CN101509756B - 纱线品质测量器以及绕线机 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种能够进行正确的纱线缺点长度评价以及周期不匀的检测的纱线品质测量器以及绕线机。构成自动络筒机的络筒机单元(10)具备清纱器(纱线品质测量器)(15)。该清纱器(15)检测一边速度发生变化一边行走的细纱(20)的粗细不匀，从而来进行纱线的粗细不匀的检测。这时，通过使采样频率与纱线速度相对应地进行变化来对检测信号进行采样。清纱器(15)具备检测行走纱线的粗细不均的第一纱线不匀传感器(43)、CPU(47)。CPU(47)接收从外部旋转传感器(42)获得的纱线速度信号，并按照与该纱线速度信号相对应的采样频率来对第一纱线不匀传感器(43)的信号进行采样。

Description

纱线品质测量器以及绕线机

技术领域

本发明涉及纱线品质测量器，特别涉及一种通过对纱线不匀的信号采样来检测纱线缺陷的纱线品质测量器。另外，本发明涉及一种具备上述纱线品质测量器的绕线机。

背景技术

一直以来，已知有在纺织机或自动络筒机等纤维机械中具有对行走纱线的粗细进行监视的清纱器(纱线品质测量器)。在纺织机中，利用清纱器对以一定速度纺织出的纱线的粗细进行监视，当纱线的粗细从规定范围偏出的部分(纱线的不匀)在规定长度以上范围出现时，则判断为纱线缺陷并将该缺陷除去。另一方面，在自动络筒机中，对出现粗细不匀的长度的计算是基于与卷绕筒管接触并旋转驱动的卷绕滚筒的旋转脉冲信号来进行的。

然而，在利用自动络筒机卷绕锥形形状的筒子(package)时，即使卷绕滚筒的转速是恒定的，严格地来说，在筒子的大径侧和小径侧之间卷绕速度是不同的。因此，在纱线被卷绕在筒子的大径侧上时纱线速度快，因此清纱器识别为粗细不匀所表现出的长度比实际短，将原本应该检测到的纱线缺陷漏掉而使筒子的品质降低。另一方面，当纱线被卷绕筒管小径侧上时纱线速度较慢，因此清纱器识别为粗细不匀的长度比实际长，可能会出现将原本应该允许的粗细不匀作为缺陷而剪掉。其结果是，会导致纱线的浪费以及生产率的降低。尤其是，为了防止在大径侧卷绕纱线时漏检纱线缺陷而不得不在粗细不匀的允许长度所需以上对清纱器严格设定。然而，为此在小径侧卷绕时，会因将应该允许的粗细检测为纱线缺陷而频繁地出现卷绕中断的情况。

另一方面，在利用自动络筒机对平行状的筒子进行卷绕时，由于是横动在滚筒上形成的槽的深度不一样，因此在实际中卷绕速度是不恒定的。另外，不论是锥形卷还是平行卷，在卷绕中途为了回避带状卷的危险卷绕数而会出现使滚筒加减速并使筒子相对滚筒滑动的情况，这也成为卷绕速度不恒定的原因。如上所述，对于自动络筒机中具有的清纱器而言，并未对纱线缺陷的长度进行正确地评价。

日本特开2002-348043号公报指出有如下一种课题，即、在利用驱动辊的摩擦作用给与交叉筒管旋转运动的绕线机中，由于纱线的清洁原因，利用其驱动辊的脉冲评价所获得的纱线缺陷长度是不正确的。为了解决该课题，日本特开2002-348043号公报公开了一种在将纱线卷绕在交叉筒管上的绕线机上具备装有行走时间相关器的清纱器的构成。在该日本特开2002-348043号公报中记载的绕线机构成为在两个测量点上分别具备纱线传感器。两个纱线传感器的测定值经由行走时间相关器来被评价，并且求出纱线速度。交叉筒管构成为利用驱动辊的摩擦作用而旋转运动，并且在该驱动辊上配置有极轮。极轮的各个极通过角度传感器由此产生的脉冲被供给到行走时间相关器，以便提出用于正确卡定调节电路范围。日本特开2002-348043号公报利用该构成能够正确地测量纱线缺陷长度。

另外，在精纺机中纺出的纱线会周期地产生较小的粗细不匀。作为这种周期不匀的原因被认为是在精纺机上延伸纱条的牵伸辊发生偏心等引起的。由于该精纺工序的周期性不匀在之后的纺织工序中会成为在织布上产生云纹的原因，因此，需要在较早的阶段将其检测出来并进行修正。

为了检测出上述那样的纱线的周期不匀，一般采用频率分析是有效的。在细纱速度为恒定的精纺机中，利用清纱器来监视以恒速行走的纱线并对所获得的纱线不匀信号进行快速傅里叶变换运算(FFT)，从而能够检测出周期不匀。另外，即便是被称为纱线不匀试验机的装置，也是使纱线以恒定的速度行走并利用传感器进行监视，从而通过对该信号进行频谱分析能够检测出周期不匀。这些任何一个在纱线速度恒定的情况下，频率分析都是有效的。

在进行频率分析时，一般地为了将频率分解能作为固定且适当的有理数，需要使采样频率也为限定的值，在纱线速度为恒定的情况下，这样就能够充分地检测出周期不匀。然而，如上述那样纱线速度变化的自动络筒机的情况下，周期不匀的频谱所表现的频率也会变动，因此，无法利用采样周期固定的频率分析来检测周期不匀。因此，无法在自动络筒机的反卷工序中正确地检测出在精纺工序中所产生的周期不匀等。

