JP2013545089A

JP2013545089A - ヤーンクリヤラ及び糸欠点を除去する方法

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Publication number: JP2013545089A
Application number: JP2013534140A
Authority: JP
Inventors: ラフアエルシユトルツ，; ペーテルシユミツト，; シユテフアンゲーリヒ，
Original assignee: ウステル・テヒノロジーズ・アクチエンゲゼルシヤフト
Priority date: 2010-10-19
Filing date: 2011-10-05
Publication date: 2013-12-19
Also published as: CN103270413A; WO2012051730A1; EP2630486A1

Abstract

ヤーンクリヤラは糸（９０）の特性を検出する容量測定セル（５）及び光測定セル（６）を持つ測定ヘッド（４０）を含んでいる。評価装置（４５）が検出された糸特性を所定の品質基準と比較する。切断装置（１０）が、評価装置（４５）からの切断指令を受けて糸を切断する。容量測定セル（５）が糸質量の変化を検出し、光測定セル（６）が糸の直径変化を検出する。容量測定セル（５）により検出される糸質量変化及び／又は光測定セル（６）により検出される糸直径変化が所定の品質基準を満たさない場合、評価装置（４５）が不規則部分切断指令を出力する。更に容量測定セル（５）及び光測定セル（６）が糸（９０）中の異物含有量を検出する。容量測定セル（５）により検出される異物含有量及び／又は光測定セル（６）により検出される異物含有量が所定の品質基準を満たさない場合、評価装置（４５）が異物切断指令を出力する。ヤーンクリヤラは多目的に使用可能である。

Description

本発明は、繊維の品質管理の分野にある。本発明は、独立請求項の上位概念に記載のヤーンクリヤラ及び糸欠点の除去方法に関する。

いわゆるヤーンクリヤラは、紡糸機又は巻取り機における糸品質を保証するために提供される。このようなヤーンクリヤラは、例えば欧州特許出願公開第０４３９７６７号明細書から公知である。それは、動かされる糸を走査して糸の少なくとも１つのパラメータを測定する少なくとも１つのセンサを持つヤーンクリヤラ測定ヘッドを含んでいる。糸にある太い所、細い所又は異物のような糸欠点を検出し、特定の品質基準に従ってそれらを評価し、場合によってはそれらを除去することが、糸欠点除去の目的である。最も普通のセンサ原理は次の通りである。
容量測定原理、米国特許第６３４６８１９号明細書参照。糸は測定コンデンサの空隙を通して案内される。測定コンデンサがその内側で糸品質を測定する。容量測定原理は、高い測定精度及び多くの糸にわたって安定な感度を持っている。その欠点は、温度の変化に対する望ましくない敏感さ、及び導電性の糸には使用できないことである。
光測定原理、米国特許出願公開第２００６／１６４６４６号明細書参照。糸が照明され、糸により反射されかつ／又は透過される光が検出される。検出される光は糸直径又はその反射率、色等のような糸の光特性の尺度である。光測定原理は直径変化にあまり敏感でなく、長時間にわたって容量測定原理より安定でない。それにもかかわらず、容量測定原理の使用儒可能な適用例えば強い空気湿度変化を持つ環境における適用又は導電性糸に対して有利である。糸基材とは著しく異なる反射率を持つ糸中の異物は、光測定原理により簡単なやり方で検出可能である。

糸を異なるセンサで検出し、評価のため異なるセンサ信号を組合わせることが提案されている。例えば中国特許出願公開第２８９６２８２号明細書は、同じ糸の密度及び直径を検出するための容量センサ及び光電センサの組合わせについて述べている。２つのセンサは親−子モードで操作され、その信号は２つの信号の重み付け合成の適用により処理される。

米国特許出願公開第２００３／１０７７２９号明細書は、２つのセンサを糸通路に沿って前後に配置することを教示している。第１のセンサは糸からの光反射を測定し、第２のセンサは糸の質量又は直径を容量又は光で測定する。２つのセンサの出力信号は特定の評価基準に従って評価される。評価に基いて、少なくとも２種類の異物が互いに区別される。

