JP2018090375A - 自動ワインダ、及び自動ワインダの巻取速度制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】動作制御の最適化を図ることができる自動ワインダを提供する。
【解決手段】精紡機により形成された前記給糸ボビンから糸を巻き取ってパッケージを形成する複数のワインダユニットを備えた自動ワインダであって、前記自動ワインダは、前記給糸ボビンの形成の処理状況、及びドッフィング実行信号の少なくとも一方に関する情報を含む紡績情報を入力する入力部と、前記入力部によって入力された前記紡績情報に基づいて、前記ワインダユニットが前記給糸ボビンから糸を巻き取る際の巻取速度を決定する制御部と、を備えることを特徴とする。
【選択図】図８

Description

本発明は、自動ワインダ及び自動ワインダの巻取速度制御方法に関する。

従来、給糸ボビンを形成する精紡ユニットを複数備える精紡機と、給糸ボビンから糸を巻き取ってパッケージを形成するワインダユニットを複数備える自動ワインダと、を備えた糸巻取システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載された糸巻取システムでは、精紡機及び自動ワインダ間を巡回輸送されるボビン載置用のトレーにメディアが設けられており、このメディアに書込み装置によってワインダの糸処理情報が書き込まれる。メディアに書き込まれた糸処理情報は、読取り装置によって読み取られて、管理用コンピュータで管理される。

上述したような糸巻取システムでは、生産効率や作業品質を向上させる観点から、自動ワインダの動作制御を最適化することが望まれている。このような動作制御の最適化としては、例えば、自動ワインダの前段機である精紡機の処理状況に応じて自動ワインダの処理速度を適切に切り替えたり、精紡機での紡績の完了条件に応じて自動ワインダを適切に動作させたりすることが考えられる。

このような自動ワインダの動作制御の最適化は、精紡機の紡績情報を自動ワインダへ、有線通信または無線通信により伝えることにより実現されていた。

特公平６−７６１７７号公報

しかしながら、自動ワインダの前工程の精紡機には、仕様の異なる様々な種類の精紡機が存在している。それゆえ、紡績情報を送信するための通信機能を有さない精紡機、通信規格の異なる精紡機においては、自動ワインダは精紡機の紡績情報を受信することが出来ず、自動ワインダの動作制御を最適化することができなかった。

本発明の自動ワインダは、精紡機により形成された前記給糸ボビンから糸を巻き取ってパッケージを形成する複数のワインダユニットを備えている。前記自動ワインダは、前記給糸ボビンの形成の処理状況、及びドッフィング実行信号の少なくとも一方に関する情報を含む紡績情報を入力する入力部と、前記入力部によって入力された前記紡績情報に基づいて、前記ワインダユニットが前記給糸ボビンから糸を巻き取る際の巻取速度を決定する制御部と、を備える。

この自動ワインダに対して、給糸ボビンの形成の処理状況、及びドッフィング実行信号の少なくとも一方に関する情報を含む紡績情報が入力される。そして、自動ワインダが入力された紡績情報に基づいて自動ワインダの動作を制御する。このように、入力された紡績情報に基づいて自動ワインダの動作制御を行うことで、自動ワインダの動作制御の最適化を図ることができる。

前記制御部は、前記給糸ボビンの形成の処理状況に関する情報に基づいて、前記決定された前記巻取速度で前記給糸ボビンから糸を巻き取るように前記ワインダユニットの動作を制御する。

自動ワインダは、入力された前記給糸ボビンの形成の処理状況に関する情報に基づいて、精紡機の紡績状況を把握する事ができる。よって、自動ワインダは精紡機の紡績進捗に適合した動作制御を実現することができる。

前記制御部は、前記給糸ボビンの形成の処理状況に関する情報に基づいて、精紡機の次のドッフィング時刻を求め、次のドッフィングの時刻までに巻き取るべき給糸ボビンの本数である目標巻取本数を算出し、前記ワインダユニットが給糸ボビンを１本巻き取るのに要している時間である給糸ボビン処理時間を求め、さらに前記目標巻取本数を処理するのに要する時間を算出することにより前記ワインダユニットが前記給糸ボビンから糸を巻き取る際の巻取速度を決定する。

前記制御部は、前記目標巻取本数を処理するのに要する時間から前記目標巻取本数が巻き終わる時刻を算出し、前記目標巻取本数が巻き終わる時刻が次のドッフィングの時刻よりも遅い場合は、前記ワインダユニットの巻取速度を増速し、目標巻取本数が巻き終わる時刻が、次のドッフィングの時刻よりも所定の時間以上早い場合は、前記ワインダユニットの巻取速度を減速し、目標巻取本数が巻き終わる時刻が、次のドッフィングの時刻と同時刻もしくは、所定の時間以内で早い場合は、前記ワインダユニットの巻取速度を変更しない。

本発明の自動ワインダでは、精紡機の次のドッフィング時刻を求め、次のドッフィングの時刻までに巻き取るべき給糸ボビンの本数である目標巻取本数と、ワインダユニットが給糸ボビンを１本巻き取るのに要している時間である給糸ボビン処理時間から、前記目標巻取本数を処理するのに要する時間を算出している。これにより、自動ワインダの巻取処理を精紡機の紡績工程に対し、より正確に適合させることができる。

