JP2016204062A - 繊維機械 - Google Patents

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Abstract

【課題】糸継作業を行うとき等にパッケージ側の糸端部を確実に捕捉できるようにする。【解決手段】サクションマウス46は、パッケージ45の糸端部を捕捉する捕捉動作を行う。クレードルアーム71は、パッケージ45を回転可能に支持し、パッケージ45をサクションマウス46に近づく方向である近接方向及びサクションマウス46から離れる方向である離間方向に移動させることができる。エアシリンダ60は、パッケージ45を近接方向及び離間方向に移動させるためにクレードルアーム71を駆動する。ユニットコントローラは、パッケージ45の表面とサクションマウス46とを接触させた後、パッケージ45を離間方向に移動させるようにエアシリンダ60(リフタ部90)を制御し、パッケージ45の表面とサクションマウス46とが離間した状態でパッケージ45の糸端部をサクションマウス46が捕捉動作を行うように制御する。【選択図】図6

Description

本発明は、パッケージを形成する繊維機械に関する。詳細には、糸継作業を行うとき等にパッケージの糸端部を確実に捕捉するための構成に関する。
従来から、パッケージを形成する繊維機械において、糸継作業を行うとき等にパッケージの糸端部を捕捉する構成を備えるものが知られている。特許文献1は、この種の繊維機械である精紡機を開示する。
この特許文献1の精紡機は、サクションマウスと、クレードルアームと、パッケージプレートと、を備える。サクションマウスは、パッケージの糸端部を捕捉して糸継装置等に案内する。クレードルアームは、パッケージを回転可能に支持し、クレードルアームの回動に伴って当該パッケージを移動可能である。パッケージプレートは、パッケージの回転を停止する際に、当該パッケージに対して接触する。
特許文献1の構成の精紡機において、糸欠陥等が生じて糸継ぎを行うときには、パッケージプレートをパッケージに押し当てることにより、パッケージを離間方向に移動させて、当該パッケージの表面が毎回同じ位置に配置されるように位置決めしていた。このようにしてパッケージの表面を位置決めした後で、サクションマウスをパッケージの表面に近づけて、糸端部を捕捉する捕捉動作を行っていた。
特開2010−189083号公報
しかしながら、上記特許文献1の構成では、パッケージの硬度によっては、当該パッケージとパッケージプレートとの間の接触部分でパッケージが変形する影響等もあり、パッケージを精度良く位置決めできなかった。また、上記の構成でパッケージの表面を位置決めしても、サクションマウスとパッケージの表面との位置関係が直接的に調整された訳ではないため、パッケージの表面とサクションマウスとの位置関係を捕捉動作に適するように配置できず、捕捉動作において確実に糸端部を捕捉することが困難な場合があった。
本発明の目的は、糸継ぎ等のときにパッケージの糸端部を確実に捕捉できるようにすることにある。
課題を解決するための手段及び効果
本発明の観点によれば、以下の構成の繊維機械が提供される。この繊維機械は、第1捕捉部材と、クレードルアームと、駆動機構と、制御部と、を備える。前記第1捕捉部材は、パッケージの糸端部を捕捉する捕捉動作を行う。前記クレードルアームは、前記パッケージを回転可能に支持し、当該パッケージを前記第1捕捉部材に近づく方向である近接方向及び前記第1捕捉部材から離れる方向である離間方向に移動させることができる。前記駆動機構は、前記パッケージを近接方向及び離間方向に移動させるために前記クレードルアームを駆動する。前記制御部は、前記パッケージの表面と前記第1捕捉部材とを接触させた後、前記パッケージを離間方向に移動させるように前記駆動機構を制御し、前記パッケージの表面と前記第1捕捉部材とが離間した状態で前記第1捕捉部材が前記捕捉動作を行うように制御する。
これにより、いったんパッケージの表面と第1捕捉部材とを接触させた後、パッケージを離間方向に移動させるので、パッケージの表面と第1捕捉部材との位置関係が捕捉動作に適した位置関係となるように精密に制御することができる。
前記の繊維機械においては、前記制御部は、前記パッケージの表面が前記第1捕捉部材に接触した状態から、前記パッケージを一定の距離だけ離間方向に移動させるように前記駆動機構を制御することが好ましい。
これにより、パッケージの表面と第1捕捉部材とが接触する状態を基準として、パッケージを一定の距離だけ第1捕捉部材から離間させるので、繰り返して捕捉動作を行うときにも、パッケージの表面と第1捕捉部材とを捕捉動作に適した位置関係に毎回配置することができ、捕捉動作が安定して行われる。
前記の繊維機械においては、以下の構成とすることが好ましい。この繊維機械は、前記パッケージに接触して回転することにより当該パッケージを回転駆動する巻取ドラムを更に備える。前記制御部は、前記駆動機構を制御することにより、前記パッケージを前記巻取ドラムに対して離間させた後に、前記パッケージの表面と前記第1捕捉部材とを接触させる。
これにより、パッケージを巻取ドラムに対して離間させてパッケージの振動を低減させてからパッケージの表面と第1捕捉部材とを接触させるので、位置決めの基準となるパッケージの表面と第1捕捉部材とが接触する位置にズレが生じにくくなる。
前記の繊維機械においては、以下の構成とすることが好ましい。この繊維機械は、前記パッケージに接触して当該パッケージの回転を制動するパッケージ接触部を更に備える。前記パッケージ接触部は、前記パッケージを前記巻取ドラムに対して離間させてから、前記パッケージを前記第1捕捉部材に接触させるまでの間に、前記パッケージに対して接触する。
これにより、パッケージの回転が停止してから、パッケージの表面と第1捕捉部材とを接触させるので、パッケージの表面と第1捕捉部材とを接触させても第1捕捉部材にパッケージの回転力が伝わらず、位置決めの基準となる位置において更にズレが生じにくくなる。
前記の繊維機械においては、前記駆動機構はエアシリンダであることが好ましい。
これにより、駆動機構により駆動されるクレードルアームの動きが空気のバネ作用によって柔らかくなり、パッケージが第1捕捉部材に接触するときの衝撃が緩衝されて、位置決めの基準となる位置がばらつくおそれが低減される。
