JP7128574B2 - 仮撚加工機 - Google Patents

Description

本発明は、ピン式加撚装置を備えた仮撚加工機に関する。

例えば特許文献１には、回転するピン（特許文献１ではスピナー）の内部を走行する糸に撚りを付与するピン式加撚装置（特許文献１ではピンツイスター式仮撚装置）が開示されている。このピン式加撚装置では、２本の回転軸にそれぞれローラが取り付けられており、円筒状のピンがそれぞれのローラの周面に接触した状態で、磁石によって保持されている。そして、少なくとも一方の回転軸がモータによって回転駆動されると、ローラに接触しているピンが軸回りに回転し、ピンの内部を走行している糸に撚りが付与される。

このような仮撚加工機に糸掛けする際には、まず、ピン式加撚装置への糸掛けが行われる。続けて、ピン式加撚装置を作動させた状態で、フィードローラ等への糸掛けが行われる。このとき、ピンの回転数を一気に生産時の回転数まで上昇させると糸切れが発生しやすいため、ピンの回転数を生産時よりも低速にした状態で糸掛けを行うのが好ましい。例えば特許文献２では、ピンを回転駆動するモータの回転数を可変に構成し、最初はモータの回転数を低速にすることが開示されている。

特開２００２－６９７６３号公報 特開昭５０－２５８３９号公報

特許文献２には、ピン式加撚装置の駆動モータとして、回転数が複数段階に切換可能なモータ（第１図～第５図）と、回転数を無段階（連続的）に変更可能なモータ（第６図）と、が開示されている。しかしながら、特許文献２に記載されている、回転数が複数段階に切換可能なモータは、複数の設定値が固定されており、設定値が自由に変更できない構成となっている。このため、糸の種類や生産条件の変更に対応できず、汎用性の悪いものとなっていた。また、回転数を無段階に変更できるモータを採用する場合は、回転数の調整がオペレータに任されることになる。このため、オペレータが未熟な場合は、回転数の微妙な調整を適切に行うことができず、糸掛けの失敗が多発するという問題があった。

以上の課題に鑑みて、本発明は、ピン式加撚装置を備える仮撚加工機において、汎用性を向上させるとともに、オペレータの熟練度にかかわらず糸掛けが容易に行えるようにすることを目的とする。

本発明は、２本の回転軸のそれぞれに取り付けられたローラの周面に接触した状態で保持される円筒状のピンを有し、前記２本の回転軸のうち少なくとも何れか一方をモータによって回転駆動することで、前記ピンを回転させて前記ピンの内部を走行している糸に撚りを付与するピン式加撚装置、を備える仮撚加工機であって、前記ピンの回転数について、少なくとも、糸生産時の回転数である高速回転数と、前記高速回転数より低速の低速回転数と、に関する設定値を設定するための設定部と、前記ピンの回転数を前記高速回転数及び前記低速回転数に切り換えるための操作部と、を備えることを特徴とする。

本発明では、高速回転数及び低速回転数に関する設定値を設定するための設定部が設けられているので、設定部を介してピン（モータ）の回転数を自由に変更することができる。このため、糸の種類や生産条件の変更にも対応することができる。また、操作部によってピン（モータ）の回転数を予め設定された高速回転数及び低速回転数に切り換えることができるので、オペレータによる微妙な回転数の調整が不要となる。したがって、本発明によれば、仮撚加工機の汎用性を向上させることができるとともに、オペレータの熟練度にかかわらず糸掛けが容易に行えるようになる。

本発明において、前記設定部を介して前記ピンの加速度を設定可能であるとよい。

ピン式加撚装置のピンの加速度が大きすぎると、加速時に糸切れが生じやすくなるが、限界の加速度は糸の種類や生産条件によって異なる。そこで、ピン（モータ）の加速度も自由に設定できるようにすることで、糸の種類や生産条件に関係なく、ピンの加速時に糸切れが発生することを抑えることができる。

本発明において、前記ピンの加速度が８０，０００ｒｐｍ／ｓ以下に設定されているとよい。

糸の種類にもよるが、概ねピンの加速度が８０，０００ｒｐｍ／ｓ以下だと、ピンの加速時に糸切れが発生することを良好に抑えることができる。

本発明において、前記低速回転数は、前記高速回転数の１／２以下の回転数に設定されているとよい。

低速回転数を高速回転数の１／２以下に抑えることで、低速回転時の糸の撚り数を少なくして糸揺れを抑えることができるため、糸掛けを良好に行うことができる。

本発明において、前記操作部を操作するごとに、前記ピンの回転数が、前記設定部に設定されている設定値に応じた回転数のうち低い回転数から高い回転数へと順番に切り換わっていくとよい。

このような構成によれば、糸掛け作業の進行に応じて操作部を操作すれば、例えば、ピンを停止状態→低速回転数→高速回転数と順番に切り換えることができる。したがって、誤ってピンを停止状態から一気に高速回転数に加速してしまう等のミスをなくすことができる。

本発明において、前記モータによって回転駆動される前記回転軸の回転方向が、前記２本の回転軸にそれぞれ取り付けられた前記ローラの間に前記ピンを押し込む方向とされているとよい。

