JPH06191723A - 糸条巻取機の駆動制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 第１の目的は糸条切換操作時に張力変動が生
じず、最内層部から最外層部まで均一な特性を有するパ
ッケージを得ることができるようにすること、第２の目
的はスピンドルの回転速度制御の切換え操作が行なわれ
ると直ちに正確な速度制御ができるようにすることであ
る。 【構成】 積極的に駆動されるコンタクトローラ４を有
するスピンドル２を積極的に駆動する巻取機によって糸
条を巻取る際に、糸掛け操作直後はコンタクトローラ４
がボビン３０に接触しないように位置せしめ、ボビン３
０上に所定量の糸層が形成された後コンタクトローラ４
を移動させ、コンタクトローラ４をボビン３０上の糸層
に当接せしめると共に、コンタクトローラ４の回転速度
を、糸条が空ボビン側に切替わるまでは空ボビンの表面
速度より速く、しかも満巻ボビンの表面速度と略同一
か、遅くなるように制御し、糸条が空ボビンに切換えら
れた後空ボビン側の表面速度と略同一になるように制御
するようにしてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は４０００ｍ／分以上の高
速度で糸条を巻取るスピンドル駆動型の巻取機の駆動制
御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、紡糸機から紡出された糸条を巻
取る場合は、機枠に回転自在に取付けられたボビン装着
用のスピンドルと、該スピンドルの上方に位置し、機枠
に垂直方向に昇降するように取付けられたトラバース装
置と、スピンドルに挿着されたボビンに当接させて所定
の面圧を付与するコンタクトローラとにより構成された
巻取機が使用されている。

【０００３】そして、巻取速度が６０００ｍ／分以上の
場合は、コンタクトローラによりボビンの表面が擦過さ
れて破損するのを防止するために、また４０００ｍ／分
〜６０００ｍ／分においてもパッケージ形状の改善のた
めに、スピンドルとコンタクトローラを駆動装置によっ
て積極的に回転させるようになっている。

【０００４】この様な高速度で回転している状態で満巻
ボビンから空ボビンに切換える場合、糸切換え操作時に
満巻ボビンの速度を若干増速して巻取張力を高くしてボ
ビンに形成された糸捕捉用溝への糸のくい込み力を増加
させると共に、糸張力を安定させて巻取機の上流側のゴ
デーロールに糸が巻付くのを防止することが試みられて
いる。

【０００５】しかし、コンタクトローラが一定の速度で
駆動される場合は、巻取機の上流側の糸はコンタクトロ
ーラに接触した後満巻ボビンに巻取られているため、満
巻ボビンの増速量が小さい場合は、巻取機より上流側の
糸張力が高くならず、糸切換時の張力低下によりゴデー
ローラに糸が巻付き糸切換操作を失敗し、満巻ボビンの
増速量が大きい場合は、コンタクトローラと満巻ボビン
間の糸張力が極端に高くなり、糸条がボビンに接触する
と糸切れを発生して糸切換を失敗する。また、糸条切換
操作時に糸張力が大きく変動して最外層部に巻取られる
糸特性が変るという問題がある。

【０００６】また、糸掛け操作、あるいは糸切換え操作
においてボビン上に巻かれた糸条は糸層厚が非常に薄
い。そのため、この様な状態でコンタクトローラがボビ
ン上の糸層に当接すると、コンタクトローラによって糸
層がたたかれて損傷し、編織工程において織り斑が、染
色工程において染め斑等が発生する。

【０００７】そこで、糸掛け操作、あるいは糸切換え操
作時にボビン上の糸層が非常に薄い状態でコンタクトロ
ーラが当接され、糸条がコンタクトローラによってたた
かれないようにするため、コンタクトローラに段部を設
けたり、あるいはコンタクトローラを支持するスライド
軸の端部にスペーサを入れてコンタクトローラとボビン
の間に間隙を形成している。

【０００８】さらに、上述のコンタクトローラは駆動装
置によって積極的に回転されており、糸掛け操作時、あ
るいは糸切換え操作時、およびその直後は糸層と接触し
ないため、コンタクトローラの回転速度に基いてボビン
装着用のスピンドルの回転速度制御を行なうことができ
ない。そのため、コンタクトローラが糸層に接触するま
ではスピンドルは巻径計算に基づいたフィードフォワー
ド制御によって回転速度が制御され、ボビン上に所定量
の糸層が形成されて該糸層がコンタクトローラに接触し
て回転速度（回転数）が変化すると、その変化を検出し
てスピンドルの回転速度制御を、フィードフォワード制
御からコンタクトローラの回転速度に基づいてスピンド
ルの回転速度を予め設定された巻取速度になるように制
御するフィードバック制御に切換えている。

