異常錘特定装置および紡績機
【課題】毛羽変動異常の監視において、毛羽変動異常の判定精度を高めようと判定条件を厳しくすれば、糸品質上差し支えのない変動部位まで、切除すべき異常部位として扱うことになってしまう。
【解決手段】異常錘特定装置１０に、各錘のＨＤ値（糸太さの分散）を算出する単錘偏差算出手段１１と、ＡＨＤ値（全錘平均のＨＤ値）を算出する全錘偏差算出手段１２と、各錘のＨＤ値が、ＡＨＤ値を基準とする許容範囲を超えたか否かを判断する逸脱有無判断手段１３と、同一の錘のＨＤ値が２回連続して、許容範囲を越える場合に、その錘に糸物性異常が発生したと判定する錘間糸物性異常判定手段１４と、各錘でＨＤ値の移動平均したＨＤＡ値を算出する平均単錘偏差算出手段１５と、ＨＤＡ値が、ＨＤＡ値の基準値であるＨＤＡＳ値を基準とした許容範囲を超えたか否かを判断する錘内糸物性異常判定手段１６と、を備える。
【解決手段】異常錘特定装置１０に、各錘のＨＤ値（糸太さの分散）を算出する単錘偏差算出手段１１と、ＡＨＤ値（全錘平均のＨＤ値）を算出する全錘偏差算出手段１２と、各錘のＨＤ値が、ＡＨＤ値を基準とする許容範囲を超えたか否かを判断する逸脱有無判断手段１３と、同一の錘のＨＤ値が２回連続して、許容範囲を越える場合に、その錘に糸物性異常が発生したと判定する錘間糸物性異常判定手段１４と、各錘でＨＤ値の移動平均したＨＤＡ値を算出する平均単錘偏差算出手段１５と、ＨＤＡ値が、ＨＤＡ値の基準値であるＨＤＡＳ値を基準とした許容範囲を超えたか否かを判断する錘内糸物性異常判定手段１６と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
錘毎の紡績ユニットを複数備える紡績機の異常錘特定装置および、その紡績機に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数錘を同時に紡績する紡績機には、錘毎に糸太さを検出する糸欠点検出装置が配置されており、各錘において、糸欠点が検出されると糸切断が行われる。ここでいう糸欠点は、スラブ等の糸欠点、つまり急激な糸太さの変動部位を指している。
ここで、急激な糸太さの変動部位ではないが、通常より毛羽が多かったり少なかったりして、糸太さが通常の太さから変動することがある。この変動幅が正常とされる許容範囲を超える場合は、その変動部位を、糸欠点として除去する必要がある。このような糸太さの変動異常（以下、毛羽変動異常）は、スライバが要因のこともあるが、例えばドラフト装置のローラに綿糖が付着するなど、紡績機に異常がある場合に発生する。
【０００３】
毛羽変動異常の発生の有無を監視する技術として、特許文献１に開示される技術がある。特許文献１に開示される糸ムラ情報の解析装置は、第６図や同文献２頁右下欄から３頁左上欄の記載に示されるように、糸太さの時系列情報を元に、一定区間（測定対象とする糸長さ）ごとに、糸太さの標準偏差（平均値に対する変位量の積分値）を求め、この標準偏差が一定の値以上（基準値との離間幅が一定値以上）であると判定されれば、毛羽変動異常が発生したと判断する。この特許文献１に開示される技術は、各錘において毛羽変動異常の発生を監視するものである。
また、各錘における毛羽変動異常の監視ではなく、常時、各錘の糸太さを、全錘で平均した糸太さと比較して、全錘平均の糸太さより大幅に偏差している錘があれば、その錘に毛羽変動異常が発生したと判断することも行われている。
【０００４】
【特許文献１】特開昭５８−６２５１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
毛羽変動異常の監視方法として、同一錘での糸太さを、糸太さの基準値と比較することで行うこと（同一錘での比較：特許文献１）と、各錘の糸太さを全錘で平均した糸太さとの比較することで行うこと（全錘との比較）と、がある。
ところが、同一錘での比較では、異常と判定されないが、全錘との比較では異常と判定される場合や、逆の場合などがある。そこで、このような不具合を避けるべく、同一錘での比較や全錘との比較において、異常判定の判定条件を厳しくすることが考えられる。しかし、判定条件を厳しくすれば、糸品質上差し支えのない変動部位まで、切除すべき異常部位として扱うことになり、糸継ぎの多発による糸品質の低下や、紡績作業効率の低下を招いてしまう。
【０００６】
つまり、解決しようとする問題点は、毛羽変動異常の監視において、毛羽変動異常の判定精度を高めようと判定条件を厳しくすれば、糸品質上差し支えのない変動部位まで、切除すべき異常部位として扱うことになってしまう点である。
【課題を解決するための手段】
【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を説明する。
【０００８】
請求項１に係る異常錘特定装置は、
錘毎の紡績ユニットを複数備える紡績機の異常錘特定装置であって、
各錘で紡績される糸について、各紡績ユニットに備える糸欠点検出装置で検出した糸太さ情報を元に、所定の測定長さの範囲で、糸太さの標準偏差または分散である単錘偏差を、一定の時間間隔で設定された算出タイミング毎に算出する単錘偏差算出手段と、
前記単錘偏差を全錘で平均して得られる全錘偏差を算出する全錘偏差算出手段と、
前記算出タイミングの定数倍の比較タイミング毎に得られた各単錘偏差と全錘偏差とについて、この全錘偏差を基準とする所定の許容上限値又は許容下限値を越える単錘偏差があるか否かを判断する逸脱有無判断手段と、
同一の錘の単錘偏差が、所定の逸脱回数を越えて連続して、許容上限値又は許容下限値を越える場合に、その錘に糸物性異常が発生したと判定する錘間糸物性異常判定手段と、
各錘において、今回の算出タイミングから所定数だけ過去の算出タイミングまでに得られた単錘偏差の移動平均を算出する平均単錘偏差算出手段と、
前記単錘偏差の移動平均を、基準として予め設定されている単錘偏差の基準値とを比較し、その移動平均が、基準値を基準とする所定の許容上限値又は許容下限値を越えると、その錘に糸物性異常が発生したと判定する錘内糸物性異常判定手段と、
を備える、ものである。
【０００９】
以上構成により、次の作用がある。
各錘の糸太さ変動の大きさが、全錘で平均した糸太さ変動の大きさと比べて、大きく離間する（所定の許容上限値又は許容下限値を超える）場合には、糸物性異常が発生したと判定される。
また、同一の錘において、糸太さの変動の大きさが、その基準値と比べて、大きく離間する（所定の許容上限値又は許容下限値を超える）場合にも、糸物性異常が発生したと判定される。
【００１０】
請求項２に係る異常錘特定装置は、請求項１において、次の構成としたものである。
前記各紡績ユニット内で、前記糸に接触して連動して回転するローラ群は、各ローラが互いに異なる径で形成されると共に、
前記糸物性異常が発生した場合に、
前記各錘で紡績される糸について、前記各糸欠点検出装置で検出した糸太さ情報を元に得られた糸太さ変動の時間変化を解析して、パワースペクトルを導出する周波数成分特定手段と、
前記複数のローラの中より、前記周波数成分特定手段で特定された周波数に対応するローラを特定する異常ローラ特定手段と、
情報出力装置と、
前記異常ローラ特定手段で特定された前記ローラに関する情報を、前記情報出力装置に出力させる異常情報出力指令手段と、
を備える、ものである。
【００１１】
以上構成により、次の作用がある。
糸太さ変動の時間変化に対応する周期で回転するローラが特定される。
【００１２】
請求項３に係る異常錘特定装置は、請求項１において、次の構成としたものである。
情報出力装置と、
同一錘における前記糸物性異常の発生頻度に応じて、前記情報出力装置に出力させる警告表示の内容を追加もしくは変更する異常錘警告表示指令手段を備える、ものである。
【００１３】
請求項４に係る紡績機は、請求項１から請求項３のいずれかに記載される異常錘特定装置を備えるものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１５】
請求項１においては、
糸物性異常の発生の判定が、異なる二通りの判定方法で行われるため、個々の判定方法の判定条件を厳しくすることなく、糸太さ変動異常（毛羽変動異常）の発生の有無を判定することができる。したがって、判定条件を厳しくしたために、糸品質上差し支えのない変動部位まで、切除すべき異常部位として扱ってしまうような不具合が発生しない。
【００１６】
請求項２においては、請求項１の効果に加えて、
糸物性異常の発生原因となったローラを特定することができる。
【００１７】
請求項３においては、請求項１の効果に加えて、
糸物性異常の発生頻度に応じて、その異常に対処するための判断材料を、作業者が得ることができる。
【００１８】
請求項４においては、請求項１から請求項３のいずれかに記載の効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
これより、本発明の一実施の形態を、図面を用いて説明する。
【００２０】
図１、図２を用いて、空気紡績機１の構成を説明する。
空気紡績機１は、一錘の紡績を担当する紡績ユニット２を複数備えると共に、各紡績ユニット２間で共用の作業台車３や、各紡績ユニット２を駆動する駆動装置４、各紡績ユニット２や作業台車３の駆動を制御する制御装置５、を備えている。
ここで、空気紡績機１の機台の一端部に駆動装置４および制御装置５が配置され、駆動装置４より延出するラインシャフト（駆動軸）に沿って、紡績ユニット２群が並設されている。また、作業台車３は、紡績ユニット２群の並設方向に沿って移動可能に構成されている。
【００２１】
図１、図２、図３を用いて、紡績ユニット２の構成を説明する。
紡績ユニット２は、ケンス（図示せず）より供給されるスライバ６より紡績糸（以下、単に糸）７を製造して、その糸７の巻糸パッケージ８を製造する装置である。各紡績ユニット２には、糸７の製造される経路に沿って、ドラフト装置２１、空気式精紡装置２２、糸送り装置２３、糸切断装置２４、糸欠点検出装置２６、巻取り装置２７、が備えられている。
【００２２】
前記ドラフト装置２１は、４線式のドラフト装置であり、スライバ６をニップしてドラフト（延伸）するドラフトローラ対を四組備えている。前記空気式精紡装置２２は、旋回空気流を利用して、スライバ６を構成する繊維より糸７を生成する装置である。糸送り装置２３は、空気式精紡装置２２で製造された糸７を巻取り装置２７へ送り出す装置であり、糸７をニップして送り出す一対のローラを備えている。前記糸欠点検出装置２６は、糸の太さ異常（糸欠点）を検出する装置である。前記糸切断装置２４は、糸欠点検出装置２６で糸欠点が検出された場合や、巻糸パッケージ８の満巻き時に、糸を切断する装置である。前記巻取り装置２７は、空気式精紡装置２２で製造された糸７を、トラバースしながらボビン上に巻き取って、巻糸パッケージ８を形成する装置である。
【００２３】
図２を用いて、作業台車３の構成を説明する。
作業台車３は、糸継ぎおよび満巻きパッケージの払い出しを行う機能を備えた自走車両であり、糸継ぎ時や満巻きパッケージの払い出し時に、当該の紡績ユニット２の正面に移動するように制御される。
作業台車３には、糸継ぎに係る糸継装置３１と、パッケージの払い出しやボビンの供給に係る玉揚装置３２と、が備えられている。
【００２４】
前記糸継装置３１は、空気式精紡装置２２側の上糸を捕捉する上糸捕捉装置３１ａと、巻糸パッケージ８側の下糸を捕捉する下糸捕捉装置３１ｂと、空気流により繊維同士を絡ませて糸継ぎする糸継ノズル３１ｃと、を備えている。これらの捕捉装置３１ａ・３１ｂは、空気吸引により糸を捕捉する。また、この糸継装置３１は、上糸および下糸の糸端を糸継ノズル３１ｃに、供給することが可能である。そして、この糸継ノズル３１ｃにおいて、上糸および下糸の糸継ぎが行われる。
【００２５】
前記玉揚装置３２は、巻取り装置２７と協動する次の装置、巻糸パッケージ８の払い出し操作装置３２ａと、ボビン交換装置３２ｂと、ボビンへの糸掛け装置３２ｃと、を備えている。払い出し操作装置３２ａは、巻取り装置２７を操作して、この巻取り装置２７より、満巻きとなった巻糸パッケージ８を払い出させる。ボビン交換装置３２ｂは、満巻の巻糸パッケージ８の代わりに空ボビンを巻取り装置２７に供給する。糸掛け装置３２ｃは、上糸捕捉装置３１ａが吸引捕捉する上糸を、空のボビン３２ｃに糸掛けする。
【００２６】
次に、図４を用いて、空気紡績機１の制御機構９を説明する。
空気紡績機１には、制御装置５を中心とする制御機構９が備えられている。この制御機構９を利用して、後述する異常錘特定装置１０（図５）が、構成されている。
制御機構９は、制御装置５に備えるコントロールマスター（中央演算装置）５０、紡績ユニット２の駆動を制御するユニットコントローラ２０、糸欠点検出装置２６および糸切断装置２４を制御するクリアラーコントローラ２８と、を備えている。ここで、ユニットコントローラ２０は、紡績ユニット２において、糸欠点検出装置２６および糸切断装置２４を除く、他の駆動部（ドラフト装置２１等）の駆動を制御する。なお、本実施の形態では、ユニットコントローラ２０およびクリアラーコントローラ２８は、四つの紡績ユニット２毎に設けられており、四つの紡績ユニット２を制御する。
【００２７】
制御装置５には、コントロールマスター５０の他に、コントロールマスター５０への入力装置部５１、コントロールマスター５０からの出力装置部５２、インバータも備えられている。入力装置部５１は、例えば、作業者が操作入力するためのキー群等で構成される。出力装置部５２は、情報出力装置である表示ディスプレイ５２ａや、警告ランプ・警告スピーカー等で構成される。
