JP2664502B2 - Hollow fiber winding device - Google Patents

Hollow fiber winding device

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JP2664502B2 JP34483689A JP34483689A JP2664502B2 JP 2664502 B2 JP2664502 B2 JP 2664502B2 JP 34483689 A JP34483689 A JP 34483689A JP 34483689 A JP34483689 A JP 34483689A JP 2664502 B2 JP2664502 B2 JP 2664502B2
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【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は人工透析器などに用いる中空糸を巻取るため
の巻取装置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a winding device for winding a hollow fiber used in an artificial dialyzer or the like.

中空糸を人工透析器に装着するには、中空糸を糸巻状
に巻いてあるボビンから中空糸を繰り出し、これを一定
長に切断しやすいように巻取枠に巻き取り、しかるの
ち、多数本の中空糸を一度に切断して束状にし透析器内
に装着しうる形態にする。
To attach the hollow fiber to the artificial dialysis machine, the hollow fiber is unwound from a bobbin wound into a bobbin shape, and the hollow fiber is wound around a winding frame so that it can be easily cut into a fixed length. Are cut at a time into a bundle to form a form that can be mounted in a dialyzer.

本発明は上記の巻取り作業に用いられる巻取装置に関
するものである。
The present invention relates to a winding device used for the above winding operation.

[従来の技術] 従来の巻取装置では、第11図に示されるような六角形
の巻取枠が用いられていた。同図において、(205)は
側面視で門形の枠で、ボス(206)に6本取りつけられ
ている。(201)はボビン(図示されていない)から送
り出されている中空糸であり、(202)は中空糸の束を
束ねた結束部である。
[Prior Art] In a conventional winding device, a hexagonal winding frame as shown in FIG. 11 was used. In the same figure, (205) is a gate-shaped frame in a side view, and six bosses (206) are attached. (201) is a hollow fiber fed from a bobbin (not shown), and (202) is a binding unit that bundles a bundle of hollow fibers.

この巻取枠を用いたばあい、6本の枠(205)の間の
六辺で中空糸の束(204)を一定長(l)で切断するこ
とになるが、そうしたとき、枠(205)に隣接する角部
(203)の6ヵ所が無駄となってしまうので、中空糸の
ロスが大きいという問題がある。
When this winding frame is used, the bundle (204) of hollow fibers is cut at a fixed length (l) at six sides between the six frames (205). (6) is wasted at the six corners (203) adjacent to ()), and there is a problem that the loss of the hollow fiber is large.

本発明者らはかかる事情に鑑み、中空糸のロスが小さ
くてすむ二点支持型巻取枠を発明している。
In view of such circumstances, the present inventors have invented a two-point support type winding frame that requires a small loss of the hollow fiber.

その二点支持型巻取枠は、2本の巻取棒を回転軸を中
心にして対称に配置し、この2本の巻取棒に人工透析用
中空糸を巻取るように構成したものであり、この巻取枠
を用いたばあいは、第10図に示されるように2本の巻取
棒(9)の間に中空糸を巻き掛けておき、全体をたとえ
ばポリエチレンシートなどでラップした上で両端部分
(すなわち巻取棒の直近位置)で切断(c)すれば中空
糸の束(F)がえられ、この束から中空糸モジュールが
7〜10束得られる(モジュールの有効断面積が大きい程
少なくなる)。そしてこのばあい、無駄に捨ててしまう
部分(b)が2ヵ所しかないので、従来の6ヵ所の無駄
部分の発生に比べると、中空糸のロスが大幅に小さくな
るという利点がある。
The two-point support type take-up frame is configured such that two take-up rods are symmetrically arranged around a rotation axis, and the two take-up rods are wound with a hollow fiber for artificial dialysis. When this winding frame is used, a hollow fiber is wound around two winding rods (9) as shown in FIG. 10, and the whole is wrapped with a polyethylene sheet or the like, for example. By cutting (c) at both ends (that is, the position immediately adjacent to the winding rod), a bundle (F) of hollow fibers is obtained, and 7 to 10 bundles of hollow fiber modules are obtained from this bundle (effective sectional area of the module). The greater the is, the less). In this case, since there are only two portions (b) that are wasted, there is an advantage that the loss of the hollow fiber is significantly reduced as compared with the conventional generation of six waste portions.

ところが、この二点支持型巻取枠では糸の巻取速度が
半回転毎に変化する。すなわち、巻取枠先端の周速度は
同じでも、巻取枠の先端が糸に対してほぼ直角に動く状
態と、ほぼ平行に動く状態とでは糸を巻取る量が異なる
のである。
However, in this two-point support type winding frame, the winding speed of the yarn changes every half rotation. That is, even if the peripheral speed of the leading end of the winding frame is the same, the amount of winding the yarn is different between the state in which the leading end of the winding frame moves substantially perpendicular to the yarn and the state in which it moves substantially parallel to the yarn.

そこでこの二点支持型巻取枠を用いた巻取機では、巻
取枠の回転角に対応して糸の繰出量を増減すよう制御し
てやらねばならない。
Therefore, in the winding machine using the two-point support type winding frame, it is necessary to control to increase or decrease the amount of thread to be fed in accordance with the rotation angle of the winding frame.

