JP6151155B2 - 糸の異常部の検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、糸状物（以下、糸という）の太さ方向の異常と混入物の異常を検出する糸の異常部の検出装置に関するものである。

一般に、綿などの繊維を集合し、この集合体に撚りをかけて糸を仕上げる紡績機では、紡績された糸を糸を巻取りボビンにより巻き上げる糸巻機工程において、走行する糸に対し、糸の太さ方向の異常と混入物の異常を糸の異常部として検出する検出装置が配置されている。この検出装置によって糸の異常部が検出されると、切断器で走行糸を切断し、異常部を取り除いて巻き取りを続行して巻糸を仕上げる工程が行われる。

このような糸の異常部を検出する検出装置としては、例えば下記特許文献１に開示されるように、走行する糸に対し、２つの投光素子をほぼ９０度の角度の位置に配置し、この２つの投光素子にそれぞれ対向して２つの受光素子を配置し、２つの投光素子を交互に点滅させ、一方の組の投光素子及び受光素子による透過光から糸の太さ方向の異常部を検出し、他方の組の投光素子及び受光素子による反射光から糸の混入物の異常を検出するものが知られている。

しかしながら、上述した特許文献１に開示される従来の検出装置では、反射光の変化信号に対し、糸の太さ方向の変化信号が異常部信号値（糸の太さに比例する値）として含まれてしまい、この異常部信号値を相殺しなければ正確な検出結果が得られないという問題点があった。

そこで、上述した異常部信号値を相殺する相殺手段として、例えば下記特許文献２や特許文献３に開示されるように、異なった波長の紫外線を糸に照射し、２つの光検出器で糸の異常部を判別する手段を備えた検出装置が知られている。また、上述した異常部信号値を糸の太さ方向の信号値で演算計算して補正する手段を備えた検出装置も知られている。尚、測定の場内の乱反射光による太さ方向の光で自然に異常部信号値が補正されている場合もある。

特開２００４−２２５１６６号公報 特開２００５−０６８５６８号公報 特開２００５−０６８５６９号公報

このように、特許文献１に開示される従来の検出装置では、反射光で糸の混入物の異常を検出するので、糸の反射光に対し、糸の太さ方向の変化信号が異常部信号値として含まれてしまい、この異常部信号値が誤信号として検出されるため、正確な検出結果が得られないという問題点があった。

また、特許文献１の問題点を解決した特許文献２や特許文献３に開示される従来の検出装置では、紫外線を光源として用いているため、紫外線によって測定の場の材質が侵食し、素子そのものを劣化させてしまい、素子の寿命が短命化するという問題点があった。しかも、投光素子の発光波長によっては、異物としての混入物の色彩により、異物そのものが検出できないという問題点があった。さらに、異常部信号値を糸の太さ方向の信号値で演算計算して補正する従来の検出装置では、特別な演算計算が必要不可欠であり、簡単な構成により糸の太さ方向の異常と混入物の異常を検出することができないという問題点があった。

そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、糸の太さ方向の異常と混入物の異常を簡単な構成で安定して検出することができる糸の異常部の検出装置を提供することを目的とするものである。

上記した目的を達成するために、請求項１に記載された糸の異常部の検出装置は、走行する糸に対し、該糸を透過する光を投光する第１の投光素子と、
前記走行する糸に対し、該糸を反射する光を投光する第２の投光素子と、
前記第１の投光素子からの光に伴って前記糸を透過する透過光と前記第２の投光素子からの光に伴って前記糸の表面で反射する反射光とを受光し、それぞれの受光量に応じて電気信号に変換された透過光信号と反射光信号を出力する受光素子と、
前記第１の投光素子及び前記第２の投光素子のそれぞれに接続され、一定のパルス信号を所定周期で時分割した時分割信号を出力する時分割回路を含み、前記第１の投光素子と前記第２の投光素子を前記時分割信号による時分割タイミングで周期的に発光させる発振器と、
前記第１の投光素子と前記発振器との間に接続され、前記第１の投光素子及び前記第２の投光素子の点灯周期に同期して前記第１の投光素子の点灯光量を調整するもので、前記糸の反射光を受光する時分割信号の周期時に、前記受光素子が受光する反射光に含まれる直径方向の変動を相殺するレベルになるように、前記第１の投光素子の点灯光量を調整する調整器と、
前記受光素子と接続され、該受光素子からの信号を増幅・波形整形する増幅器と、
前記増幅器と接続され、前記発振器からの時分割信号に同期して前記透過光信号と前記反射光信号とに分配する分配器と、
前記分配器からの前記透過光信号と前記反射光信号により前記糸の太さ方向の異常と混入物の異常の有無を判別する判別器と、
前記判別器の判別結果を記録、表示または異常信号を出力する出力処理器とを備えたことを特徴とする。

