紡績機
【課題】装置の据付以降でも圧力検出手段のキャリブレーションが可能であり、圧力異常の正確な検出が可能な紡績機を提供する。
【解決手段】紡績機としての精紡機は、第１ブロック９１と、第２ブロック９２と、空気圧シリンダ８０と、旋回流発生室２５と、圧力センサ６３と、ユニットコントローラ３２と、を備える。第１ブロック９１は、繊維束に旋回空気流を作用させる空気紡績ノズル１９を有する。第１ブロック９１の下流側に設けられる第２ブロック９２は、繊維束が走行する中空ガイド軸体２０を有する。空気圧シリンダ８０は、２つのブロック９１，９２を離間及び接触させる。圧力センサ６３は、繊維束に撚りを与えるために２つのブロック９１，９２の間に形成される旋回流発生室２５の圧力を検出する。ユニットコントローラ３２は、空気圧シリンダ８０により旋回流発生室２５が開放された時に、圧力センサ６３のキャリブレーションを行う。
【解決手段】紡績機としての精紡機は、第１ブロック９１と、第２ブロック９２と、空気圧シリンダ８０と、旋回流発生室２５と、圧力センサ６３と、ユニットコントローラ３２と、を備える。第１ブロック９１は、繊維束に旋回空気流を作用させる空気紡績ノズル１９を有する。第１ブロック９１の下流側に設けられる第２ブロック９２は、繊維束が走行する中空ガイド軸体２０を有する。空気圧シリンダ８０は、２つのブロック９１，９２を離間及び接触させる。圧力センサ６３は、繊維束に撚りを与えるために２つのブロック９１，９２の間に形成される旋回流発生室２５の圧力を検出する。ユニットコントローラ３２は、空気圧シリンダ８０により旋回流発生室２５が開放された時に、圧力センサ６３のキャリブレーションを行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は紡績機の構成に関し、特に、空気紡績を行う紡績部の圧力異常を検知する構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、空気紡績ノズルによって生成された旋回空気流によって繊維に撚りを与える紡績装置（紡績機）において、紡績のための中空室に連通する空気排出用空間の圧力を圧力センサ（圧力検出手段）によって検知する構成を開示する。特許文献１は、この構成により、紡績糸に欠陥を生じさせ易い状態を容易に検知できるとする。
【特許文献１】特開２００６−１３２０３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１の紡績装置に用いられる圧力センサには製品ごとの個体差があり、正確な検出のためには、検出値のキャリブレーション作業が必要になる。しかし、圧力センサのキャリブレーションを紡績装置の据付時にのみ手動で行うこととすると、据付後に圧力センサの異常や圧力検出特性の経年変化が発生してもそれを検出することができず、弱糸（異常）を生じさせ易い状態を正確に検出できない場合があった。また、繊維に撚りを与えるための中空室周辺の圧力は旋回空気流の影響による変動が生じ易く、センサが正常であったとしても正確な弱糸検出ができない場合があった。
【０００４】
本発明は上記の事情に鑑みてされたものであって、その主要な目的は、装置の据付以降でも適宜圧力検出手段のキャリブレーションが可能であり、正確な異常検出が可能な紡績機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】
【０００５】
本発明の観点によれば、以下の構成の紡績機が提供される。即ち、この紡績機は、第１ブロックと、第２ブロックと、開閉駆動部と、中空室と、圧力検出部と、制御部とを備える。前記第１ブロックは、繊維束に旋回空気流を作用させる空気紡績ノズルを有する。前記第２ブロックは、前記繊維束の走行方向において前記第１ブロックに対して下流側に設けられる。また、前記第２ブロックは、前記繊維束が走行するように構成された中空ガイド軸体を有する。前記開閉駆動部は、前記第１ブロックと前記第２ブロックとを離間及び接触させる。前記中空室は、前記空気紡績ノズルにより生成された旋回空気流によって繊維束に撚りを与えるために、前記第１ブロックと前記第２ブロックとの間に形成される。前記圧力検出部は、前記中空室の圧力を検出する。前記制御部は、前記開閉駆動部により前記第１ブロックと前記第２ブロックとが離間させられ前記中空室が開放された時に、前記圧力検出部のキャリブレーションを行う。
【０００６】
これにより、圧力検出部のキャリブレーションを装置の設置後も随時行うことができ、装置の信頼性が向上する。また、キャリブレーションは中空室の開放時に（大気圧を用いて）行われるので、装置の他の部分の影響を受けずに、圧力検出部のキャリブレーションを正確に行うことができる。
【０００７】
前記の紡績機においては、前記キャリブレーションは、前記中空室の開放時に、前記圧力検出部が圧力を所定の回数検出し、所定の回数分の検出値の平均値を求め、この平均値に基づきオフセット値を求めることにより行うことが好ましい。
【０００８】
これにより、平均値に基づいて正確なキャリブレーションを行うことができるので、圧力検出部の検出値の精度が一層向上する。また、記憶されたオフセット値を圧力検出部の検出値に加算又は減算することでキャリブレーション結果を反映させることができるので、圧力検出値の計算のための負荷を少なくすることができる。
【０００９】
前記の紡績機においては、前記制御部は、前記圧力検出部の検出値を監視することにより、前記圧力検出部の異常の有無を判断することが好ましい。
【００１０】
これにより、圧力検出部の検出値が正常時の値から外れていた場合に、圧力検出部の異常として自動的に検出することができる。そのため、圧力検出部の修理及び交換を適切なタイミングで行うことができる。
【００１１】
前記の紡績機においては、前記制御部は、紡績時における前記圧力検出部の検出値の平均値を求め、当該平均値を制御に用いることが好ましい。
【００１２】
このように圧力検出部の検出値の平均値を制御に用いることにより、ノイズの影響を除去し、紡績機の適切な制御を行うことができる。
【００１３】
前記の紡績機においては、前記制御部は、前記紡績時における前記圧力検出部の検出値の平均値を監視し、当該平均値が所定の閾値を超えていた場合に異常と判定することが好ましい。
【００１４】
これにより、前記紡績機の紡績時における圧力異常を、圧力検出部の検出値の平均値を監視することで、ノイズの影響を受けずに確実に検知することができる。従って、装置の信頼性が更に向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の好適な実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１に示す紡績機としての精紡機１は、並設された多数の紡績ユニット２を備えている。この精紡機１は、糸継台車３と、ブロアボックス４と、原動機ボックス５とを備えている。前記糸継台車３は、紡績ユニット２が並べられる方向に走行可能な構成となっている。
【００１７】
図１に示すように、各紡績ユニット２は、ドラフト装置７と、紡績部９と、糸送り装置１１と、巻取装置１２と、を主要な構成として備えている。ドラフト装置７は精紡機１の筺体６の上部に設けられており、このドラフト装置７から送られてくる繊維束８を紡績部９で紡績するように構成している。紡績部９から排出された紡績糸１０は糸送り装置１１で送られた後、巻取装置１２によって巻き取られ、パッケージ４５を形成する。
【００１８】
ドラフト装置７は、スライバ１３を延伸して繊維束８にするためのものである。このドラフト装置７は図２に示すように、バックローラ１４、サードローラ１５、エプロンベルト１６を装架したミドルローラ１７及びフロントローラ１８の４つのローラを備えている。
【００１９】
筺体６の適宜位置には電動モータからなるドラフトモータ３１が設置されており、前記バックローラ１４とサードローラ１５は、このドラフトモータ３１にベルトを介して連結される。このドラフトモータ３１の駆動及び停止は、それぞれの紡績ユニット２に設けられたユニットコントローラ（制御部）３２によって制御される。なお、本実施形態の精紡機１では、ミドルローラ１７やフロントローラ１８を駆動するための電動モータも筺体６に設けられているが、ここでは図示を省略する。
【００２０】
