JPS6382282A - プログラム制御式糸条巻取装置の巻取方法 - 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、糸条の巻取装置の制御方法、特にＩ員傷をき
らう中空糸、異形断面糸および高付加価値糸をプログラ
ム制御によって巻取る巻取装置の制御方法に関する。

（従来の技術） 近時、巻取装置が巻取る糸条によって巻取条件が異なる
為に多様化する傾向がある。また１つの巻取装置で種々
の条件の巻取が行なえる様なフレキシビリイティを持っ
た巻取装置のニーズが高まる傾向がある。従来の糸条の
巻取はフリクションローラ駆動型巻取装置やスピンドル
駆動型巻取装置等を用いて、糸条に接触して糸条の巻取
速度を検知し、この巻取速度に基づいて糸条の巻取りを
制御する方法、あるいは糸条に接触して糸条の張力を検
知し、この張力に基づいて制御する方法によって行われ
ている。また、糸条の種類や糸質等の様々な情報に基き
プログラムを作成して巻取を行う、いわゆるプログラム
制御式巻取方法も既に実用化されている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の糸条巻取装置の巻取方
法は、検知器が糸条に接触してセンサ情報を取り出す態
様であり、また紡糸装置と巻取装置の間、あるいは装置
内の種々のローラと糸条が接触する態様であったため、
中空糸や異形断面糸等の形状の複雑なものあるいは毛羽
を嫌う高付加価値糸条には接触の際の損傷を防ぐ観点か
ら使用することができないという問題点がある。また、
従来公知のプログラム制御式巻取方法をこれらの糸条に
適用した場合には糸条の種類、糸質、糸条の太さ、糸条
の巻取長さ等の条件が変わる度にプログラムを新たに作
成する必要が生し、これらの新しいプログラムの作成に
多大な労力と時間を要することがあり、実用性に大きな
問題があった。

このように、糸条に接触して巻取速度や糸条の張力等を
検知する方法あるいは巻取条件が変わる度にプログラム
を作成するような従来の巻取方法では、手間、コスト面
で問題があるばかりか巻取装置自体が複雑化し、特に損
傷をきらう中空糸、異形断面糸および高付加価値糸条を
使用した際にその不具合が顕著なものとなる。このよう
な理由から、いかなる糸条であっても最適巻取条件で正
確に低コストで巻取りできる方法の実現が望まれており
、特に、今日のように少量多種生産される場合や銘柄の
変更が頻繁に行われる場合等に適切に対応して、巻取機
のＦＭＳ化を容易に実施することができる方法が要望さ
れている。

（発明の目的） そこで本発明は、糸条が最適な条件で巻取られるように
予め基礎巻取パターンを設定しておき、巻取条件に変更
があると特定要素のみを入力して、前記基礎巻取パター
ンを修正することにより、糸条の種類、糸条の太さおよ
び巻取長さ等の異なるいかなる糸条であっても新たなプ
ログラムの作成作業をなくして、巻取の際の作業性、生
産性の向上および低コスト化を図ることを目的としてい
る。

（問題点を解決するための手段） 本発明によるプログラム制御式糸条巻取装置の巻取方法
は上記目的達成のため、糸条の張力または巻取速度を検
出する検出器等を用いないで糸条を巻取るプログラム式
糸条巻取方法であって、糸条が巻取る際の様々な要素に
より、糸条を最適な条件で巻取られるように、予め基礎
巻取パターンを作成しておき、糸条の太さ、巻取長等が
変った場合に、該基礎巻取パターンを特定要素のみを入
力することにより修正し、この修正されたパターンによ
って糸条の巻取をプログラム制？１１１するようにして
いる。

（作用） 本発明では、糸条が最適な条件で巻取られるように予め
基礎巻取パターンが設定されるとともに、巻取条件に変
更があると特定要素のみを入力して前記基礎巻取パター
ンが修正される。したがって、糸条の種Ｉｎ、糸条の太
さおよび巻取長さ等の条件が変わっても新たなプログラ
ム作成作業をなくして巻取の際の作業性、生産性の向上
および低コスト化が図られる。

（実施例） 以下、本発明を図面に基づいて説明する。

第１〜１３０は本発明に係るプログラム制ｆｆｆＪ式巻
取方法を適用した巻取装置の第１実施例を示す図である
。

まず、構成を説明する。第１図は巻取装置の正面図、第
２図は巻取装置の側面図である。第１図において、１は
巻取装置であり、巻取装置１の前方には巻取ボビン７を
保持したスピンドル２が配置されている。スピンドル２
は巻取装置内部の所定の駆動源（後述の同期モータ５）
により駆動され、図中上方のガイド３から葬かれる糸条
りを巻取りパンケージを形成する。このとき、糸条の巻
取に際して糸条りがパッケージ上その軸方向に沿ってト
ラバース装置６によりトラバースされる。

