JP2929759B2 - 粗紡機における粗糸巻の定長巻取・適位置停止方法 - Google Patents

粗紡機における粗糸巻の定長巻取・適位置停止方法

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JP2929759B2
JP2929759B2 JP11890691A JP11890691A JP2929759B2 JP 2929759 B2 JP2929759 B2 JP 2929759B2 JP 11890691 A JP11890691 A JP 11890691A JP 11890691 A JP11890691 A JP 11890691A JP 2929759 B2 JP2929759 B2 JP 2929759B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は粗紡機における粗糸巻の
定長巻取・適位置停止方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、紡績工場においては省力化が進
み、各工程間の連結、搬送の自動化が実施されており、
粗紡・精紡工程間の連結及び粗糸ボビンの搬送について
も自動化の提案がなされている。そして、粗紡・精紡工
程間の粗糸搬送は一般に天井に架設された搬送路に沿っ
て移動する搬送体に粗糸ボビンを吊下した状態で行う
(例えば特開昭50ー76340号公報、特開昭61ー
194228号公報等参照)。粗糸搬送途中における振
動による粗糸の垂れ下がりを防止するためには、粗紡機
における粗糸巻取りの際、ボビンレールの下降途中で巻
取りを停止することが望ましい。又、精紡工程における
粗糸替え作業終了後の糸継ぎ作業時に、糸継ぎ作業を円
滑に行うためには粗糸端の位置が所定位置にあることが
望ましい。さらに、近年精紡工程における自動化及び省
人化のため精紡機の粗糸替え作業を全錘一斉に行うこと
が広く採用されており、粗糸ボビン1本に巻取られる粗
糸量は精紡工程の管糸の所定本数分となるように設定す
る必要がある。
【0003】そのため従来第5図に示すようにボビンレ
ール51の一端にドッグ52を設けるとともに、巻取り
運転時におけるボビンレール51の昇降範囲のほぼ中央
部にリミットスイッチ53を設け、フロントローラ54
の回転数をカウントするオートカウンタ55から満管信
号が出力された後、リミットスイッチ53がオンとなっ
た時点で機台の停止が行われるようになっている。この
満管停止方法ではボビンレール51の停止位置すなわち
粗糸端の位置は一定となるが、ボビンレール51の昇降
ストロークの機台間の誤差、巻取り張力の誤差等により
オートカウンタ55から満管信号が出力された時点にお
けるボビンレール51の位置が一定とはならない。
【0004】しかも、満管停止後に粗糸の自動切断を行
う装置ではボビンレール51の上昇途中においてドッグ
52がリミットスイッチ53と係合した時点でリミット
スイッチ53がオンとなるように、又、粗糸の切断を手
作業で行う粗紡機の場合にはボビンレール51の下降途
中においてドッグ52がリミットスイッチ53と係合し
た時点でリミットスイッチ53がオンとなるようになっ
ている。従って、ドッグ52がリミットスイッチ53を
オンとする方向へ移動する移動途中で、しかもリミット
スイッチ53の近傍にある状態でオートカウンタ55か
ら満管信号が出力された場合には、リミットスイッチ5
3が直ちにオンとなり満管信号出力後機台停止までの時
間は短い。ところが、同方向に移動中リミットスイッチ
53とドッグ52との係合が解除された直後に満管信号
が出力された場合には、リミットスイッチ53がオンと
なり機台が停止されるまでにボビンレール51はほぼ1
往復余分に移動する。そのためボビンに巻取られる粗糸
長は最大2層分余分となる。そして、満管時における粗
糸ボビンの直径がほぼ15cm、ボビンの長さ1インチ
当りの巻数が9〜10であるため、2層分では粗糸長は
約90mとかなりの量となる。
【0005】前記の問題を解消するための粗糸巻取り長
定長停止方法として特開平1ー250423号公報に
は、ボビンレールの昇降速度を粗糸巻取り速度と独立し
て制御可能な制御手段を設け、フロントローラからの粗
糸送り出し量を算出し、巻取り開始から粗糸送り出し量
が満管に近い所定の値に達した時点でボビンレールの位
置を検出し、当該位置から満管停止時の所定位置までの
ボビンレールの必要移動量と、満管までの残りの巻取り
時間とに基づいて満管時におけるボビンレールの位置が
前記所定停止位置となるようにボビンレールの昇降速度
を制御する方法が提案されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来方
