CN103387155A - 纺丝卷绕装置 - Google Patents

Abstract

本发明的纺丝卷绕装置，在接触辊相对于机体摆动自由地被支承的结构的纺丝卷绕装置中，不损害接触辊的接触压力付与功能地抑制摆动臂的振动。具备：用摆动轴（32）支承在机体（10）上、围绕摆动轴（32）摆动自由的摆动臂（31）；支承在摆动臂（31）上、与安装在筒管支架（21）上的卷绕筒管（B）上形成的卷装（P）接触的接触辊（33）；具有质量体（61）和具有自由度地保持质量体（61）的限制部件（63）、设置在摆动臂（31）上、质量体（61）和限制部件（63）通过摆动臂（31）的振动冲撞的振动抑制装置（60）。质量体（61）的自由度的成分至少设置在与摆动臂（31）的摆动轴（32）垂直的面内并且以摆动轴（32）为中心的圆周方向上。

Description

纺丝卷绕装置

技术领域

本发明涉及将纺丝装置纺出的丝线卷绕到卷绕筒管上的纺丝卷绕装置。

背景技术

纺丝卷绕装置为将纺丝装置纺出的多根丝线卷绕到多个卷绕筒管上的装置。纺丝卷绕装置中设置有安装卷绕筒管的筒管支架以及与卷绕筒管上形成的卷装接触、付与接触压力的接触辊。筒管支架为被以突出状态悬臂支承在机体上的结构。另一方面，接触辊有相对于机体沿上下方向升降自由地支承的结构（以下有时省略为升降式接触辊）和相对于机体摆动自由地支承的结构（以下有时省略为摆动式接触辊）。升降式接触辊支承在相对于机体沿上下方向升降自由地构成的框体上。摆动式接触辊支承在相对于机体摆动自由地构成的摆动臂上。

纺丝卷绕装置由于使安装有卷装的筒管支架高速旋转，因此从筒管支架产生振动。该振动也传递给与卷装接触的接触辊。纺丝卷绕装置多终端化、高速化已在进展中，筒管支架由于细长化而刚性降低。因此，由于稍微的不平衡或卷装的偏心，互相接触的筒管支架和接触辊就容易激励起振动。

我们知道为了抑制这样的振动而具备振动抑制装置的纺丝卷绕装置（例如专利文献1）。专利文献1的振动抑制装置为由质量体和具有自由度地保持该质量体的限制部件构成的冲击缓冲器。冲击缓冲器为质量体和限制部件通过振动冲撞，将振动能量变换成热能等并吸收的装置。

专利文献1记载的纺丝卷绕装置为具备升降式接触辊的结构。支承接触辊的框体呈突出状态地悬臂支承在机体上，相对于机体沿上下方向升降自由地构成。在这种情况下，框体与接触辊的振动强度（振動レベル）在框体和筒管支架的悬臂的自由端一侧大，同时产生由框体的悬臂弯曲变形或扭转变形而引起的各种各样的振动模式。因此，框体顶端的振动有与筒管支架的旋转轴垂直的面内，不局限于上下方向、在有所的方向上产生的倾向。为了抑制这样的振动，专利文献1的振动抑制装置被设置在支承接触辊的框体的振动变大的一侧即自由端一侧。并且，由于质量体的自由度有设置在与筒管支架的旋转轴垂直的面内所有方向上的必要，因此存在安装在与筒管支架的旋转轴垂直的面即框体的自由端一侧的端面上的必要。

但是，框体的自由端一侧的空间，多数情况下作为设置纺丝卷绕装置的操作开关或在接触辊附属有驱动电动机的情况下设置该驱动机构等装置的空间来利用。如果避免与这些装置的干涉地设置振动抑制装置，则产生纺丝卷绕装置全长大型化这样的问题。并且，框体自由端侧的空间为向纺丝卷绕装置的生头作业、卷装的取出作业或卷绕筒管的插入作业等操作者的作业用空间。如果装置伸出到该作业空间内，则产生操作性降低这样的问题。而且，振动抑制装置会产生伴随质量体的冲撞的噪音，而框体的自由端侧为操作者作业时脸靠近的位置，还产生噪音引起的操作者的作业环境恶化这样的问题。

