JP2023120004A - 糸監視装置及び糸巻取機 - Google Patents
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Abstract
【課題】外乱の影響を低減することができる糸監視装置及び糸巻取機を提供する。【解決手段】糸監視装置8は、x方向に対向する一対の壁部61,62を有し、糸Yの走行領域R1を形成すると共に、y方向に向けて開放された開放部69を形成するケーシング55aと、壁部61,62に設けられた発光素子63,64と、壁部61,62に設けられた受光素子67,68とを有する。開口61e,62eと受光面67a,68aとの間には、複数の遮光面部76と透明部77とを有する規制部75,78が設けられている。【選択図】図5
Description
本発明は、糸監視装置及び糸巻取機に関する。
糸巻取機には、糸の状態を検出するための糸監視装置が搭載されている。例えば、特許文献1に記載されるように、糸の走行方向に並ぶように積み重ねられた第一ホルダ及び第二ホルダを有する糸監視装置が知られている。第一ホルダは、糸に混入する異物を検出する機能を有する第一検出モジュールを構成する。第二ホルダは、糸の太さを検出する機能を有する第二検出モジュールを構成する。第一検出モジュール及び第二検出モジュールのそれぞれは、発光素子及び受光素子を備えており、受光素子で受光した受光量に基づいて、糸の状態が検出される。第一ホルダ及び第二ホルダのそれぞれは、糸の走行領域に面する壁部を有し、各壁部に受光窓が設けられている。特許文献1に記載された糸監視装置では、各受光素子は、各受光窓に密着した状態で設けられる。
ところで、糸の走行領域は、糸巻取機に対して作業通路が設けられる側(前側)に開口するU字溝状に形成されている。すなわち、糸の走行領域の前側には開放部が形成されている。また糸の走行領域の上流側及び下流側には、糸の入口及び出口が形成されている。糸監視装置において、開口部、入口又は出口を通じて走行領域内に入り得る外乱が、受光量に影響を及ぼすことがある。
本発明は、外乱の影響を低減することができる糸監視装置及び糸巻取機を提供することを目的とする。
本発明の一態様に係る糸監視装置は、糸の走行方向に直交する第一方向に対向する一対の壁部を有し、一対の壁部の間に糸の走行領域を形成すると共に、走行方向及び第一方向の両方に直交する第二方向に向けて開放された開放部を形成するケーシングと、一対の壁部の少なくとも一つに設けられた少なくとも一つの発光素子と、一対の壁部の少なくとも一つに設けられ、当該壁部に形成された開口に面する受光面を含む少なくとも一つの受光素子とを有し、走行領域内を走行する糸を検出する検出部と、受光面に対して開放部の反対側においてそれぞれ90度以下の角度をなす複数の遮光面部と、遮光面部の間に形成され、走行領域内の糸を透過した透過光又は糸で反射した反射光を通過させる通過部と、を有する規制部と、を備える。規制部は、開口内、開口と受光面との間、又は開口の走行領域側の少なくとも何れかに設けられている。
この糸監視装置によれば、受光素子の受光面が、少なくとも一つの壁部に形成された開口に臨む。受光素子は、開口を通じて、糸を透過した透過光又は糸で反射した反射光を入力する。受光素子に入力される光は、規制部の通過部を通過した後に受光面に到達する。規制部は、受光面に対して開放部の反対側においてそれぞれ90度以下の角度をなす複数の遮光面部を有する。「角度をなす」とは、0度よりも大きい所定の角度が受光面と遮光面部との間に形成されることを意味する。複数の遮光面部は、受光面に平行ではなく、且つ開放部の反対側において角度をなすため、通過部における光の通過を許容しつつ、所定の方向からの光(例えば、開放部を通じて侵入する光)の入射を遮る。規制部を備える糸監視装置によれば、外乱の影響を低減することができる。
糸監視装置において、規制部の遮光面部は第二方向に交差する方向に延在してもよい。この構成によれば、遮光面部が第二方向に対して平行ではないので、遮光面部によって、第二方向からの外乱光を遮ることができる。開放部を通じて侵入する光を遮ることができる。
糸監視装置において、発光素子と受光素子とは第一方向に対向するように設けられており、遮光面部の延在方向は、発光素子と受光素子とを結ぶ方向と同じであるか又は当該方向に対して5度以下の角度をなしていてもよい。この構成によれば、受光素子に入力される光は、規制部の通過部を通過しやすい。
糸監視装置において、遮光面部は、第一方向における長さ(L)を有すると共に、隣り合う2つの遮光面部は、第二方向における間隔(D)を開けて配置されており、「間隔(D)/長さ(L)≦1」の関係が成り立っていてもよい。この構成によれば、間隔(D)が長さ(L)(すなわち規制部の厚み)と等しいか、長さ(L)よりも小さい。よって、発光素子と受光素子とが第一方向に対向するように設けられた型式の糸監視装置において、第二方向からの外乱光を確実に遮ることができる。
受光面の第二方向における有効面幅に対する、第一方向における糸道の位置から受光面までの距離の比は、0.5以上5.0以下の範囲内の値であってもよい。この構成によれば、測定対象である糸と、受光素子との間に、糸からの反射信号を減衰できる程度の距離が確保されている。これにより、光学式の糸監視装置における糸からの反射成分を始めとするノイズ成分を排除することができる。
受光面の第二方向における有効面幅に対する、第一方向における糸道の位置から受光面までの距離の比は、1.0以上2.5以下の範囲内の値であってもよい。この構成によれば、上記したノイズ成分の除去効果が一層効果的に奏される。
糸監視装置において、発光素子は、一対の壁部の内、受光素子が設けられた壁部と同じ壁部に設けられており、かつ受光素子に対して開放部と反対側に設けられていてもよい。この構成によれば、反射光を検出する型式の糸監視装置において、外乱の影響を低減することができる。
糸監視装置において、発光素子は、一対の壁部の内、受光素子が設けられた壁部と同じ壁部に設けられた第一発光素子と、一対の壁部の内、受光素子が設けられた壁部と対向する壁部に設けられた第二発光素子とを含み、遮光面部の延在方向は、第一発光素子の光軸に交差していてもよい。
糸監視装置において、受光素子は、一対の壁部の内の一方の壁部に設けられ、一方の壁部に形成された第一開口に面する第一受光面を含む第一受光素子と、一対の壁部の内の他方の壁部に設けられ、他方の壁部に形成された第二開口に面する第二受光面を含む第二受光素子とを含み、発光素子は、一方の壁部に設けられた第一発光素子と、他方の壁部に設けられた第二発光素子とを含み、規制部は、一方の壁部に設けられた第一規制部と、他方の壁部に設けられた第二規制部とを含み、第一規制部は、第一開口内、第一開口と第一受光面との間、又は第一開口の走行領域側の少なくとも何れかに設けられており、第二規制部は、第二開口内、第二開口と第二受光面との間、又は第二開口の走行領域側の少なくとも何れかに設けられており、第一規制部における遮光面部の延在方向は、第二発光素子と第一受光素子とを結ぶ方向と同じであるか又は当該方向に対して5度以下の角度をなし、第二規制部における遮光面部の延在方向は、第一発光素子と第二受光素子とを結ぶ方向と同じであるか又は当該方向に対して5度以下の角度をなしていてもよい。この構成によれば、二方向からの発光のそれぞれにおいて、透過光及び反射光を検出できる。例えば、糸に混入する異物を高精度に検出することができる。
糸監視装置において、遮光面部は、第一方向における長さ(L)を有すると共に、隣り合う2つの遮光面部は、第二方向における間隔(D)を開けて配置されており、遮光面部の延在方向は、第一方向に対して角度(α)をなし、間隔(D)/長さ(L)>tan(α)の関係が成り立っていてもよい。