また、制御装置５に備えるインバータにより、全錘共通駆動用の駆動装置４に備えるモータの出力や、各紡績ユニット２に備える各錘単独のモータの出力が、制御される。
【００２８】
図５を用いて、異常錘特定装置１０の構成を説明する。
異常錘特定装置１０は、各糸欠点検出装置２６で検出した糸太さ情報を元に、各紡績ユニット２で紡績される糸７について、糸欠点の有無の判断と、毛羽変動による糸物性異常の有無の判断と、を行う。ここでは、糸欠点と、毛羽変動による糸物性異常とを、区別しており、これらの相違については、詳しくは後述する。
糸欠点の有無の判断は、異常錘特定装置１０に備えるクリアラーコントローラ２８が、糸欠点検出装置２６からの出力信号に基づいて行う。
毛羽変動による糸物性異常の判定は、異常錘特定装置１０に備える次の各手段、単錘偏差算出手段１１と、全錘偏差算出手段１２と、逸脱有無判断手段１３と、錘間糸物性異常判定手段１４と、平均単錘偏差算出手段１５と、錘内糸物性異常判定手段１６と、により行われる。
手段１１〜１６の機能については、後述において、順次説明していく。これらの各手段１１〜１６は、演算装置やメモリ等のハードウェアと、この演算装置を作動させるプログラム等のソフトウェアと、から構成される。
【００２９】
本実施の形態では、クリアラーコントローラ２８に手段１１・１３・１４・１５・１６が備えられ、コントロールマスター５０に全錘偏差算出手段１２が備えられる構成である。
なお、本実施の形態では、クリアラーコントローラ２８に備える手段１１・１３・１４・１５・１６は、そのクリアラーコントローラ２８が担当する四つの錘のそれぞれに対応する手段とし、コントロールマスター５０に全錘偏差算出手段１２は全錘に対応する手段としているが、手段１１〜１６が対応する錘の数は限定されるものではない。
【００３０】
糸太さに係る情報を検出する糸欠点検出装置２６について説明する。
この糸欠点検出装置２６は、光学式の電子装置であり、発光手段としての発光ダイオードと、受光手段としてのフォトトランジスタと、を備えている。発光ダイオードからの照射光は、糸道に沿って走行する糸によって部分的に遮断されてフォトトランジスタに受光される。このフォトトランジスタより出力される電気信号は、発光ダイオードからの照射光の遮断量に比例するものであり、糸の太さに対応した信号となっている。スラブが糸欠点検出装置２６を通過した場合、相対的に大きな電気信号（電流）がフォトトランジスタ（糸欠点検出装置２６）より出力され、クリアラーコントローラ２８へと送信される。
【００３１】
糸欠点とは、「糸太さの基準値」（以下、単に「基準値」）に対して、糸上における短い測定長さ（数センチ以下）の範囲で、例えば±３０％以上の大きな糸太さ変動があった部位、を指すものである。このような急激な糸太さ変動が発生すると、異常錘特定装置１０は、糸欠点が発生したと判断する。
ここで、「基準値」とは、基本的には紡績において目標値とする番手のことである。この「基準値」は、固定値としてもよいが、各紡績ユニット２において糸太さにバラツキがあるため、実際には、同じ錘において、過去に糸欠点検出装置２６の出力信号を元に検出された糸太さを平均して、「基準値」を算出するものとしている。
【００３２】
毛羽変動とは、糸７に、毛羽の多少によって発生した太さの見かけの変動を指している。毛羽は、糸の中心軸より外側に放射した状態にあるため、毛羽の発生部位で、糸欠点検出装置２６は、見かけ上糸太さが太くなったかのようなデータを出力する。
異常錘特定装置１０は、この毛羽変動の大きさを次の二つの方法で評価することで、毛羽変動による糸物性異常の発生の有無を、判断するものとしている。
一つは、錘間比較による評価方法であり、各錘の糸太さを、全錘で平均した糸太さと比較することで、各錘の糸太さ異常の有無を判断するものである。もう一つは、錘内比較の評価方法であって、各錘において、その糸太さを、その錘における所定の基準値と比較することで、各錘の糸太さ異常の有無を判断するものである。
【００３３】
錘間比較の評価方法（各錘の糸太さを全錘平均の糸太さと比較）について説明する。
この方法では、各錘の糸９の一定領域における糸太さ変動の大きさ（「各錘の糸太さ変動の大きさ」）を、「各錘の糸太さ変動の大きさ」を全錘で平均した「全錘での糸太さ変動の大きさ」と比較する。そして、「各錘の糸太さ変動の大きさ」が、「全錘での糸太さ変動の大きさ」より所定の閾値を超えて大きい場合に、その錘に糸物性異常が発生したと判断する。この方法では、「各錘の糸太さ変動の大きさ」を与える情報として、糸太さの分散（標準偏差）を利用する。以下、糸太さの分散を示す量を、ＨＤ値とする。
【００３４】
図６には、錘間比較の評価における前記各手段１１〜１６等の処理の流れを示している。
概略的には、まず、単錘偏差算出手段１１が、一定の時間間隔毎（後述の算出タイミング毎）に、空気紡績機１の各錘について、糸欠点検出装置２６で得られた糸太さ情報を元に、ＨＤ値を算出する。
次いで、全錘偏差算出手段１２が、各錘のＨＤ値を平均して、全錘で平均されたＨＤ値（ＡＨＤ値とする）を算出する。
そして、逸脱有無判断手段１３が、一定の時間間隔毎（後述の比較タイミング毎）に、各錘のＨＤ値を、ＡＨＤ値（全錘平均のＨＤ値）と比較し、ＨＤ値がＡＨＤ値より所定の許容上限値又は許容下限値を超えている錘があるかどうかを判断する。加えて、錘間糸物性異常判定手段１４が、同一の錘のＨＤ値が、所定の逸脱回数を越えて連続して、許容上限値又は許容下限値を越える場合に、その錘に糸物性異常が発生したと判定する。
【００３５】
図７を用いて、ＨＤ値（糸太さの分散）について説明する。
図７には、糸欠点検出装置２６の出力信号より求めた糸太さの時間変動が図示されている。図７の横軸は時間軸であり、図７の縦軸は糸太さの大きさを示している。糸欠点検出装置２６の出力信号は、糸太さの大きさに対応しており、この出力信号は連続的に出力される。このため、図７に図示されるグラフＧは、連続的に変化する曲線を描いている。
【００３６】
ＨＤ値は、糸９の異なる個所での糸太さの測定データを複数個集め、それらの測定データの分散（標準偏差）として算出される。
一回のＨＤ値の算出にあたり、一定の測定長さＬ（例えば１ｍ）にわたって、一定の検出長さＥ（例えば１ｍｍ程度）毎に、糸太さの測定データを抽出する。例えば、検出長さが１ｍｍで、測定長さが１ｍである場合、１０００個（個所）の糸太さの測定データが得られる。図７のグラフ上で、円形のマークを付与している点が、検出長さＥ毎に得られた測定データである。
【００３７】
ＨＤ値は、測定データＸｉおよび平均値Ｍを用いて、数式（１）で表現される。
測定数ｎは、測定長さＬ内で測定データＸｉを抽出する回数である。測定数ｎ＝測定長さＬ／検出長さＥ、が成立する。
測定データＸｉは、糸９の異なる位置で得られた糸太さのデータであって、検出長さＥ毎に得られるものである。ここでｉは、１〜ｎを変域とする変数である。
平均値Ｍは、測定長さＬ内で得られた全測定データＸｉの平均値（平均の糸太さのデータ）であり、数式（２）で表現される。
【００３８】
【数１】
【００３９】
【数２】
【００４０】
ＨＤ値は、数式（１）・（２）に示すように、一定の測定長さＬにわたって、一定の検出長さＥ毎に抽出された糸太さの測定データＸｉの全体より求めた分散（標準偏差の２乗）である。
【００４１】
図８に示すように、このＨＤ値は、一定の時間間隔ｄで設定された算出タイミング毎に算出される。
本実施の形態では、隣り合う算出タイミング間の時間間隔ｄは、糸９が前記測定長さＬを走行するのに要する時間としている。つまり、糸９において、測定長さＬにわたる糸太さデータが検出されると、また新たに測定長さＬにわたる糸太さデータが検出されて、糸９の全体にわたって、隙間なく糸太さデータが検出されるようにしている。
なお、隣り合う算出タイミング間の時間間隔ｄを、糸９が前記測定長さＬを走行するのに要する時間よりも大として、間欠的に糸９の糸太さデータが検出されるようにしてもよい。あるいは、隣り合う算出タイミング間の時間間隔ｄを、糸９が前記測定長さＬを走行するのに要する時間よりも小として、前後の測定長さＬが部分的に重複するような状態で、糸９の糸太さデータが検出されるようにしてもよい。
【００４２】
整理すると、単錘偏差算出手段１１は、各錘で紡績される糸９について、各紡績ユニット２に備える糸欠点検出装置２６で検出した糸太さ情報を元に、所定の測定長さＬの範囲で、糸太さの分散であるＨＤ値を、一定の時間間隔ｄで設定された算出タイミング毎に算出する。
【００４３】
このＨＤ値は、測定長さＬ内の領域における糸太さ変動に関する情報を、与えるものである。
そして、このＨＤ値は、検出長さＥごとの糸太さの大小変化が激しいほど、大きな値となる。つまり、一般的には、連続データである糸太さの時間変動のグラフＧにおいて、折れ線の上下変動幅が大きくなるにつれて、ＨＤ値も大きなものとなる。
ここで、検出長さＥは、糸太さの時間変動のグラフＧの大小変動（折れ線状図形の山谷）の周期よりも短い長さに設定されており、グラフＧの大小変動が測定データに反映されるようにしている。
ここで、糸欠点検出装置２６による糸の測定長さＬや検出長さＥは、糸の走行速度と糸の検出時間の積として与えられるものである。
【００４４】
ＡＨＤ値（各錘のＨＤ値の平均値）について説明する。
ＡＨＤ値は、空気紡績機３の各錘で得られたＨＤ値を平均したものである。前述したように、単錘偏差算出手段１１が、前記算出タイミング毎に空気紡績機１の各錘についてＨＤ値を算出する。そして、全錘偏差算出手段１２は、同じ算出タイミングで得られた各錘のＨＤ値を平均して、全錘で平均したＨＤ値であるＡＨＤ値を算出する。
【００４５】
図９を用いて、ＨＤ値を利用した錘間比較による糸物性異常の有無判断について説明する。
図９（ａ）には、多数の紡績ユニット２を備える空気紡績機１において、同一時刻における各錘でのＨＤ値の大きさが図示されている。図９（ａ）の横軸に沿って、異なる錘のＨＤ値を示す棒グラフが順に配置されている。また、図９（ａ）には、各錘でのＨＤ値を全錘で平均したＡＨＤ値や、許容上限のＨＤ値（ＨＤｍａｘ値）および許容下限のＨＤ値（ＨＤｍｉｎ値）も、図示されている。ＨＤｍａｘ値は、ＡＨＤ値より、ＨＤ値の増大側における許容幅Ｄｕの上限である。また、ＨＤｍｉｎ値は、ＡＨＤ値より、ＨＤ値の減少側における許容幅Ｄｄの下限である。
【００４６】
逸脱有無判断手段１３は、ＨＤ値を利用した錘間比較、つまり各錘のＨＤ値と全錘平均のＡＨＤ値との比較を、所定の比較タイミング毎に行う。この比較結果に応じて、錘間糸物性異常判定手段１４が、糸物性異常の発生の有無を判定する。この比較タイミングの時間間隔は、例えば、算出タイミングの時間間隔ｄ（図８）の定数倍（例えば１００倍程度）に設定される。
ここで、ＡＨＤ値は、各錘のＨＤ値が得られる前記算出タイミング毎に算出することが可能であるので、ＨＤ値を利用した錘間比較を、前記算出タイミング毎に行うことも可能である。比較タイミングの時間間隔をどの程度の大きさにするかは、糸物性異常の有無判定における判定精度の要求水準に応じて、適宜設定される。
【００４７】
図９（ａ）に示す時刻（ある比較タイミング）では、各錘のＨＤ値はすべて、ＨＤｍａｘ値とＨＤｍｉｎ値との間に、収まっている。
【００４８】
一方、図９（ｂ）には、特定の錘におけるＨＤ値の時間変化が図示されている。図９（ａ）の横軸は時間軸であり、図９（ｂ）の縦軸はＨＤ値の大きさを図示している。
図９（ｂ）で描かれるグラフは、比較タイミングごとに得られたＨＤ値と、これらのＨＤ値を結ぶ直線と、で形成される折れ線状グラフである。図９（ｂ）のようなグラフは、空気紡績機１において同時に紡績される錘の数だけ、個別に描くことが可能である。
また、図９（ｂ）にも、図９（ａ）に図示されているのと同様のＡＨＤ値、ＨＤｍａｘ値、ＨＤｍｉｎ値が図示されている。加えて、図９（ｂ）には、対象としている錘のＨＤ値の中心値（平均値）とみなしうるＨＤＡＳ値（導出方法については後述）も図示されている。
【００４９】
この錘（図９（ｂ）に図示の錘）においては、ＨＤ値の中心値たるＨＤＡＳ値が、ＨＤｍａｘ値に近い位置にある。このため、ＨＤ値がたびたび、ＨＤｍａｘ値を上回るような状態となっている。
【００５０】
ここで、逸脱有無判断手段１３は、ＡＨＤ値を基準とするＨＤｍａｘ値（許容上限値）又はＨＤｍｉｎ値（許容下限値）を越えるＨＤ値があるか否か、つまり許容範囲を逸脱するＨＤ値の錘があるか否かを判断する。
許容範囲を逸脱するＨＤ値の錘がある場合、錘間糸物性異常判定手段１４は、その錘において、ＨＤ値が許容範囲を逸脱することが、所定の逸脱回数を超えて発生するかどうかを判断する。そして、錘間糸物性異常判定手段１４は、同一の錘において、所定の逸脱回数を超えて、ＨＤ値が許容範囲を逸脱する場合、その錘に糸物性異常が発生したと判定する。
本実施の形態では、比較タイミングの２回を連続して、ＨＤ値がＨＤｍａｘ値を上回るもしくはＨＤｍｉｎ値を下回る場合に、錘間糸物性異常判定手段１４は、糸物性異常が発生したと判断する。つまり、ＨＤｍａｘ値を上回る状態が交互に発生する段階（連続１回のみ上回る状態）では、糸物性異常が発生したとは判断されない。図９（ｂ）に示す例では、２回連続でＨＤ値がＨＤｍａｘ値を上回った段階（時刻Ｔ１）で、その錘の糸９に、糸物性異常が発生したと判断される。
【００５１】
ここで、糸物性異常が発生したと判断された場合は、糸切断および糸継ぎを行って、糸物性異常部位を除去することになるが、糸継ぎを繰り返すと、その糸継ぎのために糸物性を悪化させることがある。
そこで、本実施の形態では、糸継ぎの頻度を抑えるため、逸脱回数を１回（ＨＤ値が許容範囲を逸脱する度に糸物性異常と判定）ではなく、２回（２回連続でＨＤ値が許容範囲を逸脱した場合に糸物性異常と判定）としている。
