JP7310525B2 - 精紡機の管替装置 - Google Patents

Description

本発明は、精紡機の管替装置に関する。

近年、紡績工場における自動化が進み、リング精紡機、リング撚糸機等の精紡機においては、満管にともなう玉揚げ及び新たな空ボビンをスピンドルに挿入する管替作業が管替装置により自動的に行われるようになっている。管替装置では、紡機機台のスピンドル列の下方にスピンドルピッチと同一ピッチでペッグが突設されたコンベヤ装置が設けられ、コンベヤ装置とスピンドル列との間にスピンドルピッチと同一ピッチで中間ペッグが突設された受台が設けられている。そして、スピンドルピッチと同一ピッチで配置されたボビン把持装置を備えたドッフィングバーがパンタグラフ機構によりスピンドル列とコンベヤ装置との間で昇降されるとともに、パンタグラフ機構全体を紡機機台に接近する位置と離間する位置とに回動可能に構成されている。

管替作業時、ドッフィングバーは、コンベヤ装置上の空ボビンを把持する位置、受台上の中間ペッグに空ボビンを挿入する位置、スピンドル上の満ボビンを把持する位置等へ移動する。ドッフィングバーは、パンタグラフ機構の動作によるドッフィングバーの昇降と、パンタグラフ機構全体を回動装置の動作により紡機機台に接近又は離間するように回動させることで各位置に移動する。

パンタグラフ機構全体を紡機機台に接近又は離間するように回動させる回動装置は、例えば、特許文献１に開示されている。
図１０に示すように、回動装置は、紡機機台の長手方向に沿って移動可能に配設されるロッド８１と、ロッド８１を往復動させるエアシリンダ８２と、ロッド８１の往復動を図示しないパンタグラフ機構の回動に変換する変換装置８３と、を備えている。変換装置８３は、パンタグラフ機構の基端を支持する図示しない駆動シャフトに対して一体回動可能に基端部が連結されたレバー８４と、レバー８４の先端部に第１端部８５ａが連結されたリンク８５と、リンク８５の第２端部８５ｂが回動可能に連結された駆動レバー８６と、を備える。駆動レバー８６は、Ｖ形状に屈曲しており、屈曲部８６ａが紡機機台に回動可能に支持されている。また、駆動レバー８６の第１端部８６ｂはロッド８１に移動不能に連結され、駆動レバー８６の第２端部８６ｃにリンク８５の第２端部８５ｂが回動可能に連結されている。

エアシリンダ８２に対しロッド８１が没入した初期位置にある場合、駆動レバー８６及びリンク８５を介して連結されたレバー８４は下がった状態にあり、レバー８４に連結されたパンタグラフ機構は、紡機機台に接近する位置にある。エアシリンダ８２の駆動によってロッド８１が突出位置に移動すると、駆動レバー８６が回動し、駆動レバー８６の第２端部８６ｃが上昇する。すると、リンク８５とともにレバー８４が上昇し、レバー８４に連結されたパンタグラフ機構は、紡機機台から離間する。

特開平７－１２６９３０号公報

ところが、精紡機の設置場所において、例えば精紡機の稼働に伴って環境温度が上昇すると、ロッド８１が熱膨張する。図１０の２点鎖線に示すように、ロッド８１が軸線方向に熱膨張すると、熱膨張に伴ってロッド８１に連結されている第１端部８６ｂの位置が変化し、第１端部８６ｂの位置変化によって、駆動レバー８６が回動してしまう。すると、駆動レバー８６の回動に伴ってリンク８５が上昇し、レバー８４が回動してパンタグラフ機構全体が回動してしまう。そして、ロッド８１の熱膨張が予め定めた許容範囲を越えると、パンタグラフ機構の回動に伴い、ドッフィングバーが各位置からずれた位置に配置されてしまい、例えば、スピンドルに対する空ボビンの挿入に支障を来すなど不具合が生じてしまう。

本発明の目的は、ロッドの熱膨張に伴うパンタグラフ機構の回動量を少なくできる精紡機の管替装置を提供することにある。

上記問題点を解決するための精紡機の管替装置は、紡機機台と、ボビン把持装置を備えたドッフィングバーを昇降させるパンタグラフ機構と、前記紡機機台の長手方向に軸線が延び前記パンタグラフ機構を駆動させる駆動シャフトと、前記駆動シャフトを当該駆動シャフトの軸線方向に往復動させる駆動機構と、前記パンタグラフ機構全体を前記紡機機台に接近する位置と離間する位置とに回動させる回動機構と、を備え、前記回動機構は、前記紡機機台の長手方向に軸線が延び前記長手方向に往復動するロッドと、前記ロッドを往復動させるロッド駆動機構と、前記ロッド駆動機構を制御する制御装置と、前記ロッドと連結され、当該ロッドの直動を前記パンタグラフ機構全体の回動に変換する変換機構と、を備える精紡機の管替装置であって、前記ロッド及び前記ロッド駆動機構を複数備え、前記複数のロッドは前記紡機機台の長手方向に並設されていることを要旨とする。

これによれば、精紡機の設置場所の環境温度の上昇に伴い、ロッドの温度が上昇し、ロッドが軸線方向へ熱膨張する場合がある。ロッドを１本しか備えない精紡機と比べると、同じ環境温度下での各ロッドの熱膨張量を抑えることができる。このため、ロッドの熱膨張に伴って変換機構がロッドの軸線方向へ移動しても、その移動量を、ロッドを１本しか備えない精紡機と比べて少なくでき、ロッドの熱膨張に伴うパンタグラフ機構の回動量を少なくできる。