また糸送り装置１１は、精紡機１の筺体６に支持されたデリベリローラ３９と、デリベリローラ３９に接触するように配置されるニップローラ４０と、を備える。この構成で、紡績部９から排出された紡績糸１０をデリベリローラ３９とニップローラ４０との間に挟んでデリベリローラ３９を図示しない電動モータで回転駆動することにより、紡績糸１０を巻取装置１２側へ送るようになっている。
【００２１】
なお、前記筺体６の正面には報知ランプ（報知手段）７１が設置され、紡績部９の異常の有無をオペレータに知らせることができるようになっている。報知ランプ７１は前記ユニットコントローラ３２に接続されている。
【００２２】
糸継台車３は、図１及び図２に示すように、スプライサ（糸継装置）４３と、サクションパイプ４４と、サクションマウス４６と、を備えている。糸継台車３は図１に示すように、精紡機１本体の筺体６に設けられたレール４１上を走行するように設けられている。ある紡績ユニット２で糸切れや糸切断が発生すると、糸継台車３は当該紡績ユニット２まで走行し、停止する。サクションパイプ４４は、軸を中心に上下方向に回動しながら、紡績部９から排出される糸端を吸い込みつつ捕捉してスプライサ４３へ案内する。サクションマウス４６は、軸を中心に上下方向に回動しながら、前記巻取装置１２に回転自在に支持されたパッケージ４５から糸端を吸引しつつ捕捉してスプライサ４３へ案内する。スプライサ４３は、案内された糸端同士の糸継ぎを行う。
【００２３】
本実施形態の紡績部９は、図２及び図３に示すように、２つに分割されたブロック、即ち第１ブロック９１及び第２ブロック９２により構成される。繊維束８の走行方向において、第２ブロック９２は第１ブロック９１よりも下流側に設けられている。図３に示すように、第１ブロック９１には空気紡績ノズル１９が備えられ、第２ブロック９２には中空ガイド軸体２０が備えられている。空気紡績ノズル１９は、フロントローラ１８から送られてくる前記繊維束８を挿通させながらその繊維束８に旋回流を作用させるように構成されている。前記中空ガイド軸体２０は、その先端部を、前記空気紡績ノズル１９に軸線を一致させながら挿入するように配置されている。
【００２４】
空気紡績ノズル１９は、ニードルホルダ２３と、ノズルブロック３４と、を備える。前記第１ブロック９１はノズル部ケーシング５３を備え、このノズル部ケーシング５３によって前記ノズルブロック３４を支持している。前記ニードルホルダ２３には案内孔２１が形成され、この案内孔２１に、上流側のドラフト装置７でドラフトされた繊維束８を導入するよう構成されている。また、ニードルホルダ２３は、案内孔２１から排出された繊維束８の流路上に配置されたニードル２２を保持している。
【００２５】
ニードルホルダ２３より下流側の位置において、前記ノズルブロック３４にテーパ孔５４が形成されている。そして、このテーパ孔５４に、前記中空ガイド軸体２０の先端部２４が、軸線を一致させつつ挿入されている。この先端部２４はテーパ状に形成され、そのテーパ角は、テーパ孔５４のテーパ角とほぼ等しくなっている。中空ガイド軸体２０の先端面とニードルホルダ２３との間には円形の紡績室２６が形成され、この紡績室２６に前記ニードル２２の先端が突出されている。このニードル２２の先端は、中空ガイド軸体２０の先端面と対向するように配置されている。
【００２６】
中空ガイド軸体２０の先端部２４は、前記テーパ孔５４との間に所定の隙間を形成するよう配置される。これにより旋回流発生室（中空室）２５が形成され、この旋回流発生室２５は紡績室２６に連通している。また、ノズル部ケーシング５３には空気排出用空間５５が形成され、この空気排出用空間５５は旋回流発生室２５と互いに連通している。この空気排出用空間５５には図略の負圧源（吸引手段）が配管６０を通じて接続されている。この負圧源としては、例えば、前記ブロアボックス４に配置されている図略のブロアを採用することができる。
【００２７】
ノズルブロック３４には、出口端が紡績室２６に開口される複数の旋回流発生ノズル２７が形成される。これら旋回流発生ノズル２７はノズルブロック３４に穿設された細長い孔からなり、この孔は紡績室２６の接線方向に形成されるとともに、その長手方向は糸送り下流側に若干傾斜して設けられている。旋回流発生ノズル２７は図示しない圧空源から供給された圧縮空気を紡績室２６に噴射し、例えば平面視反時計回りの旋回流（図５参照）を紡績室２６に発生させる。この旋回流は、前記旋回流発生室２５に沿って螺旋状に下流側に流れた後、ノズル部ケーシング５３に形成された空気排出用空間５５から排出される。
【００２８】
中空ガイド軸体２０は筒体５６を備えており、この筒体５６の一端にテーパ状の前記先端部２４が形成されている。この中空ガイド軸体２０の軸心部に糸通路２９が形成され、この糸通路２９内を糸が通過した後、下流側の図示しない出口孔を介して紡績糸１０が排出されるようになっている。
【００２９】
筒体５６には、その先端部２４より下流側に拡径状の太径部５８が形成され、この太径部５８は前記空気排出用空間５５に露出される。前記第２ブロック９２は軸体保持部材５９を備えており、この軸体保持部材５９に前記太径部５８が挿入された状態で固定される。
【００３０】
前記軸体保持部材５９は空気圧シリンダ（開閉駆動部）８０に連結されており、この空気圧シリンダ８０を駆動することによって、図３の矢印に示すように、第２ブロック９２を第１ブロック９１から遠ざかる向きに移動させることができる。これは、紡績室２６や旋回流発生室２５に繊維が詰まったり空気排出用空間５５に繊維が蓄積したりして、前記の負圧源によって吸引除去できなくなった場合に、軸体保持部材５９をノズル部ケーシング５３から離間させて（即ち、第２ブロック９２を第１ブロック９１から離間させて）、空気排出用空間５５、旋回流発生室２５、及び紡績室２６を開放することで容易に除去できるようにするためである。前記空気圧シリンダ８０はユニットコントローラ３２によって制御されており、適宜の駆動信号によって作動させることができる。
【００３１】
ノズル部ケーシング５３には貫通状の圧力検出孔６１が形成されている。この圧力検出孔６１はチューブ６２を介して圧力センサ（圧力検出部）６３に接続される。この圧力センサ６３はユニットコントローラ３２に圧力の検出値を送信するように構成されている。
【００３２】
また、本実施形態の精紡機１は適宜の圧空源６４を備えており、この圧空源６４は、圧空チューブ６５を介してクリーニングライン６６に接続されている。このクリーニングライン６６は、空気紡績ノズル１９の例えば案内孔２１の周辺に圧縮空気を噴射してクリーニングするためのラインである。前記圧空チューブ６５には電磁弁６７が設置されており、その開閉制御はユニットコントローラ３２からの作動信号によって行われる。クリーニングライン６６と前記チューブ６２とは、継手６８及び中継管６９を通じて連結されている。中継管６９の中途部にはオリフィス７０が設置されている。
【００３３】
次に、本実施形態の圧力センサ６３のキャリブレーションについて説明する。まず、オペレータはユニットコントローラ３２に対してキャリブレーションを行う旨を指示する。
【００３４】
すると、ユニットコントローラ３２は空気圧シリンダ８０を作動させ、第２ブロック９２を第１ブロック９１から退避させることにより、図４に示すように、空気排出用空間５５、旋回流発生室２５及び紡績室２６を開放する。これにより圧力検出孔６１が大気圧に開放される。
【００３５】
次にユニットコントローラ３２は圧力センサ６３によって、大気圧時の圧力値を検出し、オフセット値として記憶する。この値としては１回の検出値でも良いが、本実施形態ではより信頼性の高い値を用いるために、旋回流発生室２５の開放動作が行われた際に、圧力センサ６３が圧力値の検出を所定の回数行い、この検出された圧力値の平均値を計算し、得られた平均値をオフセット値として記憶している。なお、検出回数を増やすことにより、より正確なオフセット値を得ることができ、キャリブレーションの精度も向上させることができる。
【００３６】
そして、取得された前記オフセット値が通常期待される大気圧時の検出値とかけ離れている場合には、ユニットコントローラ３２は圧力センサ６３の異常（故障）と判断し、報知ランプ（報知手段）７１によってオペレータに通知する。このように開放時の圧力検出値をキャリブレーションに用いることにより、他の部分の状態（例えば負圧源の故障など）の影響を受けず、確実に圧力センサ６３の異常を検知できる。
【００３７】
