JPH0545508B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は自動切替巻取機に関する。より詳しく
は、本発明は、糸条巻取ボビンを装着し回転可能
な複数のボビンホルダ、該複数のボビンボルダが
突設され、該ボビンボルダを巻取位置と待機位置
との間で移動させるターレツト、および巻取位置
にあるボビンホルダに装着されたボビンまたは該
ボビン上に形成された糸層に接触するコンタクト
ローラからなる自動切替巻取機の異常処理方法に
関する。

本発明に係る巻取機の異常処理方法は、特にポ
リエステル、ポアミド等の熱可塑性合成糸条を紡
糸し、高速で巻取るための自動切替巻取機に有効
である。

〔従来の技術〕

糸条巻取ボビンを装着し回転可能なボビンホル
ダ、および該ボビンホルダに装着されたボビンま
たは該ボビン上に形成された糸層に接触して回転
するコンタクトローラからなる巻取機により糸条
を糸条巻取ボビン上に巻取る際に、ワインド比が
整数に近付きリボンが形成され、そのリボンがコ
ンタクトローラの接圧により崩れるリボン崩れが
生じり、コンタクトローラおよびボビンまたはボ
ビン上に形成された糸層間の接圧が変動すること
により、ボビン上に形成された糸層（パツケー
ジ）の表面がボビンの長さ方向の中央に寄つてし
まう所謂中寄り現象が発生したり、巻取糸条の張
力変動により糸質斑が生じることがある。このよ
うな中寄りや糸質斑を発生する接圧変動や張力変
動が大きい場合には、巻取糸条が断糸し、巻取機
による巻取が継続できず、停止する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、接圧変動や張力変動が巻取糸条
を断糸させる程に大きくない場合には、断糸する
ことなくそのまま巻取作業が続行される。このよ
うにして、断糸する程ではないが過大な接圧変動
に曝され一時的にリボン崩れしたり、中寄りした
り、過大な張力変動に曝され糸質斑を生じた糸条
を含む巻取後のパツケージの外観検査では殆んど
判別できず、そのままリワイデイングや製織のた
めに次工程に送られ、次工程において、リボン崩
れ、中寄りに起因して解舒不良を発生したり、糸
質斑に起因して染め斑を発生したりするという問
題がある。

近年、後処理工程の高速化、自動化の推進とと
もに、解舒性が良好で且つ糸品質の良好な糸条パ
ツケージの製造が嘱望されている。このような要
望を満たすために、糸条巻取工程における品質管
理が重要となつている。

一方、糸条の製造工程においても、製造コスト
の低減、労力低減等を計るために糸条処理速度の
高速化や無人化が計られている。そして、高速化
や無人化を推進する場合に前述の接圧変動や張力
変動に付随するリボン崩れや中寄りや糸品質斑に
起因する解舒不良や染め斑の問題を解決すること
は必須となつている。

従つて、このような高速化や無人化に対処する
ためには、糸条製造工程における品質管理の自動
化や不良品の自動選別は欠くことができない事項
となりつつある。しかも、巻取速度の高速化に対
応するためにスピンドル駆動型巻取機の採用が増
加する傾向にあるが、スピンドル駆動型巻取機で
はパツケージ表面の僅かな状態変化により制御系
のハンテイングが発生して糸条に過大な接圧変動
や張力変動が作用し、糸質斑が発生し易い。

本発明は上述した従来技術に付随する問題点に
鑑み、定常巻取中における速度変動または巻取糸
条の張力変動を検出することによりリボン崩れ、
中寄り、糸質斑を有するパツケージが発生した際
に早期に摘出し、次工程において解舒不良や染め
斑等の異常が発生することを予防し、また巻取設
備や紡糸設備の異常や巻取条件、紡糸条件の不具
合に対し早期に対策を取ることを可能とし、巻取
工程の自動化、無人操業を可能とすることを目的
とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明においては、糸条巻取ボビンを装着し回
転可能な複数のボビンボルダ、該複数のボビンボ
ルダが突設され、該ボビンボルダを巻取位置と待
機位置との間で移動させるターレツト、および巻
取位置にあるボビンホルダに装着されたボビンま
たは該ボビン上に形成された糸層に接触するコン
タクトローラからなる自動切替巻取機において、
定常巻取中に前記コンタクトローラの回転数また
は巻取糸条の張力を検出し、該検出値が設定値に
比べ所定範囲を越えて外れている場合に強制的に
ターレツトを作動させて切替える自動切替巻取機
の異常処理方法により、上記の目的を達成する。

