JP5190703B2 - 糸巻取装置及び自動ワインダ - Google Patents

Description

本発明は糸巻取装置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に付与されるテンションの制御に関するものである。

精紡機等で生産された糸は、給糸ボビンに巻き付けられて糸巻取装置へ搬送される。そして、糸巻取装置においては、当該糸巻取装置へ搬送された複数の給糸ボビンの糸が糸継装置によって繋ぎ合わされて所定長のパッケージが生成される。このような糸巻取装置において、糸の巻取途中にテンション制御手段で適宜のテンションを付与することによって、巻取テンションの変動を抑える構成をとることがある。

上記のような糸巻取装置は、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１の糸巻取装置である巻取ユニットは、給糸ボビンから解舒される糸を巻取パッケージに巻き取る途中の糸道に、一対の櫛状体を噛み合わせるゲートテンサを配設して構成される。
特開平５−７６６号公報

また、ボビンから巻き出された糸を、一旦容器に貯留した後に、パッケージに巻き取る糸巻取方法及び装置が特許文献２に開示されている。
米国特許第３３１４６２１号明細書

パッケージの巻取速度の高速化は、生産効率向上のために従来から求められているところである。しかし、巻取速度を高速化すれば、走行する糸への負荷が増大し、糸切れが頻発してしまう。糸切れが発生した場合、パッケージから糸を引き出して給糸ボビン側の糸と糸継ぎを行う必要があるが、糸継作業においてパッケージを逆転させてパッケージ側の糸を捕捉する際に、サクションアームの吸引力によってパッケージの表面部分が引っ張られて、綾乱れが発生することもあった。

また、糸継作業中はパッケージを逆転させるために巻取作業が中断されるので、糸継後は巻取速度をゼロから定常時の速度まで加速させる必要があり、このときに巻取テンションの変動が生じ易かった。更に、給糸ボビンの残糸が少なくなってくると、給糸ボビンから解舒された糸がボビンに絡み付いて大きなテンション変動が起こり、このテンション変動がパッケージの巻取テンションに影響して、糸切れの発生やパッケージの品質低下を招いていた。

この点、特許文献１の構成は、ピークテンションの発生を抑えて、糸切れの頻度を少なくすることができる。しかし、例えば給糸ボビンの交換時に発生するテンション変動は特に大きいため、テンション制御手段を備えていても大きなテンション変動が生じた場合、パッケージへの影響を良好に除去することは難しかった。

また、特許文献２の構成は、ブレーキによりパッケージに巻かれる糸に一定のテンションを付与することは可能であるが、パッケージの巻取状態ないしは糸質に合わせて付与するテンションをフレキシブルに変更することに関しては開示されていない。

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、パッケージの巻始めから巻終りまで、パッケージの巻取テンションを一定の状態に制御できる糸巻取装置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

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。

本発明の第１の観点によれば、交換可能な給糸ボビンから引き出される糸をパッケージに巻き取る糸巻取装置の以下の構成が提供される。即ち、この糸巻取装置は、給糸ボビン側で発生するテンション変動の伝達を遮断して、前記パッケージにテンション変動が伝達されることを防止するテンション伝達遮断機構と、前記給糸ボビンから解舒されて前記テンション伝達遮断機構に至るまでの糸に付与されるテンションをフレキシブルに制御する第１テンション制御手段と、前記パッケージに巻き取られる糸のテンションをフレキシブルに制御する第２テンション制御手段と、を備える。

これにより、テンション変動がパッケージ側での巻取作業に影響しないように、テンション変動の伝播をテンション伝達遮断機構で遮断することができる。また、テンション伝達遮断機構によってテンション変動が遮断された上で第２テンション制御手段によってテンションが制御されるので、パッケージに巻き取られる糸のテンションを一定に保つことができる。従って、パッケージへのテンション変動の影響を抑えることができ、巻き状態の良好なパッケージを生産できる。更に、巻取作業全体を通じて糸のテンションを一定にすることができる。また、糸のテンションが２箇所でフレキシブルに制御されるので、巻状態が良好な高品質のパッケージを形成することができる。

