JP4776650B2 - 糸条巻取り機及び糸条巻取り方法 - Google Patents

Description

本発明は、糸条、例えば合成繊維糸条をボビンに巻き取ってパッケージを形成する糸条巻取り機及び糸条巻取り方法に関する。

例えば、糸条巻取り機としてのワインダーには、ボビンの軸方向に往復動するトラバースガイドを備えたトラバース装置が設けられている。そして、ボビンをタッチローラ又はフリクションローラに接触させながら回転させ、糸条を綾巻きしながらパッケージを巻き太らせるように構成されている。しかしながら、パッケージの両端における糸条のターン部で糸密度が集中することで、パッケージの両端が中央部に比べて高くなる耳高部が発生し、パッケージが鼓形となってしまう問題があった。耳高部が発生すると、後工程でパッケージから糸条を解舒する際に解舒不良が生じる問題がある。

従来、この耳高現象を解消するために、パッケージに接触するローラとパッケージとの接触状態を保ちつつ、トラバース装置とローラとの距離を変化させるようにした機構（耳崩し機構）が開発されている（例えば、特許文献１参照。）。この耳崩し機構は、パッケージ形成期間中にトラバース装置とローラとの間にある糸条のフリーレングス（自由長）を一時的に増大させた後に元に戻す動作を行う。この動作により、トラバースガイドが往復動する幅を変化させることなく巻幅を一時的に狭くすることができ、この巻幅の調整を繰り返し行うことによって耳高現象を解消する。

また、上記耳高現象とは別に、バルジ巻きという現象もある。バルジ巻きは、パッケージを巻き太らせるに従い、巻き付けた糸条の締め付け力によってパッケージ側面が凸状に膨出する現象であり、パッケージ形状の体裁が悪化するという問題がある。

このバルジ巻きを解消するために、パッケージ形成期間の前期段階と後期段階とで綾巻きする角度（綾角）を徐々に変更する機構（バルジ抑制機構）が開発されている。このバルジ抑制機構は、パッケージ形成期間の前期段階では、小さい綾角から巻き付けを開始して、徐々に大きい綾角に増大させ、後期段階では、大きい綾角から徐々に小さい綾角に減少させ、巻き終わりに至るようにしたものである。バルジ抑制機構は、パッケージ形成期間中に徐々にトラバース速度を変更することで、綾角を変更し、パッケージの密度を前期段階では高密度から低密度に変化させ、後期段階では低密度から高密度へと変化させる。このように糸層が締まり過ぎることを防止することによって、バルジ巻きを解消しているのである。

尚、綾角は、パッケージ形成に適した角度となるように、糸条の種類などの上位要件によって決定される。綾角はトラバース速度と糸条の巻取り速度との関係で決定されるため、綾角の変更は、トラバース速度又は糸条の巻取り速度の変更によって行うことができる。例えばワインダーでは、トラバース速度を変更することで綾角の変更を行っている。糸条の種類などの上位要件によって決定される綾角、及び、これに対応するトラバース速度は、パッケージ形成期間を通じて一定の場合もある。これに対して、上述のバルジ抑制機構のように、パッケージ形成期間中の段階によって徐々に変更されていく場合もある。以下では、糸条の種類などの上位要件によって決定される綾角を「基準綾角」といい、基準綾角に対応するトラバース速度を「基準速度」という。
特開２００５−２２５６１１号公報

ところで、上記従来の耳崩し機構では、糸条の種類などによっては巻幅を調整する効果が小さくなり、耳高現象を十分に解消できない場合があった。これは、基準綾角が大きい場合では、巻幅を調整する効果が大きく、耳高現象を十分に解消できるのに対し、基準綾角が小さい場合では巻幅を調整する効果が小さく、耳高現象を十分に解消できないというものである。基準綾角が大きい場合とは、例えば、基準綾角が１０度以上の場合であり、基準綾角が小さい場合とは、例えば、基準綾角が６度以下の場合である。糸条の種類などの上位要件によっては、パッケージ形成期間中の基準綾角を小さくせざるを得ない場合があり、上記従来の耳崩し機構では巻幅を調整する効果が小さく、耳高現象を十分に解消できないという問題があったのである。

また、耳高現象とバルジ巻きを両方解消するため、上記従来の耳崩し機構に、上記バルジ抑制機構を併設することが考えられる。しかしながら、上記従来の耳崩し機構では、巻幅を調整する効果がバルジ抑制機構によって損ねられてしまい、耳高現象の解消とバルジ巻きの解消を両方同時に達成できないという問題があった。これは、上記従来の耳崩し機構は、基準綾角が大きい場合に巻幅を調整する効果が十分得られるものであるのに対し、バルジ抑制機構は、パッケージの巻き始め付近と巻き終わり付近での基準綾角を小さくするためである。パッケージの巻き始め付近と巻き終わり付近で基準綾角を小さくすると、その期間では、耳崩し機構による巻幅を調整する効果が損なわれ、耳高現象を解消できないのである。