前記制御部は、前記入力部によって入力された前記紡績情報としてのドッフィング実行信号に基づいてドッフィング情報を算出し、算出したドッフィング情報を基に、前記ワインダユニットが前記給糸ボビンから糸を巻き取る際の巻取速度を決定することを特徴とする。また、前記制御部は、算出したドッフィング情報に基づいて、精紡機の次のドッフィング時刻を求め、次のドッフィングの時刻までに巻き取るべき給糸ボビンの本数である目標巻取本数を算出し、前記ワインダユニットが給糸ボビンを１本巻き取るのに要している時間である給糸ボビン処理時間を求め、さらに前記目標巻取本数を処理するのに要する時間を算出することにより前記ワインダユニットが前記給糸ボビンから糸を巻き取る際の巻取速度を決定する。さらに、前記制御部は、前記目標巻取本数を処理するのに要する時間から前記目標巻取本数が巻き終わる時刻を算出し、前記目標巻取本数が巻き終わる時刻が次のドッフィングの時刻よりも遅い場合は、前記ワインダユニットの巻取速度を増速し、目標巻取本数が巻き終わる時刻が、次のドッフィングの時刻よりも所定の時間以上早い場合は、前記ワインダユニットの巻取速度を減速し、目標巻取本数が巻き終わる時刻が、次のドッフィングの時刻と同時刻もしくは、所定の時間以内で早い場合は、前記ワインダユニットの巻取速度を変更しないことを特徴とする。

本発明の自動ワインダでは、精紡機から得られる情報がドッフィング実行信号のみであったとしても、自動ワインダの巻取処理を精紡機の紡績工程に対し、より正確に適合させることができる。

前記制御部は、前記巻取速度の変更範囲を制限する変動制限の範囲内でワインダユニットの巻取速度を変更する。

本発明の自動ワインダでは、急激な速度変更によりパッケージの巻取状態が大きく変化してしまうことを防止し、パッケージの巻取状態の変化を抑制することができる。よって、パッケージ品質が損なわれることがない。

前記変動制限は、前記入力部により変更可能である。巻取を行う糸の種類に合わせて速度変化の割合を変化させることができるので、糸の種類や、巻取条件に合った巻取速度範囲を越えることがない。よって、パッケージ品質が損なわれることがない。

本発明によれば、自動ワインダの動作制御の最適化を図ることができる。

本発明の第一の実施形態の糸巻取システムの正面図である。 図１の糸巻取システムにおいて搬送されるトレー、空のボビン及び給糸ボビンの斜視図である。 図１の糸巻取システムの精紡ユニットの側面図である。 図１の糸巻取システムのワインダユニットの側面図である。 図１の糸巻取システムの機能構成を示すブロック図である。 図１の糸巻取システムの動作を示すフローチャートである。 本発明の第二の実施形態の自動ワインダの動作を示すフローチャートである。 本発明の第二の実施形態の自動ワインダの動作を示すフローチャートである。

以下、本発明の第一の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

図１に示されるように、糸巻取システム１は、粗紡機２と、精紡機３と、自動ワインダ４と、を備えている。粗紡機２は、スライバから粗糸を生成し、その粗糸を巻き取って粗糸ボビンを形成する。精紡機３は、粗糸から糸を生成し、その糸を巻き取って給糸ボビン１１を形成する。自動ワインダ４は、給糸ボビン１１から糸を巻き取ってパッケージを形成する。自動ワインダ４は、ボビン移送装置（ボビン移送部）５を有している。ボビン移送装置５は、精紡機３から自動ワインダ４に給糸ボビン１１を移送し、自動ワインダ４から精紡機３に空のボビン１２（糸が巻かれていないボビン）を移送する。ボビン移送装置５には、ボビン準備装置（ボビン準備部）７及び残糸処理装置等が設けられている。ボビン準備装置７は、自動ワインダ４が給糸ボビン１１の糸を処理するための前準備を行う。残糸処理装置は、給糸ボビン１１から排出されたボビン１２に糸が残っている場合に、その糸を除去して空のボビン１２にする。そのため、ボビン移送装置５は、カーブの多い複雑な搬送経路を有している。

給糸ボビン１１及び空のボビン１２は、それぞれ、トレー６にセットされた状態で移送される。図２に示されるように、トレー６は、円板状のベース部６１と、ベース部６１から上側に突出するピン６２と、ベース部６１に内蔵されたＲＦ（Radio Frequency）タグ６３と、を有している。給糸ボビン１１及び空のボビン１２は、それぞれ、ボビン１２のボトム部１２ａにピン６２が差し込まれることで、ボビン１２のトップ部１２ｂが上側に向いた状態でトレー６にセットされる。ＲＦタグ（記録部）６３は、トレー６にセットされた給糸ボビン１１に関する情報を記憶する。糸巻取システム１では、トレー６にセットされた給糸ボビン１１の状況がＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification：電波による個体識別）技術によって管理される。

図１に示されるように、粗紡機２は、粗紡機２の動作を制御する制御装置２１と、粗糸ボビンを形成する複数の粗紡ユニット２２と、を備えている。制御装置２１は、ディスプレイ等の表示部２１ａと、入力キー等の操作部２１ｂと、を有している。表示部２１ａは、各粗紡ユニット２２の運転状況等を表示する。操作部２１ｂは、オペレータが各粗紡ユニット２２の運転条件の設定等を行うためのものである。

精紡機３は、精紡機３の動作を制御する制御装置３１と、給糸ボビン１１を形成する複数の精紡ユニット３２と、を備えている。制御装置３１は、ディスプレイ等の表示部３１ａと、入力キー等の操作部３１ｂと、を有している。表示部３１ａは、各精紡ユニット３２の運転状況等を表示する。操作部３１ｂは、オペレータが各精紡ユニット３２の運転条件の設定等を行うためのものである。

