JPH0410005B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、糸の異常部を検査する装置に関す
る。

周知のように、紡績機械にて紡績された糸には
糸斑、糸節等が不可抗力的に存在し、これらの糸
斑、糸節等はその大きさの程度により糸の異常部
として糸の品質の欠点として評価される。

このため、紡績の巻糸仕上工程において、これ
らの異常部を電子的に検出し、その検出信号によ
り糸を切断して異常部を除去したり、また検出信
号を記録して糸の品質の評価を行なつている。そ
して、これらの検出装置としては従来より、特に
図示しないが、光学的または静電的な検出装置が
用いられていた。

前者は、走行する糸を挾んで光源と光電素子と
を対設した光電素子に入射する光量の変動を検出
し、また後者は、糸の両側に一対の静電電極を対
設して電極間の誘電率の変化を検出するもので、
両者共これらの検出信号の大きさを予め設定され
た基準値と比較して、異常部と判定された信号が
送出された場合に、糸を切断するか糸巻機の運転
を停止させるかであつた。

このような従来の糸の異常部検出装置において
は、その検出信号および比較基準は全てアナログ
信号で処理されていたため、検出された微弱なア
ナログ信号は直流増巾することが難かしく、よつ
て、その変化分を交流増巾して信号を評価してい
た。

したがつて、従来装置においては、検出信号を
絶対値として評価することが難かしく、また検出
部の汚れ等が大きく誤差要因となる等の欠点があ
つた。

すなわち、糸の異常部は正常糸に対する変化分
として検出するため、スピンナダブルス、強撚糸
等の直径方向の変化が少なく、長さ方向に長い異
常部に対しては検出精度が悪く、また巻始めのと
きに正常糸が検出部に挿入された場合にも変化信
号が発生するので、これに対する誤動作防止対策
を必要とする。すなわち、糸が走行を開始してか
ら漸次の間は検出機能または切断機能を閉鎖する
等の手段を必要としていた。

さらに検出部の汚れ、光源の変化、電源電圧の
変動等はそのまま検出信号の誤差となり、検出分
解能の限界となる。

また糸の異常部の長さ方向の評価は時定数回路
により評価していたため、実際の糸の糸速により
長さ方向の誤差が大きいものであつた。

本発明は、糸の外径をデジタル信号に変換する
検出手段にて計測することにより、従来の糸の異
常部検出装置における前記の如き欠点を除去した
のみならず、糸の外径の絶対値も計測し得る検出
精度並びに検出分解能の高い画期的な糸の品質の
評価、管理装置たる糸の検査装置を提供すること
を目的とする。

この目的のため、本発明は、外周縁に凹凸溝６
を有し、かつその溝５内に懸架されて走行する糸
１に追従して回転する鼓車３と、該鼓車３の凹凸
溝６の近接部位に対向させて設けられ、かつ鼓車
３の回転数に応じて走行する糸１の長さに比例し
てパルスを発生する走行検出器７と、前記走行す
る糸１を挾んで光源１２と対設され、かつ光源１
２よりその撮像素子面１４′に投影される糸１の
異常部１６の外径に比例したデジタル信号を送出
する外径検出器１４と、該外径検出器１４のデジ
タル信号値と糸１の異常部１６の外径の限界を設
定する外径設定器１９により可変設定された設定
値とを比較する外径比較器１８と、該外径比較器
１８の出力信号が波形整形回路２０を介して一方
の入力に加えられると共に、他方の入力には前記
走行検出器７の出力パルスが加えられる論理回路
２１と、該論理回路２１の出力信号と糸１の異常
部１６の長さ方向の限界を設定する走行設定器２
３により可変設定された設定値とを比較し、かつ
波形整形回路２０の出力消滅毎にリセツトする如
く接続された走行比較器２２と、該走行比較器２
２の出力信号により動作するスイツチ回路２４と
を具備した構成を特徴とするものである。

以下、本発明を図示の好ましい一実施例に基づ
いて説明する。

第１図は本発明の要部の平面図、第２図は同上
の−線に沿つた断面図、第３図は第１図の
−線に沿つた断面図で、図において糸１は糸ガ
イド２，２′にに保持されて矢印方向（第１図お
よび第２図参照）に走行している。鼓車３は軸４
にて保持され、外輪にＶ型溝５を設け、このＶ型
溝５内に糸１を懸架し、糸の走行に追従して円滑
に回転するようになつており、この鼓車３はアル
ミニウム等の軽金属材で、表面にはアルマイト加
工によつて耐摩耗処理を施してあり、また外周縁
には凹凸溝６を有し、走行検出器７と対応してい
る。

走行検出器７は、第３図に示すように、鼓車３
の凹凸溝６に対向して電極８を非接触状態にて近
接させ、電極８と電界効果トランジスタ９のゲー
トとを接続してなり、凹凸溝６の凹凸毎に電極８
の誘電容量が変化し、したがつて、鼓車３の回転
に伴なつた走行糸長が電界効果トランジスタ９の
出力端子１０のパルス信号数から得られるように
なつている。

