WO2018101240A1

WO2018101240A1 - 自動ワインダ、糸巻取システム及び糸巻取方法

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Publication number: WO2018101240A1
Application number: PCT/JP2017/042543
Authority: WO
Inventors: 健司濱田; 正井　哲司
Original assignee: 村田機械株式会社
Priority date: 2016-12-02
Filing date: 2017-11-28
Publication date: 2018-06-07
Also published as: EP3549893B1; CN110023218A; CN110023218B; EP3549893A1; JP2018090379A; EP3549893A4

Abstract

自動ワインダ４は、給糸ボビン１１からパッケージ１５に向かって走行している糸１４の品質に係る情報を取得する取得部４５と、給糸ボビン１１から糸１４を巻き取る巻取速度を制御する制御部４１と、を備え、制御部４１は、取得部４５により取得された品質に係る情報に基づく糸の品質指標と、予め設定された糸１４の品質に係る指標閾値範囲とに基づいて、品質指標が指標閾値範囲内となるように巻取速度を制御する。

Description

自動ワインダ、糸巻取システム及び糸巻取方法

　本発明は、自動ワインダ、糸巻取システム及び糸巻取方法に関する。

　従来、給糸ボビンを形成する精紡ユニットを複数備える精紡機と、給糸ボビンから糸を巻き取ってパッケージを形成するワインダユニットを複数備える自動ワインダと、を備えた糸巻取システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特公平６－７６１７７号公報

　上述したような糸巻取システムでは、生産効率及び／又は作業品質を向上させる観点から、自動ワインダの動作の最適化が望まれている。糸巻取システムでは、動作制御の最適化の一例として、精紡機による給糸ボビンの形成の処理状況に応じて、自動ワインダにおける糸の巻取速度を変更させることが考えられる。これにより、糸巻取システムでは、精紡機での給糸ボビンの形成の処理状況（例えば、精紡機から自動ワインダに移送される給糸ボビンの供給タイミング等）に基づいて自動ワインダの巻取速度を適切に制御することができる。ここで、自動ワインダでは、糸の巻取速度を変化させると、糸の毛羽の量等が変化する等して糸品質に変化が生じ得る。糸の品質の変化がパッケージの形成途中に生じることは好ましくない。

　本発明の一側面は、パッケージの形成途中での糸品質の変化を抑制できる自動ワインダ、糸巻取システム及び糸巻取方法を提供することを目的とする。

　本発明の一側面に係る自動ワインダは、給糸ボビンから糸を巻き取ってパッケージを形成する自動ワインダであって、給糸ボビンからパッケージに向かって走行している糸の品質に係る情報を取得する取得部と、給糸ボビンから糸を巻き取る巻取速度を制御する制御部と、を備え、制御部は、取得部により取得された品質に係る情報に基づく糸の品質指標と、予め設定された糸の品質に係る指標閾値範囲とに基づいて、品質指標が指標閾値範囲内となるように巻取速度を制御する。

　本発明の一側面に係る自動ワインダは、糸の品質に係る情報を取得する取得部を備えている。自動ワインダでは、制御部は、取得部により取得された品質に係る情報に基づく糸の品質指標と、予め設定された糸の品質に係る指標閾値範囲とに基づいて、品質指標が指標閾値範囲内となるように巻取速度を制御する。これにより、自動ワインダでは、糸の品質が一定の範囲内となるように糸が巻き取られる。したがって、自動ワインダでは、パッケージの形成途中での糸品質の変化を抑制できる。

　一実施形態においては、取得部は、少なくとも糸の毛羽に関する情報を取得してもよい。巻取速度は、特に、糸の毛羽の量に影響する。毛羽の量は、糸品質に与える影響が大きい。したがって、自動ワインダでは、少なくとも毛羽に関する情報を品質に係る情報として取得部が取得し、品質指標が指標閾値範囲内となるように巻取速度を制御することにより、パッケージの形成途中での糸品質の変化を適切に抑制できる。

　一実施形態においては、取得部は、糸の欠陥に関する情報を取得してもよい。糸の欠陥は、糸品質に与える影響が大きい。したがって、自動ワインダでは、糸の欠陥に関する情報を品質に係る情報として取得部が取得し、品質指標が指標閾値範囲内となるように巻取速度を制御することにより、パッケージの形成途中での糸品質の変化を適切に抑制できる。

　一実施形態においては、給糸ボビンを形成する精紡機から送信される、給糸ボビンの形成の処理状況に関する情報を含む紡績情報を受信する受信部を備え、制御部は、受信部によって受信された紡績情報に基づいて巻取速度の目標値を設定し、且つ、品質指標が指標閾値範囲内となるように巻取速度を目標値に向かって変更してもよい。精紡機での給糸ボビンの形成の処理状況に基づいて自動ワインダの巻取速度が制御される場合においては、巻取速度の変化に応じて、糸品質に変化が生じ得る。したがって、精紡機での給糸ボビンの形成の処理状況に基づいて自動ワインダの巻取速度を制御する場合においては、品質指標が指標閾値範囲内となるように巻取速度を制御することが、パッケージの形成途中での糸品質の変化の抑制に特に有効である。

　一実施形態においては、巻取速度の上限値及び下限値の入力を受け付ける入力部を備え、制御部は、上限値及び下限値の範囲内において、巻取速度を制御してもよい。この構成では、上限値及び下限値の範囲内において巻取速度が設定される。したがって、オペレータの意図しない制御を防止することができる。

　一実施形態においては、制御部は、品質指標と指標閾値範囲とに基づいて余裕度を算出すると共に、余裕度に基づいて巻取速度の変更量を算出し、巻取速度の変更量に応じて巻取速度を制御してもよい。この構成では、余裕度に応じて巻取速度の変更量を算出し、当該変更量に応じて巻取速度を制御するため、品質指標が指標閾値範囲内となるように巻取速度を制御することができる。