糸監視装置において、遮光面部は、第一方向における長さ(L)を有すると共に、隣り合う2つの遮光面部は、第二方向における間隔(D)を開けて配置されており、「間隔(D)/長さ(L)>1」の関係が成り立っていてもよい。この構成によれば、間隔(D)が長さ(L)よりも大きい。よって、第二発光素子によって透過光を検出し、第一発光素子によって反射光を検出することができる。上記関係が成り立つことにより、第一発光素子による反射光の検出も妨げられない。このような型式の糸監視装置において、外乱の影響を低減することができる。
糸監視装置において、遮光面部は、第一方向における長さ(L)を有すると共に、隣り合う2つの遮光面部は、第二方向における間隔(D)を開けて配置されており、「間隔(D)/長さ(L)≦3」の関係が成り立っていてもよい。この構成によれば、間隔(D)の大きさが、反射光の検出を許容しつつ外乱光の入射を遮るように設定される。よって、検出信号におけるノイズが減少し、その結果としてS/N比が向上する。S/N比とは、検出信号とノイズの比である。
糸監視装置において、規制部の遮光面部は走行方向に直交する方向に延在するか又は当該方向に対して5度以下の角度をなしていてもよい。この構成によれば、ケーシングの内、糸の走行方向に位置する糸の入口及び/又は出口を通じて侵入する光を遮ることができる。
糸監視装置は、第一方向において規制部に並べて配置された付加規制部を更に備え、付加規制部は、受光面に対して開放部の反対側においてそれぞれ90度以下の角度をなす複数の付加遮光面部と、付加遮光面部の間に形成され、走行領域内の糸を透過した透過光又は糸で反射した反射光を通過させる付加通過部と、を有し、複数の付加遮光面部のそれぞれは、複数の遮光面部のそれぞれに対して角度をなしていてもよい。この構成によれば、重なり合った規制部と付加規制部により、受光が規制される方向(遮光方向)を任意の二方向の組み合わせとすることができる。これにより、複数の方向(例えば、第二方向及び走行方向)からの外乱光を遮ることができる。
糸監視装置において、遮光面部は第二方向からの外乱光を遮光し、付加遮光面部は走行方向からの外乱光を遮光してもよい。
糸監視装置において、規制部は、開口における開放部側にのみ設けられてもよい。この構成によれば、光源である発光素子からの光の減衰を防ぎつつ、外乱光を低減することができる。
糸監視装置において、発光素子は、発光素子が設けられた壁部に形成された別の開口に面しており、別の開口内、別の開口と発光素子との間、又は別の開口の走行領域側の少なくとも何れかには、別の規制部が設けられ、別の規制部は、発光素子の光軸の方向に沿って延在する複数の別の遮光面部と、別の遮光面部の間に形成され、発光素子から出射された光を通過させる別の通過部と、を有してもよい。この構成によれば、別の規制部が発光素子に適用されることで、糸に対して照射される光から平行光に近い光だけを取り出すことができる。
本発明の別の態様として、糸を巻き取ってパッケージを形成する糸巻取機であって、上記の何れかの糸監視装置を備える糸巻取機が提供されてもよい。糸巻取機の糸監視装置において、外乱の影響を低減することができる。
本発明糸監視装置によれば、外乱の影響を低減することができる。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
[紡績機の構成]
図1に示されるように、紡績機(糸巻取機)1は、複数の紡績ユニット2と、糸継台車3と、玉揚台車(図示省略)と、第1エンドフレーム4と、第2エンドフレーム5と、を備える。複数の紡績ユニット2は、一列に配列されている。各紡績ユニット2は、糸Yを生成してパッケージPに巻き取る。糸継台車3は、ある紡績ユニット2で糸Yが切断されたり、何らかの理由で糸Yが切れたりした場合、当該紡績ユニット2で糸継動作を行う。玉揚台車は、ある紡績ユニット2でパッケージPが満巻になった場合、パッケージPを玉揚げし、新しいボビンBを当該紡績ユニット2に供給する。
図1に示されるように、紡績機(糸巻取機)1は、複数の紡績ユニット2と、糸継台車3と、玉揚台車(図示省略)と、第1エンドフレーム4と、第2エンドフレーム5と、を備える。複数の紡績ユニット2は、一列に配列されている。各紡績ユニット2は、糸Yを生成してパッケージPに巻き取る。糸継台車3は、ある紡績ユニット2で糸Yが切断されたり、何らかの理由で糸Yが切れたりした場合、当該紡績ユニット2で糸継動作を行う。玉揚台車は、ある紡績ユニット2でパッケージPが満巻になった場合、パッケージPを玉揚げし、新しいボビンBを当該紡績ユニット2に供給する。
第1エンドフレーム4には、紡績ユニット2で発生した繊維屑及び糸屑等を回収する回収装置等が収容されている。第2エンドフレーム5には、紡績機1に供給される圧縮空気(空気)の空気圧を調整して紡績機1の各部に空気を供給する空気供給部、及び紡績ユニット2の各部に動力を供給するための駆動モータ等が収容されている。第2エンドフレーム5には、機台制御装置5aと、表示画面5bと、入力キー5cと、が設けられている。機台制御装置5aは、紡績機1の各部を集中的に管理及び制御する。表示画面5bは、紡績ユニット2の設定内容及び/又は状態に関する情報等を表示することができる。オペレータが入力キー5cを用いて適宜の操作を行うことにより、紡績ユニット2の設定作業を行うことができる。
各紡績ユニット2は、糸Yの走行方向において上流側から順に、ドラフト装置6と、空気紡績装置7と、糸監視装置8と、テンションセンサ9と、糸貯留装置11と、ワキシング装置12と、巻取装置13と、を備える。ユニットコントローラ10は、所定数の紡績ユニット2ごとに設けられており、紡績ユニット2の動作を制御する。各紡績ユニット2においては、ドラフト装置6及び空気紡績装置7が、糸Yを供給する給糸装置として機能する。
ドラフト装置6は、スライバ(繊維束)Sをドラフトする。空気紡績装置7は、ドラフト装置6でドラフトされた繊維束Fに旋回空気流によって撚りを与えて糸Yを生成する。糸貯留装置11は、空気紡績装置7と巻取装置13との間において、糸Yの弛みを取る。ワキシング装置12は、糸貯留装置11と巻取装置13との間において、糸Yにワックスを付与する。巻取装置13は、給糸装置として機能するドラフト装置6及び空気紡績装置7から供給された糸YをボビンBに巻き取ってパッケージPを形成する。
糸監視装置8は、空気紡績装置7と糸貯留装置11との間において、走行する糸Yの情報を監視して、監視した情報に基づいて糸欠陥の有無を検出する。糸監視装置8は、糸欠陥を検出した場合、糸欠陥検出信号をユニットコントローラ10に送信する。テンションセンサ9は、空気紡績装置7と糸貯留装置11との間において、走行する糸Yのテンションを測定し、テンション測定信号をユニットコントローラ10に送信する。糸監視装置8及びテンションセンサ9の少なくとも何れかの検出結果に基づきユニットコントローラ10が異常有りと判断した場合、紡績ユニット2において、糸Yが切断される。
以下、上述した紡績機1に対して作業通路が設けられる側又は糸継台車3に対して糸道が位置する側を「前側(機台前側)」とし、その反対側を「後側(機台後側)」とする。作業通路は、オペレータが紡績機1の各部にアクセスする際に使用される。「上」及び「下」の語は、鉛直方向における上方向及び下方向にそれぞれ対応する。
[糸監視装置の構成]
次に、図2以降を参照して、一実施形態の糸監視装置8について説明する。なお、図2~図8には、部材又は構成要素の位置、配置又は方向等の参考のため、xyz直交座標系が併記される。
次に、図2以降を参照して、一実施形態の糸監視装置8について説明する。なお、図2~図8には、部材又は構成要素の位置、配置又は方向等の参考のため、xyz直交座標系が併記される。
図2及び図3に示されるように、糸監視装置8は、ホルダ結合体50と、第1平板状基板51と、第2平板状基板52と、糸道ガイド53と、ケース54と、を備える。ホルダ結合体50は、糸Yの走行方向に並ぶように積み重ねられた第1ホルダ55及び第2ホルダ56を有する。糸Yの走行方向は、図中のz方向に平行である。
