JP2019123587A - 自動ワインダにおける静圧制御方法及び自動ワインダ - Google Patents

Abstract

【課題】吸引空気流を利用して糸継ぎを行うことが可能な複数の巻取ユニットを有する自動ワインダにおいて、吸引空気流の静圧を適切に制御することで吸引ブロワの消費電力を削減する。【解決手段】複数の巻取ユニットの起動時に、吸引空気流の静圧が所定の設定値よりも高くなるように吸引ブロワを作動させる起動工程と、起動工程の後に、吸引空気流の静圧を設定値まで下げるべく、吸引ブロワの周波数をフィードバック制御する初期フィードバック工程と、初期フィードバック工程の後に、吸引空気流の静圧を設定値に維持すべく、吸引ブロワの周波数をフィードバック制御する通常フィードバック工程と、を備え、初期フィードバック工程における制御周期を、通常フィードバック工程における制御周期よりも短くする。【選択図】図８

Description

本発明は、吸引空気流を利用して糸継ぎを行うことが可能な複数の巻取ユニットを有する自動ワインダにおける静圧制御方法に関する。

従来より、給糸ボビンから解舒された糸をボビンに巻き取ってパッケージを形成する複数の巻取ユニットを備えた自動ワインダが知られている。各巻取ユニットには、給糸ボビンとパッケージとの間で分断された糸を糸継ぎするための糸継装置が設けられている。糸継ぎを行う場合には、パッケージ側の糸（上糸）を吸引保持する上糸用の吸引部材と、給糸ボビン側の糸（下糸）を吸引保持する下糸用の吸引部材とによって、上糸及び下糸がそれぞれ糸継装置に案内される。

このような自動ワインダでは、各巻取ユニットの吸引部材に吸引空気流を供給するために吸引ブロワが設けられている。吸引ブロワと各巻取ユニットとを接続する流路には、時間の経過とともに糸屑が溜まり、吸引空気の流れが悪くなり、ダクト内の圧力（静圧）が徐々に低下する。静圧が低くなると、上記吸引部材の吸引力が低下するため、糸継ぎが行えなくなる。これに対処するため、静圧の低下を見込んで最初から静圧を高めに設定することが考えられるが、そうすると、吸引ブロワの消費電力が増加してしまう。そこで、例えば特許文献１には、吸引空気流の静圧を検出し、検出値に基づいて吸引ブロワの動作をフィードバック制御することで、消費電力の増加を抑えつつ静圧を一定に維持する方法が開示されている。

実開平２−４０７５９号公報

しかしながら、単に吸引ブロワの動作をフィードバック制御するだけだと、次のような問題が発生していた。例えば、自動ワインダの起動時に、吸引空気流の静圧を設定値に合わせ込むのに長時間を要し、起動初期の消費電力が増大するという問題があった。また、自動ワインダが通常の稼働状態になった後でも、吸引空気流の静圧がハンチングする（振動する）ことで、静圧が設定値よりも高くなることがあり、消費電力が増加する要因となっていた。

本発明は、以上の課題に鑑みてなされたものであり、吸引空気流を利用して糸継ぎを行うことが可能な複数の巻取ユニットを有する自動ワインダにおいて、吸引空気流の静圧を適切に制御することで吸引ブロワの消費電力を削減することを目的とする。

本発明に係る自動ワインダにおける静圧制御方法の第１態様は、吸引空気流を利用して糸継ぎを行うことが可能な複数の巻取ユニットと、前記吸引空気流を発生させる吸引ブロワと、前記吸引空気流の静圧を検出する静圧検出部と、を備えた自動ワインダにおける静圧制御方法であって、前記複数の巻取ユニットの起動時に、前記吸引空気流の静圧が所定の設定値よりも高くなるように前記吸引ブロワを作動させる起動工程と、前記起動工程の後に、前記吸引空気流の静圧を前記設定値まで下げるべく、前記吸引ブロワの周波数をフィードバック制御する初期フィードバック工程と、前記初期フィードバック工程の後に、前記吸引空気流の静圧を前記設定値に維持すべく、前記吸引ブロワの周波数をフィードバック制御する通常フィードバック工程と、を備え、前記初期フィードバック工程における制御周期を、前記通常フィードバック工程における制御周期よりも短くすることを特徴とする。

自動ワインダの起動時には、複数の巻取ユニットのうち、端部に配置された巻取ユニットから順番に起動され、各巻取ユニットは糸継ぎを行ってから巻き取りを開始する。このため、自動ワインダの起動時に吸引空気流の静圧が不足していると、糸継ぎの失敗が続出し、巻き取りが開始できないおそれがある。この点、本発明の第１態様によれば、まず、起動工程で吸引空気流の静圧を設定値よりも高くなるように吸引ブロワを作動させるので、起動時の静圧を高くすることができ、確実に糸継ぎを行うことができる。さらに、起動工程直後の初期フィードバック工程における制御周期を、その後の通常フィードバック工程よりも短くしているので、起動工程で高めにしていた静圧を速やかに設定値まで下げ、設定値に合わせ込むことができる。したがって、静圧が設定値よりも高い状態を短時間に留めることができ、吸引ブロワの消費電力を削減することができる。

