CZ2013565A3 - CMOS optický snímač obsahující množství optických prvků pro zařízení ke zjišťování parametrů pohybující se příze na textilních strojích - Google Patents

CMOS optický snímač obsahující množství optických prvků pro zařízení ke zjišťování parametrů pohybující se příze na textilních strojích Download PDF

Info

Publication number
CZ2013565A3
CZ2013565A3 CZ2013-565A CZ2013565A CZ2013565A3 CZ 2013565 A3 CZ2013565 A3 CZ 2013565A3 CZ 2013565 A CZ2013565 A CZ 2013565A CZ 2013565 A3 CZ2013565 A3 CZ 2013565A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
optical elements
yarn
row
optical
analog
Prior art date
Application number
CZ2013-565A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ304682B6 (cs
Inventor
Pavel KousalĂ­k
Miroslav Štusák
Ladislav Hájek
Original Assignee
Rieter Cz S.R.O.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rieter Cz S.R.O. filed Critical Rieter Cz S.R.O.
Priority to CZ2013-565A priority Critical patent/CZ304682B6/cs
Priority to EP14174897.0A priority patent/EP2827132B1/en
Priority to CN201410335230.3A priority patent/CN104374781B/zh
Priority to US14/332,861 priority patent/US9347889B2/en
Publication of CZ2013565A3 publication Critical patent/CZ2013565A3/cs
Publication of CZ304682B6 publication Critical patent/CZ304682B6/cs

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H13/00—Other common constructional features, details or accessories
    • D01H13/26—Arrangements facilitating the inspection or testing of yarns or the like in connection with spinning or twisting
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/08—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring diameters
    • G01B11/10—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring diameters of objects while moving
    • G01B11/105—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring diameters of objects while moving using photoelectric detection means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • G01B11/2433—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures for measuring outlines by shadow casting
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/89—Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles
    • G01N21/8901—Optical details; Scanning details
    • G01N21/8903—Optical details; Scanning details using a multiple detector array
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/89—Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles
    • G01N21/8914—Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles characterised by the material examined
    • G01N21/8915—Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles characterised by the material examined non-woven textile material
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/36—Textiles
    • G01N33/365—Filiform textiles, e.g. yarns
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N2021/8444—Fibrous material
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/04—Batch operation; multisample devices
    • G01N2201/0438—Linear motion, sequential
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/06—Illumination; Optics
    • G01N2201/061—Sources

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Spinning Or Twisting Of Yarns (AREA)
  • Filamentary Materials, Packages, And Safety Devices Therefor (AREA)
  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)

Abstract

CMOS optický snímač obsahuje množství optických prvků pro zařízení ke zjišťování parametrů pohybující se příze (2) nebo jiného lineárního textilního útvaru na textilních strojích pomocí kolmého průměru příze (2) na jednotlivé optické prvky (41, 42) senzoru (4) prostřednictvím jediného zdroje (3) záření. Optické prvky (41, 42) senzoru (4) jsou uspořádány ve dvou rovnoběžných řadách kolmo ke směru pohybu průmětu příze (2). Každý optický prvek (41, 42) poskytuje na svém výstupu analogový signál odpovídající intenzitě jeho ozáření a každý optický prvek (41, 42) má obdélníkový tvar. Jednotlivé optické prvky (41) první řady jsou orientovány svými delšími stranami ve směru pohybu průmětu příze (2) a optické prvky (42) druhé řady jsou orientovány svými delšími stranami kolmo na směr pohybu průmětu příze (2).

