JP2892830B2

JP2892830B2 - 工作物のエッジを検知する方法及び装置

Info

Publication number: JP2892830B2
Application number: JP2514250A
Authority: JP
Inventors: クルトアルノルト; ヴォルフガングハウク
Original assignee: GM Pfaff AG
Current assignee: GM Pfaff AG
Priority date: 1989-10-20
Filing date: 1990-10-19
Publication date: 1999-05-17
Anticipated expiration: 2014-05-17
Also published as: DE3934933C2; DE3934933A1; WO1991005901A3; JPH05501816A; WO1991005901A2

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、請求項１または請求項７の前提概念に記載
の、検知位置にたいして相対運動を行なう工作物のエッ
ジを検知する方法及び装置に関するものである。この種
の方法及び装置は米国特許第4829194号公報から知られ
ており、加工布のエッジを検知し、これに応じてミシン
の作動を制御するためにミシンに使用される。しかし本
発明はこの適用分野に限定されるものではなく、縫製処
理機械及び他の繊維処理機械における加工布のエッジの
検知にも適用することができる。

フォトインターラプターのような光学的な測定装置を
用いて工作物のエッジを自動的に検出する際の問題は、
測定の周辺条件が変化することである。例えば外部光の
ような外乱のほかにも、検知位置に工作物のエッジが現
れる前において初期条件が異なることもある。例えば加
工布の終端稜を検知する場合には、加工布が検知位置に
到達する前に測定された光成分は、加工布の密度や色の
ような性質に非常に依存している。このような種々の初
期条件にエッジ検知器の感度を適合させるためには調整
装置を使用するのが望ましい。この調整装置は、調整段
階において、工作物のエッジが到達する前に光測定装置
の測定範囲、及び／またはエッジ検知信号を発生させる
ための閾値を最適に調整する。

ドイツ特許公開第3606208号公報から知られている終
端稜検知器では、調整装置は調整段階の間、増幅値をコ
ンピュータで調整することにより測定信号を最小値以上
の一定の参照値へもたらし、表示閾値をある一定量だけ
この参照値を超えるように設定する。測定信号がこの表
示閾値を超えたときに、終端稜検知信号が発せられる。

このような調整方法が満足に適用できるのは、終端稜
を検知すべき縫製物が光学的に見て十分等質であり、従
ってエッジが現われるまで測定信号がその調整された値
をほぼ維持する場合である。しかしほとんどの工作物
は、該工作物から放たれる光成分が場所によって非常に
異なるのが通常であり、例えば模様を施した加工布、或
いは比較的粗い構造の材料の場合がそうである。このた
め前記調整方法においては、増幅調整値がなんらかの偶
発的な値に設定され、このようにして設定された表示閾
値は、工作物の終端稜が現われたときにだけエッジ検知
信号を発生させるようにするためには高すぎたり、低す
ぎたりすることがある。

また、一つの工作物の終端稜を検知するばかりでな
く、前稜をも検知することが望ましい場合がある。特に
ミシンの場合には、例えばポケットを縫い付けるときの
ように、第１の加工布の上に置かれた第２の加工布の始
端と終端とを検知しなければならない。

このような問題を解消するため、冒頭で上げた米国特
許第4829194号公報に記載の方法では、調整段階の間に
まず工作物の一部分（例えば加工布層の、透過光測定に
とって“明るい”単層部分）を、検知位置を通過するよ
うに移動させ、その際生じる測定信号の極値、即ち極大
値と極小値を検出し、第１のメモリ対に記憶される。次
に加工布の他の部分（例えば加工布層の、透過光測定に
とって“暗い”二層部分）を、検知位置を通過するよう
に移動させて、同様に測定信号の極値を検出し、第２の
メモリ対に記憶させる。次に、加工布の明るい部分の
“最も暗い”値と、加工布の暗い部分の“最も明るい”
値とを選定して、これらの値を用いて閾値を算出する。
閾値は両値の間にあり、上閾値と下閾値によって決定さ
れる。この二つの閾値は比較装置で設定され、該比較装
置は検知段階において測定信号を受信し、測定信号が順
次両閾値と交差したときにエッジ検知信号を発生させ
る。