本発明は前記課題に鑑みてなされたものであり、第１の目的は、糸条の種類などの上位要件によって基準綾角を小さくする場合であっても、耳高現象を解消する効果の高い糸条巻取り機及び糸条巻取り方法を提供することである。また、第２の目的は、バルジ抑制機構によってパッケージの巻き始め付近と巻き終わり付近で基準綾角を小さくする場合であっても、耳高現象を解消する効果の高い糸条巻取り機及び糸条巻取り方法を提供することである。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、第１の発明では、パッケージを形成する糸条巻取り機であって、
パッケージ形成期間中に前記パッケージに接触するローラと、
前記ローラに対して糸条の進行方向の上流側に配置され、トラバース速度を変更可能として、前記パッケージ形成期間中に、前記トラバース速度を一時的に基準速度から目標速度まで増大させた後に前記基準速度まで減少させるトラバース速度変更を繰り返すようにしたトラバース装置と、
前記パッケージ形成期間中に、前記ローラと前記トラバース装置との間にある前記糸条のフリーレングスを変更可能として、前記フリーレングスを一時的に増大させた後に減少させるフリーレングス変更を繰り返すようにしたフリーレングス変更手段と、を備え、
前記フリーレングス変更を行うフリーレングス変更期間中に、前記トラバース速度変更を行い、前記フリーレングス変更期間と、前記トラバース速度変更を行うトラバース速度変更期間とが一致又は重複するように、前記フリーレングス変更と前記トラバース速度変更とを繰り返すことを特徴とする糸条巻取り機とする。

第２の発明では、第１の発明において、
前記トラバース装置は、前記トラバース速度変更期間における前記目標速度を調整可能としたことを特徴とする糸条巻取り機とする。

第３の発明では、第１又は第２の発明において、
前記トラバース装置は、前記パッケージ形成期間の前期段階では、基準速度を徐々に増大させ、後期段階では、前記基準速度を徐々に減少させるとともに、前記パッケージ形成期間中に、前記トラバース速度を一時的に前記基準速度から目標速度まで増大させた後に前記基準速度まで減少させるトラバース速度変更を繰り返すことを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項に記載の糸条巻取り機とする。

第４の発明では、第３の発明において、
前記トラバース装置は、前記トラバース速度変更期間における前記目標速度を一定とし、前記パッケージ形成期間の前期段階では、トラバース速度変更期間でのトラバース速度の変化量を徐々に減少させ、前記パッケージ形成期間の後期段階では、トラバース速度変更期間でのトラバース速度の変化量を徐々に増大させたことを特徴とする糸条巻取り機とする。

第５の発明では、パッケージを形成する糸条巻取り方法であって、
パッケージ形成期間中に、トラバース装置のトラバース速度を一時的に基準速度から目標速度まで増大させた後に前記基準速度まで減少させるトラバース速度変更を繰り返すようにし、
前記パッケージ形成期間中に、糸条のフリーレングスを一時的に増大させた後に減少させるフリーレングス変更を繰り返すようにし、
前記フリーレングス変更を行うフリーレングス変更期間中に、前記トラバース速度変更を行い、前記フリーレングス変更期間と、前記トラバース速度変更を行うトラバース速度変更期間とが一致又は重複するように、前記フリーレングス変更と前記トラバース速度変更とを繰り返すことを特徴とする糸条巻取り方法とする。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

第１の発明によれば、フリーレングス変更を行うフリーレングス変更期間中に、トラバース速度変更を行い、フリーレングス変更期間と、トラバース速度変更を行うトラバース速度変更期間とが一致又は重複するように、フリーレングス変更とトラバース速度変更とを繰り返すことにより、フリーレングス変更を行っている間に、一時的に綾角を大きくすることができる。このため、糸条の種類などの上位要件によって基準綾角を小さくしても、フリーレングス変更を行っている間に、一時的に綾角を大きくでき、巻幅を調整する効果が十分得られ、効果的に耳高現象を解消することができる。

第２の発明によれば、トラバース速度変更期間における目標速度を調整可能としたことにより、パッケージ形成期間中の段階に応じて、目標速度を、巻幅を調整する効果の高い速度にすることができる。このため、効果的に耳高現象を解消することができる。

第３の発明によれば、パッケージ形成期間の前期段階では、基準速度を徐々に増大させ、後期段階では、基準速度を徐々に減少させることにより、糸層が締まり過ぎることを防止して、バルジ巻きを解消することができる。また、パッケージの巻き始め付近と巻き終わり付近における、基準速度が小さく、基準綾角が小さい段階において、トラバース速度を一時的に基準速度から目標速度にする。これにより、一時的に綾角を大きくすることができ、巻幅を調整する効果が十分得られ、効果的に耳高現象を解消することができる。よって、耳高現象とバルジ巻きを両方解消することができる。

第４の発明によれば、トラバース速度変更期間における目標速度を一定とし、トラバース速度を目標速度にするために、パッケージ形成期間中の段階に応じて、トラバース速度変更期間でのトラバース速度の変化量を徐々に変化させる。これにより、目標速度を効果的に耳高現象が解消できる速度にして、耳高現象とバルジ巻きを効果的に解消することができる。

第５の発明によれば、フリーレングス変更を行うフリーレングス変更期間中に、トラバース速度変更を行い、フリーレングス変更期間と、トラバース速度変更を行うトラバース速度変更期間とが一致又は重複するように、フリーレングス変更とトラバース速度変更とを繰り返すことにより、フリーレングス変更を行っている間に、一時的に綾角を大きくすることができる。このため、糸条の種類などの上位要件によって基準綾角を小さくしても、フリーレングス変更を行っている間に、一時的に綾角を大きくでき、巻幅を調整する効果が十分得られ、効果的に耳高現象を解消することができる。

