JPH11279867A - 糸パッケージの検査方法 - Google Patents

糸パッケージの検査方法

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JPH11279867A
JPH11279867A JP8564698A JP8564698A JPH11279867A JP H11279867 A JPH11279867 A JP H11279867A JP 8564698 A JP8564698 A JP 8564698A JP 8564698 A JP8564698 A JP 8564698A JP H11279867 A JPH11279867 A JP H11279867A
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JP
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yarn package
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diffused light
light source
yarn
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JP8564698A
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English (en)
Inventor
Tetsuya Nakamura
哲也 中村
Yasuhiro Nakai
康博 中井
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H63/00Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop-motions ; Quality control of the package
    • B65H63/006Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop-motions ; Quality control of the package quality control of the package
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00Handled material; Storage means
    • B65H2701/30Handled filamentary material
    • B65H2701/31Textiles threads or artificial strands of filaments

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Filamentary Materials, Packages, And Safety Devices Therefor (AREA)
  • Spinning Or Twisting Of Yarns (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 糸パッケージ端面に照射した光の反射光を利
用する検査方法でありながら、「菊巻き」を欠点として
誤検出しないようにする糸パッケージの検査方法を提供
する。 【解決手段】 糸パッケージ1を軸中心に回転させなが
ら、該糸パッケージ端面を環状の拡散光光源3で照射す
ると共に、糸パッケージ半径方向と平行な方向に固体撮
像素子を配列したラインセンサからなる撮像手段5で撮
像し、その画像信号を画像処理手段9により2次元のデ
ジタル画像に変換し、該2次元デジタル画像の濃淡値を
糸パッケージ円周方向に積算して1次元データに作成す
ることにより、糸パッケージ端面の欠点を検査する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、糸パッケージの検
査方法に関し、さらに詳しくは、糸パッケージ端面の欠
点の有無を効率よく検査する検査方法に関する。
【0002】
【従来の技術】自動ワインダで巻き取られた糸パッケー
ジの端面には種々の原因により毛羽、糸落ち、汚れなど
の欠点が生じていることがある。このような欠点は、糸
パッケージを高次加工工程で使用する際に解舒すると
き、糸切れの原因になったり、糸を染色する際に染むら
になったりする。そのため、糸パッケージを出荷する前
に端面を検査し、不良パッケージを除去する必要があっ
た。
【0003】このような不良パッケージの検査方法とし
