JP5738612B2 - 巻糸装置 - Google Patents

Description

本発明は、１つのボビン軸に複数の糸条部材のパッケージを直列に配置して巻き取りを行う巻糸装置に関する。

従来の巻糸装置は、１本の糸条部材をトラバース（綾振り）しながらボビンに巻き取っている。この際、通常はボビンに形成された糸条部材のパッケージの表面を接圧するための接圧ローラが設けられており、この接圧ローラを糸条部材のパッケージの表面に接圧させながら巻き取りを行うことにより、糸条部材の巻崩れを防止している。

近年では、この巻糸装置における巻き取りの効率化を図るため、複数の糸条部材を同時に巻き取るような巻糸装置が知られており、例えば、下記特許文献１に開示されている。

この特許文献１の巻糸装置は、複数の糸条部材のパッケージを直列に配置して巻き取りを行うボビン軸（ボビンホルダ）と、ボビン軸に平行に設けられた移動可能なコンタクトローラ（接圧ローラ）と、空気の圧力を利用してボビン軸に対して平行な状態でコンタクトローラを移動させるエアシリンダと、複数の糸条部材の各パッケージとコンタクトローラとの接圧の状況に基づいて変化するコンタクトローラなどの荷重を測定するロードセルと、ロードセルの測定値に基づいてエアシリンダに空気の供給を行う装置（空気供給装置）とを備えている。これらの構成により、測定したコンタクトローラなどの荷重から複数の糸条部材のパッケージとコンタクトローラとの接圧の状況を検知し、その結果に基づいてエアシリンダに供給する空気を制御することによって、コンタクトローラと複数の糸条部材のパッケージとにおいて所定の接圧が行われるようにしている。

特開２００２−３２１８７３号公報

ところで、糸条部材を巻き取っている際に、糸条部材が切れてしまう場合がある。特許文献１の巻糸装置においては、接圧ローラが各糸条部材のパッケージと所定の接圧を行うように設定されているが、いずれかの糸条部材が切れると、コンタクトローラが切れずに継続して巻き取られている他の糸条部材のパッケージに過剰な接圧力を作用させてしまう虞があるため、巻糸装置の動作を全て停止させて、糸条部材の巻き取りを中断しなければならないという問題があった。

本発明は、上記した問題に鑑みてなされたものであって、接圧ローラのパッケージに対する適切な接圧力を維持することができる巻糸装置を提供することを目的とする。

本発明に係る巻糸装置は、１つのボビン軸に複数の糸条部材のパッケージを直列に配置して巻き取りを行う巻糸装置であって、前記ボビン軸に平行に設けられ、各パッケージを同時に接圧する接圧ローラと、前記ボビン軸に対して平行な状態で前記接圧ローラを近接離間方向に移動可能に支持するリンク機構と、前記糸条部材と同数で並列的に設けられ、前記リンク機構を介して前記接圧ローラに引張力を作用させることにより、前記接圧ローラの各パッケージに対する接圧力を生じさせる複数の引張部材と、巻き取られる糸条部材の異常を検知する異常検知センサとを備え、前記異常検知センサにより糸条部材の異常が検知された場合、少なくとも一つの前記引張部材の引張力を喪失または減少させることにより、前記接圧ローラの各パッケージに対する接圧力を減少させることを特徴とする。これによれば、巻き取られているいずれかの糸条部材が切れたことに応じて少なくとも一つの引張部材による引張力を喪失または減少させることより、前記接圧ローラの各パッケージに対する接圧力を減少させるようにしたため、接圧ローラの各パッケージに対する適切な接圧力を維持することができる。

また、前記引張部材と前記糸条部材のパッケージは同数であり、前記異常検知センサにより一つの前記パッケージの糸条部材の異常が検知された場合、一つの前記引張部材の引張力を喪失させてもよい。

また、リンク機構及び複数の引張部材は、接圧ローラの一方端側に配置されているのが好ましい。これによれば、リンク機構及び複数の引張部材を一方側に集約させることが可能になるため、巻糸装置全体の小型化を図ることができる。

