JP5545593B2 - 糸巻取機 - Google Patents

Description

本発明は、糸をトラバースしながら巻取管に巻き取る糸巻取機に関する。

従来から、糸をトラバース（綾振り）するための糸綾振装置を備えた構成の糸巻取機が知られている。例えば特許文献１や特許文献２に開示されている糸綾振装置は、糸と係合して糸を案内する糸ガイドと、当該糸ガイドが先端に取り付けられた綾振アームと、この綾振アームを往復動させる駆動装置と、から構成されている。駆動装置が綾振アームを往復動（回動）させることで、糸ガイド部によって糸をトラバースしながら、糸をパッケージに巻き取ることが可能となっている。

また、上記の糸巻取機において、糸継装置及び当該糸継装置への糸の案内手段（糸案内手段）を備えた糸巻取機についても知られている。糸継装置とは、糸欠点を検出して行う糸切断時や、糸の解舒中の糸切れ時等に、給糸ボビン側の糸端と、パッケージ側の糸端とを糸継ぎするものである。特許文献３は、この種の糸巻取機を開示する。

特開２００６−２９８４９９号公報 特表２００２−５１８２７６号公報

しかし、上記特許文献１の構成は、糸ガイドが綾振り幅の端部近傍に差し掛かったときに当該糸ガイドが下方（糸道の上流側）に位置するため、糸を糸巻取機の下方（パッケージの巻取方向とは反対の方向）へ引っ張ることになる。この場合、綾振り幅の端部及び端部近傍において糸道が屈曲してしまうため、巻取張力が上昇する。それにより、パッケージの硬度が上昇したり、綾落ちが発生したりして、パッケージの品質が低下することがある。

一方、特許文献２の構成は、ガイドスリット（糸ガイド部）の先端が開放されたフィンガー形状であるため、ポインター（綾振アーム）を円弧状に旋回運動させる場合、ポインターがターンを行うときにガイドスリットから糸が放出されてしまうことがある。また、ターンを行うときだけでなく、糸の綾振り動作中に発生する振動等により、ガイドスリットから糸が外れてしまうことがある。

更に、特許文献２の構成は、巻取始めに糸を捕捉する際において、開放された先端側から糸が外れ易いため、綾振り動作を即座に開始できないことがある。また、ガイドスリットに糸を案内させるためには、ポインターをガイドプレートに対して特定の位置に移動させる必要がある。このように、特許文献２の構成では、綾振り動作を素早く開始できず、糸巻取機の生産性の観点から改善が求められていた。

本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、糸ガイド部に素早く糸を案内可能であって、パッケージ端部の品質低下を防止可能な糸巻取機を提供することにある。

課題を解決するための手段及び効果

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。

本発明の観点によれば、以下の構成の糸巻取機が提供される。即ち、この糸巻取機は、巻取管支持部と、接触ローラと、綾振アームと、綾振駆動部と、綾振り支点と、ガイドプレートと、を備える。前記巻取管支持部は、パッケージを形成するために糸を巻き付ける巻取管を回転可能に支持する。前記接触ローラは、前記巻取管又は前記パッケージと接触して回転する。前記綾振アームは、糸を案内するための糸ガイド部が先端側に配置された構成となっており、糸を綾振りするためのものである。前記綾振駆動部は、前記綾振アームを回転駆動する。前記綾振り支点は、前記パッケージに巻き取られる糸の綾振りの支点である。前記ガイドプレートは、綾振り箇所より糸道の上流側であって、前記綾振り支点より糸道の下流側に設けられ、糸を綾振り箇所へと案内する。前記糸ガイド部は、先端側で糸を規制する規制部と、前記規制部に糸を案内するように前記綾振アームの基端側に開口している案内口と、を有する。前記接触ローラの軸方向で見たときに、前記綾振アームの回転軸線と、綾振り幅の端部における糸ガイド部近傍の糸道を延長した糸道線と、が鋭角をなして交わるか平行である。前記接触ローラの軸方向で見たときに、前記ガイドプレートのうち綾振りの端部において糸を案内する部分と、前記接触ローラ上の糸の最も上流側の箇所と、を通る直線が、前記綾振り支点を通る。

これにより、綾振アームの回転軸線と上記の糸道線とのなす角が小さいか又は回転軸線と上記の糸道線とが平行であるため、綾振アームが綾振り幅の端部（トラバース端部）まで回転したときにおいても、糸ガイド部が糸道に沿う方向に殆ど移動しない。そのため、特にトラバース端部において糸ガイド部に起因する糸の屈曲を軽減させることができるので、パッケージの品質の低下を防止できる。また、糸ガイド部には規制部が形成されているため、綾振り中に振動及び慣性力等によって糸が引っ張られた場合においても、糸ガイド部から糸が外れることを防止できる。また、綾振アームの綾振動作の開始時に糸ガイド部に糸を案内し易いため、速やかに綾振アームによる糸の綾振りを開始でき、糸巻取機の生産性を向上させることができる。

前記の糸巻取機においては、前記糸ガイド部には、前記案内口へ糸を案内する傾斜部が形成されていることが好ましい。

これにより、糸ガイド部への糸の案内を確実かつ素早く行うことができるため、糸巻取機の生産性を向上させることができる。

前記の糸巻取機においては、前記回転軸線と前記糸道線とが略平行であることが好ましい。

これにより、綾振り幅の端部における糸ガイド部による糸の屈曲を最小限に抑えることができるため、高品質なパッケージを形成することができる。

前記の糸巻取機においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記接触ローラの軸方向で見たときにおいて、綾振り幅の端部における前記糸ガイド部の位置は、前記綾振アームの基端部から前記糸道線に下ろした垂線と当該糸道線との交点よりも、糸道の下流側である。

