JPH04327222A - 粗紡機における粗糸パッケージの形成方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、粗紡機において粗糸パ
ッケージを形成する際に、その肩角度を所望の値に制御
する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に粗紡機においては、フロントロー
ラから一定の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ホ
イールに嵌挿されているボビンの表面速度との差によっ
てボビン上に巻き取って粗糸パッケージを形成している
。この巻取り操作を円滑に行うため、ボビンホイールの
駆動系に一対のコーンドラムによる変速機構が組込まれ
、コーンドラム間に巻掛けられたベルトを、ボビンに巻
き取られた粗糸層が増加する毎に所定量ずつ移動させて
、ボビンの回転速度を間欠的に順次に低下させている。 それと同時に、パッケージ表面に新たな粗糸層が形成さ
れる毎に、ボビンレールの昇降ストロークを次第に減じ
て、上下両肩に所定のテーパー角度を有する粗糸パッケ
ージを形成している。

【０００３】また、最近では、コーンドラムに代えて変
速モータを設け、パッケージ径の増加につれて所定のプ
ログラムに従って該モータを変速し、これと主モータの
回転速度との合成速度をボビンホイールに伝達して、前
述と同じような粗糸パッケージの回転速度のフィードフ
ォワード制御を行い、同時に、必要に応じて紡出中の粗
糸の張力を検出して、これが一定値となるように前記変
速モータの回転速度を修正するフィードバック制御を行
う方式も行われている（特開昭６３−２４９２３号公報
）。

【０００４】この両者の方式においては、一層当たりの
粗糸パッケージ径の増加分を一定値Δｘ０と仮定して初
期条件を設定している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、温湿度条件の
変化や、仕掛かり品種の変更等があった場合は、実際の
Δｘ　の値は設定値Δｘ０とは大きく異なってしまうこ
とがある。前述の方式においては、こうした場合にも粗
糸層の増加に伴う昇降ストロークの減少分の設定値Δｙ
０は常に一定になっているので、例えば、Δｘ　の値が
設定値Δｘ０よりもかなり小さくなった場合には、図６
に示すように、得られた粗糸パッケージの肩角度θは、
当初予定していた肩角度θ０　よりも小さなものとなり
、捲き量不足の原因となる。これとは逆にΔｘ　の値が
大きくなった場合には、肩角度θも大きくなって、粗糸
の肩外れ等の障害を生じる。

【０００６】更に、生産性を向上させるためにフライヤ
回転速度を積極的にプログラム制御によって変速しなが
ら紡出する場合には、紡出途中でプレッサの加圧力の変
化によるΔｘ　の変化が必然的に発生するが、こうした
場合には、図７に示すように、肩が直線的に形成されず
、やはり同じような欠点を生じる。本発明はこのような
従来技術の問題点を解決し、紡出途中で紡出条件が変化
した場合にも、所望の形状の粗糸パッケージを得ること
のできる粗糸パッケージの形成方法を提供することを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的は、ボビンホイ
ールを紡出駆動系に対して変速駆動可能な変速手段を具
え、粗糸の紡出張力を一定に維持するようにボビンホイ
ールの回転速度を変化させつつ、ボビンレールを昇降さ
せながらボビンホイール上のボビンに粗糸を巻き取って
粗糸層を形成し、新たな粗糸層が形成される毎に、ボビ
ンレールの昇降ストローク量を減じて、テーパー状の肩
角度を有する粗糸パッケージを形成する粗紡機において
、新たな粗糸層が形成される毎に粗糸パッケージ上の粗
糸層の厚さの増加分Δｘ　を求め、これに比例してボビ
ンレールの昇降ストロークを減少分Δｙ　を決定するこ
とを特徴とする粗紡機における粗糸パッケージの形成方
法によって達成される。

【０００８】

【作用】粗糸は、一定の張力を維持するように制御され
ながら紡出され、ボビンホイール上のボビンに層を形成
しながら巻き取られる。新たな粗糸層が形成される度に
粗糸パッケージの直径が検出され、これと前回の検出結
果とが比較されて、その増加分Δｘ　が計算される。

【０００９】次に、これに比例定数ｋ　を乗じた値Δｙ
　が求められ、このΔｙ　が前回のボビンレールの昇降
ストローク量から差し引かれて、新たな昇降ストローク
量とされる。前記比例定数ｋ　の値は、ｋ＝ｃｏｔθ０
　（θ０　は所望の肩角度）として決めておけば、たと
えパッケージ形成中に紡出条件の変動が生じて、粗糸パ
ッケージの直径の増加分Δｘ　が変化したとしても、肩
角度が常に所定値θ０　に保たれた良好な粗糸パッケー
ジが得られる。