这方面日本特开2002-348043号公报中记载的自动络筒机只不过是公开了单单纱线长度(纱线不匀的长度)的测量为高精度的效果，而并未公开纱线的周期不匀的分析。因此，以往的清纱器不可能检测出正确的周期不匀。

发明内容

本发明是鉴于以上的情况而完成的，其主要目的是提供一种可以进行正确的纱线缺陷长度评价和进行周期不匀的检测的纱线品质测量器以及绕线机。

本发明欲解决的课题如上所述，接着将对解决该课题的手段以及其效果进行说明。

根据本发明的观点，提供一种纱线品质测量器，其检测一边速度发生变化一边行走的纱线的粗细不匀并对检测信号进行采样，通过使采样频率与纱线速度相应地变化来检测纱线的粗细不匀。

由此，不论纱线速度如何都能够每隔恒定纱线长度获得采样值，因此能够对纱线缺陷进行正确的检测。

在上述纱线品质测量器中，优选以下构成。即、该纱线品质测量器具备检测行走纱线的粗细的第一传感器、和信号处理部。上述信号处理部接收从外部装置获得的纱线速度信号，并按照与上述纱线速度信号相对应的采样频率来对上述第一传感器的信号进行采样，从而来检测纱线的粗细不匀。

由此，能够基于纱线速度信号使采样频率变化，因此无论纱线速度如何都能够每隔恒定长度获得采样值。

在上述纱线品质测量器中，优选以下构成。即、该纱线品质测量器具备第一传感器、第二传感器以及信号处理部。第一传感器检测行走纱线的粗细。第二传感器在纱线行走路径上与上述第一传感器相隔规定间隔配置并检测上述行走纱线的粗细。上述信号处理部基于来自上述第一传感器和上述第二传感器的信号来求解纱线速度，并按照与上述纱线速度相对应的采样频率来对上述第一传感器的信号进行采样，从而来检测纱线的粗细不匀。

由此，能够测量纱线速度，并使采样频率与该纱线速度相应地变化。另外，由于信号处理部进行用于检测速度的采样的同时进行用于测量纱线品质的采样，因此能够高精度并且实时地测量纱线的品质。此外，由于将来自第一传感器的信号用于速度检测及纱线品质测量这两个方面，因此能够实现简单的构成。

在上述纱线品质测量器中，优选上述信号处理部在基于来自上述第一传感器和上述第二传感器的信号求解上述纱线速度时，使用从外部装置获得的纱线速度信号。

由此，利用来自纱线品质测量器的外部的信息来求解纱线速度，能够适宜地进行纱线速度检测，并且还能够是实现纱线品质测量器的简单化。

在上述纱线品质测量器中，优选上述信号处理部对被采样的上述第一传感器的信号进行快速傅里叶变换(FFT)运算，从而来检测上述行走的纱线的粗细不匀。

由此，即便纱线速度发生变化的情况下，也可以可靠地并且正确地进行周期不匀的检测。

在上述纱线品质测量器中，优选在上述FFT运算之前，利用数字低通滤波器对上述第一传感器的信号进行处理。

由此，能够回避混淆现象的影响，且能够实现正确的频率分析。另外，由于使用数字低通滤波器，能够很容易地使截止频率随着采样频率的变化而变化。

在上述纱线品质测量器中，优选上述纱线的粗细不匀的检测至少包括纱线的周期性粗细不匀的检测。

即、本发明的纱线品质测量器由于使采样频率与纱线速度相应地变化，因此可以检测出在采样频率固定的构成中无法检测到的纱线的周期性粗细不匀。

根据本发明的其他观点，绕线机具备对检测一边速度发生变化一边行走的纱线的粗细不匀，并对检测信号进行采样的纱线品质测量器。该绕线机通过使采样频率与纱线速度相应地变化来检测纱线的粗细不匀。

由此，无论纱线速度如何都能够每隔恒定的纱线长度获得采样值，因此，能够正确地检测纱线缺陷。

上述绕线机还具备筒子驱动部、和纱线速度检测部。筒子驱动部对卷绕有纱线的筒子进行旋转驱动。纱线速度检测部检测行走纱线的纱线速度。上述纱线品质测量器具备第一传感器、和信号处理部。第一传感器检测行走的纱线的粗细。信号处理部接收来自上述纱线速度检测部的纱线速度信号，并按照与该纱线速度信号相对应的采样频率来对上述第一传感器的信号进行采样，从而来检测纱线的粗细不匀。

由此，能够使采样频率基于纱线速度信号进行变化，因此无论纱线速度如何都能够每隔恒定长度获得采样值。

在上述绕线机中，优选还具备向上述筒子驱动部输出转速指令信号的速度指令部。

由此，能够利用来自速度指令部的信号来适当地进行纱线速度检测。

在上述绕线机中，优选上述纱线速度检测部具备检测上述筒子驱动部的转速的转速检测部。

由此，由于利用来自对筒子驱动部的转速进行检测的上述转速检测部的信息来求解纱线速度，因此能够适当地进行纱线速度检测。

在上述绕线机中，优选上述纱线速度检测部还具备检测上述行走纱线的粗细来对纱线速度进行检测的速度传感器。

通过设置用于检测纱线速度的专用的传感器，可以正确地检测纱线速度。其结果，能够使纱线速度和采样频率相连动并维持合适的采样间隔，从而可以正确地检测纱线速度。

在上述绕线机中，优选上述纱线品质测量器还具备第二传感器。第二传感器在纱线行走路径上与上述第一传感器相隔规定间隔配置并检测上述行走纱线的粗细。上述信号处理部按照与上述纱线速度信号、来自上述第一传感器及上述第二传感器的信号相对应的采样频率来对上述第一传感器的信号进行采样，从而来检测纱线的粗细不匀。