これにより、綾振アームを適切な長さにすることで、パッケージと接触ローラの接触ラインに糸ガイド部を近づけることができるため、フリーレングス及びプリント長を短くすることができる。そのため、パッケージに巻き取られる糸の挙動を安定させることができるので、パッケージの品質を向上させることができる。なお、「フリーレングス」とは、糸ガイド部と、糸が接触ローラの表面に接触する点と、の間の距離のことである。即ち、フリーレングスに相当している糸は、接触ローラ等に規制されていないため、フリーレングスが長くなると、糸ガイド部により高速で綾振りされている糸の挙動は不安定になり、パッケージを良好に巻き取ることができない。また、糸ガイド部により綾振りされてパッケージへと巻き取られる糸は、接触ローラに一度接触させて（プリントさせて）から巻き取られる。パッケージに巻き取られる糸が接触ローラに接触している部分の長さが「プリント長」である。

前記の糸巻取機においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記給糸部から糸が引き出される方向に引いた直線に垂直な面であって、当該給糸部近傍の面を垂直面としたときに、前記綾振アームは、長手方向において前記垂直面に平行になるように、前記綾振駆動部に支持されている。

これにより、本発明のレイアウト（綾振アームの回転軸線と上記の糸道線とのなす角が小さいか又は回転軸線と上記の糸道線とが平行）を採用し、かつ綾振アームが回転軸線に対して垂直であるときに、給糸部からパッケージまでの糸をあまり屈曲させないレイアウトを実現することができる。

前記の糸巻取機においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記給糸部から糸が引き出される方向に引いた直線に垂直な面であって、当該給糸部近傍の面を垂直面としたときに、前記綾振アームは、基端側よりも糸ガイド部が前記垂直面から遠い位置になるように、前記綾振駆動部に支持されている。

これにより、給糸部からパッケージまでの糸走行経路をほぼ直線状に構成した場合に、パッケージと接触ローラの接触ラインに糸ガイド部が近づく綾振アームの配置となるため、フリーレングス及びプリント長を短くすることができる。そのため、パッケージに巻き取られる糸の挙動を安定させることができるので、パッケージの品質を向上させることができる。

前記の糸巻取機においては、前記綾振アームは、前記接触ローラに近づく方向に曲がっている曲がり部を有することが好ましい。

これにより、曲がり部よりも先端側の綾振アームを適切な長さにすることで、パッケージと接触ローラの接触ラインに糸ガイド部を近づけることができるため、フリーレングス及びプリント長を短くすることができる。そのため、巻き取られる糸の挙動を安定させることができるので、パッケージの品質を向上させることができる。

前記の糸巻取機においては、前記巻取管を直接的に回転駆動する回転駆動部を備えることが好ましい。

これにより、パッケージを従動回転させる構成に比べて、接触ローラの径を小さくすることができる。そのため、フリーレングス及びプリント長を短くすることができるので、巻き取られる糸の挙動を安定させてパッケージの品質を向上できる。

前記の糸巻取機においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、この糸巻取機は、給糸部と、糸継装置と、糸案内部材と、を備える。前記給糸部は、前記パッケージに巻き取られる糸を供給する。前記糸継装置は、前記パッケージ側の糸端と、前記給糸部側の糸端と、を繋ぐ。前記糸案内部材は、前記パッケージ側の糸端を吸引口部によって捕捉して案内可能である。そして、前記吸引口部が前記パッケージ側の糸端を吸引して捕捉する位置において、前記糸ガイド部が前記吸引口部よりも糸道の上流側に位置するように、前記綾振アームは前記綾振駆動部に支持されている。

これにより、綾振アームと糸案内部材とが接触して破損することを確実に防止できる。また、パッケージ側の糸が切れたりして当該糸の糸端を吸引口部により吸引する場合、糸案内部材によりパッケージ側の糸端を吸引捕捉して案内する。このときに綾振アームを特別な退避位置へ移動させる必要がなくなるため、中断していた糸の巻取作業を素早く再開することができる。

前記の糸巻取機においては、前記接触ローラの軸方向で見たときに、少なくとも前記パッケージの端部において、前記接触ローラ上の糸の最も上流側の箇所と前記綾振り支点とを接続する直線に対して、前記綾振アームの長手方向に沿った線が略直角をなすことが好ましい。

これにより、綾振アームの綾振りストロークの端部においても、パッケージに巻き取られる糸が糸ガイド部により大幅に屈曲することが軽減できる。そのため、糸ガイド部から糸が外れることを防止しつつ、ダメージの少ない糸をパッケージに巻き取ることができる。

前記の糸巻取機においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、この糸巻取機は、前記綾振アームの回転軸を支持して、当該綾振アームを回転駆動する綾振駆動部を備える。前記綾振アームは、糸が前記接触ローラに最初に接触する箇所の近傍に前記糸ガイド部が配置されるように、前記綾振駆動部に支持されている。

これにより、フリーレングス及びプリント長を短くすることができる。その結果、パッケージに巻き取られる糸の挙動を安定させることができるので、綾落ちや菊巻き等の発生を抑止しつつ、パッケージの品質を向上させることができる。

本発明の一実施形態に係る自動ワインダの模式図。 ワインダユニットの概略的な構成を示した模式図及びブロック図。 トラバース装置近傍の拡大側面図。 糸ガイド部の形状を説明する正面図。 第１変形例に係るトラバース装置近傍の拡大側面図。 第２変形例に係るトラバース装置近傍の拡大側面図。

