JP2006528286A - 動かされる布ウェブの監視方法及び装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、動かされる布ウェブ（１）の監視方法及び装置に関し、布ウェブの幅の少なくとも一部（７）が検出される。布ウェブを構成する個々の要素の幾何学的関係を、布ウェブの写像においてもできるだけ大幅に維持するため、一方では布ウェブの写像が発生され、他方では布ウェブの同じ部分において布ウェブの運動が検出されるようにする。

Description

本発明は動かされる布ウェブの監視方法及び装置に関し、布ウェブの幅の少なくとも一部が検出される。

ドイツ連邦共和国特許第１０１２３８７０号明細書から、特に繊維面形成物又は繊維ウェブの自動監視装置が公知であり、この装置は面形成物又は繊維ウェブの製造機械に直接設けられている。この装置では、複数の非常に小さいセンサが面形成物に直接接触して設けられている。装置は、振動を減衰する懸架装置を介して製造機械に取付けられているので、機械運動の伝達が繊維面形成物を介してのみ行われる。

この装置では、織物ウェブ又は繊維面形成物はセンサ又はそのカバーガラスと直接接触しているけれども、センサによる面形成物の写像の際、欠陥例えば画像部分の相対移動を生じ、それにより面形成物の写像が原型ともはや一致しなくなることがある。この状況では、面形成物にある欠陥を確実に識別することが困難になる。なぜならば、例えば織物にある縦糸又は横糸が写像ではもはや等間隔ではないからである。

従って本発明は、特許請求の範囲に特徴づけられているように、布ウェブを構成する個々の要素の間の幾何学的関係を布ウェブの写像においてもできるだけ大幅に維持する、少なくとも１つのセンサ条片により動かされる布ウェブを監視する方法及び装置を提供するという課題を解決する。

これは、一方では布ウェブの部分の写像が発生され、他方では布ウェブの同じ部分において布ウェブの運動が検出されることによって、解決される。布ウェブの写像から第１の信号が発生され、布ウェブの同じ部分において布ウェブの運動が検出され、第２の信号が発生される。布ウェブに存在しかつ一緒になって画像を生じる個々の要素の幾何学的状態を写像においても維持するために、第１及び第２の信号が適当に清算される。

これに適した装置では、布ウェブを走査するため、センサ条片が布ウェブに対し鋭角をなして傾斜して設けられ、それにより同じセンサ条片の信号から、布ウェブの運動に関連する性質についての表示を誘導することができる。同じ信号から、関係する部分における布ウェブの写像も形成され、この写像が列毎に又は部分毎に形成される。しかしセンサ条片を布ウェブの運動に対して直角に向け、布ウェブの運動に関連する性質を検出する少なくとも１つの別のセンサを、布ウェブのこの部分の範囲に設けることもできる。このような別のセンサは、１つ又は複数の画像列を持つ光センサであるのがよい。

この方法及びこの装置は、最も普通の使用において、組織、色又は柄の変動のように布ウェブにある欠陥を検出し、通報し、又は布ウェブの停止のようなそれ以外の動作を開始するのに役立つ。布ウェブの運動に関連する特に重要な性質は、布ウェブの部分の写像を撮影し又は形成する時に有効な瞬間速度である。

本発明により得られる利点は、特に、センサ条片の信号及び場合によっては別のセンサが発生する付加的な信号から、例えば織物において隣接する縦糸と横糸との間の関係のように布ウェブの個々の要素の間の幾何学的関係を、センサ条片の信号から発生される織物の写像においても維持することができることである。例えばこれらの幾何学的関係を、求められる速度の代わりに、瞬間速度から始まって清算することも、一層簡単かつ確実である。別のセンサは、それが例えば所定の進んだ行程に従ってパルスを発生するか又は外部からクロック制御されて布ウェブのクロック間隔毎に進んだ行程を出力することによって、行程のみを検出することもできる。行程信号及び信号条片からの信号により、両方の信号の適当な清算によって、布ウェブの図式的柄又は組織が画像中に精確に歪みなく再生されるので、監視の際これらの柄又は組織の障害も正しく確認される。

添付の図を参照して例により本発明が以下に詳細に説明される。

図１は、線２及び３により縁を示されている布ウェブ１の前に、同じに構成されているセンサ条片４ａ，４ｂ，４ｃ及び布ウェブ１の運動と関連するウェブの性質を検出する別のセンサ５ａ，５ｂ，５ｃを示している。このような性質は、例えば布ウェブ１が進んだ行程、布ウェブが動く方向における布ウェブ１の瞬間速度、速度変化の際の加速度等である。各センサ条片４及びそれぞれ別のセンサ５は、布ウェブ１が矢印６（図３）の方向に動く時、布ウェブ１の一部を走査するように、設けられている。布ウェブ１のこのような部分７ａ，７ｂ，７ｃは、図１において布ウェブ１内の別の線８ａ，８ｂにより区切られている。センサ条片４ａ及び４ｃ及び場合によっては存在するがここには示されていない別のセンサ条片が第１のセンサ列２０を形成し、一方センサ条片４ｂは、単独で又はここに示してない別のセンサ条片と共に、第１のセンサ列２０に対して平行に延びる第２のセンサ列２１を形成している。第１のセンサ列２０のセンサ条片４ａ及び４ｃと隣接するセンサ列２１のセンサ条片４ｂは、布ウェブの運動方向に見て一部重なっている。

