JP4117583B2 - 糸をクリアリングするための方法及び装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、糸の特性を収集し、調節できるクリアリングリミツトによつて除去すべき糸の欠陥を定義する如くした、糸をクリアリングするための方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
かかる方法は、例えばスイス特許第６８３３５０号明細書によつて公知である。この場合には、糸の欠陥は、糸の太さの設定値からの偏りと該糸欠陥の長さとに基づいて二次元的に表示、分類される。発生し測定された糸欠陥の数は、二次元の分類フイールド、例えばセルに記録されストアされる。クリアリングリミツトは、高い糸欠陥数を持つセルの近傍の外側で、低い糸欠陥数を持つセルの近傍の内側にあるように位置せしめられる。このようにして、糸中に作られるノツトやスプライスを減少させることができる。
【０００３】
上記方法でクリアリングリミツトは希望する方法で配置し、希望する形にすることができる。しかし上記方法は、糸のコストのかかる実験を伴い、糸の生産を先行するか、あるいは糸の巻き返しを行わねばならない。
【０００４】
スイス特許第６８１４６２号明細書から、電子的ヤーンクリアラの作動限界を調節する１つの方法が公知である。この場合には、クリアリングの過程中で番手の測定値は連続的に記録され、その分布が求められる。上記分布と予め選択した許容できるアラーム頻度とを基に、動作限界が統計的規則に従つて自動的に固定される。
【０００５】
上記方法は、糸監視装置において動作限界を調節することに関係し、該糸監視装置は、糸の番手即ち糸の太さの平均太さからの偏りを求め、アラームをトリガーし又は生産を中止する。従つて上記作動限界は短いけれども糸直径の極端な偏りに対しては何もできない。即ち該作動限界は如何なる長さにも独立である。
【０００６】
従つて高い経費を必要としないクリアリングリミツトの最適管理に到達する方法は未だ与えられていない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従つて本発明は、特定の条件を満足させながら、同時にできる限り頻繁に最適調整が行えるような方法で、ヤーンクリアラの改善されたクリアリングリミツトを求め調節することを可能とする方法及び装置を提供する目的を達成することができる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するため本発明によれば、クリアリングリミツトは収集した特性に基づいて自動的に影響を受け、そのクリアリングリミツトは自動計算で求められて設定される如くすれば、上記の目的は達成される。一度設定された該クリアリングリミツトは、発生する糸欠陥の性質と頻度に適合するように、ヤーンクリアラの所で定期的又は連続的に自動調整される。これは標準のベース、あるいは最初の調整、あるいは同じ品種について以前の生産から収集されたデータのベースに影響されるであろう。この場合、クリアリングリミツトの決定は、糸の特性の測定値と、クリアリングリミツトの特性に対する各種の重要な基準と、また上記の好ましい過程を考慮してフアジー論理の法則に従つて行つた閉ループ制御の結果である。該基準は測定するのが困難か又はクリアリングリミツトと明確な数学的関係を持たせるのは不可能かも知れない。この決定には糸欠陥の値は、例えば糸の所のヤーンクリアラで収集され、測定されたパラメータに従つて分類フイールド中にフアイルされて分類され、糸の欠陥についての選択された仮定に従つてモデリングされる。モデル化された糸欠陥から、分類フイールド中の糸欠陥の密度が求められ、これからクリアリングリミツトの位置に関する基準が導出される。
【０００９】
上記装置は実質的にはフアジーループコントローラを持つコントロールループ、糸から収集した特性の値に対する入力、クリアリングリミツトを決めるかあるいはこれに影響を与えるための基準を入力するためのユニツトとより構成される。コントロールループは複数の糸の値に対する複数の入力から構成され、共通のクリアリングリミツトを出力するための複数のヤーンクリアラと接続される。
