JPS642694B2

JPS642694B2 -

Info

Publication number: JPS642694B2
Application number: JP17389979A
Authority: JP
Inventors: Boraa Piita
Original assignee: Rieter Scragg Ltd
Current assignee: Rieter Scragg Ltd
Priority date: 1979-12-28
Filing date: 1979-12-28
Publication date: 1989-01-18
Also published as: JPS5696918A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は複数の糸条が類似した複数の処理部
（錘）で処理され、その処理状態監視の為に該各
処理部に処理パラメータの値を表す電気出力を出
力するトランスデユーサーを設けている糸条処理
機用監視システム装置に関する。

これらの糸条処理機の一つとして仮撚機を挙げ
ることができる。仮撚機には類似した糸条の処理
部（錘）が200箇所程度、機械に沿つて並んで配
置されている。

糸条は供給パツケージから引き出され、各処理
部である１次ヒーターおよびピンまたは摩擦型の
仮撚装置を通過する事により高捲縮糸が作られ
る。また、巻き上げ前に２次ヒーターで処理され
る事によりセツトヤーンを作ることが知られてい
る。

最近２、３年の間、仮撚機はヒーター温度の制
御および監視が精密になつており、糸条の捲縮を
下げる為の２次ヒーターが設けられている。ヒー
ターは多数の温度設定器、温度指示器、温度検出
器で制御されているが、電気的スイツチ手段によ
り温度チエツクするのを避ける為に温度（または
温度誤差）は共通の指示器で連結的に表示され
る。これらのシステムは各ヒーターの温度異常を
表示するのに適した警報手段を備えており、オペ
レータは異常となつたヒーターの位置を知ること
が出来る。温度範囲の設定によつて、ヒーターが
管理温度以上になつているか以下になつているか
知る事が出来る。これらのシステムを用いると機
械に取り付けているヒーターを、たとえば200℃
±２℃の範囲内に維持することができる。

また仮撚機には糸条検出器を有し、糸条が無く
なつている事を示すのに使用される。この糸条検
出器は通常各スピンドルの位置に取り付けられ、
特定の位置で糸条が無いと検出されれば、その位
置への糸条の供給が停止される。通常送りローラ
への巻き付きを防ぐ為に駆動停止が作動する。

ごく最近、糸条の品質の監視に注意が払われる
ようになつた。これはごく一部にはドローテキス
チヤー（延伸仮撚法）又はPOY（Partially
Oriented Yarn）が出現したためであり、また一
部には高品質の糸条が求められている為に、最高
級品質の糸条を製造して近代的仮撚機に於ける高
額資本投資の収益を最大限にする為に重要となつ
た。要因の変化すなわち一部は糸条の摩擦特性の
変化、他の部分は紡糸工程での不規制性から品質
変化が生じ、他方仮撚工程それ自体にも変化が生
じている。

ある点までは、それらの品質変化を黙認するこ
とができる。しかしながら糸条の平均的品質が同
一機械で同時に処理された他の糸条の品質と異な
る場合、または部分的に一定長に渡つて相違また
は変化がある値を越える場合、その機械から作ら
れた糸条は布にした場合に、染めむらまはた外観
むらを生じることになる。

上記の問題点を考慮して、仮撚機での糸条品質
を監視または制御する試みがなされており、これ
らの試みのいくつかには長期に渡り確立したヒー
ター温度走査（スキヤニング）システムに類似し
た方法で張力測定トランスデユーサーを走査する
方法が含まれている。この張力監視システム装置
は大部分既知の温度走査システム装置をモデルに
したものである。