[発明が解決しようとする課題] 本発明(第1発明)はかかる事情に鑑み、上記二点支
持型巻取枠を用いて、適正な張力で中空糸を巻取ること
ができ、しかも高速巻取の可能な巻取装置を提供するこ
とを目的とする。
[Problems to be Solved by the Invention] In view of such circumstances, the present invention (first invention) is capable of winding a hollow fiber with an appropriate tension using the above-mentioned two-point support type winding frame, and furthermore, high-speed winding. It is an object of the present invention to provide a take-up device that can be taken.

また本発明では、巻取制御に必要な中空糸ボビンの外
径測定を正確かつ迅速に行う必要がある。この中空糸ボ
ビンの外径測定には、原理的には外径が非接触で測定で
きるものであれば制限なく用いることができるが、中空
糸が白色透明あるいは淡紅色透明であることから、光線
を用いるものでは装置周辺の照明(工場内の照明など)
によって輪郭がぼやけることがあり、これが原因で測定
誤差を生ずることがある。そこで、本発明の装置にあっ
ては、これまでとは違ったアプローチのボビン径測定を
行う必要にせまられていた。
Further, in the present invention, it is necessary to accurately and quickly measure the outer diameter of the hollow fiber bobbin required for winding control. In principle, the outer diameter of the hollow fiber bobbin can be used without any limitation as long as the outer diameter can be measured in a non-contact manner. Lighting around the equipment (such as lighting in factories)
Can blur the contour, which can cause measurement errors. Thus, in the apparatus of the present invention, it has been necessary to measure the bobbin diameter using a different approach.

本発明(第2発明)はかかる事情に鑑み、巻取制御に
必要な中空糸ボビンの外径測定を正確かつ迅速に行いう
るようにした巻取装置を提供することを目的とする。
In view of such circumstances, an object of the present invention (second invention) is to provide a winding device capable of accurately and quickly measuring the outer diameter of a hollow fiber bobbin required for winding control.

[課題を解決するための手段] 本発明の構成を第1図に基づき説明する。[Means for Solving the Problems] The configuration of the present invention will be described with reference to FIG.

第1発明の巻取装置は、ボビン駆動モータ(M4)によ
り中空糸ボビン(3)を回転させて中空糸(f)を送り
出し、2本の巻取棒(9)を枠の両端に配置した巻取枠
(1)を巻取枠駆動モータ(M2)で回転させて、前記中
空糸(f)を2本の巻取棒(9)の間に巻き掛ける巻取
装置であって、(a)中空糸ボビン(3)のボビン外径
(D)を判定するボビン外径判定手段(21)、(b)前
記判定手段(21)で得られたボビン外径(D)と、設定
された巻取枠(1)の枠長(L)および回転速度(R)
から、中空糸(f)を最適張力で巻取枠(1)に巻取ら
せるために必要な中空糸ボビン(3)の回転速度(R4)
を算出し、制御信号を送出する演算手段(22)、(c)
演算手段(22)よりの制御信号に基づきボビン駆動モー
タ(M4)を回転駆動するボビンモータ制御部(4)から
なることを特徴とする。
In the winding device of the first invention, the hollow fiber bobbin (3) is rotated by the bobbin drive motor (M4) to send out the hollow fiber (f), and two winding rods (9) are arranged at both ends of the frame. A winding device for rotating a winding frame (1) with a winding frame drive motor (M2) to wind the hollow fiber (f) between two winding rods (9). The bobbin outer diameter (D) obtained by the bobbin outer diameter determining means (21) for determining the bobbin outer diameter (D) of the hollow fiber bobbin (3), and (b) are set. Frame length (L) and rotation speed (R) of winding frame (1)
The rotation speed (R4) of the hollow fiber bobbin (3) necessary for winding the hollow fiber (f) on the winding frame (1) with the optimum tension
(22), (c) calculating the control signal and transmitting the control signal
A bobbin motor control unit (4) for rotating the bobbin drive motor (M4) based on a control signal from the calculation means (22).

なお、第1発明においては、ボビン外径判定手段はボ
ビン外径を判定し、その判定結果を制御プロセスに組込
みうるものであれば、とくに制限されず、どのようなも
のでも用いることができる。
In the first aspect, the bobbin outer diameter determining means determines the bobbin outer diameter and is not particularly limited as long as the result of the determination can be incorporated into the control process.

第2発明の巻取装置は、請求項1記載の巻取装置にお
いて、(a)中空糸ボビン(3)と巻取枠(1)との巻
を走行する中空糸(f)に一定範囲の張力をかけるため
のテンションプーリ部(5)と、(b)巻取枠(1)と
中空糸ボビン(3)を所定の回転数で回転させ、そのと
きのテンションプーリ部(5)における中空糸(f)の
張力の増減を検出する検出器(16)とを備え、(c)前
記ボビン外径判定手段(21)において、前記張力の検出
値を基準値と比較し、実際のボビン外径を判定するよう
にしたことを特徴とする。
A winding device according to a second aspect of the present invention is the winding device according to claim 1, wherein (a) the hollow fiber (f) running on the winding of the hollow fiber bobbin (3) and the winding frame (1) has a predetermined range. A tension pulley part (5) for applying tension, and (b) a winding frame (1) and a hollow fiber bobbin (3) are rotated at a predetermined rotation speed, and the hollow fiber in the tension pulley part (5) at that time is rotated. (F) a detector (16) for detecting an increase or decrease in the tension, and (c) the bobbin outer diameter determining means (21) compares the detected value of the tension with a reference value to obtain an actual bobbin outer diameter. Is determined.

