精紡ワインダの繊維機械管理システム及び精紡ワインダ
【課題】精紡ユニットで紡績された糸の毛羽の発生傾向をボビン単位で自動的に分析することができる精紡ワインダの繊維機械管理システムを提供する。
【解決手段】精紡機２で糸が巻き付けられたボビン２３がセットされるトレーは、当該トレーにセットされたボビン２３に糸を巻き付けた精紡ユニット３２を特定するための情報を記録可能なＲＦタグを有する。また、巻取ユニット３１は、クリアラ１５と、ユニット制御部と、ＲＦリーダ５と、を有する。そして、本実施形態の精紡ワインダ１に用いられる繊維機械管理システムは、クリアラ１５が毛羽量を検出したときの前記解舒糸長さとともに当該毛羽量を記録し、精紡ユニット３２が紡績した糸の品質検査をボビン２３単位で行う。
【解決手段】精紡機２で糸が巻き付けられたボビン２３がセットされるトレーは、当該トレーにセットされたボビン２３に糸を巻き付けた精紡ユニット３２を特定するための情報を記録可能なＲＦタグを有する。また、巻取ユニット３１は、クリアラ１５と、ユニット制御部と、ＲＦリーダ５と、を有する。そして、本実施形態の精紡ワインダ１に用いられる繊維機械管理システムは、クリアラ１５が毛羽量を検出したときの前記解舒糸長さとともに当該毛羽量を記録し、精紡ユニット３２が紡績した糸の品質検査をボビン２３単位で行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、精紡ワインダに適用される繊維機械管理システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、糸を紡績してボビンに巻き付ける精紡機と、ボビンから紡績糸を解舒して所定長のパッケージを形成する自動ワインダと、精紡機の精紡ユニットから自動ワインダの巻取ユニットまでボビンをトレーによって自動的に搬送するボビン搬送機構と、を備える精紡ワインダが知られている。この種の精紡ワインダには、情報を記録するための記録手段をトレーに付し、この記録手段に記録されている情報に基づいてボビンの情報を管理する繊維機械管理システムが適用されることがある。このような管理システムを用いると、例えば品質が設定レベルより悪い糸が検出された場合には、記録手段に記録されている情報に基づいて、ボビンに糸を巻き付けた精紡ユニットを速やかに特定することができる。この種の精紡ワインダの繊維機械管理システムが用いられている精紡ワインダを開示するものとして、特許文献１及び特許文献２がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１７６０８１号公報
【特許文献２】特開昭６２−４１３２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような精紡ワインダにおいては、精紡ユニットの稼動状況を把握するにあたって参考とするために、紡績糸に毛羽がどのように発生しているかをボビン単位で知りたい場合がある。そこで、自動ワインダの巻取ユニットが備えるクリアラの毛羽検出機能を利用することが考えられる。
【０００５】
ところで、ボビンから解舒される紡績糸の毛羽立ち（毛羽量）は、解舒の開始直後では少ないが残りの糸量がゼロに近づくに従って徐々に増加するというように、解舒した糸長さとの関係で一定の変動傾向を示す。しかしながら、クリアラによる毛羽の検出では上記のような変動を考慮することができないため、毛羽の発生量をボビン単位で適切に分析することができなかった。
【０００６】
従って、従来の精紡ワインダでは、精紡機の精紡ユニットで糸が巻き付けられたボビンの１つをサンプルとして抜き出して、予め定めた一定の長さだけ糸を解舒し、精紡ワインダとは別に備えられる分析装置で毛羽量を測定する方法を採用していた。これによれば、糸の毛羽量に関して他のボビンと比較可能なデータが得られるので、あるボビンは他のボビンよりも毛羽が多いといったボビンごとの傾向を把握することができる。しかし、精紡機は多数の精紡ユニットを備えることが多く、その全てについてサンプルを取り出して分析装置で分析することは非常に手間が掛かってしまう。一方で、品質検査のためのサンプル取出間隔を大きくすると、サンプルを取り出すタイミングによっては精紡ユニットの不具合の発見が遅れてしまい、生産効率の低下を招くおそれがあった。
【０００７】
本発明は以上の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、精紡ユニットで紡績された糸の毛羽の発生傾向をボビン単位で自動的に分析することができる精紡ワインダの繊維機械管理システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００８】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【０００９】
本発明の第１の観点によれば、精紡機と、自動ワインダと、ボビン搬送機構と、を備える精紡ワインダの繊維機械管理システムにおいて、以下の構成が提供される。即ち、前記精紡機は、紡績した糸をボビンに巻き付ける精紡ユニットを複数備える。前記自動ワインダは、前記ボビンに巻き付けられた糸を解舒してパッケージを形成する巻取ユニットを備える。前記ボビン搬送機構は、前記精紡機で糸が巻き付けられたボビンがセットされる搬送体を前記巻取ユニットに搬送する。前記搬送体は、当該搬送体にセットされた前記ボビンに糸を巻き付けた前記精紡ユニットを特定するための情報を記録可能なデータ記録部を有する。また、前記巻取ユニットは、毛羽検出部と、糸長さ算出部と、データ読取部と、を有する。前記毛羽検出部は、糸の毛羽量を検出するためのものである。前記糸長さ算出部は、前記ボビンから解舒した糸の長さを示す解舒糸長さを算出するためのものである。前記データ読取部は、巻取作業が行われる前記ボビンの前記データ記録部の情報を読み取るためのものである。そして、前記繊維機械管理システムは、前記毛羽検出部が毛羽量を検出したときの前記解舒糸長さとともに当該毛羽量を記録し、前記精紡ユニットが紡績した糸の品質検査をボビン単位で行う。
【００１０】
これにより、紡績を行った精紡ユニットをデータ記録部の情報に基づいて特定できるので、精紡ユニットによって生産される糸の品質をボビン単位で検査することができる。また、生産ライン上で巻取作業と並行して品質検査を自動的に行うことができるので、品質検査の作業を省力化できる。また、糸長さに対応させて毛羽量を記録するので、糸のどの部分で毛羽が良く発生しているかを示す毛羽の発生傾向を正確に把握することができ、毛羽の検出及びその対処を効率的に行うことが可能になる。
【００１１】
前記の繊維機械管理システムにおいては、前記精紡ユニットはトラベラを有するリング紡績ユニットとして構成されることが好ましい。
【００１２】
これにより、ボビン単位で毛羽の発生傾向を正確に把握することができるので、摩耗によるトラベラの劣化が引き起こす糸全体の毛羽量の増加も容易に検出することができる。
【００１３】
前記の繊維機械管理システムにおいては、以下のように構成されることが好ましい。即ち、前記精紡ワインダは、メンテナンスが必要である精紡ユニットを特定して知らせることが可能に構成される報知手段を備える。そして、前記繊維機械管理システムは、同一の精紡ユニットで生産される糸の毛羽の発生傾向をボビン単位で監視し、毛羽の発生傾向が、過去の毛羽の発生傾向から判定条件を満たすような変化を示した場合には、前記報知手段で報知する。
【００１４】
これにより、ボビン単位で毛羽の発生傾向の変化を監視することで、システム稼動中に生じた精紡ユニットの不具合を原因とする毛羽量の変化をボビン単位で検出して、メンテナンスの必要性がある精紡ユニットをオペレータに知らせることができる。従って、オペレータが精紡ユニットの不具合に速やかに対処することが可能となり、パッケージに巻き取られる糸の品質低下を効果的に抑制することができる。また、実際に寿命となって不具合が生じたタイミングで部品の交換を行うことになるので、最小限の部品の交換のみで済ませることができ、コストを効率的に低減できる。
【００１５】
前記の精紡ワインダの繊維機械管理システムにおいては、以下のように構成されることが好ましい。即ち、繊維機械管理システムは、前記巻取作業が途中で中断した場合には、中断した時点の解舒糸長さを示す解舒糸長さ情報を記録する。また、繊維機械管理システムは、前記巻取作業が途中で中断した前記ボビンを用いて巻取作業を再び行うときは、当該ボビンの前記解舒糸長さ情報を参照し、この解舒糸長さ情報を考慮した前記解舒糸長さに対応させて毛羽量を記録する。
【００１６】
これにより、巻取作業が中断されたボビンが巻取ユニットに再搬送されてきたとしても、既に巻き取られた糸長さを考慮した解舒糸長さに基づいて毛羽量が記録されていくので、毛羽を検出した箇所を正確に特定することができる。
【００１７】
前記の繊維機械管理システムにおいては、前記巻取ユニットは、ボビン単位の毛羽の発生傾向に基づいて制御される毛羽抑制装置を有することが好ましい。
【００１８】
これにより、発生傾向に合わせて毛羽が抑制されるので、パッケージに巻き取られる糸の品質をより均一に保つことができる。
【００１９】
本発明の第２の観点によれば、前記の繊維機械管理システムが適用される精紡ワインダが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る精紡ワインダが備えるトレー搬送路を上から見た様子を示す概略的な平面図。
【図２】精紡ワインダの概略的な正面図及びブロック図。
【図３】ボビン及びトレーの外観斜視図。
【図４】精紡ユニットの構成を示す側面図。
【図５】巻取ユニットの構成を示す側面図。
【図６】品質検査に用いるトレンドデータを説明するための説明図。
【図７】変形例の巻取ユニットの構成を示す側面図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
次に発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る精紡ワインダ１を上から見た様子を示す概略的な平面図である。図２は、精紡ワインダ１の概略的な正面図及びブロック図である。
【００２２】
図１に示すように、精紡ワインダ１は、ボビン２３をセットするトレー（搬送体）５０を搬送するためのトレー搬送路９０を備え、このトレー搬送路９０には、精紡機２と、ワインダ３と、ボビン自動供給装置（ボビン搬送機構）６と、が配置されている。トレー搬送路９０は、精紡機２とワインダ３との間を接続するとともにループ状に構成されており、ボビン２３（トレー５０）が当該トレー搬送路９０内を循環するようになっている。なお、図１ではボビン２３及びトレー５０は１つのみが図示されているが、実際には複数のトレー５０がトレー搬送路９０に沿って搬送される。
【００２３】
なお、以下の説明では、トレー搬送路９０におけるトレー５０の流れに注目して、トレー５０の搬送方向上流側を単に「上流側」と、搬送方向下流側を単に「下流側」と、それぞれ称することがある。
【００２４】
まず、トレー搬送路９０で搬送されるトレー５０及びボビン２３の構成について、図３を参照して簡単に説明する。図３は、本実施形態の精紡ワインダ１で用いられるトレー５０及びボビン２３の外観斜視図である。
【００２５】
図３の左側に示すように、トレー５０は、略円板状に形成されたベース部５０ａと、ベース部５０ａから垂直に突出する棒状のボビン差込み部５０ｂを備える。このトレー５０は、前記差込み部５０ｂの突出する方向が上を向いた状態で、トレー搬送路９０に沿って移動する。
【００２６】
図３の中央に示すように、ボビン２３は細長い筒状に構成されており、その内部に前記差込み部５０ｂを挿入することができる。これにより、ボビン２３は、その長手方向を垂直に向けた状態でトレー５０にセットされ、トレー搬送路９０に沿って搬送することができる。
【００２７】
なお、以下の説明では、糸が巻き付けられた状態のボビン（図３の右側のボビン）を「実ボビン」と呼ぶ場合がある。また、糸が巻き付けられていない状態（図３の中央に示す状態）のボビンについては、そのような状態を特に強調する意図で、当該ボビンを「空ボビン」又は「空のボビン」と呼ぶ場合がある。
【００２８】
本実施形態の精紡ワインダ１には、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ：電波による個体識別）技術を用いてトレー５０上のボビン２３の情報を管理する繊維機械管理システムが適用されている。より具体的には、それぞれのトレー５０において、適宜の情報を書込可能なＲＦタグ（データ記録部）６０がベース部５０ａの内部に配置されており、ボビン２３に関する情報をＲＦタグ６０に（トレー５０ごとに）書き込むことでボビン２３の状況を管理している。
【００２９】
次に、精紡ワインダ１の各構成について、トレー搬送路９０に沿って説明する。トレー搬送路９０は、実ボビン導入路９１と、実ボビン搬送路９２と、戻しボビン搬送路９３と、ボビン待機ループ９４と、ボビン供給路９５と、空ボビン搬送路９６と、空ボビン返却路９７と、不良ボビン待機路９８と、交換済ボビン返却路９９と、を備えている。
【００３０】
実ボビン導入路９１は、精紡機２とボビン自動供給装置６とを接続しており、ボビン２３を乗せたトレー５０を、精紡機２からボビン自動供給装置６まで搬送できるように構成されている。以下、精紡機２について説明する。
【００３１】
図２に示すように、精紡機２は、並列配置される多数の精紡ユニット３２と、これらの多数の精紡ユニット３２を統括的に制御することができる制御装置１９と、を有している。また、精紡機２は、精紡ユニット３２による糸の巻付けが完了したボビン２３（実ボビン）を玉揚げするための図略の玉揚装置を有している。
【００３２】
次に、図４を参照して、精紡ユニット３２について詳細に説明する。本実施形態の精紡ユニット３２は、図４に示すように、前工程で生成されたスライバ又は粗糸に撚りを加えて紡績するためのものである。具体的には、前記精紡機２はリング紡績機として構成されており、精紡ユニット３２は、ドラフト機構１０１と加撚機構１０２とを備えるリング紡績ユニットとして構成されている。
【００３３】
ドラフト機構１０１は複数のドラフトローラを備えており、このドラフトローラは、トップローラ１０３とボトムローラ１０４により構成されている。トップローラ１０３は、バックローラ１０３ａ、エプロンベルト１０５を装架したミドルローラ１０３ｂ及びフロントローラ１０３ｃの３つのドラフトローラから構成されている。一方、ボトムローラ１０４は、バックボトムローラ１０４ａ、エプロンベルト１０５を装架したミドルボトムローラ１０４ｂ、フロントボトムローラ１０４ｃの３つのドラフトローラから構成されている。図４に示すように、トップローラ１０３とボトムローラ１０４とは、スライバ又は粗糸の走行経路を挟んで対向するように配置されており、所定の圧力でスライバ又は粗糸をニップできるように構成されている。ボトムローラ１０４のそれぞれには、図略の駆動源の出力軸が接続されており、互いに異なる速度で駆動されることが可能になっている。このボトムローラ１０４が駆動されることで、スライバ又は粗糸が延伸されながら加撚機構１０２に送られる。
