TW202206363A - 絲線捲繞機 - Google Patents

Abstract

為了有效抑制因橫動導絲器的往復移動而引起的張力的變動。 重繞機(1)具備：具有用於使行進的絲線(Y)沿著捲繞筒管(Bw)的軸向橫動的橫動導絲器(33)的橫動裝置(23)、對朝捲繞筒管捲繞的絲線賦予張力的張力賦予部(捲繞部(13)以及絲線輸送部(14))、及控制裝置(15)。控制裝置(15)具備：取得與橫動導絲器的將來的預測位置及預測速度中的至少一方相關的預測資訊的預測資訊取得部(橫動控制部(53))、及根據與張力的調節相關的調節資訊(轉速資訊)來控制絲線輸送部的張力調節部(輥控制部(54))。輥控制部(54)是將對應於時刻(t1)的轉速調節資訊，以與對應於從時刻(t1)起算既定時間(dt)後的時刻(t2)的預測資訊相關聯的方式取得。

Description

絲線捲繞機

本發明係關於絲線捲繞機。

在專利文獻1中公開了將行進中的絲線捲繞至筒管而形成卷裝的絲線捲繞機。更詳細地說，絲線捲繞機具備：具有用於使絲線沿著筒管的軸向橫動的橫動導絲器的橫動裝置；使筒管旋轉的捲繞部；以及將絲線朝捲繞部輸送的輥(喂絲輥)。利用朝筒管捲繞絲線的捲繞速度與由喂絲輥輸送絲線的絲線輸送速度之間的速度差來對絲線賦予張力(換言之，絲線捲繞機具備對捲繞至筒管的絲線賦予張力的張力賦予部)。藉由將這樣的張力控制為既定的值，形成因應用途的既定的捲繞密度的卷裝。

此處，對絲線實際賦予的張力會因橫動導絲器的往復移動而變動。例如，當在既定的橫動方向上，在橫動導絲器往復移動的區域中橫動導絲器從中央朝端部移動時，因絲線通道變長或因在橫動導絲器往復移動的區域中橫動導絲器將絲線朝橫動方向外側牽拉，張力可能無意間增加。並且，當在橫動導絲器往復移動的區域中橫動導絲器的前進方向在橫動方向上切換為從外側朝向內側時，因絲線通道變短或因由橫動導絲器產生的絲線的牽拉暫時放鬆，張力可能無意間減小。這樣的張力的變動能夠由電腦等的控制裝置(張力調節部)例如控制絲線輸送速度來抑制。例如，在專利文獻2中提出了利用與橫動導絲器的位置相關的資訊來控制絲線輸送速度的方法。 [先前技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：WO2020075383A1 專利文獻2：EP1318097B1

[發明所欲解決之問題]

張力調節部從取得考慮了橫動導絲器的位置(以及/或者速度)的張力調節的資訊起至實際調節張力為止存在一定程度的時滯(延遲)。時滯例如是因張力調節部進行的運算處理等所需要的時間以及張力賦予部的反應所需要的時間等而產生的。由於產生這樣的延遲，因此，例如當橫動週期短(橫動導絲器的動作迅速)的情況下，存在實際的張力調節無法充分追隨因橫動導絲器的移動而引起的張力的變動的顧慮。由此，會產生無法充分抑制張力的變動的問題。在專利文獻1、2中並沒有與上述那樣的時滯相關的記載。

本發明的目的在於有效地抑制因橫動導絲器的往復移動而引起的張力的變動。 [解決問題之技術手段]

第1發明的絲線捲繞機，是將行進中的絲線捲繞至筒管的絲線捲繞機，其特徵在於，係具備：橫動裝置，具有用於使上述絲線沿著上述筒管的軸向橫動的橫動導絲器；張力賦予部，對朝上述筒管捲繞的上述絲線賦予張力；以及控制部，上述控制部具有：預測資訊取得部，取得與上述橫動導絲器的將來的預測位置以及預測速度中的至少一方相關的預測資訊；以及張力調節部，根據與上述張力的調節相關的調節資訊來控制上述張力賦予部，上述張力調節部，係將對應於既定的第1時刻的上述調節資訊以與對應於從上述第1時刻起算既定時間後的第2時刻的上述預測資訊相關聯的方式取得。

在本發明中，將對應於某一第1時刻的調節資訊，以與對應於從第1時刻起算既定時間後的(即既定時間未來的)第2時刻的預測資訊相關聯的方式取得。“以相關聯的方式取得”意味著在對應於第1時刻的調節資訊和對應於第2時刻的預測資訊之間存在某種關係(計算、關聯等)。既定時間能夠考慮上述的時滯(延遲)而設定或者決定等。

由此，張力調節部能夠將實際應當在第2時刻進行的張力調節相關的信號比第2時刻提早既定時間輸出。因此，能夠補償上述延遲，在合適的時機調節張力。因而，能夠有效地抑制因橫動導絲器的往復移動而引起的張力的變動。

