糸巻取装置及びそれを備える自動ワインダ
【課題】パッケージに巻き取られる糸長さを精密に測定することができる糸巻取装置を提供する。
【解決手段】自動ワインダの巻取ユニット１０は、パッケージ３０に所定長さの糸を巻き取るように構成される。この巻取ユニット１０は、糸プール部７１と、サーボモータ５５と、糸長制御部９０と、を備える。糸プール部７１は、パッケージ３０に巻き取られる前の糸を貯留する。サーボモータ５５は、糸プール部７１に糸を供給するために駆動される。糸長制御部９０は、パッケージ３０に所定長さの糸が巻き取られるように、サーボモータ５５の正転パルス信号を供給カウント部９１によってカウントする。そして、正転パルス信号のカウント値から、パッケージ３０に巻き取られた糸長さが算出される。
【解決手段】自動ワインダの巻取ユニット１０は、パッケージ３０に所定長さの糸を巻き取るように構成される。この巻取ユニット１０は、糸プール部７１と、サーボモータ５５と、糸長制御部９０と、を備える。糸プール部７１は、パッケージ３０に巻き取られる前の糸を貯留する。サーボモータ５５は、糸プール部７１に糸を供給するために駆動される。糸長制御部９０は、パッケージ３０に所定長さの糸が巻き取られるように、サーボモータ５５の正転パルス信号を供給カウント部９１によってカウントする。そして、正転パルス信号のカウント値から、パッケージ３０に巻き取られた糸長さが算出される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は糸巻取装置及び自動ワインダに関するものであり、詳細には、パッケージに巻き取られる糸長さの制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
糸巻取装置（自動ワインダ）によって給糸ボビンの糸を繋ぎ合わせて形成されたパッケージは、経糸として使用する場合、後工程としてのワーパー工程へ送られる。このワーパー工程では、多数のパッケージの糸が一様な張力で同時に共通のビームに巻き取られる。従って、パッケージ間で糸長さのバラツキが生じている場合、巻取り長さが最も短いパッケージを基準に巻取作業が行われるため、他のパッケージでは、巻取長さが最も短いパッケージの糸長さを超えた分の糸が大量の無駄糸として廃棄されてしまう。
【０００３】
この無駄糸の発生を抑制するために、パッケージごとに糸長さのバラツキが出ないように糸速度及び糸長さを監視しながら巻取作業を行う構成の糸巻取装置が従来から提案されている。この種の糸巻取装置を開示したものに例えば特許文献１がある。特許文献１の紡織機の糸巻き箇所は、糸センサを通過する糸長を高精度に決定するための装置及び通過した糸長を蓄積するための評価装置を有している。この通過する糸長を高精度に決定する装置は、通過する糸の運動方向で互いに前後に配置されている２つの測定点を備えた測定ヘッドと、検出された測定値を処理するための走行時間コレレータを有している。糸巻き箇所は、糸結合装置の範囲内で除去される糸長を決定する装置を備える。糸欠陥の検出により糸が切断されると、前記評価装置は、除去される糸長を、糸センサを通過した糸長から導き出された糸の糸長から減算するように構成されている。特許文献１は、これにより、綾巻きボビンのための所定の糸長の維持を改善できるとしている。
【特許文献１】特開２００２−３４８０４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のように糸を測定ヘッドで直接センシングする構成は、巻き取られる糸速度及び糸長さの決定のために（例えば前記走行時間コレレータによる）複雑な計算が必要であり、構成の複雑化及び高コスト化の原因となっていた。
【０００５】
一方、糸巻取装置においては、パッケージを駆動する巻取ドラムの回転に基づいて、巻き取られる糸速度及び糸長さを演算することも考えられる。しかしながら、実際のパッケージの巻取作業では、巻取ドラムの回転速度とパッケージに巻き取られる糸速度とが一致しない場合がある。例えば、コーン巻のパッケージは軸方向で巻径が異なるため、現実に巻き取られる糸速度は巻取位置によって変動することになる。また、チーズ巻のパッケージにおいても、例えばリボン巻の危険ワインド数を回避するために巻取ドラムに対してパッケージをスリップさせる制御を行った場合、巻取ドラムの回転速度と現実の糸速度との間でズレが生じることになる。従って、巻取ドラムの回転に基づく制御の場合は糸長さを精度良く制御することが難しく、無駄糸を効果的に抑制することができなかった。
【０００６】
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、パッケージに巻き取られる糸長さを精密に測定できる簡素な構成の糸巻取装置及び自動ワインダ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】
本発明の第１の観点によれば、パッケージに所定長さの糸を巻き取る糸巻取装置において、以下の構成が提供される。即ち、糸巻取装置は、糸プール部と、糸貯留駆動部と、カウント部と、を備える。前記糸プール部は、前記パッケージに巻き取られる前の糸を貯留する。前記糸貯留駆動部は、前記糸プール部に糸を供給するために駆動される。前記カウント部は、前記糸貯留駆動部の駆動量をカウントする。そして、前記駆動量のカウント値から前記パッケージに巻き取られた糸長さが算出される。
【０００９】
これにより、糸貯留駆動部の駆動量をカウントすることで、パッケージに巻き取られる糸長さを、当該パッケージに糸を実際に巻き取る前の段階で測定することができる。従って、パッケージの巻取作業の影響を受けずに、パッケージに巻き取られる糸長さを精密に算出することができる。この結果、パッケージごとの糸長さを正確に揃えることができるので、無駄に糸を巻き取ってしまうことを防止でき、パッケージの生産性を向上させることができる。
【００１０】
前記の糸巻取装置においては、以下のように構成されることが好ましい。即ち、糸巻取装置は、糸継作業を行うために前記糸プール部の上流側に配置される糸継装置を備える。前記カウント部は、前記糸継作業時に前記糸プール部から糸を上流側へ引き出す際の前記糸貯留駆動部の駆動量をカウントする。そして、前記糸継作業が行われるまでに、前記糸プール部に糸を供給するために駆動された前記糸貯留駆動部の駆動量をカウントした供給カウント値と、前記糸継作業のために、前記糸プール部から糸を上流側へ引き出す際の駆動量をカウントした戻しカウント値と、を考慮して、前記パッケージに巻き取られた糸長さが算出される。
【００１１】
これにより、糸継作業時に糸貯留駆動部の駆動量をカウントすることで、糸プール部から上流側へ戻される糸長さを正確に算出できる。また、このように精密に算出された糸長さを考慮するので、パッケージに巻き取られる糸長さを一層正確に算出することができる。
【００１２】
前記の糸巻取装置においては、以下のように構成されることが好ましい。即ち、糸巻取装置は、前記パッケージに巻き取られる糸を供給するための給糸ボビンを交換してセット可能な給糸ボビンセット部を備える。給糸ボビン交換時において、糸継作業のために前記糸プール部から必要な長さの糸を上流側へ引き出す際の前記糸貯留駆動部の駆動量を前記戻しカウント値としてカウントする。そして、この戻しカウント値と、前記供給カウント値と、を考慮して、前記パッケージに巻き取られた糸長さが算出される。
【００１３】
これにより、複数の給糸ボビンの糸を繋ぎ合わせて形成されるパッケージの糸長さを正確に算出できる。
【００１４】
前記の糸巻取装置においては、以下のように構成されることが好ましい。即ち、糸巻取装置は、前記糸プール部の上流側で糸欠陥を検出するための糸欠陥検出器を備える。前記糸欠陥検出器が糸欠陥を検出したときは、前記糸欠陥検出器が糸欠陥を検出している間の前記糸貯留駆動部の駆動量をカウントしたカウント値から糸欠陥長さを算出する。
【００１５】
これにより、糸欠陥検出器によって検出された糸欠陥部分の長さを、駆動量をカウントすることで正確に算出することができる。
【００１６】
本発明の第２の観点によれば、前記の糸巻取装置を複数備える自動ワインダが提供される。
【００１７】
これにより、糸巻取装置のそれぞれで形成されるパッケージの糸長さのバラツキを抑制し、正確に定長管理されたパッケージを形成できる自動ワインダを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施形態に係る巻取ユニット１０の概略的な構成を示した正面図である。
【００１９】
図１に示す巻取ユニット（糸巻取装置）１０は、給糸ボビン２１から解舒される糸２０をトラバースさせながら巻取ボビン２２に巻き付けて、所定長で所定形状のパッケージ３０とするものである。
【００２０】
本実施形態の自動ワインダは、並べて配置された複数の巻取ユニット１０と、その並べられた方向の一端に配置された図略の機台制御装置と、を備えている。それぞれの巻取ユニット１０は、図示しないユニットフレームに支持された巻取ユニット本体１６を備えている。
【００２１】
図１に示すように、前記巻取ユニット本体１６は、給糸部５と、糸継部６と、糸欠陥検出部７と、糸貯留部８と、巻取部９と、を備えている。なお、以下の説明では、糸２０の走行方向上流側及び下流側を単に「上流側」「下流側」と称する場合がある。
【００２２】
給糸部５は、給糸ボビン保持部（給糸ボビンセット部）６０と、糸解舒補助装置１２と、第１テンサ４１と、を備える。
【００２３】
給糸ボビン保持部６０は、糸２０を供給するための給糸ボビン２１を交換してセットできるように構成されている。この給糸ボビン保持部６０には、新たな給糸ボビン２１を当該給糸ボビン保持部６０へ供給するための図略のボビン供給装置が接続されている。このボビン供給装置としては、例えばマガジン式の供給装置やトレイ式の供給装置を採用することができる。
【００２４】
前記給糸部５は、給糸ボビン保持部６０にセットされている給糸ボビン２１から糸２０が全て引き出されて空ボビンとなると、当該空ボビンを給糸ボビン保持部６０から排出する。前記ボビン供給装置は、空ボビンを排出した給糸ボビン保持部６０に対し、新しい給糸ボビン２１を順次供給することができる。
【００２５】
糸解舒補助装置１２は、給糸ボビン２１の芯管に被さる規制部材４０を給糸ボビン２１からの糸の解舒と連動して下降させることにより、給糸ボビン２１からの糸の解舒を補助するものである。規制部材４０は、給糸ボビン２１から解舒された糸の回転と遠心力によって給糸ボビン２１上部に形成されたバルーンに対し接触し、当該バルーンに適切なテンションを付与することによって糸の解舒を補助する。規制部材４０の近傍には、前記給糸ボビン２１のチェース部を検出するための図略のセンサが備えられている。前記センサがチェース部の下降を検出すると、それに追従して前記規制部材４０を例えばエアシリンダ（図略）によって下降させる制御が行われる。
【００２６】
糸解舒補助装置１２の近傍には、糸２０の有無を検知可能なヤーンフィーラ（上流側糸検出センサ）３７が設けられている。このヤーンフィーラ３７は、給糸ボビン２１から引き出される糸２０が無くなったことを検出して、ユニット制御部５０に糸無し検出信号を送信できるように構成されている。
【００２７】
第１テンサ４１は、走行する糸２０に所定のテンションを付与するものである。この第１テンサ４１としては、例えば、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を用いることができる。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、図略のロータリ式のソレノイドにより回動することができる。なお、この第１テンサはゲート式のものに限らず、例えばディスク式のテンサを使用することもできる。
