JP4987621B2 - 糸巻取装置 - Google Patents

Description

本発明は、糸をトラバースさせつつ巻取管に巻き取る糸巻取装置に関する。

特許文献１には、駆動ベルト体に取り付けられており、巻取管の軸方向に沿って往復運動するトラバースガイドによって糸をトラバースさせつつボビンに巻き取り、パッケージを形成する糸巻取装置が開示されている。
特開２００３−６３７３９号公報

上述のような糸巻取装置において糸を巻き取る際に、ワインド数、すなわち糸が巻幅一つ分を進む間のパッケージの回転数、が一定である場合、いわゆるプレシジョン巻の場合には、糸層が巻き付けられてパッケージの径が増大するのに伴って綾角が小さくなる。ここで、綾角が大きい場合には、糸がボビンの軸方向中央へ寄ろうとする傾向が大きくあらわれるために、トラバースガイドのトラバース幅が一定であっても、綾角が小さい場合に比べて、実際上のパッケージに巻き付けられる幅が狭くなる。

したがって、巻き始めから巻き終りまでワインド数を変化させることなく糸を巻き取ることによって形成されたパッケージは、ボビン側から周面側に向かうに連れて巻幅が徐々に大きくなる。また、パッケージの径が増大するのに伴って、綾角が所定の角度からある程度まで小さくなった際に、綾角を所定の角度に戻すようにワインド数を切り換えることによって、綾角を所定の範囲内に維持しつつ巻き取りを行った場合、いわゆるステッププレシジョン巻の場合には、ワインド数が切り換えられた箇所においてパッケージの巻幅が大きく変化する。よって、ワインド数を切り換えつつ形成されたパッケージの端面には、凹凸が生じる。

上述のような、綾角の増減に伴うパッケージの巻幅の変化により、パッケージの外観が損なわれるだけでなく、いわゆる綾落ち等が発生する。とりわけ、糸がモノフィラメントである場合には、綾落ちが発生しやすくなる。その結果、パッケージの品質が低下する。

そこで、本発明の目的は、綾角の増減に伴ってパッケージの巻幅が変化するのを防ぐことができる糸巻取装置を提供することである。

本発明の糸巻取装置は、トラバース駆動機構により往復運動するトラバースガイドによって糸をトラバースさせつつ前記巻取管に巻き取り、パッケージを形成する糸巻取装置である。そして、前記トラバース駆動機構を制御するトラバース制御手段と、前記パッケージの綾角と巻幅との関係を記憶する記憶部と、を備えており、前記記憶部に記憶された前記綾角と前記巻幅との関係に基づいて、前記トラバース制御手段が、綾角の増減に合わせて前記トラバースガイドのトラバース幅を増減させる。

この構成によると、綾角の増減に伴うパッケージの巻幅の変化を防ぐことができる。したがって、ワインド数を常に一定として巻き取りを行った場合であっても、トラバース制御手段によって、パッケージの径が増大するのに伴い糸の綾角が小さくなるに連れて、トラバース幅が小さくなるように制御されるので、巻取管側から周面側に向かうに連れてパッケージの巻幅が大きくなってしまうのを防ぐことができる。また、巻き取り途中でワインド数が切り換えられて綾角が大きくなった場合には、トラバース制御手段によって、トラバース幅が大きくなるように制御される。よって、パッケージの端面におけるワインド数が切り換えられた箇所において段差が生じるのを防ぐことができる。

本発明の糸巻取装置では、前記パッケージに圧接されており、前記パッケージと共に回転するコンタクトローラと、綾角、前記コンタクトローラへの糸の接触位置と前記トラバースガイドの移動経路との間の距離、及び前記トラバースガイドが折り返す際の速度変化の態様から前記パッケージの巻幅の減少量を取得する減少量取得手段とをさらに備えていてもよい。そして、前記トラバース制御手段が、前記減少量取得手段によって取得された前記減少量に基づいて、前記トラバースガイドのトラバース幅を変更してもよい。この構成によると、綾角の増減に伴うパッケージの巻幅の変化を確実に防ぐことができる。

