JPH0382906A - 整列巻乱れ検出方法 - Google Patents
整列巻乱れ検出方法Info
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- JPH0382906A JPH0382906A JP21943089A JP21943089A JPH0382906A JP H0382906 A JPH0382906 A JP H0382906A JP 21943089 A JP21943089 A JP 21943089A JP 21943089 A JP21943089 A JP 21943089A JP H0382906 A JPH0382906 A JP H0382906A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
- B65H2553/00—Sensing or detecting means
- B65H2553/40—Sensing or detecting means using optical, e.g. photographic, elements
- B65H2553/42—Cameras
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Winding Filamentary Materials (AREA)
- Winding, Rewinding, Material Storage Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野コ
本発明は、溶接用ワイヤ等を巻枠に整列状態で巻き取る
巻き取り工程において、ワイヤの巻乱れが発生した場合
にこれを検出する整列巻乱れ検出方法に関する。
巻き取り工程において、ワイヤの巻乱れが発生した場合
にこれを検出する整列巻乱れ検出方法に関する。
[従来の技術]
フラックス入りワイヤ及びソリッドワイヤ等の溶接用ワ
イヤの製造時には、フラックス充填処理等の工程を経た
ワイヤは、糸巻き状の巻枠に整列状態で巻き取られて製
品となる。この場合に、ワイヤはモータにより回転駆動
されている巻枠の芯部(巻胴)に対して、その供給点を
巻枠の幅方向に移動させつつ供給され、巻枠の芯部に層
状に整列して巻き取られる。
イヤの製造時には、フラックス充填処理等の工程を経た
ワイヤは、糸巻き状の巻枠に整列状態で巻き取られて製
品となる。この場合に、ワイヤはモータにより回転駆動
されている巻枠の芯部(巻胴)に対して、その供給点を
巻枠の幅方向に移動させつつ供給され、巻枠の芯部に層
状に整列して巻き取られる。
[発明が解決しようとする課題]
しかしながら、前記モータの回転駆動の乱れ、又はワイ
ヤの供給位置の移動の乱れ等に起因して、巻枠に巻き取
られるワイヤに巻乱れが発生ずることがある。ところが
、従来、この巻乱れが発生しても、それを自動的に検出
する装置が設置されていなかったので、作業員が目視で
この巻き取り状態を監視する必要があり、作業が極めて
煩雑であった。また、巻乱れの迅速な検出が困難であり
、巻乱れの検出遅れにより、再度巻き直す必要が生じる
等の問題点がある。
ヤの供給位置の移動の乱れ等に起因して、巻枠に巻き取
られるワイヤに巻乱れが発生ずることがある。ところが
、従来、この巻乱れが発生しても、それを自動的に検出
する装置が設置されていなかったので、作業員が目視で
この巻き取り状態を監視する必要があり、作業が極めて
煩雑であった。また、巻乱れの迅速な検出が困難であり
、巻乱れの検出遅れにより、再度巻き直す必要が生じる
等の問題点がある。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
ワイヤの巻乱れを自動的に検出することができ、巻乱れ
の発生を迅速に且つ高精度で検出することができる整列
巻乱れ検出方法を提供することを目的とする。
ワイヤの巻乱れを自動的に検出することができ、巻乱れ
の発生を迅速に且つ高精度で検出することができる整列
巻乱れ検出方法を提供することを目的とする。
[課題を解決するための手段]
本発明に係る整列巻乱れ検出方法は、ワイヤを巻枠に整
列巻きする際の巻乱れを検出する整列巻乱れ検出方法に
おいて、光源と、特定の方向に配列された画素に入射し
た光の強弱を電気信号に変換する一次元イメージセンサ
と、前記光源からの光を巻枠に巻き取られたワイヤに照
射すると共にこのワイヤから反射した光を前記巻枠の幅
方向と対応させて前記イメージセンサの各画素に入射さ
せる導光手段と、前記イメージセンサの出力信号を基に
その強弱が現れるピッチを基準ピッチと比較して巻乱れ
を判定する判定手段とを有することを特徴とする。
列巻きする際の巻乱れを検出する整列巻乱れ検出方法に
おいて、光源と、特定の方向に配列された画素に入射し
た光の強弱を電気信号に変換する一次元イメージセンサ
と、前記光源からの光を巻枠に巻き取られたワイヤに照
射すると共にこのワイヤから反射した光を前記巻枠の幅
方向と対応させて前記イメージセンサの各画素に入射さ
せる導光手段と、前記イメージセンサの出力信号を基に
その強弱が現れるピッチを基準ピッチと比較して巻乱れ
を判定する判定手段とを有することを特徴とする。
[作用コ
本発明においては、光源からの光をワイヤに照射し、そ
の反射光を一次元イメージセンサにより検出して、その
