JP2023089779A - 糸巻取機 - Google Patents

Abstract

【課題】糸の巻取速度をより柔軟に速度を変化させることにより、生産速度の設定幅を広げることができる糸巻取機を提供する。【解決手段】ワインダユニット１０は、給糸パッケージ２１から糸２０を解舒してパッケージ３０に巻き取る。ワインダユニット１０は、給糸パッケージ２１の側方に配置され、給糸パッケージ２１の糸層を検知する光センサ４５と、光センサ４５を所定の移動方向Ｄ２に移動させる駆動モータ６１を有するセンサ移動装置６０と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、糸巻取機に関する。

従来、パッケージの糸解舒装置において、パッケージの大径側端面に対向して配置された複数の光センサによりパッケージの巻径を監視する技術が知られている（特許文献１参照）。複数の光センサは、パッケージの大径側端面の半径方向に並設されており、糸層の外周縁の位置を検知する。これにより、パッケージの巻径が測定される。この装置では、パッケージの巻径に基づいて、解舒テンションを小さくするようなバルーン長が演算され、バルーン長が調整される。

特開平４－８５２６６号公報

上記した従来の装置のように、複数の光センサが半径方向に並んで配置されている場合、各光センサの位置は決まっているので、センサ数に対応する複数段階のみにおいてパッケージ径を検知可能である。例えば、内層用センサを１つ、外層用センサを１つ設けた構成では、外層、中層、及び内層の３段階でのみパッケージ径を検知可能である。よって、パッケージ径に基づいて解舒速度（巻取速度）を変化させる場合には、３段階の速度変化（調整）が行われ得る。

限られた段階数の速度変化（調整）では、生産速度を高めるのにも限界がある。そこで本発明は、より柔軟に速度を変化させることにより、生産速度の設定幅を広げることができる糸巻取機を提供することを目的とする。

本発明は、給糸パッケージから糸を解舒して巻取パッケージに巻き取る糸巻取機であって、給糸パッケージの側方に配置され、給糸パッケージの糸層を検知する光センサと、光センサを所定の移動方向に移動させる駆動源を有するセンサ移動装置と、を備える。

この糸巻取機によれば、センサ移動装置の駆動源によって、光センサが移動方向に移動させられる。給糸パッケージの直径の変化に応じて、光センサを移動させることができる。よって、給糸パッケージの直径に応じて糸の巻取速度をより柔軟に速度を変化させることができる。その結果として、生産速度の設定幅を広げることができる。

糸巻取機は、光センサによる糸層の検知情報に基づいてセンサ移動装置の駆動源を制御するセンサ駆動制御部を更に備えてもよい。この場合、給糸パッケージの直径の変化に対応して、より正確かつ適切に光センサを移動させることができる。

糸巻取機は、光センサによる糸層の検知情報に基づいて給糸パッケージの直径を取得するパッケージ径取得部と、パッケージ径取得部によって取得された給糸パッケージの直径と糸巻取機における糸の巻取りに関する指標との関係を記憶する記憶部と、を更に備えてもよい。この場合、給糸パッケージの直径と糸の巻取りに関する指標との関係をユーザに提供又は報知することができ、糸巻取機の生産上の利便性が高められる。

糸巻取機は、糸にテンションを付与するテンション付与装置における指標としての指示電圧を取得する指示電圧取得部を更に備え、記憶部は、パッケージ径取得部によって取得された給糸パッケージの直径と指示電圧取得部によって取得されたテンション付与装置における指示電圧との関係を記憶してもよい。この場合、給糸パッケージの直径に応じてテンション付与装置が糸に与えているテンションを把握することができる。例えば、ユーザがテンションの設定値を決定するための参考データが提供される。

糸巻取機は、指標としての糸の糸切れ要因を推定する要因推定部を更に備え、記憶部は、パッケージ径取得部によって取得された給糸パッケージの直径と要因推定部によって推定された糸の糸切れ要因との関係を記憶してもよい。給糸パッケージの直径と糸切れ要因との関係がユーザに提供され、糸の巻取りにおけるあらゆる制御の設定（例えばロットの設定等）が可能となる。

