(57)【要約】  空気の流れの中を空気圧により運搬される繊維フロックの流れにおいて汚染物を監視する方法である。繊維フロックの流れにおける汚染物を含む対象物の特徴が検出されて評価される。この対象物の特徴から、その対象物の第一のパラメータと第二のパラメータの値が決定される。第一の軸２０１が第一のパラメータを定義し、第二の軸２０２が第二のパラメータを定義する二次元デカルト座標系の一つの象限又は一対の象限を含むイベントフィールド２００が規定される。一つの対象物に関して決定された第一のパラメータと第二のパラメータの値が、その対象物を表すイベント２０３，２０４の座標としてイベントフィールド２００に記入される。従って、対象物を異なる手法で取り扱うことができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気の流れの中を空気圧により運搬される繊維フロックの流れ（９）において汚染物を監視する方法であって、繊維フロックの流れ（９）において汚染物を含む対象物の特徴が検出されて評価される方法において、
対象物の特徴から、その対象物の第一のパラメータと第二のパラメータの値が決定され、
第一の軸（２０１）が第一のパラメータを定義し、第二の軸（２０２）が第二のパラメータを定義する二次元デカルト座標系の一つの象限又は象限の一部を含むイベントフィールド（２００）が規定され、
一つの対象物に関して決定された第一のパラメータと第二のパラメータの値が、その対象物を表すイベント（２０３，２０４）の座標としてイベントフィールド（２００）に記入される、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
第一のパラメータが、対象物の幾何学的形状の特徴に関連し、好ましくは、対象物の長さ又は面積であることと、
第二のパラメータが、対象物の光学的な特徴に関連し、好ましくは、対象物との相互作用後の電磁放射線の強度であることと、
の一つ以上である請求項１に記載の方法。
【請求項３】
イベントフィールド（２００）において、重なり合わないエリア（２１０）の形の対象物の少なくとも二つのクラスが予め決定され、
一つの対象物は、その対象物を表すイベント（２０３，２０４）の座標がこれらの少なくとも二つのクラスの中の一つに対応するエリア（２１０）内に有る場合に、その対応するクラスに分類される、
請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記の少なくとも二つのクラスの中の少なくとも一つに分類された対象物が計数されて、計数された対象物の個々の数が、前記の少なくとも二つのクラスの中の少なくとも一つの各々に対して出力される、
請求項３に記載の方法。
【請求項５】
少なくとも二つのイベントフィールド（２００）が規定され、これらの少なくとも二つのイベントフィールド（２００）の各々は、第一の軸（２０１）が第一のパラメータを定義し、第二の軸（２０２）が第二のパラメータを定義する二次元デカルト座標系の一つの象限又は象限の一部を含み、
これらの少なくとも二つのイベントフィールド（２００）の各々において、イベントフィールド（２００）内の重なり合わないエリア（２１０）の形の対象物の少なくとも二つのクラスが予め決定され、
対象物の少なくとも一つの第三のパラメータに関する判断基準が、これらの少なくとも二つのイベントフィールド（２００）の各々に割り当てられ、
この少なくとも一つの第三のパラメータの値が、対象物の特徴から決定され、
一つの対象物は、その対象物に関して決定された前記の少なくとも一つの第三のパラメータの値がその判断基準を満たすか否かに応じて、前記の少なくとも二つのイベントフィールド（２００）の中の一つに分類される、
請求項３又は４に記載の方法。
【請求項６】
第三のパラメータが、対象物の光学的な特徴に関連し、好ましくは、対象物との相互作用後の広帯域電磁放射線のスペクトル分布である、
請求項５に記載の方法。
【請求項７】
イベントフィールド（２００）内の除去曲線（２２０）の形の除去境界が、対象物の許容可能性又は許容不可能性に関する判断基準として予め決定され、
除去曲線（２２０）の一方の側に座標が有るイベント（２０３）により表される対象物が、繊維フロックの流れ（９）に残れる一方、除去曲線（２２０）の他方の側に座標が有るイベント（２０４）により表される対象物が、繊維フロックの流れ（９）から取り除かれる、
請求項１から６までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項８】
対象物を表すイベント（２０３，２０４）の座標を図示する散布図（２０５）と、
請求項３に記載の少なくとも二つのエリア（２１０）と、
請求項７に記載の除去曲線（２２０）と、
の中の一つ以上を含むイベントフィールド（２００）がグラフィック表示される、
請求項１から７までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項９】
繊維フロックの流れ（９）の統計的な表現が、対象物の第一のパラメータと第二のパラメータの値から決定され（３０１）、
除去境界が、この統計的な表現に基づき予め決定され（３０２）、
許容不可能な対象物の時間に関する数又は量に関する数が、この確立された統計的な表現と除去境界から計算され（３０３）、
この許容不可能な対象物の時間に関する数又は量に関する数が出力ユニット（１０８）に出力され（３０４）、
オペレータが、入力ユニットを用いて、この出力された許容不可能な対象物の時間に関する数又は量に関する数に対するコメントを入力すること（３０６，３０８）を要求され（３０５）、
除去境界が、入力されたコメントに応じて自動的に設定される（３０７，３０９）、
請求項７又は８に記載の方法。
【請求項１０】
