JP2018537597A - 織機の部品の動作パラメータを監視するシステム - Google Patents

Abstract

織機の包括的監視システムは、織布工場（５００）内に配置され、各織機（１）に関連した局所的監視システム（４００）と、局所的監視システム（４００）に接続した主通信手段（６７０）と、織布工場（５００）に対して遠隔的に配置される主ストレージ手段と、織布工場（５００）に対して遠隔的に配置され、大容量のパラメータの処理に適し、基準動作からの織機（１）の動作のバラツキを識別する主処理手段を備える。
【選択図】図７

Description

本発明は、織機の部品の動作パラメータを監視するシステムに関する。

既知のように、織機等の高コストの機械の場合、投資を価値あるものにするために、故障による中断なしで連続的に動作させることが必須である。

しかし、織機の動作の復元に必要な修理は、所定の期間の生産休止期間をもたらすことが多く、その期間は、故障の範囲および介入回数に依存して様々である。

従って、機械に適宜介入し、破損または故障が発生する前に、定期的な保守または監視システムによって導かれる保守を実行することが極めて重要である。保守管理に対するこの方式は「予測保守」として知られている。

しかし、どれに介入を行うかということに基づいて破壊または故障を予測することは、多数のケースから、つまり、多数の機械、多くの動作時間、および用途と動作条件の多くの保存記録による教訓に基づく場合にだけ頼りになり得るため、予測保守システムを効率的に実行することは極めて複雑である。

本発明の目的は、織機の部品の動作パラメータを監視し、通常の最適動作からの機械動作のバラツキを適宜検出する確実なシステムを提供することである。

このような目的は、請求項１に従って作製されたシステムによって実現される。

本発明による監視デバイスの特徴および利点は、添付の図面に従って、非限定的な例によって以下に与えられた説明から明らかになる。

本発明に従って局所的監視システムを適用した織機のいくつかの部品を概略的に示す図である。 横糸の空気搬送機構を示す図である。 横糸の発射体搬送機構を示す図である。 横糸の挟み搬送機構を示す図である。 織機の支持構造を示す図である。 本発明の一実施形態による局所的監視システムを示す図である。 本発明による包括的システムを示す図である。

織機１は、織布工場５００内に設置される。用語「織布工場」は、編み糸を織物に変換するために必要な動作のシーケンスからなる処理が発生する工場を意味する。好ましくは、複数の織機１が織布工場内に設置される。

織機１は、織物８の縦糸６を形成することになっている編み糸の巻糸からなるビーム４を保持する巻戻しローラ２と、巻戻しローラ２に接続され、操作に応じてそれを回転状態にする巻戻しローラ電気モータ１０を備える。

本発明による局所的監視システム４００は、好ましくは、巻戻しローラモータ１０に動作可能なように結合した温度センサ１２を備え、モータの温度Ｔ１０を測定し、加えて、巻戻しローラモータ１０に対して、吸収される電流値Ｉ１０等の少なくとも一つの状態パラメータを利用可能である。

加えて、巻戻しローラ２は、巻戻しローラ軸受けによって回転状態で支持され、局所的監視システム４００は前記軸受けの温度Ｔ２を検出する温度センサ１３を備える。

局所的監視システム４００は更に、巻戻しローラ２から巻き戻している縦糸の張力Ｓ２を測定する負荷セル１５を備える。

加えて、織機１は、適切に偏向させるように縦糸６を通過させるバックレストロール１４、縦糸の破断を検出するドロップワイヤストップ１６、へドルを設けたシャフト１８、および折曲げ部２２によって移動させるリード２０を備える。

リード２０の下流には、縦糸６の前進方向に対して横方向に横糸５０を挿入し、織物８の編込みを作製するために移動する。

折曲げ部２２は往復回転運動を備え、一般に前記往復回転運動内での連続的な回転運動の変換に適した変換機構（例えば、接続ロッドクランク機構またはカム機構）によって、折曲げシャフトによって駆動される。

折曲げシャフトは、折曲げシャフト軸受けによって回転状態で支持され、局所的監視システム４００は前記軸受けの温度Ｔ２２を検出する温度センサ２３を備える。

加えて、織機は、電流Ｉ３７によって動作させる電気折曲げ駆動シャフト３７を備え、前記モータの温度Ｔ３７を測定する温度センサ３９を設ける。

加えて、好ましくは、変換機構は箱内の油浴に収容し、局所的監視システム４００は、前記箱内の油の温度Ｔ２５を測定する温度センサを備える。

織物８は、電気引張りローラモータ２６によって回転状態で配置した引張りローラ２４によって引っ張られ、電気引張りローラモータ２６は温度Ｔ２６を測定する温度センサ２８に結合され、電流値Ｉ２６を生成する電流を吸収する。

