JP5029468B2 - 自動ワインダ、自動ワインダの動作不良検出方法 - Google Patents

Description

本発明は、給糸ボビンから解舒された糸を巻取装置のパッケージに巻き取り、パッケージを製造する巻取ユニットを備えた自動ワインダ、及び巻取ユニットを構成する構成部材の動作不良を検出する自動ワインダの動作不良検出方法に関する。

図１は、従来の自動ワインダの巻取ユニットの概略構成例を示す図である。本巻取ユニット１は、トレイ２に挿立された給糸ボビン３を下部に、該給糸ボビンから解舒された糸ＹをパッケージＰに巻き取る巻取装置４を上部に備えている。給糸ボビン３と巻取装置４との間には、糸道に沿って下方より、糸解舒補助装置５、テンサー６、スプライサー（糸継装置）７、スラブキャッチー８とが設けられている。

スラブキャッチー８には一体又は別体でカッター（図示せず）が備えられ、糸欠点を検出したときに直ちにその箇所を切断するようになっている。切断されたパッケージＰ側及び給糸ボビン３側の糸端は、サンクションエアにてこれをそれぞれ捕捉する糸端捕捉手段（図示せず）によって、スプライサー７に案内されて糸継ぎされるようになっている。スラブキャッチー８の上下、及びスプライサー７の下部などの位置には、走行する糸Ｙを案内するためのガイド９、１０、１１が設けられている。糸道に交差する方向（水平方向）に板１２が設けられ、該板１２にＵ字状のガイド溝１３が設けられている。該ガイド溝１３はセラミックなどの硬質なチップによって実質的に区画形成されている。

また、巻取装置４は、駆動ドラム１４によって回転する綾振ドラム１５と、パッケージＰを綾振ドラム１５に適宜な圧力で接触させた状態で回転ができるように支持するクレードル１６とを備えている。綾振ドラム１５の周面には綾振溝１７が形成され、糸Ｙを適宜幅でトラバースさせつつパッケージを巻き取るようになっている。なお、駆動ドラム１４は図示しないモータにより駆動されるようになっている。

上記構成の巻取ユニット１において、従来テンサー６による巻取テンションの調整は、経験値に基づき、パッケージＰの巻径が増大にしたがってテンションを下げ、パッケージＰの巻取り密度を理想的なものにすることが行われていた。例えばパッケージＰを支持するクレードル１６とテンサー６とをレバー・リンク機構で連結し、クレードル１６の動きに相関させてテンサー６の付与するテンションを低下させるようにしていた。しかしながらこのようなテンション調整では、巻取中にテンションが変動してもこれに対応することができず、過剰テンションなどによる糸切れ及びパッケージＰの巻き形状の不良が生じるという問題があった。

上記問題への対策として、特許文献１に開示するように、綾振ドラム１５による綾振支点位置に、巻取中の糸Ｙの巻取テンションを測定するテンションセンサー１８を設けている。そして図示しないコントローラにより、該テンションセンサー１８で測定したテンション測定値に基づいてテンサー６の駆動部を制御し、糸切れなどがない最適な巻取テンションで糸Ｙが巻き取られるようにフィードバック制御している。なお、巻取テンションを調整させるためには、テンサー６の駆動部を制御するほか、コントローラから綾振ドラム１５を駆動する駆動ドラム１４を駆動するモータ（図示せず）に制御信号を出力し、その回転数を制御することでパッケージＰの周速を変えるようにしてもよい。
特開平１０−８７１７５号公報

上記のように、巻取ユニット１には、その糸道に沿って糸解舒補助装置５、テンサー６、スプライサー７、スラブキャッチー８、及び巻取装置４等の巻取ユニット１を構成する多数の構成部材が配置されている。これらの構成部材が運転中に動作不良を起こす場合がある。このように構成部材が動作不良を起こした場合、どの構成部材が動作不良を起こしているのかを検出することが困難であった。