次に、発明の実施の形態について図を用いて説明する。

本発明の実施例１に係る、糸条巻取り機としてのワインダー１１について、図１から図８を用いて説明する。本実施例１のワインダー１１は、糸条としての合繊（合成繊維糸条）Ｙをボビン１７に巻き取ってパッケージ１８を形成するものである。尚、以下では、合繊（合成繊維糸条）を巻き取る糸条巻取り機について説明するが、本発明はこれに限定されず、綿糸等の紡績繊維糸条を巻き取る糸条巻取り機とすることもできる。

図１に示すように、ワインダー１１は機体フレーム１２を備え、機体フレーム１２には、機体フレーム１２に対して昇降自在のスライドボックス４２と、機体フレーム１２に対して回転可能なターレット板１４とが設けられている。ターレット板１４は回転駆動装置（図示せず）によって回転軸１５を中心に回動可能である。ターレット板１４には、ボビン１７を装着する２本のボビンホルダ１６が回転軸１５に対して対称となる位置に突設されている。ターレット板１４を回転駆動装置によって反転させることで、ボビンホルダ１６の一方が上方の巻取位置に、他方が下方の待機位置となるように、２本のボビンホルダ１６の位置を交代させることができる。

図４に示すように、ターレット板１４に設けられた２本のボビンホルダ１６は、それぞれボビンホルダ駆動モータ１９に接続されており、回転可能である。各ボビンホルダ駆動モータ１９はコントローラ１３に電気的に接続されている。コントローラ１３は、公知のマイクロコンピュータとして構成されており、演算装置としてのＣＰＵや、ＲＯＭ、ＲＡＭ、外部記憶装置等の記憶手段を備えている。コントローラ１３は、後記説明する各種センサが発生する信号に基いて、各種駆動モータの駆動を制御する。

図１に示すように、ワインダー１１は、また、トラバース装置２１、接触ローラ３１、及び、トラバース装置２１と接触ローラ３１との間のフリーレングスＦＬを変更するためのフリーレングス変更手段４１を備えている。機体フレーム１２に対して昇降自在に設けられたスライドボックス４２は、フリーレングス変更手段４１の一部を構成している。トラバース装置２１と接触ローラ３１は、スライドボックス４２に設けられている。

トラバース装置２１は、接触ローラ３１に対して、合繊Ｙの進行方向の上流側に配置され、スライドボックス４２に対して位置が固定されている。トラバースガイド２２が、図１の上方から供給される合繊Ｙと係合した状態でトラバース範囲を往復動することによって、下流方向に送られる合繊Ｙを綾振運動させる。図４に示すように、トラバース装置２１には、トラバースガイド２２を駆動するためにトラバースモータ２３が設けられ、このトラバースモータ２３がコントローラ１３に電気的に接続され駆動が制御されている。コントローラ１３でトラバースモータ２３の回転数を制御することにより、トラバース速度を変更することが可能である。尚、トラバース装置２１としては、トラバース速度を変化可能としたものであればよく、回転羽根を用いたロータリー式トラバース装置や、他の公知のトラバース装置であってもよい。

図２に示すように、接触ローラ３１は、合繊Ｙのパッケージ形成期間Ｐ１中にパッケージ１８に従動して回転し、トラバース装置２１によって綾振された合繊Ｙを受け継いで、パッケージ１８の外周に合繊Ｙを受け渡すものである。接触ローラ３１はアーム３２の第１端部３３側に回転自在に支持されており、アーム３２は、スライドボックス４２に対して揺動自在に設けられている。アーム３２の第２端部３４側には、スライドボックス４２との間にエアシリンダ３５が連結されている。アーム３２が上下方向に揺動することによって、接触ローラ３１は、巻取位置にあるボビン１７に接近する方向、あるいは、ボビン１７から離隔する方向へ移動し、スライドボックス４２に対する相対位置を変えることができる。エアシリンダ３５は接圧調整手段であり、これにより、接触ローラ３１は所定の接圧でパッケージ１８の外周面に接触し、パッケージ１８の回転により従動回転する。

フリーレングス変更手段４１は、従来の耳崩し機構と同様に、パッケージ形成期間Ｐ１中に、接触ローラ３１とトラバース装置２１との間にある合繊ＹのフリーレングスＦＬを変更可能とするものである。本実施例１では、フリーレングス変更手段４１は、スライドボックス４２、レール４３、ボールネジ機構４４、などから構成されている。本実施例１におけるフリーレングスＦＬは、トラバース装置２１と係合している合繊Ｙがトラバース装置２１から解放されて、接触ローラ３１の周面に接するまでの合繊Ｙの自由長のことをいうものとする。スライドボックス４２は、機体フレーム１２の上下方向に設けたレール４３に案内されており、機体フレーム１２に設けたボールネジ機構４４によって上下方向に移動自在である。

ボールネジ機構４４は、ネジ棒４５、ボールナット４６、昇降駆動モータ４７などから構成される。ネジ棒４５は上下方向に向けて配置され、機体フレーム１２に対して回転自在に支持されている。昇降駆動モータ４７はネジ棒４５を回転駆動するものであり、ネジ棒４５の下端に接続されている。昇降駆動モータ４７はコントローラ１３に電気的に接続され、駆動が制御される（図４参照）。スライドボックス４２にはネジ棒４５に螺合するボールナット４６が設けられ、昇降駆動モータ４７によってネジ棒４５が正逆回転することによってスライドボックス４２が上昇、及び、下降する。スライドボックス４２は、上昇することでパッケージ１８から離間し、下降することでパッケージ１８に対して接近する。