法ではボビンレールの昇降切替えが各層毎に予め決めら
れた所定位置で行われるため、満管近傍において残りの
巻取り長さが所定の値に達した時点でボビンレールの位
置が満管時の所定停止位置から離れている場合には、ボ
ビンレールの昇降速度が通常の昇降速度よりも速められ
て巻取りが行われる。そのため、粗糸ボビンに巻かれる
粗糸の巻取り状態は第6図(a),(b)に示すよう
に、所定停止位置近傍までは粗い状態に巻かれることに
なる。粗糸がこのように粗い状態で巻かれた場合には、
精紡工程において粗糸巻からドラフトパートへの粗糸供
給中に当該部分が一遍に解けて垂れ下がる状態となり、
糸切れ等の原因となる虞がある。特に、第6図(b)に
示すようにボビンレールの下降移動途中において所定停
止位置で停止する条件で巻かれた粗糸ボビンの場合には
この欠点が出やすい。
【0007】本発明は前記の問題点に鑑みてなされたも
のであって、その目的は満管に伴う巻取り停止時にボビ
ンレールが所定方向への移動途中において粗糸端の位置
が常に一定となるように停止するとともに、粗糸巻取り
長が常に一定となり、しかも粗糸の巻付けピッチが常に
一定となる粗紡機における粗糸巻の定長巻取・適位置停
止方法を提供することにある。
【0008】
【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、紡出粗糸長を算出する手段と、粗
糸巻径を出力する手段と、ボビンレールの位置を検出す
る手段と、ボビンレールの反転位置を自由に変更可能な
手段とを備えた粗紡機において、設定満管長と既紡出長
との差Qを演算するとともに、前記ボビンレールの反転
毎に反転前の粗糸巻層1層分の粗糸長rを演算し、前記
設定満管長と既紡出長との差Qと前記粗糸長rに予め設
定された倍数n(n≧3)を乗じた値との比較を行い、
前記差Qが粗糸長rのn倍以下に達した時以降のボビン
レールの反転位置を、ボビンレールの上端反転位置に対
しては反転位置の補正を行なわずに通常の反転位置と同
じとすると共に、下端反転位置が所定の停止位置と通常
の反転位置の間となるように補正し、かつ前記下端反転
位置の補正量を前記設定満管長と既紡出長との差Qが前
記値に達した時の前記ボビンレールの移動方向及び位置
に基づいて演算し、ボビンレール停止位置が粗糸の巻き
取りが上側に向かって行なわれる途中の所定の停止位置
となるようにボビンレールの昇降切替を制御するように
した。
【0009】
【作用】本発明ではボビンに巻取られる粗糸長が紡出粗
糸長を算出する手段により算出され、粗糸巻径が粗糸巻
径を出力する手段により出力される。又、設定満管長と
既紡出長との差Qが演算されるとともに、その時点の粗
糸巻径から当該粗糸巻径における1層分の粗糸長rが演
算される。前記設定満管長と既紡出長との差Qと前記粗
糸長rに予め設定された倍数n(n≧3)を乗じた値と
の比較を行い、前記差Qが粗糸長rのn倍以下に達する
と、その時点におけるボビンレールの位置に応じて、ボ
ビンレール停止までのボビンレールの昇降回数及び所定
停止位置から反転位置までの補正量が演算される。そし
て、ボビンレールの上端反転位置が通常の反転位置と同
じになり、反対側の下端反転位置が所定の停止位置から
前記補正量だけ離れた位置となるようにボビンレールの
昇降切替が制御される。すなわち、設定満管長と既紡出
長との差Qが粗糸長rのn倍以下に達した後は、ボビン
レールの昇降範囲は予め定められた所定の昇降範囲で行
われるのではなく、上端反転位置が予め定められた所定
の位置に、他方の下端反転位置が演算で求められた位置
となってその昇降範囲より狭い範囲で行われ、ボビンレ
ールが所定の位置で停止するとともに粗糸巻取り長も一
定となる。
【0010】
【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図1〜
図4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。
【0011】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、前記可変速モータ11により駆動される駆動軸16
の回転が切替機構17及び歯車列を介して伝達される。
切替機構17は中間軸18と、該中間軸18と前記駆動
軸16との間に設けられた一対の歯車列19,20と、
歯車列19,20の回転を中間軸18に伝達する電磁ク
ラッチ21,22とから構成され、電磁クラッチ21,
22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23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24の近傍と、フライヤ2の