【００１０】以下、図面に示す好適実施例に基づいて、
本発明を更に詳細に説明する。

【００１１】

【実施例】図１に示すように、紡出駆動系を構成するフ
ロントローラ１は、その一端と、主モータＭにより回転
駆動されるドライビングプーリ２と一体的に回転するド
ライビングシャフト３との間に設けられた歯車列４を介
して回転駆動される。主モータＭにはインバータ５を介
して変速駆動可能な可変速モータが使用されている。フ
ライヤ６の上部には被駆動歯車７が一体回転可能に嵌着
固定され、前記ドライビングシャフト３の回転がベルト
伝導機構８を介して伝達される回転軸９に嵌着された駆
動歯車１０を介して回転される。

【００１２】一方、ボビンレール（図示しない）上に搭
載されたボビンホイール１１の被駆動歯車１１ａと噛み
合う駆動歯車１２が嵌着固定されている回転軸１３には
、ドライビングシャフト３の回転力とインバータ１４を
介して変速駆動される可変速モータ１５による回転力と
が差動歯車機構１６により合成されて伝達される。即ち
、可変速モータ１５により駆動される駆動軸１７の回転
が歯車列１８，ベルト伝導機構１９を介して差動歯車機
構１６に入力され、差動歯車機構１６の出力側に設けら
れたベルト伝導機構２０に対して自在継ぎ手２１及び連
結軸２２を介して回転軸１３が連結されている。また、
ボビンレールに固定されたリフタラック２３と噛み合う
歯車２４が嵌着された回転軸２５には、前記駆動軸１７
の回転が切換機構２６及び歯車列２７を介して伝達され
る。そして、切換機構２６は、傘歯車２６ａ，２６ｂと
傘歯車２６ｃとの噛み合わせをクラッチＭＣ１，ＭＣ２
の入り・切りによって切り換えることにより、リフタラ
ック２３の動きが反転され、ボビンレールの昇降運動の
方向が変更される。

【００１３】ベルト伝導機構８を構成する一方の歯付き
プーリ８ａの近傍にはフライヤ６の回転速度を検出する
回転速度検出器２８が、ボビンホイール１１の被駆動歯
車１１ａ近傍にはボビンホイール１１即ちボビンＢの回
転速度を検出する回転速度検出器２９が設けられている
。更に、フロントローラ１とフライヤトップ６ａとの間
には、粗糸Ｒの張力状態を検出する非接触型の張力検出
器３０が設けられている。この張力検出器３０は、例え
ば特開昭６０−１４６０１６　号公報に開示されている
。更に、ボビンホイールの昇降位置を検出するために、
リフタラック駆動軸の回転量検出用エンコーダ３８が設
けられている。

【００１４】前記主モータＭ及び可変速モータ１５及び
切換機構２６を制御するためのシステムの一例を図２に
示す。制御装置３１を構成するマイクロコンピュータ３
２は、ＣＰＵ（中央処理装置）３３と、制御プログラム
を記憶している読出専用メモリＲＯＭからなるプログラ
ムメモリ３４と、入力データ及び演算処理結果を一時的
に記憶する読出／書変え可能なメモリＲＡＭからなる作
業用メモリ３６とで構成され、ＣＰＵ３３はプログラム
メモリ３４に記憶されたプログラムデータに基づいて作
動する。

【００１５】紡出番手、撚数、巻取り開始時におけるボ
ビン径、フロントローラとボビン間の延伸比等の紡出条
件を作業用メモリ３６に入力する入力装置３５は、制御
装置３１にキーボードとして一体に組み込まれている。 前記回転速度検出器２８，２９からの検出信号はＣＰＵ
３３に入力され、張力検出器３０からの検出信号はＡ／
Ｄ変換器３７を介してＣＰＵ３３に入力されるようにな
っている。また、ボビンレールの昇降位置を検出する回
転量検出エンコーダ３８からの信号がＣＰＵ３３に入力
される。ＣＰＵ３３は入力装置３５によって入力された
紡出条件に基づいて、出力インタフェース３９、モータ
駆動回路４０及びインバータ５を介して主モータＭの回
転を制御する。また、回転速度検出器２８，２９及び張
力検出器３０からの出力信号に基づいて適正なボビン回
転速度が演算され、回転量検出用エンコーダ３８の出力
信号に対応して層チェンジが行われる際に、出力インタ
フェース３９、モータ駆動回路４１及びインバータ１４
を介して、前記適正ボビン回転速度が達成されるように
可変速モータ１５の回転を制御する。