本発明の目的は、多目的に使用可能なヤーンクリヤラ及び糸欠点除去方法を提供することである。

この目的は、独立請求項に規定されているヤーンクリヤラ及び糸欠点除去方法によって解決される。本発明の有利な実施形態は従属請求項に規定されている。

本発明の基本思想は、ヤーンクリヤラに容量測定セル及び光測定セルを設けることであり、両方の測定セルは糸の不規則性及び異物を検出するようになっている。２つの異なる測定セルの各々は、操作員により又は自動的に個々に開閉可能である。

こうして本発明によるヤーンクリヤラは、糸の特性を検出する容量測定セル及び光測定セルを持つ測定ヘッドを含んでいる。２つの測定セルは、糸の通路に沿って長手方向に互いに隣接して設けられている。ヤーンクリヤラは更に、検出された糸特性を所定の品質基準と比較するための評価装置と、評価装置からの切断指令により糸を切断する切断装置とを含んでいる。容量測定セルは糸の質量変化を検出し、光測定セルは糸の直径変化を検出する。容量測定セルにより検出される糸質量変化及び／又は光測定セルにより検出される糸直径変化が所定の品質基準を満たさない場合、評価装置が不規則部分切断指令を出力する。容量測定セル及び光測定セルは、糸にある異物含有量を検出する。容量測定セルにより検出される異物含有量及び／又は光測定セルにより検出される異物含有量が所定の品質基準を満たさない場合、評価装置が異物切断指令を出力する。

第１の実施形態では、ヤーンクリヤラは、容量測定セルにより検出される糸質量変化又は光測定セルにより検出される糸直径変化又は両方の変化が不規則部分切断指令を出すべきか否かを操作員が入力するのを可能にする入力装置を更に含んでいる。入力装置は、容量測定セルにより検出される異物含有量又は光測定セルにより検出される異物含有量又は両方の異物含有量が異物切断指令を出すべきか否かを操作員が入力するのを可能にする。

第２の実施形態では、ヤーンクリヤラは、容量測定セルにより検出される糸質量変化を光測定セルにより検出される糸直径変化と比較し、この比較に基いて、容量測定セルにより検出される糸質量変化又は光測定セルにより検出される糸直径変化又は両方の変化が不規則部分切断指令を出すべきか否かを自動的に決定する比較装置を更に含んでいる。比較装置は、容量測定セルにより検出される異物含有量を光測定セルにより検出される異物含有量と比較し、この比較に基いて、容量測定セルにより検出される異物含有量又は光測定セルにより検出される異物含有量又は両方の異物含有量が異物切断指令を出すべきか否かを自動的に決定するために存在していてもよい。

測定ヘッドが、更に測定セル、評価装置及び切断装置から前処理信号用の信号処理装置を含んでいてもよい。

好ましい実施形態では、光測定セルが光源、糸を透過する光を検出する少なくとも１つの光検出器、及び糸により反射される光を検出する少なくとも１つの光検出器を含んでいる。光源が発光ダイオードであり、糸を透過する光を検出する１つの光検出器及び糸により反射される光を検出する２つの光検出器が存在する。

糸欠点を除去する本発明の方法では、糸の通路に沿って長手方向に互いに隣接して設けられる容量測定セル及び光測定セルを持つ測定ヘッドにより、糸の特性が検出される。検出される糸の特性が所定の品質基準と比較される。検出される糸特性が所定の品質基準を満たさないと、糸が切断される。容量測定セルにより糸質量変化が検出され、かつ／又は光測定セルにより糸直径変化が検出される。容量測定セルにより検出される糸質量変化及び／又は光測定セルにより検出される糸直径変化が、所定の品質基準を満たさない場合、糸が切断される。糸における異物含有量が容量測定セル及び／又は光測定セルにより検出される。容量測定セルにより検出される異物含有量及び／又は光測定セルにより検出される異物含有量が所定の品質基準を満たさない場合、糸が切断される。

第１の実施形態では、容量測定セルにより検出される糸質量変化又は光測定セルにより検出される糸直径変化又は両方の変化が不規則部分切断を行うべきか否かを、操作員が入力する。容量測定セルにより検出される異物含有量又は光測定セルにより検出される異物含有量又は両方の異物含有量が異物切断を行うべきか否かを、操作員が入力することができる。

