JP7047101B2 - 糸巻取機 - Google Patents

Description

本発明は、糸巻取機に関する。

特許文献１には、給糸パッケージから糸を解舒し、巻取ボビンに糸を巻き取って巻取パッケージを形成する糸巻取機が開示されている。具体的には、糸巻取機は、給糸パッケージを回転駆動するモータと、給糸パッケージの径方向における給糸パッケージの外側に配置されたガイドローラ（方向変更部）とを備える。給糸パッケージの回転軸は鉛直方向を向いており、巻取ボビンは給糸パッケージの上方（給糸パッケージの軸方向外側）に配置されている。このような糸巻取機において給糸パッケージが回転駆動されると、糸が給糸パッケージから解舒され、方向変更部によって上方（巻取パッケージ側）へ案内される。

ここで、糸切れ抑制等の観点から、糸の張力は一定に維持されることが求められるが、解舒されている糸のトラバース等に伴い給糸パッケージから巻取パッケージまでの糸道の長さが変動すること等によって、張力は頻繁に変動しうる。そこで、上記方向変更部は、給糸パッケージの径方向（水平方向）に従動移動可能となっており、且つ、バネによって付勢されている。これにより、糸道の長さの変動に伴い方向変更部が従動移動することによって、糸の緊張或いは弛緩が緩和されて、張力変動が抑制される。

ＥＰ１４４５２２７Ａ１

特許文献１に記載の糸巻取機においては、方向変更部によって糸が案内される案内方向と垂直な方向に方向変更部が従動移動するため、例えば以下のような問題が生じうる。すなわち、方向変更部の従動移動によって、方向変更部の糸走行方向下流側を走行する糸が水平方向に大きく動きやすく（言い換えると、横揺れしやすく）、糸道が変動しやすい。このため、糸道の近傍に部材が配置されていると、糸が当該部材に干渉するおそれ等がある。このような干渉を避けるために、糸道の周辺において広いスペースを確保する必要が生じ、装置が大型化しうるという問題がある。

本発明の目的は、方向変更部の従動移動による糸道の変動を抑制することである。

第１の発明の糸巻取機は、回転している給糸パッケージから糸を解舒し、少なくとも前記給糸パッケージの軸方向における前記給糸パッケージの一方側に配置されている巻取ボビンに前記糸を巻き取って、巻取パッケージを形成する糸巻取機であって、前記給糸パッケージの径方向における前記給糸パッケージの外側に配置され、前記軸方向の成分を有する案内方向における一方側へ前記糸を案内する方向変更部、を備え、前記方向変更部は、前記案内方向とのなす角度が４５度以下である移動方向に移動自在に構成され、且つ、少なくとも前記案内方向における他方側へ所定の力を加えられていることを特徴とするものである。

本発明では、まず、給糸パッケージから解舒された糸が、方向変更部によって案内方向における一方側へ案内される。方向変更部には少なくとも案内方向における他方側に力が加えられており、糸は方向変更部によって常時引っ張られる。これによって、糸に所定の張力が付与される。また、方向変更部が移動自在であることによって、以下のように糸の張力変動が抑制される。すなわち、例えば糸の巻取速度が解舒速度に対して相対的に速くなると、方向変更部が、糸によって案内方向における一方側に引っ張られて従動移動する。これにより、糸道が短くなって相対速度差による糸の緊張が抑制される。逆に、糸の巻取速度が相対的に遅くなると、糸が弛もうとするが、上述したように方向変更部には力が加えられているため、方向変更部が案内方向における他方側に従動移動しつつ糸を引っ張る。これにより、糸道が長くなって相対的速度差による糸の弛みが抑制される。

さらに、本発明では、方向変更部の移動方向と案内方向とのなす角度が４５度以下と小さくなっている。このため、移動方向と案内方向とが互いに垂直な或いは垂直に近い構成と比べて、方向変更部の糸走行方向下流側の糸が方向変更部の従動移動によって大きく揺れる（糸道が変動する）ことを抑制できる。したがって、方向変更部の従動移動による糸道の変動を抑制することができる。

第２の発明の糸巻取機は、前記第１の発明において、前記移動方向は、鉛直方向の成分を有し、前記力は、重力であることを特徴とするものである。

本発明では、重力の作用によって方向変更部が移動できる。したがって、バネ等で方向変更部に力を加える構成と比べて、構造の単純化及びコストの削減ができる。さらに、重力による安定的な力を方向変更部に加えることができ、走行している糸を安定的に引っ張ることができる。これにより、走行している糸に張力を安定的に付与することができる。

第３の発明の糸巻取機は、前記第１又は第２の発明において、前記移動方向に延び、前記方向変更部を移動自在に案内するレール部材、を備えることを特徴とするものである。

例えば、一般的な揺動式のダンサーアームに連結されたダンサーローラが方向変更部として用いられる構成では、従動移動する部材の構造が複雑となり、従動移動する部材の質量（慣性質量）が大きいため、方向変更部の追従性が悪いという問題がある。本発明では、レール部材に沿って方向変更部のみを従動移動させることができるため、従動移動する部材の構造を単純化でき、当該部材の慣性質量を小さくすることができる。したがって、方向変更部の追従性を向上させることができる。

第４の発明の糸巻取機は、前記第１～第３のいずれかの発明において、前記移動方向は、前記軸方向と平行であることを特徴とするものである。

移動方向が給糸パッケージの軸方向に対して傾いていると、方向変更部が移動したときに、方向変更部と給糸パッケージの表面との距離が変動し、糸道の長さが変動する。本発明では、移動方向が軸方向と平行であるため、そのような糸道の長さの変動を抑制することができる。

第５の発明の糸巻取機は、前記第１～第４のいずれかの発明において、前記軸方向は、鉛直方向と平行であることを特徴とするものである。

例えば、給糸パッケージの軸方向が水平方向と平行になるように、給糸パッケージが水平配置されていると、重力の影響により給糸パッケージの回転軸が下方にたわんで給糸パッケージの回転が不安定化するおそれがある。本発明では、給糸パッケージの軸方向が鉛直方向と平行になっているので、重力による回転軸のたわみを防止できる。したがって、給糸パッケージの回転の不安定化を抑制できる。

