JP7410047B2 - 糸巻取機、及び糸巻取方法 - Google Patents

Description

本発明は、糸巻取機、及び糸巻取方法に関する。

特許文献１には、糸をトラバースガイドによってトラバースさせながらボビンに巻き取り、パッケージを形成する糸巻取機が開示されている。糸巻取機は、ボビンを回転駆動するボビン駆動用モータと、ガイド駆動用モータによってトラバースガイドを往復走行させるガイド駆動機構と、ボビン駆動用モータ及びガイド駆動用モータを制御する制御部とを備える。このような糸巻取機における糸の巻き方の一つに、ボビンの回転数と単位時間あたりのトラバース回数との比（ワインド比）を一定に制御する「プレシジョン巻」という巻き方がある。プレシジョン巻において、ワインド比は、一般的に、リボン巻が発生しないよう（パッケージ表面の同じ経路上に糸が繰り返し巻き取られないよう）、整数とわずかに異なる値に設定される。このようにすることで、プレシジョン巻では、リボン巻を回避するとともに、パッケージ表面における糸の巻取経路を少しずつずらしながら、糸を平行に規則正しく巻き取ることができる。これにより、形成されたパッケージからの糸の解舒性を向上させること、及び、パッケージの用途に応じてパッケージ密度をコントロールしやすくすることができる。

これとは別に、特許文献２には、パッケージの耳高を抑制するクリーピングを実施可能なトラバース装置が開示されている。耳高とは、トラバースガイドの急激な反転（方向転換）が一般的に難しいこと等に起因して、パッケージ表面の軸方向端部に巻かれる糸量が他の部分に巻かれる糸量よりも多くなることである。耳高は、パッケージ形状の悪化及び／又はパッケージ密度の不均一化等の原因となりうる。クリーピングとは、パッケージ形成中に、トラバースガイドの往復移動領域の幅（トラバース幅）を一時的に狭くすることである。これにより、クリーピングを行わない場合と比べて、パッケージの軸方向端部において巻き取られる糸量が少なくなり、耳高が緩和される。

特開平３－１１５０６０号公報 特開昭５７－１３０５８号公報

特許文献１に記載の糸巻取機において、プレシジョン巻の最中にクリーピングを行おうとすると、以下の問題が発生しうる（なお、より詳細については、後述する実施形態において説明する）。まず、例えば、クリーピング時のトラバース幅を通常のトラバース時（以下、通常時）よりも単に狭くするだけでは、トラバース周期が変動してワインド比が一定に保たれなくなる。このため、パッケージ表面において、糸が実際に巻き取られる位置が、本来糸を巻き取りたい位置からずれてしまい、パッケージ表面の形状が乱れてしまう。したがって、これを防止するためには、トラバース周期を変動させずにクリーピングを行う必要がある。しかしながら、例えば、通常時とクリーピング時との間で単純にトラバースガイドの移動速度を異ならせることでワインド比の一定化を図ると、今度は糸とパッケージ表面とのなす角度（綾角）が通常時とクリーピング時との間で互いにずれてしまう。このため、やはりパッケージ表面の形状が乱れてしまう。

本発明の目的は、プレシジョン巻の実行中にクリーピングを行っても、ワインド比の変動を抑制し、且つ、パッケージ表面の形状が乱れることを抑制することである。

第１の発明の糸巻取機は、走行中の糸をトラバースガイドによってトラバースさせながら回転中のボビンに巻取可能、且つ、前記ボビンの回転数と前記トラバースガイドの単位時間あたりの往復移動回数との比であるワインド比を一定に維持するプレシジョン巻を実行しつつパッケージを形成可能に構成された糸巻取機であって、前記トラバースガイドを所定のトラバース方向に往復駆動する、糸の巻取動作中に前記トラバースガイドの反転位置を変更可能なガイド駆動部と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記ガイド駆動部を制御して、前記トラバース方向において、所定の速さで外側へ走行している前記トラバースガイドを減速させて所定の第１反転位置で内側へ反転させ、前記所定の速さまで再加速させる第１反転制御と、前記ガイド駆動部を制御して、前記トラバース方向において、前記所定の速さで外側へ走行している前記トラバースガイドを減速させて前記第１反転位置よりも内側にある第２反転位置で内側へ反転させ、前記所定の速さまで再加速させる第２反転制御と、を実行可能であり、前記プレシジョン巻の実行中に、前記第１反転制御における前記トラバースガイドの減速開始から再加速完了までの時間である第１反転時間よりも、前記第２反転制御における前記トラバースガイドの減速開始から再加速完了までの時間である第２反転時間を長くすることを特徴とするものである。

クリーピングを行いつつプレシジョン巻を正常に行うための前提として、トラバースガイドが第１反転位置で反転する場合（以下、通常時とも呼ぶ）と第２反転位置で反転する場合（以下、クリーピング時とも呼ぶ）とで、ワインド比を等しくする必要がある。ワインド比を等しくするためには、例えばボビンの回転数を一定としたとき、通常時よりもトラバースガイドの移動領域の幅が狭いクリーピング時においても、トラバースガイドの移動周期を通常時と等しくする必要がある。

本発明では、第２反転時間が第１反転時間よりも長い。このように、クリーピング時の反転時間を積極的に長くすることにより、クリーピング時のトラバースガイドの移動周期を長くすることができる。これにより、通常時とクリーピング時とでトラバースガイドの移動周期を等しくすることができる。したがって、ワインド比の変動を防止できる。

さらに、このように、第２反転時間の調整によってクリーピング時のトラバース周期を調整できるので、反転時以外のタイミングにおいては、トラバースガイドの走行速度を通常時とクリーピング時とで等しくすることができる。このため、パッケージ表面に巻き取られる糸の角度を揃えることができる。したがって、パッケージ表面の形状が乱れることを抑制できる。

以上のようにして、プレシジョン巻の実行中にクリーピングを行っても、ワインド比の変動を抑制でき、且つ、パッケージ表面の形状が乱れることを抑制できる。

第２の発明の糸巻取機は、前記第１の発明において、前記制御部は、前記トラバース方向における前記第１反転位置と前記第２反転位置との距離が長いほど、前記第２反転制御において、前記第２反転時間内に前記トラバースガイドが前記トラバース方向に移動する領域の幅を広くすることを特徴とするものである。