また、引張部材は、エアシリンダであるのが好ましい。これによれば、空気を供給することにより引張力を容易に作用させることができるとともに、空気の供給を停止することにより引張力を容易に喪失または減少させることができる。

本発明によれば、巻き取られているいずれかの糸条部材が切れたことに応じて少なくとも一つの引張部材による引張力を喪失または減少させることより、前記接圧ローラの各パッケージに対する接圧力を減少させるようにしたため、接圧ローラのパッケージに対する適切な接圧力を維持することができる。このため、巻き取られているいずれかの糸条部材が切れた場合でも、巻き糸装置の動作を全て停止させて、糸条部材の巻き取りを中断させる必要がなくなり、糸条部材の効率的な巻き取りが可能となる。

この実施形態にかかる巻取装置の要部を示す斜視図である。 図１に示すＩＩ−ＩＩの矢視図である。 図１に示すＩＩＩ−ＩＩＩの矢視図である。 図１に示すＩＶ−ＩＶの矢視図である。 巻取装置における電気的構成を示すブロック図である。

次に、本発明に係る巻糸装置の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。この実施形態に係る巻糸装置は、断面が円形状である２本の糸条部材（以下「糸条」という）を並列させて同時に搬送し、最終工程として、１つのボビンホルダ（ボビン軸）に２本の糸条Ｌ１、Ｌ２の各パッケージを直列に配置して巻き取りを行う巻取装置１を備える。なお、巻取装置１は、図４で示す側を正面として以下説明する。

巻取装置１は、図１に示すように、糸条Ｌ１、Ｌ２を巻き取る巻取部３と、該巻取部３の斜め上方に平行に設けられた接圧部４と、該接圧部４に接続された回動リンク機構５と、該回動リンク機構５に接続された引張装置６とを備えている。

この巻取装置１は、図２及び図３に示すように、本体部２として各種構成を収容するための筺体２１を有しており、巻取部３及び接圧部４を筺体２１の外部において保持し、回動リンク機構５及び引張装置６を筺体２１の内部において保持する。この巻取装置１においては、引張装置６の引張力を喪失または減少させることにより、回動リンク機構５を介して、接圧部４の接圧力を減少させるよう構成されている。以下では、この巻取装置１における具体的な構成及び動作について説明する。

前記巻取部３は、図３に示すように、本体部２の筺体２１から突出するボビンホルダ３２と、ボビンホルダ３２に直列に設けられたボビン３１ａ、３１ｂとを備える。ボビンホルダ３２は、本体部２に収容される駆動モータ２２に連結されており、駆動モータ２２の回転駆動によって回転する。これに伴って、ボビン３１ａ、３１ｂが図１中の矢印Ａで示す方向（正面から見て反時計方向）に回転するようになっている。従って、ボビン３１ａ、３１ｂでは、図１に示すように、それぞれ上方から並列に搬送されてきた糸条Ｌ１、Ｌ２が巻き取られていくことにより、前後方向に直列に配置された各パッケージ３３ａ、３３ｂが形成される。

前記接圧部４は、図１に示すように、巻取部３の斜め上方の隣接した位置に設けられている。この接圧部４は、図２に示すように、前記各パッケージ３３ａ、３３ｂを接圧する接圧ローラ４１と、糸条Ｌ１、Ｌ２をボビン３１ａ、３１ｂに巻き取るための第１トラバース部４２ａ及び第２トラバース４２ｂ（以下、２つを総称して「トラバース部４２」という）と、接圧ローラ４１及びトラバース部４２を支持する接圧ボックス４３とを備える。

前記接圧ボックス４３は、略直方体形状に形成され、後述する回動リンク機構５によってボビンホルダ３２に平行な状態で支持されている。この接圧ボックス４３は、接圧ローラ４１を回転可能に支持するとともに、トラバース部４２が糸条Ｌ１、Ｌ２の各々をトラバースするためのカム機構を内部に保持している。また、接圧ボックス４３は、ボビンホルダ３２の基端側（本体部２側）から先端までの長さと略同一の長さを有している。