由此，信号处理部在进行用于检测纱线速度的采样的同时，进行用于检测纱线品质的采样，因此能够高精度并且实时地对纱线品质进行测量。此外，由于将来自第一传感器的信号用于纱线速度检测以及纱线品质测量这两方面，因此能够实现简单的构成。

在上述绕线机中，优选上述信号处理部对采样的上述第一传感器的信号进行FFT运算，从而来检测上述行走纱线的粗细不匀。

由此，即便纱线速度发生变化的情况下也可以正确地检测到周期不匀。

在上述绕线机中，优选在上述FFT运算之前，利用数字低通滤波器对上述第一传感器的信号进行处理。

由此，能够回避混淆现象的影响，且能够实现正确的频率分析。另外，由于使用数字低通滤波器，能够很容易地使截止频率随着采样频率的变化而变化。

在上述绕线机中，优选上述纱线的粗细不匀的检测至少包括纱线的周期性粗细不匀的检测。

即、本发明的纱线品质测量器由于使采样频率与纱线速度相应地变化，因此可以检测出在采样频率固定的构成中无法检测到的纱线的周期性粗细不匀。由此，能够使纱线的品质检查更加严密，从而提高产品的品质。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式涉及的络筒机的侧视图。

图2是表示络筒机的概略构成的主视图。

图3是清纱器的框图。

图4是表示纱线速度检测的样子的概念图。

图5是表示在与纱线速度成比例并使采样频率变化时采样的样子的说明图。

图6是表示本发明的第二实施方式涉及的络筒机的概略构成的主视图。

图7是表示本发明的第三实施方式涉及的络筒机的概略构成的主视图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的优选实施方式进行说明。

图1以及图2所示的络筒机单元10，一边将从喂纱筒管21上解舒的细纱20横动(traverse)一边缠绕在卷绕筒管22上，并以规定长度形成规定形状的筒子30。本实施方式的自动络筒机(卷纱线装置)具备并列设置的多个络筒机单元10、以及在其排列方向的一端配置的未图示的机台控制装置。

各个络筒机单元10具备：主视图时设置于左右一侧的单元框架11(图1)、和设置在该单元框架11的侧边的卷绕单元主体16。

上述卷绕单元主体16具备摇架23和卷绕滚筒(横动滚筒)24。摇架23可对卷绕筒管22进行把持。卷绕滚筒24使细纱20横动，并且驱动上述卷绕筒管22。摇架23构成为可在接近或离开卷绕滚筒24的方向上摆动。利用摇架23使筒子30相对卷绕滚筒24接触或离开。如图2所示，上述卷绕滚筒24的外周面上形成有螺旋状的横动槽27。利用该横动槽27使细纱20横动。

在上述摇架23上具备未图示的提升机构以及筒子制动机构。提升机构在断线时使摇架23上升，从而能够使筒子30从卷绕滚筒24离开。筒子制动机构构成为：在通过上述提升机构使摇架23上升同时，使把持在摇架23上的筒子30的旋转停止。

上述卷绕单元16在喂纱筒管21和卷绕滚筒24之间的纱线行走路径中，按照从喂纱筒管21侧开始依次是气圈控制器12、张力装置13、捻接装置(接线部)14、以及清纱器(纱线品质测量器)15所具备的清纱器头49的顺序将它们配置而构成。

如图1所示，上述络筒机单元10具备用于供给供给筒管21的纱库式供给装置60。该纱库式供给装置60具备纱库保持部61和筒管收纳装置62。纱库保持部61从络筒机10的下部向正面上方倾斜地延伸。筒管收纳装置62被安装在该纱库保持部61的前端。

上述筒管收纳装置62具备纱库转盘63。在该纱库转盘63上圆形且并列地形成有多个收纳孔。能够将供给筒管70以倾斜的姿势设置在该收纳孔的各自上。上述纱库转盘63可通过未图示的马达进行间歇的旋转进给驱动。利用该间歇驱动和具备有纱库转盘63的未图示的控制阀，能够将供给筒管70逐个放到纱库保持部61所具有的未图示的筒管供给路径上。被供给到上述筒管供给路径上的供给筒管70以倾斜的姿势被引导到喂纱筒管保持部71。

喂纱筒管保持部71具备未图示的转动机构。喂纱筒管保持部71在从上述筒管供给路径获得供给筒管70后，按照将该供给筒管70从倾斜的姿势竖起为直立的姿势的方式转动。由此，将供给筒管70作为喂纱筒管21适宜地供给到卷绕单元主体16的下部，能够由络筒机单元10进行卷绕作业。另外，也可以取代图1所示的纱库式供给装置60，而是利用设置在自动络筒机下部的未图示的输送带将喂纱筒管21从未图示的喂纱筒管供给部供给到各络筒机单元10的喂纱筒管保持部71的方式。

气圈控制器12通过使盖在芯管上的限制部件40与来自喂纱筒管21的纱线的解舒相连动地下降，辅助来自喂纱筒管21的解舒。限制部件40与因从喂纱筒管21解舒的纱线的旋转和离心力而在喂纱筒管21上部形成的气圈接触，并通过赋予该气圈适当的张力来辅助纱线的解舒。在限制部件40的附近具备用于检测上述喂纱筒管21的管纱上部锥面的未图示的传感器。当该传感器检测到管纱上部锥面下降时，能够利用例如汽缸(未图示)使上述限制部件40随之下降。

