JP2009214984A - パッケージの製造方法、糸巻取機及びパッケージ - Google Patents

Abstract

【課題】綾落ちと逆テーパを防止しつつ、コンパクトなコーン巻パッケージを形成できるパッケージの製造方法を提供する。
【解決手段】コーン形状の巻取ボビン２２に糸２０を巻き取ってパッケージ３０を形成する糸巻取機は、パッケージ３０に巻き取られる糸２０を綾振るためのトラバースガイド１１と、トラバースガイド駆動モータ４５の作動を制御するテーパ巻制御部６０と、を備える。テーパ巻制御部６０は、パッケージの小径側と大径側に別々のテーパ角でテーパを形成するようにトラバースガイド１１を制御することが可能である。また、テーパ巻制御部６０は、パッケージの小径側と大径側で別々にテーパの形成を中止し、巻取を継続するようにトラバースガイド１１を制御することが可能である。
【選択図】図１

Description

本発明は、コーン巻パッケージを形成するためのパッケージ製造方法、このパッケージを形成するための糸巻取機及び当該パッケージに関する。

従来から、糸をパッケージと接触ローラでニップするように構成するとともに、糸をトラバースするための綾振糸ガイドを備えた構成の糸巻取機が知られている。この構成の糸巻取機は、巻取ドラム表面に形成された綾振溝によって糸のトラバースを行う構成の糸巻取機に比べて、綾落ち（糸がトラバース幅を越えて綾振られてしまうこと）が起こり易い。ドラム式の装置では綾振溝によって糸の走行経路が規制されているが、綾振糸ガイドによる綾振りでは、糸が綾振糸ガイドによって振られる弾みでトラバース幅から瞬間的に外れてしまったり、接触ローラのニップ力のみで糸の走行経路を規制しているためニップ力の変動によって綾落ちすることがあるためである。

この綾落ちはパッケージの商品価値を著しく低下させる原因となるため、これを発生させないために種々の巻取方法が従来から提案されている。この巻取方法の１つとして、例えば特許文献１及び２に開示されるようないわゆるテーパ巻を実施する方法がある。このうち特許文献１では、バルジ巻を防止するために、片側ずつ異なるテーパ角度でチーズ巻のパッケージを巻き取る方法が記載されている。また、特許文献２では、同様にチーズ巻のパッケージを形成する場合において、巻始めから途中までテーパを形成し、所定の糸巻径以降は一定のトラバース幅とする方法が記載されている。
米国特許出願公開第２００２／００４３５８５号明細書 特開昭５５−８９１６８号公報

また、上述のような糸巻取機では、後工程での糸の解舒性等を考慮して、例えば図５（ａ）に示すようなコーン巻のパッケージ１１１を形成することがある。しかしながら、このコーン巻のパッケージ１１１を形成する場合、糸層の小径側に逆テーパ（巻取ボビンの端部に対して外側に広がる状態）が形成されてしまう。この逆テーパが形成されていると、巻取後の複数のパッケージ１１１を小径側が上になるようにして縦に積み上げる際に、当該逆テーパが形成された小径側外周部１１２の上にパッケージ１１１の糸層が直接置かれる形になる。従って、糸層同士が擦れて損傷してパッケージ１１１の品質を低下させるほか、パッケージ１１１の積上げ高さや姿勢等が不安定になる恐れがある。

この点、前述の特許文献１及び２はチーズ巻に関するものであるが、これをコーン巻パッケージの巻取に適用してテーパ巻を実施することで、上記した小径側の逆テーパの問題もある程度改善できると考えられる。

しかしながら、例えば特許文献１のようにテーパ巻を行う場合、綾落ちの防止と逆テーパの阻止は実現できるものの、テーパ巻のためにトラバース幅を短縮するので、テーパ巻無しと同等の巻取長を実現するにはパッケージ径を大きくせざるを得ない。例えば図５（ｂ）のようにテーパ巻を実施してコーン巻のパッケージ１１３を形成した場合、このパッケージ１１３の直径Ｄ２は、同じ糸長を巻き取ったテーパ巻無しのパッケージ１１１（図５（ａ））の直径Ｄ１よりも大きくなってしまう。従って、パッケージが嵩張り、運搬や保管等の取扱いが難しくなってしまっていた。

この点、上記特許文献２が開示する方法では、綾落ちが発生し易い巻始めにのみテーパを形成しているので、パッケージ径が過度に大きくなることを抑制することができる。しかしながら、コーン巻パッケージの形成においては、糸の巻取テンションやトラバース端部での糸のターンの鋭さが小径側と大径側で異なる等、巻取時の糸の挙動がチーズ巻とは大きく相違する。従って、特許文献２の巻取方法をコーン巻パッケージの巻取にそのまま適用しても、綾落ち及び逆テーパの防止とパッケージのコンパクト化を効果的に両立させることができなかった。

本願発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その主要な目的は、綾落ちと逆テーパを良好に防止しつつ、パッケージサイズが過大となることを抑制したコーン巻パッケージを形成することができる製造方法及び糸巻取機を提供することにある。

