JPS61292046A - 繊維製品の異物監視方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、糸等の非常に長い繊維製品における異物の検
出に関し、特に羊毛糸の植物性異物の検出と除去に関す
る。

〔従来の技術〕

最終布帛中の植物性異物の残存は、羊毛の処理における
重大な問題である。原毛中に存在する植物性異物の殆ど
は、カーディング、コーミング。

紡績９巻き取り等の一連の通常の羊毛処理工程の間に除
去されるが、小量の部分は最終布帛製品まで残存する。

この残存した植物性異物は、一般に補修工程において人
手で除去されるが、これは非常に高価な作業であり、他
の一連の工程に比して確実にそのコストは十昇している
。従って、布帛製造業者は、糸のこのような欠点の許容
限度を次第に高めて来ている。草の実とか非常に小さい
小技等が典型的なものであるごの植物性異物は、織物又
は編物の内部に織り込まれることが多いので、布帛の補
修も数多く必要となる。

布帛から植物性異物を除去するには、酸と熱とを用いて
炭化によって行われることが公知である。

しかし、これは羊毛繊維をｔ１傷して寿命を短くする恐
れのある高価な作業である。この炭化］−程は、布帛に
用いられる染料のタイプや使用可能な調合繊維のタイプ
を限定する。

走行する糸を透過し、又はこれから反射される光を検出
することによって、糸直径の変化を監視することも公知
である。これらの装置の例は、英国特許第２０６４１０
６号、米国特許第３２６４９２２号。

３７１２７４３号、　３９０７４４０号、　３９４５１
８１号、４０９１３６８号に開示されている。これらの
装置は、一般的に、糸の直径が変化すると、透過又は反
射する光の量が変化すると言う原理に基づいており、異
物の存在は必ずしも糸のμ掛けの直径の変化を反映しな
いので、植物性異物等の検出への応用には余り役立たな
い。

全く異なった技術分野においては、反射光の色彩を基礎
とした変化に基づいて、離散物体を分類する技術が知ら
れている。これらは、英国特許出願第２１３３５３５号
、　２１３６９５７号及び米国特許第３９１４６０１号
に開示されている。英国特許出願第２１３３６９５７号
には、穀物その他の粒状物体がチャンバ内に落下し、そ
の中で多数のランプによって拡散的に照明されている。

分類通路内の通常の又は許容可能な粒状物体の量に無関
係に、実質的に一定量の光を受けるように光検出器が設
けられているが、異なった色の粒状物体が出現すると、
この検出器に入って来る反射光に放出可能な変化が生じ
る。しかし、米国特許第３９１４６０１号の特徴でもあ
る前記チャンバは、粒状物体とは非常に異なった製品で
ある糸に対して応用できるように簡単には改変できない
。なぜならば糸の部分の配置、即ち異物の配置は均一゛
ではないし、又異物や他の糸欠点の間隔や変化を適当に
制御して、一つの局部的な糸の特徴部分、例えは緩く巻
かれたネップとがスラブ等が他の糸部分に落とす影を最
・１１にすることはできないからである。又、チャンバ
は風綿等が充満する傾向にあり、読み取りに悪影響を与
える。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、非常に細長い繊維製品内の選択された
異物を監視するための方法と装置を提供し、特に羊毛糸
における植物性異物を監視する方法と装置を提供するこ
とにある。

本発明は、製品に拡散光を当て、該製品からの反射光を
監視する糸等の非常に細長い繊維製品中の異物を監視す
る方法であって、前記繊維製品を背景を横切って走行さ
せ、拡散光を製品と背景の両者に当て、前記背景は、繊
維製品及び該背景から反射された光の全社が、製品の密
度及び該製品内の成分の分布と実質的に無関係になるよ
うに配置され、それによって、反射光の強度の所定の変
化が、繊維製品中の特定の異物の指標、又は異物の範囲
の指標となることを特徴とする監視方法を提供する。

前記繊維製品は、チャンネルが製品の後方及び両側に接
近した前記背景を形成するように、細長いチャンネル内
を走行させられることか望ましい。

背景は、繊維製品と同じ反射率を持つように、例えば前
記光で照明された場合に繊維製品と同じ色となるように
構成されていることが好ましい。

光は、少なくとも二方向から繊維製品を拡散光で照明す
ることにより、拡散的に当てられることが好ましい。

これに加えて、又はこれに代えて、背景は半透明であっ
て、光は直接的に該背景を透過して当てられてもよい。

繊維製品は紐、フィラメント、糸（１以下糸条と言う）
であっもよい。この方法は更に、発見された異物の前後
で糸条を切断し、中間部分を除去し、端部同士を糸継ぎ
する手順を含むことが望ましい。

