JP2010052930A - 糸巻取機 - Google Patents

Abstract

【課題】巻取ボビンを交換するための構成を簡素化することによって、装置構成をコンパクトにするとともに、製造コストを低減できる糸巻取機を提供する。
【解決手段】ワインダは、巻取ボビン２１を回転駆動するための巻取軸３１を有する巻取ユニット１１と、巻取軸３１の上流から搬送されてくる糸を糸ごとに吸引捕捉するための複数のノズル５４を有する切替装置１２と、を備える。巻取ボビン２１の交換は、所定長となったパッケージより上流側の糸をノズル５４によって吸引捕捉し、この状態で、巻取軸３１からパッケージを取り出して、空の巻取ボビン２１を当該巻取軸３１に装着させることによって行う。
【選択図】図６

Description

本発明は糸巻取機の巻取ボビンを交換するための構成に関するものである。

巻取ボビンに糸を巻き付けて所定長のパッケージを形成する糸巻取機において、ターレット機構によって巻取ボビンの交換を行う構成のものが従来から知られている。この種の糸巻取機を開示したものに特許文献１及び特許文献２がある。特許文献１及び特許文献２は、ともに巻取ボビンを装着するための２本のボビンホルダと、この２本のボビンホルダを巻取位置と待機位置とに切り替えるためのターレット板と、を備える糸巻取機を開示している。巻取ボビンの交換時には、ターレット板を回転させることで、２本のボビンホルダの位置を入れ替えて糸の受け渡しを行う。これによって、糸巻取機の上流側から送られてくる糸の供給を停止させることなく巻取ボビンの交換を行うことができる。
特許第３１４７８１６号公報 特許第２９１７９４７号公報

近年、パッケージの生産性の向上は益々求められるところであり、限られたスペースであっても、糸を巻き取るための巻取装置をできるだけ多く配置できることが好ましい。しかし、特許文献１及び特許文献２に示したようなターレット機構を備える糸巻取機は、ターレット板を回転させるための大掛かりな機構を備える必要があるため、装置の小型化が難しく、限られたスペースに配置できる巻取装置の数も限界があった。

また、製品間のコスト競争が激しくなり、糸巻取機の製造コストの削減も望まれるところであった。この点、ターレット機構を備える糸巻取機は、ターレット板と、２本のボビンホルダに加え、当該ボビンホルダを駆動させるための機構（モータ、制御電源、コントローラ等）をボビンホルダごとに備える必要があった。従って、ターレット機構を備える現状の構成では、製造コストを効果的に削減することは困難であった。

本発明は以上の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、巻取ボビンを交換するための構成を簡素化することによって、装置構成をコンパクトにするとともに、製造コストを低減できる糸巻取機を提供することにある。

課題を解決するための手段及び効果

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。

本発明の観点によれば、連続的に供給される複数の糸を共通の巻取ボビンに巻き取って所定長のパッケージを形成する糸巻取機において、以下の構成が提供される。即ち、糸巻取機は、前記巻取ボビンを回転駆動するための巻取軸を有する巻取ユニットと、前記巻取軸の上流から搬送されてくる糸を糸ごとに吸引捕捉するための複数の吸引口を有する切替装置と、を備える。前記巻取ボビンの交換は、所定長となった前記パッケージより上流側の糸を前記吸引口によって吸引捕捉し、この状態で、前記巻取軸から前記パッケージを取り出して、空の巻取ボビンを当該巻取軸に装着させることによって行う。

これにより、糸の供給を停止させることなく巻取ボビンの交換作業を行うことができる。また、複数の巻取軸の位置を入れ替えることで巻取ボビンの交換を行う構成に比べて、巻取ユニットの構成を簡易かつコンパクトにまとめることができる。従って、限られたスペースに配置できる巻取ユニットの数を増加させて生産性を向上させるとともに、巻取ユニット１台に掛かる製造コストを削減できる。

前記の糸巻取機においては、前記巻取ボビンに巻き取られる糸は弾性糸であることが好ましい。

これにより、弾性糸を巻き取る巻取ユニットの構成を簡素化することができる。

前記の糸巻取機においては、前記巻取ボビンの交換時において、前記吸引口による吸引捕捉を行うとともに前記巻取軸の回転速度を減速させることによって、糸を切断することが好ましい。

これにより、糸強力が低い弾性糸を切断する機構を簡易な構成で実現でき、製造コストを削減できる。

前記の糸巻取機においては、以下のように構成されることが好ましい。前記吸引口は、糸を吸引捕捉した状態で、前記パッケージより上流側の糸を捕捉する捕捉位置から、当該吸引口によって捕捉された糸が空の巻取ボビンに接触する巻付位置まで移動可能に構成される。そして、糸巻取機は、前記吸引口が糸を捕捉した状態で前記巻付位置まで移動した後に前記吸引口の吸引を停止する。

