(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スピンドルレールをリングレール及びラペットと独立して昇降可能に構成し、巻取り運転時にリングレールを所定のチェイス長で昇降させながらその昇降範囲を順次上昇させて巻取りを行い、リングレールの昇降範囲が所定の高さに達した後、リングレールの昇降範囲を一定にし、順次スピンドルレールを下降させながら巻取りを行う紡機において、
前記スピンドルレールを昇降駆動する駆動手段と、
前記スピンドルレールの下降開始時期を予め入力された紡出条件データの内の糸種及び運転時の最高スピンドル回転速度に基づいて設定する下降開始時期設定手段と、
前記下降開始時期から前記スピンドルレールが所定の下降速度で下降するように前記駆動手段を制御する制御手段と
を備えた紡機の巻取り運転制御装置。
【請求項２】
前記下降開始時期設定手段は前記スピンドルレールの下降開始時期を、フロントローラから送り出された糸のトラベラによってなす角度が鈍角であるように設定する請求項１に記載の紡機の巻取り運転制御装置。
【請求項３】
巻取り開始時のスピンドルレールの位置を設定する巻取り開始位置設定手段を備え、制御手段はスピンドルレールを前記設定された巻取り開始位置まで移動させるように前記駆動手段を制御した後、巻取り運転制御を行う請求項１又は請求項２に記載の紡機の巻取り運転制御装置。
【請求項４】
前記リングレールと前記ラペットとが独立して昇降可能に構成されている請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の紡機の巻取り運転制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はリング上を走行するトラベラを介してボビンに糸を巻き取るリング精紡機、リング撚糸機等の紡機の巻取り運転制御装置に係り、詳しくはスピンドルレールをリングレール及びラペット昇降系と独立して昇降可能に構成し、巻取り運転時にリングレールを所定のチェイス長で昇降させながらその昇降範囲を順次上昇させて巻取りを行い、リングレールの昇降範囲が所定の高さに達した後、リングレールの昇降範囲を一定にするとともにスピンドルレールを下降させながら巻取りを行う紡機の巻取り運転制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
リング精紡機においては、図１１に示すように、フロントローラ７１から送り出された糸Ｙが、図示しないラペットアングルに支持されたラペット７２に固定されたスネルワイヤ７３と、アンチノードリング（バルーンコントロールリング）７４と、リングレール７５に固定されたリング７６上を走行するトラベラ７７とを経て、スピンドル７８と一体に回転するボビンＢに巻き取られる。アンチノードリング７４はスネルワイヤ７３とトラベラ７７間の糸Ｙのバルーン７９を規制する。アンチノードリング７４がその効果をより良く発揮するには、リング７６からの高さに適正な値がある。
【０００３】
リングレール７５は管糸形成のために機台運転中に昇降運動を繰返しながら次第に上昇し、それと同期してラペット７２やアンチノードリング７４も昇降する。アンチノードリング７４は紡出中にスネルワイヤ７３とトラベラ７７との間で糸Ｙが外方にふくらんだ状態（バルーン）が過剰になるのを抑制する。そして、バルーン７９が大きくなることにより隣接する錘間の仕切り板であるセパレータとの干渉を防止したり、バルーン７９をトラベラ７７が安定した状態でリング７６上を滑走するのに適した大きさに規制する。
【０００４】
糸が適正な状態でボビンＢに巻き取られるためには、トラベラ７７が適正な状態でリング７６上を滑走し、バルーン７９が所定の範囲の大きさにあることが必要になる。そして、そのためには、スネルワイヤ７３とリング７６との間の長さ（一次バルーン長）ｓ及びスネルワイヤ７３とフロントローラ７１のニップ点との間の長さ（二次バルーン長）ｔが所定の範囲にあることが必要になる。
【０００５】
一般のリング精紡機ではスピンドル７８を支持するスピンドルレール８０は機台フレーム（スプリングピース）の所定位置に固定されている。そして、図１１に示すように、リングレール７５及びラペット７２の位置が巻き取りの進行に伴って上昇し、かつラペット７２の上昇量がリングレール７５の上昇量より小さいため、一次バルーン長ｓが次第に小さくなる。また、二次バルーン長ｔも次第に小さくなる。
【０００６】
一次バルーン長ｓが適正な範囲内にあれば、図１２（ｃ）に示すようにバルーン７９が適正な状態となり、図１２（ｄ）に示すようにトラベラ７７の姿勢も適正な状態となる。一次バルーン長ｓが小さすぎると、図１２（ａ）に示すようにバルーン７９が小さくなり、図１２（ｂ）に示すようにトラベラ７７の姿勢も異常な状態となる。また、一次バルーン長ｓが大きすぎると、図１２（ｅ）に示すようにバルーン７９が大きくなり過ぎ、空気抵抗が大きくなるとともに、糸Ｙがスネルワイヤ７３やアンチノードリング７４等の糸道部品を通過する際の接触面積が増えて抵抗が大きくなる。その結果、撚がフロントローラ７１側へ伝達し難くなり、糸切れが発生し易くなる。
【０００７】
