JPH1037033A - 繊維機械における延伸装置の運転方法および延伸装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 生産品種の切り替えに容易に対応でき、かつ
糸の性質や延伸倍率に関係なくどのような糸でも確実に
糸掛けし、また糸をかけたまま糸切れすることなく再起
動する。 【解決手段】 糸条を延伸した後弛緩状態で熱処理せし
める繊維機械における延伸装置を運転する際に、起動加
速時および停止減速時に各ローラ間の速度比率を設定し
た値に精度よく制御し、さらにいずれかのローラの駆動
装置に出力応答遅れがあったとしてもその遅れを糸条の
緩みとならないように張力として吸収して糸切れを防止
しようとするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性合成繊維
からなる糸条を、周速の異なる各ローラ間で延伸した
後、最下流側のローラ間で弛緩せしめて熱処理する繊維
機械における延伸装置の運転方法および延伸装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】通常、ナイロンやポリエステルの未延伸
糸または半延伸糸を延伸する場合、供給ローラと延伸ロ
ーラの間で冷延伸又は熱延伸した後、寸法安定性を確保
するために延伸ローラと引取ローラの間で弛緩状態にし
て熱処理している。つまり、糸条は延伸装置において延
伸工程と熱処理工程の２工程を経て、実用的な糸にな
る。

【０００３】最近は糸の多様化、差別化により多品種少
量生産が一般的に行われ、頻繁に生産品種が切り替えら
れ、その都度糸条の延伸倍率等の諸条件も変更される。
このため従来の延伸装置では煩雑な交換作業を要するチ
ェンジギヤを廃し、容易に設定速度の変更が可能なよう
に各ローラをそれぞれモータに直結し、該モータ毎にイ
ンバータを配設し電気的に回転数を制御していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来機のように単に各
ローラに直結したモータを制御し、定常時の各ローラの
周速を個々に設定しただけでは、各ローラ間に関連性が
ないので、起動時および停止時に各モータ間の速度比率
を糸条に適した条件で精度よく制御することができな
い。このため、各ローラ間において、糸条が弛み上流側
のローラに巻き付き糸切れすることがあった。特に弛緩
状態とするローラ間では弛緩倍率がより大きくなり頻繁
に糸切れした。

【０００５】また全モータを同時に始動させようとして
も、各モータに関係する制御プログラムの処理時間の相
互の差によりごくわずかながら出力応答遅れが生じるた
め、各モータの始動がわずかではあるがばらつく。この
ため糸を掛けたまま再起動せしめる場合、下流側のロー
ラに対して上流側のローラの始動がわずかに早いと、糸
条は弛み上流側のローラに巻き付き糸切れした。糸切れ
した錘は再び人手で糸掛けするしかなく、大変煩わしい
作業であった。全く新しい糸種を製造する場合上記した
問題を考慮してヒータ温度と関連づけてなるべく糸切れ
しない運転条件を試行錯誤して求めるしかなかった。

【０００６】そこで、本発明は生産品種の切り替えにも
容易に対応でき、かつ糸の性質や延伸条件に関係なくど
のような糸でも確実に糸掛けすることができ、また糸を
かけたまま糸切れすることなく再起動することができる
繊維機械における延伸装置の運転方法および延伸装置を
提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、糸条を延伸した後弛緩状態で熱処理せしめ
る繊維機械における延伸装置を運転する際に、起動加速
時および停止減速時に各ローラ間の速度比率を設定した
値に精度よく制御し、さらにいずれかのローラの駆動装
置に出力応答遅れがあったとしてもその遅れを糸条の緩
みとならないように張力として吸収して糸切れを防止し
ようとするものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】複数のローラを糸条の走行向に配
設し各ローラの速度を個別に制御して糸条を延伸後弛緩
状態とし熱処理する繊維機械における延伸装置を運転す
るに際し、各ローラ間に、起動加速時には下流側を、停
止減速時には上流側を主となるような主従関係を設定し
て、従の出力応答遅れが糸条の緩みとならないように主
の速度に対して従の速度を比率制御する。定常運転時に
は各ローラ間の主従関係を解除しておく。