第６の発明の糸巻取機は、前記第１～第５のいずれかの発明において、糸走行方向における前記給糸パッケージと前記方向変更部との間、且つ、前記給糸パッケージの前記径方向における外側に配置された離隔部、を備え、前記離隔部は、前記軸方向に従動移動可能に構成され、且つ／又は、前記糸との接触部分が前記軸方向に延びていることを特徴とするものである。

回転している給糸パッケージから解舒された糸は、方向変更部を支点として給糸パッケージの軸方向にトラバースしつつ、方向変更部に向かって走行する。ここで、このような、方向変更部をトラバース支点とするトラバースの角度が大きいと、トラバース中の給糸パッケージ表面から方向変更部までの糸道の長さが大きく変動する。但し、トラバース角度を小さくするために方向変更部を給糸パッケージから離して配置すると、装置が大型化するという問題が生じる。本発明では、給糸パッケージから解舒された糸が、離隔部を経由して方向変更部に向かって走行する。これにより、方向変更部を給糸パッケージから離して配置しなくても給糸パッケージ表面から方向変更部までの糸道を長くすることができる。また、離隔部は、従動移動可能であり、且つ／又は、糸との接触部分が軸方向に延びているため、軸方向において糸をスムーズにスライドさせることができる。したがって、装置の大型化を抑制しつつ、解舒された糸のトラバース角度を小さくすることができる。

第７の発明の糸巻取機は、前記第１～第６のいずれかの発明において、前記方向変更部の糸走行方向における下流側に配置された糸送りローラ、を備えることを特徴とするものである。

糸送りローラによって糸をさらに糸走行方向の下流側に送る構成においては、糸走行方向に関して糸送りローラのすぐ上流側で糸がたるむと、糸送りローラの周面で糸がスリップし、糸を正常に走行させることができなくなるおそれがある。本発明では、方向変更部によって糸が案内方向における他方側（すなわち、上流側）に常時引っ張られているので、糸送りローラより糸走行方向上流側において糸がたるむことを抑制できる。

第８の発明の糸巻取機は、前記第１～第７のいずれかの発明において、前記給糸パッケージを回転可能に支持するパッケージ支持部と、鉛直方向と交差する交差方向における前記パッケージ支持部の一方側に立設された機台と、を備え、前記パッケージ支持部は、前記給糸パッケージから前記糸が解舒されているときの解舒位置と、前記解舒位置よりも少なくとも前記交差方向における他方側である交換位置との間で移動可能であることを特徴とするものである。

上述したような糸巻取機は、一般的に、水平方向に複数並設されることが多い。また、機台の交差方向における他方側が、給糸パッケージを交換する際の作業空間となることが一般的である。このような構成において、パッケージ支持部が移動できないと、複数の糸巻取機が並設されている場合に、給糸パッケージの交換作業を行うためのスペースを確保しにくいおそれがある。本発明では、少なくとも交差方向において、解舒位置よりも機台から遠い（すなわち、作業空間側の）交換位置にパッケージ支持部を移動させることができるので、交換作業のためのスペースを広く確保することができる。したがって、給糸パッケージの交換作業を容易化することができる。

第９の発明の糸巻取機は、前記第１～第８のいずれかの発明において、前記給糸パッケージを回転駆動する解舒駆動部と、前記巻取パッケージを回転駆動する巻取駆動部と、前記方向変更部の前記移動方向における位置を検出する位置検出部と、前記位置検出部による検出結果に基づいて、前記解舒駆動部及び前記巻取駆動部のうち少なくとも一方を制御する制御部と、をさらに備えることを特徴とするものである。

例えば、給糸パッケージの回転速度が一定である状態で、糸の解舒が進行して給糸パッケージが巻き細ると、糸の解舒速度が低下して巻取速度が相対的に速くなり、方向変更部が案内方向の一方側に引っ張られて大きく移動しうる。その際、方向変更部が軸方向において給糸パッケージの端面よりも外側に移動すると、糸が給糸パッケージの端面から脱落して、糸が正常に走行できなくなるおそれがある。本発明では、制御部が、位置検出部による検出結果に基づいて、解舒駆動部及び巻取駆動部のうち少なくとも一方を制御する。これにより、糸の巻取速度と解舒速度との速度差を積極的に変更することによって、方向変更部を積極的に移動させることができる。このため、例えば方向変更部の位置を目標位置に近づけるようにフィードバック制御を行うといったように、方向変更部の位置を制御することができる。したがって、方向変更部の大幅な移動を抑制できる。

第１０の発明の糸巻取機は、前記第１～第９のいずれかの発明において、前記位置検出部は、前記方向変更部の前記移動方向における位置を光学的に検出する光学センサであることを特徴とするものである。

例えば、方向変更部の位置を磁気的に検出する磁気センサを用いる構成では、方向変更部を金属等の導体で形成し或いは方向変更部に導体を取り付ける必要がある。このため、方向変更部の質量が増大して、方向変更部が従動移動しにくくなるおそれがある。また、例えば接触式の位置センサを用いる構成では、方向変更部の頻繁な移動によってセンサが摩耗しやすく、センサが早期に劣化するおそれがある。本発明では、方向変更部の位置を光学的に検出できるので、方向変更部の質量増大や位置検出部の早期劣化等を抑制できる。

本実施形態に係るリワインダを正面から見た模式図である。 （ａ）は、給糸部の側面図であり、（ｂ）は、方向変更ガイドの従動移動の様子を示す説明図である。 （ａ）は、給糸部の平面図であり、（ｂ）は、糸がバーガイドによって案内されている様子を示す説明図である。 （ａ）は、方向変更ガイドの移動速度に関するグラフであり、（ｂ）は、方向変更ガイドの位置の時間変化を示すグラフである。 変形例に係る給糸部の側面図である。 別の変形例に係る給糸部の側面図である。 さらに別の変形例に係るリワインダの正面図である。 さらに別の変形例に係る給糸部の平面図である。

