JP2021138509A - 糸巻取機、当接判定方法、及び当接判定プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】パッケージがタッチローラに当接したことを判定する。【解決手段】ワインダユニット１０は、コーン型の巻取ボビン２２に糸２０を巻き取ってコーン型のパッケージ３０を形成する。ワインダユニット１０は、第１ボビン保持部Ｂ１によってクレードル２３を支持するクレードル２３と、第１ボビン保持部Ｂ１を回転させることによって巻取ボビン２２を回転させるパッケージ駆動モータ４１と、パッケージ３０の外周面に当接することによって従動回転するタッチローラ２９と、パッケージ３０の大径側パッケージ周速と小径側パッケージ周速とを取得するパッケージ周速取得部５１と、タッチローラ周速を取得するタッチローラ周速取得部５２と、タッチローラ周速が小径側パッケージ周速以上大径側パッケージ周速以下の場合に、パッケージ３０がタッチローラ２９に当接したと判定するタッチ判定部５３と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、糸巻取機、当接判定方法、及び当接判定プログラムに関する。

例えば、特許文献１には、ボビンに糸を巻き取ってパッケージを形成する糸巻取機が記載されている。この糸巻取機では、パッケージの外周面をタッチローラに押し付けることにより、パッケージの形状を整えること等が行われている。また、このような糸巻取機では、糸の巻き取り開始時においてボビンの外周面とタッチローラの外周面との間に僅かな隙間が設けられるようにボビンを設置し、ボビンに糸が巻き取られてパッケージが形成されるに伴ってパッケージの外周面をタッチローラの外周面に当接させることが行われている。

特開２０１９−５９６０１号公報

例えば、特許文献１に記載された糸巻取機では、タッチローラに当接するパッケージの当接姿勢を判定している。このパッケージの当接姿勢を判定するため、糸巻取機では、パッケージがタッチローラに当接した状態であることを判定する必要がある。そこで、本発明は、パッケージがタッチローラに当接したことを判定可能な糸巻取機、当接判定方法、及び当接判定プログラムを提供することを目的とする。

本発明は、コーン型のボビンに糸を巻き取ってコーン型のパッケージを形成する糸巻取機であって、ボビンを保持するボビン保持部によってボビンを回転可能に支持するクレードルと、クレードルに取り付けられ、ボビン保持部と相対回転不能に連結された回転軸を有してボビン保持部を回転させることによってボビンを回転させる駆動部と、パッケージの外周面に当接することによって、パッケージの回転に伴って従動回転するタッチローラと、パッケージの外周面の大径側端部における周速である大径側パッケージ周速とパッケージの外周面の小径側端部における周速である小径側パッケージ周速とを取得するパッケージ周速取得部と、タッチローラの外周面の周速であるタッチローラ周速を取得するタッチローラ周速取得部と、タッチローラ周速が小径側パッケージ周速以上大径側パッケージ周速以下の場合に、パッケージがタッチローラに当接したと判定するタッチ判定部と、を備える。

この糸巻取機においては、パッケージがタッチローラに当接すると、タッチローラがパッケージの回転によって従動回転するため、タッチローラの周速がパッケージの周速と同じとなる。ここで、この糸巻取機は、コーン型のパッケージを形成する。パッケージの外周面とタッチローラの外周面とは、一点で接触する。以下、このパッケージとタッチローラとが当接する点をドライブポイントという。このドライブポイントは、パッケージの外周面の大径側端部の位置とパッケージの外周面の小径側端部の位置との間のいずれかに位置する。回転するコーン型のパッケージがタッチローラに当接している場合、ドライブポイントがパッケージの外周面の大径側端部に位置しているときと、ドライブポイントがパッケージの外周面の小径側端部に位置しているときとではタッチローラの周速が異なる。このように、パッケージの回転速度が一定であっても、タッチローラに当接するパッケージの当接部位に応じて、タッチローラの周速が変化する。このため、糸巻取機において、パッケージ周速取得部は、パッケージの外周面において最も周速が速い大径側パッケージ周速と、最も周速が遅い小径側パッケージ周速とを取得する。そして、タッチ判定部は、タッチローラ周速が小径側パッケージ周速以上大径側パッケージ周速以下の場合に、パッケージがタッチローラに当接したと判定する。このように、糸巻取機は、コーン型のパッケージを形成する場合において、パッケージがタッチローラに当接したことを判定できる。

糸巻取機において、タッチ判定部は、タッチローラ周速が小径側パッケージ周速以上大径側パッケージ周速以下の状態が、予め定められた判定時間以上継続した場合に、パッケージがタッチローラに当接したと判定してもよい。この場合、糸巻取機は、パッケージがタッチローラに安定した状態で当接している場合に、パッケージがタッチローラに当接したと判定できる。

糸巻取機において、パッケージ周速取得部は、ボビンの形状及びパッケージの回転速度に基づいて、大径側パッケージ周速及び小径側パッケージ周速を演算によって導出してもよい。この場合、糸巻取機は、ボビンの形状及びパッケージの回転速度に基づいて、大径側パッケージ周速及び小径側パッケージ周速を精度よく算出し、取得できる。

糸巻取機は、タッチローラに当接するパッケージの当接姿勢を判定する姿勢判定部を更に備え、パッケージ周速取得部は、ボビンの回転軸方向における予め定められた位置でのパッケージの外周面の周速である基準パッケージ周速を更に取得し、姿勢判定部は、タッチ判定部によってパッケージがタッチローラに当接したと判定された後、基準パッケージ周速とタッチローラ周速とを比較することにより、当接姿勢を判定してもよい。

ここで、上述したように、タッチローラに当接するパッケージの当接部位に応じて、タッチローラの周速が変化する。このため、姿勢判定部は、パッケージの外周面における予め定められた位置での基準パッケージ周速と、タッチローラの周速とを比較することで、パッケージのどの部位がタッチローラに当接しているか、すなわち、パッケージの当接姿勢を判定できる。このように、糸巻取機は、タッチローラに当接するパッケージの当接姿勢を判定することができる。

糸巻取機は、糸が引っ掛けられる糸ガイド部を移動させることによりパッケージに巻き取られる糸をトラバースするトラバース装置と、パッケージによって巻き取られる糸の巻取方向の糸速を検出する糸速検出部を更に備え、姿勢判定部は、更に、タッチ判定部によってパッケージがタッチローラに当接したと判定された後、糸速とタッチローラ周速との差の時間的変化に基づいて、当接姿勢を判定してもよい。

ここで、例えば、パッケージの大径側端部がタッチローラに当接している場合（すなわち、小径側端部はタッチローラから浮いている状態）、糸が巻き取られるに従ってパッケージとタッチローラとの間の糸の層（糸の量）が増加する。ボビン及びパッケージがコーン型であり、大径側と小径側とでは周速が異なるため、パッケージの外周面とタッチローラの外周面とは一点（ドライブポイント）で接する。そして、糸の層の増加に伴って、パッケージの外周面とタッチローラとが当接するドライブポイントは、パッケージ外周面の中央位置（回転軸方向の中央位置）に向けて移動する。このドライブポイントの移動の速さは、パッケージとタッチローラとの隙間が糸によって埋められる速さによって変化する。すなわち、例えば、パッケージの大径側端部がタッチローラに当接した状態とする。この状態で、パッケージとタッチローラとの隙間が広い場合（パッケージの小径側端部とタッチローラ外周面との隙間が広い場合）は、パッケージとタッチローラとの隙間が狭い場合（パッケージの小径側端部とタッチローラ外周面との隙間が狭い場合）と比べて、ドライブポイントの移動が遅い。また、糸はパッケージの大径側端部と小径側端部との間でトラバースされながら巻き取られているため、パッケージ外周面の中央位置の周速とは、糸速（糸の平均の走行速度）となる。このため、ドライブポイントがパッケージ外周面の中央位置付近まで移動した場合、タッチローラの周速は、パッケージ外周面の中央位置での周速とほぼ同じとなる。すなわち、タッチローラの周速が、糸速とほぼ同じとなる。このように、パッケージに糸が巻き取られるに従って、タッチローラの周速が糸速に収束する。また、タッチローラの周速が糸速に収束するときの速さは、パッケージとタッチローラとの隙間の大きさ、すなわち、タッチローラの回転軸に対するボビン（パッケージ）の回転軸の傾斜の状態によって変化する。従って、姿勢判定部は、糸速とタッチローラの周速との差の時間的変化に基づいて、タッチローラに対するボビン（パッケージ）の傾斜の状態、すなわち、タッチローラに対するパッケージの当接姿勢を判定することができる。