糸巻取機は、光センサによる糸層の検知情報に基づいて給糸パッケージの直径を取得するパッケージ径取得部と、パッケージ径取得部によって取得された給糸パッケージの直径に基づいて糸の巻取速度を制御する巻取速度制御部と、を更に備えてもよい。この場合、給糸パッケージの直径に基づいて解舒速度（巻取速度）を柔軟に変化させることができ、生産速度の向上が図られる。

センサ移動装置は、糸の走行方向に直交する移動方向に光センサを移動させてもよい。給糸パッケージの直径は、糸の走行方向に直交する方向に変化する。よって、光センサがセンサ移動装置によって移動させられることで、給糸パッケージの直径の変化に光センサを追随させやすい。

駆動源はステッピングモータであってもよい。この構成によれば、より簡易な構成で、光センサの位置を確実に制御することができる。

本発明によれば、糸の巻取速度をより柔軟に速度を変化させることにより、生産速度の設定幅を広げることができる。

本発明の一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１中の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。 給糸パッケージの側方に設置された光センサ及びセンサ移動装置の構成例を示す図である。 給糸パッケージの直径の変化に伴う光センサの移動を説明する図である。 ユニット制御部における速度制御を、従来の速度制御と対比させて示す図である。 機台制御装置の表示部に表示されるパッケージ径と指示電圧の関係の一例を示す図である。 機台制御装置の表示部に表示されるパッケージ径に対する糸切れ発生傾向の一例を示す図である。

以下、本発明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要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

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、給糸パッケージ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２２（図２参照）に巻き取り、パッケージ（巻取パッケージ）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。自動ワインダ１は、例えば、コーン型の給糸パッケージ２１からコーン型のパッケージ３０を形成する巻き返し機である。

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に空ボビンを供給する。

機台制御装置９０は、設定部９１と、データ格納部９２と、表示部９３と、スピーカ９４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、後述する各種の制御モードの設定を受け付ける。この各種の制御モードは、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制御モードを各ワインダユニット１０に対して設定する。図２に示されるように、設定された制御モードに従って各ワインダユニット１０が動作するよう、ユニット制御部５０による制御が行われる。データ格納部９２は、例えば、給糸パッケージ２１の直径と、ワインダユニット１０における糸の巻取りに関する指標との関係を示すデータを格納する。データ格納部９２に格納されたデータは、表示部９３又はスピーカ９４等を用いてユーザに報知される。表示部９３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。表示部９３は、データ格納部９２に格納されるデータに関連した情報、例えば給糸パッケージ２１の直径に対応する糸切れ頻度の情報やテンション付与装置１３の指示電圧の情報を表示させる。なお、表示部９３がタッチパネルで構成され、設定部９１が表示部９３に含まれていてもよい。スピーカ９４は、表示部９３に表示されるデータに関連した情報、例えば給糸パッケージ２１の直径に対応する糸切れ頻度の情報やテンション付与装置１３の指示電圧の情報を音声によって報知する。

表示部９３は、例えば、給糸パッケージ２１の直径と、ワインダユニット１０における糸の巻取りに関する指標との関係を表示する。この表示例については、図６及び図７を参照して後述する。スピーカ９４は、音声によって、例えば糸切れが発生しやすい給糸パッケージ２１の直径等をユーザに報知してもよい。

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、給糸パッケージ２１とタッチローラ２９との間の糸走行経路中に、給糸パッケージ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、オペレータによって、もしくはボビン搬送システム（図示せず）によって搬送されてきた給糸パッケージ２１を所定の位置に保持できるように構成されている。ワインダユニット１０の下端に位置する載置台１９の載置板１９ａには、例えば水平面に対して僅かに傾斜した中心軸線Ｌの方向に向けて、芯部材（図示せず）が立設されている。給糸パッケージ２１の中心の孔部に芯部材が挿入されることで、給糸パッケージ２１は、所定の姿勢（図２及び図３参照）を維持する。給糸パッケージ２１がこの姿勢を維持したまま、ワインダユニット１０により糸の解舒が行われる。

