【発明の属する技術分野】
本発明は合成繊維糸条の製造設備等において少なくとも２本のボビン保持用スピンドルが巻取位置と待機位置に移動する構成のターレット型巻取機を使用して糸条の巻取を行なう際の糸条の張力測定方法およびその装置に関するものである。
【従来の技術】
一般に、合成繊維糸条の製造設備等において少なくとも２本のボビン保持用スピンドルが巻取位置と待機位置に移動する構成のターレット型巻取機を使用して糸条の巻取を行なう際に糸条の張力を測定する場合は、図１１に示されるようなケーシング４３に２個の固定ガイド４４、４５の間に可動ガイド４６が設けられ、糸条の張力による可動ガイド４６の動き量（たわみ量）をストレンゲージ等の歪み計あるいは変位計によって検出し、可動ガイド４６の動き量に応じた張力信号を出力するようにした３点接触式張力計（以下接触型張力型という）が用いられる。
上述の様な接触型張力検出器は、糸条が３個のガイドに掛け渡されてガイド部における接触抵抗が大きくなるため、糸質、糸条走行速度、糸張力によっては毛羽、単糸切れ等が発生するという問題がある。
また、接触型張力検出器は張力の絶対値を検出するものではないため必ず較正の必要があり、理想的には張力を測定する対象の３０００ｍ／分以上の速度で走行する糸条で行うべきであるが、現実には較正用として予め分っている目安の張力で安定した状態で糸条を走行させることは困難である。
そこで一般には糸条を走行させない状態で静的に測定範囲の重りを吊るした状態の糸条を張力計によって重りの重量と測定値を合致させることで較正を行っているが、静的な較正では張力計のガイドの僅かな表面状態や形状、位置、測定する糸条の太さ糸質等の違いによる糸条とガイドとの間における摩擦係数の違いとその影響の現われ方の違いによって同一の値を示す張力計が走行している糸条を測定すると異なる値を示すことが多いという問題がある。
さらに、目盛合わせを定期的に行なう必要があると共に、可動ガイドの動き量（撓み量）を張力に置き換えた相対値であるため、目盛合わせ操作時の糸条速度と測定時の糸条走行速度が異なることによってその誤差が大きくなると共に各接触型張力検出器における測定値差が大きくなるという問題がある。
そこで、上述の様な問題点を解決し、不安定な摩擦が介在することなく観測でき糸条走行速度による摩擦抵抗の変化による誤差を含まない測定値を得ることができる非接触型張力測定装置を特願平10-62272号として出願している。
該非接触型張力測定装置はトラバース装置による横波を検出する糸条位置検知手段とトラバース装置に設置され糸条の案内位置を検出する糸条案内位置検知手段と、トラバース装置によって付与された横波が前記糸条位置検知手段によって検出されるまでの時間差を検出する時間差検出回路からの時間差に基づいて見掛けの横波伝達速度を算出し、該伝達速度と、予め入力された糸条走行速度と繊度とから絶対値張力を算出するように構成されている。
【発明が解決しようとする課題】
上述の前者のような接触型張力検出器では毛羽、単糸切れ等が発生するという問題、目盛合わせ操作時の糸条速度と測定時の糸条走行速度が異なることによってその誤差が大きくなると共に各接触型張力検出器における測定値差が大きくなるという問題がある。
また、後者のような非接触型張力検出器ではトラバース装置によって付与された横波を検出するようになっているため、ターレット型巻取機において満巻パッケージから空ボビンに切替える際にトラバース装置から糸条が切り離される間糸条の張力を検出することができないという問題がある。
本発明は糸条巻取操作時および糸切替え操作時の張力を容易に、かつ正確に検出することができるようにすることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
本発明の糸条の張力測定方法は請求項１に記載のように糸条巻取操作時の走行糸条の張力を非接触型張力検出器によって測定し、糸条巻取パッケージから空ボビンへの糸切替操作時の張力を接触型張力検出器によって測定せしめるようにしたことを特徴とするものである。
本発明の糸条の張力測定方法は請求項２に記載のように糸切替操作直前に非接触張力検出器の張力値に基づいて接触型張力検出器の表示値の較正を行って糸切替操作時の張力を測定せしめるようにすることができる。
また、本発明の糸条の張力測定装置は請求項３に記載のように走行糸条の張力を測定する非接触型張力検出器を振り支点ガイドとトラバース装置との間に、糸条巻取パッケージから空ボビンへの糸切替操作時の張力を測定する接触型張力検出器を振り支点ガイドの上流に配設せしめたことを特徴とするものである。
本発明の糸条の張力測定装置は請求項４に記載のように糸切替操作直前に非接触型張力検出器の張力値に基づいて接触型張力検出器の表示値を較正せしめる較正装置を設けた構成にすることができる。
【発明の実施の態様】