本発明に係る自動ワインダにおける静圧制御方法の第１態様において、前記初期フィードバック工程における前記静圧検出部による検出周期を、前記通常フィードバック工程における検出周期よりも短くするとよい。

このように、初期フィードバック工程における静圧の検出周期を短くすることで、静圧をより速やかに設定値に合わせ込むことができる。

本発明に係る自動ワインダにおける静圧制御方法の第１態様において、前記初期フィードバック工程における前記吸引ブロワの周波数の加減速レートを、前記通常フィードバック工程における加減速レートよりも速くするとよい。

このように、初期フィードバック工程における吸引ブロワの周波数の加減速レートを速くすることで、起動工程で高めにしていた静圧をより速やかに設定値まで下げることができる。

本発明に係る自動ワインダにおける静圧制御方法の第１態様において、前記起動工程では、まず前記吸引ブロワの周波数を加速し、前記静圧検出部によって検出された静圧の瞬時値が、前記設定値よりも高く設定された起動時設定値以上になると、それ以降は、前記瞬時値が前記起動時設定値以上となった時点の前記吸引ブロワの周波数を維持するとよい。

このように吸引ブロワの周波数を制御すれば、静圧の瞬時値が起動時設定値に達した後に周波数を変更する必要がなく、制御プログラムを簡易なものとすることができる。

本発明に係る自動ワインダにおける静圧制御方法の第１態様において、前記起動工程において、前記複数の巻取ユニットの起動が完了すると、前記初期フィードバック工程に移行するとよい。

複数の巻取ユニットの起動が完了してから初期フィードバック工程に移行することで、複数の巻取ユニットを順次起動している間、静圧が高い状態を維持することができる。したがって、起動工程で糸継ぎに失敗することを効果的に防止し、巻き取りを速やかに開始することができる。

本発明に係る自動ワインダにおける静圧制御方法の第１態様において、前記初期フィードバック工程において、前記静圧検出部によって検出された静圧の瞬時値が前記設定値以下になると、その制御周期の残りの間は前記吸引ブロワの周波数を前記瞬時値が前記設定値以下となった時点の周波数に維持するとよい。

初期フィードバック工程で静圧を設定値まで下げる際に、静圧の瞬時値が設定値以下となった時点で吸引ブロワの周波数の減速を停止して一定に維持すれば、静圧が設定値よりも下がりすぎることを抑えることができる。したがって、静圧をより速やかに設定値に合わせ込むことができる。

本発明に係る自動ワインダにおける静圧制御方法の第１態様において、前記初期フィードバック工程において、前記静圧検出部によって検出された静圧の時間平均値が前記設定値以下になると、前記通常フィードバック工程に移行するとよい。

初期フィードバック工程から通常フィードバック工程に移行する際の判断を、静圧の瞬時値ではなく時間平均値で行うことで、初期フィードバック工程で静圧をより確実に設定値に合わせ込んでから、通常フィードバック工程に移行することができる。

本発明に係る自動ワインダにおける静圧制御方法の第２態様は、吸引空気流を利用して糸継ぎを行うことが可能な複数の巻取ユニットと、前記吸引空気流を発生させる吸引ブロワと、前記吸引空気流の静圧を検出する静圧検出部と、を備えた自動ワインダにおける静圧制御方法であって、前記吸引空気流の静圧を所定の設定値に維持すべく、前記吸引ブロワの周波数をフィードバック制御し、前記静圧検出部によって検出された静圧の時間平均値が前記設定値未満の場合に、前記吸引ブロワの周波数を加速し始め、前記静圧検出部によって検出された静圧の瞬時値が前記設定値以上となった時点で、前記吸引ブロワの周波数の加速を停止することを特徴とする。

本発明の第２態様によれば、吸引ブロワの周波数の加速を停止する際の判断を、静圧の時間平均値ではなく瞬時値で行っているため、静圧が設定値を超えて上昇することを効果的に抑制でき、吸引ブロワの消費電力を削減することができる。

本発明に係る自動ワインダは、吸引空気流を利用して糸継ぎを行うことが可能な複数の巻取ユニットと、前記吸引空気流を発生させる吸引ブロワと、前記吸引空気流の静圧を検出する静圧検出部と、前記静圧検出部で検出された静圧に基づいて、前記吸引ブロワの動作を制御する制御部と、を備えた自動ワインダであって、前記制御部は、上記自動ワインダにおける静圧制御方法の何れかを実行可能であることを特徴とする。