即ち、この公知の方法の場合、検知用閾値を設定する
ためには、加工布の二つの領域、即ち検知されるべきエ
ッジの両側にある部分を、調整段階において連続する別
個の工程で検知位置を通過させるように移動させ、それ
ぞれの部分にたいして閾値の対を検出しなければならな
い。また予め加工布の両部分のうちどちらの部分が明る
く、または暗いかを決定しておかねばならない。なぜな
らそういないと、加工布の最初の移動の際に検出される
極値が、この極値のために設けられているメモリ対に達
しないからである。また加工布の第２の部分を、検知位
置を通過するように移動させる前に、他のメモリ対を選
択するための切り換えを行なわねばならない。

この公知の方法において必要な、加工布の二つの部分
の測光は、比較的時間を要するばかりでなく、調整段階
の間操作者が何度も介入し注意を向けねばならない。即
ち操作者は、調整段階の開始時に、加工布の二つの部分
のどちらの部分がより明るいかの決定を行なわねばなら
ないばかりでなく（この決定は比較的簡単である）、加
工布の、その都度望ましいように選択される一方の領域
を、２回連続して、検知位置を通過するように移動させ
ねばならない。しかもそれぞれの回において他の領域も
移動させねばならない。従ってこれに伴う欠点は、加工
布が互いに縫合されるべき２枚の加工布から成り、一方
の加工布の縁の検知されるべきエッジが他方の加工布の
上にある場合である。このような場合には、調整段階の
間両加工布を一緒に保持して、その検知されるべきエッ
ジが少なくとも１回検知位置を通過するように前進さ
せ、且つ後退させる必要がある。即ち少なくとも１回は
縫製方向とは逆の方向へ移動させねばならない。このこ
とはこの種の方法の自動化を制限するものである。

同様の欠点は、ドイツ特許公告第3905482号公報から
知られている縫製物エッジ検知装置にたいしても指摘さ
れる。この検知装置では、エッジ検知閾値を算出するた
めに平均化される二つの対応する強度信号を得るため
に、１回の調整段階において、縫製物の、エッジの前方
及び後方にある領域を、検知位置を通過するように移動
せしめなければならない。

本発明の課題は、エッジ検知方法を実施するために必
要な労力を低減させることである。この課題は、請求項
１の特徴部分に記載された構成要件によって解決され
る。また、本発明による方法を実施するための装置の特
徴は、請求項７に記載されている。

本発明の認識は、通常の場合のエッジ検知にたいして
は、エッジの前方にある部分の（不等質性による）明度
極値を考慮し、エッジが通過したときの測定信号の方向
の変化に関する情報が与えられる限りにおいてはエッジ
後方での光特性を考慮すれば、検知用閾値を決定するた
めに十分であり、この部分の極値を検出する必要はない
るという点にある。一方エッジの前方にある部分にたい
しては、測定信号が変化する方向へ（即ち設定されるべ
き閾値のほうへ）振れる極値ばかりでなく、逆方向へ振
れる極値も閾値算出アルゴリズムに導入される。逆の方
向へ振れる極値は前記公知の方法でも検出されるが、し
かし閾値の算出そのものには関与せず、測定信号が変化
する方向へ振れる他の極値を量の比較によって見つけ出
すためだけに用いられるものである。

本発明による方法は、従来の方法に比べて多くの利点
を有している。その一つは、加工布の、エッジの後方に
ある部分の極値を分析する必要がないので、調整段階が
全体的に短縮され、また簡潔化される。他方、工作物を
調整段階の間前後に移動させる必要がない。なぜなら、
極値の検出がエッジの前方にある部分に限定されている
ため、調整段階の間に必要な工作物の移動は同一方向で
あり、次の検知段階における工作物の運動と連続してい
るからである。このため方法の実施が容易になり、工作
物の移動に際しては調整段階においても検知段階におい
ても同一の送り量が適用されるので、十分な自動化が達
成される。調整段階とそれに続く検知段階への移行は、
工作物を加工している間中断なしに、または工作物の送
り量になんらかの影響を与えることなく行なうことがで
きる。

本発明による装置の有利な構成では、透過光測定と反
射光測定の切り換えが選択的に行なわれる。例えば革の
ように非常に密度の高い材料の終端稜を検知する場合、
または非常に密度の高い加工布の上にある他の加工布の
エッジを検知する場合には、反射光測定が有利である。
また、調整段階の間より強い測定信号をもたらす測定を
常時適用するのが有利である。