糸巻取機は、姿勢判定部によって判定された当接姿勢が予め定められた報知対象の当接姿勢であるか否かを判定する報知判定部と、報知判定部によって報知対象の当接姿勢であると判定された場合に報知を行う報知部と、を更に備えていてもよい。この場合、糸巻取機のオペレータは、報知部の報知結果に基づいてパッケージの当接姿勢を把握できる。そして、オペレータは、パッケージの当接姿勢を調整する、或いは糸の巻き取りを停止させる等の対応が可能となる。

糸巻取機は、報知対象の当接姿勢を入力する報知姿勢入力部を更に備え、報知判定部は、予め定められた報知対象の当接姿勢として、報知姿勢入力部によって入力された報知対象の当接姿勢を用いてもよい。この場合、糸巻取機のオペレータは、報知対象の当接姿勢を報知姿勢入力部を用いて設定することができる。そして、糸巻取機のオペレータは、例えば、巻き取る糸の種類等に応じて報知対象の当接姿勢を切り替えることができる。

本発明は、コーン型のボビンを保持するボビン保持部によってボビンを回転可能に支持するクレードルと、クレードルに取り付けられ、ボビン保持部と相対回転不能に連結された回転軸を有してボビン保持部を回転させることによってボビンを回転させ、ボビンに糸を巻き取ってコーン型のパッケージを形成する駆動部と、パッケージの外周面に当接することによって、パッケージの回転に伴って従動回転するタッチローラと、を備える糸巻取機において実行される当接判定方法であって、パッケージの外周面の大径側端部における周速である大径側パッケージ周速とパッケージの外周面の小径側端部における周速である小径側パッケージ周速とを取得するパッケージ周速取得ステップと、タッチローラの外周面の周速であるタッチローラ周速を取得するタッチローラ周速取得ステップと、タッチローラ周速が小径側パッケージ周速以上大径側パッケージ周速以下の場合に、パッケージがタッチローラに当接したと判定するタッチ判定ステップと、を含む。

この当接判定方法においても、上記糸巻取機と同様に、タッチローラ周速が小径側パッケージ周速以上大径側パッケージ周速以下の場合に、パッケージがタッチローラに当接したと判定する。これにより、この当接判定方法によれば、コーン型のパッケージを形成する場合において、パッケージがタッチローラに当接したことを判定できる。

当接判定方法は、ボビンの外周面とタッチローラの外周面との間に隙間が設けられた状態となるように、ボビン保持部にボビンを保持させるボビン設置ステップを更に含み、糸巻取機は、ボビンの外周面とタッチローラの外周面との間に隙間が設けられた状態で、駆動部を駆動させて糸の巻き取りを開始してもよい。これにより、ボビンがタッチローラから離間した状態で、糸の巻き取りを開始できる。

本発明に係る当接判定プログラムは、コーン型のボビンを保持するボビン保持部によってボビンを回転可能に支持するクレードルと、クレードルに取り付けられ、ボビン保持部と相対回転不能に連結された回転軸を有してボビン保持部を回転させることによってボビンを回転させ、ボビンに糸を巻き取ってコーン型のパッケージを形成する駆動部と、パッケージの外周面に当接することによって、パッケージの回転に伴って従動回転するタッチローラと、を備える糸巻取機において、パッケージの外周面の大径側端部における周速である大径側パッケージ周速とパッケージの外周面の小径側端部における周速である小径側パッケージ周速とを取得するパッケージ周速取得処理と、タッチローラの外周面の周速であるタッチローラ周速を取得するタッチローラ周速取得処理と、タッチローラ周速が小径側パッケージ周速以上大径側パッケージ周速以下の場合に、パッケージがタッチローラに当接したと判定するタッチ判定処理と、をコンピュータに実行させる。

この当接判定プログラムにおいても、上記糸巻取機と同様に、タッチローラ周速が小径側パッケージ周速以上大径側パッケージ周速以下の場合に、パッケージがタッチローラに当接したと判定する。これにより、この当接判定プログラムによれば、コーン型のパッケージを形成する場合において、パッケージがタッチローラに当接したことを判定できる。

本発明によれば、パッケージがタッチローラに当接したことを判定できる。

図１は、実施形態に係るワインダユニットを備える自動ワインダの正面図である。 図２は、ワインダユニットの概略的な構成を示した模式図及びブロック図である。 図３は、ワインダユニットのトラバース装置の近傍を拡大して示す左側面図である。 図４は、タッチローラが巻取ボビンに対して離間した状態で設置された様子を示す模式図である。 図５（ａ）は、パッケージがタッチローラに当接した状態を示す模式図である。図５（ｂ）は、巻取ボビンの形状を示す模式図である。 図６（ａ）は、パッケージの大径側端部がタッチローラに当接した状態を示す模式図である。図６（ｂ）は、パッケージの中央位置がタッチローラに当接した状態を示す模式図である。図６（ｃ）は、パッケージの小径側端部がタッチローラに当接した状態を示す模式図である。 図７（ａ）は、パッケージの大径側端部がタッチローラに当接した状態を示す模式図である。図７（ｂ）は、パッケージの小径側端部がタッチローラに当接した状態を示す模式図である。 図８は、タッチローラ周速の時間変化を示すグラフである。 図９は、当接判定プログラムを示すブロック図である。

以下、本発明に係る糸巻取機、当接判定方法、及び当接判定プログラムの実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図１を参照して、本実施形態のワインダユニット（糸巻取機）１０を備える自動ワインダ１の全体的な構成について説明する。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。

図１に示されるように、自動ワインダ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。各ワインダユニット１０は、給糸ボビン２１から解舒された糸２０をトラバースしながら巻取ボビン（ボビン）２２（図２参照）に巻き取り、パッケージ３０を形成する。なお、トラバースとは、巻かれる糸に往復運動を与えることを意味する。パッケージ３０は、綾巻きパッケージである。

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（満管）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、当該ワインダユニット１０から満巻のパッケージ３０を排出させると共に、当該ワインダユニット１０に空ボビン（空の巻取ボビン２２）を供給する。

機台制御装置９０は、設定部（報知姿勢入力部）９１と、表示部９２と、スピーカ９３とを備えている。設定部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。オペレータが設定部９１に入力する所定の設定値には、糸２０を巻き取る巻取ボビン２２の種類（形状）を特定するためのボビン情報が含まれている。なお、ボビン情報は、使用する巻取ボビン２２の種類をオペレータが直接入力することによって特定されることに限定されない。例えば、巻き取る糸２０の種類によって使用される巻取ボビン２２の種類が決定される場合、ボビン情報は、オペレータが入力した糸２０の種類から特定されてもよい。

また、設定部９１は、報知対象の当接姿勢の入力を受け付ける。この報知対象の当接姿勢は、オペレータによって入力される。設定部９１は、オペレータが入力した報知対象の当接姿勢を各ワインダユニット１０に対して設定する。報知対象の当接姿勢については後述する。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。なお、表示部９２がタッチパネルで構成され、設定部９１が表示部９２に含まれていてもよい。スピーカ９３は、後述する報知指示部５６からの指示に基づいて音を出力することによってオペレータに報知を行う。

次に、図２を参照して、ワインダユニット１０の構成を具体的に説明する。各ワインダユニット１０は、図２に示されるように、巻取ユニット本体１７と、ユニット制御部５０と、を主要な構成として備えている。

ユニット制御部５０は、例えば、ＣＰＵと、ＲＡＭと、ＲＯＭと、Ｉ／Ｏポートと、通信ポートと、を備えて構成されている。上記ＲＯＭには、巻取ユニット本体１７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。Ｉ／Ｏポート及び通信ポートには、巻取ユニット本体１７が備える各部（詳細は後述）及び機台制御装置９０が接続されており、制御情報等の通信ができるように構成されている。これにより、ユニット制御部５０は、巻取ユニット本体１７が備える各部の動作を制御することができる。

巻取ユニット本体１７は、給糸ボビン２１とタッチローラ２９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、糸継装置１４と、光電式定長装置（糸速検出部）１５と、糸監視装置１６と、を有している。巻取ユニット本体１７の下部には、給糸部１１が設けられている。給糸部１１は、図略のボビン搬送システムによって搬送されてきた給糸ボビン２１を所定の位置に保持できるように構成されている。

糸解舒補助装置１２は、給糸ボビン２１の芯管に被さる規制部材４０を給糸ボビン２１からの糸２０の解舒と連動して下降させることにより、給糸ボビン２１からの糸２０の解舒を補助する。規制部材４０は、給糸ボビン２１から解舒された糸２０の回転と遠心力によって給糸ボビン２１上部に形成された糸２０のバルーンに接触し、糸２０の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。規制部材４０の近傍には給糸ボビン２１のチェース部を検出するための図略のセンサが設けられている。このセンサがチェース部の下降を検出すると、糸解舒補助装置１２は、チェース部の下降に追従して規制部材４０を例えばエアシリンダ（図示せず）によって下降させる。