請求項２に記載された糸の異常部の検出装置は、請求項１の糸の異常部の検出装置において、
前記第１の投光素子及び前記第２の投光素子は、各々ドミナント波長の異なった素子とし、前記糸からの反射光を検出する時の時分割信号に同期してそれぞれ前記調整器を介して発光し、
前記分配器は、前記時分割信号に同期して前記増幅器からの信号を前記透過光信号と前記反射光信号とに分配することを特徴とする。

本発明によれば、走行する糸に複数の光を照射し、１つの受光素子により糸からの透過光を受光して糸の太さ方向の変化を検出している。また、同一の受光素子で糸の反射光を検出し、同時に糸の太さに比例する透過光を重畳させることにより糸の異物混入を検出している。これにより、糸に混入する異物を正確に検出することができ、安定した性能が得られる。

また、１つの受光素子で透過光と反射光を検出するので、全体の回路構成が簡単となり、簡素な構成で廉価に制作することができる。

さらに、複数の波長光を糸に投光することにより、異物の色彩に応じた混入異物を判別して検出することができる。

本発明に係る糸の異常部の検出装置の第１実施の形態を示す全体構成図である。 図１の第１実施の形態の糸の異常部の検出装置の動作説明図である。 本発明に係る糸の異常部の検出装置の第２実施の形態を示す全体構成図である。 図３の第２実施の形態の糸の異常部の検出装置の動作説明図である。

以下、本発明を実施するための形態について、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。

まず、本発明に係る糸の異常部の検出装置の第１実施の形態の構成について図１を参照しながら説明する。尚、この第１実施の形態の糸の異常部の検出装置は、本発明の請求項１に係る糸の異常部の検出装置として好ましい形態である。

第１実施の形態の検出装置１（１Ａ）は、糸２の太さ方向の異常と混入物の異常を検出するため、筐体３、第１の投光素子４、第２の投光素子５（５ａ，５ｂ）、受光素子６、発振器７、増幅器８、分配器９、判別器１０、出力処理器１１、調整器１２を備えて概略構成される。

筐体３は、表面反射の少ない黒体からなる内部空間が測定の場３ａを形成しており、受光素子６の出力端子Ｔ１と、第１の投光素子４の点灯端子Ｔ２と、第２の投光素子５（５ａ，５ｂ）共通の点灯端子Ｔ３とを有している。また、点灯端子Ｔ２と発振器７の端子ＴＬ１とが接続され、点灯端子Ｔ３と発振器７の端子ＴＬ２とが接続され、点灯端子Ｔ２と発振器７との間に調整器１２が接続されている。さらに、筐体３には、糸２からの透過光と反射光を受光素子６に与える位置に第１の投光素子４と第２の投光素子５（５ａ，５ｂ）が設けられている。

第１の投光素子４は、受光素子６と対向して測定の場３ａに配置されている。第１の投光素子４は、紙面と直交する方向に走行する糸２に対し、後述する発振器７の時分割回路７ｂからの時分割信号Ｌ１、又は時分割回路７ｂから調整器１２を介しての時分割信号Ｌ２により赤外光を周期的に発光している。第２の投光素子５（５ａ，５ｂ）は、第１の投光素子４と受光素子６を結ぶ光軸の中心に対して所定角度（例えば４５度）傾斜して測定の場３ａに対向配置されている。第２の投光素子５（５ａ，５ｂ）は、走行する糸２に対し、後述する発振器７の時分割信号Ｌ２により可視光を周期的に発光している。受光素子６は、第１の投光素子４と対向して測定の場３ａに配置されている。受光素子６は、第１の投光素子４からの赤外光に伴って糸２を透過する透過光と、第２の投光素子５ａ，５ｂからの可視光に伴って糸２の表面で反射する反射光とを受光し、それぞれの受光量に応じて電気信号に変換された透過光信号と反射光信号を出力している。

