JP2884821B2 - 粗紡機における粗糸巻取制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はいわゆるボビンリード式
の粗紡機において、ボビンの回転速度を巻取開始から満
管までの間、常に粗糸張力がほぼ一定となるように自動
的に制御する粗紡機における粗糸巻取制御方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】粗糸の巻取開始から満管までの間、常に
粗糸張力がほぼ一定の状態となるように粗糸巻取速度す
なわちボビン回転速度を制御する装置として、ボビンの
回転数を巻取粗糸層が１層増加する毎に所定量宛漸減す
る通常のボビン変速装置と、フロントローラとフライヤ
トップ間の粗糸位置を検出する粗糸位置検出装置と、検
出された粗糸位置と予め設定された適性張力状態におけ
る基準位置とを比較してボビン回転数の補正量を算出す
るとともにその補正量に対応する量だけボビン回転数を
変更する変更装置とを備えたものが例えば、特開昭６０
−３４６２８号公報に提案されている。

【０００３】この種の装置で粗糸巻取運転を行う場合
は、図３に太線で示すように紡出条件に対応して巻取粗
糸層の増加に伴うボビン回転速度変速パターンが予め設
定される。変速パターンは紡出条件が同じであれば玉揚
げが何回繰り返されても同じ設定となる。ドラフトパー
トから送り出される粗糸が均質で巻取条件が厳密に一定
であれば、同一粗糸巻径すなわち同一粗糸層を巻き取る
際にボビン回転数が一定であれば巻取張力も一定にな
る。しかし、原料スライバが完全に均一ではないこと、
紡出時の温度及び湿度の変動等の原因により、ボビン回
転数を前記変速パターンに対応した値に保持しても粗糸
張力が適性値からずれる状態が生じる。そして、そのず
れを補正するため実際の運転では図３に細線で示すよう
に、適性張力となるボビン回転数に収束するまでボビン
回転数変更装置が何度も作動される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記従来装置では紡出
条件が同じであれば、玉揚げ終了後の巻取運転では再び
同じ変速パターンに基づいて巻取粗糸層の増加に伴うボ
ビン回転数の変更がまず行われた後、そのボビン回転数
における粗糸位置が予め設定された適性張力状態におけ
る基準位置となるようにボビン回転数が制御される。従
って、図３の（ｂ）に示すように２回目の巻取運転時に
おいても図３の（ａ）に示す１回目の巻取運転時と同様
に、適性張力となるボビン回転数に収束するまでボビン
回転数変更装置を何度も作動させる必要があり、適性張
力状態となるまでの時間も１回目の巻取運転時と同じと
なる。従って、１回目の巻取運転時に適性張力状態とな
るまでの時間が長い場合は次回からも同様に長くなり、
不正状態にある時間が長くなって粗糸品質にとって好ま
しくない。

【０００５】本発明は前記の問題点に鑑みてなされたも
のであって、その目的は同一紡出条件で繰り返し巻取運
転を行う場合、前回の巻取運転時に得られた適性張力状
態でのボビン回転速度データを次回の巻取運転時に生か
し、巻取粗糸層の増加に伴うボビン回転数の変更後にボ
ビン回転速度を短時間で適性状態に到達させることがで
き、粗糸品質を向上させることができる粗紡機における
粗糸巻取制御方法を提供することにある。

【０００６】

【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、巻取粗糸層の増加に伴うボビン回
転速度変速パターンを予め設定し、巻取粗糸層の増加毎
に前記変速パターンに基づいてボビン回転速度を変更す
るとともに、同一層の巻取時の粗糸張力の調整を粗糸張
力検知装置の検知信号に基づいてボビン回転速度を制御
することにより行う粗紡機において、適性な巻取状態に
張力補正された時点のボビン回転速度を演算手段で演算
するとともにそのデータを各粗糸層毎に記憶手段に記憶
させ、前記データに基づいて巻取粗糸層の増加に伴うボ
ビン回転速度変速パターンを新たに設定し、次回の巻取
運転時にボビンの回転速度の変速制御を前記新たに設定
した変速パターンに基づいて行うようにした。

【０００７】

【作用】本発明では、巻取粗糸層の増加毎に予め設定さ
れたボビン回転速度変速パターンに基づいてボビン回転
速度が変更され、同一層の巻取時の粗糸張力の調整は粗
糸張力検知装置の検知信号に基づいて粗糸張力が適性状
態となるようにボビン回転速度を制御することにより行
われる。適性な巻取状態に張力補正された時点のボビン
回転速度が演算手段で演算されるとともに、そのデータ
が各粗糸層毎に記憶手段に記憶される。そして、前記デ
ータに基づいて巻取粗糸層の増加に伴うボビン回転速度
変速パターンが新たに設定され、次回の巻取運転時には
前記新たに設定された変速パターンに基づいてボビン回
転速度の変速制御が行われる。新たに設定された変速パ
ターンは前回の巻取運転時における各層毎の適性張力状
態時のボビン回転速度に基づいているため、巻取粗糸層
の増加に伴ってボビン回転速度が変速パターンの当該粗
糸層と対応する値に変更された後、ボビン回転速度が短
時間で適性状態に到達する。

