(57)【要約】【課題】パッケージを減速停止させる際の減速条件を、柔軟かつ直感的に設定可能とすることにより、当該パッケージを適切に停止させることができる糸巻取装置を提供する。【解決手段】パッケージ駆動モータ４１は、パッケージ３０を直接回転駆動する。パッケージ径取得部５２は、パッケージ径を取得する。減速条件格納部５１は、パッケージ駆動モータ４１を制御してパッケージ３０を減速停止させる際の減速条件を、パッケージ径と対応付けて複数格納可能である。ユニット制御部５０は、パッケージ径取得部５２が取得したパッケージ径と、当該パッケージ径に対応した減速条件と、に基づいて、パッケージ駆動モータ４１を制御してパッケージ３０を減速停止させる。【選択図】図１
2012250796.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パッケージを直接回転駆動するパッケージ駆動部と、
パッケージ径を取得するパッケージ径取得部と、
前記パッケージ駆動部を制御して前記パッケージを減速停止させる際の減速条件を、前記パッケージ径と対応付けて複数格納可能な減速条件格納部と、
前記パッケージ径取得部が取得した前記パッケージ径と、当該パッケージ径に対応した前記減速条件と、に基づいて、前記パッケージ駆動部を制御して前記パッケージを減速停止させる制御部と、
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、
前記減速条件格納部は、前記パッケージの回転周波数の時間微分値の符号を反転した値である減速率、及び前記パッケージの減速を開始してから停止するまでの時間である減速時間、の少なくとも何れか一方が互いに異なる複数の減速条件を格納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、
前記減速条件格納部は、
第１範囲に属するパッケージ径に対する第１減速条件と、
前記第１範囲に属するパッケージ径よりも大きい径のパッケージが属する第２範囲に対する第２減速条件と、を少なくとも格納しており、
前記第２減速条件は、前記第１減速条件よりも前記減速率が小さく、減速時間が長く設定されていることを特徴とする糸巻取装置。
【請求項４】
請求項３に記載の糸巻取装置であって、
前記第１減速条件は、前記第１範囲に属する径のパッケージに対して同一の減速率が適用されるように設定されており、
前記第２減速条件は、前記第２範囲に属する径のパッケージに対して同一の減速率が適用されるように設定されていることを特徴とする糸巻取装置。
【請求項５】
請求項３に記載の糸巻取装置であって、
前記第１減速条件は、前記第１範囲に属する径のパッケージに対して同一の減速時間が適用されるように設定されており、
前記第２減速条件は、前記第２範囲に属する径のパッケージに対して同一の減速時間が適用されるように設定されてい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、
前記パッケージに巻き取られる糸を供給する給糸部と、
前記糸の連続状態が分断された場合、前記パッケージ側の糸端と前記給糸部側の糸端とを繋ぐ糸継ぎ作業を行う糸継装置と、
を更に備え、
前記制御部は、前記糸継装置による糸継ぎ作業前に、前記パッケージ駆動部を減速停止させるように制御す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、主として、パッケージを直接回転駆動する糸巻取装置における、パッケージの減速停止制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
糸巻取装置において、電動モータによってパッケージを直接回転駆動する構成が知られている。この種の糸巻取装置においては、パッケージを停止させるための機械的なブレーキ装置は無く、前記電動モータを減速制御することによりパッケージの回転を停止させるように構成されることが多い。
【０００３】
従来の糸巻取装置でパッケージの回転を停止させる際には、図１０に示すように、当該パッケージの巻き径にかかわらず、一定の減速率（減速勾配）でパッケージを減速停止させるように制御を行っていた。ここで「減速率」とは、パッケージの回転周波数（一秒あたりの回転数）の時間微分値（図１０のグラフの傾き）の正負符号を反転した値を言う。
【０００４】
ところで、糸巻取装置においては、パッケージに巻き取られる糸の走行速度を略一定とするため、パッケージの周速を略一定とするように制御が行われる。従って、パッケージ径（パッケージの直径）が小さいうちは当該パッケージの回転周波数が大きいが、パッケージが巻き太るに従って（パッケージ径が増大するに従って）当該パッケージの回転周波数は低下していく。
【０００５】
径の小さいパッケージは、その慣性モーメントも小さいので、急速に減速停止させることが可能である。ところが、減速率を一定で電動モータを制御する従来の制御（図１０の制御）では、パッケージ径が小さいほど（パッケージの回転周波数が大きいほど）、減速時間（パッケージの減速を開始してから停止するまでにかかる時間）が長くなってしまう。この様子を、図１１に示す。本来であれば急速に減速停止させることができるはずの径の小さいパッケージを、時間を掛けて減速停止させているので、糸巻取装置の生産性が低下する要因となる。
【０００６】
また、パッケージが巻き太っていくと（パッケージ径が大きくなると）、パッケージの慣性モーメントが大きくなっていく。一方で、減速率を一定で電動モータを制御する従来の制御（図１０の制御）では、パッケージ径が大きいほど、減速時間が短くなる。このため、従来の制御では、巻き太って慣性モーメントが大きくなったパッケージを、より短い時間で減速停止させなければならなくなる。この結果、電動モータに発生する制動トルクが極度に大きくなるという問題がある。この様子を、図１２に示す。電動モータの制動トルクが極端に大きくなると、電動モータ、及び当該電動モータのモータドライバ（モータ制御装置）に瞬間的に多大な電流が流れることになり、電動モータ及びモータドライバの負荷が増大して発熱等の問題が発生する。また、パッケージを急激に制動することになるので、当該パッケージと、電動モータのベアリングセンタと、の間でスリップが発生し易くなる。
