JPS61221060A

JPS61221060A - 糸条巻取機の異常監視装置

Info

Publication number: JPS61221060A
Application number: JP60064783A
Authority: JP
Inventors: Takami Sugioka; 隆美杉岡
Original assignee: Teijin Seiki Co Ltd
Current assignee: Nabtesco Corp
Priority date: 1985-03-28
Filing date: 1985-03-28
Publication date: 1986-10-01
Also published as: JPH0559027B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は糸条の巻取機に関する。より詳しくは、本発明
は、糸条巻取ボビンを装着し回転可能なボビンホルダ、
および該ボビンホルダに装着されたボビンまたは該ボビ
ン上に形成された糸層に接触して回転するコンタクトロ
ーラからなる糸条の巻散機の異常監視装置に関する。本
発明に係る巻取機の異常監視装置は、特にポリエステル
、ボアミド等の熱可塑性合成糸条を紡糸し、高速で巻取
るための糸条巻取機に有効である。

〔従来の技術〕

糸条巻取ボビンを装着し回転可能なボビンホルダ、およ
び該ボビンホルダに装着されたボビンまたは該ボビン上
に形成された糸層に接触して回転するコンタクトローラ
からなる糸条の巻取機により糸条を糸条巻取ボビン上に
巻取る際に、ワインド比が整数に近付きリボンが形成さ
れ、そのリボンがコンタクトローラの接圧により崩れる
リボン崩れが生じたり、コンタクトローラおよびボビン
またはボビン上に形成された糸層間の接圧が変動するこ
とにより、ボビン上に形成された糸層（パッケージ）の
表面がボビンの長さ方向の中央に寄ってしまう所謂中寄
り現象が発生したり、巻取糸条の張力変動により糸質斑
が生じることがある。

このような中寄りや糸質斑を発生する接圧変動や張力変
動が大きい場合には、巻取糸条が断糸し、巻取機による
巻取が継続できず、停止する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、接圧変動や張力変動が巻取糸条を断糸さ
せる程に大きくない場合には、断糸することなくそのま
ま巻取作業が続行される。このようにして、断糸する程
ではないが過大な接圧変動に曝され一時的にリボン崩れ
したり、中寄りしたり、過大な張力変動に曝され糸質斑
を生じた糸条を含む巻取後のパッケージは外観検査では
殆ど判別できず、そのままりワインディングや製織のた
めに次工程に送られ、次工程において、リボン崩れ、中
寄りに起因して解舒不良を発生したり、糸質斑に起因し
て染め斑を発生したりするという問題がある。

近年、後処理工程の高速化、自動化の推進とともに、解
舒性が良好で且つ糸品質の良好な糸条パッケージの製造
が嘱望されている。このような要望を満たすために、糸
条巻取工程における品質管理が重要となっている。

一方、糸条の製造工程においても、製造コストの低減、
労力低減等を計るために糸条処理速度の高速化や無人化
が計られている。そして、高速化や無人化を推進する場
合に前述の、接圧変動や張力変動に付随するリボン崩れ
や中寄りや糸品質斑に起因する解舒不良や染め斑の問題
を解決することは必須となっている。

従って、このような高速化や無人化に対処するためには
、糸条製造工程における品質管理の自動化や不良品の自
動選別は欠くことができない事項となりつつある。しか
も、巻取速度の高速化に対応するためにスピンドル駆動
型巻取機の採用が増加する傾向にあるが、スピンドル駆
動型巻取機ではパッケージ表面の僅かな状態変化により
上述のようなリボン崩れ、中寄りが発生し易く異常が生
じ易い。

本発明は上述した従来技術に付随する問題点に鑑み、巻
取中における速度変動を検出することによりリボン崩れ
、中寄り、糸質斑を有するパッケージを早期に摘出し、
次工程において解舒不良や染め斑等の異常が発生するこ
とを予防し、また巻取設備や紡糸設備の異常や巻取条件
、紡糸条件の不具合に対し早期に対策を取ることを可能
とし、巻取工程の自動化、無人操業を可能とすることを
目的とする。