イメージセンサの検出信号の強弱のピッチを基に、巻乱
れを検出する。
の反射光を一次元イメージセンサにより検出して、その
イメージセンサの検出信号の強弱のピッチを基に、巻乱
れを検出する。
即ち、巻枠に巻き取られたワイヤはその各線輪が巻枠の
幅方向に隣接した状態で配列する。そして、この線輪列
に光を照射すると、各線輪の中央5− で強く、各線輪間の境界で弱い反射光が得られる。
幅方向に隣接した状態で配列する。そして、この線輪列
に光を照射すると、各線輪の中央5− で強く、各線輪間の境界で弱い反射光が得られる。
従って、この反射光を巻枠の幅方向について一次元イメ
ージセンサにより連続的に検出すると、このイメージセ
ンサの1スキヤンにおいて、その出力信号は連部と弱部
とが交互に現れるものとなる。
ージセンサにより連続的に検出すると、このイメージセ
ンサの1スキヤンにおいて、その出力信号は連部と弱部
とが交互に現れるものとなる。
そして、この出力信号の強弱のピッチは線輪列の配列ピ
ッチにより決まる間隔を有する。従って、このイメージ
センサの出力信号の強弱ピッチを基に、巻枠に巻き取ら
れたワイヤの整列状態を検知し、その巻乱れを検出する
ことができる。
ッチにより決まる間隔を有する。従って、このイメージ
センサの出力信号の強弱ピッチを基に、巻枠に巻き取ら
れたワイヤの整列状態を検知し、その巻乱れを検出する
ことができる。
[実施例コ
以下、本発明の実施例について具体的に説明する。
第1図は本発明の実施例方法にて使用する装置を示す正
面図である。ワイヤの巻き取り機1においては、台2上
に1対の軸受け3a、、3bが立設されており、この軸
受け3a、3b間に巻枠(スプール)4がその中心軸を
水平にして軸支されている。この巻枠4はその中心軸を
回転軸として軸受け3a、3bにより回転可能に支持さ
れている。
面図である。ワイヤの巻き取り機1においては、台2上
に1対の軸受け3a、、3bが立設されており、この軸
受け3a、3b間に巻枠(スプール)4がその中心軸を
水平にして軸支されている。この巻枠4はその中心軸を
回転軸として軸受け3a、3bにより回転可能に支持さ
れている。
−〇−
この巻枠4は軸受け3bに連結されたモータ5により回
転駆動される。また、一方の軸受け3b内には、巻枠4
の回転数を検出する回転検出器6が設置されている。
転駆動される。また、一方の軸受け3b内には、巻枠4
の回転数を検出する回転検出器6が設置されている。
この巻き取り機1の側方には、支柱7が立設されており
、支柱7の頭部にはランプ等からなる光源18が設置さ
れている。また、この支柱7の上部にはエアーシリンダ
8がそのピストン9を水平にして設置されている。この
ピストン9の先端部にはカメラ昇降装置10が取り付け
られている。
、支柱7の頭部にはランプ等からなる光源18が設置さ
れている。また、この支柱7の上部にはエアーシリンダ
8がそのピストン9を水平にして設置されている。この
ピストン9の先端部にはカメラ昇降装置10が取り付け
られている。
カメラ昇降装置10はピストン9の先端部にその長手方
向を鉛直にして固定された支持部材11と、この支持部
材11の長手方向の両端部、即ち上下端部に回転可能に
取り付けられた蝶棒12とを有する。この蝶棒12はそ
の長手方向を鉛直にして設置されており、支持部材11
の上端部に設置されたステッピングモータ13により所
定の角度づつ回転駆動されるようになっている。そして
、との蝶棒12には、螺孔を有する昇降部材14がその
螺孔を蝶棒12に螺嵌させて配設されている。
向を鉛直にして固定された支持部材11と、この支持部
材11の長手方向の両端部、即ち上下端部に回転可能に
取り付けられた蝶棒12とを有する。この蝶棒12はそ
の長手方向を鉛直にして設置されており、支持部材11
の上端部に設置されたステッピングモータ13により所
定の角度づつ回転駆動されるようになっている。そして
、との蝶棒12には、螺孔を有する昇降部材14がその
螺孔を蝶棒12に螺嵌させて配設されている。
この昇降部材14は支持部材11の長手方向と平行に延
びるガイド(図示せず)に摺動し、このガイドにより回
転しないように拘束されている。従って、ステッピング
モータ■3の回転により蝶棒12が回転すると、昇降部
材14は蝶棒12の回転方向に応じて上昇し、又は下降
する。
びるガイド(図示せず)に摺動し、このガイドにより回
転しないように拘束されている。従って、ステッピング
モータ■3の回転により蝶棒12が回転すると、昇降部
材14は蝶棒12の回転方向に応じて上昇し、又は下降
する。
そして、この昇降部材14にはカメラ15がその光検出
方向を鉛直下方に向けて取り付けられている。このカメ
ラ15の下方にはレンズ16が配設されており、このレ
ンズエ6により入射光を集光してカメラ15に導光する
ようになっている。
方向を鉛直下方に向けて取り付けられている。このカメ
ラ15の下方にはレンズ16が配設されており、このレ
ンズエ6により入射光を集光してカメラ15に導光する
ようになっている。
また、レンズ16の下端には投光部材17が取り付けら
れており、この投光部材17は支柱7の頭部に設置され
た光源18と光ファイバ19により接続されている。こ
れにより、光源18から発光された光は光フアイバケー
ブル19を介して投光部材17に与えられ、この投光部
材17から下方の巻枠4に巻き取られているワイヤ20
に向けて適宜の広がりを有して照射される。