Description

Oblast techniky
Vynález se týká CMOS optického snímače obsahujícího množství optických prvků pro zařízení ke zjišťování parametrů pohybující se příze nebo jiného lineárního textilního útvaru na textilních strojích pomocí kolmého průmětu příze na optické prvky snímače prostřednictvím jediného zdroje záření.
Dosavadní stav techniky
Z CH 643 060 je známé zařízení k určování průměru lineárního tělesa, například příze, u něhož měřená příze prochází mezi zdrojem světla a optickým snímačem, u něhož je průměr příze určen šířkou zastíněné části snímače, tj. počtem zastíněných fotoelektrických elementů. Toto technické řešení ovšem 15 nijak nepostihuje problematiku stability světelného zdroje ani neposkytuje možnost detailnější analýzy povrchové struktury příze.
Nevýhody řešení podle CH 643 060 odstraňuje způsob zjišťování tloušťky pohybujícího se lineárního textilního útvaru podle EP1051595B1 (CZ 286 113), u něhož se lineární textilní útvar pohybuje vtoku záření mezi zdrojem 20 záření a CCD snímačem záření, který snímá stín pohybujícího se lineárního textilního útvaru vyhodnocováním stavu ozáření jednotlivých elementů CCD snímače, načež se z počtu zastíněných elementů stanovuje skutečná tloušťka lineárního textilního útvaru. Průběžně je vyhodnocována intenzita ozáření alespoň jednoho z ozařovaných elementů snímače CCD a intenzita záření 25 vydávaného zdrojem záření se řídí porovnáváním intenzity ozáření zvoleného jednoho z ozářených elementů CCD snímače s předem nastavenou hodnotou intenzity ozáření, čímž se během provozu udržuje konstantní intenzita ozáření elementů CCD snímače.
Zpřesnění stanovení skutečné tloušťky pohybujícího se lineárního útvaru 30 se u tohoto řešení dosáhne sledováním a vyhodnocováním intenzity ozáření
PV 2013-565 · » >’ PS3911<>Z_1
16.7.2013 ' 7.3.2014 elementů CCD snímače na hranicích obrazu pohybujícího se lineárního textilního útvaru.
Ke stanovení tloušťky a homogenity pohybujícího se lineárního textilního útvaru se u tohoto řešení sleduje a vyhodnocuje intenzita ozáření elementů uvnitř hranic obrazu pohybujícího se lineárního textilního útvaru.
Zařízení k provádění způsobu podle EP1051595B1 (CZ 286 113) bylo dále zdokonalováno zejména s cílem zkvalitnění vyhodnocování signálu řádkového optického snímače a získání co nejpřesnějších údajů o průměru příze.
Snaha o získání co nepřesnějších údajů o průměru příze je předmětem i dalších řešení. Například z US6242755 B1 je znám způsob bezkontaktního měření vlákenného textilního materiálu neurčité délky, u něhož je textilní materiál umístěn v oblasti záření alespoň jednoho zdroje záření a jeho stín je zářením promítán na přijímací zařízení obsahující řadu vedle sebe uspořádaných snímacích buněk. Průměr vlákenného textilního materiálu se určuje z počtu zcela zastíněných snímacích buněk a z částečného zastínění jedné nebo dvou sousedních snímacích buněk, přičemž hodnota částečného zastínění se stanovuje poměrným dílem úměrně velikosti částečného zastínění k úplnému zastínění.
Nevýhodou tohoto řešení je při nasazení v on-line režimu na dopřádacích strojích obtížné a složité vyhodnocování částečně zastíněných snímacích buněk z důvodu kmitání vlákenného textilního materiálu při jeho pohybu před řadou snímacích buněk. K částečnému zastínění jednotlivé buňky může totiž dojít také pouze vlivem pohybu příze během snímacího (integračního) časového intervalu, aniž by skutečně došlo ke změně průměru příze.
Zvýše uvedeného vyplývá, že EP1051595B1 (CZ 286 113) a US6242755B1 stanovují průměr lineárního textilního útvaru, resp. příze, velmi podobným způsobem. To je způsobeno tím, že EP1265051B1 má prioritu 14.1.1998 a zveřejněn byl až 13.10.1999 (jako CZ 286 113), a 22.7.1999 (EP1051595B1 jako WO99/036746)) a patent US6242755B1 má prioritu 8.7.1999, takže prioritně starší EP1051595B1 (CZ 286 113) byly zveřejněny až po prioritě US6242755B1 a netvoří proto jeho stav techniky.
PS39T1CZ_1
7.3.2014
PV 2013-565 16.7.2013 Nevýhodou obou těchto řešení je, že se z celkové délky měřené příze fakticky proměří pouze minimální délka, přičemž hodnoty naměřené na velmi krátkých úsecích délky, např. při měření tloušťky příze, je nutno před vlastním zpracováním složitě integrovat, aby byl vyloučen nebo alespoň minimalizován 5 vliv náhodných jevů vzniklých při měření velmi krátkých úseků příze, a aby při tom bylo dosaženo potřebné přesnosti měření parametrů příze. Tato skutečnost je dána tím, že příze se před snímačem pohybuje určitou rychlostí, např. 1 m/s, přičemž běžná rychlost snímání příze s využitím CCD snímačů je okolo 1 krát za 1 ms. Protože na záření citlivé elementy CCD snímačů používaných pro 10 bezdotykové měření příze mají rozměr okolo 10 pm x 10 pm, dosáhne se takovým zařízením při rychlosti pohybu např. 1 m/s faktického proměření parametrů příze pouze na 1 % její celkové délky, což se ukázalo jako nedostatečné.
Proto bylo vyvinuto zařízení pro bezdotykové měření příze schopné 15 proměřit větší část délky příze z její celkové délky, které je popsáno vCZ 298929 a jehož podstata spočívá v tom, že na záření citlivé elementy optického snímače jsou pravoúhle tvarovány a jejich rozměry ve směru pohybu příze jsou větší než jejich rozměry ve směru kolmém na směr pohybu příze, přičemž popisovaný rozměr snímacích elementů ve směru pohybu příze je v intervalu od 20 15 pm do 200 pm. To znamená, že při stejné rychlosti pohybu příze a stejné frekvenci snímání jako je uvedeno v předchozím odstavci se dosáhne faktického proměření parametrů příze v intervalu od 1,5 % do 20 % její celkové délky. Snímač záření může být tvořen CMOS optickým snímačem nebo CCD snímačem. Každý z řady na záření citlivých elementů snímače záření je 25 spřažen s vyhodnocovacím zařízením stavu a/nebo intenzity svého ozáření, přičemž vyhodnocovací zařízení může být integrovanou součástí snímače záření. Nevýhodou tohoto zařízení jsou zejména vysoké nároky na datovou propustnost mezi snímačem a procesorem, což klade velké nároky na připojený procesor a celkově omezuje vyhodnocovací možnosti zařízení.
3Q Nevýhody CZ 298929 byly odstraněny zařízením pro bezdotykové měření vlastností pohybující se příze podle CZ 299684, u něhož je řádkový optický snímač integrován do jednoho polovodičového integrovaného zákaznického obvodu ASIC společně s alespoň částí elektronických obvodů pro
PV 2013-565 ~ pQ39itcZ -R—
16.7.2013 · 7.3.2014 zpracování a/nebo vyhodnocování signálu řádkového optického snímače, přičemž elektronické obvody pro zpracování a/nebo vyhodnocování signálu řádkového optického snímače jsou se řádkovým optickým snímačem integrovány na společném polovodičovém substrátu a/nebo uloženy v jednom 5 společném pouzdru.
Výhodou takového uspořádání je zejména to, že výchozí operace zpracování a/nebo vyhodnocování signálu snímače probíhají v jednom integrovaném obvodu, takže nejsou limitovány možnostmi datového toku mezi snímačem a procesorem, neboť z výstupu zařízení není třeba přenášet detailní 10 informace o tom, který pixel je osvětlen a který ne, ale přímo v digitální formě se přenáší údaj o průměru příze, který má podstatně menší nároky na datovou propustnost, protože například pro 1000 pixelů není potřeba přenášet 1000 bitů informace, ale jen10 bitů informace šířce příze, respektive o počtu kontinuálně zastíněných a/nebo ozářených pixelů. Obvody pro zpracování a/nebo 15 vyhodnocování signálu integrované se snímačem jsou schopny pracovat na stejné frekvenci jako snímač, což v případě CMOS řádkových optických snímačů činí v dnešní době běžně 20 až 40 MHz.
Nevýhodou tohoto řešení je čistě digitální vyhodnocování jednotlivých pixelů, kdy podle nastavené komparační úrovně jsou pixely rozděleny na 2Q osvícené a neosvícené a průměr příze je tvořen součtem šířky osvícených pixelů. Dále je problematické sledování případného zaprášení pixelů nebo zdroje světla a jejich stárnutí.
EP 1015873 B1 popisuje zařízení pro zaznamenávání alespoň jednoho parametru lineárního tělesa, které se pohybuje podélně, optickým snímačem, který je složen z alespoň dvou samostatných snímačů, z nichž alespoň jeden je digitální a alespoň jeden je analogový. Snímač tedy obsahuje dva druhy snímačů, které pracují podle různých principů nebo jejichž signály jsou vyhodnocovány podle různých principů, přičemž jeden z principů je digitální a druhý analogový.