このような構成によれば、モータによって回転駆動されている回転軸に取り付けられたローラからピンが離れてしまうことを防止でき、モータの動力がローラを介して確実にピンに伝達される。したがって、ピンの回転数を精度よく制御することができる。

本発明において、前記ピン式加撚装置の糸走行方向下流側に配置された、糸の張力を測定する張力センサと、前記張力センサで検出された張力に基づいて所定の制御を実行する制御部と、を備えるとよい。

仮撚加工機への糸掛け作業中には、糸の張力が急激に変化し、糸切れが発生することがある。このため、糸の張力に基づいて所定の制御を適切に実行することで、糸切れを抑えながら糸掛け作業を良好に行うことが可能になる。

本発明において、前記低速回転数に関する設定値として、糸の張力に関して所定の第１張力が設定されており、前記ピンが停止状態から加速しているときに、前記張力センサで測定された張力が前記第１張力まで低下すると、前記制御部は前記モータの加速を停止するとよい。

ピン式加撚装置のピンの加速に伴って糸の張力は下がるので、低速回転数を回転数そのものの代わりに糸の張力で設定することも可能である。この場合、糸の張力が第１張力まで低下したときの回転数が低速回転数となる。第１張力を十分に低い値に設定しておけば、低速回転時にフィードローラに糸掛けを行って張力が急激に増大したとしても、その際に糸切れが生じることを抑えることができる。

本発明において、オペレータに所定の情報を報知する報知状態に切換可能な報知部をさらに備え、前記ピンが停止状態から加速しているときに、前記張力センサで測定された張力が前記第１張力まで低下すると、前記制御部は前記報知部を前記報知状態に切り換えるとよい。

このように、糸の張力が第１張力まで低下したことを報知部でオペレータに報知することにより、オペレータは迅速に糸掛け作業を進めることができる。

本発明において、オペレータに所定の情報を報知する報知状態に切換可能な報知部をさらに備え、糸の張力に関して所定の第２張力が設定されており、前記ピンが前記低速回転数から加速しているときに、前記張力センサで測定された張力が前記第２張力まで低下すると、前記制御部は前記報知部を前記報知状態に切り換えるとよい。

ピン式加撚装置のピンの回転数を低速回転数から加速し始めた後に、糸掛け時の張力増大に伴う糸切れを避けるためには、モータの回転数が十分に高くなり、糸の張力が十分に下がってから糸掛けを行う必要がある。従来、モータの回転数が十分に高くなったことを、オペレータはモータ音で判断していたが、それだと個人差が大きい。そこで、上述のように、張力センサで測定された張力が所定の第２張力まで低下したことをオペレータに報知する構成であれば、第２張力を適切に設定しさえすれば、オペレータが適切なタイミングでフィードローラ等に糸掛けを行うことができる。

本発明において、前記ピンが前記低速回転数から加速しているときに、前記張力センサで測定された張力が前記第２張力まで低下すると、前記制御部は前記モータの加速を停止するとよい。

このように、モータの回転数を、糸の張力が第２張力まで下がったときの回転数で維持することにより、糸の撚り数が一定で安定している状態で糸掛けを行うことができる。

本実施形態に係る仮撚加工機の構成を示す模式図である。 仮撚加工機の電気的構成を示すブロック図である。 ピン式加撚装置の構成を示す模式図である。 ピン式加撚装置を図３のＩＶ方向から見た図である。 糸掛け作業の流れを示すフローチャートである。 ピン式加撚装置のピンの回転数の推移を示すグラフである。 糸掛け作業の手順を示した模式図である。 糸掛け作業の手順を示した模式図である。 ピン式加撚装置のピンの回転数の推移を示すグラフである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。

（仮撚加工機の全体構成）
図１は、本実施形態に係る仮撚加工機１の構成を示す模式図である。図１に示すように、仮撚加工機１は、複数の糸Ｙを供給する給糸部２と、給糸部２から供給された複数の糸Ｙに対して仮撚加工を行う加工部３と、加工部３で仮撚加工された複数の糸Ｙを巻き取って複数のパッケージＰを形成する巻取部４と、を有して構成される。

給糸部２は、複数の給糸パッケージＱを保持するクリールスタンド１０を有しており、加工部３に複数の糸Ｙを供給する。加工部３は、糸走行方向の上流側から順に、第１フィードローラ１１、撚止ガイド１２、第１加熱装置１３、冷却装置１４、ピン式加撚装置１５、第２フィードローラ１６、交絡装置１７、第３フィードローラ１８、第２加熱装置１９、第４フィードローラ２０が、糸道に沿って配置された構成となっている。巻取部４は、加工部３で仮撚加工された複数の糸Ｙを、複数の巻取装置２１で巻き取って複数のパッケージＰを形成する。

仮撚加工機１は、図１の左右方向（以下、機台幅方向と言う）に間隔を空けて対向配置された主機台５及び巻取台６を有する。主機台５及び巻取台６は、図１の紙面垂直方向（以下、機台長手方向と言う）に延設されている。主機台５の上部と巻取台６の上部とは、支持フレーム７によって連結されている。加工部３を構成する各装置は、主に主機台５や支持フレーム７に取り付けられている。主機台５と巻取台６と支持フレーム７とによって、作業空間８が形成されている。換言すると、作業空間８を取り囲むように主機台５と巻取台６と支持フレーム７とが配置されており、糸Ｙは主に作業空間８の周囲を走行するように構成されている。オペレータは、作業空間８で糸掛け等の各種作業を行う。