被動歯車3の近傍には回転速度検出器25,26がそれ
ぞれ配設されている。又、フライヤアーム2aの下部寄
り及びプレッサ27の先端部27aには反射性の被検出
部材28が貼付されている。フライヤ2の周囲の所定位
置には前記被検出部材28を検出する光学的センサS
A,SBが配設されている。前記被検出部材28及び光
学的センサSA,SBにより粗糸巻径出力手段が構成さ
れている。
【0012】制御装置29は演算手段としての中央処理
装置(以下CPUという)30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31と、入力装置32により入力された入力デー
タ及びCPU30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)よりなる作業
用メモリ33とからなり、CPU30はプログラムメモ
リ31に記憶されたプログラムデータに基づいて動作す
る。紡出番手、撚数、巻取り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)等の紡出条件を入
力する入力装置32が制御装置29にキーボードとして
一体に組込まれている。
【0013】次に前記のように構成された装置の作用を
説明する。この実施例では粗糸巻搬送時の粗糸垂れ防止
を図るため、粗糸の巻取り停止はボビンレール6の下降
途中において行われる。機台の運転に先立ってまず撚
数、紡出番手等の紡出条件や満管までの所定の巻取り量
(満管長)、ボビンレール6の所定停止位置、ボビンレ
ールの昇降切替位置変更制御を開始する際の設定満管長
と既紡出長との差Qを決定するための所定値とが入力装
置32により入力される。次いで機台が駆動されて主モ
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23、回転速度検出器25,26及び光学的センサ
SA,SBからの出力信号がCPU30に入力される。
又、機台の駆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17、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の回転速度を変更することにより、粗糸層の増加に
伴い漸減される。CPU30はロータリエンコーダ23
の出力信号からボビンレール6の位置を算出し、ボビン
Bに対する粗糸の巻取が1層分完了する毎に電磁クラッ
チ21,22に励消磁の切替え信号を出力する。これに
より切替機構17が作動され、リフターラック13を駆
動する回転軸15の回転方向が変更される。又、CPU
30は入力装置32により入力された紡出条件と、回転
速度検出器25,26からの検出信号と、粗糸巻径測定
手段からの出力信号とに基いて粗糸層の増加に伴う適性
なボビン回転速度を演算し、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。
【0014】粗糸巻の定長巻取・適位置停止方法は図1
及び図2のフローチャートに従って行われる。CPU3
0はボビンレール6の反転(昇降切替)直後に、反転前
の粗糸巻層1層分の粗糸長rn を次式に従って算出する
(ステップS1)。 rn =(C/25.4)×Ln ×πφn C…1インチ当たりのコイル数 Ln …第n層のリフト長 φn …第n層の粗糸巻径 ここで粗糸巻径φn は特開平2−216227号公報に
開示された測定方法と同様にして、回転速度検出器26
及び両光学的センサSA,SBからの出力信号に基づい
てCPU30により演算される。又、1インチ当たりの
コイル数C及びリフト長Ln は紡出条件により予め設定
される。
【0015】CPU30は回転速度検出器25からの出
力信号に基づき常に既紡出長を算出するとともに、設定
満管長と既紡出長との差(残紡出長)Qを演算し(ステ
ップS2)、残紡出長Qと粗糸長rn の3倍の値との比
較を行う(ステップS3)。残紡出長Qが大きければス
テップS2にもどり、Q≦3rn であればステップS4
に進んで当該位置のボビンレール6の位置座標xを確認
する。なお、座標軸xはボビンレール6の下降方向に向
かって大きくなるように設定される。次にステップS5
に進んで粗糸巻の層数が偶数か奇数かの判断を行い、偶
数すなわちボビンレール6が下降途中であればステップ
S6に進み、奇数すなわちボビンレール6が上昇途中で
あればであればステップS7に進む。そして、CPU3
0はステップS6で前記位置座標xとボビンレール6の
停止位置座標x0 との比較を行い、位置座標xが停止位
置座標x0 以下すなわち粗糸端位置が適位置あるいはそ