れており、この投光部材17は支柱7の頭部に設置され
た光源18と光ファイバ19により接続されている。こ
れにより、光源18から発光された光は光フアイバケー
ブル19を介して投光部材17に与えられ、この投光部
材17から下方の巻枠4に巻き取られているワイヤ20
に向けて適宜の広がりを有して照射される。
カメラ15においては、−次元のイメージセンサ(図示
せず)が設けられており、投光部材17からの光が巻枠
4のワイヤ20により反射した反射光を受光するように
なっている。このイメージセンサは、ワイヤ20からの
反射光を巻枠4の幅方向に対応させて検出する。即ち、
この−次元イメージセンサは、その一方向に配列された
各画素が巻枠4の幅方向に配列したワイヤ20の各線輪
からの反射光を巻枠4の全幅について受光できるように
なっている。イメージセンサはその受光した光を光電変
換して受光した光の強度と対応する強度を有する電気信
号として出力する。
せず)が設けられており、投光部材17からの光が巻枠
4のワイヤ20により反射した反射光を受光するように
なっている。このイメージセンサは、ワイヤ20からの
反射光を巻枠4の幅方向に対応させて検出する。即ち、
この−次元イメージセンサは、その一方向に配列された
各画素が巻枠4の幅方向に配列したワイヤ20の各線輪
からの反射光を巻枠4の全幅について受光できるように
なっている。イメージセンサはその受光した光を光電変
換して受光した光の強度と対応する強度を有する電気信
号として出力する。
このイメージセンサの出力信号は、演算装置(図示せず
)に入力されて整列巻乱れの判定に供される。
)に入力されて整列巻乱れの判定に供される。
次に、本発明にてワイヤ20の巻乱れを判定するための
原理について説明する。
原理について説明する。
第2図に示すように、巻枠4にはワイヤ20の線輪が巻
枠4の幅方向に相互に密着して配列されており、との巻
枠4上のワイヤ20に対して投光部材17から光を照射
し、ワイヤ2oからの反射9− 光を集光レンズ16により集光してイメージセンサ21
に入射させると、イメージセンサ21は巻枠4の幅方向
と対応させて反射光の強度を検出する。この場合に、反
射光はワイヤ20の線輪の中心から反射したものが強く
、隣接する線輪間の境界(谷部)から反射した光は弱い
。従って、イメージセンサ21の出力信号は、その電圧
特性を第2図のグラフに示すように、ワイヤ20の線輪
の配列ピッチPと同一のピッチで線輪の個数と同一の数
のパルスを有する強弱のパターンが現れる。
枠4の幅方向に相互に密着して配列されており、との巻
枠4上のワイヤ20に対して投光部材17から光を照射
し、ワイヤ2oからの反射9− 光を集光レンズ16により集光してイメージセンサ21
に入射させると、イメージセンサ21は巻枠4の幅方向
と対応させて反射光の強度を検出する。この場合に、反
射光はワイヤ20の線輪の中心から反射したものが強く
、隣接する線輪間の境界(谷部)から反射した光は弱い
。従って、イメージセンサ21の出力信号は、その電圧
特性を第2図のグラフに示すように、ワイヤ20の線輪
の配列ピッチPと同一のピッチで線輪の個数と同一の数
のパルスを有する強弱のパターンが現れる。
また、この線輪のピッチPはワイヤ20の線輪が密着し
ている場合はその直径りと略等しく、線輪の間隔が開い
ている場合には、イメージセンサ2工の出力信号のパル
スの間隔も同様に開いたものになる。第2図に示すよう
に、線輪が規則正しく整列している場合には、イメージ
センサ21の゛出力信号もそのパルスが等間隔で現れる
。
ている場合はその直径りと略等しく、線輪の間隔が開い
ている場合には、イメージセンサ2工の出力信号のパル
スの間隔も同様に開いたものになる。第2図に示すよう
に、線輪が規則正しく整列している場合には、イメージ
センサ21の゛出力信号もそのパルスが等間隔で現れる
。
而して、第3図(a)乃至(C)に示すように、ワイヤ
20を巻枠4に巻回する過程で、巻枠4に対するワイヤ
20の巻き取り位置を図中矢印にて10− 示すように移動させた場合、ワイヤ20を1層目で巻回
しているときには、その巻回個数に応じて等ピッチで出
力信号のパルスが得られる[第3図(a) コ 。
20を巻枠4に巻回する過程で、巻枠4に対するワイヤ
20の巻き取り位置を図中矢印にて10− 示すように移動させた場合、ワイヤ20を1層目で巻回
しているときには、その巻回個数に応じて等ピッチで出
力信号のパルスが得られる[第3図(a) コ 。
しかしながら、第3図(b)に示すように、ワイヤ20
の線輪が2層目に移った直後には、その先端位置(巻き
取り位置)の線輪から反射した光に基づくパルスと、こ
の先端位置の線輪に隣接する1層目の線輪から反射した
光に基づくパルスとは、約1/2Pのピッチの間隔を有
する。他の部分のパルスはPのピッチで現れる。
の線輪が2層目に移った直後には、その先端位置(巻き
取り位置)の線輪から反射した光に基づくパルスと、こ
の先端位置の線輪に隣接する1層目の線輪から反射した
光に基づくパルスとは、約1/2Pのピッチの間隔を有
する。他の部分のパルスはPのピッチで現れる。
また、第3図(C)に示すように、ワイヤ20の線輪が
3層目に移る直前には、その先端の巻き取り位置の線輪
に隣接する1層目の線輪からは反射光がその上層の線輪
に阻止されてイメージセンサ21に入射しないので、イ
