CN111172632B - 纺纱机的心轴控制方法以及心轴控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够提高心轴控制相对于断纱的产生的响应性的纺纱机的心轴控制方法。是对多个纺锤设置有心轴的纺纱机的心轴控制方法，其包含以下工序：以纺纱期间的区间为单位设定心轴目标旋转速度与断纱目标数的工序；以区间为单位且将多个纺锤作为对象来检测断纱产生数的工序；以区间为单位来运算断纱产生数与断纱目标数之差的工序；关于到这次区间为止的多个区间，对断纱产生数与断纱目标数之差的变化趋势进行分类的分类工序；基于运算结果与分类结果，改变应用于下一个区间的心轴的目标旋转速度的工序；以及基于改变后的心轴的目标旋转速度，控制下一个区间的心轴的旋转速度的工序。

Description

纺纱机的心轴控制方法以及心轴控制装置

技术领域

本发明涉及纺纱机的心轴控制方法以及心轴控制装置。

背景技术

在细纱机、捻纱机等纺纱机中对一个机体例如设置2千左右的纺锤。在这样具备多个纺锤的纺纱机中以各个纺锤为单位设置心轴。而且，在使纺纱机运转的情况下，根据被预先设定的变速模式控制心轴的旋转速度。

然而，在纺纱机的纺纱期间中，往往因某种原因产生断纱。纺纱期间是指利用心轴的旋转从纱线开始向纱管卷绕到卷绕结束的期间，即一落纱(ドッフ)期间。若在纺纱期间中产生断纱，则需要作业者进行接头作业。因此，迫切期望尽量抑制断纱的产生。

因此，专利文献1记载了考虑了若心轴的旋转速度变快则容易引起断纱的产生，在纺纱期间产生的断纱数的累计值超过了被预先设定的允许值时，在下次运转时降低心轴的旋转速度的技术。另外，专利文献1记载了将纺纱期间分为多个区间，在存在以区间为单位累计出的断纱数的累计值超过了被预先设定的允许值的区间的情况下，在下次运转时针对该区间降低心轴的旋转速度的技术。

专利文献1：日本特开2002-105772号公报

然而，在专利文献1所记载的技术中，在这次运转的纺纱期间断头数的累计值超过了允许值的情况下，在下次运转时使心轴的旋转速度下降，所以存在心轴控制相对于断纱的产生的响应性低这样的缺点。

发明内容

本发明正是为了解决上述课题而完成的，其目的在于提供一种能够提高心轴控制相对于断纱的产生的响应性的纺纱机的心轴控制方法以及心轴控制装置。

本发明是对多个纺锤分别设置有心轴的纺纱机的心轴控制方法，其包含以下工序：设定工序，将纺纱期间分为多个区间，以上述区间为单位设定心轴的目标旋转速度与断纱的目标数；检测工序，在上述纺纱期间中，以上述区间为单位并将上述多个纺锤作为对象来检测断纱的产生数；运算工序，在上述纺纱期间中，以上述区间为单位来运算上述断纱的产生数与上述断纱的目标数之差；分类工序，在上述纺纱期间中，针对到这次区间为止的多个区间，通过上述变化趋势的不同对上述断纱的产生数与上述断纱的目标数之差的变化趋势进行分类；改变工序，在上述纺纱期间中，基于上述运算工序的运算结果和上述分类工序的分类结果，改变应用于下一个区间的上述心轴的目标旋转速度；以及控制工序，在上述纺纱期间中，基于上述改变后的上述心轴的目标旋转速度，控制上述下一个区间的上述心轴的旋转速度。

