JPH0649718A - 粗紡機におけるボビンレールの昇降制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 紡出条件の変更により紡出粗糸重量あるいは
繊維種の変更があっても、それに対応する肩角度を作業
者が求める必要がなく、紡出条件が変更されてもそれに
対応した適正な肩角度で自動的に粗糸の巻取りを行う。 【構成】 粗紡機はボビンレール昇降駆動系の上昇、下
降駆動の切替時期を制御装置からの指令により任意に切
り替え可能となっている。制御装置は入力装置により入
力された紡出粗糸重量、繊維種に対応する適正な粗糸巻
の肩角度をデータベースから選択して設定する。次に制
御装置は選択された肩角度となる紡出運転時のボビンレ
ールの昇降反転位置を算出する。そして、制御装置はロ
ータリエンコーダからの信号に基づいてボビンレールの
上下方向の位置を演算し、前記昇降反転位置でボビンレ
ールが反転するようにボビンレールの昇降切替を制御す
る。

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けるボビンレ
ールの昇降制御方法に係り、詳しくは適正な粗糸巻の肩
角度となるように粗糸の巻取りを行う粗紡機におけるボ
ビンレールの昇降制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に粗紡機においては、フロントロー
ラより一定速度で送り出される粗糸を、所定速度で回転
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
回転速度差により粗糸に撚りを掛けつつボビンに巻取
る。ボビンはボビンレールに支承されてボビンレールと
ともに昇降動され、ボビンレールの昇降運動の方向が変
わる毎にボビンレールの移動距離が短縮され、粗糸巻の
両端部が円錘形状となるように粗糸の巻取りが行われ
る。

【０００３】粗糸巻１本当たりの粗糸巻量を多くするた
めには図５に示す粗糸巻Ｆの肩角度θを大きくする必要
がある。しかし、紡出粗糸重量、繊維種等の紡出条件に
よって肩崩れを起こさずに成形可能な粗糸巻Ｆの肩角度
θには上限値が存在する。そして、カード処理綿とコー
マ処理綿ではコーマ処理綿の方が肩崩れを起こし易く、
又、細い糸ほど肩崩れを起こし易い。従って、従来は粗
紡機の運転時に紡出条件が決まると、作業者が紡出条件
の中の紡出粗糸重量、繊維種によって適切な肩角度θを
推測し、その肩角度θを実現するための作業を行う必要
があった。すなわち、ボビンレール昇降駆動系の上昇、
下降駆動の切替時期を制御装置からの指令により任意に
切り替え可能、かつ肩角度を設定することにより切り替
え時期が演算される粗紡機においては、肩角度を設定入
力する。又、チェンジギヤの交換により肩角度を変更す
るタイプの粗紡機の場合は、当該肩角度となるチェンジ
ギヤとの交換作業を行っていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来は紡出条件の変更
により紡出粗糸重量あるいは繊維種を変更するたびに、
作業者がそれに対応する適正肩角度を求め、それを実現
するための作業を行う必要があり面倒であった。

【０００５】本発明は前記の問題点に鑑みてなされたも
のであって、その目的は紡出条件の変更により紡出粗糸
重量あるいは繊維種の変更があっても、それに対応する
肩角度を作業者が求める必要がなく、紡出条件が変更さ
れてもそれに対応した適正な肩角度で自動的に粗糸の巻
取りが行われる粗紡機におけるボビンレール昇降制御方
法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め本発明では、ボビンレール昇降駆動系の上昇、下降駆
動の切替時期を制御装置からの指令により任意に切り替
え可能な粗紡機において、制御装置が入力装置により入
力された紡出粗糸重量、繊維種に対応する適正な粗糸巻
の肩角度を算出もしくはデータベースから選択し、紡出
運転時にボビンレールの上下方向の位置を検出する検出
手段からの信号に基づいて前記選択された肩角度となる
ようにボビンレールの昇降切替を行うようにした。