メージセンサ21の出力信号は線輪の先端位置にて約3
/2Pのピッチになる。
3層目に移る直前には、その先端の巻き取り位置の線輪
に隣接する1層目の線輪からは反射光がその上層の線輪
に阻止されてイメージセンサ21に入射しないので、イ
メージセンサ21の出力信号は線輪の先端位置にて約3
/2Pのピッチになる。
このように、整列状態でワイヤ20が巻き取られている
場合には、イメージセンサ21の出力信11− 号のパルスの間隔は、通常Pであり、巻き取り位置の相
異により1/2P又は3/2Pのピッチのパルスが巻枠
4の全幅について1個現れる。
場合には、イメージセンサ21の出力信11− 号のパルスの間隔は、通常Pであり、巻き取り位置の相
異により1/2P又は3/2Pのピッチのパルスが巻枠
4の全幅について1個現れる。
しかしながら、巻き飛び或は巻き乗り等の巻乱れが発生
した場合には、第4図(、a)又は(b)に示すように
、イメージセンサ21の出力信号は前述の巻き取り位置
における1/2P又は3/2Pのピッチのパルスの外に
、巻乱れ位置においても、同様に1/2P又は3/2P
のピッチのパルスが出現する。このため、巻乱れが存在
する場合には、総計3個の特徴を具備する信号(隣接す
るパルス間のピッチがPでない信号)が検出される。従
って、線輪が密着状態で巻き取られた場合の出力信号の
ピッチPを予め定めてこれを基準値としておけば、巻乱
れが発生した場合には、巻枠4の全幅で出力信号中に基
準ピッチから逸脱するパルスが3個以上存在することに
なる。
した場合には、第4図(、a)又は(b)に示すように
、イメージセンサ21の出力信号は前述の巻き取り位置
における1/2P又は3/2Pのピッチのパルスの外に
、巻乱れ位置においても、同様に1/2P又は3/2P
のピッチのパルスが出現する。このため、巻乱れが存在
する場合には、総計3個の特徴を具備する信号(隣接す
るパルス間のピッチがPでない信号)が検出される。従
って、線輪が密着状態で巻き取られた場合の出力信号の
ピッチPを予め定めてこれを基準値としておけば、巻乱
れが発生した場合には、巻枠4の全幅で出力信号中に基
準ピッチから逸脱するパルスが3個以上存在することに
なる。
また、第5図(a)、(b)に示すように、巻枠4の端
部にて一線輪だけ巻き飛びが発生すると、その巻き飛び
位置での出力信号にはパルスが存在12− しない。従って、巻き取り位置に1/2P又は3/2P
のピッチのパルスが1個現れるだけとなり、基準ピッチ
を逸脱するパルスは1個存在するのみであるので、基準
ピッチから逸脱するパルスの数からは巻乱れの発生を検
出することができない。しかしながら、このように巻枠
4の幅方向端部にて巻き飛びが発生した場合には、巻枠
4の全幅にて検出されるパルスの数が整列状態で巻き取
られた場合に検出されるパルスの数よりも1個又は2個
少なくなる。従って、巻枠4の全幅にて検出されるパル
スの数も巻乱れの判定に使用することにより、上述のと
とく巻枠4の端部にて発生した巻乱れも検出することが
できる。
部にて一線輪だけ巻き飛びが発生すると、その巻き飛び
位置での出力信号にはパルスが存在12− しない。従って、巻き取り位置に1/2P又は3/2P
のピッチのパルスが1個現れるだけとなり、基準ピッチ
を逸脱するパルスは1個存在するのみであるので、基準
ピッチから逸脱するパルスの数からは巻乱れの発生を検
出することができない。しかしながら、このように巻枠
4の幅方向端部にて巻き飛びが発生した場合には、巻枠
4の全幅にて検出されるパルスの数が整列状態で巻き取
られた場合に検出されるパルスの数よりも1個又は2個
少なくなる。従って、巻枠4の全幅にて検出されるパル
スの数も巻乱れの判定に使用することにより、上述のと
とく巻枠4の端部にて発生した巻乱れも検出することが
できる。
更に、巻乱れではないが、第6図に示すように、隣接す
る線輪間に僅かな隙間23が存在する場合には、この隙
間23を介して前層の線輪からの反射光が検出される。
る線輪間に僅かな隙間23が存在する場合には、この隙
間23を介して前層の線輪からの反射光が検出される。
このため、この部分で出力信号のパルスのピッチが約1
/2 Pとなり、巻乱れが発生した場合と同様にピッチ
がPでないパルスが3個以上出現することになる。しか
しながら、こ13− の僅かな隙間から反射してくる光の検出信号は第6図に
示すように極めて狭い幅を有し、他の線輪から反射した
光の検出信号と顕著な差があるので、この隙間から反射
した光の検出信号を他の信号と電気的に区別することが
できる。従って、このように隙間23が存在しても、巻
乱れと誤認してしまうことはない。
/2 Pとなり、巻乱れが発生した場合と同様にピッチ
がPでないパルスが3個以上出現することになる。しか
しながら、こ13− の僅かな隙間から反射してくる光の検出信号は第6図に
示すように極めて狭い幅を有し、他の線輪から反射した
光の検出信号と顕著な差があるので、この隙間から反射
した光の検出信号を他の信号と電気的に区別することが
できる。従って、このように隙間23が存在しても、巻
乱れと誤認してしまうことはない。
本発明は上述の原理に基づいてイメージセンサ21の検
出信号から巻乱れを判定するものである。
出信号から巻乱れを判定するものである。
次に、前述の装置を使用した本発明の実施例方法につい
て、その演算装置の処理フローを示す第7図及びイメー
ジセンサ21の出力信号のタイミングチャートを示す第