张力装置13是对行走细纱20赋予规定张力的装置。作为张力装置13，可以采用相对固定梳齿配置可动梳齿的门式装置。可动侧的梳齿可以利用旋转式的螺线管按照梳齿彼此成为咬合状态或松放状态的方式转动。可以利用上述张力装置13对卷绕的纱线赋予恒定的张力，能够提高筒子30的品质。另外，对于张力装置13而言，除了上述门式的装置之外，还可以采用例如盘式的装置。

捻接装置14是在清纱器15检测纱线缺陷而进行剪线时，或在进行从喂纱筒管21解舒过程中出现断线时等，将喂纱筒管21侧的下纱线与筒子30侧的上纱线接合的装置。作为捻接装置14可以使用机械式的装置或采用压缩空气等流体的装置等。

清纱器15构成为通过利用适宜的传感器检测出细纱20的粗细来检测出缺陷。具体而言，在上述清纱器头49上配置有两个纱线不匀传感器43及44。其构成为利用分析器52(图2)来处理来自纱线不匀传感器43及44的信号，由此可以检测出粗节等纱线缺陷。

上述清纱器15可以作为检测细纱20的行走速度(纱线速度)的传感器以及单单检测细纱20有无的传感器发挥作用。另外，对于该清纱器15的详细情况将在后面进行叙述。在上述清纱器头49的附近设置有用于在上述清纱器15检测到纱线缺陷时立即切断细纱20的未图示的刀具。

在捻接装置14的下侧设置有捕捉喂纱筒管21侧的下纱线并进行引导的下纱线引导管25。在捻接装置14的上侧设置有捕捉筒子30侧的上纱线并进行引导的上纱线引导管26。下纱线引导管25的前端形成有吸引口32。在上纱线引导管26的前端具备有吸嘴34。下纱线引导管25及上纱线引导管26与适当的负压源分别连接。因此，能够使吸引流作用于上述吸引口32以及吸嘴34。

利用上述构成，在剪线时或断线时，下纱线引导管25的吸引口32在图1及图2所示的位置捕捉下纱线。之后，下纱线引导管25以轴33为中心向上方转动来将下纱线引导到捻接装置14。另外，在与此几乎同时，上纱线引导管26从图示的位置开始以轴35为中心向上方转动，利用吸嘴34来捕捉从利用滚筒驱动马达53反转的筒子30上解舒的上纱线。接着，上纱线引导管26以轴35为中心向下方转动，由此将上纱线引导到捻线装置14。接着，利用捻线装置14来进行下纱线和上纱线的接线。

从喂纱筒管21解舒的纱线，被缠绕在配置于捻线装置14的下游侧的卷绕筒管22上。卷绕筒管22通过与该卷绕筒管22相向配置的卷绕滚筒24的旋转驱动而被驱动。如图2所示，该卷绕滚筒24与滚筒驱动马达(筒子驱动部)53的输出轴连结。该滚筒驱动马达53的动作被马达控制部54控制。该马达控制部54接收来自单元控制部50的运转信号来进行使上述滚筒驱动马达53运转以及停止的控制。

上述卷绕滚筒24上安装有旋转传感器42。该旋转传感器42与清纱器15所具备的上述分析器52电连接。该旋转传感器42例如以回转式编码器构成。卷绕滚筒24每旋转规定角度，旋转传感器42就将旋转脉冲信号发送给分析器52。分析器52通过测量单位时间的脉冲数，就能够获得卷绕滚筒24(滚筒驱动马达53)的转速。

通过上述构成，当从上述纱库式供给装置60向喂纱筒管保持部71供给筒管时，驱动卷绕筒管22将从上述喂纱筒管21解舒的细纱20卷绕在上述卷绕筒管22上，由此就能够形成规定长度的筒子30。

接着，参照图3对上述清纱器15进行说明。如图3所示，上述清纱器头49具备两个纱线不匀传感器43及44、两个模拟数字(A/D)转换器45及46。另外，上述分析器52具备作为控制部及信号处理部的中央运算处理装置(CPU：Central Processing Unit)47。此外，来自检测卷绕滚筒24旋转的上述旋转传感器42的脉冲信号被输入到上述分析器52中。

第一纱线不匀传感器43和第二纱线不匀传感器44隔开适当间隔地排列在纱线行走方向。另外，第一纱线不匀传感器43配置在纱线行走方向的下游侧，而第二纱线不匀传感器44配置在纱线行走方向的上游侧。

第一A/D转换器45对来自两个纱线不匀传感器43及44的模拟信号采样，并将采样的模拟信号转换为数字信号。将如此获得的数字信号输入到CPU47，CPU47就利用输入的数字信号进行纱线速度的检测。

第二A/D转换器46与第一A/D转换器45的采样并行地对来自第一纱线不匀传感器43的模拟信号采样，并将采样的模拟信号转换为数字信号。将如此获得的数字信号输入CPU47，CPU47就利用输入的数字信号进行纱线品质的测量。

接着，参照图4来说明利用清纱器15进行纱线速度测量的方法。

首先，在第一A/D转换器45中，采样由第一纱线不匀传感器43和第二纱线不匀传感器44所测量的模拟波形。此时的采样频率fs1以与上述卷绕滚筒24的转速成比例的方式被设定。即、分析器52的上述CPU47基于经由未图示的接收部从旋转传感器42接收到的卷绕滚筒24的旋转检测信号，来计算并获得卷绕滚筒24的转速(滚筒转速)。接着，通过将所获得的滚筒的转速乘以规定的系数来求出采样频率fs1，并在第一A/D转换器45中设定所求出的采样频率fs1。

