JPH037590B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は繊維状材料からなる複数のストランド
を個々に集めることによりワインダに粗糸として
巻き取る過程を制御するための方法及び装置に関
する。

〈従来の技術〉 繊維工業に於ては、ヤーン域いはストランドか
らなる多数の連続的な繊維を同時に取扱う必要が
生じる。このような過程の一例としては、グラス
フアイバ等の繊維材料からなる複数のストランド
を巻き取ることにより粗糸を製造する過程があ
る。粗糸の品質は、特定の粗糸製品を製造するべ
く定められた正しい数のストランドを集めて巻き
取り得るか否かに依存する。

一般的には、クリールに保持されたパツケージ
からグラスフアイバのストランドを引出し、これ
をグループ、即ち粗糸として集め、コレツトまた
はコレクタと呼ばれる回転可能なパツケージチユ
ーブに粗糸を巻き取ることにより複合粗糸を製造
している。このような線状の複合粗糸を製造する
際の重要な問題の一つが、粗糸パツケージに巻き
取られるストランドの数を一定に保持することに
あることが認識されている。

このような問題は、例えば米国特許第4010908
号明細書に於て着目され、巻き取られるべきスト
ランドの数が許容値以下に落ちた時に巻き取り過
程を停止させるような制御信号を発生するために
NANDゲート、デコーダ等のデイスクリートな
論理素子が用いられている。この特許明細書に開
示されている発明は、その当時に於ける技術革新
ではあつたが、他の過程を制御したり、製造され
るべき製品の経緯を記録するための上位のデジタ
ルコンピユータに対して何等の情報の授受を行い
得るものではなかつた。製造される粗糸製品を切
替える場合には異なる数のストランドが必要とな
ることが、この米国特許明細書に開示されている
装置の使用を困難なものにする。

このような欠点に鑑み、米国特許第4344582号
明細書に於ては、粗糸製造過程全体を制御するた
めのマイクロプロセツサによる装置が教示されて
いる。この装置は、ストランドの自動的な挿入、
ワインダモータの速度制御、モータの加速度制
御、マンドレルまたはコレツトの制御等を行うも
ので、メモリ内に、特定の製品について巻き取ら
れるべきストランドの数に対応するコードを特定
の製品に関するライブラリとして保有している。
この装置は、それ自体優れたものであるが、その
製造及び据付けに多大なコストが必要となる欠点
を有する。

〈発明が解決しようとする問題点〉 そこで望まれるのが、米国特許第4010908号に
関わる発明の制御能力を有すると共に、ストラン
ドの挿入、モータ速度の制御、モータ加速度の制
御及びドフ制御等の他の機能を制御するために現
在用いられている上位のホストコンピユータに対
して情報の授受を行い得るような低コストのマイ
クロプロセツサ装置である。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明によれば、複数のストランド検出器から
得られた複数の信号を第１のデジタル信号に変換
するコントローラが提供される。コントローラに
設けられた一連のスイツチは、粗糸として巻き取
られるべきストランドの数を設定し得るものであ
る。パネルスイツチからの信号は、コントローラ
により第２のデジタル信号に変換される。コント
ローラは、ワインダから信号を得て、ワインダが
運転中であるか否かを指示する。ワインダが運転
中であれば、コントローラは、第１のデジタル信
号と第２のデジタル信号とを比較する。これらの
デジタル信号が等しくない場合には、ワインダが
停止され、警報が発せられる。更に、コントロー
ラは、通信用バスを有し、ホストコンピユータが
コントローラに対してポーリングを行うことによ
り、実際に計数されたストランドの数及び巻き取
られるべきストランドの数に関する情報を得ると
共に、ワインダが粗糸を収集しているか否かを判
断する。

