(57)【要約】      （修正有）【課題】パッケージを確実に所定の距離だけ移動させることが可能な糸巻取機を提供する。【解決手段】自動ワインダは、クレードル２３と、接触ローラ２９と、ユニット制御部５０と、を備えている。クレードル２３は、パッケージ３０に糸を巻き取るための巻取ボビン２２を保持可能である。接触ローラ２９は、巻取ボビン２２又は前記巻取ボビン２２に巻き取られたパッケージ３０の表面に接触可能である。そして、ユニット制御部５０は、糸継時に、パッケージ３０の径に基づいて、接触ローラ２９表面に対するクレードル２３の移動量を制御している。【選択図】図１
2010013259.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パッケージに糸を巻き取るための巻取管を保持可能なクレードルと、
前記巻取管又は前記巻取管に巻き取られたパッケージの表面に接触可能な接触ローラと、
糸継時に、前記パッケージの径に基づいて、前記接触ローラ表面に対する前記クレードルの移動量を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする糸巻取機。
【請求項２】
請求項１に記載の糸巻取機であって、
前記制御部は、
現在のクレードルの位置に相当する相当パッケージ径を計算する相当パッケージ径計算部と、
クレードルの移動目標位置に相当する目標相当パッケージ径を、前記パッケージの径に基づいて計算する目標相当パッケージ径計算部と、
前記目標相当パッケージ径に対して前記相当パッケージ径が近づくように前記クレードルの位置を移動させるための駆動指令値を計算するクレードル駆動指令値計算部と、
を備えることを特徴とする糸巻取機。
【請求項３】
請求項２に記載の糸巻取機であって、
前記クレードルを回転移動可能に支持する支持軸と、
当該クレードルの回転角を検出する角度センサと、を更に備え、
前記相当パッケージ径計算部は、前記角度センサからの角度信号に基づいて前記相当パッケージ径を計算することを特徴とする糸巻取機。
【請求項４】
請求項１から３までの何れか一項に記載の糸巻取機であって、
前記接触ローラの近傍において前記パッケージ表面の糸端を捕捉するための糸端捕捉手段を備えたことを特徴とする糸巻取機。
【請求項５】
パッケージ表面に接触可能な接触ローラと、当該パッケージを支持するクレードルと、を備えた糸巻取機におけるクレードルの移動制御方法であって、
前記パッケージの径を取得するパッケージ径取得工程と、
前記パッケージの径に基づいて目標相当パッケージ径を計算する目標相当パッケージ径計算工程と、
前記クレードルの現在の位置に対応する相当パッケージ径を計算する相当パッケージ径計算工程と、
前記相当パッケージ径が前記目標相当パッケージ径に対して近づくように前記クレードルを移動するクレードル移動工程と、
を含むことを特徴とする、クレードルの移動制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、糸巻取機に関する。詳細には、当該糸巻取機において、糸継時にクレードルの移動量を制御するための構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
クレードルに支持された巻取管の外周に糸を綾振りながら巻き取ることにより糸層を形成してパッケージとする糸巻取機において、前記パッケージを直接回転駆動する構成のものが従来より知られている。この種の糸巻取機は、パッケージ表面との間で糸をニップするために当該パッケージと接触して回転する接触ローラと、当該接触ローラとパッケージとの接圧を調節するための接圧調節機構と、を備える構成とされることがある。
【０００３】
上記のような糸巻取機によって糸の巻取りを行っている途中で、糸欠点が検出されて糸が切断されると、当該糸欠点を除去しつつ給糸ボビン側の下糸とパッケージ側の上糸との糸継ぎが行われ、巻取りが再開される。また、巻取中に糸切れが発生した場合にも、上記のように糸継ぎが行われる。かかる糸継作業においては、当該パッケージを巻取方向とは逆方向に回転させながら上糸捕捉手段によってパッケージ表面の糸端を吸引して引き出し、下糸との糸継ぎを行う。
【０００４】
このパッケージ側の糸端の引出しの際、パッケージが接触ローラに接触した状態のまま逆回転すると、接触ローラとパッケージ間のスリップの影響で高テンションの掛かった上糸がパッケージ表層を擦りながら上糸捕捉手段によって吸われるため、パッケージ表層の糸がパッケージ端面から落ちてしまうことがある（綾落ち）。また、パッケージの逆転時に接触ローラがパッケージに接触していると、切れた糸端が接触ローラによってパッケージ表面に押し当てられるため、上糸捕捉手段によって吸い出すことができない場合がある。
【０００５】
上記の問題を解決するため、前記の接圧調節機構によって接触ローラからパッケージを離す方向に力を加え、糸継時に接触ローラからパッケージを離間させることがある。例えば、特許文献１は、旋回可能に支承されたクレードル（ボビンフレーム）を備える繊維機械において、糸継ぎ時に綾巻ボビンと支持ローラとを所定の間隔を保って保持するように、当該クレードルに負荷するトルクを制御する構成を開示する。クレードルに負荷するトルクは、綾巻きボビンの重量を考慮して計算される。
