JP2640509B2 - クロスロール自動交換機のアーム運動量調節装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明はクロスロール自動交換機の運動量調節装置
に関するものであり、さらに詳しくは台車上に架設され
て三次元運動をする１対のアームの働きにより織機にお
けるクロスロールの交換を完全自動的に行う形式のクロ
スロール自動交換機におけるアーム運動制御技術の改良
に関するものである。

（従来技術） 織機におけるクロスロールの交換に際しては、まず満
巻ロールに連なる布を幅方向に切断して機上の布との連
絡を断ち、この満巻ロールを織機のクロスロール保持機
構から卸して台車に引取る。ついで空ロールストッカー
から台車で運んできた空ロールを台車から織機の満巻ロ
ール受座に引渡して、機上の布の端をこれに巻付てやる
ことが必要である。

かつてこの一連の作業は全て作業員の手作業により行
われていた。しかし織機の広幅化にともないクロスロー
ルも重量が非常に大となり、これを手作業で取扱うこと
はほとんど可能になってきた。また上記のような一連の
手作業を行うには織機をかなりの時間停台させる必要が
あるが、織機の高速化につれてそのような長時間の停台
は生産効率上非常に不利となってきた。すなわちクロス
ロール交換作業の自動化が強く望まれるようになった。

かかる要請に応えるべくクロスロールの交換作業を自
動化しようとする試みは従来からもなされていない訳で
はないが、いずれも自動化は全作業の内の一部にとどま
るか、または全作業に及ぶものでも単なるアイデアの域
を出ないものであり（例えば特開昭60−171956号の提案
など）、全作業の完全自動化を具体化したものは皆無と
いってよかった。

かかる現状に鑑みて本出願人はクロスロール自動交換
機を開発した。この自動交換機は概略第１図に示すよう
な構成を有するものであって、織機列に沿って移動する
台車に架設されている。この台車のフレーム１の下部に
は台車幅方向に延在してアーム支軸４が水平に架設され
ている。この支軸４の両端近くにはそれぞれ第２図に示
すような構造のアーム２が１個ずつ取付けられている。
このアーム２はその基部において支軸４に固定されると
ともに、前方端部に固定フィンガー2aと前方に向けて直
角に延在するピン41に遊嵌された可動フィンガー2bとを
有している。これらのフィンガーは開閉することにより
両者間にクロスロールを収容保持するものである。

後述するようにこのアーム２はアーム支軸４の動きに
よって左右方向すなわち織機の幅方向に移動するととも
に前後方向すなわち織機に対して接近離間する方向に移
動する。さらに該アーム２は上下方向すなわち床面に対
して接近離間する方向に揺動する。すなわちアーム２は
三次元運動する訳である。台車フレーム１の側面にはア
ーム２その他の機構の運動を作業員が制御するための制
御パネル３が設けられている。

さて上記のような構成のクロスロール自動交換機にお
ける各部の運動を第３図を参照して説明すると概略つぎ
のようになる。

なお第３図中Ａで示すのは台車上におけるアーム２の
原位置、Ｂで示すのは織機上のロック装置に保持された
満巻ロールの位置、Ｃで示すのは台車上の満巻ロール受
座の位置、Ｄで示すのは同じく空ロール保持座の位置、
Ｅで示すのは布押え装置の原位置である。

（ｉ）台車がクロスロールを交換すべき織機の前で停止
する。このときアームは後退上昇位置にあり可動フィン
ガー2bは開いている。

（ii）アームが前進下降する。

（iii）アームが上昇し、織機のクロスロールロック装
置に係合して満巻ロールを引取ってから可動フィンガー
を閉じる。なおこおでいう満巻ロールとは完全に満巻状
態でなくその寸前の状態のものも指していう表現であ
る。

（iv）アームが後退上昇する。

（ｖ）アームに保持された満巻ロールのギアと台車の駆
動ギアとの噛合せが行われ、アームが開いて満巻ロール
を満巻ロール受座に引渡す。

（vi）アームが前進下降し、空ロール保持座の下側にく
る。

（vii）空ロール保持座よりアームに空ロールが落ち、
アームは閉じる。

（viii）アームが前進下降して織機のクロスロールロッ
ク装置に係合し、開いて空ロールを引渡す。

（ix）アームが後退上昇し原位置に復帰する。

（ｘ）布押え装置の押えローラーが前進上昇し、空ロー
ルとの間に下から布を挟む。

（xi）布切断装置が布に係合する位置にきて、布を部分
的に緊張しながら切断してから織機に連なる布の自由端
が押え装置により空ロールに巻付けられた後、原位置に
復帰する。

（xii）布押え装置が原位置に復帰する。

さて自動交換器においてはアームが中心なって上記の
ような諸運動が行われる訳であるが、この運動は織機に
対する台車の停止位置に大きく関係してくるものであ
る。

台車は第１図にも示すように非常に大型でかつ重量の
大きな移動体であるためその慣性が大きく、これを織機
に対して常に厳密に一定の位置で停止させることは実務
上ほとんど不可能に近い。

