JPH0971367A

JPH0971367A - 糸の巻取制御方法

Info

Publication number: JPH0971367A
Application number: JP25184595A
Authority: JP
Inventors: Kinzo Hashimoto; 欣三橋本
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 1995-09-04
Filing date: 1995-09-04
Publication date: 1997-03-18

Abstract

(57)【要約】【課題】バルジ巻きの発生を防止して、パッケージ形
状を改善できる糸の巻取制御方法を提供することを課題
とする。【解決手段】綾角が急速に増加する巻き始めの初期段
階（Ｄ₀〜Ｄ₁）と、その後徐々に綾角を下げながら巻
き終わりに至る後期段階（Ｄ₁〜Ｄ_MAX）とからなるこ
とを特徴とする巻取制御方法である。巻き始めの初期段
階を高綾角で巻き取ること即ちトラバースカムの回転数
を早くすることによって、初期段階の糸層がしまりすぎ
ないようにして形成することによって、バルジ巻きの発
生を阻止する。その後の綾角を徐々に下げながらの巻取
によって、耳高を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は糸の巻取制御方法、
特に弾性糸のようにバルジ巻きが発生し易くなる糸の巻
取制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】糸の巻取方法は、タッチローラ又はフリ
クションローラとともに回転するパッケージに巻き取ら
れる糸をトラバース装置で綾振りさせつつパッケージを
巻き太らせる方法である。このような巻取方法において
は、糸の走行速度が一定、トラバース装置のトラバース
カム回転数が略一定であると、巻き太りとともに綾角が
徐々に小さくなるすぎるため、通常トラバース金置のト
ラバース装置を制御し、綾角が略一定のパッケージが得
られるような巻取制御を行っている。

【０００３】このような巻取制御で巻かれる糸にも種々
のものがあり、特に弾性糸と呼ばれる糸の場合、糸の締
めつけ力が大きいため、パッケージ側面が凸状に膨出す
るバルジ巻きが発生し易い。２０〜７０デニールの太さ
の弾性糸であると、４００〜５００ｇ（１４０〜１６０
ｍｍ径）のパッケージがバルジ巻きを顕著に発生させな
い限度とされてきた。

【０００４】

【発明を解決しようとする課題】しかしながら最近、前
述した限界を越えて６００ｇ程度まで弾性糸を巻きより
大きなパッケージを得たいという要望を受けるようにな
った。このように、巻き径を大きくすると、前述したよ
うなバルジ巻きが顕著となって、パッケージ形状が悪く
なるという問題点が生じる。なおバルジ巻きは程度の差
があるものの、他の糸でもパッケージ径が大きくなると
ともに出現するものであり、バルジ巻きの解消は弾性糸
に限らず、この種の巻取制御方法に共通の課題となって
いる。

【０００５】そこで本発明のうち請求項１記載の発明
は、バルジ巻きの発生を防止して、パッケージ形状を改
善できる糸の巻取制御方法を提供することを目的とした
ものである。請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明の目的に加えて、綾角を小さくした場合の綾落ちを防
止することができる糸の巻取制御方法を提供することを
目的としたものである。請求項３記載の発明は、請求項
１又は２記載の発明の目的が顕著に達成できるような糸
を対象とする糸の巻取制御方法を提供することを目的と
したものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明のうちで請求項１記載の発明は、綾角が
急速に増加するか又は高綾角のままの巻き始めの初期段
階と、その後徐々に綾角を下げながら巻き終わりに至る
後期段階とからなることを特徴としたものである。巻き
始めの初期段階を高綾角で巻き取ること即ちトラバース
カムの回転数を早くすることによって、初期段階の糸層
がしまりすぎないようにして形成する。初期段階とは、
糸層の全厚みの約１／３以下、好ましくは１００〜１２
０ｍｍ径（８４ｍｍ径ボビン使用の場合）の段階をい
う。綾角が大きいまま糸層が厚くなっていくと、バルジ
巻きは生じにくいもののパッケージ両端が盛り上がる耳
高現象が生じやすくなり、後工程での解除不良の原因に
なる。そのため初期段階に続く後期段階では綾角を徐々
に小さくしてゆき、耳高現象の発生を抑制する。初期段
階の高綾角は急速に増加するか又は一定のものでよい
が、急速に増加する高綾角の方が糸層が急速にしまりす
ぎないようになっていくので好ましい。また請求項２記
載の発明は、請求項１記載の発明の構成のうち、後期段
階の綾角をワインド数が１を越えるような綾角にするこ
とを特徴としたものであります。綾角が徐々に小さくな
るということはワインド数が略一定ということになる
が、ワインド数が１になるとリボン巻きが発生するだけ
ではなく、パッケージの両端での勢いのついた折り返し
に起因しての綾落ちが発生する。また請求項３記載の発
明は、請求項１又は２記載の発明の構成に、糸が弾性糸
であるという限定を加えたたことを特徴としたものであ
ります。特に弾性糸は巻き締め力が大きくなって小さな
パッケージ径でもバルジ巻きが発生し易いため、請求項
１又は２記載の発明が有効です。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、図示例と
ともに説明する。図１は本発明の糸の巻取制御方法を示
すグラフ図であり、縦軸は綾角ＷＡをｄｅｇｒｅｅで示
し、横軸はパッケージの径Ｄをｍｍで示す。