図２はセンサ条片９ａ，９ｂ及び９ｃ及び可能な別のセンサ１０ａ，１０ｂ，１０ｃの別の配置を示し、センサ条片９は、布ウェブ１の幅の方向に矢印６の方向に対して直角に延びる線１１に対して、角α例えば１５°の角だけ傾斜している。

図３は図１によるセンサ条片１２ａ，１２ｂ，１２ｃの配置を示すが、別のセンサ１３ａ，１３ｂはそれぞれ２つのセンサ条片に付属し、別のセンサ１３ｃ及び１３ｄはここでは１つのセンサ条片のみに付属することができる。別のセンサ１３ａ及び１３ｂはセンサ条片１２の縁範囲に設けられている。ここで注意すべきことは、３つのセンサ条片を持つ図示した配置は任意に選ばれ、例としてのみ理解すべきことである。もちろん任意の数のセンサ条片１２を設けることができ、布ウェブ１の全幅を検出するため、幅が大きくなると、それだけ多くのセンサ条片が設けられる。これは図１〜６に示すすべての配置に対して当てはまる。しかし図３の配置に対しては、特にセンサ条片１２にそれぞれ２つの別のセンサが付属していると言える。例えばセンサ条片１２ｂには別のセンサ１３ａ及び１３ｂが付属している。センサ条片１２ｃには別のセンサ１３ｂ及び１３ｄが付属している。センサ条片１２は、別のセンサと共に、光源がセンサ条片に統合されていない場合、布ウェブ１のための適当な照明を持つハウジング１８内に設けられている。

図４は、図１から既に公知であるようなセンサ条片４ａ〜４ｃの配置を示している。図１とは異なりここでは、別のセンサ５ａ〜５ｃはもはやセンサ条片４の前に接続されるのではなく、後に接続されている。これは、矢印６が示すように、布ウェブ１の運動方向に測られている。導線１４ａ，１４ｂ及び１４ｃは、センサ条片４及び別のセンサ５をそれぞれプロセッサ１５ａ，１５ｂ，１５ｃと接続し、これらのプロセッサは導線１６ａ，１６ｂ，１６ｃを介して入−出力装置１７に接続されている。従って複数のセンサ条片及び複数の別のセンサは共通な入−出力装置１７に付属している。入−出力装置１７の出力端１９は、例えば複数の本発明による装置を接続できるいわゆるＰＣのような計算機への接続部として役立つ。

図５は５つのセンサ条片２２，２３，２４，２５及び２６の配置を示し、センサ条片２２，２４及び２６は第１のセンサ列２７を形成し、センサ条片２３及び２５は第２のセンサ列２８を形成している。別のセンサ２９はここではセンサ条片２４にのみ付属し、センサ条片２４によっても検出される布ウェブの一部を検出し、センサ条片２４及び別のセンサ２９は繊維ウェブを同じ基準に従って走査しないか、又はそこに同じ特徴を検出しない。

図６は、５つのセンサ条片３０，３１，３２，３３及び３４と５つの別のセンサ３５，３６，３７，３８及び３９を持つ別の装置を示している。ここでは別のセンサは、これらが運動データを供給しないセンサ条片のそばにそれぞれ設けられている。こうして別のセンサは、布ウェブ１の運動方向に見て、付属するセンサ条片の前及び後に交互に接続されている。例えば別のセンサ３５は関係するセンサ条片３０の後に接続され、別のセンサ３６は関係するセンサ条片３１の前に接続されるか、又はその逆である。この配置により、センサ条片及び別のセンサを特に空間を節約する配置で組込むことができる。

図７は例えば布ウェブ１のための行程−時間線図を示し、線４０は、布ウェブ１の常に理想的な均一な運動において、単位時間当りに進んだ布ウェブ１の行程を示している。軸４２に沿って進んだ行程の値を記入し、軸４１に沿って時間の値を記入することができる。曲線４３は、異なる時間に布ウェブが実際に進んだ行程を示し、この行程は、センサ条片及び別のセンサの範囲において布ウェブの不均一な運動により生じる。