ここで、本実施例のポイントは糸条の巻取方法にあるか
らその方法をソフトにより実現するためのａｒｌＪ御盤
の構成を第３図に示す。第３図において、４は制御盤で
あり、制御盤４は巻取装置１の近傍に配設され、ＣＰ　
Ｕｌｌ、Ｐ　−ＲＯＭ１２、ＥＥ−ＰＲＯＭ１３、ＲＡ
Ｍ１４、Ｄ／Ａ変換器１５、カウンタ１６、インバータ
１７、パラレルＩ１０　（入出力回路）１９およびシリ
アル■１０（通信回路）１８により構成される。パラレ
ルｌ１０１９にはモータ起動スイッチ（起動指令）２０
、巻取開始スイッチ（起動指令）２１、ランプ（糸掛可
能表示、巻取表示等）２２等が接続され、巻取装置の前
面に配置される。ＣＰＵＩＩはＰ−ＲＯＭ１２およびＥ
Ｅ−ＰＲＯＭ１３に書き込まれているプログラムに従っ
て必要とする外部データを取り込んだり、またＲＡＭ１
４との間でデータの授受を行ったりしなから糸条の巻取
制御に必要な処理値を演算処理し、必要に応じて処理し
たデータをＤ／Ａ変換器１５を介してインバータ１７に
出力する。カウンタ１６はスピンドル２の回転数を検出
するピックアップ装置２３からの出力が入力される。カ
ウンタ１６はピックアップ装置２３からの回転数をカウ
ントし、そのカウント結果をＣＰ　Ｕｌｌに出力する。

Ｐ−ＲＯＭ１２はプログラムをシーケンシャルに記憶し
ており、これはプログラムの実行ステップに相当する。

一方、ＥＥ−ＰＲＯＭ１３は巻取時における糸条の基礎
巻取パターン等を記憶しており、ＲＡＭ１４は外部情報
や演算に使用するデータの一次記憶等を行う。パラレル
ｌ１０１９はモータ起動スイッチ２０、巻取開始スイッ
チ２１およびランプ２２等に接続され、ＣＰＵ１１との
間に介在して、これらの起動指令やランプの点滅等につ
いてのインターフェースを行う。また、シリアルｌ１０
１８はコンソール２４からの情報をＣＰＵＩＩにインタ
ーフェースするもので、コンソール２４は糸条の巻取に
おける各種設定データの入力や巻取制御に必要な表示、
あるいは設定データにおける変更等を行う。時間的な制
御は発進器２５からのクロックパルスを計数することに
より行なう。前記インバータ１７はＣＰ　Ｕｌｌによっ
て演算され、Ｄ／Ａ変換器１５を介してＤ／Ａ変換され
た処理値に基づいて巻取制御に必要な周波数の交流を発
生させて巻取装置工内部に配設された同期モータ５に所
定周波数の交流電力を供給する。同期モータ５はスピン
ドル２を駆動しており、スピンドル２をインバータ１７
の周波数に応じた回転数で制御している。なお、このピ
ンクアップはあくまでも巻取ポビン７の回転数を算出し
て表示するものであり、これは糸条を巻取るための周速
制御等に供するものではない。

次に、作用を説明する。

第４図は制御盤４により実行される巻取制御のプログラ
ム（、ｊｏｓ−ｎを示すフローチャートである。本プロ
グラムは巻取装置を起動する制御盤４に設けられた押ボ
タンの操作により電源が投入されてスタートする（ステ
ップｐ＋）。電源が投入されると、Ｐ２で今回の運転の
際に糸条の巻取の条件の変更があるか否かを判別し、変
更があるときはＰ３でコンソール２４により基礎巻取パ
ターンの選択および特定要素の設定値変更を行う。

上記基礎巻取パターンの選択、特定要素の設定値変更に
は例えばつぎのようなものがある。下記の５が基礎巻取
パターンの選択、１〜４が特定要素の設定値変更の１例
である（第５図参照）。