また、二次バルーン長ｔが適正な範囲内にあれば、図１３（ｂ）に示すように二次バルーン８１が適正な状態となる。二次バルーン長ｔが小さすぎると、図１３（ａ）に示すように二次バルーン８１が小さくなり、糸張力の変動に対して弾力性が乏しくなって糸切れが発生し易くなる。二次バルーン長ｔが大きすぎると、図１３（ｃ）に示すように二次バルーン８１が大きくなり過ぎ、フロントローラ７１での糸Ｙのニップ点が振動して紡出安定性が低下する。
【０００８】
実公昭３７−１７１２８号公報には、リングレールを上下動させながら最適位置まで上昇させ、その最適位置で上下動を繰り返させ、次いでスピンドルレールを下降させて巻き取りを完了させるようにしたリングレール及びスピンドルレール昇降装置が提案されている。この装置は図１４に示すように、ブラケット８２及びスプリングピース８３間に上下方向に延びるように固定されたロッド８４に対してスピンドルレール８０が上下方向に摺動可能に支承され、スピンドルレール８０の上方にスピンドルレール昇降用のバー８５がスピンドルレール８０と平行に配設されている。バー８５に一端が連結されたチェーン８６は所定位置に配設されたガイドホイール８７ａ及びスピンドルレール８０に支持されたガイドホイール８７ｂを経て他端がブラケット８２に固定され、バー８５の長手方向への移動に伴ってスピンドルレール８０が昇降される。
【０００９】
バー８５は、リングレール７５を昇降させるチェーン８８の一端が連結されたリングレール昇降用のバー８９の位置を、巻取りの進行に伴って次第にリングレール７５を上昇側へ移動させるシェーパステップ機構９０によって駆動されるように構成されている。シェーパステップ機構９０は、バー８９の端部に設けられたガイドホイール９１に巻き掛けられたチェーン９２の一端が連結されたレバー９３を、リングレール７５を上昇させる方向へカム９４を介して徐々に回動させる。
【００１０】
カム９４が固定された駆動軸９５にはドラム９６が固着されている。バー８５の端部にはガイドホイール９７が設けられ、一端がドラム９６に連結されたチェーン９８がガイドホイール９７と、レバー９３の先端に設けられたガイドホイール９９とに巻き掛けられるとともに他端が所定位置に固定されたブラケット１００に固定されている。そして、カム９４は駆動軸９５が巻取り開始から所定量ずつ間欠的に図１４の時計回り方向に回動されると、レバー９３を所定量ずつリングレール７５を上昇させる方向に移動させる形状に形成されている。また、ドラム９６は、カム９４の回転によるレバー９３の回動によりガイドホイール９９が移動しても、バー８５に設けられたガイドホイール９７が移動しない量だけチェーン９８を繰り出すようにその外径が設定されている。
【００１１】
また、バー８９を移動させるためのチェーン９２は、回転軸１０１に固着されたドラム１０２に他端が連結されている。回転軸１０１は一方向に回転されるカム１０３により駆動される駆動機構１０４を介して往復回動され、カム１０３の１回転によりバー８９が１往復移動される。
【００１２】
そして、精紡機の運転時、カム９４の回転に伴ってガイドホイール９１の位置が図１４の左側に移動され、リングレール７５の昇降範囲が上昇される。レバー９３に設けられたカムローラ９３ａがカム９４のリフト部と当接する位置を過ぎると、カム９４の回動中心からカム面までの距離が一定になり、レバー９３は図１４に鎖線で示す位置で停止する状態となる。この状態ではリングレール７５は所定の範囲でカム１０３の回転に伴って昇降される。一方、バー８５に設けられたガイドホイール９７の位置は、ドラム９６の回動に伴ってチェーン９８が繰り出される分に対応して図１４の右方向へ移動され、スピンドルレール８０が下降される。従って、スピンドルレール８０が固定された精紡機に比較して、リングレール７５が最終的にフロントローラ側へ近づく量が少なくなり、最後まで紡出中のバルーンが良好な状態となる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
一次バルーン長ｓとスピンドル７８の操業可能回転数との関係をグラフにすると図１５のようになる。図１５において実線と点線とは異なる糸種の場合を示す。図１５から明らかなように、一次バルーン長ｓが同じでも糸種によって操業可能回転数が異なる。
【００１４】
二次バルーン長ｔとスピンドル７８の操業可能回転数との関係をグラフにすると図１６のようになる。図１６において実線と点線とは異なる糸種の場合を示す。図１６から明らかなように、二次バルーン長ｔが同じでも糸種によって操業可能回転数が異なる。
【００１５】
生産性を高めるためには、精紡機の運転は操業可能回転数が高い一次バルーン長ｓ及び二次バルーン長ｔで行う必要がある。スピンドルレール８０が一定位置に固定された精紡機では、巻取り開始時と巻取り完了付近とで一次バルーン長ｓ及び二次バルーン長ｔの値がかなり変化する。従って、巻取りがある程度進行した段階でスピンドル回転数を最高回転数から減速して巻取りを行う必要があり、その分、生産性が低下する。
【００１６】
また、前記のように一次バルーン長ｓが同じでも糸種によって操業可能回転数が異なり、二次バルーン長ｔが同じでも糸種によって操業可能回転数が異なる。さらに、太番手の糸を紡出する場合は細番手の糸を紡出する場合に比較して、使用するボビンが長くなり巻取り開始時の一次バルーン長ｓ及び二次バルーン長ｔも長くなる。スピンドルレール８０が一定位置に固定された精紡機では、ボビンの長さが数センチ異なると、１台の機台ではそれぞれの紡出条件に対応した所望の回転速度で紡出することができず、それぞれ別仕様の機台が必要であった。
