糸巻取機
【課題】紡績糸を巻き取ることによって作成されたパッケージの糸端を容易に捕捉できる技術を提供する。
【解決手段】ボビンＴＢを回転自在に保持するボビン保持部７１と、前記ボビンＴＢに巻き取られる紡績糸Ｙの連続又は不連続を検出できる糸情報検出部５と、前記ボビンＴＢ及び該ボビンＴＢ上に作成されたパッケージＰを回転させるパッケージ駆動部７３と、前記糸情報検出部５からの検出信号に基づいて前記パッケージ駆動部７３を制御する制御部１０と、を備える糸巻取機１００であって、前記制御部１０は、前記糸情報検出部５が前記紡績糸Ｙの不連続を検出した場合、紡績糸Ｙの糸端ＹＥが所定の位置で止まるように前記ボビンＴＢの回転を停止させるように前記パッケージ駆動部７３を制御する、とした。
【解決手段】ボビンＴＢを回転自在に保持するボビン保持部７１と、前記ボビンＴＢに巻き取られる紡績糸Ｙの連続又は不連続を検出できる糸情報検出部５と、前記ボビンＴＢ及び該ボビンＴＢ上に作成されたパッケージＰを回転させるパッケージ駆動部７３と、前記糸情報検出部５からの検出信号に基づいて前記パッケージ駆動部７３を制御する制御部１０と、を備える糸巻取機１００であって、前記制御部１０は、前記糸情報検出部５が前記紡績糸Ｙの不連続を検出した場合、紡績糸Ｙの糸端ＹＥが所定の位置で止まるように前記ボビンＴＢの回転を停止させるように前記パッケージ駆動部７３を制御する、とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紡績糸を巻き取ることによってパッケージを作成する糸巻取機の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ボビンを回転させることによって紡績糸を巻き取り、該ボビン上にパッケージを作成する糸巻取機が知られている（例えば特許文献１参照）。糸巻取機には、パッケージの糸端を捕捉する捕捉部と、糸端どうしを継ぎ合わせる糸継部と、が備えられている。
【０００３】
図８（ａ）に示すように、捕捉部８ｃは、空気を吸入することによって糸端ＹＥｃを捕捉する。その後、捕捉部８ｃは、糸端ＹＥｃを吸入保持した状態で回動し、紡績糸ＹｃをパッケージＰｃから引き出す。糸継部は、パッケージＰｃから引き出された紡績糸Ｙｃの糸端ＹＥｃと給糸ボビン側の糸端を継ぎ合わせる（図示せず）。このように、糸巻取機は、パッケージＰｃ側の糸端ＹＥｃと給糸ボビン側の糸端を継ぎ合わせることによって、パッケージＰｃの作成を再開できる。従って、糸巻取機の稼動率は、捕捉部８ｃによる糸端ＹＥｃの捕捉が成功するか否かによって影響を受けることとなる。
【０００４】
具体的に説明すると、図８（ｂ）に示すように、捕捉部８ｃが糸端ＹＥｃを捕捉できない場合は、糸継ができないことから稼動停止するしかなく、糸巻取機の稼動率が低下する。また、図８（ｃ）に示すように、捕捉部８ｃが紡績糸Ｙｃの中途部を吸入した場合も、糸継ができないことから稼動停止するしかなく、糸巻取機の稼動率が低下する。更に、図８（ｄ）に示すように、捕捉部８ｃが紡績糸Ｙｃの中途部を吸入したことによって該紡績糸Ｙｃが切れた場合は、パッケージＰｃに屑糸Ｗが混入する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１４４０２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、かかる問題を解決すべくなされたものであり、紡績糸を巻き取ることによって作成されたパッケージの糸端を容易に捕捉できる技術を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、紡績糸を巻き取ることによってパッケージを作成する糸巻取機に関する。本発明の実施形態に係る糸巻取機は、ボビン保持部と、糸情報検出部と、パッケージ駆動部と、制御部と、を備える。ボビン保持部は、ボビンを回転自在に保持する。糸情報検出部は、ボビンに巻き取られる紡績糸の連続又は不連続を検出できる。パッケージ駆動部は、ボビン及び該ボビン上に作成されたパッケージを回転させる。制御部は、糸情報検出部からの検出信号に基づいてパッケージ駆動部を制御できる。制御部は、糸情報検出部が紡績糸の不連続を検出した場合、パッケージの糸端が所定の位置で止まるように該パッケージの回転を停止させるようにパッケージ駆動部を制御する。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明に係る糸巻取機に関する。本発明の実施形態に係る糸巻取機は、捕捉部を具備する。捕捉部は、紡績糸の糸端を捕捉する。制御部は、パッケージの糸端が捕捉部の近傍で止まるように該パッケージの回転を停止させるようにパッケージ駆動部を制御する。
【０００９】
第３の発明は、第２の発明に係る糸巻取機に関する。捕捉部は、空気を吸入することによってパッケージの糸端を捕捉する。
【００１０】
第４の発明は、第３の発明に係る糸巻取機に関する。パッケージの回転軸と捕捉部の吸入口とを結ぶ仮想線を基準として、該パッケージの回転軸を中心に仮想線から所定の角度となる捕捉範囲が定められる。制御部は、パッケージの糸端が捕捉範囲内で止まるように該パッケージの回転を停止させるようにパッケージ駆動部を制御する。
【００１１】
第５の発明は、第４の発明に係る糸巻取機に関する。捕捉範囲は、仮想線からパッケージの回転方向及び反回転方向に略９０度の範囲とする。
【００１２】
第６の発明は、第４の発明に係る糸巻取機に関する。捕捉範囲は、仮想線からパッケージの回転方向及び反回転方向に略４５度の範囲とする。
【００１３】
第７の発明は、第４の発明に係る糸巻取機に関する。捕捉範囲は、パッケージの糸端が反重力方向に略沿うようにして止まる範囲とする。
【００１４】
第８の発明は、第１から第７のいずれかの発明に係る糸巻取機に関する。本発明の実施形態に係る糸巻取機は、接触ローラを具備する。接触ローラは、パッケージと接触した状態で回転する。また、糸情報検出部が前記紡績糸の不連続を検出した場合にパッケージを回転させると接触ローラによって押圧される押圧範囲が定められる。制御部は、パッケージの糸端が押圧範囲外で止まるように該パッケージの回転を停止させるようにパッケージ駆動部を制御する。
【００１５】
第９の発明は、第１から第８のいずれかの発明に係る糸巻取機に関する。本発明の実施形態に係る糸巻取機は、回転速度検出部と、巻取量検出部と、を具備する。回転速度検出部は、パッケージの回転速度を検出する。巻取量検出部は、パッケージの巻取量を検出する。制御部は、パッケージの回転速度と巻取量に基づいてパッケージ駆動部を制御する。
【００１６】
第１０の発明は、第１から第９のいずれかの発明に係る糸巻取機に関する。パッケージ駆動部は、サーボモータを用いて構成される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１８】
第１の発明によれば、パッケージの糸端が所定の位置で止まるように該パッケージの回転を停止できる。これにより、パッケージの糸端を容易に捕捉することが可能となる。
【００１９】
第２の発明によれば、パッケージの糸端が捕捉部の近傍で止まるように該パッケージの回転を停止できる。これにより、捕捉部によってパッケージの糸端を容易に捕捉することが可能となる。
【００２０】
第３の発明によれば、パッケージの糸端が捕捉部の近傍で止まるように該パッケージの回転を停止できているため、捕捉部は、空気の吸入によって糸端を捕捉する場合であっても、紡績糸の中途部を吸入することを回避して糸端を捕捉することができる。
【００２１】
第４の発明によれば、パッケージの糸端が捕捉範囲内で止まるように該パッケージの回転を停止できる。捕捉範囲とは、パッケージの糸端を捕捉できる可能性が高くなる範囲である。これにより、捕捉部によってパッケージの糸端を容易に捕捉することが可能となる。
【００２２】
第５の発明によれば、パッケージの糸端が捕捉範囲内で止まるように該パッケージの回転を停止できる。仮想線からパッケージの回転方向及び反回転方向に略９０度となる捕捉範囲は、捕捉部がパッケージの糸端を捕捉できる可能性が更に高くなる範囲である。これにより、捕捉部によってパッケージの糸端を容易に捕捉することが可能となる。
【００２３】
第６の発明によれば、パッケージの糸端が捕捉範囲内で止まるように該パッケージの回転を停止できる。仮想線からパッケージの回転方向及び反回転方向に略４５度となる捕捉範囲は、捕捉部がパッケージの糸端を捕捉できる可能性が最も高くなる範囲である。これにより、捕捉部によってパッケージの糸端を容易に捕捉することが可能となる。
