JP2018177389A - 糸巻取機 - Google Patents

Abstract

【課題】糸巻取機のエネルギー効率を向上させる。【解決手段】巻取ユニット１０、１０’、１０’’、１０’’’は、糸供給部１５と、糸巻取部１７、１７’と、糸継装置３８と、第１捕捉案内装置３０と、ユニット制御部１００と、を備える。糸供給部１５は、糸１４を供給する。糸巻取部１７、１７’は、第１回転速度Ｖ１にて正転回転して、糸供給部１５から引き出された糸１４を巻き取ってパッケージ２２、２２'を形成する。糸継装置３８は、糸供給部１５側の糸端とパッケージ２２、２２'側の糸端との糸継ぎを行う。第１捕捉案内装置３０は、パッケージ２２、２２'側の糸端を負圧吸引により捕捉する。ユニット制御部１００は、糸継装置３８に糸端を導く際に、パッケージ２２、２２'側の糸端を捕捉することに失敗したら、パッケージ２２、２２'を１分あたりの巻取距離にて８００ｍ相当以上の第２回転速度Ｖ２にて正転回転させる。【選択図】図６

Description

本発明は、供給された糸を巻き取ってパッケージを製造する糸巻取機に関する。

給糸ボビンから供給された糸を巻き取って、糸のパッケージを製造する糸巻取機が知られている。この糸巻取機においては、パッケージの製造中に給糸ボビンから供給された糸が途中で切れることがある。糸巻取機は、パッケージの製造中に糸が切れた場合には、糸継装置により糸継ぎをしたあとに、パッケージの製造を再開する。

糸継装置により糸継ぎを行う際に、糸巻取機は、切れた糸の糸端を捕捉して糸継装置まで導く。この場合に、パッケージに巻き取られた糸の毛羽立ち、及び／又は、静電気などにより、パッケージに糸端が引っかかる及び／又は付着して、糸端を捕捉する装置が糸端の捕捉に失敗することがある。

糸端の捕捉をより確実とするために、例えば、特許文献１には、糸切りが発生したときには、パッケージを正転回転させて、遠心力により糸端の引っかかり及び付着を解消することが開示されている。

特開２０１６−１１１７６号公報

従来の糸巻取機では、上記の糸端が引っかった状態でも切れた糸の糸端を吸引捕捉出来るように比較的強い負圧を作用させて糸端の捕捉工程を実施していた。その結果、糸端を容易に吸引捕捉できる場合であっても比較的強い負圧を作用させて糸端の捕捉工程が実施されていたため、負圧を作用させるためのエネルギー消費が問題となっていた。

本発明の目的は、糸のパッケージを製造する糸巻取機において、糸巻取機のエネルギー効率を向上させることにある。

以下に、課題を解決するための手段として複数の態様を説明する。これら態様は、必要に応じて任意に組み合せることができる。
本発明の一見地に係る糸巻取機は、糸供給部と、糸巻取部と、糸継装置と、糸捕捉案内装置と、制御部と、を備える。糸供給部は、糸を供給する。糸巻取部は、第１回転速度にて正転回転して糸供給部から引き出された糸を巻き取って、パッケージを形成する。糸継装置は、糸供給部側の糸端とパッケージ側の糸端との糸継ぎを行う。糸捕捉案内装置は、パッケージ側の糸端を、管部内に負圧吸引することにより捕捉し、糸継装置に当該捕捉した糸端を導く。
制御部は、糸継装置に糸端を導く際に、パッケージ側の糸端を捕捉することに失敗したら、糸巻取部に支持されたパッケージを、糸の１分あたりの巻取距離にて８００ｍ相当以上の第２回転速度にて正転回転させる。

上記の糸巻取機においては、糸捕捉案内装置によりパッケージ側の糸端の捕捉に失敗した場合に、糸巻取部に支持されたパッケージを糸の１分あたりの巻取距離にて８００ｍ相当以上の第２回転速度にて回転させる。これにより、糸捕捉案内装置による糸端を捕捉する負圧力がエネルギー消費を抑えた弱い負圧力であっても、パッケージ側の糸端を確実に捕捉できる。この結果、糸巻取機のエネルギー効率を向上できる。
また、エネルギー消費を抑えた弱い負圧力によりパッケージ側の糸端の捕捉ができる場合には、パッケージを高速に正回転させるような付加的な動作を実施することなく、かつエネルギー消費を抑えた弱い負圧力で糸端の捕捉を完了できる。その結果、糸巻取機の巻取動作が糸切れの発生毎に長時間にわたり停止することを回避して、糸巻取機の運転効率とエネルギー効率を向上できる。

上記の糸巻取機は、接触ローラをさらに備えてもよい。接触ローラは、パッケージの外周と接触して回転することにより、パッケージに駆動力を付与し従動回転させる。このとき、制御部は、第２回転速度での正転回転を停止するときに、パッケージの外周と接触ローラとの接触を解除する。
これにより、第２回転速度での正転回転を停止する際に、パッケージと接触ローラとの間に摩擦が生じて、パッケージが損傷することを回避できる。

接触ローラは、綾振溝を有してもよい。綾振溝は、パッケージを従動回転中に、パッケージの表面において一定の幅で糸供給部から供給された糸をトラバースする。これにより、一定の幅を有するパッケージを形成できる。

第２回転速度は、糸の１分あたりの巻取距離にて１０００ｍ以上であってもよい。これにより、パッケージ側の糸端をパッケージから離間させる遠心力をより強くできる。その結果、糸端の捕捉確率を高めることができる。

第２回転速度は、糸の１分あたりの巻取距離にて１３００ｍ以上、１５００ｍ未満であってもよい。これにより、パッケージ側の糸端をパッケージから離間させる遠心力をさらに強くできる。その結果、糸端の捕捉確率を高めることができる。

第２回転速度での正転回転の継続時間は、１秒以上１０秒以下であってもよい。これにより、パッケージを高速回転させる工程を含む糸端の捕捉工程にかかる時間を短縮できる。

上記の糸巻取機は、ダクトと、負圧発生装置と、を備えてもよい。ダクトは、糸捕捉案内装置の管部に接続される。負圧発生装置は、ダクトを所定の負圧とする。これにより、糸捕捉案内装置に糸端を捕捉する負圧力を効率よく発生できる。

上記の負圧発生装置はブロア装置であってもよい。これにより、効率よくダクトを負圧にできる。

上記の糸巻取機は、糸端を糸捕捉案内装置の管部内に吸引したか否かを検出する検出部をさらに備えてもよい。これにより、糸捕捉案内装置が糸端を捕捉したことをより確実に検出できる。

パッケージを第２回転速度にて正転回転させるときの加速度は、第１回転速度にて正転回転させるときの加速度よりも大きくてもよい。
これにより、パッケージの回転速度をより早く第２回転速度まで到達させ、パッケージを高速回転させる工程を含む糸端の捕捉工程をより早く完了できる。

上記の糸巻取機は、パッケージの外周と接触して回転することにより、パッケージに駆動力を付与し従動回転させる接触ローラをさらに備えてもよい。この場合、制御部は、パッケージを第２回転速度にて正転回転させるときに、パッケージの外周と接触ローラとの接触圧を、第１回転速度にて正転回転させるときの接触圧よりも高くしてもよい。
これにより、パッケージの外周と接触ローラとの「すべり」を減少して、より大きな回転加速度にて、パッケージを第２回転速度まで到達できる。その結果、パッケージを高速回転させる工程を含む糸端の捕捉工程をより早く完了できる。

上記の糸巻取機は、高いエネルギー効率にて稼働できる。

自動ワインダの構成を示す図。 第１実施形態に係る巻取ユニットの構成を示す図。 リフトアップ機構を有するクレードルの構成を示す図。 パッケージと巻取ドラムとの接触状態と非接触状態とを示す図。 パッケージの形成動作を示すフローチャート。 第１実施形態に係るパッケージの形成動作における、巻取ユニットの各部の動作を示すタイミングチャート。 従来の巻取ユニットと第１実施形態に係る巻取ユニットの糸端の捕捉の失敗確率と消費電力との比較を示す図。 上糸センサの構成を示す図。 光透過カバーの構成を示す図。 パイプ部の断面図。 第２実施形態に係るパッケージの形成動作における、巻取ユニットの各部の動作を示すタイミングチャート。 第３実施形態に係る巻取ユニットの構成を示す図。

１．第１実施形態
（１）自動ワインダの構成
以下、本発明の第１実施形態について詳細に説明する。まず、第１実施形態に係る自動ワインダ１の構成について、図１を用いて説明する。図１は、自動ワインダの構成を示す図である。
自動ワインダ１は、並べて配置された複数の巻取ユニット１０（糸巻取機の一例）を備える。各巻取ユニット１０は、給糸ボビン１６から糸１４を解舒しつつ、この糸１４を綾振りしながらパッケージ２２を形成する。巻取ユニット１０の構成及び動作については、後ほど詳しく説明する。