図3~図5に示されるように、第1ホルダ55は、走行する糸Yを通過させて当該糸Yの状態を検出する第1検出モジュールM1を構成する。第1検出モジュールM1は、走行する糸Yに混入する異物を検出する異物検出機能を少なくとも有する。第1ホルダ55は、第2ホルダ56に対して上流側に配置される。第1ホルダ55は、例えば樹脂で形成されたケーシング55aを含む。第1ホルダ55のケーシング55aには、走行領域R1が設けられている。走行領域R1は、糸Yの走行経路に沿って延在し且つ前側に開口する空間である。走行領域R1は、走行する糸Yが通過する通路であり、上流から下流に沿って延び且つ前側に開口するU字溝状に形成されている。走行領域R1は、第2ホルダ56の走行領域R2と連通する。第1ホルダ55のケーシング55aの上面には、糸道ガイド53が配置される空間である上流側凹部102が設けられている。
第1ホルダ55のケーシング55aの内部には、走行領域R1を走行する糸Yの状態を測定する発光素子63,64及び受光素子67,68が搭載されている。第1ホルダ55は、発光素子63,64及び受光素子67,68を支持する。発光素子63,64及び受光素子67,68は、各素子の光軸が糸Yの走行方向に垂直な同一平面上に位置するように配置されている。発光素子63,64としては、例えばLED(Light Emitting Diode)等を採用できる。受光素子67,68としては、例えばフォトダイオード等を採用できる。
発光素子(第二発光素子)64はリードピン64eを有し、発光素子63(第一発光素子)はリードピン63eを有する。リードピン64e,63eの先端部は、走行領域R1とは反対側に延在している。受光素子(第二受光素子)68は一対のリードピン68eを有し、受光素子(第一受光素子)67は一対のリードピン67eを有する。
第1検出モジュールM1は、走行領域R1を走行する糸Yに発光素子64から光を照射し、当該光のうち糸Yで反射した反射光を受光素子68で受光し、当該光のうち糸Yを透過した透過光を受光素子67で受光する。一方、走行領域R1を走行する糸Yに発光素子63から光を照射し、当該光のうち糸Yで反射された反射光を受光素子67で受光し、当該光のうち糸Yを透過した透過光を受光素子68で受光する。そして、受光素子68,67での反射光の受光量に基づき、糸Yに混入した異物を検出する。
第1ホルダ55には、リジッドフレキシブル基板90が設けられている。リジッドフレキシブル基板90は、複数のリジッド部91、複数のフレキシブル部92及びフレキシブル接続部93を含む。リジッド部91には、ガラスエポキシ等の剛性の高い材料が用いられる。フレキシブル部92及びフレキシブル接続部93には、ポリイミド等の可撓性及び屈曲性の高い材料が用いられる。
リジッド部91は、配線パターン及びスルーホール等が設けられたリジッド基板である。複数のリジッド部91は、第2ホルダ56の側面にネジにより固定されている。複数のリジッド部91のうち受光素子68側のリジッド部91wには、受光素子68のリードピン68eが半田付け等によって接続されている。複数のリジッド部91のうち受光素子67側のリジッド部91xには、受光素子67のリードピン67eが半田付け等によって接続されている。複数のリジッド部91のうち発光素子64側のリジッド部91yには、発光素子64のリードピン64eが半田付け等によって接続されている。複数のリジッド部91のうち発光素子63側のリジッド部91zには、発光素子63のリードピン63eが半田付け等によって接続されている。フレキシブル部92は、配線パターン等が設けられたフレキシブル基板である。フレキシブル部92は、隣接するリジッド部91同士を電気的に接続する。フレキシブル接続部93は、第1ホルダ55に搭載された発光素子64,63及び受光素子68,67を第1平板状基板51と電気的に接続する。
図3、図4及び図7に示されるように、第2ホルダ56は、走行する糸Yを通過させて当該糸Yの状態を検出する第2検出モジュールM2を構成する。第2検出モジュールM2は、走行する糸Yの太さを検出する糸太さ検出機能を有する。第2ホルダ56は、第1ホルダ55に対して下流側に配置される。第2ホルダ56は、例えば樹脂で形成されたケーシング56aを含む。第2ホルダ56のケーシング56aには、走行領域R2が設けられている。走行領域R2は、糸Yの走行経路に沿って延在し且つ前側に開口する空間である。走行領域R2は、走行する糸Yが通過する通路であり、上流から下流に沿って延び且つ前側に開口するU字溝状に形成されている。
第2ホルダ56のケーシング56aの内部には、走行領域R2を走行する糸Yの状態を測定する発光素子83及び受光素子88が搭載されている。第2ホルダ56は、発光素子83及び受光素子88を支持する。発光素子83及び受光素子88は、走行領域R2を挟んで対向するように配置されている。発光素子83としては、例えばLED等を採用できる。受光素子88としては、例えばフォトダイオード等を採用できる。発光素子83は、リードピン83eを有する。リードピン83eの先端部は、走行領域R1とは反対側に延在している。受光素子88は、一対のリードピン88eを有する。なお、図7では、後述するフレキシブル部の図示は省略されている。
第2検出モジュールM2は、走行領域R2を走行する糸Yに発光素子83から光を照射し、当該光のうち糸Yを透過した透過光を受光素子88で受光し、受光素子88で受光した透過光の受光量に基づき糸Yの太さを検出する。
第2ホルダ56には、リジッドフレキシブル基板70が設けられている。リジッドフレキシブル基板70は、複数のリジッド部71、複数のフレキシブル部72及びフレキシブル接続部73を含む。リジッド部71には、ガラスエポキシ等の剛性の高い材料が用いられる。フレキシブル部72及びフレキシブル接続部73には、ポリイミド等の可撓性及び屈曲性の高い材料が用いられる。
リジッド部71は、配線パターン及びスルーホール等が設けられたリジッド基板である。複数のリジッド部71は、第2ホルダ56の側面にネジにより固定されている。複数のリジッド部71のうち発光素子83側のリジッド部71xには、発光素子83のリードピン83eが半田付け等によって接続されている。複数のリジッド部71のうち受光素子88側のリジッド部71yには、受光素子88のリードピン88eが半田付け等によって接続されている。フレキシブル部72は、配線パターン等が設けられたフレキシブル基板である。フレキシブル部72は、隣接するリジッド部71同士を電気的に接続する。フレキシブル接続部73は、第2ホルダ56に搭載された発光素子83及び受光素子88を第2平板状基板52と電気的に接続する。フレキシブル接続部73は、その基端側が、第2ホルダ56における後側に設けられたリジッド部71zに電気的に接続されている。
図3に示されるように、第1平板状基板51は、第1ホルダ55に搭載された発光素子64,63に入力及び出力する信号を処理する。第2平板状基板52は、第2ホルダ56に搭載された発光素子83に入力及び出力する信号を処理する。
図3及び図4に示されるように、糸道ガイド53は、糸Yの走行経路を規制し、走行する糸Yをガイドする。糸道ガイド53は、ケース54内におけるホルダ結合体50の上流側と下流側とに1つずつ配置されている。一方の糸道ガイド53は、第1ホルダ55の上流側凹部102内に介在されている。他方の糸道ガイド(図示省略)は、第2ホルダ56の下流側凹部(図示省略)内に介在されている。各糸道ガイド53は、耐摩耗性を有する材料(例えば、セラミック又はチタン等)で形成され、矩形板状を呈している。糸道ガイド53には、U字状又はV字状の底部101aを有する溝部101が形成されている。糸道ガイド53は、溝部101を通じて、走行領域R1,R2に糸Yを案内する。