Ｃ問題点を解決するための手段〕本発明にお”いては、糸条巻取ボビンを装着し回転可能
なボビンホルダ、および該ボビンホルダに装着されたボ
ビンまたは該ボビン上に形成された糸層に接触して回転
するコンタクトローラからなる糸条巻取機において、前
記コンタクトローラの基準値を予め設定する手段、該コ
ンタクトローラの回転数を検出する手段、該回転数検出
手段で検出したコンタクトローラの回転数を前記基準値
設定手段で設定した基準値と比較する手段、該比較手段
により比較した結果検出値が設定値に比べ所定範囲を越
えて外れている場合にアラーム信号を発生する手段から
なる糸条巻取機の異常監視装置により、上記の目的を達
成する。

〔作用〕

本発明では、比較手段おいて、回転数検出手段で検出し
たコンタクトローラの回転数を基準値設定手段で設定し
た基準値と比較し、アラーム信号発生手段において、比
較手段により比較した結果検出値が設定値に比べ所定範
囲を越えて外れて（Ｘる場合にアラーム信号を発生する
。従って、接圧変動や張力変動が巻取糸条を断糸させる
程に大きくなく、外観からは殆ど判別できず、従来は断
糸することなくそのまま巻取作業が続行され場合にも、
本発明では断糸する程ではないが過大な接圧変動に曝さ
れ一時的に中寄りをしたり、過大な張力変動に曝され糸
質斑を生じた糸条を含むパッケージとして選別して、そ
のままリワインデイングや製織のために次工程に送るこ
とをなくし、次工程において、リボン崩れや中寄りに起
因して解舒不良を発生したり、糸質斑に起因して染め斑
を発生したりするという問題が生じることが防止できる
。また、アラーム信号により、巻取設備や紡糸設備の異
常や巻取条件、紡糸条件の不具合に対し早期に対策を取
ることが可能となり、巻取工程の自動化、無人操業が可
能となる。

本発明は、ボビンホルダがコンタクトローラの回転数に
基づいて該コンタクトローラの速度が所定の速度となる
ように速度制御されるスピンドル駆動型巻取機に有効で
あるが、所定の速度で回転するフリクションローラにボ
ビンホルダに装着されたボビンまたはその上に形成され
た糸層が接触して回転されるようにしたフリクション型
巻取機にも適用可能である。

更に、張力制卸型のスピンドル駆動型糸条巻取機におい
ても、糸条の張力は糸条のヤング率や綾振りによる張力
変動の影響を受けるために、コンタクトローラの回転変
動を利用して異常監視を行う方が精度良く異常監視が行
え、このような巻取機にも本発明は適用可能である。

また、１つのボビン軸に複数のボビンを装着した多錘取
り巻取機に本発明を実施する場合には、複数のボビンに
共通して設けられた１つのコンタクトローラの回転速度
を検出すればよい。

本発明では、特に、前記検出手段が前記コンタクトロー
ラの回転数の速度の変化方向および速度の変化割合を検
出し、前記比較手段において速度変化が設定範囲を越え
ているか否かを判別し、越えている際には該速度の変化
方向および速度の変化割合に基づき異常内容を識別する
ことが有効である。

なお、上記の設定範囲としては、細デニール糸条では巻
取速度の±０．１〜±１％程度、太デニール糸条では±
０．１〜±３％程度とすることが、染め斑を減少させ、
捲縮率、収縮率を均一化する上で好ましい。

〔実施例）以下、本発明の実施例を示す添付図面を参照して本発明
の詳細な説明する。

第１図は本発明の実施例のブロック線図であり、本発明
に係るスピンドル駆動型巻取機は、ターレット（図示せ
ず）に回転可能に突設され、駆動モータ１．１′に連結
され、該駆動モータ１．１′により駆動回転されるボビ
ンホルダ２．２′、該ボビンホルダ２．２′に装着され
たボビン（図示せず）またはその上に形成されたパッケ
ージ３に接触して従動回転するコンタクトロー５４から
なる。なお、図示していないが、本実施例の巻取機は公
知の巻取機と同様に、巻取糸条をボビンに沿ってトラバ
ースする装置を含んでいる。

コンタクトローラ４の一端には回転速度検出用の歯車５
が一体的に取着されており、該歯車５に近接してパルス
ピックアップ６が設置されており、パルスピックアップ
６により歯車５の歯を検出してパルスを発生させ、カウ
ンタ７により所定のサンプリング時間当りのパルス数を
計数することによりコンタクトロー５４の回転速度を直
接に且つ連続的に検出する。以上により本発明のンタク
トローラの回転数を検出する手段が構成されている。

