JPH03220325A - 粗紡機の粗糸巻取り制御方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 二産業上の利用分野］ 本発明は粗紡機の粗糸巻取り制御方法に関するものであ
る。

ｌＩ従来の技術］ 一般に粗紡機においては、フロントローラよつ一定速度
で送り出される粗糸を、一定速度で回転しているフライ
ヤとそれより高速で回転するボビンとの回転速度差によ
り粗糸に撚りを掛けつつボビンに巻取る。巻取り時に巻
初めから満管まで巻取り張力を一定とするため、ボビン
の駆動系に一対のコーンドラムによる変速機構が組込ま
れ、コーンドラム間に巻掛けられたベルトをボビンに巻
取られる粗糸層が増加することに所定量ずつ移動させて
ボビンの回転数を一層毎に順次低下するように制御して
いた。ところが、紡出繊維の種類、紡出番手、フライヤ
の回転数、撚数等の紡出条件により、ボビンに巻かれた
粗糸層の数とボビン径の増加の割合が変わるため、一種
類のコーンドラムでは全ての紡出条件に対して巻初めか
ら満管まで巻取り張力が一定となるようにボビン回転速
度を調節することは困離である。

前記の不都合を解消する装置として特公昭５２４８６５
２号公報には、一対のコーンドラム間に巻掛けられたベ
ルトを移動させるベルトシフタと、ボヒンに巻取られた
粗糸層の増大に伴い一定ピンチで間欠的に移動されるラ
ックとをリンク機構を介して連結し、リンク機構に装備
された係合部と係合するカム面を有するガイドプレート
をそのカム面の位置調節可能に取付けたものか開示され
ている。この装置においては紡出条件の変更に対応して
カイトプレートのカム面の形状を変更することにより、
同一コーンドラムを使用したままで各種の紡出条件に対
応することが可能となる。

又、特開昭６２−８９７９号公報には粗紡機のフロント
ローラとフライヤト・・７１間に渡っている粗糸の位置
を連続して検出し得る非接触式の粗糸位置検出装置と、
この粗糸位置検出装置がらの粗糸の位置信号に基づいて
粗糸の張力状態をａｉｊ′ｘする手段と、この演算結果
とあらかじめ設定した設定値を基に粗糸の張力状態が適
正でない場合には適正となるように補正信号を出力する
手段と、この補正信号に基づきボビン回転数を変更する
変更装置とからなる粗糸巻取速度の制御装置か開示され
ている。

こ発明か解決しようとする課題］ と二ろか、前記特公昭５２−４８６５２号公報に開示さ
れた装置では一種類のコーンドラムで各種の紡出条件に
対応することが可能であるか、紡出条件に対応したカム
面形状とするためのカイトグレートの調節が面倒である
という問題がある。

ス、特開昭６２−８９７９号公報に開示の装置では、粗
糸張力が適正状態から外れた場合にボビン回転数を変更
する方法であるため、粗糸層の増加により粗糸張力の変
動が生じる層チェンジのたびに張力補正か必要となり、
張力補正を頻繁に行わなければならないという問題かあ
る。

本発明は前記の問題点に鑑みてなされたものであって、
その目的は粗糸の巻初めから満管時まで適正な張力状態
で粗糸の巻取りを行うことができ、しかも生産性向上の
ためフライヤ回転数を変速して巻取りを行う場合にも張
力補正を頻繁に行うことなく、常に適正な張力状態で・
粗糸の巻取りを行う二とかて゛きる粗紡機の粗糸巻取り
制御方法を提供する二とにある。

二課題を解決するための手段Ｊ 前記の目的を達成するため本発明においては、スピンド
ルを紡出駆動系と独立して変速駆動可能な変速手段を僅
え、予め設定されたボビン径とボビン回転速度の変速パ
ターンに基づいてボビン回転速度を制御する粗紡機にお
いて、張力検知装置により粗糸の張力状態を検知して巻
取り張力が適正でない場合はボビン回転速度を変更して
適正張力に補正し、適正張力状態におけるボビン回転速
度からその時点におけるボビン径を前記変速パターンに
基づいて求め、層チェンジ前とその時点のボビン径の差
からボビン径の変化量を求め、その変化量に基づいて次
回の層チェンジ後のボビン回転速度を算出し、その速度
となるようにボビン回転速度を変速制御するようにした
。

