JP2010180496A - 三次元繊維組織の厚さ方向糸挿入装置における糸切れ検知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ドロッパ方式の糸切れ検知方法で、厚さ方向糸の糸切れとループ外れとを区別して検知することが可能な厚さ方向糸挿入装置における糸切れ検知装置を提供する。
【解決手段】糸切れ検知装置１４は、厚さ方向糸ｚを複数本同時に挿入するため同時に往復移動可能に設けられた複数本の厚さ方向糸挿入針１５を備えた厚さ方向糸挿入部１１と、厚さ方向糸挿入部１１へ厚さ方向糸ｚを供給する厚さ方向糸供給部１２との間に設けられている。糸切れ検知装置１４は、厚さ方向糸供給部１２から厚さ方向糸挿入針１５に至る各厚さ方向糸ｚに吊り下げられたドロッパと、厚さ方向糸挿入針１５が後退した時点におけるドロッパの位置に基づいて、厚さ方向糸ｚが糸切れ、ループ外れ及び正常状態のいずれであるか検知可能な検知部とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の糸層を積層して形成された積層糸群が、各糸層と直交する方向に折り返し状に配列されるとともに抜け止め糸で抜け止めされた厚さ方向糸にて結合された三次元繊維組織を製造する際に使用される三次元繊維組織の厚さ方向糸挿入装置における糸切れ検知装置に関する。

この種の三次元繊維組織の厚さ方向糸挿入装置として、ピンが所定ピッチで配置された枠体上に、糸をピン間で折り返すように配列して糸層を複数積層して少なくとも２軸配向となるように形成された積層糸群を枠体に保持した状態で、一列に配置された複数の厚さ方向糸挿入針を使用して厚さ方向糸を挿入する方法がある（特許文献１参照）。

積層糸群への厚さ方向糸の挿入は、図６（ａ）に示すように、積層糸群Ｆが枠体（図示せず）に保持された状態で、１列に配置された複数の厚さ方向糸挿入針８０が厚さ方向糸ｚとともに積層糸群Ｆに一斉に、かつ針孔（針目）が積層糸群Ｆの反対側に出るように挿通された後、若干戻されて厚さ方向糸ｚのループＬが形成される。次にループＬに抜け止め糸Ｐが抜け止め糸挿通用針８１により厚さ方向糸挿入針８０の配列方向に沿って挿通される。ループＬに抜け止め糸Ｐが挿通された後、厚さ方向糸挿入針８０が引き戻されて、図６（ｂ）に示すように、厚さ方向糸ｚが抜け止め糸Ｐにより抜け止めされるとともに、積層糸群Ｆの締付けが行われる。そして、これらの動作が繰り返されて、積層糸群Ｆの所定の領域に厚さ方向糸ｚが挿入される。

特許文献１には厚さ方向糸ｚの糸切れ検知に関しては何ら記載はされていないが、厚さ方向糸ｚの挿入時に糸切れが発生したまま厚さ方向糸ｚの挿入作業を継続すると、製造された三次元繊維組織が不良品となる。そのため、厚さ方向糸ｚの糸切れが発生すると糸切れを検知して厚さ方向糸ｚの挿入作業を停止し、糸切れを修復した後、厚さ方向糸ｚの挿入作業を再開する必要がある。厚さ方向糸ｚの糸切れ検知方法として、ドロッパ方式がある。例えば、図７（ａ）に示すように、各厚さ方向糸ｚに板部８２ａとフック８２ｂからなるドロッパ８２をフック８２ｂにおいて吊り下げて、各ドロッパ８２を厚さ方向糸ｚと直交する方向に一列となるように配置する。また、ドロッパ８２の配列位置の下方に、検知光がドロッパ８２の配列と平行に照射される投光部８３ａと、受光部８３ｂとを備えた光電センサ８３を設ける。そして、厚さ方向糸ｚの糸切れが発生するとその厚さ方向糸ｚに吊り下げられたドロッパ８２は、板部８２ａが投光部８３ａからの照射光を遮断する２点鎖線で示す位置へ下降するため、光電センサ８３が糸切れを検知する。