8図も参照して具体的に説明する。
て、その演算装置の処理フローを示す第7図及びイメー
ジセンサ21の出力信号のタイミングチャートを示す第
8図も参照して具体的に説明する。
先ず、空の巻枠4を軸受け3a、31)に装着し、エア
ーシリンダ8を作動させてそのピストン9を進出させ、
カメラ15を巻枠4の直上域に位置させる。そして、ス
テッピングモータ13を作動させて、巻枠4の幅方向の
全域がレンズ16により集束されてカメラ15内のイメ
ージセンサに検出14− されるような位置にカメラ15の上下位置を調節する。
ーシリンダ8を作動させてそのピストン9を進出させ、
カメラ15を巻枠4の直上域に位置させる。そして、ス
テッピングモータ13を作動させて、巻枠4の幅方向の
全域がレンズ16により集束されてカメラ15内のイメ
ージセンサに検出14− されるような位置にカメラ15の上下位置を調節する。
なお、イメージセンサに鮮鋭な画像を入力させるために
は、イメージセンサをレンズ16の焦点位置に設置する
必要があることは勿論である。
は、イメージセンサをレンズ16の焦点位置に設置する
必要があることは勿論である。
次いで、ワイヤ20を巻枠4の一端部に巻き付け、その
巻き取りをυN始する。そして、イメージセンサ21の
スキャン開始信号(第8図参照)をイメージセンサの駆
動を制御している制御装置に入力すると共に、演算装置
にも入力させる。
巻き取りをυN始する。そして、イメージセンサ21の
スキャン開始信号(第8図参照)をイメージセンサの駆
動を制御している制御装置に入力すると共に、演算装置
にも入力させる。
演算装置においては、イメージセンサの出力信号の外に
、クロック及びイメージセンサのスキャンの開始を指示
するスタート信号も入力される。
、クロック及びイメージセンサのスキャンの開始を指示
するスタート信号も入力される。
そして、この演算装置は、■巻枠4の全幅において基準
ピッチを逸脱するピッチが3個以上ある場合か、又は■
巻枠4の全幅におけるパルスの数がこの巻枠4の全幅に
整列状態で巻き取られる線輪の数(基準巻き輪数)より
も2輪以上少ない場合のいずれかの場合に、巻乱れが発
生したと判定する。即ち、第8図に示すように、演算装
置がイメージセンサ21のスキャン開始(スタート)信
号を入力すると、イメージセンサ21の出力信号として
各線輪に対応してパルスを有する信号が入力される。そ
して、演算装置においては、イメージセンサの出力信号
に対してスレッシュホールドが設けられており、このス
レッシュホールドによりイメージセンサの出力信号が2
値化される。即ち、反射光が明るい部分がハイの信号と
なり、反射光が暗い部分がロウの信号となる2値化信号
が得られる。そして、この2値化信号から、そのパルス
の立ち上がり及び立ち下がりのエツジが検出されて、エ
ツジ信号が得られる。このエツジ信号は演算装置のカウ
ンタに入力されて、エツジ間のクロックが計数され、明
部の計数値、暗部の計数値及びその合計が記憶される。
ピッチを逸脱するピッチが3個以上ある場合か、又は■
巻枠4の全幅におけるパルスの数がこの巻枠4の全幅に
整列状態で巻き取られる線輪の数(基準巻き輪数)より
も2輪以上少ない場合のいずれかの場合に、巻乱れが発
生したと判定する。即ち、第8図に示すように、演算装
置がイメージセンサ21のスキャン開始(スタート)信
号を入力すると、イメージセンサ21の出力信号として
各線輪に対応してパルスを有する信号が入力される。そ
して、演算装置においては、イメージセンサの出力信号
に対してスレッシュホールドが設けられており、このス
レッシュホールドによりイメージセンサの出力信号が2
値化される。即ち、反射光が明るい部分がハイの信号と
なり、反射光が暗い部分がロウの信号となる2値化信号
が得られる。そして、この2値化信号から、そのパルス
の立ち上がり及び立ち下がりのエツジが検出されて、エ
ツジ信号が得られる。このエツジ信号は演算装置のカウ
ンタに入力されて、エツジ間のクロックが計数され、明
部の計数値、暗部の計数値及びその合計が記憶される。
また、スキャン開始後、2値化信号がハイになった回数
、即ち明部の個数を記憶する。そして、演算装置は、第
7図に示すように、先ず明部の計数値(第8図の場合は
2)が基準値以上か否かを判定する(ステップ81)。
、即ち明部の個数を記憶する。そして、演算装置は、第
7図に示すように、先ず明部の計数値(第8図の場合は
2)が基準値以上か否かを判定する(ステップ81)。
この明部の計数値が基兜値よりも小さい場合は、そのイ
メージセンサの出力信号のパルスの幅が小さいので、こ
のパルスは第6図に示す隙間23から前層にて反射して
きたものであり、以後の線輪数のカウントには考慮され
ない。一方、明部の計数値が基準値以」二である場合は
、このパルスは検出すべき線輪から反射したものである
ので、次にこのパルスの数を積算する(ステップS2)
。この積算値はイメージセンサの1スキヤンが終了した
後に巻枠4の幅方向全域に存在する線輪の数を示す。
メージセンサの出力信号のパルスの幅が小さいので、こ
のパルスは第6図に示す隙間23から前層にて反射して
きたものであり、以後の線輪数のカウントには考慮され
ない。一方、明部の計数値が基準値以」二である場合は
、このパルスは検出すべき線輪から反射したものである
ので、次にこのパルスの数を積算する(ステップS2)