〔作用〕

本発明者の検討によれば、巻取中の異常には、
種々の条件によつて偶発的に１回だけ発生するも
のと、巻取条件、紡糸条件等の不適正なために繰
り返し発生するものとがある。

本発明では、コンタクトローラの回転数または
巻取系条の張力を検出し、該検出値が設定値に比
べ所定範囲を越えて外れている場合に強制的にタ
ーレツトを作動させて巻取位置にあつたボビンホ
ルダを待機位置へ切替える。

従つて、上記の検出値が偶発的に所定範囲を越
えた場合には、新しいボビンホルダ上へ巻取を切
替えることにより、以後同様な異常を発生するこ
となく糸条を巻取ることができる。しかも、接圧
変動や張力変動が巻取糸条を断糸させる程に大き
くなく、外観からは殆ど判別できず、従来は断糸
することなくそのまま巻取作業が続行され場合に
も、本発明では断糸する程ではないが過大な接圧
変動に曝され一時的に中寄りをしたり、過大な張
力変動に曝され糸質斑を生じた糸条を含むパツケ
ージとして選別して、そのままリワインデイング
や製織のために次工程に送ることなくし、次工程
において、リボン崩れや中寄りに起因して解舒不
良を発生したり、糸質斑に起因して染め斑を発生
したりするという問題が生じることが防止でき
る。

また、繰返し発生する性質の異常の場合にも、
アラーム信号により、巻取設備や紡糸設備の異常
や巻取条件、紡糸条件の不具合に対し早期に対策
を取ることが可能となり、上記異常の再発を防止
でき巻取工程の自動化、無人操業が可能となる。

なお、上記の所定範囲としては、コンタクトロ
ーラの回転速度を検出している場合には、細デニ
ール糸条では巻取速度の±0.1〜±１％程度、太
デニール糸条で±0.1〜±３％程度とすることが、
巻取糸条の張力を検出している場合には、細デニ
ール糸条では巻取張力の±１〜±３％程度、太デ
ニール糸条では±１〜±10％程度とすることが、
染め斑を減少させ、捲縮率、収縮率を均一化する
上で好ましい。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を示す添付図面を参照し
て本発明を詳細に説明する。

第１図は本発明の実施例のブロツク線図であ
り、本発明を実施するスピンドル駆動型自動切替
巻取機は、機台に回動可能に支承されたターレツ
トＴと、該ターレツトＴに回転可能に突設され、
駆動モータ１，１′に連結され、該駆動モータ１，
１′により駆動されるボビンホルダ２，２′、該ボ
ビンホルダ２，２′に装着されたボビン（図示せ
ず）またはその上に形成されたパツケージ３に接
触して従動回転するコンタクトローラ４からな
る。ターレツトＴは公知の自動切替巻取機と同様
に構成されており、回動することにより、装着し
たボビンまたはその上に形成された糸層がコンタ
クトローラ４に接触する巻取位置と該巻取位置か
ら外れた待機位置とにボビン２，２′を切替える。

なお、図示していないが、本実施例の巻取機は
公知の巻取機と同様に、巻取糸条をボビンに沿つ
てトラバースする装置を含んでいる。

コンタクトローラ４の一端には回転速度検出用
の歯車５が一体的に取着されており、該歯車５に
近接してパルスピツクアツプ６が設備されてお
り、パルスピツクアツプ６により歯車５の歯を検
出してパルスを発生させ、カウンタ７により所定
のサンプリング時間当りのパルス数を計数するこ
とによりコンタクトローラ４の回転速度を直接に
且つ連続的に検出する。以上により本発明のンタ
クトローラの回転数を検出する手段が構成されて
いる。なお、歯車５に代えてロータリエンコーダ
等の公知の回転数検出装置を用いてもよい。

また、１つのボビン軸に複数のボビンを装着し
た多錘取り巻取機に本発明を実施する場合には、
複数のボビンに共通して設けられた１つのコンタ
クトローラの回転速度を検出すればよい。

カウンタ７は、パルスピツクアツプ６からのコ
ンタクトローラ４の回転に伴うパルスを所定の時
間周期でサンプリングし、該信号を連結された比
較回路１１、周期カウンタ８、微分回路９、およ
びピーク検出回路１０からなる比較手段に入力す
る。

