CN113371534A - 纱线监视装置及纱线卷绕机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供纱线监视装置及纱线卷绕机。纱线监视装置是对行进的纱线进行监视的装置。纱线监视装置具备判别部。判别部基于纱线的粗细与相应于光向纱线的照射而在纱线反射的反射光的亮度的组合,来判别纱线的纱线缺陷的种类。
Description
技术领域
本发明涉及纱线监视装置及纱线卷绕机。
背景技术
作为涉及纱线监视装置的技术,已知日本专利5413560号公报记载的清纱器。在日本专利5413560号公报记载的清纱器中,通过测定被纺纱纱线(纱线)遮挡了一部分的光(透射光)来检测纺纱纱线的粗细。另外,在日本专利5413560号公报记载的清纱器中,通过测定在纺纱纱线反射的反射光来检测纺纱纱线中包含的异物。
纱线缺陷有各种各样的种类,在上述那种纱线监视装置中有时难以区分这样的纱线缺陷的种类从而难以高精度地判别纱线缺陷。
发明内容
因此,本发明的目的在于提供一种能够高精度地判别纱线缺陷的纱线监视装置及纱线卷绕机。
本发明的一个方式的纱线监视装置对行进的纱线进行监视,该纱线监视装置具备判别部,该判别部基于纱线的粗细与相应于光向纱线的照射而在纱线反射的反射光的亮度的组合,来判别纱线的纱线缺陷的种类。
在该纱线监视装置中,根据纱线的粗细与在纱线反射的反射光的亮度的组合来判别纱线缺陷的种类。由此,能够实现仅根据该粗细及该亮度中的一者难以做到的纱线缺陷的区分,能够高精度地判别纱线缺陷。
在本发明的一个方式的纱线监视装置中,也可以是,判别部作为纱线缺陷而判别具有向与纱线的行进方向交叉的方向突出的扭曲、打结或缠绕的第一纱线缺陷。关于具有向与纱线的行进方向交叉的方向突出那样的扭曲、打结或缠绕的第一纱线缺陷(以下也称为“缠结”),发现能够通过将纱线的粗细与在纱线反射的反射光的亮度组合来进行判别。即,在本发明中,能够将缠结高精度地判别为纱线缺陷。
在本发明的一个方式的纱线监视装置中,也可以是,判别部作为纱线缺陷而判别混入了异物的棉结即第二纱线缺陷。关于混入了异物的棉结即第二纱线缺陷(以下也称为“异物混入棉结”),发现能够通过将纱线的粗细与在纱线反射的反射光的亮度组合来进行判别。即,在本发明中,能够将异物混入棉结高精度地判别为纱线缺陷。
在本发明的一个方式的纱线监视装置中,也可以是,判别部具备第一疵点判定对象确定部及第二疵点判定对象确定部,第一疵点判定对象确定部在粗细的第一变动信号中对作为疵点判定对象的第一疵点判定对象部分进行确定,第二疵点判定对象确定部在亮度的第二变动信号中对作为疵点判定对象的第二疵点判定对象部分进行确定,判别部对在纱线的长度方向上相对应的第一疵点判定对象部分和第二疵点判定对象部分进行确定,并基于作为相对应的部分而被确定的、第一疵点判定对象部分的粗细和第二疵点判定对象部分的亮度,来判别纱线缺陷的种类。由此,能够具体实现基于纱线的粗细与在纱线反射的反射光的亮度的组合而进行的纱线缺陷的判别。
在本发明的一个方式的纱线监视装置中,也可以是,判别部在第一疵点判定对象部分的粗细为第一粗细判定值以上、且第二疵点判定对象部分的亮度为第一亮度判定值以上的情况下,判别为存在具有向与纱线的行进方向交叉的方向突出的扭曲、打结或缠绕的第一纱线缺陷。发现在纱线缺陷为缠结的情况下,不仅检测的粗细会变粗为一定水平以上,而且由于光会因缠结而漫反射,从而检测的亮度会变亮为一定水平以上。因此,根据本发明,能够更高精度地判别缠结。
在本发明的一个方式的纱线监视装置中,也可以是,第二疵点判定对象部分是纱线中的亮度为阈值以上的连续部分,并包括与第一疵点判定对象部分的至少一部分相同的连续部分。由此,能够具体实现基于纱线的粗细与在纱线反射的反射光的亮度的组合而进行的纱线缺陷的判别。
在本发明的一个方式的纱线监视装置中,也可以是,判别部在第一疵点判定对象部分的粗细为第二粗细判定值以上、且第二疵点判定对象部分的亮度为第二亮度判定值以下的情况下,判别为存在混入了异物的棉结即第二纱线缺陷。发现在纱线缺陷为异物混入棉结的情况下,不仅检测的粗细会变粗为一定水平以上,而且由于光会被异物吸收,从而检测的亮度会变暗为一定水平以下。因此,根据本发明,能够更高精度地判别异物混入棉结。
在本发明的一个方式的纱线监视装置中,也可以是,第二疵点判定对象部分是纱线中的亮度为阈值以下的连续部分,并包括与第一疵点判定对象部分的至少一部分相同的连续部分。由此,能够具体实现基于纱线的粗细与在纱线反射的反射光的亮度的组合而进行的纱线缺陷的判别。
在本发明的一个方式的纱线监视装置中,也可以是,判别部基于纱线中的粗细为阈值以上的连续部分的长度和该连续部分的粗细来判别有无未混入异物的棉结。由此,能够高精度地判别有无未混入异物的棉结(以下也简称为“棉结”)。
在本发明的一个方式的纱线监视装置中,也可以是,判别部基于纱线中的亮度为阈值以下的连续部分的长度和该连续部分的亮度来判别有无异物混入。由此,能够高精度地判别有无异物混入。
也可以是,本发明的一个方式的纱线监视装置具备:朝向纱线行进的行进区域照射光的发光元件;以接收从发光元件照射且一部分被纱线遮挡的光的方式配置的第一受光元件;和以接收从发光元件照射且在纱线反射的光的方式配置的第二受光元件,粗细基于第一受光元件的受光量而计算,亮度基于第二受光元件的受光量而计算。由此,能够具体计算纱线的粗细和在纱线反射的反射光的亮度。