上記の実施例及び他の実施例は従属項に記載されてい
る。次に、本発明の実施例を添付の図面を用いて説明す
る。

第１図は部分的に重ねられそれぞれきわだった不等
質性を有している２枚の加工布と、両加工布の異なる位
置を透過する光のグラフを示し、第２図は本発明による装置の１実施例の回路構成図
を示し、第３図は透過光フォトインターラプターと反射光フ
ォトインターラプターとを組み合わせたインターラプタ
ー装置の原理を説明するための説明図、である。

第1a図に図示した加工布１と２は、明るい部分Ａとく
らい部分Ｂとが交互に配置されている極めて不等質な加
工布である。この不等質性は、例えば色模様または加工
布の交互構造によって生じさせることができる。上加工
布１はきわだったエッジ３で終わっている。

層を成している加工布1,2が所定の第１の方向におい
て、検知位置を形成している透過式フォトインターラプ
ターにたいして相対運動すると、即ち加工布を左側へ移
動させるか、フォトインターラプターを右側へ移動させ
ることによって前記相対運動を行なわせると、フォトイ
ンターラプターの出力側の測定信号は第1b図に図示した
ように変化する。重ね合わされている加工布1,2におい
ては比較的少量の光が透過し、その結果測定信号の振幅
は比較的小さい。即ち測定信号の振幅は、明るい領域Ａ
によって生じる極大値U₁と、暗い領域Ｂによって生じる
極小値U₂の間で変動する。上加工布１の端部、即ちエッ
ジ３においては、透過光の強度が変化し、従って測定信
号の振幅は高いほうの値へ変化する。これは、この時点
から下加工布２だけを光が透過するからである。次に測
定信号はより高い極小値Ｕ′_１とより高い極大値Ｕ′_２
の間で変動する。

加工布とフォトインターラプターの間の相対運動が逆
の方向で行なわれると、第1b図のグラフは右側から左側
へ経過する。即ち測定信号Ｕはまず極小値Ｕ′_１と極大
値Ｕ′_２の間で変動し、エッジ３が現われたときに極大
値Ｕ′_２よりもさらに低下する。その後測定信号は低い
極値U₁とU₂の間で変動する。

検知は、エッジ３がフォトインターラプターを横切る
ような瞬間に行なわれる。加工布1,2が右側から左側へ
相対運動する場合には、エッジ３が終端エッジであり、
測定信号Ｕが以前の極大値U₁よりも高く上昇することに
よってエッジ３が現われたことが判明する。これにたい
して加工布1,2が左側から右側へ相対運動する場合に
は、エッジ３が前稜であり、測定信号Ｕが以前の最小値
Ｕ′_１よりも低く降下したことによってエッジ３が現わ
れたことが判明する。従ってエッジを検知するため測定
信号は、終端エッジの場合には以前の極大値よりも大き
く、前稜の場合には以前の極小値よりも低いような閾値
と比較され、測定信号がこの閾値と交差したとき（前者
の場合には閾値を上回り、後者の場合には閾値を下回
る）に、エッジ検知信号が発せられる。以下では、第２
図を用いてこの検知方法を実施する装置に関して説明す
る。

検知位置にはフォトインターラプターが設けられてい
る。フォトインターラプターは、発光ダイオード13とし
て構成された光源と、フォトダイオード14として構成さ
れている受光器を有している。発光ダイオード13とフォ
トダイオード14の間を、エッジが検知されるべき加工布
が横切る。加工布を移動させる代りに、発光ダイオード
13とフォトダイオード14から成るフォトインターラプタ
ーを定置の加工布にたいして移動させて、加工布のエッ
ジの位置を決定するようにしてもよい。図示した例の場
合、加工布は、第1a図に詳細に図示したような不等質の
加工布２の上に置かれた不等質の加工布１から成る。