図３に示されるように、精紡ユニット３２は、ドラフト装置３３と、加撚装置３４と、を有している。

ドラフト装置３３は、バックローラ対３３ａと、ミドルローラ対３３ｂと、フロントローラ対３３ｃと、を有している。バックローラ対３３ａ、ミドルローラ対３３ｂ及びフロントローラ対３３ｃは、それぞれ、ボトムローラ及びトップローラによって構成されている。ミドルローラ対３３ｂを構成する各ローラには、エプロンベルトが架けられている。ドラフト装置３３では、バックローラ対３３ａ、ミドルローラ対３３ｂ及びフロントローラ対３３ｃが所定の速度比で回転させられることで、粗糸ボビンから解舒された粗糸１３がドラフトされる。

加撚装置３４は、スピンドル軸３５と、リングレール３６と、リング３７と、トラベラ３８と、を有している。スピンドル軸３５は、ボビン１２のトップ部１２ｂが上側に向いた状態でボビン１２のボトム部１２ａを保持し、ボビン１２を回転させる。リングレール３６は、ボビン１２の軸線方向に移動可能である。リング３７は、リングレール３６に固定されている。トラベラ３８は、リング３７に支持されており、リング３７に沿って移動可能である。

加撚装置３４では、ドラフト装置３３においてドラフトされた粗糸１３がリング３７とトラベラ３８との隙間に挿通され、その粗糸１３の端部がボビン１２に固定される。その状態で、スピンドル軸３５がボビン１２を回転させると、トラベラ３８が粗糸１３に引っ張られるようにしてリング３７に沿って移動する。このとき、リングレール３６が、ボビン１２の軸線方向に沿った所定の範囲で往復動しつつ、ボトム部１２ａ側からトップ部１２ｂ側に徐々に移動する。加撚装置３４では、トラベラ３８の回転がボビン１２の回転に遅れることで粗糸１３に撚りが加えられて糸１４が生成され、その糸１４がボビン１２に巻き取られて給糸ボビン１１が形成される。

以上のように構成された精紡ユニット３２を複数有する精紡機３は、いわゆる一斉ドッフィングタイプとして構成されている。すなわち、精紡機３は、ボビン移送装置５によって自動ワインダ４から移送された空のボビン１２を複数ストックしておき、各精紡ユニット３２に空のボビン１２を一斉にセットして、糸の巻き取りを一斉に開始させる。各精紡ユニット３２において糸の巻き取りが完了して給糸ボビン１１が形成されると、精紡機３は、全ての給糸ボビン１１を一斉に玉揚げ（ドッフィング）する。そして、精紡機３は、その間にストックされていた空のボビン１２をトレー６から抜き取って各精紡ユニット３２に再び一斉にセットし、代わりに、玉揚げした給糸ボビン１１をトレー６に一斉にセットする。

図１に示されるように、自動ワインダ４は、自動ワインダ４の動作を制御する制御装置４１と、パッケージを形成する複数のワインダユニット４２と、ボビン移送装置５と、を備えている。制御装置４１は、ディスプレイ等の表示部４１ａと、入力キー等の操作部４１ｂと、を有している。表示部４１ａは、各ワインダユニット４２の運転状況等を表示する。操作部４１ｂは、オペレータが各ワインダユニット４２の運転条件の設定等を行うためのものである。なお、制御装置４１は、ボビン移送装置５の動作も制御している。

図４に示されるように、ワインダユニット４２は、巻取装置４３と、テンション付与装置４４と、糸監視装置４５と、上糸捕捉装置４６と、下糸捕捉装置４７と、糸継装置４８と、を有している。

巻取装置４３は、クレードル４３ａと、巻取ドラム４３ｂと、を有している。クレードル４３ａは、パッケージ１５を支持する。巻取ドラム４３ｂは、糸１４をトラバースさせつつパッケージ１５を回転させる。これにより、所定の位置にセットされた給糸ボビン１１から糸１４が巻き取られてパッケージ１５が形成される。テンション付与装置４４は、給糸ボビン１１からパッケージ１５に走行する糸１４に所定のテンションを付与する。

糸監視装置４５は、糸欠陥（糸１４の太さ異常、糸１４への異物の混入等）を検出するために、走行する糸１４を監視する。糸欠陥が検出された場合には、別途設けられたカッタによって糸１４が切断される。上糸捕捉装置４６は、糸１４が切断された場合に、パッケージ１５側の糸１４の糸端を捕捉して糸継装置４８に案内する。下糸捕捉装置４７は、糸１４が切断された場合に、給糸ボビン１１側の糸１４の糸端を捕捉して糸継装置４８に案内する。糸継装置４８は、上糸捕捉装置４６及び下糸捕捉装置４７によって案内された糸端同士を繋ぐ。

図１に示されるように、ボビン移送装置５は、ＲＦライタ５１を備えている。ＲＦライタ５１は、精紡機３から自動ワインダ４に給糸ボビン１１が移送される際に、給糸ボビン１１がセットされたトレー６のＲＦタグ６３に、その給糸ボビン１１に関する情報を書き込む。給糸ボビン１１に関する情報には、給糸ボビン１１を形成した精紡ユニット３２を特定するためのユニット識別情報、及び一斉ドッフィングのタイミングを特定するためのドッフィング情報（タイミング情報）が含まれている。より具体的には、ドッフィング情報とは、一斉ドッフィングを行ったときの時間、又は基準として設定された時点から通算何回目のドッフィングであるか等のドッフィングを行ったタイミングを示す情報である。なお、精紡機３の給糸ボビン１１の移送方向の出口にＲＦライタ５１を設けることもできる。また、精紡ユニット３２ごとにＲＦライタ５１を設けることもできる。

