JP6813385B2

JP6813385B2 - 糸巻取機

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Publication number: JP6813385B2
Application number: JP2017026578A
Authority: JP
Inventors: 坂本　憲一; 憲一坂本; 欣三橋本
Original assignee: TMT Machinery Inc
Current assignee: TMT Machinery Inc
Priority date: 2017-02-16
Filing date: 2017-02-16
Publication date: 2021-01-13
Anticipated expiration: 2037-02-16
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Description

本発明は、糸の張力変動を抑えるためのダンサーロールを備えた糸巻取機に関する。

糸巻取機において剛性の高い糸を巻き取る場合は、例えば糸の生産速度の変化やトラバース動作等によって糸の長さが変化しても、糸の伸縮により糸長の変化を吸収することができないため、糸の張力が変動してしまう。このような張力変動を抑えるため、特許文献１では、ダンサーロールを設けることが開示されている。このダンサーロールには糸が巻き掛けられており、糸長が短いときにはダンサーロールが糸を緩ませる弛緩側に移動し、糸長が長いときにはダンサーロールが糸の弛みを除去する緊張側に移動するように構成されている。そして、糸長に応じてダンサーロールが弛緩側又は緊張側に適宜移動することにより、張力変動を抑えることが可能となっている。

ここで、糸長が大きく変化した場合には、ダンサーロールが弛緩側又は緊張側の限界位置に達してしまい、張力変動をそれ以上抑えることができなくなる場合がある。このような場合には、パッケージを支持するスピンドルの回転数を調整することで、すなわち、糸の巻取速度を調整することで、ダンサーロールを所定の基準位置に戻す制御が行われる。

特開平１１−３０１９３０号公報

１つのパッケージのみを形成する単錘用の糸巻取機の場合は、上述のように、スピンドルの回転数を調整することで、ダンサーロールを適宜基準位置に戻すことができ、張力変動を継続的に抑えることができる。しかしながら、複数のパッケージが共通のスピンドルによって支持されている複数錘用の糸巻取機の場合は、スピンドルの回転数を調整する制御は破綻するおそれがある。以下、この点について説明する。

複数錘用の糸巻取機では、複数の糸に対応して複数のダンサーロールが設けられるが、各ダンサーロールの位置は各糸の糸長によって変化し、ダンサーロール間で位置の差が大きくなることがある。このような場合に、あるダンサーロールを基準位置に戻すべくスピンドルの回転数を調整すると、このスピンドルに支持されている全てのダンサーロールが一律に弛緩側又は緊張側に移動することになる。その結果、上記あるダンサーロールを基準位置に戻せたとしても、他のダンサーロールが限界位置に達するおそれがあった。なお、特許文献１には複数錘用の糸巻取機が記載されているが、このような問題については何ら言及されていない。

本発明は、以上の課題に鑑みてなされたものであり、複数のボビン（パッケージ）を共通のスピンドルによって支持する糸巻取機において、ダンサーロールの位置を適切に制御することを目的とする。

本発明は、複数のボビンが共通のスピンドルによって支持されており、前記スピンドルを回転させることで前記複数のボビンに複数の糸を巻き取って複数のパッケージを形成する糸巻取機であって、前記複数の糸をトラバースさせる複数のトラバース装置と、前記複数の糸がそれぞれ巻き掛けられ、所定の基準位置から糸を緩ませる弛緩側及び糸の弛みを除去する緊張側のそれぞれに移動可能な複数のダンサーロールと、前記複数のダンサーロールの位置を検出する複数の位置検出部と、前記複数の位置検出部からの出力に応じて、前記複数のトラバース装置のうち少なくとも何れか１つのトラバース装置のトラバース速度を調整することによって、当該トラバース装置によってトラバースされる糸が巻き掛けられている前記ダンサーロールの位置を制御する制御装置と、を備えることを特徴とする。

本発明では、複数の糸に対応してトラバース装置が個別に設けられている。そして、何れかのトラバース装置のトラバース速度を調整することで、当該トラバース装置によってトラバースされる糸が巻き掛けられているダンサーロールの位置を制御することができる。このように、トラバース速度の調整によってダンサーロールの位置を制御することにより、各ダンサーロールの位置を個別に制御でき、各ダンサーロールの位置を適切に制御することができる。

また、本発明において、前記制御装置は、前記複数のダンサーロールのうち任意の２つのダンサーロールの位置の差が所定の閾値を超えた場合に、前記２つのダンサーロールに巻き掛けられている糸をトラバースさせる２つの前記トラバース装置のうち少なくとも一方のトラバース速度を調整することで、前記２つのダンサーロールの位置の差を前記閾値内に抑える位置差解消制御を実行するとよい。

このような位置差解消制御を実行することで、ダンサーロール間の位置の差が大きい場合に、その差を縮小することができる。

また、本発明において、前記制御装置は、前記位置差解消制御において、前記２つのダンサーロールのうち、より前記弛緩側にあるダンサーロールに巻き掛けられている糸をトラバースさせる前記トラバース装置のトラバース速度を下げるとよい。

こうすれば、より弛緩側にあるダンサーロールが緊張側に移動し、ダンサーロール間の位置の差を縮小することができる。また、トラバース速度を上げると糸の滑りが発生するおそれがあるが、上述のように、トラバース速度を下げてダンサーロールの位置を制御することにより、糸の滑りを回避することができる。

また、本発明において、前記制御装置は、前記位置差解消制御を、前記トラバース装置が糸をトラバース方向に１往復させる期間以内のみ実行するとよい。

トラバース速度を変更させる位置差解消制御を長期間実行すると、パッケージの形状が崩れてしまうおそれがある。そこで、上述のように、位置差解消制御を短期間のみ実行することで、パッケージの品質を良好に維持することができる。

