WO2023021824A1 - 巻糸装置 - Google Patents

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WO2023021824A1
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tip
winding device
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Inventor
雄一朗 有川
Original Assignee
Ｔｍｔ神津株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H54/00—Winding, coiling, or depositing filamentary material
    • B65H54/02—Winding and traversing material on to reels, bobbins, tubes, or like package cores or formers
    • B65H54/28—Traversing devices; Package-shaping arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H57/00—Guides for filamentary materials; Supports therefor
    • B65H57/14—Pulleys, rollers, or rotary bars

Definitions

  • the present invention relates to a yarn winding device for winding a yarn around a bobbin while traversing it with a guide device.
  • These winding devices are provided with a guide support portion that reciprocates along the axial direction of the bobbin, and a plurality of guide rollers arranged side by side on the guide support portion in a manner that intersects the running direction. It is traversed by the reciprocating movement of the supporting portion, and is wound up on a bobbin by being sent out while being guided by each guide roller in sequence.
  • the guide roller provided in the guide device is extremely important.
  • the stabilization of the running position of the yarn in the guide device is directly linked to the shape of the end surface of the package.
  • first, second, and third guide rollers 141′ to 143′ are arranged in parallel from the upstream side to the downstream side in the running direction on the guide support portion.
  • the yarn is gripped with one hand F, and while it is hung on the rear peripheral surface of the first guide roller 141 ′, it is pulled between the first guide roller 141 ′ and the second guide roller 142 ′.
  • Threading work is completed by hooking on the side peripheral surface.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a yarn winding device that can easily and reliably hook a yarn to a guide portion of a guide mechanism.
  • the present invention provides a yarn winding device for winding a yarn onto a bobbin while traversing it using a guide mechanism, wherein the guide mechanism is a guide that reciprocates along the axial direction of the bobbin.
  • the guide mechanism is a guide that reciprocates along the axial direction of the bobbin.
  • a support portion a columnar first guide portion supported by the guide support portion in a manner that intersects with the running direction of the yarn;
  • the second guide portion is configured such that a distal end thereof protrudes in an axial direction more than a distal end portion of the first guide portion, and the yarn extends along one side peripheral surface of the first guide portion; After passing between the first guide portion and the second guide portion, it is hung on the other side peripheral surface of the second guide portion, and the second guide portion and the third and is guided in the traveling direction by being hooked on one side peripheral surface of the third guide portion.
  • parallel in the present invention includes not only perfectly parallel but also substantially parallel.
  • the thread when the thread is passed between the second guide portion and the third guide portion of the guide mechanism, the thread is less likely to slip off from the tip portion of the second guide portion.
  • the thread can be easily and surely hung on the part.
  • the tip of the second guide portion extends in the axial direction with respect to a line segment connecting the fulcrum of the yarn on the upstream side of the first guide portion and the tip portion of the third guide portion. may be configured to protrude into the According to this, when the yarn is passed between the second guide portion and the third guide portion of the guide mechanism, it is possible to reliably prevent the yarn from slipping down from the tip portion of the second guide portion. .
  • the first guide portion has a tip portion axially extending with respect to a line segment connecting the fulcrum of the yarn on the upstream side of the first guide portion and the tip portion of the third guide portion. It may be configured to protrude. According to this, when the yarn is passed between the second guide portion and the third guide portion of the guide mechanism, it is possible to reliably prevent the yarn from slipping down from the tip portion of the first guide portion. .
  • the third guide portion may be configured such that the tip portion protrudes in the axial direction more than the tip portion of the second guide portion. According to this, even when the gap between the third guide portion of the guide mechanism and the guide body portion is narrow, the yarn can be easily and reliably passed between the second guide portion and the third guide portion.
  • At least one of the first, second and third guide parts may include a guide body part formed in a columnar shape and a guide tip part formed in a conical shape. According to this, the yarn can be easily and reliably hooked on the guide portion by guiding the yarn to the guide body portion along the conical peripheral surface of the guide tip portion of the guide portion.
  • At least one of the first, second, and third guide portions may be formed with a step portion projecting radially outward at a boundary portion between the guide body portion and the guide tip portion.
  • the guide tip portion may be detachably provided with respect to the guide body portion. According to this, if the guide tip portion is attached to the guide body portion, the guide portion including the guide tip portion and the guide body portion can be easily configured. A normal guide portion without a tip portion can be easily configured.
  • the yarn when the yarn is passed between the second guide portion and the third guide portion of the guide mechanism, the yarn is less likely to slip off from the tip of the second guide portion.
  • a thread can be easily and surely hung on the guide part. Therefore, the yarn threading operation in the yarn winding device can be speeded up, and the production efficiency of the package can be improved.
  • FIG. 1 is a perspective view of a winding device (with a package) according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 1 is a front view of a winding device (without package)
  • FIG. Fig. 2 is a side view of the winding device (without package)
  • FIG. 4 is a conceptual diagram for explaining the degree of projection of the leading end of each guide roller in the lower guide group of the winding device. It is a perspective view which shows the state of the threading operation
  • 4A and 4B are a perspective view and a cross-sectional view of a guide roller according to another embodiment;
  • FIG. FIG. 11 is a perspective view showing a state of threading operation in a conventional thread winding device.
  • FIG. 1 a yarn winding device (hereinafter referred to as the present device) according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
  • FIG. 2 a tape-like yarn L having a flat cross-sectional shape, which is formed by gathering a plurality of fibers in a bundle, such as carbon fiber, is used as the yarn.
  • the vertical direction in FIG. 2 is the vertical direction of the device
  • the horizontal direction in FIG. 2 is the horizontal direction of the device
  • the horizontal direction in FIG. 3 is the front-back direction of the device.
  • this device includes a guide mechanism 1 for guiding the yarn L, a traverse mechanism 2 for reciprocating the guide mechanism 1, and a bobbin 3 for winding the yarn L.
  • a guide mechanism 1 for guiding the yarn L
  • a traverse mechanism 2 for reciprocating the guide mechanism 1
  • a bobbin 3 for winding the yarn L.