図１は 本発明の全体構成を示す概略図、図２は張力測定装置の構成を示す概略系統図であって、糸条製造設備は溶融ポリマーを紡出するメタリングポンプ、口金等からなる紡糸装置１と、紡出された糸条を所定の速度で引き取る第１引き取りローラ２、第２引き取りローラ３と、トラバース機構５、２本のスピンドル６、７が回転自在に装着されたレボルビング部材（図示せず）、接触ローラ８等により形成されたターレット型の巻取装置４と、巻取装置４の近接位置に設置された制御装置９と、張力モニタリング、較正装置１０とにより構成されている。該巻取装置４はスピンドルが回転自在に装着された可動部材が巻取装置の機枠に形成されたレールに沿って巻取位置と待機位置に移動する構成のターレット型の巻取装置を使用することは可能である。
上述の第２引き取りローラ３と巻取装置４との間には糸分けガイド１１と、振り支点ガイド１２が支持部材（図示せず）によって所定の位置に設置されている。
該振り支点ガイド１２とトラバース機構５との間には走行糸条の張力の絶対値を測定できる非接触型張力検出器１３（１３-1〜１３-4）が支持部材（図示せず）によって所定の位置に取り付けられている。非接触型張力検出器１３は巻取装置４に巻き取られる糸条の内の１糸条にのみ設けることは可能である。
また、糸分けガイド１１と振り支点ガイド１２との間には糸切替操作時の張力を測定するための３点接触式張力計である接触型張力検出器１４が一個支持部材（図示せず）によって所定の位置に取り付けられている。該糸分けガイド１１が設けられていない場合は、接触型張力検出器１４が振り支点ガイド１２の上流側の所定位置に取り付けられる。
これ等の検出器１３、１４の各検出信号は張力モニタリング、較正装置１０に送られるようになっている。
制御装置９には、ラインコントローラ（図示せず）が接続されており、該ラインコントローラ（図示せず）からの制御設定指令信号に基づいて各巻取装置４のトラバース機構５、スピンドル６、７の速度を制御すると共に張力モニタリング、較正装置１０に糸条張力検出の切替え（非接触型張力検出器１３と接触型張力検出器１４からの張力信号の取り込みを切替える。）を行なうようになっている。
張力モニタリング、較正装置１０は糸条張力のモニタリングと糸条切替え操作時の張力検出の較正操作を行なう機能を有するもので、図２に示されるように非接触型張力検出器１３（１３-1〜１３-n）からの検出信号の張力信号入力部１６と接触型張力検出器１４からの検出信号の張力信号入力部１７と巻取速度検出器１５（１５-1〜１５-m）からの検知信号の巻取速度信号入力部１８と、各検出信号値に基づいて張力補正処理を行うコントロール部１９とにより構成され、設定値入力操作用のキーボード２０とマウス２１、警報用のランプ２２とブザー２３、表示用のディスプレイであるＣＲＴ２４、データ記述用のプリンタ２５等が接続されている。
該コントロール部１９には、図３に示されるような時間差を検出する時間差検出回路２７と、該時間差検出回路２７からの時間差に基づいて横波伝達速度と張力の絶対値を算出する演算手段２８と、算出された張力の絶対値を作業者に知らせるディスプレイ用のＣＲＴ２４、データを印刷するプリンタ２５等を接続するための出力インタフェース２９が設けられている。また、コントロール部１９からシリアル通信２６にて張力信号を外部に出力することができる。
非接触型張力検出器１３は、糸条巻取装置４のトラバース機構５により発生する横波の伝達速度によって走行糸条の張力の絶対値を測定して把握するものであり、ここで言う横波伝達速度とは糸条の走行方向に対して直交方向への糸条の変位の糸条走行方向への移動速度である。
上述の横波伝達速度は図３に示されるように振り支点ガイド１２と、トラバース装置５のトラバースガイド５ａと、トラバースガイド５ａの動きを検出する検知器３０と、振り支点ガイド１２とトラバースガイド５ａの間に設けられた糸条を検出するための光電センサ３１と、検知器３０と光電センサ３１とからの発信信号に基づいて時間差を検出する時間差検出回路２７と、該時間差検出回路２７からの時間差に基づいて横波伝達速度と張力の絶対値を算出する演算手段２８とによって張力の絶対値として検出される。
そして、算出された張力の絶対値がディスプレイ（ＣＲＴ）２４に表示されると共にプリンタ２５によってプリントされる。
該時間差検出回路２７は図１０に示されるような検知器３０と光電センサ３１とから出力されている間の時間差を検出するようになっている。
上述のトラバースガイド５ａと検知器３０は所定の間隔寸法［Ｌ（ｍｍ）］を有するように設置されている。該検知器３０は近接型センサ、光電センサ等を使用する。
また、光電センサ３１は図４に示されるような発光素子３３とアンプ３５を有する受光素子３４が糸条走行通路部１００ａに対して所定の角度を有するようにケーシング３２に取付られていると共に発光部と受光部にレンズ３６、３７が設けられた反射式光電センサ、あるいは図５に示されるような発光素子３９とアンプ４１を有する受光素子４０が糸条走行通路（スリット）３８ａを挟むようにしてケーシング３８に取付られた透過式光電センサの何れかを使用する。
上述の図３における検知器３０によるトラバースガイド５ａの検出はトラバースガイド５ａが（Ｃ′）点を通過する時に行われて発信信号が出力される。
この時の横波の伝達の様子はトラバースガイド５ａが図３の右（イ）方向に移動する場合は図６、図８に示すような状態になり、トラバースガイド５ａが図３の左（ロ）方向に移動する場合は図７に示すような状態になる。