【００２４】
第７の発明によれば、パッケージの糸端が捕捉範囲内で止まるように該パッケージの回転を停止できる。パッケージの糸端が反重力方向に略沿うようにして止まる捕捉範囲は、パッケージの糸端が該パッケージの表面から浮き上がる範囲である。従って、パッケージの糸端が捕捉範囲内で止まると、捕捉部がパッケージの糸端を捕捉できる可能性が高くなる。これにより、捕捉部によってパッケージの糸端を容易に捕捉することが可能となる。
【００２５】
第８の発明によれば、パッケージの糸端が押圧範囲外で止まるように該パッケージの回転を停止できる。押圧範囲とは、パッケージの糸端を捕捉する際に該パッケージを回転させると接触ローラによって押圧される範囲である。従って、パッケージの糸端が押圧範囲外で止まると、捕捉部がパッケージの糸端を捕捉できる可能性が高くなる。これにより、捕捉部によってパッケージの糸端を容易に捕捉することが可能となる。
【００２６】
第９の発明によれば、パッケージの回転量と巻取量に基づいてパッケージ駆動部を制御できる。これにより、パッケージの糸端を正確に任意位置で止めることができる。
【００２７】
第１０の発明によれば、サーボモータを用いることでフィードバック制御を実現できる。これにより、パッケージの糸端を正確に任意位置で止めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】糸巻取機１００の全体構成を示す概略図。
【図２】糸端ＹＥの捕捉動作を示す側面図。
【図３】糸端ＹＥの引出動作を示す側面図。
【図４】糸端ＹＥの停止位置を示す図。
【図５】糸端ＹＥの停止位置を示す図。
【図６】糸端ＹＥの停止位置を示す図。
【図７】糸端ＹＥの停止位置を示す図。
【図８】従来の糸巻取機における糸端ＹＥの捕捉時の状態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
まず、本発明の一実施形態に係る糸巻取機１００について説明する。
【００３０】
図１は、糸巻取機１００の全体構成を示す概略図である。図中の白矢印は、紡績糸Ｙの送り方向を示している。また、図２は、糸端ＹＥの捕捉動作を示す側面図である。図３は、糸端ＹＥの引出動作を示す側面図である。
【００３１】
糸巻取機１００には、給糸部１が備えられている。給糸部１には、紡績糸Ｙが巻かれた給糸ボビンＳＢが装着される。糸巻取機１００には、給糸ボビンＳＢから解舒された紡績糸Ｙの送り方向に沿って、糸解舒補助部２、張力付与部３、糸継部４、糸情報検出部５、綾振部６、巻取部７が備えられている。更に、糸巻取機１００には、捕捉部８、案内部９及び制御部１０が備えられている。
【００３２】
糸解舒補助部２は、給糸ボビンＳＢに巻かれた紡績糸Ｙの解舒を補助する。糸解舒補助部２は、給糸ボビンＳＢから解舒された紡績糸Ｙが遠心力によって広がることを制限する。
【００３３】
張力付与部３は、給糸ボビンＳＢから解舒された紡績糸Ｙに所定の張力を付与する。張力付与部３は、紡績糸Ｙに所定の張力を付与することによって、該紡績糸Ｙの高速巻き取りを可能としている。なお、張力付与部３として、櫛歯によって紡績糸Ｙに張力を付与するゲート式テンサーの他、ディスク式テンサー等を用いることが可能である。
【００３４】
糸継部４は、紡績糸Ｙの糸端ＹＥどうしを継ぎ合わせる。糸継部４は、例えば紡績糸Ｙが切れた場合に、分断された紡績糸Ｙの糸端ＹＥどうしを継ぎ合わせる。なお、糸継部４として、旋回気流によって紡績糸Ｙの糸端ＹＥどうしを継ぎ合わせるエアスプライサ装置の他、機械式スプライサ装置等を用いることが可能である。
【００３５】
糸情報検出部５は、紡績糸Ｙの欠点部を検出する。また、糸情報検出部５は、紡績糸Ｙの連続又は不連続を検出する。糸情報検出部５は、発光ダイオードを光源として紡績糸Ｙを照射し、該紡績糸Ｙからの反射光量を測定することによって、紡績糸Ｙの欠点部の有無及び紡績糸Ｙの連続又は不連続を検出できる。具体的には、アナライザ５１が糸情報検出部５からの検出信号を分析することによって、紡績糸Ｙの欠点部の有無及び紡績糸Ｙの連続又は不連続が判断される。なお、糸情報検出部５の近傍には、紡績糸Ｙを切断できるカッタ５２が付設されている。ユニット制御部１０ｃは、カッタ５２による紡績糸Ｙの切断信号によって紡績糸Ｙの不連続を把握することも可能である。
【００３６】
ここで、紡績糸Ｙの欠点部とは、紡績糸Ｙの一部が太過ぎる（太糸）若しくは細過ぎる（細糸）異常の他、紡績糸Ｙに異物が介在している場合が含まれる。また、紡績糸Ｙの不連続とは、紡績糸Ｙがカッタ５２によって切断された場合や異常な張力が掛かって切れた場合、給糸ボビンＳＢに巻かれていた紡績糸Ｙが全て解舒された場合を含む概念である。なお、糸情報検出部５として、上記のような光学式センサの他、静電容量式センサ等を用いることが可能である。
【００３７】
綾振部６は、パッケージＰに導かれる紡績糸Ｙを綾振する。綾振部６は、綾振ガイド６１と綾振ガイド駆動部６２を備える。綾振ガイド駆動部６２は、綾振ガイド駆動制御部１０ａからの制御信号に基づいて綾振ガイド６１を駆動する。綾振ガイド駆動制御部１０ａは、ユニット制御部１０ｃからの指示に基づいて綾振ガイド駆動部６２に制御信号を伝達する。なお、制御部１０は、綾振ガイド駆動制御部１０ａやユニット制御部１０ｃを含む概念である。
【００３８】
綾振ガイド６１は、紡績糸Ｙを引っ掛けるフック部が設けられたアーム部材である。綾振ガイド６１は、フック部に紡績糸Ｙを引っ掛けた状態でボビンＴＢの回転軸方向に往復し（図１中黒矢印参照）、紡績糸Ｙを綾振する。
【００３９】
綾振ガイド駆動部６２は、主にサーボモータを用いて構成される。綾振ガイド駆動部６２は、サーボモータの回転軸を正転又は逆転することによって、綾振ガイド６１を往復させる。なお、綾振ガイド駆動部６２は、動力源としてサーボモータを用いているが、例えばステッピングモータ等であっても良く、モータの種類は問わない。また、サーボモータの回転軸の方向、即ち、綾振ガイド６１の取り付け方向についても限定しない。
【００４０】
このように、綾振部６は、往復する綾振ガイド６１によって紡績糸Ｙを綾振する、いわゆるアーム式トラバース装置を構成している。しかし、アーム式トラバース装置の他、ベルト式トラバース装置や羽根トラバース装置等を用いることが可能である。また、本糸巻取機１００は、パッケージＰに接触した状態で回転するドラムを設け、該ドラムの表面に形成された案内溝によって紡績糸Ｙを綾振する構成、即ち、綾振ドラム方式であっても良い。
【００４１】
巻取部７は、ボビンＴＢを回転させて紡績糸Ｙを巻き取る。巻取部７は、ボビン保持部７１と接触ローラ７２とパッケージ駆動部７３を備える。パッケージ駆動部７３は、パッケージ駆動制御部１０ｂからの制御信号に基づいてボビンＴＢを回転させる。パッケージ駆動制御部１０ｂは、ユニット制御部１０ｃからの指示に基づいてパッケージ駆動部７３に制御信号を伝達する。なお、制御部１０は、パッケージ駆動制御部１０ｂやユニット制御部１０ｃを含む概念である。
【００４２】
ボビン保持部７１は、ボビンＴＢを脱着自在に把持するベアリングを備え、該ボビンＴＢを回転自在に保持する。また、ボビン保持部７１は、揺動軸７４を中心に揺動可能に構成されている（図２中矢印参照）。従って、ボビン保持部７１は、紡績糸Ｙが巻かれることによってパッケージＰの外径が大きくなった場合でも、接触ローラ７２がパッケージＰの表面を一定の荷重で押すことを可能としている。
【００４３】
接触ローラ７２は、回転するパッケージＰによって従動回転する。接触ローラ７２は、パッケージＰの表面を押圧することによって、該パッケージＰの形状を整える。なお、接触ローラ７２は、略円筒形状の回転体であるが、例えばコーン形状の回転体であっても良く、形状は問わない。
【００４４】
パッケージ駆動部７３は、主にサーボモータを用いて構成される。パッケージ駆動部７３は、サーボモータを駆動することによって、ボビンＴＢ及び該ボビンＴＢ上に作成されたパッケージＰを回転させる。なお、パッケージ駆動部７３は、動力源としてサーボモータを用いているが、例えばステッピングモータ等であっても良く、モータの種類は問わない。なお、パッケージ駆動部７３の動力源としてサーボモータを用いる利点については後述する。
【００４５】
このように、巻取部７は、パッケージ駆動部７３によってパッケージＰが主動回転され、該パッケージＰの回転に伴って接触ローラ７２が従動回転するように構成されている。しかし、パッケージ駆動部７３によって接触ローラ７２が主動回転され、該接触ローラ７２の回転に伴ってパッケージＰが従動回転するように構成しても良い。
【００４６】