【０００７】
このように、従来の糸巻取装置でパッケージを減速停止させる場合には、パッケージ径が小さいときは停止時間が長くなり、パッケージ径が大きいときには発熱やスリップなどの問題が発生していた。
【０００８】
この点、特許文献１は、ボビンホルダの回転数又は巻径に関する関数で減速勾配を変える構成の糸巻取機を開示している。このように、巻径に応じて減速勾配を変更するように構成すれば、パッケージ径が小さい場合であっても大きい場合であっても、当該パッケージを適切に減速停止させることができると考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開昭６２−２１５４７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところが実際の糸巻取装置においては、パッケージの回転エネルギー等をパッケージ径の単純な関数で表すことができない場合がある。このような場合には、特許文献１のように関数によって減速勾配を決定する構成では、パッケージの減速制御を適切に実施することができない。
【００１１】
また特許文献１の構成の場合、減速勾配は関数によって決定されるので、具体的にどのような減速勾配でパッケージが減速制御されるのか分かりにくいという問題がある。このため、オペレータが減速勾配の設定を変更しようとしても、当該減速勾配を直感的に設定することができない。従って、減速勾配の設定を変更する必要がある場合に、当該減速勾配の設定をオペレータが適切に変更することが困難ないし不可能である。そもそも、特許文献１は、減速勾配等をオペレータが調整する必要性について何ら記載していない。しかしながら実際には、糸の種類や巻き密度などの各種巻取条件に応じて、最適な減速勾配は異なる。従って、巻取条件を変更した際などには、オペレータが減速勾配の設定を調整しなければ適切な減速制御を行うことができない。
【００１２】
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、パッケージを減速停止させる際の減速条件を、柔軟かつ直感的に設定可能とすることにより、当該パッケージを適切に停止させることができる糸巻取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】
【００１３】
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。
【００１４】
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、パッケージ駆動部と、パッケージ径取得部と、減速条件格納部と、制御部と、を備える。前記パッケージ駆動部は、パッケージを直接回転駆動する。前記パッケージ径取得部は、パッケージ径を取得する。前記減速条件格納部は、前記パッケージ駆動部を制御して前記パッケージを減速停止させる際の減速条件を、前記パッケージ径と対応付けて複数格納可能である。前記制御部は、前記パッケージ径取得部が取得した前記パッケージ径と、当該パッケージ径に対応した前記減速条件と、に基づいて、前記パッケージ駆動部を制御して前記パッケージを減速停止させる。
【００１５】
このように、パッケージ径に応じた減速条件に基づいてパッケージ駆動部を制御するので、パッケージを適切に減速停止させることができる。これにより、パッケージ駆動部の発熱抑制と減速停止時間の最適化を実現することができる。また、パッケージ径に対応付けて減速条件を設定するので、当該減速条件を直感的に設定することができる。
【００１６】
上記の糸巻取装置において、前記減速条件格納部は、前記パッケージの回転周波数の時間微分値の符号を反転した値である減速率、及び前記パッケージの減速を開始してから停止するまでの時間である減速時間、の少なくとも何れか一方が互いに異なる複数の減速条件を格納可能であることが好ましい。
【００１７】
これにより、パッケージ径に応じて減速率又は減速時間を変更することができるため、パッケージを適切に減速停止させることができる。
【００１８】
上記の糸巻取装置は、以下のように構成されることが好ましい。即ち、前記減速条件格納部は、第１範囲に属するパッケージ径に対する第１減速条件と、前記第１範囲に属するパッケージ径よりも大きい径のパッケージが属する第２範囲に対する第２減速条件と、を少なくとも格納している。前記第２減速条件は、前記第１減速条件よりも前記減速率が小さく、減速時間が長く設定されている。
【００１９】
このように、パッケージ径を少なくとも２つの範囲に分類し、範囲ごとに減速条件を設定するので、簡単な設定により、パッケージ駆動部を減速停止することができる。パッケージ径が大きい場合、減速率が小さく設定された減速条件によりパッケージ駆動部を減速停止させるので、パッケージ駆動部にかかる負荷を低減することができる。一方、パッケージ径が小さい場合、減速率が大きく設定された減速条件によりパッケージ駆動部を減速停止させるので、パッケージをより短時間で停止させることができる。
【００２０】
上記の糸巻取装置は、以下のように構成されていることが好ましい。即ち、前記第１減速条件は、前記第１範囲に属する径のパッケージに対して同一の減速率が適用されるように設定されている。前記第２減速条件は、前記第２範囲に属する径のパッケージに対して同一の減速率が適用されるように設定されている。
【００２１】
このように、パッケージ径が所定範囲内にある間は減速率を一定とすることにより、簡単な設定でパッケージ駆動部を制御することができる。
【００２２】
