纤维加工管理方法及纤维加工管理装置

摘要

一种对纤维加工的管理方法和它的管理装置,它能通过发生的监测来检测所选择的监测活动的发生,能通过对活动的处理来调查活动发生的原因,因此问题发生的因素能容易地确定,不论它们是归因于纤维加工机本身的问题或所供应的丝的问题,并能迅速准确地提供针对这些问题的对策。

说明书

技术领域

本发明涉及一种纤维加工的管理方法和制造装置，它能对纺丝或机器的问题进行迅速和准确的调查，并能通过对所规定的监测活动发生差错的检测，然后通过在纤维生产过程中、假捻过程中、纱线加捻过程中以及其他过程中所检测的监测活动的分类来追查到上游的纤维形成过程。

背景技术

一种热塑的合成树脂(在下文中称之为聚合物)的纤维，例如聚酯、聚酰胺等，一般是在一纤维形成过程(熔融纺丝法)中连续地形成一纤维状态。接着它在一拉伸变形过程、一假捻变形过程、一纱线加捻变形过程以及类似过程中经过处理，然后根据它的用途，例如变形丝准备作为服装用的纤维时，纱丝被供应给一织机或针织机或类似的设备中。

这里，上述的纤维形成过程(熔融纺丝法)可参照附图来说明。图1是用来概略地说明在熔融纺丝法中利用一熔融纺丝装置100来生产部分定向丝(POY)的粗略的示图。在图1中，首先一初始材料聚合物在一挤压机(图中未表示)中或类似设备中进行熔化。然后聚合物通过一齿轮泵(图中未表示)或类似装置在计量到所规定的容积下以熔融状态被喂入一喷丝头101中。聚合物通过在喷丝头101中所钻的许多直径很小的纺丝孔而排出形成纤维状。接着，以纤维的熔化状态而纺制的长丝Y可选用一设在喷丝头101下方的加热装置(图中未表示)在加热状态下进行延时冷却处理，或者利用一冷却装置102以冷却空气按图1的箭头方向吹在丝束上。在此过程中，被纺制成纤维状的聚合物在加热或冷却过程中或在经过纺丝箱103的过程中由于空气阻力所导致的定向度或结晶度的控制下变得越来越细。于是在变细过程完毕后，借助一加油装置104或类似装置对长丝进行上油，加油装置是一个具有一供油孔的引导式加油装置，并且长丝还通过一缠结装置105或类似措施被授予一适度的缠结。然后，如果需要的话，长丝以适当的拉伸比来予以拉伸。不言而喻，拉伸比是取决于从喷丝头101输出的聚合物的纺制速度与一对旋转滚筒106a和106b的旋转速度之间的比例。然后，一个卷绕头107把长丝卷成一个接一个的长丝卷装P1和P2。当卷绕头107把长丝卷绕成一个接一个的长丝卷装P1和P2时，能采用一已知的自动切换卷绕头，它例如是一种转盘式自动切换卷绕头，其中有一对筒管握持器装在自由旋转的转盘板上。当在一个筒管握持器上形成一绕满的长丝卷装时，转盘板就旋转，而待绕的长丝便切换到位于另一筒管握持器上的空筒管上，从而卷绕能连续地进行。在上述过程中所卷绕的长丝卷装P1和P2等可在一自动落纱机(图中未表示)或类似的设备上进行落纱。对于在自动落纱机所卸落的长丝卷装P1和P2等在后继的纤维加工处理中所需的管理信息(具体项目包括生产设备的编号，生产设备部位编号，落纱机的编号或诸如生产时间等的纤维形成的管理信息)可记录在每个卷装上所附的以条形码或类似信息方式的管理卡上。

已知在聚合物的熔融纺丝法中，各种未拉伸丝(UDY)，部分定向丝(POY)，全定向丝(FOY)或类似的长丝可由诸如聚合物种类、熔融纺丝对加热和冷却聚合物的条件、卷绕速度和其他不同的条件来获得。另外还知道上述的未拉伸丝(UDY)、部分定向丝(POY)或全定向丝(FOY)根据每种长丝物理性能的不同而被喂入到拉伸变形机、假捻变形机、纱线加捻变形机或类似的设备(在下文中这些装置统称为纤维加工机)来生产一变形丝。

如上所述，在长丝(以下简称为“丝”)生产过程中，首先从喷丝头101输出孔纺制的丝Y在过程中受到各种以上所述的拉伸或加捻的力，当然在这些变形工序中，丝被加热来进行热塑化或软化。另外，当从喷丝头101输出的聚合物受冷却而固化，或当热塑化的丝Y被再度冷却时将产生热应力作用在丝上。因此在上述过程中所施加的物理力在内部作为应力或应变储存在最后供应给纤维变形工序的丝Y内。另外，上述因素对纤维结构或纤维的物理性能有很大的影响，例如纤维分子的定向度或结晶度，或热应力特性。因此，从熔融纺丝过程到下游的变形工序，丝将受到更多的物理力，它们也影响在丝Y加工下所给定的张力，并且它是表现为一个由这些力互相叠加在一起的复合力。

在上述情况下，在管理一纤维加工机的传统方法中和它的传统设备中，丝的张力并不是作为一个由不同加工因素互相叠加在一起的联合作用力来理解的。也就是说，在传统的工艺中，要在纱丝运动时从所产生的张力中分离出叠加的加工因素是极其困难的，因此对于实现这种分离是完全不抱任何希望的。

现在对传统的工艺作一简要考虑如下：首先，在各种纤维形成过程中提出了利用纱丝张力来管理加工条件的试验。但是这些试验是以把加工条件控制在使纱丝张力保持在低于所需范围以下的技术观点为基础的，而所需的张力范围是用经验方法或实验方法在各种纤维加工过程中的每一工序中来预定的。

通常用以实行POY-DTY加工的假捻变形和被引用作为一个实施传统技术观点的纤维加工机械的代表性实例，并对上述的管理方法和实现此管理所用的装置进行说明如下。另外不言而喻，以下的说明不仅可应用于假捻变形机，而且可应用到所有上述的纤维加工机，也就是我们能对所有上述纤维加工机进行说明，而无需局限于一假捻变形机，但是这种包括各种事物的说明趋于复杂化而导致对传统工艺适当理解的混乱，因此说明将把加工机械限制在假捻变形机上。

首先对上述假捻变形机的概要作一说明。在假捻变形机中有许多部位(几十到几百个)通常是平行地设置成这样的状态，即它们可互相触及。对于具有这样许多部位的假捻变形机的每个部位设有一对在上述熔融纺丝中所获得的，位于与每一部位相应的纱线供应装置201上的部分定向丝(POY)的纱丝卷装。为什么每一部位上要放置一对纱丝卷装的理由是：POY卷装的尾纱和另一POY卷装的导丝端是预告连接在一起的。这样，当整个绕成一个丝卷装的丝被喂入到假捻过程时，绕在另一丝卷装上的丝被退绕而自动送出到假捻变形机。也就是说，两个端头连在一起的一对丝卷装始终准备好在一纱丝供应装置上，因此丝交替地从每一卷装上退绕，从而丝被连续供应到假捻变形机而不使加工中断。最后利用一假捻授予单元对连续提供的丝施以假捻，从而使捻度逆反应到运动丝的上游侧，并且逆反应的捻度通过一加热或冷却装置而被热定形，在丝上形成一假捻状。

用上述状态组成的假捻变形机，众所周知设有许多不同的处理单元，例如是在总长度8～10米的一段上设有导丝、罗拉、加热装置或假捻单元，并且运动的丝由这些单元来连续处理，在利用这种假捻变形机的假捻变形工序中，当处于假捻加工下的丝的张力(特别是未加捻的张力)变动时，会出现例如长丝或线圈断裂的喂入丝故障和断丝或加工故障等因素。在JP-A7-138828中公开的工艺中(JP-A表示日本未经审查的专利公报)建议对于这样的纱丝张力，由假捻变形机所加工的丝的质量控制是通过监测未加捻张力随时间的变动来实现的。

另外在JP-A6-264318中公开的工艺中建议未加捻的张力是由一张力传感器来测量，并根据结果来对卷绕的假捻变形丝的卷装质量进行分类。另外还建议附加设置一张力控制措施，并且丝的喂送力和假捻授予单元的加捻力是这样来控制的使未加捻张力处于一目标控制范围以内。

在上述的传统技术中，不言而喻，其技术观点仅着重于把未加捻丝的张力在假捻变形工序中降到一控制范围以内。没有降到管理范围以内的变形丝卷装被列为低等的被认为其质量是不保证的卷装。但是通过本发明人对未加捻张力的认真研究所获得的结果，坚信未加捻张力的水平根据所供应的丝的物理性能而有广泛的变动，而且会呈现异常的情况。若出现张力水平巨大波动或张力值出现异常结果的情况下，则很大可能是供应的丝曾遭受到某种与纤维形成和假捻加工以及除假捻变形工序以外的例如在上述的熔融纺丝中受到与正常标准情况的处理不相同的异常处理。

但是为了使未加捻的张力均匀地降到管理范围以内而采用在上述JP-A6-264318中公开的张力控制措施来进行强迫控制时，其结果将忽视了上述的异常生产历史，尽管存在着供应到假捻变形工丝已曾在纤维加工或假捻的某种异常条件下被处理过。另外，在最坏的情况下可能出现这种异常的丝被供应到假捻变形工序，并且变形丝已作为一变形丝卷装而送入市场。这种结果的原因可能归结到这样一种试验，即在传统的管理假捻变形工序的方法和装置中，只注意到在假捻变形过程中暂时变动的未加捻张力，而且工序管理是这样来实行的，它在任何情况下仅使暂时变动的未加捻张力降到目标管理范围以内。也就是说，上述的结果是由于企图在任何时刻把假捻加工的条件控制在预定的标准条件所用的传统技术管理的试验所造成的。另外，即使在供应给假捻变形工序的丝卷装本身在生产阶段就已有问题的情况下，对现有技术来说也绝对没有办法来进行处理。

综上所述，现有技术是企图在所有工序中或在事件发生后的每一时刻把丝的张力控制在管理目标值以内。换一句话说，在现有技术中完全忽略了在纤维形成过程中和生产丝卷装的假捻变形机本身的各种问题，而且工序管理是根据使假捻加工在一预定的标准状态下来进行的一个狭窄观点来实行的。

相反，即使退到上游的诸如溶融纺丝工序的纤维形成过程，管理工程也根本没有通过对整个纤维生产过程的调查来试图全面管理从丝本身和丝处理机发生的问题。此情况可归因于现有技术尚未认识到利用丝的张力信息来作为其中有各种互相叠加的结合力的重要信号的技术。另外还可归因于现有技术不能提供一种对此重要信息单独予以分离的措施。另外，上述说明是利用一假捻变形工序作为例子，但无需赘言，在现有技术中，以同样技术观点为基础的管理对于诸如拉伸变形工序和纱丝加捻变形工序等也是可行的。

本发明的公开

在本发明中，首先，卷绕成一丝卷装的丝在纤维形成工序中被供应到纤维加工机的至少一个部位上，同时为了对供给纤维加工机的丝的加工状态进行管理起见，应对待监测的活动进行选择。监测活动可能是：①在加工中丝的张力变动，②通过对变动的张力值的理解而分离的特征值的变动，并把所理解的值进行快速富里叶变换(FFT)，③断丝的发生，④长丝或线圈断头的发生(在下文中它们简称为“断裂的长丝”)，⑤丝卷装切换的检测(这可能是“丝卷装中卷绕起始点的检测”，或“把一个丝卷装的尾丝和另一个丝卷装的引丝端头连接在一起的结头通过的检测”)、或⑥在纤维加工后用来卸落变形丝卷装的落纱机的起动。

本发明的目的在于通过对上述监测活动的监测，通过对活动发生的检测，和通过对监测活动发生的状态的分析来确实地和快速地完成以下内容：①在纤维形成工序中，当待加工的丝尚未供应到纤维加工装置时报承受的异常处理的检测，②在丝加工过程中所发生的加工机器的问题的检测，③在加工过程中所发生的断丝的检测，或丝卷装切换的检测，④在加工之前所遭受的异常处理的检测，⑤断丝发生的检测，和在纤维加工中断丝点的检测。本发明的目的还在于对从纤维加工管理的监测活动中准备获得的信息加以利用。为了此目的，极为重要的是必须知道上述监测活动是在纤维加工机的哪一部位？在哪一点？或在部位上的哪一个加工装置中？在哪一时点？以及在纤维加工过程中的哪一个丝卷装上发生的？为了这些目的极为重要的是应知道上述监测活动是在纤维加工机器的哪一部位？在部位的哪一点或哪一个加工装置？在哪一个时点？以及在丝卷绕加工过程中在哪一个丝卷装的哪一点上发生上述监测活动的？在本发明中，这是通过把上述的监测活动与在丝卷装的加工中所发生的时间，以及把具体说明活动发生时间的数据作为一由在加工中的丝卷装和/或由在加工中的部位来的一个运行管理数据库进行储存来实现的。只有在这样的数据库准备好以后，才能实现下面所述的返回到纤维形成工序去的对策。也就是，对在纤维加工中所发生的纤维加工机本身的问题的检测；断丝的原因和在加工中所发生的断丝点的分类；归因于人工原因例如穿丝失误的异常处理的检测；在纤维形成工序中丝所遭受的异常处理的检测；以及其他。另外，数据库能对原因进行迅速和准确的调查，从而能迅速和准确地采取对策。

用于本发明的纤维加工的管理方法，其特征在于它包括以下A～D的基本步骤：

A.在纤维形成工序中，卷绕成一丝卷装的丝被供应到纤维加工机的至少一个部位上，同时为了对供应到所述纤维加工机的纤维加工状态进行管理起见，对管理所需的监测活动进行选择。

B.对每一个所选择的监测活动进行监测，并检测所述监测活动的发生。

C.在从所述的丝卷装所供给的丝加工过程中发生的上述监测活动用按年月的次序连同具体说明由丝卷装和/或由纤维加工机在加工过程中活动发生的时间的数据一起予以储存。

D.通过所储存的数据对纤维变形工序或纤维加工机进行管理。

其中关于由纤维加工机器在纤维加工中产生的张力问题，为了调查所发生的监测活动的原因起见，最好对丝的张力水平中的大幅变动，和张力值的情况与正常加工条件下有所不同时的变动进行检测作为一上述的监测活动，然后把所有测量到的、延伸到所述监测活动被检测到的时间以后的某一段时间的张力数据予以储存。

为了调查原因和迅速准确地采取适当对策起见，最好根据上述的张力变动进行分类成诸如断丝、穿丝、丝卷装切换等各个因素，并根据上述所测得的张力储存数据来监测所需的变动。

另外在本发明中，对在纤维加工中的丝的张力进行检测，并把所测量的组成所述丝的张力信号以一规定的取样循环从模拟信号转换成数据信号。关于转换后的数据，可从一规定数目的更新的测量数据计算出一运动的平均值。所得的运动平均值被设定为一管理准则，通过比较当最新的丝的张力数据并不小于管理准则的情况下，张力变动便作为一监测活动来检测。

