JP3042697B2 - 繊維材料内の障害片を検出する方法及び装置 - Google Patents
繊維材料内の障害片を検出する方法及び装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は綿花、化学繊維などの織物繊維材料内の障害
片、特にごみ部分、ネップ、シェルネップ、ナップなど
を検出する方法に関し、繊維材料の汚れ度合（ごみの含
有量）の検出は光学電子手段で行われ、繊維材料はセン
サで検出され、測定値が画像処理装置に供給される。さ
らに本発明は上記方法を実施する装置に関する。
片、特にごみ部分、ネップ、シェルネップ、ナップなど
を検出する方法に関し、繊維材料の汚れ度合（ごみの含
有量）の検出は光学電子手段で行われ、繊維材料はセン
サで検出され、測定値が画像処理装置に供給される。さ
らに本発明は上記方法を実施する装置に関する。
［従来の技術］ 繊維塊フリースの形状の繊維材料を除じんし開繊する
公知の方法においては、繊維材料は供給装置を通過し、
その後除じんを施される。繊維材料の汚れ度合の検出
は、除じん工程へ供給される間に行われる。公知の方法
を実施するために、供給装置と開繊及び除じん装置との
間に繊維材料を測定する測定装置を設けることが提案さ
れている。測定系は透明なディスクと移送ベルトからな
る通路状のガイドであって、前記移送ベルトは通路内の
繊維層をディスクに対して押圧するのに用いられる。デ
ィスクと移送ベルトとの距離は２〜4cmである。測定系
にはカメラが設けられており、カメラの後段にはグレイ
値比較器と、計数装置と、コンピュータが接続されてい
る。透明なディスクはランプによって照明される。この
装置によって除じん装置へ供給される繊維材料の除じん
工程を改善しようとしている。除じん装置から出て来る
繊維材料は次にカードへ供給される。この公知の方法の
欠点は、クリアラに供給される繊維塊マットは約２〜4c
mの厚さがあるので、繊維塊層の表面の汚れしか検出で
きず、内部の汚れは検出できないということである。さ
らに、表面において入射光の中で検出される汚れのうち
繊維に比較して所定パーセントしか検出できないという
欠点がある。そして、紡績処理において特に障害となる
ネップ、シェルネップ及びナップなどその他の小片を検
出することができない。
公知の方法においては、繊維材料は供給装置を通過し、
その後除じんを施される。繊維材料の汚れ度合の検出
は、除じん工程へ供給される間に行われる。公知の方法
を実施するために、供給装置と開繊及び除じん装置との
間に繊維材料を測定する測定装置を設けることが提案さ
れている。測定系は透明なディスクと移送ベルトからな
る通路状のガイドであって、前記移送ベルトは通路内の
繊維層をディスクに対して押圧するのに用いられる。デ
ィスクと移送ベルトとの距離は２〜4cmである。測定系
にはカメラが設けられており、カメラの後段にはグレイ
値比較器と、計数装置と、コンピュータが接続されてい
る。透明なディスクはランプによって照明される。この
装置によって除じん装置へ供給される繊維材料の除じん
工程を改善しようとしている。除じん装置から出て来る
繊維材料は次にカードへ供給される。この公知の方法の
欠点は、クリアラに供給される繊維塊マットは約２〜4c
mの厚さがあるので、繊維塊層の表面の汚れしか検出で
きず、内部の汚れは検出できないということである。さ
らに、表面において入射光の中で検出される汚れのうち
繊維に比較して所定パーセントしか検出できないという
欠点がある。そして、紡績処理において特に障害となる
ネップ、シェルネップ及びナップなどその他の小片を検
出することができない。
［発明が解決しようとする課題］ それに対して本発明の課題は、上記の欠点を除去し、
特に繊維層内でも障害となる小片を検出することがで
き、ごみ部分、ネップ、シェルネップ、ナップなどを検
出し、区別して評価することのできる冒頭で述べた種類
の方法を提供することである。
特に繊維層内でも障害となる小片を検出することがで
き、ごみ部分、ネップ、シェルネップ、ナップなどを検
出し、区別して評価することのできる冒頭で述べた種類
の方法を提供することである。
［課題を解決するための手段］ 本発明の方法は、繊維材料のごみの含有量の如き汚れ
度合の検出を光学電子手段で行うために、繊維材料を薄
い繊維ウエブに形成し、繊維ウエブ中の各障害となる小
片をセンサで歩進走査することによって検出し、測定値
が画像処理装置に供給されて、それぞれ個々の小片の特
徴を示す例えばグレー値等の特性値に変換され、特性値
に基づき、比較により個々の小片を、例えばタイプ、形
状、大きさに従って分類し、個々の小片を計数する、綿
花、化学繊維など繊維材料内ごみ部分、ネップ、シェル
ネップ、ナップなどの如き障害片を検出する方法であっ
て、ごみ部分の検出が透過光によって行われ、ナップ及
びネップの検出が入射光を当て、その反射光で検出さ
れ、直径1mmより大きいものをナップとして識別し、直
径1mmより小さいものをネップとして識別し、シェルネ
ップの検出が透過光で検出評価されて少なくとも２つの
異なるグレー段階で求めるか、透過光の測定結果と入射
光に対する反射光の測定結果を比較することによって求
められることを特徴とする。
度合の検出を光学電子手段で行うために、繊維材料を薄
い繊維ウエブに形成し、繊維ウエブ中の各障害となる小
片をセンサで歩進走査することによって検出し、測定値
が画像処理装置に供給されて、それぞれ個々の小片の特
徴を示す例えばグレー値等の特性値に変換され、特性値
に基づき、比較により個々の小片を、例えばタイプ、形
状、大きさに従って分類し、個々の小片を計数する、綿
花、化学繊維など繊維材料内ごみ部分、ネップ、シェル
ネップ、ナップなどの如き障害片を検出する方法であっ
て、ごみ部分の検出が透過光によって行われ、ナップ及