仮撚加工機１は、互いに対向配置された１組の主機台５及び巻取台６を含むスパンと呼ばれる単位ユニットを有する。１つのスパンには、加工部３を構成する各装置を通るように糸道が形成されている加工ユニット（錘とも呼ばれる）が、機台長手方向に複数並んで配置されている。これによって、１つのスパンでは、機台長手方向に並んだ状態で走行する複数の糸Ｙに対して、同時に仮撚加工を行うことができる。仮撚加工機１は、主機台５を中心として機台幅方向においてスパンが左右対称に配置される（主機台５は左右のスパンで共通のものとなっている）とともに、機台長手方向にスパンが複数配置された構成となっている。図１では、左側のスパンについては図示を省略している。

（加工部）
第１フィードローラ１１は、給糸部２から供給された糸Ｙを第１加熱装置１３に向けて送るローラである。第１フィードローラ１１は、巻取台６の上部に配置されている。第１フィードローラ１１は、駆動ローラ及び従動ローラを有しており、駆動ローラと従動ローラとの間に糸Ｙを挟んだ状態で、駆動ローラが回転駆動されることにより、糸Ｙを糸走行方向下流側に送る。１つのスパンにおいて、各駆動ローラは共通の駆動軸に連結されている。各従動ローラは、例えばオペレータによるレバー操作によって、対応する駆動ローラに接触する状態（糸Ｙを挟んで糸Ｙを送る状態）と離間した状態（糸掛けが可能な状態）との間で切り換えることができる。第２フィードローラ１６、第３フィードローラ１８及び第４フィードローラ２０も、同様の構成となっている。

撚止ガイド１２は、ピン式加撚装置１５で糸Ｙに付与された撚りが、撚止ガイド１２よりも糸走行方向上流側に伝播されないようにするためのものである。撚止ガイド１２は、糸走行方向において、第１フィードローラ１１と第１加熱装置１３との間に配置されている。撚止ガイド１２は、上下方向に延びるガイドレール２２に沿って、ガイドレール２２の下端部の糸掛位置（図１の破線）と、ガイドレール２２の上端部の稼働位置（図１の実線）との間で移動可能に構成されている。具体的には、撚止ガイド１２が不図示のシフターと呼ばれる部材に取り付けられており、不図示のシリンダによってシフターをガイドレール２２に沿って移動させることによって、撚止ガイド１２が移動可能な構成となっている。詳細については、例えば特開２０１６－２７２１８号公報を参照されたい。

第１加熱装置１３は、ピン式加撚装置１５によって撚りが付与された糸Ｙを加熱するための装置である。第１加熱装置１３は、支持フレーム７の上端部に取り付けられている。

冷却装置１４は、第１加熱装置１３で加熱された糸Ｙを冷却するための装置である。冷却装置１４は、糸走行方向において第１加熱装置１３とピン式加撚装置１５との間に配置されている。

ピン式加撚装置１５は、糸Ｙに撚りを付与するための装置である。ピン式加撚装置１５は、主機台５の上部に配置されている。ピン式加撚装置１５の詳細については、後で説明する。

第２フィードローラ１６は、ピン式加撚装置１５で撚りが付与された糸Ｙを、交絡装置１７に向けて送るローラである。第２フィードローラ１６は、主機台５においてピン式加撚装置１５の下方に配置されている。第２フィードローラ１６による糸Ｙの搬送速度は、第１フィードローラ１１による糸Ｙの搬送速度よりも速い。このため、糸Ｙは、第１フィードローラ１１と第２フィードローラ１６との間で延伸される。

交絡装置１７は、糸Ｙに対して空気を噴射することによって交絡を付与する装置である。交絡装置１７は、主機台５において第２フィードローラ１６の下方に配置されている。

第３フィードローラ１８は、交絡装置１７によって交絡が付与された糸Ｙを、第２加熱装置１９に向けて送るローラである。第３フィードローラ１８は、主機台５において交絡装置１７の下方に配置されている。第３フィードローラ１８による糸Ｙの搬送速度は、第２フィードローラ１６による糸Ｙの搬送速度よりも遅い。このため、糸Ｙは、第２フィードローラ１６と第３フィードローラ１８との間で弛緩される。

第２加熱装置１９は、第３フィードローラ１８から送られてきた糸Ｙを加熱するための装置である。第２加熱装置１９は、主機台５において第３フィードローラ１８の下方に配置されている。

第４フィードローラ２０は、第２加熱装置１９によって熱処理された糸Ｙを、巻取装置２１に向けて送るローラである。第４フィードローラ２０は、巻取台６の下部に配置されている。第４フィードローラ２０による糸Ｙの搬送速度は、第３フィードローラ１８による糸Ｙの搬送速度よりも遅い。このため、糸Ｙは、第３フィードローラ１８と第４フィードローラ２０との間で弛緩される。

