【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、糸条の巻取方法に関するもので、例えば、延伸仮撚機などにおける糸条の巻取装置や紡糸機における巻取装置に適用可能な巻取方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
延伸仮撚加工機、紡糸巻取機などにおいて、糸条は一定速度で供給され、この糸条は一般にはストレートチーズ、バイコニカルチーズの形態で巻き取られる。通常この巻取りにおいて、トラバース駆動はカムトラバースを採用し、パッケージの耳高防止やリボン巻きを防止する目的でトラバース幅やトラバースの速度を規則的に変化させて対応している。従来技術としては、特許文献１に示す通りである。
また、１９９０年代には各錘単独のトラバース駆動装置が提案され、トラバース幅、速度を任意に制御することが可能となった。提案された特許は、特許文献２、特許文献３などである。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭５８−１７０６６号公報
【特許文献２】
欧州特許出願公開第４５３６２２号明細書
【特許文献３】
特表２００１−５１６３１９号公報
【特許文献４】
米国特許第６１８６４３５号明細書
【特許文献５】
米国特許第６２８３４０１号明細書
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
各錘単独のトラバース駆動装置の巻取方法に関し、パッケージの耳高防止やリボン巻きを防止した上で、解舒性の向上を目的として提案された特許として、特許文献４、特許文献５などがある。特許文献４に示される技術は、トラバース幅を一定として、ストロークの位置をずらしていくことを提案するものである。また、特許文献５に示される技術は、トラバース反転位置を円周方向にずらすよう予測制御をすることを提案するものである。
本発明は、各錘単独のトラバース駆動装置において、従来の巻取方法により巻き取られたパッケージの解舒性を向上することを目的として、従来の巻取方法とは異なる巻取方法を提案する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するための手段を説明する。
即ち、請求項１においては、トラバース幅を脈動的に変化させながら糸条を巻取る方法において、巻き始めから巻き終わりまで、トラバースの反転位置を規則性なく乱数で決めた位置で変化させ、所望の巻上げ形状に糸条を巻き上げるものである。
【０００６】
請求項２においては、巻き始めから巻き上がりまでの過程の少なくとも一部において、左右の少なくとも一方のトラバース反転位置を、ストローク毎にジグザグ状に変化させるものである。
【０００７】
請求項３においては、トラバース幅に対応させてトラバース速度を変化させるものである。
【０００８】
請求項４においては、巻上げ形状が左右非対称になるように、左右のトラバース反転位置がそれぞれ独立して設定されているものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の糸条の巻取方法を適用する一実施の形態として、トラバース装置１について、図面を用いて説明する。
図１に示すように、トラバース装置１は、図示しない給糸パッケージから解舒された糸条Ｙを、ボビン軸方向にトラバースしながら巻取りパッケージ３に巻き返す、巻取装置に用いられている。
巻取りパッケージ３は、ボビン３１に糸条Ｙを巻き取ることで形成され、クレードル３２により回転自在に支持されている。
尚、図１では、巻取りパッケージ３として、巻太りに伴って次第にトラバース幅（巻き幅）を狭くして形成したテーパーエンドパッケージが図示されているが、パッケージ形状は、このようなテーパーエンド形状に限定されるものではない。
巻取りパッケージ３の外周面には、巻取用モータにより回転駆動される巻取りローラ２が当接しており、該巻取りローラ２により巻取りパッケージ３を回転駆動している。
【００１０】
トラバース装置１は、例えばステッピングモータに構成されるトラバースモータ１１と、該トラバースモータ１１により正逆回転切換可能に回転駆動される駆動プーリ１２と、トラバース範囲の両側方に配置される従動プーリ１３・１３と、該駆動プーリ１２及び従動プーリ１３・１３に巻回される駆動ベルト１４と、該駆動ベルト１４に固設され糸条Ｙをガイドするトラバースガイド１５とを備えている。
ここで、トラバースガイド１５のトラバース位置と、トラバースモータ１１のロータの回転角度位置とは、駆動プーリ１２、従動プーリ１３・１３および駆動ベルト１４によって対応付けられている。従って、トラバースモータ１１のロータの回転角度位置が決まれば、トラバースガイド１５のトラバース位置も決定されるようになっている。
なお、トラバースガイド１５よりも糸条Ｙの逆行方向上流側には、糸条Ｙのトラバース運動の支点となるトラバース支点ガイドが設けられている。
また、駆動ベルト１４としては、タイミングベルト等の各種ベルトや金属製ワイヤをはじめ、その他同様の機能を有する可撓性のエンドレス体を使用することができる。
トラバースガイド１５は、駆動プーリ１２の正逆回転に伴って、ボビン３１の軸方向における一端側から他端側、又は他端側から一端側へ往復移動し、これにより、巻取りパッケージ３に巻き取られる糸条Ｙをトラバースするように構成している。
また、トラバース装置１はトラバース制御装置５を備えており、トラバースモータ１１の駆動を制御して、トラバースガイド１５の位置及び駆動速度を制御している。
このように、トラバースモータ１１の正逆駆動を制御することにより、糸条Ｙが係合したトラバースガイド１５を所定のトラバース幅で往復動させることができる。
【００１１】
以上の如く構成されるトラバース装置１は、単一の巻取りパッケージ３に対して個別にトラバースモータ１１を設け、マイクロコンピュータを有するトラバース制御装置５により、トラバースガイド１５の位置及び速度を制御するようにしている。
そして、トラバース制御装置５は、後述するモーションコントローラ５２及びモータドライバ５１により構成されている。モーションコントローラ５２は、トラバースモータ１１に対する位置指令に相当するモーションパルスを出力し、モータドライバ５１は、モーションパルス数に応じた回転量となるようにトラバースモータ１１を制御する。
【００１２】
次に、トラバース制御装置５による、トラバースモータ１１の制御について説明する。
トラバース制御装置５は、トラバースモータ１１を介してトラバースガイド１５の位置制御を行うものであり、上述したように、トラバースモータ１１に所定の駆動動作を行わせるための指令信号（位置指令）を生成するモーションコントローラ５２と、生成した指令信号に従ってトラバースモータ１１を駆動するモータドライバ５１とを備えている。
モーションコントローラ５２及びモータドライバ５１の主な機能は、共通のマイクロコンピュータ（図示略）により実現されている。
このマイクロコンピュータは、モーションコントロール機能及びモータドライバ機能を実行する手段の主構成となる、単一の中央処理装置（ＣＰＵ）と、トラバースの制御プログラム（モーションプログラム）等を格納するＲＯＭと、演算データ等を一時的に格納するＲＡＭとを備えている。中央処理装置は、ＲＯＭに格納された制御プログラムを実行することにより、後述するようなトラバースモータ１１の制御（トラバース制御）を行う。尚、モーションコントローラ５２とモータドライバ５１とに対してそれぞれ個別にマイクロコンピュータ（中央処理装置）を設け、各機能を別個のマイクロコンピュータにより実現するようにしてもよい。
