(57)【要約】【課題】本発明によれば、巻き取られる繊維束の厚みおよび／またはその斑を精度良く測定し、繊維束を製造する工程中に生じる異常をいち早く検知し、これにより繊維束の品質を良好に管理することができる測定方法、この測定方法を備えた測定装置及び、この測定方法または測定装置を用いた繊維束の製造方法を提供する。【解決手段】走行する前記繊維束に対してレーザー光の照射角度を６０°から８０°として、波長３５０ｎｍ〜５５０ｎｍのレーザー光を照射し、前記繊維束の幅方向及び長手方向の各測定点において前記レーザー光の照射と反射光の受光角度の変化量を検出して繊維束の厚みを測定することにより、走行する繊維束の厚みおよび／またはその斑を測定する。【選択図】  図１
2018052744.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行する繊維束の厚みおよび／またはその斑を測定する方法であって、下記［Ａ］〜［Ｄ］の工程を有する繊維束の測定方法。
［Ａ］ローラーまたは固定ガイドに接して繊維束を走行させる位置決め工程
［Ｂ］走行する前記繊維束に対してレーザー光の照射角度を６０°から８０°として、波長３５０ｎｍ〜５５０ｎｍのレーザー光を照射する出力工程
［Ｃ］受光体にて前記レーザー光の前記繊維束の幅方向の各測定点における反射光を受光する入力工程
［Ｄ］前記繊維束の幅方向の各測定点において前記レーザー光の照射と前記反射光の受光角度の変化量を検出する検出工程
【請求項２】
前記走行する繊維束がポリアクリロニトリル繊維束である、請求項１に記載の繊維束の測定方法。
【請求項３】
前記走行する繊維束が炭素繊維束である、請求項１に記載の繊維束の測定方法。
【請求項４】
前記走行する繊維束が１０００本以上１０００００本以下のフィラメントである、請求項１〜３のいずれかに記載の繊維束の測定方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の測定方法により、走行する繊維束の前記厚みおよび／またはその斑を測定する、繊維束の測定装置。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれかに記載の測定方法又は請求項５に記載の測定装置を用いて、走行繊維束を測定する測定工程を有することを特徴とする、繊維束の製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載の繊維束の製造方法において、前記測定工程で得られた測定結果を基に、製造工程に生じた異常を特定し、製造工程の条件を自動的に変更する操作手順を含むことを特徴とする、繊維束の製造方法。
【請求項８】
請求項６に記載の繊維束の製造方法において、前記測定工程で得られた測定結果を基に、製造工程に生じた異常を特定し、警報を発する工程を含むことを特徴とする、繊維束の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維束を製造するための繊維製造工程において、走行する繊維束の厚みおよび／またはその斑を実質的に連続で測定する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
合成繊維束は、ナイロンやポリエステルなどの衣料資材だけでなく、産業資材に広く使用されている。高強度のベルトやタイヤコードに用いられるアラミド繊維や、スポーツおよび自動車・船舶・土木建築などの分野に用いられる炭素繊維の製造に供されるポリアクリロニトリルプレカーサーなども広く知られている。
【０００３】
また、このプレカーサーを焼成して得られた炭素繊維は、スポーツおよび自動車・船舶・土木建築などの分野に用いられる高機能繊維束として知られている。
【０００４】
このような繊維束は高い性能を求められる一方で、ユーザーからの需要に応えるべく、生産設備の大型化や生産スピードの向上、単位生産機あたりの総繊維数を増やすことでコストダウンを図り、その適用分野を大きく広げている。
【０００５】