【００１７】
実公昭３７−１７１２８号公報に開示された装置を使用すると、スピンドルレール８０が一定位置に固定された精紡機と異なり、巻取り完了付近まで回転速度を最高回転数に保持することが可能になる。しかし、この公報には長さが異なるボビンを使用する場合や、スピンドルレール８０の下降を開始する時期を紡出条件によって変更することは何ら考慮されていない。従って、設定されたリングレール７５の昇降範囲及びスピンドルレール８０の巻始め位置では対応できない紡出条件、例えば、長さが異なるボビンを使用する場合等に対しては対応できない。
【００１８】
この装置ではリングレール７５の最高上昇位置及びスピンドルレール８０の巻始め位置を変更するには、カム９４の形状を変更するとともにチェーン９２，９８等の長さ調整が必要になり、作業に非常に手間が掛かり、実施は非常に難しい。従って、１台の機台で多くの糸種に対応することができない。
【００１９】
本発明は前記の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は１台の機台で種々の糸種に対して適正な状態でかつ高速で巻き取りを行うことができる紡機の巻取運転制御装置を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、スピンドルレールをリングレール及びラペットと独立して昇降可能に構成し、巻取り運転時にリングレールを所定のチェイス長で昇降させながらその昇降範囲を順次上昇させながら巻取りを行い、リングレールの昇降範囲が所定の高さに達した後、リングレールの昇降範囲を一定にし、順次スピンドルレールを下降させながら巻取りを行う紡機において、前記スピンドルレールを昇降駆動する駆動手段と、前記スピンドルレールの下降開始時期を予め入力された紡出条件データの内の糸種及び運転時の最高スピンドル回転速度に基づいて設定する下降開始時期設定手段と、前記下降開始時期から前記スピンドルレールが所定の下降速度で下降するように前記駆動手段を制御する制御手段とを備えた。
【００２１】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記下降開始時期設定手段は前記スピンドルレールの下降開始時期を、フロントローラから送り出された糸のトラベラによってなす角度が鈍角であるように設定する。
【００２２】
請求項３に記載の発明では、請求項１又は請求項２に記載の発明において、巻取り開始時のスピンドルレールの位置を設定する巻取り開始位置設定手段を備え、制御手段はスピンドルレールを前記設定された巻取り開始位置まで移動させるように前記駆動手段を制御した後、巻取り運転制御を行う。
【００２３】
請求項４に記載の発明では、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の発明において、前記リングレールと前記ラペットとが独立して昇降可能に構成されている。
【００２４】
従って、請求項１に記載の発明では、リングレールは巻取り運転時に、所定のチェイス長で昇降しながらその昇降範囲を順次上昇するように移動され、昇降範囲が所定の高さに達した後は一定の昇降範囲で移動される。スピンドルレールはリングレールの昇降範囲が前記所定の高さに達するまでは巻始め位置に保持される。そして、リングレールの昇降範囲が前記所定の高さに達した後は、駆動手段が駆動されてスピンドルレールが所定の下降速度で下降し、リングレールの昇降範囲が同じでもボビンに対する糸の巻付け位置は次第に上昇する。スピンドルレールの下降開始時期は下降開始時期設定手段によって設定される。
【００２５】
また、請求項１に記載の発明においては、スピンドルレールの下降開始時期は糸種及び運転時の最高スピンドル回転速度に基づいて設定される。従って、糸種及びスピンドルの最高回転速度に対応した適正な下降開始時期の設定が容易になる。糸種とは糸の太さや繊維種を意味する。
【００２６】
請求項３に記載の発明では、請求項１又は請求項２に記載の発明において、巻取り開始時のスピンドルレールの位置が巻取り開始位置設定手段によって設定される。スピンドルレールが設定された巻取り開始位置まで駆動手段により移動された後、巻取り運転が開始される。
【００２７】
請求項４に記載の発明では、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の発明において、前記リングレールとラペットとが独立して昇降可能に構成されているため、リングレールの昇降範囲とラペットの昇降範囲を紡出条件に対応してより適正な範囲にするのが容易になる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施の形態を図１〜図８に従って説明する。図１に示すように、ドラフトパートを構成するフロントローラ１の回転軸１ａの端部に歯車２が嵌着されている。回転軸１ａは歯車２と、主モータＭにより回転駆動されるドライビングシャフト３との間に配設された歯車列（図示せず）を介して回転駆動されるようになっている。歯車２の近傍にはフロントローラ１の回転に対応してパルス信号を出力するセンサＳ１が配設されている。センサＳ１はフロントローラ１の回転速度を検出する回転速度検出手段としての役割と、紡出量を検出する紡出量検出手段としての役割とを果たす。
