JP2001039628A - 糸条の巻き形態異常の検知方法および検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】高速多糸条の製糸プロセスの巻き取り工程にお
いて、巻き形態異常を精度よく検知するための改善され
た方法および装置を提供する。 【解決手段】巻き取り機によってチーズ状に巻き取られ
る糸条の表面を、巻き取りチーズの回転速度とほぼ同期
させたストロボで光照射し、チーズ表面に観察される巻
き形態異常を画像的に検知することを特徴とする巻き取
り糸条の巻き形態異常の検知方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高速多糸条の製糸
プロセスにおいて、糸条の巻き取り時の異常を精度よく
検知するための改善された方法および装置に関するもの
である。更に詳しくは、チーズ巻き取り時の糸条の巻き
形態異常を検知する方法およびそのために使用する装置
であって、巻き取られる糸条の巻き形態の情報を精度よ
く把握することができ、また、巻き取りチーズ毎に巻き
形態異常を個別に検知することができる改善された方法
およびそのために使用する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、エアバック、シートベルト、重布
などの産業資材用織物の分野においては、製織準備工程
の一部省略や、高速化が進められており、また製織工程
でも高速化などの合理化が推進されている。

【０００３】例えば、エアバッグ用基布の製織におい
て、緯糸の打ち込み速度は約１５００ｍ／分を越えるよ
うになっており、チ−ズからの原糸の高速解舒性が、産
業資材織物用繊維には極めて重要になってきた。原糸の
高速解舒性は原糸の毛羽および巻き取りチ−ズの巻形態
に依存するため、原糸の毛羽減少および高速解舒し易い
巻形態が検討され、改善がはかられてきた。

【０００４】巻形態に関し、高速解舒性の良好な巻パタ
−ンを適用することによって全体的なレベルアップはな
されてきたが、極めて少ない確率ではあるものの、糸条
の巻き取り中に突発的かつ瞬間的に巻形態の異常が発生
することがある。

【０００５】巻き形態異常とは、例えば、糸条の巻き取
り中に一時的な機械的または電気的ノイズが発生した時
に、極く短時間巻き取り張力が変動し、張力が下がった
瞬間に糸条がたるみ、巻き取り機のトラバ−スガイドを
はずれてトラバ−スされないまま中央部に捲かれ、再び
張力補償システムの作動により張力が回復すると共に糸
条はトラバ−スガイドに把持され正常な巻き取りに戻る
という現象である。

【０００６】このような場合、一時的な巻き形態の異常
をとるものの、再び正常な巻き取りが行われるため、巻
き形態異常の部分がチ−ズの内層部に隠れてしまい、製
品チ−ズの外観検査によってはわからず、製織工程の解
舒トラブルとなって発見される場合が多い。

【０００７】通常、上記巻形態異常の発生は巻き取り時
の張力モニタリングによって検知することができ、例え
ば、特開平６−１１７９４８号公報および特開平６−１
７７８０３号公報の方法および装置を用いることによっ
て可能である。

【０００８】特開平６−１１７９４８号公報は被測定対
象物の糸の張力を安定に、かつ、高精度に連続測定する
ことを目的とし、糸ガイドとその糸ガイドと一体をなす
張力検知素子とを有する検知部材を用い、その検知部材
を回転させながら走行している糸に糸ガイドを接触させ
てその糸の張力を求めることを特徴とする張力測定方法
を開示している。また、特開平６−１７７８０３号公報
は信号伝送の高精度、高安定および構成回路の小型化を
容易にすることを目的とし、回転体側で検出した電気信
号をその電圧に応じてデュ−ティ比変調した後、回転体
に電磁結合した固定体に伝送し、復調することを特徴と
する、信号の伝送方法を開示している。

【０００９】係る方法、装置を採用することにより、巻
き形態異常を生じたチ−ズを検知した場合、該当チ−ズ
は製品からは除去するが、若干の確率で張力モニターが
作動しない場合があり、巻き形態異常の更なる検知精度
の向上が望まれていた。