特開２０００−２７３７４３号公報

積層糸群Ｆへ厚さ方向糸ｚを挿入する場合、糸切れが発生しなくても、厚さ方向糸ｚの挿入ミスが発生する場合がある。この挿入ミスは、厚さ方向糸ｚのループＬに抜け止め糸Ｐが挿通されない状態（ループ外れの状態）で厚さ方向糸挿入針８０が後退した場合に、厚さ方向糸ｚの折り返し部が抜け止め糸Ｐで抜け止めされずに、図７（ｂ）に示すように、積層糸群Ｆ内に残ることで発生する。従来のドロッパ方式の糸切れ検知装置では、糸切れが発生した場合に厚さ方向糸ｚが大きく弛むために糸切れ発生を検知することはできる。しかし、厚さ方向糸ｚのループＬが積層糸群Ｆ内に残った状態（ループ外れの状態）では厚さ方向糸ｚの弛みが小さく、ドロッパ８２の板部８２ａは光電センサ８３の投受光範囲まで達しないので、光電センサ８３ではループ外れを検知することはできなかった。したがって、厚さ方向糸ｚの挿入が完了した後に、三次元繊維組織を目視で検査してループ外れの有無を確認し、ループ外れの部分には、例えば、厚さ方向糸ｚをその部分に挿通する等の必要な処置を行っていた。しかし、ループ外れの位置が不明の状態で三次元繊維組織を目視で検査してループ外れの位置を特定する作業には手間が掛かる。

また、糸切れ検知装置の光電センサ８３の位置を、ループ外れによる厚さ方向糸ｚの弛みを検知可能な位置に設定して、糸切れとループ外れの両方を検知可能にすることも考えられる。しかし、その場合は、ループ外れの場合も厚さ方向糸ｚの挿入作業を停止し、停止の原因が糸切れか、ループ外れかを作業者が確認し、ループ外れの場合はその位置を確認、記録（記憶）した後に挿入作業を再開し、糸切れの場合は糸切れを修復した後、厚さ方向糸ｚの挿入作業を再開する必要があり、生産性が低下する。

本発明は、前記従来の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、ドロッパ方式の糸切れ検知方法で、厚さ方向糸の糸切れとループ外れとを区別して検知することができる三次元繊維組織の厚さ方向糸挿入装置における糸切れ検知装置を提供することにある。

前記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、複数の糸層を積層して形成された積層糸群が、各糸層と直交する方向に折り返し状に配列されるとともに抜け止め糸で抜け止めされた厚さ方向糸にて結合された構造の三次元繊維組織を製造する際に前記厚さ方向糸を挿入するため前進及び後退可能に設けられた厚さ方向糸挿入針を備えた厚さ方向糸挿入部と、前記厚さ方向糸挿入部へ前記厚さ方向糸を供給するとともに前記厚さ方向糸挿入針の後退に伴って前記厚さ方向糸を引き戻す厚さ方向糸供給部とを有する三次元繊維組織の厚さ方向糸挿入装置における糸切れ検知装置である。そして、糸切れ検知装置は、前記厚さ方向糸供給部から前記厚さ方向糸挿入針に至る厚さ方向糸に吊り下げられたドロッパと、前記厚さ方向糸の引き戻しが完了した時点における前記ドロッパの位置に基づいて、前記厚さ方向糸が糸切れ、ループ外れ及び正常状態のいずれであるか検知可能な検知部とを備えている。

この発明の糸切れ検知装置は、厚さ方向糸供給部から厚さ方向糸挿入針に至る厚さ方向糸に吊り下げられたドロッパの位置が、厚さ方向糸の引き戻しが完了した時点において検知部により検知される。そして、検知部は、ドロッパの位置に基づいて、厚さ方向糸が糸切れ、ループ外れ及び正常状態のいずれであるかを検知する。したがって、ドロッパ方式の糸切れ検知方法で、厚さ方向糸の糸切れとループ外れとを区別して検知することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記検知部は光学式の検知部である。ここで、「光学式の検知部」とは、投光部と受光部とを備え、受光部への到達光量の変化によって、被検知体の有無あるいは形状を検知する検知部を意味し、透過式及び反射式の双方を含む。

検知部として光学式の検知部ではなく通電式の検知部を採用することも可能であるが、厚さ方向糸として例えば炭素繊維のように導電性の毛羽を発生する繊維を使用する場合に、通電式では導電性の毛羽に起因する誤動作の虞がある。しかし、この発明では、そのような誤動作の虞がなく、通電式に比べて検知の信頼性が高い。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記ドロッパは、糸切れ時にドロッパが移動する位置において前記光学式の検知部の照射光を遮断する割合が、ループ外れ時にドロッパが移動する位置において前記照射光を遮断する割合と異なるように形成されている。この発明では、ドロッパが検知部の照射光を遮断する割合によって糸切れとループ外れとを検知するため、投光部の光源は一つでも支障はない。

