(57)【要約】【課題】低コストで製作できるとともに、繊維機械に設置する際の所要容積が少なくてすみ、経済的にして、作業操作性が容易な糸の異常部の検出装置を提供すること。【解決手段】繊維機械に付属して糸の異常部を検出する装置であって、１つの検出器１内に複数個の投光素子２、３と複数の受光素子４、５が配置され、これらの出力信号を発振器７の作用により時分割して同期させ、糸６の透過光の変化により糸６の直径方向の異常部を、又糸６の反射光の変化により糸６の表面上の異常部が判別されて検出される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可視光色を発光する第１及び第２の２つの投光素子（２）、（３）と、光を電気信号に変換する第１及び第２の２つの受光素子（４）、（５）とを含み、かつ前記２つの投光素子（２）、（３）はほぼ９０度の角度の位置に配置されるとともに、前記２つの受光素子（４）、（５）は前記２つの投光素子（２）、（３）にそれぞれ対向配置されて一体化として構成され、前記２つの投光素子（２）、（３）の光軸が交叉する位置において、前記光軸と直交する方向に走行する糸（６）の変化信号を検出する検出器（１）と、
該検出器（１）における前記２つの投光素子（２）、（３）と接続され、該２つの投光素子（２）、（３）を交互に点滅させる時分割された信号を発振する発振器（７）と、
前記検出器（１）における２つの受光素子（４）、（５）に、交流増巾する第１及び第２の２つの増巾器（１０）、（１１）を介してそれぞれに分離して接続され、かつ前記発振器（７）の信号に同期して前記２つの増巾器（１０）、（１１）の開閉作用を行う透過光ゲート回路（１６）及び反射光ゲート回路（１７）と、
前記透過光ゲート回路（１６）と接続され、該透過光ゲート回路（１６）の出力信号を波形整形して基準値と比較する透過光判別回路（２４）と、
前記反射光ゲート回路（１７）と接続され、該反射光ゲート回路（１７）の出力信号を波形整形して基準値と比較する反射光判別回路（２５）と、
前記透過光判別回路（２４）及び前記反射光判別回路（２５）と接続されたリレー回路（２６）と
を備え、
前記第１の投光素子（２）の点灯時には、前記第１の受光素子（４）により前記糸（６）の透過信号が検出されるとともに、前記第２の受光素子（５）により前記糸（６）の反射信号が検出され、
前記第２の投光素子（３）の点灯時には、前記第２の受光素子（５）により前記糸（６）の透過信号が検出されるとともに、前記第１の受光素子（４）により前記糸（６）の反射信号が検出され、
前記透過光判別回路（２４）により前記糸（６）の直径の変化が判別されるとともに、前記反射光判別回路（２５）により前記糸（６）の表面の変化が判別され、
前記リレー回路（２６）により糸（６）の直径方向の異常部の信号又は糸（６）の表面上の異常部の信号が出力されて糸の異常部が検出される構成を特徴とする糸の異常部の検出装置。
【請求項２】
前記検出器（１）において、対向配置の一対の第１の投光素子（２）（又は第２の投光素子３）と第１の受光素子（４）（又は第２の受光素子５）は複数個配置されていることを特徴とする請求項１の糸の異常部の検出装置。
【請求項３】
前記検出器（１）における２つの投光素子（２）、（３）は可視光発光ダイオードにして、かつ好ましくは緑色発光ダイオードであることを特徴とする請求項１の糸の異常部の検出装置。
【請求項４】
前記２つの増巾器（１０）、（１１）は、それぞれ交流増巾器（１２）、（１３）と高周波濾波器（１４）、（１５）により構成されていることを特徴とする請求項１の糸の異常部の検出装置。
【請求項５】
前記透過光ゲート回路（１６）及び反射光ゲート回路（１７）は、前記発振器（７）と同期して作用する透過ゲート（１８）、（１９）及び反射ゲート（２１）、（２２）とサンプルホールド回路（２０）、（２３）により構成されていることを特徴とする請求項１の糸の異常部の検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、精紡機等の繊維機械に付属して、糸の異常部を検出する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、糸を精紡機で生産した後の工程において、又は最近の革新精紡機では精紡機そのものに糸に含まれる糸欠点を検出して除去する所謂ヤーンクリアラーを付設して生産された糸が検査される。
【０００３】
