JP2595927B2

JP2595927B2 - シート状物色差検査装置

Info

Publication number: JP2595927B2
Application number: JP4179817A
Authority: JP
Inventors: 茂駒井; 祥行勝間; 陽三山田
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 1992-07-07
Filing date: 1992-07-07
Publication date: 1997-04-02
Anticipated expiration: 2012-04-02
Also published as: JPH0625969A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、物体の色差を検査する
装置に関し、さらに詳しくは、カラーセンサを使用し
て、主として織物、ニット、不織布、フィルムなどのシ
ート状物の色差を検査する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に布、フィルム、板などの工業製
品、例えば毛織物、あるいは綿織物を染色する工程にお
いて、染料の不均一分散による色ムラが生じたり、ある
いは過熱する異物混入による部分的な着色を生じたり、
または油などによって褐色に着色する汚れが生じたりす
る。このような色ムラ、汚れなどは、局部的かつ突発的
に発生するとともに、工業製品における外観上の致命的
な欠陥とされるので、検査員が常に全製品、全数にわた
り、目視によって検査しているのが現状である。

【０００３】このため検査に要する労力が大きく、その
合理化をはかるために、従来次のような検査方法が知ら
れている。（１）レーザー光線の光束を製品（被測定物体）の搬送
方向に対して、直角方向に高速度で走査し、異常部分の
反射率が正常部分に対して変化する点に着目しキズ等を
検出する。（２）イメージ・センサを用いたテレビカメラ類で、製
品の表面を走査し、画像信号を取り出して処理し、色ム
ラ信号を得る。（３）光電色彩計（カラーセンサ）又は分光光度計を所
要速度で搬送される製品の上方もしくは下方に配置し、
物体の表面の色を連続的に測色する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の検
査方法では、その原理に対応した条件に対しては一応の
目的を達し得るが、オンラインでシート状物体の色差を
検査することに対しては検査効率の点で十分ではない。
すなわちレーザー光線の光束を用いる方法は、レーザー
光線が単色光であるため光を散乱させるキズや異物の付
着などは検出できるものの、色差を検出することは出来
ない。またイメージセンサを用いる方法は、画像解析装
置を用い、ソフトウエアによるデータ処理を必要とする
ので検出に要する時間が長くなり、かつ設備コストも高
くなるとともに、テレビカメラ類は色弁別の性能が不十
分で、人間の眼に匹敵するような検査が出来ない上、工
程の要求スピードにも対応することが出来ない。さらに
カラーセンサを用いる方法においては、特開平４−９５
７３２号公報にて複数のカラーセンサを用いて測色し、
予め検査員が色差判定したデータに基づき色差判定を行
なう装置が知られている。しかしながら、かかる装置は
１台のＣＰＵにより専ら色差判定のための情報処理を行
い、得られる情報は判定結果のみと限られたものであっ
た。従って被測定物の搬送系の制御、種々の入出力信号
制御と測色データの実測値の出力や記録、測色データの
Ｌ* ａ* ｂ* 値への変換、表示、出力の制御等を同時に
処理する装置は得られていないのが現状である。特に被
測定物が毛織物等の高級品である場合は、品質管理上測
定点は増加し、従って大量の情報を処理しなければなら
ず、１台のＣＰＵでは上記の同時処理は極めて困難とな
り、或は測定速度がかなり遅くなる。そこで本発明は、
織物やフィルムなどのような、シート状物の色差を検出
するために複数個のカラーセンサを使用して、複数ＣＰ
Ｕにより搬送系と測色・表示系とをそれぞれのＣＰＵが
独立して制御する構成をもった色差検査装置において、
カラーセンサの校正を容易にかつ正確に行う機構を備
え、被測定物体の搬送中に色差を検出し、その色差デー
タをリアルタイム表示できる検査効率の向上した色差検
査装置を提出しようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記した課題
点を解決するために、所要速度で搬送される織物やフィ
ルムなどのシート状物体の色ムラ等をオンラインで検査
する装置であってシート状物を帯状に走行せしめる搬送
部、検査条件等を入力する入力部、検査条件を表示する
第１表示部、結果を出力する第１出力部と、これらの搬
送部、入力部、第１表示部、第１出力部を制御する第１
ＣＰＵを備え、かつ該シート状物の上方または下方に位
置する複数個のカラーセンサと、該カラーセンサとシー
ト状物の間をシート状物面と平行に移動する１個以上の
校正物体により、該カラーセンサの校正を自動的に行う
校正機構部と、カラーセンサに接続され、かつ第１ＣＰ
Ｕと通信回線で接続されてなる第２ＣＰＵにより制御さ
れるカラーセンサの測色と読みとったデータを処理し
て、シート状物の色差を検出して表示する第２の表示部
と、結果を出力する第２の出力部とから校正されてなる
ものである。

