JPH09273033A - 紡機における停止方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 満管停止時におけるスピンドルとトラベラの
同調停止。 【解決手段】 満管予報長さとなるとスピンドルを回転
数Ｖ３からＶ４へ落し、その後、満管となると、インバ
ータにより主モータの周波数を制御して第１の減速勾配
ＤＥＣ１で減速し、その後、スピンドル回転数が、最高
回転数の１／２０程度となったとき、インバータによる
制御をやめて、主モータをフリーランさせ、スピンドル
を惰性回転により回転させて、第１の減速勾配より緩や
かな減速曲線（第２の減速勾配）ＤＥＣ２で停止に向か
わせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、トラベラを有す
るリング精紡機、リング撚糸機などの紡機における停止
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】リング精紡機、リング撚糸機などを停止
させるときに、主モータを可変周波数電源（一般にイン
バータと言われている）により変速駆動して、スピンド
ル回転を通常の高速紡出回転から一旦所定の停止前紡出
回転に落し、その後、一定の減速勾配に従って停止まで
減速制御するものが知られている（特公平７−１０７２
０６号）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来一般に、リング精
紡機においては、スピンドルの通常紡出回転数に対し
て、前記停止前紡出回転数はその８割程度である。たと
えば１８，０００ｒｐｍの通常紡出回転とすると、停止
前紡出回転数は１４，５００ｒｐｍ程度に設定される。
そして、その停止前紡出回転数からスピンドルを一定の
減速勾配で停止（スピンドル回転数ゼロ）に向かわせる
とき、スピンドル停止時にフロントローラとボビン間に
亘る紡出糸のスナール量を、玉上げ時に糸切れの生じな
い、過不足のない量に制御しようとすると、前記１４，
５００ｒｐｍの時には、その回転から停止までの時間
（即ち減速勾配）が１０〜１５秒に設定されなければな
らない。この減速勾配の設定値では、スピンドルに比較
的急な制動がかかるため、トラベラリングがそれ自体の
慣性によって、スピンドルと同調停止できず、停止した
スピンドルに対してさらに回転する現象が生じる。する
と、紡出糸が管糸外周にまとわりついてしまい（図６の
Ｘ）、その後に玉上げ作業で管糸を抜き上げようとする
と、その管糸により紡出糸がひっかけられて糸切れを生
じるという問題があった。勿論、減速勾配を最初から緩
やかにすれば、スピンドルとトラベラリングとが同調停
止でき、前述の糸のまとわりつきはなくなるが、停止ま
での時間が長くなる問題が生じる。この発明は、停止ま
での時間がさほど長くならず、しかも、スピンドルとト
ラベラリングとが同調停止できる紡機の停止方法を提供
することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記課題の解決のため、
本願では、管換のための停止にむけて可変周波数電源で
制御されるモータによりスピンドルを回転制御して、所
定のスピンドル回転まで第１の減速勾配で減速し、所定
回転となった後には、第１の減速勾配よりゆるやかな第
２の減速勾配で停止まで導くようにした。これにより、
第１の減速勾配をスナール量を適正制御できる傾きの大
きなものとしても、それよりゆるやかな第２の減速勾配
で減速されて停止するので、スピンドル停止時には、ス
ピンドルに急制動がかからず、トラベラリングと同調停
止する。

【０００５】

【発明の実施の形態】本願では、管換のためにスピンド
ルを停止に向かわせる過程で、可変周波数電源によって
変速制御されるモータにより、スピンドル回転を所定の
減速勾配に従って減速するようにしたリング精紡機、リ
ング撚糸機などのトラベラを有する紡機における停止方
法において、第１の減速勾配に従ってスピンドル回転を
低下させ、所定の回転となった後は、第１の減速勾配よ
りもゆるやかな第２の減速勾配に従ってスピンドル回転
を停止に向かわせることを特徴とする。また、スピンド
ル回転を高速紡出回転よりも低い一定の停止前紡出回転
とした後に、第１の減速勾配に従う減速に入るようにす
れば、品種の違いなどにより高速の紡出運転状態が異な
っていても、停止に向かう減速制御時には全く同じスピ
ンドル回転状態となる。第２の減速勾配は、可変周波数
電源で制御してもよいし、惰性回転による減速曲線であ
ってもよい。要は、スピンドルとトラベラリングとが同
調停止できるような減速勾配（減速曲線）としておけば
よい。惰性回転とするタイミングは、スピンドルの最高
回転数の１／２０程度以下となった時機とすることによ
り、停止の直前の極めて短い時間のみを惰性回転とする
ので、減速制御してから停止までの時間が殆ど延びるこ
とがない。例えば、最高周波数が６０Ｈｚで高速紡出運
転（１８，０００ｒｐｍ）とすれば、前記惰性回転に移
るスピンドル回転はその１／２０程度、つまり、９００
〜１０００ｒｐｍとなる。