前記の糸巻取装置においては、以下のように構成することが好ましい。即ち、この糸巻取装置は、巻取駆動部と、前記テンション伝達遮断機構としての糸貯留装置と、糸欠陥検出部と、糸継部と、制御部と、を備える。前記巻取駆動部は、パッケージを回転させる。前記糸貯留装置は、前記パッケージに巻き取られる前の糸を貯留でき、この貯留した糸を前記給糸ボビン側に引き出すことができる。前記糸欠陥検出部は、糸欠陥を検出する。前記糸継部は、糸継作業を行う。前記制御部は、前記第１テンション制御手段及び前記第２テンション制御手段を制御する。前記第１テンション制御手段は、前記給糸ボビンと前記糸貯留装置との間に配置される。前記第２テンション制御手段は、前記糸貯留装置と前記パッケージとの間に配置される。

これにより、給糸ボビンの巻始めや巻終り等に発生するテンション変動がパッケージ側での巻取作業に影響しないように、テンション変動の伝播を糸貯留装置で遮断することができる。従って、給糸ボビン側で大きなテンション変動が起こった場合でも、巻取テンションを一定に保った状態で糸をパッケージに巻き続けることができる。また、糸欠陥や糸切れの発生時又は給糸ボビンの交換時でも、糸貯留装置に貯留されている糸をパッケージに巻き取らせつつ、当該糸貯留装置から糸を給糸ボビン側に引き出して糸継作業を行うことができるので、パッケージを逆転させることなく巻取作業を継続することができる。従って、糸継時の屑糸がパッケージに混入したり、パッケージに巻き形状の不良が発生したりすることを防止できる。更に、第１テンション制御手段によって糸貯留装置への貯留前の糸に適切なテンションを付与するとともに、第２テンション制御手段によってパッケージへの巻取前の糸に適切なテンションを付与することができる。これによって巻取作業全体を通じて巻取テンションを一定に制御でき、糸切れの発生を効果的に防止できる。以上のように、一定の状態で連続的にパッケージに糸を巻き取ることができるので、巻状態が良好な高品質のパッケージを生成することができる。

前記の糸巻取装置においては、前記制御部は、前記パッケージの巻取速度に応じて、前記第２テンション制御手段によって糸に付与するテンションを調節することができることが好ましい。

これにより、パッケージの巻取速度が変化した場合でも、例えば巻取速度が速くなった場合には糸に付与するテンションを弱めるように制御することで、巻取テンションを一定に保ちながら巻取作業を行うことができる。

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、この糸巻取装置は、前記糸貯留装置の糸貯留量を検出するための糸貯留量検出手段を備える。前記制御部は、前記糸貯留装置に貯留される糸量に応じて前記パッケージの巻取速度を変化させ、かつ変化した巻取速度に応じて、前記第２テンション制御手段によって糸に付与するテンションを調節することができる。

これにより、糸貯留装置に貯留される糸量が適切なものとなるようにパッケージの巻取速度を変化させた場合でも、第２テンション制御手段が巻取速度に応じたテンションを糸に与えるので、一定の巻取テンションを維持したまま糸貯留装置に貯留される糸量を調節することができる。

本発明の第２の観点によれば、前記糸巻取装置を複数備える自動ワインダが提供される。

これにより、高品質なパッケージを生産できる自動ワインダを提供することができる。

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糸巻取装置である巻取ユニット１０の概略的な構成を示した正面図である。

図１に示す巻取ユニット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。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。そして、それぞれの巻取ユニット１０は、正面視で左右一側に設けられた図略のユニットフレームと、このユニットフレームの側方に設けられた巻取ユニット本体１６と、を備えている。

前記巻取ユニット本体１６は、巻取部５と、糸貯留部６と糸欠陥検出部７と、糸継部８と、給糸部９と、を備えている。前記巻取部５は、巻取ボビン２２を保持可能に構成された図略のクレードルと、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、後述する第２テンサ４２と、を備えている。前記クレードルは巻取ドラム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、パッケージ３０が巻取ドラム２４に対して接触又は離間される。図１に示すように、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。また、前記糸貯留部６はパッケージ３０に巻き取られる前の糸２０を貯留するためのアキュムレータ６１で構成される。また、前記糸欠陥検出部７は糸欠陥を検出するためのクリアラ１５を備える。また、前記糸継部８は糸継作業を行うスプライサ装置（糸継装置）１４と、下糸案内パイプ（下糸捕捉手段）２５と上糸案内パイプ（上糸捕捉手段）２６と、を備える。また、前記給糸部９は給糸ボビン２１を保持するための給糸ボビン保持部６０と、糸解舒補助装置１２と、第１テンサ４１と、を備える。