また、本発明において、２本の前記スピンドルを、前記複数のボビンに前記複数の糸を巻き取るための巻取位置と、前記複数のパッケージを回収するための回収位置との間で、相互に切換自在に支持する切換装置と、前記切換装置によって前記巻取位置から前記回収位置に切り換えられた前記スピンドルに支持されている前記複数のパッケージにつながっている前記複数の糸を切断する複数の切断手段と、をさらに備え、前記制御装置は、前記切換装置によって前記２本のスピンドルの位置を切り換える直前に、前記２つのダンサーロールの位置の差が前記閾値を超えているか否かに関わらず、前記位置差解消制御を実行するとよい。

糸の切断時にダンサーロール間の位置の差が大きい場合には、複数の糸が切断されるタイミングがばらついたり、一部の糸が切断できなかったりするおそれがある。そこで、上述のように、スピンドルの位置を切り換える直前に、強制的に位置差解消制御を実行しておくことで、複数の糸を同時に切断することができるようになる。

また、本発明において、前記制御装置は、前記複数の切断手段による前記複数の糸の切断直後に、前記２つのダンサーロールの位置の差が前記閾値を超えているか否かに関わらず、前記位置差解消制御を実行するとよい。

本発明では、トラバース速度を調整することでダンサーロールの位置を制御することが可能であるが、パッケージの品質を向上させるためには、トラバース速度はできるだけ一定であることが好ましい。そこで、上述のように、糸の切断直後、すなわち、新しいボビンへの巻取り開始時に、強制的に位置差解消制御をしておくことで、巻取り中にトラバース速度を変更する必要性を抑制することができる。

また、本発明において、前記制御装置は、前記複数のトラバース装置のトラバース幅を変更可能であるとよい。

後で詳細に説明するが、トラバース速度を変更した場合、実際の巻取幅が変化することがある。そこで、上述のように、トラバース装置のトラバース幅を変更可能に構成すれば、トラバース速度の変化に応じてトラバース幅を調整することで、巻取幅を一定に維持することができる。

また、本発明において、前記制御装置は、前記トラバース装置のトラバース速度を下げる際、当該トラバース装置のトラバース幅を狭くするとよい。

既述のように、トラバース速度を下げてダンサーロールの位置を制御することにより、糸の滑りを回避することができるが、トラバース速度を下げると巻取幅が広くなり、綾落ちが生じるおそれがある。そこで、トラバース速度を下げる際には、同時にトラバース幅を狭くすることで、糸の滑りを回避しつつ、巻取幅を一定に維持することができる。

また、本発明において、前記制御装置は、前記スピンドルの回転数を調整することで、前記複数のダンサーロールの位置を移動させる巻取速度制御を実行するとよい。

このような巻取速度制御を実行することで、トラバース速度の調整だけでなく、スピンドルの回転数によってもダンサーロールの位置を制御することができる。

また、本発明において、前記制御装置は、前記巻取速度制御において、前記複数のダンサーロールのうち何れか１つのダンサーロールを前記基準位置に移動させるように、前記スピンドルの回転数を調整するとよい。

このように、巻取速度制御によってあるダンサーロールを基準位置に移動させれば、このダンサーロールとの位置の差を縮小するように他のダンサーロールに対して位置差解消制御を実行することで、全てのダンサーロールを基準位置に維持することができる。

また、本発明において、前記制御装置は、前記巻取速度制御において、前記複数のダンサーロールのうち最も前記緊張側にあるダンサーロールを前記基準位置に移動させるように、前記スピンドルの回転数を調整するとよい。

このように最も緊張側にあるダンサーロールを基準位置に移動させるように巻取速度制御を実行すれば、他のダンサーロールは基準位置より弛緩側に位置することになる。したがって、このダンサーロールとの位置の差を縮小するように他のダンサーロールに対して位置差解消制御を実行する場合には、トラバース速度を下げればよいので、既述のように、糸の滑りを回避することができる。

本実施形態に係る糸巻取機の概略構成図である。スピンドルの位置切換動作を示す模式図である。ダンサーロールの位置制御を示すフローチャートである。巻取速度制御を示すフローチャートである。位置差解消制御を示すフローチャートである。トラバース速度を変化させた際の巻取幅の変化を示す模式図である。他の実施形態における巻取速度制御を示すフローチャートである。他の実施形態における位置差解消制御を示すフローチャートである。

（糸巻取機の構成）
以下、本発明に係る糸巻取機の実施形態の一例について説明する。図１は、本実施形態に係る糸巻取機の概略構成図である。糸巻取機１は、糸生産装置１００において生産される複数（本実施形態では２本）の糸Ｙを、複数（本実施形態では２つ）のボビンＢに巻き取って、複数（本実施形態では２つ）のパッケージＰを形成するように構成されている。

図１に示すように、糸巻取機１は、糸走行方向の上流側から順番に、第１ローラ１１、ダンサーロール機構１２、第２ローラ１３、支点ローラ１４、巻取装置１５を備えている。このうち、第１ローラ１１、ダンサーロール機構１２、第２ローラ１３、及び、支点ローラ１４は、２本の糸Ｙの糸道のそれぞれに配置されており、巻取装置１５は、２本の糸Ｙに対して共通に設けられている。

第１ローラ１１及び第２ローラ１３は、固定的に配置されている。第１ローラ１１と第２ローラ１３との間には、ダンサーロール機構１２のダンサーロール３１が配置されている。糸Ｙが、第１ローラ１１及び第２ローラ１３の上側部分に巻き掛けられるとともに、ダンサーロール３１の下側部分に巻き掛けられることで、第１ローラ１１からダンサーロール３１を経て第２ローラ１３に至る糸道はＶ字状に形成されている。ダンサーロール機構１２については、後で詳細に説明する。支点ローラ１４は、固定的に配置されており、巻取装置１５で糸Ｙをトラバースする際の支点となる。なお、第２ローラ１３を支点ローラ１４として兼用することで、支点ローラ１４を省略することも可能である。

巻取装置１５は、機台１６、ターレット１７、スピンドル１８、トラバース装置１９、制御装置２０等を有して構成される。機台１６には、ターレットモータ２１によって回転駆動される円板状のターレット１７が取り付けられている。ターレット１７には、スピンドルモータ２２によって回転駆動される長尺な円筒状の２本のスピンドル１８が片持ち支持されている。各スピンドル１８には、２つのボビンＢが軸方向に並んだ状態で装着される。なお、ターレットモータ２１及びスピンドルモータ２２の動作は、制御装置２０によって制御される。

