JPS6323287B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、一定回転のフライヤによつて加撚し
た粗糸を、そのフライヤよりも高速回転のボビン
上に層状に巻取つて所定のパツケージに成形する
いわゆるボビンリード式の粗紡機において、該ボ
ビンの巻取速度を巻始めから満管に到るまでの間
に、フロントローラとフライヤトツプ間の粗糸張
力が、所定の粗糸巻径に到つた後、若しくは粗糸
の巻始めから、粗糸巻径に応じて漸減するように
制御する粗紡機における粗糸巻取速度の制御装置
に関するものである。

従来技術及びその問題点 通常、粗糸にはフロントローラからボビンに巻
取られる間にフライヤとプレツサ通過部における
摩擦抵抗とフロントローラとフライヤトツプ間で
の張力が作用している。こうした粗糸は撚りのか
かり方によつて引張り強度が一般的に不均一であ
り、引張り強度の弱い部分が前記のように張力や
抵抗によつて引つぱられて更に弱くなり易い（こ
れを弱糸という）。特に近年、粗紡機の高速化に
よりフライヤ回転数が上げられたことで粗糸巻径
の大きくなつたところでは遠心力が従来より増加
し、弱糸部分での粗糸切れが従来より多くなると
いう問題が生じてきた。従来、遠心力を考慮した
粗糸切れ防止方法としては、遠心力を一定値以内
にするように、機台回転数を粗糸巻径の増大に従
つて漸減するものがあるが、機台回転数自体をお
とすので粗糸の生産量が低下するという問題があ
り、高速化して生産量が増加しようとする場合に
は適当でなく、しかも装置自体が複雑かつ高価に
なり易いという欠点もあつた。

概要及び目的 本発明の構成を第１図を用いて説明すれば、牽
伸装置とフライヤトツプ間に渡つている粗糸張力
を検出する粗糸張力検出手段と、ボビン巻始め及
び巻終り張力を、粗糸巻径の増加に伴う遠心力の
増大を考慮して設定する設定手段と、粗糸巻径に
応じた張力基準値を粗糸巻径の増加につれて漸減
するように算出する張力基準値算出手段と、粗糸
巻径に応じた張力基準値と検出値を比較演算して
張力補正信号を発生する手段と、この張力補正信
号に基づいてボビン回転数を変更する変更装置と
から成り、遠心力の増大に伴なつて粗糸に加わる
張力を小さくして弱糸発生を抑制し、特に粗糸巻
径の大きい部分での粗糸切れを少なくでき、機台
回転数を低下させることがなく、しかも良好なパ
ツケージ形状となるような粗紡機における粗糸巻
取速度の制御装置を提供しようとするものであ
る。