另外在本发明中，对在纤维加工中的丝的张力进行检测，并把所测量的组成所述丝的张力信号以规定的取样循环从模拟信号转换成数字信号。所述的数字信号以一规定的时间间隔经过富里叶变换而转换成在一频率领域内的空间信号，从所述空间信号所建立的特定频率领域内的信号组分可获得一特征值。所获得的特征值与预定的管理准则相比较后，如果不小于管理准则时，则特征值的变动被作为一监测活动来检测。

另外在本发明中，纤维加工机器的每一部位上放置了几个丝卷装，当从一个丝卷装上的丝供应完毕时，丝卷装便行切换，使丝从一新的丝卷装连续地供应到纤维加工机上，并在此情况下，丝卷装的切换便作为一监测活动来进行检测。

另外在本发明中，起动一落纱机来卸落在纤维加工过程中所获得的变形丝卷装和/或在纤维加工过程中发生断丝时也是被判作一监测活动来处理。

另外，在纤维加工过程中发生的断丝是判别为一监测活动，而断丝的发生点是根据断丝发生的时间，断丝头经过规定参考点的时间和丝的加工速度来计算出。在此计算中，把所发生的断丝看作是在纤维变形工序中的一个监测活动。断丝的发生点被确定为从每一丝卷装的卷绕起始点的卷绕点。于是在它们被供应到纤维变形工序之前，对于在纤维形成工序中在同样卷绕条件下所获得的几个丝卷装而言，在纤维变形工序中所发生的断丝是用卷绕点来求得总和，而总和的结果是作为以卷绕点表示的断丝发生的干扰来输出的。另外在纤维加工过程中断丝的发生是作为一监测活动来进行在线监测。在一规定时间间隔内发生的断丝被分为两类，一类是其断丝原因是清楚的，另一类其原因尚不清楚。然后，分类的数据经过统计处理后被输出。当发生上述原因不明的断丝时，便对断丝点进行确定，以便快速地查明这不清楚的原因。

为了实行上述的过程，最好建立一个运行管理数据库，它包括一个部位文件夹用来记录纤维加工机每一部位所发生的监测活动，和一个丝卷装文件夹用来记录每一丝卷装所发生的监测活动。通过查询上述运行管理数据库这一过程，对每一部位和/或每一丝卷装所发生的监测活动能经受一统计处理，和/或监测活动能经受一分信箱(分类)处理。于是结果可输出，并用于过程管理。

另外，监测活动在以下两个处理步骤中进行单独处理。其中一个是遵照监测活动的发生对数据进行在线处理的步骤，另一个是执行分析处理和/或一个相当费时的统计处理和/或一个不太需要立即处理的步骤。这最好是从容易管理、改进处理速度和减少处理成本的观点来考虑。另外，上述的用于纤维加工的管理方法也能用于以下情况，其中纤维变形工序是一假捻变形工序、一拉伸变形工序、一纱丝加捻变形工序或类似的工序。

在本发明中用于纤维加工的管理装置的基本组成元件包括以下三种：

a.一个设在构成一纤维加工机器的每一部位上的监测活动检测器，用来检测选来监测丝在每一部位上进行加工过程中的加工状态的监测活动的发生。

b.一个用来对所有准备监测的部位进行扫描的扫描装置，从而对由所述在每一部位上的监测活动检测器所检测到的监测活动的发生进行检测。

c.一个对从所述的丝卷装所供应的丝在加工过程中所发生的上述监测活动的检测结果，连同用来具体说明每一丝卷装在加工过程中、和/或纤维加工机器的每一部位在加工过程中的活动发生时间一起按年月次序进行储存的管理装置。

上述的监测活动检测器包括一个长丝断头检测器用来检测丝在加工过程中的长丝断头。另外在本发明中的上述管理装置设有一如下所述的装置，用来确定在加工过程中所发生的断丝点。

也就是说，一个断丝点检测器对于断丝是作为一个在纤维加工过程中所发生的监测活动来检测的。所述的检测装置包括一个位于参考点上的张力检测器，从而与丝接触来检测运动丝的张力，还包括一个断丝发生的检测器用来检测当运动的丝发生与来自张力检测器的张力信号一致的断头第一时刻，以及包括一个断丝端头通过的检测器用来检测当断丝端头经过上述与张力信号一致的参考点的第二时刻。另外还包括一个断丝点的检测器用来根据上述的第一和第二时刻来检测丝的断头点。

另外在本发明中，纤维加工用的管理装置包括一张力检测器用来检测加工过程中丝的张力，并且上述管理装置还包括一富里叶变换器用来把由所述的张力检测器所检测的张力信号通过在规定时间间隔内的富里叶变换来变换成在频率领域内的空间信号。

另外，所述的管理装置包括一特征值分离器用来从与上述经过富里叶变换的空间信号有关的、在预定的频率领域内的信号组分中获得一特征值，并且它还具有一个当特征值与预定的管理准则相比较时，特征值的变动并不小于管理准则的情况下能把所获得的特征值作为一监测活动的功能。上述的富里叶变换最好包括一A/D(模/数)变换器用来把张力信号从模拟信号变换成数字信号，一个张力储存装置用来储存至少在规定的时间间隔内经过数字化的张力信号，以及一个快速富里叶变换器利用快速富里叶变换技术在规定的时间间隔内已被储存的规定时间过程内把张力信号变换成在频率领域内空间信号。

另外，作为上述监测活动的检测器，纤维加工用的管理装置最好设有一丝卷装切换的检测器，用来检测丝卷装的切换以便使丝能通过把正在进行加工的丝卷装(P1)的尾丝同有待为下一个加工供应的丝卷装(P2)的引丝端连在一起而连续地供应来进行加工，从而在纤维加工机器的丝供应装置的每个部位上形成一交叉丝、这里为了减少在丝卷装切换时发生麻烦起见，上述的丝卷装切换检测器最好是一个能检出在丝卷装切换时上述交叉丝的运动处于张紧状态的检测器，其中在切换之前，交叉丝是啮合在松驰状态。另外，为了确定地检测丝卷装的切换起见，最好设置一个可自由移动的啮合元件，它使上述的交叉丝远离正常的丝供应点而以松弛状态同它相啮合，还设有一运动检测器用来检测啮合元件的运动，它对于正常的丝供应点是与张紧的交叉丝相啮合的。上述的运动检测器最好是一限位开关或一光电检测器。

由于上述的丝卷装切换的优良检测，借助来自丝卷装切换检测器所检测的切换信号，能实行在切换前后的运行过程中对每一丝卷装的起始时间和完成时间的准确计算。另外从丝卷装中开始卷绕的卷绕点能利用由丝卷装的切换检测器所检测的切换信号来计算。为了对在纤维加工后卷绕的每一变形丝卷装进行分别管理，把一个绕满的变形丝卷装予以落纱，然后必须把后随的变形丝卷绕成新的变形丝卷装。为了此目的，为了检测切换起见，最好设置至少一个接口电路来吸收由落纱装置的起动所产生的起动信号点对在纤维加工中获得的变形丝卷装进行落纱，和/或吸收一来自监测活动检测器的作为一监测活动的检测信号。

另外在本发明的用于纤维加工的管理装置中，最好设置一A/D(模/数)变换器用来把由张力检测器所检测的丝张力信号以规定的取样循环从模拟信号变换成数字信号，并设置一个运动平均值计算器来从规定数目的最新测量的经过变换的张力数据中计算出一运动平均值。这种措施的设置能在由上述的运动平均值计算器所计算的最新运动平均值设定为管理准则的情况下，并当在上述的A/D变换中所捕获的更新测量的张力数据与管理准则相比较后如果不小于上述的管理准则的情况下，使张力变动的检测作为一监测活动。

在上述用于本发明的纤维加工的管理装置中，最好设置一断丝分类措施。把在纤维加工机器中发生的断丝分成其断头原因已清楚的断丝和其断头原因尚未查明的断丝。另外上述的管理装置最好设置一运行管理数据库，它包括一个用来记录由纤维加工机的部位所发生的监测活动的部位文件夹和一个用来记录由丝卷装所发生的监测活动的丝卷装文件夹。通过此方法，由部位和/或丝卷装所发生的监测活动能在统计处理中予以处理，和/或监测活动能参照上述的运行管理数据库来予以分信箱处理，并在处理后把结果以对管理人员易懂的方式来输出。其中更值得推荐的是：上述统计处理是一种有关监测活动发生的按年月次序(时间次序)分布的算术处理，和/或一个有关在纤维加工机器中断丝发生点的分布的算术处理。

附图的简要说明

图1表示一个用来从聚合物生产一准备供应给一纤维加工机的丝卷装的纤维形成工序的概略流程图。

图2是概略说明一假捻变形工序的流程图，它把在图1中所示的纤维形成工序中所获得的丝卷装在假捻加工中进行处理。

图3概略地表示用来检测丝卷装切换的一种限位开关式的检测量的啮合状态，其中(a)是侧视图，(b)是平面图。

图4是概略地表示从图3的啮合状态转移到释放状态后的侧视图。

图5是概略表示一用来检测丝卷装发生切换的光电式检测器的啮合状态，其中(a)是侧视图，(b)是正视图。

图6是概略表示从图5所示的啮合状态转移到释放状态的侧视图。

图7是说明一切换检测器的作用的解说图，其中(a)是在切换之前的解说图，而(b)是在切换以后的解说图。

图8是概略说明本发明的管理装置的方框图。

图9是通过从一冷却装置102吹出的冷风对丝Y的冷却问题进行分析所获得的、作为在一熔融纺丝工序中经过快速富里叶变换(FFT)的上述监测活动的一个具体例子。

图10是把假捻变形机视作一监测活动通过对输出罗拉的轧辊磨损的分析所获得的一个正常例子。

图11是把假捻变形机视作一监测活动通过对输出罗拉的轧辊磨损分析所获得的一个不正常的例子。

图12是举例说明以一位于假捻授予单元下游的张力检测器通过测量在断丝前后一段时间内丝张力的变化所获得的状态的曲线图。

图13是举例说明对断丝点的基本处理的流程图。

图14是本发明的断丝点检测器的主要组成元件和举例说明以这些组成元件进行处理的流程图。

图15是概略举例说明关于一假捻变形机上的一个特定部位的断丝发生的分布图和其发生的状态。

图16是表示通过对假捻变形机的一个特定部位中所发生的断丝原因进行分析所获得的例子的图表。

图17是举例说明在一熔融纺丝机上的一个特定部位上获得的丝卷装的卷绕直径与断丝发生的数目之间的相互关系的图表。

图18是按年月次序来表示由丝卷装的监测活动的发生分布的一个典型例子的说明图表。

图19是按年月次序表示由纤维变形机中的部位的监测活动的一个典型例子的说明图表。

图20是举例说明由一分散的管理单元800在后台处理中采集数据工作的流程图。

图21是举例说明由一分散的管理单元800在前台处理中采集数据工作的流程图。

图22是举例说明由一中央管理单元实行的中央管理处理的流程图。

推荐的本发明实施例

在本发明中，由图1举例说明的熔融纺丝过程(纤维形成过程)中，丝Y被卷绕成一丝卷装P。如前所述它被供应到诸如假捻变形机、拉伸变形机、纺丝加捻变形机等的纤维加工机的至少一个部位上。在此情况下，过程首先从选择对供应到纤维加工机的丝Y的加工状态进行管理所需的“监测活动”开始。监测活动的例子可能有：加工过程中丝张力的变动，从通过把丝的张力经过快速富里叶变换(FFT)所获得的特定频率组分的贡献值中所得到的特征值的变动，断丝的发生，长丝或线圈断头的发生，丝卷装的切换，或用来卸落变形丝卷装的落纱机的起动。然后对所选择的监测活动的发生进行监测，并对监测活动的发生进行准确和迅速的检测。本发明的特征在于：把从丝卷装供应的丝加过程中所发生的上述监测活动按年月的次序连同说明活动发生时间的数据一起进行储存。储存是由丝卷装在加工过程中和/或由纤维加工机的部位在加工过程中来实行的。

通过对所储存的监测活动的分析，上述的本发明的特征在于对丝在供应到纤维加工之前的纤维形成过程中所经历的异常处理进行准确、全部、和快速的检测；实行对在丝加工过程中发生的加工机器的问题的检测；实行对加工过程中和丝卷装的切换所发生的断丝的检测；以及对加工前所接受的异常处理实行检测等。并且所有特征被用作从监测活动中所获得的信息，以便通过准确的分析来管理纤维加工。为了此目的，极为重要的是要知道在加工过程中在纤维加工机器的哪一部位、在哪一时刻、和哪一个丝卷装发生了上述的监测活动？在本发明中为了实现此目的、极为重要的是要对丝卷装在加工过程中所发生的上述监测活动连同具体说明在加工过程中由丝卷装和/或由部位所发生活动的时间数据按年月次序进行储存。在完成了这个作用之后才能通过返回到纤维形成工序来实现以下活动。也就是：对在纤维加工过程中发生的纤维加工机器本身问题的检测；对在加工过程中发生的断丝因素的分类；对断丝发生点和归因于例如穿丝等人工原因的异常处理的检测；以及对在纤维形成工序中所接受的丝异常处理的检测等。另外对上述的作用能快速和准确地查明原因，从而能快速和准确地采取对策。

兹对上述的本发明的实施例详细说明如下：

本发明的一位发明人发现有可能在上述的假捻加工中单独地分离出重要的信息，通过利用对上述未加捻张力的快速富里叶变换(FFT)、应用频率分析技术来作为一监测活动、未加捻张力是一结合力其中叠加着各种信息。另外他还发现单独分离出的监测活动包括假捻变形机本身的运行问题，和甚至是表示供应的丝本身在生产过程中的异常处理的信息。在此情况下本发明人发现了一种可能性，它不仅使假捻变形工序保持在像现有技术情况下的最佳状态，而且还有组成一假捻变形机的特定装置的运行状态、丝的特定性能、丝在生产过程中的状态也能取作用来管理纤维形成工序和假捻变形工序的“管理元件”的目的。

为了对此作详细说明起见，需要了解有关假捻变形工序的某种程度的知识。因此在这里参照图2对假捻变形工序作简要的说明。在图2中由一种在纤维形成工序中生产的(参考图1)诸如POY(部分定向丝)的合成纤维丝组成的丝卷装被设置在丝供应装置201上。如图所示，在实施例中，在假捻变形机200的每个部位的上述丝供应装置201上放置了一对丝卷装P1和P2。在这些卷装中，在一个丝卷装P1的筒管端部形成的尾丝Y1e与从另一丝卷装P2的最外层上引出的引丝端头Y2s连接在一起。当丝卷装P是用图1中所示的纤维形成工序中的卷绕头107来形成时，在开始卷绕时在筒管端部便形成一次叠绕，然后卷绕点移向筒管的中央部分而在筒管上形成一转移丝尾，丝Y借助卷绕头107的一个横动机构(图中未表示)进行横动来形成一丝卷绕体。在此过程中，上述的丝尾Y1e形成一转移尾丝。另外在所述的丝卷绕体的最外层部分在卷绕的终端形成一包脚丝，而它成为一引丝端Y2s。以图2所示的方式，当在丝供应装置201的供应下，卷绕在丝卷绕P1上的丝Y用完后，丝卷装P1自动被切换到等待中的满丝卷装P2，因此丝是连续供应的。然后丝Y由喂送罗拉202从位于丝供应装置201的丝卷装P1上拉出，并供应到假捻变形机202的主体。接着，从丝供应装置201来的丝Y被位于输出罗拉203上游侧的假捻授予单元204予以加捻，并且假捻被反作用到捻度设定导丝辊205上。反作用到捻度设定导丝辊205上的假捻由第一加热装置206进行热定形而给以一假捻形状。另外，经过加热的丝Y由冷却装置208a和208b予以相继地冷却。除此以外，可选用第二加热装置207来调节变形丝的物理性能。最后，给予假捻形状的丝Y被输出辊209和210输送到卷绕头211，卷绕成已在假捻加工中经过处理的变形丝卷装P_T。卷绕头211是以这样的状态构成的，即变形丝卷装P_T的落纱是由落纱机600自动完成的，因此实现了从丝Y的供应到变形丝卷装P_T的落纱的连续处理。