【０００６】リニアモータにより校正板を移動させる機
構としたため複数個のカラーセンサ間の校正が極めて容
易にかつ精度よく実行でき、かつ複数のＣＰＵによる制
御方式を使用しているために、搬送系、検査条件入力、
リアルタイム画面表示、結果の出力などが容易に制御す
ることが可能であり、検査によって知りたい情報を瞬時
に得ることができ、検査効率が格段に向上させられる。
以下本発明の一実施例を図１〜図７により説明する。

【０００７】（実施例１）図１はカラーセンサを使用した場合のオンライン色差検
査における一般的な検査手順を示すGeneral Flow Chart
である。すなわち被測定物体の品名、検査日、検査速度
等の条件に入力し、色差検査を行うための基準値つまり
基準色値の設定がなされる。搬送系の動力がＯＮになり
測定が開始される。カラーセンサの測定は、ある一定間
隔毎にデータを収集するため、測定点の識別を行いなが
ら検査が進められる。測定点ならば測色してデータを収
集しかつそれを画面表示する。測定終了点がくれば搬送
系動力をＯＦＦとし、結果の集計をして必要となる色差
変動グラフをプリント出力する。

【０００８】この手順をシート状物の色差検査装置に適
用して、検査の効率向上をはかる基本的なシステム構成
ブロック図を図２に示す。まずこのシステムは、複数の
ＣＰＵを備えている。（第１ＣＰＵ１と第２ＣＰＵ７）
第１ＣＰＵ１に接続される（周辺）機器としては、搬送
部（駆動部）があり、これはシート状物体を走行させる
搬送モーター４やカラーセンサを測色位置に焦点合わせ
をする駆動モーター類、また蛇行防止、しわ延ばし、張
力コントロール（いずれも図示しない）などの機械的な
装置を含んだものである。次に入力部があり、これは検
査条件を入力する装置であって、キーボード６、バーコ
ードリーダ、音声入力機、搬送系の開始／停止／前進／
後進などを指示するスイッチ入力装置５などからなる。
さらに検査条件を検査前／中／後と常にモニタしておく
ための第１表示部（ＣＰＴ）２を備え、検査条件や検査
結果をプリント出力する第１出力部（プリンター）３か
ら構成されている。第２ＣＰＵ７に接続される機器とし
ては、複数個のカラーセンサ１０、特にシート状物の色
差検査を行うには、中央と両側の色差を重点的に調べて
色ムラの有無を検出したいので、走行方向に垂直に３個
のカラーセンサを設置するのがもっとも効率の良い配置
方法である。次に第２ＣＰＵ７に直接入力装置（図示し
ない）を接続することも容易に出来るが第２ＣＰＵ７に
は、第１ＣＰＵ１との間に通信回線が接続されており、
第１ＣＰＵ１に接続された入力部６からの入力条件が第
２ＣＰＵ７には入力装置は不要である。さらに検査中、
リアルタイムに色差の変動を知ることが、検査にとって
は重要である。そのために逐次測色して得られるデータ
をグラフ表示する第２表示部（グラフィックディスプレ
イ）８を備えている。測定が終了すれば、画面表示され
たグラフ等が同時にプリント出力９されることがもっと
も効率の良い検査装置構成と云える。