【００１０】
本発明で達成できる利点は、クリアリングリミツトを形成するための広範囲の基準を考慮できることである。該基準は糸、即ち糸欠陥の密度又は糸パツケージの形状などに関連づけられるし、あるいは糸が生産されたか、巻き返される機械、即ちセンサ（光学式又は静電容量式）に関連づけることもできる。更なる基準として、例えば糸欠陥が大きいほど小さいものよりはより重大であるという事実、あるいはある１つの領域の特定の欠陥はあるユーザにとつて極めて重大であると言つた事実のような、一般的な品質への考慮を払うこともできる。まなクリアリングリミツトを糸欠陥を測定するのに用いられる方法に適合させることも可能である。例えば糸の静電容量式サンプリングでは極めて短い糸欠陥は完全には検出できないが、光学的サンプリングでは極めて短い糸欠陥もほとんど検出できると言つたことも考慮に入れることが可能である。従つて光学的サンプリングを用いてクリアリングされた糸は、静電容量的にサンプリングされた糸よりもずつとスプライスやノツトが多くなるのを防ぐこともできる。このシステムは、何等特殊な入力をしないでも、又は最初標準の入力を基にしてでも、あるいは適当な入力の結果として記述可能なすべての基準に従つて最適な方法ででも、何れの方法であつても自律的に作動させることができる。求められた糸欠陥の値を基にした糸欠陥のモデリングの提案によつて、糸欠陥の密度を代表するレリーフを作り、これによりクリアリングリミツトを決めるためのサンプル、即ち糸欠陥の値の数量を減らすことができる。
【００１１】
【実施例】
以下に添付の図と例を用いて本発明を詳細に説明する。
【００１２】
図１において、水平軸１はこれに沿つて糸欠陥の最初の寸法、即ち最初のパラメータである長さが記録されている。糸欠陥の第２の寸法、即ちパラメータとして、糸の直径（又は質量）の平均直径（又は平均質量）からの偏りは、平均直径（又は平均質量）に対するパーセンテージで縦軸２にプロツトされている。上記２つの軸１と２で定義された平面中にフイールド３、特にフイールド３ａ，３ｂ，３ｃなどが示されている。これらは糸欠陥のクラスを定義するもので、これはスイス特許第４７７５７３号明細書に記載されているようなタイプで、ＵＳＴＥＲ ＣＬＡＳＳＩＭＡＴと言う名前で一般的に知られている。糸欠陥の測定の結果はこの平面に、即ちフイールド３に十字＋の記号で示される。例えば４で示した＋は、欠陥の長さが約８ｃｍで、その太さあるいは質量は平均直径又は平均質量を４００％越えていることを示している。１つのクリアリングリミツトが５で示されている。これはどの糸欠陥を糸から除去又はカツトすべきか、どの糸欠陥は残すかを定義するものである。こうして軸１とクリアリングリミツトの間にある十字で示された糸欠陥はカツトされず、従つて糸のスプライスやノツトにつながらない。第一近似的に、クリアリングリミツト５は十字即ち糸欠陥の集積即ち雲状の部分の周辺を通つていると言える。従つて糸欠陥の集積は軸１とクリアリングリミツト５の間にあるようになつている。
【００１３】
図２は、本発明による方法又は糸をクリアリングする装置のブロツク図を示す。装置は、好ましくはフアジーループコントローラの形のループコントローラ７と、個々のステツプ用の複数の処理ユニツト８，９，１０、コントロールループ６、とから構成されていて、該処理ユニツトはループコントローラ７の一部と解釈されてもよい。ここでは個々の機能即ち方法のステツプを極めて明確に示すためにユニツトは個々に記載した。処理ユニツト８は実際には複数のメモリー位置を持つ記憶装置で、選択可能な糸長さ（例えば１００ｋｍ）にわたつての糸欠陥のパラメータ（長さと直径又は質量の偏り）をストアする。メモリーを持つ処理ユニツト８は、測定した値に対する少なくとも１つの入力１１ａ，１１ｂを持ち、この入力はそれぞれヤーンクリアラ３２，３３につながれている。装置が多数のヤーンクリアラに対して働いているときは、対応して多数の入力１１が設けられる。