　一実施形態においては、制御部は、余裕度が高いほど巻取速度の変更量を大きくし、余裕度が低いほど巻取速度の変更量を小さくしてもよい。余裕度は、品質指標と指標閾値との差が大きい場合には度合いが高くなり、品質指標と指標閾値との差が小さい場合には度合いが小さくなる。そのため、余裕度の度合いに応じて巻取速度の変更量を調整することにより、品質指標に応じた適切な巻取速度で糸を巻き取ることができる。

　一実施形態においては、取得部は、糸が通過するスリットを有し、スリットを通過する糸の状態を監視する糸監視装置であってもよい。この構成では、糸の品質に係る情報を精度良く取得できる。

　一実施形態においては、糸監視装置とは別の取得部を備え、制御部は、糸監視装置が取得した情報と、別の取得部が取得した情報と、に基づいて、巻取速度を制御し、別の取得部が取得する情報は、糸をパッケージに巻き取るときの巻取テンションに関する情報、振動に関する情報、及び、糸のトラバースに係るトラバース不良に関する情報の少なくとも１つであってもよい。この構成では、糸品質により一層適した巻取速度の設定が可能となる。或いは、パッケージとしての品質にも適した巻取速度の設定が可能となる。

　本発明の一側面に係る糸巻取システムは、給糸ボビンを形成する精紡機と、給糸ボビンから糸を巻き取ってパッケージを形成する自動ワインダと、を含む糸巻取システムであって、精紡機は、給糸ボビンの形成の処理状況に関する情報を含む紡績情報を生成する生成部と、生成部によって生成された紡績情報を自動ワインダに送信する送信部と、を有し、自動ワインダは、紡績情報を受信する受信部と、給糸ボビンからパッケージに向かって走行している糸の品質に係る情報を取得する取得部と、給糸ボビンから糸を巻き取る巻取速度を制御する制御部と、を有し、制御部は、受信部によって受信された紡績情報に基づいて巻取速度の目標値を設定すると共に、取得部により取得された品質に係る情報に基づく糸の品質指標と、予め設定された糸の品質に係る指標閾値範囲とに基づいて、品質指標が指標閾値範囲内となるように巻取速度を目標値に向かって変更する。

　本発明の一側面に係る糸巻取システムでは、自動ワインダは、糸の品質に係る情報を取得する取得部を備えている。自動ワインダでは、制御部は、取得部により取得された品質に係る情報に基づく糸の品質指標と、予め設定された糸の品質に係る指標閾値範囲とに基づいて、品質指標が指標閾値範囲内となるように巻取速度を制御する。糸巻取システムにおいて、精紡機での給糸ボビンの形成の処理状況に基づいて自動ワインダの巻取速度を制御する場合には、巻取速度の変化に応じて、糸品質に変化が生じ得る。したがって、糸巻取システムでは、精紡機での給糸ボビンの形成の処理状況に基づいて自動ワインダの巻取速度を制御する場合には、品質指標が指標閾値範囲内となるように巻取速度を制御することにより、パッケージの形成途中での糸品質の変化を抑制できる。

　本発明の一側面に係る糸巻取方法は、給糸ボビンを形成する精紡機と、給糸ボビンから糸を巻き取ってパッケージを形成する自動ワインダと、によって実行される糸巻取方法であって、精紡機において、給糸ボビンの形成の処理状況に関する情報を含む紡績情報を生成する生成ステップと、精紡機において、生成ステップで生成された紡績情報を自動ワインダに送信する送信ステップと、自動ワインダにおいて、紡績情報を受信する受信ステップと、自動ワインダにおいて、給糸ボビンからパッケージに向かって走行している糸の品質に係る情報を取得する取得ステップと、自動ワインダにおいて、給糸ボビンから糸を巻き取る巻取速度を制御する制御ステップと、を含み、制御ステップでは、受信ステップにおいて受信された紡績情報に基づいて巻取速度の目標値を設定すると共に、取得ステップにおいて取得された品質に係る情報に基づく糸の品質指標と、予め設定された糸の品質に係る指標閾値範囲とに基づいて、品質指標が指標閾値範囲内となるように巻取速度を目標値に向かって変更する。

　本発明の一側面に係る糸巻取方法では、自動ワインダにおいて、糸の品質に係る情報を取得する。自動ワインダにおける制御ステップでは、取得ステップにおいて取得された品質に係る情報に基づく糸の品質指標と、予め設定された糸の品質に係る指標閾値範囲とに基づいて、品質指標が指標閾値範囲内となるように巻取速度を制御する。糸巻取方法において、精紡機での給糸ボビンの形成の処理状況に基づいて自動ワインダの巻取速度を制御する場合には、巻取速度の変化に応じて、糸品質に変化が生じ得る。したがって、糸巻取方法では、精紡機での給糸ボビンの形成の処理状況に基づいて自動ワインダの巻取速度を制御する場合には、品質指標が指標閾値範囲内となるように巻取速度を制御することにより、パッケージの形成途中での糸品質の変化を抑制できる。

　本発明の一側面によれば、パッケージの形成途中での糸品質の変化を抑制できる。

図１は、一実施形態に係る糸巻取システムの正面図である。図２は、図１の糸巻取システムの精紡ユニットの側面図である。図３は、図１の糸巻取システムのワインダユニットの側面図である。図４は、図１の糸巻取システムの機能構成を示すブロック図である。図５は、自動ワインダの動作を示すフローチャートである。図６は、自動ワインダの動作を示すフローチャートである。図７は、自動ワインダの動作を示すフローチャートである。

　以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

　図１に示されるように、糸巻取システム１は、粗紡機２と、精紡機３と、自動ワインダ４と、を備えている。粗紡機２は、スライバから粗糸を生成し、その粗糸を巻き取って粗糸ボビンを形成する。精紡機３は、粗糸から糸を生成し、その糸を巻き取って給糸ボビン１１を形成する。自動ワインダ４は、給糸ボビン１１から糸を巻き取ってパッケージを形成する。