【０００９】図３に本発明のシステム構成概念図を示
し、上記ブロック図をより詳細に説明する。第１ＣＰＵ
１、第１表示部２、第１出力部３などは、例えばパーソ
ナルコンピュータＰＣ−９８０１（ＮＥＣ製）で構成さ
れる。この第１ＣＰＵ１には、１００ＭＢ（メガバイ
ト）程度の内蔵の記憶装置が備えられ、検査条件、デー
タなどが記録されるようになっている。また第１ＣＰＵ
の入出力（Ｉ／Ｏ）端子に、入出力インターフェイスボ
ードやＡ／Ｄ変換ボードを接続して、搬送系（駆動モー
タ）やスイッチ入力信号を制御するようになっている。
さらに複数個のカラーセンサ１０を使用するためには、
それぞれのカラーセンサの校正が必要であり、絶対値校
正（白色板校正）と測定対象物に応じた基準色校正があ
る。これを効率よく行うために図３に示すように、カラ
ーセンサ１０とシート状物１５の間にあって、シート状
物面と平行に移動する１個以上の校正物をリニアモータ
に設置する。従って校正を行う時は、リニアモータ１３
により校正板１１を各カラーセンサの所定の位置まで移
動させることにより、容易かつ精度よく校正が行える校
正となっている。そしてこのリニアモータ１３の制御も
第１ＣＰＵ（ＰＣ−９８０１）１が受け持っている。入
力部としては、キーボードやバーコードリーダなどの検
査条件入力装置６と搬送系の開始／停止／前進／後進の
指令制御するスイッチ入力装置５とから構成されてい
る。次に第２ＣＰＵ７は、複数個のカラーセンサ１０に
よる測色と、測色して得られたデータを処理して、リア
ルタイムに第２表示部（グラフィックディスプレイ）８
へ色差変動グラフとして表示する制御を行っている。こ
のため測色（３個のカラーセンサ）とデータ表示（３個
分）を同時かつ逐次に行う必要があるので、第２ＣＰＵ
構成は計算機分野では、よく知られているマルチタスク
処理の出来る例えばＯＳ９（オペレーティングシステ
ム）をベースとした６８２０８（モトローラ製）プロセ
ッサシステムを使用している。第１出力部３は、検査条
件と詳細な数値的に解析したデータを必要に応じてプリ
ント出力する。第２出力部９は測定が終了した時点で、
第２表示部８に表示されている色差変動グラフをプリン
ト出力するものである。なお第１ＣＰＵ１と第２ＣＰＵ
７とは、例えばＲＳ２３２Ｃ通信回線で接続され、検査
条件、測色指令などの伝送や（第１ＣＰＵ→第２ＣＰ
Ｕ）、カラーセンサ１０で得られたデータの伝送（第２
ＣＰＵ→第１ＣＰＵ）などが双方向に行われる。また第
２ＣＰＵ７と３個のカラーセンサ１０もＲＳ２３２Ｃ通
信回線で接続され、指令データなどが双方向に伝送され
る構成である。以上のように構成したので、複数個のカ
ラーセンサ１０を使用する場合に手数料のかかる構成操
作を機構的に容易にしたので、シート状物１５の色差検
査をオンラインで行うことがより迅速に行え、また測色
とデータ表示をリアルタイムで行えるなどの検査効率向
上がより一層はかれる装置となる。

【００１０】図４、図５のフローチャートに従って本シ
ステムの機能を説明する。尚、図４のフローチャート中
ＣおよびＤは図５のＣおよびＤに接続しているものとす
る。図４図５のフローチャートでは、第１ＣＰＵ側（例
えばＰＣ−９８０１制御側）と第２ＣＰＵ側（例えば６
８０２０制御側）の動作を分離して示した。第１ＣＰＵ
と第２ＣＰＵとはＲＳ２３２Ｃ通信回線で接続されてい
るので、フローチャート内の第１ＣＰＵ側もしくは第２
ＣＰＵ側から点線矢印の方向へ、その時々の条件指令や
データが伝送されるものと定義する。第１ＣＰＵ側につ
いて説明すると、電源が入ると初期状態が設定され、検
査条件等が入力される。入力ミスをなくすには出来る限
り、バーコード入力とし、検査日、検査時間などは第１
ＣＰＵによる自動設定で行われる。また検査速度はあら
かじめ決められた値を入力しておき、必要な時のみ設定
速度を入力するのが効率的である。これらの条件がすべ
て設定されれば第１ＣＰＵで設定された条件を第２ＣＰ
Ｕへ伝送する。次に白色校正をおこなうかどうかを調べ
る。これはカラーセンサの測色値の絶対値を校正するも
のであり、現在のカラーセンサと呼ばれているものにつ
いては必要な操作である。出来る限り測色前に行うのが
原則であるが通常の使用では１日に数回の校正で十分と
なっている。この白色校正板は、図３に示したような本
実施例ではリニアモータに固定されてあり、カラーセン
サ３個の位置のところまで移動するだけで良い。同様に
基準色校正とは、複数個のカラーセンサが同じ対象物を
測色した場合に同じ測色値を示すように、各カラーセン
サの機器間誤差を小さくするために必要となる。この操
作は使用するカラーセンサに応じて最適な校正方法があ
るために、ここでは言及しない。（例えば特開昭６２−
１４２２３９などがある）従ってここでは複数個のカラ
ーセンサの機器間誤差をなくす（厳密には最小とする）
ための操作が基準色校正であると定義する。