ワインド比の変動を抑制しつつパッケージ表面の形状乱れを抑制するためには、第１反転位置と第２反転位置との距離が長いほど（すなわち、クリーピング時のトラバース幅が狭いほど）、第２反転時間を長くする必要がある。ここで、第２反転時間内にトラバース方向においてトラバースガイドが移動する領域（以下、反転領域とする）の幅が一定である場合、第２反転時間が長くなると、トラバースガイドは、第２反転制御時に第２反転位置の近傍の領域に長時間位置し続けることとなる。すると、パッケージ表面の狭い領域に糸が集中的に巻き取られやすくなる。その結果、パッケージ表面に段差ができやすくなり、糸の綾落ちが発生する等、パッケージの形状等に悪影響が生じるおそれがある。

本発明では、第１反転位置と第２反転位置との距離が長いほど、反転領域の幅が広い。つまり、クリーピング時のトラバース幅が狭くなることによって第２反転時間が長くなった場合、第２反転制御中にトラバースガイドが移動可能な領域が広くなる。このため、トラバース方向における狭い領域内にトラバースガイドが長時間位置し続けることを抑制できる。したがって、パッケージ表面の狭い領域に糸が集中的に巻き取られることを抑制できる。

第３の発明の糸巻取機は、前記第１又は第２の発明において、前記制御部は、前記第２反転制御において、前記トラバースガイドの減速を開始させてから前記第２反転時間の半分の時間が経過したときに前記トラバース方向における前記第２反転位置に前記トラバースガイドを位置させるように、前記ガイド駆動部を制御することを特徴とするものである。

第２反転制御において、例えば、トラバースガイドを急減速させて第２反転位置に到達させ、その後緩やかに再加速させることも可能である。但し、この場合、パッケージ表面に巻き取られる糸の反転部分の形状が、トラバースガイドの減速時と再加速時とで大きく異なるおそれがある。このため、パッケージ表面の糸の反転部分の形状が非対称となり、反転部分をきれいに形成できないおそれがある。本発明では、トラバースガイドの減速を開始させてからトラバースガイドが第２反転位置に到達するまでの時間と、トラバースガイドが第２反転位置を離れてから再加速が完了するまでの時間とを等しくすることができる。これにより、糸の反転部分の形状を、パッケージの中心軸を中心線とした対称形状とすることができる（つまり、反転部分をきれいに形成することができる）。したがって、パッケージ表面の反転部分の形状が乱れることを抑制できる。

第４の発明の糸巻取機は、前記第１～第３のいずれかの発明において、前記ボビンを回転駆動するボビン駆動部を備え、前記制御部は、前記ボビンの回転角度と前記トラバースガイドの前記トラバース方向における位置との関係に関する情報を記憶する記憶部を有し、前記記憶部に記憶されている前記情報に基づいて前記ボビン駆動部及び前記ガイド駆動部を制御することを特徴とするものである。

本発明では、ボビンの回転角度とトラバースガイドの位置との関係に関する情報に基づく制御を行うことにより、例えば複雑な機械構造を用いた制御を行う場合と比べて、ワインド比を一定に維持しつつクリーピングも行うという複雑な動作を容易化できる。また、当該情報を書き換えることで、第２反転制御時のトラバースガイドの位置及び／又は速度等の調整を容易に行うことができる。

第５の発明の糸巻取機は、前記第１～第４のいずれかの発明において、前記ガイド駆動部は、正逆駆動可能に構成された駆動源を有することを特徴とするものである。

例えば、一般的なカム式のトラバース装置では、一方向に回転するモータが駆動源として用いられており、且つ、クリーピングを行うための構造が複雑な機械構造となっている。このため、カム式のトラバース装置では、クリーピングの細かい制御が困難である。本発明では、駆動源の正逆駆動によってトラバースガイドに往復走行を行わせることができる。このため、トラバースガイドの反転の位置及びタイミング等を制御部によって細かく制御できる。したがって、クリーピングの細かい制御を容易に行うことができる。

第６の発明の糸巻取機は、前記第５の発明において、前記ガイド駆動部は、前記トラバースガイドが取り付けられ、前記駆動源によって往復駆動されるベルト部材を有することを特徴とするものである。

例えば揺動可能なアームの先端部にトラバースガイドが取り付けられ、アームが揺動駆動される構成では、トラバースガイドが弧を描くように往復走行する。このため、プレシジョン巻を行っても、パッケージ表面に糸を規則正しく巻き取ることが難しいおそれがある。本発明では、ベルト部材のトラバースガイドが取り付けられた部分を直線状に張って往復駆動することにより、トラバースガイドを容易に直線的に往復走行させることができる。したがって、パッケージ表面に糸を規則正しく巻き取りやすくすることができる。

第７の発明の糸巻取方法は、走行中の糸をトラバースガイドによってトラバースさせながら回転中のボビンに巻き取り、前記ボビンの回転数と前記トラバースガイドの単位時間あたりの往復移動回数との比であるワインド比を一定に維持するプレシジョン巻を実行しつつパッケージを形成する糸巻取方法であって、所定のトラバース方向において、所定の速さで外側へ走行している前記トラバースガイドを減速させて所定の第１反転位置で内側へ反転させ、前記所定の速さまで再加速させる第１反転工程と、前記トラバース方向において、前記所定の速さで外側へ走行している前記トラバースガイドを減速させて前記第１反転位置よりも内側にある第２反転位置で内側へ反転させ、前記所定の速さまで再加速させる第２反転工程と、を実行し、前記プレシジョン巻の実行中に、前記第１反転工程における前記トラバースガイドの減速開始から再加速完了までの時間である第１反転時間よりも、前記第２反転工程における前記トラバースガイドの減速開始から再加速完了までの時間である第２反転時間を長くすることを特徴とするものである。

