JP2632463B2 - 巻糸ボビンの検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、巻糸ボビンの端面表面
に存在する毛羽等の欠点を自動的に検査するための装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】合成繊維の製造においては、紡糸から玉
揚まで一貫して行われ、さらに最近では、搬送及び梱包
の自動化が実現しつつある。一方、ボビンの外観検査に
おいても、従来より自動化が試みられており、例えば、
特開昭６４−１３３７６号，特開昭６２−６２９３７号
及び特開平２−２６５８６７号公報に開示される検査装
置及び方法が知られている。

【０００３】特開昭６４−１３３７６号公報に開示され
る検査装置（以下、従来例１という。）は、パッケージ
の後方よりパッケージの稜線部に照射する第１の照明
と、パッケージの側方より前記稜線部を照射する第２の
照明と、パッケージの前方に設けられた前記稜線部を撮
像するビデオカメラとからなり、初めに、巻形状画像を
撮像し、次いで側方よりの第２の照明を消して毛羽画像
を撮像して巻形状及び毛羽を検査するというものであ
る。

【０００４】また、特開昭６２−６２９３７号公報に開
示される検査装置（以下、従来例２という。）は、検査
対象となるパッケージの糸層表面に略直角方向に光を照
射する第１の投光部と、上記糸層表面に対して斜め方向
に光を照射する第２の投光部とを配置し、上記第１の投
光部による反射光を入射させる第１の受光部、第２の投
光部による反射光を入射させる第２の受光部とを設けた
もので、綾落ち等の糸層表面を第１の光源からの光照射
によりクリアにし、段巻，菊巻等の糸層表面を第２の光
源からの光照射によってクリアにするというものであ
る。

【０００５】また、特開平２−２６５８６７号公報に開
示される検査方法（以下、従来例３という。）は、パッ
ケージ表面に対して、糸層表面と略平行な光軸を有する
光線を照射し、糸層表面上の異常糸に直接照射された光
の反射光を受光し、該受光した光情報を処理・分析して
パッケージ端面の欠陥を検出するというものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来例
１においては、前述のとおりパッケージの後方から照射
してパッケージの稜線部（即ち、外周面）の毛羽を検出
するものであり、パッケージの上，下端面に存在する毛
羽は検出できないものであった。殊に、円柱形状をした
パッケージの場合はパッケージの上，下端面は平面であ
るので、後方からの照射により平面上に存在する毛羽を
シルエットとして検出するのは不可能である。

【０００７】また、前記従来例２及び従来例３において
は、段巻き、菊巻き等の比較的大きな欠点についての検
出は可能性があるが、毛羽のように小さな欠点を検出す
ることは困難であるという問題があった。

【０００８】本発明は、以上の実情に鑑みなされたもの
であって、円柱形状をしたボビンであってもその平坦な
表面上に存在する毛羽を検出することができる装置の提
供を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明は、紙管に糸条を巻着して形成した巻糸ボビン
の中心軸に垂直な方向の端面であり且つ略平面形状を有
する上下の端面を検査する装置であって、巻糸ボビンを
その軸中心に回転させる回転装置と、光源と、一方端を
該光源の前面に配設し、他方端を直線状に形成し集光レ
ンズを取り付けるとともに、前記巻糸ボビンの端面に向
けて配設して、前記光源からの光を前記巻糸ボビン端面
の中心から外周にむけた直線上に照射する光ファイバ束
と、前記直線上の照光部に沿ってボビン近傍に設置され
た静電気発生装置と、前記巻糸ボビン端面を含む平面よ
りもやや斜め上方且つ前記直線上の照光部と略直交する
方向から該照光部を撮像する撮像カメラと、該撮像カメ
ラが撮像した照光部とボビンの略平面に平行な基準線と
の距離を算出し、前記算出した２ヶ所以上の距離の差か
ら毛羽を検出する処理装置とから構成したことを要旨と
するものである。

【００１０】

【作用】本発明によれば、まず、光源の前面に配設され
た光ファイバ束の一方端から各光ファイバ繊維内に光源
の光が入射し、他方端から出て、巻糸ボビンの端面に照
射されるが、光ファイバ束の他方端から照射される光
は、巻糸ボビン端面の表面のうち、その中心から外周に
向けた一条の直線部上を照す。

【００１１】そして、前記撮像カメラは巻糸ボビン端面
を含む平面よりもやや斜め上方且つ前記一条の直線部
（照光部）と略直交する方向から、前記一条の直線部
（照光部）及びその上方に突出する毛羽を周囲よりも明
るい画像として撮像する。