　自動ワインダ４は、ボビン移送装置５を有している。ボビン移送装置５は、精紡機３から自動ワインダ４に給糸ボビン１１を移送し、自動ワインダ４から精紡機３に空のボビン１２（糸が巻かれていないボビン）を移送する。ボビン移送装置５には、ボビン準備装置７及び残糸処理装置（図示省略）等が設けられている。ボビン準備装置７は、自動ワインダ４が給糸ボビン１１の糸を処理するための前準備を行う。残糸処理装置は、給糸ボビン１１から排出されたボビン１２に糸が残っている場合に、その糸を除去して空のボビン１２にする。そのため、ボビン移送装置５は、カーブの多い複雑な搬送経路を有している。

　図１に示されるように、粗紡機２は、粗紡機２の動作を制御する制御装置２１と、粗糸ボビンを形成する複数の粗紡ユニット２２と、を備えている。制御装置２１は、ディスプレイ等の表示部２１ａと、入力キー等の操作部２１ｂと、を有している。表示部２１ａは、各粗紡ユニット２２の運転状況等を表示する。操作部２１ｂは、オペレータが各粗紡ユニット２２の運転条件の設定等を行うためのものである。

　精紡機３は、精紡機３の動作を制御する制御装置３１と、給糸ボビン１１を形成する複数の精紡ユニット３２と、を備えている。制御装置３１は、ディスプレイ等の表示部３１ａと、入力キー等の操作部３１ｂと、を有している。表示部３１ａは、各精紡ユニット３２の運転状況等を表示する。操作部３１ｂは、オペレータが各精紡ユニット３２の運転条件の設定等を行うためのものである。

　図２に示されるように、精紡ユニット３２は、ドラフト装置３３と、加撚装置３４と、を有している。

　ドラフト装置３３は、バックローラ対３３ａと、ミドルローラ対３３ｂと、フロントローラ対３３ｃと、を有している。バックローラ対３３ａ、ミドルローラ対３３ｂ及びフロントローラ対３３ｃは、それぞれ、ボトムローラ及びトップローラによって構成されている。ミドルローラ対３３ｂを構成する各ローラには、エプロンベルトが架けられている。ドラフト装置３３では、バックローラ対３３ａ、ミドルローラ対３３ｂ及びフロントローラ対３３ｃが所定の速度比で回転させられることで、粗糸ボビンから解舒された粗糸１３がドラフトされる。

　加撚装置３４は、中空ガイド軸体３５と、リングレール３６と、リング３７と、トラベラ３８と、を有している。中空ガイド軸体３５は、ボビン１２のトップ部１２ｂが上側に向いた状態でボビン１２のボトム部１２ａを保持し、ボビン１２を回転させる。リングレール３６は、ボビン１２の軸線方向に移動可能である。リング３７は、リングレール３６に固定されている。トラベラ３８は、リング３７に支持されており、リング３７に沿って移動可能である。

　加撚装置３４では、ドラフト装置３３においてドラフトされた粗糸１３がリング３７とトラベラ３８との隙間に挿通され、その粗糸１３の端部がボビン１２に固定される。その状態で、中空ガイド軸体３５がボビン１２を回転させると、トラベラ３８が粗糸１３に引っ張られるようにしてリング３７に沿って移動する。このとき、リングレール３６が、ボビン１２の軸線方向に沿った所定の範囲で往復動しつつ、ボトム部１２ａ側からトップ部１２ｂ側に徐々に移動する。加撚装置３４では、トラベラ３８の回転がボビン１２の回転に遅れることで粗糸１３に撚りが加えられて糸１４が生成され、その糸１４がボビン１２に巻き取られて給糸ボビン１１が形成される。

　以上のように構成された精紡ユニット３２を複数有する精紡機３は、いわゆる一斉ドッフィングタイプとして構成されている。すなわち、精紡機３は、ボビン移送装置５によって自動ワインダ４から移送された空のボビン１２を複数ストックしておき、各精紡ユニット３２に空のボビン１２を一斉にセットして、糸の巻き取りを一斉に開始させる。各精紡ユニット３２において糸の巻き取りが完了して給糸ボビン１１が形成されると、精紡機３は、全ての給糸ボビン１１を一斉に玉揚げ（ドッフィング）する。そして、精紡機３は、その間にストックされていた空のボビン１２をトレー６から抜き取って各精紡ユニット３２に再び一斉にセットし、代わりに、玉揚げした給糸ボビン１１をトレー６に一斉にセットする。

　図１に示されるように、自動ワインダ４は、自動ワインダ４の動作を制御する制御装置（制御部）４１と、パッケージを形成する複数のワインダユニット４２と、ボビン移送装置５と、を備えている。制御装置４１は、ディスプレイ等の表示部４１ａと、入力キー等の操作部（入力部）４１ｂと、を有している。表示部４１ａは、各ワインダユニット４２の運転状況等を表示する。操作部４１ｂは、オペレータが各ワインダユニット４２の運転条件の設定等を行うためのものである。なお、制御装置４１は、ボビン移送装置５の動作も制御している。

　図３に示されるように、ワインダユニット４２は、巻取装置４３と、テンション付与装置４４と、糸監視装置（取得部）４５と、上糸捕捉装置４６と、下糸捕捉装置４７と、糸継装置４８と、を有している。

　巻取装置４３は、クレードル４３ａと、巻取ドラム４３ｂと、を有している。クレードル４３ａは、パッケージ１５を支持する。巻取ドラム４３ｂは、トラバース溝を有しており、糸１４をトラバースさせつつパッケージ１５を回転させる。これにより、所定の位置にセットされた給糸ボビン１１から糸１４が巻き取られてパッケージ１５が形成される。テンション付与装置４４は、給糸ボビン１１からパッケージ１５に向かって走行する糸１４に所定のテンションを付与する。巻取装置４３は、巻取ドラム４３ｂによって糸１４をトラバースさせない構成であってもよい。この構成では、巻取ドラム４３ｂにはトラバース溝が設けられておらず、巻取ドラム４３ｂとは別にトラバース機構（例えば、トラバースアーム及びモータ）を設け、当該トラバース機構によって糸１４をトラバースさせてもよい。