課題を解決するための手段及び効果

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。

本発明の第１の観点によれば、以下の工程を含む、コーン形状の巻取ボビンに糸を綾振りしながら巻き取ってパッケージを形成するパッケージの製造方法が提供される。即ち、第１工程では、巻取開始後、綾振幅を減少させてテーパ巻を行う。第２工程では、パッケージ径を取得する。第３工程では、前記パッケージ径に基づいて大径側のテーパ幅を計算する。第４工程では、計算された大径側のテーパ幅を設定値と比較し、当該大径側のテーパ幅が前記設定値を超えている場合には大径側のテーパ巻を中止して巻取を継続する。

この方法によって、綾落ちが発生し易い大径側の巻始めにテーパを形成することができるので、綾落ちを防止できる。従って、高品質なパッケージを形成できる。また最適なテーパ幅に到達した時点でテーパ巻を中止することにより、パッケージサイズをコンパクトに抑えることができる。

前記のパッケージの製造方法においては、前記第３工程において、前記パッケージ径に基づいて更に小径側のテーパ幅を計算するとともに、前記第４工程において、計算された小径側のテーパ幅を第２設定値と比較し、当該小径側のテーパ幅が前記第２設定値を超えている場合には小径側のテーパ巻を中止して巻取を継続することが好ましい。

この方法によって、小径側と大径側の両方にテーパ部と非テーパ部を有するパッケージを形成できる。これにより、巻取長を確保したまま、小径側の逆テーパ防止と大径側の綾落ち防止に効果的なパッケージを形成できる。

前記のパッケージの製造方法においては、前記第４工程において、大径側と小径側のテーパ巻をそれぞれ異なる時点で中止することが好ましい。

これにより、小径側と大径側で最適なテーパ幅に到達した時点でテーパの形成を独立して中止できる。従って、一層コンパクトで高品質なパッケージを形成することができる。

本発明の第２の観点によれば、コーン形状の巻取ボビンに糸を巻き取ってパッケージを形成する糸巻取機における以下の構成が提供される。即ち、この糸巻取機は、綾振糸ガイドと、綾振糸ガイド駆動部と、パッケージ径取得部と、制御部と、テーパ幅計算部と、テーパ幅比較部と、テーパ幅更新部と、を備える。前記綾振糸ガイドは、前記パッケージに巻き取られる糸を綾振る。前記綾振糸ガイド駆動部は、前記綾振糸ガイドを駆動する。前記パッケージ径取得部は、パッケージ径を取得する。前記制御部は、前記パッケージの巻取開始後、前記綾振糸ガイドの綾振幅を減少させてテーパ巻を行うように前記綾振糸ガイド駆動部を制御する。前記テーパ幅計算部は、前記パッケージにおいて大径側に所定の角度のテーパが形成されるように、前記パッケージ径に基づいて大径側のテーパ幅を計算する。また、前記テーパ幅比較部は、前記テーパ幅計算部により計算された大径側のテーパ幅を設定値と比較する。更に、前記テーパ幅更新部は、当該大径側のテーパ幅が前記設定値を超えている場合には、大径側のテーパ巻を中止して巻取を継続するように制御する。

この構成によって、綾落ちが発生し易い大径側の巻始めにテーパを形成することができるので、綾落ちを防止できる。また最適なテーパ幅に到達した時点でテーパ巻を中止することにより、パッケージサイズをコンパクトに抑えることができる。

前記の糸巻取機においては、前記テーパ幅計算部は、小径側に所定の角度のテーパが形成されるように、前記パッケージ径に基づいて更に小径側のテーパ幅を計算し、前記テーパ幅比較部は、前記テーパ幅計算部により計算された小径側のテーパ幅を第２設定値と比較し、前記テーパ幅更新部は、当該小径側のテーパ幅が前記第２設定値を超えている場合には、小径側のテーパ巻を中止して巻取を継続するように制御することが好ましい。

これにより、小径側と大径側の両方にテーパ部と非テーパ部を有するパッケージを形成できる。これにより、巻取長を確保したまま、小径側の逆テーパ防止と大径側の綾落ち防止に効果的なパッケージを形成できる。

前記の糸巻取機においては、大径側と小径側のテーパ巻をそれぞれ異なる時点で中止することが可能であることが好ましい。

これにより、小径側と大径側で最適なテーパ幅に到達した時点でテーパの形成を独立して中止できる。従って、一層コンパクトで高品質なパッケージを形成することができる。

前記の糸巻取機においては、前記設定値、前記第２設定値、小径側テーパ角及び大径側テーパ角のうち、少なくとも何れか１つを設定可能な設定部を備えることが好ましい。

これにより、用途と目的に応じて所望の形状のパッケージを形成できる。

本発明の第３の観点によれば、巻取ボビンに糸が巻かれることにより糸層が形成され、当該糸層の大径側の端面における所定の径より内周側の部分にのみテーパが形成されていることを特徴とするコーン巻パッケージが提供される。