次に、本発明の実施形態について、図１～図４を参照しながら説明する。図１に示す上下方向及び左右方向を、それぞれリワインダ１の上下方向（重力が作用する鉛直方向）及び左右方向とする。図２に示す前後方向を、リワインダ１の前後方向とする。糸Ｙの走行する方向を糸走行方向とする。

（リワインダの構成）
まず、図１を用いて、本実施形態に係るリワインダ１（本発明の糸巻取機）の構成について説明する。図１は、リワインダ１を正面から見た模式図である。図１に示すように、リワインダ１は、給糸部１１と、巻取部１２と、制御装置１３（本発明の制御部）等を備える。リワインダ１は、給糸部１１に支持されている給糸パッケージＰｓから糸Ｙを解舒して、巻取部１２によって巻取ボビンＢｗに巻き取り、巻取パッケージＰｗを形成するためのものである。より具体的には、リワインダ１は、例えば給糸パッケージＰｓに巻かれた糸Ｙをよりきれいに巻き直したり、所望の密度の巻取パッケージＰｗを形成したりするためのものである。

給糸部１１は、給糸ボビンＢｓに糸Ｙが巻かれて形成されている給糸パッケージＰｓを回転駆動して、給糸パッケージＰｓから糸Ｙを解舒するためのものである。給糸部１１は、立設された機台１４の下部の前方に配置されている（図２（ａ）参照）。給糸部１１は、主に、支持台２１と、解舒モータ２２（本発明の解舒駆動部）と、方向変更ガイド２３（本発明の方向変更部）と、糸ガイド２４とを有する。給糸部１１は、支持台２１に回転可能に支持された給糸パッケージＰｓを解舒モータ２２で回転駆動することによって糸Ｙを解舒し、方向変更ガイド２３及び糸ガイド２４を経て、糸Ｙを糸走行方向における下流側へ案内する。

支持台２１は、機台１４の下部の前面に取り付けられている台である。支持台２１は、給糸パッケージＰｓの軸方向が上下方向と平行となるように、給糸パッケージＰｓを回転可能に支持する。解舒モータ２２は、糸Ｙが解舒される向きに給糸パッケージＰｓを回転駆動する。解舒モータ２２は、例えば一般的な交流モータであり、回転数を変更可能に構成されている。これにより、解舒モータ２２は、給糸パッケージＰｓの回転速度を変更可能となっている。解舒モータ２２は、制御装置１３と電気的に接続されている。方向変更ガイド２３は、給糸パッケージＰｓから解舒された糸Ｙを上方へ案内するためのものである。方向変更ガイド２３は、給糸パッケージＰｓの径方向における給糸パッケージＰｓの外側に配置されている。糸ガイド２４は、方向変更ガイド２３によって案内された糸Ｙをさらに糸走行方向下流側へ案内するためのものである。糸ガイド２４は、例えば、方向変更ガイド２３の真上に配置されている。

巻取部１２は、機台１４の上部（言い換えると、給糸部１１の少なくとも上方。さらに言い換えると、少なくとも給糸パッケージＰｓの軸方向における給糸パッケージＰｓの一方側）に設けられている。巻取部１２は、クレードルアーム３１と、巻取モータ３２（本発明の巻取駆動部）と、トラバースガイド３３等を有する。巻取部１２は、トラバースガイド３３によって糸Ｙをトラバースしつつ、クレードルアーム３１に回転可能に支持されている巻取ボビンＢｗを巻取モータ３２で回転駆動して、糸Ｙを巻取ボビンＢｗに巻き取る。一例として、円筒状の巻取ボビンＢｗに糸Ｙが巻き取られることにより、チーズパッケージが形成される（図１参照）。

クレードルアーム３１は、巻取ボビンＢｗを回転可能に支持するためのものである。クレードルアーム３１は、機台１４の上部に支持されている。クレードルアーム３１には、巻取ボビンＢｗを把持するボビンホルダ（不図示）が回転可能に取り付けられている。ボビンホルダは、巻取ボビンＢｗの回転軸が左右方向（言い換えると、給糸パッケージＰｓの軸方向と交差する方向）に延びるように巻取ボビンＢｗを支持する。巻取モータ３２は、ボビンホルダを回転駆動することで、巻取ボビンＢｗ（巻取パッケージＰｗ）を回転させる。巻取モータ３２は、例えば一般的な交流モータであり、回転数を変更可能に構成されている。これにより、巻取モータ３２は、巻取ボビンＢｗの回転速度を変更可能となっている。巻取モータ３２は、制御装置１３と電気的に接続されている。トラバースガイド３３は、不図示の駆動装置によって巻取ボビンＢｗの軸方向に往復駆動され、巻取ボビンＢｗに向かって走行している糸Ｙをトラバースさせる。また、トラバースガイド３３より糸走行方向下流側には、コンタクトローラ３４が配置されている。コンタクトローラ３４は、巻取パッケージＰｗの表面に接圧を付与して、巻取パッケージＰｗの形状を整える。

糸走行方向において、給糸部１１と巻取部１２との間には、糸ガイド３５と張力センサ３６とが設けられている。糸ガイド３５は、糸ガイド２４の糸走行方向下流側に配置されており、且つ、給糸パッケージＰｓの回転軸の延長線上に配置されている。糸ガイド３５は、糸Ｙを上方へ案内する。張力センサ３６は、糸走行方向において糸ガイド３５と巻取パッケージＰｗとの間に配置されており、糸Ｙに付与されている張力を検知する。張力センサ３６は、制御装置１３と電気的に接続されている。

制御装置１３は、ＣＰＵと、ＲＯＭと、ＲＡＭ等を備える。制御装置１３は、ＲＡＭに記憶されたパラメータ等に基づいて、ＲＯＭに格納されたプログラム従い、ＣＰＵにより各部を制御する。