【０００９】上述のようなコンタクトローラを所定の位
置に支持しておき、糸の巻太りによって糸層がコンタク
トローラに接触するようにした方法では、図３に示すよ
うにボビン上に糸が巻付けられて糸層が形成され、コン
タクトローラにボビン上の糸層が当接し始める時点（Ｔ
1 ）から予め設定された面圧力（Ｐａ）に達する時点
（Ｔ3 ）までに非常に長い時間がかかる。

【００１０】また、糸層がコンタクトローラに接触して
も糸質、糸太さ、糸層厚等によって面圧力が異なると共
に、コンタクトローラの回転状態も異なる。

【００１１】そのため、、フィードフォワード制御から
フィードバック制御に切換える時期を正確に検出するこ
とができないと共に、フィードフォワード制御からフィ
ードバック制御への切換えが、設定面圧力（Ｐａ）に達
していない状態でフィードフォワード制御からフィード
バック制御に切換えられることがあったり、あるいは所
定の面圧（Ｐａ）に達した後もフィードフォワード制御
からフィードバック制御に切換えられないことがあり、
正確な速度制御ができなず、糸層表面とコンタクトロー
ラの表面速度にずれが生じ、糸層に悪影響を及ぼすとい
う問題がある。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】第１の課題は、糸条切
換操作時に張力変動が発生するため、糸切れが生じて糸
条切換を失敗すると共に、最内層部から最外層部まで均
一な特性を有するパッケージを得ることができないとい
う点である。

【００１３】第２の課題は、コンタクトローラにボビン
上の糸層が当接してから所定の面圧力に達するまでに時
間がかかると共に、フィードフォワード制御からフィー
ドバック制御に切換える時期を正確に検出することがで
きないという点である。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに本発明の糸条巻取機の駆動制御方法は請求項１のよ
うに、積極的に駆動されるコンタクトローラを有するス
ピンドル駆動型の巻取機によって糸条を巻取り、満巻ボ
ビンから空ボビンに切換える際に、糸切換え操作直後は
コンタクトローラがボビンに接触しないように位置せし
め、ボビン上に所定量の糸層が形成された後、コンタク
トローラ、またはボビンの少なくとも一方を、コンタク
トローラとボビン間の間隔が減少する方向に移動させ、
コンタクトローラをボビン上の糸層に所定の面圧で当接
せしめるようにすると共に、前記コンタクトローラの回
転速度を、糸条が空ボビン側に切替わるまでは空ボビン
の表面速度より速く、しかも満巻ボビンの表面速度と略
同一か、遅くなるように制御し、糸条が空ボビンに切換
えられた後空ボビン側の表面速度と略同一になるように
制御せしめるようにしてある。

【００１５】また、請求項２のように、積極的に駆動さ
れるコンタクトローラを有するスピンドル駆動型の巻取
機によって糸条を巻取る際に、糸掛け操作直後、または
糸切替え操作直後はコンタクトローラがボビンに接触し
ないように位置せしめ、ボビン上に所定量の糸層が形成
された後、コンタクトローラ、またはボビンの少なくと
も一方を、コンタクトローラとボビン間の間隔が減少す
る方向に移動させ、コンタクトローラをボビン上の糸層
に所定の面圧で当接せしめると共に、前記コンタクトロ
ーラがボビン上の糸層に当接すると、スピンドルの回転
速度制御を、巻径計算に基づくフィードフォワード制御
からコンタクトローラの回転速度に基づいてスピンドル
の回転速度を所定の巻取速度になるように制御するフィ
ードバック制御に切換えるようにするのが好ましい。

【００１６】

【実施例】図１は本発明の駆動制御方法を実施するため
の巻取機の１実施例を示す概略全体図であって、巻取機
は、機枠１に水平な状態で回転自在に取付けられたボビ
ン挿着用のスピンドル２と、該スピンドル２の上方に位
置し、機枠１に形成された該ガイド１ａに沿って昇降す
るように取付けられたトラバース装置３と、該トラバー
ス装置３の下部に回転自在に取付けられたコンタクトロ
ーラ４と、該コンタクトローラ４をスピンドル２に挿着
されたボビン３０、あるいはパッケージに所定の面圧で
当接させる面圧付与機構５と、コンタクトローラ４を所
定の位置に支持する支持機構６と、コンタクトローラ４
の回転速度を検出するセンサ７と、スピンドル２とコン
タクトローラ４の回転速度、トラバース装置３のトラバ
ース速度を制御するための入力機能、記憶機能、比較演
算機能、動作指令機能等を有するマイクロコンピュータ
等の制御装置８と、トラバース装置３の上部に設けられ
た糸掛け機構（図示せず）とにより構成されている。

