JPS62263353A - 流体噴射式織機におけるミス糸検知方法 - 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、流体噴射式織機におけるミス糸検知方法に関
し、特に、ミス糸の存在場所、存在状況、及び／又はミ
ス糸処理後の確認等を光学的手段を用いて行う技術に関
するものである。

［従来の技術］ 従来の装置は、ミス糸の自動処理を行うことはのではな
いので、ミス糸処理失敗くミス糸切れ、ミス糸残り等）
の場自、そのまま再起動して布欠点を多発したり、また
、ミス糸の存在場所を把握する機能を有するものではな
いのて、織機の全幅に互ってやみくもに糸処理を行わざ
るを得す、更に、ミス糸の存在状況を把握する機能を有
するものでもないので、ミス内容（くぐり、ちぢれ、ル
ープ、吹切れ等）に応じた最適のミス糸処理ではなく、
単一な処理動乍や最大公約数的な処理動牛しか行えず、
処理能力が劣っていた。

［発明が解決しようとする問題点］ 従って、本発明は、流体噴射式織機に人間の目に該当す
る機能を付与し、この機能とミス糸検出装置とを桔きし
てミス状況の把握、ミス糸処理後の確認等を可能にする
ものである。

［問題点を解決するための手段］ この目的から、本発明は、光源からの光束を検知対象に
照射し、該検知対象からの２次元画像情報をレンズ系に
より直線情報に圧縮し、該直線情予め記憶されている情
報とに基づいて、前記制御装置によりミス糸の存在、状
況を確認する流体噴射式織機におけるミス糸検知方法に
存する。

［作用コ 直線情報、従ってこの直線情報から変換された電気信号
の波形はミス糸の存在、不存在、織前からの位置等によ
り異なる。そのため、ミス糸が無い場合の基準波形と単
に比較することによって、ミス糸の有無が確認され、ま
た、該基準波形と電気信号波形との差分を演算すること
によって織前からの位置も確認できる。更に、ミスの結
果生じる例えば途中切れ、緯糸先端ちぢれ及び斜方挿入
のようなミス内容の場きにも、電気信号のミス糸検出波
形は異なる。この場合、前記基準波形との差分を演算す
ることに加えて、ミス糸検出波形の相違点を例えば、途
中切れ間隔ｌ、ミス糸ちぢれ本数ｎ、斜方挿入角θをパ
ラメータとして最大出力値■と半値幅りとの２つの特性
値で表現して相互比較することで、ミス内容を差別化で
きる。

［実施例コ 次に、本発明について添付図面を讐照して詳細に説明す
るが、図中、同一符号は同−又は対応部分を示すものと
する。

本発明の重要な特徴の１つに、光画像処理技術の応用と
してのシリンドリカルレンズのようなレンズ系の使用が
ある。第１図は本発明の詳細な説明するための斜視図で
あって、符号１で総括的に示された該シリンドリカルレ
ンズは、片面が凸状の断面形状を有する棒状のレンズで
く両側凸状の断面形状を有するレンズであってもよい）
、一方向の画像情報のみを集光積分して、ある範囲の２
次元画像をほぼ直線的な状態にまで圧縮できる。

そこで、この２次元画像が直線状に圧縮される位置もし
くは検出ラインに、フォトダイオード・アレイ・センサ
又はＣＣＤセンサのようなラインセンサ２を配置し、該
ラインセンサ２で画像情報を電気信号に変換し、この電
気信号に基づいて機台の制御を行う。

具体的に述べると、シリンドリカルレンズ１は、経糸４
．５の方向に沿って配置され、図示しない光源から布も
しくは織物３を透過した透過光を受けると、シリンドリ
カルレンズ１の焦点距離に配設されたラインセンサ２か
らは、経糸の複雑な影響を排除した緯糸方向の情報が出
力される。第２図（Ａ）は、第１図における矢印２＾の
方向から見た側面図であり、第２図ＣＢ）は第２図（Ａ
）のラインセンサ２と対応させて上述した出力を示して
いる。