【０００７】

【作用】紡出条件が入力されると、制御装置により紡出
粗糸重量、繊維種に対応する適正な粗糸巻の肩角度が算
出、もしくはデータベースから選択されて決定される。
そして、紡出運転時には検出手段からの信号に基づいて
ボビンレールの上下方向の位置が求められ、決定された
粗糸巻の肩角度を実現するための昇降切替位置でボビン
レールの移動方向が変更されるように昇降方向の切り替
えが行われる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面に
従って説明する。粗紡機の駆動系は基本的には本願出願
人が先に提案（特開昭６３ー２６４９２３号公報）した
ものと同じであるが、ボビンレールの昇降動切替機構が
異なっている。駆動系は紡出駆動系、巻取駆動系及びリ
フティング駆動系とからなり、各駆動系にそれぞれ別の
可変速モータを備えている。図２に示すように、フロン
トローラ１はその回転軸１ａ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シャフトとの間に配設さ
れた歯車列（いずれも図示せず）を介して回転駆動され
るようになっている。フライヤ２の上部には被動歯車３
が一体回転可能に嵌着固定され、前記ドライビングシャ
フトの回転がベルト伝動機構を介して伝達される回転軸
４の回転により、回転軸４に嵌着された駆動歯車５を介
して回転駆動される。一方、ボビンレール６上に装備さ
れたスピンドル７には被動歯車７ａが固着されている。
該被動歯車７ａと噛合する駆動歯車８が嵌着固定された
回転軸９には、ドライビングシャフトの回転力と、イン
バータ１０ｂを介して変速駆動される巻取用モータ１１
による回転力とが差動歯車機構１２により合成されて伝
達されるようになっている。巻取用モータ１１、差動歯
車機構１２等により粗糸巻層の増加に対応してボビン回
転速度を減少させる巻取速度変速装置が構成されてい
る。

【０００９】ボビンレール６にはリフターラック１３が
固定されている。リフターラック１３と噛合する歯車１
４が嵌着された回転軸１５には、インバータ１０ｃを介
して変速駆動される昇降用モータ１６により駆動される
駆動軸１７の回転が切替機構１８及び歯車列を介して伝
達される。切替機構１８は中間軸１９と、該中間軸１９
と前記駆動軸１７との間に設けられた一対の歯車列２
０，２１と、歯車列２０，２１の回転を中間軸１９に伝
達する電磁クラッチ２２，２３とから構成されている。
電磁クラッチ２２，２３の励消磁により回転軸１５の回
転方向すなわちボビンレール６の昇降動の方向が変更さ
れるようになっている。回転軸１５の一端にはボビンレ
ール６の上下方向における位置及び昇降速度を検出する
センサとしてのロータリエンコーダ２４が接続されてい
る。

【００１０】次に前記駆動系を駆動制御するための制御
回路を図３に従って説明する。制御装置２５を構成する
マイクロコンピュータ２６は、制御手段としての中央処
理装置（以下ＣＰＵという）２７と、制御プログラムを
記憶した読出し専用メモリ（ＲＯＭ）よりなるプログラ
ムメモリ２８と、入力装置２９により入力された入力デ
ータ及びＣＰＵ２７における演算処理結果等を一時記憶
する読出し及び書替可能なメモリ（ＲＡＭ）よりなる作
業用メモリ３０とからなり、ＣＰＵ２７はプログラムメ
モリ２８に記憶されたプログラムデータに基づいて動作
する。紡出粗糸重量、繊維種、フライヤ回転数、撚数、
ボビン径等の紡出条件を作業用メモリ３０に入力する入
力装置２９は制御装置２５にキーボードとして一体に組
込まれている。