【００１２】ついで、この撮像された画像データを処理
装置により処理して毛羽を検出するのである。

【００１３】そして、回転装置により巻糸ボビンを回転
させながら上記毛羽の検出を行うことにより、巻糸ボビ
ンの端面全面における毛羽の有無を確認することができ
る。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例につき、添付図面に基
づいて説明する。図１は本発明装置の一実施例を示す正
面図であり、図２は巻糸ボビン表面の照光部及び撮像部
位置を示す説明図である。

【００１５】図１に示すように、実施例の検査装置は光
源（１）と、巻糸ボビン（５）の上方に設けられ、巻糸
ボビン（５）端面表面（以下、ボビン表面という。）に
向け一条の照光を照射する光ファイバ束（２）と、同じ
く巻糸ボビン（５）の上方に設けられる静電装置（８）
と、撮像方向が前記一条の照光が照射するボビン表面の
照光部（５ａ）（図２において斜線で示す。）に対し略
直角に交差するように配設した撮像カメラ（３）と、こ
の撮像カメラ（３）が撮像した画像データを処理する処
理装置（４）と、巻糸ボビン（５）を中心軸廻りに回転
させる回転機構（図示せず）とからなる。

【００１６】前記光ファイバ束（２）は図３に示すよう
に複数の光ファイバ繊維を束ねたものであり、図１に示
すようにその一方端（２ｂ）を集束して光源（１）の前
面に配設するとともに、図３に示すように、他方端（２
ａ）を直線（ライン）状に形成し且つ図１に示すよう
に、これを前記ボビン表面の上方、即ち、前記照光部
（５ａ）の斜め上方に配設している。また、この他方端
（２ａ）にはシリンドリカルレンズ（７）を設けてお
り、これにより、他方端（２ａ）から照射される光は前
記照光部（５ａ）に有効に集光される。

【００１７】前記静電装置（８）は図１に示すように、
静電気帯電部（８ａ）と、静電気発生部（８ｂ）とから
なるものである。この静電気帯電部（８ａ）は銅等から
なる棒状の部材であり、これを前記ボビン表面の照光部
（５ａ）の上方に設けている。

【００１８】前記撮像カメラ（３）は、ＣＣＤの受光素
子を有する二次元エリアセンサであり、光ファイバ束
（２）の他方端（２ａ）からボビン表面に照射される一
条の照光部（５ａ）に対して直角方向、且つボビン表面
を含む平面のやや上方から、該一条の照光部（５ａ）を
撮像するように設けられている。

【００１９】前記回転機構は具体的構成は明示しない
が、前記巻糸ボビン（５）の一方の端面を上方に向けて
載置し、これをその軸中心廻りに回転することができる
ものであればどのような構成であってもよい。

【００２０】前記処理装置（４）は、前記撮像カメラ
（３）からの画像データを入力する画像入力回路（４
ａ）と、入力した画像データを二値化データに変換する
明暗二値化回路（４ｂ）と、二値化したデータから特徴
を抽出する特徴抽出回路（４ｃ）とからなる。

【００２１】つぎに、以上の構成を備える実施例装置の
作用について説明する。まず、光ファイバ束（２）によ
って、ボビン表面の半径線上が照らされる。この部分を
前記撮像カメラ（３）により撮像すると、図５において
黒く塗りつぶして示すように、ほぼ直線状像となる。

【００２２】尚、この装置は暗室に設けるのが好まし
く、この場合、背景は黒く見え、毛羽が存在する場合に
は、光ファイバ束（２）により照射されて毛羽（６）が
明るく光り、暗い背景の中に浮かび上る。そして、照光
による明るい線から毛羽（６）による明るい短い線（Ｓ
１）（Ｓ２）が、突出した画像を得る事ができる。

【００２３】ところで、ボビン表面に存在する毛羽
（６）は必ずしも表面から全て突出しているとは限ら
ず、ボビン表面に寝ているものもある。この場合、毛羽
を検出し得る画像を得ることができない。

【００２４】そこで、静電装置（８）により毛羽をボビ
ン（５）表面から突出せしめ、ボビン表面に存在する毛
羽を完全に検出できるようにしている。

【００２５】まず、前記回転機構（図示せず）により、
巻糸ボビン（５）を中心軸廻りに１回転させる。この過
程でボビン表面に存在する毛羽（６）は前記静電装置
（８）の静電気帯電部（８ａ）に接近する。そして図６
に示すように同部で毛羽は、その静電気の作用により静
電気帯電部（８ａ）に引かれてボビン表面から突出す
る。そして同部を撮像する前記撮像カメラ（３）により
撮像する。

