JP2013249160A - パッケージ排出装置および糸巻取機 - Google Patents

Abstract

【課題】パッケージの径に関わらずパッケージに加わる衝撃を緩和することができるパッケージ排出装置および糸巻取機を提供する。
【解決手段】パッケージ排出装置は、保持部によって保持された巻取管を少なくとも有してなるパッケージを排出するパッケージ排出装置であって、パッケージの外周面に接触可能なパッケージ接触部と、パッケージ接触部を移動させてパッケージ接触部をパッケージの外周面に接触させる第１移動部と、パッケージ接触部がパッケージの外周面に接触するときのパッケージに加わる押圧力を調整する押圧力調整部と、を備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、パッケージ排出装置および糸巻取機に関する。

糸巻取機は、ボビン（巻取管）に糸を巻き取ることによりパッケージを形成する。パッケージは、糸巻取機が備えるクレードルによって保持されている。クレードルによって保持されたパッケージを取り外して排出するため、様々な方法や装置が知られている。

たとえば、下記特許文献１に記載のパッケージ取り外し装置では、ロッドによって、パッケージをボビンの軸方向に押し出し、パッケージをクレードルから外す。下記特許文献２に記載のガイド装置では、クレードルを開放することによりパッケージを巻取ドラム上にいったん移動させる。玉揚機に装備されたパッケージ押し出し部材を突出させることにより、ガイド部材によってパッケージを案内しつつ、パッケージを搬送コンベアまで移動させる。下記特許文献３に記載の玉揚装置では、パッケージを後方へ押し出すための押出しレバーが設けられており、押出しレバーの先端には、パッケージの糸層表面を傷めないための樹脂製カラーを装着している。

実開昭５７−１８５５９号公報 実開昭５９−６１１６１号公報 実開平３−１２０１７１号公報

上述した従来の装置では、パッケージを取り外す際、パッケージに大きな衝撃が加わることがある。たとえば、巻かれる糸の長さ及び／又は材質に応じて、パッケージの最終的な径は変わるが、パッケージの径が大きくなるほど、パッケージを押し出すための部材がパッケージに強く当たる。よって、従来の技術では、パッケージの径に関わらずパッケージに加わる衝撃を緩和することは困難である。

本発明は、パッケージの径に関わらずパッケージに加わる衝撃を緩和することができるパッケージ排出装置および糸巻取機を提供することを目的とする。

本発明のパッケージ排出装置は、保持部によって保持された巻取管を少なくとも有してなるパッケージを排出するパッケージ排出装置であって、パッケージの外周面に接触可能なパッケージ接触部と、パッケージ接触部を移動させてパッケージの外周面に接触させる第１移動部と、パッケージ接触部がパッケージの外周面に接触するときのパッケージに加わる押圧力を調整する押圧力調整部と、を備える。

このパッケージ排出装置によれば、パッケージの巻取管は、保持部によって保持される。パッケージは、巻取管を少なくとも有してなる。パッケージは、糸が巻かれてない空の巻取管そのものと、巻取管に糸が巻き取られたものとを含む意である。パッケージ接触部は、第１移動部によって移動させられ、パッケージの外周面に接触させられる。パッケージの外周面にパッケージ接触部が接触することにより、パッケージは保持部から外れ、排出される。パッケージ接触部がパッケージの外周面に接触するときのパッケージに加わる押圧力は、押圧力調整部によって調整される。押圧力の調整によって、パッケージの径が大きくなるほどパッケージ接触部がパッケージに強く当たるといったことを防止できる。したがって、パッケージの径に関わらずパッケージに加わる衝撃を緩和することができる。

押圧力調整部はバネであると、簡単な構成により、パッケージに加わる衝撃を緩和するパッケージ排出装置を実現することができる。

バネは、パッケージ接触部がパッケージの外周面に接触するときにパッケージ接触部をパッケージに向けて付勢し、バネの弾性力によってパッケージ接触部をパッケージに押し当てる。この構成によれば、バネの付勢力により、略一定の押圧力でパッケージ接触部がパッケージの外周面に接触するため、パッケージに加わる衝撃を確実かつ容易に緩和することができる。第１移動部によって、パッケージ接触部がパッケージの外周面よりも巻取管側に移動された場合、パッケージの外周面から受ける反力により、バネの付勢力に抗してパッケージ接触部が押し戻されることとなり、過剰な押圧力がパッケージに加わることが防止される。

第１移動部は、保持部により保持されたパッケージに接触する接触位置と、保持部により保持されたパッケージから待避した待避位置と、にパッケージ接触部を移動させる。この構成によれば、パッケージ接触部をパッケージに接触させる必要がないときに、第１移動部によって、パッケージ接触部を待避位置に待避させておくことができる。

第１移動部はエアシリンダである。この構成によれば、簡易な構成により、接触位置と待避位置とにパッケージ接触部を移動させる第１移動部を実現することができる。

パッケージ排出装置は、パッケージ接触部の移動距離を調整する移動距離調整部を更に備える。この構成によれば、パッケージ接触部の移動距離が移動距離調整部によって調整されるため、パッケージ接触部の過剰な移動または過少な移動を回避することができる。パッケージ接触部の移動距離を適切に維持することができる。

パッケージ排出装置は、待避位置よりもパッケージから更に待避した待機位置にパッケージ接触部を移動させる第２移動部を更に備える。この構成によれば、第２移動部によって、待避位置にあるパッケージ接触部が更に待避した待機位置に移動させられるため、パッケージ接触部の他の部材に対する干渉または接触を確実に回避することができる。

押圧力調整部は、パッケージ接触部と第１移動部との間に設けられている。この構成によれば、第１移動部の力がパッケージ接触部に直接作用しないため、第１移動部の力が大きい場合であっても、パッケージに加わる衝撃を緩和することができる。

パッケージ接触部は、パッケージ接触部の移動方向に交差する軸線周りに回転可能であって外周部がパッケージの外周面に接触可能なローラである。この構成によれば、ローラの外周部がパッケージの外周面に当接するため、パッケージに対するパッケージ接触部の相対位置が変動しても、確実にパッケージを排出することができる。しかも、ローラは回転可能であるため、パッケージの外周面にローラの外周部が摺るようにして接触することを防止でき、パッケージに与えるダメージを最小限に抑えることができる。

