JPH0364607B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

発明の目的 （産業上の利用分野） この発明はボビンリード式粗紡機の粗糸巻取張
力制御装置に関するものである。 （従来の技術） ボビンリード式粗紡機においては、フロントロ
ーラより一定速度で送り出される粗糸を、一定速
度で回転しているフライヤとそれより高速で回転
するボビンとの回転差により、粗糸に撚りをかけ
つつボビンに巻取るが、粗糸の巻取調子はフロン
トローラとフライヤトツプとの間で撚り掛け走行
している粗糸の張力状態の影響を受ける。すなわ
ち粗糸が適度に弛んでいる場合にはボビンに対す
る粗糸の巻取りが良好に行われるが、粗糸の張力
に変動がある場合には巻取られた粗糸の重量に変
動が生じ糸ムラの原因となる。一方、公知のごと
く一対のコーンドラムを使用してボビンの回転速
度を調整し、粗糸の張力を調節するようにしたも
のがある。ところが、紡出繊維の種類、重さ、フ
ライヤの回転数、撚数などの紡出条件により、ボ
ビンに巻かれた粗糸の層数とボビン径の増加の割
合が変わるため、一種類のコーンドラムを使用す
る方法では総ての紡出条件に対して巻始めより満
管まで巻取り張力が一定になるようにボビンの回
転速度を調節することは困難である。 このため粗糸張力を一定にしようとする多くの
提案がなされている。例えば、実公昭52−13376
号公報又は特公昭52−48652号公報には、ベルト
シフターの移動量をカムを使用して適宜に変更
し、かつ、紡出条件の変更に対応してカム曲線の
形状を変化し得る構成の粗糸張力補正装置が提案
されており、特開昭50−4338号公報や特公昭56−
22964号公報にはプログラム制御装置により制御
駆動されるモータによりベルトシフターの移動量
を調整する装置が提案されている。また、特公昭
51−22532号公報にはフロントローラとフライヤ
トツプ間の粗糸が一定量以上弛んだ場合に光電管
によりそれを検出して、その弛みを補正する方向
に一定量だけベルトシフターを移動させてボビン
回転数を制御する方法が提案されている。 （発明が解決しようとする問題点） ところが、前記実公昭52−13376号公報等に開
示された装置は与えられた紡出条件で一度紡出し
ながらボビンの巻始めから満管までの間の数箇所
でフロントローラとフライヤトツプ間の粗糸の張
り具合を見ながら補正装置をセツトするもので、
手間が掛かりかつチエツクポイントが数箇所のた
め完全とは言えない。また、特開昭50−4338号公
報等に開示された装置では前記カムを使用する装
置に比較してセツトが簡単でしかもチエツクポイ
ントが多いが、各紡出条件毎に実際に巻取り張力
の変化が実測して、一定張力にすべきベルト移動
量の曲線を算出しなければならない。また、紡出
試験時の粗糸の状態と、操業運動時の粗糸の状態
とが必ずしも同一とは限らないという不都合があ
る。一方、特公昭51−22532号公報に開示された
方法では各紡出条件毎に予め紡出試験を行う必要
はないが、粗糸の張力が大きくなつた場合には、
それを検知して補正することができないという不
都合がある。 そのため、生産現場では作業者が粗糸張力を監
視し、常に正常な張力を保つように運転条件を調
節しているのが実状である。 発明の構成 （問題点を解決するための手段） 前記の問題点を解決するために、この発明はボ
ビンリード式粗紡機において、粗紡機のフロント
ローラとフライヤトツプ間に渡つている粗糸を検
出する複数の非接触式の粗糸検出装置を一組の粗
糸位置検出装置として粗紡機一台に対して数組設
置し、前記粗糸位置検出装置を構成する複数の粗
糸検出装置は、互いに上下方向に且つ互いに次位
の高さにある粗糸検出装置とは粗糸の張架方向、
