JPH0544143A - 織機の異常検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 織機運動機構にかかる異常負荷を製織条件に
応じて迅速かつ正確に検出することである。 【構成】 織機の運動機構にかかる負荷に関連して変化
する検出対象のパラメータの基準値を製織条件毎に設定
しておき、製織中にモータ温度、モータ電流やオイル温
度を測定し、測定された値が製織中の製織条件に対応す
る基準値を超えた時に、異常信号を出力するようにして
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、織機の運動機構にかか
る機械的な異常負荷を早期に検出する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば特開昭５８−５４０４８号公報や
実開昭６０−８６５７８号公報には、織機駆動モータの
温度が異常となったときに、警報を出力したり、電源を
遮断することが開示されている。これらの技術はいずれ
もモータの保護を目的としているため、異常温度の設定
値は、製織条件の変更時にも調整しなくてもよいような
高い値に設定される。このため織機の運動機構で発生す
る異常な摩擦や、その他の機械的な異常による過大な負
荷がモータにかかっていても、それらの異常な負荷が直
ちに異常温度の設定値を越えるほどの温度の上昇に結び
つかないため、異常負荷の迅速かつ正確な検出が不可能
である。しかも、製織条件が異なれば、モータにかかる
定常負荷自体も異なることになり、異常負荷の迅速かつ
正確な検出は、非常に困難なものであった。

【０００３】

【発明の目的】したがって、本発明の目的は、製織条件
を考慮しながら、織機の運動機構にかかる異常負荷を迅
速かつ正確に検出することである。

【０００４】

【発明の解決手段】上記目的の下に、本発明は、織機の
運動機構にかかる負荷に関連して変化する検出対象のパ
ラメータの基準値を製織条件毎に設定しておき、製織中
に上記パラメータを測定し、測定されたパラメータの値
が製織中の製織条件に対応する基準値を超えた時に、異
常信号を出力するようにしている。または、製織条件毎
に設定された基準値を基に導き出された警報レベルがし
きい値を越えた時に、異常信号を出力する。

【０００５】この異常検出方法によると、製織条件毎に
基準値が設定されるため、製織中の製織条件に対応して
織機の運動機構にかかる微妙な異常負荷が正確かつ迅速
に検出できる。

【０００６】なお検出対象のパラメータは、運動機構を
駆動するモータのモータ温度、モータ電流や運動機構を
潤滑するオイル温度であり、これらは、製織中に各織機
毎に独立に、あるいは複数の織機について集中制御方式
の下に順次に測定される。また製織条件は、開口パター
ン、たて糸張力あるいは織機の回転速度などであり、基
準値は、試織段階で求められた温度や電流の絶対値（測
定値）、あるいは上昇値例えば工場内温度とモータ温度
（測定値）との差あるいは温度変化率の標準値に、ある
いは同一の製織条件の織機群から得られた複数の測定値
の平均値に余裕度の係数をかけるか、または変動範囲を
加算することによって設定される。

【０００７】

【実施例１】この実施例１は、図１に示すように、織機
１１の検出対象としてのモータ１にかかる負荷に関連し
て変化するパラメータとして、モータ温度を測定し、こ
の測定したモータ温度を温度の基準値と比較する例であ
る。なお、モータ１は、織機１１の運動機構を駆動する
ためのものであり、原動モータ、開口駆動専用のモー
タ、送り出しモータ、巻取りモータなどである。

【０００８】モータ１のモータ温度は、発熱部分例えば
ステータの巻線近くに組み込まれた温度センサ２によっ
て測定され、増幅器３によって増幅され、算出回路４の
一方の入力端に送り込まれるようになっている。また、
工場内の温度は、室温センサ５によって測定され、増幅
器６によって増幅され、算出回路４の他方の入力端に送
り込まれる。

【０００９】ここで算出回路４は、織機１１の起動時か
ら定常運転時におけるモータ１の温度上昇を（モータ温
度−室温＝温度上昇値）の計算式によって、あるいは定
常運転中におけるモータ１の温度上昇を（前回測定した
モータ温度−次に測定したモータ温度＝温度上昇値）の
計算式によって、または織機起動時から定常運転時また
は定常運転中におけるモータ１の温度変化率（単位時間
中の温度上昇値＝温度変化率）の計算式から求め、それ
を比較器７の一方の入力端に送り込んでいる。

【００１０】一方、製織条件として、開口パターン、た
て糸張力、織機の回転速度などのデータは、入力ユニッ
ト８を通じて記憶器９に格納されている。この製織条件
の下で、制御対象の１台の織機１１または同一製織条件
の複数の織機１１群について試織を行い、この試織段階
で求められた正常な状態での温度上昇値や温度変化率が
基準値計算器１０に入力される。