また、前記クレードルには、図略のリフトアップ機構及びパッケージブレーキ機構が備えられている。リフトアップ機構は、連続して不良の給糸ボビンが供給された場合やマシントラブル等の際に、前記クレードルを上昇させて、パッケージ３０を巻取ドラム２４から離間させることができるようになっている。パッケージブレーキ機構は、前記リフトアップ機構によって前記クレードルが上昇するのと同時に、前記クレードルに把持されたパッケージ３０の回転を停止させるように構成されている。

また、給糸部９は新たな給糸ボビン２１を給糸ボビン保持部６０へ供給するための図略のボビン供給装置を更に備えている。このボビン供給装置にはマガジン式の供給装置やトレイ式の供給装置があるが本実施形態においてはマガジン式供給装置を用いる。この給糸部９は、巻取ユニット１０にセットされている給糸ボビン２１から糸２０が全て引き出されると、給糸ボビン保持部６０に保持されている空ボビンを排出し、前記ボビン供給装置が新たな給糸ボビン２１を交換のために給糸ボビン保持部６０へ順次供給する。

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おり、この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ことができる。

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（下糸検出センサ）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。

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。本実施形態では、この第１テンサ４１として、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ている。可動側の櫛歯は、櫛歯同士が噛み合わせ状態又は解放状態になるように、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。この第１テンサ４１によって、巻き取られる糸に一定のテンションを付与し、パッケージ３０の品質を高めることができる。なお、この第１テンサ４１の制御の詳細については後述する。

スプライサ装置１４は、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側の下糸と、パッケージ３０側の上糸とを糸継ぎするものである。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。

クリアラ１５は、糸２０の太さを適宜のセンサで監視することで欠陥を検出するように構成されており、このクリアラ１５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。

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。また、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。

アキュムレータ６１は、所定量の糸を貯留できる糸貯留装置として構成される。給糸ボビン２１から搬送されてきた糸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。

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、アキュムレータ６１は、貯留されている糸２０をパッケージ３０に巻き取らせるのと並行して、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の構造、糸継作業時の動作の詳細については後述する。

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からの糸がパッケージ３０に巻き取られる際の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、本実施形態では第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を用いている。また、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。

スプライサ装置１４の下側及び上側には、給糸ボビン２１側の下糸を捕捉して案内する下糸案内パイプ２５と、パッケージ３０側の上糸を捕捉して案内する上糸案内パイプ２６と、が設けられている。下糸案内パイプ２５の先端には下糸吸引口３２が形成され、同様に上糸案内パイプ２６の先端にも上糸吸引口３４が形成されている。下糸案内パイプ２５及び上糸案内パイプ２６には適宜の負圧源がそれぞれ接続されており、前記下糸吸引口３２及び上糸吸引口３４に吸引流を作用させることができるように構成されている。

前記下糸案内パイプ２５は、軸３３を中心に回動して、下糸をスプライサ装置１４まで案内するように構成されている。また、上糸案内パイプ２６は、図１に鎖線で示す捕捉位置まで軸３５を中心として回動し、糸の吸引捕捉を行う。図１に示すように、前記捕捉位置では上糸案内パイプ２６の上糸吸引口３４がアキュムレータ６１近傍の糸２０に対面する。この状態で、上糸案内パイプ２６は上糸吸引口３４により糸２０を吸引捕捉し、元の位置へ回動することで糸２０をスプライサ装置１４まで案内することができる。

巻取ボビン２２は、当該巻取ボビン２２に対向して配置される巻取ドラム２４が回転駆動することにより駆動される。この巻取ドラム２４はドラム駆動モータ(巻取駆動部)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。

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、貯留部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。

前記貯留部７１は、前記鍔部７９の上方に配置されている。この貯留部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、貯留部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巻付筒７５が回転できるように構成されている。