しかし、生産設備の大型化や生産スピードの向上は、繊維束の均一処理を一層難しくし、繊維束の軽微な斑が、重大な問題となることが知られている。例えば、製造工程の途中で、繊維束の厚みに斑が生じる場合がある。その結果、単位時間当たりに処理される熱量等が多い部分と少ない部分が生じてしまい、得られる繊維束の処理斑が増大することがある。このような斑は、ユーザーが使用する繊維束が高性能であるほど、大きな問題となる可能性が高く、管理するべき重要な項目となっている。
【０００６】
高速で連続生産している繊維束の製造工程の工程不良を発見する方法として、レーザー光束を照射し、毛羽欠点を検出する方法や（特許文献１）、繊維束の欠点をカメラで連続撮像し検出する方法が広く用いている（特許文献２参照）。
【０００７】
一方、繊維束の重量や繊度のバラツキをオンラインで発見する方法として、レーザー光束を照射し、走行する繊維束をカメラで連続撮像し、断面積を算出することで、重量のバラツキを検出する方法が提案されている（特許文献３参照）。
【０００８】
しかし、毛羽欠点や繊維欠陥、また重量のバラツキで検出される繊維束の斑では、繊維束の生産設備の大型化や、生産スピードの向上によって顕在化する厚み斑を捉えることは不可能であった。また、従来のレーザーでは、波長が６００〜７００ｎｍの可視赤色光が使用されており、繊維束の厚みや、その斑を検出するには、測定精度が足りない場合があった。このため、より短波長のレーザーを用い、高精度で繊維束の製造工程における繊維束の厚みおよび／またはその斑をインラインで測定し、その結果を元に該厚み斑を改善するように繊維束の製造工程を変更する方法が必要であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−５６６９７号公報
【特許文献２】特開２００５−２６４４０５号公報
【特許文献３】特開２０１２−１２２１６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、かかる従来技術の問題点に鑑み、繊維束を製造する工程中に生じる異常をいち早く検知し、これにより繊維束の品質を良好に管理することができる測定方法、この測定方法を備えた測定装置及び、この測定方法または測定装置を用いた繊維束の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、前記課題を解決するために、下記の（１）〜（４）に記載の繊維束の測定方法、下記の（５）に記載のこの測定方法を備えた測定装置及び、下記（６）〜（８）に記載のこの測定方法または測定装置を用いた繊維束の製造方法を提供するものである。
【００１２】
（１）走行する繊維束の厚みおよび／またはその斑を測定する方法であって、下記［Ａ］〜［Ｄ］の工程を有する繊維束の測定方法。
［Ａ］ローラーまたは固定ガイドに接して繊維束を走行させる位置決め工程
［Ｂ］走行する前記繊維束に対してレーザー光の照射角度を６０°から８０°として、波長３５０ｎｍ〜５５０ｎｍのレーザー光を照射する出力工程
［Ｃ］受光体にて前記レーザー光の前記繊維束の幅方向の各測定点における反射光を受光する入力工程
［Ｄ］前記繊維束の幅方向の各測定点において前記レーザー光の照射と前記反射光の受光角度の変化量を検出する検出工程
【００１３】
（２）前記走行する繊維束がポリアクリロニトリル繊維束である、上記（１）に記載の繊維束の測定方法。
【００１４】
（３）前記走行する繊維束が炭素繊維束である、上記（１）に記載の繊維束の測定方法。
【００１５】
（４）前記走行する繊維束が１０００本以上１０００００本以下のフィラメントである、上記（１）〜（３）のいずれかに記載の繊維束の測定方法。
【００１６】
（５）上記（１）〜（４）のいずれかに記載の測定方法により、走行する繊維束の前記厚みおよび／またはその斑を測定する、繊維束の測定装置。
【００１７】
（６）上記（１）〜（４）のいずれかに記載の測定方法又は（５）に記載の測定装置を用いて、走行繊維束を測定する測定工程を有することを特徴とする、繊維束の製造方法。
【００１８】
（７）上記（６）に記載の繊維束の製造方法において、前記測定工程で得られた測定結果を基に、製造工程に生じた異常を特定し、製造工程の条件を自動的に変更する操作手順を含むことを特徴とする、繊維束の製造方法。
【００１９】
（８）上記（６）に記載の繊維束の製造方法において、前記測定工程で得られた測定結果を基に、製造工程に生じた異常を特定し、警報を発する工程を含むことを特徴とする、繊維束の製造方法。