前記の繊維機械においては、前記制御部は、前記パッケージを離間方向に移動させ、前記パッケージの巻取速度を減速するように前記駆動機構を制御することが好ましい。
これにより、パッケージの位置を調整するための特別な機構が不要になるので、繊維機械の構成をシンプルにすることができる。
前記の繊維機械においては、以下の構成とすることが好ましい。前記第1捕捉部材は、回動中心としての基端部と、回動方向に延出した形状に形成された先端部と、を有する。前記先端部のうちの、前記基端部から遠い側の面に、前記糸端部を吸引して捕捉するための吸引口が形成されている。前記糸端部を前記吸引口から捕捉するとき、前記基端部から前記パッケージの距離は、前記基端部から前記吸引口の距離より長い。
これにより、第1捕捉部材の吸引口と、パッケージの表面と、が対面した状態で、吸引作用による糸端部の捕捉を確実に行わせることができる。
前記の繊維機械においては、前記吸引口が形成されている前記面に前記パッケージの表面が接触するように、前記制御部は前記駆動機構を制御することが好ましい。
これにより、パッケージの表面と第1捕捉部材とを接触させた状態から当該パッケージを離間方向に少し移動させるだけで、即座に吸引口による糸端部の吸引を開始することができ、無駄のない動作を実現することができる。
前記の繊維機械においては、以下の構成とすることが好ましい。この繊維機械は、複数の巻取ユニットと、作業台車と、を更に備える。前記複数の巻取ユニットは、前記クレードルアームと前記駆動機構とをそれぞれが含んで構成される。前記作業台車は、前記複数の巻取ユニットに対して走行可能に設けられており、各巻取ユニットに対して捕捉動作を行う。前記第1捕捉部材は前記作業台車に配置される。
これにより、パッケージの表面の位置が各巻取ユニットでバラついていたとしても、第1捕捉部材をいったん当該パッケージの表面に接触させることで、パッケージの表面に対する第1捕捉部材の位置が精密に制御される。従って、共通の第1捕捉部材を用いても、複数の巻取ユニットのそれぞれについて糸端部を確実に捕捉することができる。
前記の繊維機械においては、以下の構成とすることが好ましい。この繊維機械は、給糸部と、第2捕捉部材と、糸継装置と、を更に備える。前記第2捕捉部材は、前記給糸部からの糸端部を捕捉して案内する。前記糸継装置は、前記第1捕捉部材で捕捉した糸端部と、前記第2捕捉部材で捕捉した糸端部と、を接合する。
これにより、捕捉動作を行うときにおけるパッケージの表面と第1捕捉部材との位置関係が、捕捉動作に適した位置関係となるように精密に制御することができ、確実にパッケージの糸端部を第1捕捉部材によって捕捉することができる。この結果、糸継装置による糸継ぎを円滑に行うことができる。
本発明の一実施形態に係る精紡機の全体的な構成を示した正面図。 糸の巻取りを行っているときの様子を示す精紡機の縦断面図。 ユニットコントローラに接続される各構成を示すブロック図。 エアシリンダの断面図。 パッケージプレートをパッケージに接触させているときの様子を示す縦断面図。 位置決めのためにパッケージの表面をサクションマウスに接触させているときの様子を示す模式図。 図6の状態からリフタ部を駆動させてパッケージの表面をサクションマウスから一定の距離だけ離したときの様子を示す模式図。 サクションマウスによって下糸を、サクションパイプによって上糸を、それぞれ捕捉しているときの様子を示す縦断面図。 スプライサの内部に上糸と下糸を案内したときの様子を示す縦断面図。 糸継ぎが完了してパッケージの回転を再開した直後の様子を示す縦断面図。 糸継動作時のタイミングチャート。
次に、本発明の一実施形態に係る精紡機(紡績機)について、図面を参照して説明する。なお、本明細書において「上流」及び「下流」とは、紡績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に示す繊維機械としての精紡機1は、並べて配置された多数の紡績ユニット(巻取ユニット)2を備えている。精紡機1は、糸継台車3と、ブロアボックス80と、原動機ボックス5と、を備えている。
図1に示すように、各紡績ユニット2は、上流から下流へ向かって順に、ドラフト装置7と、紡績装置(給糸部)9と、糸送り装置11と、糸弛み取り装置12と、巻取装置13と、を主要な構成として備えている。
ドラフト装置7は、精紡機1が備えるフレーム6の上端近傍に設けられている。ドラフト装置7から送られてくる繊維束8を紡績装置9で紡績する。紡績装置9で生成された紡績糸10は糸送り装置11で送られた後、巻取装置13によってボビン48に巻き取られて、パッケージ45が形成される。
ドラフト装置7は、スライバ15を延伸して繊維束8にする装置である。ドラフト装置7は図2に示すように、バックローラ対16、サードローラ対17、エプロンベルト18が各ローラに装着されたミドルローラ対19、及びフロントローラ対20の4つのローラ対を備えている。
紡績装置9の詳細な構成は図示しないが、本実施形態では、旋回気流を利用して繊維束8に撚りを与えて紡績糸10を生成する空気式のものを採用している。
糸送り装置11は、精紡機1のフレーム6に支持されたデリベリローラ39と、デリベリローラ39に接触するように配置されるニップローラ40と、を備える。紡績装置9から送り出された紡績糸10をデリベリローラ39とニップローラ40との間に挟んで、前記デリベリローラ39を図示しない電動モータで回転駆動することにより、紡績糸10を巻取装置13へ送ることができる。
糸送り装置11の下流には、糸弛み取り装置12が設けられている。糸弛み取り装置12は、弛み取りローラ21と、糸掛け部材22と、電動モータ25と、を備えている。
糸掛け部材22は、紡績糸10に係合する(引っ掛ける)ことが可能に構成されており、紡績糸10に係合した状態で弛み取りローラ21と一体的に回転することで、当該弛み取りローラ21の外周面に紡績糸10を案内できる。
弛み取りローラ21は、その外周面に紡績糸10を巻き付けて貯留できるように構成されている。弛み取りローラ21は、電動モータ25によって回転駆動される。これにより、糸弛み取り装置12は、糸送り装置11と巻取装置13との間で紡績糸10を一時的に貯留することができる。