捕捉部８は、紡績糸Ｙが不連続となった場合に、パッケージＰに巻き取られた紡績糸Ｙの糸端（上糸）ＹＥを捕捉する。また、捕捉部８は、糸端ＹＥを吸入保持した状態で回動し、紡績糸ＹをパッケージＰから引き出す。具体的に説明すると、捕捉部８は、糸継動作の開始に際して吸引口８ｍが待機位置からパッケージＰの近傍へ移動するように回動し（図２中矢印参照）、吸入口８ｍから空気を吸入することによって糸端ＹＥを捕捉する。そして、捕捉部８は、糸端ＹＥを吸入保持した状態で吸引口８ｍがパッケージＰの近傍から糸継部４の上流側へ移動するように回動し（図３中矢印参照）、紡績糸ＹをパッケージＰから引き出す。このとき、パッケージ駆動部７３は、ボビンＴＢ及びパッケージＰを逆転させる（図３中矢印参照）。なお、捕捉部８として、上記のようなサクションアーム方式の他、固定されたサクション管にスリットを設けて紡績糸Ｙを引き出す構成とすることも可能である。
【００４７】
案内部９は、紡績糸Ｙが不連続となった場合に、給糸ボビンＳＢに巻かれた紡績糸Ｙの糸端（下糸）ＹＥを捕捉する。また、案内部９は、糸端ＹＥを吸入保持した状態で回動し、紡績糸Ｙを給糸ボビンＳＢから解舒する。具体的に説明すると、案内部９は、吸入口９ｍから空気を吸入することによって糸端ＹＥを捕捉する。そして、案内部９は、糸端ＹＥを吸入保持した状態で吸引口９ｍが給糸ボビンＳＢの近傍から糸継部４の下流側へ移動するように回動し（図３中矢印参照）、紡績糸Ｙを給糸ボビンＳＢから解舒する。
【００４８】
その後、捕捉部８によって所定の位置に配置された紡績糸Ｙの糸端ＹＥと案内部９によって所定の位置に配置された紡績糸Ｙの糸端ＹＥは、糸継部４によって継ぎ合わされる。このように、糸巻取機１００は、パッケージＰに巻き取られた紡績糸Ｙの糸端ＹＥと給糸ボビンＳＢに巻かれた紡績糸Ｙの糸端ＹＥを継ぎ合わせることによって、パッケージＰの作成を再開できる。従って、糸巻取機１００の稼動率は、捕捉部８による糸端ＹＥの捕捉が成功するか否かによって影響を受けることとなる。
【００４９】
次に、捕捉部８による糸端ＹＥの捕捉が成功するように構成された、本糸巻取機１００の特徴点について説明する。
【００５０】
本糸巻取機１００の特徴点は、パッケージＰの回転が完全に停止するまで該パッケージＰの回転状態を制御できる点にある。従って、糸巻取機１００は、パッケージＰに巻き取られた紡績糸Ｙの糸端ＹＥが所定の位置で止まるようにパッケージ駆動部７３を制御できる。
【００５１】
具体的に説明すると、糸巻取機１００は、糸情報検出部５が紡績糸Ｙの不連続を検出した場合にパッケージＰの回転を停止させる。従来の糸巻取機においては、パッケージ駆動部７３のサーボモータ用電源を遮断することによって、パッケージＰの回転を停止させる構成であった。しかし、本実施形態に係る糸巻取機１００は、ドライバへ送信される指令パルスを適宜に調整することによって、パッケージＰの回転状態を制御しながら該パッケージＰの回転を停止できる。なお、パッケージ駆動部７３に電磁ブレーキ等の制動装置を搭載してパッケージＰの回転を停止させるとしても良い。
【００５２】
更に、糸巻取機１００は、パッケージＰの回転を停止させた後に再びパッケージＰを回転させることによって、糸端ＹＥを任意位置で止めることも可能である。これは、制御部１０がパッケージＰの回転状態を自由に制御できるため、簡単な制御プログラムによって実現できる。パッケージＰの回転を停止させた後に再びパッケージＰを回転させることによって、糸端ＹＥを任意位置で止める構成も、本発明の技術的範囲に含まれる。
【００５３】
このような構成により、糸巻取機１００は、パッケージＰの糸端ＹＥが所定の位置で止まるように該パッケージＰの回転を停止できる。これにより、捕捉部８は、パッケージＰの糸端ＹＥを容易に捕捉することが可能となる。
【００５４】
また、本実施形態に係る糸巻取機１００において、「所定の位置」とは、捕捉部８の近傍を指す。より詳細に説明すると、「所定の位置」とは、糸端ＹＥを捕捉する際の吸入口８ｍの近傍を意味する（図２参照）。
【００５５】
このような構成により、糸巻取機１００は、パッケージＰの糸端ＹＥが捕捉部８の近傍で止まるように該パッケージＰの回転を停止できる。これにより、捕捉部８によってパッケージＰの糸端ＹＥを容易に捕捉することが可能となる。
【００５６】
なお、捕捉部８は、空気を吸入することによって糸端ＹＥを捕捉する構造である。このため、従来の糸巻取機においては、捕捉部８が紡績糸Ｙの中途部を吸入する可能性があった（図８（ｃ）、図８（ｄ）参照）。しかし、本糸巻取機１００は、パッケージＰの糸端ＹＥが捕捉部８の近傍で止まるように該パッケージＰの回転を停止できるため、捕捉部８が紡績糸Ｙの中途部を吸入することを防止できる。
【００５７】
次に、「捕捉部８の近傍」について更に具体的に特定する。「捕捉部８の近傍」とは、捕捉部８によって糸端ＹＥを捕捉できる可能性が高くなる範囲を意味する。ここでは、捕捉部８によって糸端ＹＥを捕捉できる可能性が高くなる範囲を捕捉範囲Ａａとする。
【００５８】
図４に示すように、捕捉範囲Ａａは、パッケージＰの回転軸Ａと捕捉部８の吸入口８ｍとを結ぶ仮想線ＩＬを基準として、パッケージＰの回転軸Ａを中心に仮想線ＩＬから所定の角度αとなる範囲と定義される。本実施形態に係る糸巻取機１００において、所定の角度αは、略９０度とされている。略９０度という値は、捕捉部８による糸端ＹＥの捕捉が成功する確率をパラメータとし、実証試験を繰り返すことによって求められた値である。
【００５９】
このような構成により、糸巻取機１００は、パッケージＰの糸端ＹＥが捕捉範囲Ａａ内で止まるように該パッケージＰの回転を停止できる。上述したように、捕捉範囲Ａａとは、パッケージＰの糸端ＹＥを捕捉できる可能性が高くなる範囲である。そして、仮想線ＩＬからパッケージＰの回転方向及び反回転方向に略９０度となる範囲は、パッケージＰの糸端ＹＥを捕捉できる可能性が更に高くなる範囲である。これにより、捕捉部８によってパッケージＰの糸端ＹＥを容易に捕捉することが可能となる。
【００６０】
また、捕捉部８による糸端ＹＥの捕捉が成功する確率を更に向上させるには、捕捉範囲Ａａを減縮することによって達成できる。具体的には、図５に示すように、所定の角度αを略４５度とすることである。略４５度という値は、捕捉部８による糸端ＹＥの捕捉が成功する確率をパラメータとし、実証試験を繰り返すことによって求められた値である。
【００６１】
仮想線ＩＬからパッケージＰの回転方向及び反回転方向に略４５度となる範囲は、パッケージＰの糸端ＹＥを捕捉できる可能性が最も高くなる範囲である。これにより、捕捉部８によってパッケージＰの糸端ＹＥを容易に捕捉することが可能となる。
【００６２】
なお、捕捉部８による糸端ＹＥの捕捉が成功する確率を向上させるには、重力の影響を考慮することによっても達成できる。具体的には、図６に示すように、パッケージＰの糸端ＹＥが反重力方向に略沿うようにして止まる範囲を捕捉範囲Ａａとする。これは、糸端ＹＥが反重力方向に略沿うようにして止まった場合、該糸端ＹＥがパッケージＰに巻き付かず、該パッケージＰの表面から浮き上がった状態になるためである。図６中に示す矢印は、重力方向と糸端ＹＥの方向を示している。
【００６３】
このように、パッケージＰの糸端ＹＥが反重力方向に略沿うようにして止まる範囲は、パッケージＰの糸端ＹＥが該パッケージＰの表面から浮き上がる範囲である。従って、パッケージＰの糸端ＹＥが捕捉範囲Ａａ内で止まると、捕捉部８がパッケージＰの糸端ＹＥを捕捉できる可能性が高くなる。これにより、捕捉部８によってパッケージＰの糸端ＹＥを容易に捕捉することが可能となる。
【００６４】
更に、本糸巻取機１００は、パッケージＰを接触ローラ７２から離間できる構成である（例えば特開２０１０−１３２５９参照）。このため、糸巻取機１００は、捕捉部８による糸端ＹＥの捕捉に際してパッケージＰを回転させても接触ローラ７２が糸端ＹＥを押圧することはない。しかし、パッケージＰを接触ローラ７２から離間できない構成である場合は、以下の構成とすることに利点がある。
【００６５】
即ち、図７に示すように、パッケージＰの糸端ＹＥが押圧範囲Ｓａ外で止まるように該パッケージＰの回転を停止させることが重要となる。押圧範囲Ｓａとは、パッケージＰの糸端ＹＥを捕捉する際に該パッケージＰを回転させると接触ローラ７２によって押圧される範囲である。
【００６６】