ヤーンクリアラーには、通常容量式と光電式があり、容量式は２枚の電極の間の静電容量を測定することにより、又光電式は通常赤外線による糸の影を測定すること（以下、赤外光電式という）により各々糸の欠点を検出してカッターで切断し、又は必要な出力を出す。
【０００４】
ところが、材質が異なる光式での糸の影が変わらない欠点があり、又は色違いの材質が混入することがある。
【０００５】
例えば、前工程での混打綿工程などで梱包テープが混入すると、最終的に糸となって生産される。又は前工程で隣の機械から材質の異なる繊維が混入することがある。
【０００６】
このような欠点は、容量式、又は赤外光電式では検出し難いため、通常緑色の光の糸による反射量を測定することにより検出する方法（以下、緑反射式という）がとられている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、緑色は可視光の波長の真中辺にあることにより、色による変化を捉えるのには都合が良く、一般的にも使用されている。
【０００８】
通常白い糸に所謂異物、特に色糸が混入していると反射量が減じるので、この反射量を判断して異物を検出することが行われている。
【０００９】
ところが、今までの異物検出は静電容量式と赤外光電式という２種類の基本的検出部の他に、緑反射式の検出部を必要として糸の走行方向に２つの検出部が付設されることになり、装置全体が大きくなって、実際の機械では取付面で問題が多く、又この分高価になるという問題点があった。
【００１０】
本発明は、このような問題点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、従来品に比較して低コストで製作できるとともに、繊維機械に設置する際の所要容積が少なくてすみ、経済的にして、作業操作性が容易な糸の異常部の検出装置を提供することにある。
【００１１】
又、本発明のもう一つの目的は、糸の異常部を容易に分類して糸の品質向上と、品質管理を容易とする糸の異常部の検出装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
これらの目的を達成するためになされた本発明の請求項１に記載の糸の異常部の検出装置は、可視光色を発光する第１及び第２の２つの投光素子２、３と、光を電気信号に変換する第１及び第２の２つの受光素子４、５とを含み、かつ前記２つの投光素子２、３はほぼ９０度の角度の位置に配置されるとともに、前記２つの受光素子４、５は前記２つの投光素子２、３にそれぞれ対向配置されて一体化として構成され、前記２つの投光素子２、３の光軸が交叉する位置において、前記光軸と直交する方向に走行する糸６の変化信号を検出する検出器１と、該検出器１における前記２つの投光素子２、３と接続され、該２つの投光素子２、３を交互に点滅させる時分割された信号を発振する発振器７と、前記検出器１における２つの受光素子４、５に、交流増巾する第１及び第２の２つの増巾器１０、１１を介してそれぞれに分離して接続され、かつ前記発振器７の信号に同期して前記２つの増巾器１０、１１の開閉作用を行う透過光ゲート回路１６及び反射光ゲート回路１７と、前記透過光ゲート回路１６と接続され、該透過光ゲート回路１６の出力信号を波形整形して基準値と比較する透過光判別回路２４と、前記反射光ゲート回路１７と接続され、該反射光ゲート回路１７の出力信号を波形整形して基準値と比較する反射光判別回路２５と、前記透過光判別回路２４及び前記反射光判別回路２５と接続されたリレー回路２６とを備え、前記第１の投光素子２の点灯時には、前記第１の受光素子４により前記糸６の透過信号が検出されるとともに、前記第２の受光素子５により前記糸６の反射信号が検出され、前記第２の投光素子３の点灯時には、前記第２の受光素子５により前記糸６の透過信号が検出されるとともに、前記第１の受光素子４により前記糸６の反射信号が検出され、前記透過光判別回路２４により前記糸６の直径の変化が判別されるとともに、前記反射光判別回路２５により前記糸６の表面の変化が判別され、前記リレー回路２６により糸６の直径方向の異常部の信号又は糸６の表面上の異常部の信号が出力されて糸の異常部が検出される構成を特徴とするものである。
【００１３】