【００１１】基準値計算器１０では、例えば、織機起動
時から定常運転時におけるモータ１の温度上昇値に、余
裕度の係数Ｋ（１＜Ｋ＜２）をかけた値を織機起動時か
ら定常運転時におけるモータ１の温度上昇の基準値とす
るか、上記温度上昇値に、別の余裕度の係数ｋ（０＜ｋ
＜１）をかけた値を定常運転中におけるモータ１の温度
上昇の基準値とするか、あるいは上記温度上昇値に変動
範囲の許容温度値を加算することによって、織機起動時
から定常運転時におけるモータ１の温度上昇の基準値と
する。

【００１２】また、温度変化率に対応する基準値につい
ても、織機起動時から定常運転時におけるモータ１の温
度変化率に、余裕度の係数をかけたり、許容変化率を加
算することによって求められる。あるいは同一製織条件
の織機１１群から得られた複数の検出値（温度上昇値、
温度変化率）より平均値を求め、この平均値に余裕度の
係数をかけるか、あるいは平均値に変動範囲の許容温度
値を加算することによって、温度上昇値または温度変化
率に対応する温度の基準値を基準値計算器１０で計算
し、設定される。そして、基準値計算器１０から出力さ
れた製織条件に対応する基準値は、一定値として、また
は経時的に変化する値として、比較器７の他方の入力端
に送り込まれている。

【００１３】実際の製織過程で、温度センサ２および室
温センサ５は、それぞれモータ１のモータ温度や室温を
測定し、算出回路４に送り込んでいる。ここで、算出回
路４は、温度上昇値または温度変化率を前記計算式から
求め、比較器７の一方の入力端に送り込んでいる。

【００１４】したがって、製織中に比較器７は、測定し
た温度上昇値または温度変化率とそれに対応する基準値
とを比較し、温度上昇値または温度変化率が温度の基準
値を越えた時点で、異常信号を発生し、警報器１３を動
作させる。警報器１３は、ランプを点灯または点滅させ
るか警報音を発生させる他、必要に応じて、表示器１２
を駆動し、異常温度を表示したり、警報レベルを異常温
度毎にグループ分けして、各レベルに応じて織機１１を
自動的に停止させるか、織機１１を停止させないまま上
記警報出力を継続させる。なお、上記表示器１２は、異
常温度のほか、必要に応じて、モータ温度、室温、温度
上昇値、温度変化率、余裕度などを取り込んで、常時ま
たは必要に応じて表示し、外部から視覚的に確認できる
ようにする。

【００１５】なお、図１の回路例は、アナログ系として
構成しているが、二点鎖線で囲む部分は、デジタル系と
して構成し、Ａ／Ｄ変換処理後に、コンピュータのソフ
トプログラム処理によって実行することもできる。

【００１６】

【実施例２】この実施例２は図２に示すように、モータ
１のパラメータとして、モータ温度およびモータ電流の
２つを測定し、これらを集中制御の下に処理する例であ
る。

【００１７】各織機１１、１２・・・１ｎのモータ１の
モータ温度およびモータ電流は、それぞれ温度センサ２
および電流検出器３３によってアナログ量として測定さ
れ、増幅器３、１４によって増幅され、Ａ／Ｄ変換器１
５、１６によってデジタル量に変換され、通信制御器１
７の制御下で通信回線１８を経て集中制御側の通信制御
器１９に送り込まれ、温度判別器２３を通って、室温補
正器２２に、また電流判別器３４を通って比較器２４に
入る。

【００１８】一方、室温は、工場に共通の１つの室温セ
ンサ５により、または各織機１１、１２・・・１ｎに近
い複数の室温センサ５によって測定され、Ａ／Ｄ変換器
２０によってアナログ量からデジタル量に変換され、平
均器２１によって平均化された後、室温補正器２２に送
り込まれる。室温補正器２２は、温度判別器２３から送
り込まれる測定温度値を室温で補正して正確な温度上昇
値を求め、比較器２４の一方の入力端に送り込んでい
る。

【００１９】ー方、オペレータは、予め入力ユニット２
５を操作し、品種毎に機台番号を特定しながら、製織条
件として織物仕様や開口パターン、たて糸張力、織機の
回転速度などのデータを入力器２６に送り込み、データ
ベース２７に品種番号と共に格納しておく。通信制御器
１９は、各織機１１、１２・・・１ｎを順次検索し、品
種判別器２８によって、機台番号を通信制御器１９から
品種検索器２９に送り込む。品種検索器２９は、品種番
号を基にデータベース２７から品種すなわち織物仕様を
入力し、それらのデータを基準値算出器３０に送り込
む。

