JPH0949127A - 精紡機の運転制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 同じ粗糸を使用して異なる番手の糸を紡出す
る場合に自動的に紡出条件の変更を行って無人操業を可
能とし、紡出条件変更時の過渡期に紡出された異番手糸
の最終製品からの除去を容易にする。 【解決手段】 入力装置で入力された２種類の紡出条件
及び紡出条件変更時期が作業メモリに記憶された状態で
機台の運転が開始される。演算手段は紡出条件変更時の
過渡期の紡出糸長を演算し、その値に基づいて玉揚げ停
止時期を演算する。制御装置は各紡出条件に基づいて所
定のドラフト率となるように各駆動モータを制御する。
制御装置は紡出条件変更時の過渡期の紡出糸（異番手
糸）が管糸の巻き終わり部分となる状態で、玉揚げ停止
を行うようにドラフトパート駆動系及びその他の駆動系
の各駆動用のモータを制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はドラフト率を任意に
変更可能とするためドラフトパート駆動系に複数の駆動
モータを設けた精紡機における運転制御装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】リング精紡機等の精紡機においては、紡
出糸の品種、特に番手の変更に対応してドラフト装置に
おけるドラフト率を変更する必要がある。フロントボト
ムローラとミドルボトムローラ以降の他のドラフトロー
ラとがそれぞれ歯車伝動機構で同期駆動されるドラフト
装置においては、チェンジギヤを交換してドラフト率を
変更するようになっている。そして、同じ繊維原料（粗
糸）を使用して、番手の異なる糸を紡出する、紡出条件
の変更を行う場合、従来は精紡機機台を停止させ、作業
者がギヤチェンジを行い、さらに、再起動後、すぐに強
制玉揚げすることによって行っていた。ところが、チェ
ンジギヤの交換には手間がかかり、多品種少量生産を行
う場合はチェンジギヤの交換が問題となる。

【０００３】この不都合を解消するため、フロントボト
ムローラとミドルボトムローラ以降の他のドラフトロー
ラとをそれぞれ独立のモータで駆動する構成のドラフト
装置を備えたリング精紡機が提案されている（例えば、
特開平２−９１２２９号公報）。そして、この種のドラ
フト装置を備えた紡機では、ドラフト装置の各ローラを
駆動するモータの回転速度を記憶させ得る記憶装置を有
するモータ制御装置で各モータの回転が制御され、予め
記憶させた所定のドラフト率で紡出が行われる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ドラフト率の変更を作
業者によるギヤチェンジ作業なしに可能な前記ドラフト
装置を備えた精紡機では、紡出条件を変更する場合、機
台停止後、新しい紡出条件を記憶装置に記憶させて運転
を再開していた。即ち、作業者がギヤチェンジを行う代
わりに、新しい紡出条件を記憶装置に記憶させる作業を
行っていた。即ち、紡出条件を変更する場合には、紡出
条件変更時に作業者が必ずなんらかの作業を行う必要が
あり、無人操業を行うことはできなかった。

【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、その第１の目的は同じ繊維原料（粗糸）を
使用して異なる品種の糸（例えば、異なる番手の糸）を
紡出する場合に自動的に紡出条件の変更が行われ、無人
操業が可能な精紡機の運転制御装置を提供することにあ
る。また、第２の目的は紡出条件を変更した場合、変更
前と変更後の間に紡出された異品種糸（例えば、異番手
糸）を最終製品から除去することが容易な精紡機の運転
制御装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記第１の目的を達成す
るため請求項１に記載の発明では、ドラフト率を任意に
変更可能とするためドラフトパート駆動系に複数の駆動
モータを設けた精紡機において、少なくとも２種類の紡
出条件を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に前記紡出
条件を入力する入力手段と、紡出条件変更時期を設定す
る紡出条件変更時期設定手段と、前記各紡出条件に基づ
いて所定のドラフト率となるようにドラフトパート駆動
系の各駆動モータを制御するとともに、紡出条件変更時
期の直前又は後に玉揚げ停止を行うようにドラフトパー
ト駆動系及びその他の駆動系の各駆動用のモータを制御
する制御手段とを備えた。