フォトダイオード14は、発光ダイオード13から発せら
れた光のうち、加工布を透過した光成分を捕捉し、測定
増幅器15の出力に対応する電圧を生じさせる。発光ダイ
オード13は、駆動増幅器12を介して、所定の周波数を持
った発信器11により変調され、測定増幅器15の出力信号
は、上記周波数の同調している帯域フィルタ16を介し
て、発信器11の周波数に同期している同期整流器17に与
えられる。発信器11と同期整流器17の間に設けられてい
る遅延素子18は、同期信号が正確な位相で同期整流器17
に生じるように作動時間の補正に用いる。光の変調とこ
れに続く同期整流は外乱を押えるために行ないう。この
後に設けられる低域フィルタ19は整流された測定電圧を
滑らかにする。滑らかにされた測定電圧は、切り換えス
イッチ20（その機能については後述する）を介してアナ
ログ／デジタル変換器21に送られて、連続するデジタル
走査値としての測定信号Ｕが形成される。両加工布1,2
とフォトインターラプター13,14とが相対運動を実施す
る場合、この測定信号はほぼ第1b図に図示したように変
化する。

測定信号Ｕはデジタル比較器25の第１の入力に達す
る。デジタル比較器25の第２の入力には閾値が入力され
る。測定信号Ｕが閾値U_Sを横切ると、フォトインターラ
プターに加工布のエッジが現われたことを示す信号（エ
ッジ検知信号）Ｋを比較器25が出力側から発する。

加工布が不等質であるにもかかわらず、例えばエッジ
３のような加工布のエッジが検知位置にてフォトインタ
ーラプター内に現われるときだけエッジ検知信号が発せ
られるように閾値USを設定するため、調整装置が設けら
れている。調整装置は極値検出装置22と、閾値調整装置
23とを有し、加工布のエッジが現われる前の調整段階の
間プログラム制御装置26によって作動可能でる。極値検
出装置22は、測定信号Ｕの連続する走査値と、加工布の
エッジが現われたときの測定信号の変化方向を表す方向
信号Ｒとを受信する。調整段階の間に受信される測定信
号Ｕの走査値に基づき、極値検出装置22は、方向信号Ｒ
によって示される方向に振れる極値U₁と、逆の方向へ振
れる極値U₂とを検出する。検出された極値U₁とU₂は閾値
調整装置23で処理されて、閾値U_Sが次のようんなレベル
にもたらされ、即ち方向信号Ｒによって示される方向で
は極値U₁を越えるようなレベルであって、他方エッジが
現われたときの測定信号の振れによってほぼ確実に達成
されるようなレベルにもたらされる。

このために用いられる閾値調整装置23のアルゴリズム
は、次の式 U_S＝U₁−ｍ（U₂−U₁）で表される。ここでｍは１よりも小さな正のファクタで
ある。このファクタにたいしては、異なる条件にたいし
て一様に満足のいく普遍的に有効な値を統計学的に求め
られることが判明した。この普遍的に有効な値はほぼ0.
25であるのが有効である。上記の式はそのまま前稜の検
知にたいしても終端エッジの検知にたいしても有効であ
る。ただし、上述のように二つの極値にはU₁とU₂が関係
付けられている（U₁は、方向信号Ｒに対応する方向に振
れる極値、U₂は、逆方向に振れる極値）。

さらに第２図には、本発明による装置の有利な構成に
おける諸々の構成要素が図示されている。例えば第２の
光センサはフォトトランジスタ14aとして図示されてい
る。フォトトランジスタ14aは、発光ダイオード13から
発せられた光のうち、加工布によって検知位置にて反射
した成分を受光する。このフォトトランジスタ14aにも
同様に測定増幅器15aと、帯域フィルタ16aと、同期整流
器17aと、低域フィルタ19aとが接続されている。これら
の構成要素の機能は、フォトダイオード14の出力の後方
に配置した構成要素15,16,17,19の機能と同一である。
低域フィルタ19aから発せられる信号は加工布によって
検知位置にて反射した光に対応しているが、この信号
は、例えば加工布２が革のように光を透過しない材料か
ら成り、従ってフォトダイオード14が加工布のエッジの
前方でも後方でも光を受光しないような場合には、加工
布１のエッジ３を検知する上で、低域フィルタ19から送
られて来る“透過光信号”よりも有益である。加工布１
の光透過性が少ない場合、またはまったく透過しない場
合にも、少なくとも終端エッジを検知する場合には透過
光測定方式によるエッジ検出には問題がある。従ってこ
のような場合には反射光測定方式に切り換える必要があ
る。切り換えの判断基準は、透過光信号と反射光信号の
振幅を比較することによって行なう。このために用いら
れる振幅判別器30は両低域フィルタ19と19aの出力信号
を受信し、調整段階が開始されると作動して、より高い
振幅の測定信号を送る出力にその都度切り換えスイッチ
20を設定する。どちらの測定信号がより強いかの指示を
操作者が受ける場合、または処理されるべき加工布の性
質を考慮してどちらの測定方式が優先されるべきかの判
断をできるほどの経験を操作者が持っている場合には、
もちろん切り換えを手動で行なうこともできる。