複数のロッド部材８２は鉛直方向に直交する円周上に等間隔で並べて配置されており、前記貯留部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。この複数のロッド部材８２で構成される略円筒形状の貯留部７１の外周部分に糸２０を巻き回すことによって、糸２０が貯留部７１に貯留されることになる。

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（貯留部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。

前記筒部７８の内部には、前記回転軸ケーシング７０及び貯留部７１に対して相対回転可能に取り付けられる回転軸７３が配置されている。この回転軸７３と前記筒部７８と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。

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巻付筒（巻付手段）７５が固定されている。この巻付筒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出し、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。この巻付筒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、巻付筒７５の内部は前記糸通路７４と接続されている。

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及び巻付筒７５の内部を通って当該巻付筒７５の先端から排出されることで、前記貯留部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、巻付筒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、前記貯留部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貯留部７１の内側方向へ傾斜するように配置されている。このロッド部材８２の傾斜によって、貯留部７１に巻き付けられた糸は上方に滑るように移動する。従って、後述の巻付筒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。

なお、本実施形態では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、巻付筒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２０の引出量や糸２０を引き出すタイミング等を正確に制御でき、糸継作業をよりスムーズに行うことができる。

また、図１に示すように、巻取ユニット１０は、貯留部７１の上部に配置される第１貯留センサ７６と、貯留部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。第１貯留センサ７６は、貯留部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可能なように貯留部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可能なように貯留部７１の下端側に配置され、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、貯留部７１への糸２０の巻付速度を制御する。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。

なお、アキュムレータ６１において糸が貯留部７１に巻き付けられる速度（換言すれば、上流側の給糸ボビン２１からアキュムレータ６１への糸供給速度）は、糸の巻取を開始した時点では、順次増幅されるパッケージ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する。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、サーボモータ５５の駆動を制御し、パッケージ３０の糸巻取速度と等しい速度で糸を貯留部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。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。貯留部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。このように、アキュムレータ６１に貯留される糸量を一定に保つことにより、アキュムレータ６１から下流側へ引き出される糸の解舒位置を所定の範囲内に特定させ、アキュムレータ６１からの糸引き出しテンションを一定に保つことができる。

次に、クリアラ１５が糸欠陥を検出したときの糸継作業について説明する。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はクリアラ１５の下方に設けられたカッタ（糸切断手段）を操作して、糸２０を切断する。同時にユニット制御部５０は、アキュムレータ６１のサーボモータ５５を停止させることにより、巻付筒７５の回転を停止させる。これにより、上糸は、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。

そしてユニット制御部５０は、軸３５を中心として上糸案内パイプ２６を捕捉位置に回動させ、アキュムレータ６１入口近傍の糸を吸引捕捉するとともに、この状態で下方回動してスプライサ装置１４まで上糸を導く。また、ユニット制御部５０は、下糸吸引口３２によって下糸を吸引捕捉させた状態で、軸３３を中心として下糸案内パイプ２５を上方へ回動させ、スプライサ装置１４まで下糸を導く。そして、上糸と下糸とをスプライサ装置１４で糸継した後、再びサーボモータ５５を制御して、糸２０が貯留される方向に巻付筒７５を回転させる。

次に給糸ボビン２１の交換時の糸継動作を説明する。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。

そしてユニット制御部５０は、上糸案内パイプ２６を捕捉位置に回動させてアキュムレータ６１入口近傍の糸を吸引捕捉するとともに、この状態で下方回動してスプライサ装置１４まで上糸を導く。また、前記マガジン式供給装置によって新しい給糸ボビン２１が供給されると、その新しい給糸ボビン２１側の糸は、下糸案内パイプ２５によってスプライサ装置１４まで導かれる。上糸と下糸とをスプライサ装置１４で糸継した後、再びサーボモータ５５を制御して、糸２０が貯留される方向に巻付筒７５を回転させる。

