フィラメントワインディング装置
【課題】新旧ボビンを自動交換し、同時に新旧ボビンの糸条端を自動的に繋いで、フィラメントワインディング装置の全自動化と高速化を実現する。
【解決手段】フープ巻装置とヘリカル巻装置と、ヘリカル巻装置に一群の糸条を供給するフィラメント供給装置とを有する。フィラメント供給装置は、一群のボビンと、一群のボビン交換装置と、糸条を一時貯留するバッファ装置とからなる。ボビン交換装置は、新ボビンの複数個を保持するシュートと、シュートから受け取った新ボビンを支持するクレードルと、旧ボビンの糸条残量を検知する糸条残量センサーと、新旧ボビンの糸条端を繋ぐスプライサーと、新ボビンの糸条端を捕捉してスプライサーに渡す糸端処理装置と、クレードルから排出された旧ボビンを回収する回収装置を含む。クレードルは、糸条供給位置とボビン補充位置との間を往復変位して、両位置の間で旧ボビンを回収装置に排出する。
【解決手段】フープ巻装置とヘリカル巻装置と、ヘリカル巻装置に一群の糸条を供給するフィラメント供給装置とを有する。フィラメント供給装置は、一群のボビンと、一群のボビン交換装置と、糸条を一時貯留するバッファ装置とからなる。ボビン交換装置は、新ボビンの複数個を保持するシュートと、シュートから受け取った新ボビンを支持するクレードルと、旧ボビンの糸条残量を検知する糸条残量センサーと、新旧ボビンの糸条端を繋ぐスプライサーと、新ボビンの糸条端を捕捉してスプライサーに渡す糸端処理装置と、クレードルから排出された旧ボビンを回収する回収装置を含む。クレードルは、糸条供給位置とボビン補充位置との間を往復変位して、両位置の間で旧ボビンを回収装置に排出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、糸条巻付装置に対して一群の糸条を供給する供給装置を備えているフィラメントワインディング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フィラメントワインディング法で圧力容器を形成する場合には、繊維束をマンドレルに対してフープ巻きし、あるいはヘリカル巻きすることにより補強層を形成する。本出願人は、フープ巻装置とヘリカル巻装置とを個別に備えていて、フープ巻き処理とヘリカル巻き処理をそれぞれ専用装置で効率よく行えるフィラメントワインディング装置を提案している。このワインディング装置によれば、従来装置に比べてワインディング処理の自動化と高速化を実現できる。
【０００３】
上記のワインディング装置では、フィラメント供給装置に設けた一群のボビンから糸条（繊維束）を供給するが、一連のワインディング処理の自動化を実現するうえで、ボビンの自動交換が不可欠となる。この種の関連技術として、リング紡績機におけるボビンの自動交換装置が公知である（特許文献１）。そこでは、糸条の残量が一定値以下になった旧ボビンを自動交換装置で懸垂保持体から取り外して回収ライン上の保持体へ渡し、糸条が満巻きされた状態の新ボビンを先の懸垂保持体に装填する。本発明のワインディング装置では、旧ボビン側の糸条端と新ボビンの糸条端とをスプライサーで繋ぐが、この種のスプライサーは例えば特許文献２に公知である。
【０００４】
【特許文献１】特開平１−１１８６３４号公報（第５頁左下欄１行〜第６頁右上欄１４行、図５〜図１０）
【特許文献２】特開２００６−５２０４３号公報（段落番号００２０、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
先に説明したように、本発明装置では、フィラメント供給装置に設けた一群のボビンから糸条を供給するが、ボビンの自動交換を実現するには、以下の各事項を満足する必要がある。糸条残量を検知してボビンの適切な交換タイミングを決定すること、旧ボビンをボビン支持装置から取り外し、新ボビンを先の支持装置に装填すること、両ボビンの交換に並行して、旧ボビンの糸条端に新ボビンの糸条端を繋ぐこと、などである。特許文献１のボビンの自動交換装置は、基本的にリング紡績機用の糸条供給装置に適用するものである。そのため、特許文献１の自動交換装置を本発明のワインディング装置に適用したとしても、上記の必須事項を満足することは難しい。仮に適用できるとしても全体装置が極めて大掛かりになるのを避けられない。