具体的に説明すると、糸巻取機１００は、捕捉部８による糸端ＹＥの捕捉に際してパッケージＰを逆転（反巻取方向に回転）させる（図３参照）。このため、糸端ＹＥが押圧範囲Ｓａ内で止まった場合、該糸端ＹＥは、接触ローラ７２によって押圧され、パッケージＰの表面に張り付くこととなる。従って、パッケージＰの糸端ＹＥが押圧範囲Ｓａ外で止まると、捕捉部８がパッケージＰの糸端ＹＥを捕捉できる可能性が高くなる。これにより、捕捉部８によってパッケージＰの糸端ＹＥを容易に捕捉することが可能となる。
【００６７】
次に、パッケージＰの糸端ＹＥが任意位置で止まるように該パッケージＰの回転を停止できる構成について説明する。
【００６８】
パッケージ駆動部７３は、回転軸の角度位相を検出できる角度位相検出部（エンコーダ：図示せず）を備えている。パッケージ駆動部７３の回転軸の角度位相は、パッケージＰの糸端ＹＥと相関関係を有している。従って、制御部１０は、糸端ＹＥがパッケージＰに到達するまでの該パッケージＰの回転数を認識できる。また、制御部１０は、パッケージ駆動部７３からの角度位相信号に基づいて、パッケージＰの糸端ＹＥの位置を間接的に把握できる。
【００６９】
制御部１０は、糸情報検出部５又はカッタ５２からの信号に基づいて、紡績糸Ｙの不連続を把握した場合、糸情報検出部５又はカッタ５２からパッケージＰまでの距離、パッケージＰの外径及びパッケージ駆動部７３からの角度位相信号から、パッケージ駆動部７３の回転量をどの程度にするとパッケージＰ側の糸端ＹＥをどの位置で止めることができるかを算出することができる。
【００７０】
パッケージＰの回転を停止させる制御において、糸端ＹＥが捕捉範囲Ａａを超えて止まる可能性がある場合、制御部１０は、糸端ＹＥを捕捉範囲Ａａ内で止めるため、パッケージＰの制動時間が短縮するようにパッケージ駆動部７３を制御する。一方、パッケージＰの回転を停止させる制御において、糸端ＹＥが捕捉範囲Ａａの手前で止まる可能性がある場合、制御部１０は、糸端ＹＥを捕捉範囲Ａａ内で止めるため、パッケージＰの制動時間が助長するようにパッケージ駆動部７３を制御する。
【００７１】
次に、更に具体的な構成及び制御態様について説明する。
【００７２】
本糸巻取機１００は、ボビン保持部７１に回転速度検出部７５を備えている（図１参照）。回転速度検出部７５は、回転するパルス盤からパルス信号を検出し、該パルス信号を制御部１０へ送信する。制御部１０は、単位時間当たりに受信したパルス信号に基づいてパッケージＰ（ボビンＴＢ）の回転数（回転速度）を算出する。
【００７３】
更に、本糸巻取機１００は、巻取量検出部７６を備えている。巻取量検出部７６は、走行する紡績糸Ｙからパルス信号を検出し、該パルス信号を制御部１０へ送信する。制御部１０は、受信したパルス信号を積算することによって巻き取られた紡績糸Ｙの長さを認識できる。そして、制御部１０は、巻き取られた紡績糸Ｙの長さからパッケージＰの外径を算出する。詳細に説明すると、制御部１０は、巻き取られた紡績糸Ｙの長さと紡績糸Ｙの種類（番手）に基づいてパッケージＰの外径を算出できる。また、巻き取られた紡績糸Ｙの長さと紡績糸Ｙの種類（番手）に相当するパッケージＰの外径を予め把握しておくことによって算出処理を簡素化できる。
【００７４】
従って、制御部１０は、紡績糸Ｙの走行量（糸情報検出部５又はカッタ５２からパッケージＰまでの距離、糸端ＹＥが糸情報検出部５からパッケージＰまで走行するのに要する時間及び／又は糸端ＹＥが糸情報検出部５からパッケージＰまで走行する際の走行速度）と、パッケージＰの外径と、パッケージＰの回転量とに基づいて、糸端ＹＥが任意位置で止まるようにパッケージ駆動部７３を制御できる。
【００７５】
なお、巻取量検出部は、ボビン保持部７１に取り付けられる、例えばアナログセンサやアブソリュート型センサ等の角度センサであっても良い。角度センサである巻取量検出部は、ボビン保持部７１の揺動角度を検出できる。ボビン保持部７１の揺動角度は、パッケージＰの外径と相関関係を有する。そのため、巻取量検出部は、ボビン保持部７１の揺動角度を検出することによって、間接的にパッケージＰの外径を検出できる。
【００７６】
更に、巻取量検出部は、紡績糸Ｙの巻き取り時間を計測するタイマーであっても良い。制御部１０は、計測された巻き取り時間に基づいて巻き取られた紡績糸Ｙの長さを認識できる。そして、制御部１０は、巻き取られた紡績糸Ｙの長さからパッケージＰの外径を算出する。なお、このような構成において、制御部１０は、紡績糸Ｙの巻き取りを中断しているときにはタイマー機能を停止し、紡績糸Ｙの巻き取り時間を正確に計測する。
【００７７】
その他の実施形態として、糸巻取機１００は、紡績糸Ｙの走行速度を算出する速度検出部を紡績糸Ｙの走行経路に配置しても良い。この場合、制御部１０は、紡績糸Ｙの走行速度と綾振ガイド６１の駆動速度から綾角を算出することが可能である。これにより、制御部１０は、綾角とパッケージＰの周速度とパッケージＰの回転数から該パッケージＰの外径を算出できる。
【００７８】
このような構成により、糸巻取機１００は、パッケージＰの回転速度と巻取量（パッケージＰの外径と同義）に基づいてパッケージ駆動部７３を制御できる。これにより、パッケージＰの糸端ＹＥを正確に任意位置で止めることができる。
【００７９】
更に、本糸巻取機１００においては、パッケージ駆動部７３の動力源としてサーボモータを用いるため、フィードバック制御を実現できる。これにより、パッケージＰの糸端を正確に任意位置で止めることができる。
【符号の説明】
【００８０】
１ 給糸部
２ 糸解舒補助部
３ 張力付与部
４ 糸継部
５ 糸情報検出部
６ 綾振部
７ 巻取部
７１ ボビン保持部
７２ 接触ローラ
７３ パッケージ駆動部
７５ 回転速度検出部
７６ 巻取量検出部
８ 捕捉部
８ｍ 吸入口
９ 案内部
１０ 制御部
１００ 糸巻取機
Ａ 回転軸
Ａａ 捕捉範囲
Ｓａ 押圧範囲
ＩＬ 仮想線
Ｐ パッケージ
ＳＢ 給糸ボビン
ＴＢ ボビン
Ｙ 紡績糸
ＹＥ 糸端
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紡績糸を巻き取ることによってパッケージを作成する糸巻取機の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ボビンを回転させることによって紡績糸を巻き取り、該ボビン上にパッケージを作成する糸巻取機が知られている（例えば特許文献１参照）。糸巻取機には、パッケージの糸端を捕捉する捕捉部と、糸端どうしを継ぎ合わせる糸継部と、が備えられている。
【０００３】
図８（ａ）に示すように、捕捉部８ｃは、空気を吸入することによって糸端ＹＥｃを捕捉する。その後、捕捉部８ｃは、糸端ＹＥｃを吸入保持した状態で回動し、紡績糸ＹｃをパッケージＰｃから引き出す。糸継部は、パッケージＰｃから引き出された紡績糸Ｙｃの糸端ＹＥｃと給糸ボビン側の糸端を継ぎ合わせる（図示せず）。このように、糸巻取機は、パッケージＰｃ側の糸端ＹＥｃと給糸ボビン側の糸端を継ぎ合わせることによって、パッケージＰｃの作成を再開できる。従って、糸巻取機の稼動率は、捕捉部８ｃによる糸端ＹＥｃの捕捉が成功するか否かによって影響を受けることとなる。
【０００４】
具体的に説明すると、図８（ｂ）に示すように、捕捉部８ｃが糸端ＹＥｃを捕捉できない場合は、糸継ができないことから稼動停止するしかなく、糸巻取機の稼動率が低下する。また、図８（ｃ）に示すように、捕捉部８ｃが紡績糸Ｙｃの中途部を吸入した場合も、糸継ができないことから稼動停止するしかなく、糸巻取機の稼動率が低下する。更に、図８（ｄ）に示すように、捕捉部８ｃが紡績糸Ｙｃの中途部を吸入したことによって該紡績糸Ｙｃが切れた場合は、パッケージＰｃに屑糸Ｗが混入する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１４４０２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、かかる問題を解決すべくなされたものであり、紡績糸を巻き取ることによって作成されたパッケージの糸端を容易に捕捉できる技術を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、紡績糸を巻き取ることによってパッケージを作成する糸巻取機に関する。本発明の実施形態に係る糸巻取機は、ボビン保持部と、糸情報検出部と、パッケージ駆動部と、制御部と、を備える。ボビン保持部は、ボビンを回転自在に保持する。糸情報検出部は、ボビンに巻き取られる紡績糸の連続又は不連続を検出できる。パッケージ駆動部は、ボビン及び該ボビン上に作成されたパッケージを回転させる。制御部は、糸情報検出部からの検出信号に基づいてパッケージ駆動部を制御できる。制御部は、糸情報検出部が紡績糸の不連続を検出した場合、パッケージの糸端が所定の位置で止まるように該パッケージの回転を停止させるようにパッケージ駆動部を制御する。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明に係る糸巻取機に関する。本発明の実施形態に係る糸巻取機は、捕捉部を具備する。捕捉部は、紡績糸の糸端を捕捉する。制御部は、パッケージの糸端が捕捉部の近傍で止まるように該パッケージの回転を停止させるようにパッケージ駆動部を制御する。