このような制御部を備えた自動ワインダであれば、吸引ブロワの消費電力を削減することができる。

本実施形態に係る自動ワインダの正面図である。 自動ワインダの電気的構成を示すブロック図である。 巻取ユニットの正面図である。 糸屑回収装置を模式的に示す上面図である。 自動ワインダの起動後の一連の動作を示すフローチャートである。 初期フィードバック制御を示すフローチャートである。 通常フィードバック制御を示すフローチャートである。 ブロワ周波数及び静圧の変化を示すグラフである。

（自動ワインダ）
本発明の実施形態について説明する。図１は本実施形態に係る自動ワインダの正面図であり、図２は自動ワインダの電気的構成を示すブロック図であり、図３は巻取ユニットの正面図である。図１に示すように、自動ワインダ１は、所定の配列方向（図１の左右方向）に配列された複数の巻取ユニット２と、左右方向に走行自在に設けられた玉揚装置３と、複数の巻取ユニット２の左側に配置された糸屑回収ボックス４と、各部の制御を行う機台制御装置５と、を備えている。

図２に示すように、機台制御装置５と、各巻取ユニット２のユニット制御部２ａと、玉揚装置３とは、相互に電気信号を送受信可能に構成されている。ある巻取ユニット２においてパッケージＰの形成すなわち糸Ｙの巻き取りが完了すると、その巻取ユニット２のユニット制御部２ａから玉揚装置３に巻取完了信号が送られる。巻取完了信号を受信した玉揚装置３は、その巻取ユニット２に移動して玉揚げを行う。

（巻取ユニット）
図３に示すように、巻取ユニット２は、給糸ボビンＢから解舒される糸Ｙを巻取管Ｑに巻き取ってパッケージＰを形成する。巻取ユニット２は、給糸ボビンＢに巻かれた糸Ｙを解舒しながら供給する給糸部１０と、給糸部１０から供給された糸Ｙに対して様々な処理を行う糸処理部２０と、糸処理部２０を通過した糸Ｙを巻取管Ｑに巻き取ってパッケージＰを形成する巻取部３０と、を有する。給糸部１０、糸処理部２０、及び、巻取部３０は、この順に、下から上に並んで配置されている。

給糸部１０は、起立状態で保持された給糸ボビンＢから糸Ｙを解舒する際に、糸Ｙの解舒を補助する糸解舒補助装置１１を有する。糸解舒補助装置１１は、糸Ｙが解舒される際の膨らみ（バルーン）を適切な範囲に規制するための規制筒１２を有する。

糸処理部２０は、ヤーンフィーラ２１、テンション付与装置２２、糸継装置２３、ヤーンクリアラ２４、下糸捕捉案内部材２５、上糸捕捉案内部材２６等を有する。

ヤーンフィーラ２１は、糸解舒補助装置１１とテンション付与装置２２との間において、走行する糸Ｙの有無を検出するものである。テンション付与装置２２は、走行する糸Ｙに所定のテンションを付与するものである。図３では、一例として、いわゆるゲート式のものを図示している。ヤーンクリアラ２４は、走行する糸Ｙの太さの情報を常時取得しており、この糸太さの情報に基づいて、糸Ｙに含まれる一定以上に糸太さが太い異常部分を糸欠陥として検出する。ヤーンクリアラ２４にはカッター２４ａが付設されており、ヤーンクリアラ２４で糸欠陥が検出されたときにカッター２４ａで即座に糸Ｙを切断する。

糸継装置２３は、ヤーンクリアラ２４により糸欠陥が検出されたときのカッター２４ａによる糸切断時、パッケージＰの巻き取り中における糸切れ時、あるいは、給糸ボビンＢの交換時に、給糸ボビンＢ側の下糸Ｙ１とパッケージＰ側の上糸Ｙ２とを糸継ぎする。糸継装置２３の一例として、空気流を発生させて下糸Ｙ１と上糸Ｙ２の繊維同士を絡ませて糸継ぎを行うエアスプライサがある。なお、ヤーンクリアラ２４の糸欠陥検出後にカッター２４ａによって糸Ｙを切断しても、上糸Ｙ２には糸欠陥が残存している。そのため、糸継装置２３は、内蔵するカッター（図示省略）を用いて糸欠陥を除去してから、下糸Ｙ１と上糸Ｙ２の糸継ぎを行う。

