トップ :: D 繊維 紙 :: D02 糸;糸またはロ−プの機械的な仕上げ;整経またはビ−ム巻き取り

【発明の名称】 繊維機械における延伸装置の運転方法および延伸装置
【発明者】 【氏名】玉田 和芳
【課題】生産品種の切り替えに容易に対応でき、かつ糸の性質や延伸倍率に関係なくどのような糸でも確実に糸掛けし、また糸をかけたまま糸切れすることなく再起動する。

【解決手段】糸条を延伸した後弛緩状態で熱処理せしめる繊維機械における延伸装置を運転する際に、起動加速時および停止減速時に各ローラ間の速度比率を設定した値に精度よく制御し、さらにいずれかのローラの駆動装置に出力応答遅れがあったとしてもその遅れを糸条の緩みとならないように張力として吸収して糸切れを防止しようとするものである。
【特許請求の範囲】
【請求項1】 複数のローラを糸条の走行方向に配設し各ローラの速度を個別に制御して糸条を延伸後弛緩状態とし熱処理する繊維機械における延伸装置を運転するに際し、各ローラ間に、起動加速時には下流側を、停止減速時には上流側を主となるような主従関係を設定して、従の出力応答遅れが糸条の緩みとならないように主の速度に対して従の速度を比率制御したことを特徴とする繊維機械における延伸装置の運転方法。
【請求項2】 複数のローラを糸条の走行方向に配設し各ローラ間の速度差によって糸条を延伸後弛緩して熱処理せしめる繊維機械における延伸装置において、各ローラをそれぞれ個別に回転せしめる各駆動手段と、各ローラ間の速度比率および各ローラの加速、減速に要する時間を入力する入力手段と、前記各ローラ間に主従関係を設定解除自在でかつ前記入力手段に入力された速度比率に基いて主のローラの駆動手段から従のローラの駆動手段を比率制御する制御手段とを備え、信号の送受信を相互に行うことができるように各手段間を共通の通信回線にて接続したことを特徴とする繊維機械における延伸装置。
【請求項3】 制御手段が運転中にローラ間の速度比率を変更可能である請求項2記載の繊維機械における延伸装置。
【発明の詳細な説明】【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性合成繊維からなる糸条を、周速の異なる各ローラ間で延伸した後、最下流側のローラ間で弛緩せしめて熱処理する繊維機械における延伸装置の運転方法および延伸装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】通常、ナイロンやポリエステルの未延伸糸または半延伸糸を延伸する場合、供給ローラと延伸ローラの間で冷延伸又は熱延伸した後、寸法安定性を確保するために延伸ローラと引取ローラの間で弛緩状態にして熱処理している。つまり、糸条は延伸装置において延伸工程と熱処理工程の2工程を経て、実用的な糸になる。
【0003】最近は糸の多様化、差別化により多品種少量生産が一般的に行われ、頻繁に生産品種が切り替えられ、その都度糸条の延伸倍率等の諸条件も変更される。このため従来の延伸装置では煩雑な交換作業を要するチェンジギヤを廃し、容易に設定速度の変更が可能なように各ローラをそれぞれモータに直結し、該モータ毎にインバータを配設し電気的に回転数を制御していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来機のように単に各ローラに直結したモータを制御し、定常時の各ローラの周速を個々に設定しただけでは、各ローラ間に関連性がないので、起動時および停止時に各モータ間の速度比率を糸条に適した条件で精度よく制御することができない。このため、各ローラ間において、糸条が弛み上流側のローラに巻き付き糸切れすることがあった。特に弛緩状態とするローラ間では弛緩倍率がより大きくなり頻繁に糸切れした。
【0005】また全モータを同時に始動させようとしても、各モータに関係する制御プログラムの処理時間の相互の差によりごくわずかながら出力応答遅れが生じるため、各モータの始動がわずかではあるがばらつく。このため糸を掛けたまま再起動せしめる場合、下流側のローラに対して上流側のローラの始動がわずかに早いと、糸条は弛み上流側のローラに巻き付き糸切れした。糸切れした錘は再び人手で糸掛けするしかなく、大変煩わしい作業であった。全く新しい糸種を製造する場合上記した問題を考慮してヒータ温度と関連づけてなるべく糸切れしない運転条件を試行錯誤して求めるしかなかった。
【0006】そこで、本発明は生産品種の切り替えにも容易に対応でき、かつ糸の性質や延伸条件に関係なくどのような糸でも確実に糸掛けすることができ、また糸をかけたまま糸切れすることなく再起動することができる繊維機械における延伸装置の運転方法および延伸装置を提供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成するために、糸条を延伸した後弛緩状態で熱処理せしめる繊維機械における延伸装置を運転する際に、起動加速時および停止減速時に各ローラ間の速度比率を設定した値に精度よく制御し、さらにいずれかのローラの駆動装置に出力応答遅れがあったとしてもその遅れを糸条の緩みとならないように張力として吸収して糸切れを防止しようとするものである。