【０００９】そして上記のような運転方法を実施するた
めに複数のローラを糸条の走行方向に配設し各ローラ間
の速度差によって糸条を延伸後弛緩して熱処理せしめる
延伸機において、各ローラをそれぞれ個別に回転せしめ
る各駆動手段と、各ローラ間の速度比率および各ローラ
の加速、減速に要する時間を入力する入力手段と、前記
各ローラ間に主従関係を設定解除自在でかつ前記入力手
段に入力された速度比率に基いて主のローラの駆動手段
から従のローラの駆動手段を比率制御する制御手段とを
備え、信号の送受信を相互に行うことができるように各
手段間を共通の通信回線にて接続する。前記制御手段は
運転中であってもローラ間の速度比率を変更可能である
ことが好ましい。

【００１０】

【実施例】本発明の１実施例について図面に基いて具体
的に説明する。図１は本発明に係る２段延伸装置のうち
の１錘についてその概略を示したもので、未延伸パッケ
ージから解舒された糸条Ｙを供給ローラ１、延伸ローラ
２および引取ローラ３を経て、図示しない巻取装置に巻
取る。生産段階では供給ローラ１でニップされた糸条Ｙ
は該ローラより周速の速い延伸ローラ２との間で延伸さ
れる。延伸ローラ２は加熱ローラであり、最適温度に制
御され糸条を加熱している。そして、延伸された糸条Ｙ
は、弛緩状態である延伸ローラ２と引取ローラ３との間
で、その間に配設されたヒータ５内を通過し熱処理され
る。

【００１１】供給、延伸および引取の各ローラ１、２、
３はそれぞれの駆動系１０、２０、３０によって駆動さ
れ、各駆動系では、ローラを駆動するモータＭと該モー
タを回転させるインバータＩＮＶが設けられている。ま
た該モータＭにはパルスジェネレータＰＧが連結されて
おり、その検出値をインバータＩＮＶにフィードバック
しモータＭの回転速度を精度よく制御するようになって
いる。さらに急速に停止することができるように制動ユ
ニットＳが設けられている。

【００１２】そして図２に示すように供給、延伸および
引取の各ローラ駆動系１０、２０、３０のインバータＩ
ＮＶ、前記ローラ駆動系を制御する演算処理装置（以下
ＰＣという）６０および諸条件の入力手段であるグラフ
ィックターミナル７０は省配線化のため共通のシリアル
通信回線８０を介して接続され、相互にデータの送受信
を行う。グラフィックターミナル７０は糸速、ローラ間
での延伸又は弛緩倍率、立ち上がりおよび立ち下がりに
要する時間やヒータの温度等の運転条件を入力するよう
になっている。その他に起動および停止スイッチ等も配
設されている。そして各種の入力条件はグラフィックタ
ーミナル７０から入力されたデータがＰＣ６０に送信さ
れて、そのデータに基いて予め記憶している計算式によ
って演算される。各駆動系へはその算出値がインバータ
ＩＮＶに速度指令として送信され、該インバータに接続
されたモータＭが回転される。また、該グラフィックタ
ーミナル７０には各駆動系からの状況を示す信号がフィ
ードバックされ、その運転状態がリアルタイムで付属の
モニタに表示される。

【００１３】ＰＣ６０は２つのローラ間に主従関係を設
定解除自在である。

【００１４】またＰＣ６０は各ローラ駆動系１０、２
０、３０間に主従関係を設定し、この主従間において、
主のインバータから該ＰＣへ速度に関する信号をフィー
ドバックさせ、この信号に基いて予め設定された速度比
率となるように演算された値を、従のインバータへ転送
する。延伸装置の起動加速時は下流側のローラを主、上
流側のローラを従とし、停止減速時は逆に上流側ローラ
を主、下流側ローラを従とし、主の加減速に従は追従し
て一定の速度比率を維持する。このようにして各ローラ
は一定の速度比率を維持するように比率制御される。

