(57)【要約】【課題】巻取ボビン６，７を回転駆動するパッケージ駆動モータ４１と、このモータ４１とは切り離されて駆動し、前記糸巻取の際に糸を綾振るためのトラバース装置５とを備えた糸巻取機において、糸欠点を正確に検出できる糸監視装置を提供する。【解決手段】糸監視装置６３は、糸監視器１５の監視結果と糸速度検出手段６１の速度検出結果に基づいて糸欠点を検出する。糸速度検出手段６１は、巻取チューブ６に糸４が巻き取られて形成された糸層の周面の周方向の糸層周面移動距離ΔＰＬｓの検出手段７３と、糸層の幅方向の糸のトラバース移動距離ΔＴＬｓの検出手段７４と、糸層周面移動距離演算手段７３で検出されたΔＰＬｓとトラバース移動距離演算手段７４で検出されたΔＴＬｓをそれぞれ入力し、これらから単位時間当たりの糸層周面移動距離及びトラバース移動距離を各々計算し、その結果に基づいて糸の走行速度を求める糸速度演算手段７７と、を備える。【選択図】  図１
2007145463.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
糸を巻き取るための巻取ボビンを回転駆動するための巻取ボビン回転駆動装置と、この巻取ボビン回転駆動装置とは切り離されて駆動し、前記巻取ボビンへの糸の巻取りの際にその糸を綾振るためのトラバース装置とを備えた糸巻取機に設けられ、
前記巻取ボビンに巻き取られる糸の走行速度を検出するための糸速度検出手段と、
前記巻取ボビンに巻き取られる糸を監視する糸監視器と、
この糸監視器の糸監視結果及び前記糸速度検出手段の糸走行速度検出結果に基づいて糸欠点を検出するための糸欠点検出手段と、
を備えた糸巻取機の糸監視装置であって、
前記糸速度検出手段は、
前記巻取ボビンに糸が巻き取られて形成された糸層の周面の周方向の糸層周面移動距離を検出する手段と、
前記糸層の幅方向の糸のトラバース移動距離を検出する手段と、
前記糸層周面移動距離検出手段で検出された糸層周面移動距離及び前記トラバース移動距離検出手段で検出されたトラバース移動距離をそれぞれ入力し、入力された糸層周面移動距離及びトラバース移動距離から、所定時間当たりの、糸層周面移動距離及びトラバース移動距離をそれぞれ計算し、この計算結果に基づいて糸の走行速度を求める糸速度演算手段と、
を備えたことを特徴とする、糸巻取機の糸監視装置。
【請求項２】
請求項１に記載の糸巻取機の糸監視装置であって、前記所定時間は、糸がｎトラバースストローク分（ただし、ｎは１以上の整数）移動するのに必要な時間であることを特徴とする、糸巻取機の糸監視装置。
【請求項３】
請求項２に記載の糸巻取機の糸監視装置であって、前記ｎが１であることを特徴とする糸巻取機の糸監視装置。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか一項に記載の糸巻取機の糸監視装置であって、
前記糸速度演算手段は、糸が１トラバースストローク分移動するのに必要な時間よりも短い時間ごとに糸層周面移動距離及びトラバース移動距離をそれぞれ求め、求めた短時間ごとの糸層周面移動距離及びトラバース移動距離をそれぞれ積算して、糸がｎトラバースストローク分移動するのに必要な時間当たりの糸層周面移動距離及びトラバース移動距離を求めることを特徴とする、糸巻取機の糸監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、糸をトラバースガイドで綾振りしながら巻取ボビンに巻き取る糸巻取機において、糸に形成される糸欠点を監視して検出する糸監視装置の構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、綾振ドラム式の糸巻取機（自動ワインダー）を開示するとともに、その糸巻取機における糸監視装置を開示する。この糸監視装置においては、糸の走行速度を前記綾振ドラムのドラム回転パルス信号で検出して、検出した糸の走行速度に基づいて糸欠点有無の判定を行っている。この特許文献１の構成によると、糸の走行速度が低速であっても高速であっても、糸欠点を正確に検出することができる。
【特許文献１】特開昭６２−２５５３６６号公報
【０００３】
一方、特許文献２は、巻取ボビン回転駆動装置とトラバース装置とが互いに独立して駆動する糸巻取機（自動ワインダ）を開示する。特許文献２では、このように巻取ボビン回転駆動装置と綾振りのための駆動装置とを独立させることで、プレシジョンワインディングやステッププレシジョンワインディング等の形式の綾巻ボビンを製造できることが開示されている。
【特許文献２】特開２０００−２４７５４２号公報（０００７等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の特許文献１の糸監視装置は、特許文献２のように、トラバース装置が巻取ボビン回転駆動装置とは切り離されて駆動するタイプの糸巻取機に適用することができない。つまり、特許文献１のように糸層と接触するローラの回転を検出するだけでは、それと独立して綾振りされるトラバース成分を加味した糸速度検出が不可能である。
【０００５】
