JPH0784682B2 - 紡機のリフテイング方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 （産業上の利用分野） この発明はリング精紡機、リング撚糸機等の紡機におい
てリングレール、ラペットアングル等を昇降させるリフ
ティング方法及びその装置に関するものである。

（従来の技術） 一般にこの種の紡機においては管糸形成のために、機台
運転中にリングレールの昇降運動を繰返しながら次第に
リングレールを上昇させ、これに伴ってラペットアング
ルやアンチノードリング等も昇降させるリフティング装
置が採用されている。従来のリフテイング装置は、例え
ば昭和43年12月14日公告の特公昭43-29214号公報に示さ
れるように、ハートカムによるレバーの揺動を基礎と
し、リングレール等の上昇はカムの変位によって積極的
に行われるが、下降はリングレールの自重によって消極
的に行われる方式であった。

（発明が解決しようとする問題点） 前記従来装置においてはリングレールの昇降速度が増加
した場合、上昇から下降に転じる時点でリングレールの
動きがカムの変位曲線に追随できず、短時間ではあるが
一時的に停止するいわゆる息つき現象を生じ、管糸の形
成に乱れを生じることが多い。特に運転中に風綿等がリ
ングレールのポーカピラー等に堆積するとその摩擦抵抗
のためにますますこの現象が助長される傾向がある。

また、従来のリフティング装置はスピンドル及びドラフ
トパート駆動系と歯車伝導機構により連結され、フィリ
ングビルディングを行う場合リングレールが１回毎に上
下する量及び１回の巻上げ量を変更する場合にはチェン
ジギアあるいはセーパホイールの交換を必要とし、運転
条件の変更に手間が掛るという問題があった。

発明の構成 （問題点を解決するための手段） この発明においては前記の問題点を解決するため、リン
グレール等を上昇時のみならず下降時にも積極的に駆動
することにより前記の息つき現象を解消し、かつフィリ
ングビルディングの条件変更をチェンジギアあるいはセ
ーパホイールの交換を必要とせずに行うことができるよ
うにした。そして、第１発明では機台長手方向に配設さ
れた正逆回転によりリングレール等を支持する支柱を昇
降動させるラインシャフトにスピンドル駆動系の回転を
伝達する伝動機構に差動歯車機構を介装し、該差動歯車
機構の制御入力の駆動源として別個の可変速モータを使
用し、所定の運転条件に従って該可変速モータを駆動制
御するという方法を採用した。また、第２発明では前記
方法を実施する装置を、機台長手方向に配設したライン
シャフトに一体回転可能に設けた歯車と係合し、該ライ
ンシャフトの正逆回転に対応してリングレール等を支持
する支柱を昇降させる昇降手段と、スピンドル駆動系の
回転を前記ラインシャフトに伝達するとともに途中に差
動歯車機構を備えた伝動機構と、可変速モータにより駆
動され前記差動歯車機構に正逆両方向の回転を伝達する
入力軸と、リングレールの昇降量を直接又は間接的に検
出して昇降量に対応した電気信号を出力する検出装置
と、リングレールの１回毎の上昇量、下降量、巻上げ
長、管糸形状、糸番手等の管糸のビルディング条件を入
力する入力装置と、前記ビルディング条件を記憶する記
憶装置と、前記検出装置からの出力信号、前記記憶装置
の記憶データ及び設定プログラムに基づいて前記可変速
モータを駆動制御する制御装置とから構成した。

（作用） この発明においては差動歯車機構に正逆両方向の回転を
伝達する入力軸の正逆回転に伴いラインシャフトが正逆
回転駆動され、ラインシャフトと一体に回転する歯車と
係合する昇降手段を介してリングレール等を支持する支
柱が昇降作動する。入力軸の正逆回転の変換は入力軸が
連結された駆動モータの回転方向変更あるいは入力軸と
駆動モータとの間に介装されたクラッチ機構の入り切り
により行われ、制御装置からの電気信号により制御され
る前記クラッチ機構あるいは駆動モータの作動によりリ
ングレール等が１回毎に上下する量及び１回の巻上げ量
が設定される。また、差動歯車機構にはスピンドル駆動
系から一定方向への回転力が入力されるため、ラインシ
ャフトが常にスピンドル駆動系と同期して駆動される。