下糸捕捉案内部材２５は、給糸ボビンＢ側の下糸Ｙ１を吸引捕捉して糸継装置２３へ案内する。下糸捕捉案内部材２５は、モータ２７によって回転駆動されることで、軸２５ａを中心に上下に旋回する。下糸捕捉案内部材２５の先端部には、下糸Ｙ１の糸端部を吸引して捕捉する吸引部２５ｂが設けられている。一方、上糸捕捉案内部材２６は、パッケージＰ側の上糸Ｙ２を吸引捕捉して糸継装置２３へ案内する。上糸捕捉案内部材２６は、モータ２８によって回転駆動されることで、軸２６ａを中心に上下に旋回する。上糸捕捉案内部材２６の先端部には、上糸Ｙ２の糸端部を吸引して捕捉する吸引部２６ｂが設けられている。下糸捕捉案内部材２５及び上糸捕捉案内部材２６は、後述する糸屑回収装置６（図４参照）に接続されており、これによって吸引部２５ｂ、２６ｂに吸引空気流が発生するように構成されている。

巻取ユニット２における糸継動作は、次のようにして行われる。上糸捕捉案内部材２６は、まず上方へ旋回し、吸引部２６ｂによってパッケージＰの表面に付着している上糸Ｙ２の糸端部を吸引して捕捉する。続いて、上糸捕捉案内部材２６は、上糸Ｙ２を捕捉した状態で下方へと旋回することにより、糸継装置２３に上糸Ｙ２を案内する。下糸捕捉案内部材２５は、吸引部２５ｂによって下糸Ｙ１の糸端部を捕捉した状態で上方へと旋回することにより、糸継装置２３に下糸Ｙ１を案内する。そして、糸継装置２３は、下糸捕捉案内部材２５によって導入された下糸Ｙ１の糸端部と、上糸捕捉案内部材２６によって導入された上糸Ｙ２の糸端部とを繋いで１本の糸Ｙにする。

巻取部３０は、巻取管Ｑを回転自在に支持するクレードル３１と、綾振ドラム３２と、綾振ドラム３２を回転させるドラム駆動モータ３３と、を有する。綾振ドラム３２の周面には螺旋状の綾振溝３２ａが形成されており、この綾振溝３２ａによって糸Ｙをトラバースさせる。綾振ドラム３２がパッケージＰに接触した状態で回転することで、糸ＹをトラバースさせながらパッケージＰに巻き取ることができる。

（糸屑回収装置）
図４は糸屑回収装置６を模式的に示す上面図である。糸屑回収装置６は、複数の巻取ユニット２で発生した糸屑を回収する。糸屑回収装置６は、糸屑回収ボックス４と、糸屑回収ボックス４内に配置された吸引ブロワ４１及びフィルタ４２と、糸屑回収ボックス４と複数の巻取ユニット２とを接続するダクト４３と、を有する。ダクト４３は、複数の巻取ユニット２の後方に配置されている。ダクト４３には、ダクト４３における吸引空気流の静圧を検出するための静圧センサ４６が設けられている。本実施形態では、静圧センサ４６は、吸引空気流の流れる方向においてダクト４３の上流側端部に設けられている。しかしながら、静圧センサ４６を、ダクト４３の他の位置に設けてもよいし、糸屑回収ボックス４の内部空間のうちフィルタ４２よりもダクト４３側に設けてもよい。

巻取ユニット２が有する上糸捕捉案内部材２６は、配管５１を介してダクト４３に接続されている。配管５１には、ユニット制御部２ａによって動作が制御されるシャッター５２が設けられている。シャッター５２を開閉することで、上糸捕捉案内部材２６に吸引空気流が作用する状態と作用しない状態との間で切り換えることができる。糸継動作が実行される際には、シャッター５２を開くことで、上糸捕捉案内部材２６によって糸Ｙを吸引可能となる。下糸捕捉案内部材２５は、配管５３を介してダクト４３に接続されている。下糸捕捉案内部材２５の吸引部２５ｂ（図３参照）には、不図示の開閉蓋が設けられている。この開閉蓋は、下糸捕捉案内部材２５が下糸Ｙ１の糸端部を捕捉する下糸捕捉位置において、不図示の押し当て部材に接触する。これにより、開閉蓋が開いて吸引作用を及ぼすことができる。

巻取ユニット２における糸継動作を安定させるためには、ダクト４３内における吸引空気流の静圧（吸引力）が所定の設定値に維持されることが望ましい。しかしながら、フィルタ４２やダクト４３に糸屑が溜まってくると、ダクト４３内の静圧が低下し、下糸捕捉案内部材２５及び上糸捕捉案内部材２６の吸引力が弱くなり、糸継動作が失敗しやすくなる。そこで、本実施形態では、ダクト４３内の静圧を設定値に維持するように、静圧センサ４６の検出値に基づいて、吸引ブロワ４１の周波数（回転数）をフィードバック制御している。これによって、フィルタ４２やダクト４３に糸屑が溜まってきても、ダクト４３内の静圧を設定値に維持することができる。