図８は、図２に示すように傾斜したセンサ条片の配置において存在するような関係を、概略図で示している。４４で、矢印４５の方向に動かされる織物の横糸の群の断面を示している。断面４４に対して９０°倒されて、水平な線４６により、横糸の中心線又は中心軸が記入されており、ここでは一層簡単な図示のため、縦糸又はこれらの中心線又は中心軸への影響従って結合は省略されている。センサ条片４７はここでは布ウェブから画素を検出できる不連続な素子によってのみ示されている。センサ条片４７は、ここではただ１つの走査線を持つ光センサである。座標系は、更に布ウェブ１の幅に従ってＸ軸を示し、布ウェブ１の運動方向に従ってＹ軸を示している。

図９は、センサ条片が織物を検出する時、センサ条片が発生できるような第１の信号４８及び第２の信号４９を示している。両方の信号４８，４９は、ここでは時間軸Ｔについて軸Ｖの横に記入され、軸Ｖは、例えば電圧によって表わされるセンサ条片からの信号の振幅を示している。

本発明の作用は次の通りである。例えばセンサ条片４ａ（図４）が布ウェブ１の部分７ａを走査し、これを画素に写像し、強度値又はグレイスケール値又は色価に変換し、これらの値がプロセッサ１５ａのメモリに記憶され、別のセンサ５ａが、例えばセンサ条片４ａの範囲にある布ウェブ１の部分７ａの瞬間運動を示す信号を、プロセッサ１５ａへ連続的に与える。別のセンサ５ａが、布ウェブ１の部分７ａ内の区間の上をこする。これは別のセンサ５ｂ，５ｃ及び布ウェブ１の部分７ｂ，７ｃにも同様に当てはまる。プロセッサ１５は、プログラムメモリに、周期性又はセンサ条片の信号から際立った信号部分を識別してこれらを別のセンサからの信号と共に処理するプログラムを含んでいる。このプログラムの目的は、センサ条片の信号から明確に構造化された信号又は明確な写像を形成することである。それにより例えば、プロセッサ１５のデータメモリにおいて画素から構成される画像の中に、繊維の面形成物の個々の糸の間の幾何学的関係が維持されて、これらの関係が実際の面形成物の関係に一致するようにする。それにより織物において、縦糸と横糸から成る組織が明確に識別されるようにする。織物の縦糸と横糸との間又は編物の糸の間の最初の間隔又は幾何学的関係が、画像において再現されるようにする。センサ条片の動作範囲及びそのできるだけ近くで布ウェブ１上に設けられる別のセンサにより、個々の部分７ａ〜７ｃにおいて相違する例えば遅れのような局部的運動も確認して補償し、即ち遅れの効果がセンサ条片からの画像を幾何学的にゆがめないようにすることが可能である。特に別のセンサ５，１０，１３，２９，３５〜３９は、例えば図７に示されているように、布ウェブ１の運動を検出する。これからわかるように、単位時間当たり布ウェブは常に同じ行程を進むのではない。即ちセンサ４，９，１２及び２２〜２６が検出する画像は、必ずしも同じ数の要素例えば横糸等を含んでいることはできない。この画像情報が例えば別のセンサからの運動についての信号と組合わされると、布ウェブの運動が不均一である時にも、布ウェブの忠実な写像を形成することができる。

別のセンサが使用されず、布ウェブの運動と関連する性質がセンサ条片のみによって検出されるようにする場合、図２に示すように、センサ条片を角αだけ傾斜させねばならない。布ウェブの運動の検出は、図８及び９により示すように行うことができる。ここで例として、布ウェブが、繊維の面形成物に当てはまるように三次元組織を持ち、矢印４５の方向に動かされるものとする。中心線又は軸線５１によっても示されているただ１つの横糸５０の運動を見ると、例えばこの横糸で反射されるか又はこれにより吸収される光の強さについて、信号４８（図９）に相当する推移が生じる。特に中心線５１によっても示される横糸５０の点又は母線５２がセンサ素子５３のそばを通過することによって、信号４８が生じ、その際センサ素子５３が画素を発生することができ、このことは、この画素において光の強さが信号４８に従って推移することを意味している。短時間遅れて横糸５０が矢印４５の方向に５４で示すような位置（わかり易くするため前へずらして示されている）へ達すると（これは破線５５による中心線の位置に相当している）、隣接するセンサ素子５６がこの位置５４にある横糸を検出し、図９による信号４９が生じ、この信号は時間△ｔだけ信号４８に対して遅れている。しかしセンサ素子５３と５６との間又は中心線５１と５５との間の間隔△Ｌはわかっているので、式ｖ＝△Ｌ／△ｔにより布ウェブ１の瞬間的速度がわかる。しかしそれから、布ウェブの運動と関連する別の性質として、例えば加速度も計算することができる。

