JPH0336167A - 糸条の巻取機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は糸条の巻取機に関し、より詳しくは巻取り時に
断糸することなく安定した工程調子を得ることかできる
糸条の巻取機に関する。

〔従来の技術〕

従来、この種の糸条の巻取機は、大別すると、例えば、
特開昭５８−７１．０５３号公報、時開１１ｒイ４’１
２０４５３号公報等に開示された周速制御方式および持
分１１ｊ（５５−２５５８３号公報に開示された張力制
御方式がある。

更に、特開昭５８−４２５６２号公報には、ボビンホル
ダの起動時にボビンホルダの回中云数を検出してトラバ
ースとボビンホルダの回転比（ワインド比）を所定の値
に保つようにした張力制御方式の糸条巻取機が開示され
ている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような従来装置においては、次のよ
うな問題があった。

前者の周速制御方式では、 １）巻始めから巻終わりに至る間で、パッケージに発生
ずる耳高がパッケージの巻太りとともに増大し、一方、
巻取り中の糸条の張力が減少し、断糸することがある。

２）工業用繊維の延伸糸の巻取りにおいては、糸条にｆ
＝Ｉ着させた処理剤が周速計測用ローラや延伸ローラ等
の表面に付着し、ローラと糸条との間の摩擦係数が変化
したり、繊維自体の重合度の変化によって、経時的に糸
条張力が変化することがあり、糸条張力が減少した場合
に断糸する。

特に、前記の現象は、高速巻取りや低収縮糸条において
頻繁に発生し生産効率が著しく低下するという問題があ
った。

後者の張力制御方式では、細デニールの糸条を巻取る場
合には糸条の張力が低いため張力センサの感応が悪く急
激な張力の変化に対応ができないという問題があった。

上述のように、従来の糸条巻取機では、周速制御方式ま
たは張力制御方式が別個に採用されており、それらを組
合わせることは行われていない。

また、上述の特開昭５８−４２５６２号公報に開示され
た糸条巻取機は、基本的には張力制御方式であり、ワイ
ンド比を所定値にするために、ボビンホルダの起動時に
ボビンホルダの回転数を検出しているだけてあり、糸条
の巻取については張力制御方式と周速制御方式とを組合
わせるものとはなっていない。

〔発明の目的〕

そこで本発明は、上記の事情に鑑み、両制御方式の長所
を同時に生かして巻取機の制御を行い安定した巻取りを
することを目的としている。

本発明をスピンドル駆動型巻取機に適用する場合には、
糸条巻取用ボビンを装着するボビンホルダをモータで駆
動し、該ボビンホルダに装着したボビンまたはボビン上
に巻き上げたパッケージにコンタクトローラを圧接する
。

また、本発明をフリクション駆動型巻取機に適用する場
合には、糸条巻取用ボビンを装着するボビンホルダ、該
ボビンホルダに装着したボビンまたはボビン上に巻き上
げたパッケージに圧接されるコンタクトローラからなり
、該コンタクトローラは駆動モータに連結される。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による巻取機においては上記目的達成のため、糸
条巻取用ボビンを装着するボビンホルダ、該ボビンホル
ダに装着したボビンまたはボビン」二に巻き上げたパッ
ケージに圧接されるコンタクトローラからなり、連続的
に供給される糸条を巻取るようにした巻取機において、
前記コンタクトローの回転数を検出する回転数検出手段
と、前記糸条の張力を検出する張力検出手段と、前記ボ
ビンホルダを駆動するモータの回転を制御して前記回転
数検出手段で検出した値を所定の目標値に制御するとと
もに前記張力検出手段により検出した糸条張力により前
記コンタクトローラの回転数の目標値を変更して前記張
力検出手段で検出した張力を所定値に制御するようにし
た制御手段とを有する。

