JP2762552B2 - 紡機の管替装置及びその制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はリング精紡機、リング撚糸機等の紡機に装備
される管替装置及びその制御方法に関するものである。

［従来の技術］ 近年、紡績工場における自動化が進み、リング精紡
機、リング撚糸機等の紡機においては満管にともなう玉
揚げ及び新たな空ボビンをスピンドルに挿入する管替作
業が管替装置により自動的に行われるようになってい
る。管替装置としては作業を必要とする機台に沿って移
動して一錘ずつあるいは複数錘ずつ管替作業を行う移動
式の管替装置と、各紡機機台毎に装備された全錘一斉式
の管替装置とがある。全錘一斉式の管替装置としては紡
機機台のスピンドル列の下方にスピンドルピッチと同一
ピッチでペッグが突設されたコンベヤ装置を設けるとと
もに、コンベヤ装置とスピンドル列との間にスピンドル
ピッチと同一ピッチで中間ペッグが突設された受台を設
け、スピンドルピッチと同一ピッチで配置されたボビン
把持装置を備えたドッフィングバーをパンタグラフ機構
によりスピンドル列とコンベヤ装置との間で昇降変位さ
せるとともにパンタグラフ機構全体を紡機機台に接近す
る位置と離間する位置とに回動可能に構成した装置が開
示されている（例えば、特公昭48−30970号公報、実開
昭48−55115号公報）。パンタグラフ機構の作動は機台
長手方向に沿って延設されたロッドの往復動により行わ
れ、ロッドの駆動手段としてシリンダあるいはモータに
より正逆回転駆動されるねじ軸が使用されている。

管替作業時、ドッフィングバーはコンベヤ装置上の空
ボビンを把持する位置、受台上の中間ペッグに空ボビン
を挿入する位置、スピンドル上の満ボビンを把持する位
置、スピンドルからの満ボビンの抜き上げ完了後の待機
位置等で停止する必要があり、前記ロッドの駆動手段は
ドッフィングバーが前記各位置に到達した時点で駆動を
停止する必要がある。従来、ドッフィングバーを各所定
位置で停止させる手段として、第５図に示すようにパン
タグラフ機構（図示せず）に連結され機台長手方向に沿
って延びる駆動ロッド41にドッグ42を固定するととも
に、駆動ロッド41に沿って多数のリミットスイッチLSを
機台フレームの所定位置に取付け、各リミットスイッチ
からの信号に基づいてロッドの駆動手段を制御する方法
が実施されている。又、管替作業時、パンタグラフ機構
全体を紡機機台に接近する位置と離間する位置とに移動
配置させる必要があり、その作動時期もドッフィングバ
ーの位置で規制されるため、機台フレームにはそのため
のリミットスイッチをも設ける必要がある。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、前記従来方法ではドッフィングバーの位置
を検出するため、多数のリミットスイッチを機台フレー
ムの所定位置に取付ける必要があり、取付け作業が面倒
であるばかりでなく、各リミットスイッチ用の配線が必
要になる。又、駆動ロッドが一定の移動速度で作動され
ても、ドッフィングバーの上下移動速度は一定とはなら
ず、最上昇位置付近での移動速度に比較して最下降位置
付近での移動速度が大きくなる。そのため、ドッフィン
グバーの停止位置によりその慣性力が異なり、リミット
スイッチの取付け作業には前記慣性力を考慮して位置決
めを行う必要があり、熟練を要するという問題がある。