以上の構成を有するリワインダ１において、解舒モータ２２によって給糸パッケージＰｓが回転駆動されると、給糸パッケージＰｓから糸Ｙが解舒される。糸Ｙが解舒される速さである解舒速度（Ｖ１とする）は、主に給糸パッケージＰｓの回転速度及び径によって決まる。給糸パッケージＰｓから解舒された糸Ｙは、方向変更ガイド２３を経て、方向変更ガイド２３の上方（本発明の案内方向における一方側）の糸ガイド２４側へ案内される。本実施形態では、方向変更ガイド２３によって糸Ｙが案内される案内方向は、上下方向と平行である（図２（ａ）参照）。さらに、糸Ｙは、糸ガイド２４、３５及び張力センサ３６を経て巻取部１２へ向かう。糸Ｙは、トラバースガイド３３によってトラバースされつつ、巻取モータ３２によって回転駆動されている巻取ボビンＢｗに巻き取られる。糸Ｙが巻き取られる速度である巻取速度（Ｖ２とする）は、主に巻取パッケージＰｗの回転速度及び径によって決まる。以上のようにして、巻取パッケージＰｗが形成される（巻取動作）。

（給糸部の詳細構成）
次に、給糸部１１の詳細な構成について、図２及び図３を用いて説明する。図２（ａ）は、給糸部１１の左側面図である。図２（ｂ）は、方向変更ガイド２３の従動移動の様子を示す説明図である。図３（ａ）は、給糸部１１の平面図である。図３（ｂ）は、糸Ｙがバーガイド４２によって案内されている様子を示す説明図であり、給糸パッケージＰｓの周方向に沿って図２（ａ）を展開した模式図である。

図２（ａ）に示すように、給糸部１１は、前述した支持台２１、解舒モータ２２、方向変更ガイド２３及び糸ガイド２４に加えて、レール部材４１と、バーガイド４２（本発明の離隔部）と、位置センサ４３（本発明の位置検出部）とをさらに有する。

レール部材４１は、方向変更ガイド２３を移動自在に案内するためのものである。図２（ａ）に示すように、レール部材４１は、上下方向に直線状に延びた部材である。レール部材４１は、給糸パッケージＰｓの径方向における給糸パッケージＰｓの外側に配置されており、下端が支持台２１に固定されている。レール部材４１は、例えば、給糸パッケージＰｓの下端面よりも下方に延び、且つ、給糸パッケージＰｓの上端面よりも上方に延びている。レール部材４１の延在方向が、方向変更ガイド２３の移動する移動方向となっている。

方向変更ガイド２３について、もう少し詳しく説明する。図２（ａ）に示すように、方向変更ガイド２３は、レール部材４１に沿って移動する本体部４４と、糸Ｙに接触して糸Ｙを案内する接触部４５とを有する。本体部４４には、レール部材４１の延在方向に直交する断面と相似形状の、貫通孔４６が形成されている。貫通孔４６にレール部材４１が挿通されている。言い換えると、本体部４４は、例えばレール部材４１に遊嵌されており、レール部材の延在方向において自由に移動可能となっている。或いは、例えば、本体部４４がレール部材４１に対して滑らかに摺動可能に構成されており、本体部４４の貫通孔４６の内周面がその全周に亘ってレール部材４１の周面に接触していても良い。接触部４５は、例えば本体部４４と一体的に形成され或いは本体部４４に固定されており、本体部４４と一体移動する。これにより、方向変更ガイド２３がレール部材４１に沿って移動自在に案内される（図２（ｂ）参照）。さらなる詳細については後述する。

バーガイド４２は、糸走行方向において給糸パッケージＰｓと方向変更ガイド２３との間の糸道を長く確保するためのものである。バーガイド４２は、例えば上下方向に延びた丸棒状の部材である。本実施形態では、２つのバーガイド４２（糸走行方向における上流側から順にバーガイド４７、４８）が設けられているが、バーガイド４２の数はこれに限られない。バーガイド４２は、給糸パッケージＰｓの径方向における給糸パッケージＰｓの外側に配置されている。バーガイド４２の下端は、支持台２１に固定されている。バーガイド４２の延在方向は、給糸パッケージＰｓの軸方向と平行である。バーガイド４２の糸との接触部分は、給糸パッケージＰｓの軸方向に延びている（図２（ａ）、図３（ｂ）参照）。バーガイド４２は、給糸パッケージＰｓの下端面よりも下方に延び、且つ、給糸パッケージＰｓの上端面よりも上方に延びている。つまり、バーガイド４２は、給糸パッケージＰｓの軸方向において、少なくとも給糸パッケージＰｓの一端の位置から他端の位置に亘って延びている。

このようなバーガイド４２が配置されていることにより、給糸パッケージＰｓから解舒された糸Ｙは、給糸パッケージＰｓの表面とバーガイド４２（糸走行方向上流側のバーガイド４７）とを結ぶ接線を描くように走行する（図３(ａ)参照）。より具体的には、引出点１０２からバーガイド４７に向かって糸Ｙが走行する。糸Ｙは、バーガイド４７、４８を経由して、方向変更ガイド２３に到達する。

糸走行方向において、給糸パッケージＰｓと方向変更ガイド２３との間を走行する糸Ｙは、方向変更ガイド２３を支点として給糸パッケージＰｓの軸方向にトラバースされる（図３（ｂ）の矢印１０３参照）。方向変更ガイド２３を支点とする糸Ｙのトラバースの角度を、トラバース角度θ１とする。仮にバーガイド４２が設けられていない場合、引出点１０２の位置が方向変更ガイド２３に近くなり、トラバース角度θ１が大きくなって、給糸パッケージＰｓから方向変更ガイド２３までの糸道の長さの変動が大きくなる。本実施形態では、バーガイド４２が設けられているので、給糸パッケージＰｓから方向変更ガイド２３までの糸道が長く、トラバース角度θ１が小さくなっている。このため、上述したような糸道の長さの変動が抑制される。

位置センサ４３は、方向変更ガイド２３の移動方向における位置を検出するためのものである。位置センサ４３は、例えば、不図示の発光部と受光部とを有する光学センサである。位置センサ４３は、方向変更ガイド２３の移動範囲の外側に配置されており、支持台２１に固定されている。位置センサ４３は、発光部によって光を発し、方向変更ガイド２３で反射された光を受光部で検出することにより、方向変更ガイド２３と位置センサ４３との距離（Ｄとする。図２（ａ）参照）を検知する。位置センサ４３は、制御装置１３と電気的に接続されており、上記距離に関する情報を制御装置１３に送信する。

