JP2023552680A - Apparatus and method for continuously detecting yarn defects in a spinning machine - Google Patents

Apparatus and method for continuously detecting yarn defects in a spinning machine Download PDF

Info

Publication number
JP2023552680A
JP2023552680A JP2023528682A JP2023528682A JP2023552680A JP 2023552680 A JP2023552680 A JP 2023552680A JP 2023528682 A JP2023528682 A JP 2023528682A JP 2023528682 A JP2023528682 A JP 2023528682A JP 2023552680 A JP2023552680 A JP 2023552680A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
spinning machine
image
roving
defects
processing
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP2023528682A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
ジャヴァリーニ,マッテオ
アッセンツァ,ロザリオ
ギラルディー,レナート
ブレシャニーニ,ルカ
ハリーム,ノーマン
ブストレオ,マッテオ
ブーエ,アレッシオ デル
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Marzoli Machines Textile SRL
Original Assignee
Marzoli Machines Textile SRL
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 Marzoli Machines Textile SRL filed Critical Marzoli Machines Textile SRL
Publication of JP2023552680A publication Critical patent/JP2023552680A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01HSPINNING OR TWISTING
    • D01H13/00Other common constructional features, details or accessories
    • D01H13/32Counting, measuring, recording or registering devices
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/89Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles
    • G01N21/8914Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles characterised by the material examined
    • G01N21/8915Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles characterised by the material examined non-woven textile material
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/36Textiles
    • G01N33/365Textiles filiform textiles, e.g. yarns
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8851Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
    • G01N2021/8883Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges involving the calculation of gauges, generating models

Abstract

紡績機において処理されている延伸粗糸(R)の欠陥を検出するための装置は、取得手段(60)と、取得した画像(I)をデジタル的に処理し、機械学習型の検出アルゴリズムによって欠陥を検出するための処理手段(70)とを備える。A device for detecting defects in drawn roving (R) being processed in a spinning machine includes an acquisition means (60), digitally processes the acquired image (I), and uses a machine learning detection algorithm to detect defects. processing means (70) for detecting defects.

Description

本発明は、織物繊維処理の分野に関し、特には、紡績準備工程の生産物における欠陥を検出するための機械および方法に関する。特には、本発明の保護対象は、リング紡績機において生産された糸から、一般的に「ネップ」と呼ばれるもつれ(tangle)または結び目(knot)を検出する方法および装置である。 The present invention relates to the field of textile fiber processing, and in particular to a machine and method for detecting defects in the product of a spinning preparation process. In particular, the subject matter of the invention is a method and a device for detecting tangles or knots, commonly referred to as "neps", in yarn produced on a ring spinning machine.

知られているように、紡績機は、粗糸を延伸させて撚った後、粗糸のボビンを処理して糸の糸巻き(spool)を得ることができる。 As is known, a spinning machine can process a bobbin of roving to obtain a spool of yarn after drawing and twisting the roving.

この目的を達成するために、紡績機は、フレームと、延伸装置(drawing device)と、レールとで構成される。フレームは、長手方向軸に沿って延びており、粗糸のボビンが吊り下げられるクリールを支持する。延伸装置は、フレームによって支持されており、長手方向に延びた連結された一組のシリンダで構成され、粗糸が当該一組のシリンダの間を通って延伸される。レールは、長軸に沿って一列のスピンドルを担持し、スピンドルはその垂直軸の周りを回転し、スピンドルから延伸され撚られた糸が巻き取られる。 To achieve this purpose, the spinning machine is composed of a frame, a drawing device and a rail. The frame extends along a longitudinal axis and supports a creel from which a bobbin of roving is suspended. The drawing device is supported by a frame and consists of a set of connected longitudinally extending cylinders through which the roving is drawn. The rail carries along its longitudinal axis a row of spindles which rotate about their vertical axes and from which the drawn and twisted yarn is wound.

糸の欠陥が、特に色付きの織物の場合、織物の外観に好ましくない影響を与えることは周知である。このため、業界では欠陥の範囲および頻度、特に繊維のもつれの範囲および頻度を監視することが強く求められている。 It is well known that yarn defects have an undesirable effect on the appearance of textiles, especially in the case of colored textiles. Therefore, there is a strong need in the industry to monitor the extent and frequency of defects, particularly the extent and frequency of fiber entanglements.

今までに、糸から欠陥を検出するための2つの工業的方法がある。 To date, there are two industrial methods for detecting defects from yarn.

1つ目の方法では、紡績機から取り出したいくつかの糸巻きの糸からなるサンプルが実験室で分析され、分析は一般的には、糸に沿って質量の変化を検出できる容量型センサを使用して、もつれの種類と頻度を定義することによって行われる。この方法は一般に信頼性があるが、糸の生産終了後に実行されるため、糸の品質を向上させるために処理パラメータに介入したり、欠陥の原因を解明したりすることはできない。例えば、Uster Technologies AG社によって製造および販売されているUSTER(登録商標)Tester 5-S800がよく使用される。 In the first method, a sample consisting of several spools of thread taken from a spinning machine is analyzed in a laboratory, typically using capacitive sensors that can detect changes in mass along the thread. This is done by defining the type and frequency of entanglements. Although this method is generally reliable, since it is carried out after the end of yarn production, it is not possible to intervene in processing parameters to improve yarn quality or to uncover the causes of defects. For example, USTER® Tester 5-S800, manufactured and sold by the company Uster Technologies AG, is often used.