自動ワインダ１は、機台制御装置１２を備える。機台制御装置１２は、各巻取ユニット１０と通信可能である。自動ワインダ１のオペレータは、機台制御装置１２を適宜操作することにより、複数の巻取ユニット１０を一括して管理できる。機台制御装置１２は、ディスプレイ１２ａと、入力インターフェース１２ｂと、が設けられている。ディスプレイ１２ａは、巻取ユニット１０の設定内容及び／又は状態に関する情報等を表示する。オペレータが入力インターフェース１２ｂを用いて適宜の操作を行うことにより、巻取ユニット１０の設定作業を行うことができる。

ディスプレイ１２ａは、例えば、液晶ディスプレイなどの表示装置である。入力インターフェース１２ｂは、入力キー、タッチパネルなどの入力装置である。また、ディスプレイ１２ａとタッチパネルである入力インターフェース１２ｂは、一体となっていてもよい。

自動ワインダ１は、玉揚装置１３を備える。玉揚装置１３は、各巻取ユニット１０においてパッケージ２２が満巻（規定量の糸が巻き取られた状態）となった際に、当該巻取ユニット１０の位置まで走行し、満巻パッケージを取り外すと共に、空の巻取ボビンをセットする。

（２）巻取ユニットの構成
以下、第１実施形態に係る巻取ユニット１０の構成の詳細について図２を用いて説明する。図２は、第１実施形態に係る巻取ユニットの構成を示す図である。第１実施形態に係る巻取ユニット１０は、綾振りドラム方式の巻取ユニットである。
巻取ユニット１０は、下部に糸供給部１５を有する。糸供給部１５は、糸巻取部１７（後述）にパッケージ２２製造のための糸１４を供給する。具体的には、糸供給部１５は、搬送トレイ（図示せず）に載せられた給糸ボビン１６を所定の位置で支持することで、給糸ボビン１６を当該所定の位置に供給する搬送トレイ式の供給機構である。糸供給部１５は、搬送トレイ式の供給機構に限られず、例えばマガジン式の供給機構であってもよい。

糸供給部１５に支持された給糸ボビン１６からは、糸巻取部１７により糸１４が引き出される。当該引き出された糸１４は、糸巻取部１７によりパッケージとして巻き取られる。

巻取ユニット１０は、上部に糸巻取部１７を有する。糸巻取部１７は、クレードル１８と、巻取ドラム２０と、を主要な構成として備える。
クレードル１８は、一対の回転支持部（図示せず）にてパッケージ２２を長さ方向の両端から挟み込むことにより、当該パッケージ２２を所定の軸回りに回転可能に支持する。クレードル１８は、支持しているパッケージ２２を巻取ドラム２０に接触させる状態と、パッケージ２２を巻取ドラム２０から離した状態と、に切替可能なリフトアップ機構５０（図３）を有する。リフトアップ機構５０については後ほど詳しく説明する。

巻取ドラム２０（接触ローラの一例）は、ドラム駆動モータ２１によって、軸回りに回転駆動される円筒状の部材である。パッケージ２２の外周を巻取ドラム２０に接触させた状態で、巻取ドラム２０を回転駆動することにより、パッケージ２２は駆動力を付与されて、巻取ドラム２０の回転に従って従動回転する。

また、巻取ドラム２０の円筒の側面には、螺旋状の綾振溝（綾振り機構）が形成されている。巻取ドラム２０が回転駆動される間、パッケージ２２が従動回転すると同時に、給糸ボビン１６から解舒された糸１４は、綾振溝によって、パッケージ２２の表面において一定の幅でトラバースされる。これにより、給糸ボビン１６から解舒され供給された糸１４は、パッケージ２２の表面にてトラバースされながら巻き取られる。この結果、一定の巻幅を有するパッケージ２２が形成される。

巻取ユニット１０は、糸供給部１５から糸巻取部１７への糸走行経路中において糸供給部１５の直後（上側）に、解舒補助装置２５を有する。解舒補助装置２５は、給糸ボビン１６の芯管に被さることが可能な規制部材２６を備える。規制部材２６は、略筒状であり、給糸ボビン１６の糸層上部に形成されたバルーンに接触するように配置されている。なお、バルーンとは、給糸ボビン１６から解舒される糸１４が遠心力に振り回されている部分のことである。このバルーンに対して規制部材２６を接触させることにより、当該バルーンの部分の糸１４に接触して、糸１４が過度に振り回されることを防止する。これにより、当該糸１４を給糸ボビン１６から適切に解舒できる。

巻取ユニット１０は、糸走行経路中の解舒補助装置２５の直後（上側）に、張力付与装置２７を有する。張力付与装置２７は、走行する糸１４に所定のテンションを付与する。例えば、張力付与装置２７は、固定の櫛歯に対して可動の櫛歯を配置するゲート式のもので構成できる。可動側の櫛歯は、櫛歯同士が噛み合わせ状態となるように付勢されている。噛み合わせ状態の櫛歯の間を屈曲させながら糸１４を通過させることにより、当該糸１４に対して適度なテンションを付与してパッケージ２２の品質を高めることができる。

巻取ユニット１０は、糸走行経路中の張力付与装置２７の直後（上側）に、糸継装置３８を有する。糸継装置３８は、糸供給部１５と糸巻取部１７との間で糸１４が何らかの理由により切断状態となったときに、糸供給部１５側の糸１４の端（糸端）と、糸巻取部１７（パッケージ２２）側の糸端と、を糸継ぎする。糸継装置３８は、例えば、圧縮空気により発生させた旋回空気流によって糸端同士を撚り合わせるスプライサ装置である。

巻取ユニット１０は、糸走行経路中の糸継装置３８の直後（上側）に、糸監視装置４０を有する。糸監視装置４０は、糸道を走行する糸１４の状態を監視して、監視した情報に基づいて糸欠陥の有無を検出する。糸監視装置４０は、糸欠陥として、例えば、糸１４の太さ異常及び／又は糸１４に含有されている異物を検出する。

また、糸監視装置４０は、糸切れ、すなわち糸走行経路における糸１４の有無等も検出する。具体的には、糸監視装置４０は、糸１４の糸走行経路に糸１４が通過するスリットを有し、スリットを通過する糸１４を図示しない光学式センサで監視する。糸監視装置４０は、光学センサにより検出した光量が所定の範囲内で正常であることを検知したら、糸有信号をユニット制御部１００に出力する。
その他、糸監視装置４０は、光学センサにより検出した光量が上記の所定の範囲よりも過大（糸１４が細すぎる、又は、糸切れの発生）であるか、または、過少（糸１４が太すぎる）であることを検知したら、糸欠陥検出信号をユニット制御部１００に出力してもよい。

糸監視装置４０の近傍には、糸１４を切断するためのカッタ４１が設けられている。カッタ４１は、糸監視装置４０により作動させられる。

巻取ユニット１０は、糸走行経路中の糸監視装置４０の上側に、第１捕捉案内装置３０（糸捕捉案内装置の一例）を有する。第１捕捉案内装置３０は、糸１４が切断状態となったときに、糸巻取部１７側の糸端を負圧吸引により捕捉する装置である。第１捕捉案内装置３０は、軸部３１と、パイプ部（管部）３２と、吸引捕捉部３３と、を有する。パイプ部３２及び吸引捕捉部３３は、軸部３１を旋回中心として、糸供給部１５側の待機位置（図２の実線）から糸巻取部１７側の捕捉位置（図２の点線）まで旋回可能（移動可能）である。

また、第１捕捉案内装置３０には、パイプ部３２の軸部３１側に、負圧源１９が接続されており、吸引捕捉部３３（詳細には先端の吸引口）に負圧力による吸引流を発生できる。負圧源１９としては、例えば、各巻取ユニット１０の背面側にて各巻取ユニット１０の併設方向に伸び、一端が軸部３１に接続されるダクト１９１と、このダクト１９１の他端に接続され、当該ダクト１９１を所定の負圧とする負圧発生装置１９３とを備えるシステムが採用される。負圧発生装置１９３は、例えばブロア装置であり、ダクト１９１を例えば３．０ｋＰａの負圧とする。

本実施形態では、ダクト１９１の負圧を従来よりも低くして巻取ユニット１０（負圧発生装置１９３）のエネルギー効率を向上させている。その一方、後述するように、第１捕捉案内装置３０の負圧吸引のみにより糸端の捕捉に失敗した場合には、パッケージ２２を第２回転速度Ｖ２にて正転回転させてパッケージ２２から糸端を離間させることで、第１捕捉案内装置３０は確実に糸端を捕捉できる。すなわち、パッケージ２２を第２回転速度Ｖ２にて正転回転させてパッケージ２２から糸端を離間させることは、負圧力の低下による第１捕捉案内装置３０の糸端の吸引捕捉能力の低下を補完することとなっている。

