JPH0626933A - シート状物色差検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シート状物の色差検査を行うにあたり、複
数個のＣＰＵにより搬送系、入力系の制御と複数個のカ
ラーセンサーの同時測色、データ収集と色差変動グラフ
表示の制御を各々のＣＰＵが行うことにより、リアルタ
イムで色差検査結果を得る極めて効率の良い色差検査装
置を提供する。 【構成】 シート状物の搬送制御部、検査条件等の入
力部と表示部および検査結果の出力部を総括制御する第
１ＣＰＵと、複数個のカラーセンサーの測色、表示を制
御する第２ＣＰＵを備えた色差検査装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、物体の色差を検査する
装置に関し、さらに詳しくは、カラーセンサを使用し
て、主として織物、ニット、不織布、フィルムなどのシ
ート状物の色差を検査する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に布、フィルム、板などの工業製
品、例えば毛織物、あるいは綿織物を染色する工程にお
いて、染料の不均一分散による色ムラが生じたり、ある
いは過熱や異物混入による部分的な着色を生じたり、ま
たは油などによって褐色に着色する汚れが生じたりす
る。このような色ムラ、汚れなどは、局部的かつ突発的
に発生するとともに、工業製品における外観上の致命的
な欠陥とされるので、検査員が常に全製品、全数にわた
り、目視によって検査しているのが現状である。

【０００３】このため検査に要する労力が大きく、その
合理化をはかるために、従来次のような検査方法が知ら
れている。 （１）レーザー光線の光束を製品（被測定物体）の搬送
方向に対して、直角方向に高速度で走査し、異常部分の
反射率が正常部分に対して変化する点に着目しキズ等を
検出する。 （２）イメージ・センサを用いたテレビカメラ類で、製
品の表面を走査し、画像信号を取り出して処理し、色ム
ラ信号を得る。 （３）光電色彩計（カラーセンサ）又は分光光度計を所
要速度で搬送される製品の上方もしくは下方に配置し、
物体の表面の色を連続的に測色する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の検
査方法では、その原理に対応した条件に対しては一応の
目的を達し得るが、オンラインでシート状物体の色差を
検査することに対しては検査効率の点で十分ではない。
すなわちレーザー光線の光束を用いる方法は、レーザー
光線が単色光であるため光を散乱させるキズや異物の付
着などは検出できるものの、色差を検出することは出来
ない。またイメージセンサを用いる方法は、画像解析装
置を用い、ソフトウエアによるデータ処理を必要とする
ので検出に要する時間が長くなり、かつ設備コストも高
くなるとともに、テレビカメラ類は色弁別の性能が不十
分で、人間の眼に匹敵するような検査が出来ない上、工
程の要求スピードにも対応することが出来ない。さらに
カラーセンサや分光光度計を用いる方法においては、数
多くの方法や装置が提案されているが、シート状物の色
差検査として、多数点のデータ収集と色差変動グラフを
リアルタイムに表示するシステム構成とオンライン検査
の効率向上という点について開示されたものは見あたら
ない。そこで本発明は、織物やフィルムなどのような、
トート状物の色差を検出するために複数個のカラーセン
サを使用して、複数ＣＰＵにより搬送系と測色・表示系
とをそれぞれのＣＰＵが制御する構成を示し、被測定物
体の搬送中に色差を検出しその色差データをリアルタイ
ム表示できる検査効率の向上した色差検査装置を提供し
ようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記した課題
点を解決するために、所要速度で搬送される織物やフィ
ルムなどのシート状物体の色ムラ等をオンラインで検査
する装置であってシート状物を帯状に走行せしめる搬送
部、検査条件等を入力する入力部、検査条件を表示する
第１表示部、結果を出力する第１出力部と、これらの搬
送部、入力部、第１表示部、第１出力部を制御する第１
ＣＰＵを備え、かつ該シート状物の上方または下方に位
置する複数個のカラーセンサと、該カラーセンサに接続
されかつ第１ＣＰＵと通信回線で接続されてなる第２Ｃ
ＰＵにより制御されるカラーセンサの測色と読みとった
データを処理して、シート状物の色差を検出して表示す
る第２の表示部と、結果を出力する第２の出力部とから
構成されてなるものである。

【０００６】複数のＣＰＵによる制御方式を使用してい
るために、搬送系、検査条件入力、リアルタイム画面表
示、結果の出力などが容易に制御することが可能であ
り、検査によって知りたい情報を瞬時に得ることがで
き、検査効率が格段に向上させられる。