このパッケージは、大径側の綾落ちを防止しているため高品質であり、しかも単純なテーパ巻きのパッケージよりもコンパクトである。

前記のコーン巻パッケージにおいては、前記糸層の小径側の端面における所定の径より内周側の部分にのみテーパが形成されていることが好ましい。

このパッケージは、大径側の綾落ちを防止しつつ小径側の逆テーパを抑えているため高品質であり、しかも単純なテーパ巻きのパッケージよりもコンパクトである。

前記のパッケージにおいては、テーパ部と非テーパ部の境界と前記巻取ボビンの外周面との距離が、小径側と大径側で異なることが好ましい。

これにより、小径側と大径側にそれぞれ適したテーパを形成することができる。

次に、図面を参照しながら発明の実施の形態を説明する。図１は本実施形態に係る自動ワインダが備えるワインダユニット１０の概略的な構成を示した模式図及びブロック図である。

図１に示すワインダユニット１０は、給糸ボビン２１から解舒される糸２０をトラバースさせながらコーン形状の巻取ボビン２２に巻き付けて、所定長で所定形状のパッケージ３０とするものである。本実施形態の自動ワインダ（糸巻取機）は、並べて配置された複数のワインダユニット１０と、その並べられた方向の一端に配置された図略の機台制御装置と、この機台制御装置の正面に備えられた設定器６４と、を備えている。

それぞれのワインダユニット１０は、巻取ユニット本体１６と、ユニット制御部５０と、を備えている。

ユニット制御部５０は、例えば、ＣＰＵと、ＲＡＭと、ＲＯＭと、Ｉ／Ｏポートと、を備えて構成されている。前記ＲＯＭには、巻取ユニット本体１６の各構成を制御するためのプログラムが記録されている。前記Ｉ／Ｏポートには、前記設定器６４のほか、当該巻取ユニット本体１６が備える各構成（後述）が接続されており、制御情報の通信が可能に構成されている。

前記巻取ユニット本体１６は、給糸ボビン２１と接触ローラ２９との間の糸走行経路中に、給糸ボビン２１側から順に、バルーンコントローラ１２と、テンション付与装置１３と、スプライサ装置１４と、クリアラ（糸品質測定器）１５と、を配置した構成となっている。

バルーンコントローラ１２は、給糸ボビン２１の芯管に被さる規制部材４０を給糸ボビン２１からの糸の解舒と連動して下降させることにより、給糸ボビン２１からの糸の解舒を補助するものである。規制部材４０は、給糸ボビン２１から解舒された糸の回転と遠心力によって給糸ボビン２１上部に形成されたバルーンに対し接触し、当該バルーンに適切なテンションを付与することによって糸の解舒を補助する。規制部材４０の近傍には前記給糸ボビン２１のチェース部を検出するための図略のセンサが備えられており、このセンサがチェース部の下降を検出すると、それに追従して前記規制部材４０を例えばエアシリンダ（図略）によって下降させることができる。

テンション付与装置１３は、走行する糸２０に所定のテンションを付与するものである。テンション付与装置１３としては、例えば、固定の櫛歯３６に対して可動の櫛歯３７を配置するゲート式のものを用いることができる。可動側の櫛歯３７は、櫛歯同士が噛み合わせ状態又は解放状態になるように、例えばロータリ式に構成されたソレノイド３８により回動することができる。このテンション付与装置１３によって、巻き取られる糸２０に一定のテンションを付与し、パッケージ３０の品質を高めることができる。なお、テンション付与装置１３には、上記ゲート式のもの以外にも、例えばディスク式のものを採用することができる。

スプライサ装置１４は、クリアラ１５が糸欠点を検出して行う糸切断時、又は給糸ボビン２１からの解舒中の糸切れ時等に、給糸ボビン２１側の下糸と、パッケージ３０側の上糸とを糸継ぎするものである。このような上糸と下糸とを糸継ぎする糸継装置としては、機械式のものや、圧縮空気等の流体を用いるもの等を使用することができる。

クリアラ１５は、糸２０の太さを検出するための図略のセンサが配置されたクリアラヘッド４９と、このセンサからの糸太さ信号を処理するアナライザ５２と、を備えている。クリアラ１５は、前記センサからの糸太さ信号を監視することにより、スラブ等の糸欠陥を検出するように構成されている。前記クリアラヘッド４９の近傍には、前記クリアラ１５が糸欠点を検出したときに直ちに糸２０を切断するためのカッタ３９が設けられている。

前記スプライサ装置１４の下側及び上側には、給糸ボビン２１側の下糸を捕捉してスプライサ装置１４に案内する下糸案内パイプ２５と、パッケージ３０側の上糸を捕捉してスプライサ装置１４に案内する上糸案内パイプ２６と、が設けられている。また、下糸案内パイプ２５と上糸案内パイプ２６は、それぞれ軸３３，３５を中心にして回動可能に構成されている。下糸案内パイプ２５の先端には吸引口３２が形成され、上糸案内パイプ２６の先端にはサクションマウス３４が備えられている。下糸案内パイプ２５及び上糸案内パイプ２６には適宜の負圧源がそれぞれ接続されており、前記吸引口３２及びサクションマウス３４に吸引流を発生させて、上糸及び下糸の糸端を吸引捕捉できるように構成されている。

前記巻取ユニット本体１６は、巻取ボビン（紙管、芯管）２２を着脱可能に支持するクレードル２３と、糸２０をトラバースさせるためのアーム式のトラバース装置２７と、巻取ボビン２２の周面又はパッケージ３０の周面に接触して従動回転可能な接触ローラ２９と、を備えている。

