(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一本の糸条物から一定長の糸条試料を連続して多数本採取する糸条物の定長連続試料採取装置において、２箇所の測定位置の間を移動する、糸条物を把持する主グリッパと、２箇所の測定位置の間に配置され、主グリッパと糸条物を受け渡しする補助グリッパと、糸条物を送出する送出装置とを備え、主グリッパと送出装置の間で糸条物に所定の張力を付与し、糸条物を補助グリッパで把持し、糸条物を主グリッパと補助グリッパの間で一定長に切断して糸条試料を採取し、補助グリッパで把持してある糸条物を主グリッパで把持し、補助グリッパが糸条物を開放し、補助グリッパから主グリッパへ糸条物の受け渡しをすることを特徴とする、定長連続試料採取装置。
【請求項２】
請求項１に記載の定長連続試料採取装置において、主グリッパは、移動ガイドに沿って移動して送出装置との間で糸条物に所定の張力を付与し、移動ガイドに沿って移動して補助グリッパで把持してある糸条物を受け取ることを特徴とする、定長連続試料採取装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、糸条物から得る一定長の糸条試料の採取に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
多数本の比較的短い定長糸条物試料は、例えば、ＪＩＳ規格の繊度を求めるＬ１０１３の７．３で必要としている。ＪＩＳ規格の繊度を求めるＬ１０１３の７．３は、正量繊度を求める方法と簡便法の２種類があるが、簡便法において多数本の比較的短い定長糸条物試料を必要としている。
【０００３】
ＪＩＳ規格のＬ１０１３の７．３では「正量繊度」を求める測定方法は、測定する単位糸長、測定回数に関し９０ｍ〜９００ｍ×５回とされており、測定対象試料長は長く、巻き取り機械を使用して採取測定することを前提としている。このため測定者の熟練度差による測定誤差は比較的少ない。
【０００４】
これに対し簡便法は、測定は０．９ｍ×２０本×２回であり、短い糸条物試料を多数本準備することになるが、測定長が短いため機械的なサンプリングでは誤差が大きくなるので、熟練者が長時間をかけて採取測定している。
【０００５】
同じＪＩＳ規格中には、「繊度変動率」を求める方法が記載されている。「繊度変動率」は繊度測定結果から統計的手法で算出される値である。繊度の測定で前記ＪＩＳ前段の方法では、測定単位長が９０〜９００ｍと長いため、糸の微小な長さの間の繊度斑検出を必要とするケースでは、上記方法によって得た「繊度」データをベースデータとして使用するのは不向きであり、測定単位の短い簡便法の「繊度」データが使用されることが多い。特に精密に繊度の均一性が要求されるトリコット生地やパンティストッキング等に使用される細い繊度のスパンデックスやナイロンフィラメントには簡便法の「繊度」データが不可欠である。
【０００６】
また、繊度や繊度変動率測定データを実用上の品質要求と対比して考慮すると、一本の連続した糸条物から採取された測定試料は、一本づつが完全連続状態から切断されたものであることが望ましい。換言すれば採取時のロスの発生などにより、試料糸条の連続性を失しないことが望ましい。
【０００７】
しかしながら、この試験に供する試料については、機械的なサンプリングが困難であり、これまで適切な装置は開発されていない。特にポリウレタン弾性糸のように伸縮性の糸条物のサンプリングには極めて熟練した人手によることが必要であった。これまでに糸条物（線状物を含む）の機械による連続定長測定やサンプリングの方法例が、（ａ）特開平４−２０９８１６号公報、（ｂ）特開平６−７４７４５号公報、（ｃ）特公昭６３−２５１０３号公報等に提示されている。また繊度斑（繊度変動率）を測定する方法として、（ｄ）連続走行糸条の質量を電気的に連続測定する装置（ツウェルベガーウスター社製：イブネステスターＣｔｙｐｅ）が知られている。
【０００８】