本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、トラバース装置が巻取ボビン回転駆動装置とは切り離されて駆動するタイプの糸巻取機に好適な糸監視装置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】
【０００６】
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。
【０００７】
本発明の観点によれば、糸を巻き取るための巻取ボビンを回転駆動するための巻取ボビン回転駆動装置と、この巻取ボビン回転駆動装置とは切り離されて駆動し、前記巻取ボビンへの糸の巻取りの際にその糸を綾振るためのトラバース装置とを備えた糸巻取機に設けられる糸監視装置であって、前記巻取ボビンに巻き取られる糸の走行速度を検出するための糸速度検出手段と、前記巻取ボビンに巻き取られる糸を監視する糸監視器と、この糸監視器の糸監視結果及び前記糸速度検出手段の糸走行速度検出結果に基づいて糸欠点を検出するための糸欠点検出手段と、を備える糸監視装置の、以下の構成が提供される。
前記糸速度検出手段は、前記巻取ボビンに糸が巻き取られて形成された糸層の周面の周方向の糸層周面移動距離を検出する手段と、前記糸層の幅方向の糸のトラバース移動距離を検出する手段と、前記糸層周面移動距離検出手段で検出された糸層周面移動距離及び前記トラバース移動距離検出手段で検出されたトラバース移動距離をそれぞれ入力し、入力された糸層周面移動距離及びトラバース移動距離から、所定時間当たりの、糸層周面移動距離及びトラバース移動距離をそれぞれ計算し、この計算結果に基づいて糸の走行速度を求める糸速度演算手段と、を備えた。
【０００８】
この構成により、巻取ボビン回転駆動とトラバース駆動とが独立して行われるタイプの糸巻取機において、糸の走行速度を精度良く検出することが可能になり、糸欠点か否かを正確に判断できるようになる。
【０００９】
前記の糸巻取機の糸監視装置においては、前記所定時間は、糸がｎトラバースストローク分（ただし、ｎは１以上の整数）移動するのに必要な時間であることが好ましい。
【００１０】
これによれば、糸の走行速度（糸の平均走行速度）を一層精度良く検出できるようになる。
【００１１】
前記の糸巻取機の糸監視装置においては、前記ｎが１であることが好ましい。
【００１２】
この構成により、糸の平均走行速度を最小時間で精度良く検出できる。
【００１３】
前記の糸巻取機の糸監視装置においては、前記糸速度演算手段は、糸が１トラバースストローク分移動するのに必要な時間よりも短い時間ごとに糸層周面移動距離及びトラバース移動距離をそれぞれ求め、求めた短時間ごとの糸層周面移動距離及びトラバース移動距離をそれぞれ積算して、糸がｎトラバースストローク分移動するのに必要な時間当たりの糸層周面移動距離及びトラバース移動距離を求めることが好ましい。
【００１４】
この構成により、糸の綾振り運動による影響を細かく反映させて、糸の走行速度をより精度良く検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の一実施形態に係る自動ワインダの巻取ユニットを示す正面模式図である。図２はトラバース制御部によるトラバースガイドの速度制御の様子を示すグラフ図、図３はサンプリング周期における糸の巻取長さΔＹＬｓと周面の移動距離ΔＰＬｓとトラバースガイドの移動距離ΔＴＬｓの関係を説明する要部斜視図である。図４はサンプリング時間ＴｔにおけるΔＹＬｓ、ΔＰＬｓ、ΔＴＬｓの推移を示す図である。
【００１６】
最初に図１に基づいて、自動ワインダ１の糸巻取ユニット（糸巻取機）２を説明する。この糸巻取ユニット２は、給糸ボビン３の糸４をトラバース装置５でトラバースさせながら巻取チューブ６に巻き取って糸層を形成し、所定長で所定形状のパッケージ７を形成するものである。給糸ボビン３からトラバース装置５への糸経路中には、糸４を監視するヤーンクリアラ（糸監視器）１５が設けられている。図１では糸巻取ユニット２を１台しか図示していないが、このような糸巻取ユニット２が図略の機台上に多数列設されることで、自動ワインダ１が構成されている。なお、本明細書では、巻取チューブ６及びパッケージ７を総称して巻取ボビンと呼ぶ。即ち、糸層が形成されていない巻取ボビンが巻取チューブ６であり、糸層が形成された巻取ボビンがパッケージ７である。
【００１７】
糸巻取ユニット２は、巻取チューブ６を着脱可能に支持するクレードル（巻取ボビン支持部材）８と、前記パッケージ７の糸層の周面に接触して従動回転可能な接触ローラ９と、を備えている。前記クレードル８は、前記巻取チューブ６の両端を挟持して回転自在に支持できるように構成されている。また、このクレードル８は揺動軸１０を中心に傾動自在に構成されており、巻取チューブ６への糸４の巻取りに伴う巻太り（糸層の径の増大）を、クレードル８が揺動することによって吸収できるように構成されている。
【００１８】