二作用コ 本発明においては、紡出条件に対応して適正な張力状態
となるようにボビン径の増大とボビン回転速度の変速パ
ターンが設定され、その変速パターンに従うようにボビ
ン回転速度か制御される。

粗糸の巻取り張力の状態が張力検知装置により常に検知
され、巻取り張力が適正状態となるようにボビン回転速
度が変更される。そして、適正張力状態におけるボビン
回転速度からその時点におけるボビン径が前記変速パタ
ーンに基いて算出され、層チェンジ前とその時点のボビ
ン径の差から次回の層チェンジ後のボビン径の変化量か
求められ、その変化量に基づいて次回の層チェンジ後の
ボビン回転速度が算出され、その速度となるように層チ
ェンジが行われた時にボビン回転速度が変速制御される
。

フライヤの回転数の変化によりプレッサによる加圧力も
変化し、層チェンジによる粗糸層の増加に基づくボビン
径の増加量が変化する。しかし、巻取りが行われている
ある時点におけるボビン径の増加量は次回の層チェンジ
後におけるボビン径の増加量とほぼ等しいなめ、前記の
変速制御によりフライヤ回転数が変更される巻取り条件
においてら粗糸の巻取り張力が適正な値に保持され、巻
取り張力を補正する頻度が少なくなる。

Ｌ実施例１１ 以下、本発明を具体化した一実施例を第１〜４図に従っ
て説明する。第２図に示すように紡出駆動系を構成する
フロントローラ１はその一端と、主モータＭにより回転
駆動されるドライビングプーリ２と一体的に回転するド
ライビングシャフト３との間に配設された歯車列４を介
して回転駆動されるようになっている。主モータＭには
インバータ５を介して変速駆動可能な可変速モータが使
用されている。フライヤ６の上部には被動歯車７が一体
回転可能に嵌着固定され、前記ドライビングシャフト３
の回転がベルト伝動機構８を介して伝達される回転軸９
に嵌着された駆動歯車１０を介して回転されるようにな
っている。

一方、ボビンレール（図示せず）上に装備されたスピン
ドル１１の被動歯車１１ａと噛合する駆動歯車１２が嵌
着固定された回転軸１３には、ドライ−ピングシャフト
３の回転力とインバータ１４を介して変速駆動される可
変速モータ１５による回転力とが差動歯ｆｆｉ機横１６
により合成されて伝達されるようになっている。すなわ
ち、可変速モータ１５により駆動される駆動軸１７の回
転が歯車列１８、ベルト伝動機構１９を介して差動歯車
機構１６に入力され、差動歯車機構１６の出力側に配設
されたベルト伝動ａ梢２０に対して自在継手２１及び連
結軸２２を介して回転軸１３が連結されている。又、ボ
ビンレールに固定されたりフタ−ラック２３と噛合する
歯車２４が嵌着された回転軸２５には、前記駆動軸１７
の回転が切換機＄１１２６及び歯１列２７を介して伝達
される。そして、切換Ｉｌ梢２６が図示しない成形装置
に連結されるとともに成形装置の運動と連動して作動さ
れ、かさ歯車２６ａ、２６ｂとかさ歯車２６ｃとの噛合
わせを切換えることにより、リフターラック２３すなわ
ちボビンレールの上下運動の方向が変更されるようにな
っている。

ベルト伝Ｗｈ機構８を構成する一方の歯付きブーＪ８ａ
の近傍にはフライヤｂの回転速度を検出する回転速度検
出器２８が、スピンドル１１の被動歯車１１ａ近傍には
スピンドル１１すなわちボビンＢの回転速度を検出する
回転速度検出器２９がそれぞれ配設されている。又、フ
ロントローラ１とフライヤトップ６ａとの間には粗糸Ｒ
の張力状態を検出する非接触式の張力検知装置３０が配
設されている。張力検知装置３０としては例えば、特開
昭６０−１４６０１６号公報に開示された構成の装置が
使用されている。