図2及び図3に示されるように、ケース54は、糸監視装置8の外囲を構成する。ケース54は、上流側に配置される上ケース部105と、下流側に配置される下ケース部106と、により構成されている。上ケース部105及び下ケース部106は、ネジにより互いに結合可能とされている。ケース54は、ホルダ結合体50、第1平板状基板51、第2平板状基板52及び糸道ガイド53を収容する。
続いて、図5~図8を参照して、糸監視装置8における第1ホルダ55及び第2ホルダ56の構成について詳述する。まず図5及び図6を参照して、第1ホルダ55について説明する。第1ホルダ55のケーシング55aは、糸Yの走行方向に直交するx方向(第一方向)に対向する一対の壁部61,62を有する。すなわち、ケーシング55aは、x方向に分割可能とされている。ケーシング55aは、左右方向に分割されてなる一対の分割体が結合されて構成されている。なお、第1ホルダ55は、左右方向に分割されずに一体で構成されていてもよい。その場合でも、一対の壁部61,62が、x方向に対向する。
壁部(一方の壁部)61の前部61aには、対向面61b及び収容スペース61cが形成されている。対向面61bは、yz方向に沿って延びる。対向面61bには、収容スペース61cに連通する例えば矩形の開口(第一開口)61eが形成されている。開口61e内に、発光素子64から出射される光(可視光)に関して透明な受光窓65が固定されている。壁部61内に、上記した発光素子63が設けられている。収容スペース61cには、上記した受光素子67が配置及び固定されている。受光素子67の受光面(第一受光面)67aは、例えばyz平面に平行に延在しており、開口61e(本実施形態では受光窓65)に臨んでいる。
一方、壁部(他方の壁部)62の前部62aには、対向面62b及び収容スペース62cが形成されている。対向面62bは、yz方向に沿って延びる。対向面62bには、収容スペース62cに連通する例えば矩形の開口(第二開口)62eが形成されている。開口62e内に、発光素子63から出射される光(可視光)に関して透明な受光窓66が固定されている。壁部62内に、上記した発光素子64が設けられている。収容スペース62cには、上記した受光素子68が配置及び固定されている。受光素子68の受光面(第二受光面)68aは、例えばyz平面に平行に延在しており、開口62e(本実施形態では受光窓66)に臨んでいる。
対向面61b及び対向面62bは、x方向に所定の距離離間しており、対向面61b及び対向面62bの間には、糸Yの走行領域R1が形成されている。走行領域R1には、y方向(走行方向及び第一方向の両方に直交する第二方向)に向けて開放された開放部69が形成されている。開放部69は、第1ホルダ55をz方向に貫通している。
第1検出モジュールM1では、発光素子63、発光素子64、受光素子67及び受光素子68が、糸Yに混入した異物(糸Yの状態)を検出する検出部を構成している。発光素子63の光軸63aは、例えば、xz平面に対して所定の角度(例えば45度)傾斜している。発光素子64の光軸64aは、例えば、xz平面に対して所定の角度(例えば45度)傾斜している。光軸63aと光軸64aとは、溝部101の底部101aの前付近で交差する。本明細書において、第1検出モジュールM1又は第2検出モジュールM2の構成要素の位置又は配置を説明するために「溝部101の底部101a」に言及する場合、「溝部101の底部101a」の位置又は配置は、糸道ガイド53の溝部101がz方向において図5及び図7の断面図上に投影された位置又は配置のことを意味する。そのため、図5及び図7において、「溝部101」と「底部101a」は仮想線で示されている。「底部101a」の位置は、糸Yが走行する糸道の位置とほぼ同義である。
開口61eと受光素子67の受光面67aとの間、すなわち受光窓65と受光面67aとの間には、発光素子64からの透過光及び発光素子63からの反射光とは異なる方向から入射する外乱光を低減するための規制部(第一規制部)75が設けられている。規制部75は、受光素子67が受光する光の受光方向を規制する。規制部75は、yz平面に平行に延在するように設けられている。
図6(a)を参照して、規制部75の構成について詳述する。図6(a)に示されるように、規制部75は、例えば板状部材であり、互いに平行に配置された複数の遮光面部76と、遮光面部76の間に形成された透明部(通過部)77とを有する。遮光面部76は、例えば、遮光性の高い黒色シリコーンゴム等からなり、ルーバー構造を呈する。透明部77は、例えば、透明シリコーンゴム等からなる。なお、規制部75の表面75a及び裏面75bの両面に、ポリカーボネート等からなるフィルムが設けられてもよい。各遮光面部76は、xz平面に対して、所定の角度傾斜するように配置されている。各遮光面部76は、受光素子67の受光面67aに対して、開放部69の反対側において90度以下の角度をなす。例えば、受光面67aに対する遮光面部76の傾斜角度は鋭角であり、溝部101の底部101aの方に向いている。遮光面部76の傾斜角度は、例えば、発光素子64の光軸64aのyz平面に対する傾斜角度に等しい。各遮光面部76は、y方向に交差する方向に延在している。
別の観点では、規制部75の各遮光面部76の延在方向は、発光素子64と受光素子67とを結ぶ方向と同じである。規制部75の各遮光面部76の延在方向が、発光素子64と受光素子67とを結ぶ方向に対して±5度以下の角度をなしてもよく、好ましくは、±3度以下の角度をなしてもよい。本明細書において、正(+)又は負(-)の符号を用いて角度を表現する場合がある。正の角度は、溝部101の底部101a側に形成される角度であり、負の角度は、開放部89側に形成される角度である。
規制部75の各遮光面部76は、x方向に長さLを有する。隣り合う2つの遮光面部76は、y方向における間隔D(遮光面部76に直交する方向の間隔ではない)を開けて配置されている。遮光面部76の延在方向とx方向(第一方向)のなす角を角度α(αは90度以下の角度である)とした場合に、長さLと間隔Dとの間には、間隔D/長さL>tanαの関係が成り立っている。長さLと間隔Dとの間には、間隔D/長さL>1の関係が成り立っている。より好ましくは、長さLと間隔Dとの間には、3≧間隔D/長さL>1の関係が成り立っている。間隔D/長さLが3である場合、長さLと間隔Dによって定まる三角形の角度θは、約72度である。
開口62eと受光素子68の受光面68aとの間、すなわち受光窓66と受光面68aとの間には、発光素子63からの透過光及び発光素子64からの反射光とは異なる方向から入射する外乱光を低減するための規制部(第二規制部)78が設けられている。壁部61に対向する壁部62に設けられた規制部78は、規制部75と同様の構成を有する。規制部78は、受光素子68が受光する光の受光方向を規制する。規制部78は、yz平面に平行でかつ底部101a(又は壁部61,62の分割面)を通る平面に関して、規制部75と面対称の構造を有している。規制部78の各遮光面部は、受光素子68の受光面68aに対して、開放部69の反対側において90度以下の角度をなす。例えば、受光面68aに対する遮光面部の傾斜角度は鋭角であり、溝部101の底部101aの方に向いている。規制部78の各遮光面部の傾斜角度は、例えば、発光素子63の光軸63aのyz平面に対する傾斜角度に等しい。当該遮光面部は、y方向に交差する方向に延在している。
別の観点では、規制部78の各遮光面部の延在方向は、発光素子63と受光素子68とを結ぶ方向と同じである。規制部78の各遮光面部の延在方向が、発光素子63と受光素子68とを結ぶ方向に対して±5度以下の角度をなしてもよく、好ましくは、±3度以下の角度をなしてもよい。なお、図5の規制部75及び規制部78の図示において、ハッチング線の向きは、遮光面部の延在方向に合わせて描かれている。