在上述的图2中，张力检测器是设在假捻授予单元204的下游侧，另外在图2中，准备在以后作详细说明的代号400是一切换检测器用来检测其尾丝Y1e与引丝端Y2s连接在一起的丝卷装P1和P2的切换。代号500是一长丝断头检测器用来检测所供应的丝Y的长丝和线圈的断头。作为长丝断头检测器500，现有商品销售。例如可采用由Meiners-del公司生产的红外光电BFD长丝断头检测器(产品名称：Meiners-del长丝断头检测器，AMP型；BFD-ADO-8POS，传感器头式；BFD-A-FCL-DH)或其他。上述的张力检测器300，切换检测器400，和长丝断头检测器500是用来检测监测活动发生的装置，它们组成一监测活动检测器。

在偶然情况下，为了对每一丝卷装的各种管理信息进行分类，必须检测从丝卷装P1到丝卷装P2的切换。如上所述在像假捻加工的纤维加工中当一个丝卷装P1的纤维加工完毕时，下一个丝卷装P2便继续供应给纤维加工装置。为了找到在丝卷装P1和P2中的卷绕起始时间起见，必须知道丝卷装P1和P2之间在哪一时间点完成切换。在这些情况下，为了检测形成丝卷装P1和P2的丝Y的卷绕起始点起见，本发明人发现必须具有一种方法和装置来对互相连接丝卷装P1和P2的尾丝Y1e和引丝端Y2s的结头进行在线检测。

一种能实现在丝卷装之间的切换的检测目的的现有技术(这可能是对“丝卷装的卷绕起始点”或“结头的经过”的检测)，例如是在JP-A6-32535中公开的技术。用此技术，当供应到纤维加工的丝卷装P1或P2上的丝层的存在通过监测而被检测到丝层已消失时，便能判别丝卷装P1与P2之间的切换已发生。在此情况下，丝层的存在是通过沿着丝卷装P1和P2的筒管轴的轴照光，并通过判别反射的存在来检测的。但是这种技术只能判别丝卷装P1和P2上的丝层降低到一规定值以下，而难以准确地判别丝层从筒管上完全消失。因此难以准确检测丝卷装P1和P2之间的切换时间。

另外，JP-A9-67064公开了一种现有技术，即在通过把一个丝卷装P1的尾丝Y1e与另一丝卷装P2的引丝端Y2s连接所形成的交叉丝区内设置一掐住交叉丝的夹子和一个在夹子近旁靠在丝上的针棒。根据此技术，切换的发生可通过靠在交叉丝上的针棒的落下来检测，这是由于在丝Y从丝卷装P1上退绕完毕时，夹子连同交叉丝的运动所导致的。当然，此方法在准确检测切换时间方面是优越的，但是为了稳定把握住夹子以防止由于某些干扰而从交叉丝上意外地掉落起见，夹子的握住力必须很大。在此情况下，相反，握持力又趋于过大而导致交叉丝难以从夹子上掉落，并在某些情况下会产生结头解开的麻烦。另外还有一个麻烦是在某些情况下，靠在丝上的针棒被丝所抓住，这也会导致结头的解开。在这种情况下，本发明人必须重新开发一种方法和装置来准确地检测丝卷装P1和P2的切换。

兹对本发明的技术简要说明如下：第一项是对通过把尾丝Y1e和引丝端Y2s连在一起而形成的交叉丝(在下文中这用一代号Y来表示)。在丝卷装P1和P2的切换中是从一松弛状态转移为一张紧状态。在本发明的技术中，交叉丝首先处于限制在一闭合空间内来使交叉丝Y保持在一没有任何强制力施加的松弛状态。因为交叉丝Y是由一啮合元件可靠地保持在闭合空间内，它不会从闭合空间内出来。另外，如上所述，因为交叉丝甚至在由啮合元件握住过程中也是处于松弛状态，所以没有不需要的力作用在它上面。因此交叉丝的结头不会解开。交叉丝被牢靠地握住。然后，当最后切换开始时，握住部分立即开启，张力便作用在交叉丝上。而且交叉丝仅通过此很小力的作用便从握持部分中释放。另外，在交叉丝Y上形成的结头运行经过一远离啮合元件的点，并不再接触啮合元件而不受阻碍，从而在现有技术中的上述问题就迎刃而解。另外，因为现在所用的技术是对交叉丝Y的运行(也就是啮合元件的运动)进行检测，所以运动是确实的，能实现可靠的检测。

下面对本发明用以检测丝卷装P1和P2的切换(结头的经过)的方法参照一具体例子来详细说明：

图3(a)和图3(b)依次表示一用来检测丝卷装切换的发生的阻位开关式的检测器实例400的侧视图和平面图。它们概略地表示以尾丝Y1e和引丝端Y2s连接在一起的交叉丝Y处于一握住状态。另一方面，图4是概略表示交叉丝Y已从图3的握住状态被释放后的状态时的侧视图。

但是图5(a)和图5(b)依次概略地表示一光电式检测器401的实例的侧视图和平面图，它是一个与限位开关式检测器400不同的实施例，并且表示交叉丝Y处于握住状态。另一方面，图b是概略表示交叉线Y从图5的握住状态被释放后的状态。另外图7是说明用来检测在假捻变形机200的丝供应装置201中的丝卷装P1和P2的切换检测器400的切换作用的图解。其中图7(a)是在切换前的概略图，而图7(b)是在切换后的概略图。然而限位开关式的检测器是作为一接触式检测器的代表性实例来展示的，它用来检测交叉丝Y在一接触系统中的运动，而光电式检测器401是作为一非接触式检测器的代表性实例来展示的。

现在首先说明图3所示的限位开关式的检测器400。检测器400的基本结构包括底板410，限位开关420，握住元件430，磁铁440和一个弹簧(图中未表示)，如图所示，它们都固定在底板410上。另外，上述限位开关420组成一运动检测器用来检测交叉丝Y的运动，它还包括一主体部分421，一个转动元件422，一个啮合元件423，和一个点控元件424。在此情况下，上述啮合元件423是由一线性材料制成，它能被上述的磁铁440所吸引。另外，线性材料被弯成一W状，其一端是固定在转动元件422上，在上述转动元件422的下端形成一缺口如图所示。此缺口与点控元件424相啮合。另外，上述转动元件422如图所示是由点控元件424所控制，并能在主体部分421上以自由旋转的方式朝正常方向或相反方向在图3(a)所示的握住点与图4所示的释放点之间转动。转动元件422的旋转例如可由一电气信号同主体部分421用电气和机械方法形成的接触点的导通或截止来进行检测。上述的旋转元件422以向图4中所示的释放状态的转动方向，也就是逆时针方向作用的弹簧来激励的(图中未表示)。

其次，上述握住元件430是由一对扁平材料431和432构成，它们互相隔开一个规定的间隔并面对面地直立在底板410上，如图所示。在矩形的扁平板材料431和432的上部如图所示设有一V形的缺口部N1。而交叉丝Y在松弛状态下是处于缺口部N1上。上述的磁铁440是固定在底板410上，并且保持这样一个关系，即磁铁440与上述的W形的处于握住状态的啮合元件423的底部借助一规定的强制力互相吸引在一起。

另外，上述啮合元件423是这样设置的，它能在扁平材料431与432自己所形成的空间内自由地出入。为了把交叉丝Y限制在握住状态，上述啮合元件423的W形的中央山头部分与在扁平板材料431和432上部所形成的缺口部N1是这样构成的，使它们互相重叠。因此限位开关420的啮合元件423中央的山头部分是这样设置的，使在图3所示的握住状态下把握住元件430的扁平板材料431和432的缺口部N1中的上部开口关闭。

在图4所示的释放状态，交叉丝Y是位于握住元件430的缺口部N1上，并为了以啮合元件423来关闭缺口部N1的上部开口，啮合元件423被转动到图3(a)中所示的握住点，使握住元件430被磁铁440所吸住。于是交叉丝Y确实地被捕获在握住元件430的缺口部N1与啮合元件423的中央山头部所形成的闭合空间的握住部中。因此，即使在丝供应工作中或因外部气流作用在交叉丝Y上所产生的振动时，交叉丝Y也不会从上述的闭合空间释放。另外，交叉丝Y并非完全被捕获而是以这样的状态来握住，使它如图4中所示能自由移动，在交叉丝Y上不会产生不需要的局部应变，因此不会出现诸如结头解开等的麻烦。另外不言而喻，啮合元件423是隐藏在由扁平板431与432在图中所示的握住状态中所形成的空间内，因此交叉丝Y是否设定失误或未被设定，只要看一眼便能容易发现。

在以上所示结构的切换检测器400中，当最后出现从丝卷装P1切换到丝卷装P2的机会来到时，张力使作用在处于图3(a)所示的松弛状态的交叉丝Y上，使交叉丝变为张紧。张紧的交叉丝Y被按箭头所示的方向拖拉，并沿着构成握住元件430的缺口N1的斜坡而上升。同时啮合元件423被张紧的交叉丝Y向上推起而从磁铁440的束缚中释放。于是啮合元件423被上述的以释放方向(逆时针方向)激励的弹簧(图中未表示)转动一个动程到图4中所示的释放状态。因为被张紧的交叉丝Y释放了一个动程，所以啮合元件423的释放不会导致诸如在交叉丝上形成的结头被握住部分抓住和在交叉丝Y上受到其他不合理的损伤。

以上所述是限位开关式检测器400的具体实例，而光电式检测器401的具体实例可参照图5和图6说明如下：

如在图5(a)和5(b)所示，光电式检测器401的基本结构包括底板450、握住元件460、线性转动元件470、光电检测器480和磁铁490。如图所示，上述的底板450包括主体部451和弯曲部452，它在主体板的前方向下弯制，握住元件460位于主体部451的前部，而光电检测器480是位于后部，磁铁490是固定在弯曲部452上。上述的光电检测器480组成一运动检测器用来检测交叉丝Y的运行。握住元件460包括一对形状对称的扁平元件461和462和轴463。所述的一对扁平元件461和462是固定在底板450上，它们之间有一规定的空隙，并在其前边向后侧设有一矩形的缺口N2。另外线性转动元件470包括一弯成L形的啮合元件471和遮光元件472，以及遮光重量473是固定在遮光元件472的端部。轴463是固定在所述的一对扁平元件461与462之间，并且轴的两端被支持在其上。线性转动元件470能在由一对扁平元件461和462所组成的空隙内围绕着轴463而自由地以正反两个方向而旋转。缺口部N2形成一闭合的空间，它在前面的开口用啮合元件471予以关闭，并且交叉丝Y被稳定地以松弛状态握住在闭合的空间内，直到丝卷装P1和P2开始切换为止。另一方面，线性转动元件470的遮光元件472作用在光电检测器480上来检测丝卷状P1和P2的切换。

这一点将进一步作具体说明，光电检测器480的结构包括一主体部481，一个投光部482和一个受光部483，他们各放置在主体部481的两侧，中间有一特定的间隔。另外还包括一指示灯484，一个发光元件和一个光检测元件(图中未表示)依次放置在上述的投光部482和受光部483上，并使它们互相面对面地向前突出。相应地，它们具有一结构允许线性转动元件470的遮光元件472进入到面对面安排的投光元件与受光元件之间，遮光元件472的端部设有一遮光重量473，由于重力作用而使它下垂到底板450上。这一状态一直保持到丝卷装P1和P2的切换发生为止。在这种状态下，遮光重量483担负着可靠地堵塞从投光元件所发射的光的任务。因此从光电检测器480的投光部482投射的光不能抵达受光部483上，直到丝卷装P1和P2的切换发生为止。此例是关于一种光传输式的检测器401，但它也可以是一种光反射式的检测器，其中投光元件和受光元件是设置在同一侧的边靠边，从投光元件所投射的光被遮光重量473所反射，而反射的光由受光元件进行检测。

其次，当丝卷装P1和P2的切换发生时，以图5(a)中所示的松弛状态保持的交叉丝Y受到张力的作用而转移到张紧状态，从而交叉丝Y以图中所示的箭头方向而移动。同时啮合元件471被交叉丝Y按箭头方向而拉动。通过它，线性转动元件470便以逆时针方向转动一个动程，从而由啮合元件471所关闭的缺口部N2的开口便从闭合空间释放。遮光元件472也同样转动，结果已被遮光重量473阻塞的来自投光元件的光便能达到受光元件，从丝卷装P1到丝卷装P2的切换就是通过对到达的光的检测来检测的。然而由于遮光重量473所导致的惯性力使啮合元件471转动一个动程而到达图6中所示的释放点，可靠地被磁铁490吸住。因此线性转动元件470在旋转中不会由于反作用或其他原因而倾覆，而可靠地保持在释放点上。另外，因为交叉丝Y是在一个动程中释放的，所以不会有结头被抓住的麻烦，也没有不合理的损伤给予交叉丝Y，所以交叉丝Y能平滑地从闭合空间中释放。

但是在图6所示的释放状态中，当交叉丝Y被插入握住元件460的缺口N2时，遮光元件472也被推入缺口内，同时啮合元件从磁铁490的束缚下被释放，而遮光元件472被进一步推入。然后由于装在遮光元件472端部的遮光重量473本身的重量，线性转动元件470便自动转动而回到在开始时图5(a)中所示的啮合状态(交叉丝被捕获在闭合空间内)。因此，即使由于在丝供应装置201中的工作或其他原因或外部的气流作用在交叉丝上所产生的振动而引起的丝的摇动，交叉丝不会从握住元件460中脱出。交叉丝Y是以松弛状态被握住元件460所握住的，所以交叉丝Y能自由运行。在交叉丝上会产生不需要的应变，因此不会出现诸如结头解开或其他的麻烦。另外，光电检测器480上设有一指示灯484，如图6中所示，光电检测器480是这样设计的，即当交叉丝Y未被啮合时，指示灯484便燃亮。所以如果交叉丝Y未被放入检测器401，通过确认指示灯484的发亮便能发现。

当从丝卷装P1到P2的切换信号如上所示被确实地检测到时，下一个必须的步骤是使丝Y平滑地从已行切换的丝卷装P2上退绕，并把它供应到假捻变形机200上。关于这一点，现在可参照图7通过一具体实例对丝卷装P1和P2的切换操作说明如下：

