JPH07128256A - パッケージの綾落ち糸検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 大径部にある綾落ち糸を検出する能力を高め
たパッケージの綾落ち糸検出方法を提供する。 【構成】 糸が巻取られたパッケージ１を一方向から光
を当てながら回転させ、所定回転角毎に端面の径に沿っ
た明暗の変化を検知し、これらの検知信号Ｓ１を明るい
部分が拡がるように整形してから映像信号として画面上
に水平走査すると共に回転角順に垂直走査し、この画面
の明るい部分の連続形態から上記パッケージ１の綾落ち
糸３１を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、パッケージの端面上に
現れている綾落ち糸を光学的に検出する方法に係り、特
に、大径部にある綾落ち糸を検出する能力を高めたパッ
ケージの綾落ち糸検出方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】巻取装置によって巻き取られた糸のパッ
ケージには、糸が周回の途中で端面側を短絡したため綾
落ちとなっている場合がある。綾落ちのパッケージは検
査の段階で不良品として選別する必要がある。綾落ちの
パッケージは端面上に綾落ち糸が現れているので、綾落
ち糸を検出することが綾落ちの判定になる。綾落ち糸を
検出するといっても、端面自体が糸の集積で形成されて
いるから、その端面に現れている多数の糸から綾落ち糸
だけを選択的に検出するのは容易でない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本出願人は、綾落ち糸
を光学的に検出する方法を既に提案しており、それは、
糸のパッケージに特定方向から光を照射し、別の方向か
ら綾落ち糸の反射光を受光するものである。端面に現れ
ている糸の整列方向と綾落ち糸の長手方向とが若干異な
っており、かつ端面より綾落ち糸が凸になっているの
で、特定方向から光を照射することにより、綾落ち糸が
際立って明るくなることを利用している。この方法を実
施するには、糸の整列方向に光が照射されている部位し
か検査できないないから、光源や受光器を固定とする
と、端面全体を検査するためには、検査部位が端面を移
動するようにパッケージを回転させなければならない。
即ち、一方向から光を当てながらパッケージを回転さ
せ、所定回転角毎に受光することになる。各回の受光に
おいて顕著に明るい受光信号は整列した糸以外の凸部の
存在を示すが、綾落ち糸の連続性から顕著に明るい受光
信号が連続すれば綾落ち糸と判定することができる。

【０００４】ところで、パッケージの回転によって検査
部位を移動させると、パッケージの大径部と小径部とで
は周速が異なるため、綾落ち糸が検査部位に入っている
時間が異なる。従って、小径部にある綾落ち糸の明るさ
と大径部にある綾落ち糸の明るさとが同じであっても、
受光器で得られる受光信号は大径部で弱くなる傾向にあ
る。このため、大径部にある綾落ち糸を見逃してしまう
おそれがある。

【０００５】パッケージの回転数を落とせば、全体的に
受光信号が強まるが、１つのパッケージを検査する時間
が延びてしまう。

【０００６】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、大径部にある綾落ち糸を検出する能力を高めたパッ
ケージの綾落ち糸検出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】上記目的を達成するため
に本発明は、糸が巻取られたパッケージを一方向から光
を当てながら回転させ、所定回転角毎に端面の径に沿っ
た明暗の変化を検知し、これらの検知信号を明るい部分
が拡がるように整形してから映像信号として画面上に水
平走査すると共に回転角順に垂直走査し、この画面の明
るい部分の連続形態から上記パッケージの綾落ち糸を検
出するものである。

【０００８】

【作用】上記構成により、パッケージに一方向から光を
当てているので、その方向にほぼ直交している径におい
て糸の整列方向が光の方向に一致している検査部位が得
られる。この検査部位である径に沿った明暗の変化を検
知すると、その径上に整列した糸以外の凸部があれば検
知信号中に明るい部分が得られる。この検知信号を映像
信号として画面上に水平走査すると、凸部の径方向位置
に対応する画面上の水平位置に明るい部分が現れる。

【０００９】所定回転角毎の検知信号を垂直走査する
と、円形の端面の明暗変化のようすが方形の画面に写像
されることになる。この画面上で縦横或いは斜めに連続
している明るい部分は端面上に連続している凸部が存在
していることを示している。さらに、この連続形態が筋
状であれば、端面上の凸部も筋状であり、即ち糸が存在
していることを示している。

