JPH06116845A - 検反装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】検出信号に混在する外乱ノイズを除去すること
により、外乱ノイズに起因する誤検出を防止して検反精
度をより向上させる。 【構成】織布の検反領域からの光は空間フィルタ２６に
織布の像として結像される。この空間フィルタ２６は差
動演算回路２９を介して乗算器３０に接続され、この乗
算器３０には発振器３１が接続されている。乗算器３０
はローパスフィルタ３２、比較回路３３、判定回路３４
に順次に接続されている。発振器３１は差動演算回路２
９からの検反信号Ｋと同周波数ｆかつ同位相で一定振幅
の基準信号ＳＧ_ref を出力する。乗算器３０は出力信号
ＳＧ１と基準信号ＳＧ_ref とを乗算処理してローパスフ
ィルタ３２に出力する。従って、差動演算回路２９から
の検反信号Ｋに外乱ノイズが重畳しても（ＳＧ１）、乗
算器３０、ローパスフィルタ３２を経た出力信号ＳＧ３
には外乱ノイズがほとんど含まれていない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は織布の欠点を光学的に検
出する検反装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】織布の良否判定は製織中に早期に発見し
て修復されることが望ましい。この問題を解決する方法
として本願出願人は特開平３−２４９２４３号におい
て、織機に設置されることにより製織工程において織布
の欠点を検反することができる検反装置を提案してい
る。

【０００３】図１１に示すように、この検反装置４１は
織前Ｗ１とエキスパンションバー４２との間に設置され
ている。そして、モータ４３の正逆回転に伴ってセンサ
ボックス４４は駆動ネジ４５上をガイドレール４６に案
内されて織布Ｗの幅方向に所定速度Ｖで往復移動するよ
うになっている。織布Ｗの下面側には駆動ネジ４５と対
向して延びる反射板４７が配置されている。

【０００４】図１２に示すように、センサボックス４４
内には投光器４８が設置され、投光器４８の光はハーフ
ミラー４９で反射して織布Ｗに垂直に照射され、織布Ｗ
の下面側に配置された反射板４７に経糸Ｔの間隙から達
して反射する。その反射光はハーフミラー４９を透過し
て凸レンズ５０で集束されて空間フィルタ５１に織布Ｗ
の像として結像するようになっている。

【０００５】空間フィルタ５１は一定ピッチＰで配設さ
れた多数の受光素子５２ａ，５２ｂを備えた２個の櫛型
フィルタ部５３ａ，５３ｂが対向配置されて構成されて
いる。この空間フィルタ５１は織布Ｗの経糸Ｔの像が受
光素子５２ａ，５２ｂの長手方向と平行になるように配
置されている。受光素子５２ａ，５２ｂは移動する経糸
Ｔの像を明暗として受光して電気信号に変換し、各櫛型
フィルタ部５３ａ，５３ｂから検出信号として差動演算
回路５４に出力されるようになっている。

【０００６】差動演算回路５４は櫛型フィルタ部５３
ａ，５３ｂからの各検出信号の出力差分を求め、出力信
号ＳＧ１（検反信号）として出力する。検反信号の周波
数ｆは次式で与えられる。

【０００７】ｆ＝（ｍ／Ｐ）・Ｖ ここで、ｍは結像倍率（＝Ｄ／Ｈ）、Ｐは受光素子５２
ａ，５２ｂ間のピッチ、Ｖはセンサボックス４４の走査
速度である。この出力信号ＳＧ１は判定処理のため全波
整流回路５５で全波整流された後（ＳＧ７）、尖頭値検
波回路５６でピーク値ホールドされ（ＳＧ８）、さらに
ローパスフィルタ５７で平滑化処理を受けて出力信号Ｓ
Ｇ９として比較回路５８に出力される。

【０００８】比較回路５８では出力信号ＳＧ９が予め設
定された基準値Etよりも大きいか否かが判断され、大き
な場合にはその継続時間Ｂがクロックパルスで計数さ
れ、その継続時間Ｂが基準時間tsより長ければ判定回路
５９で異常有りと判断される。つまり、周波数ｆの出力
信号ＳＧ１（検反信号）のゲインが予め設定した値ENを
一定時間だけ越えた時に、判定回路５９により織布Ｗに
経糸切れ等の欠点があることが判定されるようになって
いる。この判定信号は織機の制御装置や作業者に異常を
知らせる報知装置に出力され、織布Ｗに異常が検出され
たときには、織機の運転を停止させたり、ランプ点灯や
警告音発生等により作業者に経糸切れ等の異常の発生を
知らせるようになっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、差動演算回
路５４の出力信号ＳＧ１（検反信号）にはセンサボック
ス４４が工場内の照明等を検知して発生する外乱光ノイ
ズや検出信号の送信時に混入する電気ノイズなどの外乱
ノイズが混在していた。その結果、これらの外乱ノイズ
が原因となって実際には織布Ｗに欠点がないにもかかわ
らず判定回路５９で織布Ｗに異常有りと判断される場合
があった。