このようにして、錘間糸物性異常判定手段１４は、糸９が一定時間走行する間、つまり所定の糸長さにわたって、糸９にＨＤ値の異常が発生している場合にのみ、糸物性異常が発生したと判断する。したがって、ある瞬間にのみ（極一部の糸長さの領域でのみ）、ＨＤ値がＨＤｍａｘ値からＨＤｍｉｎ値の間を外れただけでは、その錘において糸物性異常が発生したとは、錘間糸物性異常判定手段１４は判断しない。
【００５２】
次に、錘内比較の評価方法（各錘の糸太さを基準値と比較）について説明する。
この方法では、各錘において、糸９の一定領域における糸太さ変動の大きさ（「現在の糸太さ変動の大きさ」）を、各錘で予め設定した「糸太さ変動の基準値」と比較する。そして、「現在の糸太さ変動の大きさ」が、「糸太さ変動の基準値」より所定の閾値を超えて大きい場合に、その錘に糸物性異常が発生したと判断する。この方法では、「現在の糸太さ変動の大きさ」や「糸太さ変動の基準値」を与える情報として、糸太さの分散（標準偏差）の移動平均値を利用する。糸太さの分散（標準偏差）の移動平均値は、ＨＤ値の移動平均値であり、以下、ＨＤＡ値とする。
【００５３】
図６には、錘内比較の評価における前記各手段１１〜１６等の処理の流れを示している。
概略的には、まず、平均単錘偏差算出手段１５が、空気紡績機１の各錘について、前記算出タイミング毎に得られた過去から現在までのＨＤ値を移動平均して、各錘のＨＤＡ値を算出する。このＨＤＡ値を、「現在の糸太さ変動の大きさ」を与える情報としている。このＨＤＡ値は、前記算出タイミングごとに得られるものである。
一方、「糸太さ変動の基準値」、つまりＨＤＡ値の基準値としてのＨＤＡＳ値が、予め設定されている。このＨＤＡＳ値については、詳しくは後述する。
そして、錘内糸物性異常判定手段１６が、各錘において、前記算出タイミング毎に、その算出タイミング毎に得られるＨＤＡ値を、ＨＤＡＳ値と比較する。ここで、ＨＤＡ値が、ＨＤＡＳ値を基準に設定された上下閾値を超えて離間することがあれば、その時点（算出タイミング）で、その錘に糸物性異常が発生したと、錘内糸物性異常判定手段１６が判定する。
【００５４】
図８を用いて、ＨＤＡ値（ＨＤ値の移動平均値）について説明する。
図８には、前記算出タイミング毎に得られるＨＤ値が図示されている。図８の横軸は時間軸であり、図８の縦軸はＨＤ値の大きさを示している。
【００５５】
ＨＤＡ値は、ＨＤ値を複数個集め、それらのＨＤ値の移動平均値として、平均単錘偏差算出手段１５において算出される。
一回のＨＤＡ値の算出は、所定の平均化点数ｋ（例えば１６個）のＨＤ値を平均することで得られるものである。より詳しくは、ＨＤＡ値は、各算出タイミング毎に、最新のＨＤ値と、その過去に算出されたｋ−１（ｋは平均化点数）個のＨＤ値と、を合わせたｋ個のＨＤ値を平均した移動平均値として算出される。つまり、一つのＨＤＡ値を得るためには、ｋ個のＨＤ値を必要とする。また、ＨＤ値が算出タイミング毎に新規に得られるのに応じて、ＨＤ値の移動平均値であるＨＤＡ値も、その度に新規に得られるものとなる。つまり、算出タイミングの時間間隔ｄが経過するたびに、ＨＤ値およびＨＤＡ値が得られるものとなる。
図８において、四角のマークを付与している点がＨＤ値であり、三角のマークを付与している点がＨＤＡ値である。
【００５６】
ＨＤＡ値は、異なるＨＤ値を示すＨＤ（ｊ）を用いて、数式（３）で表現される。
変数ｊは、１〜ｋ（平均化点数）を変域としている。
【００５７】
【数３】
【００５８】
このＨＤＡ値も、ＨＤ値と同様に、糸９の一定領域における糸太さ変動に関する情報を与えるものである。前述したように、ＨＤ値は、測定長さＬ内の領域における糸太さ変動に関する情報を与えるものである。ＨＤＡ値は、このＨＤ値の平均化点数ｋでの移動平均であるため、測定長さＬに平均化点数ｋを掛け合わせた長さ領域における、糸９の糸太さ変動に関する情報を与えるものとなっている。
【００５９】
ＨＤＡＳ値（糸太さ変動の基準値）について説明する。
このＨＤＡＳ値は、前述したように、ＨＤＡ値の基準値となる値であり、各錘毎にそれぞれ独立して設定される。このＨＤＡＳ値は、ＨＤＡ値と同等の量、つまり、ＨＤ値の平均値として得られる値である。
本実施の形態では、ＨＤＡ値を算出する平均単錘偏差算出手段１５において、ＨＤ値の移動平均として、ＨＤＡＳ値も算出されるものとしている。ここで、ＨＤＡＳ値の算出に際しては、ＨＤＡ値の算出の場合よりも、平均化に用いるＨＤ値の数（平均化点数）が多く設定されている。ＨＤＡ値におけるＨＤ値の平均化点数ｋが例えば１６個に設定されるのに対して、ＨＤＡＳ値におけるＨＤ値の平均化点数ｋ０は例えば２５６個に設定される。つまり、ＨＤＡ値が糸９の一部領域の糸太さ情報を与えるのに対して、ＨＤＡＳ値は、ＨＤＡ値が対象とする領域よりも、より広い領域の糸太さ情報を与えるものとなっている。
【００６０】
また、ＨＤＡＳ値は、糸９の紡績開始時に一回得られると、その後、糸９の紡績が中断されるまで、ＨＤＡ値の基準値として継続して利用される。一方、ＨＤＡ値は、ＨＤ値の移動平均であるので、ＨＤ値が新規に得られるたびにＨＤＡ値も新規に得られるものであり、ＨＤＡ値は時系列変化する値である。
なお、糸９の紡績開始時とは、空気紡績機１全体の稼動開始時だけでなく、各紡績ユニット２において、糸切れによって糸９の紡績が中断された後に再開された時など、糸９の紡績が開始された時一般を指す。そして、ＨＤＡＳ値は、ＨＤ値の算出に連動して変化するＨＤＡ値とは異なり、この紡績開始時にのみ新規に得られるものとなっている。つまり、紡績開始時点からＨＤ値がｋ０個得られた時点で、これらのｋ０個のＨＤ値により、今回の紡績におけるＨＤＡＳ値が設定される。そして、その回の紡績が中断されるまで、そのＨＤＡＳ値が継続して利用される。
【００６１】
そうすると、紡績開始後に、平均化点数ｋ０のＨＤ値が得られるまで、今回の紡績におけるＨＤＡＳ値は得られないことになる。このため、今回の紡績開始後において、今回のＨＤＡＳ値が得られるまでは、前回の紡績開始後に得られたＨＤＡＳ値を、今回の紡績開始後における糸太さ変動の基準値として、錘内糸物性異常判定手段１６は利用する。そして、錘内糸物性異常判定手段１６は、今回の紡績におけるＨＤＡＳ値が得られた時点で、前回のＨＤＡＳ値から今回のＨＤＡＳ値に、糸太さ変動の基準値を切り替えるものとする。ここで述べたＨＤＡＳ値の更新については、後述で、図１１を用いて再度説明する。
【００６２】
図１０を用いて、ＨＤＡ値を利用した錘内比較による糸物性異常の有無判断について説明する。
図１０には、同一錘（同一の紡績ユニット２）におけるＨＤ値・ＨＤＡ値の時間変化が図示されている。図１０の横軸は時間軸であり、図１０の縦軸はＨＤ値（ＨＤＡ値）の大きさを示している。また、図１０には、糸太さ変動の基準値であるＨＤＡＳ値も図示されている。ＨＤＡＳ値は、一旦紡績開始時に得られると、その紡績の継続中は固定されるので、一定値である。このＨＤＡＳ値を基準として設定される、許容上限のＨＤＡ値（ＨＤＡｍａｘ値）および許容下限のＨＤＡ値（ＨＤＡｍｉｎ値）も、図示されている。ＨＤＡｍａｘ値は、ＨＤＡＳ値より、ＨＤＡ値の増大側における許容幅ＤＡｕの上限である。また、ＨＤＡｍｉｎ値は、ＨＤＡＳ値より、ＨＤＡ値の減少側における許容幅ＤＡｄの下限である。
【００６３】
錘内糸物性異常判定手段１６は、ＨＤＡ値を利用した錘内比較、つまり同一錘におけるＨＤＡ値と、その基準値としてのＨＤＡＳ値との比較を、ＨＤＡ値が新たに得られる度（算出タイミング毎）に行う。
そして、ＨＤＡ値がＨＤＡｍａｘ値とＨＤＡｍｉｎ値との間を外れることが一回でもあれば、直ちに、その錘の糸９に糸物性異常が発生したと、錘内糸物性異常判定手段１６は判断する。
図１０に示す例では、ＨＤＡ値がＨＤＡｍａｘ値をはじめて超えた際（時刻Ｔ２）で、その錘の糸９に、糸物性異常が発生したと判断される。
【００６４】
次に、紡績再開後の糸物性悪化を的確に検出可能とする構成について、説明する。
前述における錘内比較を、錘内糸物性異常判定手段１４により行うには、必ずしも、ＨＤＡＳ値を紡績開始後に再設定する必要はなく、固定の基準値として、設定しておいてもよい。
しかし、より精度の高い糸物性異常発生の有無判定には、紡績開始の度にＨＤＡＳ値を再設定して、そのＨＤＡＳ値からのＨＤＡ値の逸脱を監視することが望ましい。この場合、紡績中断の前後において、ＨＤＡＳ値を更新することになる。ここで、ＨＤＡＳ値の導出にはＨＤＡ値と比べて時間を要するため、紡績再開の直後にＨＤＡＳ値を更新することはできず、タイムラグが生じる。そして、このタイムラグの間における錘内比較においては、紡績再開後の糸物性悪化を的確に検出である。以下で、詳しく説明する。
【００６５】
図１１には、錘間比較では異常がないが、錘内比較では異常が発生した場合の一例を示している。
この図１１には、図９（ｂ）と同様に、ＨＤ値の時間変化の様子と、ＨＤＡＳ値とを、図示している。また、ＨＤＡ値の時間変化の様子も図示している。図１１の横軸は時間軸であり、図１１の縦軸はＨＤ値やＨＤＡ値の大きさを示している。
【００６６】
特に、図１１には、糸切断等によって発生した紡績中断の前後におけるＨＤ値およびＨＤＡ値の変動やＨＤＡＳ値を示している。図１１において、時刻ｔ１に糸切断装置２４による糸切断が発生して前回の紡績が終了し、時刻ｔ２に糸継装置３１による糸継ぎが完了して今回の紡績が開始され、時刻ｔ３に今回のＨＤＡ値の算出が開始され、時刻ｔ４に今回のＨＤＡＳ値が算出される。
ここで、時刻ｔ２と時刻ｔ３との間に時間差があるのは、１回目のＨＤＡ値の算出に際して、平均化点数ｋ個のＨＤ値が得られるのに時間を要するためである。同じく、時刻ｔ３と時刻ｔ４との間に時間差があるのは、ＨＤＡＳ値の算出に際して、（平均化点数ｋ０−平均化点数ｋ）個のＨＤ値が得られるのに、時間を要するためである。
【００６７】
図１１に示す状況は、糸継ぎ後に糸物性が悪化した場合の状況を示している。
このような場合、糸太さ変動の基準値（平均値）であるＨＤＡＳ値が、前回の紡績時（この糸継ぎ以前）と、今回の紡績時（この糸継ぎ以後）とで、大きく変動する。
【００６８】
しかしながら、このような糸物性の悪化が発生していても、錘間比較の評価方法においては、糸物性異常が発生したとは判定されない場合がある。図１１においては、ＨＤ値は、前回の紡績時はＡＨＤ値より下回った位置に概ね位置し、今回の紡績時はＡＨＤ値を上回った位置に概ね位置している。そして、ＨＤ自体は、糸継ぎの前後にかけて大幅に変化しながら、ＡＨＤ値を基準とするＨＤｍａｘ値とＨＤｍｉｎ値との間には、収まった状態を維持している。つまり、ＨＤＡＳ値自体が大幅に変動しても、錘間比較の評価方法では、糸物性異常が発生を錘内糸物性異常判定手段１６が把握できないことがある。
なお、ＨＤ値の全錘平均であるＡＨＤ値は、時間変化に伴って変動するものであるが、錘の数が多い場合には、その変動幅は無視できる程度に小さいため、図１１においては一定値として図示している。
【００６９】
一方、錘内比較の評価方法において、ＨＤＡＳ値を紡績再開の度に更新する構成とすると、紡績再開後に発生した糸物性異常の発生を的確に捉えることができる。
図１１において、前回の紡績時（時刻ｔ１以前）は、前回のＨＤＡＳ値を基準値として、ＨＤＡ値の大きさが評価される。紡績の中断中（時刻ｔ１から時刻ｔ２）は、当然ながら糸物性異常の判定は行われない。紡績の再開後（今回の紡績開始後）、時刻ｔ２から時刻ｔ３の間においては、１回目のＨＤＡ値が未だ得られておらず、この間も糸物性異常の判定は行われない。その後、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの間においては、ＨＤＡ値は得られているが、今回のＨＤＡＳ値は得られていない状況にある。この間は、前回の紡績時に得られたＨＤＡＳ値を基準値として、今回の紡績時に得られたＨＤＡ値の大きさが評価される。また、今回のＨＤＡＳ値が得られた時刻ｔ４以降は、今回のＨＤＡＳ値を基準値として、今回の紡績時に得られたＨＤＡ値の大きさが評価される。
【００７０】
時刻ｔ３から時刻ｔ４までの間は、前回のＨＤＡＳ値が今回のＨＤＡＳ値の代用として用いられている間である。つまり、ＨＤＡＳ値の更新におけるタイムラグの時間帯である。
このため、この間に、ＨＤＡＳ値自体の変動が大きい場合には、今回のＨＤＡＳ値を平均値として上下する今回得られたＨＤＡ値が、前回のＨＤＡＳ値と比較されることになって、前回のＨＤＡＳ値を基準とするＨＤＡｍａｘ値とＨＤＡｍｉｎ値との間を外れやすくなる。つまり、前回のＨＤＡＳ値と今回のＨＤＡＳ値との差が、許容幅ＤＡｕや許容幅ＤＡｄを超える程度に大きい場合には、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの間に、糸物性異常が発生したと、錘内糸物性異常判定手段１６により判定されることになる。
【００７１】
さらに言えば、前回のＨＤＡＳ値を今回のＨＤＡＳ値の代用として用いる時間（更新のタイムラグ）を設けることで、紡績の中断（糸継ぎなど）によって生じた糸物性悪化を、錘内糸物性異常判定手段１６において的確に捉えることが可能である。
つまり、時刻ｔ１以前において、前回のＨＤＡＳ値に対して前回得られたＨＤＡ値の大きさが許容範囲（ＨＤＡｍａｘ値とＨＤＡｍｉｎ値との間）にあり、時刻ｔ４以後において、今回のＨＤＡＳ値に対して今回得られたＨＤＡ値の大きさが許容範囲にある場合であってたとしても、時刻ｔ３から時刻ｔ４において、紡績の中断（糸継ぎなど）によって生じた糸物性異常の発生を、錘内糸物性異常判定手段１６は適切に判定することができる。