本発明によれば、粗糸ワインダを制御するため
の方法が提供される。粗糸として巻き取られる繊
維状材料のストランドの数が第１のデジタル信号
に変換される。粗糸として巻き取られるべきスト
ランドの数がコントローラに設定される。この数
は第２のデジタル信号に変換される。第１のデジ
タル信号は第２のデジタル信号と比較される。こ
れらの信号が等しくない場合にはワインダが停止
される。コントローラがワインダを停止した場合
には警報が発せられる。また、このような過程の
状態はホストコンピユータにも伝達される。

〈実施例〉 以下、本発明の好適実施例を添付の図面につい
て詳しく説明する。

第１図は、通常のパツケージ粗糸を製造する過
程を制御するために本発明と共に用いることので
きる高速クリール及びワインダアセンブリを示
す。グラスフアイバ等からなる繊維状材料１０の
ストランドが、パツケージ１２の内側１４から個
別に引出される。パツケージ１２は、クリールフ
レーム２０に取付けられた支持体１８に固着され
たクリールホルダ１６により保持されている。支
持体１８は、ストランド検出器２４を有し、スト
ランドがこの検出器２４を通過する。ストランド
は、ストランドガイド２６から、ストランドコレ
クタ２８に送出され、ストランドコレクタ２８に
より粗糸３０として集められる。粗糸は、矢印の
方向に進行し、コレツト３２に巻き取られる。コ
レツトは、ワインダ３４により駆動される。

ストランド検出器２４は信号ライン５２に向け
て信号を出力し、ストランドが該検出器２４を通
過しているか否かを指示する。信号ライン５２は
ケーブル６０として結束され、コントローラに接
続される。

第１図は、図示を単純化するために４つのクリ
ールが用いられている場合を示す。後記するよう
に、任意の数のストランドを計数することができ
る。また、コントローラは、ワインダ３４が粗糸
を巻き取つているか否かを指示するべくワインダ
３４からライン６２を経て送られる信号を受け
る。この信号は、コントローラから、信号ライン
６１を経てワインダ３４に送られ、必要に応じて
ワインダ３４を停止する。同時に、信号ライン６
３を経てコントローラから警報が発せられる。コ
ントローラは、通信バス６４によりコンピユータ
と通信することができる。

第２図は、パツケージ１２の拡大断面図であ
る。ストランド１０は、パツケージ１２の中心部
から引出される。パツケージ１２は、支持体１８
により支持されるクリールホルダ１６上に載置さ
れる。ストランド検出器２４も、支持体１８によ
り支持されている。ストランド検出器２４は、ス
トランドの通過を検出し得る公知の検出器であつ
て良い。このような検出器として好適な検出器
が、米国許第4233520号明細書に開示されている。
この検出器は、ストランドに向けて光を照射する
光源を用いるもので、光検出器がストランドによ
り反射された光を計測する。一方の信号ライン５
０は接地され、他方の信号ライン５２はコントロ
ーラに向けて信号を伝送する。検出器２４により
得られた信号は、約10Hz〜100Hzの範囲で変動し、
２ボルトのピーク−ピーク電圧を有し、約16〜20
ボルトの直流オフセツトを有するランダムな波形
を有する信号として信号ライン５２に送られる。

第３図はコントローラの前面を示す。コントロ
ーラには、電源スイツチ及び電源が供給されてい
ることを示す指示ランプを有する。収集されるべ
きストランドの数を設定するための一連のスイツ
チが設けられ、これらのスイツチは単純なオンオ
フスイツチであつて良く、ストランドの数をバイ
ナリコードとして設定することができる。図示を
容易にするために４つのスイツチのみが示されて
いるが、より多くの数のストランドのためにスイ
ツチを追加することができる。ストランドの数を
１１に設定するためには、“８”スイツチがオン
にされ、“２”スイツチがオンにされ、“１”スイ
ツチがオンにされる。このようにして、８＋２＋
１＝11が設定される。スイツチを追加する場合に
は、次のスイツチは“16”を表し、その次は
“32”を表すようにして、２進数の桁上りを表す
こととなる。