【００２０】ここで、基準値算出器３０は、各織機１
１、１２・・・１ｎに対応するモータ温度およびモータ
電流に関しての製織条件に対応する固有の基準値を算出
し、比較器２４の一方の入力端に送り込んでいる。した
がって、比較器２４は、各織機１１、１２・・・１ｎ毎
に送り込まれてくる測定されたモータ温度の値および測
定されたモータ電流の値と対応の各基準値とを比較し、
測定されたモータ電流の値が電流の基準値を越えるか、
あるいは測定されたモータ温度の値が温度の基準値を越
えたときに、または測定されたモータ温度の値および測
定されたモータ電流の値が同時に対応の基準値を越えた
ときに、異常信号を発生し、警報器３１を駆動し、警報
を発生させるほか、必要に応じ、プリンタなどの出力器
３２に記録し、またディスプレイ３５の画面上に管理上
必要なデータ機台番号、異常温度、室温、モータ温度、
モータ電流、温度上昇値、余裕度、警報レベル、異常レ
ベルなどを表示する。

【００２１】なお、この異常信号は、必要に応じ、通信
制御器１９、通信回線１８、通信制御器１７を介して対
応の織機１１、１２・・・１ｎの制御部に送り込まれ、
個別に表示される。また、この異常信号は、各織機１
１、１２・・・１ｎの制御部に対して停止指令、あるい
は回転速度を強制的に低下させるための指令として利用
される。

【００２２】この実施例においても、品種検索器２９で
各織機に対応する品種を判断しながら、同一品種の複数
の織機から測定値（温度値および電流値）を順次基準値
算出器３０へ入力して、複数の織機についての平均値を
算出し、さらに、算出された平均値を基に固有の基準値
を算出するようにしてもよい。

【００２３】このように同一品種の複数の織機から測定
値を入力し、これらの平均値を基に基準値を算出するこ
とによって、異常発生時の値に対して誤差の少ない適確
な基準値を設定できる。したがって、異常負荷の検出を
より迅速・正確に行うことができる。

【００２４】

【実施例３】この実施例３は、図３に示すように、３つ
のパラメータとして、モータ温度、モータ電流、オイル
温度の測定値とそれぞれの基準値とを比較した結果、少
なくとも２つのパラメータの値が基準値を越えていると
き、異常信号を出力する例である。ここで、基準値は、
例えば試織により求められた値にもとづいて設定される
か、または管理用ホストコンピュータにより同一製織条
件の複数の織機群からの測定値の平均値に基づいて定め
ることもできる。

【００２５】運動機構３８のオイルバス５０の内部のオ
イル温度は、温度センサ５１によって、またモータ１の
モータ温度は、例えばケーシングに取り付けられた温度
センサ５２によってそれぞれ測定され、増幅器５４、５
５でそれぞれ増幅された後対応の比較器５７、５８の一
方の入力に送られる。またモータ１のモータ電流は、電
流検出器５３によって検出され、増幅器５６によって増
幅され、比較器５９に送り込まれる。

【００２６】これらの比較器５７、５８、５９の基準値
は、設定器６０によって与えられ、それぞれの比較器５
７、５８、５９の他方の入力端に送り込まれている。そ
こで、比較器５７、５８、５９は、常時または適当な周
期毎にオイル温度、モータ温度、モータ電流を検出し、
それぞれの基準値と比較し、それらの大小に応じてレベ
ルの異なる出力を発生し、判定器６１に送り込む。

【００２７】ここで、判定器６１は、判定基準設定器６
２によって、３つのパラメータのうち少なくとも２つの
ものについて基準値よりも高い（“Ｈ”レベル）であれ
ば異常（ＮＧ）として判定を下す。この判定基準の例
は、次の表に示す通りである。

【００２８】

【表１】

【００２９】製織中に、３つのパラメータのうち少なく
とも２つの値が“Ｈ”レベルとなったとき、異常と判定
し、異常信号を発生し、織機制御回路６３に送り込む。
ここで、織機制御回路６３は、その異常に対しモータ１
の回転を停止させるか、その他必要な処置を行う。な
お、これらの基準値や判定基準は、集中制御方式の場合
に、２点鎖線で示すように、ホストコンピュータ側で全
ての織機に対し共通のものとして、あるいは各織機毎に
設定することもできる。

