JP4110485B2 - 糸の品質を監視する方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、糸の品質を監視する方法及び装置に関するものである。
ヤーンクリーナは例えばスイス特許第477573号明細書から周知である。この装置では、所定の限界値を超える欠陥を切除して糸の品質を監視することが可能である。ここで言う欠陥とは、有限長さの間において糸の平均直径を超えるかこれを下回ることを特徴としている。欠陥個所はナイフで切除された後に再度重ね継ぎされる。切断ナイフを使用するためのいわゆる切除限界値が定められ、これを基にしてすべての欠陥が測定される。切除限界値を超える欠陥は切断ナイフで切除される。切除限界値は、平均直径からある偏差を持つていることと糸の一部がある長さを持つていることを特徴とする点により構成される。周知の切除限界値は、連続するラインか、もしくは（不連続個所を持つた）不連続のラインの形を取つている。しかし直径からの偏差が大きいが長さは短い場合は切除されないのに対して、小さいが長い偏差の場合には切除されるという結果となることが多い。この切除限界値を分類フイールドに配置する方法は周知である。この場合には類の限界値と切除限界値は必ずしも一致しない。しかし切除限界値によつて空間つまり範囲は常に２つの領域に分割される。即ち不許容欠陥となる切除限界値の外側の領域と許容欠陥となる切除限界値の内側の領域である。
このような周知の装置の短所は、例えば糸自体が不規則であることに加えて、糸に紡ぎ込まれて直径を変化させる異物は、糸に通常見られる太い個所や細い個所と同じ方法で切除されるということである。つまり異物、シエル部、他の色の繊維、毛髪、結び目など、途中で見られる様々な異物を区別するのが不可能なのである。そのため各種類の異物を選択して除去するのも不可能となる。周知の装置には、糸の一部の直径や質量を検出して、これから糸の全長にわたつて質量や直径の均一性を監視したり、さらには糸に含まれる異物を一般的方法で識別するセンサが設けられている。センサではたいてい糸の一部に関連した電気信号が発せられる。しかしその糸の一部に異物が含有されているか否かをこの電気信号から推測するのは困難で信頼性が低い。異物の存在を識別するのは可能だがその性質を判断するのは不可能なのである。
したがつて糸と異物、又は様々な種類の異物を区別するのは不可能である。糸のシエル部は、後に織布の状態になると非常にうまく識別できるため、別の処理、例えば漂白を目的とした化学的後処理によつてたいていは除去される。このような部分は、染色工程で着色されないか着色が不適切となることから、すぐに顕著又は明白になることが多い。
したがつて請求の範囲に記載されたように、本発明はこれを用いて、糸の一部に見られるある異物を糸や他の異物から正確に区別するための方法及び装置を提供するという目的を達成するものである。
この目的は、入射光により糸を光学的に走査しここから初めて電気信号を得ることによつて達成される。電気信号の一部についてのいくつかの振幅閾値といくつかの長さ／持続時間閾値を持つ分類フイールドが、電気信号の値についてあらかじめ決定される。この信号は次にすべての閾値と比較される。４個の閾値を組み合わせて類が作られる。それから糸のそれぞれの部分についてどの類に属するかが突きとめられ、類の所属に基づいて糸に含まれるのはどの種類の異物であるかが判明する。すると同じ類に属する糸の部分を分離したり、単にカウントすることができる。
本発明によつて得られる長所は、一方では糸と各種類の異物との相関関係を、他方では存在する電気信号と糸との相関関係を明らかにできることにある。例えばシエル部は特に短い欠陥になるという事実に基づいて、最も短い部分に関連した１つ以上のフイールドに分類される欠陥は単なるシエル部分に違いないとあらかじめ決定できるのである。まつたく同じように、例えば平均長さと直径の平均変化の範囲を定めるフイールドに関連した欠陥は、綿植物の葉や茎の残留物に違いないとあらかじめ判断できる。
本発明を実施例と添付図面により以下に詳細に説明する。
図１は本発明による装置の概略図である。
図２は図１による装置からの信号を表している。
図３と４はそれぞれ分類マトリツクスを表している。
図５は本発明による方法のフローチヤートである。
図６は装置の図である。