（ａ）特開平４−２０９８１６号公報には、蚕糸を連続的にサンプリングして繊度測定に供する方法が例示されているが、測定長が長尺を対象としたものであり、前記ＪＩＳ規格の０．９ｍを正確に測長する方法としては使えない。
【０００９】
（ｂ）特開平６−７４７４５号公報には、２個のグリッパで線状物を把持移動させて正確に測長する方法であるが、電線のような剛直な、殆ど伸びのない太い線状物を比較的長尺単位で測定する方法・装置であって、繊維のようにデリケートな対象物を短い測定単位で連続測定するには不適である。また２個のグリッパを精密に制御する必要があり、大掛かりな装置である。
【００１０】
（ｃ）特公昭６３−２５１０３号公報は、糸条のサンプリングに関する方法・装置であるが、染色糸の色相判定サンプル作成を目的としており、正確な糸長を測定できるものではない。
【００１１】
（ｄ）電気的に連続測定する装置（ツウェルベガーウスター社製：イブネステスターＣｔｙｐｅ）は、繊度むら（繊度変動率）を測定するには非常に精度の良いものであるが、ＪＩＳの規格として認定されておらず、またその原理構造上、相対的な変動を測定するものであって繊度そのものの測定には使用できない。
【００１２】
以上述べたようにＪＩＳ規格Ｌ１０１３の簡便法的な方法で糸の長さを測定する時、自動で正確に連続して測定できるものは無かつた。具体的には、糸の測定長が短い時、糸を引き出して正確に測定し、切り取ることを連続してはできなかつた。さらに詳しく言うと、例え連続して切り取ることができたとしても糸のツカミ代部分による誤差などが生じ、これは糸の長さが短い場合には測定精度に影響を与えるため、精度良く連続して測定できる構造の機械がなかった。その誤差を発生させる部分を除去して測定する方法も考えられるが、それでは連続であるとは言えず断続測定であり、例え精度が良くなっても断続測定であるので、正確であるとは言えない。また、人間が手で測定する場合、例えばスパンデックス糸のように細くて伸びる糸の取り扱いは細心の注意を必要とするため高度な熟練が必要であつた。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
＜イ＞本発明は、一本の糸条物から一定長の試料を容易に正確に連続して数多く採取することにある。
【００１４】
【問題点を解決するための手段】
本発明は、一本の糸条物から一定長の糸条試料を連続して多数本採取する糸条物の定長連続試料採取装置において、２箇所の測定位置の間を移動する、糸条物を把持する主グリッパと、２箇所の測定位置の間に配置され、主グリッパと糸条物を受け渡しする補助グリッパと、糸条物を送出する送出装置とを備え、主グリッパと送出装置の間で糸条物に所定の張力を付与し、糸条物を補助グリッパで把持し、糸条物を主グリッパと補助グリッパの間で一定長に切断して糸条試料を採取し、補助グリッパで把持してある糸条物を主グリッパで把持し、補助グリッパが糸条物を開放し、補助グリッパから主グリッパへ糸条物の受け渡しをすることを特徴とする、定長連続試料採取装置にある。又は、本発明は、前記定長連続試料採取装置において、主グリッパは、移動ガイドに沿って移動して送出装置との間で糸条物に所定の張力を付与し、移動ガイドに沿って移動して補助グリッパで把持してある糸条物を受け取ることを特徴とする、定長連続試料採取装置にある。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
【００１６】
＜イ＞定長連続試料採取装置
定長連続試料採取装置は、一本の糸条物から一定長の試料を連続して採取するものである。採取された糸条試料は、糸試験などに使用される。ここで、糸状物とはスパンデックス（ポリウレタン弾性糸）のように伸縮性のある弾性糸やナイロン、ポリエステルなどの一般合成繊維あるいは綿、羊毛、絹などの天然繊維が含まれ、その形態はフィラメント糸、紡績糸、またはその複合したものであってもよい。また、糸条物の巻き形態は、チーズ、パーン、ボビンに巻かれたもの、あるいは解舒されたままのフリー状態の糸条であってもよい。
