JPH0532374A

JPH0532374A - ワインダーの駆動方法

Info

Publication number: JPH0532374A
Application number: JP18999891A
Authority: JP
Inventors: Toshio Yamauchi; 利男山内
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 1991-07-30
Filing date: 1991-07-30
Publication date: 1993-02-09

Abstract

(57)【要約】【目的】パッケージの使用目的応じ糸条のトラバース
のパターンが、プレシジョン巻，ランダム巻及び両者の
いずれでもない改良ランダム巻の３種類が選択ができよ
うにする。【構成】パッケージ１の回転速度を検出する第１セン
サ１１の出力と、フリクションローラ２の回転速度を検
出する第２センサ１２の出力との差を求める差動増幅器
２３と、この差を適当に調整可能な電圧に減衰させて補
正値を作るディジタル設定減衰器２４と、該補正値を第
２センサ１２の出力から減算する差動増幅器２５とを設
け、減算した結果Ｖ２を上記両モータの制御入力とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はワインダーの駆動方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ワインダー、即ち合糸機やワインダ等の
巻取装置は、適宜トラバースさせながら糸を巻き取るよ
うになっている。

【０００３】図９に示すように、従来この種のワインダ
ーは、巻取パッケージ１に接触してこれを回転させるた
めのフリクションローラ２と、表面にカム溝３を有した
トラバースカム４と、糸Ｙを案内するトラバースガイド
５とを備えて構成され、糸Ｙを案内するトラバースガイ
ド５をカム溝３に沿って相対移動させることで、給糸パ
ッケージ６からの糸Ｙを、バルーンガイド７及びテンサ
８等を経由させて所定の巻取パッケージ１として巻き取
るようになっている。

【０００４】そして、このようなワインダーによって糸
を巻き取る方法として、プレシジョン巻とランダム巻と
がある。

【０００５】プレシジョン巻は、図１０(a) 及び図１０
(b) に示すように、ワインド数Ｗを一定にして巻き取る
方法であり、トラバースカム４の回転数Ｒt を巻取パッ
ケージ１の回転数Ｒp と同じ割合で、且つ同期させて漸
減させるようになっている。ランダム巻は、図１１(a)
及び図１１(b) に示すように、綾角Θを一定にして巻き
取る方法であり、トラバースカム４の回転数Ｒt を、巻
取パッケージ１の回転数Ｒp の変化とは無関係に、一定
にしてトラバースさせるものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
巻取方法には、それぞれ長所と短所がある。

【０００７】即ちプレシジョン巻においては、パッケー
ジの巻径Φが増大するにつれ綾角Θが小さく変化して行
くため、いわゆるリボン巻きを防止できる利点を有す
る。しかし、ワインド数Ｗが一定であり、綾角Θが巻径
Φが大きくなるにつれて次第に小さくなって行ため、全
体として適当な綾角Θになるようにワインド数Ｗを選択
しても、小径部において綾角θ₁が大きく（図１０(a)
）、大径部において綾角θ₂が小さくなること（図１
０(b) ）が避けられない。このため、大径部での綾はず
れが生じると共に、解舒性が不良になり、小径部では巻
幅が縮小されることによってキク巻が発生し、後工程に
多大な影響を及ぼすという欠点がある。

【０００８】一方、ランダム巻においては、綾角θ₃一
定としたことで綾落ちがし難いものの、大径部において
ワインド数Ｗが少なくなるために、所定の巻密度が得ら
れず、密度の低い巻取パッケージ１となってしまう。特
にダブルツイスタへの給糸パッケージを形成する合糸機
の場合は、ダブルツイスタにおける給糸パッケージ容量
に制限があるために、密度が大きいパッケージが求めら
れる。