【０００８】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図１及
び図２に従って説明する。粗紡機の駆動系は基本的には
本願出願人が先に提案（特開昭６３ー２６４９２３号公
報）したものと同じであるが、ボビンレールの昇降動切
替機構が異なっている。フロントローラ１はその回転軸
１ａの一端と、主モータＭにより回転駆動されるドライ
ビングシャフトとの間に配設された歯車列を介して回転
駆動されるようになっている。フライヤ２の上部には被
動歯車３が一体回転可能に嵌着固定され、前記ドライビ
ングシャフトの回転がベルト伝動機構を介して伝達され
る回転軸４に嵌着された駆動歯車５を介して回転される
ようになっている。一方、ボビンレール６上に装備され
たスピンドル７の被動歯車７ａと噛合する駆動歯車８が
嵌着固定された回転軸９には、ドライビングシャフトの
回転力と、インバータ１０を介して変速駆動される可変
速モータ１１による回転力とが差動歯車機構１２により
合成されて伝達されるようになっている。

【０００９】ボビンレール６に固定されたリフターラッ
ク１３と噛合する歯車１４が嵌着された回転軸１５に
は、前記インバータ１０を介して変速駆動される別の可
変速モータ１６により駆動される駆動軸１７の回転が切
替機構１８及び歯車列を介して伝達される。切替機構１
８は中間軸１９と、該中間軸１９と前記駆動軸１７との
間に設けられた一対の歯車列２０，２１と、歯車列２
０，２１の回転を中間軸１９に伝達する電磁クラッチ２
２，２３とから構成され、電磁クラッチ２２，２３の励
消磁により回転軸１５の回転方向すなわちボビンレール
６の昇降動の方向が変更されるようになっている。回転
軸１５の端部にはボビンレール６の上下方向における位
置を検出する位置検出手段としてのロータリエンコーダ
２４が接続されている。又、フロントローラ１と一体的
に回転される歯車２５の近傍には回転速度検出器２６が
配設されている。又、フロントローラ１とフライヤトッ
プ２ａとの間には粗糸Ｒの張力状態を検出する非接触式
の張力検知装置（粗糸位置検知装置）２７が配設されて
いる。張力検知装置２７としては公知の張力検知装置が
使用されている。

【００１０】制御装置２８は演算手段としての中央処理
装置（以下ＣＰＵという）２９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３０と、入力装置３１により入力された入力デー
タ及びＣＰＵ２９における演算処理結果等を一時記憶す
る読出し及び書替可能なメモリ（ＲＡＭ）よりなる記憶
手段としての作業用メモリ３２とからなり、ＣＰＵ２９
はプログラムメモリ３０に記憶されたプログラムデータ
に基づいて動作する。繊維の種類、ゲレン、撚数、巻取
開始時におけるボビン径、満管までの所定の巻取り量
（満管長）、肩角度等の紡出条件を入力する入力装置３
１が制御装置２８にキーボードとして一体に組込まれて
いる。前記回転速度検出器２６からの検出信号はＣＰＵ
２９に入力され、張力検知装置２７からの検出信号はＡ
／Ｄ変換器３３を介してＣＰＵ２９に入力されるように
なっている。又、電磁クラッチ２２，２３はＣＰＵ２９
からの信号に基づいてその励消磁が制御され、ボビンレ
ール６の昇降切替えが行われるようになっている。又、
ＣＰＵ２９は出力インタフェース３４、モータ駆動回路
３５及びインバータ１０を介して可変速モータ１１を駆
動制御するようになっている。

【００１１】次に前記のように構成された装置の作用を
説明する。機台の運転に先立ってまず繊維の種類、ゲレ
ン、撚数、巻取開始時におけるボビン径、満管までの所
定の巻取り量（満管長）、肩角度等の紡出条件を入力装
置３１により設定する。又、紡出条件に対応して巻取粗
糸層の増加に伴うボビン回転速度変速パターンを設定す
る。変速パターンの設定はプログラムメモリ３０に記憶
された多数のボビン回転速度変速パターンの中から選択
するようにしてもよい。紡出条件及び変速パターンの設
定終了後、機台の運転が開始され、主モータＭによりフ
ロントローラ１及びフライヤ２がそれぞれ回転駆動され
る。機台の駆動とともにロータリエンコーダ２４、回転
速度検出器２６及び張力検知装置２７からの出力信号が
ＣＰＵ２９に入力される。又、機台の起動と同時に可変
速モータ１１も駆動され、差動歯車機構１２に入力され
た主モータＭの回転力と、可変速モータ１１の回転力と
が差動歯車機構１２で合成され、合成された回転力によ
り回転軸９が駆動されてスピンドル７が回転駆動され
る。これによりドラフト装置で延伸された粗糸Ｒがフラ
イヤ２により加撚され、フライヤ２より高速で回転する
ボビンＢに層状に巻取られる。又、切替機構１８、回転
軸１５等を介してリフターラック１３とともにボビンレ
ール６が昇降動される。巻取り速度及びボビンレール６
の昇降速度は可変速モータ１１，１６の回転速度を変更
することにより変更される。