【０００６】
本発明の目的は、適切な交換タイミングで新旧ボビンを交換し、同時に新旧ボビンの糸条端を自動的に繋いで、ワインディング処理の全自動化と高速化を実現できるフィラメントワインディング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のフィラメントワインディング装置は、フープ巻装置およびヘリカル巻装置と、例えばヘリカル巻装置に一群の糸条を供給するフィラメント供給装置とを備えている。フィラメント供給装置は、一群のボビンと、旧ボビンと満巻き状態の新ボビンとを交換する一群のボビン交換装置と、旧ボビンから繰り出される糸条を一時貯留するバッファ装置とを備えている。
【０００８】
ボビン交換装置は、満巻き状態の新ボビンの複数個を保持するボビン保持体と、ボビン保持体から受け取った新ボビンを回転自在に支持するクレードルと、旧ボビンの糸条残量が一定値以下になったことを検知する糸条残量センサーと、旧ボビンの糸条端と新ボビンの糸条端とを繋ぐスプライサーと、新ボビンの糸条端を捕捉してスプライサーに渡す糸端処理装置と、クレードルから排出された旧ボビンを回収する回収装置を含む。
【０００９】
糸端処理装置は、新ボビンの糸条端を吸引捕捉する捕捉アームを備えている。捕捉アームは、クレードルで糸条供給位置に保持された新ボビンの表面から糸条端を吸引捕捉する糸端捕捉位置と、吸引捕捉した糸条端をスプライサーに渡す中継位置と、待機位置との間を往復変位できるよう構成する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、フープ巻装置とヘリカル巻装置と、ヘリカル巻装置に一群の糸条を供給するフィラメント供給装置などでフィラメントワインディング装置を構成した。また、一群のボビンと、旧ボビンと満巻き状態の新ボビンとを交換する一群のボビン交換装置と、旧ボビンから繰り出される糸条を一時貯留するバッファ装置などでフィラメント供給装置を構成した。さらに、ボビン保持体と、ボビンを回転自在に支持するクレードルと、糸条残量センサーと、新旧ボビンの糸条端を繋ぐスプライサーと、新ボビンの糸条端を捕捉してスプライサーに渡す糸端処理装置などでボビン交換装置を構成した。以上のように構成したフィラメント供給装置によれば、新旧ボビンの交換タイミングを糸条残量センサーで適切に決定できる。また、バッファ装置に貯留した糸条をヘリカル巻装置に供給する間に、ボビン交換装置で新旧ボビンを自動的に交換し、新旧ボビンの糸条端どうしを自動的に繋ぐことができる。
【００１１】
上記のように本発明のフィラメントワインディング装置によれば、適切な交換タイミングで新旧ボビンを交換し、同時に新旧ボビンの糸条端を自動的に繋いで、ワインディング処理の全自動化を実現できる。また、フープ巻き処理とヘリカル巻き処理をそれぞれ専用の装置で効率よく行って、ワインディング処理を高速化できる。したがって、本発明のフィラメントワインディング装置によれば、ワインディング処理の全自動化と高速化を同時に実現して、圧力容器に代表されるワインディング製品の生産性を向上し製造コストを削減できる。適切な交換タイミングで新旧ボビンを交換するので、旧ボビンに巻かれた糸状の無駄を最小限化できる利点もある。
【００１２】
捕捉アームを含む糸端処理装置によれば、捕捉アームが糸端捕捉位置と待機位置との間を往復変位する間に、クレードルで保持された新ボビンの表面から糸条端を捕捉アームで吸引捕捉して、スプライサーに渡すことができる。糸条端を受け取ったスプライサーは、新旧ボビンの糸条端どうしを繋いで、両ボビンの糸状を連続させる。このような糸条の接続形態によれば、新ボビンの糸条をスプライサーに渡すだけの単純な動作で新旧ボビンの糸条端の接続を行えるので、両糸条端の自動接続を常に確実に行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（実施例） 図１ないし図７は、本発明に係るフィラメントワインディング装置の実施例を示す。図３において、フィラメントワインディング装置は、フィラメント供給装置１と、巻付装置２とで構成する。
