WO2004039713A1

WO2004039713A1 - 糸の巻取方法及び装置

Info

Publication number: WO2004039713A1
Application number: PCT/JP2002/011290
Authority: WO
Inventors: Hiroaki Terase; Minoru Tokuda
Original assignee: Nakagoshi Machinery Co., Ltd.
Priority date: 2002-10-30
Filing date: 2002-10-30
Publication date: 2004-05-13
Also published as: JPWO2004039713A1

Abstract

給糸体から接線方法に解舒した糸を巻取る方法及び装置に関する。糸の高速巻取を実現しようとする際に、給糸体の回転数が上がることに起因する大きな張力変動が生じ、糸の損傷や糸切れが発生する。この発明により、高速でかつ糸の損傷や切断を生じない分織機や仮撚機を実現することができる。この発明の方法及び装置では、給糸体の回転数が所定の速度、即ち解舒される糸の張力に大きな変動を生ずるような回転数に達するまでは糸速一定制御で糸を巻き取り、給糸体の回転数が前記所定の回転数に達した後は、給糸体の回転数が一定となるように巻取軸の回転を制御する。

Description

明細書糸の卷取方法及び装置技術分野

この発明は、分繊機ゃ仮撚機などにお {

卷取装置に関するものである。特に、卷取られる糸を供給する給糸体から糸を接線方法に解舒して、即ち、糸の解舒に伴って給糸体が回転する態様で解舒して、当該解舒された糸を卷取る装置における巻取速度の制御に特徴がある、上記方法.及び装置に関するものである。背景技術

分繊機ゃ仮撚機において、分繊ゃ仮撚された糸を卷取体に巻取るとき、卷取軸を一定速度で.回転させると、卷取りの進行に従って卷取体の径が増大し、卷き取られる糸の速度や張力が増大する。そこでこの種の機械に設けられる卷取装置においては、糸の通路に張力調整機と糸速検出器とを設けて、糸張力の変動を抑制しつつ、糸速が一定となるように卷取軸の回転数を連続的に制御して、巻取を行っている。

糸の巻取における糸速や糸張力の制御に関しては、例えば特開昭 4 9一 8 2 8 6 6号公報には、卷取軸を駆動する電動機の速度を所定の演算式に従って演算する演算装置を設けて、当該演算装置の出力を速度基準として前記電動機を制御する技術が示されている。また特閧昭 6 2— 2 6 8 9 5 7号公報には、卷取りの進行に伴つて変化する卷取速度パターンを予め設定しておき、この設定値に卷取速度の検出値が沿うように卷取軸の回転数を制御して卷取張力を一定にする技術が開示されている。更に、特閧昭 6 3— 1 0 1 2 7 9号公報には、制網機用ポビンの卷取装置に関して、卷き始めと卷き終りにソフトスタート制御とソフトダウン制御とを行うことにより、卷き始めや巻き終りの際には糸張力を略一定にし、巻取中間においては糸速を一定とするように、卷取体の回転を制御することにより、糸張力の変動を防止して糸の巻き崩れを防止する技術が開示されている。

巻取体に巻き取る糸を給糸体から解舒する方法として、糸を給糸体の軸方向に解舒する方法と、接線方向に解舒する方法とがある。軸方向に解舒する方法では、解舒に伴って糸に撚りが生じ、その撚り数は給糸体の径が小さくなるほど大きくなる。一方、後者の換線方向に解舒する方法によれば、解舒に伴う撚りは発生しないが、解舒に伴って給糸体が転動し、糸速を一定にして解舒すると、給糸体の径が小さくなるほどその転動速度が増大する。糸に撚りを付与する撚糸機では、前者の軸方向解舒が採用され、分繊機では、糸が撚られると分繊が不可能になるので、後者の接線方向解舒が採用される。仮撚機では、軸方向解舒を行うものと、接線方向解舒を行うものとが共に用いられている。