图7表示上述的限位开关式检测器400或光电式检测器401在内的丝卷装检测器，其中两种型式的丝卷装切换检测器都重新统一用代号400来表示。丝卷装P1和P2依次由筒管B1和B2以及卷绕的丝体Y1和Y2组成。在筒管B1和B2的端部依次形成尾丝Y1e和Y2e，作为在图1中举例说明的纤维形成工序(熔融纺丝法)的卷绕过程中的转移尾丝。如图7所示，假捻变形机200的丝供应装置201上依次设有握持丝卷装P1和P2用的筒子架201a和201b，还有一对切换检测器400是设置在位于丝供应装置201下方的隔离板201d上。丝供应装置201上还设有抽吸管201c用来抽吸丝Y。因此，用抽吸管来抽吸丝Y的端头，丝Y便能供应到假捻变形机200或类似设备的喂入罗拉202。在假捻变形机200开始运行或断丝发生时，可按这样的方式来穿丝。不言而喻，在此情况下丝卷装P1的尾丝Y1e和丝卷装P2的引丝端Y2s是早已连接在一起的，并且形成一处于松弛状态的交叉丝Y。交叉丝Y是按在图7(b)中所示的箭头方向而拖拉的，以便在丝卷装P1切换到丝卷装P2时处于张紧状态。因此这是当然的事情，即上述的切换检测器400的设置是考虑到在丝卷装P1和P2发生切换时交叉丝Y的状态。

现在参看图7(a)和7(b)进一步作详细说明。图7(a)表示丝Y已经从卷装P1上退绕了少许的状态，退绕的丝Y通过管子201C被供应到假捻变形机200的主要部分。于是丝Y的退绕继续进行，当筒管B1上卷绕的丝体用完时，丝卷装P1便通过在图7(b)中用虚线表示的交叉丝Y切换到丝卷装P2上。结果丝从绕在筒管B2上的丝体Y2上退绕而供应到假捻变形机200上。此时留在筒管架201a上的筒管B1被取走而放上一新的丝卷装(图中未表示)，并且通过已知的接线装置(图中未表示)把丝卷装P2的尾丝Y2e与新的丝卷装(图中未表示)的引丝端相连接而形成一新的交叉丝Y。这样形成的新交叉丝是放置在切换检测器400上，而假捻变形工序在丝卷装的交替切换中不会中断。

通过利用上述的用来检测丝卷装切换发生的方法，和利用检测器400来实现，从丝卷装P1到丝卷装P2的切换能可靠地予以检测。所述的检测器成为可能的事实，换一句话说，这意味着对丝卷装P1和P2中的卷绕起始点(结头的通过)的检测已成为可能。因此，本发明人已开发一种技术，当从丝卷装P1或P2供应的丝Y在加工过程中任何待监测的监测活动被检测时，它在发生监测活动时能根据上述的卷绕起始点识别监测活动发生的时点。

接着，通过此应用由本发明人所开发的技术，表示被实际供应到假捻变形工序的丝本身在生产过程中的处理问题以及假捻变形机200本身的运行问题的信息能通过供应到加工装置的丝卷装置来清楚地分离。然后对通过利用根据快速富里叶变换(FFT)的频率分析技术从假捻授予单元输出侧的未加捻张力中所分离的监测活动的例子予以说明。

图8举例说明用来分析通过FFT处理的未加捻张力的结构和其他，它是一表示本发明的管理装置的结构方框图。在图中借上述张力检测器300按年月次序进行在线检测的未加捻张力信号(模拟信号)被转换成电气信号。未加捻张力通过放大器311进行放大后接着用滤波装置312进行预处理来除去各种不需要的噪声。经过预处理的未加捻张力信号借扫描装置313对假捻变形机200的每个部位进行扫描，它们是作为模拟信号接收的。接着，被接收的模拟信号以一规定的取样时间间隔用A/D变换器314经过数字化和量子化(转换成数字信号)。另外众所周知，采样时间间隔是根据采样理论这样来选择的，使重要的信息不会从张力信号中丢失，然后经过变换的张力信号通过接口电路700被输入到位于每一机器上的分散管理单元800中，它还包括管理该机器的计算机。另外在分散的管理单元800中上述的张力信号通过一用来快速富里叶变换(FFT)的措施(图中未表示)被从时间领域的数据转换成频率领域的数据。通过此处理，上述的张力信号被转换成在频率领域内的空间信号。从空间信号所设定的特定的频率领域内的信号组分可获得一特征值，所获得的特征值与一预定的管理准则进行比较，当被比较的值并不小于管理准则时，一个监测活动便作为特征值的变动来进行检测。为了最后输出到一显示器(图中未表示)或实行其他精确的分析起见，所得到的结果被输入到一包括一高级计算机的中央管理单元900，或在某种情况下它通过一记录媒介或打印机来输出，然后通过结果来判别存在的问题。在此情况下，中央管理单元900具有储存和积累数据和进一步分析信息的功能。

来自为每一部位的丝卷装设置的切换检测器400和来自长丝断头检测器500的输出信号是通过接口电路700作为脉冲信号(数字信号)而直接输入到分散管理单元800来说明丝卷装P1和P2切换的发生和长丝断头的存在与否？另外，落纱装置600的起动信号也是同样通过接口电路700以一数字信号输入到分散管理单元800，用来起动落纱装置600的起动信号也可从一键盘以这样的方式来输入，即当落纱装置600已实际起动时，操作人员手动输入其起动时间，但是从自动化和可靠性观点来看，还是推荐采用本实例的系统，其用来起动上述落纱装置600的起动信息是分支的，并且分支的信号是直接输入到接口电路700，以便改进可应用性和处理的准确性。

分散的管理单元800是连接到上一级的中央管理单元900，它是对几个分散管理单元800是公用的。通过这样做之后，需要较长时间来分析的处理。或者实时处理的必要性较低的处理是由中央管理单元900来进行的。这种分等级的结构能实现诸如记录在线处理所需的处理那样的高速处理。

下面，图9是说明从一未加捻张力中获得的各种宝贵信息经过分离的具体例子。未加捻张力是一种把热应力、摩擦力、张力、加捻力和其他影响叠加起来的综合力。进一步详细地说，它是通过对在图1中所示的上述熔融纺丝工序中由冷却装置102吹出的空气冷却后的丝Y的冷却问题的分析作为监测活动来分析的一个具体例子。但是在图9中，曲线(1)是供应到假捻变形工序的丝在纤维形成过程中发生问题的情况，而曲线(2)是在正常条件下所生产的丝的情况。图10和图11表示有关假捻变形机200本身的运行问题被分析作为一监测活动的例子，具体地说是有关输出罗拉203的轧辊203a磨损的滚筒磨损问题。

首先，图9表示快速富里叶变换在把注意力放到由于图1中所示的熔融纺丝工序(纤维形成过程)中冷却失败而导致供应到假捻变形工序的丝Y的U％问题(即在丝的纵向细度不匀率的问题)的情况。作为用来监测在的纺丝过程中的冷却失误，把供应到假捻变形工序的丝Y看作管理范围的特定频带，把频率领域的范围设定为如图9所示的0.1Hz(f₀)～0.3Hz(f₁)。对于已经设定的管理范围的频带f₀～f₁范围内的积分值(面积值)或峰值，可预定出管理准则。在本例中，选择积分值(面积值)作为管理准则，并设定为0.6。另外在此情况下，加工速度和假捻变形机200的拉伸比依次为1,000米/分和1.795倍。但是供应到假捻变形机200的丝Y是根据在图1中所示的熔融纺丝法以大约3000米/分的速度的正常方法熔融纺制的。在此情况下获得的部分定向丝(POY)的细度为140分特(125旦)。在利用后面说明的假捻变形机200的假捻加工的具体例子中，除非特殊说明外都利用这些条件。

以此方式来应用于假捻加工，并从假捻授予单元204输出的丝Y用图2中所示的张力检测器300进行在线测量，并用图8所示的快速富里叶变换措施对未加捻张力进行分析。在熔融纺丝过程中由冷却装置102的冷却失误的曲线(1)的U％值是0.83，而适当冷却的曲线(2)的U％值是0.47。在此情况下，所获得的积分值(0.83)同预定管理准则(0.6)进行比较。当积分值超过管理准则时，能判定为供应到假捻变形工序的丝在纺丝过程中导致了U％的问题。也就是说，如果是像图9的曲线(1)所示(U％的积分值为0.83)，则可判定为所供应的丝在纺丝过程中的冷却条件是不完全的(NG)，并且结果被输入到上一级的计算机(图中未表示)或输出到显示器302；但是如果结果(U％的积分值为0.47)是如图9中的曲线(2)所示，则可认为所供应的丝Y是在正常的冷却条件(OK)下纺制的，因为所获得的结果小于预定的管理准则0.6。

另外，关于在加油装置104中附着在丝Y上的油量能作为另一管理活动来检测，例如它们是U％特征值和OPU(附着油的标准)特征值，它们是把第二特定频率区0.6～1.4Hz内的组分进行集成而获得，它与OPU的关系已被确认，其他在纤维形成过程中的处理问题，例如在把聚合物供应到喷丝头101时的咽喉压力变动，丝卷装P的卷绕宽度或类似的问题，能通过把特征值的变动视作一监测活动来进行判断。

迄今为止列举了在用来生产供应给假捻工序的丝卷装P1和P2的纤维形成工序(熔融纺丝法)中有关特征值变动问题的监测活动的分析的例子。但是在假捻变形机200本身所发生的问题也能根据特征值的变动作为一监测活动来分析。

图10和11正好是上述的分析结果，它们的曲线表示快速富里叶变换在把注意力放在假捻变形机200中位于纱线喂送罗拉203上的轧辊203a的磨损问题上的情况。在这些图中，图10表示轧辊203a是没有磨损的新轧辊的情况，图11表示轧辊203a经过磨损后的情况(磨损量为900～60微米)。假捻变形机200的加工速度为1000米/分，但是在轧辊203a中，丝Y以25秒的横动周期在其宽度方向上横动。这样做是为了通过改变由轧辊203a对丝Y的握住点来减少轧辊203a的磨损量。在此状态下，因为横动周期是25秒，所以用来监测轧辊磨损的频带f₀～f₁被设定在0.038～0.042Hz的范围内，以0.04Hz为中心。于是在特定频带f₀～f₁内的每一频率的张力变动曲线的积分值(面积值)，或张力变动曲线在频带内的峰值能被获得作为一样板来同管理准则的样板进行比较。接着，所获得的样板同预定的管理准则的样板(例如一积分值或峰值的管理准则)进行比较。如果一个峰值超过了在图11中所示的管理准则，便可判定为假捻变形机200的轧辊203a中的磨损量已增大，并把此结果输入到上一级的计算机(图中未表示)，或记录在诸如软盘或硬盘的记录媒介内，或输出到显示器320，或在某种情况下打印在纸上。在假捻变形机200中，作为这些问题的机械因素准备检测的例子包括：导丝装置之间的距离、加丝装置206的温度问题、假捻授予单元204的问题和其他。在此情况下，对由假捻变形机200的机械因素的预定条件所确定的特定频带进行监测，并通过有意的在线比较来判定结果。这些可能成为为了监测有关假捻变形机200本身问题的过程管理的反馈信息，当一个问题发生时，它能立即以适当方式来处理。

于是，本发明人从提高工序的生产率的观点重新考虑了假捻变形工序。因此他们果断地决定对有关组成上述假捻变形机200的特定单元的运行状态、丝Y的特征、在丝Y生产过程中的处理状态和其他进行监测。这里本发明人能根据以上获得的信息抓住假捻变形机200和丝的问题作为监测活动，并且还发现一个能快速和准确地分析问题的因素的管理技术。在那期间本发明人体会到不必把本管理技术仅应用在假捻变形工序，而是甚至能普遍应用到集成纤维形成工序(熔融纺丝)和假捻变形工序的所有纤维变形加工。并且在这些纤维变形工序中，本发明人果断地搜索能实现快速处理的革新的管理技术，在此研究中发现了上述的在一频率领域内分析丝的张力的技术并不适用于检测暂时的张力增大和断丝，这是因为利用快速富里叶变换(FFT)的特点。

在此情况下，本发明人进一步对假捻变形工序继续勤奋研究。结果发现只要对所获得的信息在频率领域内通过把测得的未加捻张力的数据受到富里叶分析便能更全面、准确、快速地实施管理技术，但要额外地利用在线检测到的未加捻张力的原始信息，这种技术的具体的例子能包括一种用来有效地监测瞬时的张力的大幅度变动或断丝的发生。在此情况下，特别是在断丝的检测中，不可避免地不仅要对断丝的发生，而且还要对发生点和断丝发生的处理单元进行检测。也就是说，它是当丝Y被供应到假捻变形机200时，从断丝瞬间来判定断头点和单元的技术。

但是在这些方面，现有技术还存在许多的问题。因此为了加深理解本发明的纱线检测技术起见，首先要对现有技术作简要的说明，这种现有技术包括对在一规定点上的运动的丝Y的张力进行连续监测，还包括对张力瞬时的大量变动或消失进行检测和判定。当然，根据现有技术要在假捻变形机200的一个特定部位上认识断丝的发生是很容易的，但是对于现有技术，要判定断丝在哪一点和由假捻变形机200的哪一个处理单元上发生的就极其困难。当然即使是现有技术也能判定在哪一点和由哪一个处理单元发生断丝，例如除了在图2中所示的点以外，在许多点上都设置张力检测器300，并把一组张力检测器所测得的许多信息互相结合起来。当然，断丝的发生可利用像这样的检测系统来检测，但是以非接触系统来检测丝的张力的检测器是很昂贵的，所要在所有部位设置大量的张力检测器是不现实的。所以丝Y的张力必须与丝相接触来测量。考虑到当前的状态，采用一接触式张力检测器的传统的张力测量技术会导致诸如在张力测量中损伤丝Y和由于张力检测器300的存在而穿丝困难等的麻烦，以及要设置大量张力检测器和建立一张力测量系统来集成从这些张力检测器也会造成问题，而且这样的投资也是极为昂贵的。

因此针对现有技术的问题，本发明人已开始开发能区分断丝点和在哪一个装置上发生断丝的技术，并且只需设置至少一个张力检测器300，而不需设置像现有技术那样许多的张力检测器。另外以此为目的技术还有一个优点，它能同时利用上述的快速富里叶变换(FFT)的分析。

在此技术中，张力检测器300是设在纤维变形机的一个特定的参考点上(在图2和8所示的假捻变形工序中是在该点的下游侧设有假捻授予单元204)，并首先在参考点上对丝Y的张力进行测量。如果在加工中的丝Y断头，则断丝发生的信息很快通过运动的丝Y传输到张力检测器300。此时断丝Y的端头慢慢地到达张力检测器300。如上所述，在本发明中用来检测断丝点的技术是利用发生断丝的时间与断丝的端头经过的时间之间的相差，也就是首先检测到断丝发生的信息，其次检测从断丝发生的检测时间到断丝Y的端头到达张力检测器的时间差(ΔT)，通过这些过程，断丝的发生点或断丝发生所在的装置便能予以确定，因为丝Y以预定的恒定加工速度(V)而通过丝检测器，所以把加工速度(V)乘以所测量的时间差(ΔT)，也就是计算出V·ΔT便能确定由于断丝发生而产生的断丝端头从断丝发生点到张力检测器所经过的距离。于是从测量丝Y张力的参考点向丝Y运动的上游侧退回所求得的距离，便能得出结论，所到达的点或该点所在的处理装置就是断丝的发源地。

另外，以下所述的关于本发明检测断丝的例子是表示应用到一假捻变形工序的情况，但不言而喻它也能应用于其他纤维加工过程例如拉伸变形工序和加捻变形工序。本发明的检测断丝的技术将通过一具体实例参照图12～14来详细说明。