本発明は、巻取中の糸の巻取テンションを測定するテンションセンサーのテンション測定値から、容易に動作不良となっている巻取ユニット構成部材を検出することができる自動ワインダ、及び自動ワインダの動作不良検出方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため本発明は、給糸ボビンから解舒された糸を糸道を通して巻取装置に導き、該巻取装置のパッケージに巻き取ってパッケージを製造する巻取ユニットを備えた自動ワインダである。巻取ユニットに糸のテンションを測定するテンションセンサーを設けている。該テンションセンサーで検出したテンション測定値から巻取ユニットを構成する複数の構成部材内の動作不良となっている構成部材を検出する構成部材動作不良検出手段を設けた。

テンションセンサーで糸に加わるテンション測定することにより、巻取ユニットを構成する構成部材に動作不良がある場合と無い場合ではテンション変化状態が異なる。更に複数の構成部材の内、動作不良となった構成部材によってテンション変化状態（変化パターン）が異なる。そこで構成部材動作不良検出手段は、テンションセンサーで測定したテンションの変化状態により、どの構成部材が動作不良を起こしているかを検出できる。例えば構成部材動作不良検出手段に、予め各構成部材毎にその動作不良状態になった場合の、テンション変化パターンを記憶しておく。テンションセンサーで測定したテンション測定値の変化と記憶しているテンション変化パターンを比較することにより、どの構成部材が動作不良となっているかを容易に検出できる。

また、本発明は、上記自動ワインダにおいて、構成部材動作不良検出部は、複数のテンションパターンが記憶された記憶部を有する。テンションセンサーで測定されたテンション測定値が前記記憶部に記憶された最適な巻取テンションパターンから外れる場合は、テンション測定値を記憶部に記憶された各構成部材の動作不良時のテンションパターンと比較することにより、動作不良となっている構成部材を特定する。

また、本発明は、上記自動ワインダにおいて、糸道を通る糸にテンションを付与するテンサーと、該テンサーを制御するテンサー制御部を備えている。テンションセンサーで測定したテンション測定値をテンサー制御部にフィードバックしてテンサーが付与するテンションを制御するように構成している。構成部材動作不良検出部は、テンサー制御部がテンション測定値を基に適正なテンサー制御信号をテンサーに送信しても、テンションに変化がない場合、テンサーの動作不良と判断する。

テンサー不良である場合、テンサー制御部がテンション測定値を基に適正なテンサー制御信号をテンサーに送信しても、テンサーはそれに応じて糸に適正なテンションを付与しない。従って、テンサー制御部がテンション測定値を基に適正な信号をテンサー制御信号をテンサーに送信しても、テンションに変化が無い場合、テンサー不良であることが容易に分かる。また、テンサーそのものは不良ではないが、糸がテンサーを通過せず、テンサー外に外れているテンサー外れも、同様に検知できる。

また、本発明は、上記自動ワインダにおいて、巻取装置を駆動するモータの回転数を制御して糸道を通る糸のテンションを制御するテンション制御部を備えている。テンションセンサーで測定したテンション測定値をテンション制御部にフィードバックしてテンションを制御するように構成している。構成部材動作不良検出手段は、テンサー制御部がテンション測定値を基に適正なモータ制御信号をモータ駆動制御部に送信しても、テンションに変化がない場合、巻取装置の動作不良と判断する。

綾振ドラム、駆動ドラム、ドラム駆動モータ、クレードル等で構成される巻取装置が不良の場合、テンサー制御部がテンション測定値を基に適正な制御信号をモータ駆動制御部に送信しても、それに応じた適正なパッケージの回転が行われない。そのため、適正なテンションが糸に付与されない。従って、テンサー制御部がテンション測定値を基に適正なモータ制御信号をモータ駆動制御部に送信しても、テンションに変化がない場合、巻取装置不良であることが容易に分かる。

また、本発明は、上記自動ワインダにおいて、構成部材動作不良検出手段は、テンションセンサーが測定したテンション測定値に特定波状のテンション変動があった場合、給糸ボビンの倒れと判断することを特徴とする。

給糸ボビンが倒れると、後に詳述するように糸に加わるテンションが特定の波状に変化する。従って、テンションセンサーはこの特定の波状のテンション変動を検出した場合、給糸ボビンの倒れと判断できる。

