JP3094457B2 - 織機の緯糸検知装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、織機の緯糸検知装置に
関し、特に、視覚センシング式の緯糸検知装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、空気噴射式織機においては、筬の
前面に緯糸案内溝を有し、緯入れ側に配設した主ノズル
と緯糸案内溝に沿って所定の間隔で配設した補助ノズル
とによって緯入れを行うようにしている。このような空
気噴射式織機において、緯糸が反緯入れ側まで緯入れさ
れたか否かを検知するため、図９に示すように、投光器
５０と受光器５１とを組み込んだプリズムからなるセン
サ本体５２を筬５３の後側から筬羽間に挿入し、投光器
５０からの光が緯糸に遮られて反射して受光器５１に入
射する受光量の変化で緯糸の有無を検知するようにした
ものがある（実開昭６２−１１１９２号公報参照）。

【０００３】尚、プリズムは、光が緯糸案内溝５４によ
って形成される緯糸飛走路の延びる方向の横断面部を広
範囲に走ることによって、緯糸が緯糸飛走経路路のどこ
にあっても、緯糸の有無を検知できるようにするもので
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の緯糸検知装置にあっては、制御盤に配線され
ているセンサ本体５２が筬５３に取り付けられているた
め、機替え時にはセンサ本体５２を脱着する必要があ
り、面倒な作業が必要となる。特に、センサ本体５２の
脱着毎に該センサ本体５２の位置調整が必要となるた
め、多大な労力を必要とする。

【０００５】そこで、図１０に示すように、筬５３より
も織前側に、緯糸案内溝５４に向けて投・受光器５５を
配設することが考えられる。この場合、緯糸先端部は大
きく振れているため、検出範囲を大きく取る必要がある
が、大きな検出範囲に対して緯糸が占有する面積が小さ
いため、検出精度が低下するという問題点がある。

【０００６】そこで、本発明は以上のような従来の問題
点に鑑み、イメージセンサを利用した視覚センシング式
を採用することにより、機替え時等にセンサ本体を脱着
する必要がなく、しかも検出精度の高い織機の緯糸検知
装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このため、本発明の織機
の緯糸検知装置は、緯糸が反緯入れ側まで緯入れされた
か否かを検知する織機の緯糸検知装置であって、筬より
も織前側に設けられ、緯糸が飛走する方向と略直交する
上下方向に走査して撮像を行うイメージセンサと、 緯糸
先端部が反緯入れ側に到達すべき所定の主軸角度となっ
たとき、前記イメージセンサの走査を開始するドライブ
回路と、 前記イメージセンサからのビデオ信号を二値化
しスライスビデオ信号を出力する二値化回路と、 該二値
化回路により出力されたスライスビデオ信号の幅を所定
値と比較して緯糸の投影によるものか否かを判別する比
較回路と、 を含んで構成されたことを特徴とする。

【０００８】

【作用】かかる構成の緯糸検知装置においては、緯糸は
緯入れ側から反緯入れ側にわたって緯糸飛走路に延びて
いることから、緯糸飛走路に延びる方向に対しての検知
幅が極めて小さくなり、そのため、緯糸先端部が大きく
振れて、緯糸案内通路のどの位置にあったとしても、確
実に緯糸を横切るように走査し、検知範囲に対して緯糸
が占有する面積が大きいことから、高い検知精度が得ら
れる上、機替え時や織り幅変更或いは糸種変更等で、緯
糸検知範囲を微妙に調整したり、センサ本体を脱着する
必要がなく、作業上有利となる。

【０００９】特に、イメージセンサとして１次元配置形
（ラインセンサ）、２次元配置形（エリアセンサ）等の
使用により検出精度の高い緯糸検知装置とすることがで
きる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１及び図２は本発明の緯糸検知装置を空気噴射
式織機に採用した実施例を示している。即ち、図１にお
いて、１は経糸、２は筬、３は緯糸、４は織布、Ｓは糸
端処理糸である。