【特許文献１】特開２００３−２６１２６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記の接圧調節機構は、一般的には旋回型のクレードルに掛けるトルクを制御するものであるため、重量及び径が刻々と変化するパッケージの移動量を正確に制御することは困難である。このため、パッケージの移動量にバラツキが生じ、パッケージ表面と上糸捕捉手段とが離れすぎて上糸の捕捉に失敗したり、逆に上糸捕捉手段がパッケージと衝突して糸にダメージを与えてしまうことがある。このため、パッケージを確実に所定の距離だけ移動させることができる構成が要請されていた。
【０００７】
この点、上記特許文献１はボビン重量に基づいてクレードルに与えるトルクを計算しているが、ボビン重量が同じであっても、巻密度が異なればパッケージの径は異なる。このため、特許文献１の構成ではパッケージの移動量の正確な制御を行うことができず、上記のようなニーズを満たすことができなかった。
【０００８】
本願発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その主要な目的は、パッケージを確実に所定の距離だけ移動させることが可能な糸巻取機を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００９】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【００１０】
本発明の観点によれば、以下の構成の糸巻取機が提供される。即ち、この糸巻取機は、クレードルと、接触ローラと、制御部と、を備える。前記クレードルは、パッケージに糸を巻き取るための巻取管を保持可能である。前記接触ローラは、前記巻取管又は前記巻取管に巻き取られたパッケージの表面に接触可能である。前記制御部は、糸継時に、前記パッケージの径に基づいて、前記接触ローラ表面に対する前記クレードルの移動量を制御する。
【００１１】
これにより、パッケージの径に基づいてクレードルの移動量を制御することが可能となるので、接触ローラとパッケージ表面との距離を正確に制御することが可能になる。従って、パッケージ側の糸端の口出しに適した状態を確実に実現できるので、糸継ぎをスムーズに行い、高品質なパッケージを生産することができる。
【００１２】
前記の糸巻取機においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記制御部は、相当パッケージ径計算部と、目標相当パッケージ径計算部と、クレードル駆動指令値計算部と、を備える。前記相当パッケージ径計算部は、現在のクレードルの位置に相当する相当パッケージ径を計算する。前記目標相当パッケージ径計算部は、クレードルの移動目標位置に相当する目標相当パッケージ径を、前記パッケージの径に基づいて計算する。前記クレードル駆動指令値計算部は、前記目標相当パッケージ径に対して前記相当パッケージ径が近づくように前記クレードルの位置を移動させるための駆動指令値を計算する。
【００１３】
これにより、クレードルを移動させるべき目標位置を目標相当パッケージ径として表現し、当該目標相当パッケージ径に相当パッケージ径を近づけるように制御するので、パッケージ表面と接触ローラとの所望の位置関係を正確に実現することができる。また、パッケージの径を計算するための構成の少なくとも一部を用いてクレードルの移動を制御できるので、コストを削減することができる。
【００１４】
前記の糸巻取機においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記糸巻取機は、前記クレードルを回転移動可能に支持する支持軸と、当該クレードルの回転角を検出する角度センサと、を更に備える。前記相当パッケージ径計算部は、前記角度センサからの角度信号に基づいて前記相当パッケージ径を計算する。
【００１５】
これにより、クレードルの回転角を検出するという簡単な構成によって相当パッケージ径を求めることができる。また、実際のパッケージの径を取得するために設けられた、クレードルの回転角を検出する角度センサを前記相当パッケージ径の計算のために兼用することもでき、コストの上昇を抑制することができる。
【００１６】
前記の糸巻取機においては、前記接触ローラの近傍において前記パッケージ表面の糸端を捕捉するための糸端捕捉手段を備えることが好ましい。
【００１７】
これにより、糸端捕捉手段とパッケージとが所定の位置関係になるようにクレードルの移動を制御することができるので、糸継作業時においてパッケージ側の糸端を確実に捕捉することができる。
【００１８】
本発明の別の観点によれば、パッケージ表面に接触可能な接触ローラと、当該パッケージを支持するクレードルと、を備えた糸巻取機における、以下の工程を含むクレードルの移動制御方法が提供される。パッケージ径取得工程では、前記パッケージの径を取得する。目標相当パッケージ径計算工程では、前記パッケージの径に基づいて目標相当パッケージ径を計算する。相当パッケージ径計算工程では、前記クレードルの現在の位置に対応する相当パッケージ径を計算する。クレードル移動工程では、前記相当パッケージ径が前記目標相当パッケージ径に対して近づくように前記クレードルを移動する。
【００１９】
これにより、パッケージの径に基づいてクレードルの移動を制御することが可能となるので、接触ローラとパッケージ表面との距離を正確に制御することが可能になる。従って、パッケージ側の糸端の口出しに適した状態を確実に実現できるので、糸継ぎをスムーズに行い、高品質なパッケージを生産することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る糸巻取機としての自動ワインダが備えるワインダユニット１０の概略図である。