（静圧制御）
図５〜図８を参照しつつ、機台制御装置５による吸引空気流の静圧制御について詳細に説明する。図５は自動ワインダ１の起動後の一連の動作を示すフローチャートであり、図６は初期フィードバック制御を示すフローチャートであり、図７は通常フィードバック制御を示すフローチャートであり、図８はブロワ周波数及び静圧の変化を示すグラフである。なお、図８のグラフ中に示す鎖線の縦線は、フィードバック制御の制御周期の開始時を示しており、鎖線の間隔が制御周期に対応する。また、図８では簡略化して示しているが、実際には、静圧の瞬時値（検出値そのもの）には細かい振動（ハンチング）が生じているのが一般的である。

図５に示すように、自動ワインダ１の起動時には、機台制御装置５は、まず吸引ブロワ４１の周波数（以下、「ブロワ周波数」と言う）を加速する（ステップＳ１１、図８の時刻ｔ０〜ｔ１参照）。そして、ダクト４３内の吸引空気流の静圧（以下、「静圧」と言う）の瞬時値（検出値そのもの）が所定の起動時設定値以上となると（ステップＳ１２でＹＥＳ、図８の時刻ｔ１参照）、ブロワ周波数の加速を停止する。そして、それ以降のブロワ周波数を、瞬時値が起動時設定値に達したときの周波数に維持し、複数の巻取ユニット２を端のものから順番に起動（順次起動）する（ステップＳ１３、図８の時刻ｔ１〜ｔ２参照）。ステップＳ１１〜Ｓ１３は、本発明の「起動工程」に相当する。

ここで、起動時設定値は、後述の初期フィードバック工程及び通常フィードバック工程における設定値よりも高い値に設定されている。このように、起動工程において静圧を通常の稼働時よりも高くしておくのは、複数の巻取ユニット２を順次起動する際には、多数の巻取ユニット２で糸継動作が同時に実行されるからである。起動工程における静圧を高くしておくことで、多数の巻取ユニット２で糸継動作が同時に実行されても、吸引力不足になってしまうことを防止することができる。

全ての巻取ユニット２の起動が完了すると（ステップＳ１４でＹＥＳ）、すなわち、全ての巻取ユニット２で糸Ｙの巻き取りが開始されると、多数の巻取ユニット２で糸継動作が同時に実行される可能性は低くなる。このため、機台制御装置５は、起動工程で設定値よりも高くされた静圧を設定値に速やかに下げるため初期フィードバック制御を実行する（ステップＳ１５）。初期フィードバック制御は、図８の時刻ｔ２〜ｔ４の間に実行され、本発明の「初期フィードバック工程」に相当する。初期フィードバック制御で静圧が設定値まで下がった後、機台制御装置５は、静圧を設定値に維持するため通常フィードバック制御を実行する（ステップＳ１６）。通常フィードバック制御は、図８の時刻ｔ４以降に実行され、本発明の「通常フィードバック工程」に相当する。以下、初期フィードバック制御及び通常フィードバック制御について詳細に説明する。

（初期フィードバック制御）
図６に示すように、初期フィードバック制御では、まず、１つ前の制御周期における静圧の時間平均値（以下、「平均値」と言う）が設定値よりも高いか否かを判断する（ステップＳ２１）。初期フィードバック開始直後は、静圧の平均値は設定値よりも高くなっているので（ステップＳ２１でＹＥＳ）、ブロワ周波数を一定の減速レートで減速する（ステップＳ２２）。静圧の瞬時値は、静圧センサ４６によって制御周期よりも短い間隔で検出されている。図８の時刻ｔ２〜ｔ３に示すように、ブロワ周波数が減速されるのに伴って、静圧の瞬時値も比例的に低下する。ステップＳ２３では、静圧センサ４６によって検出された静圧の瞬時値が、設定値以下まで下がったか否かが判断される。瞬時値が設定値よりもまだ高く（ステップＳ２３でＮＯ）、制御周期が経過していなければ（ステップＳ２４でＮＯ）、ブロワ周波数の減速を継続する（ステップＳ２２）。一方、制御周期が経過していれば（ステップＳ２４でＹＥＳ）、ステップＳ２１に戻って新しい平均値に基づいて次の制御周期を開始する。

ステップＳ２３において、静圧の瞬時値が設定値以下となると（ステップＳ２３でＹＥＳ、図８の時刻ｔ３参照）、その制御周期の残りの間、ブロワ周波数の減速を停止し一定に維持する（ステップＳ２５）。制御周期が経過すると（ステップＳ２６でＹＥＳ）、ステップＳ２１に戻って新しい平均値に基づいて次の制御周期を開始する。このように、ブロワ周波数の減速の停止タイミングを、静圧の平均値ではなく瞬時値で判断することにより、静圧が設定値を超えて低くなりすぎることを防止し、設定値への合わせ込みを速やかに行うことができる。

