JP4101351B2 - 緯糸測長ドラム上の緯糸検出装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、織機及び一般的な織物用機械、及び光学式検出装置(以下、フィーラとも言う)を持つ緯糸供給器に緯糸を供給するためのデバイスにおいて、糸の保有量を監視するための光学式検出装置に関する。
【0002】
さらに、本発明は、特に、電気モータによって作動され、緯糸の保有部を構成する複数の隙間をあけて巻かれた糸のターンを巻き上げる風車状アームが載置された固定ドラムを有する従来の緯糸供給器に関し、保有部の糸のターンが織機のビートの度に予めセットされた量だけドラムから巻き戻され、さらに、緯糸の保有量が予めセットされた巻き数よりも下がったり、保有量が十分補充されたり、あるいは糸が切れた場合、風車状アームを作動させるモータを始動または停止するに適した光学的フィーラが備えられている。
【0003】
【従来の技術】
保有部での糸のターンの存在を監視及び検出するための従来の光学的なデバイスは、ドラム上に巻かれた糸に光線を照射させる発光装置と、この光線を受光し、隙間が開けて巻かれた糸の有無を知らせるために用いられる電気信号に変換する1つまたはそれ以上の受光器とを使用することに基づいている。本文において、「光線」という表現は、可視光のスペクトル範囲の光と、及び可視光でないスペクトル範囲の光、例えば赤外光とを指す。
【0004】
特に、以前のヨーロッパ特許第624.674号は、緯糸保有量及び緯糸供給器での緯糸の破断を監視する従来の装置を開示している。この従来の装置は、緯糸供給器のドラム上に置かれた透明板の同じ上面に配置された発光ダイオードと受光用フォトトランジスタとを有する。発光素子は、予め設定された投射角に傾斜された光ビームを透明板に向けて送り出し、受光素子は、透明板の他の底面に配置された多重反射手段によって作られる、前記の投射角と異なる反射角で透明板から出射する光ビームを受光する。投射光及び出射光は糸の保有量によって影響され、糸のターンが透明板に達すると受光器の受光が遮断され、糸のターンの存在を示すことに相当する電気信号を発信する。
【0005】
以前のヨーロッパ特許第327.973は、保有部の糸のターンが巻かれているドラムの反射面上に、レンズで集光された光線を送る1対の光電セルを用いることによって緯糸保有部を監視するデバイスを開示している。この光電セルは前記光線の反射によって作られる電気信号を発信する。投射光及び/または、出射光を遮る糸のターンが、織機の要求によってドラムから巻き出されるか、または緯糸の保有量を確保するため風車状アームによって巻き取られることによってドラム上に巻かれているかによってこの電気信号の継続期間が異なる。保有量を増加するために糸のターンが増える際に作られる信号と、織機の要求によって糸のターンを巻き戻して糸がドラムから離れる際に作られる信号とを弁別するために、光電セルに接続された電子回路が備えられているため、信号はモータの作動の制御に正しく用いられる。
【0006】
有効な電気信号を発信するために適した光センサーによって、糸によって反射された光線、及びフォトダイオードまたはそれと類似した光源によって発光された光線を検出することによって、緯糸保有部の糸のターンの存在を光学的に検出することが知られている。
【0007】
例えば従来の特許出願第WO91/18818に開示されているその他の既知の方法は、保有されている糸のそれぞれの糸のターンに向けてドラム上に配置され、保有部の糸のターンの位置に配置され、糸のターンの有無に関する情報を含む種々の情報を提供するため、電子回路によって処理される信号を出力するに適した、例えば、光センサーなどのセンサーのアレイを使用している。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来の監視システムは、それらの利用と普及を制限している欠点を持つ。一般的にいえば、これらシステムは、比較的複雑で値段も高く、光学的反射に基づくこれらシステムは、塵埃や糸くずまたは類似物が貯まることや摩耗及び/または材料の微細構造の変化によって生ずる反射面の反射係数が変化することによって、それらの機能的な特性が時間とともに変化するといった欠点がある。
【0009】
上記の従来のシステムは、さらに、その程度は異なるが、周囲の光に感ずる感度を持ち監視信号をバイアスさせるので、こうした信号を処理するための複雑な電子回路を使用する必要が生ずる。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明の目標は基本的に上述の欠点を除去することであり、本発明は一般的な目標の範囲内に次の特定の重要な目的を持つ。