【００３４】
加撚機構１０２は、スピンドル軸１１１と、リングレール１１２と、リング１１３と、トラベラ１１４と、を備えている。スピンドル軸１１１は、当該スピンドル軸１１１にセットされるボビン２３を回転させるためのものである。リングレール１１２は、図略の駆動装置に接続されており、ボビン２３の長手方向に移動可能に構成されている。リング１１３は、リングレール１１２に固定されており、トラベラ１１４を取り付けるためのフランジ部を有している。トラベラ１１４は、リング１１３のフランジ部に支持されており、当該リング１１３の周方向に移動可能に構成されている。
【００３５】
以上のように構成された精紡ユニット３２で精紡を行うには、最初に、ドラフト機構１０１から送られてきた糸（スライバ又は粗糸が延伸されたもの）を、トラベラ１１４とリング１１３との間の隙間に通し、その端部を適宜の方法で空ボビン２３に固定する。そして、この状態でスピンドル軸１１１によってボビン２３を回転させると、トラベラ１１４は、ボビン２３に巻き取られる糸に引っ張られるようにして周方向に移動する。この結果、トラベラ１１４の回転がボビン２３の回転よりも遅れ、こうして生じる回転数の差によって糸に撚りが加えられる。撚られた糸はボビン２３に順次巻き付けられ、予め設定された長さだけ糸がボビン２３に巻き取られたところで、スピンドル軸１１１の回転を停止して巻取りを終了する。
【００３６】
本実施形態の精紡機２は、いわゆる一斉ドッフィングタイプとして構成されている。このタイプの精紡機２は、後述の空ボビン返却路９７を介してボビン自動供給装置６から搬送されてくるボビン２３を１列に並べて多数ストックしておき、所定のタイミングになると、多数のボビン２３を一斉に各精紡ユニット３２のスピンドル軸１１１にセットして、糸を同時に巻き付けていく。そして、糸の巻付けが完了すると、前記玉揚装置によって全てのボビン２３（実ボビン）が一斉に玉揚げされ、適宜の位置で待機している空ボビン２３が乗せられたトレー５０から空のボビン２３を抜き取り、そのトレー５０にボビン２３（実ボビン）が挿入される。そして、抜き取られた空のボビン２３はスピンドル軸１１１にセットされ、精紡機２により糸が巻かれる。精紡機２で玉揚げされてトレー５０に乗せられたボビン２３は、実ボビン導入路９１を搬送されることにより、ボビン自動供給装置６に導入される。
【００３７】
ボビン自動供給装置６は、精紡機２からボビン２３（実ボビン）を乗せたトレー５０を受け取ると、当該トレー５０のＲＦタグ６０に適宜の情報を書き込み、口出し装置７でボビン２３の口出しを行った後、当該トレー５０をワインダ３側に供給するように構成されている。以下、詳しく説明する。
【００３８】
図１に示すように、精紡機２の実ボビン導入路９１下流側には、ＲＦライタ（データ書込部）４が配置されている。このＲＦライタ４は、ボビン２３の紡績を行った精紡ユニット３２を特定する情報等をＲＦタグ６０に書き込むためのものである。実ボビン導入路９１を搬送されるトレー５０がＲＦライタ４の書込位置を通過すると、当該トレー５０上のボビン２３に糸を巻き付けた精紡ユニット３２を特定する情報が、ＲＦライタ４によってＲＦタグ６０に記録される。
【００３９】
精紡ユニット３２は、精紡機２の長手方向に並列配置されており、一斉ドッフィングによって玉揚されたボビン２３は、トレー５０に装着された後、精紡ユニット３２の並びと同一の順番で実ボビン導入路９１を搬送される。従って、ボビン２３が実ボビン導入路９１に導入されてくる順番をカウントすることで、ボビン２３が紡績された精紡ユニット３２を特定できることになる。例えば、一斉ドッフィングが行われてからＲＦライタ４の読取位置を１番目に通過したトレー５０のＲＦタグ６０には、最も下流側に配置されている精紡ユニット３２の錘番号としてＮｏ．１を記憶させる。その次に搬送されてきたトレー５０のＲＦタグ６０には、錘番号がＮｏ．１の精紡ユニット３２の上流側に隣接している精紡ユニット３２の錘番号としてＮｏ．２を記憶させる。以降においても同様に、新しく搬送されてくるトレーのＲＦタグ６０に錘番号をＮｏ．３、Ｎｏ．４・・・と順番に記憶させていく。この結果、ＲＦライタ４の書込位置を通過するトレー５０のＲＦタグ６０に、当該トレー５０上のボビン２３に糸を巻き付けた精紡ユニット３２を特定する情報（錘番号）が記憶されることになる。
【００４０】
また、本実施形態のＲＦライタ４は、上述した錘番号とともに、ドッフィング情報を書き込むように構成されている。ここでいうドッフィング情報とは、前記一斉ドッフィングを行ったときの時間又は何回目のドッフィングであるか等のドッフィングを行ったタイミングを示す情報である。
【００４１】
なお、錘番号とともにドッフィング情報（ドッフィングの実施時刻等）をＲＦタグ６０に記録するのは、以下の理由による。即ち、ボビン自動供給装置６及びワインダ３（精紡機２の下流側）では、ＲＦタグ６０に記憶された錘番号が同じトレー５０が存在することがある。例えば、前回ドッフィング時にワインダ３側へ送られたボビン２３の巻取作業が終了していないうちに、次のドッフィングが行われて新たなボビン２３群がボビン自動供給装置６に導入されたような場合である。このような場合でも、ＲＦタグ６０に前記ドッフィング情報を記憶しておけば、当該ドッフィング情報を参照することで、錘番号が同じボビン２３を異なるボビン２３として区別することができる。また、本実施形態のＲＦライタ４は、上記情報に加えてロット番号や精紡機２の番号（精紡機２を複数備える場合に精紡機２ごとに付けられる番号）等もＲＦタグ６０に記憶させることが可能になっている。なお、以下の説明において、ＲＦタグ６０に書き込まれるボビン２３を特定するための情報（錘番号及びドッフィング情報）をボビン情報と称することがある。
【００４２】
実ボビン導入路９１の下流側端部は、実ボビン搬送路９２の上流側端部に接続している。この実ボビン搬送路９２は、ボビン自動供給装置６とワインダ３とを接続している。ＲＦライタ４によってＲＦタグ６０に所定の情報が書き込まれたトレー５０は、実ボビン搬送路９２に沿ってワインダ３へ搬送される。
【００４３】
ボビン自動供給装置６は口出し装置７を備えており、この口出し装置７は、前記実ボビン搬送路９２上であって、ワインダ３よりも上流側に配置されている。この口出し装置７は、ワインダ３でボビン２３の糸を捕捉し易くするため、当該ボビン２３の口出しを行うものである。簡単に説明すると、口出し装置７は、トレー５０に乗って実ボビン搬送路９２を搬送されてきたボビン２３に吸引流を作用させることにより、ボビン２３の表面から糸を解舒する。解舒された糸端は、筒状のボビン２３の内部に挿入しておく。こうしておくことにより、口出し装置７の下流側のワインダ３において、ボビン２３の糸端を簡単に捕捉することができる。
【００４４】
なお、口出し装置７において口出しが常に成功するとは限らず、口出しに失敗する場合もある。この場合、口出しが失敗したボビン２３を乗せたトレー５０は、戻しボビン搬送路９３に送り出される。この戻しボビン搬送路９３は、口出し装置７のすぐ下流側において実ボビン搬送路９２から分岐しており、ループ状に湾曲して実ボビン搬送路９２の上流側端部に接続するように構成されている。以上の構成で、口出しに失敗したボビン２３は、戻しボビン搬送路９３に沿って搬送されることにより、再び口出し装置７の上流側まで戻される。これにより、口出しに失敗しても、口出し装置７による口出し処理が自動的に再実行されるので、口出しミスがあるたびにオペレータが対処する必要が無い。
【００４５】
次にワインダ３について説明する。図１及び図２に示すように、ワインダ３は、複数の巻取ユニット３１と、巻取ユニット３１ごとに配置されるＲＦリーダ（データ読取部）５と、制御装置としての機台制御装置１１と、を備える。また、ワインダ３は、巻取ユニット３１が備える後述のクリアラ（毛羽検出部）１５が接続されるクリアラコントロールボックス（ＣＣＢ）１２を備えている。
【００４６】
また、図１に示すように、ワインダ３においては、実ボビン搬送路９２から分岐するボビン供給路９５が複数設けられている。前記複数のボビン供給路９５は、ワインダ３が備える複数の巻取ユニット３１に対応して設けられている。この複数のボビン供給路９５によって、実ボビン搬送路９２を搬送されてきたボビン２３を、各巻取ユニット３１に振り分けることができる。具体的には以下のとおりである。
【００４７】
各ボビン供給路９５は所定の長さを有しており、当該ボビン供給路９５上に複数のボビン２３を並べてストックしておくことができるように構成されている。また、各ボビン供給路９５の上流側端部には図略の案内部材等が配置されており、実ボビン搬送路９２を搬送されてきたボビン２３が、前記案内部材によってボビン供給路９５内に自然に導入されるように形成されている。一方、ボビン供給路９５にボビン２３を導入するスペースが空いていない場合（ストックされているボビン２３の本数が上限に達している場合）は、新しいボビン２３を当該ボビン供給路９５内に導入しようとしても、当該ボビン供給路９５内のボビンによって阻止される。このとき、ボビン供給路９５への導入を阻止されたボビン２３は、そのまま実ボビン搬送路９２を下流側に搬送され、スペースが空いている別のボビン供給路９５に導入される。以上のようにして、精紡機２から送られてきたボビン２３を各巻取ユニット３１に対して振り分けることができる。
【００４８】
一方、ボビン２３を導入できるスペースが空いたボビン供給路９５が１つも無い場合は、ボビン待機ループ９４にボビン２３が導入されて当該ボビン待機ループ９４を搬送されるように構成されている。ボビン待機ループ９４は、実ボビン搬送路９２の一番下流側から分岐し、実ボビン搬送路９２と一番上流側のボビン供給路９５との分岐部よりも上流側の位置に接続するように構成されている。従って、ボビン２３は、何れかのボビン供給路９５でボビンをストックできるスペースが空くまでの間、ボビン待機ループ９４と実ボビン搬送路９２で構成されるループ経路を循環し続ける。
【００４９】
次に、図５を参照して、巻取ユニット３１の構成について詳細に説明する。図５に示すように、巻取ユニット３１は、実ボビンから糸を巻取ボビン２２に巻き取ってパッケージ３０を形成するためのものであり、糸をトラバースさせるとともに前記巻取ボビン２２を駆動するための巻取ドラム（綾振ドラム）２４を備えている。また、本実施形態の巻取ユニット３１は、解舒作業を行うために適宜の位置にセットされたボビン２３と巻取ドラム２４との間の糸走行経路中に、ボビン２３側から順に、テンション付与装置１３と、糸継装置１４と、クリアラ（糸品質測定器）１５と、を配置した構成となっている。
【００５０】
テンション付与装置１３は、走行する糸に所定のテンションを付与するものである。テンション付与装置１３は、固定の櫛歯に対して可動の櫛歯を配置するゲート式のものが用いられている。可動側の櫛歯は、櫛歯同士が噛み合わせ状態又は解放状態になるように、ロータリ式のソレノイドにより回動することができる。このテンション付与装置１３によって、巻き取られる糸のテンションを制御することで、パッケージ３０の品質を高めることができる。
【００５１】
糸継装置１４は、クリアラ１５が糸欠点を検出して行う糸切断時、又はボビン２３からの解舒中の糸切れ時等に、ボビン２３側の下糸と、パッケージ３０側の上糸とを糸継ぎするものである。糸継装置１４としては、機械式のものや、圧縮空気等の流体を用いるもの等を使用することができる。糸継装置１４の下側及び上側には、ボビン２３側の下糸を吸引捕捉して案内する下糸案内パイプ２５と、パッケージ３０側の上糸を吸引捕捉して案内する上糸案内パイプ２６と、が設けられている。
【００５２】
クリアラ１５は、糸の太さを適宜のセンサで検出することで糸の欠陥及び毛羽量を検出するためのものである。このクリアラ１５は、単に糸の有無を検知するセンサとしても機能させることができる。また、クリアラ１５の近傍には、クリアラ１５が糸の欠陥を検出したときはそれを除去できるように切断手段が設けられている。
【００５３】
ボビン２３から解舒された糸は、糸継装置１４の下流側に配置される巻取ボビン２２に巻き取られる。巻取ボビン２２は、当該巻取ボビン２２に対向して配置される巻取ドラム２４が回転駆動することにより駆動される。この巻取ドラム２４には図略の回転センサが取り付けられており、巻取ドラム２４が所定角度回転するごとに回転パルス信号をユニット制御部（糸長さ算出部）１０に出力している。本実施形態の巻取ユニット３１は、時間あたりのパルス数を計測することで、巻取ドラム２４の回転速度を算出することができるように構成されている。
【００５４】
以上の構成で、ボビン供給路９５によって搬送されてきたボビン２３が巻取ユニット３１の適宜の位置（巻取位置）にセットされると、巻取ドラム２４が駆動され、前記ボビン２３から解舒された糸が前記巻取ボビン２２に巻き取られて所定長のパッケージ３０が形成されることになる。
【００５５】
ＲＦリーダ５は、巻取ユニット３１に巻き取られるボビン２３を乗せたトレー５０のＲＦタグ６０を読み取ることができるように、ボビン供給路９５に配置されている。このＲＦリーダ５で読み取られた情報は機台制御装置１１に送信される。
【００５６】
機台制御装置１１は、図２に示すように、表示手段としてのディスプレイ（報知手段）１６と、操作手段としての入力キー１７と、を備えている。ディスプレイ１６は、各巻取ユニット３１の状況を表示するためのものである。入力キー１７は、オペレータが巻取条件等の設定等を行うためのものである。
【００５７】
上述したように、機台制御装置１１には、ＲＦリーダで読み取られたボビン情報（錘番号及びドッフィング情報）が入力されており、現在巻取ユニット３１が巻き取っているボビン２３がどの精紡ユニット３２で糸を巻き付けられたものかを特定することが可能になっている。
【００５８】
ＣＣＢ１２は、クリアラ１５から送信されてくる情報に基づいて、糸欠陥等が生じているか否か等の判定処理を行う。図２に示すように、ＣＣＢ１２は表示手段としてのディスプレイ１８を有しており、糸欠陥に関する情報や糸欠陥に基づいて生成された情報等、各種の情報をディスプレイ１８に表示できるように構成されている。また、ＣＣＢ１２は、前記機台制御装置１１に電気的に接続されており、機台制御装置１１と各種の情報のやり取りを行うことができるように構成されている。
【００５９】
また、図５に示すように、巻取ユニット３１の下方には前記ボビン供給路９５が敷設されている。巻取ユニット３１に供給されたボビン２３は、このボビン供給路９５によって前記巻取位置まで搬送される。なお、糸の巻取り中は、ボビン２３を巻取位置に停止させておくため、ボビン供給路９５によるトレー５０の搬送を一時停止するように構成されている。
【００６０】
また前述のように、ボビン供給路９５はボビン２３を複数ストックできるように構成されている。図５に示すように、ストックされているボビン２３はボビン供給路９５上に１列に並んでおり、当該ボビン供給路９５の一番下流側にあるボビン２３が、巻取ユニット３１による糸の巻取りの対象となっている。図５においては、図面に複数描かれているボビンのうち最も右側のボビン２３の位置が、前記巻取位置である。