【００１０】例えば、図１３に示すように差動演算回路
５４からの出力信号ＳＧ１（検反信号）に出力周波数ｆ
よりも低周波数の外乱ノイズが混入すると、ローパスフ
ィルタ５７の出力信号ＳＧ９は基準値Etを越えてしま
う。そのため、比較回路５８で継続時間Ｂが計数され、
判定回路５９で異常有りと判断されてしまう。

【００１１】また、図１４に示すように差動演算回路５
４からの出力信号ＳＧ１（検反信号）に出力周波数ｆよ
りも高周波数の外乱ノイズが連続して混入すると、これ
らの外乱ノイズは尖頭値検波回路５６においてピーク値
ホールドされてしまう（ＳＧ８）。そのため、ローパス
フィルタ５７の出力信号ＳＧ９が基準値Etを越えてしま
い、比較回路５８で継続時間Ｂが計数されて判定回路５
９で異常有りと判断されてしまう。

【００１２】そして、検反装置４１は外乱ノイズに起因
する誤検出に基づいて織布Ｗに欠点がないにもかかわら
ず織機の稼働を停止させたり、作業者に誤警報を発した
りしていた。その結果、織機の無駄な停止により織機の
稼働率が低下するうえ、作業者に実際には存在しない欠
点を探すという無駄な作業を余儀なくさせるという問題
があった。

【００１３】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的は検出信号に混在する外乱
ノイズを除去することにより、外乱ノイズに起因する誤
検出を防止して検反精度をより向上させることができる
検反装置を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するため、織布に対して相対移動して、織布の検反領
域からの光を受光して電気信号に変換する受光体と、該
受光体から出力された振幅に検反情報をのせた正弦波で
表される検反信号に基づいて織布の良否を判定する判定
手段とを備えた検反装置において、前記検反信号と同じ
周波数をもつ基準信号を出力する発振器と、前記検反信
号と前記基準信号を乗算処理して乗算信号として出力す
る乗算器と、前記乗算信号から検反信号の振幅成分を透
過して検反信号の周波数を含むその他の周波数成分を除
去するフィルタ回路とを備えた。

【００１５】

【作用】従って、本発明によれば、受光体は織布に対し
て相対移動するとともに、受光した織布の検反領域から
の光を電気信号に変換し、この電気信号を振幅に検反情
報をのせた正弦波である検反信号として乗算器に出力す
る。また、発振器は検反信号と同じ周波数をもつ基準信
号を乗算器に出力する。乗算器はこれら検反信号と基準
信号を乗算処理して乗算信号としてフィルタ回路に出力
する。検反信号は乗算器にて基準信号と乗算されること
により、検反信号の振幅成分と検反信号の周波数以上の
周波数をもつ正弦波成分とにほぼ分けられる。

【００１６】フィルタ回路では乗算信号のうち検反情報
をのせた検反信号の振幅成分は透過され、検反信号の周
波数を含むその他の周波数成分は除去される。その際、
ほとんどの外乱ノイズはフィルタ回路にて除去される。
フィルタ回路の出力信号は判定手段に出力され、判定手
段はこの信号に基づいて織布の良否を判定する。従っ
て、判定手段で判定に使用される信号は外乱ノイズをほ
とんど含まない信号であるので、判定手段が外乱ノイズ
を織布の異常として判定する誤判定は大幅に低減され
る。

【００１７】

【実施例】

（第１実施例）以下、本発明を具体化した第１実施例の
検反装置について図１〜図９に従って説明する。

【００１８】図９に示すように、開口装置を構成する綜
絖枠１の開口運動により形成される経糸Ｔの開口に緯入
れされた緯糸が筬２によって織布Ｗの織前Ｗ１に打ち付
けられ、織布Ｗが形成される。織布Ｗはエキスパンショ
ンバー３を経由して織布引取部を構成するプレスローラ
４及びサーフェスローラ５の協働による引き取り作用に
よって所定速度で引き取られ、巻取りローラ６に巻き取
られる。織前Ｗ１とエキスパンションバー３との間には
検反装置７が配設され、検反装置７は収容ボックス８と
反射板９とを備えている。

【００１９】図７，８に示すように、収容ボックス８は
その長手方向が織布Ｗの幅方向となるように織布通過位
置よりも下方に配設され、その上部には織布Ｗの幅以上
の長さを有する窓８ａが形成されている。収容ボックス
８の上側には窓８ａを覆う反射板９がボルト９ａにより
着脱可能に取付けられ、織布Ｗは収容ボックス８と反射
板９との間に挟まれた状態で移動するようになってい
る。また、反射板９は織布Ｗと対向する下面が鏡面に加
工されている。