繊維フロックの流れ（９）又は繊維フロックの流れ（９）からの繊維を含む中間製造物又は製造物における汚染物の第二の監視が引き続き実施され、
前記の繊維フロックの流れ（９）における汚染物の監視時の除去境界が、この汚染物の第二の監視結果に応じて変更される、
請求項７から９までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項１１】
繊維フロックの流れ（９）又は繊維フロックの流れ（９）からの繊維を含む中間製造物又は製造物における汚染物の第二の監視が引き続き実施され、
この汚染物の第二の監視時の除去境界が、前記の繊維フロックの流れ（９）における汚染物の監視結果に応じて変更される、
請求項１から１０までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項１２】
第二の監視が、ヤーンクリアラーを用いて、繊維フロックの流れ（９）からの繊維を含む糸において実施される、
請求項１０又は１１に記載の方法。
【請求項１３】
繊維フロックの流れ（９）を運搬する空気圧式繊維運搬管路（１０１）と、
この空気圧式繊維運搬管路（１０１）に配置されたセンサーシステム（１０５）であって、繊維フロックの流れ（９）において汚染物を含む対象物の特徴を検出するセンサーシステム（１０５）と、
このセンサーシステム（１０５）の出力信号を評価する評価ユニット（１０７）と、
を有する、繊維フロックの流れ（９）において汚染物を監視する装置（１００）において、
この評価ユニット（１０７）が、
センサーシステム（１０５）の出力信号から、対象物の第一のパラメータと第二のパラメータの値を決定し、
第一の軸（２０１）が第一のパラメータを定義し、第二の軸（２０２）が第二のパラメータを定義する二次元デカルト座標系の一つの象限又は象限の一部を含むイベントフィールド（２００）を規定し、
このイベントフィールド（２００）において、一つの対象物に関して決定された第一のパラメータと第二のパラメータの値を、その対象物を表すイベント（２０３，２０４）の座標として記入する、
ように構成されていることを特徴とする装置。
【請求項１４】
本装置（１００）が、更に、評価結果を出力する出力ユニット（１０８）を有し、この出力ユニット（１０８）が、対象物を表すイベント（２０３，２０４）の座標を表示する散布図（２０５）を含む、イベントフィールド（２００）のグラフィック表示を出力するように構成されている、
請求項１３に記載の装置（１００）。
【請求項１５】
前記のセンサーシステム（１０５）が、繊維フロックの流れ（９）を画像を撮影するカメラ（１０６）を備えている、
請求項１３又は１４に記載の装置（１００）。
【請求項１６】
繊維フロックの流れ（９）から対象物を選択的に取り除く除去ユニット（１０９）が、センサーシステム（１０５）の下流において、空気圧式繊維運搬管路（１０１）に配置されている、
請求項１３から１６までのいずれか一つに記載の装置（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、独立請求項の前文に基づく繊維フロックの流れにおいて汚染物を監視する方法及び装置に関する。その好ましい用途は、紡糸の準備、特に、ブロールームにおける原綿繊維の監視である。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、繊維素材、特に、原綿から異物を除去する方法及び装置を開示している。そのような方法は、例えば、紡糸工程用の原綿を準備するブロールームにおいて用いられる。そこでは、綿梱を開梱した後の出来る限り早い時点で、紐、ジュート片、プラスチックフィルム及びそれらと同等の物などの異物繊維が取り除かれる。原綿は、センサーシステムと分離装置を通過する空気圧式繊維運搬管路内を運ばれる。そのセンサーシステムは、二つのカメラから構成される。センサーシステムにより異物が検出されると、それらの異物は、圧縮空気の一吹きによって、繊維運搬方向に対して交差する方向に、繊維運搬管路の除去開口部を介して取り除かれる。
【０００３】
上記の除去方法が、製造中にオンラインで実施される一方、特許文献２は、実験室での測定、即ち、オフライン測定に関する。その文献は、繊維サンプル内の塵を測定、分類する設備及び方法を開示している。繊維サンプルは、プロセッサに供給されて、そこで、対象物が個別化された後、センサーシステムに転送される。特徴的な信号が、塵を含む対象物の検出された特徴に対応するセンサー信号により生成される。コンピュータが、それらの特徴的な信号を分析して、塵に対応する信号を識別し、それらの塵信号を塵の幾つかのタイプの中の一つに対応する信号として分類する。それらの特徴的な信号に基づき、コンピュータは、対象物の長さ、直径及び速度を決定するとともに、一つの対象物に対応する特徴的な信号のピーク値も決定する。それらの測定に基づき、塵の幾つかのタイプの中の一つとして、塵を特徴付けている。
【０００４】
糸の品質を監視するプロセス及び装置が特許文献３に開示されている。糸区画内の異質な素材を糸自体及び別の異質な素材と区別するために、その糸から導き出される信号を分類フィールドにおいて分類している。その分類フィールド又は分類マトリックスは、異質な素材の長さをプロットするための水平軸と、異質な素材の反射率をプロットするための垂直軸とを有する。その分類に基づき、糸に含まれる異質な素材とそのタイプを決定することができる。
【０００５】