なお、歯車５に代えてロータリエンコーダ等の公知の回
転数検出装置を用いてもよい。

カウンタ７は、パルスピックアップ６からのコンタクト
ロー５４の回転に伴うパルスを所定の時間周期でサンプ
リングし、該信号を連結された比較回路１１、周期カウ
ンタ８、微分回路９、およびピーク検出回路１０からな
る比較手段に入力する。

周期カウンタ８は、回転数検出手段により検出したコン
タクトローラ４の回転数が巻取時間の経過とともに予め
設定した値に対し上下に変化した場合に、その変化周期
を検出し、判定回路１３に入力する。

微分回路９は、前回のサンプリング時間にサンプリング
したコンタクトローラ４の回転数と、前回のサンプリン
グ時間に引続く今回のサンプリング時間にサンプリング
した回転数との差から、コンタクトローラ４の回転数の
変化方向（増減）と勾配（変化割合）を算出し、判定回
路１３に入力する。

ピーク検出回路１０は、コンタクトローラ４の回転数が
変化した場合のピーク値（上死点、下死点の回転数）を
検出し、判定回路１３に入力する。

上記の比較回路１１、周期カウンタ８、微分回路９、ピ
ーク検出回路１０および判定回路１３はカウンタ７のサ
ンプリング時間に合せてクロック（図示せず）により同
期が取られている。

基準値設定器１２は本発明の基準値設定手段であり、比
較回路１１に接続されている。基準値設定器１２には、
前記コンタクトローラ４の各巻取時間についての基準値
が、キーボードまたは設定ダイアル等から公知の方法に
より予め設定され、該基準値は巻取工程の進展に伴い順
次、前記比較回路１１に入力される。

比較回路１１は、本発明の比較手段であり、基準値設定
器１２により設定されたコンタクトロー５４の基準値と
カウンタ７からのコンタクトローラ４の実測回転数とを
比較し、両回転数間の差を判定回路１３に入力するとと
もに、駆動モータ１．１′制御用のＰＩＤｌｌＩＩＪｔ
１１回路２０へ巻取速度のフィードバック信号を入力す
る。

判定回路１３は中央処理装置（ＣＰＵ）からなっており
、上述した周期カウンタ８、微分回路９、ピーク検出回
路１０、および比較回路１１から入力されたコンタクト
ローラ４の挙動に関する信号（周波数、速度変化の勾配
および方向、並びに変動振幅のピーク値）をデータ記憶
回路１４から入力される信号とマツチングさせて、コン
タクトローラ４の回転変動の原因の解明を行い、異常と
判断した場合にはアラーム回路１８により処置方法（ア
ラーム信号の発生、機台停止命令、ターレット切替え命
令、演算回路１９へのＰＩＤｉｌＪＩＩＩ定数の変更指
示、ボビンホルダ２．２′上に形成しているパッケージ
の格付等）を出力し、併せて上記の内容を記憶回路１６
に入力する。

演算回路１９は、ピックアップ６で検出したコンタクト
ローラ４の回転数から、判定回路１３によりコンタク１
〜〇−ラ４の回転にハンティング現象が認められた際に
、ＰＩＤ演算回路２０のＰＩＤ定数（比例、積分、微分
制御の定数）を変更してハンティングが起こらないよう
にする。ＰＩＤ演算回路２０はインバータ２１．２１′
を操作し、駆動モータ１．１′の回転を制御する。

データ記憶回路１４には、巻取機の種々の異常発生時の
コンタクトローラ４の挙動に関するデータ（パターンに
関するデータ、周波数、速度変化の勾配および方向、並
びに変動振幅のピーク値）並びにその挙動を惹起する原
因、異常に対する処置方法および異常を受けたパッケー
ジの格付に関して統計的なデータが予め入力されている
。

クロック回路１５は巻取開始後の経過時間または絶対的
な時刻を計測し、記録回路１６に入力され、上記判定回
路１３から記録回路１６に入力されたデータに時刻を付
す。

符号１７はディスプレイまたはプリンタを示し、データ
記録回路１４の出力データは、時々刻々または指定信号
を受けた際にディスプレイ上に表示されまたはプリンタ
からアウトプットされる。