糸巻取機は、上述のパッケージ排出装置と、保持部を有し、保持部により保持した巻取管に糸を巻き取る巻取装置と、を備える。この糸巻取機によれば、パッケージに加わる衝撃を緩和しつつ、巻取装置からパッケージを確実に排出することができる。

巻取装置の保持部は、巻取管の両端部から巻取管を挟持するクレードル本体と、クレードル本体に取り付けられて巻取管の少なくとも一端部に密着するゴム製の密着部と、を有する。ゴム製の密着部が巻取管の少なくとも一端部に密着することにより、クレードル本体による巻取管の保持力は高くなる。このように高い保持力にて巻取管が保持された糸巻取機においては、パッケージを確実に排出できる本発明のパッケージ排出装置を採用することが特に効果的である。

糸巻取機は、巻取装置の保持部を操作する操作部を更に備え、操作部が保持部を操作したときに、パッケージ排出装置を作動させる。この構成によれば、保持部が操作される際にパッケージ排出装置が作動するため、パッケージを一層容易に排出することができる。

糸巻取機は、パッケージの径を取得する径取得部と、径取得部が取得したパッケージの径に応じて、パッケージ排出装置の第１移動部を制御してパッケージ接触部の移動距離を調整する制御部と、を備える。この構成によれば、パッケージ接触部の移動距離がパッケージの径に応じて調整されるため、パッケージ接触部を適切にパッケージに接触させることができる。

本発明によれば、パッケージの径に関わらずパッケージに加わる衝撃を緩和することができる。

第１実施形態に係るワインダユニットを備えた自動ワインダの模式図である。 ワインダユニットの概略的な構成を示した模式図およびブロック図である。 クレードルの概略的な構成を示した平面図である。 第１実施形態に係るパッケージ排出装置を備えた玉揚装置の側面断面図である。 図４の一部を拡大して示す側面断面図である。 （ａ）はパッケージ排出装置を図４の矢印Ａ方向から見た図、（ｂ）はパッケージ排出装置をパッケージ側から見た図である。 （ａ）から（ｃ）は、パッケージの排出動作を示す平面図である。 第２実施形態に係るパッケージ排出装置を備えた玉揚装置の側面断面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

［第１実施形態］
まず、本実施形態の自動ワインダ（糸巻取機）１の全体的な構成について説明する。本明細書において「上流」及び「下流」は、糸巻取時での糸の走行方向における上流及び下流を意味する。

図１に示されるように、自動ワインダ１は、並べて配置された複数のワインダユニット（巻取ユニット）１０と、玉揚装置８０と、機台制御装置９０とを備えている。複数のワインダユニット１０に対して、１台の玉揚装置８０および１台の機台制御装置９０が設けられている。本実施形態のパッケージ排出装置１００は、玉揚装置８０に設けられている。

各ワインダユニット１０は、給糸ボビン２１から解舒された糸２０をトラバースしながら巻取ボビン（巻取管）２２（図２参照）に巻き取り、パッケージ３０を形成する。パッケージ３０は、巻取ボビン２２を少なくとも有してなる。「パッケージ３０」は、糸２０が巻かれてない空の巻取ボビン２２そのものと、巻取ボビン２２に糸２０が巻き取られたものとを含む。たとえば、「パッケージ３０の外周面３０ａ」は、「巻取ボビン２２の外周面２２ｃ」を含む（図３から図５参照）。巻取ボビン２２およびパッケージ３０としては、種々のサイズおよび形状のものが適用可能である。たとえば、パッケージ３０の形状は、円柱形状のチーズパッケージであってもよいし、円錐台形状のコーンパッケージであってもよい。

玉揚装置８０は、各ワインダユニット１０においてパッケージ３０が満巻となった際に、当該ワインダユニット１０の位置まで走行し、満巻のパッケージ３０を回収するとともに空ボビン（空の巻取管）を供給する。玉揚装置８０は、パッケージ３０を回収する際、パッケージ排出装置１００によってパッケージ３０を排出させる。排出されたパッケージ３０は、巻取ボビン２２を保持するクレードル２３の近傍であって玉揚装置８０とは反対側に配置されたパッケージ載置部７９（図７（ｃ）参照）に載置される。なお、玉揚装置８０は、パッケージ３０が満巻となったときだけではなく、空の巻取ボビン２２及び／又は満巻ではないパッケージ３０を適宜排出させる。

機台制御装置９０は、制御部９１と、表示部９２とを備えている。制御部９１は、オペレータが所定の設定値を入力したり適宜の制御方法を選択したりすることで、各ワインダユニット１０に対する設定を行うためのものである。表示部９２は、各ワインダユニット１０の糸２０の巻取状況、及び、発生したトラブルの内容等を表示可能である。

次に、図２を参照して、ワインダユニット１０の構成について説明する。各ワインダユニット１０は、巻取ユニット本体１６と、ユニット制御部５０とを備えている。

ユニット制御部５０は、たとえば、ＣＰＵと、ＲＡＭと、ＲＯＭと、Ｉ／Ｏポートと、通信ポートと、を備えている。上記ＲＯＭには、巻取ユニット本体１６の各構成を制御するためのプログラムが記録されている。Ｉ／Ｏポートと通信ポートには、当該巻取ユニット本体１６が備える各部および機台制御装置９０が接続されており、制御情報等の通信ができるように構成されている。これにより、ユニット制御部５０は、巻取ユニット本体１６が備える各部の動作を制御することができる。

巻取ユニット本体１６において、給糸ボビン２１と接触ローラ（タッチローラ）２９との間の糸走行経路中に、給糸ボビン２１側から順に、糸解舒補助装置１２と、テンション付与装置１３と、スプライサ装置（糸継装置）１４と、クリアラ１５と、が配置されている。