れより上側であればステップS8に進み、ボビンレール
6の下端反転位置座標Xを次式に従って算出する。
【0016】X=b+(Ln +x−x0 )/2… b…第n層の下端反転位置座標 式は満管付近数層の1層分粗糸長はリフト長に比例
し、リフト長も一定と仮定して、現時点の位置から停止
までにボビンレール6が移動する距離すなわち図4
(c)の斜線部長さを表す次式から導かれる。
【0017】 (x−b)+(x0 −b)+4(t−x0 )+2(x0 −X)=3(t−b) =3Ln そして、CPU30はロータリエンコーダ23の出力信
号に基づいてボビンレール6の位置を常に演算し、ボビ
ンレール6の上端反転位置が通常の反転位置と同じに、
下端反転位置が前記式の座標Xとなるように電磁クラ
ッチ21,22に励消磁切替え信号を出力してボビンレ
ール6の昇降切替を行い、ボビンレール6は反転が4回
すなわち粗糸の巻取が4層行われた後に、適位置で停止
される(ステップS9)。次に粗糸の自動切断、玉揚動
作が公知の方法に従って行われる(ステップS10)。
なお、補正なしで残りの粗糸を巻き取ったときの粗糸端
の位置は図でEの位置となる(以下の場合も同じ)。
【0018】一方、ステップS6で位置座標xが停止位
置座標x0 より大きいとき、すなわち粗糸端位置が適位
置より下側であればステップS11に進み、ボビンレー
ル6の下端反転位置座標Xを次式に従って算出する。 X=b+(Ln +x−x0 )/4… 式は前記と同じ仮定に基づいて図4(d)の斜線部長
さを表す次式から導かれる。
【0019】 (x−x0 )+4(t−x0 )+4(x0 −X)=3(t−b) =3Ln そして、CPU30は前記と同様にしてボビンレール6
の上端反転位置が通常の反転位置と同じに、下端反転位
置が前記式の座標Xとなるようにボビンレール6の昇
降切替を行い、ボビンレール6は粗糸の巻取が4層行わ
れた後に、適位置で停止され(ステップS9)、次いで
ステップS10が実行される。
【0020】又、ステップS7ではCPU30はステッ
プS6と同様に前記位置座標xとボビンレール6の停止
位置座標x0 との比較を行い、位置座標xが停止位置座
標x 0 以下すなわち粗糸端位置が適位置あるいはそれよ
り上側であればステップS12に進み、ボビンレール6
の下端反転位置座標Xを次式に従って算出する。 X=b+(Ln +2b−x−x0 )/2… 式は前記と同じ仮定に基づいて図4(a)の斜線部長
さを表す次式から導かれる。
【0021】 (x0 −x)+4(t−x0 )+2(x0 −X)=3(t−b) =3Ln そして、CPU30は前記と同様にしてボビンレール6
の上端反転位置が通常の反転位置と同じに、下端反転位
置が前記式の座標Xとなるようにボビンレール6の昇
降切替を行い、ボビンレール6は反転が3回すなわち粗
糸の巻取が3層行われた後に、適位置で停止され(ステ
ップS13)、次いでステップS10が実行される。
【0022】一方、ステップS7で位置座標xが停止位
置座標x0 より大きいとき、すなわち粗糸端位置が適位
置より下側であればステップS14に進み、ボビンレー
ル6の下端反転位置座標Xを次式に従って算出する。 X=b+(3Ln +2b−x−x0 )/4… 式は前記と同じ仮定に基づいて図4(b)の斜線部長
さを表す次式から導かれる。
【0023】 (t−x)+5(t−x0 )+4(x0 −X)=3(t−b) =3Ln そして、CPU30は前記と同様にしてボビンレール6
の上端反転位置が通常の反転位置と同じに、下端反転位
置が前記式の座標Xとなるようにボビンレール6の昇
降切替を行い、ボビンレール6は反転が5回すなわち粗
糸の巻取が5層行われた後に、適位置で停止され(ステ
ップS15)、次いでステップS10が実行される。
【0024】前記のように残粗糸長Qが所定の設定長さ
(第n層の1層分の粗糸長rn の3倍)となった以降の
ボビンレール6の一方(下側)の反転位置を同じ量だけ
補正するだけで定長巻取・適位置停止が可能となり、制
御が容易となる。又、この実施例では粗糸の巻取りが上
側に向かって行われる途中の所定位置で停止されるた
め、粗糸端より下側に常に一定量の粗糸が巻取られた状
態となり、搬送中に粗糸垂れが起こり難い。
【0025】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、ボビンレール6の昇降切替位置を
通常の巻取時の位置から変更する時期を、設定満管長と
既紡出長との差Qが第n層の粗糸巻層1層分の3倍より
大きな所定値に達した時に設定したり、ボビンレール6
の昇降切替えを制御する切替機構17として一対の電磁
クラッチ21,22を使用する代わりに、回転軸15を
