるようになる。
【００１５】
上記の熱処理ローラ用温度検出装置は、更に、以下のように構成される。即ち、前記置換手段は、発生した異常の種別を判別し、その異常の種別に応じて、上記の仕様範囲外の温度値を設定する。以上の構成によれば、前記温度制御装置に発生した異常の種別を認識させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】ゴデッドローラの全体概略図
【図２】本願発明の第一実施形態に係るゴデッドローラの機能ブロック図
【図３】熱電対の設置態様の説明図
【図４】本願発明の第二実施形態に係るゴデッドローラの機能ブロック図
【図５】本願発明の第三実施形態に係るゴデッドローラの機能ブロック図
【図６】熱電対の設置態様の説明図
【図７】本願発明の第四実施形態に係るゴデッドローラの機能ブロック図
【図８】本願発明の第五実施形態に係るゴデッドローラの機能ブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜第一実施形態＞
以下、図１〜３を参照しつつ、本願発明の第一実施形態として、紡糸巻取機のゴデッドローラに適用された温度検出装置について説明する。
【００１８】
紡糸巻取機は、糸Ｙ（合成繊維糸、図３参照）を紡糸する紡糸部と、この紡糸部によって紡糸された糸Ｙを巻き取ってパッケージとする巻取部と、走行する糸Ｙに対して所定の熱処理を施す熱処理部１と、を主たる構成として備えている。そして、熱処理部１は一対のゴデッドローラ２から構成されており、紡糸部から巻取部に向かって走行する糸Ｙは、上記一対のゴデッドローラ２間で複数回、往復するようになっている。このゴデッドローラ２は、図１に示すように、ゴデットローラ本体１００と、温度検出器１０１と、から構成されている。
【００１９】
（ゴデットローラ本体１００）
ゴデットローラ本体１００は、糸Ｙが巻き掛けられる円筒形状の鉄製のシェル１０２（熱処理ローラ）と、このシェル１０２を駆動軸１０３を介して回転可能に支持する駆動モータ１０４と、シェル１０２の内側に設けられるヒータ１０５と、を主たる構成として備えている。この構成で、ヒータ１０５は駆動モータ１０４によって支持されており、シェル１０２は、ヒータ１０５によって誘導加熱されるようになっている。以下、説明の便宜上、ゴデットローラ本体１００のロータ側１０６とはシェル１０２と駆動軸１０３を含む上位概念であり、ゴデットローラ本体１００のステータ側１０７とは駆動モータ１０４とヒータ１０５を含む上位概念であるものとする。また、上記のシェル１０２は図示しない熱媒を有し、この熱媒はヒータ１０５を用いて昇温したシェル１０２の温度（＝表面温度、以下同様。）を略均一にする働きをする。
【００２０】
（温度検出器１０１）
温度検出器１０１は、駆動軸１０３を介してシェル１０２と共回りするロータ１０８と、駆動モータ１０４に対して固定されるステータ１０９と、から構成されている。このロータ１０８は、シェル１０２と駆動モータ１０４を挟んで反対側に設けられ、図２に示すように、アンテナコイル６と、電源部７と、第１制御部８と、記憶部９（記憶手段）と、再生部１０と、を主たる構成としている。また、図１及び図２に示すように上記のシェル１０２には測温抵抗体１１（検知手段）が設けられ、この測温抵抗体１１は信号変換回路１８及びＡＤＣ１９を介して上記の第１制御部８に接続されている。一方、ステータ１０９は、アンテナコイル１２と、ＲＦ回路ブロック１７と、第２制御部１４と、記憶部１５（記憶手段）と、を主たる構成としている。ＲＦ回路ブロック１７は、コイル電流検出部１３と、電源供給用発振回路１６と、から構成されている。
【００２１】
以下、上述した各構成要素を詳細に説明する。ロータ１０８のアンテナコイル６とステータ１０９のアンテナコイル１２は、図２に示すように相互に電磁結合するアンテナとして機能するコイルである。アンテナコイル６とアンテナコイル１２何れも本実施形態では空心コイルが採用されている。
【００２２】
電源部７は、図示しない整流回路とコンデンサを有し、ステータ１０９から上記電磁結合を介して供給され、上記整流回路によって整流された電気エネルギーをコンデンサを用いて蓄積すると共に、蓄積した電気エネルギーをロータ１０８の構成要素である第１制御部８や再生部１０などに供給する。
【００２３】
第１制御部８は、マイコンによって構成されており、取得部８ａ（取得手段）と、比較部８ｂ（比較手段）と、置換部８ｃ（置換手段）と、をハードウェアとソフトウェアとの協動によって実現している。取得部８ａは、測温抵抗体１１によって検知した温度値を取得するものである。比較部８ｂ及び置換部８ｃについては、後述する。上記第１制御部８は、例えばＤＲＡＭなどによって構成される記憶部９に対して、取得部８ａが取得した温度値を書き込んだり、記憶部９から読み込んだ温度値を再生部１０に送信したり、できるようになっている。
【００２４】
再生部１０は、１３４．７ｋＨｚのパルス信号を出力する発振回路１０ａと、１２３．７ｋＨｚのパルス信号を出力する発振回路１０ｂと、を備え、各発振回路１０ａ、１０ｂから出力されたパルス信号を選択的にアンテナコイル６へ送信する、所謂ＦＭ変調方式を採用している。この構成で、上記の第１制御部８は再生部１０によるパルス信号の選択を制御可能となっており、これにより第１制御部８は、所望のデータをステータ１０９の第２制御部１４にＦＭ変調で送信できるようになっている。例えば、第１制御部８が第２制御部１４に対して８８ｂｉｔのデータを送信したいとすると、第１制御部８は、再生部１０によるパルス信号の送信の選択、即ち切替動作を少なくとも８８回、繰り返すこととなる。
【００２５】
測温抵抗体１１は、シェル１０２の温度を検知するためのものである。即ち、測温抵抗体１１は、測温抵抗体１１の取付位置における温度の大小を自身の電気抵抗の大小に略リニアに変換する性質を有しており、この測温抵抗体１１の抵抗値は信号変換回路１８によって電圧値へと変換され、この電圧値がＡＤＣ１９（Ａｎａｌｏｇ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）によって例えば１６ビットのデジタル信号へと変換された上で第１制御部８に入力されるようになっている。本実施形態では、上記測温抵抗体１１は、図１及び図２に示すように一対で同一箇所に配置されている。従って、一対の測温抵抗体１１が共に正常に機能している限りにおいては、それらが検知した温度値は不可避的な製造上の誤差を除いて略等しくなるようになっている。
【００２６】
コイル電流検出部１３は、アンテナコイル１２に流れる電流（コイル電流）を検出するものである。
【００２７】
電源供給用発振回路１６は、アンテナコイル１２に１３４．２ｋＨｚのＯＮ／ＯＦＦパルス信号を与えるものであって、コイル間の電磁誘導による電力送信を実現している。
【００２８】
第２制御部１４は、マイコンによって構成されており、復調部１４ａと、送信部１４ｂ（送信手段）と、をハードウェアとソフトウェアとの協動によって実現している。復調部１４ａは、コイル電流検出部１３によって検出されたＦＭ変調方式（１３４．７ｋＨｚと１２３．７ｋＨｚの切り替わり）のコイル電流に基づいてデータを取得するものである。復調部１４ａは、取得したデータを、例えばＤＲＡＭなどによって構成される記憶部１５に対して書き込む。送信部１４ｂは、記憶部１５に記憶されたデータをＤＡＣ２０（Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｎａｌｏｇ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）を介して温度制御装置２００に送信する。更に、アナログ信号をＶ／Ｆ変換器２１でパルス信号に変更して、温度制御装置２００に送信するアプリケーションもある。
【００２９】
以上の構成で、ステータ１０９からロータ１０８への電源供給と、ロータ１０８からステータ１０９への信号伝達と、は所謂時分割で行われる。即ち、ＲＦ回路ブロック１７は、最初の８０ｍｓｅｃではアンテナコイル１２と電源供給用発振回路１６とを択一的に接続させることにより、電源供給用発振回路１６で発生したパルス信号をアンテナコイル１２に与え、続く２０ｍｓｅｃではアンテナコイル１２とコイル電流検出部１３とを択一的に接続させる。これに呼応するように、電源部７が上記の８０ｍｓｅｃで電気エネルギーを蓄積した後、第１制御部８は、上記の電力供給が中断している２０ｍｓｅｃの間に、再生部１０やアンテナコイル６、アンテナコイル１２、コイル電流検出部１３を介して第２制御部１４にデータを送信するようになっている。