  • the guide mechanism 1 includes a guide support portion 11 that supports various guide rollers described later, an upper guide group 12 arranged above the guide support portion 11, and an intermediate portion guide arranged in the middle portion of the guide support portion 11.
  • a group 13 and a lower guide group 14 arranged below the guide support part 11 are provided, and the yarn L travels while being guided by the upper guide group 12, the intermediate part guide group 13 and the lower guide group 14 in this order.
  • the lower guide group 14 is arranged at the most downstream position closest to the bobbin 3 than the other guide groups 12 and 13 .
  • the guide support portion 11 includes a support plate body 110 extending upwardly perpendicular to the axial direction of the bobbin 3 above the bobbin 3 , and an upper support provided on the upper portion of the support plate body 110 for supporting the upper guide group 12 .
  • the guide support part 11 is provided with a guide element 114 below the intermediate part support plate 112, and by engaging the guide element 114 with the guide rail 4 provided parallel to the axial direction of the bobbin 3, The whole is slidably supported on guide rails 4 .
  • the guide support portion 11 is provided with a stator 115 on a lower support plate 113 and fixed to a cam shaft 21 of a traverse mechanism 2 which will be described later.
  • the upper guide group 12 consists of a pair of solid or hollow cylindrical guide rollers 121 and 122 extending in the front-rear direction orthogonal to the axial direction of the bobbin 3 in plan view. Both of the guide rollers 121 and 122 are axially rotatably supported by the upper support plate 111 at their base ends, and are arranged vertically parallel to each other with a predetermined distance therebetween along the running direction of the yarn L. .
  • the yarn L is hooked on the left peripheral surface of the upper guide roller 121, passed between the upper guide roller 121 and the lower guide roller 122, and then passed over the right peripheral surface of the lower guide roller 122.
  • the surface of the yarn L is directed in the axial direction (horizontal direction) of the bobbin 3 and guided along the predetermined running direction of the yarn L. As shown in FIG.
  • the intermediate guide group 13 consists of a pair of solid or hollow cylindrical guide rollers 131 and 132 extending in a direction intersecting the axial direction of the bobbin 3 at an angle of 45 degrees in plan view. Both of the guide rollers 131 and 132 are rotatably supported by the intermediate support plate 112 at their base ends, and are arranged vertically in parallel with each other at a predetermined distance along the running direction of the yarn L. there is As a result, the yarn L is hooked on the front peripheral surface of the upper guide roller 131, and after passing between the upper guide roller 131 and the lower guide roller 132, As a result, the surface of the yarn L is twisted at an angle of 45 degrees and guided along the running direction of the yarn L.
  • the lower guide group 14 consists of a set of three solid or hollow cylindrical guide rollers 141 to 143 extending parallel to the axial direction of the bobbin 3 in plan view. These guide rollers 141 to 143 are all supported by the lower support plate 113 at their base ends so as to be axially rotatable, and are arranged parallel to each other with a predetermined distance therebetween along the running direction of the yarn L. As shown in FIG.
  • the upper first guide roller 141 is arranged above the bobbin 3 so as to extend in the axial direction of the bobbin 3
  • the intermediate second guide roller 142 is positioned directly below the first guide roller 141
  • the lower third guide roller 143 is arranged to extend in the axial direction of the bobbin 3 , and is below the second guide roller 142 and slightly behind the second guide roller 142 in the axial direction of the bobbin 3 . are arranged so as to extend to
  • the first guide roller 141, the second guide roller 142, and the third guide roller 143 are all formed to have a length within a range of 40 to 80 mm, a diameter within a range of 12 to 21 mm, and a diameter of 15 mm to 15 mm. They are arranged side by side at intervals within the range of 30 mm.
  • the yarn L is hooked on the rear peripheral surface of the first guide roller 141 and passed between the first guide roller 141 and the second guide roller 142, and then passed through the second guide roller 142. , passed between the second guide roller 142 and the third guide roller 143, and hooked on the rear peripheral surface of the third guide roller 143, so that the surface of the yarn L
  • the yarn L is guided along the running direction of the yarn L while being oriented in the front-rear direction perpendicular to the axial direction of the bobbin 3 .
  • the surface of the thread L is twisted by 45 degrees in the intermediate guide group 13, and then further twisted by 45 degrees in the lower guide group 14. As a result, the thread L is twisted from the upper guide group 12 to the lower guide group While running 14 the surface will be twisted at an angle of 90 degrees.
  • the second guide roller 142 is formed longer in the axial direction than the first guide roller 141, so that the tip protrudes in the axial direction more than the tip of the first guide roller 141. is configured as According to this, when the yarn L is passed between the second guide roller 142 and the third guide roller 143 of the guide mechanism 1, as shown in FIG. Since it becomes difficult to slip down from the tip portion, the yarn L can be easily and reliably hooked to the lower guide group 14 of the guide mechanism 1. - ⁇
  • the distal end portion of the second guide roller 142 is configured to protrude in the axial direction with respect to the line segment connecting the distal end portion (in this embodiment, the distal end portion S positioned lowest in the distal end surface).
  • the fulcrum S of the yarn L refers to the fulcrum S at which the yarn L does not generally move when the yarn L is pulled out toward the tip portion when the yarn L is hooked on the lower guide group 14, and is the fulcrum S in this embodiment. Then, the planned running position of the yarn L on the lower guide roller 132 of the intermediate guide group 13 is the fulcrum S of the yarn L. As shown in FIG.
  • the tip portion of the first guide roller 141 protrude in the axial direction with respect to the line segment connecting the tip portion. According to this, when the yarn L is passed between the second guide roller 142 and the third guide roller 143 of the guide mechanism 1, it is ensured that the yarn L slides down from the tip of the first guide roller 141. can be prevented.
  • the third guide roller 143 is formed to be longer in the axial direction than the second guide roller 142, so that the tip portion thereof protrudes in the axial direction more than the tip portion of the second guide roller 142. It is According to this, even when the gap between the third guide roller 143 of the guide mechanism 1 and the device main body is narrow, the thread L can be easily and reliably passed between the second guide roller 142 and the third guide roller 143. be able to.
