ITPI980001A1 - METHOD AND DEVICE FOR THE DETECTION OF YARN DEFECTS DURING THE PRODUCTION PHASE IN PARTICULAR CHENILLE YARNS - Google Patents
METHOD AND DEVICE FOR THE DETECTION OF YARN DEFECTS DURING THE PRODUCTION PHASE IN PARTICULAR CHENILLE YARNSInfo
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Description
Descrizione dell'invenzione industriale dal titolo "METODO E DISPOSITIVO PER LA RILEVAZIONE DI DIFETTI DI FILATI IN FASE DI PRODUZIONE, IN PARTICOLARE FILATI DI CINIGLIA" Description of the industrial invention entitled "METHOD AND DEVICE FOR DETECTION OF YARN DEFECTS DURING THE PRODUCTION PHASE, IN PARTICULAR CHENILLE YARN"
DESCRIZIONE DESCRIPTION
Ambito dell'invenzione Scope of the invention
La presente invenzione riguarda il settore tessile e più precisamente si riferisce ad un metodo per la rilevazione di difetti su filati in fase di produzione. In particolare l'invenzione, anche se non esclusivamente, si riferisce alla rilevazione di difetti su filati di ciniglia . The present invention relates to the textile sector and more precisely refers to a method for detecting defects on yarns during the production phase. In particular the invention, although not exclusively, refers to the detection of defects on chenille yarns.
Inoltre, l'invenzione riguarda un dispositivo che attua tale metodo. Furthermore, the invention relates to a device that carries out this method.
Brevi cenni alla tecnica nota. Brief notes on the known art.
I difetti nei filati di ciniglia, ma anche in filati a titolo elevato, possono essere classificati come difetti lunghi e difetti brevi (istantanei) . Per titolo di un filato si intende la lunghezza in metri necessaria per ottenere 1 kg di filat Defects in chenille yarns, but also in high-count yarns, can be classified as long defects and short (instantaneous) defects. By count of a yarn we mean the length in meters necessary to obtain 1 kg of filat
I difetti lunghi sono una variazione oltre una certa percentuale, in più o in meno, del titolo originario del filato per un lungo tratto del filato sotto esame. Long defects are a variation over a certain percentage, more or less, of the original count of the yarn for a long stretch of the yarn under examination.
I difetti brevi, specifici per la ciniglia, possono essere classificati come "lascio" e "ingrosso". Il primo tipo corrisponde ad una variazione istantanea in più del titolo del filato, che nel caso della ciniglia è dovuto alla mancanza di filo trasversale, mentre difetti di "ingrosso" nella ciniglia sono dovuti ad un addensamento di fili trasversali o a fili trasversali più lunghi del normale . Short defects, specific to chenille, can be classified as "I leave" and "wholesale". The first type corresponds to an instantaneous variation in the count of the yarn, which in the case of chenille is due to the lack of transversal thread, while "wholesale" defects in the chenille are due to a thickening of transversal threads or to transversal threads longer than normal .
Un filato di qualità deve essere privo sia di difetti lunghi che di difetti brevi. In particolare, se, in corso di produzione, essi si verificano, il filato deve essere interrotto bloccando immediatamente la macchina e ricomponendo la continuità del filato, dopo aver eliminato la parte difettosa. A quality yarn must be free from both long and short defects. In particular, if, in the course of production, they occur, the yarn must be interrupted by immediately blocking the machine and recomposing the continuity of the yarn, after eliminating the defective part.
Esistono vari tipi di attrezzature da montare su macchine di produzione di filato in grado dì rilevare la variazione di titolo in negativo di un filato nonché i difetti brevi di "lascio". Il funzionamento di questi sistemi prevede l'uso di sensori ottici che rilevano l'ombra proiettata da una fonte luminosa al passaggio del filato, che avanza ad alta velocità (fino a 600 metri al minuto). There are various types of equipment to be mounted on yarn production machines capable of detecting the negative count variation of a yarn as well as short "release" defects. The operation of these systems involves the use of optical sensors that detect the shadow cast by a light source as the yarn passes, which advances at high speed (up to 600 meters per minute).