糸解舒補助装置１２は、給糸パッケージ２１の芯管の上方に設けられた規制部材４０を有し、給糸パッケージ２１からの糸２０の解舒テンションを変動させることにより、給糸パッケージ２１からの糸２０の解舒を補助する。規制部材４０は、給糸パッケージ２１から解舒された糸２０の回転と遠心力によって給糸パッケージ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は、バルーンガイドとも呼ばれる。なお、規制部材４０の近傍には、糸２０の捩れを防止するキンクプリベンター及び下糸を検知する下糸センサ等が設けられている。

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には、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。ユニット制御部５０は、テンション測定装置１８により測定されたテンション実測値を考慮してテンション付与装置１３に送信する指示電圧を決定する。テンション付与装置１３に送信される指示電圧は、ユニット制御部５０の指示電圧取得部５６にも送信される。

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、又は給糸パッケージ２１からの解舒中の糸が破断してしまった時等に、給糸パッケージ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、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。または、糸継装置１４を設けず、オペレータの手作業により上糸と下糸とを糸継ぎする構成を採用することもできる。

光電式定長装置１５は、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（ボビン）２２又はパッケージ３０に巻き取られる糸２０の糸速を検出する。

糸監視装置１６は、糸２０の太さを検出するためのセンサ（図示せず）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５４と、を備えている。アナライザ５４は、ユニット制御部５０内に設けられている。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の近傍に備えており、このトラバース装置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。

トラバース装置７０は、トラバースアーム（図示せず）を往復旋回運動させるトラバース駆動モータ７６を有する。トラバース駆動モータ７６は、例えば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。トラバースアームの先端には、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。

タッチローラ２９は、巻取ボビン２２又はパッケージ３０の外周面に当接し、巻取ボビン２２又はパッケージ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。

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の巻取に伴うパッケージ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（いわゆるダイレクトドライブ方式）。

パッケージ駆動モータ４１の動作は、ユニット制御部５０のパッケージ駆動制御部５２によって制御される。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の巻取速度取得部５１に対して送信する。

各ワインダユニット１０は、給糸パッケージ２１の側方に配置されて給糸パッケージ２１の糸層を検知する１つの光センサ４５と、光センサ４５を保持し、光センサ４５を移動方向Ｄ２に移動させるセンサ移動装置６０とを備えている。図３は、給糸パッケージ２１の側方に設置された光センサ４５及びセンサ移動装置６０の構成例を示す図である。図３に示されるように、光センサ４５は、給糸パッケージ２１の中心軸線Ｌに平行に向けられて給糸パッケージ２１の外周面に対向する投受光部４５ａを有している。光センサ４５は、投受光部４５ａによって給糸パッケージ２１からの反射光を検出することにより、給糸パッケージ２１の糸層の不在を検知する。光センサ４５は、投受光部４５ａによって給糸パッケージ２１からの反射光を検出しないことにより、投受光部４５ａの光路上における給糸パッケージ２１の糸層の存在を検知する。

センサ移動装置６０は、糸２０の走行方向Ｄ１に直交する移動方向Ｄ２に、光センサ４５を移動させるように構成されている。糸２０の走行方向Ｄ１は、例えば、給糸パッケージ２１の中心軸線Ｌと平行であってもよい。センサ移動装置６０による光センサ４５の移動方向Ｄ２は、載置台１９に取り付けられた給糸パッケージ２１の径方向と平行である。すなわち、光センサ４５の移動方向Ｄ２と給糸パッケージ２１の径方向は等しい。

