JPS6214460B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、糸の結び目と、糸切れとを検出す
る装置に係る。

編機に連続的に糸を供給する場合、糸切れがあ
ると、編糸を停めなければならない。また、糸に
結び目のある場合もある。

結び目のある場合、編機の速度を下げた方が良
い。そのままの速さで編込むと糸切れ等をおこし
易い。

従来は、糸切れのみを検出していた。

つまり、受光器と発光器の間に糸を通し、受光
量の絶対値の増大を検出し、これを糸切れ信号と
していた。

しかし、これでは糸切れのみしか検出できな
い。結び目の検出も行えるものが望まれる。

結び目は、受光量を一瞬減少させるだけで、す
ぐに受光量はもとに復する。従つて受光量の絶対
値の増減を追つているだけでは困難である。

本発明は、受光量をいつたん微分し、微分が正
か負かを検出して、糸切れ、結び目を弁別してい
る。結び目の場合、負パルスと正パルスが連続し
て現われるが、最初のパルスを検出すると、同時
に結び目信号を出し、正パルスが出力保持回路に
入力するのを禁止するようになつている。

こうするから、結び目と、糸切れを混同する事
が無い。

以下、図面によつて本発明の構成、作用及び効
果を説明する。

第１図は本発明の構成を示す電子回路系統図で
ある。

本発明の糸異状検出装置は、検出器１、微分回
路２、増幅器３、上限比較器４、下限比較器５、
Ａ出力保持回路６、Ｂ出力保持回路７等よりな
る。

検出器１は互に対向する投光部８と受光部９を
有する。

糸１０は投光部８と受光部９の間を通過するよ
う送られる。

糸１０には、糸切れＭや、結び目Ｎのような異
常な状態が起りうる。２つの異状Ｍ，Ｎを投光部
８、受光部９の組み合わせで検出する。

糸切れＭがあれば受光量は増大する。

結び目Ｎが来ると、一瞬間だけ受光量が落ち
る。

投光部８は発光ダイオード、レーザー、ランプ
等任意の発光体を用いる事ができる。

受光部９は、フオトダイオード、フオトトラン
ジスタ、アバランシエダイオード、フオトセル、
光電管、光電子増倍管等、適当な受光素子を使
う。

微分回路２は、検出器信号ａを微分する。糸が
正常であれば微分回路の出力は一定値である。

第２図は糸切れＭ、第３図は結び目Ｎに対する
信号波形を示す。

糸切れの場合検出器信号ａはステツプ状に増大
する。結び目の場合検出器信号ａは瞬間的に落込
み、すぐ回復する。

増幅器３は微分回路２の出力を増幅する。

増幅器信号ｂは、糸切れの場合、鋭いひとつの
正パルスとなる。結び目の場合、最初負パルスが
現われついで正パルスが現われる。

上限比較器４は、増幅器３の信号ｂの電圧Ｖが
一定の上限電圧Vuより上か、下かを弁別する。

Ｖ＜Vu ならば、上限比較器４の出力信号ｃは“０”であ
る。

逆に Ｖ＞Vu のとき、比較器出力信号ｃは“１”（高電圧）で
ある。

下限比較器５は、増幅器の出力電圧Ｖが Ｖ＞Vw のとき比較器出力ｄは“０”となり、 Ｖ＜Vw のとき比較器出力ｄが“１”となる。

つまり (i) Ｖ＞Vuのとき ｃ＝１、ｄ＝０ (ii) Vu＞Ｖ＞Vwのとき ｃ＝０、ｄ＝０ (iii) Vw＞Ｖのとき ｃ＝０、ｄ＝１ となる。

(ii)は正常である。(i)は糸切れに対応する。結び
目の場合、(iii)，(i)がつづいて現われる。

第２図、第３図の波形ｃ，ｄはこれを示してい
る。

Ａ，Ｂ出力保持回路６，７は、上、下限比較器
４，５の出力ｃ，ｄが“０”のとき、出力ｅ，ｆ
に“０”を与える。

比較器出力が“１”の時出力保持回路６，７は
出力ｅ，ｆに“１”を出力し、或る一定時間この
状態を保持する。

これが糸切れ信号、或は結び目信号として表示
され、又は警報を与えるようになつている。糸切
れの場合、装置の運転を自動的に停止するように
する事が多い。

結び目の場合、例えば0.5sec〜2sec程度の間編
機の速度を低下させるようにする。

２つの出力保持回路６，７には優先回路１１が
交叉するよう設けてあつて、いずれか一方の出力
ｅ，ｆが“１”に上ると、他方の出力保持回路に
は信号入力が禁止されるようになつている。

糸切れの場合、Ｖ＞Vuだから、上限比較器４
の出力ｃは鋭いパルスを生ずる。従つてＡ出力保
持回路６の出力ｅは一定時間幅の糸切れ信号パル
スを生ずる。

結び目の場合、第３図ｃ，ｄに示すよう、上、
下限比較的４，５にパルス出力が生ずるが、先に
Ｂ出力保持回路７が出力信号ｆ＝１を出す。これ
によつてＡ出力保持回路６は入力が禁止され、出
力ｅ＝０を保つ。出力ｅにはパルスが現われない
（一点鎖線で示す）。