上記の糸巻取装置は、以下のように構成することもできる。即ち、前記第１減速条件は、前記第１範囲に属する径のパッケージに対して同一の減速時間が適用されるように設定されている。前記第２減速条件は、前記第２範囲に属する径のパッケージに対して同一の減速時間が適用されるように設定されている。
【００２３】
このように、パッケージ径が所定範囲内にある間は減速時間を一定とすることにより、簡単な設定でパッケージ駆動部を制御することができる。
【００２４】
上記の糸巻取装置は、以下のように構成されることが好ましい。即ち、この糸巻取装置は、給糸部と、糸継装置と、を更に備える。前記給糸部は、前記パッケージに巻き取られる糸を供給する。前記糸継装置は、前記糸の連続状態が分断された場合、前記パッケージ側の糸端と前記給糸部側の糸端とを繋ぐ糸継ぎ作業を行う。前記制御部は、前記糸継装置による糸継ぎ作業前に、前記パッケージ駆動部を減速停止させるように制御する。
【００２５】
即ち、糸継装置を備えた糸巻取装置では、パッケージの回転を頻繁に減速停止させることがある。そのような糸巻取装置において、パッケージ径に応じてパッケージ駆動部を制御してパッケージを減速停止させることにより、パッケージ駆動部の負荷の軽減と、減速停止に要する時間の最適化を実現することができる。
【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が備えるワインダユニットの概略図。
【図２】パッケージ径と、当該パッケージの回転周波数との関係を示すグラフ。
【図３】（ａ）第１減速条件を説明するグラフ。（ｂ）第２減速条件を説明するグラフ。（ｃ）第３減速条件を説明するグラフ。
【図４】パッケージ径と、当該パッケージを停止させるまでにかかる時間との関係を示すグラフ。
【図５】パッケージ径と、当該パッケージを停止させるために必要な制動トルクとの関係を示すグラフ。
【図６】糸継動作のフローチャート。
【図７】（ａ）変形例における第１減速条件を説明するグラフ。（ｂ）変形例における第２減速条件を説明するグラフ。（ｃ）変形例における第３減速条件を説明するグラフ。
【図８】変形例において、パッケージ径と、当該パッケージを停止させるまでにかかる時間との関係を示すグラフ。
【図９】変形例において、パッケージ径と、当該パッケージを停止させるために必要な制動トルクとの関係を示すグラフ。
【図１０】従来技術におけるパッケージ停止制御を説明するグラフ。
【図１１】従来技術において、パッケージ径と、当該パッケージを停止させるまでにかかる時間との関係を示すグラフ。
【図１２】従来技術において、パッケージ径と、当該パッケージを停止させるために必要な制動トルクとの関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
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装置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。
【００２８】
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（糸巻取装置）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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
前記巻取ユニット本体１６は、パッケージ３０を回転可能に支持するクレードル２３と、パッケージ３０に糸２０を供給する給糸部１９と、を備えている。また、巻取ユニット本体１６は、給糸部１９とクレードル２３との間の糸走行経路中に、給糸部１９側から順に、解舒補助装置１２と、テンション付与装置１３と、糸継装置１４と、糸品質測定器１５と、を配置した構成となっている。
【００３２】
給糸部１９は、給糸ボビン２１を略直立状態で支持することができるように構成されている。
【００３３】
解舒補助装置１２は、上下に駆動される規制部材４０を備えている。この規制部材４０は、給糸ボビン２１から解舒される糸２０に接触して、当該糸２０に適切なテンションを付与することによって糸２０の解舒を補助するものである。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。
【００３４】
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。噛み合わせ状態にある櫛歯３６，３７の間に糸２０を通過させることにより、当該糸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。
【００３５】
糸継装置１４は、給糸部１９とパッケージ３０との間の糸２０が何らかの理由により分断状態となったときに、給糸部１９側の下糸と、パッケージ３０側の上糸とを接続（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、機械式のノッタや、圧縮空気等の流体を用いるスプライサ等を使用することができる。
【００３６】
糸品質測定器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。糸品質測定器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。また、糸品質測定器１５は、糸２０が走行した長さを測定するように構成されている。これにより、糸欠陥の長さを評価することができるので、糸欠陥をより精度よく検出することができる。前記クリアラヘッド４９の近傍には、前記糸品質測定器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。
【００３７】
前記糸継装置１４の下側及び上側には、給糸部１９側の下糸を捕捉して糸継装置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糸継装置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。
