JP5505621B2 - 糸巻取機及び糸巻取方法 - Google Patents

Description

本発明は、主要には、糸をトラバースしながら巻取ボビンに巻き取る糸巻取機に関する。

従来から、糸をトラバース（綾振り）するためのトラバース装置を備えた構成の糸巻取機が知られている。トラバース装置は、糸と接触してトラバースを行う糸ガイドと、この糸ガイドを支持するためのトラバースアームと、このトラバースアームを駆動する駆動装置と、から構成されている。駆動装置がトラバースガイドを往復動（回動）させることで、糸をトラバースしながらパッケージに巻き取ることが可能となっている。

このような方法で糸を巻き取ると、パッケージの側面が膨らんで形成される現象（バルジ巻）が発生することがある。これは、パッケージの中間層の糸が、外径側の糸の締付け力と巻取管からの反発力によって圧迫されて、パッケージ端面からはみ出してしまうことから生じる。

特許文献１は、このバルジ巻の発生を防止するための糸巻取方法を開示する。この特許文献１の糸巻取方法においては、綾角を大きくして糸を巻き取ることで、巻幅を縮小することができるため、バルジ巻の発生を防止することができる。

特開平９−７１３６７号公報

しかし、綾角を大きくして糸を巻き取るときは、糸の素早い綾振りのために、トラバース装置を素早く動作させる必要がある。従って、トラバースを行うための駆動装置に大きな負荷が掛かり、消費電力の増加を引き起こしていた。また、糸を高速で巻き取るときは、綾角を大きくしたときに駆動装置の限界性能を超えてしまうことがあり、上記の方法を利用できないことがあった。

本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その主要な目的は、バルジ巻の発生を簡素な構成で防止可能な糸巻取機を提供することにある。

課題を解決するための手段及び効果

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とその効果を説明する。

本発明の観点によれば、以下の構成の糸巻取機が提供される。即ち、この糸巻取機は、糸綾振装置と、補正幅設定部と、制御部と、基準径設定部と、パッケージ径取得部と、補正幅算出部と、を備える。前記糸綾振装置は、パッケージに巻き取られる糸を綾振りする。前記補正幅設定部は、予め求められた目標綾振り幅を内側に補正する量を示す値である端部補正幅を、パッケージ巻取予測径と対応付けて設定する。前記制御部は、前記補正幅設定部により設定された端部補正幅に基づいて求められた綾振り幅で糸を綾振りするように前記糸綾振装置を制御する。前記基準径設定部は、パッケージ巻取予測径を基準径として設定する。前記パッケージ径取得部は、前記パッケージの巻き径であるパッケージ径を取得する。前記補正幅算出部は、設定された基準径及び当該基準径に対応する端部補正幅に基づいて、設定された基準径以外のパッケージ径に対応した端部補正幅を算出可能である。前記制御部は、前記パッケージ径取得部が取得したパッケージ径が基準径である場合は、当該基準径に対応付けて設定されている端部補正幅に基づいて求められた綾振り幅で糸を綾振りするように前記糸綾振装置を制御する。前記制御部は、前記パッケージ径取得部が取得したパッケージ径が設定された基準径以外のパッケージ径である場合は、前記補正幅算出部が算出した端部補正幅に基づいて求められた綾振り幅で糸を綾振りするように前記糸綾振装置を制御する。

即ち、パッケージの完成時に当該パッケージの側面に生じる膨らみの大きさは、巻取管の中心軸或いは巻取管の表面からの距離に依存している。そのため、これらの距離をパッケージ巻取予測径とし、このパッケージ巻取予測径に対応した適切な端部補正幅を用いて糸綾振装置の綾振り幅を減少させることで、パッケージの端部からの補正幅を設定できるため、例えばバルジ巻の発生を防止することができる。また、従来は綾振り速度を増加させて綾角を大きくすることでバルジ巻等の発生を防止していたが、上記の構成においては綾振り速度を増加させる必要がない。そのため、糸綾振装置の駆動源への負荷を軽減させるとともに、省エネルギー性に優れた構成にすることができる。また、パッケージ径をパッケージ径取得部によってリアルタイムで精度良く取得することで、取得し続けているパッケージ径が予め設定された基準径になったときに、当該基準径に対応した端部補正幅を用いて糸綾振装置の綾振り幅を減少させて、バルジ巻の発生を効果的に防止することができる。また、一定数の基準径及びそれに対応する端部補正幅を設定するだけで、巻き始めから巻き終わりまでに変化するパッケージ径の範囲の全体に対して、適切な端部補正幅を用いて糸綾振装置を制御することができる。