在本发明的一个方式的纱线监视装置中,也可以是,第一疵点判定对象确定部基于第一变动信号和第一阈值对第一疵点判定对象部分进行确定,第二疵点判定对象确定部基于第二变动信号和第二阈值对第二疵点判定对象部分进行确定,判别部将在纱线的长度方向上具有重叠的第一疵点判定对象部分与第二疵点判定对象部分确定为相对应的部分。由此,能够高精度地对第一疵点判定对象部分及第二疵点判定对象部分进行确定。
在本发明的一个方式的纱线监视装置中,也可以是,判别部对第一疵点判定对象部分的峰值位置进行确定,判别部对第二疵点判定对象部分的峰值位置进行确定,判别部将在长度方向上峰值位置处于规定范围内的第一疵点判定对象部分与第二疵点判定对象部分确定为相对应的部分。由此,能够高精度地对第一疵点判定对象部分及第二疵点判定对象部分进行确定。
本发明的一个方式的纱线监视装置也可以具备显示部,该显示部通过以粗细和亮度为轴的散布图来显示判别部的判别结果。由此,能够利用散布图有效地显示判别部的判别结果。
在本发明的一个方式的纱线监视装置中,也可以是,显示部将具有向与纱线的行进方向交叉的方向突出的扭曲、打结或缠绕的第一纱线缺陷与其它纱线疵点区分显示。在本发明的纱线监视装置中,也可以是,显示部将混入了异物的棉结即第二纱线缺陷与其它纱线疵点区分显示。
本发明的一个方式的纱线卷绕机具备:上述纱线监视装置;以能够供给纱线的方式设置的喂纱装置;和卷绕从喂纱装置供给的纱线而形成卷装的卷绕装置,纱线监视装置设置在喂纱装置与卷绕装置之间。
在该纱线卷绕机中,由于具备上述纱线监视装置,所以也发挥上述效果、即能够高精度地判别纱线缺陷的效果。
根据本发明,能够提供一种能够高精度地判别纱线缺陷的纱线监视装置及纱线卷绕机。
附图说明
图1是实施方式的纺纱机的主视图。
图2是表示图1的纺纱机中的纱线监视装置的结构的框图。
图3是表示纱线监视装置的装置主体的物理结构的一个例子的横剖视图。
图4是用于说明疵点粗细和疵点长度的计算方法的图表。
图5是用于说明有无棉结的判别的图表。
图6A是例示缠结的放大图。图6B是例示缠结的放大图。图6C是例示缠结的放大图。
图7是例示异物混入棉结的放大照片图。
图8A是用于说明缠结的判别的图表,且是表示纱线的粗细及长度的图表。图8B是用于说明缠结的判别的图表,且是表示纱线的亮度及长度的图表。
图9A是用于说明异物混入棉结的判别的图表,且是表示纱线的粗细及长度的图表。图9B是用于说明异物混入棉结的判别的图表,且是表示纱线的亮度及长度的图表。
图10是表示作为判别部的判别结果的例子的散布图的图表。
图11是表示作为判别部的判别结果的另一例子的散布图的图表。
图12是表示作为判别部的判别结果的又另一例子的散布图的图表。
图13是实施方式的自动络纱机的主视图。
具体实施方式
以下,参照附图对实施方式进行详细说明。此外,在各图中对相同或相当的部分标注相同的附图标记,并省略重复说明。
如图1所示,纺纱机(纱线卷绕机)1具备多个纺纱单元2、接纱台车3、落纱台车(省略图示)、第一端架4和第二端架5。多个纺纱单元2排列成一列。各纺纱单元2生成纱线Y并将其卷绕成卷装P。接纱台车3在某一纺纱单元2中纱线Y被切断或因某种理由而纱线Y断开的情况下,在该纺纱单元2中进行接纱动作。落纱台车在某一纺纱单元2中卷装P成为满卷的情况下,将卷装P落纱,并将新的纱管B供给至该纺纱单元2。
在第一端架4中容纳有回收装置等,该回收装置回收在纺纱单元2中产生的纤维屑及线头等。在第二端架5中容纳有空气供给部及用于对纺纱单元2的各部分供给动力的驱动马达等,该空气供给部对向纺纱机1供给的压缩空气(空气)的气压进行调节并向纺纱机1的各部分供给空气。在第二端架5设有机台控制装置5a、显示器5b和输入键5c。机台控制装置5a对纺纱机1的各部分集中进行管理及控制。显示器5b能够显示与纺纱单元2的设定内容及状态中的至少任一项相关的信息等。通过由操作员使用输入键5c进行适当的操作,能够进行纺纱单元2的设定作业。
各纺纱单元2在纱线Y的行进方向上从上游侧起依次具备牵伸装置6、空气纺纱装置7、纱线监视装置8、张力传感器9、纱线蓄留装置11、涂蜡装置12和卷绕装置13。单元控制器10按每规定数量的纺纱单元2设置,并控制纺纱单元2的动作。在各纺纱单元2中,牵伸装置6及空气纺纱装置7作为供给纱线Y的喂纱装置发挥功能。
牵伸装置6对纱条(纤维束)S进行牵伸。空气纺纱装置7通过回旋气流对由牵伸装置6牵伸后的纤维束F加捻而生成纱线Y。纱线蓄留装置11在空气纺纱装置7与卷绕装置13之间消除纱线Y的松弛。涂蜡装置12在纱线蓄留装置11与卷绕装置13之间对纱线Y涂蜡。卷绕装置13将从作为喂纱装置发挥功能的牵伸装置6及空气纺纱装置7供给的纱线Y卷绕到纱管B上而形成卷装P。
纱线监视装置8是在空气纺纱装置7与纱线蓄留装置11之间对行进的纱线Y进行监视的装置。纱线监视装置8基于监视到的与纱线Y相关的信息来检测有无纱线缺陷。纱线监视装置8在检测出纱线缺陷的情况下将纱线缺陷检测信号发送至单元控制器10。张力传感器9在空气纺纱装置7与纱线蓄留装置11之间对行进的纱线Y的张力进行测定,并将张力测定信号发送至单元控制器10。在单元控制器10基于纱线缺陷检测信号及张力测定信号中的至少任一个而判断为有异常的情况下,在纺纱单元2中将纱线Y切断。
图2是表示纱线监视装置8的结构的框图。如图2所示,纱线监视装置8具备装置主体81、判别部82及显示器5b。装置主体81作为功能性结构而包括粗细检测部81a及亮度检测部81b。
