(57)【要約】【課題】本発明は、巻取りパッケージ全体の巻き密度を一定に制御し、解舒性を向上させることを目的とする。【解決手段】トラバースガイド１５を往復動させる際のトラバース速度を制御する制御装置５を備えるトラバース装置１と、巻取りパッケージ３を回転駆動し巻取速度を制御する制御装置を備える巻取りパッケージ駆動装置とによって、供給される糸条Ｙをトラバースしながらボビン３１に巻き取り、巻取りパッケージ３を形成する糸条巻取装置において、巻取りパッケージ３の巻き密度を検出するとともに、該検出された巻き密度と、予め設定された巻取りパッケージの巻き密度との偏差に基づいて、糸条Ｙのトラバース速度と巻取速度のいずれか一方又は両方を制御して綾角を変化させる。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トラバースガイドを往復動させる際のトラバース速度を制御する制御装置を備えるトラバース装置と、巻取りパッケージを回転駆動し巻取速度を制御する制御装置を備える巻取りパッケージ駆動装置とによって、供給される糸条をトラバースしながらボビンに巻き取り、巻取りパッケージを形成する糸条巻取装置において、
巻取りパッケージの巻き密度を検出するとともに、該検出された巻き密度と、予め設定された巻取りパッケージの巻き密度との偏差に基づいて、糸条のトラバース速度と巻取速度のいずれか一方又は両方を制御して綾角を変化させることを特徴とする糸条巻取方法。
【請求項２】
前記算出された巻取りパッケージの巻き密度が予め設定された巻き密度より小さいときは綾角を増加させ、算出された巻取りパッケージの巻き密度が予め設定された巻き密度より大きいときは綾角を減少させることを特徴とする請求項１記載の糸条巻取方法。
【請求項３】
前記トラバース装置は、正逆回転駆動可能なモータによりトラバースガイドを往復動させるものであって、上記偏差に基づいて糸条のトラバース速度を可変制御することを特徴とする請求項１または請求項２記載の糸条巻取方法。
【請求項４】
巻取りパッケージと外周面同士で当接する巻取りローラを巻取りパッケージ駆動装置として設け、巻取りローラを一定速度で回転させることにより、巻取りパッケージ外周面の回転速度を一定にし、巻取速度を一定とすることを特徴とする請求項３記載の糸条巻取方法。
【請求項５】
前記巻取りパッケージの巻き密度の検出は、トラバース装置に備えられたパッケージ密度算出部における、パッケージ径検出手段と、糸巻き量算出手段との検出結果に基づく算出によりなされることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項記載の糸条巻取方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、給紙パッケージから解舒された糸条をボビンに巻き取って巻取りパッケージを形成する際に用いる糸条巻取方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、糸条巻取装置においては、紡績手段から紡出された糸条又は給紙パッケージから解舒された糸条を、トラバース装置でトラバースしながらボビンに巻き取って巻取りパッケージを形成している。該トラバース装置はトラバース制御装置により制御されて正逆回転するトラバースモータにより、トラバースモータのロータの運動をトラバースガイドに伝達して、トラバースガイドを往復運動させるように構成され、糸条のトラバース速度を制御可能とするものが公知である。
そして、糸条をトラバースしながら巻取りパッケージに巻き取る際に、トラバースガイドの加速と減速をトラバースストロークの両端部で制御することにより反転領域を変化させて、パッケージ端部での巻き密度を均一にするようにしていた。（例えば、特許文献１参照。）
【０００３】
【特許文献１】
米国特許第６０６５７１２号明細書
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記特許文献１に示す糸条巻取方法は、巻取りパッケージ全体ではなく巻取りパッケージ端部での巻き密度を均一にするように糸条を巻き取る方法であるため、巻取りパッケージ全体の巻き密度の均一性を十分に得られず、解舒性に問題があった。
そこで、本発明は、糸条のトラバース速度と巻取速度のいずれか一方又は両方を制御して綾角を変化させることにより、巻取りパッケージ全体の巻き密度を一定に制御し、解舒性を向上させることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