ステップＳ２１〜Ｓ２６を繰り返している間に、静圧の平均値が設定値以下となると（ステップＳ２１でＮＯ、図８の時刻ｔ４参照）、初期フィードバック制御を終了し、通常フィードバック制御に移行する。初期フィードバック工程から通常フィードバック工程への移行の判断を、仮に静圧の瞬時値で行うとすると、時刻ｔ３で通常フィードバック工程に移行することになる。そうすると、静圧の平均値が設定値よりも高い状態で、以下に説明するように制御周期の長い通常フィードバック工程に移行することになる。そうすると、静圧を設定値に合わせ込むのに長時間を要してしまうおそれがあるので、本実施形態では、瞬時値ではなく平均値で移行の判断を行うようにしている。

ここで、本実施形態では、初期フィードバック制御における制御周期を、次に説明する通常フィードバック制御における制御周期よりも短くしている。また、初期フィードバック制御における静圧センサ４６による静圧の検出周期を、通常フィードバック制御における検出周期よりも短くしている。また、初期フィードバック制御におけるブロワ周波数の加減速レートを、通常フィードバック制御におけるブロワ周波数の加減速レートよりも速くしている。こうすることで、初期フィードバック工程において静圧を速やかに設定値に合わせ込むことが可能となっている。本実施形態では、初期フィードバック制御における制御周期を１０秒、静圧の検出周期を１秒、ブロワ周波数の加減速レートを０．３Ｈｚ／秒としている。一方、通常フィードバック制御における制御周期を３００秒、静圧の検出周期を１５秒、ブロワ周波数の加減速レートを０．００１Ｈｚ／秒としている。もちろん、これらの値は一例にすぎず、適宜変更が可能である。

（通常フィードバック制御）
図７に示すように、通常フィードバック制御では、まず、１つ前の制御周期における静圧の平均値が設定値未満か否かを判断する（ステップＳ３１）。静圧の平均値が設定値未満の場合は（ステップＳ３１でＹＥＳ、図８の時刻ｔ５参照）、ブロワ周波数を一定の加速レートで加速する（ステップＳ３２）。図８の時刻ｔ５〜ｔ６に示すように、ブロワ周波数が加速されるのに伴って、静圧の瞬時値も比例的に上昇する。ただし、通常フィードバック制御における加減速レートは、初期フィードバック制御における加減速レートよりも遅いので、静圧の上昇速度は緩やかである。

ステップＳ３３では、静圧センサ４６によって検出された静圧の瞬時値が、設定値に達したか否かが判断される。瞬時値が設定値よりもまだ低く（ステップＳ３３でＮＯ）、制御周期が経過していなければ（ステップＳ３４でＮＯ）、ブロワ周波数の加速を継続する（ステップＳ３２）。一方、制御周期が経過していれば（ステップＳ３４でＹＥＳ）、ステップＳ３１に戻って新しい平均値に基づいて次の制御周期を開始する。

ステップＳ３３において、静圧の瞬時値が設定値に達すると（ステップＳ３３でＹＥＳ、図８の時刻ｔ６参照）、その制御周期の残りの間、ブロワ周波数の加速を停止し一定に維持する（ステップＳ３５）。制御周期が経過すると（ステップＳ３６でＹＥＳ）、ステップＳ３１に戻って新しい平均値に基づいて次の制御周期を開始する。このように、ブロワ周波数の加速の停止タイミングを、静圧の平均値ではなく瞬時値で判断することにより、静圧が設定値を超えて上昇することを防止し、無駄な電力消費を低減することができる。

一方、ステップＳ３１において、静圧の平均値が設定値以上の場合は（ステップＳ３１でＮＯ）、その制御周期の間、ブロワ周波数を一定の減速レートで減速する（ステップＳ３７）。制御周期が経過すると（ステップＳ３８でＹＥＳ）、ステップＳ３１に戻って新しい平均値に基づいて次の制御周期を開始する。

（効果）
本実施形態では、初期フィードバック工程（初期フィードバック制御）における制御周期を、通常フィードバック工程（通常フィードバック制御）における制御周期よりも短くしている。したがって、起動工程（複数の巻取ユニット２の順次起動時）で高めにしていた静圧を速やかに設定値まで下げ、設定値に合わせ込むことができる。したがって、静圧が設定値よりも高い状態を短時間に留めることができ、吸引ブロワ４１の消費電力を削減することができる。ちなみに、従来は、起動工程の後に制御周期の長い通常フィードバック工程に移行していたが、これだと静圧を設定値に合わせ込むのに２０分程度要していた。一方、本実施形態の条件で稼動させると、１分程度で静圧の合わせ込みが完了した。