【０００７】前記第２の目的を達成するため請求項２に
記載の発明では、前記制御手段は、紡出条件変更時の過
渡期の紡出糸が管糸の巻き終わり部分となるように玉揚
げ停止を行うように各駆動用のモータを制御する。

【０００８】また、請求項３に記載の発明では、請求項
２に記載の発明において、前記制御手段は、紡出条件変
更時の過渡期の紡出糸長を演算し、その値に基づいて玉
揚げ停止時期を演算する演算手段を備えている。

【０００９】請求項１に記載の発明では、記憶手段に少
なくとも２種類の紡出条件が記憶された状態で機台が運
転される。制御手段は記憶手段に２種類の紡出条件が記
憶されている場合は、まず第１の紡出条件に基づいてド
ラフトパート駆動系等を制御して機台の運転を行う。制
御手段は紡出条件変更時期の直前又は後に玉揚げ停止を
行うようにドラフトパート駆動系の各駆動モータ等を制
御する。従って、紡出条件変更時の過渡期の紡出糸はボ
ビンの巻き始め又は巻き終わり部分の決まった箇所に巻
かれる。

【００１０】請求項２及び請求項３に記載の発明では、
精紡機の運転中に紡出条件の変更が行われ、紡出条件変
更時の過渡期の紡出糸が管糸の巻き終わり部分となるよ
うに玉揚げ停止が行われる。

【００１１】請求項３に記載の発明では、演算手段が紡
出条件変更時の過渡期の紡出糸長を演算し、その値に基
づいて玉揚げ停止時期が演算される。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明をリング精紡機に具
体化した実施の形態を図１〜図３に従って説明する。

【００１３】図１に示すように、スピンドル１はモータ
２により駆動される駆動プーリ３と、被動プーリ４と、
両プーリ３，４間に巻き掛けられたタンゼンシャルベル
ト５とを備えたスピンドル駆動系により回転駆動される
ようになっている。モータ２にはインバータ６を介して
駆動される可変速モータが使用され、ロータリエンコー
ダ２ａを備えている。スピンドル列に沿ってラインシャ
フト７が回転自在に配設されている。ラインシャフト７
にはトラベラＴが走行するリング８ａを備えたリングレ
ール８と、スネルワイヤ９を備えたラペットアングル
（図示せず）とを昇降させる昇降ユニット１０が所定間
隔で配設されている（１個のみ図示）。

【００１４】昇降ユニット１０はラインシャフト７に一
体回転可能に嵌着固定されたねじ歯車１１と、リングレ
ール８を支持するポーカピラー１２の下部に形成された
スクリュー部１２ａに螺合するとともにねじ歯車１１と
噛合するナット体１３とを備えている。ラインシャフト
７はモータ１４の駆動軸に歯車機構（図示せず）を介し
て連結されており、モータ１４が正逆回転駆動されるこ
とによりリングレール８が昇降するようになっている。
なお、これらの構成は例えば特開平２−２７７８２６号
公報に開示された装置と基本的に同様である。モータ１
４にはサーボドライバ１５を介して制御されるサーボモ
ータが使用され、ロータリエンコーダ１４ａを備えてい
る。ラインシャフト７、昇降ユニット１０、ポーカピラ
ー１２等がリフティング駆動系を構成する。

【００１５】ドラフトパート１６を構成するフロントボ
トムローラ１７は駆動モータとしての第１サーボモータ
１８に連結されている。ミドルボトムローラ１９は駆動
モータとしての第２サーボモータ２０に連結され、バッ
クボトムローラ２１は歯車列２２を介してミドルボトム
ローラ１９と連結されている。即ち、フロントボトムロ
ーラ１７とミドルボトムローラ１９以降の他のドラフト
ローラとは、それぞれ独立の駆動モータで駆動されるよ
うになっている。両サーボモータ１８，２０はロータリ
エンコーダ１８ａ，２０ａをそれぞれ備えている。