測定方式（透過光測定方式または反射光測定方式）を
選択した後、方向信号Ｒに関する決定も行なわれる。な
ぜなら、エッジが現われたときに測定信号がどちらの方
向に振れるかも測定方式に依存しているからである。こ
の決定はあまり難しくない。なぜなら、当該測定方式に
たいして加工布がエッジの後方でより明るく見えるか、
より暗く見えるか、或いはエッジの前方でより明るく見
えるか、より暗く見えるかは、目で簡単に識別できるか
らである。この場合、選択した測定方式を表示させるの
が有利である。

他の構成では、調整段階の開始時に測定信号Ｕを最も
好ましい測定範囲にもたらすことができるように、駆動
増幅器12及び／または測定増幅器15,15aの増幅ファクタ
を調整可能にするのが有利である。このことを上記増幅
器の制御入力S_TとS_Mによって示唆した。上記増幅器のた
めの制御信号S_TとS_Mは、測定信号Ｕを実際値として受信
し、所望の測定範囲の中心にある値を目標値として受信
する調節装置27から送られる。

第２図には、極値検出回路22と、閾値調整装置23と、
比較器25と、プログラム制御装置26と、調節装置27が不
連続な構成要素群として図示されている。これらの構成
要素群は、それぞれハード配線した回路によって実施す
ることができる。しかしこれらの構成要素のいくつかま
たはすべての機能を、適当なソフトウェアを備えたマイ
クロコントローラーによって実施することもできる。こ
のことを第２図では、破線で囲んだ枠40で示した。この
ようなマイクロコントローラーは不連続な回路の代わり
として有利に使用される。

次に、第２図に図示したエッジ検知装置の作用を説明
する。第１の実施例では“手動”調整が行なわれ、第２
の実施例では、“自動”調整が行なわれる。両実施例と
もミシンに適用され、加工布２の上方にある加工布１の
終端エッジ３が検知されるべきものとする。なお、フォ
トインターラプターがオンにされ、方向が選択され、透
過光測定経路14,15,17,19だけが存在し、アナログ／デ
ジタル変換器21が低域フィルタ19の出力信号を受けるも
のとする。まず操作者は、下加工布２を検知位置にてフ
ォトインターラプターの中へ挿入する。当初駆動増幅器
12と測定信号増幅器15とはキー操作せずに最小増幅値に
調整され、次に駆動増幅器12は、測定信号Ｕが所望の測
定範囲に達するまで高増幅値のほうへ調整される。駆動
増幅器12の増幅値を最大に調整してもこの所望の測定範
囲に達しない場合には、測定増幅値15の増幅値を上げ
て、測定範囲に到達させる。この作業はすべてプログラ
ミング制御装置26と調節装置27とを用いて、またはマイ
クロコントローラーを用いて完全自動的に行なわれる。

反射光測定経路14a,15a,16a,17a,19aも存在している
場合には、例えば透過光測定経路の測定範囲に到達しな
いときに、切り換えスイッチ20を切り換えて同じ処置を
この反射光測定経路を用いて行なうことができる。この
切り換えも自動的に行なうことができる。所望の測定範
囲により早く（即ちより小さな増幅値で）到達するよう
な測定経路を選択するために、両測定経路を互いに独立
にテストすることもできる。振幅判別器30を使用すると
このテストが自動的に行なわれ、この場合振幅判別器30
は切り換えスイッチ20を常に、より強い出力信号を発す
る測定経路へ設定する。