（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〜第10
図に従って説明する。

スピンドルレール１（第２図に図示）の内側には機台長
手方向に沿ってすなわちスピンドルレール１と平行に左
右一対のラインシャフト２が回転自在に配設され、該ラ
インシャフト２にはねじ歯車３及びかさ歯車４が一体回
転可能に嵌着されている。第２図に示すようにスピドル
レール１にはリングレール５を支持する支柱としてのポ
ーカピラー６がスライドガイド７を介して上下方向に摺
動可能に支承されている。スピンドルレール１には前記
スライドガイド７の下方と対応する位置に、昇降手段を
構成するナット体８がその上部外周においてベアリング
９により回転自在に支持されている。ナット体８には前
記ポーカピラー６の下部に形成されたスクリュー部6aが
螺入されるとともに、下端には前記ねじ歯車３と噛合す
るねじ歯車10が嵌着固定されている。また、ラペットア
ングル11を支持するポーカピラー12には図示しないスラ
イドガイドを介して機台フレームに対して上下方向に摺
動可能に支承されている。該ポーカピラー12は、フレー
ムに対してベアリング（図示せず）を介して回転自在に
支持されるとともに下端に前記かさ歯車４と噛合するか
さ歯車14が嵌着されたナット体13に対して、下端スクリ
ュー部12aが螺入されている。

主モータ（図示せず）により駆動されるドライビングシ
ャフト（チンプーリシャフト）15の回転をドラフトパー
トのフロントローラ16に伝達するメインギヤリング17
と、ラインシャフト２との間には歯車伝動機構18が連結
されている。歯車伝動機構18の途中には差動歯車機構19
が配設されている。差動歯車機構19は駆動モータとして
のリフティングモータＭにより駆動される入力軸20と、
入力軸20に嵌着された太陽歯車21と、太陽歯車21の両側
において入力軸20に対して回転自在に取付けられた入力
歯車22及び出力歯車23と、入力歯車22と一体に形成され
た内歯車24と、出力歯車23の側面に回転自在に支持され
るとともに前記太陽歯車21及び内歯車24と噛合する遊星
歯車25とから構成されている。出力歯車23と噛合する歯
車26を介して回転される中間軸27には、ラインシャフト
２と直交する方向に配設された回転軸28に嵌着固定され
たウォームホイール29と噛合するウォーム30が嵌着固定
されている。前記回転軸28の両端には前記両ラインシャ
フト２の各端部に嵌着固定されたかさ歯車31と噛合する
かさ歯車32が嵌着固定されている。また、前記中間軸27
の端部には中間軸27の回転数を検出するロータリーエン
コーダ33が取付けられている。

リフティングモータＭには一方向にのみ回転可能な可変
速モータが使用され、制御装置34及び変速制御装置35を
介して駆動されるようになっている。前記入力軸20には
該入力軸20とモータ軸45間に配設された歯車列46,47の
入力軸20に対する伝達を断接し、入力軸20の回転方向を
変換する上昇用クラッチMC1及び下降用クラッチMC2が装
備されている。

次にリフティングモータＭを駆動制御するための制御回
路を第３図に従って説明する。制御装置34を構成するマ
イクロコンピューター36は中央処理装置（以下CPUとい
う）37と、制御プログラムを記憶した読み出し専用メモ
リ（ROM）よりなるプログラムメモリ38と、CPUにおける
演算処理結果等を一時記憶する読出及び書き換え可能な
メモリ（RAM）よりなる記憶装置としての作業用メモリ3
9とからなり、CPU37はプログラムメモリ38に記憶された
プログラムデータに基づいて動作する。

管糸形成のためのビルディングモーションの条件である
リングレールの１回の上昇量、１回の巻上げ量、昇降時
の移動速度あるいは紡出糸番手等を作業用メモリ39に入
力する入力装置40は制御装置34にキーボードとして一体
に組込まれている。