前記クレードル８の巻取チューブ６を挟持する部分にはパッケージ駆動モータ（巻取ボビン回転駆動装置）４１が取り付けられており、このパッケージ駆動モータ４１により巻取チューブ６を積極的に回転駆動して糸４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、巻取チューブ６をクレードル８に把持させたときに、当該巻取チューブ６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の作動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。
【００１９】
また、前記クレードル８にはパッケージ回転センサ（巻取ボビン回転角度センサ）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８に取り付けられた巻取ボビン（巻取チューブ６、パッケージ７）の回転角度（巻取ボビンが何回転したか）を検出するように構成している。この巻取ボビン６，７の回転角度検出信号は、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、前記回転角度検出信号は、後述するトラバース制御部４６へも入力される。
【００２０】
また、前記クレードル８にはロータリエンコーダ等からなるパッケージ径センサ（糸層径センサ）４４が取り付けられており、このパッケージ径センサ４４は、クレードル８に取り付けられた巻取チューブ６に糸４を巻き取って形成される糸層（パッケージ７）の径を、クレードル８の揺動角を検出することで検出できるように構成されている。このパッケージ径センサ４４は、糸４を巻き取っている時にも糸４の巻取を停止している時にも糸層の径の検出が可能なものである。パッケージ径センサ４４で取得された糸層の径は、ユニット制御部５０へ送信される。なお、パッケージ回転センサ４３とパッケージ径センサ４４とは、巻取チューブ６に糸４を巻き取って形成した糸層の周面の周方向の糸層周面移動距離を検出する糸層周面移動距離検出手段の構成要素である。
【００２１】
このユニット制御部５０は糸巻取ユニット２毎に備えられているものであり、このユニット制御部５０には上位制御コントローラ５１が接続されている。この上位制御コントローラ５１は、自動ワインダ１において列設される複数の糸巻取ユニット２・２・・・を統括して制御するものである。
【００２２】
前記接触ローラ９の近傍には前記トラバース装置５が設けられており、このトラバース装置５によって、糸４が綾振りされながらパッケージ７に巻き取られるようになっている。このトラバース装置５は、トラバース方向に往復移動自在に設けられたトラバースガイド（糸ガイド）１１と、このトラバースガイド１１を往復駆動するトラバース駆動モータ４５と、を備えている。
【００２３】
前記トラバース装置５は、支軸まわりに旋回可能に構成した細長状のアーム部材１３の先端に前記トラバースガイド１１をフック状に設けるとともに、このアーム部材１３を前記トラバース駆動モータ４５により図１の矢印のように往復旋回駆動させる構成になっている。本実施形態において前記トラバース駆動モータ４５はボイスコイルモータで構成されている。
【００２４】
このトラバース駆動モータ４５の作動はトラバース制御部４６により制御され、このトラバース制御部４６はユニット制御部５０からの信号を受けて前記トラバース駆動モータ４５の運転／停止を制御するように構成している。また、トラバース装置５はロータリエンコーダ等からなるトラバースガイド位置センサ４７を備えており、アーム部材１３の旋回位置（ひいては、トラバースガイド１１の位置）を検出して、位置信号を前記トラバース制御部４６へ送信できるように構成されている。トラバースガイド位置センサ４７は、トラバース移動距離検出手段の構成要素である。
【００２５】
なお、本実施形態では図１に示すように、巻取ボビン６，７を駆動するパッケージ駆動モータ４１と、トラバースガイド１１を駆動するトラバース駆動モータ４５とは、別々に設けられており、巻取ボビン６，７とトラバースガイド１１とは別個独立に駆動（制御）されるように構成されている。これにより、巻取ボビン６，７への糸４の巻取りの際に、プレシジョン巻、ステッププレシジョン巻、ランダム巻等、多種多様な巻き方を実現することができる。
【００２６】
図２には前記トラバース制御部４６によるトラバースガイド１１の速度制御の様子が示され、この図２に示すようにトラバース制御部４６は、所定の単位制御パターンを繰り返すことによってトラバースガイド１１を駆動制御するように構成している。この制御パターンを詳細に説明すると、トラバースガイド１１は先ず、そのトラバースストロークの中央から所定の糸綾振り速度Ｖｃを保ちながら一側の端部へ向かい、トラバースストローク端部近傍に差し掛かると前記の糸綾振り速度Ｖｃから減速する。そして、トラバースストローク端部で停止した後は中央側に向かって加速して、前記の糸綾振り速度Ｖｃに到達するとその速度を維持しながらトラバースストローク中央へ戻ることになる。こうして一単位の制御が終了し、次の単位の制御では、トラバースガイド１１はトラバースストロークの他側の端部に向かって移動するよう制御される。上記のように、一側、他側、一側、・・・と上記単位の制御が向きを反転しつつ交互に繰り返されることで、トラバースガイド１１の往復駆動制御が実現されている。
【００２７】