このようにして測定範囲を設定した後、該当する調節
機構を停止させ、例えば適当なキーＪを押すことによっ
て不等質性調整命令を出す。これと同時に極値検出装置
22が作動する。この時点で操作者は、フォトインターラ
プターを横切るように下加工布２を手で変位させ、有利
には加工布の縫製送り方向に、光学的に区別される加工
布の不等質性の周囲に少なくとも等しいような長さだ
け、例えば加工布の一つの模様のリピート長さだけ移動
させる。所定の時間が経過した後、極値検出装置22は、
それまで現われていた測定信号Ｕの両極値Ｕ′_１とＵ′
_２を閾値調整装置23に送る。閾値調整装置23は、前記ア
ルゴリズムに従って比較器25に閾値U_Sを設定する。これ
によって調整過程が終了し、極値検出装置22がオフにさ
れ、閾値調整装置23が停止される。この時点で操作者は
両加工布１と２を縫製すべくミシンを始動させる。この
場合、同時に比較器25もオンにされ、終端エッジ３が検
知位置に現われたときにエッジ検知信号Ｋが発せられ
て、このエッジにおける縫製過程を終了させるべくミシ
ンを停止させる。

上記の手動による調整と“自動的な”調整との大きな
違いは、縫製過程の開始前に操作者が加工布を手で移動
させたり、キーを押す必要がないことである。操作者は
加工布１と２、即ち互いに位置が正確になるように整向
された加工布１と２を設置し、ただちに縫製を始める。
極値検出装置22を作動させる不等質性調整命令は、ミシ
ンのスタートともに作動し、これと同時に、実施された
ステッチ数を計数するカウンタ（図示せず）を始動させ
る。このステッチカウンタが予め設定された計数値に達
すると、閾値調整装置23が作動して、それ迄に検出され
た閾値U₁とU₂またはＵ′_１とＵ′_２に基づいて比較器25
に閾値USを設定する。次に比較器25がオンにされ、閾値
調整装置23と閾値検出装置22が停止される。従って、縫
製過程が継続している間に加工布のエッジ３が検知位置
に現われたときにエッジ検知信号Ｋを発生させることが
できる。ステッチカウンタに予め設定されている計数値
は、不等質性の周期長さ（例えばリピート長さ）に関す
る送り量に対応するステッチ数と少なくとも同数である
ように選定するのが有利である。

以上は、終端稜を検知するための作動態様を述べたも
のであるが、上加工布１の前稜を検知するに際しては、
上に述べた調整段階における調整はもっぱら下加工布２
にたいして行なわれる。この場合の作動は上記の場合と
同様であるが、方向信号Ｒは“逆に”設定される。なぜ
なら、前稜が到達したときの測定信号の振れが、終端稜
が到達したときの測定信号の振れと逆であるからであ
る。個々の作業工程においてまず前稜を検知し、次に終
端稜を検知する場合には、前稜を検知した後に方向信号
Ｒを切り換えて、調整命令を新たに発生させることによ
り、中間介入の必要なしに全工程を自動化させることが
できる。このためには、方向信号発生器をフリップフロ
ップ回路とし、その状態をエッジ検知信号によってその
都度交替させるようにするのが好ましい。このようにす
ると、連続する多数の前稜及び後稜を検知することがで
き、手動によるなんらかの中間調整または中断の必要が
ない。

第３図は、第２図の回路装置に使用することができ
る、透過光フォトインターラプターと反射光インターラ
プターとを組み合わせたインターラプターの実施例を示
すものである。位置固定の下敷き50（例えばミシンの針
板）に埋設されるように光電受光体が設けられている。
この光電受光体は例えば第２図に図示したフォトダイオ
ード14である。この下敷き50からある程度離れていわゆ
る反射スキャナー52が設けられている。反射スキャナー
52は送光及び受光を行なう。この反射スキャナー52は例
えば発光ダイオード13及びフォトトランジスタ14aを含
むことができ、これら両要素は互いに密接して下敷き50
にたいして指向せしめられる。一方直接の光の入射を防
止するため、互いに遮蔽されている。反射スキャナーの
代わりにガラスファイバー光学系または反射カップリン
グを使用することもできる。反射スキャナー52と下敷き
50との間隔は、例えば加工布１と２の検知されるべきエ
ッジを備えた材料が良好に通過することができるように
選定されている（ミシンの場合例えばほぼ5mmであ
る）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭61−279296（ＪＰ，Ａ) 特開平１−212596（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−199896（ＪＰ，Ａ) 米国特許4696246（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) D05B 69/00 - 69/36 D06H 3/08 G01B 11/00 G01V 9/04