（方向変更ガイドの詳細）
方向変更ガイド２３のさらなる詳細について説明する。仮に、方向変更ガイド２３の移動方向が、上述した案内方向（糸Ｙが方向変更ガイド２３によって案内される方向）に対して大きく傾いていると、以下のような問題が生じうる。すなわち、方向変更ガイド２３が大きく移動すると、方向変更ガイド２３の糸走行方向下流側の糸Ｙが方向変更ガイド２３の従動移動によって大きく揺れやすくなる。このため、糸道の近傍に部材が配置されていると、糸Ｙが部材に干渉するおそれ等がある。そこで、本実施形態においては、図２（ａ）に示すように、方向変更ガイド２３の移動方向は、案内方向（上下方向）と平行となっている。言い換えると、レール部材４１が上下方向に延びており、方向変更ガイド２３はレール部材４１に沿って上下方向に移動可能となっている。これにより、図２（ｂ）に示すように、方向変更ガイド２３が移動しても、方向変更ガイド２３の糸走行方向下流側を走行する糸Ｙが水平方向に動くことが抑制される。言い換えると、方向変更ガイド２３の糸走行方向下流側の糸Ｙが横揺れする（つまり、糸道が変動する）ことが抑制される。

方向変更ガイド２３には、重力（本発明の所定の力。図２（ａ）、（ｂ）の矢印１０１参照）が作用している。上述したように、方向変更ガイド２３は、レール部材４１に沿って上下方向に移動自在である。つまり、方向変更ガイド２３は、糸Ｙの糸走行方向における中間部分にぶら下げられた状態となっている。方向変更ガイド２３の上側（糸走行方向下流側）の糸Ｙは、方向変更ガイド２３によって、常に下方（本発明の案内方向における他方側）へ引っ張られている。これによって、糸Ｙに張力が付与される。糸Ｙの張力の強さは、方向変更ガイド２３の重量によって概ね決まる。言い換えると、張力の強さは、方向変更ガイド２３の重量に応じて変わる。例えば、方向変更ガイド２３に錘（不図示）を取り付けることによって、方向変更ガイド２３に作用する重力の大きさを変更し、糸Ｙに付与される張力の大きさを変更することが可能である。

上述したように、方向変更ガイド２３は、本体部４４と接触部４５とを有し、レール部材４１に沿って移動自在となっている。つまり、方向変更ガイド２３は、例えば一般的なダンサーアームに接続されたダンサーローラと比べて単純な構造を有している。このため、従動移動する部材の質量（慣性質量）が小さく、追従性が良い。方向変更ガイド２３の重さは、例えば５～１０ｇである。

方向変更ガイド２３の移動方向は、給糸パッケージＰｓの軸方向と平行である。仮に、移動方向が軸方向に対して傾いていると、方向変更ガイド２３が移動したときに、方向変更ガイド２３と給糸パッケージＰｓの表面との距離が変動し、糸道の長さが変動することとなる。この点、本実施形態では移動方向が軸方向と平行であるため、上記のような糸道の長さの変動が抑制される。

以上のような構成において、給糸パッケージＰｓから解舒された糸Ｙが、方向変更ガイド２３によって上方へ案内される。方向変更ガイド２３には重力が作用しており、糸Ｙは方向変更ガイド２３によって下方へ常時引っ張られることで張力を付与される。仮に方向変更ガイド２３の位置が固定されている場合、張力は巻取速度と解舒速度との速度差によって変わるが、本実施形態では、張力は、方向変更ガイド２３によって糸Ｙが下方へ引っ張られる力の大きさにより概ね決まる。また、方向変更ガイド２３が移動自在であることによって、以下のように糸Ｙの張力変動が抑制される。例えば、糸Ｙのトラバース（解舒時或いは巻取時のトラバース）に起因して、糸Ｙの巻取速度（Ｖ２）が解舒速度（Ｖ１）に対して相対的に速くなると、方向変更ガイド２３が糸Ｙにより上方に引っ張られて従動移動し、糸道が短くなる。その結果、糸Ｙの張力増加による緊張が抑制される。逆に、糸Ｙの巻取速度が相対的に遅くなると、糸Ｙが弛もうとするが、上述したように方向変更ガイド２３には重力が作用しているため、方向変更ガイド２３が下方に従動移動しつつ糸Ｙを引っ張る。その結果、糸Ｙの張力低下による弛みが抑制される。

（方向変更ガイドの位置制御）
次に、制御装置１３による方向変更ガイド２３の位置制御の例について、主に図４を用いて説明する。図４（ａ）は、糸Ｙの巻取速度（Ｖ２）と解舒速度（Ｖ１）との速度差（Ｖ２－Ｖ１）と、方向変更ガイド２３の移動速度との関係を示すグラフである。図４（ｂ）は、方向変更ガイド２３の位置（正確には、移動方向における位置センサ４３との距離）の時間変化を示すグラフである。

例えば、給糸パッケージＰｓの回転速度（回転数）が一定である状態で、糸Ｙの解舒が進行して給糸パッケージＰｓが徐々に巻き細ると、糸Ｙの解舒速度が低下して巻取速度が相対的に速くなり、方向変更ガイド２３が糸Ｙにより上方に引っ張られて従動移動する。図４（ａ）に示すように、Ｖ２－Ｖ１の値が大きくなると、方向変更ガイド２３の移動速度（ΔＤ／Δｔ）が大きくなる。その際、方向変更ガイド２３が給糸パッケージＰｓの軸方向において給糸パッケージＰｓの上端面よりも外側（上方）に移動すると、糸Ｙが給糸パッケージＰｓの上端面から脱落して、糸Ｙが正常に走行できなくなるおそれがある。言い換えると、給糸パッケージＰｓの軸方向において、位置センサ４３と方向変更ガイド２３との距離（Ｄ）が、位置センサ４３と給糸パッケージＰｓの上端面との距離（Ｄａ）よりも長くなると、上記の問題が生じる。また、位置センサ４３と方向変更ガイド２３との距離が、位置センサ４３と給糸パッケージＰｓの下端面との距離（Ｄｂ）よりも短くなったときにも、同様の問題が生じる。そこで、方向変更ガイド２３が常に給糸パッケージＰｓの軸方向内側に位置するように、制御装置１３（図１参照）は、例えば以下のように解舒モータ２２を制御することによって、方向変更ガイド２３の位置を制御する。制御方式として、例えば一般的なＰＩＤ制御を用いても良い。