。この積算値はイメージセンサの1スキヤンが終了した
後に巻枠4の幅方向全域に存在する線輪の数を示す。
次いで、演算装置は1パルスについて、即ち1つの明部
とそれに続く暗部とについて、クロックの計数値が基準
値の所定の範囲内か否かを判定する(ステップS3)。
とそれに続く暗部とについて、クロックの計数値が基準
値の所定の範囲内か否かを判定する(ステップS3)。
例えば、第8図においては、明部のクロック計数値は2
、暗部のクロック計数値は8であるから、1パルスにつ
いてのクロック計数値は10になる。そして、前記基準
値はピッチPに相当するクロック数であり、前記クロッ
ク計数値がピッチPに相当するクロック数の所定の範囲
内である場合にはステップS5に移る。一方、明部及び
暗部のクロック計数値が前記所定の範囲17− に入らない場合には、このパルスのピッチがPではなく
、1/2P又は3/2Pであるので、逸脱ピッチである
と判定してその数を積算する(ステップS4)。
、暗部のクロック計数値は8であるから、1パルスにつ
いてのクロック計数値は10になる。そして、前記基準
値はピッチPに相当するクロック数であり、前記クロッ
ク計数値がピッチPに相当するクロック数の所定の範囲
内である場合にはステップS5に移る。一方、明部及び
暗部のクロック計数値が前記所定の範囲17− に入らない場合には、このパルスのピッチがPではなく
、1/2P又は3/2Pであるので、逸脱ピッチである
と判定してその数を積算する(ステップS4)。
そして、この作業をイメージセンサの1スキヤン分実施
した後(ステップS5)、線輪数の積算値が予め定めた
基準値から2を減じた値以下か否かを判定する(ステッ
プS6)。この場合の基準値は、巻枠4に密に、即ち整
列状態でワイヤ20を巻回した場合に得られる線輪数で
あり、前記線輪数の積算値がこの(基準値−2)以下で
ある場合は、巻枠4の端部にて巻き飛びが発生している
ので、巻乱れと判定する。一方、前記線輪数の積算値が
(基準値−2)よりも大きい場合には、巻枠4の端部に
て巻き飛びが発生していないのでステップS6に移る。
した後(ステップS5)、線輪数の積算値が予め定めた
基準値から2を減じた値以下か否かを判定する(ステッ
プS6)。この場合の基準値は、巻枠4に密に、即ち整
列状態でワイヤ20を巻回した場合に得られる線輪数で
あり、前記線輪数の積算値がこの(基準値−2)以下で
ある場合は、巻枠4の端部にて巻き飛びが発生している
ので、巻乱れと判定する。一方、前記線輪数の積算値が
(基準値−2)よりも大きい場合には、巻枠4の端部に
て巻き飛びが発生していないのでステップS6に移る。
ステップ6においては、逸脱ピッチの積算値が3以上で
あるか否かを判定する。
あるか否かを判定する。
そして、この逸脱ピッチの積算値が3以上である場合に
は、巻枠4の端部以外で巻き飛び又は巻き乗りが発生し
ているので、巻乱れと判定する。
は、巻枠4の端部以外で巻き飛び又は巻き乗りが発生し
ているので、巻乱れと判定する。
8
方、この逸脱ピッチの積算値が3未満である場合には、
巻き取り位置にて基準ピッチPでないピッチでパルスが
発生しているのみであり、巻乱れは生していないので、
整列状態と判定する。
巻き取り位置にて基準ピッチPでないピッチでパルスが
発生しているのみであり、巻乱れは生していないので、
整列状態と判定する。
このようにして、イメージセンサの1スキヤン毎に、巻
乱れが発生したか否か(整列状態)を判定する。従って
、ワイヤ20の巻き取り作業にて巻乱れが発生した場合
には、極めて迅速に且つ高精度でこれを検出することが
できる。
乱れが発生したか否か(整列状態)を判定する。従って
、ワイヤ20の巻き取り作業にて巻乱れが発生した場合
には、極めて迅速に且つ高精度でこれを検出することが
できる。
なお、第9図(a)に示すように、ワイヤ20の像がイ
メージセンサ21上に結像するときのワイヤ20の表面
とレンズ16との間の距離をdとすると、ワイヤ20の
層が1層増加した場合に、レンズt6とワイヤ20の表
面との間の距離は、ワイヤ20の直径をDとすると1.
/−r/2Dだけ減少する。そうすると、イメージセン
サ上に結像する像の倍率が変化すると共に、焦点がずれ
てしまい、鮮明な画像が得られない。そこで、第9図(
b)に示すように、レンズ16とワイヤ20の表面との
間の距離を常に一定のdに保持するために、ワイヤ20
が次層に乗り移る毎にイメージセンサ21及びレンズ1
6を所定量移動させることが好ましい。これは、巻枠回
転検出器6の検出結果に基づいてステッピングモータ1
3を回転駆動すればよい。即ち、通常、巻枠4の幅とワ
イヤ20の直径りとにより、巻枠4の全幅に巻き付ける
ことができる線輪の数は決まり、各層について一定であ
る。従って、巻枠4の回転量を回転数検出器6により検
出することにより、ワイヤ20が次層に乗り移ったこと
を認識することができる。そこで、検出器6の検出結果
に基づいてワイヤ20が次層に乗り移ったことを検知し
たときに、ステッピングモータ13を所定角度だけ回転
させてカメラ15及びレンズ16等を所定距離上昇させ
てレンズ16とワイヤ20の表面との間の距離を一定に
保持する。
メージセンサ21上に結像するときのワイヤ20の表面
とレンズ16との間の距離をdとすると、ワイヤ20の
層が1層増加した場合に、レンズt6とワイヤ20の表
面との間の距離は、ワイヤ20の直径をDとすると1.
