JP4530490B2 - 定量計量器付巻取装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、糸を定量巻き取りする巻取装置において、巻き取り中に重量値に異常な変化が生じた時の処置を施した定量計量器付巻取装置に関する。
【０００２】
糸を定量の糸パッケージに巻き取る糸の定量計量は予め定量値を計量機のメモリーに記憶しておき、残糸の重量変化量と計量機に記憶されている所定量値とを比較し、残糸の重量変化量と計量機に記憶されている所定量値とが一致したとき、糸の巻き取りを停止させ、定量の糸パッケージを得る計量機が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような計量機で定量の糸パッケージを得るためには、通常は初めに準備する巻き糸の量を所定量の値より大きくしておく必要がある。つまり元になる供給側の糸の量が巻き取る側の糸の所定量より数倍多く準備しておき、その中から何本もの巻き糸を得るものである。もし、巻き取る所定量に満たない量の糸を最初に準備して巻き取り作業を開始すると、計量中に供給側の糸が空になり巻き取りを中断しなければならないことが起きる。このように糸を所定量ずつ複数の糸パッケージに巻き取る途中で供給側の糸が無くなると、巻き取りを中止して新たな巻き糸を元にセットしなければならないが、その場合の巻き取り中止の手段、および巻き取り中止時点での巻き取った量の記録、新たな巻き糸のセット並びに糸つなぎ作業、新たな巻き糸の計量と再スタート、など作業が煩雑で作業者の負担が大きく、途中で巻き取り計量が中断するような場合における装置の改善が望まれていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明は上記の課題を解決するために、計量機の載台上に載置された供給側の巻き糸から計量機外に設置された糸の巻き取り装置のボビンに該糸の巻き替えを行い、目標重量の糸パッケージを得る糸の定量計量器付巻取装置において、許容範囲内の能力で糸を巻き替えするための単位時間当たりの許容重量変化量の値を設定する許容重量変化量設定手段と、目標重量となる所定量の値を予め設定する所定量値設定手段と、糸の減少量が逐次計量できる計量手段を備え、上記許容重量変化量内の一定量で減少する糸の重量変化量を重量値として計量する手段と、上記許容重量変化量を超える重量変化量が発生したとき、該重量変化量を無効にする手段と、上記許容重量変化量を超える重量変化量が発生したとき、該重量変化量が発生したタイミングで計量を開始したときの重量値から上記許容重量変化量を超える重量変化量が発生した直前までの重量値を差し引いた値を計量値として積算値レジスターに加算する手段と、上記重量変化量が上記許容重量変化量内になるとその時点の重量値を計量開始時の重量値として計量を開始する手段と、上記計量値が積算値レジスターに積算され、その積算値が上記所定量の値に一致したとき計量終了の信号を出力する手段とを具備していることを特徴としている。
【０００５】
また、第２の特徴は、かかる定量計量器付巻取装置について、計量中に許容重量変化内の一定量で減少する糸の重量変化量が上記許容重量変化量内の値以下であり且つ一定期間において上記糸の重量変化量が認められないとき、計量の異常を知らせる信号を出力する手段を備えている点にある。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明における定量計量装置の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施例であり、はかり上に載置した巻き糸を別のボビンに巻き取る装置の概念を示す図である。１は計量機、２は供給側の巻き糸でありボビン３に巻かれた状態で計量機１の上にセットされている。４は巻き取りつつある糸、５はガイドローラ、６は糸パッケージ、７は巻き取り駆動部、８は制御器、９は設定操作部であり各種設定及び運転計量開始等の指令を行うものである。図２は通常の運転状態をグラフ化した図である。
【０００７】