并且，在具备摆动式接触辊的结构的纺丝卷绕装置中也使用与专利文献1同样的振动抑制装置，但不能够避免与上述同样的问题。

并且，在具备摆动式接触辊的结构的纺丝卷绕装置的情况下，为了抑制摆动臂产生的振动，可以考虑例如在摆动臂与机体之间设置旋转式缓冲器或伸缩式缓冲器等摆动缓冲器。但是，在摆动臂与机体之间设置有调整接触辊与卷装的接触压力的接触压力调整部。为了不妨碍该接触压力调整部的动作，摆动臂自身需要没有阻力、顺畅地可动。但是，如果在摆动臂与机体之间设置摆动缓冲器，则妨碍接触压力调整部的动作，纺丝卷绕装置的基本性能变得不被满足。并且，假设设置摆动缓冲器，摆动缓冲器也需要对微小的位移显现阻力的特性，需要非常精密并且牢固、高价的部件，而招致纺丝卷绕装置的成本增加。

[专利文献1]日本特许第3346352号公报

发明内容

本发明就是为了解决上述问题而做出的。本发明的目的就是要在具备摆动式接触辊的结构的纺丝卷绕装置中，不损害接触辊的接触压力付与功能地抑制摆动臂的振动。

本发明想要解决的问题如上所述，下面说明用于解决该问题的手段。

在具备摆动式接触辊的结构的纺丝卷绕装置的情况下，支承接触辊的摆动臂在摆动中心被双支承着。因此，不存在只有摆动臂的筒管支架的悬臂支承自由端一侧的振动显著变大的倾向。并且，由于从摆动臂的支点到接触辊的距离短，因此不容易受摆动臂自身的弯曲或扭转振动的影响，摆动臂的振动模式大致为以摆动臂的摆动中心为中心的旋转运动。因此，在具备摆动式接触辊的结构的纺丝卷绕装置的情况下，振动抑制装置没有一定要设置在筒管支架的悬臂的自由端一侧的必要。而且，振动抑制装置的质量体的自由度没有设置在与筒管支架的旋转轴垂直的面内所有方向上的必要。考虑以上情况研究了振动抑制装置的结构的结果为，通过以下手段能够解决上述问题。

即，发明第1方案的纺丝卷绕装置为将由纺丝装置纺出的丝线卷绕到卷绕筒管上来形成卷装的纺丝卷绕装置，具备机体、筒管支架、摆动臂、接触辊、接触压力调整部和振动抑制装置。

筒管支架被悬臂支承在上述机体上，安装有卷绕筒管。

摆动臂利用摆动轴被支承在机体上，围绕摆动轴摆动自由。

接触辊被支承在摆动臂上，与安装在筒管支架上的卷绕筒管上形成的卷装接触。

接触压力调整部被设置在摆动臂上，调整接触辊与卷装的接触压力。

振动抑制装置具有质量体和具有自由度地保持质量体的限制部件，设置在摆动臂上，质量体和制部件通过摆动臂的振动而冲撞。

并且，质量体的自由度的成分至少设置在与摆动臂的摆动轴垂直的面内并且以摆动轴为中心的圆周方向上。

发明第2方案的纺丝卷绕装置在发明第1方案的纺丝卷绕装置的基础上，将摆动臂的长度方向的两端部中靠近筒管支架的自由端的端部作为第1端部，将第1端部的相反侧的端部作为第2端部。并且，将振动抑制装置设置在摆动臂的第2端部侧。

发明第3方案的纺丝卷绕装置在发明第1或第2方案的纺丝卷绕装置的基础上，摆动臂具备使丝线横动的横动装置；

横动装置具备竖设在摆动臂上的横动电动机；

并且，振动抑制装置被设置在横动电动机上。

发明的效果

作为本发明的效果，具有如下所示的效果。

根据发明第1方案的纺丝卷绕装置，由质量体和限制部件构成的振动抑制装置被设置在摆动臂上。并且，质量体的自由度的方向至少设在与摆动臂的摆动轴垂直的面内、并且具有以摆动轴为中心的圆周方向的成分的方向上。因此，振动抑制装置能够抑制围绕摆动臂的摆动轴的振动。并且，振动抑制装置不妨碍摆动臂的摆动和接触压力调整部的动作。因此，不会损害由接触压力调整部带来的接触辊的接触压力付与功能。

