糸巻取機
【課題】所謂ダイレクトドライブ方式の糸巻取機において、糸継要求があったとき等のパッケージ逆転を伴う糸端引出し作業時に、パッケージ径の大小にかかわらず繰出し量を安定化させ、生産効率を向上できる構成を提供する。
【解決手段】巻取チューブに糸が巻かれて形成された糸層の径を検出する径センサと、前記糸層の周面に近接して糸端を吸い込むとともに当該糸端を糸継装置に案内する糸端引出し作業を行う糸端捕捉案内手段と、を備える。上記糸端引出し作業の際に各部を制御する制御装置は糸端繰出し量制御手段を備え、この糸端繰出し量制御手段は、パッケージ駆動モータを前記巻取ボビンを逆転駆動するように制御するとともに、前記径センサで検出された糸層の径に応じて前記巻取ボビンの逆転速度又は逆転時間をｎ段階（ただし、ｎは２以上の整数）で変化させるように制御する。
【解決手段】巻取チューブに糸が巻かれて形成された糸層の径を検出する径センサと、前記糸層の周面に近接して糸端を吸い込むとともに当該糸端を糸継装置に案内する糸端引出し作業を行う糸端捕捉案内手段と、を備える。上記糸端引出し作業の際に各部を制御する制御装置は糸端繰出し量制御手段を備え、この糸端繰出し量制御手段は、パッケージ駆動モータを前記巻取ボビンを逆転駆動するように制御するとともに、前記径センサで検出された糸層の径に応じて前記巻取ボビンの逆転速度又は逆転時間をｎ段階（ただし、ｎは２以上の整数）で変化させるように制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、巻取ボビンに糸を巻いてパッケージを形成する糸巻取機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、給糸部からの糸を綾振りながら巻取ボビンに巻き取る構成の自動ワインダを開示する。この特許文献１の自動ワインダは、巻取ボビンを回転駆動するための駆動装置を備え、この駆動装置の駆動軸は、巻取ボビンに直接的に連結する構成になっている。
【０００３】
また、特許文献１の自動ワインダは、糸継装置による糸継作業のために巻取ボビンの糸を吸引捕捉して引き出すための吸込ノズルを上下旋回可能に備えている。
【特許文献１】特開２００２−１１４４４５号公報（００２９、００３９、図１、図２等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１には具体的な記載はないが、この特許文献１の構成のような自動ワインダにおいて、前記吸込ノズルを巻取ボビンに近接させると同時に、前記駆動装置によって前記巻取ボビンを逆転させて糸を繰り出し、吸引ノズルによる糸の吸引捕捉を補助することが考えられる。
【０００５】
しかしながら、駆動装置によって巻取ボビンを単純に逆転させる場合、パッケージ径によって糸の繰出し速度が異なってくるため、パッケージ径が小さいときは吸込ノズルによる引出し量が過小となって糸継装置での糸継ミスの原因となる一方で、パッケージ径が大きいときは引出し量が過大となって糸の無駄が増大してしまう。また、パッケージ径が大きい場合、過剰に長く引き出された糸が、糸切れの際に発生する屑糸等を吸引除去するためのヤーントラップに吸い込まれてしまい、パッケージにビリが混入して糸品質に悪影響を及ぼすことも考えられる。
【０００６】
本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、パッケージ径の大小にかかわらず糸端引出し作業時の口出し量を安定化させ、生産効率を向上させることが可能な糸巻取機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】
【０００７】
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。
【０００８】
本発明の観点によれば、以下の構成の糸巻取機が提供される。即ち、給糸部と、この給糸部からの糸を巻き取るための巻取ボビンを回転させるための巻取ボビン回転駆動装置と、前記巻取ボビンに糸が巻かれて形成された糸層の径を検出する径センサと、前記給糸部の糸始端部と前記巻取ボビンに糸が巻き取られて形成された糸層の糸終端部とを繋ぐための糸継装置と、前記給糸部の糸始端部を捕捉して前記糸継装置に導くための下糸捕捉案内手段と、前記糸層の糸終端部を捕捉して前記糸継装置に導くための上糸捕捉案内手段と、前記給糸部から前記巻取ボビンへ至る糸が切断されたことを検知するための糸切断検知手段と、この糸切断検知手段で糸切断を検知した時に前記巻取ボビン回転駆動装置の運転を停止し、次いで前記巻取ボビンが巻取方向と逆方向に回転するように前記巻取ボビン回転駆動装置を運転しながら前記糸継装置、前記下糸捕捉案内手段及び前記上糸捕捉案内手段を作動させるように前記巻取ボビン回転駆動装置、前記糸継装置、前記下糸捕捉案内手段及び前記上糸捕捉案内手段を制御する制御装置と、を備える。前記巻取ボビン回転駆動装置は、その駆動軸が前記巻取ボビンに連結されて当該巻取ボビンを直接回転駆動するように構成されている。前記制御装置は、前記径センサで検出された糸層の径に応じて前記巻取ボビンの逆転速度又は逆転時間の少なくとも何れか一方をｎ段階（ただし、ｎは２以上の整数）で変化させるように前記巻取ボビン回転駆動装置を制御する糸端繰出し量制御手段を有する。
【０００９】
この構成により、糸層の径に応じて巻取ボビンの逆転速度又は逆転時間をｎ段階の中から選択して制御することで、糸層からの糸端の引出し量（繰出し量）の、糸層の径によるバラツキを低減できる。この結果、糸継装置の糸継作業を安定して行えるとともに、パッケージの品質の低下を回避することができる。
【００１０】
前記の糸巻取機においては、前記径センサは、前記巻取ボビンが回転を停止した状態で糸層の径を検出可能なセンサに構成されていることが好ましい。
【００１１】
この構成により、巻取ボビンの回転状態・停止状態にかかわらず糸層の径を的確に検出できるので、パッケージの逆転速度を適宜に定めて、糸層からの糸端の口出し量を一層確実に安定化させることができる。
【００１２】
前記の糸巻取機においては、以下のように構成することが好ましい。即ち、前記ボビンを支持可能なクレードルを揺動自在に備える。前記径センサは、前記クレードルの揺動角を検出する角度センサとして構成されている。
【００１３】
この構成により、簡素な構成で糸層の径を検出できるので、製造コストを低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の一実施形態に係る自動ワインダの巻取ユニットを示す正面模式図及びブロック図である。図２は上糸捕捉案内手段がパッケージ側の上糸を引き出す際のパッケージ駆動モータに対する制御を示すフロー図である。図３は、パッケージを逆転させ、上糸を引き出して糸継装置へ案内する様子を示す正面模式図である。
【００１５】
最初に図１に基づいて、自動ワインダ１の糸巻取ユニット（糸巻取機）２を説明する。この糸巻取ユニット２は、給糸ボビン（給糸部）３の糸４を、ヤーンクリアラ（糸欠点検出器）１５で糸欠点を除去しつつ、トラバース装置５でトラバースさせながら巻取チューブ６に巻き取って糸層を形成し、所定長で所定形状のパッケージ７を形成するものである。図１では糸巻取ユニット２を１台しか図示していないが、このような糸巻取ユニット２が図略の機台上に多数列設されることで、自動ワインダ１が構成されている。
【００１６】
なお、巻取チューブ６及びパッケージ７を総称して巻取ボビンと呼ぶ。即ち、糸層が形成されていない巻取ボビンが巻取チューブ６であり、糸層が形成された巻取ボビンがパッケージ７である。
【００１７】
糸巻取ユニット２は、巻取チューブ６を着脱可能に支持するクレードル（巻取ボビン支持部材）８と、前記パッケージ７の糸層の周面に接触して従動回転可能な接触ローラ９と、を備えている。前記クレードル８は、前記巻取チューブ６の両端を挟持して回転自在に支持できるように構成されている。また、このクレードル８は揺動軸１０を中心に傾動自在に構成されており、巻取ボビン６，７への糸４の巻取りに伴うパッケージ径の増大（巻太り）を、クレードル８が揺動することによって吸収できるように構成されている。