−−極めて簡素化された構造を持ち、緯糸保有部の糸のターンの有無を示す直接または弁別された信号を供給することのできる改良された光学的フィーラを提供すること、
−−非常に小型の構造を持ち、特に緯糸供給器のドラムの幾何学的形状を大きく変えることなく、緯糸供給器に容易に取り付けることができる改良された光学フィーラを提供すること、
−−標準的な部品からなり、発信された信号を処理するための複雑な回路の必要がなく、感度が高く、摩耗、塵埃の存在、あるいは一般な意味での不十分な保守によって生ずる信号の変化に対して反応しない改良された光学フィーラを提供することである。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明によれば、この目標、重要な目的、その他は、以下に述べる詳細な説明によって、添付された請求項に示された特定の特徴を持つ光学的フィーラによって達成されたことが明らかにされる。
【0012】
基本的に、本発明は、前記目標及び目的を達成するために、以下の概念に基づいている。すなわち、前記糸のターン上に第1の光点を形成させる第1の光学伝送信号によって光源から放射され集束された光ビームを、監視の対称の少なくとも1つの糸のターン上に投射し、そして、糸のターンがない場合、糸のターンの下側に前記ターンを巻き取るための円筒面から半径方向に離して設けられたスクリーン面上に第2の光点を投射するという考えに基づいている。
【0013】
前記第1と第2の光点は、第2の光学的投光システムによって、前記光点をセンサーまたはセンサー類から分離させる、相当のまたは弁別された光路上に配置された1つまたはそれ以上の光センサーに選択的に照射される。前記光路の長さは異なり、前記第1と第2の光点が形成される平面、すなわち、糸のターンの有無を監視する平面の位置に依存する。
【0014】
さらに、本発明のより一般的な概念によれば、1つのセンサーが、糸のターン上に形成された光源からの第1の光点とこのセンサーとを結ぶ第1の光路上に配置され、有効な糸のターンの存在信号を供給する。他のセンサーが、第2の光点とこのセンサーとを結ぶ第2の光路上に配置され、前記の代わりに、相当する糸のターンの不在を示す信号を供給する。
【0015】
本発明の好ましい実施の形態によれば、第1と第2のセンサーは、PSD型の2つの出力部を持つ単一のフォトダイオードに一体化されている。このセンサーは、光源からの第1と第2の光点がフォトダイオードの活性面上に投射される位置、従って、前記光点とフォトダイオードとの間を隔てる光路の長さに比例する位置、に比例した電流として相当する出力信号及び弁別された出力信号を発信することができる。
【0016】
本発明による改良された光学的フィーラのさらなる特性及び利点は、単に非限定の例示として作成された添付された図面を参照した以下の詳細な説明によってより明らかとなろう。図は以下の通りである。
図1は、本発明による改良された光学的フィーラを持つ緯糸供給器の概略を示す概略図である。
図2は、本発明の第1の実施の形態による図1の光学的フィーラの光学的受光器の概略の断面を示す断面図である。
図3は、本発明の第1の実施の形態による図1の光学的フィーラの光学的受光器の概略の断面を示す断面図である。
図4は、本発明による第2の実施の形態の構成の概略を、図1と同様に示す概略図である。
【0017】
図において、符号10は従来の緯糸供給器を表す。従来の緯糸供給器10は固定ドラム11を有し、その上に取り付けられ、電気モータ13によって作動される風車状回転アーム12が、織機Tまたはその他の織物機械のための緯糸の保有部RTを構成する複数ターンの糸Fを巻き取る。よく知られているように、保有部RTの緯糸の複数ターンが織機Tの各ビート毎にドラムから巻き戻され、光学的フィーラが緯糸の保有量を監視し、保有量が予め定められたターン数以下となると、風車状アーム12のモータ13を始動させ、保有量が補充されると、モータ13を停止させる。
【0018】
本発明によれば、また特定の目標及び目的を達成するために、フィーラ20は、可視光または非可視光(例えば、赤外光)を発光するダイオード、またはレーザ発光体、あるいはその他の高出力光源で構成され、この光源21はドラム11の外側に配置され、光線ビームRをドラムに向けて出射する光源21を有している。光線Rは、例えば、球面レンズでなく、どんな場合も、球面収差の極めて少ない種類のレンズで構成される第1の光伝送システムによって集束される。緯糸保有部RTに糸が存在すると、光システムが、監視すべき蓄積された糸のターン上に包括的に光源21からの第1の光点Aを形成する。一方、糸のターンが無い場合、第2の光点Bが、糸のターンの下側に配置され、糸のターンが巻かれている円筒面から間隔があけられたスクリーン面23上に形成される。スクリーン面23は、反射面かあるいは非反射面でよく、この面は、固定ドラムの面上に、光学レンズ22の光軸を含む半径方向の面に設けられたチャンネル型の凹部24の底面によって構成されている。