【００１６】前記各モータ２，１４，１８，２０を制御
する制御手段としての制御装置２３は、制御手段及び演
算手段としての中央処理装置（以下、ＣＰＵという）２
４を備えている。制御装置２３はプログラムメモリ２
５、記憶手段としての作業用メモリ２６、紡出条件変更
時期設定手段としての入力装置２７、入力インタフェー
ス２８、出力インタフェース２９、モータ駆動回路３
０，３１、第１サーボモータ駆動回路３２及び第２サー
ボモータ駆動回路３３を備えている。ＣＰＵ２４は入力
インタフェース２８を介してロータリエンコーダ２ａ，
１４ａ，１８ａ，２０ａ及び入力装置２７とそれぞれ接
続されている。ＣＰＵ２４は出力インタフェース２９及
びモータ駆動回路３０を介してインバータ６に、出力イ
ンタフェース２９及びモータ駆動回路３１を介してサー
ボドライバ１５にそれぞれ接続されている。ＣＰＵ２４
は出力インタフェース２９、第１サーボモータ駆動回路
３２及びサーボドライバ３４を介して第１サーボモータ
１８に接続され、出力インタフェース２９、第２サーボ
モータ駆動回路３３及びサーボドライバ３５を介して第
２サーボモータ２０にそれぞれ接続されている。

【００１７】ＣＰＵ２４はプログラムメモリ２５に記憶
された所定のプログラムデータに基づいて動作する。プ
ログラムメモリ２５は読出し専用メモリ（ＲＯＭ）より
なり、前記プログラムデータと、その実行に必要な各種
データとが記憶されている。各種データには種々の繊維
種、紡出糸番手及びドラフト率等の紡出条件と、定常運
転時のスピンドル回転速度、第１サーボモータ１８及び
第２サーボモータ２０の回転数、リングレール８の昇降
速度との対応データ等がある。各種データとして紡出条
件変更時の過渡期に発生する異品種（例えば異番手）の
糸の長さを演算する演算式がある。作業用メモリ２６は
読出し及び書替え可能なメモリ（ＲＡＭ）よりなり、入
力装置２７により入力されたデータやＣＰＵ２４におけ
る演算処理結果等を一時記憶する。

【００１８】ＣＰＵ２４はカウンタ３６を備え、機台が
玉揚げ（満管）停止されるとカウンタ３６に１加算され
るようになっている。ＣＰＵ２４は紡出条件変更時期に
なると、予め入力された紡出条件のドラフト率になるよ
うに両サーボモータ１８，２０の回転比を変更して紡出
を継続し、紡出条件変更後の品種（番手）に完全に切り
替わるまでの過渡期に発生する異番手の糸がボビンＢに
巻き取られた時点で、機台が玉揚げ停止するように各モ
ータ２，１４，１８，２０を制御する。

【００１９】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、入力装置２７に
より２種類の紡出条件とその変更時期が入力される。紡
出条件としては繊維種、紡出糸番手、撚数、ドラフト
率、最高スピンドル回転数、紡出長、リフト長、チェイ
ス長等のデータが入力される。変更時期は第１の紡出条
件での玉揚げ回数を基準に設定され、所望の玉揚げ回数
が入力される。例えば、第１の紡出条件でＮ回玉揚げが
必要な場合はＮが入力される。

【００２０】そして、機台の起動に伴い制御装置２３か
らの指令により、各モータ２，１４，１８，２０が駆動
制御される。ＣＰＵ２４は各ロータリエンコーダ２ａ，
１４ａ，１８ａ，２０ａの出力信号に基づいて各モータ
の回転速度を演算し、スピンドル駆動系、ドラフトパー
ト駆動系及びリフティング駆動系を紡出条件に対応した
所定の速度で同期駆動するための指令信号を出力インタ
フェース２９、各駆動回路３０〜３３を介してインバー
タ６及び各サーボドライバ１５，３４，３５に出力す
る。スピンドル駆動系、ドラフトパート駆動系及びリフ
ティング駆動系はそれぞれ独立した状態で同期駆動さ
れ、ドラフトパート１６から送出された糸Ｙはスネルワ
イヤ９及びトラベラＴを経てボビンＢに巻き取られる。
ＣＰＵ２４はロータリエンコーダ１８ａからの出力信号
に基づいてフロントボトムローラ１７の回転数、即ち紡
出糸長を演算する。所定の紡出長になると、ＣＰＵ２４
はリングレール８に満管停止時の昇降動作を行わせるよ
うにリフティング機構を作動させる。そして、機台が玉
揚げ（満管）停止されるとカウンタ３６に１加算され
る。