例如图12的曲线是在断丝发生前后，由在图2中所示的假捻变形工序中位于假捻授予单元204下游侧的张力检测器300所测量的丝张力随时间的变化。在图12中断丝发生的时间用代号S表示，而断丝端头经过张力检测器的时间用代号D表示。

如在图12中所示，由张力检测器300测量的张力信号T表示一变动样板，它一度从在时间S的稳定运行值上升到一峰值，接着它突然大幅度下降，并在再次略微上升以后便一直下降。此时可以看到断丝端头经过的时间D以后有一周期性的信息，它具有一特定的循环，其强度逐渐衰减，并附加在张力信号T上逐渐下降到零。上述观察到的周期信号在这里被理解为由于弹性系统的正常振动协同由张力检测器300检测的张力信号所致。考虑到这些因素，在断丝发生后的张力信号T的变动被理解为：当把上述的周期信号的小的变动波形的影响去除而把注意力集中在较大变动的波形上看，则整个随时间的变化表示近似于一阶滞后系统。图中的代号A表示准备用来判定如下所述的断丝发生的判断的设定值，而代号B表示准备用来检测断丝端头通过的下限，其中A＞B。

在本发明用来检测断丝的技术是通过如上所述的对断丝发生时的张力情况进行分析来实行的。因此在本发明中断丝点检测措施的主要组成组分包括张力检测器300和由微型计算机和其他所组成的分散管理单元800，如图8所示。分散管理单元800由图14所示的断丝发生检测器302，断丝端头经过检测器303和断丝点测量装置304所组成，因此它能实行各种处理。在此例中，在滤波装置312中，其高频区噪声已通过一低通滤波器(LPF)过滤掉的张力信号首先通过放大器311从张力检测器读出。分散管理单元800具有一基本处理器用来执行诸如从张力信号中去除噪声或类似的处理，并用来储存结果。基本处理的组成如图13所示，它设在由微型计算机组成的分散管理单元800的主体内。

上述的基本处理器具有一数据采集功能单元用来通过在图13中所示的借对断丝发生的判断之后不可避免地用来对断丝实行处理的部位和断纱处理的功能单元对张力检测器300进行串行扫描来采集每一部位的张力数据。在图13中所示的数据采集功能单元担负着部位P的复位功能(S1)，对来自部位P的张力检测器300的张力信号T_P的读入(S2)，运动平均值处理的实行(S3)，和结果的储存(S4)。关于本例中的储存，采用一种滚动储存，它至少在一预定的对检测断丝点所需的周期内取样的规定数目的最新数据进行串行储存，以减少储存容量。关于运动平均值处理，在本发明中它是这样设计的，即通过120个连续取样的数据的平均来获得。

下面在断丝处理功能单元中进行判别是否有断丝发生(S5)，如果没有断丝，便在判为存在断丝已被实行的部位号P上加1(S11)。在这一步上如果它不是最后一个部位(S10)，就以上述同样方法实行下一个部位的数据采集，因此可对所有部位所存在的断丝进行判别。当确认所有断丝的发生的判别已完成后。部位号P被复位(S1)、数据采集便从第一步重新开始。

另外，在断丝处理功能单元(S5)中，如图所示，首先断丝的发生是通过所获得的张力信号T_P(n)的运动平均值与预定的断丝设定值A进行比较。然后如果没有断丝发生(如果S5的结果是“否”，也就是张力信号并不小于断丝设定值A)，则过程就回到数据采集功能单元来采集每一部位的张力数据。当张力信号T小于断丝设定值A时，便实行下述的断丝处理。即如果S5的结果为“是”(即张力信号T的运动平均值小于预定的设定值A时)，便判定为“断纱开始”(S6)。在此情况下，用来执行诸如丝供应切割器的断丝处理装置(图中未表示)的断丝信号通过一传统的断丝管理装置(图中未表示)而输出(S7)到判定为发生断丝的部位。同时，在诸如对断丝点检测所需的判断时间N₀、维护和管理(将在后面说明)、在判断时间的张力值T_P(N₀)或其他数据以储存(S8)以后，便可执行断丝点的检测程序。接着，过程便回到数据采集功能单元，采集下一个部位的张力数据(S9)。

在那种情况下，在对断丝点检测的执行程序中，首先如图14所示起动断丝发生检测器810来处理断丝发生的检测。并如下所示，检测断丝发生的过程根据由滚动所储存所储存的部位P的张力信号T_P(n)从断丝发生的判定点N₀返回来实行断线时间的检测。本例的实行旨在通过采用具有两个不同原理的双检测系统来提高准确度和可靠性，如在图14中所示，当一断丝发生时，此系统基本上是由一正常值检测模式与一峰值检测模式相结合来检测本发明特有的峰值。

具体地说，如在图14中所示，首先连续反作用的T_P(n-1)和T_P(n)(这里n的初始值是N₀)被调入(S20)，然后过程进入峰值判断步骤来判定峰值的存在(S21)。在本例中判定处理从被判定为断丝已发生的时间N₀一个接一个地进行反作用，然后在时间n所测量的值T_P(n)与在比时间n低一侧的时间(n-1)所测量的值T_P(n-1)进行比较，并把符合T_P(n)≥T_P(n-1)的关系的时间判定为“峰值的时间”。当S21的判断为“是”时(即满足上述的关系)，过程就进入到储存断丝发生时间S的步骤，把满足此关系的时间作为断丝发生时间S来储存(S24)。

另一方面，当S21判断为“否”时(即峰值未被检测出)时，过程便进入到正常值判断步骤，对它是否为正常值进行判定(S22)。在本例中，判断是根据是否在一规定的时间m内能连续满足|T_P(n)·T_P(n-1)|≤α(α是一设定值)来进行的。如果S22的判断为“否”时，n被返回到(n-1)(S23)，并把反作用值T_P(n-1)和下一个反作用值T_P(n-2)调入。于是对峰值的判断步骤和对正常值的判断步骤便在T_P(n-1)和T_P(n-2)上进行。这些步骤连续地反作用直到张力达到正常值为止。

然后，当S22的判别为“是”时，即张力值T变为正常值时，过程便进行到步骤(S24)，其中断丝发生的时间S被储存。在此步骤中，数值在反作用中开始变为连续地低于设定值α，具体地说，从S22的判断首先变为“是”的时间n以一规定的进行时间m的时间(n+m)被储存作为断丝发生时间S(S24)。换一句话说，判断包括对超过设定值α的正常值大幅度下降发生的时间的检测。

如上所述，在本例中图12中的峰值时间被检测为断丝发生的时间，而且检测在峰值判断步骤中应设计得尽可能地准确。如果没有发现这样的峰值，便采用正常值的判断步骤。并且在正常运行中，数值从正常值下降到超过特定值α的时间被检测为断丝发生的时间。这样就保证了断丝发生时间检测的稳定性和可靠性。当以此方式来检测断丝发生时间时，它被储存为断丝发生时间S。因此如图12中的测量例子所示，断丝发生时间S能被准确地检测。另外用正常值检测模式已足以识别断丝的发生点，而且在偶尔情况下用任何一种模式也已足够。

断丝发生时间能在一诸如比较电路的电子电路中来检测，但是断丝处理不可避免地需由一扫描装置来实行。因此检测处理不必匆忙，而从普遍性、可操作性和其他观点来看，采用本发明的计算机的软件处理还是有利的。即使在软件处理中，当发生断丝时仍可观察到像测量例子那样的大幅度的下降，因此可采用下面所述的方法来取代本例。也就是说，在张力信号的微分值下降的时间或在一特定时间过程内(一般是扫描周期)超过一规定值的时间被判定为断丝发生时间。

当借断丝发生时间检测器810对断丝发生时检测完成时，过程便进行到借助一断丝端头经过检测器820来进行断丝端头经过的检测处理。以及对丝端在参考点上经过的时间进行检测。在此检测中采用了下面所述的具有不同检测原理的利用一适当振动检测方法和一下限检测方法的双检测系统来提高检测的可靠性。也就是说，系统是以这种方法为基础的，其中系统的张力检测具有一与丝Y接触的张力检测引导对适当的振动进行检测(参看图12的曲线)，它是在断丝端头通过以后执行的，并对张力检测引导系统是独特的。系统是这样构成的，如果未观察到适当的振动，则对张力变为低于下限值B的时间进行检测，并把检测到的时间判定为经过的时间，其中下限值B是为检测丝端通过所预定的。

如图14所示，本例的丝端经过检测处理包括一适当振动判定步骤(S25)用来检测适当振动的起始，和一个下限值判断步骤(S26)，适当振动判断步骤(S25)首先是以调入张力信号T_P(n)开始的，它是经过由一从断丝判定时间的试验和下一张力信号T_P(n+1)所确定的规定时间之后所观察的张力信号。然后判断是否满足方程式T_P(n)≤T_P(n+1)。当满足此方程式时，T_P(n)便作为局部最小值‘min’连同满足时间n予以储存。并设立一指示最小值满足的标志，当不满足此关系时，子步骤1的判断为“否”，过程便进入下一个下限值的判断步骤(S25)。当指示满足最小值的标志设立后，便对是否满足方程式T_P(n)≥T_P(n+1)进行判断。然后，当满足此关系时，此时的T_P(n)被判定为随在最小值‘min’之后的最大值‘max’。当不满足此关系时，子步骤2的判断为“否”，而过程便进入下一个判断步骤(S26)来判断下限值如同最小值的情况一样。

另一方面，当子步骤2的关系满足时，就判断差值(最大值-最小值)是否等于或小于由一试验所确定的规定值。当差值是等于或小于规定值时，最小值的时间‘min’被判定为丝端通过的时间，于是过程进行到下一步(S27)来储存丝端经过的时间D，最小值‘min’是作为丝端经过时间D来储存。另外当上述的差值不小于规定值时，它被判定为振动并非适当振动，指示下限值满足的标志复位，并且过程进入下一个下限值判断步骤(S26)。因为适当振动判断步骤(S25)的判断为“否”。从图12中可见，此适当振动检测方法在本例中能实现一精确的检测。

当适当振动的判断步骤(S25)的判断为“否”时，过程便进入下限值的判断步骤(S26)。下限值的判断步骤(S26)对张力信号T_P(n)是否小于在断丝前所观察的持续一规定时间的正常值的一规定的百分比(具体地说在本例中是25％或更小)进行判断。当判断为“否”时，过程便回到适当振动判断步骤，并以时间(n+1)来取代的，上述步骤重复地进行。

另一方面，当步骤S26的判断为“是”时，也就是数值不大于下限值，过程便进行到储存丝端经过时间D的步骤(S27)。在此情况下，数值变为不大于设定值的时间n被作为丝端经过时间D予以储存。这样，在适当振动不太清楚的情况下能提高丝端经过检测的可靠性。在图12的例子中，丝端经过时间是用适当振动法来确定的，获得的通过时间是D。但在本例中，用下限值检测法获得的时间是d。

在本例中有必要采用两种方法来检测丝端的经过。但在某些情况下只需任何一种就够了。总之，从断丝发生检测器输出的张力信号的状态可通过对断丝发生的检测处理和丝端经过的检测处理的实验来获得，并建议采用合适的检测处理。

如上所述，当断丝端头经过的检测器820完成了规定的处理时，过程便进行到借断丝点测量装置304对断丝点的测量处理，并且断丝点可按下法来测量。也就是：从断丝发生点到参考点的丝端的运动时间ΔT，是从断丝发生时间S与上述所得的丝端通过时间D的时间差来获得。由于丝端(即丝Y)的运动速度V是由丝Y的卷绕速度预定在一规定值上，因此从参考点到断丝发生点P的距离可通过这些值的乘积ΔT×V来确定。也就是断丝发生的时间是在一规定范围例如纤维加工范围内来检测，接着对断丝经过位于上述规定范围下游侧的参考点的时间进行检测，于是断丝点便能根据从发生时间到丝端通过时间所经历的时间来确定。

在偶然情况下，正当发生断丝时，丝Y正运动在被授予一正常运行的恒定张力。因此准确地说，最好调节使用张力的点。考虑到此问题，在本例中如图14所示的计算步骤(S28)所示，从参考点的丝的长度，也就是断丝点O是由方程式(1)来确定，它利用两个时间之间的差值、预定的丝Y的运动速度V、和在时间S的静止张力值T_S。这样所获得的断丝点O被变换成一规定的储存模式以便于以后的使用，并连同断丝发生时间S和丝端经过时间D一起予以储存(S29)。

O＝{V×(D-S)}×(1+K×T_S)…………(1)

在上式中K是丝Y的弹性模数。

这样获得的断丝点的采集能对断丝发生在纤维加工区的哪一点上或其他情况的调查进行分析，并且还能快速和容易地说明在每一部位上造成断丝的因素。

图15是一概略表示对断丝分析的结果，和对假捻变形机200的一个特定部位上发生的状态。这一分析是通过对上述断丝检测技术的很好利用来实行的。如从图15可见，这从分析能说明断丝经常发生在捻度定形导辊205与第一加热装置206之间。

这当然是限制在纤维变形机运行在调查时间内，其中断丝点或断丝所发生的处理装置被指定为上述的监测活动。但是造成断丝发生的因素除了归因于纤维加工机例如假捻变形机外，还包括许多因素，例如在尾丝Y1e和引丝端头2Ys之间的把丝卷装P1和P2连接在一起的结头的通过失误(丝卷装切换失误)，长丝断头或丝卷装P1和P2的线圈断头，变形丝卷装P_T的落纱失误等。另外，如图16所示，这些断头因素几乎都能识别。其理由在于：断丝是与在由于长丝断头而发生断丝的情况下由长丝断头检测器500检测的张力变动互相关联的；它与由于丝卷装切换失误而导致断丝情况下由切换检测器400的检测互相关联的；它还与由于落纱失误而造成断丝的情况下落纱机600的起动信号的检测互相关联，因此因素能容易被识别。因此，问题在于断丝的发生是归因于这些以外的因素，即归因于不明因素的断丝的发生。在此情况下本发明人进一步深入研究，他们不仅调查大丝加工过程中是否能在断丝所发生的点和装置上作为一监测活动，而且还调查能否分析由何种因素导致这样的断丝的发生。结果本发明人发生通过对这些断纱的发生状态的监测，他们能了解断丝的发生状态，并通过对它们的分析，他们能非常接近地说明断丝是由何种因素或原因发生的。

但是很明显，为了达到此目的，必须阐明把发生的断丝作为一监测活动，把它们用诸如把丝卷装P1和P2连接在一起的尾丝Y1e和引丝端Y2s的结头的失误、长丝断头和丝卷装P1和P2的线圈断头，或变形丝卷装P_T的落纱失误等因素分类。因此他们认识到为了对构成丝卷装P1和P2的整个丝Y实行此分类，必须借每一丝卷装P1和P2的筒管上的丝卷装来获得从丝Y的卷绕开始的时间到断丝发生的时间的卷绕点(换方之，是从卷绕开始时间到断丝发生时间的“丝的长度”)。

这里参照图17对此作具体说明如下。图17表示以熔融纺丝法中所获得的丝卷装P1和P2的卷绕直径(卷绕点)来表示的断丝发生点的分布。其中所有断丝的数据是对假捻变形机200的20个部位上所产生的进行综合而得的。在图17中，横座标表示丝卷装的卷绕直径，而纵座标表示断丝的发生频率，横座标的左端和右端依次表示在卷绕开始时和卷绕完成时的卷绕直径。这样以卷装P1和P2的卷绕直径来表示的断丝点分布的展示能对改进丝卷装的卷绕给以有用的信息，如以下所示。