なお、上記の一単位の制御により、トラバースガイド１１はトラバースストローク中央→端部→中央と、延べ１トラバースストローク分の距離を移動することになる。そして、この一単位の制御を行わせる時間（１トラバースストローク時間）Ｔｏは、パッケージ７の巻き方、巻取速度、実現したい綾角等、種々の条件に応じてユニット制御部５０又はトラバース制御部４６で計算される。糸綾振り速度Ｖｃも種々調整される。ストローク端部における前記糸綾振り速度Ｖｃへの加速時間及び糸綾振り速度Ｖｃからの減速時間も調整可能である。また、糸綾振り速度Ｖｃを曲線的に変化させる場合もある。糸綾振り速度Ｖｃ及び１トラバースストローク時間Ｔｏは、巻取り中に変化する。
【００２８】
次に、図１を参照して糸継装置１４及びヤーンクリアラ１５を説明する。即ち、前記糸巻取ユニット２は、給糸ボビン３と接触ローラ９との間の糸走行経路中に、給糸ボビン３側から順に、糸継装置１４とヤーンクリアラ（糸監視器）１５を配設した構成となっている。
【００２９】
糸継装置１４は、ヤーンクリアラ１５が糸欠陥を検出して行う糸切断時、又は給糸ボビン３からの糸解舒中の糸切れ時に、給糸ボビン３側の下糸と、パッケージ７側の上糸とを糸継ぎするように構成されている。
【００３０】
また、ヤーンクリアラ１５は糸４の太さ欠陥を検出するためのものであって、ヤーンクリアラ１５の検出部の部分を通過する糸４の太さを適宜のセンサ（例えば、光電センサや静電容量センサ）で検出し、このセンサからの信号をアナライザ２３で分析することで、スラブ等の糸欠陥を検出するように構成されている。このヤーンクリアラ１５には、糸欠陥を検出した時に直ちに糸４を切断するためのカッタ１６が付設されている。
【００３１】
糸継装置１４の下側と上側には、給糸ボビン３側の下糸を吸引捕捉して案内する下糸捕捉案内手段１７と、パッケージ７側の上糸を吸引捕捉して案内する上糸捕捉案内手段２０が設けられている。上糸捕捉案内手段２０はパイプ状に構成されており、軸２１を中心に上下回動可能に設けられるとともに、その先端側にマウス２２を設けている。同様に下糸捕捉案内手段１７もパイプ状に構成されており、軸１８を中心に上下回動可能に設けられるとともに、その先端側には吸引口１９を設けている。上糸捕捉案内手段２０及び下糸捕捉案内手段１７には適宜の負圧源が接続されており、先端のマウス２２及び吸引口１９に吸引作用を生じさせるようになっている。
【００３２】
以上が自動ワインダ１の構成であり、この自動ワインダ１の糸巻取ユニット２において糸４の走行速度を検出する糸速度検出手段６１は、上記のパッケージ回転センサ４３、パッケージ径センサ４４、トラバースガイド位置センサ４７、トラバース制御部４６等を少なくとも含んで構成されている。各糸巻取ユニット２には、糸４に欠陥が有るか無いかを監視するための糸監視装置６３が設けられている。糸監視装置６３は、ヤーンクリアラ１５とアナライザ（糸欠点検出手段）２３と糸速度検出手段６１とを少なくとも構成要素としている。
【００３３】
次に、糸速度検出手段６１における糸速度検出機能を説明する。この糸速度検出手段６１を構成する前記トラバース制御部４６はマイクロコンピュータ式に構成されて、演算手段としてのＣＰＵ７０や、記憶手段としてのＲＡＭ７１、タイマ回路７２等を備えている。ＣＰＵ７０は、糸層周面移動距離演算手段７３と、トラバース移動距離演算手段７４と、糸速度演算手段７７とを備えている。糸層周面移動距離演算手段７３は、糸層周面移動距離検出手段の構成要素であり、パッケージ回転センサ４３からの検出結果とパッケージ径センサ４４の検出結果とから糸層周面の移動距離ΔＰＬｓを演算する。トラバース移動距離演算手段７４は、トラバース移動距離検出手段の構成要素であり、トラバースガイド位置センサ４７の検出結果からトラバース移動距離ΔＴＬｓを演算する。糸速度演算手段７７は、糸層周面移動距離演算手段７３で検出された糸層周面移動距離ΔＰＬｓとトラバース移動距離演算手段７４で検出されたトラバース移動距離ΔＴＬｓとをそれぞれ入力し、入力された糸層周面移動距離ΔＰＬｓ及びトラバース移動距離ΔＴＬｓから、糸４がｎトラバースストローク分（ただし、ｎは１以上の整数）移動するのに必要な時間Ｔｔ当たりの、糸層周面移動距離ＰＬ及びトラバース移動距離ＴＬをそれぞれ計算し、この計算結果に基づいて糸の走行速度Ｖを求めるものである。そしてトラバース制御部４６のＣＰＵ７０は、所定のサンプリング周期Ｔｓごとに、前記巻取ボビン６，７に巻き取られた糸層の周面の移動距離ΔＰＬｓと、前記トラバースガイド１１の移動距離ΔＴＬｓとを演算している。前記のサンプリング周期Ｔｓは、前記トラバースガイド１１が１トラバースストローク分移動する時間よりも十分短い微小時間であり、短ければ短いほど良いが、例えば１秒以下（数百μｓ程度）の時間とされる。
【００３４】
具体的には、本実施形態において、パッケージ径センサ４４はパッケージ７の径を適宜の時間間隔ごとに検出し、この検出された径はユニット制御部５０へ送信される。ユニット制御部５０は、パッケージ７の径の信号を受信すると、それをトラバース制御部４６へ転送する。また、パッケージ回転センサ４３は巻取ボビン６，７の回転角度（巻取ボビン６，７の回転速度）を適宜の時間間隔ごとに検出し、この検出された回転角度はトラバース制御部４６へ送信される。