根据发明第2方案的纺丝卷绕装置，振动抑制装置设置在摆动臂的第2端部侧—即靠近筒管支架被悬臂支承在机体上的端部的位置上。即使将振动抑制装置设置在这样的位置上，也能够抑制摆动臂的围绕摆动轴的振动。并且，该位置离开操作者对纺丝卷绕装置的作业空间。因此，也不会损害操作者的操作性。

根据发明第3方案的纺丝卷绕装置，振动抑制装置被设置在竖设于摆动臂上的横动电动机上。由于能够灵活利用设置在摆动臂上的横动电动机地设置振动抑制装置，因此没有新设置用于设置振动抑制装置的空间或部件的必要，振动抑制装置的设置变得容易。

附图说明

图1为从前面F侧看实施例1涉及的纺丝卷绕装置100的简略图；

图2为转台20及摆动部30的侧视图；

图3为表示横动装置40的结构的简略图；

图4为表示振动抑制装置60的结构的透视剖视图；

图5为表示振动抑制装置60的效果的图；

图6为表示振动抑制装置60的其他例的简略图；

图7为表示振动抑制装置60的其他例的简略图。

[标记说明]

100．纺丝卷绕装置；10．机体；20．转台；21．筒管支架；22．旋转轴；23．筒管支架驱动电动机；30．摆动部；31．摆动臂；32．摆动轴；33．接触辊；34．旋转轴；35．接触压力调整部；36．致动器；40．横动装置；41．横动单元；42．引导板；43、44．旋转叶片；45．带轮；46．带轮；47．环形带；51．横动电动机；52．壳体；53．驱动轴；54．底面部；60．振动抑制装置；61．圆形板；62．孔；63．限制轴部；64．安装部件；65．凸缘部；Y．丝线；B．卷绕筒管；P．卷装

具体实施方式

[实施例1]

使用图1至图5说明本发明实施例1涉及的纺丝卷绕装置100。以下首先就纺丝卷绕装置100的概略结构进行说明，然后就本发明的特征部分即振动抑制装置60进行说明。

如图1所示，本实施例的纺丝卷绕装置100为边用横动装置40使丝线Y横动边卷绕到多个卷绕筒管B上同时形成多个卷装P的结构。丝线Y用位于上方的纺丝装置（图示省略）纺丝，通过辊R1、R2等输送给纺丝卷绕装置100。丝线Y的行走方向如用箭头表示的那样为从上方的纺丝装置朝卷绕筒管B的方向。图1所示的纺丝卷绕装置100为1台，但通过配置多台这样的纺丝卷绕装置100而构成纺丝卷绕设备。另外，在以下的说明中，将纺丝卷绕装置100的端面中筒管支架21的自由端FE侧作为纺丝卷绕装置100的前面F，将筒管支架21的固定端BE侧作为纺丝卷绕装置100的后面R（参照图2）。

如图1、图2所示，纺丝卷绕装置100主要具备机体10、转台20和摆动部30。机体10为构成纺丝卷绕装置100的主体的部件。

转台20为具备筒管支架21，同时相对于机体10旋转的部件。筒管支架21为安装卷绕筒管B的部件。筒管支架21在关于转台20的旋转轴22对称的位置上分别以突出状态悬臂支承有2根。卷绕筒管B从筒管支架21的自由端FE一侧装卸。2根筒管支架21的固定端BE一侧分别连接在筒管支架驱动电动机23上，能够旋转。

转台20在转台驱动电动机（未图示）的驱动下以旋转轴22为中心旋转。转台20通过在转台驱动电动机的驱动下旋转约半圈，能够使筒管支架21中的一个成为上方的卷绕位置、另一个成为下方的待机位置地交换2根筒管支架21的位置。并且，通过控制转台驱动电动机的旋转角度使转台20仅旋转微小的角度，能够精密地控制卷绕筒管B的位置。

摆动部30具备摆动臂31、接触辊33、接触压力调整部35和横动装置40。

摆动臂31为构成摆动部30的基体的部件，设置有接触辊33和横动装置40。摆动臂31通过摆动轴32摆动自由地被支承在机体10上，通过围绕摆动轴32摆动接触辊33相对于卷装P的表面沿大致法线方向摆动地构成。