前記クレードル２３は回動軸４８を中心に回動可能に構成されており、巻取ボビン２２への糸２０の巻取に伴う糸層径の増大を、クレードル２３が回動することによって吸収できるように構成されている。また、クレードル２３及びトラバース装置２７は、図に示すようにコーン形状のパッケージ３０を形成可能に構成されている。

前記クレードル２３の巻取ボビン２２を挟持する部分にはパッケージ駆動モータ４１が取り付けられており、このパッケージ駆動モータ４１によって巻取ボビン２２を回転駆動して糸２０を巻き取るように構成されている。パッケージ駆動モータ４１のモータ軸は、巻取ボビン２２をクレードル２３に支持させたときに、当該巻取ボビン２２と相対回転不能に連結されるようになっている（いわゆるダイレクトドライブ方式）。このパッケージ駆動モータ４１の動作はパッケージ駆動制御部４２により制御され、このパッケージ駆動制御部４２はユニット制御部５０からの運転信号を受けて前記パッケージ駆動モータ４１の運転／停止を制御するように構成している。

また、前記クレードル２３にはパッケージ回転センサ４３が取り付けられており、このパッケージ回転センサ４３は、クレードル２３に取り付けられた巻取ボビン２２の回転（巻取ボビン２２に形成された糸層３１の回転）を検出するように構成している。この巻取ボビン２２の回転検出信号は、パッケージ回転センサ４３から、前記パッケージ駆動制御部４２や前記ユニット制御部５０へ送信される。更に、前記回転検出信号は、後述するトラバース制御部４６に入力される。

また、前記回動軸４８には、クレードル２３の角度（回動角）を検知するための角度センサ（パッケージ径取得部）４４が取り付けられている。この角度センサ４４は例えばロータリエンコーダからなり、クレードル２３の角度に応じた角度信号をユニット制御部５０に対して送信するように構成されている。クレードル２３はパッケージ３０が巻き太るに従って角度が変化するので、クレードル２３の回動角を前記角度センサ４４によって検出することにより、パッケージ３０の糸層の径を検知することができる。これにより、トラバース装置２７をパッケージ糸層径に応じて制御することで、糸の綾振りを適切に行うことができる。また、前記角度センサ４４で取得された糸層３１の径は、ユニット制御部５０からパッケージ駆動制御部４２へ転送される。

前記トラバース装置２７は、支軸のまわりに旋回可能に構成した細長状のアーム部材２８と、このアーム部材２８の先端に形成されたフック状のトラバースガイド（綾振糸ガイド）１１と、アーム部材２８を駆動するトラバースガイド駆動モータ（綾振糸ガイド駆動部）４５と、を備える。前記トラバースガイド駆動モータ４５はサーボモータにより構成されており、アーム部材２８を図１の矢印のように往復旋回運動させることにより、糸２０の綾振りを行う構成になっている。

このトラバースガイド駆動モータ４５の作動はトラバース制御部４６により制御される。このトラバース制御部４６は、専用のマイクロプロセッサによるハードウェア等から構成されており、ユニット制御部５０からの信号を受けてトラバースガイド駆動モータ４５の運転／停止を制御するように構成されている。

また、トラバース装置２７にはロータリエンコーダからなるトラバースガイド位置センサ４７が備えられており、アーム部材２８の旋回位置（ひいては、トラバースガイド１１の位置）を検出して、位置信号をトラバース制御部４６へ送信できるように構成されている。

本実施形態では図１に示すように、前記パッケージ駆動モータ４１と前記トラバースガイド駆動モータ４５とが別々に設けられており、巻取ボビン２２とトラバースガイド１１とは別個独立に駆動（制御）されるように構成されている。これにより、糸２０の綾振りを柔軟に変更制御しながら巻取ボビン２２に糸２０を巻き取ることができる。

前記トラバース制御部４６は、トラバースガイド駆動モータ４５の作動を制御してテーパ巻を実施するためのテーパ巻制御部（制御部）６０を備えている。このテーパ巻制御部６０は、テーパ幅計算部６１と、テーパ幅比較部６２と、テーパ幅更新部６３と、を含んでいる。

設定器６４は、各ワインダユニット１０が備えるユニット制御部５０との間で各種情報を送受信し、複数のワインダユニット１０を集中管理できるように構成されている。設定器６４は図略のディスプレイと入力キーを備えており、前記各ユニット制御部５０に対して各種の設定値を送信して設定させることができる。

この入力キーは、後述する大径側テーパ角、小径側テーパ角、大径側有効テーパ幅（設定値）及び小径側有効テーパ幅（第２設定値）を、例えば数値で指定することにより設定することができる。従って、この入力キーは、テーパ角設定部６５及び有効テーパ幅設定部６６として機能するということができる。また、設定器６４は、各ユニット制御部５０から巻取ユニット本体１６の稼動状況情報や糸の品質情報などを受信し、前記ディスプレイに表示することが可能に構成されている。