びネップの検出が入射光を当て、その反射光で検出さ
れ、直径1mmより大きいものをナップとして識別し、直
径1mmより小さいものをネップとして識別し、シェルネ
ップの検出が透過光で検出評価されて少なくとも２つの
異なるグレー段階で求めるか、透過光の測定結果と入射
光に対する反射光の測定結果を比較することによって求
められることを特徴とする。
又本発明の前記方法を実施するための装置は、繊維材
料配置用の透明な部材、汚れ度合を検出するセンサとし
てのダイオードラインカメラあるいは面カメラの如きカ
メラを有する測定系と、グレー値フィルタを具備する画
像処理装置と、分類装置、計数装置及びコンピュータ
（15）を含んで成る障害片を検出する装置であって、前
記画像処理装置（14）に透過光で検出した電気的パルス
と入射光に対する反射光で検出したときの電気的パルス
を比較する比較装置が設けられていると共に、画像処理
装置（14）が障害片について個々の小片の形状、個々の
小片の大きさ、個々の小片の輝度を検出評価できるよう
に構成されていることを特徴とする。
料配置用の透明な部材、汚れ度合を検出するセンサとし
てのダイオードラインカメラあるいは面カメラの如きカ
メラを有する測定系と、グレー値フィルタを具備する画
像処理装置と、分類装置、計数装置及びコンピュータ
（15）を含んで成る障害片を検出する装置であって、前
記画像処理装置（14）に透過光で検出した電気的パルス
と入射光に対する反射光で検出したときの電気的パルス
を比較する比較装置が設けられていると共に、画像処理
装置（14）が障害片について個々の小片の形状、個々の
小片の大きさ、個々の小片の輝度を検出評価できるよう
に構成されていることを特徴とする。
［作用］ 光を透過する薄い繊維ウエウ（例えば5g/m）を使用す
ることによって、繊維バンドの表面においても内部にお
いても障害片を検出することができる。本発明によれ
ば、各障害片をセンサは歩進検出する（例えば0.1mmま
で）。センサとして例えばカメラが繊維ウエブの所定の
測定領域を検出し、画像に対応する電気的パルスを形成
し、そのパルスが電気処理装置に入力される。処理装置
においては、それぞれ個々の小片に固有の特性量を、例
えばグレー値分析に基づいて検出する（障害片として識
別する）。この特性量に基づいてそれぞれ個々の小片
が、例えば記憶されている所定の特定データを用いた比
較によって、特にタイプ、形状、大きさについて分類さ
れる。次に個々の小片が計数されるので、例えばタイプ
分類（タイプ毎の小片の数）あるいは大きさ分類（所定
の大きさの小片の数）が可能である。本発明方法によれ
ば、好ましくは障害片は繊維層の内部でも、従って繊維
層全体でも検出することができ、さらにごみ片としてじ
ゃまになるネップ、シェルネップ、ナップも検出され、
さらにすべての障害片は所定の判断基準、例えばタイ
プ、形状、大きさに従って分類される。
ることによって、繊維バンドの表面においても内部にお
いても障害片を検出することができる。本発明によれ
ば、各障害片をセンサは歩進検出する（例えば0.1mmま
で）。センサとして例えばカメラが繊維ウエブの所定の
測定領域を検出し、画像に対応する電気的パルスを形成
し、そのパルスが電気処理装置に入力される。処理装置
においては、それぞれ個々の小片に固有の特性量を、例
えばグレー値分析に基づいて検出する（障害片として識
別する）。この特性量に基づいてそれぞれ個々の小片
が、例えば記憶されている所定の特定データを用いた比
較によって、特にタイプ、形状、大きさについて分類さ
れる。次に個々の小片が計数されるので、例えばタイプ
分類（タイプ毎の小片の数）あるいは大きさ分類（所定
の大きさの小片の数）が可能である。本発明方法によれ
ば、好ましくは障害片は繊維層の内部でも、従って繊維
層全体でも検出することができ、さらにごみ片としてじ
ゃまになるネップ、シェルネップ、ナップも検出され、
さらにすべての障害片は所定の判断基準、例えばタイ
プ、形状、大きさに従って分類される。
好ましくは薄い繊維ウエブとセンサは互いに相対的に
移動される。好まくはセンサはプログラム可能な測定領
域を歩進走査する。好ましくはセンサは障害片の一部を
透過光で検出する。好ましくはセンサは障害片の一部に
入射光を当て、その反射光で検出する。好ましくはシェ
ルネップは透過光で検出され、その場合に評価が行われ
て少なくとも２つの異なるグレー段階が求められる。好
ましくはシェルネップは透過光内の測定結果と、入射光
に対する障害片の反射光の測定結果の比較によって検出
される。
移動される。好まくはセンサはプログラム可能な測定領
域を歩進走査する。好ましくはセンサは障害片の一部を
透過光で検出する。好ましくはセンサは障害片の一部に
入射光を当て、その反射光で検出する。好ましくはシェ
ルネップは透過光で検出され、その場合に評価が行われ
て少なくとも２つの異なるグレー段階が求められる。好
ましくはシェルネップは透過光内の測定結果と、入射光
に対する障害片の反射光の測定結果の比較によって検出
される。
本発明には綿花、化学繊維など繊維材料内の障害片、
特にごみ部分、ネップ、シェルネップ、ナップなどを検
出する前述の方法を実施する好ましい装置も含まれてお
り、同装置においては、繊維材料の測定系が設けられて
おり、測定系には汚れ度合を検出するセンサが配置され
ており、カメラ、例えばダイオードラインカメラあるい
は面カメラ、電子処理装置（画像処理装置）、分類装
置、計数装置及びコンピュータが設けられている。好ま
しくはセンサと照明装置は繊維ウエブの同一の側に配置
されている。好ましくはセンサと照明装置は、繊維ウエ
ブの異なる側に配置されている。好ましくは照明装置間
の切り替えを行う切り替え装置が設けられている。好ま
しくは処理装置に、透過光で検出した場合の電気的なパ