第２の実施形態では、容量測定セルにより検出される糸質量変化が、光測定セルにより検出される糸直径変化と比較され、この比較に基いて、容量測定セルにより検出される糸質量変化又は光測定セルにより検出される糸直径変化又は両方の変化が不規則部分の切断を行うべきか否かが、自動的に決定される。同様に容量測定セルにより検出される異物含有量が、光測定セルにより検出される異物含有量と比較され、この比較に基いて、容量測定セルにより検出される異物含有量又は光測定セルにより検出される異物含有量又は両方の異物含有量が異物切断を行うべきか否かが、自動的に決定される。

本発明の好ましい実施例が、本発明の好ましい実施例を示すためであるが本発明を限定するためではない図面を参照して、以下に説明される。

切断装置を持つ本発明によるヤーンクリヤラ測定ヘッドの斜視図を、ハウジングの閉じられた状態（ａ）及びハウジングの開かれた状態（ｂ）で示す。本発明によるヤーンクリヤラの測定装置を斜視図で示す。本発明によるヤーンクリヤラの光測定セルを概略的に示す。本発明によるヤーンクリヤラのブロックダイヤグラムを示す。

図１の（ａ）及び（ｂ）は、本発明によるヤーンクリヤラの測定ヘッドの好ましい実施例を異なる状態で示す。ヤーンクリヤラ測定ヘッドは、ハウジング１の断面に沿う取外し可能なカバー２を持つハウジング１を含んでいる。カバー２は、ハウジングの残りの部分から取外されて、ハウジングの内部への到達を可能にする。ハウジングは測定溝３を持ち、この測定溝を通って糸（図示せず）がその軸線に沿って走行することができる。糸は測定溝３を通って、溝３の上流及び下流の入口にある案内素子４によって案内される。糸品質に関する情報データを集めるため測定溝３に接して位置する２つの測定セル５及び６が、ハウジング１により支持されている。測定セルは、公知の容量測定セル５及び光測定セル６としてとして設計することができる。

切断装置１０は、測定溝３に接して上流側でハウジング１に取付けられて、切断装置１０が測定溝３を通って走行する糸を切断できるようにしている。図１（ａ）の実施例では、切断装置１０はプランジャコイル１４を保持する本体１３を含んでいる。刃保持体１２は可動刃１１を保持している。刃保持体１２は、プランジャコイル１４の内側にあるプランジャ１５に結合されている。プランジャコイル１４に電流が通ると、プランジャ１５が電磁的に加速され、それにより刃１１がアンビル１６に当たる。こうして糸が刃１１により切断される。組立てのため、切断装置１０が取付け素子１７へなるべく自由に挿入され、この取付け素子１７が、糸軸線に対して直角な２つの方向に切断装置１０を動かないように固定する。それから切断装置カバー（図示せず）が、例えばなまり合い結合及び／又は少なくとも１つのねじによりハウジング１に取付けられる。切断装置カバーは切断装置１０を第３の方向に固定する。こうして切断装置１０はなるべく間接的に機械的にハウジング１へ取付けられる。

ハウジング１の内側で、１つの印刷配線板７が複数の電子部品８を備えている。電子部品８全体は、測定セル５及び６により集められる信号を処理して少なくとも切断装置１０を制御するように設計されているヤーンクリヤラ測定ヘッドの処理及び／又は評価装置を形成している。電子部品８は例えば抵抗、トランジスタ、コンデンサ、継電器、集積回路等である。すべての電子部品８はなるべく印刷配線板７の両面に取付けられている。印刷配線板７は、ハウジングの断面を通って測定溝３からハウジング１の包囲する内側壁へ延びている。

測定セル５及び６は１つの印刷配線板７へ常に電気的に接続されている。更に印刷配線板７は切断装置１０へ接続用接続口９を含んでいる。ハウジング１がカバー２により閉じられるか又はカバー２にある開口を通って接続口９へ出入り可能である。切断装置１０がハウジング１の外部に取付けられる時、接続口９を経て切断装置１０を印刷配線板７に電気接続することができる。

図２は、容量測定セル５と光測定セル６を含む複合ヤーンクリヤラ測定装置を示す。容量測定セル５は容量測定溝を持つ容量セル本体を持ち、光測定セル６は光測定溝を持つ光セル本体を持っている。容量測定セル５と光測定セル６は長手方向に互いに隣接して設けられ、検査すべき糸（図示せず）が長手方向に測定溝内を走行する。容量測定セル５は光測定セル６の上流に設けられている。容量測定溝と光測定溝は共に測定溝３を形成している。