次に前記の主モータＭ及び可変速モータ１５を駆動制御
するための電気回路を第３図に従って説明する。制御装
置３１を構成するマイクロコンピュータ３２はＣＰＵ　
（中央処理装置）３３と、制御プログラムを記憶した続
出専用メモリ（ＲＯＭ＞よりなるプログラムメモリ３４
と、入力装置３５により入力された入力データ及びＣＰ
Ｕ３３における演算処理結果等を一時記憶する読出及び
書替え可能なメモリ（ＲＡＭ）よりなる記憶装置として
の作業用メモリ３６とからなり、ＣＰＬ’３３はプログ
ラムメモリ３４に記憶されたプログラムデータに基づい
て動作する。

紡出番手、撚数、巻取り開始時におけるボビン径、フロ
ントローラとボビン間の延伸比等の紡出条件を作業用メ
モリ３６に入力する入力装置３５は、制御装置３１にキ
ーボードとして一体に組込まれている。前記回転速度検
出器２８．２９からの検出信号はＣＰＵ３３に入力され
、張力検知装置３０からの検出信号はＡ／Ｄ変換器３７
を介してＣＰＵ３３に入力されるようになっている。又
、成形装置のクレードル近傍にはボビンレールの昇降動
の切換と対応してクレードルと係合可能な位置にリミッ
トスイッチ（図示せず）等からなる切換信号発信手段３
８が配設され、該切換信号発信手段３８からの信号がＣ
ＰＵ３３に入力されるようになっている。ＣＰＵ３３は
入力装置３５により入力された紡出条件に基づいて出力
インターフェイス３９、モータ駆動回路４０及びインバ
ータラを介して主モータＭを駆動制御する。又、回転速
度検出器２８．２９及び張力検知装置３０からの出力信
号に基づいて適正なボビン回転速度を演算し、切換信号
発信手段３８の出力信号に対応して出力インターフェイ
ス３９．モータ駆動回路４１及びインバータ１４を介し
て可変速モータ１５を駆動制御するようになっている。

次に前記のように構成された装置の作用を説明する。機
台の駆動に先立ってまず紡出番手、撚数Ｔ、巻取り開始
時におけるボビン径ｄ。（空ボビンの径）、フロントロ
ーラ１とボビン間の延伸比に等の紡出条件と、第４図に
示すようなボビン径とボビン回転速度の関係を示す変速
パターンと、主モータＭの変速条件等を入力装置３５に
より入力する。次いで機台が駆動されると入力された条
件に従って主モータＭがインバータ５を介して変速駆動
される。生産性を向上させるため、かつ巻取り時におけ
るフライヤ６の回転に伴う遠心力が粗糸の巻取りに悪影
響を与えるのを防止するため、巻取りの初期にはフライ
ヤ６を高速で回転させ、ボビン径の増大とともに徐々に
減速することが好ましい。そのため、主モータＭは巻取
り初期には高速で駆動され、その後、徐マに減速される
。

主モータＭの駆動によりドライピンクプーリ２とともに
ドライビングシャフト３か回転駆動されると、歯車列４
を介してフロントローラ１が、ベルト伝動機構８、回転
軸９、駆動歯車１０及び被動歯車７を介してフライヤ６
がそれぞれ回転駆動される。そして、回転速度検出器２
８によりフライヤ６の回転速度が検出されてＣＰＵ３３
に入力される。又、主モータＭの駆動と同時に可変速モ
ータ１５も駆動され、駆動軸１７、切換８１１２６及び
歯車列２７を介して回転軸２５が駆動されてリフターラ
ック２３が駆動される。一方、駆動軸１７、歯１列１８
、ベルト伝動機構１９を介して差動歯車機構１６に入力
された回転力とドライビングシャフト３の回転力とが差
動歯車機構１６で合成され、合成された回転力によりベ
ルト伝動機構２０、自在継手２１及び連結軸２２を介し
て回転軸１３が駆動されてスピンドル１１が回転駆動さ
れる。すなわち回転軸１３はその主駆動力がドライビン
グシャフト３から与えられ、ボビンＢに巻取られた■糸
層の増加に伴う変速のための駆動力が可変速モータ１５
により与えられる。又、リフターラック２３を駆動する
回転軸２５の回転方向は、ボビンＢに対する粗糸Ｒの巻
取りが一層分完了する毎に、切・換機楕２６のがさ歯＊
　２６　ａ２６ｂとかさ歯車２６ｃとの噛み合いが切換
えられることにより変更される。