卷取装置を備えた糸処理機械、例えば分繊機ゃ仮撚機の生産性を高めるためには、糸速を早くすることが必要である。しかし、糸速を早くすると、張力調整器の応答遅れが大きくなり、更に卷取体や給糸体（接線方向に糸を解舒するもの）の回転慣性が大きくなるために、糸の張力変動が大きくなり、糸の損傷や糸切れが生じやすくなる。また卷取体の外周側の糸の張力が増大して、卷き崩れが発生する。そのため、巻取速度を早くすることには技術的な困難が伴い、これを実現しょうとすると、精度の高い糸速及び糸張力の検出と応答速度の速いフィードバック制御とを必要とし、これらの制御を実現するための装置が極めて高価になる。発明の開示

この発明は、糸の高速卷取を実現しょうとする際に生ずる上記の問題を簡単な手段で解決するものである。卷き取る糸を給糸体から接線方向で解舒する構造の分繊機ゃ仮撚機における糸の卷取においては、給糸体の径が減少したときに、給糸体の回転数が上がることに起因する張力変動が大きく、これが安価な装置で高速卷取を実現する障害となっている。この発明により、この問題を,有効に解决することができ、給糸体から接線方向に解舒した糸を巻き取る高速でかつ糸の損傷や切断を生じない分織機や仮撚機を実現することができる。

この発明の巻取装置は、糸を接線方向に解舒している給糸体の回転数が所定の速度、即ち解舒される糸の張力に大きな変動を生ずるような回転数に達するまでは糸速一定制御で.糸を卷き取り、給糸体の回転数が前記所定の回転数に達した後は、給糸体の回転数が一定となるように卷取軸の回転を制御している。

即ち、この発明の糸の卷取方法は、給糸体 3に巻かれた糸 3 0を当該給糸体の接線方向に解舒して電動機 3 5で回転駆動される卷取軸 1 7に装着された巻取体 1 8に卷取る糸の卷取方法において、糸速が一定となるように前記電動機の回転数を制御する糸速制御モードと、給糸体 3の回転数が一定となるように前記電動機の回転数を制御する給糸回転数制御モードとを備え、糸速制御モードで巻取りを開始し、所定のタイミングで糸速制御モードから給糸回転数制御モードに切換え、給糸回転数制御モードで巻取りを終了することを特徴とする。

糸速制御モードから給糸回転数制御モードに切換える夕イミングは、給糸体 3の回転数が所定の回転数、例えば予め設器に設定した回転数や、糸速検出器 3 8の設定値として設定された回転数に達したタイミングとする。

上記の卷取方法により運転されるこの発明の糸の卷取装置は、自由回転可能な給糸軸 2 と、電動機 3 5で回転駆動される卷取軸 1 7 と、糸速検出器 3 8 と、前記電動機の回転数を制御する制御装置 4 0 とを備え、糸速検出器 3 8で糸速を検出しながら給糸軸 2に装着された給糸体 3に巻かれた糸 3 0 を当該給糸体の接線方向に解除して卷取軸 1 7に装着された卷取体 1 8に卷取る糸の卷取装置において、給糸体 3の回転数を検出する回転検出器 3 9を備え、前記制御器は、当該回転検出器の検出値が所定値に達したときに、糸速検出器 3 8の検出値が設定値となるように電動機 3 5を制御する糸速制御モードから回転検出器 3 9の検出値が設定値となるように電動機 3 5 を制御する給糸回転数制御モードへと切換えることを特徴とするものである糸速制御モードから給糸回転数制御モードへの切換は、糸 3 0の解舒に伴って生ずる給糸体 3の回転数を検出するこどによつて行われる。制御装置は、糸速制御モード時における糸速の設定手段と、給糸回転数制御モードにおける給糸体の回転数の設定手段とが設けられる。この設定手段で設定する値は、絶対値であってもよいが、相対値であってもよい。即ち、糸速を検出している糸速検出器 3 8の検出値と、給糸体の回転数を検出している回転検出器 3 9の検出値との比が予め設定した比率に達したときに、制御モードを切換えるようにしてもよい。図面の簡単な説明