【０００９】このランダム巻きとプレシジョン巻きをさ
らに説明する。

【００１０】巻取パッケージと綾振機構の両モータを何
等の制御もせずに常に一定の速度で回転させておくと、
図７に示すようパッケージ径が大きくなるとワインド数
（パッケージ１回転で巻かれる巻数）が次第に減ってく
る。これがランダム巻き（図７の曲線Ａ）であり、これ
に対しワインド数が常に一定になるように巻くのがプレ
シジョン巻き（図７の曲線Ｂ）である。しかし、このラ
ンダム巻きとプレシジョン巻きの中間、すなわち、モー
タの相対速度を少しずつ変えてやる、例えば綾振機構の
モータ速度を、ランダム巻きより高く（トラバースを速
く）して綾角を大きくしてやると、プレシジョン巻きで
はないが、ランダム巻きでもない、という両者の中間的
な状態（変則ランダム巻き：図７の曲線Ｃ）が作り出せ
る。このように、ランダム、プレシジョン、変則ランダ
ムの別、あるいは、ランダム巻きの綾角度が選択可能で
ある。

【００１１】具体的手段としては、本発明者の提案に係
る先願（実願平２−５６１８）がある。これは、プレシ
ジョンモードを中心に考え、巻取パッケージ１の回転数
ＲpをＤ／Ａ変換して得た電圧Ｖ0 を、プレシジョンモ
ードにおけるトラバースカム４のモータ（ＴＣモータ）
の指令とするものである。即ち、図８において、パッケ
ージ回転数Ｒp をＤ／Ａ変換して得た電圧Ｖoを指令基
準電圧とし、プレシジョン巻きの際には、この指令電圧
Ｖo を元に、ＴＣモータを制御してワインド数がパッケ
ージの径に係わりなく一定になるように制御するように
し、またランダム巻きの場合、電圧Ｖo を、その初期値
（パッケージの糸層が０のとき）が０Ｖとなるようにシ
フトさせ且つ反転させた電圧Ｖos＊（＊は反転を意味す
る）に変換し、プレシジョン巻きの指令電圧Ｖo に、反
転させた電圧Ｖos＊を加算してランダム巻きの制御電圧
を作り出し、またプレシジョン巻きとランダム巻きの中
間のＴＣモータの回転速度制御は、このシフト・反転電
圧Ｖos＊を分圧することにより嵩上げ用電圧Ｖosd ＊
（嵩上げ電圧）を得る。かくして得られた嵩上げ用電圧
Ｖosd ＊を、もとのＤ／Ａ変換器の出力電圧Ｖo に加え
ることで、電圧Ｖo より電圧Ｖosd ＊だけ嵩上げされた
電圧Ｖ０Σの曲線を得る。従って、この電圧Ｖ０Σを、
実際にＴＣモータのインバータに与える指令電圧とする
と、この指令電圧Ｖ０Σは、上記嵩上げ用電圧Ｖos＊の
大きさにより加減することができ、これにより嵩上げ用
電圧Ｖos＊＝０の状態（ランダム巻き）からＶos＊＝Ｖ
o の状態（プレシジョン巻き）までの間で、任意の値
（巻き方）に調整設定することができる。即ち、ランダ
ム巻き、プレシジョン巻き、それらの中間の変則ランダ
ム巻きの各モードが選択できる。

【００１２】しかし、上記先願の場合、定常状態に入っ
てからの運転制御は非常に円滑に行われるものの、プレ
シジョンモードを中心に考えているため、ランダムモー
ドに近付けた設定とすると、起動或いは停止時において
次のような問題がある。

【００１３】今、起動時及び停止時の区間を考慮すべ
く、この区間を誇張的に図に加えて描き直すと、図６の
ようになる。図８で説明したようにランダムモードの制
御においては、両モータ（フリクションモータとＴＣモ
ータ）の定速回転域では、電圧Ｖo に、この電圧Ｖo を
初期値までシフトした電圧Ｖosを反転させた反転電圧Ｖ
os^*を加算して一定の電圧Ｖｃを作り出している。しか
し、起動区間及び停止区間では、パッケージの回転が定
速まで上昇する間の電圧Ｖo の立ち上がり、これを初期
値までシフトさせかつ反転させた反転電圧Ｖos＊を加算
した場合、ＴＣモータの制御電圧はＶｃと、定速運転と
何等変わらない制御電圧Ｖｃしか得られない。このよう
に、ランダムモードに近いときは、起動時にＴＣモータ
に対する指令電圧（＝Ｖo ）が常に一定値Ｖｃとなり、
起動と同時にパッケージの回転との間に大きな差を生
じ、大きな綾乱れを発生させてしまう。停止するときも
同様である。