第１実施例 第２図は本発明の第１実施例を示すボビンリー
ド式の粗紡機で、メインモータ１からＶプーリ
２，３とＶベルト４を介してドライビングシヤフ
ト５が駆動され、そのドライビングシヤフト５か
らツイストチエンジギヤ６を組み入れた歯車列７
を介して牽伸装置のフロントローラ８が駆動され
る。また、ドライビングシヤフト５からプーリ
９，１０とタイミングベルト１１を介してフライ
ヤ駆動用のトツプシヤフト１２が駆動され、この
トツプシヤフト１２に固着した歯車１３が上部支
持式のフライヤ１４に取付けた歯車１５と噛合し
てフライヤ１４を定速回転で駆動する。一方、ド
ライビングシヤフト５に固着した歯車１６が差動
歯車機構１７の外歯車１８と噛合し、その差動歯
車機構１７の回転板１９の軸端に設けたチエンホ
イール２０と中間チエンホイール２１間にチエン
２２が捲回され、その中間チエンホイール２１と
別のチエンホイール２３間にチエン２４が捲回さ
れ、このチエンホイール２３と同軸上の歯車２５
がボビンシヤフト２６の歯車２７と噛合し、その
ボビンシヤフト２６上の歯車２８がボビン３０を
駆動するボビンホイール２９と噛合して、後述の
入力軸３９の回転入力がなければボビン３０をフ
ライヤ１４と同一回転数で駆動する定速駆動機構
が構成されている。また、前記歯車列７の中間歯
車３１と３２を固着したトツプコーンドラムシヤ
フト３３には、トツプコーンドラム３４が固着さ
れ、そのトツプコーンドラム３４と、その下方に
軸支したボツトムコーンドラム３５間にはベルト
３６が捲回され、そのボツトムコーンドラム３５
の出力軸３７が歯車列３８を介して前記差動歯車
機構１７の入力軸３９に取付けた歯車４０と連結
され、さらに、上記ベルト３６を移動させるため
のベルトシフタ４１には、ラツク４２が連結さ
れ、そのラツク４２が竪軸４３に装着した差動歯
車機構４４の出力側の外歯車４５と噛合してい
る。外歯車４５はその上部に一体的に円板４５ａ
を備え、この外歯車４５を貫通して太陽歯車４４
ａの軸が下方へ突出して後述する傘歯車７１ａと
一体的に構成されて外歯車４５に対し相対回動可
能にしてあり、更にこの太陽歯車４４ａ等の中心
部を前記竪軸４３が貫通し、太陽歯車４４ａ等に
対し相対回転可能にしてある。竪軸４３は更に内
歯車４４ｂにキー連結され、この内歯車４４ｂと
前記太陽歯車４４ａは遊星歯車４４ｃにより連動
するようにしてある。かつ、この竪軸４３はその
上端に固着したプーリ４６とロープ４７及び重錘
４８を介して図の矢印方向Ａに付勢され、その付
勢した竪軸４３が下端の歯車列４９を介して連結
した爪車５０と爪５１，５２によつて回動を規制
され、この爪５１及び５２が、図示を省略した既
知の成形装置と連動してパツケージ成形の両端部
で爪車５０に交互に係脱することにより、該竪軸
４３が重錘４８の付勢力によつてボビンレール
（図示省略）の昇降の両端部で図示の矢印方向Ａ
へ所定量宛回動し、この竪軸４３の回動によつて
差動歯車機構４４と外歯車４５を介してラツク４
２とベルトシフタ４１及びベルト３６が第２図の
左側から右側へ所定量宛間欠的に送られ、粗糸巻
き取りのためのボビン回転数の増速分をパツケー
ジ成形の１層毎に所定量宛漸減し、粗糸の巻取り
速度をフロントローラ８からの紡出速度を同一に
するようにした通常のボビン変速装置５３が構成
されている。したがつてフライヤ１４とボビンホ
イール２９間に装着したボビン３０は、前記ドラ
イビングシヤフト５の歯車１６からボビンホイー
ル２９に至る定速駆動機構によつて駆動される定
速分（フライヤと同一回転数）と、粗糸を巻き取
るためにボビン変速装置５３によつて駆動される
増速分を差動歯車機構１７によつて合成され、フ
ライヤ１４よりも高速で回転し、フロントローラ
８から紡出されかつ、その前方のフライヤ１４に
よつて加撚された粗糸５５をボビンレールの昇降
に伴つて層状に巻き取り所定のパツケージに形成
するようになつている。尚、５４は、上記のボビ
ンレールを昇降させるための既知のボビンレール
昇降装置である。

次いで、第２図及び第３図における５６は、牽
伸装置のフロントローラ８とフライヤトツプ１４
ａ間に配備した粗糸張力検出手段として例示する
粗糸位置検出装置で、この粗糸位置検出装置５６
は、フロントローラ８とフライヤトツプ１４ａ間
の粗糸５５の両側に、粗糸５５の振動の上下方向
（第３図の矢印方向Ｂ）において粗糸５５から光
軸までの距離を夫々異にした複数個（第３図は片
側10個宛の場合を示す）宛の投光器５７ａ……と
受光器５８ａ……が夫々１列若しくは２列宛（図
示例は２列の場合を示す）に配置されて対設し、
その対設した複数組の光電検出器５７ａ，５８ａ
によつて、牽伸装置のフロントローラ８とフライ
ヤトツプ１４ａ間の粗糸５５に生ずる振動の上下
方向における振動位置を検出するようになつてい
る。尚、この粗糸位置検出装置５６は、その光電
検出器の数を多くし、かつ、各光電検出器の第３
図の矢印方向Ｂの間隔を出来る限り小さく設定し
て粗糸５５の上下方向の振動位置を正確に検出す
るようにすることが好ましい。このため、光電検
出器としては、前記の投・受光器のほかに、受光
器の間隔を小さくできるイメージセンサや光フア
イバを使用した光電検出器であつてもよい。しか
し、高い検出精度を必要としない場合には、この
光電検出器の個数を２組まで減らしても実施可能
である。また、この粗糸位置検出装置５６の光電
検出器５７ａ，５８ａは、粗糸５５の上下方向の
振動位置を検出するためのものであるため、第３
図の矢印方向Ｂにおける粗糸５５から光軸までの
距離が夫々異つた位置にあればよい。したがつ
て、この光電検出器５７ａ，５８ａの配列方向や
設置位置は図示例に限定するものではない。更
に、この粗糸位置検出装置５６は、粗紡機の全錘
に設ける必要はなく、粗紡機１台に対して１錘若
しくは２〜３錘に設置すればよい。