【００１８】
前記クレードル８の巻取チューブ６を挟持する部分には例えばブラシレスモータからなるパッケージ駆動モータ４１（巻取ボビン回転駆動装置）が取り付けられており、このパッケージ駆動モータ４１により巻取チューブ６を回転駆動して糸４を巻き取るように構成されている。パッケージ駆動モータ４１のモータ軸は、巻取チューブ６をクレードル８に把持させたときに、当該巻取チューブ６と相対回転不能に連結されるようになっている（いわゆるダイレクトドライブ方式）。このパッケージ駆動モータ４１の作動はパッケージ駆動制御部４２により制御され、このパッケージ駆動制御部４２はユニット制御部５０からの信号を受けて前記パッケージ駆動モータ４１の運転／停止を制御するように構成している。また、このパッケージ駆動モータ４１は、前記ユニット制御部５０からの信号に基づいて、巻取ボビン６，７に糸４を巻き取る方向とは逆方向に回転できるように構成されている。
【００１９】
前記クレードル８にはパッケージ回転速度センサ（回転速度センサ）４３が取り付けられており、このパッケージ回転速度センサ４３は、クレードル８に取り付けられた巻取ボビン６，７の回転速度を検出するように構成している。この巻取ボビン６，７の回転速度検出信号は、パッケージ回転速度センサ４３から、前記パッケージ駆動制御部４２や前記ユニット制御部５０へ送信される。更に、前記回転速度検出信号は、後述するトラバース制御部４６へも入力される。
【００２０】
また、前記クレードル８にはパッケージ径センサ（径センサ）４４が取り付けられており、このパッケージ径センサ４４は、クレードル８に取り付けられた巻取チューブ６に糸４を巻き取って形成される糸層（パッケージ７）の径を検出できるように構成されている。具体的にはパッケージ径センサ４４は、クレードル８の揺動角を検出するロータリエンコーダ等の角度センサとして構成されており、糸層７の径に応じてクレードル８が傾動するその傾動角を検出することで、前記糸層７の径を検出できるように構成されている。
【００２１】
パッケージ径センサ４４は上記のように構成されているので、巻取ボビン６，７が回転していない停止状態においても、当該糸層７の径を問題なく検出することができる。パッケージ径センサ４４で取得された糸層７の径は、ユニット制御部５０へ送信される。
【００２２】
前記接触ローラ９の近傍には前記トラバース装置５が設けられており、このトラバース装置５によって、糸４が綾振りされながら巻取ボビン６，７に巻き取られるようになっている。このトラバース装置５は、トラバース方向に往復移動自在に設けられたトラバースガイド（糸ガイド）１１と、このトラバースガイド１１を往復駆動するトラバース駆動モータ４５と、を備えている。
【００２３】
前記トラバース装置５は、支軸まわりに旋回可能に構成した細長状のアーム部材１３の先端に前記トラバースガイド１１をフック状に設けるとともに、このアーム部材１３を前記トラバース駆動モータ４５により図１の矢印のように往復旋回駆動させる構成になっている。また、前記アーム部材１３を駆動する前記トラバース駆動モータ４５は、本実施形態においてはボイスコイルモータで構成されている。
【００２４】
上記トラバース駆動モータ４５の作動はトラバース制御部４６により制御され、このトラバース制御部４６はユニット制御部５０からの信号を受けて前記トラバース駆動モータ４５の運転／停止を制御するように構成している。また、トラバース装置５はロータリエンコーダ等からなるトラバースセンサ４７を備えており、アーム部材１３の旋回位置（ひいては、トラバースガイド１１の位置）を検出して、位置信号を前記トラバース制御部４６へ送信できるように構成されている。
【００２５】
なお、本実施形態では図１に示すように、巻取ボビン６，７を駆動するパッケージ駆動モータ４１と、トラバースガイド１１を駆動するトラバース駆動モータ４５とは、別々に設けられており、巻取ボビン６，７とトラバースガイド１１とは別個独立に駆動（制御）されるように構成されている。これにより、巻取ボビン６，７への糸４の巻取りの際に、プレシジョン巻、ステッププレシジョン巻、ランダム巻等、多種多様な巻き方を実現することができる。
【００２６】
前記ユニット制御部５０は糸巻取ユニット２毎に備えられており、このユニット制御部５０には上位制御コントローラ５１が接続されている。この上位制御コントローラ５１は、自動ワインダ１において列設される複数の糸巻取ユニット２・２・・・を統括して制御するものである。上位制御コントローラ５１は、例えば後述の設定径φ1〜φ5やパッケージ逆転速度Ｖ1〜Ｖ6等のパラメータを設定するための、スイッチやテンキー等の設定手段５２を備えている。これらのパラメータの詳細は後述する。
【００２７】
次に、図１を参照して、糸継装置１４、ヤーンクリアラ１５、ワキシング装置２５及びヤーントラップ２６を説明する。即ち、前記糸巻取ユニット２は、給糸ボビン３と接触ローラ９との間の糸走行経路中に、給糸ボビン３側から順に、糸継装置１４と、ヤーンクリアラ（糸欠点検出器）１５と、ワキシング装置２５と、ヤーントラップ２６と、を配設した構成になっている。
【００２８】
糸継装置１４は、ヤーンクリアラ１５が糸欠陥を検出して行う糸切断時、又は給糸ボビン３からの糸解舒中の糸切れ時に、給糸ボビン３側の下糸（給糸部３の糸始端部）とパッケージ７側の上糸（糸層の糸終端部）とを糸継ぎするように構成されている。この糸継装置１４としては、例えばスプライサやノッタ等を採用することができる。
【００２９】
また、ヤーンクリアラ１５は糸４の太さ欠陥を検出するためのものであって、ヤーンクリアラ１５の検出部の部分を通過する糸４の太さを適宜のセンサで検出し、このセンサからの信号をアナライザ２３で分析することで、スラブ等の糸欠陥を検出して糸欠点検出信号をユニット制御部５０に送信するように構成されている。このヤーンクリアラ１５には、糸欠陥を検出した時に直ちに糸４を切断するためのカッタ１６が付設されている。
【００３０】
また前記ヤーンクリアラ１５及びアナライザ２３は、検知した糸４の太さ変動に基づいて、給糸ボビン３から巻取ボビン６，７へ至る糸４が走行しているか否か、即ち切れているか否かを検知できるように構成しており、糸切れ検出時は糸切れ検出信号をユニット制御部５０へ送信するように構成されている。即ち、ヤーンクリアラ１５及びアナライザ２３は、給糸部３から巻取ボビン６，７へ至る糸４の欠点を検出するための糸欠点検出手段、及び、給糸部３から巻取ボビン６，７へ至る糸４が切断されたことを検知するための糸切断検知手段を構成している。
【００３１】
糸継装置１４の下側と上側には、給糸ボビン３側の下糸を吸引捕捉して糸継装置１４へ導く下糸捕捉案内手段１７と、パッケージ７側の上糸を吸引捕捉して糸継装置１４へ導く上糸捕捉案内手段（糸端捕捉案内手段）２０が設けられている。上糸捕捉案内手段２０はパイプ状に構成されており、軸２１を中心に上下回動可能に設けられるとともに、その先端側にマウス２２を設けている。同様に下糸捕捉案内手段１７もパイプ状に構成されており、軸１８を中心に上下回動可能に設けられるとともに、その先端側には吸引口１９を設けている。
【００３２】
上糸捕捉案内手段２０及び下糸捕捉案内手段１７には適宜の負圧源が接続されており、先端のマウス２２及び吸引口１９に吸引作用を生じさせるようになっている。この結果、パッケージ７及び給糸ボビン３のそれぞれから糸４を吸引捕捉することができる。また、糸継装置１４による糸継後は、パッケージ７や給糸ボビン３から余分に引き出されて糸継装置１４によって切断された糸４をマウス２２及び吸引口１９から吸引廃棄できるようになっている。
【００３３】
前記上糸捕捉案内手段２０及び下糸捕捉案内手段１７には、電動モータやシリンダ等からなる適宜のアクチュエータがそれぞれ連結されており、このアクチュエータによって上糸捕捉案内手段２０及び下糸捕捉案内手段１７の上下旋回駆動を行うように構成されている。
【００３４】