また第１図乃至第３図において、凸レンズ１１
の焦点に発光ダイオード等の点光源１２を配して
糸１に直交する光束１７を作り、糸１の投影を凹
レンズ１３を介して外径検出器１４の自己走査形
撮像素子面（以下、イメージセンサーという。）
１４′に投影させて糸１の直径に比例したデジタ
ル信号を出力端子１５から送出するようになつて
いる。凹レンズ１１は糸１の投影面を拡大させる
ためのもので、適当な倍率に選定する。

以上の如き構成において、糸１が矢印方向に走
行し、糸１の隆起状の異常部１６が存在するもの
とすれば、異常部１６が光束１７を通過する際に
異常部１６の外径に比例した信号を外径検出器１
４の出力端子１５から得られ、この外径検出器１
４の出力パルス数と、走行検出器７の出力パルス
数を設定可能な比較器にて比較して糸の異常部１
６の外径と長さを評価する。

次に、これら評価の計測方法について説明す
る。

第４図は外径検出器１４の一例を示すブロツク
図で、イメージセンサー素子はシリコンの単一基
板上にホトダイオードアレイとMOSシフトレジ
スタからなる走査回路を集積したもので、その動
作は、走査回路にスタートパルスSPを印加する
ことで各ホトダイオードを自動走査し、ホトダイ
オード毎に光入力を電気信号に変えた後、ビデオ
信号を連続パルス列として取り出す。すなわち、
駆動回路よりの駆動パルス信号をφ₁φ₂、φAφB
およびSP端子に加えると、VS端子よりビデオ信
号を取り出すことができる。このビデオ信号と
NS端子のノイズ信号を差動増巾器の入力に加え
ると、差動増巾器の出力OUTよりノイズ補償さ
れた出力パルスが得られる。この出力パルスの
OUTとマスタークロツクパルスC.Lを論理回路
の入力に加え、論理回路出力から糸の外径に比例
したパルスD.Pを得ることができる。

なお、前記の駆動回路、イメージセンサー、差
動増巾器の一連の構成作用についての詳しい説明
は本発明の要部でないので省略する。要は、いま
イメージセンサーのホトダイオード列面に糸の影
像が投影された場合、糸の外径の投影の大きさに
比例したパルス信号が論理回路の出力D.Pからビ
デオ信号として取り出されればよい。以上の各部
のパルス信号のタイミング図の一例を第５図に示
す。

同図において、C.Lはマスタークロツクパル
ス、OUTは差動増巾器の出力パルス、D.Pは論
理回路の出力パルスで、外径検出器１４の出力パ
ルスとして作用する。なお、スタートパルスSP
の周期、すなわち、走査周期の周波数は高い程検
出精度は高くなるが、糸長0.1及至１mm毎に１走
査程度が適当である。因みに走査速度を20KHZ
とし、被測定糸の糸速が毎分1200ｍとすれば （1200÷60）÷20000＝１×10^-3（ｍ） として算出され、１走査の間に糸が１mm走行す
る。

糸の異常部の長さ方向は数mm以上を評価してい
るので、前記走査速度の周波数が適当と言える。
次に、糸の異常部の評価の計測方法の一例を第６
図のブロツク図を参照して説明する。

第４図に基づいて説明した外径検出器１４の出
力パルスを外径比較器１８に加える。外径比較器
１８は外径設定器１９により可変設定できるもの
で、外径検出器１４の１走査毎にセツトされるも
のとする。

いま外径検出器１４の出力パルス数が外径比較
器１８の設定値に対し比較超過すると、外径比較
器１８は外径比較信号を発生し、外径信号波形整
形回路２０の出力側に一定時間持続信号を発生
し、論理回路２１の入力側の一方の端子にゲート
信号を与える。すなわち、外径比較信号が発生し
ている間は論理回路２１の入力ゲート信号が持続
する。一方、走行検出器７は糸１が走行中はその
走行長に対応した走行パルスを発生しており、論
理回路２１の入力側の他の一方と接続されてい
る。

したがつて、論理回路２１の外径検出器側入力
端子に持続信号が加わつている間は、走行検出器
７の出力パルスは論理回路２１の出力側に送出さ
れ、走行比較器２２に加わる。走行比較器２２は
走行設定器２３により可変設定できると共に、外
径信号波形整形回路２０の持続信号の消滅毎にリ
セツトパルスR.Pを走行比較器２２に加え、リセ
ツトが繰り返されるものとする。

いま、論理回路２１の出力の走行パルス数が走
行比較器２２の設定値に対し比較超過すると、走
行比較器２２は走行比較信号を発生し、スイツチ
回路２４により波形整形されて糸切断信号を発生
し、この信号により切断器２５を動作させて糸を
切断する。すなわち、糸の異常部の外径の限界を
外径設定器１９にて設定し、その長さ方向の限界
を走行設定器２３にて設定し得ることにより、評
価の限界値を超えた糸の異常部を切断器２５によ
り切断除去することができるものである。