本発明の糸巻取装置は、前記パッケージの巻幅の設定値を記憶する設定巻幅記憶手段をさらに備えていてもよい。そして、前記トラバース制御手段が、前記減少量取得手段によって取得された前記減少量に基づいて、前記パッケージの巻幅の実効値が前記設定巻幅記憶手段に記憶されている前記設定値と等しくなるように、前記トラバースガイドのトラバース幅を変更してもよい。この構成によると、所望の巻幅のパッケージを容易に作製することができる。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１は、本発明の実施の形態にかかる糸巻取装置の概略正面図である。本実施の形態の糸巻取装置１は、仮撚加工機や自動ワインダなどに用いられるものであり、図示しない給糸ボビンから供給される糸４を、後で詳述するトラバース装置１０でトラバースさせながら巻取ボビン５に巻き取って糸層を形成し、所定長で所定形状のパッケージ６を形成するものである。なお、糸巻取装置１の動作は、制御装置３０によって制御される。

図１に示すように、巻取ボビン５は、その軸方向両端を把持するクレードル７により、回転自在に支持されている。また、巻取ボビン５に形成されるパッケージ６の周面には、巻取モータ９により回転駆動されるコンタクトローラ８が圧接されている。したがって、巻取モータ９によってコンタクトローラ８を回転させると、パッケージ６が従動回転し、糸４が巻き取られるようになっている。これにより、コンタクトローラ８により巻取ボビン５を間接的に駆動する、いわゆるドラム駆動方式が実現されている。

トラバース装置１０は、トラバースモータ１１と、トラバースモータ１１により正逆回転切換可能に回転駆動される駆動プーリ１３と、２つの従動プーリ１５と、駆動プーリ１３及び２つの従動プーリ１５に巻回される無端状の駆動ベルト１７と、駆動ベルト１７に取り付けられており、糸４をガイドするトラバースガイド１９とを備えている。２つの従動プーリ１５の間の離隔距離は、巻取ボビン５の軸方向に沿う長さ以上である。また、駆動ベルト１７における該２つの従動プーリ１５の間に位置する箇所は、巻取ボビン５の軸方向に平行となっていると共に、巻取ボビン５の全領域と対向している。そして、トラバースガイド１９は、駆動プーリ１３の正逆回転に伴って、２つの従動プーリ１５の間で往復運動する。すなわち、トラバースガイド１９は、巻取ボビン５の軸方向における一端側から他端側、または他端側から一端側へ往復運動可能となっている。これにより、パッケージ６に巻き取られる糸４がトラバースされる。

制御装置３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどのハードウェアが収納されており、糸巻取装置１の動作を制御する為のプログラムを含む各種のソフトウェアが記憶されている。そして、これらのハードウェア及びソフトウェアが組み合わされることによって、後述の各部３２〜３８が構築されている。

制御装置３０には、コンタクトローラ８を回転駆動する巻取モータ９、及びトラバースガイド１９の駆動源であるトラバースモータ１１が接続されている。そして、制御装置３０の概略構成を示すブロック図である図２に示すように、制御装置３０は、設定巻幅記憶部３２、減少量記憶部３４、減少量取得部３６、及びトラバース制御部３８を備えている。

設定巻幅記憶部３２は、糸巻取装置１で形成されるパッケージ６の巻取ボビン５の軸方向に沿う長さ、すなわちパッケージ６の巻幅を記憶する。設定巻幅記憶部３２に記憶されるパッケージ６の巻幅は、糸巻取装置１が備えられた仮撚加工機や自動ワインダを操作するオペレータが任意に設定することができる。

