JP3933706B2 - 杼口と緯止め装置の中に緯糸を挿入する際の光学式監視のための方法 - Google Patents

Description

本発明は、ガイドチャネルに対して直交に感光素子に向けられたほぼ互いに平行な光線によって、杼口の中に挿入する際に緯糸を光学式に監視するための方法であって、この場合緯糸による光線の遮断が検出される方法に関し、また前記方法を実施するための緯止め装置に関する。
緯糸用のガイドチャネルに直交して、直列にガイドチャネルに直交して配設された多くの感光素子に、互いに平行な光線ビームを向ける方法が既知である（米国特許第３８５３４０８号）。感光素子に対する光線の緯糸による遮断が検出され、また緯糸の存在が検知されるように評価装置を用いて処理される。
本発明の課題は、冒頭に述べた種類の方法を改良することである。
上記課題は、緯糸の挿入時にガイドチャネル内の緯糸の位置を決定することによって解決される。
本発明に基づく方法によって、緯糸の存在を検知することが可能であるのみならず、むしろ緯糸のガイドチャネル内の緯糸の位置を検知することが可能である。
本発明の形態では、２本以上の緯糸の同時挿入の際にすべての緯糸の位置、したがってすべての緯糸の存在を検出するように意図されている。
本発明のさらなる形態では、挿入中に緯糸の位置が前後に２回以上検出されるように意図されている。これによって、実際に緯糸が挿入されたか、あるいは例えば単に１本の糸くずまたは糸の断片がガイドチャネルを通して動いたかどうかを判別することのみならず、ガイドチャネル内の緯糸の位置の変化も判別することが可能である。さらに、２本以上の緯糸が同時に挿入される場合、緯糸挿入を点検することも有効である。緯糸ガイドチャネル内への緯糸挿入の間に緯糸は相対的に動くので、検出プロセスの内の一方のプロセスの間に２本以上の緯糸が互いに並んで位置しているか、すなわち２本以上の緯糸が存在しているかどうかを確認することができる。
緯糸挿入手段の調整を容易にするために、本発明のさらなる形態では、挿入中の緯糸の位置および／または緯糸位置変化が表示されるように意図されている。これによって、操作員は、例えば空気織機の場合主噴射ノズルおよび補助噴射ノズルの機能を、ガイドチャネルの所定の領域で緯糸が挿入されるように調整することが可能である。
緯止め装置の場合、上記課題は、挿入時に緯糸がガイドチャネル内に有する位置を決定するための手段を評価装置が含むことによって解決される。
本発明のさらなる特徴と利点は、図面に示した実施例の引き続く説明から明らかとなる。
図１は、本発明に基づく緯止め装置を有する織機の部分概略図である。
図２は、図１のラインII−IIに沿って見た拡大断面図である。
図３は、図２のラインIII−IIIに沿って見た断面図。
図４は、図３のラインIV−IVに沿って見た断面図。
図５は、緯止め装置と緯糸とを有するガイドチャネルの開口である。
図６は、緯止め装置によって受信された緯糸なしの信号図である。
図７は、緯止め装置によって受信された緯糸を有する信号図である。
図８は、１本の緯止め装置と２本の緯糸とを有するガイドチャネルの開口である。
図９は、２本の緯糸の緯止め装置によって受信された信号図である。
図１０は、部分変更した緯止め装置の実施形態の図２に類似した断面図である。
図１１から図１３は、緯糸なし、２本の緯糸付き、および１本の緯糸付きの状態で、図１０の緯止め装置によって受信された信号図である。
図１４は、本発明に基づく緯止め装置のさらなる実施形態の図２に類似した断面図である。
図１には、織機の筬２が配設された筬框１が示されている。挿入側３には２つの主噴射ノズル４、５がある。さらに、筬框１の上の筬２に沿って複数の補助噴射ノズル６が配設されている。挿入側と対向する側７には、筬の延長部には緯止め装置８が配設されている。緯止め装置８の後には筬２の延長部にいわゆる補助筬９が従い、それに沿って同様に補助噴射ノズル６が配設されている。