【００１４】
巻付装置２は、左右に長い基台３と、基台３の上部に配置されるマンドレルＭの支持台４と、フープ巻装置５と、ヘリカル巻装置６と、図示していないマンドレル交換装置などで構成する。支持台４およびフープ巻装置５は、それぞれ図示していない駆動機構で基台３の長手方向に沿って往復動自在に駆動される。ヘリカル巻装置６は基台３の中央位置に基台３を跨ぐ状態で固定してあり、先のフィラメント供給装置１に設けた一群のボビン３０から送給される糸条ＲをマンドレルＭに巻き掛ける。
【００１５】
最終製品が圧力容器である場合のマンドレルＭは、高強度アルミニウム材、ステンレス材などの金属材、あるいは樹脂成形品などで容器状に構成する。この実施例では図３に示すように、マンドレルＭが、中央の円筒部と、円筒部の両端に連続するドーム部と、ドーム部の頂部に突設される口部とを一体に備えている場合について説明する。糸条Ｒは、例えばガラス繊維や炭素繊維の束からなる。先のフィラメント供給装置１のボビン３０に巻き込まれた糸条Ｒには、予め熱硬化性の樹脂が含浸させてある。なお、必要があればボビン３０から繰り出した糸条Ｒに溶融した樹脂を含浸させた後、ヘリカル巻装置２に送給することができる。
【００１６】
支持台４は、基台３上のレール７で移行案内されるベース８と、ベース８の両側端に立設される支持腕９・９と、支持腕９・９の上端対向面に設けられるチャック１０・１０などで構成する。マンドレルＭの交換を容易化するために両支持腕９・９は、ベース８に対して起立姿勢から横臥姿勢へ切り換え可能に構成してある。
【００１７】
マンドレルＭの左右両側には一対の取付治具１１が固定してあり、これらの取付治具１１をチャック１０で掴み支持することにより、マンドレルＭを水平姿勢に支持できる。片方のチャック１０は図示していない駆動構造で回転駆動される。図示していないマンドレル交換装置で左右の取付治具１１を支持し、この状態でチャック１０を開放状態にし、さらに左右の支持腕９を外開き状に横臥させることにより、巻き付け処理が終わったマンドレルＭを取り出すことができる。また、逆の手順に従って新規なマンドレルＭを支持台４に装填することができる。
【００１８】
図３においてフープ巻装置５は、基台３上のレール１４で移行案内されるフレーム１５と、フレーム１５で回転自在に支持される円盤状の巻掛テーブル１６と、巻掛テーブル１６を回転駆動する駆動機構などを主な構造体にして構成する。巻掛テーブル１６の一側には、テーブル周縁に沿って均等配置される４個のボビン１７と、ボビン１７から繰り出される糸条ＲをマンドレルＭへ移行案内するガイド部材などを設ける。巻掛テーブル１６の中央には挿通穴が開口してあり、マンドレルＭは挿通穴を貫通する状態で巻掛テーブル１６と交差配置される。フープ巻装置５における糸条Ｒは、先に説明した糸条Ｒと同じであるが、ボビン１７からマンドレルＭへ糸条Ｒを供給する過程で、熱硬化性の溶融した樹脂を含浸させる点が異なる。そのための塗布装置などは図示省略している。
【００１９】
図３および図４においてヘリカル巻装置６は、中央に円形の挿通穴２０を有する門形のフレーム２１と、挿通穴２０の周縁に配置されるガイドリング２２と、ガイドリング２２の両側に配置される張力調整部２３などで構成する。図示していないが、ガイドリング２２の周囲には一群の補助ガイドが配置され、ガイドリング２２には一群のガイド穴が貫通形成してある。さらに、各ガイド穴に対応する開繊ガイドが、ガイドリング２２の内面側に設けてある。マンドレルＭ１はフレーム２１と直交する状態で挿通穴２０の中央部分に支持される。
【００２０】
フィラメント供給装置１から送給される糸条Ｒは、フレーム２１の外側方に配置したガイドローラー２４（図３参照）で変向案内され、張力調整部２３で所定の張力を付与されたのち、ガイドリング２２のガイド穴へと案内される。先に説明したようにフレーム２１は基台３の長手方向の中央部分に固定してある。したがって、マンドレルＭ１を往復操作しながら所定角度だけ回転操作することにより、ガイドリング２２で案内された糸条ＲをマンドレルＭ１の周面の長手方向に沿って巻き付けることができる。
