JPS60231850A - 布、特に織布を自動的に監視する方法と装置 - 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、直接織機上で、あるいは織機から分離して設
置された布巻取機上で電気的光学的装置によって織物を
連続的に走査し、布組織上正常と判断されるものあら偏
る欠陥ある変動を検出、表示する、布、特に織物を自動
的に監視する方法に関する。

従来技術 織布における現行の実際は、布を検反卓上あるいは検反
機上で調べるものであり、布は平担または曲面の検査ボ
ードを通過し、ボードまたは車中に設けられた照明の助
けにより視覚で調査されている。オペレータのかかる骨
の折れる検査業務を走査カメラ、プレーンカメラまたは
レーザスキャナなどのセンサシステムを用い自動化する
提案はすでになされているが、費用の面でこれらセンサ
システムは検反率の形でしか取つけられない。これら両
タイプのモニタシステムに共通する特徴は、これらが織
機とは離れた所で用いられ、織布工程からかなり時間が
経過してから用いられることである。

検反に際して、オペレータは布を検査するだけでなく、
できるなら検出された欠点を修正せねばならず、ある場
合にはこれは特別のバーリングテーブルと補修テーブル
上で行なわれる。

欠陥が修正できないときは、欠陥部分は切断せねばなら
ず、良くてもその布は二級品として販売される。

布では、製織工程で処置をとることによってさけうる欠
陥が常に発生するものであるから、布の監視は直接織機
の所で行なうべきであり、そうすれば修正処置をとる可
能性もでてくることが頻々提案されてきた。

したがって米国特許３５０２１１５から判るように、検
反率の形での検査ステーションを直接織機上に設置し、
織機のセツティングを変署することで修正できるような
欠陥をできうる限り早期に検出するようにすることもで
きる。かくて織機の必要な調節は迅速に行なえ、７級品
質の布の量を減少することができる。

織機室のオペレータの作業環境を考えると、これは通常
検反を行なう布検査室のそれより著しく劣悪である。し
たがって、この種の検反は二級品質の布の減少どころか
かえってこれを増大させる結果になりかねないという結
論に達する。これとは別に、織布はより高生産性へと移
行しつつあるにもかかわらず、織機の生産速度は検反時
の布速度より著しく低いので、この点から見れば、織布
工程と検反を分離することが経済的には有意義である。

したがって検反を織機の所に配置することは技術的に逆
のステップの様に見なされるかも知れない。

スイス国特許５０８７５５によれば、布巾の欠陥は、織
機上に静止し固定された光学式検出装置で、対応する欠
陥信号を布の長さを表わす長さ信号さともに集積的にス
トアすることによって検出できる。この欠陥信号はつい
で参照データと比較され、ストアされた集積欠陥信号が
許容限界値をこえた場合に１つの信号を発し、かくして
検出された欠陥は修正困難なものと認められる。この信
号で織機は停止され、ある機構を働かせて耳にカットマ
ークをつけ、警告ランプを点灯する。この特許にはいか
にして欠陥を（タイプ別に修正できるものかできないも
のかを）区別するかの記述がないので、おそらく公知の
方法で単位長さ当りの欠陥の数を計数し、予め定めた値
を越えれば織機を停止せしめる方法であろう。しかしな
がらかかる方法では織機の停台頻度を増大し、したがっ
て布品質を改善することなく、あるいは検反に関して何
等の節約を実現する可能性もなく効率を低下せしめる結
果となる。

発明の目的 本発明の目的は検反方法と、今日一般に実行されている
コントロールを著しく改善し、効率を下げることなく布
品質を著しく改善することにある。

この問題に対する解答の基礎をなすものは、織機上での
検反は、もしこれが布のかなり大きい部分に含まれるか
、修正できないか、または織機の調節でさけることので
きないといった布巾の欠陥に反応するとすれば、最も有
効かつ合理的なものであるという知識である。

目的を達成するための手段および発明の効果この問題を
解決する本発明による特徴は、ａ）電気的光学的装置は
布幅全体をおおう走査ヘッドであり、また ｂ）走査ヘッドの信号の評価において、広がりの程度と
モして／または頻度および／または周期から欠陥的偏り
を示す信号を優先的に取扱うことにある。