【００２０】収容ボックス８内には底部に走行レール１
０が敷設され、走行レール１０には２つのセンサヘッド
１１が連結部材１２により一定間隔を隔した状態でベー
ス１３を介して移動可能に設置されている。各センサヘ
ッド１１には織布Ｗの裏面と対向する検出窓１１ａが形
成されている。

【００２１】収容ボックス８の一端にはＡＣサーボモー
タよりなるモータ１４が配設され、モータ１４の回転軸
にはプーリ１５が取着されている。プーリ１５と走行レ
ール１０を挟んだ対向位置にはプーリ１６が設けられ、
両プーリ１５，１６には走査用ベルト１７が巻掛けら
れ、この走査用ベルト１７は両ベース１３の一側部にて
固定されている。

【００２２】これにより、２つのセンサヘッド１１は図
示しないコントローラの駆動制御に基づくモータ１４の
正逆回転に伴って走行レール１０に沿って一定速度Ｖで
織布Ｗの幅方向に往復移動するようになっている。そし
て、各センサヘッド１１は織布Ｗを幅方向に二分するそ
れぞれ半分ずつの検反領域を走査するようになってい
る。また、各センサヘッド１１にはその往復移動に対し
て追従可能なＦＰＣ（フレキシブル配線板）よりなる配
線ケーブル１８が接続され、各センサヘッド１１への給
電及び各センサヘッド１１とコントローラ間における信
号のやり取りに使用される。なお、検反領域はセンサヘ
ッド１１の走査速度Ｖが一定速度となる領域に設定され
ている。

【００２３】次に、センサヘッド１１の構成及びセンサ
ヘッド１１からの検出信号の判定処理について図１〜３
に従って説明する。なお、センサヘッド１１は２つ配設
されているが、どちらも同じ構成であるので図７の左側
のセンサヘッド１１について説明する。

【００２４】図１に示すように、センサヘッド１１のケ
ース１９内部には投光器２０が下向きに固定され、この
投光器２０の下方にはハーフミラー２１が垂直方向に対
して４５度傾斜した状態で配置されている。ハーフミラ
ー２１の前方（同図における左方）にはミラー２２がハ
ーフミラー２１とは反対側に４５度傾斜した状態で配置
され、ミラー２２の上方には検出窓１１ａを形成する凸
レンズ２３が配置されている。投光器２０は凸レンズ２
３から織布Ｗへの照射光が平行光となるように、凸レン
ズ２３の焦点位置に配置され、図示しない投光制御回路
により駆動されるようになっている。

【００２５】また、ハーフミラー２１の後方には凸レン
ズ２４が配置され、凸レンズ２４の後方には受光基板２
５が配置されている。この受光基板２５の配設位置は検
反領域からの光、すなわち織布Ｗからの反射光が凸レン
ズ２３，２４を介して織布Ｗの表面模様として受光面２
５ａ上に結像できる位置となっている。また、投光器２
０からの光は直接受光基板２５に入射しないような構成
となっている。

【００２６】図２に示すように、受光基板２５の受光面
２５ａには受光体としての空間フィルタ２６が設けられ
ている。空間フィルタ２６は差動構成で受光量に応じた
電気信号（電流信号）を出力する多数の受光素子２７
ａ，２７ｂが一定ピッチＰで互いに平行に形成された一
対の櫛型フィルタ部２８ａ，２８ｂより構成されてい
る。受光素子２７ａ，２７ｂの長手方向は受光面２５ａ
に結像する織布Ｗの像の移動方向と直交する方向、すな
わち織布Ｗの経糸Ｔの像と平行になるように配置されて
いる。なお、受光素子２７ａ，２７ｂのピッチＰは経糸
Ｔの像のピッチに対応して設定されている。

【００２７】櫛型フィルタ部２８ａ，２８ｂは受光素子
２７ａ，２７ｂで発生した電流を電圧に変換する電流電
圧変換回路（図示せず）を介して差動演算回路２９に接
続されている。差動演算回路２９は乗算器３０に接続さ
れ、乗算器３０には発振器３１も接続されている。そし
て、乗算器３０は順次にローパスフィルタ３２、比較回
路３３、判定回路３４に接続されている。

【００２８】差動演算回路２９は櫛型フィルタ部２８
ａ，２８ｂからの各出力信号に基づいてその出力差分を
求めて出力信号ＳＧ１（検反信号Ｋ）として出力する。
検反信号Ｋは時間ｔの関数で表される振幅Ａ（ｔ）に検
反情報をのせた正弦波であり次式で表される。