減少量記憶部３４には、図３に示すような、綾角θとパッケージ６の巻幅の減少量ｄｘとの関係が記憶されている。ここで、綾角θとは、図１に示すように、パッケージ６の周面において、パッケージ６に巻き取られた糸４がパッケージ６の円周方向となす角度である。また、巻幅の減少量ｄｘとは、トラバースガイド１９の移動幅であるトラバース幅と実際に巻取ボビン５に巻き取られるパッケージ６の巻幅との差である。すなわち、パッケージ６の巻幅は、トラバース幅よりも若干小さい。図３に示すように、綾角θが大きくなる程、糸４が巻取ボビン５の軸方向中心に寄ろうとする傾向が大きくなり、巻幅の減少量ｄｘは大きくなる。

なお、本実施の形態においては、綾角θに対する巻幅の減少量ｄｘは、パッケージ６とトラバースガイド１９との間の糸４のフリーレングスＬｆ、及びトラバースガイド１９がその移動経路の端部において折り返す際の速度変化の態様から求められる。フリーレングスＬｆは、図１に示すように、コンタクトローラ８へ糸４が接触する位置と、トラバースガイド１９の移動経路との間の距離、言い換えると、糸４がトラバースガイド１９を離れてコンタクトローラ８に接触するまでの距離である。すなわち、フリーレングスＬｆが長い程、糸４が巻取ボビン５の軸方向中心に寄ろうとする傾向が大きくなり、巻幅の減少量ｄｘは大きくなる。また、トラバースガイド１９が折り返す際の速度変化の態様とは、刻々に移動するトラバースガイド１９の位置が数値的に与えられたものであり、速度変化が急激である場合には、緩やかである場合に比べて、巻幅の減少量ｄｘは大きくなる。

減少量取得部３６は、巻き取り途中のパッケージ６の綾角θを算出し、減少量記憶部３４に記憶されている綾角θと巻幅の減少量ｄｘとの関係から、算出した綾角θに対応する巻幅の減少量ｄｘを取得する。ここで、綾角θは、トラバースガイド１９の速度をｖ、糸４の巻き取り速度をｕとすると、以下の式（１）であらわすことができる。
ｕ・ｔａｎθ≒ｖ （１）

ここで、巻き取り速度ｕは、コンタクトローラ８の周速と等しくなるので、コンタクトローラ８の回転速度、及び径から算出することができる。なお、綾角θは、例えば２０°以下の場合において、近似的にトラバースガイド１９の速度ｖと比例するものと見なすことができる。

トラバース制御部３８は、トラバースモータ１１の駆動を制御することによって、トラバースガイド１９のトラバース幅を変更する。より詳細には、減少量取得部３６によって取得された巻き取り途中のパッケージ６における巻幅の減少量ｄｘに基づいて、実際のパッケージ６の巻幅が設定巻幅記憶部３２に記憶されている巻幅と等しくなるように、制御する。すなわち、トラバース幅が、設定巻幅記憶部３２に記憶されている巻幅に対して巻幅の減少量ｄｘを付加した長さとなるように制御する。なお、図３に示すように、巻幅の減少量ｄｘは、綾角θが大きくなるに連れて大きくなるので、トラバース制御部３８は、綾角θが増加した際にはトラバース幅も増加させ、綾角θが減少した際にはトラバース幅も減少させるように制御する。

ここで、糸巻取装置１において、巻き始めから巻き終りまでワインド数を変化させることなく糸４を巻き取る、いわゆるワインド数一定巻きによってパッケージ６を形成する際に、制御装置３０で行われる処理手順について説明する。まず、減少量取得部３６が、トラバースガイド１９の速度ｖ、及び糸４の巻き取り速度ｕの初期値から、巻き取り開始時の綾角θを算出し、算出された綾角θに対応する巻幅の減少量ｄｘを取得する。さらに、トラバース制御部３８が、実際のパッケージ６の巻幅が設定巻幅記憶部３２に記憶されている巻幅と等しくなるように、トラバースガイド１９のトラバース幅を制御する。そして、パッケージ６の径が増大するのに伴って、巻き取り開始時に比べて綾角θが小さくなると、図３に示すように、減少量取得部３６で取得される巻幅の減少量ｄｘは小さくなる。すなわち、設定巻幅記憶部３２に記憶されている巻幅に付加される巻幅の減少量ｄｘが小さくなるので、トラバース制御部３８は、徐々にトラバース幅が小さくなるように制御する。