すなわちフロントローラとフライヤトツプとを結
ぶ方向に位相をずらした状態で配設し、該粗糸位
置検出装置からの複数回の信号に基づいて粗糸の
張力状態を演算する手段と、この演算結果と予め
設定した設定値を基に粗糸の張力状態が適正でな
い場合には適正となるように補正信号を出力する
手段と、この補正信号に基づきボビンとフライヤ
との回転数比を変更する変更装置とを設けたもの
である。 （作用） この発明の装置においては、フロントローラと
フライヤトツプ間に渡つている粗糸の位置が非接
触式の粗糸位置検出装置により常に検出され、粗
糸位置検出装置からの信号に基づいて演算手段に
より粗糸の張力状態が演算される。そしてこの演
算結果と予め設定した設定値とを基に粗糸の張力
状態が適正が否かが判断され、適正でない場合に
は適正となるようにボビンとフライヤとの回転数
比を変更する変更装置を駆動する補正信号が出力
され、粗糸の張力が適正となるようにボビンとフ
ライヤとの回転数比が変更される。従つて、粗糸
の巻取り開始から満管まで粗糸の張力が常に適正
な張力となるようにボビンとフライヤとの回転数
比が自動制御されボビンに対する粗糸の巻取りが
良好に行われる。 又、粗糸位置検出装置を構成する複数の粗糸検
出装置は、互いに上下方向に且つ互いに次位の高
さにある粗糸検出装置とは粗糸の張架方向に位相
をずらした状態で配設されているため、１つの検
出装置と次位の高さにある検出装置の間隔を粗糸
の位置の検出高さの差よりも大きくでき、検出装
置の設置が容易になり、小さな高さの差を検出で
きるため、精密な粗糸の位置を測定ができる。さ
らに、一台の粗紡機に数組の粗糸位置検出装置を
設置したので、各錘間の検出のバラツキが平均化
される。また、粗糸位置検出装置からの複数回の
信号に基づいて粗糸の張力状態を演算しているの
で、粗糸の張力状態の経時変化が吸収され、正確
な張力が演算され、全体として、張力状態の微妙
な差を錘間のバラツキや経時変化に影響されずに
精密に演算することができ、ボビンとフライヤと
の回転数比の正確な補正を行うことができる。 実施例 １ 以下この発明を具体化した第１の実施例を第１
〜５図に従つて説明する。比接触式の粗糸位置検
出装置は１錘に３個の検出部（後述する光フアイ
バー２５からなる粗糸検出装置）を備えている。
第１図に示すようにフロントローラ１、フライヤ
２及びトツプコーンドラム３は共通の主モータ４
により歯車列やタイミングベルト等の回転伝達手
段（太実線で示す）を介して駆動され、ボビン５
には前記主モータ４からの回転と、前記トツプコ
ーンドラム３よりベルト５を介して変速駆動され
るボトムコーンドラム７からの回転とが差動機構
８で複合されて伝達されるようになつている。 ロングラツク９は前記両コーンドラム３，７の
軸心線と平行に延設されたガイド部材１０の溝部
１０ａ内に摺動自在に装着されている。ロングラ
ツク９は公知のようにウエイト１１の下降によつ
て回転するアツプライトシヤフト１２上でピニオ
ン１３と噛合し、アツプライトシヤフト１２の下
端には、ボビンレール１４の昇降切換え時に所定
量づつ規則的に回動されるラチエツトホイール１
５の軸に固着された歯車１６と噛合する歯車１７
が固着されている。従つて、ボビン５に巻かれる
粗糸層が増すごと、すなわちボビンレール１４の
昇降切換え時にピニオン１３が一定量回動され、
ロングラツク９が第１図の左方へ一定ピツチで移
動される。 前記ガイド部材１０には前記ベルト６に対して
前記アツプライトシヤフト１２と反対側（第１図
の左側）に支持ブラケツト１８が摺動自在に支承
され、ベルトシフター１９は該支持ブラケツト１
８と一体的に移動可能に連結部材２０を介して連
結されている。前記支持ブラケツト１８上には後
述する補正信号に基づきボビン５とフライヤ２と