また、ヤーンクリアラ１５の上方（糸走行方向下流側）には、走行中の糸４にワックス付けするワキシング装置２５が設けられる。更に、ワキシング装置２５の上方にはヤーントラップ２６が設けられている。このヤーントラップ２６には適宜の負圧源が接続されており、上記のワキシング装置２５によるワックス付けの際に生じるワックスの滓を吸引除去したり、糸４の糸切れ時に発生する糸屑を吸引除去することができる。
【００３５】
以上のようにして本実施形態の自動ワインダ１が構成されており、この構成において糸端引出し装置６４は、上糸捕捉案内手段２０、パッケージ径センサ４４、パッケージ駆動モータ４１、パッケージ駆動制御部４２、及びユニット制御部５０を少なくとも含んで構成されている。
【００３６】
次に、上記の自動ワインダ１における巻取ボビン６，７の回転制御及びトラバースガイド１１のトラバース制御を説明する。前記パッケージ駆動制御部４２はマイクロコンピュータ式に構成されて、図示しない演算手段としてのＣＰＵや、記憶手段としてのＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えている。また、ユニット制御部５０も同様に図略のＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えている。
【００３７】
パッケージ駆動制御部４２、トラバース制御部４６及びユニット制御部５０は、糸巻取ユニット２に対する制御装置を構成している。以下で詳しく説明するが、この制御装置は、前記糸切断検知手段で糸切断を検知した時にトラバース装置５の運転を停止し、巻取ボビン６，７が巻取方向と逆方向に回転するようにパッケージ駆動モータ４１を運転しながら糸継装置１４、下糸捕捉案内手段１７及び上糸捕捉案内手段２０を作動させるように、トラバース装置５、パッケージ駆動モータ４１、糸継装置１４、下糸捕捉案内手段１７及び上糸捕捉案内手段２０を制御する。
【００３８】
また、制御装置のうち前記ユニット制御部５０は、パッケージ径演算手段７１と、糸端繰出し量制御手段７２と、を備えている。パッケージ径演算手段７１は、パッケージ径センサ４４から入力される信号に基づき、前記糸層７の径Ｄを取得する。また、糸端繰出し量制御手段７２は、糸端引出し作業において、パッケージ径演算手段７１が取得したパッケージ径Ｄに基づき、パッケージ駆動モータ４１の逆転速度を６段階で変更制御するように構成されている。
【００３９】
以下に、ユニット制御部５０におけるフローを図２を参照して説明する。ユニット制御部５０はフローがスタートすると、糸継要求信号が入力されるまでＳ１０１の処理で待機する。糸継要求信号とは、ヤーンクリアラ１５が糸欠陥を検出して糸４を切断したときに発生させる糸欠陥検出信号や、給糸ボビン３からの糸解舒中の糸切れをヤーンクリアラ１５が検出したときに発生させる糸切れ検出信号等である。
【００４０】
従って、ユニット制御部５０は、糸４をボビン６に巻き取る際にはＳ１０１の処理を反復する一方で、上記の糸欠陥検出に基づく糸切断時や給糸ボビン３からの糸解舒に伴う糸切れ時に、以下の糸端引出し処理（Ｓ１０２〜Ｓ１１４）に移行することになる。
【００４１】
糸欠陥検出信号や糸切れ検出信号がユニット制御部５０に入力されたとＳ１０１で判定されると、直ちにパッケージ駆動モータ４１を停止制御して巻取ボビン６，７の回転を停止させるとともに、Ｓ１０２の処理で、巻取チューブ６に糸４を巻いて形成される糸層７の径（パッケージ径）Ｄを、パッケージ径センサ４４からの信号を通じて取得する。
【００４２】
そしてＳ１０３〜Ｓ１１３の処理により、その取得されたパッケージ径Ｄの値に応じて、巻取ボビン６，７の逆転速度（パッケージ駆動モータ４１を逆転させる速度）を、Ｖ1〜Ｖ6の６段階に設定する。
【００４３】
具体的には、パッケージ径Ｄが第１設定径φ1未満である場合は、パッケージ逆転速度をＶ1に設定する（Ｓ１０３→Ｓ１０８）。また、パッケージ径Ｄが第１設定径φ1以上かつ第２設定径φ2未満である場合は、パッケージ逆転速度をＶ2に設定する（Ｓ１０４→Ｓ１０９）。パッケージ径Ｄが第２設定径φ2以上かつ第３設定径φ3未満である場合は、パッケージ逆転速度をＶ3に設定する（Ｓ１０５→Ｓ１１０）。パッケージ径Ｄが第３設定径φ3以上かつ第４設定径φ4未満である場合は、パッケージ逆転速度をＶ4に設定する（Ｓ１０６→Ｓ１１１）。パッケージ径Ｄが第４設定径φ4以上かつ第５設定径φ5未満である場合は、パッケージ逆転速度をＶ5に設定する（Ｓ１０７→Ｓ１１２）。上記の何れの場合でもないとき、即ちパッケージ径Ｄが第５設定径φ5以上だった場合は、パッケージ逆転速度をＶ6に設定する（Ｓ１１３）。
【００４４】
以上のように、Ｓ１０２の処理で取得されたパッケージ径Ｄに応じて、パッケージ駆動モータ４１の逆転速度が６段階の中から選択される。この６段階の速度Ｖ1〜Ｖ6は、パッケージ径Ｄが大きくなるに従って順次小さくなるように設定手段５２によって適宜定められ（Ｖ1＞Ｖ2＞Ｖ3＞Ｖ4＞Ｖ5＞Ｖ6）、この設定内容に応じた信号が上位制御コントローラ５１から送信されることにより、予めユニット制御部５０のＲＡＭに記憶されている。こうして選択されたパッケージ逆転速度は、パッケージ駆動制御部４２に送信される。
【００４５】
そしてＳ１１４の処理に移行し、上糸捕捉案内手段２０を上方回動させてマウス２２を糸層７の表面に近接させ、それとほぼ同時に、パッケージ駆動制御部４２に信号を送って、パッケージ駆動モータ４１を、前記の選択された速度（Ｖ1〜Ｖ6の何れかの速度）で逆転駆動する。この結果、糸層７の表面上に位置する上糸４の糸端が解舒され口出しされて、上糸捕捉案内手段２０のマウス２２によって吸引捕捉される（図３）。その状態で上糸捕捉案内手段２０を下側へ回動させるとともに、給糸ボビン３側の下糸４を吸引補足した下糸捕捉案内手段１７を上方へ回動させ、上糸４と下糸４とを糸継装置１４で糸継ぎさせる。こうしてＳ１１４における糸端引出し作業及び糸継作業が完了し、ユニット制御部５０はパッケージ駆動モータ４１を正転駆動させて巻取りを再開するとともに、Ｓ１０１の処理に戻って再び糸継要求信号が発生するのを待機する。この処理において上糸捕捉案内手段２０の動作は、パッケージ径Ｄにかかわらず一定であり、上糸捕捉案内手段２０のマウス２２が糸層の表面に近接している時間もパッケージ径Ｄにかかわらず一定である。
【００４６】
本実施形態の制御においては、糸継装置１４に上糸４を案内するにあたって糸層７から上糸４を繰り出す際のパッケージ逆転速度は、パッケージ径センサ４４から得られたパッケージの径Ｄが大きくなるに従って順次小さくなるように、６段階の速度Ｖ1〜Ｖ6から択一的に選択される。従って、パッケージ径Ｄが小さい巻取初期には大きな逆転速度（Ｖ1やＶ2等）が選択され、パッケージ径Ｄが大きい満巻直前期には小さな逆転速度（Ｖ6等）が選択されることになる。
【００４７】
これにより、パッケージ７の逆転駆動による上糸４の糸端の繰出し長さをパッケージ径Ｄの大小によらず安定させることができるので、生産効率の低下やパッケージ品質の低下を防止できる。具体的には、パッケージ径Ｄが小さいときに、糸４の引出し量が過小となって糸継装置１４による糸継ミスの原因となることを防止できる。また、パッケージ径Ｄが大きいときに糸４の引出し量が過大となって、上記ヤーントラップ２６に糸４が吸われた状態で糸継ぎがされてしまい、糸４にビリが混入してパッケージ品質を低下させることも防止できる。
【００４８】
また、パッケージ径センサ４４で得られた径Ｄが所定の領域（例えば、第１設定径φ1以上第２設定径φ2未満）に入っていれば、それに対応する段階の速度（Ｖ1）を選択するという簡素な処理なので、上記の効果を奏しつつ、ユニット制御部５０の負担を少なくでき、ユニット制御部５０の電気的構成を簡素化することができる。
【００４９】
更に、パッケージ径センサ４４は、巻取ボビン６，７が回転を停止した状態で糸層７の径Ｄを検出可能になっている。具体的には、パッケージ径センサ４４は、糸層７の巻太りに伴って径Ｄを増大させることに伴うクレードル８の揺動角を検出する角度センサ（ロータリエンコーダ）として構成されている。従って、簡単な制御及び構成によって糸層７の径Ｄを的確に検出でき、パッケージ逆転による糸層７からの糸解舒量（口出し量）を確実に安定化させることができる。
【００５０】