  • the traverse mechanism 2 as shown in FIG. 1, has a cam shaft 21 extending in the axial direction of the bobbin 3, and the base end of the cam shaft 21 is connected to a drive mechanism (not shown). A distal end of the shaft 21 is connected to the stator 115 of the guide support portion 11 . Accordingly, when the cam shaft 21 is reciprocated in the axial direction of the bobbin 3 by the drive mechanism, the guide mechanism 1 as a whole reciprocates along the axial direction of the bobbin 3 accordingly. It is wound around a bobbin 3 while being traversed to form a package P having a predetermined shape. As shown in FIG. 1, a contact pressure roller 5 is provided for contacting the peripheral surface of the package P with the yarn L wound around the bobbin 3 .
  • the end of the thread L is gripped with one hand F, and the thread L is hung on the guide rollers 121 and 122 of the upper guide group 12 .
  • the thread L is hung on the left peripheral surface of the upper guide roller 121, inserted between the upper guide roller 121 and the lower guide roller 122, and then passed through the right peripheral surface of the lower guide roller 122. Hang it on your face.
  • the upper guide group 12 consists only of a set of two guide rollers 121 and 122, even if each of the guide rollers 121 and 122 is formed to have the same length, the thread L will be guided by the upper guide roller 121. You can hang it without slipping off.
  • the thread L is pulled out downward and is hung on the guide rollers 131 and 132 of the intermediate guide group 13 .
  • the thread L is hung on the front side peripheral surface of the upper guide roller 131, passed while being inserted between the upper guide roller 131 and the lower guide roller 132, and then Hang it on your face.
  • the upper guide group 12 is composed only of a set of two guide rollers 131 and 132, even if each of the guide rollers 131 and 132 is formed to have the same length, the yarn L will be guided by the upper guide roller 131. You can hang it without slipping off.
  • the thread L is pulled out further downward and is hung on the guide rollers 141 to 143 of the lower guide group 14 .
  • the thread L is hung on the rear peripheral surface of the first guide roller 141, passed between the first guide roller 141 and the second guide roller 142 while being inserted, and then passed through the second guide roller. 142 , inserted between the second guide roller 142 and the third guide roller 143 , and hooked on the rear peripheral surface of the third guide roller 143 .
  • the lower guide group 14 is made up of a set of three guide rollers 141 to 143, when passing the thread between the second guide roller 142 and the third guide roller 143 in the latter half of this threading operation, one hand F After pulling out the thread L gripped by the second guide roller 142 to near the tip of the second guide roller 142, it is passed between the second guide roller 142 and the third guide roller 143 so as to be inserted. If the second guide roller 142 is formed to have the same length as the first guide roller 141, as shown in FIG. there was a case.
  • the second guide roller 142 is longer than the first guide roller 141 in the axial direction, so that the tip portion is axially longer than the tip portion of the first guide roller 141 .
  • the yarn L projects from the second guide roller
  • the thread L can be easily and reliably hung on the lower guide group 14.
  • the lower guide group 14 is composed of a set of three guide rollers, but may be composed of four or more guide rollers.
  • the second guide roller 142 is longer in the axial direction than the first guide roller 141 , but the tip end is longer than the tip end of the first guide roller 141 . As long as it is configured to protrude in the axial direction, it may be formed to have the same length as or shorter than the first guide roller 141 .
  • the third guide roller 143 is configured such that the tip of the third guide roller 143 protrudes in the axial direction more than the tip of the second guide roller 142. It may be configured so as not to protrude further than the distal end of 142 in the axial direction.
  • guide rollers 141 to 143 are formed in a cylindrical shape with a flat tip surface, they may be formed in another columnar shape.
  • the first, second and third guide rollers 141 to 143 are provided with a guide body portion 14a formed in a column shape and a guide tip end portion 14b formed in a conical shape.
  • the thread L is easily guided to the guide rollers 141 to 143 by guiding the thread L to the guide body portion 14a along the conical peripheral surface of the guide tip portion 14b of the guide rollers 141 to 143. and can be hung securely.
  • the first, second and third guide rollers 141 to 143 are formed with stepped portions 14c protruding in the radial direction at the boundary portions between the guide body portion 14a and the guide tip portion 14b. good too.
  • the first, second and third guide rollers 141 to 143 are formed by forming the outer diameter of the base end of the guide tip portion 14b larger than the outer diameter of the tip portion of the guide body portion 14a.
  • a step portion 14c protruding in the radial direction may be formed at the boundary portion between 14a and the guide tip portion 14b.
  • the guide rollers 141 to 143 may be provided such that the guide tip portion 14b is detachably attached to the guide body portion 14a. According to this, if the guide tip portion 14b is attached to the guide body portion 14a, the guide rollers 141 to 143 comprising the guide tip portion 14b and the guide body portion 14a can be easily configured. By removing them from the guide body portion 14a, it is possible to easily configure normal guide rollers 141 to 143 without the guide tip portion 14b.
  • a roller-type one that can rotate about the axis is used, but a fixed type that does not rotate about the axis may also be used.
  • ⁇ Conventional device> The same upper guide group 12 and intermediate guide group 13 as in the present embodiment are provided, and as the lower guide group 14', a first guide roller 141', a second guide roller 142' and a third guide roller are provided under the following conditions. 143' was connected to the same surface of the guide support 11 so as to be able to rotate (see FIG. 7).
  • the same upper guide group 12, intermediate guide group 13 and lower guide group 14 as in the present embodiment are provided, and as the lower guide group 14', the first guide roller 141, the second guide roller 142 and the third guide roller 141 are provided under the following conditions.
  • the guide roller 143 is connected to the same surface of the guide support portion 11 so as to be rotatable (see FIG. 5).