粗细检测部81a是对行进的纱线Y的粗细进行检测的部位。粗细能够用将纱线Y的基准粗细即基准纱线粗细设为0的情况下的百分比来表示。基于粗细检测部81a进行的纱线Y的粗细检测在本实施方式中是基于光学式进行的外观上的纱线Y的粗细检测,但也可以是基于静电电容式进行的纱线Y的粗细检测。亮度检测部81b是对相应于光向行进的纱线Y的照射而在该纱线Y反射的反射光的亮度(以下也简称为“纱线Y的亮度”)进行检测的部位。亮度能够用将纱线Y的基准亮度即基准纱线亮度设为0的情况下的百分比来表示。例如,能够将漆黑的状态(遮光时)的亮度表示为-100%。粗细检测部81a及亮度检测部81b构成检测部。作为检测部并不特别限定,只要能够检测纱线Y的粗细及亮度,就能利用各种各样的公知传感器。
这种装置主体81作为物理结构而具备例如检测模块及容纳检测模块的外壳。检测模块包括发光元件、第一受光元件和第二受光元件,对朝向纱线Y照射的光的透射光量及反射光量进行检测。在检测模块中,从发光元件对在空气纺纱装置7与纱线蓄留装置11之间行进的纱线Y照射(投射)光。在检测模块中,由第一受光元件接收该光中的被纱线Y遮挡了一部分的光(透射光)。在检测模块中,由第二受光元件接收该光中的在纱线Y反射的反射光。在检测模块中,将表示由第一受光元件接收到的透射光的受光量(透射光量)的信号作为与纱线Y的粗细相关的信号向判别部82输出。在检测模块中,将表示由第二受光元件接收到的反射光的受光量(反射光量)的信号作为与纱线Y的反射光的亮度相关的信号向判别部82输出。
发光元件、第一受光元件和第二受光元件可以在纱线行进方向上设置于相同位置。由此,能够在相同时机获得与纱线Y的相同部分相关的透射光量和反射光量。第一受光元件和第二受光元件也可以在纱线行进方向上设置于互不相同的位置。在该结构中,也能在相同时机获得与纱线Y的相同部分相关的透射光量和反射光量。也可以针对第一受光元件和第二受光元件分别具备发光元件。即,也可以作为发光元件而具备第一发光元件和第二发光元件。第一受光元件接收从第一发光元件照射且一部分被纱线Y遮挡的光(透射光)。第二受光元件接收从第二发光元件照射且在纱线Y反射的反射光。第一发光元件和第二发光元件在纱线行进方向上既可以设置于相同位置,也可以设置于不同位置。也可以是,第一发光元件和第一受光元件在纱线行进方向上设置于相同位置,第二发光元件和第二受光元件在纱线行进方向上设置于相同位置,且第一发光元件及第一受光元件在纱线行进方向上的位置与第二发光元件及第二受光元件在纱线行进方向上的位置成为不同位置。在这种结构中,也能够基于第一受光元件与第二受光元件在纱线行进方向上的间隔距离和纱线行进速度来关联与纱线Y的相同部分相关的透射光量和反射光量。
使用图3对装置主体81的物理结构的一个例子进行说明。如图3所示,装置主体81具备保持件111、第一投光部(发光元件)121、第二投光部(发光元件)123、第一受光部(第一受光元件)131及第二受光部(第二受光元件)135。
保持件111构成为树脂制壳体,用于安装第一投光部121、第二投光部123、第一受光部131及第二受光部135。在保持件111中沿着纱线Y的行进方向形成有作为检测空间的纱线通路113,该检测空间包括成为该纱线Y行进的纱道的部分。此外,该纱线通路113成为朝向装置正面侧开放的形状。
纱线通路113具有第一面113A、第二面113B及第三面113C。第一面113A及第三面113C是纱线通路113的左右的侧壁面。第二面113B是纱线通路113的里侧的壁面。
第一投光部121及第二投光部123对纱线通路113投射光。第一投光部121及第二投光部123例如是构成外表面的树脂的形状形成为炮弹形的炮弹形黄色LED。因此,从第一投光部121及第二投光部123射出的光以一个方向为光轴方向A11、A15而射出。第一投光部121及第二投光部123由判别部82进行发光控制。
第一受光部131及第二受光部135接收来自第一投光部121及第二投光部123的光。第一受光部131及第二受光部135是光电二极管,将接收到的光的强度转换成电信号,并将该电信号送出至判别部82。
第一投光部121及第二投光部123以从不同角度对在纱线通路113中行进的纱线Y照射光的方式配置。另外,第一投光部121及第二投光部123被判别部82控制为交替地由某一方发光。由此,能够从两个不同方向对纱线Y照射光。在这种具有两个投光部的第二纱线监视装置101中,由于能够多方面地测定纱线Y,所以能够提高异物及纱线粗细的检测精度。
第一受光部131隔着纱线Y的纱道Y1配置在第二投光部123的相反侧。因此,第一受光部131接收从第二投光部123照射到纱线Y上的光的透射光。另一个第二受光部135隔着纱线Y的纱道Y1配置在第一投光部121的相反侧。因此,第二受光部135接收从第一投光部121照射到纱线Y上的光的透射光。用于接收透射光的受光部隔着纱道Y1配置在与投光部相对的位置(来自投光部的光直接照射到的位置)。
第一受光部131以来自第一投光部121的光不会直接照射到的方式配置,并且以能够接收从该第一投光部121照射到纱线Y上的光的反射光的方式配置。另外,第二受光部135以来自第二投光部123的光不会直接照射到的方式配置,并且以能够接收从该第二投光部123照射到纱线Y上的光的反射光的方式配置。用于接收反射光的受光部配置在来自投光部的光不会直接照射到的位置。
在以上结构中,当第一投光部121发光时,第一受光部131接收反射光,第二受光部135接收透射光。当第二投光部123发光时,第一受光部131接收透射光,第二受光部135接收反射光。
上述透射光由于是被纱线Y遮挡而被第一受光部131及第二受光部135接收到的光,所以若纱线Y的粗细变动,则透射光的强度(受光量)也变动。因此,通过在判别部82中监视第一受光部131及第二受光部135所接收到的透射光的变动,能够检测纱线Y的粗细不均匀(纱线不匀)。
