JPH0678155B2 - 粗糸位置検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は粗紡機において紡出中の粗糸張力をフロント
ローラとフライヤトップ間に渡る粗糸の位置としてとら
えるための粗糸位置検出装置に関する。

従来の技術 従来のボビンリード式の粗紡機においては、加撚した粗
糸をボビン上に層状に巻き取るにあたって、その粗糸の
巻取速度を牽伸装置からの紡出速度と常に同一にするた
めに、ボビンの駆動系統中に一対のコーンドラムによる
変速機構が組み込まれ、その変速機構のコーンドラム対
間に捲回したベルトを、パッケージの一層毎に所定量宛
移動することによりボビンの回転数を１層毎に漸減する
ようになっている。

しかるに、このパッケージの１層毎の粗糸の巻取速度
は、粗糸層数に単純に比例せず、繊維の種類、繊維特
性、粗糸番手、撚数、プレッサの加圧力などの紡出条件
によって微妙に変化する。したがって、或る特定の紡出
条件を基準にして設計した１種類のコーンドラム対で
は、広範な紡出条件に対してパッケージの１層毎の紡糸
の巻取速度を常に紡出速度と同一にすることは事実上困
難であった。このため、コーンドラム対のベルトを送る
シフタの駆動源の爪車の歯数を所定数よりも１歯ほど少
なく設定し、このベルトを僅かに多く送って巻取途上の
粗糸をたるみ気味となし、このたるみが累積されると光
電手段で検出して制御モータを短時間だけ付勢し、この
制御入力をシフタのラック杆に噛合う歯車から爪車に至
る歯車列に加えることにより、ベルトの送りを少し戻し
てボビンの回転数を補正するもの（特公昭51−22532
号）などが既に提案されている。

発明が解決しようとする課題 前記従来技術では、光電手段が特定のたるみ状態の粗糸
位置を検知するものであるため、フロントローラとフラ
イヤトップ間で振動している粗糸位置を細かく検出する
ことはできない。そのため張力が高くなった場合、ある
いは微細な張力変動が生じてもこれに対応する粗糸位置
を検出できない問題があった。

課題を解決するための手段 この発明は第１図に示すように前記粗糸位置から粗糸張
力状態を演算する手段と、演算した粗糸張力が適正でな
い場合には適正となるように補正信号を発生する手段
と、この補正信号によってボビン回転数を変更する装置
と組合されて好適な粗糸位置検出装置を提供しようとす
るもので、ボビンリード式粗紡機の粗糸巻取速度を粗糸
の張力に基いて制御するようにした装置に用いるもので
あって、フロントローラとフライヤトップ間に渡る粗糸
の上下振動空間を挾んで一方側に投光手段を、他方側に
受光手段を夫々配設し、受光手段が投光手段の投光を受
光するか否かによって粗糸の高さ位置を検出するように
してある粗糸位置検出装置において、上記粗糸の上下振
動空間を挾んで対向する一対の支持腕を設け、一方の支
持腕の内側に１本の粗糸が遮光可能な大きさの小さな受
光器を粗糸の上下振動方向に１本の粗糸の太さより小さ
い間隔で列状に多数配設し、これらの列状の多数の受光
器によって受光手段を構成し、この受光手段の各受光器
からのデジタル信号によって上下振動している粗糸の振
動位置を連続的に演算可能に構成して成ることを特徴と
している。

作 用 紡出運転によって粗糸が常時上下振動するが、その上下
振動位置は粗糸の張力によって変化する。上下振動して
いる粗糸はその時々の高さ位置において必ず受光手段の
何れかの受光器に入る光を遮断するので、列状の配設さ
れている受光器の順列位置によって粗糸のその時点での
高さ位置をデジタル信号として検出できる。各受光器は
１本の粗糸で遮光可能な大きさの極めて小さなものに
し、しかもそれらの多数の受光器を粗糸の上下振動方向
に粗糸の太さより小さい間隔で列状に配置してあるの
で、上下振動している粗糸の高さ位置を正確に検出でき
る。受光手段を粗糸巻取速度制御装置の演算手段に接続
することで、上下振動している粗糸の振動位置を連続的
に演算でき、粗糸張力の微細な変動を確実に検知できて
粗糸張力を高い精度で制御できる。