【００２８】
糸継部６は、前記給糸部５の下流側に配置される。また、糸継部６は、糸継作業を行うスプライサ装置（糸継装置）１４と、下流側糸案内パイプ（下流側糸捕捉手段）２６と、上流側糸案内パイプ（上流側糸捕捉手段）２５と、を備える。
【００２９】
スプライサ装置１４は、後述のクリアラ１５が糸欠陥を検出したとき、又は給糸ボビン２１からの解舒中の糸切れ時等に、給糸ボビン２１側の上流側糸と、パッケージ３０側の下流側糸とを糸継ぎするものである。スプライサ装置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。
【００３０】
スプライサ装置１４の下側及び上側には、給糸ボビン２１側の上流側糸を捕捉して案内する上流側糸案内パイプ２５と、パッケージ３０側の下流側糸を捕捉して案内する下流側糸案内パイプ２６と、が設けられている。
【００３１】
下流側糸案内パイプ２６は、下流側糸を捕捉するための捕捉位置と、捕捉した下流側糸をスプライサ装置１４へ案内するための案内位置と、の間で、軸３５を中心として回動可能に構成されている。また、上流側糸案内パイプ２５は、上流側糸を捕捉するための捕捉位置と、捕捉した上流側糸をスプライサ装置１４へ案内するための案内位置と、の間で、軸３３を中心として回動可能に構成されている。
【００３２】
上流側糸案内パイプ２５の先端には吸引口３２が形成され、同様に下流側糸案内パイプ２６の先端にも吸引口３４が形成されている。上流側糸案内パイプ２５及び下流側糸案内パイプ２６には適宜の負圧源がそれぞれ接続されており、前記吸引口３２及び吸引口３４に吸引流を作用させることができる。
【００３３】
糸欠陥検出部７は、前記糸継部６の下流側に配置される。この糸欠陥検出部７は、走行する糸２０の太さを監視するクリアラ（糸欠陥検出器）１５を備えている。
【００３４】
クリアラ１５は適宜のセンサを備えており、このセンサからの信号をアナライザ５２で処理することで、スラブ等の糸欠陥を検出可能に構成されている。なお、前記クリアラ１５は、糸２０の走行速度を検知するセンサ、及び、単に糸２０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。
【００３５】
クリアラ１５の近傍には、当該クリアラ１５が糸欠陥を検出したときに糸を切断するためのカッタ（糸切断手段）１８が配置されている。また、クリアラ１５の下流側には、走行中の糸にワックス付けをするためのワキシング装置１７が配置されている。更に、ワキシング装置１７の下流側には図略の吸引部が備えられている。この吸引部は適宜の負圧源に接続され、ワックスの滓や糸屑等を吸引除去することができる。
【００３６】
糸貯留部８は、前記糸欠陥検出部７の下流側に配置される。また、糸貯留部８は、給糸ボビン２１から解舒された糸２０を糸プール部７１に貯留可能なアキュムレータ（糸貯留装置）６１を備えている。給糸ボビン２１から解舒された糸２０はアキュムレータ６１に貯留され、その後、アキュムレータ６１から引き出されてパッケージ３０に巻き取られる。
【００３７】
前記アキュムレータ６１は、貯留した糸２０を上流側及び下流側の両方に同時に引き出すことができるように構成されている。この構成により、貯留されている糸２０をパッケージ３０に巻き取るのと並行して、給糸ボビン２１側にも糸２０を引き出して糸継作業を行うことができる。なお、アキュムレータ６１の構成の詳細については後述する。
【００３８】
巻取部９は、前記糸貯留部８の下流側に配置される。また、巻取部９は、巻取ボビン２２を保持可能に構成されたクレードル２３と、糸２０をトラバースさせるとともに前記巻取ボビン２２を回転させるための巻取ドラム（綾振ドラム）２４と、第２テンサ４２と、を備える。
【００３９】
クレードル２３は巻取ドラム２４に対し近接又は離間する方向に揺動可能に構成されており、これによって、糸２０の巻取りに伴うパッケージ３０の径の増大を吸収することができる。前記巻取ドラム２４の外周面には螺旋状の綾振溝２７が形成されており、この綾振溝２７によって糸２０をトラバースさせるように構成している。
【００４０】
第２テンサ４２はアキュムレータ６１の下流側に配置されており、アキュムレータ６１から糸２０が解舒される際に発生するテンションを制御するものである。これによって、アキュムレータ６１から引き出された糸は適宜のテンションが付与された状態で巻取ボビン２２に巻き取られることになる。この第２テンサ４２としては第１テンサ４１と同様に、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や、ディスク式のものを使用することができる。
【００４１】
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はドラム駆動モータ５３の出力軸に連結されており、このドラム駆動モータ５３の作動はモータ制御部５４により制御される。このモータ制御部５４は、ユニット制御部５０からの運転信号を受けて前記ドラム駆動モータ５３を運転及び停止させる制御を行うように構成している。
【００４２】
なお、パッケージ３０の巻取中に巻取ドラム２４とパッケージ３０の回転数が整数倍或いは整数分の１の関係になると、綾振り周期とパッケージ３０の巻取周期が同期して、巻き取られる糸が同一箇所に集まり重なるいわゆるリボン巻きが発生する。このリボン巻きが発生したパッケージ３０では、糸同士が相互に絡み易く、後工程で糸を解舒する際に糸切れが発生するなどの問題がある。この点を考慮して、本実施形態のユニット制御部５０（モータ制御部５４）は、リボン巻き発生径の近傍で巻取ドラム２４の回転を急激に増減速させてパッケージ３０と巻取ドラム２４間にスリップを生じさせ、綾振り糸の糸道を分散させて巻き取る制御を行っている（ディスターブ制御）。これによりリボン巻を崩し、解舒性に優れたパッケージ３０を形成することができる。
【００４３】
次に図２を参照してアキュムレータ６１について説明する。図２は、アキュムレータ６１の概略的な構成を示す模式断面図である。図２に示すように、アキュムレータ６１は、回転軸ケーシング７０と、糸プール部７１と、糸案内部７２と、を備える。また、前記回転軸ケーシング７０は、上方が開放された円筒状の筒部７８と、この筒部７８の開放側端部に形成された鍔部７９と、を備えている。
【００４４】
前記糸プール部７１は、前記鍔部７９の上方に配置されている。この糸プール部７１は、円板状に形成される支持板８１と、この支持板８１から上方に突出する複数のロッド部材８２と、この複数のロッド部材８２の先端部分が接続される円板状の取付板８３と、を備える。また、糸プール部７１は、前記支持板８１と前記鍔部７９との間に隙間を形成するように配置されており、この隙間の内部を後述の貯留ガイドアーム７５が回転できるように構成されている。
【００４５】
支持板８１は水平に配置されるとともに、この支持板８１の上面に、複数のロッド部材８２が円周上に等間隔で並べて配置されている。前記糸プール部７１は、これらのロッド部材８２によって略円筒形状を形成するように構成されている。この糸プール部７１の外周部分に糸２０を巻き回すことによって、糸２０が糸プール部７１に貯留されることになる。
【００４６】
糸案内部７２は、前記回転軸ケーシング７０の内部に配置されている。回転軸ケーシング７０において、前記筒部７８の下部（糸プール部７１と反対側の端部）には導入孔８０が形成されており、給糸ボビン２１から引き出された糸２０は前記導入孔８０から糸案内部７２へ導かれるようになっている。
【００４７】
前記筒部７８の内部には回転軸７３が配置され、この回転軸７３は、前記回転軸ケーシング７０及び糸プール部７１に対して相対回転可能に支持されている。この回転軸７３と前記筒部７８の間にはサーボモータ（糸貯留駆動部）５５が組み込まれており、回転軸７３を正転及び逆転させることができる。また、この回転軸７３の中心には、軸孔状の糸通路７４が形成されている。
【００４８】
この回転軸７３の一端（前記導入孔８０と反対側の端部）には、円筒状に形成される貯留ガイドアーム（巻付手段）７５が固定されている。この貯留ガイドアーム７５は、上向きに若干傾斜しながら、回転軸ケーシング７０（鍔部７９）と支持板８１との隙間を通過するようにして径方向に延び、その先端部分の一部が回転軸ケーシング７０より若干飛び出すように構成されている。この貯留ガイドアーム７５は回転軸７３と一体的に回転するように構成される。また、貯留ガイドアーム７５の内部は前記糸通路７４と接続されている。
【００４９】
以上の構成において、糸案内部７２の導入孔８０から回転軸ケーシング７０内に導かれた糸２０は、糸通路７４及び貯留ガイドアーム７５の内部を通って当該貯留ガイドアーム７５の先端から排出されることで、前記糸プール部７１の側面部分に誘導される。従って、前記サーボモータ５５を正方向に駆動すると、貯留ガイドアーム７５が回転軸７３とともに回転し、これによって前記側面部分に糸２０が巻き回されることになる。また、アキュムレータ６１から上流側に糸２０を戻すときには、サーボモータ５５をニュートラル（フリー回転可能）な状態とし、下流側糸案内パイプ２６が、下流側糸端を吸引捕捉した状態で下方に回転することによって、糸２０を上流側に引き出す。このとき、糸２０の引き出しに伴って貯留ガイドアーム７５が回転軸７３とともに糸を引き出す方向に回転し、サーボモータ５５は、糸２０を糸プール部７１に巻き取る駆動方向に対して反対方向に逆回転させられる。
【００５０】
前記糸プール部７１において複数配置されるロッド部材８２のそれぞれは、支持板８１側の端部から取付板８３側の端部へ近づくに従って糸プール部７１の内側方向へ傾斜するように配置されている。糸２０には前記第１テンサ４１によって一定のテンションが付与されているので、前記ロッド部材８２の傾斜によって、糸プール部７１に巻き付けられた糸は上方に滑るように自然に移動する。従って、前記貯留ガイドアーム７５によって糸２０が連続して巻き付けられると、前記傾斜部分に巻き取られた糸が上方へと移動していくので、ロッド部材８２で構成される前記側面部分には糸２０が螺旋状に整列した状態で貯留されることになる。
【００５１】
本実施形態では貯留ガイドアーム７５の糸貯留駆動部としてサーボモータ５５が使用されているので、貯留ガイドアーム７５の回転の急停止又は加減速等を精密に行うことができる。これによって、糸プール部７１へ糸２０を供給する場合の供給長さやそのタイミング、糸プール部７１から糸２０を上流側へ戻す場合の戻し長さやそのタイミング等を正確に制御でき、各種の作業をよりスムーズに行うことができる。
【００５２】
図１に示すように、巻取ユニット１０は、糸プール部７１の上部に配置される第１貯留センサ７６と、糸プール部７１の下部に配置される第２貯留センサ７７と、を備えている。この２つの貯留センサ（糸貯留量検出手段）７６，７７は非接触型の光学センサ等で構成されており、それぞれがユニット制御部５０に電気的に接続されている。
【００５３】
第１貯留センサ７６は、糸プール部７１を構成するロッド部材８２の上端側に巻き付けられた糸を検出できるように糸プール部７１の上端側に配置され、アキュムレータ６１の最大貯留状態を検知する。また、第２貯留センサ７７は、ロッド部材８２の下端側に巻かれた糸を検出できるように糸プール部７１の下流側に配置され、アキュムレータ６１の糸貯留不足を検知する。ユニット制御部５０は、第１貯留センサ７６及び第２貯留センサ７７からの糸検出信号に基づいて、サーボモータ５５の回転速度（糸プール部７１への糸２０の供給速度）を制御する。これによって、アキュムレータ６１の糸貯留量を過不足が生じないように調節することができる。
