JPH0559027B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は糸条の巻取機に関する。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糸条
の巻取機の異常監視装置に関する。本発明に係る
巻取機の異常監視装置は、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
取るための糸条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糸条の巻取機によ
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
崩れが生じたり、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は外観検査では殆ど判
別できず、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、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上述の
ようなリボン崩れ、中寄りが発生し易く異常が生
じ易い。

本発明は上述した従来技術に付随する問題点に
鑑み、巻取中における速度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
る糸条巻取機において、前記コンタクトローラの
基準値を予め設定する手段、該コンタクトローラ
の回転数を検出する手段、該回転数検出手段で検
出したコンタクトローラの回転数を前記基準値設
定手段で設定した基準値と比較する手段、該比較
手段により比較した結果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アラーム信号を
発生する手段、並びに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
出して該速度の変化方向および速度の変化割合に
基づき異常内容を識別する判定手段からなること
を特徴とする糸条巻取機の異常監視装置により上
記の目的の達成する。

〔作用〕

本発明では、比較手段おいて、回転数検出手段
で検出したコンタクトローラの回転数を基準値設
定手段で設定した基準値と比較し、アラーム信号
発生手段において、比較手段により比較した結果
検出値が設定値に比べ所定範囲を越えて外れてい
る場合にアラーム信号を発生する。また、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、前記比較手段において
速度変化が設定範囲を越えているか否かを判別
し、越えている際には該速度の変化方向および速
度の変化割合に基づき異常内容を識別する。従つ
て、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、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、巻
取工程の自動化、無人作業が可能となる。

本発明は、ボビンホルダがコンタクトローラの
回転数に基づいて該コンタクトローラの速度が所
定の速度となるように速度制御されるスピンドル
駆動型巻取機に有効であるが、所定の速度で回転
するフリクシヨンローラにボビンホルダに装着さ
れたボビンまたはその上に形成された糸層が接触
して回転されるようにしたフリクシヨン型巻取機
にも適用可能である。

更に、張力制御型のスピンドル駆動型糸条巻取
機においても、糸条の張力は糸条のヤング率や綾
振りによる張力変動の影響を受けるために、コン
トクタトローラの回転変動を利用して異常監視を
行う方が精度良く異常監視が行え、このような巻
取機にも本発明は適用可能である。

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。

なお、上記の設定範囲としては、細デニール糸
条では巻取速度の±0.1〜±１％程度、太デニー
ル糸条では±0.1〜±３％程度することが、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、本発明に係るスピンドル駆動型巻取機は、タ
ーレツト（図示せず）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′により駆動回転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。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が設置されてお
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。

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。

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。

上記の比較回路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７のサンプリング時間に合せてクロツク
（図示せず）により同期が取られている。

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
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、両回転数間の差を
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、上記した周期カウンタ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の回転変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（アラーム信号の発生、機台停止命令、ター
レツト切替え命令、演算回路１９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
は予め設定した所定の速度となるように駆動モー
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
したパツケージの裏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
７が検出し、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
に高められ、コンタクトローラ４の回転速度は設
定値Ａ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、本発明の糸条巻取機の異常監視装置に
よつて、前記コンタクトローラ４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４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、判定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４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
７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４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、本発明の糸条巻取機の異常監視装置に
よつて、前記コンタクトローラ４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、判定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。

この識別結果は、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
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、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
とを可能とし、巻取工程の自動化、無心操業が可
能となる。

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、巻取中における速度変動を検出す
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。 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。

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糸条巻取機にお
   いて、前記コンタクトローラの基準値を予め設定
   する手段、該コンタクトローラの回転数を検出す
   る手段、該回転数検出手段で検出したコタクトロ
   ーラの回転数を前記基準値設定手段で設定した基
   準値と比較する手段、該比較手段により比較した
   結果検出値が設定値に比べ所定範囲を越えて外れ
   ている場合にアラーム信号を発生する手段、並び
   に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て該速度の変化
   方向および速度の変化割合に基づき異常内容を識
   別する判定手段からなることを特徴とする糸条巻
   取機の異常監視装置。 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項に記載
   の糸条巻取機の異常監視装置。 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項に記載の糸条巻取機の異常監視
   装置。