処理ユニツト９は、後に示すような方法で個々の測定値を整えるのに用いられ、本質的にはプロセツサ又はコンピユータあるいはその一部から成る。処理ユニツト１０は、同様にフイールド３ａ，３ｂ，３ｃなど（図１）に対応する複数のメモリー位置を持つ記憶装置から成る。ループコントローラ７はプロセツサ又はコンピユータより成り、１つのクリアリングリミツト値に対する出力１２を持ち、このループコントローラがフアジーループコントローラの形を取るときは、更に生産性基準を入力するための入力１３、一般的な品質基準を入力するための入力１４、糸に特定された基準を入れるための入力１５、装置に特定された基準を入れるための入力１６、その他の特別な品質基準を入れるための入力１７などを持つている。出力１２は処理ユニツト８につながれ、フイールド３０で示されるクリアリングリミツトの値をユニツト８にストアし、他の目的のために表示又は出力できるようにする。ループコントローラ７はまた、出力１２でヤーンクリアラ３２，３３にも接続される。
【００１４】
図３は、部分表面１９にプロツトされたモデル化した糸欠陥１８を示す。モデル化した糸欠陥は、個々の測定値から糸欠陥を一部簡略化して再構成したものである。例えばガウスのベル即ちガウスの曲線により三次元的に形成されるベルとしてモデル化をする。その最大点は通常の適当な十字、例えば図１の十字４が分類フイールドに入るような点に設けられる。ベルの下の容積は１と定義される。部分表面１９はここでは半径又は直径の偏りがプロツトされる軸２０と、欠陥の長さがプロツトされる軸２１とで限界を定められている。ガウスのベル曲線でモデル化される個々の欠陥の密度は、軸２２に沿ってプロツトされる。
【００１５】
このような表現をする目的は、分類フイールドにおける糸欠陥の重要性を正しく示し、これから導かれる糸欠陥の密度の表現のような値をまちがつた結論に導かぬようにするためである。危険なことは、後に使用し処理するために糸欠陥を領域中の単なる点としてしか解釈せず、その分類フイールドにおける環境への効果を無視することである。特に次の２つの事実は考慮されねばならない。
【００１６】
第１に、糸欠陥の値の収集は、例えば糸の速度が一様ではないと言うような当該収集システムによつてもたらされる特別なトレランスで影響されることである。同じ糸欠陥を二度目に測ると異なつた値を得ることは良くあることであり、分類フイールドの異なつたクラスに分類されることすらある。一方、極めて多数の欠陥を測ると、かかるトレランスの重要性は消滅する。従つて糸欠陥のモデリングによつて糸欠陥を代表するレリーフを得るのに必要な糸欠陥の測定数を減らすことができ、または単にクリアリングリミツトを決めるのに充分な糸欠陥密度を得ることができる。該モデリングのおかげで、比較的少ない糸欠陥の測定数で糸欠陥密度を代表するレリーフが初期の段階で得られ、該レリーフから良好なクリアリングリミツトが得られ、期待されるカツト頻度についての信頼できる予測が引き出せる。従つて品質及び／又は生産性に関して改善されたあるいは最適化された生産の経過を実生産に入る前に確認することが可能である。
【００１７】
図４は、図１の平面３に従つて平面上にモデル化した糸欠陥をまとめたものを面２９として示したものである。該モデル化した糸欠陥は図３で既に述べたものと同じ軸上にプロツトされている。しかしここで図３と異なるのは、モデル化した糸欠陥をトータルした複数の部分表面１９が互いに隣接して記録されていて、個々の部分表面１９のモデル化した測定値も互いに影響し合つて、部分表面の境界の領域の間で流動的な移行が起こつていることである。特に高い欠陥頻度を示す領域２３、低い欠陥頻度の領域２４、そしてこれらに隣接する重要でない頻度をもつ領域がよくわかる。
【００１８】