また、トラバース制御装置５には、トラバースモータ１１のロータ回転位置およびロータ回転速度を検出するためのモータ回転検出器（ロータリエンコーダ）５３、及び巻取りパッケージ３の回転速度を検出するためのパッケージ回転検出器５４が接続されており、それぞれの検出値がトラバース制御装置５に入力されている。
【００１３】
トラバース制御装置５のモーションコントローラ５２内にはパッケージ径算出手段５２ａが設けられており、巻取中はパッケージ回転検出器５４の検出値に基づいて常時パッケージ径が算出される。
また、モーションコントローラ５２内に設けられる指令信号生成手段５２ｂが、予め設定された駆動パターン及び算出されたパッケージ径に基づいて、トラバースモータ１１を駆動制御するための指令信号（モーションパルス）を生成する。
尚、パッケージ径算出方法としては、巻取りローラ２の中心に対する巻取りパッケージ３の中心の相対位置（クレードル３２の移動角度）を検出する等、他の方法を使用することもできる。
【００１４】
モータドライバ５１は、複数のスイッチング素子を有する駆動回路（図示略）を含み、モーションコントローラ５２により生成されたモーションパルスに従い、トラバースモータ１１に対してモータ駆動信号を出力する。
モータ駆動信号が入力されたトラバースモータ１１は、モーションパルスの周波数に応じた速度で、モーションパルス数に応じた角度だけ回転駆動される。即ち、モータドライバ５１は、トラバースモータ１１のロータ回転位置をロータリエンコーダ等の回転検出器５３により検出し、その検出されたロータ回転位置と位置指令値（モーションパルス数）との偏差をマイクロコンピュータにより求めて、この偏差がゼロになるように、即ちロータ検出位置がロータ位置指令に追従するようにトラバースモータ１１のロータ位置制御を行う。
具体的には、モータドライバ５１は、モータ電流を検出する電流検出手段を備え、モーションパルス数に応じたロータ位置指令と回転検出器５３により検出したロータ現在位置とに基づいて速度指令値を算出し、該速度指令値と回転検出器５３により検出した現在速度とに基づいて電流指令値を算出し、該電流指令値と電流検出値とに基づいてトラバースモータ１１の励磁を制御する。
【００１５】
以上の如くトラバースモータ１１の駆動制御を行うトラバース制御装置５では、往復動するトラバースガイド１５が、トラバース範囲の一端から他端までのトラバースストローク内における中央部に位置しているときには、該トラバースガイド１５が高速の定速度で移動するようにトラバースモータ１１が駆動され、トラバースガイド１５がトラバースストローク内における両端部に位置しているときには、中央部での速度よりも低速度にて速度を変化させながら移動するようにトラバースモータ１１が駆動されている。
【００１６】
具体的には、図２に示すように、トラバースガイド１５のトラバースストロークＲは、中央部の定速領域Ｒｃと、両端部の端部領域Ｒｅとに分割されており、定速領域Ｒｃにおいては、トラバースガイド１５は、所定のガイド速度Ｓｇにて略定速で移動している。また、端部領域Ｒｅにおいては、トラバースガイド１５がターンするストローク端でトラバース速度はゼロとなり、ストローク端から中央側へ移動するに従ってトラバース速度が上昇し、端部領域Ｒｅと定速領域Ｒｃとの境界でガイド速度Ｓｇに達する。
【００１７】
ここで、図２に示すようにトラバースガイド１５の速度制御を行うと、トラバース幅の両端部でトラバース速度が中央部に比べて低下する。両端部でトラバース速度が低下するのに対し、巻取りローラ２の速度は一定であり低下しないので、糸条Ｙの巻き姿が両端部において耳高となり、解舒性が悪化する原因となる。
【００１８】
前記耳高の発生を防止するために、トラバース幅を変化させて糸条Ｙの巻取りを行うことが有効である。
即ち、図３に示すように、ダブルストローク毎（トラバースガイド１５が両端間を往復移動する間）にトラバース幅を変化させながら巻き取ることで、巻取りパッケージ３に耳高が発生することを防止できる。
ここで、トラバース幅は、第一には、糸層が端部で崩れること（綾落ち）を防止するため、巻取りパッケージ３の径長さに応じて短くされる。
図３に示すように、巻取りパッケージ３の径方向外側に向かうにつれ（巻取りパッケージ３が大径になるにつれ）、トラバース幅が短くなるように設定されている。第二には、各パッケージ径におけるトラバース幅（以下、これを最大トラバース幅とする）の範囲内で、耳高防止のために、トラバース幅の変化が行われる。このトラバース幅の変化は、最大トラバース幅の両端から内側に向けて設定される設定耳崩し量Ｄの範囲内で行われるものである。なお、耳高の発生防止のために変化させるトラバース幅の変化量を、耳崩し量と呼んでいる。
したがって、トラバース幅の最大値は最大トラバース幅であり、最小値は最大トラバース幅より設定耳崩し量Ｄの二倍（両端のため）を除いた幅である。
トラバース装置１においては、トラバース幅の変化は、トラバースガイド１５の反転位置を変化させることで行っており、トラバースガイド１５の反転位置の変化は、トラバースモータ１１の正逆回転の切換え制御により行っている。
【００１９】
一方、このようにして耳高を防止したとしても、トラバースガイド１５が周期的に往復動するため、いわゆる鬼綾、又はリボン巻き（既に巻き取られた糸条Ｙの真上に次の糸条Ｙが重なって巻き取られて巻き表面に凹凸を生じること）と呼ばれる現象が発生する。
これらの現象の発生を防止するために、トラバース速度を変化させて、糸条Ｙを巻き取ることが有効である。
トラバース装置１においては、トラバース速度の変化は、トラバースモータ１１の回転速度制御により行っている。
【００２０】
ここで、トラバース速度の変化と、前記トラバース幅の変化とを対応させないで行うと、糸条Ｙの張力変動が大きなものとなってしまい、糸品質の悪化（染色異常）を招いてしまう。
ここで、トラバース幅と巻取張力との関係は、トラバース幅が最小のとき巻取張力が最小となり、トラバース幅が最大のとき巻取張力が最大となる。一方、トラバース速度と巻取張力との関係は、トラバース速度が最大のとき巻取張力が最大となり、トラバース速度が最小のとき張力が巻取最小となる。
しかし、トラバース速度の変化とトラバース幅の変化とのタイミングが一致しないと、両変化による張力変化の影響が重複して、張力変動が大きなものとなってしまう。
そこで、トラバース幅の変化に対応して、トラバース速度を変化させるものとする。具体的には、トラバース幅が大きくなるのに応じてトラバース速度を低下させ、トラバース幅が小さくなるのに応じてトラバース速度を上昇させる。そして、両変化の影響を互いに打ち消しあうようにしている。
【００２１】
これより、本発明の糸条の巻取方法について説明する。
本発明の巻取方法においても、前述した巻取方法を前提として行うものとしている。すなわち、設定耳崩し量Ｄの範囲内でトラバース反転位置を脈動的に変化させ、このトラバース反転位置により決定されるトラバース幅に対応させて、トラバース速度を変化させながら糸条を巻取るものである。
【００２２】
このため、巻取パッケージに発生する耳高を防止することができると共に、巻取張力の変動を抑制して、糸品質の悪化（染色異常）を防止することができる。
【００２３】
図４（ａ）に示すように、本巻取方法においては、トラバース制御装置５は、トラバース幅Ｗをストローク毎に変化させている。また、最大幅となるトラバース幅Ｗを最大トラバース幅ＷＭとする。