また、本発明は、上記自動ワインダにおいて、構成部材動作不良検出手段は、給糸ボビンの解舒に比例してテンションが増大する場合、給糸ボビンの解舒バルーンを制御する糸解舒補助装置の動作不良と判断することを特徴とする。

糸解舒補助装置は、後に詳述するように、給糸ボビンから解舒される糸に加わるテンションの変動と、解舒が進むにつれ増大するテンションを抑える機能を有している。従って、給糸ボビンの解舒に比例してテンションが増幅する場合、糸解舒補助装置が動作不良となっていることが容易に判断できる。

また、本発明は、給糸ボビンから解舒された糸を糸道を通して巻取装置に導き、該巻取装置のパッケージに巻き取ってパッケージを製造する巻取ユニットを備えた自動ワインダの巻取ユニット構成部材の動作不良を検出する自動ワインダの動作不良検出方法である。糸道を通る糸のテンションを測定するテンションセンサーと、該テンションセンサーで検出したテンション測定値から巻取ユニットを構成する構成部材の動作不良を検出する。

巻取ユニットを構成する構成部材に動作不良が発生した場合、糸道を通る糸に付与されているテンションが変動する。このテンション変動は動作不良となった構成部材によって異なる。従って、テンションセンサーによるテンション測定値の変動の状態から容易に動作不良になっている構成部材を検出することができる。

本発明によれば、テンションセンサーによるテンション測定値から巻取ユニットを構成する複数の構成部材の内どの構成部材が動作不良となっているかを検出できるので、動作不良が発生した後すぐに対処することが可能となる。また、テンション不良が発生する履歴を調べることにより、パッケージにおける動作が不良となった点の糸巻き長さを推定できるから、その部分の糸を巻き出し除去することが可能となる。

以下、本願発明の実施形態例を図面に基づいて説明する。図２は本発明に係る自動ワインダの巻取ユニットの概略構成例、及び巻取ユニットを構成する構成部材における動作不良を検出する構成部材動作不良検出手段の概略構成を示す図である。図２において、図１と同一符号を付した部分は同一又は相当部分を示す。巻取ユニット１には、糸Ｙに付与されるテンションを制御するためにコントローラ２０が設けられている。コントローラ２０にはテンションセンサー１８で測定された糸Ｙに付与されているテンション測定値信号Ｓ１が入力されるようになっている。

コントローラ２０は入力されたテンション測定値信号Ｓ１に基づいてテンサー６の駆動部（ソレノイド）２６を制御する制御信号Ｓ２を出力し、糸Ｙに糸切れなどが発生しない最適な巻取テンションが付与されるように制御する。即ち、糸Ｙに最適巻取テンションが付与されるように、テンションセンサー１８で測定されたテンション測定値信号Ｓ１をコントローラ２０にフィードバックするフィードバック制御を行っている。例えば、図３に示すように、１本の給糸ボビン３が解舒されるときの解舒テンションは、解舒が終了（巻終わり）に近付くにつれて次第に上昇する傾向（図中符号３１の部分参照）がある。そこで、この影響を排除するような制御を行って、巻取テンションを最適に維持している。

また、巻取テンションの最適値は、パッケージＰの巻径に対応して変化させ、巻き始めの内層部はテンションを高めにして巻き密度を大きくし、外層部はテンションを低くして巻き密度を小さくする。なお、巻取テンションを調整させるためには、テンサー６の駆動部２６に制御信号Ｓ２を出力してテンサー６の作動を制御するほかに、コントローラ２０から巻取装置４のモータ２１に制御信号Ｓ３を出力する。該制御信号Ｓ３によりモータ２１の回転数を制御することにより、綾振ドラム１５を駆動する駆動ドラム１４の回転数を制御することでパッケージＰの周速を変えるようにしてもよい。この巻取装置４の回転制御によっても確実に巻取テンションを制御できる。