【００３０】
また、ゴデッドローラ２の外部に設けられる温度制御装置２００は、温度検出器１０１のステータ１０９から受信したシェル１０２の温度値に基づいてヒータ１０５の作動を適宜にフィードバック制御する。
【００３１】
本実施形態において熱処理ローラ用温度検出装置は、少なくとも、測温抵抗体１１と、取得部８ａと、記憶部９（１５）と、送信部１４ｂと、置換部８ｃと、を含んで構成されている。
【００３２】
以上の構成で、シェル１０２の温度は測温抵抗体１１によって検知され、取得部８ａは測温抵抗体１１によって検知されたシェル１０２の温度値を取得し、記憶部９は取得部８ａによって取得された温度値を記憶する。記憶部９に記憶された温度値は、アンテナコイル６とアンテナコイル１２との電磁結合によってステータ１０９へ非接触送信され、コイル電流検出部１３を介して第２制御部１４に入力され、記憶部１５に記憶される。記憶部１５に記憶された温度値は、送信部１４ｂによって温度制御装置２００へ送信される。温度制御装置２００は、温度検出器１０１から受信した温度値に基づいてヒータ１０５の作動をフィードバック制御する。
【００３３】
次に、上記第１制御部８の比較部８ｂと置換部８ｃ、それと温度制御装置２００について詳しく説明する。
【００３４】
本実施形態では、上述したように一対の測温抵抗体１１がシェル１０２に設けられている。従って、取得部８ａは一対の測温抵抗体１１によって検知された一対の温度値を取得し、記憶部９は取得部８ａが取得した一対の温度値を記憶するようになっている。その上で、前述の比較部８ｂは、記憶部９に記憶された一対の温度値を比較する。そして、前記一対の温度値が一致すると比較部８ｂが判定した場合は、第１制御部８は、一対の温度値のうち何れか一方を再生部１０へ送信し、送信された温度値は、送信部１４ｂによって温度制御装置２００に送信される。一方で、前記一対の温度値が一致しないと比較部８ｂが判定した場合は、前述の置換部８ｃは、上記の送信部１４ｂが温度制御装置２００へ送信する上記の温度値を仕様範囲外の温度値へと送信前に予め置換する。
【００３５】
（比較部８ｂ）
比較部８ｂは、具体的には、記憶部９に記憶された一対の温度値を取得して、この一対の温度値の差分をとり、この差分の絶対値が所定の値未満となったとき、一対の温度値は一致していると判定する。一方、この差分の絶対値が所定の値以上となったとき、一対の温度値は一致していないと判定する。ここで「所定の値」とは、測温抵抗体１１の不可避的な製造上の誤差によって判定結果が左右されることのないように例えば１［℃］とされる。従って、「一対の温度値が一致」するとは、一対の温度値の差分の絶対値が不可避的な製造上の誤差程度に収まっていることを意味する。
【００３６】
（置換部８ｃ）
置換部８ｃは、具体的には、記憶部９に記憶されている一対の温度値の双方を、仕様範囲外の温度値へと書き換える。ここで、「仕様範囲」とは、測温抵抗体１１が正常に機能していることを前提とした上で定めた範囲を意味し、例えば、０〜３００［℃］とする。そして、仕様範囲外の温度値とは、測温抵抗体１１が正常に機能しなくなったときに限り発現するような温度値であり、例えば４００［℃］や４２０［℃］などである。
【００３７】
（温度制御装置２００）
温度制御装置２００は、温度検出器１０１から受信した温度値が仕様範囲内か仕様範囲外かを判定し、仕様範囲内であると判定した場合は、温度検出器１０１から受信した温度値に基づいてヒータ１０５の作動をフィードバック制御する。一方、仕様範囲外であると判定した場合は、温度検出器１０１から受信した温度値に基づいてヒータ１０５の作動をフィードバック制御することに代えて、熱処理ローラ用温度検出装置に異常が発生したと認識し、そして、異常発生時に必要な作動をする。異常発生時に必要な作動とは、例えば、ヒータ１０５の作動を停止させてシェル１０２を自然放熱させる作動や、図示しない警告ランプを点滅又は点灯させて紡糸巻取機の作業オペレータに異常発生を報知する作動、などを意味する。
【００３８】
（まとめ）
（請求項１）
以上説明したように本実施形態において熱処理ローラ用温度検出装置は、以下のように構成されている。即ち、熱処理ローラ用温度検出装置は、シェル１０２の温度を検知するための測温抵抗体１１と、前記測温抵抗体１１によって検知した温度値を取得する取得部８ａと、前記取得部８ａによって取得された温度値を記憶する記憶部９（１５）と、前記記憶部９（１５）に記憶された温度値を前記温度制御装置２００へ送信可能な送信部１４ｂと、測温抵抗体１１に関連した不具合が発生したら、前記送信部１４ｂが前記温度制御装置２００へ送信する上記温度値を仕様範囲外の温度値へと置換する置換部８ｃと、を備える。即ち、熱処理ローラ用温度検出装置が前記温度制御装置２００に対して温度値を送信している点については従来と変わらないので、既存の温度制御装置２００をそのまま使い続けることができる。この既存設備の活用を前提とした上で、上記の構成によれば、仕様範囲外の温度値を積極的に利用することで、前記温度制御装置２００に異常の発生を認識させることが可能となる。
【００３９】
なお、上記第一実施形態では、置換部８ｃは、記憶部９に記憶されている一対の温度値の双方を、仕様範囲外の温度値へと書き換えることとしたが、これに代えて、置換部８ｃは、記憶部９に記憶されている一対の温度値のうち何れか一方だけを仕様範囲外の温度値へと書き換えることとしてもよい。というのは、記憶部９に記憶されている一対の温度値のうち、第１制御部８が読み込んで再生部１０へ送信する温度値が何れの温度値であるかが予め定められている場合は、闇雲に一対の温度値の双方を書き換える必要はなく、少なくとも、第１制御部８が読み込んで再生部１０へ送信する温度値のみを書き換えれば十分である、ということである。更に言えば、送信部１４ｂが温度制御装置２００へ送信する上記温度値を置換するための具体的な作動としては、記憶部９に記憶されている温度値の書き換えに限られない。即ち、結果的に温度制御装置２００へ送信される温度値が仕様範囲外の温度値となっていれば、その具体的手段の種別を問わない。
【００４０】
（請求項２）
また、前記測温抵抗体１１は、シェル１０２の同一箇所に一対で設けられる。前記記憶部９に記憶された一対の温度値を比較する比較部８ｂを設ける。前記一対の温度値が一致しないと前記比較部８ｂが判定した場合は、前記置換部８ｃは、前記送信部１４ｂが前記温度制御装置２００へ送信する上記温度値を仕様範囲外の温度値へと置換する。以上の構成によれば、前記測温抵抗体１１に僅かな狂いが発生したような軽微な異常の発生であっても、前記温度制御装置２００に異常の発生として認識させることができる。
【００４１】
なお、上記第一実施形態では、測温抵抗体１１を同一箇所に一対で設けることとしたが、これに代えて、測温抵抗体１１を同一箇所に３つ、又は、４つ以上で設けることとしてもよい。
【００４２】
＜第二実施形態＞
次に、図４を参照しつつ、本願発明の第二実施形態を説明する。以下、本実施形態が上記第一実施形態と相違する点を中心に説明し、重複する説明については適宜、割愛する。
【００４３】
上記第一実施形態では図２に示すように、前記の比較部８ｂと置換部８ｃをロータ１０８の第１制御部８に設けることとしたが、本実施形態では、ロータ１０８の第１制御部８に比較部８ｂと置換部８ｃを設けることに代えて、ステータ１０９の第２制御部１４に比較部１４ｃと置換部１４ｄを設けることとした。
【００４４】
従って、本実施形態では、熱処理ローラ用温度検出装置は、以下のように作動する。即ち、取得部８ａによって取得された一対の温度値は記憶部９に記憶される。第１制御部８は、記憶部９に記憶されている一対の温度値を読み込んで、再生部１０に送信する。この一対の温度値は、アンテナコイル６やアンテナコイル１２などを介して第２制御部１４に送信される。第２制御部１４に送信された一対の温度値は記憶部１５に記憶される。これ以降の作動については、上記第一実施形態における記憶部９と比較部８ｂと置換部８ｃとの関係と、本実施形態における記憶部１５と比較部１４ｃと置換部１４ｄとの関係と、は同様であるから説明を割愛する。