糸製造時の品質を保証するために、所謂ヤーンクリアラーが紡糸機又は巻糸機に使用されている。ヤーンクリアラーは、動いている糸を走査して、糸における厚い箇所、薄い箇所又は異物などの欠陥を検出する少なくとも一つのセンサーを備えた測定ヘッドを有する。そのセンサーの出力信号は、予め決定された評価基準に基づき連続して評価される。それらの評価基準は、一方におけるイベントの長さと他方におけるイベントの振幅、例えば、基準値からの糸の量の偏差により確立される二次元の分類フィールド又はイベントフィールドにおいて、クリアリング曲線の形のクリアリング境界によって予め決定される。そのクリアリング曲線を下回るイベントは許容されるのに対して、クリアリング曲線を上回るイベントは、糸から取り除かれるか、或いは少なくとも欠陥として登録される。クリアリング曲線を有するイベントフィールドの例は、特許文献４に図示されている。
【０００６】
糸の欠陥に関する二次元分類フィールドにおけるクリアリング曲線は、特許文献５にも開示されている。その分類フィールドの水平軸は、糸の欠陥の長さを表し、垂直軸は、糸の欠陥の厚さを表す。
【０００７】
特許文献６は、電子式ヤーンクリアリングシステムにクリアリング境界を設定する方法を開示している。先ずは、テスト素材の統計的な表現が、テスト素材の測定により決定される。その統計的な表現に基づき、クリアリング境界が計算されて、それを使用することを提案され、そのクリアリング境界により期待される、長さに関する許容不可能なイベントの数が計算されて出力される。オペレータは、その期待される許容不可能なイベントの数に関するコメントを提供することができ、そのコメントに応じて、クリアリング境界が自動的に設定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】国際特許公開第２００６／０７９４２６号明細書
【特許文献２】米国特許公開第５５３９５１５号明細書
【特許文献３】米国特許登録第６，２４４，０３０号明細書
【特許文献４】米国特許登録第６，３７４，１５２号明細書
【特許文献５】欧州特許公開第２，６４４，５５３号明細書
【特許文献６】国際特許公開第２０１１／０３８５２４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、繊維フロックの流れにおける汚染物の監視を一層改善することである。別の課題は、繊維フロックの流れにおいて汚染物を監視するための目標基準を提供し、それにより様々な監視箇所及び時間による監視結果を互いに比較可能とすることである。更に別の課題は、繊維フロックの流れから取り除かれるべき汚染物のより完全で、より精確な定義を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
これらの課題及び別の課題は、独立請求項に規定される方法及び装置により解決される。有利な実施形態は、従属請求項に提示されている。
【００１１】
本発明は、フロックの流れにおける対象物に関する二次元の「イベントフィールド」を規定するとの考えに基づいてる。このイベントフィールドは、対象物の特徴から決定される二つのパラメータを表す二つの軸により定義される。これらのパラメータの値は、対象物を表すイベントの座標としてイベントフィールドに記入される。対象物の様々なクラスをイベントフィールドで定義することができるとともに、一つのイベントをそれらのクラスの中の一つに分類することができる。様々なクラスに分類された対象物を計数することによって、各クラスにおいて計数された対象物の個々の数により繊維フロックの流れを特徴付けることができる。対象物の特徴から決定される第三のパラメータを用いて、様々なタイプの汚染物を互いに区別することができる。更に、対象物の許容可能性又は許容不可能性に関する判断基準として、イベントフィールドにおける除去曲線の形の除去境界を予め決定することができる。
【００１２】
本明細書を通して使用する「対象物」との用語は、繊維フロックの構成成分を表す。対象物は、例えば、基本素材を構成する繊維、繊維の束（物理的なネップ）、種皮、葉又は茎の断片（生体的なネップ）、許容可能又は許容不可能な汚染物であるとすることができる。
【００１３】
本発明による方法では、空気流の中を空気圧により運搬される繊維フロックの流れにおいて汚染物を監視するために、繊維フロックの流れにおいて汚染物を含む対象物の特徴が検出されて、評価される。対象物の第一のパラメータと第二のパラメータの値は、対象物の特徴から決定される。第一の軸が第一のパラメータを定義し、第二の軸が第二のパラメータを定義する二次元デカルト座標の一つの象限又は象限の一部を含むイベントフィールドが規定される。対象物毎に決定される第一のパラメータと第二のパラメータの値は、その対象物を表すイベントの座標として、イベントフィールドに記入される。
【００１４】
対象物を表すイベントの座標を図示する散布図を含むイベントフィールドは、好ましくは、グラフィック表示される。
【００１５】
第一のパラメータは、例えば、対象物の幾何学的形状の特徴に関連付けることができ、好ましくは、対象物の長さ又は面積である。
【００１６】
第二のパラメータは、例えば、対象物の光学的な特徴に関連付けることができ、好ましくは、対象物との相互作用後の電磁放射線の強度である。
【００１７】
一つの実施形態では、イベントフィールドにおいて、重なり合わないエリアの形の対象物の少なくとも二つのクラスが予め決定されて、一つの対象物は、その対象物を表すイベントの座標がそれらの少なくとも二つのクラスの中の一つに対応するエリア内に有る場合に、その対応するクラスに分類される。
【００１８】
この少なくとも二つのエリアを含むイベントフィールドは、好ましくは、グラフィック表示される。
【００１９】
これらのエリアは、例えば、第一の軸又は第二の軸に対して平行な直線により互いに境界を画定された隣り合う四辺形であるとすることができる。
【００２０】
これらの少なくとも二つのクラスの少なくとも一つに分類された対象物を計数して、これらの少なくとも二つのクラスの少なくとも一つの各々に対して、計数された対象物の個々の数を出力するのが有利である。
【００２１】
