纱线卷绕机及纱线卷绕方法

专利名称：纱线卷绕机及纱线卷绕方法
技术领域：
本发明涉及纱线卷绕机及纱线卷绕方法。
背景技术：
作为在通过接触辊将用横动装置被横动的纱线卷绕到卷绕筒管上形成卷装时防 止所谓凸边的技术，在专利文献1中记载了在开始卷绕的初始阶段使交叉夹角(卷绕角) 增大、缓和该初始阶段纱层的绷紧度的技术。而且，在该专利文献1中还记载了为了达到避 免卷绕重叠('J # > )的目的，使交叉夹角逐渐减小直到卷绕结束，以免卷绕数少于1的意思。[专利文献1]日本特开平9-71367号公报但是，如果采用上述专利文献1的技术，虽然在程度比较小的凸边发生的情况下 没有问题，能够抑制该凸边，但在程度比较大的凸边发生的情况下，虽想要抑制该凸边，也 无论如何都会产生卷绕重叠。下面在说明各术语的意思的基础上更详细地说明上述问题。所谓凸边是因纱线卷绕的堆积而产生的卷装端面的中间隆起的现象。所谓卷绕重叠为纱线在卷装的周面的同一路线上重叠卷绕的现象。如果产生这种 卷绕重叠，会产生引起卷装端面的跳纱、引发接触辊的震动、招致后续工序中卷装的解舒不 良这样的种种问题。另外，对于上述解舒不良来说，尤其在弹性纱的情况下，由于纱线被沿 卷装圆周的切线方向被拉伸，因此上述解舒不良特别容易产生，并且，该解舒不良具有招致 解舒时断纱的危险。卷绕数N为用来预测发生上述卷绕重叠的数值。图3为用来说明卷绕数的定义的 图。图3所示的长方形90表示卷装周面的展开面，在该展开面上用符号a d表示纱线卷 绕的位置。其中，符号D为卷装的卷绕直径，符号S为行程，符号WA为交叉夹角(卷绕角)， π DtanWA为在卷装周面上每沿圆周方向卷绕一周在卷装轴线方向上前进的距离。在图3的 例子中，如果用符号a表示纱线最初的卷绕位置，那么第2圈的卷绕位置为符号b，为翻转 到展开面的右上角的位置，以后的卷绕位置为用虚线表示的符号c和符号d。在纱线在图 3所示的卷绕位置被卷绕的情况下，纱线在卷装的周面的相同路线上重叠地被卷绕，即产生 了卷绕重叠。为了分析该卷绕重叠的产生，使用了表示纱线在2个行程2XS之间折返了多 少次的下述公式(1)的卷绕数N。按下述公式(1)，在图3的情况下卷绕数N为4。在这样 卷绕数N为整数值，并且尤其是在N= 1的情况下，纱线之间局部重叠的程度显著增大。一 般将该N= 1时的卷绕数称为危险卷绕数Nd，因此为了防止产生卷绕重叠，一般使卷绕数N 避开危险卷绕数Nd。(公式1)<formula>formula see original document page 3</formula>
各术语的说明如上所述，下面参照图1和图2说明专利文献1的对问题的改进。图 1为用来说明通过增减交叉夹角来抑制凸边的技术的图。图2为用来说明在通过增减交叉夹角来抑制凸边的情况下新产生的问题的图。各图中，横轴表示卷装的卷绕直径，纵轴表示 交叉夹角。图1(a)表示没有采取防凸边对策的卷绕，图1(b)表示专利文献1中公开的采取 了防凸边对策卷绕。图中，“N = Nd”所示的双点划线图示了卷绕数N与危险卷绕数Nd — 致的条件。如图1(a)中的(al)所示，不管卷装的卷绕直径D (以下仅称为“卷绕直径D”) 如何，当以一定的交叉夹角WA卷绕时，如图1(a)中的(a2)所示，由于纱线卷绕堆积，卷装 的端面中间隆起，即产生了凸边。因此，专利文献1中像图1(b)中的(bl)所示那样在开始 卷绕的初始阶段(卷绕直径D小)增大交叉夹角WA，使该初始阶段的纱层密度阶段性地降 低。并且，在卷绕结束的后期阶段(卷绕直径D大)，减小交叉夹角WA并使交叉夹角WA的 线不越过表示卷绕重叠的产生条件的双点划线。如果这样卷绕，像图1(b)中的(b2)所示 那样纱层的密度因纱线卷绕的堆积而引起的上升与纱层的密度随着交叉夹角WA增加而引 起的降低相抵消，结果形成抑制了凸边的卷装。但是，在例如弹性纱等纱种的卷绕中，由于卷绕勒紧力大，因此，产生比图1(a)的 (a2)所示的凸边更明显的凸边。并且，如果这样显著的凸边也想用上述专利文献1的技术 来抑制的话，则如图2(c)中的(cl)所示那样，无论如何必须进一步增大交叉夹角WA，结果 交叉夹角WA的线越过表示卷绕重叠的产生条件的双点划线，产生上述卷绕重叠，当是与图 中符号X表示的交点相对应的卷绕直径D时，如图2 (c)中的(c2)所示那样产生在卷装的 端面产生跳纱或者上述解舒不良等问题。这样一来，上述专利文献1的技术中，即使能够抑 制凸边，因纱线种类的不同，有时也难以避免卷绕重叠的产生。