〔作　用〕

本発明では、パッケージに圧接したコンタク］・ローラ
の回転数が所定の目標値になるようにボビンホルダを直
接にまたは間接に駆動するモータの回転数を制御すると
ともに、巻取り中の糸条の張力を検出して、張力が所定
の値になるようにコンタクトローラの回転数の目標値を
変更する。このため、急激な速度変動に対してはモータ
の回巾云数の制御により敏感に反応でき、かつ、経時的
または巻太りによる張力変動に対してはコンタクトロー
ラの回転数の１」極地を変更して対応可能なため、制御
精度の良い安定した糸条の巻取りが可能となる。

また、高速巻取りにおいては、トラバース運動の影響を
受けて短周期で変動する張力を検出して巻取りにフィー
ドバックすることも可能である。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に基づいて説明する。

第１−図、第２図は本発明に係るスピンドル駆動型糸条
巻取機の一実施例を示す。

先ず構成を説明する。正面図を示す第１図において、１
は巻取機の機枠てあり、機枠１にはボビンホルダ２が回
転可能に突設され、ボビン３を装着している。ボビンホ
ルダ２はモータ１３（第２図）により駆動される。

機枠１にはスライドブロック５がスライダシャツｌ−（
図示せず）を介し上下に移動可能に取付けられている。

スライ］・ブロック５には、コンタクトローラ７を回転
可能に取付けたフレーム６と、糸条Ｙをトラバース運動
するためのトラバース装置８が突設されている。

トラバース装置８によりトラバースされた糸条Ｙは、ボ
ビンホルダ２に装着したボビン３上にパッケージ４とし
て巻上げられる。パッケージ４にコンタクトローラ７か
圧接され、コンタクドロラフは摩擦駆動される。

第２図に示すように、コンタクトローラ７の軸にギア１
１が取着され、ギア１１に近接して電磁ピックアップ１
２が配置され、ギア１−１の回転によりコンタクトロー
ラ７の回転数を検知する。

再び第１図において、コンタクトローラ、７の上方には
綾振り支点ガイド１０が配設され、綾振り支点ガイド１
０の上方には公知の形式の張力センサ９が配設され、巻
取り中の糸条Ｙの張力を測定する。

本実施例では張力センサ９として、感圧センサを使用し
たが、歪ゲージ等を使用してもよい。

第２図に示すように、ボビンホルダ２はモータ（インダ
クションモータ）］３に連結され、モダ１３はインバー
タ１４に接続されている。

インバータコ４の出力制御はマイクロコンピュタ１６か
らの指令に基づいて行われており、マイクロコンピュー
タ１６のＩ１０ボーＩ・１７には、電磁ピックアップ］
２および張力センサ９から信号が人力される。

コンタクトローラ７は電磁ピックアップ１２からの検出
信号に基づきインバータ１４の周波数を操作して、糸条
巻取り時のコンタクトローラ７の回転数が所定の回転数
になるようにモータ１３の回転の制御、すなわち、フィ
ードバック制御を行う。

張力センサ９は、綾振り支点ガイド］Ｏの」二流の糸条
の糸道に配設され、張力センサ９は糸条と接触して、巻
取り中の糸条の張力を検出する。検出した糸条の張力に
基づいて、後述の如くマイクロコンピュータ１６におい
てコンタクトローラ７の回転数の目標値の最適値を算出
する。

マイクロコンピュータ１６には設定器］５からの出力が
人力される。設定器１５は糸条の巻取速度、張力を設定
する。マイクロコンピュータ１６は周知の形式のもので
、基本的には中央処理装置（ＣＰＵ）１．８、ランダム
アクセスメモリ（ＲＡＭ）２０、リードオンリーメモリ
　（ＲＯＭ）１９．１１０ボート］７より構成されてい
る。

ＲＯＭ　１．９にはＣＰＵ１８を制御するプログラムが
書込まれている。ＣＰ　Ｕ　］、　８はプログラムに従
ってＩ１０ポート１７から必要とされる外部データを取
込んだり、ＲＡＭ２０との間でデータの授受を行ったり
しながら演算処理し、必要に応じて処理したデータをＩ
１０ポート］７へ出力する。