加えて、引張りローラ２４は、ローラ軸受けを引っ張ることによって回転状態で支持され、局所的監視システム４００は、前記軸受けの温度Ｔ２４を検出する温度センサ２９を備える。

加えて、監視システムは、引張りシリンダ２４によって引っ張られる織物の張力Ｓ２４を測定する負荷セル２７を備える。

複数の戻りローラによって、織物８は、巻取りローラ３２上に配置したビーム３０上に最後に巻き取られ、巻取りローラ３２は、電気巻取りローラモータ３４によって回転状態で配置される。前記モータ３４は、温度Ｔ３４を測定する温度センサ３６に結合され、電流値Ｉ３４を生成する電流を吸収する。

加えて、巻取りローラ３２は、巻取りローラ軸受けによって回転状態で支持され、局所的監視システム４００は、前記軸受けの温度Ｔ３２を検出する温度センサ３３を備える。

加えて、監視システムは、巻取りローラ３２上に巻き取った織物の張力Ｓ３２を測定する負荷セル３１を備える。

織機１には更に、縦糸の間の横糸の挿入用の横糸の搬送、および機械の一方の側から他方への搬送用の機構を設ける。

第一実施形態（図２）によると、横糸の搬送機構は空気ジェットである。

本実施形態によると、リード２０内に横方向に作製したチャネルを横切る圧縮空気の流れを用いて、縦糸の一方の側から他方へ横糸を搬送する。

空気は、リール５２に最初に巻き付けた横糸を挿入する主ノズル３９と、特に同期化させたシーケンスおよび時間に従って吹き出すランナーと呼ばれる複数の二次ノズル４１の両方から吹き出される。

ノズル３９、４１には、圧縮空気のタンクに接続したソレノイドバルブを介して圧縮空気を供給する。

好ましくは、局所的監視システム４００は、圧縮空気の前記タンクに結合した圧力変換器４０を備え、前記タンク内の圧力値ｐ４０を測定する。

別の実施形態によると、横糸の搬送機構はウォータジェットである。

本実施形態によると、横糸の搬送は、ノズルによって発せられた高圧ウォータジェットによる。

更に別の実施形態によると、搬送機構は「発射体」と呼ばれる（図３）。

この実施形態によると、リール５２に巻き付けた横糸５０は、発射体５４の尾部に配置した挟みによって、前記発射体に締め付けられる。

搬送機構は更に、ねじり棒５８に適合させた機械的発射デバイス５６を備え、それは、ねじり棒５８内に蓄積した機械的位置エネルギを発射体５４に向かって解放するのに適し、リール５２の側から機械の他方の側にそれを発射し、位置決めフック６０から形成した経路に沿って移動させる。

一方の端部で固定したねじり棒５８は、棒軸受けによって回転状態で支持され、局所的監視システム４００は、前記軸受けの温度Ｔ５８を測定する温度センサ６２を備える。

加えて、ねじり棒５８は、固定端部と逆方向の端部において、一般に歯付き溝によって棒負荷シャフトと回転するように係合させ、更に回転状態で移動させ、トグルおよびカム機構によって棒５８をツイストさせる。

負荷シャフト棒は、負荷シャフト軸受けによって回転状態で支持され、局所的監視システム４００は、前記軸受けの温度Ｔ６４を測定する温度センサ６４を備える。

加えて、トグルおよびカム機構は油ダンパを備え、局所的監視システム４００は、前記油ダンパの温度Ｔ６６を測定する温度センサ６６を備える。

搬送機構は更に、機械の他方の側に配置され、発射体と係合し制動する制動デバイス６２と、発射体５４をリール側に戻す鎖等の復帰機構を備える。

更に別の実施形態によると、搬送機構は挟み機構（図４）を備える。

本実施形態では、リール５２に巻き付けた横糸５０は、コンベヤ７２によって織機１の中央に移動させる第一挟み７０のクランプによって結合させる。反対側からくる第二挟み７４は、第二コンベヤ７６によって織機の中央に移動させ、第一挟み７０によって保持した横糸を取り、反対側まで持って行き、挿入を完了する。

