JPS6347811B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明は粗紡機の粗糸巻取張力制御装置に関
するものである。

従来技術 ボビンリード式粗紡機においては、フロントロ
ーラより一定速度で送り出される粗糸を、一定速
度で回転しているフライヤとそれより高速で回転
するボビンとの回転差により、粗糸に撚をかけつ
つボビンに巻取るが、粗糸の巻取調子はフロント
ローラとフライヤトツプとの間で撚かけ走行して
いる粗糸の張力状態の影響を受ける。すなわち粗
糸が適度に緩んでいる場合にはボビンに対する粗
糸の巻取が良好に行われるが、粗糸の張力に変動
がある場合には巻取られた粗糸の重量に変動が生
じ、糸斑の原因となる。一方、公知のごとく一対
のコーンドラムを使用してドラムの回転速度を調
整し、粗糸の張力を調節するようにしたものがあ
る。ところが、紡出繊維の種類、重さ、フライヤ
の回転数、撚数などの紡出条件などにより、ボビ
ンに巻かれた粗糸の層数とボビン径の増加の割合
が変わるため、一種類のコーンドラムを使用する
方法では全ての紡出条件に対して巻始めより満管
まで巻取張力が一定になるように機台を調節する
ことは困難である。

このため粗糸の張力を一定にするための多くの
提案がなされている。例えば、昭和52年３月25日
公告の実公昭52−13376号公報又は昭和52年12月
12日公告の特公昭52−48652号公報にはベルトシ
フターの移動量をカムを使用して適宜に変更し、
かつ、紡出条件の変更に対応してカム曲線の形状
を変化し得る構成の粗糸張力補正装置が提案され
ている。しかし、これらは与えられた紡出条件で
一度紡出しながらボビンの巻始めから満管までの
間の数箇所でフロントローラとフライヤトツプ間
の粗糸の張り具合を見ながら補正装置をセツトす
るもので、手間が掛りかつチエツクポイントが数
箇所のため完全とはいえない。又、昭和50年１月
17日公開の特開昭50−4338号公報や昭和56年５月
28日公告の特公昭56−22964号公報にはプログラ
ム制御装置により制御駆動されるモータによりベ
ルトシフターの移動量を調整する装置が提案され
ている。これらの装置では前記カムを使用する装
置に比較してセツトが簡単でしかもチエツクポイ
ントが多いが、各紡出条件ごとに実際に巻取張力
の変化を実測して、一定張力にすべきベルト移動
量の曲線を算出しなければならない。又、紡出試
験時の粗糸の状態と、操業運転時の状態とが必ず
しも同一とは限らないという不都合がある。

一方、昭和51年７月10日公告の特公昭51−
22532号公報には、フロントローラとフライヤト
ツプ間の粗糸が一定量以上緩んだ場合に光電管に
よりそれを検出して、その緩みを補正する方向に
一定量だけベルトシフターを移動させてボビン回
転数を制御する方法が提案されている。この方法
では各紡出条件ごとに予め紡出試験を行う必要が
ないが、粗糸の張力が大きくなつた場合には、そ
れを検知して補正することができないという不都
合がある。

従つて、生産現場では作業者が粗糸張力を監視
し、常に正常な張力を保つように運転条件を調節
しているのが実情である。

目 的 この発明は前記従来の問題点を解消するために
なされたものであつて、その目的は紡出時におけ
るフロントローラとフライヤトツプ間の粗糸の張
力状態を作業者にかわつて監視し、張力の変動に
応じてベルトシフターを移動調節し、常時適正粗
糸張力を保つように自動制御することができる粗
紡機の粗糸巻取張力制御装置を提供することにあ
る。

発明の構成 前記の目的を達成するためこの発明において
は、ボビンに巻かれる粗糸層が増すごとに歯車系
を介して所定量ずつ移動されるベルトシフターを
前記粗糸層の増加と無関係に移動させ得るベルト
シフター移動機構を設けるとともに、フロントロ
ーラとフライヤトツプ間の粗糸の位置を連続的に
検出し得る非接触式センサを配設し、該センサか
らの出力信号に基づいて粗糸のレベルと振幅を演
算し、その値と予め設定された基準値とを比較し
て粗糸の張力状態が適正か否かを判定し、張力が
適正でない場合には前記ベルトシフター移動機構
を作動させる信号を発するマイクロコンピユータ
ーを設けた。

実施例 以下、この発明を具体化した一実施例を図面に
従つて説明する。第１図に示すようにフロントロ
ーラ１、フライヤ２及びトツプコーンドラム３は
共通の主モータ４により歯車列やタイミングベル
トなどの回転伝達手段（太い実線で示す）を介し
て駆動され、ボビン５には前記主モータ４からの
回転と、前記トツプコーンドラム３よりベルト６
を介して変速回転されるボトムコーンドラム７か
らの回転とが差動機構８で複合されて伝達される
ようになつている。