次に、５９は周知のマイクロコンピユータで、
主に第４図の示すようにCPU６０、ROM６１、
RAM６２、入出力ポート６３，６４、Ｉ／０イ
ンターフエイス６５から構成され、バスライン６
６を介して接続されている。入力ポート６３には
前記光電検出器５７ａ，５８ａからの検出信号、
つまりどの光電管が遮光されたかという信号が入
力されまた、Ｉ／０インターフエイス６５には、
図示しないボビンレールのボビン成形動作に関連
し、ボビンレール昇降切換位置を除く適宜な中間
部において、光電検出器５７ａ，５８ａの検出を
開始させる張力検出信号を出力するように配置し
たリミツトスイツチ６７と、補正を開始する補正
指令信号を出力させるように配置したリミツトス
イツチ６８が接続され、これらからの信号が前記
入力ポート６３へ入力される。また、７４は巻始
め張力に対応する巻終り基準位置Ｘ２とを外部か
ら設定する設定器である。

次に補正装置６９について説明する。７０は制
御モータ、７１はこの制御モータの出力軸に楔着
された傘歯車、７１ａは前記ボビン変速装置５３
の差動歯車機構４４の竪軸４３に遊嵌され、前記
傘歯車７１と噛合している傘歯車で太陽歯車４４
ａと一体的であつて、制御モータ７０の回転は太
陽歯車４４ａへ伝えられるようになつている。７
２は前記Ｉ／０インターフエース６５に接続され
た公知のモータ制御器で、前記マイクロコンピユ
ータ５９内での演算結果（補正値）に基づいて制
御モータ７０をON、OFFすると共に正逆転させ
るようになつている。７３はエンコーダで、この
制御モータ７０の回転を検出し、その回転量に応
じたパルス信号を発生し、マイクロコンピユータ
内で所定の補正値までこのパルス信号を計数して
モータ制御器７２をOFFするようになつている。
７５はボビン３０に巻かれた粗糸巻径を検出する
ために、コーンベルト３６を移動させるラツク４
２の移動量を上下方向の移動量に変換するための
カム、７６はカム７５の原点からの移動量ｆを検
出し、これを電気的に変換してマイクロコンピユ
ータ５９へ入力するスライドボリユームである。
また、このカム７５の原点から終点に到る全移動
量Ｆは予めROM６１内に記憶され、カム７５の
原点はボビン巻始めの粗糸巻径に、終点は満管の
粗糸巻径に夫々対応している。

以上のように構成した第１実施例において、ま
た通常のボビン変速装置５３の動作から説明す
る。粗紡機の運転が開始されると、牽伸装置のフ
ロントローラ８から紡出された繊維束が定速回転
のフライヤ１４によつて撚られて粗糸５５とな
り、その粗糸がフライヤ１４よりも高速で回転
し、かつ、ボビンレール（図示せず）の昇降に伴
つて上下動するボビン３０によつて層状に巻き取
られて所定のパツケージに成形される。このパツ
ケージ成形の巻始めから満管に至るまでの間にお
いて、図示を省略したボビンレールがその上昇端
と下降端に達する度に、図示を省略した既知の成
形装置と連動して作動する爪５１，５２の係脱に
よりボビン変速装置５３の爪車５０が重錘４８の
付勢力により矢印方向Ａに所定量宛回動し、この
爪車５０の回動により歯車列４９、竪軸４３、差
動歯車機構４４を介して外歯車４５が矢印方向Ａ
に回動し、その外歯車４５の回動により、ラツク
４２、ベルトシフタ４１を介して上下のコーンド
ラム３４，３５間に捲回したベルト３６が第２図
の左側から右側へ所定量宛移動し、このベルト３
６の移動によつてボビン３０の回転数がパツケー
ジの１層毎に所定量宛減速される。