ここで、長さLと間隔Dとの間に上記関係が成り立たない場合について説明する。図6(b)に示されるように、間隔D/長さLの比が1である場合には、規制部75Aは、透過光を通過させることが可能であるが、反射光を通過させにくい。このときの角度θAは、45度である。この場合、角度θAは角度αに等しく、間隔D/長さL=tanαの関係が成り立っている。また図6(c)に示されるように、間隔D/長さLの比が1未満である場合には、規制部75Bは、透過光を通過させることが可能であるが、反射光を通過させることができない。このときの角度θBは、45度未満である。よって、規制部75において、上記した関係(3≧間隔D/長さL>1)を成り立たせることが、第1検出モジュールM1においては好適である。或いは、規制部75において、上記した関係(間隔D/長さL>tanα)を成り立たせることが、第1検出モジュールM1においては好適である。その場合に、間隔Dをコントロールするよりも、長さLをコントロールする方がよい。上記した関係は、長さLの調整によって満たされることが好ましい。
続いて、図7を参照して、第2ホルダ56について説明する。第2ホルダ56のケーシング56aは、糸Yの走行方向に直交するx方向(第一方向)に対向する一対の壁部81,82を有する。すなわち、ケーシング56aは、x方向に分割可能とされている。ケーシング56aは、左右方向に分割されてなる一対の分割体が結合されて構成されている。なお、第2ホルダ56は、左右方向に分割されずに一体で構成されていてもよい。その場合でも、一対の壁部81,82が、x方向に対向する。
壁部81の前部81aには、対向面81bが形成されている。対向面81bは、yz方向に沿って延びる。対向面81bには、例えば矩形の開口81eが形成されている。開口81e内に、発光素子83から出射される光(可視光)に関して透明な窓部85が固定されている。壁部81内に、上記した発光素子83が設けられている。
一方、壁部82の前部82aには、対向面82b及び収容スペース82cが形成されている。対向面82bは、yz方向に沿って延びる。対向面82bには、収容スペース82cに連通する例えば矩形の開口82eが形成されている。開口82e内に、発光素子83から出射される光(可視光)に関して透明な受光窓86が固定されている。収容スペース82cには、上記した受光素子88が配置及び固定されている。受光素子88の受光面88aは、例えばyz平面に平行に延在しており、開口82e(本実施形態では受光窓86)に臨んでいる。
対向面81b及び対向面82bは、x方向に所定の距離離間しており、対向面81b及び対向面82bの間には、糸Yの走行領域R2が形成されている。走行領域R2には、y方向(走行方向及び第一方向の両方に直交する第二方向)に向けて開放された開放部89が形成されている。開放部89は、第2ホルダ56をz方向に貫通している。
第2検出モジュールM2では、発光素子83及び受光素子88が、糸Yの太さ(糸Yの状態)を検出する検出部を構成している。発光素子83の光軸83aは、例えば、x方向に平行である。
開口81eと受光素子88の受光面88aとの間、すなわち受光窓86と受光面88aとの間には、発光素子83からの透過光とは異なる方向から入射する外乱光を低減するための規制部79が設けられている。規制部79は、yz平面に平行に延在するように設けられている。規制部79は、遮光面部の向きを除き、第1検出モジュールM1の規制部75と同様の構成を有する。規制部79の各遮光面部は、例えば、発光素子83の光軸83aに平行である。すなわち、規制部79の各遮光面部は、y方向に直交する。規制部79の各遮光面部は、受光素子88の受光面88aに対して、開放部89の反対側において90度の角度をなす(この場合、開放部89側における角度も90度である)。規制部79の各遮光面部は、y方向に交差する方向に延在する。
別の観点では、規制部79の各遮光面部の延在方向は、発光素子83と受光素子88とを結ぶ方向と同じである。規制部79の各遮光面部の延在方向が、発光素子83と受光素子88とを結ぶ方向に対して±5度以下の角度をなしてもよく、好ましくは、±3度以下の角度をなしてもよい。なお、図7の規制部79の図示において、ハッチング線の向きは、遮光面部の延在方向に合わせて描かれている。
規制部79においては、例えば、長さLと間隔Dとの間には、間隔D/長さL≦1の関係が成り立っている。
本実施形態の糸監視装置8及び紡績機1によれば、受光素子67,68,88の受光面67a,68a,88aが、壁部61,62,82に形成された開口61e,62e,82eに臨む。受光素子67,68,88には、開口61e,62e,82eを通じて、糸Yを透過した透過光又は糸Yで反射した反射光が入力される。受光素子67,68,88に入力される光は、規制部75,78,79の透明部77を通過した後に受光面67a,68a,88aに到達する。規制部75,78,79は、受光面67a,68a,88aに対して開放部69,89の反対側において90度以下の角度をなす複数の遮光面部76を有する。複数の遮光面部76は、受光面67a,68a,88aに平行ではなく、受光面67a,68a,88aとの間に形成された鋭角又は直角が開放部69,89とは反対側に向いている。よって、複数の遮光面部76は、透明部77における光の通過を許容しつつ、所定の方向からの光(例えば、開放部69,89を通じて侵入する光)の入射を遮る。規制部75,78,79を備える糸監視装置8によれば、外乱の影響を低減することができる。
第1検出モジュールM1及び第2検出モジュールM2において、規制部75,78,79の遮光面部76はy方向に交差する方向に延在している。遮光面部76がy方向に対して平行ではないので、遮光面部76によって、y方向からの外乱光を遮ることができる。開放部69,89を通じて侵入する光を遮ることができる。
第2検出モジュールM2において、発光素子83と受光素子88とはx方向に対向するように設けられており、「間隔(D)/長さ(L)≦1」の関係が成り立っている。間隔(D)が長さ(L)よりも小さい。よって、発光素子83と受光素子88とがx方向に対向するように設けられた型式の糸監視装置8において、y方向からの外乱光を確実に遮ることができる。
第1検出モジュールM1において、一対の壁部61,62の内、受光素子67が設けられた壁部61と同じ壁部に設けられた発光素子(第一発光素子)63と、一対の壁部61,62の内、受光素子67が設けられた壁部61と対向する壁部62に設けられた発光素子(第二発光素子)64とが設けられている。規制部75において、「間隔(D)/長さ(L)≧1」の関係が成り立っている。間隔(D)が長さ(L)と等しいか、長さ(L)よりも大きい。よって、発光素子64によって透過光を検出し、発光素子63によって反射光を検出することができる。上記関係が成り立つことにより、発光素子63による反射光の検出も妨げられない。このような型式の糸監視装置8において、外乱の影響を低減することができる。受光素子68、第一発光素子としての発光素子64、第二発光素子としての発光素子63、及び規制部78においても、同様の作用・効果が奏される。
第1検出モジュールM1において、「間隔(D)/長さ(L)≦3」の関係が成り立っている。間隔(D)の大きさが、反射光の検出を許容しつつ外乱光の入射を遮るように設定される。よって、検出信号におけるノイズが減少し、その結果としてS/N比が向上する。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られない。例えば、規制部75、規制部78、及び規制部79の少なくとも何れかが、開口の走行領域(走行領域R1又は走行領域R2)側に設けられてもよい。規制部75、規制部78、及び規制部79の少なくとも何れかが、開口内に設けられてもよい。その場合には、受光窓は省略される。規制部において、遮光面部の間に透明シリコーンゴム等の部材が設けられなくてもよい。遮光面部の間に、糸Yを透過した透過光又は糸Yで反射した反射光を通過させる空間である通過部が設けられてもよい。