接触辊33为被支承在摆动臂31上、与安装在筒管支架21上的多个卷绕筒管B上形成的多个卷装P接触的辊。接触辊33的两端部用旋转轴34旋转自由地支承在摆动臂31上。接触辊33与卷装P接触从动或者主动旋转，从横动装置40承接丝线Y而将丝线Y送到卷装P的外周。

接触压力调整部35为设置在摆动臂31上、调整接触辊33与卷装P的接触压力的部件。接触压力调整部35具备致动器36。致动器36被设置在摆动臂31与机体10之间。致动器36为调整摆动臂31摆动的力，使接触辊33以规定的接触压力与卷装P接触的部件。

横动装置40为使丝线Y相对于形成在多个卷绕筒管B上的多个卷装P横动的装置。本实施例的横动装置40为使用了旋转叶片的旋转式横动装置。横动装置40相对于接触辊33配置在丝线Y行进方向的上游侧。

更详细地说明横动装置40的结构。如图2、图3所示，横动装置40具备多个横动单元41及横动电动机51。多个横动单元41为按每个卷绕筒管B而配设。

横动单元41分别具有引导板42、2片旋转叶片43、44和齿轮组（未图示）。利用齿轮组，旋转叶片43、44互相沿相反的方向以相同速度旋转。通过在引导板42左右两端、上下旋转叶片43、44之间进行丝线Y的移交，使丝线Y沿引导面左右横动。

横动电动机51竖设在摆动臂31上（参照图1）。在横动电动机51的驱动轴53上设置有带轮45。在各齿轮组的输入轴上分别设置有带轮46。在各齿轮组的带轮46及横动电动机51的输出轴的带轮45上卷挂有环形带47。通过驱动横动电动机51所有的横动单元41同时工作。

在以上结构的纺丝卷绕装置100中，成为主要的振动产生源的是筒管支架21。在筒管支架21产生的振动经过卷装P传递给接触辊33，使支承接触辊33的摆动臂31振动。摆动臂31的振动的方向主要为以支承摆动臂31的摆动轴32为中心的圆弧方向的振动。

为了抑制这样的摆动臂31的振动，可以考虑在摆动臂31与机体10之间设置旋转式缓冲器或伸缩式缓冲器等摆动缓冲器。但是，如果在摆动臂31与机体10之间设置摆动缓冲器，则由于妨碍接触压力调整部35的动作，因此不理想。

并且，由于摆动臂31用摆动轴32支承在机体10上，因此摆动臂31的圆弧方向的振动几乎不传递到机体10一侧。即，即使将振动抑制装置60设置在机体10一侧，也不能够有效地抑制摆动臂31的振动。

由此，为了有效地抑制摆动臂31的振动，优选将振动抑制装置60设置在摆动臂31上。

并且，摆动臂31上产生的振动由于筒管支架21的旋转频率随卷装P的卷径增加而变化、根据生产的丝线Y的品种不同而生产速度各种各样、进而振动由结构部件复杂的要素掺杂在一起而产生，因此振动的强度、频率不是固定的。作为抑制这样的振动的振动抑制装置60，优选使用冲击缓冲器。冲击缓冲器为通过质量体与限制部件的冲撞将振动能量变换成热能等吸收的缓冲器（参照图4）。冲击缓冲器即使不与摆动臂31的振动特性准确地一致，只要振动大，就能够抑制摆动臂31的振动。因此，通过在摆动臂31的振动大的部位设置冲击缓冲器，只要是该部位的振动大，就能够抑制振动。

这里，参照图1至图3说明用由质量体和限制部件构成的冲击缓冲器有效地抑制摆动臂31的振动的条件。

第1条件为冲击缓冲器的作用方向至少与以支承摆动臂31的摆动轴32为中心的圆弧方向的振动大致一致。换言之，冲击缓冲器的质量体的自由度方向的成分至少设置在与摆动臂31的摆动轴32垂直的面内并且以摆动轴32为中心的圆周方向上。另外，由于在质量体的自由度的方向与以摆动轴32为中心的圆周方向上，各个方向的偏离在30°的情况下振动抑制的性能下降约13%，偏离在45°的情况下下降约29%，偏离在60°的情况下下降约50%，因此希望质量体的自由度的方向与以摆动轴32为中心的圆周方向一致，但为在圆周方向上残留有自由度方向的成分的方向也没关系。