【００３８】
クレードル２３は、一対のベアリングセンタ６０，６１を備えている。クレードル２３は、ベアリングセンタ６０，６１の間に巻取ボビン２２を挟み込むようにして支持することにより、当該巻取ボビン２２（及びこれに糸２０が巻き取られたパッケージ３０）を回転可能に支持する。
【００３９】
また、前記巻取ユニット本体１６は、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。
【００４０】
前記トラバース装置２７は、旋回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。
【００４１】
なお、このアーム部材２８の旋回軸は、ワインダユニット１０の設置面に対して略平行となるように設定されている。ただしこの構成に限らず、アーム部材２８の旋回軸が、ワインダユニット１０の設置面に対して略直交するように設定されたアーム式トラバース装置としても良い。また、トラバース装置２７は、アーム式のトラバース装置に限らず、例えば、ベルト式のトラバース装置、羽根式のトラバース装置などであっても良い。
【００４２】
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。
【００４３】
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との間で挟み込んで回転する。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。
【００４４】
前記クレードル２３には、サーボモータとして構成されたパッケージ駆動モータ（パッケージ駆動部）４１が取り付けられている。パッケージ駆動モータ４１のモータ軸には、前記ベアリングセンタ６１が固定されている。この構成により、パッケージ駆動モータ４１によって巻取ボビン２２（及びこれに糸２０が巻き取られたパッケージ３０）を直接的に回転駆動す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の動作はモータドライバ４２により制御される。
【００４５】
このモータドライバ４２は、ユニット制御部５０からの回転周波数指令信号に基づいてパッケージ駆動モータ４１に所定の電圧を印加し、指定された回転周波数（単位時間あたりの回転数）でパッケージ駆動モータ４１を回転させるように構成されている。これにより、パッケージ３０を所望の回転周波数で回転させることができる。
【００４６】
クレードル２３は、回動軸（支持軸）４８を中心に回動することにより、巻取ボビン２２を、接触ローラ２９に対して離間又は接近する方向に移動させることができるように構成されている。これにより、巻取ボビン２２への糸２０の巻取に伴うパッケージ径の増大を、クレードル２３が回動することによって吸収できる。即ち、パッケージ３０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ように構成されている。
【００４７】
また、クレードル２３には図略のエアシリンダが接続されており、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。このエアシリンダの動作は、ユニット制御部５０によって制御されている。
【００４８】
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。
【００４９】
以上の構成で、トラバース装置２７によって糸２０を綾振りしつつ、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に糸２０を巻き取って所定形状のパッケージ３０を形成することができる。
【００５０】
次に、本実施形態の自動ワインダにおける、パッケージ３０の回転を停止させる制御について説明する。
【００５１】
本実施形態の自動ワインダは、パッケージ３０を停止させるための機械的なブレーキ機構等は備えていないので、パッケージ駆動モータ４１を減速制御することにより、パッケージ３０の回転を停止させるように構成されている。
【００５２】
パッケージ３０を停止させる制御は、ユニット制御部５０によって行われる。ユニット制御部５０は、減速条件を格納する減速条件格納部５１を備えている。ここで、減速条件とは、パッケージ３０を減速停止させる制御を行う際に、当該パッケージ３０の回転周波数をどのように減速させていくか、を規定するものである。この減速条件には、「減速率」と「減速時間」が含まれる。ここで、減速率とは、減速中のパッケージ３０の回転周波数を時間微分した値の符号を反転した値を言う。また減速時間とは、パッケージ３０の減速を開始してから、当該パッケージ３０が停止するまでにかかる時間を言う。
【００５３】
この減速条件は、パッケージ３０回転周波数を縦軸、時間を横軸としたグラフによって表すことができる。本実施形態における減速条件を、図３のグラフに示す。図３に示すように、本実施形態においては、パッケージ３０の回転周波数が時間とともに直線的に減少してくように、減速条件が設定されている。なお、この図３のグラフの傾きが、前述の減速率に対応している。
【００５４】
ここで前述のように、減速率を一定とした従来の制御（図１０の制御）では、パッケージ径が小さいときには減速時間が長くなってしまい、パッケージ径が大きいときにはパッケージ駆動モータ４１及びモータドライバ４２の負荷が大きくなるという問題があった。即ち、パッケージ径が小さいときと、パッケージ径が大きいときとでは、最適な減速条件が異なるのである。
【００５５】
そこで本実施形態のユニット制御部５０は、パッケージ径に応じて減速条件を切り替えることができるように構成されている。
【００５６】
以下、より具体的に説明する。
【００５７】
