JPS62162031A - 特殊糸の製造装置 - 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】 発明の目的 （産業上の利用骨！！！翫 この発明は紡出糸の番手（太さ）が長く自由に変動する
いわゆるストラフチャーヤーン、番手が短く変動するい
わゆるスラブヤーン及びその複合糸等の特殊糸の製造装
置に関するものである。

（従来の技術） この種の特殊糸はスピンドル、フロントローラ、バック
及びミドルローラを同期変速させて駆動することにより
製造される。例えば、昭和６０年６月２５日公開の特開
昭６０−１１９２２８号公報には、駆動系をメインモー
タ→スピンドル→フロントローラ→バックローラと直結
し、スピンドル及び各ローラを歯車伝動１１Ｈ４を介し
てメインモータで駆動するとともに、スピンドルとフロ
ントローラ間及びフロントローラとバックローラ間の伝
動系中に差動歯車とサーボモータからなる変速装置をそ
れぞれ設け、スピンドル及びフロントローラの回転数を
回転検出器によって検出し、制御装置にフィードバック
してあらかじめ設定された番手変化を生じるように各サ
ーボモータを制御する装置が開示されている。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、一般にスピンドル回転系、フロントローラ回
転系、バックローラ回転系の各慣性モーメントは大きく
又それぞれ異なるため、変速点での立上がり曲線は所期
速度達成までかなりの時間を要する。従って、前記従来
装置のようにこれらの駆動系が直結された装置において
は、フロントローラあるいはバックローラの回転速度を
変更するための変速装置は変速時に前駆動系の回転速度
検出とそのフィードバックが必須のものとなり、回転検
出装置の信頼性不良に基づくトラブルの発生あるいは制
御装置を構成するマイクロプロセッサの容量の増大とい
う問題がある。

発明の構成 （問題点を解決するための手段） 前記の問題点を解決するためこの発明においては、第１
図に示すようにスピンドル、フロントローラ、バックロ
ーラ（ミドルローラをも含む）をそれぞれ独立に駆動す
る第１可変速モータ、第２可変速モータ、第３可変速モ
ータが配設され、紡出糸の長さ方向に対する番手、撚数
の変化と対応する紡出条件、例えばスピンドル回転数、
撚数、ドラフト比を入力″する入力装置を設け、該入力
装置により入力された紡出条件を記憶する記ｗ１装置と
スピンドル回転系、フロントローラ回転系及びバックロ
ーラ回転系各々の慣性モーメントと前記記憶装置の記憶
データとに基づいて前記各可変速モータを制御する制御
装置が設けられている。

（作用） この発明においては制御装置のプログラムメモリにスピ
ンドル回転系、フロントローラ回転系及びバックローラ
回転系の慣性モーメン１〜を考慮して各回転系の初期速
度変化を演算する演算式がデータとして記憶され、その
記憶データと入力装置で入力された紡出条件とに基づい
てスピンドル、フロントローラ、バックローラを駆動す
る各可変速モータが予め決められたプログラムに従って
制御され特殊糸が製造される。

（実施例） 以下、この発明を具体化した一実施例を図面に基づいて
説明する。第２図に示すようにスピンドル１は第１可変
速モータとしてのメインモータ２により回転駆動される
ドライビングシャフ、ト３に嵌着固定されたチンプーリ
４とスピンドル間に巻掛けられたベルト５を介して回転
されるようになっている。スピンドル１の回転速度はベ
ルト伝動機構６及び歯車列７を介してドライビングシャ
フト３０回転が伝達されるロータリーエンコーダ８によ
り検出、されるようになっている。

フＯントＯ−ラ９は第２可変速モータとしてのフロント
ローラモータ１０から第１歯車伝動機構１１を介して前
記スピンドル１と独立して変速駆動されるようになって
いる。第１歯車伝動機４１１１１の途中にはフロントロ
ーラ９へのフロント０−ラモータ１０の回転の伝達を入
り切りする第１クラツチ１２が配設され、該第１クラツ
チ１２の前後に配設された歯車１３．１４間には途中に
第２クラツチ１５が配設された第２歯車伝動機構１６が
配設されている。第２歯車伝動機構１６には前２第１ク
ラッチ１２の後側に配設された歯車１４と噛合するワン
ウェイクラッチ歯車１７が配設されている。前記第１ク
ラツチ１２、第２クラツチ１５の入り切りにより第１歯
車伝動機構１１あるいは第２歯車伝動機構１６を介して
フロントローラモータ１０の回転がフロントローラ９へ
伝達されるが、第２歯車伝動機構１６ではその出力部で
ある前記ワンウェイクラッチ歯車１７の軸回転が遅いた
め、第１クラツチ１２及び第２クラツチ１５の両者がオ
ン状態の場合には、ワンウェイクラッチ歯車１７に軸回
転が伝達されずフロントローラ９は第１歯車伝動機構１
１を介して回転駆動されるようになっている。又、第１
歯車伝動機構１１の途中にはフロントローラ９の回転速
葭すなわち糸の紡出速度を検出するロータリーエンコー
ダ１８が歯車列１９を介して接続されている。