以上に示すように本実施形態の自動ワインダ１の糸巻取ユニット２は、給糸ボビン（給糸部）３と、この給糸ボビン３からの糸４を巻き取るための巻取チューブ６を回転させるためのパッケージ駆動モータ４１と、前記巻取チューブ６に糸４が巻かれて形成された糸層７の径Ｄを検出するパッケージ径センサ４４を備えるとともに、前記給糸ボビン３の糸始端部と前記巻取チューブ６に糸４が巻き取られて形成された糸層７の糸終端部とを繋ぐための糸継装置１４を備える。更に糸巻取ユニット２は、前記給糸ボビン３の糸始端部を捕捉して前記糸継装置１４に導くための下糸捕捉案内手段１７と、前記糸層７の糸終端部を捕捉して前記糸継装置１４に導くための上糸捕捉案内手段２０と、前記給糸ボビン３から前記巻取ボビン６，７へ至る糸４が切断されたことを検知するための糸切断検知手段としてのヤーンクリアラ１５及びアナライザ２３を備える。更に糸巻取ユニット２は、この糸切断検知手段で糸切断を検知した時に前記パッケージ駆動モータ４１を停止し、次いで前記巻取ボビン６，７が巻取方向と逆方向に回転するように前記パッケージ駆動モータ４１を運転しながら前記糸継装置１４、前記下糸捕捉案内手段１７及び前記上糸捕捉案内手段２０を作動させるように前記パッケージ駆動モータ４１、前記糸継装置１４、前記下糸捕捉案内手段１７及び前記上糸捕捉案内手段２０を制御する制御装置を備える。前記パッケージ駆動モータ４１は、その駆動軸が前記巻取ボビン６，７に連結されて当該巻取ボビン６，７を直接回転駆動するように構成されている。そして前記制御装置は、前記パッケージ径センサ４４で検出された糸層７の径Ｄに応じて前記巻取ボビン６，７の逆転速度を６段階で変化させるように前記パッケージ駆動モータ４１を制御する糸端繰出し量制御手段７２を有する。
【００５１】
従って、パッケージ径Ｄに応じて巻取ボビン６，７の逆転速度を６段階（速度Ｖ1〜Ｖ6）の中から選択して制御できるから、糸層７からの上糸４の口出し量をパッケージ径Ｄの大小にかかわらず安定化させることができる。この結果、口出し量不足による糸継装置１４の糸継ミスを防止できるとともに、口出し量過剰による糸４の廃棄ロスや、糸４がヤーントラップ２６に吸い込まれることによるビリの混入も防止できる。
【００５２】
また、本実施形態の糸巻取ユニット２においては、前記パッケージ径センサ４４は、前記巻取ボビン６，７が回転を停止した状態で糸層７の径Ｄを検出可能なセンサに構成されている。
【００５３】
従って、巻取ボビン６，７の回転・停止にかかわらず糸層７の径Ｄを的確に検出でき、巻取ボビン６，７の逆転速度を適宜に定めて、糸層７からの糸端の口出し量を一層確実に安定化させることができる。
【００５４】
また、本実施形態の糸巻取ユニット２は、前記巻取チューブ６を支持可能なクレードル８を揺動自在に備え、前記パッケージ径センサ４４は、前記クレードル８の揺動角を検出する角度センサとして構成されている。
【００５５】
従って、簡素な構成で糸層７の径Ｄを検出できるので、糸端引出し装置６４の製造コストを低減できる。
【００５６】
なお、上記に開示された構成は一例であって、例えば以下のように変更することができる。
【００５７】
図２の制御例では巻取ボビン６，７の逆転速度は予め定められた６段階の速度（速度Ｖ1〜Ｖ6）から選択されることとしているが、これに限らず、２段階以上の速度から選択してパッケージ駆動モータ４１を逆転制御するものであれば良い。また、巻取ボビン６，７の逆転速度を無段的に変更する構成であっても良い。
【００５８】
また、図２の制御例では、糸端引出し作業時における巻取ボビン６，７の逆転時間はパッケージ径Ｄに拠らず一定とする一方、巻取ボビン６，７の逆転速度のみを変更している。しかしながらこれに代えて、巻取ボビン６，７の逆転時間のみをｎ段階で変更するように構成しても良いし、巻取ボビン６，７の逆転速度及び逆転時間の双方をｎ段階で変更するように構成しても良い。この場合、パッケージ径Ｄが大きくなるにつれてパッケージ７の逆転時間が小さくなるようにすることで、上記と同様に糸端引出し作業時における口出し量を安定化させることができる。ただし、巻取ボビン６，７の逆転速度のみを変更する上記実施形態（図２）によれば、上糸捕捉案内手段２０をパッケージ７の周面に近接させておく時間等を変更する必要がなく、上糸捕捉案内手段２０の簡素な制御を実現できる点で好ましい。
【００５９】
パッケージ径センサ４４は、ロータリーエンコーダとすることに代えて、例えばポテンショメータ式に構成することができる。また、パッケージ径センサ４４は、クレードル８の揺動角を検出する方式に代えて、例えば糸層７の径を直接的に検出する非接触式のセンサに変更することができる。
【００６０】
上記の設定径φ1〜φ5や選択される６段階の速度Ｖ1〜Ｖ6は、上位制御コントローラ５１に接続される設定手段５２によって設定されることに代えて、例えば糸巻取ユニット２側に設定手段を備え、その設定手段をオペレータが手動操作することによって設定するように変更することができる。
【００６１】
更に、上記の構成は、自動ワインダ１に限らず、例えば紡績装置で紡績した糸をトラバースガイドで綾振りしながら巻き取って巻取パッケージとし、糸切れ時等には紡績側（給糸側）の糸と巻取パッケージ側の糸とを糸継装置で糸継ぎする紡績機に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の一実施形態に係る自動ワインダの巻取ユニットを示す正面模式図及びブロック図。
【図２】上糸捕捉案内手段がパッケージ側の上糸を引き出す際のパッケージ駆動モータに対する制御を示すフロー図。
【図３】パッケージを逆転させ、上糸を引き出して糸継装置へ案内する様子を示す正面模式図。
【符号の説明】
【００６３】
１ 自動ワインダ
２ 糸巻取ユニット（糸巻取機）
３ 給糸ボビン（給糸部）
４ 糸
６ 巻取チューブ（空の巻取ボビン）
７ パッケージ（糸層付の巻取ボビン）
８ クレードル
１１ トラバースガイド
１４ 糸継装置
１５ ヤーンクリアラ（糸切断検知手段の一部）
１７ 下糸捕捉案内手段
２０ 上糸捕捉案内手段
４１ パッケージ駆動モータ（巻取ボビン回転駆動装置）
４２ パッケージ駆動制御部
４４ パッケージ径センサ（径センサ）
４５ トラバース駆動モータ
５０ ユニット制御部
５２ 設定手段
６４ 糸端引出し装置
７１ パッケージ径演算手段
７２ 糸端繰出し量制御手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、巻取ボビンに糸を巻いてパッケージを形成する糸巻取機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、給糸部からの糸を綾振りながら巻取ボビンに巻き取る構成の自動ワインダを開示する。この特許文献１の自動ワインダは、巻取ボビンを回転駆動するための駆動装置を備え、この駆動装置の駆動軸は、巻取ボビンに直接的に連結する構成になっている。
【０００３】
また、特許文献１の自動ワインダは、糸継装置による糸継作業のために巻取ボビンの糸を吸引捕捉して引き出すための吸込ノズルを上下旋回可能に備えている。
【特許文献１】特開２００２−１１４４４５号公報（００２９、００３９、図１、図２等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１には具体的な記載はないが、この特許文献１の構成のような自動ワインダにおいて、前記吸込ノズルを巻取ボビンに近接させると同時に、前記駆動装置によって前記巻取ボビンを逆転させて糸を繰り出し、吸引ノズルによる糸の吸引捕捉を補助することが考えられる。
【０００５】
しかしながら、駆動装置によって巻取ボビンを単純に逆転させる場合、パッケージ径によって糸の繰出し速度が異なってくるため、パッケージ径が小さいときは吸込ノズルによる引出し量が過小となって糸継装置での糸継ミスの原因となる一方で、パッケージ径が大きいときは引出し量が過大となって糸の無駄が増大してしまう。また、パッケージ径が大きい場合、過剰に長く引き出された糸が、糸切れの際に発生する屑糸等を吸引除去するためのヤーントラップに吸い込まれてしまい、パッケージにビリが混入して糸品質に悪影響を及ぼすことも考えられる。