本実施形態の自動ワインダでは、パッケージ径を３つの範囲に区分している。具体的には、図２に示すように、比較的小さい径のパッケージが属する範囲を「第１範囲」、第１範囲よりも径が大きいパッケージ（中程度の径のパッケージ）が属する範囲を「第２範囲」、第２範囲よりも更に径が大きいパッケージが属する範囲を「第３範囲」としている。
【００５８】
既に説明したように、パッケージ３０に糸２０が巻かれて当該パッケージ径が大きくなるに従って、当該パッケージ３０の回転周波数は小さく（回転が遅く）なっていく。従って、図２に示すように、第２範囲に属するパッケージ３０の回転周波数は、第１範囲に属するパッケージ３０の回転周波数よりも小さい。また、第３範囲に属するパッケージ３０の回転周波数は、第２範囲に属するパッケージ３０の回転周波数よりも小さい。
【００５９】
減速条件格納部５１は、複数の減速条件を格納することができるように構成されている。そして、それぞれの減速条件は、パッケージ径の範囲の区分（第１範囲、第２範囲、又は第３範囲）の何れかに対応付けることが可能である。具体的には、本実施形態の減速条件格納部５１には、第１範囲に対応付けられた第１減速条件（図３（ａ）のグラフに示す）と、第２範囲に対応付けられた第２減速条件（図３（ｂ）のグラフに示す）と、第３範囲に対応付けられた第３減速条件（図３（ｃ）のグラフに示す）と、がそれぞれ格納されている。
【００６０】
第１減速条件において設定されている減速率（図３（ａ）のグラフの傾き）は、第２減速条件において設定されている減速率（図３（ｂ）のグラフの傾き）よりも大きく設定されている。また第２減速条件において設定されている減速率（図３（ｂ）のグラフの傾き）は、第３減速条件において設定されている減速率（図３（ｃ）のグラフの傾き）よりも大きく設定されている。なお、減速率がこのように設定されているので、第１減速条件でパッケージ３０を減速停止させるときの減速時間は、第２減速条件でパッケージ３０を減速停止させるときの減速時間よりも短くなる傾向がある。また、第２減速条件でパッケージ３０を減速停止させるときの減速時間は、第３減速条件でパッケージ３０を減速停止させるときの減速時間よりも短くなる傾向がある。
【００６１】
そしてユニット制御部５０は、現在のパッケージ径に応じて減速条件を切り替えて、パッケージ３０の減速停止制御を行うように構成されている。
【００６２】
具体的には、現在のパッケージ径が第１範囲に属しているとき（パッケージ径が比較的小さいとき）には、ユニット制御部５０は、第１条件に基づいてパッケージ３０の減速制御を行う。また現在のパッケージ径が第２範囲に属しているとき（パッケージ径が中程度のとき）には、ユニット制御部５０は、第２条件に基づいてパッケージ３０の減速制御を行う。また現在のパッケージ径が第３範囲に属しているとき（パッケージ径が大きいとき）には、ユニット制御部５０は、第３条件に基づいてパッケージ３０の減速制御を行う。
【００６３】
以上の制御により、パッケージ径が小さいとき（パッケージ３０の慣性モーメントが小さいとき）には、減速率の大きな減速条件が適用されるので、パッケージ３０を素早く減速停止させることができる。この様子を図４に示す。図４から明らかなように、本実施形態の制御によれば、パッケージ径が小さいときの減速時間を、減速率を一定とする従来の制御（図１０の制御）に比べて短くすることができている。これにより、パッケージ３０の停止にかかる時間を短縮し、自動ワインダの生産性を向上させることができる。
【００６４】
一方、パッケージ径が大きいとき（パッケージ３０の慣性モーメントが大きいとき）には、減速率の小さな減速条件が適用されるので、パッケージ３０をゆるやかに減速停止させることができる。この様子を図５に示す。図５から明らかなように、本実施形態の制御によれば、パッケージ径が大きいときにパッケージ駆動モータ４１に発生する制動トルクを、減速率を一定とする従来の制御（図１０の制御）に比べて抑えることができる。従って、パッケージ駆動モータ４１及びモータドライバ４２の負荷が瞬間的に過大になることを防ぐことができる。また、慣性モーメントの大きいパッケージ３０が急激に制動されることが無いので、パッケージ３０とベアリングセンタ６１との間でスリップが発生することを防止することができる。
【００６５】
以上のように、本実施形態の構成によれば、パッケージ径に応じて減速条件を設定することができるので、最適な減速停止制御を実現することができる。
【００６６】
なお本実施形態において、図３（ａ）に示すように、第１減速条件は、パッケージ径が第１範囲にある限りにおいては、当該パッケージ径にかかわらず、減速率を一定（グラフの傾きを一定）とするように設定されている。また図３（ｂ）に示すように、第２減速条件は、パッケージ径が第２範囲にある限りにおいては、当該パッケージ径にかかわらず、減速率を一定（グラフの傾きを一定）とするように設定されている。同様に、図３（ｃ）に示すように、第３減速条件は、パッケージ径が第３範囲にある限りにおいては、当該パッケージ径にかかわらず、減速率を一定（グラフの傾きを一定）とするように設定されている。
【００６７】
このように、パッケージ径が所定の範囲内にある限りにおいては、減速率を一定としたので、減速条件の設定が容易であるとともに、ユニット制御部５０における制御も簡単になる。
【００６８】
なお、特許文献１は、パッケージ径に応じた関数で減速勾配（減速率）を決定する構成を開示している。ところが、このように関数で減速率を決定する構成では、パッケージ径が小さい場合と大きい場合の両方で最適な減速率が設定されるように調整することが難しく、減速条件の設定を直感的に行うことができなかった。そもそも、特許文献１は、減速勾配等をオペレータが調整する必要性について何ら記載していないのである。
【００６９】
この点、本実施形態では、パッケージ径を３つの範囲に区分し、それぞれの範囲に対して減速条件を設定する構成であるから、オペレータは、パッケージ径に応じた減速条件を直感的に設定することができる。
【００７０】