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。テンション付与装置１３としては、例えば、固定の櫛歯に対して可動の櫛歯を配置するゲート式の装置を用いることができる。可動の櫛歯は、固定の櫛歯に対して噛合せ状態又は解放状態になるように、ロータリ式のソレノイドにより回動される。なお、テンション付与装置１３としては、上記ゲート式の装置以外にも、例えば、ディスク式の装置を採用することができる。

糸継装置１４は、糸監視装置１６が糸欠陥を検出して行う糸切断時、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からの下糸と、パッケージ３０からの上糸とを糸継ぎする。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、機械式のノッター、又は、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。

光電式定長装置１５は、巻取ボビン（ボビン）２２又はパッケージ３０に巻き取られる糸２０の巻取方向の糸２０の糸速を検出する。ここで、糸２０の巻取方向とは、巻取ボビン２２又はパッケージ３０に巻き取られることによって、巻取ボビン２２又はパッケージ３０に向って糸２０が進む方向である。すなわち、糸２０の巻取方向とは、後述するトラバース装置７０によってトラバースされる糸２０のトラバース方向に交差する方向である。

光電式定長装置１５は、例えば、非接触の光電式の定長装置であって、糸２０の走行速度である糸速を糸２０に触れることなく検出する。具体的には、光電式定長装置１５は、糸２０を受光素子上に投影し、その投影された糸２０が走行する際に生じる光電流の変化をいわゆる空間フィルタ原理を用いて処理することにより、巻取ボビン２２又はパッケージ３０に巻き取られる糸２０の糸速を検出してもよい。

糸監視装置１６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５９と、を備えている。アナライザ５９は、ユニット制御部５０内に設けられている。但し、糸監視装置１６のアナライザ５９は、ユニット制御部５０内に設けられることに限定されない。アナライザ５９は、ヘッド４９の近傍に設けられていてもよい。糸監視装置１６は、上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。ヘッド４９の近傍には、糸監視装置１６が糸欠陥を検出したときに直ちに糸２０を切断するカッター３９が設けられている。

糸継装置１４の下側には、下糸の糸端を捕捉して糸継装置１４に案内する下糸捕捉部材２５が設けられている。糸継装置１４の上側には、上糸の糸端を捕捉して糸継装置１４に案内する上糸捕捉部材２６が設けられている。下糸捕捉部材２５は、下糸パイプアーム３３と、この下糸パイプアーム３３の先端に形成された下糸吸引口３２と、を備えている。上糸捕捉部材２６は、上糸パイプアーム３６と、この上糸パイプアーム３６の先端に形成された上糸吸引口３５と、を備えている。

下糸パイプアーム３３と上糸パイプアーム３６とは、それぞれ軸３４及び軸３７を中心に回動可能に構成されている。下糸パイプアーム３３及び上糸パイプアーム３６には、適宜の負圧源がそれぞれ接続されている。下糸パイプアーム３３は、下糸吸引口３２に吸引流を発生させて、下糸の糸端を吸引捕捉できるように構成されている。上糸パイプアーム３６は、上糸吸引口３５に吸引流を発生させて、上糸の糸端を吸引捕捉できるように構成されている。下糸パイプアーム３３及び上糸パイプアーム３６には、その基端側にシャッタ（図示せず）がそれぞれ設けられている。各シャッタは、ユニット制御部５０からの信号に応じて開閉される。これにより、下糸吸引口３２及び上糸吸引口３５からの吸引流の停止及び発生が制御される。

巻取ユニット本体１７は、巻取ボビン２２を着脱可能且つ回転可能に支持するクレードル２３と、巻取ボビン２２の外周面又はパッケージ３０の外周面に接触して回転可能なタッチローラ２９と、を更に備えている。巻取ボビン２２は、両端の径が異なるコーン型（円錐型）の形状を有している。巻取ユニット本体１７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７０をクレードル２３の近傍に備えている。巻取ユニット本体１７は、トラバース装置７０によって糸２０をトラバースしながら糸２０を巻取ボビン２２又はパッケージ３０に巻き取る。トラバース箇所のやや上流には、ガイドプレート２８が設けられている。ガイドプレート２８は、上流側の糸２０をトラバース箇所へと案内する。ガイドプレート２８の更に上流には、セラミック製のトラバース支点部２７が設けられている。トラバース装置７０は、このトラバース支点部２７を支点として、図２の矢印に示す方向に糸２０をトラバースさせる。

巻取ユニット本体１７は、トラバース装置７０によって糸２０をトラバースしながら、コーン型の巻取ボビン２２に糸２０を巻き取らせてコーン型のパッケージ３０を形成する。

具体的には、トラバース装置７０は、図２及び図３に示されるように、トラバース駆動モータ７６と、出力軸７７と、トラバースアーム７４とを備えている。なお、図３は、タッチローラ２９の軸方向に見た図である。パッケージ３０の巻取方向の回転は、図３において時計回りであり、パッケージ３０の反巻取方向の回転は、図３において反時計回りである。

トラバース駆動モータ７６は、トラバースアーム７４を駆動するモータであって、サーボモータ等により構成されている。トラバース駆動モータ７６の動作は、ユニット制御部５０により制御されている。トラバース駆動モータ７６は、ステップモータ又はボイスコイルモータ等の他のモータであってもよい。トラバースアーム７４の先端部には、例えば糸２０が引っ掛けられるフック形状の糸ガイド部７３が形成されている。トラバースアーム７４は、糸ガイド部７３によって糸２０を案内できる。トラバース装置７０は、糸ガイド部７３が糸２０を案内した状態でトラバースアーム７４を往復旋回運動させる（糸ガイド部７３を移動させる）ことにより、パッケージ３０に巻き取られる糸２０をトラバースさせることができる。

トラバース駆動モータ７６の動力は、出力軸７７を介して、トラバースアーム７４の基端部に伝達されている。トラバース駆動モータ７６のロータが正逆回転することで、トラバースアーム７４が図３の紙面垂直方向（図２の左右方向（パッケージ３０の巻幅方向））に往復旋回運動を行う。なお、図３におけるトラバースアーム７４は、トラバースの端部における位置を示している。

タッチローラ２９は、パッケージ３０の外周面に当接することによって、パッケージ３０の回転に伴って従動回転する。タッチローラ２９は、両端の径が同一の円柱型の形状を有している。タッチローラ２９には、パッケージ３０の外周面が押し付けられている。タッチローラ２９は、パッケージ３０の形状を整える機能を有している。また、タッチローラ２９は、トラバースされた糸２０をトラバースされた位置で保持しつつ、パッケージ３０に巻き取らせる機能を有している。タッチローラ２９には、タッチローラ２９の回転速度を検出する回転速度センサ３１が設けられている。回転速度センサ３１は、タッチローラ２９の回転速度に応じた回転検出信号をユニット制御部５０に対して送信する。回転速度センサ３１としては、タッチローラ２９に取り付けられた磁石の磁気の変化を計測するセンサなど、種々のセンサを用いることができる。

なお、図４に示されるように、本実施形態においてタッチローラ２９は、糸２０の巻き取り開始時において、巻取ボビン２２の外周面とタッチローラ２９の外周面との間に隙間Ｔが設けられるように設置される。隙間Ｔの大きさは、例えば、糸２０の巻き取り開始前に、オペレータが巻取ボビン２２を支持するクレードル２３の位置又はタッチローラ２９の設置位置の調整を行うことによって設定され得る。このように、オペレータによって、巻取ボビン２２の外周面とタッチローラ２９の外周面との間に隙間Ｔが設けられた状態となるように、第１ボビン保持部Ｂ１及び第２ボビン保持部Ｂ２に巻取ボビン２２を保持させるボビン設置ステップが実行される。そして、ワインダユニット１０は、巻取ボビン２２の外周面とタッチローラ２９の外周面との間に隙間Ｔが設けられた状態で、パッケージ駆動モータ４１を駆動させて糸２０の巻き取りを開始する。

これにより、例えば、糸２０の巻き取り開始時に巻取ボビン２２に振動が生じたとしても、巻取ボビン２２の振動を隙間Ｔによって吸収できる。この隙間Ｔは、一例として１ｍｍ〜２ｍｍ程度であってもよい。但し、隙間Ｔは、ワインダユニット１０の機種又は巻取ボビン２２の種類等に応じて適宜設定される。

クレードル２３は、一対の第１クレードルアーム２３ａ及び第２クレードルアーム２３ｂと、第１クレードルアーム２３ａの基端部と第２クレードルアーム２３ｂの基端部とを連結する連結部２３ｃと、を有している。クレードル２３は、連結部２３ｃに設けられた回動軸４８を中心に回動可能に構成されている。クレードル２３は、巻取ボビン２２への糸２０の巻き取りに伴うパッケージ３０の径の増大を、クレードル２３が回動することによって吸収する。

