JPH06247629A - 自動ワインダのテンション制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 各巻取ユニットに張力検出装置を設けること
なく、所望のテンション増減が行える自動ワインダのテ
ンション制御装置を提供する。 【構成】 巻取ユニットＵの多数錘の各々に可変制御さ
れるテンション装置２０を設け、多数錘のうちの特定錘
に張力検出装置３０を設け、該張力検出装置３０により
特定錘のテンション装置２０を制御し、この特定錘のテ
ンション装置２０に対する出力値Ｔ２を基準にして他の
多数錘のテンション装置２０を制御する制御装置１１，
１８を備えてなる自動ワインダのテンション制御装置で
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、給糸ボビンの糸を巻き
返してパッケージとする巻取ユニットの多数錘が列設さ
れた自動ワインダのテンション制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】リング精紡機などの精紡機で生産された
給糸ボビンは次工程の自動ワインダに供給されて巻き返
され、糸中の糸欠点が除去されつつ、所定の糸量で所定
の形状のパッケージに巻き返される。一個のパッケージ
を得るのに通常数本〜数十本の給糸ボビンが使われる。
この自動ワインダは多数錘の巻取ユニットを並列配置し
たものであり、図５により一つの巻取ユニットＵの機器
配置を説明する。

【０００３】図５において、給糸ボビン１から解舒引き
出された糸Ｙは、バルーンブレーカ２、糸の有無を検出
する光学的フィラー３、カッター４、手動調整のディス
ク型テンション装置５、クリアラー６の如く糸欠点をチ
ェックして切断する糸欠点検出ヘッドを通り、綾振りド
ラム７により回転するパッケージＰに巻き取られる。こ
のパッケージＰはその紙管８の両端においてクレードル
９に回転自在に支持される。また、クレードル９の大径
側には、紙管８の大径端の径よりやや大きいフリクショ
ンローラ１０が設けられ、パッケージＰの巻き始めに
は、フリクションローラ１０とドラム７が接触回転して
糸Ｙを巻取るようになっている。

【０００４】前記クリアラー６の糸信号はユニットコン
トローラ１１に入力される。ユニットコントローラ１１
は、スラブ、太糸、細糸などの糸欠点があった時、クリ
アラー６に内蔵されたカッターによりその糸を直ちに切
断して除去する。その後にサクションマウス１３をパッ
ケージＰ側に回動させ、同時にドラム７を逆回転させて
上糸を捕捉し、サクションマウス１３を図示の下方に回
動させて上糸を糸継装置１５に案内する。また中継パイ
プ１４をフィラー３付近まで回動させ、フィラー３まで
通っている下糸を捕捉し、中継パイプ１４を図示の上方
に回動させて下糸を糸継装置１５に案内する。そして、
糸継装置１５で上糸と下糸を糸継ぎした後、ドラム７を
回転させて巻取を再開するようになっている。

【０００５】前記ドラム７を駆動するモータ１６はユニ
ットコントローラ１１で制御され、ドラム７の回転はド
ラム回転センサ１７で検出され、センサ１７からのパル
ス信号をユニットコントローラ１１が計数・積算する。
この積算値は、多数錘の巻取ユニットＵを統括制御する
制御装置１８による設定値と比較され、所定の糸長のパ
ッケージになると、ドラム７を停止させ、グリーンラン
プ１９が点灯し、玉揚装置による玉揚を待つ待機状態と
なる。

【０００６】前記フィラー３は糸無しを検出してユニッ
トコントローラ１１に糸無し信号を出力するものであ
る。給糸ボビン１が全部解舒され空ボビンになると、フ
ィラー３が糸無し信号を出力すると共に、糸欠点を検出
するクリアラー６の糸信号も出力されなくなる。このよ
うに空ボビンが検知されると、ユニットコントローラ１
１は、ボビンチェンジの指令を出力し、空ボビンが排出
され新たな給糸ボビン１が巻取位置に供給される。この
新たな給糸ボビン１の口出しされた糸端はフィラー３付
近まで吹き上げられ、上述したサクションマウス１３及
び中継パイプ１４の作動により糸継装置１５で糸継ぎさ
れる。そして、新たな給糸ボビン１の巻取が開始され
る。