上述反射光由于是在纱线Y的表面反射而被第一受光部131及第二受光部135接收到的光,所以上述反射光的强度(受光量)也根据纱线Y的表面的反射率(颜色)而变动。因此,通过在判别部82中检测第一受光部131及第二受光部135所接收到的反射光的变动,能够检测纱线Y中包含的色纱等异物。
返回至图2,判别部82搭载于单元控制器10。判别部82基于与纱线Y的粗细相关的第一变动信号及与纱线Y的亮度相关的第二变动信号来判别纱线Y的纱线缺陷。判别部82基于第一变动信号及第二变动信号来判别纱线Y的纱线缺陷的种类。纱线缺陷有时也被称为缺陷、纱疵及疵点等。纱线缺陷的判别有时也被称为纱线缺陷的判断、纱线缺陷的检测、纱线缺陷的判定。判别部82具有多个通道(channel),能够在各通道中分别检测有无互不相同的多种纱线缺陷。
判别部82在第一通道中基于疵点粗细和疵点长度(第一疵点长度)来判别有无棉结。具体而言,判别部82计算疵点粗细和疵点长度。首先,以下使用图4对疵点粗细和疵点长度的计算方法的例子进行说明。
判别部82在按每规定长度(例如1mm)采样了表示透射光量的检测信号(纱线不匀信号、第一变动信号)之后,以适当的长度(例如2mm)取移动平均,并按照下述(1)~(3)来计算疵点粗细和疵点长度L0。在图4的图表中,横轴是长度,纵轴是粗细。此外,疵点长度与纱线Y中的粗细为阈值以上的连续部分的长度对应。疵点粗细与该连续部分的粗细对应。粗细为阈值以上的连续部分是第一疵点判定对象部分,且是作为应该切掉的纱线缺陷的部分或者成为也可以不去掉而残留在纱线Y上的纱线缺陷的部分。
(1)将阈值以上粗细的连续部分的长度计算为疵点长度L0。例如,阈值是该连续部分的峰值粗细×a(例如a为0.5)。
(2)求出疵点面积。例如,疵点面积能够针对与疵点长度L0对应的部分而根据粗细的积分值(图中的灰色部分)来求出。
(3)将疵点粗细求出为“疵点面积/疵点长度L0”。
接着,判别部82通过将所计算出的疵点粗细和疵点长度与图5所示的判定阈值(所谓的清纱曲线)CC进行比较来判别有无棉结。例如,判别部82在疵点长度为规定值(1cm等)以下且疵点粗细为判定阈值以上的情况下判别为该连续部分是棉结。此外,判别部82在疵点长度比规定值大且疵点粗细为判定阈值以上的情况下判别为该纱线缺陷是粗节(slub)。棉结是例如不足1cm的粗纱线缺陷。粗节是例如不足几厘米的粗纱线缺陷。
判别部82在第二通道中基于疵点亮度和疵点长度(第二疵点长度)来判别有无异物混入。具体而言,判别部82计算疵点亮度和疵点长度。疵点亮度及其长度能够通过与上述的疵点粗细及其长度的计算方法同样的方法来计算。接着,判别部82通过将所计算出的疵点亮度和疵点长度与判定阈值进行比较来判别有无异物混入。例如,判别部82在疵点亮度为判定阈值以上的情况下判别为该纱线缺陷是异物混入。此外,第二通道中的疵点长度与纱线Y中的亮度为阈值以上的连续部分的长度对应。疵点亮度与该连续部分的亮度对应。亮度为阈值以上的连续部分是第二疵点判定对象部分,且是作为应该切掉的纱线缺陷的部分或者成为也可以不切掉而残留在纱线Y上的纱线缺陷的部分。
本实施方式的判别部82在第三通道中基于纱线Y的粗细与亮度的组合来判别纱线Y的纱线缺陷。判别部82在第三通道中基于纱线Y的粗细与亮度的组合来判别纱线Y有无缠结、纱线Y有无异物混入棉结、以及纱线Y是否为正常纱线。
判别部82具备第一疵点判定对象确定部及第二疵点判定对象确定部。第一疵点判定对象确定部在粗细的第一变动信号中对作为疵点判定对象的第一疵点判定对象部分进行确定。第二疵点判定对象确定部在亮度的第二变动信号中对作为疵点判定对象的第二疵点判定对象部分进行确定。判别部82对在纱线Y的长度方向上相对应的第一疵点判定对象部分和第二疵点判定对象部分进行确定,并基于作为相对应的部分而被确定的、第一疵点判定对象部分的粗细和第二疵点判定对象部分的亮度来判别纱线缺陷的种类。第一疵点判定对象确定部基于第一变动信号和第一阈值对第一疵点判定对象部分进行确定,第二疵点判定对象确定部基于第二变动信号和第二阈值对第二疵点判定对象部分进行确定,判别部将在纱线的长度方向上具有重叠的第一疵点判定对象部分和第二疵点判定对象部分确定为相对应的部分。判别部对第一疵点判定对象部分的峰值位置进行确定,判别部对第二疵点判定对象部分的峰值位置进行确定,判别部将在长度方向上峰值位置处于规定范围内的第一疵点判定对象部分和第二疵点判定对象部分确定为相对应的部分。
具体而言,第一疵点判定对象确定部在第一变动信号中将超过第一阈值的部分确定为第一疵点判定对象部分。判别部82对第一疵点判定对象部分的峰值位置(第一峰值位置)进行确定。第二疵点判定对象确定部在第二变动信号中将超过第二阈值的部分确定为第二疵点判定对象部分。判别部82对第二疵点判定对象部分候补的峰值位置(第二峰值位置)进行确定。判别部82将在长度方向上第二峰值位置存在于第一峰值位置的规定范围内(例如前后1cm以内)的部分确定为与第一疵点判定对象部分相对应的第二疵点判定对象部分。
判别部82计算第一疵点判定对象部分的长度及粗细。判别部82根据超过第一阈值的部分来计算长度。判别部82基于第一疵点判定对象部分的超过与第一阈值不同的基准纱线粗细(第一基准值)的部分的面积来计算粗细。判别部82计算第二疵点判定对象部分(被确定为与第一疵点判定对象部分相对应的部分)的长度及亮度。判别部82根据超过第二阈值的部分来计算长度。判别部82基于第二疵点判定对象部分的超过与第二阈值不同的基准纱线亮度(第二基准值)的部分的面积来计算亮度。判别部82基于所计算出的“长度及粗细”和“长度及亮度”来判别纱线Y的纱线缺陷的种类。通常,第一阈值与基准纱线粗细(第一基准值)并不相同。这是由于在第一阈值与基准纱线粗细(第一基准值)相同的情况下,会捕捉过于小的变化而导致处理负荷过度增加。然而,若是能够无视处理负荷的环境的话,则也存在将第一阈值与基准纱线粗细(第一基准值)设为相同的情况。第二阈值与基准纱线亮度(第二基准值)也是同样的。