这样地，CPU47将滚筒转速作为纱线速度及其基准来利用，使第一A/D转换器45的采样频率与上述滚筒转速相对应地变化。由此，在利用第一A/D转换器45对第一纱线不匀传感器43及第二纱线不匀传感器44的信号波形采样时，能够将纱线的单位长度的采样数保持为大致恒定。其结果是，与将采样频率固定的情况相比，可以检测出正确的纱线速度。

在图4中，第一纱线不匀传感器43和第二纱线不匀传感器44的左侧所示的坐标，是第一纱线不匀传感器43和第二纱线不匀传感器44分别检测出的纱线不匀的信号的例子。坐标的横轴表示时间，纵轴表示信号的强度(例如电压)。另外，在各坐标的时间轴方向上并列显示的向上的箭头表示了采样的时刻。纱线不匀信号的波形48是测量到纱线粗细的连续的模拟波形，例如，若纱线的粗细较粗，则输出较高电压，若纱线的粗细较细，则输出较低电压。其中，具体会输出什么样的信号根据所使用的传感器的种类不同而不同。

由于第一纱线不匀传感器43和第二纱线不匀传感器44测量的是相同的纱线，因此，观测的是相同的波形48。其中，第一纱线不匀传感器43配置在第二纱线不匀传感器44的纱线行走方向的下游侧，因此，第一纱线不匀传感器43所检测出的波形会比相对第二纱线不匀传感器44所检测出的波形有延迟。

接着，利用CPU47对由第一纱线不匀传感器43和第二纱线不匀传感器44所采样的数据进行比较。具体而言，从第一纱线不匀传感器43的波形取出现在时刻下的规定时间的分析帧81，并且在第二纱线不匀传感器44的波形中，一边从现在开始逐渐向前追溯一边取出规定时间的分析帧80。接着，CPU47比较两个分析帧80及81的波形彼此。反复进行该比较，其结果是，第二纱线不匀传感器44的波形中的从现在开始向过去追溯ΔT的时刻的分析帧80与第一纱线不匀传感器43的波形的分析帧81一致。这时，若将第一纱线不匀传感器43和第二纱线不匀传感器44之间的距离设为L，则纱线速度由V＝L/ΔT求出。如上所示，CPU47通过对第一纱线不匀传感器43和第二纱线不匀传感器44进行波形彼此的图案匹配处理，就能够正确地计算出纱线速度V。

接着，参照图5对用于检测纱线缺陷的纱线不匀信号的采样进行说明。图5表示了第二A/D转换器46对来自第一纱线不匀传感器43的纱线不匀信号采样的样子。

这里，第二A/D转换器46的采样频率通过规定的采样间隔长度、由上述处理所获得的纱线速度V、以及规定的过采样倍率所确定。

为了在后述的FFT运算中检测到欲检测的周期不匀，将采样间隔长度设定为十分短的间隔。即、根据公知的乃奎斯特采样定理，设定相对分析对象的周期不匀的周期长度一半以下的长度间隔。

另外，为了防止FFT分析时的高频重叠(混淆现象)的影响，而在FFT运算前预先由数字低通滤波器进行处理。上述的过采样倍率是为了该数字滤波器而指定的过采样倍率的。

因此，第二A/D转换器46的采样频率fs2由fs2＝纱线速度/(采样间隔长度/过采样倍率)来求出。

若举出具体数值进行说明，则考虑如下情况，例如，过采样倍率为16采样间隔长度为16mm的情况。这时，第二A/D转换器46不论纱线速度的大小如何，每隔纱线长度1mm进行采样。

图5的上侧表示了纱线速度13m/s情况下的波形。图5的下侧表示了纱线速度26m/s情况下的波形。图5的下侧的纱线速度较快，因此，由第一纱线不匀传感器43所检测出的模拟波形与图5的上侧的情况相比在时间轴方向上被压缩。然而，在本实施方式中，按照与通过上述波形延迟解析所获得的正确的纱线速度V成比例的方式，第二A/D转换器46所进行的采样频率fs2发生变化。图5的上侧的例子中，采样频率被设定为13kHz，在下侧的例子中被设定为26kHz。因此，在图5的上侧和下侧的任何的例子中，采样的纱线长度间隔为1mm是恒定的，从而能够获得相同图案的数据。这样，通过与正确的纱线速度成比例地来确定采样频率，无论纱线速度如何变化，都能够每隔恒定的纱线长度来进行采样。

接着，为了防止上述混淆现象，将频带限制在期望频率以下。在本实施方式中，利用数字低通滤波器来使规定的截止频率以上的信号成分衰减。通过利用数字方式的低通滤波器，可以很容易使截止频率随着采样频率的变化而变化，采样频率是随着纱线速度的变化而变化的。由此，能够更加正确地进行频谱分析。

在进行以上的处理后，利用CPU47来进行公知的FFT运算，进行周期不匀的检测。另外，还进行非周期的纱线缺陷检测。如在此所述那样，不论纱线速度如何，纱线不匀信号的采样总是以恒定的纱线长度间隔来进行。由此，周期不匀的频谱总是出现在相同的位置，从而可以进行正确的周期不匀的检测。另外，即便是没有周期性的单独发生的现缺陷，也能够正确地进行纱线不匀的长度评价，因此提高了检测精度。

如上所示，在本实施方式中，构成自动络筒机的络筒机单元10具备清纱器15。而且，该清纱器15检测速度一边变化一边行走的细纱20的粗细不匀，利用第二A/D转换器46来对检测出的纱线不匀信号进行采样，并使该采样频率fs2根据纱线速度的变化而变化。

