(57)【要約】【課題】綾角を変化させることでバルジの発生等を効果的に抑制して所望の形状のコーン巻パッケージを形成可能な糸巻取装置であって、綾角の設定ミスが起こりにくい構成を提供する。【解決手段】自動ワインダ（糸巻取装置）は、巻取部と、綾角パターン記憶部と、巻取制御部と、を備える。巻取部は、巻取ボビンに糸を巻き付けてコーン形状のパッケージを形成する。綾角パターン記憶部は、パッケージの糸層の厚さと、綾角と、を対応付けた綾角パターンを記憶する。巻取制御部は、綾角パターン記憶部が記憶する綾角パターンに基づいて決定された綾角で糸が巻き付けられるように巻取部を制御する。【選択図】図７
2012250810.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻取管に糸を巻き付けてコーン形状のパッケージを形成する巻取部と、
前記パッケージの糸層の厚さと、綾角と、を対応付けた綾角パターンを記憶する綾角パターン記憶部と、
前記綾角パターン記憶部が記憶する綾角パターンに基づいて決定された綾角で糸が巻き付けられるように前記巻取部を制御する巻取制御部と、
を備えることを特徴とする糸巻取装置。
【請求項２】
請求項１に記載の糸巻取装置であって、
前記綾角パターン記憶部は、前記パッケージの巻き幅方向における任意の位置での糸層の厚さと、綾角と、を対応付けて記憶可能であることを特徴とする糸巻取装置。
【請求項３】
請求項２に記載の糸巻取装置であって、
前記綾角パターン記憶部は、前記パッケージの巻き幅方向における小径側の端部の位置での糸層の厚さと、綾角と、を対応付けて記憶可能であることを特徴とする糸巻取装置。
【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装置であって、
綾角パターンを入力する操作が可能な操作部を備え、
前記綾角パターン記憶部は、前記操作部によって入力された綾角パターンを記憶することを特徴とする糸巻取装置。
【請求項５】
請求項１から３までの何れか一項に記載の糸巻取装置であって、
満巻時の糸層の厚さ、綾角の初期値、及び綾角の変化量を決定するための調整値を入力する操作が可能な操作部と、
前記操作部によって入力された値に基づいて、綾角パターンを算出する算出部と、
を備え、
前記綾角パターン記憶部は、前記算出部が算出した綾角パターンを記憶することを特徴とする糸巻取装置。
【請求項６】
請求項１から５までの何れか一項に記載の糸巻取装置であって、
前記綾角パターン記憶部が記憶する綾角パターンを表示する表示部を備えることを特徴とする糸巻取装置。
【請求項７】
請求項１から６までの何れか一項に記載の糸巻取装置であって、
前記巻取部は、
前記パッケージを回転駆動するパッケージ駆動部と、
前記パッケージに巻き取られる糸を綾振りする綾振り部と、
前記パッケージ駆動部と独立して前記綾振り部を駆動する綾振り駆動部と、
を備えることを特徴とする糸巻取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主要には、糸をトラバースしながら巻き取る糸巻取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、巻取ボビンをクレードルによって回転可能に支持し、当該ボビンの外周面に糸をトラバースしながら巻き取ってパッケージを形成する糸巻取装置が知られている。この種の糸巻取装置の中には、特許文献１に示すように、パッケージの巻き太りに応じて綾角を変化させる構成のものがある。
【０００３】
特許文献１が開示する糸巻取装置は、パッケージ径を検出可能なパッケージ径センサと、トラバース装置と、トラバース装置を制御するトラバース制御部と、を備える。トラバース制御部は、検出されたパッケージ径に応じてトラバース速度を変化させる（綾角を変化させる）ことにより、バルジ等を防止する。なお、特許文献１では、パッケージの形状には特に言及されていないが、図にはチーズ形状のパッケージが描かれている。
【０００４】
このように、糸巻取装置では、パッケージ径の変化に応じて（巻取作業の進行に応じて）巻取方法を変化させる制御を行うことがある。しかし、コーン巻パッケージでは、巻き幅方向の位置によってパッケージ径が異なる。そのため、コーン巻パッケージにおいては、通常は、大径側の端部のパッケージ径の変化に応じて巻取方法を変化させる制御が行われている。
【０００５】
特許文献２では、パッケージ径ではなくパッケージの巻き上げ厚さ（糸層の厚さ）に基づいて糸層を最外層部と内層部とに分け、最外層部を巻き上げるときの綾角と、内層部を巻き上げるときの綾角と、が所定の比率になるように制御する構成を開示する。なお、この糸巻取装置は、糸層の厚さを直接的に検出するのではなく、経過時間に応じて糸層の厚さを推定し、その推定値に応じて綾角を変化させる構成である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２０４１９１号公報
