JP3003295B2 - 粗紡機における成形粗糸巻の肩崩れ防止方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は粗紡機における成形粗糸
巻の肩崩れ防止方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に粗紡機においては、フロントロー
ラより一定速度で送り出される粗糸を、一定速度で回転
しているフライヤとそれより高速で回転するボビンとの
回転速度差により粗糸に撚りを掛けつつボビンに巻取
る。ボビンはボビンレールに支承されてボビンレールと
ともに昇降動され、ボビンレールの昇降運動の方向が変
わる毎にボビンレールの移動距離が短縮され、粗糸巻の
両端部が円錘形状となるように粗糸の巻取りが行われ
る。

【０００３】巻取り作業の途中で粗糸切れが発生した場
合、粗糸端が他の錘の紡出粗糸に絡みついて新たな粗糸
切れを起こすのを防止するため、速やかに機台を停止さ
せる必要がある。しかし、プレッサが粗糸巻の肩部付近
となる位置すなわちボビンレールの上昇及び下降の切換
点付近で停止すると、再起動後のプレッサの加圧により
肩崩れが発生し易くなり、その後の巻取りや後工程での
巻戻しに支障を来す。この肩崩れを防止するためには図
３に示すように粗糸巻５０の肩部５０ａにおける所定幅
の範囲と対応する位置でプレッサが停止するのを禁止す
る必要がある。そして、特開昭４９−３１９２９号公報
にはボビンレールをその昇降動の距離が次第に短くなる
ように運動させる成形装置を構成するブラケットの揺動
を利用してプレッサが前記範囲と対応する位置に停止す
るのを禁止するようにした装置が提案されている。この
装置は図４に示すように、成形装置５１を構成するブラ
ケット５２の上方にリミットスイッチＬＳ１が設けら
れ、ブラケット５２上には一対の押圧片５３ａ，５３ｂ
が設けられている。両押圧片５３ａ，５３ｂはブラケッ
ト５２が基準位置から所定角度以上回動された際にリミ
ットスイッチＬＳ１を押圧可能な位置に配置されてい
る。又、レバーシングブラケット５４の揺動に伴う左右
方向の移動によりボビンレールの昇降駆動系の昇降動の
切替を行うレバーシングロッド５５に凸部５５ａが設け
られ、昇降切替の際に前記凸部５５ａと係合可能な位置
にリミットスイッチＬＳ２が設けられている。そして、
この装置では両リミットスイッチＬＳ１，ＬＳ２のオン
・オフ信号により、ボビンレールがその昇降切替位置近
傍にある場合に機台停止信号が出力されてもボビンレー
ルの停止動作の開始が行われないようになっている。

【０００４】機台の運転を停止する場合モータの励磁の
解除と同時にボビンレールが停止するのではなく、減速
回転を行って巻取張力が不安定な状態で粗糸を巻取る。
又、停止後に、起動させた場合も正常回転に入る迄の間
は同様である。そして、このような状態でプレッサの停
止禁止領域Ａ１に達すると肩崩れとなるので、停止動作
開始禁止領域Ａ２は図３に示すようにプレッサの停止禁
止領域Ａ１より広くする必要がある。そして、リミット
スイッチＬＳ１と押圧片５３ａ，５３ｂの位置関係で停
止動作開始禁止領域Ａ２が設定されるため、停止動作開
始禁止領域Ａ２は粗糸巻径に拘らずプレッサの停止禁止
領域Ａ１より一定幅だけ広く設定されるようになってい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】粗紡機においては一般
に粗糸巻径の増大に伴ってボビンレールの移動速度が小
さくなる。従って、前記従来装置のように停止動作開始
禁止領域が一定幅で設定されている場合は、粗糸巻径の
増大に伴って停止動作開始禁止領域をプレッサが通過す
るのに要する時間が長くなり、粗糸切れ発生等により停
止をすべき状況になっても速やかに停止できない場合が
生じ、結果的に機台の稼働率が低下するという問題があ
る。そして、停止原因となった粗糸切れした錘に巻き取
られずに送り出される粗糸がフライヤトップ部に溜まる
いわゆる「花咲き」が生じ易くなり、その処理に時間が
掛かり機台の稼働率がさらに低下する。又、停止禁止領
域は原料、ゲレン、肩角度、フライヤ回転数等に応じて
最適範囲が異なる（一般に肩角度、フライヤ回転数が大
きくなるほど肩崩れし易い。）ため、停止動作開始禁止
領域を紡出条件に応じて変更することが好ましいが、前
記従来装置では停止動作開始禁止領域を変更することが
難しいという問題もある。