なお、トラバース反転位置は、トラバースストロークの両端に位置する。ここで、この二箇所の反転位置を、最大トラバース幅の中心軸方向Ｍに対する左右として、右反転位置および左反転位置とする。そして、左右のトラバース反転位置はそれぞれ、最大耳崩し量Ｄの範囲内で、変化が許容されている。図４（ａ）中で、トラバース反転位置を、丸印で示すものとしている。
また、図４（ｂ）に示すように、本巻取方法においても、トラバース幅Ｗの変化に応じて、トラバース速度が変化する。図示するように、トラバース幅Ｗが大きくなるにつれトラバース速度が小さくなり、トラバース速度が小さくなるに連れてトラバース速度が大きくなっている。
【００２４】
ここで、所望の巻上げ形状の巻取りパッケージ３を製造するには、巻き始めから巻き終わりまでのトラバース反転位置の分布を、適切に設定する必要がある。図５に示すトラバース反転位置の分布の一例では、左右それぞれで、反転位置の分布が、二次関数的な分布となっている。なお、図５は、縦軸がトラバース反転位置を示し、横軸が、巻き始めから巻き終わりまでにおける各トラバース反転位置での反転回数を示している。また、図５では分布の様子を曲線状としているが、階段状のグラフを簡略化したものである。
言い換えると、トラバース反転位置の分布の設定を変化させることにより、巻取りパッケージ３における糸状Ｙの巻上げ形状が変化するものである。
【００２５】
また、本発明にかかる巻取方法では、トラバース反転位置を、乱数を利用してランダムに変化させて行うものとしている。従来の巻取方法におけるトラバース反転位置の変化は、周期的変化として、一定のパターンで繰り返し変化が行われるものであるが、本発明は、ランダム変化させる点で相違している。
【００２６】
トラバース反転位置の変化をランダムに行う場合において、反転位置とその回数との分布は、巻取りパッケージ３への巻取りが終了した時点で、所望の巻上げ形状となる適切な分布（例えば図５に示す分布）と一致していればよい。
具体的には、制御装置５のＲＯＭに、トラバース反転の分布データと、乱数式とが記憶されていて、制御装置５は、これらに基づいて、トラバース毎の反転位置を決定する。
そして、トラバース反転位置が、前記乱数式に基づくランダム変化により、決定されるようにしている。
【００２７】
本実施例では、トラバース反転位置を、巻取りの終了時点において、適切な反転位置分布となるようにランダム変化させる方法として、次の方法を採用している。
まず、適切な巻取り形状を実現するトラバース反転の分布データと、乱数式とに基づいて、巻取りの終了時点に適切な反転位置分布を与えるようなトラバース反転位置のマッピングデータを、コンピュータ装置により作成する。そして、作成されたトラバース反転位置のマッピングデータを、予め、トラバース制御装置５のＲＯＭに記憶させておく。なお、該マッピングデータは、各ストロークとトラバース反転位置とを対応させたものである。
そして、トラバース制御装置５のＲＯＭに記憶しておいたマッピングデータに基づいて、トラバース反転位置を制御させる。
また、トラバース制御装置５に記憶させておくマッピングデータは、一つの巻取パッケージ３の巻取開始から終了までの間の所定範囲分のみを記憶しておき、この所定範囲分のマッピングデータに基づく制御を繰り返し行うようにしてもよい。
【００２８】
ここで、図６（ａ）・（ｂ）を用いて、トラバース反転位置をランダム変化させた場合と、従来のように規則的変化させた場合とを、比較する。なお、図６（ａ）・（ｂ）において、縦方向はトラバースガイド１５の移動するトラバース方向を示し、横方向は巻取りパッケージ３の径方向を示す。
トラバース反転位置を規則的に変化させる従来の巻取方法では、巻取りパッケージ３の巻径の大きさによって、リボン巻きが発生する。また、リボン巻きが発生する近傍の巻径では、並行綾が発生する。図６（ｂ）には、並行綾の発生した状態を示している。
そして、リボン巻きや並行綾が発生すると、解舒断糸が発生しやすくなる。
これに対し、トラバース反転位置をランダム変化させる場合は、図６（ａ）に示すように、このようなリボン巻きや並行綾の発生を防止することができる。したがって、解舒断糸が減少する。
【００２９】
以上のように、本発明にかかる巻取方法では、トラバース幅を脈動的に変化させながら糸条を巻取る方法において、巻き始めから巻き終わりまで、トラバースの反転位置を規則性なく乱数で決めた位置で変化させ、所望の巻上げ形状に糸条を巻き上げるようにしている。
このため、耳高が防止されると共に、リボン巻きや並行綾の発生を防止することができる。したがって、解舒性の良好な巻取パッケージを得ることができる。
【００３０】
また、トラバース反転位置をストローク毎に変化させて、左右の少なくとも一方のトラバース反転位置がジグザグ状に変化するようにすることも可能である。図４（ａ）に示すトラバース反転位置変化の一例では、左側のトラバース反転位置が、ストローク毎にジグザグ状に変化するように制御されている。ジグザグ状に変化するとは、より詳細に説明すると、左側のトラバース反転位置を結ぶ折れ線において、各トラバース反転位置が極大と極小となる位置を交互に繰り返す状態を意味している。
なお、トラバース反転位置をランダムかつジグザグ状となるように変化させるために、前記ＲＯＭに記憶させる乱数式もしくはマッピングデータは、ジグザグ状となる限定が加えられたものとなる。
【００３１】
このように変化させることで、トラバース幅を大きく変化させることができ、より一層リボン巻きや並行綾の発生を、防止することができ、解舒性の向上を図ることができる。
なお、一つの巻取パッケージ３の巻き始めから巻き上がりまでの一部（全体に占める一定の割合毎）について、ジグザグ状になるように変化させても良い。
【００３２】
また、トラバース制御装置５において、トラバース幅の中心軸に対する左右のトラバース反転位置を、左右それぞれで独立に設定して行うことも可能である。前述では、所望の巻上げ形状としては、巻取りパッケージ３の両端部において、耳高が発生しないようにするものとしていた。同時に、リボン巻きや並行綾の発生の防止も意図している。
図５に示すトラバース反転位置の分布では、左右で反転位置の分布が対称となっている。そして、前述では、該分布と一致するように乱数を出力する乱数式を用いて、トラバース反転位置のランダム変化を行うものとしている。
ここで、所望の巻上げ形状として、巻取りパッケージの左右（トラバース幅中心軸方向Ｍに対する左右）で、異なる形状が望まれる場合がある。
【００３３】
図７において、左側はテール側（巻取パッケージ３の巻き始め糸端を有する側）で、右側は解舒側であり、糸条Ｙは右側に向かって解舒される。
巻取りパッケージ３０は、右側と左側とが、非対称となるように製造されており、右側では耳高となっており、左側では耳が低い形状となっている。
巻取りパッケージ３０の左側は、解舒時糸条Ｙの転がりにより断糸が発生する可能性があるので、耳が低い形状とすることで、これを防止している。
一方、巻取りパッケージ３０の右側は、解舒断糸に影響を与えることがないので、綾落ち防止に有利な耳高の形状としている。
【００３４】
巻取りパッケージの左右で、異なる形状となるようにするには、図５に示すようなトラバース反転位置の分布を非対称とし、その非対称の分布にしたがう乱数式に基づいて、トラバース反転位置をランダム変化させればよい。
したがって、このような乱数式もしくは該乱数式をデータ化したマッピングデータをトラバース制御装置５に記憶させて、乱数式もしくはマッピングデータにしたがって、左右のトラバース反転位置がランダム変化するように制御することで、左右で異なる形状となる巻取りパッケージの製造を実施可能である。
【００３５】