巻取ユニット本体１６の下部には、巻取ボビン２２側へ糸２０を供給するための給糸部１１が備えられている。給糸部１１は、図略のボビン搬送システムによって搬送されてきた給糸ボビン２１を所定の位置に保持できる。

糸解舒補助装置１２は、給糸ボビン２１の芯管に被さる規制部材４０を給糸ボビン２１からの糸２０の解舒と連動して下降させることにより、給糸ボビン２１からの糸２０の解舒を補助する。規制部材４０は、給糸ボビン２１から解舒された糸２０の回転と遠心力によって給糸ボビン２１上部に形成されたバルーンに接触し、当該バルーンを適切な大きさに制御することによって糸２０の解舒を補助する。規制部材４０の近傍には給糸ボビン２１のチェース部を検出するための図略のセンサが備えられている。糸解舒補助装置１２は、このセンサがチェース部の下降を検出すると、それに追従して規制部材４０をたとえば図略のエアシリンダによって下降させることができる。

テンション付与装置１３は、走行する糸２０に所定のテンションを付与する。テンション付与装置１３としては、たとえば、固定の櫛歯に対して可動の櫛歯を配置するゲート式のものを用いることができる。可動側の櫛歯は、櫛歯同士が噛合せ状態又は解放状態になるように、ロータリ式のソレノイドにより回動することができる。なお、テンション付与装置１３には、ゲート式のもの以外にも、たとえば、ディスク式のものを採用することができる。

スプライサ装置１４は、クリアラ１５が糸欠点を検出して行う糸切断時、又は給糸ボビン２１からの解舒中の糸切れ時等に、給糸ボビン２１側の下糸と、パッケージ３０側の上糸とを糸継ぎする。このような上糸と下糸とを糸継ぎする糸継装置としては、機械式のもの又は、圧縮空気等の流体を用いるもの等を使用することができる。

クリアラ１５は、糸２０の太さを検出するための図略のセンサが配置されたクリアラヘッド４９と、このセンサからの糸太さ信号を処理するアナライザ５２と、を備えている。クリアラ１５は、上記センサからの糸太さ信号を監視することにより、スラブ等の糸欠点を検出する。クリアラ１５が検出する糸欠点には、糸２０の太さ異常の他、糸２０に含まれる異物が含まれる。クリアラヘッド４９の近傍には、クリアラ１５が糸欠点を検出したときに直ちに糸２０を切断するためのカッタ３９が設けられている。

スプライサ装置１４の下側及び上側には、給糸ボビン２１側の糸端を捕捉してスプライサ装置１４に案内する下糸捕捉部材２５と、パッケージ３０側の糸端を捕捉してスプライサ装置１４に案内する上糸捕捉部材２６と、がそれぞれ設けられている。下糸捕捉部材２５は、下糸パイプアーム３３と、この下糸パイプアーム３３の先端に形成された下糸吸引口３２と、を備えている。上糸捕捉部材２６は、上糸パイプアーム３６と、この上糸パイプアーム３６の先端に形成された上糸吸引口（糸端捕捉部）３５と、を備えている。

下糸パイプアーム３３と上糸パイプアーム３６は、それぞれ軸３４と３７を中心にして回動可能である。下糸パイプアーム３３及び上糸パイプアーム３６には適宜の負圧源（図略）がそれぞれ接続されており、下糸吸引口３２及び上糸吸引口３５に吸引流を発生させて、上糸及び下糸の糸端を吸引捕捉できるように構成されている。

図２および図３に示されるように、巻取ユニット本体１６は、巻取ボビン２２に糸２０を巻き取る巻取装置７５を備えている。巻取装置７５は、巻取ボビン２２を着脱可能に保持するクレードル（保持部）２３と、パッケージ３０の外周面３０ａに接触して回転可能な接触ローラ２９と、を備えている。

巻取装置７５は、糸２０をトラバースさせるためのアーム式のトラバース装置７０をクレードル２３近傍に備えており、このトラバース装置７０によって糸２０をトラバースしながらパッケージ３０に糸２０を巻き取る。トラバース箇所のやや上流にはガイドプレート２８が設けられ、上流側の糸２０をトラバース箇所へと案内している。このガイドプレート２８の更に上流には、セラミック製のトラバース支点部２７が設けられている。トラバース装置７０は、サーボモータ等により構成されるトラバース駆動モータ７６を有する。トラバース駆動モータ７６の作動は、トラバース制御部７８により制御される。トラバース装置７０は、トラバース駆動モータ７６を作動させてトラバースアームを駆動することにより、トラバース支点部２７を支点として、図２の矢印に示す方向に糸２０をトラバースさせる。トラバース制御部７８は、専用のマイクロプロセッサによるハードウエア等から構成されており、ユニット制御部５０からの信号を受けてトラバース駆動モータ７６の運転及び停止を制御する。トラバース駆動モータ７６としては、サーボモータに限られず、ステップモータ、ボイスコイルモータ等の各種のモータを採用することができる。

クレードル２３は、巻取ボビン２２の大径側端部２２ａおよび小径側端部２２ｂから巻取ボビン２２を挟持するクレードル本体２４を有する。クレードル本体２４は、回動軸４８を中心に回動可能である。巻取ボビン２２への糸２０の巻取に伴う糸層径の増大を、クレードル２３が回動することによって吸収できる。

クレードル本体２４は、巻取ボビン２２の大径側端部２２ａに対向する第１クレードルアーム２４ａと、巻取ボビン２２の小径側端部２２ｂに対向する第２クレードルアーム２４ｂと、第１クレードルアーム２４ａに取り付けられて玉揚装置８０に近づく方向に延びるクレードルレバー２４ｃとを有する。第１クレードルアーム２４ａの巻取ボビン２２側には、巻取ボビン２２の大径側端部２２ａ内に嵌入されて大径側端部２２ａに密着するウレタンゴム製の密着部２５が固定されている。密着部２５は、巻取ボビン２２に向けて先細となる円錐台形状（テーパ状）をなしている。密着部２５が円錐台形状をなすことにより、巻取ボビン２２の径に多少の誤差があっても、密着部２５が巻取ボビン２２内に嵌入され、巻取ボビン２２の内径と密着部２５の外径とが一致する位置で停止し、密着部２５が巻取ボビン２２に密着する。密着部２５は、ウレタンゴムからなる場合に限られず、たとえばシリコンゴム等の他の材料からなってもよい。なお、ゴム製の密着部２５に代えて、金属製のパッケージ保持部を設けてもよいし、その他の材質のパッケージ保持部を設けてもよい。巻取ボビン２２と密着部２５がスリップしない材質であれば、密着部２５は、その他の材料からなってもよい。密着部２５は、略円筒形状であってもよい。