光セル本体及び容量セル本体は、その個々の機能の結果として比較的複雑な構造を持っているが、これらの構造は本発明の主題ではないので、それ以上説明されない。しかし光セル本体及び容量セル本体は複合測定装置にまとめられている。この複合測定装置は、容量測定セル５が光測定セル６と一直線をなすのを確実にするように、印刷配線板７（図１（ｂ）参照）に取付けられている。それにより印刷配線板７は、検査すべき糸の長手移動方向に対して直角に設けられている。

光測定セル６の好ましい実施例が図３に示されている。光源３１なるべく発光ダイオード（ＬＥＤ）が糸２０を照らす。糸９０を透過する光及び糸９０により反射される光が検出される。この目的のため３つの光検出器３２〜３４が糸９０の周りに設けられている。第１の検出器３２は、糸９０に関して光源３１とは反対側に設けられている。それは糸９０を透過する光３５、即ち光源３１から第１の検出器３２へ糸９０との相互作用なしに直接移動する光を検出する。第１の検出器３２の出力信号は糸直径の尺度である。それは第１の信号処理装置３８により処理され、この処理装置が糸直径信号を出力する。第２及び第３の光検出器３３，３４は、糸９０により反射される光３６，３７を検出するように設けられている。その出力信号は糸直径及び糸反射率の変化即ち糸９０中の異物の影響を受ける。糸直径の影響は、第１の検出器３２の直径に関係する信号との適当な組合わせ例えば和又は積により補償されて、組合わされた信号が糸９０の異物含有量のみを表示するようにすることができる。これは第２の信号処理装置３９により行われ、この処理が異物含有量信号を出力する。

図４のブロックダイヤグラムは、本発明によるヤーンクリヤラの一部の好ましい実施例を示す。糸９０は、その軸線に沿って、ヤーンクリヤラ測定ヘッド４０の測定溝３（図２参照、図４には示されない）を通って動かされる。移動の方向は図４に矢印９１により示されている。糸９０は、図２にも示されている測定ヘッド４０にある容量測定セル５及び光測定セル６を通る。容量測定セル５は第１の出力線５１に糸質量信号を出力し、第２の出力線５２に異物信号を出力する。糸質量信号の容量検出は公知である。異物の容量検出は米国特許第６３４６８１９号明細書に記載されており、ここで繰返す必要はない。光測定素子６は第１の出力線６１に糸直径信号を出力し、第２の出力線６２に異物信号を出力する。図３はこのような信号を光で検出するための光測定セル６の例を示している。容量測定セル５及び光測定セル６の出力信号は、信号を前処理してアナログ領域からディジタル領域へ変換することができる信号処理装置５３，５４，６３，６４へ供給される。

測定ヘッド４０は、検出された糸特性を所定の品質基準と比較するための評価装置４５を含んでいる。第１の品質基準は、容量測定セル５により検出される糸質量変化及び光測定セル６により検出される糸直径変化に関係している。評価装置４５は、容量測定セル５により検出される糸質量変化及び／又は光測定セル６により検出される糸直径変化が第１の品質基準を満たさない場合、評価装置４５が切断装置１０（図１も参照）へ不規則部分切断指令を出力する。第２の品質基準は、容量測定セル５により検出される異物含有量及び光測定セル６により検出される異物含有量に関する。容量測定セル５により検出される異物含有量及び／又は光測定セル６により検出される異物含有量及び／又は光測定セル６により検出される異物含有量が第２の品質基準を満たさない場合、評価装置４５が異物切断指令を切断装置１０へ出力する。切断指令は、容量測定セル５からの出力信号によるか、又は光測定セル６からの出力信号によるか、又は両方の測定セル５，６からの出力信号により出される。これが、図４において、第１の開閉器４３及び第２の開閉器４４により示されている。第１の開閉器４３は、不規則部分切断指令を出すため、容量測定セル５からに不規則部分信号又は光測定セル６からの不規則部分信号を選択するためである。第２の開閉器４４は、異物切断指令を出すため、容量測定セル５からの異物信号又は光測定セル６からの異物信号を選択するためである。両方の測定セル５，６からの信号が切断指令を出す第３の動作方式は、図４の概略図によりカバーされてないが、本発明の範囲内にある。当業者は、例えば両方の信号を論理ＯＲ結合と組合わせて、両方の信号の少なくとも１つが品質基準を満たさないと切断指令を出すことによって、後者の実施例を実現することができる。図４に示される開閉器４３，４４が記号にすぎないことは、当業者に明らかである。それらは、２つの導線の間の物理的開閉器として実現される必要はなく、ディジタル論理回路のように、当業者に周知の別のやり方で実現可能である。