CPU37は入力装置40により入力された運転条件及びロー
タリーエンコーダー33からの出力信号に基づいて変速制
御装置35に対して指令信号を発し、変速制御装置35を介
してリフティングモータＭを駆動制御するようになって
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。機
台が運転されるとメインギヤリング17の回転が歯車伝動
機構18を介して差動歯車機構19の入力歯車22に一定方向
の回転（この実施例では正転）として伝達される。一
方、制御装置34の運転指令により、変速制御装置35がリ
フティングモータＭを所定速度で正転駆動また、上昇用
クラッチMC1が励磁され歯車列46を介して差動歯車機構1
9の入力軸20が正転駆動される。入力軸20及び入力歯車2
2による正転方向の回転が差動歯車機構19で合成されて
出力歯車23が正転され、歯車26、中間軸27、ウォーム3
0、ウォームホイール29、回転軸28、かさ歯車31,32を介
して両ラインシャフト２が正転方向に回転される。ライ
ンシャフト２が正転するとねじ歯車３及びかさ歯車４も
正転され、該歯車3,4と噛合するねじ歯車10及びかさ歯
車14の作用によりナット体8,13が回転し、ポーカピラー
6,12がナット体8,13と螺合するスクリュー部6a,12aの作
用によりリングレール５及びラペットアングル11と一体
に上昇移動する。上昇用クラッチMC1に代えて下降用ク
ラッチMC2が励磁されると、入力軸20は歯車列47を介し
て逆方向に回転され、ポーカピラー6,12はリングレール
５及びラペットアングル11と一体に下降移動する。すな
わち、両クラッチMC1,MC2の入り切りによりラインシャ
フト２が正転又は逆転駆動され、ポーカピラー6,12とと
もにリングレール５及びラペットアングル11が昇降移動
する。

リングレール５の昇降量は中間軸27に取付けられたロー
タリーエンコーダ33により検出され、昇降量に対応する
パルス信号として制御装置34に入力される。昇降量とパ
ルス数との関係は中間軸27の回転数と、中間軸27からポ
ーカピラー6,12のスクリュー部6a,12aまでの減速比と、
ロータリーエンコーダ33が１回転する間に発生するパル
スの数で定まり、この実施例では0.01mmが１パルスにな
るように設定されている。

制御装置34は第４図（ａ）に示すフローチャートに従っ
て運転前に作業用メモリ39に入力された１回の上昇量
（１チェイス長）Ｃ及び１チェイス毎の巻上げ長Ｆの値
に基づいて演算記憶された１チェイス長に対するパルス
数NFと、（Ｃ−Ｆ）と対応するパルス数NRとを基準に、
第４（ｂ）に示すフローチャートに従って両クラッチMC
1,MC2を駆動制御する。運転が開始されると制御装置34
はロータリーエンコーダ33から出力されるパルス数をカ
ウントし、設定パルス数と常に比較を行う。リングレー
ル５の上昇時すなわち上昇用クラッチMC1が励磁状態に
おいて、検出パルスの積算値Ｎが設定パルス数NFに等し
くなった時点で、制御装置34は逆転指令を出力する。逆
転指令により上昇用クラッチMC1が消磁されるとともに
下降用クラッチMC2が励磁され、入力軸20が下降用クラ
ッチMC2を介して逆転駆動される。入力軸20が逆転駆動
されると、ラインシャフト２が逆転され、正転時とは逆
にポーカピラー6,12がリングレール５及びラペットアン
グル11とともに下降移動する。

制御装置34は逆転指令を出力した時点からあらためてロ
ータリーエンコーダ33からの検出パルス数をカウント
し、検出パルス数の積算値と設定パルス数NRとを比較し
て積算値Ｎが設定パルス数NRと等しくなった時点で正転
指令を出力する。これにより下降用クラッチMC2が消磁
されるとともに上昇用クラッチMC1が励磁され、入力軸2
0が正転駆動されリングレール５等が再び上昇移動を行
う。以下同様にしてリングレール５及びラペットアング
ル11がポーカピラー6,12とともに上昇、下降運動を繰返
しながら徐々に上昇し、フィリングビルディングが行わ
れ管糸が形成される。