発振器７は、発振回路７ａと時分割回路７ｂとを備えて構成される。発振回路７ａは、高周波数で一定のパルス信号を発振出力している。時分割回路７ｂは、図２に示すように、発振回路７ａが発振出力するパルス信号による入力信号Ｌを一定周期で交互に時分割した時分割信号Ｌ１，Ｌ２を出力している。

時分割回路７ｂは、第１の投光素子４が接続される点灯端子Ｔ２に端子ＴＬ１が接続され、第２の投光素子５（５ａ，５ｂ）が接続される点灯端子Ｔ３に端子ＴＬ２が接続されている。そして、時分割回路７ｂの時分割信号Ｌ１は、端子ＴＬ１から点灯端子Ｔ２を介して第１の投光素子４に入力される。また、時分割回路７ｂの時分割信号Ｌ２は、端子ＴＬ２から点灯端子Ｔ３を介して第２の投光素子５（５ａ，５ｂ）に入力される。これにより、第１の投光素子４と第２の投光素子５（５ａ，５ｂ）を一定周期で点滅している。

また、時分割回路７ｂの端子ＴＬ２と点灯端子Ｔ２との間には、調整器１２が接続されている。そして、時分割回路７ｂからの時分割信号Ｌ２は、端子ＴＬ２から調整器１２と点灯端子Ｔ２を介して第１の発光素子４に入力される。これにより、受光素子６は、時分割信号Ｌ１，Ｌ２により一定周期に時分割された糸２からの透過光と反射光を受光し、糸２の透過光と反射光のそれぞれに対応した検出信号が入力信号として出力端子Ｔ１から増幅器８に入力される。

増幅器８は、受光素子６からの入力信号（透過光信号、反射光信号）を増幅し、波形整形してノイズを除去している。また、増幅器８には、図２に示すように、糸２の太さ方向に応じた閾値ＴＨ１と異物の種類に応じた閾値ＴＨ２が設定されており、閾値ＴＨ１を超える透過光信号ｓが受光素子６から入力されると、太さ異常部信号ｓ２’を出力端子Ｔ４から出力して分配器９に入力している。また、増幅器８は、閾値ＴＨ２を超える反射光信号ｒが受光素子６から入力されると、異物混入信号ｒ１’を出力端子Ｔ４から出力して分配器９に入力している。

分配器９は、時分割回路７ｂの端子ＴＬ１及び端子ＴＬ２に接続されている。分配器９は、図２に示すように、時分割回路７ｂの端子ＴＬ１，ＴＬ２から入力される時分割信号Ｌ１，Ｌ２に同期して増幅器８の出力端子Ｔ４からの信号を透過光信号ｓ（太さ異常部信号ｓ２’）と反射光信号ｒ（異物混入信号ｒ１’）とに分配し、これら分配した信号を判別器１０に出力している。

判別器１０は、太さ判別器１０ａと異物判別器１０ｂとを備えて構成され、太さ判別器１０ａが時分割回路７ｂの端子ＴＬ１に接続され、異物判別器１０ｂが時分割回路７ｂの端子ＴＬ２に接続されている。

太さ判別器１０ａは、時分割回路７ｂの端子ＴＬ１からの時分割信号Ｌ１と同期して分配器９から透過光信号ｓとして太さ異常部信号ｓ２’が入力されると、糸２の太さ方向に異常有りと判別し、その判別結果による出力を出力処理器１１に入力している。

異物判別器１０ｂは、時分割回路７ｂの端子ＴＬ２からの時分割信号Ｌ２と同期して分配器９から反射光信号ｒとして異物混入信号ｒ１’が入力されると、糸２に異物混入有りと判別し、その判別結果による出力を出力処理器１１に入力している。

出力処理器１１は、太さ判別器１０ａや異物判別器１０ｂから入力された信号値（判別結果）を記録及び表示するとともに、除去すべき異常部と判別した場合はこの部分を除去する手段の信号を必要に応じて端子Ｔ５に出力している。

