JP6194871B2 - コーマにおけるラップ継ぎ装置 - Google Patents

Description

本発明は、コーマにおけるラップ継ぎ装置に関する。

コーマにおいては、使用中（紡出中）のラップボビンのラップ量が少なくなるとラップボビンを満ラップと交換するラップ交換を行い、旧ラップの端部に満ラップの端部を重合して接合するラップ継ぎを行う。このラップ継ぎを自動で行うためには、空に近づいたラップボビンから残ラップを吸引したり、満ラップからラップの端部を吸引して把持した状態でラップを切断したりして各コーミングヘッドにおけるラップ端の位置を揃える必要がある。

従来、コーマにおけるラップ継ぎ装置として、満ラップからラップ端を吸引したり、空に近づいたラップボビンから残ラップを吸引したりする吸引ノズルを備えたものが開示されている（特許文献１参照）。図５に示すように、吸引ノズル５１は、一対のラップローラ５２の後方（図５における右方）において、複数のコーミングヘッドに対して共通に設けられた回転軸５３に、基端が一体回転可能に固定された旋回アーム５４に支持されている。

吸引ノズル５１が満ラップＦＬからラップ端を吸引する吸引作用位置に配置されたときには、吸引ノズル５１の先端と満ラップＦＬの表面との距離は、前側（図５における左側）と後側とでほぼ同じになる。しかし、図５に二点鎖線で示すように、ラップローラ５２上の空に近いラップボビンＢから残ラップを吸引する吸引作用位置では、吸引ノズル５１の先端とラップボビンＢの表面との距離は、吸引ノズル５１の先端の前側の方が後側に比べて大きくなる。

特開平４−２５７３２４号公報

特許文献１の装置のように、吸引ノズル５１が満ラップＦＬからラップ端を吸引する吸引作用位置に配置されたとき、吸引ノズル５１の先端と満ラップＦＬの表面との距離が吸引ノズル５１の先端の前側と後側とでほぼ同じ場合、満ラップＦＬの表面が柔らかいと、ラップが２層まとめて吸引されてしまう場合がある。具体的には、図６に示すように、ラップ端５５とラップ端５５の内側のラップ層５６とがまとめて吸引されてしまう場合がある。これを防止するため、満ラップＦＬの表面と吸引ノズル５１の先端の前側との距離が、満ラップＦＬの表面と吸引ノズル５１の先端の後側との距離より大きくなるように旋回アーム５４の旋回中心を変更したり、先端の形状を変更したりすることが考えられる。しかし、その場合、ラップローラ５２上の空に近いラップボビンＢから残ラップを吸引する吸引作用位置では、吸引ノズル５１の先端の前側と残ラップとの距離が、変更前における吸引ノズル５１の先端の前側と残ラップとの距離よりさらに大きくなり、残ラップの吸引に支障を来す。

また、吸引ノズル５１が旋回アーム５４に支持された構成では、満ラップＦＬに対して吸引ノズル５１を位置決めする場合、吸引ノズル５１の高さだけでなく、旋回アーム５４の回転軸５３に対しての固定角度を調整する必要があり、回転方向と高さ方向の位置決めが必要となり調整が複雑になる。さらに、機台の長手方向に回転軸５３を通すため、機台後部のスペースが狭くなる。そのため、吸引ノズル５１の位置決め作業がし難い。

本発明は、前記の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は吸引ノズルが満ラップからラップ端を吸引する際にラップを２層まとめて吸引する確率が低く、満ラップに対する吸引ノズルの位置決めが容易なコーマにおけるラップ継ぎ装置を提供することにある。

上記課題を解決するコーマにおけるラップ継ぎ装置は、満ラップのラップ端や空に近づいたラップボビンの残ラップを吸引し、吸引した前記ラップ端を把持する把持装置を備えた吸引ノズルと、前記吸引ノズルを、前記ラップ端を吸引する吸引作用位置と、前記満ラップから離れた待機位置とへ移動させる駆動装置とを備え、前記駆動装置は、前記吸引ノズルの先端と前記満ラップの表面との距離が、コーマの前方側ほど大きい状態で前記ラップ端を吸引するように、前記吸引ノズルを前記吸引作用位置と前記待機位置との間を直線的に移動させる。