これにより、本実施形態に係る巻取ユニット１０では、負圧発生装置１９３にて発生する負圧を常時低くすることができるので、負圧発生装置１９３の消費電力を低くできる。その結果、巻取ユニット１０（自動ワインダ１）のエネルギー効率を向上できる。

上記の構成により、第１捕捉案内装置３０は、捕捉位置において、吸引捕捉部３３にて発生した吸引流により、糸巻取部１７側の糸端をパイプ部３２内に吸引して捕捉できる。また、待機位置まで戻ることで、当該捕捉した糸端を糸継装置３８に導くことができる。

本実施形態において、第１捕捉案内装置３０は、パイプ部３２とダクト１９１との接続部分にシャッタ（図示せず）を有している。シャッタは、パイプ部３２からダクト１９１へのガス流路を開閉する。具体的には、シャッタは、上記のガス流路を閉状態とした場合には、吸引捕捉部３３において吸引流を発生できなくする。一方、上記のガス流路を開状態とした場合には、吸引捕捉部３３において吸引流を発生させる。

また、巻取ユニット１０は、張力付与装置２７と糸継装置３８との間に、第２捕捉案内装置３４を有する。第２捕捉案内装置３４は、上記の第１捕捉案内装置３０と同様に、軸部３５と、パイプ部３６と、吸引捕捉部３７と、を有する。吸引捕捉部３７は、第１捕捉案内装置３０の吸引捕捉部３３と同様に、軸部３５を旋回中心として旋回可能であると共に、負圧吸引により吸引流を発生できる。この構成により、第２捕捉案内装置３４は、吸引流により糸供給部１５側の糸端を捕捉して、糸継装置３８に当該糸端を案内できる。

なお、第２捕捉案内装置３４は、第１捕捉案内装置３０と同様に、上記の吸引流を発生させるか否かを制御するために、例えばパイプ部３６とダクト１９１との接続部分にシャッタを有していてもよい。

巻取ユニット１０は、ユニット制御部１００（制御部の一例）を備える。ユニット制御部１００は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ及び／又はＲＡＭなどの記憶装置、各種インターフェースを備えたコンピュータシステムである。ユニット制御部１００は、巻取ユニット１０の制御を行う。なお、以下の各制御を含む巻取ユニット１０の制御は、ユニット制御部１００の記憶装置に記憶され、ユニット制御部１００（のＣＰＵ）により実行可能なプログラムにより実現されてもよい。または、ユニット制御部１００をＳｏＣ（Ｓｙｓｔｅｍ ｏｎ Ｃｈｉｐ）などのカスタムＩＣとして構成して、以下の各制御を含む巻取ユニット１０の制御の一部又は全部をハードウェア的に実現してもよい。

具体的には、ユニット制御部１００は、ドラム駆動制御部２１ａに駆動信号を送信し、ドラム駆動モータ２１の回転駆動を制御する。これにより、巻取ユニット１０は、ユニット制御部１００の制御により巻取ドラム２０の回転を制御して、パッケージ２２に糸１４をトラバースしながら巻き取って、一定の巻幅を有するパッケージ２２を形成できる。

なお、ユニット制御部１００は、パッケージ２２への糸１４の巻取速度が一定となるよう、巻取ドラム２０の回転速度を調整可能となっている。また、パッケージ２２を所望の速度にて回転させるため、パッケージ２２の直径の大きさに従って、巻取ドラム２０の回転速度を調整可能となっていてもよい。

また、ユニット制御部１００は、糸監視装置４０から糸有信号を入力しなくなったら、第１捕捉案内装置３０に対して、糸巻取部１７側の糸端を捕捉させ、当該捕捉した糸端を糸継装置３８へ導入させる。一方、ユニット制御部１００は、第２捕捉案内装置３４に対して、糸供給部１５側の糸端を捕捉させて、当該捕捉した糸端を糸継装置３８へ導入させる。
その後、ユニット制御部１００は、糸継装置３８に対して、導入した糸端を糸継ぎ（スプライシング動作）するよう指令する。これにより、糸端が糸継ぎされて、糸１４の糸切れが修復される。

以上のようにして、巻取ユニット１０は、パッケージ２２の製造（形成）中に、給糸ボビン１６から供給された糸１４が糸切れした場合でも、糸端の糸継動作を実行して当該糸切れを修復して、パッケージ２２の製造を継続できる。

さらに、本実施形態において、ユニット制御部１００は、上記の糸継動作を実行する際に、パッケージ２２側の糸端の捕捉に失敗したら、巻取ドラム２０を、糸１４の巻取方向と同一の方向に回転（正転回転）させる。すなわち、糸巻取部１７に支持されたパッケージ２２を、１分あたりの巻取距離にて１０００ｍ相当以上の回転速度（第２回転速度Ｖ２と呼ぶことにする）にて正転回転させる。

これにより、第１捕捉案内装置３０の吸引捕捉部３３にて発生した吸引流によってパッケージ２２側の糸端を捕捉ができなかった場合（すなわち、通常の糸端の捕捉によりパッケージ２２側の糸端が捕捉できなかった場合）に、遠心力によりパッケージ２２側の糸端をパッケージ２２から確実に離間させて、吸引力（負圧力）を弱めた第１捕捉案内装置３０による糸端の捕捉の成功確率を向上できる。

本実施形態における巻取ユニット１０の具体的な動作については、後ほど詳細に説明する。

（３）リフトアップ機構
次に、パッケージ２２の外周と巻取ドラム２０との接触と非接触とを切り替えるリフトアップ機構５０の構成について、図３及び図４を用いて詳細に説明する。図３は、リフトアップ機構を有するクレードルの構成を示す図である。図４は、パッケージと巻取ドラムとの接触状態と非接触状態とを示す図である。なお、以下に説明するリフトアップ機構５０は一例であり、リフトアップ機構５０は、クレードル１８を移動させる他の構成とすることもできる。

リフトアップ機構５０は、回転プレート５０１と、スプリング５０２と、エアシリンダ５０３と、を有する。回転プレート５０１は、回動軸５０１ａを中心に回転可能に、巻取ユニット１０の本体に設けられる。回転プレート５０１の先端はクレードル１８に軸支されており、回動軸５０１ａを中心として回転プレート５０１が回動すると、クレードル１８は、この回動に従って回動する。

スプリング５０２は、一端が回転プレート５０１に固定され、他端が巻取ユニット１０の本体に取り付けられた引張バネである。スプリング５０２は、後述するエアシリンダ５０３とともに、クレードル１８に対して所定の回転トルクを加える。

エアシリンダ５０３は、ピストン５０３ａを内部に備えたシリンダである。図３において、ピストン５０３ａの図面左側（回転プレート５０１から遠い側）のシリンダ室には空気圧Ｐ２の圧縮空気を供給することができる。また、エアシリンダ５０３は、一端がピストン５０３ａに固定され、他端が回転プレート５０１に軸支された軸５０３ｂを有する。

空気圧Ｐ２の圧縮空気をエアシリンダ５０３に供給するためのパイプには、ソレノイドバルブ５０３ｃが接続されている。このソレノイドバルブ５０３ｃによって、空気圧Ｐ２をエアシリンダ５０３に供給することが出来る。ソレノイドバルブ５０３ｃの開閉制御は、ユニット制御部１００から入力される制御信号に基づいて行われる。特に、パッケージ２２を非接触位置Ｑ１に移動させるためのソレノイドバルブ５０３ｃの制御信号を、「リフトアップ信号」と呼ぶことにする。

また、ソレノイドバルブ５０３ｃから供給される空気圧Ｐ２は、不図示のパッケージブレーキにも供給される。パッケージブレーキは、空気圧Ｐ２によりパッケージ２２を支持している一対の回転支持部の一方に抵抗を与え、回転支持部の回転部分を停止させる機構である。つまり、ソレノイドバルブ５０３ｃが開状態となり空気圧Ｐ２が供給されると、リフトアップ機構５０がクレードル１８を移動させ、それと同時にパッケージブレーキによりパッケージ２２の回転が停止される。

また、上記エアシリンダ５０３をソレノイドバルブ５０３ｃから切り離し、別途エアー圧力を調整できる弁、例えば別途のソレノイドバルブをエアシリンダ５０３に接続することにより、パッケージ２２と巻取ドラム２０との接圧を調整することができる。

上記構成に基づいて、リフトアップ機構５０は、クレードル１８を移動させて、パッケージ２２を移動できる。これにより、図４に示すように、パッケージ２２の位置を、巻取ドラム２０から離間する位置（非接触位置Ｑ１）と、巻取ドラム２０に接触する位置（接触位置Ｑ２）との間で切り替ることができる。