次に第５図に示すフローチヤートによつて補正
装置６９の動作を説明する。機台の電源が入ると
同時にプログラムもスタートし、ステツプＰ１に
おいて張力検出信号が成形動作に関連して取付け
られたリミツトスイツチ６７から入力されると、
ステツプＰ２にて一定時間、光電検出器の番号ｎ
（ｎ＝１，２，３……）に対応したRAM６２内
のメモリー番地に、粗糸によつて遮光された対応
する光電検出器の遮光度数（または遮光時間）
Sn（ｎ＝１，２，３……）を書き込む。次いでス
テツプＰ３で上記光電検出器番号ｎ及び各光電検
出器毎の遮光度数（または遮光時間）Snから式 （Ｋは光電検出器の組数） によつて上下方向の振動の平均中央位置を算出
する。次いでステツプＰ４へ進み、現在の粗糸巻
径に対応した、フロントローラ８とフライヤトツ
プ１４ａ間の粗糸５５の張力基準位置Xoを、予
め設定器７４によつてROM６１内へ記憶されて
いる巻始め張力に対応する巻始め基準位置Ｘ１と
巻終り張力に対応する巻終り基準位置Ｘ２及びス
ライドボリユーム７６からの現在のカム７５の位
置ｆと既にROM６１内に記憶されているカム７
５の全移動量Ｆから次式 Xo＝（X2−X1）・ｆ／Ｆ＋X1 によつて算出する。ここで巻始め基準位置Ｘ１
は、第３図のようにフロントローラ８とフライヤ
トツプ１４ａ間で粗糸が略一直線となつてボビン
巻始めにおいて比較的堅く巻取れ、かつ、ボビン
巻始めにおける遠心力に耐えて粗糸切れを生じな
いような最適な粗糸の張力となるように試紡して
決定される。また、巻終り基準位置Ｘ２は、ボビ
ン巻終り時において巻始め基準位置Ｘ１よりも下
方であつて機台回転数を落さないでもボビン巻終
りの遠心力に耐えて粗糸切れを生じないような最
適な粗糸の張力となるように試紡して決定され
る。従つて、巻終りにおいて粗糸は柔かく巻き取
られる。こうしてある粗糸巻径に対応した張力基
準位置Xoが算出されると次にステツプＰ５へ進
み、平均中央位置と張力基準位置Xoとの偏差
値（Xo−）と補正係数Ｃから次式 ｌ＝Ｃ（Xo−） によつてボビン回転数の補正量に対応する補正値
ｌを算出する。前記補正係数Ｃはいわゆる感度
で、平均中央位置が張力基準位置Xoに速やか
に近付くように予め設定される。そしてステツプ
Ｐ６にて補正指令信号が入るとステツプＰ７にて
補正信号が出力される。出力された補正信号はモ
ータ制御器７２へ伝達され、モータ制御器７２は
この補正信号に基づいて制御モータ７０を正逆転
させる。この制御モータ７０の回転量をエンコー
ダ７３にてパルス信号に変換し、補正値ｌに対応
した分だけ制御モータ７０が回転すると制御モー
タ停止信号が出力される。このようにして制御モ
ータ７０が回動するとボビン変速装置５３の外歯
車４５が、傘歯車７１，７１ａと差動歯車機構４
４を介して正転若しくは逆転し、ベルト３６がラ
ツク４２とベルトシフタ４１を介して第２図の右
側若しくは左側へ移動してボビンの回転数を補正
値ｌに対応した補正量だけ減速若しくは増速し、
フロントローラ８からボビン３０に至る間の粗糸
張力が補正される。このようにしてボビン回転数
の補正が粗糸巻径に対応して算出される張力基準
位置に対して行われることにより、パツケージ成
形の巻き始めから満管に到るまでその粗糸張力が
漸減され、粗糸巻径が、大きくなるに従つて粗糸
にかかる張力が小さくなり、弱糸発生が少なくな
る。