第2發明的絲線捲繞機的特徵在於，在上述第1發明中，上述既定時間比上述橫動導絲器的往復週期短。

在本發明中，既定時間短至小於橫動導絲器的往復週期。因此，能夠抑制在第1時刻預測的與第2時刻對應的橫動導絲器的預測位置以及/或者預測速度、和在第2時刻實際的橫動導絲器的位置以及/或者速度之間的誤差變大。因而，能夠高精度地控制張力。

第3發明的絲線捲繞機的特徵在於，在上述第1或者第2發明中，具備檢測對上述絲線賦予的張力的張力檢測部，上述張力調節部根據基於上述張力檢測部的檢測結果取得上述調節資訊。

絲線的張力不僅會因橫動導絲器的往復移動而變動，還會因其他的外部干擾因素而變動。在本發明中，藉由根據基於張力檢測部的檢測結果取得調節資訊，能夠進行回饋控制以使得張力接近既定的目標值。因而，還能夠抑制因橫動導絲器的往復移動以外的外部干擾因素而導致的張力變動，因此能夠使張力更加穩定化。

第4發明的絲線捲繞機的特徵在於，在上述第1～第3發明中的任一發明中，上述張力賦予部具有：朝上述筒管捲繞上述絲線的捲繞部以及將上述絲線朝上述筒管輸送的絲線輸送部，利用由上述捲繞部將上述絲線朝上述筒管捲繞的捲繞速度和由上述絲線輸送部將上述絲線朝上述筒管輸送的絲線輸送速度之間的速度差對上述絲線賦予上述張力，上述張力調節部係藉由控制上述絲線輸送部來調節上述張力。

在利用捲繞速度與絲線輸送速度之間的速度差對絲線賦予張力的結構中，也能夠藉由控制捲繞速度來控制張力。但是，若欲藉由控制捲繞速度來控制張力，則存在絲線的捲繞角度(斜繞角)無意間變動的顧慮。在這樣的情況下，為了抑制斜繞角的變動還必須控制橫動裝置，存在控制複雜化的顧慮。在本發明中，藉由控制絲線輸送速度來控制張力，因此，與為了控制張力而控制捲繞部的情況相比較，能夠使控制簡單化。

第5發明的絲線捲繞機的特徵在於，在上述第1～第4發明中的任一發明中，上述控制部，係在上述橫動導絲器的往復週期內變更上述張力的目標值。

在橫動導絲器的往復週期內張力的目標值變更的結構中，考慮上述的時滯而抑制張力的變動的本發明的控制特別有效。

第6發明的絲線捲繞機的特徵在於，在上述第5發明中，在上述橫動導絲器移動的橫動方向上，上述控制部使上述橫動導絲器在上述橫動導絲器往復移動的橫動區域中位於端部時的上述目標值比上述橫動導絲器在上述橫動區域中位於中央時的上述目標值低。

在橫動區域中，當橫動導絲器位於橫動方向端部時的絲線的張力大的情況下，在橫動導絲器的方向轉換時，存在絲線被朝筒管的軸向上的內側無意間牽拉的顧慮。結果，在筒管的軸向上，捲繞在比目標位置更內側的位置的絲線的量變多，存在卷裝的形狀走樣的顧慮。在本發明中，能夠減小橫動導絲器在橫動區域中位於橫動方向上的端部時的張力。因而，能夠抑制在橫動導絲器的方向轉換時絲線被朝筒管的軸向上的內側無意間牽拉。

接著，參照圖1～圖9對本發明的實施方式進行說明。將圖1所示的上下方向以及左右方向分別設為重繞機1的上下方向以及左右方向。將與上下方向以及左右方向雙方正交的方向(圖1的紙面垂直方向)設為前後方向。將絲線Y所行進的方向設為絲線行進方向。

(重繞機的結構) 首先，參照圖1對本實施方式的重繞機1(本發明的絲線捲繞機)的結構進行說明。圖1是從正面觀察重繞機1的示意圖。如圖1所示，重繞機1具備機體11、喂絲部12、捲繞部13、絲線輸送部14、控制裝置15(本發明的控制部)。重繞機1構成為：從由喂絲部12支承的喂絲卷裝Ps將絲線Y退繞，並利用捲繞部13捲回至捲繞筒管Bw(本發明的筒管)，形成捲繞卷裝Pw。更具體地說，重繞機1例如是用於將捲繞於喂絲卷裝Ps的絲線Y更整齊地重新捲繞、或者形成所期望的密度的捲繞卷裝Pw的裝置。

機體11設置成沿上下方向延伸。機體11例如豎立設置於未圖示的地面。在機體11的下側部分設置有喂絲部12。在機體11的上側部分設置有捲繞部13。在機體11的上下方向上的中間部設置有絲線輸送部14。

喂絲部12設置在機體11的下側部分。喂絲部12構成為對在喂絲筒管Bs捲繞絲線Y而形成的喂絲卷裝Ps進行支承。由此，喂絲部12能夠供給絲線Y。

捲繞部13構成為朝捲繞筒管Bw捲繞絲線Y而形成捲繞卷裝Pw。捲繞部13設置在機體11的上側部分。捲繞部13具有搖架臂21、捲繞馬達22、橫動裝置23、接觸輥24。