この構成によれば、吸引ノズルは、満ラップのラップ端を吸引する吸引作用位置に配置された状態で、吸引ノズルの先端と満ラップの表面との距離が、コーマの前方側ほど大きい状態でラップ端を吸引する。そのため、吸引ノズルの先端の後側がラップ端と対向する状態に配置されると、吸引ノズルの先端の前側は満ラップの表面との距離が大きくなるので、吸引ノズルが満ラップからラップ端を吸引する際にラップを２層まとめて吸引する確率が低くなる。また、吸引ノズルが、空に近づいたラップボビンの残ラップを吸引する吸引作用位置に配置された状態で、吸引ノズルが残ラップを吸引し易い状態になる。また、吸引ノズルは、吸引作用位置と待機位置との間を直線的に移動するため、満ラップに対する吸引ノズルの位置決めが容易になる。

前記駆動装置は、前記吸引ノズルをノズル上下用シリンダで直動させることが好ましい。吸引ノズルを待機位置と、待機位置より上方の吸引作用位置とに直線的に移動させる構成としてはリンク機構を用いる構成もあるが、シリンダで直動させる方が、構成が簡単になる。

前記ノズル上下用シリンダは、前記吸引ノズルを斜めに移動するように設けられていることが好ましい。ノズル上下用シリンダは、吸引ノズルを満ラップの下方で垂直に上下移動する配置も可能であるが、斜めに移動する配置の方が配置スペースの確保が容易になり、配設位置の自由度が高くなる。

前記把持装置は、ラップ把持用シリンダで駆動される把持部を備え、前記ラップ把持用シリンダは前記ノズル上下用シリンダに支持されていることが好ましい。把持装置の把持部をシリンダで駆動する場合、シリンダは吸引ノズルに支持されてもよい。しかし、把持部を駆動するラップ把持用シリンダがノズル上下用シリンダに支持された構成にすれば、吸引ノズルの動作に必要な機能部品を全て一つのアッシー（ＡＣＣＹ）に組み付けることができ、コンパクトになる。

本発明によれば、吸引ノズルが満ラップからラップ端を吸引する際にラップを２層まとめて吸引する確率が低く、満ラップに対する吸引ノズルの位置決めが容易になる。

ラップ継ぎ装置の一部破断概略側面図。 （ａ）は吸引ノズルの正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線における部分切断断面図、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ線における部分切断断面図。 （ａ）は吸引ノズルが残ラップの吸引作用位置に配置された状態の一部破断概略側面図、（ｂ）は満ラップがラップローラ上に配置され、吸引ノズルがラップ端と対応する状態の一部破断概略側面図。 （ａ）は吸引ノズルが満ラップのラップ端を吸引する状態の一部破断概略側面図、（ｂ）は吸引したラップ端を把持装置が把持した状態の一部破断概略側面図。 従来技術の模式側面図。 吸引ノズルがラップ端を吸引する状態の模式図。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図４にしたがって説明する。コーマは、一般に、複数個（例えば、８個）のコーミングヘッドを備えており、各コーミングヘッドにラップ継ぎ装置が設けられている。

図１に示すように、コーマは、一対のラップローラ１１を備え、ラップローラ１１の前方にキャリアローラ１２及びトップローラ１３が配設されている。ラップローラ１１の前方とはコーマの前方を意味し、図１においてコーマの前方は左方となり、後方は右方となる。キャリアローラ１２は、ラップローラ１１と独立して回転駆動可能に設けられている。トップローラ１３はキャリアローラ１２に対して上側から押圧される作用位置と、作用位置から上方に移動した退避位置とに移動可能に設けられている。トップローラ１３は、ラップ交換時のラップ切断のための作業時以外は、退避位置に保持され、ラップは自由にキャリアローラ１２上を移動可能になっている。