センサ移動装置６０は、例えば、ボールねじ構造によって光センサ４５を移動させるように構成されている。センサ移動装置６０は、一例として、載置台１９の載置板１９ａ及び／又は側板１９ｂに固定された筐体６２と、筐体６２内に固定されて移動方向Ｄ２に延在するねじ軸６３と、ねじ軸６３に噛み合うナット部６４ａを含みねじ軸６３の回転により移動方向Ｄ２に移動可能な移動部６４とを有する。例えば移動部６４上に光センサ４５が固定されている。糸２０の走行方向Ｄ１における光センサ４５の下流側（上方）に移動部６４が配置されており、糸２０の走行方向Ｄ１における光センサ４５の上流側（下方）にスライド板部６７が配置されている。言い換えれば、光センサ４５は、移動部６４とスライド板部６７との間に設けられている。スライド板部６７は、例えばＬ字状をなす板状部材であり、移動方向Ｄ２に延びる矩形のガイド部６５の角部に沿ってスライド可能である。スライド板部６７にはガイドバー挿通部６８が固定されており、ガイドバー挿通部６８に、ガイドバー６６が挿通されている。ねじ軸６３及びガイドバー６６は平行に（移動方向Ｄ２に）延在しており、これらの間に光センサ４５の直線状の移動領域が位置する。移動部６４、スライド板部６７及びガイドバー挿通部６８は、光センサ４５を保持した状態で、ねじ軸６３、ガイド部６５及びガイドバー６６に案内されて移動方向Ｄ２に移動する。

センサ移動装置６０は、ねじ軸６３の何れか一方の端部に連結された駆動モータ６１を有する。駆動モータ６１は、例えばステッピングモータである。駆動モータ６１は、筐体６２に固定されており、ユニット制御部５０のセンサ駆動制御部５９によって制御されることでねじ軸６３を回転させる。駆動モータ６１は、光センサ４５を移動方向Ｄ２に移動させる駆動源である。駆動モータ６１は、ステッピングモータ又はサーボモータ等であってもよい。

図２に戻り、ユニット制御部５０は、上述したアナライザ５４に加え、巻取速度取得部５１、パッケージ駆動制御部５２、パッケージ径取得部５３、要因推定部５５、指示電圧取得部５６、記憶部５７、データ送信部５８及びセンサ駆動制御部５９を更に備えている。

巻取速度取得部５１は、パッケージ駆動モータ４１の回転速度センサ２４から送信された信号を取得することで、糸２０の巻取速度を取得する。ワインダユニット１０において、糸２０の巻取速度は、給糸パッケージ２１からの糸２０の解舒速度に等しい。

パッケージ駆動制御部（巻取速度制御部）５２は、パッケージ径取得部５３によって取得された給糸パッケージ２１の直径に基づいて、パッケージ駆動モータ４１を制御することで糸２０の巻取速度を制御する。パッケージ駆動制御部５２は、給糸パッケージ２１の直径に応じて、糸２０の巻取速度が、所定の制御モードに示された速度に調整されるよう、パッケージ駆動モータ４１を制御する。或いは、パッケージ駆動制御部５２は、給糸パッケージ２１の直径、又は給糸パッケージ２１の直径に基づいて推定される解舒テンションに基づいて、適切な巻取速度を予め記憶してもよい。パッケージ駆動制御部５２は、糸２０の巻取速度が、適切な巻取速度に調整されるよう、パッケージ駆動モータ４１を制御してもよい。

パッケージ径取得部５３は、光センサ４５による給糸パッケージ２１の糸層の検知情報に基づいて、給糸パッケージ２１の直径を取得する。光センサ４５は、例えばセンサ駆動制御部５９によって、停止と僅かな移動とを繰り返すように移動制御され、光センサ４５によって糸層の不在が検出されたことによって、給糸パッケージ２１の直径を取得してもよい。