更に、ストランド検出器のための12個のLED
ランプが示されている。これらのLEDは、スト
ランド検出器２４によりストランドが検出された
場合に点灯される。更に多数のストランドが巻き
取られる場合には、LEDを追加すれば良い。更
に、５つのステイタスランプが設けられている。
その内の２つはワインダに対応するもので、その
１つはワインダが運転中であることを表し、他方
はワインダが停止したことを表す。コントローラ
のために２つのランプが設けられ、その１つはコ
ントローラのラン状態を表し、他方はコントロー
ラの計数状態を表す。第５のランプは警報ランプ
である。

第４図はコントローラのブロツク図を示す。こ
のコントローラは主に入力／出力基板とマイクロ
プロセツサ基板とからなる。結束された信号ライ
ンを有するケーブル６０が入力／出力基板に向け
て配線され、ストランド検出器２４からの個々の
信号ライン５２が入力／出力基板に接続されてい
る。ワインダ３４からの信号ライン６１も入力／
出力基板に接続されている。入力／出力基板は、
ライン６２を経てワインダに停止信号を供給し、
ライン６３を経て警報信号を出力する。入力／出
力基板は、データバス、アドレスバス及び制御バ
スによりマイクロプロセツサ基板と通信する。マ
イクロプロセツサ基板は、ホストコンピユータと
通信するための通信バス６４を有する。

第５図は、マイクロプロセツサ基板のブロツク
図を示す。クロツクにより、マイクロプロセツサ
に対してタイミング信号が供給される。本実施例
に於て用いられているマイクロプロセツサはモー
トローラ社により製造されたMC6809Eであるが、
他の公知のマイクロプロセツサを用いることもで
きる。マイクロプロセツサは、データバス、アド
レスバス及び制御バスを介して、ROM、
EPROM、RAM等からなる記憶回路に接続され
ている。更に、ホストコンピユータと通信するた
めの通信バス６４を形成するためにPIA（peri
pheral interface adapter）が設けられている。
必要に応じて、公知のようにして、プリンタ或い
はモデムのためのシリアル通信ポートを形成する
ためにACIA、即ち共同期通信インターフエイス
アダプタを用いることもできる。

第６図は、入力／出力基板のブロツク図を表
す。１個のPI（peripheral interface）チツプか用
いられており、本実施例の場合インテル社により
製造されたP8255AプログラマブルPIチツプか用
いられているが、公知の他のチツプを用いること
もできる。参考のために、第６図には、該チツプ
の各ピンの番号を示してある。但し、図示を単純
化するために、種々のチツプへの電源供給線を省
略して示した。

ストランド検出器２４からの信号線を互いに結
束してなるケーブル６０が入力／出力基板に向け
て配線され、個々の信号ライン５２は、プログラ
マブルPIチツプの個々の入力コンデイシヨナに
供給される。入力コンデイシヨナ回路については
後記する。第３図に示されたような一連のオンオ
フスイツチ７１がPIチツプに接続されている。
通常4.7kΩの抵抗値を有する一連のプルアツプ抵
抗器７０が＋５ボルトの電源に接続されている。
スイツチ７１がオフの場合、５ボルトの電圧がチ
ツプに供給される。スイツチ７１がオンの場合５
ボルトの電圧が接地され、チツプは接地電圧を検
出する。ロー信号、即ち接地信号は、チツプによ
り有効な信号として検知される。

ワインダ３４からのラン信号は、24ボルトの直
流信号として信号ライン６２に入力される。この
電圧は、一般に22kΩの抵抗値を有する抵抗器７
７により降下され、共通なエミツタを有する７個
のトランジスタからなるCA308INの一部をなす
トランジスタ７２のベースに供給される。エミツ
タは接地されている。4.7KΩの抵抗値を有する抵
抗器７８と0.1μFの静電容量を有するコンデンサ
７６とからなるRC回路が該トランジスタのベー
スに接続され、信号の急激な変動を平滑化する。
トランジスタ７５のコレクタは、4.7KΩの抵抗値
を有するプルアツプ抵抗器７２を経てバツフア７
４に供給される。このバツフア７４は、
74LS244Nオクタルバツフアの一要素をなすもの
である。このバツフアは、信号ライン６２がハイ
状態のときにプログラマプルPIチツプにロー信
号を供給することによりLED７３を点灯する。