周期カウンタ８は、回転数検出手段により検出
したコンタクトローラ４の回転数が巻取時間の経
過とともに予め設定した値に対し上下に変化した
場合に、その変化周期を検出し、判定回路１３に
入力する。

微分回路９は、前回のサンプリング時間にサン
プリングしたコンタクトローラ４の回転数と、前
回のサンプリング時間に引続く今回のサンプリン
グ時間にサンプリングした回転数との差から、コ
ンタクトローラ４の回転数の変化方向（増減）と
勾配（変化割合）を算出し、判定回路１３に入力
する。

比較回路１１、周期カウンタ８、微分回路９、
ピーク検出回路１０および判定回路１３はカウン
タのサンプリング時間と合せてクロツク（図示せ
ず）によつて同期が取られる。

ピーク検出回路１０は、コンタクトローラ４の
回転数が変化した場合のピーク値（上死点、下死
点の回転数）を検出し、判定回路１３に入力す
る。

基準値設定器１２は本発明の基準値設定手段で
あり、比較回路１１に接続されている。基準値設
定器１２には、前記コンタクトローラ４の各巻取
時間についての基準値が、キーボードまたは設定
ダイアル等から公知の方法により予め設定され、
該基準値は巻取工程の進展に伴い順次、前記比較
回路１１に入力される。

比較回路１１は、本発明の比較手段であり、基
準値設定器１２により設定されたコンタクトロー
ラ４の基準値とカウンタ７からのコンタクトロー
ラ４の実測回転数とを比較し、両回転数の差を判
定回路１３に入力するとともに、駆動モータ１，
１′制御用のPID制御回路２０へ巻取速度のフイ
ードバツク信号を入力する。

判定回路１３は中央処理装置（CPU）からな
つており、上述した周期カウンタ８、微分回路
９、ピーク検出回路１０、および比較回路１１か
ら入力されたコンタクトローラ４の挙動に関する
信号（周波数、速度変化の勾配および方向、並び
に変動振幅のピーク値）をデータ記憶回路１４か
ら入力される信号とマツチングさせて、コンタク
トローラ４の回転挙動の原因の解明を行い、異常
と判断した場合にはアラーム回路１８により処置
方法（異常を知らせるアーム信号の発生、異常が
重大または反復されているときに即刻機台を停止
させる命令、ターレツト切替え命令、演算回路１
９へのPID制御定数の変更指示、ボビンホルダ
２，２′上に形成しているパツケージの格付等）
を出力し、併せて上記の内容を記憶回路１６に入
力する。

演算回路１９は、ピツクアツプ６で検出したコ
ンタクトローラ４の回転数から、判定回路１３に
よりコンタクトローラ４の回転にハンテイング現
象が認められた際に、PID演算回路２０のPID定
数（比例、積分、微分制御の定数）を変更してハ
ンテイングが起こらないようにする。PID演算回
路２０はインバータ２１，２１′を操作し、駆動
モータ１，１′の回転を制御する。

データ記憶回路１４には、巻取機の種々の異常
発生時のコンタクトローラ４の挙動に関するデー
タ（パターンに関するデータ、周波数、速度変化
の勾配および方向、並びに変動振幅のピーク値）
並びにその挙動を惹起する原因、異常に対する処
置方法および異常を受けたパツケージの格付に関
して統計的なデータが予め入力されている。

クロツク回路１５は巻取開始後の経過時間また
は絶対的な時刻を計測し、記録回路１６に入力さ
れ、上記判定回路１３から記録回路１６に入力さ
れたデータに時刻を付す。

符号１７はデイスプレイまたはプリンタを示
し、データ記録回路１４の出力データは、時々
刻々または指定信号を受けた際にデイスプレイ上
に表示されまたはプリンタからアウトプツトされ
る。

第１図に示した自動切替巻取機により糸条を巻
取る場合には、コンタクトローラ４の回転速度が
一定または予め設定した速度となうように駆動モ
ータ１，１′の回転速度を制御し、ボビンホルダ
２，２′の回転速度を制御する。

巻取中にワインド比が整数に近付くことがある
と、ボビンホルダに装着した巻取ボビン上に形成
したパツケージの表面にリボンが発生し、このリ
ボンの量がある程度となると崩れる。このような
リボン崩れが発生してもリボンの量が大量でなく
張力変動がそれ程大きくない場合には、巻取糸条
が断糸することもなく、そのまま巻取が継続され
る。しかしながら、このようなパツケージは外観
からは上述のようなリボン崩れを含んでいること
が判らず、そのまま次工程へ移送し、リワインデ
イング等のために該パツケージから解舒しようと
するとリボン崩れのために解舒不良が発生した
り、張力変動により染め斑が生じたりすることが
ある。