【００２９】Ｋ＝Ａ（ｔ）ｓｉｎ２πｆｔ …（１） ここで、ｆは出力周波数であり次式で与えられる。 ｆ＝（ｍ／Ｐ）Ｖ …（２） ここで、Ｐは受光素子２７ａ，２７ｂのピッチ、Ｖはセ
ンサヘッド１１の走査速度、ｍは凸レンズ２３，２４に
よる結像倍率である。結像倍率ｍは図３に示すように凸
レンズ２３に入射する像の長さをＬ０、受光基板２５の
受光面２５ａに結像する像の長さをＬ１とすると、ｍ＝
Ｌ１／Ｌ０で与えられる。出力周波数ｆは、ピッチＰ、
結像倍率ｍ、センサヘッド１１の走査速度Ｖが一定であ
ることから（２）式より一定値となる。本実施例におけ
る検反信号Ｋの出力周波数ｆは０．５〜１ｋＨｚ程度と
なっている。なお、検反信号Ｋの振幅Ａ（ｔ）は、図４
の出力信号ＳＧ１に破線で示すように、検反信号Ｋのプ
ラス側の包絡線であって検反信号Ｋの周波数ｆより小さ
な種々の周波数ｆ_A （＜ｆ）の合成波で表される。

【００３０】また、発振器３１は出力信号ＳＧ_ref を乗
算器３０に出力する。この出力信号ＳＧ_ref は一定の振
幅で検反信号と同じ周波数ｆ、同位相の信号であり、次
式で表される。

【００３１】ＳＧ_ref ＝２ｓｉｎ２πｆｔ …（３） 差動演算回路２９及び発振器３１からの各出力信号ＳＧ
１及びＳＧ_ref は乗算器３０にて乗算演算処理されて乗
算信号としての出力信号ＳＧ２としてローパスフィルタ
３２に出力される。ローパスフィルタ３２のカットオフ
周波数ｆ_C は検反信号Ｋの振幅Ａ（ｔ）を構成する種々
の周波数成分ｆ_A のうち織布Ｗの欠点を判定できるよう
に予め試験運転で求められた周波数ｆ_AC（＜ｆ）以上に
設定されている。ローパスフィルタ３２はカットオフ周
波数ｆ_C （ｆ_AC≦ｆ_C ＜ｆ）以下の周波数成分のみを透
過することにより出力信号ＳＧ２を平滑化処理して出力
信号ＳＧ３として出力する。そして、比較回路３３はロ
ーパスフィルタ３２の出力信号ＳＧ３を入力して予め設
定された基準値Et（EN／２）より大きいか否かを判断
し、大きい場合にはその大きな状態の継続時間をクロッ
クパルスＣＬＫで計数し、その計数値ｙを継続時間Ｂと
して判定回路３４に出力するようになっている。

【００３２】判定回路３４は継続時間Ｂと予め設定した
基準時間tsとを比較し、継続時間Ｂが基準時間tsを越え
た時、織布Ｗに経糸切れ等の異常があると判断する。な
お、基準時間tsは予め試験運転で求める。そして、判定
回路３４の判定信号は織機の制御装置や作業者に異常を
知らせる報知装置に出力され、経糸Ｔの異常が検出され
たときには、織機の運転を停止させたり、ランプ及びブ
ザーにより作業者に織布Ｗの異常を知らせるようになっ
ている。

【００３３】次に、上記のように構成された検反装置の
作用について説明する。図７に示すように、織前Ｗ１に
て織成された織布Ｗは巻取りローラ６に巻き取られなが
ら検反装置７の収容ボックス８と反射板９とに挟まれた
状態で移動する。図示しないコンローラに駆動制御され
てモータ１４が正逆回転すると、各プーリ１５，１６を
介して走査用ベルト１７が正逆回転し、２つのセンサヘ
ッド１１は一定間隔を隔した状態で走行レール１０に沿
って織布Ｗの幅方向に一定速度Ｖで往復移動する。そし
て、各センサヘッド１１は織布Ｗを幅方向に二分するそ
れぞれ半分ずつの検反領域を走査する。

【００３４】その際、センサヘッド１１の内部では図１
に示すように配線ケーブル１８を介して図示しない電源
からセンサヘッド１１に給電されると、図示しない投光
制御回路に駆動されて投光器２０が発光する。投光器２
０の光はハーフミラー２１及びミラー２２にて反射され
た後、凸レンズ２３にて平行光となって検出窓１１ａか
ら織布Ｗの裏面に対して垂直に照射される。

【００３５】織布Ｗに照射された光は織布Ｗの裏面で直
接あるいは織布Ｗの上側に配置された反射板９の下面に
て反射され、反射光として再び検出窓１１ａから入射す
る。凸レンズ２３を通過した反射光はミラー２２にて反
射されてハーフミラー２１を透過した後、凸レンズ２４
にて集束されて受光基板２５の受光面２５ａ上に織布Ｗ
の表面模様として結像する。