【０００８】Ｄ₀（８４ｍｍ）からＤ₁（１０３ｍｍ）
迄の巻取初期の段階においては、綾角を８°から１４°
まで直線的に急速に増加させる。Ｄ₁（１０３ｍｍ）か
らＤ_MAX（２５０ｍｍ）迄の巻取後期の段階において
は、綾角を１４°から６°まで下に凸な放物線状に徐々
に減少させる。このようにすると綾角のピークが巻取の
初期段階において急激に生じ、その後の後期段階では綾
角が徐々に低下する。

【０００９】つぎに図１の巻取制御方法でバルジ巻きが
有効に解消できることを図２により説明する。バルジ巻
きというのは、綾角が小さくなりすぎて、パッケージの
密度が高くなり、パッケージ端面の中程で糸が膨出する
という現象である。そのためバルジ巻きを少なくしよう
とすると、綾角を大きくして巻き取ることが有効であ
る。ただし最初から大きな綾角にすると、糸の初層全体
の密度が低くなるため、図１のように綾角を急速に増加
させることで、糸層の密度も段階的に低くすることが好
ましい。

【００１０】しかしながら綾角を増加することによっ
て、密度は低くなるものの、パッケージ両端の糸のター
ン時に無理が生じ、図２（ｂ）に示されるような耳高現
象が発生する。そこで図２（ａ）に示されるように、バ
ルジ巻きで膨出しやすい巻取初期のＡ部分は高綾角で巻
き取る。その後の巻取後期では、図２（ｂ）に示される
ような耳高が生じないように徐々に低綾角に戻す。その
結果図２（ａ）（ｂ）の形状がミックスされ、バルジ巻
きと耳高の両方が抑制されたパッケージ形状を得ること
ができる。

【００１１】図１のグラフをワインド数とパッケージ径
との関係に置き換えたものが図３である。縦軸はワイン
ド数ＷＮを数値で示し、横軸はパッケージの径Ｄをｍｍ
で示す。このワインド数はリボン巻きの発生を予測する
ための数字である。このワインド数がある値になると、
巻かれる糸が同じ場所を通って重なるリボンが発生す
る。このリボンは、綾落ちの原因になったり、タッチロ
ーラの振動を誘発したり、糸の重なりにより解舒不良を
引き起こすという不具合を生じさせる。特に弾性糸の解
舒は一般に円接線方向に糸を引っ張るため、解舒不良が
生じやすい。

【００１２】このようなワインド数ＷＮがどのようなも
のであるかを図４により説明する。長方形２０はボビン
の周方向展開であり、この展開面上に糸の軌跡２１が示
されている。ここで、Ｄはボビンの直径、Ｓはストロー
ク、ＷＡは綾角であり、πＤtan ＷＡは糸がボビンを一
回転する間に進む距離を示す。糸が最初に一回転する軌
跡を２１ａとすると、二回転目の軌跡は２１ｂとなって
ボビン展開面の右上コーナーに至って反転し点線で示す
軌跡２１ｃとなる。図４においては、糸は同じ場所で重
なる軌跡を描き、所謂リボン発生状態となっている。こ
のようなリボン発生を解析するために、ダブルストロー
ク２×Ｓの間で糸が何回折り返すかを表す下式のワイン
ド数ＷＮを用いる。ＷＮ＝２×Ｓ／（πＤtan ＷＡ）・・式図４の場合、ＷＮ＝４となり、糸が２×Ｓ進む間にボビ
ンが４回転することを意味している。このようにワイン
ド数ＷＮが整数値Ｘになると、リボンが発生する。な
お、リボンは、図４のように一往復して重なる場合のみ
ならず、二往復、三往復、四往復、・・・毎に重なる場
合もある。このような場合は、ワインド数ＷＮの整数値
Ｘに対して、Ｘ／１（一往復）、Ｘ／２（二往復）、Ｘ
／３、Ｘ／４、Ｘ／５、Ｘ／６・・・Ｘ／ｎとなり、危
険ワインド数は整数に限らず、無限に存在する。しか
し、Ｘ／ｎの分母ｎが大きくなると、当然、糸の重なり
の程度は少なくなっていくため、ワインド数ＷＮが整数
値である危険ワインド数の影響が最も大きい。