プログラマブルPIのチツプのために２本の出
力信号ラインが設けられており、それぞれ個別の
出力コンデイシヨナを経て、後記するように信号
ライン６１，６２に供給される。時に、２本のス
テイタス指示ラインが設けられており、第１のス
テイタス指示ラインは、7407オープンコレクタ・
ヘキサゴナル非反転バツフアの一部をなすバツフ
ア９４を経てLED９５に供給される。このLED
９５は、第３図に於て制御ランプとして示されて
いるものである。第２のステイタス指示ライン
は、同じく7407バツフアの一部をなすバツフア９
２を経てLED９３に接続されている。このLED
は、第３図において制御カウントランプとして示
されているものである。

プログラマブルPIチツプと制御バスとの間に
種々の制御ラインが接続されている。
SYSRESETとして示されるシステムリセツトラ
インは、制御バスから、74LS244Nオクタルバツ
フアの一部をなすバツフア９１及び、いずれも
4.7KΩの抵抗値を有する２つの抵抗器８８，８９
からなる電圧分割器を経て、７つのトランジスタ
からなるアレイCA3081Nの一部をなすトランジ
スタ９０のベースに接続されている。このトラン
ジスタのエミツタは接地されており、コレクタは
4.7KΩの抵抗値を有するプルアツプ抵抗器８７を
経て＋５ボルトの電圧のラインに接続されてい
る。SYSRESETラインが活性化されると、プロ
グラマブルPIチツプのピン３５がハイレベルと
なり、システムがリセツトされる。リードライン
RDは、バツフア８５を経てプログラマブルPIチ
ツプに接続されている。同様に、ライトライン
WRがバツフア８６を介してプログラマブルPIチ
ツプに接続されている。更に、リードラインRD
がオクタルバストランシーバに接続されており、
該ラインが活性化されると、トランシーバがその
データをデータバスに出力する。オクタルバスト
ランシーバは、８ビツトのデジタル信号を出力す
る。この信号の上位４ビツトは前記したスイツチ
により入力された数値に対応する第２のデジタル
信号となる。

下位の４桁は、ストランド検出器により検出さ
れたストランドの数を表す第１のデジタル信号を
構成する。

P8255AチツプがプログラマブルPIチツプであ
るため、該チツプをその入力及びまたは出力ポー
トからプログラムするために、２本の制御ライン
が制御バスから分岐している。第１の制御ライン
は、バツフア８３を経てプルアツプ抵抗器８２及
び＋５ボルトのラインに接続されており、第２の
制御ライン即ちポートセレクトラインは、バツフ
ア８４を経てプルアツプ抵抗器８１及び＋５ボル
トのラインに接続されている。

上記した実施例は、12本のストランドを検出す
る場合に関するものであるが、より多数のストラ
ンドを検出するように入力／出力基板を拡充する
ことができる。そのためには、デユアル２−４ラ
インデコーダを用いると良い。このデコーダは、
アドレスバスから信号を受取り、デコーダの出力
はジヤンパパネル８０に転送される。ジヤンパパ
ネル８０からの出力信号は、プログラマブルPI
チツプのCSラインに供給される。

入力／出力基板がストランド１〜１２を監視し
ている場合に、ジヤンパパネル８０の上側接点が
接続されている。これが第２の入力／出力基板の
場合であつて、ストランド１３〜２４が監視され
る場合には、第２の組のジヤンパが接続され、ス
トランド２４〜３６を監視する場合には第３の入
力／出力基板が用いられ、ジヤンパパネル８０の
第３の接点が接続されることとなる。同様にし
て、第４の基板が、第４の接点により接続され、
ストランド３７〜４８を監視することができる。