これにより、吸引口によって捕捉した糸を、空の巻取ボビンに自動的に巻き付けるための機構を簡易に構成できる。

前記の糸巻取機においては、以下のように構成されることが好ましい。前記巻取ユニットは複数配置されている。そして、前記巻取ユニット間を前記切替装置が走行可能に構成される。

これにより、巻取ボビンの交換時には、切替装置が、巻取ボビンの交換が必要な巻取ユニットの場所まで移動して巻取ボビンの交換作業の補助を行うことができる。従って、糸巻取機に必要な切替装置の数を抑制することができ、製造コストを低減できる。

以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施形態に係るワインダの様子を示した斜視図である。図２は巻取作業中の巻取ユニットの様子を示した斜視図である。

図１に示すように、本実施形態のワインダ（糸巻取機）１０は、複数の巻取ユニット１１と、切替装置１２と、図略の制御部と、を備える。巻取ユニット１１は、スパンデックス等の弾性糸２０を巻取ボビン２１に巻き取って所定長のパッケージ２２を形成するためのものである。本実施形態では、ポリウレタンの糸が弾性糸２０として用いられている。切替装置１２は、パッケージ２２が満巻状態（所定長）となったときに、上流からの弾性糸２０の供給を停止させることなく巻取ボビン２１の交換を行うためのものであり、巻取ユニット１１間を走行可能に構成されている。制御部は、巻取ユニット１１の各部を制御したり、切替装置１２の動作を制御したりするためのものである。なお、切替装置１２の詳細は後述する。

図２に示すように、巻取ユニット１１は、フレーム３０と、巻取軸３１と、タッチローラ保持部３２と、トラバース装置３３と、操作部３４と、昇降枠３５と、を備えている。

フレーム３０は、後述する巻取ユニット１１の各部を保持するためのものである。巻取軸３１は、巻取ボビン２１を回転させるためのものであり、フレーム３０内の図略の駆動手段に接続されている。巻取ボビン２１は円筒状に構成されており、この巻取軸３１に挿通された状態で保持される。タッチローラ保持部３２は、タッチローラ３６を回転可能に支持している。このタッチローラ３６は、巻取作業時にパッケージ２２の糸層に所定の圧力で接触しながら回転することで、弾性糸２０の巻取作業をスムーズなものとする。トラバース装置３３は、巻取ボビン２１に巻き取られる糸を綾振りするためのものであり、図略のトラバースガイドを有している。このトラバースガイドが弾性糸２０を保持しながら往復動することで弾性糸２０の綾振りを行う。

操作部３４は、オペレータが、パッケージ２２の巻取りを停止したり、巻取ボビン２１の交換が終了した後に巻取作業を開始させたりする等、各種の操作を入力するためのものであり、前記制御部に電気的に接続されている。昇降枠３５は、巻取軸３１及びタッチローラ保持部３２を支持するためのものであり、フレーム３０に対して上下方向に移動可能に構成されている。この昇降枠３５を移動させることにより、巻取軸３１と、タッチローラ保持部３２及びトラバース装置３３と、の間の距離を調節することができる。

図１に示すように、本実施形態の巻取ユニット１１は、ワインダ１０の上流側から搬送されてくる８本の弾性糸２０が、共通の巻取ボビン２１に巻き取られる構成となっている。なお、共通の巻取ボビンに巻き取られる糸の数は８本に限定されるものではない。例えば、１６本、３２本、４６本、６４本等、巻き取る糸の数を変更しても本発明の構成を適用することができる。

次に切替装置１２について説明する。切替装置１２は、本体部５１と、アーム部５２と、ノズル支持部５３と、ノズル（吸引口）５４と、を備える。本体部５１は、後述する切替装置１２の各部を保持するためのものであり、内部にはアーム部５２を回転させるための駆動手段等を備えている。アーム部５２は２本１組で構成されており、本体部５１の正面側及び背面側に回転可能に支持されている。ノズル支持部５３は、円筒状に形成されており、その周面には複数のノズル５４がノズル支持部５３の軸方向と平行な直線上に並べて配置されている。このノズル支持部５３は、アーム部５２の先端に両持ち状態で回転可能に支持されている。ノズル５４は巻き取られる弾性糸２０の本数に対応して８個配置されており、それぞれのノズル５４には吸引流を発生させるための貫通状の孔が形成されている。