Ｉ１０ポート１７は外部との信号授受に必要なインター
フェイス、例えば、Ｄ／Ａ変換器、Ａ／Ｄ変換器等を含
む。

上記本発明の実施例のブロック線図を示す第３図に基づ
いて、作用を説明する。張力設定２８、］　１ 周速設定２９は前記設定器］５によって設定する。

前述の如くボビンホルダ２はインバータ１４によって駆
動され、ボビンホルダ２に装着されたポビン３上にコン
タクトローラ７か圧接されてパッケージ４が巻上げられ
る。前述の如くコンタクトローラ７の軸には歯車］１が
止着され、電磁ピックアップ１２によてコンタクトロー
ラ７の回転数を検出する。

糸条の糸１１）け貼には、ボビンホルダ２を駆動するモ
ータコ３は、周速設定２９の設定値に促い所定の増速勾
配で所定値になるように駆動される。

一方、電磁ピックアップ１２によって歯車１］により生
じるパルスがサンプリングされ、周速検出２２によって
検出される。周速設定２９に設定された値から、周速目
標値演算回路２６によって目標値が算出される。

算出した目標値と検出値とか比較器２５で比較演算され
、演算された偏差に基づき制御器２３によってＰＩ演算
制御が行われ、周波数設定器２４によってインバータ１
４の周波数が設定される。

　２ 次いで、巻取機に糸条が掛けられ、張カセンザ９を経て
張力検出器２１にて糸条の張力が検出される。糸掛は指
令を受けると、下記操作を繰返し、巻取制御する。

すなわち、張力設定２８によって設定された値と張力検
出値とが比較器２７によって比較演算され、偏差が算出
される。次に偏差に基づいて周速目標値演算２６におい
て、周速設定２つによって設定された値から、上記偏差
に基づき算出した所定値を加減算して、比較器２５て比
較演算するための目標値を算出する。

例えば、検出した張力が張力設定２８の設定値より高い
場合は、周速設定２９において設定した値から上記の所
定値を減算する。逆に、検出した張力が張力設定２８の
設定値より低い場合は、周速設定２９に設定された値に
上記の所定値を加算して目標値を算出する。

次に、上述のようにして周速目標値演算２６で演算した
目標値と周速検出２２からの帰還信号とを比較器２５に
おいて比較演算して偏差を算出する。

この偏差に基づいて、制御器２３においてＰＩ演算制御
を行い、周波数設定器２４によってインバータ１４の出
力周波数を制御する。

上述した一連の制御は第２図に示したマイクロコンピュ
ータ１６によって実施される。

次に第４図、第５図に従って、本発明のプログラムの一
実施例のフローチャー１・を説明する。

本プログラムはＰｌでスター１−Ｌ、Ｐ２においてデー
タ、コンタクトローラの設定回転数ＮＯ１糸条糸条膜定
張力ＴＯ等が入力される。

Ｐ３においてデータが読み込まれ、Ｐ４に進み、Ｋｌ、
に２、Ｋ３、Ｊがクリアされる。

Ｐ５に進んで、巻取機の起動指令を外部指令（Ｋ１．＝
１．）として読込み、Ｐ６に進みに１＝１となりＰｌへ
進む。

Ｐｌにおいて、コンタクトローラの回転数Ｎ１糸楽の張
力ＴｎをサンプリングしてＰ８へ進む。

このときＮ、ＴｎはＯである。

Ｐ８へ進むと、Ｎ２−０であるからＰ９に進んで、コン
タクトローラ７の回転数が所定回転ＮＯになるまでモー
タ１３を所定の勾配で起動する。

ＰＩＯに進んて起動中のコンタクトローラ７の回転数Ｎ
をチエツクし、設定値ＮＯに達していなければＰｌ、Ｉ
に進んで偏差を算出して、Ｐｌ２に進んてＰＩ副制御て
インバータ１４の出力周波数を操作する。