図２、図４に示すように、スライドボックス４２には、アーム３２の傾動を検出するアーム位置センサ３６が設けられている。アーム位置センサ３６はコントローラ１３に電気的に接続されており、アーム３２がスライドボックス４２に対して定常位置になった時にＯＮ状態となり、アーム３２が定常位置から所定の距離以上離れるとＯＦＦ状態になる。アーム３２の傾動は、パッケージ１８が巻き太ることによって接触ローラ３１が上方に変位することで生じたり、スライドボックス４２の上昇、下降によって接触ローラ３１が上下に変位することで生じるものである。すなわちアーム位置センサ３６は、ＯＮ状態で接触ローラ３１がスライドボックス４２に対して定常位置にあることを検出する。また、ＯＦＦ状態で接触ローラ３１がスライドボックス４２に対して相対的に上方、又は、下方に変位していることを検出する。

図２、図４に示すように、アーム３２には、接触ローラ３１の回転速度を検出する回転センサ３７が設けられている。回転センサ３７は、パッケージ１８に従動して回転する接触ローラ３１の回転速度を検出し、パッケージ１８の外周速度を検出するものである。回転センサ３７は、コントローラ１３に電気的に接続されている。そして、回転センサ３７が検出する回転速度が一定となるように、ボビンホルダ駆動モータ１９の駆動を制御する。具体的には、回転センサ３７の検出値が巻取速度に応じた所定の値を下回ればコントローラ１３がボビンホルダ駆動モータ１９の回転速度を増加させる。逆に、検出値が所定の値を上回ればコントローラ１３がボビンホルダ駆動モータ１９の回転速度を減少させるように制御する。

次に、パッケージ形成期間Ｐ１中にフリーレングスＦＬを一時的に増大させた後に減少させるフリーレングス変更を繰り返す制御について説明する。この制御は、従来の耳崩し機構においても行われていた制御であり、図５に示すように、フリーレングス変更を行う制御と、フリーレングスを定常とする制御の２種類の制御を繰り返すものである。すなわち、フリーレングス変更を行う制御を間欠的に且つ周期的に行い、その間にフリーレングスを定常とする制御を行うのである。この制御を行うプログラムは、コントローラ１３のＲＯＭに記憶されており、ＲＡＭに読み込まれて実行される。尚、フリーレングス変更を行う期間をフリーレングス変更期間Ｆ２とし、フリーレングスが定常である期間をフリーレングス定常期間Ｆ１とする。

まず、フリーレングスを定常とする制御について説明すると、フリーレングスを定常とする制御は、スライドボックス４２に対する接触ローラ３１の相対位置を定常に保つ制御である。スライドボックス４２に対する接触ローラ３１の相対位置を定常に保つため、パッケージ形成期間Ｐ１中におけるパッケージ１８の巻き太りに応じて、スライドボックス４２を上昇させる制御を行う。

パッケージ１８の巻き太りに応じてスライドボックス４２を上昇させる制御は、以下のようにして行われる。図２に示すように、ボビン１７上にある程度パッケージ１８が形成されているものとし、このときのパッケージ１８の半径をｒとする。そして、このときのアーム３２の位置がスライドボックス４２に対して定常位置であるとする。更に巻き太りが進んで、パッケージ１８の半径が微小量のｄｒだけ増加してｒ＋ｄｒとなったとする。すると、パッケージ１８に接触する接触ローラ３１は、この巻き太り分ｄｒだけスライドボックス４２に対して相対的に上昇する。そして、図２の状態よりもアーム３２の位置がスライドボックス４２に対して定常位置から上方に傾動する。

ＯＮ状態からＯＦＦ状態となってアーム３２の傾動を検出したアーム位置センサ３６は、コントローラ１３に信号を送る。信号を受けたコントローラ１３は、ボールネジ機構４４の昇降駆動モータ４７を駆動して、スライドボックス４２を巻き太り分ｄｒだけ上昇させる。スライドボックス４２を上昇させることで、接触ローラ３１をスライドボックス４２に対して下降させ、接触ローラ３１のスライドボックス４２に対する位置を元の定常位置に戻すように制御するのである。

このように、接触ローラ３１のスライドボックス４２に対する相対位置をアーム位置センサ３６によって検出するようにする。そして、接触ローラ３１の相対的な上昇が検出されたら、スライドボックス４２を上昇させて接触ローラ３１のスライドボックス４２に対する相対位置を元に戻す制御を行うのである。この制御により、パッケージ形成期間Ｐ１中のパッケージ１８の巻き太りに応じてスライドボックス４２は徐々に上昇する。また、トラバース装置２１のトラバースガイド２２と接触ローラ３１の周面との間の合繊ＹのフリーレングスＦＬは一定に保たれる。

尚、フリーレングスを定常とする制御においては、フリーレングスＦＬが最小（ＦＬ＝ＦＬ１）となるようしている。フリーレングスＦＬが最小に保たれる制御を行うことで、合繊Ｙがトラバースされた軸方向位置と、糸が実際に接触ローラ３１に受け継がれる軸方向位置の差（トラバース遅れ）が最少に保たれる。これによってパッケージ１８の巻幅を設定した通りの巻幅とすることができる。

