JPH09315681A - 粗紡機のボビン浮き上がり防止運転方法及び運転制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 巻取初期のボビン浮き上がりを防止すると共
に、粗紡機の生産効率の低下を抑制する。 【解決手段】 紡出開始後、粗紡機の主モータ回転数は
所定回転数Ｎ１まで増速され、主モータ回転数が所定回
転数Ｎ１の状態で最初の上部反転位置Ｑ１でのボビンレ
ールの反転が行われる。ボビンレールが変速位置Ｐまで
下降されると、主モータ回転数は定常回転数Ｎ０まで増
速される。ボビンレールが再び変速位置Ｐまで上昇する
と、主モータ回転数は所定回転数Ｎ２まで減速され、主
モータ回転数が所定回転数Ｎ２の状態で上部反転位置Ｑ
２での反転が行われる。所定回転数Ｎ２は巻取粗糸量の
増加に見合う分だけ前回の所定回転数Ｎ１よりも増速さ
れている。以降同様にして上部反転位置Ｑ３，Ｑ４での
反転は主モータ回転数が所定回転数Ｎ３，Ｎ４の状態で
行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、粗紡機のボビン浮
き上がり防止運転方法及び運転制御装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】一般にボビンリード式の粗紡機において
は、ドラフトパートの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
ール上に支承されてボビンレールと共に昇降動され、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錐形となる
ように粗糸の巻取りが行われる。

【０００３】粗糸巻取りの初期段階ではボビンに巻かれ
ている粗糸量が少ないためにボビンと巻かれた粗糸の全
体の重さは軽い。従って、フライヤプレッサ及び巻き付
けられる粗糸から受ける力、ボビンとフライヤスピンド
ルとの摩擦力等により、ボビンレールの下降時にボビン
がボビンホイールから浮き上がるといった現象が起こる
場合がある。この現象はボビンレールの動きが上昇から
下降に切り換わる上部反転位置での反転時において特に
起こり易い。ボビンの浮き上がりが生じると、ボビンに
ボビンホイールの回転が伝わらなくなり、粗糸巻取りの
状態が崩れてしまう。

【０００４】上記のようなボビンの浮き上がりを防止す
るために例えば特開平６−２９４０２４号公報に記載さ
れるような運転方法が知られている。図４に示すよう
に、巻取初期において主モータ回転数（図には代表とし
てフライヤ回転数が示されている）は所定の所定回転数
に保たれると共に、所定紡出長の巻取り完了後に定常回
転数まで増速される。その後、所定巻取り量に達するま
では定常回転数に保たれ、それ以降は順次回転数が減速
される。従って、浮き上がりの生じ易い巻取初期におい
てフライヤ回転数と、ボビンレール速度と、ボビンホイ
ール回転数と、ドラフトパートにおける紡出速度とが低
速に保たれてボビンの浮き上がりが防止される。

【０００５】また、特公昭４４−９６１６号公報にはボ
ビンレール昇降ラックの上部反転位置付近に設けたリミ
ットスイッチによりモータを一時停止させることで、ボ
ビンレール反転時の前後でモータを惰性回転させること
でボビンレールの移動速度を低下させてボビンの浮き上
がりを防止する方法が記載されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、特開平６−
２９４０２４号公報に記載された従来技術では、主モー
タの回転数はボビンの浮き上がりが生じ易いボビンレー
ルの上部反転位置のみならず、昇降全体にわたって低速
状態に保たれている。この低速状態はボビンの浮き上が
りを考慮しないときにとりうる定常回転数よりも大幅に
低く設定せざるを得ない。従って、浮き上がりの心配の
ない位置においても低速状態で運転することは粗紡機の
生産効率の不必要な低下を招き好ましくない。

【０００７】一方、特公昭４４−９６１６号公報に記載
された従来技術では上述のような問題は解消されるが、
ボビンレールの反転位置での減速はモータの惰性回転に
よって行われるため減速量が定常回転数や被駆動部の負
荷状態に左右されてしまう。定常回転数や被駆動部の負
荷状態は紡出条件等により様々に変化するため、浮き上
がりを防止するまでの低速状態に減速できず結局浮き上
がりを防止できなかったり、逆にモータを再起動するた
めのリミットスイッチを作動させる前にボビンレールが
停止してしまうおそれがある。また、紡出条件の変更に
よる上述のような悪影響を受けないようにするには、リ
ミットスイッチの配設位置を紡出条件に応じて変更しな
ければならず、手間がかかる。