【００３５】
上記によりトラバース制御部４６はパッケージ（糸層）の径と巻取ボビン６，７の回転速度を取得することができ、これに基づいて、トラバース制御部４６の糸層周面移動距離演算手段７３は、当該サンプリング周期Ｔｓにおける糸層の周面の移動距離ΔＰＬｓを、以下の式に従って演算する。即ち、パッケージ７の直径をＤ（メートル）、巻取ボビン６，７の回転速度をＢ（ｒｐｍ）、サンプリング周期をＴｓ（ｓ）とすると、ΔＰＬｓ＝（π×Ｄ×Ｂ×Ｔｓ）／６０である。
【００３６】
同時に、前記トラバースガイド位置センサ４７は、前記位置信号として、前記トラバースガイド１１の移動距離に応じた数のパルス信号をトラバース制御部４６へ適宜の時間間隔ごとに送信するように構成している。そしてトラバース制御部４６のトラバース移動距離演算手段７４は、今回入力された前記パルス信号の数と、前回のサンプリングで入力されたパルス信号の数との差を求め、これに１パルスあたりの距離を乗じることで、サンプリング周期Ｔｓにおけるトラバースガイド１１の移動距離ΔＴＬｓを演算して取得する。即ち、今回のサンプリングにおけるパルス数をＣｃ（個）、前回のサンプリングにおけるパルス数をＣｐ（個）、１パルスあたりの距離をΔＬｐ（メートル）とすると、ΔＴＬｓ＝｜Ｃｃ−Ｃｐ｜×ΔＬｐである。
【００３７】
そしてトラバース制御部４６の糸速度演算手段７７は、上記の演算で得られたΔＰＬｓ、ΔＴＬｓの値を、所定のサンプリング時間Ｔｔが経過するまでそれぞれ積算していく。なお、このサンプリング時間Ｔｔは、トラバースガイド１１が１トラバースストローク分移動するのに必要な時間（以下、１トラバースストローク時間と称する）であって、図２に示すように、前記の１トラバースストローク時間Ｔｏと等しい（Ｔｔ＝Ｔｏ）。
【００３８】
この結果、前記サンプリング時間Ｔｔにおける、糸層の周面の移動距離ＰＬと、トラバースガイド１１の（延べの）移動距離ＴＬが得られる。即ち、ＰＬ＝ΣΔＰＬｓ、ＴＬ＝ΣΔＴＬｓである。なお、上記トラバースガイド１１の移動距離ＴＬは、サンプリング周期Ｔｓにおけるトラバースガイド１１の移動距離ΔＴＬｓの１トラバースストローク時間Ｔｏにわたる積算値であるが、トラバース駆動モータ４５の応答遅れ等の事情があるので、得られた移動距離ＴＬが１トラバースストローク分の距離に一致するとは限らない。
【００３９】
そしてトラバース制御部４６の糸速度演算手段７７は、上記の値ＰＬ、ＴＬから、上記のサンプリング時間Ｔｔにおける糸４の巻取長さＹＬを、ＹＬ＝√（ＰＬ2＋ＴＬ2）の式に基づいて求めるとともに、この巻取長さＹＬをサンプリング時間Ｔｔで除して、当該サンプリング時間Ｔｔ（即ち１ストローク時間）における糸の平均走行速度Ｖを求める（Ｖ＝ＹＬ／Ｔｔ）。こうして糸の走行速度Ｖを求めた後は、次のサンプリング時間Ｔｔでの処理に移り、上記と同様の処理を反復する。
【００４０】
上記の計算の原理を、図３及び図４を参照して説明する。図３には糸４が綾角θをもって糸層の周面に巻き取られている様子が示され、この図３に示すように、十分に短いサンプリング周期Ｔｓでの糸４の巻取長さを表すベクトル（ΔＹＬｓ）は、糸層の周面の移動する方向の成分のベクトル（ΔＰＬｓ）と、それに垂直な綾振移動（トラバース移動）の成分のベクトル（ΔＴＬｓ）のベクトル和として表される。
【００４１】
そして、サンプリング時間Ｔｔにおいてトラバースガイド１１がトラバースストローク中央から出発し、トラバースストローク端部で反転して再びトラバースストローク中央へ戻るまでの上記のΔＹＬｓ、ΔＰＬｓ、ΔＴＬｓの推移の一例が図４に示される。このサンプリング時間Ｔｔにおいて、トラバースガイド１１はトラバースストローク中央と端部との間を１往復するので、理論的には、延べ１トラバースストローク分の距離を移動することになる。なお、図２の制御パターンに基づいてトラバースガイド１１が制御されるので、図４に示すように、トラバースストローク端部ではトラバースガイド１１は停止し、綾振移動の成分ΔＴＬｓはゼロになる。
【００４２】
そして図４に示すように、サンプリング時間Ｔｔ全体での糸４の巻取長さＹＬはΔＹＬｓのベクトル長さの累計として表されるが（ＹＬ＝Σ｜ΔＹＬｓ｜）、この図４を見ると判るように、この巻取長さＹＬは、前記の微小距離成分ΔＰＬｓ，ΔＴＬｓのサンプリング時間Ｔｔ全体でのそれぞれの累計ＰＬ、ＴＬを二辺とする長方形の対角線の長さであるとみなして、ＹＬ≒√（ＰＬ2＋ＴＬ2）というように近似的に求めることができる。本実施形態ではこの方法により、前記サンプリング時間Ｔｔにおける糸４の巻取長さＹＬを求め、これから糸の平均走行速度Ｖを求めているのである。
【００４３】
なお、本実施形態においてトラバースガイド１１は旋回駆動されるアーム部材１３の先端に設けられているので、厳密にはトラバースガイド１１は直線状の軌跡ではなく円弧状の軌跡を描いて運動する。この点、本実施形態ではアーム部材１３の長さが十分に長いものであるとして、トラバースガイド１１が綾振方向に直線運動をするものとみなして上記の計算式を適用している。ただし、上記の直線運動の近似を行うことに限定されず、トラバースガイド１１の移動距離ΔＴＬｓの前記糸層の幅方向の成分（糸４の綾振運動に実質的に寄与する成分距離）ΔＴＬｓ’を三角関数を使って演算し、こうして得られた距離ΔＴＬｓ’の積算値を用いて前記の三平方の定理の式からＹＬを計算するようにしても良い。