図 1 は分繊機の一例を示す正面図である。図 2は図 1の装置の張力調整装置の詳細正面図である。図 3は図 1の装置の制御系を示すブロック図である。図 4は図 3の制御系における制御手順を示すフ口一チャートである。図 5は図 3 とは異なる制御系を示す要部のブロック図である。図 6は図 5の制御系における制御手順を示すフローチヤ一トである。図 7は糸速一定制御時における給糸体回転数の変化を示す線図である。図 8はこの発明の方法及び装置における給糸体回転数の変化を示す線図である。図 9は卷取体回転数の変化を示す線図である。

図において、. 2は給糸軸、 3は給糸体、 6は張力調整装置、 1 0は糸速検出ローラ、 1 1は分繊ガイド、 1 4は糸切検出器、 1 5及び 1 6はトラパースバ一、 1 7は卷取軸、 1 8卷取体、 1 9は駆動ペル卜、 3 5は電動機、 3 6及び 3 7はスリット円板、 3 8及び 3 9は光電センサ、 4 0は制御装置、 4 1及び 4 2はパルスカウン夕、 4 3は比較器、 4 4はモー夕制御部、 4 5及び 4 8は切替器、 4 6及び 4 7はパルス数設定器である

発明を実施するための最良の形態

図 1 ないし図 4は、分繊機を例にして、この発明の卷取方法及び装置を示した図である。図 1は分織機全体を示す正面図で、 1はフレーム.、 2はフレーム 1 に自由回転可能に支持された給糸軸、 3は給糸軸 2に装着された給糸体、 4はフレーム 1 に固定して給糸軸 2 と平行に設けたガイドパイプ、 5はフレーム 1に固定して設けた 1個又は複数個の糸ガイド、 6は図 2に詳細を示した張力調整装置、 7は張力調整装置の揺動腕、 8及び 9は揺動腕 7の両端に設けられた入口側及び出口側糸ガイド、 1 Gは図の紙面直角.方向の軸回りにフレーム 1に自由回転可能に軸支された糸速検出ローラ、 1 1は定位置に設けた分繊ガイド、 1 2は分繊後の各糸 3 1 を個別に案内する分繊糸ガイド、 1 4は糸切検出器、 1 5及び 1 6は相互の間隔を保って上下に往復動するトラパースバー、 1 7は上下方向の軸回りに自由回転可能に軸支された卷取軸、 1 8は各卷取軸に装着された卷取体、 1 9は複数の卷取軸 1 7 を同時駆動している駆動ベルト、 2 0は制御ボヅクスである。

張力調整装置を示す図 2を参照して、揺動腕 7は、その中心 cで図の紙面直角方向の軸回りに自由揺動可能にフレーム 1 に装着されている。 2 5はフレーム 1に固定されたブラケヅト、 2 6はブラケヅト 2 5 と揺動腕 7 との間に装架されて揺動腕 7 に図で右回りの付勢力を与えている張力調整ばね（引張コイルばね）である。 2 7は給糸軸 2に固定されたブレーキプーリ、 2 8は一端 2 8 aをフレーム 1 に固定してブレーキプーリ 2 7 に卷回したブレーキバンド、 2 9はブレーキバンド 2 8の他端と揺動腕 7 との間に装架されてブレーキパンド 2 &に張力を付与しているブレーキばね（引張コイルばね）である。ブレーキばね 2 9の引張力は、揺動腕 7に当該腕を図で左回りに揺動させる方向の付勢力を付与している。

上述した分繊機の構造及び張力調整装置の構造は公知のものである。次に.これらの装置の動作を簡単に説明する。図 1 において、給糸体 3がら接線方向に解舒された.糸 3 0は、ガイドパイブ 4に掛げ回された後、再度給糸体 3の外周に掛け回されて ' 、次に糸ガイド 5を通り、張力調整装置の入口側及び出口側糸ガイド 8、 9 を経て、糸速検出プ一リ 1 0に略 1回転卷回されて分繊ガイド 1 1へと導かれる。