【００２９】
スピンドルレール４は昇降可能に構成されている。図２に示すように、スピンドルレール４は下部側にスクリュー部５ａが形成されたロッド５の上部に、ブラケット４ａを介して固定されている。スクリュー部５ａは機台フレーム６の所定高さ位置に図示しない支持部材を介して回転可能に支持されたナット体（ボールナット）７に螺合している。ロッド５及びナット体７は複数（１個のみ図示）設けられ、ナット体７の外周にはねじ歯車７ａが一体に形成されている。ねじ歯車７ａは精紡機機台の長手方向に沿って配設された駆動軸８に設けられたねじ歯車８ａと噛合している。駆動軸８はサーボモータ９により正逆回転駆動され、駆動軸８の正転時にスピンドルレール４がロッド５と共に上昇移動され、駆動軸８の逆転時にスピンドルレール４がロッド５と共に下降移動される。なお、ドラフトパート及びスピンドルレール４は精紡機機台の左右両側に配設されているが、図では片側のみ示している。ロッド５、ナット体７、駆動軸８及びサーボモータ９がスピンドルレール４を昇降駆動する駆動手段を構成する。
【００３０】
図４に示すように、スピンドルレール４に回転可能に所定ピッチで支持されたスピンドル１０は、ドライビングシャフト３に固定されたチンプーリ１１と、左右のスピンドルレール４間に固定された支持プレート１２に支持されたガイドプーリ１３ａ，１３ｂと、左右２本ずつ合計４本のスピンドル１０と、スピンドルレール４より上方に配設されたテンションプーリ１４との間に巻き掛けられたスピンドルテープ１５を介して回転駆動されるようになっている。フロントローラ１及びスピンドル１０は、フロントローラ１からのフリースの送り出し量（紡出量）と、スピンドル１０に嵌着されたボビンＢによる糸巻取り量とが常に同量となるように回転される。両者の比は紡出条件（撚数）に対応して設定されている。主モータＭにはインバータ１６を介して駆動される可変速モータが使用されている。
【００３１】
フロントローラ１から送り出された糸Ｙは、ラペット１７に取付けられたスネルワイヤ１７ａを経て、リングレール１８に固定されたリング１８ａ上を摺動するトラベラ１９に導かれるようになっている。リングレール１８及びラペット１７をスピンドルレール４と独立して昇降させる昇降系を構成するリフティング装置は、ラインシャフト２０を介してリングレール１８及びラペット１７を昇降動させるようになっている。
【００３２】
ラインシャフト２０は精紡機機台の長手方向に沿って配設され、所定間隔でねじ歯車２１（図３に図示）が一体回転可能に嵌着されている。機台フレーム６にはラインシャフト２０のねじ歯車２１と対応する位置に、それぞれ一組のナット体（ボールナット）２２，２３が図示しない支持部材を介して回転可能に支持されている。図３に示すように、一組のナット体２２，２３はラインシャフト２０に沿って並んで配設され、一方のナット体２２の外周にはねじ歯車２１と噛合するねじ歯車２２ａが一体に形成され、他方のナット体２３の外周にはねじ歯車２２ａと噛合するねじ歯車２３ａが一体に形成されている。ラインシャフト２０はサーボモータ２４により駆動され、回転速度及び回転方向が自由に変更可能となっている。
【００３３】
リングレール１８を支持する複数のピラー２５（図では１本のみ図示）は上下方向に移動可能に機台フレームに支承されるとともに、その下部側にナット体２２に螺合するスクリュー部２５ａが形成されている。ナット体２３にはラペット１７が取り付けられる支持ロッド２６を支持する複数のピラー２７（図では１本のみ図示）のスクリュー部２７ａが螺合されている。両スクリュウ部２５ａ，２７ａはねじの方向が互いに逆向きに形成され、ナット体２２，２３が互いに逆方向に回転する際にピラー２５，２７が同方向に移動する。また、両スクリュウ部２５ａ，２７ａのピッチと、ねじ歯車２２ａ，２３ａの歯数とはリングレール１８及びラペット１７の移動量が所定の比となる値に設定されている。この構成は特開平７−３００７２８号公報に開示された装置と、基本的に同じである。
【００３４】
なお、図示の都合上、図１ではスピンドルレール４の昇降用の駆動軸８をリングレール１８等の昇降用のラインシャフト２０より下方に図示している。また、ラペット１７用のナット体２３及びピラー２７は図示を省略している。
【００３５】
リングレール１８はピラー２５の上端に固定された支持アーム１８ｂ（図２に図示）の上面に固定されている。リングレール１８はその後部側が上方へ直角に折り曲げられて取付け部１８ｃが形成され、取付け部１８ｃには各リング１８ａの上方に位置するように、アンチノードリング２８が支持部材２８ａを介して取り付けられている。即ちこの実施の形態ではアンチノードリング２８はリングレール１８と一体的に昇降動される。なお、図３では図示の都合上、取付け部１８ｃの高さを低く図示している。
【００３６】