由此，无论纱线速度如何都能够每隔恒定的纱线长度获得采样值，因此，能够检测出正确的纱线缺陷。

另外，上述清纱器15还具备：检测行走纱线的粗细的第一纱线不匀传感器43和作为信号处理部的CPU47。CPU47接收到从清纱器15的外部装置的旋转传感器42所获得的纱线速度信号，并以与该纱线速度信号相对应的采样频率来对第一纱线不匀传感器43的信号进行采样，从而检测纱线的粗细。

由此，能够基于纱线速度信号使采样频率变化，因此，不论纱线速度如何都能够获得每一恒定长度下的采样值。

另外，上述清纱器15还具备第二纱线不匀传感器44。第二纱线不匀传感器44与第一纱线不匀传感器43按照规定的间隔配置在纱线行走路径上，并检测上述行走纱线的粗细。CPU47基于来自第一纱线不匀传感器43和第二纱线不匀传感器44的纱线不匀信号求出纱线速度。而且，CPU47按照与该纱线速度相对应的采样频率对第一纱线不匀传感器43的纱线不匀信号进行采样，来检测纱线的粗细。

由此，检测纱线速度并使第二A/D转换器46的采样频率与该纱线速度相对应地变化，这样就能够利用第二A/D转换器46正确地进行纱线品质的测量。另外，利用第一A/D转换器45进行用于纱线速度检测的采样，与此同时利用第二A/D转换器46进行用于纱线品质测量的采样，这样就能够高精度并且实时地测量纱线的品质。此外，由于将来自第一纱线不匀传感器43的信号用于纱线速度检测以及纱线品质测量这两方面，因此能够简化清纱器头49的构成。

另外，在上述清纱器15中，当上述CPU47在基于来自上述第一纱线不匀传感器43和第二纱线不匀传感器44的信号求出上述纱线速度时，使用了从作为外部装置的旋转传感器42获得的纱线速度信号。

由此，利用来自清纱器15的外部的信息来求出纱线速度，能够适宜地进行纱线速度检测，并且实现清纱器15的简单化。

另外，在上述清纱器15中，上述CPU47对采样的第一纱线不匀传感器43的纱线不匀信号进行FFT运算，来检测行走的细纱20的粗细不匀。

由此，即便纱线速度变化的情况下，也可以检测出正确的周期不匀。

另外，在上述清纱器15中，在进行FFT运算之前，利用数字低通滤波器对第一纱线不匀传感器43的纱线不匀信号进行处理。

由此，可以进行正确的频率分析。另外，与使用模拟滤波器的情况不同，能够很容易地使截止频率随着采样频率的变化而变化。

另外，在上述清纱器15中，上述纱线的粗细的检测是对纱线的周期的粗细进行检测。

即、在清纱器15中，使采样频率与纱线速度对应地发生变化，因此，能够检测出利用采样频率固定的构成所无法检测出的纱线的周期粗细不匀。

另外，构成本实施方式的自动络筒机的络筒机单元10还具备：用于旋转驱动筒子30的滚筒驱动马达53、和检测行走纱线的速度的纱线速度检测部(旋转传感器42)。作为上述清纱器15中的信号处理部的CPU47，接收来自旋转传感器42的纱线速度信号，且以与该纱线速度信号相对应的采样频率对上述第一纱线不匀传感器43的纱线不匀信号进行采样，从而来检测纱线的粗细不匀。

由此，能够使纱线速度检测时的第一A/D转换器45的采样周期与卷绕滚筒24的转速连动。其结果是，能够维持适当的采样间隔，且能够检测出正确的纱线速度。

另外，在本实施方式中，上述络筒机单元10具备检测上述滚筒驱动马达53的转速的旋转传感器42。该旋转传感器42作为纱线速度检测部发挥作用。

由此，能够将筒子驱动部的转速作为纱线速度信号使用，因此能够维持适宜的采样间隔。另外，在本实施方式中，例举了旋转传感器42作为纱线速度检测部进行了说明，但只要是能够对行走纱线速度进行检测的传感器，则也可以采用其他的传感器。

接着，参照图6对本发明的第二实施方式进行说明。在该实施方式中，清纱器15的清纱器头65仅具有一个纱线不匀传感器64，并且使用专用的速度传感器51来检测纱线速度。另外，在该实施方式中，用于采样纱线不匀信号的A/D转换器也仅一个就足够了。

该速度传感器51为非接触式的，是检测细纱20的纱线速度的装置。速度传感器51构成为：利用在纱线上存在纱线粗细的变动来检测该纱线粗细的变动部位的移动速度，并将该检测值输出。具体而言，该速度传感器51沿纱线行走方向具备多个光学式的纱线粗细检测部。纱线速度传感器51基于位于纱线行走方向上的不同位置的纱线粗细检测部的输出信号来检测细纱20的行走速度。该光学式纱线粗细检测部具备受光元件和光源。受光元件所接收的受光量根据通过该纱线粗细检测部的检测位置的细纱20的粗细的不同而发生变化。与纱线粗细相对应的电信号由该纱线粗细检测部输出。

虽然该速度传感器51的设置位置并没有特别限定，但是应配置在清纱器15的纱线行走方向的上游侧且适合检测纱线速度的位置，例如图6所示，配置在清纱器15和捻接装置14之间。另外，在本实施方式中，分析器52基于来自旋转传感器42的转速信号计算滚筒转速，速度传感器51使由上述纱线粗细检测部进行检测的周期与该滚筒转速成比例地变化。由此，与在第一实施方式中求纱线速度时一样，可以检测出正确的纱线速度。