クレードル本体２４の第１クレードルアーム２４ａには、サーボモータで構成されるパッケージ駆動モータ（パッケージ駆動部）４１が取り付けられている。パッケージ駆動モータ４１は、巻取ボビン２２を回転駆動して巻取ボビン２２（パッケージ３０）に糸２０を巻き取る。パッケージ駆動モータ４１は、巻取ボビン２２（パッケージ３０）を巻取方向に回転駆動可能であると共に、反巻取方向にも回転駆動可能である。

パッケージ駆動モータ４１のモータ軸は、巻取ボビン２２をクレードル２３に支持させたときに、当該巻取ボビン２２と相対回転不能に連結されるようになっている（いわゆるダイレクトドライブ方式）。本実施形態では、上記した密着部２５が第１クレードルアーム２４ａと巻取ボビン２２との間に介在されることにより、クレードル２３によるパッケージ３０（巻取ボビン２２）の保持力を高めている。特に、高速巻取りを行うワインダユニット１０においては、このような保持力の向上が必要である。パッケージ駆動モータ４１の動作はパッケージ駆動制御部４２により制御される。パッケージ駆動制御部４２は、ユニット制御部５０からの運転信号を受けてパッケージ駆動モータ４１の運転及び停止を制御する。なお、パッケージ駆動モータ４１としては、サーボモータに限られず、ステップモータ、インダクションモータといった各種のモータを採用することができる。

回動軸４８には、クレードル２３の角度を検出するための角度センサ４４が取り付けられている。この角度センサ４４は、たとえばロータリエンコーダからなり，クレードル２３の角度に応じた角度信号をユニット制御部５０に対して送信する。パッケージ３０が巻き太るに従ってクレードル２３の回動角度が変化するので、クレードル２３の回動角度を角度センサ４４によって検出することにより、パッケージ３０のパッケージ径を検出することができる。なお、パッケージ径を検出する方法としては、角度センサ４４以外にも、ホールＩＣを用いたものやアブソリュート型エンコーダ等、パッケージの径を検出できるものであれば、適宜の構成を用いることができる。

次に、玉揚装置８０の構成について説明する。図１に示されるように、玉揚装置８０は、本体フレーム８５と、糸引出しアーム８６と、クレードルオープナー（操作部）８７と、ボビン供給部８８と、パッケージ排出装置１００とを備えている。玉揚装置８０は、クレードルオープナー８７およびパッケージ排出装置１００を作動させることによりパッケージ３０を排出し、ボビン供給部８８を作動させることにより空の巻取ボビン２２を供給する。玉揚装置８０は、糸引出しアーム８６を作動させることにより、給糸ボビン２１の糸２０を捕捉し、糸２０を空の巻取ボビン２２まで案内する。

巻取ユニット本体１６の上方には、ワインダユニット１０が並べられる方向（図１の左右方向）に沿ってレール８３が配置されている。玉揚装置８０の本体フレーム８５は、レール８３に沿って走行可能である。レール８３には、各ワインダユニット１０と対応した位置に位置決めブロック８２が配置されている。玉揚装置８０の本体フレーム８５は、位置決めブロック８２に係合した状態と、係合を解除した状態との間で回動可能な図略のフラッパ機構を備えている。玉揚装置８０は、フラッパ機構を位置決めブロック８２に係合させることにより、所望のワインダユニット１０の直上の適切な位置に位置決めして、停止する。玉揚装置８０の停止位置は、ワインダユニット１０の直上に限られない。ワインダユニット１０に対して必要な操作が出来る位置であれば、玉揚装置８０は、ワインダユニット１０の直上とは異なる位置に停止してもよい。

糸引出しアーム８６は、径の異なる複数の棒状部材が同軸で入れ子状に配置され、いわゆるテレスコープ状に伸縮可能に構成されている。糸引出しアーム８６はエアシリンダとして構成されており、図略の圧空源から供給される圧縮空気により伸縮駆動することができる。糸引出しアーム８６は、玉揚装置８０から巻取ユニット本体１６に向けて配置されている。糸引出しアーム８６の先端（下端）には、糸捕捉部８１が取り付けられている。糸捕捉部８１は、糸引出しアーム８６の揺動により、ワインダユニット１０に近づく方向およびワインダユニット１０から離れる方向に移動可能である。

ボビン供給部８８は、図略のボビンストッカに保管されている空の巻取ボビン２２を掴む。ボビン供給部８８は、軸８９に対して回動自在に取り付けられている。玉揚装置８０は、ボビンストッカに保管されている巻取ボビン２２を掴む位置と、巻取ボビン２２をクレードル２３に取り付ける位置との間で、ボビン供給部８８を回動駆動させる。

クレードルオープナー８７は、クレードル２３のクレードルレバー２４ｃ（図３参照）に係合した状態で揺動することにより、第１クレードルアーム２４ａを操作して開放する。第１クレードルアーム２４ａが開放された状態とは、第１クレードルアーム２４ａが巻取ボビン２２の保持位置よりも第２クレードルアーム２４ｂから離れる方向に移動した状態である。本実施形態では、密着部２５が巻取ボビン２２内に嵌入されているため、第１クレードルアーム２４ａを開放してもクレードル本体２４からパッケージ３０が外れないことがある（図７（ａ）参照）。このような場合にパッケージ３０を確実に外すため、パッケージ排出装置１００は効果的である。