  • the first guide roller 141 has a length of X mm (53 mm) and a diameter of 15 mm ⁇ The length of the second guide roller 142 is X mm+10 mm, and the diameter is 15 mm ⁇ The length of the third guide roller 143 is X mm+20 mm, and the diameter is 15 mm ⁇ Gap between first guide roller 141 and second guide roller 142: 30 mm ⁇ Gap between the second guide roller 142 and the third guide roller 143: 20 mm

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Abstract

本発明は、糸条をガイド機構のガイド部に簡単かつ確実に掛けることができる巻糸装置を提供することを目的とする。巻糸装置のガイド機構１のガイド支持部１１において、第１のガイドローラ１４１、第２のガイドローラ１４２および第３のガイドローラ１４３が所定の間隔を空けながら糸条Ｌの走行方向に沿って平行に並んで設けられている。このうち第２のガイドローラ１４２は、先端部が第１のガイドローラ１４１の先端部よりも軸方向に突出するように構成されている。これにより、糸条Ｌをガイド機構１の第２のガイドローラ１４２と第３のガイドローラ１４３の間に通す際、糸条が第２のガイドローラ１４２の先端部から滑り落ちにくくなる。

Description

巻糸装置
　本発明は、糸条をガイド装置により綾振りしながらボビンに巻き取るための巻糸装置に関するものである。
　従来より、例えば炭素繊維に代表されるように、複数の繊維が束となって集合して、扁平な断面形状を有するテープ状の糸条が知られており、このような糸条をボビンに巻き取る巻糸装置が種々知られている（例えば特許文献１，２参照）。
　これらの巻糸装置は、ボビンの軸方向に沿って往復移動するガイド支持部と、ガイド支持部に走行方向に交差する態様で並んで設けられた複数のガイドローラとを備え、糸条がガイド支持部の往復移動により綾振りされるとともに、各ガイドローラに順次案内されながら送り出されることによりボビンに巻き取られていく。
　そして、端面形状が均一で、巻き取られた繊維に撚りがない高品質のパッケージ（糸条がボビンに巻き取られたもの）を得るためには、ガイド装置に設けられたガイドローラが極めて重要な役割を有しており、特にガイド装置における糸条の走行位置の安定化はパッケージの端面形状に直結する。
　この際、ガイドロールとして軸方向両側に緩やかに湾曲したものを使用すると、糸条の走行位置の安定化が図られるが、糸条の綾振りの折り返し時において糸条とガイドローラのフランジ（両側の径大な部分）が接触して撚りが入る虞があり、好ましくない。
　近年では、パッケージの品質の向上のため、スモールトウと呼ばれる３Ｋ以下の炭素繊維でも撚りなく偏平状のまま巻き取ることが要望されている。このように細くて、ガイドローラとの接触面積が少ない炭素繊維のような糸条をガイド装置で安定的に走行させるためにはガイドローラの本数を走行方向に沿って増やすことが有効である。
特開平１０－３３００３８号公報 特開２００４－１５５５９０号公報
　しかしながら、上述のようにガイド装置におけるガイドローラの本数を増やせば、ガイド装置における糸条の走行は安定するが、ガイドローラの本数が多い分、ガイドローラに対する糸掛けの作業が煩雑になって時間がかかり、作業効率が低下するという問題があった。
　具体的に説明すると、図７に示すように、ガイド支持部に第１、第２および第３のガイドローラ１４１’～１４３’が走行方向の上流側から下流側に向けて平行に並んで設けられた装置の場合、まず、片手Ｆで糸条を把持して、第１のガイドローラ１４１’の後側周面に掛けながら第１のガイドローラ１４１’と第２のガイドローラ１４２’の間を通した後、第２のガイドローラ１４２’の前側周面に掛けながら第２のガイドローラ１４２’と第３のガイドローラ１４３’の間に通し、最後に第３のガイドローラ１４３’の後側周面に掛けることにより糸掛け作業を完了する。この糸掛け作業の後半における第２のガイドローラ１４２’と第３のガイドローラ１４３’の間を通す際、片手Ｆで把持した糸条を第２のガイドローラ１４２’の先端部付近まで引き出したあと、第２のガイドローラ１４２’と第３のガイドローラ１４３’の間に差し込むように通していくが、このときに糸条が特に第２のガイドローラ１４２’の先端部から滑り落ちてしまう場合があった。
　もとより、糸条を第２のガイドローラ１４２’と第３のガイドローラ１４３’の間に通す際、糸条が第２のガイドローラ１４２’の先端部から滑り落ちることを防止するため、もう一方の片手Ｆで第２のガイドローラ１４２’の前側周面に掛けられている糸条を抑えることも考えられるが、両手を使っての糸掛け作業は煩雑である上、糸条に不用意に接触して余計な撚れ、シワ、汚れ、破損が発生する虞があった。
　特に糸巻きの現場では多数の巻糸装置が設置されているため、糸掛けの作業効率の低下は製品の歩留まりに大きく影響して、パッケージの生産効率の低下を招くものであった。
　本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、糸条をガイド機構のガイド部に簡単かつ確実に掛けることができる巻糸装置を提供することを目的とする。