第１クレードルアーム２３ａの先端部には、巻取ボビン２２の一方の端部を保持する第１ボビン保持部（ボビン保持部）Ｂ１が設けられている。第２クレードルアーム２３ｂの先端部には、巻取ボビン２２の他方の端部を保持する第２ボビン保持部Ｂ２が設けられている。また、第１クレードルアーム２３ａの先端部には、サーボモータで構成されるパッケージ駆動モータ（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は、巻取ボビン２２に糸２０を巻き取るために、第１ボビン保持部Ｂ１及び第２ボビン保持部Ｂ２によって保持された巻取ボビン２２を回転駆動する。パッケージ駆動モータ４１は、パッケージ３０（巻取ボビン２２）を巻取方向に回転させる正転回転、及び、巻取方向とは反対方向の反巻取方向にパッケージ３０を回転させる逆転回転でパッケージ３０を回転駆動可能である。パッケージ駆動モータ４１のモータ軸（回転軸）は、巻取ボビン２２を保持する第１ボビン保持部Ｂ１と相対回転不能に連結される。パッケージ駆動モータ４１は、第１ボビン保持部Ｂ１を回転させることによって巻取ボビン２２を回転させる。このように、巻取ボビン２２は、いわゆるダイレクトドライブ方式によってパッケージ駆動モータ４１によって回転させられる。

パッケージ駆動モータ４１の動作は、ユニット制御部５０により制御される。パッケージ駆動モータ４１としては、サーボモータに限られず、ステップモータ、インダクションモータといった各種のモータを採用することができる。パッケージ駆動モータ４１には、パッケージ駆動モータ４１のモータ軸の回転速度を検出する回転速度センサ２４が設けられている。回転速度センサ２４は、モータ軸の回転速度に応じた回転検出信号をユニット制御部５０に対して送信する。

ユニット制御部５０は、上述したアナライザ５９に加え、パッケージ周速取得部５１、タッチローラ周速取得部５２、タッチ判定部５３、姿勢判定部５４、報知判定部５５、報知指示部５６、記憶部５７、及びパッケージ駆動制御部５８を更に備えている。

パッケージ周速取得部５１は、図５（ａ）に示されるように、巻取ボビン２２に形成されたコーン型のパッケージ３０の外周面の大径側端部３０ａにおける周速である大径側パッケージ周速と、パッケージ３０の外周面の小径側端部３０ｂにおける周速である小径側パッケージ周速とを取得する。すなわち、パッケージ周速取得部５１は、大径側パッケージ周速と小径側パッケージ周速とを取得するパッケージ周速取得ステップを実行する。

本実施形態において、パッケージ周速取得部５１は、巻取ボビン２２の形状及びパッケージ３０の回転速度に基づいて、大径側パッケージ周速及び小径側パッケージ周速を演算によって導出する。巻取ボビン２２の形状とは、巻取ボビン２２の形状を特定する情報、及び巻取ボビン２２の外周面のうちパッケージ３０を形成する部分に関する情報等が含まれている。具体的には、ボビン形状には、一例として、図５（ｂ）に示されるように、コーン型の巻取ボビン２２の外周面の傾斜（テーパ形状）を特定するためのボビン傾斜角度αと、巻取ボビン２２における回転軸方向の中央位置でのボビンセンター外径Ｋと、パッケージ３０の巻取幅Ｌとが含まれている。パッケージ周速取得部５１は、このボビン形状とパッケージ３０の回転速度とに基づいて、巻取ボビン２２に形成されるパッケージ３０の大径側パッケージ周速及び小径側パッケージ周速を周知の方法によって算出することができる。

例えば、パッケージ周速取得部５１は、巻取ボビン２２の形状に基づいて大径側端部３０ａの周長［ｍ］を算出する。パッケージ周速取得部５１は、大径側端部３０ａの周長にパッケージ３０の回転速度［ｒｐｍ］を乗算することにより、大径側パッケージ周速［ｍ／ｍｉｎ］を得ることができる。同様に、パッケージ周速取得部５１は、巻取ボビン２２の形状に基づいて小径側端部３０ｂの周長［ｍ］を算出し、算出した小径側端部３０ｂの周長にパッケージ３０の回転速度［ｒｐｍ］を乗算することにより、小径側パッケージ周速［ｍ／ｍｉｎ］を得ることができる。なお、パッケージ周速取得部５１は、パッケージ３０の回転速度として、パッケージ駆動モータ４１のモータ軸の回転速度を検出する回転速度センサ２４の検出結果を用いることができる。なお、周長、回転速度、及び周速の単位の一例として、それぞれ［ｍ］、［ｒｐｍ］、及び［ｍ／ｍｉｎ］を例示したが、これらの単位は一例であり、これらの単位に限定されない。

巻取ボビン２２の形状は、巻取ボビン２２の種類ごとに予め記憶部５７に記憶されている。パッケージ周速取得部５１は、設定部９１に入力されたボビン情報に基づいて、使用されている巻取ボビン２２の種類を特定することができる。パッケージ周速取得部５１は、特定した種類に応じた巻取ボビン２２の形状を記憶部５７から取得してもよい。

ここで、パッケージ周速取得部５１によって算出された大径側パッケージ周速及び小径側パッケージ周速は、糸２０の巻き取りの開始後、巻取ボビン２２に形成されるパッケージ３０がタッチローラ２９に当接したか否かの判定に用いられる。上述したように、糸２０の巻き取り開始時においては、巻取ボビン２２の外周面とタッチローラ２９の外周面との間に僅かな隙間Ｔが設けられている。隙間Ｔが僅かであるため、隙間Ｔが糸２０によって埋められてパッケージ３０の外周面がタッチローラ２９の外周面に当接した時点（当接していない状態から当接した状態に変わった時点）においては、パッケージ３０の層厚は薄い。すなわち、パッケージ周速取得部５１は、層厚が非常に薄いパッケージ３０における大径側パッケージ周速及び小径側パッケージ周速を算出できればよい。

このため、パッケージ周速取得部５１は、巻取ボビン２２の外周面の形状をパッケージ３０の外周面の形状としてみなして、巻取ボビン２２の外周面の形状を用いてパッケージ３０の大径側の周速等を算出してもよい。具体的には、例えば、パッケージ周速取得部５１は、ボビン情報に基づいて、巻取ボビン２２の外周面のうち糸２０が巻き取られる部分の形状を特定する。そして、パッケージ周速取得部５１は、特定した形状を、大径側パッケージ周速及び小径側パッケージ周速を算出するためのパッケージ３０の外周面の形状として用いてもよい。

但し、パッケージ周速取得部５１は、巻取ボビン２２の外周面の形状をパッケージ３０の外周面の形状としてみなして用いることに限定されない。すなわち、パッケージ周速取得部５１は、巻取ボビン２２に巻かれたパッケージ３０の層厚を考慮して、大径側パッケージ周速等を算出してもよい。この場合、例えば、パッケージ周速取得部５１は、巻取ボビン２２に巻き取られた糸２０の長さに基づいてパッケージ３０の層厚を算出してもよい。この巻取ボビン２２に巻かれた糸２０の長さは、例えば、光電式定長装置１５で検出された糸２０の糸速及び巻き取り開始からの経過時間等に基づいて算出されてもよい。

さらに、パッケージ周速取得部５１は、パッケージ３０がタッチローラ２９に当接した後、パッケージ３０の回転軸方向における予め定められた位置でのパッケージ３０の外周面の周速（基準パッケージ周速）を取得する。なお、パッケージ３０がタッチローラ２９に当接した後とは、巻取ボビン２２に糸２０が巻き取られることによって隙間Ｔが糸２０によって埋められ、巻取ボビン２２に巻き取られた糸２０がタッチローラ２９に当接している状態である。すなわち、パッケージ３０がタッチローラ２９に当接している状態である。この状態とは、詳しくは後述するタッチ判定部５３によって、パッケージ３０がタッチローラ２９に当接したと判定された状態である。

本実施形態において、パッケージ周速取得部５１は、回転軸方向における予め定められた位置での周速として、パッケージ３０における回転軸方向の中央位置での外周面の周速を取得する。パッケージ周速取得部５１は、パッケージ３０における回転軸方向の中央位置での外周面の周速を、周知の方法に基づいて取得することができる。

例えば、パッケージ周速取得部５１は、予め定められた位置でのパッケージ３０の外周面の周速を、当該周速を算出するための周速算出情報に基づいて演算によって導出してもよい。この周速算出情報には、例えば、巻取ボビン２２の形状、巻取ボビン２２の回転速度、及び、巻き取られる糸２０の糸速の少なくともいずれかが含まれている。なお、この巻取ボビン２２の形状として、記憶部５７に記憶された情報を用いることができる。巻取ボビン２２の回転速度としては、回転速度センサ２４の検出結果を用いることができる。巻き取られる糸２０の糸速としては、光電式定長装置１５の検出結果を用いることができる。なお、糸速として、光電式定長装置１５の検出結果に替えて、糸監視装置１６の検出結果を用いることもできる。