図４および図５に示されるように、パッケージ排出装置１００は、パッケージ３０の外周面３０ａに接触可能な樹脂製の第１ローラ（パッケージ接触部）１０８と、第１ローラ１０８を移動方向Ｄ１に移動させるエアシリンダ（第１移動部）１０１とを備えている。図４および図５では、上述した糸引出しアーム８６、クレードルオープナー８７、およびボビン供給部８８等の図示は省略されている。

本体フレーム８５は、第１側板部８５ａと第２側板部からなる一対の側板部を備えている。第１側板部８５ａは、第２側板部よりも機台制御装置９０に近い方に位置している。第１側板部８５ａには、エアシリンダ１０１が固定されている。エアシリンダ１０１は、第１側板部８５ａに対して固定されるシリンダ部１０２と、図略の圧空源から供給される圧縮空気により移動方向Ｄ１に伸縮駆動されるロッド部１０３とを有している。第２側板部に面する第１側板部８５ａの内面には、Ｌ字板状のブラケット１０６が固定されている。ブラケット１０６は、第１側板部８５ａに固定される取付板部１０６ａと、取付板部１０６ａに連設されてパッケージ３０に対面する支持板部１０６ｂとからなる。支持板部１０６ｂには、シリンダ部１０２の先端が固定されている。ロッド部１０３は、支持板部１０６ｂと巻取ボビン２２との間において、移動方向Ｄ１に一定ストロークで往復移動する。ロッド部１０３のストロークは、ロッド部１０３が最も伸長した状態で、クレードル２３によって保持された巻取ボビン２２に第１ローラ１０８が到達するように設定される。

図６（ａ）に示されるように、取付板部１０６ａは、第１側板部８５ａに沿って固定される。支持板部１０６ｂは、取付板部１０６ａに対して鋭角をなして延在する。この支持板部１０６ｂに対して、エアシリンダ１０１のシリンダ部１０２が垂直に固定されている。これによって、ロッド部１０３の移動方向Ｄ１は、水平面および鉛直面のいずれに対しても角度付けされている。ロッド部１０３は、パッケージ３０に向けて、巻取ボビン２２の軸線に対し鋭角をなす方向に伸長する。

図４から図６に示されるように、ロッド部１０３の先端には、金属製のベース１０４が固定されている。ベース１０４には、軸１１０を介して金属製のアーム１０７が取り付けられている。アーム１０７は、軸１１０の位置を基端として２方向に延びる第１アーム部１０７ａおよび第２アーム部１０７ｂからなる。第１アーム部１０７ａおよび第２アーム部１０７ｂは、鈍角をなしている。第１アーム部１０７ａおよび第２アーム部１０７ｂは、一体となって、軸１１０を中心にして所定の範囲で回動可能である。

第１アーム部１０７ａの先端には、軸１１１を介して円筒状の第１ローラ１０８が取り付けられている。第１ローラ１０８は、第１アーム部１０７ａに対して、軸１１１の軸線Ｌ１周りに回転可能である。軸線Ｌ１は、移動方向Ｄ１に直交している。軸線Ｌ１は、移動方向Ｄ１に直交する場合に限られず、移動方向Ｄ１に交差する他の方向に沿っていてもよい。第１ローラ１０８の外周部１０８ａは、エアシリンダ１０１のロッド部１０３が移動方向Ｄ１に伸長することにより、パッケージ３０の外周面３０ａ（巻取ボビン２２の外周面２２ｃ）に接触可能である。

第１ローラ１０８がパッケージ３０に接触する位置は、パッケージ３０の軸方向の略中央部とされる。第１ローラ１０８の接触位置は、パッケージ３０の軸方向の略中央部に限られない。第１ローラ１０８の接触位置は、パッケージ３０の軸方向において、第１クレードルアーム２４ａ側に寄っていてもよいし、第２クレードルアーム２４ｂ側に寄っていてもよい。たとえば、パッケージ３０が円柱形状のチーズパッケージである場合には、軸方向のどの位置に第１ローラ１０８が接触しても、パッケージ３０は真っ直ぐパッケージ載置部７９に移動する（転がる）。パッケージ３０が円錐台形状のコーンパッケージである場合には、パッケージ３０が斜めに転がることを抑制するため、小径側（第２クレードルアーム２４ｂ寄り）に第１ローラ１０８を接触させることができる。第１ローラ１０８の接触位置は、上述したブラケット１０６の形状もしくは取り付け位置、または、エアシリンダ１０１の取り付け位置もしくは取り付け角度によって、適宜調整可能である。

第２アーム部１０７ｂの先端には、軸１１２（図６（ｂ）参照）を介して樹脂製で円筒状の第２ローラ１０９が取り付けられている。第２ローラ１０９は、第２アーム部１０７ｂに対して、軸１１２の軸線Ｌ２周りに回転可能である。軸線Ｌ２は、軸線Ｌ１に平行である。

本実施形態のパッケージ排出装置１００は、第１ローラ１０８がパッケージ３０の外周面３０ａに接触するときのパッケージ３０に加わる押圧力を調整するコイルバネ（押圧力調整部）１２０を備えている（図６（ａ）および図６（ｂ）参照）。コイルバネ１２０は、第１ローラ１０８とエアシリンダ１０１との間に設けられている。より具体的には、コイルバネ１２０は、軸１１０に巻かれたねじりコイルバネであり、その一端がベース１０４に係止され、その他端がアーム１０７に係止されている。コイルバネ１２０は、第１アーム部１０７ａを前傾させる方向（図５の反時計回り方向）にアーム１０７を付勢する。言い換えれば、コイルバネ１２０は、第１ローラ１０８がパッケージ３０の外周面３０ａに接触するときに、第１アーム部１０７ａを介して、第１ローラ１０８をパッケージ３０に向けて付勢する。コイルバネ１２０は、その弾性力によって第１ローラ１０８をパッケージ３０に押し当てる。コイルバネ１２０のばね定数は、排出する対象のパッケージ３０または巻取ボビン２２に応じて、適宜決定することができる。