第2条件为冲击缓冲器配置在离摆动轴32尽可能远的位置上。

第3条件为将冲击缓冲器固定在摆动臂31上的部件刚度尽可能高。

第4条件虽然不是必须条件，但设置冲击缓冲器的位置不一定非得是摆动臂31的端部中筒管支架21的自由端FE一侧（纺丝卷绕装置100的前面F侧）。因此，如果考虑作业空间、操作者的操作性、可设计性的话，摆动臂31的端部中靠近筒管支架21的固定端BE一侧（纺丝卷绕装置100的后面R侧）适当。换言之，如果将摆动臂31的长度方向的两端部中靠近筒管支架21的自由端FE的端部作为第1端部E1、将第1端部E1的相反一侧的端部作为第2端部E2的话，则冲击缓冲器设置在摆动臂31的第2端部E2一侧。

本实施例作为与上述诸条件一致的位置将作为振动抑制装置60的冲击缓冲器设置在竖设于摆动臂31上的横动电动机51上。

说明作为振动抑制装置60的冲击缓冲器以及向横动电动机51的安装结构。如图4所示，振动抑制装置60具备作为质量体的圆形板61、作为限制部件的限制轴部63以及安装部件64。

圆形板61为用金属材料形成的圆盘状部件。本实施例中圆形板61的质量为约5kg。在圆形板61上经过重心位置地形成圆形孔62。

限制轴部63为有自由度地保持圆形板61的部件。限制轴部63为近似圆柱形状。限制轴部63的外径为比圆形板61的孔62的内径稍微小的直径。在限制轴部63穿通了孔62的状态下，两者之间确保规定的间隙。因此，圆形板61具有能够在与限制轴部63的轴线方向垂直的面内所有的二维方向移动的自由度。凸缘部65被安装在限制轴部63上。凸缘部65为用来使圆形板61不会从限制轴部63脱出的脱出防止结构。

安装部件64为将限制轴部63安装到横动电动机51上的部件。这里如果说明横动电动机51的结构，横动电动机51具备具有刚性的圆筒状的壳体52。驱动轴53从横动电动机51的壳体52的一端突出。将壳体52的端部中驱动轴53突出的一侧作为上面部，将相反的一侧作为底面部54。横动电动机51将上面部朝摆动臂31一侧竖设。因此，安装部件64安装在横动电动机51的底面部54上。

说明将振动抑制装置60安装到横动电动机51上的次序。首先，用螺栓将限制轴部63安装到安装部件64上。接着，用螺栓将安装部件64安装到横动电动机51的底面部54上。在安装部件64上穿通圆形板61的孔62。用螺栓将凸缘部65安装到安装部件64的端部，完成振动抑制装置60的安装。

像上述那样构成的振动抑制装置60中，圆形板61和限制轴部63沿与摆动臂31的振动方向相同的方向——即以支承摆动臂31的摆动轴32为中心的圆弧方向振动，孔62的内周与限制轴部63的外周之间的冲撞反复进行。通过该冲撞，振动能量变换成热能，振动被抑制。

图5为表示振动抑制装置60的振动吸收特性的曲线图。纵轴为摆动臂31的振动强度，横轴为筒管支架21的旋转速度。虚线表示的曲线表示没有设置振动抑制装置60的状态。实线表示的曲线表示设置了振动抑制装置60的情况。在没有振动抑制装置60的情况下，由于以筒管支架21的转速为基准在N1的部分存在共振点，因此摆动臂31的振动强度在旋转速度N1附近变大，超过振动强度的允许值。另一方面，如果安装振动抑制装置60，则振动强度越大，圆形板61与限制轴部63冲撞的程度越大，越容易变换成热能。因此，虽然在旋转速度N1附近振动强度大大下降，但在振动强度低的部分下降率不是太高。但是，在筒管支架21的旋转速度的宽广范围内能够使摆动臂31的振动强度在允许值以下。

根据以上说明过的实施形态的纺丝卷绕装置11，具有如下的效果。

由圆形板61和限制轴部63构成的振动抑制装置60被设置在摆动臂31上。并且，圆形板61的自由度的方向至少设在与摆动臂31的摆动轴32垂直的面内并且具有以摆动轴32为中心的圆周方向的成分的方向上。因此，振动抑制装置60能够抑制围绕摆动臂31的摆动轴32的振动。并且，振动抑制装置60不会妨碍摆动臂31的摆动和接触压力调整部35的动作。因此，不会损害由接触压力调整部35带来的接触辊33的接触压力付与功能。