以上のように、巻取パッケージ３の左右で巻上げ形状が左右非対称となるように、左右のトラバース反転位置をそれぞれ独立して設定することで、巻取パッケージ３の左右で異なる耳形状とすることが可能である。したがって、例えば、テール側（反解舒側）の端部は糸の転がりを防ぐように耳が低い形状とし、解舒側の端部は綾落ちの防止に有利な耳高の形状とすることも可能である。
【００３６】
なお、トラバース幅の中心軸に対する左右のトラバース反転位置を、左右それぞれで独立に設定しての巻取りは、トラバース反転位置をランダム変化させる巻取りに限定されるものではない。トラバース反転位置を規則的に変化させる場合においても、左右のトラバース反転位置を、左右それぞれで独立に設定して、左右で異なる巻上げ形状の巻取りパッケージを製造することが可能である。
【００３７】
【発明の効果】
請求項１記載の如く、トラバース幅を脈動的に変化させながら糸条を巻取る方法において、巻き始めから巻き終わりまで、トラバースの反転位置を規則性なく乱数で決めた位置で変化させ、所望の巻上げ形状に糸条を巻き上げるので、
耳高が防止されると共に、リボン巻きや並行綾の発生を防止することができる。したがって、解舒性の良好な巻取パッケージを得ることができる。
【００３８】
請求項２記載の如く、巻き始めから巻き上がりまでの過程の少なくとも一部において、左右のトラバース反転位置を、それぞれストローク毎にジグザグ状に変化させるので、
トラバース幅を大きく変化させることができ、より一層リボン巻きや並行綾の発生を、防止することができる。
【００３９】
請求項３記載の如く、トラバース幅に対応させてトラバース速度を変化させるので、
このため、巻取張力の変動を抑制して、糸品質の悪化（染色異常）を防止することができる。
【００４０】
請求項４記載の如く、巻上げ形状が左右非対称になるように、左右のトラバース反転位置がそれぞれ独立して設定されているので、
巻取パッケージの左右で異なる耳形状とすることが可能である。したがって、例えば、テール側（反解舒側）の端部は糸の転がりを防ぐように耳が低い形状とし、解舒側の端部は綾落ちの防止に有利な耳高の形状とすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】トラバース装置１の全体構成を示す図である。
【図２】トラバースストローク内における各トラバース位置でのトラバース速度を示す図である。
【図３】巻取りパッケージ３の半断面正面図である。
【図４】ストローク毎のトラバース反転位置の変化（ａ図）とトラバース速度の変化（ｂ図）を示す図である。
【図５】巻き上がった状態の巻取りパッケージ３におけるトラバース反転位置とその回数との分布を示す図である。
【図６】巻き取られた糸条Ｙの様子を示す図であり、（ａ）図は本発明の図、（ｂ）図は従来図である。
【図７】軸方向両端部で巻上げ形状を異なるものとした巻取りパッケージ３０の側面図である。
【符号の説明】
１ トラバース装置
５ トラバース制御装置
Ｄ 設定耳崩し量
Ｗ トラバース幅
Ｙ 糸条[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for winding a yarn, and for example, to a winding method applicable to a yarn winding device in a draw false twisting machine or a winding device in a spinning machine.
[0002]
[Prior art]
In a draw false twisting machine, a spinning winder or the like, the yarn is supplied at a constant speed, and the yarn is generally wound in the form of straight cheese or biconical cheese. Usually, in this winding, a traverse drive employs a cam traverse, and the traverse width and the traverse speed are changed regularly in order to prevent the height of the package and to prevent the ribbon from winding. The prior art is as shown in Patent Document 1.
In the 1990's, a traverse driving device for each weight alone was proposed, and the traverse width and speed could be arbitrarily controlled. Patents proposed are Patent Documents 2 and 3, and the like.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-58-17066 [Patent Document 2]
European Patent Application Publication No. 453622 [Patent Document 3]
JP 2001-516319 A [Patent Document 4]
US Pat. No. 6,186,435 [Patent Document 5]
US Pat. No. 6,283,401
[Problems to be solved by the invention]
Regarding the winding method of the traverse drive device of each weight alone, Patent Documents 4 and 5 are proposed as patents proposed for the purpose of preventing the height of the package and preventing the winding of the ribbon and improving the unwinding property. is there. The technique disclosed in Patent Document 4 proposes shifting the stroke position while keeping the traverse width constant. The technique disclosed in Patent Document 5 proposes performing predictive control to shift the traverse inversion position in the circumferential direction.
The present invention proposes a winding method different from the conventional winding method for the purpose of improving the unwinding property of the package wound by the conventional winding method in the traverse driving device of each weight alone. .
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