ＲＦライタ５１によってＲＦタグ６３に書き込まれた情報は、自動ワインダ４のワインダユニット４２に給糸ボビン１１がセットされた際に、各ワインダユニット４２に設けられたＲＦリーダ（読取部）４９によって読み込まれ、自動ワインダ４の制御装置４１に送信される。これにより、制御装置４１は、ワインダユニット４２にセットされている給糸ボビン１１について、その給糸ボビン１１を形成した精紡ユニット３２、及び一斉ドッフィングのタイミングを特定することができる。

次に、図５及び図６を用いて、精紡機３が自動ワインダ４に紡績情報（詳しくは後述）を送信し、自動ワインダ４が紡績情報に基づいて自動ワインダ４の動作（すなわち各ワインダユニット４２及びボビン準備装置７の動作）を制御する仕組みについて説明する。

図５に示されるように、上記仕組みを実現するための機能的要素として、精紡機３は、制御装置（生成部）３１と、送信部３１ｃと、を備えている。また、自動ワインダ４は、制御装置（制御部）４１と、各ワインダユニット４２と、ボビン移送装置５に設けられたボビン準備装置７と、ボビン準備装置７に設けられたＲＦリーダ７ａと、受信部４１ｃと、を備えている。

制御装置３１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を有する電子制御ユニットである。制御装置３１は、ＲＯＭに記憶されているプログラムをＲＡＭにロードし、ＣＰＵで実行することで、各種の制御を実行する。制御装置３１は、複数の電子制御ユニットから構成されていてもよい。制御装置３１は、給糸ボビン１１の形成の処理状況、及び給糸ボビン１１の紡績の完了条件の少なくとも一方に関する情報を含む紡績情報を生成する生成部として機能する。

給糸ボビン１１の形成の処理状況に関する情報（以下「処理状況情報」という。）は、例えば、一斉ドッフィングによって複数の精紡ユニット３２において給糸ボビン１１が一斉に玉揚げされるまでの残り時間を示す情報等である。制御装置３１は、例えば各精紡ユニット３２の運転状況の監視や各精紡ユニット３２の運転に関する設定を参照すること等により、上述したような処理状況情報を得ることができる。

給糸ボビン１１の紡績の完了条件に関する情報（以下「完了条件情報」という。）は、例えば、各精紡ユニット３２において給糸ボビン１１を玉揚げする際に満たすべき条件（玉揚げ条件）に関する情報である。完了条件情報は、例えば、給糸ボビン１１における糸の巻き終わりの状態に関する情報である。糸の巻き終わりの状態に関する情報とは、例えば、給糸ボビン１１における糸の巻き終わりの状態において、いわゆるバンチ巻処理がされているか否か、半玉ボビンに形成されているか否か等を示す情報である。

本実施形態では一例として、制御装置３１は、上述の処理状況情報及び完了条件情報と、給糸ボビン１１が形成されたタイミングを特定するためのドッフィング情報を含んだデータを紡績情報として生成し、送信部３１ｃを介して自動ワインダ４に送信する。制御装置３１が紡績情報を生成して自動ワインダ４に送信するタイミングは任意であるが、本実施形態では一例として、制御装置３１は、予め定められた所定間隔で定期的に紡績情報を生成して自動ワインダ４に送信するものとする。これにより、自動ワインダ４が精紡機３の処理状況を適時に把握することができるようになり、その都度、ワインダユニット４２の巻取速度を適切に制御することが可能となる（詳しくは後述）。

送信部３１ｃは、制御装置３１によって生成された紡績情報を自動ワインダ４に送信する。送信部３１ｃによる送信は、ケーブル等による有線で行ってもよいし、無線で行ってもよい。送信部３１ｃによる送信を無線で行う場合、伝送媒体としては、電波、赤外線又は光を採用してもよい。なお、図５では、送信部３１ｃを制御装置３１とは別個の要素として図示しているが、送信部３１ｃは、制御装置３１に含まれて構成されていてもよい。すなわち、送信部３１ｃは、制御装置３１に組み込まれた通信機能であってもよい。

受信部４１ｃは、精紡機３から送信された紡績情報を受信する。受信部４１ｃによる受信は、ケーブル等による有線で行ってもよいし、無線で行ってもよい。受信部４１ｃによる受信を無線で行う場合、伝送媒体としては、電波、赤外線又は光を採用してもよい。なお、図５では、受信部４１ｃを制御装置４１とは別個の要素として図示しているが、受信部４１ｃは、制御装置４１に含まれて構成されていてもよい。すなわち、受信部４１ｃは、制御装置４１に組み込まれた通信機能であってもよい。

制御装置４１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有する電子制御ユニットである。制御装置４１は、ＲＯＭに記憶されているプログラムをＲＡＭにロードし、ＣＰＵで実行することで、各種の制御を実行する。制御装置４１は、複数の電子制御ユニットから構成されていてもよい。制御装置４１は、受信部４１ｃによって受信された紡績情報に基づいて、自動ワインダ４の動作を制御する。具体的には、制御装置４１は、紡績情報に基づいて各ワインダユニット４２の動作を決定し、決定された動作を示す制御信号を各ワインダユニット４２に適時送信することによって、各ワインダユニット４２の動作を制御する。

制御装置４１は、紡績情報に含まれる処理状況情報に基づいて、各ワインダユニット４２が給糸ボビン１１から糸を巻き取る際の巻取速度を決定し、決定された巻取速度で給糸ボビン１１から糸を巻き取るように各ワインダユニット４２の動作を制御する。