【００７２】
次に、糸物性異常が発生した場合における対処について説明する。
糸物性異常が発生した場合、自動的に行われる対処として、糸切断および紡績の停止、糸継ぎ、紡績の再開、が連続的に実行される。
具体的には、錘間糸物性異常判定手段１４または錘内糸物性異常判定手段１６が、糸物性異常が発生したと判断すると、クリアラーコントローラ２８が糸切断装置２４に指令して、糸７の切断を行わせる。
この糸切断の実行に連動して、クリアラーコントローラ２８からの指令を受けたユニットコントローラ２０が、当該の紡績ユニット２による紡績作業を停止させる。
その後、制御装置５が指令して、糸切断の発生した紡績ユニット２の正面に作業台車３を移動させて、糸継装置３１により、巻糸パッケージ８側の糸７（下糸）と、空気式精紡装置２２側の糸７（上糸）とを糸継ぎさせる。糸継ノズル３１ｃでの糸継ぎにより、糸継ぎの結束点よりも端に位置する上糸の端部と下糸の端部とが脱落するので、上糸の端部にある糸物性異常部位（糸欠点部位）が、巻糸パッケージ８に巻き取られる糸７より除去される。その後、ユニットコントローラ２０が、当該の紡績ユニット２による紡績作業を再開させる。
【００７３】
前述した自動的な対処は、糸物性異常の発生原因を除去する処理を含まないので、同様の糸物性異常を再発させる恐れがある。そこで、空気紡績機１には、糸物性異常の異常原因特定装置６０が備えられている。この異常原因特定装置６０により特定された異常原因に応じて、空気紡績機１を修正することで、同様の原因による糸物性異常の再発を防止するものである。
【００７４】
図６には、錘間糸物性異常判定手段１４または錘内糸物性異常判定手段１６で、糸物性異常が発生したと判断された場合に、後述の手段６１・６２・６３を経由して行われる処理の流れを示している。
【００７５】
異常原因特定装置６０は、紡績ユニット２に備えるローラの不良が異常原因である場合に、その発生源を特定する装置である。具体的には、異常原因特定装置６０は、糸７の糸太さ情報の時間変化を解析して、強度の高い周波数成分を抽出し、その周波数で回転するローラを、糸物性異常を発生させる発生源として特定するものである。
ここで、糸物性異常の発生源となりうるローラとは、紡績ユニット２において、糸９またはスライバ６に圧接して、糸９またはスライバ６の移動に連動して回転するローラのことである。
【００７６】
図３に示すように、紡績ユニット２には、糸物性異常の発生源となりうるローラとして、４線式のドラフト装置２１に備えるドラフトローラと、糸送り装置２３に備えるローラと、がある。
ドラフト装置２１には、糸送り上流から下流に向けて、スライバ６を挟み込んで送り出す四つのドラフトローラ対、バックローラ対２１１、サードローラ対２１２、セカンドローラ対２１３、フロントローラ対２１４、が備えられている。各ローラ対は、スライバ６を挟み込む一対のローラを備えている。また、糸送り装置２３には、糸９をニップして送り出すデリベリローラ２３１およびニップローラ２３２が備えられている。
これらのドラフトローラ対２１１・２１２・２１３・２１４およびローラ２３１・２３２は、いずれも、糸欠点検出装置２６の糸送り上流側に配置されている。
【００７７】
異常原因となるローラの特定は、次のようにして行われる。
糸太さの時間変化グラフ（例えば図７）は、複数の周波数成分を合成した波形である（とみなしうる）ため、フーリエ変換を利用して、パワースペクトル（周波数成分の強度分布）に変換することが可能である。このパワースペクトルの中で、一定の閾値を超える強度の周波数成分を、異常周波数として特定する。
一方、糸物性異常の発生源となりうるローラについて、そのローラの径と、そのローラの回転速度（糸７の送出時）とから、そのローラの一回転の周期を特定することができる。糸物性異常の発生源となりうるローラは、それぞれ、径の大きさが異なるように設計されており、それぞれ一回転の周期が異なるものとなっている。
ここで、周期が振動数の逆数であることを利用すると、糸物性異常の発生源となりうるローラのなかに、前記異常周波数に対応する周期のローラがあるか否かを、特定することが可能である。異常周波数に対応する周期のローラがある場合、そのローラが糸物性異常の発生源であると判定できる。
【００７８】
図５を用いて、異常原因となるローラを特定する異常原因特定装置６０の構成を説明する。
本実施の形態では、この異常原因特定装置６０は、クリアラーコントローラ２８に備えられている。この異常原因特定装置６０には、周波数成分特定手段６１と、異常ローラ特定手段６２と、が備えられている。
周波数成分特定手段６１は、クリアラーコントローラ２８が担当する四つの錘で紡績される糸７のそれぞれについて、各糸欠点検出装置２６で検出した糸太さ情報を元に得られた糸太さ変動の時間変化を解析して、パワースペクトルを導出する手段である。
異常ローラ特定手段６２は、糸７に接触して連動して回転するローラ群（ローラ対２１１・２１２・２１３・２１４を構成するローラおよびローラ２３１・２３２）のうちより、周波数成分特定手段６１で特定された周波数（前記異常周波数）に対応するローラを特定する手段である。
これらの各手段６１・６２は、クリアラーコントローラ２８に備える演算装置やメモリ等のハードウェアと、この演算装置を作動させるプログラム等のソフトウェアと、とから構成される。
ここで、本実施の形態では、周波数成分特定手段６１および異常ローラ特定手段６２は、クリアラーコントローラ２８が担当する四つの錘のそれぞれについて、異常原因となるローラを特定するための手段としているが、手段６１・６２が担当する錘の数は限定されるものではない。
【００７９】
また、糸物性異常の発生源として特定されたローラに関する情報を出力するための機構として、表示ディスプレイ５２ａと、異常情報出力指令手段６３と、が備えられている。表示ディスプレイ５２ａは出力装置部５２に備えられている。異常情報出力指令手段６３は、クリアラーコントローラ２８に備えられており、このクリアラーコントローラ２８に備える演算装置やメモリ等のハードウェアと、この演算装置を作動させるプログラム等のソフトウェアと、とから構成される。
【００８０】
この異常情報出力指令手段６３は、異常原因特定装置６０（異常ローラ特定手段６２）において糸物性異常の発生源として特定されたローラに関する情報を、表示ディスプレイ５２ａに画像表示させる手段である。
糸物性異常の発生源として特定されたローラに関する情報（異常ローラ情報）とは、第一には、ローラを特定する情報であり、第二には、不良ローラの修正方法を示す情報である。
ローラを特定する情報とは、どの位置のどのローラであるかを示す情報である。例えば、バックローラ対２１１のトップローラ（上下一対の上側のドラフトローラ）であるといったことを明示する情報である。
また、不良ローラの修正方法とは、そのローラに発生した不良要因を除去する方法を提示するものである。例えば、ドラフト装置２１に備えるボトムローラ（上下一対であるドラフトローラ対２１１〜２１４の下側のドラフトローラ）が不良ローラである場合、そのボトムローラに付着した綿糖を除去することを提示する。
このような異常ローラ情報の画像出力表示は、文字表示や概略図・模式図の表示等を併用して行われる。
なお、異常ローラ情報を出力する方式は、表示画面への画像出力表示に限定されるものではなく、印字出力であっても、音声出力であってもよく、限定するものではない。
【００８１】
また、糸物性異常の発生要因を特定する手段とは別に、糸物性異常の発生した錘を作業者に警告する手段や、糸物性異常の多発する錘に関する情報を作業者に警告するための手段が、空気紡績機１には備えられている。
【００８２】
図６には、錘間糸物性異常判定手段１４または錘内糸物性異常判定手段１６で、糸物性異常が発生したと判断された場合に、後述の異常錘警告表示指令手段７０を経由して行われる処理の流れを示している。
【００８３】
糸物性異常の発生した錘を作業者に警告する手段は、各紡績ユニット２に設けられる警告ランプ７１（図１）や、表示ディスプレイ５２ａである。糸物性異常が発生すると、クリアラーコントローラ２８は、その糸物性異常が発生した錘の紡績ユニット２の警告ランプ７１を警告表示（点灯や点滅、色表示の変化）させると共に、表示ディスプレイ５２ａに、糸物性異常が発生した錘を特定する情報（何番錘に異常発生といった文字表示など）を出力表示させる。
【００８４】
糸物性異常の多発する錘に関する情報を作業者に警告するための手段は、表示ディスプレイ５２ａと、異常錘警告表示指令手段７０と、である。
異常錘警告表示指令手段７０は、同一錘における糸物性異常の発生頻度に応じて、表示ディスプレイ５２ａに画像出力させる警告表示の内容を追加もしくは変更する。具体的には、異常錘警告表示指令手段７０は、各錘について、空気紡績機１の運転開始からの糸物性異常の発生回数や発生頻度が所定の閾値を超えた場合には、空気紡績機１の運転終了時に、その閾値を超えた錘をメンテナンス必要錘として作業者に警告する情報を、表示ディスプレイ５２ａ上に表示させる。また、異常錘警告表示指令手段７０は、空気紡績機１の運転開始からの糸物性異常の発生回数や発生頻度の情報を表示ディスプレイ５２ａ上に常時表示させ、糸物性異常が発生して発生回数や発生頻度が変化するたびに、表示内容（発生回数・発生頻度・メンテナンスの必要性の程度等の情報）を更新させる。
この異常錘警告表示指令手段７０は、クリアラーコントローラ２８に備えられており、このクリアラーコントローラ２８に備える演算装置やメモリ等のハードウェアと、この演算装置を作動させるプログラム等のソフトウェアと、とから構成される。
なお、前記警告する情報を出力する方式は、表示画面への画像出力表示に限定されるものではなく、印字出力であっても、音声出力であってもよく、限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】空気紡績機の正面図である。
【図２】空気紡績機の構成を示すブロック図である。
【図３】紡績ユニットの構成を示す斜視図である。
【図４】空気紡績機の制御機構の構成を示すブロック図である。
【図５】異常錘特定装置の構成を示すブロック図である。
【図６】異常錘特定装置に備える各手段の処理の流れを示す図である。
【図７】見かけ糸太さの時間変動を示す図である。
【図８】ＨＤ値の時間変動を示す図である。
【図９】（ａ）図は特定の時点における各錘のＨＤ値と全錘平均のＡＨＤ値を比較した図、（ｂ）図は特定錘のＨＤ値の時間変化を示す。
【図１０】ＨＤ値、ＨＤＡ値、ＨＤＡＳ値の関係を示す図である。
【図１１】紡績の中断前後における特定錘のＨＤ値、ＨＤＡ値の時間変動を示す図である。
【符号の説明】
【００８６】
１ 空気紡績機
２ 紡績ユニット
１０ 異常錘特定装置
１１ 単錘偏差算出手段
１２ 全錘偏差算出手段
１３ 逸脱有無判断手段
１４ 錘間糸物性異常判定手段
１５ 平均単錘偏差算出手段
１６ 錘内糸物性異常判定手段
２６ 糸欠点検出装置
５２ａ 表示ディスプレイ
６１ 周波数成分特定手段
６２ 異常ローラ特定手段
６３ 異常情報出力指令手段
７０ 異常錘警告表示指令手段
７１ 警告ランプ
ＨＤ 糸太さの分散
ＨＤｍａｘ ＨＤ値の許容上限値
ＨＤｍｉｎ ＨＤ値の許容下限値
ＨＤＡ ＨＤ値の移動平均値
ＨＤＡｍａｘ ＨＤＡ値の許容上限値
ＨＤＡｍｉｎ ＨＤＡ値の許容下限値
ＨＤＡＳ ＨＤ値の基準値
ＡＨＤ 全錘平均のＨＤ値
Ｌ 測定長さ
【技術分野】
【０００１】
錘毎の紡績ユニットを複数備える紡績機の異常錘特定装置および、その紡績機に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数錘を同時に紡績する紡績機には、錘毎に糸太さを検出する糸欠点検出装置が配置されており、各錘において、糸欠点が検出されると糸切断が行われる。ここでいう糸欠点は、スラブ等の糸欠点、つまり急激な糸太さの変動部位を指している。
ここで、急激な糸太さの変動部位ではないが、通常より毛羽が多かったり少なかったりして、糸太さが通常の太さから変動することがある。この変動幅が正常とされる許容範囲を超える場合は、その変動部位を、糸欠点として除去する必要がある。このような糸太さの変動異常（以下、毛羽変動異常）は、スライバが要因のこともあるが、例えばドラフト装置のローラに綿糖が付着するなど、紡績機に異常がある場合に発生する。
【０００３】
毛羽変動異常の発生の有無を監視する技術として、特許文献１に開示される技術がある。特許文献１に開示される糸ムラ情報の解析装置は、第６図や同文献２頁右下欄から３頁左上欄の記載に示されるように、糸太さの時系列情報を元に、一定区間（測定対象とする糸長さ）ごとに、糸太さの標準偏差（平均値に対する変位量の積分値）を求め、この標準偏差が一定の値以上（基準値との離間幅が一定値以上）であると判定されれば、毛羽変動異常が発生したと判断する。この特許文献１に開示される技術は、各錘において毛羽変動異常の発生を監視するものである。
また、各錘における毛羽変動異常の監視ではなく、常時、各錘の糸太さを、全錘で平均した糸太さと比較して、全錘平均の糸太さより大幅に偏差している錘があれば、その錘に毛羽変動異常が発生したと判断することも行われている。
【０００４】
【特許文献１】特開昭５８−６２５１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
毛羽変動異常の監視方法として、同一錘での糸太さを、糸太さの基準値と比較することで行うこと（同一錘での比較：特許文献１）と、各錘の糸太さを全錘で平均した糸太さとの比較することで行うこと（全錘との比較）と、がある。