バックローラ２０は第３可変速モータとしてのバックロ
ーラモータ２１により歯車列２２を介して回転駆動され
るようになっている。又、ミドルローラ２３も歯車列２
４を介して前記バックローラモータ２１により回転駆動
されるようになっている。

次に、前記各モータ２．１０．２１及び第１クラツチ１
２、第２クラツチ１５を駆動制御するための電気回路を
第３図に従って説明する。制御装置２５を構成するマイ
クロコンピュータ２６は中央処理装置（以下ＣＰＵとい
う）２７と、制御プログラムを記憶した読出し専用メモ
リ（ＲＯＭ＞よりなるプログラムメモリ２８と、ＣＰＵ
における演算処理結果等を一時記憶する読出し及び書換
え可能なメモリ（ＲＡＭ）よりなる記憶装置としての作
業用メモリ２９とからなり、ＣＰｔＪ２７はプログラム
メモリ２８に記憶されたプログラムデータに基づいて動
作する。

ストラフチャーヤーン及びスラブヤーンを紡出する際の
条件であるスピンドル回転速度、撚数、ドラフト比、ス
ラブ形成位置等を作業用メモリ２９に入力する入力袋＠
３０は制御装＠２５にキーボードとして一体に組込まれ
ている。

ＣＰＵ２７は入力装置３０により入力された紡出条件に
基づいてメインモータ２、フロントローラモータ１０、
バックローラモータ２１の回転速度を演算しインターフ
ェイス３１とモータ駆動回路３２〜３４及びインバータ
３５〜３７を介してメインモータ２、フロントローラモ
ータ１０、バックローラモータ２１を駆動制御するよう
になっている。

ストラフチャーヤーン製造のためには紡出糸の長さ方向
に太さが連続的に変化する糸の最適強力を維持するため
Ｔ＝ＫｆＦ？τ（Ｔは１インチあたりの撚数、Ｋは撚係
数、Ｎｅは番手）の式に従って撚数を変化させる必要が
ある。撚数を変化させるにはフロントローラから送出さ
れる単位時間あたりの紡出長を変化させればよいが、フ
ロントローラ速度を変化させただけではトラベラと番手
の関係が不適切なものとなり糸切れトラブル発生に至る
おそれがある。この発明では紡出糸の番手変動に対して
フロントローラ９から送出される紡出糸の番手との関係
で最適バルーニングテンションが維持できるよう予め事
前に設定されたプログラムによりスピンドル回転数を変
更し、スピンドル回転数に基づいてフロントローラ９、
バックローラ２０の回転数を設定するようになっている
。又、スピンドル１、フロントローラ９及びバックロー
ラ２０を回転駆動させるメインモータ２、フロントロー
ラモータ１０．バックローラモータ２１の変速駆動速度
を演算する際にはスピンドル回転系、フロントローラ回
転系、バックローラ回転系の各慣性モーメントが常に加
味され、その演算結果に基づいて制′御信号がインター
フェイス３１を介してモータ駆動回路３２〜３４に出力
される。

第６図に示すようにスピンドル１、フロントローラ９、
バックローラ２０の変速点における所期速度到達までの
時間を同一にする必要がある。メインモータ２の変速勾
配は第１０図に示すように、可変抵抗器ＶＲを有する積
分器Ｉで調整し、その出力電圧Ｅを第１１図に示す可変
利得増幅回路ＡＧＣに入力しフロントローラモータ１０
．バックローラモータ２１への出力電圧ｅ０　　を調整
するようになっている。この構成では入力電圧ｅＩ　　
が変化してもＥによって変化せず、Ｅが変化することに
よりｅｌの変化が増幅されｅｏ　　に出力される。

なお、各モータ２，１０．２１毎に独立して変速勾配を
決定するようにしてもよい。

ＣＰＵ２７は予め設定されたプログラムに従いクラッチ
駆動回路３８を介して第１クラツチ１２及び第２クラツ
チ１５を駆動制御し、紡出糸中にスラブを発生させるよ
うになっている。

又、ＣＰＵ２７にはロータリーエンコーダ８゜１８から
の検出信号が入力され、その検出信号に基づいてスピン
ドル１及びフロントローラ９の回転速度を演算しその演
算結果を作業用メモリ２９に記憶する。始動時及び停止
時には糸切れを防止するため前記ロータリーエンコーダ
８．１８からの検出信号に基づきスピンドル１及びフロ
ントローラ９の回転速度を検出し各ローラ９．２０．２
３を同調させる必要があるが、通常紡出運転時にはロー
タリーエンコーダ８，１８によるスピンドル１及びフロ
ントローラ９の回転速度検出は必ずしも必要ではない。