図５は既に示した軸２０，２１，２２と同じ軸上にプロツトした糸欠陥の重大性の程度を示す面２５を示す。これから明らかなように、例えば長さが長く質量又は直径偏りの大きい糸欠陥は重大な欠陥を意味し、例えばある数値でその量を示すことができる。例えば領域２６ａ，２６ｂ，２６ｃなどは糸欠陥の重要さが増す方向で定義される。該領域で表され数学的関数は、例えば原点は軸２０と２１の交点にありｘの値は軸２０に沿つてプロツトされ、ｙの値は軸２１に沿つてプロツトされるとすれば（又はその逆）ｚ＝ｘｙである。面２５は従つて円錐表面の一部である。しかしこれに限らず、ユーザの環境における重要さの程度を表す如何なる希望する平面も定義することができる。
【００１９】
本発明の作動の様式は次の通りである。
ヤーンクリアラ３２，３３においてヤーンセンサは糸欠陥を検出するか、あるいはその測定値は例えば糸の直径か質量に対応する。糸欠陥の予め選んだパラメータに従つて分類するため、（今の場合では太さの偏りと糸欠陥の長さをパラメータとして選ぶ）、糸欠陥は公知の方法で直径の平均値又は単位長さ当たりの糸の質量の平均値と関連させられ、該基準で平均直径又は平均質量からの偏りが計算される。ヤーンクリアラにおいては該測定値は同様に公知の方法でかかる閾値から超過する（質量又は直径の）偏りの長さを求めるのに用いられる。このような相対偏りと長さの測定値は入方１１を介してコントロールループ６に導入される。ここで該測定値は先ず処理ユニツト８中に入りここにストアされる。このようにして予め選んだ糸長に対しての糸欠陥値は処理ユニツト８にストアされ、十字４で示される糸欠陥が図１中に示されるようなやり方で全分類フイールド中を占めるようになる。このような操作は、糸で測定された値の分類はずつと以前から行われた方式なので既に公知である。分述べた操作は複数のヤーンクリアラからの複数の糸の測定値に対しても有効である。これらの値はすべて入力１１を介して処理ユニツト８に入力される。処理ユニツト８からメモリーの内容、あるいは単に糸欠陥が処理ユニツト９に読み込まれ、ここで糸欠陥は図３に示されたようにモデル化される。ここで図１のフイールド３ａ，３ｂ，３ｃなどと言つた全ての分類フイールドは前もつてラスタによつて細かく分割されている。このラスタフイールドは１つ又はそれ以上の部分表面１９より構成されていて、モデル化した糸欠陥は１つ又は多くのラスタフイールドに延びていることがある。ラスタは例えば５％の増し分で軸２に沿つて分解し、軸１に沿つては１ｍｍの増し分で分解することもできる。ガウスのベルの広がりも変化でき、複数のラスタフイールドにわたつて広がつていることが有利である。ベルの容積が一定のため、ベルの広がりが大きいほどその高さは低くなる。モデル化する糸欠陥の、軸１と２の交点からの距離が大きいほどこれを表わすガウスベルは広がらねばならない。後にラスタフイールド中の密度を計算するためには、そのラスタフイールドの上に位置するガウスベルの部分の全ての容積を加え合わせる。そして全分類フイールドについての密度が同様にして計算され、図４に示されるような面２９として表わされる。上記の操作の目的は、部分的な糸欠陥密度を求めるとき、分離した個別的な値を取る代わりに、ある領域を形成して、これより分類フイールドの各場所で糸欠陥の密度に関する１つの確実な指示を得ることができるようにするためである。これは特に僅かな糸欠陥しか予想されない場所にも適用される。
【００２０】
上記と平行し、あるいはこれに先行して、図５に示されているタイプの２５のような平面（これは糸欠陥の重大さの程度を表している）が処理ユニツト１０にロードされている。ループコントローラ７においては、糸欠陥密度の新しく提供された値と予め選択された基準との間の比較が行われる。処理ユニツト９，１０及びコンピユータ７中の上記の操作は全て純粋に計算機レベルで行われる。即ち図３から図５に示した表現は、より明確にする目的のためだけと理解されるべきである。面２５で示されるような許容できる重大さの程度との比較と、面２９（図４）で表わされるようなモデル化した糸欠陥あるいは糸欠陥密度との比較とによつて、図４に示された糸欠陥の中のどれが受入れられないものなのか、また受入れられるものなのかを決めることができる。かかる比較は、ループコントローラ７即ちフアジーループコントローラで行われ、従つてここでは公知の第１法則が考慮される。それはおおよそ次のようなものである。