【００４５】
＜第三実施形態＞
次に、図５及び図６を参照しつつ、本願発明の第三実施形態を説明する。以下、本実施形態が上記第一実施形態と相違する点を中心に説明し、重複する説明については適宜、割愛する。
【００４６】
上記第一実施形態では、図３に示すように、測温抵抗体１１を同一箇所に一対で設けた。これに対し、本実施形態では、図６に示すように、測温抵抗体１１を、シェル１０２の長手方向に間隔を空けた複数箇所夫々に設けた。そして、図５によれば、取得部８ａは測温抵抗体１１によって検知された複数の温度値を取得し、取得部８ａによって取得された複数の温度値は記憶部９に記憶される。比較部８ｂは、記憶部９に記憶された複数の温度値を相互に比較する。そして、複数の温度値が相互に一致していると比較部８ｂが判定した場合は、第１制御部８は、複数の温度値のうち何れか一つを再生部１０へ送信し、送信された温度値は、送信部１４ｂによって温度制御装置２００に送信される。一方で、複数の温度値が相互に一致していないと判定した場合は、置換部８ｃは、送信部１４ｂが温度制御装置２００へ送信する上記の温度値を仕様範囲外の温度値へと送信前に予め置換する。
【００４７】
（比較部８ｂ）
詳しくは、「複数の温度値が相互に一致」するとは、複数の温度値のバラツキ幅が不可避的な製造上の誤差程度に収まっていることを意味する。
【００４８】
（置換部８ｃ）
詳しくは、置換部８ｃは、記憶部９に記憶されている複数の温度値のすべてを、仕様範囲外の温度値へと書き換える。ただし、必ずしも、置換部８ｃが記憶部９に記憶されている複数の温度値のすべてを書き換える必要がないことは前述した通りである。
【００４９】
（まとめ）
（請求項３）
以上説明したように本実施形態において熱処理ローラ用温度検出装置は、更に、以下のように構成されている。即ち、測温抵抗体１１は、シェル１０２の長手方向に間隔を空けた複数箇所夫々に設けられる。記憶部９に記憶された複数の温度値を相互に比較する比較部８ｂを設ける。前記複数の温度値が相互に一致しないと前記比較部８ｂが判定した場合は、前記置換部８ｃは、前記送信部１４ｂが前記温度制御装置２００へ送信する上記温度値を仕様範囲外の温度値へと置換する。以上の構成によれば、シェル１０２の長手方向における温度ムラか、又は、前記複数の測温抵抗体１１のうち何れかに不具合が発生したことを、前記温度制御装置２００に異常の発生として認識させることができる。なお、上記の温度ムラは、主として、シェル１０２が有する前述の熱媒の働きに不具合が生じたことに起因するものである。
【００５０】
＜第四実施形態＞
次に、図７を参照しつつ、本願発明の第四実施形態を説明する。以下、本実施形態が上記第三実施形態と相違する点を中心に説明し、重複する説明については適宜、割愛する。
【００５１】
本実施形態に係る第１制御部８には、上記第三実施形態の構成に加えて、特定部８ｄが設けられている。この特定部８ｄは、複数の温度値が相互に一致しないと比較部８ｂが判定した場合、複数の温度値のうち最も特異な温度値に対応する測温抵抗体１１を特定するものである。そして、この場合、置換部８ｃは、送信部１４ｂが温度制御装置２００に送信する上記温度値を、仕様範囲外であって、特定部８ｄによって特定された測温抵抗体１１に対応する温度値へと置換する。
【００５２】
詳しくは、図７に示すように、本実施形態に係る記憶部９には、各測温抵抗体１１に割り当てられた番号（Ｎｏ．１〜３）と、各番号に関連付けられた温度値と、をテーブル形式で関連付けて記憶する関連付け記憶部９ａが設けられている。各番号に関連付けられた温度値は、相互に重複のないように相互に異なる値となっており、また、何れも仕様範囲外の値となっている。ここで、仮に、各測温抵抗体１１によって検知された温度値が、正常であれば同一値となるはずだが、２００℃（Ｎｏ．１）、２００℃（Ｎｏ．２）、２２０℃（Ｎｏ．３）だったとする。この場合、複数の温度値のうち最も特異な温度値は、Ｎｏ．３の測温抵抗体１１が検知した２２０℃である。従って、特定部８ｄは、最も特異な温度値に対応する測温抵抗体１１として、Ｎｏ．３の測温抵抗体１１を特定する。そして、置換部８ｃは、特定部８ｄによって特定された測温抵抗体１１（Ｎｏ．３）に対応する温度値（４３０℃）を関連付け記憶部９ａから取得し、記憶部９に記憶されている複数の温度値のすべてを、関連付け記憶部９ａから取得した温度値（４３０℃）へと置換する。そして、この温度値（４３０℃）が温度制御装置２００へと送信されることとなる。
【００５３】
一方、温度制御装置２００には、上記関連付け記憶部９ａと同じ内容を記憶する記憶部３１が設けられている。この記憶部３１を適宜に参照することにより、温度制御装置２００は、受信した温度値に基づいて、特異な温度値を検知した測温抵抗体１１を特定し、認識することができる。
【００５４】
（まとめ）
（請求項４）
以上説明したように本実施形態において温度検出器１０１は、以下のように構成されている。即ち、測温抵抗体１１は、シェル１０２の長手方向に間隔を空けた３箇所夫々に設けられる。記憶部９に記憶された複数の温度値を相互に比較する比較部８ｂを設ける。前記複数の温度値が相互に一致しないと前記比較部８ｂが判定した場合は、前記複数の温度値のうち最も特異な温度値に対応する測温抵抗体１１を特定する特定部８ｄを設ける。前記複数の温度値が相互に一致しないと前記比較部８ｂが判定した場合は、前記置換部８ｃは、前記送信部１４ｂが前記温度制御装置２００へ送信する上記温度値を、仕様範囲外であって、前記特定部８ｄによって特定された測温抵抗体１１に対応する温度値へと置換する。以上の構成によれば、シェル１０２の長手方向における温度ムラか、又は、前記複数の測温抵抗体１１のうち何れかに不具合が発生したことを、前記温度制御装置２００に異常の発生として認識させることができる。加えて、前記温度制御装置２００は異常の発生の位置を具体的に認識することができるようになる。
【００５５】
（請求項５）
また、置換部８ｃは、発生した異常の種別を判別し、その異常の種別に応じて、上記の仕様範囲外の温度値を設定している。以上の構成によれば、前記温度制御装置２００に発生した異常の種別を認識させることができる。なお、上記実施形態において「発生した異常の種別」としては、「異常の発生の位置の別」が相当する。
【００５６】
＜第五実施形態＞
次に、図８を参照しつつ、本願発明の第五実施形態を説明する。以下、本実施形態が上記第一実施形態と相違する点を中心に説明し、重複する説明については適宜、割愛する。
【００５７】
図８に示すように、本実施形態に係る記憶部９には、異常の種別と、異常の種別に関連付けられた温度値と、をテーブル形式で関連付けて記憶する関連付け記憶部９ｂが設けられている。各異常の種別に関連付けられた温度値は、相互に重複のないように相互に異なる値となっており、また、何れも仕様範囲外の値となっている。具体的には、測温抵抗体１１の不具合については４６０℃が関連付けられ、第１制御部８の不具合については４７０℃が関連付けられ、その他の不具合（例えばシェル１０２内の配線の断線など）については４８０℃が関連付けられている。また、ロータ１０８には、マイコンで構成された第１制御部８の温度が上昇して保護機能が働いたときにこの温度上昇を検知したり、その他の不具合（シェル１０２内の配線の断線）を検知したり、する異常検知部２３が設けられている。この構成で、比較部８ｂによって測温抵抗体１１の不具合が検知されたり、異常検知部２３によって第１制御部８の不具合やその他の不具合が検知されたり、したら、置換部８ｃは、発生した異常の種別を判別し、その異常の種別に応じて、関連付け記憶部９ｂを参照しつつ、上記の仕様範囲外の温度値を設定するようになっている。
【００５８】
一方、温度制御装置２００には、上記関連付け記憶部９ｂと同じ内容を記憶する記憶部３２が設けられている。そして、この記憶部３２を参照することにより、温度制御装置２００は、受信した温度値に基づいて、発生した異常の種別を特定し、認識することができるようになっている。