図５に示されるように、エアシリンダ１０１は、クレードル２３により保持されたパッケージ３０に接触する接触位置と、クレードル２３により保持されたパッケージ３０から待避した待避位置と、に第１ローラ１０８を移動させる。図５では、第１ローラ１０８の接触位置として、一定の径を有するパッケージ３０の外周面３０ａに対する接触位置Ｐ１と、空の巻取ボビン２２に対する接触位置Ｐ２とが例示されている。このように、ロッド部１０３のストロークが一定の場合でも、コイルバネ１２０の押圧力調整機能により、パッケージ３０に加わる押圧力が調整される。コイルバネ１２０は、パッケージ３０を排出する際の排出エネルギ（押し出し力）を調整する。言い換えれば、コイルバネ１２０は、パッケージ３０の径に差異が生じても、その差異を吸収する。

ロッド部１０３がシリンダ部１０２内に後退し、第１ローラ１０８がパッケージ３０から待避し待避位置に戻ると、第２ローラ１０９が支持板部１０６ｂの下部に当接する。ロッド部１０３がさらに後退することで、コイルバネ１２０の付勢力に抗してアーム１０７が起立する（図５の時計回り方向に回動する）。アーム１０７が起立すると、第１ローラ１０８は待機位置Ｐ３に移動する。第１ローラ１０８が待機位置Ｐ３にある場合、第１ローラ１０８およびアーム１０７は、第１側板部８５ａの端縁よりも内側に位置し、本体フレーム８５内に収納されている。支持板部１０６ｂ、アーム１０７、および第２ローラ１０９は、第１ローラ１０８の待避位置において、パッケージ３０から更に待避した待機位置に第１ローラ１０８を移動させる第２移動部１２１を構成している。

次に、図７（ａ）から図７（ｃ）を参照して、パッケージ排出装置１００の動作について説明する。まず、ワインダユニット１０のユニット制御部５０は、玉揚げすべきパッケージ３０を検出すると、そのワインダユニット１０のパッケージ駆動モータ４１を停止する（図７（ａ）参照）。ユニット制御部５０は、玉揚げすべきパッケージ３０を検出した旨を示す信号を機台制御装置９０に出力する。

次に、玉揚装置８０が当該ワインダユニット１０の前で停止し、クレードルオープナー８７をクレードルレバー２４ｃに係合させて第１クレードルアーム２４ａを開放する。これとほぼ同時に、機台制御装置９０は、パッケージ排出装置１００のエアシリンダ１０１を作動させて第１ローラ１０８をパッケージ３０の外周面３０ａに接触させる（図７（ｂ）参照）。第１ローラ１０８がパッケージ３０の外周面３０ａに接触する際、コイルバネ１２０によって、パッケージ３０に加わる押圧力が調整され、パッケージ３０に加わる衝撃が緩和される。なお、エアシリンダ１０１を作動させるタイミングは、第１クレードルアーム２４ａが開放されるタイミングと同時でなくてもよく、第１クレードルアーム２４ａが開放されるタイミングより後であってもよい。

第１クレードルアーム２４ａが開放された時点では、密着部２５が巻取ボビン２２内に嵌入されて密着しており、第１クレードルアーム２４ａにパッケージ３０が片持ち状態で保持されたままとなっている（パッケージ３０の径が大きい場合、または、糸２０の巻き密度が高い場合等には、第１クレードルアーム２４ａの開放と同時にパッケージ３０が自重で密着部２５から外れる場合もある）。そして、パッケージ排出装置１００によって排出されたパッケージ３０は、パッケージ載置部７９に載置される。このようにして、パッケージ排出装置１００によるパッケージ３０の排出動作が完了する（図７（ｃ）参照）。

パッケージ載置部７９に載置されたパッケージ３０は、作業者によって手動で回収される。または、パッケージ載置部７９にベルトコンベアを適用し、パッケージ３０を自動的に所定の位置まで搬送して回収することもできる。

本実施形態のパッケージ排出装置１００および自動ワインダ１によれば、パッケージ３０の巻取ボビン２２は、クレードル２３によって保持される。第１ローラ１０８は、エアシリンダ１０１によって移動させられ、パッケージ３０の外周面３０ａに接触させられる。パッケージ３０の外周面３０ａに第１ローラ１０８が接触することにより、パッケージ３０はクレードル２３から外れ、排出される。第１ローラ１０８がパッケージ３０の外周面３０ａに接触するときのパッケージ３０に加わる押圧力は、コイルバネ１２０によって調整される。押圧力の調整によって、パッケージ３０の径が大きくなるほど第１ローラ１０８がパッケージ３０に強く当たるといったことが防止され、パッケージ３０の径に関わらず、パッケージ３０に加わる衝撃が緩和される。

コイルバネ１２０によって押圧力が調整されるため、簡単な構成により、パッケージ３０に加わる衝撃を緩和することができる。

コイルバネ１２０の付勢力（弾性力）により、略一定の押圧力で第１ローラ１０８がパッケージ３０の外周面３０ａに接触するため、パッケージ３０に加わる衝撃が確実かつ容易に緩和される。エアシリンダ１０１によって、第１ローラ１０８がパッケージ３０の外周面３０ａよりも巻取ボビン２２側に移動された場合、パッケージ３０の外周面３０ａから受ける反力により、コイルバネ１２０の付勢力に抗して第１ローラ１０８が押し戻されることとなり、過剰な押圧力がパッケージ３０に加わることが防止される。

エアシリンダ１０１は、クレードル２３により保持されたパッケージ３０に接触する接触位置（たとえば接触位置Ｐ１またはＰ２）と、クレードル２３により保持されたパッケージ３０から待避した待避位置と、に第１ローラ１０８を移動させる。このため、第１ローラ１０８をパッケージ３０に接触させる必要がないときに、エアシリンダ１０１によって、第１ローラ１０８を待避位置に待避させておくことができる。

エアシリンダ１０１によって第１ローラ１０８を移動させるため、簡易な構成により、接触位置と待避位置とに第１ローラ１０８を移動させることができる。

第２移動部１２１によって、待避位置にある第１ローラ１０８が更に待避した待機位置Ｐ３に移動させられるため、第１ローラ１０８が他の部材に干渉または接触することが確実に回避される。特に、玉揚装置８０はレール８３に沿って走行するが、ワインダユニット１０のクレードル２３のクレードルレバー２４ｃに対する接触を回避することができる（図４参照）。