　本発明は、上記目的を達成するために、糸条をガイド機構により綾振りしながらボビンに巻き取るための巻糸装置において、前記ガイド機構は、前記ボビンの軸方向に沿って往復移動するガイド支持部と、糸条の走行方向に交差する態様で前記ガイド支持部に支持された柱状の第１のガイド部と、前記第１のガイド部と所定距離を隔てながら平行に並ぶ態様で前記ガイド支持部に支持された柱状の第２のガイド部と、前記第２のガイド部と所定距離を隔てながら平行に並ぶ態様で前記ガイド支持部に支持された柱状の第３のガイド部とを備え、前記第２のガイド部は、先端部が前記第１のガイド部の先端部よりも軸方向に突出するように構成されており、糸条が、前記第１のガイド部の一方側周面に掛けられ、前記第１のガイド部と前記第２のガイド部の間を通されたあと、前記第２のガイド部の他方側周面に掛けられ、前記第２のガイド部と前記第３のガイド部の間を通され、前記第３のガイド部の一方側周面に掛けられることにより走行方向に案内されることを特徴とする。なお、本発明における「平行」は、完全に平行なものだけではなく、略平行なものも含まれる。
　これによれば、糸条をガイド機構の第２のガイド部と第３のガイド部の間に通す際、糸条が第２のガイド部の先端部から滑り落ちにくくなるため、ガイド機構のガイド部に糸条を簡単かつ確実に掛けることができる。
　また、前記第２のガイド部は、前記第１のガイド部よりも上流側の糸条の支点と、前記第３のガイド部の先端部とを結ぶ線分に対して、先端部が軸方向に突出するように構成されてもよい。これによれば、糸条をガイド機構の第２のガイド部と第３のガイド部の間に通す際、糸条が第２のガイド部の先端部から滑り落ちることを確実に防止することができる。
　また、前記第１のガイド部は、該第１のガイド部の上流側の糸条の支点と、前記第３のガイド部の先端部とを結ぶ線分に対して、先端部が軸方向に突出するように構成されてもよい。これによれば、糸条をガイド機構の第２のガイド部と第３のガイド部の間に通す際、糸条が第１のガイド部の先端部から滑り落ちることを確実に防止することができる。
　また、前記第３のガイド部は、先端部が前記第２のガイド部の先端部よりも軸方向に突出するように構成されてもよい。これによれば、ガイド機構の第３のガイド部とガイド本体部の隙間が狭い場合でも、糸条を第２のガイド部と第３のガイド部の間に簡単かつ確実に通すことができる。
　また、前記第１、第２および第３のガイド部のうち少なくとも一つのガイド部は、柱状に形成されたガイド胴体部と、錐状に形成されたガイド先端部とを備えてもよい。これによれば、糸条をガイド部のガイド先端部の錐状の周面に沿わせながらガイド胴体部まで案内することにより、糸条をガイド部に簡単かつ確実に掛けることができる。
　また、前記第１、第２および第３のガイド部のうち少なくとも一つのガイド部は、前記ガイド胴体部と前記ガイド先端部の境界部分において径方向外側に突出する段差部が形成されてもよい。これによれば、糸条がガイド機構のガイド部に掛けられる際、仮にガイド部の先端部付近まで引き出されても、ガイド部の段差部に引っ掛かるため、糸条がガイド部から滑り落ちることを確実に防止することができる。
　また、前記ガイド先端部は、前記ガイド胴体部に対して脱着可能に設けられてもよい。これによれば、ガイド先端部をガイド胴体部に装着すれば、ガイド先端部とガイド胴体部からなるガイド部を簡単に構成することができる一方、ガイド先端部をガイド胴体部から取り外せば、ガイド先端部が設けられていない通常のガイド部を簡単に構成することができる。
　本発明によれば、糸条をガイド機構の第２のガイド部と第３のガイド部の間に通す際、糸条が第２のガイド部の先端部から滑り落ちにくくなるため、ガイド機構のガイド部に糸条を簡単かつ確実に掛けることができる。このため、巻糸装置における糸掛け作業が迅速になり、パッケージの生産効率を向上させることが可能となる。
本発明の実施形態に係る巻糸装置（パッケージあり）の斜視図である。 巻糸装置（パッケージなし）の正面図である。 巻糸装置（パッケージなし）の側面図である。 巻糸装置の下部ガイド群における各ガイドローラの先端部の突出度合いを説明するための概念図である。 本装置における糸掛け作業の状態を示す斜視図である。 他の実施形態に係るガイドローラの斜視図および断面図である。 従来の巻糸装置における糸掛け作業の状態を示す斜視図である。
　次に、本発明に係る巻糸装置（以下、本装置という）の実施形態について図１～図５を参照しつつ説明する。なお、本実施形態では、糸条として、炭素繊維に代表されるように、複数の繊維が束となって集合して、扁平な断面形状を有するテープ状の糸条Ｌを用いるものとする。また、図２の上下方向を本装置の上下方向、図２の左右方向を本装置の左右方向、図３の左右方向を本装置の前後方向として説明する。
　本装置は、図１～図３に示すように、糸条Ｌを案内するガイド機構１と、ガイド機構１を往復移動させるトラバース機構２と、糸条Ｌを巻き取るボビン３とを備え、トラバース機構２によりガイド機構１をボビン３の軸方向に移動させることによって、糸条Ｌを綾振りしながらボビン３に巻き取るようになっている。
　前記ガイド機構１は、後述の各種ガイドローラを支持するガイド支持部１１と、ガイド支持部１１の上部に配置された上部ガイド群１２と、ガイド支持部１１の中間部に配置された中間部ガイド群１３と、ガイド支持部１１の下部に配置された下部ガイド群１４とを備え、糸条Ｌが上部ガイド群１２、中間部ガイド群１３および下部ガイド群１４の順に案内されながら走行する。なお、下部ガイド群１４は、他のガイド群１２、１３よりもボビン３に最も近い最下流位置に配置されている。
　前記ガイド支持部１１は、ボビン３の上方においてボビン３の軸方向に直交する上方向に延びる支持板本体１１０と、該支持板本体１１０の上部に設けられ、上部ガイド群１２を支持する上部支持板１１１と、支持板本体１１０の中間部に設けられ、中間部ガイド群１３を支持する中間部支持板１１２と、支持板本体１１０の下部に設けられ、下部ガイド群１４を支持する下部支持板１１３とを備える。