前記の糸巻取機においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記基準径設定部は、小径側基準径設定部と、大径側基準径設定部と、を備える。前記小径側基準径設定部は、コーン巻パッケージの小径側の基準径を設定する。前記大径側基準径設定部は、コーン巻パッケージの大径側の基準径を設定する。また、前記補正幅設定部は、小径側補正幅設定部と、大径側補正幅設定部と、を備えている。前記小径側補正幅設定部は、コーン巻パッケージの小径側の端部補正幅を、前記小径側基準径設定部により設定された基準径と対応付けて設定する。前記大径側補正幅設定部は、前記大径側基準径設定部により設定された基準径と対応付けて設定する。

即ち、コーン巻パッケージにおいては、巻き密度の変化の違い等から、発生するバルジ巻の形状も大径側の側面と小径側の側面とで差異が生じる。この点、上記の構成によれば、小径側と大径側とに対して異なる端部補正幅を設定可能であるため、コーン巻パッケージにおいてもバルジ巻等の発生を効果的に防止できる。

前記の糸巻取機においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記大径側基準径設定部で設定された大径側の基準径と、前記大径側補正幅設定部で設定された大径側の端部補正幅と、に基づいて、前記小径側基準径設定部は小径側の基準径を自動的に設定し、前記小径側補正幅設定部は小径側の端部補正幅を自動的に設定する。

これにより、大径側に対して基準径及び端部補正幅を設定するだけで、小径側に対する基準径と端部補正幅の設定が自動的に行われる。そのため、基準径及び端部補正幅の設定の手間を軽減することができる。

前記の糸巻取機においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記小径側基準径設定部で設定された小径側の基準径と、前記小径側補正幅設定部で設定された小径側の端部補正幅と、に基づいて、前記大径側基準径設定部は大径側の基準径を自動的に設定し、前記大径側補正幅設定部は大径側の端部補正幅を自動的に設定する。

これにより、小径側に対して基準径及び端部補正幅を設定するだけで、大径側に対する基準径と端部補正幅の設定が自動的に行われる。そのため、基準径及び端部補正幅の設定の手間を軽減することができる。

本発明の一実施形態に係る自動ワインダの模式図。 自動ワインダの主要な構成を示したブロック図。 ワインダユニットの概略的な構成を示した模式図及びブロック図。 トラバース装置の構成を示した模式図。 バルジ巻が発生したときのパッケージの断面形状を示す模式図。 バルジ巻の発生を防止する処理の例を示すフローチャート。 基準径及び端部補正幅の設定例を示すグラフ。 第１変形例に係る自動ワインダの主要な構成を示したブロック図。

次に、発明の実施の形態を説明する。初めに、図１及び図２を参照して、本実施形態の自動ワインダ１の全体的な構成について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る自動ワインダ１の模式図である。図２は、自動ワインダ１の主要な構成を示したブロック図である。

図１に示すように、自動ワインダ（糸巻取機）１は、並べて配置された複数のワインダユニット１０と、自動玉揚装置６０と、機台設定装置９０と、を主要な構成として備えている。

それぞれのワインダユニット１０は、給糸ボビン２１から解舒された糸２０をトラバース装置（糸綾振装置）２７によって綾振り（トラバース）しながら巻き取り、パッケージ３０を形成できるように構成されている。

自動玉揚装置６０は、各ワインダユニット１０においてパッケージ３０が満巻となった際に、当該ワインダユニット１０の位置まで走行し、満巻のパッケージ３０を回収するとともに空ボビンを供給することができるように構成されている。また、図１及び図２に示す機台制御部９４は、この自動玉揚装置６０の制御等の自動ワインダ１の全体に関連する制御を行っている。

機台設定装置９０は、設定部９１と、表示部９２と、を主要な構成として備えている。設定部９１は、オペレータが所定の設定値を入力したり適宜の制御方法を選択したりすることで、各ワインダユニット１０に対する設定を行うことができる。表示部９２は、各ワインダユニット１０の糸の巻取状況、及び、発生したトラブルの内容等を表示可能に構成されている。

次に、図３を参照して、ワインダユニット１０の構成を具体的に説明する。図３は、ワインダユニット１０の概略的な構成を示した模式図及びブロック図である。

それぞれのワインダユニット１０は、図３に示すように、巻取ユニット本体１６と、ユニット制御部５０と、を主要な構成として備えている。

ユニット制御部５０は、例えば、ＣＰＵと、ＲＡＭと、ＲＯＭと、Ｉ／Ｏポートと、通信ポートと、を備えて構成されている。前記ＲＯＭには、巻取ユニット本体１６の各構成を制御するためのプログラムが記録されている。前記Ｉ／Ｏポートと前記通信ポートには、当該巻取ユニット本体１６が備える各構成（後述）及び機台設定装置９０が接続されており、ユニット制御部５０は、制御情報の通信が可能に構成されている。

巻取ユニット本体１６は、給糸ボビン２１と接触ローラ２９との間の糸走行経路中に、給糸ボビン２１側から順に、糸解舒補助装置１２と、テンション付与装置１３と、スプライサ装置１４と、クリアラ（糸品質測定器）１５と、を配置した構成となっている。