【００２１】
フィラメント供給装置１は、一群のボビン３０と、旧ボビン３０ａと満巻き状態の新ボビン３０とを交換する一群のボビン交換装置３１と、旧ボビン３０ａから繰り出される糸条Ｒを一時貯留するバッファ装置３２などで構成する。図１および図２にボビン交換装置３１の概略を示す。
【００２２】
ボビン交換装置３１は、フレーム３４を基体にして構成してあり、その上部から順に、クレードル３５と、ガイドローラー３７と、スプライサー３８と、糸端処理装置３９と、糸条残量センサー４０などを配置して構成する。フレーム３４の上方一側には、満巻き状態の新ボビン３０を貯留しておくストッカー（ボビン保持体）３６が配置してある。また、フレーム３４の上面には、旧ボビン３０ａを回収するコンベア（回収装置）４１が配置され、フレーム３４の下部に先のバッファ装置３２が配置してある。コンベア４１は各ボビン交換装置３１の配列方向に沿って配置されている。ストッカー３６に対する新ボビン３０の補充は、手動であるいは図示していない補充装置で自動的に行われる。
【００２３】
クレードル３５は、フレーム３４で往復揺動可能に支持される一対のＬ字状のアーム４４と、両アーム４４の先端に配置されて、両アーム４４で回転自在に軸支される一対のチャック４５と、図示していないアーム駆動構造などで構成する。アーム４４の揺動中心軸を符号４７で示す。クレードル３５は、先のアーム駆動構造で往復揺動操作されて、図１に示す糸条供給位置と、図６に実線で示すボビン補充位置との間を往復変位できる。図２に示すように、対向配置される両チャック４３の片方は、エアーシリンダー（操作器）４６で出退操作可能に構成する。
【００２４】
上記のように、一方のチャック４３をエアーシリンダー４６で出退操作することにより、新旧のボビン３０・３０ａを交換できる。詳しくは、両アーム４４をボビン補充位置に変位したのち、エアーシリンダー４６を出退操作することにより、ストッカー３６の傾斜下端に位置する新ボビン３０の巻芯を一対のチャック４５で挟み保持できる。さらに、糸条供給位置とボビン補充位置との中途部において、エアーシリンダー４６を出退操作することにより、旧ボビン３０ａの巻芯をコンベア４１に排出できる。なお、ストッカー３６は、クレードル３５へ向かって下り傾斜する状態で支持されており、その上面には複数個の新ボビン３０が、傾斜下端へ向かって転動可能な状態で収容してある。ボビン３０の外径は糸条Ｒを繰り出すのに伴って徐々に小さくなる。このような場合でも、ボビン３０から繰り出される糸条Ｒの糸道を一定にするために、ガイドローラー３７を設けている。
【００２５】
スプライサー３８は、例えば空気交絡式のスプライサーからなり、その内部に、隣接する糸状Ｒを同時に抑え保持する一対のクランプと、加圧空気を隣接する糸状Ｒへ向かって噴出するノズルなどが配置してある。スプライサー３８の上下には、旧ボビン３０ａの糸条Ｒを切断するカッター４８と、新ボビン３０の糸条を切断するカッター４９が設けてある。先のノズルから噴出される加圧空気は高度に圧縮された空気、たとえばノズルから噴出される空気速度が音速に達する程度の圧縮空気であることが望ましい。
【００２６】
図１および図２に示すように、糸端処理装置３９は中空体として構成される捕捉アーム５１と、捕捉アーム５１に吸引力を作用させるブロアと、捕捉アーム５１を往復揺動操作するアーム駆動構造（図示していない）などで構成する。捕捉アーム５１は、基端アーム５２と、先端アーム５３と、糸条Ｒの端部を吸引捕捉する吸引ノズル５４と、先端アーム５３を基端アーム５２に対して回転操作するノズル操作構造（図示していない）などで構成する。
【００２７】