切替装置１２は、図略の負圧源に接続可能に構成されるとともに、この負圧源の吸引力をノズル５４に発生させるための吸引経路を内部に備えている。また、ワインダ１０の適宜の場所にはシャッタ装置が配置されており、このシャッタ装置によって、ノズル５４近傍に吸引流を作用させるか否かを切り替えることができる。シャッタ装置は、前記制御部に電気的に接続されており、通常時は吸引経路を閉鎖しておき、適宜のタイミングで吸引経路を開放してノズル５４近傍に吸引流を作用させるように制御される。なお、このシャッタ装置は、切替装置１２に配置する構成とすることもできる。

また、切替装置１２は、図略の走行台車によって支持されている。この走行台車は、図略のレールに沿って巻取ユニット１１間を移動可能に構成されるとともに、前記切替装置１２を昇降させるための昇降手段を備えている。昇降手段は、台車に対して切替装置１２を上下に移動させることができるように構成されており、例えば油圧シリンダ等がその駆動手段として用いられる。これにより、切替装置１２は、左右方向とともに上下方向にも移動可能となるので、パッケージ２２や、巻取ユニット１１の各部に接触することなく適宜の位置に移動することができる。そして、切替装置１２及び前記走行台車は、前記制御部に接続されており、制御部からの指令に応じて各種の動作を行うように制御されている。

次に、図３から図８を参照して、巻取ボビン２１の交換方法について説明する。図３から図８には、満巻となったパッケージ２２を巻取ボビン２１ごと取り外し、空の巻取ボビン２１を当該巻取ユニット１１に装着して巻取作業を再開する工程が順を追って示されている。

制御部は、巻取ユニット１１のパッケージ２２が満巻状態に近くなると、切替装置１２を前記走行台車によって当該巻取ユニット１１まで移動させる。図３に示すように、制御部は、パッケージ２２が満巻状態となったところでフレーム３０に対して昇降枠３５を上昇させて、タッチローラ保持部３２及びトラバース装置３３と巻取軸３１との距離を拡げる。

次に、制御部は、前記昇降手段によって切替装置１２を所定位置まで上昇させる。図４に示すように、所定位置まで上昇した切替装置１２は、パッケージ２２側にアーム部５２を回転させて、パッケージ２２とタッチローラ３６との間であって、弾性糸２０に直近で対面する捕捉位置にノズル５４を移動させる。ノズル５４が捕捉位置まで移動したところで、制御部は、前記シャッタ装置によって吸引経路を開放し、ノズル５４による吸引を開始させるとともに巻取軸３１の回転速度を減速させる。

巻取軸３１の回転速度の低下によって、パッケージ２２より上流側の弾性糸２０は、張力が減少して緩んだ状態となる。この状態で、ノズル５４の吸引力が弾性糸２０に作用するので、ナイロン糸やポリエステル糸等に比べて糸強力の低い弾性糸２０は、吸引によって生じる負荷に耐え切れなくなって自然に切れ、パッケージ２２側の糸と、ノズル５４上流側の糸とに切り離される。これによって、パッケージ２２を巻取ユニット１１から取り外すことが可能になる。一方、ワインダ１０上流から連続的に供給される弾性糸２０は、新しい（空の）巻取ボビン２１への巻付作業が完了するまでノズル５４によって吸引され続けることになる。弾性糸２０が切断されるのと並行して、制御部は巻取軸３１の回転を停止させる制御を行う。

オペレータは、巻取軸３１の回転が停止すると巻取ボビン２１の交換作業を行う。具体的には図５に示すように、切替装置１２のノズル５４による弾性糸２０の吸引を継続させた状態で、オペレータがパッケージ２２を巻取ボビン２１ごと巻取軸３１から取り外す。次に、図６に示すように、オペレータは巻取軸３１に空の巻取ボビン２１を装着させる。そして、操作部３４を操作して巻取作業を開始させる。

巻取作業開始の指示がオペレータによって操作部３４に入力されると、制御部は巻取軸３１の回転を開始するとともに、回転速度が所定速度に達するまで回転を加速させる。回転速度が所定速度に達したところで、制御部は、図７に示す巻付作業を切替装置１２に開始させる。具体的には、以下の手順で巻付作業が行われる。まず、昇降手段によって切替装置１２を下降させる。次に、走行台車によって巻取軸３１を挟んで反対側に切替装置１２を移動させる。巻取軸３１の反対側に移動したところで昇降手段によって切替装置１２を上昇させる。次に、切替装置１２は、新しい巻取ボビン（巻取軸３１）２１側にアーム部５２を回転させて、ノズル５４に吸引捕捉されている弾性糸２０が巻取ボビン２１に十分に接触する巻付位置まで、ノズル５４を移動させる。ノズル５４が巻付位置まで移動し、巻取ボビン２１に接触する糸量が十分になったところで、ノズル５４による吸引を停止させる。ノズル５４による吸引力から開放されることによって、弾性糸２０の糸端は、回転している巻取ボビン２１の周面に巻き付く。