That is, in the first aspect, in the method of winding the yarn while pulsatingly changing the traverse width, the traverse inversion position is changed at a position determined by a random number without regularity from the start to the end of the winding. The yarn is wound up in the winding shape.
[0006]
According to a second aspect of the present invention, at least one of the left and right traverse inversion positions is changed in a zigzag manner for each stroke in at least a part of the process from the start to the winding.
[0007]
In claim 3, the traverse speed is changed in accordance with the traverse width.
[0008]
According to the fourth aspect, the left and right traverse reversal positions are set independently of each other so that the winding shape is left-right asymmetric.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
As one embodiment to which the yarn winding method of the present invention is applied, a traverse device 1 will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the traverse device 1 is used in a winding device that unwinds a yarn Y unwound from a yarn supply package (not shown) and winds the yarn Y around a winding package 3 while traversing in the bobbin axis direction.
The winding package 3 is formed by winding the yarn Y around the bobbin 31, and is rotatably supported by the cradle 32.
In FIG. 1, a tapered end package formed by gradually reducing the traverse width (winding width) as the winding is increased is shown as the winding package 3, but the package shape is such a tapered end shape. However, the present invention is not limited to this.
A winding roller 2 driven to rotate by a winding motor is in contact with the outer peripheral surface of the winding package 3, and the winding package 3 is driven to rotate by the winding roller 2.
[0010]
The traverse device 1 includes, for example, a traverse motor 11 configured as a stepping motor, a drive pulley 12 that is rotationally driven by the traverse motor 11 so as to be able to switch between forward and reverse rotation, and driven pulleys 13 that are disposed on both sides of a traverse range. 13, a drive belt 14 wound around the drive pulley 12 and the driven pulleys 13, and a traverse guide 15 fixed to the drive belt 14 and guiding the yarn Y.
Here, the traverse position of the traverse guide 15 and the rotational angle position of the rotor of the traverse motor 11 are associated with each other by the drive pulley 12, the driven pulleys 13 and the drive belt 14. Therefore, when the rotational angle position of the rotor of the traverse motor 11 is determined, the traverse position of the traverse guide 15 is also determined.
In addition, a traverse fulcrum guide serving as a fulcrum of the traverse movement of the yarn Y is provided upstream of the traverse guide 15 in the reverse direction of the yarn Y.
Further, as the drive belt 14, various types of belts such as a timing belt, metal wires, and other flexible endless bodies having the same function can be used.
The traverse guide 15 reciprocates from one end side to the other end side or from the other end side to one end side in the axial direction of the bobbin 31 with the forward / reverse rotation of the drive pulley 12, thereby winding around the winding package 3. The yarn Y to be taken is traversed.