【００１０】ここで、綾落ち糸は、糸が周回の途中で端
面側を短絡したものであるから、端面の同心円に対する
弦を構成している。この綾落ち糸が上記検査部位を通過
する点はパッケージの回転によって径方向に移動する。
このため、上記画面上の明るい部分はほぼ斜め方向に繋
がることになる。しかも、この移動の大きさが回転角度
によって変化するので、綾落ち糸から得られる上記画面
上の筋状の明るい部分はほぼ放物線状になる。このよう
に画面上の明るい部分の連続形態がほぼ放物線状を呈し
ていれば、これに対応する綾落ち糸が存在することが判
明する。

【００１１】ところで、周速差のため検知信号は大径部
で弱くなる傾向にあるから、大径部にある綾落ち糸によ
って生じる検知信号の明るい部分の幅は、小径部にある
綾落ち糸によって生じるそれに比べて小さくなる。この
ため、画面において端面の大径部に対応する側では、明
るい部分が斜め方向に繋がらないでとぎれとぎれになる
ことがある。明るい部分の連続性がなくなると、綾落ち
糸が実際には存在するのに検出できないという場合も生
じる。

【００１２】本発明にあっては、検知信号を明るい部分
が拡がるように整形してから映像信号として画面上に水
平走査している。従って、画面上には実際の凸部に対応
する明るい部分よりも水平方向に拡がった明るい部分が
得られる。もとの検知信号を回転角順に垂直走査した画
面では明るい部分が斜め方向にとぎれている場合でも、
整形した検知信号を回転角順に垂直走査したときには、
明るい部分が斜め方向に繋がることになる。従って、大
径部にある綾落ち糸を検出する能力が高められることに
なる。

【００１３】

【実施例】以下本発明の一実施例を添付図面に基づいて
詳述する。

【００１４】図１には本発明の方法に用いられる装置の
概略が示されている。検査対象である糸が巻取られたパ
ッケージ１は端面１ａが水平になるように置かれてい
る。このパッケージ１は、図示されない回転駆動装置に
より一定速度で回転させられている。パッケージ１の側
方にはハロゲンランプ等からなる光源２が設けられてい
る。光源２は、パッケージ端面１ａに対して水平よりや
や上方にあって、ほぼ平行で平坦な光束を照射してい
る。光束の幅はパッケージ１の径にほぼ等しいか大き
い。端面１ａが照射される範囲は光束に直交する径に沿
っている。光束に照射されている端面１ａの細長い範囲
が検査部位３である。パッケージ１の糸の整列方向は周
方向であるから、検査部位３においては糸の整列方向と
光束の方向とが一致している。

【００１５】光源２とほぼ直角をなすパッケージ１の側
方にラインセンサ４が設けられている。ラインセンサ４
は、約２０００個の画素を列状に備えたＣＣＤカメラで
あり、単色で所定の階調を有し、画素の列が検査部位３
の長手方向に対応するように、端面１ａに斜め上方から
臨んでいる。ラインセンサ４は、パッケージ端面１ａの
径に沿った明暗の変化を検知するものであり、１回の動
作で２０００サンプルからなる検知信号Ｓ１を出力す
る。

【００１６】ラインセンサ４にはタイミング部５が接続
されており、このタイミング部５は、ラインセンサ４に
動作タイミングを与えると共に後述する表示器に水平同
期を与えるものである。動作タイミングを示すタイミン
グ信号Ｓ２は一定時間間隔で出力され、パッケージ１の
回転も一定であるからタイミング信号Ｓ２は所定回転角
毎に発生していることになる。

【００１７】ラインセンサ４の出力（検知信号Ｓ１）
は、検知信号Ｓ１を微分する微分部６に入力され、その
出力（微分信号Ｓ３）は、微分信号Ｓ３が所定の検知レ
ベルを越えるとトリガパルスを出す二値化部７に入力さ
れ、その出力（トリガパルス信号Ｓ４）は、トリガパル
スに反応して所定時間のパルスを出すパルス発生部８に
入力されている。パルス幅は検知信号の５０サンプル分
に相当する。微分部６、二値化部７、パルス発生部８
は、検知信号Ｓ１が急に大きくなったときパルスを出し
始め、検知信号がすぐに小さくなってもパルスを出し続
けるものである。このパルスを含む信号は、検知信号Ｓ
１の明るい部分が拡がるように整形した整形信号Ｓ５で
あり、明・暗いずれかに二値化されている。

【００１８】整形信号Ｓ５は表示器９に映像入力として
入力されており、タイミング部５のタイミング信号Ｓ２
が表示器９に水平同期信号として入力されている。表示
器９は、整形信号Ｓ５を映像信号として画面上に水平走
査すると共にパッケージ１の回転角順に垂直走査するも
のである。