【００２１】
図１に示すワインダユニット１０は、給糸ボビン２１から解舒される糸２０をトラバースさせながら巻取ボビン（巻取管）２２に巻き付けて、所定長で所定形状のパッケージ３０とするものである。本実施形態の自動ワインダ（糸巻取機）は、並べて配置された複数のワインダユニット１０と、図略の機台制御装置を備えている。
【００２２】
それぞれのワインダユニット１０は、巻取ユニット本体１６と、ユニット制御部（制御部）５０と、を備えている。
【００２３】
ユニット制御部５０は、例えば、ＣＰＵと、ＲＡＭと、ＲＯＭと、Ｉ／Ｏポートと、を備えて構成されている。前記ＲＯＭには、巻取ユニット本体１６の各構成を制御するためのプログラムが記録されている。また前記Ｉ／Ｏポートには前記機台制御装置が接続されている。以上の構成で、オペレータが機台制御装置を適宜操作することにより複数のワインダユニット１０を一括して管理或いは制御することができる。
【００２４】
前記巻取ユニット本体１６は、給糸ボビン２１と接触ローラ２９との間の糸走行経路中に、給糸ボビン２１側から順に、解舒補助装置１２と、テンション付与装置１３と、スプライサ装置１４と、クリアラ（糸品質測定器）１５と、を配置した構成となっている。
【００２５】
解舒補助装置１２は、給糸ボビン２１の芯管に被さる規制部材４０を給糸ボビン２１からの糸の解舒と連動して下降させることにより、給糸ボビン２１からの糸の解舒を補助するものである。規制部材４０は、給糸ボビン２１から解舒された糸の回転と遠心力によって給糸ボビン２１上部に形成されたバルーンに対し接触し、当該バルーンに適切なテンションを付与することによって糸の解舒を補助する。規制部材４０の近傍には前記給糸ボビン２１のチェース部を検出するための図略のセンサが備えられており、このセンサがチェース部の下降を検出すると、それに追従して前記規制部材４０を例えばエアシリンダ（図略）によって下降させることができる。
【００２６】
テンション付与装置１３は、走行する糸２０に所定のテンションを付与するものである。テンション付与装置１３としては、例えば、固定の櫛歯３６に対して可動の櫛歯３７を配置するゲート式のものを用いることができる。可動側の櫛歯３７は、櫛歯同士が噛み合わせ状態又は解放状態になるように、例えばロータリ式に構成されたソレノイド３８により回動することができる。このテンション付与装置１３によって、巻き取られる糸２０に一定のテンションを付与し、パッケージ３０の品質を高めることができる。なお、テンション付与装置１３には、上記ゲート式のもの以外にも、例えばディスク式のものを採用することができる。
【００２７】
スプライサ装置１４は、クリアラ１５が糸欠点を検出して行う糸切断時、又は給糸ボビン２１からの解舒中の糸切れ時等に、給糸ボビン２１側の下糸と、パッケージ３０側の上糸とを糸継ぎするものである。このような上糸と下糸とを糸継ぎする糸継装置としては、機械式のものや、圧縮空気等の流体を用いるもの等を使用することができる。
【００２８】
クリアラ１５は、糸２０の太さを検出するための図略のセンサが配置されたクリアラヘッド４９と、このセンサからの糸太さ信号を処理するアナライザ４７と、を備えている。クリアラ１５は、前記センサからの糸太さ信号を監視することにより、スラブ等の糸欠陥を検出するように構成されている。前記クリアラヘッド４９の近傍には、前記クリアラ１５が糸欠点を検出したときに直ちに糸２０を切断するためのカッタ３９が設けられている。
【００２９】
前記スプライサ装置１４の下側及び上側には、給糸ボビン２１側の下糸を捕捉してスプライサ装置１４に案内する下糸案内パイプ２５と、パッケージ３０側の上糸を捕捉してスプライサ装置１４に案内する上糸案内パイプ２６と、が設けられている。また、下糸案内パイプ２５と上糸案内パイプ２６は、それぞれ軸３３，３５を中心にして回動可能に構成されている。下糸案内パイプ２５の先端には吸引口３２が形成され、上糸案内パイプ２６の先端にはサクションマウス（糸端捕捉手段）３４が備えられている。下糸案内パイプ２５及び上糸案内パイプ２６には適宜の負圧源がそれぞれ接続されており、前記吸引口３２及びサクションマウス３４に吸引流を発生させて、上糸及び下糸の糸端を吸引捕捉できるように構成されている。
【００３０】
また、前記巻取ユニット本体１６は、巻取ボビン２２を着脱可能に支持するクレードル２３と、糸２０をトラバースさせるためのアーム式のトラバース装置（糸綾振装置）２７と、巻取ボビン２２の周面又はパッケージ３０の周面に接触して従動回転可能な接触ローラ２９と、を備えている。
【００３１】
前記トラバース装置２７は、支軸のまわりに旋回可能に構成した細長状のアーム部材２８と、このアーム部材２８の先端に形成されたフック状のトラバースガイド（綾振糸ガイド）１１と、アーム部材２８を駆動するトラバースガイド駆動モータ４５と、を備える。前記トラバースガイド駆動モータ４５はサーボモータにより構成されており、アーム部材２８を図１の矢印のように往復旋回運動させることにより、糸２０の綾振りを行う構成になっている。
【００３２】
接触ローラ２９はパッケージ３０の表面に接触して従動回転するように構成されており、前記トラバースガイド１１によって綾振られる糸２０をパッケージ３０との間でニップする。これにより糸２０が過度に振り回されることを防止し、適切に綾振りを行うことができる。
【００３３】