本発明の実施例である図１において、所定量の糸パッケージを得る巻取装置であって最初にはかり上に載置した供給側の巻き糸２の量より糸パッケージに巻取られる糸量の方が大きい場合を想定して説明する。先ずこの状態で巻き取り運転を開始すると当然、はかり上に載置した巻き糸２が先に空になる。そこで制御器８は計量信号が一定期間において糸の重量変化量が認められないとして計量の異常を知らせる信号を出力する。そしてその信号を基に直に巻き取り運転を停止する信号を出力すると共に、計量機１にてこの時点まで巻き取られた糸量を重量として計測し、その値を記憶部に記憶する。そして作業者は計量機１上の空のボビン３を取り除き、新たな糸が巻かれたボビン３を載置して先の糸に繋ぐ作業をした後、再び巻き取り運転を開始すると同時にその時点までの巻き糸の重量値を記憶部に入力し積算値として加算する。そしてその積算値が所定量に達するまで上記の操作並びに動作を繰り返すものである。
【０００８】
【実施例】
本発明の実施例について図１、図２を参照しながら更に詳しく述べる。先ず図１の構成において、運転を開始した場合の時間経過に伴う巻き糸の変化を説明する。図２において縦軸は重量値を表し、横軸は時間経過を表している。先ず今までの値をリセットしてスタートする点をａ点とし、計量機上の巻き糸の重量Ｗ７−Ｗ１ が計測されている。この時点をｔｏとして運転を開始する。計量機上の巻き糸２は、巻き取り駆動装置７により巻き取り糸６に巻き取られる、計量機上の巻き糸の重量は暫減し始める。制御器８は計量動作を開始する。そしてｂ点に達する。この時に巻き取られた糸の重量ＷａはＷ７−Ｗ６である。常にｂ点が存在するわけではないが、例えば巻き取り中に何かの要因でｔ１からｔ２の間にｂ点からＣ２点に重量値が変化したとする。本来ならばｔ１からｔ２の間であればｂ点からＣ点に暫減するはずであるのに対して、この例では急激に変化している。そこで、この変化量を検出する手段として単位時間当たりの重量の変化に、ある範囲を設けこの範囲を超えるか又は範囲内に留まっているかによって上記の変化量を検出している。この範囲を定める値を許容重量変化量Ｗｐで表し、ｔ１からｔ２の間においてｂ点からＣ１点に至るものである。この場合の許容重量変化量ＷｐはW６−Ｗ５である。この例ではｔ１からｔ２の間にｂ点からＣ２に至って急傾斜しているので、許容重量変化量Ｗｐを超えた変化が生じたものとしてｔ１からｔ２に至る間に計量した重量はキャンセルして、定量計量に影響を与えないようにしている。そして再び単位時間当たりの巻き取り量が許容重量変化量内に入ってくると計量を続けるものである。又上記の急激な荷重変化が生じたことにより、巻き取り装置を一時停止させる処置をとることも可能である。そしてこの時点まで巻き取った糸の量Ｗａが記憶される。この値はＷ７−Ｗ６の量である。次にｔ２からｔ３の間は巻き取り運転を停止している間であり重量の変化は生じていない。従ってこの間も重量の変化はないので計量動作は停止している。
【０００９】
そこで急激に荷重が変化した原因を調査することになるが、この例では初めに計量機１に巻き糸ボビン３を載置した際に巻き糸ボビン３に付属していたキャップ等を計量機の所に置いていたとして、例えば振動により計量機載台１−１より落下したような場合を想定したものである。そして、急激に荷重が変化した原因がキャップの落下と判明し、そのことが運転に直接支障がないものとして運転を再び開始することとする。この点がｄ点で再スタート点である。そして計量を再び開始させ計量機１上の巻き糸２の量は暫減しｅ点に達するこの時点をｔ４とする。再び計量機の指示に変化が生じてｔ５の時点でｆ点に達した。この場合は荷重が急激に増加したことになり再び計量動作を停止させることになる。そしてこの急激な変化によってｔ３からｔ４に至る間に巻き取られた糸の重量ＷｂはW４−Ｗ２となり、この値が先の記憶値に加算され記憶される。又この停止した原因が、例えば人為的に計量機の載台１−１の上に何か物を置いたことであったとした場合、載台１−１上に置いたものを取り除かないでも運転に直接支障がない場合は再び運転を開始すると同時に計量動作を再開始しする。この点をｄ点としている。更に運転を継続しｇ点に達しｔ７の時点から重量の変化が生じなくなり再び巻き取り運転が停止した。少なくともｔ８の時点のＣ点までは重量変化なしと判断し運転を停止させている。
【００１０】