の回転数比を変更する変更装置を構成す可逆モー
タ２１が固定され、該可逆モータ２１の駆動軸に
は送りねじ２２が連結されている。一方、前記ロ
ングラツク９の一側には前記送りねじ２２と螺合
する雌ねじ部２３ａを有するブラケツト２３が、
粗糸巻始め時において前記送りねじ２２のほぼ中
央部と対応するように固着されている。従つて、
前記送りねじ２２が回転するとロングラツク９は
所定位置に保持されたままで支持ブラケツト１８
がガイド部材１０に沿つて移動し、ベルトシフタ
ー１９とブラケツト２３との間隔が変化する。こ
の実施例の装置ではベルトシフター１９は前記可
逆モータ２１の正転時に第１図の右方向すなわち
ボトムコーンドラム７の回転を速くする方向に移
動し、逆転時には左方向すなわちボトムコーンド
ラム７の回転を遅くする方向に移動するようにな
つている。また、ロングラツク９にはベルトシフ
ター１９とロングラツク９との位置関係を検出す
るため３個のリミツトスイツチLS１，LS２，LS
３が所定間隔で固定され、前記支持ブラケツト１
８にはベルトシフター１９と一体的に移動し、前
記リミツトスイツチLS１，LS２，LS３と係合可
能なドツグＤ１，Ｄ２，Ｄ３が固定されている。 フロントローラ１とフライヤトツプ２ａ間に渡
つている粗糸の位置を検出する非接触式の粗糸位
置検出装置は光電式センサからなり、投受光装置
２４と投受光を導く光フアイバー２５とで構成さ
れている。光フアイバー２５は第３図に示すよう
に、投受光装置２４からの赤外線投射光を導く通
路と粗糸Ｒからの反射光を投受光装置２４へ導く
通路とを構成する２本のコアフアイバー２６を有
している。光フアイバー２５は張力検出用サンプ
リング粗糸R1本に対して高張力状態検出用ST、
適正張力状態検出用SM、低張力状態検出用SBの
３本１組設けられ、各光フアイバー２５の先端は
各状態時の粗糸Ｒの検出に好適な位置にそれぞれ
配設されている。すなわち、第２図に示すように
各光フアイバー２５は互いに上下方向に且つ互い
に次位の高さにある光フアイバー２５同士はフロ
ントローラ１とフライヤトツプ２ａ間に張架され
た粗糸の振動方向に対して直交する方向に位相を
ずらした状態で配設されている。そして、前記高
張力状態検出用ST、適正張力状態検出用SM、
低張力状態検出用SBの各光フアイバー２５がこ
の発明の粗糸検出装置となつている。通常の光電
管に代えて赤外線の投反射光を導く光フアイバー
２５を使用する方式をとるのは、粗糸の直径が２
〜３mmと小さいことと、張力変動による粗糸の位
置の変化が小さいため通常の光電管では粗糸の検
出が不正確となるためである。前記投受光装置２
４は反射光の信号を増幅検出し、粗糸Ｒがあれば
Ｌレベルで粗糸ＲがなければＨレベルで信号を出
力する。そして、この信号が粗糸の張力状態を演
算する手段と、この演算結果と予め設定した設定
値を基に粗糸の張力状態が適正か否かを判断し適
正でない場合には適正となるように補正信号を出
力する手段としてのマイクロコンピユータＭ（以
後マイコンと略称する）に入力されるようになつ
ている。なお、粗糸検出装置としての光フアイバ
ー２５を３本１組とした粗糸位置検出装置は粗紡
機１台に対して２〜３錘に設置されるように２〜
３組設けられている。 フロントローラ１とフライヤトツプ２ａ間の粗
糸Ｒが高張力状態にあれば、粗糸Ｒは第２図に示
すようにほぼ直線状態で走行するので、投受光装
置２４から赤外線投射を行うと高張力状態検出用
光フアイバーSTのみが粗糸Ｒを検出してＬレベ
ルの信号を発する。粗糸Ｒが適正張力状態にあれ
ば、粗糸Ｒは若干弛んだ状態で適正張力状態検出
用光フアイバーSMと対応する状態で走行するが
振動もするので、投受光装置２４から赤外線投射
を行うと、適正張力状態検出用光フアイバーSM
の他にそれより高い位置に設置された高張力状態