【０００８】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定常回転
数や被駆動部の負荷状態が変化してもボビンの浮き上が
りを有効に防止すると共に、粗紡機の生産効率の低下を
抑制する粗紡機におけるボビン浮き上がり防止運転方法
及び運転制御装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め請求項１に記載の発明では、変速可能なモータにより
駆動される粗紡機において、巻取初期のボビンレールの
上部反転位置における反転時期にはボビンホイールから
ボビンが浮き上がらない定常回転数より低速の所定回転
数で前記モータを駆動すると共に、前記反転時期以外で
は前記定常回転数で前記モータを駆動するようにした。
なお、反転時期とはボビンレールが上部反転位置近傍を
昇降する時期である。

【００１０】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の発明において、前記定常回転数はボビンの浮き上が
りを考慮しないときにとりうる最大回転数とした。請求
項３に記載の発明では、請求項１又は請求項２に記載の
発明において、前記所定回転数は反転回数に応じて段階
的に増速される。

【００１１】請求項４に記載の発明では、変速可能なモ
ータにより駆動される粗紡機において、ボビンレールの
上部反転位置における反転時期を検出する反転時期検出
手段と、前記反転時期検出手段により検出された反転時
期にはボビンホイールからボビンが浮き上がらない定常
回転数より低速の所定回転数で前記モータを駆動制御す
ると共に、前記反転時期以外では前記定常回転数で前記
モータを駆動制御する制御手段とを備えた。

【００１２】請求項５に記載の発明では、請求項４に記
載の発明において、前記反転時期検出手段はボビンレー
ルの位置を検出するボビンレール位置検出手段とし、前
記制御手段には前記ボビンレール位置検出手段から得ら
れる検出信号に基づいて前記定常回転数と所定回転数と
の変速位置を演算する演算手段を備えた。

【００１３】請求項６に記載の発明では、請求項４又は
請求項５に記載の発明において、前記制御手段には少な
くとも前記所定回転数を入力可能な入力手段を備えた。
請求項１乃至請求項６に記載の発明では、巻取初期にお
いて粗紡機は、ボビンレールの上部反転位置における反
転時期にはボビンホイールからボビンが浮き上がらない
所定回転数で運転されると共に、前記反転時期以外では
前記所定回転数より高速の定常回転数で運転される。

【００１４】請求項２に記載の発明では、反転時期以外
では粗紡機はボビンの浮き上がりを考慮しないときにと
りうる最大回転数で運転される。請求項３に記載の発明
では、反転時期における粗紡機の所定回転数は反転回数
に応じて段階的に増速される。

【００１５】請求項４に記載の発明では、反転時期検出
手段により検出される反転時期にはボビンの浮き上がり
を生じない所定回転数に、また反転時期以外では所定回
転数よりも高速の定常回転数で粗紡機を運転するように
制御手段によりモータが駆動制御される。

【００１６】請求項５に記載の発明では、演算手段によ
り演算されたボビンレールの変速位置において、定常回
転数と所定回転数との変速が行われる。請求項６に記載
の発明では、上部反転位置での反転時期には入力手段に
より入力された所定回転数でモータが駆動される。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
の形態を図１及び図２に従って説明する。図２に示すよ
うに、フロントローラ１の回転軸１ａ及びフライヤ２の
上部に一体回転可能に嵌着固定された被動歯車３と噛合
する駆動歯車４の回転軸４ａはそれぞれインバータ（図
示せず）により変速運転可能なインダクションモータで
ある主モータＭにより回転駆動される。一方、ボビンレ
ール５上に装備されたボビンホイール６の被動歯車６ａ
と噛合する駆動歯車７が嵌着固定された回転軸７ａに
は、主モータＭの回転と、コーンドラム８を使用した変
速機構から出力される回転とが差動歯車機構９により合
成されて伝達されるようになっている。

【００１８】ボビンレール５に固定されたリフターラッ
ク１０と噛合する駆動歯車１１が嵌着された回転軸１１
ａには、コーンドラム８を使用した変速機構から出力さ
れる回転が切換機構１２を介して伝達される。切換機構
１２により回転軸１１ａの回転方向即ちリフターラック
１０の昇降運動の方向が変更されるようになっている。