また、圧力センサ６３は、最小検出可能値と最大検出可能値を有する。しかし、旋回流発生室２５の開放時及び閉鎖時の何れにおいても、圧力センサ６３の検出値が最小検出可能値或いは最大検出可能値となることは無い。圧力センサ６３の検出値が最小検出可能値か最大検出可能値となるのは、圧力サンサ６３自身が故障している場合である。したがって、圧力センサ６３の検出値が最小検出可能値か最大検出可能値になっていないかを監視することによっても、ユニットコントローラ３２は圧力センサ６３の異常の有無を判断可能である。
【００３８】
以上により圧力センサ６３のキャリブレーション作業及び動作確認作業が完了し、その後、ユニットコントローラ３２は空気圧シリンダ８０を作動させる。これにより、軸体保持部材５９はノズル部ケーシング５３側へ進出し、図３に示すように、前記紡績室２６、旋回流発生室２５、及び空気排出用空間５５が再び閉鎖される。なお、上記の圧力センサ６３のキャリブレーション作業及び動作確認作業は、オペレータの指示によって行う場合に限定されず、例えば所定時間毎に自動的に行ったり、パッケージ４５の玉揚作業が行われる毎に行ったり、図略のヤーンクリアラが糸欠陥を検出したことによる糸切断時に行ったりすることもできる。
【００３９】
次に、本実施形態の精紡機１の紡績時の動作について説明する。先ず紡績の開始時に、ユニットコントローラ３２は電磁弁６７を所定時間だけ開いてクリーニングライン６６に圧縮空気を供給し、空気紡績ノズル１９の案内孔２１周辺をクリーニングする。
【００４０】
なおこのとき、圧空源６４からの圧縮空気は中継管６９を通じて圧力検出孔６１へ供給され、圧力検出孔６１から空気排出用空間５５へ噴出される。この結果、圧力検出孔６１に繊維（詳細は後述）が詰まっていた場合でも、それを圧力検出孔６１から吹き飛ばすことができ、圧力センサ６３が圧力検出孔６１の開口部分の圧力を正確に測定できるようになっている。なお、圧力検出孔６１内の圧力が大きく上昇して圧力センサ６３の許容測定範囲を外れることのないように、上記圧縮空気の供給量はオリフィス７０によって調整される。
【００４１】
その後に紡績部９による紡績を開始するのであるが、紡績時において繊維束８ないし紡績糸１０は、フロントローラ１８から案内孔２１、紡績室２６及び糸通路２９を通じて糸送り装置１１に至る連続状態にあり、糸送り装置１１により下流側への送り力が付与されることによって、糸に張力が付与される。
【００４２】
ドラフト装置７のフロントローラ１８から排出された繊維束８は、図５に示すように案内孔２１から紡績室２６に入って、旋回流発生ノズル２７による旋回流の作用を受ける。これにより、繊維束８のうちの芯繊維となる長繊維に対して残りの短繊維の一端が分離されて開繊され、短繊維は旋回流発生室２５内で振り回され、加撚される。なお、この撚りはフロントローラ１８側へ伝播しようとするが、その伝播はニードル２２によって阻止されるので、フロントローラ１８から送り出される繊維束８が上記の撚りによって撚り込まれることがない。このように、ニードル２２は撚り伝播防止手段をなしている。上記のように加撚された繊維は、大部分が巻付き繊維となる実撚り状の糸に順次生成され、糸通路２９を通過し、図示しない出口孔から排出される。そして紡績糸１０は、図１に示す糸送り装置１１を経て巻取装置１２に巻き取られる。
【００４３】
なお、上記の短繊維の開繊及び加撚時に切れるなどして紡績糸１０に撚り込まれなかった繊維は、旋回流発生ノズル２７で生起された旋回流によって旋回流発生室２５から空気排出用空間５５へ送られ、負圧源の吸引によって、配管６０を経由して排出される。
【００４４】
一方、上記のように配管６０を経由して排出されるべき繊維が、太径部５８の周囲にループを形成し、図５の符号９０のように空気排出用空間５５に蓄積される場合がある。この原因としては例えば、空気排出用空間５５の内部で何らかの部材に繊維が引っ掛かることで負圧源からの吸引流によっても排出されず、紡績が行われるにつれてその繊維に他の繊維が絡み合って徐々に成長することで太径部５８の外周長を上回り、太径部５８の外側を周回するようなループ状の繊維９０にまで成長することが考えられる。あるいは、本実施形態ではメンテナンス作業の便宜及び圧力センサ６３のキャリブレーションのために軸体保持部材５９をノズル部ケーシング５３から離反可能に構成しているが、メンテナンスあるいはキャリブレーション終了後に軸体保持部材５９をノズル部ケーシング５３へ近接させた図示のような所定位置に取り付ける際に、その接合部分に繊維を挟み込んでしまい、これが排出されずに他の繊維と絡み合って成長してループ状の繊維９０になること等が考えられる。
【００４５】
このように空気排出用空間５５において繊維９０がある程度成長して風綿状になると、旋回流発生室２５から空気排出用空間５５への空気の流出を阻害するので、旋回流発生室２５の正常な旋回流が阻害され、弱糸の原因になってしまう。また、紡績時に開繊された短繊維が旋回流発生室２５内で振り回される際に、太径部５８の周囲に蓄積された繊維に接触してしまって撚り込みが阻害され、この意味でも弱糸の原因になってしまう。
【００４６】
本実施形態では以上の点に鑑み、上記の紡績時においては、圧力センサ６３によって前記圧力検出孔６１の開口部分の圧力（旋回流発生室２５に連通している空気排出用空間５５の圧力）を監視させるようにしている。旋回流発生室２５及び空気排出用空間５５の圧力は、前記負圧源からの吸引流によって通常は適度の負圧に保たれているが、中空ガイド軸体２０の周囲に繊維９０が蓄積されてくると、その蓄積された繊維９０によって吸引流が阻害されるために、圧力は徐々に上昇して大気圧に近づくことになる。
【００４７】
ユニットコントローラ３２は圧力センサ６３の検出値の変化を監視しており、検出値が予め設定された閾値を超えると、弱糸が生じ易い状況であると判断して紡績作業を自動的に停止するように構成している。これにより、空気排出用空間５５に繊維９０が蓄積して弱糸の欠陥の原因となり易い状態を確実に検知して紡績作業を自動停止できるので、弱糸によるパッケージの品質低下を防止できる。また、弱糸の欠陥が頻発する前に確実に紡績作業を停止させることができるから、精紡機１の稼動効率を向上させることができる。
【００４８】
また本実施形態では、前記圧力異常の検出は、キャリブレーション後の圧力検出値に基づいて行うとともに、圧力検出値の平均値を監視することにより行う。具体的には、所定の時間間隔ごとに圧力検出値を連続的に取得した上で、その圧力検出値の所定回数分の移動平均を計算する。そして、前述のキャリブレーション処理で得たオフセット値を前記移動平均値に加算又は減算することにより、ゼロ点補正を行う。そしてユニットコントローラ３２は、以上の計算に基づいて得られた値を使用して、圧力の異常の有無を判断する。
【００４９】
このように移動平均を使用するのは、圧力センサ６３の測定値は旋回空気流等のノイズの影響を受け易いため、このノイズを平均化により排除し、信頼性のある値に基づいて異常の検知を行うためである。また、前述したキャリブレーション作業で得られたオフセット値を加算又は減算することにより、簡単な計算で、圧力センサ６３の個体差の影響を排除した圧力検出値を得ることができる。
【００５０】
なお、前記負圧源は、空気排出用空間５５の一側から配管６０を介して空気を吸引するように構成されている。そして、前記圧力センサ６３は、前記空気排出用空間５５のうち、負圧源によって空気が吸引される側と、紡績糸１０の糸道（中空ガイド軸体２０）を挟んで反対側の部分の圧力を検出するように構成されている。
【００５１】
これにより、圧力センサ６３による圧力検出箇所が吸引側からみて空気排出用空間５５の奥まった部分に位置しているため、空気排出用空間５５に繊維９０が蓄積すると、それを圧力センサ６３で検出圧力の上昇という形で確実に検出できる。従って、圧力センサ６３による誤検出を回避できる。
【００５２】
紡績作業中に上記の圧力異常を検出したユニットコントローラ３２は、直ちにドラフトモータ３１を停止させて紡績部９への繊維束８の供給を停止し、更に空気紡績ノズル１９への圧空の供給を停止して、紡績作業を停止させる。そして報知ランプ７１を点灯させて、空気排出用空間５５内に繊維が蓄積したことをオペレータに報知する。
【００５３】
これにより、空気排出用空間５５に繊維９０が蓄積したことをオペレータに素早く知らせることができ、空気排出用空間５５内の繊維９０の除去を促して、紡績ユニット２を紡績作業が可能な状態へ早期に復旧させることができる。
【００５４】