【００６１】
また、ボビン２３からの糸の解舒は、図５に示すように、ボビン２３をトレー５０に乗せたままの状態で行われる。ボビン２３の糸が無くなって空のボビン２３となると、ボビン供給路９５によるトレー５０の搬送が行われる。これにより、空のボビン２３は、トレー５０に乗ったまま下流側へ送られ、空ボビン搬送路９６（後述）に排出される。
【００６２】
一方、巻取位置にあった空のボビン２３が下流側に送られるのに伴って、ボビン供給路９５にストックされていた各ボビン２３も下流側へ送られる。これにより、巻取位置に新しいボビン２３がセットされるので、当該新しいボビン２３から糸を解舒して巻取りを再開することができる。なお、ボビン供給路９５から空ボビン２３を排出することにより、当該ボビン供給路９５にボビン２３をストックできるスペースが新たに空くことになる。これにより、実ボビン搬送路９２を搬送されているボビン２３が当該ボビン供給路９５に補給される。
【００６３】
図１に示すように、複数のボビン供給路９５の下流側端部は、それぞれ空ボビン搬送路９６と合流するように構成されている。この空ボビン搬送路９６は、ワインダ３と、ボビン自動供給装置６とを接続している。そして、各巻取ユニット３１から排出された空ボビン２３は、空ボビン搬送路９６を搬送されることにより、ボビン自動供給装置６に戻される。
【００６４】
ボビン自動供給装置６において、空ボビン搬送路９６は、前記戻しボビン搬送路９３の途中に接続している。一方、戻しボビン搬送路９３において、前記空ボビン搬送路９６が接続している位置よりも下流側の位置からは、空ボビン返却路９７が分岐して設けられている。空ボビン搬送路９６を介してボビン自動供給装置６に戻ってきた空ボビンは、戻しボビン搬送路９３の一部を通過した後、後述の経路切替機構（図略）によって空ボビン返却路９７に導入される。空ボビン返却路９７は、ボビン自動供給装置６と精紡機２とを接続している。そして、ボビン自動供給装置６は、空ボビン返却路９７によって空のボビン２３を搬送することにより、当該空のボビン２３を精紡機２に戻すように構成されている。
【００６５】
以上で説明したように、精紡機２とワインダ３との間を接続するループ状のトレー搬送路９０によって、精紡機２とワインダ３との間でボビン２３を循環させることができる。
【００６６】
なお、実際には、空ボビンのほか、実ボビンや不良ボビンがランダムに混ざった状態で、空ボビン搬送路９６を搬送される。従って、混在して搬送される空ボビン、実ボビン及び不良ボビンを、分別して適切に処理するための構成が必要となる。この点について、以下に詳しく説明する。
【００６７】
まず、実ボビン（糸が残ったボビン）が空ボビン搬送路９６を搬送される場合について説明する。例えば、巻取ユニット３１における糸の巻取り中に糸切れが発生した場合、糸継装置１４による糸継ぎが行われる。このとき、巻取ユニット３１は、下糸案内パイプ２５の先端部に吸引流を発生させて、ボビン２３側の糸端を吸引捕捉して糸継装置１４に案内し、当該糸継装置１４によって上糸との糸継ぎを行う。
【００６８】
しかし、下糸案内パイプ２５によってボビン２３側の糸端を吸引捕捉できない状態、例えば、糸端がボビン２３の周囲に巻き付いてしまった場合や、ボビン２３近くで糸が切れてしまった場合などは、下糸案内パイプ２５によって糸端を捕捉することができず、糸継装置１４による糸継ぎを実行することができない。このような場合、巻取ユニット３１は、当該ボビン２３の糸端の捕捉をあきらめて、糸端捕捉ができないボビン２３を空ボビン搬送路９６に排出する。これと同時に、ストックされていたボビン２３がボビン供給路９５を下流側に搬送されて巻取位置にセットされる。この新しいボビン２３は、口出し装置７によって口出しされているので、糸端を簡単に捕捉して糸継ぎを行うことができる。以上のように、糸切れ時に糸端捕捉ができない場合であっても、当該糸端捕捉ができないボビン２３を排出して代わりに新しいボビン２３をセットすることにより、糸継ぎを行って巻取りを再開することができる。
【００６９】
一方、糸端捕捉ができなかったボビン２３は、空ボビン搬送路９６を搬送される。ここで空ボビン搬送路９６には、前述したように、他の巻取ユニット３１から送り出された空ボビンも搬送されている。従って、糸端捕捉ができなかったボビン２３は、空ボビンに混ざって空ボビン搬送路９６を搬送され、戻しボビン搬送路９３に導入される。
【００７０】
ここで、図１に示すように、戻しボビン搬送路９３上であって、戻しボビン搬送路９３と空ボビン返却路９７との分岐部よりも上流側の位置には、空ボビン判別装置８が設けられている。この空ボビン判別装置８は、戻しボビン搬送路９３を搬送されてくるボビン２３が空ボビンか否かを適宜のセンサによって検査するように構成されている。また、戻しボビン搬送路９３と空ボビン返却路９７との分岐部には、図略の経路切替機構が設けられている。そして、前記経路切替機構は、空ボビン判別装置８が空ボビンであると判断したボビン２３は空ボビン返却路９７側に送り出し、空ボビン判別装置８が空ボビンではないと判断したボビン２３はそのまま戻しボビン搬送路９３を搬送させるように構成されている。
【００７１】
以上の構成により、空ボビンのみを精紡機２に返却することができる。なお、空ボビン判別装置８によって空ボビンではないと判断されたボビン２３（糸が残っているボビン）は、戻しボビン搬送路９３を搬送される。そして、図略の残糸量検出装置によって残糸量を計測する。残糸量が極少と判断されたボビン２３は、図略の残糸処理装置にて極少残糸が除去される。十分な残糸量を有するボビン２３は、口出し装置７にて口出し処理される。このように、巻取ユニット３１で糸端の捕捉ができなかったボビン２３であっても、口出し装置７によって口出しされることにより、巻取ユニット３１によって再び糸の解舒を行うことができる。
【００７２】
次に、不良ボビン（不良糸が巻き取られたボビン）が空ボビン搬送路９６を搬送される場合について説明する。
【００７３】
精紡ユニット３２において、例えばエプロンベルト１０５に損傷や摩耗等が発生すると、精紡ユニット３２で製造される糸に太さムラが発生することがある。また、トラベラ１１４が摩耗すると、糸の毛羽の量が増大するという傾向がある。なお、以下の説明では、太さムラがある糸や毛羽量が多い糸は商品価値の低い不良糸であることを考慮し、このような不良糸が巻かれたボビン２３を「不良ボビン」と呼ぶことがある。前記不良糸がパッケージ３０に混入してしまうことを防ぐため、巻取ユニット３１においては、不良ボビンを自動的に検出して排除できることが望まれる。
【００７４】
そこで本実施形態では、前述のように、クリアラ１５によってボビン２３から解舒される糸の太さ及び毛羽を検出している。そして本実施形態では、ある巻取ユニット３１のクリアラ１５が検出した糸太さ変動の大きさや毛羽量が所定の許容範囲を超えたときに、当該巻取ユニット３１において現在巻き取っているボビンは不良ボビンであると判定している。
【００７５】
巻取ユニット３１は、不良ボビンが検出された場合、それ以上の糸の解舒は行わずに当該不良ボビンをそのまま（糸が残ったまま）空ボビン搬送路９６に排出し、ボビン供給路９５にストックされている別のボビン２３からの糸の解舒を開始するように構成されている。これにより、太さムラがある糸や、毛羽量の多い糸がパッケージ３０に混入することを防ぐことができる。
【００７６】
ところで、巻取ユニット３１から空ボビン搬送路９６に送り出された不良ボビンが、仮に戻しボビン搬送路９３に導入されてしまうと、（当該不良ボビンには糸が残っているため）空ボビン判別装置８において空ボビンでは無いと判断されて、口出し装置７を経由して再びワインダ３に供給されてしまう。そこで、ボビン自動供給装置６は、不良ボビンが空ボビン搬送路９６を搬送されてきたときは、当該不良ボビンを戻しボビン搬送路９３に導入することなく、不良ボビン待機路９８に退避させるように構成されている。
【００７７】
具体的には以下のとおりである。機台制御装置１１は、ある巻取ユニット３１において不良ボビンが検出されると、当該巻取ユニット３１で不良ボビンが検出された旨の情報を記憶するように構成されている。また前述のように、巻取ユニット３１によってボビン２３の糸を巻き取る際には、当該ボビン２３が装着されたトレー５０のＲＦタグ６０に記録されている情報（ボビン２３を特定するための情報を含む）をＲＦリーダ５が読み取り、その情報が機台制御装置１１に入力される。そして、機台制御装置１１は、巻取ユニット３１で不良ボビンが検出されたときは、その旨の情報と、当該巻取ユニット３１で現在巻き取られているボビン２３（前記不良ボビン）のボビン情報と、を関連付けて記憶するように構成されている。従って、どのボビン２３が不良ボビンであるかという情報が機台制御装置１１に記憶されることとなる。
【００７８】
一方、図１に示すように、前記不良ボビン待機路９８は、空ボビン搬送路９６と戻しボビン搬送路９３との合流部より上流側の位置において、当該空ボビン搬送路９６から分岐して設けられている。また、空ボビン搬送路９６上であって、空ボビン搬送路９６と不良ボビン待機路９８との分岐部の上流側には、ＲＦリーダ９が配置されている。このＲＦリーダ９は、空ボビン搬送路９６を搬送されてくるトレー５０が備えるＲＦタグ６０の記憶内容を読み取り、当該記憶内容を機台制御装置１１に送信するように構成されている。また、空ボビン搬送路９６と不良ボビン待機路９８との分岐部には、図略の経路切替機構が設けられている。この経路切替機構は、機台制御装置１１によって制御可能に構成されている。
【００７９】
機台制御装置１１は、ＲＦリーダ９から送られてくる情報と、自身が記憶している情報（どのボビン２３が不良ボビンであるかという情報）とを照らし合わせることにより、ＲＦリーダ９の位置を通過したトレー５０が乗せているボビン２３が不良ボビンであるか否かを判断するように構成されている。そして、前記経路切替機構は、機台制御装置１１が不良ボビンであると判断したボビン２３は不良ボビン待機路９８側に送り出し、機台制御装置１１が不良ボビンではないと判断したボビン２３はそのまま空ボビン搬送路９６を搬送させるように構成されている。
【００８０】
前記不良ボビン待機路９８はある程度の長さを有しているとともに、当該不良ボビン待機路９８の下流側端部は行き止まりになっている。これにより、当該不良ボビン待機路９８上に、不良ボビンを乗せたトレー５０を複数個待機させることができる。
【００８１】
不良ボビンを乗せたトレー５０が不良ボビン待機路９８に一定程度貯まると、オペレータは各トレー５０から不良ボビンを取り除いて空ボビンに交換する。そして、オペレータが適宜の操作を行うことにより、不良ボビン待機路９８が逆転駆動される。これにより、不良ボビン待機路９８に貯まっていたトレー５０は、交換された空ボビンを乗せて交換済ボビン返却路９９に導入される。
【００８２】
前記交換済ボビン返却路９９は、図１に示すように、不良ボビン待機路９８の途中から分岐し、空ボビン返却路９７に接続している。そして、不良ボビンから交換された空ボビンを乗せたトレー５０は、交換済ボビン返却路９９を介して空ボビン返却路９７に導入され、精紡機２に返却される。
【００８３】
以上で説明したように、本実施形態の精紡ワインダ１は、空ボビン、実ボビン及び不良ボビンが混在した状態であっても、トレー５０の搬送を停止することなく、精紡機２とワインダ３との間でボビン２３のやり取りを適切に行うことができるように構成されている。
【００８４】
次に、図６を参照して、精紡ワインダ１に適用される繊維機械管理システムが有する品質検査機能について説明する。図６は、品質検査に用いるトレンドデータを説明するための説明図である。図６の上側には、前記トレンドデータのグラフを示す。図６の下側には、前記トレンドデータの解舒糸長さに対応して残糸量が減少する様子を表現するボビン２３の模式図を示す。本実施形態の品質検査機能は、実ボビンに巻き付けられている糸の品質が一定の品質保証範囲に維持されているか否かを調べる機能である。なお、ここでいう品質保証範囲とは、ボビン１本に巻き付けられている毛羽量が糸全体にわたって所定値以下にある範囲をいい、品質保証範囲から外れるおそれがあるとは、毛羽量が所定値以上になるおそれがあることを意味する。なお、この所定値は、クリアラ１５が不良ボビンと判定するときに基準となる毛羽量の値よりも小さい値が設定されている。
【００８５】
本実施形態では、実ボビンに巻き付けられている糸の毛羽量の発生傾向を示すトレンドデータを時系列で比較することにより品質検査を行う。図６に示すように、トレンドデータは、毛羽量と、この毛羽量を検出したときの解舒糸長さと、の関係を示すデータである。ここでいう解舒糸長さは、実ボビンから解舒された糸長さ（実ボビンからパッケージ３０に巻き取られた糸長さ）である。解舒糸長さは巻取ドラムの回転数に基づいて算出される。解舒糸長さの算出方法については後述する。
【００８６】
機台制御装置１１には、ユニット制御部１０から解舒糸長さを示す情報が巻取ユニット３１ごとに入力されている。また、ＣＣＢ１２には、クリアラ１５から適宜の間隔で毛羽量を示す情報が巻取ユニット３１ごとに入力されている。機台制御装置１１とＣＣＢ１２は、解舒糸長さを示す情報と、毛羽量を示す情報と、をやり取りしてボビン単位でトレンドデータを生成していく。即ち、ボビン２３の解舒開始から解舒終了まで、毛羽量を示す情報をその毛羽量を検出したときの解舒糸長さを示す情報に対応させる処理を逐次行っていくことで、ボビン１本分のトレンドデータを生成するのである。生成されたトレンドデータは、ＲＦタグ６０のボビン情報から特定した精紡ユニット３２ごと（錘番号別）に時系列で機台制御装置１１に記憶される。
【００８７】
機台制御装置１１には判定条件が予め設定されており、この判定条件により、新しく記憶されたトレンドデータが品質保証範囲から外れるおそれがあるか否かが判断される。より具体的には、機台制御装置１１は、新しく記憶されたトレンドデータが生成されると、当該トレンドデータを過去のトレンドデータと比較し、新しいトレンドデータが判定条件を満たすような変化を示していた場合に、品質保証範囲から外れるおそれがあると判定する。判定条件は、糸の番手や種類に応じて適宜設定される。本実施形態では、オペレータが機台制御装置１１の入力キー１７を操作して判定条件を変更することが可能になっている。
【００８８】
ところで、精紡ユニット３２が有するトラベラ１１４は、摩擦による劣化が生じるため定期的な交換が必要な部品である。トラベラ１１４が適切なタイミングで交換されない場合、図６に示すように、トラベラ１１４の摩耗による劣化によって糸全体にわたって毛羽量が増加することがある（過去のトレンドデータに対する現在のトレンドデータ）。なお、従来は、このような長いスパンにわたって徐々に毛羽が増加するような変化は、クリアラ１５単独で検出することが難しかった。しかしながら、本実施形態の構成であれば、過去のトレンドデータに対して現在のトレンドデータが糸全体にわたって毛羽量が増加するような変化を検出するように前記判定条件を設定しておくことで、上述したような長いスパンで毛羽が増加する傾向を検出することができるのである。
【００８９】