【０００６】

【実施例】図１において、１は精紡機のスピンドルで主
モータ２からチンプーリシャフト３等を介して回転され
る。主モータ２はドラフトパート４のフロントローラ
５、ミドルローラ６及びバックローラ７を所定のドラフ
ト比となるように駆動するようにしてある。リングレー
ル１０には図６のようにトラベラ８が回転自在に支持さ
れており、フロントローラ５から紡出される糸Ｙを、ス
ネールワイヤ９を経てトラベラ８を介してボビンＢ回り
に巻取るようになっている。

【０００７】リングレール１０はリフティングピラー１
１に接続され、リフティングピラー１１の下端がリフテ
ィングテープ１２の一端に連結されている。リフティン
グテープ１２の他端はリングレール昇降シャフト１３に
一体に取付けたリフティングローラ１４に連結してあ
る。リングレール昇降シャフト１３には別のローラ１５
が一体に取付けてあり、このローラ１５に一端を固着し
たリフティングテープ１６の他端が、リフティングレバ
ー１７の中間に回動自在としたガイドローラ１８を介し
てリフティングドラム１９に固着してある。

【０００８】リフティングレバー１７はリフティングド
ラム１９と一体の枢軸２０回りに揺動自在に支持してあ
る。リフティングレバー１７の先端はハートカム２１に
圧接している。ハートカム２１はフロントローラ５より
プーリ２２、チェン２３、ギヤ対２５、ハートカム２１
と一体のハートカム軸２１Ａから成る駆動系を介して回
転されるようにしてある。ハートカム２１が１回転する
間のリフティングレバー１７の揺動により、シェーパ送
り機構２４の爪送りホイール（ラチェットホイール）２
６が１歯ずつ送られ、この回転がクラッチ２７とギヤ対
２８及び枢軸２０を介して前記リフティングドラム１９
をテープ巻取方向へ回動させ、これによりリングレール
１０が徐々に上昇するシェーパ送りが与えられ、また、
ハートカム２１の谷部２１ａがリフティングレバー１７
先端と圧接している位置から１回転することでガイドロ
ーラ１８を介してリングレール１０に１サイクルの上下
動（チェース）が与えられる。このクラッチ２７は、管
糸成形されている間のみつながっており、満管時の機台
停止の際に切り離される。ギヤ対２８とフロントローラ
５とつながっているプーリ２２間の駆動系内にはそれと
別のクラッチ６２が介在され、このクラッチ６２はクラ
ッチ２７が切れたとき、即ち満管時の機台停止作動時の
みつながり、従って、このクラッチ６２がつながった状
態ではシェーパ送りが行われず、フロントローラ５から
リフティングドラム１９に到る駆動系で決定される回転
数比により、所定の下降ピッチでリングレール１０が尻
巻位置Ｓ（図６）まで自動的に降下するリングレール自
動降下装置４０が構成されている。