ところが、同一錘での比較では、異常と判定されないが、全錘との比較では異常と判定される場合や、逆の場合などがある。そこで、このような不具合を避けるべく、同一錘での比較や全錘との比較において、異常判定の判定条件を厳しくすることが考えられる。しかし、判定条件を厳しくすれば、糸品質上差し支えのない変動部位まで、切除すべき異常部位として扱うことになり、糸継ぎの多発による糸品質の低下や、紡績作業効率の低下を招いてしまう。
【０００６】
つまり、解決しようとする問題点は、毛羽変動異常の監視において、毛羽変動異常の判定精度を高めようと判定条件を厳しくすれば、糸品質上差し支えのない変動部位まで、切除すべき異常部位として扱うことになってしまう点である。
【課題を解決するための手段】
【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を説明する。
【０００８】
請求項１に係る異常錘特定装置は、
錘毎の紡績ユニットを複数備える紡績機の異常錘特定装置であって、
各錘で紡績される糸について、各紡績ユニットに備える糸欠点検出装置で検出した糸太さ情報を元に、所定の測定長さの範囲で、糸太さの標準偏差または分散である単錘偏差を、一定の時間間隔で設定された算出タイミング毎に算出する単錘偏差算出手段と、
前記単錘偏差を全錘で平均して得られる全錘偏差を算出する全錘偏差算出手段と、
前記算出タイミングの定数倍の比較タイミング毎に得られた各単錘偏差と全錘偏差とについて、この全錘偏差を基準とする所定の許容上限値又は許容下限値を越える単錘偏差があるか否かを判断する逸脱有無判断手段と、
同一の錘の単錘偏差が、所定の逸脱回数を越えて連続して、許容上限値又は許容下限値を越える場合に、その錘に糸物性異常が発生したと判定する錘間糸物性異常判定手段と、
各錘において、今回の算出タイミングから所定数だけ過去の算出タイミングまでに得られた単錘偏差の移動平均を算出する平均単錘偏差算出手段と、
前記単錘偏差の移動平均を、基準として予め設定されている単錘偏差の基準値とを比較し、その移動平均が、基準値を基準とする所定の許容上限値又は許容下限値を越えると、その錘に糸物性異常が発生したと判定する錘内糸物性異常判定手段と、
を備える、ものである。
【０００９】
以上構成により、次の作用がある。
各錘の糸太さ変動の大きさが、全錘で平均した糸太さ変動の大きさと比べて、大きく離間する（所定の許容上限値又は許容下限値を超える）場合には、糸物性異常が発生したと判定される。
また、同一の錘において、糸太さの変動の大きさが、その基準値と比べて、大きく離間する（所定の許容上限値又は許容下限値を超える）場合にも、糸物性異常が発生したと判定される。
【００１０】
請求項２に係る異常錘特定装置は、請求項１において、次の構成としたものである。
前記各紡績ユニット内で、前記糸に接触して連動して回転するローラ群は、各ローラが互いに異なる径で形成されると共に、
前記糸物性異常が発生した場合に、
前記各錘で紡績される糸について、前記各糸欠点検出装置で検出した糸太さ情報を元に得られた糸太さ変動の時間変化を解析して、パワースペクトルを導出する周波数成分特定手段と、
前記複数のローラの中より、前記周波数成分特定手段で特定された周波数に対応するローラを特定する異常ローラ特定手段と、
情報出力装置と、
前記異常ローラ特定手段で特定された前記ローラに関する情報を、前記情報出力装置に出力させる異常情報出力指令手段と、
を備える、ものである。
【００１１】
以上構成により、次の作用がある。
糸太さ変動の時間変化に対応する周期で回転するローラが特定される。
【００１２】
請求項３に係る異常錘特定装置は、請求項１において、次の構成としたものである。
情報出力装置と、
同一錘における前記糸物性異常の発生頻度に応じて、前記情報出力装置に出力させる警告表示の内容を追加もしくは変更する異常錘警告表示指令手段を備える、ものである。
【００１３】
請求項４に係る紡績機は、請求項１から請求項３のいずれかに記載される異常錘特定装置を備えるものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１５】
請求項１においては、
糸物性異常の発生の判定が、異なる二通りの判定方法で行われるため、個々の判定方法の判定条件を厳しくすることなく、糸太さ変動異常（毛羽変動異常）の発生の有無を判定することができる。したがって、判定条件を厳しくしたために、糸品質上差し支えのない変動部位まで、切除すべき異常部位として扱ってしまうような不具合が発生しない。
【００１６】
請求項２においては、請求項１の効果に加えて、
糸物性異常の発生原因となったローラを特定することができる。
【００１７】
請求項３においては、請求項１の効果に加えて、
糸物性異常の発生頻度に応じて、その異常に対処するための判断材料を、作業者が得ることができる。
【００１８】
請求項４においては、請求項１から請求項３のいずれかに記載の効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
これより、本発明の一実施の形態を、図面を用いて説明する。
【００２０】
図１、図２を用いて、空気紡績機１の構成を説明する。
空気紡績機１は、一錘の紡績を担当する紡績ユニット２を複数備えると共に、各紡績ユニット２間で共用の作業台車３や、各紡績ユニット２を駆動する駆動装置４、各紡績ユニット２や作業台車３の駆動を制御する制御装置５、を備えている。
ここで、空気紡績機１の機台の一端部に駆動装置４および制御装置５が配置され、駆動装置４より延出するラインシャフト（駆動軸）に沿って、紡績ユニット２群が並設されている。また、作業台車３は、紡績ユニット２群の並設方向に沿って移動可能に構成されている。
【００２１】
図１、図２、図３を用いて、紡績ユニット２の構成を説明する。
紡績ユニット２は、ケンス（図示せず）より供給されるスライバ６より紡績糸（以下、単に糸）７を製造して、その糸７の巻糸パッケージ８を製造する装置である。各紡績ユニット２には、糸７の製造される経路に沿って、ドラフト装置２１、空気式精紡装置２２、糸送り装置２３、糸切断装置２４、糸欠点検出装置２６、巻取り装置２７、が備えられている。
【００２２】
前記ドラフト装置２１は、４線式のドラフト装置であり、スライバ６をニップしてドラフト（延伸）するドラフトローラ対を四組備えている。前記空気式精紡装置２２は、旋回空気流を利用して、スライバ６を構成する繊維より糸７を生成する装置である。糸送り装置２３は、空気式精紡装置２２で製造された糸７を巻取り装置２７へ送り出す装置であり、糸７をニップして送り出す一対のローラを備えている。前記糸欠点検出装置２６は、糸の太さ異常（糸欠点）を検出する装置である。前記糸切断装置２４は、糸欠点検出装置２６で糸欠点が検出された場合や、巻糸パッケージ８の満巻き時に、糸を切断する装置である。前記巻取り装置２７は、空気式精紡装置２２で製造された糸７を、トラバースしながらボビン上に巻き取って、巻糸パッケージ８を形成する装置である。
【００２３】
図２を用いて、作業台車３の構成を説明する。
作業台車３は、糸継ぎおよび満巻きパッケージの払い出しを行う機能を備えた自走車両であり、糸継ぎ時や満巻きパッケージの払い出し時に、当該の紡績ユニット２の正面に移動するように制御される。
作業台車３には、糸継ぎに係る糸継装置３１と、パッケージの払い出しやボビンの供給に係る玉揚装置３２と、が備えられている。
【００２４】
前記糸継装置３１は、空気式精紡装置２２側の上糸を捕捉する上糸捕捉装置３１ａと、巻糸パッケージ８側の下糸を捕捉する下糸捕捉装置３１ｂと、空気流により繊維同士を絡ませて糸継ぎする糸継ノズル３１ｃと、を備えている。これらの捕捉装置３１ａ・３１ｂは、空気吸引により糸を捕捉する。また、この糸継装置３１は、上糸および下糸の糸端を糸継ノズル３１ｃに、供給することが可能である。そして、この糸継ノズル３１ｃにおいて、上糸および下糸の糸継ぎが行われる。
【００２５】
前記玉揚装置３２は、巻取り装置２７と協動する次の装置、巻糸パッケージ８の払い出し操作装置３２ａと、ボビン交換装置３２ｂと、ボビンへの糸掛け装置３２ｃと、を備えている。払い出し操作装置３２ａは、巻取り装置２７を操作して、この巻取り装置２７より、満巻きとなった巻糸パッケージ８を払い出させる。ボビン交換装置３２ｂは、満巻の巻糸パッケージ８の代わりに空ボビンを巻取り装置２７に供給する。糸掛け装置３２ｃは、上糸捕捉装置３１ａが吸引捕捉する上糸を、空のボビン３２ｃに糸掛けする。
【００２６】
次に、図４を用いて、空気紡績機１の制御機構９を説明する。
空気紡績機１には、制御装置５を中心とする制御機構９が備えられている。この制御機構９を利用して、後述する異常錘特定装置１０（図５）が、構成されている。
制御機構９は、制御装置５に備えるコントロールマスター（中央演算装置）５０、紡績ユニット２の駆動を制御するユニットコントローラ２０、糸欠点検出装置２６および糸切断装置２４を制御するクリアラーコントローラ２８と、を備えている。ここで、ユニットコントローラ２０は、紡績ユニット２において、糸欠点検出装置２６および糸切断装置２４を除く、他の駆動部（ドラフト装置２１等）の駆動を制御する。なお、本実施の形態では、ユニットコントローラ２０およびクリアラーコントローラ２８は、四つの紡績ユニット２毎に設けられており、四つの紡績ユニット２を制御する。
【００２７】
制御装置５には、コントロールマスター５０の他に、コントロールマスター５０への入力装置部５１、コントロールマスター５０からの出力装置部５２、インバータも備えられている。入力装置部５１は、例えば、作業者が操作入力するためのキー群等で構成される。出力装置部５２は、情報出力装置である表示ディスプレイ５２ａや、警告ランプ・警告スピーカー等で構成される。
また、制御装置５に備えるインバータにより、全錘共通駆動用の駆動装置４に備えるモータの出力や、各紡績ユニット２に備える各錘単独のモータの出力が、制御される。
【００２８】
図５を用いて、異常錘特定装置１０の構成を説明する。
異常錘特定装置１０は、各糸欠点検出装置２６で検出した糸太さ情報を元に、各紡績ユニット２で紡績される糸７について、糸欠点の有無の判断と、毛羽変動による糸物性異常の有無の判断と、を行う。ここでは、糸欠点と、毛羽変動による糸物性異常とを、区別しており、これらの相違については、詳しくは後述する。
糸欠点の有無の判断は、異常錘特定装置１０に備えるクリアラーコントローラ２８が、糸欠点検出装置２６からの出力信号に基づいて行う。
毛羽変動による糸物性異常の判定は、異常錘特定装置１０に備える次の各手段、単錘偏差算出手段１１と、全錘偏差算出手段１２と、逸脱有無判断手段１３と、錘間糸物性異常判定手段１４と、平均単錘偏差算出手段１５と、錘内糸物性異常判定手段１６と、により行われる。
手段１１〜１６の機能については、後述において、順次説明していく。これらの各手段１１〜１６は、演算装置やメモリ等のハードウェアと、この演算装置を作動させるプログラム等のソフトウェアと、から構成される。
【００２９】
本実施の形態では、クリアラーコントローラ２８に手段１１・１３・１４・１５・１６が備えられ、コントロールマスター５０に全錘偏差算出手段１２が備えられる構成である。
なお、本実施の形態では、クリアラーコントローラ２８に備える手段１１・１３・１４・１５・１６は、そのクリアラーコントローラ２８が担当する四つの錘のそれぞれに対応する手段とし、コントロールマスター５０に全錘偏差算出手段１２は全錘に対応する手段としているが、手段１１〜１６が対応する錘の数は限定されるものではない。
【００３０】
糸太さに係る情報を検出する糸欠点検出装置２６について説明する。
この糸欠点検出装置２６は、光学式の電子装置であり、発光手段としての発光ダイオードと、受光手段としてのフォトトランジスタと、を備えている。発光ダイオードからの照射光は、糸道に沿って走行する糸によって部分的に遮断されてフォトトランジスタに受光される。このフォトトランジスタより出力される電気信号は、発光ダイオードからの照射光の遮断量に比例するものであり、糸の太さに対応した信号となっている。スラブが糸欠点検出装置２６を通過した場合、相対的に大きな電気信号（電流）がフォトトランジスタ（糸欠点検出装置２６）より出力され、クリアラーコントローラ２８へと送信される。
【００３１】
糸欠点とは、「糸太さの基準値」（以下、単に「基準値」）に対して、糸上における短い測定長さ（数センチ以下）の範囲で、例えば±３０％以上の大きな糸太さ変動があった部位、を指すものである。このような急激な糸太さ変動が発生すると、異常錘特定装置１０は、糸欠点が発生したと判断する。
ここで、「基準値」とは、基本的には紡績において目標値とする番手のことである。この「基準値」は、固定値としてもよいが、各紡績ユニット２において糸太さにバラツキがあるため、実際には、同じ錘において、過去に糸欠点検出装置２６の出力信号を元に検出された糸太さを平均して、「基準値」を算出するものとしている。
【００３２】
毛羽変動とは、糸７に、毛羽の多少によって発生した太さの見かけの変動を指している。毛羽は、糸の中心軸より外側に放射した状態にあるため、毛羽の発生部位で、糸欠点検出装置２６は、見かけ上糸太さが太くなったかのようなデータを出力する。
異常錘特定装置１０は、この毛羽変動の大きさを次の二つの方法で評価することで、毛羽変動による糸物性異常の発生の有無を、判断するものとしている。
一つは、錘間比較による評価方法であり、各錘の糸太さを、全錘で平均した糸太さと比較することで、各錘の糸太さ異常の有無を判断するものである。もう一つは、錘内比較の評価方法であって、各錘において、その糸太さを、その錘における所定の基準値と比較することで、各錘の糸太さ異常の有無を判断するものである。