また、判定条件は、糸がボビン２３のどの位置に巻き付けられていたかを解舒糸長さに基づいて考慮して設定することも可能である。例えば、図６に示すように、ボビン２３に巻き付けられている糸の毛羽量は、ボビン２３の解舒作業の終了付近では比較的大きい値を示す。このことを考慮し、例えば解舒作業の終了付近のタイミングにおいて毛羽量が急激に増大した場合は、他の部分の変化量が小さくても品質保証範囲から外れるおそれがあると判定するように判定条件を設定することも可能である。
【００９０】
機台制御装置１１は、新しく生成されたトレンドデータが判定条件を満たすように変化した場合は、メンテナンスが必要である精紡ユニット３２を特定できる情報（例えば、前述の錘番号）をディスプレイ１６に表示する。なお、この表示は、ＣＣＢ１２のディスプレイ１８で行うことも可能である。また、本実施形態の機台制御装置１１は、当該機台制御装置１１に記憶されているトレンドデータを、例えばグラフ形式で、精紡ユニット３２ごとにディスプレイ１６に表示できるように構成されている。この構成により、オペレータは、視覚を通じて、毛羽の発生傾向の変化を直感的に把握することが可能になっている。
【００９１】
なお、トレンドデータの生成処理及び記憶処理は、機台制御装置１１又はＣＣＢ１２の何れで行ってもよく、事情に応じてその構成は適宜変更することができる。
【００９２】
次に、解舒糸長さの算出方法について説明する。上述したように、ユニット制御部１０には、巻取ドラム２４に取り付けられている回転センサから回転パルス信号が入力されている（図５参照）。ユニット制御部１０は、この回転パルス信号をカウントし、このカウント値に基づいて解舒糸長さを算出する。このカウント値は、未だ巻取作業が行われていない新しい実ボビンが搬送されるタイミング、又は実ボビンから糸が全て解舒されたタイミングでリセットされ、新しい実ボビンの糸を解舒するタイミングに基づいてカウントが開始される。なお、本実施形態では、精紡ユニット３２でボビン２３に巻き付けられる糸長さが予め設定糸長さとして記憶されており、この情報が各種の判定処理に用いられる。
【００９３】
次に、巻取作業が中断された場合の解舒糸長さの算出について説明する。上述したように、巻取作業中に糸切れ等が生じ、下糸案内パイプ２５による吸引捕捉ができなかったボビン２３は、いったん巻取位置から空ボビン搬送路９６に排出される。このとき、機台制御装置１１は、解舒作業を行っていたボビン２３のボビン情報に関連付けて巻取作業停止時の解舒糸長さを示す解舒糸長さ情報を記憶する。
【００９４】
機台制御装置１１は、新たに巻取ユニット３１に搬送されてきたボビン２３のボビン情報を取得すると、記憶されているボビン情報を参照して、巻取作業が中断されたボビンであるか否かを判定する。巻取作業が中断されたボビン２３であった場合は、当該ボビン２３に関連付けて記憶されている解舒糸長さ情報を参照する。そして、カウント値に解舒糸長さ情報に基づいて得られる値を加算して解舒糸長さを算出する。このようにして算出された解舒糸長さは、既に巻き取られた糸長さが考慮されているので、現実にボビン２３から解舒される糸長さにほぼ一致し、トレンドデータを正確に生成することができる。
【００９５】
以上の構成で、精紡ユニット３２で紡績された糸が巻き付けられたボビン２３は巻取ユニット３１で解舒され、それとともにトレンドデータが生成される。生成されたトレンドデータは、ＲＦタグ６０に記憶されるボビン情報に基づいて特定される各精紡ユニットの錘番号で区別されて時系列で記憶されていく。そして、新しく生成されたトレンドデータが、同じ精紡ユニット３２の過去のトレンドデータと比較した結果、判定条件を満たすように変化していた場合は、機台制御装置１１は、実ボビンの品質が品質保証範囲から外れるおそれがあると判定する。そして、品質保証範囲から外れるおそれのある実ボビンを生産した精紡ユニット３２を特定する情報を機台制御装置１１のディスプレイ１６に表示し、当該精紡ユニット３２のメンテナンスの必要がある旨をオペレータに報知する。
【００９６】
以上に示したように、本実施形態の精紡ワインダ１は、精紡機２と、ワインダ３と、ボビン自動供給装置６と、を備える。精紡機２は、紡績した糸をボビン２３に巻き付ける精紡ユニット３２を複数備える。ワインダ３は、ボビン２３に巻き付けられた糸を解舒してパッケージ３０を形成する巻取ユニット３１を複数備える。ボビン自動供給装置６は、精紡機２で糸が巻き付けられたボビン２３がセットされるトレー５０を巻取ユニット３１に搬送する。トレー５０は、当該トレー５０にセットされたボビン２３に糸を巻き付けた精紡ユニット３２を特定するための情報を記録可能なＲＦタグ６０を有する。また、巻取ユニット３１は、クリアラ１５と、ユニット制御部１０と、ＲＦリーダ５と、を有する。クリアラ１５は、糸の毛羽量を検出するためのものである。ユニット制御部１０は、ボビン２３から解舒した糸の長さを示す解舒糸長さを算出するためのものである。ＲＦリーダ５は、巻取作業が行われるボビン２３のＲＦタグ６０の情報を読み取るためのものである。そして、本実施形態の精紡ワインダ１に用いられる繊維機械管理システムは、クリアラ１５が毛羽量を検出したときの前記解舒糸長さとともに当該毛羽量を記録し、精紡ユニット３２が紡績した糸の品質検査をボビン２３単位で行う。
【００９７】
これにより、紡績を行った精紡ユニット３２をＲＦタグ６０の情報に基づいて特定できるので、精紡ユニット３２によって生産される糸の品質をボビン２３単位で検査することができる。また、生産ライン上で巻取作業と並行して品質検査を自動的に行うことができるので、品質検査の作業を省力化できる。また、糸長さに対応させて毛羽量を記録するので、糸のどの部分で毛羽が良く発生しているかを示す毛羽の発生傾向を正確に把握することができ、毛羽の検出及びその対処を効率的に行うことが可能になる。
【００９８】
また、本実施形態の精紡ワインダ１においては、精紡ユニット３２はトラベラ１１４を有するリング紡績ユニットとして構成されている。
【００９９】
これにより、ボビン２３単位で毛羽の発生傾向を正確に把握することができるので、摩耗によるトラベラ１１４の劣化が引き起こす糸全体の毛羽量の増加も容易に検出することができる。
【０１００】
また、本実施形態の精紡ワインダ１は以下のように構成される。即ち、精紡ワインダ１は機台制御装置１１のディスプレイ１６を備え、当該ディスプレイ１６は、メンテナンスが必要であるものとして特定された精紡ユニット３２を知らせることが可能に構成される。そして、繊維機械管理システムは、同一の精紡ユニット３２で生産される糸の毛羽の発生傾向をボビン２３単位で監視し、毛羽の発生傾向が、過去の毛羽の発生傾向から判定条件を満たすような変化を示した場合には、精紡ユニット３２を特定する情報をディスプレイ１６に表示してオペレータに報知する。
【０１０１】
これにより、ボビン２３単位で毛羽の発生傾向の変化を監視することで、システム稼動中に生じた精紡ユニット３２の不具合を原因とする毛羽量の変化をボビン単位で検出して、メンテナンスの必要性がある精紡ユニット３２をオペレータに知らせることができる。従って、オペレータが精紡ユニット３２の不具合に速やかに対処することが可能となり、パッケージに巻き取られる糸の品質低下を効果的に抑制することができる。また、実際に寿命となって不具合が生じたタイミングで部品の交換を行うことになるので、最小限の部品の交換のみで済ませることができ、コストを効率的に低減できる。また、各精紡ユニット３２の毛羽発生傾向（トレンドデータ）を分析することで、トラベラ１１４の一斉交換時期を把握することも可能となる。
【０１０２】
また、本実施形態の精紡ワインダ１に適用される管理システムは、以下のように構成される。即ち、当該管理システムは、巻取作業が途中で中断した場合には、中断した時点の解舒糸長さを示す解舒糸長さ情報を記録する。また、前記管理システムは、巻取作業が途中で中断したボビン２３を用いて巻取作業を再び行うときは、当該ボビン２３の前記解舒糸長さ情報を参照し、この解舒糸長さ情報を考慮した前記解舒糸長さに対応させて毛羽量を記録する。
【０１０３】
これにより、巻取作業が中断されたボビン２３が巻取ユニット３１に再搬送されてきたとしても、既に巻き取られた糸長さを考慮した解舒糸長さに基づいて毛羽量が記録されていくので、毛羽を検出した箇所を正確に特定することができる。
【０１０４】
以上に本発明の一実施形態に係る精紡ワインダ１を説明したが、本発明の繊維機械管理システムが適用される限りにおいて、精紡ワインダ１の構成は事情に応じて適宜変更することができる。例えば、ワインダ３の巻取ユニット３１が毛羽抑制装置を備える構成に変更することができる。次に、図７を参照して、巻取ユニット２３１が毛羽抑制装置２０１を有する変形例について説明する。図７は、変形例の巻取ユニット２３１の構成を示す側面図である。なお、以下に説明する変形例は、巻取ユニットが毛羽抑制装置を備える点以外については上記実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
【０１０５】
図７に示すように、巻取ユニット２３１は、テンション付与装置１３の上方（糸走行方向下流側）に毛羽抑制装置２０１を備えている。本変形例の毛羽抑制装置２０１は、旋回流を発生させるため旋回流発生手段（図面において省略）を有しており、この旋回流発生手段によって発生した旋回流で毛羽を抑制するものである。図７に示すように、ボビン２３から解舒される糸は、この旋回流の中を通ってパッケージ３０に巻き取られることになる。
【０１０６】
本変形例の毛羽抑制装置２０１は、旋回流の流量を調節可能に構成されるとともに、旋回流を発生させるタイミングを調整できるように構成されている。そして、毛羽抑制装置２０１は、トレンドデータに応じて旋回流を作用させるように制御される。即ち、毛羽抑制装置２０１において発生する旋回流の強さがトレンドデータに基づいて変化し、毛羽量が多い部分では毛羽抑制作用を増大させるような制御が行われるのである。なお、毛羽抑制装置２０１の制御方法は、事情に応じて適宜変更することができる。例えば、解舒が進行して残りの糸量がゼロになる直前には毛羽量が多くなることを考慮し、そのようなタイミングに合わせて毛羽抑制装置２０１が動作するように制御することもできる。
【０１０７】
以上に示したように、変形例の繊維機械管理システムにおいては、巻取ユニット２３１は、ボビン２３単位の毛羽の発生傾向に基づいて制御される毛羽抑制装置２０１を有するように構成されている。
【０１０８】
これにより、発生傾向に合わせて毛羽が抑制されるので、パッケージ３０に巻き取られる糸の品質をより均一に保つことができる。
【０１０９】
以上に本発明の実施形態を説明したが、上記の構成は更に以下のように変更することができる。
【０１１０】
上記実施形態では、ＲＦタグ６０に錘番号及びドッフィング情報を記憶させて精紡ユニットを特定する構成であるが、この構成は事情に応じて適宜変更することができる。例えば、トレー５０にユニークな識別番号を付し、その識別番号に基づいてボビン２３を特定する構成とすることもできる。
【０１１１】
また、上記実施形態の巻取ユニット３１が、ＲＦライタ（データ書込部）を更に有し、巻取作業が中断された場合には、当該ＲＦライタによって、ＲＦタグ６０に解舒糸長さ情報を記憶する構成とすることもできる。この場合、再搬送されてきたトレー５０のＲＦタグ６０をＲＦリーダ５で読み取って、記憶されている解舒糸長さ情報を参照しながら解舒糸長さを算出することになる。
【０１１２】
また、メンテナンスが必要であることをオペレータに報知するための報知手段は、適宜変更することができる。例えば、精紡ユニット３２ごとに警告灯を報知手段として配置し、品質検査機能によりメンテナンスが必要と判定された場合には、当該警告灯を動作（点灯）させてオペレータに報知する構成とすることもできる。
【０１１３】
また、上記変形例では毛羽抑制装置として旋回流を利用したものが採用されているが、この構成は事情に応じて適宜変更することができる。例えば、複数のフリクションディスクの回転により、ディスク間を走行する紡績糸に仮撚りを施し、毛羽を繊維に巻き込ませることで毛羽伏せ処理を行う構成の毛羽抑制装置を採用することもできる。
【符号の説明】
【０１１４】
１ 精紡ワインダ
２ 精紡機
３ ワインダ（自動ワインダ）
４ ＲＦライタ
５ ＲＦリーダ（データ読取部）
６ ボビン自動供給装置（ボビン搬送機構）
１１ 機台制御装置
１５ クリアラ（毛羽検出部）
１６ ディスプレイ（報知手段）
２３ ボビン
３１ 巻取ユニット
３２ 精紡ユニット
５０ トレー（搬送体）
６０ ＲＦタグ（データ記録部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、精紡ワインダに適用される繊維機械管理システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、糸を紡績してボビンに巻き付ける精紡機と、ボビンから紡績糸を解舒して所定長のパッケージを形成する自動ワインダと、精紡機の精紡ユニットから自動ワインダの巻取ユニットまでボビンをトレーによって自動的に搬送するボビン搬送機構と、を備える精紡ワインダが知られている。この種の精紡ワインダには、情報を記録するための記録手段をトレーに付し、この記録手段に記録されている情報に基づいてボビンの情報を管理する繊維機械管理システムが適用されることがある。このような管理システムを用いると、例えば品質が設定レベルより悪い糸が検出された場合には、記録手段に記録されている情報に基づいて、ボビンに糸を巻き付けた精紡ユニットを速やかに特定することができる。この種の精紡ワインダの繊維機械管理システムが用いられている精紡ワインダを開示するものとして、特許文献１及び特許文献２がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１７６０８１号公報
【特許文献２】特開昭６２−４１３２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような精紡ワインダにおいては、精紡ユニットの稼動状況を把握するにあたって参考とするために、紡績糸に毛羽がどのように発生しているかをボビン単位で知りたい場合がある。そこで、自動ワインダの巻取ユニットが備えるクリアラの毛羽検出機能を利用することが考えられる。
【０００５】
ところで、ボビンから解舒される紡績糸の毛羽立ち（毛羽量）は、解舒の開始直後では少ないが残りの糸量がゼロに近づくに従って徐々に増加するというように、解舒した糸長さとの関係で一定の変動傾向を示す。しかしながら、クリアラによる毛羽の検出では上記のような変動を考慮することができないため、毛羽の発生量をボビン単位で適切に分析することができなかった。
【０００６】