上述の通り、精紡機３から自動ワインダ４に給糸ボビン１１が移送される一方で、自動ワインダ４から精紡機３に空のボビン１２が移送される。ここで、単位時間あたりに精紡機３から自動ワインダ４に給糸ボビン１１が移送されるペース（供給ペース）が、単位時間あたりに自動ワインダ４から精紡機３に空のボビン１２が移送されるペース（排出ペース）よりも遅いことは、自動ワインダ４の処理に余裕があることを意味する。すなわち、各ワインダユニット４２の巻取速度を遅くすることが可能であることを意味する。一方、供給ペースが排出ペースよりも速いことは、自動ワインダ４の処理に余裕がないことを意味する。すなわち、精紡機３と自動ワインダ４との処理速度のバランスをとるために各ワインダユニット４２の巻取速度を速くする必要があることを意味する。

そこで、制御装置４１は、紡績情報に含まれる処理状況情報に基づいて給糸ボビン１１の供給ペースを算出し、当該供給ペースと各ワインダユニット４２での巻取処理のペース（すなわち空のボビン１２の排出ペース）とが釣り合うように、各ワインダユニット４２の巻取速度を決定する。これにより、供給ペースが排出ペースよりも速い場合には、制御装置４１は、各ワインダユニット４２の巻取速度を速くすることにより、精紡機３の処理と自動ワインダ４の処理とのバランスをとることができる。また、供給ペースが排出ペースよりも遅い場合には、制御装置４１は、各ワインダユニット４２の巻取速度を遅くすることにより、各ワインダユニット４２における巻取品質（すなわちパッケージ１５の品質）を向上させることができる。

また、制御装置４１は、紡績情報に含まれる糸の巻き終わりに関する情報に基づいて、ボビン移送装置５に設けられたボビン準備装置７における給糸ボビン１１に対するボビンの準備動作を制御する。例えば、制御装置４１は、糸の巻き終わりに関する情報から、給糸ボビン１１においてバンチ巻処理がされているか否かを特定する。給糸ボビン１１においてバンチ巻処理がされていると特定された場合には、制御装置４１は、バンチ巻処理がされている場合に不要となる動作（例えば、ボビン準備装置７に設けられた図示しない糸端切断装置による給糸ボビン１１の糸端の切断や、ボビン準備装置７に設けられた図示しない糸端吸引装置による給糸ボビン１１の糸端の吸引等の動作）を省略するように、ボビン準備装置７の動作を制御する。これにより、ボビン準備装置７において無駄な動作がされることを防ぐことができる。

また、例えば、制御装置４１は、糸の巻き終わりに関する情報から、給糸ボビン１１が半玉ボビンに形成されているか否かを特定する。給糸ボビン１１が半玉ボビンに形成されていると特定された場合には、制御装置４１は、例えば、上述した糸端切断装置及び糸端吸引装置のサーチ動作（給糸ボビン１１の糸端をサーチするための動作）が半玉ボビンに対応する範囲（例えばボトム部１２ａ側の所定範囲）において行われるように、ボビン準備装置７の動作を制御する。これにより、サーチ動作を無駄な範囲において行うことを防ぐとともに、糸端の発見を素早く行うことが可能となる。以上のように給糸ボビン１１における糸の巻き終わりの状態に応じてボビン準備装置７におけるボビンの準備動作を制御することにより、ボビン準備装置７の動作の最適化を図ることができる。

ここで、精紡機３での一斉ドッフィングのタイミングごとに、給糸ボビン１１の紡績の完了条件が異なる場合がある。例えば第１のタイミングでの一斉ドッフィングの際には、給糸ボビン１１においてバンチ巻処理がされ、第１のタイミングよりも後の第２のタイミングでの一斉ドッフィングの際には、給糸ボビン１１においてバンチ巻処理がされないように、紡績の完了条件が設定される場合がある。第２のタイミングでの一斉ドッフィングの際に、給糸ボビン１１においてバンチ巻処理がされない原因としては、精紡機３にセットされている粗糸ボビンに巻かれている粗糸が、多くの精紡ユニット３２で使い尽くされた場合や、精紡機３のトラブルにより中途半端な状態でドッフィングせざるを得ない場合などが挙げられる。そして、このように紡績の完了条件が異なる第１及び第２のタイミングで形成された給糸ボビン１１が混在してボビン準備装置７に移送される場合がある。このような場合、制御装置４１は、第１のタイミングで形成された給糸ボビン１１に対して準備作業を行う場合、第１のタイミングを示すドッフィング情報を含んだ第１の紡績情報に含まれる完了条件情報（すなわち、第１のタイミングで形成された給糸ボビン１１に適用された完了条件情報）に基づいてボビン準備装置７の動作を制御する必要がある。同様に、制御装置４１は、第２のタイミングで形成された給糸ボビン１１に対して準備作業を行う場合、第２のタイミングを示すドッフィング情報を含んだ第２の紡績情報に含まれる完了条件情報（すなわち、第２のタイミングで形成された給糸ボビン１１に適用された完了条件情報）に基づいてボビン準備装置７の動作を制御する必要がある。自動ワインダ４は、このような制御を実現可能に構成されている。以下、この仕組みについて説明する。

まず、制御装置４１は、受信部４１ｃを介して精紡機３から定期的に紡績情報を受け取ることにより、第１のタイミングを示すドッフィング情報を含んだ第１の紡績情報と、第２のタイミングを示すドッフィング情報を含んだ第２の紡績情報を蓄積する。ボビン準備装置７に給糸ボビン１１が供給された際には、当該ボビン準備装置７に設けられたＲＦリーダ７ａは、給糸ボビン１１を移送するトレー６に設けられたＲＦタグ６３に書き込まれた情報を読み取り、制御装置４１に送信する。これにより、制御装置４１は、ボビン準備装置７に供給された給糸ボビン１１が形成されたタイミングを示すドッフィング情報を取得する。