【００２０】
本発明に係る繊維束の測定方法および装置では、検出対象となる繊維束が、ローラーまたは固定ガイドに支持されて、繊維束の厚みおよび／またはその斑が測定される。
【００２１】
そして、本発明に係る繊維束の測定方法および装置は、ローラーまたは固定ガイドからなる基準面と前記繊維束に対して、例えば矩形のレーザー光を照射し、前記ローラーまたは固定ガイドを基準高さとして、走行する繊維束の厚みを基準高さからの変位として入力手段である検出素子に受光し、この変位を走行糸の幅方向に、例えば１〜５００μｍのピッチで、実質的に同時に測定することにより非接触で基準位置からの高さ（すなわち、繊維束の厚み）を測定する。
【００２２】
本発明に係る繊維束の測定方法および装置には、下記１）〜５）のデータ処理手段を有するデータ処理工程を設けることができる。
１）：受光角度の変化量から幅方向の各測定点において求められた繊維束の厚みデータに基づき、繊維束の幅方向の平均厚みを算出する第１のデータ処理手段
２）：前記１）のデータ処理手段により算出された繊維束の幅方向の平均厚みのデータを、前記繊維束の長手方向の変動データとして蓄積する第２のデータ処理手段
３）：前記２）のデータ処理手段により算出された、繊維束の幅方向の平均厚みの、前記繊維束の長手方向の変動数データに基づき、幅方向と長手方向の一定区間における繊維束の平均厚みを算出する第３のデータ処理手段
４）：前記３）のデータ処理手段により算出された幅方向と長手方向の一定区間における繊維束の平均厚みのデータに基づき、厚み斑を算出する第４のデータ処理手段
５）：幅方向と長手方向の一定区間における繊維束の平均厚み及び厚み斑を、連続する次の幅方向と長手方向の一定区間における繊維束の平均厚み及び厚み斑と比較する第５のデータ処理手段
【００２３】
第１のデータ処理手段により、その高さを合算することにより、繊維束の幅方向の平均厚みとして算出する。
【００２４】
次に、第１のデータ処理手段により算出された繊維束の幅方向の平均厚みデータを、第２のデータ処理手段によって、繊維束の長手方向の変動データとして蓄積する。
【００２５】
次に、この第２のデータ処理手段により算出された、繊維束の幅方向の平均厚みの、繊維束の長手方向の変動データに基づき、第３のデータ処理手段によって、幅方向と長手方向の一定区間における繊維束の平均厚みを算出する。これにより、ひとつの一定区間で算出された繊維束の平均厚みを、他の一定区間の平均厚み、繊維束全体の平均厚みなどと比較することにより、その変動を監視することができる。
【００２６】
更に、第４のデータ処理手段によって、幅方向と長手方向の一定区間における繊維束の平均厚みのデータに基づき、厚み斑を算出する。これにより、ひとつの一定区間で算出された繊維束の厚み斑を、他の一定区間の厚み斑、繊維束全体の厚み斑などと比較することにより、厚み斑の変動を監視することができる。また、これらの値を記録することもできる。
【００２７】
加えて、第５のデータ処理手段によって、幅方向と長手方向の一定区間における繊維束の平均厚み及び厚み斑を、連続する次の一定区間における繊維束の平均厚み及び厚み斑と比較する。これにより、繊維束の平均厚み及び厚み斑の経時的な変動を監視することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、巻き取られる繊維束の厚みおよび／またはその斑を精度良く測定することで、従来の重量等のバラツキによる品質管理よりも、より詳細な工程異常を監視することができる。また、詳細な工程異常を検出することで、不良繊維束の外部への流出を防ぐことが可能となり、繊維束の品質管理を高い水準で実施することが出来る。
【００２９】
また、本発明は、非接触式のレーザー光が用いられるため、繊維束の水分率の変動や付着油剤の変動などの影響を受けにくく、精度良く、厚みの変動を連続的に測定できる。さらに、投光部と受光部を走行する繊維束から離れた位置に設置できるため、通糸作業などの妨げにならないほか、微細な油滴による照射部や受光部の汚れなどの影響を少なくすることができる。
【００３０】