【特許文献２】特開平３−２８８７６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、バルジを抑制する制御を行う場合、当該制御に必要な設定値を決定するためにパッケージの試し巻きが巻取作業の前に行われることがある。この場合、オペレータは、バルジ抑制制御なしで糸をボビンに単純に巻き取ることで試し巻きパッケージを形成し、この試し巻きパッケージにおいてバルジがどのように現れるかを実際に調べた上で、パッケージの巻き太りに応じて綾角をどのように変化させるかを示す綾角パターンを決定する。また、オペレータは、経験値から糸種や巻取条件によってバルジの出方が分かるので、予測値を設定して、綾角パターンを決定することもある。そして、決定された綾角パターンに基づいて、巻取作業が行われる。
【０００８】
ここで、コーン巻パッケージにおいては、大径側よりも小径側の方がバルジが大きく発生する傾向がある。従って、上記の綾角パターンを決定する際にも、小径側のパッケージ径に対して綾角を定めることが望ましい。しかし、上記で説明したように、コーン巻パッケージでは、大径側のパッケージ径と設定値とを対応付ける構成が一般的である。そのため、従来の構成では、小径側のバルジを見ながら大径側のパッケージ径に対して綾角を定める必要があり、オペレータに混乱を招き、設定ミスが生じる原因となっていた。
【０００９】
また、特許文献２の構成は、経過時間に基づいてパッケージの巻き上げ厚さを判断する構成であるので、例えば糸継ぎ等によって巻取作業が中断される構成の糸巻取装置に対応することができない。また、特許文献２において、産業上の利用分野の項目には、チーズ形状又はコーン形状のパッケージに関する技術である旨が記載されているが、実施形態等に開示されている内容はチーズ形状のパッケージについてのみにとどまり、コーン形状のパッケージについては開示されていない。
【００１０】
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、綾角を変化させることでバルジの発生等を効果的に抑制して所望の形状のコーン巻パッケージを形成可能な糸巻取装置であって、綾角の設定ミスが起こりにくい構成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】
【００１１】
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。
【００１２】
本発明の観点によれば、以下の構成の糸巻取装置が提供される。即ち、この糸巻取装置は、巻取部と、綾角パターン記憶部と、巻取制御部と、を備える。前記巻取部は、巻取管に糸を巻き付けてコーン巻パッケージを形成する。前記綾角パターン記憶部は、前記パッケージの糸層の厚さと、綾角と、を対応付けた綾角パターンを記憶する。前記巻取制御部は、前記綾角パターン記憶部が記憶する綾角パターンに基づいて決定された綾角で糸が巻き付けられるように前記巻取部を制御する。
【００１３】
これにより、糸層の厚さは巻き幅方向の位置によらないため、綾角パターンを決定する際の試し巻き後において、例えば小径側の糸層の厚さと小径側のパッケージ形状を参照するだけで綾角パターンを決定することができる（大径側を参照しなくて良い）。従って、綾角パターンの設定ミスを減らすことができる。また、糸層の厚さは、巻取管の外周面からの距離を測定するだけで取得することができる。そのため、糸層の厚さは、パッケージ径と比較して、簡単かつ高精度な値を取得することができる。従って、糸層の厚さを用いて綾角パターンを作成し、当該綾角パターンに基づいて糸の巻取りを行うことにより、精度良く綾角の制御を行うことができる。
【００１４】
前記の糸巻取装置においては、前記綾角パターン記憶部は、前記パッケージの巻き幅方向における任意の位置での糸層の厚さと、綾角と、を対応付けて記憶可能であることが好ましい。
【００１５】
これにより、巻き幅方向の任意の位置（例えば、大径側の端部、小径側の端部、及び中央部等）の糸層の厚さと対応付けて綾角を設定できるので、様々な条件及び要望に応じて精度良く綾角の制御を行うことができる。
【００１６】
前記の糸巻取装置においては、前記綾角パターン記憶部は、前記パッケージの巻き幅方向における小径側の端部の位置での糸層の厚さと、綾角と、を対応付けて記憶可能であることが好ましい。
【００１７】
これにより、バルジが発生し易い小径側の糸層の厚さを用いて綾角パターンを設定することが可能となるので、バルジの発生を的確に抑制できる。