【００３６】図２に示すように、受光面２５ａに結像し
た織布Ｗの像は、その経糸Ｔの像（同図に示す経糸方
向）が受光素子２７ａ，２７ｂの長手方向に対して平行
な状態を維持しつつ、受光素子２７ａ，２７ｂの長手方
向に対してほぼ直交する方向に移動する。そのため、空
間フィルタ２６は経糸方向の検出感度が良好となり、特
に経糸方向の欠点を選択的に検出する。

【００３７】受光素子２７ａ，２７ｂは織布Ｗの像を明
暗として受光し、受光した光の強さに対応する電流信号
を出力する。この電流信号は各櫛型フィルタ部２８ａ，
２８ｂから図示しない電流電圧変換回路により電圧信号
に変換されて検出信号として差動演算回路２９に出力さ
れる。

【００３８】図２，４に示すように、差動演算回路２９
は各櫛型フィルタ部２８ａ，２８ｂからの検出信号に基
づいてその出力差分を算出し、出力信号ＳＧ１として出
力する。この出力信号ＳＧ１は（１）式で表される出力
周波数ｆの検反信号Ｋが基調となっている。

【００３９】検反領域において経糸方向に異常がない場
合には、差動演算回路２９からの出力信号ＳＧ１が所定
のレベルENより小さな変動レベルになる。逆に、織布Ｗ
に経糸切れ等の異常がある場合には、出力信号ＳＧ１の
振幅値が所定のレベルENより大きな変動レベルになる。
この出力信号ＳＧ１は差動演算回路２９から乗算器３０
に出力される。

【００４０】また、発振器３１は（３）式で表される一
定の振幅を有する基準信号ＳＧ_ref（図４）を乗算器３
０に出力する。乗算器３０は出力信号ＳＧ１及び基準信
号ＳＧ_ref とを乗算演算処理して出力信号ＳＧ２として
出力する。出力信号ＳＧ２は（１），（３）式より次式
で表される。

【００４１】 ＳＧ２＝Ｋ・ＳＧ_ref ＝２Ａ（ｔ）ｓｉｎ² ２πｆｔ ＝Ａ（ｔ）｛１−ｃｏｓ２π（２ｆ）ｔ｝ …（４） この出力信号ＳＧ２はローパスフィルタ３２に出力さ
れ、ローパスフィルタ３２はカットオフ周波数ｆ_C （ｆ
_AC≦ｆ_C ＜ｆ）以下の周波数成分のみを透過し、それ以
外の周波数成分を除去するため、（４）式の第１項は透
過され、第２項は除去される。その結果、ローパスフィ
ルタ３２の出力信号ＳＧ３は次式のようになる。

【００４２】ＳＧ３＝Ａ（ｔ） …（５） すなわち、出力信号ＳＧ３は検反信号Ｋの振幅Ａ（ｔ）
となり、検反信号Ｋのプラス側の包絡線に相当している
（図４）。この出力信号ＳＧ３は比較回路３３に出力さ
れる。

【００４３】一方、差動演算回路２９からの出力信号Ｓ
Ｇ１に外乱ノイズＮ（＝Ｎ（ｔ）ｓｉｎ２πｆ_N ｔ）が
混入した場合には、出力信号ＳＧ１は検反信号Ｋに外乱
ノイズＮが重畳した信号となるため、乗算器３０からの
出力信号ＳＧ２は以下のようになる。

【００４４】 ＳＧ２＝ＳＧ１・ＳＧ_ref ＝（Ｋ＋Ｎ）・ＳＧ_ref ＝Ｋ・ＳＧ_ref ＋Ｎ・ＳＧ_ref …（６） ここで、（６）式の第１項は検反信号Ｋの成分、第２項
は外乱ノイズＮの成分に相当し、第１項は（４）式に等
しくなる。そして、第２項は次式のようになる。

【００４５】 Ｎ・ＳＧ_ref ＝Ｎ（ｔ）ｓｉｎ２πｆ_N ｔ・２ｓｉｎ２πｆｔ ＝Ｎ（ｔ）｛ｃｏｓ２π（ｆ_N −ｆ）ｔ −ｃｏｓ２π（ｆ_N ＋ｆ）ｔ｝ …（７） ここで、ローパスフィルタ３２のカットオフ周波数ｆ_C
はｆ_AC≦ｆ_C ＜ｆにあるので、（７）式の第２項は外乱
ノイズの周波数ｆ_N にかかわらず全てローパスフィルタ
３２により除去される。（７）式の第１項は外乱ノイズ
の周波数ｆ_N がｆ_C ＜｜ｆ_N −ｆ｜を満たす場合に除去
される。すなわち、外乱ノイズは周波数ｆ_N がｆ_N ＜ｆ
−ｆ_C ，ｆ＋ｆ_C ＜ｆ_N の範囲にある場合には全て除去
され、ｆ−ｆ_C ≦ｆ_N ≦ｆ＋ｆ_C の範囲にある場合に限
り透過される。従って、ローパスフィルタ３２のカット
オフ周波数ｆ_C をｆ_C ≧ｆ_ACの範囲でできるだけ小さく
設定することにより外乱ノイズはより効果的に除去され
る。