クレードル２３は回動軸（支持軸）４８を中心に回動可能に構成されており、巻取ボビン２２への糸２０の巻取に伴うパッケージ３０の径の増大を、クレードル２３が回動することによって吸収できるように構成されている。これにより、パッケージが巻き太っても、当該パッケージ３０の表面を常に適切に接触ローラ２９に接触させた状態で糸２０を巻き取ることができる。
【００３４】
また、クレードル２３にはエアシリンダ（クレードル駆動部）６０が接続されており、これによりパッケージ３０と接触ローラ２９との間に適切な接圧が負荷されている。このエアシリンダ６０は電空レギュレータ６１に接続されており、この電空レギュレータ６１がエアシリンダ６０に供給する圧縮空気の空気圧を調節することにより前記接圧を調節可能に構成されている。また、前記電空レギュレータ６１による空気圧の制御は、ユニット制御部５０から入力される制御信号に基づいて行われる。
【００３５】
前記クレードル２３の巻取ボビン２２を挟持する部分にはパッケージ駆動モータ（巻取管駆動部）４１が取り付けられており、このパッケージ駆動モータ４１によって巻取ボビン２２を回転駆動して糸２０を巻き取るように構成されている。パッケージ駆動モータ４１のモータ軸は、巻取ボビン２２をクレードル２３に支持させたときに、当該巻取ボビン２２と相対回転不能に連結されるようになっている（いわゆるダイレクトドライブ方式）。このパッケージ駆動モータ４１の動作はパッケージ駆動制御部４２により制御され、このパッケージ駆動制御部４２はユニット制御部５０からの運転信号を受けて前記パッケージ駆動モータ４１の運転／停止を制御するように構成している。
【００３６】
また、前記クレードル２３にはパッケージ回転センサ４３が取り付けられており、このパッケージ回転センサ４３は、クレードル２３に取り付けられた巻取ボビン２２の回転（巻取ボビン２２に形成された糸層３１の回転）を検出するように構成している。この巻取ボビン２２の回転検出信号は、パッケージ回転センサ４３から、前記パッケージ駆動制御部４２や前記ユニット制御部５０へ送信される。更に、前記回転検出信号は、後述するトラバース制御部４６に入力される。
【００３７】
また、前記回動軸４８には、クレードル２３の角度（回転角）を検知するための角度センサ４４が取り付けられている。この角度センサ４４は例えばポテンショメータからなり、クレードル２３の角度に応じた角度信号をユニット制御部５０に対して送信するように構成されている。クレードル２３はパッケージ３０が巻き太るに従って角度が変化するので、クレードル２３の回転角を前記角度センサ４４によって検出することにより、パッケージ３０の径を検知することができる。これにより、トラバース装置２７をパッケージ３０の径に応じて制御することで、糸２０の綾振りを適切に行うことができる。また、前記角度センサ４４で取得されたパッケージ３０の径は、ユニット制御部５０からパッケージ駆動制御部４２へ転送される。
【００３８】
トラバース制御部４６はユニット制御部５０からの指令を受けて、前記トラバースガイド駆動モータ４５の駆動を制御するように構成されている。
【００３９】
以上の構成で、トラバース制御部４６がパッケージ３０の径及び回転速度に応じて適切にトラバースガイド駆動モータ４５を駆動することによって、トラバースガイド１１によってパッケージ３０表面に適切に糸２０を綾振り、所望の形状のパッケージ３０を形成することができる。
【００４０】
次に、図２を参照してクレードル２３の構成について更に詳細に説明する。図２は、クレードル２３の近傍を拡大した右側面図である。
【００４１】
図２に示すように、巻取ユニット本体１６は、回動軸４８を中心に回転可能な回転プレート１７を有している。また、クレードル２３は、回動軸４８を中心として回転プレート１７と一体的に回動するように構成されている。前記回転プレート１７には、引張バネとして構成された接圧漸減のためのスプリング１８と、エアシリンダ６０とが接続されている。このスプリング１８及びエアシリンダ６０により、クレードル２３に対して所定の回転トルクを加えることができる。
【００４２】
エアシリンダ６０はピストン６０１を内部に備えた複動形シリンダとして構成されている。図２において、ピストン６０１の図面右側のシリンダ室には空気圧Ｐ１の圧縮空気が、ピストン６０１の図面左側のシリンダ室には空気圧Ｐ２の圧縮空気がそれぞれ供給されている。
【００４３】
前記空気圧Ｐ２の圧縮空気をエアシリンダ６０に供給するためのパイプには電空レギュレータ６１が接続されており、この電空レギュレータ６１によって前記空気圧Ｐ２を無段階に調節可能に構成されている。また、前述のとおり、電空レギュレータ６１による空気圧Ｐ２の制御は、ユニット制御部５０から入力される制御信号に基づいて行われる。
【００４４】
図２の構成で空気圧Ｐ２を減少させると、エアシリンダ６０がクレードル２３を引っ張る力が増大するので、回動軸４８を中心にして巻取ユニット本体１６の正面側へクレードル２３を回転させるトルクが増大する。接触ローラ２９は回動軸４８よりも巻取ユニット本体１６の正面側に配置されているので、前記空気圧Ｐ２の減少により、パッケージ３０と接触ローラ２９との接圧を高めることができる。逆に空気圧Ｐ２を増加させれば、エアシリンダ６０がクレードル２３を引っ張る力が弱まるので、回動軸４８を中心にして巻取ユニット本体１６の背面側へクレードル２３を回転させるトルクが増大する。これにより、パッケージ３０と接触ローラ２９との接圧を弱めることができる。また、空気圧Ｐ２を更に増加させることにより、パッケージ３０を接触ローラ２９表面から離間させることもできる。
【００４５】