本発明の請求項２に記載の糸の異常部の検出装置は、前記検出器１において、対向配置の一対の第１の投光素子２（又は第２の投光素子３）と第１の受光素子４（又は第２の受光素子５）は複数個配置されていることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の請求項３に記載の糸の異常部の検出装置は、前記検出器１における２つの投光素子２、３は可視光発光ダイオードにして、かつ好ましくは緑色発光ダイオードであることを特徴とするものである。
【００１５】
本発明の請求項４に記載の糸の異常部の検出装置は、前記２つの増巾器１０、１１は、それぞれ交流増巾器１２、１３と高周波濾波器１４、１５により構成されていることを特徴とするものである。
【００１６】
本発明の請求項５に記載の糸の異常部の検出装置は、前記透過光ゲート回路１６及び反射光ゲート回路１７は、前記発振器７と同期して作用する透過ゲート１８、１９及び反射ゲート２１、２２とサンプルホールド回路２０、２３により構成されていることを特徴とするものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照し、その作用と共に説明する。
【００１８】
図１は、本発明に係る糸の異常部の検出装置の一例での電気的構成図、図２は図１を詳細化した電気的構成図、図３は検出器の構成図、図４及び図５は作用を説明する電気信号図である。
【００１９】
図１及び図２図において、本検出装置は検出器、発振器、第１及び第２の２つの増巾器、透過光ゲート回路と反射光ゲート回路、透過光判別回路と反射光判別回路及びリレー回路を備えている。
【００２０】
検出器１は、図３に示されているように、可視光を発光する可視光発光ダイオード、好ましくは緑色発光ダイオードである第１及び第２の２つの投光素子２、３と、光を電気信号に変換する太陽電池等の第１及び第２の２つの受光素子４、５を含んでいる。
【００２１】
２つの投光素子２、３はほぼ９０度の直角度の位置に配置され、２つの受光素子４、５は２つの投光素子２、３にそれぞれ対向して配置され、これら２対の投受光素子（投光素子２と受光素子４、投光素子３と受光素子５）により一体化されて検出器１は構成され、この検出器１により、２つの投光素子２、３の光軸が交叉する位置において、光軸と直交する方向に走行する糸６の変化信号が検出される。
【００２２】
検出器１における２つの投光素子２、３は、高周波信号を発振し、時分割した信号を出力する発振器７と接続されている。
【００２３】
発振器７は、数キロ乃至数十キロヘルツの範囲で一定のパルス信号を発生する発信回路８と、所定の同期で開閉し、出力端子Ａ、Ｂに交互に信号を出力する時分割回路９とで構成され、出力端子Ａと出力端子Ｂの出力信号により第１の投光素子２と第２の投光素子３を交互にパルス発光させる。
【００２４】
更に説明すれば、第１の投光素子２の点灯時はその光束内に存在する糸６の透過光を第１の受光素子４に投影し、同時に糸６の反射光を第２の受光素子５に反射し、その結果、第１の受光素子４は糸６の直径に相当する信号を発生し、又、第２の受光素子５は糸６の表面反射に相当する信号を発生する。
【００２５】
第２の投光素子３の点灯時は同様に第２の受光素子５は糸６の直径に相当する信号を発生し、又、第１の受光素子４は糸６の表面反射に相当する信号を発生する。
【００２６】
第１の受光素子４並びに第２の受光素子５は、検出器１に外部から入る自然光及び商用周波数帯の照明光の変動も検出するので、これらの影響を削減する目的で発振器７の発振周波数を数十キロヘルツ程度の高周波信号を出力し、第１の投光素子２並びに第２の投光素子３を点滅させ、第１の受光素子４並びに第２の受光素子５に糸６の変化信号を発生させる。
【００２７】
２つの受光素子４、５の出力はそれぞれ交流増巾する第１及び第２の２つの増巾器１０、１１に接続されている。
【００２８】
２つの増巾器１０、１１は、それぞれ交流増巾器１２、１３と高周波路濾波器１４、１５で構成され、第１の受光素子４並びに第２の受光素子５の出力信号は、交流増巾器１２並びに交流増巾器１３で増巾され、高周波濾波器１４並びに高周波濾波器１５でその高周波成分のみが出力される。
【００２９】
その結果、第１の増巾器１０並びに第２の増巾器１１は第１の投光素子２並びに第２の投光素子３による糸６の変化信号のみを出力する。
【００３０】
以上の作用における電気信号は、時間軸を対照として図４に表わされている。
【００３１】
即ち、出力端子Ａの出力信号と第１の投光素子２の点灯信号を（ＰＡ）項、出力端子Ｂの出力信号と第２の投光素子３の点灯信号を（ＰＢ）項と交互に一定間隔で発生する。これに対応する第１の受光素子４の出力信号は（ＳＡ）項となり、第２の受光素子５の出力信号は（ＳＢ）項となる。