一つの実施形態では、少なくとも二つのイベントフィールドが規定され、これらの少なくとも二つのイベントフィールドの各々が、第一の軸が第一のパラメータを定義し、第二の軸が第二のパラメータを定義する二次元デカルト座標系の一つの象限又は象限の一部を含む。これらの少なくとも二つのイベントフィールドの各々において、そのイベントフィールドにおける重なり合わないエリアの形の対象物の少なくとも二つのクラスが予め決定される。対象物の少なくとも一つの第三のパラメータに関する判断基準が、これらの少なくとも二つのイベントフィールドの各々に割り当てられる。この少なくとも一つの第三のパラメータの値が、対象物の特徴から決定される。一つの対象物は、その対象物に関して決定された少なくとも一つの第三のパラメータの値がこの判断基準を満たすか否かに応じて、これらの少なくとも二つのイベントフィールドの中の一つに分類される。
【００２２】
この第三のパラメータは、例えば、対象物の光学的な特徴に関連付けることができ、好ましくは、対象物との相互作用後の広帯域電磁放射線のスペクトル分布である。
【００２３】
一つの実施形態では、イベントフィールドにおける除去曲線の形の除去境界が、対象物の許容可能性又は許容不可能性に関する判断基準として予め決定される。除去曲線の一方の側に座標が有る対象物は、繊維フロックの流れに残される一方、除去曲線の他方の側に座標が有る対象物は、繊維フロックの流れから取り除かれる。
【００２４】
この除去曲線を含むイベントフィールドは、好ましくは、グラフィック表示される。
【００２５】
一つの実施形態では、繊維フロックの流れの統計的な表現が、対象物の第一のパラメータと第二のパラメータの値から決定される。除去境界は、この統計的な表現に基づき予め決定される。許容不可能な対象物の時間に関する数又は量に関する数は、この確立された統計的な表現と除去境界から計算される。この許容不可能な対象物の時間に関する数又は量に関する数は出力ユニットに出力される。オペレータは、この出力された許容不可能な対象物の時間に関する数又は量に関する数に対するコメントを入力ユニットにより入力することを要求される。この除去境界は、入力されたコメントに応じて自動的に設定される。
【００２６】
このコメントの結果として、オペレータは、提案された除去境界が所望の用途に関して十分であるか否か、或いはそれを厳しくする必要があるのか、緩くする必要があるのかを決定することができる。この場合、「厳しくする」とは、より多くのイベントを除去すべきであることを意味し、「緩くする」とは、より少ないイベントを除去すべきであることを意味する。次に、本システムは、除去境界の補正を実施して、所望の動作を引き起こす。オペレータが、これらの設定を出来る限り簡単に実施できるようにするために、オペレータは、マウスの単純なクリック又はボタンの押下により、許容不可能な対象物の数を差分値だけ増減する手段を与えられる。
【００２７】
一つの実施形態では、汚染物の第二の監視が、繊維フロックの流れ又は繊維フロックの流れからの繊維を含む中間製造物又は製造物において引き続き実施されて、前記の繊維フロックの流れにおいて汚染物を監視する時の除去境界が、この汚染物の第二の監視の結果に応じて変更される。従って、繊維フロックの流れにおける汚染物の除去を制御する閉制御ループが存在する。
【００２８】
一つの実施形態では、汚染物の第二の監視が、繊維フロックの流れ又は繊維フロックの流れからの繊維を含む中間製造物又は製造物において引き続き実施されて、この汚染物の第二の監視時の除去境界が、前記の繊維フロックの流れにおける汚染物の監視結果に応じて変更される。従って、繊維フロックの流れにおける汚染物の除去を制御する開制御ループが存在する。
【００２９】
この第二の監視は、好ましくは、ヤーンクリアラーを用いて、繊維フロックの流れからの繊維を含む糸において実施される。
【００３０】
本発明による繊維フロックの流れにおいて汚染物を監視する装置は、繊維フロックの流れを運搬する空気圧式繊維運搬管路と、この空気圧式繊維運搬管路に配置されたセンサーシステムであって、繊維フロックの流れにおいて汚染物を含む対象物の特徴を検出するセンサーシステムと、このセンサーシステムの出力信号を評価する評価ユニットとを有する。この評価ユニットは、センサーシステムの出力信号から、対象物の第一のパラメータと第二のパラメータの値を決定して、第一の軸が第一のパラメータを定義し、第二の軸が第二のパラメータを定義する二次元デカルト座標系の一つの象限又は一対の象限を含むイベントフィールドを規定し、このイベントフィールドにおいて、対象物に関して決定された第一のパラメータと第二のパラメータの値を、その対象物を表すイベントの座標として記入するように構成される。
【００３１】
本装置は、更に、評価結果を出力する出力ユニットを有し、この出力ユニットは、対象物を表すイベントの座標を図示する散布図を含む、イベントフィールドのグラフィック表示を出力するように構成される。
【００３２】
このセンサーシステムは、好ましくは、繊維フロックの流れの画像を撮影するカメラを有する。
【００３３】
繊維フロックの流れから対象物を選択的に取り除く除去ユニットは、運搬方向に関してセンサーシステムの下流において、空気圧式繊維運搬管路に配置することができる。
【００３４】
繊維フロックの流れにおいて汚染物を監視する従来からの既存システムは、「汚染物有り」と「汚染物無し」の選択肢の間だけを区別していた。本発明は、そのような汚染物に関する二者択一の見方を捨て去って、より洗練された見方に置き換えている。本発明は、二次元のイベントフィールドを導入して、それにより、汚染物を含む対象物を異なる手法で取り扱うことができる。この汚染物の分類によって、繊維フロックの流れは、その中の様々な対象物に関して数値的に特徴付けることができるとともに、繊維フロックの様々な流れの分類を互いに比較することができる。また、繊維フロックの流れからの汚染物の除去を一層異なる手法で実施することができる。幾つかのクラスのイベントは、それらが汚染物を含むかもしれないけれども、繊維フロックの流れに留まることができ、想定される最終製造物において差し障りがある汚染物だけを繊維フロックの流れから取り除くことができる。