本発明は又、製品に光を拡散的に当てるための手段及び
該製品から反射された光を監視する手段を具えた糸条等
の非常に細舞い繊維製品中の異物を監視する装置を提供
し、該装置は、製品の背景となる構造体を有し、前記拡
散光を当てるための手段は、製品と背景の両煮にひかり
を当てるように構成され、背景は、繊維製品と背景とか
ら反射された監視光の全量が製品の密度及び製品の成分
の分布に実質的に無関係であるように配置され、これに
よって光強度の所定の変化が、繊維製品中の特定の異物
又は異物の範囲の指標となることを特徴とする。

前述の構造体は、製品の背後及び両側に接近した前記背
景を形成する繊維製品走行用の細長いチャンネルを提供
する。

〔実施例〕

本発明は添付の図面に示す好適実施例に基づいて、更に
詳細に説明される。

図示のワインダにおいて、糸１０はホビン１２から巻き
取りドラム１６−にのパンケージ１４に引き取られてい
る。糸１０は、一対のガイド１８゜１９を通過し、その
間に２０で示された欠点監視検出装置を通る。該装置は
、本発明にかかる機構の植物性の色付き異物センサ２２
．直径の過剰な変化があった場合にこれを検出し、切断
する組み込まれたカッタを具えた機構２４．及びノソタ
２６を具えている。検出機構２４及びノソタ２６は全〈
従来型のものであるが、本発明にかかるセンサがこれら
の構成部品と密接に関連しているごとを示すために、図
示されている。

異、物センサ２２は、第２図から第４図にかけて非常に
詳細に図示されており、取りつけ機構３０に支持された
一体化されたヘッド２８を具え、該取り付は機構は予備
増幅及び信号調整回路も内蔵している。この回路はリー
ド線３１によって制御器／電源３２に接続されている。

ヘッド２８は、広い長方形の基礎部分３４と、該基礎部
分から外側に張り出した筒状部分３６を有する。基礎部
分３４は切り欠かれて、上下面３９とＵ字型底面４０を
具えたチャンネル３８を形成している。チャンネル３８
は、筒状ヘット部分３６を囲繞する湾曲口４２を介して
センサの前面に開口している。第３，４図に示されたよ
うに、チャンネル３８の中心部３８ａは、ヘッドの基礎
部分内のこれに対応する空所にしっかりと挿入されたセ
ラミック製のインサート４４内に形成されている。チャ
ンネル４０の各端部も、各セラミックガイド４６．４７
によって補強されている。糸１０はチャンネル３８を通
？で引き取られることによってセンサを通過し、口４２
は糸がチャンネル内に導入される開口を提供しているこ
とが、判るであろう。この導入は、筒状ヘッド部３６の
円筒表面に隣接する切断部３７によって補助される。

チャンネル３８は、チャンネルを通過する走行糸条の背
後及び両側に近接した背景３９．４０を提供することも
判るであろう。第３図に明らかびょうに、面３９は糸の
平均直径の２〜４倍に等しい間招だけしか離、れておら
ず、糸は一連のガイド１８．４６，４７．．１．９によ
ってチャンネルの底面４０に接近して走行するように構
成されている。

真の背景に接近して走行することは、糸の特徴部分、即
ち異物によって発生ずる影発生の問題が回避される。更
にチャンネル３８は、小枝等の異物から風綿等を取り除
き、後述の照明の均一性と拡散性を改善することを補助
する。

糸がセラミックインサート４４内のチャンネル３８の中
心部３８ａを通過する際、糸と前述の背景とを拡散的に
照明する目的のために、インサート４４は半透明材料で
作られ、４個のランプ５０゜５１．５．２，５．３が交
換可能にセンサヘッド２８内に嵌め込まれている。全て
のランプは見掛けの延長された光源を提供するタイプの
ものである。

ランプ５０と５１は、インサート４４のいずれの側に対
しても糸１０に関して対称的に配置されるように、ヘッ
ドの基礎部分３４の水平孔５４の向かい合う端部に取り
付けられている。ランプ５２゜５３は、光学フィルタ５
８と環状拡散器６０によってチャンネル３８から隔離さ
れた各傾斜通路５６内に保持されている。これらのラン
プは、必要に応じ、適宜なプラグ５５によって所定の個
所に封１１−される。ヘッド２８の筒状部３６の軸孔内
に、従来型の光検出器６２が取り付けられ、その検出ヘ
ットはチャンネル４０及び糸１０と一致しており、光路
がフィルタ５８と細長い孔６４とを通過するように構成
されている。７０．７１等の種々のり−ト線が４つのラ
ンプと光検出器を取り付は機構３０に内蔵された回路に
接続している。