主モータＭ及びサーボモータ９，２４を制御する制御装置２９は、下降開始時期設定手段及び巻取り開始位置設定手段を構成するとともに、制御手段としての中央処理装置（以下、ＣＰＵという）３０を備えている。制御装置２９はプログラムメモリ３１、作業用メモリ３２、下降開始時期設定手段及び巻取り開始位置設定手段を構成する入力装置３３、入力インタフェース３４、出力インタフェース３５、主モータ駆動回路３６、サーボモータ駆動回路３７，３８及びカウンタ３９，４０を備えている。
【００３７】
ＣＰＵ３０は出力インタフェース３５及び主モータ駆動回路３６を介してインバータ１６に接続されている。ＣＰＵ３０は出力インタフェース３５及びサーボモータ駆動回路３７を介してサーボモータ９の制御用のサーボドライバ４１に接続され、出力インタフェース３５及びサーボモータ駆動回路３８を介してサーボモータ２４の制御用のサーボドライバ４２に接続されている。
【００３８】
サーボモータ９，２４にはロータリエンコーダ９ａ，２４ａが装備され、サーボドライバ４１，４２はロータリエンコーダ９ａの出力信号に基づいてサーボモータ９，２４をフィードバック制御する。カウンタ３９はロータリエンコーダ９ａ及びＣＰＵ３０に電気的に接続され、カウンタ４０はロータリエンコーダ２４ａ及びＣＰＵ３０に電気的に接続されている。カウンタ３９，４０にはアップダウンカウンタが使用され、サーボモータ９，２４の正転時にロータリエンコーダ９ａ，２４ａからの出力パルスが入力されるとカウント値が増加し、サーボモータ９，２４の逆転時にロータリエンコーダ９ａ，２４ａからの出力パルスが入力されるとカウント値が減少するように構成されている。
【００３９】
ＣＰＵ３０はプログラムメモリ３１に記憶された所定のプログラムデータに基づいて動作する。プログラムメモリ３１は読出し専用メモリ（ＲＯＭ）よりなり、前記プログラムデータと、その実行に必要な各種データとが記憶されている。各種データとしては紡出糸番手及び紡出運転時の最高スピンドル回転数等の紡出条件と満管までのリングレール１８のチェイス回数との対応データ、糸種及び最高スピンドル回転速度と巻取り運転時のスピンドルレール４の下降開始時期との対応データ、使用ボビン長と巻取り開始時のスピンドルレール４の位置との対応データ等がある。この実施の形態ではスピンドルレール４の下降開始時期は紡出糸長累積即ち紡出量で表されている。糸種及び最高スピンドル回転速度と、巻取り運転時のスピンドルレール４の下降開始時期との対応データは、予め試験運転によって求められ、データベースとしてプログラムメモリ３１に記憶されている。なお、糸種とは紡出糸の太さ、繊維種（原料、繊維長の違い）を意味する。
【００４０】
作業用メモリ３２は読出し及び書替え可能なメモリ（ＲＡＭ）よりなり、入力装置３３により入力されたデータやＣＰＵ３０における演算処理結果等を一時記憶する。作業用メモリ３２はバックアップ電源（図示せず）を備えている。
【００４１】
入力装置３３は紡出糸番手、繊維種（原料）、紡出運転時の最高スピンドル回転数、紡出長、リフト長、チェイス長、使用ボビン長等の紡出条件データの入力に使用される。
【００４２】
ＣＰＵ３０は入力インタフェース３４を介してセンサＳ１及びロータリエンコーダ２４ａと接続されている。ＣＰＵ３０はセンサＳ１からの出力信号に基づいて紡出量を演算する。ＣＰＵ３０はロータリエンコーダ２４ａの出力信号に基づいてリングレール１８の移動方向、即ち上昇か下降かを認識する。ＣＰＵ３０はカウンタ３９のカウント値に基づいてスピンドルレール４の位置を認識し、カウンタ４０のカウント値に基づいてリングレール１８の位置を認識する。
【００４３】
次に前記のように構成された装置の作用を説明する。図５は巻取り開始時におけるスピンドルレール４の位置が従来装置と同じ位置に設定された場合の紡出糸長累積量とリングレール１８等の位置との関係を説明する図であり、図６は巻取り使用ボビンＢを長くするとともに、巻取り開始時の一次バルーン長ｓ及び二次バルーン長ｔを共に図５の場合より大きくした場合の紡出糸長累積量とリングレール１８等の位置との関係を説明する図である。また、図７は図５に対応する紡出糸長累積量とスピンドル回転数との関係を示す図であり、図８は図６に対応する紡出糸長累積量とスピンドル回転数との関係を示す図である。
【００４４】
紡機機台の運転に先立って、まず、紡出糸番手、繊維種、紡出運転時の最高スピンドル回転数、紡出長、リフト長、チェイス長、ボビン長等の紡出条件データが入力装置３３により入力される。
【００４５】
ＣＰＵ３０は入力装置３３によって入力された紡出条件から、巻取り開始時のスピンドルレール４の位置をデータベース基づいて選択あるいは演算し、巻取り運転に先だってサーボモータ９を駆動させてスピンドルレール４を紡出条件に対応した所定位置に移動させる。また、ＣＰＵ３０は巻取り運転時のスピンドルレール４の下降開始時期をデータベースから選択、あるいは演算して設定し、作業用メモリ３２に記憶させる。
【００４６】
次にＣＰＵ３０は作業用メモリ３２に記憶された紡出条件に従って、サーボモータ２４を主モータＭと同期して駆動制御する。主モータＭの駆動によりドライビングシャフト３が回転され、フロントローラ１から糸Ｙが送り出され、また、スピンドル１０が回転される。サーボモータ２４が駆動されると歯車列を介してラインシャフト２０が回転され、ねじ歯車２１，２２ａ，２３ａを介してナット体２２，２３が回転される。そして、ナット体２２，２３に螺合されたピラー２５，２７がリングレール１８等と共に上昇あるいは下降移動される。サーボモータ２４の正転時にリングレール１８等が上昇移動され、逆転時に下降移動される。また、フロントローラ１から送出された糸Ｙはスネルワイヤ１７ａ、アンチノードリング２８及びトラベラ１９を経てボビンＢに巻き取られる。