請求項４に記載の発明は、請求項２又は請求項３に記載の発明において、前記検知部はレーザー式の検知部である。この発明では、照射光としてレーザー光が使用されるため、投光部から照射された光が受光部に到達するまでに拡散する割合が小さい。したがって、厚さ方向糸の本数が多くなって投光部から照射された光が受光部に到達するまでの距離が長くなった場合でも、検知の信頼性が高くなる。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の発明において、前記厚さ方向糸挿入部の制御部は、前記検知部が糸切れを検知したときは厚さ方向糸の挿入作業を中断し、前記検知部がループ外れを検知したときはループ外れが発生した際の厚さ方向糸の挿入作業サイクル回数を記憶し、かつループ外れのみを検知したときは厚さ方向糸の挿入作業を中断せずに挿入作業を継続させる。

この発明では、その厚さ方向糸の挿入作業サイクルの何回目でループ外れが発生したかが記憶されるため、積層糸群への厚さ方向糸の挿入作業が完了した後、三次元繊維組織のループ外れの箇所に適切な処置を施す場合に、ループ外れの箇所を目視で簡単に確認することができる。

本発明によれば、ドロッパ方式の糸切れ検知方法で、厚さ方向糸の糸切れとループ外れとを検知することができる。

（ａ）は厚さ方向糸挿入装置の模式側面図、（ｂ）は糸切れ検知装置の模式図。 糸切れ検知装置の模式斜視図。 厚さ方向糸の状態に対応する被検知部とレーザー光との関係を示す模式図。 （ａ）〜（ｅ）は厚さ方向糸の挿入作業時の各工程における厚さ方向糸の状態を示す模式図。 （ａ）〜（ｃ）は別の実施形態のドロッパ及び検知部の投光の状態を示す模式図。 （ａ）は厚さ方向糸のループが形成された状態の模式図、（ｂ）はループへの抜け止め糸挿通後に厚さ方向糸が引き戻される状態の模式図。 （ａ）は従来技術の糸切れ検知装置の模式図、（ｂ）はループ外れが発生したときの厚さ方向糸の状態を示す模式図。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図４にしたがって説明する。
図１（ａ）に示すように、厚さ方向糸挿入装置１０は、厚さ方向糸挿入部１１と、厚さ方向糸挿入部１１へ厚さ方向糸ｚを供給する厚さ方向糸供給部１２と、厚さ方向糸への張力付与部１３と、厚さ方向糸挿入部１１と厚さ方向糸供給部１２との間で張力付与部１３より厚さ方向糸挿入部１１側に設けられた糸切れ検知装置１４とを備えている。なお、厚さ方向糸挿入装置１０は、基本的な構成は特許文献１に記載の厚さ方向糸挿入装置と同様に構成されており、同様な部分の一部は図示及び説明を省略する。

厚さ方向糸挿入部１１は、図示しない送り装置により間欠的に移動される図示しない枠体に保持された積層糸群Ｆに、厚さ方向糸ｚを複数本同時に挿入するため同時に往復移動可能に設けられた複数本の厚さ方向糸挿入針１５を備えている。厚さ方向糸挿入針１５は先端側に形成された針孔１５ａに厚さ方向糸ｚが挿通された状態で移動される。厚さ方向糸挿入針１５は、１回の厚さ方向糸挿入動作を２段階で行うように移動される。第１段階の動作は、１列に配置された厚さ方向糸挿入針１５が厚さ方向糸ｚとともに積層糸群Ｆに一斉に、かつ針孔１５ａが積層糸群Ｆの反対側に出るように挿通された後、若干戻されて、積層糸群Ｆの厚さ方向糸挿入針１５の先端が突出した側に厚さ方向糸ｚのループＬが形成される第１の移動動作である。第２の段階の動作は、ループＬに抜け止め糸Ｐが抜け止め糸挿通用針１６により挿通された後、待機位置まで戻される（後退する）第２の移動動作である。

厚さ方向糸供給部１２を構成する複数のボビンＢは、図示しない正逆回転可能なモータにより回転される支軸１７に支持されている。厚さ方向糸ｚとして炭素繊維の繊維束が使用されている。支軸１７はモータの正転時に厚さ方向糸ｚを繰り出す方向に回転され、モータの逆転時に厚さ方向糸ｚを巻き戻す方向に回転される。

厚さ方向糸供給部１２を構成する張力付与部１３はボビンＢから厚さ方向糸挿入針１５に連なる厚さ方向糸ｚの経路の途中に設けられた張力付与手段１８と、張力付与手段１８より厚さ方向糸供給部１２側に設けられたブレーキ手段１９とを備えている。図示しない支持フレームには同じ高さで厚さ方向糸ｚをガイドする５個のガイドローラ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅが水平に設けられ、ガイドローラ２０ｂ，２０ｃの間で両ガイドローラ２０ｂ，２０ｃより低い位置にテンションローラ２１がガイドローラ２０ｂ，２０ｃと平行に設けられている。テンションローラ２１は図示しない昇降手段により昇降可能になっている。ガイドローラ２０ｂ，２０ｃ及びテンションローラ２１は張力付与手段１８を構成する。