しかしながら温度変化と張力変化との間には基
本的な相違点があり、これらの従来技術の張力監
視システム装置はさほど有効ではないことが分か
つた。

本発明は糸条張力を変えるパラメータを監視す
るのに特に適した改良された監視システム装置を
得るためになされたものである。

本発明にかかる糸条処理機用監視システム装置
は、複数の錘から成る糸条処理機の各々の錘に対
応して設けられ、糸処理の同一パラメータの値を
電気信号に変換するトランスデユーサーを有し、
そのトランスデユーサーを複数の群に分けて、該
群の数と同数の糸処理監視装置を設け、前記各々
のトランスデユーサー群の出力は該トランスデユ
ーサー群に対応する前記各糸処理監視装置に接続
されており、前記複数の糸処理監視装置の各出力
を直列に接続して共通の中央集中監視装置に順次
入力する監視システム装置であつて、前記複数の
糸処理監視装置は対応する群内の前記トランスデ
ユーサーからの電気信号を前記パラメータの変動
が糸条の性能に悪影響を与えない短い時間内の周
期で走査し、該電気信号を一時的に記憶し多重化
した後順次送り出すマルチプレクサと該マルチプ
レクサからの信号を変換するＡ／Ｄコンバータと
ROM（Read Only Memory）装置とRAM
（Random Access Memory）装置とCPUとデー
タリンクコントローラとを備え、前記Ａ／Ｄコン
バータからの信号を演算処理した後、前記データ
リンクコントローラを介して順次多重化して中央
集中監視装置に送るようにした糸条処理機用監視
システム装置である。

通常仮撚機においては、ベイ（スパン）内に複
数の糸条処理部（錘）を有し複数ベイで構成され
ており、各ベイはそれぞれが互いに接合され、機
械端部には駆動装置及び機械の制御装置を持つて
いる。

本発明においては各ベイには少なくとも１つの
監視装置を備えており、監視装置はパラメータの
変動が糸条の性能に悪影響を与えない短い時間内
にトランスデユーサー群を走査することができ
る。

糸条の張力を監視する場合、特に現代の高速仮
撚加工機においては、例えば糸条に付着させる油
剤が部分的に欠乏または過剰である事により短時
間の張力変動が発生し、それは短い長さの糸条処
理の欠点として重要視される。それに対してヒー
ター温度の変化は比較的ゆつくりとしたもので、
その監視を目的とした従来の温度監視の為のシス
テムは、この様な短い糸処理の欠点に対処するこ
とが出来ない。

しかしながら、１秒以下の長さで継続する張力
レベルの10％の変化でさえ、この変化のあつた糸
条から作られた織物は視覚上の欠点を生じる。
1000ｍ／分の速度で加工される場合0.1秒間の異
常張力により、1.67ｍの長さの糸条の異常部を作
ることになる。この程度の長さの異常部分が織物
に入つた場合でも、織物としては著しい欠点をも
つたものになつてしまう。

監視装置は監視した処理パラメータが許容限度
になると警報を発することができる。処理パラメ
ータ許容限度を調節する（例えば、異なる種類ま
たはデニールの糸条を処理する場合）のは容易に
行うことができる。許容限度を調節する容易さ
は、全ての監視装置に共通に持たせることがで
き、仮撚機の例えばコントロールエンド部分（電
装パネル部）に配置された共通の表示、制御装置
（中央集中監視装置）から上記監視装置をコント
ロールする事が出来る。

監視装置はトランスデユーサーから出てきた選
択された情報を中央集中監視装置に含まれるデー
タ処理装置に送信するようにプログラムされたマ
イクロプロセツサを備えることが出来る。監視装
置と中央集中監視装置とはライトガイド（光フア
イバー）によつて接続することができる。これは
電気的ノイズ環境において、近くにある他の電子
装置から発生するノイズや混信を避けるためにき
わめて有効である。

監視システム装置は１つ以上のパラメータを監
視することができ、機械全体のパラメータおよび
ヒーター温度のごとき個々の錘に関係する糸条の
パラメータを監視することができる。機械全体の
パラメータの実例として、オーバーフイード量、
メインシヤフトスピード（糸の処理速度）、巻取
部のトラバーススピード、ギヤボツクス温度等を
挙げることができる。監視システム装置は異なる
パラメータを異なる時間間隔で監視する様にプロ
グラムすることが出来る。これは例えばギヤボツ
クス温度は糸条張力ほどしばしばサンプリングす
る必要がないからである。

以下、本発明にかかる糸条処理機の監視システ
ム装置の一実施例を添付図面に基づいて詳細に説
明する。

図中、第１図は仮撚機の概略図、第２図は第１
図の機械に適した監視システム装置のブロツク
図、第３図は第２図の監視システム装置の監視装
置のブロツク図、第４図は第３図の監視装置のマ
イクロプロセツサ用タイミングサイクル図。