ここで、上述した構成において、糸２の太さ方向の異常部は従来技術と同様の手法により容易に判別できるが、異物混入を検出する反射光には糸２の太さ方向の信号値も含まれているため、この太さ方向の信号値により正確な検出が行えず誤動作することがある。

そこで、本例の検出装置１Ａでは、上記誤動作の対策として、糸２の反射光を受光する時分割信号Ｌ２の周期時に、受光素子６が受光する反射信号に含まれる直径方向の変動信号を相殺するレベルになるように、調整器１２により第１の投光素子４の点灯光量を調整して第１の投光素子４を発光し、相殺値に適応する透過光を受光素子６が検出することにより誤動作を防いでいる。

次に、上述した第１実施の形態の検出装置１Ａの作用について図２を参照しながら説明する。尚、図２において、縦軸は各端子の信号レベルを表し、横軸は時間軸を表す。

さらに説明すると、図２の縦軸のＬは発振回路７ａのパルス信号、横軸は発振回路７ａ及び時分割回路７ｂのパルス周期を表す。また、糸２の状態における「Ｎ」は正常時の時間帯、「Ｄ」は太さ方向の異常部時間帯、「Ｒ」は異物混入の異常部時間帯をそれぞれ示し、Ｌ１／Ｌ２は時分割回路７ｂの時分割信号Ｌ１，Ｌ２の出力時間帯を示すものである。さらに、Ｔ１は受光素子６の検出信号の出力端子Ｔ１の信号であり、マイナス側に透過光信号、プラス側に反射光信号が重畳されて出力される。

まず、図２の正常時の時間帯「Ｎ」において、時分割信号Ｌ１による糸２の透過光検出時間帯には、受光素子６の出力端子Ｔ１に糸２の透過光信号ｓ１が出力される。この糸２の透過光信号ｓ１は、増幅器８に予め設定された閾値ＴＨ１と比較される。図２の例では、透過光信号ｓ１が閾値ＴＨ１よりも小さいため、増幅器８の出力端子Ｔ４には信号が出力しない。また、時分割信号Ｌ２による糸２の反射光検出時間帯には、糸２の反射光信号ｒ０と透過光信号ｓ０が重畳されて出力されるが、調整器１２により受光素子６の出力がゼロになるように第１の投光素子４の点灯光量が調整されるので、糸２の反射光信号ｒ０と透過光信号ｓ０とが等しくなって重畳相殺され、増幅器８の出力端子Ｔ４には信号が出力されない。

次に、太さ方向の異常部時間帯「Ｄ」において、時分割信号Ｌ１による糸２の透過光検出時間帯には、受光素子６の出力端子Ｔ１に糸２の透過光信号ｓ２が出力される。この糸２の透過信号ｓ２は、増幅器８に予め設定された閾値ＴＨ１と比較される。図２の例では、透過光信号ｓ２が閾値ＴＨ１よりも大きいため、増幅器８の出力端子Ｔ４には糸２の太さ方向の異常部を示す太さ異常部信号ｓ２’が出力される。また、時分割信号Ｌ２による糸２の反射光検出時間帯には、上述した正常時の時間帯「Ｎ」と同様に、糸２の透過光信号ｓ０２も変動するが透過光信号ｒ０２が重畳相殺され、増幅器８の出力端子Ｔ４には信号が出力されない。

次に、異物混入の異常部時間帯「Ｒ」において、時分割信号Ｌ１による糸２の透過光検出時間帯には、受光素子６の出力端子Ｔ１に糸２の透過光信号ｓ１が出力される。図２の例では、正常時の時間帯「Ｎ」と同様に、透過光信号ｓ１が閾値ＴＨ１よりも小さいため、増幅器８の出力端子Ｔ４には信号が出力されない。また、時分割信号Ｌ２による糸２の反射光検出時間帯には、受光素子６の出力端子Ｔ１に糸２の反射光信号ｒ１が出力される。この反射光信号ｒ１は、透過光信号ｓ０と重畳され、その差分が予め設定された閾値ＴＨ２と比較される。図２の例では、反射光信号ｒ１と透過光信号ｓ０との差分が閾値ＴＨ２よりも大きいため、増幅器８の出力端子Ｔ４には糸２の異物混入の異常部を示す異物混入信号ｒ１’が出力される。