糸解舒補助装置１２は、給糸ボビン２１の芯管に被さる規制部材４０を給糸ボビン２１からの糸の解舒と連動して下降させることにより、給糸ボビン２１からの糸の解舒を補助するものである。規制部材４０は、給糸ボビン２１から解舒された糸の回転と遠心力によって給糸ボビン２１上部に形成されたバルーンに対し接触し、当該バルーンを適切な大きさに制御することによって糸の解舒を補助する。規制部材４０の近傍には前記給糸ボビン２１のチェース部を検出するための図略のセンサが備えられており、このセンサがチェース部の下降を検出すると、それに追従して前記規制部材４０を例えばエアシリンダ（図略）によって下降させることができる。

テンション付与装置１３は、走行する糸２０に所定のテンションを付与するものである。テンション付与装置１３としては、例えば、固定の櫛歯に対して可動の櫛歯を配置するゲート式のものを用いることができる。可動側の櫛歯は、櫛歯同士が噛合せ状態又は解放状態になるように、ロータリ式のソレノイドにより回動することができる。

スプライサ装置１４は、クリアラ１５が糸欠点を検出して行う糸切断時、又は給糸ボビン２１からの解舒中の糸切れ時等に、給糸ボビン２１側の下糸と、パッケージ３０側の上糸とを糸継ぎするものである。このような上糸と下糸とを糸継ぎする糸継装置としては、機械式のものや、圧縮空気等の流体を用いるもの等を使用することができる。

クリアラ１５は、糸２０の太さを検出するための図略のセンサが配置されたクリアラヘッド４９と、このセンサからの糸太さ信号を処理するアナライザ５２と、を備えている。クリアラ１５は、前記センサからの糸太さ信号を監視することにより、スラブ等の糸欠陥を検出するように構成されている。前記クリアラヘッド４９の近傍には、前記クリアラ１５が糸欠点を検出したときに直ちに糸２０を切断するためのカッタ３９が設けられている。

前記スプライサ装置１４の下側及び上側には、給糸ボビン２１側の下糸を捕捉してスプライサ装置１４に案内する下糸案内パイプ２５と、パッケージ３０側の上糸を捕捉してスプライサ装置１４に案内する上糸案内パイプ２６と、が設けられている。また、下糸案内パイプ２５と上糸案内パイプ２６は、それぞれ軸３３，３５を中心にして回動可能に構成されている。下糸案内パイプ２５の先端には吸引口３２が形成され、上糸案内パイプ２６の先端にはサクションマウス３４が備えられている。下糸案内パイプ２５及び上糸案内パイプ２６には適宜の負圧源がそれぞれ接続されており、前記吸引口３２及びサクションマウス３４に吸引流を発生させて、上糸及び下糸の糸端を吸引捕捉できるように構成されている。

前記巻取ユニット本体１６は、巻取ボビン（巻取管）２２を着脱可能に支持するクレードル（巻取管支持部）２３と、巻取ボビン２２の周面又はパッケージ３０の周面に接触して回転可能な接触ローラ２９と、を備えている。また、巻取ユニット本体１６は、糸２０をトラバースさせるためのアーム式のトラバース装置２７をクレードル２３近傍に備えており、このトラバース装置２７によって糸２０をトラバースしながらパッケージ３０に糸２０を巻き取ることが可能に構成されている。

前記クレードル２３は回動軸４８を中心に回動可能に構成されており、巻取ボビン２２への糸２０の巻取に伴う糸層径の増大を、クレードル２３が回動することによって吸収できるように構成されている。また、クレードル２３及びトラバース装置２７は、図３に示すようにコーン形状のパッケージ３０を形成可能に構成されている。

前記クレードル２３の巻取ボビン２２を挟持する部分にはパッケージ駆動モータ４１が取り付けられており、このパッケージ駆動モータ４１によって巻取ボビン２２を回転駆動して糸２０を巻き取るように構成されている。パッケージ駆動モータ４１のモータ軸は、巻取ボビン２２をクレードル２３に支持させたときに、当該巻取ボビン２２と相対回転不能に連結されるようになっている（いわゆるダイレクトドライブ方式）。このパッケージ駆動モータ４１の動作はパッケージ駆動制御部４２により制御され、このパッケージ駆動制御部４２はユニット制御部５０からの運転信号を受けて前記パッケージ駆動モータ４１の運転及び停止を制御するように構成している。

また、前記回動軸４８には、クレードル２３の角度（回動角）を検出するための角度センサ（パッケージ径取得部）４４が取り付けられている。この角度センサ４４は例えばロータリエンコーダからなり、クレードル２３の角度に応じた角度信号をユニット制御部５０に対して送信するように構成されている。クレードル２３はパッケージ３０が巻き太るに従って角度が変化するので、クレードル２３の回動角を前記角度センサ４４によって検出することにより、パッケージ３０のパッケージ径を検出することができる。