そして、その原因が初めに計量機１上に載置した巻き糸２が空になっていることと判明し、ｔ８時点からｔ１０に至る間に新たな巻き糸が（図示せず）がセットされｉ点に達する。即ちｔ８時点より先ず空のボビンを取り除く。この時の計量機１の指示は零点を示している。ｔ９の時点で新たな巻き糸（図示せず）をセットすると計量機１上の荷重は急激に増加してｉ点になる。この時をｔ１０としている。この急激な荷重変化でもってｔ６からｔ７に至る間に巻き取られた糸の重量Ｗｃが先に記憶されている記憶値に加算され記憶される。そこで現在の計量機１の指示値はＷ９であったとすると新たな巻き糸の重量はＷ９−Ｗ１である。ひきつづきｔ１１に時間は経過し、ｄ点に達し再スタートが始まる。そして、ｊ点に達し運転が停止された。この運転停止は糸パッケージの量が所定量に達したため停止したものである。この例における所定量はＷａ＋Ｗｂ＋Ｗｃ＋Ｗｄとなっている。ｔ１１の時点からｔ１２に至る間の計量機１上の重量変化ＷｄはＷ９−Ｗ８でありＷ９からＷ８に重量値が変化したときの値が、Ｗｄとして先の記憶値に加算され、全体の加算値が所定量と比較され加算値＝所定量となった時点で計量動作は停止する、とともに巻き取り運転を停止しさせていることを示している。ｔ７におけるｇ点で重量が変化しなくなった原因を供給側の巻き糸２が空になったこととしたが、別の原因として巻き取り糸が切れて巻き取りができなくなった場合も想定できる。このような場合でも重量の変化が生じないので巻き取り装置を停止させるための信号（例えば異常信号）を外部に出力することができるものである。
【００１１】
このようにして初回の運転開始から所定量に達するまでの間に許容重量変化量以下の重量変化が生じたり、又は重量変化が生じなくなったとき、計量の異常を知らせる。又許容重量変化量を超える重量変化が生じたらその時点で計量動作は停止させて、その急激な重量変化量はキャンセルして計量値として加算しない。実際には糸のような軽量な被計量物の巻き取り装置における計量機１の重量変化は微少なものである。この微少な変化は内部に設定されている許容重量変化量の範囲内で変動するので、その変動幅を考慮して許容重量変化量の最適な値を見つけ設定しなければならない。
【００１２】
次に本発明の実施例の主な構成をブロック図で示し説明する。図３に示すように本発明においては大きく分けて８つのブロックにより構成されている。２１は計量部、２２はＡ／Ｄ変換部、２３は演算・制御部、２４は表示部、２５は信号出力部、２６は記憶部（メモリー）、２７は電源部でこれら２２乃至２７にて制御器を構成している。図３のブロック図における計量部２１は図１においては１のはかりに相当する、本図において計量部２１では荷重に比例した重量信号が発生し、２２のＡ／Ｄ変換部にてディジタル重量信号となり２３の演算・制御部に送られる。ここでは重量値の演算や所定量値との比較、並びに判定等の計算や各接続部からの入出力データの制御を行い、それらの結果を２４の表示部で表示し、２５の信号出力部では定量が得られたことを知らせる信号や、許容重量変化量を超える値を検出した時に外部の巻き取り駆動部７に駆動停止の信号を出力するものである。
【００１３】
前記記憶部２６には目標重量となる所定量の値を予め設定する所定値設定手段としての所定量値レジスタ２６ａ、積算値レジスタ２６ｂ、変化量レジスタ２６ｃがある。又上記許容重量変化量を超える重量変化量が発生したとき、該重量変化量を無効にする手段としての許容変化量外グラフ２６ｄ、計量開始重量レジスタ２６ｅ、重量値シフトレジスタ２６ｆ、許容範囲の能力で糸を排出させるための単位時間当たりの許容重量範囲の値を設定する許容重量変化量設定手段としての許容変化量レジスタ２６ｇ、読み込みカウントレジスタ２６ｈ、重量保存レジスタ２６ｉを少なくとも有しており、許容変化量レジスタ２６ｇには計量を開始する前に予め一定の変化量の範囲を許容重量変化量として設定操作部９より入力しておき又、所定量値レジスタ２６ａには計量しようとする計量値、即ち所定量値を予め操作部９より入力しておくものとする。そして設定操作部９には計量開始スイッチ２８を準備しておくものとする。
【００１４】
図４は本発明の実施例のフローチャートを示し、このフローチャートにつき動作を説明する。先ず設定操作部９の計量開始スイッチ２８を操作して、計量開始信号を操作部より入力する操作に入るステップ１、そしてステップ２にて重量を読み込む前の処理をする。即ち供給側の巻き糸２の重量を計量開始重量レジスタ２６ｅと重量値シフトレジスタ２６ｆに記憶する。この重量値シフトレジスタ２６ｆは少なくとも２個の重量値を記憶するもので、１つは先に読み込んだ重量値ともう１つは読み込んだ重量値を順次新たなデータに更新した現在の重量値である。次に許容変化量外グラフ２６ｄをＯＦＦにしておき積算値レジスタ２６ｂを先ずゼロにクリアし、更に読み込みカウントレジスタ２６ｈをリセットし、重量値保存レジスタ２６ｉに重量値を保存しステップＳ３に進む。Ｓ３では重量値を読み込み重量値シフトレジスタ２６ｆに記憶し、ここでステップＳ１５に進み運転開始となる。