上述の検知器３０からの出力波形と光電センサ３１の入力波形は図１０に示されるような関係になる。
上述の時間差検出回路２７において検知器３０から光電センサ３１に横波が伝達されるまでの時間差[ｔ５（ｓｅｃ）]が検出されると、演算手段２８において横波伝達速度が算出されてディスプレイ２４、プリンタ２５に出力される。また、場合によってはシリアル通信２６によって外部に出力される。
上述の横波伝達速度は横波が伝達されるまでの時間差[ｔ５（ｓｅｃ）]と、検知器３０から光電センサ３１との間隔寸法［Ｌ（ｍ）］とに基づいて見かけの横波伝達速度［Ｖo （ｍ／ｓｅｃ）］が下記計算式によって計算される。
Ｖo （ｍ／ｓｅｃ）＝Ｌ／ｔ５
ここで、［Ｌ（ｍ）］は固定された値なので単に[ｔ５（ｓｅｃ）]の逆数を見かけの横波伝達速度の代用として用いることもできる。
上述のトラバース装置５におけるトラバースガイド５ａの糸案内部の位相を検知する検知器３０に代えて、図９に示されるように光電センサ３１とトラバースガイド５ａとの間に第２の光電センサ４２を、光電センサ３１と間隔寸法[ Ｌ（ｍ）] を有するように設置し、第２の光電センサ４２と光電センサ３１とからの発信信号に基づいて見かけの横波伝達速度を算出するようにすることもできる。この場合には既設の巻取機のトラバース装置を改造することなく実施することができる。
見かけの横波伝達速度［Ｖo （ｍ／ｓｅｃ）］は、糸条の走行速度［Ｖａ（ｍ／ｓｅｃ）］と真の横波伝達速度［Ｖ（ｍ／ｓｅｃ）］により下記計算式によって計算される。
Ｖo ＝ Ｖ −Ｖａ
変形して
Ｖ ＝ Ｖo ＋ Ｖａ
で求められる。
この糸条の走行速度（Ｖａ）は糸条の巻取速度または上流側の糸条送り出し速度を用いるとよい。
この巻取速度は巻取装置４の巻取中の運転速度をキーボード２０によって入力設定する方法と、巻取速度検出器１５からの入力信号を巻取速度とし算出する方法がある。
なお、巻取速度を用いる場合巻取速度にトラバースの綾角（θ）による巻取速度の加算分を考慮し、Ｖａ＝巻取速度×１／ｃｏｓθとするとさらに精度を高めることができる。
真の横波伝達速度（Ｖ）と単位長さ当たりの糸条の質量（線密度）［ρ（g／ｍ）］に基づいて真の絶対値張力［Ｔ（ｃＮ）］が下記計算式によって計算される。
Ｔ＝ρ×Ｖ×Ｖ／１０
通常、この絶対値張力［Ｔ（ｃＮ）］が出力されてディスプレイ２４によって表示されると共に、プリンタ２５によってプリントされる。
これらの演算はハードウェアあるいはコンピーュータのソフトウェアのどちらによっても実施することができる。
接触型張力検出器１４である３点接触式張力計は、図１１に示されるような２個の固定ガイド４４、４５の間に可動ガイド４６が設けられ糸条の張力による可動ガイド４６の動き量（たわみ量）をストレンゲージ等の歪みあるいは変位計によって検出し、可動ガイドの動き量に応じた張力信号を出力するように構成されている。
上述の巻取装置４における糸切替え操作時の非接触型張力検出器１３の張力出力と接触型張力検出器１３の張力出力との関係は図１２に示される通りであり、非接触型張力検出器１３による張力出力は糸条切替えを行なうために糸条張力をアップさせておく数秒間の糸切替え準備期間を経て約１０秒間の糸切替え期間となる。この糸切替え期間の約１０秒間中の約６秒間はトラバースが停止するために張力出力が無くゼロの状態になっている。一方、第２の張力検出器１４の張力出力は途切れることなく連続した状態になっている。上述の糸切替え準備期間の前に較正が行われる自動較正期間がある。
該糸切替えに際しての自動較正は図１２に示されるように糸切替前の張力値が安定している期間に第１の張力検知器１３を用いて第２の張力検知器１４を３０００〜６０００ｍ／ｍｉｎという高速度かつ実運転中の動的な自動較正によって絶対張力の目盛付けを行うものである。
即ち、糸切替え前の数秒間の自動較正期間中に非接触型張力検知器１３と接触型張力検知器１４からの張力信号を張力モニタリング、張力較正装置１０に同時に取り込んで張力モニタリング、張力較正装置１０のコントロール部１９内において第２の張力検知器１４の目盛付けを行うものである。
上述の第１の張力検出器１３による検出張力値Ｘ（ｃＮ）と第２の張力検出器１４による検出張力値Ｙは図１３に示されるような直線（Ｙ＝ａ×Ｘ＋ｂ）となる。
図１３においてｄ0は非接触型張力検出器１３の検出張力値のゼロ点で常に０（ｃＮ）であり、ｄ1は非接触型張力検出器１３の張力値の糸条切替え操作前の較正用平均値（ｃＮ）、ｃ0は接触型張力検出器１４の張力値のゼロ点入力値（ｃＮ）である。
このゼロ点入力値ｃ0（ｃＮ）を入力する方法として手動操作入力と自動入力があり、手動操作入力は、例えばディスプレイ２４の画面上にマウス２１、キーボード２０で操作できる操作エリアを設け、この操作エリアをマウス２１、キーボード２０で操作することによって行ない、自動入力は巻取機が運転を停止している時に随時ゼロ点入力値を入力する。
ｃ0＝ａ×ｄ0＋ｂ
ｃ1＝ａ×ｄ1＋ｂ
ｄ0＝０
これらよりａ、ｂを求めて整理するとＹは下記の通り表すことができる。
Ｙ＝[（ｃ1−ｃ0）×Ｘ] ／ｄ1＋ｃ0