次に、図３及び図４を参照して、トラバース装置２７の詳細について説明する。図４は、トラバース装置２７の構成を示した模式図である。

トラバース装置２７は、トラバースアーム２８と、糸ガイド２４と、トラバース駆動モータ４５と、を主要な構成として備えている。トラバースアーム２８は、旋回可能な先細状のアームとして構成されている。そして、当該トラバースアーム２８の先端に接続されている糸ガイド２４は、フック状に構成されている。トラバース駆動モータ４５は、トラバースアーム２８を駆動するためのものであって、サーボモータにより構成されている。トラバース駆動モータ４５の出力軸６５の先端には、トラバースアーム２８の基部が固定されている。

このトラバース駆動モータ４５の作動は、図３に示すように、トラバース制御部４６により制御されている。このトラバース制御部４６は、専用のマイクロプロセッサによるハードウェア等から構成されており、ユニット制御部５０からの信号を受けてトラバース駆動モータ４５の運転及び停止を制御するように構成されている。なお、トラバース制御部４６が備える記憶部７１及び補正幅算出部７２については後述する。

そして、トラバース駆動モータ４５の出力軸６５が正逆回転することで、トラバースアーム２８が左右方向に往復旋回運動し、当該トラバースアーム２８の先端側に支持される糸ガイド２４が円弧状の軌跡を描いて往復動される。

この糸ガイド２４が糸２０をトラバースする範囲であるトラバースストロークＴＳは、形成するパッケージ３０の形状に応じて予め求められた目標トラバースストロークがユニット制御部５０に設定されている。

次に、ワインダユニット１０がバルジ巻の発生を防止するために行っている処理について、図２から図７までを参照して説明する。図５は、バルジ巻が発生したときのパッケージ３０の断面形状を示す模式図である。図６は、バルジ巻の発生を防止する処理の例を示すフローチャートである。図７は、基準径及び端部補正幅の設定例を示すグラフである。

バルジ巻とは、図５に示すように、パッケージの側面が膨らむ現象である。これは、パッケージの中間層の糸が、パッケージの内径側の糸と外径側の糸の締付け力によって圧迫されて、パッケージ端面からはみ出してしまうことから生じる。このはみ出し量は、巻取ボビン２２の中心軸或いは巻取ボビン２２の表面からの距離に依存している。

そのため、本実施形態のワインダユニット１０は、巻取ボビンの中心軸からの距離をバルジ発生予測径（パッケージ巻取予測径）とし、このバルジ発生予測径とはみ出し量との対応関係に基づいて以下の処理を行い、パッケージ３０の形状が悪くなることを防止している。

オペレータは、糸２０の巻取りを開始する前に、ワインダユニット１０に対して各種の入力設定作業を機台設定装置９０に設けられた設定部９１より行う。

設定部９１は、トラバース装置２７の綾振り幅（トラバースストローク）を補正するための値である端部補正幅を設定するためのものである。より具体的には、端部補正幅とは、予め求められた目標トラバースストロークに対して、パッケージの端部からどの程度内側にトラバースストロークＴＳを補正するかを示す値である。

設定部９１により設定された端部補正幅は、ユニット制御部５０を介してトラバース制御部４６に送信される。そして、トラバース制御部４６が備える補正幅算出部７２によって端部補正幅に関する補間処理が行われた後に、この処理結果が記憶部７１に記憶される。なお、この補正幅算出部７２による処理については後述する。

この設定部９１は、図２に示すように、基準径設定部８１と、補正幅設定部８５と、を備えている。そして、基準径設定部８１は、大径側基準径設定部８２と小径側基準径設定部８３とを備えており、補正幅設定部８５は、大径側補正幅設定部８６と小径側補正幅設定部８７とを備えている。ここで、大径側とはコーン巻パッケージにおいて、径が大きい方の端部（図５における右側）を示すものとし、小径側とはコーン巻パッケージにおいて、径が小さい方の端部（図５における左側）を示すものとする。

初めに、オペレータは大径側の設定を行う。オペレータは、設定部９１を操作して、大径側の基準となるパッケージ巻取予測径を大径側基準径として入力し、更に当該大径側基準径に対応する端部補正幅の値を入力する。この入力がされることで、大径側基準径設定部８２は大径側基準径を設定し、大径側補正幅設定部８６は当該大径側基準径に対応する端部補正幅を設定する（Ｓ１０１）。

また、オペレータは、小径側に対しても同様の操作を行う。この操作により、小径側基準径設定部８３は小径側基準径を設定し、小径側補正幅設定部８７は当該小径側基準径に対応する端部補正幅を設定する（Ｓ１０２）。

前述のように、端部補正幅はパッケージの端部からどの程度内側にトラバースストロークＴＳを補正するかを示す値であるため、オペレータは、端部からの補正幅を直接的に設定することができる。

