JP3700446B2

JP3700446B2 - リボン巻き防止方法及びその装置

Info

Publication number: JP3700446B2
Application number: JP04503399A
Authority: JP
Inventors: 憲夫窪田; 一郎日高
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 1999-02-23
Filing date: 1999-02-23
Publication date: 2005-09-28
Anticipated expiration: 2019-02-23
Also published as: JP2000247544A; DE60004901D1; EP1033340A2; DE60004901T2; EP1033340B1; EP1033340A3

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動ワインダー等のリボン巻き防止方法及びその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動ワインダーは、精紡機で生産された精紡ボビンを綾振りドラム上で回転するパッケージに巻き取って、所定の糸量、形状のパッケージとする。
【０００３】
このパッケージの巻取中に綾振りドラムとパッケージの回転数が整数倍或いは整数分の１になったときに、綾振り周期とパッケージの巻取周期が同期して、巻き取られる糸が同じところに集まり重なって、いわゆるリボン巻きが発生する。
【０００４】
このようにリボン巻きが発生したパッケージでは、リボン巻き糸同士が相互に絡み合い、後工程でパッケージの糸を解舒した際に、リボン巻き糸毎パッケージから一挙に解舒されるスラッフィングを起こしてしまう。
【０００５】
このパッケージのリボン巻きについて、綾振りドラムのワインド数をＤw ，ドラム径をＤd ，パッケージのワインド数をＰw ，パッケージ径をＰd とすると、下式（１）の関係となる。
【０００６】
Ｐw ＝Ｄw ×Ｄd ／Ｐd …（１）
また、ドラムの回転数をＮd ，パッケージの回転数をＮp とすると、パッケージのワインド数Ｐw は、下式（２）の関係となる。
【０００７】
Ｐw ＝Ｄw ×Ｎp ／Ｎd …（２）
上記（１）式よりリボン巻きは、ドラム径Ｄd ＝９８ｍｍ、ドラムワインド数Ｄw ＝２．５とすると、パッケージ径Ｐd が、それぞれ８１ｍｍ（３Ｗ），９８ｍｍ（２．５Ｗ），１２２ｍｍ（２Ｗ），１６３ｍｍ（１．５Ｗ）、２４５ｍｍ（１Ｗ）のときに発生する。
【０００８】
従来、このリボン巻きを防止するには、本発明者が特公平２−４０５７７号公報で提案したように、ディスターブ制御を行うこと、すなわちリボン巻き発生径の近傍で綾振りドラムの回転を増減速させてパッケージとドラム間にスリップを生じさせて綾振り糸の糸道を分散させて巻き取ることで、リボン崩しが行える。
【０００９】
すなわち、ドラム回転数（Ｎd ）を増減速しても、パッケージは、その慣性力で略一定の回転数（Ｎp ）で回転するため、上記（２）式に示したパッケージワインド数（Ｐw ）を変えてリボン崩しが行える。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで上述のように、リボン巻き発生径の近傍でドラム回転数を増減速してディスターブ制御を行うと、パッケージに巻き付けられるワインド数が細かく変化し、このワインド数の変化で、リボン巻き領域に入り、現実にはリボン発生径以外でも細かいリボン巻きが発生し、パッケージの解舒の際にリボン糸同士が絡み合ってラッチングを起こして糸切れが発生してしまう新たな問題が生じることが判った。
【００１１】
このラッチングについて多数のパッケージの解舒を行って見たところ、パッケージのワインド数が、大きなリボンが形成される１Ｗ近傍で顕著であり、２Ｗ，３Ｗといった、パッケージ径では、ディスターブ制御によるラッチングの発生が少ないことが判明した。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、より完全なリボン巻き防止が行えるリボン巻き防止方法及びその装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、綾振りドラム上でパッケージを回転しながら糸を巻き取る際のリボン巻き防止方法において、パッケージの巻き始めからディスターブ制御を行いながら巻き取り、大きなリボンができる巻取径のある程度前でディスターブ制御を行わずに巻き取るようにしたリボン巻き防止方法である。
【００１４】