【００１５】さらにＰＣ６０は運転中に前記主従間の速
度比率を変更するように設定することが可能で、グラフ
ィックターミナル７０から延伸または弛緩倍率およびそ
の変更に要する時間を入力すると、そのデータおよび主
の速度に基いて予め記憶された計算式によって従の駆動
条件が演算されその算出値がＰＣから従に送信されるよ
うに設定されている。

【００１６】尚、ヒータ５および加熱ローラ２の温度は
図示しない別の回路でＰＣ６０によって制御されてい
る。

【００１７】このような構成の延伸装置を起動するに際
し、予めＰＣ６０において起動加速時は延伸および引取
のローラ２、３間において下流側の引取ローラ３を主と
しその上流側の延伸ローラ２を従とするように設定され
る。また供給および延伸ローラ１、２間においても下流
側の延伸ローラ２を主とし上流側の供給ローラ１を従と
するように設定される。

【００１８】各種の運転条件をグラフィックパネル７０
より入力すると、そのデータがＰＣ６０に送信され、該
ＰＣにて図３に示すように各ローラの動作パターンが形
成される。図３は延伸ローラ２と引取ローラ３の周速と
時間の関係を示したもので、各ローラの駆動系はこの線
図に沿うように制御されることになる。ここで生産段階
では弛緩部である延伸ローラ２と引取ローラ３の間は起
動加速および停止減速時は張力を付与するように若干延
伸状態としておく。尚、供給ローラ１と延伸ローラ２の
間は常に一定の延伸倍率でよい。

【００１９】本実施例の延伸及び引取ローラ２、３の動
作について図３の線図に従って説明すると、まず延伸装
置に起動信号が入力されると、各ローラは設定された延
伸倍率に基いて速度比率を一定に維持したまま加速され
る（Ｏ−Ｔ１）。一旦低速域で全ローラを等速運転と
し、糸掛け作業を実施する（Ｔ１−Ｔ２）。ここでは、
走行糸条に適度な張力が付与されるので、糸切れの心配
はない。たとえ糸切れしたとしても一旦Ｔ１の状態に戻
り速度比率を入力することによってＴ１−Ｔ３間の延伸
条件を変更することができるので、容易に最適条件を見
つけることができる。糸掛け作業を終え、再加速の信号
を入力すると、各ローラは再び速度比率を一定に維持し
たままさらに加速される（Ｔ２−Ｔ３）。引取ローラ３
が定常運転速度Ｓ４に到達する（Ｔ３）と、引取ローラ
に対する延伸ローラ２の速度比率を予め設定した時間を
かけて所定の比率に変更されるため、延伸ローラの速度
がＳ３からＳ５に加速され、糸条Ｙは徐々に弛緩状態と
なる。ここで予め糸切れしない程度の時間を要するよう
に設定しておく（Ｔ３−Ｔ４）。

【００２０】尚、ヒータ５および加熱ローラ２の温度は
Ｔ４点以前に所定の温度に加熱されており、この時点よ
り実質的な生産が開始される。定常運転中は前述したロ
ーラ間の主従関係が解除され、個別に所定の速度に維持
するようにＰＣ６０によって制御される（Ｔ４−Ｔ
５）。運転中であっても延伸または弛緩倍率の変更が必
要となれば、前述したようにこのローラ間に主従関係が
設定され、その主従間において比率制御され速度比率を
変更することができる。

【００２１】図示しない巻取装置から満管信号が送信さ
れると、ＰＣ６０において機台を停止するために起動時
の主従関係とは逆に上流側の延伸ローラ２が主、下流側
の引取ローラ３が従となるように設定される。主の延伸
ローラに対して従の引取ローラをＳ５からＳ３に減速し
て延伸状態にした（Ｔ５−Ｔ６）後、各ローラは一定速
度比率を維持したまま減速され機台は完全に停止される
（Ｔ６−Ｔ７）。引取ローラ３と延伸ローラ２との間に
は糸条Ｙに適度な張力が付与されるので、糸切れするこ
となく停止することができる。