このように構成された加工部３では、第１フィードローラ１１と第２フィードローラ１６との間で延伸された糸Ｙに、ピン式加撚装置１５によって撚りが付与される。ピン式加撚装置１５によって形成される撚りは、撚止ガイド１２までは伝播されるが、撚止ガイド１２よりも糸走行方向上流側には伝播しない。こうして延伸されつつ撚りが付与された糸Ｙは、第１加熱装置１３で加熱された後、冷却装置１４で冷却されて熱固定される。ピン式加撚装置１５を通過した糸Ｙは、第２フィードローラ１６に至るまでに撚りが解かれる。しかし、糸Ｙの撚りは上述のように熱固定されているため、各フィラメントが波状の仮撚状態を維持する。その後、交絡装置１７で交絡が付与され、第２加熱装置１９で熱固定された糸Ｙは、巻取装置２１によって巻き取られる。

本実施形態の仮撚加工機１には、さらに、糸道上にカッター２３、張力センサ２４、サクション２５、糸切れセンサ２６が設けられている。カッター２３は、第１フィードローラ１１の糸走行方向上流側に配置されており、糸Ｙを切断する。張力センサ２４は、ピン式加撚装置１５の糸走行方向下流側に配置されており、撚りが付与された糸Ｙの張力を測定する。サクション２５は、主機台５の第３フィードローラ１８よりも下方に配置されており、糸掛け作業の際に糸Ｙを一時的に吸引保持するのに使われる。糸切れセンサ２６は、第４フィードローラ２０の糸走行方向下流側に配置されており、糸Ｙの有無を検出することによって糸切れを検出する。なお、これら各機器の配置は、ここで説明した位置に限定されるものではない。

また、主機台５の上部には、報知部２７が設けられている。本実施形態の報知部２７は、ランプによって構成されており、所定の場合にランプを点灯又は点滅させた状態（報知状態）に切り換えることによって、オペレータに所定の情報を報知することができる。ただし、報知部２７の具体的な構成はこれに限定されず、例えばスピーカーによる音声情報やスクリーン上に表示される文字情報等で、所定の情報をオペレータに報知するものでもよい。

（電気的構成）
図２は、仮撚加工機１の電気的構成を示すブロック図である。図２に示すように、仮撚加工機１は、複数の加工ユニットの各装置の動作を制御する制御部３０を有する。図２では、紙面の都合上、加工ユニットＡについてのみ各装置を図示しており、加工ユニットＢ以降については詳細な図示を省略している。

張力センサ２４及び糸切れセンサ２６からの出力信号は、制御部３０に送信される。制御部３０は、張力センサ２４及び糸切れセンサ２６からの出力信号に応じて、カッター２３、報知部２７、及び、後述のピン式加撚装置１５のモータ５４の動作を制御する。ちなみに、モータ５４は制御部３０によって動作が制御されるだけでなく、オペレータが操作部３２を操作することによって、モータ５４の動作を切り換えることも可能に構成されている。また、制御部３０には、制御部３０にオペレータが各種の設定値を入力するための設定部３１が接続されている。設定部３１は、例えばタッチパネルで構成することができるが、キーボード等の他の構成を採用してもよい。

（ピン式加撚装置）
図３は、ピン式加撚装置１５の構成を示す模式図であり、図４は、ピン式加撚装置１５を図３のＩＶ方向から見た図である。ピン式加撚装置１５は、円筒状のピン４１が軸回りに回転することによって、ピン４１の内部を走行する糸Ｙに撚りを付与するものである。なお、図３において、糸Ｙは上から下に向かって走行しているものとする。また、図４では、ガイド部材５２の図示は省略している。

ピン式加撚装置１５は、不図示の軸受を介して支持部材４２に回転可能に支持された２本の回転軸４３、４４を有する。回転軸４３には、軸方向に離間した２つのローラ４５、４６が取り付けられている。回転軸４４には、軸方向に離間した２つのローラ４７、４８が取り付けられている。ローラ４５とローラ４７とは、軸方向において同じ位置に配置されており、図４に示すように、互いに接触しないようにわずかに離間している。ローラ４６とローラ４８との位置関係も、ローラ４５とローラ４７との位置関係と同様である。回転軸４３は、モータ５４から伝達された動力によって軸回りに回転駆動される。

ピン４１は軸方向に延びる円筒状の部材であり、ピン４１の内部を糸Ｙが走行する。ピン４１の軸方向の中間部には、後述の磁石４９、５０に対向する磁性部４１ａが形成されている。また、ピン４１の軸方向の一端部（糸走行方向の下流側端部）には、直径方向に延びる巻掛部４１ｂが内部に固定されている。巻掛部４１ｂには糸Ｙが１周巻き掛けられており、ピン４１が軸回りに回転することによって、糸Ｙに撚りが付与される。

軸方向においてローラ４５とローラ４６との間には、磁石４９が配置されている。同様に、軸方向においてローラ４７とローラ４８との間には、磁石５０が配置されている。磁石４９、５０は、ブラケット５１（図４参照）を介して、支持部材４２に固定されている。ピン４１の磁性部４１ａが磁石４９、５０に対向するように、ピン４１をローラ４５（４６）とローラ４７（４８）との間に差し込むと、図４に示すように、ピン４１が磁石４９、５０によって保持される。詳細には、ピン４１が、ローラ４５（４６）とローラ４７（４８）とに挟まれ、且つ、ローラ４５（４６）の周面及びローラ４７（４８）の周面に接触した状態で、磁石４９、５０によって保持される。ピン４１は他の部材に対して機械的には固定はされておらず、磁石４９、５０による磁力及び各ローラ４５～４８の周面との摩擦力によって保持されているにすぎない。