2つ目の方法では、検出モジュールが使用され、検出モジュールは、糸を巻くためのスピンドルに配置された容量センサまたは光学センサに基づくものであり、糸のもつれを物理的に取り除くことができるブレードを備える。この場合でも、欠陥を発生させた原因を追跡し、原因に応じて介入することはできない。 In the second method, a detection module is used, which is based on a capacitive or optical sensor placed on the spindle for winding the thread, and a blade capable of physically removing the thread entanglements. Equipped with Even in this case, it is not possible to trace the cause of the defect and intervene according to the cause.

他の方法では、紡績機の下流で行われる処理である、糸の巻き取り段階に適用される。例えば、Uster Technologies AG社が製造および販売する、容量性センサに基づくUster(登録商標) Quantum 3 tester、および、Loepfe Brothers社が製造および販売する、光学センサに基づくYarnMaster Prisma testerは広く使用されている。 Other methods apply to the yarn winding stage, a process that takes place downstream of the spinning machine. For example, the Uster® Quantum 3 tester, based on capacitive sensors, manufactured and sold by Uster Technologies AG, and the YarnMaster Prisma tester, based on optical sensors, manufactured and sold by Loepfe Brothers, are widely used. .

さらに、本発明の第1の目的は、紡績機内の糸から欠陥を検出し、紡績機または他の上流の機械の処理パラメータまたは保守手順を変更して、より高品質の糸を得ることにある。 Furthermore, a first objective of the present invention is to detect defects in the yarn in a spinning machine and to change the processing parameters or maintenance procedures of the spinning machine or other upstream machinery to obtain a higher quality yarn. .

前述した方法は、定期的な糸供給を必要とする容量センサや光学センサを使用するため、この目的には適していない。 The methods described above are not suitable for this purpose as they use capacitive or optical sensors that require regular yarn feeding.

しかしながら、紡績機の延伸装置と巻取装置(winding device)との間では、下流で行われる巻き取りと撚りの動作により、糸は強い振動を受ける。 However, between the drawing device and the winding device of the spinning machine, the yarn is subjected to strong vibrations due to the winding and twisting operations that occur downstream.

一部の研究では、ビデオカメラを介して画像を取得してから、もつれを検出するために画像を処理する。例えば、いくつかの方法が次の論文らで説明されている。
- Li Z,Pan R and Gao W.,「一連の画像を用いたデジタル糸黒板(digital yarn black board)の生成」,Textile Research Journal,2016,86:593-603
- Eldessouki M,Ibrahim S and Militky J. A,「動的かつロバストな画像処理に基づいた、糸の直径およびその変動を測定する方法」,Textile Research Journal,2014,84:1948-60
- Ling C, Lianying Z, Li C and Xuanli Z.,「綿糸セリプレーンのデジタル画像処理」,2010,International Conference on Computer and Information Application,2010,p.274-7
- Li Z, Xiong N, Wang J, Pan R, Gao W and Zhang N,「画像処理に基づいて連続スラブ糸(slub yarn)画像を自動的にモザイク化する知能型処理方法」,Textile Research Journal,2018,88:2854-66
- Carvalho V, Soares F and Vasconcelos R,「人工知能および画像処理ベースの技術: 糸のパラメータ化および織物の予測のためのツール」,2009 IEEE Conference on Emerging Technologies & Factory Automation,2009,p.1-4
Some studies acquire images via a video camera and then process the images to detect tangles. For example, several methods are described in the following papers:
- Li Z, Pan R and Gao W. , “Generation of digital yarn blackboard using a series of images”, Textile Research Journal, 2016, 86: 593-603
- Eldessouki M, Ibrahim S and Militky J. A, “Method for measuring thread diameter and its variation based on dynamic and robust image processing”, Textile Research Journal, 2014, 84: 1948-60
- Ling C, Lianying Z, Li C and Xuanli Z. , “Digital image processing of cotton yarn seriplane”, 2010, International Conference on Computer and Information Application, 2010, p. 274-7
- Li Z, Xiong N, Wang J, Pan R, Gao W and Zhang N, "Intelligent processing method to automatically mosaic continuous slub yarn images based on image processing", Textile Research Journal, 2018, 88:2854-66
- Carvalho V, Soares F and Vasconcelos R, "Artificial Intelligence and Image Processing-Based Techniques: Tools for Yarn Parameterization and Textile Prediction", 2009 IEEE Conference on Emerging Technologies & Factory Au tomation, 2009, p. 1-4

しかしながら、これらの方法は、予め張力を与えた糸の定期的供給を必要とするため、意図した工業目的には適していない。 However, these methods require periodic feeding of pre-tensioned yarn and are therefore not suitable for the intended industrial purpose.

最後に、いくつかの解決案は、例えば、中国特許出願公開第111235709号明細書、中国特許出願公開第109389583号明細書、中国特許出願公開第105386174号明細書、独国特許出願公開第102018111648号明細書、国際公開第2019/130209号、特開2018-178282号公報、および、独国特許出願公開第102016121662号明細書に説明されている。 Finally, some solutions are proposed, for example, China Patent Application No. 111235709, China Patent Application No. 109389583, China Patent Application No. 105386174, German Patent Application No. 102018111648. It is explained in the specification, WO 2019/130209, JP 2018-178282, and DE 102016121662.