次に特殊糸を製造するためのプログラムを作業用メモリ
２９に入力する手順を第４図のフローチャートに従って
説明する。特殊糸３９は第５図に示すようにその長さ方
向に太さく番手）が変動するとともに所定の位置にショ
ートスラブＳＳあるいはロングスラブＬＳが形成されて
いる。この特殊糸３９のパターンをプログラムメモリ２
８に入力する場合にはカウント値＝糸長（ｃｍ）の関係
があるためまずバンク指定を行った後最初の紡出条件（
スピンドル回転数ｒｐｎ＋　、　ｆｌｌ数Ｔ／Ｍ、ドラ
フト比）を入力する。次にショートスラブＳＳ形成点ま
での糸長と対応するカウント値を入力するとともにスラ
ブ種及び長さを入力する。次に紡出条件変更位置までの
糸長に対応するカウント数を入力した後新たな紡出条件
（スピンドル回転数、撚数、ドラフト比）を入力する。

以下同様にスラブ形成位置あるいは紡出条件変更位置ま
での糸長に対応するカウント数を入力した後スラブ種及
びスラブ長さあるいは紡出条件を入力する。スラブ紡出
時の長さは紡糸する繊維により異なり、ロングスラブの
場合カウント値＝（ロングスラブの長さ）／（減速比）
の関係があるのでスラブ長さをそのまま入力せずにカウ
ント値に換篩して入力する必要がある。

次に前記のように構成された装置の作用を説明する。制
御装置２５の出力信号に基づいてインバータ３５〜３７
を介してメインモータ２、フロントローラモータ１０１
バツクローラモータ２１が回転駆動される。メインモー
タ２が回転部＃Ｊされるとドライビングシャフト３、チ
ンプーリ４を介してスピンドル１が回転駆動されるとと
もにスピンドル１の回転数がロータリーエンコーダ８に
より検出されＣＰＬＪ２７に入ツノされる。スラブ糸紡
出時以外は第１クラツチ１２及び第２クラツチ１５はと
もにオン状態に保持されているので、フロントローラモ
ータ１０が回転駆動されるとその回転は第７図に示すよ
うに第１歯車伝動ｔｌＡＭ４１１及び第２歯車伝動機構
１６に伝達されるが、第２歯車伝動機構１６の出力側で
あるワンウェイクラッチ歯車１７の軸回転が非常に遅い
ためフロントローラ９は第１歯車伝動機構１１を介して
のみ回転駆動される。又、フロントローラ９の回転速度
はロータリーエンコーダ１８により検出されその検出信
号がＣＰＵ２７に入力される。バックローラモータ２１
が回転駆動されると歯車列２２を介してバックローラ２
０が回転駆動されるとともに、歯車列２４を介してミド
ルローラ２３が回転駆動される。機台始動時には糸切れ
を防止するためスピンドル１及び各ローラ９，２０．２
３を同調させる必要があり、前記０−タリーエンコーダ
８゜１８の検出信号に基づいてスピンドル１及びフロン
トローラ９の回転速度を演篩し、その値に基づいてフロ
ントローラモータ１０及びバックローラモータ２１の回
転速度が設定されるようになっている。

ショートスラブ製造時にはＣＰＵ２７から第１クラツチ
１２及び第２クラツチ１５をオフ状態に保持する出力信
号がクラッチ駆動回路３８に発せられ、両クラッチ１２
．１５がオフ状態に保持される。両クラッチ１２．１５
がオフ状態に保持されるとフロントローラモータ１０の
回転は第８図に示すように両クラッチより後側へ伝達さ
れずフロントローラが停止され、バックローラ２０及び
ミドルローラ２３により送られてくる組糸が一時的にフ
ロントローラ９より上流に一留しスラブが形成される。

ロングスラブ製造時にはＣＰＵ２７から第１クラツチ１
２を停止する出力信号が発せられ第１クラツチ１２がオ
フ状態に保持される。これにより第９図に示すようにフ
ロンドロニラモータ１０の回転は歯車１３から第２歯車
伝動機構１６に伝達され第２クラツチ１５及びワンウェ
イクラッチ歯車１７を経て第１歯車伝動機構１１の歯車
１４に伝達され、第１歯車伝動機構１１を介してフロン
トローラ９が駆動される。すなわち、フロントローラ９
は第１歯車伝動機構１１のみを介して回転駆動される場
合に比較し減速された状態で回転駆動されるため、バッ
クローラ２０及びミドルローラ２３から送られる組糸が
フロントローラ９の上流側に一時的に滞留しスラブが形
成される。