て、特公平3−50008号公報には、精紡管糸を巻返
した糸パッケージを軸中心に回転させつつ、その糸パッ
ケージ端面の半径方向に斜めから照射した光の反射光を
イメージセンサでとらえ、それを光電変換した信号を基
準値と比較することにより、端面上に発生した毛羽、糸
落ち、汚れなどの欠点を検出するようにした方法が提案
されている。
【0004】しかし、自動巻きされた糸パッケージに
は、満巻になった糸パッケージを交換する際のワインダ
の減速によって、糸パッケージ端面に所謂「菊巻き」と
呼ばれる曲線状の凸凹が生じている。この菊巻きは、糸
パッケージを解舒する際に糸切れの原因になることはな
いので、欠点として扱う必要はない現象である。
【0005】しかしながら、上述した糸パッケージ端面
に光を照射し、その反射光を利用して欠点を検出するよ
うにした従来の方法では、端面上に光照射によってでき
た菊巻きの影を薄汚れとして誤検出してしまうため、有
効な検査方法として使うことができなかった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
した糸パッケージ端面に照射した光の反射光を利用する
方法でありながら、所謂「菊巻き」を欠点として誤検出
しないようにすることを可能にする糸パッケージの検査
方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明による糸パッケー
ジの検査方法は、糸パッケージを軸中心に回転させなが
ら、該糸パッケージ端面を環状の拡散光光源で照射する
と共に、糸パッケージ半径方向と平行な方向に固体撮像
素子を配列したラインセンサからなる撮像手段で撮像
し、その画像信号を画像処理手段により2次元のデジタ
ル画像に変換し、該2次元デジタル画像の濃淡値を糸パ
ッケージ円周方向に積算して1次元データに作成するこ
とにより糸パッケージ端面の欠点を検査することを特徴
とするものである。
【0008】このように本発明では、糸パッケージ端面
の照明手段として環状の拡散光光源を使用することによ
って、凹凸状の菊巻きに照射したとき実質的に影を生ず
ることがないから、この菊巻きを欠点として検出するこ
とがないようにすることができる。
【0009】
【発明の実施の形態】図1は、本発明による糸パッケー
ジ検査方法を実施する装置の概略図であり、図2は図1
の要部における平面図である。図1および図2におい
て、糸パッケージ1はスピンドル2に装着され、予め設
定された回転速度(例えば、500mm/s)で回転す
るようになっている。この糸パッケージ1の端面(検査
面)の上方に、一定の距離をおいて照明手段3が設置さ
れている。照明手段3には環状の拡散光光源が使用さ
れ、その照射面を糸パッケージ1の端面に対して平行に
するように配置すると共に、高周波電源4によって点灯
されるようになっている。
【0010】照明手段3のさらに上方には撮像手段5が
設置され、その撮像手段5は撮像方向を糸パッケージ1
の端面に対して垂直になるように設けられている。この
撮像手段5には、例えば階調数8ビット、画素数102
4の固体撮像素子からなるラインセンサが使用され、固
体撮像素子を糸パッケージ半径方向に平行になるように
配列させている。
【0011】上記撮像手段5で撮像された画像情報は、
増幅器6で増幅され、A/D変換器7でデジタル化され
たのち、メモリ8に蓄えられる。メモリ8は画像情報が
1000画素分蓄えられる毎に、画像処理手段9に情報
を送るようになっている。画像処理手段9では、画像情
報を縦方向積算手段10によって2次元のデジタル画像
に変換し、この2次元デジタル画像の濃淡値を糸パッケ
ージ円周方向に積算して1次元データにする。さらに好
ましくは、この1次元データを平滑化処理手段11、微
分処理手段12、2値化処理手段13により順に処理す
ることにより、糸パッケージ端面の欠点を判別しやすい
状態にする。
【0012】本発明において、糸パッケージを回転させ
る手段は特に限定されないが、一般にはスピンドルが使
用される。スピンドルは糸パッケージのボビンを同軸状
に支持し、一体に回転させるようにする。回転速度は一
定回転であれば特に限定されないが、好ましくは500
±100mm/sで回転するとよい。
【0013】本発明においては、糸パッケージ端面の照
明手段として、環状の拡散光光源を使用することが特徴
である。環状の拡散光であるため、菊巻きの凹凸を照射
しても、その凹凸に実質的に影を生じさせることがな
く、したがって菊巻きを欠点として検出することがな
い。この拡散光光源は30kHz程度の高周波電源によ
って点灯される。そのため拡散光は直流光に近い光にな
り、高速走査の際に光の点滅による光量の変化を少なく