Further, the traverse device 1 includes a traverse control device 5, which controls the driving of the traverse motor 11 to control the position and the driving speed of the traverse guide 15.
By controlling the forward / reverse drive of the traverse motor 11 in this manner, the traverse guide 15 with which the yarn Y has been engaged can be reciprocated with a predetermined traverse width.
[0011]
In the traverse device 1 configured as described above, the traverse motor 11 is individually provided for the single winding package 3 and the position and speed of the traverse guide 15 are controlled by the traverse control device 5 having a microcomputer. I have to.
The traverse control device 5 includes a motion controller 52 and a motor driver 51 described later. The motion controller 52 outputs a motion pulse corresponding to a position command to the traverse motor 11, and the motor driver 51 controls the traverse motor 11 so that the amount of rotation corresponds to the number of motion pulses.
[0012]
Next, control of the traverse motor 11 by the traverse control device 5 will be described.
The traverse control device 5 controls the position of the traverse guide 15 via the traverse motor 11, and generates a command signal (position command) for causing the traverse motor 11 to perform a predetermined driving operation as described above. And a motor driver 51 that drives the traverse motor 11 in accordance with the generated command signal.
The main functions of the motion controller 52 and the motor driver 51 are realized by a common microcomputer (not shown).
This microcomputer has a single central processing unit (CPU), a ROM for storing a traverse control program (motion program), and the like, which are main components of a means for executing a motion control function and a motor driver function, and arithmetic data. And a RAM for temporarily storing the information. The central processing unit performs control (traverse control) of the traverse motor 11 as described later by executing a control program stored in the ROM. Note that a microcomputer (central processing unit) may be separately provided for the motion controller 52 and the motor driver 51, and each function may be realized by a separate microcomputer.
The traverse control device 5 includes a motor rotation detector (rotary encoder) 53 for detecting the rotor rotation position and the rotor rotation speed of the traverse motor 11, and a package rotation for detecting the rotation speed of the winding package 3. The detector 54 is connected, and each detected value is input to the traverse control device 5.
[0013]
A package diameter calculating means 52a is provided in the motion controller 52 of the traverse control device 5, and the package diameter is constantly calculated based on a detection value of the package rotation detector 54 during winding.
A command signal generating means 52b provided in the motion controller 52 generates a command signal (motion pulse) for controlling the driving of the traverse motor 11 based on a preset driving pattern and the calculated package diameter. .
As a method of calculating the package diameter, other methods such as detecting a relative position of the center of the winding package 3 with respect to the center of the winding roller 2 (moving angle of the cradle 32) can be used.
[0014]
The motor driver 51 includes a drive circuit (not shown) having a plurality of switching elements, and outputs a motor drive signal to the traverse motor 11 according to a motion pulse generated by the motion controller 52.
The traverse motor 11 to which the motor drive signal has been input is rotationally driven at a speed corresponding to the frequency of the motion pulse by an angle corresponding to the number of motion pulses. That is, the motor driver 51 detects the rotor rotation position of the traverse motor 11 by the rotation detector 53 such as a rotary encoder, and determines the deviation between the detected rotor rotation position and the position command value (the number of motion pulses) by the microcomputer. Then, the rotor position control of the traverse motor 11 is performed so that the deviation becomes zero, that is, the rotor detection position follows the rotor position command.
Specifically, the motor driver 51 includes a current detecting unit that detects a motor current, and calculates a speed command value based on a rotor position command corresponding to the number of motion pulses and a rotor current position detected by the rotation detector 53. Then, a current command value is calculated based on the speed command value and the current speed detected by the rotation detector 53, and the excitation of the traverse motor 11 is controlled based on the current command value and the current detection value.
[0015]
In the traverse control device 5 for controlling the drive of the traverse motor 11 as described above, when the reciprocating traverse guide 15 is located at the center in the traverse stroke from one end to the other end of the traverse range, The traverse motor 11 is driven such that the traverse motor 15 moves at a high constant speed, and when the traverse guide 15 is located at both ends in the traverse stroke, the speed is changed at a lower speed than at the center. The traverse motor 11 is driven to move while moving.
[0016]
Specifically, as shown in FIG. 2, the traverse stroke R of the traverse guide 15 is divided into a constant speed region Rc at the center and end regions Re at both ends. The traverse guide 15 is moving at a substantially constant speed at a predetermined guide speed Sg. In the end region Re, the traverse speed becomes zero at the stroke end where the traverse guide 15 turns, and as the traverse speed moves from the stroke end to the center side, the traverse speed increases. The guide speed Sg is reached at the boundary.
[0017]
Here, when the speed control of the traverse guide 15 is performed as shown in FIG. 2, the traverse speed is lower at both ends of the traverse width than at the center. While the traverse speed decreases at both ends, the speed of the take-up roller 2 is constant and does not decrease, so that the winding shape of the yarn Y becomes ear-hung at both ends, causing the unwinding property to deteriorate.
[0018]
In order to prevent the generation of the ear height, it is effective to wind the yarn Y while changing the traverse width.
That is, as shown in FIG. 3, winding is performed while changing the traverse width for each double stroke (while the traverse guide 15 reciprocates between both ends), thereby preventing the winding package 3 from generating ear height. it can.
Here, first, the traverse width is shortened according to the diameter length of the winding package 3 in order to prevent the yarn layer from collapsing at the ends (trailing).
As shown in FIG. 3, the traverse width is set to be shorter as the winding package 3 goes radially outward (as the winding package 3 becomes larger in diameter). Second, the traverse width is changed within the range of the traverse width for each package diameter (hereinafter referred to as the maximum traverse width) in order to prevent ear height. This change of the traverse width is performed within the range of the set ear loss D set inward from both ends of the maximum traverse width. Note that the amount of change in the traverse width that is changed to prevent the occurrence of ear height is referred to as an ear loss amount.