次に、図３を参照して、第１テンサ４１及び第２テンサ４２による巻取速度に応じたテンションの付与について説明する。図３は、糸の番手（１０、２０、３０、６０、８０、１００）ごとの糸速とテンサの電流値の関係を示したグラフである。なお、テンサの電流値は糸に与えるテンションに対応しており、電流値が小さい場合は糸に付与するテンションの値が小さいことを意味する。また、糸の番手は綿番手であり、その数字は、その数が大きい程、糸の直径は細くなっている。例えば、図３に示す番手１０の糸の直径より番手２０の糸の直径の方が細いものとなっており、同様に、番手２０の糸の直径より番手３０の糸の直径の方が細いものとなっている。

糸をパッケージ３０に巻き取る際の巻取テンションは、糸２０の走行によって発生するテンションと、テンション制御手段によって付与するテンションと、を加算したものである。糸の巻取速度が変化した場合、糸２０の走行によって発生するテンションがそれに伴って変動するが、このテンション変動に応じて第２テンサが糸２０へ付与するテンションを調節することで、巻取テンションを一定に保つことができる。具体的には、例えば図３のグラフのように、テンサによるテンションの値（電流値）を巻取速度が速くなるにつれて小さくするように制御することで、巻取テンションを一定にしている。

本実施形態においては、アキュムレータ６１から解舒される糸２０に対し第２テンサ４２が付与するテンションを変化させることで、パッケージ３０の巻取テンションを一定のものとすることができる。具体的には、糸２０の巻取速度が速くなった場合は、糸２０の走行によって発生するテンションが増大するので、第２テンサ４２が付与するテンションを上記の分だけ弱めるように制御する。一方、巻取速度が遅くなった場合は、糸２０の走行によるテンションが弱まるので、第２テンサ４２によって付与するテンションを上記の分だけ強めるように制御する。以上により、巻取テンションを一定に保つことができる。

以上に示したように、交換可能な給糸ボビン２１から引き出される糸２０をパッケージ３０に巻き取る本実施形態の巻取ユニット１０は、以下のように構成される。巻取ユニット１０は、給糸ボビン２１側で発生するテンション変動の伝達を遮断して、前記パッケージにテンション変動が伝達されることを防止するアキュムレータ（テンション伝達遮断機構）６１と、パッケージ３０に巻き取られる糸のテンションをフレキシブルに制御することができる第２テンサ（テンション制御手段）４２と、を備える。

この構成により、テンション変動がパッケージ３０側での巻取作業に影響しないように、テンション変動の伝播をアキュムレータ６１で遮断することができる。また、アキュムレータ６１によってテンション変動が遮断された上で第２テンサ４２によってパッケージ３０に巻き取る糸のテンションが適切に制御されるので、巻き取られる糸２０のテンションを一定に保つことができる。従って、パッケージ３０へのテンション変動の影響を抑えることができるので巻き状態の良好なパッケージを生産できる。また、糸継作業の間も、パッケージ３０側の巻取作業を連続的に行うことができるので、パッケージ３０の巻取作業が中断されることによって生じる巻取時間のロスを削減でき、生産効率を向上させることができる。

また、本実施形態の巻取ユニット１０においては、以下のように構成される。巻取ユニット１０は、給糸ボビン２１から解舒されて、アキュムレータ６１に至るまでの糸２０に付与されるテンションをフレキシブルに制御する第１テンサ（他のテンション制御手段）４１を備える。

この構成により、巻取作業全体を通じて糸２０のテンションを一定にすることができる。また、糸のテンションが２箇所でフレキシブルに制御されるので、巻状態が良好な高品質のパッケージ３０を形成することができる。

また、本実施形態の巻取ユニット１０においては、以下のように構成される。即ち、巻取ユニット１０は、ドラム駆動モータ５３と、アキュムレータ６１と、クリアラ１５と、スプライサ装置１４と、第１テンサ４１と、第２テンサ４２と、ユニット制御部５０と、を備える。前記ドラム駆動モータ５３は、パッケージ３０を回転させる。前記アキュムレータ６１は、パッケージ３０に巻き取られる前の糸２０を貯留でき、この貯留した糸２０を給糸ボビン２１側に引き出すことができる。前記クリアラ１５は、糸欠陥を検出する。前記スプライサ装置１４は、糸継作業を行う。前記第１テンサ４１は、給糸ボビン２１とアキュムレータ６１との間に配置される。前記第２テンサ４２は、アキュムレータ６１とパッケージ３０との間に配置される。前記ユニット制御部５０は、第１テンサ４１及び第２テンサ４２を制御する。