することができる。また、拡散光の照明色としては、温
白色、白色、昼光色のいずれかを使用することが好まし
い。
【0014】環状の拡散光光源の直径としては、検査対
象の糸パッケージの半径方向幅(検査幅)よりも10〜
30mm大きいことが好ましく、さらに好ましくは20
mmにするとよい。また、環状拡散光光源は、その照射
面を糸パッケージ端面に対して平行に対面させ、かつ
(環状拡散光光源の直径/2)±10mmの範囲に配置
することが好ましく、さらに好ましくは(環状拡散光光
源の直径/2)mmの位置にするのがよい。
【0015】撮像手段としては、固体撮像素子からなる
ラインセンサを使用する。好ましくは、画素数が512
〜16384で、1つの固体撮像素子が糸パッケージ端
面上の少なくとも0.5mm以下、さらに好ましくは
0.3mm以下に相当するピッチで配置されるものが好
ましい。
【0016】撮像手段は、図1および図2に示すよう
に、環状拡散光光源の環状中心を環状面に垂直に延長す
る線上に配置され、かつこの環状拡散光光源の上面から
150〜250mm離れた位置、さらに好ましくは20
0mm離れた位置に、しかもその撮像方向を糸パッケー
ジ端面に対して垂直になるように配置することが好まし
い。
【0017】本発明の検査方法では、上述したように照
明手段として環状の拡散光光源を使用するので、糸パッ
ケージ端面にできた菊巻きの凹凸に対しては、その影を
薄くすることができ、その結果として検出されないよう
にすることができる。しかし、通常の汚れや糸落ちなど
の欠点については、従来方法と同様の濃度で撮像するこ
とができるので、検出が可能である。
【0018】上記のように撮像手段で撮影した画像情報
は、いったんメモリに蓄えられたのち、一定量ずつが画
像処理手段に送られ、この画像処理手段により2次元の
デジタル画像に変換され、この2次元デジタル画像の濃
淡値を糸パッケージ円周方向に積算して1次元データに
作成することにより、欠点の判別を可能にする。
【0019】このような画像処理をするに当たり、さら
に好ましくは上記のように糸パッケージ円周方向に積算
された1次元データを、800〜1200画素、さらに
好ましくは1000画素で平滑化し、さらにこの平滑化
された1次元データを、15〜25画素、さらに好まし
くは20画素で微分するようにすると、一層精度の高い
検出が可能になる。
【0020】上記撮像手段の固体撮像素子は糸パッケー
ジ半径方向に平行に配置され、かつ糸パッケージが軸中
心に回転することから、上記2次元デジタル画像は横方
向が半径方向を、縦方向がパッケージの円周方向を表し
ている。このため、糸パッケージ端面上に発生する同心
円状の汚れは、2次元デジタル画像では画像横方向に対
して垂直な帯状の縦の直線として表される。
【0021】上記2次元デジタル画像の濃淡値を縦方向
に平滑化すると、平滑化された1次元データの、同心状
の汚れに相当する部分は周囲に比べて小さい値になる。
さらに、このように平滑化された1次元データを、上記
同心円状の汚れの幅に相当する約20画素数で微分する
と、この微分によって同心円上の汚れのみを強調するこ
とができるようになる。
【0022】さらに上記のように平滑、微分処理された
1次元データを2値化処理すると、上記同心円状の汚れ
に相当する箇所だけが黒くなり、残りの箇所は白くなる
ため、上記同心円状の汚れだけを検出することができる
ようになる。また、上述のように平滑、微分処理をする
ことにより、全体に渡って存在している照明ムラを除去
することができる。
【0023】菊巻きについては、上記2次元デジタル画
像では画像横軸に対して約75°傾いた、太さ約10画
素の曲線として表されるので、縦方向に平滑化を行って
も周囲と比べて小さい値になることはなく、平滑、微分
処理をかけ、その後に2値化処理をかけても、検出され
ることはない。図3は、本発明の検査方法により、菊巻
きを有する糸パッケージを検査した場合の検査結果を説
明するものであり、また図4は、同心円状の汚れを有す
る糸パッケージを検査した場合の検査結果について説明
するものである。
【0024】図3において、(A),(B)は曲線状の
凹凸aの菊巻きを端面に有する糸パッケージ1を示す。
本発明の検査方法によれば、この糸パッケージ端面を環
状の拡散光によって照明することによって、菊巻きの凹
凸aの影を実質的に生じないようにする。したがって、
その検査結果は、図3(C)に示すグラフのようにな
る。すなわち、図3(C)のグラフにおいて、縦方向は
2次元データを積算し平滑化後に2値化された濃度値
を、横方向はパッケージの円周方向の1次元データの並
びを示すが、縦方向に濃度値の変化が全くないため、何