本発明は前記の問題点に鑑みてなされたものであっ
て、その目的はドッフィングバーの昇降動及びパンタグ
ラフ機構全体を紡機機台に接近する位置と離間する位置
とへの移動の制御を、取付け作業に手間が掛かる多数の
リミットスイッチを使用せずに行うことができる紡機の
管替装置及びその制御方法を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 前記の目的を達成するため本発明においては、ボビン
把持装置を備えたドッフィングバーをスピンドル列とス
ピンドル列の下方に配置された移送装置との間で昇降変
位させるパンタグラフ機構と、パンタグラフ機構全体を
紡機機台に接近する位置と離間する位置とに移動させる
移動機構とを備え、かつパンタグラフ機構を作動するロ
ッドの駆動をモータにより正逆回転駆動されるねじ軸を
介して行う管替装置に、前記ねじ軸の回転量を検出する
検出装置と、該検出装置からの出力信号に基づいて前記
ドッフィングバーの位置を算出するとともに設定プログ
ラムに基づいて前記モータ及び移動機構の駆動装置に駆
動、停止信号を発する制御装置とを設けた。

又、前記設定プログラムは前記ドッフィングバーの位
置による慣性特性の補正値を含み、前記制御装置は該補
正値を考慮してモータへの停止信号の発信時期を設定す
るように構成されている。

［作用］ 本発明の管替装置はボビン把持装置を備えたドッフィ
ングバーをスピンドル列とスピンドル列の下方に配置さ
れた移送装置との間で昇降変位させるパンタグラフ機構
を作動するロッドの駆動が、モータにより正逆回転駆動
されるねじ軸を介して行われる。ロッドの移動量はねじ
軸の回転量に比例し、制御装置はねじ軸の回転量を検出
する検出装置からの出力信号に基づいて前記ドッフィン
グバーの位置を算出する。そして、設定プログラムに基
づいて制御装置から出力される駆動信号により前記モー
タ及びパンタグラフ機構の移動機構の駆動装置が駆動制
御される。

又、制御装置に設けられたドッフィングバーを所定の
停止位置に停止させるべく前記モータに停止信号を発信
する時期を設定するためのプログラムに、位置によるド
ッフィングバーの慣性特性の補正値を記憶させた状態で
管替装置の運転を行うようにしているので、制御装置か
らはドッフィングバーの慣性特性を考慮して設定された
時期に前記モータに停止信号が発信され、ドッフィング
バーが各所定位置に正確に停止される。

［実施例］ 以下、本発明をリング精紡機に具体化した一実施例を
第１〜４図に従って説明する。

第２図に示すように精紡機機台１のスピンドルレール
２上には多数のスピンドル３が一定ピッチで配設され、
スピンドルレール２の下方にはペッグトレイ４を利用し
てボビンの移送を行う公知（例えば特開昭63−145438号
公報）のボビン移送装置５が配設されている。スピンド
ルレール２の前側には支持バー６がスピンドルレール２
に沿って延設され、支持バー６の上面にはスピンドルピ
ッチと同ピッチで中間ペッグ７が突設されている。又、
精紡機機台１には公知の構成の全錘一斉式の管替装置８
が装備されている。

管替装置８はスピンドルピッチと同一ピッチで配設さ
れたボビン把持装置９（第3,4図に図示）を備えたドッ
フィングバー10がいわゆるパンタグラフ機構11により昇
降動されるとともに、パンタグラフ機構11を作動するロ
ッド12を中心にパンタグラフ機構11全体が回動可能に構
成され、ドッフィングバー10が精紡機機台１に接近する
位置と離間する位置とに移動配置可能に構成されてい
る。すなわち、パンタグラフ機構11を構成するリンク1
3,14のうち、一端がドッフィングバー10に連結されたリ
ンク13の他端がロッド12に対して一体移動可能に固定さ
れた移動ブラケット15に連結され、リンク13の1/2の長
さを有するリンク14はその一端がリンク13の中央にピン
連結されるとともに他端が支持ブラケット16にピン連結
されている。支持ブラケット16は固定ブラケット17によ
り位置規制されかつロッド12の摺動を許容する状態に配
設されている。そして、第３図に示すように支持ブラケ
ット16は、パンタグラフ機構11全体を精紡機機台１に接
近する位置と離間する位置とに移動させる移動機構の駆
動装置としてのシリンダ18のピストンロッド18aにピン
連結され、シリンダ18の作動により支持ブラケット16が
ロッド12を中心に回動されるとパンタグラフ機構11全体
が支持ブラケット16とともにロッド12を中心に回動され
るようになっている。又、ロッド12は精紡機機台１の一
端に配設されたパワーシリンダ19の作動により往復動さ
れるようになっている。