ピン４１の糸走行方向上流側には、リング状のガイド部材５２が配置されている。ガイド部材５２は、不図示のブラケットを介して支持部材４２に固定されている。また、ピン４１の糸走行方向下流側には、パイプ状のガイド部材５３が配置されている。ガイド部材５３は、支持部材４２に直接的に固定されている。ただし、ガイド部材５２、５３の形状や固定方法は、ここで説明した形態に限定されず、適宜変更が可能である。

図４に示すように、回転軸４３を回転駆動することによってローラ４５を回転させると、ローラ４５の周面に接触しているピン４１が、ローラ４５と反対方向に従動回転する。さらに、ピン４１の周面に接触しているローラ４７が、ローラ４５と同じ方向に従動回転する。ピン４１が軸回りに回転駆動されることにより、糸Ｙに撚りが付与される。このとき、図４において矢印で示すように、モータ５４から伝達された動力によって回転駆動される回転軸４３の回転方向が、ピン４１を２本の回転軸４３、４４にそれぞれ取り付けられたローラ４５（４６）とローラ４７（４８）との間に押し込む方向とされていることが好ましい。こうすることによって、ローラ４５（４６）からピン４１が離れてしまうことを防止でき、モータ５４の動力をローラ４５（４６）を介して確実にピン４１に伝達することができる。

ところで、糸Ｙに付与される撚りには、撚りの向きが互いに反対のＳ撚りとＺ撚りとがある。撚りの向きを切り換える場合には、モータ５４の動力の伝達先を回転軸４３から回転軸４４に切り換えればよい。例えば、モータ５４からの動力がベルトによって伝達されている場合には、回転軸４３に掛けられているベルトを回転軸４４に掛け換えればよい。なお、ローラ４５（４６）からピン４１が離れやすくなるおそれがあるが、モータ５４を正逆回転可能なモータとし、回転軸４３、４４の回転方向を切り換えることによって、ピン４１の回転方向を変え、糸Ｙの撚りの向きを切り換えてもよい。

（回転数の設定）
後で詳細に説明するが、仮撚加工機１への糸掛けを行う際には、まず、ピン式加撚装置１５への糸掛けを行い、ピン４１を回転させて糸Ｙに撚りを付与した状態で、フィードローラ等の他の部位への糸掛けを行う。この際、ピン式加撚装置１５への糸掛け後、ピン４１（モータ５４）の回転数を一気に生産時の高速回転数まで上昇させると、糸切れが発生しやすい。このため、ピン４１（モータ５４）の回転数を高速回転数まで上げる前に、一旦、高速回転数よりも低速の低速回転数に維持するようにしている。

ピン４１に関する各設定値（ピン４１の低速回転数、高速回転数、及び、加速度に関する設定値）は、設定部３１（図２参照）を介してオペレータが自由に設定できる。本実施形態では、一例として、ピン４１の低速回転数を１６０，０００ｒｐｍ、高速回転数を８００，０００ｒｐｍ、加速度を１０，０００～１５，０００ｒｐｍ／ｓに設定しているものとするが、これらの設定値は設定部３１を介して適宜変更可能である。設定部３１で設定された各設定値は、制御部３０に入力されるとともに、モータ５４のコントローラにも入力される。制御部３０は、設定部３１を介して入力された各設定値を参照し、モータ５４の制御を行う。

主機台５のうちピン式加撚装置１５の近傍には、操作部３２（図１及び図２参照）が設けられている。機台長手方向に並んでいる複数のピン式加撚装置１５に対応して、複数の操作部３２が機台長手方向に並んで配置されている。本実施形態の操作部３２は、単一のボタンによって構成されている。ただし、操作部３２の具体的な構成はボタンに限定されず、例えばレバーやダイヤル等で構成されてもよい。ピン４１（モータ５４）が停止状態のときに操作部３２を１回操作すれば（ボタンを１回押せば）、ピン４１（モータ５４）は低速回転数まで加速する。操作部３２をもう１回操作すれば（ボタンをもう１回押せば）、ピン４１（モータ５４）は高速回転数まで加速する。さらに、操作部３２をもう１回操作すれば（ボタンをもう１回押せば）、ピン４１（モータ５４）は停止状態に戻る。

（糸掛け作業）
仮撚加工機１への糸掛け作業について説明する。図５は、糸掛け作業の流れを示すフローチャートであり、図６は、ピン式加撚装置１５のピン４１の回転数の推移を示すグラフであり、図７及び図８は、糸掛け作業の手順を示した模式図である。図６では、図５に示す各ステップを実行するタイミングの一例を示すとともに、糸Ｙの張力の推移の一部を破線で図示している。