【００２２】次に糸をかけた状態のまま再起動する場
合、再び引取ローラ３が主となり延伸ローラ２が従とな
り主のローラに対して従のローラが比率制御されて加速
する。始動の瞬間に従の延伸ローラが出力応答遅れによ
って多少遅れても糸条に張力が付与される方向であるの
で、糸条が弛んで糸切れすることなく再起動することが
できる。また停台時にヒータで加熱され続け収縮率が低
下した糸条でも、延伸状態で起動加速させているので糸
切れすることがない。この実施例では延伸ローラと引取
ローラとの間の弛緩部を起動加速時および停止減速時に
おいて若干延伸状態にしたが、糸切れの恐れがない場合
には弛緩状態のままにしてもよい。

【００２３】同様に、供給ローラ１と延伸ローラ２との
間においても主従関係が設定される。

【００２４】本発明は本実施例に限定されるものではな
く、さらに多段延伸とした機械や図４に示すような延伸
仮撚機等の延伸および弛緩装置を有する繊維機械に適用
してもよい。

【００２５】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明は、起動加
速時には下流側ローラに対して上流側ローラを比率制御
し、停止減速時には逆に上流側ローラに対して下流側ロ
ーラを比率制御したことによって、糸掛け時および停止
再起動時に糸条に最適張力を付与せしめることができる
ので、どのような糸であっても糸切れすることのない延
伸装置を提供することができるという効果を奏する。ま
た、運転中であっても容易に各ローラ間の延伸または弛
緩条件を変更することができるので、たとえ延伸条件が
未知な糸であっても容易に糸切れしない条件を見つけ出
すことができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施する延伸装置の１実施例の構成を
示す概略図である。

【図２】図1の実施例における通信回線の接続を示す概
略図である。

【図３】延伸ローラと引取ローラの運転動作パターンを
示すグラフである。

【図４】本発明を実施する延伸仮撚機の１実施例を示す
概略図である。

【符号の説明】

ＩＮＶ インバータ Ｍ モータ Ｙ 糸条 １ 供給ローラ ２ 延伸ローラ ３ 引取ローラ １０ 供給ローラ駆動系 ２０ 延伸ローラ駆動系 ３０ 引取ローラ駆動系 ６０ 演算処理装置（ＰＣ） ７０ グラフィックターミナル ８０ シリアル通信回線

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のローラを糸条の走行方向に配設し
   各ローラの速度を個別に制御して糸条を延伸後弛緩状態
   とし熱処理する繊維機械における延伸装置を運転するに
   際し、各ローラ間に、起動加速時には下流側を、停止減
   速時には上流側を主となるような主従関係を設定して、
   従の出力応答遅れが糸条の緩みとならないように主の速
   度に対して従の速度を比率制御したことを特徴とする繊
   維機械における延伸装置の運転方法。
2. 【請求項２】 複数のローラを糸条の走行方向に配設し
   各ローラ間の速度差によって糸条を延伸後弛緩して熱処
   理せしめる繊維機械における延伸装置において、各ロー
   ラをそれぞれ個別に回転せしめる各駆動手段と、各ロー
   ラ間の速度比率および各ローラの加速、減速に要する時
   間を入力する入力手段と、前記各ローラ間に主従関係を
   設定解除自在でかつ前記入力手段に入力された速度比率
   に基いて主のローラの駆動手段から従のローラの駆動手
   段を比率制御する制御手段とを備え、信号の送受信を相
   互に行うことができるように各手段間を共通の通信回線
   にて接続したことを特徴とする繊維機械における延伸装
   置。
3. 【請求項３】 制御手段が運転中にローラ間の速度比率
   を変更可能である請求項２記載の繊維機械における延伸
   装置。