(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スピンドル駆動されるボビンホルダーに装着されたボビン上に形成される巻糸体に、ボビンホルダーと独立して互いに駆動自在のコンタクトローラを圧接させて該巻糸体の表面周速度を検出し、該表面周速度が設定値となるようにボビンホルダーの回転数を制御するスピンドル式巻取機の巻取制御方法において、
糸条の切替動作を開始すると同時に、コンタクトローラを切替後のボビンと非接触状態で巻取速度より速い速度で駆動させ、
糸条の切替完了より後のボビンホルダーの速度制御をオープン制御として、段階的あるいは連続的にボビンホルダーの回転数を減速させ、
オープン制御されるボビンホルダーに装着されたボビンにコンタクトローラを接触させて巻取速度信号を検出させ、そして
コンタクトローラの速度変動の予め設定された変動帯域幅内への収束後、及び／又は糸条の切替完了後から予め設定された時間経過後に、該巻取速度信号によって巻取中のボビンホルダーの巻取速度をフィードバック制御することを特徴とするスピンドル式巻取機の巻取制御方法。
【請求項２】
予め接触時間を設定されたタイマーのカウントアップ後に、オープン制御されるボビンホルダーに装着されたボビンにコンタクトローラを接触させる請求項１記載のスピンドル式巻取機の巻取制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリエステル、ナイロン等の合成繊維糸条を巻き取るためのスピンドル式巻取機の巻取制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の繊維業界においては、生産性を向上させるべく、巻取機の高速化、多錘化の傾向にある。加えて、生産性向上のために、生産される糸条パッケージの大型化とボビンの小径化が進んできている。また、一般にボビンを装着したボビンホルダーを駆動させて、ボビン上に巻糸体を形成し、該巻糸体の周面に圧接されたコンタクトローラの周速度を糸条の巻取速度として検出し、ボビンホルダーの回転数を制御するスピンドル式巻取方式が慣用されている。この巻取方法の場合、切替時の張力低下による糸条の切替えの失敗を防止する目的で、切り替える前に空側（巻取を開始する側）のボビンホルダー速度を通常の巻取速度よりも幾分増速させて、切替時の巻取張力を高くすることが一般的に行われている。
【０００３】
しかしながら、該方法は切替成功率を保証することだけに配慮されており、切替後の空ボビン上に形成された巻糸体の最内層部における巻取張力をも増加させる結果となる。このため、最内層部の染着斑、あるいは最内層部とそれ以外の部位との染着差を引き起こす原因にもなっている。さらに、該巻取方式では、コンタクトローラにはボビンとの接触時にバンチ巻部分の糸条、あるいは最内層糸条にダメージを与えないように糸条と接触しない部位の直径を若干太く（この部分を以後段付きと呼ぶ）してある。このために、切替直後から段付き部分までの空隙を糸条が埋めるまでは、コンタクトローラの回転数とコンタクトローラの直径とに基づいて行われる巻取速度の演算に誤りが生じてしまう。この結果、巻取速度の演算部では、実際の巻取速度よりも遅くなっていると誤判断するという結果を招来し、この誤判断に基づいて最内層部の巻取速度を上昇させ、最内層部での巻取張力を増加させることになっている。
【０００４】
さらに、コンタクトローラ段付き部の問題点としては、巻取糸条がコンタクトローラの表面に接触しながらボビンに巻き取られていく過程において、段付き部が巻取糸条で埋まるまで巻取られる場合に生じる。すなわち、巻糸体が最内層部を形成する時は、コンタクトローラは直径の太い段付き部でボビンと接触して回転しているために、コンタクトローラ表面（段付き部以外の巻取糸条が接触する面）の速度はボビン速度より相対的に低下している。したがって、速度低下しているコンタクトローラ部に接触してから該速度より高速に回転しているボビンに巻き取られるまでの間に、糸条が延伸されるという結果を招く。この結果、更なる最内層部の染着斑、あるいは最内層部以外の部位との染着差を増長させることとなる。
【０００５】
前記の切替性の向上、あるいはコンタクトローラの段付きによる最内層部の糸物性の変化対策としては、特開平６−１９１７２３号公報に、以下に述べるような方法が提案されている。すなわち、先ず、切替動作直後はコンタクトローラがボビンに接触しないように位置せしめ、ボビン上に所定量の糸層が形成された後、コンタクトローラを移動させ、コンタクトローラをボビン上の糸層に当接せしめる。そして、これと共に、コンタクトローラの回転速度を糸条が空ボビン側に切り替わるまでは空ボビンの表面速度より速く、しかも満巻ボビンの表面速度と略同一か、遅くなるように制御し、糸条が空ボビンに切り替えられた後空ボビン側の表面速度と略同一になるように制御しようとするものである。
【０００６】