在图17中，由参考标记A指示的部分表示发生在一丝卷装的卷绕起始部分的断丝，也就是最内层的部分，而且这表示断丝是集中在这部分，一般在图1中所示的熔融纺丝过程中，为了提高丝卷装在卷装P1的最内层，也就是在靠近卷绕头107的转动板工作处的卷绕起始点上的切换效率起见，控制状态是经常改变的。因此这些因素被假定为在卷绕起始部分经常发生断丝的原因。因此当出现这样频繁发生的断丝时，必需对在丝卷装P1内层邻近的卷绕条件进行重新调查以便对它们进行优化。另外，除了在图17中由参考标记A所示的部分以外，断头发生的分布表示断丝集中发生在某些特定的卷绕直径。这可考虑如下，即不仅在此例中，目前卷绕头107的卷绕控制一般是由取决于卷绕直径的横动角的改变来实行的。当横动角的控制样板同图17的有关卷绕直径的断丝的分布重叠时，在卷绕头107中的横动角几乎与断丝发生的卷绕直径相符合。这表示断丝的发生除了由参考标记A所指出的以外，与横动角的控制样板具有强烈的相互关联。以此方式，通过对图17中所示的断丝发生的分布的分析，有可能以很好的灵敏度来调查在熔融纺丝过程中卷绕头107的横动角的控制条件是否合适。

按此方式，在图8中所示的分散管理单元800能用张力检测器300对丝Y的未加捻张力。用切换检测器400对丝卷装P1和P2之间的切换。以长丝断头检测器500对所供应的丝Y上的长丝断头的发生，以及从落纱装置600的起动信号等进行在线监测。例如当发生一断丝时，根据每一监测的信号对断丝的发生原因进行分类成：由于落纱失误而断丝、由于长丝发生断头而导致断丝、由于丝卷装的切换(结头通过的失误)而发生断丝等，如图16中的分类那样。另外，具有不明原因的断丝，它们甚至与由于工人穿丝失误而导致的断丝也不相同，能予以确定它们是发生在丝卷装P1和P2的哪一个卷绕点上(在本例中的卷绕直径)。另外，分散的管理单元800能使这样获得的断丝信息块由丝卷装的品种来综合，并把结果以综合的方式输出(显示)，并且这还能对丝卷装的卷绕条件予以优化。

在上述检测的监测活动中所获得的信息块在中央管理单元900中受到各种统计处理，从而它们能用于管理包括上述纤维形成工序在内的纤维变形工序，但是它们是从中央管理单元900以各种方式输出到一输出装置使管理人员能方便和准确地读出，例如可在一液晶显示装置上显示，用打印机打印在纸上，或记录在诸如一软盘或CD-ROM等记录媒体中。这样的例子之一是如上所述，供应到假捻变形机200的每一部位的每一丝卷装的监测活动的发生分布是从中央管理单元900以按年月次序排列的方式像在图18中所示的曲线来输出，并能在一显示装置上显示。但是图18的例子是以年月次序展示的关于供应到如捻变形机200的每一部位上每一丝卷装的监测活动的发生分布，其中时间是表示在横座标上，而每一丝卷装的编号是表示在纵座标上。

在图18所示的图表中，纵座标表示一在纺丝装置100中获得的丝卷装的典型例子。在实际图表中，纵座标上表示的号码是实际从一条形码读出器读入分散管理单元800的一特定丝卷装的批量号。但在图18中为了说明简单起见，丝卷装仅用序号1～9来表示。横座标表示从每一丝卷开始加工经过的时间、左端是加工的起始，由“00：00”表示，标记■表示丝卷装之间的切换发生的时间或加工结束的点。因此从图表左端加工起始点到由标记■表示的加工结束是表示丝卷装加工的处理时间。但是当断丝在加工过程中发生时，加工未实行的时间能予以省略，因为把丝Y重新穿入到假捻变形机200所需的时间是已知的。在图18中，标记◇表示张力的变动不小于一规定值的发生时间，标记X表示断丝的发生时间，标记△表示特征值变动的发生时间(这在下面还要详细说明)，和标记○表示长丝断头的发生时间。用分类来表示监测活动对工厂的分析很有效。在图18中横座标表示时间，但它也可表示丝卷装的卷绕直径或卷绕重量，其理由是卷绕直径和卷绕重量是以时间的参数来表示的，因此它们很容易用时间来算出。

在图18中，从加工开始时间“00：00”到由标记■指示的丝卷装1～9加工完毕的时间间隔与从完成卷绕到起始卷绕的时间间隔依次是一致的。以及当从加工完成时间到加工开始时间的时间轴被颠倒过来时，图18的图表便相当于从丝卷装的卷绕开始到在熔融纺丝工序中卷绕完毕。因此还有一优点，即监测活动的发生与纺丝历史的相符合能被容易地掌握，通过按年月次序来表示由丝卷装根据以这种方式的同样时间基础的监测活动发生的分布，监测活动的发生便能有效地同丝卷装的生产历史互相关联起来，于是便能识别丝卷装具有的问题，即丝卷装是在哪一纺丝机的哪一部位和哪一时间生产的，以及调查失误原因的范围也能容易缩小。另外还能在鉴别的特定部位上应用快速调查或采取对策。

例如在丝卷装No.3上，用标记△表示的特征值的变动几乎在所有加工时期内频繁地出现，估计到有U％或OPU问题的发生。如果U％和OPU问题通过实行在未加捻张力的频率分析中已经叙述过的调查来单独地表示时，则图表将变为更容易理解。在本例中表明了丝卷装No.3的U％问题已发生在加工的整个时期。根据此事实，生产条件、装置的状态和其他被在生产No.3丝卷装的纺丝机100的部位上进行调查，于是能对与U％问题有关的原因进行研究。另外在丝卷装No.8上，张力变动不小于需要监测的规定值的情况几乎在整个时期内频繁出现，如图中所示。而这将导致变形丝在染色中发生问题，通过这种显示的读出，一方面，出现张力问题的变形丝卷装可能作为次品而拒绝出厂，另一方面，从发现张力问题的这一批号的丝卷装中进行调查其在熔融纺丝过程中的生产历史。这样有可能确认造成张力问题的生产条件、张力问题发生的状态或其他原因。通过原因的研究，从而能进一步对问题采取快的对策行动，其结果能改进生产，使生产出无疵点的丝卷装。

在长丝断头检测中，管理人员能从图18的图表中读出在丝卷装No.5上发生了两次长丝断头。因为在丝卷装No.5上仅检测到发生两次长丝断头，因此估计发生是突然情况。因为根据长丝断头发生时间的检测能估计断头的长丝在变形丝卷装的什么部位，所以能获得一个对变形丝卷装质量管理的有用的信息。另外不言而喻，在发生的某些情况下还能追踪其原因。例如，若连续发生长丝断头，可假定原因是在纺丝装置100的一个单独部位上，特别是在加油装置104或加捻装置105上，理由是在加油装置104或加捻装置105中，丝Y在一诸如加油导辊或压缩空气供应喷嘴的固定元件上移动，因而导致磨损。在磨损中，组成丝Y的多纤维中大概有一部分断裂而形成长丝断头。以此方式、通过在对每一丝卷装的监测活动的基础上进行管理，有关丝卷装的原因能容易地在被认为产品问题的许多原因中予以分离，同时还能获得研究纺丝装置100的问题原因的信息，并能很快采取对策。因此上述的管理对提高生产率和减少生产成本作出了很大的贡献。

另外，研究断丝的原因有时也很容易，如下所述。例如在调查图18中由标记X所表示的断丝的发生时，断丝发生的原因可从发生的时间来识别如下，即对于丝卷装No.4和No.9，断丝是发生在加工起始的时间“00：00”，其原因便被认为从发生的时序来看是在假捻变形机在切换时所发生的(转移断丝)。在丝卷装No.9加工完毕时发生的断丝则被认为发生在从丝卷装P1和P2的丝供应结束时的丝卷装(没有结头)的断丝。

当把具有图18中的原因清楚的断丝除掉以后来表示断丝时，由于其他原因的断丝发生的分布就更加清楚了。结果如上所述，例如在卷绕直径与丝卷装P1和P2的断丝点之间的关系就变得很清楚，并且估计经常发生的断丝一定是在丝形成过程(熔融纺丝)中丝卷装P1和P2的卷绕过程中的卷绕控制存在问题。因此本发明甚至能阐明供应的丝的卷绕问题，并在假捻变形机中减少丝断头率的基础上为降低生产成本贡献力量。

下面参照图19对典型的例子加以说明，其中在纵座标上表示组成假捻变形机200的特定部位1～7。在横座标上表示以年月次序在一规定时期内发生的监测活动发生的分布。图中纵座标上的部位号码用序号来表示是仅为了区分部位，使说明更为简单。其中标记×表示断丝的发生时间，标记○表示穿丝的时间，标记◇表示张力变动不小于规定值的发生时间，标记△表示长丝断头的发生时间，标记■表示丝卷装P1和P2切换发生的时间，和标记*表示U％的特征值发生变动的时间。通过按年月次序来表示监测活动发生的分布，能获得如下所示的对假捻变形机200的运行管理有用的信息。

首先，在部位No.1上，表示断丝的发生时间(标记×)和在断丝处理以后实行穿丝的时间(标记○)。因此部位No.1的运行状态、加工执行的时间和其他情况便能立即了解。另外从活动发生的情况对每一部的运行状态能判断如下。在部位No.2上，监测所需的张力变动(标记◇)不小于规定值的情况频繁地发生，但是发生的周期是限制在以两个切换发生时间(标记■)点隔开的时期内。因此，活动被认为是归因于在这段时期内所供应的特定丝卷装的张力问题，而且张力的问题被判定为归因于丝卷装本身而并非由于假捻变形机200。另外已经知道这种张力变动会导致变形丝的染色问题，因此显然在此时期内生产的丝卷装应判作一质量有疵点的产品。

在部位No.3上，显然可见在一特定的位置被检测到发生三次长丝断头，而且长丝断头的发生并未再演。从长丝断头发生的状态来看，更有可能长丝断头发生的原因并不在于假捻变形机200本身，而是在于丝卷装本身。理由是：如果假捻变形机200本身有问题，长丝断头的发生应该重复许多次。另外从所显示的有关长丝断头发生时间的信息，能获得对质量控制有用的、能识别受长丝断头损伤的变形丝卷装的信息。另外在一特定丝卷装上出现频繁的发生，便可判定它们是归因于供应到假捻变形机200的丝卷装的问题。在这种情况下，丝在某一时点上被强迫切断，相应的丝卷装予以切换，同时在此时间以前生产的变形丝卷装被被作为次品处理，于是生产率便能提高。

在部位No.4上表示一U％的特征值的变动(标记*)频繁地发生。但是发生是限制在由两个切换发生的时点(标记■)所隔开的时期内，如部位No.2一样。因此同部位No.2的理由一样，U％的特征值的变动(标记*)仅发生在一特定的丝卷装上。因此通过对丝卷装的历史的调查，可能识别为发生在纺丝装置100的一个特定位置上的丝Y的冷却失误。但是U％问题也导致在变形丝上的染色问题，因此在此期间生产的变形丝卷装必须作为质量次品处理。

在部位No.5上，在第一次断纱(第一标记×)发生之后，张力变动(标记◇)不小于规定值的情况在从执行穿丝时间(第一标记○)之后的一规定时期内频繁发生。接着，丝又断头(第二标记×)。很明显在断丝以后再次进行穿丝(第二标记○)。因此在此期间的张力变动(标记◇)是归因于在第一次执行穿丝时(第一标记○)并没有完成正常的穿丝，并能判定这是由于工人的穿丝失误所造成，也就是没有完成正常的穿丝。在部位No.6上，张力变动(标记◇)不小于规定值突然在假捻加工过程中频繁发生，接着丝又断头(标记X)。因此张力突然变动(标记◇)的频繁发生和造成断丝(标记X)的问题被估计为归因于假捻变形机200本身的问题。本发明人研究了像这样的问题的原因并发现丝Y实际上是处于已从假捻授予单元204离开的状态。但最好在部位No.5和No.6上、当检测到发生不正常样板后立即用切割装置(图中未表示)强迫地把丝切断，以免机器损坏或把问题扩散到相邻的部位。在最后的部位No.7上张力变动(标记◇)不小于规定值的情况不论丝卷装的切换(标记■)而频繁发生，而且经过一长时间而不发生断丝。因此它被判定为并不归因于丝卷装P1和P2的问题，而是由于假捻变形机200本身。具体地说，是加工装置的问题例如：丝断头的废料缠结在假捻授予单元204上，第一加热装置206的导丝控制器的受污染，在导丝上发生的某些问题等被认为是原因。实际上本发明人研究了在部位No.7上发生的问题样板的原因并发生问题是由第一加热装置206的丝通道控制导辊的污点所造成。另外在部位No.7上，断丝(标记×)几乎在丝卷装切换(标记■)同时发生，因此很明显断丝的发生与丝卷装P1和P2的切换有关。

如果落丝的定时是由假捻加工所处理，也就是一个变形丝卷装是显示在图19的表示以外，则发生在此时间的断丝可判定为归因于纸管切换的失误，并且这样的显示对分析断丝因素是有效的。如果原因清楚的断丝频繁地出现在某一部位上，对每一因素能阐明对策，这将使丝的断头率减少。另外当表示的次数对于准备显示的部位是同步的话(具体地说，同时在同一假捻变形机200上运行的多数部位是平行显示的)，则对用一假捻变形机200中所有部位共同的问题能被检测，而且这对研究问题的原因是有效的。

如以上详细所述，通过按年月次序来表示张力变动不小于规定值发生的分布能区分问题的原因是否在于丝卷装P1和P2方面，或在于假捻变形机200上。因此涉及上述说明时，很清楚对原因的研究将变得很容易，同时当信息与其他监测活动相结合时，信息对运行管理将变得更为有用。

以上详细叙述的用于管理纤维加工的管理装置将连同处理的流程进行详细说明。但是以下准备说明的在本发明中的这种管理方法和装置仅是一个例子，而本发明并不限于此例，也就是在下面所述的实施例中，只要不改变本发明的主要点，各种取代措施均可应用。

在本发明中，图8中所示的分散管理单元800起着重要作用。分散的管理单元800通常是构成好几个分散管理单元800，例如相应于处理容量的微型计算机，并且它与上一级的对分散管理单元共有的中央管理单元900相连。这里，需要较长时间处理的或不太需要实时处理的处理是设计成由中央管理单元900来处理。这样的分等级结构能实现对诸如记录必需在线处理的数据等项目的高速处理。分散管理单元800在每一恒定的周期(在本例中为每10毫秒)输出一中断指令，而用来检测监测活动的装置实际上是由中断指令来实行以下所述的各种处理。兹根据一具体实例对用分散管理单元800和中央管理单元900的处理进行详细说明。