【００４６】例えば、ｆ＝１ｋＨｚ，ｆ_C ＝０．５ｋＨ
ｚとすると、外乱ノイズの周波数ｆ _N が０．５ｋＨｚ≦
ｆ_N １．５ｋＨｚという限られた範囲にある場合にのみ
外乱ノイズは透過されるが、この範囲以外の外乱ノイズ
は全て除去される。よって、工場内の照明等に起因する
１２０Ｈｚ程度以下の外乱光ノイズは確実に除去され
る。

【００４７】従って、外乱ノイズの周波数ｆ_N がｆ−ｆ
_C ≦ｆ_N ≦ｆ＋ｆ_C という限られた範囲にある場合を除
いてローパスフィルタ３２の出力信号ＳＧ３は（３）式
で表される。すなわち、出力信号ＳＧ３は検反信号Ｋの
振幅Ａ（ｔ）となり、検反信号Ｋのプラス側の包絡線に
相当する（図４）。この出力信号ＳＧ３は比較回路３３
に出力される。

【００４８】比較回路３３では出力信号ＳＧ３が予め設
定された基準値Etよりも大きいか否かが判断され、大き
な場合にはその大きな状態の継続時間Ｂがクロックパル
スＣＬＫで計数され、その計数値ｙが継続時間Ｂとして
判定回路３４に出力される。そして、継続時間Ｂが基準
時間tsより長ければ判定回路３４で異常有りと判断さ
れ、継続時間Ｂが基準時間tsより短いか計数されない場
合には判定回路３４で異常なしと判断される。

【００４９】従って、図５に示すように検反信号Ｋに低
周波数ｆ_N （ｆ_N ＜ｆ−ｆ_C ）の外乱ノイズが重畳して
いても（ＳＧ１）、乗算器３０を経てローパスフィルタ
３２から出力される出力信号ＳＧ３には外乱ノイズの影
響がない。また、図６に示すように検反信号Ｋに高周波
数ｆ_N （ｆ_N ＞ｆ＋ｆ_C ）の外乱ノイズが連続して重畳
していても（ＳＧ１）、乗算器３０を経てローパスフィ
ルタ３２から出力される出力信号ＳＧ３には外乱ノイズ
の影響がない。よって、検反信号Ｋに外乱ノイズが重畳
していても出力信号ＳＧ３がその外乱ノイズに起因して
基準値Etを越えることがまずないので、比較回路３３で
継続時間Ｂが計数されず、判定回路３４で異常なしと判
断される。なお、ｆ−ｆ_C ≦ｆ_N ≦ｆ＋ｆ_C の範囲にあ
る周波数ｆ_N の外乱ノイズはローパスフィルタ３２によ
り透過されるが、検反信号Ｋに重畳する外乱ノイズのう
ち極く限られた周波数範囲にある僅かの外乱ノイズのみ
である。よって、判定回路３４における外乱ノイズに起
因する誤判定は大幅に低減される。

【００５０】そして、判定回路３４の判定信号は織機の
制御装置や作業者に異常を知らせる報知装置に出力さ
れ、織布Ｗに異常が検出されたときには、織機の運転を
停止させたり、ランプ点灯や警告音発生により作業者に
経糸切れ等の異常の発生を知らせる。この判定信号は外
乱ノイズに影響されない信頼性の高い信号であるので、
織機の稼働が無駄に停止されたり、作業者が実際には存
在しない織布Ｗの欠点を探すという無駄な作業を余儀な
くされるという心配がない。

【００５１】従って、本実施例の検反装置７によれば、
差動演算回路２９からの出力信号ＳＧ１を発振器３１か
らの基準信号ＳＧ_ref と乗算器３０にて乗算演算処理
し、ローパスフィルタ３２によりカットオフ周波数ｆ_C
以上の周波数成分を除去させている。その結果、検反信
号Ｋに重畳する外乱ノイズのうち周波数ｆ_N がｆ_N ＜ｆ
−ｆ_C ，ｆ＋ｆ_C ＜ｆ_N の範囲にあるほとんどの外乱ノ
イズを除去することができる。その結果、検反装置７の
外乱ノイズに起因する誤検出が大幅に低減されるので、
誤検出に基づき織機を無駄に停止させたり、誤検出に基
づく誤警報により作業者が実際には存在しない織布Ｗの
欠点を探すという無駄な作業を防止することができる。
また、織機の稼働率を向上させることもできる。