发明内容
本发明就是鉴于上述问题而作出的，其主要目的是要提供一种能够抑制凸边、并 且不管是什么种类的纱线都能防止卷绕重叠的产生的技术。本发明想要解决的问题如上所述，本申请发明者为了彻底改进抑制凸边的技术而 进行的深入研究的结果，例如图2(d)中的(dl)中符号FL所示那样着眼于在形成卷装的 过程中增减所谓的自由长度。下面说明自由长度与凸边抑制效果的关系。图4为表示自由长度与横动滞后的关 系的图。图4所示的自由长度FL(FL1、FL2)为与横动装置的横动导纱器卡合的纱线从横动 导纱器上解放下来，到与接触辊的周面接触为止的纱线的自由长度。该自由长度FL能够像 图示那样通过使横动导纱器离开或靠近接触辊进行增减。并且，当使该自由长度FL从FLl 增加到FL2时，如果与筒管的轴线方向成直角的直线与被卷绕的纱线的行走方向之间所成 的夹角、即交叉夹角WA—定(WA = WAl)的话，则横动导纱器在轴线方向的位置与纱线实际 被承载在卷装的周面上的轴线方向位置之差即横动滞后距离E从El增大到E2。另一方面， 当自由长度FL从FL2减少到FLl时，同样，如果交叉夹角WA —定的话，则横动滞后距离E 从E2减小到E1。下面用图4具体说明这一点。首先，当假设交叉夹角WA为WA1、自由长度FL为 FLl时，纱线在轴线方向的位置m被承载在接触辊上。此时的横动滞后距离E为E1。艮口， 即使横动导纱器到达了横动范围的端部，纱线实际上在靠近轴线方向的中央横动滞后距离 El的量的位置上被卷绕到卷装上。同样，假设交叉夹角WA仍为WAl、自由长度FL为FL2时，上述横动滞后距离E变成了 E2。因此，当使自由长度FL从FLl增加到FL2时，卷装的端面形成在靠近轴线方向中央图中符号ΔΕ( = Ε2-Ε1)的量的位置上。另一方面，当使自由长 度FL从FL2减少到FLl时，同样，卷装的端面形成在靠近轴线方向的端部Δ E的量的位置 上。即，直截了当地说，当增加自由长度FL时，卷装的卷绕宽度减少，反之，当减小自由长度 FL时，卷装的卷绕宽度增加。于是，本发明为通过采用该自由长度FL与卷装的卷绕宽度的技术上的连动关系 来像图5所示那样抑制凸边的技术。图5为用来说明利用自由长度抑制凸边的理由的图。 图5 (a)表示使自由长度为一定时的卷绕，图5(b)表示使自由长度从FLl — FL2 — FLl (其中FLl < FL2)这样变化时的卷绕。 艮口，在不采用上述专利文献1中公开的技术(增减交叉夹角WA)而使自由长度FL—定来 实施卷绕的情况下，假设没有纱线卷绕的堆积引起的卷绕勒紧力，则如图5(a)的左图所 示从卷绕开始到卷绕结束，卷绕宽度一定，而实际上纱线卷绕的堆积引起的卷绕勒紧力像 图5(a)的右图所示那样使卷装两端面的中间隆起，即产生凸边。而在使自由长度FL从 FLl — FL2 — FLl这样变化的情况下，假设没有纱线卷绕的堆积引起的卷绕勒紧力，则像图 5 (b)中的左图所示那样从卷绕开始，卷绕宽度逐渐变小，最终自由长度FL变成FL2时，卷绕 宽度比卷绕开始的卷绕宽度小ΔΕΧ2的量，然后到卷绕结束，卷绕宽度逐渐变大，最终当 自由长度FL变成原来的FLl时，卷绕宽度与当初卷绕开始时的卷绕宽度一致。直截了当地 讲，卷装的截面形状为鼓形。因此，实际上纱线卷绕的堆积引起的卷绕勒紧力像图5(b)的 右图所示那样使卷装两端面中间的凹陷消失，即卷装的端面变得平坦。直截了当地说，上述技术为通过使卷装的截面形状为鼓形地增减卷绕宽度来抵消 纱线卷绕的堆积产生的卷绕勒紧力引起的凸边的技术。换言之，为通过增减自由长度FL来 抑制凸边的技术。上述技术需要注意的是，增减自由长度FL不要招致卷绕数N产生不希望的变化。 从这里能够认识到上述技术相对于上述专利文献1的优越性。本申请发明的技术宗旨如上所述，下面说明用来解决上述问题的措施及其效果。根据本申请发明的第一方案，形成卷装的纱线卷绕机采用如下结构。即纱线卷绕 机具有在形成卷装的过程中与上述卷装接触的接触辊；相对于上述接触辊配置在纱线行 走方向的上游一侧的横动装置；在上述形成卷装的过程中，可以改变位于上述接触辊和上 述横动装置之间的上述纱线的自由长度的自由长度改变单元；以及在上述卷装的卷绕开始 阶段使上述自由长度增加、然后直到卷绕结束使上述自由长度减少地控制上述自由长度改 变单元的控制单元。