ルスと、繊維ウエブに入射光を当てその反射光で検出し
た場合の電気的なパルスの比較を行う比較装置が設けら
れている。好ましくは処理装置にはアナログ／ディジタ
ル変換器が設けられている。好ましくは処理装置に、グ
レー値フィルタが設けられている。好ましくは処理装置
は個々の小片の形状を検出する。好ましくは処理装置は
個々の小片の大きさを検出する。好ましくは処理装置は
個々の小片の輝度を検出する。好ましくは分類装置にメ
モリが設けられている。好ましくは装置にモニターが設
けられている。好ましくは繊維ウエブを支持する支持体
に２軸制御装置が設けられている。好ましくは支持体は
透明であり、例えばガラスなどから形成されている。好
ましくは支持体に凸面に湾曲した表面が設けられてい
る。好ましくは支持体は透明あるいは光を透過する外表
面を有するドラムである。好ましくはセンサは照明装置
と共に、繊維ウエブ形成装置、例えばカードの入口及び
／出口に配置されている。好ましくはセンサは、ドラム
上にある繊維ウエブを検出することができる。好ましく
はドラムの幅全体にわたって多数及び／あるいは多量の
障害片を検出することができる。それによって障害片を
例えば針布の故障部分と対応づけることができる。好ま
しくは多数のセンサが処理装置に接続されている。好ま
しくはコンピュータは除じん度合を閉ループ制御する制
御装置及び制御線を介して操作部材の駆動装置、例えば
針布ドラムに設けられているストリップローラあるいは
カードに設けられている案内部材の駆動装置と接続され
ている。操作部材はデリバリローラ及び／あるいはフィ
ードローラ及び／あるいは針布ドラムを駆動する駆動部
材である。好ましくはコンピュータは品質検出装置、た
とえばカード情報システム（KIT）と接続されている。
好ましくはコンピュータは繊維ウエブを形成する装置、
例えばカードの制御装置と接続されており、例えばメモ
リに格納されている障害片の所定の限界値を越えると、
前警告装置及び／あるいは機械の停止装置を作動させる
ことができる。
特にごみ部分、ネップ、シェルネップ、ナップなどを検
出する前述の方法を実施する好ましい装置も含まれてお
り、同装置においては、繊維材料の測定系が設けられて
おり、測定系には汚れ度合を検出するセンサが配置され
ており、カメラ、例えばダイオードラインカメラあるい
は面カメラ、電子処理装置（画像処理装置）、分類装
置、計数装置及びコンピュータが設けられている。好ま
しくはセンサと照明装置は繊維ウエブの同一の側に配置
されている。好ましくはセンサと照明装置は、繊維ウエ
ブの異なる側に配置されている。好ましくは照明装置間
の切り替えを行う切り替え装置が設けられている。好ま
しくは処理装置に、透過光で検出した場合の電気的なパ
ルスと、繊維ウエブに入射光を当てその反射光で検出し
た場合の電気的なパルスの比較を行う比較装置が設けら
れている。好ましくは処理装置にはアナログ／ディジタ
ル変換器が設けられている。好ましくは処理装置に、グ
レー値フィルタが設けられている。好ましくは処理装置
は個々の小片の形状を検出する。好ましくは処理装置は
個々の小片の大きさを検出する。好ましくは処理装置は
個々の小片の輝度を検出する。好ましくは分類装置にメ
モリが設けられている。好ましくは装置にモニターが設
けられている。好ましくは繊維ウエブを支持する支持体
に２軸制御装置が設けられている。好ましくは支持体は
透明であり、例えばガラスなどから形成されている。好
ましくは支持体に凸面に湾曲した表面が設けられてい
る。好ましくは支持体は透明あるいは光を透過する外表
面を有するドラムである。好ましくはセンサは照明装置
と共に、繊維ウエブ形成装置、例えばカードの入口及び
／出口に配置されている。好ましくはセンサは、ドラム
上にある繊維ウエブを検出することができる。好ましく
はドラムの幅全体にわたって多数及び／あるいは多量の
障害片を検出することができる。それによって障害片を
例えば針布の故障部分と対応づけることができる。好ま
しくは多数のセンサが処理装置に接続されている。好ま
しくはコンピュータは除じん度合を閉ループ制御する制
御装置及び制御線を介して操作部材の駆動装置、例えば
針布ドラムに設けられているストリップローラあるいは
カードに設けられている案内部材の駆動装置と接続され
ている。操作部材はデリバリローラ及び／あるいはフィ
ードローラ及び／あるいは針布ドラムを駆動する駆動部
材である。好ましくはコンピュータは品質検出装置、た
とえばカード情報システム（KIT）と接続されている。
好ましくはコンピュータは繊維ウエブを形成する装置、
例えばカードの制御装置と接続されており、例えばメモ
リに格納されている障害片の所定の限界値を越えると、
前警告装置及び／あるいは機械の停止装置を作動させる
ことができる。
なお、第10図に示すようにナップは約1mmより大きい
繊維のからまり、ネップは約1mmより小さい繊維のから
まりである。ごみ部分は例えば葉及びシェルの残留物で
ある。シェルネップは、まだ洗っていない繊維に含まれ
る種の殻（シェル）の断片である。特殊分類（サブクラ
ス）は、幅に対して長さの割合が大きい、例えば茎など
長く延びたごみ部分（樹皮、草）である。
繊維のからまり、ネップは約1mmより小さい繊維のから
まりである。ごみ部分は例えば葉及びシェルの残留物で
ある。シェルネップは、まだ洗っていない繊維に含まれ
る種の殻（シェル）の断片である。特殊分類（サブクラ
ス）は、幅に対して長さの割合が大きい、例えば茎など
長く延びたごみ部分（樹皮、草）である。
［実施例］ 以下、図面に示す実施例を用いて本発明を詳細に説明
する。
する。
第１図によれば位置を変えることのできるテーブル１
（座標ｘとｙ方向の位置決め装置）が設けられており、
テーブルの上方のカバー面1aにはガラスプレート2a、下