[作 用] 本発明(第1発明および第2発明を含む。以下同じ)
においては、巻取枠(1)の枠長(L)と回転送度
(R)によって決まる巻取量と、中空糸ボビン(3)の
ボビン外径(D)と回転速度によって決まる繰出量がバ
ランスしているときに、適度な張力で中空糸(f)が巻
取枠(1)に巻取られることになる。巻取枠(1)の枠
長(L)と回転速度(R)はそのつど設定されるので、
あとはボビン外径(D)(これは、たとえばφ98mmのボ
ビンのばあいφ98〜φ250mmまでの範囲で変化する)が
測定できれば、ボビン回転速度をいくらにすればよいか
が必然的に決まることになる。
[Operation] The present invention (including the first invention and the second invention; the same applies hereinafter)
, The winding amount determined by the frame length (L) of the winding frame (1) and the degree of transfer (R), and the feeding amount determined by the bobbin outer diameter (D) and the rotation speed of the hollow fiber bobbin (3) are: During the balance, the hollow fiber (f) is wound on the winding frame (1) with an appropriate tension. Since the frame length (L) and the rotation speed (R) of the winding frame (1) are set each time,
After that, if the bobbin outer diameter (D) (which changes in the range of φ98 to φ250 mm in the case of a φ98 mm bobbin, for example) can be measured, it is inevitably determined what the bobbin rotation speed should be. .

第1発明では、ボビン外径判定手段(21)で得られた
ボビン外径(D)に基づき、演算手段(22)において、
中空糸ボビン(3)の回転速度を算出し、ボビンモータ
制御部(4)に向け制御信号を送り、必要な回転速度で
中空糸ボビン(3)を回転させている。いいかえれば、
第1発明では予測制御を行っている。
In the first invention, based on the bobbin outer diameter (D) obtained by the bobbin outer diameter determining means (21), the calculating means (22)
The rotation speed of the hollow fiber bobbin (3) is calculated, a control signal is sent to the bobbin motor control unit (4), and the hollow fiber bobbin (3) is rotated at a required rotation speed. In other words,
In the first invention, predictive control is performed.

この第1発明では、慣性の大きい往復運動機構がな
く、回転運動機構のみで構成されているので、高速運転
が可能である。また巻取枠(1)の枠長(L)や回転速
度(R)の設定を変えても、自動的に正確なボビン回転
速度を算出し、最適な制御信号を出すので、自動運転が
可能になる。
In the first invention, high-speed operation is possible because there is no reciprocating mechanism having large inertia and only the rotary mechanism is used. Even if the setting of the frame length (L) and the rotation speed (R) of the winding frame (1) is changed, an accurate bobbin rotation speed is automatically calculated and an optimum control signal is output, so that automatic operation is possible. become.

つぎに第2発明によれば、テンションプーリ部(5)
における検出器(16)の検出値に基づき、ボビン外径
(D)を逆算するようにしている。すなわち、直接ボビ
ン外径を測定しないので、周辺の照明などによっても誤
差を生ずることがない。そのため、ボビン外径(D)を
正確に判定することができ、ひいてはボビン回転数の算
出を正確に行うことができる。
Next, according to the second invention, the tension pulley portion (5)
, The bobbin outer diameter (D) is back calculated based on the detection value of the detector (16). That is, since the outer diameter of the bobbin is not directly measured, no error occurs due to peripheral illumination or the like. Therefore, the bobbin outer diameter (D) can be accurately determined, and the bobbin rotation speed can be accurately calculated.

[実施例] つぎに本発明の実施例を説明する。[Example] Next, an example of the present invention will be described.

第1図は本発明の機能ブロック図、第2図は本発明の
一実施例にかかわる巻取装置の正面図、第3図は第2図
に示された巻取装置の平面図、第4図は同実施例におけ
るテンションプーリ部の拡大図、第5図は同実施例にお
ける巻取装置の電気回路図、第6図は巻取枠の回転角に
対するボビン回転数を示すグラフ、第7図は同巻取装置
における巻取運転のフローチャート、第8図はボビン径
判定ステップのフローチャート、第9図は定常運転ステ
ップのフローチャートである。
1 is a functional block diagram of the present invention, FIG. 2 is a front view of a winding device according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a plan view of the winding device shown in FIG. FIG. 5 is an enlarged view of the tension pulley portion in the embodiment, FIG. 5 is an electric circuit diagram of the winding device in the embodiment, FIG. 6 is a graph showing the number of rotations of the bobbin with respect to the rotation angle of the winding frame, and FIG. Is a flowchart of a winding operation in the winding device, FIG. 8 is a flowchart of a bobbin diameter determining step, and FIG. 9 is a flowchart of a steady operation step.