１回毎の上昇量Ｃと１回毎の巻上げ量Ｆが一定の場合、
管糸41の形状はボビン42の形状にならって形成される。
従って、ボビン42がテーパ状であれば第６図（ａ）に示
すように管糸41は先細の形状となる。第７図（ａ）〜
（ｃ）に示すように１回の巻上げ量の基準設定FAを一定
とし、１回の巻上げ量の補正設定FBをボビン42のテーパ
の勾配に相当する値とし、実際の１回の巻上げ量ＦがＦ
＝FA−FBとなるように、すわちボビン42の径が細くなる
に従って１回の巻上げ量が少なくなるように駆動制御す
ると、管糸41は第６図（ｂ）に示すようにボビン42の軸
心と平行に糸が巻上げられる。また、第８図（ａ）〜
（ｃ）に示すように１チェイスごとの巻上げ長Ｆの基準
設定をFAで一定とし、補正設定として第８図（ｂ）に示
すように巻上げ初期にのみ巻上げ長が順次減少するFCを
使用することにより、第６図（ｃ）に示すように管糸底
部における糸巻量が増加する管糸形状に巻上げることが
できる。また、補正設定としてFB及びFCの両者を組合わ
せることにより、第６図（ｄ）に示す管糸形状に形成す
ることができる。なお、補正設定として１回の巻上げ量
の代わりに１回の上昇量Ｃの補正を行っても、同様に管
糸41の巻上げ形状を任意の形状に形成することができ
る。

また、一般に自動管替機を用いて玉揚げを行う紡機にお
いては、機台の再起動時及び機台停止時には通常紡出運
転時とは異なったパターンでリングレール等を駆動す
る。従って、プログラムメモリ38に起動時、通常運転
時、機台停止時におけるリングレールの１回の上昇量あ
るいは下降量と１回の巻上げ量を数個のパターンとして
設定しておき、プログラムされた順にリフティングモー
タＭと両クラッチMC1,MC2を駆動制御することにより、
糸の番手等の変更に対応して最適条件でリフティング動
作が行われる。従って、従来装置と異なり機台の再起動
時に使用する揺動モータが不要となる。

フィリングビルディングによって管糸41を形成する場
合、リングレールの上昇及び下降時の移動が等速運動と
等加速度運動とにより管糸41の上部縮径部における糸の
巻ピッチが異なる。すなわち、リングレール５の上昇運
動及び下降運動が第９図（ｂ）に示すように等速運動で
あれば、糸の巻ピッチＰは第10図（ｂ）に示すように上
方の小径部側ほど密となる。また、第９図（ａ）に示す
ようにリングレールの昇降運動が等加速度となるように
リフティングモータＭを駆動すると、管糸41の形状は第
10図（ａ）に示すように管糸41の縮径部においても糸の
巻ピッチＰが等ピッチで行われる。

なお、この発明は前記実施例に限定されるものではな
く、例えば、ロータリーエンコーダ33を中間軸27に取付
ける代わりに回転軸28やラインシャフト２に直接取付け
たり、ロータリーエンコーダ33を取付ける代わりにリン
グレール５を支持するポーカピラー６の上昇量あるいは
下降量を直接検出するリニアスケール型のエンコーダを
用いてもよい。また、リフティングモータＭとして正逆
回転可能なサーボモータを使用しクラッチを介さずに直
接入力軸20を正逆回転駆動するように構成してもよい。
さらには、第11図に示すようにリングレール５及びラペ
ットアングル11を支持する支柱（ポーカピラー）を昇降
させる手段として、ラインシャフト２にピニオン43を一
体回転可能に嵌着し、上下方向に摺動可能に支承された
ポーカピラー6,12をその下部に形成されたラック44にお
いて前記ピニオン43と係合させ、ピニオン43の正逆回転
に対応してポーカピラー6,12が昇降移動するように構成
してもよい。