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を説明する。
【０００６】
即ち、請求項１においては、トラバースガイドを往復動させる際のトラバース速度を制御する制御装置を備えるトラバース装置と、巻取りパッケージを回転駆動し巻取速度を制御する制御装置を備える巻取りパッケージ駆動装置とによって、供給される糸条をトラバースしながらボビンに巻き取り、巻取りパッケージを形成する糸条巻取装置において、巻取りパッケージの巻き密度を検出するとともに、該検出された巻き密度と、予め設定された巻取りパッケージの巻き密度との偏差に基づいて、糸条のトラバース速度と巻取速度のいずれか一方又は両方を制御して綾角を変化させるものである。
【０００７】
請求項２においては、前記算出された巻取りパッケージの巻き密度が予め設定された巻き密度より小さいときは綾角を増加させ、算出された巻取りパッケージの巻き密度が予め設定された巻き密度より大きいときは綾角を減少させるものである。
【０００８】
請求項３においては、前記トラバース装置は、正逆回転駆動可能なモータによりトラバースガイドを往復動させるものであって、上記偏差に基づいて糸条のトラバース速度を可変制御するものである。
【０００９】
請求項４においては、巻取りパッケージと外周面同士で当接する巻取りローラを巻取りパッケージ駆動装置として設け、巻取りローラを一定速度で回転させることにより、巻取りパッケージ外周面の回転速度を一定にし、巻取速度を一定とするものである。
【００１０】
請求項５においては、前記巻取りパッケージの巻き密度の検出は、トラバース装置に備えられたパッケージ密度算出部における、パッケージ径検出手段と、糸巻き量算出手段との検出結果に基づく算出によりなされるものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明に係る巻取装置の全体構成を示す図、図２は制御ブロック図、図３はフローチャート図である。
【００１２】
図１に示すように、糸条巻取装置は、図示しない紡績手段から紡出された糸条又は図示しない給紙パッケージから解舒された糸条Ｙを、トラバース制御装置５を搭載したトラバース装置１によって、ボビン軸方向にトラバースしながら巻取りパッケージ３に巻き取るように構成されている。
巻取りパッケージ３は、ボビン３１に糸条Ｙを巻き取ることで形成され、クレードル３２により回転自在に支持されている。
なお、図１では、巻取りパッケージ３として、巻太りに伴って次第にトラバース幅（巻き幅）を狭くして形成したテーパーエンドパッケージが図示されているが、パッケージ形状は、このようなテーパーエンド形状に限定されるものではない。
巻取りパッケージ３の外周面には、巻取用モータにより回転駆動される巻取りパッケージ駆動装置としての巻取りローラ２が当接しており、該巻取りローラ２により巻取りパッケージ３を回転駆動している。本実施の形態では、制御装置により、巻取りローラ２の回転速度が一定となるように制御され、巻取速度を一定としている。
【００１３】
トラバース装置１は、例えばステッピングモータに構成されるトラバースモータ１１と、該トラバースモータ１１により正逆回転切換可能に回転駆動される駆動プーリ１２と、トラバース範囲の両側方に配置される従動プーリ１３・１３と、該駆動プーリ１２及び従動プーリ１３・１３に巻回される駆動ベルト１４と、該駆動ベルト１４に固設され糸条Ｙをガイドするトラバースガイド１５とを備えている。トラバースガイド１５の位置と、トラバースモータ１１のロータの回転角度位置とは、駆動プーリ１３・１３および駆動ベルト１４によって対応付けられている。従って、トラバースモータ１１のロータの回転角度位置が決まれば、トラバースガイド１５の位置も決定されるようになっている。
なお、駆動ベルト１４としては、タイミングベルト等の各種ベルトや金属製ワイヤをはじめ、その他同様の機能を有する可撓性のエンドレス体を使用することができる。
トラバースガイド１５は、駆動プーリ１２の正逆回転に伴って、ボビン３１の軸方向における一端側から他端側、又は他端側から一端側へ往復移動し、これにより、巻取りパッケージ３に巻き取られる糸条Ｙをトラバースするように構成している。
また、トラバース装置１はトラバース制御装置５を備えており、トラバースモータ１１の駆動を制御して、トラバースガイド１５の位置及び駆動速度を制御している。
このように、トラバースモータ１１の正逆駆動を制御することにより、糸条Ｙが係合したトラバースガイド１５を所定のトラバース幅で往復動させることができる。