要因推定部５５は、例えば糸監視装置１６から出力される信号に基づいて、糸切れが生じた際、当該糸切れの要因が糸欠陥（弱糸又は糸むら等）に起因するのか、それとも解舒不良（スラッフィング等）に起因するのかを推定する。要因推定部５５は、パッケージ径取得部５３によって取得された給糸パッケージ２１の直径に対応させて、糸切れ要因を推定し記憶する。

指示電圧取得部５６は、テンション付与装置１３における指示電圧を取得する。パッケージ径取得部５３によって取得された給糸パッケージ２１の直径に対応させて、テンション付与装置１３における指示電圧を記憶する。

記憶部５７は、上記した制御モードに応じて、給糸パッケージ２１の直径と、ワインダユニット１０における糸の巻取りに関する指標との関係を示すデータを生成し、記憶する。データ送信部５８は、記憶部５７に記憶されたデータを機台制御装置９０に送信して、データ格納部９２に記憶させる。

センサ駆動制御部５９は、光センサ４５による検知情報に基づいて、センサ移動装置６０の駆動モータ６１を制御する。センサ駆動制御部５９は、光センサ４５が僅かな移動と停止とを繰り返すように、駆動モータ６１を制御し、光センサ４５を移動制御する。より詳細には、センサ駆動制御部５９は、光センサ４５によって糸層の不在が検出された場合に、光センサ４５を僅かに移動させるように制御してもよい。センサ駆動制御部５９は、給糸パッケージ２１の糸層を検知しなくなったら光センサ４５を徐々に移動させてもよい。図４に示されるように、光センサ４５は、解舒初期には、大径時の給糸パッケージ２１Ａにおける最外層の糸層位置Ｐａに対応する位置に位置するが、糸２０の解舒が進むにつれて、給糸パッケージ２１は細くなっていく。給糸パッケージ２１は綾巻きパッケージであるため、コーン形状を維持したまま、その直径が小さくなっていく。光センサ４５が糸層位置Ｐａを検知しなくなると、光センサ４５は、側方視において中心軸線Ｌに近づくように制御される。光センサ４５は、小径時の給糸パッケージ２１Ｂにおける最外層の糸層位置Ｐｂに対応する位置まで移動させられる。

本実施形態のワインダユニット１０によれば、センサ移動装置６０の駆動モータ６１によって、光センサ４５が移動方向Ｄ２に移動させられる。給糸パッケージ２１の直径の変化に応じて、光センサ４５を移動させることができる。よって、給糸パッケージ２１の直径に応じて糸２０の巻取速度をより柔軟に速度を変化させることができる。その結果として、生産速度の設定幅を広げることができる。

ワインダユニット１０は、光センサ４５による糸層の検知情報に基づいて給糸パッケージ２１の直径を取得するパッケージ径取得部５３と、パッケージ径取得部５３によって取得された給糸パッケージ２１の直径に基づいて糸２０の巻取速度を制御するパッケージ駆動制御部５２と、を更に備える。よって、給糸パッケージ２１の直径に基づいて解舒速度（巻取速度）を柔軟に変化させることができ、生産速度の向上が図られる。これにより生産速度の設定幅を広げることもできる。

巻取速度の具体例について、図５を用いて説明する。図５では、従来のユニット制御部における速度制御が太線の破線で示されており、本実施形態のユニット制御部５０における速度制御が太線の実線で示されている。従来、例えば、径方向の２箇所の位置に固定された２つの光センサを用いていた場合、外層センサがオンからオフに切り替わるタイミング（図中の時間Ｔ_１）と、内層センサがオンからオフに切り替わるタイミング（図中の時間Ｔ_２）の２箇所において、巻取速度を切り替える制御が行われていた。なお、時間Ｔ_０までは、低速の速度Ｖ_０で解舒が行われる。すなわち、時間Ｔ_０から時間Ｔ_１までは外層速度として比較的低い速度Ｖ_１で解舒が行われ、時間Ｔ_１から時間Ｔ_２までは中間層速度として高い速度Ｖ_２で解舒が行われ、時間Ｔ_２から解舒終了に近づくまでは外層速度として比較的低い速度Ｖ_１で解舒が行われていた。これに対し、本実施形態では、図中にて実線で示されるように、３段階の速度制御よりも柔軟に速度を変化させることができる。より具体的には、従来の切替え制御のタイミング（時間Ｔ_０、Ｔ_１、及びＴ_２）では従来と同様の巻取速度で解舒が行われるが、それらのタイミングの間の時間帯において、従来よりも高い巻取速度で解舒が行われる。その結果として、生産速度の向上が図られている。