精紡機1のフレーム6の前側であって前記糸送り装置11と前記糸弛み取り装置12との間の位置には、糸欠陥検出装置52が設けられている。紡績装置9で生成された紡績糸10は、糸弛み取り装置12で巻き取られる前に糸欠陥検出装置52を通過する。糸欠陥検出装置52は、走行する紡績糸10の太さ等を監視し、紡績糸10に欠陥を検出した場合に、糸欠陥検出信号を、紡績ユニット2を制御するコンピュータであるユニットコントローラ(制御部)92へ送信するように構成されている。糸欠陥検出装置52の近傍には、糸欠陥検出時に紡績糸10を切断するためのカッタ57が配置されている。
巻取装置13は、クレードルアーム71と、巻取ドラム72と、トラバース装置75と、を主要な部材として備える。
巻取ドラム72は、ボビン48又はパッケージ45の外周面に接触して駆動できる。トラバース装置75は、紡績糸10を案内可能なトラバースガイド76を備えている。トラバースガイド76を図略の駆動手段によって往復動させながら巻取ドラム72を図略の電動モータによって駆動することで、巻取装置13は、巻取ドラム72に接触するパッケージ45を回転駆動させ、紡績糸10を綾振りしつつパッケージ45に巻き取る。
図2に示すように、クレードルアーム71は、紡績糸10を巻き取るためのボビン48を回転可能に支持することができる。クレードルアーム71は支軸70まわりに回動可能に支持されており、パッケージ45が巻取ドラム72に近づく方向と、巻取ドラム72から離れる方向と、の何れにも回動することができる。これにより、紡績糸10が巻き取られることによりパッケージ45の糸層径が増大しても、クレードルアーム71が回動することにより当該糸層径の増大を吸収し、パッケージ45の表面を巻取ドラム72に対して適切に接触させ続けることができる。
後述の糸継台車3が備えるサクションマウス46の先端部をパッケージ45に近づけた状態では、クレードルアーム71を回動させることにより、パッケージ45を、サクションマウス46に近づく方向(以下、「近接方向」という場合がある。)及びサクションマウス46から離れる方向(以下、「離間方向」という場合がある。)に移動させることができる。
クレードルアーム71には、エアシリンダ(駆動機構)60が接続されている。図4に示すように、エアシリンダ60は複動形空気圧シリンダとして構成され、ピストンロッド61と、当該ピストンロッド61に固定されたピストン62と、接圧ポート63と、逆圧ポート64と、を備えている。エアシリンダ60は、当該エアシリンダ60が備えるシリンダケース内に、接圧ポート63及び逆圧ポート64から圧縮空気(以下、単に「空気」と称することもある)が供給されるように構成されている。接圧ポート63と逆圧ポート64に供給する空気の空気圧に差があると、空気がピストン62を押してピストンロッド61が駆動される。
図2に示すように、ピストンロッド61は、クレードルアーム71に接続されている。接圧ポート63は、ブロアボックス80内に備えられた接圧用圧縮空気源65に接続されている。接圧用圧縮空気源65から接圧ポート63に圧縮空気が供給されると、当該接圧ポート63からシリンダケース内に供給される空気がピストン62を押すので、ピストンロッド61がクレードルアーム71を引っ張る。これにより、パッケージ45を巻取ドラム72に押し付けるようにクレードルアーム71が回動する方向の力(トルク)を加えることができる。
逆圧ポート64には、3ポートバルブ66の逆圧ポート接続部81が接続されている。3ポートバルブ66は電磁弁として構成され、逆圧ポート接続部81と、減圧弁接続部82と、ドレン部83と、を備える。3ポートバルブ66の弁体は、逆圧ポート接続部81とドレン部83を接続して減圧弁接続部82を閉じた位置(開放位置、図2)と、逆圧ポート接続部81と減圧弁接続部82を接続した位置(接続位置、図5)と、の間で切り替えることができるように構成されている。減圧弁接続部82には減圧弁67が接続され、ドレン部83は大気圧に解放されている。
通常の巻取り時においては、3ポートバルブ66の弁体は前記開放位置に配置され、逆圧ポート接続部81とドレン部83は接続された状態となる。以下の説明においては、この状態を開放状態と呼ぶことがある。この開放状態では、逆圧ポート64が大気圧に開放されるので、ピストン62には接圧用圧縮空気源65による空気圧だけが作用する。これにより、パッケージ45を巻取ドラム72に対して十分な接圧力で押し付け、当該巻取ドラム72によってパッケージ45を安定して回転駆動させることができる。
3ポートバルブ66の弁体が切り替わると、例えば図5に示すように、逆圧ポート64は減圧弁67に接続される。以下の説明では、この状態を接続状態と呼ぶことがある。減圧弁67は、接圧用圧縮空気源65に接続されており、当該接圧用圧縮空気源65が供給する空気が減圧され、当該減圧された空気が減圧弁接続部82に供給される。これにより、接圧ポート63に供給される空気よりも低い圧の空気を逆圧ポート64に供給することができる。従って、逆圧ポート64に供給される空気が接圧ポート63に供給される空気をある程度相殺するので、クレードルアーム71に加わる力(トルク)が弱まり、パッケージ45が巻取ドラム72に接触する力(接圧力)を弱めることができる。
3ポートバルブ66は、前記ユニットコントローラ92に電気的に接続されている。これにより、ユニットコントローラ92が3ポートバルブ66に制御信号を送ることにより、前記開放状態と前記接続状態に切り替えることができる。
エアシリンダ60は、リフタ部90を備えている。図4に示すように、リフタ部90は、リフタポート68と、リフタピストン85と、テーパ部材86と、ボール87と、バネ88と、を主要な部材として備える。
図2に示すように、リフタポート68にはリフタ用圧縮空気源69が接続されており、リフタ部90内に圧縮空気を供給できるように構成されている。また、図2には描かれていないが、リフタポート68とリフタ用圧縮空気源69との間には図3に示す電磁弁91が配置されており、リフタポート68に圧縮空気を供給するか否かを切り替えることができる。例えば図2においてはリフタポート68に空気が供給されていない状態を点線で示し、例えば図5においてはリフタポート68に空気が供給されている状態を実線の矢印で示している。
リフタピストン85は、リフタ部90の内部で、ピストンロッド61の長手方向に所定のストロークで移動可能に配置されている。リフタポート68に空気が供給されていない場合、リフタピストン85及びテーパ部材86は、図4に示すようにバネ88によって図の下向きに付勢されている。この状態においては、ピストンロッド61は図中の上下方向に自由に動くことができる。リフタポート68に空気が供給されると、当該空気の作用によってリフタピストン85及びテーパ部材86が図4の上向きに駆動される。