一例として、パッケージ周速取得部５１は、パッケージ３０がタッチローラ２９に当接した後においては、光電式定長装置１５で検出された糸速と回転速度センサ２４で検出された回転速度とに基づいて、パッケージ３０における回転軸方向の中央位置での径を算出する。そして、パッケージ周速取得部５１は、算出したパッケージ３０の径に基づいて、パッケージ３０中央位置での外周面の周速を算出してもよい。他の一例として、パッケージ周速取得部５１は、パッケージ３０がタッチローラ２９に当接した後においては、光電式定長装置１５で検出された糸２０の糸速を、パッケージ３０における回転軸方向の中央位置での外周面の周速として用いてもよい。本実施形態では、パッケージ３０がコーン型であり、トラバース装置７０でトラバースされる糸２０の平均糸速が光電式定長装置１５によって検出される。このため、光電式定長装置１５で検出された糸２０の糸速が、パッケージ３０における回転軸方向の中央位置での外周面の周速となる。

以下、パッケージ３０における回転軸方向の中央位置での外周面の周速を、「パッケージ中央径周速」という。

パッケージ駆動制御部５８は、巻取ボビン２２又はパッケージ３０によって巻き取られる糸２０の糸速が予め定められた糸速となるように、パッケージ駆動モータ４１の回転速度を制御する。例えば、パッケージ駆動制御部５８は、巻取ボビン２２又はパッケージ３０における回転軸方向の中央位置での径に基づいて、予め定められた糸速を実現するためのパッケージ駆動モータ４１の回転速度を算出することができる。パッケージ駆動制御部５８は、巻取ボビン２２又はパッケージ３０における回転軸方向の中央位置での径を、周知の方法に基づいて算出することができる。

一例として、パッケージ駆動制御部５８は、糸２０の巻き取り開始時においては、巻取ボビン２２の回転軸方向の中央位置での径（ボビンセンター外径Ｋ）として、予め記憶部５７に記憶された巻取ボビン２２の形状を用いてもよい。また、一例として、パッケージ駆動制御部５８は、糸２０の巻き取り開始後においては、光電式定長装置１５で検出された糸速と回転速度センサ２４で検出された回転速度とに基づいてパッケージ３０の径を算出してもよい。光電式定長装置１５で検出された糸速を用いてパッケージ３０の径を算出する場合、パッケージ駆動制御部５８は、実際の糸２０の糸速に基づいてパッケージ駆動モータ４１の回転速度を調整する制御、すなわちフィードバック制御を行うことができる。

タッチローラ周速取得部５２は、タッチローラ２９の外周面の周速を取得する。一例として、タッチローラ周速取得部５２は、タッチローラ２９の径の大きさ、及び回転速度センサ３１によって検出された回転速度とに基づいて、タッチローラ２９の外周面の周速を演算によって導出することができる。タッチローラ２９の径の大きさは、予めタッチローラ周速取得部５２に設定されている。以下、タッチローラ２９の外周面の周速を、「タッチローラ周速」という。このように、タッチローラ周速取得部５２は、タッチローラ周速を取得するタッチローラ周速取得ステップを実行する。

例えば、タッチローラ周速取得部５２は、タッチローラ２９の径の大きさに基づいてタッチローラ２９の周長［ｍ］を算出する。タッチローラ周速取得部５２は、タッチローラ２９の周長にパッケージ３０の回転速度［ｒｐｍ］を乗算することにより、タッチローラ周速［ｍ／ｍｉｎ］を得ることができる。

タッチ判定部５３は、タッチローラ２９の外周面と巻取ボビン２２の外周面との間に隙間がある状態で糸２０の巻き取りが開始された後、パッケージ３０がタッチローラ２９に当接したか否かを判定する。具体的には、タッチ判定部５３は、次の式（１）に示されるように、タッチローラ周速取得部５２で取得されたタッチローラ周速が、パッケージ周速取得部５１で取得された小径側パッケージ周速以上大径側パッケージ周速以下の場合に、パッケージ３０がタッチローラ２９に当接したと判定する。
小径側パッケージ周速≦タッチローラ周速≦大径側パッケージ周速 …（１）
このように、タッチ判定部５３は、タッチローラ周速が小径側パッケージ周速以上大径側パッケージ周速以下の場合に、パッケージ３０がタッチローラ２９に当接したと判定するタッチ判定ステップを実行する。

ここで、ワインダユニット１０においては、パッケージ３０がタッチローラ２９に当接すると、タッチローラ２９がパッケージ３０の回転によって従動回転するため、タッチローラ２９の周速がパッケージ３０の周速と同じとなる。本実施形態のワインダユニット１０は、コーン型のパッケージ３０を形成する。パッケージ３０とタッチローラ２９とは、ドライブポイント（パッケージ３０とタッチローラ２９とが当接する点）で接触する。タッチローラ２９は、ドライブポイントにおいてパッケージ３０に従動して回転させられる。このドライブポイントは、パッケージ３０の外周面の大径側端部３０ａとパッケージの外周面の小径側端部３０ｂとの間のいずれかに位置する。回転するコーン型のパッケージ３０がタッチローラ２９に当接している場合、ドライブポイントがパッケージ３０の外周面の大径側端部３０ａに位置しているときと、ドライブポイントがパッケージ３０の外周面の小径側端部３０ｂに位置しているときとではタッチローラ２９の周速が異なる。

このように、パッケージ３０の回転速度が一定であっても、タッチローラ２９に当接するパッケージ３０の当接部位に応じて、タッチローラ２９の周速が変化する。このため、パッケージ周速取得部５１は、パッケージ３０の外周面において最も周速が速い大径側パッケージ周速と、最も周速が遅い小径側パッケージ周速とを取得する。そして、タッチ判定部５３は、タッチローラ周速が小径側パッケージ周速以上大径側パッケージ周速以下の場合に、パッケージ３０がタッチローラ２９に当接したと判定する。これにより、タッチ判定部５３は、パッケージ３０の外周面のいずれの位置にタッチローラ２９が当接した場合であっても、パッケージ３０がタッチローラ２９に当接したことを判定できる。

なお、タッチローラ周速取得部５２で取得されるタッチローラ周速の値が安定しておらず、値が上下に変動することがある。例えば、回転するパッケージ３０の風圧の影響などによってタッチローラ２９が回転することがある。このため、タッチ判定部５３は、タッチローラ周速が小径側パッケージ周速以上大径側パッケージ周速以下の状態が、予め定められた判定時間以上継続した場合に、パッケージ３０がタッチローラ２９に当接したと判定することができる。

姿勢判定部５４は、タッチ判定部５３によってパッケージ３０がタッチローラ２９に当接したと判定された後、タッチローラ２９に当接するパッケージ３０の当接姿勢を判定する。姿勢判定部５４は、パッケージ周速取得部５１で取得されたパッケージ中央径周速と、タッチローラ周速取得部５２で算出されたタッチローラ周速とを比較することにより、タッチローラ２９に当接するパッケージ３０の当接姿勢を判定する。ここでは姿勢判定部５４は、当接姿勢として、パッケージ３０の大径側端部３０ａがタッチローラ２９に当接しているか、小径側端部３０ｂがタッチローラ２９に当接しているか、大径側端部３０ａと小径側端部３０ｂとの間の中央位置がタッチローラ２９に当接しているかを判定する。

ここで、上述したように、パッケージ３０の回転速度が一定であっても、パッケージ３０がタッチローラ２９に当接するドライブポイントの位置に応じて、タッチローラ周速が変化する。このため、姿勢判定部５４は、パッケージ中央径周速とタッチローラ周速とを比較することで、パッケージ３０のどの部位がタッチローラ２９に当接しているか、すなわち、タッチローラ２９に対するパッケージ３０の当接姿勢を判定できる。

具体的には、姿勢判定部５４は、パッケージ３０がタッチローラ２９に当接した後において、タッチローラ周速とパッケージ中央径周速とが次の式（２）を満たす場合、図６（ａ）に示されるように、パッケージ３０の大径側端部３０ａがタッチローラ２９に当接していると判定する。
タッチローラ周速／パッケージ中央径周速＞１ …（２）

姿勢判定部５４は、パッケージ３０がタッチローラ２９に当接した後において、タッチローラ周速とパッケージ中央径周速とが次の式（３）を満たす場合、図６（ｂ）に示されるように、パッケージ３０の回転軸方向における中央位置での外周面がタッチローラ２９に当接していると判定する。
タッチローラ周速／パッケージ中央径周速＝１ …（３）