まず第2〜3図に基づき、本発明の巻取装置の機械的
構成を説明する。同図において、(1)は巻取枠、(M
2)は巻取枠駆動モータ、(2)は巻取枠モータ制御
部、(3)は中空糸ボビン、(M4)はボビン駆動モー
タ、(4)はボビンモータ制御部、(5)はテンション
プーリ部である。
First, the mechanical configuration of the winding device of the present invention will be described with reference to FIGS. In the figure, (1) is a winding frame, (M
2) a winding frame drive motor, (2) a winding frame motor control unit, (3) a hollow fiber bobbin, (M4) a bobbin drive motor, (4) a bobbin motor control unit, and (5) a tension pulley. Department.

巻取枠(1)は、回転軸(7)の先端に取付けられた
アーム(8)の両端に2本の巻取棒(9)がそれぞれ固
着されたものであり、巻取枠駆動モータ(M2)により回
転されるようになっている。
The winding frame (1) has two winding rods (9) fixed to both ends of an arm (8) attached to the tip of a rotating shaft (7). M2).

中空糸ボビン(3)は、中空糸(f)が一般に(4本
合糸で)70kmまたは140km位巻かれた巻取体であり、ボ
ビン駆動モータ(M4)で回転されるようになっている。
同図において、中空糸ボビン(3)は12個が示されてい
るが、それより少なくとも多くてもよい。また各中空糸
ボビン(3)には個々にボビン駆動モータ(M4)および
ボビンモータ制御部(4)が連結されている。
The hollow fiber bobbin (3) is a winding body in which the hollow fiber (f) is generally wound about 70 km or 140 km (with four ply yarns), and is rotated by a bobbin drive motor (M4). .
In the figure, twelve hollow fiber bobbins (3) are shown, but may be at least more. A bobbin drive motor (M4) and a bobbin motor control section (4) are individually connected to each hollow fiber bobbin (3).

テンションプーリ部(5)は各中空糸ボビン(3)か
ら送り出される中空糸(f)の全てに1個づつ設けられ
ている。第4図に基づきその詳細を説明する。(11)は
アームで、基端部は支軸(12)により揺動自在に支持さ
れ、先端部にはプーリ(13)が回転自在に取付けられて
いる。このプーリ(13)には中空糸ボビン(3)から送
り出された中空糸(f)が巻き掛けられている。(14)
はテンションスプリングで基板(15)とアーム(11)と
の間に張架されている。このテンションスプリング(1
4)の作用によりアーム(11)は下方に引張られ、中空
糸(f)に張力がかけられる。なお、前記中空糸ボビン
(3)と巻取枠(1)における線強度のバランスにより
中空糸(f)には引張りが作用したり、たるみが生ずる
ので、アーム(11)は常時矢印(z)方向に揺動する。
すなわち、中空糸(f)に作用する引張力が大きいとア
ーム(11)が上昇し、たるみが生ずるとテンションスプ
リング(14)により下降させられる。(16)は支軸(1
2)に連結されたポテンショメータでプーリ(13)の揺
動位置に対応した検出値を電圧で出力する検出器であ
る。いいかえれば、このポテンショメータ(16)はテン
ションプーリ部(5)における中空糸(f)の張力を検
出する検出器である。(17)は光電管で中空糸(f)の
たるみが限度に達すると(アーム(11)の鎖線位置)、
これを検知するようになっている。すなわち、本実施例
の装置では、光電管(17)によってテンションスプリン
グ(14)で吸収しきれないたるみが生じたことを検知し
たときは、後述する中空糸束(F)が不揃いになるのを
防止するため巻取機構を停止するようにしている。
One tension pulley section (5) is provided for each hollow fiber (f) sent out from each hollow fiber bobbin (3). The details will be described with reference to FIG. (11) is an arm, the base end of which is swingably supported by a support shaft (12), and a pulley (13) is rotatably attached to the distal end thereof. The hollow fiber (f) sent from the hollow fiber bobbin (3) is wound around the pulley (13). (14)
Is tensioned by a tension spring between the substrate (15) and the arm (11). This tension spring (1
The arm (11) is pulled downward by the action of 4), and tension is applied to the hollow fiber (f). Since the hollow fiber (f) is subjected to tension or slack due to the balance of the wire strength between the hollow fiber bobbin (3) and the winding frame (1), the arm (11) always has an arrow (z). Rocks in the direction.
That is, when the tensile force acting on the hollow fiber (f) is large, the arm (11) rises, and when the slack occurs, it is lowered by the tension spring (14). (16) is the support shaft (1
This is a detector that outputs a detection value corresponding to the swing position of the pulley (13) as a voltage using a potentiometer connected to (2). In other words, the potentiometer (16) is a detector for detecting the tension of the hollow fiber (f) in the tension pulley (5). (17) is a phototube, when the slack of the hollow fiber (f) reaches the limit (chain position of the arm (11)),
This is detected. That is, in the device of this embodiment, when it is detected that the photoelectric tube (17) generates slack that cannot be absorbed by the tension spring (14), it prevents the hollow fiber bundle (F) to be described later from becoming uneven. For this purpose, the winding mechanism is stopped.

第2図に示されるように、テンションプーリ部(5)
を通った中空糸(f)は、案内プーリ(18)を経て、巻
取枠(1)に巻取られるようになっている。
As shown in FIG. 2, the tension pulley (5)
The hollow fiber (f) that has passed through is wound around a winding frame (1) via a guide pulley (18).

第5図には本発明における制御装置が示されている。 FIG. 5 shows a control device according to the present invention.