主噴射ノズル４、５によって吹き込まれる緯糸１１、３２は、ガイドチャネル１０の範囲で挿入側３から対向側７へ案内される。図２にも見られるガイドチャネル１０は、筬２のディスク１２のＵ字形の開口と、緯止め装置８の切欠き１３と、補助筬９のディスク１４のＵ字形の開口とによって形成され、ディスク１４は筬２のディスク１２に対応している。筬２のディスク１２および補助筬９のディスク１４のＵ字形の開口と、緯止め装置８の切欠き１３は、１つの線の中に前後して位置している。緯糸１１、３２は、主噴射ノズル４または５によって、また補助噴射ノズル６によって、既知の方法でガイドチャネル１０を通して挿入側３から対向側７に吹き込まれる。補助筬９の後の延長部では、いわゆるストレッチノズル１５が筬框１の上に通常さらに配設され、挿入後に、挿入した緯糸１１、３２を伸ばした状態に保持する。
図２から図４による緯止め装置８は、光線のビーム１７を発生する光源１６を含み、この光線は緯止め装置８のハウジング１９内に配設されたプリズム１８に向けられる。光線は曲面のミラー２０、２１を介して下から上へ緯止め装置８の切欠き１３に導かれ、この結果光線は切欠き１３によって形成されたガイドチャネル１０の部分でほぼ下から上へ、またほぼ互いに平行に延在する。ミラー２０、２１はプリズム１８の曲面の側面から構成することができ、この側面に反射材料が取り付けられる。ハウジング１９は好ましくはプラスチックで製造され、この結果プリズム１８を鋳込むことができる。プリズム１８の屈折、およびミラー２０の曲面は、ガイドチャネル１０の奥行き（図２の矢印方向Ａ）にわたって延在するほぼ平行な光線２２の領域が発生するように選択される。
さらに緯止め装置８は、ほぼ互いに平行な光線２２を受光するための多くの感光素子２３を含む。感光素子２３はガイドチャネル１０の上部境界の領域に配設され、またガイドチャネル１０に直交してその奥行き方向（方向Ａ）に延在する一列にほぼ位置し、この結果光線２２が素子２３に衝突する。感光素子２３は、ハウジング９の中に格納された増幅器２４に接続される。感光素子２３は、例えば光電センサに衝突する光線２２の光度に比例する電圧を供給する光電センサから構成される。
光源１６は、ハウジング１９の中に格納されたランプまたは発光ダイオード（ＬＥＤ）から構成される。ハウジング１９は開口部２５を有し、この結果光源１６から来る光線１７はプリズム１８に達する。光源１６は、電気ライン４６によって、増幅器２４の信号を受信かつ処理する織機の制御ユニット２６に接続される。
両方のミラー２０、２１に適切な曲面を選択することによって、光線２２がほぼ互いに平行になるだけでなく、ガイドチャネルをその幅にわたってほぼ同一の光度で充填する、光線２２の領域を達成することができる。このため、反射の際にミラーが周縁光線をより強く合焦するように、ミラー２０、２１を設計することができる。
図示した実施例では、感光素子２３は一列に前後して奥行き方向（矢印方向Ａ）に配設され、この結果感光素子は光線２２の領域全体をとらえることができる。感光素子は互いに並んでホルダ２７の中に取り付けられる。素子２３は電子構成素子と共にホルダ２７の中に鋳込まれ、このホルダの中には同時に電気接点２８が設けられ、電気接点は素子２３に電気的に接続され、また電気ライン３５によって増幅器２４に通じている。増幅器２４から制御ユニット２６に電気ライン３４が通じている。ホルダ２７は例えば接着剤によってハウジング１９に固定される。
緯止め装置８は、感光素子２３によって受信された信号のグラフを作成するために評価装置２９と協働し、この結果このグラフから緯糸の位置、すなわち緯止め装置８の領域のガイドチャネルの奥行き方向（方向Ａ）における緯糸の位置を決定することができる。評価装置２９は例えば制御ユニット２６の構成部材である。電気ライン３４は評価装置２９に通じている。評価装置２９には表示装置５５が接続され、この中に１本または複数の緯糸の位置がグラフで示され、この結果操作員は１本または複数の緯糸の位置を調整作業の実施中に点検することができる。
