JPH0892812A - 糸切れ検出方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】高精度でかつ比較的容易に糸切れを検出する方
法を提供することを主な目的とする。 【構成】紡糸工程において、引取り中の糸条群に光をあ
てて反射輝点を生じさせ、当該反射輝点を画像処理する
ことにより当該糸条の糸切れを判別することを特徴とす
る糸切れ検出方法、及び光源とその光源による反射輝点
を取り込む撮像器とからなり、かつ当該撮像器に画像処
理器が接続されていることを特徴とする糸切れ検出装
置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、糸切れ検出方法及びそ
の装置に関する。

【０００２】

【従来技術とその課題】合成繊維等を紡糸する場合にお
いて、吐出後の糸条の糸切れは様々な障害を引き起こ
す。繊維製造中の糸切れとしては全糸切れと単糸切れが
あるが、全糸切れが生じた場合は製造の中断を強いられ
る結果、生産性の大幅な低下をもたらす。一方、単糸切
れが生じた場合は、糸条が毛羽糸となって後工程に悪影
響をもたらし、ひいては品質を著しく低下させる。従っ
て、紡糸工程中において吐出され、引き取られている糸
条の糸切れを確実かつ迅速に検知できれば、その糸切れ
部分を速やかに除去したり又は製造条件にフィードバッ
クすることが可能となる。

【０００３】従来より、繊維全体の切れを検出する装置
及び糸束中の毛羽発生を検出する装置は実用化されてい
るが、単糸単位（フィラメント単位）での糸切れを検出
する方法はなかった。

【０００４】これに関し、最近では、溶融紡糸中のフィ
ラメント異常糸の検出方法が提案されている（特開平６
−１２８８０号公報）。この方法は、紡糸ノズルから放
出後集束される前の繊維糸を撮影し、得られた映像を判
別処理することによって、異常糸を判別、検出するもの
である。

【０００５】しかしながら、上記方法において、紡糸ノ
ズルから吐出される糸条数が多くなる場合には、糸束の
外周部の糸条の糸切れは確実に検出することができて
も、中心部の糸切れは撮影しにくく画像上に現れにくい
ため、その糸切れを確実に検出することは困難である。
しかも、上記方法における画像は実映像であるため、フ
ィラメントの画像境界があまり明確ではなく、精度面に
おいても未だ改善の余地がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、高
精度でかつ比較的容易に糸切れを検出する方法を提供す
ることを主な目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は、従来技術の
問題に鑑み鋭意研究を重ねた結果、紡糸され、引き取ら
れる糸条群の糸条の実映像ではなく、糸条にあてた光の
反射輝点を画像処理する場合には、確実かつ容易に糸切
れを検出できることを見出し、本発明を完成するに至っ
た。

【０００８】すなわち、本発明は、下記の糸切れ検出方
法及びその装置に係るものである。 １．紡糸工程において、引取り中の糸条群に光をあてて
反射輝点を生じさせ、当該反射輝点を画像処理すること
により当該糸条の糸切れを判別することを特徴とする糸
切れ検出方法。

【０００９】２．光源とその光源による反射輝点を取り
込む撮像器とからなり、かつ当該撮像器に画像処理器が
接続されていることを特徴とする糸切れ検出装置。

【００１０】以下、本発明を詳細に説明する。

【００１１】本発明の糸切れ検出方法は、光をあてると
繊維表面に反射光の輝点をつくるものであれば実質的に
あらゆる繊維に適用することができる。例えば、ポリア
ミド、ポリエステル、ポリエチレン、ポリスチレン、フ
ェノール、アクリル、ピッチ繊維等の合成繊維、アセテ
ート、レーヨン等の化学繊維などが挙げられる。また、
本発明方法は、溶融紡糸、湿式紡糸等のいずれの紡糸方
法にも適用することができる。その他紡糸ノズル孔数、
糸条の引き取り速度等の紡糸条件の制約も特に受けるこ
とはない。

【００１２】光源としては、通常の電球光、レーザー
光、蛍光等のあらゆる光源を用いることができ、対象と
する繊維、環境等に応じて最も効果的に反射輝点を発生
させるものを適宜選択すれば良い。例えば、対象とする
繊維がピッチ繊維である場合は、ハロゲンランプを使用
すれば好適に反射輝点を発生させることが可能である。

