JP2023089779A - 糸巻取機 - Google Patents
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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。
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。
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T1)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T2)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T0までは、低速の速度V0で解舒が行われる。すなわち、時間T0から時間T1までは外層速度として比較的低い速度V1で解舒が行われ、時間T1から時間T2までは中間層速度として高い速度V2で解舒が行われ、時間T2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V1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T0、T1、及びT2)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)
- 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。 - 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。
- 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。
- 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。
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