複数の延長された光源、フィルタ５８及び拡散器６０の
使用、並びにランプ５０．５１を半透明インサート４４
の後方に位置させることにより、照明の拡散を最適化し
、光検出器の観察領域内に陰影が生じることを最小化で
きる。

チャンネル３８を糸１０が通過する際、ランプ５０．５
３が点灯されると、光は糸とこれに極く接近して設けら
れた背景３９．４０の両者に拡散的に当てられる。本発
明によれば、インサート４４の材料は、糸と背景から反
射された任意方向の光の全量、特に検出器６２に向かう
光が、糸のサイズと密度及び系中の繊維の分布に実質的
に無関係になるように、選ばれている。これは、背景の
反射率が糸のそれと同しになるようにすることで達成さ
れ、糸が羊毛繊、維の束の場合には、背景である。これ
によって、反射光の特定角度のものに対して敏感な検出
器６２から制御器３２に入力された信号は、系中のスラ
ブやネップが検出器の下を通過しても実質的に変化しな
い。一方、糸に随伴される黒い汚れや植物性異物は、そ
の部分の糸の反射率に実質的に影響を与え、検出器６２
から発せられる信号に有意な変化を与える。この変化に
よって、機構２４内のカッタが作動し、検出された異物
の隣接部の糸を切断する。そして異物を含む中間部分の
糸は除去され、残りの糸端同士は糸継ぎ器２６によって
接続される。

第６．７図は、センサ２２の作用を示す。

第６Ａ図は容量型センサによって測定されたチャンネル
３８に沿っ゛ζ通過する糸部分の瞬間線密度を示す。こ
れによると、糸部分はスラブを含んでいることが判る。

糸部分は又二つの黒色部を含み、第６Ｂ図はセンサ２２
をよぎる同じ糸部分に対する光検出器６２の応答を示す
。このスラブは、基本信号には掻く小さな変化しか与え
ないが、基本信号の約３０〜４０％に達する二つの非常
に目立つピークが受信され、それによって黒色汚れが示
される。

第７図は、同様に、若干ランダムな密度変化を有し、更
に一つの植物性異物と二つの黒色汚れを有する別の糸部
分に対する容量型センサ及びセンサ２２の応答を示す。

密度変動にかかわらず、光検出器６２からの信号は、黒
色部と植物性異物の存在を示す明らかなピークを除いて
、実質的に一定値を示している。

第６図と第７図とから、基本信号の変動を省略するため
には、比較的低いしきい値が適用できること、次いで、
反射光強度の所定の変化（即ち前記しきい値よりも大き
い）が糸の汚れ（異物）又はその範囲を示すことが判る
であろう。このしきい値は、最小サイズの植物性異物片
による汚染のみに電子装置が反応するようにセットする
ことも可能である。

植物性異物は、ブルー領域において羊毛繊維よりも低い
反射率を有し、反射率の差異は赤よりもブルー領域の方
が大きいことが判った。一方、最も入手し易いランプと
検出器は、赤にピークを有するが、ブルーにおいては全
く消失する応答特性を有する。合理的な弁別と適当な信
号の両者を得るための妥協として、入射光の赤領域をフ
ィルタで除くことが行われ、実際、３５０〜６００ｎｍ
の波長帯に対する弁別が適当であり、４つのランプから
の入射光にたいする良好な作動範囲は５００〜６００ｎ
ｍであることが判った。

第５図は、糸１０’　に対する接近背景を提供するＶ字
型断面の溝３８゛を有する別の検出機構を示す。図示し
ない数個の延長光源が、千と背景を照らし、反射光の一
部はレンズ８０．フィルタ５８°、第２レンズ８２を通
して光検出器６２゛に向けられる。

本明細書は、主として羊毛糸内の植物性異物の監視につ
いて述べられているが、本発明の技術は、羊毛中の俵の
糸とか線中のポリプロピレン糸条の検出等の他の分野の
応用にも有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、巻き取り機に取り付けられた本発明の装置の
概略正面斜視図、 第２図は、本発明装置の主要部の拡大斜視図、第３図、
第４図は、それぞれ第２図及び第３図の３−３線及び４
−４線に沿う断面図、第５図は、別の例の概略図、 第６図、第７図は、黒色部分とスラブ、及び黒色部分と
植物性異物を含む二つの糸部分に対する本発明装置とこ
れに隣接する容量型センサの応答を示すグラフである。 １０−系 １２−ボビン １４−パッケージ １６−　ドラム １８．１９〜ガイド ２２−異物センサ ２４−ノック装置 ２６−ノック ２８−　ヘノ「 ３８−チャンネル ３９．４０−−−背景 ５０．５１．５２．５３−　ランプ ６２−光検出器 ５８−フィルタ ６〇−拡散器