如果采用上述结构，能够抑制凸边。并且，由于上述自由长度的增减不 会招致卷绕数的变化，因此能够容易地实现抑制凸边的同时避免危险卷绕数的卷绕。另外， 如果能够避免危险卷绕数，就能够避免引起卷装端面的跳纱、或者诱发接触辊的震动、或者 招致后述工序中卷装的解舒不良这样的种种问题。另外，还可以考虑像图2(d)的(dl)中的虚线表示的那样交叉夹角一定的情况，或 者与自由长度一样使交叉夹角增减的情况等。上述纱线卷绕机还可以采用下述结构。即，纱线卷绕机还具有可以改变交叉夹角 的交叉夹角改变单元；上述控制单元在上述卷装的卷绕开始阶段使上述交叉夹角增加，然 后直到卷绕结束使上述交叉夹角减小地控制上述交叉夹角改变单元。如果这样在抑制凸边时同时采用增减上述自由长度和增减上述交叉夹角的技术的话，则能够减小用来抑制凸边 的自由长度的增减幅度，因此能够使上述自由长度改变单元结构紧凑地构成。如果采用本申请发明的第二方案，用接触辊和横动装置形成卷装的纱线卷绕按以 下方法进行，所述接触辊在形成卷装的过程中与卷装接触，所述横动装置相对于上述接触 辊配置在纱线行走方向的上游一侧；其特征在于，在上述卷装的卷绕开始阶段使位于上述 接触辊和上述横动装置之间的上述纱线的自由长度增加、然后直到卷绕结束使上述纱线的 自由长度减少。如果采用上述结构，能够抑制凸边。并且，由于上述自由长度的增减不会招 致卷绕数变化，因此能够容易地实现抑制凸边的同时避免危险卷绕数的卷绕。另外，如果能 够避免危险卷绕数，就能够避免引起卷装端面的跳纱、或者诱发接触辊的震动、或者招致后 述工序中卷装的解舒不良这样的种种问题。上述纱线的卷绕还通过以下方法进行。即在上述卷装的卷绕开始阶段使交叉夹角 增加、然后直到卷绕结束使交叉夹角减小。如果这样在抑制凸边时，同时采用增减上述自由 长度和增减上述交叉夹角的技术的话，则能够减小用来抑制凸边的自由长度的增减幅度。并且，在上述纱线为弹性纱的情况下，由于卷绕勒紧力大，因此像上述那样产生明 显的凸边。如果仅想通过增减交叉夹角来应对该明显的凸边，则不能避免卷绕重叠，但通过 增减自由长度来应对，就能够避免卷绕重叠。这样一来，通过增减自由长度抑制凸边的技术 在上述纱线为弹性纱的情况下尤其有益。


图1为用来说明通过增减交叉夹角来抑制凸边的技术的图；图1 (a)表示产生凸边 的状态，图1 (b)为通过增减交叉夹角来抑制凸边的专利文献1的技术；图2为用来说明通过增减交叉夹角来抑制凸边时新产生的问题点的图；图2(c)表 示通过增减交叉夹角来抑制凸边但产生卷绕重叠干涉的情况，图2(d)表示通过增减自由 长度来抑制凸边而未产生卷绕重叠干涉的情况；图3为用来说明卷绕数的定义的图；图4为表示自由长度与横动滞后距离的关系的图；图5为用来说明利用自由长度抑制凸边的理由的图；图5 (a)为自由长度固定时的 情况，图5 (b)为自由长度FL从FLl — FL2 — FLl这样变化时的情况，其中FLl < FL2 ；图6为本申请发明的第一实施形态的络纱机的主视图；图7为络纱机的系统图；图8为表示基于卷装的卷绕直径控制自由长度的内容的曲线图；图9为控制程序的流程图；图10(a) (C)为络纱机的动作图；图11为表示卷装的卷绕时间与滑动箱的高度位置的关系的曲线图；图12为表示用来确认本申请发明的技术效果的实验的实验结果的曲线图；图13为类似于图8的图，为表示本申请发明的第二实施形态中基于卷装的卷绕直 径控制自由长度与交叉夹角的内容的曲线图；图14为类似于图9的图，为本申请发明的第二实施形态的流程图。
具体实施例方式下面根据

作为本申请发明第一实施形态的纱线卷绕机的络纱机1。图6为本申请发明第一实施形态的络纱机的主视图。图7为络纱机的系统图。络纱机1为将作为纱线的弹性纱2卷绕到筒管3上形成卷装4(参照图10)的纱 线卷绕机。另外，虽然以下就卷绕弹性纱2的纱线卷绕机进行说明，但本申请发明并不局限 于此，也可以是卷绕其他纱种纱线的纱线卷绕机。如图6所示，络纱机1具有机体框5、转盘 6、滑动箱16、横动装置7、接触辊8、自由长度改变单元9。如图7所示，络纱机1的各结构 与控制单元80(控制装置)电气连接。控制单元80具有作为运算处理装置的CPU (Central Processing Unit,中央处理器)、存储有CPU执行的控制程序和控制程序中所使用的数据 的ROM (Read Only Menory,只读存储器)、用来在执行程序时临时保存数据的RAM (Random Access Memory,随机存取存储器)。