分散管理单元800执行包括在图20和21中所示的流程的处理。处理是这样组成的，使一个背景(后台)处理和一个前景(前台)处理两个工作在同时进行，这里有一个条形码读出器(图中未表示)接在分散管理单元800上，当一丝卷装被设在丝供应装置201上时，所需的信息可从附属于每一丝卷装管理卡的条形码读出。条形码信息包括：产生丝卷装的纤维形成工序的管理信息，具体地说例如生产机器号码、部位号码、落丝号码或生产时间等的纤维形成管理信息，但在本例中，条形码信息的输入是通过用一条形码读出器(图中未表示)来读出而实现的。除了条形码读出器外，也可采用扫描器或类似装置。

首先，在由分散管理单元800的背景处理中，执行在图20的流程中所示的数据采集工作。在数据采集工作中以每一恒定的周期(在本例中是每隔10毫秒)输入一中断指令(B01)，而数据采集是由上述的中断指令来实行的。因此通过每隔10毫秒输入的中断指令，分散管理单元800便进入步骤(B02)来对以下的监测活动发生的监测信号进行扫描：即代表丝张力信号的、丝卷装切换的、长丝断头检测信号、落纱装置600起动信号的、和其他在线检测的信号。具体地说，在扫描步骤(B02)中由每一张力检测器300检测的张力信号，从丝卷装的每一切换检测器400发出的切换信号，从每一长丝断头检测器500发出的长丝断头发生信号、和对每一落纱装置600发出的落丝起动信号，都在准备监测的假捻变形机200中的一个分散管理单元800的管理范围内的所有部位以一恒定的扫描间隔被作为一监测活动来扫描。在扫描期间所产生的信息块，例如张力变动的存在、丝卷装的切换、变形丝的长丝断头、落纱装置600的起动等，均以假捻变形机200的部位清楚地分类，把结果读入分散的管理单元800，并把内容连同活动发生的日期和钟点以及活动发生位置的系列号一起予以储存。

接着，过程进入采集由张力检测器300所检测的每一部位的张力数据，而且张力数据的采集如下所述。首先部位No.1被设为扫描装置313的部位号，以便通过设在假捻变形机200每个部位上的张力检测器300从第一个部位开始对所有部位进行串行采集。然后过程进行到A/D变换步骤(B03)把测得的模拟张力信号变换成数字信号，而且A/D变换电路314是导向开始张力信号的A/D变换。于是由设置在部位No.1上的张力检测器300所检测的张力信号的A/D变换就被执行完毕。经过A/D变换的张力数据被储存(B04)在分散管理单元800中存储器单元的一个张力数据储存区内。当储存的张力数据的数目达到计算运动平均值所需的数目(在本发明中是120)时便开始计算运动平均值，对数目是否达到规定的数目(120)的判断是在数据数目判断步骤(B05)中实行的。在本例中，在开始接收张力数据的初始状态下必须采集120个数据，因此需要1.2秒的时间处理才能达到获得所需数据数目来执行正常的运动平均值计算的静止状态。当数目达到120时，步骤(B05)的判断变成“是”，过程便进入运动平均值的计算步骤(B06)计算出运动平均值。在分散管理单元800的张力数据储存区内，对每一部位更新过的120个数据始终储存着，以便计算运动平均值。当运动平均值以此方式计算出时，所得的运动平均值被储存起来作为用来判断张力变动存在的比较参考值。于是过程进行到下一步的张力变动检测处理来检测张力变动的存在。相反，当数据数目小于120时，即在“否”的情况下，过程就进入张力活动来判断步骤(B13)，一直到数据数目达到120的静止状态为止，这些过程是重复地进行直到数目到达120。

在上述张力变动检测处理中是设计成通过一规定的周期(具体地说，直到接收规定数目的张力数据为止)来实行处理的，来判断是否存在张力变动。因此必须首先检测张力变动的存在。这是通过(B07)所判断的变动标志“接通”(“ON”)来执行的，在初始状态中，变动标志是处于复位的“切断”(“OFF”)状态“否”，因此在初始状态中变动标志是切断的，于是过程进入变动候补判断步骤(B08)、若判断结果为“否”，则进行后随的步骤。此后根据图20的处理步骤来实行背景处理。在变动标志接通(ON)的“是”的情况下，已存入在张力数据储存步骤(B04)的所述部位的更新数据被储存在一张力变动数据储存区(B10)，然后所测张力的数目便增加1而过程进入下一步(B11)来判断检测数据的数目。

相反，在变动标志为切断(OFF)的“否”的情况下，过程便进入变动候补判断步骤(B08)。在变动候补判断步骤(B08)中，发生张力变动的监测活动的类别被判断如下。首先关于张力，通过上述计算所获得的最新的运动平均值是用作比较的参考。然后采集在A/D变换步骤的现有的张力值与比较参考值进行比较。如果差值不小于预定的参考值(在本例中为5克或以上)，判断为“存在张力变动”，然后过程进入变动候补判断步骤(B08)来鉴别已经成为像这样的张力变动发生的原因的监测活动，在识别变动候补的存在“是”的情况下，过程便进入步骤(B09)来把变动标志设定到接通(ON)，于是对所述部位的变动标志便设定到ON。然后最新的数据被储存在张力变动数据储存区，同时检测数据的数目设定到1，然后过程进入步骤(B11)来判断是否下一个检测数据达到预定的数目。相反，在识别没有变动候补的“否”的情况下，过程便进入到步骤(B13)来判断是否为张力活动。

在上述的检测数据数目判断步骤(B11)中，它是对在检测变动候补以后储存的数据进行判断是否达到获得整个变动图象所需的规定数目(在本例中它是500，相当于5秒钟的间隔)。在数据数目少于500的“否”的情况下，过程进入张力活动判断步骤(B13)，其情况与在没有变动候补的情况相同。反之，在数据数目达到500时的“是”的情况下，对变动候补的检测数据的采集已告完成，同时过程进入步骤(B12)来把监测标志设定在ON，于是监测标志便设置在ON，同时在上述检测间隔期间所检测到的张力数据的发生的数据、发生的时间、活动发生的部位被储存在一活动候补储存区，而过程进入下一个张力活动判断步骤(B13)。

在张力活动判断步骤(B13)中，对以上采集的诸如切换的发生、长丝断头的发生、和落纱装置600的起动等活动数据进行扫描，对除了张力变动以外的监测活动的存在，例如切换发生的存在、长丝断头发生的存在、和在所述部位中落纱装置600的起动的存在进行调查。在未发现这些监测活动时的“否”时，过程便进入步骤(B14)来设定监测活动标志在ON，表示监测活动的开始。在此步骤(B14)中监测活动标志是设定在ON，同时把监测活动的内容，即长丝断头的发生、切换的发生、落纱装置600起动的发生等连同发生的日期、发生的时间、活动发生部位的系列号等储存在活动候补储存区，然后过程进入下一步(B15)来判断所有部位中的完成。但在张力活动判断步骤(B13)中出现“是”的情况时，过程便立即进入步骤(B15)来判断所有部位中的完成情况，如图所示。

在判断所有部位完成情况的步骤(B15)中，是否在所有部位中的处理已告完成是根据部位的系列号达到最后的部位号来判断的。在没有达到最后系列号的“否”时，过程进入部位的编号升级步骤(B16)、部位号码便前进一位，并对下一个部位进行处理。相反在部位编号是最后部位号的“是”的情况下，所有部位的处理都已结束。于是过程便进入下一个FFT取样步骤(B17)来采集频率变换的数据。

在本例的监测活动检测措施中，按此方法来执行处理，能对张力变动不小于规定值的检测更为准确，它成为一个从历时10毫秒变为5分钟的一个监测活动，这段时间是从张力取样开始到取样完成的时间。另外，监测活动能被分类成例如断丝发生、穿丝、变动不小于规定值所需的监测的发生等。这可借助以下所述的分类措施来实现。

在张力变动或任何其他监测活动，例如丝卷装切换、长丝断头发生、或落纱装置的起动被检测的情况下，监测活动标志被设定为ON，表示在监测活动标志ON步骤(B12和B14)中发生的显著活动，如图20所示。同时所需的数据被存入活动候补储存区(具体地说，包括部位的序列号和活动的内容，即张力变动的存在、丝卷装切换的存在、长丝断头发生的存在、落纱机起动的存在等)。

当在所有部位中的处理完成时，过程便进入下一个FFT取样步骤(B17)来采集频率变换用的数据。在采集频率变换所需的数据的程序中，对快速富里叶变换(FFT)所需的所有部位的张力信号数据进行采集，首先在FFT取样步骤(B17)中，储存在上述张力数据储存区的最新数据在所有部位上进行串行扫描。但在本例中，快速富里叶变换的频率范围和频率分解是可以适当地更换的，这样能使从频率范围和频率分解相应于目标来确定取样数目的设定，以便采集数据。

因此在下一步(B18)来判断FFT取样的完成中，是通过对每一部分所采集的数据数目是否已达到所设定的快速富里叶变换所需的采样数来判断的。当所获得的数据数目达到了快速富里叶变换所需的取样数目的部位显示“是”时，过程便进入步骤(B19)来把取样完成标志设在ON。为了确认快速富里叶变换(FFT)所需的数据取样已告完成起见，所述部位取样完成标志被设到ON位置，并当所有部位变成“是”时，即在步骤(B20)中所有部位都已完成，于是背景的中断处理已完成(B23)。当并非所有部位都完成时，便实行部位号码前进步骤(B21)来实行把部位号码推前一位，而过程回到判断步骤(B18)来完成FFT取样。如果数据的数目短缺，则部位的判断为“否”，于是进行采集数据，但取样完成标志并不设到ON位置。

如上所述，在背景处理中，处理每隔10毫秒重复进行来采集有关长丝断头发生、卷装切换、落纱机起动的发生、张力变动、FFT、以及其他数据。

上述的处理是在背景中执行的。在另一方面，在前景中，以下的监测活动采集工作是在机器运行中始终反复进行的。这些处理将参照图21的流程进行详细说明。

在图21中，步骤(F01)是用来判断在运行中的状态，以便通过与机器的运行开关相连接的信号的存在来确认机器是否处于运行状态，当机器由于日常的检查、维护、故障或其他原因而并未运行时，处理是不能进行的。如果机器正在运行而显示“是”时，则以下的处理是始终反复进行的。首先，在步骤(F02)用来判断监测标志ON时，它对背景处理中所用的监测活动标志是否处于ON位置进行检查。如果标志是设在ON而显示“是”的情况，过程便进入下一个判断步骤(F03)来识别监测活动的类别，例如张力不小于规定值、断丝的发生、实行穿丝、丝卷装切换的发生、长丝断头的发生、或落纱机的起动等，而当标志不在ON位置而显示“否”时，过程便进入快速富里叶变换处理步骤(F08)。

在用来判断监测活动的步骤(F03)中，由背景处理储存在活动候补储存区内的有关数据被读出并对它进行研究，所检测的活动是属于水平1的监测活动中的哪一个？(即丝卷装的切换、长丝断头的发生、落纱机的起动或其他)，如果活动属于上述的任何活动而显示“是”时，过程便进入数据储存步骤(F07)，而水平1的监测活动(具体地说诸如：线卷装的切换、长丝断头的发生、或落纱机的起动等的一种特定监测活动，以及有关的发生日期、发生的时间、发生的部位等)被分离，并储存在储存装置的一个监测活动文件夹中。

有关一整套这些步骤将进一步详细说明，如果所检测的监测活动与水平1的任何一个监测活动都不符合，便认为这活动是水平1以外的监测活动(即张力变动)。根据以上所述的在背景处理中所采集的500个张力数据，处理步骤(F04～F06)就把所有检测的监测活动进行分类。例如监测活动的内容可分入水平2的监测活动(在本例中是断丝)，水平3的监测活动(在本例中是执行穿丝)，或水平4的监测活动(在本例中是张力变动大于规定值)。但是在本例中，水平4的监测活动(张力变动)的分类处理(F06)使用120个张力数据的运动平均值，与在背景处理中的运动平均值计算的情况一样。首先在步骤(F04)中来判断水平2的监测活动(断丝)时，例如对于断丝被判定为断丝是发生在运动平均值在一规定的时期内连续地小于一规定的断丝判断值。如果发生水平2的监测活动(断丝)而显示“是”的情况下，监测的内容被识别为水平2的监测活动(断丝)过程便进入数据储存步骤(F07)，有关数据被存入监测活动文件夹。在本例中，通过把断丝判断值设定为20克和规定的时间周期设定为3秒钟能获得良好的结果。

另一方面，在不发生断丝和运动平均值大于断丝判断值的“否”时，过程就进入步骤(F05)来判断水平3的监测活动(穿丝)。在步骤(F05)中来判断水平3的监测活动(穿丝)时，对张力变动进行判断是否归因于穿丝的执行。判断是根据运动平均值来实行的。而监测活动是通过运动平均值是否从0变动到超过一规定的穿丝判断值来判断的。在本例中穿丝判断值是设定为20克。当运动平均值超过20克时，断丝的原因被判定为归因于穿丝的执行，而当运动平均值变为稳定状态的时间被认为是穿丝完成的时间。这里稳定状态是指运动平均值在变动幅度3克以内连续存在5秒钟，而以此作为判断准则，当判定原因是穿丝的执行时，过程便进入一穿丝时间储存步骤(图中未表示)把穿丝执行时间(即上述的穿丝完成时间)储存在相应部位的一个穿丝时间储存区内。于是在水平3的判断监测活动(穿丝)的步骤(F05)显示“是”的情况下，监测活动的内容被判定为水平3的监测活动(穿丝)的发生，而过程进入数据储存步骤(F07)，其情况与水平2的监测活动(断丝)的发生情况一样，并把有关数据予以储存。如果结果为“否”而检测的活动被识别为对水平4的监测活动(张力变动)发生的检测所需的张力变动时，过程便进入数据储存步骤(F07)，如同上述各水平的监测活动一样，有关数据被储存在监测活动文件夹内。因此在监测活动的文件夹内，发生的日期、发生的时间和监测活动发生的部位连同监测活动的内容(丝卷装的切换、长丝断头的发生、断丝的发生、穿丝的执行、监测所需的大于规定值的变动的发生等)一起予以储存。

在步骤(F04)中来判断水平2的监测活动时，如果监测活动被识别为发生断丝的情况下，便发出一切断信号给一切断处理装置(图中未表示)，它用一切割器(图中未表示)把丝Y切断，切割器位于现有的喂丝辊202的上游侧来实行丝的切割处理，从而实行断丝的后处理。这些过程在前后已经参照图12～14作过说明。