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】検知位置にたいして相対運動を行ない、エ
ッジ以外の場所に光学的に検知可能な不等質部分をも有
している工作物（1,2）の光学的に検知可能なエッジ
（３）を、検知位置を照明する送光器（11−13）と少な
くとも一つの受光器（14−19）とを有する測定装置（11
−21）を用いて検知する方法であって、検知位置から出
た光成分を測定して対応する測定信号（Ｕ）を発生さ
せ、その際次の工程を実施し、即ち検知位置に工作物の
エッジが現われたときに測定信号（Ｕ）の振幅がより大
きな値のほうへ変化するか、より小さな値のほうへ変化
するかを示す、測定信号（Ｕ）の変化の方向を表す方向
信号（Ｒ）を検出する工程と、調整段階の間に工作物
（1,2）を検知位置を通過するように移動させ、その際
生じる測定信号（Ｕ）の変動の極値を検出する工程と、
検出した極値から、工作物のエッジ（３）が現われたと
きに測定信号（Ｕ）と交差することが期待されるような
閾値（U_S）を算出させる工程と、検知段階の間に、測定
信号（Ｕ）を算出した閾値（U_S）と比較することによ
り、測定信号（Ｕ）が前記閾値（U_S）を通過したときに
エッジ検知信号を発生させる工程とを実施するようにし
た前記方法において、工作過程開始前の調整段階または工作過程開始後の調整
段階が、工作物の、エッジ（３）の前方にある部分だけ
を、検知位置を通過するように移動させる過程と、U₁を
方向信号（Ｒ）に対応する方向へ振れる極値、U₂を逆の
方向へ振れる極値、ｍを１よりも小さい正のファクタと
したとき、閾値（U_S）として、U_S＝U₁−ｍ（U₂−U₁）を
満たすようなただ一つの閾値U_Sを算出する過程とを含ん
でいることを特徴とする方法。
【請求項２】ｍがほぼ0.25に等しいことを特徴とする、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】調整段階の間、検知位置にある工作物の前
記部分を、該部分の光学的に判別可能な不等質性の周期
に少なくとも等しい長さだけ移動させることを特徴とす
る、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】工作物（1,2）が単層または複層の加工布
であり、予め与えられる縫製ステッチ回数が実施されて
いる間であって加工布のエッジ（３）が到達する前に調
整段階を開始させることを特徴とする、請求項１から３
までのいずれか１つに記載の方法。
【請求項５】測定装置の作業点を設定するため、測定信
号が所定の測定範囲に達するまで送光器（11−13）の出
力を調整し、受光器（14−19）の増幅値が低く設定され
ているときに送光器（11−13）の出力を増大させるこ
と、送光器（11−13）の出力が最大であるときに測定信
号が測定範囲に達しない場合に、測定信号が測定範囲に
達するまで受光器（14−19）の増幅値を増大させること
を特徴とする、請求項１から４までのいずれか１つに記
載の方法。
【請求項６】二つの受光器のうち第１の受光器（14−1
9）が工作物（1,2）を透過する光成分を受光し、第２の
受光器（14a−19a）が工作物（1,2）によって反射され
る光成分を受光し、調整段階の開始時により強い測定信
号を発するほうの受光器を選択することを特徴とする、
請求項１から５までのいずれか１つに記載の方法。
【請求項７】請求項１に記載の方法を実施するための装
置であって、測定信号を発生させる測定装置（11−21）
のほかに、測定信号の極値を検出し閾値を算出する装置
（22）と調整段階の終了時に作動可能で、算出した閾値
を設定するための閾値調整装置（23）とを備えた、調整
段階の間に作動可能な調整装置（22,23）と、検知段階
の間に作動可能で、測定信号を算出した閾値と比較さ
せ、且つ測定信号が設定した閾値を通過したときにエッ
ジ検知信号を発生させる比較装置（25）とを有している
前記装置において、エッジに生じる測定信号の変化の方向を表す方向信号
（Ｒ）を発生させる、予め設定可能な方向信号発生器