スピンドル駆動系と切り離して別個に駆動するための正
逆回転可能な可変速モータを使用したりしてもよい。
又、ボビンレール6の位置検出手段として、ボビンレー
ル6の昇降範囲の近傍に多数の永久磁石がそのN極とS
極とが交互に配列されたいわゆるマグネットスケールを
配設するとともに、その検出部をボビンレール6に一体
移動可能に固定し、検出部の検出信号をCPU30に入
力してボビンレール6の位置を算出するようにしてもよ
い。この場合にはリフターラック13と噛合する歯車1
4を介して位置検出を行う場合に生じるバックラッシの
影響による誤差が無くなる。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
用したり、満管近くの粗糸巻径として、紡出条件に応じ
て予め決められた固定値を用いてもよい。又、補正する
反転位置を層ごとに変化させてもよい。
【0026】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、ボ
ビンレールがその下降時の移動途中において所定の停止
位置で停止し、しかも、巻取り長さが設定された所定長
となるように粗糸ボビンの巻取りが行われるので、粗糸
端の位置が粗糸の巻き取りが上側に向かって行われる途
中で且つ常に一定位置となり、粗糸搬送中における粗糸
の垂れ下がりを防止するとともに粗糸継ぎ作業時に粗糸
端の口出し作業が容易となって粗糸継ぎ作業を円滑に行
うことができ、さらに精紡工程での粗糸替え時期を粗糸
ボビンの残粗糸量が最少となる状態で粗糸ボビンの一斉
替えを行うことができ、粗糸替え作業の効率化及び無駄
となる残粗糸量を少なくすることができる。又、粗糸の
巻取りピッチが巻取り終了まで所定のピッチで行われる
ため、精紡工程におけるドラフトパートへの粗糸供給時
に粗糸が一度に解けるおそれもない。又、反転位置の変
更後の巻き取りストロークも変更前の巻き取りストロー
クの半分以上で複数回巻き上げられるので、巻姿が安定
し、台車に積み上げて搬送する場合でも崩れることなく
安定しており、さらに反転位置の変更が片側のみとなる
ので制御も簡単となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】粗糸巻の定長巻取・適位置停止動作手順を示す
フローチャートである。
【図2】粗糸巻の定長巻取・適位置停止動作手順を示す
フローチャートである。
【図3】本発明を実施する粗紡機の駆動系の概略図であ
る。
【図4】定長巻取・適位置停止動作開始時点でのボビン
レールの位置と停止までの粗糸端のボビン上の移動状態
を示す模式図である。
【図5】従来装置の概略図である。
【図6】満ボビンの粗糸巻取り状態を示す図である。
【符号の説明】
1…フロントローラ、2…フライヤ、6…ボビンレー
ル、17…切替機構、23…ボビンレール位置検出手段
を構成するロータリエンコーダ、25…回転速度検出
器、26…粗糸巻径出力手段を構成する回転速度検出
器、SA,SB…粗糸巻径出力手段を構成する光学的セ
ンサ、30…演算手段としてのCPU。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) D01H 1/36 D01H 7/50

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】紡出粗糸長を算出する手段と、粗糸巻径を
    出力する手段と、ボビンレールの位置を検出する手段
    と、ボビンレールの反転位置を自由に変更可能な手段と
    を備えた粗紡機において、設定満管長と既紡出長との差
    Qを演算するとともに、前記ボビンレールの反転毎に反
    転前の粗糸巻層1層分の粗糸長rを演算し、前記設定満
    管長と既紡出長との差Qと前記粗糸長rに予め設定され
    た倍数n(n≧3)を乗じた値との比較を行い、前記差
    Qが粗糸長rのn倍以下に達した時以降のボビンレール
    の反転位置を、ボビンレールの上端反転位置に対しては
    反転位置の補正を行なわずに通常の反転位置と同じとす
    ると共に、下端反転位置が所定の停止位置と通常の反転
    位置の間となるように補正し、かつ前記下端反転位置の
    補正量を前記設定満管長と既紡出長との差Qが前記値に
    達した時の前記ボビンレールの移動方向及び位置に基づ
    いて演算し、ボビンレール停止位置が粗糸の巻き取りが
    上側に向かって行なわれる途中の所定の停止位置となる
    ようにボビンレールの昇降切替を制御する粗紡機におけ
    る粗糸巻の定長巻取・適位置停止方法。
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