【００３０】

【実施例４】この実施例４は、図４、図５および図６に
示すように、３つのパラメータとして、モータ温度、モ
ータ電流および運動機構３８を潤滑するオイル温度を測
定し、測定されたパラメータの値を入力として、ファジ
イ推論によって、警報レベルを判断し、警報レベルがし
きい値を越えたときに異常信号を出力する例である。こ
の実施例では、同一製織条件の複数の織機１１、１２・
・・１ｎからの測定値から基準値を求め、基準値に基づ
いてパラメータに関するメンバーシップ関数を設定して
いる。

【００３１】図４において、ホストコンピュータ３６
は、同一製織条件の複数の織機１１、１２・・・１ｎか
らモータ温度、モータ電流および運動機構３８を潤滑す
るためのオイル温度をそれぞれの検出器３９、４０、４
１により測定し、測定結果からそれらのパラメータの平
均値μおよび標準偏差σを算出する。測定対象のオイル
は、運動機構３８を潤滑するために、当該運動機構３８
のギヤボックスまたはカムボックス３７の内部に蓄えら
れている。このオイル温度は、負荷の大きさに対応して
変化し、モータ１の異常に影響されない点で信頼性があ
る。例えば、モータの冷却ファンの風綿詰まりが発生し
ても、オイル温度は上昇しない。したがって、オイル温
度は、運動機構３８にかかる負荷に対し直接対応してい
ることになる。

【００３２】ホストコンピュータ３６は、内部にファジ
イ推論部４２を備えている。このファジイ推論部４２に
は、ファジイ変数として、モータ温度、モータ電流およ
び運動機構３８のオイル温度毎にメンバーシップ関数が
設定されている。図５は、それぞれのメンバーシップ関
数の設定形態を示している。平均値μおよび標準偏差σ
は、各メンバーシップ関数の横軸に設定され、グレード
は、縦軸上で例えば三角形の３つのラベルとして設定さ
れる。なお警報レベルは、０から１００〔％〕までの範
囲で横軸に設定され、しきい値は、一例として８０
〔％〕の位置に設定される。

【００３３】それぞれのメンバーシップ関数はホストコ
ンピュータ３６が収集した品種別、回転数別データを統
計処理した平均値μと標準偏差σにより求める。例え
ば、同一製織条件の複数の織機１１、１２・・・１ｎか
らの測定値からその平均値μと標準偏差σとを求め、さ
らにμ±３σを求めて基準値とし、基準値を基に各ラベ
ルのメンバーシップ関数を設定している。また、これら
の平均値μおよび標準偏差σは、必要に応じて人為的に
設定できるようになっている。警報レベルは、棒グラフ
などによって表示しておくとともに、別に設定されたし
きい値との比較により、しきい値を越えたときに、異常
信号を出力するように設定される。

【００３４】図６は、３つのパラメータすなわちモータ
温度、モータ電流およびオイル温度から警報レベルを合
成し、しきいと比較する過程を示している。

【００３５】モータ温度、モータ電流およびオイル温度
からファジイ推論により警報レベルを判断するのに必要
なファジイルールは、次の表のように、Ｎｏ．１からＮ
ｏ．２７までとして予め与えられている。なお、ここで
モータの温度およびオイルの温度は、前記実施例と同様
に、室温との差として測定される。これらのファジイ・
ルールは、ルール設定器４３によって設定され、ファジ
イ推論部４２に送り込まれる。

【００３６】

【表２】

【００３７】ある織機から測定されたパラメータがモー
タ温度＝μ＋２σ、モータ電流＝μ＋σ、オイル温度＝
μ＋σのとき、最初のステップ１で、各ルールＮｏ．１
からＮｏ．２７において、条件部各入力（モータ温度、
モータ電流およびオイル温度）のラベルに対するグレー
ドをメンバーシップ関数により求める。

【００３８】なお、ルールＮｏ．１からＮｏ．２７のう
ち、各ラベルに対応する各グレードの１つでもグレード
が０となるルールの場合に、次のステップ２で求められ
る条件部全体に対するグレードも０となり、求められる
警報レベルが０となる。したがって、図６ではそのよう
なルールが除かれた状態で記載されている。この結果、
実質的に機能するルールは、Ｎｏ．１、Ｎｏ．２、Ｎ
ｏ．４、Ｎｏ．５、Ｎｏ．１０、Ｎｏ．１１、Ｎｏ．１
３、Ｎｏ．１４のみとなる。