【０００７】このような各巻取Ｕユニットにおいて、通
常数本〜数十本の給糸ボビン１が糸欠点を除去されなが
ら、糸継ぎされ、一つの満パッケージが巻き形成され
る。この巻取ユニットＵの生産性は巻取速度に大きく依
存することになるが、従来の巻取ユニットＵの実用的巻
取速度は１０００ｍ／ｍｉｎ前後であった。その理由
は、巻取速度の増加に伴って解舒張力も大きくなるから
である。特に、三分玉と呼ばれる残り解舒量が約３０％
となった時点から、給糸ボビン１の糸層からの平均離反
角度が小さくなり、糸同士の摩擦、糸と芯管の摩擦など
により、急激に解舒張力が増大し、テンション切れの原
因となる。

【０００８】このような解舒張力の増大を抑えるため
に、張力検出装置で糸の解舒張力を監視し、調整可能な
テンション装置で付加されているテンションを漸減して
解舒張力の増大と相殺する自動ワインダが提案されてい
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、巻取ユ
ニットＵには糸道に沿って多数の機器が設けられてお
り、新たに張力検出装置を設けるスペース的余裕は殆ど
無いのが現状である。また張力検出装置は比較的高価で
あり、全部の巻取ユニットＵに設置することができな
い。そのため、張力検出装置を設けることなく、巻取ユ
ニットＵを制御する制御装置１８から各巻取ユニットＵ
の可変制御されるテンション装置５に所望の張力パター
ンを出力することが考えられる。しかし、糸種によって
テンション装置の効き具合が異なることなどにより、制
御装置１８から一方的に設定された張力パターンでは、
実際に解舒張力増大と相殺するテンション漸減などが行
われているかどうか不明であるという問題点がある。

【００１０】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、各巻取ユニ
ットに張力検出装置を設けることなく、所望のテンショ
ン増減が行える自動ワインダのテンション制御装置を提
供するところにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明における自動ワインダのテンション制御装置
は、巻取ユニットの多数錘の各々に可変制御されるテン
ション装置を設け、多数錘のうちの特定錘に張力検出装
置を設け、該張力検出装置により特定錘のテンション装
置を制御し、この特定錘のテンション装置の出力値を基
準にして他の多数錘のテンション装置を制御する制御装
置を備えてなるものである。

【００１２】

【作用】巻取ユニットはその全部又は一群の多数錘が同
じ品種の給糸ボビンを巻き返すのが通常であるので、多
数錘のうちの特定錘に張力検出装置を設け、制御装置に
より、特定錘が所望のテンション値となるように制御
し、更に特定錘のテンション装置に対する出力を基準に
して他の多数錘のテンション装置を制御すると、特定錘
と同じように他の多数錘でも所望の張力パターンが確保
される。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は本発明のテンション制御装置が適用
された自動ワインダの概略構成図、図２はテンション装
置に対する設定値を示すグラフ図である。

【００１４】図５のものと異なる点は、機台の全部又は
一群の巻取ユニットＵの全部に対して、調整可能なゲー
ト式のテンション装置２０が設けられ、固定のバルーン
ブレーカに代わり解舒に追従してバルーン制御部材（可
動筒体）が下がる解舒補助装置３５が設けられ、特定の
巻取ユニットＵのテンション装置に張力検出装置３０が
設けられている点である。また多数錘の巻取ユニットＵ
を統括制御する制御装置１８に、特定錘用のフィードバ
ック回路１８ａと、他の多数錘用の基準値出力回路１８
ｂとが設けられ、特定錘のユニットコントローラ１１に
は、テンション装置２０に対応する出力回路１１ａと、
張力検出装置３０に対応する出力回路１１ｂと、出力回
路１１ａに対する比率出力回路１１ｃが設けられ、特定
錘以外の錘のユニットコントローラ１１には、テンショ
ン装置２０に対応する出力回路１１ａと、出力回路１１
ａに対する比率出力回路１１ｃが設けられている点も異
なる。なお、その他の点は図５と同様であり、同じ符号
を付してその説明を省略する。