また、精紡機の管替装置について、前記ロッド駆動機構の異常の有無を検出する検出装置を前記ロッド駆動機構それぞれに備え、前記制御装置は、前記ロッド駆動機構の異常が前記検出装置によって検出されると、前記検出装置によって異常が検出されていない前記ロッド駆動機構を駆動させない又は駆動を停止させてもよい。

これによれば、複数のロッドが同期して往復動し、各ロッドに連結された変換機構が同期することで、ドッフィングバーが捻れることなくパンタグラフ機構が回動する。しかし、正常なロッド駆動機構と異常なロッド駆動機構とが共存すると、複数のロッドが同期して往復動しなくなり、複数の変換機構も同期しなくなる結果、パンタグラフ機構の同期が取れず、ドッフィングバーに捻れが生じてしまう。そこで、検出装置によってロッド駆動機構の異常が検出された場合、つまり、ロッド間での同期ずれが発生する場合は、正常なロッド駆動機構を駆動させない、又は停止させることによって、複数のロッド駆動機構の位置ずれを抑える。その結果、複数のロッド間での移動量のずれ、つまりロッド間での同期ずれを抑えて変換機構の同期のずれも抑え、パンタグラフ機構のずれを抑えてドッフィングバーの捻れを抑えることができる。

また、精紡機の管替装置について、前記ロッド駆動機構によって前記ロッドが初期位置から動作位置に向けて往動することで前記パンタグラフ機構が前記紡機機台から離間する位置に向けて回動し、前記ロッド駆動機構によって前記ロッドが前記動作位置から前記初期位置に向けて復動することで前記パンタグラフ機構が前記紡機機台に対して離間した位置から前記紡機機台に接近する位置に回動し、前記制御装置が全ての前記ロッド駆動機構を駆動させる制御を行った後、前記検出装置によっていずれかの前記ロッドが前記初期位置にある異常が検出され、かつ異常が検出された状態が一定期間継続した場合、前記制御装置は、前記検出装置による異常が検出されていない前記ロッド駆動機構を駆動させて前記初期位置に戻してもよい。

これによれば、ロッド駆動機構を駆動させた後、ロッド駆動機構の異常が検出装置によって検出された場合は、正常なロッド駆動機構を駆動させて、全てのロッドを初期位置に位置させる。このため、複数のロッド間での移動量のずれ量を無くして変換機構の同期のずれも無くすことで、パンタグラフ機構のずれを抑えてドッフィングバーの捻れを無くすことができる。

また、精紡機の管替装置について、前記複数のロッド毎に前記ドッフィングバーを備え、前記ドッフィングバーは、前記紡機機台の長手方向に複数並んで備えていてもよい。
これによれば、複数のロッドが同期して往復動しない場合、複数の変換機構の間で同期が取れなくなり、パンタグラフ機構の回動量にずれが生じる。しかし、ロッド毎にドッフィングバーが設けられているため、パンタグラフ機構の回動量にずれが生じても、回動量に応じて各ドッフィングバーも移動するため、１本のドッフィングバーのような捻れが生じにくい。

本発明によれば、ロッドの熱膨張に伴うパンタグラフ機構の回動量を少なくできる。

（ａ）は紡機機台及び管替装置を示す概略正面図、（ｂ）は管替装置を示す概略正面図。 紡機機台及び管替装置を示す概略側面図。 （ａ）はロッドが初期位置にある状態を模式的に示す図、（ｂ）はロッドが動作位置にある状態を模式的に示す図。 （ａ）及び（ｂ）は管替装置の動作を示す概略側面図。 パンタグラフ機構全体が回動した状態を示す概略側面図。 空ボビンを中間ペッグからスピンドルに移動させる状態を示す概略側面図。 （ａ）は第１ロッド及び第２ロッドが初期位置にある状態を模式的に示す図、（ｂ）は動作位置にある状態を模式的に示す図。 （ａ）は第１エアシリンダに異常が生じた状態を模式的に示す図、（ｂ）は第２ロッドを初期位置に復帰させた状態を模式的に示す図。 リング精紡機の別例を示す概略正面図。 背景技術を示す図。

以下、精紡機の管替装置を具体化した一実施形態を図１～図８にしたがって説明する。
図１（ａ）に示すように、精紡機としてのリング精紡機１０の紡機機台１１は、アウトエンドＯＥとギアエンドＧＥに架設されたスピンドルレール１２を備える。リング精紡機１０は、スピンドルレール１２上に配設された多数のスピンドル１３を備える。多数のスピンドル１３は、スピンドルレール１２の長手方向へ一定ピッチで配設されている。

図２に示すように、リング精紡機１０は、スピンドルレール１２の下方に、ペッグトレイ１４を利用してボビンの移送を行う移送装置１５を備える。リング精紡機１０は、スピンドルレール１２の前側に配設された支持バー１６を備える。支持バー１６は、スピンドルレール１２に沿って延設され、支持バー１６の上面にはスピンドルピッチと同ピッチで中間ペッグ１７が突設されている。