　糸監視装置４５は、糸道を走行している（給糸ボビン１１からパッケージ１５に向かって走行している）糸１４の状態を監視する。糸監視装置４５は、糸１４の状態を監視することにより、糸１４の毛羽指標（毛羽に関する情報）、糸１４の太さムラに関する情報、糸１４のＩＰＩ値（糸１４の単位長さ当たりの極端に太い部分、極端に細い部分、ネップ（節）の各個数を測定したもの)、糸１４の欠陥数、残存欠陥数、カット数（糸切れ数）等の、糸１４の品質に係る情報を取得する。糸１４の太さムラに関する情報、糸１４のＩＰＩ値、糸１４の欠陥数、及び残存欠陥数は、糸１４の欠陥に関する情報である。

　糸監視装置４５は、糸１４の糸道に糸１４が通過するスリットを有し、スリットを通過する糸１４を図示しない光学式センサで監視する。糸監視装置４５は、品質に係る情報（以下「品質情報」ともいう。）を制御装置４１に出力する。糸監視装置４５の近傍には、糸１４を切断するためのカッタ（図示省略）が設けられている。糸監視装置４５は、糸１４の欠陥を検出した場合、カッタを作動させる。

　上糸捕捉装置４６は、糸１４が切断された場合に、パッケージ１５側の糸１４の糸端を捕捉して糸継装置４８に案内する。下糸捕捉装置４７は、糸１４が切断された場合に、給糸ボビン１１側の糸１４の糸端を捕捉して糸継装置４８に案内する。糸継装置４８は、上糸捕捉装置４６及び下糸捕捉装置４７によって案内された糸端同士を繋ぐ。

　次に、図４及び図５を用いて、精紡機３が自動ワインダ４に紡績情報（詳しくは後述）を送信し、自動ワインダ４が紡績情報及び品質情報に基づいて自動ワインダ４の動作を制御する方法について説明する。

　図４に示されるように、上記仕組みを実現するための機能的要素として、精紡機３は、制御装置（生成部）３１と、送信部３１ｃと、を備えている。自動ワインダ４は、制御装置（制御部）４１と、各ワインダユニット４２と、受信部４１ｃと、を備えている。

　制御装置３１は、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）、ＲＯＭ（Read　Only　Memory）、ＲＡＭ（Random　Access　Memory）等を有する電子制御ユニットである。制御装置３１は、ＲＯＭに記憶されているプログラムをＲＡＭにロードし、ＣＰＵで実行することで、各種の制御を実行する。制御装置３１は、複数の電子制御ユニットから構成されていてもよい。制御装置３１は、給糸ボビン１１の形成の処理状況に関する情報を含む紡績情報を生成する生成部として機能する。

　給糸ボビン１１の形成の処理状況に関する情報（以下「処理状況情報」という。）は、例えば、一斉ドッフィングによって複数の精紡ユニット３２において給糸ボビン１１が一斉に玉揚げされるまでの残り時間を示す情報、及び紡績している精紡ユニット３２の台数を示す情報等である。制御装置３１は、例えば各精紡ユニット３２の運転状況の監視や各精紡ユニット３２の運転に関する設定を参照すること等により、上述したような処理状況情報を得ることができる。

　本実施形態では、一例として、制御装置３１は、上述の処理状況情報を含んだデータを紡績情報として生成し、送信部３１ｃを介して自動ワインダ４に送信する。制御装置３１が紡績情報を生成して自動ワインダ４に送信するタイミングは任意であるが、本実施形態では、一例として、制御装置３１は、予め定められた所定間隔で定期的に紡績情報を生成して自動ワインダ４に送信するものとする。これにより、自動ワインダ４が精紡機３の処理状況を適時に把握することができるようになり、その都度、ワインダユニット４２の巻取速度を適切に設定することが可能となる（詳しくは後述）。

　送信部３１ｃは、制御装置３１によって生成された紡績情報を自動ワインダ４に送信する。送信部３１ｃによる送信は、ケーブル等による有線で行ってもよいし、無線で行ってもよい。送信部３１ｃによる送信を無線で行う場合、伝送媒体としては、電波、赤外線又は光を採用してもよい。なお、図４では、送信部３１ｃを制御装置３１とは別個の要素として図示しているが、送信部３１ｃは、制御装置３１に含まれて構成されていてもよい。すなわち、送信部３１ｃは、制御装置３１に組み込まれた通信機能であってもよい。

　受信部４１ｃは、精紡機３から送信された紡績情報を受信する。受信部４１ｃによる受信は、ケーブル等による有線で行ってもよいし、無線で行ってもよい。受信部４１ｃによる受信を無線で行う場合、伝送媒体としては、電波、赤外線又は光を採用してもよい。なお、図４では、受信部４１ｃを制御装置４１とは別個の要素として図示しているが、受信部４１ｃは、制御装置４１に含まれて構成されていてもよい。すなわち、受信部４１ｃは、制御装置４１に組み込まれた通信機能であってもよい。

　制御装置４１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等を有する電子制御ユニットである。制御装置４１は、ＲＯＭに記憶されているプログラムをＲＡＭにロードし、ＣＰＵで実行することで、各種の制御を実行する。制御装置４１は、複数の電子制御ユニットから構成されていてもよい。制御装置４１は、受信部４１ｃによって受信された紡績情報に基づいて、自動ワインダ４の動作を制御する。具体的には、制御装置４１は、紡績情報に基づいて各ワインダユニット４２の動作を決定し、決定された動作を示す制御信号を各ワインダユニット４２に適時送信することによって、各ワインダユニット４２の動作を制御する。

　制御装置４１は、紡績情報に含まれる処理状況情報に基づいて、各ワインダユニット４２が給糸ボビン１１から糸を巻き取る際の巻取速度を決定し、決定された巻取速度で給糸ボビン１１から糸を巻き取るように各ワインダユニット４２の動作を制御する。