続いて、制御装置４１は、蓄積している紡績情報の中から、ＲＦリーダ７ａから受信したドッフィング情報（給糸ボビン１１が形成されたタイミングを示すドッフィング情報。例えば何回目のドッフィングで玉揚げされた給糸ボビン１１であるかを特定する情報。）と一致するドッフィング情報を含んだ紡績情報を抽出し、当該紡績情報に基づいてボビン準備装置７の動作を制御する。具体的には、ＲＦリーダ７ａから受信したドッフィング情報が第１のタイミング（例えば１回目のドッフィング）を示す場合には、制御装置４１は、第１の紡績情報に含まれる完了条件情報に基づいてボビン準備装置７のボビンの準備動作を制御する。一方、ＲＦリーダ７ａから受信したドッフィング情報が第２のタイミング（例えば２回目のドッフィング）を示す場合には、制御装置４１は、第２の紡績情報に含まれる完了条件情報に基づいてボビン準備装置７のボビンの準備動作を制御する。これにより、ボビン準備装置７に供給された給糸ボビン１１に適用された紡績の完了条件（例えば、バンチ巻処理がされているか否か、半玉ボビンに形成されているか否か等の糸の巻き終わりに関する情報）に基づいて、当該ボビン準備装置７によるボビンの準備動作を適切に制御することができる。

次に、図６を用いて、糸巻取システム１の動作（本実施形態に係る糸巻取方法を含む動作）について説明する。図６に示されるように、まず、精紡機３の制御装置３１は、処理状況情報及び完了条件情報の少なくとも一方を含む紡績情報を生成する（ステップＳ１、生成ステップ）。続いて、精紡機３の送信部３１ｃは、ステップＳ１において生成された紡績情報を自動ワインダ４に送信する（ステップＳ２、送信ステップ）。

続いて、自動ワインダ４の受信部４１ｃは、紡績情報を受信する（ステップＳ３、受信ステップ）。受信部４１ｃにおいて受信された紡績情報は、制御装置４１に受け渡される。そして、制御装置４１は、紡績情報に含まれる処理状況情報に基づいて、各ワインダユニット４２の巻取速度を制御する（ステップＳ４、制御ステップ）。具体的には、制御装置４１は、紡績情報に含まれる処理状況情報に基づいて給糸ボビン１１の供給ペースを算出し、当該供給ペースと各ワインダユニット４２での巻取処理のペース（すなわち空のボビン１２の排出ペース）とが釣り合うように、各ワインダユニット４２の巻取速度を決定する。そして、制御装置４１は、決定された巻取速度で給糸ボビン１１から糸を巻き取るように各ワインダユニット４２の動作を制御する。

また、ボビン準備装置７に給糸ボビン１１が供給された際には、ボビン準備装置７に設けられたＲＦリーダ７ａは、給糸ボビン１１を移送するトレー６に設けられたＲＦタグ６３に書き込まれたドッフィング情報を読み取り、制御装置４１に送信する（ステップＳ５）。続いて、制御装置４１は、ＲＦリーダ７ａから受信したドッフィング情報と一致するドッフィング情報を含んだ紡績情報に基づいてボビン準備装置７によるボビンの準備動作を制御する（ステップＳ６、制御ステップ）。具体的には、上述の通り、制御装置４１は、例えば紡績情報に含まれる給糸ボビン１１の糸の巻き終わりに関する情報に基づいてボビン準備装置７の動作を制御する。

次に本発明の第二の実施形態について説明する。第二の実施形態において、第一の実施形態と共通する構成に関しては、説明を省略する。

本実施形態の自動ワインダ４は、入力部１００と報知部１０１を更に備えている。自動ワインダ４の受信部４１ｃが精紡機３からの紡績情報を受信できない構成において、オペレータは入力部１００に紡績情報を入力する事ができる。自動ワインダ４の受信部４１ｃが精紡機３からの紡績情報を受信できない構成とは、たとえば精紡機３が、自動ワインダ４と通信するための送信部３１ｃを備えていない場合や、送信部３１ｃを備えていても故障により通信機能が動作しない場合などが挙げられる。

図７に示すように、オペレータは紡績情報として、ドッフィング本数（精紡機３が１回のドッフィングにより供給することのできる給糸ボビン１１の本数）、ドッフィング情報（次のドッフィングの時刻、または１回のドッフィングに必要な時間）を紡績情報として入力部１０に入力することができる（ステップＳ７）。

自動ワインダ４の制御装置４１は、入力された情報から、次のドッフィングの時刻までに巻き取るべき給糸ボビンの本数（目標巻取本数）を算出する（ステップＳ８）。この目標巻取本数は、前記ドッフィング本数から、前回ドッフィングにより供給されたボビンに対して巻取処理が完了した給糸ボビン１１の本数を減ずる事により容易に算出することができる。

次に制御装置４１は、ワインダユニット４２が給糸ボビン１１を１本巻き取るのに要している時間（給糸ボビン処理時間）を巻取情報から求める（ステップＳ９）。給糸ボビン処理時間は、自動ワインダ４から精紡機に返却した巻取処理済みボビンの数を、所定の時間間隔でカウントすることにより求めることができる。また、ワインダユニット４２が給糸ボビンを処理するのに要した実際の時間をカウントすることによっても求めることができる。さらに制御装置４１は給糸ボビン処理時間と、自動ワインダ４の備えるワインダユニット４２の台数を考慮して、目標巻取本数の給糸ボビン１１を処理するのに要する時間を演算する（ステップＳ１０）。そして、制御装置４１は目標巻取本数が巻き終わる時刻を算出し（ステップＳ１１）、次のドッフィングの時刻と比較する（ステップＳ１２）。