また、本実施形態では大径側の設定を行った後に小径側の設定を行っているが、小径側の設定を行ってから大径側の設定を行っても良い。

なお、図７で示す丸印は、ここで設定した基準径及び端部補正幅の例を示している。なお、図７における縦軸は、パッケージの軸方向の中央におけるパッケージ径を示しており、図７における横軸は、端部補正幅を示している。この例では、大径側基準径及び小径側基準径が４点ずつ設定されるとともに、各基準径について端部補正幅が設定されている。具体的にいうと、大径側基準径としては、巻取管径、１００ｍｍ、１５０ｍｍ、及び満巻径が設定されている。そして、この大径側基準径に対応する端部補正幅としては、０ｍｍ、１．０ｍｍ、０．７ｍｍ、及び０ｍｍが設定されている。同様に、小径側基準径としては、巻取管径、１２０ｍｍ、１７０ｍｍ、及び満巻径が設定されている。そして、この小径側基準径に対応する端部補正幅としては、０ｍｍ、２．０ｍｍ、１．５ｍｍ、０ｍｍが設定されている。これらの数値は一例であり、巻き取るパッケージに応じて適宜、異なる数値を設定しても良い。

また、図７で示されるような折れ線グラフは、例えば、機台設定装置９０の表示部９２に表示される。これにより、オペレータは視覚的に基準径と端部補正幅の設定内容を確認することができる。更に、オペレータは、この折れ線グラフを確認することで、本実施形態による処理を実施して生成されるパッケージの形状を直感的にイメージすることができる。従って、オペレータが所望する形状のパッケージを生成し易くすることができる。なお、図７で示されるような折れ線グラフを表示するか否かは、オペレータが適宜選択できるようになっている。

このようにして設定された基準径（大径側及び小径側についてそれぞれ４点）及びそれに対応した端部補正幅は、補正幅算出部７２に送信される。補正幅算出部７２は、これらの基準径以外の巻き径に対応する端部補正幅を近似によって求めるためのものである。つまり、上記で設定した基準径には対応する端部補正幅が設定されているが、設定した基準径以外の値には対応する端部補正幅が設定されていないため、補間処理を行うことで、この設定されていない端部補正幅を決定している（Ｓ１０３）。

この補間処理の例としては、基準径と端部補正幅との対応関係（大径側及び小径側についてそれぞれ４点）を直線で結び、図７で示すような折れ線グラフを作成する方法（いわゆる線形補間）を挙げることができる。この折れ線グラフにより、設定した基準径以外に対しても対応する端部補正幅を求めることができ、巻き始めから巻き終わりまでに変化するパッケージ径に対する端部補正幅が連続的に決定される。また、折れ線グラフを作成する方法に代えて、最小二乗法等の適宜の近似法によって近似関数を算出する方法を用いることができる。このようにして求められた基準径と端部補正幅との対応関係は、記憶部７１に記憶される。

次に、オペレータは機台設定装置９０の設定部９１及び各ワインダユニット１０に対して適宜の操作を行い、糸２０の巻取りを開始させる（Ｓ１０４）。糸２０の巻取中には、前述したように角度センサ４４がパッケージ径を取得しており、取得したパッケージ径をユニット制御部５０へ送信している（Ｓ１０５）。

補正幅算出部７２は、記憶部７１の記憶内容に基づいて、取得したパッケージ径に対応する端部補正幅を求めている。そして、トラバース制御部４６は、予め設定されている目標トラバースストロークから当該端部補正幅を減算した値を算出する。トラバース制御部４６は、この値が実際のトラバースストロークＴＳになるようにトラバース装置２７（特に、トラバース駆動モータ４５）を制御している（Ｓ１０６）。

例えば、巻取りの途中において、角度センサ４４の検出結果が、パッケージ径が１５０ｍｍであることを示していたとする。この場合、図７の折れ線グラフから、大径側の端部補正幅は０．７ｍｍ、小径側の端部補正幅は１．７ｍｍとそれぞれ求めることができる。このときは、設定されているトラバースストロークＴＳから大径側を０．７ｍｍ短くし、小径側を１．７ｍｍ短くするようにトラバース装置２７が制御される。

トラバースストロークＴＳを短くすると、糸２０の締付け力によって生じるパッケージ３０の膨らみと打ち消し合うため、パッケージを図５の２点鎖線で示すような良好な形状にすることができる。

また、ユニット制御部５０は、パッケージ３０が満巻か否かを検出しており（Ｓ１０７）、満巻になるまで、上記の制御（Ｓ１０５及びＳ１０６）が行われている。そして、パッケージ３０が満巻になると巻取が終了する（Ｓ１０８）。

また、従来は、綾振り速度を増加させて綾角を大きくすることによりバルジ巻の発生を防止していたため、結果として、生成されるパッケージの綾角が、オペレータの意図していた綾角とは最終的に異なってしまうことがあった。即ち、パッケージの巻き密度もオペレータが意図していた密度とは異なるものになることがあった。