ガイドローラ２０ａ，２０ｂの間でガイドローラ２０ａ，２０ｂより低い位置にはガイドローラ２０ｆがガイドローラ２０ａ，２０ｂと平行に設けられ、ガイドローラ２０ａ，２０ｂの上方にはエアシリンダ２２により昇降駆動される支持部材２３が設けられている。支持部材２３にはガイドローラ２０ａ，２０ｂと対向する位置に、ブレーキバー２４が支持されている。各ブレーキバー２４にはガイドローラ２０ａ，２０ｂと対向する面にゴム等の弾性材（図示せず）が貼付されている。そして、エアシリンダ２２の突出作動時に、ブレーキバー２４が厚さ方向糸ｚをガイドローラ２０ａ，２０ｂとの間に押圧保持するようになっている。エアシリンダ２２、支持部材２３及びブレーキバー２４により、張力付与手段１８による張力付与時に作動して厚さ方向糸ｚをガイドローラ２０ａ，２０ｂと共同で把持するブレーキ手段１９が構成されている。

糸切れ検知装置１４はガイドローラ２０ｄ，２０ｅの間でガイドローラ２０ｄ，２０ｅより下方に設けられている。糸切れ検知装置１４は、ガイドローラ２０ｄ，２０ｅの間において各厚さ方向糸ｚに吊り下げられたドロッパ２５と、厚さ方向糸挿入針１５が後退した時点におけるドロッパ２５の位置に基づいて、厚さ方向糸ｚが糸切れ、ループ外れ及び正常状態のいずれであるか検知可能な検知部２６とを備えている。

厚さ方向糸挿入針１５が後退した時点における厚さ方向糸ｚの張力は、厚さ方向糸ｚが糸切れ、ループ外れ及び正常状態のときでそれぞれ異なり、ドロッパ２５が吊り下げられた部分付近の厚さ方向糸ｚの弛み量は、糸切れ状態で最も大きく、ループ外れ状態では糸切れ状態のときより小さく、正常状態のときより大きくなる。

図１（ｂ）及び図２に示すように、検知部２６は、投光部２６ａと受光部２６ｂとからなる光学式の検知部としての光電センサで構成されている。検知部２６は、厚さ方向糸ｚが正常状態では投光部２６ａの投光がドロッパ２５で遮断されず、厚さ方向糸ｚが正常でない状態では投光がドロッパ２５で遮断されるように配設されている。検知部２６として投光部２６ａからレーザー光を投光（照射）するレーザー式の検知部が使用されている。この実施形態では、検知部２６は、投光部２６ａから帯状レーザー光２７（図３に図示）を投光し、受光部２６ｂで受光する光量により、三つの状態を検知可能に構成されている。三つの状態としては、投光のほぼ全量が受光部２６ｂで受光される第１の状態と、投光のほぼ全量が受光されない第２の状態と、投光の一部が受光（この実施形態ではほぼ半分）される第３の状態とがある。なお、図示はしていないが、ドロッパ２５の下方には糸切れ時に落下するドロッパ２５を受け止める受け止め部材が設けられており、糸切れにより厚さ方向糸ｚの張力が完全に失われた場合であっても、ドロッパ２５は受け止め部材により投光のほぼ全量が受光されない第２の状態に保持される。

図１（ａ）、図２及び図３に示すように、ドロッパ２５は、矩形平板の下部が切り欠かれて幅広部２８ａの下側に幅狭部２８ｂが形成された形状の被検知部２８と、被検知部２８の上部に掛け止めされたフック２９とからなる。幅狭部２８ｂは幅広部２８ａのほぼ半分の幅に形成されている。ドロッパ２５は、糸切れ時にドロッパ２５が移動した位置において投光部２６ａの投光、即ち検知部２６の照射光を遮断する割合が、ループ外れ時にドロッパ２５が移動した位置において投光部２６ａの投光を遮断する割合と異なるように形成されている。この実施形態では投光部２６ａの投光を遮断する割合が、糸切れ時にはループ外れ時より大きくなるように（ほぼ２倍になるように）形成されている。そして、図２に示すように、ドロッパ２５は被検知部２８の幅方向が厚さ方向糸ｚの延びる方向とほぼ一致するようにフック２９において厚さ方向糸ｚに吊り下げられ、かつ各ドロッパ２５が互いに平行に延びる厚さ方向糸ｚと直交する方向に一列となるように配置されている。