【０００６】
本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、パッケージ径の大小にかかわらず糸端引出し作業時の口出し量を安定化させ、生産効率を向上させることが可能な糸巻取機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】
【０００７】
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。
【０００８】
本発明の観点によれば、以下の構成の糸巻取機が提供される。即ち、給糸部と、この給糸部からの糸を巻き取るための巻取ボビンを回転させるための巻取ボビン回転駆動装置と、前記巻取ボビンに糸が巻かれて形成された糸層の径を検出する径センサと、前記給糸部の糸始端部と前記巻取ボビンに糸が巻き取られて形成された糸層の糸終端部とを繋ぐための糸継装置と、前記給糸部の糸始端部を捕捉して前記糸継装置に導くための下糸捕捉案内手段と、前記糸層の糸終端部を捕捉して前記糸継装置に導くための上糸捕捉案内手段と、前記給糸部から前記巻取ボビンへ至る糸が切断されたことを検知するための糸切断検知手段と、この糸切断検知手段で糸切断を検知した時に前記巻取ボビン回転駆動装置の運転を停止し、次いで前記巻取ボビンが巻取方向と逆方向に回転するように前記巻取ボビン回転駆動装置を運転しながら前記糸継装置、前記下糸捕捉案内手段及び前記上糸捕捉案内手段を作動させるように前記巻取ボビン回転駆動装置、前記糸継装置、前記下糸捕捉案内手段及び前記上糸捕捉案内手段を制御する制御装置と、を備える。前記巻取ボビン回転駆動装置は、その駆動軸が前記巻取ボビンに連結されて当該巻取ボビンを直接回転駆動するように構成されている。前記制御装置は、前記径センサで検出された糸層の径に応じて前記巻取ボビンの逆転速度又は逆転時間の少なくとも何れか一方をｎ段階（ただし、ｎは２以上の整数）で変化させるように前記巻取ボビン回転駆動装置を制御する糸端繰出し量制御手段を有する。
【０００９】
この構成により、糸層の径に応じて巻取ボビンの逆転速度又は逆転時間をｎ段階の中から選択して制御することで、糸層からの糸端の引出し量（繰出し量）の、糸層の径によるバラツキを低減できる。この結果、糸継装置の糸継作業を安定して行えるとともに、パッケージの品質の低下を回避することができる。
【００１０】
前記の糸巻取機においては、前記径センサは、前記巻取ボビンが回転を停止した状態で糸層の径を検出可能なセンサに構成されていることが好ましい。
【００１１】
この構成により、巻取ボビンの回転状態・停止状態にかかわらず糸層の径を的確に検出できるので、パッケージの逆転速度を適宜に定めて、糸層からの糸端の口出し量を一層確実に安定化させることができる。
【００１２】
前記の糸巻取機においては、以下のように構成することが好ましい。即ち、前記ボビンを支持可能なクレードルを揺動自在に備える。前記径センサは、前記クレードルの揺動角を検出する角度センサとして構成されている。
【００１３】
この構成により、簡素な構成で糸層の径を検出できるので、製造コストを低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の一実施形態に係る自動ワインダの巻取ユニットを示す正面模式図及びブロック図である。図２は上糸捕捉案内手段がパッケージ側の上糸を引き出す際のパッケージ駆動モータに対する制御を示すフロー図である。図３は、パッケージを逆転させ、上糸を引き出して糸継装置へ案内する様子を示す正面模式図である。
【００１５】
最初に図１に基づいて、自動ワインダ１の糸巻取ユニット（糸巻取機）２を説明する。この糸巻取ユニット２は、給糸ボビン（給糸部）３の糸４を、ヤーンクリアラ（糸欠点検出器）１５で糸欠点を除去しつつ、トラバース装置５でトラバースさせながら巻取チューブ６に巻き取って糸層を形成し、所定長で所定形状のパッケージ７を形成するものである。図１では糸巻取ユニット２を１台しか図示していないが、このような糸巻取ユニット２が図略の機台上に多数列設されることで、自動ワインダ１が構成されている。
【００１６】
なお、巻取チューブ６及びパッケージ７を総称して巻取ボビンと呼ぶ。即ち、糸層が形成されていない巻取ボビンが巻取チューブ６であり、糸層が形成された巻取ボビンがパッケージ７である。
【００１７】
糸巻取ユニット２は、巻取チューブ６を着脱可能に支持するクレードル（巻取ボビン支持部材）８と、前記パッケージ７の糸層の周面に接触して従動回転可能な接触ローラ９と、を備えている。前記クレードル８は、前記巻取チューブ６の両端を挟持して回転自在に支持できるように構成されている。また、このクレードル８は揺動軸１０を中心に傾動自在に構成されており、巻取ボビン６，７への糸４の巻取りに伴うパッケージ径の増大（巻太り）を、クレードル８が揺動することによって吸収できるように構成されている。
【００１８】
前記クレードル８の巻取チューブ６を挟持する部分には例えばブラシレスモータからなるパッケージ駆動モータ４１（巻取ボビン回転駆動装置）が取り付けられており、このパッケージ駆動モータ４１により巻取チューブ６を回転駆動して糸４を巻き取るように構成されている。パッケージ駆動モータ４１のモータ軸は、巻取チューブ６をクレードル８に把持させたときに、当該巻取チューブ６と相対回転不能に連結されるようになっている（いわゆるダイレクトドライブ方式）。このパッケージ駆動モータ４１の作動はパッケージ駆動制御部４２により制御され、このパッケージ駆動制御部４２はユニット制御部５０からの信号を受けて前記パッケージ駆動モータ４１の運転／停止を制御するように構成している。また、このパッケージ駆動モータ４１は、前記ユニット制御部５０からの信号に基づいて、巻取ボビン６，７に糸４を巻き取る方向とは逆方向に回転できるように構成されている。
【００１９】
前記クレードル８にはパッケージ回転速度センサ（回転速度センサ）４３が取り付けられており、このパッケージ回転速度センサ４３は、クレードル８に取り付けられた巻取ボビン６，７の回転速度を検出するように構成している。この巻取ボビン６，７の回転速度検出信号は、パッケージ回転速度センサ４３から、前記パッケージ駆動制御部４２や前記ユニット制御部５０へ送信される。更に、前記回転速度検出信号は、後述するトラバース制御部４６へも入力される。
【００２０】
また、前記クレードル８にはパッケージ径センサ（径センサ）４４が取り付けられており、このパッケージ径センサ４４は、クレードル８に取り付けられた巻取チューブ６に糸４を巻き取って形成される糸層（パッケージ７）の径を検出できるように構成されている。具体的にはパッケージ径センサ４４は、クレードル８の揺動角を検出するロータリエンコーダ等の角度センサとして構成されており、糸層７の径に応じてクレードル８が傾動するその傾動角を検出することで、前記糸層７の径を検出できるように構成されている。
【００２１】
パッケージ径センサ４４は上記のように構成されているので、巻取ボビン６，７が回転していない停止状態においても、当該糸層７の径を問題なく検出することができる。パッケージ径センサ４４で取得された糸層７の径は、ユニット制御部５０へ送信される。
【００２２】
前記接触ローラ９の近傍には前記トラバース装置５が設けられており、このトラバース装置５によって、糸４が綾振りされながら巻取ボビン６，７に巻き取られるようになっている。このトラバース装置５は、トラバース方向に往復移動自在に設けられたトラバースガイド（糸ガイド）１１と、このトラバースガイド１１を往復駆動するトラバース駆動モータ４５と、を備えている。
【００２３】
前記トラバース装置５は、支軸まわりに旋回可能に構成した細長状のアーム部材１３の先端に前記トラバースガイド１１をフック状に設けるとともに、このアーム部材１３を前記トラバース駆動モータ４５により図１の矢印のように往復旋回駆動させる構成になっている。また、前記アーム部材１３を駆動する前記トラバース駆動モータ４５は、本実施形態においてはボイスコイルモータで構成されている。
【００２４】