振动抑制装置60被设置在摆动臂31的第2端部侧E2——即靠近筒管支架21被悬臂支承在机体10上的固定端BE的位置上。即使将振动抑制装置60设置在这样的位置上，也能够抑制摆动臂31的围绕摆动轴32的振动。并且，该位置离开操作者对纺丝卷绕装置100的作业空间。因此，也不会损害操作者的操作性。

振动抑制装置60设置在竖设于摆动臂31上的横动电动机51上。由于能够灵活利用设置在摆动臂31上的横动电动机51设置振动抑制装置60，因此没有新设置用于设置振动抑制装置60的空间或部件的必要，振动抑制装置60的设置变得容易。

虽然以上说明了本发明的实施形态，但本发明并不局限于上述实施形态，能够进行种种变更。

虽然本实施形态中，将作为振动抑制装置60的冲击缓冲器安装在了横动电动机51上，但并不局限于此。例如，也可以新设置用来将振动抑制装置60安装到摆动臂31上的部件。在这种情况下，能够不受横动电动机51的位置限制地设置振动抑制装置60。

并且，本实施例中横动电动机51被竖设在摆动臂31上的位置为摆动臂31的第2端部E2侧。但是，即使在横动电动机51设置在除此以外的位置——例如摆动臂31的长度方向的中间位置上的情况下，也能够将振动抑制装置60设置在横动电动机51上。

本实施例中圆形板61具有能够在与限制轴部63垂直的面内所有的二维方向移动的自由度。但是，也可以将圆形板61的自由度设置在与摆动臂31的摆动轴32垂直的面内并且仅以摆动轴32为中心的圆周方向上。即使这样限定圆形板61的自由度，也能够抑制摆动臂31的圆弧方向上的振动。

振动抑制装置60的安装方向在振动抑制装置60的效率这一点上希望使冲击缓冲器的作用方向与以摆动轴32为中心的圆周方向一致，例如也可以像图6所示那样为了使该方向一致而相对于横动电动机51倾斜地设置振动抑制装置60。

由振动抑制装置60抑制的振动的方向为在与摆动臂31的摆动轴32垂直的面内以摆动轴32为中心的圆周方向的振动。本实施例中振动抑制装置60为图4所示的2自由度的圆形结构，但也可以使用图7所示的单方向自由度的冲击缓冲器。作为图7的振动抑制装置160的冲击缓冲器为质量体161的移动方向被限制部件163限制在一个方向上的结构。

虽然本实施例中圆形板61和限制轴部63采用了直接冲撞的结构，但为了降低冲击音，也可以在圆形板61与限制轴部63之间设置弹性体。

Claims (3)

1.一种纺丝卷绕装置，将由纺丝装置纺出的丝线卷绕到卷绕筒管上来形成卷装，具备：

机体；被悬臂支承在上述机体上、安装有卷绕筒管的筒管支架；利用摆动轴被支承在上述机体上，围绕上述摆动轴摆动自由的摆动臂；被支承在上述摆动臂上，与安装在上述筒管支架上的卷绕筒管上形成的卷装接触的接触辊；被设置在上述摆动臂上，调整上述接触辊与卷装的接触压力的接触压力调整部；以及振动抑制装置，该振动抑制装置具有质量体和具有自由度地保持上述质量体的限制部件，被设置在上述摆动臂上，上述质量体和上述限制部件通过上述摆动臂的振动而冲撞；

上述质量体的自由度的成分至少被设置在与上述摆动臂的上述摆动轴垂直的面内，并且以上述摆动轴为中心的圆周方向上。

2.如权利要求1所述的纺丝卷绕装置，将上述摆动臂的长度方向的两端部中靠近上述筒管支架的自由端的端部作为第1端部，将上述第1端部的相反侧的端部作为第2端部，将上述振动抑制装置设置在上述摆动臂的上述第2端部侧。

3.如权利要求1或2所述的纺丝卷绕装置，上述摆动臂具备使丝线横动的横动装置；

上述横动装置具备竖设在上述摆动臂上的横动电动机；

上述振动抑制装置被设置在上述横动电动机上。

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