方のカバー面1b（図示せず）にはガラスプレート2b（図
示せず）が試料支持体として設けられている。ガラスプ
レート2aの下方には照明装置24が設けられている。繊維
ウエブ25（試料）がガラスプレート2a上に載置されてい
る。符号26で示すものは障害片である。テーブル１の下
側には位置を変えることのできる保持プレート３が設け
られており、その上面3aにステッピングモータ４が固定
されている。回転可能なモータ軸はねじ軸５として形成
されており、ねじ軸はテーブル１の側面1dに固定された
ボルト６と共働する。ねじ軸５が回転すると、テーブル
１が矢印Ａ、Ｂ方向に移動される。テーブル１と保持プ
レート３の下側には固定配置の保持プレート７が設けら
れており、その上にステッピングモータ８が固定されて
いる。回転可能なモータ軸はねじ軸９として形成され、
ねじ軸は保持プレート３の側面3bに固定されたボルト10
と共働する。ねじ軸９が回転すると、保持プレート３が
矢印Ｃ′、Ｄ′方向に移動され、同時に機械的な結合を
介してテーブル１が矢印Ｃ、Ｄ方向へ移動される。テー
ブル１の上方を囲んでＵ字状の支持体11が設けられてお
り、支持体の側方の支柱11a、11bはプレート７上に固定
され、横はり11cにはカメラ12、例えばダイオードライ
ンカメラ及び照明装置13が配置されている。
（座標ｘとｙ方向の位置決め装置）が設けられており、
テーブルの上方のカバー面1aにはガラスプレート2a、下
方のカバー面1b（図示せず）にはガラスプレート2b（図
示せず）が試料支持体として設けられている。ガラスプ
レート2aの下方には照明装置24が設けられている。繊維
ウエブ25（試料）がガラスプレート2a上に載置されてい
る。符号26で示すものは障害片である。テーブル１の下
側には位置を変えることのできる保持プレート３が設け
られており、その上面3aにステッピングモータ４が固定
されている。回転可能なモータ軸はねじ軸５として形成
されており、ねじ軸はテーブル１の側面1dに固定された
ボルト６と共働する。ねじ軸５が回転すると、テーブル
１が矢印Ａ、Ｂ方向に移動される。テーブル１と保持プ
レート３の下側には固定配置の保持プレート７が設けら
れており、その上にステッピングモータ８が固定されて
いる。回転可能なモータ軸はねじ軸９として形成され、
ねじ軸は保持プレート３の側面3bに固定されたボルト10
と共働する。ねじ軸９が回転すると、保持プレート３が
矢印Ｃ′、Ｄ′方向に移動され、同時に機械的な結合を
介してテーブル１が矢印Ｃ、Ｄ方向へ移動される。テー
ブル１の上方を囲んでＵ字状の支持体11が設けられてお
り、支持体の側方の支柱11a、11bはプレート７上に固定
され、横はり11cにはカメラ12、例えばダイオードライ
ンカメラ及び照明装置13が配置されている。
本発明に特に適しているのはディジタルな画像処理を
行うことであって、ディジタルな画像処理を行うことに
よって、画像は個々の点（ピクセルという）に分解され
る。ステッピングモータ４、８の外に（不図示の）終端
スイッチが設けられているので、ゼロ位置に達すること
ができる。
行うことであって、ディジタルな画像処理を行うことに
よって、画像は個々の点（ピクセルという）に分解され
る。ステッピングモータ４、８の外に（不図示の）終端
スイッチが設けられているので、ゼロ位置に達すること
ができる。
本装置はさらに画像処理装置14が設けられており、画
像処理装置14には例えばマイクロプロセッサのような中
央処理装置（CPU）15、画像処理系16、付加メモリ17及
びインターフェイスユニット18が設けられており、これ
らは互いに電気的に接続されている。インターフェイス
ユニット18には、ステッピングモータ４及び８と接続さ
れた２軸制御装置19が接続されている。さらに画像処理
系16はカメラ12と接続されている。インターフェイスユ
ニット18はプリンタ20、端末21及び操作キーボード22と
接続されている。符号23で示すものはデータバスであ
る。
像処理装置14には例えばマイクロプロセッサのような中
央処理装置（CPU）15、画像処理系16、付加メモリ17及
びインターフェイスユニット18が設けられており、これ
らは互いに電気的に接続されている。インターフェイス
ユニット18には、ステッピングモータ４及び８と接続さ
れた２軸制御装置19が接続されている。さらに画像処理
系16はカメラ12と接続されている。インターフェイスユ
ニット18はプリンタ20、端末21及び操作キーボード22と
接続されている。符号23で示すものはデータバスであ
る。
第１図に示す装置は例えば実験装置として使用するこ
とができ、付加メモリ17及びインターフェイスユニット
18を有する画像処理装置14と、透過光の光源24と、端末
21と入射光照明装置13を備えている。検査すべき繊維ウ
エブ25は薄い透明なプレート2a、2bの間に配置すること
ができる。横はり11cに固定されたカメラ12が、プログ
ラム可能な測定領域を歩進走査する。その際に検出され
たごみ片26とネップは分類される。接続されている端末
21とプリンタ20上に測定結果と大きさの分布（ヒストロ
グラム）を出力することができる。透過光内ですべての
光を通さない対象が捕捉され、大きさに従って、例えば
ごみ片26とシェルネップに分類される。入射光が当てら
れ、その反射光で測定する場合には、照明及び画像撮影
光学装置によってネップとナップが場所を特定された明
るい領域として強調される。画像処理装置14によってこ
の領域がネップであると識別される。識別されたネップ
とナップは同様に大きさに従って分類される。ごみ小片
26とシェルネップを検出する試験期間は例えば３〜20分
である。透過光の中では可視部分は最小で約0.1mm（直
径）まで検出することができる。最大の大きさは60mmま
でである。入射光内で処理する場合には、最小直径約0.