【００１０】また、巻き形態異常の別のケ−スとして、
リボン巻きによる綾目不良がある。通常はリボン巻きを
避けるため、巻取りのプログラムにはリボンブレ−クを
加えているが、前記と同様、糸条の巻き取り中に一時的
な機械的または電気的ノイズが発生した時に、短時間リ
ボン巻きが発生し、綾目不良が発生することがある。こ
のリボン巻きも製織時の緯糸の高速解舒時にトラブルを
生じることがある。またリボン巻きが強度で張力変動が
大きくなると、上記のトラバ−スガイドはずれと同様な
現象が起こることがあり、その改善が求められていた。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した従
来技術における問題点の解消を課題として検討した結果
達成されたものである。したがって、本発明の課題は、
高速多糸条の製糸プロセスにおいて、チ−ズ巻き取り時
の糸条の巻き形態異常を巻き取り工程で精度よく検知す
るための改善された方法およびそのために使用する装置
であって、巻き形態異常の情報を精度よく把握すること
ができ、また、巻き取りチーズ毎に巻き形態異常を個別
に検知することができる改善された方法および装置を提
供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明の糸条の巻き形態異常の検知方法は、主と
して次の構成を有する。すなわち、巻き取り機によって
チーズ状に巻き取られる糸条の表面を、巻き取りチーズ
の回転速度とほぼ同期させたストロボで光照射し、チー
ズ表面に観察される糸条の巻き形態異常を画像的に検知
することを特徴とする糸条の巻き形態異常の検知方法で
ある。

【００１３】本発明の糸条の巻き形態異常の検知方法に
おいては、上記巻き形態異常を、巻き取り機の上方に設
置した画像検知カメラによって画像的に検知することに
よって、巻き形態異常を巻き取り工程で精度よく検知す
ることができる。また、本発明の巻き取り糸条の巻き形
態異常の検知方法においては、巻き取り機の上方に設置
した画像検知カメラによって、巻き取り機に直列にして
装着された２以上のチーズの表面上を、連続的に走査し
て往復運動しながら、画像的に検知し、かつ検知した巻
き形態異常の情報を各チーズ毎に処理することによっ
て、巻き取りチーズ毎に異常巻き形態異常を個別に検知
することができる。

【００１４】なお、本発明の糸条の巻き形態異常の検知
方法においては、(1)糸条を２０００ｍ／分以上の巻き
取り速度でチーズ状に巻き取ること、(2)巻き取りチー
ズに巻き取られる糸条が、繊度１５０デニール以上、フ
ィラメント数３０以上、強度７．０ｇ／ｄ以上の高強度
マルチフィラメントであること、(3)巻き取りチーズの
回転速度（１秒間当たりの回転数）とストロボの点滅速
度（１秒間当たりの点滅数）の差の絶対値を０．１以上
１０以下に調整すること、および(4)巻き取りチーズの
回転速度（１秒間当たりの回転数）とストロボの点滅速
度（１秒間当たりの点滅数）の差の絶対値を０．１以上
１０以下に調整した状態で巻き取り糸条の巻き形態異常
情報を検知した後、巻き取りチーズの回転速度（１秒間
当たりの回転数）とストロボの点滅速度（１秒間当たり
の点滅数）の差の絶対値を０．２以下に調整すること
が、いずれも好ましい条件であり、これらの条件を適用
することによって、更に優れた効果を得ることができ
る。

【００１５】また、本発明の糸条の巻き形態異常の検知
装置は、主として次の構成を有する。すなわち、巻き取
りチーズの回転速度検出手段と、ストロボと、ストロボ
点滅速度制御手段と、ストロボ同期設定手段と、画像検
知カメラと、画像解析手段とを備え、前記ストロボは巻
き取り中のチーズ表面を照明するように配設され、前記
画像検知カメラは前記ストロボにより照明された巻き取
り中のチーズ表面を撮像するように配設され、前記画像
検知カメラからの出力信号は前記画像解析手段に入力さ
れ、前記巻き取りチーズの回転速度検出手段によって検
出された前記巻き取りチーズの回転速度信号は前記スト
ロボ同期設定手段に入力され、このストロボ同期設定手
段において設定された巻き取りチーズの回転速度（１秒
間当たりの回転数）と前記ストロボの点滅速度（１秒間
当たりの点滅数）の差と、前記巻き取りチーズの回転速
度信号に基づいて算出されたストロボ点滅速度とが、前
記ストロボ点滅速度制御手段に入力され、前記ストロボ
が点滅するように構成したことを特徴とする糸条の巻き
形態異常の検知装置である。

【００１６】なお、本発明の糸条の巻き形態異常の検知
装置においては、画像検知カメラとして２次元ＣＣＤカ
メラを用いることにより優れた効果を得ることができ
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下に本発明を具体的に説明す
る。本発明の糸条の巻き形態異常の検知方法は、巻き取
り機によってチーズ状に巻き取られる糸条の表面を、巻
き取りチーズの回転速度とほぼ同期させたストロボで光
照射し、チーズ表面に観察される巻き形態異常によって
生ずる正常の巻き取り形態とは異なる異常形態を画像的
に検知し、これを巻き形態異常情報として処理すること
を特徴としている。