【００１３】図３の場合、Ｄ₀からＤ₁迄の巻取初期の
段階においては、ワインド数ＷＮがαからβまで直線的
に減少する。Ｄ₁からＤ_MAX迄の巻取後期の段階におい
ては、ワインド数ＷＮが一定である。特にワインド数Ｗ
Ｎがβの一定の場合、１を越える値であって、危険ワイ
ンド数から外れた値を選択する。βが１になると、リボ
ンが発生し、折り返し点での綾落ちが生じやすいからで
ある。またワインド数ＷＮがαらかβまで減少するまで
に、ワインド数が整数値等の危険ワインド数を何度も横
切り、その都度リボンが発生するため、トラバースカム
回転数を振動変動させる公知のディスターブでリボンを
散らしたり、トラバースカム回転数を急に変える公知の
トラバースジャンプで危険ワインド数を回避したりする
ことが有効である。

【００１４】なお図１において、Ｄ₀からＤ₁迄の巻取
初期では綾角を高綾角例えば１４°の一定にし（二点鎖
線参照）、その後徐々に綾角を低綾角にする方法であっ
てもよい。この場合、図３では巻取初期では１４°に沿
った二点鎖線に沿った巻き取りになる。そのため危険ワ
インド数を横切る範囲が狭くなる。

【００１５】図１のような綾角変化の巻取は、インバー
タ制御される巻取装置で簡単に実現できる。インバータ
制御によってトラバースカム回転数の増減を自在に制御
できるので、パッケージ径即ち時間の経過とともに綾角
が図１になるようなパターン制御が簡単にできる。

【００１６】このような糸の巻取制御方法が適用される
巻取装置としては紡糸巻取機が典型的なものであるが、
紡糸巻取機はトラバースカム回転数の厳密な計算機能を
有しており、この計算機能を利用した制御も簡単にでき
る。そこで図５のブロック図により、本発明方法が適用
できる計算機能を有する巻取装置の全体構成を説明す
る。

【００１７】ボビンホルダ１にはボビン２が装着されて
いる。このボビン２はボビンホルダ１と一体となって回
転し、ボビン２上に糸を巻き取っていく。ボビン２の外
周上には、タッチローラ３が所定の面圧で当接しながら
回転している。タッチローラ３の反対側にはトラバース
カム４が配置されており、このトラバースカム４の回転
によってトラバースガイド５が往復動して、糸を綾振り
させる。このトラバースカム４の回転数を制御すること
によって、所定の綾角のパターンが得られるような巻取
を行う。ボビンホルダ１は、スピンドルモータ７に連結
されており、インバータ８の出力に応じたスピンドルモ
ータ７の回転によって駆動される。タッチローラ３の軸
端には、タッチローラ３の回転数を検出するパルス発生
器９が設けられている。このタッチローラ３の回転数
は、コントロールボックス１０にフィードバックされ
て、糸速度に応じたスピンドルモータ７の回転となるよ
う制御されている。トラバースカム４の軸端には、トラ
バースカム４の回転数を検出するパルス発生器１１が、
ボビンホルダ１の軸端には、ボビンホルダ１の回転数を
検出するパルス発生器１２が設けられている。

【００１８】これらのトラバースカム４の回転数とボビ
ンホルダ１の回転数は、ホストコンピュータ１３の入力
ポートＰ₁にトラバースカム回転信号ｆ₁及びボビンホ
ルダ回転信号ｆ₂として入力される。ホストコンピュー
タ１３の出力ポートＰ₃からコントロールボックス１６
へ図３の如きワインド数のパターン、ディスターブ又は
トラバースジャンプを制御するトラバースカム回転指令
信号ｆ₃が出力され、コントロールボックス１６からの
出力電圧に基づいてインバータ１５がトラバースカム４
を駆動するインダクションモータ１４へ所定周波数を出
力する。ホストコンピュータ１３は、トラバースカム回
転信号ｆ₁、ボビンホルダ回転信号ｆ₂及び記憶されて
いるデータに基づいて所定のプログラムに従って処理を
行い、トラバースカム回転指令信号ｆ₃を出力するよう
になっている。また、ホストコンピュータ１３の入力ポ
ートＰ₂には必要な入力データがキーボード等によって
入力される。

【００１９】図１においてインバータ１５は、例えばコ
ントロールボックス１６から０〜１０Ｖの電圧出力に応
じて０〜３００Ｈｚの周波数変換を行い、所定周波数に
基づく出力でインダクションモータ１４を駆動する。し
たがって、ホストコンピュータ１３からの指示により、
コントロールボックス１６が予め設定された所定変動巾
の電圧を出力する。