リング精紡機１０は、紡機機台１１に装備された全錘一斉式の管替装置１８を備える。管替装置１８について説明する。
図１（ａ）に示すように、管替装置１８は、ボビン把持装置１９を備えたドッフィングバー２０を昇降させるパンタグラフ機構２１を複数備える。各パンタグラフ機構２１は、紡機機台１１の長手方向に軸線が延びる駆動シャフト２２によって駆動される。駆動シャフト２２は、アウトエンドＯＥに配設された駆動機構としてのパワーシリンダ２７の作動により往復動されるようになっている。なお、パワーシリンダ２７は、図示しないボールねじ機構のスクリューシャフトの往復回動により、移動筒をその長手方向に往復移動させる構成になっている。移動筒の先端には駆動シャフト２２が連結されている。

各パンタグラフ機構２１は、第１リンク１３１と第２リンク１３２から構成されるリンク機構を備える。第１リンク１３１の軸線方向への長さは、第２リンク１３２の軸線方向への長さより長い。本実施形態では、第２リンク１３２の軸線方向への長さは、第１リンク１３１の軸線方向への長さの１／２である。第１リンク１３１の第１端部１３１ａはドッフィングバー２０に連結され、第１リンク１３１の第２端部１３１ｂは移動ブラケット２５に連結されている。移動ブラケット２５は、駆動シャフト２２を中心として回動可能かつ駆動シャフト２２の軸線方向に一体移動可能に支持されている。

第２リンク１３２の第１端部１３２ａは、第１リンク１３１の中央にピン連結され、第２リンク１３２の第２端部１３２ｂは支持ブラケット２６にピン連結されている。各支持ブラケット２６は、それぞれ固定リング２３により駆動シャフト２２の軸線方向への移動が規制されている。また、各支持ブラケット２６は、駆動シャフト２２の摺動を許容する状態に配設されている。パンタグラフ機構２１において、駆動シャフト２２が往動するとリンク機構によってドッフィングバー２０が上昇し、駆動シャフト２２が復動するとリンク機構によってドッフィングバー２０が下降するようになっている。

リング精紡機１０は、パンタグラフ機構２１全体を紡機機台１１に接近する位置と離間する位置とに回動させる回動機構を備える。上記パンタグラフ機構２１全体は、駆動シャフト２２を中心に紡機機台１１の長手方向と直交する方向へ回動可能に構成されている。紡機機台１１の長手方向は、駆動シャフト２２の軸線方向と一致し、紡機機台１１の長手方向と直交する方向は、紡機機台１１の前後方向と一致する。

図２に示すように、各支持ブラケット２６には、レバー２８の軸線方向の第１端部２８ａが連結されている。各レバー２８の軸線方向の第２端部２８ｂは、変換機構４０に連結されている。

次に、パンタグラフ機構２１全体を紡機機台１１に接近する位置と離間する位置とに回動させる回動機構について説明する。
図１（ａ）又は図１（ｂ）に示すように、回動機構は、駆動シャフト２２に対して平行に配置される第１ロッド２９及び第２ロッド３０と、第１ロッド２９を往復動させるロッド駆動機構としての第１エアシリンダ３１、及び第２ロッド３０を往復動させるロッド駆動機構としての第２エアシリンダ３２と、を備える。したがって、回動機構は、ロッド及びロッド駆動機構を複数備える。

また、回動機構は、第１エアシリンダ３１及び第２エアシリンダ３２の駆動を制御する制御装置３３と、第１ロッド２９及び第２ロッド３０の直動をパンタグラフ機構２１の回動に変換する図２又は図３（ａ）に示す上記変換機構４０と、を備える。制御装置３３は、例えば、マイクロコンピュータを主体として構成される。制御装置３３が実行する処理は、図示しないメモリに記憶された処理をＣＰＵが実行することにより行われてもよいし、専用の電子回路によるハードウェア処理によって行われてもよい。また、制御装置３３は、管替装置１８のパワーシリンダ２７の駆動、第１エアシリンダ３１の駆動、及び第２エアシリンダ３２の駆動を制御することでパンタグラフ機構２１の回動を制御する。また、制御装置３３は、移送装置１５の駆動を制御する。

紡機機台１１において、第１ロッド２９及び第２ロッド３０は、紡機機台１１の下部に配設されている。第１ロッド２９及び第２ロッド３０は、紡機機台１１の長手方向に軸線Ｌが延びる状態に配設されている。第１ロッド２９は、紡機機台１１の長手方向におけるアウトエンドＯＥと紡機機台１１の中央の間で延びる状態に配設されている。第２ロッド３０は、紡機機台１１の長手方向におけるギアエンドＧＥと紡機機台１１の中央との間で延びる状態に配設されている。

第１ロッド２９と第２ロッド３０の軸線Ｌは、紡機機台１１の長手方向へ一直線状に並ぶ。紡機機台１１を前面側から見て、第１ロッド２９と第２ロッド３０は前後方向に互いに重なり合うことなく並設されている。そして、第１ロッド２９と第２ロッド３０の２本のロッドが紡機機台１１の長手方向の全体に亘るように第１ロッド２９と第２ロッド３０が並設されている。第１ロッド２９の軸線方向の両端部のうち、紡機機台１１の長手方向中央寄りの端部と、第２ロッド３０の軸線方向の両端部のうち、紡機機台１１の長手方向中央寄りの端部とは、紡機機台１１の長手方向に間隔を空けて互いに向き合っている。

第１エアシリンダ３１及び第２エアシリンダ３２は、それぞれ図示しない圧縮空気源に接続されている。そして、圧縮空気源からのエアの供給が制御装置３３によって制御され、第１エアシリンダ３１及び第２エアシリンダ３２の駆動が制御される。その結果、第１エアシリンダ３１によって第１ロッド２９が紡機機台１１の長手方向に往復動し、第２エアシリンダ３２によって第２ロッド３０が紡機機台１１の長手方向に往復動する。