次に、発明の実施の形態を説明する。初めに、図１を参照して、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。図１は、本発明の一実施形態に係る自動ワインダ１の模式図である。なお、本明細書において「上流」及び「下流」とは、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ものとする。

図１に示すように、自動ワインダ（糸巻取機）１は、並べて配置された複数のワインダユニット１０と、自動玉揚装置６０と、機台設定装置９０と、を主要な構成として備えている。

それぞれのワインダユニット１０は、給糸ボビン２１から解舒された糸２０を綾振り（トラバース）しながら巻き取り、パッケージ３０を形成できるように構成されている。

自動玉揚装置６０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を供給することができるように構成されている。

機台設定装置９０は、設定部９１と、表示部９２と、を主要な構成として備えている。設定部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ことができる。表示部９２は、各ワインダユニット１０の糸の巻取状況、及び、発生したトラブルの内容等を表示可能に構成されている。

次に、図２を参照して、ワインダユニット１０の構成を具体的に説明する。図２は、ワインダユニット１０の概略的な構成を示した模式図及びブロック図である。

それぞれのワインダユニット１０は、図２に示すように、巻取ユニット本体１６と、ユニット制御部５０と、を主要な構成として備えている。

ユニット制御部５０は、例えば、ＣＰＵと、ＲＡＭと、ＲＯＭと、Ｉ／Ｏポートと、通信ポートと、を備えて構成されている。前記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。前記Ｉ／Ｏポートと前記通信ポートには、当該巻取ユニット本体１６が備える各部（詳細は後述）及び機台設定装置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は、給糸ボビン２１と接触ローラ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、を配置した構成となっている。

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。この給糸部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ように構成されている。

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からの糸の解舒を補助するものである。規制部材４０は、給糸ボビン２１から解舒された糸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対し接触し、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の解舒を補助する。規制部材４０の近傍には前記給糸ボビン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おり、このセンサがチェース部の下降を検出すると、それに追従して前記規制部材４０を例えばエアシリンダ（図略）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ものである。テンション付与装置１３としては、例えば、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、上記ゲート式のもの以外にも、例えば、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ものである。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、機械式のものや、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、前記センサからの糸太さ信号を監視することにより、スラブ等の糸欠陥を検出するように構成されている。前記クリアラヘッド４９の近傍には、前記クリアラ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。

前記スプライサ装置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（糸案内部材）２６と、が設けられている。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（吸引アーム）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（吸引口部）３５と、を備えている。

また、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３４，３７を中心にして回動可能に構成されている。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。

また、前記巻取ユニット本体１６は、巻取ボビン（巻取管）２２を着脱可能に支持するクレードル（巻取管支持部）２３と、巻取ボビン２２の周面又はパッケージ３０の周面に接触して回転可能な接触ローラ２９と、を備えている。また、巻取ユニット本体１６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を巻き取ることが可能に構成されている。なお、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（綾振り支点）２７が設けられ、トラバース装置７０は、このトラバース支点部２７を支点として図２の矢印に示す方向に、糸２０をトラバースさせている。

前記クレードル２３は回動軸４８を中心に回動可能に構成されており、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ように構成されている。

前記クレードル２３の巻取ボビン２２を挟持する部分にはパッケージ駆動モータ（回転駆動部）４１が取り付けられており、このパッケージ駆動モータ４１によって巻取ボビン２２を回転駆動して糸２０を巻き取るように構成されている。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）。この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、この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前記パッケージ駆動モータ４１の運転及び停止を制御するように構成している。

また、前記回動軸４８には、クレードル２３の角度（回動角）を検出するための角度センサ（パッケージ径取得部）４４が取り付けられている。この角度センサ４４は例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に対して送信するように構成されている。クレードル２３はパッケージ３０が巻き太るに従って角度が変化するので、クレードル２３の回動角を前記角度センサ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（糸層の径）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。

このように、自動ワインダ１では、給糸ボビン２１から解舒された糸２０が略上方向に走行し、パッケージ３０に巻き取られている。従って、本実施形態において給糸部１１から糸２０が引き出される方向に引いた直線に垂直な面であって給糸部１１の近傍の面（垂直面）は、自動ワインダ１が設置される設置面と略平行となっている。

次に、図３を参照して、トラバース装置７０の構成とトラバース装置７０近傍の構成のレイアウトについて説明する。図３は、トラバース装置７０近傍の拡大側面図である。なお、本実施形態では接触ローラ２９は、軸方向が巻取ユニット本体１６の側方を向くように配置されているため、例えば図３のような側面図は、接触ローラ２９の軸方向に見た図であるということができる。

図３に示すように、トラバース装置７０は、トラバース駆動モータ（綾振駆動装置）７６と、出力軸７７と、トラバースアーム（綾振アーム）７４と、を備える。

トラバース駆動モータ７６は、トラバースアーム７４を駆動するためのものであって、サーボモータ等により構成されている。このトラバース駆動モータ７６の作動は、図２に示すように、トラバース制御部７８により制御されている。なお、トラバース駆動モータ７６は、ステップモータやボイスコイルモータ等の他のモータであっても良い。

このトラバース制御部７８は、専用のマイクロプロセッサによるハードウェ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ように構成されている。

そして、このトラバース駆動モータ７６の動力は、図３に示す出力軸７７を介して、トラバースアーム７４の基端部に伝達されている。そして、トラバース駆動モータ７６のロータが正逆回転することで、トラバースアーム７４が、図３の紙面垂直方向（図２の左右方向）に往復旋回運動を行う。なお、図３におけるトラバースアーム７４は、トラバースの端部における位置を示している。