次いで、Ｐ５に進み、前記操作を繰返し、ＰＩＯでコン
タクトローラの回転数が所定値ＮＯに達したらＰＩＯａ
に進む。

Ｐｌ、Ｏａでに２＝１としてＰ５からＰ６へ進む。

Ｐ６でに１−１であるとコンタクトローラの回・転数Ｎ
、張力ＴｎをサンプリングしてＰ８へ進み、Ｋ２−１で
あるからＰＬ、３へ進む。

Ｐｌ３では、糸が掛けられておらず張力Ｔｎが所定値に
達していないのてＰｌ３からＰｌ４へ進む。

Ｐｌ４においてサンプリング値Ｎと目標値ＮＯとの偏差
を算出する。Ｐｌ２に進んで、偏差に基づいてＰＩ副制
御よりインバータ１４の出力周波数を操作してＰ５へ進
む。

５ Ｐ５て糸出は完了信号を外部入力として読み込みＰ６か
らＰｌへ進む。

ＰｌでＮＸＴｎをサンプリングしてＰ８へ進む。

Ｐ８へ進むとに２＝１であるから、ＰＩ３へ進む。

ＰＩ３で糸が田っており、張力Ｔｎが所定値以上となっ
ているためＰｌ５へ進む。

Ｐｌ５でに３＝０のためΔＴｎ＝０としてＰｌ７へ進む
。

Ｐｌ７でΔＴｎ　＝Ｏであるため所定値となりＰｌ、９
へ進む。

Ｐｌ、９においてサンプリングしたＴｎを加算してＰ２
Ｏへ進み、Ｊ＝０であるためＰ　２０ａへ進む。

Ｐ　２０ａにおいて、Ｊをインクリメント（増分）して
Ｐ２Ｏへ進む。

Ｐ２Ｏにおいてに３＝１としてに２７へ進む。

Ｐ２７において目標値ＮＲに対するＮの偏差を算出して
Ｐｌ、２へ進む。

Ｐｌ２へ進み、偏差ΔＮに基づいてＰＩ演算制御を行い
インバータ１４の出力周波数を操作する。

次にＰ５へ進み、前記と同様にＰｌ５まて進む。

コ−６ Ｐｌ５に進むと、Ｋ３−１であるためＰｌ、６へ進み、
前回のＴｎと今回のＴ　ｎの差ΔＴｎを算出し、Ｐｌ７
へ進む。

Ｐｌ、７においてΔＴｎが所定値内てあればＰｌ９へ進
みＴｎを加算してＰ２Ｏへ進む。もし△Ｔｎが所定値外
、すなわち大きければＰｌ８へ進み、ハンティング等に
よる急激な変化があるため無視（急激な変化を取り扱う
と目標値が急激に変化することになり発散するため）し
て前回のＴｎを今回のＴｎとしてＰｌ９へ進みＴｎを加
算してＰ２Ｏへ進む。

Ｐ２Ｏへ進みＪ−ｎでなければＰ２Ｏへ進み、以降、前
記操作を繰返す。

Ｐ２ＯにおいてＪ−ｎとなればＰ２１へ進み、加算した
ΣＴを（ｎ＋１）で割ってＰ２２へ進み、Ｊ１ΣＴをク
リアする。

次にＰ２３に進み張力ＴＭが所定値ＴＯかどうかチエツ
クして所定値内であればＰ２５へ進みＪ＝０としてＰ２
［ｉへ進みに３−１としてＰ２７へ進む。

Ｐ２７へ進みＮＲに対するＮの偏差を求めＰｌ２へ進み
、以下、前述と同様の操作を繰返す。

もし、Ｐ２３において、ＴＭが所定値ＴＯでなければＰ
２４へ進みコンタクトローラの目標値ＮＲを算出してＰ
２５へ進みＪ＝、０としてＰ２Ｏへ進む。

Ｐ２Ｏでに３＝１．（先に１としている）としてＰ２７
へ進み、以下、同様にして繰返し制御する。

ここで、本実施例においては、コンタクドロラフの回転
を検出してインバータ１４を操作する時間よりも、張力
に基づいてコンタクトローラ７の１」標値ＮＲを変更す
る時間が長くなるように、ｎの値を設定（通常、数倍か
ら数百倍）して、コンタクトローラ７の目標値がふらつ
いてハンティングが発生ずることを防止している。