【０００９】主モータ２は可変周波数電源装置である汎
用インバータＩＮＶを介して駆動制御される誘導電動モ
ータである。インバータＩＮＶの周波数設定端子ａ１に
はスイッチＳ１〜Ｓ４の夫々に、速度設定用抵抗器ｒ１
〜ｒ４を直列接続した速度設定回路３０〜３３が並列接
続してある。また加速勾配設定端子ａ２とコモン端子ａ
４間には後述の加速用リレーＲ１の接点Ｒ１ａと加速勾
配設定用の抵抗器ＶＲ１を直列接続した加速勾配設定回
路３４が接続してある。減速勾配設定端子ａ３とコモン
端子ａ４間には満管予報信号で３速Ｖ３から４速Ｖ４へ
減速するための満管前減速勾配を設定する抵抗器ＶＲ２
と減速用リレーＲ２の接点Ｒ２ａを直列接続した減速勾
配設定回路３５と、満管後に停止に向かわせるときの第
一の減速勾配ＤＥＣ１を設定する抵抗器ＶＲ３と停止前
減速リレーＲ３の接点Ｒ３ａを直列接続した減速勾配設
定回路３６とが接続してある。

【００１０】減速勾配設定回路３６の抵抗器ＶＲ３の抵
抗値は、それによって決定される第１の減速勾配ＤＥＣ
１で,図４に示すように、停止前紡出回転状態（スピン
ドル回転数Ｖ４）から、満管信号後の後述の減速開始信
号でインバータ減速に入って、インバータＩＮＶにより
１／２０の回転に達した後、インバータＩＮＶによる制
御を解除して、フリーラン（惰性回転）を行わせて停止
したときに、図６に示すように適当量のスナール２９が
形成される値に、予め試紡によって決定されている。こ
のスナール２９は、管換動作の空管挿着時には伸ばされ
る量にしてある。惰性回転による減速の程度（第２の減
速勾配）ＤＥＣ２は、第１の減速勾配ＤＥＣ１よりゆる
やかにしてある。

【００１１】インバータＩＮＶには、制御手段５０が接
続してある。制御手段５０には加速リレーＲ１、満管前
減速リレーＲ２、停止前減速リレーＲ３が接続されると
共に、フロントローラ５の回転を検出して、単位回転毎
にパルスを生じる紡出長測定用のパルス発生器５４から
の紡出長データ、ハートカム２１と一体のハートカム軸
２１Ａに一体接続してあり、ハートカム２１の単位回転
毎にパルスを発生する（ここでは、ハートカム２１の１
回転で１６０パルスを発生する）ハートカム回転位置検
出手段としての前記と別のパルス発生器５５からのハー
トカム回転位置データが入力されるように、各パルス発
生器５４，５５とも接続してある。また制御手段５０に
は入力装置５３が接続され、この入力装置５３から、リ
ングレール降下開始時機の演算に必要なデータ（胴巻長
ＬＤ演算のためのデータ（チェースＨ，リフトＬ（この
リフト長は、満管時の全リフト長）、フロントローラ５
からクラッチ６２，ギヤ対２８を経てリフティングドラ
ム１９に到る駆動系の回転比により決定される胴巻係数
Ｋ）、必要とする尻巻長ＬＢ）、及び、前記速度勾配Ｄ
ＥＣ１で定常高速回転（インバータによる制御周波数が
最高周波数のとき、つまり回転数Ｖ３）から機台停止ま
で減速制御したとするときの減速時間Ｔｄｅｃ、満管
長、回転数Ｖ３から回転数Ｖ４へ減速するときの紡出長
さ（満管予報長さ）などが入力される。また、制御手段
５０は、前記パルス発生器５４からのパルスを積算し
て、巻き始めからの紡出量を知ることのできるパルスカ
ウンタ６０と、パルス発生器５５からのパルスを積算す
るパルスカウンタ６１とを含んでおり、パルスカウンタ
６１はハートカム２１の谷部２１ａから次の谷部２１ａ
までの１回転（１６０パルス）でリセットされるもので
あり、そのカウント値は、ハートカム２１の谷部２１ａ
（回転の原点）からの回転位置を示している。