一例として、制御装置１３には、方向変更ガイド２３の上下方向における目標位置（目標距離）に関する情報が記憶されている。目標距離は、例えば上述したＤａとＤｂのちょうど中間の値である（図４（ｂ）参照）。初期状態として、糸Ｙの解舒速度と巻取速度が略等しく、且つ、方向変更ガイド２３が目標位置にほぼ静止している状態で、糸Ｙの巻取動作が行われている。その後、給糸パッケージＰｓが巻き細って解舒速度が遅くなり（Ｖ２－Ｖ１＞０となり）、方向変更ガイド２３が目標位置よりも上方に移動したことを位置センサ４３が検知したとき、制御装置１３は、解舒モータ２２を制御して給糸パッケージＰｓの回転速度を上げる。これにより、解舒速度が相対的に速くなって（Ｖ２－Ｖ１＜０となって）方向変更ガイド２３が下方へ移動する。逆に、方向変更ガイド２３が目標位置よりも下方に移動したことを位置センサ４３が検知したとき、制御装置１３は、給糸パッケージＰｓの回転速度を下げて解舒速度を下げる。これにより、解舒速度が相対的に遅くなって、方向変更ガイド２３が上方へ移動する。このように、制御装置１３は、位置センサ４３の検出結果に基づいて解舒モータ２２を制御し、方向変更ガイド２３の位置のフィードバック制御を行う。これにより、方向変更ガイド２３の位置が目標位置に近づく（図４（ｂ）参照）。

以上のように、方向変更ガイド２３の移動方向と案内方向とのなす角度が小さくなっている。このため、移動方向と案内方向が互いに垂直な或いは垂直に近い構成と比べて、方向変更ガイド２３の糸走行方向下流側を走行する糸Ｙが、方向変更ガイド２３の従動移動によって揺れる（糸道が変動する）ことを抑制できる。したがって、方向変更ガイド２３の従動移動による糸道の変動を抑制することができる。

また、方向変更ガイド２３の移動方向は上下方向と平行である。このため、重力の作用によって方向変更ガイド２３が移動できる。したがって、バネ等で方向変更ガイド２３に力を加える構成と比べて、構造の単純化及びコストの削減ができる。さらに、重力による安定的な力を方向変更ガイド２３に加えることができ、走行している糸Ｙを安定的に引っ張ることができる。これにより、走行している糸Ｙに張力を安定的に付与することができる。

また、方向変更ガイド２３は、レール部材４１によって移動自在に案内される。このため、例えば一般的なダンサーアームに連結されているダンサーローラを方向変更ガイド２３として用いる場合と比べて、方向変更ガイド２３の構造を単純化でき、慣性質量を小さくすることができる。したがって、方向変更ガイド２３の追従性を向上させることができる。

さらに、レール部材４１が上下方向に延びており、方向変更ガイド２３が上下方向と平行な方向に従動移動可能な構成では、方向変更ガイド２３に作用する重力によって糸Ｙが真下に引っ張られる。このため、方向変更ガイド２３の重量によって糸Ｙに付与する張力を概ね決定することができ、単純な構成で所望の張力を容易に糸Ｙに付与することができる。

また、方向変更ガイド２３の移動方向が給糸パッケージＰｓの軸方向と平行である。このため、方向変更ガイド２３が移動したときに、方向変更ガイド２３と給糸パッケージＰｓの表面との距離が変動することを抑制できる。したがって、糸道の長さの変動を抑制できる。

また、給糸パッケージＰｓの軸方向が上下方向と平行である。このため、重力による給糸パッケージＰｓの回転軸のたわみを防止できる。したがって、給糸パッケージＰｓの回転の不安定化を抑制できる。

また、糸走行方向における給糸パッケージＰｓと方向変更ガイド２３との間にバーガイド４２が設けられている。つまり、給糸パッケージＰｓから解舒された糸Ｙが、バーガイド４２を経由して方向変更ガイド２３に向かって走行する。これにより、方向変更ガイド２３を給糸パッケージＰｓから離して配置しなくても給糸パッケージＰｓの表面から方向変更ガイド２３までの糸道を長くすることができる。また、バーガイド４２は、糸Ｙとの接触部分が給糸パッケージＰｓの軸方向に延びているため、軸方向において糸Ｙをスムーズにスライドさせることができる。したがって、装置の大型化を抑制しつつ、解舒された糸Ｙのトラバース角度θ１を小さくすることができる。

また、制御装置１３が、位置センサ４３による検出結果に基づいて、解舒モータ２２を制御する。これにより、糸の巻取速度と解舒速度との速度差を積極的に変更することによって、方向変更ガイド２３を積極的に移動させることができる。このため、例えば方向変更ガイド２３の位置を目標位置に近づけるようにフィードバック制御を行うといったように、方向変更ガイド２３の位置を制御することができる。したがって、方向変更ガイド２３の大幅な移動を抑制できる。

また、位置センサ４３は光学センサであり、方向変更ガイド２３の位置を光学的に検出できる。仮に、方向変更ガイド２３の位置を磁気的に検出する磁気センサを用いる構成では、方向変更ガイド２３を金属等の導体で形成し或いは方向変更ガイド２３に導体を取り付ける必要がある。このため、方向変更ガイド２３の質量が増大して、方向変更ガイド２３が従動移動しにくくなるおそれがある。また、例えば接触式の位置センサを用いる構成では、方向変更ガイド２３の頻繁な移動によってセンサが摩耗しやすく、センサが早期に劣化するおそれがある。本実施形態では、方向変更ガイド２３の質量増大や、センサの早期劣化等を抑制できる。

次に、前記実施形態に変更を加えた変形例について説明する。但し、前記実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。