分繊ガイド 1 1に導かれた糸 3 0は、 .分繊ガイド 1 1で分繊され、分繊後の分繊糸 3 1は、分繊糸ガイド 1 2 糸切れ検出器 1 4の検出部及び上下のトラパースパー 1 5、 1 6の間を通つて、卷取体 1 8に卷回される。巻取体 1 8は、駆動ベルト 1 9によって回転駆動されている。トラバースバ一 1 5、 1 6は、この駆動ペルト 1 9の駆動速度に同期して上下方向に往復動している。糸 3 0は、卷取体 1 8の回転力により張力が付与されて給糸体 3から解舒されている。即ち、給糸体 3は、糸 3 0 の解舒張力により回転駆動されている。

給糸体 3の回転には、ブレーキバンド 2 8により抵抗が付与されているが、出口側の糸 3 0の張力が大きくなると、揺動腕 7が図で左回りに揺動して、ブレーキバンド 2 8の張ガを緩め、給糸軸 2に作用する抵抗を小さくして、糸の解舒抵抗を低下させ、糸 3 ひの張力を低下させる方向に作用する。一方、出口側の糸の張力が低下したときは、上記と逆の動作により、糸の解舒抵抗を大きくして、糸の張力を増大させる方向に作用する。この両方向の作用により、糸 3 0の張力がほぼ一定に保持される。

従来のこの種の構造の分繊機ににおいては、糸速検出ブーリ 1 0の回転数が一定となるように、卷取軸 1 7の回転数を制御. している。卷敢体 1 8の径は、糸の卷取に従って増大してゆぐので、巻き始めから卷ぎ終りまで等糸速制御を行ったときの卷取体 1 8の回転数は、図 9に示すように低下してゆく。一方、給糸体 3の径は、糸の解舒と共に低下してゆくので、等糸速制御を行ったときの給糸体 3の回転は、図 7に示すように、糸の巻取に従って増大して.ゆく。

図 7から分かるように、巻き始めから巻き終りまで等糸速制御を行う従来の方法では、巻き終りに近付くにつれて、給糸体 3の回転数が急激に上昇してくる。そのため、生産性を高めるために卷取速度を上げようとすると、巻き終り近くにおいて袷糸体 3の回転数が過大になり、径が小さくなるために糸の解舒抵抗も増大して、糸に大きな張力変動が生じ、糸の損傷や糸切れが発生する。

図 3及び図 4は、上記課題を解決したこの発明の制御方法及び装置の最も好ましい実施形態の一例を示したものである。図 3において、 3 5は駆動ペルト 1 9の（従って卷取体 3の）駆動電動機、 3 6及び 3 8は、糸速検出プーリ 1 0の回転数を検出するためのスリット円板及び光電センサである。これらは従来装置にも設けられているものである。 3 7及び 3 9は、給糸軸 2の回転を検出するスリツ卜円板及び光電センサである。

制御装置 4 0は、糸速検出用の光電センサ 3 8及び給糸回転数検出用の光電センサ 3 9のパルスをカウン卜するパルス数検出手段 4 1、 4 2を備えており、検出されたパルス数相互を比較する比較手段 4 3、モ一夕制御部 4 4及びこのモ一夕制御部に与えるフィードパック信号をパルス数検出手段 4 1から 4 2 へと切換える切換手段 4 5 とを備えている。モー夕：制御部 4 4 は、フィードバック信号として与えられるパルス数が設定手段 4 6に設定されたパルス数になるように、電動機 3 5の回転数を制御している。

図 4は、図 3で示した制御系における制御フローチャートを示した図である。図に示すように、卷取運転を開始すると、制御装置 4 0は等糸速制御、即ち糸速検出器の光電センサ 3 8のパルス数が設定値となるように、卷取軸駆動用の電動機 3 5を制御する。比較手段 4 3は、光電センサ 3 8 と 3 9の検出パルス数を比較しており、給糸体回転パルス数が糸速パルス数より小さい間は等糸速制御を継続する。そして、比較手段 4 3が給糸体回転パルス数が糸速度パルス数より大きくなるか又は等しくなつたことを検出したときに、切換手段 4 5を作動させて、給糸回転数制御、即ち、給糸軸 2の回転が一定回転となるように電動機 3 5の回転数を制御し、その制御を巻取終了まで継続する。等糸速制御から給糸回転数制御に切換えるタイミングは