これらの自動較正された糸切替え時の測定張力はディスプレイ２４によって表示されると共に、プリンタ２５によってプリントされる。また、必要な場合はシリアル通信２６によって外部に出力される。
上述の演算はハードウェアあるいはコンピュータのソフトウェアのどちらかで行なう。
上述の糸条製造設備において紡糸装置１から紡糸された糸条を巻取装置４に連続して巻取る際に、糸条巻取操作中の張力を非接触型張力検出器１３によって測定する。そして、巻取位置にあるボビンに予め設定された量の糸条が巻き取られると制御装置９から糸条切替え信号が巻取装置４に送られ、巻取位置の満巻パッケージを待機位置に、待機位置の空ボビンを巻取位置に移動させて糸条を満巻パッケージから空ボビンに切替える。該切替え信号が張力モニタリング、較正装置１０のコントロール部１９に送られると、糸条切替え操作の張力アップのためにスピンドルの回転速度が増速される前に、接触型張力検出器１４の較正（目盛付け）を非接触型張力検出器１３によって測定された糸条切替え直前の張力信号によって行ない、次いで、糸条張力の測定を非接触型張力検出器１３から接触型張力検出器１４に切替えて満巻パッケージから空ボビンへの糸切替え操作時の張力を該接触型張力検出器１４によって測定する。そして、糸条が空ボビンに切替えられると、糸条張力の測定を接触型張力検出器１４から非接触型張力検出器１３に切替えて糸条巻取操作中の張力を測定する。
【発明の効果】
本発明の糸条の張力測定方法は請求項１に記載のように糸条巻取操作時の走行糸条の張力を非接触型張力検出器によって測定し、糸条巻取パッケージから空ボビンへの糸切替操作時の張力を接触型張力検出器によって測定せしめるようにしているため、糸条巻取操作中および糸切替え操作中の張力を容易にかつ正確に測定することができる。
また、請求項２に記載のように糸切替操作直前に非接触張力検出器の張力値に基づいて接触型張力検出器の表示値の較正を行って糸切替操作時の張力を測定せしめるようにすると、従来のような目盛合わせ操作時の糸条速度と測定時の糸条走行速度が異なることによる誤差が生じることなく、正確に張力を測定することができる。
本発明の糸条の張力測定装置は請求項３に記載のように走行糸条の張力を測定する非接触型張力検出器を振り支点ガイドとトラバース装置との間に、糸条巻取パッケージから空ボビンへの糸切替操作時の張力を測定する接触型の張力検出器を振り支点ガイドの上流に配設せしめた構成にしているため、請求項１に記載されている効果を確実に奏することができる。
また、請求項４に記載のように糸切替操作直前に非接触型張力検出器の張力値に基づいて接触型張力検出器の表示値を較正せしめる較正装置を設けた構成にすると、請求項２に記載されている効果を確実に奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の糸条の張力測定装置が設置された糸条製造設備の構成の１実施例を示す概略図である。
【図２】本発明の糸条の張力測定装置の１実施例を示す概略系統図である。
【図３】図１における非接触型張力検出器の構成の第１の実施例を示す概略系統図である。
【図４】光電センサの構成の第１の実施例を示す概略図である。
【図５】光電センサの構成の第２の実施例を示す概略図である。
【図６】、
【図７】、
【図８】横波の伝達状態を示す概略図である。
【図９】非接触型張力検出器の構成の第２の実施例を示す概略系統図である。
【図１０】検知器からの出力波形と光電センサの入力波形の関係を示す概略線図である。
【図１１】図１における接触型張力検出器の構成の１実施例を示す概略図である。
【図１２】非接触型張力検出器と接触型張力検出器とによって測定された張力の関係を示す概略線図である。
【図１３】自動較正ときの非接触型張力検出器と接触型張力検出器とによって測定された張力の関係を示す概略線図である。
【符号の説明】
４ 巻取装置
５ トラバース装置
６、７ スピンドル
９ 制御装置
１０ 張力モニタリング、較正装置
１１ 糸分けガイド
１２ 振り支点ガイド
１３ 非接触型張力検出器
１４ 接触型張力検出器
１５ 巻取速度検出器
１６ 第１の張力信号入力部
１７ 第２の張力信号入力部
１８ 巻取速度入力部
１９ コントロール部
２６ シリアル通信
２７ 時間差検出回路
２８ 演算手段
２９ 出力インタフェース
３０ 検知器
３１ 光電センサ
５ａ トラバースガイドBACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for winding a yarn using a turret type winder configured to move at least two bobbin holding spindles to a winding position and a standby position in a synthetic fiber yarn manufacturing facility or the like. The present invention relates to a yarn tension measuring method and apparatus.