請求項２の発明は、パッケージの巻き始めから大きなリボンができる巻き径の前までは、綾振りドラムの増減速比を小さくしたディスターブ制御で巻き取り、大きなリボンができる巻取径のある程度前から直前まではディスターブ制御を行わずに巻き取り、その後大きなリボンができる巻取径の直前からその巻取径を通過するまで、綾振りドラムの増減速比を大きくしたディスターブ制御で巻き取る請求項１記載のリボン巻き防止方法である。
【００１５】
請求項３の発明は、綾振りドラム上でパッケージを回転しながら糸を巻き取る際のリボン巻き防止装置において、綾振りドラムの回転を制御するインバータ装置と、大きなリボンができる巻取径のある程度前からパッケージの径を検出するパッケージ径センサと、パッケージ径センサの検出値が入力され、パッケージの巻き始めから大きなリボンができる巻き径のある程度前までは、綾振りドラムの増減速比の小さなディスターブ制御を行い、大きなリボンができる巻取径のある程度前より直前までディスターブ制御を行わず、その後大きなリボンができる巻取径を通過するまで、綾振りドラムの増減速比を大きくしたディスターブ制御を行うようにインバータ装置にディスターブ指令信号を出力するロジック回路とを備えたリボン巻き防止装置である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適一実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１７】
先ず、図２により本発明のリボン巻き防止方法及び装置が適用される自動ワインダーの基本構成を説明する。
【００１８】
ユニット本体１０には、綾振りドラム１１が設けられ、そのユニット１０の後方に軸１２を中心に回動自在なクレードル１３が設けられる。パッケージＰはクレードル１３に回転自在に保持されると共に綾振りドラム１１に接触回転され、精紡ボビンからの糸Ｙが綾振りドラム１１の溝１４で案内されて綾振りされながらパッケージＰに巻き取られるようになっている。
【００１９】
この綾振りドラム１１は、伝導装置１５を介して駆動モータ１６に連結され、その駆動モータ１６がインバータ装置１８で回転数可変に駆動できるようになっている。
【００２０】
またクレードル１３の軸１２には、そのクレードル１３と共に回動するパッケージ径伝達部材１９が設けられ、ユニット本体１０に、そのパッケージ径伝達部材１９の回動位置からパッケージＰの径、特にパッケージＰの１ワインド（１Ｗ）のある程度前からの径を検出するパッケージ径センサ２０が設けられ、そのセンサ２０の検出値がプログラム可能なロジック回路２１に入力される。
【００２１】
インバータ装置１８は、商用電源２２からの交流を一旦直流に変換し、トランジスタのＯＮ−ＯＦＦ制御で、直流を周波数可変の交流電源に変換するようになっている。
【００２２】
ロジック回路２１は、パッケージＰの巻き始めから巻き終わりまで、綾振りドラム１１の回転数の制御プログラムに基づいてインバータ装置１８に周波数指令信号２３を出力するようになっている。
【００２３】
このロジック回路２１の制御プログラムは、パッケージＰの巻き始めから大きなリボンができる巻き径のある程度前までは、綾振りドラム１１の増減速比を小さくしたディスターブ制御を行い、その後ある程度前から大きなリボンができる巻取径の直前までディスターブ制御を行わずに綾振りドラム１１を定速回転し、その後大きなリボンができる巻取径を通過するまで、綾振りドラム１１の増減速比を大きくしたディスターブ制御を行うようになっている。
【００２４】
図１は、パッケージ径に対するパッケージワインド数変化に対して、ロジック回路２１で綾振りドラム１１の回転数を増減速制御する例を示したものである。
【００２５】
この場合、綾振りドラム１１のドラムワインド数Ｄw は、２．５Ｗ、ドラム径Ｄd は、９８ｍｍであり、大きなリボンができる１Ｗ（パッケージワインド数）のパッケージ径Ｄp は、上述した（１）式より２４４ｍｍである。
【００２６】
そこで、本発明においては、図１に示すように、巻き始め（Ｔ0 ）からパッケージ径２３２ｍｍとなる（Ｔa ）までは、例えば、±５％，２／２ｓｅｃのディスターブ制御で巻き取りを行い、パッケージ径２３２〜２４０ｍｍ（Ｔb 〜Ｔc ）の間はディスターブ制御を行わない（増減速０％＝定速回転）巻き取りを行い、パッケージ径Ｄp が２４０〜２４８ｍｍ（Ｔc 〜Ｔd ）の間は±１５％，２／２ｓｅｃの大きなディスターブ制御で巻き取りを行い、パッケージ径Ｄp が２４８ｍｍ（Ｔd ）以上から巻き終わりまでは、±５％，２／２ｓｅｃのディスターブ制御或いは定速回転で巻き取りを行うことで、リボン巻きをより完全に無くしたパッケージにできるようにしたものである。