1mmからのネップを検出することができる。ナップの最
大の大きさは約2mmである。
とができ、付加メモリ17及びインターフェイスユニット
18を有する画像処理装置14と、透過光の光源24と、端末
21と入射光照明装置13を備えている。検査すべき繊維ウ
エブ25は薄い透明なプレート2a、2bの間に配置すること
ができる。横はり11cに固定されたカメラ12が、プログ
ラム可能な測定領域を歩進走査する。その際に検出され
たごみ片26とネップは分類される。接続されている端末
21とプリンタ20上に測定結果と大きさの分布（ヒストロ
グラム）を出力することができる。透過光内ですべての
光を通さない対象が捕捉され、大きさに従って、例えば
ごみ片26とシェルネップに分類される。入射光が当てら
れ、その反射光で測定する場合には、照明及び画像撮影
光学装置によってネップとナップが場所を特定された明
るい領域として強調される。画像処理装置14によってこ
の領域がネップであると識別される。識別されたネップ
とナップは同様に大きさに従って分類される。ごみ小片
26とシェルネップを検出する試験期間は例えば３〜20分
である。透過光の中では可視部分は最小で約0.1mm（直
径）まで検出することができる。最大の大きさは60mmま
でである。入射光内で処理する場合には、最小直径約0.
1mmからのネップを検出することができる。ナップの最
大の大きさは約2mmである。
第２図にはカード30が示されており、カードにはフィ
ードローラ31、フィードテーブル32、テーカインローラ
33、ドラム34、ドッファ35、ストリップローラ36、絞り
ローラ37、38、移送ローラ39、40、フリース案内部材4
1、トランペット42、デリバリローラ43、44、ケンス台4
5及び回転フラット46が設けられている。カード30の前
段には繊維塊供給装置47が設けられている。薄い繊維ウ
エブ58を排出する絞りローラ37、38と繊維ウエブ58を受
け取って次へ移動する移送ローラ39、40の間には、固定
配置の２つの透明なプレート48、49が測定系50として通
路状に設けられており、プレートの間隔は約２〜10cmで
あって、その間に繊維ウエブ58を通過させる。同時にプ
レート48、49は障害となる空気流を防ぐ。この空気流は
特に走行速度が速い場合に薄い繊維ウエブ58をさらって
いってしまう。第２図において参照番号64はカードスラ
イバである。
ードローラ31、フィードテーブル32、テーカインローラ
33、ドラム34、ドッファ35、ストリップローラ36、絞り
ローラ37、38、移送ローラ39、40、フリース案内部材4
1、トランペット42、デリバリローラ43、44、ケンス台4
5及び回転フラット46が設けられている。カード30の前
段には繊維塊供給装置47が設けられている。薄い繊維ウ
エブ58を排出する絞りローラ37、38と繊維ウエブ58を受
け取って次へ移動する移送ローラ39、40の間には、固定
配置の２つの透明なプレート48、49が測定系50として通
路状に設けられており、プレートの間隔は約２〜10cmで
あって、その間に繊維ウエブ58を通過させる。同時にプ
レート48、49は障害となる空気流を防ぐ。この空気流は
特に走行速度が速い場合に薄い繊維ウエブ58をさらって
いってしまう。第２図において参照番号64はカードスラ
イバである。
測定系50を通過する繊維ウエブ58内の障害となる小片
を検出する装置には、カメラ12と画像処理装置14（第１
図を参照）が設けられており、画像処理装置には特にグ
レー値比較器と、計数装置とプロセッサが設けられてい
る。画像処理装置14の後段には制御装置51、例えばカー
ド30の機械制御装置が接続されており、制御装置は閉ル
ープ制御可能な駆動モータ52と接続されており、駆動モ
ータはギヤ装置53を介してモートナイフ55とテーカイン
ローラ33との距離を変化させる。
を検出する装置には、カメラ12と画像処理装置14（第１
図を参照）が設けられており、画像処理装置には特にグ
レー値比較器と、計数装置とプロセッサが設けられてい
る。画像処理装置14の後段には制御装置51、例えばカー
ド30の機械制御装置が接続されており、制御装置は閉ル
ープ制御可能な駆動モータ52と接続されており、駆動モ
ータはギヤ装置53を介してモートナイフ55とテーカイン
ローラ33との距離を変化させる。
このようにして障害片のオンライン検出とそれに伴う
閉ループ制御の障害片分離が実施される。メモリ17に格
納されている所定の限界値を越えると、前警告及び／あ
るいはカード30の停止が行われる。さらにプレート48の
カメラ側には入射光用のランプ13が配置され、カメラと
反対側には透過光用のランプ24が配置されており、これ
らは撮影すべき画像を明るくするのに用いられる。
閉ループ制御の障害片分離が実施される。メモリ17に格
納されている所定の限界値を越えると、前警告及び／あ
るいはカード30の停止が行われる。さらにプレート48の
カメラ側には入射光用のランプ13が配置され、カメラと
反対側には透過光用のランプ24が配置されており、これ
らは撮影すべき画像を明るくするのに用いられる。
カード30の繊維ウエブを測定する測定箇所としては、
特に次のような箇所が考えられる。すなわち、ドラム34
上の繊維ウエブすなわち繊維シート（矢印Ｅ）、ドッフ
ァー35上の繊維ウエブすなわち繊維シート（矢印Ｆ）、
ストリップローラ36上の繊維ウエブすなわち繊維シート
（矢印Ｇ）、ストリップローラ36と絞りローラ37、38の
間の繊維ウエブ（矢印Ｈ）、及び絞りローラ37、38と移
送ローラ39、40の間の繊維ウエブ（矢印Ｉ）である。障
害となる小片、例えば化学繊維のネップはドラム34上、
ドッファー35上、ストリップローラ36上の繊維ウエブ内