以上に示すように、本実施形態の精紡機１（紡績ユニット２）は、第１ブロック９１と、第２ブロック９２と、空気圧シリンダ８０と、旋回流発生室２５と、圧力センサ６３と、ユニットコントローラ３２と、を備えている。前記第１ブロック９１は、繊維束８に旋回空気流を作用させる空気紡績ノズル１９を有する。前記第２ブロック９２は、前記繊維束８の走行方向において前記第１ブロック９１に対して下流側に設けられている。また、前記第２ブロック９２は、前記繊維束８が走行するように構成された中空ガイド軸体２０を有する。前記空気圧シリンダ８０は、前記第１ブロック９１と前記第２ブロック９２とを離間及び接触させる。前記旋回流発生室２５は、前記空気紡績ノズル１９により生成された旋回空気流によって繊維束８に撚りを与えるために、前記第１ブロック９１と前記第２ブロック９２との間に形成される。前記圧力センサ６３は、前記旋回流発生室２５の圧力を検出する。そして、前記ユニットコントローラ３２は、前記空気圧シリンダ８０により前記第１ブロック９１と前記第２ブロック９２とが離間させられ前記旋回流発生室２５が開放された時に、前記圧力センサ６３のキャリブレーションを行うように構成されている。
【００５５】
これにより、従来は装置の据付後に行うことが難しかった圧力センサ６３のキャリブレーションを、操業時において適宜のタイミングで行うことができるようになり、装置の信頼性が向上する。また、キャリブレーションは圧力検出対象としての旋回流発生室２５が大気圧に開放された状態（図４の状態）で行われるため、他の部分の状態（例えば負圧源の故障及び吸引力の変動など）の影響を受けず、圧力センサ６３のキャリブレーションを正確に行うことができる。
【００５６】
また、本実施形態の精紡機１においては、前記キャリブレーションは、旋回流発生室２５の開放時に、圧力センサが６３が圧力を所定の回数検出し、所定の回数分の検出値の平均値を求め、この平均値をに基づきオフセット値を求めることにより行っている。
【００５７】
これにより、平均値に基づいて正確なキャリブレーションを行うことができるので、圧力センサ６３の検出値の精度が一層向上する。また、記憶されたオフセット値を圧力センサ６３の検出値に加算又は減算することでキャリブレーション結果を反映させることができるので、圧力検出値の計算のための負荷を少なくすることができる。
【００５８】
また、本実施形態の精紡機１においては、ユニットコントローラ３２は、圧力センサ６３の検出値を監視することにより、圧力センサ６３の異常の有無を判断している。
【００５９】
これにより、圧力センサ６３の検出値が正常時の値から外れていた場合に、圧力センサ６３の故障等の異常として自動的に検出できる。そのため、圧力センサ６３の修理及び交換等を的確なタイミングで行うことができる。
【００６０】
また、本実施形態の精紡機１においては、ユニットコントローラ３２は、紡績時における旋回流発生室２５の圧力値の平均値（移動平均）を求めている。
【００６１】
これにより、平均値を用いることによって旋回空気流等によるノイズの影響を排除し、信頼性のある圧力値のデータを用いて精紡機１の各部の制御を行うことができる。
【００６２】
また、本実施形態の精紡機１においては、ユニットコントローラ３２は、前記紡績時における圧力センサ６３の検出値の平均値（移動平均）を監視し、当該平均値が所定の閾値を超えていた場合に異常と判定している。
【００６３】
これにより、前記精紡機１の紡績時における圧力異常を、圧力センサ６３の検出値の平均値を監視することで、ノイズの影響を受けずに確実に検知することができる。従って、装置の信頼性を更に向上させることができる。
【００６４】
以上に本発明の実施形態を説明したが、上記の実施形態は更に以下のように変更して実施することができる。
【００６５】
圧力検出孔６１の位置は、旋回流発生室２５又は空気排出用空間５５の壁面に開口するものであれば任意であり、例えば軸体保持部材５９に設けることができる。
【００６６】
前記オフセット値は、ユニットコントローラ３２に記憶させることに代えて、圧力センサ６３に備えられた適宜のデータ処理部に記憶させる構成に変更することができる。
【００６７】
上記実施形態では圧力センサ６３は圧力を測定し、ユニットコントローラ３２は当該測定圧力が所定の閾値（ユニットコントローラ３２に対し設定する）を上回ったことにより異常を検知するように構成している。しかしながら、これに代えて、圧力センサ６３に適宜のデータ処理部（制御部）を備えさせて、圧力センサ６３側で異常を判断し、ユニットコントローラ３２に異常検知通知を送信するような構成に変更することができる。
【００６８】
また、データ処理部は、原動機ボックス５に設けても良い。
【００６９】
また、空気排出用空間５５に繊維が蓄積したと判定する条件（言い換えれば、空気排出用空間５５の圧力上昇の判定条件）としては、圧力センサ６３による検出値が上記の閾値を一瞬でも上回ったことを判定条件としても良いし、閾値を上回っている時間が所定時間を超えたことを判定条件としても良いし、様々な方法が考えられる。
【００７０】
報知ランプ７１の配設位置や消灯及び点灯の態様は任意であり、通常時は点灯させておき、空気排出用空間５５に繊維が蓄積したと判定した時点で消灯させる制御であっても良い。また、報知ランプ７１のほかにも報知手段としてブザー等色々な態様が考えられ、要はオペレータの視覚や聴覚等の五感に訴えて繊維蓄積状態を知らせることができるものであれば良い。
【００７１】
圧力センサ６３や圧力検出孔６１は、中空ガイド軸体２０を用いた紡績部９に限定されず、他の構成の紡績部に対しても適用することができる。
【００７２】
第１ブロック９１及び第２ブロック９２を離間及び接触させるための構成は、空気圧シリンダ８０に代えて、例えばカムと電動モータの組合せ、又はソレノイドによって行うように変更することができる。
【００７３】
前記圧力測定値の平均値の計算式は、適宜のものを用いることができる。例えば、単純移動平均、加重移動平均、指数加重移動平均などを用いて計算することができる。
【００７４】
空気圧シリンダ８０は、第２ブロック９２を第１ブロック９１に対して離間及び接触させるように設けられているが、空気圧シリンダ８０を第１ブロック９１側に設け、第１ブロック９１を第２ブロック９２に対して離間及び接触させるように構成しても良い。
【００７５】
また、機械的なダンパ等を、継手６８と圧力センサ６３との間、或いは圧力検出孔６１と継手６８との間のチューブ６２に取り付けることにより、ノイズを除去しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の一実施形態に係る精紡機の正面図。
【図２】同じく縦断側面図。
【図３】紡績部の縦断正面図。
【図４】紡績部の開放時の縦断正面図
【図５】紡績時における紡績部の様子を示す図。
【符号の説明】
【００７７】
１ 精紡機（紡績機）
９ 紡績部
１９ 空気紡績ノズル
２５ 旋回流発生室（中空室）
３２ ユニットコントローラ（制御部）
５５ 空気排出用空間
６１ 圧力検出孔
６３ 圧力センサ（圧力検出部）
７１ 報知ランプ（報知部）
８０ 空気圧シリンダ（開閉駆動部）
９０ 蓄積された繊維
９１ 第１ブロック
９２ 第２ブロック
【技術分野】
【０００１】
本発明は紡績機の構成に関し、特に、空気紡績を行う紡績部の圧力異常を検知する構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、空気紡績ノズルによって生成された旋回空気流によって繊維に撚りを与える紡績装置（紡績機）において、紡績のための中空室に連通する空気排出用空間の圧力を圧力センサ（圧力検出手段）によって検知する構成を開示する。特許文献１は、この構成により、紡績糸に欠陥を生じさせ易い状態を容易に検知できるとする。
【特許文献１】特開２００６−１３２０３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１の紡績装置に用いられる圧力センサには製品ごとの個体差があり、正確な検出のためには、検出値のキャリブレーション作業が必要になる。しかし、圧力センサのキャリブレーションを紡績装置の据付時にのみ手動で行うこととすると、据付後に圧力センサの異常や圧力検出特性の経年変化が発生してもそれを検出することができず、弱糸（異常）を生じさせ易い状態を正確に検出できない場合があった。また、繊維に撚りを与えるための中空室周辺の圧力は旋回空気流の影響による変動が生じ易く、センサが正常であったとしても正確な弱糸検出ができない場合があった。
【０００４】