30, Výhody tohoto řešení spočívají zejména vtom, že kromě průměru srovnatelně hladkého tělesa lze rovněž v určitých mezích měřit povrchovou strukturu sledovaného tělesa. U příze lze tedy například zároveň měřit digitálně těleso příze bez odstávajících vláken a analogově chlupatost příze, tj. podíl • ' - : · «
PV 2013-565“ * F33911CZ_1
16.7.2013- 7.3.2014 • 5 odstávajících vláken. Prostřednictvím vyhodnocovací elektroniky lze takový snímač uzpůsobit i změněným podmínkám měření a vyrovnat nebo zohlednit například vliv nečistot a usazenin na snímačích. Snímač však nelze uzpůsobit změnám vnějšího osvětlení a/nebo stárnutí světelného zdroje.
Nevýhodou tohoto řešení je především to, že se pracuje se dvěma odlišnými typy snímačů, tj. digitálním a analogovým, přičemž signály z obou typů snímačů jsou snímány a zaznamenávány zcela odděleně, a takto jsou předávány k dalšímu zpracování nadřízenému vyhodnocovacímu zařízení, což především u analogového kanálu vede k nutnosti následné digitalizace takto 1Q získaných údajů a jejich primárnímu zpracování až ve vyhodnocovacím zařízení. To zejména při on-line zpracovávání údajů o vypřádané přízi přímo na výrobním stroji klade neúměrné nároky na výpočetní kapacitu tohoto vyhodnocovacího zařízení. K tomu přistupuje ještě nutnost korelace signálů z digitální a analogové sekce snímače, která je rovněž náročná na výpočetní 15 kapacitu, pokud je prováděna čistě programovými prostředky, jak je popsáno v přihlášce. Rovněž nekontrolovatelné pohyby příze ve směru kolmém na její základní produkční pohyb mohou nepříznivým způsobem ovlivnit analogový signál, získávaný z analogového snímače nebo snímačů. Toto uspořádání je zřejmě akceptovatelné při nasazení v laboratorním měřicím zařízení, kde je 20 kvalita příze hodnocena off-line při vhodné rychlosti a důkladné stabilizaci polohy příze před snímačem, ale je zcela nevhodné při nasazení snímačů online přímo na dopřádacích nebo soukacích strojích a to jak z technického tak ekonomického hlediska.
Další nevýhodou tohoto zařízení, vyplývající ze zcela nezávislého zpracování signálů z digitální a analogové sekce je to, že každý z těchto kanálů je zatížen jinými druhy chyb, které mohou být závislé například na teplotě nebo okolním osvětlení a v případě analogového kanálu i na šumu a elektromagnetických rušivých signálech, indukovaných do analogového vodiče, který z principu popsaného v patentu musí mít nějakou minimální délku, ve 30 které je vystaven vlivu elektromagnetického rušení z okolních zařízení dopřádacího stroje.
PV 2013-565 - ‘ P3391lCZ_1
16.7.2013- 7.3.2014 ·
Prostředí bez rušení lze zřejmě vytvořit opět v případě měřicího přístroje, nasazeného v laboratoři, ale nikoliv při on line nasazení na dopřádacím nebo soukacím stroji.
EP1051595B1 (CZ 286 113) kromě výše uvedeného zjišťování tloušťky
5, lineárním CCD snímačem popisuje také spojité sledování pohybujícího se lineárního textilního útvaru, při němž se pohybující se lineární textilní útvar sleduje v množství rovin snímání, neboť lineární textilní útvar se pohybuje mezi plošným zdrojem záření a maticovým CCD snímačem, takže by mělo být schopno on-line nasazení na textilním stroji, ale vyhodnocování stavu a/nebo 10 intenzity ozáření se provádí u každého z elementů maticového CCD snímače v jednotlivých řádcích. Vyhodnocování je proto složité, pomalé a drahé, a proto zařízení nelze použít k nasazení na textilních strojích vyrábějících nebo zpracovávajících příze, jako jsou dopřádací nebo soukací stroje.
Cílem vynálezu je vytvořit optický snímač pro zařízení ke zjišťování parametrů pohybující se příze, schopný nasazení přímo na dopřádacích nebo soukacích strojích a ve srovnání s dosavadním stavem techniky sloužící pro získávání informací o větším rozsahu vad příze, zejména vad s pomalu se měnícím průměrem, a zajišťující větší přesnost a citlivost měření a zároveň s vysokou odolností proti vnějším vlivům, např. okolnímu světlu nebo stárnutí 2Q zdroje záření. Dalším cílem je provádět velkou část matematických operací souvisejících se sledováním parametrů příze přímo v optickém snímači.
Při předení, zejména při předení z méně kvalitních surovin, dochází k usazování prachu na snímací zóně snímače a/nebo výstupní zóně zdroje světla, což může velmi negativně ovlivňovat výsledky měření.
Proto je dalším cílem vynálezu eliminovat vliv znečištění snímače na co nejnižší možnou míru.
Podstata vynálezu
Cíle vynálezu je dosaženo optickým snímačem obsahujícím množství 3Q optických prvků podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že optické prvky senzoru jsou uspořádány ve dvou rovnoběžných řadách kolmo ke směru pohybu průmětu příze, přičemž každý optický prvek poskytuje na svém výstupu
PV 2013-565 - · · PS391ÍCZ 1
16.7.2013 * 7.3.2014 analogový signál odpovídající intenzitě jeho ozáření a každý optický prvek má obdélníkový tvar, přičemž optické prvky první řady jsou orientovány svými delšími stranami ve směru pohybu průmětu příze a optické prvky druhé řady jsou orientovány svými delšími stranami kolmo na směr pohybu průmětu příze.
Senzor optického snímače je konstruován tak, aby poskytoval komplexní informaci o vlastnostech vypřádané příze a zároveň umožňoval eliminaci negativních vlivu okolního prostředí. Toho je dosaženo použitím dvou řad optických prvků, přičemž jednotlivé optické prvky poskytují na svých výstupech analogové signály, odpovídající intenzitě jejich ozáření, přičemž tyto řady jsou 10 složeny z obdélníkových optických prvků, které jsou v každé řadě orientovány navzájem v kolmém směru. První řada optických prvků slouží primárně ke zjištění průměru příze a zjištění okamžité polohy příze před snímačem pro účely vymaskování optických prvků druhé řady. Druhá řada optických prvků slouží především k získání informace o vnějším osvětlení, stupni zaprášení snímače a 15 o povrchové struktuře.
Z hlediska geometrie a kvality sledování vypřádané příze je výhodné, je-li poměr kratších a delších stran optických prvků v první řadě 1 : 10 až 1 : 200, s výhodou 1:100. Tento poměr délek stran, spolu s reálnými možnostmi současné polovodičové technologie vedou k délce delší strany obdélníkového 20 pixelu první řady v oblasti 0,05 7- 0,4 mm. Na této délce je tedy signál o průměru příze přímo na snímači analogově integrován, takže je zaručeno proměření veškerých úseků příze, ale zároveň je tato délka menší, než jsou nejmenší vady, které se v přízi sledují. Nopky mají obvykle délku větší než 1 mm a vady s pomalu se měnícím průměrem jsou několikanásobně delší. Jako optimální se 25' zároveň jeví použití optického prvku tak dlouhého, aby při předpokládané maximální rychlosti měřeného lineárního textilního útvaru, prošla před optickým prvkem během jednoho snímání stejná délka příze jako je délka optického prvku.
Poměr kratších a delších stran jednotlivých optických prvků ve druhé řadě 30 je 1 . 2 až 1 : 10, s výhodou 1 : 5. Důvodem pro tuto volbu je především srovnatelnost délky delší strany optického prvku druhé řady s průměrem obvykle vypřádaných přízí, což při zpracování signálů z optických prvků druhé řady umožní vhodným vymaskováním plně osvícených optických prvků a/nebo
PV 2013-565 - * ‘ P3S91ÍCZ_1
16.7.2013 * 7.3.2014 . 8 plně zastíněných optických prvků, dosáhnout zvýšené přesnosti při hodnocení povrchové struktury příze. Délka kratší strany optického prvku druhé řady je naopak volena velmi krátká a to s ohledem na získání co největších detailů o povrchové struktuře příze.
Zároveň je výhodné, je-li počet jednotlivých optických prvků druhé řady a počet jednotlivých optických prvků první řady je v poměru 10 : 100 až 20 : 2000, s výhodou 16 :1024. Toto uspořádání zajišťuje získání relevantních údajů jak o průměru příze, vlivem integrace signálu na první řadě optických prvků, tak o povrchové struktuře příze vlivem využití optických prvků druhé řady, které jsou právě jen částečně osvíceny a to na základě údaje o poloze příze před snímačem, získaného z první řady optických prvků.
Pro zvýšení přesnosti měření a zajištění, že je vždy měřen oběma řadami senzoru v podstatě shodný úsek příze, je mezi oběma řadami optických prvků vzdálenost menší než délka delší strany obdélníkového tvaru optického prvku první řady a zároveň vzdálenost mezi vnější stranou optických prvků první řady a vnější stranou optických prvků druhé řady je maximálně dvojnásobkem délky delší strany optických prvků první řady.