厚さ方向糸挿入部１１の制御部（図示せず）は、検知部２６の出力信号を入力し、検知信号の状態によって厚さ方向糸ｚの挿入作業の中断、継続を判断する。例えば、検知部２６から糸切れ検知信号を入力したときは、厚さ方向糸ｚの挿入作業を中断し、検知部２６からループ外れの検知信号のみを入力したときは、厚さ方向糸ｚの挿入作業を中断せずに挿入作業を継続させる。また、制御部は、検知部２６からループ外れの検知信号を入力したときは、ループ外れが発生した際の厚さ方向糸ｚの挿入作業サイクル回数（何回目のサイクルであるかを示す数）を記憶する。

次に前記のように構成された厚さ方向糸挿入装置１０及び糸切れ検知装置１４の作用を説明する。厚さ方向糸ｚの挿入作業は、複数の糸層を積層して形成された少なくとも２軸配向となる積層糸群Ｆが形成された図示しない枠体が保持装置に保持されて、厚さ方向糸挿入針１５の移動方向と直交する位置に配置された状態で行われる。そして、積層糸群Ｆの厚さ方向糸ｚを挿通すべき箇所に穿孔針で孔が形成された後、その孔が厚さ方向糸挿入針１５と対向するように積層糸群Ｆが枠体と共に移動される。次に厚さ方向糸挿入針１５が前進移動で厚さ方向糸ｚとともに積層糸群Ｆに一斉に、かつ針孔１５ａが積層糸群Ｆの反対側に出るように挿通された後、若干戻されて図４（ａ）に示すように、厚さ方向糸ｚのループＬが積層糸群Ｆの針孔１５ａの突出側に形成される。次にループＬに抜け止め糸Ｐが抜け止め糸挿通用針１６により厚さ方向糸挿入針１５の配列方向に沿って挿通されて図４（ｂ）に示す状態になる。次に厚さ方向糸挿入針１５が待機位置まで後退されるとともに支軸１７の逆転により厚さ方向糸ｚが引き戻されて、図４（ｃ）に示すように、厚さ方向糸ｚが抜け止め糸Ｐにより抜け止めされるとともに、積層糸群Ｆの締付けが行われて厚さ方向糸の挿入作業の１サイクルが終了する。なお、厚さ方向糸ｚの引き戻しは張力付与部１３のテンションローラ２１で行ってもよい。以下、積層糸群Ｆの移動と、厚さ方向糸の挿入作業とが繰り返されて三次元繊維組織が製造される。

厚さ方向糸挿入部１１の制御部は、厚さ方向糸ｚの引き戻し途中は弛みの大きさが安定せず正確な検知が困難なため、厚さ方向糸ｚの引き戻しが完了した時点における検知部２６から出力される信号を入力して、厚さ方向糸ｚの糸切れ、ループ外れ及び正常状態を判断する。制御部は、検知部２６が糸切れ検知信号を出力したときは厚さ方向糸ｚの挿入作業を中断し、検知部２６がループ外れ検知信号を出力したときはループ外れが発生した際の厚さ方向糸の挿入作業サイクル回数を記憶する。制御部は、検知部２６がループ外れのみを検知したときは厚さ方向糸ｚの挿入作業を中断せずに挿入作業を継続させる。

同じ挿入作業サイクルにおいて糸切れとループ外れとが発生した場合は、糸切れが優先されて検知される。糸切れが検知されると厚さ方向糸ｚの挿入作業が中断され、作業者による糸切れの修復が行われた後、挿入作業が再開される。糸切れとループ外れとが発生した場合は糸切れ修復されると、検知部２６はループ外れを検知する状態になり、ループ外れが検知される。したがって、挿入作業の同じサイクルで糸切れとループ外れとが発生して、糸切れが優先的に検出されても、ループ外れの発生した挿入作業サイクル回数は必ず制御部に記憶される。

積層糸群Ｆへの厚さ方向糸ｚの挿入作業が完了した後、三次元繊維組織を目視で検査してループ外れの箇所を確認して、ループ外れの箇所に適切な処置、例えば、ループ外れの箇所に手作業で厚さ方向糸ｚを挿通するなどの処置を施す。その際、ループ外れの発生した挿入作業サイクル回数が制御部に記憶されているため、そのサイクル回数に相当する箇所を検査することにより、ループ外れの箇所を目視で簡単に確認することができる。

厚さ方向糸挿入針１５の前進、後退移動と、抜け止め糸挿通用針１６の往復移動による厚さ方向糸ｚの挿入作業とが支障なく行われれば、厚さ方向糸ｚに吊り下げられたドロッパ２５の位置は、被検知部２８が投光部２６ａからの投光を遮断しない正常位置に保持される。その結果、投光部２６ａからの投光のほぼ全量が受光部２６ｂで受光され、検知部２６は厚さ方向糸ｚが正常状態であることの信号を出力する。