第１図に示すようにパワーシリンダ19は左右両側に対
称に配設され、基板20に固着された支持筒21に対して移
動筒２がその長手方向に沿って摺動可能に支承され、移
動筒22内にはボールねじ機構を構成するねじ軸23が挿通
されている。ねじ軸23は支持筒21の基端に設けられたベ
アリング24によりその基端側において支持されるととも
に、先端に設けられたベアリング25を介して移動筒22に
対して回転可能かつ摺動可能に支承されている。移動筒
22にはその先端に前記ロッド12の基端が固着され、基端
内側にボールねじ機構を構成するボールナット26が嵌着
固定され、ねじ軸23の正逆回転によりロッド12とともに
移動筒22が往復動されるようになっている。

両ねじ軸23の基端にはタイミングプーリ27が嵌着固定
されるとともに、モータＭによる回転がベルト伝動機構
28及び歯車伝動機構29を介して伝達される回転軸30に嵌
着固定されたタイミングプーリ31と、前記各タイミング
プーリ27との間にタイミングベルト32が巻き掛けられて
両ねじ軸23が同方向に回転されるようになっている。一
方の回転軸30の端部にはねじ軸23の回転量を検出する検
出装置としてのロータリエンコーダ33が配設されてい
る。又、モータＭには極数切換えモータが使用されてい
る。

管替装置８の制御装置34は中央処理装置（以下CPUと
いう）35と、制御プログラムを記憶した読出し専用メモ
リ（ROM）よりなるプログラムメモリ36と、CPU35におけ
る演算結果等を一時記憶する読出し及び書き替え可能な
メモリ（RAM）よりなる作業用メモリ37とからなり、CPU
35はプログラムメモリ36に記憶されたプログラムデータ
に基づいて動作する。制御装置34には位置によるドッフ
ィングバー10の慣性特性の補正値を前記作業用メモリ37
に入力するための入力装置38が一体に組込まれている。
制御装置34には前記ロータリエンコーダ33からの出力信
号及びシリンダ18の出没完了信号が入力され、CPU35は
入力装置38により入力された補正値、前記ロータリエン
コーダ33からの出力信号、シリンダ18の出没完了信号及
びプログラムデータに基づいてモータＭ及びシリンダ18
に駆動、停止信号を出力してモータＭ及びシリンダ18を
駆動制御するようになっている。

次に前記のように構成された装置の作用を説明する。
精紡機機台１の運転中に空ボビンＥが挿入されたペッグ
トレイ４がボビン移送装置５上のスピンドル３と対応す
る位置に搬入される。満管に伴い精紡機機台１が停止し
た後、管替装置８が作動される。

モータＭの正逆回転駆動によりベルト伝動機構28、歯
車伝動機構29、回転軸30、タイミングプーリ27,31及び
タイミングベルト32を介してねじ軸23が正逆回転され、
ねじ軸23の回転量に対応した距離分、移動筒22がロッド
12とともに直線移動される。ねじ軸23の正転時にはロッ
ド12が往動されてドッフィングバー10が上昇移動され、
ねじ軸23の逆転時にはロッド12が復動されてドッフィン
グバー10が下降移動される。CPU35はロータリエンコー
ダ33からの出力信号を入力してねじ軸23の回転量を演算
するとともにドッフィングバー10の位置を算出し、管替
装置８が設定条件通りに作動するようにモータＭ及びシ
リンダ18に駆動、停止信号を出力する。