【００３２】
なお、図４において、ｆａ、ｆｂは透過信号値の大きさを示し、ｒａ、ｒｂは反射信号値の大きさを示す。又、図４において、短形波内は高周波信号の集合であるが、短形波に省略して表現している。
【００３３】
図１及び図２において、第１の増巾器１０及び第２の増巾器１１の出力は分離してそれぞれ透過光ゲート回路１６並びに反射光ゲート回路１７の入力と接続されている。
【００３４】
又、発振器７の出力端子Ａは、第１の投光素子２及び透過光ゲート回路１６並びに反射光ゲート回路１７のスイッチ端子Ｔａと接続され、又、発振器７の出力端子Ｂは、第２の投光素子３及び透過光ゲート回路１６並びに反射光ゲート回路１７のスイッチ端子Ｔｂと接続されている。
【００３５】
透過光ゲート回路１６は、発振器７の信号に同期して第１の増巾器１０及び第２の増巾器１１の信号を交互に出力し、又、反射光ゲート回路１７は、同様に発振器７の信号に同期して第１の増巾器１０及び第２の増巾器１１の信号を交互に出力する。
【００３６】
透過光ゲート回路１６は、発振器７の出力信号と同期して開閉作用をする第１及び第２の２つの透過ゲート１８、１９と透過信号ホールド回路２０で構成され、反射光ゲート回路１７は、同様に第１及び第２の２つの反射ゲート２１、２２と反射信号ホールド回路２３で構成されている。
【００３７】
第１の透過ゲート１８は、発振器７の出力端子Ｂの出力信号に同期して第１の増巾器１０の信号を出力し、第２の透過ゲート１９は、発振器７の出力端子Ａの出力信号に同期して第２の増巾器１１の信号を出力し、これら出力は透過信号ホールド回路２０と接続され、透過信号ホールド回路２０は発振器７と同期して第１の透過ゲート１８と第２の透過ゲート１９の出力信号をそれぞれサンプルホールドして短形波状の直流信号を出力する。
【００３８】
この結果、透過光ゲート回路１６の出力信号は、２つの投光素子２、３の発光時における糸６の透過信号を出力する。
【００３９】
同様に第１の反射ゲート２１は、発振器７の出力端子Ａの出力信号に同期して第１の増巾器１０の信号を出力し、第２の反射ゲート２２は、発振器７の出力端子Ｂの出力信号に同期して第２の増巾器１１の信号を出力し、これら出力は反射信号ホールド回路２３と接続され、反射信号ホールド回路２３は発振器７と同期して第１の反射ゲート２１と第２の反射ゲート２２の出力信号をそれぞれサンプルホールドして短形波状の直流信号を出力する。
【００４０】
この結果、反射光ゲート回路１７の出力信号は、２つの投光素子２、３の発光時における糸６の反射信号を出力する。
【００４１】
これらの出力信号は、図４において、透過光ゲート回路１６の出力信号は（Ｆ）項に、反射光ゲート回路１７の出力信号は（Ｒ）項にそれぞれ２つの投光素子２、３の投光パルスに対応して併記されている。
【００４２】
即ち、（Ｆ）項は２つの受光素子４、５の透過光信号を表わし、（Ｒ）項は２つの受光素子４、５の反射光信号を表わす。
【００４３】
図１及び図２において、透過光ゲート回路１６は透過光判別回路２４と接続され、又、反射光ゲート回路１７は反射光判別回路２５と接続され、これら出力はリレー回路２６と接続されている。
【００４４】
なお、これらの回路構成の内容は、在来における糸の異常部の検出装置の判別回路と類似しているので、以下簡単な説明に止める。
【００４５】
透過光判別回路２４並びに反射光判別回路２５は、それぞれ入力された信号を波形整形し、この信号値を基準値と比較する。基準値の設定は糸の太さ方向の変化に対応するものとか、その変化の時間的要素とかにより、分類して出力する。又、この基準は可変設定されるとともに、外部信号により制御される。
【００４６】
この結果、透過光判別回路２４は糸６におけるスラブ、ネップ、つれ込み糸等の直径方向の異常部を判別した信号を出力し、又、反射光判別回路２５は糸６につれ込まれた色違いの異常部及び汚れはかす等による糸６の表面上の異常部を判別した信号を出力する。
【００４７】
以上の構成において、糸６が検出器１を走行し、これらの異常部が発生した場合における電気信号の変化の状態が図５に示されている。
【００４８】