上記トラバース駆動モータ４５の作動はトラバース制御部４６により制御され、このトラバース制御部４６はユニット制御部５０からの信号を受けて前記トラバース駆動モータ４５の運転／停止を制御するように構成している。また、トラバース装置５はロータリエンコーダ等からなるトラバースセンサ４７を備えており、アーム部材１３の旋回位置（ひいては、トラバースガイド１１の位置）を検出して、位置信号を前記トラバース制御部４６へ送信できるように構成されている。
【００２５】
なお、本実施形態では図１に示すように、巻取ボビン６，７を駆動するパッケージ駆動モータ４１と、トラバースガイド１１を駆動するトラバース駆動モータ４５とは、別々に設けられており、巻取ボビン６，７とトラバースガイド１１とは別個独立に駆動（制御）されるように構成されている。これにより、巻取ボビン６，７への糸４の巻取りの際に、プレシジョン巻、ステッププレシジョン巻、ランダム巻等、多種多様な巻き方を実現することができる。
【００２６】
前記ユニット制御部５０は糸巻取ユニット２毎に備えられており、このユニット制御部５０には上位制御コントローラ５１が接続されている。この上位制御コントローラ５１は、自動ワインダ１において列設される複数の糸巻取ユニット２・２・・・を統括して制御するものである。上位制御コントローラ５１は、例えば後述の設定径φ1〜φ5やパッケージ逆転速度Ｖ1〜Ｖ6等のパラメータを設定するための、スイッチやテンキー等の設定手段５２を備えている。これらのパラメータの詳細は後述する。
【００２７】
次に、図１を参照して、糸継装置１４、ヤーンクリアラ１５、ワキシング装置２５及びヤーントラップ２６を説明する。即ち、前記糸巻取ユニット２は、給糸ボビン３と接触ローラ９との間の糸走行経路中に、給糸ボビン３側から順に、糸継装置１４と、ヤーンクリアラ（糸欠点検出器）１５と、ワキシング装置２５と、ヤーントラップ２６と、を配設した構成になっている。
【００２８】
糸継装置１４は、ヤーンクリアラ１５が糸欠陥を検出して行う糸切断時、又は給糸ボビン３からの糸解舒中の糸切れ時に、給糸ボビン３側の下糸（給糸部３の糸始端部）とパッケージ７側の上糸（糸層の糸終端部）とを糸継ぎするように構成されている。この糸継装置１４としては、例えばスプライサやノッタ等を採用することができる。
【００２９】
また、ヤーンクリアラ１５は糸４の太さ欠陥を検出するためのものであって、ヤーンクリアラ１５の検出部の部分を通過する糸４の太さを適宜のセンサで検出し、このセンサからの信号をアナライザ２３で分析することで、スラブ等の糸欠陥を検出して糸欠点検出信号をユニット制御部５０に送信するように構成されている。このヤーンクリアラ１５には、糸欠陥を検出した時に直ちに糸４を切断するためのカッタ１６が付設されている。
【００３０】
また前記ヤーンクリアラ１５及びアナライザ２３は、検知した糸４の太さ変動に基づいて、給糸ボビン３から巻取ボビン６，７へ至る糸４が走行しているか否か、即ち切れているか否かを検知できるように構成しており、糸切れ検出時は糸切れ検出信号をユニット制御部５０へ送信するように構成されている。即ち、ヤーンクリアラ１５及びアナライザ２３は、給糸部３から巻取ボビン６，７へ至る糸４の欠点を検出するための糸欠点検出手段、及び、給糸部３から巻取ボビン６，７へ至る糸４が切断されたことを検知するための糸切断検知手段を構成している。
【００３１】
糸継装置１４の下側と上側には、給糸ボビン３側の下糸を吸引捕捉して糸継装置１４へ導く下糸捕捉案内手段１７と、パッケージ７側の上糸を吸引捕捉して糸継装置１４へ導く上糸捕捉案内手段（糸端捕捉案内手段）２０が設けられている。上糸捕捉案内手段２０はパイプ状に構成されており、軸２１を中心に上下回動可能に設けられるとともに、その先端側にマウス２２を設けている。同様に下糸捕捉案内手段１７もパイプ状に構成されており、軸１８を中心に上下回動可能に設けられるとともに、その先端側には吸引口１９を設けている。
【００３２】
上糸捕捉案内手段２０及び下糸捕捉案内手段１７には適宜の負圧源が接続されており、先端のマウス２２及び吸引口１９に吸引作用を生じさせるようになっている。この結果、パッケージ７及び給糸ボビン３のそれぞれから糸４を吸引捕捉することができる。また、糸継装置１４による糸継後は、パッケージ７や給糸ボビン３から余分に引き出されて糸継装置１４によって切断された糸４をマウス２２及び吸引口１９から吸引廃棄できるようになっている。
【００３３】
前記上糸捕捉案内手段２０及び下糸捕捉案内手段１７には、電動モータやシリンダ等からなる適宜のアクチュエータがそれぞれ連結されており、このアクチュエータによって上糸捕捉案内手段２０及び下糸捕捉案内手段１７の上下旋回駆動を行うように構成されている。
【００３４】
また、ヤーンクリアラ１５の上方（糸走行方向下流側）には、走行中の糸４にワックス付けするワキシング装置２５が設けられる。更に、ワキシング装置２５の上方にはヤーントラップ２６が設けられている。このヤーントラップ２６には適宜の負圧源が接続されており、上記のワキシング装置２５によるワックス付けの際に生じるワックスの滓を吸引除去したり、糸４の糸切れ時に発生する糸屑を吸引除去することができる。
【００３５】
以上のようにして本実施形態の自動ワインダ１が構成されており、この構成において糸端引出し装置６４は、上糸捕捉案内手段２０、パッケージ径センサ４４、パッケージ駆動モータ４１、パッケージ駆動制御部４２、及びユニット制御部５０を少なくとも含んで構成されている。
【００３６】
次に、上記の自動ワインダ１における巻取ボビン６，７の回転制御及びトラバースガイド１１のトラバース制御を説明する。前記パッケージ駆動制御部４２はマイクロコンピュータ式に構成されて、図示しない演算手段としてのＣＰＵや、記憶手段としてのＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えている。また、ユニット制御部５０も同様に図略のＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えている。
【００３７】
パッケージ駆動制御部４２、トラバース制御部４６及びユニット制御部５０は、糸巻取ユニット２に対する制御装置を構成している。以下で詳しく説明するが、この制御装置は、前記糸切断検知手段で糸切断を検知した時にトラバース装置５の運転を停止し、巻取ボビン６，７が巻取方向と逆方向に回転するようにパッケージ駆動モータ４１を運転しながら糸継装置１４、下糸捕捉案内手段１７及び上糸捕捉案内手段２０を作動させるように、トラバース装置５、パッケージ駆動モータ４１、糸継装置１４、下糸捕捉案内手段１７及び上糸捕捉案内手段２０を制御する。
【００３８】
また、制御装置のうち前記ユニット制御部５０は、パッケージ径演算手段７１と、糸端繰出し量制御手段７２と、を備えている。パッケージ径演算手段７１は、パッケージ径センサ４４から入力される信号に基づき、前記糸層７の径Ｄを取得する。また、糸端繰出し量制御手段７２は、糸端引出し作業において、パッケージ径演算手段７１が取得したパッケージ径Ｄに基づき、パッケージ駆動モータ４１の逆転速度を６段階で変更制御するように構成されている。
【００３９】
以下に、ユニット制御部５０におけるフローを図２を参照して説明する。ユニット制御部５０はフローがスタートすると、糸継要求信号が入力されるまでＳ１０１の処理で待機する。糸継要求信号とは、ヤーンクリアラ１５が糸欠陥を検出して糸４を切断したときに発生させる糸欠陥検出信号や、給糸ボビン３からの糸解舒中の糸切れをヤーンクリアラ１５が検出したときに発生させる糸切れ検出信号等である。
【００４０】
従って、ユニット制御部５０は、糸４をボビン６に巻き取る際にはＳ１０１の処理を反復する一方で、上記の糸欠陥検出に基づく糸切断時や給糸ボビン３からの糸解舒に伴う糸切れ時に、以下の糸端引出し処理（Ｓ１０２〜Ｓ１１４）に移行することになる。
【００４１】
糸欠陥検出信号や糸切れ検出信号がユニット制御部５０に入力されたとＳ１０１で判定されると、直ちにパッケージ駆動モータ４１を停止制御して巻取ボビン６，７の回転を停止させるとともに、Ｓ１０２の処理で、巻取チューブ６に糸４を巻いて形成される糸層７の径（パッケージ径）Ｄを、パッケージ径センサ４４からの信号を通じて取得する。