　上述の通り、精紡機３から自動ワインダ４に給糸ボビン１１が移送される一方で、自動ワインダ４から精紡機３に空のボビン１２が移送される。精紡機３から自動ワインダ４に給糸ボビン１１が移送されるペース（供給ペース）と、自動ワインダ４から精紡機３に空のボビン１２が移送されるペース（排出ペース）とは一致する。すなわち、自動ワインダ４から精紡機３にボビン１２がＮ個移送されると、精紡機３から自動ワインダ４に給糸ボビン１１がＮ個移送される。本実施形態では、精紡機３には、精紡ユニット３２の台数の２倍の数のボビン（給糸ボビン１１及びボビン１２）が保持されている。

　制御装置４１は、精紡機３から自動ワインダ４への給糸ボビン１１の供給ペース（自動ワインダ４から精紡機３へのボビン１２の排出ペース）に基づいて、自動ワインダ４における給糸ボビン１１の現在の消費速度（単位時間当たりの自動ワインダ４での給糸ボビン１１の消費本数）を算出する。制御装置４１は、精紡機３において保持されている（自動ワインダ４に供給されて自動ワインダ４で巻き取られるのを待っている）給糸ボビン１１の本数（以下、残りボビン数）を算出する。具体的には、制御装置４１は、精紡ユニット３２の台数から供給又は排出ボビン数を減算（［精紡ユニット３２の台数］－［供給又は排出ボビン数］）することにより、残りボビン数を算出する。

　制御装置４１は、精紡機３から送信された処理状況情報から得られる残り時間（一斉ドッフィングによって複数の精紡ユニット３２において給糸ボビン１１が一斉に玉揚げされるまでの残り時間）と残りボビン数とに基づいて、精紡機３に保持されている給糸ボビン１１を消費するために必要な消費速度を算出する。制御装置４１は、現在の消費速度と必要な消費速度とに基づいて、目標巻取速度（巻取速度の目標値）を算出する。制御装置４１は、目標巻取速度と現在の自動ワインダ４の巻取速度とに基づいて、自動ワインダ４における巻取速度の変更要否を判断する。制御装置４１は、目標巻取速度と巻取速度とが異なっている場合には、巻取速度が目標巻取速度となるように、巻取速度を調整する。なお、目標巻取速度の初期値は、オペレータにより入力されることで設定されてもよいし、糸１４のロット等に基づいて自動で設定されてもよい。

　また、制御装置４１は、糸監視装置４５から出力された品質情報に基づいて、各ワインダユニット４２の巻取速度を変更し、変更した巻取速度で給糸ボビン１１から糸を巻き取るように各ワインダユニット４２の動作を制御する。すなわち、制御装置４１は、処理状況情報に基づいて目標巻取速度を設定すると共に、品質情報に基づいて、巻取速度を変更する。

　制御装置４１は、品質情報に基づいて、糸１４の品質指標を取得する。品質指標は、糸１４の品質を示す指標であり、品質情報に含まれる各種情報に基づいて設定される。詳細には、制御装置４１は、品質情報に基づいて、糸１４の単位巻取り長当たりの移動平均の品質指標を算出する。品質指標は、例えば、数値である。本実施形態では、制御装置４１は、品質指標と、予め設定された糸１４の品質に係る指標閾値範囲とに基づいて、余裕度を算出する。指標閾値範囲は、オペレータにより入力されることで設定されてもよいし、糸１４のロット等に基づいて自動で設定されてもよい。制御装置４１は、品質指標と指標閾値との差に基づいて、余裕度を算出する。余裕度は、品質指標と指標閾値との差が大きい場合には度合いが高くなり、品質指標と指標閾値との差が小さい場合には度合いが小さくなる。

　制御装置４１は、余裕度に基づいて巻取速度の変更が可能か否かを判断する。制御装置４１は、余裕度が所定度合以上である場合、すなわち巻取速度変更後に品質指標が指標閾値範囲内に収まると予想される場合には、巻取速度の変更が可能であると判断する。制御装置４１は、余裕度が所定度合以下である場合、すなわち巻取速度変更後に品質指標が指標閾値範囲を外れると予想される場合には、巻取速度の変更が不可であると判断する。

　次に、図５～図７を用いて、自動ワインダ４の動作について説明する。最初に、精紡機３は、紡績情報を生成して送信する（生成ステップ、送信ステップ）。図５に示されるように、自動ワインダ４の受信部４１ｃは、精紡機３から送信された紡績情報を受信する（ステップＳ０１、受信ステップ）。受信部４１ｃにおいて受信された紡績情報は、制御装置４１に受け渡される。そして、制御装置４１は、紡績情報に含まれる処理状況情報に基づいて、自動ワインダ４の目標巻取速度を算出する目標巻取速度算出処理を実施する（ステップＳ０２）。

　目標巻取速度算出処理（ステップＳ０２）について、図６を参照して詳細に説明する。図６に示されるように、制御装置４１は、単位時間当たりの空のボビン１２の排出本数に基づいて、給糸ボビン１１の現在の消費速度を算出する（ステップＳ１１）。次に、制御装置４１は、精紡ユニット３２の台数と供給された給糸ボビン１１（又は排出された空のボビン１２）の本数とに基づいて、残りの給糸ボビン１１の本数を算出する（ステップＳ１２）。続いて、制御装置４１は、精紡機３から送信された処理状況情報から得られる残り時間と残りボビン数とに基づいて、精紡機３に保持されている給糸ボビン１１を消費するために必要な消費速度を算出する（ステップＳ１３）。制御装置４１は、現在の消費速度と必要な消費速度とに基づいて、目標巻取速度を算出する（ステップＳ１４）。

　図５に示されるように、制御装置４１は、目標巻取速度を算出すると、巻取速度の変更が必要か否かを判断する（ステップＳ０３）。制御装置４１は、巻取速度の変更が必要であると判断した場合には、巻取速度変更処理を実施する（ステップＳ０４）。制御装置４１は、巻取速度の変更が必要であると判断しなかった場合には、処理を終了する。