【００１４】そこで本発明の目的は、上記事情に鑑み、
糸条のトラバースのパターンに関しては、パッケージの
使用目的等により選択ができると共にフリクションモー
タとトラバースモータの回転制御に関しては、これを簡
単にできるワインダーの駆動方法を提供することにあ
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明のワインダーの駆
動方法は、巻取パッケージを載せたフリクションローラ
と綾振機構の両モータの回転数を独立に制御可能な制御
装置を備えたワインダーにおいて、パッケージの回転速
度を検出する第１センサの出力とフリクションローラの
回転速度を検出する第２センサの出力との差を求め、こ
の差を調整可能な値に減衰させて補正値を作り、該補正
値を上記第２センサの出力から減算し、その結果を上記
両モータの制御入力として複数種の巻取パターンを選択
可能としたものである。

【００１６】

【作用】本発明の方法は、先願の発想法を逆にし、ラン
ダムモードを中心に考えることにより、定常時のみなら
ず起動時，停止時においても円滑な制御をなすことを可
能としたものである。この場合、起動，停止時のパッケ
ージに比例してトラバースカムのモータ（ＴＣモータ）
が加減速できる信号源を持たない。従って、この打開策
として、例えばフリクションローラ（２）の軸に新たに
回転センサ（１２）を設け、起動，停止に同期したＴＣ
モータの信号（ＶFR）を得る。

【００１７】また、プレシジョンモードへの移行は、第
１センサの電圧（パッケージの回転数Ｄ／Ａ信号）を第
２センサの電圧（ＦＲモータのＤ／Ａ信号）と共に差動
増幅器（２３）に加え、その差を得る。この差はその時
点でのパッケージの大きさを表しており、この差分を同
相加算器に加え演算することで目的とする電圧が得られ
る。しかも、この信号は先願の方式に比べ、より安定し
た方向へ移行する負帰還的要素を備えており、全ての点
で先願のものより優れている。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を、添付図面に従って
説明する。

【００１９】図１は、パッケージ駆動用モータと綾振機
構駆動用モータを有する合糸機における制御系を示し、
図２は、ランダム巻き、変則ランダム巻き、プレシジョ
ン巻きを可能にしたモータコントロール部を示す。

【００２０】図１において、パッケージ１を駆動するフ
リクションローラ２と、これを駆動するＦＲモータＭ１
と、綾振りの為の綾振機構１０のトラバースカム４を駆
動するＴＣモータＭ２と、パッケージの回転を知るため
パッケージ支持機構９に設けられた回転センサ（第１セ
ンサ）１１と、起動時及び停止時のフリクションローラ
２の回転速度を知るためＦＲモータＭ１の出力軸に設け
た回転センサ（第２センサ）１２と、モータＭ１，Ｍ２
のスピードをコントロールするインバータＩＮＶ１，Ｉ
ＮＶ２と、これらインバータに速度指令を与えるモータ
コントロール部１３とより成る。１４はスピード設定部
で、モータコントロール部１３と共に制御装置１５を構
成している。

【００２１】スピード設定部１４にて糸速設定がなされ
ると、その糸速設定に応じた回転数が得られるように、
インバータＩＮＶ１に指令が与えられ、ＦＲモータＭ１
が回転する。ＴＣモータＭ２は、回転センサ１１のパル
スを元に、モータコントロール部１３にて所定のワイン
ド数が得られるよう、インバータＩＮＶ２に指令を与
え、ＴＣモータＭ２をコントロールする。