搖架臂21例如以能夠擺動的方式安裝於機體11。搖架臂21構成為例如以左右方向作為捲繞筒管Bw的軸向而將捲繞筒管Bw支承為能夠旋轉。在搖架臂21的前端部例如以能夠旋轉的方式安裝有把持捲繞筒管Bw的筒管保持具(未圖示)。捲繞馬達22是對筒管保持具進行旋轉驅動的馬達。捲繞馬達22例如是普通的步進馬達。捲繞馬達22可以具有檢測捲繞馬達22的旋轉軸(未圖示)的旋轉角度的旋轉編碼器(未圖示)。捲繞馬達22構成為能夠變更旋轉軸的轉速(每既定時間的轉數)。由此，捲繞馬達22能夠變更將絲線Y捲繞至捲繞筒管Bw的捲繞速度(即、捲繞卷裝Pw的表面的周速度)。捲繞馬達22與控制裝置15電連接(參照圖2)。

橫動裝置23是使絲線Y沿著捲繞筒管Bw的軸向(在本實施方式中為左右方向)橫動的裝置。橫動裝置23配置在捲繞卷裝Pw的絲線行進方向上的緊挨上游側。橫動裝置23具有橫動馬達31、環狀帶32、橫動導絲器33。

橫動馬達31例如是普通的步進馬達。橫動馬達31構成為能夠使旋轉軸(未圖示)正轉以及反轉。橫動馬達31可以具有檢測橫動馬達31的旋轉軸(未圖示)的旋轉角度的旋轉編碼器(未圖示)。橫動馬達31構成為能夠變更旋轉軸的轉速。橫動馬達31與控制裝置15電連接(參照圖2)。環狀帶32是安裝有橫動導絲器33的帶構件。環狀帶32捲掛於在左右方向相互離開配置的滑輪34以及滑輪35、和連結於橫動馬達31的旋轉軸的驅動滑輪36，張緊成大致三角形狀。環狀帶32由橫動馬達31往復驅動。橫動導絲器33安裝於環狀帶32，且在左右方向上配置在滑輪34與滑輪35之間。環狀帶32由橫動馬達31往復驅動，藉此使橫動導絲器33在左右方向直線地往復行進(參照圖1的箭頭)。由此，橫動導絲器33使絲線Y在左右方向(以下也稱為橫動方向)橫動。

接觸輥24是用於對捲繞卷裝Pw的表面賦予接觸壓力而調整捲繞卷裝Pw的形狀的輥。接觸輥24與捲繞卷裝Pw接觸，從動於捲繞卷裝Pw的旋轉而旋轉。

絲線輸送部14構成為將從喂絲卷裝Ps退繞的絲線Y朝捲繞筒管Bw輸送。絲線輸送部14在絲線行進方向上配置在喂絲部12與捲繞部13之間。絲線輸送部14具有喂絲輥41和輥驅動馬達42。

喂絲輥41是供絲線Y捲掛的輥。喂絲輥41例如是公知的夾持輥。喂絲輥41設置於機體11的前表面。喂絲輥41構成為藉由旋轉而將絲線Y朝絲線行進方向下游側輸送。喂絲輥41由輥驅動馬達42旋轉驅動。輥驅動馬達42例如是普通的步進馬達。輥驅動馬達42可以具有檢測輥驅動馬達42的旋轉軸(未圖示)的旋轉角度的旋轉編碼器(未圖示)。輥驅動馬達42構成為能夠變更旋轉軸的轉速。由此，輥驅動馬達42形成為能夠變更喂絲輥41的轉速(即能夠變更基於喂絲輥41的絲線輸送速度)。輥驅動馬達42與控制裝置15電連接(參照圖2)。在本實施方式中，利用基於捲繞部13的捲繞速度和基於絲線輸送部14的絲線輸送速度之間的速度差來對絲線Y賦予張力。即，組合捲繞部13和絲線輸送部14而成的結構相當於本發明的張力賦予部。通常，若上述速度差變大則張力變大，若上述速度差變小則張力變小。

在絲線輸送部14的下側(絲線行進方向上的上游側)配置有導絲器16。導絲器16例如配置在喂絲筒管Bs的中心軸的延長線上。導絲器16將從喂絲卷裝Ps退繞的絲線Y朝絲線行進方向下游側引導。在絲線輸送部14的上側(絲線行進方向上的下游側)配置有張力感測器17(本發明的張力檢測部)。張力感測器17構成為檢測對從絲線輸送部14朝捲繞部13行進的絲線Y賦予的張力。張力感測器17例如是具有未圖示的壓電元件的接觸式的感測器，但並不限於此。張力感測器17與控制裝置15電連接(參照圖2)。張力感測器17朝控制裝置15輸出檢測信號。張力感測器17也作為成為絲線Y藉由橫動導絲器33橫動時的支點的支點導件發揮功能。另外，在張力感測器17的絲線行進方向下游側可以設置有作為支點導件發揮功能的導絲器(未圖示)。