コンベヤ７２、７６は、デンタレラ（ｄｅｎｔａｒｅｌｌａ）と呼ばれ、デンタレラシャフト上に設置され、デンタレラ軸受けによって回転状態で支持した各コグホイール７８によって移動させる。局所的監視システム４００は、前記軸受けの温度Ｔ７８を測定する温度センサ８０を備える。

このような実施形態の第一変形によると、搬送システムは負の挟みシステムであり、つまり、挟みの間の横糸の通過は、積極的には制御されないが、第二挟みは第一挟みと共に貫通し、第一挟みから横糸の端部のフックを外す。

このような実施形態の別の変形によると、搬送システムは「正の挟み」システムであり、つまり、第一挟みから第二挟みまでの横糸の通過は、クランプの開閉を制御することによって行われる。

織機１は更に、圧力下の油を備えた潤滑システムを備え、上記のもの等の主要部品の潤滑用の油ポンプ、油タンクおよび分配回路を備える。

局所的監視システム４００は、潤滑油の温度Ｔ９０を測定する温度センサ９０を備える。

その上、局所的監視システム４００は、油分配回路内の油の圧力値Ｐ９２を測定する圧力変換器９２を備える。

本発明の好ましい実施形態によると、織機１は、所定のパターンに従ってシャフトの上昇を制御するドビーを備える。前記ドビーは、軸受けによって回転状態で支持したドビーシャフトによって移動させる。局所的監視システム４００は、前記軸受けの温度Ｔ９７を測定する温度センサ９７を備える。

加えて、織機１は、ドビーシャフトを移動させる電気モータ８１を備える。局所的監視システム４００は、前記モータの温度Ｔ８１を測定する温度センサ８３を備える。ドビーモータ８１は、電流Ｉ８１によって駆動される。

別の実施形態によると、織機１はジャカード（Ｊａｃｑｕａｒｄ）型（機械的または電子的）である。機械的ジャカード織機の場合、織機１は、軸受けによって回転状態で支持したジャカードシャフトによって移動させるシャフトの操作用の複数のフックを備える。局所的監視システム４００は、前記軸受けの温度Ｔ９９を測定する温度センサ９９を備える。

加えて、織機１は、ジャカードシャフトを移動させる電気ジャカードモータ８５を備える。局所的監視システム４００は、前記モータの温度Ｔ８５を測定する温度センサ８７を備える。ジャカードモータ８５は、電流Ｉ８５によって駆動される。

加えて、織機１は支持構造１００を備え（図５）、それは鋳鉄から通常作製され、横方向に間隙を介し、機械部品の支持に適した一対の肩部１０２ａ、１０２ｂを一般に備える。

局所的監視システム４００は好ましくは、支持構造１００の振動Ｖ１００を測定する振動センサ１０４を備える。

最後に、好ましくは、局所的監視システム４００は、全体またはその機関として、織機に関連した画像Ｗ１１０の捕捉用のウェブカム等の画像捕捉手段１１０を備える。

また、織機１は、機械の管理用の、例えば、電子カード、ＰＬＣまたはマイクロプロセッサ等の局所的管理デバイス１２０を備え、それ自体で、例えば、一つ以上の機関の速度、吸収される電力、モータによって吸収される電流、所定の機関の温度等の、織機の状態データを測定する（可能であれば記憶する）。

局所的監視システム４００は更に、織布工場の外部の織機１の測定されたパラメータ値および状態パラメータの通信に適した、例えば、無線技術（Ｗｉ−Ｆｉ型）によって動作する通信手段１３０を備える。

好ましくは、局所的監視システム４００は更に、局所的ストレージ１４０の手段を備え、局所的ストレージ手段１４０は、通信手段１３０、および／または測定パラメータのストレージ用の機械部品、および／または状態パラメータを記憶する局所的管理デバイス１２０に接続される。

好ましくは、その上、局所的監視システム４００は処理および局所的表示手段１５０を備え、例えば、通信手段１３０、および／または測定パラメータを記憶する機械部品、および／または局所的管理デバイス１２０および／または局所的ストレージ１４０の手段に動作可能なように接続したコンピュータを備え、測定パラメータおよび状態パラメータを処理し、処理結果を表示する。

本発明によると、包括的監視システムは、各織機１の局所的監視システム４００、各織機１の測定パラメータおよび状態パラメータを記憶するストレージ６６０の主手段、および局所的監視システム４００の通信手段１３０に動作可能なように接続した、例えば、インターネット接続用の部品からなる主通信手段６７０を備える。