【００１２】ＣＰＵ２９はロータリエンコーダ２４から
の出力信号を入力してボビンレール６の位置を演算し、
紡出条件に対応した粗糸巻形状（粗糸巻肩角度）となる
ように電磁クラッチ２２，２３に励消磁の切替え信号を
出力してボビンレール６が所定の範囲で昇降動するよう
に制御し、回転速度検出器２６からの出力信号を入力し
て紡出量を算出する。又、ＣＰＵ２９は巻取粗糸層が１
層増加する毎に、ボビン回転速度が入力装置３１で設定
された変速パターンの当該粗糸層における回転数となる
ようにインバータ１０を介して可変速モータ１１を駆動
制御するとともに、リフターラック１３すなわちボビン
レール６の移動速度を巻取り速度に同期して減速させる
ため、インバータ１０を介して可変速モータ１６を駆動
制御する。

【００１３】原料スライバが完全に均一ではないこと、
紡出時の温度及び湿度の変動等の原因により、巻取粗糸
層が１層増加する毎にボビン回転速度を前記変速パター
ンに対応した値に設定しても、その値が必ずしも適性粗
糸張力状態となるとは限らず、粗糸張力が適性状態から
ずれる。ＣＰＵ２９は張力検知装置２７からの出力信号
を入力し、その信号に基づいて粗糸張力が適性状態であ
るか否かを判断し、適性張力からずれた場合には適性張
力となる方向にボビンの回転速度が変更されるように可
変速モータ１１を駆動制御する。粗糸張力が適性値より
大きな場合はボビン回転速度を減少させるように、小さ
な場合はボビン回転速度を増大させるように可変速モー
タ１１が駆動制御される。

【００１４】従って、図１（ａ）に太線で示す予め設定
された変速パターンと対応する値にボビン回転速度が変
更された後、当該巻取粗糸層での適性張力状態に対応す
るボビン回転速度となるまで、図１（ａ）に細線で示す
ようにボビン回転速度の補正が行われる。予め設定され
た変速パターンによるボビン回転速度から適性張力状態
に対応するボビン回転速度となるまでの補正回数はラン
ダムである。又、同一巻取粗糸層で適性張力状態（図１
（ａ）にＦで示す）となるボビン回転速度は１つだけと
は限らず複数（例えば図１（ａ）の第６層の場合）の場
合もあり、又、当該層の巻取が完了するまで適性張力状
態にならない場合もあり得る。ＣＰＵ２９は張力検知装
置２７からの出力信号に基づき、各巻取粗糸層毎に適性
な張力状態に補正された時点の平均ボビン回転速度を演
算するとともにそのデータを作業用メモリ３２に記憶さ
せる。なお、当該層の巻取が完了するまで適性張力状態
にならない場合には当該層での最終回転速度を適性張力
状態のデータとして作業用メモリ３２に記憶させる。

【００１５】満管停止、玉揚げ終了後、同一紡出条件で
２回目の巻取運転を行う場合、ＣＰＵ２９は前回の巻取
運転時に作業用メモリ３２に記憶された各巻取粗糸層毎
の適性張力状態における平均ボビン回転速度データに基
づき、巻取粗糸層の増加に伴うボビン回転速度変速パタ
ーンを新たに設定して作業用メモリ３２に記憶させる。
そして、２回目の巻取運転時には、ＣＰＵ２９は巻取粗
糸層が１層増加する毎に、新たに設定された変速パター
ンに従ってボビン回転速度の変更を行うように可変速モ
ータ１１を駆動制御する。すなわち、２回目の巻取運転
時には、巻取粗糸層が１層増加する毎のボビン回転速度
の変更は、同一紡出条件における前回の巻取運転時の各
巻取粗糸層の適性張力状態での平均ボビン回転速度であ
るため、図１（ｂ）に示すように変速パターンと対応す
る値にボビン回転速度が変更された後、当該巻取粗糸層
での適性張力状態に対応するボビン回転速度となるまで
のボビン回転速度の補正回数が１回目の巻取運転時に比
較して少なくなる。２回目の巻取運転時においてもＣＰ
Ｕ２９は各巻取粗糸層毎に適性な張力状態に補正された
時点の平均ボビン回転速度を演算し、そのデータを作業
用メモリ３２に記憶させる。