またワインダユニット１０は、光センサ４５による糸層の検知情報に基づいてセンサ移動装置６０の駆動モータ６１を制御するセンサ駆動制御部５９を更に備える。これにより、給糸パッケージ２１の直径の変化に対応して、より正確かつ適切に光センサ４５を移動させることができる。

ワインダユニット１０は、パッケージ径取得部５３によって取得された給糸パッケージ２１の直径とワインダユニット１０における糸２０の巻取りに関する指標との関係を記憶する記憶部５７を更に備える。これにより、給糸パッケージ２１の直径と糸２０の巻取りに関する指標との関係をユーザに提供又は報知することができ、ワインダユニット１０の生産上の利便性が高められる。

より詳細には、ワインダユニット１０は、テンション付与装置１３における指標としての指示電圧を取得する指示電圧取得部５６を更に備えており、記憶部５７は、給糸パッケージ２１の直径とテンション付与装置１３における指示電圧との関係を記憶する。また、ワインダユニット１０は、指標としての糸の糸切れ要因を推定する要因推定部５５を更に備えており、記憶部５７は、給糸パッケージ２１の直径と糸切れ要因との関係を記憶する。

これらのデータは、例えば、制御モードとしての「最適速度制御設定」及び「パッケージ密度優先設定」において活用される。「最適速度制御設定」では、糸２０の巻取速度がパッケージ駆動制御部５２によって自動で調整される。記憶部５７は、糸切れが発生した際の給糸パッケージ２１の直径データを記憶しており、そのデータは機台制御装置９０のデータ格納部９２に格納されている。データ格納部９２に集まったデータに基づき、例えば直径１３０ｍｍの位置で糸切れ等が頻発していたら、自動的に、１３０ｍｍ±３ｍｍの位置で解舒速度を落として糸２０を巻き取るように制御が行われる。これとは違い、例えば、糸切れは発生していないがテンション付与装置１３の指示電圧が高い箇所（直径）においては、自動で解舒速度を高く設定し、かつテンション付与装置１３の指示電圧を下げることにより、糸のテンションを変化させずに高速で糸を巻取ることもできる。これにより解舒テンションの変動を生じさせることなく解舒速度（巻取速度）を上昇させることができる。この「最適速度制御」によれば、糸切れが少なくなり、生産性が向上する。

また、「パッケージ密度優先設定」では、例えば、染色巻きでワインダユニット１０を利用するユーザに最適な設定とすることができる。各パッケージ径のテンション付与装置１３の指示電圧を把握可能とすることで、テンション付与装置１３の調整では下げることのできない高い解舒テンション値の箇所（直径）では、解舒速度を落とすように調整させることができる。これにより、解舒動作の最初から最後までほぼ同じテンションで巻き取ることができる。例えば、ユーザによって、染色巻きでは、パッケージ３０を染めやすくするため密度を低くする必要があり、同じテンションで糸２０を巻き取る必要がある。このようなテンション均一化の制御モードは、ユーザに利点をもたらす。

なお、機台制御装置９０の表示部９３に、テンション付与装置１３の指示電圧又は糸切れの発生傾向を、給糸パッケージ２１の直径に対応させて表示してもよい。図６に示される例では、給糸パッケージ２１の直径に対応させて、テンション付与装置１３の指示電圧の変化が表示されている。このような表示（報知）によれば、テンション付与装置１３が糸２０に与えている負荷を視覚的に把握することができ、ユーザがテンション付与装置１３における設定値を決定する際の参考とすることができる。