そして、増幅器８の出力信号は分配器９に入力され、時分割信号Ｌ１，Ｌ２により同期処理され、太さ判別器１０ａと異物判別器１０ｂに出力される。すなわち、増幅器８から入力される太さ異常部信号ｓ２’は、時分割信号Ｌ１に同期して太さ判別器１０ａに出力される。また、増幅器８から入力される異物混入信号ｒ１’は、時分割信号Ｌ２に同期して異物判別器１０ｂに出力される。そして、太さ判別器１０ａと異物判別器１０ｂは、それぞれの異常部信号（太さ異常部信号ｓ２’、異物混入信号ｒ１’）を判別し、その判別結果を出力処理器１１に出力する。出力処理器１１は、判別結果に基づく情報を記録、表示し、必要に応じて端子Ｔ５に信号を出力する。

次に、本発明に係る糸の異常部の検出装置の第２実施の形態の構成について図３を参照しながら説明する。尚、第２実施の形態の検出装置において、第１実施の形態の検出装置１Ａと同一の構成については同一番号を付し、その説明を簡略している。この第２実施の形態の糸の異常部の検出装置は、本発明の請求項２に係る糸の異常部の検出装置として好ましい形態である。

第２実施の形態の検出装置１（１Ｂ）は、図３における測定の場３ａの構成が図１の第１実施の形態の検出装置１Ａの構成と同様であるが、第１の投光手段４と第２の投光手段５（５ａ，５ｂ）とが各々異なった波長と時分割タイミングで発光するものである。

さらに説明すると、第１の投光素子４は、点灯端子Ｔ２を介して時分割回路７ｂの端子ＴＬ１に接続されている。第１の投光素子４は、紙面と直交する方向に走行する糸２に対し、時分割回路７ｂの端子ＴＬ１からの時分割信号Ｌ１、時分割回路７ｂの端子ＴＬ２から調整器１２ａを介しての時分割信号Ｌ２、時分割回路７ｂの端子ＴＬ３から調整器１２ｂを介しての時分割信号Ｌ３により赤外光を周期的に発光している。

第２の投光素子５ａは、点灯端子Ｔ３が時分割回路７ｂの端子ＴＬ２に接続されている。第２の投光素子５ａは、走行する糸２に対し、時分割回路７ｂの端子ＴＬ２からの時分割信号Ｌ２により可視光を周期的に発光している。

第２の投光素子５ｂは、点灯端子Ｔ３’が時分割回路７ｂの端子ＴＬ３に接続されている。第２の投光素子５ｂは、走行する糸２に対し、時分割回路７ｂの端子ＴＬ３’からの時分割信号Ｌ３により可視光を周期的に発光している。このように、糸２には、第１の投光素子４、第２の投光素子５ａ、第２の投光素子５ｂの順にそれぞれ異なった波長の可視光領域の波長が投光される。

時分割回路７ｂは、発振回路７ａのパルス信号を時分割し、出力信号を３分割した時分割信号Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を定周期で出力し、第１の投光素子４、第２の投光素子５（５ａ，５ｂ）、分配器９、太さ判別器１０ａ、異物判別器１０ｂにそれぞれ時分割信号を与える。図３の例では、第１の投光素子４、分配器９、太さ判別器１０ａに時分割信号Ｌ１を与え、第１の投光素子４、第２の投光素子５ａ、分配器９、異物判別器１０ｂに時分割信号Ｌ２を与え、第１の投光素子４、第２の投光素子５ｂ、分配器９、異物判別器１０ｂに時分割信号Ｌ３を与える。

測定の場３ａに収納されている受光素子６は、時分割回路７ｂの時分割信号Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３で第１の投光素子４及び第２の投光素子５（５ａ，５ｂ）が発光すると、時分割信号Ｌ１のタイミングで糸２の透過光信号を出力し、時分割信号Ｌ２，Ｌ３のタイミングで糸２の反射光信号を出力している。