（４）第１実施形態におけるパッケージ形成動作
（４−１）パッケージ形成動作の概略説明
続いて、第１実施形態に係る巻取ユニット１０におけるパッケージ２２の形成動作について、図５及び図６を用いて説明する。図５は、パッケージの形成動作を示すフローチャートである。図６は、第１実施形態に係るパッケージの形成動作における、巻取ユニットの各部の動作を示すタイミングチャートである。
まず、図５を用いて、第１実施形態に係る巻取ユニットにおけるパッケージの形成動作の概略を説明する。巻取ユニット１０においてパッケージ２２の形成が開始されると、ユニット制御部１００は、巻取ドラム２０の外周とパッケージ２２の外周とを接触させた状態で、ドラム駆動制御部２１ａに、パッケージ２２を第１回転速度Ｖ１にて糸１４の巻取方向に回転（正転回転）させる駆動信号を出力する。

これにより、糸供給部１５から供給された糸１４は、巻取ドラム２０によりトラバースされながら、パッケージ２２に巻き取られる。なお、パッケージ２２において一定の巻取速度にて糸１４を巻き取るため、上記の第１回転速度Ｖ１及び巻取ドラム２０の回転速度は、パッケージ２２の直径の大きさに従って調整される。

糸１４をパッケージ２２に巻き取る間、ユニット制御部１００は、糸供給部１５から糸巻取部１７までの糸走行経路中において、糸１４の糸切れが発生したか否かを判定する（ステップＳ１）。本実施形態においては、ユニット制御部１００は、糸監視装置４０から糸有信号を入力したか否かにより、糸切れが発生したか否かを判定する。

糸監視装置４０から糸有信号が入力され、糸切れが発生していないと判定した場合（ステップＳ１において「Ｎｏ」の場合）、ユニット制御部１００は、第１回転速度Ｖ１によるパッケージ２２の正転回転を継続する。すなわち、パッケージ２２の形成が継続される（ステップＳ６）。

一方、糸監視装置４０から糸有信号が入力されず、糸切れが発生したと判定した場合（ステップＳ１において「Ｙｅｓ」の場合）、ユニット制御部１００は、第１捕捉案内装置３０による糸巻取部１７（パッケージ２２）側の糸端の捕捉を実行する（ステップＳ２）。

ステップＳ２における糸端の捕捉の実行後、ユニット制御部１００は、第１捕捉案内装置３０による糸巻取部１７（パッケージ２２）側の糸端の捕捉に成功したか否かを判定する（ステップＳ３）。具体的には、ユニット制御部１００は、ステップＳ２における糸端の捕捉の実行後に、糸監視装置４０から糸有信号を入力したか否かにより、糸端の捕捉に成功したか否かを判定する。

糸監視装置４０から糸有信号が入力されず、第１捕捉案内装置３０による糸端の捕捉に失敗したと判定した場合（ステップＳ３において「Ｎｏ」の場合）、ユニット制御部１００は、ドラム駆動制御部２１ａに、パッケージ２２を第２回転速度Ｖ２にて正転回転させるための駆動信号を出力する（ステップＳ４）。
パッケージ２２が第２回転速度Ｖ２にて高速に回転することにより、吸引捕捉部３３の吸引によって糸端をパッケージ２２から離間させることができなかった場合に、パッケージ２２側の糸端に働く遠心力により、パッケージ２２表面から糸端を離間できる。

上記のステップＳ４を実行後、パッケージ２２の形成動作プロセスは、ステップＳ２に戻る。すなわち、パッケージ２２を第２回転速度Ｖ２にて回転して糸端をパッケージ２２表面から離間させた後、第１捕捉案内装置３０の吸引捕捉部３３による糸端の捕捉が再度実行される。

上記の糸端の捕捉後に糸有信号を入力したら（ステップＳ３において「Ｙｅｓ」の場合）、ユニット制御部１００は、糸継装置３８に対して、第１捕捉案内装置３０にて捕捉した糸端と、第２捕捉案内装置３４にて捕捉した糸供給部１５側の糸端とを糸継ぎするよう指令する（ステップＳ５）。
上記の糸継ぎの実行後、ユニット制御部１００は、ドラム駆動制御部２１ａに、パッケージ２２を第１回転速度Ｖ１にて正転回転させるための駆動信号を出力する。これにより、パッケージ２２への糸１４の巻取が再開される（ステップＳ６）。

その後、例えば、巻取ユニット１０において糸１４の巻取を停止する必要がある他のエラーが発生するか、又は、ユーザにより巻取ユニット１０の停止が指令されない限り（ステップＳ７において「Ｎｏ」の場合）、上記のステップＳ１〜Ｓ６が繰り返し実行される。
本実施形態においては、ユーザにより予め設定された回数だけ（例えば、３回）上記の糸端の捕捉に失敗した場合には、巻取ユニット１０はアラーム停止される。

このように、通常の方法により糸巻取部１７（パッケージ２２）側の糸端の捕捉に失敗した場合に、糸の１分あたりの巻取距離にて８００ｍ相当以上の第２回転速度Ｖ２にて回転することにより、遠心力により糸端をパッケージ２２から確実に離間させて、吸引捕捉部３３の吸引力が弱くても、吸引捕捉部３３によりパッケージ２２側の糸端を確実に捕捉できる。この結果、巻取ユニット１０の運転効率を向上できる。

一方、図５に示すように、糸切れを検知した後にステップＳ２を１回実行するだけで糸巻取部１７側の糸端の捕捉に成功した場合、すなわち、吸引捕捉部３３の吸引のみにより糸巻取部１７側の糸端を捕捉できた場合には、ユニット制御部１００は、パッケージ２２を第２回転速度Ｖ２にて回転させる駆動信号を出力することなく（ステップＳ４を実行することなく）、糸継装置３８に対して糸継ぎを実行させる。

このように、通常の方法のみにより糸巻取部１７（パッケージ２２）側の糸端の捕捉ができる場合には、パッケージ２２を高速に正回転させるような付加的な動作を実施することなく、必要最低限の時間で糸端の捕捉を終了できる。その結果、巻取ユニット１０における糸１４の巻取動作が糸切れの発生毎に長時間にわたり停止することを回避して、巻取ユニット１０の運転効率を向上できる。

（４−２）パッケージの形成動作の詳細説明
以下、図６に示すタイムチャートを用いて、本実施形態におけるパッケージ２２の形成動作について更に詳しく説明する。以下においては、パッケージ２２の形成途中の時刻ｔ１（図６）において糸有信号が入力されなくなった場合の例について説明する。
時刻ｔ１にて糸有信号が入力されなくなってから（糸有信号がＯｎ信号からＯｆｆ信号へと変化してから）所定の時間後の時刻ｔ２において、ユニット制御部１００は、パッケージ２２を正転回転させる駆動信号（ドラム正回転信号）のドラム駆動制御部２１ａへの出力を停止する。これにより、ドラム駆動モータ２１による巻取ドラム２０の駆動が停止される。

ドラム駆動モータ２１の駆動信号の出力を停止した時刻ｔ２において、ユニット制御部１００は、ソレノイドバルブ５０３ｃへリフトアップ信号を出力する。これにより、パッケージ２２は非接触位置Ｑ１に移動し、パッケージ２２の外周と巻取ドラム２０の外周との接触状態が解除される。それと同時にパッケージブレーキが作動する。その結果、時刻ｔ２以降、パッケージ２２は従動回転を停止する。

次に、リフトアップ信号の出力を停止した時刻ｔ３において、ユニット制御部１００は、第１捕捉案内装置３０に対して、第１捕捉案内装置３０の吸引捕捉部３３を、糸巻取部１７側の捕捉位置まで移動させる駆動信号（第１捕捉案内装置の駆動信号）を出力する。これと同時に、第１捕捉案内装置３０のシャッタを開状態とする信号（第１捕捉案内装置のシャッタ開信号）を、第１捕捉案内装置３０に出力する。これにより、第１捕捉案内装置３０は、糸巻取部１７側の糸端を吸引捕捉部３３にて吸引捕捉できる状態となる。

さらに、ユニット制御部１００は、第１捕捉案内駆動信号及び第１捕捉案内装置３０のシャッタ開信号を出力するのと同時に、ドラム駆動制御部２１ａに対して、パッケージ２２を上記の正転回転とは逆方向に回転させる駆動信号（ドラム逆回転信号）を出力する。ドラム逆回転信号は、例えば、ドラム正回転信号とは極性が逆となった信号、及び／又は、ドラム正回転信号とは位相の進む方向が逆となった信号である。

捕捉位置に存在する吸引捕捉部３３が吸引流を発生している間に、パッケージ２２を糸１４の巻取方向とは逆方向に回転させることで、パッケージ２２側の糸端を吸引捕捉部３３にて吸引しやすくできる。なぜなら、パッケージ２２を糸１４の巻取方向とは逆方向に回転させることで、パッケージ２２から吸引捕捉部３３への方向（吸引流と同一の方向）に糸端を送り出すことができるからである。
図６に示すように、上記の吸引捕捉部３３による吸引とパッケージ２２からの糸端の送り出しは、時刻ｔ３から時刻ｔ４まで継続される。