【０００７】以下本発明の一実施例を図１〜図６により
説明する。図１は、カラーセンサを使用した場合のオン
ライン色差検査における一般的な検査手順を示すGenera
l Flow Chartである。すなわち被測定物体の品名、検査
日、検査速度等の条件に入力し、色差検査を行うための
基準値つまり基準色値の設定がなされる。搬送系の動力
がＯＮになり測定が開始される。カラーセンサの測定
は、ある一定間隔毎にデータを収集するため、測定点の
識別を行いながら検査が進められる。測定点ならば測色
してデータを収集しかつそれを画面表示する。測定終了
点がくれば搬送系動力をＯＦＦとし、結果の集計をして
必要となる色差変動グラフをプリント出力する。

【０００８】この手順をシート状物の色差検査装置に適
用して、検査の効率向上をはかる基本的なシステム構成
ブロック図を図２に示す。まずこのシステムは、複数の
ＣＰＵを備えている。（第１ＣＰＵと第２ＣＰＵ）第１
ＣＰＵに接続される（周辺）機器としては、搬送部（駆
動部）があり、これはシート状物体を走行させる搬送モ
ーターやカラーセンサを測色位置に焦点合わせをする駆
動モーター類、また蛇行防止、しわ延ばし、張力コント
ロール（いずれも図示しない）などの機械的な装置を含
んだものである。次に入力部があり、これは検査条件を
入力する装置であって、キーボード、バーコードリー
ダ、音声入力機、搬送系の開始／停止／前進／後進など
を指示するスイッチ入力装置などからなる。さらに検査
条件を検査前／中／後と常にモニタしておくための第１
表示部（ＣＲＴ）を備え、検査条件や検査結果をプリン
ト出力する第１出力部（プリンター）から構成されてい
る。第２ＣＰＵに接続される機器としては、複数個のカ
ラーセンサ、特にシート状物の色差検査を行うには、中
央と両側の色差を重点的に調べて色ムラの有無を検出し
たいので、走行方向に垂直に３個のカラーセンサを設置
するのがもっとも効率の良い配置方法である。次に第２
ＣＰＵに直接入力装置（図示しない）を接続することも
容易に出来るが第２ＣＰＵには、第１ＣＰＵとの間に通
信回線が接続されており、第１ＣＰＵに接続された入力
部からの入力条件が第２ＣＰＵに伝送できるので、第２
ＣＰＵには入力装置は不明である。さらに検査中、リア
ルタイムに色差の変動を知ることが、検査にとっては重
要である。そのために逐次測色して得られるデータをグ
ラフ表示する第２表示部（グラフィックディスプレイ）
を備えている。測定が終了すれば、画面表示されたグラ
フ等が同時にプリント出力されることがもっとも効率の
良い検査装置構成と云える。

【０００９】図３に本発明のシステム構成概念図を示
し、上記ブロック図をより詳細に説明する。第１ＣＰ
Ｕ、第１表示部、第１出力部などは、例えばパーソナル
コンピュータＰＣ−９８０１（ＮＥＣ製）で構成され
る。この第１ＣＰＵには、１００ＭＢ（メガバイト）程
度の内蔵の記憶装置が備えられ、検査条件、データなど
が記録されるようになっている。また第１ＣＰＵの入出
力（Ｉ／Ｏ）端子に、入出力インターフェイスボードや
Ａ／Ｄ変換ボードを接続して、搬送系（駆動モータ）や
スイッチ入力信号を制御するようになっている。さらに
複数個のカラーセンサを使用するためには、それぞれの
カラーセンサの校正が必要であり、絶対値校正（白色板
校正）と測定対象物に応じた基準色校正がある。これを
効率よく行うためにリニアモータに設置された校正板が
各カラーセンサの位置まで自動的に移動する構成として
いる。このリニアモータの制御も第１ＣＰＵ（ＰＣ−９
８０１）が受け持っている。入力部としては、キーボー
ドやバーコードリーダなどの検査条件入力装置と搬送系
の開始／停止／前進／後進の指令制御するスイッチ入力
装置とから構成されている。次に第２ＣＰＵは、複数個
のカラーセンサによる測色と、測色して得られたデータ
を処理して、リアルタイムに第２表示部（グラフィック
ディスプレイ）へ色差変動グラフとして表示する制御を
行っている。このため測色（３個のカラーセンサ）とデ
ータ表示（３個分）を同時かつ逐次に行う必要があるの
で、第２ＣＰＵ構成は計算機分野では、よく知られてい
るマルチタスク処理の出来る例えばＯＳ９（オペレーテ
ィングシステム）をベースとした６８２０８（モトロー
ラ製）プロセッサシステムを使用している。第１出力部
は、検査条件と詳細な数値的に解析したデータを必要に
応じてプリント出力する。第２出力部は測定が終了した
時点で、第２表示部に表示されている色差変動グラフを
プリント出力するものである。なお第１ＣＰＵと第２Ｃ
ＰＵとは、例えばＲＳ２３２Ｃ通信回線で接続され、検
査条件、測色指令などの伝送や（第１ＣＰＵ→第２ＣＰ
Ｕ）、カラーセンサで得られたデータの伝送（第２ＣＰ
Ｕ→第１ＣＰＵ）などが双方向に行われる。また第２Ｃ
ＰＵと３個のカラーセンサもＲＳ２３２Ｃ通信回線で接
続され、指令データなどが双方向に伝送される構成であ
る。以上のように構成したので、シート状物の色差検査
をオンラインで行うことが容易に制御可能となり、測色
とデータ表示をリアルタイムで行えるなどの検査効率向
上がはかれる装置である。