姿勢判定部５４は、パッケージ３０がタッチローラ２９に当接した後において、タッチローラ周速とパッケージ中央径周速とが次の式（４）を満たす場合、図６（ｃ）に示されるように、パッケージ３０の小径側端部３０ｂがタッチローラ２９に当接していると判定する。
タッチローラ周速／パッケージ中央径周速＜１ …（４）

さらに、姿勢判定部５４は、光電式定長装置１５で検出された糸２０の糸速とタッチローラ周速取得部５２で算出されたタッチローラ周速との差の時間的変化に基づいて、当接姿勢を判定することができる。ここでは、姿勢判定部５４は、図７（ａ）に示されるように、パッケージ３０の大径側端部３０ａがタッチローラ２９に当接した状態（大径側端部３０ａにおいて隙間Ｔが０になった状態）で、小径側端部３０ｂとタッチローラ２９との隙間Ｔｂが広いか又は狭いかを当接姿勢として判定する。同様に、姿勢判定部５４は、図７（ｂ）に示されるように、パッケージ３０の小径側端部３０ｂがタッチローラ２９に当接した状態（小径側端部３０ｂにおいて隙間Ｔが０になった状態）で、大径側端部３０ａとタッチローラ２９との隙間Ｔａが広いか又は狭いかを当接姿勢として判定する。

ここで、例えば、図７（ａ）に示されるように、パッケージ３０の大径側端部３０ａがタッチローラ２９に当接している場合、糸２０が巻き取られるに従ってパッケージ３０とタッチローラ２９との間の糸２０の層（糸の量）が増加する。巻取ボビン２２及びパッケージ３０がコーン型であり、大径側と小径側とでは周速が異なる。このため、上述したように、パッケージ３０の外周面とタッチローラ２９の外周面とは一点（ドライブポイント）で接する。そして、糸２０の層の増加に伴って、パッケージ３０の外周面とタッチローラ２９とが当接するドライブポイントは、パッケージ３０の外周面の中央位置（回転軸方向の中央位置）に向けて移動する。このドライブポイントの移動の速さは、パッケージ３０とタッチローラ２９との隙間が糸によって埋められる速さによって変化する。

すなわち、例えば、パッケージ３０の大径側端部３０ａがタッチローラ２９に当接した状態とする。この状態で、パッケージ３０とタッチローラ２９との隙間が広い場合は、パッケージ３０とタッチローラ２９との隙間が狭い場合と比べて、ドライブポイントの移動が遅い。具体的には、図７（ａ）に示されるようにパッケージ３０とタッチローラ２９との隙間が広い場合（小径側端部３０ｂとタッチローラ２９の外周面との隙間Ｔｂが広い場合）は、図６（ａ）に示されるようにパッケージ３０とタッチローラ２９との隙間が狭い場合（小径側端部３０ｂとタッチローラ２９の外周面との隙間Ｔｂが狭い場合）と比べて、隙間が糸２０によって埋められる速さが遅いため、ドライブポイントの移動が遅い。

同様に、パッケージ３０の小径側端部３０ｂがタッチローラ２９に当接した状態とする。この状態で、パッケージ３０とタッチローラ２９との隙間が広い場合は、パッケージ３０とタッチローラ２９との隙間が狭い場合と比べて、ドライブポイントの移動が遅い。具体的には、図７（ｂ）に示されるようにパッケージ３０とタッチローラ２９との隙間が広い場合（パッケージ３０の大径側端部３０ａとタッチローラ２９の外周面との隙間Ｔａが広い場合）は、図６（ｃ）に示されるようにパッケージ３０とタッチローラ２９との隙間が狭い場合（大径側端部３０ａとタッチローラ２９の外周面との隙間Ｔａが狭い場合）と比べて、隙間が糸２０によって埋められる速さが遅いため、ドライブポイントの移動が遅い。

また、糸２０はパッケージ３０の大径側端部３０ａと小径側端部３０ｂとの間でトラバースされながら巻き取られているため、パッケージ中央径周速とは、糸２０の糸速（糸２０の平均の走行速度）となる。このため、ドライブポイントがパッケージ３０の外周面の中央位置付近（回転軸方向の中央位置付近）まで移動した場合、タッチローラ周速は、パッケージ中央径周速とほぼ同じとなる。すなわち、タッチローラ周速が、糸２０の糸速とほぼ同じとなる。但し、パッケージ３０とタッチローラ２９との間での滑りの発生等によって、タッチローラ周速とパッケージ中央径周速とは厳密には同じとならないことがある。

このように、巻取ボビン２２に糸２０が巻き取られるに従って、タッチローラ周速が糸２０の糸速に収束する。また、タッチローラ周速が糸２０の糸速に収束するときの速さは、パッケージ３０とタッチローラ２９との隙間の大きさ、すなわち、タッチローラ２９の回転軸に対する巻取ボビン２２（パッケージ３０）の回転軸の傾斜の状態によって変化する。

ここで、図６（ａ）、図６（ｃ）、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示される状態で糸２０を巻き取ったときのタッチローラ周速の変化を図８に示す。図８に示される曲線Ｌ１は、図７（ａ）に示される状態で糸２０を巻き取ったときの周速の変化を示している。図８に示される曲線Ｌ２は、図６（ａ）に示される状態で糸２０を巻き取ったときの周速の変化を示している。図８に示される曲線Ｓ１は、図７（ｂ）に示される状態で糸２０を巻き取ったときの周速の変化を示している。図８に示される曲線Ｓ２は、図６（ｃ）に示される状態で糸２０を巻き取ったときの周速の変化を示している。

このように、例えば、パッケージ３０の大径側端部３０ａがタッチローラ２９に当接していても、タッチローラ２９に対する巻取ボビン２２（パッケージ３０）の傾斜の状態によって、図８において曲線Ｌ１及びＬ２で示されるように、タッチローラ周速が糸２０の糸速に収束するまでに要する時間が異なる。同様に、パッケージ３０の小径側端部３０ｂがタッチローラ２９に当接していても、タッチローラ２９に対する巻取ボビン２２（パッケージ３０）の傾斜の状態によって、図８において曲線Ｓ１及びＳ２で示されるように、タッチローラ周速が糸２０の糸速に収束するまでに要する時間が異なる。

従って、姿勢判定部５４は、糸２０の巻き取りを開始してから所定時間経過後におけるタッチローラ周速が、糸２０の糸速に対してどの程度収束したかに基づいて、タッチローラ２９に対する巻取ボビン２２（パッケージ３０）の傾斜の状態、すなわち、当接姿勢を判定することができる。なお、姿勢判定部５４は、糸２０の巻き取りを開始してから所定時間経過後におけるタッチローラ周速が、糸２０の糸速よりも早いか遅いかに基づいて、パッケージ３０の大径側端部３０ａ及び小径側端部３０ｂのどちらがタッチローラ２９に当接しているかを判定することもできる。すなわち、姿勢判定部５４は、タッチローラ周速が糸２０の糸速よりも早い場合にはパッケージ３０の大径側端部３０ａがタッチローラ２９の外周面に当接していると判定する。姿勢判定部５４は、タッチローラ周速が糸２０の糸速よりも遅い場合にはパッケージ３０の小径側端部３０ｂがタッチローラ２９の外周面に当接していると判定する。

以上のように、姿勢判定部５４は、タッチローラ周速とパッケージ中央径周速とを比較することにより、パッケージ３０の大径側端部３０ａ、小径側端部３０ｂ、中央位置のいずれがタッチローラ２９に当接しているかを当接姿勢として判定する。また、姿勢判定部５４は、糸２０の糸速とタッチローラ周速との差の時間的変化に基づいて、タッチローラ２９に対する巻取ボビン２２（パッケージ３０）の傾斜の状態を当接姿勢として判定する。

報知判定部５５は、姿勢判定部５４によって判定された当接姿勢が予め定められた報知対象の当接姿勢であるか否かを判定する。報知判定部５５は、予め定められた報知対象の当接姿勢として、設定部９１によって設定された報知対象の当接姿勢を用いる。報知対象の当接姿勢とは、パッケージ３０の大径側端部３０ａ、小径側端部３０ｂ、中央位置のいずれがタッチローラ２９に当接しているか、並びに、タッチローラ２９に対する巻取ボビン２２（パッケージ３０）の傾斜の状態の少なくともいずれかが含まれる。

本実施形態では、報知対象の当接姿勢の一例として、パッケージ３０の小径側端部３０ｂがタッチローラ２９に当接している状態、及びパッケージ３０の中央位置がタッチローラ２９に当接している状態が設定されてもよい。更に、報知対象の当接姿勢の一例として、パッケージ３０の大径側端部３０ａがタッチローラ２９に当接し、且つパッケージ３０の小径側端部３０ｂとタッチローラ２９の外周面との隙間Ｔｂが所定値以上となるパッケージ３０の傾斜の状態が設定されてもよい。

