JP2008002032A - 織機用のよこ糸供給方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ジェットルールのような高速織機でテープ状よこ糸を使用した織物を織る際に、ボビンから巻き軸方向によこ糸を引き出すにあたって、解除撚りの入らない高性能で安価なよこ糸供給方法を得る。
【解決手段】 あらかじめ、テープ状よこ糸が巻かれたボビンの巻き形状、巻き長さ、胴径等の巻き径情報と、織機の織り幅から決まる１ピックのよこ糸長さの情報と、織機の回転数情報とを、制御器に設定する。この情報から演算により、速度制御信号を発生する。この信号は織機の運転信号と同期して出力され、よこ糸がボビンから解除されるとき発生するバルーンの回転方向と反対方向にサーボモータを回転させる。この動作により、よこ糸の解除点が停止する方向に動作して、ボビンからの解除撚りを無くす。さらにバルーンの回転方向と速度を光電センサで検出し、上記モータの速度に補正を加え、バルーンの回転が確実に停止するように補正を行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ボビンやリールなどの給糸体に巻かれたテープ状の糸を、解除撚りが出ないように当該給糸体の巻き軸方向に解除して、織機のよこ糸として供給する方法に関するものである。

テープ状のよこ糸を解除撚りを生じさせないで織機に供給する方法としては、よこ糸が巻かれているボビンやリールを糸の引出し速度に対応する周速で回転させて、糸を接線方向に引出し、ダンサーロール部分に貯留して織機に供給する、よこ取りと呼ばれる方法が用いられている。しかしこの方法では、ダンサーロールの動きが遅く、高速織機へのよこ糸の供給には利用できなかった。また、よこ糸をボビンやリールの巻き軸方向に引出すたて取りと呼ばれる方法においては、給糸体を横置きにしてその給糸体に糸の解除方向と反対の方向の回転を与えて解除撚りを巻き戻す方法（例えば特許文献１）が提案されている。
特開２００５−２００１７９号公報

従来主流のよこ取りの方法では、高速給糸（例えば解除速度が１分間に６００メートル以上）は困難であつた。また、特許文献１で提案されているたて取りの方法では、糸が給糸体から解除されるときに生ずるバルーンを検出し、その検出信号に基づいて給糸体を駆動するモータの回転数を制御しているが、バルーンが１回転しなければこれを検出できないので、引出した糸に解除撚りが残ってしまうことになり、１ピックのよこ糸に半回転の撚りが残っても製織不良となる高速織機のよこ糸の供給には利用できない。

また、解除される糸の速度を検出して給糸体の回転数を制御する方法も提案されているが、この方法では糸の引出しに伴って給糸体の径が変化すると解除撚りが発生する。このように、従来のたて取りの方法では解除撚りを完全に無くすことができなかった。

この発明の課題は、高速織機のよこ糸にテープ状のよこ糸を使用するときに用いる、解除撚りを入れないで高速給糸が可能な方法を得ることである。

本発明は、給糸体から織機のよこ糸を高速で解除するたて取りにおいて、解除撚りを無くす方法を提案するものである。この出願の請求項１の発明に係る織機用のよこ糸供給方法は、織機に供給するよこ糸１を巻き軸ａ方向に引き出すよこ糸供給装置において、よこ糸を巻いた給糸体３の巻き径に係るデータと、製織しようとする織布の織り幅に対応する１ピックに必要なよこ糸長さのデータと、織機の回転数に係るデータとを予め制御器７に設定し、織機の運転信号に応じて、前記データに基づいて制御器７が演算した回転数で駆動されるモータ４により、給糸体３を当該給糸体から解除されるよこ糸１のバルーニング方向と逆方向に回転駆動して、給糸体３からよこ糸１を解除撚りを発生させることなく解除することを特徴とする織機用のよこ糸供給方法である。

すなわち、制御器７で回転数を制御されるサーボモータ４で、たて取りの給糸体３をその巻き軸ａ回りに回転できるようにしておく。そして、予め設定されたデータに基づいて演算した回転数で、織機の運転と同期して、よこ糸１を給糸体３から解除するときに発生するバルーン（解除に伴う糸の巻き軸回りの旋回）の回転方向と逆方向にサーボモータ４を駆動する。このサーボモータ４の駆動回転数を、１ピックに必要なよこ糸長さに織機回転数を乗じた単位時間当りの給糸長さをそのときの給糸体３の周長で除した回転数とすることにより、解除撚りがでないように制御する。各時点での給糸体３の周長は、当該給糸体に巻かれていた糸の全長と、給糸体の初期径及び終期径と、そのときまでに引出した糸の全長とから演算できる。この動作によりほぼ解除撚りは無くなる。