【００３３】
錘間比較の評価方法（各錘の糸太さを全錘平均の糸太さと比較）について説明する。
この方法では、各錘の糸９の一定領域における糸太さ変動の大きさ（「各錘の糸太さ変動の大きさ」）を、「各錘の糸太さ変動の大きさ」を全錘で平均した「全錘での糸太さ変動の大きさ」と比較する。そして、「各錘の糸太さ変動の大きさ」が、「全錘での糸太さ変動の大きさ」より所定の閾値を超えて大きい場合に、その錘に糸物性異常が発生したと判断する。この方法では、「各錘の糸太さ変動の大きさ」を与える情報として、糸太さの分散（標準偏差）を利用する。以下、糸太さの分散を示す量を、ＨＤ値とする。
【００３４】
図６には、錘間比較の評価における前記各手段１１〜１６等の処理の流れを示している。
概略的には、まず、単錘偏差算出手段１１が、一定の時間間隔毎（後述の算出タイミング毎）に、空気紡績機１の各錘について、糸欠点検出装置２６で得られた糸太さ情報を元に、ＨＤ値を算出する。
次いで、全錘偏差算出手段１２が、各錘のＨＤ値を平均して、全錘で平均されたＨＤ値（ＡＨＤ値とする）を算出する。
そして、逸脱有無判断手段１３が、一定の時間間隔毎（後述の比較タイミング毎）に、各錘のＨＤ値を、ＡＨＤ値（全錘平均のＨＤ値）と比較し、ＨＤ値がＡＨＤ値より所定の許容上限値又は許容下限値を超えている錘があるかどうかを判断する。加えて、錘間糸物性異常判定手段１４が、同一の錘のＨＤ値が、所定の逸脱回数を越えて連続して、許容上限値又は許容下限値を越える場合に、その錘に糸物性異常が発生したと判定する。
【００３５】
図７を用いて、ＨＤ値（糸太さの分散）について説明する。
図７には、糸欠点検出装置２６の出力信号より求めた糸太さの時間変動が図示されている。図７の横軸は時間軸であり、図７の縦軸は糸太さの大きさを示している。糸欠点検出装置２６の出力信号は、糸太さの大きさに対応しており、この出力信号は連続的に出力される。このため、図７に図示されるグラフＧは、連続的に変化する曲線を描いている。
【００３６】
ＨＤ値は、糸９の異なる個所での糸太さの測定データを複数個集め、それらの測定データの分散（標準偏差）として算出される。
一回のＨＤ値の算出にあたり、一定の測定長さＬ（例えば１ｍ）にわたって、一定の検出長さＥ（例えば１ｍｍ程度）毎に、糸太さの測定データを抽出する。例えば、検出長さが１ｍｍで、測定長さが１ｍである場合、１０００個（個所）の糸太さの測定データが得られる。図７のグラフ上で、円形のマークを付与している点が、検出長さＥ毎に得られた測定データである。
【００３７】
ＨＤ値は、測定データＸｉおよび平均値Ｍを用いて、数式（１）で表現される。
測定数ｎは、測定長さＬ内で測定データＸｉを抽出する回数である。測定数ｎ＝測定長さＬ／検出長さＥ、が成立する。
測定データＸｉは、糸９の異なる位置で得られた糸太さのデータであって、検出長さＥ毎に得られるものである。ここでｉは、１〜ｎを変域とする変数である。
平均値Ｍは、測定長さＬ内で得られた全測定データＸｉの平均値（平均の糸太さのデータ）であり、数式（２）で表現される。
【００３８】
【数１】
【００３９】
【数２】
【００４０】
ＨＤ値は、数式（１）・（２）に示すように、一定の測定長さＬにわたって、一定の検出長さＥ毎に抽出された糸太さの測定データＸｉの全体より求めた分散（標準偏差の２乗）である。
【００４１】
図８に示すように、このＨＤ値は、一定の時間間隔ｄで設定された算出タイミング毎に算出される。
本実施の形態では、隣り合う算出タイミング間の時間間隔ｄは、糸９が前記測定長さＬを走行するのに要する時間としている。つまり、糸９において、測定長さＬにわたる糸太さデータが検出されると、また新たに測定長さＬにわたる糸太さデータが検出されて、糸９の全体にわたって、隙間なく糸太さデータが検出されるようにしている。
なお、隣り合う算出タイミング間の時間間隔ｄを、糸９が前記測定長さＬを走行するのに要する時間よりも大として、間欠的に糸９の糸太さデータが検出されるようにしてもよい。あるいは、隣り合う算出タイミング間の時間間隔ｄを、糸９が前記測定長さＬを走行するのに要する時間よりも小として、前後の測定長さＬが部分的に重複するような状態で、糸９の糸太さデータが検出されるようにしてもよい。
【００４２】
整理すると、単錘偏差算出手段１１は、各錘で紡績される糸９について、各紡績ユニット２に備える糸欠点検出装置２６で検出した糸太さ情報を元に、所定の測定長さＬの範囲で、糸太さの分散であるＨＤ値を、一定の時間間隔ｄで設定された算出タイミング毎に算出する。
【００４３】
このＨＤ値は、測定長さＬ内の領域における糸太さ変動に関する情報を、与えるものである。
そして、このＨＤ値は、検出長さＥごとの糸太さの大小変化が激しいほど、大きな値となる。つまり、一般的には、連続データである糸太さの時間変動のグラフＧにおいて、折れ線の上下変動幅が大きくなるにつれて、ＨＤ値も大きなものとなる。
ここで、検出長さＥは、糸太さの時間変動のグラフＧの大小変動（折れ線状図形の山谷）の周期よりも短い長さに設定されており、グラフＧの大小変動が測定データに反映されるようにしている。
ここで、糸欠点検出装置２６による糸の測定長さＬや検出長さＥは、糸の走行速度と糸の検出時間の積として与えられるものである。
【００４４】
ＡＨＤ値（各錘のＨＤ値の平均値）について説明する。
ＡＨＤ値は、空気紡績機３の各錘で得られたＨＤ値を平均したものである。前述したように、単錘偏差算出手段１１が、前記算出タイミング毎に空気紡績機１の各錘についてＨＤ値を算出する。そして、全錘偏差算出手段１２は、同じ算出タイミングで得られた各錘のＨＤ値を平均して、全錘で平均したＨＤ値であるＡＨＤ値を算出する。
【００４５】
図９を用いて、ＨＤ値を利用した錘間比較による糸物性異常の有無判断について説明する。
図９（ａ）には、多数の紡績ユニット２を備える空気紡績機１において、同一時刻における各錘でのＨＤ値の大きさが図示されている。図９（ａ）の横軸に沿って、異なる錘のＨＤ値を示す棒グラフが順に配置されている。また、図９（ａ）には、各錘でのＨＤ値を全錘で平均したＡＨＤ値や、許容上限のＨＤ値（ＨＤｍａｘ値）および許容下限のＨＤ値（ＨＤｍｉｎ値）も、図示されている。ＨＤｍａｘ値は、ＡＨＤ値より、ＨＤ値の増大側における許容幅Ｄｕの上限である。また、ＨＤｍｉｎ値は、ＡＨＤ値より、ＨＤ値の減少側における許容幅Ｄｄの下限である。
【００４６】
逸脱有無判断手段１３は、ＨＤ値を利用した錘間比較、つまり各錘のＨＤ値と全錘平均のＡＨＤ値との比較を、所定の比較タイミング毎に行う。この比較結果に応じて、錘間糸物性異常判定手段１４が、糸物性異常の発生の有無を判定する。この比較タイミングの時間間隔は、例えば、算出タイミングの時間間隔ｄ（図８）の定数倍（例えば１００倍程度）に設定される。
ここで、ＡＨＤ値は、各錘のＨＤ値が得られる前記算出タイミング毎に算出することが可能であるので、ＨＤ値を利用した錘間比較を、前記算出タイミング毎に行うことも可能である。比較タイミングの時間間隔をどの程度の大きさにするかは、糸物性異常の有無判定における判定精度の要求水準に応じて、適宜設定される。
【００４７】
図９（ａ）に示す時刻（ある比較タイミング）では、各錘のＨＤ値はすべて、ＨＤｍａｘ値とＨＤｍｉｎ値との間に、収まっている。
【００４８】
一方、図９（ｂ）には、特定の錘におけるＨＤ値の時間変化が図示されている。図９（ａ）の横軸は時間軸であり、図９（ｂ）の縦軸はＨＤ値の大きさを図示している。
図９（ｂ）で描かれるグラフは、比較タイミングごとに得られたＨＤ値と、これらのＨＤ値を結ぶ直線と、で形成される折れ線状グラフである。図９（ｂ）のようなグラフは、空気紡績機１において同時に紡績される錘の数だけ、個別に描くことが可能である。
また、図９（ｂ）にも、図９（ａ）に図示されているのと同様のＡＨＤ値、ＨＤｍａｘ値、ＨＤｍｉｎ値が図示されている。加えて、図９（ｂ）には、対象としている錘のＨＤ値の中心値（平均値）とみなしうるＨＤＡＳ値（導出方法については後述）も図示されている。
【００４９】
この錘（図９（ｂ）に図示の錘）においては、ＨＤ値の中心値たるＨＤＡＳ値が、ＨＤｍａｘ値に近い位置にある。このため、ＨＤ値がたびたび、ＨＤｍａｘ値を上回るような状態となっている。
【００５０】
ここで、逸脱有無判断手段１３は、ＡＨＤ値を基準とするＨＤｍａｘ値（許容上限値）又はＨＤｍｉｎ値（許容下限値）を越えるＨＤ値があるか否か、つまり許容範囲を逸脱するＨＤ値の錘があるか否かを判断する。
許容範囲を逸脱するＨＤ値の錘がある場合、錘間糸物性異常判定手段１４は、その錘において、ＨＤ値が許容範囲を逸脱することが、所定の逸脱回数を超えて発生するかどうかを判断する。そして、錘間糸物性異常判定手段１４は、同一の錘において、所定の逸脱回数を超えて、ＨＤ値が許容範囲を逸脱する場合、その錘に糸物性異常が発生したと判定する。
本実施の形態では、比較タイミングの２回を連続して、ＨＤ値がＨＤｍａｘ値を上回るもしくはＨＤｍｉｎ値を下回る場合に、錘間糸物性異常判定手段１４は、糸物性異常が発生したと判断する。つまり、ＨＤｍａｘ値を上回る状態が交互に発生する段階（連続１回のみ上回る状態）では、糸物性異常が発生したとは判断されない。図９（ｂ）に示す例では、２回連続でＨＤ値がＨＤｍａｘ値を上回った段階（時刻Ｔ１）で、その錘の糸９に、糸物性異常が発生したと判断される。
【００５１】
ここで、糸物性異常が発生したと判断された場合は、糸切断および糸継ぎを行って、糸物性異常部位を除去することになるが、糸継ぎを繰り返すと、その糸継ぎのために糸物性を悪化させることがある。
そこで、本実施の形態では、糸継ぎの頻度を抑えるため、逸脱回数を１回（ＨＤ値が許容範囲を逸脱する度に糸物性異常と判定）ではなく、２回（２回連続でＨＤ値が許容範囲を逸脱した場合に糸物性異常と判定）としている。
このようにして、錘間糸物性異常判定手段１４は、糸９が一定時間走行する間、つまり所定の糸長さにわたって、糸９にＨＤ値の異常が発生している場合にのみ、糸物性異常が発生したと判断する。したがって、ある瞬間にのみ（極一部の糸長さの領域でのみ）、ＨＤ値がＨＤｍａｘ値からＨＤｍｉｎ値の間を外れただけでは、その錘において糸物性異常が発生したとは、錘間糸物性異常判定手段１４は判断しない。
【００５２】
次に、錘内比較の評価方法（各錘の糸太さを基準値と比較）について説明する。
この方法では、各錘において、糸９の一定領域における糸太さ変動の大きさ（「現在の糸太さ変動の大きさ」）を、各錘で予め設定した「糸太さ変動の基準値」と比較する。そして、「現在の糸太さ変動の大きさ」が、「糸太さ変動の基準値」より所定の閾値を超えて大きい場合に、その錘に糸物性異常が発生したと判断する。この方法では、「現在の糸太さ変動の大きさ」や「糸太さ変動の基準値」を与える情報として、糸太さの分散（標準偏差）の移動平均値を利用する。糸太さの分散（標準偏差）の移動平均値は、ＨＤ値の移動平均値であり、以下、ＨＤＡ値とする。
【００５３】
図６には、錘内比較の評価における前記各手段１１〜１６等の処理の流れを示している。
概略的には、まず、平均単錘偏差算出手段１５が、空気紡績機１の各錘について、前記算出タイミング毎に得られた過去から現在までのＨＤ値を移動平均して、各錘のＨＤＡ値を算出する。このＨＤＡ値を、「現在の糸太さ変動の大きさ」を与える情報としている。このＨＤＡ値は、前記算出タイミングごとに得られるものである。
一方、「糸太さ変動の基準値」、つまりＨＤＡ値の基準値としてのＨＤＡＳ値が、予め設定されている。このＨＤＡＳ値については、詳しくは後述する。
そして、錘内糸物性異常判定手段１６が、各錘において、前記算出タイミング毎に、その算出タイミング毎に得られるＨＤＡ値を、ＨＤＡＳ値と比較する。ここで、ＨＤＡ値が、ＨＤＡＳ値を基準に設定された上下閾値を超えて離間することがあれば、その時点（算出タイミング）で、その錘に糸物性異常が発生したと、錘内糸物性異常判定手段１６が判定する。
【００５４】
図８を用いて、ＨＤＡ値（ＨＤ値の移動平均値）について説明する。
図８には、前記算出タイミング毎に得られるＨＤ値が図示されている。図８の横軸は時間軸であり、図８の縦軸はＨＤ値の大きさを示している。
【００５５】
ＨＤＡ値は、ＨＤ値を複数個集め、それらのＨＤ値の移動平均値として、平均単錘偏差算出手段１５において算出される。
一回のＨＤＡ値の算出は、所定の平均化点数ｋ（例えば１６個）のＨＤ値を平均することで得られるものである。より詳しくは、ＨＤＡ値は、各算出タイミング毎に、最新のＨＤ値と、その過去に算出されたｋ−１（ｋは平均化点数）個のＨＤ値と、を合わせたｋ個のＨＤ値を平均した移動平均値として算出される。つまり、一つのＨＤＡ値を得るためには、ｋ個のＨＤ値を必要とする。また、ＨＤ値が算出タイミング毎に新規に得られるのに応じて、ＨＤ値の移動平均値であるＨＤＡ値も、その度に新規に得られるものとなる。つまり、算出タイミングの時間間隔ｄが経過するたびに、ＨＤ値およびＨＤＡ値が得られるものとなる。
図８において、四角のマークを付与している点がＨＤ値であり、三角のマークを付与している点がＨＤＡ値である。
【００５６】
ＨＤＡ値は、異なるＨＤ値を示すＨＤ（ｊ）を用いて、数式（３）で表現される。
変数ｊは、１〜ｋ（平均化点数）を変域としている。
【００５７】
【数３】
【００５８】
このＨＤＡ値も、ＨＤ値と同様に、糸９の一定領域における糸太さ変動に関する情報を与えるものである。前述したように、ＨＤ値は、測定長さＬ内の領域における糸太さ変動に関する情報を与えるものである。ＨＤＡ値は、このＨＤ値の平均化点数ｋでの移動平均であるため、測定長さＬに平均化点数ｋを掛け合わせた長さ領域における、糸９の糸太さ変動に関する情報を与えるものとなっている。