前記トラバース部４２は、図２及び図４に示すように、接圧ボックス４３の上方側にあってかつボビンホルダ３２側に設けられている。このトラバース部４２は、接圧ボックス４３の長手方向における中間部と先端部との間を往復可能に構成された第１トラバース部４２ａと、接圧ボックス４３の長手方向における中間部と基端側（本体部２側）との間を往復可能に構成された第２トラバース部４２ｂとを有する。第１トラバース部４２ａは、接圧ボックス４３に保持されたカム機構により、搬送されてきた糸条Ｌ１を接触させながら搬送するとともに、往復運動によりボビン３１ａにおいて均等に巻き取りが行われるよう綾振りを行い、第１パッケージ３３ａを形成させる。また、同様に、第２トラバース部４２ｂは、糸条Ｌ２を接触させながら搬送するとともに、接圧ボックス４３の基端側において往復運動することにより、ボビン３１ｂにおいて均等に巻き取りが行われるように綾振りを行って第２パッケージ３３ｂを形成させる。従って、１つのボビンホルダ３２において、複数の糸条Ｌ１、Ｌ２による各パッケージ３３ａ、３３ｂを直列に配置して巻き取りを行うことができる。なお、カム機構によるトラバース部４２の往復運動は、ボビンホルダ３２の回転運動に連動している。

前記接圧ローラ４１は、図４に示すように、接圧ボックス４３の巻取部３側（図４中右側）であってトラバース部４２の下方側に配置され、接圧ボックス４３の長手方向に向かって回転の軸を有するローラ部材である。この接圧ローラ４１は、ボビンホルダ３２に平行に設けられ、接圧ボックス４３の長手方向の略全てに亘るよう構成されている。これにより、接圧ローラ４１は、ボビン３１ａ、３１ｂに形成される両パッケージ３３ａ、３３ｂを同時に接圧することが可能である。

前記回動リンク機構５は、図２に示すように、フランジ部５０ａにより本体部２における筺体２１の内壁に固定される軸支部材５１と、軸支部材５１により巻取部３のボビンホルダ３２と同一方向に回転可能に軸支された回転軸５２と、回転軸５２の筺体２１の内側端部に固設されたリンク部材５３と、回転軸５２の筺体２１の外側端部に固設された保持アーム５４とを備えている。

前記回転軸５２は、軸支部材５１によってボビンホルダ３２の回転方向と同一方向に回転可能に軸支されている。また、回転軸５２は、筺体２１の内側端部がリンク部材５３と直交するように固定され、また、筺体２１の外側端部が保持アーム５４と直交するように固定されている。従って、回転軸５２、リンク部材５３及び保持アーム５４が一体であるため、回転軸５２を介して、リンク部材５３及び保持アーム５４の回動は連動する。

前記リンク部材５３は、図４中の一点鎖線で示すように設けられており、回転軸５２における回転の中心から所定距離Ｄだけ離れた位置に連結部５３１を有している。この連結部５３１が、リンク部材５３と後述する引張装置６とを連結させる。また、連結部５３１は、図４中に示すように、回転軸５２から保持アーム５４の延びている方向を２点鎖線で示した直線ｍ１と、回転軸５２から連結部５３１が位置する方向を２点鎖線で示した直線ｍ２との挟角θが、９０°≦θ≦２７０°となるよう設けられている。これにより、以下で説明する引張装置６の引張力を回動リンク機構５を介して効率的に伝達させることができる。

前記保持アーム５４は、図２に示すように、略直方体形状を有し、回転軸５２に直交固設されている。また、保持アーム５４は、回転軸５２の固定される逆側において、接圧ボックス４３を直交させて保持しているため、回転軸５２の回転に伴って保持アーム５４は図４中で示す矢印Ｂの方向に回動する。従って、保持アーム５４に直交固設された接圧ボックス４３もともに回動する。すなわち、回転軸５２がボビンホルダ３２と平行に設けられていることより、接圧ボックス４３はボビンホルダ３２に対して平行な状態で近接離間方向に移動することとなる。換言すれば、ボビンホルダ３２に平行に設けられた接圧ローラ４１は、回動リンク機構５により、ボビンホルダ３２に対して平行な状態で近接離間方向に移動する。