第１図に示す仮撚機には自立しているクリール
Ｃの一部のある支持具（ペグ）１１にPOY糸
（Partially oriented yarn）のパツケージ１３が
複数個取り付けられている。糸条１２はシヤフト
１５にセツトされている送りローラ１４によつて
パツケージ１３から引き取られ、別の送りローラ
１７によつて引き取られながら加熱、仮撚域１６
を通過する。この仮撚域１６には、２本溝を持つ
湾曲した接触式プレートヒーター１８と各糸条毎
にポジトルク（Positorq：登録商標）摩擦仮撚装
置２０とが設けられている。送りローラ１７は糸
条を仮撚と同時に延伸するための約1.6対１の割
合でローラ１４よりも高速で動く。送りローラ１
７の箇所で糸条は収縮可能な捲縮糸となつている
が比較的高い張力を受けるために縮まることはで
きない。しかしながら糸条は送りローラ１７によ
つて第２ヒーター１９を含む弛緩域３０に送られ
送りローラ１７よりも約15％遅く動いて糸条を縮
めることのできる別の送りローラ２１によつて上
記弛緩域３０から引き取られる。この弛緩状態で
の熱処理のために糸条は収縮しようとする傾向の
大部分を解除される。送りローラ２１によつて引
き渡された糸条は安定した巻取りパツケージを作
るために、送りローラ２１よりも通常は幾分速く
動く巻取り手段２２で巻取られる。

糸条はトラバースカム機構２５によつて往復運
動するトラバースバー２４に取り付けてあるトラ
バースガイド２３によつてトラバースされパツケ
ージに巻き上げられる。トラバースカム機構２５
には巻取り糸条のリボンを防止する為のリボン防
止機構２６を有している。仮撚装置２０は機械の
両端部に設けてあるプーリー２８，２９に取り付
けられたベルト２７によつて駆動される。プーリ
ー２８は主駆動モータ３１に接続されている。主
駆動モータ３１はまた全ての送りローラおよび巻
取りローラ（巻取り手段）を適当な伝動手段を介
して駆動することができる。

機械はモータ３１、プーリー２８，２９歯車お
よび送りローラに動力を伝達するタイミングベル
トを収納する両端の駆動ボツクス（エンドレツ
グ）３２，３３と複数の糸条処理部（錘）を有す
るベイ３４から構成されている。例えば216錘の
糸条処理部を有する機械は機械片側に12錘、両側
で24錘の糸条処理部を有する９つのベイを備えて
いる。前記の如く第１ヒーター１８は各ベイの片
側に６ケ有り、12本の糸条の熱処理が出来る。第
２ヒーター１９はパイプ状ヒーターであつて加熱
室３５の中に23個の他のヒーターと共に取り付け
られている。各加熱室には１ケの温度センサー３
６を備えエンドレツグ部（コントロールエンド）
にあるヒーター制御部３８の中の温度コントロー
ラー３７に接続されている。温度コントローラ
ー、温度センサーは機械全体で９つ設けられてい
る。同様に第１ヒーター１８はヒーター制御部３
８中の温度コントローラー４０に接続された温度
センサー３９を備えている。

張力は仮撚装置の出側で感知され基本的にはひ
ずみ計から成る張力トランスデユーサー４１が各
糸条処理部の仮撚装置２０と送りローラ１７との
間に配置されている。したがつて各ベイ３４に24
個、全体として216個のトランスデユーサー４１
が設けられている。

第２図および第３図にはこの機械の張力トラン
スデユーサー４１用の監視システム装置を示すも
のである。その監視システム装置は９つの監視装
置M₁，M₂，…M₉を備えていて、それぞれが機
械の９つのベイ１つの中に24個のトランスデユー
サー４１に接続され、トランスデユーサーからの
出力情報を直列的に連続的に受け、処理し、記憶
し一連のトランスデユーサー４１をくり返し走査
することができる。監視装置M₁，M₂，…M₉は
監視システム装置用の共通の中央集中監視装置４
２に接続されている。中央集中監視装置４２はコ
ントロールエンドレグ３２中に収納されてる（第
１図参照）その中央集中監視装置４２は後記する
如く張力情報以外の情報をも表示する映像表示装
置（VDU）をも含んでいる。