ストレージ６６０の主手段は、織布工場５００に対して離れた制御室７００内に配置される。

好ましくは、局所的に収集される情報および捕捉可能な画像は、時間的に連続的に離れたストレージ６６０の主手段に通信され（「実時間」モード）、別の実施形態によると、このような情報は、毎日または毎週等、所定の頻度で通信され（バッチモード）、更に別の実施形態によると、このような情報は、機械休止時間、または計画的介入の接近の場合等、所定のイベントの発生時に通信される（「イベントベース」モード）。

加えて、包括的監視システムは、インターネットおよび／または主ストレージ手段６６０に動作可能なように接続したＰＣ等の処理手段６８０を備え、各織布工場５００からの情報を処理する。

革新的なことに、特別な計算アルゴリズムを介して、最適と考えられる基準機能からの織機の機能のバラツキを操作者に警告するため、本発明による包括的監視システムは効率的な保守の実行を可能にする。

前記包括的監視システムは、特に、予防保守を実行する必要性を信号で伝えることができるが、それは、一つ以上の織布工場内の多数の機械からくる大量のデータ（ビッグデータ、つまり、容量、速度および多様性の観点で非常に広範囲であり、値の抽出に特定の技術および解析方法を要求するデータの集まり）の収集、記憶および解析を可能にするためである。

好ましくは、その上、本発明によるシステムは、非常に長い期間に対して、大量のデータの収集および記憶を可能にし、それによって、バラツキ現象または統計的現象の検出を可能にし、それらは、通常は認識または識別不可能な、故障の兆候または動作条件のゆるやかな劣化であることが多い。

別の好ましい形態によると、本発明によるシステムは、機械の異なるパラメータを収集し記憶する能力を有し、例えば、速度、電力消費量および温度等の間で、これらの間の相互関係を識別する。加えて、システムは、周波数領域で収集されたデータを解析し、単一のパラメータ上、または前述の相関関係の結果上で周期的現象を識別できる。

パラメータの間の相関関係を解析することは、例えば、別の汎用パラメータＸの関数として汎用パラメータＰ１とＰ２の傾向を識別し、相関関数Φ｛Ｐ１，Ｐ２（Ｘ）（Ｘ）｝または時間ｔの関数として汎用パラメータＰ１の傾向を介して、互いにそれらの相関をとることを意味する。

こうして識別され、フレキシビリティを与えられたアーキテクチャ、大量の情報およびデータ（ビッグデータ）を蓄積し、処理を展開する能力、および織機の動作パラメータの履歴上の傾向を有する単一の中央システム上の計算機能は、相関関数および予測アルゴリズムの累進的および連続的識別、展開および発展を可能にする。

例えば、本発明によるシステムは、振動センサによって織機の支持構造の振動を測定し、周波数領域の解析を実行し、（例えば、破損、技術的問題、機械的故障による）織機の停止の発現と所定の周波数の相関をとることができる。従って、どの周波数が動作問題に関連するかを定義し、予測保守動作を計画することができる。

好ましくは、その上、製造中の織物がない場合の織機の動作および状態パラメータを測定し、空運転の状態を定義し、所定の瞬間の空運転と基準状態の空運転を比較し、バラツキを検出できる。

加えて、好ましくは、本発明による監視システムは、異常動作、量のバラツキまたは任意の他の異常性の遠隔検出によるオンラインサポートデバイスを実現する。

別の好ましい形態によると、本発明による監視システムは、機械管理ソフトウェアを遠隔的に更新可能であり、局所的介入の必要はない。

当業者は、上記の監視システムに修正を行い、添付の請求項の保護範囲内に留まらせたまま、付随する要件を満たすこともできることは明らかである。

Claims (9)