コイルバネ１２０は、第１ローラ１０８とエアシリンダ１０１との間に設けられているため、エアシリンダ１０１の力が第１ローラ１０８に直接作用しない。よって、エアシリンダ１０１の力が大きい場合であっても、パッケージ３０に加わる衝撃を緩和することができる。

第１ローラ１０８の外周部１０８ａがパッケージ３０の外周面３０ａに当接するため、パッケージ３０に対する第１ローラ１０８の相対位置が変動しても、確実にパッケージ３０を排出することができる。しかも、第１ローラ１０８は回転可能であるため、パッケージ３０の外周面３０ａに第１ローラ１０８の外周部１０８ａが摺るようにして接触することを防止でき、パッケージ３０に与えるダメージを最小限に抑えることができる。

ゴム製の密着部２５が巻取ボビン２２の大径側端部２２ａに密着することにより、クレードル本体２４による巻取ボビン２２の保持力は高くなる。このように高い保持力にて巻取ボビン２２が保持された自動ワインダ１においては、パッケージ３０を確実に排出できるパッケージ排出装置１００を採用することが特に効果的である。特に、パッケージ３０の径が小さい場合、または、パッケージ３０の径が大きくてもパッケージ３０の巻き密度が低い場合（いわゆるソフト巻きの場合）、クレードル本体２４からパッケージ３０が外れないことが多い。このような場合には、パッケージ排出装置１００は効果的に作用する。

クレードルオープナー８７がクレードルレバー２４ｃを操作したときに、パッケージ排出装置１００が作動するため、パッケージ３０を一層容易に排出することができる。

［第２実施形態］
図８は、第２実施形態に係るパッケージ排出装置を備えた玉揚装置の側面断面図である。図８に示す玉揚装置８０Ａのパッケージ排出装置１００Ａが図４に示したパッケージ排出装置１００と違う点は、第１ローラ１０８に代えて、パッケージ３０に対面する円筒状の接触部１３０を用いた点と、エアシリンダ１０１にリニアスケール１２９を取り付け、ロッド部１０３のストローク長を調整可能とした点である。接触部１３０は、ロッド部１０３の先端に固定される。接触部１３０の先端面（パッケージ３０に接触する面）には、ゴム部材を取り付けることができる。パッケージ排出装置１００Ａでは、アーム１０７、第１ローラ１０８、第２ローラ１０９、およびコイルバネ１２０等は設けられない。

第２実施形態に係るワインダユニットでは、パッケージ径取得部が設けられる。パッケージ径取得部としては、以下に示す各態様を採ることができる。

パッケージ径取得部の第１の態様はアナライザ５２（図２参照）であり、アナライザ５２によって、パッケージ３０に巻き取られた糸２０の総長と、糸２０の巻取速度及び糸種類（糸２０の太さ等）と、に基づいてパッケージ径を取得する。

パッケージ径取得部の第２の態様は上述した角度センサ４４であり、クレードル２３の回転角度を検出することにより、パッケージ径を取得する。

パッケージ径取得部の第３の態様はアナライザ５２であり、アナライザ５２によって、糸２０の巻き始めからの時間を計測することにより、演算によってパッケージ径を取得する。巻取速度及び糸種類（糸２０の太さ等）が既知であれば、糸２０の巻き始めからの経過時間に基づいて、パッケージ径を経験的に求めることができる。巻き始めからの経過時間と、パッケージ径との関係を予めアナライザ５２に記憶しておくことにより、経過時間に基づいてパッケージ径を取得することができる。糸切断時や糸継作業時などの巻取中断時には、巻き始めからの経過時間の測定を中断する。

パッケージ径取得部の第４の態様はアナライザ５２であり、糸走行速度センサによって検出した糸２０の走行速度に基づいて、演算によってパッケージ径を取得する。具体的には、糸２０の走行速度と、トラバース速度とによって綾角を演算する。さらに、綾角と、糸２０の走行速度とに基づいて、パッケージ３０の周速を求める。パッケージ３０の回転速度と、パッケージ３０の周速とに基づいて、パッケージ径を演算する。

ワインダユニット１０のユニット制御部５０は、パッケージ径のデータを玉揚装置８０Ａに送信する。これにより、玉揚装置８０Ａは、パッケージ径に応じて、リニアスケール１２９を用いてロッド部１０３のストローク長すなわち接触部１３０の移動距離を調整する。図８では、接触部１３０の接触位置として、一定の径を有するパッケージ３０の外周面３０ａに対する接触位置Ｐ５と、空の巻取ボビン２２に対する接触位置Ｐ６とが例示されている。エアシリンダ１０１およびリニアスケール１２９によって、押圧力調整部１４０および移動距離調整部１５０が構成される。

第２実施形態のパッケージ排出装置１００Ａによっても、パッケージ径に関わらず、パッケージ３０に加わる衝撃が緩和される。接触部１３０の移動距離が移動距離調整部によって調整されるため、接触部１３０の過剰な移動または過少な移動を回避することができ、接触部１３０の移動距離を適切に維持することができる。

パッケージ径取得部と、ユニット制御部５０とによって、接触部１３０の移動距離がパッケージ３０の径に応じて調整されるため、接触部１３０を適切にパッケージ３０に接触させることができる。なお、ユニット制御部５０がパッケージ径取得部の機能を有していてもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではない。たとえば、上記第１実施形態では、押圧力調整部としてねじりコイルバネ１２０を用いる場合について説明したが、これに限られない。押圧力調整部として、パッケージ接触部の移動方向に沿って配置され、パッケージ接触部をパッケージ３０に向けて付勢する圧縮コイルバネを用いてもよい。

コイルバネ１２０および第１ローラ１０８等により押圧力調整機能を実現した第１実施形態と、パッケージ径取得部、リニアスケール１２９、およびユニット制御部５０等により押圧力調整機能を実現した第２実施形態とを組み合わせてもよい。