抜け止め糸挿通用針１６により抜け止め糸ＰをループＬに挿通する際、ループＬの状態によっては抜け止め糸挿通用針１６が一部のループＬを飛び越して次のループＬに挿通され、結果として当該ループＬにはＰが挿通されない状態となる場合がある。この状態で厚さ方向糸挿入針１５の後退により厚さ方向糸ｚが引き戻されると、ループＬは抜け止め糸Ｐで抜け止めされずに、図４（ｄ）に示すように、厚さ方向糸ｚの折り返し部が積層糸群Ｆの中間部に残ったループ外れの状態になる。この状態では、図３にＣ１で示すように、厚さ方向糸ｚの弛み状態は正常状態（実線で示す状態）と糸切れ状態（Ｃ２の状態）の中間の状態になり、被検知部２８は図３に１点鎖線で示す幅狭部２８ｂが投光を遮断する状態になる。その結果、投光部２６ａからの投光のほぼ半分が受光部２６ｂで受光され、検知部２６は厚さ方向糸ｚがループ外れの状態であることの信号を出力する。

厚さ方向糸ｚの挿入作業時、厚さ方向糸ｚの糸切れが発生すると、図４（ｅ）に示すように、厚さ方向糸挿入針１５が後退して積層糸群Ｆから離脱した状態において、厚さ方向糸ｚはその端部が積層糸群Ｆから離間した状態になる。そのため、図３に２点鎖線で示すように、厚さ方向糸ｚの弛み状態はループ外れの状態より大きな状態（Ｃ２で示す状態）になり、被検知部２８は幅広部２８ａで投光を遮断する状態になる。その結果、投光部２６ａからの投光のほぼ全量が遮断され、検知部２６は厚さ方向糸ｚが糸切れの状態であることの信号を出力する。

この実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）糸切れ検知装置１４は、厚さ方向糸供給部１２から複数本の厚さ方向糸挿入針１５に至る各厚さ方向糸ｚに吊り下げられたドロッパ２５と、厚さ方向糸ｚの引き戻しが完了した時点におけるドロッパ２５の位置に基づいて、厚さ方向糸ｚが糸切れ、ループ外れ及び正常状態のいずれであるか検知可能な検知部２６とを備えている。したがって、ドロッパ方式の糸切れ検知方法で、厚さ方向糸ｚの糸切れとループ外れとを区別して検知することができる。また、糸切れ検知用とループ外れ検知用とに専用のセンサを設ける場合に比べて、必要な設置スペースを小さくでき、コストを低減できる。

（２）検知部２６は光学式の検知部であり、投光部２６ａから照射されて受光部２６ｂへ到達すべき光が途中で被検知体（被検知部２８）により遮断されるか否かあるいは受光部２６ｂへの到達光量の変化によって、被検知体の有無あるいは形状を検知する。検知部として通電式の検知部を採用すると、厚さ方向糸ｚとして例えば炭素繊維のように導電性の毛羽を発生する繊維を使用する場合に、導電性の毛羽に起因する誤動作の虞がある。しかし、この実施形態の検知部２６は、そのような誤動作の虞がなく、通電式に比べて検知の信頼性が高い。

（３）ドロッパ２５は、糸切れ時にドロッパ２５が移動する位置において投光部２６ａの照射光を遮断する割合が、ループ外れ時にドロッパ２５が移動する位置において照射光を遮断する割合と異なるように形成されている。したがって、ドロッパ２５が投光部２６ａの照射光を遮断する割合によって糸切れとループ外れとを区別して検知できるため、投光部２６ａの光源は一つでも支障はない。

（４）検知部２６はレーザー式の検知部であり、照射光としてレーザー光が使用されるため、投光部２６ａから照射された光が受光部２６ｂに到達するまでに拡散する割合が小さい。したがって、厚さ方向糸ｚの本数が多くなって投光部２６ａから照射された光が受光部２６ｂに到達するまでの距離が長くなった場合でも、検知の信頼性が高くなる。

（５）投光部２６ａはレーザー光として帯状レーザー光２７を照射する。したがって、光源が一つでも、被検知部２８の幅広部２８ａに対応する幅の光線を容易に照射することができる。