【００４４】
以上に説明したように、サンプリング時間Ｔｔ毎に、換言すればトラバースガイド１１が１トラバースストローク分の距離を移動する毎に、巻き取られる糸の平均走行速度Ｖがトラバース制御部４６によって演算されて求められる。こうして得られた糸の平均走行速度Ｖの情報（データ）は、トラバース制御部４６からユニット制御部５０に送られる。
【００４５】
次に、ユニット制御部５０での前記糸走行速度に関連する制御フローを図５のフローチャートで説明する。ユニット制御部５０は図示しないＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ等を備え、図５のフローが記述されたプログラムを実行するように構成している。
【００４６】
この図５のフローは、巻取開始によりスタートし、先ず、糸巻取ユニット２が現在、糸４を巻き取っている状態にあるか否かを判断する（Ｓ１０１）。この判断は、ユニット制御部５０が巻取開始信号及び巻取停止信号をパッケージ駆動制御部４２等に発するので、これらの信号を基に行うことができる。巻取中でない（巻取停止状態）と判断した場合は、このフローを終了する。
【００４７】
糸４が巻取中であると判断した場合は、Ｓ１０２の処理で、前記トラバース制御部４６の糸速度演算手段７７で演算された糸の平均走行速度Ｖの情報を取得する。この情報の取得は、例えばシリアル通信により行うことができる。その後、Ｓ１０３の処理で、上記糸の平均走行速度Ｖの大きさに対応する信号、例えばパルス信号を、アナライザ２３へ出力する。その後はＳ１０１の処理に戻って、上記の処理を反復する。
【００４８】
以上の処理がユニット制御部５０側で行われることによって、トラバース制御部４６で検出された糸の走行速度Ｖの情報は、ユニット制御部５０を介してアナライザ２３へ転送されることになる。従って、糸４の巻取ボビン６，７への巻取中において、アナライザ２３には糸の走行速度Ｖの情報が刻々と入力される。
【００４９】
そしてアナライザ２３では、ヤーンクリアラ１５の検出部を通過する糸４の部分に、糸の太さの上基準値よりも太い領域（太糸部）が現れる時間が所定の基準時間ｔ１以上になったり、下基準値よりも細い領域（細糸部）が現れる時間が所定の基準時間ｔ２以上になると、それを太欠点や細欠点として検出する。なお、糸の太さの基準値は、段階的に設けられていて、各基準値に応じて基準時間が設定されている。
【００５０】
ここで、太糸部や細糸部の長さが一定である場合、当該太糸部や細糸部がヤーンクリアラ１５を通過する時間は、ヤーンクリアラ１５を通過する糸４の速度、即ち糸の走行速度Ｖに反比例する。この点に鑑みてヤーンクリアラ１５の前記アナライザ２３では、前記のトラバース制御部４６で検出された糸の平均走行速度Ｖに基づいて前記の基準時間ｔ１、ｔ２を計算し、糸４に太糸部や細糸部がこの基準時間ｔ１、ｔ２を上回る時間現れたことをもって糸欠点が存在すると判断して、カッタ１６を作動させて糸４を切断するように構成している。これにより、糸の走行速度Ｖに変動があっても、糸欠点を確実かつ正確に検出して除去することができる。また、入力される糸の走行速度Ｖの値の変化に応じて前記の基準時間ｔ１、ｔ２を再計算して変更することで、巻取ボビン６，７の加速／減速時やトラバースガイド１１によるトラバース速度の加速／減速時などの状況においても糸欠点を的確に検出することができる。
【００５１】
以上に示すように、本実施形態の自動ワインダ１の糸巻取ユニット２は、糸４を巻き取るための巻取ボビン６，７をセット可能に構成するとともに、この巻取ボビン６，７に巻き取られる前の糸４を監視するヤーンクリアラ１５と、ヤーンクリアラ１５からの信号を分析して糸欠点を検出するアナライザ２３と、糸４を前記巻取ボビン６，７に巻き取る際にその糸４を綾振るトラバース装置５と、を備える。そして、トラバース制御部４６の糸速度演算手段７７は、前記のサンプリング時間Ｔｔ内における、前記巻取ボビン６，７に巻き取られた糸層の周面の移動距離ＰＬと、前記トラバースガイド１１の移動距離ＴＬとから、糸の平均走行速度Ｖを求める。また、その演算された前記糸の平均走行速度Ｖが前記アナライザ２３に入力されて、当該アナライザ２３がその糸の走行速度Ｖに基づいて糸欠点の検出を行うように構成している。
【００５２】
従って、トラバース装置５による糸のトラバース運動を加味した形の糸の平均的な走行速度Ｖを糸速度検出手段６１で精度良く検出し、それを用いてアナライザ２３が糸欠点を正確且つ確実に検出することができる。従って、糸監視装置６３が糸欠点を見逃してパッケージ７の品質を低下させたり、糸欠点の誤検出により糸４が必要ないのに切断されて生産効率を落としたりするのを回避することができる。また、本実施形態のように巻取ボビン６，７のパッケージ駆動モータ４１とトラバース装置５とが独立して駆動される方式の糸巻取ユニット２において、上記の構成によれば糸の走行速度Ｖを精度良く検出でき、糸欠点の的確な検出が実現される。