第７図は、ストランド検出器２４からの信号の
ための入力コンデイシヨナを示す。ストランド検
出器２４からの信号はライン５２を経て得られ、
この信号は10Hz〜100Hzの範囲にて変動する周波
数を有し、２ボルトのピーク−ピーク電圧を有す
ると共に約16〜20ボルトの直流オフセツトを有す
るランダムな波形を有するものであつつて良い。
この入力コンデイシヨナは、22KΩの抵抗値を有
する抵抗器１００の両端に加わる24ボルトの電圧
により駆動される。4.7μFの容量を有するコンデ
ンサ１０１は、AC信号を伝達するが、この信号
のDC成分をブロツクする。1N914であつて良い
ダイオード１０２は、すべての負電圧信号を−
0.6ボルトにクランプし、100KΩの抵抗値を有す
る抵抗器１０３は、トランジスタ１０４のベース
と接地電位との間に基準電位差を形成する。信号
が0.6ボルトを越えると、トランジスタ１０４が
導通し、コンデンサ１０７が抵抗器１０５により
放電される。トランジスタ１０４が非導通になる
と、コンデンサ１０７が抵抗器１０６を介して充
電される。

ストランド検出器２４の出力信号は、常にトラ
ンジスタ１０４を導電状態に保ち、コンデンサ１
０７の電圧レベルが、74LS244からなるバツフア
１０８の閾値を越えることがないようにしなけれ
ばならない。コンデンサ１０７の電圧がバツフア
１０８の閾値を越えることは、ストランドが破断
したことを意味する。バツフアは、単にRC回路
を分離し、LED１０９及びプログラマブルPIチ
ツプを駆動するものである。

第８図は、出力コンデイシヨナを図式的に示
す。プログラマブルPIチツプから供給された信
号は、オープンコレクタバツフア１１６を駆動す
る。＋５ボルトのラインに接続された抵抗器１１
７は、信号が検出されない場合にバツフア１１６
をハイレベルにバイアスする。同様に、バツフア
１１６が非導通の時に、バツフア１１６の出力を
バイアスする。ブロツキングダイオード１１４
は、バツフアへのフイードバツクを阻止する。
2N4921からなるトランジスタ１１２のベースに
は信号ライン６１が接続されており、そのエミツ
タが接地されていると共に、そのコレクタには、
出力信号が供給され、かつワインダが停止され、
警報が発せられるべきことを示すためにLED１
１１が接続されている。1N914からなるダイオー
ド１１０は、信号ラインのための駆動源としての
24ボルトの電源に接続されている。

第９図は、本発明に拘るマイクロプロセツサを
制御するためのプログラムを示す図である。この
プログラムは、巻き取られつつあるストラクドの
数を、フロントパネルのスイツチにより設定され
た数と比較する。これらの数が等しくない場合に
は、ワインダが停止される。

以上本発明の好適実施例について説明したが、
当業者であれば本発明の概念から逸脱することな
く種々の変形変更を加えて本発明に基づく方法及
びコントローラを構成することが可能である。