まず、モータＭが逆転駆動されてドッフィングバー10
がペッグトレイ４上の空ボビンＥの把持位置に下降移動
され、ボビン把持装置９による空ボビンＥの把持完了
後、モータＭが所定量正転駆動されて第４図（ａ）に示
すようにペッグトレイ４上の空ボビンＥがボビン把持装
置９に把持されてペッグ4a上から抜き上げられる。次に
シリンダ18が作動されてパンタグラフ機構11全体が精紡
機機台１から離間する位置に回動された後、モータＭが
正転駆動されてドッフィングバー10が上昇移動されて空
ボビンＥが中間ペッグ７の上方に位置する状態となる。
この状態でパンタグラフ機構11全体が精紡機機台１側に
若干回動された後、モータＭが逆転駆動されてドッフィ
ングバー10が下降移動され、中間ペッグ７上に空ボビン
Ｅが挿入される。

次いで、ボビン把持装置９による空ボビンＥの把持が
解除された後、第４図（ｂ）に示すようにボビン把持装
置９が満ボビンＦの頂部と対応する前方位置まで上昇移
動され、その状態でシリンダ18が作動されて第４図
（ｃ）に示すようにボビン把持装置９が満ボビンＦの頂
部と対応する位置に移動される。そして、ドッフィング
バー10が満ボビン把持位置まで下降され、満ボビンＦが
ボビン把持装置９に把持された後、ドッフィングバー10
が上昇して満ボビンＦがスピンドル３から抜き取られ
る。次いでシリンダ18とロッド12の連係動作によりボビ
ン把持装置９がスピンドルレール２の下方に移動されて
第４図（ｄ）に示すように、満ボビンＦがボビン移送装
置５のペッグ4aに挿入される。次に再びボビン把持装置
９が中間ペッグ７に挿入された空ボビンＥと対応する位
置まで移動され、第４図（ｅ）に示すように中間ペッグ
７から空ボビンＥが引き抜かれた後、第４図（ｆ）に示
すように空ボビンＥがスピンドル３に挿入される。そし
て、ボビン把持装置９による空ボビンＥの把持解除後、
ボビン把持装置９は上方へ移動された後スピンドル３の
真上位置から後退移動され、第４図（ｇ）に示すように
待機位置に復帰して管替作業が完了する。なお、モータ
Ｍはドッフィングバー10の昇降距離が大きな時には高速
で、昇降距離が小さなとき、大きな力が必要なとき及び
ボビン把持、解放位置に近づいたときには低速で駆動さ
れるように、制御装置34からの指令信号によりその極数
が切換えられる。

前記のように管替作業時には、ドッフィングバー10は
ボビン把持装置９の把持、開放位置、シリンダ18の作動
によるパンタグラフ機構11全体の回動開始位置等の多く
の所定位置で停止する必要がある。従来装置ではそれら
の各停止位置をリミットスイッチで検出してモータＭや
シリンダ18の制御を行っていたが、本発明の装置ではロ
ータリエンコーダ33からの出力信号に基づいてCPU35に
よりドッフィングバー10の位置が正確に算出され、制御
装置34からの制御信号によりドッフィングバー10が所定
位置で停止するようにモータＭが駆動制御されるととも
に、シリンダ18もドッフィングバー10が所定位置で停止
している時に作動され、管替作業が円滑に行われる。
又、ドッフィングバー10の昇降速度は一定ではなく位置
により異なり、それに対応してドッフィングバー10の慣
性特性も異なるが、制御装置34の作業用メモリ37に各位
置における慣性特性の補正値が記憶されており、CPU35
はその補正値を考慮してモータＭへの駆動停止信号を出
力するため、ドッフィングバー10は所定位置に正確に停
止される。