図８に示すように、制御装置４１は、目標巻取本数が巻き終わる時刻が、次のドッフィングの時刻よりも遅い場合（ステップＳ１４）は、ワインダユニット４２の巻取速度を増速する（ステップＳ１５）。また、目標巻取本数が巻き終わる時刻が、次のドッフィングの時刻よりもかなり早い場合（ステップＳ１７）は、ワインダユニット４２の巻取速度を減速する（ステップＳ１８）。さらに、目標巻取本数が巻き終わる時刻が、次のドッフィングの時刻とほぼ同時刻の場合（ステップＳ１６）は、ワインダユニット４２の巻取速度は変更しない。このようにオペレータが入力した紡績情報に基づいて自動ワインダ４の動作を制御することにより、自動ワインダ４の動作制御の最適化を図ることができる。ここで、「かなり早い」とは、しきい値として設定された所定の時間以上早いことを示す。また、「ほぼ同時刻」とは所定の時間以内で早いことを示す。

ワインダユニット４２の巻取速度を変更する際には、急激な速度変更によりパッケージの巻取状態が大きく変化してしまうことを防止するための制限（変動制限）を設けることが好ましい。例えば巻取速度の変更を±１０％以内に制限することによりパッケージの巻取状態の変化を抑制することができるため、パッケージ品質が損なわれることがない。

また、上記変動制限は、入力部１００により自由に変更することができる。

制御装置４１は、目標巻取本数が巻き終わる時刻が、次のドッフィングの時刻よりも遅い場合、もしくは目標巻取本数が巻き終わる時刻が、次のドッフィングの時刻よりもかなり早い場合に自動で速度変更せず、オペレータに速度変更を報知部１０１により報知するよう構成することができる。報知部１０１の具体例としては、パトランプなどが挙げられる。また、入力部１００が液晶表示画面を有する場合、この液晶表示画面に文字として速度変更の必要性を報知するよう構成することもできる。このように構成する事によりオペレータは自分の意図する巻取速度を自由に設定することができる。例えば、自動ワインダの一部のワインダユニット４２をメンテナンスしたい場合に、目標巻取本数が巻き終わる時刻が、次のドッフィングの時刻よりもかなり早いことが報知された場合に、オペレータは自動ワインダ４の巻取速度を遅く設定することができる。また、オペレータは巻取速度を遅くせず、代わりにメンテナンスしたい一部のワインダユニット４２を停止させる事ができる。これにより、自動ワインダ４の巻取効率は低下するが、目標巻取本数が巻き終わる時刻が、次のドッフィングの時刻よりもかなり早い場合に自動ワインダ４が停止状態となってしまう時間と相殺することができる。このように構成することにより、オペレータの選択肢が増え、フレキシブルな対応が可能となる。

本発明の第二の実施形態においては、前記制御装置４１は、前記目標巻取本数を処理するのに要する時間から前記目標巻取本数が巻き終わる時刻を算出する。次に、前記目標巻取本数が巻き終わる時刻が次のドッフィングの時刻よりも遅い場合は、前記ワインダユニット４２の巻取速度を増速し、目標巻取本数が巻き終わる時刻が、次のドッフィングの時刻よりも所定の時間以上早い場合は、前記ワインダユニット４２の巻取速度を減速し、目標巻取本数が巻き終わる時刻が、次のドッフィングの時刻と同時刻もしくは、所定の時間以内で早い場合は、前記ワインダユニット４２の巻取速度を変更しないことを特徴としている。

次に本発明の第三の実施形態について説明する。第三の実施形態において、第一の実施形態および第二の実施形態と共通する構成に関しては、説明を省略する。

第三の実施形態において、自動ワインダ４の受信部４１ｃは、精紡機３の送信部３１ｃからドッフィングが実行された事実のみ受信する構成となっている。前述したような処理状況情報、完了条件情報、もしくは次のドッフィングまでの時間に関するドッフィング情報を送信する機能を有さない一般的な精紡機３であっても、ドッフィングが実行された事実（ドッフィング実行信号）のみ送信することができる。本実施形態においては、自動ワインダ４の制御装置４１は、過去に受信部４１ｃが受信したドッフィング実行信号から、ドッフィング情報（次のドッフィングの時刻、または１回のドッフィングに必要な時間）を算出する。ドッフィング本数（精紡機３が１回のドッフィングにより供給することのできる給糸ボビン１１の本数）は、オペレータによって入力部１００から入力される。つまり、本実施形態の場合、受信部４１ｃも入力部として機能する。制御装置４１は、目標巻取本数が巻き終わる時刻が、算出した次のドッフィングの時刻よりも遅い場合は、ワインダユニット４２の巻取速度を増速する。また、目標巻取本数が巻き終わる時刻が、算出した次のドッフィングの時刻よりもかなり早い場合は、ワインダユニット４２の巻取速度を減速する。オペレータが入力した紡績情報に基づいて自動ワインダ４の動作を制御することにより、自動ワインダ４の動作制御の最適化を図ることができる。

以上、本発明の３つの実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、精紡機３から自動ワインダ４への紡績情報の送信は、必ずしも精紡機３と自動ワインダ４との間で直接行われなくともよく、例えば所定の中継装置を介して行われてもよい。また、上記実施形態では、処理状況情報に基づいて各ワインダユニット４２の動作（巻取速度）を制御する例について説明したが、制御装置４１は、処理状況情報に基づいてボビン準備装置７の動作を制御してもよい。同様に、上記実施形態では、完了条件情報に基づいてボビン準備装置７の準備動作を制御する例について説明したが、制御装置４１は、完了条件情報に基づいて各ワインダユニット４２の動作を制御してもよい。