〈発明の効果〉 本発明によれば、繊維状材料からなる特定の数
のストランドを粗糸として集めることができる。
本発明の方法及びコントローラによれば、実際に
巻き取られつつあるストランドの数が、巻き取ら
れるべきストランドの数に等しくない場合には、
粗糸の巻き取りを停止させることができる。この
ような制御のためにマイクロプロセツサを用いて
いることにより、ホストコンピユータに対するプ
ロセス情報の通信が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に基づく粗糸ワインダコントロ
ーラを用た高速クリール及びワインダアセンブリ
を示す側面図である。第２図はストランドパツケ
ージ及びストランド検出器を示す断面図である。
第３図は粗糸ワインダコントローラのフロントパ
ネルを示す正面図である。第４図は本発明に基づ
く粗糸ワインダコントローラのブロツク図であ
る。第５図は粗糸ワインダコントローラに用いら
れるマイクロプロセツサ基板を示すブロツク図で
ある。第６図は粗糸ワインダコントローラに用い
られる入力／出力基板を示すブロツク図である。
第７図は粗糸ワインダコントローラに用いられる
入力／出力基板に於ける入力コンデイシヨナを示
す回路図である。第８図は粗糸ワインダコントロ
ーラに用いられる入力／出力基板に於ける出力コ
ンデイシヨナを示す回路図である。第９図は粗糸
ワインダコントローラに用いられるマイクロプロ
セツサを制御するためのプログラムを表すフロー
図であ。 １０…繊維状材料、１２…パツケージ、１４…
内部、１６…クリールホルダ、１８…支持体、２
０…クリールフレーム、２４…ストランド検出
器、２６…ストランドガイド、２８…ストランド
コレクタ、３０…粗糸、３２…コレツト、３４…
ワインダ、５２…ライン、６０…ケーブル、６１
〜６３…ライン、６４…通信バス、７０…抵抗
器、７１…スイツチ、７２…抵抗器、７３…
LED、７４…バツフア、７５…トランジスタ、
７６…コンデンサ、７７，７８…抵抗器、９２…
バツフア、９３…LED、９４…バツフア、９５
…LED、１００…抵抗器、１０１…コンデンサ、
１０２…ダイオード、１０３…抵抗器、１０４…
トランジスタ、１０５，１０６…抵抗器、１０７
…コンデンサ、１０８…バツフア、１０９…
LED、１１５…抵抗器、１１６…バツフア、１
１７…抵抗器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 粗糸ワインダを制御するための方法であつ
   て、 ａ 複数のストランド検出器から得た複数の信号
   を第１のデジタル信号に変換する過程と、 ｂ 前記ワインダにより粗糸として巻き取られる
   ストランドの数に対応する数を入力する過程
   と、 ｃ 前記数を第２のデジタル信号に変換する過程
   と、 ｄ マイクロプロセツサにより前記第１のデジタ
   ル信号と前記第２のデジタル信号とを比較する
   過程と、 ｅ 前記第１のデジタル信号が前記第２のデジタ
   ル信号に一致しない場合に制御信号を発生する
   過程と、 ｆ 前記ワインダを停止するべく前記ワインダに
   向けて前記制御信号を供給する過程と、 ｇ 前記第１のデジタル信号と前記第２のデジタ
   ル信号と前記制御信号とをコンピユータに向け
   て転送する過程とを有することを特徴とする粗
   糸ワインダの制御方法。 ２ 粗糸ワインダのためのコントローラであつ
   て、 ａ 入力情報を受け、該入力情報を処理し、前記
   入力情報に対応する制御信号を発生し、前記入
   力情報及び前記制御信号をコンピユータに対し
   て通信するためのマイクロプロセツサと、 ｂ 複数のストランド検出器から得られた複数の
   信号を、前記マイクロプロセツサにより処理し
   得る第１のデジタル信号として入力信号に変換
   するための手段と、 ｃ 前記ワインダにより粗糸として巻き取られる
   べきストランドの数に対応し、かつ前記マイク
   ロプロセツサにより処理し得る第２のデジタル
   信号を数値としての手動入力するための手段
   と、 ｄ 前記マイクロプロセツサにより前記第１のデ
   ジタル信号と前記第２のデジタル信号とを比較
   し、前記第１のデジタル信号が前記第２のデジ
   タル信号に等しくない場合に制御信号を発生す
   るように前記マイクロプロセツサに対する指示
   を発生させるようにして前記マイクロプロセツ
   サを制御するためのプログラム手段と、 ｅ 前記制御信号を、前記ワインダを停止させる
   と共に警報を発生するための信号に変換するた
   めの出力手段と、 ｆ 前記第１のデジタル信号と前記第２のデジタ
   ル信号と前記制御信号とをコンピユータに対し
   て通信するための手段とを備えることを特徴と
   する粗糸ワインダのためのコントローラ。