本発明は上記の事情に鑑みてされたものであって、その主要な目的は、装置の据付以降でも適宜圧力検出手段のキャリブレーションが可能であり、正確な異常検出が可能な紡績機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】
【０００５】
本発明の観点によれば、以下の構成の紡績機が提供される。即ち、この紡績機は、第１ブロックと、第２ブロックと、開閉駆動部と、中空室と、圧力検出部と、制御部とを備える。前記第１ブロックは、繊維束に旋回空気流を作用させる空気紡績ノズルを有する。前記第２ブロックは、前記繊維束の走行方向において前記第１ブロックに対して下流側に設けられる。また、前記第２ブロックは、前記繊維束が走行するように構成された中空ガイド軸体を有する。前記開閉駆動部は、前記第１ブロックと前記第２ブロックとを離間及び接触させる。前記中空室は、前記空気紡績ノズルにより生成された旋回空気流によって繊維束に撚りを与えるために、前記第１ブロックと前記第２ブロックとの間に形成される。前記圧力検出部は、前記中空室の圧力を検出する。前記制御部は、前記開閉駆動部により前記第１ブロックと前記第２ブロックとが離間させられ前記中空室が開放された時に、前記圧力検出部のキャリブレーションを行う。
【０００６】
これにより、圧力検出部のキャリブレーションを装置の設置後も随時行うことができ、装置の信頼性が向上する。また、キャリブレーションは中空室の開放時に（大気圧を用いて）行われるので、装置の他の部分の影響を受けずに、圧力検出部のキャリブレーションを正確に行うことができる。
【０００７】
前記の紡績機においては、前記キャリブレーションは、前記中空室の開放時に、前記圧力検出部が圧力を所定の回数検出し、所定の回数分の検出値の平均値を求め、この平均値に基づきオフセット値を求めることにより行うことが好ましい。
【０００８】
これにより、平均値に基づいて正確なキャリブレーションを行うことができるので、圧力検出部の検出値の精度が一層向上する。また、記憶されたオフセット値を圧力検出部の検出値に加算又は減算することでキャリブレーション結果を反映させることができるので、圧力検出値の計算のための負荷を少なくすることができる。
【０００９】
前記の紡績機においては、前記制御部は、前記圧力検出部の検出値を監視することにより、前記圧力検出部の異常の有無を判断することが好ましい。
【００１０】
これにより、圧力検出部の検出値が正常時の値から外れていた場合に、圧力検出部の異常として自動的に検出することができる。そのため、圧力検出部の修理及び交換を適切なタイミングで行うことができる。
【００１１】
前記の紡績機においては、前記制御部は、紡績時における前記圧力検出部の検出値の平均値を求め、当該平均値を制御に用いることが好ましい。
【００１２】
このように圧力検出部の検出値の平均値を制御に用いることにより、ノイズの影響を除去し、紡績機の適切な制御を行うことができる。
【００１３】
前記の紡績機においては、前記制御部は、前記紡績時における前記圧力検出部の検出値の平均値を監視し、当該平均値が所定の閾値を超えていた場合に異常と判定することが好ましい。
【００１４】
これにより、前記紡績機の紡績時における圧力異常を、圧力検出部の検出値の平均値を監視することで、ノイズの影響を受けずに確実に検知することができる。従って、装置の信頼性が更に向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の好適な実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１に示す紡績機としての精紡機１は、並設された多数の紡績ユニット２を備えている。この精紡機１は、糸継台車３と、ブロアボックス４と、原動機ボックス５とを備えている。前記糸継台車３は、紡績ユニット２が並べられる方向に走行可能な構成となっている。
【００１７】
図１に示すように、各紡績ユニット２は、ドラフト装置７と、紡績部９と、糸送り装置１１と、巻取装置１２と、を主要な構成として備えている。ドラフト装置７は精紡機１の筺体６の上部に設けられており、このドラフト装置７から送られてくる繊維束８を紡績部９で紡績するように構成している。紡績部９から排出された紡績糸１０は糸送り装置１１で送られた後、巻取装置１２によって巻き取られ、パッケージ４５を形成する。
【００１８】
ドラフト装置７は、スライバ１３を延伸して繊維束８にするためのものである。このドラフト装置７は図２に示すように、バックローラ１４、サードローラ１５、エプロンベルト１６を装架したミドルローラ１７及びフロントローラ１８の４つのローラを備えている。
【００１９】
筺体６の適宜位置には電動モータからなるドラフトモータ３１が設置されており、前記バックローラ１４とサードローラ１５は、このドラフトモータ３１にベルトを介して連結される。このドラフトモータ３１の駆動及び停止は、それぞれの紡績ユニット２に設けられたユニットコントローラ（制御部）３２によって制御される。なお、本実施形態の精紡機１では、ミドルローラ１７やフロントローラ１８を駆動するための電動モータも筺体６に設けられているが、ここでは図示を省略する。
【００２０】
また糸送り装置１１は、精紡機１の筺体６に支持されたデリベリローラ３９と、デリベリローラ３９に接触するように配置されるニップローラ４０と、を備える。この構成で、紡績部９から排出された紡績糸１０をデリベリローラ３９とニップローラ４０との間に挟んでデリベリローラ３９を図示しない電動モータで回転駆動することにより、紡績糸１０を巻取装置１２側へ送るようになっている。
【００２１】
なお、前記筺体６の正面には報知ランプ（報知手段）７１が設置され、紡績部９の異常の有無をオペレータに知らせることができるようになっている。報知ランプ７１は前記ユニットコントローラ３２に接続されている。
【００２２】
糸継台車３は、図１及び図２に示すように、スプライサ（糸継装置）４３と、サクションパイプ４４と、サクションマウス４６と、を備えている。糸継台車３は図１に示すように、精紡機１本体の筺体６に設けられたレール４１上を走行するように設けられている。ある紡績ユニット２で糸切れや糸切断が発生すると、糸継台車３は当該紡績ユニット２まで走行し、停止する。サクションパイプ４４は、軸を中心に上下方向に回動しながら、紡績部９から排出される糸端を吸い込みつつ捕捉してスプライサ４３へ案内する。サクションマウス４６は、軸を中心に上下方向に回動しながら、前記巻取装置１２に回転自在に支持されたパッケージ４５から糸端を吸引しつつ捕捉してスプライサ４３へ案内する。スプライサ４３は、案内された糸端同士の糸継ぎを行う。
【００２３】
本実施形態の紡績部９は、図２及び図３に示すように、２つに分割されたブロック、即ち第１ブロック９１及び第２ブロック９２により構成される。繊維束８の走行方向において、第２ブロック９２は第１ブロック９１よりも下流側に設けられている。図３に示すように、第１ブロック９１には空気紡績ノズル１９が備えられ、第２ブロック９２には中空ガイド軸体２０が備えられている。空気紡績ノズル１９は、フロントローラ１８から送られてくる前記繊維束８を挿通させながらその繊維束８に旋回流を作用させるように構成されている。前記中空ガイド軸体２０は、その先端部を、前記空気紡績ノズル１９に軸線を一致させながら挿入するように配置されている。
【００２４】
空気紡績ノズル１９は、ニードルホルダ２３と、ノズルブロック３４と、を備える。前記第１ブロック９１はノズル部ケーシング５３を備え、このノズル部ケーシング５３によって前記ノズルブロック３４を支持している。前記ニードルホルダ２３には案内孔２１が形成され、この案内孔２１に、上流側のドラフト装置７でドラフトされた繊維束８を導入するよう構成されている。また、ニードルホルダ２３は、案内孔２１から排出された繊維束８の流路上に配置されたニードル２２を保持している。
【００２５】
ニードルホルダ２３より下流側の位置において、前記ノズルブロック３４にテーパ孔５４が形成されている。そして、このテーパ孔５４に、前記中空ガイド軸体２０の先端部２４が、軸線を一致させつつ挿入されている。この先端部２４はテーパ状に形成され、そのテーパ角は、テーパ孔５４のテーパ角とほぼ等しくなっている。中空ガイド軸体２０の先端面とニードルホルダ２３との間には円形の紡績室２６が形成され、この紡績室２６に前記ニードル２２の先端が突出されている。このニードル２２の先端は、中空ガイド軸体２０の先端面と対向するように配置されている。
【００２６】