上記方法で給糸体３を回転駆動したとき、制御器７で演算された回転数と解除撚りをゼロにするのに必要な実際の回転数との間に誤差があると、よこ糸の解除点が給糸体の円周上を移動する。本願の請求項２の発明は、上記のこの発明のよこ糸供給方法において、給糸体３からのよこ糸引出し位置に引出したよこ糸１にバルーンが発生したときにその回転方向と回転速度とを検出する検出器Ａ、Ｂ、Ｃを設け、当該検出器の検出信号を制御器７に入力して、バルーンの回転を停止させる方向に前記演算した回転数を補正することにより、制御器７が演算した回転数と実際に必要な回転数との間の誤差を補正して、演算誤差があっても解除撚りが生じないようにしたものである。

すなわち、制御器７が演算した回転数と実際に必要な回転数との間に誤差があったときの糸の巻き軸回りの旋回方向と旋回速度とを検出して、設定データ自体又は設定データに基づいて演算された演算値に補正を加え、バルーンの回転が完全に停止するようにサーボモータ４の回転数を制御する。バルーンが停止すると、給糸体３から糸が解除されるときに解除撚りは入らなくなる。

給糸体３の回転数の演算は、よこ糸のピック長さ、織機の回転数及びその時点での給糸体の径を元にして計算される。従って、予期しない原因で織機の回転数が変わると、演算値に誤差が生ずる。また、演算時点での給糸体３の径には、演算値と実際の値との間に誤差が入り込む余地が大きい。

本願の請求項３に示すように、給糸体３を駆動するモータ４の回転数を演算する際の、織機の回転数に係るデータの設定に代えて、運転中の織機から検出した織機回転数を逐次制御器７に入力して当該入力値に基づいてモータ４の回転数を演算する方法を採用すれば、予期しない原因によって織機の回転数が設定回転数からずれたときでも、そのずれによって生ずる解除撚りを生じさせないようにすることができる。

また、本願の請求項４に示すように、給糸体を駆動するモータ４の回転数を演算する際の、給糸体３の巻き径に係るデータの設定に代えて、給糸体３の直径を検出する光電検出器９、１１を設け、当該検出器から制御器７に逐次入力されるその時点における実際の給糸体３の径のデータに基づいてモータ４の回転数を演算することにより、給糸体３の径の設定値やよこ糸の引出し長さから演算される各時点での給糸体径の演算値の誤差による解除撚りの発生を防止できる。

すなわち、本願の請求項３又は４の発明により、給糸体３からテープ糸をより確実に無撚で解除することが可能になる。

この発明により、テープヤーンなどの扁平なよこ糸を給糸体から解除撚り無しで織機に高速で供給することが可能となった。これにより、テープヤーンをよこ糸とする織布をジェットルームでの製織することが可能となり、生産コストのかかる従来のレピア織機からの置き換えが可能となり、生産コストの引き下げができた。また、品質においても、ダンサロールによる張力の上昇やよこ糸の疵付きが無くなり、より高品質の織布が得られるようになった。また、この発明の方法を実施するための装置も非常にシンプルな構成で安価に生産できる。

以下、実施形態を示す図面を参照して、本発明を具体例を説明する。図１及び図２を参照すると、テープ状のよこ糸１はボビン３に巻かれている。よこ糸１はボビン３の巻き軸ａ方向に引出され、巻き軸ａの軸線上に位置する固定のガイド２を通って、図示していない織機のよこ糸測長貯留装置へ引き込まれる。ボビン３を相対回転不能に嵌装したボビン軸１２は、サーボモータ４と機械的に連結されている。図１の例では、サーボモータ４とボビン軸１２は直結されているが、サーボモータの標準的な最大回転数は３０００ｒｐｍ程度であり、ボビン３をこれ以上の速度で回転させるときは、機械的に増速する必要がある。

サーボモータ４にはサーボモータ用エンコーダ５が連結されていて、サーボモータ４の回転方向と回転数を検出している。ボビン３とガイド２との間に巻き軸ａに向けて配置した投受光器Ａ、投受光器Ｂ及び投受光器Ｃに付いては後述する。