【００１０】次に図４、図５のフローチャートに従って
本システムの機能を説明する。尚、図４のフローチャー
ト中ＣおよびＤは図５のＣおよびＤに接続しているもの
とする。図４、図５のフローチャートでは、第１ＣＰＵ
側（例えばＰＣ−９８０１制御側）と第２ＣＰＵ側（例
えば６８０２０制御側）の動作を分離して示した。第１
ＣＰＵと第２ＣＰＵとはＲＳ２３２Ｃ通信回線で接続さ
れているので、フローチャート内の第１ＣＰＵ側もしく
は第２ＣＰＵ側から点線矢印の方向へ、その時々の条件
指令やデータが伝送されるものと定義する。第１ＣＰＵ
側について説明すると、電源が入ると初期状態が設定さ
れ、検査条件等が入力される。入力ミスをなくすには出
来る限り、バーコード入力とし、検査日、検査時間など
は第１ＣＰＵによる自動設定で行われる。また検査速度
はあらかじめ決められた値を入力しておき、必要な時の
み設定速度を入力するのが効率的である。これらの条件
がすべて設定されれば第１ＣＰＵで設定された条件を第
２ＣＰＵへ伝送する。次に白色校正をおこなうかどうか
を調べる。これはカラーセンサの測色値の絶対値を校正
するものであり、現在のカラーセンサと呼ばれているも
のについては必要な操作である。出来る限り測色前に行
うのが原則であるが通常の使用では１日に数回の校正で
十分となっている。この白色校正板は、図３に示したよ
うな本実施例ではリニアモータに固定されてあり、カラ
ーセンサ３個の位置のところまで移動するだけで良い。
同様に基準色校正とは、複数個のカラーセンサが同じ対
象物を測色した場合に同じ測色値を示すように、各カラ
ーセンサの機器間誤差を小さくするために必要となる。
この操作は使用するカラーセンサに応じて最適な校正方
法があるために、ここでは言及しない。（例えば特開昭
６２−１４２２３９などがある）従ってここでは複数個
のカラーセンサの機器間誤差をなくす（厳密には最小と
する）ための操作が基準色校正であると定義する。

【００１１】基準色校正は、測定対象物として基準のサ
ンプルを測色することであるのでこの時に得られる測色
値を基準色値として記憶装置に格納する。もしすでに基
準色校正が行われているならば、記憶装置から該当する
データを検索し設定することになる。ここでは、ＣＩＥ
Ｌ* ａ* ｂ* 表色系（１９７６）を用いて、基準色値
を（Ｌ₀*ａ₀*ｂ₀*）で示している。第１ＣＰＵ側では、
基準色値設定が基準色校正で行うか記憶装置からのデー
タ検索で行うかのどちらかの選択がなされる。最終的に
第２ＣＰＵ側から基準色値の設定確認信号が出された時
点で、第１ＣＰＵ側の測色までの条件設定が終了する。
搬送系や周辺機器に異常がないことを確認して、検査開
始信号がスイッチにより入力されると、搬送系モニタが
ＯＮとなってシート状物体が走行状態に入り同時に第２
ＣＰＵ側へ測色開始指令が伝送される。カラーセンサが
実際に測色している間は、第１ＣＰＵ側の動作はおもに
搬送系の異常信号検知を調べるか、第２ＣＰＵから送ら
れてくる測色データを受取り、そのデータを記憶装置に
格納するという動作を行う。異常信号が検知されたら搬
送系を停止し待機する。そうでない場合は、測定が終了
かどうかを調べる。終了信号が得られたら、搬送系を停
止し終了信号を第２ＣＰＵへ伝送して、必要なデータを
処理して第１出力部へプリント出力する。以上のように
第１ＣＰＵは、測色中に搬送系の制御を主につかさどる
ものである。なお第１表示部には、検査中、検査条件等
が表示されたままの状態にあり、常に検査員が内容を確
認出来るようになっている。