さらに、現に知られている解決策は、結果の信頼性の点においても満足のいくものではない。実際、ある領域の繊維の僅かな拡幅((英)enlargement、(伊)allargamento)などの、繊維の僅かな不規則性は、もつれまたは別の欠陥としてよく誤認される。 Furthermore, the currently known solutions are also unsatisfactory in terms of the reliability of the results. In fact, slight irregularities in the fibers, such as slight enlargement (allargamento) of the fibers in certain areas, are often mistaken as entanglements or other defects.

本発明の目的は、業界の要求を満たし、従来技術に関して上述した欠点を克服する、紡績機において処理糸内の欠陥を検出する方法および装置を提供することである。 It is an object of the present invention to provide a method and a device for detecting defects in processed yarns in a spinning machine, which meets the requirements of the industry and overcomes the drawbacks mentioned above with respect to the prior art.

この目的は、請求項1に係る方法および請求項17に係る装置によって達成される。それらに従属する請求項は、本発明の更なる有利な実施形態を特定する。 This object is achieved by a method according to claim 1 and a device according to claim 17. The claims dependent thereon specify further advantageous embodiments of the invention.

本発明に係る方法および装置の特徴および利点は、添付図面の図に従って非限定的な例として与えられる以下の説明から明らかになるであろう。 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The features and advantages of the method and device according to the invention will become apparent from the following description, given by way of non-limiting example and in accordance with the figures of the accompanying drawings.

本発明に係る検出装置を備える紡績機を示す図A diagram showing a spinning machine equipped with a detection device according to the present invention 図1における紡績機のダイアグラムDiagram of the spinning machine in Figure 1 対応する画素分布(pixel profile)と共に示された本来のネップのポジティブ画像Original NEP positive image shown with corresponding pixel profile 対応する画素分布と共に示された本来のネップのポジティブ画像Positive image of the original NEP shown with corresponding pixel distribution 合成のネップのポジティブ画像Synthetic NEP positive image

説明の明確性のために、ネップを検出する方法および装置について以下に説明する。しかしながら、本発明は欠陥の検出にも普通に適用できることが理解される。 For clarity of explanation, methods and apparatus for detecting nep are described below. However, it will be appreciated that the invention has general application to defect detection as well.

添付図面を参照すると、符号1は、紡績ライン(spinning line)の紡績機を集合的に示し、紡績機は、長手方向軸Xに沿った延長部を有し、粗糸のボビンから糸巻きの糸を得るためのものである。 With reference to the accompanying drawings, reference numeral 1 collectively designates the spinning machines of a spinning line, the spinning machines having an extension along a longitudinal axis It is intended to obtain.

紡績機1は、並設した1つ以上の部品から構成された要素を支持するためのフレーム2と、フレーム2に支持されたクリール4とを備える。 The spinning machine 1 includes a frame 2 for supporting elements made up of one or more parts arranged side by side, and a creel 4 supported by the frame 2.

クリール4は、垂直ポスト6と、所定の高さでポスト6によって支持される複数の長手方向横材8とを備える。横材8は、複数の吊り下げた、粗糸Bのボビンを支持するためのものである。 The creel 4 comprises a vertical post 6 and a plurality of longitudinal cross members 8 supported by the post 6 at a predetermined height. The cross member 8 is for supporting a plurality of suspended bobbins of roving B.

横材8の下、すなわちボビンBの下流では、紡績機1は、フレーム2によって支持された延伸装置10を備える。 Below the crosspiece 8 , ie downstream of the bobbin B, the spinning machine 1 comprises a drawing device 10 supported by a frame 2 .

延伸装置10は、複数の下部延伸シリンダ12a~12dを備え、シリンダは通常は3つまたは4つである。シリンダは、電動であって長手方向に延在し、一体型の部品または複数の部品として作られ、構造的に別個で、並列して整列したセグメントとして作られる。 The stretching device 10 includes a plurality of lower stretching cylinders 12a-12d, typically three or four cylinders. The cylinders are electrically powered, longitudinally extending, made in one piece or in multiple pieces, and made as structurally distinct, parallel-aligned segments.

延伸装置10は、長手方向に並設された複数の加圧アーム14をさらに備える。それぞれの加圧アームは上部アイドル加圧ローラ16を担持する。 The stretching device 10 further includes a plurality of pressure arms 14 arranged in parallel in the longitudinal direction. Each pressure arm carries an upper idle pressure roller 16.

加圧ローラ16は、加圧シリンダ12a~12dと連結して、延伸対(drawing pairs)を形成し、粗糸は、延伸対の中を通って、各延伸対の周速度が上流から下流に向かって増大することにより延伸される。 The pressure roller 16 is connected to the pressure cylinders 12a to 12d to form drawing pairs, and the roving passes through the drawing pairs so that the peripheral speed of each drawing pair increases from upstream to downstream. It is stretched by increasing the direction.

紡績機1は、延伸装置10の下、かつ第1の延伸シリンダ12aの下流のすぐに配置された巻取装置17をさらに備える。 The spinning machine 1 further comprises a winding device 17 arranged below the drawing device 10 and immediately downstream of the first drawing cylinder 12a.