【００４７】
ＣＰＵ３０はロータリエンコーダ２４ａの出力信号に基づいてリングレール１８の移動方向を認識し、カウンタ４０のカウント値に基づいてリングレール１８の位置を認識する。そして、ＣＰＵ３０は、予め入力された１チェイスの上昇量あるいは下降量と対応する距離だけリングレール１８が移動した時点でサーボモータ２４の回転方向を変更するとともに、リングレール１８の昇降範囲が所定量ずつ上昇するようにサーボモータ２４を駆動制御する。糸Ｙの紡出量が所定の設定値に達するまではサーボモータ９は駆動されず、スピンドルレール４は所定位置に停止した状態に保持される。
【００４８】
ＣＰＵ３０はセンサＳ１の出力パルスに基づいて糸Ｙの紡出量を演算する。そして、紡出量がスピンドルレール下降開始時期に対応する値に達すると、その時点からＣＰＵ３０によるサーボモータ９の制御が開始される。そして、サーボモータ９が間欠的に逆転駆動され、スピンドルレール４が１シェーパステップ量に対応する量ずつ間欠的に下降移動される。
【００４９】
一方、紡出量がスピンドルレール下降開始時期に対応する値に達すると、サーボモータ２４は、ラペット１７及びリングレール１８の下降量が上昇量より１シェーパステップ量ずつ少なくなるように昇降制御されていたそれまでの制御と異なり、下降量と上昇量とが同じになるように制御される。
【００５０】
即ち、図５又は図６に示すように、ラペット１７、リングレール１８及びアンチノードリング２８は巻取り開始からの紡出糸長の累積がｍ１又はｍ２になるまでは、次第に上昇を続けるが、紡出糸長の累積がｍ１又はｍ２を過ぎると同じ範囲で昇降を継続する。リングレール１８が同じ範囲で昇降を繰り返しても、スピンドルレール４が順次下降されることにより、ボビンＢに対する糸Ｙの巻取り位置は１シェーパステップずつ次第に上昇する。
【００５１】
図７及び図８に実線で示すように、スピンドル１０の回転速度（回転数）は最高回転速度に達した後、満管まで最高回転速度に保持される。なお、点線はスピンドルレール４が所定位置に固定された従来装置の場合を示し、満管に達する前に最高回転速度から減速される。リングレール１８がシェーパステップを行わずに昇降する所定位置は、スピンドル１０が高速回転を行っても、一次バルーン長ｓ及び二次バルーン長ｔが糸Ｙの巻取りに適した長さとなる位置である。その結果、満管までスピンドル１０が最高回転数で回転されても巻取りが良好に行われる。
【００５２】
また、図６に示す一次バルーン長ｓ及び二次バルーン長ｔが共に図５の場合より長くなった場合は、図８に示すように、巻取り初期からスピンドル１０の回転速度を図５に対応する場合より大きくでき、スピンドル１０の最高回転速度も大きくなる。その結果、同じ巻取り量に要する時間が短縮される。
【００５３】
この実施の形態では以下の効果を有する。
（１）  スピンドルレール４の下降開始時期を設定する下降開始時期設定手段（入力装置３３、ＣＰＵ３０等）により設定された下降開始時期からスピンドルレール４が所定の下降速度で下降するように、スピンドルレール４の駆動手段（サーボモータ９）を制御する制御手段（ＣＰＵ３０）を備えている。従って、１台の精紡機機台で種々の糸種に対して適正な状態でかつ高速で巻き取りを行うことができる。
【００５４】
（２）  最高回転速度に達した巻取り回転速度を満管時まで保持することができ、満管までの運転時間を短縮できる。
（３）  下降開始時期設定手段はスピンドルレール４の下降開始時期を、糸種及び運転時の最高スピンドル回転速度に基づいて設定するため、糸種及びスピンドル１０の最高回転速度に対応した適正な下降開始時期の設定が容易になる。
【００５５】
（４）  巻取り開始時のスピンドルレール４の位置を設定する巻取り開始位置設定手段（入力装置３３、ＣＰＵ３０等）を備え、制御手段（ＣＰＵ３０）はスピンドルレール４を設定された巻取り開始位置まで移動させるように駆動手段（サーボモータ９）を制御した後、巻取り運転制御を行う。従って、使用するボビンＢの長さを変更しても、スピンドルレール４が適正な巻取り開始位置に移動された後、巻取り運転が開始される。また、巻取り開始位置の変更と下降開始時期との変更の組み合わせで、より多くの糸種に対して適正なバルーン状態での巻取りが可能になる。
【００５６】
（５）  入力装置３３により入力された紡出条件に基づいて、スピンドルレール４の適正な巻取り開始位置及び下降開始時期がデータベースに基づいてＣＰＵ３０により設定される。従って、スピンドルレール４の適正な巻取り開始位置及び下降開始時期の設定が容易になる。
【００５７】
（６）  スピンドルレール４を昇降する駆動手段が、モータ（サーボモータ９）により駆動される駆動軸８と、駆動軸８に一体回転可能に設けられたねじ歯車８ａと噛合するねじ歯車７ａを外周に有するナット体７と、ナット体７に螺合するスクリュー部５ａを備えたロッド５とから構成され、リングレール１８及びラペット１７の昇降系と完全に独立している。従って、実公昭３７−１７１２８号公報に開示された従来装置と異なり、スピンドルレール４の下降開始時期や巻取り開始位置の変更が容易になる。また、スピンドルレール４をチェーンとそれを案内するプーリとを使用して吊り下げ、チェーンの端部をモータで移動させる構成に比較して、スピンドルレール４を所定量ずつ正確に下降させることができる。