（１）前記実施形態においては、移動方向が案内方向と平行であるものとしたが、これには限られない。例えば、図５に示すように、リワインダ１ａの給糸部１１ａにおいて、案内方向と移動方向とが互いに傾きを有していても良い。移動方向と案内方向とのなす角度θ２は、例えば４５度或いはそれ未満であっても良い。このような構成であれば、移動方向と案内方向が互いに垂直な或いは垂直に近い構成と比べて、糸Ｙが方向変更ガイド２３の従動移動によって大きく揺れる（糸道が変動する）ことが抑制される。

（２）前記までの実施形態においては、方向変更ガイド２３の移動方向は上下方向と平行であるものとしたが、これには限られない。移動方向は、上下方向に対して傾きを有していても良い。すなわち、方向変更ガイド２３に作用する重力を利用して方向変更ガイド２３を移動させる構成では、移動方向は、上下方向の成分を有していれば良い。或いは、バネ等を用いて方向変更ガイド２３に力を加えても良い。このような構成では、移動方向が水平方向と略平行であっても、方向変更ガイド２３に力を加えることができる。

（３）前記までの実施形態においては、本発明の方向変更部として方向変更ガイド２３を用いるものとしたが、これには限られない。例えば、一般的なダンサーアームに連結されたダンサーローラを用いても良い。この場合、ダンサーローラが本発明の方向変更部に相当する。

（４）前記までの実施形態においては、方向変更ガイド２３の移動方向が給糸パッケージＰｓの軸方向と平行であるものとしたが、これには限られない。移動方向は、軸方向に対して傾きを有していても良い。

（５）前記までの実施形態においては、給糸パッケージＰｓの軸方向が上下方向と平行であるものとしたが、これには限られない。軸方向は、上下方向に対して傾きを有していても良い。

（６）前記までの実施形態においては、糸走行方向における給糸パッケージＰｓと方向変更ガイド２３との間にバーガイド４２が配置されているものとしたが、これには限られない。例えば、バーガイド４２の代わりに、給糸パッケージＰｓの軸方向において、少なくとも給糸パッケージＰｓの一端の位置から他端の位置に亘って延びたガイドローラ（不図示）が設けられていても良い。或いは、バーガイド４２の代わりに、図６に示すように、リワインダ１ｂの給糸部１１ｂにおいて、給糸パッケージＰｓの軸方向に沿って延びたガイドレール５１と、ガイドレール５１に沿って従動移動可能な従動ローラ５２とが設けられていても良い。つまり、従動ローラ５２によって、給糸パッケージＰｓから方向変更ガイド２３まで糸Ｙを案内しても良い。このような構成でも、給糸パッケージＰｓと方向変更ガイド２３までの糸道を長く確保し、且つ、糸Ｙを軸方向にスムーズにスライドさせることができる。この変形例では、従動ローラ５２が、本発明の離隔部に相当する。或いは、従動ローラ５２は、給糸パッケージＰｓの軸方向に延びていても良い（つまり、従動ローラ５２の軸方向において、従動ローラ５２の周面に沿って糸Ｙが動けるように構成されていても良い）。以上のように、本発明の離隔部は、給糸パッケージの軸方向に従動移動可能に構成され、且つ／又は、糸との接触部分が軸方向に延びていても良い。

（７）前記までの実施形態においては、制御装置１３が、方向変更ガイド２３を目標位置に近づけるように解舒モータ２２を制御するものとしたが、これには限られない。すなわち、制御装置１３は、方向変更ガイド２３が給糸パッケージＰｓの軸方向内側に収まるように方向変更ガイド２３を位置制御すれば良い。一例として、制御装置１３は、方向変更ガイド２３の移動の許容範囲を記憶していても良い。そして、制御装置１３は、例えば方向変更ガイド２３が許容範囲の外側に移動したときに、解舒モータ２２を制御して、方向変更ガイド２３が許容範囲内に収まるように巻取速度と解舒速度との速度差を変更しても良い。

（８）前記までの実施形態においては、制御装置１３が、解舒モータ２２を制御して巻取速度と解舒速度との速度差を変更するものとしたが、これには限られない。制御装置１３は、巻取モータ３２を制御することによって上記速度差を変更しても良い。或いは、制御装置１３は、解舒モータ２２及び巻取モータ３２の両方を制御しても良い。

（９）前記までの実施形態においては、位置センサ４３として光学センサが用いられているものとしたが、これには限られない。位置センサとして、例えば磁気センサや接触式センサを用いても良い。

（１０）図７に示すように、リワインダ１ｃにおいて、フィードローラ６１（本発明の糸送りローラ）と、フィードローラ６１を回転駆動するローラ駆動モータ６２とが設けられていても良い。フィードローラ６１は、例えば、糸走行方向における糸ガイド３５と張力センサ３６との間（言い換えると、方向変更ガイド２３に対して糸走行方向下流側）に配置されている。フィードローラ６１は、ローラ駆動モータ６２によって回転駆動されることによって糸Ｙを下流側に送る。このようなフィードローラ６１が設けられている構成では、糸走行方向に関してフィードローラ６１のすぐ上流側において糸Ｙがたるんでいると、フィードローラ６１の周面で糸Ｙが滑りやすく、糸Ｙを正常に下流側へ送ることができなくなるおそれがある。このような構成であっても、糸Ｙは、方向変更ガイド２３によって下方（すなわち、糸走行方向上流側）に常時引っ張られているので、フィードローラ６１より糸走行方向上流側において糸Ｙがたるむことを抑制できる。

（１１）図８に示すように、リワインダ１ｄの給糸部１１ｄにおいて、支持台７０（本発明のパッケージ支持部）が例えば前後方向（本発明の交差方向）に移動可能に構成されていても良い。すなわち、給糸部１１ｄは、機台１４の左右両端部から前方に突出した２つの側面板７１、７２と、側面板７１、７２にそれぞれ取り付けられたスライドレール７３、７４とを有していても良い。支持台７０は、機台１４の前方に配置され、スライドレール７３、７４によって、前後方向に移動可能に支持されている。言い換えると、機台１４は、支持台７０の後方（本発明の交差方向における一方側）に配置されている。これにより、支持台７０は、給糸パッケージＰｓから糸Ｙが解舒されているときの解舒位置（図８の実線参照）と、解舒位置よりも前方（本発明の交差方向における他方側）の交換位置（図８の二点鎖線参照）との間で移動可能となっている。このため、給糸パッケージＰｓの交換作業のためのスペースを広く確保することができるので、給糸パッケージＰｓの交換作業を容易化することができる。なお、交差方向は、必ずしも上下方向（鉛直方向）と直交していなくても良い。例えば、支持台７０は、前方且つ斜め方向に移動可能でも良い。