報知指示部５６は、パッケージ３０の当接姿勢が報知対象の当接姿勢であると報知判定部５５によって判定された場合に、スピーカ９３を作動させて報知を行う。このように、報知指示部５６及びスピーカ９３は、報知判定部５５によって報知対象の当接姿勢であると判定された場合に報知を行う報知部として機能する。

記憶部５７は、パッケージ３０を識別する識別情報と、姿勢判定部５４において当該パッケージ３０について判定された当接姿勢とを対応付けて記憶する。記憶部５７は、パッケージ３０の識別情報として、ユニット制御部５０が各パッケージ３０を管理するために付与した識別情報等、周知の方法によって付与された識別情報を用いることができる。上述したように、記憶部５７は、巻取ボビン２２の形状を巻取ボビン２２の種類ごとに予め記憶している。

また、記憶部５７には、ワインダユニット１０において各種の動作を実行させるためのプログラムを記憶している。例えば、記憶部５７は、パッケージ３０がタッチローラ２９に当接したと判定するための当接判定プログラムが記憶されている。具体的には、図９に示されるように、記憶部５７内には、当接判定プログラムＰが記憶されている。記憶部５７は、当接判定プログラムＰを格納した非一時的なコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であってもよい。ユニット制御部５０は、当接判定プログラムＰをプロセッサ上に読み込ませて実行することによって、ワインダユニット１０における当接判定方法を実現する。当接判定プログラムＰは、パッケージ周速取得モジュールＰ１、タッチローラ周速取得モジュールＰ２、及びタッチ判定モジュールＰ３を含む。パッケージ周速取得モジュールＰ１、タッチローラ周速取得モジュールＰ２、及びタッチ判定モジュールＰ３を実行させることにより実現される処理は、上述したパッケージ周速取得ステップにおけるパッケージ周速取得処理、タッチローラ周速取得ステップにおけるタッチローラ周速取得処理、及びタッチ判定ステップにおけるタッチ判定処理とそれぞれ同様である。当接判定プログラムＰは、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等の有形の記録媒体に固定的に記録された上で提供されてもよい。或いは、当接判定プログラムＰは、データ信号として通信ネットワークを介して提供されてもよい。

なお、ユニット制御部５０は上述した当接姿勢の判定等に加え、ワインダユニット１０の各部の動作を制御する。例えば、ユニット制御部５０は、トラバース駆動モータ７６の動作を制御する。更に、ユニット制御部５０は、下糸捕捉部材２５及び上糸捕捉部材２６の捕捉動作（下糸パイプアーム３３と上糸パイプアーム３６の回動）を制御する。ユニット制御部５０は、下糸パイプアーム３３及び上糸パイプアーム３６に設けられたシャッタの開閉を制御し、下糸吸引口３２及び上糸吸引口３５からの吸引流の停止及び発生を制御する。

以上、本実施形態のワインダユニット１０では、タッチローラ２９の外周面と巻取ボビン２２の外周面との間に隙間Ｔがある状態で糸２０の巻き取りが開始される。タッチ判定部５３は、パッケージ３０の周速とタッチローラ２９の周速とに基づいて、パッケージ３０がタッチローラ２９に当接したか否かを判定する。ここで、巻取ボビン２２及びパッケージ３０はコーン型である。このため、上述したように、パッケージ３０の回転速度が一定であっても、タッチローラ２９に当接するパッケージ３０の当接部位に応じて、タッチローラ２９の周速が変化する。そこで、パッケージ周速取得部５１は、パッケージ３０の外周面において最も周速が速い大径側パッケージ周速と、最も周速が遅い小径側パッケージ周速とを取得する。そして、タッチ判定部５３は、タッチローラ周速が小径側パッケージ周速以上大径側パッケージ周速以下の場合に、パッケージ３０がタッチローラ２９に当接したと判定する。これにより、タッチ判定部５３は、パッケージ３０の外周面のいずれの位置にタッチローラ２９が当接した場合であっても、パッケージ３０がタッチローラ２９に当接したことを判定できる。このように、ワインダユニット１０は、コーン型のパッケージ３０を形成する場合において、パッケージ３０がタッチローラ２９に当接したことを判定できる。

タッチ判定部５３は、タッチローラ周速が小径側パッケージ周速以上大径側パッケージ周速以下の状態が、予め定められた判定時間以上継続した場合に、パッケージ３０がタッチローラ２９に当接したと判定する。この場合、ワインダユニット１０は、パッケージ３０がタッチローラ２９に安定した状態で当接している場合に、パッケージ３０がタッチローラ２９に当接したと判定できる。

パッケージ周速取得部５１は、巻取ボビン２２の形状及びパッケージ３０の回転速度に基づいて、パッケージ３０の大径側パッケージ周速及び小径側パッケージ周速を演算によって導出する。この場合、ワインダユニット１０は、パッケージ３０の大径側パッケージ周速及び小径側パッケージ周速を精度よく算出し、取得できる。

姿勢判定部５４は、タッチ判定部５３によってパッケージ３０がタッチローラ２９に当接したと判定された後、パッケージ中央径周速（基準パッケージ周速）とタッチローラ周速とを比較することにより、パッケージ３０の当接姿勢を判定する。ここで、上述したように、タッチローラ２９に当接するパッケージ３０の当接部位に応じて、タッチローラ２９の周速が変化する。このため、姿勢判定部５４は、パッケージ３０の外周面における予め定められた位置での周速（パッケージ中央径周速）と、タッチローラ２９の周速とを比較することで、パッケージ３０のどの部位がタッチローラ２９に当接しているか、すなわち、パッケージ３０の当接姿勢を判定できる。このように、ワインダユニット１０は、タッチローラ２９に当接するパッケージ３０の当接姿勢を判定することができる。

タッチローラ２９に対する巻取ボビン２２の傾斜の状態によって、パッケージ３０の外周面の中央位置に向けて移動するドライブポイントの移動の速さが変化する。すなわち、タッチローラ周速が糸２０の糸速に収束するときの速さが異なる。従って、姿勢判定部５４は、糸速とタッチローラ周速との差の時間的変化に基づいて、タッチローラ２９に対する巻取ボビン２２の傾斜の状態、すなわち、タッチローラ２９に対するパッケージ３０の当接姿勢を判定することができる。

報知判定部５５によって報知対象の当接姿勢であると判定された場合、報知指示部５６は、スピーカ９３から音を出力して報知を行う。この場合、ワインダユニット１０のオペレータは、スピーカ９３から出力された音に基づいて巻取ボビン２２又はパッケージ３０の当接姿勢を把握できる。そして、オペレータは、巻取ボビン２２又はパッケージ３０の当接姿勢を調整する、或いは糸２０の巻き取りを停止させる等の対応が可能となる。

報知判定部５５によって報知対象の当接姿勢であると判定された場合、報知指示部５６は、スピーカ９３から音を出力して報知を行う。この場合、ワインダユニット１０のオペレータは、スピーカ９３から出力された音に基づいて巻取ボビン２２又はパッケージ３０の当接姿勢を把握できる。そして、オペレータは、巻取ボビン２２又はパッケージ３０の当接姿勢を調整する、或いは糸２０の巻き取りを停止させる等の対応が可能となる。

また、ワインダユニット１０において実行される当接判定方法及び当接判定プログラムＰにおいても、ワインダユニット１０と同様に、タッチローラ周速が小径側パッケージ周速以上大径側パッケージ周速以下の場合に、パッケージ３０がタッチローラ２９に当接したと判定する。これにより、この当接判定方法及び当接判定プログラムＰによれば、コーン型のパッケージ３０を形成する場合において、パッケージ３０がタッチローラ２９に当接したことを判定できる。

以上、本発明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い。本発明は、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形してもよい。

例えば、上記のワインダユニット１０では、タッチ判定部５３によってパッケージ３０がタッチローラ２９に当接したと判定された後、姿勢判定部５４が当接姿勢の判定を行った。これに限定されず、ワインダユニット１０は、タッチ判定部５３における当接の判定結果に基づいて、当接姿勢の判定以外の処理を行ってもよい。

パッケージ周速取得部５１は、大径側パッケージ周速と小径側パッケージ周速とを演算によって導出することに限定されない。例えば、巻取ボビン２２の形状毎に大径側パッケージ周速及び小径側パッケージ周速を予め記憶部５７が記憶していてもよい。この場合、パッケージ周速取得部５１は、記憶部５７から、巻取ボビン２２の形状に応じた大径側パッケージ周速及び小径側パッケージ周速を取得してもよい。