巻取装置17は糸ガイドアセンブリ18を備え、糸ガイドアセンブリ18は、フレーム2に接続された支持体20と、支持体20によって支持されて長手方向に並設された複数の糸ガイド22とを備える。 The winding device 17 includes a thread guide assembly 18, and the thread guide assembly 18 includes a support 20 connected to the frame 2 and a plurality of thread guides 22 supported by the support 20 and arranged in parallel in the longitudinal direction. Be prepared.

巻取装置17はレール23をさらに備え、レール23は、糸ガイドアセンブリ18の下、すなわち、糸ガイド22の下流に位置する。レール23は、フレーム2に支持されており、往復運動により上下に移動可能である。 The winding device 17 further comprises a rail 23 located below the thread guide assembly 18 , ie downstream of the thread guide 22 . The rail 23 is supported by the frame 2 and is movable up and down by reciprocating motion.

巻取装置17は、レール23に沿って長手方向に並設された複数のスピンドル24をさらに備え、各スピンドル24はそれぞれの垂直軸の周りを回転可能である。 The winding device 17 further comprises a plurality of spindles 24 arranged longitudinally side by side along the rail 23, each spindle 24 being rotatable about a respective vertical axis.

紡績機1の通常使用中では、所定のボビンBに巻かれた粗糸は、第1の経路セグメント(path segment)を通って延伸装置10に入り、そこから引き出される。延伸粗糸Rは、延伸装置と対応するスピンドル24との間にある第2の経路セグメントS2を通って、かつ、対応する糸ガイド22を通る。粗糸の延伸および撚りから得られた糸は、糸巻きの糸を形成するように、スピンドルに取り付けられたチューブに巻き取られる。 During normal use of the spinning machine 1, the roving wound on a given bobbin B enters the drawing device 10 through a first path segment and is withdrawn therefrom. The drawn roving R passes through a second path segment S2 between the drawing device and the corresponding spindle 24 and through the corresponding thread guide 22. The yarn resulting from drawing and twisting the roving is wound onto a tube attached to a spindle to form a spool of yarn.

本発明によれば、検出領域50は、延伸装置10と巻取装置17との間に、延伸粗糸Rの第2経路セグメントS2に横切られる領域として規定されている。 According to the invention, the detection area 50 is defined as the area intersected by the second path segment S2 of the drawn roving R between the drawing device 10 and the winding device 17.

検出領域50を通る延伸粗糸は、欠陥検出のための処理を受け、特に、一般に「ネップ」と呼ばれるもつれや結び目の検出のための処理を受ける。 The drawn roving passing through the detection region 50 is subjected to processing for defect detection, and in particular for the detection of tangles and knots, commonly referred to as "neps."

検出処理は、検出領域50を移動中の粗糸Rの少なくとも1つのセグメントR*の画像を取得する取得ステップを含む。 The detection process includes an acquisition step of acquiring an image of at least one segment R* of the roving R that is moving in the detection area 50.

この目的のために、紡績機は、検出領域50を移動中の粗糸Rの少なくとも1つのセグメントR*の画像Iを取得するように適用された取得手段60を備え、取得手段は、例えば、デジタルや、ビデオカメラなどを備える。 For this purpose, the spinning machine comprises acquisition means 60 adapted to acquire an image I of at least one segment R* of the roving R while moving through the detection area 50, the acquisition means e.g. Equipped with digital and video cameras.

さらに、好ましくは、紡績機1は照明手段62を備え、照明手段62は、粗糸RのセグメントR*を含む検出領域50の少なくとも1つのゾーンを照明するように適用される。照明手段62は、例えば、温光または冷光によって、あるいは変形実施形態では赤外線によって、照明する。 Furthermore, the spinning machine 1 preferably comprises illumination means 62, which are adapted to illuminate at least one zone of the detection area 50 comprising the segment R* of the roving R. The illumination means 62 provide illumination, for example by means of warm or cold light or, in a variant, by means of infrared radiation.

検出処理は、処理手段70によって実行される、取得手段60によって取得された画像Iを処理するステップをさらに含む。 The detection process further includes the step of processing the image I acquired by the acquisition means 60, performed by the processing means 70.

前記処理手段70は、適応型または機械学習型の検出アルゴリズムによってネップを検出するように構成されており、検出アルゴリズムは、特にHaar-cascade型のアルゴリズムである場合、好ましくはViola-Jones法に基づくアルゴリズムである。Viola-Jones法に基づくアルゴリズムは、Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (2001)で、Paul ViolaおよびMichael Jonesによって発表された「シンプルな機能が強化されたカスケードを使用した迅速な物体検出」という論文において説明されており、当該論文における、アルゴリズムの実装に関する教示は本開示に明示的に援用する。 Said processing means 70 are arranged to detect NEPs by means of an adaptive or machine learning type detection algorithm, where the detection algorithm is preferably based on the Viola-Jones method, in particular an algorithm of the Haar-cascade type. It's an algorithm. An algorithm based on the Viola-Jones method is the ``Rapid object recognition method using simple enhanced cascades'' presented by Paul Viola and Michael Jones at the Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (2001). In a paper entitled ``Detection'' The teachings in that paper regarding the implementation of the algorithm are expressly incorporated into this disclosure.

検出アルゴリズムの学習は、延伸粗糸RのセグメントR*がネップを有すること示した画像などのポジティブ画像(Ip)のセットと、延伸粗糸RのセグメントR*がネップを有しないこと示した画像などのネガティブ画像(In)のセットとに基づいたものである。 The detection algorithm is trained using a set of positive images (Ip), such as images showing that segment R* of drawn roving R has neps, and images showing that segment R* of drawn roving R does not have neps. It is based on a set of negative images (In) such as .