本発明では、第１の発明と同様に、プレシジョン巻の実行中にクリーピングを行っても、ワインド比の変動を抑制でき、且つ、パッケージ表面の形状が乱れることを抑制できる。

本実施形態に係るリワインダを正面から見た模式図である。 リワインダの電気的構成を示す図である。 （ａ）は、トラバースガイドの位置と時間との関係を示すグラフであり、（ｂ）は、トラバースガイドの速度と時間との関係を示すグラフである。 （ａ）及び（ｂ）は、プレシジョン巻の説明図であり、（ｃ）は、クリーピングの説明図である。 （ａ）は、トラバースガイドの速度と時間との関係を示すグラフであり、（ｂ）は、巻取パッケージの表面における糸の経路を示す説明図である。 （ａ）は、トラバースガイドの速度と時間との関係を示すグラフであり、（ｂ）は、巻取パッケージの表面における糸の経路を示す説明図である。 （ａ）は、トラバースガイドの位置と時間との関係を示すグラフであり、（ｂ）は、トラバースガイドの速度と時間との関係を示すグラフである。 （ａ）は、トラバースガイドの加速度と時間との関係を示すグラフであり、（ｂ）は、反転領域の幅とクリーピング量との関係を示すグラフである。 （ａ）及び（ｂ）は、パッケージ表面における糸の経路を示す説明図である。 （ａ）は、変形例に係るトラバースガイドの位置と時間との関係を示すグラフであり、（ｂ）は、同じくトラバースガイドの速度と時間との関係を示すグラフである。 図１０に示す変形例に係る、トラバースガイドの加速度と時間との関係を示すグラフである。

次に、本発明の実施形態について、図１～図９を参照しながら説明する。図１に示す上下方向及び左右方向を、それぞれリワインダ１の上下方向及び左右方向とする。上下方向及び左右方向の両方と直交する方向（図１の紙面垂直方向）を、前後方向とする。糸Ｙの走行する方向を糸走行方向とする。

（リワインダの構成）
まず、図１を用いて、本実施形態に係るリワインダ１（本発明の糸巻取機）の構成について説明する。図１は、リワインダ１を正面から見た模式図である。図１に示すように、リワインダ１は、給糸部１１と、巻取部１２と、制御装置１３（本発明の制御部）等を備える。リワインダ１は、給糸部１１に支持されている給糸パッケージＰｓから糸Ｙを解舒して、巻取部１２によって巻取ボビンＢｗ（本発明のボビン）に巻き返し、巻取パッケージＰｗ（本発明のパッケージ）を形成するためのものである。より具体的には、リワインダ１は、例えば給糸パッケージＰｓに巻かれている糸Ｙをよりきれいに巻き直したり、所望の密度の巻取パッケージＰｗを形成したりするためのものである。

給糸部１１は、例えば、立設された機台１４の下部の前面に取り付けられている。給糸部１１は、給糸ボビンＢｓに糸Ｙが巻かれて形成された給糸パッケージＰｓを支持するように構成されている。これにより、給糸部１１は、糸Ｙを供給可能となっている。

巻取部１２は、巻取ボビンＢｗに糸Ｙを巻き取って巻取パッケージＰｗを形成するためのものである。巻取部１２は、機台１４の上部に設けられている。巻取部１２は、クレードルアーム２１と、巻取モータ２２（本発明のボビン駆動部）と、トラバース装置２３と、コンタクトローラ２４等を有する。

クレードルアーム２１は、例えば、機台１４に揺動可能に支持されている。クレードルアーム２１は、例えば左右方向を巻取ボビンＢｗの軸方向として、巻取ボビンＢｗを回転可能に支持する。クレードルアーム２１の先端部には、巻取ボビンＢｗを把持するボビンホルダ（不図示）が回転可能に取り付けられている。巻取モータ２２は、ボビンホルダを回転駆動するためのものである。巻取モータ２２は、例えば一般的な交流モータであり、回転数を変更可能に構成されている。これにより、巻取モータ２２は、巻取ボビンＢｗの回転速度を変更可能となっている。巻取モータ２２は、制御装置１３と電気的に接続されている（図２参照）。

トラバース装置２３は、巻取ボビンＢｗの軸方向（本実施形態では左右方向）に糸Ｙをトラバースさせる装置である。トラバース装置２３は、巻取パッケージＰｗの糸走行方向におけるすぐ上流側に配置されている。トラバース装置２３は、トラバースモータ３１（本発明のガイド駆動部）と、無端ベルト３２（本発明のベルト部材）と、トラバースガイド３３とを有する。

トラバースモータ３１は、例えば一般的な交流モータである。トラバースモータ３１は、正転駆動及び逆転駆動可能に構成され、且つ、回転数を変更可能に構成された駆動源である。トラバースモータ３１は、制御装置１３と電気的に接続されている（図２参照）。無端ベルト３２は、トラバースガイド３３が取り付けられたベルト部材である。無端ベルト３２は、左右方向に互いに離間して配置されたプーリ３４及びプーリ３５と、トラバースモータ３１の回転軸に連結された駆動プーリ３６とに巻き掛けられており、略三角形状に張られている。無端ベルト３２は、トラバースモータ３１によって往復駆動される。トラバースガイド３３は、無端ベルト３２に取り付けられ、左右方向においてプーリ３４とプーリ３５の間に配置されている。トラバースガイド３３は、無端ベルト３２がトラバースモータ３１によって往復駆動されることにより、左右方向に直線的に往復走行させられる（図１の矢印参照）。これにより、トラバースガイド３３は、糸Ｙを左右方向にトラバースさせる。以下では、左右方向をトラバース方向とも呼ぶ。上記のような構成を有するトラバース装置２３では、トラバースモータ３１の回転軸の回転方向の切換タイミング等を制御することにより、糸Ｙの巻取動作中にトラバースガイド３３の移動領域の幅（トラバース幅）を変更可能となっている。

コンタクトローラ２４は、巻取パッケージＰｗの表面に接圧を付与して巻取パッケージＰｗの形状を整えるためのものである。コンタクトローラ２４は、巻取パッケージＰｗに接触し、巻取パッケージＰｗの回転に従動して回転する。

糸走行方向において、給糸部１１と巻取部１２との間には、上流側から順に糸ガイド１５、案内ローラ１６、テンションセンサ１７が配置されている。糸ガイド１５は、例えば給糸ボビンＢｓの中心軸の延長線上に配置されており、給糸パッケージＰｓから解舒された糸Ｙを糸走行方向下流側へ案内する。案内ローラ１６は、糸ガイド１５によって案内された糸Ｙをさらに糸走行方向下流側へ案内するためのものである。案内ローラ１６は、機台１４の前面且つ糸ガイド１５の上方に配置されている。案内ローラ１６は、例えばローラ駆動モータ１８によって回転駆動される。ローラ駆動モータ１８は、例えば一般的な交流モータであり、回転数を変更可能に構成されている。これにより、ローラ駆動モータ１８は、案内ローラ１６の回転速度を変更可能となっている。ローラ駆動モータ１８は、制御装置１３と電気的に接続されている（図２参照）。本実施形態では、案内ローラ１６の周速度と巻取パッケージＰｗの周速度との速度差によって、糸Ｙにテンションが付与される。