【００２７】
先ず、本発明者は、大きなリボンが発生する１Ｗのパッケージ径（２４４ｍｍ，Ｔr ）のある程度前より従来のようにディスターブ制御を行って巻き取ったパッケージを解舒し、どのパッケージ径でラッチングが発生する頻度が多いかを実験したところ、１Ｗに達する以前のパッケージ径２４０ｍｍ以下でもラッチングが発生していることが判った。そこで、さらにパッケージ径２３０〜２５０ｍｍでどの径でラッチングを起こしているかを調べたところパッケージ径２３８ｍｍにラッチングのピークがあることが判った。
【００２８】
そこで、この原因を求めるべく、ディスターブ制御を行ったときのずれ量を解析し、ディスターブ制御によるリボン巻きの影響を求めてみた結果が、図４〜図６である。
【００２９】
図４〜図６は、ターン数に対するずれ量を求めたものである。
【００３０】
ここで、図３により、ずれとターン数を説明する。
【００３１】
図３は、ある径におけるパッケージＰに巻かれた大径側の糸道を示したもので、点線の糸道２６に対して次のターン（綾振り）で巻かれた糸道２７が実線で示したように巻かれたとすると、大径側には各糸道２６，２７の折り返しによる角２６ａ，２７ａが形成され、その円周方向の位置を「ずれ」とする。この場合、角２６ａ回転方向に対して、次のターンで形成された角２７ａが回転方向にずれればプラス、逆方向にずれればマイナスとして、各ターン毎のずれを解析することができる。
【００３２】
そこで、１Ｗのある程度前の種々のパッケージ径に対して、増減速比±１５％で、３秒増速した後、３秒減速を交互に繰り返して大きなディスターブ制御を行ったときのターン数とずれとを求めた。
【００３３】
図４は、パッケージ径２４２ｍｍから、ディスターブ制御を行ったときのターン数に対するずれのワインドパターンであり、図５は、パッケージ径２３８ｍｍからディスターブ制御を行ったときのターン数に対するずれのワインドパターンを示している。
【００３４】
この図４，図５で、ずれが０ｍｍのときがリボン巻き発生箇所であり、この０ｍｍの領域を横断しなければリボン巻きは発生しない。
【００３５】
そこで、図４と図５を比べると、図４のずれの中心は０ｍｍにあり、図５のずれの中心は−８０ｍｍにあることが判る。
【００３６】
ここで、１Ｗのリボンが発生する径（２４４ｍｍ）の直前の２４２ｍｍからディスターブ制御を行う場合、増減速比が小さなディスターブ制御（例えば、増減速比±３％，３／３ｓｅｃ）を行うと、そのワインドパターンは、ずれの中心（０ｍｍ）を何度も通ることとなり、ターン数におけるリボン巻き発生個数が大きくなり有効でなく、図４に示したように、±１５％の大きなディスターブ制御を行うことで、ずれ０ｍｍを横断する個数を、極力少なくして大きなリボンの発生をなくすることができる。
【００３７】
しかし、図５に示すように、１Ｗのリボンが発生する径（２４４ｍｍ）のある程度前のパッケージ径２３８ｍｍから±１５％の大きなディスターブ制御を行うと、そのワインドパターンは、ずれ０ｍｍを横断するパターンとなってしまい、これがラッチングの原因になっていることが判明した。
【００３８】
そこで、図６に示すように、パッケージ径２３８ｍｍからパッケージ径２４０ｍｍまでディスターブ制御を行わずにドラムを定速回転させたところ、ずれは−８０ｍｍと一定であり、リボン巻きは全く発生しない安定な領域であることが判った。
【００３９】
言い換えれば、図６のパッケージ径２３８ｍｍから、±１５％のディスターブ制御を行うのは、リボン巻きを逆に発生させることとなり、無駄な制御であることが判明した。
【００４０】
しかし、パッケージの巻き始めから１Ｗの大きなリボンが発生する巻取径（２４４ｍｍ）のある程度前であるパッケージ径２３８ｍｍまでには細かいリボンが発生するため、ディスターブ制御は必要である。
【００４１】
そこで、本発明は、図１に示したように、パッケージの巻き始め（Ｔ0 ）から１Ｗの大きなリボンが発生する径（２４４ｍｍ）に対してある程度前（２３８ｍｍ，Ｔa ）までは、±数％の小さなディスターブ制御を行い、そのある程度前（Ｔa ）から直前まで（２３８〜２４２ｍｍ，Ｔa 〜Ｔb ）は、ディスターブ制御を行わずに定速で巻き取ることで、パッケージとドラムのスリップがなくなり、１Ｗの大きなリボン巻きが発生する径が正確になり、リボン巻きが発生する径（２４４ｍｍ, Ｔr ）の直前（２４２ｍｍ，Ｔb ）より、十数％の大きなディスターブ制御を行うことでリボン巻き発生を極力少なくし、その後、リボン巻き発生径を通過して「ずれ」が大きくなる径（２５０ｍｍ，Ｔc ）以後は、数％の小さなディスターブ制御或いはディスターブ制御を行わないで巻き取ることでより完全なリボン巻きのないパッケージとすることができる。