Un primo problema che nasce da questi dispositivi è la necessità di avere dei sensori ottici, ad esempio foto diodi a larga area, ad elevata definizione, quindi molto costosi. A first problem that arises from these devices is the need to have optical sensors, for example large area photo diodes, with high definition, therefore very expensive.
Un secondo problema è dovuto al fatto che, nel caso specifico della ciniglia, la sua forma ad elica non permette l'uso di tali dispositivi che, avendo proiettato semplicemente un'ombra, rilevano un difetto inesistente ogni qualvolta il filato di ciniglia si dispone di taglio rispetto alla sorgente luminosa. A second problem is due to the fact that, in the specific case of chenille, its helix shape does not allow the use of such devices which, having simply cast a shadow, detect a non-existent defect whenever the chenille yarn is available. cut with respect to the light source.
Questi dispositivi, inoltre, non sono in grado di rilevare difetti di "ingrosso". Furthermore, these devices are not able to detect "wholesale" defects.
Sintesi dell'invenzione Summary of the invention
E scopo della presente invenzione fornire un dispositivo per la rilevazione di difetti in filati, in particolare ma non esclusivamente filati di ciniglia, che sia in grado di superare i problemi esistenti nella tecnica nota sopra riportati. It is an object of the present invention to provide a device for detecting defects in yarns, in particular but not exclusively chenille yarns, which is capable of overcoming the problems existing in the prior art described above.
È un altro scopo della presente invenzione, fornire un dispositivo per la rilevazione sia di difetti di ingrosso che di lascio e difetti lunghi su filati di ciniglia, difetti che i dispositivi di tecnica nota non sono in grado di rilevare tutti insieme. It is another object of the present invention to provide a device for detecting both wholesale and stock defects and long defects on chenille yarns, defects that the devices of the known art are not able to detect all together.
È inoltre scopo della presente invenzione fornire un dispositivo di rilevazione di difetti su un filato che applichi il metodo di cui agli scopi precedenti. It is also an object of the present invention to provide a device for detecting defects on a yarn that applies the method of the preceding objects.
È scopo particolare del dispositivo rilevare i difetti con almeno pari definizione di quelli esistenti, ma con un minore costo di costruzione. It is a particular purpose of the device to detect defects with at least the same definition as the existing ones, but with a lower construction cost.
Questi ed altri scopi vengono raggiunti dal dispositivo e dal metodo di rilevazione di difetti su un filato secondo la presente invenzione. These and other purposes are achieved by the device and the method for detecting defects on a yarn according to the present invention.
Il dispositivo è caratterizzato dal fatto di comprendere : The device is characterized by the fact that it includes:
- una superficie trasparente curva su cui il filato viene fatto passare a strisciamento; - a curved transparent surface on which the yarn is made to pass by sliding;
- mezzi sensori ottici e una sorgente luminosa disposti da parti opposte rispetto alla superficie trasparente; - una unità elaboratrice connessa con i mezzi sensori ottici atta ad analizzare e a controllare l'ombra proiettata dalla sorgente luminosa sui mezzi sensori ottici attraverso la superficie trasparente e a comandare il blocco dell'avanzamento del filato in concomitanza con la rilevazione di errori. - optical sensor means and a light source arranged on opposite sides with respect to the transparent surface; - a processing unit connected to the optical sensor means able to analyze and control the shadow projected by the light source on the optical sensor means through the transparent surface and to control the blocking of the yarn advance in concomitance with the detection of errors.
Preferibilmente, l'unità elaboratrice comprende mezzi hardware di analisi dell'ombra e di comando del blocco dell'avanzamento del filato. Preferably, the processing unit comprises hardware means for analyzing the shadow and for controlling the blocking of the advancement of the yarn.
Alternativamente, l'unità elaboratrice comprende mezzi a programma di analisi dell'ombra e di comando del blocco dell'avanzamento del filato. Alternatively, the processing unit comprises program means for analyzing the shadow and for controlling the block of the advancement of the yarn.
Vantaggiosamente, la superficie trasparente suddetta è combinata con mezzi a lente atti a concentrare l'immagine proiettata dalla sorgente luminosa sui mezzi sensori . Advantageously, the aforesaid transparent surface is combined with lens means adapted to concentrate the image projected by the light source onto the sensor means.