尚、粗糸位置検出装置５６によつて検出した粗
糸５５の上下方向における振動位置から、粗糸５
５の上下方向における平均中央位置を算出する
方法としては、前記以外に、所定時間内に遮光し
た最高位の光電検出器番号Hiと、最低位の光電
検出器番号Li及び測定回数Ａから によつてを算出してもよい。また、本実施例で
は補正指令信号を省略しても実施可能である。

第２実施例 第６図に示すように、本実施例ではボビン変速
装置５３Ａの駆動源を補正信号によつても駆動さ
れる制御モータ７０Ａとし、ベルト３６の送り機
構のラツク４２にこの制御モータ７０Ａの出力軸
に楔着した外歯車４５Ａが噛合され、パツケージ
の１層毎に行うボビン回転数の定量減速と、粗糸
張力の変動に応じてボビン回転数の補正を、共通
の制御モータ７０Ａにより行うようにしてある。
また、図示しないボビンレールの上昇端と下降端
とを検知するリミツトスイツチが取付けられ、こ
の検出信号がＩ／０インターフエイス６５を介し
て入力ポート６３に入力されると共に、ボビンの
回転数がパツケージの１層毎に減速される基準変
速値Loを設定する基準変速設定器が入力ポート
６３に接続されている。

このように構成による動作を第７図に示すフロ
ーチヤートによつて説明する。前記第１実施例同
様に、パツケージ成形の巻始めから満管に至るま
での間において、ステツプＡ３にて張力検出信号
がなく、ステツプＡ１にてボビンレールが上昇端
又は下降端にあればステツプＡ２で予め設定され
た基準変速値Loに対応した基準変速信号がモー
タ制御器７２へ伝達され、モータ制御器７２はこ
の信号に基づいて制御モータ７０を駆動し、この
回転により外歯車４５Ａ、ラツク４２、ベルトシ
フタ４１を介して上下のコーンドラム３４，３５
間に捲回したベルト３６が第６図において左側か
ら右側へ所定量宛移動し、このベルト３６の移動
によつてボビン１４の回転数がパツケージの１層
毎に所定量宛減速される。ステツプＡ１にてボビ
ンレールが昇降位置になく、しかも前記第１実施
例同様、ステツプＡ３にて張力検出信号が入力さ
れると以下前記第１実施例と同様にステツプＡ４
〜Ａ９で粗糸位置検出装置からデータを読み込
み、粗糸の上下方向の振動の平均中央位置、張
力基準位置Xo、補正値を算出し、出力する。
そして、この補正信号により、制御モータ７０Ａ
が駆動され、ベルト３６がラツク４２とベルトシ
フタ４１を介して右側又は左側へ移動し、ボビン
の回転数を補正量に対応して補正量だけ減速若
しくは増速し、フロントローラ８からボビン１４
に至る間の粗糸張力が補正される。

また、このような構成によれば第８図に示すフ
ローチヤートによつても制御される。このフロー
チヤートによれば、ステツプＢ１〜Ｂ５にて平均
中央位置、張力基準位置Xoと補正値を算出
した後にステツプＢ６にて変速値Ｌ（基準変速値
Loと補正値との和）を算出し、次いでステツ
プＢ６にてボビンレールが昇降切換位置に達した
とき、前記変速値Ｌに対応した変速信号をモータ
制御器７２を介して制御モータ７０Ａへ出力し、
外歯車４５Ａ、ラツク４２、及びベルトシフタ４
１を介してベルト３６を移動させて一度に基準変
速と補正を行う。

尚、上記の実施例においてはコーンドラムを利
用した変速機構で説明したが、これに限ることな
く例えばチエン式変速機構等、他の公知の変速機
構を利用してもよい。また、第２実施例におい
て、ベルトシフタ４１の移動をラツク送りで行な
つたが、これに限定することなく例えば制御モー
タの出力軸に親ねじ杆を連結し、この親ねじ杆に
螺合する雌ねじ部材をベルトシフタに連結してね
じ送りによつて移動させてもよい。この場合、制
御モータの替わりに、ラチエツトホイール、ラチ
エツト爪及びこのラチエツト爪を作動させるソレ
ノイドから成る制御駆動源を用い、前記親ねじ杆
にラチエツトホイールを固定しても実施できる。
更にベルトシフタの移動は、位置検出センサを備
えた圧力シリンダを用いても行うことができる。