【００１４】
以上の如く構成されるトラバース装置１は、単一の巻取りパッケージ３に対して個別にトラバースモータ１１を設け、マイクロコンピュータを有するトラバース制御装置５により、トラバースガイド１５の位置及び速度を制御するようにしている。
そして、トラバース制御装置５は、モーションコントローラ５２及びモータドライバ５１により構成されている。モーションコントローラ５２は、トラバースモータ１１に対する位置指令を出力し、モータドライバ５１は、位置指令に応じた回転量となるようにトラバースモータ１１を制御する。
【００１５】
次に、トラバース制御装置５による、トラバースモータ１１の制御について説明する。
トラバース制御装置５は、トラバースモータ１１を介してトラバースガイド１５の位置制御を行うものであり、上述したように、トラバースモータ１１に所定の駆動動作を行わせるための指令信号（位置指令）を生成するモーションコントローラ５２と、生成した指令信号に従ってトラバースモータ１１を駆動するモータドライバ５１とを備えている。
モーションコントローラ５２及びモータドライバ５１の主な機能は、共通のマイクロコンピュータ（図示略）により実現されている。
このマイクロコンピュータは、モーションコントロール機能及びモータドライバ機能を実行する手段の主構成となる、単一の中央処理装置（ＣＰＵ）と、トラバースの制御プログラム（モーションプログラム）等を格納するＲＯＭと、演算データ等を一時的に格納するＲＡＭとを備えている。中央処理装置は、ＲＯＭに格納された制御プログラムを実行することにより、後述するようなトラバースモータ１１の制御（トラバース制御）を行う。なお、モーションコントローラ５２とモータドライバ５１とに対してそれぞれ個別にマイクロコンピュータ（中央処理装置）を設け、各機能を別個のマイクロコンピュータにより実現するようにしてもよい。
また、トラバース制御装置５には、トラバースモータ１１のロータ回転位置およびロータ回転速度を検出するためのモータ回転検出器（ロータリエンコーダ）５３、及び巻取りパッケージ３の回転速度を検出するためのパッケージ回転検出器５４が接続されており、それぞれの検出値がトラバース制御装置５に入力されている。
【００１６】
トラバース制御装置５のモーションコントローラ５２内にはパッケージ径算出手段５２ａが設けられており、巻取中、パッケージ回転検出器５４の検出値に基づいて常時パッケージ径が算出される。
また、モーションコントローラ５２内に設けられる指令信号生成手段５２ｂが、予め設定された駆動パターン及び算出されたパッケージ径に基づいてトラバースモータ１１を駆動制御するための指令信号を生成する。
なお、パッケージ径算出方法としては、巻取りローラ２中心に対する巻取りパッケージ３の中心の相対位置（クレードル３２の移動角度）を検出する等、他の方法を使用することもできる。
【００１７】
モータドライバ５１は、複数のスイッチング素子を有する駆動回路（図示略）を含み、モーションコントローラ５２により生成された位置指令に従い、トラバースモータ１１に対してモータ駆動信号を出力する。
モータ駆動信号が入力されたトラバースモータ１１は、位置指令に応じた速度で、位置指令に応じた角度だけ回転駆動される。即ち、モータドライバ５１は、トラバースモータ１１のロータ回転位置をロータリエンコーダ等の回転検出器５３により検出し、その検出されたロータ回転位置と位置指令値との偏差をマイクロコンピュータにより求めて、この偏差がゼロになるように、即ちロータ検出位置がロータ位置指令に追従するようにトラバースモータ１１のロータ位置制御を行う。
【００１８】
以上の如くトラバースモータ１１の駆動制御を行うトラバース制御装置５では、往復動するトラバースガイド１５が、トラバース範囲の一端から他端までのトラバースストローク内における中央部に位置しているときには、該トラバースガイド１５が高速の定速度で移動するようにトラバースモータ１１が駆動され、トラバースガイド１５がトラバースストローク内における両端部に位置しているときには、中央部での速度よりも低速度にて速度を変化させながら移動するようにトラバースモータ１１が駆動されている。
【００１９】