前記回動軸４８は図２の紙面に垂直な方向に細長く形成され、その紙面奥側の端部には角度センサ４４（図１）が接続されている。この角度センサ４４は、クレードル２３の回転角を検出可能に構成されている。また、前述のとおり、この角度センサ４４はユニット制御部５０に接続されている。
【００４６】
次に、ユニット制御部５０の詳細な構成について説明する。このユニット制御部５０は、設定リフトアップ量記憶部５１と、パッケージ径計算部５２と、目標相当パッケージ径計算部５３と、クレードル駆動指令値計算部５４と、糸継動作検出部５６と、を備えている。ユニット制御部５０の前記ＲＯＭには各種の制御プログラムが記憶されており、このプログラムが実行されることにより、当該ユニット制御部５０の備えるＣＰＵ等のハードウェアを、設定リフトアップ量記憶部５１、パッケージ径計算部５２、目標相当パッケージ径計算部５３、クレードル駆動指令値計算部５４、糸継動作検出部５６等として動作させることができる。また、ユニット制御部５０は電圧信号出力部５５を備えている。
【００４７】
設定リフトアップ量記憶部５１は、糸継を行う時にパッケージ３０を接触ローラ２９の表面からどれだけ離間させるかを表す設定リフトアップ量を記憶している。この設定リフトアップ量は、例えばオペレータが機台制御装置を適宜操作することにより、予め値を設定しておく。後述するように、この設定リフトアップ量としては、サクションマウス３４とパッケージ３０との位置関係を考慮して適切な値を設定する。
【００４８】
パッケージ径計算部５２は、角度センサ４４が検出したクレードル２３の回転角に基づいてパッケージ３０の径を算出するように構成されている。例えば図２において、クレードル２３の回転角θ１に基づいて所定の計算を行うことでパッケージ３０の径Ｄ１を求めることができる。この計算方法としては、例えば三角関数などによって毎回算出しても良いが、予め角度センサ４４の検出値とパッケージ３０の径との関係を記憶しておいたテーブルを参照することにより求めても良い。
【００４９】
また、上記パッケージ径計算部５２の機能を用いて相当パッケージ径を計算できる。従って、パッケージ径計算部５２は、相当パッケージ径計算部であると言うこともできる。なお本明細書において、「相当パッケージ径」とは、クレードル２３が支持しているパッケージ３０が仮に接触ローラ２９と接触しているとした場合の仮想的なパッケージの径をいう。言い換えれば、相当パッケージ径とは、巻取ボビン２２の中心軸から接触ローラ２９の表面までの距離を２倍した値のことである。本実施形態においては、上記パッケージ径計算部５２が角度センサ４４からの角度信号に基づいてパッケージ３０の径を算出した結果が、相当パッケージ径となる。
【００５０】
以下、パッケージ３０が接触ローラ２９から離間している場合を示す図３を参照しながら、相当パッケージ径について具体的に説明する。角度センサ４４がクレードル２３の回転角を検出した結果が図３に示すようにθ２であった場合、この角度に基づいてパッケージ径計算部５２がパッケージ３０の径を算出すると、パッケージ３０の径はＤ２であるとの結果が得られる。一方、実際のパッケージ３０の径はＤ１であって、パッケージ径計算部５２が算出した径Ｄ２は、クレードル２３が回転角θ２の位置にあるときに相当する仮想的なパッケージの径（即ち、相当パッケージ径）であると言える。また、図３から明らかなように、相当パッケージ径Ｄ２と実際のパッケージ径Ｄ１との差を取り、２で除すれば、パッケージ３０表面と接触ローラ２９表面との距離Ｌ１を求めることができる。
【００５１】
なお、上記角度センサ４４とパッケージ径計算部５２によってパッケージ３０の径を求める構成は、パッケージ３０の径に応じてトラバース装置２７を適切に制御するために、従来の糸巻取機がもともと備えているものである。本実施形態では、この構成を用いて相当パッケージ径を求めてクレードル２３の移動制御に用いることにより、構成を共通化及び簡素化してコストの削減を実現している。
【００５２】
目標相当パッケージ径計算部５３は、設定リフトアップ量記憶部５１が記憶している設定リフトアップ量だけパッケージ３０を接触ローラ２９から離間させたときの相当パッケージ径を、計算により求める。例えば、前記設定リフトアップ量記憶部５１に記憶された設定リフトアップ量が、図３の距離Ｌ１であったとする。このときの実際のパッケージ３０の径がＤ１である場合、パッケージ３０を接触ローラ２９の表面から距離Ｌ１だけリフトアップすると、相当パッケージ径は図に示すようにＤ２となる。以上をまとめると、目標相当パッケージ径は以下の式で求めることができる。
目標相当パッケージ径＝設定リフトアップ量×２＋実際のパッケージの径
【００５３】
クレードル駆動指令値計算部５４は、前記目標相当パッケージ径と現在の相当パッケージ径との偏差を求め、現在の相当パッケージ径が目標相当パッケージ径に近づくようにクレードル２３を移動させるための指令値（駆動指令値）を計算によって求める。本実施形態においてクレードル２３はエアシリンダ６０によって駆動されるため、前記駆動指令値は、電空レギュレータ６１に空気圧Ｐ２の変更を指示するための電圧信号の大きさを意味する。
【００５４】
電圧信号出力部５５は、前記指令値に基づいて、実際に電空レギュレータ６１に対して電圧信号を出力する。これにより図２などに示す空気圧Ｐ２が制御され、結果としてクレードル２３の移動を制御することができる。
【００５５】
糸継動作検出部５６は、ワインダユニット１０が糸継を開始すると、糸継開始を検出して上記パッケージ径計算部５２、クレードル駆動指令値計算部５４、電圧信号出力部５５などの機能を呼び出し、糸継時に適した位置までクレードル２３を移動させる。