【0008】
【発明の実施の形態】複数のローラを糸条の走行向に配設し各ローラの速度を個別に制御して糸条を延伸後弛緩状態とし熱処理する繊維機械における延伸装置を運転するに際し、各ローラ間に、起動加速時には下流側を、停止減速時には上流側を主となるような主従関係を設定して、従の出力応答遅れが糸条の緩みとならないように主の速度に対して従の速度を比率制御する。定常運転時には各ローラ間の主従関係を解除しておく。
【0009】そして上記のような運転方法を実施するために複数のローラを糸条の走行方向に配設し各ローラ間の速度差によって糸条を延伸後弛緩して熱処理せしめる延伸機において、各ローラをそれぞれ個別に回転せしめる各駆動手段と、各ローラ間の速度比率および各ローラの加速、減速に要する時間を入力する入力手段と、前記各ローラ間に主従関係を設定解除自在でかつ前記入力手段に入力された速度比率に基いて主のローラの駆動手段から従のローラの駆動手段を比率制御する制御手段とを備え、信号の送受信を相互に行うことができるように各手段間を共通の通信回線にて接続する。前記制御手段は運転中であってもローラ間の速度比率を変更可能であることが好ましい。
【0010】
【実施例】本発明の1実施例について図面に基いて具体的に説明する。図1は本発明に係る2段延伸装置のうちの1錘についてその概略を示したもので、未延伸パッケージから解舒された糸条Yを供給ローラ1、延伸ローラ2および引取ローラ3を経て、図示しない巻取装置に巻取る。生産段階では供給ローラ1でニップされた糸条Yは該ローラより周速の速い延伸ローラ2との間で延伸される。延伸ローラ2は加熱ローラであり、最適温度に制御され糸条を加熱している。そして、延伸された糸条Yは、弛緩状態である延伸ローラ2と引取ローラ3との間で、その間に配設されたヒータ5内を通過し熱処理される。
【0011】供給、延伸および引取の各ローラ1、2、3はそれぞれの駆動系10、20、30によって駆動され、各駆動系では、ローラを駆動するモータMと該モータを回転させるインバータINVが設けられている。また該モータMにはパルスジェネレータPGが連結されており、その検出値をインバータINVにフィードバックしモータMの回転速度を精度よく制御するようになっている。さらに急速に停止することができるように制動ユニットSが設けられている。
【0012】そして図2に示すように供給、延伸および引取の各ローラ駆動系10、20、30のインバータINV、前記ローラ駆動系を制御する演算処理装置(以下PCという)60および諸条件の入力手段であるグラフィックターミナル70は省配線化のため共通のシリアル通信回線80を介して接続され、相互にデータの送受信を行う。グラフィックターミナル70は糸速、ローラ間での延伸又は弛緩倍率、立ち上がりおよび立ち下がりに要する時間やヒータの温度等の運転条件を入力するようになっている。その他に起動および停止スイッチ等も配設されている。そして各種の入力条件はグラフィックターミナル70から入力されたデータがPC60に送信されて、そのデータに基いて予め記憶している計算式によって演算される。各駆動系へはその算出値がインバータINVに速度指令として送信され、該インバータに接続されたモータMが回転される。また、該グラフィックターミナル70には各駆動系からの状況を示す信号がフィードバックされ、その運転状態がリアルタイムで付属のモニタに表示される。
【0013】PC60は2つのローラ間に主従関係を設定解除自在である。
【0014】またPC60は各ローラ駆動系10、20、30間に主従関係を設定し、この主従間において、主のインバータから該PCへ速度に関する信号をフィードバックさせ、この信号に基いて予め設定された速度比率となるように演算された値を、従のインバータへ転送する。延伸装置の起動加速時は下流側のローラを主、上流側のローラを従とし、停止減速時は逆に上流側ローラを主、下流側ローラを従とし、主の加減速に従は追従して一定の速度比率を維持する。このようにして各ローラは一定の速度比率を維持するように比率制御される。
【0015】さらにPC60は運転中に前記主従間の速度比率を変更するように設定することが可能で、グラフィックターミナル70から延伸または弛緩倍率およびその変更に要する時間を入力すると、そのデータおよび主の速度に基いて予め記憶された計算式によって従の駆動条件が演算されその算出値がPCから従に送信されるように設定されている。
【0016】尚、ヒータ5および加熱ローラ2の温度は図示しない別の回路でPC60によって制御されている。