第1の実施形態(「本来のネップを有する」と呼ばれる)によれば、ポジティブ画像のセット内のポジティブ画像Ipは、ネップを有するセグメントと、ネップを有しないセグメントとが描かれた学習用の延伸粗糸の画像、例えば、所定の紡績機の通常使用中から取得された画像から始め、各画像の画素分布(pixel profile)を処理することによって決定される。当該画素分布は、画像の各行に明るい画素を追加し、画素分布の少なくとも1つのピークが閾値を超える画像をポジティブ画像として選択することによって得られ、当該閾値は、例えば、標準偏差および平均値によって決定される(図3aおよび図3b)。 According to a first embodiment (referred to as "with native neps"), the positive images Ip in the set of positive images are the training images in which segments with neps and segments without neps are depicted. It is determined by starting with images of drawn rovings, for example images acquired during normal use of a given spinning machine, and processing the pixel profile of each image. The pixel distribution is obtained by adding a bright pixel to each row of the image and selecting as a positive image an image in which at least one peak of the pixel distribution exceeds a threshold, the threshold being determined by e.g. the standard deviation and the mean value. determined (Figures 3a and 3b).

さらに、好ましくは、ポジティブ画像は、単一のほつれた繊維によってピークが生じる画像を除外することで、さらに選択される。当該さらに選択されることは、追加の選択アルゴリズムまたは手動によって行われる。 Additionally, positive images are preferably further selected by excluding images where a peak is caused by a single frayed fiber. The further selection is done by an additional selection algorithm or manually.

さらなる実施形態(「合成ネップを有する」と呼ばれる)によれば、ポジティブ画像のIpは、デジタル的に構成され、半円または半楕円の画像によって形成される。ポジティブ画像のIpは、好ましくは、縦の半円または縦の半楕円の画像によって形成され(図4)、例えば、長軸と短軸との長さが異なる縦の半楕円の画像によって形成される。 According to a further embodiment (referred to as "with synthetic nep"), the positive image Ip is constructed digitally and is formed by a semicircular or semielliptical image. The positive image Ip is preferably formed by an image of a vertical semicircle or a vertical semiellipse (FIG. 4), for example, by an image of a vertical semiellipse whose long axis and short axis are different in length. Ru.

さらに別の実施形態(「ハイブリッド」と呼ばれる)によれば、ポジティブ画像Ipは、本来のネップを有するポジティブ画像と合成ネップを有するポジティブ画像とを含み、すなわち、前述した2つの実施形態を組み合わせている。 According to yet another embodiment (referred to as "hybrid"), the positive image Ip comprises a positive image with original nep and a positive image with synthetic nep, i.e. by combining the two previously described embodiments. There is.

本発明のさらに別の実施形態によれば、処理手段70は、畳み込みニューラルネットワーク(Convolutional Neural Networks、CNN)型および/または回帰型ニューラルネットワーク(Recurrent Neural Networks、RNN)型の適応型または機械学習型の検出アルゴリズムを使用してネップを検出するように構成される。 According to a further embodiment of the invention, the processing means 70 comprises an adaptive or machine learning system of the Convolutional Neural Networks (CNN) type and/or the Recurrent Neural Networks (RNN) type. is configured to detect NEPs using a detection algorithm.

紡績機の通常使用中では、粗糸Rが検知エリア50を移動しているとき、取得手段60は粗糸RのセグメントR*の画像Iを連続的に取得する。 During normal use of the spinning machine, when the roving R is moving through the detection area 50, the acquisition means 60 continuously acquires images I of segments R* of the roving R.

当該画像Iは、ネップの発生頻度、好ましくはネップの形状も検出するように、処理手段70によって処理され、ネップを種類別に分類する。当該検出は、機械学習型の検出アルゴリズム、特に好ましくはViola-Jones法に基づくHaar-cascade型の検出アルゴリズムによって、または、畳み込みニューラルネットワーク(CNN)型および/または回帰型ニューラルネットワーク(RNN)型の方法によって行われる。 The image I is processed by processing means 70 to detect the frequency of occurrence of neps, preferably also the shape of the neps, and to classify the neps by type. The detection is carried out by a detection algorithm of the machine learning type, particularly preferably of the Haar-cascade type based on the Viola-Jones method or of the type Convolutional Neural Networks (CNN) and/or of the Recurrent Neural Network (RNN) type. done by method.