緯止め装置８の領域におけるガイドチャネル１０の緯糸の位置に応じてグラフを決定するための感光素子２３の信号処理は、図５から図９を参考にして詳細に説明する。グラフは、ガイドチャネルの奥行きＰにわたって（増幅された）信号Ｓを示している。緯糸がないと、ほぼ直線に一致する図６のグラフ３０が得られるが、これはほとんど同一の光度を有するすべての光線が受光されるからである。受信された信号は直線として示されているが、実際には、その長さがそれぞれの素子２３の幅にそれぞれ一致する並列した短い線から構成される。例えば２０個の感光素子２３が互いに並んで配設された場合、対応した長さの２０の信号路が得られ、これらの信号路は共同してほぼ直線を形成する。ガイドチャネル１０の奥行き方向（方向Ａ）における感光素子２３の幅は相対的に小さい。この幅は、通常加工される緯糸の直径よりも小さい。
緯止め装置８の領域に緯糸１１または３２が存在した場合、光線２２の領域の一部分が遮断され、この結果緯糸１１、３２によって覆われた感光素子ははるかに弱い光線を受光する。対応するグラフ３０Ａが図７に示されている。緯糸１１または３２によって光線２２が中断される素子２３の領域では、光線２２は感光素子２３にもはや直接的には達せず、この結果出力される信号はなお非常に小さいことが理解される。このグラフ３０Ａの評価は、他の領域におけるよりも受信信号がはるかに弱い区間３１が検出されるような方法で行うことができる。素子２３の１つによって放出される各信号は、緯糸が存在しない場合のこの素子２３からの信号と比較される。この信号が、緯糸が存在しない場合の信号よりも小さい場合、緯糸が存在する。素子２３のどれがより小さな信号を出力するかを評価することによって、ガイドチャネル１０の奥行きに関して緯糸が占める緯糸１１、３２の位置を決定することができる。より弱い信号が受信されない場合、このことは、緯止め装置８の領域に緯糸１１、３２が存在しないことを意味する。
緯止め装置８と評価装置２９とによって、緯止め装置８の領域における緯糸１１または３２の位置を複数回連続して決定することができる。これによって、緯糸挿入中の緯糸１１、３２の位置の時間的な変化を検知することが可能である。例えば同様に評価装置２９によって実施される統計的評価から、緯糸１１または３２の中心位置を決定することができ、また緯糸１１または３２が前記中心位置に対してその位置を変える場合のばらつきを決定することができる。この場合、例えば主噴射ノズル４、５および補助噴射ノズル６への圧縮空気給送の制御、および／または補助噴射ノズル６の配設は、ばらつきが可能な限り小さくなるように、実験的に調整することができる。この場合、各パラメータを変更し、また緯糸の挿入を全体として最適化するために、ばらつきに対するこの変化の影響を点検することができる。
本発明に基づく緯止め装置８は、１本または複数の緯糸が杼口に同時に挿入される織機についても適切である。例えば、２本の緯糸１１、３２がこれらの緯糸に割り当てられた主噴射ノズル４、５によってガイドチャネル１０の中にそれぞれ挿入され、また補助噴射ノズル６を用いてさらにガイドチャネル１０を通して吹き込むように意図されている。例えば図８に示したように、次に２本の緯糸１１、３２がガイドチャネル１０の緯止め装置８の領域に存在する。これから、２つの区間３１、３３を含む図９のグラフ３０Ｂが得られ、この区間では受信信号は他の領域におけるよりもはるかに弱い。受信信号のグラフ３０Ｂの評価は、２本の緯糸１１、３２の存在を表示する互いに区別可能な２つの区間３１、３３が存在するかどうかを確認するような方法で行うことができる。