【００１６】また、張力検出器３０，回転速度検出器２
８，２９の出力信号に基づいて、ボビン直径と粗糸層の
厚さの増加分Δｘと適正なボビンレールの昇降位置をＣ
ＰＵ３３で演算し、回転量検出用エンコーダ３８から入
力された検出値が演算値と一致した時に、ボビンレール
の昇降が切り換わるように切換機構２６を制御する。次
に、このように構成された粗紡機の作用を説明する。粗
紡機の駆動に先立って、まず紡出番手、撚数、巻取り開
始時のボビン直径（空ボビン径）、フロントローラ１と
ボビンとの間における延伸比等の紡出条件と、図３に示
すボビン径（粗糸パッケージの直径）とボビン回転速度
の関係を示す変速パターンと、主モータＭの変速条件等
を入力装置３５を通じて入力する。

【００１７】粗紡機が駆動されると、入力された条件に
従って主モータＭがインバータ５を介して変速駆動され
る。この変速は、生産性を向上させるためと粗糸パッケ
ージが成長した場合にフライヤの回転に伴う遠心力によ
って粗糸の巻取りが阻害されないようにするために、巻
取りの初期にはフライヤ６を高速で回転駆動するが、粗
糸パッケージ径が増大するにつれて徐々にフライヤの回
転速度を減速するように行われる。

【００１８】主モータＭの駆動によってドライビングプ
ーリ２と共にドライビングシャフト３が回転駆動される
と、歯車列４を介してフロントローラ１が、またベルト
伝導機構８，回転軸９，駆動歯車１０及び被駆動歯車７
を介してフライヤ６が、それぞれ回転駆動される。そし
て、回転速度検出器２８によってフライヤ６の回転速度
が検出され、ＣＰＵ３３に入力される。

【００１９】また、主モータＭの駆動と同時に可変速モ
ータ１５も駆動され、駆動軸１７，切り換え機構２６，
及び歯車列２７を介して回転軸２５が駆動されて、リフ
タラック２３が動かされ、これに伴ってボビンホイール
１１に担持されたボビンＢはボビンレールと共に昇降す
る。一方、駆動軸１７，歯車列１８，ベルト伝導機構１
９を介して差動歯車機構１６に入力された回転力とドラ
イビング３の回転力とが差動歯車機構１６で合成され、
これによってベルト伝導機構２０，自在継ぎ手２１及び
連結軸２２を介して回転軸１３が駆動されてボビンホイ
ール１１が回転される。即ち、回転軸１３はその主駆動
力がドライビングシャフト３から与えられ、ボビンＢに
巻き取られた粗糸層の増加に伴う変速のための駆動力が
可変速モータ１５によって与えられる。リフタラック２
３を駆動する回転軸２５の回転方向は、ボビンＢに対す
る粗糸Ｒの巻取りが粗糸一層分完了する毎に、切り換え
機構２６の傘歯車２６ａ，２６ｂと傘歯車２６ｃとの噛
み合いが切り換えられることによって、変更される。

【００２０】また、張力検出器３０により粗糸Ｒの張力
状態を示す信号がＣＰＵ３３に入力され、ＣＰＵ３３は
その信号から粗糸Ｒの張力が適正状態か否かを判断し、
適正張力からずれている場合には、ボビン回転速度の調
整によってこれが適正値に戻るように、可変速モータ１
５を制御する。ＣＰＵ３３による可変速モータ１５の制
御の状況を図４のフローチャートに示す。

【００２１】粗糸Ｒの張力が適正状態にある場合には、
回転速度検出器２８，２９からの信号に基づいてフライ
ヤ回転速度とボビン回転速度を演算し、その値に基づい
て現在の粗糸パッケージの直径ｘ０を算出する。次に前
回の粗糸層形成時に求めた粗糸パッケージの直径ｘ　ｎ
−１　を参照して粗糸パッケージ直径の増加分Δｘ＝　
ｘ０−　ｘｎ−１　を求める。

【００２２】次にこの増加分Δｘ　，現在の粗糸パッケ
ージ直径ｘ０及びフライヤ回転速度に基づいて、次回の
層チェンジ後に予定される減速されたボビン回転速度　
ＮＢ　を演算する。更に、ＣＰＵ３３は前記Δｘ　の値
に基づいて、これに定数ｋ　を乗じた値Δｙ　＝ｋ　・
Δｘ　を演算する。定数ｋ　は、ｋ　＝　ｃｏｔ　θ０
　で表され、ここでθ０　は図５に示す粗糸パッケージ
の好ましい肩角度に相当する。 ここで求められたΔｙ　は層チェンジ毎のボビンレール
の昇降ストロークの減少分に相当する値である。また、
ボビンレールの昇降位置はエンコーダ３８によって連続
的に検出され、その検出信号はＣＰＵ３３に入力される
。