【００５４】
なお、アキュムレータ６１において糸２０が糸プール部７１に巻き付けられる速度（換言すれば、糸プール部７１への糸供給速度）は、糸の巻取を開始した時点では、時間とともに増加するパッケージ３０の糸巻取速度と等しい速度又はそれよりも速い速度になるように制御される。そして、巻取開始から所定時間が過ぎ、糸継作業時に必要な糸量がアキュムレータ６１に貯留されたときには、パッケージ３０の糸巻取速度と等しい速度で糸を糸プール部７１に巻き付け、アキュムレータ６１に貯留された糸量を維持させるように制御される。なお、糸継作業時に必要な糸量とは、後述するスプライサ装置１４での糸継作業のためにアキュムレータ６１から上流側へ引き出される糸量に、当該糸継作業と並行して行われるパッケージ３０への巻取のためにアキュムレータ６１から下流側へ引き出される糸量を加算したものである。糸プール部７１においては、この必要な糸量以上の糸を貯留した状態を常に維持することが好ましい。
【００５５】
前記アキュムレータ６１の糸プール部７１から解舒された糸２０は、巻取ドラム２４により駆動されるパッケージ３０に巻き取られる。そして、このときに第２テンサ４２が糸２０へ付与するテンションは、ユニット制御部５０により巻取速度に応じて制御される。
【００５６】
次にユニット制御部５０について説明する。ユニット制御部５０は、ＣＰＵ及び記憶部等からなるマイクロコンピュータ式に構成されている。図１に示すように、ユニット制御部５０は巻取ユニット本体１６の給糸部５、糸継部６、糸欠陥検出部７、糸貯留部８及び巻取部９等に接続されており、巻取作業全体を制御する。また、各種の設定を行うための図略の設定器がユニット制御部５０に接続されている。
【００５７】
図１に示すように、ユニット制御部５０はサーボモータ５５に電気的に接続されている。また、ユニット制御部５０は、サーボモータ５５の駆動を制御することでパッケージ３０に巻き取られる糸長さを制御する糸長制御部９０を備えている。この糸長制御部（カウント部）９０は、供給カウント部９１と、戻しカウント部９２と、供給長さ演算部９３と、比較部９４と、を主要な構成として備えている。
【００５８】
供給カウント部９１は、サーボモータ５５が糸２０を糸プール部７１に供給する方向に回転した場合、サーボモータ５５からの正回転パルス信号（駆動量）をカウントして、供給カウント値を更新する。
【００５９】
戻しカウント部９２は、サーボモータ５５が糸２０を糸プール部７１から上流側へ引き出す方向に回転した場合、サーボモータ５５からの逆回転パルス信号（駆動量）をカウントして、戻しカウント値を更新する。ここでいう駆動量は、糸を糸プール部７１の上流側に引き出すことによって、サーボモータ５５が逆方向に駆動される駆動量を示している。なお、この駆動量は、糸が引き出されることによってサーボモータ５５が受身的に駆動される場合に限定されるわけではない。例えば、糸を糸プール部７１から上流側に引き出す際に、サーボモータ５５を自発的に逆回転させるような構成の場合、自発的に逆回転した駆動量も戻しカウント部９２によってカウントされることになる。
【００６０】
供給長さ演算部９３は、供給カウント値及び戻しカウント値に基づいて、現時点までに糸プール部７１に供給された糸長さの累積値（ただし、供給後に再び上流側に戻された糸長さを除く。以下、「供給糸長さ累積値」と称する）を演算する。
【００６１】
比較部９４は、パッケージ３０を満巻とするのに十分な長さの糸２０を糸プール部７１側へ貯留したか否かを判定する。ユニット制御部５０には、パッケージ３０を完成させるために巻き取るべき糸長さである設定巻取長さが、前記設定器等によって予め設定されている。比較部９４は、糸プール部７１に現在貯留されている糸２０が全てパッケージ３０に巻き取られたと仮定したときに当該パッケージ３０が満巻になるか否かを、前記供給糸長さ累積値を前記設定巻取長さと比較することにより判定する。現時点で糸プール部７１に貯留されている糸２０の巻取りによってパッケージ３０が満巻となる状態の場合、ユニット制御部５０は、糸プール部７１の糸２０がパッケージ３０に全て巻き取られるのを待って満巻と判定する。
【００６２】
次に、上記の構成の巻取ユニット１０による糸の巻取りについて説明する。最初に準備作業として、糸プール部７１に糸が貯留されていない状態で、新しい空の巻取ボビン２２が巻取ユニット本体１６のクレードル２３にセットされる。また、給糸ボビン保持部６０に給糸ボビン２１がセットされるとともに、当該給糸ボビン２１から糸２０が引き出されて巻取ボビン２２に取り付けられる。
【００６３】
その後、ユニット制御部５０に巻取開始が指示されると、当該ユニット制御部５０は最初に、前記供給カウント値及び前記戻しカウント値をゼロにリセットする。その後、ユニット制御部５０はアキュムレータ６１及び巻取ドラム２４の駆動を順次開始する。
【００６４】
アキュムレータ６１のサーボモータ５５が糸プール部７１への糸の巻付けを開始すると、当該サーボモータ５５の回転状態を示す信号がユニット制御部５０に入力される。供給カウント部９１は、サーボモータ５５が正方向に所定角度回転するごとに出力するパルス信号に基づいて、供給カウント値を加算する。糸プール部７１に貯留された糸２０は、やがて更に下流側に引き出され、巻取ドラム２４により駆動されるパッケージ３０に巻き取られる。
【００６５】
この巻取りの途中で例えばクリアラ１５が糸欠陥を検出した場合、ユニット制御部５０は糸２０をカッタ１８で切断するとともにアキュムレータ６１のサーボモータ５５をニュートラル（フリー）とし、下流側の糸端を下流側糸案内パイプ２６で捕捉させる。そして、下流側糸案内パイプ２６を下方に回転させることによって上流側へ糸２０を引き出す。この結果、アキュムレータ６１（糸プール部７１）の糸２０の貯留量は減少することになる。戻しカウント部９２は、サーボモータ５５が逆方向に所定角度回転させられる（駆動される）ごとに出力するパルス信号に基づいて、戻しカウント値を加算する。
【００６６】
下流側糸案内パイプ２６によって糸プール部７１から上流側へ解舒された糸２０は、スプライサ装置１４へ案内され、糸欠陥部分が切除されるとともに、給糸ボビン２１側の糸２０と糸継ぎされる。なお、糸欠陥検出時における制御の詳細は後述する。
【００６７】
また、巻取中に給糸ボビン２１の糸が全て解舒されたことをヤーンフィーラ３７が検出した場合、ユニット制御部５０はアキュムレータ６１のサーボモータ５５をニュートラル（フリー）として、下流側糸案内パイプ２６によって糸２０を上流側へ引き出す。戻しカウント部９２は糸欠陥の検出時と同様に、サーボモータ５５が逆方向に所定角度回転させられるごとに出力するパルス信号に基づいて、戻しカウント値を加算する。糸プール部７１から上流側へ解舒された糸２０は下流側糸案内パイプ２６によってスプライサ装置１４へ引き出され、給糸ボビン保持部６０に新しくセットされた給糸ボビン２１の糸２０と糸継ぎされる。なお、給糸ボビンの交換時における制御の詳細は後述する。
【００６８】
供給長さ演算部９３は、供給カウント値から戻しカウント値を減算し、その結果に所定の定数を乗じることで、現時点までに糸プール部７１に供給された糸長さの累積値（前記供給糸長さ累積値）を演算する。ここで、糸プール部７１に供給された糸２０は、上流側に引き出されることがない限り、その全てがパッケージ３０に巻き取られる。従って、現時点での供給糸長さ累積値は、パッケージ３０に既に巻き取られている長さに、近い将来巻き取ることになる糸の長さを加算したものに相当する。
【００６９】
比較部９４は、供給長さ演算部９３によって得られた供給糸長さ累積値と、所定の設定巻取長さを比較する。前記供給糸長さ累積値が設定巻取長さ以上になれば、これ以上の糸プール部７１への糸２０の供給は不要になるので、サーボモータ５５の駆動を停止する。その後、ユニット制御部５０は、糸プール部７１に貯留された糸２０が全てパッケージ３０に巻き取られるまで巻取ドラム２４の駆動を継続する。その後は、満巻のパッケージ３０をクレードル２３から取り外す玉揚作業が、図略の玉揚装置等を使用すること等により行われる。
【００７０】
ユニット制御部５０は、以上のようにサーボモータ５５を制御することで糸プール部７１に貯留される糸長さを調節し、最終的にパッケージ３０に巻き取られる糸長さを制御する。ここで、前述のとおり、糸プール部７１への糸２０の貯留（供給）は、貯留ガイドアーム７５を回転させて糸２０を糸プール部７１の側面部分に巻き付けることによって行う。従って、貯留される糸の長さは、貯留ガイドアーム７５の回転角度と糸プール部７１の糸巻付け部分の径によって正確かつ容易に計算することができる。
【００７１】
また、糸長制御部９０では、巻取部９での巻取長を直接計算するのではなく、その前段階での糸貯留部８における供給糸長さ累積値を計算している。従って、前記ディスターブ制御によるパッケージ３０のスリップ等、巻取作業に起因する誤差の影響を排除して、パッケージ３０に所定の長さの糸を巻き取ったか否かを正確に判定することができる。
【００７２】
また、糸継作業のために糸プール部７１側の糸２０をスプライサ装置１４へ引き出す必要が生じた場合、その引き出す長さは、サーボモータ５５が逆回転させられる角度（回数）をカウントすることで精密に算出することができる。具体的には、糸プール部７１から上流側へ戻される（引き出される）糸の長さは、貯留ガイドアーム７５の逆回転角度と糸プール部７１の糸巻付け部分の径によって正確かつ容易に計算することができる。従って、パッケージ３０に所定の長さの糸を巻き取ったか否かの判定にあたっては、糸２０の巻取過程で発生する糸継作業の影響を正確に考慮することができる。
【００７３】
また、本実施形態の巻取ユニット１０は、糸貯留部８の糸プール部７１に一定の糸長さが貯留される構成のため、糸貯留部８における供給糸長さ累積値が直ちにパッケージ３０に巻き取られた糸長さとはならない。しかし、供給糸長さ累積値に対して、パッケージ３０の巻取りが開始されたときの貯留量と、パッケージ３０の巻取りが終了したときの貯留量と、を考慮して演算することにより、現実にパッケージ３０に巻き取られた糸長さを容易に算出することができる。
【００７４】
次に、クリアラ１５が糸欠陥を検出した場合の制御について説明する。クリアラ１５は、糸太さの監視により糸欠陥を検出すると、ユニット制御部５０に糸欠陥検出信号を送信する。この糸欠陥検出信号に基づき、前記ユニット制御部５０はアキュムレータ６１のサーボモータ５５を停止させ、貯留ガイドアーム７５の回転を停止させる。更に、ユニット制御部５０は、カッタ１８を駆動して糸２０を切断する。これにより、切断箇所より下流側の糸は、アキュムレータ６１の導入孔８０より下方で停止させられる。なお、前記糸２０が、アキュムレータの導入孔８０より下方で停止させられるのであれば、貯留ガイドアーム７５の回転停止制御と同時にカッタ１８で糸２０を切断するように制御しても良い。
【００７５】
ユニット制御部５０は、クリアラ１５が糸欠陥を検出した時点から前記貯留ガイドアーム７５が正方向に回転した角度（回数）等に基づいて、当該糸欠陥を有する部分の糸長さを演算することができる。即ち、クリアラ１５からの検出信号を受け取った時点から欠陥が検出されなくなるまでの間の正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糸欠陥部分の糸長さを計算する。
【００７６】