本実施例ではフロントローラとフライヤトツプ
間で非接触型の光電検出器によつて自然の侭の粗
糸の振動位置を検出するようにしたので検出する
粗糸に積極的にたるみや外力を加えないため、サ
ンプル錘の粗糸に不正ドラフトや毛羽が生じたり
することを防止できる。

また、本実施例では複数の光電検出器によつて
粗糸の振動位置を検出し、この振動位置から平均
中央位置を演算して、予め設定された巻始め張力
に対応する巻始め張力位置、巻終り張力に対応す
る巻終り張力位置、コーンベルトの全行程及びコ
ーンベルトの現在位置から比例配分して粗糸巻径
に対応した張力に応じた張力基準位置を算出して
補正値を出力したが、張力に対応するものとして
例えば粗糸を強制振動させてその振動数を測定
し、これに代えてもよい。勿論この場合、予め設
定しておくのは巻始め及び巻終り張力に対応した
粗糸の振動数であることは言う迄もない。更にボ
ビン外径に対応するものとしてコーンベルトの現
在位置を用いたが、ボビン外径を直接測定しても
よく、例えば光線や電磁波、超音波を利用した距
離測定法などが公知である。更に、本実施例では
粗糸の巻始めから満管に到るまで粗糸張力を漸減
したが、巻始め張力のままで遠心力による粗糸切
れを生じないような粗糸巻径までは粗糸張力を変
化させず、その後粗糸巻径の増大に伴なつて粗糸
張力を漸減するようにしてもよい。

効 果 以上のように本発明は、牽伸装置とフライヤト
ツプ間に渡つている粗糸張力を検出し、予め粗糸
巻径の増加に伴う遠心力の増大を考慮して設定し
たボビン巻始め張力とボビン巻終り張力を基に、
粗糸巻始めから、若しくは所定の粗糸巻径に到つ
てから、粗糸巻径に応じた基準張力値を粗糸巻径
の増加につれて漸減して算出し、この基準張力値
と検出値を比較してボビン回転数を変更するよう
にしたので、最初に一度ボビン巻始め及び巻終り
張力を設定するだけで粗糸巻径の増加による遠心
力の増大に伴なつて粗糸に加わる張力を小さくし
得て弱糸発生を抑制し、特に粗糸巻径の大きい部
分での粗糸切れを少なくでき、しかも粗紡機の機
台回転数を低下させることなく紡出できて粗糸の
生産量をおとすことがない。また、このように遠
心力の増大に伴なつて粗糸に加わる張力を漸減し
たので、粗糸巻取状態が巻始めではやや堅く、ま
た、巻終りではやや柔かく巻取ることができ、良
好なパツケージを形成することができ、肩崩れ等
も防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は発明の構成を示す機能ブロツク図、第
２図は第１実施例を示す全体図、第３図は粗糸位
置検出装置の側面図、第４図は電子部品の構成
図、第５図はフローチヤート、第６図は第２実施
例の要部を示す図、第７図、第８図は第６図のフ
ローチヤートである。 ８……フロントローラ、１４……フライヤ、１
４ａ……フライヤトツプ、５５……粗糸、５６…
…粗糸位置検出装置、５９……マイクロコンピユ
ータ、７０，７０Ａ……制御モータ、７２……モ
ータ制御器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 牽伸装置とフライヤトツプ間に渡つている粗
   糸張力を検出する粗糸張力検出手段と、ボビン巻
   始め張力及びボビン巻終り張力を、ボビン巻始め
   張力がボビン巻終り張力よりも大なるように粗糸
   巻径の増大に伴う遠心力の増大を考慮して設定す
   る設定手段と、これらの張力を基に粗糸巻始めか
   ら、若しくは所定の粗糸巻径に到つてから、粗糸
   巻径に応じた張力基準値を粗糸巻径の増加につれ
   て漸減するように算出する手段と、粗糸巻径に応
   じた張力基準値と検出値とを比較演算して張力補
   正信号を発生する手段と、この張力補正信号に基
   づいてボビン回転数を変更する変更装置とから成
   ることを特徴とする粗紡機における粗糸巻取速度
   の制御装置。