【００５９】
（請求項５）
以上説明したように、置換部８ｃは、発生した異常の種別を判別し、その異常の種別に応じて、上記の仕様範囲外の温度値を設定している。以上の構成によれば、前記温度制御装置２００に発生した異常の種別を認識させることができる。なお、上記実施形態において「発生した異常の種別」としては、測温抵抗体１１の不具合、第１制御部８の不具合、その他の不具合が挙げられる。
【００６０】
以上に本発明の好適な実施形態を説明したが、上記の実施形態は以下のように変更して実施することができる。
【００６１】
即ち、例えば、シェル１０２の長手方向に間隔を空けた複数箇所夫々に一対の測温抵抗体１１を設ける構成が考えられる。この場合、測温抵抗体１１自体の不具合を検知可能な構成であることから、以下のような効果が発揮される。即ち、上記複数箇所で検知された複数の温度値のうち何れかが特異な温度値となった場合、上記第三実施形態の構成では、温度ムラが発生したのか、測温抵抗体１１に不具合が発生したのか、を判別することが難しい。この点、上述したように複数箇所夫々に一対の測温抵抗体１１を設けることで、温度ムラが発生したのか、測温抵抗体１１に不具合が発生したのか、をはっきりと判別することができるようになる。
【符号の説明】
【００６２】
１ 熱処理部
２ ゴデッドローラ
８ 第１制御部
８ｂ 比較部
８ｃ 置換部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱処理ローラ用温度検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の技術として特許文献１（特開２００７−２１８７０８号公報）は、回転するローラの回転側に設置された温度検知器の温度検知信号（温度データ）を、前記ローラ外の固定側に設置された前記ローラの表面温度を制御する温度制御装置に伝送してなるローラ用温度検出装置を開示する。この文献１によれば、回転側と固定側との間の信号伝送として回転変圧器に代え無線送信器を採用することで、温度制御装置が精度の高い温度検知信号を取得できるようになっている。また、この文献１の温度検出装置は、温度検知器（白金型の熱電対が例示されている。）の特性がリニアでなく若干の誤差を含んでいることを踏まえ、所定のリニアライズ処理を実施するマイコンを搭載することとしている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記文献１の技術によると、温度制御装置は、温度検出装置から受信した温度検知信号（温度データ）をモニタリングすることで、温度データの想定され得る温度範囲としての仕様範囲から温度データが外れた場合や、そもそも温度検知信号の受信が途絶えた場合、温度検出装置の異常の発生を認識することができる。しかし、温度データが仕様範囲内である限りにおいては、温度制御装置は、温度検出装置が正常に動作しているものとしか認識することができない。従って、例えば、温度検知器に不具合が発生したにも拘わらず出力する温度データに大きな変化が起きなかった場合は、温度制御装置は、温度検出装置が正常に動作しているものとして誤った認識をしてしまう。
【０００４】
この問題に対し、例えば、温度検出装置に一対の温度検知器を同一箇所に設けることで、特段の問題がなければ一対の温度検知器の抵抗値が全く同一となるような構成とし、この一対の温度検知器の抵抗値が異なる値となった場合は、温度検出装置が温度制御装置に対して異常信号を送信できるよう、温度検出装置と温度制御装置との間に信号線を追加する対策が考えられる。しかし、この対策では、温度検出装置と温度制御装置との間に信号線を新たに追加する必要があることから、既存の温度制御装置の流用の観点から、採用することは難しい。
【０００５】
上記の問題は温度検知器についての不具合に関するものであるが、他の構成要素についての不具合に関しても同様に、信号線を新たに追加することなく温度検出装置の不具合を温度制御装置に認識させたい。
【０００６】
本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、既存の温度制御装置を流用可能とすることを前提とするものであって、異常の発生を温度制御装置に認識させるための技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００７】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【０００８】
本願発明の観点によれば、熱処理ローラの温度を検知し、その温度値を、前記熱処理ローラの温度を制御する温度制御装置へ送信する、熱処理ローラ用温度検出装置は、以下のように構成される。即ち、熱処理ローラ用温度検出装置は、前記熱処理ローラの温度を検知するための検知手段と、前記検知手段によって検知した温度値を取得する取得手段と、前記取得手段によって取得された温度値を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された温度値を前記温度制御装置へ送信可能な送信手段と、何らかの異常が発生したら、前記送信手段が前記温度制御装置へ送信する上記温度値を仕様範囲外の温度値へと置換する置換手段と、を備える。
【０００９】
即ち、前記熱処理ローラ用温度検出装置が前記温度制御装置に対して温度値を送信している点については従来と変わらないので、既存の温度制御装置をそのまま使い続けることができる。この既存設備の活用を前提とした上で、上記の構成によれば、仕様範囲外の温度値を積極的に利用することで、前記温度制御装置に異常の発生を認識させることが可能となる。
【００１０】
なお、「仕様範囲」とは、前記検知手段が正常に機能していることを前提とした上で定めた範囲を意味する。
【００１１】
上記の熱処理ローラ用温度検出装置は、更に、以下のように構成される。即ち、前記検知手段は、前記熱処理ローラの同一箇所に一対で設けられる。前記記憶手段に記憶された一対の温度値を比較する比較手段を設ける。前記一対の温度値が一致しないと前記比較手段が判定した場合は、前記置換手段は、前記送信手段が前記温度制御装置へ送信する上記温度値を仕様範囲外の温度値へと置換する。以上の構成によれば、前記検知手段に僅かな狂いが発生したような軽微な異常の発生であっても、前記温度制御装置に異常の発生を認識させることができる。
【００１２】
なお、上記「同一箇所」とは、前記一対の検知手段が共に正常に機能している限りは、それらが検知した温度値が不可避的な製造上の誤差を除いて略等しくなる程度の同一の箇所を意味する。また、上記「前記一対の温度値が一致」するとは、前記一対の温度値の差分の絶対値が不可避的な製造上の誤差程度に収まっていることを意味する。
【００１３】
上記の熱処理ローラ用温度検出装置は、更に、以下のように構成される。即ち、前記検知手段は、前記熱処理ローラの長手方向に間隔を空けた複数箇所夫々に設けられる。前記記憶手段に記憶された複数の温度値を相互に比較する比較手段を設ける。前記複数の温度値が相互に一致しないと前記比較手段が判定した場合は、前記置換手段は、前記送信手段が前記温度制御装置へ送信する上記温度値を仕様範囲外の温度値へと置換する。以上の構成によれば、前記熱処理ローラの長手方向における温度ムラか、又は、前記複数の検知手段のうち何れかに不具合が発生したことを、前記温度制御装置に異常の発生として認識させることができる。
【００１４】
上記の熱処理ローラ用温度検出装置は、更に、以下のように構成される。即ち、前記検知手段は、前記熱処理ローラの長手方向に間隔を空けた少なくとも３箇所夫々に設けられる。前記記憶手段に記憶された複数の温度値を相互に比較する比較手段を設ける。前記複数の温度値が相互に一致しないと前記比較手段が判定した場合は、前記複数の温度値のうち最も特異な温度値に対応する前記検知手段を特定する特定手段を設ける。前記複数の温度値が相互に一致しないと前記比較手段が判定した場合は、前記置換手段は、前記送信手段が前記温度制御装置へ送信する上記温度値を、仕様範囲外であって、前記特定手段によって特定された前記検知手段に対応する温度値へと置換する。以上の構成によれば、前記熱処理ローラの長手方向における温度ムラか、又は、前記複数の検知手段のうち何れかに不具合が発生したことを、前記温度制御装置に異常の発生として認識させることができる。加えて、前記温度制御装置は異常の発生の位置を具体的に認識することができるようになる。