另外，本发明是对多个纺锤分别设置有心轴的纺纱机的心轴控制装置，其具备：设定部，其将纺纱期间分为多个区间，以上述区间为单位设定心轴的目标旋转速度与断纱的目标数；断纱检测部，其在上述纺纱期间中，以上述区间为单位且将上述多个纺锤作为对象来检测断纱的产生数；运算部，其在上述纺纱期间中，以上述区间为单位来运算上述断纱的产生数与上述断纱的目标数之差；分类部，其在上述纺纱期间中，针对到这次区间为止的多个区间，通过上述变化趋势的不同对上述断纱的产生数与上述断纱的目标数之差的变化趋势进行分类；改变部，其在上述纺纱期间中，基于上述运算部的运算结果和上述分类部的分类结果，改变应用于下一个区间的上述心轴的目标旋转速度；以及控制部，其在上述纺纱期间中，基于上述改变后的上述心轴的目标旋转速度，控制上述下一个区间的上述心轴的旋转速度。

根据本发明，在由纺纱机控制心轴时，能够提高心轴控制相对于断纱的产生的响应性。

附图说明

图1是本实施方式的心轴控制装置的结构简图。

图2是表示心轴的目标旋转速度的设定例的图。

图3是表示断纱的目标数的设定例的图。

图4是表示本实施方式的心轴控制方法的流程图。

图5的(A)以及(B)是表示断纱产生数与断纱目标数之差的变化趋势被分类为稳定趋势的模式的一个例子的图。

图6的(A)以及(B)是表示断纱产生数与断纱目标数之差的变化趋势被分类为良好趋势的模式的一个例子的图。

图7的(A)以及(B)是表示断纱产生数与断纱目标数之差的变化趋势被分类为恶化趋势的模式的一个例子的图。

图8是表示心轴的目标旋转速度的变更例的图。

图9的(A)是表示使应用于下一个区间的心轴的目标旋转速度变慢的情况下的变更例的图，(B)是表示使应用于下一个区间的心轴的目标旋转速度变快的情况下的变更例的图。

附图标记说明

1…心轴，13…马达控制部(控制部)，15…设定部，16…断纱检测部，17…运算部，18…分类部，19…改变部。

具体实施方式

以下，参照附图详细地说明本发明的实施方式。

图1是本实施方式的心轴控制装置的结构简图。

本实施方式的心轴控制装置10被用于具有未图示的多个纺锤的纺纱机。心轴控制装置10是控制被分别设置于上述多个纺锤的心轴1的旋转速度的装置。纱管2被安装于心轴1，纱线(未图示)通过心轴1的旋转被卷绕于纱管2。

如图1所示，心轴控制装置10具备：心轴马达12；控制心轴马达12的马达控制部13；存储被用于心轴控制的各种数据的存储部14；用于设定心轴的目标旋转速度和断纱的目标数的设定部15；检测断纱数的断纱检测部16；运算断纱的产生数与断纱的目标数之差的运算部17；对断纱的产生数与断纱的目标数之差的变化趋势进行分类的分类部18；根据运算部17的运算结果与分类部18的分类结果，改变心轴的目标转速的改变部19；以及区间识别部20。

心轴马达12是作为使心轴1旋转的驱动源的部件。马达控制部13基于被存储于存储部14的心轴变速模式来控制心轴马达12的驱动。

如图2所示，在存储部14以区间为单位存储表示心轴的目标旋转速度的数据、即心轴变速模式。在图2中，纵轴表示心轴目标旋转速度(rpm)，横轴表示区间。在本实施方式中，作为一个例子，将纺纱期间从该期间的开始侧按顺序划分为第一区间～第十区间的合计10区间。而且，按照每个区间设定心轴的目标旋转速度。纺纱期间是通过被卷绕于纱管2的纱线的长度规定的期间。心轴的目标旋转速度在第一区间到第六区间以阶段性地变快的方式被设定，在第六区间到第九区间以维持为最高速度的方式被设定，在第十区间以比最高速度慢的方式被设定。另外，如图3所示，存储部14以区间为单位存储表示断纱的目标数的数据。在图3中，纵轴表示断纱的目标数，横轴表示区间。断纱的目标数在第一区间到第五区间以阶段性地减少的方式被设定，在第五区间至第十区间被设定为“2”或者“1”。