なお、スラブキャッチー８には一体又は別体にカッター２７が備えられている。スラブキャッチー８が糸Ｙの欠点を検出し、コントローラ２０に糸欠点検出信号Ｓ７を出力した時は、直ちにカッター２７を駆動し、欠点のある箇所を切断する。切断された糸ＹのパッケージＰ側及び給糸ボビン３側の糸端は上糸端吸引口７ｃ、下糸端吸引口７ｄを具備する糸端捕捉手段７ａ、７ｂで捕捉され、スプライサー７に案内され糸継される。また、コントローラ２０からトレイ２には給糸ボビン３の解舒が完了したら、新たな給糸ボビン３に切り換える給糸ボビン切換信号Ｓ６が出力されるようになっている。また、糸解舒補助装置５は、その下端と給糸ボビン３のチェス部の間隔δが略一定になるように駆動機構２８を介してコントローラ２０により制御されるようになっている。

２２は巻取ユニット１を構成する構成部材に動作不良が発生した場合、その動作不良となった構成部材を検出する構成部材動作不良検出部である。この構成部材動作不良検出部２２には、テンションセンサー１８で測定されたテンション測定値信号Ｓ１が入力されるようになっている。また、構成部材動作不良検出部２２には、コントローラ２０からテンサー６の駆動部２６に出力される制御信号Ｓ２をセンサー２３で検出した検出制御信号Ｓ４が入力されるようになっている。更に、コントローラ２０からモータ２１に出力される制御信号Ｓ３をセンサー２４で検出した検出制御信号Ｓ５も入力されるようになっている。また、構成部材動作不良検出部２２は表示部２５が接続されている。構成部材動作不良検出部２２はテンションセンサー１８で測定されたテンション測定値信号Ｓ１を監視している。そしてテンション測定値の変化の状態から巻取ユニット１を構成する構成部材に動作不良か否かを監視する。動作不良の構成部材があった場合、動作不良となっている構成部材の名称と発生時刻等を記憶部２２ａに記憶する。そして表示部２５に動作不良となっている構成部材の名称と発生時刻等を表示する。

また、コントローラ２０から構成部材動作不良検出部２２には、コントローラ２０からテンサー６の駆動部に出力される制御信号Ｓ２、モータ２１に出力される制御信号Ｓ３が入力されるようになっている。構成部材動作不良検出部２２は、コントローラ２０からテンサー６の駆動部にテンション測定値信号Ｓ１を基に適正な制御信号Ｓ２が出力される。この適正な制御信号Ｓ２が出力されているにもかかわらず、テンション測定値信号Ｓ１に変化がない場合、テンサー６（駆動部２６も含めて）の動作不良と判断する機能を備えている。また、テンション測定値信号Ｓ１を基に適正な制御信号Ｓ３がモータ２１に出力されているにもかかわらず、テンション測定値信号Ｓ１に変化がない場合、巻取装置４の動作不良と判断する機能を備えている。

また、構成部材動作不良検出部２２は、後に示すように、テンション測定値信号Ｓ１に特定波状のテンション変動があった場合、給糸ボビン３の倒れと判断する機能を備えている。また、構成部材動作不良検出部２２は、給糸ボビン３の解舒に比例してテンションが増大する場合、後に詳述するように給糸ボビン３の解舒バルーンを制御する糸解舒補助装置５の動作不良と判断する機能を備えている。

図４から図６は１本の給糸ボビン３が解舒されるときのテンションセンサー１８で測定されたテンション測定値を示す図である。図５は圧電素子によりテンションを検出するテンションセンサーを、図６はピエゾ素子によるテンションを検出するテンションセンサーを、図７は微小距離センサーによりテンションを検出するテンションセンサーを用いた場合をそれぞれ示す。図４から図６において、Ｔ１部分はテンサー６が開放された（テンサー開放）場合のテンション測定値変化を、Ｔ２部分はテンサー６が押し付け（テンサー押付）時のテンション測定値変化をそれぞれ示す。また、Ｔ３部分は給糸ボビン３が糸解舒補助装置５に接触する（ボビンに触る）場合のテンション測定値変化を示す。

図４から図６に示すように、テンションセンサー１８の測定原理の違いでテンション測定値の変化に若干の違いはある。しかしながら、「テンサー開放」、「テンサー押し付け」、「ボビンに触る」の動作不良が発生することにより、それぞれ同じようなテンション測定値の変化として現れる。即ち、テンションセンサー１８のテンション測定値の変化から、巻取ユニット１を構成する構成部材であるテンサー６、糸解舒補助装置５の異常を検出することができる。