図4に示すように、テーパ部材86には、ピストンロッド61を上下に挿通させることができる挿通孔が形成されている。挿通孔は図4の下側に向かうに従って狭まるようなテーパ状に形成されており、当該挿通孔の内周面が傾斜面86aである。傾斜面86aとピストンロッド61との間には、複数のボール87が配置されている。ボール87は、ワッシャ89を介してバネ78の付勢力を受けることにより下方に押されている。これにより、ボール87がワッシャ79に押し付けられるとともに傾斜面86aとピストンロッド61との間に押し付けられている。
リフタポート68に空気が供給されてリフタピストン85及びテーパ部材86が図4の上向きに駆動されると、傾斜面86aとピストンロッド61との間にボール87が食い込む。傾斜面86aとボール87によるクサビ作用によってピストンロッド61がテーパ部材86にロックされ、ピストンロッド61、テーパ部材86及びリフタピストン85が一体的に図4の上向きに移動する。このように、リフタポート68に空気を供給することにより、リフタピストン85のストローク分だけ、ピストンロッド61を図4の上向きに駆動できる。この方向にピストンロッド61を駆動することにより、クレードルアーム71を図2の左側に回動させ、パッケージ45を巻取ドラム72から僅かに離間させることができる。
リフタポート68に空気が供給されている場合、クサビ作用によってピストンロッド61がロックされているので、当該ピストンロッド61が図4の下向きに動かないように固定することができる。リフタポート68に空気が供給されている場合であっても、ピストンロッド61を図4の上向きに動かすことは可能である。ピストンロッド61を図4の上向きに動かすと、当該ピストンロッド61と傾斜面86aとの間に食い込んでいたボール87が外れ、クサビ作用によるロックが解除されてピストンロッド61を上向きに動かすことができる。このようにリフタ部90は、リフタポート68に空気を供給することで、ピストンロッド61の移動方向を一方向にのみ規制するように機能する。
リフタ部90を駆動することによりリフタピストン85のストローク分だけピストンロッド61を上方に移動させてパッケージ45を巻取ドラム72から離間させる動作は、弛み取りローラ21に貯留されている紡績糸10が無くなりそうになったとき等に、糸張力がそれ以上増大して糸切断が生じてしまうこと等を防止するために行われる。リフタ部90を駆動することにより、パッケージ45の表面を巻取ドラム72から僅かに離間させてパッケージ45の巻取速度を減速して、弛み取りローラ21に貯留されている紡績糸10の量を増加させることができる。
次に、糸継台車3について説明する。糸継台車3は、図2に示すように、スプライサ(糸継装置)43と、サクションパイプ(第2捕捉部材)44と、サクションマウス(第1捕捉部材)46と、パッケージ制動部30と、パッケージ逆転部36と、を主要な部材として備えている。糸継台車3は、図1に示すように、フレーム6に固定されたレール41を走行することができる。糸継台車3は、ある紡績ユニット2で糸切れ又は糸切断が発生すると、レール41に沿って当該紡績ユニット2まで走行し、停止して糸継ぎを行う。
サクションマウス46は、パッケージ45の糸端部を捕捉してスプライサ43へ案内する。サクションマウス46は、基端部46aを中心に上下方向に回動可能である。サクションマウス46の基端部46aとは反対側の端部には、回動方向に延出した先細状の吸引部46b(先端部)が設けられている。吸引部46bは、パッケージ45と同程度の幅を有している。吸引部46bのうちの、基端部46aから遠い側の面(外側の曲面)には、空気を吸い込む吸引口46cが設けられている。基端部46aを中心にしてサクションマウス46を回動させて吸引位置(詳細は後述)に保持したときに、吸引口46cでパッケージ45の糸端部(下糸)を吸引して捕捉することができる。その状態でサクションマウス46を上記とは逆向きに回動することにより、糸端部をスプライサ43へ案内することができる。
サクションパイプ44は、紡績装置9の糸端部を捕捉してスプライサ43へ案内する。より具合的には、サクションパイプ44は、軸を中心に上下方向に回動可能であり、紡績装置9から送り出される糸端部(上糸)を吸引して捕捉して、スプライサ43へ案内することができる。
スプライサ43は、サクションマウス46で捕捉して案内された糸端部(下糸)と、サクションパイプ44で捕捉して案内された糸端部(上糸)と、を接合する。スプライサ43の詳細な構成については省略するが、このスプライサ43は、旋回空気流によって糸端同士を撚り合わせることにより、上糸と下糸とを糸継ぎする作業を行う。
図2に示すように、パッケージ制動部30は、プレート駆動アーム31と、当該プレート駆動アーム31の先端部から回動方向に延出するように設けられたパッケージプレート(パッケージ接触部)32と、を備える。プレート駆動アーム31は支軸を中心に回動可能に構成されており、パッケージプレート32をパッケージ45に対して接触又は離間させるように移動させることができる。パッケージプレート32は、円弧状の板材により構成され、パッケージ45と広い幅で接触するようになっている。プレート駆動アーム31を支軸まわりに回動してパッケージプレート32をパッケージ45に接触させることにより、パッケージ45の回転を制動(停止)することができる。
パッケージ逆転部36は、逆回転アーム37と、逆回転ローラ38と、を備える。逆回転アーム37は、支軸を中心に回動可能に構成されており、パッケージ45に対して逆回転ローラ38を接触又は離間させるように移動させることができる。逆回転アーム37は図略の駆動手段を備えており、逆回転ローラ38を巻取ドラム72とは反対の方向に回転駆動させることができる。巻取ドラム72から離間した状態のパッケージ45に対して逆回転ローラ38を接触させることにより、当該パッケージ45を逆回転駆動することができる。
次に、本実施形態の精紡機1において紡績糸10に欠陥が検出された場合の動作について、図2から図11を参照して説明する。