In una forma realizzativa particolarmente adatta al controllo specifico della ciniglia, i mezzi a programma residenti in detta unità elaboratrice comprendono mezzi per memorizzare l'andamento nel tempo del profilo del filato come proiettato sui mezzi sensori e mezzi per sottrarre l'andamento memorizzato dall'immagine reale del filato come proiettato sui mezzi sensori, per cui i difetti sono rilevati dal confronto dell'andamento memorizzato rispetto all'immagine reale. In an embodiment particularly suitable for the specific control of the chenille, the program means resident in said processing unit comprise means for memorizing the trend over time of the yarn profile as projected onto the sensor means and means for subtracting the stored trend from the image. yarn as projected onto the sensor means, whereby the defects are detected by comparing the stored trend with the real image.
Il metodo di rilevazione di difetti ha la caratteristica di comprendere le fasi di: The defect detection method has the characteristic of understanding the phases of:
- trascinamento del filato tra una sorgente luminosa ed un sensore ottico; - dragging of the yarn between a light source and an optical sensor;
- tensionamento e schiacciamento del filato su una superficie trasparente curva interposta tra la sorgente luminosa e il sensore ottico, il filato strisciando sulla superficie trasparente curva; - tensioning and crushing of the yarn on a curved transparent surface interposed between the light source and the optical sensor, the yarn crawling on the curved transparent surface;
- rilevazione dell'ombra proiettata dalla sorgente luminosa sul sensore ottico attraverso la superficie trasparente curva; - detection of the shadow cast by the light source on the optical sensor through the curved transparent surface;
- analisi dell'ombra proiettata e interruzione del trascinamento al verificarsi di un difetto, con taglio e rimozione della parte difettosa. - analysis of the projected shadow and interruption of the dragging when a defect occurs, with cutting and removal of the defective part.
Vantaggiosamente, la fase di rilevazione comprende una fase di concentrazione dell'ombra sul sensore ottico. Advantageously, the detection step comprises a shadow concentration step on the optical sensor.
Preferibilmente la fase di analisi dell'ombra del filato comprende la fase di memorizzazione dell'andamento nel tempo del profilo del filato come proiettato sui mezzi sensori e sottrazione dell'andamento memorizzato dall'immagine reale del filato come proiettato sui mezzi sensori, per cui i difetti sono ottenuti dal confronto dell'andamento memorizzato rispetto all'immagine reale. Preferably, the step of analyzing the shadow of the yarn comprises the step of storing the trend over time of the profile of the yarn as projected on the sensor means and subtracting the trend stored from the real image of the yarn as projected on the sensor means, whereby the defects are obtained by comparing the trend stored with the real image.
Breve descrizione dei disegni Brief description of the drawings
Ulteriori caratteristiche e vantaggi del dispositivo di rilevazione dei difetti di un filato e del relativo metodo secondo l'invenzione risulteranno più chiaramente con la descrizione che segue di una loro forma realizzativa, fatta a titolo esemplificativo e non limitativo con riferimento ai disegni annessi in cui: Further characteristics and advantages of the device for detecting defects of a yarn and of the relative method according to the invention will become clearer with the following description of an embodiment thereof, made by way of non-limiting example with reference to the attached drawings in which:
- la figura 1 mostra in vista schematica un dispositivo di rilevazione di difetti su un filato inseribile in una macchina di produzione di detto filato; Figure 1 schematically shows a device for detecting defects on a yarn which can be inserted in a machine for producing said yarn;
- le figure 2A e 2B mostrano rispettivamente in vista frontale ed in vista in sezione trasversale un elemento tubolare trasparente su cui detto filato viene fatto scorrere; Figures 2A and 2B show respectively in front view and in cross-sectional view a transparent tubular element on which said yarn is made to slide;
- le figure 3A e 3B mostrano rispettivamente un difetto di "lascio" e di "ingrosso" in un filato di ciniglia; - la figura 4 mostra in vista in sezione un dispositivo ottico comprendente una lente atto ad essere inserito in detto elemento tubolare trasparente; - figures 3A and 3B show respectively a "drop" and "wholesale" defect in a chenille yarn; Figure 4 is a sectional view of an optical device comprising a lens adapted to be inserted in said transparent tubular element;
- la figura 5 mostra uno schema hardware di una unità di controllo del filato associato ad un sensore ottico; - le figure 6, 7 e 8 mostrano 3 tipi di segnale rispettivamente in ingresso, intermedio ed in uscita dell'unità di controllo di figura 5; Figure 5 shows a hardware diagram of a yarn control unit associated with an optical sensor; Figures 6, 7 and 8 show 3 types of signal respectively at the input, intermediate and output of the control unit of Figure 5;
- la figura 9 mostra un diagramma di flusso di mezzi a programma residenti in una unità elaboratrice a microprocessore prevista in uscita di detti mezzi sensori ottici . Figure 9 shows a flow diagram of program means resident in a microprocessor processing unit provided at the output of said optical sensor means.