又、張力検知装置３０により粗糸Ｒの張力状態を示す信
号がＣＰＵ３３に入力され、ＣＰＵ３３はその信号から
粗糸Ｒの張力が適正状態であるか否かを判断し、適正張
力からずれた場合には適正張力となるようにボビンの回
転数が変更されるように可変速モータ１５を駆動制御す
る。

巻取り時におけるボビン回転数ＮＢは次式で与えられる
。

Ｖ　＝　Ｎ　Ｓ　／　Ｔ・・・■ ＮＢ＝ＮＳ＋に−Ｖ／（πｄ） ＝　Ｎ　Ｓ　＋　Ｋ−Ｎ　Ｓ　／　（πｄＴ＞・・・■
ここで、■はフロントローラの周速、ＮＳはフライヤ回
転数、Ｔは撚数、ｄはボビン径、Ｋは定数（フロントロ
ーラとボビン間の延伸比）で・ある。

従゛って、ボビン径ｄは■式を変更した次式で表される
。

ｄ＝　（ＮＳ／（ＮＢ−ＮＳ）１．−′（Ｋ／ｉπＴ）
）・・・■そして、ＣＰＵ３３は第１図のフローチャー
トに従って巻初めから満管まで可変速モータ１５を駆動
制御する。すなわち、粗糸Ｒの張力が適正状態において
回転速度検出器２８．２９からの信号に基づきフライヤ
回転数ＮＳ及びボビン回転数（巻取り回転数）ＮＢを算
出し、その値に基づき０式から現在のボビン径ｄ、を算
出する６次いで、現在のボビン径ｄ、と層チェンジ前の
巻取り時におけるボビン径ｄａ−＋　とから層チェンジ
によるボビン径の増加量ΔｄをΔｄ＝ｄ、−ｄ、、、よ
り算出する。そして、現在のボビン径ｄ、と前記ボビン
径の増加量Δｄ及びフライヤ回転数ＮＳから次式により
次回の層チェンジ後のボビン回転数ＮＢを演算する。

ＮＢ＝ＮＳ士に−ＮＳ／（π（ｄ、＋Δｄ）Ｔ）そして
、切換信号発信手段３８からの信号により層チェンジか
行すれたことを確認すると同時に可変速モータ１５か変
速駆動されてボビン回転数ＮＢか前記の値となるように
減速される。ボビン径の増加量Δｄ及びフライヤ回転数
ＮＳの値は層チェンジ後の値ではないか、粗糸層が一層
増加する間のボビン径の増加量Δｄ及びフライヤ回転数
ＮＳの値の変化量は小さいため、前回のボビン径の増加
量Δｄ及びフライヤ回転数ＮＳの値を使用してもその誤
差は小さく、支障を来たすことはない。以下、同様にし
て層チェンジが行われるたびに次回の層チェンジ後のボ
ビン回転数ＮＢが演算され、層チェンジ毎に可変速モー
タ１５が変速制御される。

すなわち、本発明の方法では層チェンジ後の適正ボビン
回転数を予め演算して層チェンジとともにボビン回転数
をその値となるように制御するのでフィードフォワード
制御となり、従来装置のように層チェンジ後、粗糸張力
が適正状態から逸脱したことを検知してそれを適正状態
にするようにボビン回転数を変速制御するフィードバッ
ク制御に比較して、粗糸張力が適正状態から逸脱する機
会が少なくなり、しかも、粗糸張力が適正状態から逸脱
した場合にもその補正１が少なくてすみ、巻取り開始か
ら満管時まで適正な巻取りが行われる。そして、この実
施例のように生産性を高めるためフライヤ回転数を変更
して巻取りを行う場合には、特に有効となる。