これらの知見に基づいて、紡績機、または、紡績機とその上流の機器とを含む紡績ラインを管理する方法の一部として、紡績機の処理パラメータが、粗糸の品質のために、もしくは、紡績機の上流の機器によって行われる処理のために、変更され、または、紡績機、または、紡績機の上流の機器に保守作業が行われる。紡績機の上流の機器は、例えば、カード、コーマ機、延伸フレーム、および粗糸フレームである。紡績機の処理パラメータは、例えば、糸の撚り、粗糸の延伸および/または予備延伸、リングの種類と重量、軸ゴムの硬さ、シリンダゲージ、軸にかかる圧力、および生産速度である。また、紡績機の上流の機器の処理パラメータは、例えば、撚り、延伸および/または予備延伸、軸ゴムの硬さ、シリンダゲージ、軸にかかる圧力、粗糸フレームでの生産速度、延伸フレームでの生産速度および延伸アセンブリゲージ、不良品の割合、精梳綿機(combing machine)におけるストロークと延伸ユニットゲージとの数、生産速度、カードおよび混打ライン(blow room line)内のネップおよびゴミの除去である。 Based on these findings, as part of a method for managing a spinning machine or a spinning line comprising a spinning machine and its upstream equipment, processing parameters of the spinning machine may be adjusted for the quality of the roving or Due to the processing performed by the equipment upstream of the spinning machine, changes are made or maintenance work is performed on the spinning machine or on the equipment upstream of the spinning machine. Equipment upstream of the spinning machine is, for example, a card, a combing machine, a drawing frame, and a roving frame. The processing parameters of the spinning machine are, for example, the twist of the yarn, the drawing and/or predrawing of the roving, the type and weight of the rings, the hardness of the shaft rubber, the cylinder gauge, the pressure on the shaft, and the production rate. Also, the processing parameters of the equipment upstream of the spinning machine, such as twisting, drawing and/or pre-stretching, hardness of the shaft rubber, cylinder gauge, pressure on the shaft, production rate in the roving frame, production speed in the drawing frame, etc. Production rate and draw assembly gauge, percentage of rejects, number of strokes and draw unit gauge in the combining machine, production rate, removal of neps and debris in the card and blow room line. It is.

革新的には、本発明による紡績機において欠陥を検出するための装置および方法は、業界のニーズを満たし、前述した欠点を克服する。 Innovatively, the apparatus and method for detecting defects in a spinning machine according to the present invention meets the needs of the industry and overcomes the drawbacks mentioned above.

実際、検出は紡績機において処理されている粗糸に継続的に行われるため、糸の品質を改善するために、紡績機または上流の機械の処理パラメータを変更するように介入したり、保守に介入したりすることができる。 In fact, the detection is carried out continuously on the roving being processed in the spinning machine, so that interventions can be made to change the processing parameters of the spinning machine or upstream machinery, or maintenance can be carried out to improve the quality of the yarn. can intervene.

また、有利なことに、本発明は、工業的に受け入れられる程度で重大な欠陥と他の軽微な瑕疵とを識別することを可能にするので、結果の良好な信頼性を保証する。 Advantageously, the invention also makes it possible to distinguish between major defects and other minor defects to an industrially acceptable degree, thus ensuring good reliability of the results.

さらに、行われたテストは、本発明の装置によって得られた測定値と、冒頭で述べたような、現に通常使用されているテスター(tester)に基づくテストとの間の良好な一致を示した。 Furthermore, the tests carried out showed a good agreement between the measurements obtained by the device of the invention and tests based on testers currently in common use, as mentioned in the introduction. .

さらに、有利なことに、本発明に係る画像処理は非常に高速であり、生産を改善するための、欠陥の連続的な検出および迅速な処置を可能にする。 Furthermore, the image processing according to the invention is advantageously very fast, allowing continuous detection and rapid treatment of defects to improve production.

当業者が、不定のニーズを満たすために、上述の方法および装置に変更を加えることができることは明らかであり、当該変更はすべて、特許請求の範囲に規定された保護の範囲に含まれる。 It is obvious that a person skilled in the art can make modifications to the above-described method and apparatus to meet unspecified needs, and all such modifications fall within the scope of protection defined in the claims.

Claims (17)