また、図示していないが、上記の時刻ｔ３と同時、又は、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの間に、ユニット制御部１００は、第２捕捉案内装置３４の吸引捕捉部３７を、糸供給部１５側の糸端の捕捉位置（図２の実線にて示した位置）まで移動させて吸引流を発生させる。これにより、第２捕捉案内装置３４の吸引捕捉部３７にて、糸供給部１５側の糸端を捕捉できる。

第１捕捉案内装置３０及び第２捕捉案内装置３４による糸端の捕捉を終了する時刻ｔ４において、ユニット制御部１００は、第１捕捉案内装置の駆動信号及びドラム逆回転信号の出力を停止する。これにより、吸引捕捉部３３は待機位置（糸継装置３８に糸端を導入する位置）に移動し、パッケージ２２は逆回転を停止する。また、ユニット制御部１００は、第２捕捉案内装置３４を、糸継装置３８に糸端を導入する位置（図２の点線にて示した位置）まで移動させる。

図６に示されるタイムチャートのうち、時刻ｔ４までのタイムチャートに示された動作が、図５に示すフローチャートのステップＳ１〜Ｓ２における動作に対応する。

捕捉案内装置による糸端の捕捉を終了し、吸引捕捉部３３が待機位置に移動した時刻ｔ４において、ユニット制御部１００は、糸監視装置４０から糸有信号を入力しているか否かを判定して、第１捕捉案内装置３０による糸端の捕捉に成功したか否かを判定する。
図６に示すように、時刻ｔ４において糸有信号がＯｆｆ信号である場合には、ユニット制御部１００は、糸有信号を入力していないと判定し、第１捕捉案内装置３０による糸端の捕捉に失敗したと判定する。

なお、図６に示すように、時刻ｔ４において糸有信号がＯｆｆ信号となっている場合も、ユニット制御部１００は、糸継装置３８に糸継ぎを実行させる糸継実行信号を、糸継装置３８に出力する。この結果、第１捕捉案内装置３０の吸引捕捉部３３による糸端の捕捉に失敗していても、糸継装置３８の一部（特に、機構部分）は糸継動作をする。
しかしながら、糸継装置３８には糸巻取部１７（パッケージ２２）側の糸端が導かれていないので、時刻ｔ４以降に糸継装置３８が動作しても糸切れが修復されず、糸有信号がＯｎ信号とならない（糸有信号が入力されない）。

時刻ｔ４において糸有信号がＯｆｆ信号であり、第１捕捉案内装置３０による糸端の捕捉に失敗したと判定した場合、ユニット制御部１００は、時刻ｔ４から所定の時間後に、第１捕捉案内装置３０のシャッタ開信号の出力を停止する。

ユニット制御部１００は、シャッタ開信号の出力を停止した時刻ｔ５において、ドラム駆動制御部２１ａに、パッケージ２２を第２回転速度Ｖ２にて回転させるドラム正回転信号を出力する。このようなドラム正回転信号は、例えば、パッケージ２２を第２回転速度Ｖ２にて回転させるのに必要な駆動電力を、ドラム駆動制御部２１ａから出力させる信号である。
その他、上記のドラム正回転信号は、パッケージ２２を第１回転速度Ｖ１にて回転させるときにドラム駆動モータ２１に出力する駆動電圧及び／又は電流の周波数に近い周波数を有する駆動電圧及び／又は電流を、ドラム駆動制御部２１ａから出力させる信号であってもよい。

パッケージ２２を第２回転速度Ｖ２にて回転させるドラム正回転信号を入力したドラム駆動制御部２１ａは、１分あたり８００ｍ以上の速度にて糸１４をパッケージ２２に巻き取ることができる回転速度にて巻取ドラム２０を回転させる駆動電力を出力する。すなわち、パッケージ２２の第２回転速度Ｖ２は、糸１４の１分あたりの巻取距離にて８００ｍ相当以上の速度であることが好ましい。第２回転速度Ｖ２は、１分あたりの巻取距離にて１０００ｍ以上の速度であることがより好ましく、１分あたりの巻取距離にて１３００ｍ以上、１５００ｍ未満の速度であることが最も好ましい。本実施形態では、第２回転速度Ｖ２を、糸１４の１分あたりの巻取距離にて１４００ｍ相当の速度としている。
これにより、糸巻取部１７（パッケージ２２）側の糸端をパッケージから離間させるのに十分大きな遠心力を発生できる。この結果、第１捕捉案内装置３０の吸引捕捉部３３による糸端の捕捉確率を高めることができる。

また、パッケージ２２を第２回転速度Ｖ２にて正転回転させる継続時間は、１秒以上１０秒以下であることが好ましく、２秒以上５秒以下であることがより好ましく、３秒であることが最も好ましい。これにより、糸巻取部１７側の糸端を確実に捕捉可能とすることに加えて、パッケージ２２を高速回転させる工程を含む糸端の捕捉工程にかかる時間を可能な限り短縮できる。上記の継続時間には、パッケージ２２を加速させる時間と減速させる時間とが含まれている。

さらに、ユニット制御部１００は、パッケージ２２を第２回転速度Ｖ２にて正転回転させるときの加速度を、第１回転速度Ｖ１にて正転回転させるときの加速度よりも大きくする。これにより、パッケージ２２の回転速度をより早く第２回転速度Ｖ２まで到達させ、パッケージ２２を高速回転させる工程を含む糸端の捕捉工程をより早く完了できる。

パッケージ２２を第２回転速度Ｖ２にて正転回転させるときの加速度を、第１回転速度Ｖ１にて正転回転させるときの加速度よりも大きくするため、本実施形態においては、パッケージ２２を第２回転速度Ｖ２にて正転回転させるときに、パッケージ２２の外周と巻取ドラム２０との接触圧を、第１回転速度Ｖ１にて正転回転させるときの接触圧よりも高くする。
これにより、パッケージ２２の外周と巻取ドラム２０との「すべり」を減少して、より大きな回転加速度にて、パッケージ２２を第２回転速度Ｖ２まで到達できる。その結果、パッケージ２２を高速回転させる工程を含む糸端の捕捉工程をより早く完了できる。

パッケージ２２を第２回転速度Ｖ２にて所定の時間（１秒以上、１０秒以下の時間）だけ回転した後の時刻ｔ６において、ユニット制御部１００は、当該第２回転速度Ｖ２によるパッケージ２２の正転回転を停止する。
具体的には、ユニット制御部１００は、時刻ｔ６から時刻ｔ７までの間、ソレノイドバルブ５０３ｃにリフトアップ信号を出力する。これにより、時刻ｔ６から時刻ｔ７までの間、パッケージ２２は非接触位置Ｑ１に移動して、パッケージ２２の外周と巻取ドラム２０との接触が解除され、パッケージ２２にブレーキが作用する。その結果、第２回転速度Ｖ２にて回転していたパッケージ２２は、正転回転を停止する。

第２回転速度Ｖ２によるパッケージ２２の正転回転を停止する際に、パッケージ２２の外周と巻取ドラム２０との接触を解除することにより、第２回転速度での正転回転を停止する際に、パッケージ２２と巻取ドラム２０との間に摩擦が生じて、パッケージ２２が損傷することを回避できる。

図６に示されるタイムチャートのうち、時刻ｔ４から時刻ｔ７までのタイムチャートに示された動作が、図５に示すフローチャートのステップＳ３において「Ｎｏ」となった後に、ステップＳ４における動作を実行することに対応する。

上記のように、時刻ｔ５から時刻ｔ６までの間、パッケージ２２を第２回転速度Ｖ２にて正転回転させてパッケージ２２側の糸端に遠心力を付加した後、時刻ｔ７から時刻ｔ８までは、先ほど説明した第１捕捉案内装置３０による糸端の捕捉が再度実行される。すなわち、図６の時刻ｔ７から時刻ｔ８までの間、巻取ユニット１０は、時刻ｔ３から時刻ｔ４までと同様に動作する。

なお、第２捕捉案内装置３４は、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの間（第１捕捉案内装置３０により糸端の捕捉に失敗したとき）に実行された糸端の捕捉動作において捕捉した糸供給部１５側の糸端を捕捉した状態で、時刻ｔ８まで、糸継装置３８に糸端を導入する位置にて待機している。

第１捕捉案内装置による２回目の糸端の捕捉を終了し、吸引捕捉部３３が待機位置に移動した時刻ｔ８において、ユニット制御部１００は、糸監視装置４０から糸有信号を入力しているか否かを判定する。図６に示すように、時刻ｔ８において糸有信号がＯｎ信号となっているので、ユニット制御部１００は、糸有信号を入力したと判定し、第１捕捉案内装置３０による糸端の捕捉に成功したと判定する。