ターレットモータ２１によって、スピンドル１８の軸方向に平行な中心軸Ｃ周りにターレット１７を回転駆動させることで、２本のスピンドル１８の位置を、巻取位置Ｌ１と回収位置Ｌ２との間で相互に切り換えることができる。糸Ｙの巻取り時には、巻取位置Ｌ１にあるスピンドル１８に装着されたボビンＢに糸Ｙが巻き取られ、パッケージＰが形成される。パッケージＰが満巻きとなると、２本のスピンドル１８の位置が相互に切り換えられ、パッケージＰを支持するスピンドル１８が回収位置Ｌ２に移動してから、パッケージＰの回収が行われる。

各スピンドル１８のボビンＢが装着される位置の近傍には、リング状の糸把持部１８ａが軸方向に移動可能に外嵌されている。そして、糸把持部１８ａをボビンＢから離間させて糸把持部１８ａとボビンＢとの間に隙間を空け、この隙間に糸Ｙが入った瞬間に糸把持部１８ａをボビンＢに隣接させるように移動させることで、糸Ｙを糸把持部１８ａとボビンＢとの間に挟んで糸Ｙを把持することができるようになっている。また、各糸把持部１８ａの近傍には、満巻きとなったパッケージＰにつながっている糸Ｙを切断するためのカッター２３が設けられている。なお、糸把持部１８ａ及びカッター２３の動作は、制御装置２０によって制御される。

ここで、２本のスピンドル１８の位置の切り換えによって、新しく巻取位置Ｌ１にきたスピンドル１８に装着されたボビンＢに、糸Ｙの巻取りを開始する際の動作について説明する。図２は、スピンドル１８の位置切換動作を示す模式図であり、図１の左側から２本のスピンドル１８を見た図である。

図２（ａ）に示すように、巻取位置Ｌ１にあるスピンドル１８が支持するパッケージＰが満巻きとなると、図２（ｂ）に示すように、ターレット１７を図２の反時計回り方向に１８０度回転させ、２本のスピンドル１８の位置を切り換える。このとき、まだ糸ＹはパッケージＰにつながったままであり、この糸Ｙは、新しく巻取位置Ｌ１にきたスピンドル１８に装着されたボビンＢの外周面に接触した状態となる。そして、巻取位置Ｌ１にあるスピンドル１８に設けられた糸把持部１８ａを作動させて糸Ｙを把持するのと略同時に、カッター２３によって糸Ｙの把持箇所とパッケージＰとの間の糸Ｙを切断する。すると、図２（ｃ）に示すように、糸Ｙが回収位置Ｌ２のパッケージＰから巻取位置Ｌ１のボビンＢに受け渡され、新しいボビンＢへの糸Ｙの巻取りが開始される。

図１に戻って、トラバース装置１９は、不図示の支持部材を介して機台１６に取り付けられている。トラバース装置１９は、２本の糸Ｙのそれぞれに個別に設けられており、各トラバース装置１９は、制御装置２０によって独立に制御される。トラバース装置１９に設けられたトラバースガイド１９ａは、スピンドル１８の軸方向（トラバース方向）に往復移動可能に構成されている。トラバースガイド１９ａに糸Ｙが掛けられた状態で、トラバースガイド１９ａがトラバース方向に往復移動することにより、糸Ｙが支点ローラ１４を中心にトラバースされながら、対応するボビンＢに巻き取られる。なお、図１では、トラバース装置１９が、プーリーとベルトとの組み合わせによって構成されたものとしているが、トラバース装置１９の構成はこれに限定されず、例えば、ボールねじを利用したものなどでもよい。

ここで、糸巻取機１で巻き取る糸Ｙの種類は、例えばカーボンファイバーやアラミド繊維からなる、弾性率が３ＧＰａ以上の高剛性糸を想定している。一般的なナイロンからなる合成繊維糸の場合は、比較的剛性が低いため、糸に張力変動が生じても、糸自身が伸び縮みすることによって、張力変動を吸収することができる。一方、上述のような高剛性糸では、糸がほとんど伸び縮みしないため、張力が大きく変動するおそれがある。そこで、糸巻取機１は、ダンサーロール機構１２を備えることによって、糸Ｙが高剛性糸の場合でも、糸Ｙの張力変動を抑えることが可能となっている。また、糸巻取機１では、トラバース速度は３５ｍ／ｍｉｎ以下、巻取速度は１００ｍ／ｍｉｎ以下とされており、比較的低速で糸Ｙが巻き取られるよう構成されている。

ダンサーロール機構１２は、ダンサーロール３１と、ダンサーアーム３２と、シャフト３３と、位置センサ３４と、を有する。既述のように、ダンサーロール３１は、糸走行方向において第１ローラ１１と第２ローラ１３との間に配置されており、第１ローラ１１からダンサーロール３１を経て第２ローラ１３に至る糸道がＶ字状に形成されている。ダンサーロール３１は、ダンサーアーム３２の先端部に回転自在に支持されている。ダンサーアーム３２の基端部は、シャフト３３に揺動自在に取り付けられており、これによってダンサーロール３１は上下方向に移動可能となっている。

ダンサーロール機構１２は、ダンサーロール３１が基本的に所定の基準位置（図１にて実線で示す位置）に位置するように調整されている。そして、糸Ｙの長さの変化等によって糸Ｙの張力が変動するときには、ダンサーロール３１が基準位置から上下方向に移動することによって、張力変動を抑えることができる。具体的には、糸生産装置１００と巻取装置１５との間の糸Ｙの長さが短くなると、ダンサーロール３１が糸Ｙを緩ませるべく上側（本発明の「弛緩側」に相当する）に移動することで、糸Ｙの張力変動が抑えられる。一方、糸生産装置１００と巻取装置１５との間の糸Ｙの長さが長くなると、ダンサーロール３１が糸Ｙの弛みを除去すべく下側（本発明の「緊張側」に相当する）に移動することで、糸Ｙの張力変動が抑えられる。ただし、ダンサーロール３１の上下方向への移動には限界があり、ダンサーロール３１は上限位置（図１にて一点鎖線で示す位置）と下限位置（図１にて二点鎖線で示す位置）との間でのみ移動可能である。