【００５８】
なお、実施の形態は前記に限定されるものでなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○  アンチノードリング２８をリングレール１８と一体に昇降する構成に代えて、例えば特開平７−２５８９２６号公報に開示された昇降装置のように、アンチノードリング２８をリングレール１８と独立して昇降させる構成としてもよい。図９に示すように、アンチノードリング２８の昇降範囲及びその上昇割合はリングレール１８の昇降範囲及びそ上昇割合より小さく設定される。この場合、リングレール１８が、その昇降範囲が一定となる所定高さまで上昇された状態において、アンチノードリング２８とラペット１７との距離を大きくでき、より適正なバルーン状態にコントロールできる。
【００５９】
○  リングレール１８等の昇降装置は前記実施の形態と同様にラインシャフト２０及びナット体２２，２３等を使用する構成とし、スピンドルレール４の昇降を実公昭３７−１７１２８号公報に開示された装置のように、チェーン又はベルト等を使用する巻き掛け伝動機構を介して行う構成としてもよい。例えば、スピンドルレール４を実公昭３７−１７１２８号公報に開示された装置のように上下方向に延びるロッドに沿って昇降可能に支承するとともに、スピンドルレール４に支持状態プーリを介してスピンドルレール４を支持するチェーン又はベルトの一端を巻取りドラムに固定する。そして、そのドラムをサーボモータで正逆回転駆動する構成とする。この場合もスピンドルレール４をリングレール１８等と完全に独立して昇降できるため、スピンドルレール４の下降開始時期や巻取り開始位置の変更が容易になる。
【００６０】
○  スピンドルレール４の昇降手段及びリングレール１８の昇降手段として、実公昭３７−１７１２８号公報に開示された装置のように、チェーンを介してスピンドルレール及びリングレールを昇降させる構成を採用してもよい。実公昭３７−１７１２８号公報に開示された装置では、巻取り開始時のスピンドルレールの位置を自由に設定することが実質的にできない。そこで、図１０に示すように、スピンドルレール４を昇降させるチェーン８６の一端をバー８５に固定する代わりに、バー８５に電動シリンダ４３を固定し、そのプランジャ４３ａにチェーン８６の一端を固定する。その他の構成は従来装置と同じである。この構成では、図１０に示す状態から電動シリンダ４３を駆動させて、プランジャ４３ａを突出させるとスピンドルレール４が下降される。従って、プランジャ４３ａの突出量の調整によりスピンドルレール４の巻始め位置をリングレール１８と独立して設定できる。また、下降開始時期の変更も電動シリンダ４３を駆動することにより可能になる。
【００６１】
○  リングレール１８とラペット１７とを独立して駆動可能に構成する。例えば、ラペット１７を支持するピラー２７が螺合されるナット体２３をリングレール１８用のピラー２５が螺合されるナット体２２と噛合させずに、独立して回転可能に配設し、ナット体２３を回転させるための別のラインシャフトを設ける。そして、そのラインシャフトを駆動するためのモータをラインシャフト２０を駆動するサーボモータ２４と別に設けるこの場合、リングレール１８の昇降範囲とラペット１７の昇降範囲を紡出条件に対応してより適正な範囲にするのが容易になる。
【００６２】
○  スピンドルレール４の下降開始時期を紡出糸長の累積で表す代わりに、巻取り開始からの精紡機の運転時間で表したり、リングレール１８やラペット１７の位置で表してもよい。運転時間で表す場合、ＣＰＵ３０は巻取り開始からの運転時間が所定時間に達したらスピンドルレール４の下降を開始させる。また、リングレール１８やラペット１７の位置で表す場合は、リングレール１８が所定の高さに達したことをカウンタ４０のカウント値に基づいて確認した時点でスピンドルレール４の下降を開始させる。
【００６３】
○  入力装置３３によって入力された巻取り運転時の最高スピンドル回転速度及び糸種等から、ＣＰＵ３０がスピンドルレール４の下降開始時期や巻取り開始位置を演算する構成に代えて、それらを入力装置３３で直接入力してもよい。この場合は入力装置３３が下降開始時期設定手段及び巻取り開始位置設定手段として機能し、プログラムメモリ３１に紡出条件とスピンドルレール４の下降開始時期や巻取り開始位置との関係を示すデータベースを記憶させる必要がない。
【００６４】
○  巻取り運転時の最高スピンドル回転速度及び糸種等の紡出条件と、スピンドルレール４の下降開始時期や巻取り開始位置との関係を示すデータベースをプログラムメモリ３１に記憶させる代わりに、電池でバックアップされたＲＡＭに記憶させてもよい。この場合、紡出条件とスピンドルレール４の下降開始時期や巻取り開始位置との関係を示すデータの追加や変更が容易となる。
【００６５】
○  スピンドルレール４の下降開始時期及び下降開始時のリングレール１８の昇降範囲を変更可能に構成し、巻取り開始位置は同じとしてもよい。この場合も従来装置に比較して１台の精紡機で種々の糸種に対して適正な状態でかつ高速で巻き取りを行うことができる。