時分割回路７ｂの時分割信号Ｌ２，Ｌ３を出力する各端子ＴＬ２，ＴＬ３と点灯端子Ｔ２の間には、それぞれ調整器１２（１２ａ，１２ｂ）が接続されている。これにより、第１の投光素子４は、調整器１２（１２ａ，１２ｂ）で調整された信号で点灯される。すなわち、調整器１２ａは、糸２の反射光を受光する時分割信号Ｌ２の周期時に、受光素子６が受光する反射信号に含まれる直径方向の変動信号を相殺するレベルになるように第１の投光素子４の点灯光量を調整して第１の投光素子４を発光している。同様に、調整器１２ｂは、糸２の反射光を受光する時分割信号Ｌ３の周期時に、受光素子６が受光する反射信号に含まれる直径方向の変動信号を相殺するレベルになるように第１の投光素子４の点灯光量を調整して第１の投光素子４を発光している。

受光素子６の出力端子Ｔ１は、増幅器８に接続されており、出力端子Ｔ１から増幅器８に検出信号を出力している。増幅器８は、受光素子６の出力端子Ｔ１から入力される検出信号の信号値を増幅・波形整形し、予め設定された閾値ＴＨ１，ＴＨ２を超えた信号（太さ異常部信号ｓ２’、異物混入信号ｒ１’，ｒ２’）を分配器９に出力している。

分配器９は、時分割回路７ｂからの時分割信号Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に同期して増幅器８からの信号を透過光信号ｓ（太さ異常部信号ｓ２’）と反射光信号ｒ（異物混入信号ｒ１’，ｒ２’）とに分配し、これら分配した信号を太さ判別器１０ａや異物判別器１０ｂに出力している。

太さ判別器１０ａは、時分割信号Ｌ１と同期して分配器９から透過光信号ｓとして太さ異常部信号ｓ２’が入力されると、糸２の太さ方向に異常有りと判別し、その判別結果による出力を出力処理器１１に入力している。異物判別器１０ｂは、時分割信号Ｌ２と同期して分配器９から反射光信号ｒとして異物混入信号ｒ１’，ｒ２’が入力されると、糸２に異物混入有りと判別し、その判別結果による出力を出力処理器１１に入力している。

出力処理器１１は、太さ判別器１０ａや異物判別器１０ｂから入力された信号値（判別結果）を記録及び表示するとともに、除去すべき異常部と判別した場合はこの部分を除去する手段の信号を端子Ｔ５に出力している。

次に、上述した第２実施の形態の検出装置１Ｂの作用について図４を参照しながら説明する。尚、図４において、縦軸は各端子の信号レベルを表し、横軸は時間軸を表す。

さらに説明すると、図４において、縦軸のＬは発振回路７ａのパルス信号、糸２の状態における「Ｎ」は糸２の正常時の時間帯、「Ｄ」は太さ方向の異常部時間帯、「Ｒ」は異物混入の異常部時間帯、Ｌ１／Ｌ２／Ｌ３は時分割回路７ｂの時分割信号Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の出力時間帯、Ｔ１は受光素子６の出力信号、Ｔ４は増幅器８の出力信号をそれぞれ示している。

図４において、時分割信号Ｌ１の時間帯では、糸２の太さ方向の異常部を検出する。また、時分割信号Ｌ２，Ｌ３の時間帯では、糸２の異物混入の異常部を検出するものであるが、異物の種類によりその色が異なる。

例えば綿の葉カスは黄褐色、科学的ガスによる綿糸の変色は青色、その他作業中に混入するマーキング色等があり、これらを検出するには異なる波長帯の投光素子を必要とする。そこで、本例では、異なるドミナント波長帯のＬＥＤを第２の投光素子５ａ，５ｂとして用いている。

尚、糸２の状態の正常時の時間帯「Ｎ」、太さ方向の異常部時間帯「Ｄ」、異物混入の異常部時間帯「Ｒ」における時分割信号Ｌ１による糸２の透過光検出時間帯のそれぞれの検出信号の処理に関しては前述した第１実施の形態と同様なので、その説明を省略している。