第1検出モジュールM1及び第2検出モジュールM2において、規制部は、開口における開放部側にのみ設けられていてもよい。この場合に、規制部のy方向(第二方向)における長さは、上記実施形態の規制部75,78,79の半分程度又は半分以下であってもよい。すなわち、図5及び図7に示された規制部75,78,79の下半分程度の領域又は下半分より小さい領域にのみ、規制部が設けられる。これにより、光源である発光素子からの光の減衰を防ぎつつ、外乱光を低減することができる。
発光素子が、一対の壁部の内、受光素子が設けられた壁部と同じ壁部に設けられており、かつ受光素子に対して開放部と反対側に設けられた構成の糸監視装置に、本発明が適用されてもよい。この場合に、規制部の遮光面部は、一対の壁部が対向する第一方向に延在する。遮光面部の延在方向と発光素子の発光方向とが、例えば、約90度で交差する。遮光面部の延在方向が、発光素子の発光方向に対して90±5度の角度をなしてもよい。好ましくは、遮光面部の延在方向が、発光素子の発光方向に対して90±3度の角度をなす。この構成によれば、透過光を利用せず、反射光を検出する型式の糸監視装置において、外乱の影響を低減することができる。この場合においても、各遮光面部のx方向(第一方向)の長さL、及び、隣り合う2つの遮光面部のy方向における間隔Dに関して、「1<間隔D/長さL≦3」の関係が成り立っている。
規制部の遮光面部がz方向(走行方向)に直交する方向に延在していてもよい。ケーシングの内、糸の走行方向に位置する糸の入口及び/又は出口を通じて侵入する光を遮ることができる。
各遮光面部のx方向(第一方向)の長さL、及び、隣り合う2つの遮光面部のy方向における間隔Dに関して、「間隔D/長さL≦1」の関係が成り立っていてもよい。また図8に示される第2検出モジュールM2において、遮光面部がx方向に対して開放部89の反対側において5度以下の角度をなすように傾斜していてもよい。より好ましくは、遮光面部がx方向に対して開放部89の反対側において3度以下の角度をなすように傾斜していてもよい。
規制部において、各遮光面部のx方向(第一方向)の長さL、及び/又は、隣り合う2つの遮光面部のy方向における間隔Dは、均一でなくてもよい。例えば、開放部69,89に近い部分においては遮光面部が密に設けられており(すなわち間隔Dが小さくなっており)底部101aの位置に近い部分においては遮光面部が粗密に設けられていてもよい(すなわち間隔Dが大きくてもよい)。
第1検出モジュールM1において、発光素子が面する別の開口内、別の開口と発光素子との間、又は別の開口の走行領域側の少なくとも何れかに、別の規制部が設けられてもよい。その場合に、別の規制部が、発光素子の光軸の方向に沿って延在する複数の別の遮光面部と、別の遮光面部の間に形成され、発光素子から出射された光を通過させる別の透明部と、を有していてもよい。別の規制部が発光素子に適用されることで、糸に対して照射される光から平行光に近い光だけを取り出すことができる。例えば、十分な指向性を持たない発光素子が光源として採用される場合においても、検出部の性能が維持される。
また図8に示されるように、糸監視装置が、x方向に隣接するように規制部400に重なり合う付加規制部500を備えてもよい。規制部400は、例えば、y方向に直交する複数の平行な遮光面部401を有する。付加規制部500は、例えば、z方向に直交する複数の平行な遮光面部(付加遮光面部)501を有する。すなわち、付加規制部500は、受光面に対して開放部69,89の反対側においてそれぞれ90度以下(本実施形態では90度)の角度をなす複数の付加遮光面部と、付加遮光面部の間に形成され、走行領域内の糸を透過した透過光又は糸で反射した反射光を通過させる付加透明部(付加通過部)と、を有してもよい。複数の付加遮光面部のそれぞれは、複数の遮光面部のそれぞれに対して角度をなす。遮光面部401はy方向からの外乱光を遮光し、付加遮光面部501はz方向からの外乱光を遮光する。この構成によれば、重なり合った規制部400と付加規制部500により、受光が規制される方向(遮光方向)を任意の二方向の組み合わせとすることができる。これにより、複数の方向(例えば、y方向及びz方向)からの外乱光を遮ることができる。
なお、遮光面部401はy方向に交差する方向に延在していればよい。すなわち、遮光面部401は、y方向に対して90度未満の角度をなしてもよい。付加遮光面部501はz方向に交差する方向に延在していればよい。すなわち、付加遮光面部501は、z方向に対して90度未満の角度をなしてもよい。また、規制部400と付加規制部500が、x方向に隣接していなくてもよい。規制部400と付加規制部500の間にx方向における間隙が設けられてもよい。
第2ホルダ56(図7参照)に代えて、図9に示される第2ホルダ200が適用されてもよい。第2検出モジュールM2Aが適用されてもよい。第2ホルダ200は、走行する糸Yを通過させて当該糸Yの状態を検出する第2検出モジュールM2Aを構成する。第2検出モジュールM2Aの機能は上述した第2検出モジュールM2と同様である。第2ホルダ200のケーシング200aの内部には、走行領域R2を走行する糸Yの状態を測定する発光素子83及び受光素子88が搭載されている。第2ホルダ200は、発光素子83及び受光素子88を支持する。
第2ホルダ200が第2ホルダ56と違う点は、壁部81と略対称な形状であり壁部81と同等の大きさを有する壁部82に代えて、突出部82gを有する壁部82Aを備える点である。突出部82g内に受光素子88が設けられているが、受光素子88は、第2ホルダ56における受光素子88に比して、走行領域R2からさらに遠く離れるように離間している。すなわち、開口82e(又は受光窓86)と受光素子88との間には、大きな空間Sが設けられている。空間Sは、第2ホルダ200内の空間(何も設けられない空間)としては最も大きな空間となる。このような受光素子88の配置により、糸Y(糸道)から受光素子88の受光面88aまでの距離を十分に確保することができ、外乱の影響を低減することができる。また、糸Yを透過した透過光と糸Yからの反射光では、糸Y(糸道)から受光素子88の受光面88aまでの距離が大きくなるにつれ光路長の差が大きくなる。従って、糸Yからの反射光は受光面88aに到達するまでに減衰するため、糸Yを透過した透過光を精度よく検出することができる。
上記した空間Sは、壁部82A内に形成された矩形状の受光スペース82fの一部である。受光スペース82f内において走行領域R2から遠く離れた位置に、受光素子88が配置されている。この第2検出モジュールM2Aにおいては、図10~図12に示されるように、風綿等の異物が空間S内へ侵入しないように防塵構造300が設けられている。図10及び図11に示されるように、防塵構造300は、第1ホルダ55(図3及び図4参照)と第2ホルダ200の間に設けられている。言い換えれば、防塵構造300は、受光素子88のz方向における一方側(糸Yの走行方向の下流側)に設けられており、壁部82Aの当該一方側に形成された上部開口を閉鎖している。
図10に示されるように、防塵構造300は、例えば、受光素子88に当接する第一ゴム部材310と、第一ゴム部材310を押さえる第一押さえ部材320と、第一押さえ部材320の低段部321を押さえる第二ゴム部材330と、第一押さえ部材320の高段部322を押さえる第二押さえ部材340とを有する。
第一ゴム部材310は、一対のリードピン88e(図4参照)に繋がる受光素子88からの一対の配線を避けるべく、受光素子88の一部を押さえる幅広部311と、受光素子88における一対の配線間の領域を押さえる幅狭部312とを含む。図12に示されるように、第一押さえ部材320及び第二押さえ部材340は、例えば何れも樹脂製であり、所定の形状に成形されている。第一押さえ部材320及び第二押さえ部材340は、壁部82Aにおいてy方向に離間する一対の位置決め壁部82h,82hの間に収まっている。第一押さえ部材320は、壁部82Aの上部開口を閉鎖する低段部321と、第一ゴム部材310を押さえる高段部322とを含む。