図11に示すタイミングチャートにおいて、「サクションマウス」はサクションマウス46の位置を、「パッケージプレート」はパッケージプレート32の位置を、「リフタポート」はリフタポート68に対する圧縮空気の供給状態を、「逆圧ポート」は逆圧ポート64に対する圧縮空気の供給状態を、それぞれ示す。「サクションマウス」の「吸引位置」とは捕捉動作を行うときのサクションマウス46の位置を意味し、「退避位置」とは上記の吸引位置から退避した位置を意味する。「パッケージプレート」の「離間位置」とはパッケージプレート32をパッケージ45から離間させた位置を意味し、「接触位置」とはパッケージプレート32をパッケージ45に接触させる位置を意味する。
通常の巻取り時(図2の状態)においては、図2に示すように、パッケージプレート32は離間位置に配置されており、逆圧ポート64とリフタポート68には空気が供給されていない。接圧ポート63に空気が供給されることにより、パッケージ45と巻取ドラム72が所定の接圧で接触し、パッケージ45を適切に巻取ることができる。
紡績糸10の巻取中に糸欠陥検出装置52が紡績糸10の欠陥を検出すると、当該糸欠陥検出装置52は糸欠陥検出信号をユニットコントローラ92へ送信する。ユニットコントローラ92は、前記糸欠陥検出信号を受信すると、直ちにカッタ57によって紡績糸10を切断するとともに、ドラフト装置7及び紡績装置9等を停止させる。
切断された糸端部(下糸)は、巻取装置13によって回転するパッケージ45に巻き取られる。糸欠陥検出装置52によって検出された欠陥はカッタ57よりも下流側の紡績糸10に含まれているので、当該欠陥を含む部分も、パッケージ45にいったん巻き取られる。
ドラフト装置7及び紡績装置9等を停止させた後、ユニットコントローラ92は、電磁弁91を制御してリフタポート68とリフタ用圧縮空気源69を接続し、リフタポート68に対する圧縮空気の供給を開始する(図11のA時点)。ピストンロッド61がリフタピストン85のストローク分だけ上方に移動し、クレードルアーム71が図2の左側に駆動される。言い換えれば、駆動機構であるリフタ部90により、クレードルアーム71が巻取ドラム72から離間する方向(離間方向)に駆動される。これにより、パッケージ45を巻取ドラム72から僅かに離間した位置まで移動させ、当該パッケージ45の回転速度を減速させる。
続いて、ユニットコントローラ92は糸継台車3に制御信号を送り、糸継ぎを行う当該紡績ユニット2まで糸継台車3を走行させる。
次に、ユニットコントローラ92は、パッケージ制動部30のパッケージプレート32によってパッケージ45の回転を制動する。具体的には、図5に示すように、プレート駆動アーム31を支軸まわりに回動させて、パッケージプレート32をパッケージ45に接触させる。これにより、パッケージ45の回転を停止させ、パッケージ45は巻取ドラム72から僅かに離間した位置で保持される。パッケージ45の回転が停止すると、パッケージ制動部30は元の位置(パッケージ45から離間した位置)に戻される。
次に、ユニットコントローラ92は、パッケージ45の糸端部(下糸)をサクションマウス46で捕捉する捕捉動作を確実にするために、パッケージ45の表面とサクションマウス46との位置関係を精密に制御する。
サクションマウス46による下糸の吸引捕捉を行う際には、パッケージ45の表面とサクションマウス46とが適切な位置関係に配置されなければ、糸端部を確実に捕捉することができない。サクションマウス46において糸端部を吸引するための吸引口46cが、パッケージ45の表面から所定の距離だけ隙間をあけた位置に正確に位置することが重要である。この隙間の大きさが不正確であると、パッケージ45の表面に対する吸引作用が不安定になってしまう。しかし、巻取装置13等の寸法誤差の影響があり、また、パッケージ45は巻取りが進行するのに従って糸層の径が増大していく。従って、リフタ部90によってパッケージ45を巻取ドラム72から離間させただけでは、当該パッケージ45の表面を正確に位置決めすることができない。
従来は、パッケージプレート32をパッケージ45と巻取ドラム72の間に押し込む操作により当該パッケージ45の表面の位置決めを行うという手法も用いられていた。しかし、この手法では、パッケージ45の硬度及び/又は表面形状等にバラツキがあると、当該パッケージ45の表面を精度良く位置決めできなかった。
本実施形態では、パッケージ45の表面をサクションマウス46との関係で所定の位置となるように精密に位置決めすることで、糸端部の捕捉の成功率を向上させている。
以下、具体的に説明する。まず、ユニットコントローラ92は、サクションマウス46を退避位置から基端部46aまわりに(図5の反時計回りに)回動させて、サクションマウス46を吸引位置に保持する(図11のB時点)。「吸引位置」は、パッケージ45の糸端部をサクションマウス46で捕捉する捕捉動作を行うのに適したサクションマウス46の位置を意味する。
次に、ユニットコントローラ92は、パッケージ45が近接方向に移動するようにクレードルアーム71が駆動されるようにエアシリンダ60を制御する。具体的には、接圧ポート63及び逆圧ポート64に圧縮空気が供給された状態を保持しつつ、リフタポート68への圧縮空気の供給を停止する(図11のC時点)。このようにリフタポート68を開放状態とすることで、リフタ部90においてはクサビ作用によるロックが解除された状態となるため、ピストンロッド61が下方に移動して、クレードルアーム71は図5の回動位置から右方向に回動する。このようにクレードルアーム71が回動することにより、図6に示すように、パッケージ45の表面が、吸引位置にあるサクションマウス46に接触する。逆圧ポート64には圧縮空気が供給されているため、クレードルアーム71の回動の勢いは弱められており、パッケージ45がサクションマウス46と接触するときに発生する衝撃を小さくすることができる。
サクションマウス46の吸引部46bは上述のとおり回動方向に延出した先細りの形状を有する。パッケージ45は、この吸引部46bのうち基端部46aから遠い側の面に接触する。吸引口46cは、吸引部46bのうち基端部46aから遠い側の面に形成されている。パッケージ45をサクションマウス46に接触させたとき、吸引口46cは、パッケージ45の表面と接触する(言い換えれば、吸引口46cの少なくとも一部が、パッケージ45の表面によって塞がれる)。