本発明による走査ヘッドの信号の評価においては、した
がって１つの分類プロセスがあり、ここにおいて規定さ
れた広がりおよび／または頻度および／または周期から
欠陥的偏りを示す信号を優先的に取扱う。

これらの変動は、言いかえれば経すじとか緯パーといっ
た一般に布の長い長さまたは幅を覆う重大な布欠陥に対
応するもので、経すじは特にプロジェクタイル織機にお
いてはさらに布の緯糸方向に周期的に起ることがある。

経すじは、まず第１には織機室の支配的条件の下では検
出が極めて困難であること、２番目にはこれは長い布長
にわたってこれを二級品質の製品としてしまうことから
特に好もしからぬ布欠陥である。

本発明による方法の最初の具現化によれば、走査ヘッド
の信号の評価に経糸や緯糸のストップモーションのごと
き織機に取つけられた色々な監視装置の信号が考慮され
る。この動作は、例えば経糸または緯糸ストップモーシ
ョンからの信号によって機台が停止するたびに走査ヘッ
ドの信号の評価感度をあげ、これら再始動部分を積極的
に検出、表示するごとくして、さらに布品質を改善する
のに役立てることができる。−このことは、織機室にお
いてはこれらの再始動部分は検出されないことが多く検
反によってはじめて検出され、著しく布を無だにする現
状を極めて改善するものである。

本発明による方法の第２の具現化によれば、走査ヘッド
の信号の評価に、当面する布の製造工程に特有のデータ
を考慮に入れる。

この種のデータとしては、例えば空になった緯糸パッケ
ージから次の緯糸フルパッケージへの交換などがあり、
ここで正しい緯糸が用いられているかどうかが監視でき
るし、あるいはまた耳が縁にあるか、または中耳かに関
するデータがあり、これによりその部分は異った重構造
をもつので欠陥を査定せぬようにすることができる。

特殊構造織物または多色織物の場合は目標とする構造あ
るいは色に関するデータを考慮に入れることができる。

ということは、信号の評価には意図的に作られる変動に
関する情報が含まれ、したがって特殊構造または多色織
物中の欠陥を検出することができることを意味する。

本発明はまた、監視すべき布に指向する照明ユニットと
、センサユニット、およびこれに接続される評価段をも
つ上記方法を実施するための装置にも関する。

本発明による装置の特徴は、センサユニットは布の幅方
向すなわち緯糸方向に往復運動をしうろこと、センサユ
ニットの信号は、長軸が布の２軸の中の１つ、好ましく
は経糸方向を向いた長方形の走査領域を表わすものであ
ること、また走査領域を確立するための手段が設けられ
ていることにある。

実施例 次に本発明の詳細を添付の図を用いて説明する。

第１図に示す織機は側面フレームｌ、２、ワープビーム
３、バックレスト４、杼口形成装置５、振動するスレー
６に取つけられた晟７、プレストビーム８、クロスビー
ム９より成る２つの機台側面フレーム１．２上に、織機
の色々な運転モード用の多数のスイッチＳをもつコンソ
ールの形の操作面がある。

ワープビーム３から経糸１０は公知の方法で織り前】１
に至り、ここで挿入された緯糸は毎回晟７でオサ打ちさ
れる。このようにして形成された布は１２で示されてい
る布１２の運動方向に織り前１１の直径にテンプル１３
が布の両端にテンプルホールダに取つけられており、該
ホールダは機台側面フレームに取つけられたブラケット
上に取つけられている。

緯糸挿入方向は本発明においては重要でないので、図示
してない。本発明による方法は、繊維またはｍ雄状布を
生産するいかなるタイプの機械にも使用できる、特にシ
ャツトル、プロジェクタイル、エアジェツト、ウォータ
ジェットその他あらゆるタイプの緯糸挿入法の単相およ
び多相織機に用いることができる。

テンプル１３とプレストビーム８の間に上部から布１２
に自由に接近しうる領域があり、ここに布の上部に走査
ヘッド１４が、布を監視するため、矢印Ａ（第２図）の
方向に布幅をおおい往復運動しうるごとく取つけられて
いる。図示するごとく、機台側面フレーム１，２のそれ
ぞれにベアリングブロック１５が取つけられ、両ガイド
ブロック１５に２本のガイドロッド１６とねし山つきス
ピンドル１７が取つけられている。