【００１８】
前記の糸巻取装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、この糸巻取装置は、綾角パターンを入力する操作が可能な操作部を備える。前記綾角パターン記憶部は、前記操作部によって入力された綾角パターンを記憶する。
【００１９】
これにより、例えばオペレータの経験により決定された綾角パターンに基づいて、巻取部はパッケージの巻取作業を行うことができる。
【００２０】
前記の糸巻取装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、この糸巻取装置は、操作部と、算出部と、を備える。前記操作部は、満巻時の糸層の厚さ、綾角の初期値、及び綾角の変化量を決定するための調整値を入力する操作が可能である。前記算出部は、前記操作部によって入力された値に基づいて、綾角パターンを算出する。前記綾角パターン記憶部は、前記算出部が算出した綾角パターンを記憶する。
【００２１】
これにより、オペレータが綾角パターンを決定する手間及び入力する手間を省きつつ、最低限の入力内容によって算出された妥当性のある綾角パターンに基づいて、巻取部はパッケージの巻取作業を行うことができる。
【００２２】
前記の糸巻取装置においては、前記綾角パターン記憶部が記憶する綾角パターンを表示する表示部を備えることが好ましい。
【００２３】
これにより、オペレータは、設定されている綾角パターンを適切に確認することができる。
【００２４】
前記の糸巻取装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記巻取部は、パッケージ駆動部と、綾振り部と、駆動部と、を備える。前記パッケージ駆動部は、前記パッケージを回転駆動する。前記綾振り部は、前記パッケージに巻き取られる糸を綾振りする。前記綾振り駆動部は、前記パッケージ駆動部と独立して前記綾振り部を駆動する。
【００２５】
これにより、糸巻取装置は、綾振り部をパッケージの回転と独立して駆動できるので、綾角を変化させる制御を簡単に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に係る自動ワインダの正面図。
【図２】ワインダユニットの正面図及びブロック図。
【図３】トラバース装置の模式的な側面図。
【図４】トラバース装置の模式的な正面図。
【図５】試し巻きによって得られたパッケージの断面形状を示す模式図。
【図６】綾角パターン及び綾角パターンを算出部に算出させるための入力内容を示す図。
【図７】糸層厚さに対する綾角の設定例を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
次に、発明の実施の形態を説明する。初めに、図１を参照して、本実施形態の自動ワインダ（糸巻取装置）１の全体的な構成について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る自動ワインダ１の正面図である。なお、本明細書において「上流」及び「下流」とは、糸巻取時での糸の走行方向における上流及び下流を意味するものとする。
【００２８】
図１に示すように、自動ワインダ（糸巻取装置）１は、並べて配置された複数のワインダユニット１０と、自動玉揚装置８０と、機台制御装置９０と、を主要な構成として備えている。
【００２９】
それぞれのワインダユニット１０は、給糸ボビン２１から解舒された糸２０を綾振り（トラバース）しながら巻き取り、パッケージ３０を形成できるように構成されている。
【００３０】
自動玉揚装置８０は、各ワインダユニット１０においてパッケージ３０が満巻となった際に、当該ワインダユニット１０の位置まで走行し、満巻のパッケージ３０を回収するとともに空ボビンを供給することができるように構成されている。
【００３１】
機台制御装置９０は、操作部９１と、表示部９２と、を主要な構成として備えている。操作部９１は、オペレータが所定の設定値を入力したり適宜の制御方法を選択したりすることで、各ワインダユニット１０に対する設定を行うことができる。表示部９２は、各ワインダユニット１０の糸２０の巻取状況、及び、発生したトラブルの内容等を表示可能に構成されている。
【００３２】
次に、ワインダユニット１０の詳細な構成について図２を参照して説明する。図２は、ワインダユニットの正面図及びブロック図である。
【００３３】
図２に示すように、各ワインダユニット１０は、巻取ユニット本体１６と、ユニット制御部５０と、を備えている。
【００３４】
ユニット制御部５０は、例えば、ＣＰＵと、ＲＯＭ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憶されている。ＣＰＵは、このＲＯＭに記憶されたプログラムを実行する。また、ユニット制御部５０は、算出部７１と、綾角パターン記憶部７２と、巻取制御部７３と、を備えている。なお、これらの詳細な構成は後述する。