当水平2的监测活动(断丝发生)被检测时，过程便进入图16所示的断丝分类步骤，虽然在图中未详细表示。首先，过程进入一穿丝失误判断步骤对穿丝后立即发生的断丝(换一句话说，由穿丝工作失误而导致的断丝)进行分类。此判断是通过对水平3的监测活动(穿丝)的判断步骤中所储存的穿丝执行时间相比较来实行的，也就是通过判断断丝的发生时间是否在穿丝执行后的规定时间以内(在本例中是5分钟)。如果断丝发生时间被判定为在规定时间之内，断丝便归类为由穿丝失误所造成。于是过程进入数据储存步骤(F07)来储存作为断丝的清楚原因的部位号和断丝的时间。相反，如果断丝被判定为发生时间并不少于5分钟而断丝的原因并非由于穿丝失误时，于是过程便进入判断步骤来进一步执行断丝原因的分类。在此步骤中对所述断丝的原因是否清楚进行判断。由判断来分类断丝。在本例中，判断是通过对在断丝发生前的一规定时间内发生的水平1的监测活动(具体地说是丝卷装的切换、长丝断头的发生、落纱机的起动等)的发生的每一状态(具体地说是信号是否已输入)进行调查来实行的。具体地说，它对每一断丝原因是否发生在为每一活动所单独设定的规定时间以内进行研究。在本例中，良好的结果可通过把规定时间设定为：对于丝卷装切换为0.6～1秒，对于长丝断头发生为2秒，对于落纱机起动为1分钟来获得。也就是在本例中，断丝被分类成具有清楚原因的断头，例如当在断丝发生时间以前的0.6～1秒的范围内已发现丝卷装的切换时；断丝可归因于切换；当在2秒钟以内检测到长丝断头时，断丝归因于长丝断头的发生；当落纱机的起动信号在断丝发生时间前的1分钟以内已输入时，断丝归因于落纱失误。然后过程进入步骤(F07)来储存数据，断丝被区分为原因清楚的断丝，然后部位号、断丝发生时间和其他数据被储存。

在断丝原因不明的情况下，其中原因与上述各种原因均不相符，于是断丝被区分为原因不明的断丝，过程便进入数据储存步骤(F07)来储存部位号、断丝发生时间及其他。通过这些处理，只有断丝原因不明的能被分离，这个分离对丝卷装卷绕形状的控制是必需的。

在上述的处理完成之后，过程进入下一步(F08)来实行快速富里叶变换(FFT)。在FFT处理步骤中，首先要确认对FFT所需的FFT取样是否在判断FFT取样完成的步骤(F08)中已由取样完成标志所完成。如果为“否”而取样尚未完成，并取样完成标志是OFF，于是过程便回到前景处理的第一步(F01)。如果结果为“是”而取样完成标志位于ON，于是过程便进入FFT执行步骤(F09)，并对在此时点上取样已完成的所有部位实行快速富里叶变换(FFT)。对于快速富里叶变换可采用熟知的快速富里叶变换方法。为了此处理可采用市场上供应的程序。当FFT执行步骤(F09)完毕后，过程进行到特征值的分离步骤(F10)，这里特征值通过利用一特征值分离措施从快速富里叶变换所获得的频率分布数据来分离。有关的数据，包括在特征值分离步骤(F10)中获得的数据，以系列次序被储存在设置在分散管理单元800的储存装置中的特征值文件夹内。但本例中的特征值分离措施是设计成对事先已设定的在特定频率区内的频率组分进行积分，并把所得的积分值作为一特征值予以储存。上述的特征值的例子包括U％特征值，OPU特征值和辊筒问题。U％特征值和OPU特征值是通过0.1Hz～0.3Hz的第一特定频率领域内的组成的积分来获得的，它与丝卷装中丝的细度不匀率相互关联已被确认。而在0.6Hz～1.4Hz的第二特定频率领域内，它与OPU也就是附着的油量指数的相互关联也已被授予。辊筒问题是通过对在0.38Hz～0.42Hz的第三特定频率领域内的组分的积分来获得的，此频率领域是以在喂入辊上运动的丝的横动频率(在本例中为0.04Hz)为中心的。它与假捻变形机的喂入辊的问题有关。以上所得的这些特征值连同部位号，和特征值被分离的日期和时间被储存在特征值文件夹内。当特征值分离步骤(F10)结束后，过程回到处理的第一步(F01)并重复进行上述的处理。

另一方面，中央管理单元900从每一分散管理单元800中取出数据，同时对卷装切换发生被检查的部位的数据予以记录。当从一操作人员控制台接收到要求分布显示的指令时，每一部位的监测活动的按年月次序的分布状态(参看图15～19)被输出在显示装置上展示，或打印在纸上。这可根据图22的流程进行详细说明。

首先，如图22的流程所示，中央管理单元900是通过来自操作人员控制台的输入指令来起动的，然后过程进入初始设定步骤(G01)来显示一初始设定表。然后操作人员输入所需的数据、管理所需的数据例如准备在每台机器上处理的丝卷装的牌子，每台机器计算丝卷装卷绕直径所需的数据(在本例中包括：丝卷装的退绕速度和加工速度、满卷装的卷绕直径、满卷装的卷绕重量、纸管直径或其他)以及其他数据被输入。这些数据被储存在中央管理单元900的规定储存区内。其次，过程进入判断步骤(G02)用于改变设定的需要。在此步骤(G02)中，对改变上述初始设定值的改变需要的存在进行检查。中央管理单元900具有一步骤(G04)用来判断停止处理要求的存在，而且过程是这样设计的，即当过程一旦起动，处理将反复进行而不中止处理。除非是存在停止要求。因此上述用来判断改变要求的步骤(G02)的设置是为了实行改变设定而不用停止机器。在判断步骤(G02)中，如果不存在设定改变的需要而显示“否”的情况下，过程立即进入下面所述的判断步骤来显示，如果出现“是”而存在设定改变的需要时，过程便进入设定步骤来实行设定改变。在设定步骤中，如上述的初始设定步骤一样，显示出规定模式的设定改变表，并输入所需的改变，例如与机器牌号有关的改变或其他。例如它对是否有来自条形码读出器所读出的对丝卷装是在一纤维形成工序(熔融纺丝法)获得的情况下的各种纤维形成信息的输入存在。当输入被检测时，由丝卷装的所需管理项目柱构成的丝卷装文件夹便在储存区内形成，根据输入的用来管理的纤维形成信息来管理丝卷装。然后，随同上述的纤维形成管理信息一起，其上有丝设定的假捻变形机200的机器编号、部位号码及其他数据被储存在所述的柱内。接着，过程进入步骤(G05)来判断以一显示措施所实行的显示，并且对来自操作人员控制台的分布显示指令进行检查。如果分布显示指令存在而出现“是”的情况时，过程转移到步骤(G13～G17)的分布显示处理。这一处理将在后面说明。如果没有分布显示指令而出现“否”的情况时，过程便进入下一步骤(G06)来判断时间，这一步骤(G06)的设置是为了判断一读出时间，因为储存在每个分散管理单元800中的数据是在每个规定的时间间隔(即规定的循环)内读出的。由于步骤(G06)是这样设计的，即所有储存在每一分散管理单元800内的数据(具体地说是监测活动的原因数据、穿丝的时间数据、原因不明的断丝数据和其他)是读出的采集的、所以读出时间由此步骤(G06)来判断，在本例中规定时间是设定为2分钟。如果读出时间未达到规定的时间而显示“否”的情况时，过程回到初始步骤来判断停止需要。

如果读出时间达到规定时间而出现“是”的情况时，过程便进入数据采集步骤(G07)。于是所有通过由参照图20和图21所示的处理而储存在每个分散管理单元800的数据被取出，并存入中央管理单元900的储存装置内。现在相应于每一分散管理单元800的部位号也用已指定给分散管理单元800的号码来储存。其次，一个丝的特性的变动根据在图21的流程中所示的特征值分离步骤(F10)被作为一监测活动来予以分离，如下所示。也就是说，有关过去的正常运行的特征值的中间值被设定为标准值，并把由特征值分离步骤(F10)所得的特征值与标准值相比较，当差值不小于标准值时(具体地说不小于标准值的两倍)，它被检测为丝的特性的一个变动活动，并把发生的时间连同特征值一起作为一监测活动的发生存入指定给所述部位的丝卷装的文件夹内。

当步骤(G07)完成后，过程便进入判断步骤(G08)来判断丝卷装切换的发生是否存在于从每一分散管理单元800取出的监测活动的数据中，并对丝卷装切换所在的部位进行判断。如果没有切换发生而显示“否”的情况，过程回到步骤(G04)来判断过程的停止。

如果出现“是”，表示丝卷装切换已发现时，便执行下面的切换处理步骤(G09)。在切换处理步骤(G09)中，首先把切换发生的时间储存到正在所述部位进行处理的丝卷装的储存文件夹内作为加工的完成时间，并且丝卷装的处理已告完成。同时所述部位的储存文件夹被用作在切换发生后开始供丝的新卷装的储存文件夹，并且切换发生的时间被记录在文件夹中作为加工的起动时间。以此方式，切换处理步骤(G09)是通过检测切换来实行的。换一句说，切换处理步骤(G09)是对丝卷装的每一次切换(即每一次更换丝卷装)来实行的。但在切换处理步骤(G09)中，处理是为了从相应部位的储存数据来实行管理信息的分离，例如处理开始时间、处理完成时间、每个监测活动、在纤维形成工序中的纺丝装置100、纺丝部位的号码，以及所述部位的卷装的生产批号。另外，这样获得的数据被储存在中央管理单元900的储存装置中。此时，所述机器的所述部位的所述卷装的卷装文件夹已被建立，并且每一管理信息块是储存在文件夹中所形成的每一管理信息柱中。因此在中央管理单元900中，管理丝卷装所需的管理信息是储存在丝卷装附近的文件夹内。

然后过程进入步骤(G10)来判断断丝的存在，并判断是否有原因不明的断头存在于所发生丝卷装切换的部位上已加工完毕的丝卷装P1上。判断是通过对从切换处理步骤(G09)获得的丝卷装文件夹进行扫描，然后通过对在数据中具有原因不明的断丝存在的检测来实行的。如果没有原因不明的断丝的“否”时，过程便进入步骤(G04)来判断过程的停止，而在具有原因不明的断丝的“是”时，过程便进入步骤(G11)。在偶然情况下，在数据采集步骤(G07)中所记录的加工起始时间和加工结束时间如上所述是由切换检测器400所检测的丝卷装的切换发生时间。因此在检测时间真正进行加工的丝Y是在切换前从丝卷装P1上供应的丝。因此从新的卷装P2供应的丝的加工起始时间和切换前从丝卷装P1供应的丝的加工完成时间与实际的起始时间和实际的完成时间是不同的。

这个差别在下一个数据校正步骤(G11)中来校正。在数据校正步骤(G11)中，加工起始时间和加工完成时间被按以下所述来校正，从而使它们依次变成实际的加工起始时间和实际的加工完成时间。因为丝的长度(丝加工长度)与时间长度是对应的，而丝是由假捻变形机200加工的，而且加工速度也是已知的，所以校正可通过把丝加工长度除以加工速度所得的校正时间加在切换检测时间上来实现。于是校正后的时间被作为实际的加工起始时间和加工完成时间被记下来，同时有关被储存装置所准备的丝卷装P2的文件夹的数据也需再记下来。也就是在丝卷装的切换检测后一个监测活动被检测的情况下，所发生的监测活动是在上述校正活动经过之前所发生的活动。因此在此时间内发生的监测活动被分离，把活动从切换后的新丝卷装P2的文件夹转移到老丝卷装P1的文件夹。但是只要采取上述根据加工起始时间的判断已足够，因为它容易处理。

另外在数据校正步骤(G11)中还执行丝卷装的卷绕直径变换校正，即归因于不明原因的断丝点被变换成丝卷装的卷绕直径。并且发生点被串行地确定，例如在本例中，上述的时间校正被应用到所有在丝卷装中的原因不明的丝卷装上，与丝卷装的卷绕起始相对应的加工时间被设定为参考时间，并进行确定在参考时间以前多久发生断丝。通过把每一获得的时间利用纸管直径、满卷装的卷绕直径、满卷装的重量，和在初始设定中输入的退绕速度来转换成一卷绕直径，原因不明的断丝的发生的能以丝卷装的卷绕直径的方法来确定。以此方式，可计算出以丝卷装的实际卷绕直径表示的断丝点，而且计算是以系列次序在所有发生断头原因不明的丝卷装上来实行的。不言而喻，其中加工不运行的也就是从发生断丝到穿丝的一段时间应予校正。

然后过程进入数据排列步骤(G12)。在数据排列步骤(G12)中，在从加工起始时间到加工完成时间的过程中所发生的所有监测活动中，数据是对每一监测活动根据已由上述校正所决定的前一丝卷装P1的文件夹来排列的，也就是把加工起始时间设定为参考时间，而每一发生的时间以从参考时间所经历的时间为次序来排列。所获得的数据重新储存在前一丝卷装P1的文件夹内。通过此过程，每一监测活动是以加工起始时间作为参考时间(具体地说，此点作为起始点)以发生的次序储存在每一丝卷装的文件夹内。因此有关图18所示的分布显示处理将更为简单。

接着，从上述的丝卷装文件夹可形成一部位文件夹，如下所示。其中在一规定期间所发生的监测活动准备由机器和由部位事先记录的部件文件夹是设置在中央管理单元900中，所需的数据是从以上所得的丝卷装中分离，它们以年月次序串行地在加工过程中记录在部位文件夹中。因此在部位文件夹中，内容和所有发生在每一部位中的监测活动的发生时间被按年月的次序予以储存。这样，数据排列处理宣告结束。结果由丝卷装文件夹和部位文件夹组成的运行管理数据库被串行地建成了。在所述的丝卷装文件夹中，有关最近加工的丝卷装的所需的管理信息由丝卷装以规定的模式予以记录，在所述部位文件夹中，所有在规定周期内发生的监测活动对每一部位予以记录。

顺便说一下，如果从上述操作人员控制台的键盘上输入一显示要求指令时(即当对显示的判断步骤(G05)在图22中出现“是”时)，由一显示措施的处理可如下来实行。

首先在步骤(G13)中来选择显示的种类。显示的种类可从由部位显示、由丝卷装显示、转换成卷装直径的显示和其他来选择。然后过程进入到范围指定步骤(G14)，于是在一显示装置上，例如中央管理单元900上的一个液晶显示器便表示一范围指定表格。它的格式能指定丝卷卷装批号的范围、机器号码、部位号等，然后根据显示的说明，操作人员通过输入所需要显示的丝卷装批号、机器号码、部位号码等来指定范围。然后过程进入步骤(G15)来分离指定范围，并且监测活动中的丝批号范围、部位号码的范围和加工周期等数据都被指定和从丝卷装文件夹和部位文件夹中读出。为了使数据从每个统计处理用的文件夹中读出起见，过程进入下一步骤(G16)来计算监测活动的按年月次序的发生的分布。通过这些处理，最后在分布显示步骤(G17)中，在所述部位中的按年月次序的发生分布被输出，并在一液晶显示屏或类似装置中显示出。这种显示的例子已在图17～图19中详细说明，所以这里就不再说明。

在本例中处理是通过一由检测装置和微型计算机组成的管理装置系统来实行的，但是使用中央管理单元可以离线实行。另外，张力变动的波形和快速富里叶变换的结果的波形能显示在曲线图上，并能进一步详细分析。

工业上的应用领域

如上所述，本发明通过对在纤维变形工序的加工过程中所发生的监测活动的检测，能对发生的监测活动进行分类成归因于丝卷装方面因素的故障，和归因于纤维加工机器方面因素的故障，并把在每一部位上监测活动的发生以发生的年月次序分布来显示。因此本发明能为纤维加工机器的管理，和对由该机加工的丝卷装的管理必需的数据，从而为纤维加工机器的稳定运行和提高生产率作出很大的贡献。

另外通过对由丝卷装的特定监测活动的按年月次序发生的分布的显示，能获得对检查待加工的丝的问题原因十分有用的数据。并且这对于提高包括丝生产过程在内的集体生产率具有很大的效果。

本发明对变形丝的生产和对生产变形丝的过程稳定性和提高生产率都有很大的贡献。