では入射光内でのみ検出可能であって、ストリップロー
ラ36と絞りローラ37、38の間、及び絞りローラ37、38と
移送ローラ39、40の間では透過光内と入射光内の両方で
検出することができる。
特に次のような箇所が考えられる。すなわち、ドラム34
上の繊維ウエブすなわち繊維シート（矢印Ｅ）、ドッフ
ァー35上の繊維ウエブすなわち繊維シート（矢印Ｆ）、
ストリップローラ36上の繊維ウエブすなわち繊維シート
（矢印Ｇ）、ストリップローラ36と絞りローラ37、38の
間の繊維ウエブ（矢印Ｈ）、及び絞りローラ37、38と移
送ローラ39、40の間の繊維ウエブ（矢印Ｉ）である。障
害となる小片、例えば化学繊維のネップはドラム34上、
ドッファー35上、ストリップローラ36上の繊維ウエブ内
では入射光内でのみ検出可能であって、ストリップロー
ラ36と絞りローラ37、38の間、及び絞りローラ37、38と
移送ローラ39、40の間では透過光内と入射光内の両方で
検出することができる。
第３図によれば、カメラ12の後段にグレー値比較器6
1、計数装置62及びコンピュータ15が接続されており、
これらは制御装置51と接続されている。分類と計数は、
しかるべきコンピュータプログラム（ソフトウエア）に
よって行われる。
1、計数装置62及びコンピュータ15が接続されており、
これらは制御装置51と接続されている。分類と計数は、
しかるべきコンピュータプログラム（ソフトウエア）に
よって行われる。
１）タイプ イ）ネップ グレー値フィルタリングにより入射光内で検出 ロ）ごみ片 グレー値フィルタリングにより透過光内で検出 ハ）長く延びたごみ片（樹皮、草） この分類はごみ片の特殊クラスである ニ）シェルネップ 透過光（核が見える）と入射光（ネップの繊維が見え
る）で比較するか あるいは入射光のみ 暗い核（グレー値が高い）、ネップ同様、明るい繊維
周辺（グレー値が低い） 上述の検出方法イ）〜ニ）の他に、特に小部分を区別
しやすくするために、グレー値操作、端縁検出などを使
用することができる。
る）で比較するか あるいは入射光のみ 暗い核（グレー値が高い）、ネップ同様、明るい繊維
周辺（グレー値が低い） 上述の検出方法イ）〜ニ）の他に、特に小部分を区別
しやすくするために、グレー値操作、端縁検出などを使
用することができる。
２）大きさ 小片の面積を平方ミリメートルで検出（最小の大きさ
は直径0.1mm） 第４図に示すものは、ガラスプレート49であって、ガ
ラスプレートは絞りローラ37、38と移送ローラ39、40の
間に配置され、このガラスプレート上を繊維ウエブ58が
走行する。ガラスプレート49の上方にはカメラ12が、下
方には透過光で撮影を行うためのランプ24が配置されて
いる。絞りローラ37、38と移送ローラ39、40の回転方向
は湾曲した矢印で示されている。
は直径0.1mm） 第４図に示すものは、ガラスプレート49であって、ガ
ラスプレートは絞りローラ37、38と移送ローラ39、40の
間に配置され、このガラスプレート上を繊維ウエブ58が
走行する。ガラスプレート49の上方にはカメラ12が、下
方には透過光で撮影を行うためのランプ24が配置されて
いる。絞りローラ37、38と移送ローラ39、40の回転方向
は湾曲した矢印で示されている。
第５図によれば、絞りローラ37、48と移送ローラ39、
40の間にはガラスのような外表面を有するドラム59（回
転方向は矢印Ｋ）が軸平行に配置されており、ドラム上
を繊維ウエブ58が走行する。ドラム59の周速度は好まし
くは繊維ウエブ58の走行速度と同一なので、摩擦を生じ
る相対移動は生じない。ランプ24はドラム59の内部に配
置されている。
40の間にはガラスのような外表面を有するドラム59（回
転方向は矢印Ｋ）が軸平行に配置されており、ドラム上
を繊維ウエブ58が走行する。ドラム59の周速度は好まし
くは繊維ウエブ58の走行速度と同一なので、摩擦を生じ
る相対移動は生じない。ランプ24はドラム59の内部に配
置されている。
第６図には第５図と同様の実施例が示されており、本
実施例においては、支持体として凸面に湾曲されたガラ
スプレート60が設けられており、その上を繊維ウエブ58
が走行し、滑り接触によって滑らかにガイドが行われ
る。繊維ウエブ58の一部のみがガラスプレート60と接触
する。ドラム59とガラスプレート60の頂点は、好ましく
はそれぞれ絞りローラ37、38と移送ローラ39、40のロー
ラ間隙を結ぶ直線上に位置する。矢印ＬとＭはカメラ12
が機械の幅方向に移動することができるその方向を示し
ている。
実施例においては、支持体として凸面に湾曲されたガラ
スプレート60が設けられており、その上を繊維ウエブ58
が走行し、滑り接触によって滑らかにガイドが行われ
る。繊維ウエブ58の一部のみがガラスプレート60と接触
する。ドラム59とガラスプレート60の頂点は、好ましく
はそれぞれ絞りローラ37、38と移送ローラ39、40のロー
ラ間隙を結ぶ直線上に位置する。矢印ＬとＭはカメラ12
が機械の幅方向に移動することができるその方向を示し
ている。
第７図には主な分類がグラフで示されている。小片の
タイプに対する小片の割合が％で示されている。
タイプに対する小片の割合が％で示されている。
第８図にはウエブ画像のグレー値領域が表で示されて
おり、所定のウエブ要素（障害片と良質繊維）にそれぞ
れグレー値が対応づけられている。
おり、所定のウエブ要素（障害片と良質繊維）にそれぞ
れグレー値が対応づけられている。
第９図に示すものは、試料全体より小さい個々の撮影
の画像部分であるので、全体の結果は多数の試料を重ね
合わせて得られる。
の画像部分であるので、全体の結果は多数の試料を重ね