次に、ユニットコントローラ92は、パッケージ45が離間方向に移動するように、クレードルアーム71を駆動するようにエアシリンダ60を制御する。具体的には、リフタポート68へ圧縮空気を再び供給するようにエアシリンダ60を制御する(図11のD時点)。それにより、前述のクサビ作用によってピストンロッド61がテーパ部材86にロックされ、ピストンロッド61、テーパ部材86及びリフタピストン85が一体的に図4の上向きに移動する。
図6の時点でのエアシリンダ60におけるピストンロッド61の位置は、パッケージ45の径、パッケージ45の硬度、それぞれの紡績ユニット2の巻取装置13が有する寸法誤差等によって様々に異なり得る。しかしながら、リフタポート68に圧縮空気が供給されたときのピストンロッド61の移動量は、リフタピストン85のストローク分であるので、常に一定である。これに伴い、クレードルアーム71は図6の回動位置から左方向に一定の回動量だけ回動する。このようにクレードルアーム71が回動されるので、当該クレードルアーム71に支持されたパッケージ45は、パッケージ45の表面がサクションマウス46の吸引部46b(吸引口46c)に接触した図6の状態から、当該パッケージ45が一定の距離だけ離間方向に移動し、サクションマウス46から離間した図7の状態に切り替わる。これにより、捕捉動作を繰り返し行う場合にも、パッケージ45の表面が、当該パッケージ45の表面とサクションマウス46とが実際に接触した状態を基準として、毎回同じ位置に精密に位置決めされる。従って、吸引口46cとパッケージ45の表面との距離を再現性高く一定に制御することができる。
続いて、ユニットコントローラ92は糸継ぎを開始するように制御する。まず、ユニットコントローラ92は、ドラフト装置7及び紡績装置9等を再び作動させ、紡績糸10の生成を再開する。前記紡績の再開と並行して、ユニットコントローラ92は、図8に示すように、サクションパイプ44を紡績装置9の下流側近傍まで回動させるとともに、当該サクションパイプ44に吸引流を発生させて、紡績装置9より送り出される糸端部(上糸)を捕捉するように制御する。続いて、吸引を続行しながらサクションパイプ44を下方に回動させることで、サクションパイプ44により紡績装置9から紡績糸10を引き出しつつ、スプライサ43へ案内する。
上記サクションパイプ44の回動動作と略同時(前又は後でも可)に、ユニットコントローラ92は、吸引位置にあるサクションマウス46の吸引口46cに吸引流を発生させる。サクションマウス46の吸引口46cが吸引を開始するのと略同時に、逆回転アーム37を回動させて逆回転ローラ38をパッケージ45に接触させ、パッケージ45の逆回転を開始する。サクションマウス46が吸引位置にあるとき、基端部46aからパッケージ45の表面の距離は、基端部46aから吸引口48cの距離より長い。従って、パッケージ45の表面の糸端部を、吸引部46bにおいて基端部46aから遠い側の面(パッケージ45の表面が接触していた面)に形成された吸引口46cを介して良好に吸引することができる。これにより、逆回転するパッケージ45の外周面から糸端部(下糸)が引き出され、サクションマウス46の吸引口46cによって吸引捕捉される。パッケージ45から前記欠陥を含む紡績糸10が引き出されてサクションマウス46に吸われることにより、当該欠陥を含む紡績糸10をパッケージ45から除去することができる。
サクションマウス46でパッケージ45の糸端部を吸引捕捉する捕捉動作は、パッケージ45の表面とサクションマウス46との位置関係(距離)が、パッケージ45の表面とサクションマウス46とを接触させた状態を基準として制御された後に行われる。従って、繰り返して捕捉動作を行う場合にも、サクションマウス46(吸引口46c)に対するパッケージ45の表面の位置(距離)が毎回同じとなるので、糸端部を安定して捕捉することができる。
続いて、パッケージ45を逆回転ローラ38によって逆回転させつつ、下糸を吸引した状態でサクションマウス46を上方に回動させて糸継案内位置まで移動させ、当該下糸をスプライサ43へ案内する。スプライサ43に下糸が案内されると、パッケージ45の逆回転が停止される。
スプライサ43に上糸及び下糸が案内されると、当該スプライサ43による糸継ぎが行われる。糸継ぎ中においても、紡績装置9による紡績は継続される。糸継ぎ中は巻取装置13による巻取りが停止しているが、この間にも紡績糸10は紡績装置9から連続的に送り出されているから、紡績糸10をそのままにしていると紡績糸10の弛みが発生してしまう。そこで、紡績糸10を弛み取りローラ21に巻き取ることで、紡績糸10の弛みを防止する。
スプライサ43による糸継ぎが終了すると、リフタポート68への空気の供給を停止し、ピストンロッド61のロックを解除する(図11のE時点)。すると、接圧ポート63に供給されている圧縮空気の作用によりピストンロッド61が駆動され、パッケージ45を巻取ドラム72に接触させる方向にクレードルアーム71が回動する。これにより、パッケージ45と巻取ドラム72とが接触して、紡績糸10の巻取りが再開する。
以上に説明したように、本実施形態の精紡機1は、サクションマウス46と、クレードルアーム71と、エアシリンダ60と、ユニットコントローラ92と、を備える。サクションマウス46は、パッケージ45の糸端部を捕捉する捕捉動作を行う。クレードルアーム71は、パッケージ45を回転可能に支持し、パッケージ45をサクションマウス46に近づく方向である近接方向及びサクションマウス46から離れる方向である離間方向に移動させることができる。エアシリンダ60は、パッケージ45を近接方向及び離間方向に移動させるためにクレードルアーム71を駆動する。ユニットコントローラ92は、パッケージ45の表面とサクションマウス46とを接触させた後、パッケージ45を離間方向に移動させるようにエアシリンダ60(リフタ部90)を制御し、パッケージ45の表面とサクションマウス46とが離間した状態でサクションマウス46が捕捉動作を行うように制御する。
これにより、図6に示すようにいったんパッケージ45の表面とサクションマウス46とを接触させ、その後に、図7に示すようにパッケージ45を離間方向に移動させるので、パッケージ45の表面とサクションマウス46との位置関係が捕捉動作に適した位置関係となるように精密に制御することができる。
本実施形態の精紡機1においては、ユニットコントローラ92は、パッケージ45の表面がサクションマウス46に接触した状態から、パッケージ45を一定の距離だけ離間方向に移動させるようにエアシリンダ60(リフタ部90)を制御する。