発明の効果 以上詳述したように、この発明によればリングレール等
の上昇及び下降がいずれもラインシャフトの正逆回転に
対応して積極的に行われるので、動作が確実となり高速
運転時にも従来のカム式のリフティング装置と異なり息
つき付現象がなくなる。また、１回毎の上昇量、下降量
あるいは巻上げ量の設定変更が従来装置と異なりチェン
ジギヤ、セーパホイールの交換作業を必要とせず制御装
置に入力した設定値に基づいて出力される電気信号によ
り簡単に行え、糸巻形状の変更設定が容易となる。ま
た、１回の上昇あるいは下降行程において駆動モータの
速度を制御することにより糸の巻ピッチを容易に変更で
き、縮径部における等ピッチ巻も容易に行うことができ
る。さらに、ラインシャフトがスピンドル駆動系と歯車
伝動機構を介して接続されているため、スピンドル駆動
系とリングレール駆動系との慣性モーメントの差が大き
いにも拘わらず停電時にスピンドル駆動系と同期してリ
ングレールが停止されるので、管糸の同じ高さ位置に糸
が巻かれることがなく、再起動時あるいはワインダ工程
での巻返し時に支障をきたすことがなくなるという優れ
た効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１〜10図はこの発明を具体化した一実施例を示すもの
であって、第１図は概略斜視図、第２図は昇降手段を示
す側面図、第３図は電気ブロック回路図、第４図（ａ）
は１チェイス長及び１チェイス毎の巻上げ長設定手順を
示すフローチャート、第４図（ｂ）は正逆回転変更手順
を示すフローチャート、第５図は駆動系を示す一部破断
概略平面図、第６図（ａ）〜（ｄ）は管糸の正面図、第
７図（ａ）〜（ｃ）及び第８図（ａ）〜（ｃ）は１チェ
イス毎の巻上げ長と時間の関係を示す線図、第９図
（ａ），（ｂ）はリングレールの昇降速度を示す線図、
第10図（ａ），（ｂ）はボビン上に巻かれた糸の巻ピッ
チを示す概略図、第11図は昇降手段の変更例を示す要部
斜視図である。 ラインシャフト２、リングレール５、ポーカピラー６、
歯車伝動機構18、差動歯車機構19、入力軸20、検出装置
としてのロータリーエンコーダ33、制御装置34、プログ
ラムメモリ38、作業用メモリ39、入力装置40、リフティ
ングモータＭ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丑野 正志 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 新美 究 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (56)参考文献 実開 昭62−132183（ＪＰ，Ｕ)

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】機台長手方向に配設され正逆回転によりリ
   ングレール等を支持する支柱を昇降動させるラインシャ
   フトにスピンドル駆動系の回転を伝達する伝動機構に差
   動歯車機構を介装し、該差動歯車機構の制御入力の駆動
   源として別個の可変速モータを使用し、所定の運転条件
   に従って該可変速モータを駆動制御する紡機のリフティ
   ング方法。
2. 【請求項２】機台長手方向に配設したラインシャフトに
   一体回転可能に設けた歯車と係合し、該ラインシャフト
   の正逆回転に対応してリングレール等を支持する支柱を
   昇降させる昇降手段と、 スピンドル駆動系の回転を前記ラインシャフトに伝達す
   るとともに途中に差動歯車機構を備えた伝動機構と、 可変速モータにより駆動され前記差動歯車機構に正逆両
   方向の回転を伝達する入力軸と、 リングレールの昇降量を直接又は間接的に検出して昇降
   量に対応した電気信号を出力する検出装置と、 リングレールの１回毎の上昇量、下降量、巻上げ長、管
   糸形状、糸番手等の管糸のビルディング条件を入力する
   入力装置と、 前記ビルディング条件を記憶する記憶装置と、 前記検出装置からの出力信号、前記記憶装置の記憶デー
   タ及び設定プログラムに基づいて前記可変速モータを駆
   動制御する制御装置と からなる紡機のリフティング装置。
3. 【請求項３】前記可変速モータは正逆回転可能なモータ
   である特許請求の範囲第２項に記載の紡機のリフティン
   グ装置。
4. 【請求項４】前記可変速モータは一方向回転可能なモー
   タであり、該モータと前記入力軸との間には入力軸の回
   転方向を正転方向と逆転方向とに切り換えるクラッチ機
   構が介装されている特許請求の範囲第２項に記載の紡機
   のリフティング装置。