図２を参照して、サーボモータ４を制御する制御器７のタッチパネル６から、ボビン３の巻き径の初期値、巻き形状（巻き方、巻き方向及び外形が円筒形か円錐形かなどのデータ）、巻かれている糸の全長さ、巻き胴径（巻き径の終期値）を入力して、制御器７のメモリに設定する。さらに織機の織り幅から１ピックに必要なよこ糸長さを入力し、織機の回転数も入力して、これらのデータを制御器７のメモリに設定する。

制御器７は、マイクロコンピュウターで構成され、演算機能と入力、出力のインターフェースを持っている。制御器７には、メモリに設定されたデータからボビン３から解除される糸の解除撚りをゼロにするのに必要なボビン３の回転数を演算する演算式及び必要な演算テーブルを、巻き形状の種類に応じて予め登録しておく。

例えば糸が円筒形に平行に巻かれているボビンであれば、無撚解除をするのに必要なボビンの回転数ｍは、
ｍ＝Ｗ×ｎ／２πｄ
で与えられる。ここで、Ｗはよこ糸の１ピック長さ、ｎは織機の回転数、πは円周率、ｄはそのときの給糸体の直径（巻き径）である。そのときの給糸体の直径ｄは、
Ｗ×Ｎ／Ｌ＝（Ｄ²−ｄ²）／（Ｄ²−Ｅ²）
で与えられる。ここで、Ｌはそのボビンに当初巻かれていた糸の全長、Ｎはそのボビンの糸を引出し初めてからの織機の総回転数（Ｎ＝ｎ×織機の運転時間）、Ｅはボビンの巻き胴の径である。このような演算式を、ボビンの種々の巻き形状に応じて制御器７に予め登録しておき、入力されたボビンの巻き形状データに基づいて使用する演算式を選択して演算を実行する。

演算された回転数は、制御器７に接続されたサーボアンプ８に出力され、サーボアンプ８は指令された回転数でサーボモータ４を回転駆動する。サーボモータ４の回転は、サーボモータ用エンコーダ５で検出され、サーボアンプ８と制御器７にフィードバックされる。

織機から制御器７に運転信号が来ると、ボビン３の巻き径に係るデータ、緯入れの１ピック長さ、及び織機の回転数データからサーボモータ４の回転数を演算して、サーボアンプ８に回転指令を出す。このときの回転方向は、ボビン３からよこ糸１が解除されるときに発生するバルーンの回転方向の逆方向である。

上記の制御によるサーボモータ４の回転数制御により、ボビン３からの解除撚りはほぼ解消できる。さらに精度を向上させる方法としては、織機の回転数の設定値に代えて、織機の回転数ｎを図示しない織機のクランク軸に取付けたエンコーダで検出し、これを制御器７に取込んでボビン回転数を演算する。更に、各時点におけるボビン３の巻き径ｄも、サーボモータ４の回転量から計算する代わりに、図３に示すような光電センサ９、１１で直接外形寸法を計測して制御器７に入力する方法もある。図３については後述する。

制御器７には予備巻信号も取り込み可能となっている。これは織機を起動するときに必要な予備巻きで、織機のよこ入れ装置により異なるが、一般的に１〜１０ピックの範囲である。これも必要長さをタッチパネル６から入力して制御器７に設定しておき、この信号が来たときサーボモータ４の必要回転数を補正する。

次に、図２、３に示した投受光器Ａ、投受光器Ｂ及び投受光器Ｃについて説明する。投受光器Ａ、投受光器Ｂ、投受光器Ｃは、ボビン３からよこ糸１が解除される領域の外周側に円周方向約１２０°の間隔で配置され、よこ糸１がバルーン状態で回転するのを、各投受光器から発する光が糸で反射して帰ってくる反射信号で検出し、内部で電気信号に変換して制御器７に送り込んでいる。