【００２１】紡出条件の変更は第１の紡出条件での所定
回数目の満管停止前に行われる。ＣＰＵ２４は図２のフ
ローチャートに従って、紡出条件（番手）の変更を機台
運転中に自動的に行う。ＣＰＵ２４は機台の運転が開始
されると、ステップＳ１で玉揚げ回数が所定回（カウン
タ３６のカウント値が所定の値）、即ち設定された玉揚
げ回数Ｎより１少ない（Ｎ−１）か否かを判断する。カ
ウント値が（Ｎ−１）であれば、今回の運転中に紡出条
件の変更が必要と判断して、ステップＳ２に進んで両紡
出条件から紡出条件変更時の過渡期の異番手糸の長さを
演算する。異番手糸の長さは、フロントボトムローラ１
７とバックボトムローラ２１間の距離と、トータルドラ
フトとの積により求められる。次にステップＳ３で紡出
条件変更時期を演算する。紡出条件変更時期はステップ
Ｓ２で演算された異番手糸の長さの部分が満管糸（満ボ
ビン）の巻き終わり部分となるように、設定紡出長から
異番手糸の長さを引いた長さの紡出糸がボビンＢに巻き
取られた時期に設定される。

【００２２】次にＣＰＵ２４はステップＳ４に進み紡出
条件に従って各モータ２，１４，１８，２０を制御す
る。そして、ステップＳ５で紡出条件変更時期か否か、
即ち紡出糸長が設定紡出長から異番手糸の長さを引いた
所定長さに達したか否かを判断し、所定長さに達すると
ステップＳ６に進んで紡出条件を変更する。即ち、第２
の紡出条件として設定されたドラフト率となるように両
サーボモータ１８，２０の回転比を変更するとともに、
所定の撚数となるようにモータ２、もしくはサーボモー
タ１８，２０の回転速度を変更する。また、リフティン
グ速度が巻取り速度、即ちスピンドル１の回転速度に対
応するようにモータ１４が制御される。そして、満管信
号が出力されると、ＣＰＵ２４はステップＳ７で満管停
止動作を行わせるようにモータ１４を駆動する。即ち、
図３に示すように、ボビンＢの頂部にトップバンチ３７
を形成し、その後、傾斜巻き３８及びボトムバンチ３９
を形成して巻取りを終了する。機台の運転が停止される
と、ステップＳ８でカウンタ３６に１が加算される。Ｃ
ＰＵ２４はステップＳ９でカウンタ３６のカウント値が
設定値Ｎに達しているか否かを判断する。そして、カウ
ント値が設定値Ｎに達していればステップＳ１０でカウ
ンタ３６にリセット信号を出力して一連の動作を終了
し、達していなければそのまま一連の動作を終了する。

【００２３】ステップＳ１でカウンタ３６のカウント値
が所定の値（Ｎ−１）より少なければ、今回の運転中に
紡出条件の変更が不要と判断してステップＳ１１に進
み、紡出条件に従って各モータ２，１４，１８，２０を
制御する。そして、満管信号が出力されると、ＣＰＵ２
４はステップＳ７以降の動作を前記と同様にして行う。
従って、第１の紡出条件での運転回数が設定回数となる
機台運転時において、玉揚げ停止前に紡出条件（主とし
てドラフト率）の変更が自動的に行われる。