該ガイドロッドＩ６の目的は走査ヘッド１４を案内する
ため、スピンドル１７の目的は布幅にわたって走査ヘッ
ドを往復運動に駆動するためのものである。かくして走
査ヘッドはセンタ旋盤のスライディングヘッドと同様の
方法で駆動される。ねじ山付スピンドルＩ７自体は図示
されていない１つの駆動部に接続されていて、該駆動は
好ましくは織機の主駆動部からとり、スピンドル１７の
回転速度、したがって走査ヘッド１４のトラバース割合
が織機の運転速度、したがって毎分のビック数、および
布１２の巻取り速度と明確な比となるごとくするとよい
。

次に第２図より第４図により走査ヘッド１４の構造を詳
細に説明する。図に示すごとく、走査ヘッドは照明ユニ
ット１８とセンサユニット１９をもつ１つのケースより
成り、これを貫い　′て２本のガイドロッド１６とねじ
山つきスピンドル１７が通っている。照明ユニット１８
とセンサユニット１９はスパイラルケーブル２ｏで図示
していない給電部または評価段につながれている。評価
ユニットにおいて走査ユニットの信号は公知のアナログ
またはディジタル手段で、例えばスイス特許出願６２４
／８３−９に記述されたごとく、また該出願に引用され
た文献にのべられたごとくに処理される。薄層表面を光
学的に走査することにより得られる電気信号の評価は技
術者の知識内にあり、一般に知られといるので、ここで
は評価段については示さなかった。

第３．４図から分かるように、光源２１と適当な光学シ
ステム２２から形成される照明ユニット１８からの光は
斜角をもって布１２に照射され、布から反射された光は
感光セル、例え番ｖオドダイオード２３と光学システム
２４より成るセンサユニット１９で捕捉される。

照明ユニットのデザインは次の通りである：幅ｘ１長さ
ｙの短形走査スポットが布上に形成される。走査スポッ
トの長さｙの方向は経糸ｌＯ（第１図）、すなわち布１
２の巻取方向（第５図矢印Ｂ）の方向である。センサユ
ニット１９は走査線の評価に適した形状で、例えば適当
な形状のフォトダイオードでも良く、あるいはフォトダ
イオード列でもよい。あるいはまた、前記スイス特許出
願に述べられたように、評価段に適当なシャドウマスク
を用い電子的に効果を出すことも可能である。

第５図は織機上で生産される布１２の連続走査を示す図
である。布は矢印Ｂの方向に取上げられる。当初走査ヘ
ッド１４は布の右端にあり、走査ラインはｃ、ｃ’と仮
定する。

ここより走査ヘッドは矢印に示すごとく左方に動く。し
たがって走査ライ・ンＦはｃ、ｃ’からり、Ｄ’へと斜
線を補した領域をおおって行く。

布の左端の線り、Ｄ’から点線で示した走査ラインＦ′
は反転して点の矢印で示す方向に右へのもどり運動を行
ないうインＥ、Ｅ’に達し、ここで再び反転し線（、、
Ｇ’に達する。以降同様な動きをくりかえす。

図から分かるように、布１２はなんらのギャップなしに
走査される。走査領域は走査ヘッド１４が往復する間で
も、また相つぐ同方向への動きの間でも重複する所が現
われる。後者は狭い重複で１つはＥ、Ｃ’からＧ、Ｄ’
のものであり、他の同様な重複帯も図にボしである。実
施例において、走査線の幅Ｘは約１ｍｍで、長さｙ−は
まづ第１に走査ヘッドの１往復から成る走査サイクルの
１分間当りの予想回数と、第２には織機の緯糸挿入割合
したがって毎分の布生産量、換言すれば布の前進割合に
依存する。晟幅約２メートルの最新式ジェット織機が毎
分５００回転で運転されるとすると、ビスコース裏地や
キャンプリックシャツ地を織るとして布の前進割合は毎
分約２０ｃｍとなる。もし走査ヘッド１４が毎分ｌ走査
サイクルで運転されるとすると、これが布の前進２０ｃ
Ｉｌｌに対応するので走査ラインの長さは重複帯なしで
２０ｃｍとなる。毎回重複帯を得るためには、ｙは走査
サイクル当りの布前進量の１００％より少し大きく、例
えば約１１０−１２０％となるようにする。