【００３５】
前記巻取ユニット本体１６は、給糸ボビン２１と巻取ボビン（巻取管）２２との間の糸走行経路中に、給糸ボビン２１側から順に、糸解舒補助装置１２と、テンション付与装置１３と、スプライサ装置１４と、糸長検出センサ６１と、クリアラ（糸品質測定器）１５と、巻取部１７と、を配置した構成となっている。
【００３６】
糸解舒補助装置１２は、給糸ボビン２１から解舒される糸２０が振り回されて給糸ボビン２１上部に形成されるバルーンに対して規制部材４０を接触させ、当該バルーンを適切な大きさに制御することによって糸２０の解舒を補助するためのものである。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。
【００３７】
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。
【００３８】
スプライサ装置１４は、クリアラ１５が糸欠点を検出してカッタ３９で糸２０を切断する糸切断時、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。
【００３９】
糸長検出センサ６１は、パッケージ３０に巻き取られた糸２０の糸長さを非接触で検出する装置である。糸長検出センサ６１は、糸２０の毛羽量を検出して糸２０の移動量を算出して、糸長さを検出するように構成されている。具体的には、この糸長検出センサ６１は、受光素子と光源とを備えた光学式の毛羽検出部を、糸走行方向に沿って複数備えている。そして、糸走行方向で異なる位置にある毛羽検出部の出力信号の変化に基づいて、糸２０の走行長さを検出する。
【００４０】
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５３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。なお、アナライザ５３は、ユニット制御部５０に設けるようにしても良い。
【００４１】
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。
【００４２】
前記巻取ユニット本体１６は、巻取ボビン（紙管、芯管）２２を着脱可能に支持するクレードル２３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。また、巻取ユニット本体１６は、糸２０をパッケージ３０の表面にトラバースさせるためのアーム式のトラバース装置２７をクレードル２３近傍に備えており、このトラバース装置２７によって糸２０をトラバースしながらパッケージ３０に糸２０を巻き取ることが可能に構成されている。
【００４３】
巻取部１７は、クレードル２３と、パッケージ駆動モータ（パッケージ駆動部）４１と、トラバース装置２７と、を主要な構成として備える。
【００４４】
前記クレードル２３は、コーン形状（テーパ形状）の巻取ボビン２２の小径側を支持する小径側支持アーム２３ａと、当該巻取ボビン２２の大径側を支持する大径側支持アーム２３ｂと、を有している。クレードル２３は、この小径側支持アーム２３ａと大径側支持アーム２３ｂとによってコーン形状の巻取ボビン２２を把持することにより、当該コーン形状の巻取ボビン２２を回転可能に支持するように構成されている。
【００４５】
前記クレードル２３は回動軸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の巻取りに伴うパッケージ３０の糸層径の増大を、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。即ち、糸２０が巻き取られることによりパッケージ３０の糸層径が変化しても、当該パッケージ３０の表面を接触ローラ２９に対して適切に接触させることができるようになっている。また、クレードル２３及びトラバース装置２７は、コーン形状の巻取ボビン２２に糸２０を巻き付けることにより、図２に示すようにコーン形状のパッケージ３０を形成可能に構成されている。
【００４６】
前記クレードル２３には、サーボモータで構成されたパッケージ駆動モータ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を回転駆動することにより、当該巻取ボビン２２の表面（又はパッケージ３０の表面）に糸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の動作はユニット制御部５０により制御されている。なお、ユニット制御部５０とは独立したパッケージ駆動モータ制御部を設け、このパッケージ駆動モータ制御部によってパッケージ駆動モータ４１の動作を制御するようにしても良い。