【００１８】すなわち、巻き取り機によってチーズ状に
巻き取られる糸条を、巻き取りチーズの回転速度と同期
させたストロボでチーズ表面を光照射させながら肉眼で
観察していると、巻き形態異常のある糸条が巻き取られ
る時に、巻き形態異常は肉眼によってもはっきりと検知
され、その後巻き形態異常の表面を正常な糸条が何層か
重なって徐々に見えなくなる様子がわかる。巻き形態異
常が最初に発見されてから見えなくなるまでの時間は、
巻き形態異常の大きさや形状、巻き取りチーズの回転速
度、糸条の繊度、およびトラバースの速度などによって
変化するが、少なくとも数秒以上、通常は十秒前後も観
察することができる。

【００１９】本発明においては、この肉眼で観察される
状況、つまりチーズ表面に観察される巻き形態異常の画
像を、画像検知カメラによって巻き形態異常として検知
することもできる。この場合には、異常形態を絶対画像
として検知して処理してもよいし、また巻き形態異常の
発生前後の正常な形態との差を検知して処理することも
できる。

【００２０】そして、巻き形態異常の画像を検知した
ら、その位置および巻き形態異常の大きさ、性状等を情
報としてこれをアウトプットすることにより、巻き形態
異常の位置および巻き形態異常の大きさおよび性状など
を精度よく把握することができる。

【００２１】また、本発明の方法においては、上記画像
検知カメラを、巻き取り機の上方に設置し、チーズの回
転速度と常にほぼ同期させたストロボで照射しつつ、巻
き取り機に直列に装着された２以上のチーズの表面を連
続的に操作して往復運動しながら、チーズ表面に観察さ
れる巻き形態異常を画像的に検知することによって、検
知した巻き形態異常の情報をチーズ毎に処理することが
できる。

【００２２】最近、巻き取り機としては、２以上の糸条
を同時に別々のチーズに巻き取ることのできる効率的な
巻き取り機が採用されており、例えば、２、４、６、８
山取りなどの多山取り巻き取り機がある。本発明の画像
検知カメラの検知部は、巻き取りチーズ毎に設置しても
よいが、通常は巻き取り機毎、つまり多山取りのチーズ
に１台のカメラを設置し、複数のチーズの巻き形態異常
の情報を同時に捉え、チーズ毎に処理させることができ
るのである。この場合の画像検知カメラの検知部のトラ
バース速度は、トラバース幅、巻き取りチーズの回転速
度、巻き形態異常の大きさや性状、および糸条の繊度な
どを考慮して設定することができる。

【００２３】また、本発明においては糸条の巻き形態異
常の検知と同時に糸条巻き取り時に観察されるチ−ズ表
面の毛羽や糸条の汚れ等のチーズ欠点も同時に検知する
ことができる。即ち、巻き取り時に巻き取りチ−ズの表
面に観察される異常であって、画像的に検知できる形態
的および色調、明暗等の糸条巻き取り時の定常的な状態
と画像的に区別できる異常現象も検知することができ
る。

【００２４】本発明の糸条の巻き形態異常の検知方法お
よび検知装置においては、巻き取りチーズの回転速度と
ほぼ同期させたストロボでチーズ表面を光照射し、チー
ズ表面に観察される巻き形態異常を画像的に検知し、巻
き形態異常の情報として処理することを特徴とするが、
巻き取りチーズの回転速度（１秒間当たりの回転数）と
ストロボの点滅速度（１秒間当たりの点滅数）の差の絶
対値を、０．１以上１０以下、特に０．２以上５以下に
調整することが望ましい。

【００２５】チーズ表面に観察される巻き形態異常を画
像的に検知して巻き形態異常の有無を判断するために
は、巻き形態異常あり（異常）と検知された単発の画像
で判断するのではなく、連続して複数の画像が異常と検
知された場合に、巻き形態異常が存在すると判断するこ
とが、誤判定の恐れがなく、確実に巻き形態異常の情報
を検出できることから重要である。

【００２６】つまり、巻き取りチーズの回転速度（１秒
間当たりの回転数）と、ストロボの点滅速度（１秒間当
たりの点滅数）の差の絶対値が０．１未満では、画像検
知カメラによって観察されるチーズ画像が１回転、つま
りチーズ表層１周分を観察するのに１０秒以上かかるこ
とになり、発生した巻き形態異常が画像検知カメラで観
察される前に、巻き形態異常部分の上に正常な糸が巻き
重なって検出されない場合がある。一方、上記差の絶対
値が１０以上では、画像検知カメラによって観察される
チーズ画像が１回転、つまりチーズ表層１周分を観察す
るのに０．１秒以下しかかからないことになり、観察さ
れる画像の同期性、連続性が失われるため、巻き形態異
常の有無を精度よく判断できなくなる。