（28）が設けられていること、 U₁を方向信号（Ｒ）に対応する方向へ振れる極値、U₂を
逆の方向へ振れる極値、ｍを１よりも小さい正のファク
タとしたとき、前記閾値調整装置（23）が、閾値として
U_S＝U₁−ｍ（U₂−U₁）を満たすようなただ一つの閾値U_S
を発することを特徴とする装置。
【請求項８】ｍがほぼ0.25に等しいことを特徴とする、
請求項７に記載の装置。
【請求項９】測定装置の測定信号を設定するための調整
素子として、調整可能な増幅器が送光器（11−13）の駆
動回路（12）内に設けられ、他の調整素子として、調整
可能な増幅器（15）が受光器（14−19）内に設けられて
いることを特徴とする、請求項７または８に記載の装
置。
【請求項１０】調整素子（12;15）の少なくとも一方
が、選択的に制御可能な調節回路（27）の構成要素であ
り、調節回路（27）は、調整量として測定信号（Ｕ）を
受信し、目標値として測定範囲の中間を表す値を受信す
ることを特徴とする、請求項７から９までのいずれか１
つに記載の装置。
【請求項１１】測定装置の送光器（11−13）が、所定周
波数の変光を生じさせる光源（13）であって発信器（1
1）によって制御される光源（13）を有していること、
受光器（14−19）が、発信器（11）に同期している同期
整流器（17）を有していることを特徴とする、請求項７
から10までのいずれか１つに記載の装置。
【請求項１２】同期整流器（17）の前に帯域フィルタ
（16）が接続されていることを特徴とする、請求項11に
記載の装置。
【請求項１３】同期整流器（17）の後に低域フィルタ
（19）が接続されていることを特徴とする、請求項11ま
たは12に記載の装置。
【請求項１４】二つの受光器（14−19;14a−19a）が設
けられ、第１の受光器が工作物（1,2）を透過した光成
分を受光し、第２の受光器が工作物によって反射された
光成分を受光すること、両受光器を選択的に切り換える
ための装置（20）が設けられていることを特徴とする、
請求項７から13までのいずれか１つに記載の装置。
【請求項１５】切り換え装置（20）に振幅判別器（30）
が接続され、該振幅判別器（30）は、両受光器（14−1
9;14a−19a）の出力に接続され、且つより強い測定信号
を発する受光器を選択するために切り換え装置に制御命
令を発することを特徴とする、請求項14に記載の装置。
【請求項１６】加工物が縫製されるべき加工布であり、
ステッチカウンタを備えたプログラム制御装置（26）が
設けられ、該プログラム制御装置（26）は、調整装置
（22,32）のオンにより始動させ且つ縫製ステッチを予
め設定可能な数量だけカウントした後調整装置をオフに
させると共に比較装置（25）をオンにさせることを特徴
とする、請求項７から15までのいずれか１つに記載の装
置。
【請求項１７】プログラム制御装置（26）が、調整装置
（22,23）を再びオンにさせるエッジ検知信号（Ｋ）に
応答することを特徴とする、請求項16に記載の装置。
【請求項１８】プログラム制御装置（26）が、方向信号
発生部（28）としての双安定装置を有し、該双安定装置
の切り換え状態が方向信号（Ｒ）を決定することを特徴
とする、請求項７から17までのいずれか１つに記載の装
置。
【請求項１９】双安定装置（28）が手動でセット及びリ
セット可能であることを特徴とする、請求項18に記載の
装置。
【請求項２０】双安定装置（28）の切り換え状態がエッ
ジ検知信号（Ｋ）によって切り換え可能であることを特
徴とする、請求項18または19に記載の装置。
【請求項２１】測定信号（Ｕ）をデジタル形式に変換す
るアナログ／デジタル変換器21）が設けられているこ
と、比較装置（25）と調整装置（22,23）とがデジタル
マイクロコントローラとして構成されていることを特徴
とする、請求項７から20までのいずれか１つに記載の装
置。
【請求項２２】プログラム制御装置もマイクロコントロ
ーラとして構成されていることを特徴とする、請求項６
から19までのいずれか１つまたは請求項21に記載の装
置。