（１２）本発明は、リワインダ以外の糸巻取機にも適用可能である。すなわち、給糸パッケージから糸を解舒し、巻取ボビンに糸を巻き取って巻取パッケージを形成する様々な糸巻取機に対し、本発明を適用することができる。

（１３）前記までの実施形態においては、円筒状である巻取ボビンＢｗに糸Ｙが巻き取られることによりチーズパッケージが形成されるものとしたが、これには限られない。例えば、円錐状又は円錐台状の巻取ボビンＢｗに糸Ｙが巻き取られることにより、コーンパッケージが形成されても良い。コーンパッケージのような、巻取ボビンＢｗの軸方向においてパッケージ径が均一でない巻取パッケージＰｗを形成しているときに、制御装置１３が解舒モータ２２や巻取モータ３２を制御して方向変更ガイド２３の位置を制御することは、以下のとおり有用である。すなわち、巻取ボビンＢｗを巻取モータ３２で回転駆動する構成では、コーンパッケージの大径側部分と小径側部分とで糸Ｙの巻取速度が異なるので、方向変更ガイド２３の位置が変化しやすい。このため、糸Ｙが給糸パッケージＰｓの端面から脱落しやすくなるおそれがある。したがって、パッケージ径が均一でないコーンパッケージを形成しているときに、方向変更ガイド２３の位置を制御することにより方向変更ガイド２３の大幅な移動を抑制することは、糸Ｙの給糸パッケージＰｓの端面からの脱落を防ぐためにいっそう有用である。

１ リワインダ（糸巻取機）
１３ 制御装置（制御部）
１４ 機台
２２ 解舒モータ（解舒駆動部）
２３ 方向変更ガイド（方向変更部）
３２ 巻取モータ（巻取駆動部）
４１ レール部材
４２ バーガイド（離隔部）
４３ 位置センサ（位置検出部）
６１ フィードローラ（糸送りローラ）
７０ 支持台（パッケージ支持部）
Ｂｗ 巻取ボビン
Ｐｓ 給糸パッケージ
Ｐｗ 巻取パッケージ
θ２ 角度

Claims (10)

1. 回転している給糸パッケージから糸を解舒し、少なくとも前記給糸パッケージの軸方向における前記給糸パッケージの一方側に配置されている巻取ボビンに前記糸を巻き取って、巻取パッケージを形成する糸巻取機であって、
   前記給糸パッケージの径方向における前記給糸パッケージの外側に配置され、前記軸方向の成分を有する案内方向における一方側へ前記糸を案内する方向変更部、を備え、
   前記方向変更部は、
   前記案内方向とのなす角度が４５度以下である移動方向に移動自在に構成され、且つ、少なくとも前記案内方向における他方側へ所定の力を加えられ、
   糸走行方向における前記給糸パッケージと前記方向変更部との間、且つ、前記径方向における前記給糸パッケージの外側に配置された離隔部、を備え、
   前記離隔部は、
   前記軸方向に従動移動可能に構成され、且つ／又は、前記糸との接触部分が前記軸方向に延びていることを特徴とする糸巻取機。
2. 回転している給糸パッケージから糸を解舒し、少なくとも前記給糸パッケージの軸方向における前記給糸パッケージの一方側に配置されている巻取ボビンに前記糸を巻き取って、巻取パッケージを形成する糸巻取機であって、
   前記給糸パッケージの径方向における前記給糸パッケージの外側に配置され、前記軸方向の成分を有する案内方向における一方側へ前記糸を案内する方向変更部、を備え、
   前記方向変更部は、
   前記案内方向とのなす角度が４５度以下である移動方向に移動自在に構成され、且つ、少なくとも前記案内方向における他方側へ所定の力を加えられ、
   前記給糸パッケージを回転駆動する解舒駆動部と、
   前記巻取パッケージを回転駆動する巻取駆動部と、
   前記方向変更部の前記移動方向における位置を検出する位置検出部と、
   前記位置検出部による検出結果に基づいて、前記解舒駆動部及び前記巻取駆動部のうち少なくとも一方を制御する制御部と、をさらに備えることを特徴とする糸巻取機。
3. 前記位置検出部は、
   前記方向変更部の前記移動方向における位置を光学的に検出する光学センサであることを特徴とする請求項２に記載の糸巻取機。
4. 糸走行方向における前記給糸パッケージと前記方向変更部との間、且つ、前記径方向における前記給糸パッケージの外側に配置された離隔部、を備え、
   前記離隔部は、
   前記軸方向に従動移動可能に構成され、且つ／又は、前記糸との接触部分が前記軸方向に延びていることを特徴とする請求項２又は３に記載の糸巻取機。
5. 前記移動方向は、鉛直方向の成分を有し、
   前記力は、重力であることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の糸巻取機。
6. 前記移動方向に延び、前記方向変更部を移動自在に案内するレール部材、を備えることを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載の糸巻取機。
7. 前記移動方向は、前記軸方向と平行であることを特徴とする請求項１～６のいずれかに記載の糸巻取機。
8. 前記軸方向は、鉛直方向と平行であることを特徴とする請求項１～７のいずれかに記載の糸巻取機。
9. 前記方向変更部の糸走行方向における下流側に配置された糸送りローラ、を備えることを特徴とする請求項１～８のいずれかに記載の糸巻取機。
10. 前記給糸パッケージを回転可能に支持するパッケージ支持部と、
    鉛直方向と交差する交差方向における前記パッケージ支持部の一方側に立設された機台と、を備え、
    前記パッケージ支持部は、
    前記給糸パッケージから前記糸が解舒されているときの解舒位置と、
    前記解舒位置よりも少なくとも前記交差方向における他方側である交換位置との間で移動可能であることを特徴とする請求項１～９のいずれかに記載の糸巻取機。

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