[Prior art]
Generally, when a yarn is wound using a turret type winder configured to move at least two bobbin holding spindles to a winding position and a standby position in a synthetic fiber yarn manufacturing facility, etc. When measuring the tension of the strip, a movable guide 46 is provided between two fixed guides 44 and 45 in a casing 43 as shown in FIG. 11, and the amount of movement (deflection) of the movable guide 46 due to the tension of the yarn is measured. A three-point contact tensiometer (hereinafter referred to as a contact tension type) is used which detects a strain gauge such as a strain gauge or a displacement meter and outputs a tension signal corresponding to the amount of movement of the movable guide 46. .
In the contact tension detector as described above, since the yarn is stretched over three guides and the contact resistance at the guide portion is increased, fluff or single yarn breakage may occur depending on the yarn quality, yarn traveling speed, and yarn tension. Etc. occur.
In addition, since the contact tension detector does not detect the absolute value of the tension, it must be calibrated. Ideally, the contact tension detector should be used with a yarn that travels at a speed of 3000 m / min or higher, which is the target of tension measurement. However, in reality, it is difficult to run the yarn in a stable state with a reference tension that is known in advance for calibration.
Therefore, in general, the yarn in the state where the weight in the measuring range is statically suspended without running the yarn is calibrated by matching the weight and the measured value of the weight with a tension meter. In the tension gauge guide, the difference in the friction coefficient between the yarn and the guide due to the slight surface condition, shape, position, yarn thickness of the yarn to be measured, etc. There is a problem in that a tension meter showing the value of the value often shows a different value when the running yarn is measured.
Furthermore, it is necessary to perform the scale alignment periodically, and since the relative value is obtained by replacing the moving amount (deflection amount) of the movable guide with the tension, the yarn speed at the time of the scale alignment operation and the yarn traveling speed at the time of measurement. However, there is a problem that the difference between the measured values becomes larger and the difference in measured values between the contact tension detectors becomes larger.
Therefore, a non-contact type tension measuring device that solves the above-mentioned problems and can obtain a measurement value that can be observed without the presence of unstable friction and does not include an error due to a change in frictional resistance due to the yarn traveling speed. Has been filed as Japanese Patent Application No. 10-62272.
The non-contact type tension measuring device includes a yarn position detecting means for detecting a transverse wave by the traverse device, a yarn guide position detecting means for detecting a guide position of the yarn installed in the traverse device, and the transverse wave applied by the traverse device An apparent transverse wave transmission speed is calculated based on the time difference from the time difference detection circuit that detects the time difference until it is detected by the yarn position detecting means, and the yarn speed is calculated based on the transmission speed, the yarn running speed and the fineness input in advance. The absolute value tension is calculated.
[Problems to be solved by the invention]
In the contact type tension detector such as the above-mentioned, the problem that fluff, single yarn breakage, etc. occurs, and the error increases due to the difference between the yarn speed during the calibration operation and the yarn traveling speed during measurement. There is a problem that a difference in measurement values between the contact tension detectors becomes large.
Further, since the non-contact type tension detector such as the latter detects the transverse wave applied by the traverse device, the thread from the traverse device is used when switching from the full package to the empty bobbin in the turret type winder. There is a problem that the tension of the yarn cannot be detected while the strip is cut.
An object of the present invention is to make it possible to easily and accurately detect the tension during the yarn winding operation and the yarn switching operation.
[Means for Solving the Problems]
According to the yarn tension measuring method of the present invention, as described in claim 1, the tension of the traveling yarn during the yarn winding operation is measured by a non-contact type tension detector, and the yarn winding package is moved to the empty bobbin. The tension at the time of the yarn switching operation is measured by a contact type tension detector.
According to the yarn tension measuring method of the present invention, the display value of the contact-type tension detector is calibrated based on the tension value of the non-contact tension detector immediately before the yarn switching operation, as described in claim 2. The tension at the time can be measured.
According to a yarn tension measuring device of the present invention, a non-contact type tension detector for measuring the tension of a traveling yarn is provided between the swing fulcrum guide and the traverse device. A contact type tension detector for measuring the tension at the time of switching the yarn from the package to the empty bobbin is arranged upstream of the swing fulcrum guide.