以上に示したように、切替装置１２の移動と、アーム部５２の回転によって、糸を捕捉した状態のノズル５４は、巻取ボビン２１の下側を回り込むようにして捕捉位置から巻付位置まで正面視で略Ｕ字状の軌跡を描いて移動する。これによって、ノズル５４に保持される弾性糸２０は、回転中の巻取ボビン２１の下方部分に接触するとともに、ノズル５４によって上方向に引っ張られる状態となる。図７に示すように、巻付位置のノズル５４は巻取軸３１に対して上方に位置しているので、吸引力から開放された弾性糸２０の糸端は、下方に位置する新しい巻取ボビン２１に良好に巻き付く。

なお、捕捉位置から巻付位置までのノズル５４の移動時において、ノズル支持部５３は、ノズル５４の先端が巻取軸３１側を常に向くように切替装置１２の移動に伴って回転するように構成されている。これによって、切替装置１２が移動してもノズル支持部５３に弾性糸２０が絡まることなく、スムーズにノズル５４を捕捉位置から巻付位置まで移動させることができる。

切替装置１２は、吸引停止とともに、前記昇降手段によって下降し、次に何れかの巻取ユニット１１において巻取ボビン２１の交換作業が行われるまで適宜の待機位置で待機する。巻取ボビン２１が切り替えられた巻取ユニット１１においては、切替装置１２が下方位置に移動したところで、図８に示すように、巻取作業が行われる巻取位置まで昇降枠３５を下降させ、タッチローラ３６を弾性糸２０に接触させる。その後、新しい巻取ボビン２１の巻取作業が開始される。

以上に示したように、本実施形態のワインダ１０は、以下のように構成される。即ち、ワインダ１０は、巻取ボビン２１を回転駆動するための巻取軸３１を有する巻取ユニット１１と、巻取軸３１の上流から搬送されてくる弾性糸２０を糸ごとに吸引捕捉するための複数のノズル（吸引口）５４を有する切替装置１２と、を備える。巻取ボビン２１の交換は、所定長となったパッケージ２２より上流側の弾性糸２０をノズル５４によって吸引捕捉し、この状態で、巻取軸３１からパッケージ２２を取り出して、空の巻取ボビン２１を当該巻取軸３１に装着させることによって行う。

これにより、弾性糸２０の供給を停止させることなく巻取ボビン２１の交換作業を行うことができる。また、複数の巻取軸の位置を入れ替えることで巻取ボビンの交換を行うターレット機構等の構成に比べて、巻取ユニット１１の構成を簡易かつコンパクトにまとめることができる。従って、限られたスペースに配置できる巻取ユニット１１の数を増加させて生産性を向上させるとともに、巻取ユニット１台に掛かる製造コストを削減できる。

また、本実施形態のワインダ１０においては、巻取ボビン２１に巻き取られる糸は弾性糸２０であるように構成されている。

これにより、弾性糸２０を巻き取る巻取ユニット１１の構成を簡素化することができる。

また、本実施形態のワインダ１０においては、巻取ボビン２１の交換時において、ノズル５４による吸引捕捉を行うとともに巻取軸３１の回転速度を減速させることによって、弾性糸２０を切断するように構成されている。

これにより、糸強力が低い弾性糸２０を切断する機構を、カッタ等の特別な切断手段を要しない簡易な構成で実現できる。従って、ワインダ１０の製造コストを削減できる。

また、本実施形態のワインダ１０において、ノズル５４は、弾性糸２０を吸引捕捉した状態で、パッケージ２２上流側の糸を捕捉する捕捉位置から、当該ノズル５４によって捕捉された弾性糸２０が空の巻取ボビン２１に接触する巻付位置まで移動可能に構成される。そして、ワインダ１０は、ノズル５４が弾性糸２０を捕捉した状態で前記巻付位置まで移動した後にノズル５４の吸引を停止する。