　また、前記ガイド支持部１１は、中間部支持板１１２の下方に案内子１１４が設けられ、ボビン３の軸方向に平行に設けられたガイドレール４に該案内子１１４が係合することにより、全体がガイドレール４に摺動可能に支承されている。また、前記ガイド支持部１１は、下部支持板１１３に固定子１１５が設けられ、後述のトラバース機構２のカム軸２１に固定されている。
　前記上部ガイド群１２は、平面視においてボビン３の軸方向に直交する前後方向に延びる中実または中空の円柱状の二本一組のガイドローラ１２１、１２２からなる。このガイドローラ１２１、１２２は、いずれも基端部が上部支持板１１１に軸回転可能に支持され、糸条Ｌの走行方向に沿って所定距離を隔てながら上下に平行に並んで配置されている。これにより、糸条Ｌは、上方のガイドローラ１２１の左側周面に掛けられ、上方のガイドローラ１２１と下方のガイドローラ１２２の間を通された後、下方のガイドローラ１２２の右側周面に掛けられることにより、糸条Ｌの表面をボビン３の軸方向（左右方向）に向けながら所定の糸条Ｌの走行方向に沿って案内される。
　前記中間部ガイド群１３は、平面視においてボビン３の軸方向に４５度の角度で交差する方向に延びる中実または中空の円柱状の二本一組のガイドローラ１３１、１３２からなる。このガイドローラ１３１、１３２は、いずれも基端部が中間部支持板１１２に軸回転可能に支持され、糸条Ｌの走行方向に沿って所定距離を隔てながら上下に平行に並んで配置されている。これにより、糸条Ｌは、上方のガイドローラ１３１の前側周面に掛けられ、上方のガイドローラ１３１と下方のガイドローラ１３２の間を通された後、下方のガイドローラ１３２の後側周面に掛けられることにより、糸条Ｌの表面が４５度の角度で捻られながら所定の糸条Ｌの走行方向に沿って案内される。
　前記下部ガイド群１４は、平面視においてボビン３の軸方向に平行に延びる中実または中空の円柱状の三本一組のガイドローラ１４１～１４３からなる。これらガイドローラ１４１～１４３は、いずれも基端部が下部支持板１１３に軸回転可能に支持され、糸条Ｌの走行方向に沿って所定距離を隔てながら平行に並んで配置されている。
　具体的には、上方の第１のガイドローラ１４１は、ボビン３の上方においてボビン３の軸方向に延びるように配置され、中間の第２のガイドローラ１４２は第１のガイドローラ１４１の直下においてボビン３の軸方向に延びるように配置され、下方の第３のガイドローラ１４３は第２のガイドローラ１４２の下方であって、第２のガイドローラ１４２よりもやや後側においてボビン３の軸方向に延びるように配置されている。なお、第１のガイドローラ１４１、第２のガイドローラ１４２、第３のガイドローラ１４３は、いずれも４０～８０ｍｍの範囲内の長さ、１２～２１ｍｍの範囲内の直径に形成され、１５ｍｍ～３０ｍｍの範囲内の間隔で並んで配置されている。
　これにより、糸条Ｌは、第１のガイドローラ１４１の後側周面に掛けられ、第１のガイドローラ１４１と第２のガイドローラ１４２の間に通されたあと、第２のガイドローラ１４２の前側周面に掛けられ、第２のガイドローラ１４２と第３のガイドローラ１４３の間を通され、第３のガイドローラ１４３の後側周面に掛けられることにより、糸条Ｌの表面がボビン３の軸方向に直交する前後方向に向けながら所定の糸条Ｌの走行方向に沿って案内される。なお、糸条Ｌは、中間部ガイド群１３において表面が４５度捻られたあと、下部ガイド群１４においてさらに４５度の角度で捻られることとなるため、結果として上部ガイド群１２から下部ガイド群１４に走行する間に表面が９０度の角度で捻られることになる。
　本実施形態では、第２のガイドローラ１４２は、第１のガイドローラ１４１よりも軸方向に長く形成されることにより、先端部が第１のガイドローラ１４１の先端部よりも軸方向に突出するように構成されている。これによれば、糸条Ｌをガイド機構１の第２のガイドローラ１４２と第３のガイドローラ１４３の間に通す際、図５に示すように、糸条Ｌが第２のガイドローラ１４２の先端部から滑り落ちにくくなるため、ガイド機構１の下部ガイド群１４に糸条Ｌを簡単かつ確実に掛けることができる。
　また、第２のガイドローラ１４２の先端部の突出度合いについては、図４に示すように、第１のガイドローラ１４１よりも上流側の糸条Ｌの支点Ｓと、第３のガイドローラ１４３の先端部（本実施形態では先端面において最も下方に位置する先端部Ｓ）とを結ぶ線分に対して、第２のガイドローラ１４２の先端部が軸方向に突出するように構成されるのが好ましい。なお、糸条Ｌの支点Ｓとは、糸条Ｌを下部ガイド群１４に掛ける際、糸条Ｌが先端部側に引き出されるときの糸条Ｌが概ね動かない支点Ｓをいい、本実施形態では中間部ガイド群１３の下方のガイドローラ１３２における糸条Ｌの走行予定位置が糸条Ｌの支点Ｓとなる。
　また、第１のガイドローラ１４１の先端部の突出度合いについては、図４に示すように、第１のガイドローラ１４１よりも上流側の糸条Ｌの支点Ｓと、第３のガイドローラ１４３の先端部とを結ぶ線分に対して、第１のガイドローラ１４１の先端部が軸方向に突出するように構成されるのが好ましい。これによれば、糸条Ｌをガイド機構１の第２のガイドローラ１４２と第３のガイドドーラ１４３の間に通す際、糸条Ｌが第１のガイドローラ１４１の先端部から滑り落ちることを確実に防止することができる。
　また、第３のガイドローラ１４３は、第２のガイドローラ１４２よりも軸方向に長く形成されることにより、先端部が第２のガイドローラ１４２の先端部よりも軸方向に突出するように構成されている。これによれば、ガイド機構１の第３のガイドローラ１４３と装置本体の隙間が狭い場合でも、糸条Ｌを第２のガイドローラ１４２と第３のガイドローラ１４３の間に簡単かつ確実に通すことができる。