そして、図１及び図２に示すように、前記トラバース制御装置５のモータドライバ５１内に糸条Ｙのトラバース速度を補正するためのトラバース速度補正手段６１が設けられている。該トラバース速度補正手段６１は、巻取りパッケージの巻き密度を予め設定するパッケージ密度設定部６１ａと、現在（より厳密には、パッケージ回転検出器５４により巻取りパッケージ３の回転数が検出されたときを指す。以下同じ。）の巻取りパッケージの巻き密度を算出するパッケージ密度算出部６１ｂと、トラバース速度補正部６１ｃとからなり、該トラバース速度補正部６１ｃ内に偏差算出部６１ｄを備え、該偏差算出部６１ｄによってパッケージ密度設定部６１ａの巻き密度とパッケージ密度算出部６１ｂにより算出された現在のパッケージの巻き密度との偏差を求めて、この偏差がゼロになるように、綾角の増大又は減少、つまり糸条Ｙのトラバース速度の増速又は減速の制御がトラバース速度補正手段６１によって行われるように構成されている。これは、巻取りローラ２の回転速度を一定とすることにより、巻取り速度を一定にしているため、トラバース速度の制御のみで綾角の制御が可能である。
【００２０】
ここで、現在のパッケージの巻き密度の算出方法について説明する。
前述の如く、パッケージ径算出手段５２ａは、トラバース制御装置５のモーションコントローラ５２内に備えられ、巻取中パッケージ回転検出器５４の検出値に基づいてパッケージ径を算出する。
また、ボビン３１に巻き取られる糸条Ｙの巻取り糸量を算出する手段として、巻取り糸量算出手段５２ｃがパッケージ径算出手段５２ａと同様に、トラバース制御装置５のモーションコントローラ５２内に備えられ、該巻取り糸量算出手段５２ｃは図示しないタイマカウンタにより計測される▲１▼巻き始めからの経過時間（ｓｅｃ）、▲２▼給紙パッケージからの糸供給速度（ｍ／ｓｅｃ）、▲３▼糸条の単位長さ当たり重量（ｇ／ｍ）に基づいて巻取り糸量（ｇ）を算出する。
なお、▲２▼給紙パッケージからの糸供給速度（ｍ／ｓｅｃ）は、固定値または糸条の種類に応じて予め装置に設定入力する値である。また、▲３▼糸条の単位長さ当たり重量（ｇ／ｍ）は、巻取り作業に供される糸条の種類により装置に予め設定入力される値（後述する糸条Ｙのデニールのデータの一部）である。これら▲２▼・▲３▼は、図示しない機台のメインコントローラにて設定されている。
【００２１】
該パッケージ径算出手段５２ａにより算出されたパッケージ径、及び巻取り糸量算出手段５２ｃにより算出された巻取り糸量が、パッケージ密度算出部６１ｂに出力される。
続いて、パッケージ密度算出部６１ｂにおいて、前記算出されたパッケージ径と、予めＲＯＭに記憶された巻取りパッケージ３の形状に基づいて現在の巻取りパッケージ３の体積が算出される。また、巻取り糸量と、予めＲＯＭに記憶された糸条Ｙのデニールのデータとに基づいて巻き取った糸条Ｙの重量が算出される。そして、算出された巻取りパッケージ３の体積と、巻き取った糸条Ｙの重量（巻取り糸量算出手段５２ｃにより算出された巻取り糸量）とに基づいて、現在のパッケージの巻き密度が算出される。このように、現在のパッケージの巻き密度を算出する手段には、従来から糸条巻取装置に備えられたパッケージ回転検出器５４、タイマカウンタ等の検出手段の検出結果を用いるので、糸条巻取装置に新たに検出手段を設ける必要もなく、現在のパッケージの巻き密度の算出が容易である。
【００２２】
こうして算出されたパッケージの巻き密度がパッケージ密度算出部６１ｂから偏差算出部６１ｄに出力されるとともに、パッケージ密度設定部６１ａに予め設定された巻き密度が偏差算出部６１ｄに出力され、該偏差算出部６１ｄにおいて、算出されたパッケージの巻き密度と予め設定された巻き密度との偏差が求められて、この偏差がゼロになるように、トラバースモータ１１が制御される。
【００２３】
このような構成において、図３に示すように、給紙パッケージから解舒された糸条Ｙが、ボビン軸方向にトラバースしながら巻取りパッケージ３に巻き返される際に、パッケージ径算出手段５２ａと巻取り糸量算出手段５２ｃとにより算出された値に基づいて、パッケージ密度算出部６１ｂにおいて、現在のパッケージの巻き密度が算出され（７１）、この算出されたパッケージの巻き密度と予め設定された巻き密度とが偏差算出部６１ｄに出力されてその偏差が求められ（７２）、算出されたパッケージの巻き密度と予め設定された密度のどちらの値が大きいか判断される（７３）。
ここで、算出されたパッケージの巻き密度が予め設定されたパッケージの巻き密度より小さい場合、トラバースモータ１１は、綾角（巻取りパッケージ３の外周面に巻き取られる糸条Ｙの長手方向と、巻取りパッケージ３の外周面の円周方向との成す角度）を増大させるように、即ち糸条Ｙのトラバース速度を増速させるように制御される（７４）。これにより、巻取り張力を大きくし、糸条Ｙが固く巻かれるように制御される。