【００１９】フロントローラ１と一体的に回転する歯車
１３の近傍には紡出速度検出器１４が配設されている。
又、回転軸１１ａにはボビンレール５の上下方向におけ
る位置を検出する反転時期検出手段及びボビンレール位
置検出手段としてのロータリエンコーダ１５が接続され
ている。制御手段としての制御装置１６は演算手段とし
ての中央処理装置１７（以下ＣＰＵという）と制御プロ
グラムを記憶した読出専用メモリ（ＲＯＭ）よりなるプ
ログラムメモリ１８と、入力装置１９により入力された
入力データ及びＣＰＵ１７における演算処理結果等を一
時記憶する読出及び書き替え可能なメモリ（ＲＡＭ）よ
りなる作業用メモリ２０とを備えている。ＣＰＵ１７は
プログラムメモリ１８に記憶されたプログラムデータに
基づいて出力インタフェース２１を介して主モータＭや
切換機構１２等を作動させる。

【００２０】粗糸巻の肩角度、撚数、巻取り開始時にお
けるボビン径、ハンクロービング等の紡出条件を入力す
る入力装置１９は制御装置１６にキーボードとして一体
に組み込まれている。ＣＰＵ１７はロータリエンコーダ
１５からの出力信号に基づいてボビンレール５の位置を
算出して切換機構１２の作動時期を演算すると共に、出
力インタフェース２１を介して切換機構１２の作動信号
を出力する。また、作業用メモリ２０には図１に示すよ
うな巻取開始時の定常回転数Ｎ０と、定常回転数よりも
低速の所定回転数Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４と、変速位置
Ｐとが入力装置１９から入力される。このとき、定常回
転数Ｎ０はボビンＢの浮き上がりを考慮しないときにと
りうる最大値が入力される。所定回転数Ｎ１〜Ｎ４は巻
取粗糸量の増加に対応して段階的に高速となるボビンＢ
の浮き上がりを生じない回転数であり、実験等により予
め選定された回転数がそれぞれ紡出条件に応じて入力さ
れる。

【００２１】次に前記のように構成された装置の作用を
説明する。機台の駆動に先立って巻取り開始時における
ボビン径と、粗糸の太さを決める紡出番手等の紡出条件
と、肩角度と、定常回転数Ｎ０及び所定回転数Ｎ１〜Ｎ
４並びに変速位置Ｐとが入力装置１９により入力され
る。次いで機台が起動されると、主モータＭの回転が各
伝達機構を介してフロントローラ１を含むドラフトパー
トと、フライヤ２と、ボビンレール５と、ボビンホイー
ル６とにそれぞれ伝達され、各駆動部は同期して駆動さ
れる。

【００２２】図１に示すように、ＣＰＵ１７により主モ
ータＭの回転数は所定回転数Ｎ１まで上昇された後一定
に保たれる。所定回転数Ｎ１の状態で初回のボビンレー
ル５の上部反転位置Ｑ１での反転が行われるので、粗糸
巻量が少なくボビンＢと巻取粗糸全体の重量が軽いにも
かかわらずボビンＢの浮き上がりが防止される。上部反
転位置Ｑ１での反転後にボビンレール５が変速位置Ｐま
で下降されると、ＣＰＵ１７は主モータＭを定常回転数
Ｎ０まで増速させる。従って、変速位置Ｐ以降のボビン
レール５の昇降速度は主モータＭの増速に伴って反転時
期よりも高速となる。

【００２３】下部反転位置での反転後ボビンレール５が
再び変速位置Ｐまで上昇されると、ＣＰＵ１７は主モー
タＭを所定回転数Ｎ２まで減速させる。従って、上部反
転位置Ｑ２での反転は所定回転数Ｎ２で行われる。この
とき、所定回転数Ｎ２は巻取粗糸量の増加に見合った分
だけ前回の所定回転数Ｎ１よりも高速になっている。上
部反転位置Ｑ２での反転後ボビンレール５が変速位置Ｐ
まで下降されると、ＣＰＵ１７は主モータＭを定常回転
数Ｎ０まで増速させる。同様にして、これ以降の上部反
転位置Ｑ３，Ｑ４での反転はそれぞれ巻取粗糸量の増加
に見合った所定回転数Ｎ３，Ｎ４で行われる。

【００２４】上部反転位置Ｑ４での反転後、変速位置Ｐ
まで下降されるとＣＰＵ１７は主モータＭを定常回転数
Ｎ０まで増速させる。しかし、これ以降は巻取粗糸量が
十分でボビンＢの浮き上がりは生じないため、変速位置
Ｐでの主モータＭの減速は行わない。従って、上部反転
位置Ｑ５以降は通常の運転がなされる。

【００２５】この実施の形態では以下の効果を奏する。 （イ） 巻取初期のボビンレール５の上部反転位置での
反転時の移動速度を定常運転時の移動速度より低速の所
定速度とすると共に、反転時期以外では定常運転時の移
動速度で運転することで、ボビンＢの浮き上がり防止の
ための減速運転に伴う粗紡機の生産効率の低下を抑制す
ることができる。