【００１５】
上記の熱処理ローラ用温度検出装置は、更に、以下のように構成される。即ち、前記置換手段は、発生した異常の種別を判別し、その異常の種別に応じて、上記の仕様範囲外の温度値を設定する。以上の構成によれば、前記温度制御装置に発生した異常の種別を認識させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】ゴデッドローラの全体概略図
【図２】本願発明の第一実施形態に係るゴデッドローラの機能ブロック図
【図３】熱電対の設置態様の説明図
【図４】本願発明の第二実施形態に係るゴデッドローラの機能ブロック図
【図５】本願発明の第三実施形態に係るゴデッドローラの機能ブロック図
【図６】熱電対の設置態様の説明図
【図７】本願発明の第四実施形態に係るゴデッドローラの機能ブロック図
【図８】本願発明の第五実施形態に係るゴデッドローラの機能ブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜第一実施形態＞
以下、図１〜３を参照しつつ、本願発明の第一実施形態として、紡糸巻取機のゴデッドローラに適用された温度検出装置について説明する。
【００１８】
紡糸巻取機は、糸Ｙ（合成繊維糸、図３参照）を紡糸する紡糸部と、この紡糸部によって紡糸された糸Ｙを巻き取ってパッケージとする巻取部と、走行する糸Ｙに対して所定の熱処理を施す熱処理部１と、を主たる構成として備えている。そして、熱処理部１は一対のゴデッドローラ２から構成されており、紡糸部から巻取部に向かって走行する糸Ｙは、上記一対のゴデッドローラ２間で複数回、往復するようになっている。このゴデッドローラ２は、図１に示すように、ゴデットローラ本体１００と、温度検出器１０１と、から構成されている。
【００１９】
（ゴデットローラ本体１００）
ゴデットローラ本体１００は、糸Ｙが巻き掛けられる円筒形状の鉄製のシェル１０２（熱処理ローラ）と、このシェル１０２を駆動軸１０３を介して回転可能に支持する駆動モータ１０４と、シェル１０２の内側に設けられるヒータ１０５と、を主たる構成として備えている。この構成で、ヒータ１０５は駆動モータ１０４によって支持されており、シェル１０２は、ヒータ１０５によって誘導加熱されるようになっている。以下、説明の便宜上、ゴデットローラ本体１００のロータ側１０６とはシェル１０２と駆動軸１０３を含む上位概念であり、ゴデットローラ本体１００のステータ側１０７とは駆動モータ１０４とヒータ１０５を含む上位概念であるものとする。また、上記のシェル１０２は図示しない熱媒を有し、この熱媒はヒータ１０５を用いて昇温したシェル１０２の温度（＝表面温度、以下同様。）を略均一にする働きをする。
【００２０】
（温度検出器１０１）
温度検出器１０１は、駆動軸１０３を介してシェル１０２と共回りするロータ１０８と、駆動モータ１０４に対して固定されるステータ１０９と、から構成されている。このロータ１０８は、シェル１０２と駆動モータ１０４を挟んで反対側に設けられ、図２に示すように、アンテナコイル６と、電源部７と、第１制御部８と、記憶部９（記憶手段）と、再生部１０と、を主たる構成としている。また、図１及び図２に示すように上記のシェル１０２には測温抵抗体１１（検知手段）が設けられ、この測温抵抗体１１は信号変換回路１８及びＡＤＣ１９を介して上記の第１制御部８に接続されている。一方、ステータ１０９は、アンテナコイル１２と、ＲＦ回路ブロック１７と、第２制御部１４と、記憶部１５（記憶手段）と、を主たる構成としている。ＲＦ回路ブロック１７は、コイル電流検出部１３と、電源供給用発振回路１６と、から構成されている。
【００２１】
以下、上述した各構成要素を詳細に説明する。ロータ１０８のアンテナコイル６とステータ１０９のアンテナコイル１２は、図２に示すように相互に電磁結合するアンテナとして機能するコイルである。アンテナコイル６とアンテナコイル１２何れも本実施形態では空心コイルが採用されている。
【００２２】
電源部７は、図示しない整流回路とコンデンサを有し、ステータ１０９から上記電磁結合を介して供給され、上記整流回路によって整流された電気エネルギーをコンデンサを用いて蓄積すると共に、蓄積した電気エネルギーをロータ１０８の構成要素である第１制御部８や再生部１０などに供給する。
【００２３】
第１制御部８は、マイコンによって構成されており、取得部８ａ（取得手段）と、比較部８ｂ（比較手段）と、置換部８ｃ（置換手段）と、をハードウェアとソフトウェアとの協動によって実現している。取得部８ａは、測温抵抗体１１によって検知した温度値を取得するものである。比較部８ｂ及び置換部８ｃについては、後述する。上記第１制御部８は、例えばＤＲＡＭなどによって構成される記憶部９に対して、取得部８ａが取得した温度値を書き込んだり、記憶部９から読み込んだ温度値を再生部１０に送信したり、できるようになっている。
【００２４】
再生部１０は、１３４．７ｋＨｚのパルス信号を出力する発振回路１０ａと、１２３．７ｋＨｚのパルス信号を出力する発振回路１０ｂと、を備え、各発振回路１０ａ、１０ｂから出力されたパルス信号を選択的にアンテナコイル６へ送信する、所謂ＦＭ変調方式を採用している。この構成で、上記の第１制御部８は再生部１０によるパルス信号の選択を制御可能となっており、これにより第１制御部８は、所望のデータをステータ１０９の第２制御部１４にＦＭ変調で送信できるようになっている。例えば、第１制御部８が第２制御部１４に対して８８ｂｉｔのデータを送信したいとすると、第１制御部８は、再生部１０によるパルス信号の送信の選択、即ち切替動作を少なくとも８８回、繰り返すこととなる。
【００２５】
測温抵抗体１１は、シェル１０２の温度を検知するためのものである。即ち、測温抵抗体１１は、測温抵抗体１１の取付位置における温度の大小を自身の電気抵抗の大小に略リニアに変換する性質を有しており、この測温抵抗体１１の抵抗値は信号変換回路１８によって電圧値へと変換され、この電圧値がＡＤＣ１９（Ａｎａｌｏｇ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）によって例えば１６ビットのデジタル信号へと変換された上で第１制御部８に入力されるようになっている。本実施形態では、上記測温抵抗体１１は、図１及び図２に示すように一対で同一箇所に配置されている。従って、一対の測温抵抗体１１が共に正常に機能している限りにおいては、それらが検知した温度値は不可避的な製造上の誤差を除いて略等しくなるようになっている。
【００２６】
コイル電流検出部１３は、アンテナコイル１２に流れる電流（コイル電流）を検出するものである。
【００２７】
電源供給用発振回路１６は、アンテナコイル１２に１３４．２ｋＨｚのＯＮ／ＯＦＦパルス信号を与えるものであって、コイル間の電磁誘導による電力送信を実現している。
【００２８】
第２制御部１４は、マイコンによって構成されており、復調部１４ａと、送信部１４ｂ（送信手段）と、をハードウェアとソフトウェアとの協動によって実現している。復調部１４ａは、コイル電流検出部１３によって検出されたＦＭ変調方式（１３４．７ｋＨｚと１２３．７ｋＨｚの切り替わり）のコイル電流に基づいてデータを取得するものである。復調部１４ａは、取得したデータを、例えばＤＲＡＭなどによって構成される記憶部１５に対して書き込む。送信部１４ｂは、記憶部１５に記憶されたデータをＤＡＣ２０（Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｎａｌｏｇ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）を介して温度制御装置２００に送信する。更に、アナログ信号をＶ／Ｆ変換器２１でパルス信号に変更して、温度制御装置２００に送信するアプリケーションもある。
【００２９】