【００１１】基準色校正は、測定対象物として基準のサ
ンプルを測色することであるのでこの時に得られる測色
値を基準色値として記憶装置に格納する。もしすでに基
準色校正が行われているならば、記憶装置から該当する
データを検索し設定することになる。ここでは、ＣＩＥ
Ｌ* ａ* ｂ* 表色系（１９７６）を用いて、基準色値
を（Ｌ₀*ａ₀*ｂ₀*）で示している。第１ＣＰＵ側では、
基準色値設定が基準色校正で行うか記憶装置からのデー
タ検索で行うかのどちらかの選択がなされる。最終的に
第２ＣＰＵ側から基準色値の設定確認信号が出された時
点で、第１ＣＰＵ側の測色までの条件設定が終了する。
搬送系や周辺機器に異常がないことを確認して、検査開
始信号がスイッチにより入力されると、搬送系モニタが
ＯＮとなってシート状物体が走行状態に入り同時に第２
ＣＰＵ側へ測色開始指令が伝送される。カラーセンサが
実際に測色している間は、第１ＣＰＵ側の動作はおもに
搬送系の異常信号検知を調べるか、第２ＣＰＵから送ら
れてくる測色データを受取り、そのデータを記憶装置に
格納するという動作を行う。異常信号が検知されたら搬
送系を停止し待機する。そうでない場合は、測定が終了
かどうかを調べる。終了信号が得られたら、搬送系を停
止し終了信号を第２ＣＰＵへ伝送して、必要なデータを
処理して第１出力部へプリント出力する。以上のように
第１ＣＰＵは、測色中に搬送系の制御を主につかさどる
ものである。なお第１表示部には、検査中、検査条件等
が表示±たままの状態にあり、常に検査員が内容を確認
出来るようになっている。

【００１２】第２ＣＰＵ側について説明すると電源が入
ると、初期状態が設定される。第１ＣＰＵからの検査条
件を受け付けると次に白色校正の信号の有無を調べる。
有りの場合には、白色校正を行う。（実際の操作は使用
するカラーセンサに依存するものであり、説明は省略す
る。）この時本実施例では、白色校正板はリニアモータ
に固定されてあり、かつカラーセンサとシート状物面と
の間にあって、さらにシート状物面とは平行に移動し、
各カラーセンサの位置の所まで移動する。各カラーセン
サの所定位置で停止して、校正が行われる。校正が終了
すれば第１ＣＰＵへ終了信号を送付する。次に基準色校
正の有無を調べる。基準校正物体（基準サンプル）もリ
ニアモータに固定されてあり、校正を行うときは白色板
の場合と同様に基準サンプルがリニアモータにより移動
されて順番に校正が行われる。そしてこの時点で、第２
ＣＰＵ側には、被測定物体の色差を検査する基準色値
（Ｌ₀*ａ₀*ｂ₀*）が設定される。この後設定確認信号を
第１ＣＰＵへ送付して測定前の設定が完了する。次に測
定開始信号の有無を調べる。測定開始信号を受け付けた
後の第２ＣＰＵの動作は、主にシート状物の測色点の識
別を行い、複数個のカラーセンサを同様に測色するこ
と、また測色データを収集処理して、それをリアルタイ
ムに第２表示部上に色差変動グラフとして表示すること
である。この時、本システムの測色では、一定間隔で得
られた複数個のデータをまとめて１ブロックのデータと
する方法をとっている。例えば１ｍ間隔で５ポイント測
色したデータを平均化し、その平均測色値を走行した４
〜５ｍの代表点とするのである。このようにすれば、シ
ート状物のような長い検査物では実際には細かく詳細に
データを取り、表示としては、必要にしてかつ十分なデ
ータ数の表示を行い、またデータを圧縮して記録出来る
というメリットもある。なおシート状物の長さ測定に
は、搬送系モータにロータリエンコーダ（図示しない）
を取付け、よく知られたパルス数をカウントすることで
計測することが出来る。従って設定長さに到達すれば、
測色終了の確認をとり、第２出力部（プリンタ）に第２
表示部に表示されている色差変動グラフをただちに出力
する。このような構成とすることにより検査効率は格段
に向上する。