来自速度传感器51的纱线速度检测值被输入分析器52。分析器52使纱线不匀传感器64的采样频率与该纱线速度检测值成比例地变化。

这样地，即便是利用专用的速度传感器51来检测细纱20的速度，并使采样频率与所检测出的纱线速度成比例地变化，也能够每隔恒定纱线长度获得采样值。因此，与上述的实施方式一样，利用FFT运算能够进行正确的周期不匀的检测。另外，由于纱线不匀传感器仅有一个就好，因此存在能够保留使用已有构成的清纱器这一优点。但是，对于容易地组装到清纱器15中，并且能够将纱线不匀信号原样地利用于纱线速度检测中这一方面而言，如图5的构成所示，通过对来自两个纱线不匀传感器的纱线不匀信号进行比较来检测纱线速度的方法较为优越。

如上所述，在图6所示的实施方式中，构成自动络筒机的络筒机单元10，还具备检测上述行走细纱20的粗细并检测纱线速度的速度传感器51。该速度传感器51作为纱线速度检测部发挥作用。

这样地，通过设置用于检测纱线速度的专用的速度传感器51，可以检测出正确的纱线速度。其结果是，能够使纱线速度和采样频率连动并维持适当的采样间隔，从而可以检测出正确的纱线速度。

接着，参照图7对本发明的第三实施方式进行说明。在该实施方式中，清纱器头49与第一实施方式一样具备两个纱线不匀传感器43及44。另外，络筒机10还具备指示滚筒驱动马达53的转速的速度指令部66。该速度指令部66从单元控制部50接收纱线卷绕条件信息(例如卷绕速度和加速时间)，并基于该信息计算卷绕滚筒24的转速。接着，速度指令部66通过向马达控制部54发送转速指令信号，来指示滚筒驱动马达53的转速。

另外，上述转速指令信号被输入分析器52。分析器52根据该转速指令信号计算并获得滚筒转速。分析器52通过将上述滚筒转速乘以规定系数来确定第一A/D转换器45的采样频率，通过与第一实施方式相同的方法来获得纱线速度。由此，能够以与卷绕滚筒24的转速成比例的采样频率来进行采样，从而可以检测出正确的纱线速度。而且，通过与该检测到的正确的纱线速度成比例地进行纱线不匀信号的采样，能够检测到正确的周期及非周期的纱线不匀。

另外，相对于该第三实施方式而言，还可以具备纱线速度检测专用的速度传感器，而另一方面还可以按照在清纱器头上仅具备一个纱线不匀传感器的方式进行变更。在上述构成中，分析器52基于来自速度指令部66的转速指令信号计算并获得滚筒转速，并将所获得的滚筒转速发送给上述速度传感器51。速度传感器51使由纱线粗细检测部进行的检测周期与该滚筒转速成比例地变化。由此，就可以利用纱线速度传感器51进行正确的纱线速度检测。

如上所述，在图7所示的实施方式中，构成自动络筒机的络筒机单元10，还具备向滚筒驱动马达53输出转速指令信号的速度指令部66。

由此，利用来自速度指令部66的信号就可以适当地进行纱线速度检测。

以上虽然对本发明的优选实施方式进行了例示，但上述的构成也可以进行例如以下的变更。

在上述的实施方式中，进行了周期的纱线不匀的检测和非周期的纱线不匀的检测。然而，也可以取代上述构成，而变更为仅进行周期的纱线不匀的检测或仅进行非周期的纱线不匀的检测的构成。即、在本发明中，由于使纱线不匀信号的采样频率与纱线速度对应地进行变化，因此无论是周期的纱线不匀还是非周期的纱线不匀都能够正确地进行测量。

在上述实施方式中，配置于分析器52的控制部及信号处理部(CPU47)也可以内藏在清纱器头49中，也可以设置在络筒机单元10侧。另外，也可以具备多个CPU用各个CPU来进行速度运算、FFT运算、低通滤波处理。此外，也可以是在分析器52侧具备第一A/D转换器45及第二A/D转换器46的构成。

在上述实施方式中，使第一A/D转换器45的采样频率与卷绕滚筒24的转速成比例地变化。然而，该构成并不是必须的，也可以利用固定频率来进行采样。其中，若如上述实施方式所示，将卷绕滚筒24的转速作为纱线速度以及其基准使采样周期变化，则在能够获得合适的波形并且利用上述图案匹配处理进行正确的速度分析方面较为优选。另外，由速度传感器51的纱线粗细检测部进行检测的周期，也可以是固定周期。但是，即便在这种情况下，通过将卷绕滚筒24的转速作为纱线速度以及其基准使用，则可以检测出正确的速度。

另外，上述实施方式的构成并未使用具备横动槽27的卷绕滚筒(横动滚筒)，而是例如将马达的输出轴与筒子30的轴部(卷绕筒管22)连结并驱动该筒子30，往复驱动横动引导件，由此能够适用于使纱线横动的形式的自动络筒机中。在这种情况下，也可以是设置对筒子30的驱动马达的旋转进行检测的旋转传感器，并基于该旋转传感器的信号(来自清纱器15的外部的信号)，对来自上述第一纱线不匀传感器43和上述第二纱线不匀传感器44的纱线不匀信号进行采样。