【００３５】
ここで、添付図面を参照して、本発明を詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明による装置の模式図
【図２ａ】散布図を含むイベントフィールドのグラフィック表示図
【図２ｂ】散布図を含むイベントフィールドのグラフィック表示図
【図３】本発明による方法の一つの実施形態のフローチャート図
【図４ａ】三つの異なるタイプの汚染物から得られる光学信号における三つの異なるスペクトル分布例の中の一つのグラフ図
【図４ｂ】三つの異なるタイプの汚染物から得られる光学信号における三つの異なるスペクトル分布例の中の一つのグラフ図
【図４ｃ】三つの異なるタイプの汚染物から得られる光学信号における三つの異なるスペクトル分布例の中の一つのグラフ図
【図５】本発明による方法の一つの実施形態を実施するためのシステムのブロック図
【発明を実施するための形態】
【００３７】
図１は、本発明による装置１００を模式的に図示している。この装置１００は、繊維フロックの流れ９において汚染物を監視する装置である。この装置は、空気流において繊維フロックの流れ９を空気圧により運搬する空気圧式繊維運搬管路１０１を有する。この繊維フロックの流れ９及び空気流の運搬方向は、図１において矢印９１により表示されている。
【００３８】
蛍光灯などの四つの光源１０３が、繊維運搬管路１０１の壁面内の窓１０２の近くに配置されている。これらの光源１０３は、繊維運搬管路１０１内の繊維フロックの流れ９を様々な方向から照明する。
【００３９】
センサーシステム１０５が、繊維運搬管路１０１に配置されている。そのシステムは、繊維フロックの流れ９において汚染物を含む対象物の特徴を検出する。図１の実施形態では、センサーシステム１０５は、二つの異なる方向から、窓１０２を通して繊維フロックの流れ９の画像を撮影する二つのカメラ１０６、例えば、ＣＣＤカメラを備えている。繊維フロックの流れ９と相互作用した後の光は、窓１０２とカメラ１０６の間で、傾斜した鏡１０４を用いて偏向させることができる。カメラ１０６は、センサーシステム１０５の単なる一つの例であり、本発明による装置１００では、それに代わる、或いはそれに追加されるセンサーシステムを使用できることを理解されたい。そのような代替又は追加のセンサーシステムは、マイクロ波などの、光とは別の電磁波、音波などに基づき対象物の特徴を検出することができる。代替のセンサーシステムの幾つかは光源を必要としない。
【００４０】
カメラ１０６は、センサーシステム１０５の出力信号を評価する評価ユニット１０７に接続されている。この評価ユニット１０７は、センサーシステム１０５の出力信号から、対象物の第一のパラメータと第二のパラメータの値を決定するように構成されている。この評価ユニット１０７は、更に、図２を参照して以下で考察する通り、イベントフィールド２００を規定して、そのイベントフィールド２００において、対象物に関して決定された第一のパラメータと第二のパラメータの値を、その対象物を表すイベント２０３，２０４の座標として記入するように構成されている。
【００４１】
この評価ユニット１０７は、評価結果を出力する出力ユニット１０８と接続されている。この出力ユニット１０８は、図２を参照して以下で考察する通り、イベントフィールド２００のグラフィック表示を出力するように構成されている。この出力ユニット１０８は、例えば、表示スクリーン又はプリンタであるとすることができる。一つの実施形態では、この出力ユニットはタッチスクリーンであり、従って、入力出力ユニットして動作する。
【００４２】
繊維フロックの流れ９から対象物を選択的に取り除く除去ユニット１０９が、運搬方向９１に関してセンサーシステム１０５の下流において、空気圧式繊維運搬管路１０１に配置されている。そのような除去ユニット１０９は、例えば、特許文献１により周知である。好ましい実施形態では、この除去ユニットは、評価ユニット１０７により個別に制御可能な複数の圧縮空気ノズルを備えている。センサーシステム１０５が繊維フロックの流れ９に許容不可能な汚染物９０を検出した場合、その汚染物９０が除去ユニット１０９の所に到着した時に、除去ユニット１０９のそれに適した空気ノズルが作動されて、繊維フロックの流れ９の運搬方向９１に対して直角に圧縮空気を噴射する。従って、汚染物９０は、繊維フロックの流れ９の運搬方向９１に対してほぼ直角の除去方向９２に、除去流路１１０内に吹き飛ばされて、繊維運搬管路１０１から取り除かれる。この汚染物の無くなった繊維フロックは、繊維フロックの流れ９と共に進み続ける。
【００４３】
この除去ユニット１０９は、評価ユニット１０７により制御するか、直にセンサーシステム１０５により制御するか、或いはそれらの両方により制御することができる。センサーシステムにより制御する場合、マイクロプロセッサを各カメラ１０６と関連付けて、カメラ１０６を除去ユニット１０９と直に接続することができる。そのような直接的な接続は、簡略化のために図１には図示されていない。別の代替実施形態では、除去ユニット１０９は、除去ユニット１０９自体と関連するマイクロプロセッサにより制御される。
【００４４】