図２又は図３（ａ）に示すように、各変換機構４０は、第１ロッド２９又は第２ロッド３０に連結された駆動レバー４１と、駆動レバー４１を支持するブラケット４２と、駆動レバー４１とレバー２８を連結するリンク４４と、を備える。各変換機構４０において、ブラケット４２は、紡機機台１１の下部において、第１ロッド２９又は第２ロッド３０よりも上側に配設されている。また、各ブラケット４２は、各支持ブラケット２６に対し、向き合う位置に配設されている。

各ブラケット４２は、紡機機台１１の下部に固定される固定片４３と、固定片４３の下部において前後方向へ間隔を空けて突出する支持片４５とを備える。ブラケット４２の一対の支持片４５の間に、上記駆動レバー４１が回動可能に支持されている。駆動レバー４１は、前後方向に見てほぼＶ形状である。駆動レバー４１は、屈曲部４１ａにおいて、ブラケット４２の一対の支持片４５に回動可能に支持されている。

駆動レバー４１のＶ形状の第１端部４１ｂは、第１ロッド２９又は第２ロッド３０に固定された軸受４６に対し回動可能に連結されている。駆動レバー４１のＶ形状の第２端部４１ｃは、リンク４４を介してレバー２８の第２端部２８ｂに連結されている。リンク４４の軸線方向の第１端部４４ａは、駆動レバー４１の第２端部４１ｃに回動可能に連結され、リンク４４の第２端部４４ｂは、レバー２８の第２端部２８ｂに回動可能に連結されている。

そして、第１ロッド２９又は第２ロッド３０の往復動により駆動レバー４１が回動すると、リンク４４が上下動され、リンク４４の上下動に伴い、レバー２８の先端がリンク４４を介して上下動されるようになっている。すなわち、第１エアシリンダ３１又は第２エアシリンダ３２の駆動により支持ブラケット２６がレバー２８と一体に駆動シャフト２２を中心に回動され、図５に示すように、パンタグラフ機構２１全体が支持ブラケット２６とともに駆動シャフト２２を中心に回動されるようになっている。

図７（ａ）に示すように、第１エアシリンダ３１及び第２エアシリンダ３２において、シリンダチューブＴ内のストロークエンドまでピストンＰが移動し、第１ロッド２９及び第２ロッド３０が没入した位置を初期位置とする。第１ロッド２９及び第２ロッド３０が初期位置にある状態においては、レバー２８がほぼ水平状態となって、パンタグラフ機構２１が垂直状態に保持される。第１ロッド２９及び第２ロッド３０が初期位置にある状態では、パンタグラフ機構２１全体は紡機機台１１に最も接近した位置にあり、ドッフィングバー２０及びボビン把持装置１９も紡機機台１１に最も接近した位置にある。なお、駆動シャフト２２が最もパワーシリンダ２７側へ没入し、かつ第１ロッド２９及び第２ロッド３０が初期位置にある状態では、ドッフィングバー２０は待機位置にあり、待機位置ではドッフィングバー２０はペッグトレイ１４よりも上方に位置している。

図７（ｂ）に示すように、第１ロッド２９が第１エアシリンダ３１から最大突出し、第２ロッド３０が第２エアシリンダ３２から最大突出した位置を、第１ロッド２９及び第２ロッド３０の動作位置とする。第１ロッド２９及び第２ロッド３０が動作位置にある状態においては、第１ロッド２９に連結された各レバー２８、及び第２ロッド３０に連結された各レバー２８は、先端が上方へ向かうように傾き、パンタグラフ機構２１全体が最も紡機機台１１から離間した位置まで回動され、ドッフィングバー２０も最も紡機機台１１から離間した位置にある。

第１エアシリンダ３１及び第２エアシリンダ３２は、制御装置３３によって同期して駆動される。このため、第１ロッド２９及び第２ロッド３０が初期位置から動作位置に向けて移動するように第１エアシリンダ３１及び第２エアシリンダ３２が制御されると、第１エアシリンダ３１及び第２エアシリンダ３２によって、第１ロッド２９及び第２ロッド３０は同期して往動し、シリンダチューブＴから突出する。

そして、第１ロッド２９に連結された変換機構４０と、第２ロッド３０に連結された変換機構４０も同期して動作する。このため、パンタグラフ機構２１全体が同期して回動する。その結果、パンタグラフ機構２１全体が紡機機台１１から離間する位置に向けて回動する。つまり、第１ロッド２９及び第２ロッド３０が初期位置から動作位置に向けて往動することでパンタグラフ機構２１が紡機機台１１から離間する位置に向けて回動する。

一方、第１ロッド２９及び第２ロッド３０が動作位置から初期位置に移動するように第１エアシリンダ３１及び第２エアシリンダ３２が制御されると、第１エアシリンダ３１及び第２エアシリンダ３２によって、第１ロッド２９及び第２ロッド３０は同期して復動し、シリンダチューブＴに没入する。

そして、第１ロッド２９に連結された変換機構４０と、第２ロッド３０に連結された変換機構４０も同期して動作する。このため、パンタグラフ機構２１全体が同期して回動する。その結果、パンタグラフ機構２１全体が紡機機台１１に対して離間した位置から紡機機台１１に接近する位置に向けて回動する。つまり、第１ロッド２９及び第２ロッド３０が動作位置から初期位置に向けて復動することでパンタグラフ機構２１が紡機機台１１に対して離間した位置から紡機機台１１に接近する位置に回動する。