【００１５】以上の制御装置１８及びユニットコントロ
ーラ１１による張力パターンの制御を以下に説明する。
特定錘において、パッケージの巻き始めから一定時間経
過した安定時点になると、張力検出装置３０の出力回路
１１ｂがフィードバック回路１８ａに実際のテンション
値に相当する信号を出力し、フィードバック回路１８ａ
で所望のテンションになるように制御し、出力回路１１
ａを経てテンション装置２０に基準電圧（トルク相当）
Ｔ２を出力する。このようにフィードバック回路１８ａ
は常時作動しているわけではなく、パッケージ形成毎の
特定巻取区間だけ作動し、特定錘の実際のテンション値
とテンション設定値をフィードバック制御し、所望のテ
ンションが得られる基準電圧を調整している。

【００１６】そして基準値出力回路１８ｂはこのフィー
ドバックされテンション設定値に対する基準電圧を特定
錘以外の錘の出力回路１１ａに出力し、他の多数錘は特
定錘に習ってテンション装置を作動させる。各錘のユニ
ットコントローラ１１に設けられている比率出力回路１
１ｃは、各錘の巻き上げ状態に応じたテンション値の変
更を基準電圧に対する比率Ｒ１，Ｒ２で行うためのもの
である。例えば空紙管からのドラム起動時又は糸継ぎ後
のパッケージ起動時から所定時間内は、強いテンション
で巻き始めるとよいので、１以上の定数である比率Ｒ１
を用い、基準電圧Ｔ２×比率Ｒ１＝増加電圧Ｔ１でテン
ション装置を作動させる。また３分玉以降は徐々に解舒
テンションが増加するので、相殺させるため糸長さによ
り徐々に減少させるテンションにするとよいので、１以
下の定数である比率Ｒ２を用い、基準電圧Ｔ２×比率Ｒ
２＝減少電圧Ｔ３まで漸減するようにテンション装置を
作動させる。

【００１７】つぎに図３及び図４により、ゲート式のテ
ンション装置２０と、これに付設された張力検出装置３
０を説明する。図３において、テンション装置２０は、
噛み合わせ自在な一対の第１櫛状体２１と第２櫛状体２
２を向かい合わせに配設したものである。櫛状体２１，
２２は各々３本の櫛２３，２４を等しい間隔で横向きに
突設したものであり、互いに噛み合わさるようになって
いる。第１櫛状体２１はブラケット２５にボルトで固定
され、ブラケット２５は図示されないテンサボックス側
面に固定される。第２櫛状体２２は揺動レバー２６にボ
ルトで固定され、軸Ｘ−Ｘの回りに揺動自在となってい
る。揺動レバー２６の反対側の腕２６ａには連結ロッド
２７が掛止され、連結ロッド２７の先端は偏心レバー２
８の偏心軸２８ａに挿入されている。また、偏心レバー
２８はロータリ型ソレノイド２９に連結されている。こ
のソレノイド２９はコイルに通電して得られる磁気的吸
引力を用いて可動片を作動させるもので、印加する電圧
に応じた回転トルクが出力できるようになっている。

【００１８】櫛２３，２４はその先端部分がくの字型に
湾曲しており、糸Ｙが逃げないようになっている。そし
て、図３（ａ）のように、固定の櫛２４の間に可動の櫛
２３が位置することにより、互いに噛み合う。この噛み
合い状態では、糸Ｙがジクザグに屈曲している。櫛２
３，２４の噛み合いの程度は、ソレノイド２９により付
与される揺動レバー２６の揺動トルクで決まり、その大
小はソレノイド２９に印加される電圧により調整自在で
ある。

【００１９】巻取開始時又は糸切れ時には、ソレノイド
２９が偏心レバー２８を方向に回転させ、連結ロッド
２７を介して揺動レバー２６が方向に揺動し、櫛状体
２１，２２を開いた状態とする。この状態で糸通しや糸
継ぎが行われる。そして、糸Ｙが通った後に、ソレノイ
ド２９が偏心レバー２８を方向に回転させ、連結ロッ
ド２７を介して揺動レバー２６が方向に揺動し、櫛状
体２１，２２を図３（ａ）のように噛み合わせ、糸Ｙが
ジグザグに屈曲し、屈曲程度に見合った糸張力が付加さ
れる。そして、通過する糸に太い部分があり、糸張力が
一時的に増加した場合、ソレノイドの回転トルクが一定
であると、糸張力の増加に応じて櫛２３，２４の噛み合
い程度が少なくなり、糸張力が減少する。逆に、通過す
る糸に細い部分があり、糸張力が一時的に減少した場
合、ソレノイドの回転トルクが一定であると、糸張力の
増加に応じて櫛２３，２４の噛み合い程度が大きくな
り、糸張力が増加する。このように、ゲート式のテンシ
ョン装置２０は、応答性にすぐれ糸張力のピーク的な増
減を補償する機能を持つ。