例えばオペレータは、第１減速条件、第２減速条件、第３減速条件を設定するにあたり、試験的な巻き取りを実施する。具体的には、第１範囲に属する小径のパッケージと、第２範囲に属する中径のパッケージと、第３範囲に属する大径のパッケージと、を用意して、それぞれのパッケージで減速停止制御を実施する。
【００７１】
そしてオペレータは、パッケージ駆動モータ４１やモータドライバ４２に発熱が発生したり、パッケージ３０とベアリングセンタ６１との間にスリップが発生したりするようであれば、現在よりも減速率を小さく設定する。一方、上記のような問題が発生しなければ、現在よりも減速率を大きく設定する。このようにして、オペレータは、第１範囲、第２範囲、第３範囲それぞれに対して、最適な減速率を直感的に設定していくことができる。従って、パッケージ径に応じた最適な減速条件を、簡単に設定することができる。
【００７２】
なお、減速条件の設定は、オペレータが前述の機台制御装置に対して適宜の操作を行うことにより実行することができる。機台制御装置は、設定された減速条件（第１減速条件、第２減速条件、及び第３減速条件）を、各ワインダユニット１０が備えるそれぞれのユニット制御部５０に対して送信する。それぞれのユニット制御部５０は、送信されてきた減速条件を、減速条件格納部５１に格納する。これにより、自動ワインダが備える複数のワインダユニット１０に対して、一括して減速条件を設定することができる。もちろん、個々のワインダユニット１０に対して、個別に減速条件を設定することができてもよい。
【００７３】
次に、本実施形態の糸巻取装置における糸継時の動作について、図６のフローチャートを参照して説明する。
【００７４】
前述のように、パッケージ３０と給糸部１９との間の糸２０が分断状態になると、糸継装置１４による糸継動作が行われる。
【００７５】
パッケージ３０と給糸部１９との間の糸２０が分断状態になったことが糸品質測定器１５によって検出されると、ユニット制御部５０は、トラバース装置２７を停止させる（ステップＳ１０１）。
【００７６】
続いてユニット制御部５０は、パッケージ３０の現在の径（現在のパッケージ径）を取得する（ステップＳ１０２）。本実施形態において、ユニット制御部５０は、パッケージ３０に巻き取られた糸２０の総長と、糸２０の巻取速度及び糸種類（糸２０の太さ等）と、に基づいて、現在のパッケージ径を取得するように構成されている。従って、ユニット制御部５０は、パッケージ径取得部５２として機能すると言うこともできる。
【００７７】
即ち、巻取速度及び糸種類がわかっていれば、パッケージ３０に巻き取られた糸２０の長さに基づいて、パッケージ径を経験的に求めることができる。巻き取られた糸２０の長さと、パッケージ径と、の関係を予めユニット制御部５０に設定しておけば、複雑な計算を必要とせずにパッケージ径を取得することができる。なお、本実施形態において、パッケージ３０に巻き取られた糸２０の長さは、糸品質測定器１５によって測定するように構成されている。
【００７８】
続いてユニット制御部５０は、ステップＳ１０２で取得した現在のパッケージ径が、第１範囲、第２範囲、及び第３範囲の何れに属するかを判定する（ステップＳ１０３）。
【００７９】
次にユニット制御部５０は、現在のパッケージ径が属する範囲に対応した減速条件を、減速条件格納部５１から読み出す（ステップＳ１０４）。
【００８０】
そしてユニット制御部５０は、パッケージ径の範囲に応じた減速条件に基づいてモータドライバ４２に回転周波数指令信号を出力する。これにより、パッケージ径に応じた減速率でパッケージ駆動モータ４１が減速制御され、パッケージ３０の回転を停止させることができる（ステップＳ１０５）。これにより、パッケージ径に応じた減速停止を実現することができる。
【００８１】
パッケージ３０を停止させると、ユニット制御部５０は、下糸案内パイプ２５及び上糸案内パイプ２６によって、上糸と下糸を糸継装置１４に案内し、当該糸継装置１４を駆動して糸継ぎ作業を行う（ステップＳ１０６）。
【００８２】
糸継ぎ作業が完了すると、ユニット制御部５０は、パッケージ３０の回転駆動を再開するとともに、トラバース装置２７による糸２０の綾振りを再開する（ステップＳ１０７）。これにより、パッケージ３０への糸２０の巻き取りが再開される。
【００８３】
以上のように、本実施形態の自動ワインダは、糸継ぎ作業の際に、パッケージ径に応じた適切な減速制御が行えるので、パッケージ３０を停止させるまでの時間が最短となり、糸継作業全体の時間を短縮することができる。これにより、ワインダユニット１０によるパッケージ３０の生産性を向上させることができる。
【００８４】
以上で説明したように、本実施形態の自動ワインダは、パッケージ駆動モータ４１と、パッケージ径取得部５２と、減速条件格納部５１と、ユニット制御部５０と、を備える。パッケージ駆動モータ４１は、パッケージ３０を直接回転駆動する。パッケージ径取得部５２は、パッケージ径を取得する。減速条件格納部５１は、パッケージ駆動モータ４１を制御してパッケージ３０を減速停止させる際の減速条件を、パッケージ径と対応付けて複数格納可能である。ユニット制御部５０は、パッケージ径取得部５２が取得したパッケージ径と、当該パッケージ径に対応した減速条件と、に基づいて、パッケージ駆動モータ４１を制御してパッケージ３０を減速停止させる。
【００８５】
このように、パッケージ径に応じた減速条件に基づいてパッケージ駆動モータ４１を制御するので、パッケージ３０を適切に減速停止させることができる。これにより、パッケージ駆動モータ４１等の発熱抑制と減速停止時間の最適化を実現することができる。また、パッケージ径に対応付けて減速条件を設定するので、当該減速条件を直感的に設定することができる。
【００８６】
また本実施形態の自動ワインダにおいて、減速条件格納部５１は、パッケージ３０の回転周波数の時間微分値の符号を反転した値である減速率、及びパッケージ３０の減速を開始してから停止するまでの時間である減速時間、の少なくとも何れか一方が互いに異なる複数の減速条件を格納可能である。