すでにのべたごとく、本監視システムの適用は織機のタ
イプによる制限はなく、またもち論織機上で用いる場合
、走査ヘッド１４は第１図に示したごとき配置に限られ
ない。例えば、走査ヘッド１４は透過光で作動させるこ
ともでき、あるいは布１２の下側に機台フレーム中に適
当なガイドを設は往復運動するごとく取つけても良い。

もし第１図のごとくにクロスビームが取つけられず、別
の大径巻取ユニットが用いられる場合は、布の走査は、
織機のプレストビームと大径巻取用ローラ間で行なうこ
とができる。

さらに、単一走査ヘッドの代りに、いくつかの、例えば
２つの走査ヘッドを用いることも可能である。センサユ
ニット１９（第２，３図）の出力には、各走査ラインＦ
、Ｆ’（第５図）に対する特性的光強度値が発生し、こ
れは予備的濾波につづいていき値段に送られる。

視覚検反で認知される重欠陥は、対応する走査ラインに
おいて光強度値に対応する変化を生ずるので、これはい
き値段で検出され、従って警告信号を発生することかで
゛き、必要なら織機を停止する。織機自身も安全装置を
持ってわら、欠陥が発生した時は織機を停止し、表示し
てオペレータに製織欠陥を修理する必要のあることを知
らせる。これら安全装置としては経糸ストップモーショ
ン、ハーネスモニタおよび緯糸ストップモーションなど
が知られている。

走査ラインＰ、Ｆ’は経糸方向に向いているので、評価
ユニットで得られる信号は特に経糸方向に走る布欠陥を
検出するのに適している。特に布品質を損する欠陥の１
つに経すじがある。

これは例えば筬の欠陥、あるいは製織中杼口に出入りす
る部材、例えばプロジェクタイル織機のガイドティース
などで発生することがある。

いずれの場合も、経すじは布の長い長さにわたり生じあ
る程度の幅を持つ、また第２の場合には、欠陥は周期的
に現われる。これらの欠陥は布品質を著しく損なう効果
をもち、したがって多量の布くづを生ずるので、これら
は本監視装置で検出することが基本的に必要である。こ
の目的のため、一定の広がり、頻度、または周期性をも
つ布欠陥を表わす欠陥信号に対しては選択的処理が加え
られる。広がりは走査線当りの測定光強度値の間の差と
いき値および／または数回の走査サイクル中同じ場所で
繰返し発生するこの種の変動で検出することができる。

頻度と周期性は１つの走査サイクル中の欠陥信号の繰返
し発生または周期的発生で検出できる。

走査線Ｆ、Ｆ’（第５図）は経糸方向を向いているが、
機台の始動時のスタート部分やヨコ段などの緯糸方向欠
陥も検出できる。この目的のためには、センサユニット
の信号を、布の幅方向に横切ってできる少なくとも１つ
の帯状走査領域についてバッファストアに加え、適当な
方法で順次ストアして行く。この形の信号処理は技術者
にとっては公知であり、ここではより詳細には述べない
。

織機の始動部で織られる布の欠陥部分、すなわちスター
ティングプレースも極めて好ましからざる布欠陥のタイ
プであるが、これは経糸テンションの調節によって完全
にあるいは部分的にさけることができるものであるから
、これらを検出することもまた極めて重要である。これ
ら欠陥は、機台停止後織機が再始動するとき評価段の感
度を増大することによって確認できることが示されてい
る。これは織機の各種安全装置を走査ヘッドあるいは評
価ユニットとリンクさせ安全装置の停止信号によって、
織機の再始動後ある回数の走査サイクルにわたって感度
を増大させることによって容易に実行できる。

安全装置の信号に加え、当面の布の生産プロセスに特定
の他のデータをセンサユニット１９（第３図）の信号の
評価の際考慮することも可能である。かかるデータとし
ては、例えば緯糸パッケージが空になり、フルパッケー
ジに切換えられるのを検出するモニタからの信号がある
。

この信号により、評価段の感度を数走査サイクルの間増
大させる。この方法は、新しい緯糸フルパッケージが正
しい系を供給しているか否かを監視する。かかるデータ
の他のものとしては布の耳に関するものが含まれ、例え
ば中耳の場合これは異なった構造を示すため欠陥ある変
動とは査定しないようにできる。