以上の構成で、ステータ１０９からロータ１０８への電源供給と、ロータ１０８からステータ１０９への信号伝達と、は所謂時分割で行われる。即ち、ＲＦ回路ブロック１７は、最初の８０ｍｓｅｃではアンテナコイル１２と電源供給用発振回路１６とを択一的に接続させることにより、電源供給用発振回路１６で発生したパルス信号をアンテナコイル１２に与え、続く２０ｍｓｅｃではアンテナコイル１２とコイル電流検出部１３とを択一的に接続させる。これに呼応するように、電源部７が上記の８０ｍｓｅｃで電気エネルギーを蓄積した後、第１制御部８は、上記の電力供給が中断している２０ｍｓｅｃの間に、再生部１０やアンテナコイル６、アンテナコイル１２、コイル電流検出部１３を介して第２制御部１４にデータを送信するようになっている。
【００３０】
また、ゴデッドローラ２の外部に設けられる温度制御装置２００は、温度検出器１０１のステータ１０９から受信したシェル１０２の温度値に基づいてヒータ１０５の作動を適宜にフィードバック制御する。
【００３１】
本実施形態において熱処理ローラ用温度検出装置は、少なくとも、測温抵抗体１１と、取得部８ａと、記憶部９（１５）と、送信部１４ｂと、置換部８ｃと、を含んで構成されている。
【００３２】
以上の構成で、シェル１０２の温度は測温抵抗体１１によって検知され、取得部８ａは測温抵抗体１１によって検知されたシェル１０２の温度値を取得し、記憶部９は取得部８ａによって取得された温度値を記憶する。記憶部９に記憶された温度値は、アンテナコイル６とアンテナコイル１２との電磁結合によってステータ１０９へ非接触送信され、コイル電流検出部１３を介して第２制御部１４に入力され、記憶部１５に記憶される。記憶部１５に記憶された温度値は、送信部１４ｂによって温度制御装置２００へ送信される。温度制御装置２００は、温度検出器１０１から受信した温度値に基づいてヒータ１０５の作動をフィードバック制御する。
【００３３】
次に、上記第１制御部８の比較部８ｂと置換部８ｃ、それと温度制御装置２００について詳しく説明する。
【００３４】
本実施形態では、上述したように一対の測温抵抗体１１がシェル１０２に設けられている。従って、取得部８ａは一対の測温抵抗体１１によって検知された一対の温度値を取得し、記憶部９は取得部８ａが取得した一対の温度値を記憶するようになっている。その上で、前述の比較部８ｂは、記憶部９に記憶された一対の温度値を比較する。そして、前記一対の温度値が一致すると比較部８ｂが判定した場合は、第１制御部８は、一対の温度値のうち何れか一方を再生部１０へ送信し、送信された温度値は、送信部１４ｂによって温度制御装置２００に送信される。一方で、前記一対の温度値が一致しないと比較部８ｂが判定した場合は、前述の置換部８ｃは、上記の送信部１４ｂが温度制御装置２００へ送信する上記の温度値を仕様範囲外の温度値へと送信前に予め置換する。
【００３５】
（比較部８ｂ）
比較部８ｂは、具体的には、記憶部９に記憶された一対の温度値を取得して、この一対の温度値の差分をとり、この差分の絶対値が所定の値未満となったとき、一対の温度値は一致していると判定する。一方、この差分の絶対値が所定の値以上となったとき、一対の温度値は一致していないと判定する。ここで「所定の値」とは、測温抵抗体１１の不可避的な製造上の誤差によって判定結果が左右されることのないように例えば１［℃］とされる。従って、「一対の温度値が一致」するとは、一対の温度値の差分の絶対値が不可避的な製造上の誤差程度に収まっていることを意味する。
【００３６】
（置換部８ｃ）
置換部８ｃは、具体的には、記憶部９に記憶されている一対の温度値の双方を、仕様範囲外の温度値へと書き換える。ここで、「仕様範囲」とは、測温抵抗体１１が正常に機能していることを前提とした上で定めた範囲を意味し、例えば、０〜３００［℃］とする。そして、仕様範囲外の温度値とは、測温抵抗体１１が正常に機能しなくなったときに限り発現するような温度値であり、例えば４００［℃］や４２０［℃］などである。
【００３７】
（温度制御装置２００）
温度制御装置２００は、温度検出器１０１から受信した温度値が仕様範囲内か仕様範囲外かを判定し、仕様範囲内であると判定した場合は、温度検出器１０１から受信した温度値に基づいてヒータ１０５の作動をフィードバック制御する。一方、仕様範囲外であると判定した場合は、温度検出器１０１から受信した温度値に基づいてヒータ１０５の作動をフィードバック制御することに代えて、熱処理ローラ用温度検出装置に異常が発生したと認識し、そして、異常発生時に必要な作動をする。異常発生時に必要な作動とは、例えば、ヒータ１０５の作動を停止させてシェル１０２を自然放熱させる作動や、図示しない警告ランプを点滅又は点灯させて紡糸巻取機の作業オペレータに異常発生を報知する作動、などを意味する。
【００３８】
（まとめ）
（請求項１）
以上説明したように本実施形態において熱処理ローラ用温度検出装置は、以下のように構成されている。即ち、熱処理ローラ用温度検出装置は、シェル１０２の温度を検知するための測温抵抗体１１と、前記測温抵抗体１１によって検知した温度値を取得する取得部８ａと、前記取得部８ａによって取得された温度値を記憶する記憶部９（１５）と、前記記憶部９（１５）に記憶された温度値を前記温度制御装置２００へ送信可能な送信部１４ｂと、測温抵抗体１１に関連した不具合が発生したら、前記送信部１４ｂが前記温度制御装置２００へ送信する上記温度値を仕様範囲外の温度値へと置換する置換部８ｃと、を備える。即ち、熱処理ローラ用温度検出装置が前記温度制御装置２００に対して温度値を送信している点については従来と変わらないので、既存の温度制御装置２００をそのまま使い続けることができる。この既存設備の活用を前提とした上で、上記の構成によれば、仕様範囲外の温度値を積極的に利用することで、前記温度制御装置２００に異常の発生を認識させることが可能となる。
【００３９】
なお、上記第一実施形態では、置換部８ｃは、記憶部９に記憶されている一対の温度値の双方を、仕様範囲外の温度値へと書き換えることとしたが、これに代えて、置換部８ｃは、記憶部９に記憶されている一対の温度値のうち何れか一方だけを仕様範囲外の温度値へと書き換えることとしてもよい。というのは、記憶部９に記憶されている一対の温度値のうち、第１制御部８が読み込んで再生部１０へ送信する温度値が何れの温度値であるかが予め定められている場合は、闇雲に一対の温度値の双方を書き換える必要はなく、少なくとも、第１制御部８が読み込んで再生部１０へ送信する温度値のみを書き換えれば十分である、ということである。更に言えば、送信部１４ｂが温度制御装置２００へ送信する上記温度値を置換するための具体的な作動としては、記憶部９に記憶されている温度値の書き換えに限られない。即ち、結果的に温度制御装置２００へ送信される温度値が仕様範囲外の温度値となっていれば、その具体的手段の種別を問わない。
【００４０】
（請求項２）
また、前記測温抵抗体１１は、シェル１０２の同一箇所に一対で設けられる。前記記憶部９に記憶された一対の温度値を比較する比較部８ｂを設ける。前記一対の温度値が一致しないと前記比較部８ｂが判定した場合は、前記置換部８ｃは、前記送信部１４ｂが前記温度制御装置２００へ送信する上記温度値を仕様範囲外の温度値へと置換する。以上の構成によれば、前記測温抵抗体１１に僅かな狂いが発生したような軽微な異常の発生であっても、前記温度制御装置２００に異常の発生として認識させることができる。
【００４１】
なお、上記第一実施形態では、測温抵抗体１１を同一箇所に一対で設けることとしたが、これに代えて、測温抵抗体１１を同一箇所に３つ、又は、４つ以上で設けることとしてもよい。
【００４２】
＜第二実施形態＞
次に、図４を参照しつつ、本願発明の第二実施形態を説明する。以下、本実施形態が上記第一実施形態と相違する点を中心に説明し、重複する説明については適宜、割愛する。
【００４３】
上記第一実施形態では図２に示すように、前記の比較部８ｂと置換部８ｃをロータ１０８の第１制御部８に設けることとしたが、本実施形態では、ロータ１０８の第１制御部８に比較部８ｂと置換部８ｃを設けることに代えて、ステータ１０９の第２制御部１４に比較部１４ｃと置換部１４ｄを設けることとした。
【００４４】