【００２６】（ロ） 反転時期以外での機台運転時の定
常回転数をボビンＢの浮き上がりを考慮しないときにと
りうる最大値Ｎ０とすることで、ボビンＢの浮き上がり
防止のための減速運転に伴う粗紡機の生産効率の低下を
必要最小限に抑制することができる。

【００２７】（ハ） 所定回転数Ｎ１〜Ｎ４を巻取粗糸
量の増加に見合った分だけ増速するようにしたので、一
定の低速状態とする場合に比べてボビンＢの浮き上がり
防止のための減速運転に伴う粗紡機の生産効率の低下を
さらに抑制することができる。

【００２８】（ニ） 巻取初期のボビンレール５の上部
反転位置Ｑ１〜Ｑ４での反転時期に主モータＭを惰性回
転させるのでなく、積極的に回転数を制御するようにし
たので、主モータＭの回転数の減速状態が紡出条件等の
外的条件に影響されずに所望の状態となる。

【００２９】（ホ） 定常回転数Ｎ０と所定回転数Ｎ１
〜Ｎ４との変速をロータリエンコーダ１５から把握され
るボビンレール５の変速位置Ｐにおいて行うようにした
ので、主モータＭの駆動制御が簡単になる。

【００３０】なお、本発明は前記実施の形態に限定され
るものではなく、例えば次のように具体化してもよい。 （１） 特開平６−２９４０２４号公報に記載されるよ
うな主モータとは別に巻取モータ及び昇降モータを設け
た粗紡機に本発明を適用してもよい。図３に示すよう
に、主モータＭと、巻取モータ２２と、昇降モータ２３
とはそれぞれインバータ２３，２４，２５を介して制御
装置２７により回転数を制御される。フライヤ２の回転
数、巻取速度及びボビンレール５の昇降速度は主モータ
Ｍ、巻取モータ２２及び昇降モータ２３の回転速度に対
応して変更される。制御装置２７により前記実施の形態
と同様の駆動制御が主モータＭに行われると共に、主モ
ータＭの回転数に同期して巻取モータ２２及び昇降モー
タ２３の回転数が制御される。

【００３１】（２） 定常回転数Ｎ０と所定回転数Ｎ１
〜Ｎ４との変速を紡出速度検出器１４からの検出信号か
ら把握される紡出長に基づいてボビンレール５の反転時
期の前後所定紡出長だけ所定回転数による運転を行うよ
うにしてもよい。

【００３２】（３） ＣＰＵ１７により予測演算される
ボビンレール５の反転時の前後所定時間だけ所定回転数
による運転を行うようにしてもよい。 （４） 所定回転数を巻取粗糸量の増加に見合った分だ
け段階的に増速させることなく、初回の所定回転数Ｎ１
を繰り返すようにしてもよい。

【００３３】（５） 主モータＭはインダクションモー
タに限らず、サーボモータであってもよい。このとき
は、上部反転位置付近で回転数が漸次変速するような速
度制御が可能となり、ボビンレール５の反転をより滑ら
かにすることでボビンＢの浮き上がり防止効果を向上さ
せることができる。さらに、インバータ制御に比べてよ
り細かな速度制御が可能となり、主モータＭの減速量を
必要最小限に抑えることができる。

【００３４】（６） 所定回転数Ｎ１〜Ｎ４は手入力に
よらず、制御装置１６内に紡出条件と所定回転数の関係
を記憶したデータベース又は紡出条件と所定回転数の関
係式を記憶した記憶装置を設けて、紡出条件の入力に従
ってＣＰＵ１７により自動設定されるようにしてもよ
い。

【００３５】（７） 定常回転数Ｎ０は必ずしも最大回
転数をとる必要はなく、紡出条件や機台条件等により最
大値より低速の安全値をとるようにしてもよい。 （８） 低速運転の回数は４回に限らず、紡出条件等に
応じて回数を変更してもよい。また、ボビンＢの浮き上
がりのおそれのない紡出条件では低速運転を行わないよ
うに設定してもよい。

【００３６】（９） 定常回転数Ｎ０は入力装置１９に
よる手入力によらず、予め入力設定される紡出条件等に
基づいて自動的に設定されるようにしてもよい。前記実
施の形態及び変更例から把握できる請求項記載以外の発
明について、以下にその効果とともに記載する。

【００３７】（１） 請求項４又は請求項６に記載の発
明において、紡出条件に応じて所定回転数を自動設定す
る設定手段を制御手段に備える。この場合は、粗紡機の
稼働に際して設定される紡出条件に基づいて所定回転数
が自動設定される。