接着,详细说明基于纱线Y的粗细及亮度的组合来判别纱线Y有无缠结、纱线Y有无异物混入棉结、以及纱线Y是否为正常纱线的一个例子。例如图6A、图6B及图6C所示,缠结是具有向与纱线Y的行进方向交叉的方向突出那样的扭曲、打结或缠绕的纱线缺陷。缠结包括纽结(snarling)、脱圈(sloughing)。例如如图7所示,异物混入棉结是混入了例如较大的大粒杂屑(pepper trash)等异物I的棉结。缠结与第一纱线缺陷对应,异物混入棉结与第二纱线缺陷对应。
判别部82基于作为第一疵点判定对象部分而被提取的纱线Y的连续部分的粗细(疵点粗细)、和同时期作为第二疵点判定对象部分而被提取的纱线Y的连续部分的亮度(疵点亮度)来判别纱线Y有无缠结。具体而言,判别部82对表示纱线Y的粗细的第一变动信号适当进行采样及移动平均,如图8A所示获得与纱线Y的粗细及长度相关的第一变动信号。判别部82使用与纱线Y的粗细及长度相关的第一变动信号来计算纱线Y的第一疵点判定对象部分的粗细。
第一疵点判定对象部分是纱线Y中的作为计算粗细并判定是否为纱线缺陷的对象的部分。此处的第一疵点判定对象部分如前所述是纱线Y中的阈值(峰值粗细×0.5)以上粗细的连续部分。第一疵点判定对象部分的粗细在与纱线Y的粗细及长度相关的图表上能够以“第一疵点判定对象部分的面积”/“第一疵点判定对象部分的长度L1”来求出。例如,第一疵点判定对象部分的面积能够根据与第一疵点判定对象部分有关的粗细的积分值(图中的灰色部分)来求出。第一变动信号的阈值与第一阈值对应。
而且,判别部82对表示纱线Y的亮度的第二变动信号适当进行采样及移动平均,如图8B所示获得与纱线Y的亮度及长度相关的第二变动信号。判别部82使用与纱线Y的亮度及长度相关的第二变动信号来计算纱线Y的第二疵点判定对象部分的亮度。
第二疵点判定对象部分是纱线Y中的与该第一疵点判定对象部分相对应的部分,且是作为计算亮度并判定是否为纱线缺陷的对象的部分。此处的第二疵点判定对象部分是纱线Y中的阈值(峰值亮度×0.5)以上亮度的连续部分。由于纱线Y的粗细及亮度通过同时测定纱线Y的相同部分而获得,所以第一疵点判定对象部分与第二疵点判定对象部分包括纱线Y的相同的连续部分。换言之,第二疵点判定对象部分包括与第一疵点判定对象部分的至少一部分相同的连续部分。第二疵点判定对象部分的亮度在与纱线Y的亮度及长度相关的图表上能够以“第二疵点判定对象部分的面积”/“第二疵点判定对象部分的长度L2”来求出。例如,第二疵点判定对象部分的面积能够根据与第二疵点判定对象部分有关的亮度的积分值(图中的灰色部分)来求出。第二变动信号的阈值与第二阈值对应。
而且,判别部82在第一疵点判定对象部分的粗细为第一粗细判定值以上、且第二疵点判定对象部分的亮度为第一亮度判定值以上的情况下,判别为该部分(第一疵点判定对象部分及第二疵点判定对象部分)有缠结。第一粗细判定值及第一亮度判定值是预先确定的、用于判定缠结的阈值。第一粗细判定值及第一亮度判定值既可以是固定值也可以是变动值。第一粗细判定值及第一亮度判定值并不特别限定,能够由用户适当设定或变更。第一亮度判定值是正(+)值。另外,即使第一疵点判定对象部分的粗细为第一粗细判定值以上,在第二疵点判定对象部分的亮度比基准纱线亮度亮且不足第一亮度判定值的情况下,判别部82也判别为该部分是正常纱线。
判别部82基于纱线Y的第一疵点判定对象部分的粗细和纱线Y的第二疵点判定对象部分的亮度来判别纱线Y有无异物混入棉结。具体而言,判别部82与上述判别缠结时同样地,如图9A所示,使用与纱线Y的粗细及长度相关的第一变动信号来计算纱线Y的第一疵点判定对象部分的粗细。而且,判别部82与上述判别缠结时同样地,如图9B所示,使用与纱线Y的亮度及长度相关的第二变动信号来计算纱线Y的第二疵点判定对象部分的亮度。第二疵点判定对象部分是纱线Y中的与该第一疵点判定对象部分对应的部分,且是作为监视亮度的对象的部分。此处的第二疵点判定对象部分是纱线Y中的阈值(峰值亮度×0.5)以下亮度的连续部分。第二疵点判定对象部分的亮度能够在与纱线Y的亮度及长度相关的图表上以“第二疵点判定对象部分的面积”/“第二疵点判定对象部分的长度L4”来求出。例如,第二疵点判定对象部分的面积能够根据与第二疵点判定对象部分有关的亮度的积分值(图中的灰色部分)来求出。
而且,判别部82在第一疵点判定对象部分的粗细为第二粗细判定值以上、且第二疵点判定对象部分的亮度为第二亮度判定值以下的情况下,判别为该部分(第一疵点判定对象部分及第二疵点判定对象部分)有异物混入棉结。第二粗细判定值及第二亮度判定值是预先确定的、用于判定异物混入棉结的阈值。第二粗细判定值及第二亮度判定值既可以是固定值也可以是变动值。第二粗细判定值及第二亮度判定值并不特别限定,能够由用户适当设定或变更。第二粗细判定值既可以与第一粗细判定值相同也可以与其不同。第二亮度判定值是负(-)值。另外,即使第一疵点判定对象部分的粗细为第二粗细判定值以上,在第二疵点判定对象部分的亮度比第二亮度判定值大且不足基准纱线亮度的情况下,判别部82也判别为该部分是正常纱线。