第３図（Ａ＞は第２図（Ａ）における３＾部を拡大して
示す側面図であり、第３図（Ｂ）は第２図（Ｂ）に相当
する図である。第３図（Ｂ）から、ミス糸即ち最後に打
ち込まれた緯糸の有無によって出力が異なることが分か
る。尚、第２図（Ｂ）及び第３図（Ｂ）において、実線
は上述した透過光利用、点線は後述する反射光利用の場
合の出力例であり、相互に対称出力となる。

次に、透過光を使用した場きについてのミス検知原理を
説明する。先ず、第４図にパターン（ａ）で示すように
、ミス糸を抜き取った状態でのラインセンサ出力をマイ
クロコンピュータのような後打ち込まれた状態での出力
は第５図（Ａ）に示すようなパターン（ｂ）であり、ミ
スの内容によって又は逆転インチングの結果の解舒によ
って、ミス糸が織前から離された状態での出力は第６図
（Ａ）に示すようなパターン（ｃ）である。そしてパタ
ーン（ａ）−（ｂ）、（ａ）　−（ｃ）の信号強度の差
分演算により、それぞれ、第５図（Ｂ）、第６図（Ｂ）
に示すパターン（ｂ′）、（Ｃ′）が得られ、ミス糸の
存在が確認される。ここで、ミス糸検出波形の位置、例
えば信号強度■が最大となるＸ座標に１、Ｘ２を知れば
、打ち込まれたままのミス糸なのか、織前からどの位置
れたミス糸なのかを判断できる。Ｘ座標は、ラインセン
サ２上の何番目の素子なのかを周知の方法により判断す
るだけで知ることができる。

次に、第７図（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、ミスの結果
生じる例えば途中切れ、緯糸先端ちぢれ及び斜方挿入の
ような３モードもしくは形態のミス内容の把握について
考察する。第８図（Ａ）〜（Ｃ）において、第７図（Ａ
）〜（Ｃ）のミスモードに対応すとすると、第４図に示
したパターン（ａ）からの差分演算パターンのミス糸検
出波形は第９図（Ａ）〜（Ｃ）に示すように（ｄ′）、
（ｅ′）、（ｆ′）となる。

第９図から読解されるように、ミス糸検出波形はミスモ
ードによってかなり異なり、例えば、ミス糸検出波形（
ｂ′）、りｅ′）は比較的にシャープであるか、波形（
ｄ′）、（ｅ′）、（ｆ′）は比較的にフラットになる
。従って、このミス糸検出波形の相違点を例えば、最大
出力値■と半値幅りとの２つの特性値で表現して相互比
較することで、ミス内容を差別化できる。第１０図＜Ａ
）〜（Ｃ）は、第７図の（Ａ＞、（Ｂ）及び（Ｃ）に示
すような途中切れ間隔ｒ、ミス糸ちぢれ本数１１、斜方
挿入角θをパラメータとして、特性値■及びＤの予想さ
れる相関関係を示している。

以上のような原理により、ミス糸検出場所における特性
値ｘ、Ｖ、Ｄに基づいてミス糸の存在とミスの状況とを
把握することができる。

また、極細の緯糸の検出、他からのノズルの存在等を考
えて、精度向上を図った装置の原理図が第１１図に示さ
れている。精度向上のために、第１１図に示された装置
では、シリンドリカルレンズ１に２枚の凸レンズ６及び
７を組み会わせたレンズ系を使用している。精度は、セ
ンサヘッドの有効検出範囲の面積が広いほど低下し、特
にミス内容の把握に不利になってくる。しかし、精度向
上のためセンサヘッドの有効検出範囲を狭くするほど、
ｍ物幅全体の検知に不利となるので（即ち、多点検知の
場きは、センサヘッドが多数必要であり、走査検知の渇
きは、走査速度低下、つまり検知時間の増大につながる
）、所定精度とコスト、検知時間等との間の最適化を行
うのが望ましい。

次に、本発明の実施例について説明する。実施例には光
透過式と反射式とがあり、それぞれについて、センサヘ
ッドが織布の上方にある下向き型及びセンサヘッドが織
布の下方にある上向き型が考えられるが、方式及び型の
ｊＨ択は、他の物品との干渉に問題がなければ、基本的
には自由である。