さらに、本発明では、走行する前記繊維束に対してレーザー光の照射角度を６０°から８０°とすることにより、レーザー光の繊維内部への潜り込みを抑制して精度良く断面積の値を採取することができ、断面積測定値を真値と良く一致させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の検出対象となる繊維束の走行方向の断面図である。
【図２】本発明の測定装置で測定した繊維束の像である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明について、発明の実施の形態を詳細に説明する。
本発明の検出対象となる繊維束は、複数フィラメントから構成される繊維束である。繊維束の種類は、特に限定されないが、具体的な例としては、ポリアクリル繊維束、ポリエステル繊維束、ナイロン系繊維束、アラミド繊維束、アリレート繊維束などの合成繊維束、または炭素繊維束などを好ましく挙げることができる。
【００３３】
ここで繊維束とは、少なくとも１０００本以上の繊維の総称である。繊維束を構成するフィラメントの本数が１０００本以上のものを検出対象として用いることにより、基準面に対して走行する繊維束の高さの変位を有意なものとでき、断面積を精度良く検出することができる。
【００３４】
ローラーまたは固定ガイドに接して繊維束を走行させる位置決め手段とは、少なくとも走行する繊維束の両側に糸のない実質的に平面部分を有するローラーまたは固定ガイドである。前記位置決め手段の表面形態は、測定精度に影響するため、３．２Ｓ以下の梨地が好ましく、測定の精度を高めるためには、０．８Ｓ以下の鏡面仕上げが更に好ましい。また、測定精度を上げるために、走行している繊維束と明度が異なる表面色であることがより好ましい。たとえば、走行する白色や黄白色の繊維束の厚みを測定する場合、黒色の位置決め手段であれば良いが、この限りではない。
【００３５】
前記位置決め手段は、振動や振れが小さいものがより好ましい。例えば前記ローラーであれば、外形公差が０．０３ｍｍ以内、真円度や円筒度が０．０３ｍｍ以内、さらには、たわみなどがないことが好ましい。なお、レーザー受光部の素子やＣＰＵユニットなどからなる第１及び、第２のデータ処理手段によって前記ローラーや固定ガイドの振れを補正する機能を有していることも好ましく、かかる機能を有している場合、かかる機能を有していない場合に比べ、位置決め手段の振動、振れ、たわみの程度を考慮する必要がなく、装置設計の自由度を高めることができる。また、測定される範囲で、実質的に平面であるために、そのローラー直径は６０ｍｍを越えるものがより好ましい。また、前記位置決め手段の素材は特に限定されるものではないが、耐摩耗性に優れた、ＳＵＳ材料やプラスチック材料であれば良い。
【００３６】
測定対象となる繊維束は、所定の糸道を走行することにより、良好に断面積の測定ができる。そのため測定される走行繊維束には０．０１ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の張力を付与することが好ましく、より好ましくは０．０５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である。０．０１ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の張力を付与することにより、単糸の蛇行や数本のモノフィラメントからなる単糸束が繊維束から外れることを防止できる。ただし、レーザー受光部の素子やＣＰＵユニットなどからなる第１及び、第２のデータ処理手段によって繊維束の蛇行を追尾し補正する機能を有していることも好ましく、かかる機能を有している場合、かかる機能を有していない場合に比べ、張力の程度を考慮する必要がなく、繊維束の製造条件の自由度を高めることができる。
【００３７】
以下、走行する繊維束にレーザー光を照射する出力手段について詳述する。