此外,在第三通道中,判别部82也可以判别纱线Y有无棉结及有无异物混入。例如在第三通道中,判别部82也可以在第一疵点判定对象部分的粗细为第三粗细判定值以上、且第二疵点判定对象部分的亮度不足第一亮度判定值且比第二亮度判定值大的情况下,判别为该部分有棉结。例如在第三通道中,判别部82也可以在第一疵点判定对象部分的粗细不足第二粗细判定值、且第二疵点判定对象部分的亮度为第二亮度判定值以下的情况下,判别为该部分有异物混入。
返回至图2,显示器5b通过以纱线Y的粗细和纱线Y的亮度为轴的散布图来显示判别部82的判别结果。例如如图10所示,在显示器5b上显示在横轴为粗细且纵轴为亮度的坐标轴上将多个数据点(图中的圆圈)按每个纱线缺陷进行标示而形成的图表。在图表中,按缠结、棉结、异物混入棉结、异物混入和正常纱线分别划分了区域,根据多个数据点和其各个区域能够容易地掌握纱线Y的纱线缺陷。在图10中,第一粗细判定值及第二粗细判定值和第一亮度判定值及第二亮度判定值在长度方向(图10的纸面垂直方向)上变化。
在显示器5b上也能够例如如图11所示那样显示纵轴/横轴为粗细/长度的散布图。在显示器5b上还能够例如如图12所示那样显示纵轴/横轴为亮度/长度的散布图。在显示器5b上还能切换显示图11所示的散布图和图12所示的散布图。
在以上说明的纺纱机1的纺纱单元2中,在纱线Y的纺纱过程中由纱线监视装置8监视该纱线Y。通过纱线监视装置8的判别部82在第一通道中判别有无棉结。若判别为有棉结,则切断纱线Y以除去该棉结。若判别为无棉结,则通过纱线监视装置8的判别部82在第二通道中判别有无异物混入。
若判别为有异物混入,则切断纱线Y以除去该异物混入的纱线缺陷。若判别为无异物混入,则通过纱线监视装置8的判别部82在第三通道中判别有无缠结及有无异物混入棉结。若判别为有缠结或异物混入棉结,则切断纱线Y以除去该缠结或异物混入棉结。若判别为无缠结及异物混入棉结,则通过纱线监视装置8的判别部82判别为纱线Y是正常纱线,并正常继续纱线Y的纺纱。在切断纱线Y之后,通过接纱台车3在纺纱单元2中进行接纱动作。
以上,在纱线监视装置8中,根据纱线Y的粗细与纱线Y的亮度的组合来判别纱线缺陷的种类。由此,能够实现例如仅根据纱线Y的粗细及纱线Y的亮度中的一者难以做到的纱线缺陷的区分,能够高精度地判别纱线缺陷。
在纱线监视装置8中,判别部82在第三通道中根据纱线Y的粗细与纱线Y的反射光的亮度的组合来判别缠结。在通常的棉结或粗节中其反射光量不怎么变化,但在缠结中,由于所投射的光会漫反射,所以其反射光量会增加。利用该特征发现:通过使纱线Y的粗细与纱线Y的亮度组合而能够对缠结进行判别。即,在纱线监视装置8中,能够将缠结高精度地判别为纱线缺陷。
在纱线监视装置8中,判别部82在第三通道中根据纱线Y的粗细与纱线Y的亮度的组合来判别异物混入棉结。由于大粒杂屑等异物I带有颜色,所以会因吸收反射光而使纱线Y的亮度发生变化。利用该特征发现:通过使纱线Y的粗细与纱线Y的亮度组合而能够对异物混入棉结进行判别。即,在纱线监视装置8中,能够将异物混入棉结高精度地判别为纱线缺陷。
在纱线监视装置8中,也可以是,判别部82具备第一疵点判定对象确定部及第二疵点判定对象确定部,第一疵点判定对象确定部在粗细的第一变动信号中对作为疵点判定对象的第一疵点判定对象部分进行确定,第二疵点判定对象确定部在亮度的第二变动信号中对作为疵点判定对象的第二疵点判定对象部分进行确定,判别部82对在纱线Y的长度方向上相对应的第一疵点判定对象部分和第二疵点判定对象部分进行确定,并基于作为相对应的部分而被确定的、第一疵点判定对象部分的粗细和第二疵点判定对象部分的亮度,来判别纱线缺陷的种类。由此,能够具体实现基于纱线Y的粗细与纱线Y的亮度的组合而进行的纱线缺陷的判别。
在纱线监视装置8中,判别部82在第三通道中,在第一疵点判定对象部分的粗细为第一粗细判定值以上、且第二疵点判定对象部分的亮度为第一亮度判定值以上的情况下判别为有缠结。发现在纱线缺陷为缠结的情况下,不仅纱线Y的粗细会变粗为一定水平以上,而且纱线Y的亮度会变亮为一定水平以上。因此,根据纱线监视装置8,能够更高精度地判别缠结。
在纱线监视装置8中,在判别有无缠结的情况下,第一疵点判定对象部分是纱线Y的粗细为阈值以上的连续部分(例如图8A中的长度L1的连续部分),第二疵点判定对象部分是纱线Y的亮度为阈值以上的连续部分(例如图8B中的长度L2的连续部分)并包括与第一疵点判定对象部分的至少一部分相同的连续部分。在纱线监视装置8中,在判别有无异物混入棉结的情况下,第一疵点判定对象部分是纱线Y的粗细为阈值以上的连续部分(例如图9A中的长度L1的连续部分),第二疵点判定对象部分是纱线Y的亮度为阈值以下的连续部分(例如图9B中的长度L4的连续部分)并包括与第一疵点判定对象部分的至少一部分相同的连续部分。由此,能够具体实现基于纱线Y的粗细与纱线Y的亮度的组合而进行的纱线缺陷的判别。
在纱线监视装置8中,判别部82在第三通道中,在第一疵点判定对象部分的粗细为第二粗细判定值以上、且第二疵点判定对象部分的亮度为第二亮度判定值以下的情况下判别为有异物混入棉结。发现在纱线缺陷为异物混入棉结的情况下,不仅检测的粗细会变粗为一定水平以上,而且由于光会被异物吸收,从而检测的亮度会变暗为一定水平以下。因此,根据该纱线监视装置8,能够更高精度地判别异物混入棉结。
在纱线监视装置8中,判别部82在第一通道中基于纱线Y的疵点粗细和疵点长度来判别有无棉结。由此,能够高精度地判别有无棉结。
在纱线监视装置8中,判别部82在第二通道中基于纱线Y的疵点亮度和疵点长度来判别有无异物混入。由此,能够高精度地判别有无异物混入。