并且，通过将存储在ROM中的上述控制程序读入CPU中 并在CPU上执行，控制程序使CPU等硬件起用来控制自由长度改变单元9的单元、或者用来 控制后述的交叉夹角改变单元的单元的作用。如图6所示，转盘6设置在机体框5上、能够在图示省略的旋转驱动装置的驱动下 以旋转轴11为中心转动。在转盘6的关于旋转轴11对称的位置上，突设着装有筒管3的2 根筒管座12。于是，通过转盘6在上述旋转驱动装置的驱动下被旋转，能够更换位于上方卷 绕位置的筒管3。如图7所示，设置在转盘6上的2根筒管座12分别连接在驱动电动机27 上，由驱动电动机27驱动旋转。各驱动电动机27与控制单元80电气连接，因此，控制单元 80通过控制驱动电动机27的驱动能够自由地控制筒管座12的旋转速度。并且，在上述筒 管座12上设置有筒管座旋转传感器35，该筒管座旋转传感器35与控制单元80电气连接。 该筒管座旋转传感器35检测筒管座12的旋转速度，将检测信号发送给控制单元80。因此， 控制单元80从筒管座旋转传感器35接收上述检测信号，能够根据该检测信号获取筒管座 12的旋转速度。如图6所示，滑动箱16由设置在滑动箱16两端的一对导轨17、17沿机体框5的 上下方向引导，在该方向上自由移动。当该滑动箱16上升时，位置固定在滑动箱16上的横 动装置7离开接触辊8，当滑动箱16下降时，横动装置7接近接触辊8。该滑动箱16在上 述自由长度改变单元9的作用下被升降。横动装置7为使弹性纱2横动的装置，位置固定在滑动箱16上。横动装置7为使 横动程固定在一定宽度的装置，具有横动凸轮30、横动导纱器31、横动电动机28(参照图 7)。横动凸轮30旋转自由地被支承在滑动箱16内，在周面上设置有螺旋形状的横动凸轮 槽。通过横动凸轮30旋转驱动，横动导纱器31沿横动凸轮槽移动，沿横动凸轮30的轴线 方向往复运动。该横动导纱器31 —边使行走中的弹性纱2左右摆动一边将其引导向接触 辊8。横动电动机28为旋转驱动横动凸轮30的装置，与控制单元80电气连接，因此，控制 单元80通过控制横动电动机28的驱动能够自由地控制横动凸轮30的旋转速度。另外，由 于上述交叉夹角WA由横动凸轮30的旋转速度决定，因此在这个意义上，控制单元80能够 通过控制横动凸轮30的旋转速度而自由地控制交叉夹角WA。上述交叉夹角改变单元的结 构包括横动凸轮30和作为该横动凸轮30的驱动源的横动电动机28。接触辊8配置在横动装置7的弹性纱2行走方向的下游一侧。接触辊8为在形成 卷装4的过程中从动于卷装4旋转、承接在横动装置7的作用下被横动的弹性纱2，将弹性纱2转交到卷装4的周面上的装置。接触辊8旋转自由地支承在臂13的第1端部13a — 侧。臂13的第2端部13b穿通支承在滑动箱16上的滑杆14，相对于滑动箱16沿上下方向 滑动自由。即，接触辊8采用通过臂13相对于滑动箱16沿上下方向滑动自由的结构。在 接触辊8上设置有检测接触辊8的旋转速度的旋转传感器40。该旋转传感器40电气连接 在控制单元80上，检测从动于卷装4旋转的接触辊8的旋转速度，将检测信号发送给控制 单元80。因此，控制单元80接收来自旋转传感器40的检测信号，由此能够根据该检测信号 获取接触辊8的旋转速度。另外，为了将弹性纱2的行走速度维持在一定值，即、为使接触 辊8的旋转速度或圆周速度一定，控制单元80适当控制驱动电动机27。
自由长度改变单元9为在形成卷装4的过程中使滑动箱16升降，使位于接触辊8 与横动装置7之间的弹性纱2的自由长度FL(参照图10)可以改变的装置。自由长度改变 单元9的结构包括滚珠丝杠机构15、位置检测传感器18和气缸19。其中，所谓自由长度FL 是指与横动装置7的横动导纱器31卡合的弹性纱2从横动导纱器31上解放下来，到与接 触辊8的周面接触为止的弹性纱2的自由长度。滚珠丝杠机构15为用于使滑动箱16升降的驱动源，由丝杠杆20、滚珠螺母21和 升降驱动单元22构成。丝杠杆20沿机体框5的上下方向配置，相对于机体框5旋转自由 地被支承着。滚珠螺母21为拧在丝杠杆20上，并且相对于滑动箱16向上卡合的零件。升 降驱动单元22为旋转驱动丝杠杆20的部件，当升降驱动单元22使丝杠杆20正反旋转时， 通过滚珠螺母21使滑动箱16升降。该升降驱动单元22由电动机23、第1齿轮24、传动带 25和第2齿轮26构成。