また図７に示される例では、給糸パッケージ２１の直径に対応させて、糸切れが発生しやすい箇所（直径）が示されている。この例では、直径１８０ｍｍの位置で糸切れ等が頻発する傾向が表示されており、直径１４０ｍｍの位置で糸切れ等が発生し得る傾向が示されている。図７に示されるように、糸切れが発生し得る箇所（直径）の数値が、その発生頻度を示す円の大きさと共に示されている。また、円のグラフに加えて棒グラフを示してもよい。円のグラフと棒グラフの両方を一緒に表示してもよいし、別々のグラフとして表示してもよい。

以上の制御により、機台制御装置９０に集めたデータが格納され、錘や台ごとで、どの箇所（直径）でパッケージ径と指示電圧の推移や糸切れの傾向を確認することができる。給糸パッケージ２１の直径に応じてテンション付与装置１３が糸に与えているテンションを把握することができる。例えば、ユーザがテンションの設定値を決定するための参考データが提供される。また、給糸パッケージ２１の直径と糸切れ要因との関係がユーザに提供され、糸の巻取りにおけるあらゆる制御の設定（例えばロットの設定等）が可能となる。「最適速度制御設定」及び「パッケージ密度優先設定」のように、複数種類の設定をロットの設定として準備することができる。

センサ移動装置６０は、糸２０の走行方向Ｄ１に直交する移動方向Ｄ２に光センサ４５を移動させる。給糸パッケージ２１の直径は、糸２０の走行方向Ｄ１に直交する方向に変化する。よって、光センサ４５がセンサ移動装置６０によって移動させられることで、給糸パッケージ２１の直径の変化に光センサ４５を追随させやすい。

駆動モータ６１はステッピングモータである。よって、より簡易な構成で、光センサ４５の位置を確実に制御することができる。

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られない。例えば、光センサ４５は、給糸パッケージ２１の外周面に対向するように配置される場合に限られず、給糸パッケージ２１の大径側の端面又は小径側の端面に対向するように配置されてもよい。

センサ移動装置は、図３に図示した態様（ボールねじ構造）に限られない。例えば、センサ移動装置として、電動シリンダ機構を採用してもよく、エアシリンダ機構を採用してもよく、ソレノイド機構を採用してもよい。これらの場合、電動シリンダ、エアシリンダ、又はソレノイドの先端に、光センサ４５が取り付けられる。或いは、クランクの回転運動をスライダの往復直線運動に変換するクランクースライダ機構を採用し、スライダの先端に光センサ４５を取り付けてもよい。或いは、ベルトを用いたトラバース機構（ベルトトラバース機構）を採用してもよく、モータローラを使用したローラコンベア機構を採用してもよい。或いは、リニアガイドの上に光センサ４５を取り付けて、圧縮エア又は水等の流体を吹き付けることで光センサ４５を移動させてもよい。パーツフィーダーのように振動する機構を設け、振動を利用して光センサ４５を移動させてもよい。

記憶部は、パッケージ径取得部によって取得された給糸パッケージの直径と、テンション付与装置における指示電圧及び糸切れ要員との関係を記憶する態様に限られない。記憶部は、パッケージ径取得部によって取得された給糸パッケージの直径と、糸巻取機における糸の巻取りに関する他の指標との関係を記憶してもよい。例えば、他の指標としては、リボン径又は解舒速度等が挙げられる。

ユニット制御部５０において、センサ駆動制御部５９が省略されてもよい。センサ移動装置６０において、光センサ４５が、予め決定された移動スケジュールに従って移動してもよい。この場合、移動スケジュールとは、例えば巻取り開始後の経過時間に応じた光センサの径方向の位置である。或いは、巻取り開始後の経過時間に応じて、光センサ４５の径方向の移動速度が一定又は可変に設定されてもよい。