（６）厚さ方向糸挿入部１１の制御部は、検知部２６が糸切れを検知したときは厚さ方向糸ｚの挿入作業を中断し、検知部２６がループ外れを検知したときはループ外れが発生した際の厚さ方向糸ｚの挿入作業サイクル回数を記憶し、かつループ外れのみを検知したときは厚さ方向糸ｚの挿入作業を中断せずに挿入作業を継続させる。したがって、ループ外れが発生しても厚さ方向糸ｚの糸切れが発生していない場合は挿入作業を中断しないため、生産性が向上する。また、厚さ方向糸ｚの挿入作業サイクルの何回目でループ外れが発生したかが記憶されるため、積層糸群Ｆへの厚さ方向糸ｚの挿入作業が完了した後、三次元繊維組織のループ外れの箇所に適切な処置を施す場合に、ループ外れの箇所を目視で簡単に確認することができる。

実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように構成してもよい。
○ 検知部２６に投光部２６ａからの照射光としてレーザー光が照射されるレーザー式の検知部を使用する場合、レーザー光として１本の帯状レーザー光２７を照射する代わりに、例えば、図５（ａ）に示すように、２本の線状レーザー光３０を照射するものを使用してもよい。投光部２６ａは２本の線状レーザー光３０が幅広部２８ａの幅の１／２の間隔で照射されるように構成され、１本の帯状レーザー光２７を照射する場合と同じ高さに設置される。この場合、厚さ方向糸ｚのループ外れが発生した場合は一方の線状レーザー光３０のみが幅狭部２８ｂによって遮断されて検知部２６からループ外れ検出信号が出力され、糸切れが発生した場合は両方の線状レーザー光３０が幅広部２８ａによって遮断されて検知部２６から糸切れ検出信号が出力される。

○ ドロッパ２５として幅広部２８ａ及び幅狭部２８ｂを有する被検知部２８を使用し、検知部２６の投光部２６ａが帯状レーザー光２７を照射する場合、幅広部２８ａが帯状レーザー光２７を遮断した場合にループ外れを検知し、幅狭部２８ｂが帯状レーザー光２７を遮断した場合に糸切れを検知する構成にしてもよい。例えば、図５（ｂ）に示すように、ドロッパ２５として、幅狭部２８ｂの下側に幅広部２８ａが形成された形状の被検知部２８が幅狭部２８ｂの上側でフック２９により厚さ方向糸ｚに吊り下げられる構成とする。

○ ドロッパ２５は、糸切れ時にドロッパ２５が移動する位置において光学式の検知部２６の投光部２６ａの照射光を遮断する割合が、ループ外れ時にドロッパ２５が移動する位置において前記照射光を遮断する割合と異なるように形成されていればよい。例えば、被検知部２８の幅狭部２８ｂの幅は幅広部２８ａのほぼ半分に限らず、幅広部２８ａによって帯状レーザー光２７あるいは線状レーザー光３０が遮断された状態と、幅狭部２８ｂによって帯状レーザー光２７あるいは線状レーザー光３０が遮断された状態との違いを受光部２６ｂが検知できればよく、半分より広くても、半分より狭くてもよい。また、受光部２６ｂが幅広部２８ａによる遮断状態と幅狭部２８ｂによる遮断状態との違いを検知できれば、幅狭部２８ｂが複数あってもよい。

○ 図５（ｂ）に示すように幅広部２８ａが下側に存在する被検知部２８を使用する構成において、帯状レーザー光２７を照射する投光部２６ａではなく、２本の線状レーザー光３０を照射する投光部２６ａを備えた検知部２６を使用してもよい。２本の線状レーザー光３０のうち、一方の線状レーザー光３０は幅広部２８ａのみが遮光可能な位置に照射され、他方の線状レーザー光３０は幅広部２８ａ及び幅狭部２８ｂのいずれによっても遮光可能な位置に照射される。

○ 検知部２６は、投光部２６ａから照射された照射光の被検知部２８の幅広部２８ａと幅狭部２８ｂとによる遮光状態の違いにより、受光部２６ｂで厚さ方向糸ｚの糸切れとループ外れとを区別して検知する構成に限らない。例えば、図５（ｃ）に示すように、幅が一定の被検知部２８を使用し、投光部２６ａが帯状レーザー光２７をその幅方向が垂直面に平行な状態で照射する構成としてもよい。この場合、厚さ方向糸ｚのループ外れが発生した状態では被検知部２８は帯状レーザー光２７のほぼ半分を遮光する位置まで下降し、厚さ方向糸ｚの糸切れが発生した状態では被検知部２８は帯状レーザー光２７の全部を遮光する位置まで下降することにより、糸切れ及びループ外れが区別されて検知される。したがって、被検知部２８の形状が単純になり、形成が簡単になる。なお、帯状レーザー光２７を照射する投光部２６ａに代えて、２本の線状レーザー光３０を上下に並ぶように平行に照射する投光部２６ａを使用してもよい。