基端アーム５２は、フレーム３４の一側において揺動可能に軸支してあり、先端アーム５３は基端アーム５２に対して相対回転自在に接続してある。捕捉アーム５１は、吸引ノズル５４がフレーム３４の退避凹部３４ａ内に収容される待機位置（図１に示す状態）と、吸引ノズル５４が新ボビン３０の表面に臨む糸端捕捉位置（図７に想像線で示す状態）との間を、アーム駆動構造によって往復操作される。また、捕捉アーム５１が待機位置へ復帰する直前の中継位置（図７の下方に想像線で示す状態）において、吸引ノズル５４で捕捉した糸条Ｒの端部をスプライサー３８に受け渡す。
【００２８】
糸条残量センサー４０は、回転自在な一対のローラー５７・５７と、一方のローラー５７の回転動作を電気信号に変換する回転センサーとで構成してあり、両ローラー５７・５７で糸条Ｒを挟み保持している。新ボビン３０に巻き付けられた糸条Ｒの全長は予め判っている。したがって、糸条残量センサー４０からの出力信号によって、新ボビン３０から繰り出し供給された糸条Ｒの長さを知り、糸条Ｒの全長と繰り出された糸条Ｒの長さから糸条残量を正確に把握することができる。なお、糸条残量センサー４０からの出力信号は、後述するように、糸継ぎ動作が終了してスプライサー３８が待機状態に復帰した時点で、ゼロにリセットされる。
【００２９】
図１に示すようにバッファ装置３２は、一群の固定ローラー５９と、固定ローラー５９に対して接離移動できるダンサーローラー６０を要素にして構成する。固定ローラー５９とダンサーローラー６０には、糸条Ｒが各ローラー５９・６０ごとに反転する状態で巻き掛けしてある。したがって、図１に示すように、ダンサーローラー６０を固定ローラー５９から離れる側へ移動させることにより、両ローラー５９・６０に巻き掛けた分の糸状Ｒを貯留することができる。ボビン交換装置３１によって、新旧のボビン３０・３０ａが交換され、さらにスプライサー３８によって糸継ぎが行われるまでの間、バッファ装置３２からヘリカル巻装置６に糸条Ｒが供給される。このとき、ダンサーローラー６０が固定ローラー５９に近付くことで糸状Ｒを供給し、バッファ装置３２から送り出された糸条Ｒはガイドローラー６２（図３参照）を介して巻付装置２へと移行案内される。
【００３０】
以上のように構成したフィラメントワインディング装置は、マンドレルＭに対してフープ巻装置５によるフープ巻きと、ヘリカル巻装置６によるヘリカル巻きとを繰り返し行って、マンドレルＭの周囲に補強層を形成する。詳しくは、マンドレルＭの全体が、ヘリカル巻装置６の一側に突出するように支持台４を移動させ、この状態で巻掛テーブル１６を高速回転しながら、支持台４を徐々にスライド移動させることにより、フープ巻き層を形成する。また、図３に示すようにフープ巻装置５をヘリカル巻装置６に近接させておき、支持台４を往復移動しながらマンドレルＭをチャック１０で僅かずつ回転変位させることによりヘリカル巻き層を形成できる。
【００３１】
上記のように、フープ巻きとヘリカル巻きを、それぞれ専用のフープ巻装置５、およびヘリカル巻装置６で行うと、マンドレルＭの外周面に補強層を短時間で能率よく形成できる。ワインディング処理が終了したマンドレルＭは、支持台４から取り外されて次の加熱工程へと送られる。支持台４には、新たなマンドレルＭが装填されて再び糸条Ｒが巻き掛けられる。加熱工程では、糸条Ｒに含浸ないし付着された樹脂を熱硬化させて、補強層を硬化させる。最後に、取付治具１１をマンドレルＭから取り外して圧力容器の前段体を得ることができる。
【００３２】
次に、ボビン交換装置３１による新旧ボビン３０・３０ａの自動交換動作と、両ボビン３０・３０ａの糸継ぎ動作を説明する。糸条Ｒを送給している旧ボビン３０ａの糸条残量が所定量にまで減少すると、そのことを糸条残量センサー４０からの出力信号で検知して、図５に示すように旧ボビン３０ａから繰り出される糸条Ｒがカッター４８で切断される。以後は、バッファー装置３２に貯留された糸条Ｒがヘリカル巻装置６に供給される。同時にクレードル３５が糸条供給位置から揺動操作されて、図６に想像線で示すように旧ボビン３０ａをコンベア４１の真上に位置させる。この状態で、エアーシリンダー４６を退避操作することにより、両チャック４５で保持していた旧ボビン３０ａの巻芯をコンベア４１に排出できる。
【００３３】
