JPH0832978B2 - 紡機のリフティング装置 - 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。

（発明の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
トパート駆動系と連結されているため、フィリングビル
ディングを行う場合リングレールが１回ごとに上下する
量及び１回の巻上げ量を変更する場合にはチェンジギヤ
あるいはセーパホイールの交換を必要とし、運転条件の
変更に手間がかか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、かつスピ
ンドル駆動系とリングレール等の駆動系を切り離してリ
フティング動作の条件をスピンドル駆動系と独立して設
定可能にした。そして、本発明では、一体回転可能な歯
車を備え機台長手方向に沿って配設したラインシャフト
と、スピンドル駆動系と独立して構成されるもとともに
正逆回転可能な可変速モータにより駆動され、前記ライ
ンシャフトを正逆方向に回転駆動するライシャフト駆動
系と、前記正逆転するラインシャフトの歯車と係合する
歯車を形成したナット体に、上端でリングレールを支持
する支柱のスクリュー部を螺入させた昇降手段と、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エンコーダよりなる検出装
置と、スピンドルの回転数を検出する検出装置と、リン
グレールの一回毎の上昇量、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、
前記両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、スピンドル駆動系と独立して設
けられたラインシャフト駆動系が制御装置により駆動制
御される正逆回転可能な可変速モータにより駆動される
と、該可変速モータの回転方向に応じてラインシャフト
が正転あるいは逆転駆動される。ラインシャフトが正転
するとラインシャフトと一体に回転する歯車と係合する
歯車が形成されたナット体が回転し、このナット体の回
転により支柱のスクリュー部が上昇し、上端にリングレ
ールを支持する支柱が上昇動作する。逆に、ラインシャ
フトが逆転駆動するとリングレールを支持する支柱が下
降動作する。リングレールの昇降量はエンコーダよりな
る検出装置にて正確に検出され、この検出結果に応じて
制御装置により、リングレール等が一回毎に上下する量
あるいは移動速度が正逆回転可能な可変速モータの電気
的制御により簡単かつ正確に行われる。

（実施例） 以下この発明を具体化した一実施例を第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ン
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
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。

前記両ラインシャフト２を正逆回転駆動するラインシ
ャフト駆動系15は、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）16を
含むスピンドル及びドラフトパート駆動系17と独立して
構成されている。ラインシャフト駆動系15を構成する中
間軸18は両ラインシャフト２間にラインシャフト２と平
行に回転自在に配設され、リフティングモータＭの出力
軸19に嵌着固定された歯車20と噛合する歯車21が一端に
嵌着固定され、他端に中間軸18の回転数を検出するロー
タリーエンコーダ22が取付けられている。中間軸18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23
に嵌着固定されたウォームホイール24と噛合するウォー
ム25が嵌着固定されている。前記回転軸23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26と噛合するかさ歯車27が嵌着固定されている。

リフティングモータＭにはサーボモータ等正逆回転可
能な変速モータが使用され、制御装置28及び変速制御装
置29を介して駆動されるようになっている。制御装置28
には前記ロータリーエンコーダ22及びチンプーリシャフ
ト16の回転数検出用に装備されたロータリーエンコーダ
30の検出信号が入力されるようになっている。

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28を構成する
マイクロコンピュータ31は中央処理装置（以下CPUとい
う）32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33と、CPUにおける
演算処理結果等を一時記憶する読み出し及び書き換え可
能なメモリ（RAM）よりなる記憶装置としての作業用メ
モリ34とからなり、CPU32はプログラムメモリ33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回の巻上げ長、上昇
あるいは下降時の移動速度等を作業用メモリ34に入力す
る入力装置35は制御装置28にキーボードとして一体に組
み込まれている。リングレール５の移動速度には糸の番
手、スピンドルの回転数に対応した最適速度がある。CP
U32は機台の運転開始前に入力された糸の番手と、ロー
タリーエンコーダ30からの出力信号に基づいて演算した
スピンドル回転数とにより、リフティングの基準速度す
なわちリフティングモータＭの基準速度を算出し、その
基準速度を基にリフティングモータＭの制御信号を出力
するようになっている。スピンドルの回転数はチンプー
リシャフト16の回転速度を検出して算出する代りに、フ
ロントローラの回転速度を検出して算出してもよい。