【００２４】前記のように予め２種類の紡出条件と第１
の紡出条件での玉揚げ回数を入力しておくことにより、
紡出条件変更時に作業者が何の作業を行わなくても自動
的に紡出条件が変更される。従って、無人操業が可能と
なる。

【００２５】この実施の形態では前記の効果の他に以下
の効果を有する。 （イ） 紡出条件変更時の過渡期の紡出糸、即ち異番手
糸が管糸（満ボビン）の巻き終わり部分となるように玉
揚げ停止が行われる。従って、管糸がワインダ工程でパ
ッケージに巻き戻される際に、管糸の巻き終わり部分に
巻かれた異番手糸が簡単に除去できる。

【００２６】（ロ） 入力装置２７により入力された紡
出条件に基づいて、演算手段としてのＣＰＵ２４が、紡
出条件変更時の過渡期の紡出糸（異番手糸）が管糸の巻
き終わり部分となるように玉揚げ停止時期を演算するた
め、作業者は異番手糸の長さを考慮せずに紡出条件を設
定できる。

【００２７】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） 紡出条件変更時期を予め入力する構成に代え
て、図１に鎖線で示すように、紡出条件変更時期設定手
段としての紡出条件変更指令スイッチ４０を設ける。そ
して、作業者が当該スイッチ３７を操作したとき、ＣＰ
Ｕ２４が図４のフローチャートに従って紡出条件の変更
を行う構成とする。ＣＰＵ２４はスイッチ３７からオン
信号が出力されると、ステップＳ１で両紡出条件から紡
出条件変更時の過渡期の異番手糸の長さを演算し、ステ
ップＳ２で紡出条件変更時期を演算する。次にステップ
Ｓ３に進み、紡出条件に従って各モータ２，１４，１
８，２０を制御し、ステップＳ４で紡出条件変更時期か
否かを判断し、所定長さに達するとステップＳ５に進ん
で紡出条件を変更する。そして、満管信号が出力される
と、ＣＰＵ２４はステップＳ６で満管停止動作を行わせ
るようにモータ１４を駆動して巻取りを終了する。この
場合、予め第１の紡出条件の玉揚げ回数を決めておかず
に、自由に紡出条件変更時期を設定できる。

【００２８】（２） 異番手糸の長さの演算をＣＰＵ２
４で行う構成に代えて、紡出条件を入力装置２７で入力
する際に異番手糸の長さに対応する値を同時に入力して
もよい。この場合、異番手糸の長さとして余裕を持たせ
た値を入力することができる。

【００２９】（３） 予め入力する紡出条件の種類を３
種類以上とし、紡出条件変更時期もそれに対応してそれ
ぞれの紡出条件ごとに入力してもよい。 （４） 紡出条件変更時期を玉揚げ回数で入力する代わ
りに、各紡出条件で紡出すべき糸長で入力してもよい。
ＣＰＵ２４は同一紡出条件における紡出長を積算して、
積算紡出長を設定紡出長から差引き、その値が零になっ
たとき紡出条件を変更する。そして、異番手糸が管糸の
巻き終わり位置となるように玉揚げ停止動作が行われ
る。この場合、玉揚げ停止動作は必ずしも満管時になる
とは限らないが、必要な生産量に達したときに紡出条件
の変更ができる。。

【００３０】（５） 紡出条件変更時期を運転開始時、
即ち所定回数の玉揚げ終了後、又は所定長さの糸の巻取
り終了後の運転開始時から紡出条件を変更する。この場
合は管糸の巻き始め部分に異番手糸が巻き取られるた
め、ワインダ工程での異番手糸部分の除去が、巻き終わ
り部分にある場合に比較して難しくなる。しかし、管糸
の巻き終わり部分の糸（異番手糸）をパッケージに巻き
取ったときに、所定長さ繰り出してその部分を除去する
等の処置を行うことにより異番手糸部分を除去できる。

【００３１】（６） フロントボトムローラ１７を駆動
する第１サーボモータ１８のロータリエンコーダ１８ａ
の出力信号に基づいて紡出糸長を演算する代わりに、フ
ロントボトムローラ１７の回転数を検出する検出手段の
出力信号に基づいて紡出糸長を演算してもよい。