紡績機において処理されている延伸粗糸(R)の欠陥を検出する方法であって、
経路(S2)のセグメント(Sr)内を移動する前記延伸粗糸(R)の画像(I)を取得するステップと、
前記画像(I)をデジタル処理して前記欠陥を検出するステップと、
を含み、
前記画像処理ステップ(I)は、機械学習型の検出アルゴリズムを用いて欠陥を検出することを含み、
前記検出アルゴリズムの学習は、描かれた粗糸セグメントに欠陥があるポジティブ画像(Ip)のセットと、描かれた粗糸セグメントに欠陥がないネガティブ画像(In)のセットとに基づいたものである、
方法。
A method for detecting defects in drawn roving (R) being processed in a spinning machine, the method comprising:
acquiring an image (I) of the drawn roving (R) moving within the segment (Sr) of the path (S2);
digitally processing the image (I) to detect the defect;
including;
The image processing step (I) includes detecting defects using a machine learning type detection algorithm,
The training of the detection algorithm is based on a set of positive images (Ip) with defects in the drawn roving segments and a set of negative images (In) with no defects in the drawn roving segments. ,
Method.
前記処理ステップは、
前記粗糸(R)に沿って前記欠陥の発生頻度を検出するステップ
を含む、
請求項1に記載の方法。
The processing step includes:
detecting the frequency of occurrence of the defects along the roving (R);
The method according to claim 1.
前記処理ステップは、
欠陥の種類を検出するステップ
を含む、
請求項1または2に記載の方法。
The processing step includes:
detecting the type of defect;
The method according to claim 1 or 2.
学習用で、かつ欠陥があるセグメントと欠陥がないセグメントとを有する、延伸粗糸の画像から始め、各画像の画素分布を処理することによってポジティブ画像(Ip)が決定され、
前記画素分布は、画像の各行に明るい画素を追加し、画素分布の少なくとも1つのピークが閾値を超える画像をポジティブ画像として選択することによって得られる、
請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
Starting from training images of a drawn roving with defective and defect-free segments, a positive image (Ip) is determined by processing the pixel distribution of each image;
said pixel distribution is obtained by adding bright pixels to each row of the image and selecting as a positive image an image in which at least one peak of the pixel distribution exceeds a threshold;
A method according to any one of claims 1 to 3.
前記閾値は、標準偏差、および前記分布の平均値によって決定される、
請求項4に記載の方法。
The threshold value is determined by the standard deviation and the mean value of the distribution,
The method according to claim 4.
前記学習用の粗糸の画像は、既定の紡績機の通常使用中から取得される、
請求項4または5に記載の方法。
The training roving image is obtained during normal use of a predetermined spinning machine;
The method according to claim 4 or 5.
ポジティブ画像は、単一のほつれた繊維によってピークが生じる画像を除外することで、さらに選択される、
請求項4から6のいずれか一項に記載の方法。
Positive images are further selected by excluding images where the peak is caused by a single frayed fiber.
7. A method according to any one of claims 4 to 6.
前記さらに選択されることは、更なる選択アルゴリズムによって行われる、
請求項7に記載の方法。
said further selecting is performed by a further selection algorithm;
The method according to claim 7.
前記さらに選択されることは、手動によって行われる、
請求項7に記載の方法。
said further selecting is done manually;
The method according to claim 7.
前記ポジティブ画像(Ip)は、デジタル的に生成され、縦の半円または縦の半楕円の画像によって形成され、例えば、長軸と短軸との長さが異なる縦の半楕円の画像によって形成される、
請求項1から9のいずれか一項に記載の方法。
The positive image (Ip) is digitally generated and is formed by a vertical semicircle or a vertical semiellipse, for example, by a vertical semiellipse whose long axis and short axis are different in length. be done,
A method according to any one of claims 1 to 9.
前記ポジティブ画像(Ip)の一部は、機械学習型の検出アルゴリズムによって取得され、
前記ポジティブ画像(Ip)の残り部分は、デジタル構成(digital construction)によって取得される、
請求項1から9のいずれか一項に記載の方法。
A portion of the positive image (Ip) is obtained by a machine learning-based detection algorithm,
The remaining part of the positive image (Ip) is obtained by digital construction.
A method according to any one of claims 1 to 9.
前記検出アルゴリズムは、Haar-cascade型の検出アルゴリズムである、
請求項1から11のいずれか一項に記載の方法。
The detection algorithm is a Haar-cascade type detection algorithm,
12. A method according to any one of claims 1 to 11.
前記Haar-cascade型の検出アルゴリズムは、Viola-Jones法に基づいたものである、
請求項12に記載の方法。
The Haar-cascade type detection algorithm is based on the Viola-Jones method,
13. The method according to claim 12.
前記アルゴリズムは、畳み込みニューラルネットワーク(Convolutional Neural Networks、CNN)型および/または回帰型ニューラルネットワーク(Recurrent Neural Networks、RNN)型のアルゴリズムである、
請求項1から11のいずれか一項に記載の方法。
The algorithm is a Convolutional Neural Network (CNN) type algorithm and/or a Recurrent Neural Network (RNN) type algorithm.
12. A method according to any one of claims 1 to 11.
紡績ラインの紡績機(1)を管理する方法であって、
請求項1から14のいずれか一項に記載の、延伸粗糸(R)の欠陥を検出する方法と、
前記紡績機の処理パラメータを変更する、または、前記紡績機に保守作業を行う後続ステップと、
を含む、
方法。
A method for managing a spinning machine (1) in a spinning line, the method comprising:
A method for detecting defects in drawn roving (R) according to any one of claims 1 to 14,
a subsequent step of changing processing parameters of the spinning machine or performing maintenance work on the spinning machine;
including,
Method.
紡績機(1)と紡績機の上流で繊維処理を行う機器とを含む紡績ラインを管理する方法であって、
請求項1から14のいずれか一項に記載の、前記紡績機(1)において欠陥を検出する方法と、
前記紡績機の上流の少なくとも1つの前記機器の処理パラメータを変更するか、または前記紡績機の上流の少なくとも1つの前記機器で保守作業を行う後続ステップと
を含む、
方法。
A method for managing a spinning line including a spinning machine (1) and equipment for processing fibers upstream of the spinning machine, the method comprising:
A method for detecting defects in the spinning machine (1) according to any one of claims 1 to 14;
a subsequent step of changing a processing parameter of at least one said piece of equipment upstream of said spinning machine or performing maintenance work on at least one said piece of equipment upstream of said spinning machine;
Method.
紡績機において処理されている延伸粗糸(R)の欠陥を検出するための装置であって、
紡績機の延伸装置(10)と巻取装置(17)との間に位置する検出領域(50)から延伸粗糸(R)の画像(I)を取得するように構成された取得手段(60)であって、前記検出領域(50)が粗糸(R)の経路(S2)のセグメント(Sr)に横切られる、前記取得手段(60)と、
前記画像(I)をデジタル処理して前記欠陥を検出するように取得手段と動作可能に接続された処理手段(70)と、
を含み、
前記処理手段(70)は、機械学習型の検出アルゴリズムを用いて欠陥を検出するように構成されており、前記検出アルゴリズムの学習は、描かれた粗糸セグメントに欠陥があるポジティブ画像(Ip)のセットと、描かれた延伸粗糸セグメントに欠陥がないネガティブ画像(In)のセット に基づいたものである、
装置。
A device for detecting defects in drawn roving (R) being processed in a spinning machine,
Acquisition means (60 ), wherein the detection area (50) is traversed by a segment (Sr) of the path (S2) of the roving (R);
processing means (70) operatively connected to the acquisition means for digitally processing said image (I) to detect said defects;
including;
The processing means (70) are configured to detect defects using a machine learning type detection algorithm, the learning of the detection algorithm being based on a positive image (Ip) in which the drawn roving segment is defective. and a set of negative images (In) in which the depicted drawn roving segments are free of defects.
Device.
JP2023528682A 2020-11-16 2021-10-18 Apparatus and method for continuously detecting yarn defects in a spinning machine Pending JP2023552680A (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT102020000027360 2020-11-16
IT102020000027360A IT202000027360A1 (en) 2020-11-16 2020-11-16 APPARATUS AND METHOD FOR THE CONTINUOUS DETECTION OF DEFECTS IN A THREAD IN A SPINNING MACHINE
PCT/IB2021/059569 WO2022101714A1 (en) 2020-11-16 2021-10-18 Apparatus and method for continuous detection of defects in a yarn in a spinning machine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023552680A true JP2023552680A (en) 2023-12-19