また、全幅検知に際しては、多点固定式と走査式とが考
えられる。

第１２図は透過式下向き型の一例で、検知に必要なシリ
ンドリカルレンズ１、ラインセンサ２、凸レンズ６．７
等の素子をセンサヘッドカバーｓ内に組み込んで構成さ
れたセンサヘッド９が、ミス糸検知を行う。図には１個
のみのセンサヘッド９が示されているが、このようなセ
ンサヘッド９を織幅方向に沿った適宜の位置に必要に応
じて適宜の個数設置すれば、多点固定式になり、また、
このセンサヘッド９（複数個でもよい）を織幅方向に移
動可能とすれば走査式になる。いずれの場きも、透過光
を全織幅に等しく供給するのが好適であり、そのための
種々の構成を第１３図の（Ａ＞、（Ｂ）及び（Ｃ）に示
す。

第１３図（Ａ）の構成は、筬１１に並置してスレイ１０
に形成された溝１２に、光源である発光ダイオードアレ
イ１３と棒状レンズ１４とを埋設したちのて、第１３図
（Ｂ）の構成は、光源として蛍光燈１５を使用し、棒状
レンズ１４の代わりに凹面反射鏡１６を使用している。

また、第１３図（Ｃ）の構成では、織機のフエ源を設け
、この光源からの光を、スレイ１０に設けられた反射鏡
１９に光ファイバからなる周知のライトガイドのような
光導波路１８を介して導く。＠後に述べた第１３図（Ｃ
）の構成は、９００〜１０００　ｒ　＋１　ＴＴｌで揺
動するスレイ１０への電装品の搭載がその作動借料性の
点で危ぶまれる場合や、振動及び風綿等の耐環境性並び
に保守を考えた場合に有利である。尚、光源を織機のコ
ントロール　ボックス内に設置し、ライトガイドを介し
て光を反射鏡１９に入光させたり、反射鏡１９に対応す
る位置に光源を設置して、光を直接反射鏡１９に入光さ
せてもよく、その場き、装置はコンパクトでコストパフ
ォーマンスに優れたものになる。この直接光源としては
、高輝度で指向性の良好なもの、例えばレーザを用いる
とよい。このレーザは第１３図（Ａ）及び（Ｂ）の構成
における光源として用いてもよい。また、発光ダイオー
ドの発光やレーザ光の発振は、例えば工場内の蛍光燈の
周波数と異なった周波数で行い、イメージセンサを同期
させることて借料性が向上する。

轟　　　し１ｆす）　ど２・）を君ｈ９　１、−十り　
　いて　≠、　　　＋９　キの　柱政知■奔　乙ご　１
好な透過光が得られるように、インチング動作によりス
レイ１０を最適位置に移動させることが必要である。

第１４図は透過式上向き型の一例を示すもので、透過光
源は、十分に指向性が良く且つ高輝度であれば、周知の
投光系でよい、また、図示しないレーザからの光をスキ
ャナｚＯによって高速で織物３の幅だけ走査して透過光
とすることもできる。レーザ光は指向性や輝度が良好な
上、波長も揃っているので有用である。なるべく近距離
での検知が望ましいことから、第１４図の実施例では受
光系をスレイ１０に装着した形磨となっている。第１４
図を矢印Ｙの方向から見た第１５図に示すように、スレ
イ１０に設けた溝には、複数のシリンドリカルレンズ１
と複数のラインセンサ２とが対になって最適位置に埋設
されている。このような対の埋設は、検出精度や検出位
置によって行なわれる多点固定式ではあるが、全織物幅
に埋設する必要も、等間隔で埋設する必要もない。

上述の理由に。、す、第１６図に示すように、間接受光
系として前述したライトガイド１８に代表されるような
光導波路系を用いることも有効である。

各検知箇所のシリンドリカルレンズ焦点にリニアタイプ
のライトガイド１８の端面を置き、全画像情報を後述す
る制御装置に導いて、そこで初めてイメージセンナに検
出させる。この場合、レーザ透過光を使えば十分な画像
伝送が行え、第１６図に示すようにフィルタ２１を使用
すると外乱光によるノイズを除去してＳＮ比の高い出力
が得られる。フィルタ２１としては波長選択性のある干
渉フィルタや、偏光フィルタが好適である。フィルタは
、この実施例のように使用する場合に限らず、投光系及
び受光系の双方に設けてもよく、それにより、信頼性の
高い検知を実現することができる。