これにより、ノズル５４によって捕捉した弾性糸２０を、空の巻取ボビン２１に自動的に巻き付けるための機構を簡易に構成できる。

また、本実施形態のワインダ１０において、前記巻取ユニット１１は複数配置されている。そして、巻取ユニット１１間を切替装置１２が走行可能に構成される。

これにより、巻取ボビン２１の交換時には、切替装置１２が、巻取ボビン２１の交換が必要な巻取ユニット１１の場所まで移動して巻取ボビン２１の交換作業の補助を行うことができる。従って、ワインダ１０に必要な切替装置１２の数を抑制することができ、製造コストを低減できる。

以上に本発明の好適な実施形態を説明したが、上記の構成は更に以下のように変更することができる。

上記実施形態の切替装置１２の構成は、事情に応じて適宜変更することができる。例えば、切替装置は、伸縮自在のアーム部を備える構成や、ノズル支持部５３が装置正面側のアーム部によって片持ち状態で支持される構成等に変更することができる。

また、上記実施形態の構成に代えて、各巻取ユニット１１それぞれが切替装置を備える構成とすることもできる。

また、上記実施形態では、巻取ボビン交換時の糸の切断を、ノズル５４の吸引流と巻取軸３１の回転速度を制御することによって行っているが、この構成を変更することができる。例えば、満巻状態のパッケージの上流側で、ワインダの上流側から供給される糸を切断するための切断手段を切替装置が備える構成とすることもできる。

また、上記実施形態の巻取ユニット１１は、弾性糸２０を巻き取る構成であるが、この構成に限定されるわけではない。例えば、ナイロン又はポリエステル等で構成された弾性糸２０以外の糸を巻き取る構成にも本発明を適用することができる。この場合、糸を確実に切断する観点から前記切断手段を備える構成であることが好ましい。

また、上記実施形態では、巻取ボビン２１の交換作業はオペレータが行っているが、巻取ボビン２１の交換作業を機械的に行う巻取ボビン交換装置をワインダ１０が備える構成とすることもできる。

本発明の一実施形態に係るワインダの様子を示した斜視図。 巻取作業中の巻取ユニットの様子を示した斜視図。 タッチローラ保持部及びトラバース装置を上昇させたときの巻取ユニットの様子を示した斜視図。 切替装置のノズルが捕捉位置にあるときの巻取ユニットの様子を示した斜視図。 巻取ボビン交換時において、パッケージが取り外されたときの巻取ユニットの様子を示した斜視図。 巻取ボビン交換時において、新しい巻取ボビンが装着されたときの巻取ユニットの様子を示した斜視図。 切替装置のノズルが巻付位置にあるときの巻取ユニットの様子を示した斜視図。 巻取ボビンの交換が終了し、巻取作業が開始されたときの巻取ユニットの様子を示した斜視図。

符号の説明

１０ ワインダ（糸巻取機）
１１ 巻取ユニット
１２ 切替装置
２０ 弾性糸
２１ 巻取ボビン
２２ パッケージ
３１ 巻取軸
５４ ノズル（吸引口）

Claims (5)

1. 連続的に供給される複数の糸を共通の巻取ボビンに巻き取って所定長のパッケージを形成する糸巻取機において、
   前記巻取ボビンを回転駆動するための巻取軸を有する巻取ユニットと、
   前記巻取軸の上流から搬送されてくる糸を糸ごとに吸引捕捉するための複数の吸引口を有する切替装置と、
   を備え、
   前記巻取ボビンの交換は、所定長となった前記パッケージより上流側の糸を前記吸引口によって吸引捕捉し、この状態で、前記巻取軸から前記パッケージを取り出して、空の巻取ボビンを当該巻取軸に装着させることによって行うことを特徴とする糸巻取機。
2. 請求項１に記載の糸巻取機であって、
   前記巻取ボビンに巻き取られる糸は弾性糸であることを特徴とする糸巻取機。
3. 請求項２に記載の糸巻取機であって、
   前記巻取ボビンの交換時において、前記吸引口による吸引捕捉を行うとともに前記巻取軸の回転速度を減速させることによって、糸を切断することを特徴とする糸巻取機。
4. 請求項１から３までの何れか一項に記載の糸巻取機であって、
   前記吸引口は、糸を吸引捕捉した状態で、前記パッケージより上流側の糸を捕捉する捕捉位置から、当該吸引口によって捕捉された糸が空の巻取ボビンに接触する巻付位置まで移動可能に構成され、
   前記吸引口が糸を捕捉した状態で前記巻付位置まで移動した後に前記吸引口の吸引を停止することを特徴とする糸巻取機。
5. 請求項１から４までの何れか一項に記載の糸巻取機であって、
   前記巻取ユニットは複数配置されており、
   前記巻取ユニット間を前記切替装置が走行可能に構成されることを特徴とする糸巻取機。

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