【００１７】上述のスピンドル２と、コンタクトローラ
４はそれぞれ単独の電動機（図示せず）によって回転さ
れる。

【００１８】そして、トラバース装置３は、機枠１に形
成されたガイド１ａに係合して垂直方向に昇降するスラ
イダー９と、スピンドル２の上方に位置し、かつスピン
ドル２と平行な状態になるようスライダー９に取付けら
れた枠体１０と、スピンドル２の長手方向と同方向に所
定の間隔を有するよう枠体１０に取付けられたトラバー
スユニット１１と、トラバースユニット１１の駆動機構
（図示せず）とにより構成されている。

【００１９】上述のトラバースユニット１１は、複数本
の回転軸体に複数枚の羽根を取付け、回転軸体と共に羽
根を回転させて該羽根によって糸条を往復動させる構成
のもの、あるいは回転ローラの周面に形成された溝にト
ラバースガイドを係合させ、トラバースガイドをスピン
ドル２の軸心長手方向に往復動させて糸条を綾振りさせ
る構成のものを使用する。

【００２０】上述の面圧付与機構５は、スライダー９に
穿設された空気室９ａに頭部１２ａが移動自在に挿着さ
れ、下端部がブラケット１３を介在させて機枠１に取付
けられたピストン１２と、電磁切換弁１４ａと圧力調節
弁（図示せず）を有し、スライダー９の空気室９ａに連
結された圧空供給用管１４により構成されている。

【００２１】上述のスライダー９の空気室９ａとピスト
ン１２によるシリンダー機構に代えて、市販されている
圧空シリンダーを使用することもできる。

【００２２】そして、高圧の圧空が空気室９ａに供給さ
れると、スライダー９と共に枠体１０に取付けられたコ
ンタクトローラ４が上昇してスピンドル２に対する面圧
力が小さくなり、低圧の圧空が供給されると面圧が大き
くなる。

【００２３】上述の支持機構６は、スライダー９に取付
けられた圧空シリンダー１５と、電磁切換弁１６ａを有
する圧空供給用管１６により構成されている。

【００２４】そして、糸掛け操作時、あるいは糸切換え
操作時には圧空を圧空シリンダー１５に供給してピスト
ンロッド１５ａを突出させてスライダー９と共に枠体１
０を上昇させてコンタクトローラ４とスピンドル２に挿
着されたボビン３０との間に所定の間隙を形成し、糸掛
け操作、あるいは糸切換操作が終了してタイマー、ある
いは巻径検知センサーによってボビン３０上に予め設定
された量の糸層が形成されたことを検出して制御装置８
から支持機構６の圧空供給用管１６に圧空供給停止信号
が送られると、圧空シリンダー１５のピストンロッド１
５ｂが引込められてコンタクトローラ４がボビン３０上
の糸層に当接される。該動作信号が圧空供給用管１６に
送られると同時、あるいは予め設定された時間が経過し
た後にスピンドル２の回転速度制御を、フィードフォワ
ード制御からコンタクトローラの回転速度に基づいてス
ピンドルの回転速度を予め設定された巻取速度になるよ
うに制御するフィードバック制御に切換えるようになっ
ている。

【００２５】また、コンタクトローラ４の回転速度を検
出するセンサ７は、コンタクトローラの回転数を検出す
るロータリエンコーダ、あるいはコンタクトローラに取
付けたギァ、あるいは穴等を検出するパルス検出器等を
使用することができる。

【００２６】また、コンタクトローラ４は、従来ボビン
３０上に予め設定された糸層が形成されるまで直接糸層
が接触しないようにするために、糸層が巻かれない部分
の直径を若干大きくする段付を形成する必要はない。

【００２７】上述の巻取機における駆動制御動作につい
て説明する。

【００２８】先ず、巻取速度、トラバース速度、トラバ
ース回数、巻取面圧力、糸条巻取量、糸層形成時間等を
制御装置８に入力する。

【００２９】次いで、圧空供給用管１６の電磁切換弁１
６ａを作動させて管路を切換え、所定の圧力の圧空が圧
空シリンダー１５に供給されると、ピストンロッド１５
ｂが突出してスライダー９と共に枠体１０が上昇され、
コンタクトローラ４とスピンドル２に挿着されたボビン
３０の間に所定の間隙が形成される。

【００３０】また、所定の圧力の圧空を圧空供給用管１
４からスライダー９の空気室９ａに供給してコンタクト
ローラ４がスピンドル２に挿着されたボビン３０に予め
設定された面圧で当接させることができるようにする。