【００３９】ステップ２で、各ルールにおいて、条件部
全体に適合するグレードを求められた３つのパラメータ
のグレードのうち最小値のものとして求める。

【００４０】ステップ３において、各ルールで条件部全
体に対するグレードをもとに結論部操作量として警報レ
ベルのメンバーシップ関数を頭切りなどの手法によって
修正する。

【００４１】次のステップ４で、各ルールにより求めら
れた警報レベルのメンバーシップ関数から、例えば重心
をとる方法を用いて重心を求め、この重心を警報レベル
３８〔％〕とする。この警報レベルは表示器４６により
棒グラフとして表示される。

【００４２】最後のステップ５で、求められた警報レベ
ル３８〔％〕がしきい値８０〔％〕を越えているか否か
を比較器４４により判断し、越えていれば異常信号を出
力する。このように、ファジイ推論では、モータ温度、
モータ電流およびオイル温度の３つのパラメータについ
て量的に総合的な判断が行われ、警報レベルがその都度
求められる。したがって、１つのパラメータのみに偏ら
ないで、警報レベルが決定されることになる。なお、し
きい値は、しきい値設定器４５により予め入力されてい
る。

【００４３】

【発明の効果】本発明では、製織条件すなわち開口パタ
ーンやたて糸張力、回転速度毎に基準値が設定されるた
め、異常負荷に対応する検出対象のパラメータとしての
温度・電流と基準値との比較対比が正確になり、異常負
荷の検出が迅速かつ正確に行える。したがって、従来検
出不可能な軽微な機械的な異常負荷や電気的な異常負荷
の他、製織運動の過程での異常状態の検出が可能とな
り、それに応じて適切な対応ができる。

【００４４】特に、運動機構潤滑用のオイル温度は、純
粋に負荷の大きさに対応して変化しているため、モータ
側の異常例えば冷却ファンの風綿詰まりなどが発生して
も、オイル温度が上昇しないため、機械的な負荷の異常
を判定する上で、信頼性が高い。また、モータ温度、モ
ータ電流およびオイル温度等を組み合わせることによっ
て、負荷異常の判断が確実になり、しかもこれらの組み
合わせ過程で、ファジイ推論が応用されると、３つのパ
ラメータについて総合的な異常の判断が可能となり、微
妙な異常なども製織条件毎に検出できることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による織機用モータの異常検出方法を実
施するための実施例１のブロック線図である。

【図２】本発明による織機用モータの異常検出方法を実
施するための実施例２のブロック線図である。

【図３】本発明による織機の異常検出方法を実施するた
めの実施例３のブロック線図である。

【図４】本発明による織機の異常検出方法を実施するた
めの実施例４のブロック線図である。

【図５】メンバーシップ関数の設定態様のグラフであ
る。

【図６】それぞれのファジイルールから警報レベルを総
合的に決定する過程の説明図である。

【符号の説明】

１ 織機用のモータ ２ 温度センサ ５ 室温センサ ７ 比較器 １０ 基準値計算器 １１、１２・・・１ｎ 織機 １３ 警報器 ２２ 室温補正器 ３０ 基準値算出器 ３１ 警報器 ３３ 電流検出器 ３９ 検出器 ４０ 検出器 ４１ 検出器 ４２ ファジイ推論部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 織機の運動機構にかかる負荷に関連して
   変化する検出対象のパラメータの基準値を製織条件毎に
   設定し、製織中に検出対象のパラメータを測定し、測定
   されたパラメータの値が製織中の製織条件に対応する基
   準値を越えたときに異常信号を出力することを特徴とす
   る織機の異常検出方法。
2. 【請求項２】 検出対象を織機の運動機構および当該運
   動機構を駆動するモータとし、モータ温度、モータ電流
   および運動機構を潤滑するオイル温度のいずれか１つを
   パラメータとすることを特徴とする請求項１記載の織機
   の異常検出方法。
3. 【請求項３】 モータ温度、モータ電流およびオイル温
   度のうち少なくとも２つの測定されたパラメータがとも
   に製織条件に対応する基準値を越えているときに異常信
   号を出力することを特徴とする請求項２記載の織機の異
   常検出方法。
4. 【請求項４】 織機の運動機構にかかる負荷に関連して
   変化する検出対象としての複数のパラメータの基準値を
   製織条件毎にそれぞれ求め、基準値に基づいて各パラメ
   ータに関するメンバーシップ関数を設定し、製織中に測
   定されたパラメータの値を入力して、上記メンバーシッ
   プ関数を用いたファジイ推論によって警報レベルを判断
   し、警報レベルがしきい値を越えたときに異常信号を出
   力することを特徴とする織機の異常検出方法。