　前記トラバース機構２は、図１に示すように、ボビン３の軸方向に延びるカム軸２１を有しており、該カム軸２１の基端部が図示略の駆動機構に接続されるとともに、カム軸２１の先端部がガイド支持部１１の固定子１１５に接続されている。これにより、カム軸２１が駆動機構によりボビン３の軸方向に往復移動すると、それに伴ってガイド機構１の全体がボビン３の軸方向に沿って往復移動するため、糸条Ｌがガイド機構１により綾振りされながらボビン３に巻き取られ、所定形状のパッケージＰが形成される。なお、図１に示すように、糸条Ｌがボビン３に巻き取られたパッケージＰの周面を接圧する接圧ローラ５が設けられている。
　次に、本装置における糸条Ｌの糸掛け作業について説明する。
　まず、糸条Ｌの端部を片手Ｆで把持して、上部ガイド群１２のガイドローラ１２１、１２２に糸条Ｌを掛ける。具体的には、糸条Ｌを上方のガイドローラ１２１の左側周面に掛けて、上方のガイドローラ１２１と下方のガイドローラ１２２の間に差し込みながら通した後、下方のガイドローラ１２２の右側周面に掛ける。このとき、上部ガイド群１２は二本一組のガイドローラ１２１、１２２のみからなるため、各ガイドローラ１２１、１２２が同一の長さに形成されていても、糸条Ｌを上方のガイドローラ１２１から滑り落とすことなく掛けることができる。
　次に、糸条Ｌを下方に引き出して、中間部ガイド群１３のガイドローラ１３１、１３２に糸条Ｌを掛ける。具体的には、糸条Ｌを上方のガイドローラ１３１の前側周面に掛け、上方のガイドローラ１３１と下方のガイドローラ１３２の間に差し込みながら通した後、下方のガイドローラ１３２の後側周面に掛ける。このとき、上部ガイド群１２は二本一組のガイドローラ１３１、１３２のみからなるため、各ガイドローラ１３１、１３２が同一の長さに形成されていても、糸条Ｌを上方のガイドローラ１３１から滑り落とすことなく掛けることができる。
　次に、糸条Ｌをさらに下方に引き出して、下部ガイド群１４のガイドローラ１４１～１４３に糸条Ｌを掛ける。具体的には、糸条Ｌを第１のガイドローラ１４１の後側周面に掛け、第１のガイドローラ１４１と第２のガイドローラ１４２の間に差し込みながら通したあと、第２のガイドローラ１４２の前側周面に掛け、第２のガイドローラ１４２と第３のガイドローラ１４３の間に差し込みながら通して、第３のガイドローラ１４３の後側周面に掛ける。
　このとき、下部ガイド群１４は三本一組のガイドローラ１４１～１４３からなるため、この糸掛け作業の後半における第２のガイドローラ１４２と第３のガイドローラ１４３の間に通す際、片手Ｆで把持した糸条Ｌを第２のガイドローラ１４２の先端部付近まで引き出したあと、第２のガイドローラ１４２と第３のガイドローラ１４３の間に差し込むように通していくが、従来のように第２のガイドローラ１４２が第１のガイドローラ１４１と同じ長さに形成されていると、図７に示すように、糸条Ｌが特に第２のガイドローラ１４２の先端部から滑り落ちてしまう場合があった。
　この点、本実施形態では、第２のガイドローラ１４２は、第１のガイドローラ１４１よりも軸方向に長く形成されることにより、先端部が第１のガイドローラ１４１の先端部よりも軸方向に突出するように構成されているため、図５に示すように、糸条Ｌを第２のガイドローラ１４２と第３のガイドローラ１４３の間に通す際、糸条Ｌが第２のガイドローラ１４２の先端部から滑り落ちることを防止するため、糸条Ｌを下部ガイド群１４に簡単かつ確実に掛けることができる。
　なお、本実施形態では、下部ガイド群１４を三本一組のガイドローラから構成されるものとしたが、４本以上のガイドローラで構成されるものであってもよい。
　また、下部ガイド群１４において、第２のガイドローラ１４２は、第１のガイドローラ１４１よりも軸方向に長く形成されるものとしたが、先端部が第１のガイドローラ１４１の先端部よりも軸方向に突出するように構成されるものであれば、第１のガイドローラ１４１と同じ長さまたは短く形成されてもよい。
　また、第３のガイドローラ１４３は、第３のガイドローラ１４３の先端部が第２のガイドローラ１４２の先端部よりも軸方向に突出するように構成したが、先端部が第２のガイドローラ１４２の先端部よりも軸方向に突出しないように構成してもよい。
　また、ガイドローラ１４１～１４３は、先端面が平坦な円柱状に形成したが、その他の柱状に形成してもよい。
　また、第１、第２および第３のガイドローラ１４１～１４３は、図６に示すように、柱状に形成されたガイド胴体部１４ａと、錐状に形成されたガイド先端部１４ｂとを備えるように構成してもよい。これによれば、糸条Ｌをガイドローラ１４１～１４３のガイド先端部１４ｂの錐状の周面に沿わせながらガイド胴体部１４ａまで案内することにより、糸条Ｌをガイドローラ１４１～１４３に簡単かつ確実に掛けることができる。
　また、第１、第２および第３のガイドローラ１４１～１４３は、図６に示すように、ガイド胴体部１４ａとガイド先端部１４ｂの境界部分において径方向に突出する段差部１４ｃが形成されてもよい。例えば、第１、第２および第３のガイドローラ１４１～１４３は、ガイド先端部１４ｂの基端部の外径をガイド胴体部１４ａの先端部の外径よりも大きく形成することによりガイド胴体部１４ａとガイド先端部１４ｂの境界部分において径方向に突出する段差部１４ｃを形成することが挙げられる。これによれば、糸条Ｌがガイド機構１のガイドローラ１４１～１４３に掛けられる際、仮にガイドローラ１４１～１４３の先端部付近まで引き出されても、ガイドローラ１４１～１４３の段差部１４ｃに引っ掛かるため、糸条Ｌがガイドローラ１４１～１４３から滑り落ちることを確実に防止することができる。
　また、ガイドローラ１４１～１４３は、図６に示すように、ガイド先端部１４ｂがガイド胴体部１４ａに対して脱着可能に設けられるものとしてもよい。これによれば、ガイド先端部１４ｂをガイド胴体部１４ａに装着すれば、ガイド先端部１４ｂとガイド胴体部１４ａからなるガイドローラ１４１～１４３を簡単に構成することができる一方、ガイド先端部１４ｂをガイド胴体部１４ａから取り外せば、ガイド先端部１４ｂが設けられていない通常のガイドローラ１４１～１４３を簡単に構成することができる。