Vzhledem ktomu, že každý optický prvek senzoru poskytuje na svém výstupu analogový signál, může být libovolný plně osvícený optický prvek první a/nebo druhé řady použit pro získání informace o vnějším osvětlení, stupni zaprášení senzoru nebo o stárnutí zdroje záření. Jelikož senzor je schopen jednoduchým způsobem rozlišit mezi plně osvícenými a částečně osvícenými a plně zastíněnými optickými prvky, lze tyto informace získat ze senzoru i v době, kdy se v senzoru pohybuje příze. Porovnáním hodnot a/nebo jejich změn plně osvícených optických prvků lze rozlišit a případně i kompenzovat jednotlivé vnější vlivy.
Výstupy jednotlivých optických prvků první řady jsou prostřednictvím jednoho nebo několika analogových multiplexerů propojeny s alespoň jedním analogově digitálním převodníkem, přičemž výstup každého jednotlivého optického prvku druhé řady je propojen se vstupem analogově digitálního převodníku. Vzhledem k velkému počtu optických prvků první řady se použitím multiplexerů sníží počet potřebných analogově digitálních převodníků, a
PV 2013-565 ... PS3911CZ_1
16.7.2013 7.3.2014 ·
v důsledku toho se sníží plocha polovodičového substrátu, na němž jsou uloženy, a tím i cena optického snímače.
Analogově digitální převodník/převodníky pro skupiny optických prvků první řady mají menší rozlišení než analogově digitální převodníky pro 5 jednotlivé optické prvky druhé řady. Vzhledem ktomu, že první řada optických prvků slouží primárně k měření průměru příze a na vzdálenosti, odpovídající delší straně obdélníkového optického prvku dochází k integraci signálu z délky příze, odpovídající této vzdálenosti, postačí pro dostatečnou funkci menší rozlišení analogově digitálního převodníku, který se z důvodů vlastností 10 polovodičové struktury vyznačuje menším digitalizačním šumem. Zároveň je důvodem pro toto řešení vliv na potřebnou plochu polovodičového substrátu snímače pro realizaci analogově digitálního převodníku s větším rozlišením.
Optické prvky v obou rovnoběžných řadách jsou uspořádány na společném polovodičovém substrátu společně s analogovými multiplexery první 15 řady a příslušnými analogově digitálními převodníky pro zpracování analogových výstupních signálů optických prvků, přičemž výstupy všech analogově digitálních převodníků jsou propojeny se vstupem programovatelného zařízení optického snímače, například mikroprocesoru nebo programovatelného logického pole (FPGA, CPLD), které je uspořádáno na 20 stejném polovodičovém substrátu. Integrované předzpracování analogových signálů programovatelným zařízením přímo ve snímači umožní eliminovat rušivé signály, kterými je každý přenos analogových signálů na větší vzdálenost vždy zatížen a zároveň lze podstatným způsobem snížit výpočetní výkon navazujícího procesoru v čističi příze při následném zpracování dat a 25 vyhodnocování vad v přízi. Ze snímače jsou vyčítána všechna nezbytná data již předzpracovaná a připravená pro vlastní vyhodnocení kvality příze v čističi příze. Vlastní optický snímač tímto způsobem kontinuálně vzorkuje přízi na své maximální frekvenci tak, aby nedocházelo ke ztrátě informace při vysokých rychlostech pohybu příze, a programovatelnému zařízení čističe příze a/nebo 30 nadřazenému systému předává již předzpracované relevantní informace.
Programovatelné zařízení optického snímače při tom s výhodou obsahuje digitální programovatelné prostředky pro komplexní zpracování dat z výstupů analogově digitálních převodníků, příslušejících k optickým prvkům
PV 2013-565- * PS39T1CZ 1
16.7.2013 - 7.3.2014 obou řad. Pomocí digitálních programovatelných prostředků lze předzpracovávat data jednodušeji a lze aplikovat i značně výkonné algoritmy. Programování umožňuje řídit a měnit způsob předzpracování dat pro různé aplikace a/nebo pro různé požadavky programovatelného zařízení čističe příze a/nebo z nadřazeného systému během provozu stroje. Navíc případná změna integrovaného programu je podstatně jednodušší, než kompletní nový návrh nové polovodičové struktury optického snímače.
Pro komunikaci s nadřazeným systém a/nebo programovatelným zařízením čističe příze je výhodné, když na společném polovodičovém substrátu jsou integrovány obvody pro komunikaci s těmito zařízeními.
V jiném provedení jsou na společném polovodičovém substrátu, s výhodou v programovatelném zařízení optického snímače, integrovány i digitální programovatelné prostředky pro hodnocení kvality příze a klasifikaci vad v přízi a není potřeba nasazení programovatelného zařízení čističe příze nebo může mít daleko nižší výkon.
Dvě řady obdélníkových optických prvků jsou umístěny na společném polovodičovém substrátu velmi blízko u sebe, takže poskytují v daném okamžiku informace o prakticky shodném úseku příze. To lze s vysokou přesností prohlásit vzhledem ke společnému zdroji záření, uspořádání optické soustavy a určitém rozptylu tohoto záření ve směru pohybu příze. Dále jsou na společném polovodičovém substrátu umístěny i všechny potřebné elektronické vyhodnocovací obvody, které zpracovávají analogové výstupní signály z obou řad optických prvků.
Hlavní výhodou řešení podle vynálezu je, že veškeré signály, poskytující úplnou informaci o parametrech příze, získané z obou řad analogových optických prvků jsou již přímo v optickém snímači zpracovány tak, že na výstupu snímače je k dispozici komplexní informace o aktuálních okamžitých parametrech snímaného úseku příze a tato komplexní informace je předávána programovatelnému zařízení čističe příze pro hodnocení kvality vypřádané nebo zpracovávané příze a identifikaci vad v ní. Výpočetní kapacita tohoto programovatelného zařízení čističe příze tak již není zatěžována zpracováváním velkých objemů dat v reálném čase a je možné ji využít k sofistikovanému hodnocení aktuální kvality příze, detekci a klasifikaci vad a to
PV 2013-565—
16.7.2013 ·
F3391’1CZ_17.3.2014 . 11 za malých nákladů, které jsou důležité při nasazení těchto čističů příze přímo na výrobních strojích obsahujících velké množství pracovních míst.
Objasnění výkresů
Příkladné provedení snímače podle vynálezu je schematicky znázorněno na přiložených výkresech, kde značí Obr. 1 uspořádání snímače, Obr. 2 uspořádání čističe příze a Obr. 3 senzor.
Příklady uskutečnění vynálezu
Zařízení ke zjišťování parametrů pohybující se příze na textilních strojích, například spřádacích strojích nebo soukacích strojích, obsahuje pouzdro 1, v němž je vytvořena drážka 11 pro průchod příze 2. Drážka 11 je z jedné strany otevřená, což umožňuje vložení příze 2 do drážky 11. V bočních stěnách drážky 11 jsou proti sobě uspořádány výstupní část zdroje 3 záření a senzor 4 15 optického snímače 5.
Zdroj 3 záření obsahuje ve znázorněném provedení svítivou diodu 31 a optickou čočku 32 sloužící k vytváření svazku rovnoběžných paprsků procházejících přes drážku 11 a vytvářející na senzoru 4 optického snímače 5 stín, způsobený kolmým průmětem příze 2.
2Q Senzor 4 optického snímače 5 obsahuje dvě rovnoběžné řady optických prvků. Optické prvky 41 první řady mají obdélníkový tvar a jsou orientovány svými delšími stranami ve směru pohybu průmětu příze 2. Optické prvky 42 druhé řady mají rovněž obdélníkový tvar, ale jsou orientovány svými delšími stranami kolmo na směr pohybu průmětu příze 2. Na výstupu optických prvků 25 41 první řady i na výstupu optických prvků 42 druhé řady je analogový signál, který je úměrný intenzitě ozáření, respektive zastínění příslušného optického prvku 41, 42. Optické prvky 41, 42 obou řad jsou vytvořeny CMOS technologií. Na Obr. 3 jsou schematicky znázorněny optické prvky 41, 42 senzoru 4, na který se promítá příze 2, přičemž černou barvou v jednotlivých optických 30 prvcích 41, 42 je znázorněna velikost analogového signálu vydávaného osvícenými nebo částečně osvícenými optickými prvky 41, 42.
PV 2013-565 - ’ HS391'1CZ 1
16.7.2013 ' 7.3.2014 ‘ ·
Ve znázorněném a popisovaném příkladu provedení jsou rozměry každého jednotlivého optického prvku 411, 412......41 n první řady 2 x 200 pm, přičemž jejich rozteč je 4 pm, což znamená, že vzdálenost mezi jednotlivými optickými prvky je 2 pm. Obvyklý počet jednotlivých optických prvků 411, 412,
.....41 n první řady je 1024. Z toho vyplývá, že délka první řady optických prvků je asi 4 mm, přičemž průměry sledovaných přízí jsou v řádech desítek až stovek pm a průměry vad mohou být až několikanásobkem průměru příze. Z výše uvedeného vyplývá, že ve znázorněném příkladu provedení je poměr kratších stran a delších stran optických prvků 41 první řady 1 : 100.