【００６６】
○  スピンドルレール４あるいはリフティング装置の駆動用モータとして正逆回転可能なサーボモータ９，２４に代えて、インバータを介して変速制御される可変速モータを使用するとともに、その出力軸と駆動軸８又はラインシャフト２０との間に一対の電磁クラッチの励消磁により駆動軸８又はラインシャフト２０の回転方向を変更する機構を設けてもよい。
【００６７】
○  ロータリエンコーダ９ａ，２４ａをサーボモータ９，２４や前記可変速モータに装備する代わりに、前記モータの回転に同期して回転する回転部である駆動軸８又はラインシャフト２０、あるいはモータと駆動軸８又はラインシャフト２０との間に設けられた歯車列の回転軸に設けてもよい。
【００６８】
○  ドラフトパートをスピンドル駆動系と独立して駆動する構成としてもよい。また、スピンドル１０をチンプーリ１１に巻き掛けられたスピンドルテープ１５で駆動する構成に代えて、各錘毎にスピンドル駆動用モータを設けてもよい。この場合、スピンドルテープ１５を使用するものより構成が簡単になる。
【００６９】
○  リング精紡機に限らずリング撚糸機に適用してもよい。
前記実施の形態から把握できる請求項記載以外の発明（技術思想）について、以下にその効果とともに記載する。
【００７０】
（１）  請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の発明において、前記駆動手段はモータにより駆動される駆動軸と、駆動軸に一体回転可能に設けられたねじ歯車と噛合するねじ歯車を外周に有するナット体と、ナット体に螺合するスクリュー部を備えたロッドとから構成されている。この場合、スピンドルレールをチェーンとそれを案内するプーリとを使用して吊り下げ、チェーンの端部をモータで移動させる構成に比較して、スピンドルレールを所定量ずつ正確に下降させることができる。
【００７１】
（２）  請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の発明において、アンチノードリングをリングレールの昇降量より所定の割合で少なくなるように昇降可能に構成する。この場合、リングレールが、その昇降範囲が一定となる所定高さまで上昇された状態において、アンチノードリングとラペットとの距離を大きくでき、より適正なバルーン状態にコントロールできる。
【００７２】
【発明の効果】
以上詳述したように請求項１〜請求項４に記載の発明によれば、１台の機台で種々の糸種に対して適正な状態でかつ高速で巻き取りを行うことができる。
【００７３】
また、糸種及びスピンドルの最高回転速度に対応した適正な下降開始時期の設定が容易になる。
請求項３に記載の発明によれば、使用するボビンの長さを変更しても、スピンドルレールが適正な巻取り開始位置に移動された後、巻取り運転が開始される。
また、巻取り開始位置の変更と下降開始時期との変更の組み合わせで、より多くの糸種に対して適正なバルーン状態での巻取りが可能になる。
【００７４】
請求項４に記載の発明によれば、リングレールの昇降範囲とラペットの昇降範囲を紡出条件に対応してより適正な範囲にするのが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  一実施の形態の概略構成図。
【図２】  精紡機の部分概略正面図。
【図３】  リフティング装置の部分概略斜視図。
【図４】  スピンドル駆動部の部分概略斜視図。
【図５】  リングレール等の紡出糸長に対する位置変化を示す説明図。
【図６】  同じくボビンが長い場合の説明図。
【図７】  図５に対応するスピンドル回転数と紡出糸長の関係を示す線図。
【図８】  同じく図６に対応する線図。
【図９】  別の実施の形態のリングレール等の位置変化を示す説明図。
【図１０】  別の実施の形態の駆動系の側面図。
【図１１】  リングレール等の位置変化を示す説明図。
【図１２】  （ａ），（ｅ）は一次バルーン異常時の巻取り状態を示す模式図、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図、（ｃ）は一次バルーン正常時の巻取り状態を示す模式図、（ｄ）は（ｃ）の部分拡大図。
【図１３】  （ａ），（ｃ）は二次バルーン異常時の巻取り状態を示す模式図、（ｂ）は二次バルーン正常時の巻取り状態を示す模式図。
【図１４】  従来装置の駆動系の側面図。
【図１５】  一次バルーン長と操業可能回転数との関係を示す線図。
【図１６】  二次バルーン長と操業可能回転数との関係を示す線図。
【符号の説明】
４…スピンドルレール、５…スピンドルレールの駆動手段を構成するロッド、７…同じくナット体、８…同じく駆動軸、９…同じくサーボモータ、１７…ラペット、１８…リングレール、３０…下降開始時期設定手段及び巻取り開始位置設定手段を構成するとともに制御手段としてのＣＰＵ、３１…下降開始時期設定手段及び巻取り開始位置設定手段を構成するプログラムメモリ、３３…同じく入力装置。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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