【００１２】制御手段５０には、予め図３に示すフロー
チャートに従う運転制御プログラムが記憶されている。
このフローチャートの各制御ステップが夫々機能実現手
段を構成している。即ち、ステップＳ１はデータ設定手
段、ステップＳ２は満管までの機台回転制御手段で、ス
イッチＳ１〜Ｓ４及び加速リレーＲ１，満管前減速リレ
ーＲ２を制御して図４に示すように満管まで（正確に
は、減速開始時機まで）の機台回転を制御する。ステッ
プＳ３はハートカム軸２１Ａの１パルス（単位回転）当
り紡出量演算手段、ステップＳ４はリングレール降下時
の胴巻長ＬＤと予め設定した尻巻長ＬＢを基にしてリン
グレール降下開始時機をハートカム２１の回転位置を示
すパルス数Ｌｄで求めるリングレール降下開始時機演算
手段、ステップＳ５は、パルスカウンタ６０のパルス計
数値が巻き始めから、予め設定してある満管長に対応し
たパルス数となったかどうかを判別する満管判別手段、
ステップＳ６は、回転数Ｖ４からインバータ制御で減速
停止するときの紡出量の算出手段、ステップＳ７はその
減速区間での紡出量をハートカム軸２１Ａの１パルス当
り紡出量で除して減速開始時機をハートカム２１の回転
位置を示すパルス数Ｍｄで求める演算手段、ステップＳ
８は、パルスカウンタ６１のカウント値が、減速開始時
機と対応したパルス数Ｍｄと一致したかの比較手段、ス
テップＳ９は、ステップＳ８で一致したとき、減速リレ
ーＲ２の励磁信号を出力する減速開始指令手段、ステッ
プＳ１０は、パルスカウンタ６１のカウント値がリング
レール降下開始時機と対応したパルス数Ｌｄと一致した
かを比較する手段、ステップＳ１１はステップＳ１０で
一致したときに、クラッチ２７に切断信号を、クラッチ
６２に接続信号を出力して、リングレール２１に自動降
下を行わせるリングレール自動降下指令の出力手段、ス
テップＳ１２はスピンドル回転数が最高回転数の１／２
０となったかの判定手段、ステップＳ１３はインバータ
ＩＮＶをＯＦＦして機台をフリーランさせる指令手段で
ある。

【００１３】次に作用を説明する。機台運転に先立っ
て、ステップＳ１で入力装置５３からリフトＬ，チェー
スＨ，胴巻係数Ｋ，減速時間（実質的に第１の減速勾
配）Ｔｄｅｃ，満管長が入力され、制御手段５０に記憶
される。そして、機台が起動されると、ステップＳ２で
インバータ２０が起動され、制御手段５０の加速リレー
Ｒ１が励磁して加速勾配設定回路３３の接点Ｒ１ａが閉
じ、かつ、スイッチＳ１が閉じて、図４に示すように回
転数Ｖ１までスピンドル回転が上昇される。次に巻量に
応じてスイッチＳ２，Ｓ３が順に閉じて、スピンドル回
転数が回転数Ｖ２を経て回転数Ｖ３の最高紡出回転に達
する。スピンドル１が回転すると、糸Ｙはトラベラを介
してボビンＢに巻取られる。リングレール１０はボビン
Ｂの下端に対応する巻始位置からハートカム２１の回転
によるリフティングレバー１７の揺動でチェースを繰り
返しつつシェーパ送りが与えられて満管に向かって徐々
に上昇して管糸を形成する。

【００１４】こうして回転数Ｖ３で紡出運転を続け、巻
き量が満管予報長さとなると満管前減速リレーＲ２とス
イッチＳ４を閉じ、回転数をＶ３からＶ４へ減速する。
巻量が満管となるまでに、ステップＳ３が実行される。
ステップＳ３では、フロントローラ５の所定回転（例え
ばパルス検出器５４の３０パルス）で紡出される紡出量
ＬＬは予め判っているので、次の式でハートカム軸２１
Ａの１パルス当りの紡出量ＬＹＰが求められる。 ＬＹＰ＝ＬＬ／ＰＦ （ＰＦは所定紡出量ＬＬだけ紡出するときのハートカム
２１のパルス数であり、パルス発生器５５からのパルス
をカウントした値） 次にステップＳ４では、次の式によりリングレール１０
の降下開始時機を、ハートカム２１の谷部２１ａを起点
とした回転位置を示すパルス数Ｌｄとして求める。 Ｌｄ＝パルス発生器でハートカム１回転に生じるパルス
数（１６０パルス）−（胴巻長ＬＤ＋尻巻長ＬＢ）／Ｌ
ＹＰ 但し、胴巻長ＬＤは、満管まで巻取ったときのシェーパ
送りにより上昇したリングレールの高さ分だけ、自動降
下させたときのフロントローラ５の回転から求まる紡出
量であり、 胴巻長ＬＤ＝胴巻係数Ｋ×（Ｌ（リフト）−Ｈ（チェー
ス）） から求められ、その胴巻係数Ｋは、（Ｌ−Ｈ）だけリン
グレール１０が自動降下する間に、フロントローラ５が
どれだけ回転するか、から定まる定数であって、フロン
トローラ５からクラッチ６２を経てリフティングドラム
１９に到る駆動系の回転数比で定まる。尚、満管前の巻
量例えば７分玉などを満管とみなす場合には、前記リフ
トＬは７分玉を巻取った時点のリフト量となることはい
うまでもない。