中空ガイド軸体２０の先端部２４は、前記テーパ孔５４との間に所定の隙間を形成するよう配置される。これにより旋回流発生室（中空室）２５が形成され、この旋回流発生室２５は紡績室２６に連通している。また、ノズル部ケーシング５３には空気排出用空間５５が形成され、この空気排出用空間５５は旋回流発生室２５と互いに連通している。この空気排出用空間５５には図略の負圧源（吸引手段）が配管６０を通じて接続されている。この負圧源としては、例えば、前記ブロアボックス４に配置されている図略のブロアを採用することができる。
【００２７】
ノズルブロック３４には、出口端が紡績室２６に開口される複数の旋回流発生ノズル２７が形成される。これら旋回流発生ノズル２７はノズルブロック３４に穿設された細長い孔からなり、この孔は紡績室２６の接線方向に形成されるとともに、その長手方向は糸送り下流側に若干傾斜して設けられている。旋回流発生ノズル２７は図示しない圧空源から供給された圧縮空気を紡績室２６に噴射し、例えば平面視反時計回りの旋回流（図５参照）を紡績室２６に発生させる。この旋回流は、前記旋回流発生室２５に沿って螺旋状に下流側に流れた後、ノズル部ケーシング５３に形成された空気排出用空間５５から排出される。
【００２８】
中空ガイド軸体２０は筒体５６を備えており、この筒体５６の一端にテーパ状の前記先端部２４が形成されている。この中空ガイド軸体２０の軸心部に糸通路２９が形成され、この糸通路２９内を糸が通過した後、下流側の図示しない出口孔を介して紡績糸１０が排出されるようになっている。
【００２９】
筒体５６には、その先端部２４より下流側に拡径状の太径部５８が形成され、この太径部５８は前記空気排出用空間５５に露出される。前記第２ブロック９２は軸体保持部材５９を備えており、この軸体保持部材５９に前記太径部５８が挿入された状態で固定される。
【００３０】
前記軸体保持部材５９は空気圧シリンダ（開閉駆動部）８０に連結されており、この空気圧シリンダ８０を駆動することによって、図３の矢印に示すように、第２ブロック９２を第１ブロック９１から遠ざかる向きに移動させることができる。これは、紡績室２６や旋回流発生室２５に繊維が詰まったり空気排出用空間５５に繊維が蓄積したりして、前記の負圧源によって吸引除去できなくなった場合に、軸体保持部材５９をノズル部ケーシング５３から離間させて（即ち、第２ブロック９２を第１ブロック９１から離間させて）、空気排出用空間５５、旋回流発生室２５、及び紡績室２６を開放することで容易に除去できるようにするためである。前記空気圧シリンダ８０はユニットコントローラ３２によって制御されており、適宜の駆動信号によって作動させることができる。
【００３１】
ノズル部ケーシング５３には貫通状の圧力検出孔６１が形成されている。この圧力検出孔６１はチューブ６２を介して圧力センサ（圧力検出部）６３に接続される。この圧力センサ６３はユニットコントローラ３２に圧力の検出値を送信するように構成されている。
【００３２】
また、本実施形態の精紡機１は適宜の圧空源６４を備えており、この圧空源６４は、圧空チューブ６５を介してクリーニングライン６６に接続されている。このクリーニングライン６６は、空気紡績ノズル１９の例えば案内孔２１の周辺に圧縮空気を噴射してクリーニングするためのラインである。前記圧空チューブ６５には電磁弁６７が設置されており、その開閉制御はユニットコントローラ３２からの作動信号によって行われる。クリーニングライン６６と前記チューブ６２とは、継手６８及び中継管６９を通じて連結されている。中継管６９の中途部にはオリフィス７０が設置されている。
【００３３】
次に、本実施形態の圧力センサ６３のキャリブレーションについて説明する。まず、オペレータはユニットコントローラ３２に対してキャリブレーションを行う旨を指示する。
【００３４】
すると、ユニットコントローラ３２は空気圧シリンダ８０を作動させ、第２ブロック９２を第１ブロック９１から退避させることにより、図４に示すように、空気排出用空間５５、旋回流発生室２５及び紡績室２６を開放する。これにより圧力検出孔６１が大気圧に開放される。
【００３５】
次にユニットコントローラ３２は圧力センサ６３によって、大気圧時の圧力値を検出し、オフセット値として記憶する。この値としては１回の検出値でも良いが、本実施形態ではより信頼性の高い値を用いるために、旋回流発生室２５の開放動作が行われた際に、圧力センサ６３が圧力値の検出を所定の回数行い、この検出された圧力値の平均値を計算し、得られた平均値をオフセット値として記憶している。なお、検出回数を増やすことにより、より正確なオフセット値を得ることができ、キャリブレーションの精度も向上させることができる。
【００３６】
そして、取得された前記オフセット値が通常期待される大気圧時の検出値とかけ離れている場合には、ユニットコントローラ３２は圧力センサ６３の異常（故障）と判断し、報知ランプ（報知手段）７１によってオペレータに通知する。このように開放時の圧力検出値をキャリブレーションに用いることにより、他の部分の状態（例えば負圧源の故障など）の影響を受けず、確実に圧力センサ６３の異常を検知できる。
【００３７】
また、圧力センサ６３は、最小検出可能値と最大検出可能値を有する。しかし、旋回流発生室２５の開放時及び閉鎖時の何れにおいても、圧力センサ６３の検出値が最小検出可能値或いは最大検出可能値となることは無い。圧力センサ６３の検出値が最小検出可能値か最大検出可能値となるのは、圧力サンサ６３自身が故障している場合である。したがって、圧力センサ６３の検出値が最小検出可能値か最大検出可能値になっていないかを監視することによっても、ユニットコントローラ３２は圧力センサ６３の異常の有無を判断可能である。
【００３８】
以上により圧力センサ６３のキャリブレーション作業及び動作確認作業が完了し、その後、ユニットコントローラ３２は空気圧シリンダ８０を作動させる。これにより、軸体保持部材５９はノズル部ケーシング５３側へ進出し、図３に示すように、前記紡績室２６、旋回流発生室２５、及び空気排出用空間５５が再び閉鎖される。なお、上記の圧力センサ６３のキャリブレーション作業及び動作確認作業は、オペレータの指示によって行う場合に限定されず、例えば所定時間毎に自動的に行ったり、パッケージ４５の玉揚作業が行われる毎に行ったり、図略のヤーンクリアラが糸欠陥を検出したことによる糸切断時に行ったりすることもできる。
【００３９】
次に、本実施形態の精紡機１の紡績時の動作について説明する。先ず紡績の開始時に、ユニットコントローラ３２は電磁弁６７を所定時間だけ開いてクリーニングライン６６に圧縮空気を供給し、空気紡績ノズル１９の案内孔２１周辺をクリーニングする。
【００４０】
なおこのとき、圧空源６４からの圧縮空気は中継管６９を通じて圧力検出孔６１へ供給され、圧力検出孔６１から空気排出用空間５５へ噴出される。この結果、圧力検出孔６１に繊維（詳細は後述）が詰まっていた場合でも、それを圧力検出孔６１から吹き飛ばすことができ、圧力センサ６３が圧力検出孔６１の開口部分の圧力を正確に測定できるようになっている。なお、圧力検出孔６１内の圧力が大きく上昇して圧力センサ６３の許容測定範囲を外れることのないように、上記圧縮空気の供給量はオリフィス７０によって調整される。
【００４１】
その後に紡績部９による紡績を開始するのであるが、紡績時において繊維束８ないし紡績糸１０は、フロントローラ１８から案内孔２１、紡績室２６及び糸通路２９を通じて糸送り装置１１に至る連続状態にあり、糸送り装置１１により下流側への送り力が付与されることによって、糸に張力が付与される。
【００４２】
ドラフト装置７のフロントローラ１８から排出された繊維束８は、図５に示すように案内孔２１から紡績室２６に入って、旋回流発生ノズル２７による旋回流の作用を受ける。これにより、繊維束８のうちの芯繊維となる長繊維に対して残りの短繊維の一端が分離されて開繊され、短繊維は旋回流発生室２５内で振り回され、加撚される。なお、この撚りはフロントローラ１８側へ伝播しようとするが、その伝播はニードル２２によって阻止されるので、フロントローラ１８から送り出される繊維束８が上記の撚りによって撚り込まれることがない。このように、ニードル２２は撚り伝播防止手段をなしている。上記のように加撚された繊維は、大部分が巻付き繊維となる実撚り状の糸に順次生成され、糸通路２９を通過し、図示しない出口孔から排出される。そして紡績糸１０は、図１に示す糸送り装置１１を経て巻取装置１２に巻き取られる。
【００４３】