第３図は監視装置M₁，M₂，…M₉の一例を示
すものである。その監視装置はクリスタル制御マ
イクロプロセツサ４３（Intel8085が好ましい）
と電気的にプログラムされる固定記憶装置
（EPROM）４４とランダムアクセスメモリ
（RAM）４５を備えている。8755EPROM（2Kバ
イトキヤパシテイ）と8155RAM（256の８ビツト
語）とは8085チツプに補足されている。
8155RAMと8755EPROMとは外部へのデータ伝
送用ポートを設けている。システムにはコントロ
ールバス４８、データバス４９、アドレスバス５
０を備えている。ベイ中の24個の張力トランスデ
ユーサーからの張力入力は25個転送路マルチプレ
クサ５１で多重化される。（第25番目の入力はダ
ミー張力トランスデユーサー５９から活性の励起
レベルのチエツクとして使用される。）トランス
デユーサーは駆動回路６０によつて駆動される。
多重化した張力入力はADコンバータ５２によつ
てマイクロプロセツサ用に適したデイジタル信号
に変換される。

マルチプレクサ５１は25個の張力トランスデユ
ーサーを充分にアドレス表示することのできる
RAM４６から６ビツト語を介して制御される。

高速の仮撚機での糸条張力は30Hzまでの振動数
成分を一般的に含んでいる。適当なサンプリング
回数は毎秒80回であつて全入力では毎秒80×25＝
2000の張力読込みまたは500μ秒毎に１回の読込
みが行われる。これは第４図と下記に示すような
タイミングサイクルを使用して説明される。

A1（データがインテグレータに保持される時間）
…5μ秒 A2（マルチプレクサ５１が次の位置に進む時間）
…20μ秒 A3（データがアナログからデイジタルに変換さ
れる時間）…30μ秒 A4（インテグレータが試供の次のチヤンネルに
スイツチを切換える時間）…50μ秒 A5（平均値を計算し限度をテストする時間）…
40μ秒 A6（インテグレータが、マイクロプロセツサか
らの指令を受けずに400μ秒間張力信号を監視
する時間；この間マイクロプロセツサは糸切れ
警報やセントラルプロセツサへのデータリンク
（下記参照）を制御する等の他のワークを行う
ことができる。）…400μ秒これは25個の張力チヤンネルC₁，C₂，…C₂₅の
それぞれにくり返され、それぞれが走査を完了し
て、全体で12.5ｍ秒かかる。張力信号はマイクロ
プロセツサで分析され、その平均値を計算し、平
均張力の限界をチエツクする。瞬時レベルもこれ
らのテストの１つが限界を越えているか否かチエ
ツクされ、必要に応じて警報状態にする。明らか
に平均化は２〜３秒間を要する。８ビツトデータ
の256サンプルは加算されると結局16ビツトまた
は２つの８ビツト語になる。したがつて256サン
プルが平均化のワークに選択されれば、ベイから
24個の張力平均値を２×24＝48語で中央集中監視
装置に報告することができる。256サンプリング
には3.2秒かかるが、これは平均張力を得るのに
充分な長さである。

９つのベイはデータリンクコントローラー
（DLC）５４を介して中央集中監視装置にデータ
リンクで多重化される。これは、単一の送信ライ
ンに伝えるためにデータをシリアル形態に変換し
パリテイチエツクを行う。

糸条の断糸検出もマイクロプロセツサの中で監
視され24個の糸条断糸検出器からの入力はフオト
カプラ５３を介してEPROM４４とRAM４５の
入力に接続される。この様にしてデータリンクタ
イミングサイクルを約半分だけベイデータを報告
するために使用し、他の半分を機械の他のデータ
例えばヒーター温度に残しておくことが出来る。

このシステム装置は一時的なオフリミツト張力
をとらえる為に必要な各糸条毎に毎秒80回のサン
プリング周期のきわめて速い張力走査をとること
ができ、必要であれば記憶装置を追加して設ける
ことができ、他のパラメータに対するキヤパシテ
イを備えることができる。これは、仮撚機を全体
で200程度連続的に走査し、各糸条ライン（錘）
毎のサンプリングに５〜６秒間費やしてかなり長
い間のオフリミツト張力が気付かない間に通過す
るような従来の張力監視システムの欠点を改善す
る。