【００１５】次にステップＳ５で、パルス発生器５４か
らのパルス数の積算値が満管長を示す値になったかを判
断し、満管となれば、ステップＳ６で、その時の速度か
ら機台停止に向けて減速勾配ＤＥＣ１で減速したときの
紡出量ＬＳを次の式で求める。 ＬＳ＝ＳＤ×Ｖ４×Ｔｄｅｃ／（２×Ｖ３） 但し、ＳＤはパルス発生器５４が所定数のパルスを発生
する時間から演算されるその時点のスピンドル回転数Ｖ
４に対する紡出速度、Ｔｄｅｃは減速時間（前述）であ
るが、前述のように最高紡出回転Ｖ３に対応するインバ
ータの最高制御周波数に対して減速時間が設定されてい
るので、上記式により回転数Ｖ４に対する紡出量として
求めている。なお、フリーランによる停止直前の紡出量
はきわめて少量であるので、このように回転数Ｖ４から
停止までの紡出量を第１の減速勾配ＤＥＣ１に基づいて
求めても、実用上全くさしつかえない。次にステップＳ
７では次の式で減速開始時機を、ハートカム２１の谷部
を起点とした回転位置を示すパルス数Ｍｄとして求め
る。 Ｍｄ＝パルス発生器でハートカム１回転に生じるパルス
数（１６０パルス）−ＬＳ／ＬＹＰ

【００１６】次にステップＳ８では、満管後に最初に到
来したハートカム２１の谷部（パルスカウントの起点）
２１ａからパルス発生器５５からのパルスをパルスカウ
ンタ６１で計数し、そのカウント値が前記減速開始時機
を示すパルス数Ｍｄと一致するとステップＳ９で減速リ
レーＲ３をＯＮ（減速開始信号）として、減速勾配設定
回路３６をＯＮとして、減速勾配ＤＥＣ１でスピンドル
回転を停止に向けて徐々に落していく。その減速過程
で、ステップＳ１０では、パルスカウンタ６１のカウン
ト値が前記リングレール降下開始時機を示すパルス数Ｌ
ｄと一致すると、リングレール自動降下信号を出力して
クラッチ２７を切ってシェーパ送りを止め、代わってク
ラッチ６２を接続して、フロントローラ５の回転に対し
て予め決められた回転比でリフティングドラム１９を逆
転させ、これにより、ステップＳ１１でリングレール１
０が下降し、機台の駆動系によって決定されている胴巻
係数ＫとリフトＬ、チェースＨで求まる胴巻長ＬＤだけ
の胴巻Ｆａが満管Ｆの外周に行われてリングレール１０
がボビン下端部に対向する尻巻位置Ｓに降下し、その位
置で、尻巻糸Ｆｂが設定した尻巻長ＬＢだけボビン下端
部に巻かれる。胴巻きと尻巻きを行っていく途中で、フ
ロントローラ５の回転からスピンドル回転数が最高回転
数の１／２０となったことを検出すると、その後は、イ
ンバータＩＮＶのＲＵＮ接点を切り、機台をフリーラン
させて第１の減速勾配に比べて勾配を緩やかな第２の減
速勾配でスピンドルを惰性回転させて停止に向かわせ
る。尻巻位置でフリーランしている間に尻巻長ＬＢが巻
き終わるタイミングで、ハートカム２１の１回転が終わ
ってハートカム２１の谷部２１ａが揺動レバー１７と係
合する位置となり、また、その時点でちょうどスピンド
ル１も停止する。