纱线监视装置8具备:朝向纱线Y行进的行进区域照射光的发光元件;以接收从发光元件照射且一部分被纱线Y遮挡的光的方式配置的第一受光元件;和以接收从发光元件照射且在纱线反射的光的方式配置的第二受光元件,粗细基于第一受光元件的受光量而计算,亮度基于第二受光元件的受光量而计算。由此,能够具体计算纱线Y的粗细和在纱线反射的反射光的亮度。
在纱线监视装置8中,第一疵点判定对象确定部基于第一变动信号和第一阈值对第一疵点判定对象部分进行确定,第二疵点判定对象确定部基于第二变动信号和第二阈值对第二疵点判定对象部分进行确定,判别部82将在纱线Y的长度方向上具有重叠的第一疵点判定对象部分与第二疵点判定对象部分确定为相对应的部分。由此,能够高精度地对第一疵点判定对象部分及第二疵点判定对象部分进行确定。
在纱线监视装置8中,判别部82对第一疵点判定对象部分的峰值位置进行确定。判别部82对第二疵点判定对象部分的峰值位置进行确定。判别部82将在长度方向上峰值位置处于规定范围内的第一疵点判定对象部分与第二疵点判定对象部分确定为相对应的部分。由此,能够高精度地对第一疵点判定对象部分及第二疵点判定对象部分进行确定。
纱线监视装置8具备通过散布图(参照图10~图12中的至少任一个)来显示判别部82的判别结果的显示器5b。由此,能够利用散布图有效地显示判别部82的判别结果。显示器5b能够将缠结与其它纱线疵点区分显示。显示器5b能够将异物混入棉结与其它纱线疵点区分显示。
纺纱机1具备纱线监视装置8、牵伸装置6、空气纺纱装置7和卷绕装置13。在纺纱机1中,由于具备纱线监视装置8,所以也发挥上述效果、即能够高精度地判别纱线缺陷的效果。
此外,在纱线监视装置8中,对于虽然在基于光学式进行的纱线Y的粗细检测中被检测为不那么粗、但在基于静电电容式进行的纱线Y的粗细检测中被检测为较粗的异物混入棉结而言,也能够将其高精度地判别为纱线缺陷。
在纱线监视装置8中,在高精度地判别异物混入棉结的情况下,虽然通过严格变更在第一通道中判别有无棉结时的清纱曲线的设定也能进行应对,但在该情况下,纱线Y的切断频率有可能变高。在纱线监视装置8中,在第三通道中能够判别异物混入棉结,因此即使不严格变更该清纱曲线的设定(即,在抑制纱线Y的切断频率的同时),也能高精度地判别异物混入棉结。能够抑制对纺纱机1的操作造成障碍。
第一粗细判定值及第二粗细判定值和第一亮度判定值及第二亮度判定值也可以与棉结等粗细疵点判别用的清纱门限(clearing limit)(在第一通道中使用的清纱曲线CC)相比设定于例如10%的内侧(下方)。也可以是,如粗细疵点判别用的清纱门限与图5同样地在长度方向上变化那样,第一粗细判定值及第二粗细判定值和第一亮度判定值及第二亮度判定值也在长度方向上变化。缠结判别用的清纱门限与异物棉结判别用的清纱门限的数值既可以相同也可以不同。缠结判别用的清纱门限和异物棉结判别用的清纱门限的数值相对于粗细疵点判别用的清纱门限的数值既可以相同也可以不同。若将疵点种类的区别作为第一目的考虑,则数值即使相同也无妨。若在粗细疵点判别中将去除无法完全去除的疵点作为第一目的考虑,则期望数值不同。
以上,对本发明的实施方式及变形例进行了说明,但本发明并不限定于上述实施方式及上述变形例。例如,对于各结构的材料及形状而言,并不限于上述材料及形状,而是能够采用各种各样的材料及形状。本发明也可以在不变更各权利要求所记载的要旨的范围内变形。也可以使上述实施方式及上述变形例适当组合。也可以使上述实施方式及上述变形例的至少一部分任意组合。
上述实施方式的判别部82并不限于搭载于单元控制器10的结构,也可以搭载于不同于单元控制器10且能够与装置主体81通信的其它控制器,还可以搭载于装置主体81(纱线监视装置8的外壳内)。显示判别部82的判别结果的显示部并不限于显示器5b,也可以是设于装置主体81的显示画面,还可以是其它显示器。
在上述实施方式的纺纱单元2中,在机台高度方向上以将上侧供给的纱线Y在下侧进行卷绕的方式配置各装置,但各装置也可以以将下侧供给的纱线Y在上侧进行卷绕的方式配置。在图1中,纺纱机1以卷绕圆筒形状的卷装P的方式图示,但也能卷绕锥形状的卷装P。
在上述实施方式的纺纱单元2中,纱线蓄留装置11具有从空气纺纱装置7引出纱线Y的功能,但也可以利用引纱罗拉和夹持罗拉从空气纺纱装置7引出纱线Y。在利用引纱罗拉和夹持罗拉从空气纺纱装置7引出纱线Y的情况下,也可以代替纱线蓄留装置11而设置利用吸引气流吸收纱线Y的松弛的松管或机械式补偿器等。
在上述实施方式中,也可以在纱线Y的行进方向上将张力传感器9配置于纱线监视装置8的上游侧。单元控制器10也可以针对每个纺纱单元2设置。在纺纱单元2中,也可以省略涂蜡装置12及张力传感器9。
在上述实施方式中,疵点粗细及疵点亮度基于疵点面积和疵点长度而计算出。但是,计算疵点粗细及疵点亮度的方法并不限定于此。例如,也可以将粗细为阈值以上的连续部分中的峰值粗细(粗细的最大值)直接作为疵点粗细。同样地,也可以将亮度为阈值以上的连续部分中的峰值亮度(亮度的最大值)直接作为疵点亮度。对于上述各阈值并不特别限定,能够由用户适当设定或变更。上述各阈值既可以各不相同,也可以至少一部分相同。上述第二阈值也可以在正侧与负侧数值不同。上述第二阈值的绝对值既可以相同也可以不同。
在上述实施方式中,本发明的纱线监视装置8设置于具备空气纺纱装置7的纺纱机1、即所谓的空气纺纱机中,但也可以设置于自动络纱机或自由端精纺机等其它纱线卷绕机中。此外,如上所述,仅称为“棉结”的情况是指未混入异物的棉结的情况。如上所述,是“棉结”且是“异物混入”的情况是指“异物混入棉结”。