Therefore, the maximum value of the traverse width is the maximum traverse width, and the minimum value is the width excluding twice the set ear loss amount D (for both ends) from the maximum traverse width.
In the traverse device 1, the change of the traverse width is performed by changing the reversal position of the traverse guide 15, and the change of the reversal position of the traverse guide 15 is performed by switching control of the forward and reverse rotation of the traverse motor 11. I have.
[0019]
On the other hand, even if the height of the ears is prevented in this way, the traverse guide 15 reciprocates periodically, so that the so-called onion or ribbon winding (the next yarn immediately above the already wound yarn Y) A phenomenon called "overlapping and winding of Y to produce irregularities on the winding surface" occurs.
In order to prevent these phenomena from occurring, it is effective to change the traverse speed and wind the yarn Y.
In the traverse device 1, the change in the traverse speed is performed by controlling the rotation speed of the traverse motor 11.
[0020]
Here, if the change in the traverse speed and the change in the traverse width are performed without correspondence, the fluctuation in the tension of the yarn Y becomes large, and the yarn quality deteriorates (dying abnormality).
Here, the relationship between the traverse width and the winding tension is such that when the traverse width is minimum, the winding tension is minimum, and when the traverse width is maximum, the winding tension is maximum. On the other hand, the relationship between the traverse speed and the winding tension is such that when the traverse speed is maximum, the winding tension is maximum, and when the traverse speed is minimum, the winding tension is minimum.
However, if the timing of the change in the traverse speed and the change in the traverse width do not coincide, the influence of the change in tension due to both changes overlaps, and the change in tension becomes large.
Therefore, the traverse speed is changed according to the change in the traverse width. Specifically, the traverse speed is reduced as the traverse width increases, and the traverse speed is increased as the traverse width decreases. Then, the effects of both changes are canceled each other.
[0021]
Hereinafter, the method of winding the yarn of the present invention will be described.
The winding method of the present invention is also performed on the premise of the above-described winding method. That is, the traverse inversion position is pulsated within the range of the set ear loss amount D, and the yarn is wound while changing the traverse speed in accordance with the traverse width determined by the traverse inversion position. .
[0022]
For this reason, it is possible to prevent the edge height generated in the winding package, and to suppress the fluctuation of the winding tension, thereby preventing the deterioration of the yarn quality (dying abnormality).
[0023]
As shown in FIG. 4A, in the winding method, the traverse control device 5 changes the traverse width W for each stroke. Also, the traverse width W that is the maximum width is defined as the maximum traverse width WM.
The traverse inversion positions are located at both ends of the traverse stroke. Here, the two reversal positions are defined as a right reversal position and a left reversal position as left and right with respect to the central axis direction M of the maximum traverse width. The left and right traverse inversion positions are allowed to change within the range of the maximum ear loss D. In FIG. 4A, the traverse inversion position is indicated by a circle.
Further, as shown in FIG. 4B, also in this winding method, the traverse speed changes according to the change of the traverse width W. As shown, the traverse speed decreases as the traverse width W increases, and the traverse speed increases as the traverse speed decreases.
[0024]
Here, in order to manufacture the winding package 3 having a desired winding shape, it is necessary to appropriately set the distribution of the traverse inversion positions from the winding start to the winding end. In the example of the distribution of the traverse inversion positions illustrated in FIG. 5, the distribution of the inversion positions is a quadratic distribution on each of the left and right sides. In FIG. 5, the vertical axis indicates the traverse inversion position, and the horizontal axis indicates the number of inversions at each traverse inversion position from the start to the end of winding. In FIG. 5, the distribution is curved, but a step-like graph is simplified.
In other words, by changing the setting of the distribution of the traverse inversion positions, the winding shape of the thread Y in the winding package 3 changes.
[0025]
Further, in the winding method according to the present invention, the traverse reversal position is randomly changed using a random number. The change of the traverse reversal position in the conventional winding method is a periodic change that is repeatedly performed in a fixed pattern, but the present invention is different in that the change is performed randomly.
[0026]
In the case where the traverse reversal position is changed at random, the distribution of the reversal position and the number of reversals is determined by a suitable distribution (for example, FIG. (Distribution shown).
Specifically, the distribution data of the traverse inversion and the random number formula are stored in the ROM of the control device 5, and the control device 5 determines the inversion position for each traverse based on these.
Then, the traverse inversion position is determined by a random change based on the random number equation.
[0027]
In the present embodiment, the following method is employed as a method of randomly changing the traverse reversal position so as to have an appropriate reversal position distribution at the end of winding.
First, based on traverse inversion distribution data for realizing an appropriate winding shape and a random number equation, mapping data of a traverse inversion position that gives an appropriate inversion position distribution at the end of winding is calculated by a computer device. create. Then, the created mapping data of the traverse inversion position is stored in the ROM of the traverse control device 5 in advance. The mapping data is obtained by associating each stroke with the traverse inversion position.
Then, the traverse inversion position is controlled based on the mapping data stored in the ROM of the traverse control device 5.
Further, the mapping data stored in the traverse control device 5 is stored only for a predetermined range from the start to the end of winding of one winding package 3 and is based on the mapping data for the predetermined range. The control may be repeatedly performed.
[0028]
Here, a case where the traverse inversion position is randomly changed and a case where the traverse inversion position is regularly changed as in the related art will be compared using FIGS. 6A and 6B, the vertical direction indicates the traverse direction in which the traverse guide 15 moves, and the horizontal direction indicates the radial direction of the winding package 3.
In the conventional winding method in which the traverse reversal position is regularly changed, ribbon winding occurs depending on the size of the winding diameter of the winding package 3. At the winding diameter near where the ribbon winding occurs, a parallel cross occurs. FIG. 6B shows a state in which a parallel horizon has occurred.
Then, when ribbon winding or parallel twill occurs, unwinding broken yarn is likely to occur.
On the other hand, when the traverse inversion position is changed at random, as shown in FIG. Accordingly, the number of unwound yarns decreases.