Světelná citlivost optického prvku je dána jeho plochou. Pokud je plocha optického prvku malá, je malá i jeho citlivost a je třeba větší světelný výkon zdroje záření. Vzhledem ktomu, že u optických prvků pro sledování šířky průmětu příze požadujeme optické prvky co nejužší, neboť šířka optického prvku a rozteč mezi optickými prvky určuje přesnost měření, je třeba pro 15 dosažení optimální citlivosti v kombinaci s možnostmi zdroje záření určitá délka optického prvku. Pokud charakterizujeme optický prvek poměrem jeho kratší a delší strany, jeví se jako dolní mezní hodnota poměr 1:10a jako horní mezní hodnota se jeví poměr až 1 : 200, jehož lze ještě dosáhnout za přijatelných ekonomických podmínek.
2Q Optický snímač 5 většinou pracuje na své maximální frekvenci, tedy například 40000 vzorků za sekundu. Jako optimální se jeví použití optického prvku tak dlouhého, aby při předpokládané rychlosti příze prošla před optickým prvkem během jednoho vzorku měření stejná délka příze jako je délka optického prvku. To při předpokládané rychlosti příze 480 m/min odpovídá rychlosti 8 m/s, tedy 8000 mm/s. Před senzorem 5 tedy za jednu sekundu proběhne 8000 mm sledované příze 2, což znamená, že při každém vzorkování je před senzorem 0,2 mm (200 pm) délky příze 2.
Ve znázorněném a popisovaném příkladu provedení jsou rozměry každého optického prvku 42 druhé řady 254 x 50 pm, přičemž jejich rozteč je 30 256 pm, což znamená, že vzdálenost mezi optickými prvky 42 druhé řady je 2 pm. Obvyklý počet optických prvků 42 druhé řady je 16, takže délka druhé řady optických prvků je stejná jako délka první řady optických prvků, tedy asi 4 mm. Z toho vyplývá, že ve znázorněném příkladu provedení je poměr kratších a *
PV 2013-565 Ρ3·391ΊΟΖ_1
16.7.2013 · 7.3.2014 delších stran optických prvků 42 druhé řady přibližně 1 : 5. Pro odborníka je zřejmé, že i poměr kratších a delších stran jednotlivých optických prvků 42 druhé řady lze v určitém rozsahu měnit bez negativních dopadů na přesnost měření této řady a soustavy obou řad optických prvků. Jako optimální se jeví 5 poměr 1 : 2 až 1 : 10.
Obě řady jednotlivých optických prvků 41, 42 jsou umístěny blízko sebe, aby v daném okamžiku poskytovaly informace o v podstatě shodném úseku příze 2. Vzdálenost 43 mezi první řadou optických prvků 41 a druhou řadou optických prvků 42 je menší, než délka delší strany obdélníkového tvaru 10 optického prvku 41 první řady a zároveň je vzdálenost mezi vnější stranou optických prvků 41 první řady a vnější stranou optických prvků 42 druhé řady maximálně dvojnásobkem délky delší strany optických prvků 41 první řady. Při umístění druhé řady optických prvků 42 blízko první řady optických prvků 41 poskytují obě řady optických prvků informace o v podstatě shodném úseku 16 příze 2.
Výstupy optických prvků 41, 42 jsou zpracovávány analogově a následně analogově digitálními převodníky tak, aby byla získána přesná hodnota intenzity ozáření optických prvků 41, 42 každé řady, jak je znázorněno na Obr. 3.
Příkladné zapojení optického snímače 5 je schematicky znázorněno na 20 Obr. 1, kde je čárkovanou čarou naznačen polovodičový substrát, na němž je uspořádána první řada optických prvků 41 senzoru 4. Výstupy jednotlivých optických prvků 411, 412.....41 n první řady jsou prostřednictvím jednoho nebo několika analogových multiplexer 410 připojeny k jednomu nebo několika analogově digitálním převodníkům 6, přičemž ve znázorněném provedení je 25 použit jeden multiplexer 410 a jeden analogově digitální převodník 6. Analogové multiplexery 410 a analogově digitální převodník/převodníky 6 jsou uspořádány na společném polovodičovém substrátu společně s optickými prvky 41 první řady senzoru 4.
Ideální stav je, když každý jednotlivý optický prvek má svůj vlastní rychlý 30 analogově digitální převodník s velkým rozlišením. Čím je větší rozlišení převodníku, tím je větší potřebná plocha čipu a tím je vyšší i cena celého zařízení. Proto je výhodné pro první řadu obsahující velké množství optických prvků použít analogové multiplexery a menší počet analogově digitálních
PV 2013-565 ’ PS39T1CZ 1
16.7.2013 - 7.3.2014^ • 14 převodníků. Na tomto společném polovodičovém substrátu je uspořádána i druhá řada optických prvků 42 senzoru 4. Tato druhá řada je rovnoběžná s první řadou a výstup každého jednotlivého optického prvku 421. 422, ... 42n druhé řady je propojen se vstupem analogově digitálního převodníku 61, 62, ...
6n, přičemž tyto analogově digitální převodníky jsou uspořádány na společném polovodičovém substrátu svýše popsanými prvky. Analogově digitální převodníky 61, 62, ... 6n limitují svým počtem a potřebnou plochou počet jednotlivých optických prvků 421, 422, ... 42n druhé řady proto lze i pro druhou řadu použít analogové multiplexery a menší počet analogově digitálních 10 převodníků, tak jak je znázorněno a popsáno u první řady. Výstupy všech analogově digitálních převodníků 6, 61, 62. ... 6n jsou propojeny se vstupem programovatelného zařízení 7 snímače (mikroprocesor, FPGA/CPLD), které je uspořádáno na společném polovodičovém substrátu a které obsahuje digitální prostředky pro zpracování informací z obou řad jednotlivých optických prvků 41, 15 42 senzoru. Programovatelné zařízení 7 snímače 5 obsahuje neznázorněné digitální prostředky a/nebo digitální programovatelné prostředky pro komplexní zpracování dat z výstupů analogově digitálních převodníků 6, 61, 62, ... 6n příslušejících k optickým prvkům 41,42 obou řad.
Programovatelným zařízením 7 optického snímače 5 lze předzpracovávat údaje získané z jednotlivých optických prvků 41, 42 jednodušeji a lze aplikovat i značně výkonné algoritmy. Navíc případná změna integrovaného programu je podstatně jednodušší, než kompletní nový návrh polovodičové struktury snímače 5.
Programování umožňuje řídit a měnit způsob předzpracování dat pro 25 různé aplikace a/nebo pro různé požadavky během provozu z nadřazeného systému.
Prostředky programovatelného zařízení 7 optického snímače 5 zajišťují předzpracování dat přímo ve snímači, čímž se podstatným způsobem sníží zatížení při následném zpracování. Z optického snímače 5 jsou vyčítána již 30 předzpracovaná a pro vlastní vyhodnocení kvality příze 2 připravená všechna nezbytná data. Vlastní optický snímač 5 tímto způsobem kontinuálně vzorkuje přízi 2 na své maximální frekvenci, tak aby nedocházelo ke ztrátě informace při vysokých rychlostech pohybu příze 2. Takto navzorkovaná výchozí data není
PV 2013-565
16.7.2013 ř'S39l1CZ_1
7.3.2014 · třeba přenášet mezi snímačem 5 a dalšími jednotkami pro zpracování např. pomocí komunikačních sběrnic, ale jsou předzpracována přímo ve snímači 5 vysokou rychlostí a pro další zpracování poskytuje optický snímač 5 již data usnadňující další vyhodnocení.
Ve znázorněném provedení jsou na společném polovodičovém substrátu optického snímače 5 integrovány obvody komunikační sběrnice 8 pro komunikaci s programovatelným zařízením 9 čističe příze pro hodnocení kvality příze 2 a klasifikaci vad v přízi 2. Programovatelné zařízení 9 čističe příze je spřaženo s komunikační sběrnicí 10 čističe příze pro přenášení dat z čističe 10 příze do nadřazených systémů a řízení čističe příze těmito nadřazenými systémy.
V neznázorněném provedení jsou digitální programovatelné prostředky pro hodnocení kvality příze 2 a klasifikaci vad v přízi 2 součástí programovatelného zařízení 7 optického snímače 5.
Analogově digitální převodník/převodníky 6 mají pro skupiny optických prvků 41 první řady menší rozlišení než analogově digitální převodníky 61, 62, ... 6n pro jednotlivé optické prvky 421, 422, ... 42n druhé řady.
Průmyslová využitelnost
Snímač podle vynálezu lze využít přímo na strojích pro výrobu a/nebo zpracování příze a přízi podobných lineárních textilních útvarů.
PV 2013-565—
16.7.2013 ‘
PS39Í1CZ_T7.3.2014
Seznam vztahových značek
I pouzdro
II drážka
2 příze zdroj záření svítivá dioda optická čočka optický senzor
41 optické prvky první řady
411,412, ,...42n jednotlivé optické prvky první řady
410 analogový multiplexer optické prvky druhé řady
421,422, ,...42n jednotlivé optické prvky druhé řady
43 vzdálenost mezi první a druhou řadou optických prvků
Optický snímač na společném polovodičovém substrátu
6, 61, 62, ...6n analogově digitální převodníky programovatelné zařízení optického snímače komunikační sběrnice optického snímače
20, 9 programovatelné zařízení čističe příze komunikační sběrnice čističe příze