(20)はマイクロコンピュータであり、制御の中枢と
なるCPUと演算に必要な計算式あるいは記憶値を格納し
ておくROM、RAMを有している。このマイクロコンピュー
タ(20)は、第1図に示すボビン径判定手段(21)およ
び演算手段(22)となるものである。前記ポテンショメ
ータ(16)は、増幅器(23)、A/D変換器(25)を介し
てマイクロコンピュータ(20)の入力ポートに接続され
ている。ポテンショメータ(16)で検出された中空糸
(f)の張力、あるいはたるみは+5V〜−5Vの範囲の電
圧値で出力され、A/D変換器(25)でデジタル値に変換
され、マイクロコンピュータ(20)に取り込まれる。
Reference numeral (20) denotes a microcomputer, which has a CPU serving as a control center, and a ROM and a RAM for storing a calculation formula or a storage value necessary for calculation. This microcomputer (20) serves as a bobbin diameter determining means (21) and a calculating means (22) shown in FIG. The potentiometer (16) is connected to an input port of a microcomputer (20) via an amplifier (23) and an A / D converter (25). The tension or slack of the hollow fiber (f) detected by the potentiometer (16) is output at a voltage value in the range of + 5V to -5V, converted to a digital value by the A / D converter (25), and 20).

マイクロコンピュータ(20)の出力ポートからはD/A
変換器(26)を介してボビンモータ制御部(4)に制御
信号を出力している。
D / A from output port of microcomputer (20)
The control signal is output to the bobbin motor control unit (4) via the converter (26).

巻取枠モータ制御部(2)からはフィードバック回路
(28)がカウンタ(24)に接続され、位置検出を行いボ
ビン駆動モータ(M4)の同期をとっている。この巻取枠
モータ制御部(2)は図示されていない電力供給部に接
続され、後述する設定スイッチ(29)で設定された回転
速度で巻取枠駆動モータ(M2)を回転させるようになっ
ている。また巻取枠駆動モータ(M2)と同期したトラバ
ースも行っている。
A feedback circuit (28) is connected to the counter (24) from the winding frame motor control unit (2) to detect the position and synchronize the bobbin drive motor (M4). The winding frame motor control unit (2) is connected to a power supply unit (not shown) and rotates the winding frame drive motor (M2) at a rotation speed set by a setting switch (29) described later. ing. It also traverses in synchronization with the take-up frame drive motor (M2).

設定スイッチ(29)には、巻取枠の枠長(L)を設定
するスイッチ、巻取枠(1)の回転速度である巻枠速度
(R)を設定するスイッチ、12個の中空糸ボビン(3)
のうち使用するボビンを選択するスイッチ、巻取枠
(1)に中空糸(f)を何回巻取るかを決める巻数設定
スイッチなどがあり、これらの設定値はマイクロコンピ
ュータ(20)へ入力されるようになっている。
The setting switch (29) includes a switch for setting a frame length (L) of the winding frame, a switch for setting a winding frame speed (R) that is a rotation speed of the winding frame (1), and 12 hollow fiber bobbins. (3)
Among them, there is a switch for selecting the bobbin to be used, a winding number setting switch for determining how many times the hollow fiber (f) is wound on the winding frame (1), and these set values are inputted to the microcomputer (20). It has become so.

エラーセンサ(30)は、巻取装置各所のエラーを検出
するもので、駆動モータ(M2)、(M4)のアラーム発
生、中空糸ボビン(3)のロック外れを検出するもの、
その他種々のエラーを検出するセンサが含まれており、
何らかのエラーが検出されれば、マイクロコンピュータ
(20)より非常停止信号が出されるようになっている。
The error sensor (30) detects errors in various parts of the winding device, and detects an alarm of the drive motors (M2) and (M4), and unlocks the hollow fiber bobbin (3).
Other sensors that detect various errors are included,
If any error is detected, the microcomputer (20) issues an emergency stop signal.

さて、マイクロコンピュータ(20)がボビンモータ制
御部(4)に向け出力する制御信号はコンスタントな回
転数を指令する信号ではなく、第6図に示されるような
正弦波を原点方向に圧縮したような波形で示される回転
数を指令する信号でなくてはならない。
Now, the control signal output from the microcomputer (20) to the bobbin motor control unit (4) is not a signal for instructing a constant rotation speed, but a signal obtained by compressing a sine wave as shown in FIG. It must be a signal that commands the number of revolutions indicated by the waveform.