[0029]
As described above, in the winding method according to the present invention, in the method of winding the yarn while changing the traverse width in a pulsating manner, the traverse inversion position is determined by a random number without regularity from the start to the end of winding. The position is changed so that the yarn is wound up in a desired winding shape.
For this reason, the height of the ears can be prevented, and the occurrence of ribbon winding and parallel twill can be prevented. Therefore, it is possible to obtain a winding package having a good unwinding property.
[0030]
It is also possible to change the traverse inversion position for each stroke so that at least one of the left and right traverse inversion positions changes in a zigzag manner. In an example of the traverse inversion position change shown in FIG. 4A, the left traverse inversion position is controlled so as to change in a zigzag manner for each stroke. To describe in more detail, the zigzag change means a state where each traverse inversion position alternates between a local maximum and a local minimum in a polygonal line connecting the left traverse inversion positions.
In order to change the traverse inversion position so as to have a random and zigzag shape, the random number expression or mapping data stored in the ROM is limited to a zigzag shape.
[0031]
By making such a change, the traverse width can be largely changed, and the occurrence of ribbon winding and parallel twill can be further prevented, and the unwinding property can be improved.
Note that a part of the winding package 3 from the beginning to the end of the winding (at a fixed ratio to the whole) may be changed so as to form a zigzag shape.
[0032]
Further, in the traverse control device 5, the left and right traverse inversion positions with respect to the center axis of the traverse width can be set independently for each of the left and right. In the above description, the desired winding shape is such that ear height does not occur at both ends of the winding package 3. At the same time, it is also intended to prevent the occurrence of ribbon winding and parallel twill.
In the distribution of the traverse inversion positions shown in FIG. 5, the distribution of the inversion positions is symmetric on the left and right. In the above description, the random change of the traverse inversion position is performed by using a random number expression that outputs a random number so as to match the distribution.
Here, as the desired winding shape, different shapes may be desired on the left and right sides of the winding package (left and right with respect to the traverse width center axis direction M).
[0033]
In FIG. 7, the left side is the tail side (the side having the winding start yarn end of the winding package 3), the right side is the unwinding side, and the yarn Y is unwound toward the right side.
The winding package 30 is manufactured such that the right side and the left side are asymmetrical, the ear height is on the right side, and the ear is low on the left side.
The left side of the winding package 30 has a possibility that a yarn breakage may occur due to the rolling of the yarn Y at the time of unwinding.
On the other hand, since the right side of the winding package 30 does not affect the unwound yarn, the right side of the winding package 30 has an ear-height shape that is advantageous for prevention of twill drop.
[0034]
In order to make the left and right sides of the winding package have different shapes, the distribution of the traverse inversion positions as shown in FIG. 5 is made asymmetric, and the traverse inversion positions are randomly changed based on a random number formula according to the asymmetric distribution. You can do it.
Therefore, the random number expression or the mapping data obtained by converting the random number expression into data is stored in the traverse control device 5, and the left and right traverse inversion positions are controlled to change randomly according to the random number expression or the mapping data. In addition, it is possible to manufacture a winding package having different shapes on the left and right.
[0035]
As described above, the left and right traverse reversal positions are independently set so that the winding shape on the left and right sides of the winding package 3 is asymmetric, so that the left and right sides of the winding package 3 have different ear shapes. Is possible. Therefore, for example, the end on the tail side (counter unwinding side) has a low ear so as to prevent the yarn from rolling, and the end on the unwinding side has an ear height that is advantageous for preventing twill drop. Is also possible.
[0036]
The winding in which the right and left traverse inversion positions with respect to the center axis of the traverse width are independently set for each of the left and right sides is not limited to the winding in which the traverse inversion position is randomly changed. Even when the traverse inversion position is changed regularly, the left and right traverse inversion positions can be set independently for each of the left and right sides, and a winding package having a different winding shape for the left and right sides can be manufactured.
[0037]
【The invention's effect】
In the method for winding a yarn while changing the traverse width in a pulsating manner, the reverse position of the traverse is changed at a position determined by a random number without regularity from the start to the end of winding. Since the yarn is wound into a winding shape,
Ear height can be prevented, and the occurrence of ribbon winding and parallel twill can be prevented. Therefore, it is possible to obtain a winding package having a good unwinding property.
[0038]
As described in claim 2, in at least a part of the process from the start of winding to winding, the left and right traverse inversion positions are changed in a zigzag manner for each stroke.
The traverse width can be greatly changed, and the occurrence of ribbon winding and parallel traverse can be further prevented.
[0039]
As described in claim 3, the traverse speed is changed in accordance with the traverse width.
For this reason, it is possible to suppress the fluctuation of the winding tension and prevent the deterioration of the yarn quality (abnormal dyeing).
[0040]
As described in claim 4, the left and right traverse inversion positions are independently set so that the winding shape is asymmetric left and right.
It is possible to have different ear shapes on the left and right sides of the winding package. Therefore, for example, the end on the tail side (counter unwinding side) has a low ear so as to prevent the yarn from rolling, and the end on the unwinding side has an ear height that is advantageous for preventing twill drop. Is also possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a traverse device 1. FIG.
FIG. 2 is a diagram showing a traverse speed at each traverse position within a traverse stroke.
FIG. 3 is a half sectional front view of the winding package 3;
FIG. 4 is a diagram showing a change in traverse reversal position for each stroke (FIG. 4A) and a change in traverse speed (FIG. 5B).
FIG. 5 is a diagram showing a distribution of traverse reversal positions and the number of times of reversal in the winding package 3 in a rolled-up state.
6A and 6B are views showing a state of a wound yarn Y, wherein FIG. 6A is a view of the present invention and FIG. 6B is a conventional view.
FIG. 7 is a side view of the winding package 30 having different winding shapes at both ends in the axial direction.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 1 traverse device 5 traverse control device D set ear loss W traverse width Y yarn