そして、トラバースアーム７４の先端部には後述の糸ガイド部７３が形成されており、この糸ガイド部７３によって糸２０を保持（案内）できるように構成されている。この糸ガイド部７３が糸２０を保持した状態で往復旋回運動を行うことにより、糸２０をトラバースさせることができる。

次に、糸２０をトラバースさせたときに生じる糸道の屈曲について説明する。

トラバース装置７０の側面図である図３には、トラバース駆動モータ７６の回転軸線（トラバースアーム７４の回転軸線）が符号Ｌ１で、トラバースアーム７４の基端部からトラバースアーム７４の側面における長手方向へ真っ直ぐ引いた仮想線（トラバースアーム７４の側面における中心線）が符号Ｌ２で、それぞれ示されている。トラバースアーム７４の往復旋回運動に伴って、糸ガイド部７３は、トラバースアーム７４の回転軸線Ｌ１に垂直な仮想平面内で円弧状の軌跡を描いて往復運動する（以下、この仮想平面を「旋回面」と称する）。本実施形態においてトラバースアーム７４は回転軸線Ｌ１に対してほぼ垂直に配置されているので、前記仮想線Ｌ２は回転軸線Ｌ１に対して垂直となっている。従って、トラバースアーム７４は前記旋回面内で往復旋回運動するということができる。

本実施形態では、トラバースアーム７４の先端部付近の糸道（ガイドプレート２８の端部から接触ローラ２９に至る糸道）を示す直線である糸道線Ｌ３を考えたときに、当該糸道線Ｌ３と、トラバースアーム７４の回転軸線Ｌ１と、が平行になるようなレイアウトが実現されている。言い換えれば、糸道線Ｌ３と前記旋回面（及び仮想線Ｌ２）とが垂直なレイアウトとなっている。

なお、糸道線Ｌ３は、上記の方法以外にも、「接触ローラ２９と接触している糸のうち最も上流側に位置している箇所を点Ｐ１として、この点Ｐ１とトラバース支点部２７とを接続する直線」と表すことができる。また、この点Ｐ１は、「糸ガイド部７３によってガイドされた糸２０が接触ローラ２９に接触し始める箇所を示す点」と表現することもできる。

従って、トラバース時には糸ガイド部７３が回転軸線Ｌ１を中心とする円弧状の軌跡を描くように往復運動することで糸２０を綾振りするが、このときに糸２０に加わる力は上記の旋回面に平行な方向のみとなる。即ち、トラバース時に糸２０を糸道線Ｌ３の方向（糸道に沿う方向）に引っ張ったり弛ませたりする力が加わらないため、糸道の屈曲を軽減させることができる。特に、本実施形態では、綾振りの端部において糸ガイド部７３の糸ガイド点が糸道線Ｌ３上に位置するようにトラバースアーム７４が配置されているため、綾振りの端部における糸道の屈曲を最小にすることができる。なお、仮に回転軸線Ｌ１と糸道線Ｌ３とが平行でないとすると、トラバース中の糸２０は、旋回面内の方向に加え、糸道線Ｌ３に沿う方向にも力を受けるため、糸道の屈曲が本実施形態よりも大きくなる。この場合、パッケージ３０に巻き取られる糸２０の巻取張力が上昇したり、パッケージ３０の硬度が特にパッケージ端部で上昇したり、綾落ちが発生したりするため、パッケージの品質が低下してしまう。

また、図３に示すように、トラバースアーム７４は、接触ローラ２９に近づく方向に折れ曲がっている屈曲部（曲がり部）７２ａを有している。なお、この屈曲部７２ａは急角度に曲がる（折れ曲がる）構成であるが、滑らかに曲がる（湾曲する）構成にしても良い。

この構成により、パッケージ３０と接触ローラ２９の接触ラインに糸ガイド部７３を近づけることができるため、フリーレングス（トラバースアーム７４から接触ローラ２９に接触するまでの糸２０の長さ）及びプリント長（接触ローラ２９に接触している糸の長さ）を短くすることができる。そのため、巻き取られる糸の挙動を安定させることができるので、パッケージ３０の品質を向上させることができる。

また、ワインダユニット１０によりコーン形状のパッケージを巻き取る場合は、屈曲部７２ａを有するトラバースアーム７４を採用することが特に望ましい。以下、その理由を説明する。即ち、パッケージ３０の巻き始めから糸層が大きくなるまでの間は、円筒形状（円柱形状）の接触ローラ２９とコーン形状の巻取ボビン２２（パッケージ３０）とでは、周速差が大きい。この結果、パッケージ３０の巻き幅方向の中央部に対して、大径側では巻取テンションが高く、小径側では巻取テンションが低くなることがある。そのため、パッケージ３０の端部に綾落ちや菊巻きが発生し易く、不良パッケージが形成されてしまうことがある。この点、本実施形態のような屈曲部７２ａを備えたトラバースアーム７４により糸２０をトラバースすることにより、パッケージ端部（トラバース端部）での糸のフリーレングス及びプリント長を短くしつつ糸２０の屈曲も軽減することができ、上記のような不良パッケージの形成を防止できるからである。

次に、糸端捕捉中の上糸捕捉部材２６とトラバースアーム７４との位置関係について説明する。なお、図３には、糸端捕捉中の上糸捕捉部材２６の位置を示している。

図３に示すように、本実施形態のトラバースアーム７４の先端部（糸ガイド部７３）は、接触ローラ２９の近傍（接触ローラ２９の下方かつ正面側）に配置されている。これは、フリーレングス及びプリント長を短くするためである。このようにフリーレングス及びプリント長を短くすることで、巻取り中における糸２０の挙動を安定させて、パッケージの品質を向上させることができる。