それに対して本実施形態では、適切な端部補正幅を用いてトラバース装置２７のトラバースストロークＴＳを減少させる構成であり、バルジ巻の発生の防止のために綾振り速度を増加させていない。そのため、生成されるパッケージの綾角がオペレータの意図に反して変化することがない。

即ち、本実施形態では、バルジ巻の発生を防止しつつ、オペレータが意図していた巻き密度のパッケージを生成することが可能となる。

以上に説明したように、本実施形態の自動ワインダ１は、トラバース装置２７と、補正幅設定部８５と、トラバース制御部４６と、を備える。トラバース装置２７は、パッケージ３０に巻き取られる糸を綾振りする。補正幅設定部８５は、予め求められた目標トラバースストロークを補正する端部補正幅を、バルジ発生予測径と対応付けて設定する。トラバース制御部４６は、補正幅設定部８５により設定された端部補正幅に基づいて求められたトラバースストロークＴＳで糸を綾振りするようにトラバース装置２７を制御する。

即ち、パッケージ３０の完成時に当該パッケージ３０の側面に生じる膨らみの大きさは、巻取ボビン２２の中心軸或いは巻取ボビン２２の表面からの距離（バルジ発生予測径）に依存している。そのため、バルジ発生予測径に対応した適切な端部補正幅を用いてトラバース装置２７のトラバースストロークＴＳを減少させることで、バルジ巻の発生を防止することができる。

また、本実施形態の自動ワインダ１は、基準径設定部８１と、補正幅設定部８５と、角度センサ４４と、を備える。基準径設定部８１は、バルジ発生予測径を基準径として設定する。角度センサ４４は、パッケージ３０の巻き径であるパッケージ径を取得する。トラバース制御部４６は、角度センサ４４が取得したパッケージ径が基準径である場合は、当該基準径に対応付けて設定されている端部補正幅に基づいて求められたトラバースストロークＴＳで糸を綾振りするようにトラバース装置２７を制御する。

これにより、パッケージ径を角度センサ４４によってリアルタイムで精度良く取得できる。そして、取得し続けているパッケージ径が予め設定された基準径になったときに、当該基準径に対応した端部補正幅を用いてトラバース装置２７のトラバースストロークＴＳを減少させることで、バルジ巻の発生を効果的に防止することができる。

また、本実施形態の自動ワインダ１は、設定された基準径及び当該基準径に対応する端部補正幅に基づいて、設定された基準径以外のパッケージ径に対応した端部補正幅を算出可能な補正幅算出部７２を備える。トラバース制御部４６は、角度センサ４４が取得したパッケージ径が設定された基準径以外のパッケージ径である場合は、補正幅算出部７２が算出した端部補正幅に基づいて求められたトラバースストロークＴＳで糸を綾振りするようにトラバース装置２７を制御する。

これにより、一定数の基準径及びそれに対応する端部補正幅を設定するだけで、補正幅算出部７２は、基準径以外のパッケージ径に対応する端部補正幅も算出可能な折れ線グラフを生成する。この折れ線グラフを用いてトラバース装置２７を制御することで、巻き始めから巻き終わりまでに変化するパッケージ径の範囲の全体に対して適切な端部補正幅を適用でき、バルジ巻の発生を効果的に防止することができる。更に、オペレータは全パッケージ径に対して個別に端部補正幅を設定しなくても良いため、設定作業を簡単に行うことができる。

また、本実施形態の自動ワインダ１において、基準径設定部８１は、小径側基準径設定部８３と、大径側基準径設定部８２と、を備える。小径側基準径設定部８３は、コーン巻パッケージの小径側の基準径を設定する。大径側基準径設定部８２は、コーン巻パッケージの大径側の基準径を設定する。補正幅設定部８５は、小径側補正幅設定部８７と、大径側補正幅設定部８６と、を備えている。小径側補正幅設定部８７は、コーン巻パッケージの小径側の端部補正幅を、小径側基準径と対応付けて設定する。大径側補正幅設定部８６は、コーン巻パッケージの大径側の端部補正幅を、大径側基準径と対応付けて設定する。

即ち、コーン巻パッケージにおいては、巻き密度の変化の違い等から、発生するバルジ巻の形状も大径側の側面と小径側の側面とで差異が生じる。この点、上記の構成によれば、小径側と大径側とに対して異なる端部補正幅を設定可能であるため、コーン巻パッケージにおいてもバルジ巻の発生を効果的に防止できる。

次に、上記実施形態の第１変形例について図８を参照して説明する。図８は、第１変形例に係る自動ワインダ１の主要な構成を示したブロック図である。なお、以降で説明する各種の変形例において、上記の実施形態と同一又は類似する構成については、図面に同一の符号を付して説明を省略する場合がある。