【００２２】図２はモータコントロール部１３の構成を
示す。ｎビットのバイナリカウンタ１７，２０及びラッ
チ回路１８，２１は、パッケージ回転センサ（第１セン
サ）１１及びＦＲ回転センサ（第２センサ）１２からの
パルスを、タイミング発生器１６で作り出される単位時
間幅だけ抜き取るもので、ここで単位時間当りのパルス
数に変換される。それらのパルス数は、Ｄ／Ａ変換器１
９，２２に送られ、該Ｄ／Ａ変換器１９，２２によりそ
れぞれアナログ電圧ＶP ，ＶFRに変換される。Ｄ／Ａ変
換器２２から得られるアナログ電圧ＶFRは、フリクショ
ンローラ２の回転速度に応じたものとなり、起動時には
図３の特性曲線３１における３１ａの如く立ち上がり、
定常時には３１ｂの如く一定速度となり、停止時には３
１ｃの如く立ち下がる。一方、Ｄ／Ａ変換器１９から得
られるアナログ電圧ＶP は、パッケージ１の回転速度に
応じたものとなる。ここでパッケージ１の回転速度は、
起動時には紙管のみ（パッケージの糸層が０）で上記フ
リクションローラ２に同期して立ち上がり、またフリク
ションローラ２が一定速度になってからは、パッケージ
径が小から大となるに従って低くなるので、回転センサ
１１からのパルス数もこれに応じて少なくなって行く。
従って電圧ＶP は、図３に示すように、起動時には図３
の特性曲線３２における３２ａの如く立ち上がり、定常
時には３２ｂの如くパッケージ径の増大と共に低くなっ
て行き、停止時には３２ｃの如く立ち下がる。

【００２３】図４は上記モータコントロール部１３の一
部（差動増幅器２３，２３ａ，ディジタル設定減衰器２
４，差動増幅器２５）の具体的回路を示す。

【００２４】図２及び図４において、上記アナログ電圧
ＶP ，ＶFRは共に正の電圧であり、このＶP とＶFRの差
を求めると、図３の特性曲線３３が得られる。ここで、
定常状態に入った際又はその直後の初期値（パッケージ
の糸層が０の範囲）の電圧が、パッケージの回転速度検
出系のアナログ電圧ＶP と、フリクションローラ２の回
転速度検出系のアナログ電圧ＶFRとで、同じにしてお
く。例えば、図示してない減衰器を入れて、巻取糸速が
１６００ｍ／ｍｉｎ（パッケージの糸層が０）での初期
値がＶP とＶFRの双方共に同一電圧となるように調整し
ておくと、図５に示すように、糸層ゼロを経過した時点
から、差電圧ΔＶ（曲線３３）が現れる。この差電圧Δ
Ｖは、その時点でのパッケージ１の大きさを表してい
る。従って、この差電圧ΔＶをそのまま１倍の大きさで
電圧ＶFRから引き算して、その結果を綾振機構駆動用Ｔ
ＣモータＭ２のインバータＩＮＶ２に与えると「プレシ
ジョン巻き」となり、差電圧ΔＶを分圧した１倍より小
さい値を与えるとランダム巻方向に近付いて、他の改良
ランダムモードやランダムモードとなる。

【００２５】そこで、まずどの程度減じるかという減衰
値（補正値）ΔＶｘを作り出すため、アナログ電圧ＶP
，ＶFRを差動増幅器２３に入力して、Ｖp とＶFRの差
ΔＶを求め、これを更にディジタル設定減衰器２４に入
力して例えば８段階に分けた減衰値を得る。即ち、減衰
器２４を巻取モード設定器として用い、その減衰値を巻
取モード設定のための補正値に当てる。ここでモード設
定“７”はプレシジョンモードで補正値１００％（減衰
量１００％）、設定“６”〜“１”は改良ランダムモー
ドで補正値８０，６０，５０，４０，３０，２０％、設
定“０”はランダムモードで補正値０％とする。これら
のモード設定指令は、スピード設定部１４から例えば３
ビットのコードでモータコントロール部１３に指示され
る。