また、トラバースアーム７４は、糸ガイド部７３が糸道線Ｌ３上に配置され、アーム部７２は糸道線Ｌ３から退避した位置に配置されるように設けられている。具体的には、糸ガイド部７３は、ワインダユニット１０の正面側に設けられており、アーム部７２は、ワインダユニット１０の奥側に設けられている。そのため、トラバース中のトラバースアーム７４と、糸端捕捉中の上糸捕捉部材２６と、が干渉することがなくなり、これらの部材の衝突を確実に防止することができる。そのため、糸切れ及び糸カット後に即座に上糸捕捉部材２６をパッケージ３０近傍に回動させることができるので、素早く糸継動作に入ることができ、パッケージ３０の巻取動作を速やかに再開することができる。

次に、図４を参照して、トラバースアーム７４が備える糸ガイド部７３について説明する。図４は、糸ガイド部７３の形状を説明する正面図である。

図４に示すように、トラバースアーム７４は、先端側に配置された糸ガイド部７３と、基端側に配置されたアーム部７２と、で構成されている。

糸ガイド部７３は、セラミック及びアルミニウム等によってフック状に構成されており、アーム部７２の先端側に接続されている。図４に示すように、この糸ガイド部７３は片側へ湾曲する形状に形成されており、その内周側には、糸２０を引っ掛けるための細長い糸掛け溝７１が形成されている。この糸掛け溝７１は、糸ガイド部７３の一側の側部に開放部（案内口）７１ｂを形成しつつ、トラバースアーム７４の長手方向に沿って先端側へ真っ直ぐ延びるように形成されている。また、糸掛け溝７１の終端部（規制部）７１ａは閉鎖状となっている（トラバースアーム７４の先端側は開放されていない）。糸掛け溝７１の開放側の端部（前記開放部７１ｂ）は、終端されている端部（前記終端部７１ａ）よりもトラバースアーム７４の基端側に位置している。

糸ガイド部７３により糸２０を案内しながらトラバースして、糸２０をパッケージ３０に巻き取っているときは、糸２０は糸掛け溝７１の内部に位置している。そして、糸ガイド部７３の往復動に伴って糸掛け溝７１の内壁面が糸２０を押すことで、糸２０はパッケージ３０に対してトラバースされる。なお、本実施形態では、糸掛け溝７１の開放部７１ｂがトラバースアーム７４の先端側を向かず、基端側を向いている。このため、トラバースアーム７４の先端側に向く力が糸２０に作用したとしても、糸２０が糸ガイド部７３から外れてしまうことがない。

また、糸ガイド部７３の側部には２つの傾斜部７３ａ，７３ｂが形成されている。傾斜部７３ａは、糸ガイド部７３の湾曲した先端部から糸掛け溝７１の開放部７１ｂに向かって斜め方向に延びている。また、傾斜部７３ｂは、糸ガイド部７３の基端部（アーム部７２との接続部分）から開放部７１ｂの近傍に向かって斜めに延びている。従って、パッケージ３０の巻取始め及び糸継作業直後であってトラバースアーム７４から糸２０が外れている状態においては、トラバースアーム７４を図４の左側に回動させることで、傾斜部７３ａ，７３ｂに糸２０が接触し、その案内作用によって糸２０を開放部７１ｂから糸掛け溝７１に入れることができる。

以上に説明したように、本実施形態の自動ワインダ１は、クレードル２３と、接触ローラ２９と、トラバースアーム７４と、トラバース駆動モータ７６と、を備える。クレードル２３は、パッケージ３０を形成するために糸２０を巻き付ける巻取ボビン２２を回転可能に支持する。接触ローラ２９は、巻取ボビン２２又はパッケージ３０と接触して回転する。トラバースアーム７４は、糸２０を案内するための糸ガイド部７３が先端側に配置された構成となっており、糸２０をトラバースするためのものである。トラバース駆動モータ７６は、トラバースアーム７４を回転駆動する。糸ガイド部７３は、先端側で糸２０を規制する終端部７１ａと、当該終端部７１ａに糸２０を案内するようにトラバースアーム７４の基端側に開口している開放部７１ｂと、を有する。そして、接触ローラ２９の軸方向に見たときに、トラバースアーム７４の回転軸線Ｌ１と、トラバースの端部における糸ガイド部７３近傍の糸道を示す糸道線Ｌ３と、が平行である。

これにより、回転軸線Ｌ１と糸道線Ｌ３とが平行であるため、トラバースアーム７４が端部まで回転したときにおいても、糸ガイド部７３が糸道線Ｌ３に沿う方向に移動しない。そのため、糸２０の屈曲を最小限に抑えることができるので、パッケージ３０の品質の低下を防止できる。また、糸ガイド部７３の糸掛け溝７１はトラバースアーム７４の基端側から糸２０が入る構成となっているため、トラバース中に振動及び慣性力等によって糸２０が引っ張られた場合においても、糸ガイド部７３から糸２０が外れることを防止できる。また、糸ガイド部７３に糸２０を案内し易いため、中断していた糸の巻取作業を速やかに再開でき、自動ワインダ１の生産性を向上させることができる。

また、本実施形態の自動ワインダ１においては、糸ガイド部７３には、糸掛け溝７１の開放部７１ｂへ糸２０を案内する傾斜部７３ａ，７３ｂが形成されている。

これにより、巻取始め及び糸継ぎ後に、糸掛け溝７１への糸２０の案内をスムーズに行うことができるため、自動ワインダ１の生産性を向上させることができる。

また、本実施形態の自動ワインダ１において、トラバースアーム７４は、基端側よりも糸ガイド部７３が設置面（垂直面）から遠く離れた位置になるように、トラバース駆動モータ７６（出力軸７７）に支持されている。