Descrizione delle forme realizzative preferite Description of the preferred embodiments
Con riferimento alla figura 1, una apparecchiatura per la rilevazione di difetti su un filato 2 in fase di produzione comprende un dispositivo di rilevazione 1 e, rispettivamente a monte e a valle di esso, mezzi deflettori frenanti 3 del filato 2 e mezzi di taglio 4a e 4b del filato 2. With reference to Figure 1, an apparatus for detecting defects on a yarn 2 in the production phase comprises a detection device 1 and, respectively upstream and downstream thereof, deflector braking means 3 of the yarn 2 and cutting means 4a and 4b of yarn 2.
Entrando più in dettaglio, il dispositivo 1 comprende un tamburo 5, disposto tra due spallamenti 6, su cui il filato 2, viene fatto passare. Going into more detail, the device 1 comprises a drum 5, arranged between two shoulders 6, on which the yarn 2 is made to pass.
Secondo l'invenzione, il filato 2, viene fatto passare sostanzialmente teso e in parziale avvolgimento sul tamburo 5 in modo da aderire alla sua superficie. According to the invention, the yarn 2 is made to pass substantially taut and partially wound on the drum 5 so as to adhere to its surface.
Mezzi di emissione luminosa 7 sono previsti esternamente al tamburo 5, il quale è, sempre secondo l'invenzione, trasparente e comprende all'interno un sensore ottico 8. In tal modo il fascio luminoso proveniente dai mezzi di emissione 7 proietta il filato 2 sul sistema ottico 8, che rileva continuativamente l'ampiezza della sua ombra. Light emission means 7 are provided externally to the drum 5, which is, again according to the invention, transparent and comprises an optical sensor 8 inside. In this way the light beam coming from the emission means 7 projects the yarn 2 onto the optical system 8, which continuously detects the amplitude of its shadow.
Quando il sistema ottico 8 rileva una variazione di dimensione trasversale, in negativo o in positivo, del filato 2, che superi un certo valore di soglia prefissato, il filato viene fermato e tagliato per poi essere ricongiunto dopo aver eliminato la porzione difettosa. When the optical system 8 detects a negative or positive transversal dimension variation of the yarn 2, which exceeds a certain predetermined threshold value, the yarn is stopped and cut and then rejoined after eliminating the defective portion.
Il dispositivo 1 secondo la presente invenzione è particolarmente adatto a rilevare difetti su filati di ciniglia, come mostrato nelle figure 2A, 2B. Infatti, un filato di ciniglia, che come mostrato è formato da un filo portante 9 da cui si estendono trasversalmente porzioni di filo 10, si sviluppa sostanzialmente come un'elica e quindi la sua immagine proiettata non è costante nonostante il filo possa essere tranquillamente privo di difetti. The device 1 according to the present invention is particularly suitable for detecting defects on chenille yarns, as shown in figures 2A, 2B. In fact, a chenille yarn, which as shown is formed by a supporting yarn 9 from which portions of yarn 10 extend transversely, develops substantially like a helix and therefore its projected image is not constant despite the fact that the yarn can be easily devoid of. of defects.
L'effetto di stiramento del filato di ciniglia 2 sul tamburo 5 provoca, come visibile appunto nella figura 2B, uno schiacciamento su una superficie cilindrica delle porzioni trasversali 10 di filo, che tenderebbero altrimenti a disporsi ad elica, dando così in proiezione un'ombra costituita da una striscia sostanzialmente omogenea . The stretching effect of the chenille yarn 2 on the drum 5 causes, as can be seen in Figure 2B, a crushing on a cylindrical surface of the transversal portions 10 of yarn, which would otherwise tend to be arranged in a helix, thus giving a shadow in projection. consisting of a substantially homogeneous strip.