【００５６】
次に、ワインダユニット１０の糸継時の動作について、図４を参照して説明する。図４はクレードル２３のリフトアップ制御のフローチャートである。
【００５７】
図４に示すフローは、給糸ボビン２１からの糸２０の解舒中に糸切れが発生し、又はクリアラ１５が走行中の糸２０の欠点を検出してカッタ３９で糸２０を切断することに伴い、糸継作業のためにパッケージ３０の回転が停止されたことを条件として開始される。この制御フローが開始されると、パッケージ径取得工程、目標相当パッケージ径計算工程、相当パッケージ径計算工程、クレードル移動工程が順次行われる。
【００５８】
最初にパッケージ径取得工程について説明する。この工程では、角度センサ４４がクレードル２３の回転角を検出し（Ｓ１０１）、この角度センサ４４からの角度信号に基づいてパッケージ径計算部５２がパッケージ３０の径を算出する（Ｓ１０２）。このとき、パッケージ３０は図２に示すように接触ローラ２９に接触しているので、パッケージ径計算部５２が算出するのは図２に示す実際のパッケージ３０の径Ｄ１である。
【００５９】
続いて、目標相当パッケージ径計算工程（Ｓ１０３）に進む。この工程では、目標相当パッケージ径計算部５３が、前記パッケージ径と設定リフトアップ量に基づいて目標相当パッケージ径Ｄｔを計算する。
【００６０】
次に、ユニット制御部５０は、スプライサ装置１４、上糸案内パイプ２６、下糸案内パイプ２５等に糸継開始信号を送る。糸継動作検出部５６がこの糸継開始を検出すると（Ｓ１０４）、以下に説明するパッケージ３０のリフトアップ制御が行われる。
【００６１】
リフトアップ制御が開始されると、最初に糸継動作が継続しているか否かが判断され（Ｓ１０５）、糸継動作中であった場合は相当パッケージ径計算工程に進む。なお、Ｓ１０４において糸継開始が検出された直後の段階では、Ｓ１０５の判断で糸継動作は継続中と判定され、Ｓ１０６に進むことになる。
【００６２】
この相当パッケージ径計算工程では、角度センサ４４によるクレードル２３の回転角の検出が行われ（Ｓ１０６）、検出されたクレードル２３の回転角に基づいて現在のパッケージ３０の径が計算される（Ｓ１０７）。このとき、パッケージ３０は接触ローラ２９と接触しているとは限らないので、求められるパッケージ３０の径は相当パッケージ径Ｄｎである。
【００６３】
次に、クレードル移動工程（Ｓ１０８〜Ｓ１０９）に進む。まず、Ｓ１０８で、クレードル駆動指令値計算部５４は、目標相当パッケージ径Ｄｔと現在の（相当）パッケージ径Ｄｎとの偏差を計算する。この偏差Ｅｎは以下の式で求めることができる。
偏差Ｅｎ＝目標相当パッケージ径−現在の相当パッケージ径
続いて、クレードル駆動指令値計算部５４は、電空レギュレータ６１に対する指令値の計算を行う。指令値をＭＶ、比例ゲインをＫｐとすると、ＭＶは、
ＭＶ＝Ｋｐ×Ｅｎ
によって求められる。なおこの比例ゲインＫｐは、電空レギュレータ６１を適切に制御できるように予め設定されている。
【００６４】
そして、上記の指令値は電圧信号出力部５５によって電圧信号に変換され、電圧信号出力部５５によって電空レギュレータ６１に出力される（Ｓ１０９）。これによりエアシリンダ６０に供給される圧縮空気の空気圧Ｐ２が変更され、クレードル２３が接触ローラ２９に近づく向き又は離れる向きに駆動される。
【００６５】
上記のクレードル移動工程（Ｓ１０８〜Ｓ１０９）が終了すると、Ｓ１０５に戻って糸継動作が継続中か否かの判断が行われ、糸継動作中であればＳ１０６〜Ｓ１０９の処理を繰り返す。即ち、Ｓ１０７で算出される現在のパッケージ３０の径（相当パッケージ径）が目標相当パッケージ径に近づくように、比例制御（Ｐ制御）によるフィードバック制御が行われる。これにより、糸継動作中に、パッケージ３０を接触ローラ２９から設定リフトアップ量だけ離した状態（リフトアップ状態）でクレードル２３の位置を保持することができる。
【００６６】
上記で説明したような制御によりパッケージ３０のリフトアップが行われるとほぼ同時に、ユニット制御部５０からの糸継開始信号を受信した上糸案内パイプ２６が軸３５を中心に上方に回動する。このときの様子を図５に示す。
【００６７】
図５に示すように、上糸案内パイプ２６が上方に回動した回動位置において、サクションマウス３４は接触ローラ２９とパッケージ３０との中間位置の近傍に位置するように構成されている。また、上述したように本実施形態では、糸継時において、パッケージ３０の表面と接触ローラ２９の表面との距離がパッケージ３０の径にかかわらず常に一定となるようにクレードル２３の移動を制御している。従って、パッケージ３０の表面とサクションマウス３４との位置関係を、パッケージ３０の径にかかわらず常に一定とすることができる。
【００６８】
本実施形態では、パッケージ３０の表面に対するサクションマウス３４の位置を考慮して、前述の設定リフトアップ量が適切に定められている。従って、本実施形態のクレードル２３の移動制御方法により、パッケージ３０の径にかかわらず、サクションマウス３４をパッケージ３０の周面に対して適切な位置に近接させることができる。これにより、サクションマウス３４がパッケージ３０表面から遠すぎて糸端の吸引を行えなかったり、パッケージ３０に衝突してしまったりすることを防止することができる。
【００６９】