本发明的具备纱线监视装置8的自动络纱机例如构成如下。如图13所示,自动络纱机201具备并列配置的多个络纱单元210、自动落纱装置280和机台控制装置290作为主要结构。各络纱单元210具有以能够供给纱线220的方式设置的喂纱装置211、和卷绕从喂纱装置211供给的纱线220而形成卷装230的卷绕装置223。纱线监视装置8设置在喂纱装置211与卷绕装置223之间。在自动络纱机201中,由于具备纱线监视装置8,所以也发挥上述效果、即能够高精度地判别纱线缺陷的效果。
Claims (17)
1.一种纱线监视装置,其对行进的纱线进行监视,该纱线监视装置的特征在于,
具备判别部,该判别部基于所述纱线的粗细与相应于光向所述纱线的照射而在所述纱线反射的反射光的亮度的组合,来判别所述纱线的纱线缺陷的种类。
2.根据权利要求1所述的纱线监视装置,其特征在于,
所述判别部作为所述纱线缺陷而判别具有向与所述纱线的行进方向交叉的方向突出的扭曲、打结或缠绕的第一纱线缺陷。
3.根据权利要求1或2所述的纱线监视装置,其特征在于,
所述判别部作为所述纱线缺陷而判别混入了异物的棉结即第二纱线缺陷。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的纱线监视装置,其特征在于,
所述判别部具备第一疵点判定对象确定部及第二疵点判定对象确定部,
所述第一疵点判定对象确定部在粗细的第一变动信号中对作为疵点判定对象的第一疵点判定对象部分进行确定,
所述第二疵点判定对象确定部在亮度的第二变动信号中对作为疵点判定对象的第二疵点判定对象部分进行确定,
所述判别部对在所述纱线的长度方向上相对应的所述第一疵点判定对象部分和所述第二疵点判定对象部分进行确定,并基于作为相对应的部分而被确定的、所述第一疵点判定对象部分的粗细和所述第二疵点判定对象部分的亮度,来判别纱线缺陷的种类。
5.根据权利要求4所述的纱线监视装置,其特征在于,
所述判别部在所述第一疵点判定对象部分的所述粗细为第一粗细判定值以上、且所述第二疵点判定对象部分的所述亮度为第一亮度判定值以上的情况下,判别为存在具有向与所述纱线的行进方向交叉的方向突出的扭曲、打结或缠绕的第一纱线缺陷。
6.根据权利要求5所述的纱线监视装置,其特征在于,
所述第二疵点判定对象部分是所述纱线中的所述亮度为阈值以上的连续部分,并包括与所述第一疵点判定对象部分的至少一部分相同的连续部分。
7.根据权利要求4所述的纱线监视装置,其特征在于,
所述判别部在所述第一疵点判定对象部分的所述粗细为第二粗细判定值以上、且所述第二疵点判定对象部分的所述亮度为第二亮度判定值以下的情况下,判别为存在混入了异物的棉结即第二纱线缺陷。
8.根据权利要求7所述的纱线监视装置,其特征在于,
所述第二疵点判定对象部分是所述纱线中的所述亮度为阈值以下的连续部分,并包括与所述第一疵点判定对象部分的至少一部分相同的连续部分。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的纱线监视装置,其特征在于,
所述判别部基于所述纱线中的所述粗细为阈值以上的连续部分的长度和该连续部分的所述粗细来判别有无未混入异物的棉结。
10.根据权利要求1~9中任一项所述的纱线监视装置,其特征在于,
所述判别部基于所述纱线中的所述亮度为阈值以下的连续部分的长度和该连续部分的所述亮度来判别有无异物混入。
11.根据权利要求1~10中任一项所述的纱线监视装置,其特征在于,
所述纱线监视装置具备:
朝向所述纱线行进的行进区域照射光的发光元件;
以接收从所述发光元件照射且一部分被所述纱线遮挡的光的方式配置的第一受光元件;和
以接收从所述发光元件照射且在所述纱线反射的光的方式配置的第二受光元件,
所述粗细基于所述第一受光元件的受光量而计算,
所述亮度基于所述第二受光元件的受光量而计算。
12.根据权利要求4、6或8所述的纱线监视装置,其特征在于,
所述第一疵点判定对象确定部基于第一变动信号和第一阈值对第一疵点判定对象部分进行确定,
所述第二疵点判定对象确定部基于第二变动信号和第二阈值对第二疵点判定对象部分进行确定,
所述判别部将在所述纱线的长度方向上具有重叠的所述第一疵点判定对象部分与所述第二疵点判定对象部分确定为相对应的部分。
13.根据权利要求12所述的纱线监视装置,其特征在于,
所述判别部对所述第一疵点判定对象部分的峰值位置进行确定,
所述判别部对所述第二疵点判定对象部分的峰值位置进行确定,
所述判别部将在长度方向上峰值位置处于规定范围内的所述第一疵点判定对象部分与所述第二疵点判定对象部分确定为相对应的部分。
14.根据权利要求1~13中任一项所述的纱线监视装置,其特征在于,
所述纱线监视装置具备显示部,该显示部通过以所述粗细和所述亮度为轴的散布图来显示所述判别部的判别结果。
15.根据权利要求14所述的纱线监视装置,其特征在于,
所述显示部将具有向与所述纱线的行进方向交叉的方向突出的扭曲、打结或缠绕的第一纱线缺陷与其它纱线疵点区分显示。
16.根据权利要求15所述的纱线监视装置,其特征在于,
所述显示部将混入了异物的棉结即第二纱线缺陷与其它纱线疵点区分显示。
17.一种纱线卷绕机,其特征在于,具备:
权利要求1~16中任一项所述的纱线监视装置;
以能够供给所述纱线的方式设置的喂纱装置;和
卷绕从所述喂纱装置供给的所述纱线而形成卷装的卷绕装置,
所述纱线监视装置设置在所述喂纱装置与所述卷绕装置之间。
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