バルーンがボビン３の糸の解除方向から見て時計回りで回転すると、投受光器Ａ、投受光器Ｂ、投受光器Ｃ、の順番で信号が入り、反時計回りのときは、投受光器Ａ、投受光器Ｃ、投受光器Ｂの順番で信号が入る。制御器７に送り込まれたこれらの信号は、前述のようにして演算制御されているサーボモータ４の回転速度を投受光器Ａ、Ｂ、Ｃで検出されたバルーンの回転方向と逆方向に補正する。
一例として、サーボモータ４がボビン３のよこ糸解除方向からみて、反時計回りで回転しているときに、投受光器Ａ、投受光器Ｂ、投受光器Ｃの順に信号が来るときは、サーボモータ４を増速する方向に指令回転数を補正する。また、投受光器Ａ、投受光器Ｃ、投受光器Ｂの順に信号が来たときは、サーボモータ４を減速する方向に指令回転数が補正される。これにより、常に解除糸のバルーンの回転が停止するように機能し、ボビン３から解除されるよこ糸の解除撚りが減少する。

図３について説明すると、投光アレイ９は、ボビン３の最大巻き径より少し幅広い平行光線（面状の光、図の斜線部分。）Ｐを投射している。この光をボビン３のよこ糸１が巻かれた部分１０に照射して、巻き径による受光アレイ１１への平行光線ｐを遮断するように、投光アレイ９及び受光アレイ１１を配置する。このような配置でボビン３の巻き径ｄを受光アレイの未受光部分の長さで検出できる。未受光部分の長さは受光アレイ１１で電気信号に変換され、図２には記載していないが、制御器７に入力してボビン３の巻き径ｄとしてボビン回転数の演算に使用する。

以上の説明では、バルーン検出の方法として反射型の投受光器で説明したが、投光と受光を分離した透過型センサを使用することも可能である。この場合、投光器と受光器を３組使用すると、バルーン１回転で６回の検出信号処理が必要となる。またバルーン検出に使用するセンサの数は３個以上が望ましいが、２個使用して時間差を利用する方法もある。数が多いほど、撚りの発生を小さい内に検出できる。本発明は、ボビンに巻いたテープ状の糸に限定されるものでなく、回転可能な状態に巻かれている給糸体のよこ糸が含まれる。

本発明のテープ状の糸を解除撚り無しで送り出す方法は装飾用リボンやチャックテープなどの細幅織物やゴム紐を加工する工程などに利用が可能である。

本発明の方法でよこ糸を解除する装置の一例を示す模式的な斜視図 本発明の方法で用いる制御装置の一例を示すブロック図 光電センサーを用いて巻き径を検出する方法の一例を示す説明図

符号の説明

１ よこ糸
２ ガイド
３ ボビン
４ サーボモータ
５ サーボモータ用エンコーダ
６ タッチパネル
７ 制御器
８ サーボアンプ
９ 投光アレイ
10 ボビンの糸巻き部分
11 受光アレイ
ａ 巻き軸
Ａ 投受光器
Ｂ 投受光器
Ｃ 投受光器

Claims (4)

1. 織機に供給するよこ糸を巻き軸方向に引き出すよこ糸供給装置において、よこ糸を巻いた給糸体の巻き径に係るデータと、製織しようとする織布の織り幅に対応する１ピックに必要なよこ糸長さのデータと、織機の回転数に係るデータとを予め制御器に設定し、織機の運転信号に応じて、前記データに基づいて制御器が演算した回転数で駆動されるモータにより、給糸体を当該給糸体から解除されるよこ糸のバルーニング方向と逆方向に回転駆動して、給糸体からよこ糸を解除撚りを発生させることなく解除することを特徴とする、織機用のよこ糸供給方法。
2. 請求項１記載のよこ糸供給方法において、給糸体からのよこ糸引出し位置に引出したよこ糸にバルーンが発生したときにその回転方向と回転速度とを検出する検出器を設け、当該検出器の検出信号を前記制御器に入力して、バルーンの回転を停止させる方向に前記演算した回転数を補正することを特徴とする、織機用のよこ糸供給方法。
3. 請求項１又は２記載のよこ糸供給方法における織機の回転数に係るデータの設定に代えて、運転中の織機から検出した織機回転数を逐次制御器に入力して当該入力値に基づいて前記モータの回転数を演算することを特徴とする、織機用のよこ糸供給方法。
4. 請求項１、２又は３記載のよこ糸供給方法における給糸体の巻き径に係るデータの設定に代えて、給糸体の直径を検出する光電検出器を設け、当該検出器から前記制御器に逐次入力されるデータに基づいて前記モータの回転数を演算することを特徴とする、織機用のよこ糸供給方法。

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