前記引張装置６は、図２に示すように、本体部２の筺体２１内部に固定された固定部材６２と、固定部材６２及びリンク部材５３の連結部５３１に両端部が連結するように設けられた第１エアシリンダ６１ａ及び第２エアシリンダ６１ｂとを備えている。

前記第１エアシリンダ６１ａ及び第２エアシリンダ６１ｂは、空気の供給を受けることによって引張力を保持する引張部材であり、いずれも同一の構成を有している。これら第１エアシリンダ６１ａ及び第２エアシリンダ６１ｂは、並列的に設けられており、いずれも一方端部が固定部材６２に接続され、他方端部がリンク部材５３の連結部５３１に接続されている。

従って、第１エアシリンダ６１ａ及び第２エアシリンダ６１ｂにおいて、図１の上方に向けて引張力を生じさせると、リンク部材５３においては回転軸５２を中心にして図４の時計方向に回動しようとし、それに伴い、接圧ボックス４３においては図４の時計方向に回動しようとし、これにより接圧ローラ４１がパッケージ３３ａ、３３ｂに所定の接圧力で接圧するようになっている。

このため、両エアシリンダ６１ａ、６１ｂの保持する引張力は、回動リンク機構５のリンク部材５３、回転軸５２及び保持アーム５４を介して、接圧部４の接圧ボックス４３における接圧ローラ４１の接圧力を変化させる力として作用する。換言すれば、引張装置６の引張力を変化させることにより、接圧ローラ４１の両パッケージ３３ａ、３３ｂに対する接圧力を変化させることが可能である。例えば、両エアシリンダ６１ａ、６１ｂのいずれもが空気の供給を受けている場合、引張装置６は２本分のエアシリンダによる引張力（引張力２Ｔ）を保持する。また、この状態からいずれか一方のエアシリンダのみ空気の供給を停止させた場合、１本分のエアシリンダの引張力Ｔが喪失され、引張装置６は継続して空気の供給を受けている他のエアシリンダ１本分の引張力Ｔを保持する。このように、引張装置６の保持する２本分の引張力２Ｔから１本分の引張力Ｔを喪失（半減）させると、図４中における連結部５３１の時計方向へのモーメントが小さくなる。すなわち、リンク部材５３と一体である回転軸５２及び保持アーム５４における時計方向へのモーメントが小さくなるため、各パッケージ３３ａ、３３ｂの表面を押圧していた接圧ローラ４１の接圧力を減少（半減）させることができる。

なお、ここにおいては、引張装置６の有する引張部材（第１エアシリンダ６１ａ及び第２エアシリンダ６１ｂ）と、巻き取りを行う糸条（糸条Ｌ１、Ｌ２）との数量を対応させて構成しており、各エアシリンダ６１ａ、６１ｂへの空気の供給及び空気の供給の停止を実行することのみで、引張装置６の引張力を段階的に変化させ、これに伴って接圧力を段階的に減少させるようにしている。こうすることにより、この実施形態においては、糸条Ｌ１、Ｌ２の２本を巻き取っている場合においても、また、いずれかの糸条が切れた場合においても、巻き取りが行われている糸条のパッケージと接圧ローラ４１とにおける接圧力を、対応させた数量に基づいて、適切な状態に維持させることができる。

上記した構成を有する巻取装置１は、さらに以下で説明する異常検知センサ７０、制御装置７１及び空気供給装置７２を備え、図５に示すように、電気的に接続されている。

前記異常検知センサ７０は、糸条Ｌ１、Ｌ２が切れるなどといった異常を検知する。異常検知センサ７０は、一般的には糸条Ｌ１、Ｌ２の搬送過程に設けられ、糸条Ｌ１、Ｌ２に異常が生じた場合、糸条Ｌ、Ｌ２に異常が生じた旨の信号を制御装置７１に送信する。