【００２６】次に、上記補正値ΔＶｘを差動増幅器２５
に入力して、フリクションローラ２の回転速度検出系の
アナログ電圧ＶFRから減算し、補正差電圧Ｖ１を得る。
ここでＶFRを反転入力端子に入力しているのは、単に出
力の符号を負として次段のディジタル設定減衰器２６の
入力規格に適合させているにすぎない。

【００２７】図２において、上記補正差電圧Ｖ１を綾角
設定器としてのディジタル設定減衰器２６に入力する。
このディジタル設定減衰器２６は１０ビット前後のＤ／
Ａコンバータから構成されており、上記電圧Ｖ１を綾角
との関係に直す。即ち、上記電圧Ｖ１はパッケージの回
転数（大きさ）に応じて変化するという比例関係を得た
だけであるので、この変化する電圧Ｖ１そのものを、綾
角設定値を尺度としてどれだけ変わってくるかの関係を
作る。具体的には、この電圧Ｖ１を０〜０．９９９（１
に近い値）倍までの間で減衰させた値を、スピード設定
部１４からディジタルコード信号で与えられる綾角設定
値に割り付け、設定綾角に応じて出力電圧Ｖ２が変わる
ようにする。例えば糸速を定めるＦＲモータＭ１の周波
数が４７．２Ｈｚ、綾角が「４」という設定時なら、Ｔ
ＣモータＭ１の周波数は８．１８Ｈｚで、この８．１８
Ｈｚを得るための電圧を発生するデジタルコードが８Ａ
なら、綾角「４」に対応する綾角設定値としてのディジ
タル値が８Ａとなるようにする。また電圧Ｖ１そのもの
も、同じくスピード設定部１４からディジタルのコード
信号で与えられる設定モードに応じて、全体をシフト可
能とする。この出力電圧Ｖ２を出力バッファ３０を経て
ＴＣモータＭ２のインバータＩＮＶ２に加える。

【００２８】かくして、設定部１４にて所望するモード
を設定しモータコントロール部１３に指示すると、巻取
モード設定器たる減衰器２４の補正値が決定され、その
値に応じてランダム巻、プレシジョン巻、変則ランダム
巻の各モードが得られる。

【００２９】ランダム巻き実現には、パッケージ駆動用
のＦＲモータＭ１の回転数Ｎ1 と、綾振機構１０の回転
数Ｎ2 （綾振機構の回転量と移動量が明確であるとす
る）とを、巻き初めの時点で所望するワインド数あるい
は綾角となるように設定すれば良い。即ち、スピード設
定部１４における巻取モード設定をランダムモードに設
定し、減衰器２４への指示を補正値０％（減衰量１００
％）としておく。このときスピード設定部１４より所望
の値が得られるよう内蔵のマイクロプロセッサにより演
算され、モータコントローラ部１３を経由してインバー
タＩＮＶ１，ＩＮＶ２に電圧Ｖ２が与えられ、「ランダ
ム巻き」となる。

【００３０】プレシジョン巻の場合も、パッケージ１の
回転数Ｎ1 を上記同様にして設定する。次に、所望のプ
レシジョンモードと必要な綾角の設定値を、スピード設
定部１４よりモータコントロール部１３に指示する。こ
れにより、減衰器２４における補正値１００％（減衰量
０％）となる。従って、上述の例でＶP とＶFRが双方共
に同一電圧となった初期値から現れる差電圧ΔＶがその
まま１倍の大きさで電圧ＶFRから引き算され、所望の綾
角に応じた電圧Ｖ２が綾振機構駆動用ＴＣモータＭ２の
インバータＩＮＶ２に与えられ「プレシジョン巻き」と
なる。