位置センサ３４は、ダンサーアーム３２の揺動角度を検出するセンサであり、これによって、ダンサーロール３１の位置を把握することができる。制御装置２０は、位置センサ３４からの出力に基づいて、スピンドル１８の回転数やトラバース装置１９のトラバース速度及びトラバース幅を制御する。

（ダンサーロールの位置制御）
従来、糸生産装置１００と巻取装置１５との間の糸Ｙの長さが大きく変化し、ダンサーロール３１が上限位置や下限位置に達した場合には、スピンドル１８の回転数を調整することで巻取速度を調整し、ダンサーロール３１を基準位置に戻す制御が行われていた。しかしながら、本実施形態のように、複数のボビンＢを共通のスピンドル１８で支持している場合は、各ダンサーロール３１の位置の差が大きくなると、スピンドル１８の回転数を調整することによるダンサーロール３１の位置制御が破綻するおそれがある。

というのも、本実施形態のように２つのボビンＢを共通のスピンドル１８で支持している場合に、一方のダンサーロール３１を基準位置に戻すべくスピンドル１８の回転数を調整すると、同時に他方のダンサーロール３１も移動することになる。その結果、一方のダンサーロール３１を基準位置に戻せたとしても、他方のダンサーロール３１が上限位置又は下限位置に達することがあるからである。つまり、スピンドル１８の回転数による調整では、全てのダンサーロール３１を一律に移動させてしまうため、各ダンサーロール３１の位置制御に限界があった。そこで、本実施形態では、スピンドル１８の回転数を調整する「巻取速度制御」と併せて、各トラバース装置１９のトラバース速度を個別に調整する「位置差解消制御」を実行することで、汎用性のある制御を可能としている。

なお、２つのダンサーロール３１の位置の差を大きくする要因の一例としては、２本の糸Ｙの生産速度の差が挙げられる。例えば、糸生産装置１００でカーボンファイバーからなる糸Ｙが生産される場合、原料となるプレカーサーを焼成することで糸Ｙが生成されるが、焼成時における収縮程度の差や糸Ｙを送るローラのグリップ力の差などによって、２本の糸Ｙの生産速度の差が大きくなることがある。このような場合に、本実施形態の位置差解消制御が特に有効となる。

図３は、ダンサーロール３１の位置制御を示すフローチャートであり、図４は、巻取速度制御を示すフローチャートであり、図５は、位置差解消制御を示すフローチャートである。糸Ｙを巻き取っている間、適宜のタイミング（例えば所定時間ごと）で、巻取速度制御（ステップＳ１０）及び位置差解消制御（ステップＳ１１）が実行される。なお、本実施形態では、巻取速度制御に続いて位置差解消制御を実行するものとするが、両制御を同時並行で実行してもよい。なお、以下の説明では、ダンサーロール３１の位置について、上側（弛緩側）が座標の正方向、下側（緊張側）が座標の負方向と定義する。

図４を参照しつつ、巻取速度制御について説明する。本実施形態の巻取速度制御では、より下側に位置するダンサーロール３１を基準位置ＰＯに戻すように、スピンドル１８の回転数が調整される。以下では、必要に応じ、一方の糸Ｙに係る要素については末尾にＡを付し、他方の糸Ｙに係る要素については末尾にＢを付すことで区別する。

まず、制御装置２０は、位置センサ３４Ａ、３４Ｂによってそれぞれ検出されたダンサーロール３１Ａ、３１Ｂの位置ＰＡ、ＰＢを取得する（ステップＳ２０）。そして、ダンサーロール３１Ａの位置ＰＡが、ダンサーロール３１Ｂの位置ＰＢよりも下側か否かを判断する（ステップＳ２１）。その結果、ダンサーロール３１Ａの位置ＰＡが、ダンサーロール３１Ｂの位置ＰＢよりも下側の場合は（ステップＳ２１でＹＥＳ）、続いて、ダンサーロール３１Ａの位置ＰＡが基準位置ＰＯより上側か否かを判断する（ステップＳ２２）。その結果、ダンサーロール３１Ａの位置ＰＡが基準位置ＰＯより上側の場合は（ステップＳ２２でＹＥＳ）、ダンサーロール３１Ａの位置ＰＡを基準位置ＰＯに下げるように、スピンドル１８の回転数を下げ（ステップＳ２３）、巻取速度制御を終了する。

一方、ダンサーロール３１Ａの位置ＰＡが基準位置ＰＯより上側でない場合は（ステップＳ２２でＮＯ）、続いて、ダンサーロール３１Ａの位置ＰＡが基準位置ＰＯより下側か否かを判断する（ステップＳ２４）。その結果、ダンサーロール３１Ａの位置ＰＡが基準位置ＰＯより下側の場合は（ステップＳ２４でＹＥＳ）、ダンサーロール３１Ａの位置ＰＡを基準位置ＰＯに上げるように、スピンドル１８の回転数を上げ（ステップＳ２５）、巻取速度制御を終了する。また、ダンサーロール３１Ａの位置ＰＡが基準位置ＰＯより下側でない場合は（ステップＳ２４でＮＯ）、ダンサーロール３１Ａの位置ＰＡが基準位置ＰＯに等しいということであるから、スピンドル１８の回転数を変えることなく、巻取速度制御を終了する。

ステップＳ２１でＮＯと判断された場合は、続いて、ダンサーロール３１Ｂの位置ＰＢが基準位置ＰＯより上側か否かを判断する（ステップＳ２６）。その結果、ダンサーロール３１Ｂの位置ＰＢが基準位置ＰＯより上側の場合は（ステップＳ２６でＹＥＳ）、ダンサーロール３１Ｂの位置ＰＢを基準位置ＰＯに下げるように、スピンドル１８の回転数を下げ（ステップＳ２７）、巻取速度制御を終了する。