以上に説明した作用の理解を更に深めるため、
糸の異常部の評価の限界に対応する第６図におけ
る各部の信号の対比を第７図に示す。

第７図において、糸の異常部の外形模型図Ａ
は、異常部の外径の限界値を超えるが、その長さ
方向が短いため除去を必要としないと評価された
小欠点の異常部を示し、また外形模型図Ｂは、異
常部の外径および長さ方向共に限界値を超え、除
去を必要とする重欠点の異常部を示す。外径検出
信号D.Pは外径検出器１４の出力パルスの持続巾
で、外径設定信号D.Sは外径比較器１８の比較信
号である。

いま、外径検出信号D.Pが外径設定信号D.Sよ
り持続巾が大きい場合は、外径出力信号D.Oが論
理回路２１の入力ゲートに加わる。したがつて、
その間は論理回路２１の出力側に走行出力信号L.
Pが送出され、走行比較器２２にて走行設定信号
L.Sと比較される。糸の異常部の外形模型図Ａの
場合は、走行出力信号L.Pの持続巾が走行設定信
号L.Sより小さいため、走行比較信号L.Oが発生
せず、外形模型図Ｂの場合は、走行出力信号L.P
の持続巾が走行設定信号L.Sより大きいため、走
行比較信号L.Oが発生し、切断器２５を動作させ
る。

以上の実施例は、糸の異常部が比較限界値を超
えた場合に切断器２５を動作させて糸を切断し、
糸の異常部を除去する場合であるが、これに限定
されず、本発明は、比較器のチヤンネル数を増加
することにより、糸の異常部を階級的に分類する
ことも可能である。

また走行検出器の出力信号はそのまま糸の走行
量に比例するため、この信号を糸の定長取装置の
計測検出器として共用することもできる。

したがつて、一定糸量中の糸の異常部の数量を
段階的な数値に分類する糸の評価の管理装置に効
果的な特長を発揮する。

なお、外径検出器を糸に対し、光束を直交する
二方向から照射すれば、より正確に糸の外径を計
測し得ることは勿論である。

しかして、本発明に係る検査装置によれば、糸
の外径を撮像素子面に投影し、その外径寸度を直
接デジタル信号としているため、検出器の汚れ、
光源の変動、電源電圧の変動等に影響されず、ま
た長さ方向は実際に糸が走行した長さを計測して
いるため、糸速の変動による長さ方向の誤差が発
生しないため、これらの補正装置が不要となるば
かりか、信号値がデジタル値であるため、コンピ
ユータ等でデータ分析を行なう際も直接信号が得
られる等の優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は要部
の平面図、第２図は同上の−線に沿つた断面
図、第３図は第１図の−線に沿つた断面図、
第４図は外径検出器の一例を示すブロツク図、第
５図は第４図に示す各部のパルス信号のタイミン
グ図、第６図は糸の異常部の評価の計測方法の一
例を示すブロツク図、第７図は糸の異常部の評価
の限界に対応する第６図における各部の信号の対
比図である。 １……糸、３……鼓車、５……溝、６……凹凸
溝、７……走行検出器、１２……光源、１４……
外径検出器、１４′……撮像素子面、１６……異
常部、１８……外径比較器、１９……外径設定
器、２０……波形整形回路、２１……論理回路、
２２……走行比較器、２３……走行設定器、２４
……スイツチ回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 外周縁に凹凸溝６を有し、かつその溝５内に
   懸架されて走行する糸１に追従して回転する鼓車
   ３と、 該鼓車３の凹凸溝６の近接部位に対向させて設
   けられ、かつ鼓車３の回転数に応じて前記走行す
   る糸１の長さに比例してパルスを発生する走行検
   出器７と、 前記走行する糸１を挾んで光源１２と対設さ
   れ、かつ該光源１２よりその撮像素子面１４′に
   投影される糸１の異常部１６の外径に比例したデ
   ジタル信号を送出する外径検出器１４と、 該外径検出器１４のデジタル信号値と糸１の異
   常部１６の外径の限界を設定する外径設定器１９
   により可変設定された設定値とを比較する外径比
   較器１８と、 該外径比較器１８の出力信号が波形整形回路２
   ０を介して一方の入力に加えられると共に、他方
   の入力には前記走行検出器７の出力パルスが加え
   られる論理回路２１と、 該論理回路２１の出力信号と糸１の異常部１６
   の長さ方向の限界を設定する走行設定器２３によ
   り可変設定された設定値とを比較し、かつ前記波
   形整形回路２０の出力消滅毎にリセツトする如く
   接続された走行比較器２２と、 該走行比較器２２の出力信号により動作するス
   イツチ回路２４とを具備してなる糸の検査装置。