第１実施例 第２図に示すボビンリード式の粗紡機において、メイン
モータ１からＶプーリ2,3とＶベルト４を介してドライ
ビングシャフト５が駆動され、そのドライビングシャフ
ト５からツイストチェンジギヤ６を組み入れた歯車列７
を介して牽伸装置のフロントローラ８が駆動される。ま
た、ドライビングシャフト５からプーリ９、10とタイミ
ングベルト11を介してフライヤ駆動用のトップシャフト
12が駆動され、このトップシャフト12に固着した歯車13
が上部支持式のフライヤ14に取付けた歯車15と噛合して
フライヤ14を低速回転で駆動する。一方、ドライビング
シャフト５に固着した歯車16が差動歯車機構17の外歯車
18と噛合し、その差動歯車機構17の回転板19の軸端に設
けたチェンホイール20と中間チェンホイール21間にチェ
ン22が捲回され、その中間チェンホイール21と別のチェ
ンホイール23間にチェン24が捲回され、このチェンホイ
ール23と同軸上の歯車25がボビンシャフト26の歯車27と
噛合し、そのボビンシャフト26上の歯車28がボビン30を
駆動するボビンホイール29と噛合し、後述の入力軸39の
回転入力がなければボビン30をフライヤ14と同一回転数
で駆動する定速駆動機構が構成されている。また、前記
歯車列７の中間歯車31と32を固着したトップコーンドラ
ムシャフト33には、トップコーンドラム34が固着され、
そのトップコーンドラム34と、その下方に軸支したボッ
トムコーンドラム35間にはベルト36が捲回され、そのボ
ットムコーンドラム35の出力軸37が歯車列38を介して前
記差動歯車機構17の入力軸39に取付けた歯車40と連結さ
れ、さらに、上記ベルト36を移動させるためのベルトシ
フタ41には、ラック42が連結され、そのラック42が竪軸
43に装着した差動歯車機構44の出力側の外歯車45と噛合
している。外歯車45はその上部に一体的に円板45aを備
え、この外歯車45を貫通して太陽歯車44aの軸が下方へ
突出して後述する傘歯車71aと一体的に構成されて外歯
車45に対し相対回動可能にしてあり、更にこの太陽歯車
44a等の中心部を前記竪軸43が貫通し、太陽歯車44a等に
対し相対回転可能にしてある。竪軸43は更に内歯車44b
にキー連結され、この内歯車44bと前記太陽歯車44aは遊
星歯車44cにより連動するようしてある。かつ、この竪
軸43はその上端に固着したプーリー46とロープ47及び重
錘48を介して図の矢印方向Ａに付勢され、その付勢した
竪軸43が下端の歯車列49を介して連結した爪車50と爪5
1、52によって回動を規制され、この爪51及び52が、図
示を省略した既知の成形装置と連動してパッケージ成形
の両端部で爪車50に交互に係脱することにより、該竪軸
43が垂錘48の付勢力によってボビンレール（図示省略）
の昇降の両端部で図示の矢印方向Ａへ所定量宛回動し、
この竪軸43の回動によって差動歯車機構44と外歯車45を
介してラック42とベルトシフタ41及びベルト36が第２図
の左側から右側へ所定量宛間欠的に送られ、粗糸巻き取
りのためのボビン回転数の増速分をパッケージ成形の１
層毎に所定量宛漸減し、粗糸の巻取り速度をフロントロ
ーラ８からの紡出速度と同一にするようにした通常のボ
ビン変速装置53が構成されている。したがってフライヤ
14とボビンホイール29間に装着したボビン30は、前記ド
ライビングシャフト５の歯車16からボビンホイール29に
至る定速駆動機構によって駆動される定速分（フライヤ
と同一回転数）と、粗糸を巻き取るためにボビン変速装
置53によって駆動される増速分を差動歯車機構17によっ
て合成され、フライヤ14よりも高速で回転し、フロント
ローラ８から紡出されかつ、その前方のフライヤ14によ
って加撚された粗糸55をボビンレールの昇降に伴って層
状に巻き取り所定のパッケージに形成するようになって
いる。尚、54は、上記のボビンレールを昇降させるため
の既知のボビンレール昇降装置である。