２本の緯糸１１、３２が緯止め装置８の領域で重なり合って、すなわち方向Ａに垂直な方向Ｂで重なり合って存在することがあり得るので、本発明に基づく緯止め装置８によって１本の緯糸の存在のみしか検知できないかもしれない。しかし、緯糸１１、３２は不規則に動くので、すなわち方向Ａにも方向Ｂにも動くので、緯糸１１、３２が互いに並んで位置する、したがってグラフ内の２つの互いに区別可能な区間３１、３３が生じる時点が常に存在する。これ故、緯糸の位置は複数回連続して点検され、この結果、すなわちグラフ３０Ｂの互いに異なった２つの区間３１、３３が１回または複数回確認された場合に、２本の緯糸１１、３２がガイドチャネル内に存在することを明確に検知することができる。
３本以上の緯糸が同時に挿入される場合、同一の作動方法も使用できる。この場合、３本の緯糸の場合に、３つの異なった区間がグラフ内に存在するかどうかが点検される。４本の緯糸の場合、４つの種々の区間がグラフ内に存在するかどうかが点検される、等々。さらに、複数の緯糸の位置の時間的な変化、例えば平均値からのばらつきを同時に決定することも可能である。
光線２２はほぼ互いに平行に延在するので、緯糸１１、３２が光線を遮断した場合、感光素子２３によって受信される信号が非常に明確に区別される長所が得られる。さらに、ほぼ平行な光線２２によって、ガイドチャネル１０の高さ（図２の方向Ｂ）の緯糸１１、３２の位置が、感光素子２３によって受信される信号に対しわずかな影響しか及ぼさないという長所も提供される。
図１０による実施形態では、緯止め装置８の感光素子２３は、図２から図４の実施形態に従ってガイドチャネル１０の上方に配設される。しかし、光源１６の光線１７はミラー３６と３７のを介して方向転換され、また下から上ヘガイドチャネル１０を通して送られる。ミラー３６と３７はハウジング１９の切欠き３８の中に配設される。評価装置２９はハウジング１９の増幅器２４の領域に配設され、また電気ライン３９を介して制御ユニット２６に結合される。緯止め装置８の機能方法は図２から図４の実施形態の機能方法に一致する。
図１０による実施例では、光線２２の領域はガイドチャネル１０の奥行きにわたって異なった光度を有し、この結果緯糸がガイドチャネル１０内に存在しない場合、図１１に応じたグラフ４０が得られる。図５に応じた緯糸１１または３２が存在する場合、図１２に基づくグラフ４０Ａが得られる。緯糸１１または３２の位置は、図１２のグラフ４０Ａと図１１のグラフ４０とを比較することによって決定することができる。２本の緯糸１１、３２が存在する場合、図１３のグラフ４０Ｂが得られる。この場合も、図１３のグラフ４０Ｂと図１１のグラフ４０とを比較することによって緯糸１１、３２の位置を決定することができる。この緯止め装置８によって、同様に、種々の時点の緯糸１１、３２の位置を連続して決定することができ、この結果中心位置に関するばらつきまたは２本の緯糸１１、３２の存在を検知することができる。
図示していない異なった形態では、感光素子２３はガイドチャネル１０の下方に配設され、一方、１つの光源から来る光線２２は、その光線が上からガイドチャネル１０を通して下部にある感光素子２３に走るように案内される。
感光素子２３の信号を直接、すなわち増幅器２４の中間段階なしに評価装置２９に導くことも可能である。
図１４による実施例では、合焦され、集束された光線４７を出力するランプ４１を光源として含む緯止め装置８が示されている。ランプ４１はホルダ４２を備え、この結果ランプおよび集束された光線４７は、往復走行する光線を発生するために往復運動することができる。ホルダ４２は、電気ライン４８を介して制御ユニット２６によって制御される２つのマグネット４３、４４と協働する。ホルダ４２はハウジング４５の中に揺動自在に軸受けされ、このハウジング内に同様に電磁石４３、４４が格納される。電磁石４３、４４を用いてホルダ４２を傾けることによって、ランプ４１の光線４７は往復運動する。