また、給糸ボビン３が倒れた場合、テンションセンサー１８のテンション測定値は図７示すように特定波状に変動するので、テンション測定値がこのように特定波状に変動した場合、給糸ボビン３が倒れていると判断できる。糸解舒補助装置５に動作不良が発生し、バルーンのコントロールができなくなった場合がある。この場合は、図８に示すように、給糸ボビン３の解舒が進む（時間が経過する）につれてテンション測定値が増大する。このようにテンション測定値が所定値を超えて増大する場合、糸解舒補助装置５の動作不良と判断できる。

上記のように、巻取ユニット１を構成する構成部材の動作不良によるテンションセンサー１８のテンション測定値変化は、各構成部材毎に異なった状態で現れる。そこで構成部材が動作不良となった場合に現れるテンション測定値の変動を各構成部材毎にパターン化して構成部材動作不良検出部２２の記憶部２２ａに予め記憶しておく。そしてテンションセンサー１８のテンション測定値に異常な変化が発生した場合、この測定値と記憶部に記憶しているデータを比較することにより、動作不良となっている構成部材を検出（特定することが）できる。

上記のように構成部材動作不良検出部２２で、テンションセンサー１８によるテンション測定値信号Ｓ１から巻取ユニット１を構成する構成部材の動作不良を検出できる。即ち、糸解舒補助装置５の動作不良、テンサー６の動作不良、巻取装置４の動作不良が検出できる。更にトレイ２に挿立された給糸ボビン３の倒れ等も検出できる。この動作不良となった構成部材の名称、動作不良発生時刻等を表示部２５に表示することにより、動作不良発生した後すぐに対処することが可能となる。また、テンション不良の発生の履歴を構成部材動作不良検出部２２の記憶部２２ａに記憶しておく。これによりこの履歴を調べることにより、パッケージＰにおける動作不良の糸の巻き長さを推定できるから、その部分の糸を巻き出し除去することが可能となる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。上記実施形態例では、コントローラ２０と構成部材動作不良検出部２２を別構成とした。しかしこれに限定されるものではなく、例えば、コントローラ２０が備える機能と、構成部材動作不良検出部２２が備える機能を、例えば１台のパソコンで実施できるように構成する。これにより、コントローラ２０と構成部材動作不良検出部２２を一台のパソコンで実現することも可能である。

また、図示は省略するが、自動ワインダが複数台の巻取ユニットを備えた構成である場合は、構成部材動作不良検出部２２を一台設ける。この一台の構成部材動作不良検出部２２でどの巻取ユニットのどの構成部材が動作不良であるのかを検出し、それを表示部に表示する。更にテンション不良の発生履歴を記憶部に記憶するようにしてもよい。

従来の自動ワインダの巻取ユニットの構成例を示す図である。 本発明に係る構成部材の動作不良検出手段を備えた自動ワインダの巻取ユニットの構成例を示す図である。 給糸ボビンの解舒テンションの変動例を示す図である。 圧電素子によりテンションを検知するテンションセンサーで測定した解舒テンション測定値の変動例を示す図である。 ピエゾ素子によりテンションを検出するテンションセンサーで測定した解舒テンション測定値の変動例を示す図である。 微小距離センサーによりテンションを検出するテンションセンサーで測定した解舒テンション測定値の変動例を示す図である。 給糸ボビンが倒れた場合の解舒テンション測定値の変動例を示す図である。 糸解舒補助装置が動作不良の場合の解舒テンション測定値の変動例を示す図である。