データリンクコントローラー（DLC）５４を
中央集中監視装置４２に接続するのは、光フアイ
バーカツプリング５５と入力光フアイバー５６お
よび出力光フアイバー５７とによつて行うのが好
ましい。これはヤーンカツター、温度コントロー
ラーおよび機械の他の隣接電気装置からのノイズ
を避けるためである。

第２図に示す中央集中監視装置４２は、制御パ
ラメータと指示の入力用キーボード５８付の映像
表示装置（VDU）と、ダイレクト・メモリ・ア
クセス（DMA）コントローラー６２とプログラ
ム可能な周辺インターフエイス（PPI）６３とを
含む関連する回路とを備えている。光フアイバー
５６，５７は光フアイバーカツプリング６４およ
びSDLC６５を介してDMAコントローラー６２
に接続されている。8085マイクロプロセツサ６１
はデータを受けて8085マイクロプロセツサ６１に
より呼び出されるまでバツフアとして作用する様
に保持するランダムアクセスメモリ（RAM）６
６と、別のワークを実行する為に必要な情報を保
持して、温度センサー、シヤフト速度、トラバー
ス速度、延伸倍率、撚数パラメータ、オーバーフ
イード量等の他の情報源からのデータを受けて分
析する固定記憶装置（ROM）６７とを備えてい
る。PPI６３を介して作用するDMAコントロー
ラー６２は中央集中監視装置の記憶装置に急速に
アクセスできて、マイクロプロセツサからのプロ
グラム作用がなくても、データブロツクを急速に
転送することができる。

この機械では以下のワークを行うようにプログ
ラムする事ができる。

１監視装置M₁，M₂，…M₉を用いた通信およ
び制御２上記監視装置からのデータの受信および分析３機械能率、張力平均、断糸等に関する必要な
データの表示４張力パラメータ、張力限界、データ表示、呼
び出し等の外部（例えばオペレータ）への指示
の入力磁気テープ記憶装置または他のハードコピー装
置６８がデータを記憶するために設けられてい
る。

このように従来の監視システム装置では各錘毎
のサンプリングで錘毎に５〜６秒を要し、例えば
216錘の機械では機械１台の走査完了に20分程度
を必要とし前記の非常に短時間の張力等パラメー
タの変動をとらえることは出来なかつたが、本発
明の監視システム装置では第４図に示されている
ごとく、１つの監視装置に接続された24ケのトラ
ンスデユーサー（ダミーを含めて25ケ）の走査が
12.5ｍ秒で完了し、256回のサンプリングもわず
か3.2秒で完了する。そして９個の監視装置の各
データは中央集中監視装置にシリアルに伝送され
全ての監視装置の信号を伝送するのも3.2秒以下
で完了してしまい、従来の装置で１錘のサンプリ
ングに要していた時間以内で、216錘の機械全体
のサンプリング信号処理が完了してしまうのであ
る。これにより従来の監視システム装置で見落し
ていた張力等のパラメータの短い時間の変動をも
確実にとらえる様になつたものである。従つて、
このような変動が生じた時、中央集中監視装置に
より、直ちにそれらの変動を警告又は表示するこ
とが出来るのでオペレータは迅速な不良改善対策
をとることができ、染めむらや外観不良等の原因
となる糸条の品質不良が本処理された糸を後加工
する染色や織布等の工程で見つかる前に確実につ
かむことができる様になつた。またトランスデユ
ーサーの走査周期を調整することにより任意のパ
ラメータに対応することもできる。さらに従来の
様に200以上ある全ての錘のトランスデユーサー
を１つの中央監視装置に接続する方法では各配線
が当然そのトランスデユーサー分だけ中央集中監
視装置にまで（通常は機械の片端に位置する）長
く引きまわす必要があり、カツプリング数もそれ
に対応した数だけ必要になりその分コストアツプ
になりまた監視システム装置の異常動作を引き起
こすノイズをひろう等の欠点があつた。これに対
して本発明では、長く引きまわす必要のある配線
は各監視装置と中央集中監視装置を接続する間の
配線だけでありその数およびカツプリングの数は
従来の十数分の１以下となりそのコストも下がり
誤動作の原因となるノイズをひろう確率も非常に
小さくなるという効果も派生する。