次いで、第２図及び第３図における56は、牽伸装置のフ
ロントローラ８とフライヤトップ14a間に配備した粗糸
位置検出装置で、この粗糸位置検出装置56は、フロント
ローラ８とフライヤトップ14a間で振動する粗糸55の両
側に、粗糸55の振動の上下方向（第３図の矢印方向Ｂ）
において粗糸55から光軸までの距離を夫々異にした複数
個（第３図は片側10個宛の場合を示す）宛の投光器57a
…と受光器58a…が夫々第３図に示すように互いに隣接
して粗糸の振動位置を連続してとらえることができるよ
うに１列若しくは２列宛（図示例は２列の場合を示す）
に配置されて対設している。受光器58aは、振動する１
本の粗糸55により投光器57aからの光が遮られる大きさ
であって、これらの対設した多数の光電検出器（57a、5
8a）によって、粗糸55の上下振動空間の側方で牽伸装置
のフロントローラ８とフライヤトップ14a間の粗糸55に
生ずる振動の上下方向における振動位置を連続して検出
するようになっている。上記のように多数の小さな光電
検出器の投光器57aを列状に配設して成る投光手段と、
多数の小さな光電検出器の受光器58aを列状に配設して
成る受光手段とは、第２図に示すように粗糸の上下振動
空間を挟んで立上りかつ下端部において連結されている
一対の支持腕（符号省略）に対向状に設けられている。
尚、この粗糸位置検出装置56は、その光電検出器の数を
多くし、かつ、各光電検出器の第３図の矢印方向Ｂの間
隔を出来る限り小さく設定して粗糸55の上下方向の振動
位置を更に正確に検出するようにすることが好ましい。
このため、光電検出器としては、前記の投・受光器のほ
かに、受光器の間隔を小さくできるイメージセンサや光
ファイバを使用した光電検出器であってもよい。また、
この粗糸位置検出装置56の光電検出器（57a、58a）は、
粗糸55の上下方向の振動位置を検出するためのものであ
るため、第３図の矢印方向Ｂにおける粗糸55から光軸ま
での距離が夫々異った位置にあればよい。したがって、
この光電検出器（57a、58a）の配列方向や設置位置は図
示例に限定するものではない。更に、この粗糸位置検出
装置56は、粗紡機の全錘に設ける必要はなく、粗紡機１
台に対して１錘若しくは２〜３錘に設置すればよい。

次に、59は周知のマイクロコンピュータで、主に第４図
に示すようにCPU60、ROM61、RAM62、入出力ポート63、6
4、I/Oインターフェース65から構成され、バスライン66
を介して接続されている。入力ポート63には前記光電検
出器（57a、58a）からの検出信号、つまりどの光電管が
遮光されたかという信号が入力された、I/Oインターフ
ェース65には、図示しないボビンレールのボビン成形動
作に関連し、ボビンレール昇降切換位置を除く適宜な中
間部において、光電検出器（57a、58a）の検出を開始さ
せる張力検出信号を出力するように配置したリミットス
イッチ67と、補正を開始する補正指令信号を出力させる
ように配置したリミットスイッチ68が接続され、これか
らの信号が前記入力ポート63へ入力される。

次に補正装置69について説明する。70は制御モータ、７
はこの制御モータの出力軸に楔着された傘歯車、71aは
前記ボビン変速装置53の差動歯車機構44の竪軸43に遊嵌
され、前記傘歯車71と噛合している傘歯車で太陽歯車44
aと一体回動し、制御モータ70の回転は太陽歯車44aへ伝
えられるようになっている。72は前記I/Oインターフェ
ース65に接続された公知のモータ制御器で、前記マイク
ロコンピュータ59内での演算結果（補正値）に基づいて
制御モータ70をON、OFFすると共に正逆転させるように
なっている。73はエンコーダで、この制御モータ70の回
転を検出し、その回転量に応じたパルス信号を発生し、
マイクロコンピュータ内で補正値までこのパルス信号を
計数してモータ制御器72をOFFするようになっている。

以上の構成において、まず通常のボビン変速装置53の動
作から説明する。粗紡機の運転が開始されると、牽伸装
置のフロントローラ８から紡出された繊維束が定速回転
のフライヤ14によって撚られて粗糸55となり、その粗糸
がフライヤ14よりも高速で回転し、かつ、ボビンレール
（図示せず）の昇降に伴って上下動するボビン30によっ
て層状に巻き取られて所定のパッケージに成形される。
このパッケージ成形の巻始めから満管に至るまでの間に
おいて、図示を省略したボビンレールがその上昇端と下
降端に達する度に、図示を省略した既知の成形装置と連
動して作動する爪51、52の係脱によりボビン変速装置53
の爪車50が重錘48の付勢力により矢印方向Ａに所定量宛
回動し、この爪車50の回動により歯車列49、竪軸43、差
動歯車機構44を介して外歯車45が矢印方向Ａに回動し、
その外歯車45の回動により、ラック42、ベルトシフタ41
を介して上下のコーンドラム34、35間に捲回したベルト
36が第２図の左側から右側へ所定量宛移動し、このベル
ト36の移動によってボビン30の回転数がパッケージの１
層毎に所定量宛減速される。