【０００９】
第３の発明は、第２の発明に係る糸巻取機に関する。捕捉部は、空気を吸入することによってパッケージの糸端を捕捉する。
【００１０】
第４の発明は、第３の発明に係る糸巻取機に関する。パッケージの回転軸と捕捉部の吸入口とを結ぶ仮想線を基準として、該パッケージの回転軸を中心に仮想線から所定の角度となる捕捉範囲が定められる。制御部は、パッケージの糸端が捕捉範囲内で止まるように該パッケージの回転を停止させるようにパッケージ駆動部を制御する。
【００１１】
第５の発明は、第４の発明に係る糸巻取機に関する。捕捉範囲は、仮想線からパッケージの回転方向及び反回転方向に略９０度の範囲とする。
【００１２】
第６の発明は、第４の発明に係る糸巻取機に関する。捕捉範囲は、仮想線からパッケージの回転方向及び反回転方向に略４５度の範囲とする。
【００１３】
第７の発明は、第４の発明に係る糸巻取機に関する。捕捉範囲は、パッケージの糸端が反重力方向に略沿うようにして止まる範囲とする。
【００１４】
第８の発明は、第１から第７のいずれかの発明に係る糸巻取機に関する。本発明の実施形態に係る糸巻取機は、接触ローラを具備する。接触ローラは、パッケージと接触した状態で回転する。また、糸情報検出部が前記紡績糸の不連続を検出した場合にパッケージを回転させると接触ローラによって押圧される押圧範囲が定められる。制御部は、パッケージの糸端が押圧範囲外で止まるように該パッケージの回転を停止させるようにパッケージ駆動部を制御する。
【００１５】
第９の発明は、第１から第８のいずれかの発明に係る糸巻取機に関する。本発明の実施形態に係る糸巻取機は、回転速度検出部と、巻取量検出部と、を具備する。回転速度検出部は、パッケージの回転速度を検出する。巻取量検出部は、パッケージの巻取量を検出する。制御部は、パッケージの回転速度と巻取量に基づいてパッケージ駆動部を制御する。
【００１６】
第１０の発明は、第１から第９のいずれかの発明に係る糸巻取機に関する。パッケージ駆動部は、サーボモータを用いて構成される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１８】
第１の発明によれば、パッケージの糸端が所定の位置で止まるように該パッケージの回転を停止できる。これにより、パッケージの糸端を容易に捕捉することが可能となる。
【００１９】
第２の発明によれば、パッケージの糸端が捕捉部の近傍で止まるように該パッケージの回転を停止できる。これにより、捕捉部によってパッケージの糸端を容易に捕捉することが可能となる。
【００２０】
第３の発明によれば、パッケージの糸端が捕捉部の近傍で止まるように該パッケージの回転を停止できているため、捕捉部は、空気の吸入によって糸端を捕捉する場合であっても、紡績糸の中途部を吸入することを回避して糸端を捕捉することができる。
【００２１】
第４の発明によれば、パッケージの糸端が捕捉範囲内で止まるように該パッケージの回転を停止できる。捕捉範囲とは、パッケージの糸端を捕捉できる可能性が高くなる範囲である。これにより、捕捉部によってパッケージの糸端を容易に捕捉することが可能となる。
【００２２】
第５の発明によれば、パッケージの糸端が捕捉範囲内で止まるように該パッケージの回転を停止できる。仮想線からパッケージの回転方向及び反回転方向に略９０度となる捕捉範囲は、捕捉部がパッケージの糸端を捕捉できる可能性が更に高くなる範囲である。これにより、捕捉部によってパッケージの糸端を容易に捕捉することが可能となる。
【００２３】
第６の発明によれば、パッケージの糸端が捕捉範囲内で止まるように該パッケージの回転を停止できる。仮想線からパッケージの回転方向及び反回転方向に略４５度となる捕捉範囲は、捕捉部がパッケージの糸端を捕捉できる可能性が最も高くなる範囲である。これにより、捕捉部によってパッケージの糸端を容易に捕捉することが可能となる。
【００２４】
第７の発明によれば、パッケージの糸端が捕捉範囲内で止まるように該パッケージの回転を停止できる。パッケージの糸端が反重力方向に略沿うようにして止まる捕捉範囲は、パッケージの糸端が該パッケージの表面から浮き上がる範囲である。従って、パッケージの糸端が捕捉範囲内で止まると、捕捉部がパッケージの糸端を捕捉できる可能性が高くなる。これにより、捕捉部によってパッケージの糸端を容易に捕捉することが可能となる。
【００２５】
第８の発明によれば、パッケージの糸端が押圧範囲外で止まるように該パッケージの回転を停止できる。押圧範囲とは、パッケージの糸端を捕捉する際に該パッケージを回転させると接触ローラによって押圧される範囲である。従って、パッケージの糸端が押圧範囲外で止まると、捕捉部がパッケージの糸端を捕捉できる可能性が高くなる。これにより、捕捉部によってパッケージの糸端を容易に捕捉することが可能となる。
【００２６】
第９の発明によれば、パッケージの回転量と巻取量に基づいてパッケージ駆動部を制御できる。これにより、パッケージの糸端を正確に任意位置で止めることができる。
【００２７】
第１０の発明によれば、サーボモータを用いることでフィードバック制御を実現できる。これにより、パッケージの糸端を正確に任意位置で止めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】糸巻取機１００の全体構成を示す概略図。
【図２】糸端ＹＥの捕捉動作を示す側面図。
【図３】糸端ＹＥの引出動作を示す側面図。
【図４】糸端ＹＥの停止位置を示す図。
【図５】糸端ＹＥの停止位置を示す図。
【図６】糸端ＹＥの停止位置を示す図。
【図７】糸端ＹＥの停止位置を示す図。
【図８】従来の糸巻取機における糸端ＹＥの捕捉時の状態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
まず、本発明の一実施形態に係る糸巻取機１００について説明する。
【００３０】
図１は、糸巻取機１００の全体構成を示す概略図である。図中の白矢印は、紡績糸Ｙの送り方向を示している。また、図２は、糸端ＹＥの捕捉動作を示す側面図である。図３は、糸端ＹＥの引出動作を示す側面図である。
【００３１】
糸巻取機１００には、給糸部１が備えられている。給糸部１には、紡績糸Ｙが巻かれた給糸ボビンＳＢが装着される。糸巻取機１００には、給糸ボビンＳＢから解舒された紡績糸Ｙの送り方向に沿って、糸解舒補助部２、張力付与部３、糸継部４、糸情報検出部５、綾振部６、巻取部７が備えられている。更に、糸巻取機１００には、捕捉部８、案内部９及び制御部１０が備えられている。
【００３２】
糸解舒補助部２は、給糸ボビンＳＢに巻かれた紡績糸Ｙの解舒を補助する。糸解舒補助部２は、給糸ボビンＳＢから解舒された紡績糸Ｙが遠心力によって広がることを制限する。
【００３３】
張力付与部３は、給糸ボビンＳＢから解舒された紡績糸Ｙに所定の張力を付与する。張力付与部３は、紡績糸Ｙに所定の張力を付与することによって、該紡績糸Ｙの高速巻き取りを可能としている。なお、張力付与部３として、櫛歯によって紡績糸Ｙに張力を付与するゲート式テンサーの他、ディスク式テンサー等を用いることが可能である。
【００３４】
糸継部４は、紡績糸Ｙの糸端ＹＥどうしを継ぎ合わせる。糸継部４は、例えば紡績糸Ｙが切れた場合に、分断された紡績糸Ｙの糸端ＹＥどうしを継ぎ合わせる。なお、糸継部４として、旋回気流によって紡績糸Ｙの糸端ＹＥどうしを継ぎ合わせるエアスプライサ装置の他、機械式スプライサ装置等を用いることが可能である。
【００３５】
糸情報検出部５は、紡績糸Ｙの欠点部を検出する。また、糸情報検出部５は、紡績糸Ｙの連続又は不連続を検出する。糸情報検出部５は、発光ダイオードを光源として紡績糸Ｙを照射し、該紡績糸Ｙからの反射光量を測定することによって、紡績糸Ｙの欠点部の有無及び紡績糸Ｙの連続又は不連続を検出できる。具体的には、アナライザ５１が糸情報検出部５からの検出信号を分析することによって、紡績糸Ｙの欠点部の有無及び紡績糸Ｙの連続又は不連続が判断される。なお、糸情報検出部５の近傍には、紡績糸Ｙを切断できるカッタ５２が付設されている。ユニット制御部１０ｃは、カッタ５２による紡績糸Ｙの切断信号によって紡績糸Ｙの不連続を把握することも可能である。