なお、第１ロッド２９及び第２ロッド３０が、初期位置と動作位置の中間位置に保持された状態においては、パンタグラフ機構２１全体の回動量が最大と最小の中間値となり、この位置では、ボビン把持装置１９が中間ペッグ１７の中心軸の延長上に位置するようになっている。

上記構成の管替装置１８による管替作業は次のようにして行われる。
まず、ドッフィングバー２０が待機位置からペッグトレイ１４上の空ボビンＥの把持位置に下降され、図４（ａ）に示すように、ボビン把持装置１９により空ボビンＥが把持される。次に、図４（ａ）の矢印ａに示すように、ドッフィングバー２０が上昇し、ボビン把持装置１９に把持された空ボビンＥはペッグ１４ａ上から抜き上げられる。

次に、矢印ｂに示すように、パンタグラフ機構２１全体が紡機機台１１から離間する方向へ回動された後、矢印ｃに示すように、ドッフィングバー２０が上昇され、図５に示すように、空ボビンＥが中間ペッグ１７の上方に位置する状態となる。

図４（ａ）の矢印ｄに示すように、パンタグラフ機構２１全体が紡機機台１１に向けて若干回動された後、図４（ａ）の矢印ｅに示すように、ドッフィングバー２０が下降され、図４（ｂ）に示すように、中間ペッグ１７に空ボビンＥが挿入される。

次いで、図４（ａ）において、ボビン把持装置１９による空ボビンＥの把持が解除された後、矢印ｆに示すように、ボビン把持装置１９が満ボビンＦの頂部と対応する前方位置まで上昇される。その状態から矢印ｇに示すように、パンタグラフ機構２１全体が紡機機台１１に向けて回動されてボビン把持装置１９が満ボビンＦの頂部と対応する位置に移動される。そして、矢印ｈに示すように、ドッフィングバー２０が満ボビン把持位置まで下降され、満ボビンＦがボビン把持装置１９に把持される。

その後、図４（ｂ）の矢印ｉに示すように、ドッフィングバー２０が上昇して満ボビンＦがスピンドル１３から抜き取られ、ドッフィングバー２０は満ボビンＦがスピンドル１３と干渉しない位置まで上昇される。

次に、矢印ｊに示すように、パンタグラフ機構２１全体が紡機機台１１から離間する方向へ回動された後、矢印ｋに示すように、ドッフィングバー２０が下降されてボビン把持装置１９がスピンドルレール１２の下方前方に移動される。そして、矢印ｌに示すように、パンタグラフ機構２１全体が紡機機台１１に向けて回動されて満ボビンＦの底部がペッグ１４ａの上方に配置された後、矢印ｍに示すように、ドッフィングバー２０がさらに下降されると、図６に示すように、満ボビンＦが移送装置１５のペッグ１４ａに挿入される。

次に、図６には図示しないが、ドッフィングバー２０が上昇し、パンタグラフ機構２１全体が紡機機台１１から離間する方向へ回動された後、ドッフィングバー２０が上昇され、その後、パンタグラフ機構２１全体が紡機機台１１に向けて回動され、ボビン把持装置１９が中間ペッグ１７に挿入された空ボビンＥの上方に位置する状態となる。次に、ドッフィングバー２０が空ボビンＥの位置まで下降され、ボビン把持装置１９により空ボビンＥが把持される。次に、図６の矢印ｎに示すように、ドッフィングバー２０が上昇し、ボビン把持装置１９に把持された空ボビンＥは中間ペッグ１７から抜き上げられる。

次に、矢印ｏに示すように、パンタグラフ機構２１全体が紡機機台１１から離間する方向へ回動された後、矢印ｐに示すように、ドッフィングバー２０が上昇される。次に、矢印ｑに示すように、パンタグラフ機構２１全体が紡機機台１１に向けて回動された後、矢印ｒに示すように、ドッフィングバー２０が下降され、スピンドル１３に空ボビンＥが挿入される。その後、ドッフィングバー２０の上昇、パンタグラフ機構２１全体の回動、ドッフィングバー２０の下降が所定の順序で行われ、ドッフィングバー２０がスピンドル１３の下方の待機位置に復帰する。

リング精紡機１０は、フェールセーフ機構５０を備える。
図１（ｂ）に示すように、フェールセーフ機構５０は、第１エアシリンダ３１の異常の有無を検出する検出装置としての第１センサ５１と、第２エアシリンダ３２の異常の有無を検出する検出装置としての第２センサ５２と、制御装置３３と、を備えている。本実施形態では、第１センサ５１は、第１ロッド２９の位置を検出して第１エアシリンダ３１の異常の有無を検出し、第２センサ５２は、第２ロッド３０の位置を検出して第２エアシリンダ３２の異常の有無を検出する。

第１センサ５１及び第２センサ５２は、制御装置３３に信号接続されている。第１センサ５１は、第１ロッド２９が初期位置に位置するように制御装置３３によって第１エアシリンダ３１が制御されたときに、第１ロッド２９の先端を検出する没入用センサ５１ａを備える。また、第１センサ５１は、第１ロッド２９が動作位置に位置するように制御装置３３によって第１エアシリンダ３１が制御されたときに、第１ロッド２９の先端の有無を検出する突出用センサ５１ｂを備える。