设定部15在如上述那样将纺纱期间分为多个区间的情况下，管理纺纱机的操作人员以区间为单位设定心轴的目标旋转速度与断纱的目标数。设定部15例如虽没有图示，但具有显示设定用的画面的显示部、以及键盘等输入部。由设定部15设定的各区间的心轴的目标旋转速度与断纱的目标数被存储于存储部14。

断纱检测部16在纺纱期间中，将多个纺锤作为对象以区间为单位检测断纱的产生数。断纱检测部16具有：检测断纱的断纱检测传感器21、以及基于断纱检测传感器21的检测结果，对断纱的产生数进行计数的计数部22。断纱检测传感器21以与上述多个纺锤1对1的对应关系而被设置。断纱检测传感器21在对应的纺锤中产生断纱时，将通知断纱的产生的检测信号向计数部22发送。

计数部22使用从多个断纱检测传感器21发送来的检测信号，以多个纺锤为对象对断纱的产生数进行计数。另外，计数部22基于从区间识别部20向计数部22发送的区间识别信号，识别当前的区间是纺纱期间中的哪个区间。而且，以区间为单位对上述断纱的产生数进行计数。

运算部17在纺纱期间中，以以区间为单位运算断纱检测部16检测出的断纱的产生数与被存储于存储部14的断纱的目标数之差。运算部17的运算结果被向分类部18与改变部19发送。

分类部18在纺纱期间中，针对到这次区间为止的多个区间，对断纱的产生数与断纱的目标数之差的变化趋势根据该变化趋势的不同进行分类。具体的分类方法将在后面进行说明。分类部18的分类结果被向改变部19发送。

改变部19在纺纱期间中，基于运算部17的运算结果与分类部18的分类结果，改变应用于下一个区间的心轴的目标旋转速度。由改变部19进行的目标旋转速度的改变通过改写被存储于存储部14的心轴变速模式的数据而被进行。

区间识别部20在纺纱期间中，识别第一区间到第十区间中的、当前正进行纺纱的区间、即这次区间是哪一个区间识。在纺纱机中，应被卷绕于一个纱管2的纱线的长度被预先决定。因此，区间识别部20根据心轴1的旋转来计测被卷绕于纱管2的纱线的长度，基于该计测结果，识别当前正在进行纺纱的区间是哪一个区间。区间识别部20的识别结果分别被向马达控制部13、运算部17、分类部18、改变部19以及计数部22发送。

接着，对本实施方式的心轴控制方法进行说明。

如图4所示，本实施方式的心轴控制方法包含：设定工序S1、检测工序S2、运算工序S3、分类工序S4、改变工序S5以及控制工序S6。

(设定工序S1)

设定工序S1由操作人员使用上述设定部15来进行。在设定工序S1中，如上所述将纺纱期间分为合计十个区间分，以区间为单位设定心轴的目标旋转速度与断纱的目标数。与在设定工序S1中设定的心轴的目标旋转速度以及断纱的目标数相关的数据被存储于存储部14。

(检测工序S2)

检测工序S2在纺纱期间中，通过断纱检测部16进行。此时，多个断纱检测传感器21在对应的纺锤中产生断纱时，将通知该意旨的检测信号向计数部22发送。与此相对，计数部22基于从区间识别部20发送给计数部22的区间识别信号，识别当前的区间是纺纱期间中的哪个区间。而且，计数部22在纺纱期间中的各区间中，在从任一个断纱检测传感器21发送来检测信号时，每次都以使断纱的产生数增加1的方式进行计数。由此，例如在第三区间中，若检测信号分别从五个断纱检测传感器21向计数部22发送，则第三区间的断纱的产生数被检测为“5”。另外，在第五区间中，若检测信号分别从三个断纱检测传感器21向计数部22发送，则第五区间的断纱的产生数被检测为“3”。

(运算工序S3)