【００１１】ＣＰＵ２７は出力インタフェース３３、モ
ータ駆動回路３４ａ，３４ｂ，３４ｃ及びインバータ１
０ａ，１０ｂ，１０ｃを介して主モータＭ、巻取用モー
タ１１及び昇降用モータ１６を駆動制御するようになっ
ている。ロータリエンコーダ２４からの出力信号は入力
インタフェース３１を介してＣＰＵ２７に入力されるよ
うになっている。ＣＰＵ２７はロータリエンコーダ２４
からの出力信号に基づいてボビンレール６の昇降速度及
び位置を演算するようになっている。なお、ロータリエ
ンコーダ２４は回転軸１５の正転、逆転に対応してそれ
ぞれ別のパルス信号を出力するようになっており、ボビ
ンレール６の上昇、下降の区別がパルス信号からも確認
できるようになっている。又、電磁クラッチ２２，２３
はＣＰＵ２７からの信号に基づき、電磁クラッチ励消磁
回路３２を介してその励消磁が制御され、ボビンレール
６の昇降切替が行われるようになっている。ボビンレー
ル６は一方の電磁クラッチ２２が励磁されたときに上昇
移動され、他方の電磁クラッチ２３が励磁されたときに
下降移動されるようになっている。又、両電磁クラッチ
２２，２３が同時に励磁されることはない。

【００１２】プログラムメモリ２８には最適な粗糸巻の
肩角度θを紡出粗糸重量〔ゲレン／３０ヤード〕及び繊
維種から求めるための図４に示すようなデータベース３
５が記憶されている。繊維種とはカード処理綿、コーマ
処理綿、化繊等の違いを意味する。このデータベースの
作成は、これまでに資料として蓄積された運転条件のデ
ータ及び実験的に求めたデータを基に行われる。

【００１３】次に前記のように構成された装置の作用を
説明する。機台の運転に先立ってまず紡出粗糸重量、繊
維種、フライヤ回転数、撚数等の紡出条件が入力装置２
９により入力される。紡出条件が入力されるとＣＰＵ２
７はプログラムメモリ２８に記憶されたデータベース３
５を基に、当該紡出粗糸重量及び繊維種に対応する最適
な粗糸巻の肩角度θを選択して、運転時の粗糸巻の肩角
度θを設定する。例えば、紡出粗糸重量が２００（ゲレ
ン／３０ヤード）で繊維種が綿コーマ処理糸であれば、
粗糸巻の肩角度θは３４°に設定される。

【００１４】その後、機台の運転が開始され、主モータ
Ｍによりフロントローラ１及びフライヤ２がそれぞれ回
転駆動される。又、機台の起動と同時に巻取用モータ１
１及び昇降用モータ１６も駆動され、差動歯車機構１２
に入力された主モータＭの回転力と、巻取用モータ１１
の回転力とが差動歯車機構１２で合成され、合成された
回転力により回転軸９が駆動されてスピンドル７が回転
駆動される。その結果、ドラフト装置で延伸された粗糸
Ｒがフライヤ２により加撚され、フライヤ２より高速で
回転するボビンＢに層状に巻取られる。又、昇降用モー
タ１６の駆動により、切替機構１８、回転軸１５等を介
してリフターラック１３とともにボビンレール６が昇降
動される。巻取り速度及びボビンレール６の昇降速度は
巻取用モータ１１及び昇降用モータ１６の回転速度を変
更することにより変更される。

【００１５】次に設定された肩角度θを実現するための
制御装置２５の作用を図１に従って説明する。粗糸巻の
肩角度θは、図５に示すように層当たりの粗糸巻半径増
加量をΔｘ、層当たりのリフトの減少量をΔｙとする
と、次式で表される。

【００１６】θ＝ｔａｎ^-1（Δｘ／Δｙ） 層当たりの粗糸巻半径増加量Δｘは紡出条件から一義的
に定まる。ＣＰＵ２７は紡出条件とデータベース３５に
基づいて粗糸巻の最適肩角度θを設定（ステップＳ１）
した後、当該肩角度θとなるように層当たりのリフトの
減少量Δｙを演算し、ボビンレール６の昇降反転位置を
算出する（ステップＳ２）。ボビンレール６が昇降反転
位置に到達した時に反転指令すなわち切替機構１８に切
替指令を出力した場合は、被動側の応答遅れが存在する
ためボビンレール６は所定反転位置を越えた位置で反転
する。そこでＣＰＵ２７は被動側の応答遅れを考慮した
ボビンレール反転指示位置すなわち励消磁切替指令出力
位置を演算する（ステップＳ３）。