ラップローラ１１の下方には、全てのコーミングヘッドに共通の支持ビーム１４が機台の長手方向（図１の紙面と垂直方向）に沿って延びる状態で設けられている。ラップローラ１１上に載置された満ラップＦＬのラップ端や空に近づいたラップボビンＢの残ラップを吸引する吸引ノズル１５は、支持ビーム１４上に設けられている。吸引ノズル１５は、図示しないホースを介して図示しない負圧源に接続されている。吸引ノズル１５は、吸引したラップ端を把持する把持装置１６を備えている。

ラップ継ぎ装置は、吸引ノズル１５を、ラップ端を吸引する吸引作用位置と、満ラップＦＬから離れた待機位置とへ移動させる駆動装置１７を備えている。駆動装置１７は、吸引ノズル１５の先端と満ラップＦＬの表面との距離が、コーマの前方側（図１の左側）ほど大きい状態でラップ端を吸引するように、吸引ノズル１５を吸引作用位置と待機位置との間を直線的に移動させる。即ち、図１に示すように、吸引ノズル１５が吸引作用位置に配置された状態では、吸引ノズル１５の先端の前側と満ラップＦＬの表面との距離Ｄｆが最大で、吸引ノズル１５の先端の後側と満ラップＦＬの表面との距離Ｄｒが最小になる。この実施形態では駆動装置１７は、ノズル上下用シリンダ１８で構成され、吸引ノズル１５を直動させる。

ノズル上下用シリンダ１８は、吸引ノズル１５を斜めに移動するように設けられている。また、この実施形態では、吸引ノズル１５の待機位置は、吸引ノズル１５がラップボビンＢの残ラップを吸引する位置と同じに設定されている。

次に駆動装置１７即ちノズル上下用シリンダ１８と吸引ノズル１５との関係を詳述する。図１に示すように、吸引ノズル１５は、支持ビーム１４の上面に固定された支持バー１９に対して、ノズル上下用シリンダ１８を含む駆動アッシー２０を介して取り付けられている。駆動アッシー２０は、支持バー１９にボルト２１を介して固定される側面Ｌ字状のブラケット２２に対して、シリンダフレーム２３がボルト２４ａ及びナット２４ｂを介して固定されている。シリンダフレーム２３は側面が略Ｃ字状に形成されている。

図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、シリンダフレーム２３にはガイドロッド２５が固定されている。図２（ａ）に示すように、ガイドロッド２５は、ノズル上下用シリンダ１８の両側に設けられている。

ノズル上下用シリンダ１８は、前側（図２（ｂ）、（ｃ）の左側）に支持部１８ａが突設され、左右両側（図２（ａ）の左右両側）に取付け部１８ｂが突設されている。図２（ａ）に示すように、ノズル上下用シリンダ１８は、吸引ノズル１５に突設された左右一対のブラケット２６にそれぞれ取付け部１８ｂにおいて、ボルト２６ａにより固定されている。各取付け部１８ｂには、それぞれアジャストボルト２７が設けられている。アジャストボルト２７は、その突出量を変更してシリンダフレーム２３と係合する位置を調整することにより、ノズル上下用シリンダ１８のストロークを調整可能になっている。

ノズル上下用シリンダ１８の支持部１８ａには、ラップ把持用シリンダ２８の基端がピン２９を介して回動可能に支持されている。把持装置１６は、ラップ把持用シリンダ２８で駆動される把持部３０を備えている。図２（ｂ），（ｃ）に示すように、把持部３０は、吸引ノズル１５の先端部の前側に設けられ、ノズル本体１５ａと別体に形成されるとともに、ゴム製の板材３１を介してノズル本体１５ａに、基端において取り付けられている。把持部３０の先端側にはゴム製の押圧部３２が吸引ノズル１５の幅方向全長にわたって延びるように固定されている。吸引ノズル１５の先端部の後側には、把持部３０が把持位置に配置されたときに、押圧部３２と共同してラップを把持する凹部３３が、吸引ノズル１５の幅方向に延びるように形成されている。図２（ａ）に示すように、把持部３０の前側面の幅方向中央には連結用突部３４が形成され、連結用突部３４はラップ把持用シリンダ２８のピストンロッド２８ａの先端にピン３５を介して連結されている。