【００１９】図２に、装置各部における波形を示す。

【００２０】図２（ａ）は、ラインセンサ４の検知信号
Ｓ１であり、時間Ｔ１からＴ２までの間に、ラインセン
サ４の一端の画素から他端の画素までの約２０００サン
プルを含んでいる。いま検知信号Ｓ１の大部分が暗い部
分であり、綾落ち糸或いはその他の凸部による数サンプ
ルの明るい部分２１が現れている。図２（ｂ）は、微分
信号Ｓ３であり、ラインセンサ４の両端と明るい部分２
１の両端に鋭いピークが形成されている。ここには二値
化に使用される検知レベル２２が示されている。図２
（ｃ）は、二値化によって作られたトリガパルス信号Ｓ
４であり、ラインセンサ４の一端と明るい部分２１の一
端とにおいて、短いトリガパルス２３が現れている。図
２（ｄ）は、整形信号Ｓ５であり、トリガパルス２３の
タイミングを前縁とし検知信号Ｓ１の５０サンプル分の
幅を有する整形パルス２４が現れている。整形パルス２
４が整形された明るい部分となる。

【００２１】ここで、図３を用いて綾落ち糸が検査部位
を通過する様子を説明する。端面１ａにおいて綾落ち糸
３１は周回を短絡して形成されるので、端面１ａ内の同
心円に対する弦を構成している。パッケージの回転に伴
い綾落ち糸３１の一端が検査部位３２にかかり、徐々に
交差が深まる。これにつれて、交差点が径方向内側に移
動する。綾落ち糸３１の中央が検査部位３２を過ぎる
と、逆に交差点が径方向外側に移動するようになる。パ
ッケージ１が一定回転するときこの交差点の移動速度は
大径側に移るほど速くなる。ラインセンサ４の検知信号
Ｓ１に現れる明るい部分２１は、この交差点の移動に対
応して位置が変わる。

【００２２】図４に、検査画面を示す。

【００２３】図４（ａ）は、表示器９に表示される本発
明による検査画面であり、整形信号Ｓ５を映像信号とし
て水平走査すると共にパッケージ１の回転角順に垂直走
査して形成したものである。図４（ｂ）は、比較のため
に検知信号Ｓ１を整形しないで映像信号としたものであ
る。図４において、画面の左側が端面１ａの中心（ボビ
ン）側であり、画面の右側が端面１ａの外周側に対応す
る。この画面は、パッケージ１のほぼ半回転分に相当し
ている。この画面を見ると、端面１ａの殆どが暗く、明
るい部分４１が点や線となっている（図示の都合上、暗
い部分を白地とし明るい部分を黒で示している）。明る
い部分４１のうち放物線状のものが綾落ち糸によるもの
である。ただし、綾落ち糸３１の中央が検査部位３２に
来るまでの前半期間は光源２の光が綾落ち糸３１の内径
側に当たり、ラインセンサ４は外径側から見ているので
陰になって反射光がなく、綾落ち糸３１の中央が検査部
位３２を過ぎてからの後半期間は光源２の光が綾落ち糸
３１の外径側に当たるので、反射光が得られ、明るい部
分は放物線を半分にしたような形態となっている。図４
の例では綾落ち糸３１が大径側にあるので、明るい部分
の曲り方が緩いが、綾落ち糸３１が小径側にあると明る
い部分の曲り方がきつくなる。

【００２４】明るい部分４１が点になっているところ
は、綾落ち糸３１以外の凸部による。また、画面の上側
には直線的に明るい部分４１が並んでおり、その連続性
から端面状に糸があることを示しているが、放物線状に
曲っていない。これはその糸が綾落ち糸３１のように端
面１ａ内の同心円に対する弦を構成してはいないことを
示している。具体的には、バンチ巻きの糸が垂れたもの
である。

【００２５】図５を用いて連続性を検知するアルゴリズ
ムを説明する。

【００２６】まず、図５（ａ）はラインセンサ４の動作
タイミング順に４つの検知信号Ｓ１を並べたグラフであ
る。各検知信号Ｓ１は、それぞれ明るい部分５１〜５４
を有しており、各明るい部分５１〜５４は時間Ｔ１から
の時間が徐々に長くなっている。図５（ｂ）には、検知
信号Ｓ１を整形しないで映像信号としたときの表示器９
に表示された画面の一部が拡大して示されている。長方
形で示される明るい部分６１〜６４は、前記検知信号Ｓ
１の明るい部分５１〜５４にそれぞれ対応し、１又は複
数の画素からなる。また、図５（ｃ）には、表示器９に
表示された本発明による検査画面の一部が拡大して示さ
れている。一部が斜線になっている長方形の明るい部分
７１〜７４は、前記検知信号Ｓ１の明るい部分５１〜５
４に基づく整形パルスにそれぞれ対応し、５０個の画素
からなる。なお、斜線部は明るい部分６１〜６４よりも
拡大されている部分を表している。