また、前述と同様の理由により、第１３図（Ｃ）の実施
例のようにフェルプレート１７下方のスペースにセンサ
ヘッド２２（第１７図）を配置し、スレイ１０に取りｆ
寸けた反射鏡１９からの反射イメージを検知するように
してもよい。勿論、第１７図の実施例において、前述し
たライトガイドを用いてもよいし、また、周知の走査機
構によりセンサヘッド２２を走査する方式にしてもよい
。

尚、第１４図以降の実施例においても、緯糸の検知時に
良好なａ　３Ｍ光が得られるように、インチング動作に
よりスレイ１０を最適位置に移動させることが必要であ
る。

第１８図は反射方式下向き型の実施例を示すもので、セ
ンサヘッドに１対の光源、即ち投光器２３を設けて織前
から見た図である。この反射方式では、両凸レンズ７を
用いて強力な照射光を検知対象に指向させると共に、な
るべく検知対象に接近するように投光器２３を配置する
のが好適である。この実施例においても、投受光系に先
導波路や各種フィルタを採用しうる。また、センサヘッ
ドの配置次第で、多点固定式にも、走査式にもなりうる
。

第１９図及び第１９八〜１９Ｃ図は反射方式上向き型の
実施例を示すものて、例えばプレストビーム２４上に織
幅方向に適当に配置されたライトガイド２５に、高速回
転するビームスキャナ２０によりｆｌｅ−Ｎｅレード２
５から照射ビームを放射させる。この場合もスレイ１０
はインチング動作により検知最適位置に位置付けられて
いる。ライトガイド２５から放射されたレーザ光は、ス
レイ１０に装着されたハーフミラ−２６によって反射さ
れ、検知対象（図示せず）に照射される。検知対象から
の反射画像はハーフミラ−２６を透過し、スレイ１０に
設けられた溝内のフィルタ２７を経てシリンドリカルレ
ンズ１に入射する。

フィルタ２７は波長λ・６３２　、８　ｍ　ｍ付近の光
束を透過させるもので、ここで外乱光によるノイズが除
去される。反射画像はノイズが除去された後、シリンド
リカルレンズ１により直線パターンに積分され、シリン
ドリカルレンズ１の焦点に入射端が位置決めされた別の
ライトガイド２８に入力される。入力された画像情報は
、ライトガイドＺ８により伝送されて、ライトガイドＺ
８の出射端の最適位置に配置された図示しないラインセ
ンサへの光入力となる。

ラインセンサは入力画像を電気信号に変換し出力する。

入力は、全織幅骨をまとめて、機台でも風綿、振動、外
乱光等に関して環境の良い場所、例えば制御装置内で行
うのが好適である。また、この実施例においては、投光
部と受光部の位置が入れ替わっても何等差し支えない。

第２０図は、全織幅の情報を２次元エリアセンサ２９に
収集し、ミス糸検知を行う場合の原理図であり、例えば
織幅１９０　ｃ、＋ｎの情報を２５６　Ｘ　２５６素子
の２次元ＣＣＤセンサに入力する場合を考えると、１×
２５６素子、つまり１ラインで織幅的０．８　Ｃｍの情
報をカバーすることになる。１ラインでの検知原理は前
述の実施例と同様である。この方式によれば、シリンド
リカルレンズ１を含んだレンズ系で２次元エリアセンサ
２９に入力すれば、例えばＣＣＤカメラモジュールのよ
うな検出器１つを固定して、全織幅のミス糸情報を収集
できることになる。

次に、ミス糸検知装置が例えば光透過式且つ走査式のも
のである場合について、その検知方法の詳細を第２１図
〜第２３図に関連して説明する。第２１図において、３
１は本発明によるミス糸検知装置であり、これは、機台
を横断する方向、即ち織幅方向に延びるねじ弐駆動軸３
１ａに装着されており、マイクロコンピュータでよい制
御装置３０からの指令でＣ＋勢される駆動モータ３２に
よつ゛ζ駆動輔ｉｆ　Ｉ　。