【００４７】
次に、トラバース装置２７について説明する。トラバース装置２７は、綾振アーム（綾振り部）２８と、綾振アーム駆動モータ（綾振り駆動部）４５と、糸案内部材５２と、を主要な構成として備えている。図３及び図４は、トラバース装置２７の模式的な側面図及び正面図である。
【００４８】
綾振アーム２８は、支軸のまわりに旋回可能に構成した細長状のアームとして構成されている。綾振アーム２８の先端には、綾振ガイド１１が接続されている。綾振ガイド１１は、糸２０を係合させることができるようにフック状に構成される。一方、綾振アーム２８の基端側は、綾振アーム駆動モータ４５の駆動軸４５ａに固定されている。綾振アーム駆動モータ４５は、綾振アーム２８を駆動するためのものであって、サーボモータにより構成されている。なお、このサーボモータとしては、例えば、ブラシレスＤＣモータ、ステッピングモータ、ボイスコイルモータ等、適宜のモータを用いることができる。
【００４９】
トラバース装置２７は、綾振ガイド１１に糸２０を係合させた状態で、綾振アーム駆動モータ４５を駆動して綾振アーム２８を図４の矢印のように往復旋回運動させることにより、綾振ガイド１１を左右（パッケージ３０の巻き幅方向）に往復運動させて、糸２０を左右方向でパッケージ表面にトラバースする構成になっている。これにより、糸２０を所定の巻き幅に所定の速度で綾振りしながら巻取ボビン２２に巻き取り、当該巻取ボビン２２の外周面に形成される糸層を所望の密度で形成させていくことができる。
【００５０】
綾振アーム駆動モータ４５の作動は、前記巻取制御部７３により制御される。ただし、綾振アーム駆動モータ４５の作動は、ユニット制御部５０により制御しても良いし、また、専用の綾振り制御部を設けて制御しても良い。また、綾振ガイド１１に対して糸走行方向の上流側には、糸案内部材５２が配置されている。この糸案内部材５２は、当該糸案内部材５２よりも糸走行方向において上流側の糸２０の糸道を接触ローラ２９側に屈曲させることで、当該糸２０を綾振ガイド１１によって捕捉することができるように案内するためのものである。
【００５１】
また、図３に示すように、前記綾振アーム駆動モータ４５の駆動軸４５ａは、トラバースストロークの一端側と他端側とを結ぶ直線の方向で見たときに、糸案内部材５２よりも上流側の糸２０の糸道に対して平行に近い角度となるように（駆動軸４５ａの延長線と糸２０の糸道とが鋭角をなすように）配置されている。また、トラバースストロークの一端側と他端側とを結ぶ直線の方向で見たときに、綾振アーム２８の基端部と、綾振ガイド１１とを結ぶ仮想線が、糸案内部材５２よりも上流側の糸２０の糸道の延長線に対して略直交するように配置されている。ここで、糸２０の糸道は、ワインダユニット１０の設置面（本実施形態の場合は水平面）に対して略垂直となっている。従って、本実施形態の自動ワインダ１において、綾振ガイド１１は、ワインダユニット１０の設置面（本実施形態の場合は水平面）に略平行な平面内で往復駆動するように構成されている。
【００５２】
次に、自動ワインダ１がバルジの発生を抑制するために行っている処理について、図４から図７までを参照して説明する。図５は、試し巻きによって得られたパッケージ３０の断面形状を示す模式図である。図６は、綾角パターン及び綾角パターンを算出部７１に算出させるための入力内容を示す図である。図７は、糸層厚さに対する綾角の設定例を示すグラフである。
【００５３】
新しい巻取条件で糸２０の巻取りを行う場合、初めに、バルジの発生具合を確かめるための試し巻きが行われる。なお、この試し巻きでは、当然、後述のバルジの発生を抑制するための処理は行われない。
【００５４】
この試し巻きにより、図５の実線に示すように、側面が膨らんだ形状のパッケージ３０が形成される。以下では、この側面の膨らみをバルジと称する。バルジは、パッケージ３０の中間層の糸２０が、外径側の糸２０の締付け力と巻取ボビン２２からの反発力によって圧迫されて、パッケージ３０の端面からはみ出してしまうことから生じる。このはみ出し量は、巻取ボビン２２の表面からの距離（糸層の厚さ）に依存している。なお、コーン形状のパッケージ３０の場合、バルジは、大径側よりも小径側の方が顕著に現れる（バルジの影響が大きい）ことが知られている。
【００５５】
次に、オペレータは、試し巻きによって得られたパッケージ３０の形状を測定し、この測定結果に基づいて、綾角パターンを決定する。綾角パターンとは、巻取りの進行に応じてどのように綾角（図４に示す綾角θを参照）を変化させるかを示すものである。なお、本実施形態では、綾角は、巻取ボビン２２の軸に対する垂直線に対するパッケージ３０上の糸２０の傾斜角である。しかし、糸２０と糸２０の交差角を綾角とすることも可能である。ただし、この場合、本実施形態で例示されている角度の数値とは異なることになる。