Claims (11)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. CMOS optický snímač obsahující množství optických prvků pro zařízení ke zjišťování parametrů pohybující se příze (2) nebo jiného lineárního textilního útvaru na textilních strojích pomocí kolmého průmětu příze (2) na optické prvky (41, 42) senzoru (4) prostřednictvím jediného zdroje (3) záření, vyznačující se tím, že optické prvky (41, 42) senzoru (4) jsou uspořádány ve dvou rovnoběžných řadách kolmo ke směru pohybu průmětu příze (2), přičemž každý optický prvek (41, 42) poskytuje na svém výstupu analogový signál odpovídající intenzitě jeho ozáření a každý optický prvek (41, 42) má obdélníkový tvar, přičemž optické prvky (41) první řady jsou orientovány svými delšími stranami ve směru pohybu průmětu příze (2) a optické prvky (42) druhé řady jsou orientovány svými delšími stranami kolmo na směr pohybu průmětu příze (2).
  2. 2. CMOS optický snímač podle nároku 1, vyznačující se tím, že poměr kratších a delších stran optických prvků (41) v první řadě je 1 : 10 až 1 : 200, s výhodou 1:100.
  3. 3. CMOS optický snímač podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že poměr kratších a delších stran optických prvků (42) ve druhé řadě je 1 : 2 až 1 : 10, s výhodou 1 : 5.
  4. 4. CMOS optický snímač podle libovolného z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že počet jednotlivých optických prvků (421, 422, ,...42n) druhé řady a počet jednotlivých optických prvků (411, 412......41n) první řady je v poměru
    10 : 100 až 20 : 2000, s výhodou 16 :1024.
  5. 5. CMOS optický snímač podle libovolného z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že mezi oběma řadami optických prvků (41, 42) je vzdálenost (43) menší než délka delší strany obdélníkového tvaru optického prvku (41) první řady a zároveň vzdálenost mezi vnější stranou optických prvků (41) první řady a vnější stranou optických prvků (42) druhé řady je maximálně dvojnásobkem délky delší strany optických prvků (41) první řady.
    PV 2013-565 - ' PŠ39Í1CZ 1
    16.7.2013 7.3.2014 • 18
  6. 6. CMOS optický snímač podle libovolného z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že výstupy jednotlivých optických prvků (411, 412, .... 41 n) první řady jsou prostřednictvím jednoho nebo několika analogových multiplexerů (410) propojeny s alespoň jedním analogově digitálním
    5 převodníkem (6), přičemž výstup každého jednotlivého optického prvku (421, 422, ... 42n) druhé řady je propojen se vstupem analogově digitálního převodníku (61, 62, ... 6n) buď přímo nebo prostřednictvím analogového multiplexeru.
  7. 7. CMOS optický snímač podle nároku 6, vyznačující se tím, že 1Q analogově digitální převodník/převodníky (6) pro skupiny optických prvků (41) první řady mají menší rozlišení než analogově digitální převodníky (61, 62, ... 6n) pro jednotlivé optické prvky (421,422, ... 42n) druhé řady.
  8. 8. CMOS optický snímač podle libovolného z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že optické prvky (41,42) v obou rovnoběžných řadách jsou
    1§ uspořádány na společném polovodičovém substrátu společně sjim příslušnými analogově digitálními převodníky (6, 61, ...6n) pro zpracování analogových výstupních signálů optických prvků (41, 42), přičemž výstupy všech analogově digitálních převodníků (6, 61, 62, ... 6n) jsou propojeny se vstupem programovatelného zařízení (7) optického snímače (5), které je uspořádáno na 20 stejném polovodičovém substrátu.
  9. 9. CMOS optický snímač podle nároku 8, vyznačující se tím, že programovatelné zařízení (7) optického snímače (5) obsahuje digitální programovatelné prostředky pro komplexní zpracování dat z výstupů analogově digitálních převodníků (6, 61, 62, ... 6n), příslušejících k optickým prvkům (41,
    25 42) obou řad.
  10. 10. CMOS optický snímač podle nároku 9, vyznačující se tím, že na společném polovodičovém substrátu jsou integrovány obvody pro komunikaci s programovatelným zařízením (9) čističe příze (2).
  11. 11. CMOS optický snímač podle nároku 9, vyznačující se tím, že
    30 programovatelné zařízení (7) optického snímače (5) obsahuje digitální programovatelné prostředky pro hodnocení kvality příze (2) a klasifikaci vad v přízi (2).
CZ2013-565A 2013-07-16 2013-07-16 CMOS optický snímač obsahující množství optických prvků pro zařízení ke zjišťování parametrů pohybující se příze na textilních strojích CZ304682B6 (cs)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2013-565A CZ304682B6 (cs) 2013-07-16 2013-07-16 CMOS optický snímač obsahující množství optických prvků pro zařízení ke zjišťování parametrů pohybující se příze na textilních strojích
EP14174897.0A EP2827132B1 (en) 2013-07-16 2014-06-30 CMOS optical detector comprising a plurality of optical elements for device for monitoring parameters of moving yarn on textile machines
CN201410335230.3A CN104374781B (zh) 2013-07-16 2014-07-15 用于监视纺织机上移动纱线的参数的cmos光学检测器
US14/332,861 US9347889B2 (en) 2013-07-16 2014-07-16 CMOS optical detector with a plurality of optical elements for device for monitoring parameters of a moving yarn on textile machines