前記制御装置７１は、異常検知センサ７０から送信された糸条Ｌ１、Ｌ２の異常についての信号を受信する。受信した信号に基づいて、制御装置７１は、空気供給装置７２に第１エアシリンダ６１ａ及び第２エアシリンダ６１ｂの各々に空気を供給させるか否かについての信号を送信する。

前記空気供給装置７２は、制御装置７１からの信号に基づいて、第１エアシリンダ６１ａ及び第２エアシリンダ６１ｂの各々に空気の供給及び空気の供給の停止を実行する。ここにおける空気供給装置７２は、各エアシリンダ６１ａ、６１ｂに供給する空気が予め定められており、空気の供給を行うことにより、各エアシリンダ６１ａ、６１ｂが所定の引張力Ｔを各々保持する。

次に、巻取装置１の動作について説明する。以下の説明において、引張装置６の各エアシリンダ６１ａ、６１ｂは、空気供給装置７２からの空気の供給を受けて各々引張力Ｔ（引張装置６としては合計で引張力２Ｔ）を保持している状態であり、この状態で糸条Ｌ１、Ｌ２を巻き取る場合について説明する。この場合、引張装置６の保持する引張力２Ｔが、回動リンク機構５のリンク部材５３、回転軸５２及び保持アーム５４を介して、接圧部４の接圧ローラ４１に作用することにより、糸条Ｌ１、Ｌ２の２本を同時に巻き取るに際して適切な接圧力で接圧ローラ４１が接圧しているものとして説明する。

今、糸条Ｌ１、Ｌ２は、図１に示すように、引張装置６の引張力２Ｔに基づいて、適切な接圧力のもと、各パッケージ３３ａ、３３ｂがボビンホルダ３２に直列に配置されて各々巻き取られている。

ここにおいて、糸条Ｌ１が切れた場合、それを異常検知センサ７０が検知し、異常検知センサ７０は制御装置７１にその旨の信号を送信する。

制御装置７１は、異常検知センサ７０から送信された信号を受信し、第１エアシリンダ６１ａへの空気の供給を停止する旨の信号を空気供給装置７２に送信する。

空気供給装置７２は、制御装置７１からの信号に基づいて、第１エアシリンダ６１ａへの空気の供給を停止する。これにより、引張装置６は、第１エアシリンダ６１ａが保持していた引張力Ｔを喪失する。このことにより、引張装置６としての引張力は、第２エアシリンダ６１ｂの引張力Ｔのみになる。すなわち、第２エアシリンダ６１ｂによる１本分の引張力Ｔのみでリンク部材５３の連結部５３１が引っ張られることとなるため、リンク部材５３、回動軸５２及び保持アーム５４を介して、接圧ローラ４１の各パッケージ３３ａ、３３ｂに対する接圧力が半減し、接圧ローラ４１をパッケージ３３ｂに継続して適切に接圧させ続けることができる。

なお、上記においては、糸条Ｌ１が切れると、第１エアシリンダ６１ａへの空気の供給が停止されて第１エアシリンダ６１ａの引張力を喪失する場合について説明したが、第２エアシリンダ６１ｂへの空気の供給が停止されて第２エアシリンダ６１ｂの引張力を喪失するようにしてもよい。また、糸条Ｌ２が切れると、第１エアシリンダ６１ａまたは第２エアシリンダ６１ｂへの空気の供給が停止されるようにしてもよい。要は、いずれかの糸条が切れた場合、いずれかのエアシリンダの引張力を喪失するようにすればよい。