第２センサ５２は、第２ロッド３０が初期位置に位置するように第２エアシリンダ３２が制御されたときに、第２ロッド３０の先端を検出する没入用センサ５２ａを備える。また、第２センサ５２は、第２ロッド３０が動作位置に位置するように制御装置３３によって第２エアシリンダ３２が制御されたときに、第２ロッド３０の先端の有無を検出する突出用センサ５２ｂを備える。なお、図１（ｂ）では、第１ロッド２９及び第２ロッド３０が動作位置にある状態を示している。

第１センサ５１において、没入用センサ５１ａは、第１ロッド２９の先端を検出するとＯＮ信号を制御装置３３に出力し、突出用センサ５１ｂは、第１ロッド２９の先端を検出するとＯＮ信号を制御装置３３に出力する。よって、第１ロッド２９が初期位置にあるとき、没入用センサ５１ａはＯＮ信号を出力し、突出用センサ５１ｂはＯＦＦのままであり、ＯＮ信号を出力しない。そして、第１ロッド２９が動作位置にあるときは、没入用センサ５１ａ及び突出用センサ５１ｂがＯＮ信号を出力する。したがって、第１ロッド２９が動作位置にあるとき、没入用センサ５１ａ及び突出用センサ５１ｂがＯＮ信号を出力する状態が正常であり、突出用センサ５１ｂがＯＮ信号を出力しない状態が異常となる。

同様に、第２センサ５２において、没入用センサ５２ａは、第２ロッド３０の先端を検出するとＯＮ信号を制御装置３３に出力し、突出用センサ５２ｂは、第２ロッド３０の先端を検出するとＯＮ信号を制御装置３３に出力する。よって、第２ロッド３０が初期位置にあるとき、没入用センサ５２ａはＯＮ信号を出力し、突出用センサ５２ｂはＯＦＦのままであり、ＯＮ信号を出力しない。そして、第２ロッド３０が動作位置にあるときは、没入用センサ５２ａ及び突出用センサ５２ｂがＯＮ信号を出力する。したがって、第２ロッド３０が動作位置にあるとき、没入用センサ５２ａ及び突出用センサ５２ｂがＯＮ信号を出力する状態が正常であり、突出用センサ５２ｂがＯＮ信号を出力しない状態が異常となる。

次に、制御装置３３によるフェールセーフ機構５０の動作を説明する。なお、図７（ａ）に示すように、第１ロッド２９及び第２ロッド３０は初期位置にあり、各没入用センサ５１ａ，５２ａがＯＮ信号を出力し、突出用センサ５１ｂ，５２ｂはＯＦＦのままである。制御装置３３は、没入用センサ５１ａ，５２ａからＯＮ信号を受信している。

リング精紡機１０の動作時、パンタグラフ機構２１を紡機機台１１から離間させる方向へ回動させるとき、制御装置３３は、第１ロッド２９及び第２ロッド３０を初期位置から動作位置に移動させるために、第１エアシリンダ３１及び第２エアシリンダ３２を駆動させる。

図７（ｂ）に示すように、第１エアシリンダ３１及び第２エアシリンダ３２が正常に動作すると、第１センサ５１の突出用センサ５１ｂによって第１ロッド２９の先端が検出され、第２センサ５２の突出用センサ５２ｂによって第２ロッド３０の先端が検出される。したがって、突出用センサ５１ｂ，５２ｂは、各ロッド２９，３０の先端を検出した旨のＯＮ信号を制御装置３３に出力する。したがって、制御装置３３は、没入用センサ５１ａ，５２ａからのＯＮ信号と、突出用センサ５１ｂ，５２ｂからのＯＮ信号の両方を受信する。制御装置３３は、第１エアシリンダ３１及び第２エアシリンダ３２が正常に動作していると判定する。

一方、第１エアシリンダ３１に異常が発生し、第２エアシリンダ３２は正常に動作する場合、制御装置３３によって、第１ロッド２９及び第２ロッド３０を初期位置から動作位置に移動させる制御が行われたにも関わらず、第１エアシリンダ３１は駆動しない。この場合、図８（ａ）に示すように、第１センサ５１の突出用センサ５１ｂによって第１ロッド２９の先端は検出されず、突出用センサ５１ｂはＯＦＦのままである。一方、第２センサ５２の突出用センサ５２ｂは第２ロッド３０の先端を検出した旨のＯＮ信号を出力する。したがって、制御装置３３は、没入用センサ５１ａ，５２ａからのＯＮ信号と、第２センサ５２の突出用センサ５２ｂからのＯＮ信号を受信するが、第１センサ５１の突出用センサ５１ｂからのＯＮ信号は受信しない。

制御装置３３は、第１ロッド２９及び第２ロッド３０を動作位置に移動させるための第１エアシリンダ３１及び第２エアシリンダ３２の制御を行った後、突出用センサ５１ｂがＯＦＦの状態が一定時間継続した場合、第１エアシリンダ３１に異常が発生していると判定する。

図８（ｂ）に示すように、制御装置３３は、第１エアシリンダ３１に異常があると判定すると、異常が検出されていない第２エアシリンダ３２を駆動させて第２ロッド３０を動作位置から初期位置に戻す。つまり、制御装置３３が第１及び第２エアシリンダ３１，３２を駆動させる制御を行った後、第１センサ５１によって第１ロッド２９が初期位置にある異常が検出され、かつ異常が検出された状態が一定期間継続した場合、制御装置３３は、第２センサ５２によって異常が検出されていない第２エアシリンダ３２を駆動させる。そして、第２ロッド３０が動作位置に到達する前に、第２エアシリンダ３２の駆動により第２ロッド３０を初期位置に戻す。すると、第１ロッド２９及び第２ロッド３０の双方が初期位置に位置することになる。