図１に示すように、ラップ継ぎ装置は、ラップローラ１１上に載置された満ラップＦＬの端部を、満ラップＦＬから気流により剥がす剥離装置４０を備えている。剥離装置４０は、基端がラップローラ１１の回動中心を中心として回動可能に設けられた一対の旋回アーム４１と、旋回アーム４１の先端側に支持されたノズル４２と、ノズル４２から噴射される圧縮空気を案内する案内板４３とを備えている。

旋回アーム４１は、ラップローラ１１と関わりなく回動可能に設けられている。旋回アーム４１は、図１に鎖線で示すように、案内板４３が前側のラップローラ１１と満ラップＦＬとの共通接線とほぼ平行に延びる上昇位置と、図１に実線で示すように、案内板４３がキャリアローラ１２とトップローラ１３との共通接線とほぼ平行に延びる下降位置（待機位置）とに旋回可能になっている。

次に前記のように構成された装置の作用を説明する。
コーマの運転によりラップボビンＢのラップ量が予め設定された値まで少なくなった時点でコーマの運転が停止されてラップ交換が行われる。

ラップ交換時には、ラップローラ１１上に載置されたラップボビンＢからキャリアローラ１２を経てニッパ装置へ繋がるラップは、キャリアローラ１２及びトップローラ１３に把持された状態で、そのニップ点と前側のラップローラ１１との間で切断される。そして、ラップボビンＢの残ラップが吸引ノズル１５により吸引除去される。

ラップ交換のためにコーマが停止された状態では、吸引ノズル１５は待機位置に配置されている。この状態では、図３（ａ）に示すように、吸引ノズル１５は、その先端部のほぼ全体がラップボビンＢの表面に近接した状態になっている。そして、ラップボビンＢからキャリアローラ１２を経てニッパ装置へ繋がるラップの切断が完了すると、吸引ノズル１５に負圧源の負圧が作用する状態となり、ラップローラ１１が正転されて、ラップボビンＢが矢印方向に回転される状態でラップボビンＢの残ラップが吸引除去される。従来技術と異なり、吸引ノズル１５の先端のほぼ全体がラップボビンＢの表面に近い位置となるため、残ラップの吸引が良好に行われる。

ラップボビンＢの残ラップが吸引除去され、ラップボビンＢがラップローラ１１上から排出された後、ラップローラ１１の回転が停止された状態でラップローラ１１上に満ラップＦＬが載置される。満ラップＦＬがラップローラ１１上に載置された後、ラップローラ１１が正転される。また、ノズル上下用シリンダ１８が作動される。ノズル上下用シリンダ１８は、吸引ノズル１５の前面に当接する状態で固定されており、ピストンロッド１８ｃの先端がシリンダフレーム２３の下部に固定されているため、ノズル上下用シリンダ１８が作動されると、吸引ノズル１５は待機位置から吸引作用位置へ直動する。

そして、図３（ｂ）に示すように、満ラップＦＬのラップ端Ｌｅが、吸引作用位置に配置された吸引ノズル１５の先端と対応する位置でラップローラ１１が停止される。この状態では、吸引ノズル１５の先端は、全体がラップ端Ｌｅと対向する状態ではなく、後部側がラップ端Ｌｅと対向する状態になる。即ち、吸引ノズル１５の先端は、満ラップＦＬの表面との距離が、コーマの前方側ほど大きい状態で満ラップＦＬと対向する状態となり、吸引ノズル１５が満ラップＦＬからラップ端Ｌｅを吸引する際にラップを２層まとめて吸引する確率が低くなる。