The yarn tension measuring device according to the present invention is provided with a calibration device for calibrating the display value of the contact-type tension detector based on the tension value of the non-contact-type tension detector immediately before the yarn switching operation. Can be configured.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of the present invention, and FIG. 2 is a schematic system diagram showing the configuration of a tension measuring device. The yarn production facility is a spinning machine comprising a metering pump for spinning a molten polymer, a base, and the like. A revolving member (1), a first take-up roller 2, a second take-up roller 3 for taking up the spun yarn at a predetermined speed, a traverse mechanism 5, and two spindles 6, 7 are rotatably mounted ( (Not shown), a turret type winding device 4 formed by the contact roller 8 and the like, a control device 9 installed in the vicinity of the winding device 4, and a tension monitoring and calibration device 10. . The winding device 4 uses a turret type winding device configured such that a movable member, on which a spindle is rotatably mounted, moves to a winding position and a standby position along a rail formed on a machine frame of the winding device. It is possible to do.
Between the second take-up roller 3 and the winding device 4 described above, a yarn separation guide 11 and a swing fulcrum guide 12 are installed at predetermined positions by a support member (not shown).
Between the swing fulcrum guide 12 and the traverse mechanism 5, a non-contact type tension detector 13 (13-1 to 13-4) capable of measuring the absolute value of the running yarn tension is provided by a support member (not shown). It is attached in place. The non-contact type tension detector 13 can be provided only on one yarn among the yarns wound around the winding device 4.
Further, between the yarn dividing guide 11 and the swing fulcrum guide 12, there is a support member (not shown) that is a contact type tension detector 14 that is a three-point contact tension meter for measuring the tension at the time of yarn switching operation. Is attached at a predetermined position. When the yarn dividing guide 11 is not provided, the contact-type tension detector 14 is attached at a predetermined position on the upstream side of the swing fulcrum guide 12.
The detection signals of these detectors 13 and 14 are sent to the tension monitoring and calibration apparatus 10.
A line controller (not shown) is connected to the control device 9, and based on a control setting command signal from the line controller (not shown), the traverse mechanism 5 and spindles 6 and 7 of each winding device 4 are connected. In addition to controlling the speed, the tension monitoring and the calibration device 10 are switched to detect the yarn tension (take-in of the tension signal from the non-contact tension detector 13 and the contact tension detector 14 is switched). .
The tension monitoring / calibration apparatus 10 has a function of monitoring the yarn tension and performing a calibration operation for detecting the tension during the yarn switching operation. As shown in FIG. 2, the non-contact type tension detector 13 (13-1). 13-n) from the tension signal input unit 16 for the detection signal, the tension signal input unit 17 for the detection signal from the contact tension detector 14, and the winding speed detector 15 (15-1 to 15-m). A detection signal winding speed signal input unit 18 and a control unit 19 that performs a tension correction process based on each detection signal value. A keyboard 20 and mouse 21 for setting value input operation, a lamp 22 for alarm, A buzzer 23, a CRT 24 as a display for display, a printer 25 for data description, and the like are connected.
The control unit 19 includes a time difference detection circuit 27 for detecting a time difference as shown in FIG. 3, and a calculation means 28 for calculating the transverse wave transmission speed and the absolute value of the tension based on the time difference from the time difference detection circuit 27. An output interface 29 is provided for connecting a display CRT 24 for notifying the operator of the calculated absolute value of the tension, a printer 25 for printing data, and the like. Further, a tension signal can be output from the control unit 19 to the outside through the serial communication 26.
The non-contact type tension detector 13 measures and grasps the absolute value of the tension of the traveling yarn based on the transmission speed of the transverse wave generated by the traverse mechanism 5 of the yarn winding device 4. The speed is a moving speed of the displacement of the yarn in the direction orthogonal to the running direction of the yarn in the running direction of the yarn.
As shown in FIG. 3, the transverse wave transmission speed described above includes the swing fulcrum guide 12, the traverse guide 5a of the traverse device 5, the detector 30 that detects the movement of the traverse guide 5a, the swing fulcrum guide 12 and the traverse guide 5a. A photoelectric sensor 31 for detecting a yarn provided between them, a time difference detection circuit 27 for detecting a time difference based on a transmission signal from the detector 30 and the photoelectric sensor 31, and a time difference from the time difference detection circuit 27 Is detected as the absolute value of the tension by the calculating means 28 for calculating the transverse wave transmission speed and the absolute value of the tension.
The absolute value of the calculated tension is displayed on the display (CRT) 24 and printed by the printer 25.
The time difference detection circuit 27 detects the time difference between the outputs from the detector 30 and the photoelectric sensor 31 as shown in FIG.
The traverse guide 5a and the detector 30 are installed so as to have a predetermined distance [L (mm)]. The detector 30 uses a proximity sensor, a photoelectric sensor or the like.