在纺纱期间中，由运算部17进行运算工序S3。此时，运算部17如上述那样以以区间为单位运算由检测工序S2检测出的断纱的产生数与断纱的目标数之差。例如若将X区间中的断纱的产生数设为Cx，将X区间的断纱的目标数设为Yx，则运算部17根据ΔX＝Cx-Yx的数学式来运算断纱的产生数Cx与断纱的目标数Yx之差ΔX。由此，在X区间中，若断纱的产生数Cx与断纱的目标数Yx相同，则差ΔX成为零。另外，在X区间中，若断纱的产生数Cx比断纱的目标数Yx多，则差ΔX是正值，若断纱的产生数Cx比断纱的目标数Yx少，则差ΔX是负值。

(分类工序S4)

分类工序S4在纺纱期间中，通过分类部18来进行。此时，分类部18例如在这次区间是第四区间时，对于到这次区间为止的多个区间、例如第二区间、第三区间以及第四区间这三个区间，对断纱的目标数与断纱的产生数之差的变化趋势根据其变化趋势的不同来进行分类。

在本实施方式中，作为一个例子，将这次区间设为X区间，将上次区间设为X-1区间，将大上次区间设为X-2区间，对于到这次区间为止的三个区间、即X区间、X-1区间以及X-2区间，将上述差的变化趋势分类为良好趋势、稳定趋势以及恶化趋势的任一个。稳定趋势例如，如图5(A)或者(B)所示，若将以最小值的零为中心的±2的范围设为规定范围，则是断纱的产生数与断纱的目标数之差在规定范围内变化的情况。良好趋势例如，如图6(A)或者(B)所示，是存在断纱的产生数与断纱的目标数之差超过上述规定范围的区间，并且该差随着接近这次区间而从正值的区域朝向负值的区域变化的情况。恶化趋势例如，如图7(A)或者(B)所示，是存在断纱的产生数与断纱的目标数之差超过上述规定范围的区间，并且该差随着接近这次区间而从负值的区域朝向正值的区域变化的情况。此外，在对上述差的变化趋势进行分类时，并不局限于分类数、分类的方法，能够进行各种改变。

(改变工序S5)

改变工序S5在纺纱期间中，通过改变部19来进行。此时，改变部19基于上述运算部17的运算结果和分类部18的分类结果，改变应用于下一个区间的心轴的目标旋转速度。

图8是表示用于改变心轴的目标旋转速度的参照数据的图。该参照数据只要是被预先存储于存储部14，改变部19根据需要从存储部14读出并参照的构成即可。在图8中，将这次区间设为X区间，该X区间的断纱的产生数与断纱的目标数之差ΔX被分为了4≤ΔX的情况、0＜ΔX≤3的情况、ΔX＝0的情况、-3≤ΔX＜0的情况、ΔX≤-4的情况。以什么样的基准来区分差ΔX是能够任意改变的。另外，在图8中，到这次区间为止的差的变化趋势被分为了良好趋势、稳定趋势以及恶化趋势这三种。而且，设定了用于改变应用于下一个区间的心轴的目标旋转速度的系数K1、K2、K3、K4、K5、K6以及K7。系数K1、K2、K3、K4、K5、K6以及K7在改变应用于下一个区间的心轴的目标速度的情况下，是乘以改变前的心轴的目标转速的系数。在改变工序S5中，改变部19基于运算部17的运算结果与分类部18的分类结果，抽出任一个系数，用抽出的系数乘以预定应用于下一个区间的、改变前的心轴的目标转速，由此改变应用于下一个区间的心轴的目标旋转速度。举例说明，改变部19在运算部17的运算结果是0＜ΔX≤3并且分类部18的分类结果是稳定趋势的情况下，抽出系数K3，用该系数K3乘以改变前的心轴的目标转速，由此改变应用于下一个区间的心轴的目标旋转速度。