次に、その状態で吸引ノズル１５の吸引動作が開始されるとともに、ラップローラ１１が正転され、図４（ａ）に示すように、満ラップＦＬのラップ端Ｌｅが吸引ノズル１５で吸引されつつラップローラ１１が正転される。ラップ端Ｌｅが凹部３３と対応する位置を通過した後、ラップローラ１１が停止されるとともにラップ把持用シリンダ２８が作動されて、図４（ｂ）に示すように、ラップ端Ｌｅが把持装置１６により把持される。

その後、ラップローラ１１が逆転駆動されてラップ端Ｌｅが吸引ノズル１５と後側のラップローラ１１との間で切断される。ラップローラ１１は、ラップ端Ｌｅが後側のラップローラ１１を通り過ぎた後、停止される。また、ラップ把持用シリンダ２８が作動されて把持部３０が開放位置に配置され、把持されていたラップ端Ｌｅの切断端は吸引ノズル１５で吸引除去される。

次に、ラップローラ１１が正転されて満ラップＦＬが正転されるとともに、剥離装置４０が図１に鎖線で示す上昇位置に配置されてノズル４２からの圧縮空気の噴射が開始される。そして、満ラップＦＬのラップ端Ｌｅが、剥離装置４０のノズル４２と対応する位置を通過する時点から、ノズル４２から噴射される圧縮空気の作用によりラップ端Ｌｅが満ラップＦＬから剥がされる。剥離装置４０は、ノズル４２からの圧縮空気の噴射を継続した状態で下降位置まで回動される。剥離装置４０の下降位置への回動に伴い、ラップは噴射気流の作用により満ラップＦＬから剥がされて、案内板４３に沿って移動する。そして、剥離装置４０が下降位置に配置されてラップの先端が前回紡出されてキャリアローラ１２を経てニッパ装置に続くラップの端部に重ねられる。その後、トップローラ１３が押圧位置に配置されラップ継ぎ作業が完了する。

この実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）ラップ継ぎ装置は、満ラップＦＬのラップ端Ｌｅや空に近づいたラップボビンＢの残ラップを吸引し、吸引したラップ端Ｌｅを把持する把持装置１６を備えた吸引ノズル１５と、吸引ノズル１５を、ラップ端Ｌｅを吸引する吸引作用位置と満ラップＦＬから離れた待機位置とへ移動させる駆動装置１７とを備えている。駆動装置１７は、吸引ノズル１５の先端と満ラップＦＬの表面との距離が、コーマの前方側ほど大きい状態でラップ端Ｌｅを吸引するように、吸引ノズル１５を吸引作用位置と待機位置との間を直線的に移動させる。

この構成によれば、吸引ノズル１５の先端の後側がラップ端Ｌｅと対向する状態に配置されると、吸引ノズル１５の先端の前側は満ラップＦＬの表面との距離が大きくなるので、吸引ノズル１５が満ラップＦＬからラップ端Ｌｅを吸引する際にラップを２層まとめて吸引する確率が低くなる。また、吸引ノズル１５が、空に近づいたラップボビンＢの残ラップを吸引する吸引作用位置に配置された状態で、吸引ノズル１５が残ラップを吸引し易い状態になる。また、吸引ノズル１５は、吸引作用位置と待機位置との間を直線的に移動するため、満ラップＦＬに対する吸引ノズル１５の位置決めが容易になる。

（２）駆動装置１７は、吸引ノズル１５をノズル上下用シリンダ１８で直動させる。吸引ノズル１５を待機位置と、待機位置より上方の吸引作用位置とに直線的に移動させる構成としてはリンク機構を用いる構成もあるが、シリンダで直動させる方が、構成が簡単になる。

（３）ノズル上下用シリンダ１８は、吸引ノズル１５を斜めに移動するように設けられている。ノズル上下用シリンダ１８は、吸引ノズル１５を満ラップＦＬの下方で垂直に上下移動する配置も可能であるが、斜めに移動する配置の方が配置スペースの確保が容易になり、配設位置の自由度が高くなる。