【００１３】上記光源により発生した光を引取り中の糸
条群（糸束）にあてる。この場合、検出の目的等に応
じ、糸束のすべてに光をあてても或いは糸束の一部に光
をあてても良い。

【００１４】光を糸束にあてる角度は、光の入射と反射
輝点の取り込みとのなす角度（θ）が０よりも大とする
（即ち、光をあてる方向が糸束に対して直角とならない
ようにする）ことが好ましく、さらには上記角度を大き
くするほど反射輝点の重複がなくなり、検知精度の向上
を図ることができる。実用上は、その角度は６０度を超
えない程度の範囲とすれば良い。これにより、糸束の外
周部のみならず中心部の糸切れもより有効に追跡するこ
とが可能となる。

【００１５】反射輝点を発生させる位置は、紡糸口金か
ら吐出された後であって集束される前の間であればいず
れ位置であっても良いが、最も効果的に反射輝点を発生
させることができる位置とするのが望ましい。

【００１６】次に、光をあてることにより繊維表面上に
生じた反射輝点を画像処理することによって当該糸条の
糸切れを判別する。反射輝点の画像処理は、例えば当該
輝点を撮像器（カメラ）等で取り込み、輝度信号を二値
化処理することにより行うことができる。この場合、二
値化処理においては、糸切れを判別できる限界値（輝度
レベル）を設定し、例えば一定輝度以上の面積又は限定
域での合計輝度等に基づき糸切れを検出することができ
る。

【００１７】本発明の検出方法においては、紡糸工程に
おいて、引取り中の糸条群に、糸切れが発生した場合の
み反射輝点を発生するように光をあて、当該反射輝点を
画像処理することにより当該糸条の糸切れを判別する方
法をも含む。糸切れが発生した場合のみ反射輝点を発生
するように光をあてる方法としては、例えば光源と反射
輝点を取り込む撮像器の位置を変えることにより実施す
ることができる。この位置は、紡糸条件、繊維の種類等
によ応じて適宜定めることができる。本法の場合は、前
記方法の場合とは逆に、反射輝点が検知されたときは糸
切れが発生したことを示すこととなる。

【００１８】またさらに、本発明の糸切れ検出方法によ
る検出結果を利用し、これを紡糸工程の操作条件（フー
ド温度、空気量、水蒸気量など）にフィードバックする
ことによって、糸ゆれ等の制御を行うことができる。例
えば、輝点の輝度が単位時間当たりに一定基準値以上変
化した場合には、紡糸口金におけるフード温度、導入空
気量等を変化させることによって制御することができ
る。

【００１９】本発明の糸切れ検出装置は、光源とその光
源による反射輝点を取り込む撮像器とからなり、かつ当
該撮像器に画像処理器が接続されていることを特徴とす
るものである。

【００２０】本発明装置の一例の概要を図１に示す。光
源（３）から発した光は、紡糸口金（１）から吐出され
た糸束（２）に対して角度（θ）であてられる。糸束に
あてられた光は、繊維表面上で反射輝点（４）をつく
り、これは撮像カメラ（５）にとらえられる。撮像カメ
ラにとらえられた画像信号は、接続された画像処理装置
（６）で二値化処理等の画像処理がなされ、その処理結
果により糸切れの発生の有無を検知する。さらに、この
検知結果を利用して糸ゆれ等の制御を行う場合は、さら
に画像処理装置に制御装置（７）を接続すれば良い。

【００２１】本発明装置における撮像カメラ、画像処理
装置等は、市販されているものをそのまま使用すること
ができる。また、光源又は撮像カメラと糸束との距離、
上記角度などは、光源の種類、紡糸条件等に応じて適宜
設定することができる。

【００２２】

【発明の効果】本発明の糸切れ検出方法又はその装置に
よれば、反射輝点を利用して糸切れを検出するので、糸
条数が増えても確実に糸切れを検出することができ、し
かも画像処理データが極めて明確であるので容易にその
判別を行うことができる。