従って、従来の精紡ワインダでは、精紡機の精紡ユニットで糸が巻き付けられたボビンの１つをサンプルとして抜き出して、予め定めた一定の長さだけ糸を解舒し、精紡ワインダとは別に備えられる分析装置で毛羽量を測定する方法を採用していた。これによれば、糸の毛羽量に関して他のボビンと比較可能なデータが得られるので、あるボビンは他のボビンよりも毛羽が多いといったボビンごとの傾向を把握することができる。しかし、精紡機は多数の精紡ユニットを備えることが多く、その全てについてサンプルを取り出して分析装置で分析することは非常に手間が掛かってしまう。一方で、品質検査のためのサンプル取出間隔を大きくすると、サンプルを取り出すタイミングによっては精紡ユニットの不具合の発見が遅れてしまい、生産効率の低下を招くおそれがあった。
【０００７】
本発明は以上の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、精紡ユニットで紡績された糸の毛羽の発生傾向をボビン単位で自動的に分析することができる精紡ワインダの繊維機械管理システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００８】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【０００９】
本発明の第１の観点によれば、精紡機と、自動ワインダと、ボビン搬送機構と、を備える精紡ワインダの繊維機械管理システムにおいて、以下の構成が提供される。即ち、前記精紡機は、紡績した糸をボビンに巻き付ける精紡ユニットを複数備える。前記自動ワインダは、前記ボビンに巻き付けられた糸を解舒してパッケージを形成する巻取ユニットを備える。前記ボビン搬送機構は、前記精紡機で糸が巻き付けられたボビンがセットされる搬送体を前記巻取ユニットに搬送する。前記搬送体は、当該搬送体にセットされた前記ボビンに糸を巻き付けた前記精紡ユニットを特定するための情報を記録可能なデータ記録部を有する。また、前記巻取ユニットは、毛羽検出部と、糸長さ算出部と、データ読取部と、を有する。前記毛羽検出部は、糸の毛羽量を検出するためのものである。前記糸長さ算出部は、前記ボビンから解舒した糸の長さを示す解舒糸長さを算出するためのものである。前記データ読取部は、巻取作業が行われる前記ボビンの前記データ記録部の情報を読み取るためのものである。そして、前記繊維機械管理システムは、前記毛羽検出部が毛羽量を検出したときの前記解舒糸長さとともに当該毛羽量を記録し、前記精紡ユニットが紡績した糸の品質検査をボビン単位で行う。
【００１０】
これにより、紡績を行った精紡ユニットをデータ記録部の情報に基づいて特定できるので、精紡ユニットによって生産される糸の品質をボビン単位で検査することができる。また、生産ライン上で巻取作業と並行して品質検査を自動的に行うことができるので、品質検査の作業を省力化できる。また、糸長さに対応させて毛羽量を記録するので、糸のどの部分で毛羽が良く発生しているかを示す毛羽の発生傾向を正確に把握することができ、毛羽の検出及びその対処を効率的に行うことが可能になる。
【００１１】
前記の繊維機械管理システムにおいては、前記精紡ユニットはトラベラを有するリング紡績ユニットとして構成されることが好ましい。
【００１２】
これにより、ボビン単位で毛羽の発生傾向を正確に把握することができるので、摩耗によるトラベラの劣化が引き起こす糸全体の毛羽量の増加も容易に検出することができる。
【００１３】
前記の繊維機械管理システムにおいては、以下のように構成されることが好ましい。即ち、前記精紡ワインダは、メンテナンスが必要である精紡ユニットを特定して知らせることが可能に構成される報知手段を備える。そして、前記繊維機械管理システムは、同一の精紡ユニットで生産される糸の毛羽の発生傾向をボビン単位で監視し、毛羽の発生傾向が、過去の毛羽の発生傾向から判定条件を満たすような変化を示した場合には、前記報知手段で報知する。
【００１４】
これにより、ボビン単位で毛羽の発生傾向の変化を監視することで、システム稼動中に生じた精紡ユニットの不具合を原因とする毛羽量の変化をボビン単位で検出して、メンテナンスの必要性がある精紡ユニットをオペレータに知らせることができる。従って、オペレータが精紡ユニットの不具合に速やかに対処することが可能となり、パッケージに巻き取られる糸の品質低下を効果的に抑制することができる。また、実際に寿命となって不具合が生じたタイミングで部品の交換を行うことになるので、最小限の部品の交換のみで済ませることができ、コストを効率的に低減できる。
【００１５】
前記の精紡ワインダの繊維機械管理システムにおいては、以下のように構成されることが好ましい。即ち、繊維機械管理システムは、前記巻取作業が途中で中断した場合には、中断した時点の解舒糸長さを示す解舒糸長さ情報を記録する。また、繊維機械管理システムは、前記巻取作業が途中で中断した前記ボビンを用いて巻取作業を再び行うときは、当該ボビンの前記解舒糸長さ情報を参照し、この解舒糸長さ情報を考慮した前記解舒糸長さに対応させて毛羽量を記録する。
【００１６】
これにより、巻取作業が中断されたボビンが巻取ユニットに再搬送されてきたとしても、既に巻き取られた糸長さを考慮した解舒糸長さに基づいて毛羽量が記録されていくので、毛羽を検出した箇所を正確に特定することができる。
【００１７】
前記の繊維機械管理システムにおいては、前記巻取ユニットは、ボビン単位の毛羽の発生傾向に基づいて制御される毛羽抑制装置を有することが好ましい。
【００１８】
これにより、発生傾向に合わせて毛羽が抑制されるので、パッケージに巻き取られる糸の品質をより均一に保つことができる。
【００１９】
本発明の第２の観点によれば、前記の繊維機械管理システムが適用される精紡ワインダが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る精紡ワインダが備えるトレー搬送路を上から見た様子を示す概略的な平面図。
【図２】精紡ワインダの概略的な正面図及びブロック図。
【図３】ボビン及びトレーの外観斜視図。
【図４】精紡ユニットの構成を示す側面図。
【図５】巻取ユニットの構成を示す側面図。
【図６】品質検査に用いるトレンドデータを説明するための説明図。
【図７】変形例の巻取ユニットの構成を示す側面図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
次に発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る精紡ワインダ１を上から見た様子を示す概略的な平面図である。図２は、精紡ワインダ１の概略的な正面図及びブロック図である。
【００２２】
図１に示すように、精紡ワインダ１は、ボビン２３をセットするトレー（搬送体）５０を搬送するためのトレー搬送路９０を備え、このトレー搬送路９０には、精紡機２と、ワインダ３と、ボビン自動供給装置（ボビン搬送機構）６と、が配置されている。トレー搬送路９０は、精紡機２とワインダ３との間を接続するとともにループ状に構成されており、ボビン２３（トレー５０）が当該トレー搬送路９０内を循環するようになっている。なお、図１ではボビン２３及びトレー５０は１つのみが図示されているが、実際には複数のトレー５０がトレー搬送路９０に沿って搬送される。
【００２３】
なお、以下の説明では、トレー搬送路９０におけるトレー５０の流れに注目して、トレー５０の搬送方向上流側を単に「上流側」と、搬送方向下流側を単に「下流側」と、それぞれ称することがある。
【００２４】
まず、トレー搬送路９０で搬送されるトレー５０及びボビン２３の構成について、図３を参照して簡単に説明する。図３は、本実施形態の精紡ワインダ１で用いられるトレー５０及びボビン２３の外観斜視図である。
【００２５】
図３の左側に示すように、トレー５０は、略円板状に形成されたベース部５０ａと、ベース部５０ａから垂直に突出する棒状のボビン差込み部５０ｂを備える。このトレー５０は、前記差込み部５０ｂの突出する方向が上を向いた状態で、トレー搬送路９０に沿って移動する。
【００２６】
図３の中央に示すように、ボビン２３は細長い筒状に構成されており、その内部に前記差込み部５０ｂを挿入することができる。これにより、ボビン２３は、その長手方向を垂直に向けた状態でトレー５０にセットされ、トレー搬送路９０に沿って搬送することができる。
【００２７】
なお、以下の説明では、糸が巻き付けられた状態のボビン（図３の右側のボビン）を「実ボビン」と呼ぶ場合がある。また、糸が巻き付けられていない状態（図３の中央に示す状態）のボビンについては、そのような状態を特に強調する意図で、当該ボビンを「空ボビン」又は「空のボビン」と呼ぶ場合がある。
【００２８】
本実施形態の精紡ワインダ１には、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ：電波による個体識別）技術を用いてトレー５０上のボビン２３の情報を管理する繊維機械管理システムが適用されている。より具体的には、それぞれのトレー５０において、適宜の情報を書込可能なＲＦタグ（データ記録部）６０がベース部５０ａの内部に配置されており、ボビン２３に関する情報をＲＦタグ６０に（トレー５０ごとに）書き込むことでボビン２３の状況を管理している。
【００２９】
次に、精紡ワインダ１の各構成について、トレー搬送路９０に沿って説明する。トレー搬送路９０は、実ボビン導入路９１と、実ボビン搬送路９２と、戻しボビン搬送路９３と、ボビン待機ループ９４と、ボビン供給路９５と、空ボビン搬送路９６と、空ボビン返却路９７と、不良ボビン待機路９８と、交換済ボビン返却路９９と、を備えている。
【００３０】
実ボビン導入路９１は、精紡機２とボビン自動供給装置６とを接続しており、ボビン２３を乗せたトレー５０を、精紡機２からボビン自動供給装置６まで搬送できるように構成されている。以下、精紡機２について説明する。
【００３１】
図２に示すように、精紡機２は、並列配置される多数の精紡ユニット３２と、これらの多数の精紡ユニット３２を統括的に制御することができる制御装置１９と、を有している。また、精紡機２は、精紡ユニット３２による糸の巻付けが完了したボビン２３（実ボビン）を玉揚げするための図略の玉揚装置を有している。
【００３２】
次に、図４を参照して、精紡ユニット３２について詳細に説明する。本実施形態の精紡ユニット３２は、図４に示すように、前工程で生成されたスライバ又は粗糸に撚りを加えて紡績するためのものである。具体的には、前記精紡機２はリング紡績機として構成されており、精紡ユニット３２は、ドラフト機構１０１と加撚機構１０２とを備えるリング紡績ユニットとして構成されている。
【００３３】
ドラフト機構１０１は複数のドラフトローラを備えており、このドラフトローラは、トップローラ１０３とボトムローラ１０４により構成されている。トップローラ１０３は、バックローラ１０３ａ、エプロンベルト１０５を装架したミドルローラ１０３ｂ及びフロントローラ１０３ｃの３つのドラフトローラから構成されている。一方、ボトムローラ１０４は、バックボトムローラ１０４ａ、エプロンベルト１０５を装架したミドルボトムローラ１０４ｂ、フロントボトムローラ１０４ｃの３つのドラフトローラから構成されている。図４に示すように、トップローラ１０３とボトムローラ１０４とは、スライバ又は粗糸の走行経路を挟んで対向するように配置されており、所定の圧力でスライバ又は粗糸をニップできるように構成されている。ボトムローラ１０４のそれぞれには、図略の駆動源の出力軸が接続されており、互いに異なる速度で駆動されることが可能になっている。このボトムローラ１０４が駆動されることで、スライバ又は粗糸が延伸されながら加撚機構１０２に送られる。
【００３４】
加撚機構１０２は、スピンドル軸１１１と、リングレール１１２と、リング１１３と、トラベラ１１４と、を備えている。スピンドル軸１１１は、当該スピンドル軸１１１にセットされるボビン２３を回転させるためのものである。リングレール１１２は、図略の駆動装置に接続されており、ボビン２３の長手方向に移動可能に構成されている。リング１１３は、リングレール１１２に固定されており、トラベラ１１４を取り付けるためのフランジ部を有している。トラベラ１１４は、リング１１３のフランジ部に支持されており、当該リング１１３の周方向に移動可能に構成されている。
【００３５】
以上のように構成された精紡ユニット３２で精紡を行うには、最初に、ドラフト機構１０１から送られてきた糸（スライバ又は粗糸が延伸されたもの）を、トラベラ１１４とリング１１３との間の隙間に通し、その端部を適宜の方法で空ボビン２３に固定する。そして、この状態でスピンドル軸１１１によってボビン２３を回転させると、トラベラ１１４は、ボビン２３に巻き取られる糸に引っ張られるようにして周方向に移動する。この結果、トラベラ１１４の回転がボビン２３の回転よりも遅れ、こうして生じる回転数の差によって糸に撚りが加えられる。撚られた糸はボビン２３に順次巻き付けられ、予め設定された長さだけ糸がボビン２３に巻き取られたところで、スピンドル軸１１１の回転を停止して巻取りを終了する。
【００３６】
本実施形態の精紡機２は、いわゆる一斉ドッフィングタイプとして構成されている。このタイプの精紡機２は、後述の空ボビン返却路９７を介してボビン自動供給装置６から搬送されてくるボビン２３を１列に並べて多数ストックしておき、所定のタイミングになると、多数のボビン２３を一斉に各精紡ユニット３２のスピンドル軸１１１にセットして、糸を同時に巻き付けていく。そして、糸の巻付けが完了すると、前記玉揚装置によって全てのボビン２３（実ボビン）が一斉に玉揚げされ、適宜の位置で待機している空ボビン２３が乗せられたトレー５０から空のボビン２３を抜き取り、そのトレー５０にボビン２３（実ボビン）が挿入される。そして、抜き取られた空のボビン２３はスピンドル軸１１１にセットされ、精紡機２により糸が巻かれる。精紡機２で玉揚げされてトレー５０に乗せられたボビン２３は、実ボビン導入路９１を搬送されることにより、ボビン自動供給装置６に導入される。
【００３７】
ボビン自動供給装置６は、精紡機２からボビン２３（実ボビン）を乗せたトレー５０を受け取ると、当該トレー５０のＲＦタグ６０に適宜の情報を書き込み、口出し装置７でボビン２３の口出しを行った後、当該トレー５０をワインダ３側に供給するように構成されている。以下、詳しく説明する。
【００３８】
図１に示すように、精紡機２の実ボビン導入路９１下流側には、ＲＦライタ（データ書込部）４が配置されている。このＲＦライタ４は、ボビン２３の紡績を行った精紡ユニット３２を特定する情報等をＲＦタグ６０に書き込むためのものである。実ボビン導入路９１を搬送されるトレー５０がＲＦライタ４の書込位置を通過すると、当該トレー５０上のボビン２３に糸を巻き付けた精紡ユニット３２を特定する情報が、ＲＦライタ４によってＲＦタグ６０に記録される。
【００３９】
精紡ユニット３２は、精紡機２の長手方向に並列配置されており、一斉ドッフィングによって玉揚されたボビン２３は、トレー５０に装着された後、精紡ユニット３２の並びと同一の順番で実ボビン導入路９１を搬送される。従って、ボビン２３が実ボビン導入路９１に導入されてくる順番をカウントすることで、ボビン２３が紡績された精紡ユニット３２を特定できることになる。例えば、一斉ドッフィングが行われてからＲＦライタ４の読取位置を１番目に通過したトレー５０のＲＦタグ６０には、最も下流側に配置されている精紡ユニット３２の錘番号としてＮｏ．１を記憶させる。その次に搬送されてきたトレー５０のＲＦタグ６０には、錘番号がＮｏ．１の精紡ユニット３２の上流側に隣接している精紡ユニット３２の錘番号としてＮｏ．２を記憶させる。以降においても同様に、新しく搬送されてくるトレーのＲＦタグ６０に錘番号をＮｏ．３、Ｎｏ．４・・・と順番に記憶させていく。この結果、ＲＦライタ４の書込位置を通過するトレー５０のＲＦタグ６０に、当該トレー５０上のボビン２３に糸を巻き付けた精紡ユニット３２を特定する情報（錘番号）が記憶されることになる。