【００４２】
そしてＳ１０３〜Ｓ１１３の処理により、その取得されたパッケージ径Ｄの値に応じて、巻取ボビン６，７の逆転速度（パッケージ駆動モータ４１を逆転させる速度）を、Ｖ1〜Ｖ6の６段階に設定する。
【００４３】
具体的には、パッケージ径Ｄが第１設定径φ1未満である場合は、パッケージ逆転速度をＶ1に設定する（Ｓ１０３→Ｓ１０８）。また、パッケージ径Ｄが第１設定径φ1以上かつ第２設定径φ2未満である場合は、パッケージ逆転速度をＶ2に設定する（Ｓ１０４→Ｓ１０９）。パッケージ径Ｄが第２設定径φ2以上かつ第３設定径φ3未満である場合は、パッケージ逆転速度をＶ3に設定する（Ｓ１０５→Ｓ１１０）。パッケージ径Ｄが第３設定径φ3以上かつ第４設定径φ4未満である場合は、パッケージ逆転速度をＶ4に設定する（Ｓ１０６→Ｓ１１１）。パッケージ径Ｄが第４設定径φ4以上かつ第５設定径φ5未満である場合は、パッケージ逆転速度をＶ5に設定する（Ｓ１０７→Ｓ１１２）。上記の何れの場合でもないとき、即ちパッケージ径Ｄが第５設定径φ5以上だった場合は、パッケージ逆転速度をＶ6に設定する（Ｓ１１３）。
【００４４】
以上のように、Ｓ１０２の処理で取得されたパッケージ径Ｄに応じて、パッケージ駆動モータ４１の逆転速度が６段階の中から選択される。この６段階の速度Ｖ1〜Ｖ6は、パッケージ径Ｄが大きくなるに従って順次小さくなるように設定手段５２によって適宜定められ（Ｖ1＞Ｖ2＞Ｖ3＞Ｖ4＞Ｖ5＞Ｖ6）、この設定内容に応じた信号が上位制御コントローラ５１から送信されることにより、予めユニット制御部５０のＲＡＭに記憶されている。こうして選択されたパッケージ逆転速度は、パッケージ駆動制御部４２に送信される。
【００４５】
そしてＳ１１４の処理に移行し、上糸捕捉案内手段２０を上方回動させてマウス２２を糸層７の表面に近接させ、それとほぼ同時に、パッケージ駆動制御部４２に信号を送って、パッケージ駆動モータ４１を、前記の選択された速度（Ｖ1〜Ｖ6の何れかの速度）で逆転駆動する。この結果、糸層７の表面上に位置する上糸４の糸端が解舒され口出しされて、上糸捕捉案内手段２０のマウス２２によって吸引捕捉される（図３）。その状態で上糸捕捉案内手段２０を下側へ回動させるとともに、給糸ボビン３側の下糸４を吸引補足した下糸捕捉案内手段１７を上方へ回動させ、上糸４と下糸４とを糸継装置１４で糸継ぎさせる。こうしてＳ１１４における糸端引出し作業及び糸継作業が完了し、ユニット制御部５０はパッケージ駆動モータ４１を正転駆動させて巻取りを再開するとともに、Ｓ１０１の処理に戻って再び糸継要求信号が発生するのを待機する。この処理において上糸捕捉案内手段２０の動作は、パッケージ径Ｄにかかわらず一定であり、上糸捕捉案内手段２０のマウス２２が糸層の表面に近接している時間もパッケージ径Ｄにかかわらず一定である。
【００４６】
本実施形態の制御においては、糸継装置１４に上糸４を案内するにあたって糸層７から上糸４を繰り出す際のパッケージ逆転速度は、パッケージ径センサ４４から得られたパッケージの径Ｄが大きくなるに従って順次小さくなるように、６段階の速度Ｖ1〜Ｖ6から択一的に選択される。従って、パッケージ径Ｄが小さい巻取初期には大きな逆転速度（Ｖ1やＶ2等）が選択され、パッケージ径Ｄが大きい満巻直前期には小さな逆転速度（Ｖ6等）が選択されることになる。
【００４７】
これにより、パッケージ７の逆転駆動による上糸４の糸端の繰出し長さをパッケージ径Ｄの大小によらず安定させることができるので、生産効率の低下やパッケージ品質の低下を防止できる。具体的には、パッケージ径Ｄが小さいときに、糸４の引出し量が過小となって糸継装置１４による糸継ミスの原因となることを防止できる。また、パッケージ径Ｄが大きいときに糸４の引出し量が過大となって、上記ヤーントラップ２６に糸４が吸われた状態で糸継ぎがされてしまい、糸４にビリが混入してパッケージ品質を低下させることも防止できる。
【００４８】
また、パッケージ径センサ４４で得られた径Ｄが所定の領域（例えば、第１設定径φ1以上第２設定径φ2未満）に入っていれば、それに対応する段階の速度（Ｖ1）を選択するという簡素な処理なので、上記の効果を奏しつつ、ユニット制御部５０の負担を少なくでき、ユニット制御部５０の電気的構成を簡素化することができる。
【００４９】
更に、パッケージ径センサ４４は、巻取ボビン６，７が回転を停止した状態で糸層７の径Ｄを検出可能になっている。具体的には、パッケージ径センサ４４は、糸層７の巻太りに伴って径Ｄを増大させることに伴うクレードル８の揺動角を検出する角度センサ（ロータリエンコーダ）として構成されている。従って、簡単な制御及び構成によって糸層７の径Ｄを的確に検出でき、パッケージ逆転による糸層７からの糸解舒量（口出し量）を確実に安定化させることができる。
【００５０】
以上に示すように本実施形態の自動ワインダ１の糸巻取ユニット２は、給糸ボビン（給糸部）３と、この給糸ボビン３からの糸４を巻き取るための巻取チューブ６を回転させるためのパッケージ駆動モータ４１と、前記巻取チューブ６に糸４が巻かれて形成された糸層７の径Ｄを検出するパッケージ径センサ４４を備えるとともに、前記給糸ボビン３の糸始端部と前記巻取チューブ６に糸４が巻き取られて形成された糸層７の糸終端部とを繋ぐための糸継装置１４を備える。更に糸巻取ユニット２は、前記給糸ボビン３の糸始端部を捕捉して前記糸継装置１４に導くための下糸捕捉案内手段１７と、前記糸層７の糸終端部を捕捉して前記糸継装置１４に導くための上糸捕捉案内手段２０と、前記給糸ボビン３から前記巻取ボビン６，７へ至る糸４が切断されたことを検知するための糸切断検知手段としてのヤーンクリアラ１５及びアナライザ２３を備える。更に糸巻取ユニット２は、この糸切断検知手段で糸切断を検知した時に前記パッケージ駆動モータ４１を停止し、次いで前記巻取ボビン６，７が巻取方向と逆方向に回転するように前記パッケージ駆動モータ４１を運転しながら前記糸継装置１４、前記下糸捕捉案内手段１７及び前記上糸捕捉案内手段２０を作動させるように前記パッケージ駆動モータ４１、前記糸継装置１４、前記下糸捕捉案内手段１７及び前記上糸捕捉案内手段２０を制御する制御装置を備える。前記パッケージ駆動モータ４１は、その駆動軸が前記巻取ボビン６，７に連結されて当該巻取ボビン６，７を直接回転駆動するように構成されている。そして前記制御装置は、前記パッケージ径センサ４４で検出された糸層７の径Ｄに応じて前記巻取ボビン６，７の逆転速度を６段階で変化させるように前記パッケージ駆動モータ４１を制御する糸端繰出し量制御手段７２を有する。
【００５１】
従って、パッケージ径Ｄに応じて巻取ボビン６，７の逆転速度を６段階（速度Ｖ1〜Ｖ6）の中から選択して制御できるから、糸層７からの上糸４の口出し量をパッケージ径Ｄの大小にかかわらず安定化させることができる。この結果、口出し量不足による糸継装置１４の糸継ミスを防止できるとともに、口出し量過剰による糸４の廃棄ロスや、糸４がヤーントラップ２６に吸い込まれることによるビリの混入も防止できる。
【００５２】
また、本実施形態の糸巻取ユニット２においては、前記パッケージ径センサ４４は、前記巻取ボビン６，７が回転を停止した状態で糸層７の径Ｄを検出可能なセンサに構成されている。
【００５３】
従って、巻取ボビン６，７の回転・停止にかかわらず糸層７の径Ｄを的確に検出でき、巻取ボビン６，７の逆転速度を適宜に定めて、糸層７からの糸端の口出し量を一層確実に安定化させることができる。
【００５４】
また、本実施形態の糸巻取ユニット２は、前記巻取チューブ６を支持可能なクレードル８を揺動自在に備え、前記パッケージ径センサ４４は、前記クレードル８の揺動角を検出する角度センサとして構成されている。
【００５５】
従って、簡素な構成で糸層７の径Ｄを検出できるので、糸端引出し装置６４の製造コストを低減できる。
【００５６】
なお、上記に開示された構成は一例であって、例えば以下のように変更することができる。
【００５７】