以上、本発明を糸条処理機における好ましい実
施例である仮撚機の監視システム装置について説
明したが他の糸条処理機に適応可能なのは言うま
でもない。

なお、本発明システム装置を修正し、また機能
を追加できるのは言うまでもない。本発明監視シ
ステム装置は個々の糸条の異常を警告するのに加
え、（例えば第２ヒーター温度が限界を越えてい
るとき）ベイ全体のヒーターの停止、または（例
えば歯車過熱時）機械全体を停止させることもで
きる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明にかかる仮撚機用監視システム装
置の一実施例を示すもので、第１図は仮撚機の概
略図、第２図は第１図の機械に適した監視システ
ム装置のブロツク図、第３図は第２図のシステム
装置の監視装置のブロツク図、第４図は第３図の
監視装置のマイクロプロセツサ用タイミングサイ
クル図である。１１……支持具、１２……糸条、１３……パツ
ケージ、１４……送りローラ、１５……シヤフ
ト、１６……仮撚機、１７……送りローラ、１８
……第１ヒーター、１９……第２ヒーター、２０
……仮撚装置、２１……送りローラ、２２……巻
取り手段、２３……トラバースガイド、２４……
トラバースバー、２５……カム機構、２６……リ
ボン防止機構、２７……ベルト、２８，２９……
プーリー、３０……弛緩域、３１……主駆動モー
ター、３２，３３……エンドレグ（３２……コン
トロールエンドレグ、３３……ドライブエンドレ
グ）、３４……ベイ、３５……加熱室、３６……
温度センサー、３７……温度コントローラー、３
８……ヒーター制御部、３９……温度センサー、
４０……温度コントローラー、（第１ヒーター
用）、４１……張力トランスデユーサー、４２…
…中央集中監視装置、４３……マイクロプロセツ
サ、４４，６７……固定記憶装置、４５，４６，
６６……等速呼出し記憶装置、４８……コントロ
ールバス、４９……データバス、５０……アドレ
スバス、５１……マルチプレクサ、５２……AD
コンバータ、５３……フオトカプラ、５４……デ
ータリンクコントローラ、５５……光フアイバー
カツプリング、５６……入力光フアイバー、５７
……出力光フアイバー、５８……キーボード、５
９……ダミー張力トランスデユーサー、６０……
駆動回路、６１……マイクロプロセツサ、６２…
…ダイレクト・メモリ・アクセス・コントローラ
ー、６３……プログラム可能な周辺インターフエ
イス、６４……光フアイバーカツプリング（ライ
トガイドカツプリング）、６５……SDLC、６８
……磁気テープ記憶装置またはハードコピー装
置、Ｃ……クリール、C₁，C₂，…C₂₅……張力チ
ヤンネル、M₁，M₂，…M₉……監視装置。

Claims

【特許請求の範囲】

１複数の錘から成る糸条処理機の各々の錘に対
応して設けられ、糸処理の同一パラメータの値を
電気信号に変換するトランスデユーサーを有し、
そのトランスデユーサーを複数の群に分けて、該
群の数と同数の糸処理監視装置を設け、前記各々
のトランスデユーサー群の出力は該トランスデユ
ーサー群に対応する前記各糸処理監視装置に接続
されており、前記複数の糸処理監視装置の各出力
を直列に接続して共通の中央集中監視装置に順次
入力する監視システム装置であつて、前記複数の
糸処理監視装置は対応する群内の前記トランスデ
ユーサーからの電気信号を前記パラメータの変動
が糸条の性能に悪影響を与えない短い時間内の周
期で走査し、該電気信号を一時的に記憶し多重化
した後順次送り出すマルチプレクサと該マルチプ
レクサからの信号を変換するＡ／Ｄコンバータと
ROM（Read Only Memory）装置とRAM
（Random Access Memory）装置とCPUとデー
タリンクコントローラとを備え、前記Ａ／Ｄコン
バータからの信号を演算処理した後、前記データ
リンクコントローラを介して順次多重化して中央
集中監視装置に送るようにした糸条処理機用監視
システム装置。