【００５６】
ここで、従来は、コーン形状のパッケージ３０を形成する場合、大径側のパッケージ径と綾角とを対応付けた綾角パターンが用いられていた。このような従来の綾角パターンでは、バルジの影響が大きい小径側のバルジの発生を効果的に抑制するためには、試し巻きパッケージにおいて当該小径側に現れているバルジの度合いを見ながら大径側のパッケージ径に対して綾角を定める必要があるので、換算の手間が煩雑であり、設定ミスも多くなってしまう。また、大径側のパッケージ径を測定する場合、突出している巻取ボビン２２の端部等が邪魔になって、正確な測定が難しい場合がある。また、テーパ巻き等、大径側のパッケージ端が糸層によって変化する場合、パッケージ径が異なる（小径側でも同様）。
【００５７】
この点、本実施形態では、糸層の厚さと綾角とを対応付けた綾角パターンを用いている。糸層の厚さは巻き幅方向の位置によらないため、小径側の糸層の厚さと小径側のパッケージ形状を参照するだけで綾角パターンを決定することができる（大径側を参照しなくて良い）。また、パッケージ３０における糸層の厚さは、巻取ボビン２２の外周面からの距離を測定することで簡単に得ることができる。従って、オペレータとしては、試し巻きパッケージにおいて、定規等を巻取ボビン２２の外周面に対して垂直に向けた状態で糸層の側面（特に、小径側の側面）に当該定規を当て、巻取ボビン２２の表面から何ｍｍのところで何ｍｍ程度の糸層のはみ出し（バルジ）が現れているかを調べ、これに基づいて綾角パターンをそのまま指定することができる。従って、綾角パターンの設定時において直接的な指定が可能になり、上記のような設定ミスの発生を防止できる。
【００５８】
本実施形態では、大きく分けて２通りの方法で綾角パターンを設定することができる。１つ目は、糸層の厚さとバルジ形状との比較結果に基づいて、オペレータが綾角パターンを決定し、決定した綾角パターン（例えば図６（ａ）に示す内容）を、操作部９１を用いて手作業で入力する方法である。ここで入力された綾角パターンは、各ワインダユニット１０の綾角パターン記憶部７２に記憶される。
【００５９】
２つ目の設定方法では、初めに、糸層の厚さとバルジ形状との比較結果に基づいて、オペレータが、満巻時の糸層の厚さである最終糸層厚さと、設定する綾角の初期値と、綾角の変化量を決定するための値である綾角調整値と、を決定する（図６（ｂ）を参照）。そして、オペレータは、決定した値を、操作部９１を操作して入力する。この入力内容は、各ワインダユニット１０の算出部７１に出力される。算出部７１は、上記で入力された３つの値から、バルジを抑制するための綾角パターン（図６（ａ）のような内容）を、計算により自動的に生成することができる。なお、図６（ａ）の糸層厚さ２０ｍｍ及び７０ｍｍに相当するパラメータは、理論的あるいは経験的に求められて算出部７１に予め記憶された関係式等が適宜使用されることで算出される。作成された綾角パターンは、各ワインダユニット１０の綾角パターン記憶部７２に記憶される。
【００６０】
綾角パターンは、以上のようにして設定される。なお、オペレータは、操作部９１を操作することにより、設定された綾角パターンを、図６（ａ）に示すように表形式で表示部９２に表示させたり、図７に示すようにグラフ形式で表示させたりすることができる。これにより、オペレータは、設定された綾角パターンを適切に確認することができる。
【００６１】
そして、巻取制御部７３は、綾角パターン記憶部７２が記憶する綾角パターンに基づいて糸２０の巻取りを行うように巻取部１７を制御する。以下、図７に示す綾角パターンに基づいて巻取制御部７３が行う制御について説明する。巻取制御部７３は、初めに、綾角が１２．５°（綾角初期値）となるようにトラバース装置２７（具体的には綾振アーム駆動モータ４５）を制御して巻取部１７により糸２０の巻取りを行う。
【００６２】
また、巻取制御部７３は、糸２０の巻取中に所定の周期で、糸長検出センサ６１が検出した糸長さと、予め機台制御装置９０等に設定された糸２０の種類（番手等）と、に基づいて、パッケージ３０の糸層の厚さを求める。そして、巻取制御部７３は、糸層の厚さが増加するに従って綾角が大きくなるようにトラバース装置２７を制御する。そして、求めた糸層の厚さが２０ｍｍとなった後は、巻取制御部７３は綾角を増加させる制御を停止し、綾角が１４．５°に保たれるようにトラバース装置２７を制御する。
【００６３】
巻取制御部７３は、求めた糸層の厚さが７０ｍｍとなった後は、糸層の厚さが増加するに従って綾角が小さくなるようにトラバース装置２７を制御する。以上の制御を行うことにより、ワインダユニット１０は、バルジの発生を効果的に抑制したパッケージ３０を形成することができる。