Rispetto alla tecnica tradizionale in cui il filato non viene schiacciato su una superficie durante la fase di rilevazione di difetti, secondo la presente invenzione è possibile rilevare difetti di "lascio", come quelli mostrati in figura 3A, senza rischio di confusione. In particolare questo può avvenire anche in caso di disposizione dei fili trasversali 10 parallelamente al fascio luminoso 7 che investe il filato 2. Compared to the traditional technique in which the yarn is not pressed onto a surface during the defect detection step, according to the present invention it is possible to detect "drop" defects, such as those shown in Figure 3A, without risk of confusion. In particular, this can also occur if the transverse threads 10 are arranged parallel to the light beam 7 which strikes the yarn 2.
La necessità, poi, per il filato di ciniglia di essere proiettato interamente comporta costi notevoli dovuti alla elevata superficie dei sensori ottici, per esempio del tipo a foto diodo a larga area, che devono essere in grado di rilevare l'intera ombra del filato. Questo aspetto è ancora più importante per rilevare i difetti di "ingrosso" di un filato di ciniglia come quello illustrato in figura 3B. The need, then, for the chenille yarn to be entirely projected entails considerable costs due to the large surface area of the optical sensors, for example of the wide area photo diode type, which must be able to detect the entire shadow of the yarn. This aspect is even more important for detecting the "wholesale" defects of a chenille yarn such as that illustrated in Figure 3B.
In una forma particolarmente preferita della invenzione, illustrata in figura 4, il sensore ottico 8 comprende un supporto 15 per una lente 16 interposta tra una fessura 17 ed un sensore ottico 18. Il sensore 18, grazie alla presenza della lente 16, non necessita di avere una superficie elevata, raggiungendo, però, la medesima precisione di lettura di un sensore ad area più larga. In a particularly preferred form of the invention, illustrated in Figure 4, the optical sensor 8 comprises a support 15 for a lens 16 interposed between a slot 17 and an optical sensor 18. The sensor 18, thanks to the presence of the lens 16, does not require have a large surface area, however, achieving the same reading accuracy as a sensor with a larger area.
Il sensore ottico 18, è connesso ad un'unità elaboratrice , non mostrata, comprendente un dispositivo di rilevazione come quello di figura 5. Esso comprende un filtro passa basso 20 con frequenza di taglio regolabile. Il filtro 20, in base alla qualità della velocità della ciniglia sotto esame, otterrà un segnale di ingresso come quello ad esempio illustrato in figura 6, dando come risultato il segnale di uscita di figura 7. Differenziando il segnale di figura 7 tramite un amplificatore operazionale 21, risulterà in uscita un segnale come quello di figura 8, che può essere analizzato da un comparatore a finestra 22, regolabile, per identificare il difetto di lascio o di nodo. Questo è, in particolare, possibile, in quanto l'amplificatore operazionale 21, oltre ad evidenziare il difetto, annulla il valore medio, avendo così un riferimento assoluto da cui impostare la soglia del comparatore, detto riferimento essendo una tensione pari a zero. The optical sensor 18 is connected to a processing unit, not shown, comprising a detection device such as that of figure 5. It comprises a low-pass filter 20 with an adjustable cut-off frequency. The filter 20, on the basis of the speed quality of the chenille under examination, will obtain an input signal such as the one illustrated for example in Figure 6, resulting in the output signal of Figure 7. Differentiating the signal of Figure 7 by means of an operational amplifier 21, a signal such as that of Figure 8 will be output, which can be analyzed by an adjustable window comparator 22 to identify the release or node defect. This is, in particular, possible, since the operational amplifier 21, in addition to highlighting the defect, cancels the average value, thus having an absolute reference from which to set the comparator threshold, said reference being a voltage equal to zero.
