JPH08254504A - 伸長された物体の特性を記録するための方法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高速で走行する糸を間断なくしかも極めて高
い解像度でその特性について監視できる方法と装置を提
供する。 【構成】 本発明は、物体１、即ち糸、ロービング、ス
ライバなどは簡単な妥当コストのセンサ５で連続的に測
定される如くした方法と装置に関する。更に正確ではあ
るが動作が遅く複雑なセンサ８が設けられ、簡単なセン
サで特殊な事象を示したときはセンサ８はセンサ５でト
リガされる。かかる特殊な事象は複雑なセンサでストア
され、充分な時間をかけて後で正確に分析される。２つ
の特殊事象の発生の時間間隔全部をこの分析に使うこと
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、長さ方向に運動し、セ
ンサによつて記録される如くした、伸長された物体の特
性を記録するための装置に関する。本発明において、伸
長された物体とは、例えば繊維糸、ローブ、撚糸、スラ
イバなどを指すものとする。

【０００２】

【従来の技術】かかる装置は既に極めて良く知られてお
り、適当なセンサによつて、例えば連続して運動する糸
の広範囲の性質を測定することを可能としている。ます
ます高出力を得ることを目的として、より高速に糸を生
産又は試験する傾向にある。従つて糸は、次々の処理行
程をより高速で通過し、試験室においてもより高速で試
験される。通常のセンサにおいては高速になればなるほ
ど走行する糸の小さなムラまでを確実に記録することが
ますます難しくなる。従つて個々のムラの記録の質は損
なわれるようになる。

【０００３】監視の質を向上させるためには、ムラにつ
いてより広範囲の情報を供給できるセンサを採用するこ
とが考えられる。かかるセンサの一例として、イメージ
処理を持つたテレビジヨンカメラがあり、これによつて
ムラ自体が認識できるばかりでなくムラの性質について
の特異性も示すことができる。しかしながら、例えば４
００ｍ／ｍｉｎといつた速度で走行する糸を５０Ｈｚの
クロツクで作動するテレビジヨンカメラで記録する時
は、記録される領域は１３０ｍｍ離れた糸の部分しか示
されないことを意味する。フイールド分解能を１６０ラ
インとする糸上の分解限度は０．８ｍｍである。これで
は糸の正確な分析には不十分である。フレームレートの
より高い特殊なカメラを用いれば分解限界を改善するこ
とができるであろうが、イメージ処理中の計算が著しく
複雑になつてしまう。この目的のためには、解決すべき
緊急な問題として充分に高度な性能を持つ特別なハード
ウエアをねらわねばならないが、同時にこのハードウエ
アはまた柔軟性を欠くものとなつてしまう。糸を間断な
く監視すると言うことをねらはなければ、この困難性は
克服することができるであろう。この場合、特定の部分
の糸の特性を極めて良好に記録することができるけれど
も、他の部分は最早何も監視できないことになつてしま
う。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は請求項に特定
するように、高速で走行する糸を間断なく、しかも極め
て高い解像度でその特性について監視できる方法と装置
という目的を達成する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によれば上記の目
的は２つの異なつた、しかし相互に関連づけられたセン
サを用いることによつて次のようにして得られる。即ち
第１のセンサは特性の性質について連続的に糸を監視
し、特異な事象が発生すると第２のセンサを限られた時
間の間だけ作動させて、その他の性質について更に詳細
に糸を監視する。そのような装置は、例えば光学的ある
いは静電容量的原理で作動する第１のセンサとテレビジ
ョンカメラとして設計された第２のセンサとで構成する
こともできよう。しかし異なつた作動原理で働く２つの
センサの他の組み合わせも考え得る。事実そのような組
み合わせは調査すべき特性を特別に考慮し、考える特性
が最適な方法で記録されるよう設計することで可能であ
る。

【０００６】

【発明の効果】この装置によつて得られる利点は、特に
一方では記録すべき特性が最適な方法で記録でき、しか
もどんな精度ででも表示でき、他方では得られるデータ
の量が眼られていることを確認し注目すれば、得られる
データの評価が簡単になると言うことである。そのため
記録した後に結果が迅速に出力でき、実質上直ちに得ら
れることになる。更にセンサを巧にかつ正確に、問題に
関連して選択し組み合わせることによつて、高速で走行
する糸の如何なる特性又はデータも最適に記録すること
ができる。