まず、正常時の時間帯「Ｎ」における時分割信号Ｌ２による糸２の反射光検出時間帯では、糸２の反射光信号ｒ０１と透過光信号ｓ０１が重畳されて出力されるが、調整器１２ａにより受光素子６の出力がゼロになるように第１の投光素子４の点灯光量が調整されるので、糸２の反射光信号ｒ０１と透過光信号ｓ０１とが等しくなって重畳相殺され、増幅器８の出力端子Ｔ４には信号が出力されない。尚、時分割信号Ｌ３による糸２の反射光検出時間帯でも同様に、調整器１２ｂにより受光素子６の出力がゼロになるように第１の投光素子４の点灯光量が調整される。

次に、太さ方向の異常部時間帯「Ｄ」における時分割信号Ｌ１による糸２の透過光検出時間帯では、第１実施の形態でも説明したように、閾値ＴＨ１を超える糸２の太さ方向の異常部を示す透過光信号ｓ２が発生し、増幅器８の出力端子Ｔ４に太さ異常部信号ｓ２’が出力される。また、太さ方向の異常部時間帯「Ｄ」における時分割信号Ｌ２，Ｌ３による糸２の反射光検出時間帯では、図２の太さ方向の異常部時間帯「Ｄ」と同様に、増幅器８の出力端子Ｔ４には信号が出力されない。

次に、異物混入の異常部時間帯「Ｒ」における時分割信号Ｌ２による糸２の反射光検出時間帯では、受光素子６の出力端子Ｔ１に糸２の反射光信号ｒ１が出力される。この反射光信号ｒ１は、透過光信号ｓ０１と重畳され、その差分が予め設定された閾値ＴＨ２と比較される。図４の例では、反射光信号ｒ１と透過光信号ｓ０１との差分が閾値ＴＨ２よりも大きいため、増幅器８の出力端子Ｔ４には糸２の異物混入の異常部を示す異物混入信号ｒ１’が出力される。また、時分割信号Ｌ３による糸２の反射光検出時間帯では、受光素子６の出力端子Ｔ１に糸２の反射光信号ｒ２が出力される。この反射光信号ｒ２は、透過光信号ｓ０２と重畳され、その差分が予め設定された閾値ＴＨ２と比較される。図４の例では、反射光信号ｒ２と透過光信号ｓ０２との差分が閾値ＴＨ２よりも大きいため、増幅器８の出力端子Ｔ４には糸２の異物混入の異常部を示す異物混入信号ｒ２’が出力される。

このように、異物混入の異常部時間帯「Ｒ」における時分割信号Ｌ２，Ｌ３による糸２の反射光検出時間帯では、異物の反射光に対応して閾値ＴＨ２を超える反射光信号ｒ１，ｒ２が検出され、増幅器８の出力端子Ｔ４に異物混入信号ｒ１’，ｒ２’が出力される。この異物混入信号ｒ１’，ｒ２’は、時分割信号Ｌ２，Ｌ３に同期して分配器９により異物判別器１０ｂに分配され、出力処理器１１で適宜処理される。

以上説明したように、本例による糸２の異常部の検出装置１（１Ａ，１Ｂ）によれば、走行する糸２に複数の光を照射し、１つの受光素子６により糸２からの透過光を受光して糸２の太さ方向の変化を検出している。また、同一の受光素子６で糸からの反射光を検出し、同時に糸２の太さに比例する透過光を重畳させることにより糸２の異物混入を検出している。これにより、糸２に混入する異物の種類を正確に検出することができ、安定した性能が得られる。

また、１つの受光素子（検出素子）６で透過光と反射光を検出するので、全体の回路構成が簡単となり、検出装置を簡素な構成で廉価に制作することができる。

さらに、複数の波長光を糸２に投光することにより、異物の色彩に応じた混入異物を判別して検出することができる。

ところで、上述した各実施の形態では、１つの第１の投光素子４に対して２つの第２の投光素子５を備えた構成として説明したが、第２の投光素子は少なくとも１つ備えた構成であれば良く、その数を増加することによってさらに精度の向上を図ることができる。