【００１１】前記筬２は、その下枠２ａを前後方向に揺
動運動する筬保持体５の溝５ａにくさび６を押し込むこ
とによって固定してある。筬羽７は、横から見て前方に
凸となる山形形状をなし、その頂部に凹部を備える。そ
して、筬羽７の凹部の列により、筬２の前面に緯糸案内
溝８が形成される。この緯糸案内溝８により緯糸飛走路
が形成される。

【００１２】９は補助ノズルであって、筬保持体５の前
面のＴ字溝１０に頭部を挿入したボルト１１により固定
して緯糸案内溝に沿って所定の間隔で配設してあり、緯
糸案内溝８に向けて斜めに空気を噴出するようになって
いる。かかる織機においては、緯入れ時に図示しない綜
絖によって開口された経糸１の開口に図示しない主ノズ
ルからの空気噴射により緯糸３が射出される。この緯糸
３は緯糸案内溝８に沿って所定の間隔で配設されている
補助ノズル９からの噴出空気により吹送られ、緯糸案内
溝８に沿って進行する。そして、この緯糸３の先端部が
後述する緯糸検知装置のところを通過して緯糸端捕捉糸
Ｓの開口まで到達すると、緯入れが終了する。 その
後、この緯糸３は筬２により織前に筬打され、織布４と
して製織される。

【００１３】尚、織布４はトップステー１２に取り付け
られたテンプル１３により両端から引張作用を受けつつ
進行する。かかる空気噴射式織機において、緯糸が反緯
入れ側まで緯入れされたか否かを検知する織機の緯糸検
知装置を構成する要素の一つとして、筬よりも織前側に
設けられ、緯糸が飛走する方向と略直交する上下方向に
走査して撮像を行うイメージセンサ１４が設けてある。

【００１４】このイメージセンサ１４は反緯入れ側の筬
２の前方に緯糸案内溝８に向けて配設される。この場
合、イメージセンサ１４本体は前記トップステー１２に
取付ステー１５を介して固定取付され、図２に示すよう
に経糸１列と糸端処理糸Ｓとの間にある。

【００１５】即ち、前記トップステー１２のテンプル１
３取付部の近傍位置には略Ｌ字形状の取付ステー１５の
一端部が固定取付されている。この取付ステー１５の他
端部は緯入れ側の方に延びており、この他端部の上面に
方形体形状のイメージセンサ１４本体が固定取付されて
いる。この場合、テンプル１３の位置の調整を行うこと
により、自動的にイメージセンサ１４の位置の調整が行
われる。

【００１６】ここで、イメージセンサ１４は、例えば、
ＭＯＳ形或いはＣＣＤ形の固体撮像素子から構成され、
光電変換素子の配列形状から分けて１次元配置形（ライ
ンセンサ）、２次元配置形（エリアセンサ）等が使用さ
れる。かかるイメージセンサ１４は、測定対象部とし
て、筬羽７の緯糸案内溝８をレンズで捉え、センサ部上
に光学像が結ぶように設置される。

【００１７】緯糸先端部が反緯入れ側に到達すべき所定
の主軸角度となったとき、前記イメージセンサ１４の走
査（スキャニング）を開始するドライブ回路が設けられ
ており、イメージセンサ１４はこのドライブ回路によっ
て緯糸案内溝によって形成された緯糸飛走経路の延びる
方向と直交する略上下方向で、筬羽７の凹部、或いは筬
羽７同士の間隙に向けて走査される。そして、イメージ
センサ１４による映像信号は図示しない信号処理回路に
入力される。この映像信号は、緯糸が検知されない時と
緯糸が検知された時とで異なる電圧信号として取り出さ
れ、この電圧信号に基づいて緯糸が検知されたことを判
定するようになっており、イメージセンサ１４からのビ
デオ信号を二値化しスライスビデオ信号を出力する二値
化回路と、該二値化回路により出力されたスライスビデ
オ信号の幅を所定値と比較して緯糸の投影によるものか
否かを判別する比較回路と、が設けられている。かかる
構成については後に具体的に詳述する。

