(57)【要約】【課題】吸篠管による粗糸の吸引を失敗する可能性が低減することのできるポット精紡機を提供する。【解決手段】ポット精紡機は、粗糸２０を引き伸ばすドラフト装置１０のバックローラ対１５、ミドルローラ対１６、フロントローラ対１７の回転軸に平行に粗糸２０をトラバースさせるトラバース装置３０と、遅くとも紡出開始時点において繊維束の位置を吸篠管１４の位置に合わせるようにトラバース装置３０を制御する制御部３４とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維束を引き伸ばすドラフト装置のローラ対の回転軸に平行に前記繊維束をトラバースさせるトラバース装置と、
遅くとも紡出開始時点において前記繊維束の位置を吸篠管の位置に合わせるように前記トラバース装置を制御する制御部と
を備えるポット精紡機。
【請求項２】
前記制御部は、紡出停止時点において、前記繊維束の位置を前記吸篠管の位置に合わせるように前記トラバース装置を制御する請求項１に記載のポット精紡機。
【請求項３】
前記制御部は、前記繊維束の位置を前記吸篠管の位置に合わせるときに、前記繊維束のトラバースを停止する請求項１又は２に記載のポット精紡機。
【請求項４】
前記制御部は、前記繊維束の位置を前記吸篠管の位置に合わせるときに、前記繊維束のトラバースの速度を加減速する請求項１又は２に記載のポット精紡機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポット精紡機に関し、特に、トラバース装置を有するポット精紡機に関する。
【背景技術】
【０００２】
精紡機の１つとして、円筒形のポットを用いるポット精紡機が知られている。特許文献１に記載のポット紡績機では、複数のローラ対を有し粗糸を引き伸ばして糸にするドラフト機構と、ドラフト機構により引き伸ばされた糸を吸引する吸篠管とを有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１６８６７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
精紡機は、一般に、ドラフト機構のローラの軸方向に平行な方向に粗糸を往復させ、粗糸がローラの一箇所に当接し続けることがないようにするトラバース機構を有している。
しかしながら、特許文献１に記載のポット紡績機にトラバース機構を設けた場合、紡出停止時のトラバース位置によっては吸篠管と粗糸との距離が大きくなる可能性がある。そのため、紡出再開時に吸篠管による粗糸の吸引が失敗する可能性があるという問題点を有していた。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、吸篠管による繊維束の吸引が失敗する可能性を低減することのできるポット精紡機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るポット精紡機は、繊維束を引き伸ばすドラフト装置のローラ対の回転軸に平行に前記繊維束をトラバースさせるトラバース装置と、遅くとも紡出開始時点において前記繊維束の位置を吸篠管の位置に合わせるように前記トラバース装置を制御する制御部とを備える。
【０００７】
また、制御部は、紡出停止時点において、繊維束の位置を吸篠管の位置に合わせるようにトラバース装置を制御してもよい。
また、制御部は、繊維束の位置を吸篠管の位置に合わせるときに、繊維束のトラバースを停止してもよい。
また、制御部は、繊維束の位置を吸篠管の位置に合わせるときに、繊維束のトラバースの速度を加減速してもよい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、繊維束を引き伸ばすドラフト装置のローラ対の回転軸に平行に前記繊維束を往復させ、前記繊維束をトラバースさせるトラバース装置と、遅くとも紡出開始時点において前記繊維束の位置を吸篠管の位置に合わせるように前記トラバース装置を制御する制御部とを有するため、吸篠管による粗糸の吸引が失敗する可能性を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１に係るポット精紡機のドラフト装置を示す概略図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るポット精紡機のトラバース装置を示す概略図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るポット精紡機のトラバース装置を示す概略図である。