【００２６】前述の如く、ボビン表面から突出した毛羽
（６）は、周囲よりも明るい画像として得られるが、こ
の画像データを前記処理装置（４）により処理し、毛羽
（６）を検出する。その手順について図４に基づき以下
に説明する。

【００２７】まず、前記撮像カメラ（３）により得られ
たデータは画像入力回路（４ａ）に入力される。そして
入力された画像データを明暗二値化回路（４ｂ）により
「０」，「１」の二値化信号に変換する。この例では、
前記照光部（５ａ）の部分即ち「明」の部分を「１」
に、他の部分を「０」に変換している。

【００２８】そして特徴抽出回路（４ｃ）により以下の
処理をする。即ち、まず、前記画像データのうち照光部
（５ａ）の画像から適当な距離を隔てて略平行な基準線
を設定する。しかる後、この基準線から垂線を下ろし、
最初に「０」から「１」に変化する点までの距離ＬＸを
所定の間隔をおいて、基準線の左から右へ（逆方向でも
よい）もとめる。そして隣合う二箇所の距離ＬＸを比較
しその差が所定値を越えた場合に毛羽と判定するのであ
る。尚、比較する距離ＬＸは隣合う二箇所ではなく、任
意の点としても良い。このような判定処理とすることに
より、１）検査面の表面形状が、ボビンの中心軸に平行
な端面に比べて凸凹しているボビンの中心軸に垂直な方
向の端面（本願発明における検査対象面）においても安
定的に欠点である毛羽を検出でき、２）紙管とそれに巻
着した糸条の巻取位置が微妙にずれても、ボビン毎に端
面基準線（この線より上方に「１」の画素が存在すると
毛羽と判定するために設定する線。）を設定する必要が
なく容易に処理ができる。

【００２９】以上本発明装置の実施例について説明した
が、図８に示すような装置構成としても良い。即ち、こ
の装置は前述の実施例装置の構成に、さらに照光部（５
ａ）を照す光ファイバ束（１２）と光源（１１）を設け
たものである。そして光ファイバ束（１２）の他方端
（１２ａ）を前記静電気帯電部（８ａ）を挟み、前記光
ファイバ束（２）の他方端（２ａ）と対向する位置に設
けている。

【００３０】これによれば、毛羽に対し二方向から照明
するため、毛羽が合成繊維の如き透明度の高いものであ
っても、確実に明るい画像として撮像することができ
る。

【００３１】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
円柱形状をしたボビン端面を、ボビン中心から外周に向
けた一条の照光により照明し、この照光部の画像を撮像
カメラで撮像して処理することとしたので、従来検出す
ることができなかったボビン端面に存在する毛羽を検出
することができる。さらに、その判定処理において前記
一条の照光部とボビン表面から適当な距離を隔てて設定
した基準線との距離の差によりボビン表面上の毛羽を検
出することとしたので、従来検出が困難であったボビン
端面に存在する毛羽を安定的に且つ容易に検出すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す正面図である。

【図２】巻糸ボビン表面の照光部及び撮像部位置を示す
説明図である。

【図３】光ファイバ束の他方端を示す説明図である。

【図４】処理装置の構成の概要を示すブロック図であ
る。

【図５】撮像カメラで撮像した画像データを示す説明図
である。

【図６】静電装置の作用を示す説明図である。

【図７】処理装置の特徴抽出回路の作用を示す説明図で
ある。

【図８】本発明の他の実施例を示す正面図である。

【符号の説明】

１，１１ 光源 ２，１２ 光ファイバ束 ３ 撮像カメラ ４ 処理装置 ５ 巻糸ボビン ６ 毛羽 ７ シリンドリカルレンズ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】紙管に糸条を巻着して形成した巻糸ボビン
   の中心軸に垂直な方向の端面であり且つ略平面形状を有
   する上下の端面を検査する装置であって、 巻糸ボビンをその軸中心に回転させる回転装置と、光源
   と、一方端を該光源の前面に配設し、他方端を直線状に
   形成し集光レンズを取り付けるとともに、前記巻糸ボビ
   ンの端面に向けて配設して、前記光源からの光を前記巻
   糸ボビン端面の中心から外周にむけた直線上に照射する
   光ファイバ束と、前記直線上の照光部に沿ってボビン近
   傍に設置された静電気発生装置と、前記巻糸ボビン端面
   を含む平面よりもやや斜め上方且つ前記直線上の照光部
   と略直交する方向から該照光部を撮像する撮像カメラ
   と、該撮像カメラが撮像した照光部とボビンの略平面に
   平行な基準線との距離を算出し、前記算出した２ヶ所以
   上の距離の差から毛羽を検出する処理装置とから構成し
   たことを特徴とする巻糸ボビンの検査装置。