（４）把持装置１６は、ラップ把持用シリンダ２８で駆動される把持部３０を備え、ラップ把持用シリンダ２８はノズル上下用シリンダ１８に支持されている。把持装置１６の把持部３０をシリンダで駆動する場合、シリンダは吸引ノズル１５に支持されてもよい。しかし、把持部３０を駆動するラップ把持用シリンダ２８がノズル上下用シリンダ１８に支持された構成にすれば、吸引ノズル１５の動作に必要な機能部品を全て一つのアッシー（ＡＣＣＹ）に組み付けることができ、コンパクトになる。

（５）吸引ノズル１５の待機位置は、吸引ノズル１５がラップボビンＢの残ラップを吸引する位置と同じに設定されている。したがって、コーマの運転が停止されてラップ交換が行われる際、吸引ノズル１５は待機位置から移動することなく、ラップボビンＢの残ラップを吸引除去することができ、ラップ交換に要する時間を短縮することができる。

実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○ ラップ把持用シリンダ２８はノズル上下用シリンダ１８に取り付けられた構成に限らず、吸引ノズル１５に取り付けられた構成であってもよい。この場合、ラップ把持用シリンダ２８を設ける位置の自由度が大きくなる。

○ 吸引ノズル１５はノズル上下用シリンダ１８によって直動される構成に限らず、例えば、リンク機構により直線的に移動される構成であってもよい。ここで、「直線的に移動される」とは、直動に限らず、移動前後において吸引ノズル１５の姿勢は変化しないが、移動経路が一直線でない場合も含む。

○ 吸引ノズル１５の待機位置は、吸引ノズル１５がラップボビンＢの残ラップを吸引する位置と同じでなく、例えば、吸引ノズル１５がラップボビンＢの残ラップを吸引する位置より下方であってもよい。

○ 剥離装置４０は、基端がラップローラ１１の回動中心を中心として回動可能に設けられた一対の旋回アーム４１に、ノズル４２及び案内板４３が支持された構成に限らない。例えば、旋回アーム４１の回動中心を、ラップローラ１１の回動中心と別の位置としてもよい。

以下の技術的思想（発明）は前記実施形態から把握できる。
（１）請求項１の発明において、前記待機位置は、前記吸引ノズルが前記残ラップを吸引する位置と同じに設定されている。

Ｂ…ラップボビン、ＦＬ…満ラップ、Ｌｅ…ラップ端、１１…ラップローラ、１５…吸引ノズル、１６…把持装置、１７…駆動装置、１８…ノズル上下用シリンダ、２８…ラップ把持用シリンダ、３０…把持部。

Claims (4)

1. 満ラップのラップ端や空に近づいたラップボビンの残ラップを吸引し、吸引した前記ラップ端を把持する把持装置を備えた吸引ノズルと、
   前記吸引ノズルを、前記ラップ端を吸引する吸引作用位置と、前記満ラップから離れた待機位置とへ移動させる駆動装置とを備え、
   前記駆動装置は、前記吸引ノズルの先端と前記満ラップの表面との距離が、コーマの前方側ほど大きい状態で前記ラップ端を吸引するように、前記吸引ノズルを前記吸引作用位置と前記待機位置との間を直線的に移動させることを特徴とするコーマにおけるラップ継ぎ装置。
2. 前記駆動装置は、前記吸引ノズルをノズル上下用シリンダで直動させる請求項１に記載のコーマにおけるラップ継ぎ装置。
3. 前記ノズル上下用シリンダは、前記吸引ノズルを斜めに移動するように設けられている請求項２に記載のコーマにおけるラップ継ぎ装置。
4. 前記把持装置は、ラップ把持用シリンダで駆動される把持部を備え、前記ラップ把持用シリンダは前記ノズル上下用シリンダに支持されている請求項２又は請求項３に記載のコーマにおけるラップ継ぎ装置。