次に第５図に示すフローチャートによって補正装置69の
動作を説明する。機台の電源が入ると同時にプログラム
もスタートし、ステップP1において張力検出信号が成形
動作に関連して取付けられたりリミットスイッチ67から
入力されると、ステップP2にて一定時間、光電検出器の
番号ｎ（光電検出器には上から順にｎ＝１、２、３…10
という光電検出番号ｎが与えられている）に対応したRA
M62内のメモリー番地に、１本の粗糸によって遮光され
た対応する光電検出器からの位置検出信号による遮光度
数（または遮光時間）Sn（ｎ＝１、２、３…）を書き込
む。次いでステップP3で上記光電検出器番号ｎ及び各光
電検出器毎の遮光度数（または遮光時間）Snから式 （Ｋは光電検出器の組数、本実施例ではｋ＝10）によっ
て粗糸の張力状態を表わすものとして上下方向の振動の
平均中央位置を算出する。ステップP4で平均中央位置
と予め設定され、ROM内に記憶された基準設定位置
（設定値）X₀との偏差値（X₀−）と補正係数Ｃから次
式 ｌ＝Ｃ（X₀−） によってボビン回転数の補正量に対応する補正値ｌを算
出する。前記補正係数Ｃは、いわゆる感度で、平均中央
位置が基準設定位置X₀に速やかに近づくように予め設
定される。そして、ステップP5にて補正指令信号が入る
とステップP6にて補正値ｌに基づく補正信号が出力され
る。出力された補正信号はモータ制御器72へ伝達され、
モータ制御器72はこの補正信号に基づいて制御モータ70
を正逆転させる。この制御モータ70の回転量をエンコー
ダ73にてパルス信号に変換し、補正値ｌに対応した分だ
け制御モータ70が回転すると制御モータ停止信号が出力
される。このようにして制御モータ70が回動するとボビ
ン変速装置53の外歯車45が、傘歯車71、71aと差動歯車
機構44を介して正転若しくは逆転し、ベルト36がラック
42とベルトシフタ41を介して第２図の右側若しくは左側
へ移動してボビンの回転数を補正値ｌに対応した補正量
だけ減速若しくは増速し、フロントローラ８からボビン
30に至る間の粗糸張力が補正される。したがって、この
ボビン回転数の補正が繰り換し行われることにより、パ
ッケージ成形の巻き始めから満管までの粗糸張力が常に
適正な一定値となる。

発明の効果 以上のように本発明は、１本の粗糸で遮光可能な大きさ
の小さな多数の受光器を粗糸の太さより小さい間隔で列
状に配設して受光手段を構成したので、上下振動してい
る粗糸の高さ位置を各受光器の順列位置によってデジタ
ル信号として連続的に検出でき、その結果粗糸張力の微
細な変動を正確に検知できて粗糸の巻取速度を高い精度
で制御でき、常に均整な太さの粗糸を紡出できると共に
良好なパッケージを形成できる。また上下振動する粗糸
の高さ位置を各受光器の順列位置によって連続して検出
できるので、受光器の順列位置によって粗糸の高さ位置
を任意に細かく設定でき、粗糸張力の大きさをほぼ無段
階に任意に調整できる。また上下振動している細い粗糸
の高さ位置を連続的に検出できるものでも、１本の粗糸
で遮光可能な大きさの多数の小さな受光器を粗糸の太さ
より小さい間隔で列状に配設して受光手段を構成してい
るので、装置全体をきわめて小さくでき、粗糸の振動空
間を挾んだ狭い位置に効率良く配設できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は機能ブロック図、第２図は粗紡機の全体図、第
３図は粗糸位置検出装置の側面図、第４図は電子部品の
構成図、第５図はフローチャートである。 ８……フロントローラ、14……フライヤ、 14a……フライヤトップ、55……粗糸、 56……粗糸位置検出装置、 59……マイクロコンピュータ、 70,70A……制御モータ、72……モータ制御器

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−116206（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−31638（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−117449（ＪＰ，Ａ) 実開 昭54−13854（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭56−25525（ＪＰ，Ｂ１) 英国特許946240（ＧＢ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ボビンリード式粗紡機の粗糸巻取速度を粗
   糸の張力に基いて制御するようにした装置に用いるもの
   であって、フロントローラとフライヤトップ間に渡る粗
   糸の上下振動空間を挾んで一方側に投光手段を、他方側
   に受光手段を夫々配設し、受光手段が投光手段の投光を
   受光するか否かによって粗糸の高さ位置を検出するよう
   にしてある粗糸位置検出装置において、上記粗糸の上下
   振動空間を挾んで対向する一対の支持腕を設け、一方の
   支持腕の内側に１本の粗糸で遮光可能な大きさの小さな
   受光器を粗糸の上下振動方向に１本の粗糸の太さより小
   さい間隔で列状に多数配設し、これらの列状の多数の受
   光器によって受光手段を構成し、この受光手段の各受光
   器からのデジタル信号によって上下振動している粗糸の
   振動位置を連続的に演算可能に構成して成る粗糸位置検
   出装置。