ｆ＝１は結び目信号である。

このようにして、糸の異状、つまり糸切れと結
び目を検出する事ができる。

第４図によつて実施例を説明する。

発光ダイオード１２は抵抗１３を介して、電源
VccとアースＥの間につながれ、一定強度の光を
放出する。これは投光部８にあたる。

フオトダイオード１４は抵抗１５、コンデンサ
１６、コンデンサ１７を介しアノード側が接地さ
れる。フオトダイオード１４のカソードは直接ア
ースする。これは受光部９にあたる。

フオトダイオード１４は発光ダイオード１２か
らの光の糸を通過した時の強度を検出する。ここ
でフオトダイオード１４は光強度に応じた起電力
を生ずる。

フオトダイオードは逆バイアスして使つてもよ
いのは勿論である。

コンデンサ１６，１７の接続点は増幅器１８の
非反転入力１９へつながれる。

抵抗２０，２１は増幅器１８の基準電圧Vrを
決める。

Vr＝１／２Vcc に決めると便利である。

基準電圧Vrは抵抗２２を介し、増幅器１８の
入力１９へ与えられる。

反転入力２３は帰還抵抗２４を介し増幅器出力
につながる。反転入力２３は抵抗２５、コンデン
サ２６、コンデンサ２７を介しアースに連絡す
る。

コンデンサ１６と抵抗２２は微分回路２を構成
する。

コンデンサ２６により反転入力２３が直流的に
遮断されているから、直流的にはブオルテージフ
オロワーになる。つまり、フオトダイオード１４
の出力が不変の時、出力２８の電圧は、非反転入
力１９の電圧に等しい。基準電圧Vrを出力す
る。

交流的には増幅器として機能し、増幅率は抵抗
２４，２５の比できまる。この例では70dBとし
てある。

フオトダイオード１４の起電力が変動すると、
コンデンサ１６、抵抗２２で微分され、非反転入
力に入り、増幅されて出力２８に現われる。

出力２８は増幅器２９，３０の非反転入力３
１、反転入力３２へつながる。

増幅器２９，３０は帰還抵抗をつけず、コンパ
レータとして使われる。上限比較器４，２９、下
限比較器５，３０の上限電圧Vu、下限電圧Vw
は、直列抵抗３３，３４，３５により、Vccを分
圧して与える。

この例ではVcc＝12V、Vu＝9V、Vw＝3Vとし
た。

増幅器２９，３０の出力端子３６，３７はフリ
ツプフロツプ３８，３９のクロツク端子Ｔに入力
される。

フリツプフロツプはＱ，の出力と、Ｒ，Ｓ，
Ｄの入力端子を有する。

真理値表の一部を説明する。

Ｓ入力は接地するから、Ｓ＝０についてのみ述
べる。

Ｒ＝１のときＤの如何によらず、Ｑ＝０、＝
１である。

Ｒ＝０のとき、クロツクパルスが入ると (i) Ｄ＝０なら Ｑ＝０、＝１となり (ii) Ｄ＝１なら Ｑ＝１、＝０となる。

フリツプフロツプ３８，３９の出力は、他方
のＤ入力につながる。これが、前述の優先回路１
１に相当する。

フリツプフロツプ３８，３９のＱ出力は、抵抗
４０，４１を介してトランジスタ４２，４３のベ
ースにつながれる。トランジスタ４２，４３のベ
ースは抵抗４４，４５により保護される。

ダイオード４６，４７のアノードはフリツプフ
ロツプ３８，３９のＱ出力の和演算をする。両者
のカソードには抵抗４８、ダイオード５０のカソ
ードが接続される。コンデンサ５１の一端はダイ
オード５０のアノード、抵抗４８の他端につなが
り、他端が接地されている。

抵抗４８、コンデンサ５１はタイミング回路を
構成し、この接続点電圧は増幅器５２の非反転入
力５３につながれる。

反転入力５４は基準電圧Vrが与えられてい
る。

以上の構成に於て、作用を説明する。

糸に異状がなければ、フオトダイオード１４の
出力は一定で、増幅器１８の非反転入力１９は基
準電圧Vr（この例では6V）に等しく、出力２８
もVrとなつている。

これはVwより大きく、Vnより小さいから増幅
器２９，３０の出力はいずれも“０”である。

このときＱ＝０、Ｄ＝１、Ｒ＝０である。Ｔ入
力端子（クロツク）にパルスが入らない限りＱ＝
０を保つ。すると、トランジスタ４２，４３はい
ずれも非導通である。異状信号が出ない。