次に、ユニット制御部５０は、アキュムレータ６１の導入孔８０より下方に位置している下流側糸を下流側糸案内パイプ２６により吸引捕捉させて、下流側糸案内パイプ２６をスプライサ装置１４の下方の案内位置まで回動させる。これによって、下流側糸案内パイプ２６によって糸欠陥部分を有する糸２０が糸プール部７１から引き出される。そして、戻しカウント部９２によって、糸２０の引き出しによって逆転するサーボモータ５５のパルス信号に基づいて戻しカウント値を加算していく。このとき、糸欠陥部分を有する糸長さと、糸継作業に必要な長さと、を足した糸長分が糸プール部７１から解舒されて上流側へ引き出されることになる。糸継作業に必要な糸長さは、アキュムレータ６１とスプライサ装置１４との位置関係等に基づいて予め設定されている値を用いることができる。
【００７７】
ユニット制御部５０は、上流側糸を上流側糸案内パイプ２５により吸引捕捉させて、上流側糸案内パイプ２５をスプライサ装置１４の上方の案内位置まで回動させる。上流側糸案内パイプ２５及び下流側糸案内パイプ２６によって上流側の糸端と下流側の糸端とがスプライサ装置１４に案内されると、スプライサ装置１４によって糸継作業が開始される。糸欠陥を含む下流側糸の糸端部は、スプライサ装置１４のカッタにより切断され、除去される。
【００７８】
上記の糸継作業はパッケージ３０への糸２０の巻取作業と並行して行われるので、巻取ドラム２４を停止及び逆転させることなく糸欠陥を除去することができる。糸継作業が終了すると、サーボモータ５５は正転を開始してアキュムレータ６１への糸の供給を再開する。これにより、供給カウント値の更新が再開される。供給長さ演算部９３は、供給カウント値及び戻しカウント値を考慮して、供給糸長さ累積値を随時演算していく。
【００７９】
次に、給糸ボビン２１を交換する場合の制御について説明する。給糸ボビン２１から供給される糸が無くなったことを前記ヤーンフィーラ３７が検出すると、当該ヤーンフィーラ３７は糸無し検出信号をユニット制御部５０に送信する。この糸無し検出信号を受信したユニット制御部５０は、アキュムレータ６１への糸の供給を停止させる。
【００８０】
次に、ユニット制御部５０はサーボモータ５５をニュートラル（フリー）とし、下流側糸案内パイプ２６によって、糸継作業に必要な長さの糸をアキュムレータ６１から上流側へ引き出すように制御する。この糸継作業に必要な長さは、糸継作業で除去される糸を含むように、アキュムレータ６１からスプライサ装置１４までの位置関係等を考慮して予め設定されている。そして、糸２０が上流側に引き出されることでサーボモータ５５が逆転し、戻しカウント部９２が、サーボモータ５５の逆転を示すパルス信号に基づいて戻しカウント値を加算していく。
【００８１】
空になった給糸ボビン２１が給糸ボビン保持部６０から排出され、当該給糸ボビン保持部６０に新しい給糸ボビン２１が供給される。その後は、糸欠陥が検出された場合と同様に、アキュムレータ６１側の下流側糸が下流側糸案内パイプ２６によって捕捉されてスプライサ装置１４に引き出され、新しい給糸ボビン２１からの上流側糸が上流側糸案内パイプ２５によって捕捉されてスプライサ装置１４に引き出される。そして、下流側糸と上流側糸とをスプライサ装置１４で糸継ぎした後、サーボモータ５５を制御して、糸２０が貯留される方向に貯留ガイドアーム７５を再び回転させる。これにより、供給カウント値の更新が再開される。供給長さ演算部９３は、供給カウント値及び戻しカウント値を考慮して、供給糸長さ累積値を随時演算していく。
【００８２】
なお、少なくとも糸継作業の完了直後は、糸プール部７１への糸２０の供給速度をパッケージ３０の巻取速度よりも大きくするよう制御することが好ましい。これにより、糸継作業中に減少した糸プール部７１の貯留量を素早く回復させることができる。
【００８３】
以上に示したように、本実施形態の巻取ユニット１０は、パッケージ３０に所定長さの糸を巻き取るように構成される。また、巻取ユニット１０は、糸プール部７１と、サーボモータ５５と、糸長制御部９０と、を備える。糸プール部７１は、パッケージ３０に巻き取られる前の糸２０を貯留する。サーボモータ５５は、糸プール部７１に糸２０を供給するために駆動される。糸長制御部９０は、サーボモータ５５の正回転パルス信号をカウントする。そして、正回転パルス信号のカウント値から前記パッケージに巻き取られた糸長さが算出される。
【００８４】
これにより、サーボモータ５５の正回転パルス信号をカウントすることで、パッケージ３０に巻き取られる糸長さを、当該パッケージ３０に実際に糸を巻き取る前の段階で測定することができる。従って、本実施形態のように巻取作業でディスターブ制御を行うことによってパッケージ３０がスリップするような場合でも、当該スリップの影響を受けずに、パッケージ３０に巻き取られる糸長さを精密に算出することができる。この結果、パッケージ３０ごとの糸長さを正確に揃えることができるので、当該パッケージ３０の糸２０を例えば後工程としてのワーパー工程で経糸として使用する場合、糸長さが揃ってない部分として廃棄される無駄糸を少なくでき、一連の工程の生産性を向上させることができる。
【００８５】
また、本実施形態の巻取ユニット１０は、糸継作業を行うために糸プール部７１の上流側に配置されるスプライサ装置１４を備える。糸長制御部９０は、糸継作業時に糸プール部７１から糸を上流側へ引き出す際のサーボモータ５５の逆回転パルス信号をカウントする。そして、前記糸継作業が行われるまでに、糸プール部７１に糸２０を供給するために駆動されたサーボモータ５５の正回転パルス信号をカウントした供給カウント値と、前記糸継作業のために、糸プール部７１から糸を上流側へ引き出す際の逆回転パルス信号をカウントした戻しカウント値と、を考慮して、パッケージ３０に巻き取られた糸長さが算出される。
【００８６】
これにより、糸継作業時にサーボモータ５５の逆回転パルス信号をカウントすることで、糸プール部７１から上流側へ戻される糸長さを正確に算出できる。また、このように精密に算出された糸長さを考慮するので、パッケージ３０に巻き取られる糸長さを一層正確に算出することができる。
【００８７】
また、本実施形態の巻取ユニット１０は、パッケージ３０に巻き取られる糸２０を供給するための給糸ボビン２１を交換してセット可能な給糸ボビン保持部６０を備える。給糸ボビン２１交換時において、糸継作業のために糸プール部７１から必要な長さの糸を上流側へ引き出す際のサーボモータ５５の逆回転パルス信号を戻しカウント値としてカウントする。そして、この戻しカウント値と、供給カウント値と、を考慮して、パッケージ３０に巻き取られた糸長さが算出される。
【００８８】
これにより、給糸ボビン２１の糸を繋ぎ合わせて形成されるパッケージ３０の糸長さを正確に算出できる。
【００８９】
また、本実施形態の巻取ユニット１０は、糸プール部７１の上流側で糸欠陥を検出するためのクリアラ１５を備える。糸長制御部９０は、クリアラ１５が糸欠陥を検出したときは、クリアラ１５が糸欠陥を検出している間のサーボモータ５５の正回転パルス信号をカウントしたカウント値から糸欠陥長さを算出する。
【００９０】
これにより、クリアラ１５によって検出された糸欠陥部分の長さを、正回転パルス信号をカウントすることで正確に算出することができる。従って、糸欠陥を除去するために必要な糸長さを正確に算出できる。
【００９１】
また、本実施形態の自動ワインダは前記巻取ユニット１０を複数備えている。
【００９２】
この構成の自動ワインダは、巻取ユニット１０のそれぞれで形成されるパッケージ３０の糸長さのバラツキを抑制し、正確に定長管理されたパッケージ３０を形成できる。
【００９３】
以上に本発明の好適な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。
【００９４】
上記実施形態のサーボモータ５５はユニット制御部５０によって制御される構成であるが、この構成に限定されない。例えば図３に示すように、サーボモータ５５を制御するためのサーボモータ制御部１５０を巻取ユニット１０に備え、当該サーボモータ制御部１５０に前記糸長制御部９０を備える構成とすることもできる。
【００９５】
上記実施形態では、サーボモータ５５の正転パルス信号に基づいて供給カウント値を加算し、逆転パルス信号に基づいて戻しカウント値を加算し、最終的に供給カウント値から戻しカウント値を減算するように構成している。しかしながら、サーボモータ５５から逆転パルス信号が入力された時点で供給カウント値を減算するように変更することもできる。
【００９６】
また、上記実施形態では、サーボモータ５５からの信号に基づいて加算される供給カウント値及び戻しカウント値に基づいて供給糸長さ累積値を演算し、これを設定巻取長さと比較するように構成されている。しかしながらこれに代えて、空の巻取ボビンへの巻取開始時には設定巻取長さに相当する値を適宜の変数に設定しておき、サーボモータ５５からの正転パルス信号に基づいて当該変数をカウントダウンしていく構成とすることもできる。この場合、前記比較部は、前記変数の値をゼロと比較することになる。糸継作業等により糸プール部７１から糸が上流側へ戻されたときは、サーボモータ５５からの逆転パルス信号に基づいて前記変数を逆にカウントアップすることで、上流側へ戻された糸長さを考慮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の一実施形態に係る巻取ユニットの概略的な構成を示した正面図。
【図２】本実施形態のアキュムレータの様子を示した模式断面図。
【図３】変形例の巻取ユニットの概略的な構成を示した正面図。
【符号の説明】
【００９８】
１０ 巻取ユニット（糸巻取装置）
１４ スプライサ装置（糸継装置）
１５ クリアラ（糸欠陥検出器）
２０ 糸
２１ 給糸ボビン
３０ パッケージ
５０ ユニット制御部
５５ サーボモータ（糸貯留駆動部）
６０ 給糸ボビン保持部（給糸ボビンセット部）
６１ アキュムレータ
７１ 糸プール部
９０ 糸長制御部（カウント部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は糸巻取装置及び自動ワインダに関するものであり、詳細には、パッケージに巻き取られる糸長さの制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
糸巻取装置（自動ワインダ）によって給糸ボビンの糸を繋ぎ合わせて形成されたパッケージは、経糸として使用する場合、後工程としてのワーパー工程へ送られる。このワーパー工程では、多数のパッケージの糸が一様な張力で同時に共通のビームに巻き取られる。従って、パッケージ間で糸長さのバラツキが生じている場合、巻取り長さが最も短いパッケージを基準に巻取作業が行われるため、他のパッケージでは、巻取長さが最も短いパッケージの糸長さを超えた分の糸が大量の無駄糸として廃棄されてしまう。
【０００３】
この無駄糸の発生を抑制するために、パッケージごとに糸長さのバラツキが出ないように糸速度及び糸長さを監視しながら巻取作業を行う構成の糸巻取装置が従来から提案されている。この種の糸巻取装置を開示したものに例えば特許文献１がある。特許文献１の紡織機の糸巻き箇所は、糸センサを通過する糸長を高精度に決定するための装置及び通過した糸長を蓄積するための評価装置を有している。この通過する糸長を高精度に決定する装置は、通過する糸の運動方向で互いに前後に配置されている２つの測定点を備えた測定ヘッドと、検出された測定値を処理するための走行時間コレレータを有している。糸巻き箇所は、糸結合装置の範囲内で除去される糸長を決定する装置を備える。糸欠陥の検出により糸が切断されると、前記評価装置は、除去される糸長を、糸センサを通過した糸長から導き出された糸の糸長から減算するように構成されている。特許文献１は、これにより、綾巻きボビンのための所定の糸長の維持を改善できるとしている。