【００１８】この場合、緯糸は織機の主軸角度の９０度
程度で飛走を開始し、２４０度程度でセンサ部に到達す
るのが一般的である。従って、イメージセンサの走査開
始は主軸角度の２４０度程度とすれば良い。ここで、図
３，図４を参照し、イメージセンサ１４の画像処理手法
について説明する。（尚、この実施例では回路として説
明するが、これに限らずコンピュータのプログラムを実
行することでも全く同様の処理が行える。）図３に示す
１４は一次元ＣＣＤ（Charge Coupled Device)イメージ
カメラである。このイメージカメラ１４は、カメラ本体
に外部から走査信号を入力することにより一回だけスキ
ャニングするＥＸＴ（外部同期走査）モードと、カメラ
内部で自動的に走査信号を発生させ、連続的にスキャニ
ングするＩＮＴ（内部自動走査）モードとを持ってお
り、この例ではＩＮＴモードを選択する。１１１はこの
イメージカメラ１４からビデオ信号を入力する二値化回
路、１０１ａは二値化回路１１１からスライスビデオ信
号を入力し、更にイメージカメラ１４からビデオクロッ
ク信号及びスキャニングクロック信号を入力するスキャ
ニング画像位置カウンタ回路である。１０１ｂはスキャ
ニング画像位置カウンタ回路１０１ａに入力されたスラ
イスビデオ信号の立ち上がり位置Ｌ１から任意の常数ｃ
を減算（Ｌ１−ｃ）、任意の常数ｄを加算（Ｌ１＋ｄ）
した信号を出力する生成回路、１０１ｃはスキャニング
画像位置カウンタ回路１０１ａに入力されたスライスビ
デオ信号の立ち上がり幅Ｗ１が任意の常数ａ，ｂについ
てａ＜Ｗ１＜か否かを判定する比較回路である。

【００１９】１０２ａはバイナリカウンタ回路で、前回
スキャニングしたときのスキャニング画像位置カウンタ
回路１０１ａのデータがスキャニングクロック信号によ
りそのままシフトされる。又、１０２ｂはバイナリカウ
ンタ回路１０２ａからの信号の入力と、前記生成回路１
０１ｂからの信号を入力して（Ｌ１−ｃ）＜Ｌ２＜（Ｌ
１＋ｄ）の判定を行う比較回路。ここで、Ｌ２はバイナ
リカウンタ回路１０２ａのスライスビデオ信号の立ち上
がり位置であり、これは前回スキャニングしたときのス
キャニング画像位置カウンタ回路１０１ａのスライスビ
デオ信号の立ち上がり位置に相当する。

【００２０】又、バイナリカウンタ回路１０２ａは（Ｌ
２−ｃ），（Ｌ２＋ｄ）の生成回路１０２ｂが接続さ
れ、更にスキャニングクロック信号がイメージカメラ１
４から入力される。１０２ｃはバイナリカウンタ回路１
０２ａのスライスビデオ信号の立ち上がり幅Ｗ２がａ＜
Ｗ２＜ｂか否かを判定する比較回路。尚、Ｗ２は前回ス
キャニングしたときにスキャニング画像位置カウンタ回
路１０１ａのスライスビデオ信号の立ち上がり幅に相当
する。

【００２１】バイナリカウンタ回路１０３ａは上記バイ
ナリカウンタ回路１０２ａと同様に構成され、前回スキ
ャニングしたときのバイナリカウンタ回路１０２ａのデ
ータがスキャニングクロック信号によりそのままシフト
される。即ち、これは前前回スキャニングしたときのス
キャニング画像位置カウンタ回路１０１ａのデータにも
相当する。（これ以降、バイナリカウンタ回路１０３
ａ，１０４ａ、比較回路１０３ｂ，１０３ｃ，１０４
ｂ、生成回路１０３ｄ等については上記のバイナリカウ
ンタ回路１０２ａ等と同様であるので、説明を略す。）
夫々比較回路１０２ｂ，１０３ｂ，１０４ｂはアンド回
路１０５に接続され、更に比較回路１０１ｃ，１０２
ｃ，１０３ｃ，１０４ｃ及びアンド回路１０５はアンド
回路１０６に接続される。