この構成により、給糸ボビン２１の巻始めや巻終り等に発生するテンション変動がパッケージ３０側の巻取作業に影響しないように、テンション変動の伝播をアキュムレータ６１で遮断できる。従って、大きなテンション変動が給糸ボビン２１で起こった場合でも、巻取テンションを一定に保った状態で糸２０を巻き続けることができる。また、糸欠陥や糸切れの発生時又は給糸ボビン２１の交換時でも、アキュムレータ６１に貯留されている糸２０をパッケージに巻き取らせつつ、当該アキュムレータ６１から糸２０を給糸ボビン２１側に引き出して糸継作業を行うことができるので、パッケージ３０を逆転させることなく巻取作業を継続することができる。更に、第１テンサ４１によってアキュムレータ６１への貯留前の糸２０に適切なテンションを付与するとともに、第２テンサ４２によってパッケージ３０への巻取前の糸２０に適切なテンションを付与することができる。これによって、巻取作業全体を通じて巻取テンションを一定に制御でき、糸切れの発生を効果的に防止できる。また、巻取の開始から所定時間経過後は、一定の巻取速度でパッケージ３０が回転することになり、糸欠陥が検出された場合等でも巻取停止（巻取速度の変化）が行われないので、テンション変動も生じない。以上のように、一定の状態で連続的にパッケージ３０の巻取作業を行うことができるので、巻状態が良好な高品質なパッケージ３０を生成することができる。

また、本実施形態の自動ワインダは、ユニット制御部５０が、パッケージ３０の巻取速度に応じて、第２テンサ４２によって糸２０に付与するテンションを調節できるように構成されている。

この構成により、パッケージ３０の巻取速度が変わった場合でも、例えば巻取速度が速くなった場合には糸２０に付与するテンションを弱めるように制御することで、巻取テンションを一定に保ちながら巻取作業を行うことができる。

また、本実施形態においては、自動ワインダが複数の前記巻取ユニット１０を備える。この構成により、高品質なパッケージを生産できるとともに、生産効率の高い自動ワインダを提供することができる。

なお、上記実施形態では、巻取開始から所定時間経過後は巻取速度を変更せずに一定の状態（定格速度）で巻き取るように構成しているが、糸欠陥を検出したときや糸継作業時に巻取速度を変化させる構成とすることもできる。以下に図４を参照して、糸欠陥検出時にユニット制御部５０が糸２０の貯留量に応じて巻取速度を制御する構成について説明する。図４は、糸欠陥検出時にアキュムレータ６１に貯留される糸量を調節する場合の巻取ドラム２４及び第２テンサ４２の制御を示すフローチャートである。

なお、以下のフローチャートの説明において「十分な糸量」とは、糸欠陥検出時及びボビン交換時の糸継作業を行うのに十分な糸貯留量のことをいい、アキュムレータ６１の最大貯留状態を検出する第１貯留センサ７６が検出する糸量のことである。また、以下のフローチャートの説明において「糸量が十分に貯留されていない状態」とは、糸欠陥除去時及びボビン交換時の糸継作業を行うのに十分な糸貯留がなされていない状態をいい、第１貯留センサ７６が糸を検出していない状態をいう。

図４のフローが開始されると、ユニット制御部５０は、十分な糸量がアキュムレータ６１に貯留されているかを貯留センサ７６，７７の検出値によって調べる（Ｓ１０１）。糸量が十分に貯留されていない状態と判定された場合は、ユニット制御部５０は巻取ドラム２４の回転速度が定格速度より遅く（低速度に）なるようにドラム駆動モータ５３を制御する（Ｓ１０２）。また、巻取テンションが一定になるように、巻取ドラム２４の回転速度に応じて第２テンサ４２による糸へのテンションを強める（Ｓ１０３）。