旧ボビン３０ａを放出したのちのクレードル３５は、図６に実線で示すようにボビン補充位置へとさらに揺動操作される。この状態でエアーシリンダー４６を進出操作することにより、ストッカー３６に保持された新ボビン３０の巻芯を一対のチャック４５で捕捉固定できる。この後、クレードル３５は復帰揺動操作されて糸条供給位置へと戻される。クレードル３５が糸条供給位置へ復帰するのに並行して、糸端処理装置３９の捕捉アーム５１が待機位置から糸端捕捉位置へと揺動操作される。
【００３４】
図７に示すように、捕捉アーム５１の揺動軌跡はスプライサー３８で捕捉された糸条Ｒの糸道と交差している。この糸道を避けるために、先端アーム５３と吸引ノズル５４は、図７の下方に想像線で示すように、ノズル操作構造で基端アーム５２の筒軸心の回りに９０度旋回操作される。次に、捕捉アーム５１を揺動中心軸４７を中心にして糸端捕捉位置へと揺動操作することにより、先の糸道を乗り越えることができる。引き続き、捕捉アーム５１を上方揺動操作しながら、先端アーム５３と吸引ノズル５４を基端アーム５２の筒軸心の回りに９０度逆向きに旋回操作することにより、吸引ノズル５４を糸端捕捉位置に変位操作できる。この状態では、吸引ノズル５４のノズル口５４ａが新ボビン３０の表面に対向するので、自由状態の糸状Ｒの端部を吸引捕捉できる。糸状Ｒの端部が捕捉されたことは、吸引ノズル５４の内部に設けた捕捉センサーで知ることができる。
【００３５】
先の捕捉センサーからの捕捉信号を開始信号にして、捕捉アーム５１が糸端捕捉位置から中継位置へ向かって復帰揺動操作され、その間に先端アーム５３と吸引ノズル５４が基端アーム５２の筒軸心の回りに９０度旋回操作されて糸道を乗り越える。これにより、吸引ノズル５４で捕捉された糸条Ｒはスプライサー３８に渡される。スプライサー３８の内部では、新ボビン３０の糸条Ｒの中途部が旧ボビン３０ａの糸条Ｒに隣接するように案内され、両糸条Ｒ・Ｒの上下がクランプで挟持固定される。これにより糸継ぎの準備が完了するので、下側のカッター４９を作動させて余分な糸条Ｒを切断し、吸引ノズル５４によって機外へ排出する。さらに、先端アーム５３と吸引ノズル５４を復帰旋回させて捕捉アーム５１を待機位置へ復帰させる。
【００３６】
上記の状態で、スプライサー３８のノズルから加圧空気を隣接する糸状Ｒへ向かって噴出することにより、両糸状Ｒ・Ｒの単繊維をランダムな方向に激しく振動させて、単繊維どうしを絡ませることにより新旧ボビン３０・３０ａの糸条端を繋ぐことができる。こののち、クランプによる糸状Ｒの拘束を開放することにより、新ボビン３０に巻き込まれた糸状Ｒを繰り出し供給できる。なお、バッファー装置３２において糸条Ｒを貯留するのは、糸条Ｒがヘリカル巻装置６に供給されている最中であっても支障なく行える。また、フープ巻装置５が稼動している間にダンサーローラー６０を稼動して糸条Ｒを貯留してもよい。以後、上記の手順を繰り返し行うことにより、新旧ボビン３０・３０ａの自動交換と、両ボビン３０・３０ａの糸条端の自動接続を行って、ワインディング処理の全自動化と高速化を実現することができる。
【００３７】
上記の実施例では、クレードル３５を糸条供給位置とボビン補充位置との間で往復揺動操作したがその必要はなく、クレードル３５を直線状に往復変位操作して、糸条供給位置とボビン補充位置とに切り換えることができる。同様に、糸端処理装置３９は往復揺動操作する必要はなく、吸引ノズル５４を上下に往復操作し、さらに上下の各位置において出退操作して、新ボビン３０の糸条Ｒの端部を吸引捕捉し、スプライサー３８に渡すことができる。その場合には、糸端処理装置３９の全体を、スプライサー３８で捕捉された糸条Ｒの糸道の外側方に沿って配置することにより、糸端処理装置３９の全体構造を簡素化できる。
【００３８】
ボビン保持退３６はシュート状に形成する必要はなく、例えばホッパー状に構成することができる。回収装置４１はコンベア４１である必要はなく、旧ボビン３０ａを自重で落下案内するシュートで構成することができる。その場合には、個々のボビン交換装置３１ごとにシュートを設ける。上記の実施例では、フィラメント供給装置からフープ巻装置に対し糸条Ｒを送給したが、フィラメント供給装置はヘリカル巻装置に対して糸条Ｒを送給するものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】ボビン交換装置の側面図である。