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、製品に光を拡散的に当てるための手段及び該製品か
   ら反射された光を監視する手段を具えた糸条等の非常に
   細長い繊維製品中の異物を監視する装置であって、製品
   （１０）の背景（３９、４０）となる構造体（２８）を
   有し、前記拡散光を当てるための手段（５０〜５３）は
   、製品（１０）と背景（３９、４０）の両者に光を当て
   るように構成され、背景（３９、４０）は、繊維製品と
   背景とから反射された監視光の全量が製品の密度及び製
   品の成分の分布に実質的に無関係であるように配置され
   、これによって光強度の所定の変化が、繊維製品中の特
   定の異物又は異物の範囲の指標となることを特徴とする
   装置。 ２、前記構造体は、製品の背後及び両側に接近した前記
   背景（３９、４０）を形成する繊維製品（１０）走行用
   の細長いチャンネル（３８）を提供することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載された装置。 ３、前記拡散光照射手段（５０〜５３）が、少なくとも
   ２方向から繊維製品を拡散的に照明するように構成され
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２
   項に記載された装置。 ４、前記背景（３９、４０）が、半透明（４４）であり
   、前記拡散光照射手段（５０、５１）が、前記背景を通
   過するようにもう一つの光を指向させることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載された装置。 ５、前記背景（３９、４０）が、半透明（４４）であり
   、前記拡散光照射手段（５０、５１）が、前記背景を通
   過するように光を指向させることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項から第３項までのいずれか１項に記載され
   た装置。 ６、前記異物が最小サイズの植物性異物を含むことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項から第５項までのいずれ
   か１項に記載された装置。 ７、繊維製品がステープル繊維からなる糸であり、照射
   光が可視光スペクトルの青−緑領域に属し、それによっ
   て糸の繊維に対する植物性異物の反射率の差異を助長す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第６項ま
   でのいずれか１項に記載された装置。 ８、特定の異物を監視する特許請求の範囲第１項から第
   ７項までのいずれか１項に記載された装置であって、前
   記背景（３９、４０）が糸と同じ反射率になるように構
   成されていることを特徴とする装置。 ９、前記監視手段（６２）による糸条中の異物の検出に
   応動して、糸条を切断し且つ糸継ぎし、以て検出された
   異物を含む糸部分を除去する手段（２４、２６）を具え
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項から第８項ま
   でのいずれか１項に記載された装置。 １０、製品に拡散光を当て、該製品からの反射光を監視
   する糸等の非常に細長い繊維製品中の異物を監視する方
   法であって、前記繊維製品を背景を横切って走行させ、
   拡散光を製品と背景の両者に当て、前記背景は、繊維製
   品及び該背景から反射された光の全量が、製品の密度及
   び該製品内の成分の分布と実質的に無関係になるように
   配置され、それによって、反射光の強度の所定の変化が
   、繊維製品中の特定の異物の指標、又は異物の範囲の指
   標となることを特徴とする監視方法。 １１、前記繊維製品が、チャンネルが製品の後方及び両
   側に接近した前記背景を形成するように、細長いチャン
   ネル内を走行させられることを特徴とする特許請求の範
   囲第１０項に記載された方法。 １２、背景が、繊維製品と同じ反射率を持つように構成
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第１０項又
   は第１１項のいずれか１項に記載された方法。 １３、背景が前記拡散光で照射された時、前記繊維製品
   と見掛け上同じ色を有するように構成されしいることを
   特徴とする特許請求の範囲第１０項から第１２項までの
   いずれか１項に記載された方法。 １４、光が、少なくとも二方向から繊維製品を拡散光で
   照明することにより、拡散的に当てられることを特徴と
   する特許請求の範囲第１０項から第１３項までのいずれ
   か１項に記載された方法。 １５、背景が半透明であって、もう一つの光が該背景を
   透過して照射されることを特徴とする特許請求の範囲第
   １４項に記載された方法。 １６、背景が半透明であって、光が該背景を透過して照
   射されることを特徴とする特許請求の範囲第１０項から
   第１３項までのいずれか１項に記載された方法。 １７、前記異物が最小サイズの植物性異物を含むことを
   特徴とする特許請求の範囲第１０項から第１６項までの
   いずれか１項に記載された方法。 １８、繊維製品がステープル繊維からなる糸条であり、
   照射光が可視光スペクトルの青−緑領域に属し、これに
   よって植物性異物の反射率が糸条の繊維に対して差異が
   生じるように構成されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１７項に記載された方法。 １９、繊維製品が紐、フィラメント、糸であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１０項から第１７項までのい
   ずれか１項に記載された方法。 ２０、検出された異物を除去するために、糸条を切断し
   且つ糸継ぎすることを特徴とする特許請求の範囲第１９
   項に記載された方法。