図５において、（ＦＳ）項は透過光判別回路２４の入力信号を表わし、（ＲＳ）項は反射光判別回路２５の入力信号を表わしたもので、図５中の横軸に、糸６の太糸状の異常部の発生信号をＴｓ部とし、細糸状の異常部をＴｔ部とし、色糸等の付着の異常部をＴｃ部としてそれぞれ区画し、それぞれに設定された基準値と比較し、異常部の限界を判別する状態を示す。又、０点は正常糸の走行時の信号レベルである。
【００４９】
図５において、糸６に太糸状の異常部のＴｓ部が存在すると、透過光判別回路２４は透過光の減少により矢印（−）方向に変化する信号ｆｓを判別し、その値が基準値を超えた場合はリレー回路２６に出力する。
【００５０】
一方、反射光判別回路２５は反射光の増加により、逆に矢印の（＋）方向に変化する信号ｒｓを判別するが、基準値は（−）レベルにのみ設定されているので、出力しない。
【００５１】
次に、糸６に細糸状の異常部のＴｔ部が存在すると、透過光判別回路２４は透過光の増加により、矢印の（＋）方向に変化する信号ｆｔを判別し、基準値を超えた場合は出力する。
【００５２】
一方、この時反射光判別回路２５は反射光の減少により変化する信号ｒｔを判別するが、通常この信号値は基準値以内であるので、出力しない。
【００５３】
若し、この信号ｒｔが基準値を超えた場合は、当然透過光判別回路２４が細糸異常部として判別しているので、誤動作とはならない。
【００５４】
次に、糸６に色素付着、異物混入等の異常部のＴｃ部が存在すると、透過光の変化による信号ｆｃは微弱であり、従って、透過光判別回路２４は出力しない。
【００５５】
一方、この時反射光判別回路２５は反射光の変化による信号ｒｃを判別し、基準値を超えると出力する。
【００５６】
本発明に係る糸の異常部の検出装置は、以上の構成と作用を有するが、検出器１における第１の投光素子２（又は第２の投光素子３）と第１の受光素子４（又は第２の受光素子５）による一対の投受光素子の配置は、複数個配置して精度を高めることも可能であり、又、これらの交角は任意に適当な角度でも成果はある。
【００５７】
又、２つの投光素子２、３の可視光発光ダイオードは緑色ダイオードが適当であるが、白色ダイオード、ハロゲン灯等の可視光をパルス発光し得る光源でもよい。
【００５８】
又、更にこれらの複数の光源を色相の異なる発光ダイオードを組み合わせることにより、色の判別をより適確にすることができる。例えば、第１の投光素子２を赤色ダイオード、第２の投光素子３を緑色ダイオードとする組み合わせとする等である。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る糸の異常部の検出装置によれば、一個の検出器により糸の直径方向の異常部と表面上の異常部の検出が可能であるので、従来品より低コストで製作できるとともに、繊維機械に設置する際の所要容積が少なくてすむので、経済的であり、作業操作性が容易となる。
【００６０】
又、透過光と反射光による糸の異常部が同時に検出できるので、糸の太さ方向、糸の表面上の異常部を容易に分類して糸の品質向上と、品質管理を容易になし得る。
【００６１】
又、高周波のパルス信号を判別する手段により、外光による影響を防ぎ、誤動作の無い安定した検出ができる。
【００６２】
又、複数の検出機構を有しているので、糸の立体的な変化が識別できるため、検出精度が高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る糸の異常部の検出装置の一例での電気的構成図である。
【図２】図１を詳細化した電気的構成図である。
【図３】検出器の構成図である。
【図４】本検出装置の構成各部の作用を説明する電気信号図である。
【図５】糸に異常部が発生した場合の作用を説明する電気的信号図である。
【符号の説明】
１    検出器
２、３    投光素子
４、５    受光素子
６    糸
７    発振器
１０、１１    増巾器
１２、１３    交流増巾器
１４、１５    高周波濾波器
１６    透過光ゲート回路
１７    反射光ゲート回路
１８、１９    透過ゲート
２０    透過信号ホールド回路
２１、２２    反射ゲート
２３    反射信号ホールド回路
２４    透過光判別回路
２５    反射光判別回路
２６    リレー回路
【図１】
2004225166.tif 000003
【図２】
2004225166.tif 000004
【図３】
2004225166.tif 000005
【図４】
2004225166.tif 000006
【図５】
2004225166.tif 000007