第1齿轮24连接在电动机23上，传动带25包绕在第1齿轮24与 第2齿轮26之间，丝杠杆20连接在第2齿轮26上。通过这种结构当驱动电动机23时，电 动机23的旋转驱动力通过第1齿轮24、传动带25和第2齿轮26传递给丝杠杆20，使丝杠 杆20旋转。如图7所示，上述电动机23与控制单元80电气连接，由此，控制单元80能够 控制电动机23。因此，控制单元80能够通过控制电动机23使滑动箱16自由地升降。位置检测传感器18为相对于上述第2齿轮26对置设置、检测第2齿轮26每预定 角度的旋转的器件。该位置检测传感器18与控制单元80电气连接，每次检测到第2齿轮 26的每预定角度的旋转时，将检测信号发送给控制单元80。因此，控制单元80能够根据接 收到的来自位置检测传感器18的检测信号的转数获取滑动箱16的高度位置，进而获取被 支承在滑动箱16上的横动装置7的高度位置。气缸19为利用气缸压力承担滑动箱16的重量的一大半、使上述升降驱动单元22 以较小的驱动力使滑动箱16升降用的装置。另外，气缸19的气缸压力由空气供给单元36调整。这样一来，通过自由长度改变单元9具有检测横动装置7的高度位置的位置检测 传感器18，络纱机1能够一边适当地反馈位置检测传感器18的检测结果一边精度良好地控 制横动装置7的高度位置，进而控制上述自由长度FL。图8为表示根据卷装的卷绕直径控制自由长度的内容的曲线图。横轴表示卷装4 的卷绕直径D，纵轴表示自由长度FL。上述控制单元80的ROM中以例如表格的形式存储 有图8所示的卷装的卷绕直径D与自由长度FL的对应关系FL = f (D)。该对应关系FL = f (D)具体如图8所示那样，在卷装4开始卷绕——即卷绕直径D从Dl到D2期间，自由长 度FL随着卷绕直径D的增加急剧从FLl增加到FL2 ；然后直到卷绕结束——即卷绕直径D从D2到D3的期间，自由长度FL随着卷绕直径D的增加逐渐从FL2减少到FL1。像上述那 样在卷装4开始卷绕的阶段使自由长度FL急剧增加、直到卷绕结束使自由长度FL逐渐减 少——换言之(D2-D1) < (D3-D2)的理由如下。即，由于开始卷绕的纱层被强力压缩、而卷 绕结束的纱层几乎不被压缩这样的关系。下面参照图8 图10说明络纱机1的动作。图9为控制程序的流程图。图10为 络纱机的动作图。另外，本实施形态与上述专利文献1不同，不采用增减用来抑制凸边的交 叉夹角WA的方法。当像图10 (a)所示那样在将自由长度FL设定为FLl的状态下开始弹性纱2的卷 绕时，控制单元80首先计算当前卷装4的卷绕直径D (S300)。具体为，控制单元80根据从 旋转传感器40接收来的检测信号获取接触辊8的旋转速度，根据从筒管座旋转传感器35 接收来的检测信号获取筒管座12的旋转速度。然后，控制单元80根据接触辊8的旋转速 度、筒管座12的旋转速度、和预先存储在ROM中的接触辊8的直径计算出当前卷装4的卷 绕直径D。接着，控制单元80计算出卷装4的卷绕直径D的增量AD(S310)。具体为，控制单 元80计算出上一次的上述S300中算出的过去的卷绕直径D与这次上述S300中算出的卷 装4的卷绕直径D之差，通过这样计算出卷装4的卷绕直径D的增量AD。然后，控制单元80计算出像图8所示那样与卷绕直径D相对应的自由长度 FL(S320)。具体为，控制单元80根据上述S300中算出的卷绕直径D和以表格形式存储在 ROM中的对应关系FL = f (D)(参照图8)，计算出图8所示那样与卷绕直径D相对应的自由 长度FL。接着，控制单元80计算出自由长度FL的变化量AFL(S330)。具体为，控制单元 80计算出前一次的上述S320中算出的过去的自由长度FL与这次的上述S320中算出的自 由长度FL之差，通过这样计算出自由长度FL的变化量AFL。另外，从图8来看，在卷绕直 径D从Dl到D2的期间内，变化量Δ FL为正值。而在卷绕直径D从D2到D3的期间内，变 化量AFL为负值。然后控制单元80计算出滑动箱16的移动量AG(S340)。具体为，控制单元80根 据上述S310中算出的卷装4的卷绕直径D的增量Δ D和上述S330中算出的自由长度FL 的变化量AFL、以及下述公式(2)，计算出滑动箱16的移动量AG(其中以机体框5的向上 方向为正方向)。另外，下述公式(2)中的Δ FL也有像上述那样为负值时的情况，如果变化 量AFL的绝对值超过增量Δ D，则此时移动量AG为负值。