１、巻始めのスピンドル回転ＢＮｏ　’　　（ｒｐｍ）
２、巻終わりのスピンドル回転数Ｎｎ’（ｒｐｍ）３、
巻取時間Ｔｚｃ分〕 ４、起動時間（定速時間Ｔ１、ランプアップ時間Ｔ２）
〔分〕 ５、基礎巻取パターンＢＰ、、ＢＰ２．　　・・・・・
・ＢＰｎ　（パターンの種類ｎ個）選択 次いで、Ｐ４で上記各データに基づいて糸条の巻取の運
転パターン（速度曲線）を演算する。なお、運転パター
ンのうち実際の巻取時間に相当する基礎巻取パターンの
設定については後述する第６図で詳述する。一方、Ｐ２
で巻取条件の変更がない止きは前回の運転パターンと同
一でよいと判断し、そのままＰ５にジャンプする。Ｐ、
ではモ−夕起動スイッチ２０がＯＮか否かを判別し、Ｏ
ＮのときはＰ、でスピンドル２の回転数が第５図に示し
たような起動特性（定速時間′ｒ１、ランプアップ時間
Ｔ２）になるようにインバータ１７の出力周波数を操作
する。一方、Ｐ、でモータ起動スイッチ２０がＯＦＦの
ときは再びＰＳに戻り、モータ起動スイッチ２０がＯＮ
されるまで待機する。次いで、Ｐ７で巻取開始スイッチ
２１がＯＮか否かを判別し、ＯＮのときはＰ７以降のス
テップに進み、ＯＦＦのときは再びＰ７に戻り、巻取開
始スイッチ２１がＯＮされるまで待機する。Ｐ８では同
期モータ５の回転数が同図に示すような巻取パターン（
Ｔ１間のスピンドル回転数に相当するいわゆる巻太り）
になるようにインバータ１７の出力周波数を操作し、同
様にＰ、で同図に示すランプダウンの速度になるように
、インバータ１７の出力周波数を操作する。さらに、Ｐ
ｌ。で一連の運転が終了したか否かを判定し、終了して
いないときはＰ２に戻って再び処理を維持し、終了した
ときはｐＨで電源を遮断して処理を終える。

第６図は巻取パターンの設定のプログラム（ＪＯＢ−２
）を示すフローチャートである。まず、ＰＨ１で基礎巻
取パターンＢＰＩ　、ＢＰ２　、・・・・・・ＢＰｎを
そのときの糸条の種類（例えば、糸条の太さ、巻取長等
）に合わせて選択（抽出）する。なお、基礎巻取パター
ン自体の算出については後述の第１０図で述べる。ここ
で、基礎巻取パターンＮｏ　−Ｎ　ｎは第７図に示すよ
うに巻取時間Ｔ３をｎ分割した点（Ｏ−ｎ）のスピンド
ル回転数を示しており、各ポイントのスピンドル回転数
の値は所定の関数に基く演算値あるいは実験データの何
れでも、また演算値を試験巻取によって修正した値でも
よい。また、各ポイント間のスピンドル回転数の値は速
度側？ｉ１１時にポイントとポイントを結ぶ直線補間に
より演算しても良い。次いで、Ｐ２２で第８図に示すよ
うに基礎巻取パターンＮＯ〜Ｎｎと特定要素の新たな設
定値Ｎｏ’、Ｎｎ’とにより基礎巻取パターンを修正す
るための伸縮率を演算し、Ｐｌ３でこの伸縮率に基づき
基礎巻取パターンＮｏ−ｗＮｎ　（第９．図０印）を修
正して実際に運転に用いる際の運転パターンＮｏ′〜Ｎ
ｎ’（同図・印）を演算する。さらに、Ｐ２４で各ポイ
ント間の時間ｄを次式■に従って演算し、Ｐ２Ｓで各ポ
イント間のスピンドル回転数の勾配ｇ。を次式〇に従っ
て演算して今回の処理を終了する。

ｇ、＝□　　・・・・・・■ 以上のようなステップを実行することにより減速時（糸
条の巻取時）の運転データが得られ、第１表で示される
。

第１表 ところで、実際の制？ＩＩではポイントｎ−１のスピン
ドル回転数Ｎ　ｎ　−１を出力し、巻取装置のスピンド
ル回転数を勾配ｇ、、で減速させて運転しこのような処
理を０回繰返すことにより巻取時の制’＜′ＩＩＪを行
っている。

第１０図は基礎巻取パターンの演算のプログラム（ＪＯ
Ｂ−３）を示すフローチャートである。本プログラムは
糸条をＱ通な条件で巻取るように予め基礎巻取パターン
を演算するもので、その演算結果は巻取の際の基本設定
要素としてＥＥ−ＰＲＯＭ１３に記憶され、必要に応じ
て（ＪＯ［３−２）で述べた基礎巻取パターンの修正が
行われる。まず、Ｐ３Ｉで各種条件（変数）をインプツ
１−する。