上記した制御モード以外に、種々のモードが採用されてもよい。例えば、手動で速度設定を行うモードが採用されてもよい。仮に１３０ｍｍの位置で糸切れが多いとすると、解舒速度を落としたいパッケージ径の位置を機台制御装置９０で例えば１３０ｍｍと手入力すると、その１３０±数ｍｍ程度の糸層の解舒速度を落とすように設定できようにしてもよい。

また、「接圧設定モード」として、解舒した糸長さ（現在の給糸パッケージ２１の直径）に応じたパッケージ接圧を設定できるように構成してもよい。これにより、給糸パッケージ２１の直径を実測せずとも最適な接圧を確保することができる。

上記実施形態とは異なる型式の糸巻取機に、本発明が適用されてもよい。例えば、給糸パッケージが手動で装置の下端に設置される場合に限られず、水平な回転軸線を有するスイングアームの一端に解舒対象の給糸パッケージが設置され、スイングアームの他端に次に解舒される給糸パッケージが設置される形式の糸巻取機に、本発明が適用されてもよい。スイングアームが回転することで、次の給糸パッケージが所定の解舒位置に設置される。また、スプライサが省略された簡易型の糸巻取機に、本発明が適用されてもよい。

１…自動ワインダ、１０…ワインダユニット（糸巻取機）、１３…テンション付与装置、２０…糸、２１…給糸パッケージ、３０…パッケージ（巻取パッケージ）、５２…パッケージ駆動制御部（巻取速度制御部）、５３…パッケージ径取得部、５５…要因推定部、５７…記憶部、５９…センサ駆動制御部、６０…センサ移動装置、６１…駆動モータ（駆動源）、Ｄ１…走行方向、Ｄ２…移動方向。

Claims (8)

1. 給糸パッケージから糸を解舒して巻取パッケージに巻き取る糸巻取機であって、
   前記給糸パッケージの側方に配置され、前記給糸パッケージの糸層を検知する光センサと、
   前記光センサを所定の移動方向に移動させる駆動源を有するセンサ移動装置と、を備える糸巻取機。
2. 前記光センサによる前記糸層の検知情報に基づいて前記センサ移動装置の前記駆動源を制御するセンサ駆動制御部を更に備える、請求項１に記載の糸巻取機。
3. 前記光センサによる前記糸層の検知情報に基づいて前記給糸パッケージの直径を取得するパッケージ径取得部と、
   前記パッケージ径取得部によって取得された前記給糸パッケージの前記直径と前記糸巻取機における前記糸の巻取りに関する指標との関係を記憶する記憶部と、を更に備える、請求項１又は２に記載の糸巻取機。
4. 前記糸にテンションを付与するテンション付与装置における前記指標としての指示電圧を取得する指示電圧取得部を更に備え、
   前記記憶部は、前記パッケージ径取得部によって取得された前記給糸パッケージの前記直径と前記指示電圧取得部によって取得された前記テンション付与装置における前記指示電圧との関係を記憶する、請求項３に記載の糸巻取機。
5. 前記指標としての前記糸の糸切れ要因を推定する要因推定部を更に備え、
   前記記憶部は、前記パッケージ径取得部によって取得された前記給糸パッケージの前記直径と前記要因推定部によって推定された前記糸の前記糸切れ要因との関係を記憶する、請求項３又は４に記載の糸巻取機。
6. 前記光センサによる前記糸層の検知情報に基づいて前記給糸パッケージの直径を取得するパッケージ径取得部と、
   前記パッケージ径取得部によって取得された前記給糸パッケージの前記直径に基づいて前記糸の巻取速度を制御する巻取速度制御部と、を更に備える請求項１～５の何れか一項に記載の糸巻取機。
7. 前記センサ移動装置は、前記糸の走行方向に直交する前記移動方向に前記光センサを移動させる、請求項１～６の何れか一項に記載の糸巻取機。
8. 前記駆動源はステッピングモータである、請求項１～７の何れか一項に記載の糸巻取機。
   

Images