【００２２】そして、アンド回路１０６にはフリップフ
ロップ回路１０７が接続され、このフリップフロップ回
路１０７には織機主軸１０９の角度センサ１０８からの
信号が入力される。次にその作用について説明する。ま
ず、スキャニングクロック信号が出力されると、イメー
ジカメラ１４がスキャニングして画像入力し、二値化回
路１１１にて二値化され、図４に示すようなスライスビ
デオ信号がスキャニング画像位置カウンタ回路１０１ａ
に入力され、同時に所定パルスのビデオクロック信号の
立ち上がり幅Ｗ１がパルスカウントされる。そこで、前
記生成回路１０１ｂにてスライスビデオ信号の立ち上が
り位置Ｌ１を基準にして、次にスキャニングしたときに
緯糸が存在するべき位置の範囲を定める為、任意の常数
ｃとｄを設定し、生成回路１０２ｂにて（Ｌ１−ｃ），
（Ｌ１＋ｄ）を生成して比較回路１０２ｂに出力する。
次に、比較回路１０１ｃではスライスビデオ信号の立ち
上がり幅Ｗ１が夫々（ａ＜Ｗ１＜ｂ）の範囲か否かを見
ることで、緯糸が投影されたものかどうかが判別され
る。

【００２３】同時に、このスキャニング時にはイメージ
カメラ１４から各カウンタ回路１０１ａ〜１０４ａにス
キャニングクロック信号が発信され、各カウンタ回路に
は夫々一つ手前のカウンタ回路のデータがシフトされ
る。即ち、前回スキャニングしたときのカウンタ回路１
０１ａのデータがカウンタ回路１０２ａからカウンタ回
路１０３ａに、又、カウンタ回路１０３ａからカウンタ
回路１０４ａにシフトされる。そして、カウンタ回路１
０４ａのデータは消去される。バイナリカウンタ回路１
０２ａは前記の通り一つ手前のカウンタ回路１０１ａの
データがシフトされるが、このときのスライスビデオ信
号の立ち上がり位置をＬ２，立ち上がり幅をＷ２とし、
比較回路１０２ｂにて夫々（Ｌ１−ｃ）＜Ｌ２＜（Ｌ１
＋ｄ）の判定を行うことで、前回のスキャニング時の緯
糸位置近くに連続して信号の立ち上がり位置が来ている
か否かを見る。又、同時に生成回路にて（Ｌ２−ｃ）と
（Ｌ２＋ｄ）を生成し、比較回路１０３ｂに出力され
る。そして、更に比較回路にてスライスビデオ信号の立
ち上がり幅Ｗ２が（ａ＜Ｗ２＜ｂ）の範囲か否かを見る
ことで、夫々緯糸が投影されたものかどうかを判別され
る。

【００２４】以下バイナリカウンタ回路１０３ａ，１０
４ａ等については前記と同様なので、説明を省略する。
以上のように、スキャニング毎に比較回路１０１ｂ〜１
０４ｂ，１０１ｃ〜１０４ｃが全てＹＥＳならば、糸あ
りとして運転を継続するが、一つでもＮＯがあると織機
の停止信号が出力される。

【００２５】尚、照明手段は蛍光灯光源，ハロゲンラン
プ光源，ガスレーザ光源灯を用いるのが好ましい。この
ため、本実施例においては、イメージセンサ１４本体上
面に緯糸案内溝８に向けて光を照射する照明器としての
スポットランプ１６を取り付ける。このスポットランプ
１６の光が筬羽７に反射してイメージセンサ１４に入力
するが緯糸３があると、その部位で光が遮られることに
なる。

【００２６】又、図８（ａ），（ｂ）に示すように、ス
ポットランプ１６を用いずに、筬羽７内に光スァイバを
埋設し、光源６１からの光を緯糸案内溝８よりイメージ
センサ１４に投光するようにしてもよい。又、図５に示
すように、イメージセンサ１４のレンズ面にフード１７
を取り付けて、風綿の付着を防止するようにすると良
い。