【００１７】
定長連続試料採取装置は、例えば図１に示すように、主に、糸条物１０を把持して移動可能な主グリッパ１と、主グリッパ１との間で糸条物１０を受け渡しするための補助グリッパ２と、糸条物１０を糸条物巻体３から主グリッパ１へ送出するための送出装置１８とを備えている。必要に応じて、糸条物１０の張力を測定する張力測定器６、及び／又は、糸条物１０を切断する切断具９を付設することもできる。なお、所定の張力とは、測定時の糸条のたるみを除去するための張力であり、例えば、測定時に糸条物１０の材質と繊度の違いに基づいて定められている初荷重に相当する張力である。初荷重とは、ＪＩＳ１０１３の７．３正量繊度の表２に示された荷重である。
【００１８】
＜ロ＞主グリッパ
主グリッパ１は、定長連続試料採取装置に対して相対的に移動でき、糸条物１０を把持するものである。主グリッパ１は、例えば図１では、グリッパ制御装置８により移動ガイド７に沿って行き来する（相対的に移動する）ことができ、上部測定位置１１の実線の個所と、下部測定位置１２の破線の個所の間を移動する。主グリッパ１は、破線の個所で糸条物１０を把持し、そのまま実線の個所に糸条物１０を引き上げる。
【００１９】
＜ハ＞補助グリッパ
補助グリッパ２は、糸条物１０を主グリッパ１の間で受け渡しするものである。補助グリッパ２は、例えば図１では、主グリッパ１が上部測定位置１１にあるとき、実線の個所で糸条物を把持し、主グリッパが下部測定位置１２で糸条物を把持すると、補助グリッパ２は糸条物１０を開放し、糸条物１０を主グリッパ１に受け渡し、破線の個所に移動する。
【００２０】
＜ニ＞送出装置
送出装置１８は、糸条物１０を主グリッパ方向に送出するものであり、主グリッパ１との間で糸条物１０に所定の張力を付与する。送出装置１８は、例えば図１では、主に糸条物巻体３を揺動および自転可能に保持するためのリンク４と、主グリッパ１の移動速度及び距離に連動して糸条物巻体３に回転を与える接触ローラ１９とで構成される。糸条物１０は、糸条物巻体（例えばチーズ）３より引き出され、主グリッパ１の移動速度及び距離に連動した接触ローラ１９（ローラ中心の位置で回転）によって所定長さが供給される。主グリッパ１の移動速度と接触ローラ１９の表面速度との比を適宜選択することにより、糸条物１０は、主グリッパ１と送出装置１８との間で所定の張力を付与することができる。なお、図１の３１は、糸条物巻体３に巻かれた糸が少なくなり径が小さくなった状態を示している。糸条物巻体３の自転中心が糸条物巻体３１の位置に移動したことを示すものである。
【００２１】
図１のような送出装置で糸条物を送り出す場合、糸条物巻体からの糸の解舒剥離時に，所定張力以上の張力が継続的、または断続的に発生することがある（糸条物巻体が弾性糸であって、伸長状態で巻かれていたり、糸層間の部分接着によりスムーズな解舒が妨げられるような場合である）。この張力の変動を除去するため、図２（Ｃ）のように主グリッパ側に送出ローラ５を配置する。図２（Ｃ）において、張力測定装置６で検出する張力が所定値になるように主グリッパ１の速度に連動して送出ローラ５と接触ローラ１９の回転を制御する。例えば、部分接触などの原因で弾性糸チーズ３からの糸の解舒が不安定な場合、接触ローラ１９に対する送出ローラ５の設定速度比を上げて、この間の糸条物に張力をかけて解舒を安定化させる。また、弾性糸が引き伸ばされて巻かれたものであるが、糸条試料は解舒収縮後のものを必要とする場合は、送出ローラ５に対する接触ローラ１９の相対速度を大きく設定すればよい。
【００２２】
図１において、糸条物１０を把持した主グリッパ１を上部測定位置（把握長位置）に移動して糸条物巻体３との間の把握長（糸条試料の一定長）を決めた後に、主グリッパ１の移動を延長して、主グリッパ１と糸条物巻体との距離の０％以上〜５０％以下の長さまで伸張し、次いで主グリッパ１を所定の上部測定位置に戻して測定が可能な構成とする。これにより、送り出し完了後、糸条物巻体からの正常な剥離点はＰ１であるが、接着や引っ掛かりなどにより、剥離点がＰ２に移動した時でも、必要な引っ張り張力をかけて剥離し、Ｐ１に戻すことができる。なお、５０％以上だと弾性糸であっても繊度測定上無視できない歪が残留することがある。