なお、粗糸に対する遠心力の影響が小さな低速域で一定
の紡出速度で機台の運転を行う場合にはフライヤ６の回
転数ＮＳが一定のため、回転速度検出器２８によるフラ
イヤ６の回転速度の測定は不要となる。

「実施例２〕 次に第２実施例を第５図に従って説明する。前記実施例
の装！では紡出駆動系、ボビンＢの駆動系及びボビンレ
ールの駆動系がそれぞれ機械的に連結されて駆動される
ように構成されていたが、この実施例の装置では紡出駆
動系、ボビン駆動系及びボビンレール駆動系がそれぞれ
別個のモータで駆動される構成となっている。スピンド
ル１１を駆動する回転軸１３は前記可変速モータ１５に
より駆動される駆動軸１７に対して自在継手・１２及び
連結軸４３を介して連結されている。又、リフターラッ
ク２３を駆動する回転軸２５はインバータト１を介して
変速駆動される正逆回転駆動可能な可逆可変速モータ４
４の出力軸に対して歯車４５．４６を介して連結されて
いる。

従って、この実施例の装置では差動歯車ａ梢１６がなく
、又、リフターラック２３の昇降動の切換を行う切換機
構としてかさ歯車２６ａ、２６ｂ。

２６ｃとからなる切換機構２６に代えて可逆可変速モー
タ４４が使用されているため、構造が簡単となり保全作
業も容易となる。又、同じ紡出番手であってもスライバ
原料の違いにより粗糸Ｒの硬さが興なり、ボビンに巻取
られた場合の変形度合が異なるため、原料に適した回転
数で回転軸２５か駆動されるようにチェンジギヤの交換
作業が必要となるが、この実施例の場合には紡出原料の
変更時にもチェンジギアの交換作業が不要となる。

又、差動歯車ｍ構１６及び切換機構２６を設ける必要か
ないため、構造が簡単となり保全作業か容易となる。

なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、
スピンドル１１すなわちボビンの回転数を変更する手段
として可変速モータ１５に代えて、一対のコーンドラム
を使用するとともにコーンドラム間に巻掛けられたベル
トの位置をベルトシフタにより移動調整する構成のもの
を採用したり、フライヤ６の回転数を検出する回転速度
検出器２８を被動歯車７の近傍に配設したり、フロント
ローラ１の回転数を検出してその値からフライヤ６の回
転数を算出するようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、層チェンジ後の適
正ボビン回転数を各層チェンジ毎に予め演算して層チェ
ンジとともにボビン回転数をその値となるように制御す
るフィードフォワード１ｌＪ１１ｊが行われるので、粗
糸張力が適正状態から逸脱する機会が少なくなり、生産
性向上のためフライヤ回転数を変速して巻取りを行う場
合にも張力補正を頻繁に行うことなく一粗糸の巻初めか
ら満管時まで適正な張力状態で粗糸の巻取りを行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１〜４図は本発明を具体化した第１実施例を示すもの
であって、第１図はフローチャート、第２図は駆動機構
の概略斜視図、第３図は制御回路のブロック図、第４図
はボビン径とボビン回転数の変化を示す線図、第５図は
第２実施例の駆動機構の概略斜視図である。 紡出駆動系を構成するフロントローラ１．フライヤ６、
主モータＭ、スピンドル１１、変速駆動手段を構成する
可変速モータ１５．差動歯１機構１６、回転速度検出器
２８，２９、張力検知装置３０、制御装！３１、粗糸Ｒ
０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、スピンドルを紡出駆動系と独立して変速駆動可能な
   変速手段を備え、予め設定されたボビン径とボビン回転
   速度の変速パターンに基づいてボビン回転速度を制御す
   る粗紡機において、張力検知装置により粗糸の張力状態
   を検知して巻取張力が適正でない場合はボビン回転速度
   を変更して適正張力に補正し、適正張力状態におけるボ
   ビン回転速度からその時点におけるボビン径を前記変速
   パターンに基づいて求め、層チェンジ前とその時点のボ
   ビン径の差からボビン径の変化量を求め、その変化量に
   基づいて次回の層チェンジ後のボビン回転速度を算出し
   、その速度となるようにボビン回転速度を変速制御する
   精紡機の粗糸巻取り制御方法。