JPS61221061A - スピンドル駆動型糸条巻取機の異常監視装置 - Google Patents

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〕 本発明はスピンドル駆動型糸条巻取機に関する。

より詳しくは、本発明は、糸条巻取ボビンを装着し回転
可能な永ピンホルダ、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
回転し、前記ボビンホルダの回転速度を制御するコンタ
クトローラからなるスピンドル駆動型糸条巻取機の異常
監視装置に関する。

〔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
からなる糸条巻取機により糸条を糸条巻取ボビン上に巻
取る際に、３０００ｍ／分またはそれ以上という巻取速
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制御系がハ
ンティングし易く、巻取異常が生じ易い。

このようなハンティングによって、コンタクトローラと
パッケージとの間の接圧変動が生じたり、巻取糸条の張
力が大きく変動した場合には、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や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は巻取後の外観検査
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、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
合に前述のハンティングに伴う接圧変動や張力変動に起
因する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。

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巻取中にハ
ンティングを受けたパッケージを早期に摘出し、次工程
において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。

〔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駆動回転さ
れるボビンホルダ、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
転し、前記ボビンホルダの速度を制御するコンタクトロ
ーラからなるスピンドル駆動型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ピーク値およびピーク発生周期を
検出する手段からなり、ピーク値およびピーク発生周期
に基づき巻取制御系のハンティングの発生を識別するよ
うにしたスピンドル駆動型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、比較手段において、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いる場合にピーク値およびピーク発
生周期を検出して、巻取制御系のハンティングを識別し
、異常が認められると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た程度のハンティン
グの場合にも、本発明では断糸する程ではないが過大な
接圧変動や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、そのままりワインデ
ィ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、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。

なお、１つのボビン軸に複数のボビンを装着した多錘取
りスピンドル駆動型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。

また、上記の所定範囲としては、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ラ４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ｌ・ラ
パースする装置を含んでいる。

コンタクトロー５４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ラ４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５４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
変化方向く増減）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。

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
リング時間と合せてクロック（図示せず）により同期が
取られる。

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ｍ設定器１２には、
前記コンタクトロー５４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０−ラ４の基準値と
カウンタ７からのコンタクトロー５４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ＰＩＤ制御回路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から入カされる信号とマツチングさせて、コン
タクトロー５４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ＰＩＤｔｉｌＪＩＯ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によりコンタクト
ローラ４の回転にハンチング現象が認められた際に、Ｐ
ＩＤＩ算回路２０のＰＩＤ定数（比例、積分、微分制御
の定数）を変更してハンチングが起こらないようにする
。ＰＩＤＩＩ！１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
びに変動撮幅のピーク値）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
ンタクトローラ４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
。

巻取中に制御系がハンティングすると、巻取ボビンとコ
ンタクトローラとの間の接圧が変動したり、巻取糸条の
張力が変動する。しかし、接圧や張力の変動がそれ程大
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ハンティングを受け
たことが判らず、そのまま次工程へ移送し、リヮインデ
ィング等のために該パッケージから解舒すると接圧変動
や張力変動により染め斑が生じる。

本発明は、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
化パターンからハンティングの発生を検出する。

すなわち、コンタクトロー５４の回転速度をカウンタが
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′の回転速度が高められまたは低められ、コンタク
トローラの回転速度は設定値を越えて高められまたは低
められる。しかし、この場合にＰＩＤ演算回路が適正に
作動しているときには、最初の速度低下時または増加時
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
回転速度は再度減速または増速され、予め設定された基
準回転数に収束する。しかし、制御系の設定が適切でな
い場合には、制御系のハンティングによりパッケージの
周速が予め設定した回転速度から所定の範囲（−例とし
て、細デニール糸条では設定速度から±０．１〜±１％
、六デニール糸条では設定速度から±０．１〜±３％程
度）を越えて変化した場合に、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、基準値Ａの回りで振動する。なお、あ
る程度撮動した後に第２図に示すように収束する場合も
あるが、場合によっては発散してしまうこともある。

本発明のスピンドル駆動型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の回転数の速度のピーク
値およびピーク発生周期を検出して、制御系のハンティ
ング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
ッケージはハンティングを受けた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、ハンティン
グに起因して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。

〔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
より巻取中にハンティングを受けたパッケージを早期に
摘出し、次工程において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図は制御
系のハンティング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。 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、糸条巻取ボビンを装着し駆動回転されるボビンホル
   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し、前記ボビ
   ンホルダの速度を制御するコンタクトローラからなるス
   ピンドル駆動型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
   場合にピーク値およびピーク発生周期を検出する手段か
   らなり、ピーク値およびピーク発生周期に基づき巻取制
   御系のハンティングの発生を識別するようにしたことを
   特徴とするスピンドル駆動型糸条巻取機の異常監視装置
   。