【０００６】本発明は前記の問題点に鑑みてなされたも
のであって、その目的は停止動作開始禁止領域を原料、
ゲレン、肩角度、フライヤ回転数等の紡出条件に応じて
最適の値に容易に変更することができ、粗糸巻の肩部付
近での一時停止に伴う再起動後のプレッサの加圧による
肩崩れを確実に防止でき、その後の巻取りや後工程での
巻戻しの際のトラブルを防止することができ、しかも粗
糸巻径が増加した状態においても機台停止までの時間が
延長せず、停止原因となった粗糸切れ錘で「花咲き」が
発生するのを防止できる粗紡機における成形粗糸巻の肩
崩れ防止方法を提供することにある。

【０００７】

【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、ボビンレールの位置を検出可能な
位置検出手段を設け、粗紡機運転中の一時停止の際に、
前記位置検出手段によりボビンレールの位置を算出する
と共に、当該位置で停止動作を開始した場合における停
止動作開始から停止までのボビンレールの予測移動距離
（Ｌ₁)及び停止状態から再起動完了までの予測移動距離
（Ｌ₂）を当該位置における紡出条件に基づいて演算手
段で演算し、停止禁止領域の手前Ｌ₁＋Ｌ₂の位置から反
転位置までの範囲外にプレッサの位置がある時点でボビ
ンレールの停止動作を開始するようにした。

【０００８】

【作用】本発明の装置においては、ボビンレールの位置
が位置検出手段により検出される。粗糸切れ発生等で粗
紡機の運転を一時停止する場合、前記位置検出手段によ
りボビンレールの位置が算出されると共に、当該位置で
停止動作を開始した場合における停止動作開始から停止
までのボビンレールの予測移動距離（Ｌ₁）及び停止状
態から再起動完了までの予測移動距離（Ｌ₂）が当該位
置における紡出条件に基づいて演算手段によって演算さ
れる。そして、前記位置検出手段により検出されたボビ
ンレールの位置がボビンレールの停止禁止領域の手前
（Ｌ₁＋Ｌ₂）の位置から反転位置までの範囲外となる時
点でボビンレールの停止動作が開始される。停止動作開
始から停止までにボビンレールが移動する距離は、フラ
イヤ回転数が同じであれば粗糸巻径に反比例する。従っ
て、停止動作開始禁止領域が粗糸巻径の増加に伴って小
さくなり、粗紡機の運転の一時停止を必要とする状態で
の運転継続時間が従来装置に比較して短縮され、停止原
因となった粗糸切れ錘でボビンに巻き取られない粗糸が
フライヤトップ部に溜まるいわゆる「花咲き」が防止さ
れる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図１，
図２に従って説明する。粗紡機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。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。

【００１０】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の回
転が切替機構１６及び歯車列を介して伝達される。そし
て、切替機構１６が図示しない成形装置に連結されると
ともに成形装置の運動と連動して作動され、リフターラ
ック１３すなわちボビンレール６の昇降運動の方向が変
更されるようになっている。前記回転軸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１７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
１８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１９ａ，１９ｂがそれぞれ配設されている。

【００１１】制御装置２０は演算手段としての中央処理
装置（以下ＣＰＵという）２１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２２と、入力装置２３により入力された入力デー
タ及びＣＰＵ２１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２４とからなり、ＣＰＵ２１はプログラムメモ
リ２２に記憶されたプログラムデータに基づいて動作す
る。粗糸巻の肩角度、撚数、巻取り開始時におけるボビ
ン径、ハンクロービング等の紡出条件や停止禁止領域を
入力する入力装置２３が制御装置２０にキーボードとし
て一体に組込まれている。又、ボビンＢに巻き取られた
粗糸巻径を測定する図示しない公知の粗糸巻径測定手段
（例えば特開平２−２１６２２７号公報）からの出力信
号と、ボビンレール６の昇降動の切替えに対応して切替
信号を出力する切替信号発進手段２５からの出力信号と
がＣＰＵ２１に入力されるようになっている。

【００１２】ＣＰＵ２１は入力装置２３により入力され
た紡出条件と、回転速度検出器１９ａ，１９ｂからの検
出信号と、粗糸巻径測定手段及び切替信号発進手段２５
からの出力信号とに基いて適性なボビン回転速度を演算
し、切替信号発進手段２５の出力信号に対応して出力イ
ンタフェース２６、モータ駆動回路２７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。又、ＣＰＵ２１はロータリエンコーダ１７か
らの出力信号に基づいてボビンレール６の位置を算出す
るとともに、当該位置で停止動作を開始した場合におけ
る停止動作開始後、停止迄にボビンレール６が移動する
距離Ｌ₁ 及び再起動後、起動完了までに移動する距離Ｌ
₂ をフライヤ回転数ＮF 、粗糸巻径φ、撚数Ｔ等に基づ
いて演算し、停止禁止領域の手前の上記移動距離の和Ｌ
₁ ＋Ｌ₂ の位置から反転位置までの区間以外となる時点
でボビンレール６の停止動作を開始するように主モータ
Ｍ及び可変速モータ１１を制御するようになっている。