本発明の第１の選択肢では、開閉器４３，４４は、入力装置４６を介して操作員により手動で操作可能である。例えば操作員は、糸９０が綿から成っている場合、不規則部分切断指令を出すため容量測定セル５から信号を選択し、異物切断指令を立つため両方の測定セル５，６からの信号を選択することができる。しかし導電性繊維を持つ糸９０が処理される場合、操作員は入力装置４６を介して開閉器を動作させて、光測定セル６からの信号のみが不規則部分切断指令及び異物切断指令を出すために使用されるようにする。第２の選択肢では、開閉器４３，４４が自動的に操作される。この目的のため、容量測定セル５及び光測定セル６からの信号を比較する比較装置４１，４２を設けることができる。比較装置４１，４２が２つの信号のうち１つの予期しないか又は特異な動きを検出すると、それが開閉器４３，４４を操作して、他の信号が切断指令を出すようにする。第１及び第２の選択肢を組合わせて、例えば比較装置４１，４２が自動的に開閉器４３，４４を操作するが、操作員は入力装置４６を介して手動入力により自動操作を無効にすることができる。

品質基準は、従来技術から公知のように、例えば二次元事象領域における欠点除去限界として、評価装置４５に記憶される。それらはなるべく自動的に設定されるか、又は操作員により手動で入力される。後者の場合、上述した入力装置４６又は他の入力装置を使用することができる。

本発明の好ましい実施例において、測定ヘッド４０は容量測定セル５、光測定セル６、信号処理装置５３，５４，６３，６４、比較装置４１，４２、開閉器４３，４４、評価装置４５及び切断装置１０を含んでいる。入力装置４６は導線例えばバス線により測定ヘッド４０に接続される別個の外部中央クリアラ装置の部分であるのがよい。データは測定ヘッド４０から中央クリアラ装置へ伝達され、そこで出力装置（図示せず）に表示されることができる。複数の測定ヘッド４０が１つの中央クリヤラ装置に接続されるのがよい。

本発明が上述した実施例に限定されないことはもちろんである。本発明を知れば、当業者は本発明の内容に属する別の実施例を誘導できるであろう。

１ハウジング
２カバー
３測定溝
４案内素子
５容量測定セル
６光測定セル
７印刷配線板
８電子部品
９接続口
１０切断装置
１１刃
１２刃保持体
１３切断装置本体
１４プランジャコイル
１５プランジャ
１６アンビル
１７取付け素子
３１光源
３２〜３４光検出器
３５透過される光
３６，３７反射される光
３８，３９信号処理装置
４０測定ヘッド
４１，４２比較装置
４３，４４開閉器
４５評価装置
４６入力装置
９０糸
９１糸移動の方向