従って、本実施形態では、熱処理ローラ用温度検出装置は、以下のように作動する。即ち、取得部８ａによって取得された一対の温度値は記憶部９に記憶される。第１制御部８は、記憶部９に記憶されている一対の温度値を読み込んで、再生部１０に送信する。この一対の温度値は、アンテナコイル６やアンテナコイル１２などを介して第２制御部１４に送信される。第２制御部１４に送信された一対の温度値は記憶部１５に記憶される。これ以降の作動については、上記第一実施形態における記憶部９と比較部８ｂと置換部８ｃとの関係と、本実施形態における記憶部１５と比較部１４ｃと置換部１４ｄとの関係と、は同様であるから説明を割愛する。
【００４５】
＜第三実施形態＞
次に、図５及び図６を参照しつつ、本願発明の第三実施形態を説明する。以下、本実施形態が上記第一実施形態と相違する点を中心に説明し、重複する説明については適宜、割愛する。
【００４６】
上記第一実施形態では、図３に示すように、測温抵抗体１１を同一箇所に一対で設けた。これに対し、本実施形態では、図６に示すように、測温抵抗体１１を、シェル１０２の長手方向に間隔を空けた複数箇所夫々に設けた。そして、図５によれば、取得部８ａは測温抵抗体１１によって検知された複数の温度値を取得し、取得部８ａによって取得された複数の温度値は記憶部９に記憶される。比較部８ｂは、記憶部９に記憶された複数の温度値を相互に比較する。そして、複数の温度値が相互に一致していると比較部８ｂが判定した場合は、第１制御部８は、複数の温度値のうち何れか一つを再生部１０へ送信し、送信された温度値は、送信部１４ｂによって温度制御装置２００に送信される。一方で、複数の温度値が相互に一致していないと判定した場合は、置換部８ｃは、送信部１４ｂが温度制御装置２００へ送信する上記の温度値を仕様範囲外の温度値へと送信前に予め置換する。
【００４７】
（比較部８ｂ）
詳しくは、「複数の温度値が相互に一致」するとは、複数の温度値のバラツキ幅が不可避的な製造上の誤差程度に収まっていることを意味する。
【００４８】
（置換部８ｃ）
詳しくは、置換部８ｃは、記憶部９に記憶されている複数の温度値のすべてを、仕様範囲外の温度値へと書き換える。ただし、必ずしも、置換部８ｃが記憶部９に記憶されている複数の温度値のすべてを書き換える必要がないことは前述した通りである。
【００４９】
（まとめ）
（請求項３）
以上説明したように本実施形態において熱処理ローラ用温度検出装置は、更に、以下のように構成されている。即ち、測温抵抗体１１は、シェル１０２の長手方向に間隔を空けた複数箇所夫々に設けられる。記憶部９に記憶された複数の温度値を相互に比較する比較部８ｂを設ける。前記複数の温度値が相互に一致しないと前記比較部８ｂが判定した場合は、前記置換部８ｃは、前記送信部１４ｂが前記温度制御装置２００へ送信する上記温度値を仕様範囲外の温度値へと置換する。以上の構成によれば、シェル１０２の長手方向における温度ムラか、又は、前記複数の測温抵抗体１１のうち何れかに不具合が発生したことを、前記温度制御装置２００に異常の発生として認識させることができる。なお、上記の温度ムラは、主として、シェル１０２が有する前述の熱媒の働きに不具合が生じたことに起因するものである。
【００５０】
＜第四実施形態＞
次に、図７を参照しつつ、本願発明の第四実施形態を説明する。以下、本実施形態が上記第三実施形態と相違する点を中心に説明し、重複する説明については適宜、割愛する。
【００５１】
本実施形態に係る第１制御部８には、上記第三実施形態の構成に加えて、特定部８ｄが設けられている。この特定部８ｄは、複数の温度値が相互に一致しないと比較部８ｂが判定した場合、複数の温度値のうち最も特異な温度値に対応する測温抵抗体１１を特定するものである。そして、この場合、置換部８ｃは、送信部１４ｂが温度制御装置２００に送信する上記温度値を、仕様範囲外であって、特定部８ｄによって特定された測温抵抗体１１に対応する温度値へと置換する。
【００５２】
詳しくは、図７に示すように、本実施形態に係る記憶部９には、各測温抵抗体１１に割り当てられた番号（Ｎｏ．１〜３）と、各番号に関連付けられた温度値と、をテーブル形式で関連付けて記憶する関連付け記憶部９ａが設けられている。各番号に関連付けられた温度値は、相互に重複のないように相互に異なる値となっており、また、何れも仕様範囲外の値となっている。ここで、仮に、各測温抵抗体１１によって検知された温度値が、正常であれば同一値となるはずだが、２００℃（Ｎｏ．１）、２００℃（Ｎｏ．２）、２２０℃（Ｎｏ．３）だったとする。この場合、複数の温度値のうち最も特異な温度値は、Ｎｏ．３の測温抵抗体１１が検知した２２０℃である。従って、特定部８ｄは、最も特異な温度値に対応する測温抵抗体１１として、Ｎｏ．３の測温抵抗体１１を特定する。そして、置換部８ｃは、特定部８ｄによって特定された測温抵抗体１１（Ｎｏ．３）に対応する温度値（４３０℃）を関連付け記憶部９ａから取得し、記憶部９に記憶されている複数の温度値のすべてを、関連付け記憶部９ａから取得した温度値（４３０℃）へと置換する。そして、この温度値（４３０℃）が温度制御装置２００へと送信されることとなる。
【００５３】
一方、温度制御装置２００には、上記関連付け記憶部９ａと同じ内容を記憶する記憶部３１が設けられている。この記憶部３１を適宜に参照することにより、温度制御装置２００は、受信した温度値に基づいて、特異な温度値を検知した測温抵抗体１１を特定し、認識することができる。
【００５４】
（まとめ）
（請求項４）
以上説明したように本実施形態において温度検出器１０１は、以下のように構成されている。即ち、測温抵抗体１１は、シェル１０２の長手方向に間隔を空けた３箇所夫々に設けられる。記憶部９に記憶された複数の温度値を相互に比較する比較部８ｂを設ける。前記複数の温度値が相互に一致しないと前記比較部８ｂが判定した場合は、前記複数の温度値のうち最も特異な温度値に対応する測温抵抗体１１を特定する特定部８ｄを設ける。前記複数の温度値が相互に一致しないと前記比較部８ｂが判定した場合は、前記置換部８ｃは、前記送信部１４ｂが前記温度制御装置２００へ送信する上記温度値を、仕様範囲外であって、前記特定部８ｄによって特定された測温抵抗体１１に対応する温度値へと置換する。以上の構成によれば、シェル１０２の長手方向における温度ムラか、又は、前記複数の測温抵抗体１１のうち何れかに不具合が発生したことを、前記温度制御装置２００に異常の発生として認識させることができる。加えて、前記温度制御装置２００は異常の発生の位置を具体的に認識することができるようになる。
【００５５】
（請求項５）
また、置換部８ｃは、発生した異常の種別を判別し、その異常の種別に応じて、上記の仕様範囲外の温度値を設定している。以上の構成によれば、前記温度制御装置２００に発生した異常の種別を認識させることができる。なお、上記実施形態において「発生した異常の種別」としては、「異常の発生の位置の別」が相当する。
【００５６】
＜第五実施形態＞
次に、図８を参照しつつ、本願発明の第五実施形態を説明する。以下、本実施形態が上記第一実施形態と相違する点を中心に説明し、重複する説明については適宜、割愛する。
【００５７】
図８に示すように、本実施形態に係る記憶部９には、異常の種別と、異常の種別に関連付けられた温度値と、をテーブル形式で関連付けて記憶する関連付け記憶部９ｂが設けられている。各異常の種別に関連付けられた温度値は、相互に重複のないように相互に異なる値となっており、また、何れも仕様範囲外の値となっている。具体的には、測温抵抗体１１の不具合については４６０℃が関連付けられ、第１制御部８の不具合については４７０℃が関連付けられ、その他の不具合（例えばシェル１０２内の配線の断線など）については４８０℃が関連付けられている。また、ロータ１０８には、マイコンで構成された第１制御部８の温度が上昇して保護機能が働いたときにこの温度上昇を検知したり、その他の不具合（シェル１０２内の配線の断線）を検知したり、する異常検知部２３が設けられている。この構成で、比較部８ｂによって測温抵抗体１１の不具合が検知されたり、異常検知部２３によって第１制御部８の不具合やその他の不具合が検知されたり、したら、置換部８ｃは、発生した異常の種別を判別し、その異常の種別に応じて、関連付け記憶部９ｂを参照しつつ、上記の仕様範囲外の温度値を設定するようになっている。
【００５８】