【００２３】
図１の送出装置の代わりに図２の送出装置に置き換えることもできる。図２（Ａ）では、ばね２７の力で糸条物を押し付け、糸条物の移動に対して摩擦抵抗力を付与し、糸条物に張力を付与することができる。ばね２７の力を調整して糸条物の張力を調整する。また、張力付与装置は、図２（Ｄ）のように、バネによる押圧抵抗力の代わりに自由回転のローラガイド２１」に磁気で回転抵抗を与える方式とすることもできる。図２（Ｂ）では、送出ローラ５、５で糸条物を挟み、送出ローラの回転を制御して糸条物の張力を制御する。このように糸条物の移動抵抗力の代わりに、ローラ自体の回転制御で張力を調整することもできる。なお、測定採取の対象物は、糸状物（線状を含む）であれば実施可能であるが、フィラメント繊維、特に弾性繊維フィラメント巻体からのサンプリングに好適である。
【００２４】
＜ホ＞データベース
【００２５】
測長採取した定長糸条試料をパーソナルコンピュータと電気的に接続した重量測定装置に供給し、糸条物巻体３に巻かれた糸条物の繊度分布、繊度の平均値、標準偏差、変動係数等の値をパーソナルコンピュータで計算し、表示し、データベースに格納する。
【００２６】
次に、図１に基づいて定長連続試料採取装置の動作例を説明する。
【００２７】
＜イ＞糸条物巻体の取り付け
図１において、チーズなどの糸条物巻体３をリンク４の先端に揺動および自転可能に保持する。揺動および自転は受動で軽く動くように構成する。糸条物巻体は手でリンク４を揺動させて接触ローラ１９上に置く。糸条物巻体３は接触ローラ１９の外周面から回転力を受け、ころがり接触で自転する。糸条物巻体３の自転と共に糸条物１０を解舒する。糸条物巻体３から糸条物１０を解舒する位置と、主グリッパ１の把持した糸条物１０の位置との関係が正面から見て鉛直線上に一致するようにリンク４の長さを決め、揺動中心１７に配置する。糸条物巻体３の直径が変化してもその関係が保たれるようにリンク４を構成する。リンク４に重りを付けて接触部分に働く荷重を軽く又は重く調節することもできる。
【００２８】
＜ロ＞主グリッパの移動と糸条物の解舒
接触ローラ１９をサーボモータ又はパルスモータなどの駆動装置で駆動し回転させる。接触ローラ１９の回転速度と回転角度を制御し、糸条物１０を主グリッパ１の動きと連動させる。解舒された糸条物１０を主グリッパ１で把持する。主グリッパ１を上昇させ測長する。主グリッパ１の上部測定位置１１と下部測定位置１２の間の糸条物１０と平行な直線移動距離が測定する糸長である。主グリッパ１を移動させる方法は何でも良いが位置と速度を正確に制御できる方法でなければならない。主グリッパ１は、ポールネジまたはタイミングベルトなどのグリッパ制御装置８を使用して直線移動ガイド７上を移動させる。グリッパ制御装置８は、サーボモータ又はパルスモータなどの駆動装置で駆動することができる。又は、グリッパ制御装置８は、多関節型ロボットを使用してハンドに主グリッパ１を付けて糸条物１０を移動することもできる。上部測定位置１１と下部測定位置１２の間はどのような経路をたどっても測定できる。例えば、上昇時、上部測定位置１１をオーバーシュートしてから上部測定位置１１に戻しても良いし、中間点で鉛直線上から外れても良い。
【００２９】
＜ハ＞接触ローラの制御
主グリッパ１の上昇と同時に接触ローラ１９を回転させる。接触ローラ１９の回転角度（速度ではなく、位置としての角度という意味である。また、３６０°以上の場合もある。）を決定する方法には２種類ある。まず、測定糸長に対応する回転角度をあらかじめ設定しておく方法がある。２番目の方法は、張力を一定にする方法である。張力測定器６から出た信号に応じて接触ローラ１９を自動で回転（正転および逆転）させて張力が一定値になる角度で接触ローラ１９を自動停止させる。どちらの方法を選択するかは、巻かれた糸が実際に使用される時、回転数で制御されているか、張力で制御されているかが選択条件の１つの要素となる。
