JPH0559028B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はスピンドル駆動型糸条巻取機に関す
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し、前記ボビンホル
ダの回転速度を制御するコンタクトローラからな
るスピンドル駆動型糸条巻取機の異常監視装置に
関する。

〔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巻取機により
糸条を糸条巻取ボビン上に巻取る際に、3000ｍ／
分またはそれ以上という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が
ハンテイングし易く、巻取異常が生じ易い。

このようなハンテイングによつて、コンタクト
ローラとパツケージとの間の接圧変動が生じた
り、巻取糸条の張力が大きく変動した場合には、
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
や過大な張力変動に曝され糸質斑を生じた糸条を
含むパツケージは巻取後の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、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ハンテイングに
伴う接圧変動や張力変動に起因する染め斑の問題
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。

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
より巻取中にハンテイングを受けたパツケージを
早期に摘出し、次工程において染め斑等の異常が
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駆
動回転されるボビンホルダ、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し、前記ボビンホルダの
速度を制御するコンタクトローラからなるスピン
ドル駆動型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ピー
ク値およびピーク発生周期を検出する手段、並び
に該ピーク値およびピーク発生周期に基づき巻取
制御系のハンテイングの発生を識別する判定手段
からなることを特徴とするスピンドル駆動型糸条
巻取機の異常監視装置により上記の目的を達成す
る。

〔作用〕

本発明では、比較手段において、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
いる場合にピーク値およびピーク発生周期を検出
して、巻取制御系のハンテイングを識別し、異常
が認められるとアラーム信号を発生する。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
れた程度のハンテイングの場合にも、本発明では
断糸する程ではないが過大な接圧変動や過大な張
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をなくし、次工
程において、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、無人操業が可能となる。

なお、１つのボビン軸に複数のボビンを装着し
た多錘取りスピンドル駆動型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。

また、上記の所定範囲としては、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。

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と合せてクロツク（図示
せず）により同期が取られる。

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の回転にハンチング現象
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
チングが起こらないようにする。PID演算回路２
０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。

巻取中に制御系がハンテイングすると、巻取ボ
ビンとコンタクトローラとの間の接圧が変動した
り、巻取糸条の張力が変動する。しかし、接圧や
張力の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ハンテイングを受けたこと
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すると接
圧変動や張力変動により染め斑が生じる。

本発明は、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ハンテイングの発
生を検出する。

すなわち、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
高められまたは低められ、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または低められ
る。しかし、この場合にPID演算回路が適正に作
動しているときには、最初の速度低下時または増
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減速または増速され、
予め設定された基準回転数に収束する。しかし、
制御系の設定が適切でない場合には、制御系のハ
ンテイングによりパツケージの周速が予め設定し
た回転速度から所定の範囲（一例として、細デニ
ール糸条では設定速度から±0.1〜±１％、太デ
ニール糸条では設定速度から±0.1〜±３％程度）
を越えて変化した場合に、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、基準値Ａの回りで振動
する。なお、ある程度振動した後に第２図に示す
ように収束する場合もあるが、場合によつては発
散してしまうこともある。

本発明のスピンドル駆動型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の回転数
の速度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ハンテイングを受けたパツ
ケージとして識別されて、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、ハンテイングに起因して糸
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、無人操業が可能となる。

〔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
ることにより巻取中にハンテイングを受けたパツ
ケージを早期に摘出し、次工程において染め斑等
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。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 糸条巻取ボビンを装着し駆動回転されるボビ
   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
   て回転し、前記ボビンホルダの速度を制御するコ
   ンタクトローラからなるスピンドル駆動型糸条巻
   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ピーク値およびピーク発
   生周期を検出する手段、並びに該ピーク値および
   ピーク発生周期に基づき巻取制御系のハンテイン
   グの発生を識別する判定手段からなることを特徴
   とするスピンドル駆動型糸条巻取機の異常監視装
   置。