【００３６】
ここで、紡績糸Ｙの欠点部とは、紡績糸Ｙの一部が太過ぎる（太糸）若しくは細過ぎる（細糸）異常の他、紡績糸Ｙに異物が介在している場合が含まれる。また、紡績糸Ｙの不連続とは、紡績糸Ｙがカッタ５２によって切断された場合や異常な張力が掛かって切れた場合、給糸ボビンＳＢに巻かれていた紡績糸Ｙが全て解舒された場合を含む概念である。なお、糸情報検出部５として、上記のような光学式センサの他、静電容量式センサ等を用いることが可能である。
【００３７】
綾振部６は、パッケージＰに導かれる紡績糸Ｙを綾振する。綾振部６は、綾振ガイド６１と綾振ガイド駆動部６２を備える。綾振ガイド駆動部６２は、綾振ガイド駆動制御部１０ａからの制御信号に基づいて綾振ガイド６１を駆動する。綾振ガイド駆動制御部１０ａは、ユニット制御部１０ｃからの指示に基づいて綾振ガイド駆動部６２に制御信号を伝達する。なお、制御部１０は、綾振ガイド駆動制御部１０ａやユニット制御部１０ｃを含む概念である。
【００３８】
綾振ガイド６１は、紡績糸Ｙを引っ掛けるフック部が設けられたアーム部材である。綾振ガイド６１は、フック部に紡績糸Ｙを引っ掛けた状態でボビンＴＢの回転軸方向に往復し（図１中黒矢印参照）、紡績糸Ｙを綾振する。
【００３９】
綾振ガイド駆動部６２は、主にサーボモータを用いて構成される。綾振ガイド駆動部６２は、サーボモータの回転軸を正転又は逆転することによって、綾振ガイド６１を往復させる。なお、綾振ガイド駆動部６２は、動力源としてサーボモータを用いているが、例えばステッピングモータ等であっても良く、モータの種類は問わない。また、サーボモータの回転軸の方向、即ち、綾振ガイド６１の取り付け方向についても限定しない。
【００４０】
このように、綾振部６は、往復する綾振ガイド６１によって紡績糸Ｙを綾振する、いわゆるアーム式トラバース装置を構成している。しかし、アーム式トラバース装置の他、ベルト式トラバース装置や羽根トラバース装置等を用いることが可能である。また、本糸巻取機１００は、パッケージＰに接触した状態で回転するドラムを設け、該ドラムの表面に形成された案内溝によって紡績糸Ｙを綾振する構成、即ち、綾振ドラム方式であっても良い。
【００４１】
巻取部７は、ボビンＴＢを回転させて紡績糸Ｙを巻き取る。巻取部７は、ボビン保持部７１と接触ローラ７２とパッケージ駆動部７３を備える。パッケージ駆動部７３は、パッケージ駆動制御部１０ｂからの制御信号に基づいてボビンＴＢを回転させる。パッケージ駆動制御部１０ｂは、ユニット制御部１０ｃからの指示に基づいてパッケージ駆動部７３に制御信号を伝達する。なお、制御部１０は、パッケージ駆動制御部１０ｂやユニット制御部１０ｃを含む概念である。
【００４２】
ボビン保持部７１は、ボビンＴＢを脱着自在に把持するベアリングを備え、該ボビンＴＢを回転自在に保持する。また、ボビン保持部７１は、揺動軸７４を中心に揺動可能に構成されている（図２中矢印参照）。従って、ボビン保持部７１は、紡績糸Ｙが巻かれることによってパッケージＰの外径が大きくなった場合でも、接触ローラ７２がパッケージＰの表面を一定の荷重で押すことを可能としている。
【００４３】
接触ローラ７２は、回転するパッケージＰによって従動回転する。接触ローラ７２は、パッケージＰの表面を押圧することによって、該パッケージＰの形状を整える。なお、接触ローラ７２は、略円筒形状の回転体であるが、例えばコーン形状の回転体であっても良く、形状は問わない。
【００４４】
パッケージ駆動部７３は、主にサーボモータを用いて構成される。パッケージ駆動部７３は、サーボモータを駆動することによって、ボビンＴＢ及び該ボビンＴＢ上に作成されたパッケージＰを回転させる。なお、パッケージ駆動部７３は、動力源としてサーボモータを用いているが、例えばステッピングモータ等であっても良く、モータの種類は問わない。なお、パッケージ駆動部７３の動力源としてサーボモータを用いる利点については後述する。
【００４５】
このように、巻取部７は、パッケージ駆動部７３によってパッケージＰが主動回転され、該パッケージＰの回転に伴って接触ローラ７２が従動回転するように構成されている。しかし、パッケージ駆動部７３によって接触ローラ７２が主動回転され、該接触ローラ７２の回転に伴ってパッケージＰが従動回転するように構成しても良い。
【００４６】
捕捉部８は、紡績糸Ｙが不連続となった場合に、パッケージＰに巻き取られた紡績糸Ｙの糸端（上糸）ＹＥを捕捉する。また、捕捉部８は、糸端ＹＥを吸入保持した状態で回動し、紡績糸ＹをパッケージＰから引き出す。具体的に説明すると、捕捉部８は、糸継動作の開始に際して吸引口８ｍが待機位置からパッケージＰの近傍へ移動するように回動し（図２中矢印参照）、吸入口８ｍから空気を吸入することによって糸端ＹＥを捕捉する。そして、捕捉部８は、糸端ＹＥを吸入保持した状態で吸引口８ｍがパッケージＰの近傍から糸継部４の上流側へ移動するように回動し（図３中矢印参照）、紡績糸ＹをパッケージＰから引き出す。このとき、パッケージ駆動部７３は、ボビンＴＢ及びパッケージＰを逆転させる（図３中矢印参照）。なお、捕捉部８として、上記のようなサクションアーム方式の他、固定されたサクション管にスリットを設けて紡績糸Ｙを引き出す構成とすることも可能である。
【００４７】
案内部９は、紡績糸Ｙが不連続となった場合に、給糸ボビンＳＢに巻かれた紡績糸Ｙの糸端（下糸）ＹＥを捕捉する。また、案内部９は、糸端ＹＥを吸入保持した状態で回動し、紡績糸Ｙを給糸ボビンＳＢから解舒する。具体的に説明すると、案内部９は、吸入口９ｍから空気を吸入することによって糸端ＹＥを捕捉する。そして、案内部９は、糸端ＹＥを吸入保持した状態で吸引口９ｍが給糸ボビンＳＢの近傍から糸継部４の下流側へ移動するように回動し（図３中矢印参照）、紡績糸Ｙを給糸ボビンＳＢから解舒する。
【００４８】
その後、捕捉部８によって所定の位置に配置された紡績糸Ｙの糸端ＹＥと案内部９によって所定の位置に配置された紡績糸Ｙの糸端ＹＥは、糸継部４によって継ぎ合わされる。このように、糸巻取機１００は、パッケージＰに巻き取られた紡績糸Ｙの糸端ＹＥと給糸ボビンＳＢに巻かれた紡績糸Ｙの糸端ＹＥを継ぎ合わせることによって、パッケージＰの作成を再開できる。従って、糸巻取機１００の稼動率は、捕捉部８による糸端ＹＥの捕捉が成功するか否かによって影響を受けることとなる。
【００４９】
次に、捕捉部８による糸端ＹＥの捕捉が成功するように構成された、本糸巻取機１００の特徴点について説明する。
【００５０】
本糸巻取機１００の特徴点は、パッケージＰの回転が完全に停止するまで該パッケージＰの回転状態を制御できる点にある。従って、糸巻取機１００は、パッケージＰに巻き取られた紡績糸Ｙの糸端ＹＥが所定の位置で止まるようにパッケージ駆動部７３を制御できる。
【００５１】
具体的に説明すると、糸巻取機１００は、糸情報検出部５が紡績糸Ｙの不連続を検出した場合にパッケージＰの回転を停止させる。従来の糸巻取機においては、パッケージ駆動部７３のサーボモータ用電源を遮断することによって、パッケージＰの回転を停止させる構成であった。しかし、本実施形態に係る糸巻取機１００は、ドライバへ送信される指令パルスを適宜に調整することによって、パッケージＰの回転状態を制御しながら該パッケージＰの回転を停止できる。なお、パッケージ駆動部７３に電磁ブレーキ等の制動装置を搭載してパッケージＰの回転を停止させるとしても良い。
【００５２】
更に、糸巻取機１００は、パッケージＰの回転を停止させた後に再びパッケージＰを回転させることによって、糸端ＹＥを任意位置で止めることも可能である。これは、制御部１０がパッケージＰの回転状態を自由に制御できるため、簡単な制御プログラムによって実現できる。パッケージＰの回転を停止させた後に再びパッケージＰを回転させることによって、糸端ＹＥを任意位置で止める構成も、本発明の技術的範囲に含まれる。
【００５３】
このような構成により、糸巻取機１００は、パッケージＰの糸端ＹＥが所定の位置で止まるように該パッケージＰの回転を停止できる。これにより、捕捉部８は、パッケージＰの糸端ＹＥを容易に捕捉することが可能となる。
【００５４】
また、本実施形態に係る糸巻取機１００において、「所定の位置」とは、捕捉部８の近傍を指す。より詳細に説明すると、「所定の位置」とは、糸端ＹＥを捕捉する際の吸入口８ｍの近傍を意味する（図２参照）。
【００５５】
このような構成により、糸巻取機１００は、パッケージＰの糸端ＹＥが捕捉部８の近傍で止まるように該パッケージＰの回転を停止できる。これにより、捕捉部８によってパッケージＰの糸端ＹＥを容易に捕捉することが可能となる。