本発明の繊維束（図１の１）の測定に用い、出力手段（図１の５）から照射されるレーザー光（図１の４）は、３５０〜５５０ｎｍのものを用いる。波長が５５０ｎｍより長くなると、繊維束の厚みや、その斑を検出するには測定精度が十分ではないので好ましくない。また、波長が３５０ｎｍより短くなると、可視光ではなくなり測定範囲を肉眼で容易に確認できなくなるので好ましくない。レーザー光の波長は、４００〜５００ｎｍがより好ましい。また前記レーザー光が照射される範囲は、繊維の各測定点を測定できる矩形を好適に用いることができる。この矩形の長辺長さは、５〜１００ｍｍであれば、走行する繊維束の少なくとも１糸条を測定範囲におさめることができることから、好適に用いることができる。短辺長さは特に限定されるものではないが、２５〜１７０μｍであればよい。
【００３８】
さらに、波長が３５０〜５５０ｎｍのレーザー光であれば、従来の波長が６００ｎｍ以上のレーザー光を使用した場合よりも高精度で繊維束の斑を測定することができる。波長が６００ｎｍ以上の場合、反射の強い繊維束において、レーザー光の潜り込み等により、厚みに斑の無い繊維束においても斑があると判定される場合があり、正確な測定ができない場合があった。このような問題は、５５０ｎｍ以下の波長のレーザー光を用いることで解決された。
【００３９】
繊維束の厚み測定は、基準高さを正確に算出するために、図１に示すように、基準板（図１の２）上を走行する繊維束幅に対して、両側に少なくとも繊維束糸幅の１０％以上の長さを有する繊維束が走行しない平面を測定範囲に設置することが好ましい。かかる設置をすることにより、繊維束の両側にある繊維束の走行しない平面高さを基準高さとし、その２点の基準高さを結ぶ水平線に対して、繊維束の高さとして算出することができる。さらには、水平線から高さの変位が生じた領域を繊維束が走行する幅（糸幅）とし、この糸幅の間に測定された高さを乗じることにより繊維束の厚みを得ることができる。
【００４０】
精度良く断面積の値を採取するためには、レーザー光の繊維内部への潜り込みを抑制するため、レーザー照射角度が走行繊維束および前記位置決め手段に対して５０°から９０°であることが好ましく、より好ましくは６０°から８０°である。この角度とすると、断面積測定値が、真値と良く一致し、第２のデータ処理時に得られる厚み斑が最小化できる。また、測定される繊維束の厚みは１０ｍｍ以下であることが好ましい。１０ｍｍ以下であれば、受光素子が小型化できレーザー出力機を工程のいずれの場所にも設置できる。
【００４１】
本発明で規定される、繊維束の幅方向の各測定点とは、繊維束と基準面を含む測定範囲を１μｍ〜５００μｍのピッチで測定することである。このピッチであれば、走行する繊維束と基準面から構成される水平線との高さの差を精度良く素子上に読みとれる。
【００４２】
本発明で規定される、繊維束の長手方向の各測定点とは、繊維束と基準面を含む測定範囲を１０Ｈｚ〜６４０００Ｈｚの周波数で測定される各点のことである。この測定周波数内であれば、走行する繊維束と基準面から得た水平線（図１の３）との高さの差を精度良く素子上に読みとれる。ただし、測定周波数を多くし過ぎると、幅方向の測定範囲が狭くなることに加えて、データ量が多くなり過ぎるため、データの処理速度が遅くなる。
【００４３】
そのため、測定周波数は、製造工程のライン速度に合わせて調節する必要がある。測定される各点のピッチは、５ｍｍ以内であれば、第３のデータ処理時に算出される繊維束の厚み斑を精度良く得ることが可能となるため、例えばライン速度が１００ｍ／ｍｉｎであれば、測定周波数は３５０〜４００Ｈｚ程度に設定する。
【００４４】
反射光を受光する入力手段（図１の６）は、高さ変位検出素子（図１の８）として公知のＣＭＯＳと呼ばれる受光素子で画像処理をするものを使用しても良いが、キーエンス株式会社で開発されたＨＳＥ３−ＣＭＯＳを使用することが好ましく、投光部と別に取り付けても良いが、受光レーザーを精度良く検出するためには、投光部と一体型であるレーザー変位計（図１の７）を用いることがより好ましい。厚み測定のデータサンプリング間隔は、短いほど精度良く検出できるが、本発明者が検討したところ、例えば、長手方向に６４０００Ｈｚ、幅方向に２００点までの範囲で有れば、つまり、総点数として、１２８００００点／秒以内であれば、１〜５００ｍ／分程度で走行する繊維束を測定することができる。
【００４５】