一方、ダンサーロール３１Ｂの位置ＰＢが基準位置ＰＯより上側でない場合は（ステップＳ２６でＮＯ）、続いて、ダンサーロール３１Ｂの位置ＰＢが基準位置ＰＯより下側か否かを判断する（ステップＳ２８）。その結果、ダンサーロール３１Ｂの位置ＰＢが基準位置ＰＯより下側の場合は（ステップＳ２８でＹＥＳ）、ダンサーロール３１Ｂの位置ＰＢを基準位置ＰＯに上げるように、スピンドル１８の回転数を上げ（ステップＳ２９）、巻取速度制御を終了する。また、ダンサーロール３１Ｂの位置ＰＢが基準位置ＰＯより下側でない場合は（ステップＳ２８でＮＯ）、ダンサーロール３１Ｂの位置ＰＢが基準位置ＰＯに等しいということであるから、スピンドル１８の回転数を変えることなく、巻取速度制御を終了する。

次に、図５を参照しつつ、位置差解消制御について説明する。本実施形態の位置差解消制御では、ダンサーロール３１Ａの位置ＰＡとダンサーロール３１Ｂの位置ＰＢとの差が大きい場合に、より上側にあるダンサーロール３１のみを基準位置ＰＯに移動させるよう、このダンサーロール３１に巻き掛けられている糸Ｙをトラバースするトラバース装置１９のトラバース速度が調整される。

まず、制御装置２０は、位置センサ３４Ａ、３４Ｂによってそれぞれ検出されたダンサーロール３１Ａ、３１Ｂの位置ＰＡ、ＰＢを取得する（ステップＳ３０）。そして、ダンサーロール３１Ａの位置ＰＡとダンサーロール３１Ｂの位置ＰＢとの差が、所定の閾値ＰＸ以下か否かを判断する（ステップＳ３１）。その結果、ダンサーロール３１Ａの位置ＰＡとダンサーロール３１Ｂの位置ＰＢとの差が閾値ＰＸ以下の場合は（ステップＳ３１でＹＥＳ）、何れのトラバース装置１９Ａ、１９Ｂともトラバース速度を変えることなく、位置差解消制御を終了する。

一方、ダンサーロール３１Ａの位置ＰＡとダンサーロール３１Ｂの位置ＰＢとの差が閾値ＰＸを超えている場合は（ステップＳ３１でＮＯ）、続いて、ダンサーロール３１Ａの位置ＰＡがダンサーロール３１Ｂの位置ＰＢより下側か否かを判断する（ステップＳ３２）。その結果、ダンサーロール３１Ａの位置ＰＡがダンサーロール３１Ｂの位置ＰＢより下側の場合は（ステップＳ３２でＹＥＳ）、上側にあるダンサーロール３１Ｂの位置ＰＢを基準位置ＰＯに下げるように、トラバース装置１９Ｂのトラバース速度を所定の期間だけ下げる（ステップＳ３３）。その後、トラバース装置１９Ｂのトラバース速度を元に戻して（ステップＳ３４）、位置差解消制御を終了する。

また、ステップＳ３２でＮＯと判断された場合は、上側にあるダンサーロール３１Ａの位置ＰＡを基準位置ＰＯに下げるように、トラバース装置１９Ａのトラバース速度を所定の期間だけ下げる（ステップＳ３５）。その後、トラバース装置１９Ａのトラバース速度を元に戻して（ステップＳ３６）、位置差解消制御を終了する。なお、ステップＳ３３、Ｓ３５にてトラバース速度を調整する上記所定の期間は、適宜設定することが可能であるが、本実施形態では、トラバースガイド１９ａがトラバース方向に一往復する間の短期間としている。

上述のように、本実施形態のダンサーロール３１の位置制御では、まず、巻取速度制御を実行することで、ダンサーロール３１Ａ、３１Ｂのうち、より下側にあるほうが基準位置ＰＯに戻るように、ダンサーロール３１Ａ、３１Ｂの両方が上側又は下側に一律に移動する。続いて実行される位置差解消制御では、ダンサーロール３１Ａの位置ＰＡとダンサーロール３１Ｂの位置ＰＢとの差が大きい場合に、より上側にあるダンサーロール３１のみを基準位置ＰＯに移動させることで、巻取速度制御により既に基準位置ＰＯに移動しているもう一方のダンサーロール３１との位置の差を縮小することができる。つまり、ステップＳ１０で巻取速度制御を実行し、続いて、ステップＳ１１で位置差解消制御を実行することで、ダンサーロール３１Ａ、３１Ｂの両方をできる限り基準位置ＰＯに維持することができる。

図３に戻って、ステップＳ１０、Ｓ１１を実行した後、制御装置２０は、パッケージＰの形成が完了したか否か、すなわち、パッケージＰが満巻きとなったか否かを不図示のセンサからの出力等に基づいて判断する（ステップＳ１２）。パッケージＰの形成が完了していない場合は（ステップＳ１２でＮＯ）、巻取速度制御及び位置差解消制御が繰り返される。

一方、パッケージＰの形成が完了している場合は（ステップＳ１２でＹＥＳ）、強制位置差解消制御が実行される（ステップＳ１３）。この強制位置差解消制御とは、ダンサーロール３１Ａの位置ＰＡとダンサーロール３１Ｂの位置ＰＢとの差が閾値ＰＸを超えているか否かに関わらず強制的に実行される位置差解消制御であり、具体的には、図５のフローチャートにおいて、ステップＳ３１が省略され、ステップＳ３０の後にステップＳ３２が実行される制御を意味する。強制位置差解消制御を実行した直後に、ターレット１７を回転させることで２本のスピンドル１８の位置を相互に切り換え、糸Ｙを糸把持部１８ａによって新しいボビンＢに把持させると同時に、カッター２３によってパッケージＰにつながっている糸Ｙを切断する（ステップＳ１４）。これによって、新しいボビンＢへの糸Ｙの巻取りが開始される。その直後、再度、強制位置差解消制御が実行され（ステップＳ１５）、ステップＳ１０から一連の動作が繰り返される。