なお、上記の短繊維の開繊及び加撚時に切れるなどして紡績糸１０に撚り込まれなかった繊維は、旋回流発生ノズル２７で生起された旋回流によって旋回流発生室２５から空気排出用空間５５へ送られ、負圧源の吸引によって、配管６０を経由して排出される。
【００４４】
一方、上記のように配管６０を経由して排出されるべき繊維が、太径部５８の周囲にループを形成し、図５の符号９０のように空気排出用空間５５に蓄積される場合がある。この原因としては例えば、空気排出用空間５５の内部で何らかの部材に繊維が引っ掛かることで負圧源からの吸引流によっても排出されず、紡績が行われるにつれてその繊維に他の繊維が絡み合って徐々に成長することで太径部５８の外周長を上回り、太径部５８の外側を周回するようなループ状の繊維９０にまで成長することが考えられる。あるいは、本実施形態ではメンテナンス作業の便宜及び圧力センサ６３のキャリブレーションのために軸体保持部材５９をノズル部ケーシング５３から離反可能に構成しているが、メンテナンスあるいはキャリブレーション終了後に軸体保持部材５９をノズル部ケーシング５３へ近接させた図示のような所定位置に取り付ける際に、その接合部分に繊維を挟み込んでしまい、これが排出されずに他の繊維と絡み合って成長してループ状の繊維９０になること等が考えられる。
【００４５】
このように空気排出用空間５５において繊維９０がある程度成長して風綿状になると、旋回流発生室２５から空気排出用空間５５への空気の流出を阻害するので、旋回流発生室２５の正常な旋回流が阻害され、弱糸の原因になってしまう。また、紡績時に開繊された短繊維が旋回流発生室２５内で振り回される際に、太径部５８の周囲に蓄積された繊維に接触してしまって撚り込みが阻害され、この意味でも弱糸の原因になってしまう。
【００４６】
本実施形態では以上の点に鑑み、上記の紡績時においては、圧力センサ６３によって前記圧力検出孔６１の開口部分の圧力（旋回流発生室２５に連通している空気排出用空間５５の圧力）を監視させるようにしている。旋回流発生室２５及び空気排出用空間５５の圧力は、前記負圧源からの吸引流によって通常は適度の負圧に保たれているが、中空ガイド軸体２０の周囲に繊維９０が蓄積されてくると、その蓄積された繊維９０によって吸引流が阻害されるために、圧力は徐々に上昇して大気圧に近づくことになる。
【００４７】
ユニットコントローラ３２は圧力センサ６３の検出値の変化を監視しており、検出値が予め設定された閾値を超えると、弱糸が生じ易い状況であると判断して紡績作業を自動的に停止するように構成している。これにより、空気排出用空間５５に繊維９０が蓄積して弱糸の欠陥の原因となり易い状態を確実に検知して紡績作業を自動停止できるので、弱糸によるパッケージの品質低下を防止できる。また、弱糸の欠陥が頻発する前に確実に紡績作業を停止させることができるから、精紡機１の稼動効率を向上させることができる。
【００４８】
また本実施形態では、前記圧力異常の検出は、キャリブレーション後の圧力検出値に基づいて行うとともに、圧力検出値の平均値を監視することにより行う。具体的には、所定の時間間隔ごとに圧力検出値を連続的に取得した上で、その圧力検出値の所定回数分の移動平均を計算する。そして、前述のキャリブレーション処理で得たオフセット値を前記移動平均値に加算又は減算することにより、ゼロ点補正を行う。そしてユニットコントローラ３２は、以上の計算に基づいて得られた値を使用して、圧力の異常の有無を判断する。
【００４９】
このように移動平均を使用するのは、圧力センサ６３の測定値は旋回空気流等のノイズの影響を受け易いため、このノイズを平均化により排除し、信頼性のある値に基づいて異常の検知を行うためである。また、前述したキャリブレーション作業で得られたオフセット値を加算又は減算することにより、簡単な計算で、圧力センサ６３の個体差の影響を排除した圧力検出値を得ることができる。
【００５０】
なお、前記負圧源は、空気排出用空間５５の一側から配管６０を介して空気を吸引するように構成されている。そして、前記圧力センサ６３は、前記空気排出用空間５５のうち、負圧源によって空気が吸引される側と、紡績糸１０の糸道（中空ガイド軸体２０）を挟んで反対側の部分の圧力を検出するように構成されている。
【００５１】
これにより、圧力センサ６３による圧力検出箇所が吸引側からみて空気排出用空間５５の奥まった部分に位置しているため、空気排出用空間５５に繊維９０が蓄積すると、それを圧力センサ６３で検出圧力の上昇という形で確実に検出できる。従って、圧力センサ６３による誤検出を回避できる。
【００５２】
紡績作業中に上記の圧力異常を検出したユニットコントローラ３２は、直ちにドラフトモータ３１を停止させて紡績部９への繊維束８の供給を停止し、更に空気紡績ノズル１９への圧空の供給を停止して、紡績作業を停止させる。そして報知ランプ７１を点灯させて、空気排出用空間５５内に繊維が蓄積したことをオペレータに報知する。
【００５３】
これにより、空気排出用空間５５に繊維９０が蓄積したことをオペレータに素早く知らせることができ、空気排出用空間５５内の繊維９０の除去を促して、紡績ユニット２を紡績作業が可能な状態へ早期に復旧させることができる。
【００５４】
以上に示すように、本実施形態の精紡機１（紡績ユニット２）は、第１ブロック９１と、第２ブロック９２と、空気圧シリンダ８０と、旋回流発生室２５と、圧力センサ６３と、ユニットコントローラ３２と、を備えている。前記第１ブロック９１は、繊維束８に旋回空気流を作用させる空気紡績ノズル１９を有する。前記第２ブロック９２は、前記繊維束８の走行方向において前記第１ブロック９１に対して下流側に設けられている。また、前記第２ブロック９２は、前記繊維束８が走行するように構成された中空ガイド軸体２０を有する。前記空気圧シリンダ８０は、前記第１ブロック９１と前記第２ブロック９２とを離間及び接触させる。前記旋回流発生室２５は、前記空気紡績ノズル１９により生成された旋回空気流によって繊維束８に撚りを与えるために、前記第１ブロック９１と前記第２ブロック９２との間に形成される。前記圧力センサ６３は、前記旋回流発生室２５の圧力を検出する。そして、前記ユニットコントローラ３２は、前記空気圧シリンダ８０により前記第１ブロック９１と前記第２ブロック９２とが離間させられ前記旋回流発生室２５が開放された時に、前記圧力センサ６３のキャリブレーションを行うように構成されている。
【００５５】
これにより、従来は装置の据付後に行うことが難しかった圧力センサ６３のキャリブレーションを、操業時において適宜のタイミングで行うことができるようになり、装置の信頼性が向上する。また、キャリブレーションは圧力検出対象としての旋回流発生室２５が大気圧に開放された状態（図４の状態）で行われるため、他の部分の状態（例えば負圧源の故障及び吸引力の変動など）の影響を受けず、圧力センサ６３のキャリブレーションを正確に行うことができる。
【００５６】
また、本実施形態の精紡機１においては、前記キャリブレーションは、旋回流発生室２５の開放時に、圧力センサが６３が圧力を所定の回数検出し、所定の回数分の検出値の平均値を求め、この平均値をに基づきオフセット値を求めることにより行っている。
【００５７】
これにより、平均値に基づいて正確なキャリブレーションを行うことができるので、圧力センサ６３の検出値の精度が一層向上する。また、記憶されたオフセット値を圧力センサ６３の検出値に加算又は減算することでキャリブレーション結果を反映させることができるので、圧力検出値の計算のための負荷を少なくすることができる。
【００５８】
また、本実施形態の精紡機１においては、ユニットコントローラ３２は、圧力センサ６３の検出値を監視することにより、圧力センサ６３の異常の有無を判断している。
【００５９】
これにより、圧力センサ６３の検出値が正常時の値から外れていた場合に、圧力センサ６３の故障等の異常として自動的に検出できる。そのため、圧力センサ６３の修理及び交換等を的確なタイミングで行うことができる。
【００６０】
また、本実施形態の精紡機１においては、ユニットコントローラ３２は、紡績時における旋回流発生室２５の圧力値の平均値（移動平均）を求めている。
【００６１】
これにより、平均値を用いることによって旋回空気流等によるノイズの影響を排除し、信頼性のある圧力値のデータを用いて精紡機１の各部の制御を行うことができる。
【００６２】
また、本実施形態の精紡機１においては、ユニットコントローラ３２は、前記紡績時における圧力センサ６３の検出値の平均値（移動平均）を監視し、当該平均値が所定の閾値を超えていた場合に異常と判定している。