Claims

糸（９０）の通路に沿って長手方向（９１）に互いに隣接して配置されて糸（９０）の特性を検出する容量測定セル（５）及び光測定セル（６）を持つ測定ヘッド（４０）、
検出された糸特性を所定の品質基準と比較する評価装置（４５）及び
評価装置（４５）からの切断指令を受けて糸（９０）を切断する切断装置（１０）
を含んでいるものにおいて、
容量測定セル（５）が糸質量の変化を検出し、光測定セル（６）が糸の直径変化を検出し、容量測定セル（５）により検出される糸質量変化及び／又は光測定セル（６）により検出される糸直径変化が所定の品質基準を満たさない場合、評価装置（４５）が不規則部分切断指令を出力し、
容量測定セル（５）及び光測定セル（６）が糸（９０）中の異物含有量を検出し、
容量測定セル（５）により検出される異物含有量及び／又は光測定セル（６）により検出される異物含有量が所定の品質基準を満たさない場合、評価装置（４５）が異物切断指令を出力する
ことを特徴とする、ヤーンクリヤラ。
容量測定セル（５）により検出される糸質量変化又は光測定セル（６）により検出される糸直径変化又は両方の変化が不規則部分切断指令を出すべきか否かを操作員が入力するのを可能にする入力装置（４６）を更に含んでいる、請求項１に記載のヤーンクリヤラ。
容量測定セル（５）により検出される異物含有量又は光測定セル（６）により検出される異物含有量又は両方の異物含有量が異物切断指令を出すべきか否かを操作員が入力するのを可能にする入力装置（４６）を更に含んでいる、先行する請求項の１つに記載のヤーンクリヤラ。
容量測定セル（５）により検出される糸質量変化を光測定セル（６）により検出される糸直径変化と比較し、この比較に基いて、容量測定セル（５）により検出される糸質量変化又は光測定セル（６）により検出される糸直径変化又は両方の変化が不規則部分切断指令を出すべきか否かを自動的に決定する比較装置（４１）を更に含んでいる、請求項１に記載のヤーンクリヤラ。
容量測定セル（５）により検出される異物含有量を光測定セル（６）により検出される異物含有量と比較し、この比較に基いて、容量測定セル（５）により検出される異物含有量又は光測定セル（６）により検出される異物含有量又は両方の異物含有量が異物切断指令を出すべきか否かを自動的に決定する比較装置（４２）を更に含んでいる、請求項１又は４に記載のヤーンクリヤラ。
測定ヘッド（４０）が、更に測定セル（５，６）、評価装置（４５）及び切断装置（１０）から前処理信号用の信号処理装置（５３，５４，６３，６４）を更に含んでいる、先行する請求項の１つに記載のヤーンクリヤラ。
光測定セル（６）が光源（１０）、糸（９０）を透過する光を検出する少なくとも１つの光検出器（３２）、及び糸（９０）により反射される光を検出する少なくとも１つの光検出器（３３，３４）を含んでいる、先行する請求項の１つに記載のヤーンクリヤラ。
光源（１０）が発光ダイオードであり、糸（９０）を透過する光を検出する１つの光検出器（３２）及び糸（９０）により反射される光を検出する２つの光検出器（３３，３４）が存在する、請求項７に記載のヤーンクリヤラ。
糸（９０）の通路に沿って長手方向（９１）に互いに隣接して設けられる容量測定セル（５）及び光測定セル（６）を持つ測定ヘッド（４０）により、糸（９０）の特性が検出され、
検出される糸の特性が所定の品質基準と比較され、
検出される糸特性が所定の品質基準を満たさないと、糸（９０）が切断されるものにおいて、
容量測定セル（５）により糸質量変化が検出され、かつ／又は光測定セル（６）により糸直径変化が検出され、
容量測定セル（５）により検出される糸質量変化及び／又は光測定セル（６）により検出される糸直径変化が、所定の品質基準を満たさない場合、糸が切断され、
糸（９０）における異物含有量が容量測定セル（５）及び／又は光測定セル（６）により検出され、
容量測定セル（５）により検出される異物含有量及び／又は光測定セル（６）により検出される異物含有量が所定の品質基準を満たさない場合、糸（９０）が切断される、
糸（９０）の糸欠点を除去する方法。
容量測定セル（５）により検出される糸質量変化又は光測定セル（６）により検出される糸直径変化又は両方の変化が不規則部分切断を行うべきか否かを、操作員が入力する、請求項９に記載の方法。
容量測定セル（５）により検出される異物含有量又は光測定セル（６）により検出される異物含有量又は両方の異物含有量が異物切断を行うべきか否かを、操作員が入力する、請求項９又は１０に記載の方法。
容量測定セル（５）により検出される糸質量変化が、光測定セル（６）により検出される糸直径変化と比較され、この比較に基いて、容量測定セル（５）により検出される糸質量変化又は光測定セル（６）により検出される糸直径変化又は両方の変化が不規則部分の切断を行うべきか否かが、自動的に決定される、請求項９に記載の方法。
容量測定セル（５）により検出される異物含有量が、光測定セル（６）により検出される異物含有量と比較され、この比較に基いて、容量測定セル（５）により検出される異物含有量又は光測定セル（６）により検出される異物含有量又は両方の異物含有量が異物切断を行うべきか否かが、自動的に決定される、請求項９又は１２に記載の方法。