特殊構造織物や多色織物の場合は、目標とする構造（組
ｌｉりまたは色に関するデータを考慮する。こうして信
号の評価プロセスに意図的変動に関する情報が含まれる
こととなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による監視装置を取りつけた織機の全体
の斜視図、第２図は第１図の監視装置の平面図、第３図
は第２図のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図、第４図は第
３図のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図、第５図は機能を示す
ため布の一部の平面図である。 １２・・・布、１４・・・走査ヘッド、　１９・・・セ
ンサユニット

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ　直接織機上で、あるいは織機から分離して設置され
   た布巻取機上で電気的光学的装置によって織物を連続的
   に走査し、布組織上正常と判断されるものから偏る欠陥
   ある変動を検出し、表示し、 ａ）　該電気的光学的装置は布（１２）の幅方向に移動
   する走査ヘッド（１４）であって、ｂ）走査ヘッドの信
   号の評価に当って、規定した広がりおよび／または頻度
   および／または周期から偏り、欠陥ある変動を示す信号
   を選択的に処理する ごとくしたことを特徴とする、布、特に織布を自動的に
   監視する方法。 ２　走査ヘッド（１４）の信号の評価に、例えば経糸お
   よび緯糸ストップモーションのごとき織機上の各種監視
   装置の信号を考慮するごとくしたことを特徴とする、待
   ′：ｌＦ、請求の範囲第１項記載の方法。 ３　走査ヘッド（１４）の信号の評価に、布（１２）の
   製造プロセスに関するデータを考慮するごとくしたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載の
   方法。 ４　走査ヘッド（１４）は布（１２）の直線的走査領域
   （Ｆ、Ｆ’）を走査し、該走査領域の長軸方向は経糸方
   向としたことを特徴とする特許請求の範囲第１項または
   第２項記載の方法。 ５　織機上に設置されたモニタの停止信号を用い、織機
   の運転開始後、ある回数の走査サイクルの間評価の感度
   を自動的に増大し、布の起動時に織られる部分を積極的
   に検出するごとくしたことを特徴とする特許請求の範囲
   第２項または第４項記載の方法。 ６　監視すべき布の幅方向を指向した照明ユニットと、
   センサユニットおよび該センサユニットに接続された評
   価ユニットとを有する装置において、センサユニット（
   １９）は布（１２）の幅方向、すなわち緯糸方向に可動
   であり、該センサユニットからの信号は長方向の走査領
   域（ｐ、ｐ’）を表わし、該走査領域の長軸は布の２軸
   の一方、好ましくは経糸方向を指向するごとくシ、走査
   領域を確立するための手段を設けたことを特徴とする、
   布、特に織布を自動的に監視する装置。 ７　走査領域（Ｆ、Ｆ勺を確立する手段は、スロット付
   きのシャドウマスクあるいはこれに対応する光学的シス
   テム（２４）で形成され、該手段は布の幅方向に移動可
   能であり、布（１２）とセンサユニット（１９）の中間
   に配置されたことを特徴とする特許請求の範囲第６項記
   載の装置。 ８　走査領域（Ｆ、Ｆ’）を形成する手段は、経糸方向
   に走行する１列の感光セルにより成ることを特徴とする
   特許請求の範囲第６項記載の装置。 ９　照明ユニット（１８）とセンサユニット（１９）は
   走査ヘッド（１４）中に配置され、該走査ヘッドは布（
   １２）の上部のスライド機構で案内され、布の幅方向に
   往復運動するごとくしたことを特徴とする特許請求の範
   囲第６項記載の装置。 １０　走査ヘッド（１４）の駆動は織機の主軸よりとる
   ごとくしたことを特徴とする特許請求の範囲第９項記載
   の装置。 １１　走査領域（Ｆ、Ｆ’）の幅（Ｘ）は約ＩＩＩＩＩ
   １１であり、その長さくｙ）はｌ走査サイクル当りの布
   の前進量の１００％よりわずかに大きく、好ましくは１
   １０−１２０％であり、ｌ走査サイクルは走査ヘッド（
   ］４）の布幅上の】往復に対応するごとくしたことを特
   徴とする特許請求の範囲第１０項記載の装置。