CPU32は入力装置35により入力された運転条件及びロ
ータリーエンコーダ22,30から出力信号に基づいて変速
制御装置29に対して指令信号を発し、変速制御装置29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。
制御装置28の運転指令により、変速制御装置29はリフテ
ィングモータＭの正転方向に回転駆動させる。リフティ
ングモータＭが正転方向に回転すると、出力軸19、歯車
20,21、中間軸18、ウォーム25、ウォームホイール24、
回転軸23、かさ歯車27,26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。リングレー
ル５の上昇量は中間軸18に取付けられたロータリーエン
コーダ22により検出され上昇量に対応するパルス信号と
して制御装置28に入力される。上昇量とパルス数の関係
は中間軸18の回転数と、中間軸18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22が一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28は第４図に示すフローチャートに従って運
転前に作業用メモリ34に入力された１回の上昇量（１チ
ェイス長）Ｃ及び１チェイスごとの巻上げ長Ｆの値に基
づいて演算記憶された１チェイス長に対応するパルス数
NFと、（Ｃ−Ｆ）と対応するパルス数NRとを基準に、第
５図に示すフローチャートに従ってリフティングモータ
Ｍを駆動制御する。運転が開始されると制御装置28はロ
ータリーエンコーダ22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
の上昇時すなわちリフティングモータＭの正転時に、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28は変速制御装置29へ逆転指令を出力
し、変速制御装置29はリフティングモータＭを逆転駆動
させる。リフティングモータＭ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28は変速制御装置29へ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22からの検出パ
ルス数をカウントし、検出パルスの積算値と設定パルス
数NRとを比較し積算値Ｎが設定パルス数NRと等しくなっ
た時点で再び変速制御装置29へ逆転指令を出力し、変速
制御装置29はリフティングモータＭを正転駆動させリン
グレール５等は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はポーカピラー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回ごとの上昇量Ｃと１回ごとの巻上げ長Ｆが一定の
場合、管糸36の形状はボビン37の形状にならって形成さ
れる。従って、ボビン37がテーパ状であれば第６図
（ａ）に示すように管糸36は先細の形状となる。第７図
（ａ）〜（ｃ）に示すように１回の巻上げ長の基準設定
FAを一定とし、１回巻上げ長の補正設定FBをボビン37の
テーパの勾配にに相当する値とし、実際の１回の巻上げ
長がＦがＦ＝FA−FBとなるように、すなわちボビン37の
径が細くなるに従って一回の巻上げ長が少なくなるよう
に駆動制御すると、管糸36は第６図（ｂ）に示すように
ボビン37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
上げ長の代わりに１回の上昇量Ｃの補正を行っても同様
に管糸36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33に移動時、通常運転
時、機動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回の巻上げ長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36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36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。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36の形成は第10図
（ａ）に示すように管糸36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22を中間軸18に取付
ける代わりに出力軸19や回転軸23あるいはラインシャフ
ト２に直接取付けてもよい。また、ロータリーエンコー
ダ22を取付ける代わりにリグレール５を支持するピーカ
ピラー６の上昇量あるいは下降量を直線検出するリニア
スケール型のエンコーダを用いてもよい。

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
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
つき現象がなくなる。また、ラインシャフト駆動系すな
わちリングレール等の駆動系がスピンドル駆動系と独立
しているため、リフティング動作の条件を単独で設定す
ることができしかも１回毎の上昇量、下降量あるいは１
回毎の巻上げ長の設定変更が従来装置と異なりチェンジ
ギヤあるいはセーパホイールの交換作業を必要とせず制
御装置の電気信号の設定値の変更により簡単に行うこと
ができる。また、巻取り途中においてもその変更が可能
なため、管糸形状の変更設定が容易となるとともに制御
装置に種々の運転パターンを設定しておきプログラムさ
れた順に運転が行うことによりパターン運転を可能とな
る。さらには、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。また、リングレールを支持する支柱の昇
降動作は可変速モータの正逆回転に基づいて行われるた
め、機械的なクラッチを用いたものに比べ大幅に構造を
簡略化できる。また、支柱の上端にリングレールを支持
する構成であるため、リングレール上側に支柱が突出す
ることがなく、玉揚げ，糸継ぎ等のリングレール上での
作業を円滑に行い得る。また、ナット体という小部品を
回転させるだけでリングレールを支持する支柱を昇降さ
せることができるため、慣性モーメントが小さく、正逆
転の制御が円滑となり、しかも、ナット体の回転により
スクリュー部が支柱とともに昇降されてラインシャフト
の回転が確動的に伝達されるので、上記のプログラムに
従って回転制御を確動伝達機構に採用することにより、
リングレールの効果的な昇降運動を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第10図この発明を具体化した第１の実施例を示
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
は１チェイス長及び１チェイスごとの巻上げ長設定手順
を示すフローチャート、第５図は正逆回転変更手順を示
すフローチャート、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チェイスごと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、
ラインシャフト駆動系15、ロータリーエンコーダ22、制
御装置28、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 特公 昭39−2330（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭39−2329（ＪＰ，Ｂ１) 実公 昭52−42181（ＪＰ，Ｙ１)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一体回転可能な歯車を備え機台長手方向に
   沿って配設したラインシャフトと、 スピンドル駆動系と独立して構成されるとともに正逆回
   転可能な可変速モータにより駆動され、前記ラインシャ
   フトを正逆方向に回転駆動するラインシャフト駆動系
   と、 前記正逆転するラインシャフトの歯車と係合する歯車を
   形成したナット体に、上端でリングレールを支持する支
   柱のスクリュー部を螺入させた昇降手段と、 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エンコーダよりなる検
   出装置と、 スピンドルの回転数を検出する検出装置と、 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、 前記両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 を備えた紡機のリフティング装置。