【００３２】（７） ドラフトローラの数は３本に限ら
ず、４本以上であってもよく、ミドルボトムローラ以降
のボトムローラをそれぞれ独立の駆動モータで駆動して
もよい。また、各駆動モータを直接ボトムローラと連結
する代わりに、駆動モータとボトムローラとの間に減速
機構を設けてもよい。

【００３３】（８） スピンドル１をタンゼンシャルベ
ルト５により駆動する構成に代えて、チンプーリに巻き
掛けられるスピンドルテープで駆動する構成としてもよ
い。 （９） リフティング駆動系の駆動モータとして、サー
ボモータに代えてインバータを介して変速制御される可
変速モータを使用するとともに、その出力軸とラインシ
ャフト７との間に一対の電磁クラッチの励消磁によりラ
インシャフト７の回転方向を変更する機構を設けてもよ
い。

【００３４】（１０） リフティング装置として、ライ
ンシャフト７をモータで駆動する構成に代えて、ハート
カムとシェーパホイールとを備えた構成としてもよい。 （１１） リング精紡機に限らず結束紡績機等ドラフト
パートを有する他の精紡機に適用してもよい。

【００３５】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。 （１） 請求項１又は請求項２に記載の発明において、
制御手段は変更時期設定スイッチの指令信号を入力した
とき、満管停止に先立って紡出条件の変更を行う。この
場合、予め第１の紡出条件の玉揚げ回数を決めておかず
に、自由に紡出条件変更時期を設定できる。

【００３６】

【発明の効果】以上詳述したように請求項１に記載の発
明によれば、同じ繊維原料（粗糸）を使用して異なる品
種の糸（例えば、異なる番手の糸）を紡出する場合、自
動的に紡出条件の変更が行われて無人操業が可能とな
る。

【００３７】また、請求項２及び請求項３に記載の発明
によれば、紡出条件を変更した場合、変更前と変更後の
間に紡出された異品種糸（例えば、異番手糸）を最終製
品から容易に除去することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を具体化した実施の形態の駆動系の概
略構成図。

【図２】 紡出条件変更の手順を示すフローチャート。

【図３】 紡出条件変更時の巻取り状態を示す模式図。

【図４】 変更例の紡出条件変更の手順を示すフローチ
ャート。

【符号の説明】

１６…ドラフトパート、１８…駆動モータとしての第１
サーボモータ、２０…駆動モータとしての第２サーボモ
ータ、２３…制御手段としての制御装置、２４…制御手
段及び演算手段としてのＣＰＵ、２６…記憶手段として
の作業用メモリ、２７…紡出条件変更時期設定手段とし
ての入力装置、４０…紡出条件変更時期設定手段として
の紡出条件変更指令スイッチ、Ｙ…糸。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ドラフト率を任意に変更可能とするため
   ドラフトパート駆動系に複数の駆動モータを設けた精紡
   機において、 少なくとも２種類の紡出条件を記憶する記憶手段と、 前記記憶手段に前記紡出条件を入力する入力手段と、 紡出条件変更時期を設定する紡出条件変更時期設定手段
   と、 前記各紡出条件に基づいて所定のドラフト率となるよう
   にドラフトパート駆動系の各駆動モータを制御するとと
   もに、紡出条件変更時期の直前又は後に玉揚げ停止を行
   うようにドラフトパート駆動系及びその他の駆動系の各
   駆動用のモータを制御する制御手段とを備えた精紡機の
   運転制御装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段は、紡出条件変更時の過渡
   期の紡出糸が管糸の巻き終わり部分となるように玉揚げ
   停止を行うように各駆動モータを制御する請求項１に記
   載の精紡機の運転制御装置。
3. 【請求項３】 前記制御手段は、紡出条件変更時の過渡
   期の紡出糸長を演算し、その値に基づいて玉揚げ停止時
   期を演算する演算手段を備えている請求項２に記載の精
   紡機の運転制御装置。