これは巻取枠(1)が円形でなく二点支持形に構成さ
れていることに基づく。すなわち本発明の巻取枠(1)
は同じ回転速度で回転しても巻取枠(1)が水平状態付
近にあるときと垂直状態付近にあるときとでは、中空糸
(f)を引き取る量が異なり、水平状態で0になり、垂
直状態付近で最大になるからである。したがって、ボビ
ン駆動モータ(M4)は巻取枠(1)の半回転ごとに第6
図のカーブに示されるように回転速度を増減しなければ
ならない。そして、ボビン外径(D)が異なれば1回転
当りの中空糸(f)の繰出し量が異なるので、ボビン外
径(D)が小のときは最大回転数を大に、ボビン外径
(D)が大のときは最大回転数を小にしなければならな
い。同図において、Raはボビン外径最少時(98φ)、Rb
はボビン外径中間時(174φ)、Rcはボビン外径最大時
(250φ中)それぞれの最適ボビン回転数を示すカーブ
である(ただし、70m/min巻取時)。
This is based on the fact that the winding frame (1) is not circular but has a two-point support type. That is, the winding frame (1) of the present invention.
Is different when the winding frame (1) is in the vicinity of the horizontal state and in the vicinity of the vertical state even when rotated at the same rotation speed. This is because it becomes maximum near the vertical state. Therefore, the bobbin drive motor (M4) is rotated every half rotation of the winding frame (1).
The rotation speed must be increased or decreased as shown in the curve in the figure. If the bobbin outer diameter (D) is different, the feeding amount of the hollow fiber (f) per rotation is different. Therefore, when the bobbin outer diameter (D) is small, the maximum rotation speed is increased, and the bobbin outer diameter (D If) is large, the maximum number of revolutions must be reduced. In the figure, Ra is Rb when the bobbin outer diameter is the minimum (98φ).
Is a curve showing the optimal bobbin rotation speed when the bobbin outer diameter is at the middle (174φ), and Rc is the curve when the bobbin outer diameter is at the maximum (in 250φ) (however, when winding at 70m / min).

つぎに本実施例における巻取制御を第7図以下のフロ
ーチャートに基づき説明する。なお以下の制御内容は、
第1発明のボビン径判定手段として第2発明のボビン径
判定手段を適用したものである。
Next, the winding control in this embodiment will be described with reference to the flowcharts of FIG. The following control contents
The bobbin diameter determining means of the second invention is applied as the bobbin diameter determining means of the first invention.

まず、ステップ(100)〜(103)において巻取枠
(1)の枠長(L)設定、巻取枠(1)の回転速度設
定、巻数設定を行い、中空糸ボビン(3)のうち使用す
るボビンを選択する。設定後のステップ(104)で巻取
装置にエラーが発生していれば非常停止が出力される
(120)。エラーがなければ、スタート指令(105)があ
りしだい起動し、低速運転が行われ(106)、巻取枠
(1)が1回転する間にボビン径判定(107)が行われ
る。その詳細は第8図に基づき後述する。
First, in steps (100) to (103), the frame length (L) of the winding frame (1), the rotation speed of the winding frame (1), and the number of windings are set, and the hollow fiber bobbin (3) is used. Select the bobbin to be used. If an error has occurred in the winding device in step (104) after the setting, an emergency stop is output (120). If there is no error, the operation is started as soon as the start command (105) is issued, the low-speed operation is performed (106), and the bobbin diameter determination (107) is performed while the winding frame (1) makes one rotation. The details will be described later with reference to FIG.

ボビン外径の判定がなされ、定常運転時のボビン最大
回転速度が算出できれば、ステップ(108)の定常運転
に入る。この定常運転中もボビン回転速度の補正が継続
的に行われるが、その詳細も第9図に基づき後述する。
The bobbin outer diameter is determined, and if the maximum rotational speed of the bobbin during the steady operation can be calculated, the routine enters the steady operation in step (108). The bobbin rotation speed is continuously corrected even during the steady operation, the details of which will be described later with reference to FIG.

定常運転中、装置にエラーが発生すれば、ステップ
(120)と同様に非常停止信号が出される。設定された
巻数に達したときは(109)ストップ指令が出されて(1
10)、装置は停止する。設定された巻数に達して停止し
たときは、巻取枠(1)から中空糸の束(F)が取外さ
れ、切断される。これにより中空糸の束(F)が得られ
る。
If an error occurs in the device during normal operation, an emergency stop signal is issued as in step (120). When the set number of turns is reached (109), a stop command is issued (1).
10), The device stops. When the set number of windings is reached and the operation is stopped, the bundle (F) of hollow fibers is removed from the winding frame (1) and cut. Thereby, a bundle (F) of hollow fibers is obtained.

つぎに第8図に基づき、ボビン外径判定ステップ、す
なわちボビン外径を判定し適正なボビン回転数を算出す
るプロセスを説明する。なお、つぎのプロセスは、巻取
枠(1)がたとえば水平状態にあるとき制御の基準とな
る原点検出が行われ、スタート信号が入り巻取枠(1)
が回転しはじめたときから実行される。
Next, a bobbin outer diameter determining step, that is, a process of determining the bobbin outer diameter and calculating an appropriate bobbin rotation speed will be described with reference to FIG. In the next process, when the take-up frame (1) is in a horizontal state, for example, the origin is detected as a reference for control, and a start signal is input and the take-up frame (1) is input.
Is executed from the time when starts to rotate.