【００１７】このようにしてスピンドル回転をインバー
タＩＮＶの減速制御で停止に導き、停止直前でそのイン
バータによる第１の減速勾配よりも緩やかな減速勾配に
切り替えて停止に向かわせているので、第１の減速勾配
が比較的急であっても、トラベラ８とスピンドル１（満
管糸）とが同期して停止し、従って、トラベラ８が慣性
で回り過ぎることがない。そのために、糸が満管糸の外
周にまとわりつくことがなく、玉揚げ時に糸切れを起こ
すことがない。また、リングレール降下時機を胴巻長と
尻巻長とを基にして、それらの合計長を紡出したときに
ちょうどハートカム２１の谷部となる時機を逆算して、
そのタイミングでリングレール降下を開始しているため
に、胴巻長と尻巻長が確実に保証され、尻巻糸長が予定
していた長さに対して大きくばらつくことがない。な
お、本実施例では、第２の減速勾配を実現するための構
成を、フリーランによるものとしたが、可変周波数電源
により第１の減速勾配より緩やかな第２の減速勾配を実
現しても良い。

【００１８】

【発明の効果】以上のように本願発明では、管換のため
にスピンドルを停止に向かわせる過程で、可変周波数電
源によって変速制御されるモータにより、スピンドル回
転を所定の減速勾配に従って減速するようにしたリング
精紡機、リング撚糸機などのトラベラを有する紡機にお
ける停止方法において、第１の減速勾配に従ってスピン
ドル回転を低下させ、満管直前の所定のタイミングで第
１の減速勾配よりもゆるやかな第２の減速勾配に従って
スピンドル回転を停止に向かわせるようにしたので、第
１の減速勾配が比較的急で適正量のスナ−ルを生じさせ
るような場合であっても、停止前には、それより緩やか
な回転となって停止されるため、スピンドルの停止に同
調してトラベラが同調停止でき、トラベラが停止したス
ピンドルに対して慣性で余分に回ることを防止でき、そ
の結果、糸の満管糸に対するまとわりつきが無くなり、
玉上げ時の糸切れを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明を実施するリング精紡機の全体駆動系
を示す図である。

【図２】制御手段を示す図である。

【図３】制御フローチャートを示す図である。

【図４】機台の運転パターン（スピンドル回転変速パタ
ーン）を示す図である。

【図５】本願発明の停止時のスピンドル変速状態と、リ
ングレールの昇降状態を示す図である。

【図６】満管状態の管糸を示す図である。

【符号の説明】

１ スピンドル ２ 主モータ ５ フロントローラ １０ リングレール ２１ ハートカム ２１ａ ハートカムの谷部 ２４ シェーパ送り機構 ２６ 爪送りホイール ２７ クラッチ ５０ 制御手段 ５３ 入力装置 ５５ パルス発生器 ６１ パルスカウンタ ６２ クラッチ ＩＮＶ 汎用インバータ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 管換のためにスピンドルを停止に向かわ
   せる過程で、可変周波数電源によって変速制御されるモ
   ータにより、スピンドル回転を所定の減速勾配に従って
   減速するようにしたリング精紡機、リング撚糸機などの
   トラベラを有する紡機における停止方法において、第１
   の減速勾配に従ってスピンドル回転を低下させ、所定の
   タイミングで第１の減速勾配よりもゆるやかな第２の減
   速勾配に従ってスピンドル回転を停止に向かわせること
   を特徴とする紡機における停止方法。
2. 【請求項２】 スピンドル回転を高速紡出回転よりも低
   い一定の停止前紡出回転とした後に、第１の減速勾配に
   従う減速に入ることを特徴とする請求項１記載の紡機に
   おける停止方法。
3. 【請求項３】 第２の減速勾配が、惰性回転による減速
   曲線であることを特徴とする請求項１または２記載の紡
   機における停止方法。
4. 【請求項４】 請求項３の惰性回転に入るタイミング
   は、スピンドル最高回転数の１／２０程度以下となった
   時機であることを特徴とする紡機における停止方法。