これにより、パッケージ45の表面とサクションマウス46とが接触する状態を基準として、パッケージ45を一定の距離だけサクションマウス46から離間させるので、繰り返して捕捉動作を行うときにも、パッケージ45の表面とサクションマウス46とを捕捉動作に適した位置関係に毎回配置することができ、糸端部の捕捉を安定して行うことができる。
本実施形態の精紡機1は、パッケージ45に接触して回転することによりパッケージ45を回転駆動する巻取ドラム72を更に備える。ユニットコントローラ92は、エアシリンダ60を制御することにより、パッケージ45を巻取ドラム72に対して離間させた後に、パッケージ45の表面とサクションマウス46とを接触させる。
これにより、パッケージ45を巻取ドラム72に対して離間させてパッケージ45の振動を低減させてからパッケージ45の表面とサクションマウス46とを接触させるので、位置決めの基準となるパッケージ45の表面とサクションマウス46とが接触する位置のズレが生じにくくなる。
本実施形態の精紡機1は、パッケージ45に接触してパッケージ45の回転を制動するパッケージプレート32を更に備える。パッケージプレート32は、パッケージ45を巻取ドラム72に対して離間させてから、パッケージ45をサクションマウス46に接触させるまでの間に、パッケージ45に対して接触する。
これにより、パッケージ45の回転が停止してから、パッケージ45の表面とサクションマウス46とを接触させるので、パッケージ45の表面とサクションマウス46とを接触させてもサクションマウス46にパッケージ45の回転力が伝わらず、位置決めの基準となる位置において更にズレが生じにくくなる。
本実施形態の精紡機1においては、クレードルアーム71は、エアシリンダ60(リフタ部90)によって近接方向及び離間方向に駆動される。
これにより、リフタ部90を含むエアシリンダ60により駆動されるクレードルアーム71の挙動が空気のバネ作用によって柔らかくなり、パッケージ45がサクションマウス46に接触するときの衝撃が緩衝されて、位置決めの基準となる位置がバラつくおそれが低減される。また、パッケージ45との接触時にサクションマウス46が衝撃で壊れることを防ぐことができる。
本実施形態の精紡機1においては、ユニットコントローラ92は、パッケージ45を離間方向に移動させ、パッケージ45の巻取速度を減速するようにエアシリンダ60(リフタ部90)を制御する。
これにより、パッケージ45の位置を調整するための特別な機構が不要になるので、精紡機1の構成をシンプルにすることができる。
本実施形態の精紡機1は、以下のように構成される。サクションマウス46は、回動中心としての基端部46aと、回動方向に延出した形状に形成された吸引部46bと、を有する。吸引部46bのうちの、基端部46aから遠い側の面に、糸端部を吸引して捕捉するための吸引口46cが形成されている。糸端部を吸引口46cから捕捉するとき、基端部46aからパッケージ45の距離は、基端部46aから吸引口46cの距離より長い。
これにより、パッケージ45の表面と、サクションマウス46の吸引口46cと、が対面した状態で、吸引作用による糸端部の捕捉を確実に行わせることができる。
本実施形態の精紡機1においては、サクションマウス46の吸引部46bの、吸引口46cが形成されている面にパッケージ45の表面が接触するように、ユニットコントローラ92はエアシリンダ60(リフタ部90)を制御する。
これにより、パッケージ45の表面とサクションマウス46とを接触させた状態からパッケージ45を離間方向に少し離間させるだけで、図7及び図8の状態で糸端部を捕捉するための吸引を即座に開始することができ、無駄のない動作を実現することができる。
本実施形態の精紡機1は、複数の紡績ユニット2と、糸継台車3と、を更に備える。紡績ユニット2は、クレードルアーム71とエアシリンダ60とをそれぞれが含んで構成される。糸継台車3は、複数の紡績ユニット2に対して走行可能に設けられており、各紡績ユニット2に対して捕捉動作を行う。サクションマウス46は、糸継台車3に配置される。
これにより、パッケージ45の表面の位置が各紡績ユニット2でバラついていたとしても、いったんパッケージ45の表面とサクションマウス46とを接触させ、その状態を基準とすることで、パッケージ45の表面とサクションマウス46との位置関係を精密に制御することができる。従って、共通のサクションマウス46を用いても、複数の紡績ユニット2のそれぞれについて糸端部を確実に捕捉することができる。
本実施形態の精紡機1は、紡績装置9と、サクションパイプ44と、スプライサ43と、を備える。サクションパイプ44は、紡績装置9からの糸端部を捕捉して案内する。スプライサ43は、サクションマウス46で捕捉した糸端部と、サクションパイプ44で捕捉した糸端部と、を接合する。
これにより、捕捉動作を行うときにおけるパッケージ45の表面とサクションマウス46との位置関係が、捕捉動作に適した位置関係となるように精密に制御することができ、確実にパッケージ45の糸端部をサクションマウス46によって捕捉することができる。この結果、スプライサ43による糸継ぎを円滑に行うことができる。
以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。
上記の実施形態では、パッケージ45及びサクションマウス46の両方を回動することにより、パッケージ45及びサクションマウス46を互いに接触させている。しかしながら、本発明はこれに限るものではなく、例えばこれに代えて、サクションマウス46のみが回動することにより、サクションマウス46とパッケージ45とを接触させ、その後にリフタ部90を駆動してパッケージ45を移動させてもよい。
上記の実施形態では、リフタピストン85のストロークが一定であることを利用して、吸引口46cとパッケージ45の表面との隙間が所定の大きさとなるようにクレードルアーム71の動きを制御している。しかしながらこれに代えて、クレードルアーム71の傾きを検出するセンサ(例えば、ポテンショメータ)を設け、パッケージ45の表面とサクションマウス46とが接触した状態でのセンサ検出値を基準にして、吸引口46cとパッケージ45の表面との隙間が所定の大きさとなるように当該センサを用いてクレードルアーム71の動きを制御しても良い。