糸有信号を入力したユニット制御部１００は、時刻ｔ８において、糸継装置３８に糸継実行信号を出力する。糸継実行信号を入力した糸継装置３８は、糸継装置３８に導かれた２つの糸端（糸供給部１５側の糸端、糸巻取部１７（パッケージ２２）側の糸端）を糸継ぎして、時刻ｔ１において発生した糸切れを修復する。

糸継装置３８にて糸継ぎ（糸切れの修復）を終了した時刻ｔ９において、ユニット制御部１００は、パッケージ２２を接触位置Ｑ２に移動した状態で、ドラム駆動制御部２１ａに、パッケージ２２を第１回転速度Ｖ１にて正転回転させる駆動信号を出力する。これにより、時刻ｔ９以降に、糸１４をパッケージ２２へと巻き取る巻取動作（パッケージ２２の形成動作）が再度実行される。

なお、図６に示すように、第１捕捉案内装置３０のシャッタ開信号は、パッケージ２２の形成が再開された時刻ｔ９以後の時刻ｔ１０において出力が停止されている。すなわち、糸切れを修復後にパッケージ２２の形成が再開されても、糸継ぎされた糸１４は、しばらくの間、第１捕捉案内装置３０により捕捉されることとなる。

図６に示されるタイムチャートのうち、時刻ｔ７から時刻ｔ８までのタイムチャートに示された動作が、図５に示すフローチャートにおいては、ステップＳ４を実行した後に、ステップＳ２を再度実行することに対応する。
また、時刻ｔ８以降のタイムチャートに示された動作が、図５に示すフローチャートにおいては、ステップＳ２を再度実行してステップＳ３において「Ｙｅｓ」となった後、ステップＳ５及びＳ６を実行することに対応する。

本実施形態においては、図６に示すように、糸切れが発生した後は、最初に、第１捕捉案内装置３０の吸引捕捉部３３の吸引のみによる糸端の捕捉のみが試行される。この結果、図６に示すように、吸引捕捉部３３の２回目の吸引により糸端の捕捉が成功した場合には、パッケージ２２を高速回転させる工程は１回のみ実行されることとなる。

このように、本実施形態においては、吸引による糸端の捕捉の前に無条件にパッケージ２２を高速回転させる従来と比較して、糸切れが発生してからパッケージ２２の形成が再開されるまでの時間を短縮できる。

また、最初の試行により糸巻取部１７側の糸端を捕捉できた場合には、パッケージ２２を高速回転させる工程は省略される。このように、最初の糸端の捕捉により糸巻取部１７側の糸端を捕捉できた場合にパッケージ２２を第２回転速度Ｖ２にて回転させる付加的な動作を実施しないことにより、より迅速に糸継動作を実行できる。その結果、巻取ユニット１０における糸１４の巻取動作が糸切れの発生毎に長時間にわたり停止することを回避して、巻取ユニット１０の運転効率を向上できる。

上記の第１実施形態に係る巻取ユニット１０（自動ワインダ１）における糸端の捕捉の失敗確率及び消費電力（図７では「本実施形態」として示す）と、ダクトの負圧を従来と同じとした巻取ユニットにおける糸端の捕捉の失敗確率と消費電力（図７では「比較例１」として示す）と、ダクトの負圧を低下（本実施形態とほぼ同じ）させたが上記の第２回転速度によるパッケージの回転をさせない場合の糸端の捕捉の失敗確率と消費電力（図７では「比較例２」として示す）と、の比較結果を図７に示す。
図７においては、棒グラフが糸端の捕捉の失敗確率（左目盛）、実線が消費電力（右目盛）を示している。

図７に示すように、本実施形態の巻取ユニット１０においては、第１捕捉案内装置３０による糸端の捕捉の失敗確率は、ダクト１９１の負圧が大きい場合と同等程度低く、かつ、消費電力はダクト１９１の負圧が小さい場合と同等程度に小さくなっている（負圧が大きい場合の消費電力から約１５％低下）。すなわち、上記の巻取ユニット１０においては、パッケージ２２側の糸端の捕捉を確実に行いつつ、巻取ユニット１０（すなわち、自動ワインダ１）のエネルギー効率を向上できる。
尚、上述の負圧の大小は、絶対値の大きさを比較した結果である。

２．第２実施形態
（１）第２実施形態に係る巻取ユニットの概略
上記の第１実施形態に係る巻取ユニット１０おいて、第１捕捉案内装置３０により糸巻取部１７（パッケージ２２）側の糸端の捕捉に成功したか否かは、第１捕捉案内装置３０の吸引捕捉部３３を待機位置へ移動後に、糸有信号を入力したか否かにより判定していた。
しかし、これに限られず、糸（糸端）の有無を検出できる他のセンサにより上記の糸端の捕捉に成功したか否かを判定することもできる。第２実施形態に係る巻取ユニット１０’は、第１捕捉案内装置３０の内部（パイプ部３２の内部）に糸（糸端）が存在するか否かを検出するセンサ（上糸センサ６０（検出部の一例））を備えている。第２実施形態においては、上糸センサ６０にて糸端を検出したか否かに基づいて、第１捕捉案内装置３０が糸端の捕捉に成功したか否かを判定する。

第２実施形態に係る巻取ユニット１０’が上糸センサ６０を備えていることと、第１捕捉案内装置３０による糸端の捕捉に成功したか否かを上糸センサ６０からの出力に基づいて判定すること以外は、第１実施形態に係る巻取ユニット１０とほぼ同様の構成及び機能を有する。
従って、以下においては、上糸センサ６０の構成と、上糸センサ６０に基づいて第１捕捉案内装置３０により糸端の捕捉に成功したか否かを判定する方法とについてのみ説明し、巻取ユニット１０’の他の構成及び動作についての説明は省略する。

（２）上糸センサの構成
以下、上糸センサ６０の構成について、図８〜図１０を用いて説明する。図８は、上糸センサの構成を示す図である。図９は、光透過カバーの構成を示す図である。図１０は、パイプ部の断面図である。
図８に示されるように、上糸センサ６０は、ケース６０１と、投光部６０２と、受光部６０３と、を有する。

ケース６０１は、支持部材６０４により、糸巻取部１７に支持されている。ケース６０１は、投光部６０２及び受光部６０３を支持する。投光部６０２は、発光ダイオード等の発光素子で構成されている。投光部６０２は、パイプ部３２の投光部６０２及び受光部６０３に対向する側に設けられた光透過カバー６０５（図９）に光を照射する。投光部６０２が照射した光は、パイプ部３２の内部に糸１４（糸端）が存在する場合は、当該糸１４（糸端）で反射する。

受光部６０３は、フォトダイオード等の受光素子で構成されている。受光部６０３は、糸１４（糸端）で反射した光を受光し、光量に応じた電流又は電圧の電気信号を出力する。ケース６０１の内部には、図示しない演算部が設けられている。
演算部は、例えば、ＳｏＣなどのカスタムＩＣ中に構成されたシステム又は回路であり、受光部６０３の検出結果に基づいて、第１捕捉案内装置３０による糸巻取部１７側の糸１４（糸端）の捕捉の成否を判断する。具体的には、演算部は、受光部６０３が出力した電気信号を解析してパイプ部３２の内部の糸１４（糸端）の有無を判断する。

演算部は、パイプ部３２の内部の糸１４の有無の判断結果（検出結果）を示す検出信号を、糸捕捉信号としてユニット制御部１００へ出力する。具体的には、演算部は、パイプ部３２の内部に糸１４（糸端）が存在すると判断したら、糸捕捉信号を出力する。一方、パイプ部３２の内部に糸１４（糸端）が存在しないと判断したら、糸捕捉信号を出力しない。

上述のように、パイプ部３２には、図９に示されるように、光透過カバー６０５が設けられている。光透過カバー６０５は、透光性を有する部材（例えば、アクリル又はポリカーボネート等）により形成されている。光透過カバー６０５は、パイプ部３２に設けられた開口部Ｏを塞ぐための部材である。開口部Ｏは、パイプ部３２の壁部を貫通する孔であり、パイプ部３２の先端部側（吸引捕捉部３３側）に配置されている。すなわち、上糸センサ６０は、パイプ部３２の先端部側に位置する糸１４（糸端）を検出する。光透過カバー６０５は、パイプ部３２に揺動可能に取り付けられており、開口部Ｏを開閉可能とされている。

図１０に示されるように、上糸センサ６０の投光部６０２及び受光部６０３は、パイプ部３２のパッケージ幅方向の中央（図１０の仮想線Ｌ１）よりも一方側よりに配置されている。具体的には、投光部６０２及び受光部６０３は、投光部６０２から照射された光の光軸を示す光軸線Ｌ２がパイプ部３２の中心Ｃと交差しないように配置されている。