例えば、巻取ボビン２２の歪み等によって、巻取ボビン２２の外周面によって規定される中心軸と、巻取ボビン２２の回転軸とがずれていることがある。この場合、巻取ボビン２２の外周面がタッチローラ２９の外周面に間欠的に当接することとなり、タッチローラ２９の周速が上昇しない。このため、姿勢判定部５４は、所定時間経過してもタッチローラ周速が所定値以上とならない場合、巻取ボビン２２に歪みが生じていると判定してもよい。

トラバース装置７０は、トラバースアーム７４を往復旋回運動させることによって糸２０をトラバースする構成に限定されない。例えば、トラバース装置７０は、糸ガイド部７３を、ベルト駆動によって往復運動させることによって、糸２０をトラバースする構成であってもよい。

報知判定部５５によって報知対象の当接姿勢であると判定された場合、パッケージ駆動制御部５８は、糸２０の巻き取りを停止してもよい。報知指示部５６は、スピーカ９３に加え又はスピーカ９３に代えて、表示部（報知部）９２の表示態様を変化させることによって報知を行ってもよい。また、報知指示部５６は、各ワインダユニット１０に備えられた報知部（スピーカ、ランプ、7セグメントディスプレイ、ディスプレイ等）によって報知を行ってもよい。

パッケージ周速取得部５１は、パッケージ３０における回転軸方向の予め定められた位置での周速として、回転軸方向の中央位置での外周面の周速を取得した。これに限定されず、パッケージ周速取得部５１は、パッケージ３０における回転軸方向の予め定められた位置での周速として、大径側端部と小径側端部との間の所定の位置での外周面の周速を取得してもよい。

なお、ワインダユニット１０は、当接姿勢の判定結果に基づいて報知を行うことは必須ではない。ワインダユニット１０は、当接姿勢を判定するのみ、又は判定した当接姿勢とパッケージ３０の識別情報とを対応付けて記憶するのみでもよい。報知判定部５５が判定の際に用いる報知対象の当接姿勢は、設定部９１によって入力可能な構成でなくてもよい。この場合、報知判定部５５は、予め設定された当接姿勢を報知対象の当接姿勢として用いてもよい。

以上に記載された実施形態及び種々の変形例の少なくとも一部が任意に組み合わせられてもよい。

１０…ワインダユニット（糸巻取機）、１５…光電式定長装置（糸速検出部）、２０…糸、２２…巻取ボビン（ボビン）、２３…クレードル、２９…タッチローラ、３０…パッケージ、３０ａ…大径側端部、３０ｂ…小径側端部、４１…パッケージ駆動モータ（駆動部）、５１…パッケージ周速取得部、５２…タッチローラ周速取得部、５３…タッチ判定部、５４…姿勢判定部、５５…報知判定部、５６…報知指示部（報知部）、７０…トラバース装置、７３…糸ガイド部、９１…設定部（報知姿勢入力部）、９２…表示部（報知部）、９３…スピーカ（報知部）、Ｂ１…第１ボビン保持部（保持部）。

Claims (10)

1. コーン型のボビンに糸を巻き取ってコーン型のパッケージを形成する糸巻取機であって、
   前記ボビンを保持するボビン保持部によって前記ボビンを回転可能に支持するクレードルと、
   前記クレードルに取り付けられ、前記ボビン保持部と相対回転不能に連結された回転軸を有して前記ボビン保持部を回転させることによって前記ボビンを回転させる駆動部と、
   前記パッケージの外周面に当接することによって、前記パッケージの回転に伴って従動回転するタッチローラと、
   前記パッケージの外周面の大径側端部における周速である大径側パッケージ周速と前記パッケージの外周面の小径側端部における周速である小径側パッケージ周速とを取得するパッケージ周速取得部と、
   前記タッチローラの外周面の周速であるタッチローラ周速を取得するタッチローラ周速取得部と、
   前記タッチローラ周速が前記小径側パッケージ周速以上前記大径側パッケージ周速以下の場合に、前記パッケージが前記タッチローラに当接したと判定するタッチ判定部と、を備える糸巻取機。
2. 前記タッチ判定部は、前記タッチローラ周速が前記小径側パッケージ周速以上前記大径側パッケージ周速以下の状態が、予め定められた判定時間以上継続した場合に、前記パッケージが前記タッチローラに当接したと判定する、請求項１に記載の糸巻取機。
3. 前記パッケージ周速取得部は、前記ボビンの形状及び前記パッケージの回転速度に基づいて、前記大径側パッケージ周速及び前記小径側パッケージ周速を演算によって導出する、請求項１又は２に記載の糸巻取機。
4. 前記タッチローラに当接する前記パッケージの当接姿勢を判定する姿勢判定部を更に備え、
   前記パッケージ周速取得部は、前記ボビンの回転軸方向における予め定められた位置での前記パッケージの外周面の周速である基準パッケージ周速を更に取得し、
   前記姿勢判定部は、前記タッチ判定部によって前記パッケージが前記タッチローラに当接したと判定された後、前記基準パッケージ周速と前記タッチローラ周速とを比較することにより、前記当接姿勢を判定する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の糸巻取機。
5. 前記糸が引っ掛けられる糸ガイド部を移動させることにより前記パッケージに巻き取られる前記糸をトラバースするトラバース装置と、
   前記パッケージによって巻き取られる前記糸の巻取方向の糸速を検出する糸速検出部を更に備え、
   前記姿勢判定部は、更に、前記タッチ判定部によって前記パッケージが前記タッチローラに当接したと判定された後、前記糸速と前記タッチローラ周速との差の時間的変化に基づいて、前記当接姿勢を判定する、請求項４に記載の糸巻取機。
6. 前記姿勢判定部によって判定された前記当接姿勢が予め定められた報知対象の当接姿勢であるか否かを判定する報知判定部と、
   前記報知判定部によって前記報知対象の当接姿勢であると判定された場合に報知を行う報知部と、を更に備える、請求項４又は５に記載の糸巻取機。
7. 前記報知対象の当接姿勢を入力する報知姿勢入力部を更に備え、
   前記報知判定部は、前記予め定められた報知対象の当接姿勢として、前記報知姿勢入力部によって入力された前記報知対象の当接姿勢を用いる、請求項６に記載の糸巻取機。
8. コーン型のボビンを保持するボビン保持部によって前記ボビンを回転可能に支持するクレードルと、
   前記クレードルに取り付けられ、前記ボビン保持部と相対回転不能に連結された回転軸を有して前記ボビン保持部を回転させることによって前記ボビンを回転させ、前記ボビンに糸を巻き取ってコーン型のパッケージを形成する駆動部と、
   前記パッケージの外周面に当接することによって、前記パッケージの回転に伴って従動回転するタッチローラと、を備える糸巻取機において実行される当接判定方法であって、
   前記パッケージの外周面の大径側端部における周速である大径側パッケージ周速と前記パッケージの外周面の小径側端部における周速である小径側パッケージ周速とを取得するパッケージ周速取得ステップと、
   前記タッチローラの外周面の周速であるタッチローラ周速を取得するタッチローラ周速取得ステップと、
   前記タッチローラ周速が前記小径側パッケージ周速以上前記大径側パッケージ周速以下の場合に、前記パッケージが前記タッチローラに当接したと判定するタッチ判定ステップと、を含む当接判定方法。
9. 前記ボビンの外周面と前記タッチローラの外周面との間に隙間が設けられた状態となるように、前記ボビン保持部に前記ボビンを保持させるボビン設置ステップを更に含み、
   前記糸巻取機は、前記ボビンの外周面と前記タッチローラの外周面との間に隙間が設けられた状態で、前記駆動部を駆動させて前記糸の巻き取りを開始する、請求項８に記載の当接判定方法。
10. コーン型のボビンを保持するボビン保持部によって前記ボビンを回転可能に支持するクレードルと、
    前記クレードルに取り付けられ、前記ボビン保持部と相対回転不能に連結された回転軸を有して前記ボビン保持部を回転させることによって前記ボビンを回転させ、前記ボビンに糸を巻き取ってコーン型のパッケージを形成する駆動部と、
    前記パッケージの外周面に当接することによって、前記パッケージの回転に伴って従動回転するタッチローラと、を備える糸巻取機において、
    前記パッケージの外周面の大径側端部における周速である大径側パッケージ周速と前記パッケージの外周面の小径側端部における周速である小径側パッケージ周速とを取得するパッケージ周速取得処理と、
    前記タッチローラの外周面の周速であるタッチローラ周速を取得するタッチローラ周速取得処理と、
    前記タッチローラ周速が前記小径側パッケージ周速以上前記大径側パッケージ周速以下の場合に、前記パッケージが前記タッチローラに当接したと判定するタッチ判定処理と、をコンピュータに実行させる、当接判定プログラム。

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