これにより、パッケージ３０と接触ローラ２９の接触ラインに糸ガイド部７３が近づくトラバースアーム７４の配置となるため、フリーレングス及びプリント長を短くすることができる。

また、本実施形態の自動ワインダ１において、トラバースアーム７４は、接触ローラ２９に近づく方向に折れ曲がっている屈曲部７２ａを有している。

これにより、フリーレングス及びプリント長を短くすることができる。そのため、パッケージ３０に巻き取られる糸２０の挙動を安定させることができるので、パッケージ３０の品質を向上させることができる。

また、本実施形態の自動ワインダ１においては、巻取ボビン２２を直接的に回転駆動するパッケージ駆動モータ４１を備える。

これにより、パッケージ３０を従動回転させる構成に比べて、接触ローラ２９の径を小さくすることができる。そのため、フリーレングス及びプリント長を短くすることができるので、巻き取られる糸２０の挙動を安定させてパッケージ３０の品質を向上できる。

また、本実施形態の自動ワインダ１においては、給糸部１１と、スプライサ装置１４と、上糸捕捉部材２６と、を備える。給糸部１１は、パッケージ３０に巻き取られる糸２０を供給する。スプライサ装置１４は、パッケージ３０側の糸端と、給糸部１１側の糸端と、を繋ぐ。上糸捕捉部材２６は、パッケージ３０側の糸端を上糸吸引口３５によって捕捉してスプライサ装置１４へ案内可能である。そして、上糸吸引口３５がパッケージ側の糸端を吸引して捕捉する位置において、糸ガイド部７３が上糸吸引口３５よりも糸道の上流側に位置するように、トラバースアーム７４はトラバース駆動モータ７６（出力軸７７）に支持されている。

これにより、糸ガイド部７３と上糸吸引口３５とが接触して破損することを確実に防止できる。また、上糸捕捉部材２６による糸端の捕捉動作中にトラバースアーム７４を特別な退避位置へ移動させる必要がなくなるため、例えば上糸捕捉部材２６によりパッケージ３０側の糸端を捕捉してスプライサ装置１４等による適宜の処理を行った後、糸２０の巻取作業を素早く再開することができる。また、上記実施形態のようなトラバースアーム７４により糸２０を綾振りしてパッケージ３０を巻き取るワインダユニット１０の場合、トラバース駆動モータ７６によりトラバースアーム７４を旋回駆動しているので、巻き取るパッケージ３０の幅を自由に変更することができる。従って、本実施形態のワインダユニット１０は、巻取ボビン２２の端部に近い位置まで糸２０を綾振りしてパッケージ３０を形成することも、巻取ボビン２２の軸方向において中央部近傍の領域の狭い幅で糸２０を綾振りしてパッケージ３０を形成することもできる。そこで、例えば特許文献３に開示の糸巻取機では、パッケージの巻き幅が狭い場合は、糸案内手段によりパッケージ側の糸端を捕捉するときに当該糸案内手段が干渉しない位置へトラバースアーム（糸ガイド部）を退避させようとすると、巻き幅が巻取ボビンの端部に近い位置にあるパッケージを巻き取っている場合と比較して、糸ガイド部を退避させる距離が長くなり、糸案内手段による糸案内動作時のワインダユニットの作業効率が低くなる。この点、本実施形態では、パッケージの巻き幅が狭い場合であっても、上糸捕捉部材２６による糸端の捕捉動作等を効率良く行うことができる。

また、本実施形態の自動ワインダ１は、トラバース支点部２７を備える。トラバース支点部２７は、パッケージ３０に巻き取られる糸２０の綾振りの支点である。そして、接触ローラ２９の軸方向で見たときに、少なくともパッケージ３０の端部において、接触ローラ２９上の糸２０の最も上流側の箇所を示す点Ｐ１とトラバース支点部２７とを接続する糸道線Ｌ３に対して、トラバースアーム７４の長手方向に沿った線を示す仮想線Ｌ２が略直角をなしている。

これにより、トラバースアーム７４の綾振りストロークの端部においても、パッケージ３０に巻き取られる糸２０が糸ガイド部７３により大幅に屈曲することが軽減できる。そのため、糸ガイド部７３から糸２０が外れることを防止しつつ、ダメージの少ない糸２０をパッケージ３０に巻き取ることができる。

また、本実施形態の自動ワインダ１において、トラバースアーム７４は、糸２０が接触ローラ２９に最初に接触する箇所の近傍に糸ガイド部７３が配置されるように、出力軸７７を介して、トラバース駆動モータ７６に支持されている。

これにより、フリーレングス及びプリント長を短くすることができる。その結果、パッケージ３０に巻き取られる糸２０の挙動を安定させることができるので、綾落ちや菊巻き等の発生を抑止しつつ、パッケージ３０の品質を向上させることができる。

次に、図５を参照して、上記実施形態の第１変形例を説明する。図５は、第１変形例に係るトラバース装置７０近傍の拡大側面図である。なお、以下の変形例の説明においては、前述の実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。