【００４２】
この図１のリボン巻き防止の制御は、図２のロジック回路２１に、ディスターブ制御に基づくインバータ装置１８への周波数指令信号２４の指令周波数変化をディスターブ指令信号としたパターンをプログラムしておき、パッケージ径センサ２０で検出したパッケージＰの径で、制御のタイミングを決定する。
【００４３】
また、上述の実施の形態で、パッケージの巻き始め（Ｔ0 ）から１Ｗの大きなリボンが発生する径に対してある程度前（Ｔa ）までは、±数％のディスターブ制御を行う例として、±５％、２秒増速、２秒減速で行う例を示したが、細かなリボンブレークが行える制御であれば、この数値に限定されるものではなく、またその間に適宜数％の範囲で増減速比を変えてディスターブ制御を行ってもよい。さらに、１Ｗの大きなリボンが発生する径の直前（Ｔb ）からリボン巻き発生径（Ｔr ）を通過して「ずれ」が大きくなる径まで（Ｔc ）の間の大きなディスターブ制御として±１５％、２秒増速、２秒減速で行う例を示したが、１Ｗのリボンブレークが行える制御であればこの数値に限定されるものではない。
【００４４】
また、主に２．５Ｗのドラム１１で説明したが、３Ｗ，２Ｗ，１．５Ｗのドラムにも適用できることは勿論である。この場合、１Ｗのリボン巻きが発生するパッケージ径は、ドラム径を１００ｍｍとすると、３Ｗドラムで３００ｍｍ、２Ｗドラムで２００ｍｍ，１．５Ｗドラムで１５０ｍｍであり、ドラムワインド数により、上述したＴa ，Ｔb ，Ｔc は変化するが、１Ｗの大きなリボンが発生するパッケージ径のとき（Ｔr ）に対してある程度前Ｔa は、ずれが「０ｍｍ」から十分離れた安定領域であればよく、直前Ｔb は、１Ｗのリボン巻きが発生する直前のずれが例えば２０ｍｍ以内になったときに行うようにし、Ｔc は、ディスターブ制御をしなくてもよい安定領域になった径のときに設定する。
【００４５】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、大きなリボンが発生するある程度前でディスターブ制御を行わずに定速で回転することで、リボン巻き発生径が正確となり、その直前で大きなディスターブ制御を行うことで、大きなリボンブレークを効果的により確実に行え、リボンのないより完全なパッケージを巻き取ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明において、リボン巻き防止におけるパッケージ径とパッケージワインド数におけるディスターブ制御を示す図である。
【図２】本発明において、リボン巻き防止装置の概略を示す図である。
【図３】本発明において、パッケージに巻かれた糸道を示す説明する図である。
【図４】パッケージ径２４２ｍｍでディスターブ制御を行って巻き取った際のターン数とずれの関係を示す図である。
【図５】パッケージ径２３８ｍｍでディスターブ制御を行って巻き取った際のターン数とずれの関係を示す図である。
【図６】パッケージ径２３８ｍｍでディスターブ制御を行わないで巻き取った際のターン数とずれの関係を示す図である。
【符号の説明】
１１綾振りドラム
Ｔ0 巻き始め
Ｔb ある程度前
Ｔc 直前
Ｐパッケージ

Claims

綾振りドラム上でパッケージを回転しながら糸を巻き取る際のリボン巻き防止方法において、パッケージの巻き始めからディスターブ制御を行いながら巻き取り、大きなリボンができる巻取径のある程度前でディスターブ制御を行わずに巻き取ることを特徴とするリボン巻き防止方法。
パッケージの巻き始めから大きなリボンができる巻き径のある程度前までは、綾振りドラムの増減速比を小さくしたディスターブ制御で巻き取り、大きなリボンができる巻取径のある程度前から直前まではディスターブ制御を行わずに巻き取り、その後大きなリボンができる巻取径の直前からその巻取径を通過するまで、綾振りドラムの増減速比を大きくしたディスターブ制御で巻き取る請求項１記載のリボン巻き防止方法。
綾振りドラム上でパッケージを回転しながら糸を巻き取る際のリボン巻き防止装置において、綾振りドラムの回転を制御するインバータ装置と、大きなリボンができる巻取径のある程度前からパッケージの径を検出するパッケージ径センサと、パッケージ径センサの検出値が入力され、パッケージの巻き始めから大きなリボンができる巻き径のある程度前までは、綾振りドラムの増減速比の小さなディスターブ制御を行い、大きなリボンができる巻取径のある程度前より直前までディスターブ制御を行わず、その後大きなリボンができる巻取径を通過するまで、綾振りドラムの増減速比を大きくしたディスターブ制御を行うようにインバータ装置にディスターブ指令信号を出力するロジック回路とを備えたことを特徴とするリボン巻き防止装置。