も検出することがないのである。
【0025】図4において、(A)は同心円状の汚れb
を端面に有する糸パッケージ1を示す。この糸パッケー
ジの検査結果は、環状の拡散光で照射する場合であって
も図4(B)に示すグラフのようになる。図4(B)の
グラフにおいて、縦方向は2次元データを積算し平滑化
後に2値化された濃度値を示し、横方向はパッケージの
円周方向の1次元データの並びを示すが、糸パッケージ
円周方向において同心円状の汚れを有する部分がb’の
ように他の部分と比べて濃度値が低くなり、汚れ部分と
して検出することができる。
【0026】上記のように同心円状の汚れbを有する糸
パッケージ端面を、環状の拡散光で照射したときの画像
情報を糸パッケージ周方向に積算した画像を、縦方向、
すなわち糸パッケージの円周方向に平滑化し、横方向、
すなわち糸パッケージの半径方向から見た場合の画素の
濃度値の分布を示すと、図5に示すグラフのようにな
る。図5に示すように、同心円状の汚れの濃淡値は14
0、糸パッケージ端面の濃淡値は100〜160へと変
化し、滑らかになっている。
【0027】この図5の平滑化された画像情報を、さら
に微分処理すると、図6のように同心円上の汚れのみを
強調することができるようになり、さらにこの図6の画
像情報を、図7に示すように適切なしきい値で2値化を
行なうと、同心円状の汚れを一層明確に検出することが
可能になる。
【0028】
【発明の効果】本発明の検査方法によれば、菊巻きが発
生した糸パッケージであっても、糸パッケージ端面の照
明手段として環状の拡散光光源を使用するので、凹凸状
の菊巻きを照射したとき実質的に影を発生させることが
なく、この菊巻きを欠点として検出しないようにするこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の糸パッケージの検査方法を実施する装
置の一例を示す概略図である。
【図2】図1の装置の要部の平面図である。
【図3】(A)は菊巻きが生じた糸パッケージの平面
図、(B)は糸パッケージの同側面図、(C)は同糸パ
ッケージの検査結果を示すグラフである。
【図4】(A)は同心円状の汚れが生じた糸パッケージ
の平面図、(B)は同糸パッケージの検査結果を示すグ
ラフである。
【図5】撮像手段で得た画像情報を糸パッケージ円周方
向に積算したときの、半径方向から見たときの濃度値の
平均を示した画像処理結果のグラフである。
【図6】図5の画像処理結果をさらに平滑化・差分処理
した画像処理結果を示すグラフである。
【図7】図6の画像処理結果を適正なしきい値で2値化
した画像処理結果を示すグラフである。
【符号の説明】
1 糸パッケージ 2 スピンドル 3 照明手段(環状の拡散光光源) 4 高周波電源 5 撮像手段(固体撮像素子からなるラインセンサ) 9 画像処理手段 10 縦方向積算手段 11 平滑化処理手段 12 微分処理手段 13 2値化処理手段

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 糸パッケージを軸中心に回転させなが
    ら、該糸パッケージ端面を環状の拡散光光源で照射する
    と共に、糸パッケージ半径方向と平行な方向に固体撮像
    素子を配列したラインセンサからなる撮像手段で撮像
    し、その画像信号を画像処理手段により2次元のデジタ
    ル画像に変換し、該2次元デジタル画像の濃淡値を糸パ
    ッケージ円周方向に積算して1次元データに作成するこ
    とにより糸パッケージ端面の欠点を検査する糸パッケー
    ジの検査方法。
  2. 【請求項2】 前記1次元データを更に平滑・微分処理
    する請求項1に記載の糸パッケージの検査方法。
  3. 【請求項3】 前記糸パッケージ端面に前記環状拡散光
    光源の照射面を平行に対面させ、該糸パッケージ端面に
    前記撮像手段の撮像方向を垂直にする請求項1または2
    に記載の糸パッケージの検査方法。
  4. 【請求項4】 前記環状拡散光光源の直径を前記糸パッ
    ケージ端面の半径方向幅よりも10〜30mm大きく
    し、かつその照射面の前記糸パッケージ端面からの距離
    を(前記環状拡散光光源の直径/2)±10mmの範囲
    にする請求項3に記載の糸パッケージの検査方法。
  5. 【請求項5】 前記撮像手段を環状拡散光光源の環状中
    心の延長線上で、かつ前記環状拡散光光源の上面から1
    50〜250mm離れた位置に配置する請求項3または
    4に記載の糸パッケージの検査方法。
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