【００２７】また、上記差の絶対値を０．２以上５以下
の範囲に調整して使用するならば、画像検知カメラによ
って観察されるチーズ画像が１回転、つまりチーズ表層
１周分を観察するのに０．２秒以上、５秒以下の時間が
かかることになり、発生した巻き形態異常が画像検出カ
メラで観察される前に、巻き形態異常の上に正常な糸が
巻き重なって検出されなくなることもなく、観察される
画像の同期性、連続性が失われて巻き形態異常の有無を
判断できなくなることもなく、巻形態異常が存在する場
合には連続して複数の画像が巻き形態異常あり（異常）
として検知され、確実に巻き形態異常を検出することが
できるため、本発明の目的が良好に達せられるのであ
る。

【００２８】更に、巻き取りチーズの回転速度（１秒間
当たりの回転数）とストロボの点滅速度（１秒間当たり
の点滅数）の差の絶対値を０．１以上１０以下、より好
ましくは０．２以上５以下に調整した状態で巻き取るこ
とにより糸条の巻き形態異常を検知した後は、巻き取り
チーズの回転速度（１秒間当たりの回転数）とストロボ
の点滅速度（１秒間当たりの点滅数）の差の絶対値を
０．２以下、特に０．１以下に調整することが好まし
い。

【００２９】すなわち、巻き形態異常の画像を検知した
後、上記差の絶対値を０．２以下に調整すると、発生し
た巻き形態異常が画像検知カメラの観察視野内に５秒以
上留まることになり、巻き形態異常あり（異常）と検知
された単発の画像で巻き形態異常の有無を判断するので
はなく、連続して複数の画像が巻き形態異常あり（異
常）と検知された場合に巻き形態異常が存在すると判断
することができるため、誤検出の惧れがなく、確実に巻
き形態異常の検出を行うことができる。

【００３０】また、巻き形態異常の画像を検知した後、
上記差の絶対値を０．１以下に調整すると、発生した巻
き形態異常の上に正常な糸が巻き重なって、ほぼ検出で
きなくなるまで連続して画像検出カメラの観察視野内に
巻き形態異常が存在することになるので、毛羽およびま
たは異常巻き形態等の性状などの観察も可能となってよ
り好ましい結果が得られる。

【００３１】本発明の糸条の巻き形態異常の検知方法お
よび検知装置は、糸条の巻き取り時において巻き形態異
常を精度よく検知するものであるため、繊維素材、繊
度、物性、糸条数、および巻き取り速度などについて
は、あらゆる分野に範囲で適用可能であるが、特に従来
の方法・装置では適用できなかった用途、条件などに適
用することが好ましい。すなわち、本発明に特に好まし
く適用される製糸プロセスの例は、以下の通りである。

【００３２】繊維素材については、ナイロン、ポリエス
テル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルアル
コール、アラミド、およびポリフェニレンサルファイド
などの産業資材用マルチフィラメント繊維の製造におい
て有用であり、特に、２０００ｍ／分以上の高速、好ま
しくは３０００ｍ／分以上の高速で製糸し、かつ２糸条
以上、好ましくは４糸条以上の多糸条で効率的に製造す
るプロセスに有用である。

【００３３】また本発明に特に好ましく適用される用途
は、エアバッグ、シートベルト、重布などであるため、
高強度織物用原糸、具体的には繊度が１５０デニール以
上、フィラメント数が３０以上、強度が７．０ｇ／ｄ以
上、好ましくは２００デニール以上、フィラメント数が
５０以上、強度が８．０ｇ／ｄ以上の高強度糸の巻き形
態異常の検知方法として有用される。繊度が１５０デニ
ール未満、フィラメント数が３０未満、強度が７．０ｇ
／ｄ未満の場合にも、本発明の方法・装置を用いること
ができるが、この場合通常は糸条巻き取り時の巻き形態
異常が少ないことから本発明の効果が発揮されにくい。