上述した通り、評価ユニット１０７により規定されるイベントフィールド２００のグラフィック表示は、出力ユニット１０８に出力することができる。このイベントフィールド２００のグラフィック表示の二つの例が図２に図示されている。このイベントフィールド２００は、二次元デカルト座標系の一つの象限又は一対の象限を含む。第一の軸２０１、例えば、横軸が、第一のパラメータを定義し、第二の軸２０２、例えば、縦軸が第二のパラメータを定義する。この第一のパラメータは、対象物の幾何学的形状の特徴に関連付けることができ、好ましくは、対象物の長さ又は面積である。この第二のパラメータは、対象物の光学的な特徴に関連付けることができ、好ましくは、対象物により反射された光及び／又は対象物を透過した光の強度である。一つの対象物に関して決定された第一のパラメータと第二のパラメータの値は、その対象物の座標としてイベントフィールド２００に記入される。従って、一つの対象物は、その座標に対応する位置に有るドットなどのグラフィックシンボル２０３により表示される。これ以降、そのようなイベントフィールド２００における対象物の表示を「イベント」２０３，２０４と称する。複数のイベント２０３，２０４は、それらに対応する対象物の座標を図示する散布図２０５を構成する。
【００４５】
本発明の一つの実施形態では、イベントフィールド２００において、重なり合わないエリアの形の対象物の複数のクラスが予め決定される。図２の例では、それらのエリア２１０は、それぞれ第一の軸２０１と第二の軸２０２に対して平行な直線２１１，２１２により互いに境界を画定された隣接する四角形である。図２に例示された実施形態では、４×５＝２０個のクラス２１０が有り、それ以外の形状及び／又はそれ以外の数のクラス２１０による別の分類も可能である。一つのイベント２０３，２０４は、そのイベント２０３，２０４の座標が少なくとも二つのクラス２１０の中の一つに対応するエリア２１０内に有る場合に、その対応するクラスに分類される。少なくとも二つのクラス２１０の中の少なくとも一つに分類されたイベント２０３，２０４が計数されて、それらの計数されたイベント２０３，２０４の個々の数がその少なくとも二つのクラス２１０の中の少なくとも一つの各々に対して出力される。この計数されたイベント２０３，２０４の数は、図２に図示されたグラフィック表示の代わりに、或いはそれに追加して出力することができる。この分類は、繊維フロックの流れ９に含まれる汚染物を数値的に特徴付けるのに有用である。
【００４６】
汚染物に関する除去境界を表す除去曲線２２０をイベントフィールド２００に引いて、そのイベントフィールド２００と共にグラフィック表示することができる。この除去境界は、対象物の許容可能性又は許容不可能性に関する判断基準として予め決定される。除去曲線２２０の一方の側に座標が有るイベント２０３により表される対象物は、繊維フロックの流れ９に残される一方、除去曲線２２０の他方の側に座標が有るイベント２０４により表される対象物は、繊維フロックの流れ９から取り除かれる。それぞれ許容可能な対象物及び許容不可能な対象物に対応するイベント２０３，２０４は、異なる形状、異なる色及び／又は異なる塗り潰しなどの異なるグラフィックシンボルにより表示することができる。図２に例示された実施形態では、許容可能なイベント２０３が空の円により表示される一方、許容不可能なイベント２０４が塗り潰された円により表示されている。
【００４７】
除去境界は、オペレータの入力により予め決定するか、様々なタイプの除去境界を含むデータベースから取り出すか、或いは図３と関連して以下に述べる通り、自動的に計算することができる。
【００４８】
図２ａの実施形態では、除去曲線２２０は、クラス境界２１１，２１２に従う。それに代わって、除去曲線２２０は、それらのクラス２１０から独立することができ、従って、ほぼ自由な形態でオペレータにより定義することができる。後者の代替形態の例は、図２ｂに図示されている。
【００４９】
図３は、本発明による除去境界を自動的に予め決定する方法の一つの実施形態のフローチャートを図示している。この方法における計算は、好ましくは、評価ユニット１０７により実行される（図１を参照）。
【００５０】
この方法は、考え得る最も簡単な手法で開始される。そのために、例えば、「スマートリミット」、「自動セットアップ」又はそれらと同等のラベルを付与できるスタートボタンが配備されている。このスタートボタンは、ハードウエア又はソフトウエアのいずれかにより実現することができる。後者の場合、スタートボタンは、出力ユニット１０８にシンボルで表示することができ（図１を参照）、キーボードやコンピュータマウスなどの入力ユニットを用いて、或いはタッチスクリーン１０８の場合には接触することにより作動することができる。
【００５１】
テスト素材の統計的な表現は、校正プロセス３０１において決定される。この統計的な表現は、図２に図示されている通りのイベント２０３，２０４の散布図２０５に関する。この統計的な表現は、好ましくは、十分に大きな数の対象物を検出、評価することにより得られる。
【００５２】
グラフィック表示としての除去境界及び除去曲線２２０（図２を参照）は、決定された統計的な表現に基づき自動的に計算される（３０２）。除去曲線２２０は、例えば、所定の曲線形状に基づき計算された後、それを拡縮、並進及び／又は回転などの相似変換により適切な位置に合わせることができる。除去曲線２２０の位置は、所望の除去率に依存する。最も簡単な場合、初期の除去率は、例えば、毎時５０００除去などの固定的に予め決定された値であるとすることができる。初期の除去率を選択するための一定数の選択肢、例えば、
低い除去率（例えば、毎時１０００除去）又は低い品質に対する「低」、
中間の除去率（例えば、毎時５０００除去）又は中間の品質に対する「中間」、及び
高い除去率（例えば、毎時１５０００除去）又は高い品質に対する「高」、
をオペレータに提示することができる。それを選択するために、ハードウエア又はソフトウエアにより実現される選択ボタンを配備することができる。完全な選択自由度のために、所望の除去率を自由に入力する手段をオペレータに提供することができる。
【００５３】