【０００７】

【実施例】以下にいくつかの例と添付の図を参照して本
発明を詳細に説明する。

【０００８】第１図は本発明による装置の第１の実施例
を示す。ここに伸長された物体１が示され、これは例え
ば糸、ロービング、スライバ、光学繊維、ロープ、ケー
ブル、チユーブなどの形を取り得て、これは矢印２の方
向に駆動装置４の駆動ローラ３で引かれ、同時にここで
は静電容量型センサとして表されているセンサ５で記録
されている。駆動装置はライン６を介してモータコント
ロール７に接続されている。ここではテレビジョンカメ
ラとして表されているもう１つのセンサ８は物体１の領
域中に、物体１の最適像を生ずるように設定されてい
る。更に照明ユニツト９がオプシヨンとして追加して設
けられていて、必要なとき物体を照らし、領域中の物体
の像を生ずるようになつている。

【０００９】センサ５はライン１０を介して信号増幅器
１１と、信号処理ユニツト１２に接続されている。糸の
場合では、これら要素は一緒になつて公知の糸試験機を
形成する。信号処理ユニツト１２は到達する信号を処理
し、例えば到達する信号を予め定めた値と比較し、許容
できる値が許容できない値かを区別し、到達する値が許
容できるか否かを決めることができる。この信号処理ユ
ニツトはライン１３を介してトリガー回路１４とメイン
コンピユータ１５につながれている。後者はこの中に積
載されたプログラムに基づいて、本装置の個々の構成要
素のサイクルをコントロールし、正しい時刻に各要素に
対応する機能を実行するよう指令する。トリガー回路１
４は信号処理ユニツト１２からの信号を対応する第２の
センサ８用のコントロール信号に変換する。この目的の
ためトリガー回路の出力はライン１６を介してセンサ８
用のコントロールユニツト１７に接続されていて、この
コントロールユニツト１７自体はライン１９を介してコ
ンピユータ１８に接続されている。コンピユータ１８は
一方ではバス２１を介してフレームストア２０に、他方
ではライン２２を介して出力ユニツト２３としてのビデ
オデイスプレイにつながれている。フレームストア２０
はバス２４とアナログ／デイジタル変換器２５を介して
センサ８、即ちここではカメラに接続されている。コン
トロールユニツト１７からは更に接続線２６，２７でセ
ンサ８と照明装置９がつながれている。更に接続線２８
と２９とによつてメインコンピユータ１５はコンピユー
タ１８とデータ出力ユニツト３０、ここでは例えばプリ
ンタにつながれている。センサ８としてはマトリツクス
カメラ又はラインスキヤンカメラが用いられる。フレー
ムストア２０は二組を準備するのが好ましく、１つは常
に新しいデータを受け入れられるようにし、１つは評価
すべきデータをストアしておく。

【００１０】第１図に示した装置では、例えば糸のネツ
プの量と性質について調査するのに適している。ネツプ
は糸１中に太い個所を形成し、センサ５で記録される。
センサ８の詳細な観察に対して、信号処理ユニツト１２
中に設定されストアされたプリセツトに基づいて、全て
のネツプ又は特に大きなネツプのみが分離される。セン
サの一部とも解駅できる信号処理ユニツト１２で一度ネ
ツプが選択されると、トリガー回路１４はセンサ８用の
コントロール回路１７に作用する。コントロール回路１
７はセンサ５とセンサ８の間の距離に対応する遅れ時間
の後、センサ８と照明装置９を作動させる。センサ８が
伝送する信号、この場合はカメラからの像、はＡ／Ｄ変
換器２５でデイジタル化されフレームストア２０にスト
アされる。これらの像は視覚によつて人がビデオデイス
プレイ２３上で直接評価することもできるし、またコン
ピユータ１８で更に処理することもできる。例えば既に
ストアされているパターンと比較するとか、あるいはス
トアされたパターンからの像の差のみを伝送する。ある
いはコンピユータはネツプの程度を測定しそれら測定値
を同時に出力する。ネツプの正確な寸法を出力する代り
に、コンピユータ１８は等価なネツプ毎にまとめた予め
定めたいくつかのクラスにネツプを割り当てることもで
きる。コンピユータ１８はより詳細な分類を行うことも
できるし、また新しい特性値を考慮に入れることもでき
る。またコンピユータ１８はヨーロツパ特許出願第０５
７８９７５号明細書で知られるように、これらネツプを
内蔵する糸から得られるであろう布のシミユレーシヨン
を行うこともできる。