1. 織機（１）の動作の故障又は劣化を識別する方法であって、
   少なくとも一つの織機（１）と、前記織機（１）に適用され、前記織機の部品の動作パラメータおよび前記織機の状態パラメータを収集するための局所的監視システム（４００）と、前記パラメータを通信するための通信手段（１３０）とを織布工場（５００）内に提供するステップと、
   前記局所的監視システム（４００）の前記通信手段（１３０）に動作可能なように接続した主通信手段（６７０）を提供するステップと、
   前記織布工場（５００）に対して遠隔的に配置され、前記主通信手段（６７０）に動作可能なように接続され、大容量の局所的監視システム（４００）のパラメータの記憶に適した主ストレージ手段（６６０）を提供するステップと、
   前記主通信手段（６７０）、および／または前記織布工場（５００）に対して遠隔的に配置された前記主ストレージ手段（６６０）に動作可能なように接続され、大容量のパラメータの処理に適した主処理手段（６８０）を提供するステップと、
   別の汎用パラメータ（Ｘ）に基づいて汎用パラメータ（Ｐ１、Ｐ２）の傾向を識別し、前記傾向を周波数領域に変換し、相関関数を用いて互いにそれらの相関をとり、膨大な量のデータ（ビッグデータ）に基づいて、基準動作からの前記織機（１）の動作のバラツキを識別するステップとを備える、方法。
2. 織機（１）の動作の故障または劣化を識別する方法であって、
   工場あたり少なくとも一つの織機（１）と、前記織機（１）に適用され、前記織機の部品の動作パラメータおよび前記織機の状態パラメータを収集するための局所的監視システム（４００）と、前記パラメータを通信するための通信手段（１３０）とを複数の織布工場（５００）内に提供するステップと、
   前記局所的監視システム（４００）の前記通信手段（１３０）に動作可能なように接続した主通信手段（６７０）を提供するステップと、
   前記織布工場（５００）に対して遠隔的に配置され、前記主通信手段（６７０）に動作可能なように接続され、大容量の局所的監視システム（４００）のパラメータの記憶に適した主ストレージ手段（６６０）を提供するステップと、
   前記主通信手段（６７０）、および／または前記織布工場（５００）に対して遠隔的に配置された前記主ストレージ手段（６６０）に動作可能なように接続され、大容量のパラメータの処理に適した主処理手段（６８０）を提供するステップと、
   別の汎用パラメータ（Ｘ）に基づいて各織機（１）の汎用パラメータ（Ｐ１、Ｐ２）の傾向を識別し、前記傾向を周波数領域に変換し、相関関数を用いて互いにそれらの相関をとり、膨大な量のデータ（ビッグデータ）に基づいて、基準動作からの前記織機（１）の動作のバラツキを識別するステップとを備える、方法。
3. 織機の包括的監視システムであって、
   織布工場（５００）内に配置され、各織機（１）に関連し、前記織機の部品の動作パラメータを測定するセンサと、前記織機（１）の状態パラメータを提供する局所的管理装置（１２０）と、前記パラメータの遠隔通信手段（１３０）とを備える、少なくとも一つの局所的監視システム（４００）と、
   前記局所的監視システム（４００）の前記通信手段（１３０）に動作可能なように接続した主通信手段（６７０）と、
   前記織布工場（５００）に対して遠隔的に配置され、前記主通信手段（６７０）に動作可能なように接続され、大容量の局所的監視システム（４００）のパラメータの記憶に適した主ストレージ手段（６６０）と、
   前記主通信手段（６７０）、および／または前記織布工場（５００）に対して遠隔的に配置された前記主ストレージ手段（６６０）に動作可能なように接続され、大容量のパラメータの処理に適し、基準動作からの前記織機（１）の動作のバラツキを識別する主処理手段（６８０）とを備える、システム。
4. 前記主通信手段（６７０）はインターネット接続用の部品を備える、請求項３に記載の包括的監視システム。
5. 前記センサは少なくとも一つの温度センサ（１２、３９、２８、３６、８３、８７）を備え、電気モータ（１０、３７、２６、３４、８１、８５）の温度、または前記織機の回転機関の支持軸受けの温度、または潤滑油の温度を測定する、請求項３または４に記載の包括的監視システム。
6. 前記センサは少なくとも一つの圧力変換器を備え、圧力プレナム内、または加圧油分配回路内の圧力を測定する、請求項３から５のいずれか一項に記載の包括的監視システム。
7. 前記センサは少なくとも一つの負荷セル（１５、２７、３１）を備え、巻戻しローラ（２）から巻き戻されている縦糸の張力（Ｓ２）、または引張りローラ（２４）によって引っ張られた織物の張力（Ｓ２４）、または巻取りローラ（３２）に巻き付けた織物の張力（Ｓ３２）を測定する、請求項３から６のいずれか一項に記載の包括的監視システム。
8. 前記センサは少なくとも一つの振動センサ（１０４）を備え、前記織機（１）の支持構造（１００）の振動（Ｖ１００）を測定する、請求項３から７のいずれか一項に記載の包括的監視システム。
9. 画像捕捉手段（１１０）を備え、全体またはその機関として前記織機（１）に関連した画像（Ｗ１１０）を捕捉する、請求項３から８のいずれか一項に記載の包括的監視システム。

Images