/−r/2Dだけ減少する。そうすると、イメージセン
サ上に結像する像の倍率が変化すると共に、焦点がずれ
てしまい、鮮明な画像が得られない。そこで、第9図(
b)に示すように、レンズ16とワイヤ20の表面との
間の距離を常に一定のdに保持するために、ワイヤ20
が次層に乗り移る毎にイメージセンサ21及びレンズ1
6を所定量移動させることが好ましい。これは、巻枠回
転検出器6の検出結果に基づいてステッピングモータ1
3を回転駆動すればよい。即ち、通常、巻枠4の幅とワ
イヤ20の直径りとにより、巻枠4の全幅に巻き付ける
ことができる線輪の数は決まり、各層について一定であ
る。従って、巻枠4の回転量を回転数検出器6により検
出することにより、ワイヤ20が次層に乗り移ったこと
を認識することができる。そこで、検出器6の検出結果
に基づいてワイヤ20が次層に乗り移ったことを検知し
たときに、ステッピングモータ13を所定角度だけ回転
させてカメラ15及びレンズ16等を所定距離上昇させ
てレンズ16とワイヤ20の表面との間の距離を一定に
保持する。
また、前述のごとく、線輪間の隙間から反射してきた光
は極めて幅が狭いパルスの信号として検出されるので、
そのパルスの間隔をクロック計数することにより(ステ
ップSl)、このような信号を巻乱れの判定から排除す
ることができる。しかしながら、第10図(a)に示す
ように、線輪が密着して巻回されていても、線輪の表面
状態により反射光の強度が異なる場合がある。そして、
反射光の強度が弱い場合にはその線輪に対応するパルス
は幅が狭いものとなる。また、第10図(b)に示すよ
うに、特定の線輪にて一次的に反射した光が隣接する線
輪にて二次的に反射してイメージセンサに入射すること
がある。この場合は線輪の中央にて反射した光の信号の
近傍に幅が極めて狭い信号が発生する。そこで、これら
の例外的な信号をパルスのピッチの算出から排除するた
めに、イメージセンサの出力信号を所定の基準に従って
これらの狭いパルスが存在しないパターンに換算するこ
とが好ましい。
は極めて幅が狭いパルスの信号として検出されるので、
そのパルスの間隔をクロック計数することにより(ステ
ップSl)、このような信号を巻乱れの判定から排除す
ることができる。しかしながら、第10図(a)に示す
ように、線輪が密着して巻回されていても、線輪の表面
状態により反射光の強度が異なる場合がある。そして、
反射光の強度が弱い場合にはその線輪に対応するパルス
は幅が狭いものとなる。また、第10図(b)に示すよ
うに、特定の線輪にて一次的に反射した光が隣接する線
輪にて二次的に反射してイメージセンサに入射すること
がある。この場合は線輪の中央にて反射した光の信号の
近傍に幅が極めて狭い信号が発生する。そこで、これら
の例外的な信号をパルスのピッチの算出から排除するた
めに、イメージセンサの出力信号を所定の基準に従って
これらの狭いパルスが存在しないパターンに換算するこ
とが好ましい。
なお、第11図に示すように、イメージセンサの視野2
4内に、ワイヤ20が巻枠上で交差する変曲点が入るこ
とがある。この変曲点では巻枠の回転に伴うワイヤの巻
枠幅方向への移動量が大きくなる。このため、イメージ
センサの1スキャン21− に要する時間を長くした場合、又は巻枠の回転速度が早
い場合、イメージセンサにおける光電蓄積時間中の移動
量が大きくなり、明暗のコントラストが不鮮明な信号と
なる。従って、信号ピッチ及び信号の数が正確に検出さ
れず、巻乱れが発生していないのに、巻乱れが発生して
いると判定される可能性がある。
4内に、ワイヤ20が巻枠上で交差する変曲点が入るこ
とがある。この変曲点では巻枠の回転に伴うワイヤの巻
枠幅方向への移動量が大きくなる。このため、イメージ
センサの1スキャン21− に要する時間を長くした場合、又は巻枠の回転速度が早
い場合、イメージセンサにおける光電蓄積時間中の移動
量が大きくなり、明暗のコントラストが不鮮明な信号と
なる。従って、信号ピッチ及び信号の数が正確に検出さ
れず、巻乱れが発生していないのに、巻乱れが発生して
いると判定される可能性がある。
そこで、本実施例のように、■基準ピッチを逸脱するピ
ッチが3箇所以上存在する場合、又は■巻枠全幅中のパ
ルス数が密着状態で線輪が配列しているときの基準パル
ス数よりも2輪以上少ない場合に、巻乱れ発生と判定す
るが、この巻乱れ発生の判定を、■又は■の条件が1回
現れた場合に行うのではなく、この■又は■の条件が複
数回連続して発生した場合に行うようにすることにより
、巻乱れの誤検出を防止することができ、正確な判定が
可能になる。
ッチが3箇所以上存在する場合、又は■巻枠全幅中のパ
ルス数が密着状態で線輪が配列しているときの基準パル
ス数よりも2輪以上少ない場合に、巻乱れ発生と判定す
るが、この巻乱れ発生の判定を、■又は■の条件が1回
現れた場合に行うのではなく、この■又は■の条件が複
数回連続して発生した場合に行うようにすることにより
、巻乱れの誤検出を防止することができ、正確な判定が
可能になる。
[発明の効果コ
以上説明したように、本発明によれば、溶接ワイヤ等の
巻乱れを、イメージセンサの出力信号を22− 基に判定するから、ワイヤの巻き取り作業中に迅速に且
つ高精度で、巻乱れの発生を検出することができる。
巻乱れを、イメージセンサの出力信号を22− 基に判定するから、ワイヤの巻き取り作業中に迅速に且
つ高精度で、巻乱れの発生を検出することができる。
第1図は本発明の実施例方法にて使用する装置を示す正
面図、第2図は本発明の巻乱れ検出原理を説明する図、
第3図(a)乃至(c)は同じく巻乱れ検出原理を説明
する図、第4図(a)、(b)は巻乱れが発生したとき
のパルスの挙動を示す図、第5図(a)、(b)は同じ
く巻乱れが発生したときのパルスの挙動を示す図、第6