糸欠陥部分の除去及び糸継作業が行われ、糸欠陥除去作業が終了すると（Ｓ１０４）次に、貯留センサ７６，７７によってアキュムレータ６１に十分な糸量が貯留されたか否かを調べる（Ｓ１０５）。十分な糸量が貯留されている場合は、ユニット制御部５０はドラム駆動モータ５３を制御して、糸欠陥が検出される前の速度に回転速度を戻す（Ｓ１０６）。そして、ドラム駆動モータ５３の回転速度に応じたテンションを付与するように第２テンサ４２を制御し（Ｓ１０７）、フローを終了する。

一方、Ｓ１０１の判断で糸量が十分に貯留されていると判定された場合は、巻取ドラム２４の回転速度及び第２テンサ４２のテンション制御を行うことなくそのまま糸欠陥除去作業（Ｓ１０８）に移行し、糸欠陥除去作業が終了すると糸欠陥発見時のフローを終了する。

以上に示すように、図４に示す構成の自動ワインダは、アキュムレータ６１に貯留される糸量を検出するための第１貯留センサ７６及び第２貯留センサ７７を備える。また、ユニット制御部５０は、糸量に応じてパッケージ３０の巻取速度を制御するとともに、パッケージ３０の巻取速度に応じて、第２テンサ４２によって糸２０に付与するテンションを調節する。

この構成により、アキュムレータ６１に貯留される糸量が適切なものとなるようにパッケージ３０の巻取速度を変化させることができる。また、糸欠陥や糸切れの発生時又は給糸ボビン２１の交換時であって、アキュムレータ６１に貯留させた糸量が少ない場合、糸貯留量がゼロにならないように巻取速度を減速するような制御も可能である。更に、第２テンサ４２が巻取速度に応じたテンションを糸２０に与えるので、一定の巻取テンションを維持したまま、アキュムレータ６１の糸貯留量を調節することができる。

また、上記実施形態の構成に代えて、糸欠陥検出時及び糸継作業時には自動的に巻取速度を低下させるように構成することもできる。この構成では、糸欠陥が検出された場合、ユニット制御部５０は、ドラム駆動モータ５３を制御して巻取速度を低下させるとともに、第２テンサ４２による糸２０へのテンションを強めるように制御する。そして、糸欠陥を除去して糸継作業を行った後、巻取ドラム２４の回転速度を元に戻すとともに、第２テンサ４２によるテンションの付与を巻取ドラム２４の回転速度に応じて弱める。これにより、糸２０の貯留量が少ない場合でもパッケージ３０に糸２０を連続的に巻き取ることができる。

また、新しい給糸ボビン２１が供給された場合に、同様に巻取速度を低下させるように構成することができる。具体的には、糸が無くなったことをヤーンフィーラ３７が検出すると、ユニット制御部５０は巻取速度を低下させ、この巻取速度の低下に合わせて第２テンサ４２による糸２０へのテンションを強めるように制御する。この状態で新しく供給された給糸ボビン２１の糸と糸継作業を行う。糸継作業の終了後は、糸欠陥を検出したときと同様に巻取ドラム２４の回転速度を元に戻すとともに、第２テンサ４２によるテンションの付与を巻取ドラム２４の回転速度に応じて弱める。

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。

上記実施形態の構成に加えて、一定条件を満たすと巻取ドラム２４の回転が停止する構成とすることもできる。例えば、クリアラ１５による糸欠陥の検出が３回連続して発生した場合には、不良の給糸ボビンが供給されたとみなして巻取を停止する構成とすることができる。

また、上記実施形態では、テンションを制御するための第１テンサ４１及び第２テンサ４２はゲート式のものを用いているが、この構成に代えてディスク式のテンサを用いる等、テンション制御手段の構成は適宜変更することができる。また、上記実施形態の第１テンサ４１に代えて、糸解舒補助装置１２によって給糸ボビン２１からアキュムレータ６１間のテンション制御を行っても良い。更に、上記実施形態に代えて、糸欠陥検出時等の糸継作業の際に第１テンサ４１と第２テンサ４２を連携して制御する等、テンサの制御は本発明の範囲内で適宜変更することができる。

また、上記実施形態では、アキュムレータ６１に貯留されている糸量を２つの貯留センサ７６，７７を用いて検出しているが、例えば３つ以上の貯留センサを用いる等、糸量の検出方法は適宜変更することができる。