The photoelectric sensor 31 has a light emitting element 33 as shown in FIG. 4 and a light receiving element 34 having an amplifier 35 attached to the casing 32 so as to have a predetermined angle with respect to the yarn traveling path portion 100a and emit light. A reflection type photoelectric sensor in which lenses 36 and 37 are provided in the light receiving portion and the light receiving portion, or a light receiving element 40 having a light emitting element 39 and an amplifier 41 as shown in FIG. 5 so as to sandwich a yarn traveling passage (slit) 38a. Any of the transmissive photoelectric sensors attached to 38 is used.
The detection of the traverse guide 5a by the detector 30 in FIG. 3 described above is performed when the traverse guide 5a passes the point (C ') and a transmission signal is output.
When the traverse guide 5a moves in the right (A) direction of FIG. 3, the state of the transverse wave at this time is as shown in FIGS. 6 and 8, and the traverse guide 5a is in the left (B) of FIG. When moving in the direction, the state is as shown in FIG.
The output waveform from the detector 30 and the input waveform of the photoelectric sensor 31 have a relationship as shown in FIG.
When the time difference [t5 (sec)] until the horizontal wave is transmitted from the detector 30 to the photoelectric sensor 31 is detected in the time difference detection circuit 27, the horizontal wave transmission speed is calculated by the calculation means 28, and the display 24, printer 25 is output. In some cases, the data is output to the outside by serial communication 26.
The above-described transverse wave transmission speed is determined based on the time difference [t5 (sec)] until the transverse wave is transmitted and the distance [L (m)] between the detector 30 and the photoelectric sensor 31. (M / sec)] is calculated by the following formula.
Vo (m / sec) = L / t5
Here, since [L (m)] is a fixed value, the reciprocal of [t5 (sec)] can be simply used as a substitute for the apparent transverse wave transmission speed.
In place of the detector 30 that detects the phase of the yarn guide portion of the traverse guide 5a in the traverse device 5 described above, a second photoelectric sensor 42 is provided between the photoelectric sensor 31 and the traverse guide 5a as shown in FIG. And installing the photoelectric sensor 31 so as to have an interval dimension [L (m)], and calculating an apparent transverse wave transmission speed based on a transmission signal from the second photoelectric sensor 42 and the photoelectric sensor 31. You can also. In this case, it can be carried out without modifying the existing winder traverse device.
The apparent transverse wave transmission speed [Vo (m / sec)] is calculated by the following formula using the yarn traveling speed [Va (m / sec)] and the true transverse wave transmission speed [V (m / sec)]. .
Vo = V-Va
Deformation V = Vo + Va
Is required.
The yarn traveling speed (Va) may be the yarn winding speed or the upstream yarn feeding speed.
The winding speed includes a method of inputting and setting the operation speed during winding of the winding device 4 with the keyboard 20 and a method of calculating an input signal from the winding speed detector 15 as a winding speed.
When the winding speed is used, the accuracy can be further improved if Va = winding speed × 1 / cos θ in consideration of the addition of the winding speed by the traverse angle (θ) to the winding speed.
The true absolute value tension [T (cN)] is calculated by the following formula based on the true transverse wave transmission speed (V) and the mass of the yarn per unit length (linear density) [ρ (g / m)]. Is done.
T = ρ × V × V / 10
Normally, this absolute tension [T (cN)] is output and displayed on the display 24 and printed by the printer 25.
These operations can be performed by either hardware or computer software.
A three-point contact tensiometer, which is the contact tension detector 14, has a movable guide 46 between two fixed guides 44 and 45 as shown in FIG. 11, and the movement of the movable guide 46 due to the tension of the yarn. The amount (deflection amount) is detected by a strain such as a strain gauge or a displacement meter, and a tension signal corresponding to the amount of movement of the movable guide is output.
The relationship between the tension output of the non-contact type tension detector 13 and the tension output of the contact type tension detector 13 at the time of the thread switching operation in the winding device 4 is as shown in FIG. The tension output by the device 13 becomes a thread switching period of about 10 seconds after a thread switching preparation period of several seconds for increasing the thread tension in order to perform thread switching. The traverse is stopped for about 6 seconds in about 10 seconds during the yarn switching period, so that there is no tension output and the state is zero. On the other hand, the tension output of the second tension detector 14 is in a continuous state without interruption. There is an automatic calibration period in which calibration is performed prior to the yarn switching preparation period described above.
As shown in FIG. 12, the automatic calibration at the time of the yarn switching is performed by using the first tension detector 13 and setting the second tension detector 14 to 3000 to 6000 m / d during a period in which the tension value before the yarn switching is stable. The absolute tension is calibrated by high-speed min and dynamic automatic calibration during actual operation.
That is, during the automatic calibration period of several seconds before thread switching, the tension signals from the non-contact type tension detector 13 and the contact type tension detector 14 are simultaneously loaded into the tension monitoring and tension calibration device 10 to monitor the tension and the tension calibration device. The second tension detector 14 is calibrated in the 10 control units 19.
The detected tension value X (cN) by the first tension detector 13 and the detected tension value Y by the second tension detector 14 are a straight line (Y = a × X + b) as shown in FIG.
In FIG. 13, d0 is always zero (cN) at the zero point of the detected tension value of the non-contact type tension detector 13, and d1 is a calibration average of the tension value of the non-contact type tension detector 13 before the thread switching operation. Values (cN) and c0 are the zero point input values (cN) of the tension value of the contact tension detector 14.