これらの決定された統計的な表現及び計算された除去境界に基づき、時間に関する除去数又は繊維フロックの流れ９の量に関する除去数が自動的に計算される（３０３）。この除去率は、除去境界に応じて許容不可能な全ての対象物の総計から得られる。
【００５４】
オペレータは、計算された除去境界から得られる除去率に対してコメントを与える手段を提供されなけれならない。そのために、除去率は、その計算３０３後に、出力ユニット１０８に出力される（３０４）。オペレータは、表示された除去率を確認又は変更することを要求される（３０５）。その時の除去境界及び除去率を確認するための確認ボタンが配備されている。例えば、増分ボタンを用いて、増分だけ、例えば、毎時１０００除去だけ除去率を変更することができる（３０６）。この増分は、好ましくは、除去率の特定割合、例えば、２０％などにより自動的に提案又は計算することができる。除去境界は、除去率に関して入力された変更コマンドの結果として自動的に変更される（３０７）。変更された除去境界に従う新たな除去率が計算される（３０３）。前に決定された統計的な表現は、その計算のベースとして使用される。オペレータは、新たな除去率に対するコメントを提供し（３０５）、任意選択として、必要に応じてそれを変更する（３０６）機会を与えられる。ここで述べた除去境界又は除去率の最適化ループは、オペレータが満足して、それを確認するまで何度でも通ることができる（３０８）。その後においてのみ、繊維フロックの流れ９からの汚染物の除去に関して有効となるように、除去境界が設定される（３０９）。この除去境界の設定３０９は、除去ユニット１０９を制御するユニットに、その除去境界を送信して、そこに保存することを含む。この制御ユニットは、センサーシステム１０５、評価ユニット１０７及び／又は除去ユニット１０９自体であるとすることができる。
【００５５】
製造プロセスにおいて、周期的に、或いは大きな改修後に上述したプロセスを反復する（３１１）のが有利であるとすることができる。そのような反復３１１は、除去率の再計算３０３と、その出力３０４と、必要な場合に除去率の変更３０６とを含む。
【００５６】
イベント２０３，２０４の散布図２０５、対象物のクラスを表すエリア２１０及び／又は除去境界を表す除去曲線２２０を含む、イベントフィールド２００のグラフィック表示は、好ましくは、出力ユニット１０８に出力される（図１を参照）。
【００５７】
図２と関連して述べた通りの汚染物の分類は、様々な形式の汚染物毎に実施することができる。汚染物の形式の例は、次の通りである。
（ａ）野菜及びそれ以外の有機物の汚染物、
（ｂ）白い汚染物及び透明な汚染物、並びに
（ｃ）色付きの汚染物。
【００５８】
そのような形式の汚染物は、対象物の第三のパラメータの値を決定することより互いに区別することができる。汚染物の形式毎に、図２と関連して考察した通りのイベントフィールド２００が規定される。従って、例えば、（ａ）野菜又はそれ以外の有機物の汚染物、（ｂ）白い汚染物及び透明な汚染物、並びに（ｃ）色付きの汚染物に対して、それぞれ別個のイベントフィールド２００及び／又は別個の分類結果が存在する。対象物の第三のパラメータに関する判断基準は、イベントフィールド２００の各々に対して割り当てられる。一つの対象物は、その対象物に関して決定された少なくとも一つの第三のパラメータの値が判断基準を満たすか否かに応じて、イベントフィールド２００の中の一つに分類される。この判断基準は、対象物の第三のパラメータにのみ依存することができる。それに代わって、判断基準は、第三のパラメータと、更に、対象物の一つ又は幾つかの更に別のパラメータとに依存することができる。例えば、対象物の幾何学的形状の特徴（即ち、図２に関連して考察した通りの第一のパラメータ）は、第三のパラメータに追加して、判断基準に入れることができる。
【００５９】
第三のパラメータは、例えば、対象物の色、即ち、対象物との相互作用後の広帯域電磁放射線のスペクトル分布であるとすることができる。この場合、次の判断基準を予め決定することができる。
（ａ）野菜及びそれ以外の有機物の汚染物に対して、スペクトル分布が（光波長が約４９５ｎｍと５９０ｎｍの間の）緑及び／又は黄色の領域にピークを有し、それ以外の有意なピークを可視域に有さない。
（ｂ）白い汚染物及び透明な汚染物に対して、スペクトル分布が（約４３５ｎｍと４９５ｎｍの間の）青の領域、（約４９５ｎｍと５７０ｎｍの間の）緑の領域、並びに（約６３０ｎｍと７７０ｎｍの間の）赤の領域にゼロと著しく異なる値を有する。
（ｃ）色付きの汚染物に対して、上記以外の全てのケース。
【００６０】
異なる対象物から得られる光学信号から決定できる異なるスペクトル分布４０１〜４０３の三つの例が図４に図示されている。各グラフ４０１〜４０３は、対象物で反射された光の強度を光波長λの関数として図示している。図４ａのスペクトル分布４０１は、上記の判断基準（ａ）を満たし、そのため、それに対応する対象物は、野菜及びそれ以外の有機物の汚染物に関する第一のイベントフィールドに分類される。図４ｂのスペクトル分布４０２は、上記の判断基準（ｂ）を満たし、そのため、それに対応する対象物は、白い汚染物及び透明な汚染物に関する第二のイベントフィールドに分類される。図４ｃのスペクトル分布４０３は、上記の判断基準（ａ）も（ｂ）も満たさず、そのため、それに対応する対象物は、恐らく赤い汚染物であり、色付きの汚染物に関する第三のイベントフィールドに分類される。
【００６１】
図５は、本発明による方法の別の実施形態を実施するためのシステム５００のブロック図を図示している。水平な矢印５１０は、紡績工場などの製造現場における素材の流れを象徴している。この流れ５１０の中の素材は、流れ５１０全体を通して同じ構造、即ち、同じ繊維フロックを有するか、或いはその構造を左から右に、例えば、繊維フロックから繊維ウエブに、その次に篠に、その次に粗紡に、その次に糸などに変えることができる。従って、矢印５１０は、織物製造系統全体、全ての形式の織物構造及び全ての形式の織物製造機械を包含することができる。