この制御プロセスの考え方を説明しておくと、以下の
とおりである。ボビン外径を中間値であるφ174mmと仮
定して、それに対応する回転速度(初期回転速度)で中
空糸ボビン(3)を回転させ、この条件でテンションプ
ーリ(13)の振れ方を見る。テンションプーリ(13)が
上に振れれば中空糸(f)の繰出量が小さい(すなわち
実際のボビン外径が中間値より小さい)と判定する。そ
して、適正値の範囲内まで回転数を上げるよう指令す
る。逆にテンションプーリ(13)が下に振れれば中空糸
(f)の繰出量が大きい(すなわち実際のボビン外径が
中間値より大きい)と判定し、ボビン回転数を下げるよ
うに指令する。そのため、ポテンショメータ(16)の出
力電圧−5V〜+5Vに対してデジタル値0〜255を割り当
て、センター値128と比較するようにしている。
The concept of this control process will be described below. Assuming that the bobbin outer diameter is an intermediate value of φ174 mm, the hollow fiber bobbin (3) is rotated at a rotation speed (initial rotation speed) corresponding thereto, and the deflection of the tension pulley (13) is observed under these conditions. If the tension pulley (13) swings upward, it is determined that the feeding amount of the hollow fiber (f) is small (that is, the actual bobbin outer diameter is smaller than the intermediate value). Then, a command is issued to increase the rotation speed to within the range of the appropriate value. Conversely, if the tension pulley (13) swings downward, it is determined that the amount of hollow fiber (f) to be fed out is large (ie, the actual bobbin outer diameter is larger than the intermediate value), and a command is issued to reduce the bobbin rotation speed. Therefore, digital values 0 to 255 are assigned to the output voltage -5V to + 5V of the potentiometer (16), and the output value is compared with the center value 128.

以下、詳述する。 The details will be described below.

第8図のステップ(111)は前記した初期回転速度設
定ステップである。つまり低速度で巻取枠(1)を回転
させながら、この間に巻取枠(1)が1゜変位するたび
にポテンショメータ(16)からの出力値を取り込み(11
2)、中空糸(5)に適切な張力が生じうる回転速度を
演算する(113)。この軌道演算の結果により回転数を
変え、ステップ(114)でポテンショメータ(16)の検
出値が基準値128以上かどうかを判定する(114)。YES
のばあい、つり合いのとれたセンター範囲に入ったこと
になるので、増速可能信号が出される。つまり定常運転
に入る(108)。
Step (111) in FIG. 8 is the above-described initial rotation speed setting step. That is, while rotating the winding frame (1) at a low speed, the output value from the potentiometer (16) is taken in every time the winding frame (1) is displaced by 1 ° during this time (11).
2) Calculate a rotation speed at which an appropriate tension can be generated in the hollow fiber (5) (113). The rotation speed is changed according to the result of the orbit calculation, and it is determined in step (114) whether or not the detected value of the potentiometer (16) is equal to or more than the reference value 128 (114). YES
In this case, since the vehicle has entered the balanced center range, a speed increase possible signal is issued. That is, a steady operation is started (108).

ステップ(114)の判断がNOのばあい、ステップ(11
5)で検出値がセンター値以上かどうかが判断される。
以上(YES)のばあいは中空糸(5)がたるみ状態であ
り、以下(NO)のばあいは中空糸(5)が引張状態にあ
ることを示している。そして、YESのばあい、回転速度
をダウンさせ(116)、NOのばあい回転速度をアップさ
せる(117)。その後、ステップ(112)以降のプロセス
を、ポテンショメータ(16)の検出値がセンター範囲内
に入るまで繰り返す。
If the determination in step (114) is NO, step (11)
In 5), it is determined whether the detected value is equal to or more than the center value.
In the case of the above (YES), the hollow fiber (5) is in a slack state, and in the case of the following (NO), the hollow fiber (5) is in a tensile state. In the case of YES, the rotation speed is reduced (116), and in the case of NO, the rotation speed is increased (117). Thereafter, the process from step (112) is repeated until the detected value of the potentiometer (16) falls within the center range.

つぎに第9図に基づき、定常運転に入った後のボビン
回転速度の補正制御を説明する。
Next, the correction control of the bobbin rotation speed after the steady operation is started will be described with reference to FIG.

定常運転に入った後も中空糸(5)が繰り出されるに
つれて、ボビン半径が減少するので回転数が同一のまま
では、中空糸(5)は引張り気味になる。そこで、定常
運転中にも軌道演算が一定時間間隔で実行される(12
1)。そして、ステップ(122)で検出値がセンター値以
上と判断されれば、ステップ(123)に進み、そこでの
判断結果がYESであれば、そのまま運転が続けられる。
判断結果がNOであれば、ステップ(124)で現状回転数
が最大か否かを判断し、NOのばあい回転速度を増速する
(125)。
As the hollow fiber (5) is fed out even after the steady operation, the hollow fiber (5) tends to be pulled if the rotation speed remains the same because the bobbin radius decreases. Therefore, the trajectory calculation is performed at regular time intervals even during steady operation (12
1). If it is determined in step (122) that the detected value is equal to or larger than the center value, the process proceeds to step (123). If the determination result is YES, the operation is continued.
If the determination result is NO, it is determined in step (124) whether or not the current rotational speed is the maximum, and if NO, the rotational speed is increased (125).

一方、ステップ(122)での判断結果がNOのばあい、
ステップ(126)に進み、そこでの判断結果がYESであれ
ば、そのまま運転が続けられる。判断結果がNOであれ
ば、ステップ(127)で現状回転数が最低か否かを判断
し、NOのばあい回転速度を減速する(128)。
On the other hand, if the decision result in the step (122) is NO,
Proceeding to step (126), if the determination result is YES, the operation is continued as it is. If the determination result is NO, it is determined in step (127) whether or not the current rotational speed is the lowest. If NO, the rotational speed is reduced (128).