　速度変更処理（ステップＳ０４）について、図７を参照して説明する。図７に示されるように、糸監視装置４５は、糸１４の品質に係る情報を取得する（ステップＳ２１、取得ステップ）。次に、制御装置４１は、糸監視装置４５から出力された糸１４の品質に係る情報に基づく糸１４の品質指標と、予め設定された糸１４の品質に係る指標閾値範囲とに基づいて、余裕度を算出する（ステップＳ２２）。続いて、制御装置４１は、余裕度に基づいて巻取速度の変更が可能か否かを判断する（ステップＳ２３）

　制御装置４１は、余裕度に基づいて巻取速度の変更が可能であると判断した場合には、ステップＳ２４に進む。制御装置４１は、余裕度に基づいて巻取速度の変更が可能であると判断しなかった場合には、処理を終了する。ステップＳ２４では、制御装置４１は、余裕度に基づいて、巻取速度の変更量を算出する。具体的には、制御装置４１は、余裕度が高い場合には巻取速度の変更量を大きく設定し、余裕度が低い場合には巻取速度の変更量を小さく設定する。制御装置４１は、巻取速度の変更量を算出すると、変更量に応じて巻取速度を変更する（ステップＳ２５、制御ステップ）。すなわち、制御装置４１は、品質指標が指標閾値範囲内となるように巻取速度を制御する。

　制御装置４１は、変更した巻取速度が目標巻取速度に到達したか否かを判断する（ステップＳ２６）。制御装置４１は、変更した巻取速度が目標巻取速度に到達したと判断した場合には、処理を終了する。制御装置４１は、変更した巻取速度が目標速度に到達したと判断しなかった場合には、ステップＳ２１の処理に戻る。

　以上説明したように、本実施形態に係る糸巻取システム１では、自動ワインダ４は、給糸ボビン１１からパッケージ１５に向かって走行している糸１４の品質に係る情報を取得する糸監視装置４５を備えている。自動ワインダ４では、制御装置４１は、糸監視装置４５により取得された品質に係る情報に基づく糸１４の品質指標と、予め設定された糸１４の品質に係る指標閾値範囲とに基づいて、品質指標が指標閾値範囲内となるように巻取速度を制御する。これにより、自動ワインダ４では、糸１４の品質が一定の範囲内となるように糸１４が巻き取られる。したがって、自動ワインダ４では、パッケージ１５の形成途中での糸品質の変化を抑制できる。

　本実施形態に係る糸巻取システム１では、自動ワインダ４の糸監視装置４５は、少なくとも糸１４の毛羽に関する情報を取得する。巻取速度は、特に、糸１４の毛羽の量に影響する。そのため、毛羽の量は、糸品質に与える影響が大きい。毛羽の量の変化は、糸品質の変化につながる。したがって、自動ワインダ４では、少なくとも毛羽に関する情報を品質に係る情報として糸監視装置４５が取得し、品質指標が指標閾値範囲内となるように巻取速度を制御することにより、パッケージ１５の形成途中での糸品質の変化を適切に抑制できる。

　本実施形態に係る糸巻取システム１では、精紡機３は、給糸ボビン１１の形成の処理状況に関する情報を含む紡績情報を生成し、紡績情報を自動ワインダ４に送信する。自動ワインダ４は、紡績情報を受信する受信部４１ｃを備える。自動ワインダ４の制御装置４１は、受信部４１ｃによって受信された紡績情報に基づいて目標巻取速度を設定し、且つ、品質指標が指標閾値範囲内となるように巻取速度を変更する。精紡機３での給糸ボビン１１の形成の処理状況に基づいて自動ワインダ４の巻取速度が制御される場合においては、巻取速度の変化に応じて、糸品質に変化が生じ得る。したがって、精紡機３での給糸ボビン１１の形成の処理状況に基づいて自動ワインダ４の巻取速度を制御される場合においては、品質指標が指標閾値範囲内となるように巻取速度を制御することが、パッケージ１５の形成途中での糸品質の変化の抑制に特に有効である。また、糸巻取システム１では、紡績情報に基づいて目標巻取速度を設定（巻取速度を増減）するので、省エネ、部品・装置の長寿命化、生産効率向上等をバランス良く図りながら、糸品質の変化を抑制することができる。

　本実施形態に係る糸巻取システム１では、自動ワインダ４の制御装置４１は、品質指標と指標閾値範囲とに基づいて余裕度を算出すると共に、余裕度に基づいて巻取速度の変更量を算出し、巻取速度の変更量に応じて巻取速度を制御する。この構成では、余裕度に応じて巻取速度の変更量を算出し、当該変更量に応じて巻取速度を制御するため、品質指標が指標閾値範囲内となるように巻取速度を制御することができる。

　本実施形態に係る糸巻取システム１では、自動ワインダ４の制御装置４１は、余裕度が高いほど巻取速度の変更量を大きくし、余裕度が低いほど巻取速度の変更量を小さくしてもよい。余裕度は、品質指標と指標閾値との差が大きい場合には度合いが高くなり、品質指標と指標閾値との差が小さい場合には度合いが小さくなる。そのため、余裕度の度合いに応じて巻取速度の変更量を調整することにより、品質指標に応じた適切な巻取速度で糸を巻き取ることができる。

　以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。

　上記実施形態では、糸１４の品質に係る情報（品質情報）として、糸監視装置４５が糸１４の毛羽指標、糸１４の太さムラに関する情報、ＩＰＩ値、糸１４の欠陥数、残存欠陥数、カット数（糸切れ数）等を取得する形態を一例に説明した。しかし、糸１４の品質に係る情報として、糸１４をパッケージ１５に巻き取るときの巻取テンションに関する情報をさらに用いてもよい。巻取テンションは、例えば、テンション付与装置４４と巻取装置４３との間の糸道上に設けたテンションセンサ（取得部、別の取得部）によって検知することができる。このように、糸品質に係る情報を多く用いることにより、より糸品質に適した巻取速度の設定が可能となる。糸品質に係る情報として、毛羽指標、太さムラに関する情報、ＩＰＩ値、糸欠陥数、残存欠陥数、カット数（糸切れ数）、及び巻取テンションの中から少なくとも１つを用いるような実施形態であってもよい。