【0019】
凹部19は、その上に糸のターンを載せられる、ガラスまたはその他の透明な材料で作られた板25で覆うことが望ましい。この板25はチャンネル24内に塵埃やその他の異物が貯まるのを防ぐ。チャンネル24の深さpは、ドラム11の半径rに対して、p/r=0.15−0.45であるように選定することが望ましい。
【0020】
同じ非球面の種類の光学レンズ26によって構成される第2の収束光学投光システムによって、第1と第2の光点は、第1の光路CO1と、光路の長さが弁別されている第2の光路CO2上にそれぞれ配置された相当する光学センサー27、28上に選択的に投射される。第1の光点は、第1光路CO1を通ってセンサー27に入り、第2の光点Bは第2の光路CO2を通ってセンサー28に入る。
【0021】
従って、糸のターンが存在すると、第1光点Aは、糸のターンが存在する信号「pr」を発信するセンサー27に入射し、糸のターンがない場合は、第2光点Bが、糸のターンが存在しない信号「as」を発信するセンサー28に入射する。
【0022】
インターフェース31によってモータ13を作動可能に接続されている電子回路30は、「pr」及び[as]の信号を処理し、モータを停止させるか回転させるかの信号を出す。
【0023】
本発明の好ましい実施の形態によれば、センサー27、28は、PSDと呼ばれる既知の種類の、例えば、シャープ(SHARP)社製のPD311Fと表記されている単一のフォトダイオード40に一体化されている。
【0024】
図2及び図3に概略が示されているように、既知のフォトダイオードは、電流信号I1,I2によって出力する2つの出力部U1−U2を有し、その出力強度は、光点がフォトダイオードの活性面41に照射された位置に比例する。
【0025】
本発明によれば、光源21の第1の光点は、フォトダイオード41の活性面41の点A1(図2)に入射するので、次の関係が成り立つ。
I1=L−X/LI
I2=X/LI
また、第2の光点Bは、活性面41の点B1(図3)に入射するので、次の関係が成り立つ。
I’1=L−Y/LI
I’2=Y/LI
【0026】
上記のPSDダイオードに変えて、CCDと呼ばれる種類のセンサー、あるいは、フォトダイオードのアレーで作られたセンサーを用いることもできる。
【0027】
電子回路30は、同時に得られ、モータ13を停止または始動するための信号に相当する上述の1組の信号を処理し、さらに、同時に得られ、前記スクリーン面23(塵埃またはその他の物質がある)を操作条件に関する情報を供給するために適した2つの信号の関数である第3の信号I3=f(I’1−I’2)を抽出するようにプログラムされている。
【0028】
図1の弁別センサー27、28を用いるか、または図3に示すように、センサーを2重に配置した場合も同じ結果が得られる。2重の構成の場合、同時に得られる信号pr−as及びpr’−as’が、特定の目的に用いられる信号I3=f(pr−pr’;as−as’)を得ることを可能とする。
【0029】
実施及び実施の形態の詳細な部分は、本発明の考え方を変えることなく、限定する意図無く例として記述されまた図示されたものから、本発明の範囲内で変えることができよう。
【0030】
特に、本発明の範囲は、上述のように、ドラム11の下流にあたる供給器10の前部に取り付けられ、巻き戻される糸のターンの有無を知らせるための光学的なフィーラ20を用いる実施の形態をも含む。このフィーラ20は、この場合、立体的回転体、すなわち、巻き戻されることになる糸のターンがドラムの下流に生み出す、いわゆる「バルーン」の母面を含む面に対して直交する面上に配置されている。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による改良された光学的フィーラを持つ緯糸供給器の概略を示す概略図である。
【図2】 本発明の第1の実施の形態による図1の光学的フィーラの光学的受光器の概略の断面を示す断面図である。
【図3】 本発明の第1の実施の形態による図1の光学的フィーラの光学的受光器の概略の断面を示す断面図である。
【図4】 本発明による第2の実施の形態の構成の概略を、図1と同様に示す概略図である。
【符号の説明】
10 緯糸供給器 11 回転ドラム
20 光学的フィーラ 21 光源
22 第1光学レンズ 23 スクリーン面