次に、図２を参照して本実施形態におけるテーパ巻制御について説明する。図２は、本実施形態の自動ワインダによるコーン巻パッケージ製造方法のフローチャートである。

まず、オペレータによって、テーパ角及び有効テーパ幅の設定が大径側及び小径側のそれぞれについて行われる（Ｓ１０１）。具体的には、オペレータが設定器６４の入力キーを適宜操作することにより各種メニューからテーパ角設定メニューを指定し、前記入力キーの操作により、パッケージの大径側及び小径側のそれぞれについて所望のテーパ角を設定することができる。同様に、有効テーパ幅設定メニューを指定することで、パッケージの大径側及び小径側のそれぞれについて所望の有効テーパ幅を前記入力キーの操作により設定することができる。

前記の設定が終わると、オペレータは適宜のスイッチを操作し、自動ワインダの運転を開始する（Ｓ１０２）。すると、トラバース制御部４６において、テーパ巻制御部６０によるトラバースガイド駆動モータ４５の制御が開始される。

具体的には、最初にＳ１０３で、テーパ幅計算部６１による現在の小径側テーパ幅の計算を行う。このテーパ幅の計算について図３を参照して説明する。図３は、テーパ角、パッケージ径とテーパ幅の関係を示した説明図である。

図３には、コーン角度θ_Cであるコーン巻のパッケージ３０を、小径側のテーパ角θ_S、大径側のテーパ角θ_Lで巻き取っている様子を示してある。このとき、現在のパッケージ中央部直径Ｄは、クレードル２３の現在の回動角を角度センサ４４によって検出することにより得ることができる。

巻取ボビン２２の中央部の直径ＤＢは既知であるから、現在の糸層厚さＴＹは、
ＴＹ＝（Ｄ−ＤＢ）／２
によって求めることができる。接触ローラ２９と巻取ボビン２２の外周表面との距離である糸層高さＨＹは、
ＨＹ＝ＴＹ×cosθ_C
となる。従って、Ｓ１０１で設定した小径側テーパ角をθ_Sとすると、現在の小径側テーパ幅ＴＷ_Sは、
ＴＷ_S＝ＨＹ×tanθ_S
によって求めることができる。

テーパ幅計算部６１が以上の計算式によって現在の小径側テーパ幅ＴＷ_Sを計算して取得すると、Ｓ１０４に進む。このＳ１０４では、テーパ幅比較部６２によって、現在の小径側テーパ幅ＴＷ_Sと小径側有効テーパ幅との比較が行われる。

現在の小径側テーパ幅ＴＷ_Sが小径側有効テーパ幅を超えていない場合、引き続きテーパを形成するためＳ１０５に進み、小径側テーパ幅の更新が行われる。Ｓ１０５では、テーパ幅更新部６３によってアーム部材２８の小径側への駆動範囲が所定量縮小される。具体的には、小径側のパッケージ端面に形成されるテーパ部の角度が、Ｓ１０１で設定された小径側のテーパ角θ_Sとなるようにトラバースガイド駆動モータ４５を制御する。これにより、小径側テーパ幅ＴＷ_Sが所定量拡大される。

現在の小径側テーパ幅ＴＷ_Sが小径側有効テーパ幅を超えていた場合は、テーパ幅の更新を行わずに次のＳ１０６に進む。即ち、この場合はテーパの形成を中止し、これ以降は小径側を通常の巻き方（即ち、非テーパ巻）に切り換えて巻取を続行する。

次に、Ｓ１０６で、テーパ幅計算部６１によって現在の大径側テーパ幅の計算を行う。現在の大径側テーパ幅ＴＷ_Lは、小径側について計算したときと同様、大径側テーパ角をθ_Lとすると、
ＴＷ_L＝ＨＹ×tanθ_L
によって求めることができる。

次に、テーパ幅比較部６２によって現在の大径側テーパ幅ＴＷ_Lと大径側有効テーパ幅との比較が行われる（Ｓ１０７）。現在の大径側テーパ幅ＴＷ_Lが大径側有効テーパ幅を超えていない場合は、テーパ幅更新部６３によって大径側テーパ幅の更新を行う（Ｓ１０８）。現在の大径側テーパ幅ＴＷ_Lが大径側有効テーパ幅を超えていた場合は、大径側テーパ幅の更新を行わず（即ちテーパの形成を中止して）、これ以降は大径側を通常の巻き方（即ち、非テーパ巻）に切り換えて巻取を続行し、次のＳ１０９に進む。

Ｓ１０９では、クリアラ１５による糸切れの検出が行われる。ここでいう糸切れには、クリアラ１５によって糸２０の糸欠点が検知され、カッタ３９によって当該糸欠点の近傍が切断された場合も含む。糸切れを検知すると、ユニット制御部５０はパッケージ駆動モータ４１に信号を送って糸の巻取を中止し（Ｓ１１０）、スプライサ装置１４による糸継ぎを行う（Ｓ１１１）。なお、糸欠点の検出により糸が切断された場合は、この糸継動作によって当該糸欠点が取り除かれる。そしてＳ１０２に戻り、運転を再開する。

糸切れが検知されなかった場合は、ユニット制御部５０はワインダ運転の停止操作がされていないかを調べる（Ｓ１１２）。停止操作がされていなかった場合は、Ｓ１０３に戻り、巻取を続行する。停止操作がされた場合は、運転の停止処理を行って（Ｓ１１３）、フローを終了する。以上に説明したＳ１０３〜Ｓ１１２のループによって、パッケージの小径側と大径側に互いに異なるテーパ角でテーパを形成し、更に、個別のタイミングでテーパ形成を中止することができる。