【図２】ボビン交換装置の正面図である。
【図３】フィラメントワインディング装置の概略平面図である。
【図４】図３におけるＡ−Ａ線矢視図である。
【図５】ボビン交換の初期状態を示すボビン交換装置の側面図である。
【図６】新ボビンの捕捉動作を示すボビン交換装置の側面図である。
【図７】糸継ぎ動作を示すボビン交換装置の側面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１ フィラメント供給装置
２ 巻付装置
５ フープ巻装置
６ ヘリカル巻装置
３０ ボビン
３０ａ 旧ボビン
３１ ボビン交換装置
３２ バッファ装置
３５ クレードル
３６ シュート（ボビン保持体）
３８ スプライサー
３９ 糸端処理装置
４０ 糸条残量センサー
４１ コンベア（回収装置）
Ｒ 糸条
【技術分野】
【０００１】
本発明は、糸条巻付装置に対して一群の糸条を供給する供給装置を備えているフィラメントワインディング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フィラメントワインディング法で圧力容器を形成する場合には、繊維束をマンドレルに対してフープ巻きし、あるいはヘリカル巻きすることにより補強層を形成する。本出願人は、フープ巻装置とヘリカル巻装置とを個別に備えていて、フープ巻き処理とヘリカル巻き処理をそれぞれ専用装置で効率よく行えるフィラメントワインディング装置を提案している。このワインディング装置によれば、従来装置に比べてワインディング処理の自動化と高速化を実現できる。
【０００３】
上記のワインディング装置では、フィラメント供給装置に設けた一群のボビンから糸条（繊維束）を供給するが、一連のワインディング処理の自動化を実現するうえで、ボビンの自動交換が不可欠となる。この種の関連技術として、リング紡績機におけるボビンの自動交換装置が公知である（特許文献１）。そこでは、糸条の残量が一定値以下になった旧ボビンを自動交換装置で懸垂保持体から取り外して回収ライン上の保持体へ渡し、糸条が満巻きされた状態の新ボビンを先の懸垂保持体に装填する。本発明のワインディング装置では、旧ボビン側の糸条端と新ボビンの糸条端とをスプライサーで繋ぐが、この種のスプライサーは例えば特許文献２に公知である。
【０００４】
【特許文献１】特開平１−１１８６３４号公報（第５頁左下欄１行〜第６頁右上欄１４行、図５〜図１０）
【特許文献２】特開２００６−５２０４３号公報（段落番号００２０、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
先に説明したように、本発明装置では、フィラメント供給装置に設けた一群のボビンから糸条を供給するが、ボビンの自動交換を実現するには、以下の各事項を満足する必要がある。糸条残量を検知してボビンの適切な交換タイミングを決定すること、旧ボビンをボビン支持装置から取り外し、新ボビンを先の支持装置に装填すること、両ボビンの交換に並行して、旧ボビンの糸条端に新ボビンの糸条端を繋ぐこと、などである。特許文献１のボビンの自動交換装置は、基本的にリング紡績機用の糸条供給装置に適用するものである。そのため、特許文献１の自動交換装置を本発明のワインディング装置に適用したとしても、上記の必須事項を満足することは難しい。仮に適用できるとしても全体装置が極めて大掛かりになるのを避けられない。
【０００６】
本発明の目的は、適切な交換タイミングで新旧ボビンを交換し、同時に新旧ボビンの糸条端を自動的に繋いで、ワインディング処理の全自動化と高速化を実現できるフィラメントワインディング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のフィラメントワインディング装置は、フープ巻装置およびヘリカル巻装置と、例えばヘリカル巻装置に一群の糸条を供給するフィラメント供給装置とを備えている。フィラメント供給装置は、一群のボビンと、旧ボビンと満巻き状態の新ボビンとを交換する一群のボビン交換装置と、旧ボビンから繰り出される糸条を一時貯留するバッファ装置とを備えている。