【００４０】
また、本実施形態のＲＦライタ４は、上述した錘番号とともに、ドッフィング情報を書き込むように構成されている。ここでいうドッフィング情報とは、前記一斉ドッフィングを行ったときの時間又は何回目のドッフィングであるか等のドッフィングを行ったタイミングを示す情報である。
【００４１】
なお、錘番号とともにドッフィング情報（ドッフィングの実施時刻等）をＲＦタグ６０に記録するのは、以下の理由による。即ち、ボビン自動供給装置６及びワインダ３（精紡機２の下流側）では、ＲＦタグ６０に記憶された錘番号が同じトレー５０が存在することがある。例えば、前回ドッフィング時にワインダ３側へ送られたボビン２３の巻取作業が終了していないうちに、次のドッフィングが行われて新たなボビン２３群がボビン自動供給装置６に導入されたような場合である。このような場合でも、ＲＦタグ６０に前記ドッフィング情報を記憶しておけば、当該ドッフィング情報を参照することで、錘番号が同じボビン２３を異なるボビン２３として区別することができる。また、本実施形態のＲＦライタ４は、上記情報に加えてロット番号や精紡機２の番号（精紡機２を複数備える場合に精紡機２ごとに付けられる番号）等もＲＦタグ６０に記憶させることが可能になっている。なお、以下の説明において、ＲＦタグ６０に書き込まれるボビン２３を特定するための情報（錘番号及びドッフィング情報）をボビン情報と称することがある。
【００４２】
実ボビン導入路９１の下流側端部は、実ボビン搬送路９２の上流側端部に接続している。この実ボビン搬送路９２は、ボビン自動供給装置６とワインダ３とを接続している。ＲＦライタ４によってＲＦタグ６０に所定の情報が書き込まれたトレー５０は、実ボビン搬送路９２に沿ってワインダ３へ搬送される。
【００４３】
ボビン自動供給装置６は口出し装置７を備えており、この口出し装置７は、前記実ボビン搬送路９２上であって、ワインダ３よりも上流側に配置されている。この口出し装置７は、ワインダ３でボビン２３の糸を捕捉し易くするため、当該ボビン２３の口出しを行うものである。簡単に説明すると、口出し装置７は、トレー５０に乗って実ボビン搬送路９２を搬送されてきたボビン２３に吸引流を作用させることにより、ボビン２３の表面から糸を解舒する。解舒された糸端は、筒状のボビン２３の内部に挿入しておく。こうしておくことにより、口出し装置７の下流側のワインダ３において、ボビン２３の糸端を簡単に捕捉することができる。
【００４４】
なお、口出し装置７において口出しが常に成功するとは限らず、口出しに失敗する場合もある。この場合、口出しが失敗したボビン２３を乗せたトレー５０は、戻しボビン搬送路９３に送り出される。この戻しボビン搬送路９３は、口出し装置７のすぐ下流側において実ボビン搬送路９２から分岐しており、ループ状に湾曲して実ボビン搬送路９２の上流側端部に接続するように構成されている。以上の構成で、口出しに失敗したボビン２３は、戻しボビン搬送路９３に沿って搬送されることにより、再び口出し装置７の上流側まで戻される。これにより、口出しに失敗しても、口出し装置７による口出し処理が自動的に再実行されるので、口出しミスがあるたびにオペレータが対処する必要が無い。
【００４５】
次にワインダ３について説明する。図１及び図２に示すように、ワインダ３は、複数の巻取ユニット３１と、巻取ユニット３１ごとに配置されるＲＦリーダ（データ読取部）５と、制御装置としての機台制御装置１１と、を備える。また、ワインダ３は、巻取ユニット３１が備える後述のクリアラ（毛羽検出部）１５が接続されるクリアラコントロールボックス（ＣＣＢ）１２を備えている。
【００４６】
また、図１に示すように、ワインダ３においては、実ボビン搬送路９２から分岐するボビン供給路９５が複数設けられている。前記複数のボビン供給路９５は、ワインダ３が備える複数の巻取ユニット３１に対応して設けられている。この複数のボビン供給路９５によって、実ボビン搬送路９２を搬送されてきたボビン２３を、各巻取ユニット３１に振り分けることができる。具体的には以下のとおりである。
【００４７】
各ボビン供給路９５は所定の長さを有しており、当該ボビン供給路９５上に複数のボビン２３を並べてストックしておくことができるように構成されている。また、各ボビン供給路９５の上流側端部には図略の案内部材等が配置されており、実ボビン搬送路９２を搬送されてきたボビン２３が、前記案内部材によってボビン供給路９５内に自然に導入されるように形成されている。一方、ボビン供給路９５にボビン２３を導入するスペースが空いていない場合（ストックされているボビン２３の本数が上限に達している場合）は、新しいボビン２３を当該ボビン供給路９５内に導入しようとしても、当該ボビン供給路９５内のボビンによって阻止される。このとき、ボビン供給路９５への導入を阻止されたボビン２３は、そのまま実ボビン搬送路９２を下流側に搬送され、スペースが空いている別のボビン供給路９５に導入される。以上のようにして、精紡機２から送られてきたボビン２３を各巻取ユニット３１に対して振り分けることができる。
【００４８】
一方、ボビン２３を導入できるスペースが空いたボビン供給路９５が１つも無い場合は、ボビン待機ループ９４にボビン２３が導入されて当該ボビン待機ループ９４を搬送されるように構成されている。ボビン待機ループ９４は、実ボビン搬送路９２の一番下流側から分岐し、実ボビン搬送路９２と一番上流側のボビン供給路９５との分岐部よりも上流側の位置に接続するように構成されている。従って、ボビン２３は、何れかのボビン供給路９５でボビンをストックできるスペースが空くまでの間、ボビン待機ループ９４と実ボビン搬送路９２で構成されるループ経路を循環し続ける。
【００４９】
次に、図５を参照して、巻取ユニット３１の構成について詳細に説明する。図５に示すように、巻取ユニット３１は、実ボビンから糸を巻取ボビン２２に巻き取ってパッケージ３０を形成するためのものであり、糸をトラバースさせるとともに前記巻取ボビン２２を駆動するための巻取ドラム（綾振ドラム）２４を備えている。また、本実施形態の巻取ユニット３１は、解舒作業を行うために適宜の位置にセットされたボビン２３と巻取ドラム２４との間の糸走行経路中に、ボビン２３側から順に、テンション付与装置１３と、糸継装置１４と、クリアラ（糸品質測定器）１５と、を配置した構成となっている。
【００５０】
テンション付与装置１３は、走行する糸に所定のテンションを付与するものである。テンション付与装置１３は、固定の櫛歯に対して可動の櫛歯を配置するゲート式のものが用いられている。可動側の櫛歯は、櫛歯同士が噛み合わせ状態又は解放状態になるように、ロータリ式のソレノイドにより回動することができる。このテンション付与装置１３によって、巻き取られる糸のテンションを制御することで、パッケージ３０の品質を高めることができる。
【００５１】
糸継装置１４は、クリアラ１５が糸欠点を検出して行う糸切断時、又はボビン２３からの解舒中の糸切れ時等に、ボビン２３側の下糸と、パッケージ３０側の上糸とを糸継ぎするものである。糸継装置１４としては、機械式のものや、圧縮空気等の流体を用いるもの等を使用することができる。糸継装置１４の下側及び上側には、ボビン２３側の下糸を吸引捕捉して案内する下糸案内パイプ２５と、パッケージ３０側の上糸を吸引捕捉して案内する上糸案内パイプ２６と、が設けられている。
【００５２】
クリアラ１５は、糸の太さを適宜のセンサで検出することで糸の欠陥及び毛羽量を検出するためのものである。このクリアラ１５は、単に糸の有無を検知するセンサとしても機能させることができる。また、クリアラ１５の近傍には、クリアラ１５が糸の欠陥を検出したときはそれを除去できるように切断手段が設けられている。
【００５３】
ボビン２３から解舒された糸は、糸継装置１４の下流側に配置される巻取ボビン２２に巻き取られる。巻取ボビン２２は、当該巻取ボビン２２に対向して配置される巻取ドラム２４が回転駆動することにより駆動される。この巻取ドラム２４には図略の回転センサが取り付けられており、巻取ドラム２４が所定角度回転するごとに回転パルス信号をユニット制御部（糸長さ算出部）１０に出力している。本実施形態の巻取ユニット３１は、時間あたりのパルス数を計測することで、巻取ドラム２４の回転速度を算出することができるように構成されている。
【００５４】
以上の構成で、ボビン供給路９５によって搬送されてきたボビン２３が巻取ユニット３１の適宜の位置（巻取位置）にセットされると、巻取ドラム２４が駆動され、前記ボビン２３から解舒された糸が前記巻取ボビン２２に巻き取られて所定長のパッケージ３０が形成されることになる。
【００５５】
ＲＦリーダ５は、巻取ユニット３１に巻き取られるボビン２３を乗せたトレー５０のＲＦタグ６０を読み取ることができるように、ボビン供給路９５に配置されている。このＲＦリーダ５で読み取られた情報は機台制御装置１１に送信される。
【００５６】
機台制御装置１１は、図２に示すように、表示手段としてのディスプレイ（報知手段）１６と、操作手段としての入力キー１７と、を備えている。ディスプレイ１６は、各巻取ユニット３１の状況を表示するためのものである。入力キー１７は、オペレータが巻取条件等の設定等を行うためのものである。
【００５７】
上述したように、機台制御装置１１には、ＲＦリーダで読み取られたボビン情報（錘番号及びドッフィング情報）が入力されており、現在巻取ユニット３１が巻き取っているボビン２３がどの精紡ユニット３２で糸を巻き付けられたものかを特定することが可能になっている。
【００５８】
ＣＣＢ１２は、クリアラ１５から送信されてくる情報に基づいて、糸欠陥等が生じているか否か等の判定処理を行う。図２に示すように、ＣＣＢ１２は表示手段としてのディスプレイ１８を有しており、糸欠陥に関する情報や糸欠陥に基づいて生成された情報等、各種の情報をディスプレイ１８に表示できるように構成されている。また、ＣＣＢ１２は、前記機台制御装置１１に電気的に接続されており、機台制御装置１１と各種の情報のやり取りを行うことができるように構成されている。
【００５９】
また、図５に示すように、巻取ユニット３１の下方には前記ボビン供給路９５が敷設されている。巻取ユニット３１に供給されたボビン２３は、このボビン供給路９５によって前記巻取位置まで搬送される。なお、糸の巻取り中は、ボビン２３を巻取位置に停止させておくため、ボビン供給路９５によるトレー５０の搬送を一時停止するように構成されている。
【００６０】
また前述のように、ボビン供給路９５はボビン２３を複数ストックできるように構成されている。図５に示すように、ストックされているボビン２３はボビン供給路９５上に１列に並んでおり、当該ボビン供給路９５の一番下流側にあるボビン２３が、巻取ユニット３１による糸の巻取りの対象となっている。図５においては、図面に複数描かれているボビンのうち最も右側のボビン２３の位置が、前記巻取位置である。
【００６１】
また、ボビン２３からの糸の解舒は、図５に示すように、ボビン２３をトレー５０に乗せたままの状態で行われる。ボビン２３の糸が無くなって空のボビン２３となると、ボビン供給路９５によるトレー５０の搬送が行われる。これにより、空のボビン２３は、トレー５０に乗ったまま下流側へ送られ、空ボビン搬送路９６（後述）に排出される。
【００６２】
一方、巻取位置にあった空のボビン２３が下流側に送られるのに伴って、ボビン供給路９５にストックされていた各ボビン２３も下流側へ送られる。これにより、巻取位置に新しいボビン２３がセットされるので、当該新しいボビン２３から糸を解舒して巻取りを再開することができる。なお、ボビン供給路９５から空ボビン２３を排出することにより、当該ボビン供給路９５にボビン２３をストックできるスペースが新たに空くことになる。これにより、実ボビン搬送路９２を搬送されているボビン２３が当該ボビン供給路９５に補給される。
【００６３】
図１に示すように、複数のボビン供給路９５の下流側端部は、それぞれ空ボビン搬送路９６と合流するように構成されている。この空ボビン搬送路９６は、ワインダ３と、ボビン自動供給装置６とを接続している。そして、各巻取ユニット３１から排出された空ボビン２３は、空ボビン搬送路９６を搬送されることにより、ボビン自動供給装置６に戻される。
【００６４】
ボビン自動供給装置６において、空ボビン搬送路９６は、前記戻しボビン搬送路９３の途中に接続している。一方、戻しボビン搬送路９３において、前記空ボビン搬送路９６が接続している位置よりも下流側の位置からは、空ボビン返却路９７が分岐して設けられている。空ボビン搬送路９６を介してボビン自動供給装置６に戻ってきた空ボビンは、戻しボビン搬送路９３の一部を通過した後、後述の経路切替機構（図略）によって空ボビン返却路９７に導入される。空ボビン返却路９７は、ボビン自動供給装置６と精紡機２とを接続している。そして、ボビン自動供給装置６は、空ボビン返却路９７によって空のボビン２３を搬送することにより、当該空のボビン２３を精紡機２に戻すように構成されている。
【００６５】
以上で説明したように、精紡機２とワインダ３との間を接続するループ状のトレー搬送路９０によって、精紡機２とワインダ３との間でボビン２３を循環させることができる。
【００６６】
なお、実際には、空ボビンのほか、実ボビンや不良ボビンがランダムに混ざった状態で、空ボビン搬送路９６を搬送される。従って、混在して搬送される空ボビン、実ボビン及び不良ボビンを、分別して適切に処理するための構成が必要となる。この点について、以下に詳しく説明する。
【００６７】
まず、実ボビン（糸が残ったボビン）が空ボビン搬送路９６を搬送される場合について説明する。例えば、巻取ユニット３１における糸の巻取り中に糸切れが発生した場合、糸継装置１４による糸継ぎが行われる。このとき、巻取ユニット３１は、下糸案内パイプ２５の先端部に吸引流を発生させて、ボビン２３側の糸端を吸引捕捉して糸継装置１４に案内し、当該糸継装置１４によって上糸との糸継ぎを行う。
【００６８】
しかし、下糸案内パイプ２５によってボビン２３側の糸端を吸引捕捉できない状態、例えば、糸端がボビン２３の周囲に巻き付いてしまった場合や、ボビン２３近くで糸が切れてしまった場合などは、下糸案内パイプ２５によって糸端を捕捉することができず、糸継装置１４による糸継ぎを実行することができない。このような場合、巻取ユニット３１は、当該ボビン２３の糸端の捕捉をあきらめて、糸端捕捉ができないボビン２３を空ボビン搬送路９６に排出する。これと同時に、ストックされていたボビン２３がボビン供給路９５を下流側に搬送されて巻取位置にセットされる。この新しいボビン２３は、口出し装置７によって口出しされているので、糸端を簡単に捕捉して糸継ぎを行うことができる。以上のように、糸切れ時に糸端捕捉ができない場合であっても、当該糸端捕捉ができないボビン２３を排出して代わりに新しいボビン２３をセットすることにより、糸継ぎを行って巻取りを再開することができる。