テンションセンサ１７は、糸走行方向において巻取パッケージＰｗと案内ローラ１６との間に配置されており、糸Ｙに付与されているテンションを検知する。テンションセンサ１７は、制御装置１３と電気的に接続されており（図２参照）、テンションの検知結果を制御装置１３に送る。

制御装置１３は、ＣＰＵと、ＲＯＭと、ＲＡＭ（記憶部１９）等を備える。記憶部１９には、例えば、糸Ｙの巻取量や巻取速度、糸Ｙに付与するテンションの強さ等のパラメータが記憶されている。制御装置１３は、ＲＡＭ（記憶部１９）に記憶されたパラメータ等に基づいて、ＲＯＭに格納されたプログラム従い、ＣＰＵにより各部を制御する。

以上のようなリワインダ１において、給糸パッケージＰｓから解舒された糸Ｙが糸走行方向における下流側へ走行する。走行中の糸Ｙは、トラバースガイド３３によって左右方向（トラバース方向）にトラバースされながら、回転中の巻取ボビンＢｗに巻き取られる（糸の巻取動作）。

（トラバースガイドの移動制御）
次に、制御装置１３によるトラバースガイド３３の基本的な移動制御について、図３を用いて説明する。図３（ａ）は、トラバースガイド３３のトラバース方向における位置と時間との関係を示すグラフである。図３（ｂ）は、トラバースガイド３３のトラバース方向における速度と時間との関係を示すグラフである。

制御装置１３の記憶部１９（図２参照）には、トラバース幅に関する情報が記憶されている。制御装置１３は、記憶部１９に記憶された情報に基づいてトラバースモータ３１を制御する。これにより、無端ベルト３２が往復駆動され、トラバースガイド３３がトラバース方向に往復走行する。

図３（ａ）に示すグラフにおいて、横軸は時間を示しており、縦軸はトラバースガイド３３のトラバース方向における位置を示している。説明の便宜上、左右方向において、トラバースガイド３３が往復移動する領域（トラバース領域）の中心よりも左方をグラフの縦軸の正方向とする。また、トラバース領域の中心よりも右方をグラフの縦軸の負方向とする。

一例として、トラバース幅をＷとしたとき、図３（ａ）に示すように、トラバースガイド３３は、トラバース方向において－Ｗ／２～Ｗ／２の領域内を往復走行する。より具体的には、例えば、所定時刻（図３（ａ）のグラフの左端）において、トラバースガイド３３が右端（－Ｗ／２の位置）に位置している。所定時間（Ｔとする）経過後に、トラバースガイド３３は左端（Ｗ／２の位置）まで移動する。その後、トラバースガイド３３は、右方に反転し、再び右端に到達する。これを繰り返すことにより、トラバースガイド３３が往復走行する。

図３（ｂ）に示すグラフにおいて、横軸は時間を示しており、縦軸はトラバースガイド３３のトラバース方向における速度を示している。以下、具体例について説明する。トラバースガイド３３が右端（－Ｗ／２の位置）に位置しているとき、トラバースガイド３３の速度はゼロである。制御装置１３は、トラバースモータ３１を制御して、トラバースガイド３３を所定の速さ（Ｖとする）まで加速させる。その後、制御装置１３は、トラバースガイド３３が左端（Ｗ／２の位置）近傍に到達するまでトラバースガイド３３の速度を一定に維持する。トラバースガイド３３が左端近傍に到達したとき、制御装置１３はトラバースモータ３１を制御して、以下のような反転制御を行う。すなわち、制御装置１３は、左方（トラバース方向における外側）へ走行しているトラバースガイド３３を減速させてＷ／２の位置で右方（トラバース方向における内側）へ反転させる。その後、制御装置１３は、トラバースガイド３３を所定の速さまで再加速させる（図３（ｂ）の－Ｖを参照）。本実施形態では、反転制御におけるトラバースガイド３３の減速開始から再加速完了までの時間を、反転時間（図３（ａ）、（ｂ）に示すＴｒ）と呼ぶ。

（プレシジョン巻及びクリーピング）
次に、プレシジョン巻及びクリーピングについて、図４（ａ）～（ｃ）を用いて説明する。図４（ａ）、（ｂ）は、プレシジョン巻の説明図であり、巻取パッケージＰｗを回転角度方向に展開した図である。説明の便宜上、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、巻取パッケージＰｗの紙面上端における回転角度を０度とし、紙面下端における回転角度を３６０度とする。図４（ｃ）は、クリーピングの説明図である。

まず、プレシジョン巻について説明する。プレシジョン巻とは、巻取ボビンＢｗの回転数とトラバースガイド３３の単位時間あたりの往復移動回数との比（ワインド比）を一定に維持する巻き方のことである。これにより、巻取パッケージＰｗの巻径によらず、巻取ボビンＢｗの回転角度とトラバースガイド３３のトラバース方向における位置との関係を制御できる。

制御装置１３の記憶部１９（図２参照）には、例えば、巻取ボビンＢｗの回転角度とトラバースガイド３３のトラバース方向における位置との関係に関する情報（テーブル及び計算式）が記憶されている。具体例として、記憶部１９には、巻取ボビンＢｗの回転角度と、トラバースガイド３３のトラバース方向における加速・減速開始位置及び反転位置等とが関連付けて記憶されている。また、記憶部１９には、巻取ボビンＢｗの回転角度に関する情報とトラバースガイド３３の位置に関する情報とに基づいて、トラバースガイド３３の速度及び／又は加速度を算出するための計算式が記憶されている。制御装置１３は、記憶部１９に記憶された情報に基づいて巻取モータ２２及びトラバースモータ３１を制御する。本実施形態では、制御装置１３は、巻取ボビンＢｗの回転数を一定に維持するように巻取モータ２２を制御する。最初の例として、図４（ａ）に示すように、ワインド比を５としたとき、トラバースガイド３３が１往復するごとに巻取ボビンＢｗが５回転する。つまり、図４（ａ）に示すように、トラバースガイド３３が１往復するごとに、巻取パッケージＰｗが５回転した分だけ糸Ｙが巻き取られる。