【図４】従来のポット精紡機のトラバース動作例を示す概略図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係るポット精紡機のトラバース動作を示す概略図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係るポット精紡機のトラバース動作を示す概略図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係るポット精紡機のトラバース動作を示す概略図である。
【図８】本発明の実施の形態３に係るポット精紡機のトラバース装置を示す概略図である。
【図９】本発明の実施の形態４に係るポット精紡機のトラバース装置を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
以下、本発明の実施の形態１について図面を参照して詳細に説明する。
まず、本発明の実施の形態１に係るポット精紡機について説明する。
図１は、本発明の実施の形態１に係るポット精紡機のドラフト装置の構成を示す概略図である。ポット精紡機は、各紡錘にドラフト装置１０を備えている。
【００１１】
（ドラフト装置）
ドラフト装置１０は、粗糸２０を所定の細さに引き伸ばす装置である。ドラフト装置１０は、対となるトップバックローラ１５ａ及びボトムバックローラ１５ｂと、対となるトップミドルローラ１６ａ及びボトムミドルローラ１６ｂと、対となるトップフロントローラ１７ａ及びボトムフロントローラ１７ｂとからなる複数のローラ対を用いて構成されている。トップバックローラ１５ａ及びボトムバックローラ１５ｂはバックローラ対１５を、トップミドルローラ１６ａ及びボトムミドルローラ１６ｂはミドルローラ対１６を、トップフロントローラ１７ａ及びボトムフロントローラ１７ｂはフロントローラ対１７を構成している。また、粗糸２０は繊維束を構成している。
【００１２】
複数のローラ対は、粗糸２０の搬送方向の上流側から下流側に向かって、バックローラ対１５、ミドルローラ対１６、フロントローラ対１７の順に配置されている。また、ローラ対のうち、粗糸２０の上側に設けられているものがトップバックローラ１５ａ，トップミドルローラ１６ａ及びトップフロントローラ１７ａである。そして、粗糸２０の下側に設けられているものがボトムバックローラ１５ｂ，ボトムミドルローラ１６ｂ及びボトムフロントローラ１７ｂである。各ローラ対は、ローラアーム１１に取付けられている。
【００１３】
トップバックローラ１５ａ，トップミドルローラ１６ａ及びトップフロントローラ１７ａは、金属により形成されたローラをゴムにより被覆して形成されている。ボトムバックローラ１５ｂ，ボトムミドルローラ１６ｂ及びボトムフロントローラ１７ｂは、金属により形成されている。
【００１４】
各ローラ対の単位時間あたりの回転数（ｒｐｍ）を比較すると、ミドルローラ対１６の回転数はバックローラ対１５の回転数よりも高く、フロントローラ対１７の回転数はミドルローラ対１６の回転数よりも高い。このように各々のローラの回転数は互いに異なり、この回転数の違い、すなわち回転速度差を利用して、ドラフト装置１０は糸材料を細く引き伸ばす。以降の説明では、ローラ対の回転数を回転速度ともいう。ローラ対の回転数と回転速度とは互いに比例関係にある。
【００１５】
（トランペット）
ドラフト装置１０の上流には、トランペット３７が設けられている。トランペット３７は、粗糸２０が通過可能な管状の形状を有している。トランペット３７は後述するトラバース装置に取付けられており、粗糸２０をトラバースさせる。
【００１６】
（導糸管）
ドラフト装置１０の下流には、吸篠管１４が設けられている。吸篠管１４は、ドラフト装置１０で所定の細さに引き伸ばされた粗糸２０をエア吸引により吸引する。この吸引動作を吸篠という。吸篠された粗糸２０は、ポットと同軸に配置された図示しない導糸管によりポット内に導かれる。トップフロントローラ１７ａ及びボトムフロントローラ１７ｂと吸篠管１４の間には糸センサ１９ａ，１９ｂが設けられている。
【００１７】
（トラバース装置）
図２においては、図１に記載のローラアーム１１の側からドラフト装置１０を見たときの各ローラ及びトラバース装置３０の配置を示している。トップバックローラ１５ａ及びボトムバックローラ１５ｂ、トップミドルローラ１６ａ及びボトムミドルローラ１６ｂ、トップフロントローラ１７ａ及びボトムフロントローラ１７ｂは、ローラアーム１１の左右に各一組ずつ設けられている。
【００１８】