第１図に示した巻取機により糸条を巻取る場合には、コ
ンタクトロー５４の回転速度が一定または予め設定した
所定の速度となるように駆動モータ１．１′の回転速度
を制御し、ボビンホルダ２．２′の回転速度を制御する
。

巻取中にワインド比が整数に近付（ことがあると、ボビ
ンホルダに装着した巻取ボビン上に形成したパッケージ
の表面にリボンが発生し、このリボンの量がある程度と
なると崩れる。このようなリボン崩れが発生しても、リ
ボンの量が大量でなく張力変動がそれ程大きくない場合
には、巻取糸条が断糸することもなく、そのまま巻取が
継続される。しかしながら、このようなパッケージは外
観からは上述のようなリボン崩れを含んでいることが判
らず、そのまま次工程へ移送し、リワインデイング等の
ために該パッケージから解舒しようとするとリボン崩れ
のために解舒不良が発生したり、張力変動により染め斑
が生じたりすることがある。

本発明者は、鋭意検討した結果、巻取過程において、コ
ンタクトローラ４の回転速度を時々刻々連続的に観測す
ることにより、速度変化パターンからリボン崩れの発生
を検出できることを見出した。

すなわち、パッケージの表面にリボンが形成され、その
リボンが崩れるとパッケージの外径が瞬時に減少し、パ
ッケージの周速は外径の減少により予め設定した回転速
度Ａから所定の範囲−ａ（−例として、細デニール糸条
では設定速度から−０，１〜−１，０％、太デニール糸
条では設定速度から−０，１〜−３，０％程度）を越え
て急速に低下する。従って、パッケージに接触して従動
回転しているコンタクトローラ４の回転速度は、第２図
に示すようにリボン崩れの瞬間に、急速に（−例として
、５０回転／秒以上の急勾配で）、基準１１Ａから低下
する。

このコンタクトローラ４の回転速度をカウンタ７が検出
し、基準値設定器１２からの基準値と比較回路１１で比
較することにより発生した偏差が、ＰＩＤ演算回路２０
にフィードバックされる。この結果、駆動モータ１．１
′の回転速度が急速に高められ、コンタクトローラ４の
回転速度は設定値Ａを越えて高められる。　しかし、こ
の場合にＰＩＤ演算回路が適正に作動していることによ
り最初の速度低下時のピーク値に比較して絶対値が小さ
い値をピークとして回転速度は再度減速される。

従って、本発明の糸条巻取機の異常監視装置によって、
前記コンタクトロー５４の回転数の速度の変化方向およ
び速度の変化割合を検出し、コンタクトローラ４の回転
速度が急勾配で低下し、次いで、コンタクトローラ４の
回転速度が設定値を越えて高められるという変化パター
ンを取ることを、比較手段において該速度の変化方向お
よび速度の変化割合に基づき検出してリボン崩れという
異常が発生したことを識別できる。

同様にパッケージの巻取中に、コンタクトローラ４およ
びボビン上に形成された糸層間の接圧が変動することに
より、ボビン上に形成された糸層（パッケージ）の表面
がボビンの長さ方向の中央に寄ってしまう中寄りが生じ
ると、パッケージの外径が瞬間的に増加し、この結果パ
ッケージの周速は高まり、パッケージに接触して回転し
ているコンタクトローラ４の速度は、第３図に示すよう
に、瞬間的に（−例として、５０回転／秒以上の急勾配
で）、予め設定した回転速度の基準値Ａから増大する。

このコンタクトローラ４の回転速度をカウンタ７で検出
し、基準値設定器１２からの基準値と比較回路１１で比
較することにより発生した偏差が、ＰＩＤ演算回路２０
にフィードバックされる。この結果、駆動モータ１．１
′の回転速度が急速に低下され、コンタクトローラ４の
回転速度は設定値以下に下げられる。しかし、この場合
にＰＩＤ演算回路が適正に作動していることにより最初
の速度増加時のピーク値に比較して絶対値が小さい値を
ピークとして回転速度は再度増速される。