一方アームの運動は台車原点を規準にして行う場合と
織機原点を規準にして行う場合とがある。前者の場合は
台車の停止位置に変動があっても問題はないが、後者の
場合にはこの変動が大きな問題となる。すなわち台車上
のアームが織機原点を規準にして運動するには、台車原
点と織機原点との間の左右方向および前後方向ズレを把
握して、このズレを考慮に入れてアームの運動を設定し
なければならない。この設定は上記のズレが一定である
限りは一旦設定してしまえばそれを全ての停止について
採用することができる。しかし上記のように停止毎に停
止位置が変動するとそれにともなってズレも変動するか
ら、停止の度毎に運動の設定をやり直す、すなわち運動
量の調節の必要が起きてくる。

（発明の要旨） この発明の目的は台車の停止毎にアーム運動量の調節
を自動的に行って台車の停止位置の厳密な規制を不要と
することにある。

このためこの発明においては、左右方向と前後方向の
距離検知器を用いて停止毎に台車の停止位置を検知し、
この検知結果を演算処理して織機原点と台車原点の間の
左右方向および前後方向のズレを算出し、この算出結果
に基いてアームの運動量を調節するものである。

（実施態様） 以下この発明の運動量調節装置の説明に先だって、ク
ロスロール自動交換機の動作の中心をなしかつこの発明
の装置とも深い関係を有するアームの三次元運動の各種
駆動機構について、第４〜６図に一例を示してその構成
および動作を説明する。

アームの前後方向駆動機構10 第４図に示すようにアーム２はその基部において支軸
４に固定されている。支軸４はその端部（図中ではその
一端のみを示すが、他端においても同様の構造が設けら
れている）においてスライドベース11に回転可能に架設
されている。このスライドベース11は台車フレーム１に
固定されたガイドフレーム21上に前後方向に延在して設
けられたガイドレール13に沿って前後方向に摺動可能で
ある。なお左右のスライドベース11は左右方向に水平に
延在する連結ビーム５により連結されて一体に前後方向
に移動するようになっている。ピニオン15は連結ビーム
５にブラケット17により回転可能に架設された伝導軸16
に固定されており台車フレーム１に固定されて前後方向
に水平に延在するラック14に掛合している。該伝導軸16
は中間ギア18a、18bを介して可逆転モーター19の出力軸
に作動連結されている。

モーター19が回転すると、これに伴い伝導軸16を介し
て回転するピニオン15とラック14との係合によりスライ
ドベース11が前後方向に移動し、これに伴い支軸４ひい
てはアーム２が前後方向に移動する。

アームの上下方向駆動機構20 アーム２の基部が固定された支軸４はさらに中間ギア
21a、21bを介して可逆転モーター22の出力軸に作動連結
されている。

モーター22の回転に伴って支軸４が回転しこれに架設
されたアーム２が上下方向に揺動する。なおこのモータ
ー22は上記の連結ビーム５に架設されているからアーム
２の前後方向移動とともに前後方向に移動し、アーム２
の前後方向への移動と上下方向への揺動が干渉すること
はない。

アームの左右方向駆動機構30 第５図に示すように支軸４はその端部おいてブッシュ
31を介して回転可能にスライドベース11に架設されると
ともに、一端部にはネジ部4aを有している。このネジ部
4aにはベアリングを介してブッシュ31に固定されたギア
32が螺合しており、このギア32は可逆転モーター35の出
力軸に固定されたギア33と係合している。なおモーター
35はブラケット34によりスライドベース11に架設されて
いる。

モーター35が回転するとギア33を介してギア32が回転
しネジ部4aを介してこれに螺合する支軸４は左右方向に
移動する。このアーム左右方向駆動機構30は全体として
スライドベース11と一体関係にあるから、アーム２が前
後方向に移動すればこれに伴って該機構30も同方向に移
動する。なお支軸４はアーム２の上下方向揺動によって
も回転する。しかしアーム２の揺動は精々180度である
からそれに伴う支軸４の回転は半回転以下である。した
がってネジ部4aのピッチを小さくとりかつ支軸４を左右
方向移動させるに必要なモーター35の回転数を大きくと
っておけば、アーム２の揺動による支軸４の左右方向移
動は無視できる位に小さくすることができる。したがっ
て実務上この点での問題はない。

アームの開閉駆動機構40 第４および６図において可動フィンガー2bは支軸41に
よりアーム２の胴部に回転可能に架設されており、該支
軸41にはギア42が固定されている。このギア42は同じく
アーム２に架設された可逆転モーター44の出力軸に固定
されたギア43に係合している。