糸切れＭがあると、フオトダイオード１４の起
電力が増加する、コンデンサ１６で微分された正
パルスが増幅器１８で増幅される。

出力２８の電圧Ｖは、上限電圧Vuをこえるか
ら、増幅器（コンパレータ）２９の出力３６は正
パルスを生じ、これがフリツプフロツプ３８のＴ
入力端子へ入る。

Ｒ＝０で、Ｄ＝１であつたから、クロツクによ
つて、フリツプフロツプ３８は Ｑ＝１ ＝０ に変化する。トランジスタ４２は導通する。

＝０となるので優先回路１１を通じ、他方の
フリツプフロツプ３８のＤ入力を０にする。

トランジスタ４２が導通するから、糸切れ状態
が外部に表示され、或は警報となり又は編機を停
止させたりする。

一方、Ｑ＝１であるから、ダイオード４６抵抗
４８を通じ、コンデンサ５１を充電する。コンデ
ンサ５１の電位は徐々に上昇し、やがて基準電圧
Vr（この例では6V）をこえる。

増幅器５２の非反転入力５３が反転入力５４を
越えるから、増幅器５２の出力５５は“０”から
“１”へ上る。

するとＲ入力が“１”になる。フリツプフロツ
プ３８，３９は、Ｄの如何によらずＱ＝０、＝
１となる。つまりリセツトされるわけである。

糸切れ信号も終了する。信号の保持時間ｔは抵
抗４８、コンデンサ５１の値に依存する。

＝１になるから、Ｄ＝１に戻る。

Ｑ＝０になるからダイオード４６，４７のアノ
ード電圧が低下する。コンデンサ５１の電荷は短
絡用ダイオード５０、抵抗４９を経て瞬間的にデ
イスチヤージされる。

増幅器５２の非反転入力５３が下るから、出力
５５も瞬時に“０”に変わる。つまりＲ＝“０”
に戻る。Ｄ＝１であるから、次のクロツク入力を
受ける事ができる。

結び目Ｎがきた時は、最初に負パルス、次に正
パルスを増幅器１８が生ずる。

増幅器３０（比較器）が先にパルスをフリツプ
フロツプ３９（Ｂ出力保持回路７にあたる）に与
える。

フリツプフロツプ３９の出力Ｑが“１”にな
り、トランジスタ４３が導通する。結び目信号が
発せられる。

＝０となるから、他方のフリツプフロツプ３
８のＤ入力が“０”となる。先述したように、Ｄ
＝０でフリツプフロツプ３８にクロツクパルスが
入つてもＱ＝０、＝１になるだけである。つま
り元のままである。実際、すこし遅れてフリツプ
フロツプ３８にクロツクパルスがＴ入力端子へ加
えられるが、Ｑは不変である。

同様に一定時間後にコンデンサ５１の電位が上
り、増幅器５２によつてＲ入力がＲ＝１になつて
リセツトされる。

すると結び目信号がなくなり、Ｑ＝０、＝１
となつてＤ＝１、Ｒ＝０に戻る。

以下、同様に繰返す。

以上、詳しく説明したように本発明は、検出器
の信号を微分し、上、下限比較器に入れて糸切
れ、結び目を弁別し、最初に出力を保持した回路
の信号を他方の出力保持回路へ与え、他方の回路
の動きを止めている。

糸切れだけではなく、結び目をも検出でき甚だ
便利である。

優先回路１１は、この例ではフリツプフロツプ
のＤ入力に与える事によつて構成した。しかし、
フリツプフロツプを単にＪ―Ｋフリツプフロツプ
或は単純なＲ―Ｓフリツプフロツプとし、ゲート
回路（NAND、NOR、OR、AND）をフリツプフ
ロツプ前段に入れ、他方のフリツプフロツプ出力
Ｑ又はをゲート回路に入力する事にしてもよ
い。

この例では微分回路２の後に増幅器３を設けて
いるが、微分回路の前にも増幅器を設けてもよ
い。フオトダイオード１４はアノード、カソード
を逆にし、逆バイアスして使つてもよい。こうし
た方が応答速度が速い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す電子回路系統図。
第２図は糸切れに対する各素子の出力波形図。第
３図は結び目に対する各素子の出力波形図。第４
図は実施例を示す回路図。 １…検出器、２…微分回路、３…増幅器、４…
上限比較器、５…下限比較器、６…Ａ出力保持回
路、７…Ｂ出力保持回路、８…投光部、９…受光
部、１０…糸、１１…優先回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 糸１０の通路を挾んで設けた投光部８及び受
   光部９よりなる検出器１と；検出器１の出力を微
   分する微分回路２と；微分回路出力を増幅する増
   幅器３と；増幅器３の出力と上限電圧Vuとを比
   較し、前者が後者より大きいときに出力をする上
   限比較器４と；増幅器３の出力と下限電圧Vwと
   を比較し、前者が後者より小さいときに出力をす
   る下限比較器５と；上限比較器４の出力を一定時
   間保持し、前記糸１０の切れＭを示す信号を出力
   するＡ出力保持回路６と；下限比較器５の出力を
   一定時間保持し、前記糸１０の結び目Ｎを示す信
   号を出力するＢ出力保持回路７と；前記Ａ出力保
   持回路６とＢ出力保持回路７のいずれか一方の出
   力保持信号により他方の出力保持回路の出力変化
   を禁ずる優先回路１１とより成ることを特徴とす
   る糸異状検出装置。