光線は、その光線がその光線２２としてガイドチャネル１０をその奥行き方向に通り抜けるようにミラー３６、３７によって方向転換され、光線２２は、ガイドチャネル１０の奥行きに関してほぼ互いに平行に配向され、すなわちホルダ４２およびランプ４１の各位置において光線２２はガイドチャネル１０を通して発生され、この光線は、ホルダ４２およびランプ４１の他の位置においてガイドチャネル１０を通り抜ける他の各光線２２に対しほぼ平行である。この場合この光線２２は、外側光線２２Ａと２２Ｂによって規定される領域の間を動く。相対的に高い走査周波数の調整によって、結果としてほぼ平行な光線２２のほぼ連続的な領域を感光素子２３によって受信することができる効果が得られる。
ホルダ４２の傾斜速度は、ミラー３６、３７の設計を考慮して、光線２２がガイドチャネル１０をその奥行きに関してほぼ同一の光度で走査するように制御することができる。例えば、ランプ４１の光線４７がミラー３６、３７の他の位置に向けられた場合よりもより強く光線を集中するミラー３６、３７の位置に、前記ランプ４１の光線が向けられた場合にホルダ４２の速度を上げることができる。図示した実施例では、ガイドチャネル１０の縁部近傍のミラー３６、３７がガイドチャネル１０の中心におけるよりも光線をより強く集中するので、ホルダがマグネット４３、４４により近くにある場合、ホルダ４２の速度は、マグネット４３、４４の間の中心にホルダがある場合よりも相対的に高くなる。この場合、ホルダ４２が電磁石４３、４４のすぐ近くにある場合、ミラー３６、３７に光線４７が向けられるのを防止することもできるが、これは、ホルダ４２の速度がこの瞬間にゼロとなるからである。
ガイドチャネル１０の奥行き（方向Ａ）は、筬２のディスク１２に対して垂直に、また光線２２に対してほぼ垂直に延在するガイドチャネル１０の横方向と理解される。これによって、緯糸１１、３２の幅位置または奥行き位置が決定され、すなわちガイドチャネル１０の横方向における緯糸１１、３２の位置が決定される。
本発明の図示していない実施形態によれば、１本または複数の緯糸の位置は、ほぼ平行な光線が交差する２つの緯止め装置によって決定される。次に、１本または複数の緯糸の位置は２つの方向で決定され、この結果ガイドチャネル１０における１本または複数の緯糸の絶対位置を幾何学的に決定することができる。
グラフ３０Ａ、３０Ｂ、４０Ａ、４０Ｂから、１本または複数の緯糸１１、３２の位置に追加して、さらに区間３１、３３の幅を決定することによって前記緯糸１１、３２の厚さを決定することができる。これによって、緯止め装置８を用いて１本または複数の緯糸１１、３２に関する厚さの差を確認することも可能である。
本発明は、主噴射ノズル４、５および補助噴射ノズル６の圧縮空気によって、緯糸１１、３２をガイドチャネル１０を通して吹き込むことに限定されない。本発明は、他の方法でガイドチャネル１０を通して緯糸を送る場合に同様に利用可能である。例えば、これは、主噴射ノズル４、５に応じて筬の挿入側３に取り付けられた主ノズルの水によって、または発射体によってあるいは類似の方法で行うことができる。
同様にディスク１２、１４は図面に示した形態を有する必要がない。例えば米国特許第３８５３４０８号による形態を備えることができる。
図示していない実施形態では、緯止め装置８は補助筬９とストレッチノズル１５との間に配設される。同様に、このように配設された緯止め装置８を、筬２と補助筬９との間に存在する緯止め装置８に追加して設けることが可能である。
緯止め装置８を筬框１の上に取り付けず、織機の図示していないフレームの上に固定配設することも簡単に可能である。この場合、緯止め装置８が筬框１のほぼ最も後方の位置に配設されるように緯止め装置８を配設することが当然不可欠であり、すなわち筬が商品の縁から大きく離れ、また緯糸１１、３２がガイドチャネル１０の中に挿入される場合、ガイドチャネル１０および緯止め装置８はほぼ互いに面が一致する。