一方、温度制御装置２００には、上記関連付け記憶部９ｂと同じ内容を記憶する記憶部３２が設けられている。そして、この記憶部３２を参照することにより、温度制御装置２００は、受信した温度値に基づいて、発生した異常の種別を特定し、認識することができるようになっている。
【００５９】
（請求項５）
以上説明したように、置換部８ｃは、発生した異常の種別を判別し、その異常の種別に応じて、上記の仕様範囲外の温度値を設定している。以上の構成によれば、前記温度制御装置２００に発生した異常の種別を認識させることができる。なお、上記実施形態において「発生した異常の種別」としては、測温抵抗体１１の不具合、第１制御部８の不具合、その他の不具合が挙げられる。
【００６０】
以上に本発明の好適な実施形態を説明したが、上記の実施形態は以下のように変更して実施することができる。
【００６１】
即ち、例えば、シェル１０２の長手方向に間隔を空けた複数箇所夫々に一対の測温抵抗体１１を設ける構成が考えられる。この場合、測温抵抗体１１自体の不具合を検知可能な構成であることから、以下のような効果が発揮される。即ち、上記複数箇所で検知された複数の温度値のうち何れかが特異な温度値となった場合、上記第三実施形態の構成では、温度ムラが発生したのか、測温抵抗体１１に不具合が発生したのか、を判別することが難しい。この点、上述したように複数箇所夫々に一対の測温抵抗体１１を設けることで、温度ムラが発生したのか、測温抵抗体１１に不具合が発生したのか、をはっきりと判別することができるようになる。
【符号の説明】
【００６２】
１ 熱処理部
２ ゴデッドローラ
８ 第１制御部
８ｂ 比較部
８ｃ 置換部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱処理ローラの温度を検知し、その温度値を、前記熱処理ローラの温度を制御する温度制御装置へ送信する、熱処理ローラ用温度検出装置であって、
前記熱処理ローラの温度を検知するための検知手段と、
前記検知手段によって検知した温度値を取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得された温度値を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された温度値を前記温度制御装置へ送信可能な送信手段と、
何らかの異常が発生したら、前記送信手段が前記温度制御装置へ送信する上記温度値を仕様範囲外の温度値へと置換する置換手段と、
を備える、熱処理ローラ用温度検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の熱処理ローラ用温度検出装置であって、
前記検知手段は、前記熱処理ローラの同一箇所に一対で設けられ、
前記記憶手段に記憶された一対の温度値を比較する比較手段を設け、
前記一対の温度値が一致しないと前記比較手段が判定した場合は、前記置換手段は、前記送信手段が前記温度制御装置へ送信する上記温度値を仕様範囲外の温度値へと置換する、
熱処理ローラ用温度検出装置。
【請求項３】
請求項１に記載の熱処理ローラ用温度検出装置であって、
前記検知手段は、前記熱処理ローラの長手方向に間隔を空けた複数箇所夫々に設けられ、
前記記憶手段に記憶された複数の温度値を相互に比較する比較手段を設け、
前記複数の温度値が相互に一致しないと前記比較手段が判定した場合は、前記置換手段は、前記送信手段が前記温度制御装置へ送信する上記温度値を仕様範囲外の温度値へと置換する、
熱処理ローラ用温度検出装置。
【請求項４】
請求項１に記載の熱処理ローラ用温度検出装置であって、
前記検知手段は、前記熱処理ローラの長手方向に間隔を空けた少なくとも３箇所夫々に設けられ、
前記記憶手段に記憶された複数の温度値を相互に比較する比較手段を設け、
前記複数の温度値が相互に一致しないと前記比較手段が判定した場合は、前記複数の温度値のうち最も特異な温度値に対応する前記検知手段を特定する特定手段を設け、
前記複数の温度値が相互に一致しないと前記比較手段が判定した場合は、前記置換手段は、前記送信手段が前記温度制御装置へ送信する上記温度値を、仕様範囲外であって、前記特定手段によって特定された前記検知手段に対応する温度値へと置換する、
熱処理ローラ用温度検出装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載の熱処理ローラ用温度検出装置であって、
前記置換手段は、発生した異常の種別を判別し、その異常の種別に応じて、上記の仕様範囲外の温度値を設定する、
熱処理ローラ用温度検出装置。
【請求項１】
熱処理ローラの温度を検知し、その温度値を、前記熱処理ローラの温度を制御する温度制御装置へ送信する、熱処理ローラ用温度検出装置であって、
前記熱処理ローラの温度を検知するための検知手段と、
前記検知手段によって検知した温度値を取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得された温度値を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された温度値を前記温度制御装置へ送信可能な送信手段と、
何らかの異常が発生したら、前記送信手段が前記温度制御装置へ送信する上記温度値を仕様範囲外の温度値へと置換する置換手段と、
を備える、熱処理ローラ用温度検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の熱処理ローラ用温度検出装置であって、
前記検知手段は、前記熱処理ローラの同一箇所に一対で設けられ、
前記記憶手段に記憶された一対の温度値を比較する比較手段を設け、
前記一対の温度値が一致しないと前記比較手段が判定した場合は、前記置換手段は、前記送信手段が前記温度制御装置へ送信する上記温度値を仕様範囲外の温度値へと置換する、
熱処理ローラ用温度検出装置。
【請求項３】
請求項１に記載の熱処理ローラ用温度検出装置であって、
前記検知手段は、前記熱処理ローラの長手方向に間隔を空けた複数箇所夫々に設けられ、
前記記憶手段に記憶された複数の温度値を相互に比較する比較手段を設け、
前記複数の温度値が相互に一致しないと前記比較手段が判定した場合は、前記置換手段は、前記送信手段が前記温度制御装置へ送信する上記温度値を仕様範囲外の温度値へと置換する、
熱処理ローラ用温度検出装置。
【請求項４】
請求項１に記載の熱処理ローラ用温度検出装置であって、
前記検知手段は、前記熱処理ローラの長手方向に間隔を空けた少なくとも３箇所夫々に設けられ、
前記記憶手段に記憶された複数の温度値を相互に比較する比較手段を設け、
前記複数の温度値が相互に一致しないと前記比較手段が判定した場合は、前記複数の温度値のうち最も特異な温度値に対応する前記検知手段を特定する特定手段を設け、
前記複数の温度値が相互に一致しないと前記比較手段が判定した場合は、前記置換手段は、前記送信手段が前記温度制御装置へ送信する上記温度値を、仕様範囲外であって、前記特定手段によって特定された前記検知手段に対応する温度値へと置換する、
熱処理ローラ用温度検出装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載の熱処理ローラ用温度検出装置であって、
前記置換手段は、発生した異常の種別を判別し、その異常の種別に応じて、上記の仕様範囲外の温度値を設定する、
熱処理ローラ用温度検出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−３３５３０（Ｐ２０１１−３３５３０Ａ）
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１８１５５９（Ｐ２００９−１８１５５９）
【出願日】平成２１年８月４日（２００９．８．４）
【出願人】（５０２４５５５１１）ＴＭＴマシナリー株式会社 (91)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月４日（２００９．８．４）
【出願人】（５０２４５５５１１）ＴＭＴマシナリー株式会社 (91)
【Ｆターム（参考）】
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