【0017】このような構成の延伸装置を起動するに際し、予めPC60において起動加速時は延伸および引取のローラ2、3間において下流側の引取ローラ3を主としその上流側の延伸ローラ2を従とするように設定される。また供給および延伸ローラ1、2間においても下流側の延伸ローラ2を主とし上流側の供給ローラ1を従とするように設定される。
【0018】各種の運転条件をグラフィックパネル70より入力すると、そのデータがPC60に送信され、該PCにて図3に示すように各ローラの動作パターンが形成される。図3は延伸ローラ2と引取ローラ3の周速と時間の関係を示したもので、各ローラの駆動系はこの線図に沿うように制御されることになる。ここで生産段階では弛緩部である延伸ローラ2と引取ローラ3の間は起動加速および停止減速時は張力を付与するように若干延伸状態としておく。尚、供給ローラ1と延伸ローラ2の間は常に一定の延伸倍率でよい。
【0019】本実施例の延伸及び引取ローラ2、3の動作について図3の線図に従って説明すると、まず延伸装置に起動信号が入力されると、各ローラは設定された延伸倍率に基いて速度比率を一定に維持したまま加速される(O−T1)。一旦低速域で全ローラを等速運転とし、糸掛け作業を実施する(T1−T2)。ここでは、走行糸条に適度な張力が付与されるので、糸切れの心配はない。たとえ糸切れしたとしても一旦T1の状態に戻り速度比率を入力することによってT1−T3間の延伸条件を変更することができるので、容易に最適条件を見つけることができる。糸掛け作業を終え、再加速の信号を入力すると、各ローラは再び速度比率を一定に維持したままさらに加速される(T2−T3)。引取ローラ3が定常運転速度S4に到達する(T3)と、引取ローラに対する延伸ローラ2の速度比率を予め設定した時間をかけて所定の比率に変更されるため、延伸ローラの速度がS3からS5に加速され、糸条Yは徐々に弛緩状態となる。ここで予め糸切れしない程度の時間を要するように設定しておく(T3−T4)。
【0020】尚、ヒータ5および加熱ローラ2の温度はT4点以前に所定の温度に加熱されており、この時点より実質的な生産が開始される。定常運転中は前述したローラ間の主従関係が解除され、個別に所定の速度に維持するようにPC60によって制御される(T4−T5)。運転中であっても延伸または弛緩倍率の変更が必要となれば、前述したようにこのローラ間に主従関係が設定され、その主従間において比率制御され速度比率を変更することができる。
【0021】図示しない巻取装置から満管信号が送信されると、PC60において機台を停止するために起動時の主従関係とは逆に上流側の延伸ローラ2が主、下流側の引取ローラ3が従となるように設定される。主の延伸ローラに対して従の引取ローラをS5からS3に減速して延伸状態にした(T5−T6)後、各ローラは一定速度比率を維持したまま減速され機台は完全に停止される(T6−T7)。引取ローラ3と延伸ローラ2との間には糸条Yに適度な張力が付与されるので、糸切れすることなく停止することができる。
【0022】次に糸をかけた状態のまま再起動する場合、再び引取ローラ3が主となり延伸ローラ2が従となり主のローラに対して従のローラが比率制御されて加速する。始動の瞬間に従の延伸ローラが出力応答遅れによって多少遅れても糸条に張力が付与される方向であるので、糸条が弛んで糸切れすることなく再起動することができる。また停台時にヒータで加熱され続け収縮率が低下した糸条でも、延伸状態で起動加速させているので糸切れすることがない。この実施例では延伸ローラと引取ローラとの間の弛緩部を起動加速時および停止減速時において若干延伸状態にしたが、糸切れの恐れがない場合には弛緩状態のままにしてもよい。
【0023】同様に、供給ローラ1と延伸ローラ2との間においても主従関係が設定される。
【0024】本発明は本実施例に限定されるものではなく、さらに多段延伸とした機械や図4に示すような延伸仮撚機等の延伸および弛緩装置を有する繊維機械に適用してもよい。
【0025】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明は、起動加速時には下流側ローラに対して上流側ローラを比率制御し、停止減速時には逆に上流側ローラに対して下流側ローラを比率制御したことによって、糸掛け時および停止再起動時に糸条に最適張力を付与せしめることができるので、どのような糸であっても糸切れすることのない延伸装置を提供することができるという効果を奏する。また、運転中であっても容易に各ローラ間の延伸または弛緩条件を変更することができるので、たとえ延伸条件が未知な糸であっても容易に糸切れしない条件を見つけ出すことができるという効果を奏する。
【出願人】 【識別番号】000147774
【氏名又は名称】株式会社石川製作所
【出願日】 平成8年(1996)7月23日
【代理人】
【公開番号】 特開平10−37033
【公開日】 平成10年(1998)2月10日
【出願番号】 特願平8−213171