○ 糸切れ検知装置１４は、厚さ方向糸挿入針１５が後退した時点におけるドロッパ２５の位置に基づいて、厚さ方向糸ｚが糸切れ、ループ外れ及び正常状態のいずれであるか検知可能な検知部２６を備えていればよく、検知部２６は光学式の検知部に限らない。例えば、静電容量式の検知部を各ドロッパに対応して設けたり、ドロッパの重量によりループ外れ検知位置から糸切れ検知位置まで圧縮可能な導電性のバネを各ドロッパに対応して設けた通電式の検知部を設けたりしてもよい。また、透過式の光電センサではなく各ドロッパの位置に対応して複数設けられた反射式の光電センサを用いてもよい。さらに、検知部としてＣＣＤカメラなどの撮像手段を用いて、画像認識によりドロッパ２５の位置を検知するようにしてもよい。

○ ドロッパ２５は、被検知部２８とフック２９とが別体ではなく、例えば、板材で被検知部２８及びフック部をプレス成形で一体形成した後、フック部を９０度捻じって形成してもよい。しかし、被検知部２８とフック２９とを別体に形成する方が、製造が簡単になる。

○ 厚さ方向糸挿入装置１０は、厚さ方向糸挿入針１５が水平方向に往復移動する構成でも上下方向に往復移動する構成でもよい。
○ 積層糸群Ｆ、厚さ方向糸ｚ及び抜け止め糸Ｐは、炭素繊維製の繊維束に限らず、例えば、アラミド繊維、ＢＰＯ繊維（ポリパラフェニレン・ベンゾビス・オキサゾール繊維）、超高分子量ポリエチレン繊維等の高強度高弾性の有機繊維製にしてもよい。

以下の技術的思想（発明）は前記実施形態から把握できる。
（１）請求項２〜５のいずれか１項に記載の発明において、前記ドロッパは、糸切れ時にドロッパが移動する位置と、ループ外れ時にドロッパが移動する位置とにおいて前記光学式の検知部の照射光を遮断する割合が異なる幅広部と幅狭部とを有するように形成されている。

Ｆ…積層糸群、Ｌ…ループ、Ｐ…抜け止め糸、ｚ…厚さ方向糸、１０…厚さ方向糸挿入装置、１１…厚さ方向糸挿入部、１２…厚さ方向糸供給部、１４…糸切れ検知装置、１５…厚さ方向糸挿入針、２５…ドロッパ、２６…検知部。

Claims (5)

1. 複数の糸層を積層して形成された積層糸群が、各糸層と直交する方向に折り返し状に配列されるとともに抜け止め糸で抜け止めされた厚さ方向糸にて結合された構造の三次元繊維組織を製造する際に前記厚さ方向糸を挿入するため前進及び後退可能に設けられた厚さ方向糸挿入針を備えた厚さ方向糸挿入部と、前記厚さ方向糸挿入部へ前記厚さ方向糸を供給するとともに前記厚さ方向糸挿入針の後退に伴って前記厚さ方向糸を引き戻す厚さ方向糸供給部とを有する三次元繊維組織の厚さ方向糸挿入装置における糸切れ検知装置であって、
   前記厚さ方向糸供給部から前記厚さ方向糸挿入針に至る厚さ方向糸に吊り下げられたドロッパと、
   前記厚さ方向糸の引き戻しが完了した時点における前記ドロッパの位置に基づいて、前記厚さ方向糸が糸切れ、ループ外れ及び正常状態のいずれであるか検知可能な検知部と
   を備えている三次元繊維組織の厚さ方向糸挿入装置における糸切れ検知装置。
2. 前記検知部は光学式の検知部である請求項１に記載の三次元繊維組織の厚さ方向糸挿入装置における糸切れ検知装置。
3. 前記ドロッパは、糸切れ時にドロッパが移動する位置において前記光学式の検知部の照射光を遮断する割合が、ループ外れ時にドロッパが移動する位置において前記照射光を遮断する割合と異なるように形成されている請求項２に記載の三次元繊維組織の厚さ方向糸挿入装置における糸切れ検知装置。
4. 前記検知部はレーザー式の検知部である請求項２又は請求項３に記載の三次元繊維組織の厚さ方向糸挿入装置における糸切れ検知装置。
5. 前記厚さ方向糸挿入部の制御部は、前記検知部が糸切れを検知したときは厚さ方向糸の挿入作業を中断し、前記検知部がループ外れを検知したときはループ外れが発生した際の厚さ方向糸の挿入作業サイクル回数を記憶し、かつループ外れのみを検知したときは厚さ方向糸の挿入作業を中断せずに挿入作業を継続させる請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の三次元繊維組織の厚さ方向糸挿入装置における糸切れ検知装置。

Images