【００６２】
第一の監視機器５０１は、素材の流れ５１０の一部である繊維フロックの流れにおいて汚染物を監視する。第一の監視機器５０１は、図１に模式的に図示されている通りの本発明による装置１００である。第二の監視機器５０２は、素材の流れ５１０において第一の監視機器５０１の下流に配置されている。この第二の監視機器５０２は、引き続き素材の流れ５１０、即ち、第一の監視機器５０１により監視済みの繊維フロックの流れ又はその繊維フロックの流れからの繊維を含む中間製造物又は製造物において汚染物を監視する。第二の監視機器５０２の場所では、素材の流れ５１０は、依然として繊維フロックの流れであるとすることができる。その場合、第二の監視機器５０２は、第二の監視機器５０２において存在できるが、必ずしも必要とされない除去ユニット１０９を除いて、図１に監視機器１００として図示されている第一の監視機器５０１と同様の機器であるとすることができる。それに代わって、第二の監視機器５０２は、織物製造系統の更に別の段階に配置することができる。例えば、第一の監視機器５０１により監視済みの繊維フロックの流れ９からの繊維を含む糸を巻き取る巻糸機に配置される、汚染物除去能力を有するヤーンクリアラーであるとすることができる。そのようなヤーンクリアラーは、例えば、特許文献３により周知である。
【００６３】
制御ユニット５０３は、第一の接続部５０４及び第二の接続部５０５を介して、それぞれ第一の監視機器５０１及び第二の監視機器５０２と接続されている。この制御ユニット５０３は、第一の監視機器５０１及び第二の監視機器５０２からデータを収集し、それらのデータを統計的に処理して、それらのデータから作成したレポートをオペレータに出力し、この出力は図５において出力矢印５０６により表示されている。また、制御ユニットは、オペレータからの入力、例えば、品質に関する要件を受信し、この入力は図５において入力矢印５０７により表示されている。制御ユニット５０３は、相応の周辺入力機器及び／又は周辺出力機器を備えたコンピュータとして実現することができる。また、制御ユニットは、素材の流れ５１０における別の機器と接続することができるが、その機器は図５に図示されていない。
【００６４】
本発明の一つの実施形態では、第一の監視機器５０１の除去境界は、第二の監視機器５０２の監視結果に応じて変更される。従って、第一の監視機器５０１による汚染物除去を制御する閉制御ループが存在する。この閉制御ループにおけるフィードバックは、図５において別の矢印５０８により表示されているが、制御ユニット５０３と監視機器５０１，５０２の間の接続部５０４，５０５を介して実現することができ、これらの接続部５０４，５０５は、好ましくは、両方向接続部である。制御ユニット５０３は、閉制御ループ内のコントローラとして機能することができる。例えば、第二の監視機器５０２が或るクラス２１０において多過ぎる汚染物を発見した場合、制御ユニット５０３は、第一の監視機器５０１における除去境界を自動的に適合させて、そのクラス２１０において、より多くの汚染物を取り除くことができる。
【００６５】
本発明の別の実施形態では、第二の監視機器５０２の除去境界は、第一の監視機器５０１の監視結果に応じて変更される。この実施形態では、第一の監視機器５０１は、図５で矢印５０９により表示されている開制御ループにおいて第二の監視機器５０２を制御する。この開制御ループ５０９は、制御ユニット５０３と監視機器５０１，５０２の間の接続部、好ましくは、両方向接続部５０４，５０５を介して実現することができる。制御ユニット５０３は、開制御ループ内のコントローラとして機能することができる。
【００６６】
本発明が上述した実施形態に限定されないことを理解されたい。当業者は、本発明の知見により更に別の変化形態を導き出すことが可能であり、それらの変化形態も本発明の対象に属する。
【符号の説明】
【００６７】
１００    本発明による装置
１０１    繊維運搬管路
１０２    繊維運搬管路の壁内の窓
１０３    光源
１０４    鏡
１０５    センサーシステム
１０６    カメラ
１０７    評価ユニット
１０８    出力ユニット
１０９    除去ユニット
１１０    除去流路
２００    イベントフィールド
２０１，２０２    イベントフィールドの第一の軸と第二の軸
２０３    許容可能なイベント
２０４    許容不可能なイベント
２０５    散布図
２１０    汚染物のクラスを表すイベントフィールド内のエリア
２１１    水平クラス境界
２１２    垂直クラス境界
２２０    除去曲線
４０１〜４０３    スペクトル分布
５０１，５０２    第一の監視機器と第二の監視機器
５０３    制御ユニット
５０４，５０５    第一の接続部と第二の接続部
５０６    制御ユニットからの出力
５０７    制御ユニットへの入力
５０８    閉制御ループ内のフィードバック
５０９    開制御ループ内の制御
５１０    素材の流れ
９    繊維フロックの流れ
９０    汚染物
９１    繊維フロックの流れの運搬方向
【図１】
2019516873.tif 000003
【図２（ａ）】
2019516873.tif 000004
【図２（ｂ）】
2019516873.tif 000005
【図３】
2019516873.tif 000006
【図４（ａ）−４（ｃ）】
2019516873.tif 000007
【図５】
2019516873.tif 000008
【国際調査報告】
2019516873.tif 000009
2019516873.tif 000010
2019516873.tif 000011