また、糸巻取装置１において、ワインド数を切り換えることによって、綾角θを所定の範囲内に維持しつつ糸４を巻き取る、いわゆるワインド数切換巻きによってパッケージ６を形成する際に、制御装置３０で行われる処理手順について説明する。まず、ワインド数の切り換えが行われるまでは、上述のワインド数一定巻きの際と同様に、トラバース制御部３８が、トラバース幅が徐々に小さくなるように制御する。そして、巻き取り開始時に比べてある程度小さくなった綾角θを所定の角度に戻すようにワインド数が切り換えられたときには、ワインド数が切り換えられる前に比べて綾角θが増加するので、図３に示すように、減少量取得部３６で取得される巻幅の減少量ｄｘは大きくなる。したがって、設定巻幅記憶部３２に記憶されている巻幅に付加される巻幅の減少量ｄｘが大きくなるので、トラバース制御部３８は、トラバース幅が大きくなるように制御する。

以上のように、本実施の形態の糸巻取装置１では、トラバースガイド１９の駆動源であるトラバースモータ１１を制御するトラバース制御部３８が、綾角θの増減に合わせてトラバースガイド１９のトラバース幅を増減させる。したがって、綾角θの増減に伴うパッケージ６の巻幅の変化を防ぐことができる。すなわち、トラバース制御部３８は、パッケージ６の径が増大するのに伴い糸４の綾角θが小さくなるのに連れて、トラバース幅が小さくなるように制御する。よって、ワインド数一定巻きを行った場合であっても、巻取ボビン５側から周面側に向かうに連れてパッケージ６の巻幅が大きくなってしまうのを防ぐことができる。また、トラバース制御部３８は、ワインド数切換巻きを行った場合において、ワインド数が切り換えられて綾角θが大きくなった際に、トラバース幅が大きくなるように制御する。その結果、パッケージ６における端面のワインド数が切り換えられた箇所において段差が生じるのを防ぐことができる。

また、本実施の形態の糸巻取装置１では、減少量取得部３６は、パッケージ６とトラバースガイド１９との間の糸４のフリーレングスＬｆ、及びトラバースガイド１９がその移動経路の端部において折り返す際の速度変化の態様から求められ、減少量記憶部３４に記憶されている綾角θに対する巻幅の減少量ｄｘと、上述の式（１）によって算出される綾角θとから、パッケージ６の巻幅の減少量ｄｘを取得する。そして、トラバース制御部３８が、減少量取得部３６が取得した巻幅の減少量ｄｘに基づいて、トラバースガイド１９のトラバース幅を変更する。したがって、綾角θの増減に伴うパッケージ６の巻幅の変化を確実に防ぐことができる。

また、本実施の形態の糸巻取装置１では、設定巻幅記憶部３２が、オペレータが設定したパッケージ６の巻幅を記憶する。そして、トラバース制御部３８が、減少量取得部３６によって取得された巻幅の減少量ｄｘに基づいて、実際のパッケージ６の巻幅が設定巻幅記憶部３２に記憶されている巻幅と等しくなるように、トラバース幅を変更する。したがって、所望の巻幅のパッケージ６を容易に作製することができる。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて、様々な設計変更を行うことが可能なものである。例えば、上述の実施の形態では、巻取モータ９により回転駆動されるコンタクトローラ８をパッケージ６の周面に圧接させることによって、巻取ボビン５を間接的に回転駆動させる場合について説明したが、これに限らず、モータによって巻取ボビン５を直接的に回転駆動させるようにしてもよい。なお、巻取ボビン５を直接的に駆動する場合には、コンタクトローラ８はなくてもよい。