また、第１のデータ処理手段（図１の９）であるＣＰＵユニットでは、所定のサンプリング間隔をＮ等分して得られたＮ個のデータ群を平均化したり、または積算することによってデータを平滑化したりすることにより、測定のノイズを減少させることもできる。さらに、公知のデータ平滑化手段を用いることにより、製造工程での誤検出を最小化できる。
【００４６】
前述の方法によって、照射されたレーザー光は受光素子により検出され、第１のデータ処理手段により、繊維束の幅方向の平均厚みの値として実質的に連続して算出される。ここで説明される「実質的に連続」とは、紡糸速度が１００ｍ／ｍｉｎであれば、少なくとも長手方向に４．８ｍｍ（３５０Ｈｚ）、幅方向に１０μｍピッチでトウの厚みを測定することであると定義する。さらに、ＣＰＵなどを搭載したインターフェース手段を介して、パーソナルコンピュータなどで構成される第２のデータ処理手段へデジタルまたはアナログ情報として出力される。
【００４７】
第２のデータ処理手段（図１の１０）に取り込まれた平均厚みの出力値は、短周期および長周期の平均厚み変動データとして記録、監視される。
【００４８】
第３のデータ処理手段においては、第１、第２のデータ処理手段によって取り込まれた幅方向の平均厚みの出力値を平均値として算出することができる。詳しくは、繊維束全体としての長手方向の記録点数は、１〜１００００点が好ましく、１〜１０００点がより好ましい。この記録点数毎の幅方向の平均厚みを平均化することで、繊維束全体の平均厚みを算出することができる。
【００４９】
更に、長手方向の記録点数毎の平均厚みを１区画として、連続する次の区画の繊維束全体の平均厚みと比較することで、平均厚みの振れから、工程異常を管理することが可能である。
【００５０】
一方、第４のデータ処理手段においては、この繊維束全体の平均厚みの変動データ管理に、データの標準偏差をデータ平均値で除した値をパーセント表示した、変動係数（以下ＣＶ値）を用いることで、ＣＶ値の振れから工程異常を管理することが可能である。
【００５１】
これらのデータ処理手段により得られた平均厚み変動値が予め定められた判定基準値（以下閾値）を越えるレベルで検出された場合は、工程中になんらかの異常が発生しているため、警報を発する警報装置を備えていることが好ましい。警報を発することにより、巻き取られた製品をパッケージ単位で区分することができ、ユーザーへの流出を防ぎ、品質管理において好ましい。
【００５２】
本発明の測定装置で測定した繊維束の像は、図２に示すようなものである。この像において、図２中の１１は基準板、１２は繊維束を表している。
【００５３】
警報装置としては、警報音、光を点滅させる警報灯、あるいは有線、無線などの通信機器を用いて警報信号をオペレータに伝える手段などを好適に用いることができる。
【００５４】
また、これらの処理装置と、自動カッターや吸引装置などとを組み合わせることにより、閾値を連続して超えた場合については、ただちに走行糸を切断し、ユーザーへの異常糸流出を早期に防止することもできる。
【００５５】
さらには、平均厚み変動値を走行糸条別や走行時間毎に記録することも好ましい実施形態である。かかる実施形態によれば、パッケージ中に存在する平均厚みの変動を正確に把握でき、ユーザー側で何らかの問題が発生した場合、それらのデータを解析することによって、原因を特定し、閾値の見直しなどに用いることができる。閾値については、ユーザー種類や製造工程・品種毎に随時設定することができるが、あまりに小さな値であると誤検出が多くなることから、たとえば短周期のＣＶ値であれば１０％以上を好適に用いることができる。
【００５６】
一方、本発明の走行糸条の測定方法を測定工程に含んだ繊維束の製造方法において、測定工程で検出した厚み斑の程度、場所から工程の異常を特定し、製造工程の条件を変更する操作手順を含んでいても良い。繊維の製造工程において、本発明の走行繊維束の検査方法を用いて検出した厚み斑を、単位時間当たり、例えば１時間あたりに、走行している糸条の場所ごとで、時間的な変化を測定した場合に、繊維束の製造工程で、繊維束走行用のロールや、繊維束の走行位置を決めるガイドロールの表面が損傷すると、損傷箇所に繊維束が接触していると、損傷箇所の位置に該当する場所の繊維束に欠陥が増大する傾向があり、欠陥数の時間的な変化にも特徴的な増加傾向が現れる。また、設備の大型化や、生産速度の増速に伴い、繊維束走行用のロールや、走行位置を決めるガイドロールの位置から繊維束がずれると、繊維束の厚み斑が増大する。