を回転することにより、ミス糸検知装置：３１は織幅方
向に走査する。３３はミス糸の除去を行うための周知の
移動式マニピュレータであり、これも上述した駆動軸３
１ａと同様の駆動軸３３ａに装着されていて、制御装置
３０からの指令で付勢される駆動モータ３４によって駆
動軸３３ａを回転することにより、ミス糸除去装置３３
は適宜の位置まで織幅方向に移動する。３６は制卸装置
３０に接続されたロータリーエンコーダであり、機台回
転角度の計数基準になる信号を制御装置３０に出力して
おり、ミス糸検知装置３１の光源３５、機台駆動モータ
３７及び緯糸フィーラ３８等は、それぞれ所定の機台回
転角度になると制御装置３０からの指令により作動され
る。

第２１図及び第２３図において、今、機台が所定の回転
角度に達すると、緯糸フィーラ３８が作動し、フィーラ
信号が制御装置３０に入力されれば、制御装置３０はそ
れを緯入れミスの発生として検知し、機台駆動モータ３
７に機台停止を指令する。機台停止後、次のステップで
透過光源３５をオンにした際に良好な透過光が得られる
ように、適当なりランク角もしくは回転角度まで機台、
即ちスレイ１０を機台駆動モータ３７によりインチング
動作て逆転させ、然る後、透過光源３５をオンにする。

第２２図は、本発明のミス糸検知装置３１と前述した制
御装置３０の接続関係を説明するブロック図である。透
過光源３５がオンした後、駆動モータ３２が作動され、
ミス糸検知装置３１の走査が始まる。しかし、ミス糸検
知装置３１の検知動作の開始は、ミス糸計装装置３１の
読み出しや出力等のタイミングを設定するために、制御
装置３０のインターフェース■とミス糸検知装置３１の
ラインセンサ２との間に接続されたタイミングコントロ
ール回路４０及びドライバ４１を介して行なわれる。ラ
インセンサ２の出力側とインターフェースエとの間には
、増幅器４２と、ラインセンサ２からの信号の収り出し
をと、計数回路４５とが順に接続され、また、ゲート回
路４４及びインターフェース■にはクロックパルス発生
器４６が接続されており、計数回路４５が信号に対応し
たクロックパルスをカウントする。

このように制御装置３０に入力された信号は、制御装置
３０のＣＰ［Ｊ３０ａにおいて、メモリ３０ａに格納さ
れたデータとの比較、演算等の第１図〜第１０図に関連
して説明した処理が行なわれ、ミス糸存在状況が把握さ
れる。ミス糸が在れば、マニピュレータ３３か所定位置
に移動してミス状況に適きしたミス糸処理を通常の態様
で行う。また、ミスが無ければ、透過光源３５をオフに
した後、インチング運転によりクランク角を適切な角度
に戻し、然る後、機台が起動される。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によればミス糸の存在箇所が分か
っているので、ミス糸処理が効率的に行なわれ、ミス糸
自動処理時間の短縮、延いては織機の高稼動率を実現で
きる。また、ミス状況を把握できるため、ミスに応じた
最適なミス処理か可能となり、織物品質の向上、織物欠
点の防止、ミス糸処理の失敗防止、延いては高稼動率の
確保という利点が得られる。