【００２７】この場合、フード１７内にパイプ１８を介
してパージ用エアを導いて、風綿を吹き飛ばすようにす
ると、更に効果的である。かかる構成の緯糸検知装置に
おいては、緯糸は緯入れ側から反緯入れ側にわたって緯
糸飛走路に延びていることから、緯糸飛走路に延びる方
向に対しての検知幅が極めて小さくなり、そのため、緯
糸先端部が大きく振れて、緯糸案内溝８のどの位置にあ
ったとしても、確実に緯糸を横切るように走査し、検知
範囲に対して緯糸が占有する面積が大きいことから、高
い検知精度が得られる上、機替え時や織り幅変更或いは
糸種変更等で、緯糸検知範囲を微妙に調整したり、セン
サ本体を脱着する必要がなく、作業上有利となる。

【００２８】特に、イメージセンサ１４として１次元配
置形（ラインセンサ）、２次元配置形（エリアセンサ）
等の使用によるパターン認識をソフトウェア的に考慮す
ることにより、より検出精度の高い緯糸検知装置とする
ことができる。

【００２９】次に、図６は本発明の緯糸検知装置をウォ
ータジェット式織機に採用した実施例を示している。即
ち、この図において、経糸２０は、バックローラ２１を
経た後、綜絖２２により開閉口され、その開口に緯入れ
ノズル２３からの噴射水と共に緯糸２４が緯入れされ、
これが筬２５により織前に打ち込まれて、織布２７が製
織される。

【００３０】その後、織布２７は、脱水装置としての吸
引筒２８を経て、製織密度調整機構２９により牽引され
る。そして、クロスローラ３０に巻き取られる。前記吸
引筒２８は、織布２７が巻き掛けられる部位の周面にス
リット２８ａを有しており、内部は配管３２により気液
分離器３１を介してブロア３３の吸込口に接続される。
従って、織布２７に含まれている水分はここで吸引除去
される。

【００３１】かかるウォータジェット式織機において、
緯糸検知装置として、イメージセンサ３４が筬よりも織
前側に設けられる。このイメージセンサ３４は反緯入れ
側の筬２５の前方に配設される。この場合、イメージセ
ンサ３４本体は、図７に示すように、吸引筒２８に取り
付けられたブラケット３５に支持ロッド３６を介して固
定取付される。

【００３２】前記ブラケット３５は、リングを２分割し
て形成した一対の略半円部材３５ａ，３５ｂから構成さ
れる。一方の略半円部材３５ａの一端部には係合溝３７
が、他方の略半円部材３５ｂの一端部には該係合溝３７
に係合可能な係合爪３８が、夫々形成される。又、各略
半円部材３５ａ，３５ｂの他端部には板状の固定部３９
が夫々形成されており、固定部３９同士は、夫々に形成
された孔４０に挿通したボルト４１をナット４２にねじ
込むことによって締結される。

【００３３】一方の略半円部材３５ａの外周面には前記
支持ロッド３６の下端部が固定取付されており、この支
持ロッド３６の上端部に方形体形状のイメージセンサ３
４本体が固定取付されている。そして、上記各略半円部
材３５ａ，３５ｂを吸引筒２８の外周面に配し、上記の
ように、係合溝３７に係合爪８を係合すると共に、固定
部３９同士をボルト４１とナット４２とで締結すること
により、イメージセンサ３４本体を吸引筒２８に固定取
付する。

【００３４】この場合、一対の略半円部材３５ａ，３５
ｂの結合体を吸引筒２８に沿ってスライドすることによ
って、イメージセンサ３４の横方向位置を調節すること
ができる。尚、一方の略半円部材３５ａの内周面に凸条
部４３を設け、これを吸引筒２８のスリット２８ａに嵌
入すれば、ブラケット３５の吸引筒２８に対する位置決
めを確実に行うことができるので良い。

【００３５】又、ウォータジェット式織機には、製織時
に水が飛散しないように、図６のように開閉自由なカバ
ー４４を設ける場合があり、この場合には、カバー４４
に開口部４４ａを設け、この開口部４４ａからイメージ
センサ３４のレンズ部を測定対象部としての緯糸が飛走
する経路に臨ませるようにすれば良い。ここで、空気噴
射式織機において、筬の前面に緯糸案内溝を形成してい
るものや、筬とは別にエアーガイドを設けているもの
は、緯糸が飛走する経路の横断面部がスキャニングされ
るのであるが、水噴射式織機においては、緯糸を案内す
る部材がないので、予め緯糸が飛走する経路を調査し、
その経路の横断面がスキャニングされるようイメージセ
ンサ３４を設置する。