トラバース装置３０は、トラバースバー３８とトランペット３７とを有している。トラバースバー３８は、トップバックローラ１５ａ及びボトムバックローラ１５ｂの各回転軸に平行に配置され、各回転軸方向に往復して移動可能に構成されている。すなわち、トラバースバー３８は粗糸２０に交差する方向へ往復して移動可能に構成されている。
【００１９】
トランペット３７は、バックローラ対１５に対向して左右に一個ずつ設けられている。トランペット３７は、トラバースバー３８とともに粗糸２０に交差する方向へ往復して移動可能である。
【００２０】
トラバースバー３８は、カム機構３１に接続されている。また、カム機構３１は、サーボモータ３２に接続されている。カム機構３１は、サーボモータ３２の出力軸の回転運動を往復運動に変換し、この往復運動によりトラバースバー３８を往復させる。サーボモータ３２には、図示しないサーボモータドライバ及びコントローラ等を含む、ポット精紡機の各部の動作を制御する制御部３４が接続されている。
【００２１】
次に、この実施の形態１に係るポット精紡機の動作について説明する。  図１に示すようにポット精紡機が紡出を開始すると、トップバックローラ１５ａ及びボトムバックローラ１５ｂ、トップミドルローラ１６ａ及びボトムミドルローラ１６ｂ、トップフロントローラ１７ａ及びボトムフロントローラ１７ｂとが所定の速度で回転を開始する。この動作により、粗糸２０はトランペット３７を通過し、トップバックローラ１５ａとボトムバックローラ１５ｂとの間、トップミドルローラ１６ａとボトムミドルローラ１６ｂとの間、トップフロントローラ１７ａとボトムフロントローラ１７ｂとの間を順番に通過して搬送される。次に、吸篠管１４がエアを吸引して粗糸を吸引する。この吸篠動作により、各ローラで引き伸ばされた粗糸２０が吸篠管１４に入りポットへ搬送される。
【００２２】
また、紡出開始後サーボモータ３２が駆動する。サーボモータ３２の出力軸の回転運動は、カム機構３１によりトップバックローラ１５ａの軸方向への往復運動に変換され、トラバースバー３８をトップバックローラ１５ａの軸方向に往復させる。これにより、トラバースバー３８に固定されたトランペット３７がトップバックローラ１５ａの軸方向へ往復し、粗糸２０をトップバックローラ１５ａの幅内でトラバースさせる。
【００２３】
粗糸２０がトップバックローラ１５ａの幅内で軸方向へトラバースすることで、バックローラ対１５，ミドルローラ対１６，フロントローラ対１７を構成する各ローラの一定の箇所に粗糸２０が長時間当接し続け、バックローラ対１５，ミドルローラ対１６，フロントローラ対１７を構成する各ローラの摩耗に偏りが出ることを防止することができる。特に、ゴムで被覆されたトップバックローラ１５ａ，トップミドルローラ１６ａ及びトップフロントローラ１７ａの摩耗の偏りを防止することができる。
【００２４】
ところで、ポット内が満管になったことで満管停止した場合等の紡出停止のタイミングによっては、図３に示すように、粗糸２０の位置が吸篠管１４の中心軸Ａから遠い位置にトラバースしたタイミングで紡出停止する場合が考えられる。このとき次回の紡出開始時には粗糸２０と吸篠管１４の中心軸Ａがずれており、粗糸２０と中心軸Ａとが離隔しているため、吸篠が失敗する可能性が大きくなる。
【００２５】
図４は、従来のポット精紡機における粗糸のトラバース位置Ｐと精紡時間Ｔとの関係の例を表すグラフである。位置Ｐ１は粗糸のトラバース位置Ｐの一端であり、位置Ｐ２は粗糸のトラバース位置Ｐの他端である。トラバース位置Ｐが０のときは、中心軸Ａと位置が同じ場合である。時間Ｔ１は、ポット内が満管となるまで紡出され、満管停止したときの精紡時間Ｔである。この例では時間Ｔ１まで紡出を継続して紡出停止すると、粗糸のトラバース位置はＰ１となる。この場合は図３に示すように粗糸と中心軸Ａとが離隔しているため、次回紡出開始時に吸篠が失敗する可能性が大きくなる。
【００２６】
そのため、この実施の形態１に係るポット精紡機においては、制御部３４（図３参照）は精紡動作中に現在の糸の精紡長さと、現在の精紡時間Ｔと、サーボモータ３２の位置情報に基づく現在のトラバース位置Ｐ等を監視する。そして、図５の破線Ｃに示すように、満管停止する時間Ｔ１までの粗糸２０のトラバース周期が残り半周期未満になったと判定した場合は、線Ｂに示すようにトラバース位置Ｐが０となったタイミング（時間Ｔ２）でサーボモータ３２を停止して紡出停止する。これによりトラバースバー３８のトランペット３７の往復が停止する。
【００２７】
時間Ｔ２でのトランペット３７を停止することにより、紡出停止時の粗糸２０のトラバース位置Ｐは０となる。これにより次回紡出開始時の粗糸２０のトラバース位置Ｐが０となり、吸篠管１４の中心軸Ａに近いため、吸篠が失敗する可能性を低減することができる。