【００５６】
なお、捕捉部８は、空気を吸入することによって糸端ＹＥを捕捉する構造である。このため、従来の糸巻取機においては、捕捉部８が紡績糸Ｙの中途部を吸入する可能性があった（図８（ｃ）、図８（ｄ）参照）。しかし、本糸巻取機１００は、パッケージＰの糸端ＹＥが捕捉部８の近傍で止まるように該パッケージＰの回転を停止できるため、捕捉部８が紡績糸Ｙの中途部を吸入することを防止できる。
【００５７】
次に、「捕捉部８の近傍」について更に具体的に特定する。「捕捉部８の近傍」とは、捕捉部８によって糸端ＹＥを捕捉できる可能性が高くなる範囲を意味する。ここでは、捕捉部８によって糸端ＹＥを捕捉できる可能性が高くなる範囲を捕捉範囲Ａａとする。
【００５８】
図４に示すように、捕捉範囲Ａａは、パッケージＰの回転軸Ａと捕捉部８の吸入口８ｍとを結ぶ仮想線ＩＬを基準として、パッケージＰの回転軸Ａを中心に仮想線ＩＬから所定の角度αとなる範囲と定義される。本実施形態に係る糸巻取機１００において、所定の角度αは、略９０度とされている。略９０度という値は、捕捉部８による糸端ＹＥの捕捉が成功する確率をパラメータとし、実証試験を繰り返すことによって求められた値である。
【００５９】
このような構成により、糸巻取機１００は、パッケージＰの糸端ＹＥが捕捉範囲Ａａ内で止まるように該パッケージＰの回転を停止できる。上述したように、捕捉範囲Ａａとは、パッケージＰの糸端ＹＥを捕捉できる可能性が高くなる範囲である。そして、仮想線ＩＬからパッケージＰの回転方向及び反回転方向に略９０度となる範囲は、パッケージＰの糸端ＹＥを捕捉できる可能性が更に高くなる範囲である。これにより、捕捉部８によってパッケージＰの糸端ＹＥを容易に捕捉することが可能となる。
【００６０】
また、捕捉部８による糸端ＹＥの捕捉が成功する確率を更に向上させるには、捕捉範囲Ａａを減縮することによって達成できる。具体的には、図５に示すように、所定の角度αを略４５度とすることである。略４５度という値は、捕捉部８による糸端ＹＥの捕捉が成功する確率をパラメータとし、実証試験を繰り返すことによって求められた値である。
【００６１】
仮想線ＩＬからパッケージＰの回転方向及び反回転方向に略４５度となる範囲は、パッケージＰの糸端ＹＥを捕捉できる可能性が最も高くなる範囲である。これにより、捕捉部８によってパッケージＰの糸端ＹＥを容易に捕捉することが可能となる。
【００６２】
なお、捕捉部８による糸端ＹＥの捕捉が成功する確率を向上させるには、重力の影響を考慮することによっても達成できる。具体的には、図６に示すように、パッケージＰの糸端ＹＥが反重力方向に略沿うようにして止まる範囲を捕捉範囲Ａａとする。これは、糸端ＹＥが反重力方向に略沿うようにして止まった場合、該糸端ＹＥがパッケージＰに巻き付かず、該パッケージＰの表面から浮き上がった状態になるためである。図６中に示す矢印は、重力方向と糸端ＹＥの方向を示している。
【００６３】
このように、パッケージＰの糸端ＹＥが反重力方向に略沿うようにして止まる範囲は、パッケージＰの糸端ＹＥが該パッケージＰの表面から浮き上がる範囲である。従って、パッケージＰの糸端ＹＥが捕捉範囲Ａａ内で止まると、捕捉部８がパッケージＰの糸端ＹＥを捕捉できる可能性が高くなる。これにより、捕捉部８によってパッケージＰの糸端ＹＥを容易に捕捉することが可能となる。
【００６４】
更に、本糸巻取機１００は、パッケージＰを接触ローラ７２から離間できる構成である（例えば特開２０１０−１３２５９参照）。このため、糸巻取機１００は、捕捉部８による糸端ＹＥの捕捉に際してパッケージＰを回転させても接触ローラ７２が糸端ＹＥを押圧することはない。しかし、パッケージＰを接触ローラ７２から離間できない構成である場合は、以下の構成とすることに利点がある。
【００６５】
即ち、図７に示すように、パッケージＰの糸端ＹＥが押圧範囲Ｓａ外で止まるように該パッケージＰの回転を停止させることが重要となる。押圧範囲Ｓａとは、パッケージＰの糸端ＹＥを捕捉する際に該パッケージＰを回転させると接触ローラ７２によって押圧される範囲である。
【００６６】
具体的に説明すると、糸巻取機１００は、捕捉部８による糸端ＹＥの捕捉に際してパッケージＰを逆転（反巻取方向に回転）させる（図３参照）。このため、糸端ＹＥが押圧範囲Ｓａ内で止まった場合、該糸端ＹＥは、接触ローラ７２によって押圧され、パッケージＰの表面に張り付くこととなる。従って、パッケージＰの糸端ＹＥが押圧範囲Ｓａ外で止まると、捕捉部８がパッケージＰの糸端ＹＥを捕捉できる可能性が高くなる。これにより、捕捉部８によってパッケージＰの糸端ＹＥを容易に捕捉することが可能となる。
【００６７】
次に、パッケージＰの糸端ＹＥが任意位置で止まるように該パッケージＰの回転を停止できる構成について説明する。
【００６８】
パッケージ駆動部７３は、回転軸の角度位相を検出できる角度位相検出部（エンコーダ：図示せず）を備えている。パッケージ駆動部７３の回転軸の角度位相は、パッケージＰの糸端ＹＥと相関関係を有している。従って、制御部１０は、糸端ＹＥがパッケージＰに到達するまでの該パッケージＰの回転数を認識できる。また、制御部１０は、パッケージ駆動部７３からの角度位相信号に基づいて、パッケージＰの糸端ＹＥの位置を間接的に把握できる。
【００６９】
制御部１０は、糸情報検出部５又はカッタ５２からの信号に基づいて、紡績糸Ｙの不連続を把握した場合、糸情報検出部５又はカッタ５２からパッケージＰまでの距離、パッケージＰの外径及びパッケージ駆動部７３からの角度位相信号から、パッケージ駆動部７３の回転量をどの程度にするとパッケージＰ側の糸端ＹＥをどの位置で止めることができるかを算出することができる。
【００７０】
パッケージＰの回転を停止させる制御において、糸端ＹＥが捕捉範囲Ａａを超えて止まる可能性がある場合、制御部１０は、糸端ＹＥを捕捉範囲Ａａ内で止めるため、パッケージＰの制動時間が短縮するようにパッケージ駆動部７３を制御する。一方、パッケージＰの回転を停止させる制御において、糸端ＹＥが捕捉範囲Ａａの手前で止まる可能性がある場合、制御部１０は、糸端ＹＥを捕捉範囲Ａａ内で止めるため、パッケージＰの制動時間が助長するようにパッケージ駆動部７３を制御する。
【００７１】
次に、更に具体的な構成及び制御態様について説明する。
【００７２】
本糸巻取機１００は、ボビン保持部７１に回転速度検出部７５を備えている（図１参照）。回転速度検出部７５は、回転するパルス盤からパルス信号を検出し、該パルス信号を制御部１０へ送信する。制御部１０は、単位時間当たりに受信したパルス信号に基づいてパッケージＰ（ボビンＴＢ）の回転数（回転速度）を算出する。
【００７３】
更に、本糸巻取機１００は、巻取量検出部７６を備えている。巻取量検出部７６は、走行する紡績糸Ｙからパルス信号を検出し、該パルス信号を制御部１０へ送信する。制御部１０は、受信したパルス信号を積算することによって巻き取られた紡績糸Ｙの長さを認識できる。そして、制御部１０は、巻き取られた紡績糸Ｙの長さからパッケージＰの外径を算出する。詳細に説明すると、制御部１０は、巻き取られた紡績糸Ｙの長さと紡績糸Ｙの種類（番手）に基づいてパッケージＰの外径を算出できる。また、巻き取られた紡績糸Ｙの長さと紡績糸Ｙの種類（番手）に相当するパッケージＰの外径を予め把握しておくことによって算出処理を簡素化できる。
【００７４】
従って、制御部１０は、紡績糸Ｙの走行量（糸情報検出部５又はカッタ５２からパッケージＰまでの距離、糸端ＹＥが糸情報検出部５からパッケージＰまで走行するのに要する時間及び／又は糸端ＹＥが糸情報検出部５からパッケージＰまで走行する際の走行速度）と、パッケージＰの外径と、パッケージＰの回転量とに基づいて、糸端ＹＥが任意位置で止まるようにパッケージ駆動部７３を制御できる。
【００７５】
なお、巻取量検出部は、ボビン保持部７１に取り付けられる、例えばアナログセンサやアブソリュート型センサ等の角度センサであっても良い。角度センサである巻取量検出部は、ボビン保持部７１の揺動角度を検出できる。ボビン保持部７１の揺動角度は、パッケージＰの外径と相関関係を有する。そのため、巻取量検出部は、ボビン保持部７１の揺動角度を検出することによって、間接的にパッケージＰの外径を検出できる。
【００７６】
更に、巻取量検出部は、紡績糸Ｙの巻き取り時間を計測するタイマーであっても良い。制御部１０は、計測された巻き取り時間に基づいて巻き取られた紡績糸Ｙの長さを認識できる。そして、制御部１０は、巻き取られた紡績糸Ｙの長さからパッケージＰの外径を算出する。なお、このような構成において、制御部１０は、紡績糸Ｙの巻き取りを中断しているときにはタイマー機能を停止し、紡績糸Ｙの巻き取り時間を正確に計測する。