次に、管替装置１８の作用を説明する。
リング精紡機１０の設置場所において、リング精紡機１０の稼働に伴い環境温度が上昇すると、第１ロッド２９及び第２ロッド３０が熱膨張する。図３（ｂ）に示すように、熱膨張に伴って第１ロッド２９及び第２ロッド３０に連結されている駆動レバー４１の第１端部４１ｂの位置が変化し、第１端部４１ｂの位置変化によって、駆動レバー４１が回動してしまう。すると、駆動レバー４１の回動に伴ってリンク４４が上昇し、レバー２８が回動してパンタグラフ機構２１が回動してしまう。

ここで、変換機構４０を構成するロッドを、第１ロッド２９と第２ロッド３０の２本にせず、紡機機台１１の長手方向全体に延びる１本のロッドとした場合を比較例とする。第１ロッド２９及び第２ロッド３０は、比較例の１本のロッドに比べると軸線方向への長さが短いため、熱膨張量も１本のロッドよりも少なくなり、熱膨張に伴う駆動レバー４１の回動量も比較例より少なくなる。このため、第１ロッド２９及び第２ロッド３０の熱膨張に伴い、駆動レバー４１が回動してパンタグラフ機構２１が回動しても、その回動量を比較例よりも少なくできる。

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）第１ロッド２９と第２ロッド３０を紡機機台１１の長手方向に並設することで、紡機機台１１の長手方向全体に延びる１本のロッドとした場合と比べると、ロッドの熱膨張に伴うパンタグラフ機構２１の回動量を少なくできる。従って、管替装置１８による管替作業の中でパンタグラフ機構２１が紡機機台１１から離間する方向へ回動して行われる各作業において、パンタグラフ機構２１の回動量が一定範囲を越えることを抑制し、各作業を円滑に行うことができる。例えば、スピンドル１３に対して空ボビンＥを挿入する作業位置において、スピンドル１３に対する空ボビンＥの位置ずれを小さくして、スピンドル１３に空ボビンＥをスムーズに挿入できる。

（２）パンタグラフ機構２１を紡機機台１１から離間する方向へ回動させるとき、第１エアシリンダ３１及び第２エアシリンダ３２のいずれか一方に異常が発生し、異常の発生したロッドが初期位置のままの場合は、制御装置３３は、正常なエアシリンダを駆動させて、第１ロッド２９及び第２ロッド３０を初期位置に戻す。このため、第１エアシリンダ３１及び第２エアシリンダ３２を駆動させた後、第１エアシリンダ３１の異常が第１センサ５１によって検出された場合は、正常な第２エアシリンダ３２を駆動させて、第１ロッド２９及び第２ロッド３０を初期位置に位置させる。このため、第１ロッド２９と第２ロッド３０の間での移動量のずれ量を無くして変換機構４０の同期のずれも無くすことで、パンタグラフ機構２１のずれを抑えてドッフィングバー２０の捻れを無くすことができる。これによって、管替装置１８の損傷を抑制できる。

（３）紡機機台１１の長手方向への長さが長くなるほど、ロッドの熱膨張量は大きくなる。このため、ロッドを複数本備えるリング精紡機１０とし、各ロッドの熱膨張量を少なくしてパンタグラフ機構２１の回動量を少なくする構成は、長手方向への長さが長い紡機機台１１ほど有効である。

本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
○ 図９に示すように、ドッフィングバー２０を紡機機台１１の長手方向に分割してもよい。例えば、第１ロッド２９の往復動によって駆動する変換機構４０に連結されたパンタグラフ機構２１に第１ドッフィングバー２０１を連結し、第２ロッド３０の往復動によって駆動する変換機構４０に連結されたパンタグラフ機構２１に第２ドッフィングバー２０２を連結する。第１ドッフィングバー２０１と第２ドッフィングバー２０２は、紡機機台１１の長手方向に並設されている。

このように構成した場合、第１エアシリンダ３１及び第２エアシリンダ３２のいずれか一方に異常が生じると、正常なエアシリンダと異常なエアシリンダとが共存する。そして、第１ロッド２９と第２ロッド３０が同期して往復動しない場合、変換機構４０の間で同期が取れなくなり、パンタグラフ機構２１の同期が取れなくなり、パンタグラフ機構２１の間で回動量にずれが生じる。すると、ドッフィングバー２０が連続している場合、ドッフィングバー２０に捻れが生じてしまう。しかし、第１ロッド２９に対応して第１ドッフィングバー２０１を設け、第２ロッド３０に対応して第２ドッフィングバー２０２が設けられているため、パンタグラフ機構２１の回動量にずれが生じても、回動量に応じて各ドッフィングバー２０１，２０２も移動するため、１本のドッフィングバー２０のような捻れが生じにくい。

○ 第１エアシリンダ３１及び第２エアシリンダ３２の動作を検出をする検出装置を、ピストンＰの位置を検出するセンサとしてもよい。このように構成した場合、第１ロッド２９及び第２ロッド３０が初期位置から動作位置まで移動する途中で第１エアシリンダ３１及び第２エアシリンダ３２の異常を検出できる。