【００１１】糸の毛羽も第１図による装置で同様にして
調査することができる。この場合センサ５は毛羽センサ
として設計され、特定の毛羽のある部分、いわゆる毛羽
の巣、即ち特に多量の毛羽を持つ糸部分を示す。そのよ
うな部分は、同様にカメラで構成されるセンサ８でより
正確に調べられる。

【００１２】第２図は、第１図に対応する要素は同じ参
照番号を踏襲し、照明ユニツト９の前に取付けたフイル
タユニツト３１を追加して装備した、本発明による装置
の別の実施例を示す。このフイルタユニツト３１はライ
ン３２でコンピユータ１８につながれており、センサ８
に特別な照明条件を与えられるようにしている。従つ
て、例えば前面に適当なフイルタを置くことによつて、
ネツプの分析や不純物の分析を異なつたスペクトル範囲
で行うことができる。物体１はセンサ８の範囲に来る前
に撚つたり他の位置に回転したりすることができる。こ
の目的のため、例えば一対の駆動ローラ３３を設ける。
これに関連して望ましいと思われるときには物体１の前
進を短時スイツチオフすることができ、そのためにモー
タコントロール７はライン３４を介してトリガー回路１
４に接続される。またここではトリガー回路はライン３
５を介して直接コンピユータ１８に接続され、このコン
ピユータ１８はライン３２を介してフイルタユニツト３
１をもコントロールする。

【００１３】第３図は再び既に知られた構成要素５，１
０，１１，１２，１３，１４の一連の回路と駆動装置４
を示し、駆動装置の下流に新しくナイフ３６が配置され
ている。この装置により物体はナイフ３６で分離され、
例えば吸引装置３７で試験装置３８中に導かれるサンプ
ル３９を抽出することができる。このようなナイフ３６
は市販されているヤーンクリアラで既に公知である。同
様に吸引装置３７を繊維機械や試験室装置などで良く知
られている。ライン４０と４１はトリガー回路１４をそ
れぞれナイフ３６と試験装置３８のコントロール４２に
接続する。この試験装置３８は別のセンサ機能を持ち、
物体の性質を更に正確に調査することができる。このセ
ンサは例えば引張試験機として設計することができる。
かくて、例えばセンサ５で細い部分を求め、この細い部
分を持つサンプルを分岐させ、このサンプルを強力につ
いて試験することができる。この細い部分の引張強力が
確認され、後に現れる同様な細い部分を対応して処理又
は評価できる。即ち物体１中に残しておくか、あるいは
系統だつてカツトするかすることができる。同様な試験
は、糸の他異なつたタイプの物体に対してもこれらのラ
インに従つて実施することができる。

【００１４】第４図には、既に述べたセンサ５と駆動装
置４、他のセンサ８と協同して働く構成要素に加えて、
アクチユエータ４３，４４と、これらとライン４６，４
７，４８でつながれた評価回路４５が示されている。ラ
イン４９は評価回路４５をトリガー回路１４に接続す
る。物体１はアクチユエータ４３と４４で特定の方法で
影響を受けるようにすることができる。同時にセンサ８
は達成される効果を測定するのに対応して適切に設計す
ることができる。例えばアクチユエータ４３と４４で物
体１に引張り応力を与えることができ、センサ８はこの
応力を測定する。あるいはアクチユエータ４３と４４で
物体１をよじり、センサ８でこの撚り、若しくは撚りに
よつて変化する他の量を測定する。