図10及び図11に示されるように、低段部321と高段部322との間にはz方向に延びる段差部323が設けられており、第一ゴム部材310の幅広部311に、段差部323の裏面323bが当接している。図12に示されるように、低段部321は、位置決め壁部82h,82hに沿って形成された一対の溝部82d,82dに嵌り込む一対の突出縁部325,325を含む。これらの突出縁部325及び溝部82dによってラビリンス構造が形成されている。このラビリンス構造と第一ゴム部材310とによって、風綿等の異物が空間Sに侵入する経路が塞がれている。
第二ゴム部材330には、平面視において走行領域R2に対応するU字状の切欠きが形成されている。第二ゴム部材330は、壁部81上に当接する発光側押さえ部331と、壁部82A上に当接する受光側押さえ部332とを含む。第二ゴム部材330は、第1検出モジュールM1のケーシング55a(図4参照)によって押さえられることで固定されている。低段部321上に当接する受光側押さえ部332は、壁部62によって押さえ付けられている(図11参照)。図10に示されるように、受光側押さえ部332には突出部333が設けられおり、第一押さえ部材320の低段部321には、y方向に離間する一対の突起324,324が設けられている。突出部333を含む受光側押さえ部332は、低段部321の上面321aに当接する。一対の突起324,324の間に第二ゴム部材330の突出部333が嵌り込むことにより、x方向及びy方向における第二ゴム部材330の位置決めがなされている。
図10及び図11に示されるように、第一押さえ部材320の高段部322には下方(z方向)に突出するピン326が設けられており、このピン326が、第一ゴム部材310の幅狭部312に形成された孔313に挿入されている。孔313に対するピン326の嵌合により、y方向及びx方向における第一ゴム部材310の位置決めがなされている。また第二押さえ部材340は、高段部322の上面322aに当接する脚部342と、y方向に延びる一対の凸リブ部343が形成された押さえ板部341とを含む。
防塵構造300では、第一ゴム部材310及び第二ゴム部材330の2つの別の部材(ゴムブッシュ)を有し、これらの部材で受光素子88及びケーシング200aを押さえることで、寸法のばらつきも考慮した上で押さえ不良が発生しにくくなっている。防塵構造300では、全体として、ケーシング200aに対する蓋又はカバーの役割を有すると共に、各部材が互いにx,y,z方向のそれぞれに位置決めを行っており、さらにラビリンス構造を用いた風綿等の侵入防止が実現されている。
図13を参照して、壁部82A内(第2ホルダ200内)における受光素子88の寸法と配置について説明する。受光素子88の受光面88aには、周囲の部材の一部によって覆われる等の理由により、y方向における有効面幅Gが定義され得る。有効面幅Gは、例えば、受光面88aの全体の80%以上又は90%以上の面積を占める。受光素子88における受光面88aの大きさは、当業者であれば容易に認識可能である。
ケーシング200aにおいて、x方向における糸道の位置すなわち溝部101の底部101aを通る中心線CL(中央面)から受光面88aまでの距離Hが定義され得る。有効面幅Gに対する距離Hの比は、0.5以上5.0以下の範囲内の値であってもよく、より好ましくは、1.0以上2.5以下の範囲内の値であってもよい。
以上説明した第2検出モジュールM2Aによれば、測定対象である糸Yと、受光素子88との間に、糸Yからの反射信号を減衰できる程度の距離(上記の距離H)が確保されている。これにより、光学式の糸監視装置8における糸Yからの反射成分を始めとするノイズ成分(特に、糸Yの太さ成分以外の信号)を排除することができる。
図8に示される規制部400及び付加規制部500を含む規制部が、第2検出モジュールM2Aの規制部79に代えて用いられてもよい。
第2検出モジュールM2において、発光素子83が設けられた壁部81に形成された開口81e内、開口81eと受光面88aとの間、又は開口81eの走行領域R2側の少なくとも何れかに、別の規制部が設けられてもよい。その場合に、別の規制部は、発光素子83の光軸83aの方向に沿って延在する複数の別の遮光面部と、別の遮光面部の間に形成され、発光素子83から出射された光を通過させる別の透明部と、を有している。別の規制部が発光素子83に適用されることで、糸Yに対して照射される光から平行光に近い光だけを取り出すことができる。
上記実施形態は、第1ホルダ55及び第2ホルダ56を備えるが、何れか一方のみ備えていてもよいし、3つ以上のホルダを備えていてもよい。第1ホルダ55と第2ホルダ56との配置関係は限定されず、第1ホルダ55は、第2ホルダ56に対して上流側に配置されていてもよい。
上記実施形態において、第1検出モジュールM1及び第2検出モジュールM2のそれぞれは、異物検出機能及び糸太さ検出機能のそれぞれに代えてもしくは加えて、例えば糸Yの走行速度を検出する機能、及び、糸Yの走行長さを検出する機能等を有していてもよい。第2検出モジュールM2における糸太さ検出機能には、光学式による見かけ上の糸Yの太さの検出だけでなく、静電容量式による質量検出も含まれる。例えば、本発明の糸監視装置は、光学式の検出モジュールと静電容量式の検出モジュールとを組み合わせた糸監視装置であってもよい。光学式の検出モジュールにおいて、本発明の構成(規制部等)が適用される。また、本発明の糸監視装置は、糸Yの状態として、糸Yが走行領域に有るか無いか、及び/又は糸Yが走行しているか静止しているかを検出するものであってもよい。
空気紡績装置7は、繊維束Fの撚りが空気紡績装置7の上流側に伝わるのを防止するために、繊維案内部に保持されて紡績室内に突出するように配置されたニードルをさらに備えていてもよい。また、空気紡績装置7は、そのようなニードルに代えて、繊維案内部の下流側端部によって、繊維束Fの撚りが空気紡績装置7の上流側に伝わるのを防止するものであってもよい。さらに、空気紡績装置7は、上記の構成に代えて、互いに反対方向に繊維束Fに撚りを掛ける一対のエアージェットノズルを備えていてもよい。
紡績ユニット2では、糸貯留装置11が空気紡績装置7から糸Yを引き出す機能を有していたが、デリベリローラとニップローラとで空気紡績装置7から糸Yが引き出されてもよい。デリベリローラとニップローラとで空気紡績装置7から糸Yを引き出す場合、糸貯留装置11の代わりに、吸引空気流で糸Yの弛みを吸収するスラックチューブ又は機械的なコンペンセータ等を設けてもよい。
紡績機1では、機台高さ方向において、上側で供給された糸Yが下側で巻き取られるように各装置が配置されていた。しかし、下側で供給された糸Yが上側で巻き取られるように各装置が配置されていてもよい。
紡績機1では、ドラフト装置6のボトムローラの少なくとも一つ及びトラバースガイドが、第2エンドフレーム5からの動力によって(すなわち、複数の紡績ユニット2共通で)駆動されていた。しかし、紡績ユニット2の各部(例えば、ドラフト装置6、空気紡績装置7及び巻取装置13等)が紡績ユニット2ごとに独立して駆動されてもよい。
糸Yの走行方向において、テンションセンサ9が糸監視装置8の上流側に配置されていてもよい。ユニットコントローラ10は、紡績ユニット2ごとに設けられてもよい。紡績ユニット2において、ワキシング装置12、テンションセンサ9及び糸監視装置8は、省略されてもよい。
図1では、紡績機1は、チーズ形状のパッケージPを巻き取るように図示されているが、コーン形状のパッケージPを巻き取ることも可能である。コーン形状のパッケージPの場合、糸Yのトラバースにより糸Yの弛みが発生するが、当該弛みは、糸貯留装置11で吸収することができる。各構成の材料及び形状には、上述した材料及び形状に限らず、様々な材料及び形状を採用することができる。本発明の糸巻取機は、紡績機1に限定されず、例えば複数のワインダユニットによって構成される自動ワインダ等であってもよい。また、本発明の糸監視装置は、糸巻取機以外の繊維機械であって、走行する糸の状態の監視が要求される繊維機械に搭載されていてもよい。