第１変形例において、機台設定装置９０の設定部９１は、巻取ボビン２２の角度を設定可能な巻取管角度設定部８９を備えている。そして、この巻取管角度設定部８９に巻取ボビン２２の角度が設定されることで、当該角度に応じた基準径及び端部補正幅が各ワインダユニット１０に対して設定されるように構成されている。なお、巻取ボビン２２の角度とは、側面視において巻取ボビン２２の中心軸と外形とがなす角度であり、一般的な自動ワインダでは、３．３０°、４．２０°、及び５．５７°の角度の巻取ボビン２２がよく用いられている。

また、第１変形例では、補正幅算出部７２を設けない構成となっている。これは、巻取管角度設定部８９によって基準径及び端部補正幅が設定される際に、離散的な対応関係ではなく、連続的な対応関係が設定されるように構成されているためである。

このように、第１変形例の自動ワインダ１は、クレードル２３と、巻取管角度設定部８９と、を備える。クレードル２３は、パッケージ３０を形成するために糸が巻き取られる巻取ボビン２２を回転可能に支持する。巻取管角度設定部８９は、巻取ボビン２２の角度を設定可能である。基準径設定部８１は、巻取管角度設定部８９が設定した巻取ボビン２２の角度に基づいて、基準径を設定する。補正幅設定部８５は、巻取管角度設定部８９が設定した巻取ボビン２２の角度に基づいて、端部補正幅を設定する。

即ち、巻取ボビン２２の角度が変わると、それに対応してパッケージ３０の形状も変化するので、パッケージ３０の側面に生じる膨らみの大きさも変化する。この点、上記の構成によれば、巻取ボビン２２の角度に基づいて基準径及び端部補正幅が設定されるため、バルジ巻の発生を効果的に防止することができる。

次に、第２変形例について説明する。第２変形例の自動ワインダは、大径側に対して基準径及び端部補正幅の設定を行うと、小径側の基準径及び端部補正幅を自動的に算出する補正幅算出部７２を備えている。

この算出方法としては適宜の方法を用いることができ、例えば、大径と小径との比率に基づいて、予想されるパッケージの膨らみを算出し、当該膨らみの大きさを端部補正幅として設定する方法を用いることができる。

このように、第２変形例の自動ワインダ１においては、大径側基準径設定部８２で設定された大径側の基準径と、大径側補正幅設定部８６で設定された大径側の端部補正幅と、に基づいて、小径側基準径設定部８３は小径側の基準径を自動的に設定し、小径側補正幅設定部８７は小径側の端部補正幅を自動的に設定する。

これにより、大径側に対して基準径及び端部補正幅の設定を行うだけで、小径側に対する基準径と端部補正幅の設定が自動的に行われる。そのため、基準径及び端部補正幅の設定の手間を軽減することができる。

また、第３変形例の自動ワインダ１として以下のように構成することもできる。即ち、自動ワインダ１は、小径側基準径設定部８３で設定された小径側の基準径と、小径側補正幅設定部８７で設定された小径側の端部補正幅と、に基づいて、大径側基準径設定部８２は大径側の基準径を自動的に設定し、大径側補正幅設定部８６は大径側の端部補正幅を自動的に設定する。

これにより、小径側に対して基準径及び端部補正幅の設定を行うだけで、大径側に対する基準径と端部補正幅の設定が自動的に行われる。そのため、基準径及び端部補正幅の設定の手間を軽減することができる。

以上に本発明の好適な実施形態及び変形例を説明したが、上記の構成は更に以下のように変更することができる。

上記実施形態では、端部補正幅の設定は、バルジ発生予測径に対応するように行う構成としたが、前記端部補正幅の設定は、バルジ発生予測径以外のパッケージ巻取予測径に対応させて行うようにしても良い。これにより、バルジ巻の発生を防止するとき以外でも、オペレータがパッケージの端部からの補正幅を設定する場合に、設定を直感的に行うことができる。

上記実施形態では、オペレータが手動で基準径及び端部補正幅を設定する構成であるが、機台設定装置９０等に設定されたパッケージの情報に応じて自動的に基準径及び端部補正幅を設定する構成にしても良い。

上記実施形態では、角度センサ４４の取得したパッケージ径に応じて端部補正幅を変化させる構成であるが、これに代えて、例えば巻取り始めからの経過時間に応じて端部補正幅を変化させる構成にしても良い。この場合、バルジ発生予測径と端部補正幅との対応関係に基づいて経過時間と端部補正幅との対応関係を設定することで、基準径を設定する必要を無くすことができる。

ワインダユニット１０は、コーン形状のパッケージ以外にも、チーズ形状及びテーパ形状等、各種の形状のパッケージを形成することができる。

上記実施形態及び変形例では、ワインダユニット１０はアーム式のトラバース装置２７によって糸をトラバースしているが、この構成に代えて、ベルトで往復駆動する方式のトラバース装置を用いることができる。