公式(2)AG= Δ D+ Δ FL............(2)接着，控制单元80根据上述S340中算出的移动量Δ G使滑动箱16沿上下方向移 动(S350)。具体为，控制单元80控制电动机23的驱动使滑动箱16升降，直至根据从位置 检测传感器18接收来的检测信号而求出的滑动箱16的高度位置变化了移动量AG的量。然后控制单元80判断上述S300中算出的卷装4的卷绕直径D是否到达了预定的 卷绕直径DmaX(S360)，当判定为卷绕直径D没有达到预定的卷绕直径Dmax (S360中为“否”) 时，返回处理到S300。另一方面，当判定为卷绕直径D达到预定的卷绕直径Dmax (S360中为 “是”)时，使转盘6旋转进行筒管更换，开始新的卷绕。
通过上述一连串的控制，实现图10所示的络纱机1的动作。即，在图8所示的对 应关系FL = f (D)下，像图10所示那样在卷绕直径D从Dl到D2的期间内，使自由长度FL 从FLl逐渐增加到FL2 ；在卷绕直径D从D2到D3的期间内，使自由长度FL从FL2逐渐减 小到FLl。并且，通过上述一连串的控制，滑动箱16像图11中的实线所示那样被升降。图11 为表示卷装卷绕的时间与滑动箱的高度位置之间的关系的曲线图。横轴表示卷绕的时间， 纵轴表示滑动箱16的高度位置。图11中，实线表示本实施形态的滑动箱16的高度位置变 化的形态，双点划线表示使自由长度FL为一定值时的滑动箱16高度位置变化的形态。双 点划线之所有向右上方倾斜，是因为为了即使卷装4变粗向上抬起接触辊8也将自由长度 FL维持在一定长度而使滑动箱16上升，从而抵消了卷装4的卷绕直径D的增加量AD的缘 故。如图中实线所示，本实施形态的滑动箱16为了在卷装4的卷绕直径D从D2到D3的期 间内使变化量AFL的绝对值超过增加量Δ D，使滑动箱16的移动量AG为负值，因此滑动 箱16下降。以上说明了络纱机1的动作。由于实施了用来确认本实施形态的络纱机1的抑制 凸边的效果的实验，因此下面报告该实验的结果。(实验条件)使用原纱斯潘德克斯弹性纤维纱44分特克斯(dtex)。交叉夹角WA:卷绕开始阶段为12° (deg)，卷绕结束阶段为10° (deg)。由于当 使交叉夹角WA为一定时，在卷绕的最后阶段到达了卷绕数N与危险卷绕数Nd—致的条件， 因此在卷绕的最后阶段使交叉夹角WA稍微减小。另外，该交叉夹角WA的减小与抑制凸边 没有关系。自由长度FL 如图12中的双点划线所示。图12为表示用来确认本申请发明的技术效果而进行的实验的实验结果的曲线 图。横轴为卷装4的卷绕直径D，纵轴表示卷装端面和自由长度FL。图12中双点划线表示 上述实验中采用的对应关系FL = f (D)。图12中粗实线表示根据上述对应关系FL = f(D) 增减了自由长度FL的实施例，细实线表示使自由长度FL为一定(最小)值的比较例。左 纵轴以筒管3的端面为基准(原点)。图12中，筒管3的轴线方向与图面的上下方向一致， 筒管3的径向方向与图面的左右方向一致。根据上述图12可以判断出如果在卷装4的卷绕开始阶段增加自由长度FL，然后 直到卷绕结束阶段减小自由长度FL，则能够充分抑制凸边。另外，不管是在实施例的卷装4 的端面还是在比较例的卷装4的端面，都没有发现任何跳纱的迹象。(总结)(权利要求1、权利要求3)如以上说明过的那样，上述实施形态中形成卷装4的络纱机1采用下述结构。艮口 络纱机1具有在形成卷装4的过程中与卷装4接触的接触辊8 ；相对于接触辊8配置在弹 性纱2行走方向的上游一侧的横动装置7 ；在形成卷装4的过程中，可以改变位于接触辊8 和横动装置7 (详细为横动导纱器31)之间的弹性纱2的自由长度FL的自由长度改变单元 9 ；以及在卷装4的卷绕开始阶段使自由长度FL增加、然后直到卷绕结束阶段使自由长度 FL减少地控制自由长度改变单元9的控制单元80。如果采用上述结构，能够抑制凸边。并且，由于上述自由长度FL的增减不会招致卷绕数N的变化，因此能够容易地实现不仅抑制 凸边而且避免了危险卷绕数Nd的卷绕。另外，如果能够避免危险卷绕数Nd，就能够避免引 起卷装端面的跳纱、或者诱发接触辊8的震动、或者招致后述工序的卷装4解舒不良这样的 种种问题。另外，虽然在上述实施形态中没有采用用来抑制凸边的交叉夹角WA的增减，但也可以同时采用该交叉夹角WA的增减。