上糸センサ６０が上記の構成を有することにより、第２実施形態に係る巻取ユニット１０’においては、第１捕捉案内装置３０が糸端を捕捉したことを確実に検出できる。

（３）第２実施形態におけるパッケージ形成動作
以下、上記の上糸センサ６０を備える第２実施形態に係る巻取ユニット１０’における、パッケージ２２の形成動作について、図１１を用いて説明する。図１１は、第２実施形態に係るパッケージの形成動作における、巻取ユニットの各部の動作を示すタイミングチャートである。以下においては、第１実施形態における説明と同様に、時刻ｔ１にて糸有信号が検知されなくなり、糸切れを検知した場合を例にとって説明する。

時刻ｔ１にて糸切れを検知した後、時刻ｔ３において、第１実施形態と同様に、第１捕捉案内装置３０及び第２捕捉案内装置３４による糸端の捕捉（１回目の糸端の捕捉）が開始される。
時刻ｔ３から、１回目の糸端の捕捉の継続時間としてあらかじめ決められていた時間が経過した時刻ｔ４において、ユニット制御部１００は、上糸センサ６０の演算部から糸捕捉信号を入力したか否かを判定する。図１１に示すように、時刻ｔ４において糸捕捉信号を入力しない場合には、ユニット制御部１００は、第１捕捉案内装置３０による糸端の捕捉に失敗したと判定する。

その後、第１実施形態と同様に、ユニット制御部１００は、パッケージ２２を、第２回転速度Ｖ２にて所定の継続時間（例えば、１秒〜１０秒の範囲内）だけ回転させる。

第２実施形態においては、第２回転速度Ｖ２にてパッケージ２２を正転回転中に、ユニット制御部１００は、第１捕捉案内装置３０の吸引捕捉部３３を捕捉位置に維持する。また、第１捕捉案内装置３０のシャッタ開信号を出力したままとし、吸引捕捉部３３にて吸引流を発生させる。すなわち、第２回転速度Ｖ２にてパッケージ２２を回転中においても、第１捕捉案内装置３０は、糸巻取部１７（パッケージ２２）側の糸端を捕捉可能な状態となっている。

パッケージ２２を第２回転速度Ｖ２にて正転回転後の時刻ｔ７以降、ユニット制御部１００は、吸引捕捉部３３を捕捉位置に維持し、かつ、吸引捕捉部３３にて吸引流を発生させた状態にて、糸捕捉信号の入力を監視する。また、時刻ｔ７において、パッケージ２２を糸１４の巻取方向とは逆方向に回転させる。
例えば、図１１に示すように、糸捕捉信号の入力を監視中の時刻ｔ８'において糸捕捉信号の入力を検知すると、ユニット制御部１００は、パッケージ２２の逆回転を停止し、吸引捕捉部３３を待機位置へ移動させる。

吸引捕捉部３３が待機位置へ到達した時刻ｔ９'において、糸有信号が出力され、糸継装置３８が糸継ぎを実行する。第１実施形態と同様に、糸継ぎを完了後の時刻ｔ１０'において糸１４の巻取が再開される。

上記のように、上糸センサ６０により第１捕捉案内装置３０に糸端が捕捉されたか否かを検知することにより、糸監視装置４０に糸１４を通過させるために吸引捕捉部３３を待機位置へ移動させることなく、第１捕捉案内装置３０による糸端の捕捉を確実に検知できる。

また、上糸センサ６０を使用して第１捕捉案内装置３０による糸端の捕捉を検知することにより、２回目以降の糸端の捕捉のための時間を短縮できる。例えば、図１１に示すように、２回目の糸端の捕捉の際に、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの期間（１回目の糸端の捕捉時間）よりも短時間に糸端を捕捉できた場合には、上記の時刻ｔ８'は、第１実施形態における時刻ｔ８よりも前の時間となる。
そして、時刻ｔ８よりも前の時刻ｔ８'に吸引捕捉部３３を待機位置へ移動すれば、第１実施形態の場合よりも短時間に２回目（以降）の糸端の捕捉を完了できる（第１実施形態においては、２回目以降の糸端の捕捉にかかる時間も、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの間に相当する時間（１回目の糸端の捕捉にかかる時間）にて一定となる）。

なお、上糸センサ６０を有する第２実施形態に係る巻取ユニット１０'を、第１実施形態にて説明した図６に示すタイムチャートに従って動作させることもできる。すなわち、第２実施形態に係る巻取ユニット１０'において、パッケージ２２を第２回転速度Ｖ２にて正転回転させている間に、吸引捕捉部３３を待機位置に移動させてもよいし、及び／又は、吸引捕捉部３３における吸引流の発生を停止させてもよい。

３．第３実施形態
（１）第３実施形態に係る巻取ユニットの概略
上記の第１実施形態に係る巻取ユニット１０、及び、第２実施形態に係る巻取ユニット１０'は、綾振溝が設けられた巻取ドラム２０の外周とパッケージ２２の外周とを接触させた状態で、巻取ドラム２０を回転することにより、パッケージ２２に糸１４をトラバースさせながら巻き取ることが可能な装置であった。
しかし、第１実施形態及び第２実施形態において説明した巻取ユニットの動作は、図１１に示す、第３実施形態に係るアームトラバース式の巻取ユニット１０''に対しても適用できる。
第３実施形態に係る巻取ユニット１０''は、糸巻取部１７'の構成が第１実施形態及び第２実施形態の糸巻取部１７と異なっている以外は、これらの実施形態の巻取ユニット１０、１０'と同様の構成及び機能を有する。従って、以下では、糸巻取部１７'の構成について簡単に説明し、他の構成などについては説明を省略する。

（２）糸巻取部の構成
以下、第３実施形態における巻取ユニット１０''の構成を、図１２を用いて説明する。図１２は、第３実施形態に係る巻取ユニットの構成を示す図である。以下においては、特に、糸巻取部１７'の構成について説明する。
糸巻取部１７'は、クレードル１８’と、接触ローラ２０’と、トラバース装置７０’と、を有する。クレードル１８’は、パッケージ２２’を着脱可能に支持する部材である。クレードル１８’は、回動軸Ａ２を中心に回動可能に構成されている。クレードル１８’は、パッケージ２２’への糸１４の巻取に伴うパッケージ２２’の糸層径の増大を、クレードル１８’が回動することによって吸収する。

クレードル１８’には、パッケージ駆動モータ２１’が取り付けられている。パッケージ駆動モータ２１’は、パッケージ２２’を回転駆動して、パッケージ２２’に糸１４を巻き取る。パッケージ駆動モータ２１’の動作は、パッケージ駆動制御部２１ａ’により制御される。パッケージ駆動制御部２１ａ’は、ユニット制御部１００からの運転信号を受けてパッケージ駆動モータ２１’の運転及び停止を制御する。

接触ローラ２０’は、パッケージ２２’の周面に接触して、パッケージ２２’の回転に従って従動回転する。

トラバース装置７０'は、クレードル１８'の近傍に設けられ、トラバースアーム７０ａ'の先端に引っ掛けた糸１４をトラバースする装置である。具体的には、トラバース装置７０'は、トラバースアーム７０ａ'の先端を、接触ローラ２０'の長さ方向に沿って、左右方向に往復運動させることにより、糸１４を接触ローラ２０'の長さ方向に沿ってトラバースできる。

パッケージ２２'の外周を接触ローラ２０'に接触させてパッケージ２２'を回転させつつ、トラバース装置７０'によりトラバースアーム７０ａ'の先端に引っ掛けた糸１４をトラバースすることにより、パッケージ２２'を形成できる。

第３実施形態に係る巻取ユニット１０''において、ユニット制御部１００は、パッケージ２２’を第２回転速度Ｖ２にて高速回転する際には、上記のリフトアップ機構５０（のソレノイドバルブ５０３ｃ）に対して、パッケージ２２'を非接触位置Ｑ１に移動するよう指令する。
これにより、第３実施形態に係る巻取ユニット１０''においては、パッケージ２２'は、接触ローラ２０'に接触しない状態で第２回転速度Ｖ２にて高速回転する。

４．第４実施形態
上記の第３実施形態に係る巻取ユニット１０''においては、パッケージ２２’をパッケージ駆動モータ２１'にて回転させて糸１４の巻取が実行されていた。
しかし、これに限られず、クレードル１８'にパッケージ駆動モータ２１'を取り付けることに代えて、接触ローラ２０'にパッケージ駆動モータを取り付けてもよい。この場合、接触ローラ２０'とパッケージ２２'の外周とを接触させた状態で、パッケージ駆動モータを回転させて接触ローラ２０'を回転駆動しつつ、接触ローラ２０'に沿って糸１４をトラバースさせることで、パッケージ２２'に糸１４を巻き取ることができる。
上記のような、接触ローラ２０'を回転駆動するような第４実施形態に係る巻取ユニット１０'''に対しても、上記の第１実施形態〜第３実施形態にて説明した動作を適用できる。