控制裝置15具備CPU、ROM、RAM(儲存部51。參照圖2)等。在儲存部51儲存有例如絲線Y的捲繞量、捲繞速度、應對絲線Y賦予的目標張力等參數。控制裝置15根據儲存於儲存部51的參數等，按照收納於ROM的程式，利用CPU對各部進行控制。控制裝置15與捲繞馬達22、橫動馬達31、輥驅動馬達42以及張力感測器17電連接(參照圖2)。

控制裝置15如後面敘述的那樣，是作為捲繞控制部52、橫動控制部53(本發明的預測資訊取得部)以及輥控制部54(本發明的張力調節部)發揮功能(參照圖2)。首先，控制裝置15從儲存部51取得與捲繞筒管Bw的轉速(或者基於捲繞部13的絲線Y的捲繞速度)的目標值相關的捲繞資訊。控制裝置15根據捲繞資訊而朝捲繞馬達22輸出用於控制捲繞馬達22的扭矩的信號。即，控制裝置15作為控制捲繞馬達22的捲繞控制部52發揮功能。

並且，控制裝置15從儲存部51取得與橫動導絲器33的目標位置以及目標速度相關的目標橫動資訊。控制裝置15根據目標橫動資訊而朝橫動馬達31輸出用於控制橫動馬達31的扭矩的信號。即，控制裝置15作為控制橫動馬達31的橫動控制部53發揮功能。

並且，控制裝置15取得與喂絲輥41的轉速(換言之，基於絲線輸送部14的絲線輸送速度)相關的絲線輸送資訊。控制裝置15根據絲線輸送資訊而朝輥驅動馬達42輸出用於控制喂絲輥41的轉速(更準確地說，輥驅動馬達42的扭矩)的信號。即，控制裝置15作為控制輥驅動馬達42的輥控制部54發揮功能。

在如上那樣的重繞機1中，從喂絲卷裝Ps退繞後的絲線Y朝絲線行進方向上的下游側行進。行進中的絲線Y一邊藉由橫動導絲器33而在左右方向(橫動方向)橫動、一邊被捲繞至旋轉中的捲繞筒管Bw。對絲線Y賦予的張力，主要藉由調節喂絲輥41的轉速(換言之，藉由調節基於絲線輸送部14的絲線輸送速度)而被控制為接近既定的目標張力。即，控制裝置15(輥控制部54)根據與喂絲輥41的轉速的調節相關的轉速調節資訊(本發明的調節資訊)來調節上述轉速，藉此控制絲線Y的張力。關於張力控制的詳細情況將在後面敘述。

(橫動導絲器的往復移動) 參照圖3對橫動導絲器33的往復移動進行說明。圖3的紙面上側的線圖是示出橫動導絲器33的在橫動方向上的位置與時刻之間的關係的線圖。圖3的紙面下側的線圖是示出橫動導絲器33的在橫動方向上的速度與時刻之間的關係的線圖。

在圖3的紙面上側部分示出的線圖中，橫軸表示時刻，縱軸表示橫動導絲器33的在橫動方向上的位置。為了說明的方便，將比橫動導絲器33往復移動的區域(橫動區域)的中心靠左方設為線圖的縱軸的正方向。並且，將比橫動區域的中心靠右方設為線圖的縱軸的負方向。通過控制裝置15對橫動馬達31進行驅動控制，使橫動導絲器33在左右方向往復移動。圖3所示的記號“T”表示橫動導絲器33往復一次的週期。作為具體例，在圖3中，當時刻為0時，橫動導絲器33位於橫動區域的中央。在時刻為T/4時，橫動導絲器33位於橫動區域的左端。在時刻為T/2時，橫動導絲器33位於橫動區域的中央。在時刻為3T/4時，橫動導絲器33位於橫動區域的右端。當橫動導絲器33位於橫動區域的中央時，從支點導件(在本實施方式中為張力感測器17)到橫動導絲器33為止的絲線通道最短。當橫動導絲器33位於橫動區域的端部時，該絲線通道最長。

並且，橫動導絲器33的速度如圖3的紙面下側部分所示的線圖那樣變化。作為具體例，在時刻為T/4時，在橫動區域中，橫動導絲器33的前進方向切換為從左方朝右方。在時刻為3T/4時，在橫動區域中，橫動導絲器33的前進方向切換為從右方朝左方。

(伴隨著橫動導絲器的往復移動的絲線的張力的變動) 接著，參照圖4以及圖5對伴隨著橫動導絲器33的往復移動的張力的變動進行說明。圖4是示出橫動導絲器33的位置、喂絲輥41的轉速、絲線Y的張力、時刻之間的關係的線圖的第1參考例。圖5是第2參考例。在圖4以及圖5中，紙面上側的線圖示出橫動導絲器33的位置與時刻之間的關係。紙面上下方向中間的線圖示出喂絲輥41的轉速與時刻之間的關係。紙面下側的線圖示出絲線Y的張力與時刻之間的關係。