符号の説明

１ 巻取ユニット
２ トレイ
３ 給糸ボビン
４ 巻取装置
５ 糸解舒補助装置
６ テンサー
７ スプライサー（糸継装置）
７ａ 糸端補足手段
７ｂ 糸端補足手段
７ｃ 上糸端吸引口
７ｄ 下糸端吸引口
８ スラブキャッチー
９ ガイド
１０ ガイド
１１ ガイド
１２ 板
１３ ガイド溝
１４ 駆動ドラム
１５ 綾振ドラム
１６ クレードル
１７ 綾振溝
１８ テンションセンサー
２０ コントローラ
２１ モータ
２２ 構成部材動作不良検出部
２２ａ 記憶部
２３ センサー
２４ センサー
２５ 表示部
２６ 駆動部
２７ カッター
２８ 駆動機構
３１ 解舒の終了部
Ｓ１ テンション測定値信号
Ｓ２ 制御信号
Ｓ３ 制御信号
Ｓ４ 検出制御信号
Ｓ５ 検出制御信号
Ｓ６ 給糸ボビン切換信号
Ｓ７ 糸欠点検出信号
Ｐ パッケージ
Ｙ 糸
Ｔ１ テンサー開放によるテンション測定値変化部
Ｔ２ テンサー押付によるテンション測定値変化部
Ｔ３ 給糸ボビンと糸解舒補助装置の接触によるテンション測定値変化部

Claims (7)

1. 給糸ボビンから解舒された糸を糸道を通して巻取装置に導き、該巻取装置のパッケージに巻き取ってパッケージを製造する巻取ユニットを備えた自動ワインダにおいて、
   前記糸道を通る糸のテンションを測定するテンションセンサーと、
   前記テンションセンサーで検出したテンション測定値から前記巻取ユニットを構成する複数の構成部材内の動作不良となっている構成部材を検出する構成部材動作不良検出部とを設けたことを特徴とする自動ワインダ。
2. 前記構成部材動作不良検出部は、複数のテンションパターンが記憶された記憶部を有し、
   前記テンションセンサーで測定されたテンション測定値が前記記憶部に記憶された最適な巻取テンションパターンから外れる場合は、前記テンション測定値を前記記憶部に記憶された各構成部材の動作不良時のテンションパターンと比較することにより、動作不良となっている構成部材を特定することを特徴とする請求項１に記載の自動ワインダ。
3. 前記糸道を通る糸にテンションを付与するテンサーと、
   前駆テンサーを制御するテンサー制御部とを備え、
   前記テンションセンサーで測定したテンション測定値を前記テンション制御部にフィードバックして前記テンサーが付与するテンションを制御するように構成されており、
   前記構成部材動作不良検出部は、前記テンサー制御部が前記テンション測定値を基に適正なテンサー制御信号を前記テンサーに送信しても、前記テンションに変化がない場合、前記テンサーの動作不良と判断することを特徴とする請求項１又は２に記載の自動ワインダ。
4. 前記巻取装置を駆動するモータの回転数を制御して前記糸道を通る糸のテンションを制御するテンション制御部を備え、
   前記テンションセンサーで測定したテンション測定値を前記テンション制御部にフィードバックして前記テンションを制御するように構成されており、
   前記構成部材動作不良検出部は、前記テンサー制御部が前記テンション測定値を基に適正なモータ制御信号をモータ駆動制御部に送信しても、前記テンションに変化がない場合、前記巻取装置の動作不良と判断することを特徴とする請求項１又は２に記載の自動ワインダ。
   自動ワインダ。
5. 前記構成部材動作不良検出部は、前記テンションセンサーが測定したテンション測定値に特定波状のテンション変動があった場合、前記給糸ボビンの倒れと判断することを特徴とする請求項１に記載の自動ワインダ。
6. 前記構成部材動作不良検出部は、前記給糸ボビンの解舒に比例してテンションが増大する場合、前記給糸ボビンの解舒バルーンを制御する糸解舒補助装置の動作不良と判断することを特徴とする請求項１又は２に記載の自動ワインダ。
7. 給糸ボビンから解舒された糸を糸道を通して巻取装置に導き、該巻取装置のパッケージに巻き取ってパッケージを製造する巻取ユニットを備えた自動ワインダの前記巻取ユニット構成部材の動作不良を検出する自動ワインダの動作不良検出方法であって、
   前記糸道を通る糸のテンションを測定するテンションセンサーと、
   前記テンションセンサーで検出したテンション測定値から前記巻取ユニットを構成する構成部材の動作不良を検出することを特徴とする自動ワインダの動作不良検出方法。

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