【００１３】次に前記のように構成された装置の作用を
説明する。機台の駆動に先立って撚数Ｔ、粗糸の太さを
決める紡出番手等の紡出条件及び紡出条件に対応した停
止禁止領域の値が入力装置２３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
とともに回転速度検出器１９ａ，１９ｂ、粗糸巻径測定
手段及び切替信号発進手段２５からの出力信号がＣＰＵ
２１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、切替機構１６、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。又、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。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。又、リフターラッ
ク１３を駆動する回転軸１５の回転方向は、ボビンＢに
対する粗糸の巻取が１層分完了する毎に切替機構１６が
作動することにより変更され、切替機構１６の切替作動
に対応して切替信号発進手段２５から出力信号が出力さ
れる。

【００１４】ＣＰＵ２１はロータリエンコーダ１７から
の出力信号に基づいて常にボビンレール６の位置を算出
する。又、ＣＰＵ２１は当該位置で停止動作を開始した
場合における停止動作開始後、停止迄にボビンレール６
が移動する距離Ｌ₁ をフライヤ回転数ＮF[rpm]、粗糸巻
径φ [ｍｍ] 、撚数Ｔ [撚り／インチ] 等に基づいて演
算する。紡出速度Ｖ(t) [ｍｍ／sec]は次式で与えられ
る。

【００１５】 Ｖ(t) ＝｛ＮF(t)／Ｔ｝（２５．４／６０）… ＮF(t)…停止動作開始後のフライヤ回転数 [rpm] Ｔ…撚数 [撚り／インチ] 時刻ｔからｔ＋Δｔの間にボビンＢに巻かれる粗糸のコ
イル数ｎ[ 巻 ]は次式で表される。

【００１６】ｎ＝Ｖ(t) Δｔ／（πφ）… φ…粗糸巻径 [ｍｍ] 従って、時刻ｔからｔ＋Δｔの間にボビンレール６が移
動する距離ΔＬ [ｍｍ] は次式で表される。

【００１７】 ΔＬ＝｛Ｖ(t) Δｔ／（πφ) ｝（２５．４／Ｃ） 従って、停止動作開始から停止までの移動距離Ｌ₁ は次
式で表される。

【００１８】

【数１】

【００１９】Ｃ…１インチ当たりのコイル数 そして、停止動作の際にフライヤ回転数は一定の減速度
Ａ[rpm／sec]で減速されるため、停止動作開始時（ｔ＝
０とする）のフライヤ回転数をＮF [rpm] とすると、停
止動作開始後のフライヤ回転数ＮF(t)は次式で表され
る。

【００２０】ＮF(t)＝ＮF −Ａｔ… 従って、停止時ｔはｔ＝ＮF ／Ａとなる。式に式を
代入してｔ＝０からｔ＝ＮF ／Ａまで積分するとＬ₁ は
次式で表される。

【００２１】 Ｌ₁ ＝｛２５．４／（πφＣ）｝（２５．４／６０Ｔ）｛(1／２）ＮF²／Ａ｝ ＝６４５．１６ＮF²／（１２０πφＣＴＡ）… 式のうち１インチ当たりのコイル数Ｃ、撚数Ｔ及び減
速度Ａは紡出条件によって決まる定数であり、粗糸巻径
φは粗糸巻径測定手段からの出力信号により、フライヤ
回転数ＮF は回転速度検出器１９ｂからの出力信号によ
りそれぞれＣＰＵ２１で算出される。