従って、本発明の糸条巻取機の異常監視装置によって、
前記コンタクトローラ４の回転数の速度の変化方向およ
び速度の変化割合を検出し、コンタクトローラ４の回転
速度が急勾配で増加し、次いで、コンタクトローラの回
転速度が設定値を越えて低下されるという変化パターン
を取ることを、比較手段において該速度の変化方向およ
び速度の変化割合に基づき検出して中寄りという異常が
発生したことを識別できる。

この識別結果は、アラーム回路１８に入力され、巻取パ
ッケージに異常が生じたことを知らせる信号が発生され
、例えば警告ランプが点灯される。

また、異常の発生は記憶回路に入力され、巻取られたパ
ッケージはリボン崩れまたは中寄りを含むパッケージと
して選別されて、そのままりワインディングや製織のた
めに次工程に送られることがなく、次工程において、リ
ボン崩れや中寄りに起因して解舒不良や糸質不良を発生
するという問題が生じることを防止できる。また、アラ
ーム信号により、巻取設備や紡糸設備の異常や巻取条件
、紡糸条件の不具合に対し早期に対策を取ることを可能
とし、巻取工程の自動化、無人操業が可能となる。

以上の説明はボビンホルダがコンタクトローラの回転数
に基づいて速度制御されるスピンドル駆動型の巻取機に
ついて行ったが、本発明はボビンホルダに装着されたボ
ビンが７リクシヨンローラに押圧され、該フリクション
ローラにより回転されるフリクション型巻取機にも適用
可能である。

〔発明の効果〕

本発明では、巻取中における速度変動を検出することに
よりリボン崩れ、中寄り、糸質斑を有す−るパッケージ
を早期に摘出し、次工程において解舒不良や染め斑等の
異常が発生することを予防し、また巻取設備や紡糸設備
の異常や巻取条件、紡糸条件の不具合に対し早期に対策
を取ることを可能とし、巻取工程の自動化、無人操業を
可能とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例のブロック線図、第２図はリボ
ン崩れが生じた際のコンタクトローラの速度変化線図で
あり、横軸が時間、縦軸が回転数である。第３図は中寄
りが生じた際のコンタクトローラの速度変化線図であり
、横軸が時間、縦軸が回転数である。１．１′・・・駆動モータ、２．２′・・・ボビンホルダ、３・・・パッケージ、　　４・・・コンタクトローラ、
５・・・歯車、　　　　　６・・・パルスピックアップ
、７・・・カウンタ、　　　８・・・周期カウンタ、９
・・・微分回路、　　１０・・・ピーク検出回路、１１
・・・比較回路、　　１２・・・基準値設定器、１３・
・・判定回路、　　１４・・・データ記憶回路、１５・
・・クロック回路、１６・・・記憶回路、１７・・・デ
ィスプレイまたはプリンタ、１８・・・アラーム回路、
１９・・・演算回路。

Claims

【特許請求の範囲】１、糸条巻取ボビンを装着し回転可能なボビンホルダ、
および該ボビンホルダに装着されたボビンまたは該ボビ
ン上に形成された糸層に接触して回転するコンタクトロ
ーラからなる糸条巻取機において、前記コンタクトロー
ラの基準値を予め設定する手段、該コンタクトローラの
回転数を検出する手段、該回転数検出手段で検出したコ
ンタクトローラの回転数を前記基準値設定手段で設定し
た基準値と比較する手段、該比較手段により比較した結
果検出値が設定値に比べ所定範囲を越えて外れている場
合にアラーム信号を発生する手段からなることを特徴と
する糸条巻取機の異常監視装置。２、前記検出手段が前記コンタクトローラの回転数の速
度の変化方向および速度の変化割合を検出し、前記比較
手段において該速度の変化方向および速度の変化割合に
基づき異常内容を識別するようにした特許請求の範囲第
１項記載の糸条巻取機の異常監視装置。３、前記巻取機はボビンホルダがコンタクトローラの回
転数に基づいて速度制御されるスピンドル駆動型巻取機
である特許請求の範囲第１項または第２項記載の糸条巻
取機の異常監視装置。４、前記巻取機はボビンホルダがフリクションローラに
押圧され、該フリクションローラにより回転されるフリ
クション型巻取機であり、前記コンタクトローラが該フ
リクションローラである特許請求の範囲第１項または第
２項記載の糸条巻取機の異常監視装置。