しかしながら、この方法では、糸条が空ボビンにキャッチされた後にコンタクトローラの表面速度を巻取速度と略同一とするために、フィードバック制御を採用している。すなわち、該方式は、スピンドルの速度制御に際して、コンタクトローラが接触して回転数が変化すると、コンタクトローラの回転数に基づいたフィードバック制御に切り替える方式を採用している。このため、該方式では、コンタクトローラの速度制御系を単純なオープン制御とすることは不可能であって、高価な制御系を採用しなければならないために巻取機が高価となってしまうという問題がある。更に、このような制御方式では、当然のことながら、コンタクトローラが接触してフィードバック制御に移行する際に、接触に伴うコンタクトローラの変動が制御偏差量となってしまい、制御移行時のスピンドル速度が不安定となる結果を惹起するという問題が伴う。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
以上のような問題に鑑み、本発明が目的とするところは、複雑なコンタクトローラの速度制御系を採用することなく、また、コンタクトローラに段付き部があっても最内層部の巻取張力を良好に制御でき、これによって、糸条の切替性と最内層部の糸物性を改善することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
ここに、本発明によれは、
スピンドル駆動されるボビンホルダーに装着されたボビン上に形成される巻糸体に、ボビンホルダーと独立して互いに駆動自在のコンタクトローラを圧接させて該巻糸体の表面周速度を検出し、該表面周速度が設定値となるようにボビンホルダーの回転数を制御するスピンドル式巻取機の巻取制御方法において、
糸条の切替動作を開始すると同時に、コンタクトローラを切替後のボビンと非接触状態で巻取速度より速い速度で駆動させ、
糸条の切替完了より後のボビンホルダーの速度制御をオープン制御として、段階的あるいは連続的にボビンホルダーの回転数を減速させ、
オープン制御されるボビンホルダーに装着されたボビンにコンタクトローラを接触させて巻取速度信号を検出させ、そして
コンタクトローラの速度変動の予め設定された変動帯域幅内への収束後、及び／又は糸条の切替完了後から予め設定された時間経過後に、該巻取速度信号によって巻取中のボビンホルダーの巻取速度をフィードバック制御することを特徴とするスピンドル式巻取機の巻取制御方法が提供される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の態様を図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の巻取制御方法を例示した制御系の説明図である。
【００１０】
該図において、ボビンホルダー１は、巻取機の機枠（図示せず）に支持されている。また、該ボビンホルダー１には、ボビン（図示せず）が装着され、該ボビン上には巻糸体２（以下、「糸条パッケージ」、又は、単に「パッケージ」と称することもある）が形成される。更に、３はコンタクトローラ、４は該コンタクトローラ３の回転数を検出するピックアップ、５は制御装置本体、６及び８はインバータ、そして７及び９は電動機をそれぞれ示す。
【００１１】
以上のように構成されたスピンドル式巻取機において、巻取速度の制御は、以下のようにして行われる。
【００１２】
即ち、先ず糸条パッケージ２の表面に圧接されて回転する巻取り中においては、幾らかの滑り率を持った速度で回転するコンタクトローラ３の回転数がピックアップ４によって検出される。そして、この検出されたコンタクトローラ３の回転数信号は、制御装置本体５に現時点の巻取速度として取り込まれる。次に、取り込まれた時点の巻取速度が予め制御装置本体５に設定されている目標巻取速度と一致するように、制御装置本体５からボビンホルダー駆動用インバータ８に速度指令が出される。そして、該インバータ８は速度指令に準じた周波数を出し、これによってボビンホルダー駆動用電動機９を所定の回転数で駆動させる。
【００１３】
なお、該制御装置本体５は前述のようにボビンホルダー１を制御するだけでなく、走行する糸条を綾振るトラバース装置の制御、およびコンタクトローラ３の速度制御をも行う。また、コンタクトローラ３の速度制御は、予め設定された速度指令をコンタクトローラ駆動用インバータ６に与え、該インバータ６によって速度指令に対応した周波数でコンタクトローラ駆動用電動機９を駆動させること、によって行われる。
【００１４】
ここで、本発明のスピンドル式巻取機の制御方式の特徴を図２を参照しながら詳細に説明する。なお、該図において、下のグラフは、糸条切替時のコンタクトローラの速度パターン、そして、上のグラフは、ボビンホルダー駆動用インバータ８からボビンホルダー駆動用電動機９への速度指令信号をそれぞれ表している。
【００１５】