系数K1、K2、K3、K4、K5、K6以及K7的大小关系是K1＜K2＜K3＜K4＜K5＜K6＜K7。另外，系数K4是1.0，系数K1、K2以及K3分别是比0大并且比1.0小的值，系数K5、K6以及K7分别是比1.0大的值。因此，在作为下一个区间的X+1区间中，在对心轴的目标旋转速度的改变应用系数K4的情况下，心轴的目标旋转速度在改变的前后没有变化。与此相对，在对心轴的目标旋转速度的改变应用系数K1、K2以及K3中的任一个的情况下，如图9(A)所示，与改变前的心轴的目标旋转速度Va相比改变后的心轴的目标旋转速度Vb变慢。另外，在对心轴的目标旋转速度的改变应用系数K5、K6以及K7中的任一个的情况下，如图9(B)所示，与改变前的心轴的目标转速Va相比改变后的心轴的目标旋转速度Vb变快。此外，如上述那样在X+1区间改变了心轴的目标旋转速度之后，在作为其下一个区间的X+2区间也改变心轴的目标旋转速度的情况下，只要将用x+1区间中的改变前后的心轴的目标旋转速度差加上、应用于X+2区间的系数乘以改变前的心轴的目标旋转速度的值而得到的目标旋转速度设为X+2区间的心轴的目标旋转速度即可。这点不仅在X+1区间与X+2区间之间，在X区间与X+1区间之间也同样。

(控制工序S6)

控制工序S6在纺纱期间中，由马达控制部13来进行。此时，马达控制部13基于在上述改变工序S5中已改变的心轴的目标旋转速度，控制下一个区间的心轴的旋转速度。具体而言，马达控制部13以下一个区间的心轴的旋转速度成为改变后的心轴的目标旋转速度的方式，控制心轴马达12的驱动。

＜实施方式效果＞

在本实施方式中，在纺纱期间中，基于对各区间运算断纱的产生数与断纱的目标数之差的运算结果、和对断纱的产生数与断纱的目标数之差的变化趋势进行了分类的分类结果，改变应用于下一个区间的心轴的目标旋转速度。而且，在纺纱期间中，基于改变后的心轴的目标旋转速度，控制下一个区间的心轴的旋转速度。由此，能够迅速并且适当对心轴控制反映纺纱期间中的断纱的产生。因此，能够提高心轴控制相对于断纱的产生的响应性。

Claims (2)

1.一种纺纱机的心轴控制方法，是对多个纺锤分别设置有心轴的纺纱机的心轴控制方法，其特征在于，包含以下工序：

设定工序，将纺纱期间分为多个区间，以上述区间为单位设定心轴的目标旋转速度与断纱的目标数；

检测工序，在上述纺纱期间中，以上述区间为单位并将上述多个纺锤作为对象来检测断纱的产生数；

运算工序，在上述纺纱期间中，以上述区间为单位来运算上述断纱的产生数与上述断纱的目标数之差；

分类工序，在上述纺纱期间中，针对到这次区间为止的多个区间，对上述断纱的产生数与上述断纱的目标数之差的变化趋势根据上述变化趋势的不同进行分类；

改变工序，在上述纺纱期间中，基于上述运算工序的运算结果和上述分类工序的分类结果，改变应用于下一个区间的上述心轴的目标旋转速度；以及

控制工序，在上述纺纱期间中，基于上述改变后的上述心轴的目标旋转速度，控制上述下一个区间的上述心轴的旋转速度。

2.一种纺纱机的心轴控制装置，其是对多个纺锤分别设置有心轴的纺纱机的心轴控制装置，其特征在于，具备：

设定部，其将纺纱期间分为多个区间，以上述区间为单位设定心轴的目标旋转速度与断纱的目标数；

断纱检测部，其在上述纺纱期间中，以上述区间为单位且将上述多个纺锤作为对象来检测断纱的产生数；

运算部，其在上述纺纱期间中，以上述区间为单位来运算上述断纱的产生数与上述断纱的目标数之差；

分类部，其在上述纺纱期间中，针对到这次区间为止的多个区间，对上述断纱的产生数与上述断纱的目标数之差的变化趋势根据上述变化趋势的不同进行分类；

改变部，其在上述纺纱期间中，基于上述运算部的运算结果和上述分类部的分类结果，改变应用于下一个区间的上述心轴的目标旋转速度；以及

控制部，其在上述纺纱期间中，基于上述改变后的上述心轴的目标旋转速度，控制上述下一个区间的上述心轴的旋转速度。

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