【００３４】次に、本発明の糸条の巻き形態異常の検知
装置について、図面に従って説明する。図１は本発明の
糸条の巻き形態異常の検知装置の一例を示す概略側面図
である。すなわち、図１に示したように、本発明の糸条
の巻き形態異常の検知装置は、巻き取りチーズＶ，Ｗの
周辺に配置された回転速度検出手段（回転数ピックアッ
プ）Ｅ，Ｆと、ストロボＣ，Ｄと、ストロボ点滅速度制
御手段２と、ストロボ同期設定手段３と、画像検知カメ
ラＡ，Ｂと、画像解析手段１とを備えて構成されてい
る。

【００３５】そして、ストロボＣ，Ｄは、巻き取り中の
チーズＶ，Ｗ表面を照明するように配設され、画像検知
カメラＡ，ＢはストロボＣ，Ｄにより照明された巻き取
り中のチーズＶ，Ｗ表面を撮像するように配設されてい
る。また、画像検知カメラＡ，Ｂからの画像信号は、画
像入力信号Ｇ，Ｈとして画像解析手段１に入力され、こ
の画像解析手段１で回析された画像出力信号Ｉ，Ｊは、
画像解析手段１から巻き形態異常検出信号Ｓ，Ｔとして
出力されるようになっている。

【００３６】回転速度検出手段Ｅ，Ｆによって検出され
た巻き取りチーズＶ，Ｗの回転速度信号は、回転速度入
力信号Ｏ，Ｐとしてストロボ同期設定手段３に入力さ
れ、このストロボ同期設定手段３において設定された巻
き取りチーズの回転速度（１秒間当たりの回転数）イと
ストロボの点滅速度（１秒間当たりの点滅数）ロの差
と、巻き取りチーズＶ，Ｗの回転速度出力信号Ｑ，Ｒに
基づいて算出されたストロボ点滅入力信号Ｋ，Ｌ速度と
が、ストロボ点滅速度制御手段２に入力され、このスト
ロボ点滅速度制御手段２のストロボ点滅出力信号Ｍ，Ｎ
によってストロボＣ，Ｄが点滅するように構成されてい
る。

【００３７】糸条をチーズ状に巻き取る際には、糸条の
速度や張力を一定にして巻き取る必要がある。その手段
としては、一定の速度で回転している駆動ロールをチー
ズ表面に接触させることによってチーズ表面速度を一定
として巻き取るサーフェスドライブ方式や、糸の巻取張
力を測定して張力が一定になるようにチーズ巻き取り手
段の回転数を制御するスピンドルドライブ方式などが用
いられる。

【００３８】いずれの手段を用いるにせよ、糸条をチー
ズ状に巻き取るにしたがって、チーズ外径は巻き太って
大きくなり、それにしたがってチーズ巻き取り手段の回
転数は徐々に低下していく。

【００３９】上述したように、巻き形態異常の発生を精
度よく検知するためには、巻き取りチーズの回転速度と
ほぼ同期させたストロボでチーズ表面を光照射して、ゆ
っくり回転するチーズ表層の画像に基づいて、巻き形態
異常を画像的に検知するわけであるから、ストロボ点滅
速度を固定の一定値にしておくと、最初はほぼ同期がと
れたとしても、巻き取りチーズの回転速度の低下に伴っ
て同期がずれるため、ゆっくり回転するチーズ表層の画
像が得られなくなる。つまり、巻き取りチーズの回転速
度の低下に合わせてストロボ点滅速度も同じ割合で低下
させる必要がある。

【００４０】ストロボ同期設定手段３は、巻き取りチー
ズＶ，Ｗの回転速度（１秒間当たりの回転数）と、スト
ロボＣ，Ｄの点滅速度（１秒間当たりの点滅数）の差
が、巻き取りチーズＶ，Ｗの回転速度に関係なく常に設
定した一定値になるように、設定された回転速度と点滅
速度の差と、入力されたチーズの回転速度に基づいてス
トロボＣ，Ｄの点滅速度を制御するようになっている。
つまり、ストロボ同期設定手段３によってストロボ点滅
速度が制御されているので、ストロボ点滅によって得ら
れる見かけ上ゆっくりしたチーズの回転画像は、チーズ
の回転速度には無関係にほぼ一定である。

【００４１】一方、画像検知カメラＡ，Ｂで取り込まれ
る画像は、このカメラＡ，Ｂの特性で決まる画像取り込
み時間間隔毎に取り込まれ、画像入力信号Ｇ，Ｈとして
画像解析手段１に送られているが、上述したように、見
かけ上のチーズＶ，Ｗの回転画像は、チーズＶ，Ｗの回
転速度に無関係にほぼ一定であるので、画像検知カメラ
Ａ，Ｂで取り込まれる画像は、常にチーズＶ，Ｗの円周
に対して一定角度で分割された位置の画像になる。つま
り、チーズＶ，Ｗの回転速度に無関係に、ほぼ一定角度
で分割された位置の画像を用いて、巻き形態異常を画像
解析手段１によって検知するわけであるから、画像の連
続性、位置の再現性に優れ、しかも誤検出のない高精度
な巻き形態異常の検出が可能となるのである。