又、メインモータ２、フロントローラモータ１０、バッ
クローラモータ２１は紡出条件変更ごとにＣＰＵ２７か
らの出力信号に基づいてインバータ３５〜３７を介して
その回転速度が変更される。

従って、前記フローチャートで設定された紡出条件設定
位置及びショートスラブあるいはロングスラブ形成位置
においてＣＰＵ２７からの出力信号に基づいて前記各モ
ータ２，１０．２１の回転速度の変更あるいは第１クラ
ツチ１２及び第２クラツチ１５の入り切りが制御される
ことにより、ストラフチャーヤーン及びストラフチャー
ヤーンとスラブヤーンの複合糸が製造される。

なお、この発明は前記実施例に限定されるものではなく
、例えば、スラブ形成のためフロント日−５９の停止あ
るいは減速に代えてバックローラ２０の回転速度を増速
する方法を採用することも可能である。この場合には制
御プログラムのスラブ形成位置にバックローラモータ２
１の回転速度を増速するためのプログラムをインプット
することにより容易に可能となる。この場合フロンドロ
転速度が増速されるためスラブヤーンの生産量は従来の
フロントローラの減速又は停止による方法に比較して著
しく増大することが可能となる。

又、前記実施例においてはロータリーエンコーダ８，１
８によるスピンドル１及びフロントローラ９の回転速度
を検出してＣＰＵ２７へ入力するのを機台始動時及び停
止時にのみ行ったが、常時スピンドル１及びフロントロ
ーラ９の回転速廓を検出しその値に基づいてフロントロ
ーラ９及びバックローラ２０の回転速度を制御するよう
にしてもよい。又、前記実施例ではストラフチャーヤー
ン及びストラフチャーヤーンとスラブヤーンの複合糸の
製造について述べたが、各モータ２．１０゜２１の回転
速度を紡出開始から終了時まで変更伎ることなく駆動す
れば普通糸が製造でき、又その途中で第１クラツヂ１２
及び第２クラツチ１５を作動制御することにより普通糸
の所望の位置にスラブを自由に形成することが可能とな
る。

発明の効果 以上詳述したように、この発明によればスピンドル回転
系、フロントローラ回転系及びバックローラ回転系がそ
れぞれ独立のモータにより回転駆動されるため各駆動系
の慣性モーメントが小さくなり変速点における所期速度
達成までの時間を短縮することができる。又、慣性モー
メントの異なる３駆動系間の変速点での変速曲線の同期
性を確保するためインプットされる紡出条件から出力信
号を演算するためのプログラムに慣性モーメントを加味
した演算式が採用されているため紡出運転中にスピンド
ル及びフロントローラの回転速度を検出してそれをフィ
ードバックするという必要がなくなりマイクロコンピュ
ータのバイト数減少を可能とするとともに回転検出装置
の信頼性不良に基づくトラブルを解消し、経済性の向上
及び機台運転時における信頼性の確保に役立つという優
れた効果を秦する。

【図面の簡単な説明】

第１図は発明の構成を示すブロック図、第２図は駆動機
構を示す斜視図、第３図は電気制御装置のブロック図、
第４図は特殊糸製造パターン設定用のフローチャート、
第５図は特殊糸とパターン設定のためのカウント値の関
係を示す図、第６図はスピンドル、フロントローラ、バ
ックローラの速度変化を示す線図、第７図はスラブ糸製
造時以外のフロントローラモータの回転伝動状態を示す
概略図、第８図はショートスラブ製造時のフロントロー
ラモータの回転伝動状態を示す概略図、第９図はロング
スラブ製造時のフロントローラモータの回転伝動状態を
示す該略図、第１０図は積分器、第１１図は可変利得増
幅回路である。 スピンドル１、第１可変速モータとしてのメインモータ
２、フロントローラ９、第２可変速モータとしてのフロ
ントローラモータ１０、第１クラツチ１２、第２クラツ
チ１５、バックローラ２０、第３可変速モータとしての
バックローラモータ２１、制御装置２５、ＣＰＵ２７゜ 特許出願人　株式会社豊田自動織機製作所代　理　人　
弁理士　恩１）博宣 井　　　　・） 昏 回誓４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、スピンドルを駆動する第１可変速モータと、フロン
   トローラを駆動する第２可変速モータと、バックローラ
   を駆動する第３可変速モータと、紡出糸の長さ方向に対
   する番手、撚数の変化と対応する紡出条件を入力する入
   力装置と、 前記紡出条件を記憶する記憶装置と、 スピンドル回転系、フロントローラ回転系及びバックロ
   ーラ回転系各々の慣性モーメントと、前記記憶装置の記
   憶データとに基づいて前記各可変速モータを制御する制
   御装置とを備えた特殊糸の製造装置。 ２、前記各可変速モータはインバータを介して変速駆動
   される誘導モータである特許請求の範囲第１項に記載の
   特殊糸の製造装置。