本実施形態では、初期フィードバック工程における静圧センサ４６（本発明の「静圧検出部」に相当）による検出周期を、通常フィードバック工程における検出周期よりも短くしている。このように、初期フィードバック工程における静圧の検出周期を短くすることで、静圧をより速やかに設定値に合わせ込むことができる。

本実施形態では、初期フィードバック工程におけるブロワ周波数の加減速レートを、通常フィードバック工程における加減速レートよりも速くしている。このように、初期フィードバック工程における吸引ブロワの周波数の加減速レートを速くすることで、起動工程で高めにしていた静圧をより速やかに設定値まで下げることができる。

本実施形態では、起動工程において、まずブロワ周波数を加速し（図８の時刻ｔ０〜ｔ１参照）、静圧センサ４６によって検出された静圧の瞬時値が、通常の設定値よりも高く設定された起動時設定値以上になると（図８の時刻ｔ１参照）、それ以降は、瞬時値が起動時設定値以上となった時点のブロワ周波数を維持する（図８の時刻ｔ１〜ｔ２参照）。このようにブロワ周波数を制御すれば、静圧の瞬時値が起動時設定値に達した後に周波数を変更する必要がなく、制御プログラムを簡易なものとすることができる。

本実施形態では、起動工程において、複数の巻取ユニット２の起動が完了すると（図８の時刻ｔ２参照）、初期フィードバック工程に移行する。こうすることで、複数の巻取ユニット２を順次起動している間、静圧が高い状態を維持することができる。したがって、起動工程で糸継ぎに失敗することを効果的に防止し、巻き取りを速やかに開始することができる。

本実施形態では、初期フィードバック工程において、静圧センサ４６によって検出された静圧の瞬時値が設定値以下になると（図８の時刻ｔ３参照）、その制御周期の残りの間はブロワ周波数を瞬時値が設定値以下となった時点の周波数に維持する。初期フィードバック工程で静圧を設定値まで下げる際に、静圧の瞬時値が設定値以下となった時点でブロワ周波数の減速を停止して一定に維持すれば、静圧が設定値よりも下がりすぎることを抑えることができる。したがって、静圧をより速やかに設定値に合わせ込むことができる。

本実施形態では、初期フィードバック工程において、静圧センサ４６によって検出された静圧の平均値が設定値以下になると（図８の時刻ｔ４参照）、通常フィードバック工程に移行する。初期フィードバック工程から通常フィードバック工程に移行する際の判断を、静圧の瞬時値ではなく平均値で行うことで、初期フィードバック工程で静圧をより確実に設定値に合わせ込んでから、通常フィードバック工程に移行することができる。

本実施形態では、静圧センサ４６によって検出された静圧の平均値が設定値未満の場合に（図８の時刻ｔ５参照）、ブロワ周波数を加速し始め、静圧センサ４６によって検出された静圧の瞬時値が設定値以上となった時点で（図８の時刻ｔ６参照）、ブロワ周波数の加速を停止する。このように、ブロワ周波数の加速を停止する際の判断を、静圧の平均値ではなく瞬時値で行っているため、静圧が設定値を超えて上昇することを効果的に抑制でき、吸引ブロワ４１の消費電力を削減することができる。

（他の実施形態）
上記実施形態に種々の変更を加えた変形例について説明する。

上記実施形態では、起動工程において、静圧の瞬時値が起動時設定値に達した時点のブロワ周波数を維持するように、吸引ブロワ４１を制御するものとした。しかしながら、起動工程における吸引ブロワ４１の制御方法はこれに限定されない。例えば、起動工程において、ブロワ周波数を最初からある一定値に維持するようにしてもよい。この場合の一定値とは、複数の巻取ユニット２の順次起動に支障のない静圧を実現できる周波数であればよく、一例としては、吸引ブロワ４１の周波数の上限値としてもよい。

上記実施形態では、全ての巻取ユニット２の起動が完了すると、起動工程から初期フィードバック工程に移行するものとした。しかしながら、一部の巻取ユニット２の起動がまだ完了していない時点で、起動工程から初期フィードバック工程に移行するようにしてもよい。

上記実施形態では、各フィードバック工程における加速レートと減速レートを同じとした。しかしながら、加速レートと減速レートを異ならせてもよい。特に、本実施形態のように吸引ブロワ４１の消費電力の削減を重視する場合には、減速レートを加速レートよりも速く設定するとよい。