【００２０】このような巻取機を用い、図３の如きワイ
ンド数のパターンを得るようにトラバースカム４の回転
数を制御する巻取方法を以下に説明する。トラバースカ
ム回転数Ｔは下記の式で求まる。Ｔ＝〔ＹＳ×tan ＷＡ／（２×Ｓ）〕×ＣＷ×２・・式ここで、ＹＳ：糸速度、ＣＷ：トラバースカムの機械定
数、である。また、パッケージ径Ｄは下記の式で求ま
る。Ｄ＝ＹＳ／（π×Ｂ）・・式ここで、Ｂ：ボビンホルダ回転数、である。式からta
n ＷＡを計算し、式からＹＳを計算して、各々を式
に代入すると、下式のでトラバースカムの回転数Ｔが
求まる。Ｔ＝（Ｂ／ＷＮ）×ＣＷ×２・・式したがってボビンホルダ回転数Ｂとワインド数ＷＮが判
ると、トラバースカム回転数Ｔが決まる。即ちワインド
数ＷＮを基準とした糸の巻取が制御可能となる。

【００２１】このワインド数ＷＮ基準の巻取を図３と図
４のフローチャート図により説明する。ステップ♯１
で、式のパッケージ径Ｄと、図３のように予め決めら
れたＷＮ＝ｆ（Ｄ）のパターン線からその時点のワイン
ド数ＷＮを算出する。そしてステップ♯２で、式から
トラバースカムの回転数を算出し、ＷＮ＝ｆ（Ｄ）のパ
ターン線に沿うような運転を行う。この場合、ディスタ
ーブ又はトラバースジャンプ等のリボン回避も組み合わ
せて行われることは既に述べた通りである。ステップ♯
３で糸径Ｄが初期段階終了のＤ₁に至ったかどうかが判
断される。Ｄ₁に至らないとステップ♯１〜３を繰り返
し、Ｄ₁に至るとステップ♯４に進む。ステップ♯４で
ワインド数ＷＮが所定値β（１に近くて危険ワインド数
と重ならない数値）で一定の巻取に切り換わる。ステッ
プ♯５はパッケージ径Ｄを判断し、最大巻径Ｄmax に至
るまで、ステップ♯４〜５を繰り返し、最大巻径Ｄmax
に至ると巻取が終了する。

【００２２】上述したリボン巻き耳高現象の両方を抑制
することができる糸の巻取制御方法は、弾性糸のように
固く締まり易い糸の巻取に対して有効であるが、弾性糸
に限らず普通のフィラメント糸の大径巻きに対して適用
可能である。またボビンホルダ１を駆動するスピンドル
モータ７によって正確に巻取速度を制御するスピンドル
ドライブタイプの巻取装置に限らず、フリクションロー
ラが正確に一定巻取速度を維持するフリクションドライ
ブタイプの巻取装置にも本発明方法が適用される。この
フリクションドライブタイプの場合、厳密なトラバース
カムの回転数制御ではなく、予め設定されたパターンに
従ってインバータを運転するだけの安価の装置で実施可
能である。

【００２３】

【発明の効果】以上の説明したように、本発明のうち請
求項１記載の発明は、初期段階ではバルジ巻きを抑える
ために綾角を大きくし、後期段階では耳高現象が生じな
いように綾角を徐々に小さくしているため、バルジ巻き
と耳高現象の両方を防止し、良好なパッケージ形状を得
ることを可能とする。請求項２記載の発明は、請求項１
記載の発明の効果に加えて、後期段階で綾角徐々にを小
さくしたことに起因するリボンや綾落ちを防止する。請
求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明の効果
に加えて、固く締まり易い弾性糸のバルジ巻きを有効に
阻止することによって、従来より太く巻くことを可能と
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の糸の巻取制御方法を綾角の変化から示
すグラフ図である。

【図２】パッケージの形状を示す図である。

【図３】本発明の糸の巻取制御方法をワインド数の変化
から示すグラフ図である。

【図４】ワインド数の概念を示すボビンの展開図であ
る。

【図５】本発明の糸の巻取制御方法に使用される巻取装
置の機器ブロック図である。

【図６】本発明の糸の巻取制御方法の手順の一例を示す
フローチャート図である。

【符号の説明】ＷＡ綾角ＷＮワインド数Ｄ₀〜Ｄ₁巻取初期Ｄ₁〜Ｄ_MAX巻取後期

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】綾角が急速に増加するか又は高綾角のま
まの巻き始めの初期段階と、その後徐々に綾角を下げな
がら巻き終わりに至る後期段階とからなることを特徴と
する糸の巻取制御方法。
【請求項２】前記後期段階での綾角が、ワインド数が
１を越えるような綾角である請求項１記載の糸の巻取制
御方法。
【請求項３】巻き取られる前記糸が弾性糸である請求
項１又は２記載の糸の巻取制御方法。