糸欠陥の質量と長さの積が大きいほど、その糸欠陥の重大性はより大きくなる。この法則は図５による表現で詳細に表わされている。最も簡単な場合では、最初のクリアリングリミツトは、図４でモデル化した糸欠陥の和で表わされた面を持つ、図５の面２５でカツトすることで得られる。けれども糸を連続的に測定しているときは、上記の和は同様に連続的に変化する平面を形成するが、面２５はずつと一定のままであるので、カツトライン、即ちクリアリングリミツトを変化した条件に自動的に適合させ、ループコントローラ７は出力１２を介して適合するクリアリングリミツトの値を出力する。これは定期的にも、連続的にも、あるいは外部から起こさせる方法の何れででも行える。他の適用などに見られる普通のループコントローラ７でもこの目的には充分である。クリアリングリミツトの特性は図４において３１で示されている。
【００２１】
しかしこの場合、クリアリングリミットは全ての場合に対して最適であるとは言えない。そのため更なる基準を考慮に入れることが可能である。その基準とは、例えば生産性の基準では、これは入力１３を介してループコントローラ７に入力される。このような基準には、例えば糸のｋｍ当たりに許容されるカット数がある。この基準によってクリアリングリミットは全体に、あるいは個々の領域においてシフトされる。処理ユニット８から実際のクリアリングリミット５で予め選んだ糸の長さに対して行われたカット（図１のクリアリングリミット５の外側にある十字の数）がわかり、この数はクリアリングリミットの位置を変えることで変化する。一般的な品質基準は入力１４を介して入力される。例えばクリアリングリミットは分類フィールド中の比較的高い糸欠陥密度を持つ領域の周りを通るようにするのが一般的な法則と解釈できるだろう。そのような領域は、処理ユニット１０から糸欠陥密度の指示を得て、この密度を入力された設定点と比較すればファジーループコントローラで識別することができる。糸に特定の基準、例えば糸の特性にクリアリングを合わせると言った基準は入力１５を介して入力できる。１つの基準として、例えば糸パッケージの周りに、この中では欠陥は無視できるようなゾーンを定義し、糸のパッケージからの距離を入力することもできる。装置に特定される基準も入力１６から入れることができる。ここでは各種のクリアラシステム（光学式、静電容量式）からの測定値の比較性も導入できる。例えば一般的に静電容量的に求めた測定値は短い糸欠陥に対してはより大きく重みづけし、一方光学的に求めた測定値は長い糸欠陥ではより大きな重みづけをすると規定することもできる。あるいは工程に特定される系統立った糸欠陥は特別に除去したり、あるいは全然除去しないようにも規定することができる。更に特別な品質基準を入力１７から入れることもできる。例えば特殊な出来事を示すような糸欠陥の特別な分布なども入力できる。測定値にそのような分布が発生したらファジーループコントローラ７中で比較され、自動的にこれを補償したり、あるいはアラームをトリガーしたりすることができる。上記のこれらのデータによってクリアリングリミット５の特性は変化し、最適化される。即ちここではこれらの基準は、糸欠陥密度に関連する設定入力に変換され、上記設定入力は糸欠陥密度の実際の部分部分の値と比較される。最適化されたクリアリングリミットは自動的に決められ、自動的に調整され、自動的にヤーンクリアラにロードされることによって修正される。
【００２２】
以上においては、本発明の糸の特性として、例えば太さ又は質量の偏りと該偏りの長さを用いて説明したが、これに限られるものではなく、同様に糸の他の、例えば色、構造（毛羽、撚）、周期的な直径変動と言つた特性についても実現することができる。したがつて異繊維、異物、毛羽などの糸欠陥に対するクリアリングリミツトも設定し調節することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】分類フイールドにおけるクリアリングリミツトを示す図。
【図２】本発明による装置のブロツクダイアグラムを示す図。