【００８７】
これにより、パッケージ径に応じて減速率又は減速時間を変更することができるため、パッケージ３０を適切に減速停止させることができる。
【００８８】
また本実施形態の自動ワインダは、以下のように構成されている。即ち、減速条件格納部５１は、第１範囲に属するパッケージ径に対する第１減速条件と、前記第１範囲に属するパッケージ径よりも大きい径のパッケージ３０が属する第２範囲に対する第２減速条件と、を少なくとも格納している。前記第２減速条件は、前記第１減速条件よりも前記減速率が小さく、減速時間が長く設定されている。
【００８９】
このように、パッケージ径を少なくとも２つの範囲に分類し、範囲ごとに減速条件を設定するので、簡単な設定により、パッケージ駆動モータ４１を減速停止することができる。パッケージ径が大きい場合、減速率が小さく設定された減速条件によりパッケージ駆動モータ４１を減速停止させるので、パッケージ駆動モータ４１にかかる負荷を低減することができる。一方、パッケージ径が小さい場合、減速率が大きく設定された減速条件によりパッケージ駆動モータ４１を減速停止させるので、パッケージ３０をより短時間で停止させることができる。
【００９０】
また本実施形態の自動ワインダは、以下のように構成されている。即ち、第１減速条件は、第１範囲に属する径のパッケージ３０に対して、同一の減速率が適用されるように設定されている。第２減速条件は、第２範囲に属する径のパッケージ３０に対して、同一の減速率が適用されるように設定されている。
【００９１】
このように、パッケージ径が所定範囲内にある間は減速率を一定とすることにより、簡単な設定でパッケージ駆動モータ４１を制御することができる。
【００９２】
また本実施形態の自動ワインダは、以下のように構成されている。即ち、この自動ワインダは、給糸部１９と、糸継装置１４と、を備える。給糸部１９は、パッケージ３０に巻き取られる糸２０を供給する。糸継装置１４は、糸２０の連続状態が分断された場合、パッケージ３０側の糸端と給糸部１９側の糸端とを繋ぐ糸継ぎ作業を行う。ユニット制御部５０は、糸継装置１４による糸継ぎ作業前に、パッケージ駆動モータ４１を減速停止させるように制御する。
【００９３】
即ち、糸継装置１４を備えた糸巻取装置では、パッケージ３０の回転を頻繁に減速停止させることがある。そのような糸巻取装置において、パッケージ径に応じてパッケージ駆動モータ４１を制御してパッケージ３０を減速停止させることにより、パッケージ駆動モータ４１の負荷の軽減と、減速停止に要する時間の最適化を実現することができる。
【００９４】
次に、上記実施形態の変形例について説明する。なお、以下の説明において、上記実施形態と同一又は類似の構成については、上記実施形態と同一の符号を要素名に付して説明を省略する。
【００９５】
上記実施形態では、パッケージ径が所定の範囲にあるときには、当該パッケージ径にかかわらず、一定の減速率で制御を行うものとした。この点、本変形例では、図７に示すように、パッケージ径が所定の範囲にあるときには、当該パッケージ径にかかわらず、一定の減速時間で制御を行うように構成したものである。
【００９６】
以下、より具体的に説明する。本変形例では、第１減速条件（図７（ａ）のグラフで示す）で設定されている減速時間は、第２減速条件（図７（ｂ）のグラフで示す）で設定された減速時間よりも短く設定されている。また第２減速条件（図７（ｂ）のグラフで示す）で設定された減速時間は、第３減速条件（図７（ｃ）のグラフで示す）で設定された減速時間よりも短く設定されている。
【００９７】
即ち、パッケージ径が第１範囲にあるとき（パッケージ径が小さいとき）には、パッケージ径が第２範囲にあるとき（パッケージ径が中程度のとき）よりも短い減速時間でパッケージ３０の減速停止を行うように、減速条件が設定されている。また、パッケージ径が第２範囲にあるとき（パッケージ径が中程度のとき）には、パッケージ径が第３範囲にあるとき（パッケージ径が大きいとき）よりも短い減速時間でパッケージ３０の減速停止を行うように、減速条件が設定されている。
【００９８】
なお、減速時間がこのように設定されているので、第１減速条件でパッケージ３０を減速停止させるときの減速率は、第２減速条件でパッケージ３０を減速停止させるときの減速率よりも大きくなる傾向がある。また、第２減速条件でパッケージ３０を減速停止させるときの減速率は、第３減速条件でパッケージ３０を減速停止させるときの減速率よりも大きくなる傾向がある。従って、本変形例の場合も、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００９９】
そして本変形例においては、図７（ａ）に示すように、第１減速条件は、パッケージ径が第１範囲にある限りにおいては、当該パッケージ径にかかわらず、減速時間を一定とするように設定されている。また図７（ｂ）に示すように、第２減速条件は、パッケージ径が第２範囲にある限りにおいては、当該パッケージ径にかかわらず、減速時間を一定とするように設定されている。同様に、図７（ｃ）に示すように、第３減速条件は、パッケージ径が第３範囲にある限りにおいては、当該パッケージ径にかかわらず、減速時間を一定とするように設定されている。
【０１００】
このように、パッケージ径が所定の範囲内にある限りにおいては、減速時間を一定としたので、減速条件の設定が容易であるとともに、ユニット制御部５０における制御も簡単になる。
【０１０１】
なお、上記実施形態では、図５に示すように、第１範囲、第２範囲、第３範囲のそれぞれの境界部分において、制動トルクの値が大きく変動するという問題がある。これは、パッケージ径が所定範囲内にある間は減速率一定となるように減速条件を設定しているので、第１範囲、第２範囲、第３範囲のそれぞれの境界において減速率の変化が大きいためである。
【０１０２】