上記実施形態では、トラバースアーム７４の回転軸線Ｌ１と糸道線Ｌ３とが平行になるようなレイアウトであったが、第１変形例では、糸道線Ｌ３ａをパッケージ３０から離れる向きに延長したときに、回転軸線Ｌ１ａと糸道線Ｌ３ａとが角度θをなして交わるようなレイアウトとなっている。本変形例では、トラバースアーム７４の基端部から糸ガイド部７３へ引いた線である仮想線Ｌ２ａは、糸道線Ｌ３ａに対して直角ではなく略直角をなしている。ここで、「略直角」とは、直角に極めて近い角度だけでなく、図５の仮想線Ｌ２ａと糸道線Ｌ３ａとがなす角度も含むような、比較的広い範囲の角度を示すものとする。

そして、第１変形例の自動ワインダ１においては、側面視（接触ローラ２９の軸方向に見た場合）において、トラバースアーム７４の基端部から糸ガイド部７３を通るように引いた仮想線Ｌ２ａと、糸道線Ｌ３ａと、の交点Ｐ２（言い換えれば、糸ガイド部７３の位置）は、トラバースアーム７４の基端部から糸道線Ｌ３ａへ下ろした垂線Ｌ４ａと糸道線Ｌ３ａとの交点Ｐ３よりも糸道の下流側である。

これにより、トラバースアーム７４を適切な長さにすることで、パッケージ３０と接触ローラ２９の接触ラインに糸ガイド部７３を近づけることができるため、フリーレングス及びプリント長を短くすることができる。そのため、パッケージ３０へ巻き取られる糸２０の挙動を安定させることができるので、パッケージ３０の品質を向上させることができる。

なお、第１変形例において角度θは鋭角であり、この角度θが小さいほど（回転軸線Ｌ１ａと糸道線Ｌ３ａとの関係が平行に近づくほど）、トラバースの端部における糸道の屈曲を減らすことができる。

次に、図６を参照して、第２変形例を説明する。図６は、第２変形例に係るトラバース装置７０近傍の拡大側面図である。上記実施形態及び第１変形例では、トラバースアーム７４の仮想線Ｌ２がワインダユニット１０の設置面に対して傾いているが、第２変形例では、トラバースアーム７４の仮想線Ｌ２ｂがワインダユニット１０の設置面に対して平行になるように、トラバースアーム７４が配置されている。なお、トラバースアーム７４の仮想線Ｌ２ｂがワインダユニット１０の設置面に対して略平行になるように、トラバースアーム７４を配置しても良い。

これにより、上記実施形態及び第１変形例ではガイドプレート２８によって糸２０が屈曲していたが、第２変形例では、給糸部１１からトラバースアーム７４までの糸２０をあまり屈曲させないレイアウトを実現している。

なお、第２変形例における糸ガイド部７３は、上記実施形態の糸ガイド部７３と比較して、パッケージ３０と接触ローラ２９の接触ラインから離れて配置されている。そのため、フリーレングス及びプリント長を短くする観点からは、上記実施形態のレイアウトの方が好適である。

以上に本発明の好適な実施の形態及び変形例を説明したが、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。

ワインダユニット１０は、チーズ形状のパッケージ以外にも、コーン形状及びテーパ形状等、各種の形状のパッケージを形成することができる。

糸ガイド部７３の形状は、上記実施形態で示した例に限られない。例えば、開放部７１ｂから終端部７１ａまでをより長くした長孔状の糸掛け溝を形成しても良い。この場合、トラバース中の糸外れをより効果的に防止することができる。

上記実施形態では、トラバースアーム７４の回転軸線Ｌ１と糸道線Ｌ３とが平行になるようにレイアウトされているが、これに代えて、トラバースアーム７４の回転軸線Ｌ１と糸道線Ｌ３とが略平行になるようにレイアウトされていても良い。

上記実施形態及び変形例では、巻取ユニット本体１６がスプライサ装置１４及び上糸捕捉部材２６をそれぞれ１つずつ備える構成であるが、これに代えて、糸継台車等を備えて糸継ぎが必要となると該当の巻取ユニット本体１６まで移動して糸継ぎを行う構成にしても良い。ただし、直ちに糸継動作を始めてもトラバースアーム７４と上糸捕捉部材２６が衝突しないという本発明の効果は、糸継台車の到着まで待つことなく糸継動作を開始できる上記実施形態のような構成において、より良好に発揮されるということができる。

上記実施形態及び変形例では、パッケージ駆動制御部４２及びトラバース制御部７８はユニット制御部５０と独立して設けられる構成であるが、これに代えて、ユニット制御部５０がパッケージ駆動制御部４２及びトラバース制御部７８のうち少なくとも何れか一方を備える構成にしても良い。

上記実施形態及び変形例では、接触ローラ２９は円筒形状（円柱形状）に構成されているが、接触ローラ２９の形状は上記の形状に限定されない。例えば、コーン形状のパッケージを巻き取る場合には、接触ローラ２９の形状を、巻取ボビン２２と同様にコーン形状としても良い。具体的には、接触ローラの小径側の径に対する大径側の径の比率を１．１以上１．８未満としても良い。なお、コーン形状のパッケージを巻き取る際に利用される一般的な巻取ボビンは、小径側の径に対する大径側の径の比率が１．６や１．８である。また、接触ローラに糸をプリントさせてからコーン形状のパッケージを巻き取る構成の自動ワインダでは、パッケージと接触ローラとの間で周速差が発生する事により、接触ローラ上で糸がスリップすることがある。そこで、このように接触ローラの径を大径側と小径側とで比率を付けて設定することにより、接触ローラを円筒形状に形成する構成と比べて、接触ローラとパッケージとの間で発生する周速差を小さくし、接触ローラにプリントされた糸のスリップを軽減させることができる。これにより、コーン形状のパッケージに巻き取られる際に生じ易い大径側の綾落ち等を防止し、高品質なパッケージを形成することができる。