なお、上述したようにワインド比が整数である場合、巻取パッケージＰｗの表面において、糸Ｙが同じ経路上に繰り返し巻き取られる（いわゆるリボン巻が発生する）という問題がある。これを回避するため、実際には、図４（ｂ）に示すように、ワインド比は、整数とわずかに異なる値（例えば５＋α）に設定される。このようにすることで、プレシジョン巻では、リボン巻を回避するとともに、巻取パッケージＰｗの表面における糸Ｙの巻取径路を少しずつずらしながら、糸Ｙを平行に規則正しく巻き取ることができる。これにより、後工程における巻取パッケージＰｗからの糸Ｙの解舒性を向上させること、及び、巻取パッケージＰｗの用途に応じてパッケージ密度をコントロールしやすくすることができる。

次に、クリーピングについて説明する。クリーピングとは、巻取パッケージＰｗの耳高を抑制することを目的として、糸Ｙの巻取動作中にトラバース幅を一時的に変更することである。耳高とは、トラバースガイド３３の急激な反転が一般的に難しいこと等に起因して、巻取パッケージＰｗの表面の軸方向端部に巻かれる糸量が他の部分に巻かれる糸量よりも多くなることである。その結果、巻取パッケージＰｗの表面に段差ができやすくなり、糸Ｙの綾落ちが発生するおそれがある。その他、巻取パッケージＰｗの形状の悪化及び／又は巻取パッケージＰｗの密度の不均一化等の原因となりうる。

上述したように、トラバース装置２３は、トラバースガイド３３が取り付けられた無端ベルト３２をトラバースモータ３１によって往復駆動するように構成されている。このため、制御装置１３でトラバースモータ３１を制御することにより、トラバースガイド３３の反転位置を任意に変更可能である。制御装置１３は、一例として、図４（ｃ）に示すように、所定の第１幅（Ｗａ）と、第１幅よりも小さい第２幅（Ｗｂ）との間でトラバース幅を切換可能（すなわち、クリーピング可能）に構成されている。以下では、トラバース幅が第１幅であるときを通常時とし、トラバース幅が第２幅であるときをクリーピング時とする。通常時のトラバースガイド３３の反転位置とクリーピング時のトラバースガイド３３の反転位置との距離は、ΔＷ（＝（Ｗａ－Ｗｂ）／２）である。以下、この距離をクリーピング量とも呼ぶ。制御装置１３は、トラバースモータ３１を制御することにより、クリーピング量を変更可能である。クリーピング量は、一般的に５～２０ｍｍ程度であるが、これには限られない。また、制御装置１３は、任意のタイミングでクリーピングを実行することができる。一例として、図４（ｃ）に示すように、制御装置１３は、トラバースガイド３３が３往復する毎に１回クリーピングを実行することができる。クリーピングを行うことによって、クリーピングを行わない場合と比べて、巻取パッケージＰｗの軸方向端部において巻き取られる糸量を少なくすることができ、耳高を緩和できる。

ここで、プレシジョン巻を行っている最中にクリーピングを実行しようとすると、以下の問題が発生しうる。具体的には、図５（ａ）、（ｂ）及び図６（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。図５（ａ）は、クリーピング時に単純にトラバース幅を狭くした場合（詳細は後述）の、トラバースガイド３３の速度と時間との関係を示す、図３（ｂ）と同様のグラフである。図５（ｂ）は、クリーピング時に単純にトラバース幅を狭くした場合の、巻取パッケージＰｗの表面における糸Ｙの経路を示す説明図であり、巻取パッケージＰｗの左端部の拡大図である。図６（ａ）は、クリーピング時に単純にトラバース速度を遅くした場合（詳細は後述）の、トラバースガイド３３の速度と時間との関係を示す、図３（ｂ）と同様のグラフである。図６（ｂ）は、クリーピング時に単純にトラバース速度を遅くした場合の、巻取パッケージＰｗの表面における糸Ｙの経路を示す説明図であり、巻取パッケージＰｗの左端部の拡大図である。なお、図５（ａ）及び図６（ａ）に示すグラフにおいて、実線は通常時のトラバース速度を示しており、破線はクリーピング時のトラバース速度を示している。

まず、クリーピング時に、通常時と比べて単純にトラバース幅を狭くした場合について説明する。単純にトラバース幅を狭くするとは、図５（ａ）に示すように、上述した反転時間（Ｔｒ）及び反転制御時以外におけるトラバース速度（Ｖ）を変更せず、反転制御の実行タイミングだけを変更することである。この場合、クリーピング時には、トラバースガイド３３を通常時と比べて早めに反転させることのみによって、トラバース幅が狭くなる。これにより、クリーピング時に、通常時と比べてトラバース周期が短くなる。このため、プレシジョン巻が正常に行われず、巻取パッケージＰｗの表面における糸Ｙの経路は、図５（ｂ）に示すようになる。すなわち、通常時に巻取パッケージＰｗに巻き取られる糸Ｙの一部である糸Ｙ１、Ｙ２は、巻取パッケージＰｗの端面Ｐｗ１上の点１０１、１０２でそれぞれ反転する。また、クリーピング時に巻取パッケージＰｗに巻き取られる糸Ｙの一部である糸Ｙ３は、トラバース方向において点１０１、１０２よりもΔＷだけ内側にある点１０３で反転する。点１０３は、仮に糸Ｙ３が巻き取られるときのトラバース幅が通常時と同じである場合の反転位置（点１０４）よりも、回転角度方向において手前側に位置している。つまり、糸Ｙ３は、クリーピングを行わない場合に糸Ｙが巻き取られる経路１０５から大きくずれた状態で巻き取られる。このため、巻取パッケージＰｗの表面の形状が乱れてしまう。