この点、本変形例のように、パッケージ径が所定範囲にある限りにおいて減速時間を一定とするように減速条件を設定することで、図９に示すように、パッケージ径の増大に対する制動トルクの値の変化を、図５に比べてなめらかにすることができる。従って、本変形例によれば、上記実施形態に比べて、より一層適切な制御を行うことができる。
【０１０３】
以上で説明したように、本変形例の自動ワインダは、以下のように構成されている。即ち、第１減速条件は、第１範囲に属する径のパッケージ３０に対して同一の減速時間が適用されるように設定されている。第２減速条件は、第２範囲に属する径のパッケージ３０に対して同一の減速時間が適用されるように設定されている。
【０１０４】
このように、パッケージ径が所定範囲内にある間は減速時間を一定とすることにより、簡単な設定でパッケージ駆動モータ４１を制御することができる。
【０１０５】
以上に本発明の好適な実施の形態及び変形例を説明したが、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。
【０１０６】
パッケージ径の取得方法は、上記の例に限らず、様々な方法で取得することができる。例えば、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の回転角を角度センサ４４によって検出することにより、パッケージ径を検知することができる。この場合、クレードルの角度センサ４４は、パッケージ径取得部であるということができる。
【０１０７】
この他にも例えば、糸２０の巻き始めからの時間を計測することにより、パッケージ径を求めても良い。即ち、巻取速度及び糸種類（糸２０の太さなど）がわかっていれば、糸２０の巻き始めからの経過時間に基づいて、パッケージ径を経験的に求めることができる。巻き始めからの経過時間と、パッケージ径と、の関係を予めユニット制御部５０に記憶しておくことにより、前記経過時間に基づいてパッケージ径を取得することができる。なお、糸切断時や糸継作業時などの巻取中断時には、巻き始めからの経過時間の測定を中断する。これによれば、より正確にパッケージ径を取得することができる。
【０１０８】
また例えば、糸２０の走行経路の途中に糸速度センサを設け、当該糸速度センサによって検出した糸２０の走行速度に基づいてパッケージ径を算出する構成であっても良い。具体的には、糸２０の走行速度と、トラバース速度と、により、綾角を算出する。更に、綾角と、糸速度とに基づいて、パッケージ３０の周速を求める。そして、パッケージ３０の回転速度と、パッケージ３０の周速と、に基づいて、パッケージ径を算出することができる。
【０１０９】
上記実施形態では、例として、図３のようにパッケージ３０の回転周波数を時間に対して直線状に減少させる減速条件を示しているが、これに限らず、パッケージ３０の回転周波数を時間に対して曲線状に減少させる減速条件であっても良いことは勿論である。
【０１１０】
減速条件格納部５１は減速条件を格納するとしたが、当該減速条件格納部５１に格納される減速条件の形式は特に限定されない。例えば、「減速率」「減速時間」などを数値データとして格納することもできる。また例えば、図３に示したようなグラフを二次元テーブルとして格納しても良い。
【０１１１】
上記実施形態では、パッケージ径を３つの範囲に区分して、それぞれの範囲に減速条件を設定するとしたが、パッケージ径を２つの範囲に区分する構成であっても良いし、４つ以上の範囲に区分する構成であっても良い。パッケージ径の範囲の区分を細かくするほど、より細かく減速条件を設定することが可能となり、最適な減速制御を実現することができる。ただし、パッケージ径の範囲の数を増やし過ぎると、設定しなければならない減速条件の数も増えるため、オペレータの負担が大きくなる。従って、オペレータが設定し易いという観点からは、上記実施形態のようにパッケージ径の範囲の数は３段階程度とすることが好適である。
【０１１２】
パッケージ駆動モータ４１（パッケージ駆動部）の種類は特に限定されず、ステッピングモータ、インダクションモータなど、各種のモータを利用することができる。
【０１１３】
上記実施形態ではパッケージ駆動モータ４１によってパッケージ３０を回転駆動する構成としたが、接触ローラ２９を回転駆動することによりパッケージ３０を従動回転させる構成にも本発明の構成を適用することができる。この構成の場合、パッケージ駆動モータ４１は、もっぱらパッケージ３０を制動する目的で利用される。具体的には、通常の巻取時には、パッケージ駆動モータ４１には電圧を印加せずフリー状態としておき、接触ローラ２９を回転駆動することにより、パッケージ３０を従動回転させる。パッケージ３０を停止させる際には、クレードル２３を回動させて、接触ローラ２９からパッケージ３０を離間させる。この状態で、パッケージ駆動モータ４１に所定の電圧を印加するとともに、当該パッケージ駆動モータ４１の回転周波数を制御することでパッケージ３０を減速停止させる。この構成であっても、パッケージ径に応じてパッケージ３０を減速させることにより、最適な減速制御を実現することができる。
【符号の説明】
【０１１４】
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）
５０  ユニット制御部（制御部）
５１  減速条件格納部
５２  パッケージ径取得部
【図１】
2012250796.tif 000003
【図２】
2012250796.tif 000004
【図３】
2012250796.tif 000005
【図４】
2012250796.tif 000006
【図５】
2012250796.tif 000007
【図６】
2012250796.tif 000008
【図７】
2012250796.tif 000009
【図８】
2012250796.tif 000010
【図９】
2012250796.tif 000011
【図１０】
2012250796.tif 000012
【図１１】
2012250796.tif 000013
【図１２】
2012250796.tif 000014