また、走査装置を設けない実施例においては、機構がが
より簡単になると共に、走査時間が必要なく、一度の照
射検出でミス糸検知が可能のため、検出時間が短くなる
。更に、光ファイバ、イメージガイド、ライトガイド等
に代表される光導波路を利用する実施例においては、耐
環境性や保守性が良好となるほか、装置の構成もコンパ
クトで安価になり得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の詳細な説明するため、織物とミス糸
検知装置との関係を概略的に示す斜視図、第２図（Ａ）
は、第１図の矢印２＾に沿って見た概略側面図、第２図
（Ｂ）は、第２図（Ａ＞のラインセンサの出力波形を示
す図、第３図（Ａ）は第２図（Ａ＞における領域３＾の
拡大図、第３図（Ｂ）は第２図の（Ｂ）に対応する図、
第４図はミス糸がない場きのラインセンサの出力波形を
示す図、第５１ｉ（Ａ＞は、ミス糸が織前に密接して存
在する場合のラインセンサの出力波形を示す図、第５図
（Ｂ）は第４図及び第５図（Ａ＞の出力波形の差分を示
す図、第６図（Ａ）はミス糸が織前から離れて存在する
場合のラインセンサの出力波形を示す図、第６図（Ｂ）
は第４図及び第６図（Ａ）の出力波形の差分を示す図、
第７図（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は種々のミス状況にお
けるミス糸の状態を示す概略平面図、第８図（Ａ）、（
Ｂ）及び（Ｃ）は第７図（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）に対
応するミス状況におけるラインセンサの出力波形を示す
図、第９図（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は、第４図並びに
第８図（Ａ＞、（Ｂ）及び（Ｃ）の出力波形の差分を示
す図、第１０図（Ａ＞、（Ｂ）及び＜Ｃ）は、第９図（
Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）間のミス糸検出波形の相違点を
途中切れ間隔！、ミス糸ぢぢれ本数ｎ、斜方挿入角θを
パラメータとして最大出力値■と半値幅りとの２つの特
性値で表現した図、第１１図は、検知精度向上を図った
装置の原理図、第１１Ａ図は第１１図の矢印１１Ａの方
向から見た側面図、第１１Ｂ図第１１図の矢印１１Ｂの
方向から見た側面図、第１２図は本発明による透過式下
向き型のミス糸検知装置の一例を部分的に破断して示す
斜視図、第１３図（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は種々の投
光系を示す断面図、第１４図は本発明によるミス糸検知
装置の別の実施例を示す斜視図、第１５図は第１４図を
矢印１５の方向から見た一部切欠き斜視図、第１６図及
び第１７図は、第１５図に示した装置のそれぞれ異なる
変形例を示す断面図、第１８図は本発明による反射方式
下向き型のミス糸検知装置の実施例を示す概略側面図、
第１９図は本発明による反射方式上向き型のミス糸検知
装置の断面図、第１９Ａ図は第１９図の装置で使用され
るビームスキャナを示す図、第１９Ｂ図は第１９図の装
置で使用されるイメージガイドの入・針端近傍を示す斜
視図、第１９Ｃ図は第１９図の矢印１９Ｃの方向から見
た一部断面で示す図、第２０図は本発明のミス糸検知装
置の更に別の実施例を示す斜視図、第２１図は本発明の
ミス糸検知装置をミス糸除去装置と関連して作動させる
システムを示すブロック図、第２２図は第２１図のシス
テムで用いられているとの接続を示すブロック図、第２
３図は本発明によるミス糸検知装置の作動をフローチャ
ートで示す図である。 １・・・シリンドリカルレンズ（レンズ系）２・・・ラ
インセンナ ３０・・・制御装置 出願人　　株式会社豊田自動織機製作所代理人　　曾　
　　我　　　道　　　照１ど二Ｌ 第１図 第２区 （Ａ） （Ｂｌ 第３図 （Ａ） （Ｂ） 第４図 中 第７図 （Ａ）　　　　　　　　　　（Ｂ）　　　　　　　　　
　（Ｃ）第８図 （Ａ）　　　　　　　　　　（Ｂ）　　　　　　　　　
（Ｃ）第９図 （Ａ）　　　　　　　　　　（Ｂ）　　　　　　　　　
　（Ｃ）（Ａ）　　　　　　　　　（Ｂ）　　　　　　
　　　（Ｃ１第１９図　　　　　　　　第１９Ａ図 ・第２１図 第２２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光源からの光束を検知対象に照射し、該検知対象からの
   ２次元画像情報をレンズ系により直線情報に圧縮し、該
   直線情報を電気信号に変換し、該電気信号と制御装置に
   予め記憶されている情報とに基づいて、前記制御装置に
   よりミス糸の存在、状況を確認する流体噴射式織機にお
   けるミス糸検知方法。