【００５３】
また、本実施形態では、前記アナライザ２３は、走行する糸４について太さの基準値を上回るあるいは下回る時間が所定の基準時間ｔ１、ｔ２を上回ると糸欠点であると判断するように構成している。そして、このアナライザ２３に入力される糸の走行速度Ｖが変化すると、それに対応して、前記の基準時間ｔ１、ｔ２を変化させるように構成している。
【００５４】
このため、例えば巻取ボビン６，７の回転速度が増減する等して糸巻取の状況が変化しても正確に糸欠点か否かを判断することができる。
【００５５】
また、本実施形態では、前記サンプリング時間Ｔｔは、前記トラバースガイド１１が１トラバースストローク分（糸４が１トラバースストローク分）移動するのに必要な時間Ｔｏに設定されている。そしてトラバース制御部４６の糸速度演算手段７７は、前記サンプリング時間Ｔｔ内における、前記巻取ボビン６，７に巻き取られた糸層の周面の移動距離ＰＬと、前記トラバースガイド１１の移動距離ＴＬとから、当該時間Ｔｔにおける糸の巻取長さＹＬを演算して求め、この巻取長さＹＬを前記のサンプリング時間Ｔｔで除することで、当該サンプリング時間Ｔｔにおける糸の平均走行速度Ｖを求めている。
【００５６】
従って、糸の平均走行速度Ｖの検出値のバラツキを顕著に抑制できる。即ち、仮に、１トラバースストローク時間Ｔｏ（或いはその整数倍）と長さが異なるようにサンプリング時間Ｔｔ’を設定した場合（Ｔｔ’≠ｎ×Ｔｏ、ｎは１以上の整数）、図２に示すように、サンプリングを継続していくとトラバースストローク端部におけるトラバースガイド１１（糸４）の停止・反転タイミングがサンプリング時間Ｔｔ’の中に含まれたり含まれなかったりし、その影響で、算出される糸の平均走行速度Ｖが検出ごとに大きく変動することになる。この点、本実施形態ではサンプリング時間Ｔｔが前述の１トラバースストローク時間Ｔｏに等しく設定されているので、どのサンプリング時間Ｔｔの中にも前記トラバースガイド１１の停止・反転タイミングが必ず１回だけ含まれることになる。このため、バラツキのない糸の平均走行速度Ｖの値を得ることができるのである。
【００５７】
また本実施形態では、トラバース制御部４６の糸速度演算手段７７は、糸４の巻取長さＹＬを、ＹＬ＝√（ＰＬ2＋ＴＬ2）の式に基づいて求めている。従って、三平方の定理を用いる簡単な計算によって糸４の巻取長さＹＬを合理的に求めることができる。
【００５８】
なお、本実施形態ではサンプリング時間Ｔｔが前述の１トラバースストローク時間Ｔｏに等しく設定されているが、トラバースガイド１１が１トラバースストロークの２倍、３倍、４倍・・・の距離だけ移動するのに必要な時間に設定されていても良い。即ち、サンプリング時間Ｔｔは、トラバースガイド１１がｎトラバースストローク分（ただし、ｎは１以上の整数）移動するのに必要な時間に設定されていれば良い。ｎが整数であれば、そのサンプリング時間Ｔｔ中に含まれる前記トラバースガイド１１の停止・反転タイミングの個数を一定とすることができる。しかしながら、本実施形態のようにｎ＝１とすると、トラバースガイド１１の１トラバースストローク毎に高精度で且つキメ細かく糸の走行速度Ｖを取得できる点で一層有利である。
【００５９】
また、本実施形態においては、前記トラバース制御部４６の糸速度演算手段７７で演算して得られた糸の走行速度Ｖの信号が、コントローラとしてのユニット制御部５０に入力される。この結果、有用な情報をユニット制御部５０側で取得できるので、例えば、適宜のディスプレイに上記の糸の走行速度Ｖの値を表示してオペレータの便宜に供したり、異常の自動検出等に用いたりすることができる。勿論、ユニット制御部５０に入力されることに代えて、又はこれに加えて、上位制御コントローラ５１に前記の糸の走行速度Ｖの信号が入力されるようにしても良い。
【００６０】
なお本実施形態において、前記アナライザ２３での糸欠点検出結果は、ユニット制御部５０を介して上位制御コントローラ５１に送られる。上位制御コントローラ５１は、各糸巻取ユニット２のユニット制御部５０からの糸欠点検出結果を集計できるようになっている。
【００６１】
また、本実施形態の自動ワインダ１の糸巻取ユニット２は、前記糸層の径を検出するパッケージ径センサ４４と、前記糸層の回転角度を検出するパッケージ回転センサ４３を備える。そして、トラバース制御部４６の糸速度演算手段７７は、前記パッケージ径センサ４４の検出値と前記パッケージ回転センサ４３の検出値とから、前記サンプリング時間Ｔｔにおける糸層の周面の移動距離ＰＬを演算して求めている。従って、正確に糸の走行速度を検出できる。なお、接触ローラ９に回転センサを取り付ける方式でも前記周面の移動距離ΔＰＬｓを求めることは可能であるが、この方式では糸層と接触ローラ９との間にすべりが生じることがあるので、糸の走行速度の検出値が不正確になってしまいやすい。この点、本実施形態では糸層周面移動距離検出手段をパッケージ径センサ４４とパッケージ回転センサ４３とで構成することで、糸の走行速度を正確に検出することができ、糸欠点検出の精度を向上できる。
【００６２】