以上のようにして、ボビン駆動モータ(M4)の最適回
転速度を算出しながら、その回転速度に合ったカーブ
(第6図参照)の制御信号をボビンモータ制御部(4)
に向けて出力し、中空糸(f)に最適張力を付与しなが
ら定常運転が実行される。
As described above, while calculating the optimum rotation speed of the bobbin drive motor (M4), the control signal of the curve (see FIG. 6) corresponding to the rotation speed is transmitted to the bobbin motor control unit (4).
, And the steady operation is performed while applying the optimum tension to the hollow fiber (f).

[発明の効果] 本発明によれば、二点分枝型巻取枠に中空糸を適正な
張力で高速で巻取ることができる。
[Effects of the Invention] According to the present invention, a hollow fiber can be wound on a two-point branch type winding frame at an appropriate tension at a high speed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の機能ブロック図、第2図は本発明の一
実施例にかかわる巻取装置の正面図、第3図は第2図に
示された巻取装置の平面図、第4図は同実施例における
テンションプーリ部の拡大図、第5図は同実施例におけ
る巻取装置の電気回路図、第6図は巻取枠の回転角に対
するボビン回転数を示すグラフ、第7図は同巻取装置に
おける巻取運転のフローチャート、第8図はボビン径判
定ステップのフローチャート、第9図は定常運転ステッ
プのフローチャート、第10図は本発明にかかわる巻取枠
を使って中空糸束を切断するばあいの説明図、第11図は
従来の巻取枠の一例を示す説明図である。 (図面の主要符号) (1):巻取枠 (2):巻取枠モータ制御部 (3):中空糸ボビン (4):ボビンモータ制御部 (5):テンションプーリ部 (9):巻取棒 (M2):巻取枠駆動モータ (M4):ボビン駆動モータ
1 is a functional block diagram of the present invention, FIG. 2 is a front view of a winding device according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a plan view of the winding device shown in FIG. FIG. 5 is an enlarged view of the tension pulley portion in the embodiment, FIG. 5 is an electric circuit diagram of the winding device in the embodiment, FIG. 6 is a graph showing the number of rotations of the bobbin with respect to the rotation angle of the winding frame, and FIG. Is a flowchart of a winding operation in the winding device, FIG. 8 is a flowchart of a bobbin diameter determining step, FIG. 9 is a flowchart of a steady operation step, and FIG. 10 is a hollow fiber bundle using a winding frame according to the present invention. FIG. 11 is an explanatory view showing an example of a conventional winding frame. (Main symbols in the drawings) (1): Winding frame (2): Winding frame motor control unit (3): Hollow fiber bobbin (4): Bobbin motor control unit (5): Tension pulley unit (9): Winding Rod (M2): Winding frame drive motor (M4): Bobbin drive motor

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】ボビン駆動モータにより中空糸ボビンを回
転させて中空糸を送り出し、2本の巻取棒を枠の両端に
配置した巻取枠を巻取枠駆動モータで回転させて、前記
中空糸を2本の巻取棒の間に巻き掛ける巻取装置であっ
て、 (a)中空糸ボビンのボビン外径を判定するボビン外径
判定手段、 (b)前記判定手段で得られたボビン外径と、設定され
た巻取枠の枠長および回転速度から、中空糸を最適張力
で巻取枠に巻取らせるために必要な中空糸ボビンの回転
速度を算出し、制御信号を送出する演算手段、 (c)演算手段よりの制御信号に基づきボビン駆動モー
タを回転駆動するボビンモータ制御部からなる中空糸の
巻取装置。
A hollow fiber bobbin is rotated by a bobbin drive motor to send out a hollow fiber, and a winding frame having two winding rods disposed at both ends of the frame is rotated by a winding frame drive motor to form the hollow fiber. A winding device for winding a yarn between two winding rods, comprising: (a) a bobbin outer diameter determining means for determining a bobbin outer diameter of a hollow fiber bobbin; and (b) a bobbin obtained by the determining means. From the outer diameter and the set frame length and rotation speed of the winding frame, the rotation speed of the hollow fiber bobbin required to wind the hollow fiber onto the winding frame with the optimum tension is calculated, and a control signal is transmitted. (C) a winding device for a hollow fiber, comprising: a bobbin motor control section for rotating a bobbin driving motor based on a control signal from the calculating means.
【請求項2】請求項1記載の巻取装置において、 (a)中空糸ボビンと巻取枠との間を走行する中空糸に
一定範囲の張力をかけるためのテンションプーリ部と、 (b)巻取枠と中空糸ボビンを所定の回転数で回転さ
せ、そのときのテンションプーリ部における中空糸の張
力の増減を検出する検出器とを備え、 (c)前記ボビン外径判定手段において、前記張力の検
出値を基準値と比較し、実際のボビン外径を判定するよ
うにしてなる 中空糸の巻取装置。
2. A winding device according to claim 1, wherein: (a) a tension pulley portion for applying a predetermined range of tension to the hollow fiber running between the hollow fiber bobbin and the winding frame; A detector for rotating the winding frame and the hollow fiber bobbin at a predetermined number of revolutions and detecting an increase or decrease in the tension of the hollow fiber in the tension pulley at that time; (c) the bobbin outer diameter determining means includes: A hollow fiber winding device that compares a detected tension value with a reference value to determine an actual bobbin outer diameter.
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