（効果）
本実施形態では、トラバース装置１９Ａ、１９Ｂの何れかのトラバース速度を調整することで、当該トラバース装置によってトラバースされる糸Ｙが巻き掛けられているダンサーロール３１の位置を制御することができる。このように、トラバース速度の調整によってダンサーロール３１の位置を制御することにより、ダンサーロール３１Ａ、３１Ｂの位置ＰＡ、ＰＢを個別に制御でき、ダンサーロール３１Ａ、３１Ｂの位置ＰＡ、ＰＢを適切に制御することができる。

また、本実施形態では、制御装置２０は、２つのダンサーロール３１Ａ、３１Ｂの位置ＰＡ、ＰＢの差が所定の閾値ＰＸを超えた場合に、２つのダンサーロール３１Ａ、３１Ｂに巻き掛けられている糸Ｙをトラバースさせる２つのトラバース装置１９Ａ、１９Ｂのうち少なくとも一方のトラバース速度を調整することで、２つのダンサーロール３１Ａ、３１Ｂの位置ＰＡ、ＰＢの差を閾値ＰＸ内に抑える位置差解消制御を実行する。このような位置差解消制御を実行することで、ダンサーロール３１Ａ、３１Ｂの位置ＰＡ、ＰＢの差が大きい場合に、その差を縮小することができる。

また、本実施形態では、制御装置２０は、位置差解消制御において、２つのダンサーロール３１Ａ、３１Ｂのうち、より上側（弛緩側）にあるダンサーロール３１に巻き掛けられている糸Ｙをトラバースさせるトラバース装置１９のトラバース速度を下げる。こうすれば、より上側にあるダンサーロール３１が下側（緊張側）に移動し、ダンサーロール３１Ａ、３１Ｂの位置ＰＡ、ＰＢの差を縮小することができる。また、トラバース速度を上げると糸Ｙの滑りが発生するおそれがあるが、上述のように、トラバース速度を下げてダンサーロール３１の位置を制御することにより、糸Ｙの滑りを回避することができる。

また、本実施形態では、制御装置２０は、位置差解消制御を、トラバース装置１９が糸Ｙをトラバース方向に１往復させる期間以内のみ実行するようにしている。トラバース速度を変更させる位置差解消制御を長期間実行すると、パッケージＰの形状が崩れてしまうおそれがある。そこで、上述のように、位置差解消制御を短期間のみ実行することで、パッケージＰの品質を良好に維持することができる。

また、本実施形態では、制御装置２０は、ターレット１７（切換装置）によって２本のスピンドル１８の位置を切り換える直前に、２つのダンサーロール３１Ａ、３１Ｂの位置ＰＡ、ＰＢの差が閾値ＰＸを超えているか否かに関わらず、位置差解消制御を実行する（強制位置差解消制御を実行する）ようにしている。糸Ｙの切断時にダンサーロール３１Ａ、３１Ｂの位置ＰＡ、ＰＢの差が大きい場合には、複数の糸Ｙが切断されるタイミングがずれたり、一方の糸Ｙが切断できなかったりするおそれがある。そこで、上述のように、スピンドル１８の位置を切り換える直前に、強制的に位置差解消制御を実行しておくことで、複数の糸Ｙを同時に切断することができるようになる。

また、本実施形態では、制御装置２０は、複数のカッター２３（切断手段）による複数の糸Ｙの切断直後に、２つのダンサーロール３１Ａ、３１Ｂの位置ＰＡ、ＰＢの差が閾値ＰＸを超えているか否かに関わらず、位置差解消制御を実行する（強制位置差解消制御を実行する）ようにしている。本実施形態では、トラバース速度を調整することでダンサーロール３１Ａ、３１Ｂの位置ＰＡ、ＰＢを制御することが可能であるが、パッケージＰの品質を向上させるためには、トラバース速度はできるだけ一定であることが好ましい。そこで、上述のように、糸Ｙの切断直後、すなわち、新しいボビンＢへの巻取り開始時に、強制的に位置差解消制御をしておくことで、巻取り中にトラバース速度を変更する必要性を抑制することができる。

また、本実施形態では、制御装置２０は、複数のトラバース装置１９のトラバース幅を変更できるように構成されている。この利点については、図６を参照しつつ説明する。図６は、トラバース速度を変化させた際の巻取幅の変化を示す模式図であり、パッケージＰを紙面上に展開した様子を示している。位置差解消制御が実行されていない通常時は、トラバースガイド１９ａはトラバース速度Ｖ１、トラバース幅Ｗ１で往復移動しており、軌跡Ｓ１（一点鎖線で図示）を描く。トラバースガイド１９ａとパッケージＰの外周面との間の糸Ｙには、トラバースガイド１９ａの反転時に糸Ｙがトラバースガイド１９ａに追随しない部分、いわゆるフリーレングスが存在するため、トラバースガイド１９ａの反転時には、糸Ｙは図６に太い実線で示すように、トラバースガイド１９ａの軌跡よりも内側で折り返すように巻き取られる。つまり、実際の巻取幅Ｘ１はトラバース幅Ｗ１よりも小さくなる。このような現象を見越したうえで、巻取幅Ｘ１が所望の値になるよう、トラバース速度Ｖ１やトラバース幅Ｗ１は予め決められている。

ここで、位置差解消制御において、トラバース幅をＷ１のまま、トラバース速度をＶ２に下げたとすると、トラバースガイド１９ａの軌跡はＳ２（二点鎖線で図示）のようになる。トラバース速度を下げたことによって、トラバースガイド１９ａの反転時に、糸Ｙがトラバースガイド１９ａにより追随できるようになり、このときの巻取幅Ｘ２は通常時の巻取幅Ｘ１よりも広くなる。反対に、図示は省略するが、トラバース速度を上げた場合は、巻取幅は通常時の巻取幅Ｘ１よりも狭くなる。このように、トラバース速度を変更した場合、実際の巻取幅が変化するので、上述のように、トラバース装置１９のトラバース幅を変更可能に構成すれば、トラバース速度の変化に応じてトラバース幅を調整することで、巻取幅を一定に維持することができる。