【００３６】かかる実施例においても、イメージセンサ
３４は図示しないドライブ回路によって緯糸が飛走する
方向と直交する略上下方向に走査（スキャニング）さ
れ、イメージセンサ３４による映像信号は図示しない信
号処理回路に入力される。このようなウォータジェット
式織機においてイメージセンサ３４を適用する場合、緯
糸飛走経路に緯糸と共に水も存在するため、同じ箇所を
複数回スキャニングすることにより、水は１回目と２回
目で形状が異なるのであるが、緯糸は緯入れ側から反緯
入れ側に延びる紐状のものなので、１回目と２回目で略
同じ幅で、位置もスキャニング毎に連続する。

【００３７】特に、この場合、水と区別して緯糸が飛走
している状態が検知できるので、正確な緯糸到達時間が
判り、緯入れノズル２３からの噴射水の噴射量や噴射タ
イミングを正確且つ容易に調整でき、更には自動制御も
容易に実現し得る。尚、上記の各実施例において、イメ
ージセンサのレンズ部と測定対象部との距離がある場合
には、レンズ部に望遠レンズを採用するようにしても良
い。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の緯糸検知
装置によれば、筬よりも織前側に設けられ、緯糸が飛走
する方向と略直交する上下方向に走査して撮像を行うイ
メージセンサと、緯糸先端部が反緯入れ側に到達すべき
所定の主軸角度となったとき、前記イメージセンサの走
査を開始するドライブ回路と、前記イメージセンサから
のビデオ信号を二値化しスライスビデオ信号を出力する
二値化回路と、該二値化回路により出力されたスライス
ビデオ信号の幅を所定値と比較して緯糸の投影によるも
のか否かを判別する比較回路と、を含んで構成したか
ら、緯糸は緯入れ側から反緯入れ側にわたって緯糸飛走
路に延びていることから、緯糸飛走路に延びる方向に対
しての検知幅を極めて小さくでき、そのため、緯糸先端
部が大きく振れて、緯糸案内通路のどの位置にあったと
しても、確実に緯糸を横切るように走査し、検知範囲に
対して緯糸が占有する面積が大きいことから、高い検知
精度が得られる上、機替え時や織り幅変更或いは糸種変
更等で、緯糸検知範囲を微妙に調整したり、センサ本体
を脱着する必要がなく、作業上有利となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る織機の緯糸検知装置の一実施例
を示す斜視図

【図２】 図１の要部平面図

【図３】 イメージセンサの画像処理手順を示すブロッ
ク説明図

【図４】 同上実施例におけるイメージセンサの出力電
圧特性図

【図５】 他の実施例の斜視図

【図６】 更に他の実施例の斜視図

【図７】 同上の実施例におけるイメージセンサ取付構
造を示す斜視図

【図８】 更に他の実施例の側面図及び正面図

【図９】 従来の検知装置を示す斜視図

【図10】 従来の検知装置を示す斜視図

【符号の説明】

３ 緯糸 ８ 緯糸案内溝 １４ イメージセンサ ２４ 緯糸案内溝 ３４ イメージセンサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−185846（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−263353（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−151347（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−172184（ＪＰ，Ｕ) 国際公開90／6504（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) D03D 51/34 D03D 51/02 B65H 63/02 - 63/036

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】緯糸が反緯入れ側まで緯入れされたか否か
   を検知する織機の緯糸検知装置であって、筬よりも織前側に設けられ、緯糸が飛走する方向と略直
   交する上下方向に走査して撮像を行うイメージセンサ
   と、 緯糸先端部が反緯入れ側に到達すべき所定の主軸角度と
   なったとき、前記イメージセンサの走査を開始するドラ
   イブ回路と、 前記イメージセンサからのビデオ信号を二値化しスライ
   スビデオ信号を出力する二値化回路と、 該二値化回路により出力されたスライスビデオ信号の幅
   を所定値と比較して緯糸の投影によるものか否かを判別
   する比較回路と、 を含んで構成された ことを特徴とする織機の緯糸検知装
   置。