検出用光フアイバーSTも粗糸Ｒを検出してＬレ
ベルの信号を発する。粗糸Ｒが低張力状態におい
て投受光装置２４から赤外線投射を行うと、前記
と同様な理由により全部の光フアイバーST，
SM，SBが粗糸Ｒを検出してＬレベルの信号を発
する。従つて、粗糸Ｒの張力状態の判定は表のよ
うになる。

【表】 マイコンＭは前記投受光装置２４から入力され
る信号を予め設定されたデータサンプリンクプロ
グラムに従つてサンプリングし、演算回路により
各光フアイバーST，SM，SBからの入力信号の
平均がＬかＨかを定め、前記のようにして予め設
定した設定値、すなわち前記判定表と比較し、各
光フアイバーST，SM，SBの信号が全部Ｌであ
れば可逆モータ２１を正転駆動させる補正信号を
出力し、高張力状態検出用光フアイバーSTのみ
がＬであれば可逆モータ２１を逆転駆動させる補
正信号を出力する。この信号電流は増幅器２７に
より増幅され、出力リレー２８を経て可逆モータ
２１を正転又は逆転させるようになつている。 マイコンＭによる粗糸Ｒの張力状態判定のため
のデータサンプリングは第４図に示すように、ボ
ビンレール１４のレールターン後ボトムコーンド
ラム７の回転安定期間T1経過した時点から、一
定データサンプリング時間T2ずつ所定のデータ
サンプリング間隔Ｔ３をおいて所定回数Ｎ回（４
〜10回程度）行なう。次にＮ回のサンプリングデ
ータをマイコンＭの演算回路で演算して粗糸Ｒの
張力状態を判定し、可逆モータ２１を所定のベル
トシフター位置補正期間T4駆動させ、その後所
定のコントロール休止期間T5経過後再び前記と
同様にデータサンプリング、ベルトシフター位置
補正を繰り返す。前記サンプリング回数Ｎ及び各
時間、期間T1、T2、T3、T4、T5は外部デジタ
ルスイツチ（10進３桁）で設定可能となつてい
る。 次に前記のように構成された装置の作用を説明
する。第１図に示すように中央のドツクＤ２が２
個のリミツトスイツチLS１，LT２と係合した状
態で粗紡機の運転が開始される。ボビンレール１
４の昇降切換え時毎にラチエツトホイール１５が
所定量ずつ規則的に回動され、歯車１６，１７を
介してアツプライトシヤフト１２がピニオン１３
と共に回転し、ロングラツク９が第１図の左方向
へ移動される。これによりガイド部材１０上に支
承された支持ブラケツト１８も同方向に移動さ
れ、ベルトシフター１９がコーンドラム３，７上
のベルト６を左方へ移動させる。 マイコンＭは予め設定されたプログラムに従つ
て粗糸Ｒの張力判定のデータをサンプリングし、
そのサンプリングデータに基づいて粗糸Ｒの張力
状態を演算すると共にその演算結果と予め設定し
た粗糸の張力状態を判別するための設定値とから
粗糸の張力状態が適正か否かを判定し、張力が適
正張力より高い場合には可逆モータ２１を逆転さ
せる信号を出力する。ボビンレール１４の昇降切
換え時以外はロンクラツク９は固定状態に保持さ
れているので、可逆モータ２１が逆転すると送り
ねじ２２の回転により支持ブラケツト１８が可逆
モータ２１と一体に第１図の左方向に移動すると
共にベルトシフター１９も同量移動して粗糸Ｒの
張力が低くなる方向、すなわちトツプコーンドラ
ム３に対しては小径方向及びボトムコーンドラム
７に対しては大径方向にベルト６が移動される。
すると、フライヤ２の回転速度に変化は起こらな
いが同フライヤ２に対してボビン５の回転速度が
相対的に遅くなるため粗糸Ｒの張力が適正状態に
調整される。一方、粗糸Ｒの張力が適正張力より
低い場合には前記と逆に可逆モータ２１が正転駆
動され、ベルトシフター１９が粗糸Ｒの張力が高
くなる方向すなわち第１図の右方向に移動されて
ボビンの回転速度が速くなり、粗糸Ｒの張力が適
正状態に調整される。マイコンＭによるデータサ