速度传感器也可以取代上述构成而变更为利用非接触式的其他的速度检测方法，例如激光多普勒等方法来检测纱线速度的方法。

低通滤波处理是利用设置在第一纱线不匀传感器43和第二A/D转换器46之间的模拟滤波器来进行的。其中，当如上述实施方式那样使用数字滤波器时，则会使其截止频率及早地响应纱线速度的变化并进行变更，因此较为优选。

第一纱线不匀传感器43和第二纱线不匀传感器44的种类可进行变更，可以使用例如光学传感器、静电容量式传感器等。

另外，虽然上述实施方式虽然对自动络筒机进行了说明，但是本发明的适用范围并不限于此，也可以适用于例如纺织机等其他绕线机中。

Claims (21)

1.一种纱线品质测量器，其具备检测一边速度发生变化一边行走的纱线的粗细的第一传感器，以及对检测信号进行采样的信号处理部，其特征在于，上述信号处理部通过使采样频率与变化的纱线速度相对应地发生变化来检测纱线的粗细不匀。

2.根据权利要求1所述的纱线品质测量器，其特征在于，上述信号处理部接收从外部装置获得的纱线速度信号，并且按照与上述纱线速度信号相对应的采样频率来对上述第一传感器的信号进行采样，从而来检测纱线的粗细不匀。

3.根据权利要求1所述的纱线品质测量器，其特征在于，还具备在纱线行走路径上与上述第一传感器相隔规定间隔配置并检测上述行走纱线的粗细的第二传感器，上述信号处理部基于来自上述第一传感器和上述第二传感器的信号来求解纱线速度，并且按照与上述纱线速度相对应的采样频率来对上述第一传感器的信号进行采样，从而来检测纱线的粗细不匀。

4.根据权利要求3所述的纱线品质测量器，其特征在于，上述信号处理部在基于来自上述第一传感器和上述第二传感器的信号求解上述纱线速度时，使用从外部装置获得的纱线速度信号。

5.根据权利要求2至4中任意一项所述的纱线品质测量器，其特征在于，上述信号处理部对被采样的上述第一传感器的信号进行快速傅里叶变换FFT运算，从而来检测上述行走纱线的粗细不匀。

6.根据权利要求5所述的纱线品质测量器，其特征在于，在上述FFT运算之前，利用数字低通滤波器对上述第一传感器的信号进行处理。

7.根据权利要求1至4中任意一项所述的纱线品质测量器，其特征在于，上述纱线的粗细不匀的检测至少包括纱线的周期性的粗细不匀的检测。

8.根据权利要求5所述的纱线品质测量器，其特征在于，上述纱线的粗细不匀的检测至少包括纱线的周期性的粗细不匀的检测。

9.根据权利要求6所述的纱线品质测量器，其特征在于，上述纱线的粗细不匀的检测至少包括纱线的周期性的粗细不匀的检测。

10.一种绕线机，其特征在于，具备纱线品质测量器，该纱线品质测量器具备检测一边速度发生变化一边行走的纱线的粗细的第一传感器，以及对检测信号进行采样的信号处理部，其中，上述信号处理部通过使采样频率与变化的纱线速度相对应地变化来检测纱线的粗细不匀。

11.根据权利要求10所述的绕线机，其特征在于，具备用于对卷绕有纱线的筒子进行旋转驱动的筒子驱动部、和检测行走纱线的纱线速度的纱线速度检测部，上述信号处理部接收来自上述纱线速度检测部的纱线速度信号，并按照与上述纱线速度信号相对应的采样频率来对上述第一传感器的信号进行采样，从而来检测纱线的粗细不匀。

12.根据权利要求11所述的绕线机，其特征在于，还具备向上述筒子驱动部输出转速指令信号的速度指令部。

13.根据权利要求11所述的绕线机，其特征在于，上述纱线速度检测部具备检测上述筒子驱动部的转速的转速检测部。

14.根据权利要求13所述的绕线机，其特征在于，上述纱线速度检测部还具备通过检测上述行走纱线的粗细来检测纱线速度的速度传感器。

15.根据权利要求12所述的绕线机，其特征在于，上述纱线品质测量器还具备在纱线行走路径上与上述第一传感器相隔规定间隔配置并检测上述行走纱线的粗细的第二传感器，上述信号处理部按照与上述纱线速度信号、来自上述第一传感器和上述第二传感器的信号相对应的采样频率来对上述第一传感器的信号进行采样，从而来检测纱线的粗细不匀。

16.根据权利要求13所述的绕线机，其特征在于，上述纱线品质测量器还具备在纱线行走路径上与上述第一传感器相隔规定间隔配置并检测上述行走纱线的粗细的第二传感器，上述信号处理部按照与上述纱线速度信号、来自上述第一传感器及上述第二传感器的信号相对应的采样频率来对上述第一传感器的信号进行采样，从而来检测纱线的粗细不匀。

17.根据权利要求11至16中任何一项所述的绕线机，其特征在于，上述信号处理部对被采样的上述第一传感器的信号进行FFT运算，从而来检测上述行走纱线的粗细不匀。

18.根据权利要求16所述的绕线机，其特征在于，在上述FFT运算之前，利用数字低通滤波器对上述第一传感器的信号进行处理。

19.根据权利要求10至16中任何一项所述的绕线机，其特征在于，上述纱线的粗细不匀的检测至少包括纱线的周期性粗细不匀的检测。

20.根据权利要求17所述的绕线机，其特征在于，上述纱线的粗细不匀的检测至少包括纱线的周期性粗细不匀的检测。

21.根据权利要求18所述的绕线机，其特征在于，上述纱线的粗细不匀的检测至少包括纱线的周期性粗细不匀的检测。

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