【００１６】以下、同様にして（Ｎ＋１）回目（Ｎは自
然数）の巻取運転時には、Ｎ回目の巻取運転時の各巻取
粗糸層の適性張力状態での平均ボビン回転速度を基礎デ
ータとして設定された変速パターンに基づき、巻取粗糸
層の増加に伴うボビン回転速度の変更が行われる。従っ
て、巻取運転を繰り返すにつれ、変速パターンに従って
ボビン回転速度が変更された後、短時間で適性張力状態
のボビン回転速度に達するようになるとともに、適性張
力状態のボビン回転速度に達するまでの補正頻度も減少
する。そのため不正張力状態での巻取り時間が短くなる
とともに粗糸の張力変動が抑制され、粗糸品質が向上す
る。

【００１７】又、粗糸巻の肩角度すなわち粗糸巻両端部
の円錐台形状となるように成形された部分の表面とボビ
ンＢの軸心とのなす角度は、ボビンレール６の昇降切替
時期と各粗糸層の厚さで決まり、粗糸層の厚さはプレッ
サによる加圧力と巻取時の粗糸張力の影響を受ける。そ
して、予め設定された変速パターンのボビン回転速度で
粗糸巻取が行われた場合、設定された肩角度となる。従
って、巻取粗糸層の増加に伴うボビン回転速度の変更が
行われた後に、ボビン回転速度が変更された場合その差
が大きいほど肩角度は所望の角度からずれることにな
る。しかし、前記のように２回目の巻取運転からは変速
パターンの設定値からのずれが小さくなるため、所望の
肩角度により近い粗糸巻が形成される。

【００１８】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、（Ｎ＋１）回目の巻取運転時にお
ける変速パターンを新たに設定する場合、Ｎ回目の巻取
運転時における各巻取粗糸層の適性張力状態での平均ボ
ビン回転速度を基礎データとする代わりに、同一巻取粗
糸層で適性張力状態となるボビン回転速度が２個以上あ
る場合にそれらの平均値を採用せずに、最も後の適性張
力状態でのボビン回転速度を基礎データとしたり、最も
紡出時間が長いときの適性張力状態でのボビン回転速度
を基礎データとしたりしてもよい。又、張力検知装置２
７の出力信号とは無関係に、Ｎ回目の巻取運転時におけ
る第ｉ層での最終回転速度を適性張力状態のデータとし
て、（Ｎ＋１）回目の巻取運転時における変速パターン
の第ｉ層のボビン回転速度としてもよい。又、ボビンレ
ール６の昇降切替えを制御する切替機構１８として一対
の電磁クラッチ２２，２３を使用する代わりに、可変速
モータ１６として正逆回転可能な可変速モータを使用し
てもよい。さらには、スピンドル７の変速駆動手段とし
てコーンドラムを使用した駆動系を採用してもよい。

【００１９】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、同
一紡出条件で繰り返し巻取運転を行う場合、前回の巻取
運転時に得られた適性張力状態におけるボビン回転速度
データが次回の巻取運転時に生かされ、巻取粗糸層の増
加に伴うボビン回転速度の変更後にボビン回転速度が短
時間で適性張力状態と対応する値に到達するとともに張
力補正の頻度が減少し、粗糸の張力変動が抑制されるの
で、粗糸品質を向上させることができる。又、粗糸巻の
肩角度が所望の値により近い粗糸巻形成が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施した場合の粗糸巻取時のボビン回
転数の設定変速パターンと補正後の変速パターンを示す
図である。

【図２】本発明を実施する粗紡機の概略図である。

【図３】従来の粗糸巻取時のボビン回転数の設定変速パ
ターンと補正後の変速パターンを示す図である。

【符号の説明】

２…フライヤ、７…スピンドル、１１…可変速モータ、
２７…張力検知装置、２８…制御装置、２９…演算手段
としてのＣＰＵ、３２…記憶手段としての作業用メモ
リ、Ｒ…粗糸。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 巻取粗糸層の増加に伴うボビン回転速度
   変速パターンを予め設定し、巻取粗糸層の増加毎に前記
   変速パターンに基づいてボビン回転速度を変更するとと
   もに、同一層の巻取時の粗糸張力の調整を粗糸張力検知
   装置の検知信号に基づいてボビン回転速度を制御するこ
   とにより行う粗紡機において、適性な巻取状態に張力補
   正された時点のボビン回転速度を演算手段で演算すると
   ともにそのデータを各粗糸層毎に記憶手段に記憶させ、
   前記データに基づいて巻取粗糸層の増加に伴うボビン回
   転速度変速パターンを新たに設定し、次回の巻取運転時
   にボビンの回転速度の変速制御を前記新たに設定した変
   速パターンに基づいて行う粗紡機における粗糸巻取制御
   方法。