　さらに、糸品質以外の情報として、ワインダユニット４２の振動及び／又はトラバースの不良数等に関する情報を取得し、巻取速度を変更してもよい。すなわち、制御装置４１は、糸品質に関する情報と、糸品質以外の情報（例えば、パッケージとしての品質に関する情報）とに基づいて、巻取速度を制御してもよい。これにより、糸自体のみならず、パッケージとしての品質にも適した巻取速度の設定が可能となる。すなわち、形状の悪い（真円でない）紙管（パッケージの芯となる菅）の場合、振動が大きければ紙管が破損してしまう。また、糸１４のトラバースに係るトラバース不良は、パッケージの形状及び／又は糸の解舒性に影響する。したがって、振動及び／又はトラバース不良数の情報を考慮して巻取速度を制御することにより、パッケージの品質に適した巻取速度の設定が可能となる。さらに、振動を考慮して制御した場合は、パッケージを保持しているクレードルの部品（ベアリング等）の消耗を抑制することもできる。詳細には、振動が大きい場合には、パッケージを保持しているクレードルの部品（ベアリング等）の消耗が早くなることがあるが、このような消耗を抑制できる。ワインダユニット４２の振動は、例えば、ワインダユニット４２の適宜の箇所に設けた（例えば後述のユニットコントローラに搭載された）加速度センサ（別の取得部）によって検知することができる。トラバース不良は、巻取装置４３に設けた（例えば、巻取ドラム４３ｂ又はトラバースアームの近傍に設けた）トラバースセンサ（別の取得部）で検知することができる。すなわち、制御装置４１は、糸監視装置４５が取得した糸品質に関する情報と、糸監視装置４５とは別の取得部が取得した情報とに基づいて、巻取速度を制御してもよい。別の取得部が取得する情報は、糸品質に関する情報であってもよいし、糸品質以外の情報であってもよい。

　上記実施形態では、自動ワインダ４の制御装置４１が各ワインダユニット４２の動作を制御する形態を一例に説明した。しかし、ワインダユニット４２ごとに、ワインダユニット４２の動作を制御する制御部（ユニットコントローラ）が設けられていてもよい。

　上記実施形態では、制御装置４１が、表示部４１ａ及び操作部４１ｂを有している形態を一例に説明した。しかし、制御装置は、表示部及び操作部として機能するタッチパネルディスプレイを有していてもよい。また、粗紡機２の制御装置２１における表示部２１ａ及び操作部２１ｂ、及び、精紡機３の制御装置３１における表示部３１ａ及び操作部３１ｂについても、タッチパネルディプレイであってもよい。

　上記実施形態では、糸監視装置４５は、スリットを通過する糸１４を光学式センサで監視する形態を一例に説明した。しかし、糸監視装置は、スリットを通過する糸１４を静電容量式センサで監視してもよい。また、上記実施形態では、糸監視装置４５の近傍にカッタが設けられている形態を一例に説明した。しかし、糸監視装置がカッタを備えていてもよい。

　上記実施形態では、制御装置４１が、目標巻取速度を設定し、巻取速度が目標巻取速度となるように、巻取速度を調整する形態を一例に説明した。しかし、自動ワインダ４の制御装置４１は、品質指標が指標閾値範囲を外れた場合には、品質指標が指標閾値範囲を外れる前の巻取速度に戻してもよい。或いは、制御装置４１は、品質指標が指標閾値範囲を外れた場合には、巻取速度を予め設定された設定速度にしてもよい。この構成では、品質指標が指標閾値範囲内となる速度に設定することにより、品質指標が指標閾値範囲を外れない巻取速度が維持される。そのため、自動ワインダ４では、パッケージ１５の形成途中での糸品質の変化を抑制できる。

　上記実施形態に加えて、糸巻取システム１では、自動ワインダ４の操作部４１ｂにおいて、巻取速度の上限値及び下限値の入力を受け付けてもよい。或いは、自動ワインダ４の制御装置４１は、操作部４１ｂにおいて基準となる基準巻取速度（１つの値）の入力を受け付けた場合、当該巻取速度に基づいて、上限値及び下限値を自動で設定してもよい。この場合、制御装置４１は、例えば、オペレータにより基準巻取速度が操作部４１ｂにおいて入力されると、基準巻取速度において所定値を加算及び減算し、上限値及び下限値を設定する。具体的には、制御装置４１は、基準巻取速度が「１５００ｍ／分」である場合、所定値として「２００ｍ／分」を用いて、上限値を「１７００ｍ／分」、下限値を「１３００ｍ／分」を設定する。自動ワインダ４の制御装置４１は、上限値及び下限値の範囲内において、巻取速度を制御する。この構成では、上限値及び下限値の範囲内において巻取速度が設定される。すなわち、例えば、目標巻取速度算出処理（ステップＳ０２）のステップＳ１４において算出された目標巻取速度が上限値を上回っている場合（又は下限値を下回っている場合）、目標巻取速度を上限値（又は下限値）に補正してもよい（上限値又は下限値を目標巻取速度として再設定してもよい）。したがって、オペレータの意図しない制御を防止することができる。

　糸巻取システムでは、精紡機での給糸ボビンの形成の処理状況（例えば、精紡機から自動ワインダに移送される給糸ボビンの供給タイミング等）に基づいて自動ワインダの巻取速度を適切に制御している。しかしながら、巻取速度が自動で設定される場合、巻取速度が、オペレータの意図しない速度となるおそれがある。これにより、オペレータが違和感を覚えることがある。

　上記課題を解決するために、以下の構成を用いることができる。すなわち、本発明の他の形態に係る自動ワインダは、給糸ボビンから糸を巻き取ってパッケージを形成する自動ワインダであって、前記給糸ボビンから前記糸を巻き取る巻取速度を制御する制御部と、前記巻取速度の上限値及び下限値の入力を受け付ける入力部と、を備え、前記制御部は、前記上限値及び前記下限値の範囲内において、前記巻取速度を制御する。