As a method of inputting the zero point input value c0 (cN), there are a manual operation input and an automatic input. For the manual operation input, for example, an operation area that can be operated with the mouse 21 and the keyboard 20 is provided on the screen of the display 24. The area is operated by operating the mouse 21 and the keyboard 20, and automatic input inputs a zero point input value at any time when the winder is not operating.
c0 = a * d0 + b
c1 = a × d1 + b
d0 = 0
If a and b are calculated | required and arranged from these, Y can be represented as follows.
Y = [(c1-c0) * X] / d1 + c0
These automatically calibrated measured tensions at the time of thread switching are displayed on the display 24 and printed by the printer 25. If necessary, it is output to the outside by serial communication 26.
The above calculation is performed by either hardware or computer software.
When the yarn spun from the spinning device 1 is continuously wound on the winding device 4 in the above-described yarn manufacturing facility, the tension during the yarn winding operation is measured by the non-contact tension detector 13. When a predetermined amount of yarn is wound around the bobbin at the winding position, a yarn switching signal is sent from the control device 9 to the winding device 4, and the fully wound package at the winding position is set to the standby position. Then, the empty bobbin in the standby position is moved to the winding position, and the yarn is switched from the full package to the empty bobbin. When the switching signal is sent to the control unit 19 of the tension monitoring / calibration apparatus 10, the contact tension detector 14 is calibrated before the rotational speed of the spindle is increased to increase the tension of the yarn switching operation. (Grading) is performed according to the tension signal immediately before the thread switching measured by the non-contact tension detector 13, and then the thread tension measurement is switched from the non-contact tension detector 13 to the contact tension detector 14. The contact tension detector 14 measures the tension at the time of the thread switching operation from the full package to the empty bobbin. When the yarn is switched to the empty bobbin, the measurement of the yarn tension is switched from the contact-type tension detector 14 to the non-contact type tension detector 13 to measure the tension during the yarn winding operation.
【The invention's effect】
According to the yarn tension measuring method of the present invention, as described in claim 1, the tension of the traveling yarn during the yarn winding operation is measured by a non-contact type tension detector, and the yarn winding package is moved to the empty bobbin. Since the tension during the yarn switching operation is measured by the contact-type tension detector, the tension during the yarn winding operation and the yarn switching operation can be easily and accurately measured.
Further, the display value of the contact-type tension detector is calibrated based on the tension value of the non-contact tension detector immediately before the thread switching operation, and the tension at the time of the thread switching operation is measured. Then, it is possible to accurately measure the tension without causing an error due to a difference between the yarn speed at the time of the graduation operation and the yarn traveling speed at the time of measurement.
According to the yarn tension measuring device of the present invention, the non-contact type tension detector for measuring the tension of the traveling yarn is provided between the swing fulcrum guide and the traverse device from the yarn winding package. Since the contact-type tension detector that measures the tension at the time of the thread switching operation to the empty bobbin is arranged upstream of the swing fulcrum guide, the effect described in claim 1 can be reliably achieved. Can do.
According to a fourth aspect of the present invention, when the calibration device for calibrating the display value of the contact-type tension detector based on the tension value of the non-contact-type tension detector immediately before the thread switching operation is provided, The effect described in the above can be surely produced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing one embodiment of the configuration of a yarn manufacturing facility in which the yarn tension measuring device of the present invention is installed.
FIG. 2 is a schematic system diagram showing one embodiment of the yarn tension measuring device of the present invention.
FIG. 3 is a schematic system diagram showing a first embodiment of the configuration of the non-contact tension detector in FIG. 1;
FIG. 4 is a schematic view showing a first embodiment of the configuration of the photoelectric sensor.
FIG. 5 is a schematic view showing a second embodiment of the configuration of the photoelectric sensor.
FIG.
FIG.
FIG. 8 is a schematic view showing a transmission state of a transverse wave.
FIG. 9 is a schematic system diagram showing a second embodiment of the configuration of the non-contact tension detector.
FIG. 10 is a schematic diagram showing the relationship between the output waveform from the detector and the input waveform of the photoelectric sensor.
FIG. 11 is a schematic diagram showing one embodiment of the configuration of the contact tension detector in FIG. 1;
FIG. 12 is a schematic diagram showing a relationship between tensions measured by a non-contact tension detector and a contact tension detector.
FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a relationship between tensions measured by a non-contact tension detector and a contact tension detector during automatic calibration.
[Explanation of symbols]
4 Winding device 5 Traverse device 6 and 7 Spindle 9 Control device 10 Tension monitoring and calibration device 11 Thread separation guide 12 Swing fulcrum guide 13 Non-contact type tension detector 14 Contact type tension detector 15 Winding speed detector 16 First Tension signal input unit 17 second tension signal input unit 18 take-up speed input unit 19 control unit 26 serial communication 27 time difference detection circuit 28 calculation means 29 output interface 30 detector 31 photoelectric sensor 5a traverse guide