モーター44の回転に伴い可動フィンガー2bは固定フィ
ンガー2aに対して接近離間してアーム２の開閉を行う。

アーム運動量調節装置100 ついで第７〜９図によりこの発明の運動量調節装置の
一例を説明する。第７図において台車フレーム１に固定
されたガイドフレーム12の前端には前後方向を指向して
前後方向距離検知器101が架設されており、一方支軸４
に架設されたアーム２の固定フィンガー2aの前端には左
右方向を指向して左右方向距離検知器102が架設されて
いる。なおこれらの距離検知器101、102は光電式など非
接触式の検知器である。

台車が織機前方で停止したときに、前後方向距離検知
器101が台車と織機との間の前後方向の距離を検知して
検知信号を出力する。図示の例では織機フレーム６に対
する距離を検出している。またアーム２が第３図に示す
原位置Ａから前進下降して第８図に示す位置にきたとき
に、左右方向距離検知器102が台車と織機との間の左右
方向の距離を検知して検知信号を出力する。なお左右方
向距離の検知は必ずしもアーム２が図示の位置にきたと
きでなくても、左右方向距離検知器102の光軸延長線が
織機フレーム６に交叉する位置ならばよい。

第８図に示すようにこれらの距離検知器101、102は中
央処理装置（CPU）104に接続されている。図示の例では
タイミング信号発生器103も距離検知器101およびCPU104
に接続されている。このCPU104は出力側において前後方
向駆動モーター19、左右方向駆動モーター35、上下方向
駆動モーター22およびアーム開閉駆動モーター44（第４
〜６図参照）に接続されている。

前後方向距離検知器101からの検知信号はCPU104に入
力されるとともに、タイミング信号発生器103にも入力
されてこれを起動させ、以下このタイミング信号に基い
てCPUが予め設定されたプログラムに沿って動作する。
ついで左右方向距離検知器102からも検知信号がCPU104
に入力される。CPU104はこれらの検知信号を演算処理し
て、台車原点と織機原点との間の前後方向および左右方
向ズレを算出する。この算出結果に応じた出力信号（指
令信号）をCPU104から与えられてモーター19、35が駆動
されてそれぞれ調節された運動量だけアームを左右方向
および前後方向に移動させる。

以上から明らかなようにこの発明によれば、台車の停
止毎に台車原点の織機原点に対するズレが検出されて記
憶され、これが爾後のアームの運動制御に用いられるの
で、台車の停止位置に変動があっても常にアームに正し
い運動を与えることができ、アームの運動量が大きすぎ
てロールに衝突したり、あるいは運動量が小さすぎてロ
ールを把持できなかったりすることがない。また、各織
機に対して台車の停止位置にバラツキがあったとして
も、アームはすべて均一な位置で満巻ロールを把持する
ことができるので、満巻ロールを台車の満間ロール受座
に移載するに際し、満巻ロールのギアと満巻ロール受座
の駆動ギアとの噛合わせを正確に行わせることができ
る。すなわち台車の停止位置を厳密に規制する必要がな
い。

なお以上の例では台車と織機との関係ついて説明した
が、この発明が台車と空ロールストッカーあるいは満巻
ロールストッカーとの関係についても応用できることは
勿論である。

また以上の例では、台車原点と織機原点との間の前後
方向および左右方向のズレを算出するようにしたが、織
機の設置状態によって、上下方向にもズレの生ずる場合
があるときは、これを検出してアームを駆動するように
することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を応用するクロスロール自動交換機の
全体を示す斜視図、 第２図は該交換機の動作の中心をなすアームの一例を示
す斜視図、 第３図は該交換機各部の相対位置関係を示す側面図、 第４図はアームの前後方向および上下方向駆動機構の一
例を示す平面図、 第５図はアームの左右方向駆動機構の一例を示す一部断
面平面図、 第６図はアームの開閉駆動機構の一例を示す側面図、 第７図はこの発明の装置の一実施態様を示す平面図、 第８図は距離検知時のアームの位置を示す側面図、 第９図は検知信号の処理系を示すブロック線図である。 ２……アーム、４……アーム支軸 12……ガイドフレーム 19、22、35、44……アーム駆動モーター 100……アーム運動量調節装置 101……前後方向距離検知器 102……左右方向距離検知器 104……中央処理装置

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】織機列に沿って移動停止する台車上のアー
   ムの三次元運動により台車と織機との間のクロスロール
   自動交換を行う形式であって、 台車前面に架設された前後方向距離検知器と、アーム側
   面に架設された左右方向距離検知器と、 これらの距離検知器から検知信号を受けて、台車原点と
   織機原点との間の左右方向および前後方向ズレを算出
   し、この算出結果に基いてアームに調節された運動量を
   与えるべくアーム駆動モーターに指令信号を出力する演
   算部を有している ことを特徴とするクロスロール自動交換機のアーム運動
   量調節装置。