【００２２】制御装置２０に粗糸切れ発生等により機台
の一時停止信号が入力されると、ＣＰＵ２１は式を使
用して停止動作開始から停止迄のボビンレール６の移動
距離Ｌ₁ を演算する。又、停止後に起動した際の再起動
完了までの移動距離Ｌ₂ も同様の式で演算される。ＣＰ
Ｕ２１はロータリエンコーダ１７からの出力信号に基づ
いて算出した現在のボビンレール６の位置と、前記距離
（Ｌ₁ ＋Ｌ₂ ）の値とに基づいてボビンレール６が現在
位置から前記移動距離を移動した場合におけるプレッサ
２ａの位置が、紡出条件に対応して設定された停止禁止
領域Ａ１内に達するか否かの判断を行う。そして、否の
場合はＣＰＵ２１からの指令により直ちに停止動作が開
始される。一方、停止時におけるプレッサ２ａの位置が
停止禁止領域Ａ１内となる場合あるいは通過かる場合、
すなわち、現在のプレッサ２ａの位置が図２に示す停止
動作開始禁止領域Ａ２内にある場合は、ＣＰＵ２１は停
止動作開始指令を出さずに機台の運転が継続される。そ
して、ＣＰＵ２１はボビンレール６の移動に伴ってプレ
ッサ２ａの位置が停止動作開始禁止領域Ａ２外となる位
置までボビンレール６が移動した時点で停止動作開始指
令を出す。停止動作開始禁止領域Ａ２を設定する場合、
ボビンレール６の停止動作開始から停止迄の移動距離Ｌ
₁ だけでなく、再起動後、起動完了までの距離Ｌ₂ 移動
した場合にも停止禁止領域Ａ１内とならないようにする
のは、再起動後の加速時における不安定な状態において
粗糸の巻取りが停止禁止領域Ａ１内で行われるのを防止
するためである。

【００２３】停止動作開始から停止までにボビンレール
６が移動する距離は、停止動作開始時のフライヤ回転数
が同じであれば粗糸巻径φに反比例するため、停止動作
開始禁止領域Ａ２は図２に示すように、粗糸巻径φの増
加に伴って小さくなる。従って、機台の一時停止信号が
出力された時点でプレッサ２ａの位置が停止動作開始禁
止領域Ａ２内にある場合でも、プレッサ２ａが停止動作
開始禁止領域Ａ２を通過するのに要する時間が従来装置
に比較して短縮され、停止原因となった粗糸切れ錘でボ
ビンＢに巻き取られない粗糸がフライヤトップ部に溜ま
るいわゆる「花咲き」が防止される。

【００２４】停止禁止領域Ａ１は紡出条件（原料、ゲレ
ン、肩角度、フライヤ回転数等）に応じて最適範囲が異
なるが、紡出条件に対応した最適範囲が機台の運転に先
立って入力装置２３により入力され、停止動作開始禁止
領域Ａ２もそれに対応して常に紡出条件に対応した最適
な範囲（不必要に広くなく、かつ肩崩れを確実に防止す
る範囲）に変更される。又、停止禁止領域Ａ１は最小の
場合、昇降の切り替わる反転位置のみとすることもでき
る。

【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
を制御装置２０に入力してボビンレール６の位置を検出
するようにしてもよい。この場合にはリフターラック１
３と噛合する歯車１４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。又、ボ
ビンレールの位置検出は、粗糸巻の肩部付近でのみ行っ
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、粗
糸巻の肩部付近での一時停止に伴う再起動後のプレッサ
の加圧による肩崩れを確実に防止でき、その後の巻取り
や後工程における巻戻しでのトラブルを防止することが
でき、しかも粗糸巻径が増加した状態においても機台停
止までの時間が延長せず、停止原因となった粗糸切れ錘
でボビンに巻き取られない粗糸がフライヤトップ部に溜
まるいわゆる「花咲き」を防止でき、粗糸切れ処理後の
再起動までの時間を短くできるので粗紡機の稼働効率が
向上する。又、停止禁止領域を原料、ゲレン、肩角度、
フライヤ回転数等の紡出条件に応じて最適の値に容易に
変更することができ、肩崩れの防止がより確実になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】粗紡機の駆動系の概略図である。

【図２】本発明を具体化した一実施例の停止動作開始禁
止領域を示す図である。

【図３】従来の停止動作開始禁止領域を示す図である。

【図４】粗紡機の成形装置の一部破断正面図である。

【符号の説明】

２ａ…プレッサ、６…ボビンレール、１７…位置検出手
段としてのロータリエンコーダ、２０…制御装置、２１
…演算手段としてのＣＰＵ、Ａ１…停止禁止領域、Ａ２
…停止動作開始禁止領域。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) D01H 13/14 - 13/24

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボビンレールの位置を検出可能な位置検
   出手段を設け、粗紡機運転中の一時停止の際に、前記位
   置検出手段によりボビンレールの位置を算出すると共
   に、当該位置で停止動作を開始した場合における停止動
   作開始から停止までのボビンレールの予測移動距離（Ｌ
   ₁)及び停止状態から再起動完了までの予測移動距離（Ｌ
   ₂)を当該位置における紡出条件に基づいて演算手段で演
   算し、停止禁止領域の手前Ｌ₁＋Ｌ₂の位置から反転位置
   までの範囲外にプレッサの位置がある時点でボビンレー
   ルの停止動作を開始する粗紡機における成形粗糸巻の肩
   崩れ防止方法。