　また、糸条Ｌを案内するガイド部として、軸回転可能なローラ式のものを用いたが、軸回転しない固定式のものを用いてもよい。
　下記の従来装置と本装置を準備して、糸掛け作業の検証を行った。
＜従来装置＞
　本実施形態と同じ上部ガイド群１２、中間部ガイド群１３を設けるとともに、下部ガイド群１４’として下記の条件で第１のガイドローラ１４１’、第２のガイドローラ１４２’および第３のガイドローラ１４３’をガイド支持部１１の同一面に軸回転可能に接続した（図７参照）。
　・第１のガイドローラ１４１’の長さＸｍｍ（５３ｍｍ）、直径１５ｍｍ
　・第２のガイドローラ１４２’の長さＸｍｍ、直径１５ｍｍ
　・第３のガイドローラ１４３’の長さＸｍｍ、直径１５ｍｍ
　・第１のガイドローラ１４１’と第２のガイドローラ１４２’の間隔：３０ｍｍ
　・第２のガイドローラ１４２’と第３のガイドローラ１４３’の間隔：２０ｍｍ
＜本装置＞
　本実施形態と同じ上部ガイド群１２、中間部ガイド群１３および下部ガイド群１４を設けるとともに、下部ガイド群１４’として下記の条件で第１のガイドローラ１４１、第２のガイドローラ１４２および第３のガイドローラ１４３をガイド支持部１１の同一面に軸回転可能に接続した（図５参照）。
　・第１のガイドローラ１４１の長さＸｍｍ（５３ｍｍ）、直径１５ｍｍ
　・第２のガイドローラ１４２の長さＸｍｍ+１０ｍｍ、直径１５ｍｍ
　・第３のガイドローラ１４３の長さＸｍｍ+２０ｍｍ、直径１５ｍｍ
　・第１のガイドローラ１４１と第２のガイドローラ１４２の間隔：３０ｍｍ
　・第２のガイドローラ１４２と第３のガイドローラ１４３の間隔：２０ｍｍ
＜検証方法＞
　上記従来装置および本装置において、作業員１０名が、上部ガイド群１２、中間部ガイド群１３、並びに下部ガイド群１４（１４’）の第１のガイドローラ１４１（１４１’）、第２のガイドローラ１４２（１４２’）および第３のガイドローラ１４３（１４３’）の順に糸条Ｌを掛ける作業を行い、糸掛け作業の時間をそれぞれ計測したところ、下表１に示すように、いずれの作業員も糸掛け作業の時間が短くなった。また、従来装置と本装置の糸掛け作業の平均を算出したところ、糸掛け作業に要する時間が平均して５４％削減されることが確認された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　以上、図面を参照して本発明の実施形態を説明したが、本発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示された実施形態に対して、本発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
１…ガイド機構
　１１…ガイド支持部
　　１１０…支持板本体
　　１１１…上部支持板
　　１１２…中間部支持板
　　１１３…下部支持板
　　１１４…案内子
　　１１５…固定子
　１２…上部ガイド群
　　１２１…上方のガイドローラ
　　１２２…下方のガイドローラ
　１３…中間部ガイド群
　　１３１…上方のガイドローラ
　　１３２…下方のガイドローラ
　１４…下部ガイド群
　　１４１…第１のガイドローラ（第１のガイド部）
　　１４２…第２のガイドローラ（第２のガイド部）
　　１４３…第３のガイドローラ（第３のガイド部）
２…トラバース機構
　２１…カム軸
３…ボビン
４…ガイドレール
５…接圧ローラ

Claims (7)

  1. 　糸条をガイド機構により綾振りしながらボビンに巻き取るための巻糸装置において、
    　前記ガイド機構は、
    　前記ボビンの軸方向に沿って往復移動するガイド支持部と、
    　糸条の走行方向に交差する態様で前記ガイド支持部に支持された柱状の第１のガイド部と、
    　前記第１のガイド部と所定距離を隔てながら平行に並ぶ態様で前記ガイド支持部に支持された柱状の第２のガイド部と、
    　前記第２のガイド部と所定距離を隔てながら平行に並ぶ態様で前記ガイド支持部に支持された柱状の第３のガイド部とを備え、
    　前記第２のガイド部は、先端部が前記第１のガイド部の先端部よりも軸方向に突出するように構成されており、
    　糸条が、前記第１のガイド部の一方側周面に掛けられ、前記第１のガイド部と前記第２のガイド部の間を通されたあと、前記第２のガイド部の他方側周面に掛けられ、前記第２のガイド部と前記第３のガイド部の間を通され、前記第３のガイド部の一方側周面に掛けられることにより走行方向に案内されることを特徴とする巻糸装置。
  2. 　前記第２のガイド部は、前記第１のガイド部よりも上流側の糸条の支点と、前記第３のガイド部の先端部とを結ぶ線分に対して、先端部が軸方向に突出するように構成されている請求項１に記載の巻糸装置。
  3. 　前記第１のガイド部は、該第１のガイド部の上流側の糸条の支点と、前記第３のガイド部の先端部とを結ぶ線分に対して、先端部が軸方向に突出するように構成されている請求項１に記載の巻糸装置。
  4. 　前記第３のガイド部は、先端部が前記第２のガイド部の先端部よりも軸方向に突出するように構成されている請求項１に記載の巻糸装置。
  5. 　前記第１、第２および第３のガイド部のうち少なくとも一つのガイド部は、柱状に形成されたガイド胴体部と、錐状に形成されたガイド先端部とを備える請求項１に記載の巻糸装置。
  6. 　前記第１、第２および第３のガイド部のうち少なくとも一つのガイド部は、前記ガイド胴体部と前記ガイド先端部の境界部分において径方向外側に突出する段差部が形成されている請求項５に記載の巻糸装置。
  7. 　前記ガイド先端部は、前記ガイド胴体部に対して脱着可能に設けられている請求項５または請求項６に記載の巻糸装置。
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