合わせて得られる。
第11図によれば、カメラ12の後段にアナログ／ディジ
タル変換器63とコンピュータ15が接続されている。計数
はコンピュータ15のソフトウエアに従って行われる。
タル変換器63とコンピュータ15が接続されている。計数
はコンピュータ15のソフトウエアに従って行われる。
アナログ／ディジタル変換器63はセンサ信号を多数の
グレー段階、例えば200〜300のグレー段階に変換する。
好ましくは第２図に示す装置にはカメラ12としてCCD面
カメラが設けられている。好ましくは面カメラ12には短
時間露光を行う装置が設けられている。カード（第２
図）において、短時間露光によって動き不鮮明さが生じ
るのを防止している。記録された画像は、短時間露光に
よってほぼ「凍結」される。
グレー段階、例えば200〜300のグレー段階に変換する。
好ましくは第２図に示す装置にはカメラ12としてCCD面
カメラが設けられている。好ましくは面カメラ12には短
時間露光を行う装置が設けられている。カード（第２
図）において、短時間露光によって動き不鮮明さが生じ
るのを防止している。記録された画像は、短時間露光に
よってほぼ「凍結」される。
［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば繊維
材料内の障害片をそのタイプ別およびサイズ別に区別し
て評価することができ、本発明の方法および装置を利用
すれば、カードの如き繊維処理装置のクリーニング性能
を自動的にコントロールすることができる。
材料内の障害片をそのタイプ別およびサイズ別に区別し
て評価することができ、本発明の方法および装置を利用
すれば、カードの如き繊維処理装置のクリーニング性能
を自動的にコントロールすることができる。
第１図は位置を変えることのできる試料支持体を有する
本発明方法を実施する装置の構成図、 第２図はクリアラを有するカードに設けられた本発明装
置の構成図、 第３図はグレー値比較器と計数装置とコンピュータを有
するブロック、 第４図は透明な試料支持体としての平坦なプレートとカ
メラ及び光源を示す概略側面図、 第５図は試料支持体として透明な外表面を有する回転可
能なドラムの側面図、 第６図は透明な試料支持体としての湾曲したプレートの
側面図、 第７図は障害片のタイプ分類を示す線図、 第８図はウエブ画像のグレー値領域を示す表図、 第９図は歩進的に記録された画像全体を概略図示する説
明図、 第10図はごみ部分、ネップ、シェルネップ、ナップなど
障害片を示す説明図、 第11図はカメラの後段にアナログ／ディジタル変換器な
どが設けられている実施例を示すブロック図である。 12……カメラ、14……画像処理装置、 15……マイクロプロセッサ、 16……画像処理系、17……付加メモリ、 18……インターフェイスユニット、 19……２軸制御装置、25……繊維ウエブ、 26……ごみ小片、30……カード。
本発明方法を実施する装置の構成図、 第２図はクリアラを有するカードに設けられた本発明装
置の構成図、 第３図はグレー値比較器と計数装置とコンピュータを有
するブロック、 第４図は透明な試料支持体としての平坦なプレートとカ
メラ及び光源を示す概略側面図、 第５図は試料支持体として透明な外表面を有する回転可
能なドラムの側面図、 第６図は透明な試料支持体としての湾曲したプレートの
側面図、 第７図は障害片のタイプ分類を示す線図、 第８図はウエブ画像のグレー値領域を示す表図、 第９図は歩進的に記録された画像全体を概略図示する説
明図、 第10図はごみ部分、ネップ、シェルネップ、ナップなど
障害片を示す説明図、 第11図はカメラの後段にアナログ／ディジタル変換器な
どが設けられている実施例を示すブロック図である。 12……カメラ、14……画像処理装置、 15……マイクロプロセッサ、 16……画像処理系、17……付加メモリ、 18……インターフェイスユニット、 19……２軸制御装置、25……繊維ウエブ、 26……ごみ小片、30……カード。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ステファン シュリヒター ドイツ連邦共和国，デー‐4060 フィー ルセン 11，セナトレンビンクル ４ (72)発明者 ノルベルト ティートゲン ドイツ連邦共和国，デー‐ミュンヒェン 45，ツヤベク ９ (56)参考文献 特開 昭61−102418（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−277038（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−132833（ＪＰ，Ａ) 実開 昭53−19090（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭57−53450（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) D01G 1/00 - 37/00
Claims (23)
- 【請求項１】繊維材料のごみの含有量の如き汚れ度合の
検出を光学電子手段で行うために、繊維材料を薄い繊維
ウエブに形成し、繊維ウエブ中の各障害となる小片をセ
ンサで歩進走査することによって検出し、測定値が画像
処理装置に供給されて、それぞれ個々の小片の特徴を示
す例えばグレー値等の特性値に変換され、特性値に基づ
き、比較により個々の小片を、例えばタイプ、形状、大
きさに従って分類し、個々の小片を計数する、綿花、化
学繊維など繊維材料内ごみ部分、ネップ、シェルネッ
プ、ナップなどの如き障害片を検出する方法において、 ごみ部分の検出が透過光によって行われ、ナップ及びネ