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2013-565A CZ304682B6 (cs) 2013-07-16 2013-07-16 CMOS optický snímač obsahující množství optických prvků pro zařízení ke zjišťování parametrů pohybující se příze na textilních strojích

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2013565A3 true CZ2013565A3 (cs) 2014-08-27
CZ304682B6 CZ304682B6 (cs) 2014-08-27

Family

ID=51022752

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2013-565A CZ304682B6 (cs) 2013-07-16 2013-07-16 CMOS optický snímač obsahující množství optických prvků pro zařízení ke zjišťování parametrů pohybující se příze na textilních strojích

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9347889B2 (cs)
EP (1) EP2827132B1 (cs)
CN (1) CN104374781B (cs)
CZ (1) CZ304682B6 (cs)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108519385A (zh) * 2018-04-20 2018-09-11 全球能源互联网研究院有限公司 一种纤维在线监测装置及方法

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ304683B6 (cs) * 2013-07-16 2014-08-27 Rieter Cz S.R.O. Způsob sledování alespoň jednoho parametru kvality příze a/nebo parametrů senzoru elektronickým čističem příze
CZ306117B6 (cs) * 2014-12-30 2016-08-10 Rieter Cz S.R.O. Způsob sledování kvality příze v optickém snímači kvality příze a optický snímač k provádění způsobu
ITPO20150002A1 (it) * 2015-02-06 2016-08-06 Ecafil Best Spa Ind Filati Sistema e metodo di controllo e programmazione della produzione di un gomitolo
FR3040318B1 (fr) * 2015-08-28 2018-03-23 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Procede et dispositif de controle d'un fil de decoupe a abrasifs lies
GB201601213D0 (en) * 2016-01-22 2016-03-09 Mg Sensors Ltd Yarn imaging device
IT201700042506A1 (it) * 2017-04-18 2018-10-18 Btsr Int Spa Metodo, sistema e sensore per rilevare una caratteristica di un filo tessile o metallico alimentato ad una macchina operatrice
US10270493B2 (en) * 2017-07-14 2019-04-23 The Chamberlain Group, Inc. Portable rechargeable transmitter
US10876899B2 (en) 2017-12-18 2020-12-29 MP High Tech Solutions Pty Ltd Apparatus and method to adjust sensitivity in measuring electromagnetic radiation using micro mirrors
CN108407116B (zh) * 2018-03-30 2024-08-02 青岛高测科技股份有限公司 并线检测装置、方法及包括该并线检测装置的金刚线切片机
CN113711234B (zh) 2019-03-15 2024-01-23 英威达纺织（英国）有限公司 纱线质量控制
WO2021223784A1 (en) * 2020-05-06 2021-11-11 Rieter Cz S.R.O. A method for detecting structural defects of fasciated yarn comprising a core from parallel fibers which is bound together by wrapper fibers and wild fibers, a device for performing the method, a computer program for the device and a computer readable medium with the computer program
WO2021229396A1 (en) * 2020-05-11 2021-11-18 Lohia Corp Limited An apparatus and a method for measuring width of moving fabric woven on a circular loom
CZ2022522A3 (cs) 2022-12-12 2024-06-19 Rieter Cz S.R.O. Způsob řízení technologického procesu na dopřádacím stroji, dopřádací stroj k provádění způsobu, počítačový program k provádění způsobu na dopřádacím stroji a počítačem čitelné médium s počítačovým programem