上記実施形態及び変形例では、パッケージ駆動モータ４１がパッケージ３０を駆動する構成であるが、これに代えて、接触ローラ２９を適宜の駆動装置によって駆動し、パッケージ３０を従動回転させる構成にしても良い。

上記実施形態及び変形例では、給糸部１１へ給糸ボビン２１をボビン搬送システムによって供給する構成であるが、これに代えて、巻取ユニット本体１６に設けられたマガジン式供給システムから給糸ボビン２１を給糸部１１に供給する構成にしても良い。

上記実施形態及び変形例は、自動ワインダに限定されず、巻返し機及び精紡機（例えば空気紡績機、オープンエンド紡績機）等の糸巻取機に広く適用することができる。また、糸貯留装置を備えた自動ワインダに適用することができる。

１ 自動ワインダ（糸巻取機）
１０ ワインダユニット
２３ クレードル（巻取管支持部）
２９ 接触ローラ
７０ トラバース装置
７１ａ 終端部（規制部）
７１ｂ 開放部（案内口）
７３ 糸ガイド部
７４ トラバースアーム（綾振アーム）
７６ トラバース駆動モータ（綾振駆動部）
Ｌ１ 回転軸線
Ｌ３ 糸道線

Claims (11)

1. パッケージを形成するために糸を巻き付ける巻取管を回転可能に支持する巻取管支持部と、
   前記巻取管又は前記パッケージと接触して回転する接触ローラと、
   糸を案内するための糸ガイド部が先端側に配置された、糸を綾振りする綾振アームと、
   前記綾振アームを回転駆動する綾振駆動部と、
   前記パッケージに巻き取られる糸の綾振り支点と、
   綾振り箇所より糸道の上流側であって、前記綾振り支点より糸道の下流側に設けられ、糸を綾振り箇所へと案内するガイドプレートと、
   を備え、
   前記糸ガイド部は、
   先端側で糸を規制する規制部と、
   前記規制部に糸を案内するように前記綾振アームの基端側に開口している案内口と、
   を有しており、
   前記接触ローラの軸方向で見たときに、前記綾振アームの回転軸線と、綾振り幅の端部における糸ガイド部近傍の糸道を延長した糸道線と、が鋭角をなして交わるか平行であり、
   前記接触ローラの軸方向で見たときに、前記ガイドプレートのうち綾振りの端部において糸を案内する部分と、前記接触ローラ上の糸の最も上流側の箇所と、を通る直線が、前記綾振り支点を通ることを特徴とする糸巻取機。
2. 請求項１に記載の糸巻取機であって、
   前記糸ガイド部には、前記案内口へ糸を案内する傾斜部が形成されていることを特徴とする糸巻取機。
3. 請求項１又は２に記載の糸巻取機であって、
   前記回転軸線と前記糸道線とが略平行であることを特徴とする糸巻取機。
4. 請求項１又は２に記載の糸巻取機であって、
   前記接触ローラの軸方向で見たときにおいて、綾振りの端部における前記糸ガイド部の位置は、前記綾振アームの基端部から前記糸道線に下ろした垂線と当該糸道線との交点よりも、糸道の下流側であることを特徴とする糸巻取機。
5. 請求項１又は２に記載の糸巻取機であって、
   パッケージに巻き取られる糸を供給する給糸部を備え、
   前記給糸部から糸が引き出される方向に引いた直線に垂直な面であって、当該給糸部近傍の面を垂直面として、
   前記綾振アームは、長手方向において前記垂直面に平行になるように、前記綾振駆動部に支持されていることを特徴とする糸巻取機。
6. 請求項１又は２に記載の糸巻取機であって、
   パッケージに巻き取られる糸を供給する給糸部を備え、
   前記給糸部から糸が引き出される方向に引いた直線に垂直な面であって、当該給糸部近傍の面を垂直面として、
   前記綾振アームは、基端側よりも糸ガイド部が前記垂直面から遠い位置になるように、前記綾振駆動部に支持されていることを特徴とする糸巻取機。
7. 請求項１から６までの何れか一項に記載の糸巻取機であって、
   前記綾振アームは、前記接触ローラに近づく方向に曲がっている曲がり部を有することを特徴とする糸巻取機。
8. 請求項１から７までの何れか一項に記載の糸巻取機であって、
   前記巻取管を直接的に回転駆動する回転駆動部を備えることを特徴とする糸巻取機。
9. 請求項１から６までの何れか一項に記載の糸巻取機であって、
   前記パッケージに巻き取られる糸を供給する給糸部と、
   前記パッケージ側の糸端と、前記給糸部側の糸端と、を繋ぐ糸継装置と、
   前記パッケージ側の糸端を吸引口部によって捕捉して案内可能な糸案内部材と、
   を備え、
   前記吸引口部が前記パッケージ側の糸端を吸引して捕捉する位置において、前記糸ガイド部が前記吸引口部よりも糸道の上流側に位置するように、前記綾振アームは前記綾振駆動部に支持されていることを特徴とする糸巻取機。
10. 請求項１から９までの何れか一項に記載の糸巻取機であって、
    前記接触ローラの軸方向で見たときに、少なくとも前記パッケージの端部において、前記接触ローラ上の糸の最も上流側の箇所と前記綾振り支点とを接続する直線に対して、前記綾振アームの長手方向に沿った線が略直角をなすことを特徴とする糸巻取機。
11. 請求項１０に記載の糸巻取機であって、
    前記綾振アームは、糸が前記接触ローラに最初に接触する箇所の近傍に前記糸ガイド部が配置されるように、前記綾振駆動部に支持されていることを特徴とする糸巻取機。

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