【００４２】更に、巻き形態異常が検知された時に、画
像解析手段１よりストロボ同期設定手段３に信号を送っ
て巻き取りチーズＶ，Ｗの回転速度（１秒間当たりの回
転数）とストロボの点滅速度（１秒間当たりの点滅数）
の差の設定値イ，ロをより低い値に変更することが好ま
しい。こうすることによって、よりゆっくりしたチーズ
Ｖ，Ｗの回転画像が得られ、発生した巻き形態異常の上
に正常な糸が巻き重なってほぼ検出できなくなるまで連
続して、画像検知カメラＡ，Ｂの観察視野内に巻き形態
異常が存在することになり、巻き形態異常の性状などの
観察も可能となることからより好ましい。

【００４３】なお、巻き形態異常が検出できなくなった
ら、画像解析手段１よりストロボ同期設定手段３に信号
を送り、巻き取りチーズＶ，Ｗの回転速度（１秒間当た
りの回転数）とストロボの点滅速度（１秒間当たりの点
滅数）の差の設定値イ，ロを元の値に戻すことについて
はいうまでもない。

【００４４】なお、ストロボ同期設定手段３は、電子回
路によって構成してもよいが、パソコン、マイコン、シ
ーケンサー、およびプログラマブルコントローラなどの
アルゴリズムをソフトによって変更できる手段を用いる
ことが好ましい。

【００４５】また、本発明で使用する画像検知カメラ
Ａ，Ｂとしては、２次元ＣＣＤカメラを用いることが好
ましい。この２次元ＣＣＤカメラは、ストロボによって
点滅照射されるチーズ表層にピントを合わせて設置され
る。しかし、糸条をチーズ状に巻き取るにしたがって、
チーズ外径は巻き太って大きくなり、カメラとチーズ表
層との距離が変化しピントが合わなくなるため、チーズ
の巻き太りにしたがってカメラ設置部を移動させること
により、カメラとチーズ表層との距離を一定に保つ機構
を設ける必要がある。しかし、このような機構は煩雑で
あり、可動部にカメラを設置すると、機械振動によって
画像が揺れ、誤検出の原因となりやすいため、自動焦点
機能を有する２次元ＣＣＤカメラを用い、しっかり固定
して使用することが望ましい。

【００４６】また、２次元ＣＣＤカメラの分解能は、検
出したい巻き形態異常の大きさの数分の一から十分の一
程度の大きさに設定すれば良く、通常巻き形態異常部の
大きさは数ｍｍから数十ｍｍなのでカメラ１画素当たり
１ｍｍよりも小さい分解能に設定すればよい。

【００４７】なお、２次元ＣＣＤカメラと組み合わせて
用いる画像解析手段としては、得られた画像信号にある
閾値を設けて異常部を判定する方法、画像信号をフィル
ター処理した後に微分し、得られた微分信号にある閾値
を設けて異常部を判定する方法、および１スキャン前の
画像との差分画像や複数スキャンの平均画像との差分画
像に基づいて異常部を検出する方法などの公知の手段が
用いられる。

【００４８】また、本発明の巻き形態異常の検知装置
は、２糸条以上を同時に別々のチーズに巻き取る効率的
な巻き取り機に適用すると効果的である。例えば、８糸
条同時に紡糸・延伸された糸条を、４山取り巻き取り機
２台を設置して４チーズづつ巻き取るに際しては、本発
明の画像検知装置を２セット用いるが、各ストロボの照
射光が隣接する巻き取り機の画像検知装置に影響しない
ように、巻き取り機間に図１に符号Ｓで示したような光
遮蔽板を設置するなどの工夫することが好ましい。

【００４９】また、上述した本発明の巻き形態異常の検
知方法・装置に用いた、巻き形態異常を画像的な異常と
して検知し処理するシステムは、一般に画像的な変化を
生じる現象を検知する目的で使用することができる。例
えば、巻き取り糸条の毛羽や巻き取り糸条に汚れがつい
た時などの異常も検知することもできる。

【００５０】以下、実施例により本発明の態様をより具
体的に説明する。なお、実施例中の糸条の繊度、強度お
よび伸度は、いずれもＪＩＳ Ｌ １０１７に準拠して
測定した。