【００２０】以上のテンション装置２０は全ての錘に設
けられており、ユニットコントローラ１１で作動する。
そして、同じ品種のパッケージを巻き形成する機台の全
部又は一群の巻取ユニットのユニットコントローラ１１
に対して、制御装置１８が後述する所定の張力パターン
となる設定値を出力する。そして、ユニットコントロー
ラ１１を介してソレノイド２９が櫛２３，２４の噛み合
いを調整し、糸張力を調整して所定の張力パターンとす
る。

【００２１】また、同じ品種をパッケージを巻き形成す
る機台の全部又は一群の巻取ユニットのうちの特定の巻
取ユニット（代表錘）に張力検出装置３０が配設されて
いる。この張力検出装置３０はブラケット２６の軸Ｘ−
Ｘの回転角度を検出する角度センサで構成されている。
この角度センサによる張力検出の原理を図４で説明す
る。図４（ａ）のように、固定の櫛２４に噛み合う可動
の櫛２３にはソレノイドの回転トルクで決まる力Ｆが付
与されている。この力Ｆに対抗するのは糸Ｙの張力の合
力Ｆ′である。糸Ｙの張力Ｔ１が大きいと、櫛２３，２
４間の変位（図３のブラケット２６の回転角に相当する
もの）が小さいθ１となってバランスする。糸Ｙの張力
Ｔ２が小さいと、櫛２３，２４間の変位が大きいθ２と
なってバランスする。したがって図３（ｂ）のように、
既知のトルクＦに対して変位θと糸張力Ｔは特定の関係
がある。そこで、予め実験等で糸張力Ｔと変位θ及びト
ルクＦの関係式を決めておき、糸張力Ｔと変位θ及びト
ルクＦから糸張力Ｔを算出する。この関係式は図３の制
御装置１８のプログラムに組み込まれている。そして、
特定錘の実際の張力パターンが制御装置１８のプリンタ
１８ａで出力される。そして、制御装置１８で設定され
た張力パターンと比較し、多数の巻取ユニットに対して
張力パターンを指令する制御装置１８の設定値を修正す
ることができる。この設定値の修正は人手ではなく自動
で行うことも可能である。

【００２２】なお、調整可能なテンション装置２０とし
ては上述したゲート式が好ましいが、押し合わされた二
枚のディスク間に糸を通し、その押圧力が可変制御され
るディスク式のテンション装置でもよい。また、張力検
出装置３０はテンション装置２０に組み込めるタイプの
ものが好ましいが、巻取ユニットの糸道にスペース的余
裕が有れば、２本の固定棒の間に可動棒を配置し、走行
する糸が可動棒に及ぼす力で糸張力を測定するユニット
式のテンションセンサを別途設けることでもよい。

【００２３】さらに図１の解舒補助装置３５を説明す
る。この解舒補助装置３５は給糸ボビン１から解舒され
る糸のバルーンを適切に規制して解舒張力の変動と増加
を抑えるものであり、上述したテンション装置２０の調
整範囲を小さくするために、合わせ用いることが好まし
い。図の解舒補助装置３５は、固定筒３６と、固定筒３
６内の絞り３７と、固定筒３６に嵌合する可動筒３８
と、可動筒３８を上下動自在に支持する昇降装置３９
と、昇降装置３９に設けられてチェス部１ａを検出する
センサ４０とからなっている。

【００２４】給糸ボビン１の解舒が進むと、センサ４０
とチェス部１ａまでの間隔が大きくなり、センサ４０の
出力が入力されるユニットコントローラ１１が昇降装置
３９を作動させて可動筒３８を下降させ、可動筒３８と
チェス部１ａの距離を略一定に保つ。そして、チェス部
１ａから解舒されバルーンしようとする糸の解舒角度を
適性に保つ。また、固定筒３６とその絞り３７がフィラ
ー３に至る糸のバルーン変動を抑える。このようにバル
ーン形状を適性に保つことで、解舒張力の変動と増加を
少なくする。しかし、この解舒補助装置３５の下限はチ
ェス部１ａからの糸の解舒が乱れる三分玉（残りの糸量
が約３０％の状態）付近に設定されており、この三分玉
の位置は昇降装置３９に設けられた電子スケール等で検
出可能である。