并且，如果使交叉夹角WA—定，则在无论如何卷绕结 束的最后阶段卷绕数N与危险卷绕数Nd —致的情况下，也可以像上述确认实验那样在卷绕 结束的最后阶段使交叉夹角WA稍微减小。并且，虽然自由长度FL像图8所示那样从FLl增加到FL2后，再回到FLl地增减， 但也不一定要回到FL1。但是，为了使卷装4的卷绕宽度像图5(b)的右图那样不管卷装4 的卷绕直径D多大都为一定值，最好是使自由长度FL先从FLl增加到FL2后，再回到FLl 地进行增减。并且，虽然上述实施形态中根据卷绕直径D、即用对应关系FL = f(D)设定自由长 度FL的增减，但也可以取而代之，根据卷绕的时间t、即用FL = f(t)的形式设定自由长度 FL的增减。并且，最好根据纱线的卷绕条件适当增减卷装4的与图8所示的自由长度FL的增 减的转折点相对应的卷绕直径D2。(权利要求5)并且，上述实施形态中将弹性纱2卷绕到筒管3上。S卩，在纱线为弹性纱2的情况 下，由于卷绕勒紧力大，因此像上述那样产生明显的凸边。如果仅通过增减交叉夹角WA来 应对该明显的凸边，不能避免卷绕重叠，但通过增减自由长度FL来应对，能够避免卷绕重 叠。这样一来，通过增减自由长度FL来抑制凸边的技术在上述纱线为弹性纱2的情况下尤 其有益。下面根据图13和图14说明本申请发明的第二实施形态。这里以本实施形态与上 述第一实施形态的不同点为中心进行说明，对于重复的说明适当割舍。图13为类似于图8的图，为表示本申请发明的第二实施形态中根据卷装的卷绕直 径控制自由长度和交叉夹角的内容的曲线图。横轴表示卷装4的卷绕直径D，纵轴表示自由 长度FL和交叉夹角WA。上述第一实施形态中图8所示那样的卷装4的卷绕直径D与自由 长度FL的对应关系FL = f (D)被存储在上述控制单元80的ROM中。但是，本实施形态中 图13所示那样的卷装4的卷绕直径D与自由长度FL的另外的对应关系FL = g(D)以表格 的形式存储在上述控制单元80的ROM中。上述第一实施形态的对应关系FL = f (D)与本 实施形态的对应关系FL = g⑶的不同点在于，前者自由长度FL在FLl与FL2之间反复， 而后者中自由长度FL在FLl与FL3 (其中，FLl < FL3 < FL2)之间反复。直截了当地说， 本实施形态的对应关系FL = g(D)与上述第一实施形态的对应关系FL = f (D)相比较，自 由长度FL的增减幅度小。并且，本实施形态中在上述控制单元80的ROM中除了存储图13所示的卷装4的 卷绕直径D与自由长度FL的对应关系FL = g(D)外，还同样以表格的形式存储了图13所 示的卷装4的卷绕直径D与交叉夹角WA的对应关系WA = h (D)。具体如图13所示那样，该 对应关系WA = h (D)在卷装4开始卷绕、即卷绕直径D从Dl到D2的期间内，交叉夹角WA随着卷绕直径D的增加从WAl增加到WA2，另一方面，在卷装4卷绕结束、即卷绕直径D从 D2到D3的期间内，为了使卷绕数N不与危险卷绕数Nd —致，使交叉夹角WA随着卷绕直径 D的增加从WA2减少到WAl。下面参照图10和图13、图14说明本实施形态的络纱机1的动作。图14为与图9 类似的图，为本申请发明第二实施形态的流程图。另外，本实施形态如图13所示，与上述专 利文献1 一样采用用来抑制凸边的交叉夹角WA的增减。
当像图10 (a)所示那样在将自由长度FL设定为FLl的状态下开始弹性纱2的卷 绕时，控制单元80首先计算出当前卷装4的卷绕直径D (S300)。接着，控制单元80计算出卷装4的卷绕直径D的增量AD(S310)。然后，控制单元80计算出图13所示那样的与卷绕直径D相对应的自由长度 FL(S320)。具体为，控制单元80根据上述S300中算出的卷绕直径D和以表格形式存储在 ROM中的对应关系FL = g(D)(参照图13)计算出图13所示那样的与卷绕直径D相对应的 自由长度FL。接着，控制单元80计算出自由长度FL的变化量Δ FL (S330)。然后，控制单元80计算出滑动箱16的移动量AG(S340)。 接着，控制单元80根据上述S340中算出的移动量Δ G使滑动箱16沿上下方向移 动(S350)。然后，控制单元80计算出图13所示那样的与卷绕直径D相对应的交叉夹角 WA(S360)。具体为，控制单元80根据上述S300中算出的卷绕直径D和以表格形式存储在 ROM中的对应关系WA = h (D)(参照图13)计算出图13所示那样的与卷绕直径D相对应的 交叉夹角WA。