上記実施形態及び変形例では、パッケージ駆動制御部４２及びトラバース制御部４６は、ユニット制御部５０と別の構成要素となっているが、この構成に代えて、パッケージ駆動制御部４２及びトラバース制御部４６のうち少なくとも一方がユニット制御部５０に含まれる構成にすることができる。

上記実施形態及び変形例では、パッケージ駆動モータ４１がパッケージ３０を駆動する構成であるが、これに代えて、接触ローラ２９を適宜の駆動装置によって駆動し、パッケージ３０を従動回転させる構成にすることができる。

上記実施形態及び変形例では、角度センサ４４によってパッケージ径を取得する構成であるが、これに代えて、接触ローラ２９の回転速度を検出してパッケージ径を算出する構成にすることができる。

上記実施形態及び変形例では、角度センサ４４はロータリエンコーダとして構成されているが、これに代えて、ポテンショメータ等のアナログ式のセンサを用いることができる。

上記実施形態及び変形例では、トラバース駆動モータ４５はサーボモータとして構成されているが、サーボモータに代えて、ステップモータ及びボイスコイルモータ等の適宜の駆動装置を用いることができる。

上記実施形態及び変形例では、基準径、端部補正幅、及び巻取管角度等を設定するための設定部９１を機台設定装置９０が備える構成であるが、各ワインダユニット１０が設定部９１を備える構成にすることができる。しかし、機台設定装置９０が備える構成にした方が、複数のワインダユニットの設定を一度に行うことができる点で有利である。

上記実施形態及び変形例では、巻取ボビン２２の軸方向の中央部からパッケージの表面までの距離の２倍を基準径として設定しているが、これに代えて、巻取ボビン２２の表面からパッケージの表面までの距離（糸層）を基準径として設定することができる。

上記実施形態及び変形例は、自動ワインダに限定されず、糸をトラバース装置によって綾振りながら巻き取る構成の糸巻取機に広く適用することができる。

１ 自動ワインダ（糸巻取機）
１０ ワインダユニット
２７ トラバース装置（糸綾振装置）
４４ 角度センサ（パッケージ径取得部）
４６ トラバース制御部（制御部）
８１ 基準径設定部
８５ 補正幅設定部
ＴＳ トラバースストローク

Claims (4)

1. パッケージに巻き取られる糸を綾振りする糸綾振装置と、
   予め求められた目標綾振り幅を内側に補正する量を示す値である端部補正幅を、パッケージ巻取予測径と対応付けて設定する補正幅設定部と、
   前記補正幅設定部により設定された端部補正幅に基づいて求められた綾振り幅で糸を綾振りするように前記糸綾振装置を制御する制御部と、
   パッケージ巻取予測径を基準径として設定する基準径設定部と、
   前記パッケージの巻き径であるパッケージ径を取得するパッケージ径取得部と、
   設定された基準径及び当該基準径に対応する端部補正幅に基づいて、設定された基準径以外のパッケージ径に対応した端部補正幅を算出可能な補正幅算出部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記パッケージ径取得部が取得したパッケージ径が基準径である場合は、当該基準径に対応付けて設定されている端部補正幅に基づいて求められた綾振り幅で糸を綾振りするように前記糸綾振装置を制御し、
   前記パッケージ径取得部が取得したパッケージ径が設定された基準径以外のパッケージ径である場合は、前記補正幅算出部が算出した端部補正幅に基づいて求められた綾振り幅で糸を綾振りするように前記糸綾振装置を制御することを特徴とする糸巻取機。
2. 請求項１に記載の糸巻取機であって、
   前記基準径設定部は、
   コーン巻パッケージの小径側の基準径を設定する小径側基準径設定部と、
   コーン巻パッケージの大径側の基準径を設定する大径側基準径設定部と、
   を備え、
   前記補正幅設定部は、
   コーン巻パッケージの小径側の端部補正幅を、前記小径側基準径設定部により設定された基準径と対応付けて設定する小径側補正幅設定部と、
   コーン巻パッケージの大径側の端部補正幅を、前記大径側基準径設定部により設定された基準径と対応付けて設定する大径側補正幅設定部と、
   を備えることを特徴とする糸巻取機。
3. 請求項２に記載の糸巻取機であって、
   前記大径側基準径設定部で設定された大径側の基準径と、前記大径側補正幅設定部で設定された大径側の端部補正幅と、に基づいて、
   前記小径側基準径設定部は小径側の基準径を自動的に設定し、前記小径側補正幅設定部は小径側の端部補正幅を自動的に設定することを特徴とする糸巻取機。
4. 請求項２に記載の糸巻取機であって、
   前記小径側基準径設定部で設定された小径側の基準径と、前記小径側補正幅設定部で設定された小径側の端部補正幅と、に基づいて、
   前記大径側基準径設定部は大径側の基準径を自動的に設定し、前記大径側補正幅設定部は大径側の端部補正幅を自動的に設定することを特徴とする糸巻取機。

Images