布ウェブ１の運動又は布ウェブの運動と関連する性質は、例えば図３に示すように、重なり合うセンサ条片からも求めることができる。ここに示されているがこの場合必要でない別のセンサ１３ａの前後にあるセンサ条片１２ａ及び１２ｂの重なり範囲において、布ウェブ１の同じ部分が検出され、従って比較可能な２つの信号が発生されるが、これらの信号は遅れをもって現われ、この遅れは、センサ条片１２ａと１２ｂとの間隔をこの範囲における布ウェブ１の速度で割り算したものに相当している。間隔はわかっており、遅れは両方の信号から求められるので、それから速度を計算することができる。

センサ条片７，９，１２として、例えば供給される１枚の紙を走査する平板スキャナ又はファックス装置に組込まれている「接触形イメージセンサ」という名称で知られているセンサを使用することができる。センサは布ウェブに直接接触するか、又はガラスから成りかつ布ウェブに接触する覆い板によって覆われている。小さい空隙が布ウェブとセンサとを互いに隔離することもできる。前記の接触センサ又はセンサ条片の代わりに、面カメラ又は矢印６の方向に見て布ウェブの少し大きい範囲を走査する行カメラを使用することも可能である。別のセンサ５，１０，１３は、例えば「ＣＭＯＳ能動画素イメージセンサ」なる名称で知られかつＮａｔｉｏｎａｌ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ社から販売されるようなセンサであってもよい。Ａｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社から「ＡＤＮＳ−２０５１光マウスセンサ」なる名称で販売される別のセンサも使用することができる。

布ウェブの前におけるセンサ条片及び別のセンサの本発明による配置の第１の概略図を示す。 センサ条片の別の配置を示す。 センサ条片の別の配置を示す。 別の素子を持つ図１の配置を示す。 センサ条片の別の配置を示す。 センサ条片の別の配置を示す。 布ウェブの行程−時間線図を示す。 布ウェブを走査する際幾何学的関係の概略図を示す。 図２のセンサ条片により発生される信号を示す。

Claims (15)

1. 動かされる布ウェブ（１）の監視方法であって、布ウェブの幅の少なくとも一部（７）が検出されるものにおいて、一方では布ウェブの部分の写像が発生され、他方では布ウェブの同じ部分において布ウェブの運動が検出されることを特徴とする、方法。
2. センサ条片（９，４７）が布ウェブに対し鋭角（α）をなして傾斜して設けられ、それにより一方では布ウェブの写像が発生され、他方では布ウェブの運動と関連する性質が検出されることを特徴とする、請求項１に記載の方法を実施する装置。
3. 布ウェブの写像を発生するセンサ条片（２４）のそばに、布ウェブのこの部分の範囲において布ウェブの運動と関連する性質を検出する少なくとも１つの別のセンサ（２９）が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の方法を実施する装置。
4. 布ウェブの幅にわたって見て、それぞれ１つの別のセンサ（３５，３７，３９）を持つ複数のセンサ条片（３０，３２，３４）が設けられ、センサ条片が布ウェブの幅の方向に順次設けられて、センサ列を形成していることを特徴とする、請求項３に記載の装置。
5. 実質的に平行な少なくとも２つのセンサ列（２７，２８）が設けられていることを特徴とする、請求項４に記載の装置。
6. 第１のセンサ列（２０）から成るセンサ条片（４ａ，４ｃ）と第２のセンサ列（２１）から成るセンサ条片（４ｂ）が、布ウェブの運動方向に見て一部重なっていることを特徴とする、請求項４に記載の装置。
7. 別のセンサとして、隣接するセンサ列から成るセンサ条片が設けられ、布ウェブの運動と関連する性質が、重なる両方のセンサ条片の信号から得られることを特徴とする、請求項６に記載の装置。
8. 別のセンサ（１３ａ，１３ｂ）が、両方のセンサ条片の重なる範囲に設けられていることを特徴とする、請求項６に記載の装置。
9. 各センサ列においてセンサ条片のそばに、布ウェブの幅の方向に見て別のセンサが設けられていることを特徴とする、請求項５に記載の装置。
10. 別のセンサが、複数の画像列を持つ光センサであることを特徴とする、請求項３に記載の装置。
11. センサ条片が画像列を持つ光センサであることを特徴とする、請求項３に記載の装置。
12. センサ条片が、平板スキャナにおいて使用されるようないわゆる接触イメージセンサであることを特徴とする、請求項３に記載の装置。
13. センサ条片に、入−出力装置（１７）に接続されるプロセッサ（１５）が付属していることを特徴とする、請求項２に記載の装置。
14. 複数のセンサ条片及び複数の別のセンサに共通な入−出力装置（１７）が付属していることを特徴とする、請求項１１に記載の装置。
15. 布ウェブの写像から第１の信号が発生され、布ウェブの同じ部分において布ウェブの運動が検出され、第２の信号が発生され、布ウェブの図形的柄及び組織のような最初の幾何学的状態を写像においても生じるため、第１及び第２の信号が適当なやり方で清算されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。

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