クレードルアーム71は、エアシリンダ60以外の流体圧シリンダ(例えば、油圧シリンダ)によって駆動されても良く、また、他のアクチュエータ(例えば、電動モータ)によって駆動されても良い。
パッケージ制動部30(パッケージプレート32)は、省略されても良い。
上記の実施形態においては、紡績装置9がクレードルアーム71(巻取装置13)よりも上方に配置されており、紡績糸10が下方に向かって走行するように紡績ユニット2が構成されている。しかしながら、本発明が適用される繊維機械はこれに限るものではなく、本発明は、糸を供給する給糸部がクレードルアーム(巻取装置)よりも下方に配置されて、糸が上方に向かって走行する繊維機械にも適用することができる。
上記の実施形態においては、サクションマウス46が糸継台車3に設けられていた。しかしながら、本発明が適用される繊維機械はこれに限るものではなく、サクションマウス46が各紡績ユニット2にそれぞれ設けられている構成とすることもできる。
上記の実施形態においては、本発明は精紡機(空気精紡機)1に適用されていた。しかしながら、本発明はオープンエンド精紡機、自動ワインダ等の他の繊維機械にも適用することができる。
上記の実施形態においては、糸継装置はスプライサであるものとしたが、本発明はこれに限るものではない。即ち、例えばこれに代えて、糸継装置をノッタ等により構成してもよい。
上記の実施形態においては、紡績糸10は、紡績装置9から糸送り装置11に送られるものとした。しかしながら、本発明に係る繊維機械の構成はこれに限るものではなく、例えば糸送り装置11を省略し(備えない構成とし)、弛み取りローラ21により紡績装置9から紡績糸10を引き出すこととしてもよい。
上記の実施形態においては、糸欠陥検出時にカッタ57により紡績糸10が切断されるものとした。しかしながら、本発明に係る繊維機械の構成はこれに限るものではなく、例えばカッタ57を省略し(備えない構成とし)、紡績装置9の紡績動作を停止することにより紡績糸10が切断されることとしてもよい。
1 精紡機(繊維機械)
2 紡績ユニット(巻取ユニット)
3 糸継台車(作業台車)
9 紡績装置(給糸部)
32 パッケージプレート
43 スプライサ(糸継装置)
44 サクションパイプ(第2捕捉部材)
45 パッケージ
46 サクションマウス(第1捕捉部材)
46a 基端部
46b 吸引部(先端部)
46c 吸引口
60 エアシリンダ(駆動機構)
71 クレードルアーム
72 巻取ドラム
90 リフタ部
92 ユニットコントローラ

Claims (10)

  1. パッケージの糸端部を捕捉する捕捉動作を行う第1捕捉部材と、
    前記パッケージを回転可能に支持し、当該パッケージを前記第1捕捉部材に近づく方向である近接方向及び前記第1捕捉部材から離れる方向である離間方向に移動させることができるクレードルアームと、
    前記パッケージを近接方向及び離間方向に移動させるために前記クレードルアームを駆動する駆動機構と、
    前記パッケージの表面と前記第1捕捉部材とを接触させた後、前記パッケージを離間方向に移動させるように前記駆動機構を制御し、前記パッケージの表面と前記第1捕捉部材とが離間した状態で前記第1捕捉部材が前記捕捉動作を行うように制御する制御部と、
    を備えることを特徴とする繊維機械。
  2. 請求項1に記載の繊維機械であって、
    前記制御部は、前記パッケージの表面が前記第1捕捉部材に接触した状態から、前記パッケージを一定の距離だけ離間方向に移動させるように前記駆動機構を制御することを特徴とする繊維機械。
  3. 請求項1又は2に記載の繊維機械であって、
    前記パッケージに接触して回転することにより当該パッケージを回転駆動する巻取ドラムを更に備え、
    前記制御部は、前記駆動機構を制御することにより、前記パッケージを前記巻取ドラムに対して離間させた後に、前記パッケージの表面と前記第1捕捉部材とを接触させることを特徴とする繊維機械。
  4. 請求項3に記載の繊維機械であって、
    前記パッケージに接触して当該パッケージの回転を制動するパッケージ接触部を更に備え、
    前記パッケージ接触部は、前記パッケージを前記巻取ドラムに対して離間させてから、前記パッケージを前記第1捕捉部材に接触させるまでの間に、前記パッケージに対して接触することを特徴とする繊維機械。
  5. 請求項1から4までの何れか一項に記載の繊維機械であって、
    前記駆動機構はエアシリンダであることを特徴とする繊維機械。
  6. 請求項1から5までの何れか一項に記載の繊維機械であって、
    前記制御部は、前記パッケージを離間方向に移動させ、前記パッケージの巻取速度を減速するように前記駆動機構を制御することを特徴とする繊維機械。
  7. 請求項1から6までの何れか一項に記載の繊維機械であって、
    前記第1捕捉部材は、回動中心としての基端部と、回動方向に延出した形状に形成された先端部と、を有し、
    前記先端部のうちの、前記基端部から遠い側の面に、吸引口が形成されており、
    前記糸端部を前記吸引口から捕捉するとき、前記基端部から前記パッケージの距離は、前記基端部から前記吸引口の距離より長いことを特徴とする繊維機械。
  8. 請求項7に記載の繊維機械であって、
    前記吸引口が形成されている前記面に前記パッケージの表面が接触するように、前記制御部は前記駆動機構を制御することを特徴とする繊維機械。
  9. 請求項1から8までの何れか一項に記載の繊維機械であって、
    前記クレードルアームと前記駆動機構とをそれぞれが含んで構成される複数の巻取ユニットと、
    前記複数の巻取ユニットに対して走行可能に設けられており、各巻取ユニットに対して捕捉動作を行う作業台車と、
    を更に備え、
    前記第1捕捉部材は前記作業台車に配置されることを特徴とする繊維機械。
  10. 請求項1から9までの何れか一項に記載の繊維機械であって、
    給糸部と、
    前記給糸部からの糸端部を捕捉して案内する第2捕捉部材と、
    前記第1捕捉部材で捕捉した糸端部と、前記第2捕捉部材で捕捉した糸端部と、を接合する糸継装置と、
    を更に備えることを特徴とする繊維機械。
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