本発明者は、鋭意検討した結果、巻取過程にお
いて、コンタクトローラ４の回転速度を時々刻々
連続的に観測することにより、速度変化パターン
からリボン崩れの発生を検出できることを見出し
た。

すなわち、パツケージの表面にリボンが形成さ
れ、そのリボンが崩れるとパツケージの外径が瞬
時に減少し、パツケージの周速は外径の減少によ
り予め設定した回転速度Ａから所定の範囲−ａ
（一例として、細デニール糸条では設定速度から
−0.1〜−1.0％、太デニール糸条では設定速度か
ら−0.1〜−3.0％程度）を越えて急速に低下す
る。従つて、パツケージに接触して従動回転して
いるコンタクトローラ４の回転速度は、第２図に
示すようにリボン崩れの瞬間に、急速に（一例と
して、50回転／秒以上の急勾配で）、基準値Ａか
ら低下する。

このコンタクトローラ４の回転速度をカウンタ
が検出し、基準説定器１２からの基準値と比較回
路１１で比較することにより発生した偏差が、
PID演算回路２０にフイードバツクされる。この
結果、駆動モータ１，１′の回転速度が急速に高
められ、コンタクトローラの回転速度は設定値を
越えて高められる。しかし、この場合にPID演算
回路が適正に作動していることにより最初の速度
低下時のピーク値に比較して絶対値が小さい値を
ピークとして回転速度は再度減速される。

従つて、本発明の自動切替巻取器の異常処理方
法によつて、前記コンタクトローラの回転数の速
度の変化方向および速度の変化割合を検出し、コ
ンタクトローラ４の回転速度が急勾配で低下し、
次いで、コンタクトローラの回転速度が設定値を
越えて高められるという変化パターンを取ること
を、比較手段において該速度の変化方向および速
度の変化割合に基づき検出してリボン崩れという
異常が発生したことを識別できる。

同様にパツケージの巻取中に、コンタクトロー
ラおよびボビン上に形成された糸層間の接圧が変
動することにより、ボビン上に形成された糸層
（パツケージ）の表面がボビンの長さ方向の中央
に寄つてしまう中寄りが生じると、パツケージの
外径が瞬間的に増加し、この結果パツケージの周
速は高まり、パツケージに接触して回転している
コンタクトローラ４の速度は、第３図に示すよう
に、瞬間的に（一例として、50回転／秒以上の急
勾配で）、予め設定した回転速度の基準値Ａから
増大する。

このコンタクトローラ４の回転速度をカウンタ
で検出し、基準値設定器１２からの基準値と比較
回路１１で比較することにより発生した偏差が、
PID演算回路２０にフイードバツクされる。この
結果、駆動モータ１，１′の回転速度が急速に低
下され、コンタクトローラの回転速度は設定値以
下に下げられる。しかし、この場合にPID演算回
路が適正に作動していることにより最初の速度増
加時のピーク値に比較して絶対値が小さい値をピ
ークとして回転速度は再度増速される。

従つて、本発明の自動切替巻取機の異常処理方
法によつて、前記コンタクトローラの回転数の速
度の変化方向および速度の変化割合を検出し、コ
ンタクトローラ４の回転速度が急勾配で増加し、
次いで、コンタクトローラの回転速度が設定値を
越えて低下されるという変化パターンを取ること
を、比較手段において該速度の変化方向および速
度の変化割合に基づき検出して中寄りという異常
が発生したことを識別できる。

更にまた、高速巻取用のスピンドル駆動型自動
切替巻取機にあつてはパツケージ表面の僅かな状
態変化により制御系のハンテイングが発生して
（第４図参照）、糸条に過大な接圧変動や張力変動
が作用し、糸質斑が発生し易い。

本発明にあつてた、コンタクトローラの回転数
のピーク値およびピーク発生周期を検出して、制
御系のハンテイングが発生したことを識別でき
る。

これらの識別結果により、ターレツトＴが回動
され、巻取中のボビンを装着したボビンホルダは
待機位置へ移動され、新たなボビンホルダが巻取
位置へ移動され、該新たな巻取ボビン上に糸条の
巻取が継続される。従つて、上記の異常が偶発的
な一過性なものであれば同様な異常の発生は防止
される。