【００５２】また、収容ボックス８は工場の照明等によ
る外乱光がほとんどない織布Ｗの下側に配置されている
うえ、収容ボックス８の窓８ａは反射板９にて覆われて
いるので、工場の照明等が外乱光として収容ボックス８
内に入射することを防止することができる。従って、セ
ンサヘッド１１の検出信号に外乱光ノイズが混入される
ことを防止することができる。

【００５３】さらに、収容ボックス８内に収容されたセ
ンサヘッド１１は外部と遮断されて埃や風綿と接するこ
とがないうえ、収容ボックス８の窓８ａは摺接して移動
する織布Ｗに常に清掃されているので、埃や風綿に起因
する誤検出も防止することができる。 （第２実施例）以下、本発明を具体化した第２実施例の
検反装置について図１０に従って説明する。本実施例の
検反装置では発振器がモータと接続されたモータコント
ローラに駆動制御される点で第１実施例とは異なる。な
お、この実施例において、前記第１実施例と同一の構成
については同一の符号を付して説明を省略し、特に異な
った点についてのみ説明する。

【００５４】モータ１４はエンコーダを備えたＡＣサー
ボモータよりなり、エンコーダはΔθ（ｒａｄ．／ｓ）
回転する毎に１パルスを出力するパルス信号Ｇをモータ
コントローラ３５に出力するようになっている。モータ
コントローラ３５はパルス信号Ｇを読み込んで予め設定
された回転速度でモータ１４の駆動軸を回転制御するよ
うになっている。モータ１４の回転角速度ω（ｔ）（ｒ
ａｄ．／ｓ）、プーリ１５の半径Ｒとすると、センサヘ
ッド１１の走査速度Ｖ（ｔ）はＶ（ｔ）＝Ｒ・ω（ｔ）
となる。

【００５５】差動演算回路２９の出力信号ＳＧ１におけ
る検反信号Ｋは次式で表される。 Ｋ＝Ａ（ｔ）ｓｉｎ２πｆ（ｔ）ｔ …（８） ここで、Ａ（ｔ）は振幅、ｆ（ｔ）は出力周波数で次式
で与えられる。

【００５６】 ｆ（ｔ）＝（ｍ／Ｐ）・Ｒ・ω（ｔ） …（９） ここで、ｍは凸レンズ２３，２４による結像倍率、Ｐは
受光素子２７ａ，２７ｂのピッチである。

【００５７】また、モータコントローラ３５はモータ１
４からのパルス信号Ｇに基づいて経時的に変化するモー
タ１４の回転角速度ω（ｔ）をリアルタイムで算出し、
（９）式よりω（ｔ）に対応する周波数ｆ（ｔ）を求
め、発振制御信号ＳＧ_f として発振器２２に出力する。
発振器２２は発振制御信号ＳＧ_f に基づいて検反信号Ｋ
と同位相、同周波数ｆ（ｔ）の基準信号ＳＧ_ref を乗算
器３１に出力するようになっている。基準信号ＳＧ_ref
は次式で表される。

【００５８】 ＳＧ_ref ＝２ｓｉｎ２πｆ（ｔ）ｔ …（１０） 従って、検反信号Ｋと基準信号ＳＧ_ref は常に同周波数
ｆ（ｔ）で同位相の信号となっている。その結果、差動
演算回路２９の出力信号ＳＧ１に外乱ノイズが混入して
も、外乱ノイズの周波数ｆ_N がｆ（ｔ）−ｆ_C ≦ｆ_N ≦
ｆ（ｔ）＋ｆ_Cという限られた範囲にある場合を除いて
ローパスフィルタ３２の出力信号ＳＧ３はＳＧ３＝Ａ
（ｔ）となる。すなわち、出力信号ＳＧ３は外乱ノイズ
のほとんどが除去された信号となる。

【００５９】そのため、センサヘッド１１の走査速度Ｖ
（ｔ）が経時的に変化しても外乱ノイズは確実に除去さ
れるため、判定回路３４で外乱ノイズが誤検出されるお
それはない。その結果、センサヘッド１１が走行レール
の両端付近で加減速のため走査速度Ｖ（ｔ）が変化する
領域にまで検反領域を広げることができる。その他、第
１実施例と同様の効果が得られる。

【００６０】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で例えば次の
ように構成することもできる。 （１）上記第１実施例では発振器２２からの基準信号Ｓ
Ｇ_ref を検反信号Ｋと同位相の信号としたが、基準信号
ＳＧ_ref を検反信号Ｋと半周期Ｔ／２だけ位相のずれた
信号としてもよい。この場合、外乱ノイズの周波数ｆ_N
がｆ−ｆ_C ≦ｆ _N ≦ｆ＋ｆ_C という限られた範囲にある
場合を除いてローパスフィルタ３２の出力信号ＳＧ３は
ＳＧ３＝−Ａ（ｔ）となる。よって、比較回路３３で出
力信号ＳＧ３が基準値−Etより小さいときに継続時間Ｂ
を計数するようにすればよい。