図は誤認検出の可能性を説明する図、第7図は本実施例
の演算装置の動作を説明するフローチャート図、第8図
は同じくその演算装置における信号のタイミングを示す
タイミングチャート図、第9図(a)(b)は本実施例
の変形例を示す図、第10図(a)、(b)は誤認検出
の態様を示す図、第11図は誤検出の発生原因を説明す
る図である。 1;巻き取り装置、4:巻枠、15;カメラ、16;レ
ンズ、17;投光部材、20;ワイヤ、21;イメージ
センサ □□−4 =37− 第 図 (a) 第 1 図 第10図
面図、第2図は本発明の巻乱れ検出原理を説明する図、
第3図(a)乃至(c)は同じく巻乱れ検出原理を説明
する図、第4図(a)、(b)は巻乱れが発生したとき
のパルスの挙動を示す図、第5図(a)、(b)は同じ
く巻乱れが発生したときのパルスの挙動を示す図、第6
図は誤認検出の可能性を説明する図、第7図は本実施例
の演算装置の動作を説明するフローチャート図、第8図
は同じくその演算装置における信号のタイミングを示す
タイミングチャート図、第9図(a)(b)は本実施例
の変形例を示す図、第10図(a)、(b)は誤認検出
の態様を示す図、第11図は誤検出の発生原因を説明す
る図である。 1;巻き取り装置、4:巻枠、15;カメラ、16;レ
ンズ、17;投光部材、20;ワイヤ、21;イメージ
センサ □□−4 =37− 第 図 (a) 第 1 図 第10図
Claims (10)
- (1)ワイヤを巻枠に整列巻きする際の巻乱れを検出す
る整列巻乱れ検出方法において、光源と、特定の方向に
配列された画素に入射した光の強弱を電気信号に変換す
る一次元イメージセンサと、前記光源からの光を巻枠に
巻き取られたワイヤに照射すると共にこのワイヤから反
射した光を前記巻枠の幅方向と対応させて前記イメージ
センサの各画素に入射させる導光手段と、前記イメージ
センサの出力信号を基にその強弱が現れるピッチを基準
ピッチと比較して巻乱れを判定する判定手段とを有する
ことを特徴とする整列巻乱れ検出方法。 - (2)前記判定手段は、前記イメージセンサの出力信号
の強弱ピッチが基準ピッチから逸脱する箇所の個数を計
数し、この逸脱個数が基準個数を超えた場合に巻乱れと
判定することを特徴とする請求項1に記載の整列巻乱れ
検出方法。 - (3)前記判定手段は、前記イメージセンサの出力信号
の強弱ピッチが基準ピッチから逸脱する箇所の個数を計
数し、この逸脱個数が基準個数を超えたスキャンの回数
が2回以上である場合に巻乱れと判定することを特徴と
する請求項1に記載の整列巻乱れ検出方法。 - (4)前記基準個数は、3個以上であることを特徴とす
る請求項2又は3に記載の整列巻乱れ検出方法。 - (5)前記導光手段は、前記巻枠に巻かれたワイヤから
の反射光を前記イメージセンサに集光させる集光レンズ
を有することを特徴とする請求項1に記載の整列巻乱れ
検出方法。 - (6)前記光源、集光レンズ及びイメージセンサは、相
互に固定されて一体的に配置されていることを特徴とす
る請求項5に記載の整列巻乱れ検出方法。 - (7)前記集光レンズと、前記ワイヤ表面との間の距離
を一定に保持することを特徴とする請求項6に記載の整
列巻乱れ検出方法。 - (8)前記ワイヤは溶接用ワイヤであることを特徴とす
る請求項1に記載の整列巻乱れ検出方法。 - (9)前記ワイヤは溶接用フラックス入りワイヤである
ことを特徴とする請求項8に記載の整列巻乱れ検出方法
。 - (10)前記ワイヤはCuめっきを施した溶接用ソリッ
ドワイヤであることを特徴とする請求項8に記載の整列
巻乱れ検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21943089A JPH0678890B2 (ja) | 1989-08-25 | 1989-08-25 | 整列巻乱れ検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21943089A JPH0678890B2 (ja) | 1989-08-25 | 1989-08-25 | 整列巻乱れ検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0382906A true JPH0382906A (ja) | 1991-04-08 |
| JPH0678890B2 JPH0678890B2 (ja) | 1994-10-05 |
Family
ID=16735277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21943089A Expired - Fee Related JPH0678890B2 (ja) | 1989-08-25 | 1989-08-25 | 整列巻乱れ検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0678890B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4536955B2 (ja) * | 2001-05-28 | 2010-09-01 | 株式会社神戸製鋼所 | 整列巻乱れ検出装置 |
-
1989
- 1989-08-25 JP JP21943089A patent/JPH0678890B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0678890B2 (ja) | 1994-10-05 |
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Legal Events
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