なお、本発明は前記実施例に限定されるものではな
く、例えば、ロータリエンコーダ33をねじ軸23あるいは
モータＭの駆動軸に取付けたり、ロータリエンコーダ33
以外の回転量検出装置を採用してもよい。又、モータＭ
として極数切換えモータに代えてインバータを介して変
速制御される可変連モータを使用したり、ボビン移送装
置としてペッグトレイを使用せずにペッグが突設された
ベルトコンベヤを使用してもよい。さらには、パンタグ
ラフ機構11全体を回動させて紡機機台と接近する位置と
離間する位置とに移動配置させる構成に代えて、パンタ
グラフ機構11全体を機台長手方向と直交する方向に平行
移動することにより紡機機台と接近する位置と離間する
位置とに移動配置させる構成を採用してもよい。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、従来装置と異な
り位置検出用の多数のリミットスイッチを設けなくと
も、パンタグラフ機構を作動させるねじ軸の回転量を検
出する検出装置からの出力信号に基づいてドッフィング
バーの位置が正確に算出されて管替装置が円滑に作動さ
れ、リミットスイッチの取付け及びそれに伴う面倒な配
線作業が不要となる。しかも、ドッフィングバーの昇降
速度は位置により異なりそれに対応してドッフィングバ
ーの慣性特性も異なるが、本発明ではその慣性特性を考
慮して設定された時期にモータを停止させるように制御
しているので、慣性特性の相違に拘らずドッフィングバ
ーを所定位置に正確に停止させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を具体化した一実施例の一部破断要部概
略平面図、第２図は精紡機機台及び管替装置を示す正面
図、第３図は管替装置の側面図、第４図（ａ）〜（ｇ）
は管替作業を示す概略側面図、第５図は従来装置の位置
検出部の概略図である。 精紡機機台１、スピンドル３、ボビン移送装置５、管替
装置８、ボビン把持装置９、ドッフィングバー10、パン
タグラフ機構11、ロッド12、移動機構の駆動装置として
のシリンダ18、検出装置としてのロータリエンコーダ3
3、制御装置34、空ボビンＥ、満ボビンＦ。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ボビン把持装置を備えたドッフィングバー
   をスピンドル列とスピンドル列の下方に配置された移送
   装置との間で昇降変位させるパンタグラフ機構と、パン
   タグラフ機構全体を紡機機台に接近する位置と離間する
   位置とに移動させる移動機構とを備え、かつパンタグラ
   フ機構を作動するロッドの駆動をモータにより正逆回転
   駆動されるねじ軸を介して行う管替装置に、前記ねじ軸
   の回転量を検出する検出装置と、該検出装置からの出力
   信号に基づいて前記ドッフィングバーの位置を算出する
   とともに設定プログラムに基づいて前記モータ及び移動
   機構の駆動装置に駆動、停止信号を発する制御装置とを
   設け、前記設定プログラムは前記ドッフィングバーの位
   置による慣性特性の補正値を含み、前記制御装置は該補
   正値を考慮してモータへの停止信号の発信時期を設定す
   る紡機の管替装置。
2. 【請求項２】ボビン把持装置を備えたドッフィングバー
   をスピンドル列とスピンドル列の下方に配置された移送
   装置との間で昇降変位させるパンタグラフ機構と、パン
   タグラフ機構全体を紡機機台に接近する位置と離間する
   位置とに移動させる移動機構とを備え、かつパンタグラ
   フ機構を作動するロッドの駆動をモータにより正逆回転
   駆動されるねじ軸を介して行い、前記ねじ軸の回転量を
   検出する検出装置を設けるとともに、該検出装置からの
   出力信号に基づいて前記ドッフィングバーの位置を算出
   するとともに設定プログラムに基づいて前記モータ及び
   移動機構の駆動装置に駆動、停止信号を発する制御装置
   により駆動制御される管替装置を使用して管替作業を行
   う際に、前記検出装置からの出力信号に基づいて前記ド
   ッフィングバーを所定の停止位置に停止させるべく前記
   モータに停止信号を発信する時期を設定するため前記制
   御装置に設けられたプログラムに、位置によるドッフィ
   ングバーの慣性特性の補正値を記憶させておき、該補正
   値を考慮してモータへの停止信号の発信時期を設定する
   紡機の管替装置の制御方法。