【００３１】改良ランダムモードでは、減衰器２４への
モード設定指示を一例として補正値２０〜８０％の範囲
で希望するものに設定する。このモードでは、巻き進み
と共に減少するワインド数を自然な状態（図７の曲線
Ａ）より減少量が少なくなるように制御され（図７の曲
線Ｃ）、全体として巻き密度の高いパッケージが形成さ
れる。

【００３２】図２の場合には、上記の他に他の回路が付
加されている。即ち、減衰器２６の出力は直接に取り出
されてはおらず、これと出力バッファ３０との間に、ヤ
ーンピックアップ信号発生器２７，差動増幅器２８及び
非反転加算器２９から成る回路が追加されている。

【００３３】ヤーンピックアップ信号発生器２７は、ワ
インダーにおけるヤーンガイド（図示せず）が糸を自己
の案内位置に持ち来す糸拾い動作を行うのに必要な時
間、すなわちＴＣモーター駆動のＩＮＶ２に適度な綾振
速度を与えるのに必要な電圧Ｖ３を作成する回路であ
り、上記ＦＲモータＭ１の指令切り替えに同期してＯ
Ｎ，ＯＦＦされるヤーンピックアップ信号を受けたとき
から、例えば３００ｍｖ（７．５Ｈｚ）の電圧を発生す
る。この電圧Ｖ３は非反転加算器２９にて加算される一
方で差動増幅器２８（正の電圧のみ出力）にて減算され
るため、巻糸中にはピックアップ信号である電圧Ｖ３の
影響を無視できるようにしてある。

【００３４】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、ランダム
巻き、プレシジョン巻き、変則ランダム巻きの別、及び
の綾角度の初期値が任意に選択できる。しかも、ランダ
ムモードに近付いた場合を含め、起動時及び停止時にお
いても綾角の乱れを生じること無くワインダーを駆動す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るワインダーの概略図

【図２】図１のモータコントロール部の構成図

【図３】本発明の動作原理の説明図

【図４】モータコントロール部の一部の具体的回路を示
す図

【図５】図４の回路の動作例を示す図

【図６】先願におけるランダムモードに近付いた場合の
動作の説明図

【図７】パッケージ径と綾角との関係図

【図８】先願における変則ランダム巻きの際の動作説明
に供する図

【図９】従来のワインダーを示した斜視図

【図１０】従来公知のプレシジョン巻を説明するための
巻取パッケージの側面図

【図１１】従来公知のランダム巻を説明するための巻取
パッケージの側面図

【符号の説明】

１パッケージ２フリクションローラ６給糸パッケージ１０綾振機構１１回転センサ（第１センサ）１２回転センサ（第２センサ）１３モータコントロール部１４スピード設定部１５制御装置１６タイミング発生器１７，２０ｎビットのバイナリカウンタ１８，２１ラッチ回路１９，２２Ｄ／Ａ変換器２３差動増幅器２４ディジタル設定減衰器２５差動増幅器２７ヤーンピックアップ信号発生器２８差動増幅器２９非反転加算器３０出力バッファ３１，３２，３３曲線Ｍ１ＦＲモータＭ２ＴＣモータ ΔＶｘ補正値ＶP パッケージの回転速度検出系のアナログ電圧ＶFR フリクションローラの回転速度検出系のアナログ
電圧 ΔＶＶp とＶFRの差Ｖ１補正差電圧Ｖ２出力電圧

Claims

【特許請求の範囲】【請求項１】巻取パッケージを載せたフリクションロ
ーラと綾振機構の両モータの回転数を独立に制御可能な
制御装置を備えたワインダーにおいて、パッケージの回
転速度を検出する第１センサの出力とフリクションロー
ラの回転速度を検出する第２センサの出力との差を求
め、この差を調整可能な値に減衰させて補正値を作り、
該補正値を上記第２センサの出力から減算し、その結果
を上記両モータの制御入力として複数種の巻取パターン
を選択可能としたことを特徴とするワインダーの駆動方
法。