そして、検出装置によって第１エアシリンダ３１及び第２エアシリンダ３２のいずれかの異常が検出された場合は、正常なエアシリンダを停止させることによって、複数のロッドの位置ずれを抑える。

又は、第１エアシリンダ３１及び第２エアシリンダ３２の動作を検出をする検出装置を、第１ロッド２９及び第２ロッド３０が初期位置にある段階で第１エアシリンダ３１及び第２エアシリンダ３２の異常を検出できる装置としてもよい。そして、検出装置によって第１エアシリンダ３１及び第２エアシリンダ３２のいずれかの異常が検出された場合は、正常なエアシリンダを駆動させないことによって、複数のロッドの位置ずれを抑える。

その結果、複数のロッド間でのずれを抑えて変換機構４０の同期のずれも抑え、パンタグラフ機構２１のずれを抑えてドッフィングバー２０の捻れを抑えることができる。
○ 紡機機台１１を前面側から見て、第１ロッド２９と第２ロッド３０は前後方向に互いに重なり合うことなく並設されていれば、第１ロッド２９と第２ロッド３０は前後方向及び上下方向の少なくとも一方向へずれていてもよい。この場合、第１ロッド２９と第２ロッド３０とは、紡機機台１１の長手方向の中央寄りに位置する各端部同士が、紡機機台１１の長手方向において一部が向き合っていてもよいし、全面が向きあっていなくてもよい。

そして、第１ロッド２９と第２ロッド３０が上下方向及び前後方向の少なくとも一方向へずれている場合、パンタグラフ機構２１の上下方向の位置調節や、変換機構４０において駆動レバー４１の回動量を調節してドッフィングバー２０の捻れがないようにする。

○ リング精紡機１０は、ロッドを３本以上備えるとともに、各ロッド毎にエアシリンダを備えていてもよい。
○ ロッド駆動機構は、油圧シリンダであってもよい。

○ 第１ロッド２９及び第２ロッド３０が往復動するときの向きが同じであれば、第１エアシリンダ３１及び第２エアシリンダ３２の配置位置は適宜変更してもよい。
○ ロッド駆動機構は、ボールねじを利用した駆動源としてもよい。

○ リング精紡機１０は、フェールセーフ機構５０を備えていなくてもよい。
上記実施形態及び変更例から把握できる技術的思想について記載する。
（１）前記精紡機はリング精紡機である。

１１…紡機機台、１８…管替装置、１９…ボビン把持装置、２０…ドッフィングバー、２１…パンタグラフ機構、２２…駆動シャフト、２７…駆動機構としてのパワーシリンダ、２９…第１ロッド、３０…第２ロッド、３１…ロッド駆動機構としての第１エアシリンダ、３２…ロッド駆動機構としての第２エアシリンダ、３３…制御装置、４０…変換機構、５１…検出装置としての第１センサ、５２…検出装置としての第２センサ、２０１…第１ドッフィングバー、２０２…第２ドッフィングバー。

Claims (4)

1. 紡機機台と、
   ボビン把持装置を備えたドッフィングバーを昇降させるパンタグラフ機構と、
   前記紡機機台の長手方向に軸線が延び前記パンタグラフ機構を駆動させる駆動シャフトと、
   前記駆動シャフトを当該駆動シャフトの軸線方向に往復動させる駆動機構と、
   前記パンタグラフ機構全体を前記紡機機台に接近する位置と離間する位置とに回動させる回動機構と、を備え、
   前記回動機構は、
   前記紡機機台の長手方向に軸線が延び前記長手方向に往復動するロッドと、
   前記ロッドを往復動させるロッド駆動機構と、
   前記ロッド駆動機構を制御する制御装置と、
   前記ロッドと連結され、当該ロッドの直動を前記パンタグラフ機構全体の回動に変換する変換機構と、を備える精紡機の管替装置であって、
   前記ロッド及び前記ロッド駆動機構を複数備え、
   前記複数のロッドは前記紡機機台の長手方向に並設されていることを特徴とする精紡機の管替装置。
2. 前記ロッド駆動機構の異常の有無を検出する検出装置を前記ロッド駆動機構それぞれに備え、前記制御装置は、前記ロッド駆動機構の異常が前記検出装置によって検出されると、前記検出装置によって異常が検出されていない前記ロッド駆動機構を駆動させない又は駆動を停止させる請求項１に記載の精紡機の管替装置。
3. 前記ロッド駆動機構によって前記ロッドが初期位置から動作位置に向けて往動することで前記パンタグラフ機構が前記紡機機台から離間する位置に向けて回動し、前記ロッド駆動機構によって前記ロッドが前記動作位置から前記初期位置に向けて復動することで前記パンタグラフ機構が前記紡機機台に対して離間した位置から前記紡機機台に接近する位置に回動し、
   前記制御装置が全ての前記ロッド駆動機構を駆動させる制御を行った後、前記検出装置によっていずれかの前記ロッドが前記初期位置にある異常が検出され、かつ異常が検出された状態が一定期間継続した場合、前記制御装置は、前記検出装置による異常が検出されていない前記ロッド駆動機構を駆動させて前記初期位置に戻す請求項２に記載の精紡機の管替装置。
4. 前記複数のロッド毎に前記ドッフィングバーを備え、前記ドッフィングバーは、前記紡機機台の長手方向に複数並んで備える請求項１～請求項３のうちいずれか一項に記載の精紡機の管替装置。