図１に示された本発明による装置は、基本的にそれ自体周知の構造タイプの測定ヘツド１と、評価ユニツト２と、バス４によつて該評価ユニツト２に接続された制御装置３とで構成される。制御装置３は別のバス５によつて、表示・操作ユニツト６に接続されている。表示・操作ユニツトは紡糸機や糸巻機の一部としてもよい。測定ヘツド１に設けられた測定ギヤツプ７には、それ自体周知なので以下では詳細に説明しない手段により糸８が長手方向に移動し、部分的に検出を受ける。測定ヘツド１には、測定ギヤツプ７に隣接して特に入射光によつて光学的に作動する測定システム９が設けられることが望ましい。即ち糸に反射した光が周知の方法でセンサに受け取られ、電気信号に変換されるのである。この測定システム自体は周知で、例えば国際公開第WO93／13407ではもつと正確に記載されている。
図２は、制御装置３と測定ヘツド１を相互に接続するライン11（図１）などを介して、測定ヘツド１から発せられた電気信号10を示している。糸８に関する長さの単位が表示された水平軸14より上方に信号10が記入される。垂直軸15上に記されるのは、例えば電圧値である。この信号10は基本的に糸８の表面の小さな凹凸によつて生じる小さくて重要でない偏向で構成される。これはまた「背景ノイズ」という言葉で要約できる。信号10はゼロライン12の辺りに集中している。13は特定の事象を表す突出した信号偏差を示している。この場合この事象は、例えば繊維に付着して紡糸工程の結果糸に紡ぎ込まれるシエル部である。シエル部は、処理工程（紡糸工程など）における機械的押圧の結果として著しい粉砕状態で糸に含まれる綿植物の硬い残留物（種やさくの一部）である。シエル部は平均して寸法が約0.5mmで形は小型、例えば点状である。この場合、例えば前述の入射光が低減反射する結果、信号の偏差が生じる。この低減反射がシエル部の濃色の原因である。
図３は糸の一部の長さがミリメートルで記された軸17と、電気信号10の偏差又は振幅が記された軸18とを含む分類フイールド又は分類マトリツクス16である。この場合この値は反射の測定値をパーセンテージで示すものである。同図の分類マトリツクス16には、直線20から24と25から33で囲まれたフイールド19が32個含まれる。直線20から33は信号10と比較される閾値としての重要性も持つている。特にフイールド34などの各フイールド19は常に４本の直線、この場合は21,22,28,29、つまり４個の閾値によつて囲まれている。直線20から24までの相対的距離は、例えば糸８の長さ1mmに対応している。１つのフイールド又はひとかたまりのフイールド、例えばフイールド34,34′,34″は、信号偏差の類を画定し、例えば糸に葉や茎といつた綿の残留物が存在することを示している。
図４にもやはりシエル部に特徴的な信号10の長さと偏向に関連したフイールド35の区画を持つ分類フイールド16が図示されている。別のフイールド35′に関連した信号は、含有される混入物がこりパツキングのジユート残留物であることを示している。シユート残留物はたいてい壊れて繊維を形成する。
図５は、本発明による方法のフローチヤートを示している。図１の装置の作動方法を同図とともに以下に説明する。この処理を開始するには、ステツプ36のように例えば操作ユニツト６の開始ボタンを押下する。これにより例えばコンピユータ（PC）で構成される制御装置３からロードされたプログラムが評価ユニツト２のプロセツサに送られる。次に測定作業37が開始する。
長さ数メートルの１本の糸が測定ギヤツプ７を通過する間に測定作業37が実行される。これは、例えば糸８から反射に関する初期測定値を得て、これから平均値を計算し、ゼロライン12（図２）をこの中間値に設定することを目的としている。次に実際の測定作業、つまり永久糸測定作業38を開始する。
永久糸測定作業38では、測定ギヤツプ７を糸８が通過すると信号10（図２）が発せられる。信号10は、測定ヘツド１における光の反射の連続発生値を周期的に走査した結果、発せられる。糸８が測定ギヤツプ７を例えば2mm前進する度に、測定値が検出され、この測定値が分類フイールド16のすべての閾値、つまりライン20から33で表されるすべての値と比較されるのである。この信号偏差の識別39は、評価ユニツト２のプロセツサで行われる。しかしプロセツサのプログラムからはさらに別の予定が与えられる。特にライン28から30に対応する閾値を越えると、信号の対応部分がプロセツサのメモリに読み込まれ、最新の値が他の方向でライン28か30を越えるまで保持される。このような値がメモリ内にある時間は、図３の軸17に記された長さに対応し、ライン21から24で表される閾値で測定される。例えばライン31による閾値を超えるがライン32は超えず、ライン21と22による閾値を越えるが23は超えない時間の間メモリに保持される信号の一部は、フイールド34で分類される糸の欠陥となる。このような欠陥が発見されると、このフイールド34と相関関係にある欠陥をカウントするカウンタが作動することによつてこの欠陥が記録されるか、測定ヘツド１の付近に設けられたナイフが作動する。これは登録を完了させるステツプ40とカウント作業に関連したステツプ41に関係する作業である。フイードバツク作業42ではさらに、この作業が、各走査作業毎に又は各測定作業毎に定期的に反復されることを示している。