オペレータは、まず、給糸パッケージＱから引き出された糸Ｙを、ピン式加撚装置１５に糸掛けし、サクション２５に吸引させる（ステップＳ１、図７のａ図参照）。このとき、糸Ｙは、カッター２３及び第１フィードローラ１１の下方を通り、ピン式加撚装置１５を通った後、張力センサ２４を経由してサクション２５に至る。ピン式加撚装置１５への糸掛け作業では、オペレータは、糸Ｙをガイド部材５２、ピン４１、ガイド部材５３（図３参照）に順番に通した後、ピン４１が磁石４９、５０とローラ４５～４８とによって保持されるように、ピン４１を位置決めする。

次に、オペレータは、操作部３２を操作して、ピン４１を停止状態から低速回転数に加速する（ステップＳ２）。ピン４１が低速回転数に加速している間、又は、低速回転数で回転している間に、オペレータは、第２フィードローラ１６に糸掛けを行う（ステップＳ３、図７のｂ図参照）。第２フィードローラ１６の駆動ローラは予め回転駆動されており、駆動ローラと従動ローラとで糸Ｙを挟み込むように糸掛けを行うことで、糸Ｙは糸走行方向下流側に送られる（後で説明する第１フィードローラ１１への糸掛けも同様）。つまり、ステップＳ３の完了後には、走行している糸Ｙに対して、低速回転しているピン４１によって撚りが付与されている状態となる。

次に、オペレータは、糸掛位置に位置する撚止ガイド１２に糸Ｙを掛け、不図示のシフターをガイドレール２２に沿って上昇させることによって、撚止ガイド１２を稼働位置に移動させる（ステップＳ４、図８のａ図参照）。このとき、糸Ｙは、駆動ローラと従動ローラとが離間している状態の第１フィードローラ１１に掛けられるとともに、カッター２３に通される。また、撚止ガイド１２が稼動位置に上昇する過程で、糸Ｙは第１加熱装置１３及び冷却装置１４を通る糸道上に移動する。なお、ステップＳ２～Ｓ４をこの順番で実行することは必須ではなく、Ｓ２～Ｓ４の順番を入れ替えたり、複数のステップを同時に行ったりしてもよい。

ステップＳ２～Ｓ４が完了した状態で、糸切れ等が発生せず糸Ｙの走行が安定していれば、オペレータは、操作部３２を操作して、ピン４１を低速回転数から高速回転数に加速する（ステップＳ５）。続けて、オペレータは、第１フィードローラ１１への糸掛けを行う（ステップＳ６、図８のｂ図参照）。具体的には、第１フィードローラ１１の駆動ローラと従動ローラとで糸Ｙを挟んで把持し、糸Ｙが送られる状態にする。

ここで、第１フィードローラ１１への糸掛け時には、糸Ｙの張力が急激に高くなるため（図６の張力の推移を参照）、糸掛け前に張力が高いと糸掛け時に糸切れが生じるおそれがある。そのため、オペレータは、ピン４１の回転数が十分に上昇し、糸Ｙの撚り数が増え、糸Ｙの張力が低下したと考えられるタイミングで、第１フィードローラ１１への糸掛けを行う。具体的には、オペレータは、例えばモータ音からピン４１（モータ５４）の回転数が十分に上昇したか否かを判断することができる。なお、第１フィードローラ１１に糸掛けを行うタイミングは、ピン４１が高速回転数に向かって加速しているときでも、ピン４１が高速回転数に達してからでも構わない。

ステップＳ６までを終えて、糸Ｙの走行等に特に問題がなければ、最後に第３フィードローラ１８、第２加熱装置１９、第４フィードローラ２０、及び、巻取装置２１への糸掛けを行う（ステップＳ７）。これによって、加工部３において仮撚加工が施された糸Ｙが、巻取部４によって巻き取られ、パッケージＰが生産されるようになる。

（効果）
本実施形態の仮撚加工機１は、ピン式加撚装置１５のピン４１の回転数について、少なくとも、糸生産時の回転数である高速回転数と、高速回転数より低速の低速回転数と、に関する設定値を設定するための設定部３１と、ピン４１の回転数を高速回転数及び低速回転数に切り換えるための操作部３２と、を備える。かかる構成によれば、高速回転数及び低速回転数に関する設定値を設定するための設定部３１が設けられているので、設定部３１を介してピン４１（モータ５４）の回転数を自由に変更することができる。このため、糸Ｙの種類や生産条件の変更にも対応することができる。また、操作部３２によってピン４１（モータ５４）の回転数を予め設定された高速回転数及び低速回転数に切り換えることができるので、オペレータによる微妙な回転数の調整が不要となる。したがって、本実施形態の仮撚加工機１によれば、仮撚加工機１の汎用性を向上させることができるとともに、オペレータの熟練度にかかわらず糸掛けが容易に行えるようになる。

本実施形態では、設定部３１を介してピン４１の加速度を設定可能に構成している。ピン式加撚装置１５のピン４１の加速度が大きすぎると、加速時に糸切れが生じやすくなるが、限界の加速度は糸Ｙの種類や生産条件によって異なる。そこで、ピン４１（モータ５４）の加速度も自由に設定できるようにすることで、糸Ｙの種類や生産条件に関係なく、ピン４１の加速時に糸切れが発生することを抑えることができる。