続いて、フリーレングス変更を行う制御について説明する。この制御は、パッケージ１８の巻き太りに関係なく、パッケージ形成期間Ｐ１中にフリーレングスＦＬを一時的に増大させた後に減少させる制御である。本実施例では、フリーレングスＦＬを増大させた後、減少させてフリーレングスＦＬを元に戻すようにしている。図３に示すように、まず、コントローラ１３は昇降駆動モータ４７を駆動させてスライドボックス４２を一時的に上昇させる。スライドボックス４２を上昇させると、接触ローラ３１は自重によってスライドボックス４２に対して相対的に下降し、パッケージ１８に接触した状態を保つ。一方、トラバース装置２１はスライドボックス４２に固定されているため、トラバース装置２１はスライドボックス４２とともに上昇する。この結果、トラバース装置２１のトラバースガイド２２と接触ローラ３１との間の合繊ＹのフリーレングスＦＬは増大することとなる。スライドボックス４２を最も高く上昇させた状態で、接触ローラ３１とトラバース装置２１との間の合繊ＹのフリーレングスＦＬは、最大となる（ＦＬ＝ＦＬ２）。

その後、コントローラ１３は昇降駆動モータ４７を逆方向に駆動させてスライドボックス４２を下降させ、フリーレングスＦＬを減少させる。そしてスライドボックス４２を元の位置に戻すことによって、フリーレングスＦＬを元に戻し（ＦＬ＝ＦＬ１）、フリーレングス変更を行う制御を終了する。

この制御は、図６に示すように、合繊Ｙがトラバースされた軸方向位置（トラバースガイド２２の位置）と、合繊Ｙが接触ローラ３１に受け継がれる軸方向位置との差を増加させる制御である。すなわち、トラバース遅れＤ１を一時的にトラバース遅れＤ２に増加させるということである。つまり、基準綾角Ａ１が一定（ａ１）であるとすると、フリーレングスＦＬ＝ＦＬ１のときは、合繊Ｙは軸方向位置Ｎ１で接触ローラ３１に受け継がれ、トラバース遅れはＤ１である。また、フリーレングスＦＬ＝ＦＬ２のときは、合繊Ｙは軸方向位置Ｎ２で接触ローラ３１に受け継がれ、トラバース遅れはＤ２となる。このトラバース遅れの差（Ｄ２−Ｄ１）により、トラバースガイド２２がトラバース範囲の端部に達しても、合繊Ｙは実際には、トラバース遅れの差（Ｄ２−Ｄ１）の分だけ軸方向中央寄りの位置でパッケージ１８に巻かれることとなる。すなわち、スライドボックス４２を上昇させてフリーレングスＦＬをＦＬ１からＦＬ２に一時的に増大させることにより、合繊Ｙをパッケージ１８に巻くときの軸方向の巻幅が一時的に狭められることとなる。

そして、図５に示すように、パッケージ形成期間Ｐ１中において、フリーレングス定常期間Ｆ１と、フリーレングス変更期間Ｆ２とを繰り返す。これにより、フリーレングス定常期間Ｆ１での巻取によりやや耳高状態となったパッケージ１８に対し、フリーレングス変更期間Ｆ２での巻取では、巻幅を狭めてパッケージ１８の軸方向中央側に巻くこととなる（巻幅の変化量Ｗ１）。

ところで、これまで説明した、従来の耳崩し機構でも行われていた制御により、耳高現象を十分に解消できる場合もあるが、合繊Ｙの種類などによっては巻幅を調整する効果が小さくなり、耳高現象を十分に解消できない場合があった。これは、基準綾角Ａ１が大きい場合では巻幅を調整する効果が大きく、耳高現象を十分に解消できるのに対し、基準綾角Ａ１が小さい場合では巻幅を調整する効果が小さく、耳高現象を十分に解消できないというものである。尚、基準綾角が大きい場合とは、例えば、基準綾角が１０度以上の場合であり、基準綾角が小さい場合とは、例えば、基準綾角が６度以下の場合である。

この現象は、次のように説明することができる。図５に示したように、フリーレングス変更期間Ｆ２においてフリーレングスＦＬを一時的にＦＬ２に増加させるということは、図６に示すように、トラバース遅れＤ１を一時的にＤ２に増加させるということである。すなわち、合繊Ｙがトラバースされた軸方向位置（トラバースガイド２２の位置）と、合繊Ｙが実際に接触ローラ３１に受け継がれる軸方向位置との差を一時的に増加させるということである。図７に示すように、基準綾角Ａ１が大きい場合（Ａ１＝ａ１）は、このトラバース遅れの差（Ｄ２−Ｄ１）も十分大きくなる。合繊Ｙはトラバース遅れの差（Ｄ２−Ｄ１）の分だけ軸方向中央寄りの位置でパッケージ１８に巻かれることとなって、巻幅を調整する効果も大きい。これに対して、基準綾角Ａ１が小さい場合（Ａ１＝ａ２）は、このトラバース遅れの差（ｄ２−ｄ１）が小さいものとなる。合繊Ｙは軸方向外側寄りまでトラバースされてパッケージ１８に巻かれることとなって、巻幅を調整する効果が小さい。従って、基準綾角Ａ１が小さい場合、すなわちトラバース遅れが小さい場合は、フリーレングスＦＬを一時的に増大させても合繊Ｙの巻幅を狭くする効果が少なく、耳高現象を十分に解消できないのである。