５．実施形態の共通事項
上記第１〜第４実施形態は、下記の構成及び機能を共通に有している。
第１〜第４実施形態に係る巻取ユニット１０、１０’、１０’’、１０’’’（糸巻取機の一例）は、糸供給部１５（糸供給部の一例）と、糸巻取部１７、１７’（糸巻取部の一例）と、糸継装置３８（糸継装置の一例）と、第１捕捉案内装置３０（糸捕捉案内装置の一例）と、ユニット制御部１００（制御部の一例）と、を備える。糸供給部１５は、糸１４（糸の一例）を供給する。糸巻取部１７、１７’は、第１回転速度Ｖ１（第１回転速度の一例）にて正転回転して、糸供給部１５から引き出された糸１４を巻き取って、パッケージ２２、２２'（パッケージの一例）を形成する。糸継装置３８は、糸供給部１５側の糸端とパッケージ２２、２２'側の糸端との糸継ぎを行う。第１捕捉案内装置３０は、パッケージ２２、２２'側の糸端を、パイプ部３２（管部の一例）内に負圧吸引することにより捕捉し、糸継装置３８に当該捕捉した糸端を導く。
ユニット制御部１００は、糸継装置３８に糸端を導く際に、パッケージ２２、２２'側の糸端を捕捉することに失敗したら、糸巻取部１７、１７'に指示されたパッケージ２２、２２'を、糸１４の１分あたりの巻取距離にて８００ｍ相当以上の第２回転速度Ｖ２（第２回転速度の一例）にて正転回転させる。

上記の巻取ユニット１０、１０’、１０’’、１０’’’においては、第１捕捉案内装置３０によりパッケージ２２、２２'側の糸端の捕捉に失敗した場合に、糸巻取部１７、１７'に支持されたパッケージ２２、２２'を、１分あたりの巻取距離にて８００ｍ相当以上の第２回転速度Ｖ２にて回転させる。これにより、第１捕捉案内装置３０による糸端を捕捉する負圧力がエネルギー消費を抑えた弱い負圧力であっても、パッケージ２２、２２'側の糸端を確実に捕捉できる。この結果、巻取ユニット１０、１０’、１０’’、１０’’’のエネルギー効率を向上できる。

また、エネルギー消費を抑えた弱い負圧力によりパッケージ２２、２２'側の糸端の捕捉ができる場合には、パッケージ２２、２２'を高速に正回転させるような付加的な動作を実施することなく、短時間に糸端の捕捉を終了できる。その結果、巻取ユニット１０、１０’、１０’’、１０’’’の巻取動作が、糸切れの発生毎に長時間にわたり停止することを回避して、運転効率とエネルギー効率を向上できる。

６．他の実施形態
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態及び変形例は必要に応じて任意に組み合せ可能である。
例えば、上記の第１実施形態〜第４実施形態は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜組み合わせることができる。また、上記の図５のフローチャートなどを用いて説明した、巻取ユニット１０、１０’、１０’’、１０’’’（自動ワインダ１）の各処理の順番及び／又は処理の内容を、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更することができる。

上記実施形態において、糸監視装置４０に設けられた光学式のセンサにより糸１４の状態を監視する形態を一例に説明した。しかし、糸監視装置４０のセンサは、例えば、静電容量式であってもよい。この場合、糸監視装置４０では、静電容量の変化に基づいて糸欠陥を検出する。

上記実施形態において、張力付与装置２７がゲート式である形態を一例に説明した。しかし、張力付与装置２７は、例えばディスク式のものであってもよい。

上記実施形態において、糸継装置３８がスプライサ装置である形態を一例に説明した。しかし、糸継装置３８は、例えば機械式のノッタ等であってもよい。

上記実施形態において、糸道を走行する糸１４を検出する検出部が糸監視装置４０（クリアラ）である形態を一例に説明した。しかし、糸道を走行する糸１４を検出する検出部は、これに限定されない。検出部は、糸監視装置４０とは別に設けられてもよい。

上記実施形態において、第１捕捉案内装置３０のパイプ部３２に光透過カバー６０５が揺動可能に設けられている形態を一例に説明した。しかし、光透過カバー６０５は、開口部Ｏを閉じる構成であれば、揺動可能（開口部Ｏを開閉可能）に設けられていなくてもよい。

本発明は、供給された糸を巻き取ってパッケージを製造する糸巻取機に広く適用できる。

１ 自動ワインダ
１０、１０'、１０''、１０''' 巻取ユニット
１４ 糸
１５ 糸供給部
１６ 給糸ボビン
１７、１７' 糸巻取部
１８、１８' クレードル
Ａ２ 回動軸
１９ 負圧源
１９１ ダクト
１９３ 負圧発生装置
２０ 巻取ドラム
２０' 接触ローラ
２１ ドラム駆動モータ
２１' パッケージ駆動モータ
２１ａ ドラム駆動制御部
２１ａ' パッケージ駆動制御部
２２、２２' パッケージ
２５ 解舒補助装置
２６ 規制部材
２７ 張力付与装置
３０ 第１捕捉案内装置
３１ 軸部
３２ パイプ部
３３ 吸引捕捉部
３４ 第２捕捉案内装置
３５ 軸部
３６ パイプ部
３７ 吸引捕捉部
３８ 糸継装置
４０ 糸監視装置
４１ カッタ
５０ リフトアップ機構
５０１ 回転プレート
５０１ａ 回動軸
５０１ｂ 角度センサ
５０２ スプリング
５０３ エアシリンダ
５０３ａ ピストン
５０３ｂ 軸
５０３ｃ ソレノイドバルブ
６０ 上糸センサ
６０１ ケース
６０２ 投光部
６０３ 受光部
６０４ 支持部材
６０５ 光透過カバー
Ｏ 開口部
７０' トラバース装置
７０ａ' トラバースアーム
１００ ユニット制御部
１２ 機台制御装置
１２ａ ディスプレイ
１２ｂ 入力インターフェース
１３ 玉揚装置
Ｖ１ 第１回転速度
Ｖ２ 第２回転速度

Claims (12)

1. 糸を供給する糸供給部と、
   第１回転速度にて正転回転して前記糸供給部から供給された前記糸を巻き取ってパッケージを形成する糸巻取部と、
   前記糸供給部側の糸端と前記パッケージ側の糸端との糸継ぎを行う糸継装置と、
   前記パッケージ側の糸端を、管部内に負圧吸引することにより捕捉し、前記糸継装置に当該捕捉した糸端を導く糸捕捉案内装置と、
   前記糸継装置に前記糸端を導く際に、前記パッケージ側の糸端を捕捉することに失敗したら、前記糸巻取部に支持されたパッケージを前記糸の１分あたりの巻取距離にて８００ｍ相当以上の第２回転速度にて正転回転させる制御部と、
   を備える、糸巻取機。
2. 前記パッケージの外周と接触して回転することにより、前記パッケージに駆動力を付与し従動回転させる接触ローラをさらに備え、
   前記制御部は、前記第２回転速度での正転回転を停止するときに、前記パッケージの外周と前記接触ローラとの接触を解除する、
   請求項１に記載の糸巻取機。
3. 前記接触ローラは、前記パッケージを従動回転中に、前記パッケージの表面において一定の幅で前記糸供給部から供給された糸をトラバースするための綾振溝を有する、請求項２に記載の糸巻取機。
4. 前記第２回転速度は、前記糸の１分あたりの巻取距離にて１０００ｍ以上である、請求項１〜３のいずれかに記載の糸巻取機。
5. 前記第２回転速度は、前記糸の１分あたりの巻取距離にて１３００ｍ以上、１５００ｍ未満である、請求項１〜４のいずれかに記載の糸巻取機。
6. 前記第２回転速度での正転回転の継続時間は、１秒以上１０秒以下である、請求項１〜５のいずれかに記載の糸巻取機。
7. 前記糸捕捉案内装置の前記管部に接続されたダクトと、前記ダクトを所定の負圧とする負圧発生装置と、をさらに備える、請求項１〜６のいずれかに記載の糸巻取機。
8. 前記負圧発生装置はブロア装置である、請求項７に記載の糸巻取機。
9. 前記糸端を前記糸捕捉案内装置の前記管部内に吸引したか否かを検出する検出部をさらに備える、請求項７又は８に記載の糸巻取機。
10. 前記パッケージを前記第２回転速度にて正転回転させるときの加速度は、前記第１回転速度にて正転回転させるときの加速度よりも大きい、請求項１〜９のいずれかに記載の糸巻取機。
11. 前記パッケージの外周と接触して回転することにより、前記パッケージに駆動力を付与し従動回転させる接触ローラをさらに備え、
    前記制御部は、前記パッケージを前記第２回転速度にて正転回転させるときに、前記パッケージの外周と前記接触ローラとの接触圧を、前記第１回転速度にて正転回転させるときの接触圧よりも高くする、
    請求項１〜１０のいずれかに記載の糸巻取機。
12. 前記接触ローラは、前記パッケージを従動回転中に、前記パッケージの表面において一定の幅で前記糸供給部から供給された糸をトラバースするための綾振溝を有する、請求項１１に記載の糸巻取機。

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