もし、Ｐ５で列部より停止信号が読込まれればＰ６Ｏに
進み巻取機を停止する。次にＰ５へ進み、次の起動指令
があるのを待つ。

本実施例は手動巻取機について説明１７たが、複数本の
ボビンホルダを有し、順次、糸条を切替える自動切替機
構付巻取機においても使用できる。

また、本実施例では１本のボビンホルダ上に１個のパッ
ケージを巻取るようにした巻取機について使用したが、
複数個のパッケージを巻取るようにした巻取機であって
もよい。

この場合、複数個のパッケージの内、１個のみ張力を検
出するようにしてもよく、また、複数個のパッケージの
糸条の張力を検出するようにしてもよい。もし、複数個
のパッケージの張力を検出する場合は、その平均値をと
るのが好ましい。

本実施例では、コンタクトローラの目標値はプログラム
をスタートして糸を巻取機に掛けた後、目標値は継続し
て周速目標値演算回路で算出した値を使用している。し
かし、システムに応じて、糸掛は毎に目標値をクリアす
るようにして、糸掛直後は周速設定器に設定された値を
使用するようにしてもよい。

例えば、巻取り中の張力が長時間に亘って変化するシス
テムでは、前者、すなわち、周速目標値演算回路で算出
した値を使用するという。一方、耳高等により１個のパ
ッケージを巻取る毎、すなわち椹始めから巻終りにかけ
て張力が変化する場合は、後者、すなわち糸掛は毎に目
標値をクリア９ し糸掛直後は周速設定器に設定された値を採用するとよ
い結果が生じる。

第６図は別の実施例を示し、巻取り中の糸条張力が設定
されたパターンになるように制御するようにしたもので
、前記実施例と弄るもののみ説明する。

符号３１は張カバターン記憶回路で張力設定器２８によ
って人力される。符号３０はパッケージの巻径演算回路
で、周波数設定器２４の出力と周速検出値２２からパッ
ケージの巻径を演算し、その巻径に応じて張カバターン
記憶回路３］で張力値を算出し比較演算２７へ出力する
。

スピンドル駆動型糸条巻取機の実施例について上述した
が、フリクション駆動型糸条巻取機の実施例について以
下に説明する。上述したスピンドル駆動型糸条巻取機の
実施例と同一の構成については説明を省略し、相違点の
みについて説明する。

第７図において、フリクションローラ３３は駆動モータ
３２に連結されており、駆動モータ３２により駆動回転
される。ボビン３がボビンホルダ　０ ２に装着され、ボビン３またはその上に巻き取られたパ
ッケージ４に、フリクションローラ３３は圧接されてボ
ビンホルダ２を駆動回転し、ボビン３の上に糸条を巻取
る。

前述した実施例のコンタクｉ・ローラ７と同様に、フリ
クションローラ３３の端部にはギア１１が取着され、ピ
ックアップ１２によりフリクションローラ３３の回転数
が検出される。

ピックアップ１２により検出したフリクションローラ３
３の回転数を、第３図または第６図に示したブロック線
図と同様にして制御し、駆動モータ３２に接続されたイ
ンバータ１４の出力をＰＩ副制御る。この場合に、前述
した第３図および第６図に関する説明中、コンタクトロ
ーラ７をフリクションローラ３３と、また、スピンドル
駆動モータ１３をフリクションローラ駆動モータ３２と
読替える。

第８図に示す実施例においては、フリクションローラ３
３を駆動するモータとして、同期モータ３２を採用し、
フリクションローラ３３の回転数をピックアップ１２に
より検出する代わりにインバータ１４の周波数を周波数
検出器３４により石数して、周速演算器３５において周
波数に対する周速を演算している。この演算した周速を
周速目標値と比較する。なお、インバータ１４の周波数
を検出する代わりに、周波数設定機の値を用いてもよい
。その他の構成は第７図の実施例と同様である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、コンタクトローラの回転数の変化によ
り巻速を制御しているため急激な速度変化に敏感に対応
でき、経時的な張力変動に対しては、糸条の張力を検出
し、検出した張力の平均を時間を掛けて検出、処理する
ため、安定して張力の検出が可能である。また、細デニ
ール、低張力巻取りにおいても比較的糸条の張力を正確
に検出でき、検出した値を目標値と比較制御するため、
制御精度の高い安定した糸条の巻取りが可能となる。