【００１５】第５図に他の実施例を示した。第１のセン
サ５０は、例えば公知の方法で連続的に作動する物体
１、ここでは糸とか繊維の引張強力を試験できる引張試
験機５１に統合される。センサ５０はライン５２を介し
てコンピユータユニツト５３に接続されている。ここで
同様に更なるセンサ５４としてライン走査カメラが設け
られていて、これはライン５５、Ａ／Ｄ変換器５６とリ
ングストア５７を介して処理ユニツト５８に接続されて
いる。ライン５９と６０は処理ユニツトをコンピユータ
ユニツト５３に接続する。照明ユニツト６１も既に述べ
た方法で設けられている。以上の装置において、物体１
は先ずセンサ５４で連続的に観察され、この場合は一連
の像として記録される。この一連の像は予め定めた時間
の間リングストア５７中にストアされていて、リングス
トアが一杯になると最も新しい像で上書きされる。もし
例えば下流のセンサ５０で引張強さが特に低い値を検出
されたら、コンピユータユニツト５３はライン５９と６
０を介して処理ユニツト５８に指令して、この糸サンプ
ルの像をリングストア５７から取り除くか、あるいはリ
ングストア５７の上書きを中断させるかする。このよう
にして、この糸サンプルを調査することができ、恐らく
破断の原因の指標を見出すことができる。

【００１６】更に別の実施例を第６図に示す。この例で
は物体１に対してフオトダイオードとして設計された光
学的センサ６２を持つており、これは第１図で既に示し
たように光源９と他のセンサ８と協同して働く。第１図
の実施例と異なるところはここでは光源９が光学的セン
サ６２と協同するだけでなく、別のセンサとしてのカメ
ラとも協同して働くことである。半透明鏡として、又は
センサ８が働くときは折り畳まれる鏡として設計される
ミラー６３で、センサ８と第１のセンサ６２とで物体１
を同時に同じ部位について記録することができる。その
他の要素については既に第１図で知られており、同じ識
別記号を付けているのでここでは更に説明することは省
略する。

【００１７】第１図の実施例と異なる更なる実施例を第
７図に示す。同じ要素については同じ記号を踏襲する。
この実施例においてはセンサ８の信号処理に２つの異な
つたデザインを持つ経路６４と６５が設けられている。
経路６４には第１図で示したものと同じ構成要素を持つ
が、経路６５にはリングストア６６、イメージ処理用プ
ロセツサ６７を持ち、これにプリンタ６８及び／又はビ
デオデイスプレイ６９がつながれている。リングストア
６６はライン２４ａを介してライン２４につながれ、フ
レームストア２０と並列につながれている。イメージ処
理プロセツサ６７はリングストア６６とコンピユータ１
８とにつながれている。この実施例によつて時間的に予
定された点で物体１を詳細に検査することができ、また
時間的にある遅れを持つた点の物体１の部位の検査を実
施することもできる。従つて興味のある部位が認識され
たら直ちに更に詳細に調査することができるし、またも
つと詳細に検査すれば、更に調査しなければならないこ
とが暗示されるときは、このあと更に詳細な検査へと掘
り下げることもできる。

【００１８】第１図から第７図までの実施例の装置で、
物体は簡単な妥当なコストのセンサで連続的に測定する
ことができる。更にもつと正確ではあるが作動は遅いと
いつた、より複雑なセンサ、又は信号処理エレメントは
これらが特殊な事象を測定すべききにはより簡単なセン
サでトリガーされる。かかる特殊な事象は複雑なセンサ
で記録されストアされ、充分な時間をかけて詳細に分析
することができる。この分析には２つの特殊な事象の起
こる間の時間間隔全部を使うことができる。２つのセン
サは同期していて物体の同じ部位を記録しなければなら
ない。本発明によるかかる装置は他の繊維構造体、例え
ばスライバ、非織布、などにも適用できる。この適用に
は適切なセンサと駆動手段を選択すればよい。その他の
要素、即ちセンサに接続されたり、他のセンサとの同期
を与えたり、センサからの信号を処理したりする要素は
全て既に知られている。より正確に作動するセンサから
の信号を評価するため用いられるプログラムについても
同様である。