【００２８】
また、精紡動作中に作業者の操作で紡出停止ボタンが押され紡出停止する場合には、図２に示す制御部３４はトラバース位置Ｐが０となるまでは精紡動作を継続させ、トラバース位置Ｐが０となった時点でサーボモータ３２を停止して紡出停止する。これにより、満管停止時と同様に次回紡出開始時の粗糸２０のトラバース位置Ｐが０となり、吸篠管１４の中心軸Ａに近いため、吸篠が失敗する可能性を低減することができる。
【００２９】
また、精紡動作中に作業者の操作で非常停止ボタンが押され非常停止する場合には、制御部３４は直ちにサーボモータ３２を停止し、紡出を停止する。そして、次回紡出開始時には制御部３４はバックローラ対１５，ミドルローラ対１６，フロントローラ対１７及びサーボモータ３２を駆動し、粗糸２０（図１参照）を捨てつつトラバースを行う。そしてトラバース位置Ｐが０となったときにトラバースを停止し吸篠を開始させる。これにより、非常停止動作を行ったときにも、次回紡出開始時の吸篠が失敗する可能性を低減することができる。
【００３０】
このように、本発明に係るポット精紡機は、粗糸２０を引き伸ばすドラフト装置１０のバックローラ対１５、ミドルローラ対１６、フロントローラ対１７の回転軸に平行に粗糸２０をトラバースさせるトラバース装置３０と、遅くとも紡出開始時点において繊維束の位置を吸篠管１４の位置に合わせるようにトラバース装置３０を制御する制御部３４とを備えるため、吸篠管１４による粗糸２０の吸引が失敗する可能性を低減することができる。
【００３１】
また、制御部３４は、紡出停止時点において、粗糸２０の位置を吸篠管１４の位置に合わせるようにトラバース装置３０を制御する。もし紡出開始時点において粗糸２０の位置を吸篠管の位置に合わせるのであれば位置合わせ完了までは粗糸２０を捨てる必要があるが、この実施の形態１の場合には次回紡出開始時に粗糸２０を捨てる必要がない。これにより、粗糸２０の消費量を低減することができる。
【００３２】
また、制御部３４は、粗糸２０の位置を吸篠管１４の位置に合わせるときに、粗糸２０のトラバースを停止するため、粗糸２０に負荷をかけることなく粗糸２０の位置を吸篠管１４の位置に合わせることができる。
【００３３】
実施の形態２．
次に、本発明の実施の形態２について説明する。なお、以下の実施の形態において、図１〜図５の参照符号と同一の符号は、同一または同様な構成要素であるので、その詳細な説明は省略する。この実施の形態２は、実施の形態１に対してトラバース速度を加減速するものである。
図６に示すように、満管停止する時間Ｔ１までの粗糸２０（図２参照）のトラバース周期が残り半周期未満になったと制御部３４が判定した場合は、制御部３４は監視している現在の糸の精紡長さ、トラバース位置Ｐ、精紡時間Ｔの経過時間及び満管停止する時間Ｔ１に基づきトラバース速度を加速させる制御を行う。
【００３４】
具体的には制御部３４は、トラバース周期が残り半周期未満となる直前のトラバース位置Ｐが０となる時間Ｔ３から、満管停止する時間Ｔ１までの間に、サーボモータ３２の回転数を上げる。これにより、トラバースバー３８の往復を加速して粗糸２０のトラバース速度を加速させることで、時間Ｔ３からＴ０までの間は線Ｄに示すように粗糸２０のトラバース速度が加速し、時間Ｔ１においてトラバース位置Ｐが０となったとき、紡出停止する。これにより、実施の形態１と同様に次回紡出開始時の吸篠が失敗する可能性を低減することができる。
【００３５】
なお、トラバース速度を加速させる場合には、粗糸２０が切れたり損傷したりすることを防ぐため、制御部３４に予め記録された制限速度以下の範囲内で加速させる。
【００３６】
また、満管停止する時間Ｔ１までの粗糸２０（図２参照）のトラバース周期が残り半周期未満になったと制御部３４が判定した場合に、制御部３４は監視している現在の糸の精紡長さ、精紡時間Ｔの経過時間及び満管停止する時間Ｔ１に基づきトラバース速度を減速させる制御を行うこともできる。具体的には制御部３４は、トラバース周期が残り半周期未満となる直前のトラバース位置Ｐが０となる時間Ｔ４の時点から、満管停止する時間Ｔ１においてトラバース位置Ｐが０となるようにサーボモータ３２の回転数を下げる。これにより、粗糸２０のトラバース速度を時間Ｔ４から時間Ｔ１まで減速させることで、線Ｅに示すように時間Ｔ１においてトラバース位置Ｐを０とすることとができる。これにより、実施の形態１と同様に次回紡出開始時のトラバース位置Ｐを０とすることで、吸篠が失敗する可能性を低減することができる。