一方、算出されたパッケージの巻き密度が設定されたパッケージの巻き密度より大きい場合、トラバースモータは、綾角を減少させるように、即ち糸条Ｙのトラバース速度を減速させるように制御される（７５）。これにより、巻取り張力を小さくし、糸条Ｙが緩く巻かれるように制御される。こうして、トラバース速度補正手段６１により糸条のトラバース速度が補正されて、綾角が制御されるのである。
以上の如く、算出されたパッケージの巻き密度と予め設定されたパッケージの巻き密度の偏差に基づいて、糸条のトラバース速度を制御し、綾角を変化させることにより、糸条Ｙが巻取りパッケージ３に異なる角度をもって巻き取られるため、パッケージ全体の巻き密度が一定となり、糸条の解舒性が向上する。
【００２４】
なお、本実施の形態においては、巻取りパッケージと外周面同士で当接し、該巻取りパッケージを回転させる巻取りローラの回転速度を一定とすることにより巻取り速度を一定とし、糸条のトラバース速度をトラバース制御装置により可変制御可能に構成して、トラバース速度を制御することにより綾角を制御しているが、逆に、巻取りローラの回転速度を可変制御可能とし、糸条のトラバース速度を一定として、巻取りローラの回転速度を制御することにより綾角を制御する構成とすることもできる。また、巻取りローラの回転速度及びトラバース速度の両方を可変制御可能として、綾角を制御するように構成することもできる。この他、上記巻取りローラ２を用いる代わりに、巻取りボビン３１を直接回転駆動するスピンドル駆動としてもよい。
【００２５】
特に、テーパエンドパケージを形成する場合、トラバース速度を制御することにより、耳高を防止するための公知の修正ストローク（クリーピング）に応じた制御を容易に行うことができる。また、上記巻取りローラ２の回転速度を一定とし、巻取り速度を一定とすることにより、複雑な制御を不要とし、制御を簡単にできる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したので、以下に示すような効果を奏する。
【００２７】
即ち、請求項１に示す如く、トラバースガイドを往復動させる際のトラバース速度を制御する制御装置を備えるトラバース装置と、巻取りパッケージを回転駆動し巻取速度を制御する制御装置を備える巻取りパッケージ駆動装置とによって、供給される糸条をトラバースしながらボビンに巻き取り、巻取りパッケージを形成する糸条巻取装置において、巻取りパッケージの巻き密度を検出するとともに、該検出された巻き密度と、予め設定された巻取りパッケージの巻き密度との偏差に基づいて、糸条のトラバース速度と巻取速度のいずれか一方又は両方を制御して綾角を変化させるので、パッケージ全体の巻き密度が一定となり、糸条の解舒性が向上する。
【００２８】
請求項２に示す如く、前記算出された巻取りパッケージの巻き密度が予め設定された巻き密度より小さいときは綾角を増加させ、算出された巻取りパッケージの巻き密度が予め設定された巻き密度より大きいときは綾角を減少させるので、巻取り張力を増減させることにより、パッケージの巻き密度を一定にすることができる。
【００２９】
請求項３に示す如く、前記トラバース装置は、正逆回転駆動可能なモータによりトラバースガイドを往復動させるものであって、上記偏差に基づいて糸条のトラバース速度を可変制御するので、テーパーエンドパッケージ形成においても、修正ストロークに容易に対応できる。
【００３０】
請求項４に示す如く、巻取りパッケージと外周面同士で当接する巻取りローラを巻取りパッケージ駆動装置として設け、巻取りローラを一定速度で回転させることにより、巻取りパッケージ外周面の回転速度を一定にし、巻取速度を一定とするので、制御系を簡単にできる。
【００３１】
請求項５に示す如く、前記巻取りパッケージの巻き密度の検出は、トラバース装置に備えられたパッケージ密度算出部における、パッケージ径検出手段と、糸巻き量算出手段との検出結果に基づく算出によりなされるので、従来の糸条巻取装置に新たに検出手段を設ける必要もなく、巻き始めからの経過時間の計測のみにより実際のパッケージの巻き密度の算出が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る巻取装置の全体構成を示す図。
【図２】制御ブロック図。
【図３】フローチャート図。
【符号の説明】
Ｙ  糸条
１  トラバース装置
３  パッケージ
５  制御装置
１１  トラバースモータ
１５  トラバースガイド
３１  ボビン
【図１】
2004196512.tif 000003
【図２】
2004196512.tif 000004
【図３】
2004196512.tif 000005