【００５９】
ＨＤＡＳ値（糸太さ変動の基準値）について説明する。
このＨＤＡＳ値は、前述したように、ＨＤＡ値の基準値となる値であり、各錘毎にそれぞれ独立して設定される。このＨＤＡＳ値は、ＨＤＡ値と同等の量、つまり、ＨＤ値の平均値として得られる値である。
本実施の形態では、ＨＤＡ値を算出する平均単錘偏差算出手段１５において、ＨＤ値の移動平均として、ＨＤＡＳ値も算出されるものとしている。ここで、ＨＤＡＳ値の算出に際しては、ＨＤＡ値の算出の場合よりも、平均化に用いるＨＤ値の数（平均化点数）が多く設定されている。ＨＤＡ値におけるＨＤ値の平均化点数ｋが例えば１６個に設定されるのに対して、ＨＤＡＳ値におけるＨＤ値の平均化点数ｋ０は例えば２５６個に設定される。つまり、ＨＤＡ値が糸９の一部領域の糸太さ情報を与えるのに対して、ＨＤＡＳ値は、ＨＤＡ値が対象とする領域よりも、より広い領域の糸太さ情報を与えるものとなっている。
【００６０】
また、ＨＤＡＳ値は、糸９の紡績開始時に一回得られると、その後、糸９の紡績が中断されるまで、ＨＤＡ値の基準値として継続して利用される。一方、ＨＤＡ値は、ＨＤ値の移動平均であるので、ＨＤ値が新規に得られるたびにＨＤＡ値も新規に得られるものであり、ＨＤＡ値は時系列変化する値である。
なお、糸９の紡績開始時とは、空気紡績機１全体の稼動開始時だけでなく、各紡績ユニット２において、糸切れによって糸９の紡績が中断された後に再開された時など、糸９の紡績が開始された時一般を指す。そして、ＨＤＡＳ値は、ＨＤ値の算出に連動して変化するＨＤＡ値とは異なり、この紡績開始時にのみ新規に得られるものとなっている。つまり、紡績開始時点からＨＤ値がｋ０個得られた時点で、これらのｋ０個のＨＤ値により、今回の紡績におけるＨＤＡＳ値が設定される。そして、その回の紡績が中断されるまで、そのＨＤＡＳ値が継続して利用される。
【００６１】
そうすると、紡績開始後に、平均化点数ｋ０のＨＤ値が得られるまで、今回の紡績におけるＨＤＡＳ値は得られないことになる。このため、今回の紡績開始後において、今回のＨＤＡＳ値が得られるまでは、前回の紡績開始後に得られたＨＤＡＳ値を、今回の紡績開始後における糸太さ変動の基準値として、錘内糸物性異常判定手段１６は利用する。そして、錘内糸物性異常判定手段１６は、今回の紡績におけるＨＤＡＳ値が得られた時点で、前回のＨＤＡＳ値から今回のＨＤＡＳ値に、糸太さ変動の基準値を切り替えるものとする。ここで述べたＨＤＡＳ値の更新については、後述で、図１１を用いて再度説明する。
【００６２】
図１０を用いて、ＨＤＡ値を利用した錘内比較による糸物性異常の有無判断について説明する。
図１０には、同一錘（同一の紡績ユニット２）におけるＨＤ値・ＨＤＡ値の時間変化が図示されている。図１０の横軸は時間軸であり、図１０の縦軸はＨＤ値（ＨＤＡ値）の大きさを示している。また、図１０には、糸太さ変動の基準値であるＨＤＡＳ値も図示されている。ＨＤＡＳ値は、一旦紡績開始時に得られると、その紡績の継続中は固定されるので、一定値である。このＨＤＡＳ値を基準として設定される、許容上限のＨＤＡ値（ＨＤＡｍａｘ値）および許容下限のＨＤＡ値（ＨＤＡｍｉｎ値）も、図示されている。ＨＤＡｍａｘ値は、ＨＤＡＳ値より、ＨＤＡ値の増大側における許容幅ＤＡｕの上限である。また、ＨＤＡｍｉｎ値は、ＨＤＡＳ値より、ＨＤＡ値の減少側における許容幅ＤＡｄの下限である。
【００６３】
錘内糸物性異常判定手段１６は、ＨＤＡ値を利用した錘内比較、つまり同一錘におけるＨＤＡ値と、その基準値としてのＨＤＡＳ値との比較を、ＨＤＡ値が新たに得られる度（算出タイミング毎）に行う。
そして、ＨＤＡ値がＨＤＡｍａｘ値とＨＤＡｍｉｎ値との間を外れることが一回でもあれば、直ちに、その錘の糸９に糸物性異常が発生したと、錘内糸物性異常判定手段１６は判断する。
図１０に示す例では、ＨＤＡ値がＨＤＡｍａｘ値をはじめて超えた際（時刻Ｔ２）で、その錘の糸９に、糸物性異常が発生したと判断される。
【００６４】
次に、紡績再開後の糸物性悪化を的確に検出可能とする構成について、説明する。
前述における錘内比較を、錘内糸物性異常判定手段１４により行うには、必ずしも、ＨＤＡＳ値を紡績開始後に再設定する必要はなく、固定の基準値として、設定しておいてもよい。
しかし、より精度の高い糸物性異常発生の有無判定には、紡績開始の度にＨＤＡＳ値を再設定して、そのＨＤＡＳ値からのＨＤＡ値の逸脱を監視することが望ましい。この場合、紡績中断の前後において、ＨＤＡＳ値を更新することになる。ここで、ＨＤＡＳ値の導出にはＨＤＡ値と比べて時間を要するため、紡績再開の直後にＨＤＡＳ値を更新することはできず、タイムラグが生じる。そして、このタイムラグの間における錘内比較においては、紡績再開後の糸物性悪化を的確に検出である。以下で、詳しく説明する。
【００６５】
図１１には、錘間比較では異常がないが、錘内比較では異常が発生した場合の一例を示している。
この図１１には、図９（ｂ）と同様に、ＨＤ値の時間変化の様子と、ＨＤＡＳ値とを、図示している。また、ＨＤＡ値の時間変化の様子も図示している。図１１の横軸は時間軸であり、図１１の縦軸はＨＤ値やＨＤＡ値の大きさを示している。
【００６６】
特に、図１１には、糸切断等によって発生した紡績中断の前後におけるＨＤ値およびＨＤＡ値の変動やＨＤＡＳ値を示している。図１１において、時刻ｔ１に糸切断装置２４による糸切断が発生して前回の紡績が終了し、時刻ｔ２に糸継装置３１による糸継ぎが完了して今回の紡績が開始され、時刻ｔ３に今回のＨＤＡ値の算出が開始され、時刻ｔ４に今回のＨＤＡＳ値が算出される。
ここで、時刻ｔ２と時刻ｔ３との間に時間差があるのは、１回目のＨＤＡ値の算出に際して、平均化点数ｋ個のＨＤ値が得られるのに時間を要するためである。同じく、時刻ｔ３と時刻ｔ４との間に時間差があるのは、ＨＤＡＳ値の算出に際して、（平均化点数ｋ０−平均化点数ｋ）個のＨＤ値が得られるのに、時間を要するためである。
【００６７】
図１１に示す状況は、糸継ぎ後に糸物性が悪化した場合の状況を示している。
このような場合、糸太さ変動の基準値（平均値）であるＨＤＡＳ値が、前回の紡績時（この糸継ぎ以前）と、今回の紡績時（この糸継ぎ以後）とで、大きく変動する。
【００６８】
しかしながら、このような糸物性の悪化が発生していても、錘間比較の評価方法においては、糸物性異常が発生したとは判定されない場合がある。図１１においては、ＨＤ値は、前回の紡績時はＡＨＤ値より下回った位置に概ね位置し、今回の紡績時はＡＨＤ値を上回った位置に概ね位置している。そして、ＨＤ自体は、糸継ぎの前後にかけて大幅に変化しながら、ＡＨＤ値を基準とするＨＤｍａｘ値とＨＤｍｉｎ値との間には、収まった状態を維持している。つまり、ＨＤＡＳ値自体が大幅に変動しても、錘間比較の評価方法では、糸物性異常が発生を錘内糸物性異常判定手段１６が把握できないことがある。
なお、ＨＤ値の全錘平均であるＡＨＤ値は、時間変化に伴って変動するものであるが、錘の数が多い場合には、その変動幅は無視できる程度に小さいため、図１１においては一定値として図示している。
【００６９】
一方、錘内比較の評価方法において、ＨＤＡＳ値を紡績再開の度に更新する構成とすると、紡績再開後に発生した糸物性異常の発生を的確に捉えることができる。
図１１において、前回の紡績時（時刻ｔ１以前）は、前回のＨＤＡＳ値を基準値として、ＨＤＡ値の大きさが評価される。紡績の中断中（時刻ｔ１から時刻ｔ２）は、当然ながら糸物性異常の判定は行われない。紡績の再開後（今回の紡績開始後）、時刻ｔ２から時刻ｔ３の間においては、１回目のＨＤＡ値が未だ得られておらず、この間も糸物性異常の判定は行われない。その後、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの間においては、ＨＤＡ値は得られているが、今回のＨＤＡＳ値は得られていない状況にある。この間は、前回の紡績時に得られたＨＤＡＳ値を基準値として、今回の紡績時に得られたＨＤＡ値の大きさが評価される。また、今回のＨＤＡＳ値が得られた時刻ｔ４以降は、今回のＨＤＡＳ値を基準値として、今回の紡績時に得られたＨＤＡ値の大きさが評価される。
【００７０】
時刻ｔ３から時刻ｔ４までの間は、前回のＨＤＡＳ値が今回のＨＤＡＳ値の代用として用いられている間である。つまり、ＨＤＡＳ値の更新におけるタイムラグの時間帯である。
このため、この間に、ＨＤＡＳ値自体の変動が大きい場合には、今回のＨＤＡＳ値を平均値として上下する今回得られたＨＤＡ値が、前回のＨＤＡＳ値と比較されることになって、前回のＨＤＡＳ値を基準とするＨＤＡｍａｘ値とＨＤＡｍｉｎ値との間を外れやすくなる。つまり、前回のＨＤＡＳ値と今回のＨＤＡＳ値との差が、許容幅ＤＡｕや許容幅ＤＡｄを超える程度に大きい場合には、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの間に、糸物性異常が発生したと、錘内糸物性異常判定手段１６により判定されることになる。
【００７１】
さらに言えば、前回のＨＤＡＳ値を今回のＨＤＡＳ値の代用として用いる時間（更新のタイムラグ）を設けることで、紡績の中断（糸継ぎなど）によって生じた糸物性悪化を、錘内糸物性異常判定手段１６において的確に捉えることが可能である。
つまり、時刻ｔ１以前において、前回のＨＤＡＳ値に対して前回得られたＨＤＡ値の大きさが許容範囲（ＨＤＡｍａｘ値とＨＤＡｍｉｎ値との間）にあり、時刻ｔ４以後において、今回のＨＤＡＳ値に対して今回得られたＨＤＡ値の大きさが許容範囲にある場合であってたとしても、時刻ｔ３から時刻ｔ４において、紡績の中断（糸継ぎなど）によって生じた糸物性異常の発生を、錘内糸物性異常判定手段１６は適切に判定することができる。
【００７２】
次に、糸物性異常が発生した場合における対処について説明する。
糸物性異常が発生した場合、自動的に行われる対処として、糸切断および紡績の停止、糸継ぎ、紡績の再開、が連続的に実行される。
具体的には、錘間糸物性異常判定手段１４または錘内糸物性異常判定手段１６が、糸物性異常が発生したと判断すると、クリアラーコントローラ２８が糸切断装置２４に指令して、糸７の切断を行わせる。
この糸切断の実行に連動して、クリアラーコントローラ２８からの指令を受けたユニットコントローラ２０が、当該の紡績ユニット２による紡績作業を停止させる。
その後、制御装置５が指令して、糸切断の発生した紡績ユニット２の正面に作業台車３を移動させて、糸継装置３１により、巻糸パッケージ８側の糸７（下糸）と、空気式精紡装置２２側の糸７（上糸）とを糸継ぎさせる。糸継ノズル３１ｃでの糸継ぎにより、糸継ぎの結束点よりも端に位置する上糸の端部と下糸の端部とが脱落するので、上糸の端部にある糸物性異常部位（糸欠点部位）が、巻糸パッケージ８に巻き取られる糸７より除去される。その後、ユニットコントローラ２０が、当該の紡績ユニット２による紡績作業を再開させる。
【００７３】
前述した自動的な対処は、糸物性異常の発生原因を除去する処理を含まないので、同様の糸物性異常を再発させる恐れがある。そこで、空気紡績機１には、糸物性異常の異常原因特定装置６０が備えられている。この異常原因特定装置６０により特定された異常原因に応じて、空気紡績機１を修正することで、同様の原因による糸物性異常の再発を防止するものである。
【００７４】
図６には、錘間糸物性異常判定手段１４または錘内糸物性異常判定手段１６で、糸物性異常が発生したと判断された場合に、後述の手段６１・６２・６３を経由して行われる処理の流れを示している。
【００７５】
異常原因特定装置６０は、紡績ユニット２に備えるローラの不良が異常原因である場合に、その発生源を特定する装置である。具体的には、異常原因特定装置６０は、糸７の糸太さ情報の時間変化を解析して、強度の高い周波数成分を抽出し、その周波数で回転するローラを、糸物性異常を発生させる発生源として特定するものである。
ここで、糸物性異常の発生源となりうるローラとは、紡績ユニット２において、糸９またはスライバ６に圧接して、糸９またはスライバ６の移動に連動して回転するローラのことである。
【００７６】
図３に示すように、紡績ユニット２には、糸物性異常の発生源となりうるローラとして、４線式のドラフト装置２１に備えるドラフトローラと、糸送り装置２３に備えるローラと、がある。
ドラフト装置２１には、糸送り上流から下流に向けて、スライバ６を挟み込んで送り出す四つのドラフトローラ対、バックローラ対２１１、サードローラ対２１２、セカンドローラ対２１３、フロントローラ対２１４、が備えられている。各ローラ対は、スライバ６を挟み込む一対のローラを備えている。また、糸送り装置２３には、糸９をニップして送り出すデリベリローラ２３１およびニップローラ２３２が備えられている。
これらのドラフトローラ対２１１・２１２・２１３・２１４およびローラ２３１・２３２は、いずれも、糸欠点検出装置２６の糸送り上流側に配置されている。
【００７７】
異常原因となるローラの特定は、次のようにして行われる。
糸太さの時間変化グラフ（例えば図７）は、複数の周波数成分を合成した波形である（とみなしうる）ため、フーリエ変換を利用して、パワースペクトル（周波数成分の強度分布）に変換することが可能である。このパワースペクトルの中で、一定の閾値を超える強度の周波数成分を、異常周波数として特定する。
一方、糸物性異常の発生源となりうるローラについて、そのローラの径と、そのローラの回転速度（糸７の送出時）とから、そのローラの一回転の周期を特定することができる。糸物性異常の発生源となりうるローラは、それぞれ、径の大きさが異なるように設計されており、それぞれ一回転の周期が異なるものとなっている。