本実施形態の制御により形成することが可能なパッケージの例を図４に示す。このパッケージ１０１は、糸層３１の大径側及び小径側のそれぞれの端面において、所定の径より内周側の部分にのみテーパが形成されている。従って、小径側の逆テーパ及び大径側の綾落ちを防止しつつ、コンパクトなパッケージ１０１を形成することができる。また、このパッケージ１０１において、テーパ部と非テーパ部の境界３１Ｂと前記巻取ボビン２２の外周面との距離が小径側と大径側で異なっている（Ｈ_S≠Ｈ_L）。

従って、小径側と大径側にそれぞれ適したテーパを形成することができる。具体的に説明すると、コーン巻パッケージにおいては、空の巻取ボビン２２に糸を巻き取り始める初期において、特に大径側において綾落ちが生じ易い。一方、小径側では大径側に比較して綾落ちが発生しにくく、小径側にテーパを形成するのは、前述の逆テーパやバルジ巻の防止が主目的である場合も多い。また、パッケージのコンパクト化の観点からは、テーパの形成は小径側と大径側とを問わず最小限にとどめることが好ましい。この点、本実施形態では、上記のような事情や目的を総合的に考慮した上で、前記テーパ角や有効テーパ幅（言い換えれば、テーパ巻から非テーパ巻へ移行するタイミング）を小径側と大径側とで個別に設定し、最適な形状のパッケージを製造することができる。

以上に示したように、本実施形態の自動ワインダは、コーン形状の巻取ボビン２２に糸２０を綾振りしながら巻き取ってパッケージ３０を形成するように構成されている。そして、この自動ワインダは、以下の４つの工程を含む方法によってパッケージ３０を製造している。即ち、第１工程では、巻取開始後、綾振幅を減少させてテーパ巻を行う。第２工程では、パッケージ径を取得する。第３工程では、パッケージ径に基づいて大径側のテーパ幅を計算する。第４工程では、計算された大径側のテーパ幅を大径側有効テーパ幅と比較し、当該大径側のテーパ幅が大径側有効テーパ幅を超えている場合には大径側のテーパ巻を中止して巻取を継続する。

この方法によって、綾落ちが発生し易い大径側の巻始めにテーパを形成することができるので、綾落ちを防止できる。従って、高品質なパッケージを形成できる。また最適なテーパ幅に到達した時点でテーパ巻を中止することにより、パッケージ３０のサイズをコンパクトに抑えることができる。

また、本実施形態のパッケージの製造方法においては、第３工程において、パッケージ径に基づいて更に小径側のテーパ幅を計算するとともに、第４工程において、計算された小径側のテーパ幅を小径側有効テーパ幅と比較し、当該小径側のテーパ幅が小径側有効テーパ幅を超えている場合には小径側のテーパ巻を中止して巻取を継続している。

この方法によって、小径側と大径側の両方にテーパ部と非テーパ部を有するパッケージ３０を形成できる。これにより、巻取長を確保したまま、小径側の逆テーパ防止と大径側の綾落ち防止に効果的なパッケージ３０を形成できる。

また、本実施形態のパッケージの製造方法においては、前記第４工程において、大径側と小径側のテーパ巻をそれぞれ異なる時点で中止している。

これにより、小径側と大径側で最適なテーパ幅に到達した時点でテーパの形成を独立して中止できる。従って、一層コンパクトで高品質なパッケージを形成することができる。

また、本実施形態の自動ワインダは、コーン形状の巻取ボビン２２に糸２０を巻き取ってパッケージ３０を形成するように構成されている。また、この自動ワインダを構成するワインダユニット１０は、トラバースガイド１１と、トラバースガイド駆動モータ４５と、角度センサ４４と、テーパ巻制御部６０と、テーパ幅計算部６１と、テーパ幅比較部６２と、テーパ幅更新部６３と、を備える。トラバースガイド１１は、パッケージ３０に巻き取られる糸２０を綾振る。トラバースガイド駆動モータ４５は、トラバースガイド１１を駆動する。角度センサ４４は、パッケージ３０の径を取得する。テーパ巻制御部６０は、パッケージ３０の巻取開始後、トラバースガイド１１の綾振幅を減少させてテーパ巻を行うようにトラバースガイド駆動モータ４５の作動を制御する。テーパ幅計算部６１は、パッケージ３０において大径側に所定の角度のテーパが形成されるように、パッケージ３０の径に基づいて大径側のテーパ幅を計算する。また、テーパ幅比較部６２は、テーパ幅計算部６１により計算された大径側のテーパ幅を大径側有効テーパ幅と比較する。更に、テーパ幅更新部６３は、当該大径側のテーパ幅が大径側有効テーパ幅を超えている場合には、大径側のテーパ巻を中止して巻取を継続する、ように制御している。

この構成によって、綾落ちが発生し易い大径側の巻始めにテーパを形成することができるので、綾落ちを防止できる。従って、高品質なパッケージを形成できる。また最適なテーパ幅に到達した時点でテーパ巻を中止することにより、パッケージ３０のサイズをコンパクトに抑えることができる。