【００３０】
＜ニ＞糸条物の糸長の測定と受け渡し
主グリッパ１の上部測定位置１１と下部測定位置１２の間に補助グリッパ２を配置する。補助グリッパ２は、主グリッパ１が１回測定し終わった後、主グリッパ１が次の測定をするために掴み直す時に、糸条物１０を受け渡すためのものである。主グリッパ１で糸長の測定をするので、主グリッパ１の上部測定位置１１と下部測定位置１２の間であれば任意の位置に補助グリッパ２を配置しても良いが、主グリッパ１の下部測定位置１２に近い方が糸条物１０を受け渡す時に主グリッパ１が掴み損ねる可能性が低くなる。主グリッパ１の下部測定位置１２の間近に配置すれば主グリッパ１が掴み損ねる可能性はなくなる。主グリッパ１により測定し終わったら、補助グリッパ２で糸条物１０を掴み、補助グリッパ２の上の間近の毎回一定した個所をカッター又はハサミのような切断具９で糸条物１０を切断する。切断は自動、手動どちらでも良いが、切断位置を毎回同じ位置にしないと誤差が発生し、どちらにしても注意を要する。
【００３１】
＜ホ＞糸条物の採取
切断された糸条物は、主グリッパ１だけが糸条試料を掴んだ状態になるので、主グリッパ１が糸条試料を放せば自由に移動させることができる。測定完了した糸条試料は人の手で移動しても良いし、エアで上方から吸引しても良いし、ロボツトで移動しても良いし、又は、主グリッパ１に移動機能を持たせて主グリッパ１が掴んだまま別の所へ移動し放しても良い。
【００３２】
＜ヘ＞次のステップへの移行
主グリッパ１を下降させ下部測定位置１２に停止させる。ここで、主グリッパ１と補助グリッパ２が移動時干渉する時は、どちらかを水平方向に移動させて一時待避させることもできる。主グリッパ１が糸条物１０を掴んだ後、補助グリッパ２が糸条物１０を放し、主グリッパ１が糸条物１０を受け取る。ここから連続動作となり、始めの主グリッパ１の上昇に戻る。
【００３３】
＜ト＞糸条試料の選別
主グリッパ１と補助グリッパ２の糸条物１０のツカミ代１３は、２回目以降に測定する糸長に影響しない。なぜなら、主グリッパ１と補助グリッパ２がそれぞれ糸条物１０を掴む時、主グリッパ１が上部測定位置１１に停止した時の糸条物１０の状態を保ったまま、補助グリッパ２が糸条物１０を掴むからである。ただし、測定開始した１回目に掴んだ糸条物１０はツカミ代１３の影響を受ける。主グリッパ１が上部測定位置１１に停止した時の糸条物１０の状態でないときに糸条物１０を掴んでいるからである。１回目の糸は測定データから除外しなければならない。糸条物１０がツカミ代１３の影響を受けない２回日以降の測定データを得ることが本発明の目的に一致する。
【００３４】
【発明の効果】
本発明は、次のような効果を得ることができる。
＜イ＞本発明は、糸条物の糸長を測定採取する時、容易に正確に連続した糸条試料を採取できる。これにより、高度な熟練を要する作業が単純化された。また、測定速度も速くなり作業効率が向上した。また繊度や繊度変動率の値が従来の採取測定法によるものよりも精度が向上した。
【図面の簡単な説明】
【図１】定長連続試料採取装置の説明図
【図２】送出装置の説明図
【符号の説明】
１・・・主グリッパ
２・・・補助グリッパ
３・・・糸条物巻体
４・・・リンク
５・・・送出ローラ
６・・・張力測定器
７・・・移動ガイド
８・・・グリッパ制御装置
９・・・切断具
１０・・糸条物
１１・・上部測定位置
１２・・下部測定位置
１３・・ツカミ代
１４・・測定糸長
１５・・直線移動距離
１６・・糸ガイド
１７・・揺動中心
１８・・送出装置
１９・・接触ローラ
２０・・糸ガイド
２１・・ローラガイド
【図１】
0003575006.tif 000002
【図２】
0003575006.tif 000003