１…糸巻取システム、３…精紡機、４…自動ワインダ、５…ボビン移送装置（ボビン移送部）、７…ボビン準備装置（ボビン準備部）、７ａ…ＲＦリーダ（読取部）、３１…制御装置（生成部）、３１ｃ…送信部、４１…制御装置（制御部）、４１ｃ…受信部、６３…ＲＦタグ（記録部）。

Claims (11)

1. 精紡機により形成された前記給糸ボビンから糸を巻き取ってパッケージを形成する複数のワインダユニットを備えた自動ワインダであって、
   前記自動ワインダは、
   前記給糸ボビンの形成の処理状況、及びドッフィング実行信号の少なくとも一方に関する情報を含む紡績情報を入力する入力部と、
   前記入力部によって入力された前記紡績情報に基づいて、前記ワインダユニットが前記給糸ボビンから糸を巻き取る際の巻取速度を決定する制御部と、
   を備えることを特徴とする。
2. 前記制御部は、前記給糸ボビンの形成の処理状況に関する情報に基づいて、前記決定された前記巻取速度で前記給糸ボビンから糸を巻き取るように前記ワインダユニットの動作を制御する、請求項１記載の自動ワインダ。
3. 前記制御部は、前記給糸ボビンの形成の処理状況に関する情報に基づいて、精紡機の次のドッフィング時刻を求め、次のドッフィングの時刻までに巻き取るべき給糸ボビンの本数である目標巻取本数を算出し、前記ワインダユニットが給糸ボビンを１本巻き取るのに要している時間である給糸ボビン処理時間を求め、さらに前記目標巻取本数を処理するのに要する時間を算出することにより前記ワインダユニットが前記給糸ボビンから糸を巻き取る際の巻取速度を決定することを特徴とする請求項１または２に記載の自動ワインダ。
4. 前記制御部は、前記目標巻取本数を処理するのに要する時間から前記目標巻取本数が巻き終わる時刻を算出し、
   前記目標巻取本数が巻き終わる時刻が次のドッフィングの時刻よりも遅い場合は、前記ワインダユニットの巻取速度を増速し、
   目標巻取本数が巻き終わる時刻が、次のドッフィングの時刻よりも所定の時間以上早い場合は、前記ワインダユニットの巻取速度を減速し、
   目標巻取本数が巻き終わる時刻が、次のドッフィングの時刻と同時刻もしくは、所定の時間以内で早い場合は、前記ワインダユニットの巻取速度を変更しないことを特徴とする請求項３に記載の自動ワインダ。
5. 前記制御部は、前記入力部によって入力された前記紡績情報としてのドッフィング実行信号に基づいてドッフィング情報を算出し、算出したドッフィング情報を基に、前記ワインダユニットが前記給糸ボビンから糸を巻き取る際の巻取速度を決定することを特徴とする請求項１に記載の自動ワインダ。
6. 前記制御部は、算出したドッフィング情報に基づいて、精紡機の次のドッフィング時刻を求め、次のドッフィングの時刻までに巻き取るべき給糸ボビンの本数である目標巻取本数を算出し、前記ワインダユニットが給糸ボビンを１本巻き取るのに要している時間である給糸ボビン処理時間を求め、さらに前記目標巻取本数を処理するのに要する時間を算出することにより前記ワインダユニットが前記給糸ボビンから糸を巻き取る際の巻取速度を決定することを特徴とする請求項５に記載の自動ワインダ。
7. 前記制御部は、前記目標巻取本数を処理するのに要する時間から前記目標巻取本数が巻き終わる時刻を算出し、
   前記目標巻取本数が巻き終わる時刻が次のドッフィングの時刻よりも遅い場合は、前記ワインダユニットの巻取速度を増速し、
   目標巻取本数が巻き終わる時刻が、次のドッフィングの時刻よりも所定の時間以上早い場合は、前記ワインダユニットの巻取速度を減速し、
   目標巻取本数が巻き終わる時刻が、次のドッフィングの時刻と同時刻もしくは、所定の時間以内で早い場合は、前記ワインダユニットの巻取速度を変更しないことを特徴とする請求項６に記載の自動ワインダ。
8. 前記制御部は、前記巻取速度の変更範囲を制限する変動制限の範囲内でワインダユニットの巻取速度を変更することを特徴とする請求項４または請求項７のいずれかに記載の自動ワインダ。
9. 前記変動制限は、前記入力部により変更可能であることを特徴とする請求項８に記載の自動ワインダ。
10. 給糸ボビンの形成の処理状況に関する情報に基づいて、精紡機の次のドッフィング時刻を求める第１工程と、
    次のドッフィングの時刻までに巻き取るべき給糸ボビンの本数である目標巻取本数を算出すること第２工程と、
    前記ワインダユニットが給糸ボビンを１本巻き取るのに要している時間である給糸ボビン処理時間を求める第３工程と、
    前記目標巻取本数を処理するのに要する時間を算出することにより前記ワインダユニットが前記給糸ボビンから糸を巻き取る際の巻取速度を決定する第４工程と、
    からなる自動ワインダの巻取速度制御方法。
11. 前記第４工程において、前記目標巻取本数を処理するのに要する時間から前記目標巻取本数が巻き終わる時刻を算出し、
    前記目標巻取本数が巻き終わる時刻が次のドッフィングの時刻よりも遅い場合は、前記ワインダユニットの巻取速度を増速し、
    目標巻取本数が巻き終わる時刻が、次のドッフィングの時刻よりも所定の時間以上早い場合は、前記ワインダユニットの巻取速度を減速し、
    目標巻取本数が巻き終わる時刻が、次のドッフィングの時刻と同時刻もしくは、所定の時間以内で早い場合は、前記ワインダユニットの巻取速度を変更しないことを特徴とする請求項１０に記載の自動ワインダの巻取速度制御方法。
    

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