このように、２本の糸条Ｌ１、Ｌ２を巻き取っている際、引張装置６の引張力２Ｔに基づく適切な接圧力で接圧を行うとともに、糸条がＬ１が切れた場合、第１エアシリンダ６１ａの引張力Ｔを喪失させることにより、第２エアシリンダ６１ｂの引張力Ｔのみに基づく接圧力へと半減させるため、切れずに残った糸条Ｌ２のパッケージ３３ｂに対して接圧ローラ４１を適切な接圧力で接圧させ続けることができる。また、逆に、糸条Ｌ２が切れた場合、第１エアシリンダ６１ｂの引張力Ｔを喪失させることにより、第１エアシリンダ６１ａの引張力Ｔのみに基づく接圧力へと半減させるため、切れずに残った糸条Ｌ１のパッケージ３３ａに対して接圧ローラ４１を適切な接圧力で接圧させ続けることができる。

従って、巻き取られているいずれかの糸条Ｌ１、Ｌ２が切れた場合でも、巻糸装置の動作を全て停止させて、糸条Ｌ１、Ｌ２の巻き取りを中断する必要がなくなり、糸条Ｌ１、Ｌ２の効率的な巻き取りが可能となる。

また、引張装置６における両エアシリンダ６１ａ、６１ｂを並列的に設けるようにしたことにより、接圧ローラ４１を回動させるための引張装置６及び回動リンク機構５を接圧ローラ４１の一方側に集約することができたため、巻取装置１全体の小型化を実現することができる。

なお、上記の実施形態において、接圧ローラ４１は、接圧ボックス４３の長手方向の略全てに亘るような１本のローラ部材である場合について説明したが、パッケージ化する糸条に対応させて、複数のローラ部材を前後方向に直列されたものであってもよい。

また、複数のエアシリンダのうち、切れた糸条の数に対応した数のエアシリンダの引張力を喪失させる場合について説明したが、必要に応じた分だけの引張力を減少させるようにしてもよい。

また、巻き取りを行う糸条が２本である場合について説明したが、３本以上であってもよい。 この場合、引張装置のエアシリンダを同数分だけ設ける。

また、糸条Ｌ１、Ｌ２は、断面が円形状の糸条である場合について説明したが、断面が扁平（テープ）状の糸条など、その他の形状の糸条であってもよい。

１…巻取装置
２…本体部
３…巻取部
３１ａ、３１ｂ…ボビン
３２…ボビンホルダ
３３ａ、３３ｂ…パッケージ
４…接圧部
４１…接圧ローラ
４３…接圧ボックス
５…回動リンク機構
５２…回転軸
５３…リンク部材
５３１…連結部
５４…保持アーム
６…引張装置
６１ａ…第１エアシリンダ
６１ｂ…第１エアシリンダ
７０…異常検知センサ
７１…制御装置
７２…空気供給装置

Claims (4)

1. １つのボビン軸に複数の糸条部材のパッケージを直列に配置して巻き取りを行う巻糸装置であって、
   前記ボビン軸に平行に設けられ、各パッケージを同時に接圧する接圧ローラと、
   前記ボビン軸に対して平行な状態で前記接圧ローラを近接離間方向に移動可能に支持するリンク機構と、
   前記糸条部材と同数で並列的に設けられ、前記リンク機構を介して前記接圧ローラに引張力を作用させることにより、前記接圧ローラの各パッケージに対する接圧力を生じさせる複数の引張部材と、
   巻き取られる糸条部材の異常を検知する異常検知センサとを備え、
   前記異常検知センサにより糸条部材の異常が検知された場合、少なくとも一つの前記引張部材の引張力を喪失または減少させることにより、前記接圧ローラの各パッケージに対する接圧力を減少させることを特徴とする巻糸装置。
2. 前記異常検知センサにより一つの前記パッケージの糸条部材の異常が検知された場合、一つの前記引張部材の引張力を喪失させる請求項１に記載の巻糸装置。
3. 前記リンク機構及び前記複数の引張部材は、前記接圧ローラの一方端側に配置されている請求項１または請求項２に記載の巻糸装置。
4. 前記引張部材は、エアシリンダである請求項１から請求項３のいずれかに記載の巻糸装置。