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2991685A (en) * 1956-10-24 1961-07-11 American Enka Corp Apparatus for testing bulked yarn
DE2908534A1 (de) * 1978-03-09 1979-09-13 British Steel Corp Messlehre
CH643060A5 (de) 1979-11-20 1984-05-15 Zellweger Uster Ag Verfahren zur bestimmung des durchmessers oder des querschnittes eines faden- oder drahtfoermigen koerpers, vorrichtung zur ausfuehrung des verfahrens, sowie anwendung des verfahrens.
CH655571B (cs) * 1981-09-30 1986-04-30
US4519041A (en) * 1982-05-03 1985-05-21 Honeywell Inc. Real time automated inspection
CH668483A5 (de) * 1985-12-17 1988-12-30 Zellweger Uster Ag Verfahren und vorrichtung zur bestimmung der oberflaechenstruktur eines langgestreckten pruefkoerpers, insbesondere zur messung der haarigkeit eines garnes.
CN1049196A (zh) * 1990-07-03 1991-02-13 张健 纺织用智能化纱线检测匀整装置
US5278634A (en) * 1991-02-22 1994-01-11 Cyberoptics Corporation High precision component alignment sensor system
US5264909A (en) * 1991-11-22 1993-11-23 Hughes Aircraft Company Measurement of optical fiber diameter
CH683035A5 (de) * 1992-01-31 1993-12-31 Loepfe Ag Geb Verfahren und Vorrichtung zur Detektion von Verunreinigungen, insbesondere Fremdfasern in langgestreckten, textilen Gebilden.
CN2118290U (zh) * 1992-02-11 1992-10-07 河北轻化工学院 一种纱线细度检测装置
JP2611611B2 (ja) * 1992-10-16 1997-05-21 村田機械株式会社 糸ムラ情報解析装置
JPH08292998A (ja) * 1995-04-20 1996-11-05 Mitsubishi Electric Corp 画像検出装置及び画像検出方法
WO1998008079A1 (de) * 1996-08-20 1998-02-26 Zellweger Luwa Ag Vorrichtung zur optischen erfassung von einem parameter an einem längsbewegten fadenförmigen körper
US5854683A (en) * 1997-10-24 1998-12-29 Keane; Barry P. Optical web defect detection system
CZ286113B6 (cs) 1998-01-14 2000-01-12 Rieter Elitex A. S. Způsob zjišťování tloušťky a/nebo homogenity pohybujícího se lineárního útvaru a zařízení k provádění tohoto způsobu
DE19830395A1 (de) * 1998-07-08 2000-01-13 Schlafhorst & Co W Verfahren zur berührungslosen Messung von strangförmigem Fasergut
DE19859274A1 (de) * 1998-12-22 2000-06-29 Schlafhorst & Co W Vorrichtung zur Erkennung von Fremdstoffen in strangförmigen textilen Material
DE10009131A1 (de) * 2000-02-26 2001-08-30 Schlafhorst & Co W Verfahren und Vorrichtung zur optischen Detektion von Verunreinigungen, insbesondere Fremdfasern, in längsbewegten Garn
CZ299647B6 (cs) * 2000-11-02 2008-10-01 Rieter Cz A. S. Zarízení pro bezdotykové merení lineárního textilního útvaru, napr. príze, niti, textilního vlákna,pramene vláken
CZ298929B6 (cs) * 2000-11-02 2008-03-12 Rieter Cz A. S. Zarízení pro bezkontaktní merení parametru lineárního textilního útvaru
CZ2001440A3 (cs) * 2001-02-05 2005-08-17 Rieter Cz A.S. Způsob a zařízení pro zjišťování cizích vláken v přízi
CZ299274B6 (cs) * 2001-06-07 2008-06-04 Rieter Cz A. S. Zpusob sledování pohybujícího se lineárního textilního útvaru a zarízení k provádení tohoto zpusobu
CZ299684B6 (cs) 2001-12-17 2008-10-22 Rieter Cz A. S. Zarízení pro bezdotykové merení vlastností pohybující se príze nebo prízi podobného textilního útvaru
EP1625350A1 (en) * 2003-03-18 2006-02-15 Alexander Thomas Hermary Coded-light dual-view profile scanner
DE102004053735A1 (de) * 2004-11-06 2006-05-11 Saurer Gmbh & Co. Kg Garnsensor
US8509487B2 (en) * 2007-04-19 2013-08-13 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. System and method for optically measuring a parameter of an object
CH699070A1 (de) * 2008-07-02 2010-01-15 Uster Technologies Ag Vorrichtung zur Erfassung von Parametern an einem fadenförmigen Prüfgut.
CZ2010423A3 (cs) * 2010-05-28 2010-08-18 Perner@Petr Metoda, zpusob a zarízení ke kontinuálnímu zjištování tlouštky a/nebo homogenity lineárního útvaru, zejména textilního vlákna

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108519385A (zh) * 2018-04-20 2018-09-11 全球能源互联网研究院有限公司 一种纤维在线监测装置及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104374781B (zh) 2020-01-14
US20150022813A1 (en) 2015-01-22
CZ304682B6 (cs) 2014-08-27
EP2827132B1 (en) 2020-02-19
CN104374781A (zh) 2015-02-25
US9347889B2 (en) 2016-05-24
EP2827132A3 (en) 2015-03-11
EP2827132A2 (en) 2015-01-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ2013565A3 (cs) CMOS optický snímač obsahující množství optických prvků pro zařízení ke zjišťování parametrů pohybující se příze na textilních strojích
CZ304683B6 (cs) Způsob sledování alespoň jednoho parametru kvality příze a/nebo parametrů senzoru elektronickým čističem příze
EP1051595B1 (en) Method and device for determining the thickness of a moving linear textile formation
EP3405776B1 (en) Yarn imaging device
DE69819302T3 (de) Detektor und nachweisverfahren für fremdfasern und fremdmaterial basierend auf lichtabsorptionsmessung
US5615014A (en) Yarn measuring device
JP2000027067A (ja) ストランド形状の繊維製品の無接触測定方法およびこの方法を実施するための装置
CN104297257B (zh) 用于监视纱线质量的方法以及用于执行该方法的检测器
CN103298721A (zh) 织物测量装置的诊断方法
JP3852055B2 (ja) 長手方向に運動する糸状の部材におけるパラメータを光学的に検出する装置
WO2007025350A1 (en) Fibre assessment apparatus and method
CZ20004070A3 (cs) Způsob bezdotykového měření textilního útvaru, např. příze, niti, textilního vlákna, pramene vláken atd. a zařízení k jeho provádění
CZ299684B6 (cs) Zarízení pro bezdotykové merení vlastností pohybující se príze nebo prízi podobného textilního útvaru
CZ2014966A3 (cs) Způsob sledování kvality příze v optickém snímači kvality příze a optický snímač k provádění způsobu
CZ299647B6 (cs) Zarízení pro bezdotykové merení lineárního textilního útvaru, napr. príze, niti, textilního vlákna,pramene vláken
Süle Inspection and feature specification of the fancy yarns using diffraction limited incoherent imaging
Roy et al. Quality testing of staple yarn by an instrument with dual sensing and its comparative study with capacitive sensing
CZ305265B6 (cs) Způsob sledování kvality příze nebo jiného lineárního textilního útvaru v optickém snímači kvality příze a řádkový optický snímač k provádění způsobu
Szmyt et al. Experimental Identification of Light Barrier Properties of Decorative Jacquard Knitted Fabrics
Haleem et al. Online Evaluation of Textile Yarn Evenness Using Fast Exposure Imaging and Image Processing Techniques
BR102014030241A2 (pt) dispositivo óptico para medição de espessura, detecção de falhas, controle e monitoramento da qualidade de fios
WO2000040951A1 (en) Method and apparatus for detecting a non-uniform coating on a core member

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20200716