そこで、本発明の実施例１に係るワインダー１１では、従来の耳崩し機構における上記問題点を解消するため、フリーレングスＦＬを一時的にＦＬ１からＦＬ２に増大させるタイミングに合わせて、一時的に綾角を大きくする。つまり、図８に示すように、フリーレングスＦＬを一時的にＦＬ１からＦＬ２に増大させるタイミングに合わせて、トラバース装置２１がトラバース速度を変更して綾角が大きくなるような制御を行っている。この制御は、トラバース速度の変更を行う制御と、トラバース速度を定常とする制御の２種類の制御を繰り返すものである。すなわち、トラバース速度の変更を行う制御を間欠的に且つ周期的に行い、その間にトラバース速度を定常とする制御を行うのである。この制御を行うプログラムは、コントローラ１３のＲＯＭに記憶されており、ＲＡＭに読み込まれて実行される。尚、トラバース速度の変更を行う期間をトラバース速度変更期間Ｔ２とし、トラバース速度を定常とする期間をトラバース速度定常期間Ｔ１とする。そして、本実施例１では、トラバース速度変更期間Ｔ２と、前述したフリーレングス変更期間Ｆ２とを一致させている。

まず、トラバース速度定常期間Ｔ１における、トラバース速度を定常とする制御について説明する。この制御は、トラバース速度を定常とすることで、綾角を定常とする制御である。この場合の綾角は、合繊Ｙの種類などの上位要件によって決定される基準綾角Ａ１であり、基準綾角Ａ１に対応するトラバース速度（基準速度Ｖ１）が計算によって求められる。基準綾角Ａ１に対応するトラバース速度（基準速度Ｖ１）は予めコントローラ１３のプログラムに設定される。本実施例１における基準速度Ｖ１は一定であり、コントローラ１３はトラバースモータ２３の駆動を制御して、トラバース速度が基準速度Ｖ１を保つように制御する。

続いて、トラバース速度変更期間Ｔ２における、トラバース速度の変更を行う制御について説明する。この制御は、パッケージ形成期間Ｐ１中にトラバース速度を一時的に基準速度Ｖ１から目標速度Ｖ２まで増大させた後に基準速度Ｖ１まで減少させることを繰り返す制御である。目標速度Ｖ２は、フリーレングス変更期間Ｆ２におけるフリーレングスＦＬの変化により、合繊Ｙの巻幅を狭くする効果が十分に現れるような綾角（目標綾角Ａ２）に対応したトラバース速度である。目標綾角Ａ２、及び、目標速度Ｖ２は、フリーレングスＦＬの変化量（ＦＬ２−ＦＬ１）、及び、基準綾角Ａ１に基いて定められる速度であり、予めコントローラ１３のプログラムに設定される。コントローラ１３はトラバースモータ２３の駆動を制御して、トラバース速度を基準速度Ｖ１から一時的に目標速度Ｖ２まで増大させ、その後、基準速度Ｖ１まで減少するように制御する。尚、本実施例における基準速度Ｖ１は一定であるから、トラバース速度の変更の前後における基準速度Ｖ１は一定である。

このように、実施例１によれば、トラバース速度変更を行うトラバース速度変更期間Ｔ２と、フリーレングス変更を行うフリーレングス変更期間Ｆ２とを一致させる。これにより、フリーレングス変更を行っている間に、一時的に綾角を大きくできる。このため、合繊Ｙの種類などの上位要件によって基準綾角Ａ１を小さくする場合でも、フリーレングス変更を行っている間に、一時的に綾角を大きくでき、巻幅を調整する効果が十分得られ、効果的に耳高現象を解消できる。

次に、本発明の実施例２に係る、糸条巻取り機としてのワインダー１１について、図９から図１０を用いて説明する。実施例２では、実施例１のワインダー１１に、バルジ抑制機構を併設した点が実施例１と大きく異なっている。実施例１と同一部分の詳しい説明は省略する。

バルジ抑制機構は、従来から知られている機構であり、パッケージ１８のバルジ巻きを解消するために、図９に示すように、パッケージ形成期間Ｐ１の前期段階Ｐ２と後期段階Ｐ３とで綾角を徐々に変更する機構である。この場合の綾角は、合繊Ｙの種類などの上位要件によって決定される基準綾角Ａ１である。従って、バルジ抑制機構では、基準綾角Ａ１が変化するものである。バルジ抑制機構では、パッケージ形成期間Ｐ１の前期段階Ｐ２では、小さい基準綾角Ａ１から巻き付けを開始して、徐々に基準綾角Ａ１を増大させ、後期段階Ｐ３では、徐々に小さい基準綾角Ａ１に減少させ、巻き終わりに至る。バルジ抑制機構は、パッケージ１８の密度を前期段階Ｐ２では高密度から低密度へと変化させ、後期段階Ｐ３では低密度から高密度へと変化させ、糸層の締まり過ぎを防止して、バルジ巻きを解消するのである。