このｉＴｈには例えば次のようなものがある。

１、巻取速度　　　　　　ＶＣｍ／ｍ１ｎ）２、ｙ！：
取、］　　　　　　　　Ｗ　　Ｃｋｇ〕３、紡糸吐出Ｅ
Ｉ　　　　　　Ｐ　ＩＣｃｃ／　Ｈｒ　）４、ポリマー
の比重　　　Ｐ　ｚ　　Ｃｇ　／　ｃｎｌ　］５、ボビ
ンの外径　　　　Ｄｏ　　（龍〕６、トラバース長　　
　　Ｌ　　（龍〕７、嵩比重　　　　　　　Ｐ　３［ｇ
　／　ｃｎｌ　〕８、中空率　　　　　　　Ｑ　〔％〕 ９、フィラメント＞’Ｚ　　　　Ｆ　　　（Ｆｉｔ）１
０、ワインド数　　　　　ＷＲ １１，減速比　　　　　　　１／Ｒ １２、ステップタイム　　　Ｔ　　（ｍｉｎ）１３、巻
取時間の分割数　　■ 次いで、Ｐ３□で次式■に従って各巻取経過時分毎のス
ピンドルの回転数Ｎ　（１）を演算し、Ｐ３３でこの回
転数Ｎ　（１）を基礎巻取パターンを示すものとしてＥ
Ｅ−ＰＲＯＭ１３に格納して処理を終了する。

Ｎ　（１）＝　１００ｘＶｘｃｏｓ　　（Ｑｌ　　（Ｉ
）×π／　１８０）　／　（π／Ｄ　（Ｉ）　）・・・
・・・■ 但し、Ｄ　　（１）＝　　４ｘＷ　（１）／　（πＸＬ
／１０ＸＰ３　）　＋　（Ｄｏ　／１０）” Ｑｌ　　（１）　＝Ｑ　（１）　Ｘ　１８０／πＱ　（
１）＝ｔａｎ−’　（２ＸＬ／　（πｘ［１Ｎ）Ｘ１０
ｘＷＲ）） Ｗ　（１）　＝Ｐ　＋　／６０ｘＰ　２　ＸＴＸ　１な
お、Ｄ　（１）は刻々変化する巻取径を表わす。

このように、本実施例では糸条が最適な条件で巻取られ
るように予め基礎巻取パターンが適切に設定され（ＪＯ
Ｉ３−３）　、巻取条件の変更があると特定要素のみを
入力して、その糸条に対する巻取パターンが適切に補正
される（ＪＯＢ−２）。

したがって、糸条の種類、糸条の太さおよび巻取長さ等
の条件が変わっても新たなプログラム作成作業をなくす
ことができ、巻取の際の作業性、生産性を高めることが
できる。その結果、今日のように少量多種生産される場
合や銘柄の変更が歩頁繁に行われる場合等にも速やかに
対応できるプログラム制御式糸条巻取機を低コストで実
現することができる。

例えば、糸条に対する巻取パターン補正の具体的態様は
次の第１１〜１３図のように示される。

イ）同一巻取速度（すなわち、Ｎ　ｏ　、　Ｎ　ｎは一
定）で糸条の大きさく糸条の太さ）に変更がある場合（
第１１図参照）。この場合は基準の経過時間（同図鎖線
部）Ｔに対して糸条が大きいときはＴを小さく、糸条が
小さいときはＴを太き（する。

口）糸条の大きさは変わらず巻取速度に変更がある場合
（第１２図参照）。この場合は巻取速度が変化する分だ
け基準の巻取時間（同図鎖線部）Ｔから巻取時間を変化
させる。すなわち、巻取速度が速いときにはＴを小さく
、巻取速度が遅いときにはＴを大きくする。

ハ）巻取る糸長に変更がある場合（第１３図参照）。

巻取の時間が変化する分だけ巻終わりの速度を低く、か
つ時間長に、糸長が短いときには巻終わりの速度を裔＜
、かつ時間短にする。

また、本実施例では糸条に接触する検知器や種々のロー
ラ（例えばタッチローラ等）等が不必要であることから
、中空糸や異形断面糸あるいは高付加価値糸条にも適用
することができる他に、従来のプログラム制御式糸条巻
取機にも本発明の方法がそのまま適用できるので、装置
のハード面に手を加える必要がない。すなわら、ソフト
の対応のみで装置の提供を可能にするから、装置の複雑
化やコストアンプを避けて行うことができる。