また、本実施形態においてトラバース装置５は、糸４をトラバース方向に移動させるために駆動されるトラバースガイド１１と、そのトラバースガイド１１を駆動するためのトラバース駆動モータ４５とを備え、このトラバース駆動モータ４５の回転角度と前記トラバースガイド１１の移動距離とが比例の関係になっている。そして、トラバースガイド位置センサ４７は、このトラバース駆動モータ４５の回転角度を検出するように構成している。従って、トラバースガイド１１の移動距離ＴＬを簡単な構成で精度良く検出することができ、糸欠点検出の精度向上に寄与できる。
【００６３】
また、本実施形態においてパッケージ径センサ４４は、糸４の巻取を停止している状態でも糸層径の検出が可能に構成されている。従って、空の巻取ボビンへの糸の巻取開始直後や糸継後の巻取再開直後のように巻取ボビン６，７が低速で回転しているときにも、パッケージ径センサ４４で糸層径を測定することができ、正確に糸の走行速度を検出でき、良好な糸欠点の検出精度を実現できる。
【００６４】
なお、例えば、パッケージ径センサ４４を省略する代わりに接触ローラ９に回転センサを取り付け、この回転センサのパルス信号とパッケージ回転センサ４３のパルス信号からＣＰＵ７０等で糸層径を演算することも可能である。しかしながら、このように回転速度の関係から糸層径を演算する場合、糸巻取開始直後等の巻取ボビンが低速で回転している時は単位時間当たりのパルス数が少ないために、ＣＰＵ７０での演算処理が困難になってしまう。この点、本実施形態の構成では、巻取ボビンの低速回転時でもパッケージ径センサ４４によって正確に糸層径を取得できるので、糸の走行速度を正確に検出することができる。特に本実施形態のような自動ワインダ１の糸巻取ユニット２では、ヤーンクリアラ１５が糸欠点を検出する毎に巻取ボビン６，７の回転を停止し、当該糸欠点を除去して糸継装置１４による糸継後に巻取ボビン６，７の回転を再開する動作を繰返すので、上記のように巻取ボビン停止時でも糸層径を検出可能なパッケージ径センサ４４を採用することが有利である。
【００６５】
なお、上記に開示された構成は一例であって、例えば以下のように変更することができる。
【００６６】
トラバース装置５は、ボイスコイルモータに構成したトラバース駆動モータ４５によってアーム部材１３を旋回往復駆動させる構成に代えて、図６に示すように、接触ローラ９の近傍に無端状のタイミングベルト３１を配置し、このタイミングベルト３１にトラバースガイド１１’を取り付けるとともに、当該タイミングベルト３１を、例えばパルスモータとしてのトラバース駆動モータ４５’によって往復駆動する構成に変更することができる。また、ドラム状のトラバースカムの外周面にカム溝を斜状に設け、このカム溝にトラバースガイドを係合する構成等、他の構成のトラバース装置に変更することもできる。
【００６７】
パッケージ径センサ４４が検出した径の信号は、ユニット制御部５０を介してトラバース制御部４６に転送される構成に代えて、トラバース制御部４６に直接入力される構成に変更することができる。また、トラバース制御部４６及び／又はパッケージ駆動制御部４２をユニット制御部５０に組み込むようにしても良い。
【００６８】
糸の平均走行速度Ｖの情報をトラバース制御部４６からユニット制御部５０を介してアナライザ２３へ転送する構成に代えて、トラバース制御部４６から直接アナライザ２３へ入力する構成に変更することができる。また、糸の平均走行速度Ｖを、トラバース制御部４６で演算せずに、例えばユニット制御部５０で演算する構成に変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の一実施形態に係る自動ワインダの糸巻取ユニットの模式正面図及びブロック図。
【図２】トラバース制御部によるトラバースガイドの速度制御の様子を示すグラフ図。
【図３】サンプリング周期における糸の巻取長さΔＹＬｓと周面の移動距離ΔＰＬｓとトラバースガイドの移動距離ΔＴＬｓの関係を説明する要部斜視図。
【図４】サンプリング時間におけるΔＹＬｓ、ΔＰＬｓ、ΔＴＬｓの推移を示す図。
【図５】ユニット制御部におけるヤーンクリアラに対する制御を説明するフロー図。
【図６】トラバース装置の変形例を示す模式正面図及びブロック図。
【符号の説明】
【００７０】
１  自動ワインダ
２  糸巻取ユニット（糸巻取機）
４  糸
５  トラバース装置
６  巻取チューブ（空の巻取ボビン）
７  パッケージ（糸層付の巻取ボビン）
１１  トラバースガイド
１５  ヤーンクリアラ（糸監視器）
２３  アナライザ（糸欠点検出手段）
４１  パッケージ駆動モータ（巻取ボビン回転駆動装置）
４３  パッケージ回転センサ（巻取ボビン回転角度センサ）
４４  パッケージ径センサ（糸層径センサ）
４６  トラバース制御部
４７  トラバースガイド位置センサ
５０  ユニット制御部
６１  糸速度検出手段
６３  糸監視装置
７３  糸層周面移動距離演算手段
７４  トラバース移動距離演算手段
７７  糸速度演算手段
【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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