【特許文献１】特開２００２−３４８０４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のように糸を測定ヘッドで直接センシングする構成は、巻き取られる糸速度及び糸長さの決定のために（例えば前記走行時間コレレータによる）複雑な計算が必要であり、構成の複雑化及び高コスト化の原因となっていた。
【０００５】
一方、糸巻取装置においては、パッケージを駆動する巻取ドラムの回転に基づいて、巻き取られる糸速度及び糸長さを演算することも考えられる。しかしながら、実際のパッケージの巻取作業では、巻取ドラムの回転速度とパッケージに巻き取られる糸速度とが一致しない場合がある。例えば、コーン巻のパッケージは軸方向で巻径が異なるため、現実に巻き取られる糸速度は巻取位置によって変動することになる。また、チーズ巻のパッケージにおいても、例えばリボン巻の危険ワインド数を回避するために巻取ドラムに対してパッケージをスリップさせる制御を行った場合、巻取ドラムの回転速度と現実の糸速度との間でズレが生じることになる。従って、巻取ドラムの回転に基づく制御の場合は糸長さを精度良く制御することが難しく、無駄糸を効果的に抑制することができなかった。
【０００６】
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、パッケージに巻き取られる糸長さを精密に測定できる簡素な構成の糸巻取装置及び自動ワインダ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】
本発明の第１の観点によれば、パッケージに所定長さの糸を巻き取る糸巻取装置において、以下の構成が提供される。即ち、糸巻取装置は、糸プール部と、糸貯留駆動部と、カウント部と、を備える。前記糸プール部は、前記パッケージに巻き取られる前の糸を貯留する。前記糸貯留駆動部は、前記糸プール部に糸を供給するために駆動される。前記カウント部は、前記糸貯留駆動部の駆動量をカウントする。そして、前記駆動量のカウント値から前記パッケージに巻き取られた糸長さが算出される。
【０００９】
これにより、糸貯留駆動部の駆動量をカウントすることで、パッケージに巻き取られる糸長さを、当該パッケージに糸を実際に巻き取る前の段階で測定することができる。従って、パッケージの巻取作業の影響を受けずに、パッケージに巻き取られる糸長さを精密に算出することができる。この結果、パッケージごとの糸長さを正確に揃えることができるので、無駄に糸を巻き取ってしまうことを防止でき、パッケージの生産性を向上させることができる。
【００１０】
前記の糸巻取装置においては、以下のように構成されることが好ましい。即ち、糸巻取装置は、糸継作業を行うために前記糸プール部の上流側に配置される糸継装置を備える。前記カウント部は、前記糸継作業時に前記糸プール部から糸を上流側へ引き出す際の前記糸貯留駆動部の駆動量をカウントする。そして、前記糸継作業が行われるまでに、前記糸プール部に糸を供給するために駆動された前記糸貯留駆動部の駆動量をカウントした供給カウント値と、前記糸継作業のために、前記糸プール部から糸を上流側へ引き出す際の駆動量をカウントした戻しカウント値と、を考慮して、前記パッケージに巻き取られた糸長さが算出される。
【００１１】
これにより、糸継作業時に糸貯留駆動部の駆動量をカウントすることで、糸プール部から上流側へ戻される糸長さを正確に算出できる。また、このように精密に算出された糸長さを考慮するので、パッケージに巻き取られる糸長さを一層正確に算出することができる。
【００１２】
前記の糸巻取装置においては、以下のように構成されることが好ましい。即ち、糸巻取装置は、前記パッケージに巻き取られる糸を供給するための給糸ボビンを交換してセット可能な給糸ボビンセット部を備える。給糸ボビン交換時において、糸継作業のために前記糸プール部から必要な長さの糸を上流側へ引き出す際の前記糸貯留駆動部の駆動量を前記戻しカウント値としてカウントする。そして、この戻しカウント値と、前記供給カウント値と、を考慮して、前記パッケージに巻き取られた糸長さが算出される。
【００１３】
これにより、複数の給糸ボビンの糸を繋ぎ合わせて形成されるパッケージの糸長さを正確に算出できる。
【００１４】
前記の糸巻取装置においては、以下のように構成されることが好ましい。即ち、糸巻取装置は、前記糸プール部の上流側で糸欠陥を検出するための糸欠陥検出器を備える。前記糸欠陥検出器が糸欠陥を検出したときは、前記糸欠陥検出器が糸欠陥を検出している間の前記糸貯留駆動部の駆動量をカウントしたカウント値から糸欠陥長さを算出する。
【００１５】
これにより、糸欠陥検出器によって検出された糸欠陥部分の長さを、駆動量をカウントすることで正確に算出することができる。
【００１６】
本発明の第２の観点によれば、前記の糸巻取装置を複数備える自動ワインダが提供される。
【００１７】
これにより、糸巻取装置のそれぞれで形成されるパッケージの糸長さのバラツキを抑制し、正確に定長管理されたパッケージを形成できる自動ワインダを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施形態に係る巻取ユニット１０の概略的な構成を示した正面図である。
【００１９】
図１に示す巻取ユニット（糸巻取装置）１０は、給糸ボビン２１から解舒される糸２０をトラバースさせながら巻取ボビン２２に巻き付けて、所定長で所定形状のパッケージ３０とするものである。
【００２０】
本実施形態の自動ワインダは、並べて配置された複数の巻取ユニット１０と、その並べられた方向の一端に配置された図略の機台制御装置と、を備えている。それぞれの巻取ユニット１０は、図示しないユニットフレームに支持された巻取ユニット本体１６を備えている。
【００２１】
図１に示すように、前記巻取ユニット本体１６は、給糸部５と、糸継部６と、糸欠陥検出部７と、糸貯留部８と、巻取部９と、を備えている。なお、以下の説明では、糸２０の走行方向上流側及び下流側を単に「上流側」「下流側」と称する場合がある。
【００２２】
給糸部５は、給糸ボビン保持部（給糸ボビンセット部）６０と、糸解舒補助装置１２と、第１テンサ４１と、を備える。
【００２３】
給糸ボビン保持部６０は、糸２０を供給するための給糸ボビン２１を交換してセットできるように構成されている。この給糸ボビン保持部６０には、新たな給糸ボビン２１を当該給糸ボビン保持部６０へ供給するための図略のボビン供給装置が接続されている。このボビン供給装置としては、例えばマガジン式の供給装置やトレイ式の供給装置を採用することができる。
【００２４】
前記給糸部５は、給糸ボビン保持部６０にセットされている給糸ボビン２１から糸２０が全て引き出されて空ボビンとなると、当該空ボビンを給糸ボビン保持部６０から排出する。前記ボビン供給装置は、空ボビンを排出した給糸ボビン保持部６０に対し、新しい給糸ボビン２１を順次供給することができる。
【００２５】
糸解舒補助装置１２は、給糸ボビン２１の芯管に被さる規制部材４０を給糸ボビン２１からの糸の解舒と連動して下降させることにより、給糸ボビン２１からの糸の解舒を補助するものである。規制部材４０は、給糸ボビン２１から解舒された糸の回転と遠心力によって給糸ボビン２１上部に形成されたバルーンに対し接触し、当該バルーンに適切なテンションを付与することによって糸の解舒を補助する。規制部材４０の近傍には、前記給糸ボビン２１のチェース部を検出するための図略のセンサが備えられている。前記センサがチェース部の下降を検出すると、それに追従して前記規制部材４０を例えばエアシリンダ（図略）によって下降させる制御が行われる。
【００２６】
糸解舒補助装置１２の近傍には、糸２０の有無を検知可能なヤーンフィーラ（上流側糸検出センサ）３７が設けられている。このヤーンフィーラ３７は、給糸ボビン２１から引き出される糸２０が無くなったことを検出して、ユニット制御部５０に糸無し検出信号を送信できるように構成されている。
【００２７】
第１テンサ４１は、走行する糸２０に所定のテンションを付与するものである。この第１テンサ４１としては、例えば、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を用いることができる。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、図略のロータリ式のソレノイドにより回動することができる。なお、この第１テンサはゲート式のものに限らず、例えばディスク式のテンサを使用することもできる。
【００２８】
糸継部６は、前記給糸部５の下流側に配置される。また、糸継部６は、糸継作業を行うスプライサ装置（糸継装置）１４と、下流側糸案内パイプ（下流側糸捕捉手段）２６と、上流側糸案内パイプ（上流側糸捕捉手段）２５と、を備える。
【００２９】
スプライサ装置１４は、後述のクリアラ１５が糸欠陥を検出したとき、又は給糸ボビン２１からの解舒中の糸切れ時等に、給糸ボビン２１側の上流側糸と、パッケージ３０側の下流側糸とを糸継ぎするものである。スプライサ装置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。
【００３０】
スプライサ装置１４の下側及び上側には、給糸ボビン２１側の上流側糸を捕捉して案内する上流側糸案内パイプ２５と、パッケージ３０側の下流側糸を捕捉して案内する下流側糸案内パイプ２６と、が設けられている。
【００３１】
下流側糸案内パイプ２６は、下流側糸を捕捉するための捕捉位置と、捕捉した下流側糸をスプライサ装置１４へ案内するための案内位置と、の間で、軸３５を中心として回動可能に構成されている。また、上流側糸案内パイプ２５は、上流側糸を捕捉するための捕捉位置と、捕捉した上流側糸をスプライサ装置１４へ案内するための案内位置と、の間で、軸３３を中心として回動可能に構成されている。
【００３２】
上流側糸案内パイプ２５の先端には吸引口３２が形成され、同様に下流側糸案内パイプ２６の先端にも吸引口３４が形成されている。上流側糸案内パイプ２５及び下流側糸案内パイプ２６には適宜の負圧源がそれぞれ接続されており、前記吸引口３２及び吸引口３４に吸引流を作用させることができる。
【００３３】
糸欠陥検出部７は、前記糸継部６の下流側に配置される。この糸欠陥検出部７は、走行する糸２０の太さを監視するクリアラ（糸欠陥検出器）１５を備えている。
【００３４】
クリアラ１５は適宜のセンサを備えており、このセンサからの信号をアナライザ５２で処理することで、スラブ等の糸欠陥を検出可能に構成されている。なお、前記クリアラ１５は、糸２０の走行速度を検知するセンサ、及び、単に糸２０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。
【００３５】
クリアラ１５の近傍には、当該クリアラ１５が糸欠陥を検出したときに糸を切断するためのカッタ（糸切断手段）１８が配置されている。また、クリアラ１５の下流側には、走行中の糸にワックス付けをするためのワキシング装置１７が配置されている。更に、ワキシング装置１７の下流側には図略の吸引部が備えられている。この吸引部は適宜の負圧源に接続され、ワックスの滓や糸屑等を吸引除去することができる。
【００３６】
糸貯留部８は、前記糸欠陥検出部７の下流側に配置される。また、糸貯留部８は、給糸ボビン２１から解舒された糸２０を糸プール部７１に貯留可能なアキュムレータ（糸貯留装置）６１を備えている。給糸ボビン２１から解舒された糸２０はアキュムレータ６１に貯留され、その後、アキュムレータ６１から引き出されてパッケージ３０に巻き取られる。
【００３７】