【００１７】次にＣＰＵ２７はロータリエンコーダ２４
からの出力信号に基づいてボビンレール６の位置を演算
し（ステップＳ４）、ボビンレール６がボビンレール反
転指示位置に到達したか否かを判定する（ステップＳ
５）。そして、ボビンレール６がボビンレール反転指示
位置に到達すると、ＣＰＵ２７は電磁クラッチ２２，２
３に励消磁切替指令を出力する（ステップＳ６）。ボビ
ンレール６は電磁クラッチ２２，２３の励消磁切替に伴
って所定の反転位置で反転する。そして、ＣＰＵ２７は
ロータリエンコーダ２４からの出力信号によりボビンレ
ール６が反転したか否かを判断し（ステップＳ７）、ボ
ビンレール６が反転すると再びステップＳ２に戻り、前
記の動作を繰り返す。そして、紡出条件に対応して設定
された粗糸巻の肩角度θとなるように粗糸の巻取りが行
われる。

【００１８】なお、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、例えば、粗糸巻の肩角度θを設定する方法
として、紡出粗糸重量及び繊維種に加えて紡出速度も考
慮したデータベースを採用してもよい。紡出速度が同じ
場合には紡出粗糸重量及び繊維種が決まれば、粗糸巻の
肩崩れが起こらない最大の肩角度θは決まる。しかし、
紡出速度が大きく異なると、紡出粗糸重量及び繊維種が
同じでも最適肩角度θは異なる。従って、紡出速度を大
幅に変更する場合は、紡出速度毎に図４に示すような紡
出粗糸重量及び繊維種と肩角度θとの関係を示すデータ
ベースをプログラムメモリ２８に記憶させるのが好まし
い。又、前記データベースをプログラムメモリ２８に記
憶させる代わりに、肩角度θを紡出粗糸重量及び繊維種
を変数とした式を導き、その式をプログラムメモリ２８
に記憶させて、その式から肩角度θを算出するようにし
てもよい。又、巻取速度変速装置として特開昭６２−１
１７８２９号公報に開示された装置のように、コーンド
ラムを使用するとともにベルトシフタと連動するロング
ラックを駆動する歯車系をモータで駆動する構成として
もよい。又、ボビンレール６の位置検出をロータリエン
コーダ２４の出力信号すなわち回転軸１５の回転量に基
づいて行う代わりに、ボビンレール６の昇降範囲の近傍
に多数の永久磁石がそのＮ極とＳ極とが交互に配列され
たいわゆるマグネットスケールを配設するとともに、そ
の検出部をボビンレール６に一体移動可能に固定し、検
出部の検出信号を制御装置２５に入力してボビンレール
６の位置を検出するようにしてもよい。

【００１９】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、作
業者が紡出条件を入力することにより、紡出条件に対応
した紡出粗糸重量、繊維種に対応する最適な粗糸巻の肩
角度となるように自動的に粗糸の巻取りが行われるた
め、紡出条件の変更により紡出粗糸重量あるいは繊維種
の変更があっても、それに対応する粗糸巻の肩角度を作
業者が求める必要がなく、紡出条件の頻繁な変更に簡単
に対処できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ボビンレールの昇降反転を指令する手順を示す
フローチャートである。

【図２】粗紡機の駆動系の概略図である。

【図３】制御装置の電気的構成を示すブロック図であ
る。

【図４】プログラムメモリに記憶されたデータベースを
示す図である。

【図５】粗糸巻の肩角度を示す一部破断模式図である。

【符号の説明】

６…ボビンレール、１６…昇降用モータ、２５…制御装
置、２７…ＣＰＵ、２８…プログラムメモリ、２９…入
力装置、３０…作業用メモリ、θ…肩角度。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボビンレール昇降駆動系の上昇、下降駆
   動の切替時期を制御装置からの指令により任意に切り替
   え可能な粗紡機において、 制御装置が入力装置により入力された紡出粗糸重量、繊
   維種に対応する適正な粗糸巻の肩角度を算出もしくはデ
   ータベースから選択し、紡出運転時にボビンレールの上
   下方向の位置を検出する検出手段からの信号に基づいて
   前記選択された肩角度となるようにボビンレールの昇降
   切替を行うようにした粗紡機におけるボビンレールの昇
   降制御方法。