【００２７】連続性を検知するアルゴリズムは、左端よ
り右端に向けて水平方向に明るい画素を探し、発見した
ら明るい部分の起点とする。その画素の右又は下に明る
い画素があるかどうかを調べる。なければ明るい部分の
終点とする。右又は下に明るい画素が有れば、さらにそ
の画素の右又は下に明るい画素があるかどうかを調べ
る。このようにして、右下に向かって明るい画素の連続
がとぎれるまで続けると、明るい部分の連続性が検知さ
れる。図５（ｃ）の場合、明るい部分７１から明るい部
分７４までは連続し、一体の明るい部分であることが判
る。連続性の大きさは、明るい部分の起点Ｐ１から終点
Ｐ２までのｘ方向の幅及びｙ方向の幅として検知され
る。

【００２８】連続形態から綾落ち糸を検出するアルゴリ
ズムには明るい部分の縦横幅と縦横比率とを用いる。即
ち、明るい部分の起点から終点までのｘ方向の幅及びｙ
方向の幅がそれぞれ所定の大きさの範囲内にあり、かつ
ｘ方向の幅とｙ方向の幅との比が所定の大きさの範囲内
にあれば、その明るい部分は綾落ち糸によるものと判定
する。例えば、図４（ａ）の検査画面において、放物線
状の明るい部分４１は綾落ち糸によるものと判定され、
直線的に並んでいる明るい部分４１は各々ｘ方向の幅及
びｙ方向の幅が小さいので綾落ち糸によるものとは判定
されない。また、仮にこれらの直線的に並んでいる明る
い部分４１が繋がっていたとしても、ｘ方向の幅及びｙ
方向の幅が大きい、或いはｘ方向の幅とｙ方向の幅との
比が大きすぎる（小さすぎる）ことから綾落ち糸による
ものとは判定されない。

【００２９】次に、検知信号Ｓ１を整形しないで映像信
号とした場合の連続性の検知や連続形態の判定につい
て、比較のため説明する。図５（ｂ）に前記連続性検知
のアルゴリズムを適用すると、明るい部分６１と６２は
連続しているが、明るい部分６３及び６４はそれぞれ独
立していると判断される。また、図４（ｂ）に現れてい
る２個の放物線状の明るい部分４１は、１つの綾落ち糸
によるものであるにも拘らず、とぎれているためにそれ
ぞれ独立しているものと見なされ、それぞれに連続形態
の判定が行われるため、共にｙ方向の幅が小さいので綾
落ち糸によるものとは判定されない。

【００３０】なお、本実施例では大径部での検知信号を
整形する例を示したが、小径部から大径部まで全て整形
してもよいし、小径部は検知信号をそのまま映像信号と
し、大径部のみ整形するようにしてもよい。

【００３１】

【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。

【００３２】（１）大径部にある綾落ち糸を検出する能
力を高めたので、検査の信頼性が向上する。

【００３３】（２）パッケージの回転速度を落とさなく
てよいので、検査効率が低下しない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法に用いられる装置の概略ブロック
図である。

【図２】図１の装置各部における信号波形を示すグラフ
である。

【図３】綾落ち糸を有するパッケージの平面図である。

【図４】表示器に表示される検査画面の画像図であり、
（ａ）は本発明の実施例、（ｂ）は比較例を示す画像図
である。

【図５】（ａ）検知信号を並べたグラフ、（ｂ）比較例
による画面の部分拡大図、（ｃ）本発明の実施例による
画面の部分拡大図である。

【符号の説明】 １ パッケージ ２ 光源 ３ 検査部位 ４ ラインセンサ ９ 表示器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 糸が巻取られたパッケージを一方向から
   光を当てながら回転させ、所定回転角毎に端面の径に沿
   った明暗の変化を検知し、これらの検知信号を明るい部
   分が拡がるように整形してから映像信号として画面上に
   水平走査すると共に回転角順に垂直走査し、この画面の
   明るい部分の連続形態から上記パッケージの綾落ち糸を
   検出することを特徴とするパッケージの綾落ち糸検出方
   法。