本実施形態では、ピン４１の加速度が８０，０００ｒｐｍ／ｓ以下（具体的には１０，０００～１５，０００ｒｐｍ／ｓ程度）に設定されている。糸Ｙの種類にもよるが、概ねピン４１の加速度が８０，０００ｒｐｍ／ｓ以下だと、ピン４１の加速時に糸切れが発生することを良好に抑えることができる。

本実施形態では、モータ５４の低速回転数は、高速回転数の１／２以下の回転数に設定されている。低速回転数を高速回転数の１／２以下に抑えることで、低速回転時の糸Ｙの撚り数を少なくして糸揺れを抑えることができるため、糸掛けを良好に行うことができる。

本実施形態では、操作部３２を操作するごとに、ピン４１の回転数が、設定部３１に設定されている設定値に応じた回転数のうち低い回転数から高い回転数へと順番に切り換わっていく。このような構成によれば、糸掛け作業の進行に応じて操作部３２を操作すれば、例えば、ピン４１を停止状態→低速回転数→高速回転数と順番に切り換えることができる。したがって、誤ってピン４１を停止状態から一気に高速回転数に加速してしまう等のミスをなくすことができる。

本実施形態では、モータ５４によって回転駆動される回転軸４３の回転方向が、２本の回転軸４３、４４にそれぞれ取り付けられたローラ４５（４６）とローラ４７（４８）との間にピン４１を押し込む方向とされている。このような構成によれば、モータ５４によって回転駆動されている回転軸４３に取り付けられたローラ４５、４６からピン４１が離れてしまうことを防止でき、モータ５４の動力がローラ４５、４６を介して確実にピン４１に伝達される。したがって、ピン４１の回転数を精度よく制御することができる。

本実施形態では、ピン式加撚装置１５の糸走行方向下流側に配置された、糸Ｙの張力を測定する張力センサ２４と、張力センサ２４で検出された張力に基づいて所定の制御を実行する制御部３０と、が設けられている。仮撚加工機１への糸掛け作業中には、糸Ｙの張力が急激に変化し、糸切れが発生することがある。このため、糸Ｙの張力に基づいて所定の制御を適切に実行することで、糸切れを抑えながら糸掛け作業を良好に行うことができる。具体例については、以下の変形例で説明する。

（他の実施形態）
上記実施形態に種々の変更を加えた変形例について説明する。

（１）上記実施形態では、ピン式加撚装置１５のピン４１の低速回転数及び高速回転数に関する設定値として、回転数そのものを設定するものとした。しかしながら、低速回転数及び高速回転数を、回転数以外の設定値によって間接的に設定することも可能である。例えば、低速回転数に関する設定値として、糸Ｙの張力に関して所定の第１張力を設定してもよい。この変形例について、図９を参照しつつ詳細に説明する。図９は、ピン式加撚装置１５のピン４１の回転数の推移を示すグラフであり、停止状態から低速回転数までの推移を示すとともに、糸Ｙの張力の推移の一部を破線で図示している。

ピン４１が停止状態のときにオペレータが操作部３２を操作すると、図９に示すように、ピン４１の回転数が上昇するのに伴って、糸Ｙの張力が低下する。上述のように低速回転数に関する設定値として第１張力を設定している場合は、ピン４１が停止状態から加速しているときに、張力センサ２４で測定された糸Ｙの張力が第１張力まで低下すると、制御部３０はピン４１（モータ５４）の加速を停止し、ピン４１の回転数を一定に維持する。このときのピン４１の回転数が、本発明の低速回転数となる。この場合、第１張力を十分に低い値に設定しておけば、低速回転時に第２フィードローラ１６に糸掛けを行って張力が急激に増大したとしても（図９参照）、その際に糸切れが生じることを抑えることができる。

低速回転数に関する設定値として第１張力が設定されている場合、ピン４１が停止状態から加速しているときに、張力センサ２４で測定された糸Ｙの張力が第１張力まで低下すると、制御部３０は報知部２７を報知状態に切り換えると好適である。このように、糸Ｙの張力が第１張力まで低下したことを報知部２７でオペレータに報知することにより、オペレータは迅速に糸掛け作業を進めることができる。

（２）上記実施形態では、ステップＳ６において第１フィードローラ１１に糸掛けを行うタイミングを、オペレータがモータ音から判断するものとしたが、それだと個人差が大きい。そこで、糸Ｙの張力に関して所定の第２張力を設定しておき、ピン４１が低速回転数から加速しているときに、張力センサ２４で測定された張力が第２張力まで低下すると、制御部３０は報知部２７を報知状態に切り換えるようにしてもよい。こうすれば、第２張力を適切に設定しさえすれば、オペレータが適切なタイミングで第１フィードローラ１１に糸掛けを行うことができる。

上述のように、第１フィードローラ１１に糸掛けを行うのに適した糸Ｙの張力として第２張力が設定されている場合、ピン４１が低速回転数から加速しているときに、張力センサ２４で測定された張力が第２張力まで低下すると、制御部３０はピン４１（モータ５４）の加速を停止するようにしてもよい。このように、ピン４１の回転数を、糸Ｙの張力が第２張力まで下がったときの回転数で維持することにより、糸Ｙの撚り数が一定で安定している状態で第１フィードローラ１１に糸掛けを行うことができる。