1…紡績機(糸巻取機)、8…糸監視装置、55…第1ホルダ、55a…ケーシング、56…第2ホルダ、56a…ケーシング、61…壁部(一方の壁部)、61e…開口(第一開口)、62…壁部(他方の壁部)、62e…開口(第二開口)、63…発光素子(第一発光素子)、64…発光素子(第二発光素子)、67…受光素子(第一受光素子)、67a…受光面(第一受光面)、68…受光素子(第二受光素子)、68a…受光面(第二受光面)、69…開放部、75…規制部(第一規制部)、76…遮光面部、77…透明部(通過部)、78…規制部(第二規制部)、79…規制部、81…壁部、81e…開口、82,82A…壁部、82e…開口、83…発光素子、88…受光素子、88a…受光面、89…開放部、200…第2ホルダ、200a…ケーシング、300…防塵構造、310…第一ゴム部材、320…第一押さえ部材、330…第二ゴム部材、340…第二押さえ部材、400…規制部、401…遮光面部、500…付加規制部、501…付加遮光面部、D…間隔、G…有効面幅、H…距離、M1…第1検出モジュール、M2,M2A…第2検出モジュール、L…長さ、R1,R2…走行領域、S…空間、Y…糸。
Claims (18)
- 糸の走行方向に直交する第一方向に対向する一対の壁部を有し、前記一対の壁部の間に前記糸の走行領域を形成すると共に、前記走行方向及び前記第一方向の両方に直交する第二方向に向けて開放された開放部を形成するケーシングと、
前記一対の壁部の少なくとも一つに設けられた少なくとも一つの発光素子と、前記一対の壁部の少なくとも一つに設けられ、当該壁部に形成された開口に面する受光面を含む少なくとも一つの受光素子とを有し、前記走行領域内を走行する前記糸を検出する検出部と、
前記受光面に対して前記開放部の反対側においてそれぞれ90度以下の角度をなす複数の遮光面部と、前記遮光面部の間に形成され、前記走行領域内の前記糸を透過した透過光又は前記糸で反射した反射光を通過させる通過部と、を有する規制部と、を備え、
前記規制部は、前記開口内、前記開口と前記受光面との間、又は前記開口の前記走行領域側の少なくとも何れかに設けられている、糸監視装置。 - 前記遮光面部は前記第二方向に交差する方向に延在する、請求項1に記載の糸監視装置。
- 前記発光素子と前記受光素子とは前記第一方向に対向するように設けられており、
前記遮光面部の延在方向は、前記発光素子と前記受光素子とを結ぶ方向と同じであるか又は当該方向に対して5度以下の角度をなす、請求項1又は2に記載の糸監視装置。 - 前記遮光面部は、前記第一方向における長さ(L)を有すると共に、隣り合う2つの前記遮光面部は、前記第二方向における間隔(D)を開けて配置されており、
前記間隔(D)/前記長さ(L)≦1
の関係が成り立っている、請求項3に記載の糸監視装置。 - 前記受光面の前記第二方向における有効面幅に対する、前記第一方向における糸道の位置から前記受光面までの距離の比は、0.5以上5.0以下の範囲内の値である、請求項1~4の何れか一項に記載の糸監視装置。
- 前記受光面の前記第二方向における有効面幅に対する、前記第一方向における糸道の位置から前記受光面までの距離の比は、1.0以上2.5以下の範囲内の値である、請求項5に記載の糸監視装置。
- 前記発光素子は、前記一対の壁部の内、前記受光素子が設けられた壁部と同じ壁部に設けられており、かつ前記受光素子に対して前記開放部と反対側に設けられている、請求項1又は2に記載の糸監視装置。
- 前記発光素子は、前記一対の壁部の内、前記受光素子が設けられた壁部と同じ壁部に設けられた第一発光素子と、前記一対の壁部の内、前記受光素子が設けられた壁部と対向する壁部に設けられた第二発光素子とを含み、
前記遮光面部の延在方向は、前記第一発光素子の光軸に交差する、請求項1又は2に記載の糸監視装置。 - 前記受光素子は、前記一対の壁部の内の一方の壁部に設けられ、前記一方の壁部に形成された第一開口に面する第一受光面を含む第一受光素子と、前記一対の壁部の内の他方の壁部に設けられ、前記他方の壁部に形成された第二開口に面する第二受光面を含む第二受光素子とを含み、
前記発光素子は、前記一方の壁部に設けられた第一発光素子と、前記他方の壁部に設けられた第二発光素子とを含み、
前記規制部は、前記一方の壁部に設けられた第一規制部と、前記他方の壁部に設けられた第二規制部とを含み、
前記第一規制部は、前記第一開口内、前記第一開口と前記第一受光面との間、又は前記第一開口の前記走行領域側の少なくとも何れかに設けられており、前記第二規制部は、前記第二開口内、前記第二開口と前記第二受光面との間、又は前記第二開口の前記走行領域側の少なくとも何れかに設けられており、
前記第一規制部における前記遮光面部の延在方向は、前記第二発光素子と前記第一受光素子とを結ぶ方向と同じであるか又は当該方向に対して5度以下の角度をなし、前記第二規制部における前記遮光面部の延在方向は、前記第一発光素子と前記第二受光素子とを結ぶ方向と同じであるか又は当該方向に対して5度以下の角度をなす、請求項1又は2に記載の糸監視装置。 - 前記遮光面部は、前記第一方向における長さ(L)を有すると共に、隣り合う2つの前記遮光面部は、前記第二方向における間隔(D)を開けて配置されており、
前記遮光面部の延在方向は、前記第一方向に対して角度(α)をなし、
前記間隔(D)/長さ(L)>tan(α)
の関係が成り立っている、請求項8又は9に記載の糸監視装置。 - 前記遮光面部は、前記第一方向における長さ(L)を有すると共に、隣り合う2つの前記遮光面部は、前記第二方向における間隔(D)を開けて配置されており、
前記間隔(D)/前記長さ(L)>1
の関係が成り立っている、請求項8~10の何れか一項に記載の糸監視装置。 - 前記遮光面部は、前記第一方向における長さ(L)を有すると共に、隣り合う2つの前記遮光面部は、前記第二方向における間隔(D)を開けて配置されており、
前記間隔(D)/前記長さ(L)≦3
の関係が成り立っている、請求項8~10の何れか一項に記載の糸監視装置。 - 前記遮光面部は前記走行方向に直交する方向に延在するか又は当該方向に対して5度以下の角度をなす、請求項1に記載の糸監視装置。
- 前記第一方向において前記規制部に並べて配置された付加規制部を更に備え、
前記付加規制部は、前記受光面に対して前記開放部の反対側においてそれぞれ90度以下の角度をなす複数の付加遮光面部と、前記付加遮光面部の間に形成され、前記走行領域内の前記糸を透過した透過光又は前記糸で反射した反射光を通過させる付加通過部と、を有し、
前記複数の付加遮光面部のそれぞれは、前記複数の遮光面部のそれぞれに対して角度をなす、請求項1~13の何れか一項に記載の糸監視装置。 - 前記遮光面部は前記第二方向からの外乱光を遮光し、前記付加遮光面部は前記走行方向からの外乱光を遮光する、請求項14に記載の糸監視装置。
- 前記規制部は、前記開口における前記開放部側にのみ設けられる、請求項1~15の何れか一項に記載の糸監視装置。
- 前記発光素子は、前記発光素子が設けられた壁部に形成された別の開口に面しており、
前記別の開口内、前記別の開口と前記発光素子との間、又は前記別の開口の前記走行領域側の少なくとも何れかには、別の規制部が設けられ、
前記別の規制部は、前記発光素子の光軸の方向に沿って延在する複数の別の遮光面部と、前記別の遮光面部の間に形成され、前記発光素子から出射された光を通過させる別の通過部と、を有する、請求項1~16の何れか一項に記載の糸監視装置。 - 前記糸を巻き取ってパッケージを形成する糸巻取機であって、
請求項1~17の何れか一項に記載の糸監視装置を備える、糸巻取機。
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