【００１２】第２ＣＰＵ側について説明すると 電源が入ると、初期状態が設定される。第１ＣＰＵから
の検査条件を受け付けると次に白色校正の信号の有無を
調べる。有りの場合には、白色校正を行う。（実際の操
作は使用するカラーセンサに依存するものであり、説明
は省略する。）この時本システムでは、白色校正板を各
カラーセンサの位置まで移動するリニアモータを備えて
あり、順番に校正が行える。終了すれば第１ＣＰＵへ終
了信号を送付する。次に基準色校正の有無を調べる。有
りの場合は白色の場合と同様に基準サンプルがリニアモ
ータにより移動されて順番に校正が行われる。そしてこ
の時点で、第２ＣＰＵ側には、被測定物体の色差を検査
する基準色値（Ｌ₀*ａ₀*ｂ₀*）が設定される。この後設
定確認信号を第１ＣＰＵへ送付して測定前の設定が完了
する。次に測定開始信号の有無を調べる。測定開始信号
を受け付けた後の第２ＣＰＵの動作は、主にシート状物
の測色点の識別を行い、複数個のカラーセンサを同様に
測色すること、また測色データを収集処理して、それを
リアルタイムに第２表示部上に色差変動グラフとして表
示することである。この時、本システムの測色では、一
定間隔で得られた複数個のデータをまとめて１ブロック
のデータとする方法をとっている。例えば１ｍ間隔で５
ポイント測色したデータを平均化し、その平均測色値を
走行した４〜５ｍの代表点とするのである。このように
すれば、シート状物のような長い検査物では実際には細
かく詳細にデータを取り、表示としては、必要にしてか
つ十分なデータ数の表示を行い、またデータを圧縮して
記録出来るというメリットもある。なおシート状物の長
さ測定には、搬送系モータにロータリエンコーダ（図示
しない）を取付け、よく知られたパルス数をカウントす
ることで計測することが出来る。従って設定長さに到達
すれば、測色終了の確認をとり、第２出力部（プリン
タ）に第２表示部に表示されている色差変動グラフをた
だちに出力する。このような構成とすることにより検査
効率は格段に向上する。

【００１３】図６はこのような構成をもった毛織物色差
検査装置により出力された色差変動グラフの一例であ
る。長さ５５ｍ、幅１．６ｍの毛織物を布速度３５ｍ／
分で走行させた場合の検査結果である。横軸は長さ（単
位ｍ）、縦軸は色差値△Ｅがとってあり、３個のカラー
センサが測色したデータが一定間隔毎に記録されてい
る。また下のグラフは縦軸を明度軸（Ｌ* 軸）の色差に
とって同様にプロットしたものである。なお上記の数値
などは必要に応じて出力される条件、色差判定結果など
の一例である。

【００１４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、シート状
物体の色差検査を行うにあたり、複数個のＣＰＵにより
搬送系、入力系の制御と複数個のカラーセンサの同時測
色、データ収集と色差変動グラフ表示の制御をそれぞれ
のＣＰＵが行うことにより、リアルタイムで色差（色ム
ラ、汚れ等）検査結果が得られかつ極めて効率の良いシ
ート状物色差検査装置として使用することが可能となっ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】 カラーセンサを用いた場合のオンライン色差
検査での一般的な検査手順を示すＧｅｎｅｒａｌ Ｆｌ
ｏｗ Ｃｈａｒｔ。

【図２】 本発明によるシート状物色差検査装置の基本
的なシステム構成ブロック図。

【図３】 システム構成概念図。

【図４】 本発明の一実施例として、２個のＣＰＵを備
えたシート状物色差検査装置の動作フローチャート。

【図５】 本発明の一実施例として、２個のＣＰＵを備
えたシート状物色差検査装置の動作フローチャート（図
４の続き）。

【図６】 色差変動グラフの出力例。

【符号の説明】

１：第１ＣＰＵ、２：第１表示部、３：第１出力部、
４：搬送用駆動モーター、５：搬送系駆動制御入力部
（スイッチ）、６：検査条件等入力部（キーボード）、
７：第２ＣＰＵ、８：第２表示部、９：第２出力部、１
０：カラーセンサ、１１：白色校正板、１２：測定対象
物の基準サンプル、１３：リニアモータ、１４：ガイド
レール、１５：シート状物体、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シート状物を帯状に走行せしめる搬送
   部、検査条件を入力する入力部、検査条件を表示する第
   １表示部および検査結果を出力する第１出力部を総括制
   御する第１ＣＰＵと、該シート状物の上方または下方に
   位置する複数個のカラーセンサと、該カラーセンサに接
   続されかつ第１ＣＰＵとは通信回線で接続されてなる第
   ２ＣＰＵにより前記カラーセンサの側色と読みとったデ
   ータを処理してシート状物の色差を検出し表示する第２
   表示部と、検査結果を出力表示する第２出力部の装置か
   ら構成されてなることを特徴とするシート状物色差検査
   装置。