また、上述した各実施の形態では、閾値ＴＨ１，ＴＨ２を予め増幅器８に設定しておき、受光素子６からの検出信号（透過光信号、反射光信号）と閾値ＴＨ１，ＴＨ２とを増幅器８で比較する構成としているが、これに限定されるものではなく、閾値ＴＨ１，ＴＨ２を予め判別器１０に設定しておくこともできる。この場合、受光素子６からの検出信号は、増幅器８で増幅・波形整形されて分配器９に出力される。分配器９では、増幅器８からの信号を時分割回路７ｂからの時分割信号Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３に同期させて透過光信号ｓと反射光信号ｒに分配して判別器１０に出力する。判別器１０では、太さ判別器１０ａに閾値ＴＨ１が設定され、異物判別器１０ｂに閾値ＴＨ２が設定されており、分配器９で分配された透過光信号と閾値ＴＨ１を比較し、透過光信号ｓが閾値ＴＨ１を超えたときに、糸２の太さ方向に異常有りと判別し、太さ異常部信号ｓ２’を出力処理器１１に出力する。また、分配器９で分配された反射光信号と閾値ＴＨ２を比較し、反射光信号ｒが閾値ＴＨ２を超えたときに、糸２に異物混入有りと判別し、異物混入信号ｒ１’を出力処理器１１に出力する。

さらに、上述した各実施の形態では、第１の投光素子４、第２の投光素子５（５ａ，５ｂ）に入力される時分割信号Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を等間隔としているが、それぞれが異なる間隔であっても良い。また、第１の投光素子４が赤外光、第２の投光素子５（５ａ，５ｂ）が可視光に限定されるものではない。

以上、本発明に係る糸の異常部の検出装置１（１Ａ，１Ｂ）の最良の形態について説明したが、この形態による記述及び図面により本発明が限定されることはない。すなわち、この形態に基づいて当業者等によりなされる他の形態、実施例及び運用技術などはすべて本発明の範疇に含まれることは勿論である。

１（１Ａ，１Ｂ） 検出装置
２ 糸
３ 筐体
３ａ 測定の場
４ 第１の投光素子
５（５ａ，５ｂ） 第２の投光素子
６ 受光素子
７ 発振器
７ａ 発振回路
７ｂ 時分割回路
８ 増幅器
９ 分配器
１０ 判別器
１０ａ 太さ判別器
１０ｂ 異物判別器
１１ 出力処理器
１２（１２ａ，１２ｂ） 調整器

Claims (2)

1. 走行する糸に対し、該糸を透過する光を投光する第１の投光素子と、
   前記走行する糸に対し、該糸を反射する光を投光する第２の投光素子と、
   前記第１の投光素子からの光に伴って前記糸を透過する透過光と前記第２の投光素子からの光に伴って前記糸の表面で反射する反射光とを受光し、それぞれの受光量に応じて電気信号に変換された透過光信号と反射光信号を出力する受光素子と、
   前記第１の投光素子及び前記第２の投光素子のそれぞれに接続され、一定のパルス信号を所定周期で時分割した時分割信号を出力する時分割回路を含み、前記第１の投光素子と前記第２の投光素子を前記時分割信号による時分割タイミングで周期的に発光させる発振器と、
   前記第１の投光素子と前記発振器との間に接続され、前記第１の投光素子及び前記第２の投光素子の点灯周期に同期して前記第１の投光素子の点灯光量を調整するもので、前記糸の反射光を受光する時分割信号の周期時に、前記受光素子が受光する反射光に含まれる直径方向の変動を相殺するレベルになるように、前記第１の投光素子の点灯光量を調整する調整器と、
   前記受光素子と接続され、該受光素子からの信号を増幅・波形整形する増幅器と、
   前記増幅器と接続され、前記発振器からの時分割信号に同期して前記透過光信号と前記反射光信号とに分配する分配器と、
   前記分配器からの前記透過光信号と前記反射光信号により前記糸の太さ方向の異常と混入物の異常の有無を判別する判別器と、
   前記判別器の判別結果を記録、表示または異常信号を出力する出力処理器とを備えたことを特徴とする糸の異常部の検出装置。
2. 前記第１の投光素子及び前記第２の投光素子は、各々ドミナント波長の異なった素子とし、前記糸からの反射光を検出する時の時分割信号に同期してそれぞれ前記調整器を介して発光し、
   前記分配器は、前記時分割信号に同期して前記増幅器からの信号を前記透過光信号と前記反射光信号とに分配することを特徴とする請求項１記載の糸の異常部の検出装置。

Images