なお、本実施例ではモータを同期モータ５として、周波
数制御しているが、勿論これには限定されず同期モータ
５の代わりに誘専モータを使用し、スピンドル２の回転
数を検出して、ＣＰＵヘフィードバノクし、Ｄ／Ａ変換
器１５からインバータ１７へ信号を発し周波数制御して
もよい。

以上の第１実施例は基準となる基ｔｊＢデータが１種Ｉ
■のものについて説明したが、基準データを時間的に数
ブロックに分けたものを使用してもよく、次にこの態様
を第２実施例で示す。

第１４図は本発明に係るプログラム制御式巻取方法を適
用した巻取機の第２実施例を説明するための図であり、
本実施例はハード的構成は第１実施例と同様であるので
詳しい説明は省略して、ソフト面についても異なる点の
みを説明する。

第１４図において、巻取り部の巻取パターンを最内層、
中層、最外層の３つのブロックに分け、それぞれに数個
ずつ、基礎巻取パターンを設定する。

なお、実際に運転する場合は各ブロックから１個ずつ計
３つの基礎巻取パターンを選択、連結して１つの基礎巻
取パターンを作成し、この基礎巻取パターンを特定の要
素のみで修正している。ここで、最内層、最外層の部分
は一定時間の場合が多いので時間を要素としての修正は
しなくてもよい。

また、起動時や停止時も１つのブロックとして数個の基
礎パターンを設定し、ｉ！訳して上記パターンに連結し
修正するようにしてもよい。

このように、本実施例では巻取パターンを時間的に数ブ
ロックに分けたものを各々数個ずつ設定しておき、実際
の運転時点ではそれらのブロック毎に基礎巻取パターン
を選択し、組合わせて１つの基礎巻取パターンを作り修
正しているので、第１実施例の効果をより一層高めるこ
とができる。

（効果） 本発明によれば、糸条が最適な条件で巻取られるように
予め基礎巻取パターンを設定しておき、巻取条件に変更
があると特定要素のみを入力して、前記基礎巻取パター
ンを修正しているので、糸条の種類、糸条の太さおよび
巻取長さ等の条件が変わっても新たなプログラム作成作
業をなくすことができ、巻取の際の作業性、生産性の向
上および低コスト化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１〜１３図は本発明に係るプログラム制御式巻取方法
を適用した巻取装置の第１実施例を示す図であり、第１
図はその巻取装置の正面図、第２図はその巻取装置の側
面図、第３図はその制御盤の回路構成図、第４図はその
巻取制御のプログラムを示すフローチャート、第５図は
その作用を説明するための特性図、第６図はその基礎巻
取パターンの設定のプログラムを示すフローチャート、
第７図はその基礎巻取パターンＮＯ〜Ｎｎを説明するた
めの図、第８図はその修正の為の伸縮率による１桑作を
説明するための図、第９図はその作用を説明するための
特性図、第１０図はその基礎巻取パターンの演算のプロ
グラムを示すフローチャート、第１１〜１３図はその巻
取パターンの補正の具体的態様を説明するための各パタ
ーン図、第１４図は本発明に係るプログラム制御式巻取
方法を適用した巻取装置の第２実施例を示すその作用を
説明するための特性図である。 ｌ・・・・・・巻取装置、 ４・・・・・・制御盤、 ２４・・・・・・コンソール。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）糸条の張力または巻取速度を検出する検出器等を
   用いないで糸条を巻取るプログラム式糸条巻取方法であ
   って、糸条を巻取る際の様々な要素により、糸条が最適
   な条件で巻取られるように、予め基礎巻取パターンを作
   成しておき、糸条の太さ、巻取長等が変った場合に、該
   基礎巻取パターンを特定要素のみを入力することにより
   修正し、この修正されたパターンによって糸条の巻取を
   プログラム制御するようにしたことを特徴とするプログ
   ラム制御式糸条巻取装置の巻取方法。
2. （２）前記基礎巻取パターンが予め数種類作成され、こ
   の内から任意の一つのパターンを選択し、その選択され
   た最適巻取パターンを特定の要素のみを入力して修正す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のプログ
   ラム制御式糸条巻取装置の巻取方法。
3. （３）前記基礎巻取パターンが巻取の経過時間を要素と
   して分割したブロック毎に数種類作成され、この内から
   各ブロックの基礎巻取パターンを選択し組合わせて１つ
   の基礎巻取パターンとし、該パターンを特定の要素のみ
   入力して修正することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載のプログラム制御式糸条巻取装置の巻取方法。