【００３７】
このように、制御部３４は、粗糸２０の位置を吸篠管１４の位置に合わせるときに、粗糸２０のトラバースの速度を加減速するため、満管停止まで精紡動作を継続しつつ、粗糸２０の位置を吸篠管１４の位置に合わせることができる。
【００３８】
実施の形態３．
次に、本発明の実施の形態３について説明する。この実施の形態３は、実施の形態１及び２に対してステッピングモータを用いるものである。
図８にこの実施の形態３のトラバース装置３０を示す。トラバースバー３８には、マーカー３８ａが設けられている。トラバースバー３８に対向して、マーカー３８ａを検出可能なマークセンサである光学センサ３３が設けられている。光学センサ３３は、制御部３４に接続されている。カム機構３１は、ステッピングモータ３５に接続されている。ステッピングモータ３５は、制御部３４に接続されている。ステッピングモータ３５は、実施の形態１に用いられていたサーボモータ３２に代えて用いられている。その他の構成は実施の形態１と同じである。
【００３９】
次に、この実施の形態３に係るポット精紡機の動作について説明する。
光学センサ３３は、紡出開始時から紡出停止までマーカー３８ａの位置を検出する。光学センサ３３から制御部３４にマーカー３８ａの位置検出結果が入力されることにより、制御部３４はマーカー３８ａが設けられたトラバースバー３８のトラバース位置を検出することができる。
【００４０】
したがって、実施の形態３ではマーカー３８ａの位置検出結果からトラバースバー３８のトラバース位置、すなわち粗糸２０のトラバース位置を検出することができる。このため、サーボモータ３２（図２参照）のような回転位置情報を得ることのできるモータを用いず、ステッピングモータ３５を用いても実施の形態１及び２のようなトラバースの制御を行うことができる。
【００４１】
なお、この実施の形態３ではステッピングモータ３５を用いていたが、他の種類の汎用モータを用いてもよい。また、この実施の形態３ではトラバースバー３８にマーカー３８ａを設け、マーカー３８ａを検出するために光学センサ３３が設けられていたが、磁気センサ等の他の種類のセンサを用いてトラバースバー３８の位置を検出してもよい。
【００４２】
実施の形態４．
次に、本発明の実施の形態４について説明する。この実施の形態４は、実施の形態３に対して電磁クラッチを設けたものである。
汎用モータ３９とカム機構３１との間に、汎用モータ３９からカム機構３１への動力を切断することができる電磁クラッチ３６が設けられている。電磁クラッチ３６は、制御部３４に接続されている。その他の構成は、実施の形態３と同じである。
【００４３】
次に、この実施の形態４に係るポット精紡機の動作について説明する。トラバースバー３８の往復動作を停止するときには、制御部３４が電磁クラッチ３６を切断する。これにより、汎用モータ３９を停止させずに、トラバースバー３８を停止させ、粗糸２０のトラバースを停止することができる。
【００４４】
なお、この実施の形態４ではトラバースバー３８の動力としてステッピングモータ３５を用いていたが、これに代えてボトムバックローラ１５ｂ，ボトムミドルローラ１６ｂ及びボトムフロントローラ１７ｂ（図１参照）を動作させるバックローラ駆動モータ（図示せず）の動力を用いてもよい。具体的には、バックローラ駆動モータの出力軸の出力トルクを電磁クラッチ３６に入力する。バックローラ駆動モータは精紡動作中には駆動し続けているが、電磁クラッチ３６により必要に応じて動力を切断することで、任意に粗糸２０のトラバースを停止することができる。
【００４５】
なお、この実施の形態４では電磁クラッチ３６を用いていたが、他の種類のクラッチ等の動力切断手段を用いてもよい。
【００４６】
また、この実施の形態１〜４では粗糸２０が繊維束を構成していたが、他の種類の繊維束であってもよい。さらに、この実施の形態１〜４ではカム機構３１を用いて回転運動を直線運動に変換していたが、スライダ・クランク機構等の他の動力伝達機構を用いてもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１０  ドラフト装置、１４  吸篠管、１５  バックローラ対（ローラ対）、１６  ミドルローラ対（ローラ対）、１７  フロントローラ対（ローラ対）、２０  粗糸（繊維束）、３０  トラバース装置、３４  制御部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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