【００７７】
その他の実施形態として、糸巻取機１００は、紡績糸Ｙの走行速度を算出する速度検出部を紡績糸Ｙの走行経路に配置しても良い。この場合、制御部１０は、紡績糸Ｙの走行速度と綾振ガイド６１の駆動速度から綾角を算出することが可能である。これにより、制御部１０は、綾角とパッケージＰの周速度とパッケージＰの回転数から該パッケージＰの外径を算出できる。
【００７８】
このような構成により、糸巻取機１００は、パッケージＰの回転速度と巻取量（パッケージＰの外径と同義）に基づいてパッケージ駆動部７３を制御できる。これにより、パッケージＰの糸端ＹＥを正確に任意位置で止めることができる。
【００７９】
更に、本糸巻取機１００においては、パッケージ駆動部７３の動力源としてサーボモータを用いるため、フィードバック制御を実現できる。これにより、パッケージＰの糸端を正確に任意位置で止めることができる。
【符号の説明】
【００８０】
１ 給糸部
２ 糸解舒補助部
３ 張力付与部
４ 糸継部
５ 糸情報検出部
６ 綾振部
７ 巻取部
７１ ボビン保持部
７２ 接触ローラ
７３ パッケージ駆動部
７５ 回転速度検出部
７６ 巻取量検出部
８ 捕捉部
８ｍ 吸入口
９ 案内部
１０ 制御部
１００ 糸巻取機
Ａ 回転軸
Ａａ 捕捉範囲
Ｓａ 押圧範囲
ＩＬ 仮想線
Ｐ パッケージ
ＳＢ 給糸ボビン
ＴＢ ボビン
Ｙ 紡績糸
ＹＥ 糸端
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボビンを回転自在に保持するボビン保持部と、
前記ボビンに巻き取られる紡績糸の連続又は不連続を検出できる糸情報検出部と、
前記ボビン及び該ボビン上に作成されたパッケージを回転させるパッケージ駆動部と、
前記糸情報検出部からの検出信号に基づいて前記パッケージ駆動部を制御できる制御部と、を備える糸巻取機であって、
前記制御部は、前記糸情報検出部が前記紡績糸の不連続を検出した場合、前記パッケージの糸端が所定の位置で止まるように該パッケージの回転を停止させるように前記パッケージ駆動部を制御する、ことを特徴とする糸巻取機。
【請求項２】
前記紡績糸の糸端を捕捉する捕捉部を具備し、
前記制御部は、前記パッケージの糸端が前記捕捉部の近傍で止まるように該パッケージの回転を停止させるように前記パッケージ駆動部を制御する、ことを特徴とする請求項１に記載の糸巻取機。
【請求項３】
前記捕捉部は、空気を吸入することによって前記パッケージの糸端を捕捉する、ことを特徴とする請求項２に記載の糸巻取機。
【請求項４】
前記パッケージの回転軸と前記捕捉部の吸入口とを結ぶ仮想線を基準として、該パッケージの回転軸を中心に前記仮想線から所定の角度となる捕捉範囲が定められ、
前記制御部は、前記パッケージの糸端が前記捕捉範囲内で止まるように該パッケージの回転を停止させるように前記パッケージ駆動部を制御する、ことを特徴とする請求項３に記載の糸巻取機。
【請求項５】
前記捕捉範囲は、前記仮想線から前記パッケージの回転方向及び反回転方向に略９０度の範囲とする、ことを特徴とする請求項４に記載の糸巻取機。
【請求項６】
前記捕捉範囲は、前記仮想線から前記パッケージの回転方向及び反回転方向に略４５度の範囲とする、ことを特徴とする請求項４に記載の糸巻取機。
【請求項７】
前記捕捉範囲は、前記パッケージの糸端が反重力方向に略沿うようにして止まる範囲とする、ことを特徴とする請求項４に記載の糸巻取機。
【請求項８】
前記パッケージと接触した状態で回転する接触ローラを具備し、
前記糸情報検出部が前記紡績糸の不連続を検出した場合に前記パッケージを回転させると前記接触ローラによって押圧される押圧範囲が定められ、
前記制御部は、前記パッケージの糸端が前記押圧範囲外で止まるように該パッケージの回転を停止させるように前記パッケージ駆動部を制御する、ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の糸巻取機。
【請求項９】
前記パッケージの回転量を検出する回転量検出部と、
前記パッケージの巻取量を検出する巻取量検出部と、を具備し、
前記制御部は、前記パッケージの回転量と巻取量に基づいて前記パッケージ駆動部を制御する、ことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の糸巻取機。
【請求項１０】
前記パッケージ駆動部は、サーボモータを用いて構成される、ことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の糸巻取機。
【請求項１】
ボビンを回転自在に保持するボビン保持部と、
前記ボビンに巻き取られる紡績糸の連続又は不連続を検出できる糸情報検出部と、
前記ボビン及び該ボビン上に作成されたパッケージを回転させるパッケージ駆動部と、
前記糸情報検出部からの検出信号に基づいて前記パッケージ駆動部を制御できる制御部と、を備える糸巻取機であって、
前記制御部は、前記糸情報検出部が前記紡績糸の不連続を検出した場合、前記パッケージの糸端が所定の位置で止まるように該パッケージの回転を停止させるように前記パッケージ駆動部を制御する、ことを特徴とする糸巻取機。
【請求項２】
前記紡績糸の糸端を捕捉する捕捉部を具備し、
前記制御部は、前記パッケージの糸端が前記捕捉部の近傍で止まるように該パッケージの回転を停止させるように前記パッケージ駆動部を制御する、ことを特徴とする請求項１に記載の糸巻取機。
【請求項３】
前記捕捉部は、空気を吸入することによって前記パッケージの糸端を捕捉する、ことを特徴とする請求項２に記載の糸巻取機。
【請求項４】
前記パッケージの回転軸と前記捕捉部の吸入口とを結ぶ仮想線を基準として、該パッケージの回転軸を中心に前記仮想線から所定の角度となる捕捉範囲が定められ、
前記制御部は、前記パッケージの糸端が前記捕捉範囲内で止まるように該パッケージの回転を停止させるように前記パッケージ駆動部を制御する、ことを特徴とする請求項３に記載の糸巻取機。
【請求項５】
前記捕捉範囲は、前記仮想線から前記パッケージの回転方向及び反回転方向に略９０度の範囲とする、ことを特徴とする請求項４に記載の糸巻取機。
【請求項６】
前記捕捉範囲は、前記仮想線から前記パッケージの回転方向及び反回転方向に略４５度の範囲とする、ことを特徴とする請求項４に記載の糸巻取機。
【請求項７】
前記捕捉範囲は、前記パッケージの糸端が反重力方向に略沿うようにして止まる範囲とする、ことを特徴とする請求項４に記載の糸巻取機。
【請求項８】
前記パッケージと接触した状態で回転する接触ローラを具備し、
前記糸情報検出部が前記紡績糸の不連続を検出した場合に前記パッケージを回転させると前記接触ローラによって押圧される押圧範囲が定められ、
前記制御部は、前記パッケージの糸端が前記押圧範囲外で止まるように該パッケージの回転を停止させるように前記パッケージ駆動部を制御する、ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の糸巻取機。
【請求項９】
前記パッケージの回転量を検出する回転量検出部と、
前記パッケージの巻取量を検出する巻取量検出部と、を具備し、
前記制御部は、前記パッケージの回転量と巻取量に基づいて前記パッケージ駆動部を制御する、ことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の糸巻取機。
【請求項１０】
前記パッケージ駆動部は、サーボモータを用いて構成される、ことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の糸巻取機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−５２９９７（Ｐ２０１３−５２９９７Ａ）
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９４２７２（Ｐ２０１１−１９４２７２）
【出願日】平成２３年９月６日（２０１１．９．６）
【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２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月６日（２０１１．９．６）
【出願人】（０００００６２９７）村田機械株式会社 (4,916)
【Ｆターム（参考）】
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