また、本実施形態の自動ワインダにおいては、テーパ幅計算部６１は、小径側に所定の角度のテーパが形成されるように、パッケージ３０の径に基づいて更に小径側のテーパ幅を計算する。テーパ幅比較部６２は、テーパ幅計算部６１により計算された小径側のテーパ幅を小径側有効テーパ幅と比較し、テーパ幅更新部６３は、当該小径側のテーパ幅が小径側有効テーパ幅を超えている場合には、小径側のテーパ巻を中止して巻取を継続するように制御している。

これにより、小径側と大径側の両方にテーパ部と非テーパ部を有するパッケージ３０を形成できる。これにより、巻取長を確保したまま、小径側の逆テーパ防止と大径側の綾落ち防止に効果的なパッケージ３０を形成できる。

また、本実施形態の自動ワインダは、小径側有効テーパ幅、大径側有効テーパ幅、小径側テーパ角及び大径側テーパ角を設定可能な設定器６４を備えている。

これにより、用途と目的に応じて所望の形状のパッケージを形成できる。

また、本実施形態の自動ワインダによって製造されるコーン巻のパッケージ１０１は、巻取ボビン２２に糸が巻かれることにより糸層３１が形成され、当該糸層３１の大径側の端面における所定の径より内周側の部分にのみテーパが形成されている。

このパッケージは、大径側の綾落ちを防止しているため高品質であり、しかも単純なテーパ巻きのパッケージよりもコンパクトである。

また、前記のコーン巻のパッケージ１０１においては、前記糸層の小径側の端面における所定の径より内周側の部分にのみテーパが形成されている。

このパッケージ１０１は、大径側の綾落ちを防止しつつ小径側の逆テーパを抑えているため高品質であり、しかも単純なテーパ巻のパッケージよりもコンパクトである。

また、このパッケージ１０１は、テーパ部と非テーパ部の境界３１Ｂと前記巻取ボビン２２の外周面との距離が、小径側と大径側で異なるように構成されている（Ｈ_S≠Ｈ_L）。

これにより、小径側と大径側にそれぞれ適したテーパを形成することができる。

以上に本発明の好適な実施形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。

上記の実施形態においては、大径側のテーパ巻と小径側のテーパ巻の設定は個別に行っているが、大径側と小径側とで同じ設定を行うことも可能である。また、テーパ巻を中止するタイミングも、結果として同じタイミングになることも考えられる。

テーパ巻の制御は、大径側と小径側の片側のみ行っても良い。また、テーパ角と有効テーパ幅の設定によっては、全くテーパを形成しない場合や、逆に巻終りまでテーパを形成するという場合も考えられる。

上記の実施形態では、大径側テーパ角、小径側テーパ角、設定値及び第２設定値はそれぞれ入力キーにより入力されるように構成されているが、大径側テーパ角、小径側テーパ角、設定値及び第２設定値の設定方法は上記実施形態に限られない。例えば、小径側テーパ角のみを入力し、入力された前記小径側テーパ角に応じて大径側テーパ角を決定したり、設定値のみを入力し、入力された前記設定値に応じて第２設定値を算出するようにしても良い。

綾振幅を減少させて行うテーパ巻が中止された後の通常の巻取時においても、形成するパッケージの形状に応じて、綾振幅が減少させられることがある。

巻取開始後とは、巻取開始直後であっても、巻取が開始されたから所定時間経過した時点であっても良い。

現在の小径側テーパ幅及び大径側テーパ幅の計算においては、ＴＹ≒ＨＹと近似することができる。この場合、ＴＷ_S＝ＴＹ×tanθ_S、ＴＷ_L＝ＴＹ×tanθ_Lとして計算できるので、計算量を少なくできて好適である。なお、上記の近似を行った場合でも、その誤差は通常問題にならない程度である。

図１の構成では、巻取ユニット本体１６の正面に向かって左側にパッケージ３０の小径側が位置するように当該パッケージ３０が支持されているが、向きを左右逆にして支持するように変更することもできる。また、図２のフローでは小径側の処理が大径側の処理よりも先に行われているが、大径側の処理を先に行っても構わない。

トラバース装置２７は綾振り幅を任意に変更できる構成であれば良く、例えば、ベルトによって綾振ガイドを往復駆動する構成のトラバース装置に変更することができる。

巻取ボビン２２をパッケージ駆動モータ４１によって直接駆動する構成に代えて、接触ローラ２９をモータによって駆動し、パッケージ３０側を従動回転する構成としても良い。

トラバースガイド駆動モータ４５はサーボモータとする構成に代えて、例えばボイスコイルモータ、ステップモータとすることができる。

角度センサ４４はロータリエンコーダとする構成に代えて、例えばポテンショメータ等のアナログ式の角度センサ等に変更することができる。

また、パッケージ径の検出部としては、角度センサを利用する代わりに、接触ローラ２９とパッケージ３０の回転速度を検出するセンサをそれぞれ設け、検出した回転速度に基づきパッケージ径を算出しても良い。