次に、クリーピング時に、通常時と比べて単純にトラバース速度を遅くした場合について説明する。単純にトラバース速度を遅くするとは、図６（ａ）に示すように、反転時間（Ｔｒ）及び反転制御の実行タイミングを変更せず、反転制御時以外におけるトラバース速度を、通常時よりも遅くすることである。例えば、通常時の上記トラバース速度をＶａとし、クリーピング時の上記トラバース速度をＶｂとすると、Ｖｂ＜Ｖａである。この場合、通常時とクリーピング時とでトラバース周期が同じであるため、ワインド比も一定に維持される。この場合、図６（ｂ）に示すように、クリーピング時に巻き取られる糸Ｙ３は、点１０６で反転する。点１０６は、回転角度方向において、上述した点１０４と同じ位置にある。しかしながら、この場合、トラバース速度の変更に起因して、糸Ｙと巻取パッケージＰｗとのなす角度（綾角）が通常時とクリーピング時との間で互いにずれてしまう。つまり、通常時に巻取パッケージＰｗに巻き取られる糸Ｙの一部である糸Ｙ１、Ｙ２と、クリーピング時に巻取パッケージＰｗに巻き取られる糸Ｙの一部である糸Ｙ３とが互いに平行でなくなる。このため、やはり巻取パッケージＰｗの表面の形状が乱れてしまう。そこで、本実施形態では、プレシジョン巻の実行中にクリーピングを行ってもワインド比の変動を抑制し、且つ、巻取パッケージＰｗの表面の形状が乱れることを抑制するために、制御装置１３が以下のような制御を行う。

（反転制御を用いた糸巻取方法の詳細）
制御装置１３による上述した反転制御を用いた糸巻取方法の詳細について、図７（ａ）、（ｂ）、図８（ａ）、（ｂ）、図９（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。図７（ａ）は、トラバースガイド３３のトラバース方向における位置と時間との関係を示すグラフである。図７（ｂ）は、トラバースガイド３３のトラバース方向における速度と時間との関係を示すグラフである。図８（ａ）は、トラバースガイド３３のトラバース方向における加速度と時間との関係を示すグラフである。図８（ｂ）は、後述する反転領域の幅とクリーピング量との関係を示すグラフである。図９（ａ）及び図９（ｂ）は、巻取パッケージＰｗの表面における糸Ｙの経路を示す、図５（ｂ）及び図６（ｂ）と同様の説明図である。以下の説明において、巻取パッケージＰｗの回転数は一定であるものとする。

まず、制御装置１３は、通常時の反転制御（第１反転制御）として、以下の制御を行う。制御装置１３は、第１反転制御において、トラバース方向における第１反転位置（図７（ａ）のＷａ／２）でトラバースガイド３３を反転させる（第１反転工程）。第１反転制御において、トラバースガイド３３の減速開始から再加速完了までの時間を第１反転時間（Ｔｒａ）とする。また、制御装置１３は、クリーピング時の反転制御（第２反転制御）として、以下の制御を行う。制御装置１３は、第２反転制御において、トラバース方向における第２反転位置（図７（ａ）のＷｂ／２）でトラバースガイド３３を反転させる（第２反転工程）。第２反転制御において、トラバースガイド３３の減速開始から再加速完了までの時間を第２反転時間（Ｔｒｂ）とする。また、トラバースガイド３３が、減速開始から再加速完了までの間にトラバース方向において移動する領域を反転領域とする。第２反転制御における反転領域の幅を、例えばＷｔとする（図７（ａ）参照）。

制御装置１３は、図７（ａ）に示すように、第２反転時間を第１反転時間よりも長くする（Ｔｒｂ＞Ｔｒａ）。別の観点から説明すると、制御装置１３は、第２反転制御時には、第１反転制御時と比べてトラバースガイド３３を緩やかに加減速させる。より具体的には、第１反転制御時の第１反転時間内における加速度の最大値（Ａａとする）と比べて、第２反転制御時の第２反転時間内における加速度の最大値（Ａｂとする）を小さくする（図８（ａ）参照）。言い換えると、第１反転制御時の第１反転時間内における加速度の時間平均値と比べて、第２反転制御時の第２反転時間内における加速度の時間平均値を小さくする。

これにより、通常時とクリーピング時との間でトラバース幅が互いに異なっていても、トラバース周期を等しくすることができる（図７（ａ）参照）。すなわち、ワインド比の変動を抑制できる。また、制御装置１３は、反転制御時以外におけるトラバース速度を通常時とクリーピング時とで等しくする（図７（ｂ）参照）。さらに、制御装置１３は、第２反転制御において、トラバースガイド３３の減速を開始させてから第２反転時間の半分の時間（Ｔｒｂ／２）が経過したときに、第２反転位置にトラバースガイド３３を位置させるように、トラバースモータ３１を制御する。

上記のような制御を行うことにより、糸Ｙは、図９（ａ）に示すように巻取パッケージＰｗに巻き取られる。すなわち、糸Ｙのうち、クリーピング時に巻取パッケージＰｗに巻き取られる部分（糸Ｙ３）は、点１０７でトラバース方向において反転する。点１０７は、回転角度方向において、上述した点１０４と同じ位置にある。また、第２反転制御時（すなわち、トラバースガイド３３が上述した反転領域を移動しているとき）、糸Ｙ３は、弧を描くように巻取パッケージＰｗに巻き取られる（図９（ａ）のハッチングされた領域２０１参照）。また、反転制御時以外におけるトラバース速度が通常時とクリーピング時とで等しいため、通常時とクリーピング時とで反転制御時以外における綾角が等しい。これにより、領域２０１よりもトラバース方向における内側では、糸Ｙ３は、上述した経路１０５に沿って巻き取られる。つまり、本実施形態ではプレシジョン巻が正常に行われ、且つ、巻取パッケージＰｗの表面の形状が乱れることが抑制される。

また、上述したように、トラバースガイド３３の減速を開始させてから第２反転時間の半分の時間（Ｔｒｂ／２）が経過したときに、トラバースガイド３３が第２反転位置に位置する。このため、糸Ｙ３の反転部分は、巻取パッケージＰｗの中心軸を中心線とした対称形状となる。つまり、糸Ｙ３の反転部分がきれいに形成される。

また、制御装置１３は、クリーピング量が大きいほど、トラバース方向における反転領域の幅を広くする（図８（ｂ）参照）。例えば、クリーピング量がΔＷよりも大きいΔＷ１である場合、制御装置１３は、反転領域の幅をＷｔよりも広いＷｔ１とする（図９（ａ）、（ｂ）参照）。つまり、クリーピング時のトラバース幅が狭くなることによって第２反転時間が長くなった場合、第２反転制御中にトラバースガイド３３がトラバース方向に移動可能な領域が広くなる。このため、トラバース方向における狭い領域内にトラバースガイド３３が長時間位置し続けることが抑制される。また、この場合、糸Ｙ３が巻取パッケージＰｗに巻き取られるときに描く弧が大きくなる（図９（ｂ）の領域２０２参照）。