このようなバルジ抑制機構に、フリーレングス変更を行う制御と、フリーレングスを定常とする制御を繰り返すだけの従来の耳崩し機構を併設すると、巻幅を調整する効果がバルジ抑制機構によって損ねられるという問題があった。そのため、耳高現象の解消とバルジ巻きの解消を両方同時に達成できないという問題があった。これは、従来の耳崩し機構は、基準綾角Ａ１が大きい場合に巻幅を調整する効果が十分得られるのに対し、バルジ抑制機構は、図９に示すように、パッケージ１８の巻き始め付近と巻き終わり付近での基準綾角Ａ１を小さくするためである。パッケージ１８の巻き始め付近と巻き終わり付近で基準綾角Ａ１を小さくすると、その期間では、耳崩し機構による巻幅を調整する効果が損なわれ、耳高現象を解消できないのである。

そこで、実施例２に係るワインダー１１では、上記問題点を解消するため、図１０に示すように、フリーレングスＦＬを一時的に増大させるタイミングに合わせて、一時的に綾角を増大させる。そして、基準綾角Ａ１の小さい、パッケージ１８の巻き始め付近と巻き終わり付近では、綾角の変化量をより増大させるようにしている。

実施例２におけるトラバース速度の制御を詳しく説明すると、この制御は、トラバース速度の変更を行う制御と、トラバース速度を定常とする制御の２種類の制御を繰り返すものである。すなわち、トラバース速度の変更を行う制御を間欠的に且つ周期的に行い、その間にトラバース速度を定常とする制御を行うのである。そして、トラバース速度を定常とする制御においても、パッケージ形成期間Ｐ１の前期段階Ｐ２では、基準綾角Ａ１（基準速度Ｖ１）が徐々に増大する。また、後期段階Ｐ３では、基準綾角Ａ１（基準速度Ｖ１）が徐々に減少する。このため、トラバース速度を定常とする制御においても、トラバース速度を緩やかに変化させている。この制御を行うプログラムは、コントローラ１３のＲＯＭに記憶されており、ＲＡＭに読み込まれて実行される。そして、本実施例１では、トラバース速度変更期間Ｔ２と、前述したフリーレングス変更期間Ｆ２とを一致させている。

トラバース速度を定常とする制御について説明する。この制御は、トラバース速度を定常とすることで、綾角を定常とする制御である。この場合の綾角は、合繊Ｙの種類などの上位要件、及び、バルジ抑制機構によって決定される基準綾角Ａ１であり、基準綾角Ａ１はパッケージ形成期間Ｐ１中において徐々に変化するものである。そして、徐々に変化する基準綾角Ａ１に対応するトラバース速度（基準速度Ｖ１）が計算によって求められ、予めコントローラ１３のプログラムに設定される。コントローラ１３はトラバースモータ２３の駆動を制御して、トラバース速度が基準速度Ｖ１を保つように制御する。

続いて、トラバース速度の変更を行う制御について説明する。この制御は、パッケージ形成期間Ｐ１中にトラバース速度を一時的に基準速度Ｖ１から目標速度Ｖ２まで増大させた後に基準速度Ｖ１まで減少させる制御である。目標速度Ｖ２は、フリーレングス変更期間Ｆ２におけるフリーレングスＦＬの変化により、合繊Ｙの巻幅を狭くする効果が十分に現れるような綾角（目標綾角Ａ２）に対応したトラバース速度である。目標綾角Ａ２、及び、目標速度Ｖ２は、フリーレングスＦＬの変化量（ＦＬ２−ＦＬ１）、及び、基準綾角Ａ１に基いて定められる速度であり、予めコントローラ１３のプログラムに設定される。コントローラ１３はトラバースモータ２３の駆動を制御して、トラバース速度を基準速度Ｖ１から一時的に目標速度Ｖ２まで増大させ、その後、基準速度Ｖ１まで減少するように制御する。尚、本実施例における基準速度Ｖ１は変化しているから、トラバース速度の変更の前後における基準速度Ｖ１も変化している。

このように、実施例２によれば、パッケージ形成期間Ｐ１の前期段階Ｐ２では、基準速度Ｖ１を徐々に増大させる。また、後期段階Ｐ３では、基準速度Ｖ１を徐々に減少させる。これにより、糸層が締まり過ぎることを防止して、バルジ巻きを解消することができる。また、パッケージ１８の巻き始め付近と巻き終わり付近において、基準綾角Ａ１が小さい段階であっても、トラバース速度を一時的に基準速度Ｖ１から目標速度Ｖ２にする。これにより、一時的に綾角が大きくなり、巻幅を調整する効果が十分得られて効果的に耳高現象を解消できる。よって、耳高現象とバルジ巻きを両方解消することができる。

尚、本発明は上記各実施例に限定されず、例えば以下のように変更することができる。

上記実施例では、トラバース速度変更を行うトラバース速度変更期間Ｔ２と、フリーレングス変更を行うフリーレングス変更期間Ｆ２とを一致させている。しかしながら、一致させることに限定されず、トラバース速度変更期間Ｔ２と、フリーレングス変更期間Ｆ２とを重複させればよい。すなわち、トラバース速度変更を行うタイミングと、フリーレングス変更を行うタイミングとが完全に一致しなくともよい。フリーレングスＦＬが増大している期間と、トラバース速度が増大している期間とが一部でも重なれば、フリーレングスＦＬの増大による巻幅を調整する効果が大きくなり、耳高現象を解消する効果を大きくできる。

また、トラバース速度の目標速度Ｖ２を一定としたが、これに限定されず、調整可能としてもよい。この場合、パッケージ形成期間Ｐ１中の段階に応じて、目標速度Ｖ２を、巻幅を調整する効果の高い速度にすることができる。このため、効果的に耳高現象を解消することができる。