ップの検出が入射光を当て、その反射光で検出され、直
径1mmより大きいものをナップとして識別し、直径1mmよ
り小さいものをネップとして識別し、シェルネップの検
出が透過光で検出評価されて少なくとも２つの異なるグ
レー段階で求めるか、透過光の測定結果と入射光に対す
る反射光の測定結果を比較することによって求められる
ことを特徴とする繊維材料内の障害片を検出する方法。 - 【請求項２】薄い繊維ウエブとセンサが互いに相対移動
されることを特徴とする請求項第１項に記載の方法。 - 【請求項３】センサがプログラム可能な測定領域を歩進
走査することを特徴とする請求項第１項あるいは第２項
に記載の方法。 - 【請求項４】綿花、化学繊維などの繊維材料内のごみ部
分、ネップ、シェルネップ、ナップなどの如き障害片を
検出する請求項第１項から第３項のいずれか１項に記載
の方法を実施する装置であって、繊維材料配置用の透明
な部材と、汚れ度合を検出するセンサとしてのダイオー
ドラインカメラあるいは面カメラの如きカメラを有する
測定系と、グレー値フィルタを具備する画像処理装置
と、分類装置、計数装置及びコンピュータ（15）を含ん
で成る障害片を検出する装置において、 前記画像処理装置（14）に透過光で検出した電気的パル
スと入射光に対する反射光で検出したときの電気的パル
スを比較する比較装置が設けられていると共に、画像処
理装置（14）が障害片について個々の小片の形状、個々
の小片の大きさ、個々の小片の輝度を検出評価できるよ
うに構成されていることを特徴とする障害片を検出する
装置。 - 【請求項５】センサ（12）と照明装置（13）が繊維ウエ
ブ（25,58）に対して同一の側に配置されていることを
特徴とする請求項第４項に記載の装置。 - 【請求項６】センサ（12）と照明装置（24）が繊維ウエ
ブ（25,58）に対して異なる側に配置されていることを
特徴とする請求項第４項又は第５項に記載の装置。 - 【請求項７】照明装置（13,24）を切り替える切り替え
装置が設けられていることを特徴とする請求項第４項か
ら第６項のいずれか１項に記載の装置。 - 【請求項８】処理装置（14）にアナログ／ディジタル変
換器（63）が設けられていることを特徴とする請求項第
４項から第７項のいずれか１項に記載の装置。 - 【請求項９】分類装置にメモリ（17）が設けられている
ことを特徴とする請求項第４項から第８項のいずれか１
項に記載の装置。 - 【請求項１０】装置にモニター（21）が設けられている
ことを特徴とする請求項第４項から第９項のいずれか１
項に記載の装置。 - 【請求項１１】繊維ウエブ（25）を支持する支持体（2
a）を有するテーブル（１）に、２軸制御装置（4,5,6,
8,9,10,19）が設けられていることを特徴とする請求項
第４項から第10項のいずれか１項に記載の装置。 - 【請求項１２】繊維ウエブ（25,58）を支持する支持体
（2a,2b,48,49,50,60）が例えばガラス等の透明な材料
で作られていることを特徴とする請求項第４項から第11
項のいずれか１項に記載の装置。 - 【請求項１３】支持体（59,60）が凸面に湾曲した表面
を有することを特徴とする請求項第４項から第12項のい
ずれか１項に記載の装置。 - 【請求項１４】支持体が透明あるいは光を通す外表面を
有するドラム（59）であることを特徴とする請求項第４
項から第13項のいずれか１項に記載の装置。 - 【請求項１５】センサ（12）が照明装置（13,24）と共
に、カード（30）の如き繊維ウエブを形成する装置の入
り口及び／あるいは出口に配置されていることを特徴と
する請求項第４項から第14項のいずれか１項に記載の装
置。 - 【請求項１６】センサ（12）が針布ドラム（34,35,36）
上にある繊維ウエブ（58）を検出することができること
を特徴とする請求項第４項から第15項のいずれか１項に
記載の装置。 - 【請求項１７】ドラム（34,35,36）の幅全体にわたって
障害片（26）の数及び／あるいは量を検出可能であるこ
とを特徴とする請求項第４項から第16項のいずれか１項
に記載の装置。 - 【請求項１８】多数のセンサ（12）が処理装置（14）に
接続されていることを特徴とする請求項第４項から第17
項のいずれか１項に記載の装置。 - 【請求項１９】コンピュータ（14）が除じん度を閉ルー
プ制御する制御装置（51）と制御線（63）を介して、針
布ドラム（33）に設けられたストリップローラ（56）あ
るいはカード（30）に設けられた案内部材（54）などの
操作部材の駆動装置と接続されていることを特徴とする
請求項第４項から第18項のいずれか１項に記載の装置。 - 【請求項２０】コンピュータが品質検出装置、例えばカ
ード情報システムと接続されていることを特徴とする請
求項第４項から第19項のいずれか１項に記載の装置。 - 【請求項２１】コンピュータ（15）がカード（30）の如
き繊維ウエブ形成機械の制御装置と接続されており、障
害片（26）に関する所定の限界値を越えた場合には、警
告装置及び／あるいは機械の停止装置を作動させること
ができることを特徴とする請求項第４項から第20項のい
ずれか１項に記載の装置。 - 【請求項２２】装置に、カメラ（12）としてCCD面カメ
ラが設けられていることを特徴とする請求項第４項から
第21項のいずれか１項に記載の装置。 - 【請求項２３】面カメラに短時間露光を行う装置が設け
られていることを特徴とする請求項第４項から第23項の
いずれか１項に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
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