絲線Y的張力大致如上所述由捲繞速度與絲線輸送速度之間的速度差決定。然而，對絲線Y實際賦予的張力會因橫動導絲器33的往復移動而變動。例如，在橫動區域中，當在橫動方向上橫動導絲器33從中央朝端部移動時，因絲線通道變長、在橫動區域中橫動導絲器33將絲線Y朝橫動方向外側牽拉，張力可能無意間增加。並且，在橫動區域中，當橫動導絲器33的前進方向在橫動方向端部切換為從外側朝內側時，因絲線通道變短、橫動導絲器33對絲線Y的牽拉暫時緩解，張力可能無意間減小。

為了抑制這樣的張力的變動，以往提出有各種方案。作為第1參考例，能夠舉出藉由使張力感測器17的檢測結果反映於輥驅動馬達42的控制來實現該張力變動的抑制的控制方案。該控制例如是普通的回饋控制。藉由該控制，例如如圖4所示喂絲輥41的轉速變更，由此絲線輸送速度變更。然而，在該控制方法中，由於在實際張力變動後絲線輸送速度變更，因此會產生以下的問題。例如在橫動週期短(橫動導絲器的動作迅速)的情況下，對於因橫動導絲器33的移動引起的張力的變動，有絲線輸送速度的調節無法追隨的顧慮。在該情況下，如圖4所示，無法充分抑制張力的變動，相對於目標張力(參照圖4的虛線)，實際的張力(參照圖4的實線)出現偏差。

作為第2參考例，能夠舉出利用與橫動導絲器33的位置以及/或者速度相關的資訊來調節絲線輸送速度的控制方案。在該控制中，為了進行絲線輸送速度的調節，考慮與對應於橫動導絲器33的位置的張力變動相關的資訊。即，在預測為因橫動導絲器33的移動而張力變大的時機，以使得絲線輸送速度變大的方式控制喂絲輥41的轉速(參照圖5)。並且，在預測為張力變小的時機，以使得絲線輸送速度變小的方式控制喂絲輥41的轉速(參照圖5)。

然而，從控制裝置15(輥控制部54)取得與喂絲輥41的轉速的變更相關的資訊起、至喂絲輥41轉速實際變更為止，存在一定程度的時滯(延遲)。時滯例如是因由輥控制部54進行的運算處理等所需要的時間、輥驅動馬達42的旋轉軸(未圖示)等的慣性質量、以及喂絲輥41的慣性質量等而產生的。由於產生這樣的延遲，因此，例如在橫動週期非常短的情況下(橫動導絲器33的動作非常迅速的情況下)，存在來不及進行絲線輸送速度的調節的顧慮。因此，在第2參考例(參照圖5)的方案中，雖然與第1參考例(參照圖4)方案相比能夠抑制張力變動，但存在無法充分抑制該變動的顧慮(參照圖5)。因此，在本實施方式中，為了有效地抑制因橫動導絲器33的往復移動而引起的張力的變動，控制裝置15進行如下的控制。

(具體的張力控制方法) 參照圖6～圖9對基於控制裝置15的具體的張力控制的方法進行說明。以下說明的張力控制是橫動導絲器33往復一次的週期(上述的T)內的張力控制。另外，在本實施方式中，目標張力是恒定的(參照圖9的紙面下側的線圖的虛線)。並且，在本實施方式中，在橫動導絲器33的往復週期內，捲繞速度大致恒定。

在儲存部51例如儲存有將橫動導絲器33的目標位置以及目標速度與時間建立關聯的表格。或者控制裝置15例如可以構成為將目標位置以及/或者目標速度作為時間的函數進行計算。或者，也可以在儲存部51儲存有將橫動導絲器33的目標位置以及目標速度的一方與時間建立關聯的表格。在該情況下，控制裝置15可以根據橫動導絲器33的目標位置以及目標速度中的一方的資訊算出另一方的資訊。控制裝置15(橫動控制部53)根據這樣的橫動導絲器33的目標位置以及目標速度的資訊來控制橫動馬達31的動作。

上述的目標位置以及目標速度的資訊如後面敘述的那樣，還可以作為橫動導絲器33的將來位置(預測位置)以及將來速度(預測速度)的資訊(預測資訊)加以利用。具體地說，例如如圖6的表所示，預測在既定的時刻t1(本發明的第1時刻)橫動導絲器33所處的位置即預測位置是x1。並且，時刻t1的橫動導絲器33的預測速度是v1。並且，在從時刻t1起算既定時間dt後的時刻t2(本發明的第2時刻)，橫動導絲器33的預測位置以及預測速度分別是x2以及v2。dt是比橫動導絲器33的往復週期短的時間。同樣，在從時刻t2起算既定時間dt後的時刻t3，橫動導絲器33的預測位置以及預測速度分別是x3以及v3。