ここで、周期が振動数の逆数であることを利用すると、糸物性異常の発生源となりうるローラのなかに、前記異常周波数に対応する周期のローラがあるか否かを、特定することが可能である。異常周波数に対応する周期のローラがある場合、そのローラが糸物性異常の発生源であると判定できる。
【００７８】
図５を用いて、異常原因となるローラを特定する異常原因特定装置６０の構成を説明する。
本実施の形態では、この異常原因特定装置６０は、クリアラーコントローラ２８に備えられている。この異常原因特定装置６０には、周波数成分特定手段６１と、異常ローラ特定手段６２と、が備えられている。
周波数成分特定手段６１は、クリアラーコントローラ２８が担当する四つの錘で紡績される糸７のそれぞれについて、各糸欠点検出装置２６で検出した糸太さ情報を元に得られた糸太さ変動の時間変化を解析して、パワースペクトルを導出する手段である。
異常ローラ特定手段６２は、糸７に接触して連動して回転するローラ群（ローラ対２１１・２１２・２１３・２１４を構成するローラおよびローラ２３１・２３２）のうちより、周波数成分特定手段６１で特定された周波数（前記異常周波数）に対応するローラを特定する手段である。
これらの各手段６１・６２は、クリアラーコントローラ２８に備える演算装置やメモリ等のハードウェアと、この演算装置を作動させるプログラム等のソフトウェアと、とから構成される。
ここで、本実施の形態では、周波数成分特定手段６１および異常ローラ特定手段６２は、クリアラーコントローラ２８が担当する四つの錘のそれぞれについて、異常原因となるローラを特定するための手段としているが、手段６１・６２が担当する錘の数は限定されるものではない。
【００７９】
また、糸物性異常の発生源として特定されたローラに関する情報を出力するための機構として、表示ディスプレイ５２ａと、異常情報出力指令手段６３と、が備えられている。表示ディスプレイ５２ａは出力装置部５２に備えられている。異常情報出力指令手段６３は、クリアラーコントローラ２８に備えられており、このクリアラーコントローラ２８に備える演算装置やメモリ等のハードウェアと、この演算装置を作動させるプログラム等のソフトウェアと、とから構成される。
【００８０】
この異常情報出力指令手段６３は、異常原因特定装置６０（異常ローラ特定手段６２）において糸物性異常の発生源として特定されたローラに関する情報を、表示ディスプレイ５２ａに画像表示させる手段である。
糸物性異常の発生源として特定されたローラに関する情報（異常ローラ情報）とは、第一には、ローラを特定する情報であり、第二には、不良ローラの修正方法を示す情報である。
ローラを特定する情報とは、どの位置のどのローラであるかを示す情報である。例えば、バックローラ対２１１のトップローラ（上下一対の上側のドラフトローラ）であるといったことを明示する情報である。
また、不良ローラの修正方法とは、そのローラに発生した不良要因を除去する方法を提示するものである。例えば、ドラフト装置２１に備えるボトムローラ（上下一対であるドラフトローラ対２１１〜２１４の下側のドラフトローラ）が不良ローラである場合、そのボトムローラに付着した綿糖を除去することを提示する。
このような異常ローラ情報の画像出力表示は、文字表示や概略図・模式図の表示等を併用して行われる。
なお、異常ローラ情報を出力する方式は、表示画面への画像出力表示に限定されるものではなく、印字出力であっても、音声出力であってもよく、限定するものではない。
【００８１】
また、糸物性異常の発生要因を特定する手段とは別に、糸物性異常の発生した錘を作業者に警告する手段や、糸物性異常の多発する錘に関する情報を作業者に警告するための手段が、空気紡績機１には備えられている。
【００８２】
図６には、錘間糸物性異常判定手段１４または錘内糸物性異常判定手段１６で、糸物性異常が発生したと判断された場合に、後述の異常錘警告表示指令手段７０を経由して行われる処理の流れを示している。
【００８３】
糸物性異常の発生した錘を作業者に警告する手段は、各紡績ユニット２に設けられる警告ランプ７１（図１）や、表示ディスプレイ５２ａである。糸物性異常が発生すると、クリアラーコントローラ２８は、その糸物性異常が発生した錘の紡績ユニット２の警告ランプ７１を警告表示（点灯や点滅、色表示の変化）させると共に、表示ディスプレイ５２ａに、糸物性異常が発生した錘を特定する情報（何番錘に異常発生といった文字表示など）を出力表示させる。
【００８４】
糸物性異常の多発する錘に関する情報を作業者に警告するための手段は、表示ディスプレイ５２ａと、異常錘警告表示指令手段７０と、である。
異常錘警告表示指令手段７０は、同一錘における糸物性異常の発生頻度に応じて、表示ディスプレイ５２ａに画像出力させる警告表示の内容を追加もしくは変更する。具体的には、異常錘警告表示指令手段７０は、各錘について、空気紡績機１の運転開始からの糸物性異常の発生回数や発生頻度が所定の閾値を超えた場合には、空気紡績機１の運転終了時に、その閾値を超えた錘をメンテナンス必要錘として作業者に警告する情報を、表示ディスプレイ５２ａ上に表示させる。また、異常錘警告表示指令手段７０は、空気紡績機１の運転開始からの糸物性異常の発生回数や発生頻度の情報を表示ディスプレイ５２ａ上に常時表示させ、糸物性異常が発生して発生回数や発生頻度が変化するたびに、表示内容（発生回数・発生頻度・メンテナンスの必要性の程度等の情報）を更新させる。
この異常錘警告表示指令手段７０は、クリアラーコントローラ２８に備えられており、このクリアラーコントローラ２８に備える演算装置やメモリ等のハードウェアと、この演算装置を作動させるプログラム等のソフトウェアと、とから構成される。
なお、前記警告する情報を出力する方式は、表示画面への画像出力表示に限定されるものではなく、印字出力であっても、音声出力であってもよく、限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】空気紡績機の正面図である。
【図２】空気紡績機の構成を示すブロック図である。
【図３】紡績ユニットの構成を示す斜視図である。
【図４】空気紡績機の制御機構の構成を示すブロック図である。
【図５】異常錘特定装置の構成を示すブロック図である。
【図６】異常錘特定装置に備える各手段の処理の流れを示す図である。
【図７】見かけ糸太さの時間変動を示す図である。
【図８】ＨＤ値の時間変動を示す図である。
【図９】（ａ）図は特定の時点における各錘のＨＤ値と全錘平均のＡＨＤ値を比較した図、（ｂ）図は特定錘のＨＤ値の時間変化を示す。
【図１０】ＨＤ値、ＨＤＡ値、ＨＤＡＳ値の関係を示す図である。
【図１１】紡績の中断前後における特定錘のＨＤ値、ＨＤＡ値の時間変動を示す図である。
【符号の説明】
【００８６】
１ 空気紡績機
２ 紡績ユニット
１０ 異常錘特定装置
１１ 単錘偏差算出手段
１２ 全錘偏差算出手段
１３ 逸脱有無判断手段
１４ 錘間糸物性異常判定手段
１５ 平均単錘偏差算出手段
１６ 錘内糸物性異常判定手段
２６ 糸欠点検出装置
５２ａ 表示ディスプレイ
６１ 周波数成分特定手段
６２ 異常ローラ特定手段
６３ 異常情報出力指令手段
７０ 異常錘警告表示指令手段
７１ 警告ランプ
ＨＤ 糸太さの分散
ＨＤｍａｘ ＨＤ値の許容上限値
ＨＤｍｉｎ ＨＤ値の許容下限値
ＨＤＡ ＨＤ値の移動平均値
ＨＤＡｍａｘ ＨＤＡ値の許容上限値
ＨＤＡｍｉｎ ＨＤＡ値の許容下限値
ＨＤＡＳ ＨＤ値の基準値
ＡＨＤ 全錘平均のＨＤ値
Ｌ 測定長さ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
錘毎の紡績ユニットを複数備える紡績機の異常錘特定装置であって、
各錘で紡績される糸について、各紡績ユニットに備える糸欠点検出装置で検出した糸太さ情報を元に、所定の測定長さの範囲で、糸太さの標準偏差または分散である単錘偏差を、一定の時間間隔で設定された算出タイミング毎に算出する単錘偏差算出手段と、
前記単錘偏差を全錘で平均して得られる全錘偏差を算出する全錘偏差算出手段と、
前記算出タイミングの定数倍の比較タイミング毎に得られた各単錘偏差と全錘偏差とについて、この全錘偏差を基準とする所定の許容上限値又は許容下限値を越える単錘偏差があるか否かを判断する逸脱有無判断手段と、
同一の錘の単錘偏差が、所定の逸脱回数を越えて連続して、許容上限値又は許容下限値を越える場合に、その錘に糸物性異常が発生したと判定する錘間糸物性異常判定手段と、
各錘において、今回の算出タイミングから所定数だけ過去の算出タイミングまでに得られた単錘偏差の移動平均を算出する平均単錘偏差算出手段と、
前記単錘偏差の移動平均を、基準として予め設定されている単錘偏差の基準値とを比較し、その移動平均が、基準値を基準とする所定の許容上限値又は許容下限値を越えると、その錘に糸物性異常が発生したと判定する錘内糸物性異常判定手段と、
を備える、
ことを特徴とする、異常錘特定装置。
【請求項２】
前記各紡績ユニット内で、前記糸に接触して連動して回転するローラ群は、各ローラが互いに異なる径で形成されると共に、
前記糸物性異常が発生した場合に、
前記各錘で紡績される糸について、前記各糸欠点検出装置で検出した糸太さ情報を元に得られた糸太さ変動の時間変化を解析して、パワースペクトルを導出する周波数成分特定手段と、
前記複数のローラの中より、前記周波数成分特定手段で特定された周波数に対応するローラを特定する異常ローラ特定手段と、
情報出力装置と、
前記異常ローラ特定手段で特定された前記ローラに関する情報を、前記情報出力装置に出力させる異常情報出力指令手段と、
を備える、
ことを特徴とする、請求項１に記載の異常錘特定装置。
【請求項３】
情報出力装置と、
同一錘における前記糸物性異常の発生頻度に応じて、前記情報出力装置に出力させる警告表示の内容を追加もしくは変更する異常錘警告表示指令手段を備える、
ことを特徴とする、請求項１に記載の異常錘特定装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載される異常錘特定装置を備える、
ことを特徴とする紡績機。
【請求項１】
錘毎の紡績ユニットを複数備える紡績機の異常錘特定装置であって、
各錘で紡績される糸について、各紡績ユニットに備える糸欠点検出装置で検出した糸太さ情報を元に、所定の測定長さの範囲で、糸太さの標準偏差または分散である単錘偏差を、一定の時間間隔で設定された算出タイミング毎に算出する単錘偏差算出手段と、
前記単錘偏差を全錘で平均して得られる全錘偏差を算出する全錘偏差算出手段と、
前記算出タイミングの定数倍の比較タイミング毎に得られた各単錘偏差と全錘偏差とについて、この全錘偏差を基準とする所定の許容上限値又は許容下限値を越える単錘偏差があるか否かを判断する逸脱有無判断手段と、
同一の錘の単錘偏差が、所定の逸脱回数を越えて連続して、許容上限値又は許容下限値を越える場合に、その錘に糸物性異常が発生したと判定する錘間糸物性異常判定手段と、
各錘において、今回の算出タイミングから所定数だけ過去の算出タイミングまでに得られた単錘偏差の移動平均を算出する平均単錘偏差算出手段と、
前記単錘偏差の移動平均を、基準として予め設定されている単錘偏差の基準値とを比較し、その移動平均が、基準値を基準とする所定の許容上限値又は許容下限値を越えると、その錘に糸物性異常が発生したと判定する錘内糸物性異常判定手段と、
を備える、
ことを特徴とする、異常錘特定装置。
【請求項２】
前記各紡績ユニット内で、前記糸に接触して連動して回転するローラ群は、各ローラが互いに異なる径で形成されると共に、
前記糸物性異常が発生した場合に、
前記各錘で紡績される糸について、前記各糸欠点検出装置で検出した糸太さ情報を元に得られた糸太さ変動の時間変化を解析して、パワースペクトルを導出する周波数成分特定手段と、
前記複数のローラの中より、前記周波数成分特定手段で特定された周波数に対応するローラを特定する異常ローラ特定手段と、
情報出力装置と、
前記異常ローラ特定手段で特定された前記ローラに関する情報を、前記情報出力装置に出力させる異常情報出力指令手段と、
を備える、
ことを特徴とする、請求項１に記載の異常錘特定装置。
【請求項３】
情報出力装置と、
同一錘における前記糸物性異常の発生頻度に応じて、前記情報出力装置に出力させる警告表示の内容を追加もしくは変更する異常錘警告表示指令手段を備える、
ことを特徴とする、請求項１に記載の異常錘特定装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載される異常錘特定装置を備える、
ことを特徴とする紡績機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００７−２２４４５２（Ｐ２００７−２２４４５２Ａ）
【公開日】平成１９年９月６日（２００７．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−４６８６５（Ｐ２００６−４６８６５）
【出願日】平成１８年２月２３日（２００６．２．２３）
【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１９年９月６日（２００７．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月２３日（２００６．２．２３）
【出願人】（０００００６２９７）村田機械株式会社 (4,916)
【Ｆターム（参考）】
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