前記アキュムレータ６１は、貯留した糸２０を上流側及び下流側の両方に同時に引き出すことができるように構成されている。この構成により、貯留されている糸２０をパッケージ３０に巻き取るのと並行して、給糸ボビン２１側にも糸２０を引き出して糸継作業を行うことができる。なお、アキュムレータ６１の構成の詳細については後述する。
【００３８】
巻取部９は、前記糸貯留部８の下流側に配置される。また、巻取部９は、巻取ボビン２２を保持可能に構成されたクレードル２３と、糸２０をトラバースさせるとともに前記巻取ボビン２２を回転させるための巻取ドラム（綾振ドラム）２４と、第２テンサ４２と、を備える。
【００３９】
クレードル２３は巻取ドラム２４に対し近接又は離間する方向に揺動可能に構成されており、これによって、糸２０の巻取りに伴うパッケージ３０の径の増大を吸収することができる。前記巻取ドラム２４の外周面には螺旋状の綾振溝２７が形成されており、この綾振溝２７によって糸２０をトラバースさせるように構成している。
【００４０】
第２テンサ４２はアキュムレータ６１の下流側に配置されており、アキュムレータ６１から糸２０が解舒される際に発生するテンションを制御するものである。これによって、アキュムレータ６１から引き出された糸は適宜のテンションが付与された状態で巻取ボビン２２に巻き取られることになる。この第２テンサ４２としては第１テンサ４１と同様に、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や、ディスク式のものを使用することができる。
【００４１】
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はドラム駆動モータ５３の出力軸に連結されており、このドラム駆動モータ５３の作動はモータ制御部５４により制御される。このモータ制御部５４は、ユニット制御部５０からの運転信号を受けて前記ドラム駆動モータ５３を運転及び停止させる制御を行うように構成している。
【００４２】
なお、パッケージ３０の巻取中に巻取ドラム２４とパッケージ３０の回転数が整数倍或いは整数分の１の関係になると、綾振り周期とパッケージ３０の巻取周期が同期して、巻き取られる糸が同一箇所に集まり重なるいわゆるリボン巻きが発生する。このリボン巻きが発生したパッケージ３０では、糸同士が相互に絡み易く、後工程で糸を解舒する際に糸切れが発生するなどの問題がある。この点を考慮して、本実施形態のユニット制御部５０（モータ制御部５４）は、リボン巻き発生径の近傍で巻取ドラム２４の回転を急激に増減速させてパッケージ３０と巻取ドラム２４間にスリップを生じさせ、綾振り糸の糸道を分散させて巻き取る制御を行っている（ディスターブ制御）。これによりリボン巻を崩し、解舒性に優れたパッケージ３０を形成することができる。
【００４３】
次に図２を参照してアキュムレータ６１について説明する。図２は、アキュムレータ６１の概略的な構成を示す模式断面図である。図２に示すように、アキュムレータ６１は、回転軸ケーシング７０と、糸プール部７１と、糸案内部７２と、を備える。また、前記回転軸ケーシング７０は、上方が開放された円筒状の筒部７８と、この筒部７８の開放側端部に形成された鍔部７９と、を備えている。
【００４４】
前記糸プール部７１は、前記鍔部７９の上方に配置されている。この糸プール部７１は、円板状に形成される支持板８１と、この支持板８１から上方に突出する複数のロッド部材８２と、この複数のロッド部材８２の先端部分が接続される円板状の取付板８３と、を備える。また、糸プール部７１は、前記支持板８１と前記鍔部７９との間に隙間を形成するように配置されており、この隙間の内部を後述の貯留ガイドアーム７５が回転できるように構成されている。
【００４５】
支持板８１は水平に配置されるとともに、この支持板８１の上面に、複数のロッド部材８２が円周上に等間隔で並べて配置されている。前記糸プール部７１は、これらのロッド部材８２によって略円筒形状を形成するように構成されている。この糸プール部７１の外周部分に糸２０を巻き回すことによって、糸２０が糸プール部７１に貯留されることになる。
【００４６】
糸案内部７２は、前記回転軸ケーシング７０の内部に配置されている。回転軸ケーシング７０において、前記筒部７８の下部（糸プール部７１と反対側の端部）には導入孔８０が形成されており、給糸ボビン２１から引き出された糸２０は前記導入孔８０から糸案内部７２へ導かれるようになっている。
【００４７】
前記筒部７８の内部には回転軸７３が配置され、この回転軸７３は、前記回転軸ケーシング７０及び糸プール部７１に対して相対回転可能に支持されている。この回転軸７３と前記筒部７８の間にはサーボモータ（糸貯留駆動部）５５が組み込まれており、回転軸７３を正転及び逆転させることができる。また、この回転軸７３の中心には、軸孔状の糸通路７４が形成されている。
【００４８】
この回転軸７３の一端（前記導入孔８０と反対側の端部）には、円筒状に形成される貯留ガイドアーム（巻付手段）７５が固定されている。この貯留ガイドアーム７５は、上向きに若干傾斜しながら、回転軸ケーシング７０（鍔部７９）と支持板８１との隙間を通過するようにして径方向に延び、その先端部分の一部が回転軸ケーシング７０より若干飛び出すように構成されている。この貯留ガイドアーム７５は回転軸７３と一体的に回転するように構成される。また、貯留ガイドアーム７５の内部は前記糸通路７４と接続されている。
【００４９】
以上の構成において、糸案内部７２の導入孔８０から回転軸ケーシング７０内に導かれた糸２０は、糸通路７４及び貯留ガイドアーム７５の内部を通って当該貯留ガイドアーム７５の先端から排出されることで、前記糸プール部７１の側面部分に誘導される。従って、前記サーボモータ５５を正方向に駆動すると、貯留ガイドアーム７５が回転軸７３とともに回転し、これによって前記側面部分に糸２０が巻き回されることになる。また、アキュムレータ６１から上流側に糸２０を戻すときには、サーボモータ５５をニュートラル（フリー回転可能）な状態とし、下流側糸案内パイプ２６が、下流側糸端を吸引捕捉した状態で下方に回転することによって、糸２０を上流側に引き出す。このとき、糸２０の引き出しに伴って貯留ガイドアーム７５が回転軸７３とともに糸を引き出す方向に回転し、サーボモータ５５は、糸２０を糸プール部７１に巻き取る駆動方向に対して反対方向に逆回転させられる。
【００５０】
前記糸プール部７１において複数配置されるロッド部材８２のそれぞれは、支持板８１側の端部から取付板８３側の端部へ近づくに従って糸プール部７１の内側方向へ傾斜するように配置されている。糸２０には前記第１テンサ４１によって一定のテンションが付与されているので、前記ロッド部材８２の傾斜によって、糸プール部７１に巻き付けられた糸は上方に滑るように自然に移動する。従って、前記貯留ガイドアーム７５によって糸２０が連続して巻き付けられると、前記傾斜部分に巻き取られた糸が上方へと移動していくので、ロッド部材８２で構成される前記側面部分には糸２０が螺旋状に整列した状態で貯留されることになる。
【００５１】
本実施形態では貯留ガイドアーム７５の糸貯留駆動部としてサーボモータ５５が使用されているので、貯留ガイドアーム７５の回転の急停止又は加減速等を精密に行うことができる。これによって、糸プール部７１へ糸２０を供給する場合の供給長さやそのタイミング、糸プール部７１から糸２０を上流側へ戻す場合の戻し長さやそのタイミング等を正確に制御でき、各種の作業をよりスムーズに行うことができる。
【００５２】
図１に示すように、巻取ユニット１０は、糸プール部７１の上部に配置される第１貯留センサ７６と、糸プール部７１の下部に配置される第２貯留センサ７７と、を備えている。この２つの貯留センサ（糸貯留量検出手段）７６，７７は非接触型の光学センサ等で構成されており、それぞれがユニット制御部５０に電気的に接続されている。
【００５３】
第１貯留センサ７６は、糸プール部７１を構成するロッド部材８２の上端側に巻き付けられた糸を検出できるように糸プール部７１の上端側に配置され、アキュムレータ６１の最大貯留状態を検知する。また、第２貯留センサ７７は、ロッド部材８２の下端側に巻かれた糸を検出できるように糸プール部７１の下流側に配置され、アキュムレータ６１の糸貯留不足を検知する。ユニット制御部５０は、第１貯留センサ７６及び第２貯留センサ７７からの糸検出信号に基づいて、サーボモータ５５の回転速度（糸プール部７１への糸２０の供給速度）を制御する。これによって、アキュムレータ６１の糸貯留量を過不足が生じないように調節することができる。
【００５４】
なお、アキュムレータ６１において糸２０が糸プール部７１に巻き付けられる速度（換言すれば、糸プール部７１への糸供給速度）は、糸の巻取を開始した時点では、時間とともに増加するパッケージ３０の糸巻取速度と等しい速度又はそれよりも速い速度になるように制御される。そして、巻取開始から所定時間が過ぎ、糸継作業時に必要な糸量がアキュムレータ６１に貯留されたときには、パッケージ３０の糸巻取速度と等しい速度で糸を糸プール部７１に巻き付け、アキュムレータ６１に貯留された糸量を維持させるように制御される。なお、糸継作業時に必要な糸量とは、後述するスプライサ装置１４での糸継作業のためにアキュムレータ６１から上流側へ引き出される糸量に、当該糸継作業と並行して行われるパッケージ３０への巻取のためにアキュムレータ６１から下流側へ引き出される糸量を加算したものである。糸プール部７１においては、この必要な糸量以上の糸を貯留した状態を常に維持することが好ましい。
【００５５】
前記アキュムレータ６１の糸プール部７１から解舒された糸２０は、巻取ドラム２４により駆動されるパッケージ３０に巻き取られる。そして、このときに第２テンサ４２が糸２０へ付与するテンションは、ユニット制御部５０により巻取速度に応じて制御される。
【００５６】
次にユニット制御部５０について説明する。ユニット制御部５０は、ＣＰＵ及び記憶部等からなるマイクロコンピュータ式に構成されている。図１に示すように、ユニット制御部５０は巻取ユニット本体１６の給糸部５、糸継部６、糸欠陥検出部７、糸貯留部８及び巻取部９等に接続されており、巻取作業全体を制御する。また、各種の設定を行うための図略の設定器がユニット制御部５０に接続されている。
【００５７】
図１に示すように、ユニット制御部５０はサーボモータ５５に電気的に接続されている。また、ユニット制御部５０は、サーボモータ５５の駆動を制御することでパッケージ３０に巻き取られる糸長さを制御する糸長制御部９０を備えている。この糸長制御部（カウント部）９０は、供給カウント部９１と、戻しカウント部９２と、供給長さ演算部９３と、比較部９４と、を主要な構成として備えている。
【００５８】
供給カウント部９１は、サーボモータ５５が糸２０を糸プール部７１に供給する方向に回転した場合、サーボモータ５５からの正回転パルス信号（駆動量）をカウントして、供給カウント値を更新する。
【００５９】
戻しカウント部９２は、サーボモータ５５が糸２０を糸プール部７１から上流側へ引き出す方向に回転した場合、サーボモータ５５からの逆回転パルス信号（駆動量）をカウントして、戻しカウント値を更新する。ここでいう駆動量は、糸を糸プール部７１の上流側に引き出すことによって、サーボモータ５５が逆方向に駆動される駆動量を示している。なお、この駆動量は、糸が引き出されることによってサーボモータ５５が受身的に駆動される場合に限定されるわけではない。例えば、糸を糸プール部７１から上流側に引き出す際に、サーボモータ５５を自発的に逆回転させるような構成の場合、自発的に逆回転した駆動量も戻しカウント部９２によってカウントされることになる。
【００６０】