上記実施形態では、静圧の設定値を単一の値に設定するものとした。しかしながら、静圧の設定値を一定範囲内の値として設定してもよい。

上記実施形態では、吸引ブロワ４１の制御を機台制御装置５によって行うものとした。しかしながら、吸引ブロワ４１の制御を他の制御部によって行うようにしてもよい。

上記実施形態では、起動工程から初期フィードバック工程への移行、初期フィードバック工程から通常フィードバック工程への移行を、機台制御装置５によって自動で行うものとした。しかしながら、これらの移行を、オペレータによる操作によって行うようにしてもよい。

上記実施形態では、巻取ユニット２のユニット制御部２ａから、直接的に玉揚装置３に巻取完了信号が送信されるものとした。しかしながら、巻取ユニット２のユニット制御部２ａから機台制御装置５に巻取完了信号を送信し、機台制御装置５が玉揚装置３にどの巻取ユニット２で玉揚げを行うかを指示する玉揚指令を送信するようにしてもよい。

１：自動ワインダ
２：巻取ユニット
５：機台制御装置（制御部）
４１：吸引ブロワ
４６：静圧センサ（静圧検出部）

Claims (9)

1. 吸引空気流を利用して糸継ぎを行うことが可能な複数の巻取ユニットと、前記吸引空気流を発生させる吸引ブロワと、前記吸引空気流の静圧を検出する静圧検出部と、を備えた自動ワインダにおける静圧制御方法であって、
   前記複数の巻取ユニットの起動時に、前記吸引空気流の静圧が所定の設定値よりも高くなるように前記吸引ブロワを作動させる起動工程と、
   前記起動工程の後に、前記吸引空気流の静圧を前記設定値まで下げるべく、前記吸引ブロワの周波数をフィードバック制御する初期フィードバック工程と、
   前記初期フィードバック工程の後に、前記吸引空気流の静圧を前記設定値に維持すべく、前記吸引ブロワの周波数をフィードバック制御する通常フィードバック工程と、
   を備え、
   前記初期フィードバック工程における制御周期を、前記通常フィードバック工程における制御周期よりも短くすることを特徴とする自動ワインダにおける静圧制御方法。
2. 前記初期フィードバック工程における前記静圧検出部による検出周期を、前記通常フィードバック工程における検出周期よりも短くすることを特徴とする請求項１に記載の自動ワインダにおける静圧制御方法。
3. 前記初期フィードバック工程における前記吸引ブロワの周波数の加減速レートを、前記通常フィードバック工程における加減速レートよりも速くすることを特徴とする請求項１又は２に記載の自動ワインダにおける静圧制御方法。
4. 前記起動工程では、まず前記吸引ブロワの周波数を加速し、前記静圧検出部によって検出された静圧の瞬時値が、前記設定値よりも高く設定された起動時設定値以上になると、それ以降は、前記瞬時値が前記起動時設定値以上となった時点の前記吸引ブロワの周波数を維持することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の自動ワインダにおける静圧制御方法。
5. 前記起動工程において、前記複数の巻取ユニットの起動が完了すると、前記初期フィードバック工程に移行することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の自動ワインダにおける静圧制御方法。
6. 前記初期フィードバック工程において、前記静圧検出部によって検出された静圧の瞬時値が前記設定値以下になると、その制御周期の残りの間は前記吸引ブロワの周波数を前記瞬時値が前記設定値以下となった時点の周波数に維持することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の自動ワインダにおける静圧制御方法。
7. 前記初期フィードバック工程において、前記静圧検出部によって検出された静圧の時間平均値が前記設定値以下になると、前記通常フィードバック工程に移行することを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の自動ワインダにおける静圧制御方法。
8. 吸引空気流を利用して糸継ぎを行うことが可能な複数の巻取ユニットと、前記吸引空気流を発生させる吸引ブロワと、前記吸引空気流の静圧を検出する静圧検出部と、を備えた自動ワインダにおける静圧制御方法であって、
   前記吸引空気流の静圧を所定の設定値に維持すべく、前記吸引ブロワの周波数をフィードバック制御し、
   前記静圧検出部によって検出された静圧の時間平均値が前記設定値未満の場合に、前記吸引ブロワの周波数を加速し始め、前記静圧検出部によって検出された静圧の瞬時値が前記設定値以上となった時点で、前記吸引ブロワの周波数の加速を停止することを特徴とする自動ワインダにおける静圧制御方法。
9. 吸引空気流を利用して糸継ぎを行うことが可能な複数の巻取ユニットと、
   前記吸引空気流を発生させる吸引ブロワと、
   前記吸引空気流の静圧を検出する静圧検出部と、
   前記静圧検出部で検出された静圧に基づいて、前記吸引ブロワの動作を制御する制御部と、
   を備えた自動ワインダであって、
   前記制御部は、請求項１〜８の何れか１項に記載の自動ワインダにおける静圧制御方法を実行可能であることを特徴とする自動ワインダ。

Images