また、パッケージ径取得部によって取得したパッケージ径のみに基づいてパッケージ接触部の移動距離を調整する場合に限られず、糸の種類または巻き密度によってパッケージ接触部の移動距離を調整してもよい。たとえば、巻き密度が低いパッケージほど、エアシリンダ１０１のストロークを大きめに設定することができる。

上記実施形態では、玉揚装置８０または８０Ａは、空の巻取ボビン２２の供給操作、および、糸２０の捕捉および案内操作を行う場合について説明したが、パッケージ３０の排出操作のみを行ってもよい。

上記実施形態では、第１移動部がエアシリンダ１０１によって構成される場合について説明したが、エアシリンダ１０１に限られず、別の伸縮構造を採用してもよい。蛇腹構造、ラチス構造、またはスライド構造を採用した移動部であってもよい。

パッケージ接触部の形状、大きさ、または材質は、適宜変更することができる。材質としては、樹脂製に限られず、ゴム製などであってもよい。パッケージ接触部の幅を大きくすることで、巻取ボビン２２の軸方向における位置調整を不要とすることができる。密着部２５は、円錐台形状をなす場合に限られず、平板状であって巻取ボビンの一端に押し当てられるものであってもよい。

パッケージ排出装置は、玉揚装置８０または８０Ａに設けられる場合に限られず、独立した装置として設けられてもよい。複数のパッケージ排出装置をワインダユニット１０毎に設けてもよい。自動ワインダ１が備えるワインダユニット１０の数に応じて、複数台の玉揚装置８０を設けてもよい。

上記実施形態では、アーム式のトラバース装置７０を備えたワインダユニット１０について説明したが、糸巻取機は、綾振りドラムを有する巻取装置を備えた糸巻取機であってもよい。糸巻取機は、空気紡績装置を備えた糸巻取機であってもよい。糸巻取機は、オープンエンド紡績機等であってもよく、パッケージに糸を巻き取る糸巻取機であればどのようなものであってもよい。

上記第２実施形態のワインダユニットが備えるパッケージ径取得部（上記した第１の態様から第４の態様の少なくとも１つ）を上記第１実施形態のワインダユニットに適用してもよい。第１実施形態のワインダユニットにおいても、エアシリンダ１０１にリニアスケール１２９を取り付け、ロッド部１０３のストローク長を調整可能としてもよい。

パッケージを軸方向に強制的に引っ張ることにより、パッケージを排出してもよい。

１…自動ワインダ（糸巻取機）、１０…ワインダユニット（巻取装置）、２２…巻取ボビン（巻取管）、２２ｃ…外周面、２３…クレードル（保持部）、２４…クレードル本体、２５…密着部、３０…パッケージ、３０ａ…外周面、７５…巻取装置、８０，８０Ａ…玉揚装置、８７…クレードルオープナー（操作部）、１００，１００Ａ…パッケージ排出装置、１０１…エアシリンダ（第１移動部）、１０８…第１ローラ（パッケージ接触部）、１２０…コイルバネ（押圧力調整部）、１２１…第２移動部、１３０…接触部（パッケージ接触部）、１４０…押圧力調整部、１５０…移動距離調整部、Ｄ１…移動方向、Ｌ１…軸線。

Claims (13)

1. 保持部によって保持された巻取管を少なくとも有してなるパッケージを排出するパッケージ排出装置であって、
   前記パッケージの外周面に接触可能なパッケージ接触部と、
   前記パッケージ接触部を移動させて前記パッケージの外周面に接触させる第１移動部と、
   前記パッケージ接触部が前記パッケージの外周面に接触するときの前記パッケージに加わる押圧力を調整する押圧力調整部と、
   を備える、パッケージ排出装置。
2. 前記押圧力調整部はバネである、請求項１に記載のパッケージ排出装置。
3. 前記バネは、前記パッケージ接触部が前記パッケージの外周面に接触するときに前記パッケージ接触部を前記パッケージに向けて付勢し、前記バネの弾性力によって前記パッケージ接触部を前記パッケージに押し当てる、請求項２に記載のパッケージ排出装置。
4. 前記第１移動部は、前記保持部により保持された前記パッケージに接触する接触位置と、前記保持部により保持された前記パッケージから待避した待避位置と、に前記パッケージ接触部を移動させる、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のパッケージ排出装置。
5. 前記第１移動部はエアシリンダである、請求項４に記載のパッケージ排出装置。
6. 前記パッケージ接触部の移動距離を調整する移動距離調整部を更に備える、請求項４または請求項５に記載のパッケージ排出装置。
7. 前記待避位置よりも前記パッケージから更に待避した待機位置に前記パッケージ接触部を移動させる第２移動部を更に備える、請求項４から請求項６のいずれか一項に記載のパッケージ排出装置。
8. 前記押圧力調整部は、前記パッケージ接触部と前記第１移動部との間に設けられている、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のパッケージ排出装置。
9. 前記パッケージ接触部は、前記パッケージ接触部の移動方向に交差する軸線周りに回転可能であって外周部が前記パッケージの外周面に接触可能なローラである、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のパッケージ排出装置。
10. 請求項１から請求項９のいずれか一項に記載のパッケージ排出装置と、
    前記保持部を有し、前記保持部により保持した前記巻取管に糸を巻き取る巻取装置と、を備える、糸巻取機。
11. 前記巻取装置の前記保持部は、
    前記巻取管の両端部から前記巻取管を挟持するクレードル本体と、
    前記クレードル本体に取り付けられて前記巻取管の少なくとも一端部に密着するゴム製の密着部と、を有する、請求項１０に記載の糸巻取機。
12. 前記巻取装置の前記保持部を操作する操作部を更に備え、
    前記操作部が前記保持部を操作したときに、前記パッケージ排出装置を作動させる、請求項１０または請求項１１に記載の糸巻取機。
13. 前記パッケージの径を取得する径取得部と、
    前記径取得部が取得した前記パッケージの径に応じて、前記パッケージ排出装置の前記第１移動部を制御して前記パッケージ接触部の移動距離を調整する制御部と、
    を備える、請求項１０から請求項１２のいずれか一項に記載の糸巻取機。
    

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