【００６４】
なお、一般的に、綾振り部とパッケージとを独立して駆動可能な構成である場合、巻取制御の観点からは、パッケージの巻き幅方向中央部のパッケージ径を用いて各種設定及び制御を行うことが望ましい場合がある。一方、上述のようにパッケージがコーン形状である場合、大径側のパッケージ径を用いて各種設定及び制御を行うことが一般的である。従って、本実施形態のように、綾振アーム２８とパッケージ３０とを独立して駆動可能であって、かつ、パッケージ３０がコーン形状である場合、巻き幅方向のどの位置のパッケージ径を用いて制御を行うかが分かりにくく、オペレータが混乱してしまうという課題があった。この点、本実施形態では、巻き幅方向の位置によって値が変わらない糸層の厚さを用いて制御を行う構成であるため、オペレータが混乱することを防止できる。
【００６５】
以上に説明したように、本実施形態の自動ワインダ１は、巻取部１７と、綾角パターン記憶部７２と、巻取制御部７３と、を備える。巻取部１７は、巻取ボビン２２に糸２０を巻き付けてコーン形状のパッケージ３０を形成する。綾角パターン記憶部７２は、パッケージ３０の糸層の厚さと、綾角と、を対応付けた綾角パターンを記憶する。巻取制御部７３は、綾角パターン記憶部７２が記憶する綾角パターンに基づいて決定された綾角で糸２０が巻き付けられるように巻取部１７を制御する。
【００６６】
これにより、糸層の厚さは巻き幅方向の位置によらないため、綾角パターンを決定する際の試し巻き後において、例えば小径側の糸層の厚さと小径側のパッケージ形状を参照するだけで綾角パターンを決定することができる（大径側を参照しなくて良い）。従って、綾角パターンの設定ミスを減らすことができる。また、糸層の厚さは、巻取ボビン２２の外周面からの距離を測定するだけで取得することができる。そのため、糸層の厚さは、パッケージ径と比較して、簡単かつ高精度な値を取得することができる。従って、糸層の厚さを用いて綾角パターンを作成し、当該綾角パターンに基づいて糸２０の巻取りを行うことにより、精度良く綾角の制御を行うことができる。
【００６７】
また、本実施形態の自動ワインダ１において、綾角パターン記憶部７２は、パッケージ３０の巻き幅方向における小径側の端部の位置での糸層の厚さと、綾角と、を対応付けて記憶する。
【００６８】
これにより、バルジが発生し易い小径側の糸層の厚さを用いて綾角パターンを設定することが可能となるので、バルジの発生を的確に抑制できる。
【００６９】
また、本実施形態の自動ワインダ１は、綾角パターンを入力する操作が可能な操作部９１を備える。綾角パターン記憶部７２は、操作部９１によって入力された綾角パターンを記憶する。
【００７０】
これにより、自動ワインダ１は、例えばオペレータの経験により決定された綾角パターンに基づいてパッケージ３０の巻取作業を行うことができる。
【００７１】
また、本実施形態の自動ワインダ１は、操作部９１と、算出部７１と、を備える。操作部９１は、満巻時の糸層の厚さ、綾角の初期値、及び綾角の変化量を決定するための調整値を入力する操作が可能である。算出部７１は、操作部９１によって入力された値に基づいて、綾角パターンを算出する。綾角パターン記憶部７２は、算出部７１が算出した綾角パターンを記憶する。
【００７２】
これにより、オペレータが綾角パターンを決定する手間及び入力する手間を省きつつ、最低限の入力内容によって算出された妥当性のある綾角パターンに基づいて、巻取部１７はパッケージ３０の巻取作業を行うことができる。
【００７３】
また、本実施形態の自動ワインダ１は、綾角パターン記憶部７２が記憶する綾角パターンを表示する表示部９２を備える。
【００７４】
これにより、オペレータは、設定されている綾角パターンを適切に確認することができる。
【００７５】
また、本実施形態の自動ワインダ１において、巻取部１７は、パッケージ駆動モータ４１と、綾振アーム２８と、綾振アーム駆動モータ４５と、を備える。パッケージ駆動モータ４１は、パッケージ３０を回転駆動する。綾振アーム２８は、パッケージ３０に巻き取られる糸２０を綾振りする。綾振アーム駆動モータ４５は、パッケージ駆動モータ４１と独立して綾振アーム２８を駆動する。
【００７６】
これにより、自動ワインダ１は、綾振アーム２８をパッケージ３０の回転と独立して駆動できるので、綾角を変化させる制御を簡単に行うことができる。
【００７７】
以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、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。
【００７８】