【００５７】
ロール表面の損傷や、位置のずれ等については、測定データから、ある程度箇所を特定することが可能であるため、異常箇所を適切に処置することにより、工程異常を回避し、歩留まりを向上することが可能である。
【実施例】
【００５８】
以下実施例によって本発明について説明する。
【００５９】
（実施例１）
検出する対象の繊維束として、６００００本からなるポリアクリロニトリル繊維束（単繊維繊度１．０ｄｔｅｘ）を用いた。この繊維束を、製造工程の交絡処理直後で固定された梨地ガイド（表面粗度４Ｓ、直径６０ｍｍ）に繊維束の走行速度を６５ｍ／分で走行させ、測定部の張力は引き取り側の駆動速度を調整して、０．０２ｃＮ／ｄｔｅｘにした。
【００６０】
レーザー光束を照射および検出する手段として、照射部と受光部が一体になったキーエンス（株）製の２次元センサーを使用した。具体的には、センサーヘッド部形式：ＬＪ−Ｖ７２００、第１のデータ処理手段として、ＬＪ−Ｖ７０００を使用し、第２のデータ処理手段であるＤＥＬＬ社製パーソナルコンピュータとＵＳＢコードを介してオンラインで接続し、記録・監視と異常検出ができるようにした。
【００６１】
センサーヘッドからは４０５ｎｍからなる矩形状の青色可視光レーザーを発信し、走行繊維束に対し７０°になるように設置し、投光部分から２５ｍｍの距離を取った。測定精度を向上させるため、梨地固定ガイドの傾き及び凹凸に対してゼロ点補正を実施した。
【００６２】
ローラー上を走行する糸条の幅が３０ｍｍであったため、基準面として走行糸の両側に５ｍｍの基準面測定領域を設定し、長手方向に５５０Ｈｚで１０００点、幅方向の各測定点のピッチは１００μｍとし、連続測定を行った。
【００６３】
第２のデータ処理手段における長手方向のデータの蓄積は、１０００点とした。更に、第３のデータ処理手段において、連続する次の区画との繊維束全体の平均厚みを比較することで工程異常を監視した。
【００６４】
このパーソナルコンピュータには一定のサンプリング時間で採取されたデータから前述の方法で得られた短周期および長周期の厚みデータをリアルタイムで記録および出力させるためのロギングプログラムを作成して、付設されたハードディスクに記録させた。
【００６５】
また、長周期変動値の監視では、これらの１０００点データを記録し、その値の変動を日中および夜間さらには、季節間について監視した。
【００６６】
（実施例２）
測定する繊維束と測定方法は実施例１に準じて、１００ｍ／分で走行する複数糸条を測定した。
【００６７】
パーソナルコンピュータに、３５０Ｈｚで採取したデータから前述の方法で得られた短周期および長周期の厚みデータをリアルタイムで記録および出力させるためのロギングプログラムを作成した。第４のデータ処理手段における厚みＣＶ値の閾値（以下ＰＨとする）を１０％に設定し、各糸条のＣＶ値がこのＰＨを超えた場合にＰＬＣ（運転管理画面）に異常警報を発するプログラムとした。
【００６８】
並行して走行する２４本についてプログラムを作動させたところ、工程張力の変動により、繊維束が僅かに蛇行し、工程に存在する溝ロールや溝ガイド等に片当りした場合にＰＨを越え、異常警報によって直ちに原因対応が可能となった。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明により、繊維束を製造する工程中に生じる異常をいち早く検知し、これにより繊維束の品質を良好に管理することができる。
【符号の説明】
【００７０】
１：繊維束
２：基準板
３：基準面から得た水平線
４：レーザー光
５：（レーザー光を照射する）出力手段
６：反射光を受光する入力手段
７：レーザー変位計
８：高さ変位検出素子（ＣＭＯＳ）
９：第１のデータ処理手段（含ＣＰＵ）
１０：第２のデータ処理手段（含むコンピュータ）
１１：基準板
１２：繊維束
【図１】
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【図２】
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