【００２３】そして、このΔｙ　ずつ昇降ストロークが
減少した位置にボビンレールが変位したことをエンコー
ダ３８からの信号によってＣＰＵ３３が判断すると、Ｃ
ＰＵ３３から切換機構２６に信号が送られ、ボビンレー
ルの昇降の切り換えが行われ、層チェンジが実行される
。 層チェンジが行われたことを確認すると、可変速モータ
１５が変速駆動されてボビン回転速度が前記値Ｎ　Ｂ　
となるように減速される。

【００２４】以下、同様にして、層チェンジ毎にの昇降
ストロークの制御が行われる。このように、本発明にお
いては、層チェンジ毎の昇降ストローク量の減少分を粗
糸層の厚さの増加分に比例して調整しているので、図５
に示すように、パッケージ内の任意の粗糸層における肩
角度が常に最適な肩角度θに一致し、結果として肩がき
ちんと直線状に揃ったきれいな粗糸パッケージが得られ
る。

【００２５】特に、前述のように紡出中に粗糸パッケー
ジの径の増大と共にフライヤを減速する方式の高速粗紡
機においては、フライヤの回転速度の減少に伴うプレッ
サの加圧力の低下に基づいて、図５に示すようにパッケ
ージの径の増加分が次第に大きくなる傾向があるが、本
発明によれば、こうした場合にも、常に肩角度を所望の
一定値に維持することができる。

【００２６】上に述べた例においては、粗糸パッケージ
の径の増加分の演算を、予め制御装置３１に記憶してあ
るボビン回転速度と粗糸パッケージの直径の関係線図に
基づいて行っている。しかし、本発明はこうしたやり方
に限定されるものではなく、実際にリアルタイムで粗糸
パッケージの径を実測し、これに基づいて増加分を求め
るようにすることも可能である。こうした方式に利用可
能な粗糸パッケージの直径測定法としては、例えば特開
平２−２１６２２７号公報等に開示されたものを挙げる
ことができる。

【００２７】

【発明の効果】以上、詳述したように、本発明によれば
、たとえ紡出条件が変動して粗糸パッケージの直径の増
加割合が種々に変化する場合であっても、常に肩角度を
所望の値に維持することが可能となり、良好な粗糸パッ
ケージの形成が可能なある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の適用される粗紡機の駆動系を示す概略
斜視図である。

【図２】同じく制御回路のブロック図の一例である。

【図３】紡出中の粗糸パッケージの直径の変化とこれに
伴って変化すべきボビン回転速度の関係を示す線図であ
る。

【図４】本発明のフローチャートの一態様である。

【図５】本発明によって得られた粗糸パッケージの肩部
の模式的断面図である。

【図６】従来の方式によって得られた粗糸パッケージの
肩部の模式的断面図の一例である。

【図７】同じく従来の方式による粗糸パッケージの肩部
の模式的断面図の別の例である。

【符号の説明】

１…フロントローラ ６…フライヤ １１…ボビンホイール １５…可変速モータ １６…差動歯車機構 ２８，２９…回転速度検出器 ３０…張力検出器 Ｍ…主モータ ３１…制御装置 Ｂ…ボビン Ｒ…粗糸

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ボビンホイールを紡出駆動系に対して
   変速駆動可能な変速手段を具え、粗糸の紡出張力を一定
   に維持するようにスピンドルの回転速度を変化させつつ
   、ボビンレールを昇降させながらスピンドル上のボビン
   に粗糸を巻き取って粗糸層を形成し、新たな粗糸層が形
   成される毎に、ボビンレールの昇降ストローク量を減じ
   て、テーパー状の肩角度を有する粗糸パッケージを形成
   する粗紡機において、新たな粗糸層が形成される毎に粗
   糸パッケージ上の粗糸層の厚さの増加分Δｘ　を求め、
   これに比例してボビンレールの昇降ストロークを減少分
   Δｙを決定することを特徴とする粗紡機における粗糸パ
   ッケージの形成方法。
2. 【請求項２】　　前記粗糸層の厚さの増加分Δｘ　が、
   粗糸パッケージの径とボビンホイール回転速度との関係
   を示す予め設定された線図から求められる請求項１に記
   載の方法。