　また、本発明の他の形態に係る自動ワインダは、給糸ボビンから糸を巻き取ってパッケージを形成する自動ワインダであって、前記給糸ボビンから前記糸を巻き取る巻取速度を制御する制御部と、前記巻取速度の基準となる基準巻取速度の入力を受け付ける入力部と、を備え、前記制御部は、前記入力部において入力された前記基準巻取速度に基づいて前記巻取速度の上限値及び下限値を設定し、前記上限値及び前記下限値の範囲内において前記巻取速度を制御する。

　上記自動ワインダでは、制御部は、上限値及び下限値の範囲内において、巻取速度を制御する。上限値及び下限値は、オペレータによる入力、若しくは、オペレータが入力した値に基づいて設定される。したがって、自動ワインダでは、オペレータの意図しない制御を防止することができる。

　１…糸巻取システム、３…精紡機、４…自動ワインダ、１１…給糸ボビン、１４…糸、１５…パッケージ、３１…制御装置（生成部）、３１ｃ…送信部、４１…制御装置（制御部）、４１ｂ…操作部（入力部）、４１ｃ…受信部、４５…糸監視装置（取得部）。

Claims

　給糸ボビンから糸を巻き取ってパッケージを形成する自動ワインダであって、
　前記給糸ボビンから前記パッケージに向かって走行している前記糸の品質に係る情報を取得する取得部と、
　前記給糸ボビンから前記糸を巻き取る巻取速度を制御する制御部と、を備え、
　前記制御部は、前記取得部により取得された前記品質に係る情報に基づく前記糸の品質指標と、予め設定された前記糸の品質に係る指標閾値範囲とに基づいて、前記品質指標が前記指標閾値範囲内となるように前記巻取速度を制御する、自動ワインダ。
　前記取得部は、少なくとも前記糸の毛羽に関する情報を取得する、請求項１に記載の自動ワインダ。
　前記取得部は、前記糸の欠陥に関する情報を取得する、請求項１又は２に記載の自動ワインダ。
　前記給糸ボビンを形成する精紡機から送信される、前記給糸ボビンの形成の処理状況に関する情報を含む紡績情報を受信する受信部を備え、
　前記制御部は、前記受信部によって受信された前記紡績情報に基づいて前記巻取速度の目標値を設定し、且つ、前記品質指標が前記指標閾値範囲内となるように前記巻取速度を前記目標値に向かって変更する、請求項１～３のいずれか一項に記載の自動ワインダ。
　前記巻取速度の上限値及び下限値の入力を受け付ける入力部を備え、
　前記制御部は、前記上限値及び前記下限値の範囲内において、前記巻取速度を制御する、請求項１～４のいずれか一項に記載の自動ワインダ。
　前記制御部は、前記品質指標と前記指標閾値範囲とに基づいて余裕度を算出すると共に、前記余裕度に基づいて前記巻取速度の変更量を算出し、前記巻取速度の変更量に応じて前記巻取速度を制御する、請求項１～５のいずれか一項に記載の自動ワインダ。
　前記制御部は、前記余裕度が高いほど前記巻取速度の変更量を大きくし、前記余裕度が低いほど前記巻取速度の変更量を小さくする、請求項６に記載の自動ワインダ。
　前記取得部は、前記糸が通過するスリットを有し、前記スリットを通過する前記糸の状態を監視する糸監視装置である、請求項１～７のいずれか一項に記載の自動ワインダ。
　前記糸監視装置とは別の取得部を備え、
　前記制御部は、前記糸監視装置が取得した情報と、前記別の取得部が取得した情報と、に基づいて、前記巻取速度を制御し、
　前記別の取得部が取得する情報は、前記糸を前記パッケージに巻き取るときの巻取テンションに関する情報、振動に関する情報、及び、前記糸のトラバースに係るトラバース不良に関する情報の少なくとも１つである、請求項８に記載の自動ワインダ。
　給糸ボビンを形成する精紡機と、前記給糸ボビンから糸を巻き取ってパッケージを形成する自動ワインダと、を含む糸巻取システムであって、
　前記精紡機は、
　　前記給糸ボビンの形成の処理状況に関する情報を含む紡績情報を生成する生成部と、
　　前記生成部によって生成された前記紡績情報を前記自動ワインダに送信する送信部と、を有し、
　前記自動ワインダは、
　　前記紡績情報を受信する受信部と、
　　前記給糸ボビンから前記パッケージに向かって走行している前記糸の品質に係る情報を取得する取得部と、
　　前記給糸ボビンから前記糸を巻き取る巻取速度を制御する制御部と、を有し、
　前記制御部は、前記受信部によって受信された前記紡績情報に基づいて前記巻取速度の目標値を設定すると共に、前記取得部により取得された前記品質に係る情報に基づく前記糸の品質指標と、予め設定された前記糸の品質に係る指標閾値範囲とに基づいて、前記品質指標が前記指標閾値範囲内となるように前記巻取速度を前記目標値に向かって変更する、糸巻取システム。
　給糸ボビンを形成する精紡機と、前記給糸ボビンから糸を巻き取ってパッケージを形成する自動ワインダと、によって実行される糸巻取方法であって、
　前記精紡機において、前記給糸ボビンの形成の処理状況に関する情報を含む紡績情報を生成する生成ステップと、
　前記精紡機において、前記生成ステップで生成された前記紡績情報を前記自動ワインダに送信する送信ステップと、
　前記自動ワインダにおいて、前記紡績情報を受信する受信ステップと、
　前記自動ワインダにおいて、前記給糸ボビンから前記パッケージに向かって走行している前記糸の品質に係る情報を取得する取得ステップと、
　前記自動ワインダにおいて、前記給糸ボビンから前記糸を巻き取る巻取速度を制御する制御ステップと、を含み、
　前記制御ステップでは、前記受信ステップにおいて受信された前記紡績情報に基づいて前記巻取速度の目標値を設定すると共に、前記取得ステップにおいて取得された前記品質に係る情報に基づく前記糸の品質指標と、予め設定された前記糸の品質に係る指標閾値範囲とに基づいて、前記品質指標が前記指標閾値範囲内となるように前記巻取速度を前記目標値に向かって変更する、糸巻取方法。