【００２５】つぎに、上述したテンション装置２０や解
舒補助装置３５を用いた場合の適切な張力パターンの設
定例を図２により説明する。図２において、時刻ｔ１
は、玉揚が完了し、図１のクレードル９に空の紙管８が
装着され、フリクションローラ１０がドラム７に接して
いる状態である。この状態では紙管８に巻かれる糸はド
ラム７に接していないため、糸層が２〜３ｍｍ形成され
るまで高めの糸張力Ｔ１とし、時刻ｔ２で所定の糸張力
Ｔ２に戻す。また、時刻ｔ３で糸欠点が除去され糸継ぎ
がなされると、立ち上がりまでの間（例えば数秒間）に
糸層が崩れないように高めの糸張力Ｔ１とし、時刻ｔ４
で所定の糸張力Ｔ２に戻す。また、残りの糸量が約３０
％の三分玉になると、図１の解舒補助装置３５の効きが
悪くなり、解舒張力が徐々に増加する。この三分玉以降
の解舒張力の増加を相殺するために、時刻ｔ５から空ボ
ビンに至る時刻ｔ６の間において張力Ｔ２をＴ３まで徐
々に小さくする。この三分玉のタイミングは図１の解舒
補助装置３５の昇降装置３９を制御するユニットコント
ローラ１１で検知可能である。そして、時刻ｔ６から時
刻ｔ７で空ボビンを新たな給糸ボビンに換えるボビンチ
ェンジが行われ、立ち上がりまでの間に糸層が崩れない
ように高めの糸張力Ｔ１でスタートし、時刻ｔ８で所定
の糸張力Ｔ２に戻す。このようにボビンチェンジ経て数
本〜数十本の給糸ボビンを糸継ぎして時刻ｔｘで所定の
満パッケージとするものである。この張力パターンは糸
種によって効き具合が異なり、特定錘でサンプル的に実
際の糸張力を検出することで、適切な張力パターンの設
定が可能となる。

【００２６】さらに上述した張力パターンの他に巻取速
度を増減を付加することもできる。例えば、時刻ｔ１か
ら時刻ｔ２のパッケージ巻き始めでは巻取速度を所定値
より小さくし、パッケージの糸層が乱れないようにす
る。また、時刻ｔ５から時刻ｔ６までの糸張力漸減で
も、解舒張力が大きくなる場合には、巻取速度も漸減さ
せることができる。

【００２７】

【発明の効果】本発明における自動ワインダのテンショ
ン制御装置は、張力検出装置により例えばフィードバッ
ク制御される特定錘におけるテンション装置に対する出
力値を基準にして、特定錘以外の多数錘のテンション装
置を制御するものであり、全部の錘に張力検出装置を設
けることなく、同じ品種のパッケージを巻き形成する複
数錘に最適な張力パターンが確保され、巻き終わり時の
糸張力の上昇を抑えて巻き終わり時の糸切れも少なくす
るなどして高速巻取を可能する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明のテンション制御装置が適用され
た自動ワインダの概略構成図である。

【図２】テンション装置に対する設定値を示すグラフ図
である。

【図３】テンション装置及び張力検出装置の斜視図であ
る。

【図４】張力検出装置の作動図である。

【図５】自動ワインダの概略構成図である。

【符号の説明】

Ｕ 巻取ユニット ２０ テンション装置 ３０ 張力検出装置 １１ ユニットコントローラ １８ 制御装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 巻取ユニットの多数錘の各々に可変制御
   されるテンション装置を設け、多数錘のうちの特定錘に
   張力検出装置を設け、該張力検出装置により特定錘のテ
   ンション装置を制御し、この特定錘のテンション装置に
   対する出力値を基準にして他の多数錘のテンション装置
   を制御する制御装置を備えてなる自動ワインダのテンシ
   ョン制御装置。