識別結果は、アラーム回路１８に入力され、巻
取パツケージに異常が生じたことを知らせる信号
が発生され、例えば警告ランプが点灯される。

また、異常の発生は記憶回路に入力され、巻取
られたパツケージはリボン崩れまたは中寄りを含
むパツケージとして選別されて、そのままリワイ
ンデイングや製織のために次工程に送られること
がなく、次工程において、リボン崩れや中寄りや
制御系のハンテイングに起因して解舒不良や糸質
不良を発生するという問題が生じることを防止で
きる。

また、記憶回路に記憶されていたデータとの比
較により、上記異常が一過性のものか、反復性の
ものかの判別も可能であり、これらを加味してア
ラーム信号により、巻取設備や紡糸設備の異常や
巻取条件、紡糸条件の不具合に対して早期に対策
を取ることを可能とし、巻取工程の自動化、無人
操業が可能となる。

本発明は、上述のようにボビンまたはボビン上
に形成された糸層に接触して回転するコンタクト
ローラによりボビンホルダの回転速度を検出し制
御するようにした周速制御型巻取機のみならず、
巻取糸条の張力を検出してボビンホルダの回転速
度を制御するようにした張力制御型巻取機にも適
用可能である。

また、以上の説明はボビンホルダがコンタクト
ローラの回転数に基づいて速度制御されるスピン
ドル駆動型の巻取機について行つたが、本発明は
ボビンホルダに装着されたボビンがフリクシヨン
ローラに押圧され、該フリクシヨンローラにより
回転されるフリクシヨン型巻取機にも適用可能で
ある。

〔発明の効果〕

本発明では、定常巻取中における速度変動また
は巻取糸条の張力変動を検出することによりリボ
ン崩れ、中寄り、糸質斑を有するパツケージを早
期に摘出し、次工程において解舒不良や染め斑等
の異常が発生することを予防し、また巻取設備や
紡糸設備の異常や巻取条件、紡糸条件の不具合に
対し早期に対策を取ることを可能とし、巻取工程
の自動化、無人操業を可能とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例のブロツク線図、第２
図はリボン崩れが生じた際のコンタクトローラの
速度変化線図であり、横軸が時間、縦軸が回転数
である。第３図は中寄りが生じた際のコンタクト
ローラの速度変化線図であり、横軸が時間、縦軸
が回転数である。第４図は制御系のハンテイング
が生じた際のコンタクトローラの速度変化線図で
あり、横軸が時間、縦軸が回転数である。 １，１′……駆動モータ、２，２′……ボビンホ
ルダ、３……パツケージ、４……コンタクトロー
ラ、５……歯車、６……パルスピツクアツプ、７
……カウンタ、８……周期カウンタ、９……微分
回路、１０……ピーク検出回路、１１……比較回
路、１２……基準値設定器、１３……判定回路、
１４……データ記憶回路、１５……クロツク回
路、１６……記憶回路、１７……デイスプレイま
たはプリンタ、１８……アラーム回路、１９……
演算回路、Ｔ……ターレツト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 糸条巻取ボビンを装着し回転可能な複数のボ
   ビンボルダ、該複数のボビンボルダが突設され、
   該ボビンボルダを巻取位置と待機位置との間で移
   動させるターレツト、および巻取位置にあるボビ
   ンホルダに装着されたボビンまたは該ボビン上に
   形成された糸層に接触するコンタクトローラから
   なる自動切替巻取機において、定常巻取中に前記
   コンタクトローラの回転数または巻取糸条の張力
   を検出し、該検出値が設定値に比べ所定範囲を越
   えて外れている場合に強制的にターレツトを作動
   させて切替えることを特徴とする自動切替巻取機
   の異常処理方法。 ２ 前記巻取機はボビンホルダがコンタクトロー
   ラの回転数に基づいて速度制御されるスピンドル
   駆動型巻取機である特許請求の範囲第１項記載の
   自動切替巻取機の異常処理方法。 ３ 前記巻取機はボビンホルダがフリクシヨンロ
   ーラに押圧され、該フリクシヨンローラにより回
   転されるフリクシヨン型巻取機であり、前記コン
   タクトローラが該フリクシヨンローラである特許
   請求の範囲第１項記載の自動切替巻取機の異常処
   理方法。