並且，在某一時刻的橫動導絲器33的預測位置與在該時刻的喂絲輥41實際應有的轉速之間的關係如圖7的表所示。例如，與時刻t1對應的橫動導絲器33的預測位置如上所述為x1。在時刻t1的喂絲輥41的實際應有的轉速例如為n1。n1是將因橫動導絲器33的往復移動引起的絲線Y的張力變動納入考慮而用於使時刻t1的實際的張力與目標張力大致一致的轉速。同樣，在時刻t2(預測位置x2)的喂絲輥41的實際應有的轉速是n2。在時刻t3(預測位置x3)的喂絲輥41的實際應有的轉速是n3。

此處，如上所述，從控制裝置15(輥控制部54)取得與喂絲輥41的轉速調節相關的資訊(轉速調節資訊)起、至喂絲輥41的轉速實際變更為止，存在一定程度的時滯(延遲)。當假定這樣的時滯例如與上述的既定時間dt大致相等時，輥控制部54例如按照以下方式控制絲線輸送部14。換言之，以既定時間dt與上述時滯大致相等為前提，控制裝置15按照以下方式進行設定。

在儲存部51例如儲存有：用於根據橫動導絲器33的將來的預測位置以及預測速度的資訊(預測資訊)計算喂絲輥41的轉速的指令值(以下記為轉速指令值)的函數。該函數例如是係數固定的函數(即，關於該函數，當輸入了相同的預測資訊時輸出相同的轉速指令值)。輥控制部54從橫動控制部53接受預測資訊，並使用該函數計算轉速指令值。此處，輥控制部54在計算與時刻t1對應的轉速指令值(換言之，與在時刻t1應當從輥控制部54朝輥驅動馬達42輸出的控制信號相關的資訊)時，使用與既定時間dt未來的時刻t2對應的預測資訊。與時刻t2對應的預測資訊是橫動導絲器33在時刻t2的預測位置以及預測速度的資訊。

作為具體例，橫動控制部53將預測資訊提早發送至輥控制部54，由此，能夠在與時刻t1對應的轉速指令值的計算中使用與時刻t2對應的預測資訊。由此，與時刻t1對應的轉速指令值成為n2(參照圖8的表以及圖9的線圖)。即，輥控制部54作為與時刻t1對應的轉速調節資訊，是取得與對應於時刻t2的橫動導絲器33的預測位置x2以及預測速度v2關聯的轉速指令值(即、n2)。換言之，對應於時刻t1的轉速調節資訊，是以與對應於從時刻t1起算既定時間dt後的未來時刻t2的預測資訊相關聯的方式取得。

由此，輥控制部54能夠將用於將喂絲輥41的轉速調節為n2的控制信號比時刻t2提早既定時間dt輸出(參照圖9的紙面中央部的虛線)。作為更具體的例子，在橫動導絲器33在橫動區域中即將到達橫動方向上的外端前(在圖9中為時刻t2)，必須使喂絲輥41的實際的轉速(參照圖9的實線)最大。為了實現該目的，喂絲輥41的轉速的指令值(參照圖9的虛線)最大的時機成為從時刻t2起算既定時間dt前的時刻t1。由此，上述的時滯(延遲)得到補償，喂絲輥41的轉速在合適的時機被調節。即，張力在合適的時機被調節，張力變動有效地被抑制。

另外，輥控制部54也可以將張力感測器17的檢測結果也納入考慮而取得轉速指令值。即，輥控制部54可以根據上述的轉速指令值和張力感測器17的檢測結果，最終計算(生成)喂絲輥41的轉速的指令值(更準確地說是輥驅動馬達42的扭矩指令值)。由此，還能夠抑制因橫動導絲器33的往復移動以外的外部干擾因素而導致的張力變動。

如上，對應於某一時刻t1的轉速調節資訊，是以與對應於從時刻t1起算既定時間dt後(即既定時間dt未來)的時刻t2的預測資訊相關聯的方式取得。由此，輥控制部54能夠將與在時刻t2應當執行的轉速調節(張力調節)相關的信號比時刻t2提早既定時間dt輸出。因此，能夠補償上述延遲而在合適的時機調節張力。因而，能夠有效地抑制因橫動導絲器33的往復移動而引起的張力的變動。

並且，既定時間dt短至小於橫動導絲器33的往復週期。因此，能夠抑制在時刻t1預測的對應於時刻t2的橫動導絲器33的預測位置、與時刻t2的實際的橫動導絲器33的位置之間的誤差變大。因而，能夠高精度地控制張力。

並且，藉由根據基於張力感測器17的檢測結果來取得轉速調節資訊，能夠以使得張力接近既定的目標值的方式進行回饋控制。因而，能夠抑制因橫動導絲器33的往復移動以外的外部干擾因素而導致的張力變動，能夠使張力更加穩定化。