他の異物は、分類された信号偏差に基づいて判明できる。このため糸や異物に照射する光源からの光とほとんど対照を成さない異物は、小さな信号偏差に関連した類やフイールドに含まれ、例えば図３では軸17とライン28との間にあるフイールドに対応するという事実に基づくことが可能なのである。一例として、包装から生じた淡色のポリプロピレンについて述べる。相当量の大きな対照を成す異物からの信号はライン25と27の間のフイールドで発見され、濃色の衣類残留物に関連するものであることが明らかになる。
図６は本発明による装置の図で、異物を識別するための測定ヘツド42が紡糸機又は糸巻機に直接配置されている。糸巻43に巻き取られる直前に糸８は測定ヘツド42を通過する。測定ヘツド42はライン44を介して評価ユニツト45に接続され、この評価ユニツト45はバス46を介して、いくつかの測定ヘツドのための中央制御・操作・表示ユニツト47に接続されている。こうしてこの装置では、紡糸機や糸巻機でも糸の一部に発生した異物の性質や種類を識別して、測定ヘツドからの信号に基づいてこれらを区別することが可能である。

Claims (9)

1. 糸（８）から誘導される信号（１０）が信号振幅及び信号偏差長さについて二次元の分類フィールド（１６）において分類され、
   該分類フィールド（１６）が、糸の一部の長さを記入されている第１の軸（１７）と、ゼロライン（１２）からの信号（１０）の偏差の値を記入されている第２の軸（１８）とを持ち、かつゼロライン（１２）を上回る偏差及びゼロライン（１２）を下回る偏差の分類を行い、
   前記の信号振幅及び信号偏差長さについての分類に基づいて該糸（８）中の異物の種類が識別される
   ことを特徴とする、糸の品質を監視する方法。
2. 前記糸の表面に左右される電気信号（10）が得られることと、該電気信号の一部の振幅と長さ／持続時間についてのいくつかの閾値（25〜33，20〜25）を持つ該電気信号の値についての分類フイールド（16）があらかじめ決定されることと、該信号が該閾値のすべてと比較されることと、４個の閾値の組み合わせによって類（34）が形成されることと、該糸の各部分についてどの類に属するかが突き止められることと、類の所属に基づいて同じ類に属する該糸の一部が分離されることとを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記糸の一部の分離が該糸の一部のカウントにより行われることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
4. 前記糸の一部の分離が切除により行われることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
5. ある異物がある類と相関関係にあることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
6. 前記糸（8）が入射光によって光学的に走査されることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
7. 糸（8）の表面を走査しかつ電気信号（10）を出力する光学センサ（1）と、評価ユニツト（2）と、表示ユニット（６，４７）とを有し、
   該評価ユニツト（2）において、該電気信号の一部の振幅についてそれぞれ複数の閾値（２５〜３３）と、該電気信号の一部の長さについてそれぞれ複数の閾値（２０〜２４）とが、二次元分類フィールド（１６）の形で記憶され、該電気信号（１０）の値とすべての閾値（２０〜３３）との比較が連続して行われ、前記評価ユニツト（２）が、前記糸（８）中の異物の種類を識別するように構成され、前記表示ユニット（６，４７）が、前記糸の一部の長さを記入されている第１の軸（１７）とゼロライン（１２）からの信号（１０）の偏差の値を記入されている第２の軸（１８）を持つ前記分類フィールド（１６）を表示するように構成され、
   前記表示ユニット（６，４７）が、前記ゼロライン（１２）を上回る偏差及び前記ゼロライン（１２）を下回る偏差を持つ前記分類フィールド（１６）を表示する
   ことを特徴とする、請求項１に記載の方法を実行する装置。
8. 前記センサが紡糸個所に直接配置されることを特徴とする、請求項７に記載の装置。
9. 前記センサが糸巻個所に直接配置されることを特徴とする、請求項７に記載の装置。

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