【００５１】

【実施例】硫酸相対粘度３．７のナイロン６６チップ
を、エクストルーダー型紡糸機から２９５℃で溶融紡糸
した。口金は孔径０．３mmφで６８ホールを２群配置し
たものを用いた。口金を擁する４ケの紡糸パックから８
糸条を紡出し、直接紡糸延伸プロセスで４２０デニー
ル、６８フィラメントのエアバッグ用原糸を製糸した。
紡糸速度は１１２５ｍ／分、延伸倍率は４倍、延伸速度
は４５００ｍ／分とした。２段延伸熱処理−リラックス
プロセス、すなわち給油ローラ、給糸ローラ、１段延伸
ローラ、２段延伸／熱処理ローラ、および張力調整ロー
ラなどを順次通過させ、延伸熱処理およびリラックス処
理を行なう条件を適用し、次いで４糸条づつに分割し、
各糸条毎に交絡処理を施して集束性を付与した後、４コ
ップ型巻き取り機にて１５ｋｇ巻チーズ（３２０千ｍ／
チーズ）として巻取った。

【００５２】そして、本発明法による巻き形態異常の検
知をおこなうため、４コップ型巻き取り機毎に、巻き取
り機によってチーズ状に巻き取られる糸条の表面を、巻
き取りチーズの回転速度とほぼ同期させたストロボで光
照射し、巻き取り機の上方に画像検知カメラを設置し
て、本発明による異常形態の画像処理から得られた巻き
形態異常の発生頻度を求めた。

【００５３】画像検知カメラとしては、自動焦点機能付
き３８万画素（７６８（Ｈ）Ｘ４９４（Ｖ））の２次元
ＣＣＤカメラを用い、分解能は１画素当たり０．５ｍｍ
とし、画像取り込みは通常のビデオレートである３０画
面／秒とした。また、画像解析手段としては、ハード構
成による高速・高分解能画像処理装置を用い、２次元Ｃ
ＣＤカメラで得られた画像信号に２次元のフィルタリン
グ処理をした後に原画像との差分画像を求め、この差分
画像にある閾値を設けて異常部を判定する方法をとっ
た。

【００５４】ストロボ同期設定手段および全体の制御装
置としては、市販のパソコンを用い、巻き取りチーズの
回転速度（１秒間当たりの回転数）とストロボの点滅速
度（１秒間当たりの点滅数）の差の設定値を、通常は
０．５、巻き形態異常を検知した後は０．１とした。つ
まり、ストロボ点滅によって得られる見かけ上のゆっく
りしたチーズの回転画像を、正常時は２秒／１回転で観
察し、巻き形態異常を検知した後は１０秒／１回転で観
察した。

【００５５】また、本発明の上記画像処理による巻き形
態検知法と同時に、通常巻取機に設置されている特開平
６−１１７９４８号公報および特開平６−１７７８０３
号公報技術による巻き取り張力制御および張力モニタリ
ングの張力異常から検知される巻き形態異常とを比較し
た。本テスト目的のため、張力検知の感度は通常より感
度を高め、実用上可能な範囲で高感度に設定した。

【００５６】本発明に係る画像処理法による巻き形態異
常の検出精度と従来の張力検知法による巻き形態異常の
検出精度を比較するため、同一タイプの８基のエクスト
ル−ダ−で６４糸条の製糸・巻き取りを行った。そして
いづれかに検知された巻き形態異常をそれぞれ確認する
ため、異常検知したチ−ズの全量を解舒して確認した。
表１にその結果を示した。表１の結果から明らかなよう
に、この本発明法では従来の張力モニタリング法では検
知できなかった巻き形態異常およびチーズ汚れを精度よ
く検知できることを示している。

【００５７】

【表１】

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
特に２０００ｍ／分以上の高速、２糸条以上の多糸条用
製糸プロセスにおいて、最終製品として巻き取られる糸
条の巻き形態異常の情報を精度よく知ることができ、か
つ各糸条毎の巻き形態異常の発生状況を個別に検知する
ことができるため、巻き形態異常の発生原因の追究がし
易く、したがって巻き形態異常の改善アクションを早期
にとることができ、特に産業用繊維の高速解舒性の改善
に大きく貢献することができる。また、チ−ズの巻き形
態異常を検知して区分したり、異常を発生した巻取り機
を特定し、早期に修理改善することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の糸条の巻き形態異常の検知装置の一例
を示す概略側面図。