ここで、巻取装置を起動し糸の巻き替えを始めると、供給側の巻き糸２が重量変化を生じこれによってステップＳ４に進み、Ｓ４では重量値シフトレジスタ２６ｆにある新しい重量値と１個前にサンプリングした重量値とを演算・制御部２３で比較し、その差が予め記憶していた許容変化量レジスタ２６ｇの値よりも小さいときはステップＳ５に進む。Ｓ５では許容変化量外グラフ２６ｄがＯＮになっているかどうか確認し、ＯＮになっていないときはステップＳ６に進み、Ｓ６で計量開始から重量値の変化を変化量レジスタ２６ｃにて記憶および更新をする。そして読み込みカウントレジスタ２６ｈのカウンタのカウントを１つ増加させる。続いてステップＳ１１に進む。次にＳ１１では読み込みカウントレジスタ２６ｈがオーバーフローしたかどうかを確認する。読み込みカウントレジスタ２６ｈはある一定期間毎にオーバーフローを発生させ、そのオーバーフローが発生する毎に適切な重量変化を供給側の巻き糸がしているかどうかの監視のイベントを発生させるカウンタである。オーバーフローが発生していないときはステップＳ７に進む。ステップＳ７では変化量レジスタ２６ｃと積算値レジスタ２６ｂの和が所定量値レジスタ２６ａと一致しているかどうかを演算・制御部２３で比較し、一致していないときはＳ３に戻りＳ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ１１そしてＳ７の順で定量を得るまでループする。変化量レジスタ２６ｃと積算値レジスタ２６ｂの和が所定量値レジスタ２６ａと一致するときステップＳ１０に進み、計量終了の信号を信号出力部２５から出力する、この信号によって巻き取り駆動部７の図示なき制御装置のリレー回路が作動し、モータへの給電が断たれて巻き取り装置が停止し、所定重量の糸パッケージ６が得られる。
【００１５】
ここまでは計量の途中に異常な重量変化が生じない場合であるが、例えば被計量物の重量値が急激に変化したときは、Ｓ４で重量値シフトレジスタ２６ｆに記憶されている新しい重量値と１個前にサンプリングしたときの重量値とを演算・制御部２３にて比較し、その差が許容重量変化量レジスタ２６ｇの値より大きくなると計量の異常を知らせる信号を出力手段、例えばブザー等を作動させそして、ステップＳ８に進むようにしている。Ｓ８ではＳ６で更新してきた変化量レジスタ２６ｃの値を積算値レジスタ２６ｂに加算し、変化量レジスタ２６ｃはゼロクリアとする。次に許容重量変化量外フラグをＯＮにして、読み込みカウントレジスタ２６ｈをリセットしＳ３に戻る。また、はかりの重量が不安定な状態が続くとＳ３、Ｓ４そしてＳ８の処理をループし、定量計量に不要な重量値をキャンセルするようになっている。そして、その後に重量が安定し計量できる状態になったとき、つまりＳ４において重量値シフトレジスタ２６ｆの新しい重量値と１個前にサンプリングしたときの重量値の差が許容重量変化量レジスタ２６ｇの値より小さくなったとき、計量の再開始となりＳ４からステップ５に進むものである。ステップ５では許容重量変化量外フラグがＯＮになっているのでステップ９に進み、Ｓ９では計量を再開始した計量値を計量開始重量レジスタ２６ｅに記憶し、許容重量変化量外フラグ２６ｄをＯＦＦにしステップ７に進み、その後Ｓ７、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ１１そしてＳ７と進み定量を得るまでループする。定量に達するとＳ７からステップ１０に進み停止信号を出力する。また、何かの原因で被計量物の重量変化が起こらなくなったとき、Ｓ１１での読み込みカウントレジスタ２６ｈのオーバーフローが発生したタイミングでステップ１２に進み保存されている重量値とＳ３で読み込んだ重量値とを比較し、重量値変化があるかどうかの確認をする。そして変化があるときは正常と判断しステップ１３へ進み、読み込みカウントをリセットしＳ３で読まれた重量値を保存レジスタ２６ｉに記憶し、更新しＳ７に進む。しかし、重量値の変化がないときは異常と判断しステップ１４へ進み、読み込みカウントレジスタ２６ｈをリセットし計量異常の信号を出力しＳ３に戻るループを実行するようになっている。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によれば、許容範囲内の能力で糸を巻き替えすための単位時間当たりの許容重量変化量の値を予め設定しておき、一定量で減少する糸の重量変化量のみを計量した定量計量をし、一定量を超える重量の変化、例えば作業者が糸の無くなったボビンを取り除くとか、新たな巻き糸を補充するなど、一定量を超える重量変化が発生したとき、その変化量をキャンセルして定量計量に影響を与えないようにし、許容重量変化量以上の変化が生じたことで、許容重量変化量内で変化してきた今までの値（計量値）を積算値として記憶するようにしたので、従来のように加算するため人手によりそこまでの計量値を読み取って入力する必要がなく、入力ミスも発生しない。