操作部９１及び表示部９２は、機台制御装置９０が備える構成に限られず、ワインダユニット１０毎に設けられていても良い。また、算出部７１及び綾角パターン記憶部７２は、ワインダユニット１０毎に設けられる構成に限られず、機台制御装置９０に設けられていても良い。
【００７９】
上記実施形態は、糸長検出センサ６１が検出した糸長さと、機台制御装置に設定された巻取条件と、に基づいてパッケージ３０の糸層の厚さを計算する構成である。これに代えて、例えば、糸長さと、パッケージ３０の糸層の厚さと、の関係（経験的に求めることができる）を予め記憶させておくことで、上記計算を省いた構成にすることもできる。
【００８０】
また、パッケージ３０の糸層の厚さを求める構成としては、クレードル２３の角度（回動軸４８まわりの回動角）を検知するための角度センサを用いることができる。この角度センサは例えばロータリエンコーダからなり、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、当該角度を前記角度センサによって検出することにより、パッケージ径を検出することができる。そして、このパッケージ径から巻取ボビン２２の径を減算することにより、パッケージ３０の糸層の厚さを算出することができる。なお、パッケージ径を検知する方法としては、角度センサ以外にも、アナログセンサを用いたものや、アブソリュート型センサ等、適宜の構成を用いることができる。
【００８１】
また、パッケージ３０の糸層の厚さを求める構成としては、経過時間を測定可能なタイマを用いることができる。この場合、巻取条件に基づいて、糸層の厚さの時間変化を計算や経験値により予め定めておく。そして、定めた値と計測された経過時間とに基づいて糸層の厚さを求める。なお、このタイマは、糸切断や糸切れによって巻取りが中断した時間を考慮した経過時間の測定が可能となっている。
【００８２】
また、上記の他にも、糸長検出センサ６１が検出した糸２０の走行長さを利用して、パッケージ３０の糸層の厚さを求めることができる。具体的には、糸長検出センサ６１が検出した糸走行長さに基づき算出される糸走行速度と、トラバース速度と、から綾角を算出することができる。そして、綾角と、パッケージ３０の周速と、パッケージ３０の回転数と、に基づいてパッケージ径を算出する。そして、このパッケージ径から巻取ボビン２２の径を減算することにより、糸層の厚さを求めることができる。
【００８３】
上記実施形態では、一般的なコーン巻パッケージを例に挙げて説明したが、例えば端面がテーパ形状のコーン巻パッケージに対しても本発明を適用することができる。
【００８４】
トラバース装置２７は、上記のようなアーム式のトラバース装置に代えて、綾振ガイドをベルト駆動によって左右に往復駆動するベルト式トラバース装置、回転羽根を用いたロータリ式トラバース装置、綾振ガイドが取り付けられたロッドを往復動させる構成のロッド式トラバース装置等であっても良い。
【００８５】
また、トラバース装置２７は、上記のように、装置設置面に対して略水平面内で綾振アーム２８を往復駆動する構成に限られない。例えば、特許文献１（特開２００７−２０４１９１）のように、装置設置面に対してトラバースアームの長手方向が略垂直である構成（従来の構成）であっても良い。
【００８６】
パッケージ駆動モータ４１は、サーボモータに限られず、例えば、ステップモータ、インダクションモータ等、各種モータを用いることができる。また、接触ローラ２９を適宜の駆動装置によって駆動し、パッケージ３０を従動回転させる構成にしても良い。
【００８７】
上記実施形態では、小径側の端部の糸層の厚さと綾角とを対応付けた綾角パターンを用いたが、小径側の糸層の厚さに代えて、例えば、大径側の糸層の厚さ、巻き幅方向中央部の糸層の厚さ等、任意の位置の糸層の厚さに対応付けた綾角パターンを用いることができる。また、綾角パターンは図７のように折れ線状に設定されることに代えて、適宜の曲線、例えば多項式曲線で設定するように構成することができる。
【００８８】
また、本発明は、自動ワインダに限らず、巻返し機及び精紡機（例えば空気紡績機、オープンエンド紡績機）等の他の糸巻取装置にも適用することができる。
【符号の説明】
【００８９】
１  自動ワインダ（糸巻取装置）
１０  ワインダユニット
１７  巻取部
２７  トラバース装置
２８  綾振アーム（綾振り部）
３０  パッケージ
４１  パッケージ駆動モータ（パッケージ駆動部）
４５  綾振アーム駆動モータ（綾振り駆動部）
７１  算出部
７２  綾角パターン記憶部
７３  巻取制御部
【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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