供給長さ演算部９３は、供給カウント値及び戻しカウント値に基づいて、現時点までに糸プール部７１に供給された糸長さの累積値（ただし、供給後に再び上流側に戻された糸長さを除く。以下、「供給糸長さ累積値」と称する）を演算する。
【００６１】
比較部９４は、パッケージ３０を満巻とするのに十分な長さの糸２０を糸プール部７１側へ貯留したか否かを判定する。ユニット制御部５０には、パッケージ３０を完成させるために巻き取るべき糸長さである設定巻取長さが、前記設定器等によって予め設定されている。比較部９４は、糸プール部７１に現在貯留されている糸２０が全てパッケージ３０に巻き取られたと仮定したときに当該パッケージ３０が満巻になるか否かを、前記供給糸長さ累積値を前記設定巻取長さと比較することにより判定する。現時点で糸プール部７１に貯留されている糸２０の巻取りによってパッケージ３０が満巻となる状態の場合、ユニット制御部５０は、糸プール部７１の糸２０がパッケージ３０に全て巻き取られるのを待って満巻と判定する。
【００６２】
次に、上記の構成の巻取ユニット１０による糸の巻取りについて説明する。最初に準備作業として、糸プール部７１に糸が貯留されていない状態で、新しい空の巻取ボビン２２が巻取ユニット本体１６のクレードル２３にセットされる。また、給糸ボビン保持部６０に給糸ボビン２１がセットされるとともに、当該給糸ボビン２１から糸２０が引き出されて巻取ボビン２２に取り付けられる。
【００６３】
その後、ユニット制御部５０に巻取開始が指示されると、当該ユニット制御部５０は最初に、前記供給カウント値及び前記戻しカウント値をゼロにリセットする。その後、ユニット制御部５０はアキュムレータ６１及び巻取ドラム２４の駆動を順次開始する。
【００６４】
アキュムレータ６１のサーボモータ５５が糸プール部７１への糸の巻付けを開始すると、当該サーボモータ５５の回転状態を示す信号がユニット制御部５０に入力される。供給カウント部９１は、サーボモータ５５が正方向に所定角度回転するごとに出力するパルス信号に基づいて、供給カウント値を加算する。糸プール部７１に貯留された糸２０は、やがて更に下流側に引き出され、巻取ドラム２４により駆動されるパッケージ３０に巻き取られる。
【００６５】
この巻取りの途中で例えばクリアラ１５が糸欠陥を検出した場合、ユニット制御部５０は糸２０をカッタ１８で切断するとともにアキュムレータ６１のサーボモータ５５をニュートラル（フリー）とし、下流側の糸端を下流側糸案内パイプ２６で捕捉させる。そして、下流側糸案内パイプ２６を下方に回転させることによって上流側へ糸２０を引き出す。この結果、アキュムレータ６１（糸プール部７１）の糸２０の貯留量は減少することになる。戻しカウント部９２は、サーボモータ５５が逆方向に所定角度回転させられる（駆動される）ごとに出力するパルス信号に基づいて、戻しカウント値を加算する。
【００６６】
下流側糸案内パイプ２６によって糸プール部７１から上流側へ解舒された糸２０は、スプライサ装置１４へ案内され、糸欠陥部分が切除されるとともに、給糸ボビン２１側の糸２０と糸継ぎされる。なお、糸欠陥検出時における制御の詳細は後述する。
【００６７】
また、巻取中に給糸ボビン２１の糸が全て解舒されたことをヤーンフィーラ３７が検出した場合、ユニット制御部５０はアキュムレータ６１のサーボモータ５５をニュートラル（フリー）として、下流側糸案内パイプ２６によって糸２０を上流側へ引き出す。戻しカウント部９２は糸欠陥の検出時と同様に、サーボモータ５５が逆方向に所定角度回転させられるごとに出力するパルス信号に基づいて、戻しカウント値を加算する。糸プール部７１から上流側へ解舒された糸２０は下流側糸案内パイプ２６によってスプライサ装置１４へ引き出され、給糸ボビン保持部６０に新しくセットされた給糸ボビン２１の糸２０と糸継ぎされる。なお、給糸ボビンの交換時における制御の詳細は後述する。
【００６８】
供給長さ演算部９３は、供給カウント値から戻しカウント値を減算し、その結果に所定の定数を乗じることで、現時点までに糸プール部７１に供給された糸長さの累積値（前記供給糸長さ累積値）を演算する。ここで、糸プール部７１に供給された糸２０は、上流側に引き出されることがない限り、その全てがパッケージ３０に巻き取られる。従って、現時点での供給糸長さ累積値は、パッケージ３０に既に巻き取られている長さに、近い将来巻き取ることになる糸の長さを加算したものに相当する。
【００６９】
比較部９４は、供給長さ演算部９３によって得られた供給糸長さ累積値と、所定の設定巻取長さを比較する。前記供給糸長さ累積値が設定巻取長さ以上になれば、これ以上の糸プール部７１への糸２０の供給は不要になるので、サーボモータ５５の駆動を停止する。その後、ユニット制御部５０は、糸プール部７１に貯留された糸２０が全てパッケージ３０に巻き取られるまで巻取ドラム２４の駆動を継続する。その後は、満巻のパッケージ３０をクレードル２３から取り外す玉揚作業が、図略の玉揚装置等を使用すること等により行われる。
【００７０】
ユニット制御部５０は、以上のようにサーボモータ５５を制御することで糸プール部７１に貯留される糸長さを調節し、最終的にパッケージ３０に巻き取られる糸長さを制御する。ここで、前述のとおり、糸プール部７１への糸２０の貯留（供給）は、貯留ガイドアーム７５を回転させて糸２０を糸プール部７１の側面部分に巻き付けることによって行う。従って、貯留される糸の長さは、貯留ガイドアーム７５の回転角度と糸プール部７１の糸巻付け部分の径によって正確かつ容易に計算することができる。
【００７１】
また、糸長制御部９０では、巻取部９での巻取長を直接計算するのではなく、その前段階での糸貯留部８における供給糸長さ累積値を計算している。従って、前記ディスターブ制御によるパッケージ３０のスリップ等、巻取作業に起因する誤差の影響を排除して、パッケージ３０に所定の長さの糸を巻き取ったか否かを正確に判定することができる。
【００７２】
また、糸継作業のために糸プール部７１側の糸２０をスプライサ装置１４へ引き出す必要が生じた場合、その引き出す長さは、サーボモータ５５が逆回転させられる角度（回数）をカウントすることで精密に算出することができる。具体的には、糸プール部７１から上流側へ戻される（引き出される）糸の長さは、貯留ガイドアーム７５の逆回転角度と糸プール部７１の糸巻付け部分の径によって正確かつ容易に計算することができる。従って、パッケージ３０に所定の長さの糸を巻き取ったか否かの判定にあたっては、糸２０の巻取過程で発生する糸継作業の影響を正確に考慮することができる。
【００７３】
また、本実施形態の巻取ユニット１０は、糸貯留部８の糸プール部７１に一定の糸長さが貯留される構成のため、糸貯留部８における供給糸長さ累積値が直ちにパッケージ３０に巻き取られた糸長さとはならない。しかし、供給糸長さ累積値に対して、パッケージ３０の巻取りが開始されたときの貯留量と、パッケージ３０の巻取りが終了したときの貯留量と、を考慮して演算することにより、現実にパッケージ３０に巻き取られた糸長さを容易に算出することができる。
【００７４】
次に、クリアラ１５が糸欠陥を検出した場合の制御について説明する。クリアラ１５は、糸太さの監視により糸欠陥を検出すると、ユニット制御部５０に糸欠陥検出信号を送信する。この糸欠陥検出信号に基づき、前記ユニット制御部５０はアキュムレータ６１のサーボモータ５５を停止させ、貯留ガイドアーム７５の回転を停止させる。更に、ユニット制御部５０は、カッタ１８を駆動して糸２０を切断する。これにより、切断箇所より下流側の糸は、アキュムレータ６１の導入孔８０より下方で停止させられる。なお、前記糸２０が、アキュムレータの導入孔８０より下方で停止させられるのであれば、貯留ガイドアーム７５の回転停止制御と同時にカッタ１８で糸２０を切断するように制御しても良い。
【００７５】
ユニット制御部５０は、クリアラ１５が糸欠陥を検出した時点から前記貯留ガイドアーム７５が正方向に回転した角度（回数）等に基づいて、当該糸欠陥を有する部分の糸長さを演算することができる。即ち、クリアラ１５からの検出信号を受け取った時点から欠陥が検出されなくなるまでの間の正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糸欠陥部分の糸長さを計算する。
【００７６】
次に、ユニット制御部５０は、アキュムレータ６１の導入孔８０より下方に位置している下流側糸を下流側糸案内パイプ２６により吸引捕捉させて、下流側糸案内パイプ２６をスプライサ装置１４の下方の案内位置まで回動させる。これによって、下流側糸案内パイプ２６によって糸欠陥部分を有する糸２０が糸プール部７１から引き出される。そして、戻しカウント部９２によって、糸２０の引き出しによって逆転するサーボモータ５５のパルス信号に基づいて戻しカウント値を加算していく。このとき、糸欠陥部分を有する糸長さと、糸継作業に必要な長さと、を足した糸長分が糸プール部７１から解舒されて上流側へ引き出されることになる。糸継作業に必要な糸長さは、アキュムレータ６１とスプライサ装置１４との位置関係等に基づいて予め設定されている値を用いることができる。
【００７７】
ユニット制御部５０は、上流側糸を上流側糸案内パイプ２５により吸引捕捉させて、上流側糸案内パイプ２５をスプライサ装置１４の上方の案内位置まで回動させる。上流側糸案内パイプ２５及び下流側糸案内パイプ２６によって上流側の糸端と下流側の糸端とがスプライサ装置１４に案内されると、スプライサ装置１４によって糸継作業が開始される。糸欠陥を含む下流側糸の糸端部は、スプライサ装置１４のカッタにより切断され、除去される。
【００７８】
上記の糸継作業はパッケージ３０への糸２０の巻取作業と並行して行われるので、巻取ドラム２４を停止及び逆転させることなく糸欠陥を除去することができる。糸継作業が終了すると、サーボモータ５５は正転を開始してアキュムレータ６１への糸の供給を再開する。これにより、供給カウント値の更新が再開される。供給長さ演算部９３は、供給カウント値及び戻しカウント値を考慮して、供給糸長さ累積値を随時演算していく。
【００７９】
次に、給糸ボビン２１を交換する場合の制御について説明する。給糸ボビン２１から供給される糸が無くなったことを前記ヤーンフィーラ３７が検出すると、当該ヤーンフィーラ３７は糸無し検出信号をユニット制御部５０に送信する。この糸無し検出信号を受信したユニット制御部５０は、アキュムレータ６１への糸の供給を停止させる。
【００８０】
次に、ユニット制御部５０はサーボモータ５５をニュートラル（フリー）とし、下流側糸案内パイプ２６によって、糸継作業に必要な長さの糸をアキュムレータ６１から上流側へ引き出すように制御する。この糸継作業に必要な長さは、糸継作業で除去される糸を含むように、アキュムレータ６１からスプライサ装置１４までの位置関係等を考慮して予め設定されている。そして、糸２０が上流側に引き出されることでサーボモータ５５が逆転し、戻しカウント部９２が、サーボモータ５５の逆転を示すパルス信号に基づいて戻しカウント値を加算していく。
【００８１】
空になった給糸ボビン２１が給糸ボビン保持部６０から排出され、当該給糸ボビン保持部６０に新しい給糸ボビン２１が供給される。その後は、糸欠陥が検出された場合と同様に、アキュムレータ６１側の下流側糸が下流側糸案内パイプ２６によって捕捉されてスプライサ装置１４に引き出され、新しい給糸ボビン２１からの上流側糸が上流側糸案内パイプ２５によって捕捉されてスプライサ装置１４に引き出される。そして、下流側糸と上流側糸とをスプライサ装置１４で糸継ぎした後、サーボモータ５５を制御して、糸２０が貯留される方向に貯留ガイドアーム７５を再び回転させる。これにより、供給カウント値の更新が再開される。供給長さ演算部９３は、供給カウント値及び戻しカウント値を考慮して、供給糸長さ累積値を随時演算していく。