ンプリングはボビンレール１４の昇降切り換え毎
に１度だけではなく、上昇途中または下降途中で
も行われ、粗糸Ｒが常に適正張力状態を保つよう
にベルトシフター１９が移動調節されボビン５と
フライヤとの回転数比が変更される。 粗糸Ｒの張力調整のため送りねじ２２が一定方
向に一定量以上回転されると、送りねじ２２とブ
ラケツト２３の雌ねじ部２３ａの螺合状態に支障
を来たす事態が生じるので、この実施例の装置に
おいてはロングラツク９に固定された３個のリミ
ツトスイツチLS１，LS２，LT３と、ベルトシ
フター１９と一体的に移動するドツグＤ１，Ｄ
２，Ｄ３とによりベルトシフター１９がブラケツ
ト２３から所定の距離範囲内で移動するように可
逆モータ２１が駆動される。第５図ｂ，ｃ，ｄに
示すように中央のドツグＤ２がリミツトスイツチ
LS１又はLS２あるいは両者と係合している場合
には可逆モータ２１は正逆いずれの方向に対して
も回転されるが、第５図ａに示すようにドツグＤ
２がリミツトスイツチLS１と、ドツグＤ３がリ
ミツトスイツチLS３とそれぞれ係合している状
態においては、可逆モータ２１は正転方向には駆
動されるが逆転方向すなわちドツクＤ１，Ｄ２，
Ｄ３が左方向へ移動する方向には駆動されない。
また、第５図ｅに示すようにドツグＤ１がリミツ
トスイツチLS１と、ドツグＤ２がリミツトスイ
ツチLS２，LS３とぞれぞれ係合している状態に
おいては、可逆モータ２１は正転方向すなわちド
ツグＤ１，Ｄ２，Ｄ３が右方向へ移動する方向に
は駆動されない。ドツグＤ２は運転開始時におけ
る位置関係を定める役割りを果し、運転開始時に
は第５図ｃに示すようにドツグＤ２がリミツトス
イツチLS１，LS２と係合した状態にセツトされ
る。 実施例 ２ 次に第２の実施例を第６図に従つて説明する。
この実施例の装置においてはボビンとフライヤと
の回転数比を変更する変更装置としてのベルトシ
フター移動機構が前記実施例と異なつている。す
なわち、この実施例ではアツプライトシヤフト１
２の下端は差動歯車機構２９を介して駆動され、
ベルトシフター１９はロングラツク９に対して直
接固定されている。差動歯車機構２９はアツプラ
イトシヤフト１２の下端に固着された傘歯車３０
と、これに噛合う別の傘歯車３１と、更に該傘歯
車３１と噛合う傘噛合３２とにより構成されてい
る。傘歯車３２はラチエツトホイール１５により
駆動される歯車１７の軸３３に固着されている。
傘歯車３１は可逆モータ２１により駆動される歯
車３４と噛合する歯部３５を有し、アツプライト
シヤフト１２及び軸３３を軸心として回転する回
転体３６に支承されている。 従つて、この装置においてはボビンレール１４
の昇降切換時にはラチエツトホイール１５が所定
量ずつ規則的に回動され、歯車１６，１７、傘歯
車３２，３１，３０を介してアツプライトシヤフ
ト１２がピニオン１３と共に回転し、ロングラツ
ク９は第６図の左方向に移動され、ベルトシフタ
ー１９も一体的に移動される。また、可逆モータ
２１の回転によりベルトシフター１９を移動させ
る際は、ラチエツトホイール１５が固定状態にあ
るので、可逆モータ２１の回転により歯車３４が
回転されると回転体３６と共に傘歯車３１がアツ
プライトシヤフト１２及び軸３３の回りを公転す
ると同時に傘歯車３０を回転させる。これにより
ピニオン１３が回動され、ロングラツク９と一体
的にベルトシフター１９が移動調節されてボビン
５とフライヤ２との回転数比が変更される。 なお、この発明は前記両実施例に限定されるも
のではなく、例えば、実施例１において可逆モー
タ２１をロングラツク９に固定し、送りねじ２２
と螺合する雌ねじ部を有するブラケツト２３をガ
イド部材１０に摺動可能に支承し、該ブラケツト
２３に対してベルトシフター１９を連結するよう
に調整してもよい。又、当然のこととして投受光