Family

ID=74592407

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023528682A Pending JP2023552680A (en) 2020-11-16 2021-10-18 Apparatus and method for continuously detecting yarn defects in a spinning machine

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP2023552680A (en)
CN (1) CN116507908A (en)
DE (1) DE112021005995T5 (en)
IT (1) IT202000027360A1 (en)
WO (1) WO2022101714A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022114910A1 (en) 2022-06-14 2023-12-14 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Method, device and computer program for detecting defects and method and device for depositing fiber material
DE102022207070A1 (en) 2022-07-11 2024-01-11 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Method for detecting anomalies on a surface of an object

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1624302A3 (en) * 2003-01-08 2009-03-25 Premier Evolvics PVT. Ltd. Measuring and testing continuous elongated textile material
CN105386174B (en) * 2015-12-03 2017-10-27 江南大学 A kind of stranded detection means of SEILE textile based on image technique and detection algorithm
DE102016121662A1 (en) 2016-11-11 2018-05-17 Saurer Germany Gmbh & Co. Kg Method and device for assessing the quality of a longitudinally moved strand-like material
JP2018178282A (en) 2017-04-06 2018-11-15 村田機械株式会社 Yarn defect display device and yarn processing device
WO2019130209A2 (en) 2017-12-26 2019-07-04 Petr Perner Yarn quality monitoring (methods and systems)
DE102018111648A1 (en) 2018-05-15 2019-11-21 Saurer Spinning Solutions Gmbh & Co. Kg Yarn sensor for optically detecting a yarn moved in its longitudinal direction
CN109389583B (en) * 2018-09-17 2020-11-24 东华大学 Intelligent tube yarn quality classification management method and implementation device thereof
CN111235709A (en) * 2020-03-18 2020-06-05 东华大学 Online detection system for spun yarn evenness of ring spinning based on machine vision

Also Published As

Publication number Publication date
CN116507908A (en) 2023-07-28
WO2022101714A1 (en) 2022-05-19
DE112021005995T5 (en) 2023-09-07
IT202000027360A1 (en) 2022-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2023552680A (en) Apparatus and method for continuously detecting yarn defects in a spinning machine
CN1080334C (en) Process and device for monitoring quality of yarns
US11319649B2 (en) Ring spinning system and method for operating
CN1239365C (en) Method for continuously unwinding thread
CN105263837B (en) For improving the method and winder station of the winding process of weaving loom
DE102014019508B4 (en) Yarn processing predictor, yarn processing device and yarn processing prediction method
EP3293295B1 (en) Measurement system for a machine that processes a continuous strand like textile material
CN103569795A (en) Yarn monitoring device and yarn winding unit
CN109765229A (en) Yarn qualities online test method and detection device based on CCD
CN103469533A (en) Polygonal cylinder type yarn grinding hairness and hair bulb tension holding pull measuring device and method
CN111235709A (en) Online detection system for spun yarn evenness of ring spinning based on machine vision
US20120125119A1 (en) Yarn entanglement strength tester
CN114381835A (en) Textile machine and method for determining the quality of a yarn connection
US6349530B1 (en) Process and apparatus for controlling cops of ring spun yarn dependent on a yarn hairiness
CN110629331A (en) Fiber processing method, fiber processing system, and storage medium
TWI810511B (en) Automatic bobbin control
CN109146877A (en) A kind of intelligent classification winder method and its realization device based on coil grade
CN204803458U (en) Take fine machine of branch of automatic monitoring device
EP3587636A1 (en) Periodic unevenness detecting method, textile processing system, spinning machine, and periodic unevenness detecting program
CN209513648U (en) A kind of yarn spinning cake full automatic grading sorting machine
JP2022099847A (en) Yarn inspection device and selection method
CN113899749A (en) Wire stripping and knotting detection device and wire stripping and knotting detection method
CN113174667A (en) Spinning frame multi-zone visual detection monitoring system and method
CN117405699A (en) Production method of non-foreign fiber yarn
JP2024012167A (en) Controlling or assessing of yarn manufacturing using color parameters