本発明による巻取制御方式では、一方のコンタクトローラ３は、図２の下のグラフに示す通り、糸条の切替動作が開始されると同時に切替後のボビンと非接触状態とされ、この状態で予め制御装置本体５に設定されていた速度まで昇速される。この昇速によって、図示しない糸条引取りローラからコンタクトローラ３間を走行する糸条の張力、いわゆる巻取張力は上昇し、糸条の切替性が向上する。
【００１６】
また、他方のボビンホルダー１も、糸条の切替直前までは糸条の切替性を向上させるために、目標とする巻取速度より幾分高めに設定された速度で回転させられている。ここで、巻取られる糸条パッケージの最内層部糸質を補償するために、糸条の切替直後Ｌ１からできるだけ短時間のＴ１時間内に、ボビンホルダー駆動用インバータ８からの速度指令を目標とする巻取速度まで段階的あるいは連続的に戻す。これは、例えば、図示しないターレットテーブルに配設されたリミットスイッチＬ１をトリガとし予め設定した設定時間Ｔ１後にボビンホルダー駆動用インバータ８からの速度指令を目標速度まで段階的あるいは連続的に戻すことによって行われる。
【００１７】
その後、切替完了点Ｌ２より、制御装置本体５にプログラムされた速度（一例を挙げれば、図に示すような銘柄毎に予め算出された速度勾配Ｖｄを有する速度）でボビンホルダー駆動用電動機９を駆動させ、ボビンホルダーに装着された糸条パッケージの巻取速度を連続的或は段階的に減速するようにオープン制御する。ただし、このときの減速は、糸条の巻太りによる糸条パッケージの表面速度の増速を補償するように設定する。この補償は、巻取る糸条の銘柄、トータルデニールや糸の種類（ポリエステル、ナイロン、全方向族ポリアミド等）によって適宜最適な値を選択すればよい。
【００１８】
そして、ボビン上に幾分（コンタクトローラ３の段付き部分を埋める程度）の糸条を巻き取った後、Ｌ２をトリガとして予め設定した時間Ｔ２後に、即ち、予め接触時間を設定されたタイマーのカウントアップ後に、コンタクトローラ３をオープン制御によって回転速度が規制されているボビン側に当接させる。
【００１９】
ここで、ボビンホルダーの速度制御をオープン制御から、コンタクトローラ３の実速度値によるフィードバック制御に移行させる方法は、コンタクトローラの速度変動が予め設定された変動帯域幅Ｗ１内へ収束した後（図では、Ｌ２をトリガとしてＴ３時間経過後）に行われる。あるいは、Ｌ２をトリガとして予め設定された時間Ｔ４の経過後、オープン制御からフィードバッグ制御へ移行させることもできる。ただし、この場合には、時間Ｔ４は、コンタクトローラの速度変動が十分にが変動帯域幅Ｗ１内に治まっているように選定されていることが必要である。
【００２０】
そして、最終的に糸条パッケージの最内層部の巻取張力を前述のようにしてオープン制御して低く抑えた後においては、通常のフィードバック制御により糸条パッケージを巻取る。
【００２１】
本発明の方法では、上記のような手法を採ることにより、従来の方式のようにコンタクトローラ３をボビンに当接させたことによる大きな速度変動を制御偏差としてとりこむこともなく、極めて安定した制御が可能となる。また、本発明の制御方式はコンタクトローラを積極的に駆動するための駆動系がなく、糸条の切替完了後、直ぐに該コンタクトローラをボビンに当接させる巻取機であっても、コンタクトローラ３の段付き部による不安定な制御を改善できることは言うまでもない。
【００２２】
【発明の効果】
以上に述べた本発明によれば、コンタクトローラが目標速度より幾分高い速度であるために、巻取張力も幾分高めに設定でき、切替性を確保することができるという効果を奏す。また、ボビンホルダーをパッケージの最内層部の形成中は、巻太りを考慮したオープン制御としているおり、コンタクトローラの速度に依存しない。したがって、ボビンへ実際に巻き付ける糸条の巻取張力は、糸条パッケージの最内層部が淡染化あるいはデニール変動しないレベルに抑制することが可能であるという極めて顕著な効果を奏す。更に、糸条パッケージの最内層部を形成する時には、コンタクトローラは、ボビンと非接触状態にあるために、コンタクトローラ段付き部を設けても、設けなくてもよいことになる。すなわち、コンタクトローラが段付きであろうが、段付きでなかろうが、得られる糸条パッケージの最内層部の糸質には、関係がなくなるのである。さらに、オープン制御からフィードバック制御への移行も、コンタクトローラをボビンと当接させるのと同時ではなく、タイマにより任意に変更できるので、コンタクトローラが接触した際の速度変動を制御偏差として取り込むのを防ぎ、非常に安定したフィードバック制御に移行できるという効果を奏す。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の巻取制御方法を例示した巻取機の制御系説明図である。
【図２】本発明のスピンドル式巻取機の速度制御方式の説明図である。
【符号の説明】
１  ボビンホルダー
２  巻糸体（糸条パッケージ）
３  コンタクトローラ
５  制御装置本体
【図１】
0003676911.tif 000002
【図２】
0003676911.tif 000003