前記ベルト６を移動させるためのベルトシフタ
ー９が固定されたロングラツク１０は、ウエイト
１１の下降によつて回転するアツプライトシヤフ
ト１２に嵌着されたピニオン１３と噛合する位置
に横方向への往復動可能に配設されている。アツ
プライトシヤフト１２には、ボビンレール１４の
昇降切換時に所定量ずつ規則的に回動されるラチ
エツトホイール１５の軸に固着された歯車１６と
噛合する歯車１７が固着された回転軸１８の回転
が差動歯車機構１９を介して伝達され、ボビン５
に巻かれる粗糸層が増すごとに、すなわちボビン
レール１４の昇降切換時にピニオン１３が一定量
回動され、ロングラツク１０が第１図の左方へ一
定ピツチで移動されるようになつている。

差動歯車機構１９はアツプライトシヤフト１２
の下端に固着された傘歯車２０と、前記回転軸１
８の上端に固着された傘歯車２１と、両傘歯車２
０，２１に噛合する傘歯車２２とから構成されて
いる。傘歯車２２は、可逆モータ２３により駆動
されるウオーム２４と噛合する歯部２５ａを有し
アツプライトシヤフト１２及び回転軸１８を軸心
として回転するベルトシフター移動機構としての
回転体２５に支持されている。従つて、ラチエツ
トホイール１５の固定状態において可逆モータ２
３が駆動されると、ウオーム２４を介して傘歯車
２２が回転体２５とともにアツプライトシヤフト
１２の軸心を中心として公転して傘歯車２０を回
転させ、ピニオン１３、ロングラツク１０を介し
てベルトシフター９が移動調節される。この実施
例の装置ではベルトシフター９は前記可逆モータ
２３の正転時に第１図の右方向すなわちボトムコ
ーンドラム７の回転を速くする方向に移動し、逆
転時には左方向すなわちボトムコーンドラム７の
回転を遅くする方向に移動するようになつてい
る。

フロントローラ１とフライヤトツプ２ａ間の粗
糸Ｒの位置を連続的に検出するための非接触式セ
ンサ２６は第２図に示すように対向して配設され
た発光部２７と受光部２８とを備え、両者の間に
粗糸Ｒが位置するように配設されている。発光部
２７は赤外発光ダイオードアレーにより構成さ
れ、受光部２８は粗糸Ｒの直径の約半分（約１
mm）のピツチで上下方向に並設された多数の受光
素子２８ａからなる受光素子アレーを有してい
る。各受光素子２８ａは受ける光の強弱に対応し
た電気信号を発しマイクロコンピユーター（以後
マイコンと略称する）Ｍに入力するようになつて
いる。粗糸Ｒが発光部２７からの光の一部を遮る
ことにより粗糸Ｒの位置と対応した受光素子２８
ａが光を受けなくなるので、その受光素子２８ａ
を検知することにより粗糸Ｒの位置を求めること
ができる。この実施例の装置においては受光素子
２８ａのピツチが約１mmであり、各発光ダイオー
ド２７ａからの赤外光が拡散の性質をもつている
ため、第３図ａ〜ｃに示すように粗糸Ｒによる赤
外光の遮蔽を一度に１〜３個の受光素子が感知す
る。この遮蔽を感知した受光素子２８ａがどれで
あるかを読取り、これを位置の値に換算する。第
３図ａのように３個の受光素子２８ａが同時に遮
蔽を感知した場合には中央の受光素子２８ａの中
心位置が粗糸Ｒの位置と判定され、第３図ｂのよ
うに２個の受光素子２８ａが同時に遮蔽を感知し
た場合には両者の中間位置が、又、第３図ｃのよ
うに１個の受光素子のみが遮蔽を感知した場合に
はその受光素子２８ａの中心位置が粗糸Ｒの位置
とそれぞれ判定される。この位置のデータのピツ
チは、受光素子２８ａのピツチの２分の１とな
り、この実施例の装置においては0.5mmピツチの
位置データが得られる。

適正な張力状態において巻取が行われている時
の粗糸Ｒの動きは第４図ａに示され、機台の振動
あるいはフライヤトツプ２ａの回転などの要因に
よるほぼ一定の振幅をもつた振動となつている。
粗糸張力が大きくなると第４図ｂに示すように適
正な状態と比較して全体の位置が上昇するととも
に振幅が小さくなる。又、粗糸張力が小さくなる
と、第４図ｃに示すように適正な状態に比較して
全体の位置が下降するとともに不規則な振動とな
る。このことから粗糸Ｒの位置及び振動をセンサ
２６で検出することにより粗糸張力の状況を連続
的に検知することができる。

次にマイコンＭにおける前記センサ２６からの
入力信号による粗糸張力の判定方法について説明
する。まず、第５図に示すように所定時間Ｔ１の
間の位置データの採取を行い、その間における最
大値MAXと最小値MINを求め、これをｎ回繰返
し、ｎ個の最大値（MAX1〜ｎ）及び最小値
（MIN1〜ｎ）を得る。そして、その値を元に次
式により規定される振幅データＡと、レベルデー
タＬを算出する。