並且，在本實施方式中，藉由控制基於絲線輸送部14的絲線輸送速度來控制張力。因而，與為了控制張力而控制捲繞部13的情況相比，能夠使控制簡單化。

接著，說明對上述實施方式附加了變更後的變形例。但是，關於具有與上述實施方式同樣的結構的部分，標註相同的符號並適當地省略說明。

(1)在上述實施方式中，輥控制部54根據預測資訊而使用函數來計算喂絲輥41的轉速指令值，但並不限於此。例如，也可以在儲存部51儲存有將時刻、對應於時刻t1的轉速指令值、對應於時刻t2的預測位置以及/或者預測速度的資訊建立關聯的表格。作為具體例，對應於時刻t1的轉速調節資訊，可以是與對應於時刻t2的預測位置x2以及預測速度v2關聯的轉速指令值(即n2)(參照圖8)。輥控制部54可以從儲存部51取得這樣的資訊而控制絲線輸送部14。這樣的控制也包含於“對應於時刻t1的轉速指令值的資訊，是以與對應於時刻t2的預測資訊相關聯的方式取得”的控制。

(2)或者，轉速指令值的資訊並不一定要利用函數或者表格等而明確地與預測資訊建立關聯。即，作為上述的具體例，必須在橫動導絲器33在橫動區域中即將到達橫動方向上的外端前(在圖9中為時刻t2)，使喂絲輥41的實際的轉速(參照圖9的實線)最大。另一方面，喂絲輥41的轉速指令值(參照圖9的虛線)最大的時刻並非時刻t2，而是從時刻t2起算既定時間dt前的時刻t1。即，例如，只要輥控制部54朝輥驅動馬達42輸出用於使喂絲輥41的轉速最大的控制信號的時刻t1是比時刻t2提早既定時間dt即可。這樣的控制也包含於“對應於時刻t1的轉速指令值的資訊，是以與對應於時刻t2的預測資訊相關聯的方式取得”的控制。

(3)在至上述說明為止的實施方式中，喂絲輥41的轉速指令值是利用例如預先決定的函數來取得(即，該函數所包含的係數固定)，但並不限於此。例如，上述函數也可以具有能夠變更的係數。控制裝置15可以在捲繞卷裝Pw的形成中記錄轉速指令值的資訊和張力感測器的檢測結果。控制裝置15可以根據所記錄的上述資訊，以使得絲線Y的張力的偏差最小的方式，進行用於更新上述係數的計算。換言之，控制裝置15也可以構成為在捲繞卷裝Pw的形成中進行用於取得最佳的轉速指令值的學習。

(4)在至上述說明為止的實施方式中，絲線Y的目標張力恒定，但並不限於此。即，控制裝置15也可以在橫動導絲器33的往復週期內變更張力的目標值。更具體地說，如圖10所示，在橫動方向上，可以使橫動導絲器33在橫動區域中位於端部時的張力的目標值比橫動導絲器33在橫動區域中位於中央時的張力的目標值低。由此，能夠獲得如下的效果。即，當在橫動導絲器33在橫動區域中位於橫動方向端部時絲線Y的張力大的情況下，在橫動導絲器33的方向轉換時，存在絲線Y被朝捲繞筒管Bw的軸向上的內側無意間牽拉的顧慮。結果，在捲繞筒管Bw的軸向上，捲繞在比目標位置更內側的位置的絲線Y的量變多，有捲繞卷裝Pw的形狀走樣的顧慮。在該變形例中，能夠減小當橫動導絲器33在橫動區域中位於橫動方向上的端部時的張力。因而，能夠抑制在橫動導絲器33的方向轉換時絲線Y被朝捲繞筒管Bw的軸向上的內側無意間牽拉的情況。在像這樣在橫動導絲器33的往復週期內張力的目標值變更的結構中，考慮上述的時滯而抑制張力的變動的控制特別有效。

(5)在至上述說明為止的實施方式中，既定時間dt比橫動導絲器33的往復週期短，但並不限於此。即，在橫動導絲器33的往復週期極短的情況下(橫動導絲器33的動作非常迅速的情況下)，也可以使既定時間dt長達橫動導絲器33的往復週期以上。

(6)既定時間dt也可以根據捲繞條件等而變更。既定時間dt也可以從捲繞卷裝Pw的形成開始至形成完畢為止恒定。或者，既定時間dt也可以在從捲繞卷裝Pw的形成開始至形成完畢為止的期間適當變更。

(7)在至上述說明為止的實施方式中，重繞機1具備張力感測器17，但並不限於此。即便並不具備張力感測器17，也能夠藉由上述那樣的控制來抑制因橫動導絲器33的往復移動而引起的張力變動。

(8)在至上述說明為止的實施方式中，控制裝置15藉由控制絲線輸送速度來控制絲線Y的張力，但並不限於此。控制裝置15也可以藉由控制捲繞速度來控制絲線Y的張力。

(9)在至上述說明為止的實施方式中，利用捲繞速度與絲線輸送速度之間的速度差來對絲線Y賦予張力，但張力賦予部的結構並不限於此。重繞機1例如也可以代替絲線輸送部14而具備張力賦予裝置(未圖示)，該張力賦予裝置具有構成為夾持絲線Y的導引構件(未圖示)。在這樣的結構中，利用由導引構件夾住絲線而產生的摩擦力來對絲線Y賦予張力。張力賦予裝置也可以構成為能夠變更絲線Y與導絲構件接觸的接觸長度以及/或者導引構件夾持絲線Y的力。如上，也可以設置有代替上述速度差而利用摩擦力來對絲線Y賦予張力的張力賦予部。