【符号の説明】 Ａ，Ｂ 画像検知カメラ Ｃ，Ｄ ストロボ Ｅ，Ｆ 回転数ピックアップ Ｇ，Ｈ 画像入力信号 Ｉ，Ｊ 画像出力信号 Ｋ，Ｌ ストロボ点滅入力信号 Ｍ，Ｎ ストロボ点滅出力信号 Ｏ，Ｐ 回転速度入力信号 Ｑ，Ｒ 回転速度出力信号 Ｓ，Ｔ 巻き形態異常の検出出力信号 Ｕ 遮蔽版 Ｖ，Ｗ 巻き取りチーズ １ 画像解析手段 ２ ストロボ点滅速度制御手段 ３ ストロボ同期設定手段 イ，ロ 設定値

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3B154 AA08 AB11 BA53 BB76 BC42 BF07 BF11 BF14 BF18 CA09 CA16 CA39 DA30 3F056 AA05 3F115 AA09 CA10 CC01 CC08 CC24 CF40 4L056 AA31 EA13 EA37 EC18

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 巻き取り機によってチーズ状に巻き取ら
   れる糸条の表面を、巻き取りチーズの回転速度とほぼ同
   期させたストロボで光照射し、チーズ表面に観察される
   糸条の巻き形態異常を画像的に検知することを特徴とす
   る糸条の巻き形態異常の検知方法。
2. 【請求項２】 前記糸条の巻き形態異常を、巻き取り機
   の上方に設置した画像検知カメラによって画像的に検知
   することを特徴とする請求項１に記載の糸条の巻き形態
   異常の検知方法。
3. 【請求項３】 前記糸条の巻き形態異常を、前記巻き取
   り機の上方に設置した画像検知カメラによって、巻き取
   り機に直列にして装着された２以上のチーズの表面上
   を、連続的に走査して往復運動しながら、各チーズ毎に
   画像的に検知することを特徴とする請求項２に記載の糸
   条の巻き形態異常の検知方法。
4. 【請求項４】 前記糸条を２０００ｍ／分以上の巻き取
   り速度でチーズ状に巻き取ることを特徴とする請求項１
   〜３のいずれかに記載の糸条の巻き形態異常の検知方
   法。
5. 【請求項５】 前記巻き取りチーズに巻き取られる糸条
   が、繊度１５０デニール以上、フィラメント数３０以
   上、強度７．０ｇ／ｄ以上の高強度マルチフィラメント
   であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載
   の糸条の巻き形態異常の検知方法。
6. 【請求項６】 前記巻き取りチーズの回転速度（１秒間
   当たりの回転数）とストロボの点滅速度（１秒間当たり
   の点滅数）の差の絶対値を０．１以上１０以下に調整す
   ることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の糸
   条の巻き形態異常の検知方法。
7. 【請求項７】 前記巻き取りチーズの回転速度（１秒間
   当たりの回転数）とストロボの点滅速度（１秒間当たり
   の点滅数）の差の絶対値を０．１以上１０以下に調整し
   た状態で糸条の巻き形態異常情報を検知した後、巻き取
   りチーズの回転速度（１秒間当たりの回転数）とストロ
   ボの点滅速度（１秒間当たりの点滅数）の差の絶対値を
   ０．２以下に調整することを特徴とする請求項６に記載
   の糸条の巻き形態異常の検知方法。
8. 【請求項８】 巻き取りチーズの回転速度検出手段と、
   ストロボと、ストロボ点滅速度制御手段と、ストロボ同
   期設定手段と、画像検知カメラと、画像解析手段とを備
   え、前記ストロボは巻き取り中のチーズ表面を照明する
   ように配設され、前記画像検知カメラは前記ストロボに
   より照明された巻き取り中のチーズ表面を撮像するよう
   に配設され、前記画像検知カメラからの出力信号は前記
   画像解析手段に入力され、前記巻き取りチーズの回転速
   度検出手段によって検出された前記巻き取りチーズの回
   転速度信号は前記ストロボ同期設定手段に入力され、こ
   のストロボ同期設定手段において設定された巻き取りチ
   ーズの回転速度（１秒間当たりの回転数）と前記ストロ
   ボの点滅速度（１秒間当たりの点滅数）の差と、前記巻
   き取りチーズの回転速度信号に基づいて算出されたスト
   ロボ点滅速度とが、前記ストロボ点滅速度制御手段に入
   力され、前記ストロボが点滅するように構成したことを
   特徴とする糸条の巻き形態異常の検知装置。
9. 【請求項９】 前記画像検知カメラとして２次元ＣＣＤ
   カメラを用いることを特徴とする請求項８に記載の糸条
   の巻き形態異常の検知装置。