【００６１】（２）上記第２実施例においてモータ１４
からモータコントローラ３５に出力される信号をエンコ
ーダによるパルス信号Ｐとしたが、センサヘッド１１の
走査速度を算出できるその他の信号としてもよい。例え
ば、レゾルバ信号等としてもよい。

【００６２】（３）上記各実施例においてローパスフィ
ルタ３２のカットオフ周波数ｆ_C は所望する周波数成分
や除去したい外乱ノイズの周波数ｆ_N に応じて適宜設定
してよい。また、ローパスフィルタ３２のカットオフ周
波数ｆ_C を所望する値に設定できるように電子チューナ
等により制御してもよい。

【００６３】（４）上記各実施例では、受光体を差動構
成の空間フィルタ２６としたが、受光体は例えばフォト
トランジスタ、イメージセンサなど空間フィルタ２６以
外の光電変換素子としてもよい。

【００６４】（５）上記各実施例では、２つのセンサヘ
ッド１１を配設したが、センサヘッド１１の配設数は適
宜設定してよい。 （６）上記各実施例では、検反装置７を織前Ｗ１とエキ
スパンションバー３との間に設置したが、検反装置７を
プレスローラ４と巻取りローラ６との間に配設してもよ
い。また、収容ボックス８を織布Ｗの下側に配設した
が、収容ボックス８は織布Ｗの上側としてもよい。

【００６５】（７）上記各実施例では収容ボックス８の
窓８ａの上側に反射板９を配置したが、反射板９を配置
しなくてもよい。この場合、織布Ｗの裏面にて反射した
光を検出することにより織布Ｗの欠点を判別することが
できるうえ、工場内の照明等による外乱ノイズはローパ
スフィルタ３２にて確実に除去される。

【００６６】（８）上記各実施例では検反装置７を織機
に設置することにより製織工程で織布Ｗの欠点を検知さ
せたが、製織工程後の検反工程において検反装置７を単
独に使用してもよい。

【００６７】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、検
出信号に混在する外乱ノイズを除去することにより、外
乱ノイズに起因する誤検出を防止して検反精度をより向
上させることができるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した第１実施例におけるセンサ
ヘッドの一部破断した斜視図である。

【図２】第１実施例において空間フィルタからの出力信
号が判定処理される順序を示すブロック図である。

【図３】第１実施例においてレンズと受光部の関係を示
す概略図である。

【図４】第１実施例において差動演算回路の出力信号が
判定処理される過程を示す波形図である。

【図５】第１実施例において外乱ノイズを含む信号の処
理過程を示す波形図である。

【図６】第１実施例において図５とは異なる外乱ノイズ
を含む信号の処理過程を示す波形図である。

【図７】第１実施例における検反装置の一部分解した斜
視図である。

【図８】第１実施例の検反装置における図７のＸ−Ｘ線
断面図である。

【図９】第１実施例における織機に設置された検反装置
を示す斜視図である。

【図１０】第２実施例において空間フィルタからの出力
信号が判定処理される順序を示すブロック図である。

【図１１】従来技術の検反装置の斜視図である。

【図１２】従来技術の検反装置における検反の原理図で
ある。

【図１３】従来技術の検反装置を誤作動させる外乱ノイ
ズを含む信号の波形図である。

【図１４】従来技術の検反装置を誤作動させる図１３と
は異なる外乱ノイズを含む信号の波形図である。

【符号の説明】

２６…受光体としての空間フィルタ、３０…乗算器、３
１…発振器、３２…フィルタ回路としてのローパスフィ
ルタ、３３…判定手段を構成する比較回路、３４…判定
手段を構成する判定回路、Ｗ…織布、Ｋ…検反信号、Ｓ
Ｇ_ref …基準信号、ＳＧ２…乗算信号。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三宅 洋 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 織布に対して相対移動して、織布の検反
   領域からの光を受光して電気信号に変換する受光体と、
   該受光体から出力された振幅に検反情報をのせた正弦波
   で表される検反信号に基づいて織布の良否を判定する判
   定手段とを備えた検反装置において、 前記検反信号と同じ周波数をもつ基準信号を出力する発
   振器と、 前記検反信号と前記基準信号を乗算処理して乗算信号と
   して出力する乗算器と、 前記乗算信号から検反信号の振幅成分を透過して検反信
   号の周波数を含むその他の周波数成分を除去するフィル
   タ回路とを備えた検反装置。