(10)在至上述說明為止的實施方式中，橫動導絲器33安裝於環狀帶32，但並不限於此。例如，也可以在被擺動驅動的臂的前端部安裝有橫動導絲器33(參照日本特開2007-153554號公報等)。或者，橫動導絲器33也可以由線性馬達等往復驅動。

(11)在至上述說明為止的實施方式中，橫動導絲器33由構成為能夠正反驅動的驅動源驅動，但並不限於此。例如，重繞機1也可以具備以朝單方向旋轉驅動的馬達作為驅動源的凸輪式的橫動裝置。

(12)本發明並不限於重繞機1，也能夠應用於將絲線捲繞於筒管的各種各樣的絲線捲繞機。

1:重繞機(絲線捲繞機) 13:捲繞部(張力賦予部) 14:絲線輸送部(張力賦予部) 15:控制裝置(控制部) 17:張力感測器(張力檢測部) 23:橫動裝置 33:橫動導絲器 53:橫動控制部(預測資訊取得部) 54:輥控制部(張力調節部) Bw:捲繞筒管(筒管) dt:既定時間 Y:絲線 t1:時刻(第1時刻) t2:時刻(第2時刻)

[圖1]是從正面觀察本實施方式的重繞機的示意圖。 [圖2]是示出重繞機的電氣結構的圖。 [圖3]是示出橫動導絲器的位置與時刻之間的關係的線圖、以及示出橫動導絲器的速度與時刻之間的關係的線圖。 [圖4]是示出橫動導絲器的位置、喂絲輥的轉速、絲線的張力、時刻之間的關係的線圖的第1個參考例。 [圖5]是示出橫動導絲器的位置、喂絲輥的轉速、絲線的張力、時刻之間的關係的線圖的第2個參考例。 [圖6]是說明橫動導絲器的預測位置以及預測速度與時刻之間的對應的表。 [圖7]是說明某一時刻的橫動導絲器的預測位置與喂絲輥實際應具有的轉速之間的關係的表。 [圖8]是示出考慮了既定的時滯的、喂絲輥的轉速指令值與時刻之間的關係的表。 [圖9]是示出本實施方式的橫動導絲器的位置、喂絲輥的轉速、絲線的張力、時刻之間的關係的線圖。 [圖10]是示出變形例的橫動導絲器的位置、喂絲輥的轉速、絲線的張力、時刻之間的關係的線圖。

Claims (6)

1. 一種絲線捲繞機，係將行進中的絲線捲繞至筒管，其特徵在於， 係具備： 橫動裝置，具有用於使上述絲線沿著上述筒管的軸向橫動的橫動導絲器； 張力賦予部，對朝上述筒管捲繞的上述絲線賦予張力；以及 控制部， 上述控制部具有： 預測資訊取得部，取得與上述橫動導絲器的將來的預測位置以及預測速度中的至少一方相關的預測資訊；以及 張力調節部，根據與上述張力的調節相關的調節資訊來控制上述張力賦予部， 上述張力調節部，係將對應於既定的第1時刻的上述調節資訊，以與對應於從上述第1時刻起算既定時間後的第2時刻的上述預測資訊相關聯的方式取得。
2. 如請求項1所述的絲線捲繞機，其中， 上述既定時間比上述橫動導絲器的往復週期短。
3. 如請求項1或2所述的絲線捲繞機， 其係具備檢測對上述絲線賦予的張力的張力檢測部， 上述張力調節部，係根據基於上述張力檢測部的檢測結果取得上述調節資訊。
4. 如請求項1至3中任一項所述的絲線捲繞機，其中， 上述張力賦予部係具有：朝上述筒管捲繞上述絲線的捲繞部、以及將上述絲線朝上述筒管輸送的絲線輸送部， 利用由上述捲繞部將上述絲線朝上述筒管捲繞的捲繞速度和由上述絲線輸送部將上述絲線朝上述筒管輸送的絲線輸送速度之間的速度差，對上述絲線賦予上述張力， 上述張力調節部，係藉由控制上述絲線輸送部來控制上述張力。
5. 如請求項1至4中任一項所述的絲線捲繞機，其中， 上述控制部，係在上述橫動導絲器的往復週期內變更上述張力的目標值。
6. 如請求項5所述的絲線捲繞機，其中， 在上述橫動導絲器移動的橫動方向上，上述控制部係使上述橫動導絲器在上述橫動導絲器往復移動的橫動區域中位於端部時的上述目標值比上述橫動導絲器在上述橫動區域中位於中央時的上述目標值低。

Images