【００１３】（実施例２）図７は構成機構を着脱自在としたものの一例であり、校
正物体１７と校正物ホルダー１６とから成り立ってい
る。このような構造とすることで、種々の基準サンプル
による基準色校正がより一層行いやすくなると共に、検
査効率の向上に役立つ。図６はこのような構成をもった
毛織物色差検査装置により出力された色差変動グラフの
一例である。長さ５５ｍ、幅１．６ｍの毛織物を布速度
３５ｍ／分で走行させた場合の検査結果である。横軸は
長さ（単位ｍ）、縦軸は色差値ΔＥがとってあり、３個
のカラーセンサが測色したデータが一定間隔毎に記載さ
れている。また下のグラフは縦軸を明度軸（Ｌ*軸）の
色差にとって同様にプロットしたものである。なお上記
の数値などは必要に応じて出力される条件、色差判定結
果などの一例である。

【００１４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、シート状
物体の色差検査を行うにあたり、複数個のＣＰＵにより
搬送系、入力系の制御と複数個のカラーセンサの同時測
色、データ収集と色差変動グラフ表示の制御をそれぞれ
のＣＰＵが行うことにより、リアルタイムで色差（色ム
ラ、汚れ等）検査結果が得られかつ極めて効率の良いシ
ート状物色差検査装置として使用することが可能となっ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】カラーセンサを用いた場合のオンライン色差
検査での一般的な検査手順を示すＧｅｎｅｒａｌＦｌ
ｏｗＣｈａｒｔ。

【図２】本発明によるシート状物色差検査装置の基本
的なシステム構成ブロック図。

【図３】システム構成概念図。

【図４】本発明の一実施例として、２個のＣＰＵを備
えたシート状物色差検査装置の動作フローチャート。

【図５】本発明の一実施例として、２個のＣＰＵを備
えたシート状物色差検査装置の動作フローチャート（図
４の続き）。

【図６】色差変動グラフの出力例。

【図７】着脱自在といた校正機構図の一例。

【符号の説明】

１：第１ＣＰＵ、２：第１表示部、３：第１出力部、
４：搬送用駆動モーター、５：搬送系駆動制御入力部
（スイッチ）、６：検査条件等入力部（キーボード）、
７：第２ＣＰＵ、８：第２表示部、９：第２出力部、１
０：カラーセンサ、１１：白色校正板、１２：測定対象
物の基準サンプル、１３：リニアモータ、１４：ガイド
レール、１５：シート状物体、１６：校正物ホルダー、
１７：校正物体

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】シート状物を帯状に走行せしめる搬送
部、検査条件を入力する入力部、検査条件を表示する第
１表示部および検査結果を出力する第１出力部を総括制
御する第１ＣＰＵと、該カラーセンサとシート状物の間
をシート状物面と平行に移動する１個以上の校正物体に
より該カラーセンサの校正を行う校正機構部と、該カラ
ーセンサに接続されかつ第１ＣＰＵとは通信回線で接続
されてなる第２ＣＰＵによりカラー表示部と、検査結果
を出力表示する第２出力部の装置から校正されてなるこ
とを特徴とするシート状物色差検査装置。