（３）上記実施形態では、報知部２７が操作部３２とは別に設けられているものとした。しかしながら、操作部３２が報知部２７の機能も兼ね備える構成としてもよい。例えば、上記実施形態のように、操作部３２がボタンで構成されている場合には、このボタンを点灯又は点滅可能に構成することにより、報知部としての機能を果たすようにしてもよい。

（４）制御部３０は、ピン４１が高速回転数に至った際に、報知部２７を報知状態に切り換えるようにしてもよい。具体的には、モータ５４の回転数がピン４１の高速回転数に対応する回転数に到達すると、報知部２７を報知状態に切り換えるとよい。こうすることで、その後の第３フィードローラ１８、第４フィードローラ２０、及び、巻取装置２１への糸掛けの成功率が向上する。

（５）上記実施形態のピン式加撚装置１５は、２本の回転軸４３、４４のうち１本の回転軸４３のみがモータ５４によって回転駆動されるものとした。しかしながら、２本の回転軸４３、４４を両方とも回転駆動するように構成してもよい。この場合、ベルトの掛け換え等を行わなくても、簡単にＳ撚りとＺ撚りとを切り換えることができる。

（６）上記実施形態の仮撚加工機１を構成する各装置について、種々の変更を行ってもよい。例えば、上記実施形態では、撚止ガイド１２をシフターによって移動可能にしたが、撚止ガイド１２を固定式とすることも可能であるし（特開２０１１－４７０７４号公報参照）、シフターを手動で動かす構成としてもよい。また、冷却装置１４や第２加熱装置１９を省略することも可能である。

１：仮撚加工機
１５：ピン式加撚装置
２４：張力センサ
２７：報知部
３０：制御部
３１：設定部
３２：操作部
４１：ピン
４３、４４：回転軸
４５～４８：ローラ
５４：モータ
Ｙ：糸

Claims (10)

1. ２本の回転軸のそれぞれに取り付けられたローラの周面に接触した状態で保持される円筒状のピンを有し、前記２本の回転軸のうち少なくとも何れか一方をモータによって回転駆動することで、前記ピンを回転させて前記ピンの内部を走行している糸に撚りを付与するピン式加撚装置、を備える仮撚加工機であって、
   前記ピンの回転数について、少なくとも、糸生産時の回転数である高速回転数と、前記高速回転数より低速の低速回転数と、に関する設定値を設定するための設定部と、
   前記ピンの回転数を前記高速回転数及び前記低速回転数に切り換えるための操作部と、
   前記設定部を介して入力された前記設定値を参照し、前記モータの制御を行う制御部と、
   を備え、
   前記操作部を操作するごとに、前記ピンの回転数が、前記設定部に設定されている設定値に応じた回転数のうち低い回転数から高い回転数へと順番に切り換わっていくことを特徴とする仮撚加工機。
2. 前記設定部を介して前記ピンの加速度を設定可能であることを特徴とする請求項１に記載の仮撚加工機。
3. 前記ピンの加速度が８０，０００ｒｐｍ／ｓ以下に設定されていることを特徴とする請求項２に記載の仮撚加工機。
4. 前記低速回転数は、前記高速回転数の１／２以下の回転数に設定されていることを特徴とする請求項１～３の何れか１項に記載の仮撚加工機。
5. 前記モータによって回転駆動される前記回転軸の回転方向が、前記２本の回転軸にそれぞれ取り付けられた前記ローラの間に前記ピンを押し込む方向とされていることを特徴とする請求項１～４の何れか１項に記載の仮撚加工機。
6. 前記ピン式加撚装置の糸走行方向下流側に配置された、糸の張力を測定する張力センサを備え、
   前記制御部は、前記張力センサで検出された張力に基づいて所定の制御を実行することを特徴とする請求項１～５の何れか１項に記載の仮撚加工機。
7. 前記低速回転数に関する設定値として、糸の張力に関して所定の第１張力が設定されており、
   前記ピンが停止状態から加速しているときに、前記張力センサで測定された張力が前記第１張力まで低下すると、前記制御部は前記モータの加速を停止することを特徴とする請求項６に記載の仮撚加工機。
8. オペレータに所定の情報を報知する報知状態に切換可能な報知部をさらに備え、
   前記ピンが停止状態から加速しているときに、前記張力センサで測定された張力が前記第１張力まで低下すると、前記制御部は前記報知部を前記報知状態に切り換えることを特徴とする請求項７に記載の仮撚加工機。
9. オペレータに所定の情報を報知する報知状態に切換可能な報知部をさらに備え、
   糸の張力に関して所定の第２張力が設定されており、
   前記ピンが前記低速回転数から加速しているときに、前記張力センサで測定された張力が前記第２張力まで低下すると、前記制御部は前記報知部を前記報知状態に切り換えることを特徴とする請求項６～８の何れか１項に記載の仮撚加工機。
10. 前記ピンが前記低速回転数から加速しているときに、前記張力センサで測定された張力が前記第２張力まで低下すると、前記制御部は前記モータの加速を停止することを特徴とする請求項９に記載の仮撚加工機。

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