以上のように、第２反転時間が第１反転時間よりも長い。このように、クリーピング時の反転時間を積極的に長くすることにより、クリーピング時のトラバースガイド３３の移動周期を長くすることができる。これにより、トラバースガイド３３の移動周期を通常時とクリーピング時とで等しくすることができる。したがって、ワインド比の変動を防止できる。

さらに、このように、第２反転時間の調整によってクリーピング時のトラバース周期を調整できるので、反転以外のタイミングにおいては、トラバースガイド３３の走行速度を通常時とクリーピング時とで等しくすることができる。このため、巻取パッケージＰｗの表面に巻き取られる糸Ｙの角度を揃えることができる。したがって、巻取パッケージＰｗの表面の形状が乱れることを抑制できる。

また、クリーピング量が大きいほど、反転領域の幅が広い。つまり、クリーピング時のトラバース幅が狭くなることによって第２反転時間が長くなった場合、第２反転制御中にトラバースガイド３３が移動可能な領域が広くなる。このため、トラバース方向における狭い領域内にトラバースガイド３３が長時間位置し続けることを抑制できる。したがって、巻取パッケージＰｗの表面の狭い領域に糸Ｙが集中的に巻き取られることを抑制できる。

また、トラバースガイド３３の減速を開始させてからトラバースガイド３３が第２反転位置に到達するまでの時間と、トラバースガイド３３が第２反転位置を離れてから再加速が完了するまでの時間とを等しくすることができる。これにより、糸Ｙの反転部分の形状を、巻取パッケージＰｗの中心軸を中心線とした対称形状とすることができる（つまり、反転部分をきれいに形成することができる）。したがって、巻取パッケージＰｗの表面の反転部分の形状が乱れることを抑制できる。

また、制御装置１３が、巻取ボビンＢｗの回転角度とトラバースガイド３３の位置との関係に関する情報に基づく制御を行う。これにより、例えば複雑な機械構造を用いた制御を行う場合と比べて、ワインド比を一定に維持しつつクリーピングも行うという複雑な動作を容易化できる。また、当該情報を書き換えることで、第２反転制御時のトラバースガイド３３の位置及び速度等の調整を容易に行うことができる。

また、トラバースモータ３１が正転及び逆転駆動可能に構成されている。これにより、トラバースモータ３１の正逆駆動によってトラバースガイド３３に往復走行を行わせることができる。このため、トラバースガイド３３の反転の位置及びタイミング等を制御部によって細かく制御できる。したがって、クリーピングの細かい制御を容易に行うことができる。

また、無端ベルト３２のトラバースガイド３３が取り付けられた部分を直線状に張って往復駆動することにより、トラバースガイド３３を容易に直線的に往復走行させることができる。したがって、巻取パッケージＰｗの表面に糸Ｙを規則正しく巻き取りやすくすることができる。

次に、前記実施形態に変更を加えた変形例について説明する。但し、前記実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。

（１）前記実施形態において、制御装置１３は、第２反転制御時には、第１反転制御時と比べてトラバースガイド３３を緩やかに加減速させるものとしたが、これには限られない。例えば、図１０（ａ）、（ｂ）及び図１１に示すように、制御装置１３は、第２反転制御時の第２反転時間内における加速度の最大値を、第１反転制御時の第１反転時間内における加速度の最大値と等しくしても良い。そして、制御装置１３は、トラバースガイド３３をトラバース方向における第２反転位置で所定時間停止させた後に再加速させても良い。このようにして、第２反転時間を第１反転時間よりも長くしても良い。前記実施形態における第２反転制御をＡ制御とし、上記変形例（図１０（ａ）、（ｂ）及び図１１）における第２反転制御をＢ制御としたとき、制御装置１３は、以下のような制御を行っても良い。すなわち、制御装置１３は、巻取動作中の第２反転制御としてＡ制御のみを行い、又はＢ制御のみを行っても良い。或いは、制御装置１３は、巻取動作中にＡ制御とＢ制御とを組み合わせて行っても良い。より具体的には、制御装置１３は、第２反転制御としてＡ制御及びＢ制御を所定のパターンで繰り返し行うようにしても良い。繰り返しの例として、制御装置１３は、Ａ制御とＢ制御とを交互に行う等しても良い。

（２）前記までの実施形態において、クリーピング量が大きいほどトラバースガイド３３のトラバース方向における反転領域の幅を広くするものとしたが、これには限られない。反転領域の幅は、クリーピング量によらず一定でも良い。

（３）前記までの実施形態において、制御装置１３は、第２反転制御において、トラバースガイド３３の減速を開始させてから第２反転時間の半分の時間が経過したときに、第２反転位置にトラバースガイド３３を位置させるように、トラバースモータ３１を制御するものとした。しかし、これには限られない。例えば、制御装置１３は、第２反転制御において、トラバースガイド３３を急減速させ、その後緩やかに再加速させる等の制御を行っても良い。或いは、制御装置１３は、第２反転制御において、トラバースガイド３３を緩やかに減速させ、その後急加速させる等の制御を行っても良い。

（４）前記までの実施形態において、制御装置１３の記憶部１９には、巻取ボビンＢｗの回転角度とトラバースガイド３３のトラバース方向における位置との関係に関する情報として、テーブル及び計算式の両方が記憶されているものとしたが、これには限られない。例えば、記憶部１９には、巻取ボビンＢｗの回転角度に基づいてトラバースガイド３３の位置及び／又は速度等を算出するための計算式のみが記憶されていても良い。つまり、制御装置１３は、巻取動作中に、巻取ボビンＢｗの回転角度及び計算式に基づいて、トラバースガイド３３の位置及び／又は速度等を常時算出しても良い。或いは、記憶部１９には、巻取ボビンＢｗの回転角度と、トラバースガイド３３の位置、速度及び加速度との関係に関する情報として、テーブルのみが記憶されていても良い。