【００８２】
なお、少なくとも糸継作業の完了直後は、糸プール部７１への糸２０の供給速度をパッケージ３０の巻取速度よりも大きくするよう制御することが好ましい。これにより、糸継作業中に減少した糸プール部７１の貯留量を素早く回復させることができる。
【００８３】
以上に示したように、本実施形態の巻取ユニット１０は、パッケージ３０に所定長さの糸を巻き取るように構成される。また、巻取ユニット１０は、糸プール部７１と、サーボモータ５５と、糸長制御部９０と、を備える。糸プール部７１は、パッケージ３０に巻き取られる前の糸２０を貯留する。サーボモータ５５は、糸プール部７１に糸２０を供給するために駆動される。糸長制御部９０は、サーボモータ５５の正回転パルス信号をカウントする。そして、正回転パルス信号のカウント値から前記パッケージに巻き取られた糸長さが算出される。
【００８４】
これにより、サーボモータ５５の正回転パルス信号をカウントすることで、パッケージ３０に巻き取られる糸長さを、当該パッケージ３０に実際に糸を巻き取る前の段階で測定することができる。従って、本実施形態のように巻取作業でディスターブ制御を行うことによってパッケージ３０がスリップするような場合でも、当該スリップの影響を受けずに、パッケージ３０に巻き取られる糸長さを精密に算出することができる。この結果、パッケージ３０ごとの糸長さを正確に揃えることができるので、当該パッケージ３０の糸２０を例えば後工程としてのワーパー工程で経糸として使用する場合、糸長さが揃ってない部分として廃棄される無駄糸を少なくでき、一連の工程の生産性を向上させることができる。
【００８５】
また、本実施形態の巻取ユニット１０は、糸継作業を行うために糸プール部７１の上流側に配置されるスプライサ装置１４を備える。糸長制御部９０は、糸継作業時に糸プール部７１から糸を上流側へ引き出す際のサーボモータ５５の逆回転パルス信号をカウントする。そして、前記糸継作業が行われるまでに、糸プール部７１に糸２０を供給するために駆動されたサーボモータ５５の正回転パルス信号をカウントした供給カウント値と、前記糸継作業のために、糸プール部７１から糸を上流側へ引き出す際の逆回転パルス信号をカウントした戻しカウント値と、を考慮して、パッケージ３０に巻き取られた糸長さが算出される。
【００８６】
これにより、糸継作業時にサーボモータ５５の逆回転パルス信号をカウントすることで、糸プール部７１から上流側へ戻される糸長さを正確に算出できる。また、このように精密に算出された糸長さを考慮するので、パッケージ３０に巻き取られる糸長さを一層正確に算出することができる。
【００８７】
また、本実施形態の巻取ユニット１０は、パッケージ３０に巻き取られる糸２０を供給するための給糸ボビン２１を交換してセット可能な給糸ボビン保持部６０を備える。給糸ボビン２１交換時において、糸継作業のために糸プール部７１から必要な長さの糸を上流側へ引き出す際のサーボモータ５５の逆回転パルス信号を戻しカウント値としてカウントする。そして、この戻しカウント値と、供給カウント値と、を考慮して、パッケージ３０に巻き取られた糸長さが算出される。
【００８８】
これにより、給糸ボビン２１の糸を繋ぎ合わせて形成されるパッケージ３０の糸長さを正確に算出できる。
【００８９】
また、本実施形態の巻取ユニット１０は、糸プール部７１の上流側で糸欠陥を検出するためのクリアラ１５を備える。糸長制御部９０は、クリアラ１５が糸欠陥を検出したときは、クリアラ１５が糸欠陥を検出している間のサーボモータ５５の正回転パルス信号をカウントしたカウント値から糸欠陥長さを算出する。
【００９０】
これにより、クリアラ１５によって検出された糸欠陥部分の長さを、正回転パルス信号をカウントすることで正確に算出することができる。従って、糸欠陥を除去するために必要な糸長さを正確に算出できる。
【００９１】
また、本実施形態の自動ワインダは前記巻取ユニット１０を複数備えている。
【００９２】
この構成の自動ワインダは、巻取ユニット１０のそれぞれで形成されるパッケージ３０の糸長さのバラツキを抑制し、正確に定長管理されたパッケージ３０を形成できる。
【００９３】
以上に本発明の好適な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。
【００９４】
上記実施形態のサーボモータ５５はユニット制御部５０によって制御される構成であるが、この構成に限定されない。例えば図３に示すように、サーボモータ５５を制御するためのサーボモータ制御部１５０を巻取ユニット１０に備え、当該サーボモータ制御部１５０に前記糸長制御部９０を備える構成とすることもできる。
【００９５】
上記実施形態では、サーボモータ５５の正転パルス信号に基づいて供給カウント値を加算し、逆転パルス信号に基づいて戻しカウント値を加算し、最終的に供給カウント値から戻しカウント値を減算するように構成している。しかしながら、サーボモータ５５から逆転パルス信号が入力された時点で供給カウント値を減算するように変更することもできる。
【００９６】
また、上記実施形態では、サーボモータ５５からの信号に基づいて加算される供給カウント値及び戻しカウント値に基づいて供給糸長さ累積値を演算し、これを設定巻取長さと比較するように構成されている。しかしながらこれに代えて、空の巻取ボビンへの巻取開始時には設定巻取長さに相当する値を適宜の変数に設定しておき、サーボモータ５５からの正転パルス信号に基づいて当該変数をカウントダウンしていく構成とすることもできる。この場合、前記比較部は、前記変数の値をゼロと比較することになる。糸継作業等により糸プール部７１から糸が上流側へ戻されたときは、サーボモータ５５からの逆転パルス信号に基づいて前記変数を逆にカウントアップすることで、上流側へ戻された糸長さを考慮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の一実施形態に係る巻取ユニットの概略的な構成を示した正面図。
【図２】本実施形態のアキュムレータの様子を示した模式断面図。
【図３】変形例の巻取ユニットの概略的な構成を示した正面図。
【符号の説明】
【００９８】
１０ 巻取ユニット（糸巻取装置）
１４ スプライサ装置（糸継装置）
１５ クリアラ（糸欠陥検出器）
２０ 糸
２１ 給糸ボビン
３０ パッケージ
５０ ユニット制御部
５５ サーボモータ（糸貯留駆動部）
６０ 給糸ボビン保持部（給糸ボビンセット部）
６１ アキュムレータ
７１ 糸プール部
９０ 糸長制御部（カウント部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パッケージに所定長さの糸を巻き取る糸巻取装置において、
前記パッケージに巻き取られる前の糸を貯留するための糸プール部と、
前記糸プール部に糸を供給するために駆動される糸貯留駆動部と、
前記糸貯留駆動部の駆動量をカウントするカウント部と、
を備え、
前記駆動量のカウント値から前記パッケージに巻き取られた糸長さが算出されることを特徴とする糸巻取装置。
【請求項２】
請求項１に記載の糸巻取装置であって、
糸継作業を行うために前記糸プール部の上流側に配置される糸継装置を備え、
前記カウント部は、前記糸継作業時に前記糸プール部から糸を上流側へ引き出す際の前記糸貯留駆動部の駆動量をカウントし、
前記糸継作業が行われるまでに、前記糸プール部に糸を供給するために駆動された前記糸貯留駆動部の駆動量をカウントした供給カウント値と、前記糸継作業のために、前記糸プール部から糸を上流側へ引き出す際の駆動量をカウントした戻しカウント値と、を考慮して、前記パッケージに巻き取られた糸長さが算出されることを特徴とする糸巻取装置。
【請求項３】
請求項２に記載の糸巻取装置であって、
前記パッケージに巻き取られる糸を供給するための給糸ボビンを交換してセット可能な給糸ボビンセット部を備え、
給糸ボビン交換時において、糸継作業のために前記糸プール部から必要な長さの糸を上流側へ引き出す際の前記糸貯留駆動部の駆動量を前記戻しカウント値としてカウントし、
この戻しカウント値と、前記供給カウント値と、を考慮して、前記パッケージに巻き取られた糸長さが算出されることを特徴とする糸巻取装置。
【請求項４】
請求項１から３までの何れか一項に記載の糸巻取装置であって、
前記糸プール部の上流側で糸欠陥を検出するための糸欠陥検出器を備え、
前記糸欠陥検出器が糸欠陥を検出したときは、前記糸欠陥検出器が糸欠陥を検出している間の前記糸貯留駆動部の駆動量をカウントしたカウント値から糸欠陥長さを算出することを特徴とする糸巻取装置。
【請求項５】
請求項１から４までの何れか一項に記載の糸巻取装置を複数備えることを特徴とする自動ワインダ。
【請求項１】
パッケージに所定長さの糸を巻き取る糸巻取装置において、
前記パッケージに巻き取られる前の糸を貯留するための糸プール部と、
前記糸プール部に糸を供給するために駆動される糸貯留駆動部と、
前記糸貯留駆動部の駆動量をカウントするカウント部と、
を備え、
前記駆動量のカウント値から前記パッケージに巻き取られた糸長さが算出されることを特徴とする糸巻取装置。
【請求項２】
請求項１に記載の糸巻取装置であって、
糸継作業を行うために前記糸プール部の上流側に配置される糸継装置を備え、
前記カウント部は、前記糸継作業時に前記糸プール部から糸を上流側へ引き出す際の前記糸貯留駆動部の駆動量をカウントし、
前記糸継作業が行われるまでに、前記糸プール部に糸を供給するために駆動された前記糸貯留駆動部の駆動量をカウントした供給カウント値と、前記糸継作業のために、前記糸プール部から糸を上流側へ引き出す際の駆動量をカウントした戻しカウント値と、を考慮して、前記パッケージに巻き取られた糸長さが算出されることを特徴とする糸巻取装置。
【請求項３】
請求項２に記載の糸巻取装置であって、
前記パッケージに巻き取られる糸を供給するための給糸ボビンを交換してセット可能な給糸ボビンセット部を備え、
給糸ボビン交換時において、糸継作業のために前記糸プール部から必要な長さの糸を上流側へ引き出す際の前記糸貯留駆動部の駆動量を前記戻しカウント値としてカウントし、
この戻しカウント値と、前記供給カウント値と、を考慮して、前記パッケージに巻き取られた糸長さが算出されることを特徴とする糸巻取装置。
【請求項４】
請求項１から３までの何れか一項に記載の糸巻取装置であって、
前記糸プール部の上流側で糸欠陥を検出するための糸欠陥検出器を備え、
前記糸欠陥検出器が糸欠陥を検出したときは、前記糸欠陥検出器が糸欠陥を検出している間の前記糸貯留駆動部の駆動量をカウントしたカウント値から糸欠陥長さを算出することを特徴とする糸巻取装置。
【請求項５】
請求項１から４までの何れか一項に記載の糸巻取装置を複数備えることを特徴とする自動ワインダ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−４７４０６（Ｐ２０１０−４７４０６Ａ）
【公開日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２１５５８０（Ｐ２００８−２１５５８０）
【出願日】平成２０年８月２５日（２００８．８．２５）
【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２２年３月４日（２０１０．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月２５日（２００８．８．２５）
【出願人】（０００００６２９７）村田機械株式会社 (4,916)
【Ｆターム（参考）】
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