【００１９】繊維工業においては紡績に対して糸のムラ
を分類できるような基準を与える分類システムが今日で
は公知である。簡単な連続作動するセンサは、このよう
な基準で働くことができる。別のセンサによつて、各ク
ラスの代表的なムラがそれが発生したときは像に視覚化
できる。従つてユーザーは特定のクラスに割り付けられ
たムラの起こり得るタイプについて、より詳細な姿を得
ることができる。しかし上記ユーザーはまた、それ以上
の糸中の特異性、例えば繊維のループ、突出した繊維
端、繊維の長さ、表面での繊維の配向性、短い範囲での
毛羽、長い範囲での毛羽なども認識することができる。
更に像を観察することによつて、例えば０から８ｍｍと
いつた極めて短い範囲で変動計数ＣＶを正確に計算する
ことも可能である。この装置によつて測定される試料中
の汚れた粒子や、あるいは異物も認識され、より正確に
分析することができる。２つのセンサをそれらが相互に
補足し合うような情報を与えるように組み合わせること
もできる。例えば第１のセンサは静電容量式で作動し、
従つて物体の質量を求める。第２のセンサはイメージを
観察することによつて物体の直径を求める。質量の指示
と直径の指示を比較することによつて、追加の量、この
例では物体の密度を求めることができる。上記の記述に
は挙げなかつた使用も考えられる。例えば簡単で連続し
て作動するセンサは生産機械、例えばケーブル機、樹脂
チユーブの押し出し機、精紡機、カードなどの機械上に
配置でき、更により正確に作動するセンサは生産ライン
から離れて配置し、生産された物質を分枝して適宜取出
し、より正確な測定を実行するようにすることもでき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による装置の第１実施例を示す図であ
る。

【図２】本発明による装置の第２実施例を示す図であ
る。

【図３】本発明による装置の第３実施例を示す図であ
る。

【図４】本発明による装置の第４実施例を示す図であ
る。

【図５】本発明による装置の第５実施例を示す図であ
る。

【図６】本発明による装置の第６実施例を示す図であ
る。

【図７】本発明による装置の第７実施例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ 物体 ５，８ センサ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長さ方向に運動する伸長した物体（１）
   をセンサ（５）によつて記録するものであつて、該セン
   サは特性をより正確に記録するため設計され配置された
   別のセンサ（８）に接続され、センサ（８）は第１のセ
   ンサによりトリガされ、定期的に特性をより正確に記録
   する如くしたことを特徴とする、物体（１）の特性を記
   録する装置。
2. 【請求項２】 第１のセンサ（５）は、第１の測定原理
   に従つて連続的に作動し、一方第２のセンサ（８）は他
   の測定原理によつて不連続に作動する如くしたことを特
   徴とする、請求項１に記載の装置。
3. 【請求項３】 第２のセンサはイメージを記録し処理す
   るよう設計され配置されたことを特徴とする，請求項１
   に記載の装置。
4. 【請求項４】 第２のセンサは物体の運動方向（２）に
   第１のセンサの下流に配置されたことを特徴とする、請
   求項１に記載の装置。
5. 【請求項５】 第２のセンサ（８，５４）によつて記録
   された信号をストアするため、ストア（２０，５７）が
   上記第２のセンサに接続されていることを特徴とする、
   請求項１に記載の装置。
6. 【請求項６】 第２のセンサは物体の運動方向に第１の
   センサの上流に配置され、測定した特性を時間を限定し
   てストアするリングストア（５７）に接続したことを特
   徴とする、請求項１に記載の装置。
7. 【請求項７】 第２のセンサはその信号を更に加工する
   ための要素を有することを特徴とする、請求項１に記載
   の装置。
8. 【請求項８】 物体の特性は第１の測定原理によつて連
   続的に記録され、これに追加して第２の測定原理によつ
   て記録され、１つの測定原理によつて記録された特性の
   評価は不連続に行われる如くしたことを特徴とする、長
   さ方向に運動する伸長された物体の特性を記録するため
   の方法。
9. 【請求項９】 特性は１つの測定原理によつて、より高
   い精度で記録される如くしたことを特徴とする、請求項
   ８に記載の方法。