図２の制御例では巻取ボビン６，７の逆転速度は予め定められた６段階の速度（速度Ｖ1〜Ｖ6）から選択されることとしているが、これに限らず、２段階以上の速度から選択してパッケージ駆動モータ４１を逆転制御するものであれば良い。また、巻取ボビン６，７の逆転速度を無段的に変更する構成であっても良い。
【００５８】
また、図２の制御例では、糸端引出し作業時における巻取ボビン６，７の逆転時間はパッケージ径Ｄに拠らず一定とする一方、巻取ボビン６，７の逆転速度のみを変更している。しかしながらこれに代えて、巻取ボビン６，７の逆転時間のみをｎ段階で変更するように構成しても良いし、巻取ボビン６，７の逆転速度及び逆転時間の双方をｎ段階で変更するように構成しても良い。この場合、パッケージ径Ｄが大きくなるにつれてパッケージ７の逆転時間が小さくなるようにすることで、上記と同様に糸端引出し作業時における口出し量を安定化させることができる。ただし、巻取ボビン６，７の逆転速度のみを変更する上記実施形態（図２）によれば、上糸捕捉案内手段２０をパッケージ７の周面に近接させておく時間等を変更する必要がなく、上糸捕捉案内手段２０の簡素な制御を実現できる点で好ましい。
【００５９】
パッケージ径センサ４４は、ロータリーエンコーダとすることに代えて、例えばポテンショメータ式に構成することができる。また、パッケージ径センサ４４は、クレードル８の揺動角を検出する方式に代えて、例えば糸層７の径を直接的に検出する非接触式のセンサに変更することができる。
【００６０】
上記の設定径φ1〜φ5や選択される６段階の速度Ｖ1〜Ｖ6は、上位制御コントローラ５１に接続される設定手段５２によって設定されることに代えて、例えば糸巻取ユニット２側に設定手段を備え、その設定手段をオペレータが手動操作することによって設定するように変更することができる。
【００６１】
更に、上記の構成は、自動ワインダ１に限らず、例えば紡績装置で紡績した糸をトラバースガイドで綾振りしながら巻き取って巻取パッケージとし、糸切れ時等には紡績側（給糸側）の糸と巻取パッケージ側の糸とを糸継装置で糸継ぎする紡績機に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の一実施形態に係る自動ワインダの巻取ユニットを示す正面模式図及びブロック図。
【図２】上糸捕捉案内手段がパッケージ側の上糸を引き出す際のパッケージ駆動モータに対する制御を示すフロー図。
【図３】パッケージを逆転させ、上糸を引き出して糸継装置へ案内する様子を示す正面模式図。
【符号の説明】
【００６３】
１ 自動ワインダ
２ 糸巻取ユニット（糸巻取機）
３ 給糸ボビン（給糸部）
４ 糸
６ 巻取チューブ（空の巻取ボビン）
７ パッケージ（糸層付の巻取ボビン）
８ クレードル
１１ トラバースガイド
１４ 糸継装置
１５ ヤーンクリアラ（糸切断検知手段の一部）
１７ 下糸捕捉案内手段
２０ 上糸捕捉案内手段
４１ パッケージ駆動モータ（巻取ボビン回転駆動装置）
４２ パッケージ駆動制御部
４４ パッケージ径センサ（径センサ）
４５ トラバース駆動モータ
５０ ユニット制御部
５２ 設定手段
６４ 糸端引出し装置
７１ パッケージ径演算手段
７２ 糸端繰出し量制御手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給糸部と、
この給糸部からの糸を巻き取るための巻取ボビンを回転させるための巻取ボビン回転駆動装置と、
前記巻取ボビンに糸が巻かれて形成された糸層の径を検出する径センサと、
前記給糸部の糸始端部と前記巻取ボビンに糸が巻き取られて形成された糸層の糸終端部とを繋ぐための糸継装置と、
前記給糸部の糸始端部を捕捉して前記糸継装置に導くための下糸捕捉案内手段と、
前記糸層の糸終端部を捕捉して前記糸継装置に導くための上糸捕捉案内手段と、
前記給糸部から前記巻取ボビンへ至る糸が切断されたことを検知するための糸切断検知手段と、
この糸切断検知手段で糸切断を検知した時に前記巻取ボビン回転駆動装置の運転を停止し、次いで前記巻取ボビンが巻取方向と逆方向に回転するように前記巻取ボビン回転駆動装置を運転しながら前記糸継装置、前記下糸捕捉案内手段及び前記上糸捕捉案内手段を作動させるように前記巻取ボビン回転駆動装置、前記糸継装置、前記下糸捕捉案内手段及び前記上糸捕捉案内手段を制御する制御装置と、
を備えた糸巻取機において、
前記巻取ボビン回転駆動装置は、その駆動軸が前記巻取ボビンに連結されて当該巻取ボビンを直接回転駆動するように構成されており、
前記制御装置は、前記径センサで検出された糸層の径に応じて前記巻取ボビンの逆転速度又は逆転時間の少なくとも何れか一方をｎ段階（ただし、ｎは２以上の整数）で変化させるように前記巻取ボビン回転駆動装置を制御する糸端繰出し量制御手段を有することを特徴とする、糸巻取機。
【請求項２】
請求項１に記載の糸巻取機であって、
前記径センサは、前記巻取ボビンが回転を停止した状態で糸層の径を検出可能なセンサに構成されていることを特徴とする、糸巻取機。
【請求項３】
請求項２に記載の糸巻取機であって、
前記巻取ボビンを支持可能なクレードルを揺動自在に備え、
前記径センサは、前記クレードルの揺動角を検出する角度センサとして構成されていることを特徴とする、糸巻取機。
【請求項１】
給糸部と、
この給糸部からの糸を巻き取るための巻取ボビンを回転させるための巻取ボビン回転駆動装置と、
前記巻取ボビンに糸が巻かれて形成された糸層の径を検出する径センサと、
前記給糸部の糸始端部と前記巻取ボビンに糸が巻き取られて形成された糸層の糸終端部とを繋ぐための糸継装置と、
前記給糸部の糸始端部を捕捉して前記糸継装置に導くための下糸捕捉案内手段と、
前記糸層の糸終端部を捕捉して前記糸継装置に導くための上糸捕捉案内手段と、
前記給糸部から前記巻取ボビンへ至る糸が切断されたことを検知するための糸切断検知手段と、
この糸切断検知手段で糸切断を検知した時に前記巻取ボビン回転駆動装置の運転を停止し、次いで前記巻取ボビンが巻取方向と逆方向に回転するように前記巻取ボビン回転駆動装置を運転しながら前記糸継装置、前記下糸捕捉案内手段及び前記上糸捕捉案内手段を作動させるように前記巻取ボビン回転駆動装置、前記糸継装置、前記下糸捕捉案内手段及び前記上糸捕捉案内手段を制御する制御装置と、
を備えた糸巻取機において、
前記巻取ボビン回転駆動装置は、その駆動軸が前記巻取ボビンに連結されて当該巻取ボビンを直接回転駆動するように構成されており、
前記制御装置は、前記径センサで検出された糸層の径に応じて前記巻取ボビンの逆転速度又は逆転時間の少なくとも何れか一方をｎ段階（ただし、ｎは２以上の整数）で変化させるように前記巻取ボビン回転駆動装置を制御する糸端繰出し量制御手段を有することを特徴とする、糸巻取機。
【請求項２】
請求項１に記載の糸巻取機であって、
前記径センサは、前記巻取ボビンが回転を停止した状態で糸層の径を検出可能なセンサに構成されていることを特徴とする、糸巻取機。
【請求項３】
請求項２に記載の糸巻取機であって、
前記巻取ボビンを支持可能なクレードルを揺動自在に備え、
前記径センサは、前記クレードルの揺動角を検出する角度センサとして構成されていることを特徴とする、糸巻取機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００７−２２３７７９（Ｐ２００７−２２３７７９Ａ）
【公開日】平成１９年９月６日（２００７．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−４９６１０（Ｐ２００６−４９６１０）
【出願日】平成１８年２月２７日（２００６．２．２７）
【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１９年９月６日（２００７．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月２７日（２００６．２．２７）
【出願人】（０００００６２９７）村田機械株式会社 (4,916)
【Ｆターム（参考）】
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