、糸速検出用のスリット円板 3 6 と給糸回転数検出用のスリット円板 3 7 とのスリツト数の比によって設定されている。

図 5の第 2実施例は、等糸速制御から等給糸回転数制御に切換える速度を制御装置 4 0に設定するようにしたものである。制御装置 4 0には、給糸体 3の最大回転数を設定する給糸回転数設定手段 4 7、設定値を切り替える設定値切換手段 4 8が設けられ、比較手段 4. 3は、この給糸回転数設定手段に設定ざれた設定値と給糸回転数パルス検出手段 4 2の検出値とを比較して、切換手段 4 5及び設定値切替手段 4 8を切換える。この場合の制御フ ΰ—チャートは、図 6に示すように、給糸体回転パルス数が給糸回転数設定手段に設定された設定値より小さい間は、等糸速制御を継続し、設定値を超えたときに、給糸回転数制御に切換えられる。給糸回転数制御に切換えられた後は、モ一夕制御部 4 4は給糸回転数パルス検出手段 4 2のパルス数が給糸回転数設定手段 4 7に設定されたパルス数になるように電動機 3 5の速度を制御する。

上記のような制御を行つたときの給糸体 3の回転数の変化を図 8に示す。図に示すように、等糸速制御中は、卷取に従って給糸体 3の回転数が徐々に増加するが、切換ポイントに達した後は、給糸体 3の回転数が一定に保持される。従って、図 7に示すような巻き終り部分における給糸体の回転数の急激な上昇が防止され、給糸体の急激な増速による張力変動が防止されて、糸の損傷や糸切れを生ずることのない糸巻取の高速化を実現できる。産業上の利用可能性

この発明の糸卷取方法及び装置は、給糸体から糸を接線方向に解舒する構造の分繊機ゃ仮撚機などの糸処理機械の糸の巻取に採用することができ、この発明を採用することにより、糸の損傷や糸切れを発生させることなく糸の卷取を高速化することが可能になり、これらの機械の生産性を向上させることができる

Claims

請求の範囲

1 . 給糸体（3)に巻かれた糸（30)を当該給糸体の接線方向に解舒して電動機（35)で回転駆動される卷取軸（17)に装着された巻取体（ 18 )に巻取る糸の卷取方法において、糸速が一定となるように前記電動機の回転数を制御する糸速制御モ一ドと、給糸体 3の回転数が一定となるように前記電動機の回転数を制御する給糸回転数制御モードとを備え、糸速制御モードで巻取りを開始し、所定のタイミングで糸速制御モードから給糸回転数制御モードに切換え、給糸回転数制御モードで卷取りを終了することを特徴とする、糸の卷取方法。

2 . 前記所定のタイミングが給糸体（3)の回転数が所定の回転数に達したタイミングであることを特徴とする、請求項 1記載の制御方法。

3 . 自由回転可能な給糸軸（2)と、電動機（35)で回転駆動される卷取軸（17)と、糸速検出器（38〉と、前記電動機の回転数を制御する制御装置（40)とを備え、糸速検出器（38)で糸速を検出しながら給糸軸（2)に装着された給糸体（3)に巻かれた糸（30)を当該給糸体の接線方向に解除して卷取軸（17)に装着された卷取体 (18)に卷取る糸の卷取装置において、給糸体（3)の回転数を検出する回転検出器（39)を備え、前記制御器は、当該回転検出器の検出値が所定値に達したときに、糸速検出器（38)の検出値が設定値となるように電動機（35〉を制御する糸速制御モードから回転検出器（39)の検出値が設定値となるように電動機（35)を制御する給糸回転数制御モードへと切換えることを特徴とする、糸の卷取装置。