【００３８】（２） 請求項４乃至請求項６に記載の発
明において、モータをフィードバック制御が可能なサー
ボモータとすると共に、制御手段は所定回転数を上部反
転位置付近で漸次変速するようにサーボモータを駆動制
御する。この場合は、ボビン浮き上がり防止効果をより
向上させることができると共に、より細やかな回転数制
御により減速量を最小限に抑えることができる。

【００３９】

【発明の効果】以上詳述したように請求項１乃至請求項
６に記載の発明では、ボビンの浮き上がりの生じ易い巻
取初期のボビンレールの上部反転位置での反転時期の
み、定常回転数より低速の所定回転数で粗紡機が運転さ
れるので、不必要な生産効率の低下を招くことがない。
また、低速運転は積極的にモータに対して速度制御がな
されるため、外的条件に左右されて紡出の安定性を損な
うことがない。

【００４０】請求項２に記載の発明では、反転時期以外
では粗紡機は最大回転数で運転されるため、ボビン浮き
上がり防止のための減速運転による粗紡機の生産効率の
低下が必要最小限に抑えられる。

【００４１】請求項３に記載の発明では、巻取り粗糸量
の増加に伴い所定回転数が段階的に増速されるので、低
速運転に伴う粗紡機の生産効率の低下をより抑えること
ができる。

【００４２】請求項４に記載の発明では、ボビンの浮き
上がりの生じやすい巻取初期のボビンレールの反転時期
のみを所定回転数で運転するように粗紡機のモータを駆
動制御することができる。

【００４３】請求項６に記載の発明では、主モータは上
部反転位置での反転時期において、入力手段により設定
された紡出条件等に応じた最適な所定回転数で駆動され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 粗紡機の主モータ回転数とボビンレール位置
のグラフ。

【図２】 粗紡機の駆動系の概略図。

【図３】 他の実施の形態の粗紡機の駆動系の概略図。

【図４】 従来の粗紡機のフライヤ回転数のグラフ。

【符号の説明】

５…ボビンレール、６…ボビンホイール、１５…反転時
期検出手段及びボビンレール位置検出手段としてのロー
タリエンコーダ、１６…制御手段としての制御装置、１
７…演算手段としてのＣＰＵ、１９…入力手段としての
入力装置、２２…巻取モータ、２３…昇降モータ、２７
…制御手段としての制御装置、Ｂ…ボビン、Ｍ…主モー
タ、Ｎ０…定常回転数、Ｎ１〜Ｎ４…所定回転数、Ｐ…
変速位置、Ｑ１〜Ｑ５…上部反転位置。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 変速可能なモータにより駆動される粗紡
   機において、巻取初期のボビンレールの上部反転位置に
   おける反転時期にはボビンホイールからボビンが浮き上
   がらない定常回転数より低速の所定回転数で前記モータ
   を駆動すると共に、前記反転時期以外では前記定常回転
   数で前記モータを駆動する粗紡機のボビン浮き上がり防
   止運転方法。
2. 【請求項２】 前記定常回転数はボビンの浮き上がりを
   考慮しないときにとりうる最大回転数である請求項１に
   記載の粗紡機のボビン浮き上がり防止運転方法。
3. 【請求項３】 前記所定回転数は反転回数に応じて段階
   的に増速される請求項１又は請求項２に記載の粗紡機の
   ボビン浮き上がり防止運転方法。
4. 【請求項４】 変速可能なモータにより駆動される粗紡
   機において、 ボビンレールの上部反転位置における反転時期を検出す
   る反転時期検出手段と、 前記反転時期検出手段により検出された反転時期にはボ
   ビンホイールからボビンが浮き上がらない定常回転数よ
   り低速の所定回転数で前記モータを駆動制御すると共
   に、前記反転時期以外では前記定常回転数で前記モータ
   を駆動制御する制御手段とを備えた粗紡機のボビン浮き
   上がり防止運転制御装置。
5. 【請求項５】 前記反転時期検出手段はボビンレールの
   位置を検出するボビンレール位置検出手段であり、前記
   制御手段には前記ボビンレール位置検出手段からの出力
   信号に基づいて前記定常回転数と所定回転数との変速位
   置を演算する演算手段を備えた請求項４に記載の粗紡機
   のボビン浮き上がり防止運転制御装置。
6. 【請求項６】 前記制御手段は少なくとも前記所定回転
   数を入力可能な入力手段を備えた請求項４又は請求項５
   に記載の粗紡機のボビン浮き上がり防止運転制御装置。