【００３１】これ等の準備ができ、制御装置８からの速
度指令信号に基づいてスピンドル２とコンタクトローラ
４が予め設定された糸巻付け回転速度になると、糸掛け
機構（図示せず）によって糸条がスピンドル２に挿着さ
れたボビン３０に巻付けられて糸層（巻厚０．１〜０．
４mm）が形成される。糸条がボビン３０に巻付けられる
と同時に制御装置８に設けられた巻径演算手段（図示せ
ず）が作動し、予め設定された巻取条件、及びスピンド
ル２の回転数から巻径を算出し、その巻径が予め設定さ
れた値に達すると制御装置８から支持機構６における圧
空供給用管１６の電磁切換弁１６ａに管路切換え動作信
号が送られると、管路が切換えられて圧空シリンダー１
５に対する圧空の供給が停止される。そして、圧空シリ
ンダー１５のピストンロッド１５ａが引込むと、スライ
ダー９と共に枠体１０が下降してコンタクトローラ４が
ボビン３０上に形成された糸層に当接される。該操作に
よってコンタクトローラ４がボビン３０上の糸層に当接
を開始した時点（Ｔ1 ）から予め設定された面圧力（Ｐ
ａ）に達する時間（Ｔ2 ）は図２に示すようにほとんど
瞬時であることがわかる。

【００３２】上述の支持機構６の圧空供給用管１６に動
作指令信号が送られると同時、あるいは予め設定された
時間が経過した後に制御装置８内においてスピンドル２
の回転速度制御が、巻径計算に基づくフィードフォワー
ド制御からコンタクトローラ４の回転速度に基づいてス
ピンドル２の回転速度を予め設定された巻取速度になる
ように制御するフィードバック制御に切換えられる。

【００３３】そして、センサー７によって検出されたコ
ンタクトローラ４の回転速度が制御装置８に送られる
と、予め設定された巻取速度になるようにスピンドル２
の回転速度がフィードバック制御される。

【００３４】上述のように糸掛け操作が終了すると同時
に巻径演算手段（図示せず）等が作動して糸層形成量が
算出され、その算出値が予め設定された値になると支持
機構６の圧空シリンダー１５を作動させてコンタクトロ
ーラ４をボビン３０上に形成された糸層に強制的に当接
させると共に、スピンドル２の回転速度制御を、フィー
ドフォワード制御からフィードバック制御に切換えるよ
うになっているため、スピンドル２の回転速度制御の切
換え時期を一定にすることができると共に、コンタクト
ローラがボビン上の糸層に予め設定された面圧力で当接
した状態でスピンドル２の回転速度制御の切換え操作が
行なわれるため、正確な速度制御を行なうことができ
る。

【００３５】上述の巻取機に代えて複数本のスピンドル
がターレット部材に回転自在に装着されたターレット型
巻取機によって糸条の巻取を行なう場合は、糸掛け機構
（図示せず）による糸掛け操作の終了時、あるいは、糸
切換え機構（図示せず）による満巻ボビンから空ボビン
への切換え操作の終了時に巻径演算手段（図示せず）等
が作動して糸層形成量が算出され、コンタクトローラ４
をボビン３０上に形成された糸層に強制的に当接させる
と共に、コンタクトローラ４の回転速度を、糸条が空ボ
ビン側に切替わるまでは空ボビンの表面速度より速く、
満巻ボビンの表面速度と略同一か、やや遅くなるように
制御し、糸条が空ボビンに切換えられた後空ボビン３０
上に形成された糸層の表面速度と略同一になるように制
御すると、糸条切換操作時に張力変動が生じず、糸切れ
を生じたり、コンタクトローラに糸条が巻付くことなく
満巻ボビンから空ボビンに切換えることができる。ま
た、上述のコンタクトローラの速度切換えのタイミング
は少なくとも糸条がトラバースを開始するまでに実施す
ることで最内層部から最外層部まで糸特性の変らない糸
条を巻取ることができる。