（５）前記までの実施形態において、トラバースガイド３３は無端ベルト３２に取り付けられているものとしたが、これには限られない。例えば、揺動駆動されるアームの先端部にトラバースガイド３３が取り付けられていても良い（特開２００７－１５３５５４号公報等を参照）。或いは、トラバースガイド３３は、リニアモータ等によって往復駆動されても良い。

（６）前記までの実施形態において、トラバースガイド３３は正逆駆動可能に構成された駆動源によって駆動されるものとしたが、これには限られない。例えば、リワインダ１は、一方向に回転駆動するモータを駆動源とするカム式のトラバース装置を備えていても良い。

（７）前記までの実施形態において、巻取ボビンＢｗの回転数は一定であるものとしたが、これには限られない。すなわち、制御装置１３は、プレシジョン巻を行うためにワインド比を一定に保つように巻取モータ２２及びトラバースモータ３１を制御すれば良く、巻取動作中に巻取ボビンＢｗの回転数を変更しても良い。

（８）本発明は、リワインダ１に限られず、様々な糸巻取機に適用することができる。

１ リワインダ（糸巻取機）
１３ 制御装置（制御部）
１９ 記憶部
２２ 巻取モータ（ボビン駆動部）
３１ トラバースモータ（ガイド駆動部）
３２ 無端ベルト（ベルト部材）
３３ トラバースガイド
Ｂｗ 巻取ボビン（ボビン）
Ｐｗ 巻取パッケージ（パッケージ）
Ｙ 糸

Claims (7)

1. 走行中の糸をトラバースガイドによってトラバースさせながら回転中のボビンに巻取可能、且つ、前記ボビンの回転数と前記トラバースガイドの単位時間あたりの往復移動回数との比であるワインド比を一定に維持するプレシジョン巻を実行しつつパッケージを形成可能に構成された糸巻取機であって、
   前記トラバースガイドを所定のトラバース方向に往復駆動する、糸の巻取動作中に前記トラバースガイドの反転位置を変更可能なガイド駆動部と、
   制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記ガイド駆動部を制御して、前記トラバース方向において、所定の速さで外側へ走行している前記トラバースガイドを減速させて所定の第１反転位置で内側へ反転させ、前記所定の速さまで再加速させる第１反転制御と、
   前記ガイド駆動部を制御して、前記トラバース方向において、前記所定の速さで外側へ走行している前記トラバースガイドを減速させて前記第１反転位置よりも内側にある第２反転位置で内側へ反転させ、前記所定の速さまで再加速させる第２反転制御と、を実行可能であり、
   前記プレシジョン巻の実行中に、前記第１反転制御における前記トラバースガイドの減速開始から再加速完了までの時間である第１反転時間よりも、前記第２反転制御における前記トラバースガイドの減速開始から再加速完了までの時間である第２反転時間を長くし、
   前記第２反転制御において、前記トラバースガイドを前記トラバース方向における前記第２反転位置で停止させている状態を所定時間維持した後に、前記トラバースガイドを再加速させ、
   前記第２反転時間内における前記トラバースガイドの加速度の最大値を、前記第１反転時間内における前記トラバースガイドの加速度の最大値と等しくすることを特徴とする糸巻取機。
2. 前記制御部は、
   前記トラバース方向における一端部に位置する前記第１反転位置と前記トラバース方向において前記一端部に近い側の前記第２反転位置との前記トラバース方向における距離が長いほど、前記一端部に近い側の前記第２反転位置に係る前記第２反転制御において、前記第２反転時間内に前記トラバースガイドが前記トラバース方向に移動する領域の幅を広くし、
   前記トラバース方向における他端部に位置する前記第１反転位置と前記トラバース方向において前記他端部に近い側の前記第２反転位置との前記トラバース方向における距離が長いほど、前記他端部に近い側の前記第２反転位置に係る前記第２反転制御において、前記第２反転時間内に前記トラバースガイドが前記トラバース方向に移動する領域の幅を広くすることを特徴とする請求項１に記載の糸巻取機。
3. 前記制御部は、
   前記第２反転制御において、前記トラバースガイドの減速を開始させてから前記第２反転時間の半分の時間が経過したときに前記トラバース方向における前記第２反転位置に前記トラバースガイドを位置させるように、前記ガイド駆動部を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の糸巻取機。
4. 前記ボビンを回転駆動するボビン駆動部を備え、
   前記制御部は、
   前記ボビンの回転角度と前記トラバースガイドの前記トラバース方向における位置との関係に関する情報を記憶する記憶部を有し、
   前記記憶部に記憶されている前記情報に基づいて前記ボビン駆動部及び前記ガイド駆動部を制御することを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の糸巻取機。
5. 前記ガイド駆動部は、
   正逆駆動可能に構成された駆動源を有することを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の糸巻取機。
6. 前記ガイド駆動部は、
   前記トラバースガイドが取り付けられ、前記駆動源によって往復駆動されるベルト部材を有することを特徴とする請求項５に記載の糸巻取機。
7. 走行中の糸をトラバースガイドによってトラバースさせながら回転中のボビンに巻き取り、前記ボビンの回転数と前記トラバースガイドの単位時間あたりの往復移動回数との比であるワインド比を一定に維持するプレシジョン巻を実行しつつパッケージを形成する糸巻取方法であって、
   所定のトラバース方向において、所定の速さで外側へ走行している前記トラバースガイドを減速させて所定の第１反転位置で内側へ反転させ、前記所定の速さまで再加速させる第１反転工程と、
   前記トラバース方向において、前記所定の速さで外側へ走行している前記トラバースガイドを減速させて前記第１反転位置よりも内側にある第２反転位置で内側へ反転させ、前記所定の速さまで再加速させる第２反転工程と、を実行し、
   前記プレシジョン巻の実行中に、前記第１反転工程における前記トラバースガイドの減速開始から再加速完了までの時間である第１反転時間よりも、前記第２反転工程における前記トラバースガイドの減速開始から再加速完了までの時間である第２反転時間を長くし、
   前記第２反転工程において、前記トラバースガイドを前記トラバース方向における前記第２反転位置で停止させている状態を所定時間維持した後に、前記トラバースガイドを再加速させ、
   前記第２反転時間内における前記トラバースガイドの加速度の最大値を、前記第１反転時間内における前記トラバースガイドの加速度の最大値と等しくすることを特徴とする糸巻取方法。

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