【００６９】
一方、糸端捕捉ができなかったボビン２３は、空ボビン搬送路９６を搬送される。ここで空ボビン搬送路９６には、前述したように、他の巻取ユニット３１から送り出された空ボビンも搬送されている。従って、糸端捕捉ができなかったボビン２３は、空ボビンに混ざって空ボビン搬送路９６を搬送され、戻しボビン搬送路９３に導入される。
【００７０】
ここで、図１に示すように、戻しボビン搬送路９３上であって、戻しボビン搬送路９３と空ボビン返却路９７との分岐部よりも上流側の位置には、空ボビン判別装置８が設けられている。この空ボビン判別装置８は、戻しボビン搬送路９３を搬送されてくるボビン２３が空ボビンか否かを適宜のセンサによって検査するように構成されている。また、戻しボビン搬送路９３と空ボビン返却路９７との分岐部には、図略の経路切替機構が設けられている。そして、前記経路切替機構は、空ボビン判別装置８が空ボビンであると判断したボビン２３は空ボビン返却路９７側に送り出し、空ボビン判別装置８が空ボビンではないと判断したボビン２３はそのまま戻しボビン搬送路９３を搬送させるように構成されている。
【００７１】
以上の構成により、空ボビンのみを精紡機２に返却することができる。なお、空ボビン判別装置８によって空ボビンではないと判断されたボビン２３（糸が残っているボビン）は、戻しボビン搬送路９３を搬送される。そして、図略の残糸量検出装置によって残糸量を計測する。残糸量が極少と判断されたボビン２３は、図略の残糸処理装置にて極少残糸が除去される。十分な残糸量を有するボビン２３は、口出し装置７にて口出し処理される。このように、巻取ユニット３１で糸端の捕捉ができなかったボビン２３であっても、口出し装置７によって口出しされることにより、巻取ユニット３１によって再び糸の解舒を行うことができる。
【００７２】
次に、不良ボビン（不良糸が巻き取られたボビン）が空ボビン搬送路９６を搬送される場合について説明する。
【００７３】
精紡ユニット３２において、例えばエプロンベルト１０５に損傷や摩耗等が発生すると、精紡ユニット３２で製造される糸に太さムラが発生することがある。また、トラベラ１１４が摩耗すると、糸の毛羽の量が増大するという傾向がある。なお、以下の説明では、太さムラがある糸や毛羽量が多い糸は商品価値の低い不良糸であることを考慮し、このような不良糸が巻かれたボビン２３を「不良ボビン」と呼ぶことがある。前記不良糸がパッケージ３０に混入してしまうことを防ぐため、巻取ユニット３１においては、不良ボビンを自動的に検出して排除できることが望まれる。
【００７４】
そこで本実施形態では、前述のように、クリアラ１５によってボビン２３から解舒される糸の太さ及び毛羽を検出している。そして本実施形態では、ある巻取ユニット３１のクリアラ１５が検出した糸太さ変動の大きさや毛羽量が所定の許容範囲を超えたときに、当該巻取ユニット３１において現在巻き取っているボビンは不良ボビンであると判定している。
【００７５】
巻取ユニット３１は、不良ボビンが検出された場合、それ以上の糸の解舒は行わずに当該不良ボビンをそのまま（糸が残ったまま）空ボビン搬送路９６に排出し、ボビン供給路９５にストックされている別のボビン２３からの糸の解舒を開始するように構成されている。これにより、太さムラがある糸や、毛羽量の多い糸がパッケージ３０に混入することを防ぐことができる。
【００７６】
ところで、巻取ユニット３１から空ボビン搬送路９６に送り出された不良ボビンが、仮に戻しボビン搬送路９３に導入されてしまうと、（当該不良ボビンには糸が残っているため）空ボビン判別装置８において空ボビンでは無いと判断されて、口出し装置７を経由して再びワインダ３に供給されてしまう。そこで、ボビン自動供給装置６は、不良ボビンが空ボビン搬送路９６を搬送されてきたときは、当該不良ボビンを戻しボビン搬送路９３に導入することなく、不良ボビン待機路９８に退避させるように構成されている。
【００７７】
具体的には以下のとおりである。機台制御装置１１は、ある巻取ユニット３１において不良ボビンが検出されると、当該巻取ユニット３１で不良ボビンが検出された旨の情報を記憶するように構成されている。また前述のように、巻取ユニット３１によってボビン２３の糸を巻き取る際には、当該ボビン２３が装着されたトレー５０のＲＦタグ６０に記録されている情報（ボビン２３を特定するための情報を含む）をＲＦリーダ５が読み取り、その情報が機台制御装置１１に入力される。そして、機台制御装置１１は、巻取ユニット３１で不良ボビンが検出されたときは、その旨の情報と、当該巻取ユニット３１で現在巻き取られているボビン２３（前記不良ボビン）のボビン情報と、を関連付けて記憶するように構成されている。従って、どのボビン２３が不良ボビンであるかという情報が機台制御装置１１に記憶されることとなる。
【００７８】
一方、図１に示すように、前記不良ボビン待機路９８は、空ボビン搬送路９６と戻しボビン搬送路９３との合流部より上流側の位置において、当該空ボビン搬送路９６から分岐して設けられている。また、空ボビン搬送路９６上であって、空ボビン搬送路９６と不良ボビン待機路９８との分岐部の上流側には、ＲＦリーダ９が配置されている。このＲＦリーダ９は、空ボビン搬送路９６を搬送されてくるトレー５０が備えるＲＦタグ６０の記憶内容を読み取り、当該記憶内容を機台制御装置１１に送信するように構成されている。また、空ボビン搬送路９６と不良ボビン待機路９８との分岐部には、図略の経路切替機構が設けられている。この経路切替機構は、機台制御装置１１によって制御可能に構成されている。
【００７９】
機台制御装置１１は、ＲＦリーダ９から送られてくる情報と、自身が記憶している情報（どのボビン２３が不良ボビンであるかという情報）とを照らし合わせることにより、ＲＦリーダ９の位置を通過したトレー５０が乗せているボビン２３が不良ボビンであるか否かを判断するように構成されている。そして、前記経路切替機構は、機台制御装置１１が不良ボビンであると判断したボビン２３は不良ボビン待機路９８側に送り出し、機台制御装置１１が不良ボビンではないと判断したボビン２３はそのまま空ボビン搬送路９６を搬送させるように構成されている。
【００８０】
前記不良ボビン待機路９８はある程度の長さを有しているとともに、当該不良ボビン待機路９８の下流側端部は行き止まりになっている。これにより、当該不良ボビン待機路９８上に、不良ボビンを乗せたトレー５０を複数個待機させることができる。
【００８１】
不良ボビンを乗せたトレー５０が不良ボビン待機路９８に一定程度貯まると、オペレータは各トレー５０から不良ボビンを取り除いて空ボビンに交換する。そして、オペレータが適宜の操作を行うことにより、不良ボビン待機路９８が逆転駆動される。これにより、不良ボビン待機路９８に貯まっていたトレー５０は、交換された空ボビンを乗せて交換済ボビン返却路９９に導入される。
【００８２】
前記交換済ボビン返却路９９は、図１に示すように、不良ボビン待機路９８の途中から分岐し、空ボビン返却路９７に接続している。そして、不良ボビンから交換された空ボビンを乗せたトレー５０は、交換済ボビン返却路９９を介して空ボビン返却路９７に導入され、精紡機２に返却される。
【００８３】
以上で説明したように、本実施形態の精紡ワインダ１は、空ボビン、実ボビン及び不良ボビンが混在した状態であっても、トレー５０の搬送を停止することなく、精紡機２とワインダ３との間でボビン２３のやり取りを適切に行うことができるように構成されている。
【００８４】
次に、図６を参照して、精紡ワインダ１に適用される繊維機械管理システムが有する品質検査機能について説明する。図６は、品質検査に用いるトレンドデータを説明するための説明図である。図６の上側には、前記トレンドデータのグラフを示す。図６の下側には、前記トレンドデータの解舒糸長さに対応して残糸量が減少する様子を表現するボビン２３の模式図を示す。本実施形態の品質検査機能は、実ボビンに巻き付けられている糸の品質が一定の品質保証範囲に維持されているか否かを調べる機能である。なお、ここでいう品質保証範囲とは、ボビン１本に巻き付けられている毛羽量が糸全体にわたって所定値以下にある範囲をいい、品質保証範囲から外れるおそれがあるとは、毛羽量が所定値以上になるおそれがあることを意味する。なお、この所定値は、クリアラ１５が不良ボビンと判定するときに基準となる毛羽量の値よりも小さい値が設定されている。
【００８５】
本実施形態では、実ボビンに巻き付けられている糸の毛羽量の発生傾向を示すトレンドデータを時系列で比較することにより品質検査を行う。図６に示すように、トレンドデータは、毛羽量と、この毛羽量を検出したときの解舒糸長さと、の関係を示すデータである。ここでいう解舒糸長さは、実ボビンから解舒された糸長さ（実ボビンからパッケージ３０に巻き取られた糸長さ）である。解舒糸長さは巻取ドラムの回転数に基づいて算出される。解舒糸長さの算出方法については後述する。
【００８６】
機台制御装置１１には、ユニット制御部１０から解舒糸長さを示す情報が巻取ユニット３１ごとに入力されている。また、ＣＣＢ１２には、クリアラ１５から適宜の間隔で毛羽量を示す情報が巻取ユニット３１ごとに入力されている。機台制御装置１１とＣＣＢ１２は、解舒糸長さを示す情報と、毛羽量を示す情報と、をやり取りしてボビン単位でトレンドデータを生成していく。即ち、ボビン２３の解舒開始から解舒終了まで、毛羽量を示す情報をその毛羽量を検出したときの解舒糸長さを示す情報に対応させる処理を逐次行っていくことで、ボビン１本分のトレンドデータを生成するのである。生成されたトレンドデータは、ＲＦタグ６０のボビン情報から特定した精紡ユニット３２ごと（錘番号別）に時系列で機台制御装置１１に記憶される。
【００８７】
機台制御装置１１には判定条件が予め設定されており、この判定条件により、新しく記憶されたトレンドデータが品質保証範囲から外れるおそれがあるか否かが判断される。より具体的には、機台制御装置１１は、新しく記憶されたトレンドデータが生成されると、当該トレンドデータを過去のトレンドデータと比較し、新しいトレンドデータが判定条件を満たすような変化を示していた場合に、品質保証範囲から外れるおそれがあると判定する。判定条件は、糸の番手や種類に応じて適宜設定される。本実施形態では、オペレータが機台制御装置１１の入力キー１７を操作して判定条件を変更することが可能になっている。
【００８８】
ところで、精紡ユニット３２が有するトラベラ１１４は、摩擦による劣化が生じるため定期的な交換が必要な部品である。トラベラ１１４が適切なタイミングで交換されない場合、図６に示すように、トラベラ１１４の摩耗による劣化によって糸全体にわたって毛羽量が増加することがある（過去のトレンドデータに対する現在のトレンドデータ）。なお、従来は、このような長いスパンにわたって徐々に毛羽が増加するような変化は、クリアラ１５単独で検出することが難しかった。しかしながら、本実施形態の構成であれば、過去のトレンドデータに対して現在のトレンドデータが糸全体にわたって毛羽量が増加するような変化を検出するように前記判定条件を設定しておくことで、上述したような長いスパンで毛羽が増加する傾向を検出することができるのである。
【００８９】
また、判定条件は、糸がボビン２３のどの位置に巻き付けられていたかを解舒糸長さに基づいて考慮して設定することも可能である。例えば、図６に示すように、ボビン２３に巻き付けられている糸の毛羽量は、ボビン２３の解舒作業の終了付近では比較的大きい値を示す。このことを考慮し、例えば解舒作業の終了付近のタイミングにおいて毛羽量が急激に増大した場合は、他の部分の変化量が小さくても品質保証範囲から外れるおそれがあると判定するように判定条件を設定することも可能である。
【００９０】
機台制御装置１１は、新しく生成されたトレンドデータが判定条件を満たすように変化した場合は、メンテナンスが必要である精紡ユニット３２を特定できる情報（例えば、前述の錘番号）をディスプレイ１６に表示する。なお、この表示は、ＣＣＢ１２のディスプレイ１８で行うことも可能である。また、本実施形態の機台制御装置１１は、当該機台制御装置１１に記憶されているトレンドデータを、例えばグラフ形式で、精紡ユニット３２ごとにディスプレイ１６に表示できるように構成されている。この構成により、オペレータは、視覚を通じて、毛羽の発生傾向の変化を直感的に把握することが可能になっている。
【００９１】
なお、トレンドデータの生成処理及び記憶処理は、機台制御装置１１又はＣＣＢ１２の何れで行ってもよく、事情に応じてその構成は適宜変更することができる。
【００９２】
次に、解舒糸長さの算出方法について説明する。上述したように、ユニット制御部１０には、巻取ドラム２４に取り付けられている回転センサから回転パルス信号が入力されている（図５参照）。ユニット制御部１０は、この回転パルス信号をカウントし、このカウント値に基づいて解舒糸長さを算出する。このカウント値は、未だ巻取作業が行われていない新しい実ボビンが搬送されるタイミング、又は実ボビンから糸が全て解舒されたタイミングでリセットされ、新しい実ボビンの糸を解舒するタイミングに基づいてカウントが開始される。なお、本実施形態では、精紡ユニット３２でボビン２３に巻き付けられる糸長さが予め設定糸長さとして記憶されており、この情報が各種の判定処理に用いられる。
【００９３】
次に、巻取作業が中断された場合の解舒糸長さの算出について説明する。上述したように、巻取作業中に糸切れ等が生じ、下糸案内パイプ２５による吸引捕捉ができなかったボビン２３は、いったん巻取位置から空ボビン搬送路９６に排出される。このとき、機台制御装置１１は、解舒作業を行っていたボビン２３のボビン情報に関連付けて巻取作業停止時の解舒糸長さを示す解舒糸長さ情報を記憶する。
【００９４】
機台制御装置１１は、新たに巻取ユニット３１に搬送されてきたボビン２３のボビン情報を取得すると、記憶されているボビン情報を参照して、巻取作業が中断されたボビンであるか否かを判定する。巻取作業が中断されたボビン２３であった場合は、当該ボビン２３に関連付けて記憶されている解舒糸長さ情報を参照する。そして、カウント値に解舒糸長さ情報に基づいて得られる値を加算して解舒糸長さを算出する。このようにして算出された解舒糸長さは、既に巻き取られた糸長さが考慮されているので、現実にボビン２３から解舒される糸長さにほぼ一致し、トレンドデータを正確に生成することができる。
【００９５】
以上の構成で、精紡ユニット３２で紡績された糸が巻き付けられたボビン２３は巻取ユニット３１で解舒され、それとともにトレンドデータが生成される。生成されたトレンドデータは、ＲＦタグ６０に記憶されるボビン情報に基づいて特定される各精紡ユニットの錘番号で区別されて時系列で記憶されていく。そして、新しく生成されたトレンドデータが、同じ精紡ユニット３２の過去のトレンドデータと比較した結果、判定条件を満たすように変化していた場合は、機台制御装置１１は、実ボビンの品質が品質保証範囲から外れるおそれがあると判定する。そして、品質保証範囲から外れるおそれのある実ボビンを生産した精紡ユニット３２を特定する情報を機台制御装置１１のディスプレイ１６に表示し、当該精紡ユニット３２のメンテナンスの必要がある旨をオペレータに報知する。