【図３】モデル化した糸欠陥の図式表示を示す図。
【図４】糸欠陥密度のレリーフを示す図。
【図５】糸欠陥を評価するための基準の図式表現を示す図。
【符号の説明】
１ 水平軸
２ 縦軸
３ フイールド
３ａ フイールド
３ｂ フイールド
３ｃ フイールド
４ 十字
５ クリアリングリミツト

Claims (9)

1. 糸の特性を求めて、除去すべき糸欠陥を調節可能なクリアリングリミット（５，３１）により規定する、糸をクリアリングする方法において、
   糸欠陥のパラメータの値を求め（１１ａ，１１ｂ）、測定されたパラメータに従って分類フィールド（３）において分類し、
   求められた値及び糸欠陥について予め選ばれた仮定から、分類フィールド（３）における糸欠陥の密度（２３，２４，２６）を求めて、分類フィールド（３）の各位置において糸欠陥の密度（２３，２４，２６）を表示するのを可能にし、
   容認できる糸欠陥密度の基準（２５）を予め設定し、
   求められた特性に基いて、コントロールループ（６）において、クリアリングリミット（５，３１）を自動的に決める
   ことを特徴とする、糸をクリアリングするための方法。
2. パラメータは、糸の太さ、質量、色、構造及び異物を含む特性の群と糸に沿うこれらの特性の長さから取られることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. ファジー論理に従って処理されるクリアリングリミット（５，３１）を決めるために別の基準（１３〜１７）を考慮することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
4. 別の基準（１３〜１７）を糸欠陥密度に関連する設定入力に変換することを特徴とする、請求項３に記載の方法。
5. 分類フィールド（３）における糸欠陥についての予め選ばれた仮定が、分類フィールド（３）において測定された値に最大値を持つガウスのベル（１８）による個々の測定値からの糸欠陥の再構成であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
6. 糸をクリアリングする装置であって、糸の測定可能な特性がその製造中又は巻取り中に求められ、除去すべき糸欠陥が、どの糸欠陥を除去するのかを規定する調節可能なクリアリングリミット（５，３１）によって規定されるものにおいて、
   コントロールループ（６）が、
   糸から求められた特性の値のための入力（１１ａ，１１ｂ）及び分類フィールド（３）に測定された値をストアするメモリを持つ処理ユニット（８）、
   分類フィールド（３）にある糸欠陥の密度を計算する処理ユニット（９）、及び
   糸欠陥密度の予め設定された値と糸欠陥密度の実際の値とを比較してクリアリングリミット（５，３１）を決定するコントローラ（７）を含み、
   糸欠陥のパラメータの値が求められ（１１ａ，１１ｂ）、測定されたパラメータに従って分類フィールド（３）において分類され、
   求められた値及び糸欠陥について予め選択された仮定から、分類フィールド（３）における糸欠陥の密度（２３，２４，２６）が求められて、分類フィールド（３）の各位置において糸欠陥の密度（２３，２４，２６）を表示するのを可能にする
   ことを特徴とする、装置。
7. コントロールループ（６）が複数の糸の値のための複数の入力（１１ａ，１１ｂ）を含んでいることを特徴とする、請求項６に記載の装置。
8. 糸をクリアリングする装置が、入力（１１ａ，１１ｂ）により、共通なクリアリングリミットを出力するための複数のヤーンクリアラ（３２，３３）に接続されていることを特徴とする、請求項６に記載の装置。
9. コントローラ（７）がファジーループコントローラの形をとり、ファジーループコントローラが、クリアリングリミット（５，３１）を決定するための基準を入力するためのユニット（１３，１４，１５，１６，１７）を備えていることを特徴とする、請求項６に記載の装置。

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