サクションマウス３４を図５の位置まで回動させると、ユニット制御部５０は上糸案内パイプ２６による吸引を開始するとともに、パッケージ駆動モータ４１に信号を送り、パッケージ３０を低速で巻取方向とは逆方向に回転させる。これによりパッケージ３０から上糸３０１の糸端が解舒されて口出しが行われ、その糸端がサクションマウス３４から上糸案内パイプ２６に吸引されて捕捉される。この後、上糸案内パイプ２６を下方に旋回させ、スプライサ装置１４へ上糸３０１を案内する。
【００７０】
更に、ユニット制御部５０は、下糸案内パイプ２５の吸引口３２によって給糸ボビン２１側の下糸を吸引捕捉し、軸３３を中心に上方へ旋回させることによりスプライサ装置１４へ前記下糸を案内する。そして、スプライサ装置１４を作動させて上糸と下糸との糸継ぎが行われる。
【００７１】
以上で糸継動作は完了し、ユニット制御部５０はクレードル２３によるパッケージ３０のリフトアップを解除して（Ｓ１１０）、パッケージ３０を接触ローラ２９に接触させる。その後、糸継が成功したか否かが判断される（Ｓ１１１）。スプライサ装置１４による糸継に成功したと判定された場合、リフトアップ制御の処理が終了し、糸２０の巻取が再開される。サクションマウス３４によって上糸３０１の糸端が捕捉できなかった等の原因により糸継動作が失敗した場合は、Ｓ１０１に戻り、糸継動作に応じたリフトアップをやり直す。
【００７２】
以上で説明したように、本実施形態の自動ワインダ（糸巻取機）は巻取ボビン（巻取管）２２の表面に糸２０を巻き取ってパッケージ３０を形成するための糸巻取機であって、クレードル２３と、パッケージ駆動モータ（巻取管駆動部）４１と、接触ローラ２９と、トラバース装置（糸綾振装置）２７と、エアシリンダ（クレードル駆動部）６０と、を備えている。上記クレードル２３は、前記巻取ボビン２２を回転可能に保持するとともに、回動軸（支持軸）４８を中心に回転することで移動可能に構成される。前記パッケージ駆動モータ４１は、前記クレードル２３に設けられ、当該クレードル２３が保持している巻取ボビン２２を回転駆動する。前記接触ローラ２９は、糸２０の巻取中に前記巻取ボビン２２の表面又は前記パッケージ３０の表面に接触することにより回転する。前記トラバース装置２７は、前記巻取ボビン２２とは独立して駆動される。前記エアシリンダ６０は、糸切れ時又は糸継時に、前記クレードル２３を移動させる。
【００７３】
また、以上で説明したように、本実施形態の自動ワインダは、クレードル２３と、接触ローラ２９と、ユニット制御部５０と、を備えている。クレードル２３は、パッケージ３０に糸を巻き取るための巻取ボビン２２を保持可能である。接触ローラ２９は、巻取ボビン２２又は前記巻取ボビン２２に巻き取られたパッケージ３０の表面に接触可能である。そして、ユニット制御部５０は、糸継時に、パッケージ３０の径に基づいて、接触ローラ２９表面に対するクレードル２３の移動量を制御している。
【００７４】
これにより、パッケージ３０の径に基づいてクレードル２３の移動量を制御することが可能となるので、接触ローラ２９とパッケージ３０表面との距離を正確に制御することができる。従って、パッケージ３０側の糸端の口出しに適した状態を確実に実現できるので、糸継ぎをスムーズに行い、高品質なパッケージを生産することができる。
【００７５】
また、本実施形態の自動ワインダにおいて、ユニット制御部５０は、パッケージ径計算部５２と、目標相当パッケージ径計算部と５３、クレードル駆動指令値計算部５４と、を備える。パッケージ径計算部５２は、現在のクレードル２３の位置に相当する相当パッケージ径を計算する。目標相当パッケージ径計算部５３は、クレードル２３の移動目標位置に相当する目標相当パッケージ径を、パッケージ３０の径に基づいて計算する。クレードル駆動指令値計算部５４は、目標相当パッケージ径に対して相当パッケージ径が近づくようにクレードル２３の位置を移動させるための駆動指令値を計算する。
【００７６】
即ち、クレードル２３を移動させるべき目標位置を目標相当パッケージ径として表現し、当該目標相当パッケージ径に相当パッケージ径を近づけるように制御するので、パッケージ３０の表面と接触ローラ２９との間に一定の隙間を形成した状態を正確に実現することができる。また、パッケージ３０の径を計算するための構成の少なくとも一部を用いてクレードル２３の移動を制御できるので、コストを削減することができる。
【００７７】
また、本実施形態の自動ワインダは、クレードル２３を回転移動可能に支持する回動軸４８と、当該クレードル２３の回転角を検出する角度センサ４４と、を備えている。パッケージ径計算部５２は、角度センサ４４からの角度信号に基づいて前記相当パッケージ径を計算する。
【００７８】
これにより、クレードル２３の回転角を検出するという簡単な構成によって相当パッケージ径を求めることができる。また、巻取時において実際のパッケージ３０の径を取得するために設けられた、クレードル２３の回転角を検出する角度センサ４４を相当パッケージ径の計算のために兼用することもでき、コストの上昇を抑制することができる。
【００７９】
また、本実施形態の自動ワインダは、前記接触ローラ２９の近傍においてパッケージ３０表面の糸端を捕捉するためのサクションマウス３４を備えている。
【００８０】
これにより、サクションマウス３４とパッケージ３０とが所定の位置関係になるようにクレードル２３の移動を制御することができるので、糸継作業時においてパッケージ３０側の糸端を確実に捕捉することができる。
【００８１】