【００９６】
以上に示したように、本実施形態の精紡ワインダ１は、精紡機２と、ワインダ３と、ボビン自動供給装置６と、を備える。精紡機２は、紡績した糸をボビン２３に巻き付ける精紡ユニット３２を複数備える。ワインダ３は、ボビン２３に巻き付けられた糸を解舒してパッケージ３０を形成する巻取ユニット３１を複数備える。ボビン自動供給装置６は、精紡機２で糸が巻き付けられたボビン２３がセットされるトレー５０を巻取ユニット３１に搬送する。トレー５０は、当該トレー５０にセットされたボビン２３に糸を巻き付けた精紡ユニット３２を特定するための情報を記録可能なＲＦタグ６０を有する。また、巻取ユニット３１は、クリアラ１５と、ユニット制御部１０と、ＲＦリーダ５と、を有する。クリアラ１５は、糸の毛羽量を検出するためのものである。ユニット制御部１０は、ボビン２３から解舒した糸の長さを示す解舒糸長さを算出するためのものである。ＲＦリーダ５は、巻取作業が行われるボビン２３のＲＦタグ６０の情報を読み取るためのものである。そして、本実施形態の精紡ワインダ１に用いられる繊維機械管理システムは、クリアラ１５が毛羽量を検出したときの前記解舒糸長さとともに当該毛羽量を記録し、精紡ユニット３２が紡績した糸の品質検査をボビン２３単位で行う。
【００９７】
これにより、紡績を行った精紡ユニット３２をＲＦタグ６０の情報に基づいて特定できるので、精紡ユニット３２によって生産される糸の品質をボビン２３単位で検査することができる。また、生産ライン上で巻取作業と並行して品質検査を自動的に行うことができるので、品質検査の作業を省力化できる。また、糸長さに対応させて毛羽量を記録するので、糸のどの部分で毛羽が良く発生しているかを示す毛羽の発生傾向を正確に把握することができ、毛羽の検出及びその対処を効率的に行うことが可能になる。
【００９８】
また、本実施形態の精紡ワインダ１においては、精紡ユニット３２はトラベラ１１４を有するリング紡績ユニットとして構成されている。
【００９９】
これにより、ボビン２３単位で毛羽の発生傾向を正確に把握することができるので、摩耗によるトラベラ１１４の劣化が引き起こす糸全体の毛羽量の増加も容易に検出することができる。
【０１００】
また、本実施形態の精紡ワインダ１は以下のように構成される。即ち、精紡ワインダ１は機台制御装置１１のディスプレイ１６を備え、当該ディスプレイ１６は、メンテナンスが必要であるものとして特定された精紡ユニット３２を知らせることが可能に構成される。そして、繊維機械管理システムは、同一の精紡ユニット３２で生産される糸の毛羽の発生傾向をボビン２３単位で監視し、毛羽の発生傾向が、過去の毛羽の発生傾向から判定条件を満たすような変化を示した場合には、精紡ユニット３２を特定する情報をディスプレイ１６に表示してオペレータに報知する。
【０１０１】
これにより、ボビン２３単位で毛羽の発生傾向の変化を監視することで、システム稼動中に生じた精紡ユニット３２の不具合を原因とする毛羽量の変化をボビン単位で検出して、メンテナンスの必要性がある精紡ユニット３２をオペレータに知らせることができる。従って、オペレータが精紡ユニット３２の不具合に速やかに対処することが可能となり、パッケージに巻き取られる糸の品質低下を効果的に抑制することができる。また、実際に寿命となって不具合が生じたタイミングで部品の交換を行うことになるので、最小限の部品の交換のみで済ませることができ、コストを効率的に低減できる。また、各精紡ユニット３２の毛羽発生傾向（トレンドデータ）を分析することで、トラベラ１１４の一斉交換時期を把握することも可能となる。
【０１０２】
また、本実施形態の精紡ワインダ１に適用される管理システムは、以下のように構成される。即ち、当該管理システムは、巻取作業が途中で中断した場合には、中断した時点の解舒糸長さを示す解舒糸長さ情報を記録する。また、前記管理システムは、巻取作業が途中で中断したボビン２３を用いて巻取作業を再び行うときは、当該ボビン２３の前記解舒糸長さ情報を参照し、この解舒糸長さ情報を考慮した前記解舒糸長さに対応させて毛羽量を記録する。
【０１０３】
これにより、巻取作業が中断されたボビン２３が巻取ユニット３１に再搬送されてきたとしても、既に巻き取られた糸長さを考慮した解舒糸長さに基づいて毛羽量が記録されていくので、毛羽を検出した箇所を正確に特定することができる。
【０１０４】
以上に本発明の一実施形態に係る精紡ワインダ１を説明したが、本発明の繊維機械管理システムが適用される限りにおいて、精紡ワインダ１の構成は事情に応じて適宜変更することができる。例えば、ワインダ３の巻取ユニット３１が毛羽抑制装置を備える構成に変更することができる。次に、図７を参照して、巻取ユニット２３１が毛羽抑制装置２０１を有する変形例について説明する。図７は、変形例の巻取ユニット２３１の構成を示す側面図である。なお、以下に説明する変形例は、巻取ユニットが毛羽抑制装置を備える点以外については上記実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
【０１０５】
図７に示すように、巻取ユニット２３１は、テンション付与装置１３の上方（糸走行方向下流側）に毛羽抑制装置２０１を備えている。本変形例の毛羽抑制装置２０１は、旋回流を発生させるため旋回流発生手段（図面において省略）を有しており、この旋回流発生手段によって発生した旋回流で毛羽を抑制するものである。図７に示すように、ボビン２３から解舒される糸は、この旋回流の中を通ってパッケージ３０に巻き取られることになる。
【０１０６】
本変形例の毛羽抑制装置２０１は、旋回流の流量を調節可能に構成されるとともに、旋回流を発生させるタイミングを調整できるように構成されている。そして、毛羽抑制装置２０１は、トレンドデータに応じて旋回流を作用させるように制御される。即ち、毛羽抑制装置２０１において発生する旋回流の強さがトレンドデータに基づいて変化し、毛羽量が多い部分では毛羽抑制作用を増大させるような制御が行われるのである。なお、毛羽抑制装置２０１の制御方法は、事情に応じて適宜変更することができる。例えば、解舒が進行して残りの糸量がゼロになる直前には毛羽量が多くなることを考慮し、そのようなタイミングに合わせて毛羽抑制装置２０１が動作するように制御することもできる。
【０１０７】
以上に示したように、変形例の繊維機械管理システムにおいては、巻取ユニット２３１は、ボビン２３単位の毛羽の発生傾向に基づいて制御される毛羽抑制装置２０１を有するように構成されている。
【０１０８】
これにより、発生傾向に合わせて毛羽が抑制されるので、パッケージ３０に巻き取られる糸の品質をより均一に保つことができる。
【０１０９】
以上に本発明の実施形態を説明したが、上記の構成は更に以下のように変更することができる。
【０１１０】
上記実施形態では、ＲＦタグ６０に錘番号及びドッフィング情報を記憶させて精紡ユニットを特定する構成であるが、この構成は事情に応じて適宜変更することができる。例えば、トレー５０にユニークな識別番号を付し、その識別番号に基づいてボビン２３を特定する構成とすることもできる。
【０１１１】
また、上記実施形態の巻取ユニット３１が、ＲＦライタ（データ書込部）を更に有し、巻取作業が中断された場合には、当該ＲＦライタによって、ＲＦタグ６０に解舒糸長さ情報を記憶する構成とすることもできる。この場合、再搬送されてきたトレー５０のＲＦタグ６０をＲＦリーダ５で読み取って、記憶されている解舒糸長さ情報を参照しながら解舒糸長さを算出することになる。
【０１１２】
また、メンテナンスが必要であることをオペレータに報知するための報知手段は、適宜変更することができる。例えば、精紡ユニット３２ごとに警告灯を報知手段として配置し、品質検査機能によりメンテナンスが必要と判定された場合には、当該警告灯を動作（点灯）させてオペレータに報知する構成とすることもできる。
【０１１３】
また、上記変形例では毛羽抑制装置として旋回流を利用したものが採用されているが、この構成は事情に応じて適宜変更することができる。例えば、複数のフリクションディスクの回転により、ディスク間を走行する紡績糸に仮撚りを施し、毛羽を繊維に巻き込ませることで毛羽伏せ処理を行う構成の毛羽抑制装置を採用することもできる。
【符号の説明】
【０１１４】
１ 精紡ワインダ
２ 精紡機
３ ワインダ（自動ワインダ）
４ ＲＦライタ
５ ＲＦリーダ（データ読取部）
６ ボビン自動供給装置（ボビン搬送機構）
１１ 機台制御装置
１５ クリアラ（毛羽検出部）
１６ ディスプレイ（報知手段）
２３ ボビン
３１ 巻取ユニット
３２ 精紡ユニット
５０ トレー（搬送体）
６０ ＲＦタグ（データ記録部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紡績した糸をボビンに巻き付ける精紡ユニットを複数備える精紡機と、
前記ボビンに巻き付けられた糸を解舒してパッケージを形成する巻取ユニットを備える自動ワインダと、
前記精紡機で糸が巻き付けられたボビンがセットされる搬送体を前記巻取ユニットに搬送するボビン搬送機構と、
を備える精紡ワインダの繊維機械管理システムにおいて、
前記搬送体は、当該搬送体にセットされた前記ボビンに糸を巻き付けた前記精紡ユニットを特定するための情報を記録可能なデータ記録部を有し、
前記巻取ユニットは、
糸の毛羽量を検出するための毛羽検出部と、
前記ボビンから解舒した糸の長さを示す解舒糸長さを算出するための糸長さ算出部と、
巻取作業が行われる前記ボビンの前記データ記録部の情報を読み取るためのデータ読取部と、
を有し、
前記毛羽検出部が毛羽量を検出したときの前記解舒糸長さとともに当該毛羽量を記録し、前記精紡ユニットが紡績した糸の品質検査をボビン単位で行うことを特徴とする精紡ワインダの繊維機械管理システム。
【請求項２】
請求項１に記載の精紡ワインダの繊維機械管理システムであって、
前記精紡ユニットはトラベラを有するリング紡績ユニットとして構成されることを特徴とする精紡ワインダの繊維機械管理システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の精紡ワインダの繊維機械管理システムであって、
前記精紡ワインダは、メンテナンスが必要である精紡ユニットを特定して知らせることが可能に構成される報知手段を備え、
同一の精紡ユニットで生産される糸の毛羽の発生傾向をボビン単位で監視し、毛羽の発生傾向が、過去の毛羽の発生傾向から判定条件を満たすような変化を示した場合には、前記報知手段で報知することを特徴とする精紡ワインダの繊維機械管理システム。
【請求項４】
請求項１から３までの何れか一項に記載の精紡ワインダの繊維機械管理システムであって、
前記巻取作業が途中で中断した場合には、中断した時点の解舒糸長さを示す解舒糸長さ情報を記録し、
前記巻取作業が途中で中断した前記ボビンを用いて巻取作業を再び行うときは、当該ボビンの前記解舒糸長さ情報を参照し、この解舒糸長さ情報を考慮した前記解舒糸長さに対応させて毛羽量を記録することを特徴とする精紡ワインダの繊維機械管理システム。
【請求項５】
請求項１から４までの何れか一項に記載の精紡ワインダの繊維機械管理システムであって、
前記巻取ユニットは、ボビン単位の毛羽の発生傾向に基づいて制御される毛羽抑制装置を有することを特徴とする精紡ワインダの繊維機械管理システム。
【請求項６】
請求項１から５までの何れか一項に記載の繊維機械管理システムが適用されることを特徴とする精紡ワインダ。
【請求項１】
紡績した糸をボビンに巻き付ける精紡ユニットを複数備える精紡機と、
前記ボビンに巻き付けられた糸を解舒してパッケージを形成する巻取ユニットを備える自動ワインダと、
前記精紡機で糸が巻き付けられたボビンがセットされる搬送体を前記巻取ユニットに搬送するボビン搬送機構と、
を備える精紡ワインダの繊維機械管理システムにおいて、
前記搬送体は、当該搬送体にセットされた前記ボビンに糸を巻き付けた前記精紡ユニットを特定するための情報を記録可能なデータ記録部を有し、
前記巻取ユニットは、
糸の毛羽量を検出するための毛羽検出部と、
前記ボビンから解舒した糸の長さを示す解舒糸長さを算出するための糸長さ算出部と、
巻取作業が行われる前記ボビンの前記データ記録部の情報を読み取るためのデータ読取部と、
を有し、
前記毛羽検出部が毛羽量を検出したときの前記解舒糸長さとともに当該毛羽量を記録し、前記精紡ユニットが紡績した糸の品質検査をボビン単位で行うことを特徴とする精紡ワインダの繊維機械管理システム。
【請求項２】
請求項１に記載の精紡ワインダの繊維機械管理システムであって、
前記精紡ユニットはトラベラを有するリング紡績ユニットとして構成されることを特徴とする精紡ワインダの繊維機械管理システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の精紡ワインダの繊維機械管理システムであって、
前記精紡ワインダは、メンテナンスが必要である精紡ユニットを特定して知らせることが可能に構成される報知手段を備え、
同一の精紡ユニットで生産される糸の毛羽の発生傾向をボビン単位で監視し、毛羽の発生傾向が、過去の毛羽の発生傾向から判定条件を満たすような変化を示した場合には、前記報知手段で報知することを特徴とする精紡ワインダの繊維機械管理システム。
【請求項４】
請求項１から３までの何れか一項に記載の精紡ワインダの繊維機械管理システムであって、
前記巻取作業が途中で中断した場合には、中断した時点の解舒糸長さを示す解舒糸長さ情報を記録し、
前記巻取作業が途中で中断した前記ボビンを用いて巻取作業を再び行うときは、当該ボビンの前記解舒糸長さ情報を参照し、この解舒糸長さ情報を考慮した前記解舒糸長さに対応させて毛羽量を記録することを特徴とする精紡ワインダの繊維機械管理システム。
【請求項５】
請求項１から４までの何れか一項に記載の精紡ワインダの繊維機械管理システムであって、
前記巻取ユニットは、ボビン単位の毛羽の発生傾向に基づいて制御される毛羽抑制装置を有することを特徴とする精紡ワインダの繊維機械管理システム。
【請求項６】
請求項１から５までの何れか一項に記載の繊維機械管理システムが適用されることを特徴とする精紡ワインダ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−２０８３７（Ｐ２０１１−２０８３７Ａ）
【公開日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１６９５６３（Ｐ２００９−１６９５６３）
【出願日】平成２１年７月１７日（２００９．７．１７）
【出願人】（０００００６２９７）村田機械株式会社 (4,916)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月１７日（２００９．７．１７）
【出願人】（０００００６２９７）村田機械株式会社 (4,916)
【Ｆターム（参考）】
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