トラバース制御部４６は、専用のハードウェアからなる構成に代えて、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、及び当該ＲＯＭに記憶されたプログラムからなる構成に変更することができる。また、テーパ巻制御部６０は、トラバース制御部４６に備えられる構成に代えて、ユニット制御部５０が備えるＲＯＭに記憶されたプログラムの一機能として実現する構成に変更することができる。

設定器６４はオペレータが適宜設定値を入力可能な構成であれば良く、例えばカラー液晶ディスプレイとタッチパネルを組み合わせた構成や、ＬＥＤディスプレイとテンキーを組み合わせた構成に変更することができる。

本発明の一実施形態に係る自動ワインダが備えるワインダユニットの概略的な構成を示した模式図及びブロック図。 本発明の一実施形態に係るパッケージ製造方法のフローチャート。 テーパ角、有効テーパ幅及びパッケージ径の関係の説明図。 本発明の一実施形態に係るコーン巻パッケージを示した一部断面図。 従来のコーン巻パッケージを示した一部断面図。

符号の説明

１１ トラバース装置
２０ 糸
２２ 巻取ボビン
２３ クレードル
３０ パッケージ
４１ トラバースガイド
４３ トラバースガイド駆動モータ
５０ ユニット制御部
６０ テーパ巻制御部（制御部）
６４ 設定器
８３ 角度センサ（パッケージ径取得部）
１０１ パッケージ

Claims (10)

1. コーン形状の巻取ボビンに糸を綾振りしながら巻き取ってパッケージを形成するパッケージの製造方法であって、
   巻取開始後、綾振幅を減少させてテーパ巻を行う第１工程と、
   パッケージ径を取得する第２工程と、
   前記パッケージ径に基づいて大径側のテーパ幅を計算する第３工程と、
   計算された大径側のテーパ幅を設定値と比較し、当該大径側のテーパ幅が前記設定値を超えている場合には大径側のテーパ巻を中止して巻取を継続する第４工程と、
   を含むことを特徴とするパッケージの製造方法。
2. 請求項１に記載のパッケージの製造方法であって、
   前記第３工程において、前記パッケージ径に基づいて更に小径側のテーパ幅を計算し、
   前記第４工程において、計算された小径側のテーパ幅を第２設定値と比較し、当該小径側のテーパ幅が前記第２設定値を超えている場合には小径側のテーパ巻を中止して巻取を継続することを特徴とするパッケージの製造方法。
3. 請求項２に記載のパッケージの製造方法であって、
   前記第４工程において、大径側と小径側のテーパ巻をそれぞれ異なる時点で中止することを特徴とするパッケージの製造方法。
4. コーン形状の巻取ボビンに糸を巻き取ってパッケージを形成する糸巻取機であって、
   前記パッケージに巻き取られる糸を綾振るための綾振糸ガイドと、
   前記綾振糸ガイドを駆動する綾振糸ガイド駆動部と、
   パッケージ径を取得するパッケージ径取得部と、
   前記パッケージの巻取開始後、前記綾振糸ガイドの綾振幅を減少させてテーパ巻を行うように前記綾振糸ガイド駆動部を制御する制御部と、
   前記パッケージにおいて大径側に所定の角度のテーパが形成されるように、前記パッケージ径に基づいて大径側のテーパ幅を計算するテーパ幅計算部と、
   前記テーパ幅計算部により計算された大径側のテーパ幅を設定値と比較するテーパ幅比較部と、
   当該大径側のテーパ幅が前記設定値を超えている場合には、大径側のテーパ巻を中止して巻取を継続するように制御するテーパ幅更新部と、を備えたことを特徴とする糸巻取機。
5. 請求項４に記載の糸巻取機であって、
   前記テーパ幅計算部は、小径側に所定の角度のテーパが形成されるように、前記パッケージ径に基づいて更に小径側のテーパ幅を計算し、
   前記テーパ幅比較部は、前記テーパ幅計算部により計算された小径側のテーパ幅を第２設定値と比較し、
   前記テーパ幅更新部は、当該小径側のテーパ幅が前記第２設定値を超えている場合には、小径側のテーパ巻を中止して巻取を継続するように制御することを特徴とする糸巻取機。
6. 請求項５に記載の糸巻取機であって、
   前記テーパ幅更新部は、大径側と小径側のテーパ巻をそれぞれ異なる時点で中止することが可能であることを特徴とする糸巻取機。
7. 請求項５又は６に記載の糸巻取機であって、
   前記設定値、前記第２設定値、小径側のテーパ角及び大径側のテーパ角のうち、少なくとも何れか１つを設定可能な設定部を備えることを特徴とする糸巻取機。
8. 巻取ボビンに糸が巻かれることにより糸層が形成され、
   当該糸層の大径側の端面における所定の径より内周側の部分にのみテーパが形成されていることを特徴とするコーン巻パッケージ。
9. 請求項８に記載のコーン巻パッケージであって、
   前記糸層の小径側の端面における所定の径より内周側の部分にのみテーパが形成されていることを特徴とするコーン巻パッケージ。
10. 請求項９に記載のコーン巻パッケージであって、
    テーパ部と非テーパ部の境界と前記巻取ボビンの外周面との距離が、小径側と大径側で異なることを特徴とするコーン巻パッケージ。

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