例えば、本実施形態において、制御装置２０は、トラバース装置１９のトラバース速度を下げる際、当該トラバース装置１９のトラバース幅を狭くするとよい。既述のように、トラバース速度を下げてダンサーロール３１の位置を制御することにより、糸Ｙの滑りを回避することができるが、トラバース速度を下げると実際の巻取幅が広くなり、綾落ちが生じるおそれがある。そこで、トラバース速度を下げる際には、同時にトラバース幅をＷ１よりも狭くすることで、糸Ｙの滑りを回避しつつ、巻取幅をＸ１に一定に維持することができる。

また、本実施形態では、制御装置２０は、スピンドル１８の回転数を調整することで、複数のダンサーロール３１Ａ、３１Ｂの位置を移動させる巻取速度制御を実行するように構成されている。このような巻取速度制御を実行することで、トラバース速度の調整だけでなく、スピンドル１８の回転数によってもダンサーロール３１Ａ、３１Ｂの位置を制御することができる。

また、本実施形態では、制御装置２０は、巻取速度制御において、複数のダンサーロール３１Ａ、３１Ｂのうち何れか１つのダンサーロールを基準位置ＰＯに移動させるように、スピンドル１８の回転数を調整する。このように、巻取速度制御によってあるダンサーロール３１Ａ（又は３１Ｂ）を基準位置ＰＯに移動させれば、このダンサーロール３１Ａ（又は３１Ｂ）との位置ＰＡ（又はＰＢ）の差を縮小するように他のダンサーロール３１Ｂ（又は３１Ａ）に対して位置差解消制御を実行することで、全てのダンサーロール３１Ａ、３１Ｂを基準位置ＰＯに維持することができる。

また、本実施形態では、制御装置２０は、巻取速度制御において、複数のダンサーロール３１Ａ、３１Ｂのうち最も下側にあるダンサーロールを基準位置ＰＯに移動させるように、スピンドル１８の回転数を調整する。このように最も下側にあるダンサーロール３１Ａ（又は３１Ｂ）を基準位置ＰＯに移動させるように巻取速度制御を実行すれば、他のダンサーロール３１Ｂ（又は３１Ａ）は基準位置ＰＯより上側に位置することになる。したがって、このダンサーロール３１Ａ（又は３１Ｂ）との位置ＰＡ（又はＰＢ）の差を縮小するように他のダンサーロール３１Ｂ（又は３１Ａ）に対して位置差解消制御を実行する場合には、トラバース速度を下げればよいので、既述のように、糸Ｙの滑りを回避することができる。

（他の実施形態）
上記実施形態では、ダンサーロール３１の位置制御の一例について説明したが、制御の具体的内容は、上記実施形態に示したものに限定されない。例えば、巻取速度制御においては、予め決められた１つのダンサーロール３１を基準位置ＰＯに移動させるようにしてもよいし、複数のダンサーロール３１の平均位置が基準位置ＰＯとなるようにスピンドル１８の回転数を調整してもよい。また、位置差解消制御において、どのダンサーロール３１を移動させるかは適宜変更が可能であるし、複数のダンサーロール３１を同時に移動させる（複数のトラバース装置１９のトラバース速度を同時に変更する）ようにしてもよい。

他の実施形態における巻取速度制御及び位置差解消制御について、図７及び図８を参照しつつ説明する。本実施形態の巻取速度制御では、ダンサーロール３１Ａを基準位置ＰＯに戻すように、スピンドル１８の回転数が調整される。まず、制御装置２０は、位置センサ３４Ａによって検出されたダンサーロール３１Ａの位置ＰＡを取得する（ステップＳ４０）。そして、ダンサーロール３１Ａの位置ＰＡが、基準位置ＰＯよりも上側か否かを判断する（ステップＳ４１）。その結果、ダンサーロール３１Ａの位置ＰＡが、基準位置ＰＯよりも上側の場合は（ステップＳ４１でＹＥＳ）、ダンサーロール３１Ａの位置ＰＡを基準位置ＰＯに下げるように、スピンドル１８の回転数を下げ（ステップＳ４２）、巻取速度制御を終了する。ステップＳ４１にてＮＯと判断された場合は、続いて、ダンサーロール３１Ａの位置ＰＡが、基準位置ＰＯよりも下側か否かを判断する（ステップＳ４３）。その結果、ダンサーロール３１Ａの位置ＰＡが、基準位置ＰＯよりも下側の場合は（ステップＳ４３でＹＥＳ）、ダンサーロール３１Ａの位置ＰＡを基準位置ＰＯに上げるように、スピンドル１８の回転数を上げ（ステップＳ４４）、巻取速度制御を終了する。ステップＳ４３にてＮＯと判断された場合は、ダンサーロール３１Ａの位置ＰＡが基準位置ＰＯに等しいということであるから、スピンドル１８の回転数を変えることなく、巻取速度制御を終了する。

また、本実施形態の位置差解消制御では、ダンサーロール３１Ａの位置ＰＡとダンサーロール３１Ｂの位置ＰＢとの差が大きい場合に、ダンサーロール３１Ｂを基準位置ＰＯに移動させるよう、トラバース装置１９Ｂのトラバース速度が調整される。まず、制御装置２０は、位置センサ３４Ａ、３４Ｂによってそれぞれ検出されたダンサーロール３１Ａ、３１Ｂの位置ＰＡ、ＰＢを取得する（ステップＳ５０）。そして、ダンサーロール３１Ａの位置ＰＡとダンサーロール３１Ｂの位置ＰＢとの差が、所定の閾値ＰＸ以下か否かを判断する（ステップＳ５１）。その結果、ダンサーロール３１Ａの位置ＰＡとダンサーロール３１Ｂの位置ＰＢとの差が閾値ＰＸ以下の場合は（ステップＳ５１でＹＥＳ）、何れのトラバース装置１９Ａ、１９Ｂともトラバース速度を変えることなく、位置差解消制御を終了する。