装置２４の投受光を導く光フアイバー２５の数を
３個より多くすれば粗糸位置の検出精度を高める
ことができる。さらに光フアイバー２５に代えて
通常の光電管を使用する等、この発明の趣旨を逸
脱しない範囲において各部の形状、構成等を任意
に変更することも可能である。 発明の効果 以上詳述したように、この発明によれば紡出時
におけるフロントローラとフライヤトツプ間に渡
つている粗糸の位置が非接触式の粗糸位置検出位
置により常に検出され、その検出装置からの信号
に基づいて粗糸の張力状態が演算されてあらかじ
め設定された適正張力状態を示す設定値と比較さ
れて粗糸の張力状態が判定され、粗糸の張力状態
が常時適正張力状態となるようにボビンとフライ
ヤとの回転数比が自動的に変更されるので、紡出
条件が変わつた場合にも巻始めから満管まで巻取
張力が一定となり均一な重量の粗糸を紡出できる
という優れた効果を奏する。又、粗糸位置検出装
置を構成する複数の粗糸検出装置は、互いに上下
方向に且つ互いに次位の高さにある粗糸検出装置
とは粗糸の張架方向に位相をずらした状態で配設
されているため、１つの検出装置と次位の高さに
ある検出装置の間隔を粗糸の位置の検出高さの差
よりも大きくでき、検出装置の設置が容易にな
り、小さな高さの差を検出できるため、精密な粗
糸の位置測定ができる。さらに、一台の粗紡機に
数組の粗糸位置検出装置を設置したので、各錘間
の検出のバラツキが平均化される。また、粗糸位
置検出装置からの複数回の信号に基づいて粗糸の
張力状態を演算しているので、粗糸の張力状態の
経時変化が吸収され、正確な張力が演算され、全
体として、張力状態の微妙な差を錘間のバラツキ
や経時変化に影響されずに精密に演算することが
でき、ボビンとフライヤとの回転数比の正確な補
正を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１〜５図はこの発明を具体化した第１の実施
例を示すものであつて第１図は概略正面図、第２
図は粗糸とセンサとの関係を示す要部正面図、第
３図は光フアイバーの要部拡大断面図、第４図は
マイコンのデータサンプリング時期を示す線図、
第５ａ〜ｅはドツグとリミツトスイツチとの関係
を示す要部正面図、第６図は第２の実施例の示す
一部破断要部正面図である。 フロントローラ……１、フライヤトツプ……２
ａ、ボビン……５、ベルト……６、ボトムコーン
ドラム……７、ロングラツク……９、ボビンとフ
ライヤとの回転数比を変更する変更装置を構成す
るベルトシフター……１９、連結部材……２０、
可逆モータ……２１、送りネジ……２２、投受光
装置……２４、粗糸検出装置としての光フアイバ
ー……２５、粗糸張力を演算する手段及び補正信
号を出力する手段としてのマイコン……Ｍ、粗糸
……Ｒ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ボビンリード式粗紡機において、粗紡機のフ
   ロントローラとフライヤトツプ間に渡つている粗
   糸を検出する複数の非接触式の粗糸検出装置を一
   組の粗糸位置検出装置として粗紡機一台に対して
   数組設置し、前記粗糸位置検出装置を構成する複
   数の粗糸検出装置は、互いに上下方向に且つ互い
   に次位の高さにある粗糸検出装置とは粗糸の張架
   方向に位相をずらした状態で配設し、該粗糸位置
   検出装置からの複数回の信号に基づいて粗糸の張
   力状態を演算する手段と、この演算結果と予め設
   定した設定値を基に粗糸の張力状態が適正でない
   場合には適正となるように補正信号を出力する手
   段と、この補正信号に基づきボビンとフライヤと
   の回転数比を変更する変更装置とからなることを
   特徴とする粗紡機の粗糸巻取張力制御装置。