また、本実施形態のクレードル２３の移動は、以下の工程を含む制御方法によって制御されている。即ち、パッケージ径取得工程では、パッケージ３０の径を取得する。目標相当パッケージ径計算工程では、パッケージ３０の径に基づいて目標相当パッケージ径を計算する。相当パッケージ径計算工程では、クレードル２３の現在の位置に対応する相当パッケージ径を計算する。クレードル移動工程では、相当パッケージ径が目標相当パッケージ径に対して近づくようにクレードル２３を移動する。
【００８２】
これにより、パッケージ３０の径に基づいてクレードル２３の移動を制御することが可能となるので、接触ローラ２９とパッケージ３０表面との距離を正確に制御することが可能になる。従って、パッケージ３０側の糸端の口出しに適した状態を確実に実現できるので、糸継ぎをスムーズに行い、高品質なパッケージを生産することができる。
【００８３】
以上に本発明の好適な実施の形態について説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。
【００８４】
上記実施形態のワインダユニット１０はアーム式のトラバース装置２７によって糸をトラバースしているが、この構成に代えて、トラバースガイドを直線状にベルトで往復駆動する方式のトラバース装置を用いることができる。
【００８５】
接触ローラ２９はパッケージ３０の回転に伴って従動回転する構成としたが、これに代えて、パッケージ３０と接触ローラ２９の双方を積極的に駆動する構成に変更することもできる。
【００８６】
上記実施形態において、設定リフトアップ量記憶部５１、パッケージ径計算部５２、目標相当パッケージ径計算部５３、クレードル駆動指令値計算部５４、糸継動作検出部５６等は、前記ユニット制御部５０に備えられている。しかしながら、この構成に代えて、パッケージ径計算部５２や目標相当パッケージ径計算部５３等が、前記ユニット制御部５０とは別のハードウェア（例えば、専用のプロセッサ）によって構成されていても良い。
【００８７】
クレードル２３の駆動手段としては、エアシリンダ６０とする構成に代えて、例えば油圧シリンダ、サーボモータ等、適宜の駆動手段とすることができる。
【００８８】
上記実施形態では、電空レギュレータ６１に与える電圧信号の大きさをクレードル２３の駆動指令値としているが、電流信号等でも良く、またデジタル式の電空レギュレータであればデジタルの指令信号を出力しても良い（この場合は電圧信号出力部５５を省略できる）。また、クレードル２３の駆動手段としてエアシリンダ６０以外の構成を用いる場合には、例えばクレードル２３の角度を指示する信号、移動距離を指示する信号など、制御のために適切な信号を適宜用いることができる。
【００８９】
また、クレードル位置のフィードバック制御方法としては上記のようなＰ制御（比例制御）に限らず、例えばＰＩＤ制御としても良い。
【００９０】
パッケージ３０の径を検出する方法としては、角度センサ４４以外にも、ホールＩＣを用いたものやアブソリュート型エンコーダ等、パッケージ３０の径を検出できるものであれば適宜の構成を用いることができる。
【００９１】
クレードル２３によるパッケージ３０のリフトアップ距離は、パッケージ３０表面が接触ローラ２９から完全に離れる距離が望ましいが、パッケージ３０表面が接触ローラ２９表面に軽く接している距離でも良い。即ち、巻取時のパッケージ３０に接圧が掛かっている状態と比べて、糸継時にはより低い接圧となるようにクレードル２３を移動させる構成とすることができる。パッケージ３０と接触ローラ２９が離間せずに接触している場合であっても、このように糸継時に接圧を低くするように制御することで、糸継時のパッケージ３０の逆回転時に綾落ちが発生したり、パッケージ３０側の糸端が引き出せなかったりする問題を改善することができる。
【００９２】
上記実施形態では、糸継終了を検出してからクレードル２３によるパッケージ３０のリフトアップを解除したが、この構成に代えて、例えば、クレードル２３によるパッケージ３０のリフトアップを開始して所定時間経過後にリフトダウンするように変更することができる
【００９３】
上記実施形態では、クレードル２３によるパッケージ３０のリフトアップ量（設定リフトアップ量）を一定としたが、この構成に限らず、パッケージ３０の径に応じて設定リフトアップ量を変化させても良い。
【００９４】
また、本発明は自動ワインダに限らず、接触ローラを備えた構成の糸巻取機であれば、例えば精紡機などの他の糸巻取機に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の一実施形態に係る糸巻取機としての自動ワインダが備えるワインダユニットの概略図。
【図２】ワインダユニットのクレードル近傍を拡大して示す右側面図。
【図３】相当パッケージ径とクレードル角度の関係を説明する右側面図。
【図４】クレードルのリフトアップ制御を示すフローチャート。
【図５】サクションマウスが上糸を吸引するときの様子を示す右側面図。
【符号の説明】
【００９６】
１０  ワインダユニット
２２  巻取ボビン（巻取管）
２３  クレードル
２９  接触ローラ
３０  パッケージ
３４  サクションマウス（糸端捕捉手段）
４４  角度センサ
４８  回動軸（支持軸）
５０  ユニット制御部（制御部）
５１  設定リフトアップ量記憶部
５２  パッケージ径計算部（相当パッケージ径計算部）
５３  目標相当パッケージ径計算部
５４  クレードル駆動指令値計算部
６０  エアシリンダ
６１  電空レギュレータ
【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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