一方、ダンサーロール３１Ａの位置ＰＡとダンサーロール３１Ｂの位置ＰＢとの差が閾値ＰＸを超えている場合は（ステップＳ５１でＮＯ）、ダンサーロール３１Ｂの位置ＰＢが基準位置ＰＯより上側か否かを判断する（ステップＳ５２）。その結果、ダンサーロール３１Ｂの位置ＰＢが基準位置ＰＯより上側の場合は（ステップＳ５２でＹＥＳ）、ダンサーロール３１Ｂの位置ＰＢを基準位置ＰＯに下げるように、トラバース装置１９Ｂのトラバース速度を所定の期間だけ下げる（ステップＳ５３）。その後、トラバース装置１９Ｂのトラバース速度を元に戻して（ステップＳ５４）、位置差解消制御を終了する。ステップＳ５２でＮＯと判断された場合は、ダンサーロール３１Ｂの位置ＰＢを基準位置ＰＯに上げるように、トラバース装置１９Ｂのトラバース速度を所定の期間だけ上げる（ステップＳ５５）。その後、トラバース装置１９Ｂのトラバース速度を元に戻して（ステップＳ５６）、位置差解消制御を終了する。

このように、本実施形態のダンサーロール３１の位置制御によれば、巻取速度制御では、ダンサーロール３１Ａが基準位置ＰＯに移動するように制御され、位置差解消制御では、ダンサーロール３１Ｂが基準位置ＰＯに移動するように制御される。つまり、各制御において位置制御の対象となっているダンサーロールが固定されているため、制御が容易となる。

また、上記実施形態の糸巻取機１は、２つのボビンＢ（パッケージＰ）を共通のスピンドル１８で支持するよう構成したが、１本のスピンドル１８に支持されるボビンＢ（パッケージＰ）の数は３つ以上でもよい。

また、上記実施形態では、ダンサーロール３１の基準位置ＰＯを所定の位置として定義したが、基準位置ＰＯが所定の範囲として定義されてもよい。

１：糸巻取機
１７：ターレット（切換装置）
１８：スピンドル
１９：トラバース装置
２０：制御装置
２３：カッター（切断手段）
３４：位置センサ（位置検出部）
Ｙ：糸
Ｂ：ボビン
Ｐ：パッケージ
Ｌ１：巻取位置
Ｌ２：回収位置

Claims

複数のボビンが共通のスピンドルによって支持されており、前記スピンドルを回転させることで前記複数のボビンに複数の糸を巻き取って複数のパッケージを形成する糸巻取機であって、
前記複数の糸をトラバースさせる複数のトラバース装置と、
前記複数の糸がそれぞれ巻き掛けられ、所定の基準位置から糸を緩ませる弛緩側及び糸の弛みを除去する緊張側のそれぞれに移動可能な複数のダンサーロールと、
前記複数のダンサーロールの位置を検出する複数の位置検出部と、
前記複数の位置検出部からの出力に応じて、前記複数のトラバース装置のうち少なくとも何れか１つのトラバース装置のトラバース速度を調整することによって、当該トラバース装置によってトラバースされる糸が巻き掛けられている前記ダンサーロールの位置を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記複数のダンサーロールのうち任意の２つのダンサーロールの位置の差が所定の閾値を超えた場合に、前記２つのダンサーロールに巻き掛けられている糸をトラバースさせる２つの前記トラバース装置のうち少なくとも一方のトラバース速度を調整することで、前記２つのダンサーロールの位置の差を前記閾値内に抑える位置差解消制御を実行することを特徴とする糸巻取機。
前記制御装置は、前記位置差解消制御において、前記２つのダンサーロールのうち、より前記弛緩側にあるダンサーロールに巻き掛けられている糸をトラバースさせる前記トラバース装置のトラバース速度を下げることを特徴とする請求項１に記載の糸巻取機。
前記制御装置は、前記位置差解消制御を、前記トラバース装置が糸をトラバース方向に１往復させる期間以内のみ実行することを特徴とする請求項１又は２に記載の糸巻取機。
２本の前記スピンドルを、前記複数のボビンに前記複数の糸を巻き取るための巻取位置と、前記複数のパッケージを回収するための回収位置との間で、相互に切換自在に支持する切換装置と、
前記切換装置によって前記巻取位置から前記回収位置に切り換えられた前記スピンドルに支持されている前記複数のパッケージにつながっている前記複数の糸を切断する複数の切断手段と、
をさらに備え、
前記制御装置は、前記切換装置によって前記２本のスピンドルの位置を切り換える直前に、前記２つのダンサーロールの位置の差が前記閾値を超えているか否かに関わらず、前記位置差解消制御を実行することを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載の糸巻取機。
前記制御装置は、前記複数の切断手段による前記複数の糸の切断直後に、前記２つのダンサーロールの位置の差が前記閾値を超えているか否かに関わらず、前記位置差解消制御を実行することを特徴とする請求項４に記載の糸巻取機。
前記制御装置は、前記複数のトラバース装置のトラバース幅を変更可能であることを特徴とする請求項１ないし５の何れか１項に記載の糸巻取機。
前記制御装置は、前記トラバース装置のトラバース速度を下げる際、当該トラバース装置のトラバース幅を狭くすることを特徴とする請求項６に記載の糸巻取機。
前記制御装置は、前記スピンドルの回転数を調整することで、前記複数のダンサーロールの位置を移動させる巻取速度制御を実行することを特徴とする請求項１ないし７の何れか１項に記載の糸巻取機。
前記制御装置は、前記巻取速度制御において、前記複数のダンサーロールのうち何れか１つのダンサーロールを前記基準位置に移動させるように、前記スピンドルの回転数を調整することを特徴とする請求項８に記載の糸巻取機。
前記制御装置は、前記巻取速度制御において、前記複数のダンサーロールのうち最も前記緊張側にあるダンサーロールを前記基準位置に移動させるように、前記スピンドルの回転数を調整することを特徴とする請求項９に記載の糸巻取機。