26 第2光学レンズ 27 センサー(受光手段)
40 2出力センサー 41 活性面
Claims (13)
- 緯糸供給器(10)の測長ドラム(11)上に間隔をあけて巻かれた緯糸に光線を投射する光源(21)を構成する光放射デバイスと、前記光線を受光し、緯糸の有無を示す電気信号(pr、as)に変換する受光手段(27、28、40)と、を有する緯糸供給器(10)の糸保有量を監視するための光学式検出装置(20)であって、
光学式検出装置(20)が、緯糸上に光源(21)から第1の光点(A)を形成し、緯糸がない場合、緯糸の下側に配置されたスクリーン面(23)上に光源(21)からの第2の光点(B)を形成する第1の集光レンズ(22)と、前記第1と第2の光点(A、B)と前記光学センサーとの間を分離しているそれぞれの相異なる光路の相違に対応する信号(pr、as)を発することのできる少なくとも1つの光学センサー(27、28、40)に、それぞれの光路に沿って、前記第1あるいは第2の光点(A、B)からの反射光が透過する第2の集光レンズ(26)と、を有し、
光学式検出装置(20)が、前記第1の光点(A)と第1のセンサー(27)を結ぶ光路と一致する第1の光路(CO1)に沿って配置された第1の光学センサー(27)と、第2の光点(B)を前記第2のセンサー(28)と結ぶ第2の光路(CO2)に沿って配置された第2の光学センサー(28)とを備え、
前記第1と第2のセンサー(27、28)がそれぞれ第1と第2の光点からの反射光によって、選択的に活性化され、緯糸の有(pr)または無(as)を示す相当の信号を発するようになっており、
光学式検出装置(20)は、2つの出力部(U1、U2)を持つ単一の光学センサー(40)を有し、前記光学センサーの活性面(41)は、該活性面(41)の区別された点(A1、B1)に前記の第1及び第2の光点(A、B)が選択的に投射される2つの区別された光路(CO1、CO2)のために二分されており、かつ前記活性面はセンサー(40)の前記活性面における前記区別された点(A1、B1)の位置に依存する強度の電流信号(I1、I2;I’1、I’2)を前記出力部(U1、U2)に発生するようになっていることを特徴とする改良された光学式検出装置(20)。 - 前記単一の光学センサー(40)はPSDダイオードで構成されることを特徴とする請求項1に記載の光学式検出装置(20)。
- 前記単一の光学センサー(40)はCCDセンサーで構成されることを特徴とする請求項1に記載の光学式検出装置(20)。
- 前記単一の光学センサー(40)はフォトダイオードのアレーで構成されることを特徴とする請求項1に記載の光学式検出装置(20)。
- 前記スクリーン面(23)は、供給器(10)のドラム(11)表面の前記第1の光学レンズの光軸に設置されたチャンネル状凹部(24)の底面によって構成されていることを特徴とする請求項1に記載の光学式検出装置(20)。
- 前記チャンネル状凹部は、ガラスを包含する透明な材料の板で覆われ、その板の上に緯糸が巻回されることを特徴とする請求項5に記載の光学式検出装置(20)。
- 前記第1と第2の光学レンズは、それぞれ、少なくとも1つの非球面レンズ(22,26)を有することを特徴とする請求項1に記載の光学式検出装置(20)。
- 前記スクリーン面(23)は反射面であることを特徴とする請求項1に記載の光学式検 出装置(20)。
- 前記光学式検出装置(20)は、緯糸供給器(10)の駆動モータ(13)に接続され、前記光学センサー(27、28)によって発信された弁別された信号を処理し、モータ(13)を始動または停止することに相当する信号を発信するのに適した電子回路(30)を有することを特徴とする請求項1に記載の光学式検出装置(20)。
- 前記光学式検出装置(20)は、前記第1と第2の光学レンズを2重に有することを特徴とする請求項1に記載の光学式検出装置(20)。
- 緯糸供給器(10)であって、それが請求項1に記載の少なくとも1つの光学式検出装置(20)を有することを特徴とする請求項1に記載の緯糸供給器(10)。
- 前記光学式検出装置(20)は緯糸供給器(10)のドラム(11)に配置され、そして、前記ドラム上に蓄積された緯糸巻回量(RT)を監視することを特徴とする請求項11に記載の光学式検出装置(20)。
- 前記光学式検出装置(20)は、前記緯糸供給器(10)の下流にあたる緯糸供給器(10)の前部の、巻き戻された糸によって作られるバルーンの母線を含む面に対して直交する面上に配置されていることを特徴とする請求項11に記載の緯糸供給器(10)。
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