【００３６】

【発明の効果】本発明の糸条巻取機の駆動制御方法は請
求項１のように、積極的に駆動されるコンタクトローラ
を有するスピンドル駆動型の巻取機によって糸条を巻取
り、満巻ボビンから空ボビンに切換える際に、糸切換え
操作直後はコンタクトローラがボビンに接触しないよう
に位置せしめ、ボビン上に所定量の糸層が形成された
後、コンタクトローラ、またはボビンの少なくとも一方
を、コンタクトローラとボビン間の間隔が減少する方向
に移動させ、コンタクトローラをボビン上の糸層に所定
の面圧で当接せしめるようにすると共に、前記コンタク
トローラの回転速度を、糸条が空ボビン側に切替わるま
では空ボビンの表面速度より速く、しかも満巻ボビンの
表面速度と略同一か、遅くなるように制御し、糸条が空
ボビンに切換えられた後空ボビン側の表面速度と略同一
になるように制御せしめるようにしてあるため、糸条切
換操作時に必要以上の張力変動が生じることがなく、安
定した糸切換え可能になる。また、コンタクトローラの
速度切換えを少なくとも糸条がトラバースを開始するま
でに行なうことで最内層部から最外層部まで均一な特性
を有するパッケージを得ることができる。

【００３７】また、請求項２のように積極的に駆動され
るコンタクトローラを有するスピンドル駆動型の巻取機
によって糸条を巻取る際に、糸掛け操作直後、または糸
切換え操作直後はコンタクトローラがボビンに接触しな
いように位置せしめ、ボビン上に所定量の糸層が形成さ
れた後、コンタクトローラ、またはボビンの少なくとも
一方を、コンタクトローラとボビン間の間隔が減少する
方向に移動させ、コンタクトローラをボビン上の糸層に
所定の面圧で当接せしめると共に、前記コンタクトロー
ラがボビン上の糸層に当接すると、スピンドルの回転速
度制御を、巻径計算に基づくフィードフォワード制御か
らコンタクトローラの回転速度に基づいてスピンドルの
回転速度を所定の巻取速度になるように制御するフィー
ドバック制御に切換えるようにすると、コンタクトロー
ラがボビン上の糸層に予め設定された面圧力で当接した
状態でスピンドルの回転速度制御の切換え操作が行なわ
れるため、スピンドルの回転速度制御の切換え時期を一
定にすることができると共に、正確な速度制御を行なう
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の駆動制御方法を実施するための巻取機
の１実施例を示す概略全体図である。

【図２】本発明の巻取機におけるコンタクトローラをボ
ビン上の糸層に当接させた時の面圧力の状態を示す概略
図である。

【図３】従来の巻取機におけるコンタクトローラをボビ
ン上の糸層に当接させた時の面圧力の状態を示す概略図
である。

【符号の説明】

１ 機枠 ２ スピンドル ３ トラバース装置 ４ コンタクトローラ ５ 面圧付与機構 ６ 支持機構 ７ センサー ８ 制御装置 ９ スライダー １０ 枠体 １１ トラバースユニット １２ ピストン １３ ブラケット １４、１６ 圧空供給用管 １５ 圧空シリンダー １ａ ガイド ９ａ 空気室 １２ａ 頭部 １５ａ ピストンロッド

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年１２月３日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 積極的に駆動されるコンタクトローラを
   有するスピンドル駆動型の巻取機によって糸条を巻取
   り、満巻ボビンから空ボビンに切換える際に、糸切換え
   操作直後はコンタクトローラがボビンに接触しないよう
   に位置せしめ、ボビン上に所定量の糸層が形成された
   後、コンタクトローラ、またはボビンの少なくとも一方
   を、コンタクトローラとボビン間の間隔が減少する方向
   に移動させ、コンタクトローラをボビン上の糸層に所定
   の面圧で当接せしめるようにすると共に、前記コンタク
   トローラの回転速度を、糸条が空ボビン側に切替わるま
   では空ボビンの表面速度より速く、しかも満巻ボビンの
   表面速度と略同一か、遅くなるように制御し、糸条が空
   ボビンに切換えられた後空ボビン側の表面速度と略同一
   になるように制御せしめるようにしたことを特徴とする
   糸条巻取機の駆動制御方法。
2. 【請求項２】 積極的に駆動されるコンタクトローラを
   有するスピンドル駆動型の巻取機によって糸条を巻取る
   際に、糸掛け操作直後、または糸切換え操作直後はコン
   タクトローラがボビンに接触しないように位置せしめ、
   ボビン上に所定量の糸層が形成された後、コンタクトロ
   ーラ、またはボビンの少なくとも一方を、コンタクトロ
   ーラとボビン間の間隔が減少する方向に移動させ、コン
   タクトローラをボビン上の糸層に所定の面圧で当接せし
   めると共に、前記コンタクトローラがボビン上の糸層に
   当接すると、スピンドルの回転速度制御を、巻径計算に
   基づくフィードフォワード制御からコンタクトローラの
   回転速度に基づいてスピンドルの回転速度を所定の巻取
   速度になるように制御するフィードバック制御に切換え
   るようにせしめたことを特徴とする糸条巻取機の駆動制
   御方法。