【００６３】
これにより、前記精紡機１の紡績時における圧力異常を、圧力センサ６３の検出値の平均値を監視することで、ノイズの影響を受けずに確実に検知することができる。従って、装置の信頼性を更に向上させることができる。
【００６４】
以上に本発明の実施形態を説明したが、上記の実施形態は更に以下のように変更して実施することができる。
【００６５】
圧力検出孔６１の位置は、旋回流発生室２５又は空気排出用空間５５の壁面に開口するものであれば任意であり、例えば軸体保持部材５９に設けることができる。
【００６６】
前記オフセット値は、ユニットコントローラ３２に記憶させることに代えて、圧力センサ６３に備えられた適宜のデータ処理部に記憶させる構成に変更することができる。
【００６７】
上記実施形態では圧力センサ６３は圧力を測定し、ユニットコントローラ３２は当該測定圧力が所定の閾値（ユニットコントローラ３２に対し設定する）を上回ったことにより異常を検知するように構成している。しかしながら、これに代えて、圧力センサ６３に適宜のデータ処理部（制御部）を備えさせて、圧力センサ６３側で異常を判断し、ユニットコントローラ３２に異常検知通知を送信するような構成に変更することができる。
【００６８】
また、データ処理部は、原動機ボックス５に設けても良い。
【００６９】
また、空気排出用空間５５に繊維が蓄積したと判定する条件（言い換えれば、空気排出用空間５５の圧力上昇の判定条件）としては、圧力センサ６３による検出値が上記の閾値を一瞬でも上回ったことを判定条件としても良いし、閾値を上回っている時間が所定時間を超えたことを判定条件としても良いし、様々な方法が考えられる。
【００７０】
報知ランプ７１の配設位置や消灯及び点灯の態様は任意であり、通常時は点灯させておき、空気排出用空間５５に繊維が蓄積したと判定した時点で消灯させる制御であっても良い。また、報知ランプ７１のほかにも報知手段としてブザー等色々な態様が考えられ、要はオペレータの視覚や聴覚等の五感に訴えて繊維蓄積状態を知らせることができるものであれば良い。
【００７１】
圧力センサ６３や圧力検出孔６１は、中空ガイド軸体２０を用いた紡績部９に限定されず、他の構成の紡績部に対しても適用することができる。
【００７２】
第１ブロック９１及び第２ブロック９２を離間及び接触させるための構成は、空気圧シリンダ８０に代えて、例えばカムと電動モータの組合せ、又はソレノイドによって行うように変更することができる。
【００７３】
前記圧力測定値の平均値の計算式は、適宜のものを用いることができる。例えば、単純移動平均、加重移動平均、指数加重移動平均などを用いて計算することができる。
【００７４】
空気圧シリンダ８０は、第２ブロック９２を第１ブロック９１に対して離間及び接触させるように設けられているが、空気圧シリンダ８０を第１ブロック９１側に設け、第１ブロック９１を第２ブロック９２に対して離間及び接触させるように構成しても良い。
【００７５】
また、機械的なダンパ等を、継手６８と圧力センサ６３との間、或いは圧力検出孔６１と継手６８との間のチューブ６２に取り付けることにより、ノイズを除去しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の一実施形態に係る精紡機の正面図。
【図２】同じく縦断側面図。
【図３】紡績部の縦断正面図。
【図４】紡績部の開放時の縦断正面図
【図５】紡績時における紡績部の様子を示す図。
【符号の説明】
【００７７】
１ 精紡機（紡績機）
９ 紡績部
１９ 空気紡績ノズル
２５ 旋回流発生室（中空室）
３２ ユニットコントローラ（制御部）
５５ 空気排出用空間
６１ 圧力検出孔
６３ 圧力センサ（圧力検出部）
７１ 報知ランプ（報知部）
８０ 空気圧シリンダ（開閉駆動部）
９０ 蓄積された繊維
９１ 第１ブロック
９２ 第２ブロック
【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維束に旋回空気流を作用させる空気紡績ノズルを有する第１ブロックと、
前記繊維束の走行方向において前記第１ブロックに対して下流側に設けられ、前記繊維束が走行するように構成された中空ガイド軸体を有する第２ブロックと、
前記第１ブロックと前記第２ブロックとを離間及び接触させる開閉駆動部と、
前記第１ブロックと前記第２ブロックとの間に形成され、前記空気紡績ノズルにより生成された旋回空気流によって繊維束に撚りを与えるための中空室と、
前記中空室の圧力を検出する圧力検出部と、
制御部と、
を備えた紡績機において、
前記制御部は、前記開閉駆動部により前記第１ブロックと前記第２ブロックとが離間させられ前記中空室が開放された時に、前記圧力検出部のキャリブレーションを行うことを特徴とする紡績機。
【請求項２】
請求項１に記載の紡績機であって、
前記キャリブレーションは、前記中空室の開放時に、前記圧力検出部が圧力を所定の回数検出し、所定の回数分の検出値の平均値を求め、この平均値に基づきオフセット値を求めることにより行うことを特徴とする紡績機。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の紡績機であって、
前記制御部は、前記圧力検出部の検出値を監視することにより、前記圧力検出部の異常の有無を判断することを特徴とする紡績機。
【請求項４】
請求項１から３までの何れか一項に記載の紡績機であって、
前記制御部は、紡績時における前記圧力検出部の検出値の平均値を求め、当該平均値を制御に用いることを特徴とする紡績機。
【請求項５】
請求項４に記載の紡績機であって、
前記制御部は、前記紡績時における前記圧力検出部の検出値の平均値を監視し、当該平均値が所定の閾値を超えていた場合に異常と判定することを特徴とする紡績機。
【請求項１】
繊維束に旋回空気流を作用させる空気紡績ノズルを有する第１ブロックと、
前記繊維束の走行方向において前記第１ブロックに対して下流側に設けられ、前記繊維束が走行するように構成された中空ガイド軸体を有する第２ブロックと、
前記第１ブロックと前記第２ブロックとを離間及び接触させる開閉駆動部と、
前記第１ブロックと前記第２ブロックとの間に形成され、前記空気紡績ノズルにより生成された旋回空気流によって繊維束に撚りを与えるための中空室と、
前記中空室の圧力を検出する圧力検出部と、
制御部と、
を備えた紡績機において、
前記制御部は、前記開閉駆動部により前記第１ブロックと前記第２ブロックとが離間させられ前記中空室が開放された時に、前記圧力検出部のキャリブレーションを行うことを特徴とする紡績機。
【請求項２】
請求項１に記載の紡績機であって、
前記キャリブレーションは、前記中空室の開放時に、前記圧力検出部が圧力を所定の回数検出し、所定の回数分の検出値の平均値を求め、この平均値に基づきオフセット値を求めることにより行うことを特徴とする紡績機。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の紡績機であって、
前記制御部は、前記圧力検出部の検出値を監視することにより、前記圧力検出部の異常の有無を判断することを特徴とする紡績機。
【請求項４】
請求項１から３までの何れか一項に記載の紡績機であって、
前記制御部は、紡績時における前記圧力検出部の検出値の平均値を求め、当該平均値を制御に用いることを特徴とする紡績機。
【請求項５】
請求項４に記載の紡績機であって、
前記制御部は、前記紡績時における前記圧力検出部の検出値の平均値を監視し、当該平均値が所定の閾値を超えていた場合に異常と判定することを特徴とする紡績機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−１５５７４９（Ｐ２００９−１５５７４９Ａ）
【公開日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３３４１３０（Ｐ２００７−３３４１３０）
【出願日】平成１９年１２月２６日（２００７．１２．２６）
【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２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月２６日（２００７．１２．２６）
【出願人】（０００００６２９７）村田機械株式会社 (4,916)
【Ｆターム（参考）】
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