Ａ＝１／ｎ_o 〓^k=1 （MAXk−MINk） Ｌ＝１／ｎ_o 〓^k=1 （MAXk＋MINk） そして、第６図に示すように得られたレベルデ
ータＬ及び振幅データＡをそれぞれ適正張力状態
における基準レベル値Ls及び基準振幅値Asと比
較し、レベルデータＬの値が基準レベル値Lsよ
り小さい場合には低張力状態として低張力カウン
タでカウントし、レベルデータＬの値が基準レベ
ル値Ls以上で振幅データＡの値が基準振幅値As
より小さい場合には高張力状態として高張力カウ
ンタによりカウントする。この判定をα回繰返し
た時点で、低張力カウンタのカウント数が所定の
設定値以上でかつ高張力カウンタのカウント数が
所定の設定値以下の時、粗糸Ｒが低張力状態であ
ると判定する。又、高張力カウンタのカウント数
が所定の設定値以上でかつ低張力カウンタのカウ
ント数が所定の設定値以下である時に高張力状態
であると判定する。そして、低張力状態の判定を
下した場合には可逆モータ２３を正転駆動させる
信号を、高張力状態の判定を下した場合には可逆
モータ２３を逆転駆動させる信号をそれぞれ所定
時間出す。この信号電流は増幅器２９により増幅
され、出力リレー３０を経て可逆モータ２３を所
定時間正転又は逆転させるようになつている。

マイコンＭによる粗糸Ｒの張力状態判定のため
のデータサンプリングは予め設定されたデータサ
ンプリングプログラムに従つて、ボビンレール１
４のレールターン後ボトムコーンドラム７の回転
安定期間を経過した時点から行われ、張力状態判
定後ベルトシフター位置補正期間及び所定のコン
トロール休止期間経過後再びデータ採取、判定、
補正が逐次行われる。マイコンＭによるデータサ
ンプリングはボビンレール１４の昇降切換ごとに
一度だけではなく、上昇途中又は下降途中おいて
も行われ、粗糸Ｒが常に適正張力状態を保つよう
にベルトシフター９が移動調節される。

なお、この発明は前記実施例に限定されるもの
ではなく、発光部２７を赤外発光ダイオード２７
ａに代えて他の発光ダイオードや投光器により構
成したり、受光素子２８ａの取付ピツチを変えた
り、ベルトシフター移動機構として差動歯車機構
１９を使用しない他の構成のものに代えるなどこ
の発明の趣旨を逸脱しない範囲において各部の形
状、構成等を任意に変更することも可能である。

効 果 以上詳述したように、この発明によれば紡出時
におけるフロントローラとフライヤトツプ間の粗
糸のレベルと振幅を演算して粗糸の張力状態が適
正か否かを判定し、張力の変動に応じてベルトシ
フターを移動調節し、常時適正粗糸張力を保つよ
うに自動制御するので、従来の固定された条件下
での紡出に比較し、より安定した品質の粗糸が得
られ、しかも従来装置と異なり紡出条件に適合し
た粗糸張力を得るための多大な準備作業が不要と
なるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を具体化した一実施例の概略
正面図、第２図は粗糸とセンサとの関係を示す側
面図、第３図ａ〜ｃは粗糸による発光部からの光
の遮蔽状態を示す概略図、第４図ａ〜ｃは粗糸の
位置変化を示す線図、第５図は同じく粗糸の位置
変化を示す線図、第６図は粗糸の張力状態の判定
方法を示すフローチヤートである。 フロントローラ……１、フライヤトツプ……２
ａ、トツプコーンドラム……３、ボビン……５、
ベルト……６、ボトムコーンドラム……７、ベル
トシフター……９、ロングラツク……１０、差動
歯車機構……１９、可逆モータ……２３、センサ
……２６、発光部……２７、受光部……２８、受
光素子……２８ａ、粗糸……Ｒ、マイコン……
Ｍ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一対のコーンドラム間に巻掛されたベルト
   を、ボビンに巻かれる粗糸層が増すごとに歯車系
   を介して一定ピツチずつ移動されるロングラツク
   と連動して移動可能に設けられたベルトシフター
   により摺動させてボトムコーンドラムの回転速度
   を変化させる変速機構を備えた粗紡機において、
   前記粗糸層の増加と無関係に前記ベルトシフター
   を移動させ得るベルトシフター移動機構を設ける
   とともに、フロントローラとフライヤトツプ間の
   粗糸の位置を連続的に検出し得る非接触式センサ
   を配設し、該センサからの出力信号に基づいて粗
   糸のレベルと振幅を演算し、その値と予め設定さ
   れた基準値とを比較して粗糸の張力状態が適正か
   否かを判定し、張力が適正でない場合には前記ベ
   ルトシフター移動機構を作動させる信号を発する
   マイクロコンピユーターを設けたことを特徴とす
   る粗紡機の粗糸巻取張力制御装置。 ２ 前記センサは発光部と受光部とを有し、受光
   部は上下方向に並設されるとともに受ける光の強
   弱に対応した電気信号を発する多数の受光素子に
   より構成されている特許請求の範囲第１項に記載
   の粗紡機の粗糸巻取張力制御装置。