さらに、上述の実施の形態では、減少量記憶部３４に、コンタクトローラ８とトラバースガイド１９との間の糸４のフリーレングスＬｆ、及びトラバースガイド１９がその移動経路の端部において折り返す際の速度変化の態様から求められた、綾角θと巻幅の減少量ｄｘとの関係が記憶されている場合について説明したが、これには限定されない。綾角θと巻幅の減少量ｄｘとの関係は、経験に基づいて求められたものであってもよい。

加えて、上述の実施の形態では、オペレータが設定したパッケージ６の巻幅を記憶する設定巻幅記憶部３２を備えている場合について説明したが、設定巻幅記憶部３２はなくてもよい。

また、上述の実施の形態では、トラバース装置１０は、トラバースガイド１９が、正逆回転可能なトラバースモータ１１によって回転駆動される駆動プーリ１３及び２つの従動プーリ１５に巻回された無端状の駆動ベルト１７に取り付けられており、往復運動するように構成されている場合について説明したが、トラバースガイド１９を往復運動させるための機構はこれには限定されない。例えば、トラバースガイドが、トラバースモータによって往復旋回運動する細長状のアーム部材の先端に取り付けられており、往復運動するように構成されていてもよい。なお、前記実施形態では、フリーレングスＬｆがトラバース方向に一定であったが、これに限らず、フリーレングスＬｆがトラバース方向に変化するものであってもよい。

本発明の形態にかかる糸巻取装置の概略正面図である。 図１に示す制御装置の概略構成を示すブロック図である。 図１に示す減少量記憶部に記憶されている綾角と巻幅の減少量との関係を示すグラフである。

符号の説明

１ 糸巻取装置
４ 糸
５ 巻取ボビン（巻取管）
６ パッケージ
８ コンタクトローラ
１０ トラバース装置
１１ トラバースモータ（トラバース駆動機構）
１３ 駆動プーリ（トラバース駆動機構）
１５ 従動プーリ（トラバース駆動機構）
１７ 駆動ベルト（トラバース駆動機構）
１９ トラバースガイド
３２ 設定巻幅記憶部（設定巻幅記憶手段）
３６ 減少量取得部（減少量取得手段）
３８ トラバース制御部（トラバース制御手段）

Claims (3)

1. トラバース駆動機構により往復運動するトラバースガイドによって糸をトラバースさせつつ前記巻取管に巻き取り、パッケージを形成する糸巻取装置であって、
   前記トラバース駆動機構を制御するトラバース制御手段と、
   前記パッケージの綾角と巻幅との関係を記憶する記憶部と、
   を備えており、
   前記記憶部に記憶された前記綾角と前記巻幅との関係に基づいて、前記トラバース制御手段が、綾角の増減に合わせて前記トラバースガイドのトラバース幅を増減させることを特徴とする糸巻取装置。
   
2. 前記パッケージに圧接されており、前記パッケージと共に回転するコンタクトローラと、
   綾角、前記コンタクトローラへの糸の接触位置と前記トラバースガイドの移動経路との間の距離、及び前記トラバースガイドが折り返す際の速度変化の態様から前記パッケージの巻幅の減少量を取得する減少量取得手段とをさらに備えており、
   前記トラバース制御手段が、前記減少量取得手段によって取得された前記減少量に基づいて、前記トラバースガイドのトラバース幅を変更することを特徴とする請求項１に記載の糸巻取装置。
3. 前記パッケージの巻幅の設定値を記憶する設定巻幅記憶手段をさらに備えており、
   前記トラバース制御手段が、前記減少量取得手段によって取得された前記減少量に基づいて、前記パッケージの巻幅の実効値が前記設定巻幅記憶手段に記憶されている前記設定値と等しくなるように、前記トラバースガイドのトラバース幅を変更することを特徴とする請求項２に記載の糸巻取装置。

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