接着，控制单元80将当前的交叉夹角WA改变成上述S360中算出的交叉夹角 WA(S370)。具体为，控制单元80根据从旋转传感器40接收来的检测信号获取接触辊8的 旋转速度。并且，控制单元80根据该接触辊8的旋转速度、即卷装4的圆周速度控制横动 电动机28的驱动，来增减横动凸轮30的旋转速度，以使当前的交叉夹角WA达到上述S360 中算出的交叉夹角WA。然后，控制单元80判断上述S300中算出的卷装4的卷绕直径D是否到达了预定 的卷绕直径Dmax(S380)，当判定为卷绕直径D还没有达到预定的卷绕直径Dmax(S380中 为“否”)时，返回处理到S300。另一方面，当判定为卷绕直径D到达了预定的卷绕直径 Dmax (S380中为“是”)时，使转盘6旋转来进行筒管更换，开始新的卷绕。(总结)(权利要求2、权利要求4)如以上说明过的那样，本实施形态中络纱机1还具有以下结构。即络纱机1还具 有可以改变交叉夹角WA的交叉夹角改变单元。控制单元80在卷装4开始卷绕的阶段使交 叉夹角WA增加，然后直到卷绕结束使交叉夹角WA减小地控制交叉夹角改变单元。如果这 样在控制凸边时同时使用增减自由长度FL和增减交叉夹角WA的技术，能够减小用来抑制 凸边的自由长度FL的增减幅度，因此能够使自由长度改变单元9结构紧凑地构成。并且，如果将通过改变横动程来改变卷绕宽度的情况与像上述实施形态那样使横 动程一定，通过改变自由长度FL和交叉夹角WA (即横动速度)来改变卷绕宽度的情况进行比较的话，由于后者横动程总是一定，因此即使是弹性纱这样的纱种也能够顺利地卷绕，而且端面的加工质量也好。虽然以上说明了本发明的优选实施形态，但上述实施形态能够像下述这样变动地实施。上述第二实施形态像图13所示那样使自由长度FL增减的转折点和交叉夹角WA 增减的转折点都是卷装4的卷绕直径D为D2时的点。但也可以取而代之，使自由长度FL 增减的转折点与交叉夹角WA增减的转折点在时间轴上错开。并且，上述第二实施形态如图13所示那样交叉夹角WA在卷绕开始时刻和结束时 刻都为WA1。但也可以使开始时刻的交叉夹角WA和结束时刻的交叉夹角WA为不同的值取 代相同的值。
权利要求
一种形成卷装的纱线卷绕机，其特征在于，具有在形成卷装的过程中与上述卷装接触的接触辊；相对于上述接触辊配置在纱线行走方向的上游一侧的横动装置；在上述形成卷装的过程中，可以改变位于上述接触辊和上述横动装置之间的上述纱线的自由长度的自由长度改变单元；以及在上述卷装的卷绕开始阶段使上述自由长度增加、然后直到卷绕结束使上述自由长度减少地控制上述自由长度改变单元的控制单元。
2.如权利要求1所述的纱线卷绕机，其特征在于，还具有可以改变交叉夹角的交叉夹角改变单元；上述控制单元在上述卷装的卷绕开始阶段使上述交叉夹角增加，然后直到卷绕结束使 上述交叉夹角减小地控制上述交叉夹角改变单元。
3.一种使用接触辊和横动装置形成卷装的纱线卷绕方法，所述接触辊在形成卷装的过 程中与卷装接触，所述横动装置相对于上述接触辊配置在纱线行走方向的上游一侧；其特 征在于，在上述卷装的卷绕开始阶段使位于上述接触辊和上述横动装置之间的上述纱线的自 由长度增加、然后直到卷绕结束使上述纱线的自由长度减少。
4.如权利要求3所述的纱线卷绕方法，其特征在于，在上述卷装的卷绕开始阶段使交叉夹角增加、然后直到卷绕结束使交叉夹角减小。
5.如权利要求3或4所述的纱线卷绕方法，其特征在于，上述纱线为弹性纱。
全文摘要
本发明涉及纱线卷绕机及纱线卷绕方法，提供一种能够抑制凸边并且不管是什么纱种都能防止产生卷绕重叠的技术。络纱机(1)具有在形成卷装(4)的过程中与卷装(4)接触的接触辊(8)；相对于接触辊(8)配置在弹性纱(2)行走方向的上游一侧的横动装置(7)；在形成卷装(4)的过程中，可以改变位于接触辊(8)和横动装置(7)之间的弹性纱(2)的自由长度(FL)的自由长度改变单元(9)；以及在卷装(4)的卷绕开始阶段使自由长度(FL)增加、然后直到卷绕结束使自由长度(FL)减少地控制自由长度改变单元(9)的控制单元(80)。
文档编号B65H54/28GK101804925SQ20101000285
公开日2010年8月18日 申请日期2010年1月21日 优先权日2009年2月18日
发明者堀哲也, 桥本欣三 申请人:日本Tmt机械株式会社