緯止め装置８は、ガイドチャネル１０を通してほぼ平行に配向される光線２２を発生するために、プリズム１８および／またはミラー２０、２１の他に、追加して１つまたは複数のレンズを含むことができる。
もっぱら添付した請求の範囲によって規定される保護範囲から離れることなく、記述してきた緯止め装置の方法および／または実施例の異なった形態が、当業者の能力の枠内において存在することは当然である。

Claims (10)

1. ガイドチャネル（１０）の中に挿入する際に、ガイドチャネル（１０）に対して直交に多くの受光素子（２３）に向けられたほぼ互いに平行な光線（２２）によって、緯糸（１１、３２）を光学式に監視するための方法に関し、この場合緯糸（１１、３２）による光線の遮断が検出される方法において、該受光素子（２３）が感光素子であり、緯糸（１１、３２）を挿入する際にガイドチャネル（１０）の１つ以上の緯糸の存在及びその進行方向に対して直交する緯糸の位置を検出するために、いくつかの素子の光線の遮断により変化した信号が分析されることを特徴とする方法。
2. ２本以上の緯糸（１１、３２）を同時に挿入する際に、すべての緯糸の位置、したがってすべての緯糸の存在が検出されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 挿入中に緯糸（１１、３２）の位置が２回以上連続して検出されることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
4. ２本以上の緯糸（１１、３２）を同時に挿入する際に、感光素子（２３）の信号について、その都度受信される信号が、緯糸が存在しない場合に出力される前記素子の信号よりも弱い２つ以上の区間（３１、３３）が存在するかどうかが点検されることを特徴とする、請求項２または３に記載の方法。
5. 挿入中の緯糸（１１、２３）の位置および／または緯糸の位置変化が表示されるか、および／または記録されることを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載の方法。
6. 多くの受光素子（２３）の上に、ほぼ互いに平行にガイドチャネル（１０）を通して直交して向けられた光線（２２）を発生するための手段と、緯糸による該光線の遮断を検出するための手段と、を有する織機用の緯止め装置において、該受光素子（２３）が評価装置（２９）に接続された感光素子であり、該評価装置（２９）が、緯糸（１１、３２）の挿入の際に、該光線の遮断によって引きおこされるいくつかの感光素子の信号に基づいて、ガイドチャネル（１０）内の１つ以上の緯糸の存在及びその進行方向に対して直交する緯糸の位置を検出するための手段を含む、ことを特徴とする緯止め装置。
7. 評価装置（２９）が緯糸（１１、３２）の位置変化を検出する手段を含むことを特徴とする、請求項６に記載の緯止め装置。
8. 評価装置（２９）に、ガイドチャネル（１０）内の緯糸（１１、３２）の位置を示す表示装置（５５）および／または緯糸の位置を記録する記録装置が接続されることを特徴とする、請求項６または７に記載の緯止め装置。
9. ほぼ平行な光線（２２）を発生するための手段が方向転換素子（１８、２０、２１；３６、３７）を含み、該方向転換素子が、ガイドチャネルに対して光度がほぼ等しくなるように、光線（２２）をガイドチャネル（１０）に直交して配分することを特徴とする、請求項ら６から８のいずれかに記載の緯止め装置。
10. 合焦された光線を発生するための手段（４１）と、ガイドチャネル（１０）を横方向に走査する光線（４７）の往復運動を発生するための手段（４２、４３、４４）とが設けられることを特徴とする、請求項６から８のいずれかに記載の緯止め装置。

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