従って、従来は安定した巻取りが不可能であった低収縮
糸の糸条の巻取りが可能となり生産効率が向」ニした。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した巻取機の一実施例の正面図、
第２図は本発明を適用したスピンドル駆動型巻取機の実
施例の制御系の概略ブロック線図、第３図は本発明を適
用したスピンドル駆動型巻取機の実施例の巻取機の制御
系のブロック線図、第４図は本発明を適用した実施例の
巻取機の制御の一例を示すフローチャート、第５図は第
４図のＡ部の詳細を示すフローチャート、第６図は他の
実施例のブロック線図、第７図および第８図は本発明を
適用したフリクション駆動型巻取機のブロック線図であ
る。 ２・・・ボビンホルダ、　　３・・・ボビン、７・コン
タクトローラ、９・・・張力センサ、１１・・・ギア、
　　　　　　１２・・・電磁ピックアップ、１３．３３
・・・駆動モータ、 １５・・・設定器、 １６・・・マイクロコンピュータ、 ３ ３　・・ クションモータ。 特訂出廟人 特許出願代理人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、糸条巻取用ボビンを装着するボビンホルダ、該ボビ
   ンホルダに装着したボビンまたはボビン上に巻き上げた
   パッケージに圧接されるコンタクトローラからなり、連
   続的に供給される糸条を巻取るようにした巻取機におい
   て、前記コンタクトローラの回転数を検出する回転数検
   出手段と、前記糸条の張力を検出する張力検出手段と、
   前記ボビンホルダを駆動するモータの回転を制御して前
   記回転数検出手段で検出した値を所定の目標値に制御す
   るとともに前記張力検出手段により検出した糸条張力に
   より前記コンタクトローラの回転数の目標値を変更して
   前記張力検出手段で検出した張力を所定値に制御するよ
   うにした制御手段とを有することを特徴とする糸条の巻
   取機。 ２、糸条巻取用ボビンを装着するボビンホルダをモータ
   で駆動し、該ボビンホルダに装着したボビンまたはボビ
   ン上に巻き上げたパッケージにコンタクトローラを圧接
   して、連続的に供給される糸条を巻取るようにしたスピ
   ンドル駆動型巻取機において、前記コンタクトローラの
   回転数を検出する回転数検出手段と、前記糸条の張力を
   検出する張力検出手段と、前記ボビンホルダ駆動モータ
   の回転を制御して前記回転数検出手段で検出した値を所
   定の目標値に制御するとともに前記張力検出手段により
   検出した糸条張力により前記コンタクトローラの回転数
   の目標値を変更して前記張力検出手段で検出した張力を
   所定値に制御するようにした制御手段とを有することを
   特徴とする糸条の巻取機。 ３、糸条巻取用ボビンを装着するボビンホルダ、該ボビ
   ンホルダに装着したボビンまたはボビン上に巻き上げた
   パッケージに圧接されるコンタクトローラからなり、該
   コンタクトローラは駆動モータに連結されており、連続
   的に供給される糸条を巻取るようにしたフリクション駆
   動型巻取機において、前記コンタクトローラの回転数を
   検出する回転数検出手段と、前記糸条の張力を検出する
   張力検出手段と、前記ボビンホルダを駆動するモータの
   回転を制御して前記回転数検出手段で検出した値を所定
   の目標値に制御するとともに前記張力検出手段により検
   出した糸条張力により前記コンタクトローラの回転数の
   目標値を変更して前記張力検出手段で検出した張力を所
   定値に制御するようにした制御手段とを有することを特
   徴とする糸条の巻取機。 ４、前記請求項１〜３の何れか１項に記載の糸条の巻取
   機において、前記糸条の張力およびコンタクトローラの
   回転数をサンプリングしており、糸条張力をサンプリン
   グし目標値を変更する時間間隔がコンタクトローラの回
   転数をサンプリングしてモータの回転を制御する時間間
   隔より長いことを特徴とする糸条の巻取機。