In alternativa al dispositivo di figura 5, secondo una variante realizzativa dell'invenzione è possibile prevedere mezzi a programma che risiedono nell'unità elaboratrice che analizzano un segnale risultante da un convertitore Analogico-Digitale ed un microprocessore, secondo tecnica nota. In figura 9 è illustrato un diagramma di flusso di gestione di tale microprocessore comprendente i successivi stadi di analisi di ciascun ingresso dell'array di segnali digitali provenienti dal foto diodo. Tali segnali, in quanto risultanti in uscita dal convertitore Analogico Digitale, vengono indicati con AD. As an alternative to the device of Figure 5, according to a variant embodiment of the invention, it is possible to provide program means which reside in the processing unit which analyze a signal resulting from an Analog-Digital converter and a microprocessor, according to the known technique. Figure 9 illustrates a flow diagram for managing this microprocessor comprising the subsequent stages of analysis of each input of the array of digital signals coming from the photo diode. These signals, since they are output from the Analog-Digital converter, are indicated with AD.
Entrando più in dettaglio, i mezzi a programma di cui al diagramma di flusso di figura 9 realizzano la riduzione dell'effetto elica della ciniglia durante lo scorrimento sul sistema ottico. In un primo passo del calcolo vengono inizializzate le variabili ARRAY (), SUM, e "i". ARRAYO è un vettore ad N posizioni che ha la funzione di memorizzare i valori AD acquisiti dal convertitore Analogico Digitale A/D. SUM è una variabile che raccoglie la sommatoria dei valori contenuti in ARRAYO ed "i" è l'indice della locazione attuale di ARRAYO . Dopo aver azzerato le variabili ARRAY(i), SUM e "i", ogni valore dì AD viene posto in ARRAY(i), e viene sommato con il precedente valore di SUM e di ARRAY(i). Quindi, viene calcolato il valore medio Vm di SUM e viene incrementato l'indice "i", verificando che non superi la dimensione massima N di ARRAY (i). Viene poi calcolato il valore Vo diminuendo AD di Vm. Vo è il valore da comparare con valori di soglia indicati con SOGLIA L, per il difetto di "lascio" e con SOGLIA N, per il difetto di "ingrosso" . Qualora Vo sia esterno a valori SOGLIA L e SOGLIA N, il processore comanda il taglio del filato, altrimenti continua a ripetere il calcolo sopra indicato. Going into more detail, the program means of the flow diagram of figure 9 realize the reduction of the helix effect of the chenille during the sliding on the optical system. In a first step of the calculation, the variables ARRAY (), SUM, and "i" are initialized. ARRAYO is a vector with N positions which has the function of storing the AD values acquired by the Analog-Digital A / D converter. SUM is a variable that collects the sum of the values contained in ARRAYO and "i" is the index of the current ARRAYO location. After having cleared the variables ARRAY (i), SUM and "i", each value of AD is placed in ARRAY (i), and is added with the previous value of SUM and ARRAY (i). Then, the average value Vm of SUM is calculated and the index "i" is increased, verifying that it does not exceed the maximum size N of ARRAY (i). The value Vo is then calculated by decreasing AD by Vm. Vo is the value to be compared with threshold values indicated with THRESHOLD L, for the "leave" defect and with THRESHOLD N, for the "wholesale" defect. If Vo is outside the THRESHOLD L and THRESHOLD N values, the processor commands the cutting of the yarn, otherwise it continues to repeat the above calculation.
La descrizione di cui sopra di varie forme esecutive specifiche è in grado di mostrare l'invenzione dal punto di vista concettuale in modo che altri, utilizzando la tecnica nota, potranno modificare e/o adattare in varie applicazioni tali forme esecutive specifiche senza ulteriori ricerche e senza allontanarsi dal concetto inventivo, e , quindi, si intende che tali adattamenti e modifiche saranno considerabili come equivalenti delle forme esecutive specifiche. I mezzi e i materiali per realizzare le varie funzioni descritte potranno essere di varia natura senza per questo uscire dall'ambito dell'invenzione. Si intende che le espressioni o la terminologia utilizzate hanno scopo puramente descrittivo e per questo non limitativo. The above description of various specific embodiments is capable of showing the invention from a conceptual point of view so that others, using the prior art, will be able to modify and / or adapt these specific embodiments in various applications without further research and without departing from the inventive concept, and, therefore, it is understood that such adaptations and modifications will be considered as equivalent to the specific embodiments. The means and materials for carrying out the various functions described may be of various nature without thereby departing from the scope of the invention. It is understood that the expressions or terminology used have a purely descriptive purpose and therefore not limitative.
Claims (11)
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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