また計量機が外部からショックを一時的に受けてもショックによる重量変化を自動的にキャンセルするので、重量変動分の値が計量誤差とならない利点がある。しかも定量計量される被計量物の量が比較的多く、複数回に渡って計量を繰り返し加算して定量を得るような場合でも、作業者は新たな被計量物を供給するだけでよく計量作業の熟練者でなくても計量ミスを起こすことなく、操作負担を軽減することができるという効果がある。一方、計量中においてこの許容重量変化量内の一定量で減少する重量変化量が一定の期間において、被計量物の重量変化量が認められないとき計量の異常を知らせる信号を出力するようにすれば、例えば糸切れあるいは糸無しとして自動的に巻き取り動作を停止させ、作業者に警報を発して処置を直ちに行わせ稼働率を向上させることができる。また巻取装置の糸切れ検出器を省略してコストダウンを図る効果も期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例であって巻き糸を定量巻き取りする装置の概念図。
【図２】本発明の一実施例であって図１に示す装置の運転状態をグラフにした説明図。
【図３】本発明の実施例の主な構成を示すブロック図。
【図４】本発明の他の実施例の動作を説明するフローチャート図。
【付号の説明】
１ 計量機
２ 供給側巻き糸
３ ボビン
６ 糸パッケージ
７ 巻き取り駆動部
８ 制御部
９ 設定操作部
２１ 計量部
２２ Ａ／Ｄ変換器
２３ 演算・制御部
２４ 表示部
２５ 信号出力部
２６ 記憶部
２７ 電源部
２８ 計量開始スイッチ
ａ 最初のスタート点
ｂ 許容重量変化量を超える負の変化量の発生点、重量検出停止
ｃ 通常運転におけるｔ１からｔ２に至る重量の変化仮想点
ｃ１ 許容重量変化量の仮想点
ｃ２ 巻き取り停止点
ｄ 再スタート点
ｅ 許容重量変化量を超える正の変化量の発生点
ｆ 巻き取り停止点
ｇ はかり上の巻き糸が終了した点
ｉ 巻き糸ボビンの交換終了点
ｊ 所定量による巻き取り停止点
Ｗ０ 計量機の零点
Ｗａ 初回の巻き糸２の重量から計量機に急激な重量変化が発生したｂ点までの重量
Ｗｂ 第２回目の巻き取り量、ｔ３のｄ点からｅ点までの重量
Ｗｃ 第３回目の巻き取り量、ｔ６のｄ点からｇ点までの重量
Ｗｄ 取替え後の新たな巻き糸にて巻き取りを開始して所定量で停止するまでの量
Ｗｐ 許容重量変化量

Claims (2)

1. 計量機の載台上に載置された供給側の巻き糸から計量機外に設置された糸の巻き取り装置のボビンに該糸の巻き替えを行い、目標重量の糸パッケージを得る糸の定量計量器付巻取装置において、許容範囲内の能力で糸を巻き替えするための単位時間当たりの許容重量変化量の値を設定する許容重量変化量設定手段と、目標重量となる所定量の値を予め設定する所定量値設定手段と、糸の減少量が逐次計量できる計量手段を備え、上記許容重量変化量内の一定量で減少する糸の重量変化量を重量値として計量する手段と、上記許容重量変化量を超える重量変化量が発生したとき、該重量変化量を無効にする手段と、上記許容重量変化量を超える重量変化量が発生したとき、該重量変化量が発生したタイミングで計量を開始したときの重量値から上記許容重量変化量を超える重量変化量が発生した直前までの重量値を差し引いた値を計量値として積算値レジスターに加算する手段と、上記重量変化量が上記許容重量変化量内になるとその時点の重量値を計量開始時の重量値として計量を開始する手段と、上記計量値が積算値レジスターに積算され、該積算値が上記所定量の値に一致したとき計量終了の信号を出力する手段とを具備していることを特徴とする定量計量器付巻取装置。
2. 計量中に上記許容重量変化量内の一定量で減少する糸の重量変化量が上記許容重量変化量内の値以下であり且つ一定期間において上記糸の重量変化量が認められないとき、計量の異常を知らせる信号を出力する手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の定量計量器付巻取装置。

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