また、トラバース速度変更と、フリーレングス変更を行う開始時期、回数、変化量、終了時期などについては、それぞれ適宜調整することが可能である。

以上説明した本発明の技術的範囲は、上記の実施例に限定されるものではなく、上記実施例の形状に限定されない。本発明の技術的範囲は、本明細書及び図面に記載した事項から明らかになる本発明が真に意図する技術的思想の範囲全体に、広く及ぶものである。

本発明の実施例１に係るワインダー１１を示す正面図である。 スライドボックス４２の構成を示した拡大正面図である。 フリーレングス定常期間Ｆ１においてパッケージ１８の巻き太りに応じてアーム３２が傾動する様子を示した拡大正面図である。 ワインダー１１の制御システム図である。 フリーレングスＦＬ、巻幅、及び、綾角の関係を示す図である。 フリーレングスＦＬ、及び、トラバース遅れの関係を示す図である。 フリーレングスＦＬ、綾角、及び、トラバース遅れの関係を示す図である。 フリーレングスＦＬ、巻幅、及び、綾角の関係を示す図である。 バルジ抑制機構の基準綾角Ａ１を示す図である。 本発明の実施例２に係るワインダー１１の基準綾角Ａ１、及び、目標綾角Ａ２を示す図である。

符号の説明

１１ ワインダー
１２ 機体フレーム
１３ コントローラ
１４ ターレット板
１５ 回転軸
１６ ボビンホルダ
１７ ボビン
１８ パッケージ
１９ ボビンホルダ駆動モータ
２１ トラバース装置
２２ トラバースガイド
２３ トラバースモータ
３１ 接触ローラ
３２ アーム
３３ アームの第１端部
３４ アームの第２端部
３５ エアシリンダ
３６ アーム位置センサ
３７ 回転センサ
４１ フリーレングス変更手段
４２ スライドボックス
４３ レール
４４ ボールネジ機構
４５ ネジ棒
４６ ボールナット
４７ 昇降駆動モータ
ＦＬ フリーレングス
Ｆ１ フリーレングス定常期間
Ｆ２ フリーレングス変更期間
Ｔ１ トラバース速度定常期間
Ｔ２ トラバース速度変更期間
Ｐ１ パッケージ形成期間
Ｐ２ パッケージ形成期間の前期段階
Ｐ３ パッケージ形成期間の後期段階
Ａ１ 基準綾角
Ａ２ 目標綾角
Ｖ１ 基準速度
Ｖ２ 目標速度
Ｙ 合繊

Claims (5)

1. パッケージを形成する糸条巻取り機であって、
   パッケージ形成期間中に前記パッケージに接触するローラと、
   前記ローラに対して糸条の進行方向の上流側に配置され、トラバース速度を変更可能として、前記パッケージ形成期間中に、前記トラバース速度を一時的に基準速度から目標速度まで増大させた後に前記基準速度まで減少させるトラバース速度変更を繰り返すようにしたトラバース装置と、
   前記パッケージ形成期間中に、前記ローラと前記トラバース装置との間にある前記糸条のフリーレングスを変更可能として、前記フリーレングスを一時的に増大させた後に減少させるフリーレングス変更を繰り返すようにしたフリーレングス変更手段と、を備え、
   前記フリーレングス変更を行うフリーレングス変更期間中に、前記トラバース速度変更を行い、前記フリーレングス変更期間と、前記トラバース速度変更を行うトラバース速度変更期間とが一致又は重複するように、前記フリーレングス変更と前記トラバース速度変更とを繰り返すことを特徴とする糸条巻取り機。
2. 前記トラバース装置は、前記トラバース速度変更期間における前記目標速度を調整可能としたことを特徴とする請求項１に記載の糸条巻取り機。
3. 前記トラバース装置は、前記パッケージ形成期間の前期段階では、基準速度を徐々に増大させ、後期段階では、前記基準速度を徐々に減少させるとともに、前記パッケージ形成期間中に、前記トラバース速度を一時的に前記基準速度から目標速度まで増大させた後に前記基準速度まで減少させるトラバース速度変更を繰り返すことを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項に記載の糸条巻取り機。
4. 前記トラバース装置は、前記トラバース速度変更期間における前記目標速度を一定とし、前記パッケージ形成期間の前期段階では、トラバース速度変更期間でのトラバース速度の変化量を徐々に減少させ、前記パッケージ形成期間の後期段階では、トラバース速度変更期間でのトラバース速度の変化量を徐々に増大させたことを特徴とする請求項３に記載の糸条巻取り機。
5. パッケージを形成する糸条巻取り方法であって、
   パッケージ形成期間中に、トラバース装置のトラバース速度を一時的に基準速度から目標速度まで増大させた後に前記基準速度まで減少させるトラバース速度変更を繰り返すようにし、
   前記パッケージ形成期間中に、糸条のフリーレングスを一時的に増大させた後に減少させるフリーレングス変更を繰り返すようにし、
   前記フリーレングス変更を行うフリーレングス変更期間中に、前記トラバース速度変更を行い、前記フリーレングス変更期間と、前記トラバース速度変更を行うトラバース速度変更期間とが一致又は重複するように、前記フリーレングス変更と前記トラバース速度変更とを繰り返すことを特徴とする糸条巻取り方法。

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