【００２３】このため、本発明の糸切れ検出方法による
検出結果を利用し、これを紡糸工程の操作条件（フード
温度、空気量、水蒸気量など）等にフィードバックする
ことによって、糸ゆれの制御等を有効に行うことがで
き、繊維製造における生産性を飛躍的に向上させること
が可能である。

【００２４】

【実施例】以下、実施例を示し、本発明の特徴とすると
ころをより明確にする。

【００２５】実施例１ ピッチを連続して溶融紡糸しながら冷却細化し、２０μ
ｍの糸条を図１に示す装置を用いて糸切れを検知しなが
ら、コンベア上の堆積させて目付量が５００g/m² のピ
ッチ繊維シートを得た。次いで、このシートを不融化・
賦活化し、活性炭繊維を得た。

【００２６】紡糸条件、糸切れの測定条件は下記の通り
に行った。糸切れを検知した結果、糸切れの発生は３０
回／７２時間であった。

【００２７】 ノズル孔数 １２９Ｈ 測定点の糸束直径 約５０mmφ 引き取り速度 ４６．７ｍ／ｓｅｃ 光源とカメラの設置角（θ） ３０度 照明用光源 ハロゲンランプ１００Ｗ カメラ ＣＣＤ固体撮像素子 (768(H)×493(V)) 画像処理器 Ｆ３００視覚認識装置（オムロン社製） 実施例２ 糸切れの検知結果を利用して紡糸条件の制御を行った。

【００２８】実施例１と同じ紡糸方法で、実施例１と同
じ検知装置を用い、予め関係式を求めることにより溶融
紡糸中の輝点の輝度を３０％と基準設定し、この基準値
以上に変化した場合は糸切れと判別させた。その際、ゆ
れを連続測定しながら糸ゆれ値を求めた。

【００２９】糸ゆれの制御は、輝点の輝度が１秒間に１
０％以上変化した場合に６０秒間カウントアップ（これ
を１カウントポイントとする）するようにして求め、こ
のカウントポイントが２０以上となった場合に紡糸口金
直下におけるフード温度を５℃昇温し、３分間毎で計２
回のカウントポイントの値と昇温前のカウント値との比
較から、輝度の変動率が増加する場合は反対にフード温
度を６℃下げるように制御した。その結果、最初の２５
分間は糸切れの発生がみられたが、以後８４時間にわた
って糸切れはなく、また不融・賦活工程上のトラブルの
発生も認められなかった。比表面積の変動率は９．５％
であった。

【００３０】比較例１ 紡糸条件の制御をしなかった以外は実施例２と同様にし
てピッチを紡糸し、不融化・賦活した。

【００３１】その結果、糸切れが３５回以上発生し、各
発生時において不融時のシート過熱部分が発生し、工程
中の温度制御が困難となった。このため、賦活後のシー
ト幅が大きく変化し、比表面積の変動率も１５．５％と
大きくなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の一例の概要を示す図である。

【符号の説明】

１…紡糸ノズル ２…糸束 ３…光源 ４…反射輝点 ５…撮像カメラ ６…画像処理変換装置 ７…制御装置

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】紡糸工程において、引取り中の糸条群に光
   をあてて反射輝点を生じさせ、当該反射輝点を画像処理
   することにより当該糸条の糸切れを判別することを特徴
   とする糸切れ検出方法。
2. 【請求項２】光の入射と反射輝点の取り込みとのなす角
   度が０よりも大である請求項１記載の糸切れ検出方法。
3. 【請求項３】光の入射と反射輝点の取り込みとのなす角
   度が６０度を超えない範囲である請求項２記載の糸切れ
   検出方法。
4. 【請求項４】画像処理が二値化処理である請求項１乃至
   ３にいずれかに記載の糸切れ検出方法。
5. 【請求項５】紡糸工程において、引取り中の糸条群に、
   糸切れが発生した場合のみ反射輝点を生じさせるように
   光をあて、当該反射輝点を画像処理することにより当該
   糸条の糸切れを判別することを特徴とする糸切れ検出方
   法。
6. 【請求項６】光源とその光源による反射輝点を取り込む
   撮像器とからなり、かつ当該撮像器に画像処理器が接続
   されていることを特徴とする糸切れ検出装置。
7. 【請求項７】画像処理装置が二値化処理装置である請求
   項６記載の糸切れ検出装置。