上記実施形態では、糸貯留量検出手段として２つの貯留センサ７６，７７を用いてアキュムレータ６１の糸貯留量を検出し、ユニット制御部５０は、検出された糸貯留量に応じてドラム駆動モータ５３（巻取駆動部）を制御しているが、糸貯留量検出手段として糸欠陥除去の発生頻度を監視する監視部を設け、その監視結果を基準としてドラム駆動モータ５３を制御してもよい。例えば、前記監視部が糸欠陥除去の作業が所定の期間に複数回発生したことを検知した場合は、ユニット制御部５０は、アキュムレータ６１に糸欠陥除去の作業が完了する間にパッケージ３０に巻き取られる糸長さに相当する糸貯留量が無いと判断する。前記糸貯留量が無いと判断したユニット制御部５０は、ドラム駆動モータ５３を低速に制御する。これによっても、アキュムレータ６１の糸貯留量を適切に維持しながら巻取作業を行うことができる。更に、前記監視部は、糸欠陥除去のみに限らず給糸ボビンの交換作業と糸欠陥除去との発生タイミング等を考慮してドラム駆動モータ５３を制御することもできる。

また、上記実施形態の巻取ユニット１０はマガジン式供給装置によって給糸ボビン２１を供給する構成であるがこの構成に限定されるわけではない。例えば、給糸ボビン２１をセットしたトレイを適宜の経路に沿って搬送することで巻取ユニット１０に給糸ボビン２１を供給する構成に変更することもできる。

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。 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。 巻取速度とテンサによるテンション付与の関係を糸の番手ごとに示したグラフ。 糸欠陥検出時にアキュムレータに貯留される糸量によって巻取速度を調節する場合の第２テンサの制御を示したフローチャート。

符号の説明

１０ 巻取ユニット
１４ スプライサ装置
１５ クリアラ（糸欠陥検出部）
２１ 給糸ボビン
３０ パッケージ
４１ 第１テンサ（第１テンション制御手段）
４２ 第２テンサ（第２テンション制御手段）
５０ ユニット制御部
５３ ドラム駆動モータ（巻取駆動部）
５５ サーボモータ
６１ アキュムレータ（糸貯留装置）

Claims (5)

1. 交換可能な給糸ボビンから引き出される糸をパッケージに巻き取る糸巻取装置において、
   前記給糸ボビン側で発生するテンション変動の伝達を遮断して、前記パッケージにテンション変動が伝達されることを防止するテンション伝達遮断機構と、
   前記給糸ボビンから解舒されて前記テンション伝達遮断機構に至るまでの糸に付与されるテンションをフレキシブルに制御する第１テンション制御手段と、
   前記パッケージに巻き取られる糸のテンションをフレキシブルに制御する第２テンション制御手段と、
   を備えることを特徴とする糸巻取装置。
2. 請求項１に記載の糸巻取装置において、
   前記パッケージを回転させるための巻取駆動部と、
   前記パッケージに巻き取られる前の糸を貯留でき、この貯留した糸を前記給糸ボビン側に引き出すことができる、前記テンション伝達遮断機構としての糸貯留装置と、
   糸欠陥を検出するための糸欠陥検出部と、
   糸継作業を行う糸継部と、
   前記第１テンション制御手段及び前記第２テンション制御手段を制御する制御部と、
   を備え、
   前記第１テンション制御手段は前記給糸ボビンと前記糸貯留装置との間に配置され、
   前記第２テンション制御手段は前記糸貯留装置と前記パッケージとの間に配置されることを特徴とする糸巻取装置。
3. 請求項２に記載の糸巻取装置であって、
   前記制御部は、前記パッケージの巻取速度に応じて、前記第２テンション制御手段によって糸に付与するテンションを調節することができることを特徴とする糸巻取装置。
4. 請求項３に記載の糸巻取装置であって、
   前記糸貯留装置の糸貯留量を検出するための糸貯留量検出手段を備え、
   前記制御部は、前記糸貯留装置に貯留される糸量に応じて前記パッケージの巻取速度を変化させ、かつ変化した巻取速度に応じて、前記第２テンション制御手段によって糸に付与するテンションを調節することができることを特徴とする糸巻取装置。
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。

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