【０００８】
ボビン交換装置は、満巻き状態の新ボビンの複数個を保持するボビン保持体と、ボビン保持体から受け取った新ボビンを回転自在に支持するクレードルと、旧ボビンの糸条残量が一定値以下になったことを検知する糸条残量センサーと、旧ボビンの糸条端と新ボビンの糸条端とを繋ぐスプライサーと、新ボビンの糸条端を捕捉してスプライサーに渡す糸端処理装置と、クレードルから排出された旧ボビンを回収する回収装置を含む。
【０００９】
糸端処理装置は、新ボビンの糸条端を吸引捕捉する捕捉アームを備えている。捕捉アームは、クレードルで糸条供給位置に保持された新ボビンの表面から糸条端を吸引捕捉する糸端捕捉位置と、吸引捕捉した糸条端をスプライサーに渡す中継位置と、待機位置との間を往復変位できるよう構成する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、フープ巻装置とヘリカル巻装置と、ヘリカル巻装置に一群の糸条を供給するフィラメント供給装置などでフィラメントワインディング装置を構成した。また、一群のボビンと、旧ボビンと満巻き状態の新ボビンとを交換する一群のボビン交換装置と、旧ボビンから繰り出される糸条を一時貯留するバッファ装置などでフィラメント供給装置を構成した。さらに、ボビン保持体と、ボビンを回転自在に支持するクレードルと、糸条残量センサーと、新旧ボビンの糸条端を繋ぐスプライサーと、新ボビンの糸条端を捕捉してスプライサーに渡す糸端処理装置などでボビン交換装置を構成した。以上のように構成したフィラメント供給装置によれば、新旧ボビンの交換タイミングを糸条残量センサーで適切に決定できる。また、バッファ装置に貯留した糸条をヘリカル巻装置に供給する間に、ボビン交換装置で新旧ボビンを自動的に交換し、新旧ボビンの糸条端どうしを自動的に繋ぐことができる。
【００１１】
上記のように本発明のフィラメントワインディング装置によれば、適切な交換タイミングで新旧ボビンを交換し、同時に新旧ボビンの糸条端を自動的に繋いで、ワインディング処理の全自動化を実現できる。また、フープ巻き処理とヘリカル巻き処理をそれぞれ専用の装置で効率よく行って、ワインディング処理を高速化できる。したがって、本発明のフィラメントワインディング装置によれば、ワインディング処理の全自動化と高速化を同時に実現して、圧力容器に代表されるワインディング製品の生産性を向上し製造コストを削減できる。適切な交換タイミングで新旧ボビンを交換するので、旧ボビンに巻かれた糸状の無駄を最小限化できる利点もある。
【００１２】
捕捉アームを含む糸端処理装置によれば、捕捉アームが糸端捕捉位置と待機位置との間を往復変位する間に、クレードルで保持された新ボビンの表面から糸条端を捕捉アームで吸引捕捉して、スプライサーに渡すことができる。糸条端を受け取ったスプライサーは、新旧ボビンの糸条端どうしを繋いで、両ボビンの糸状を連続させる。このような糸条の接続形態によれば、新ボビンの糸条をスプライサーに渡すだけの単純な動作で新旧ボビンの糸条端の接続を行えるので、両糸条端の自動接続を常に確実に行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（実施例） 図１ないし図７は、本発明に係るフィラメントワインディング装置の実施例を示す。図３において、フィラメントワインディング装置は、フィラメント供給装置１と、巻付装置２とで構成する。
【００１４】
巻付装置２は、左右に長い基台３と、基台３の上部に配置されるマンドレルＭの支持台４と、フープ巻装置５と、ヘリカル巻装置６と、図示していないマンドレル交換装置などで構成する。支持台４およびフープ巻装置５は、それぞれ図示していない駆動機構で基台３の長手方向に沿って往復動自在に駆動される。ヘリカル巻装置６は基台３の中央位置に基台３を跨ぐ状態で固定してあり、先のフィラメント供給装置１に設けた一群のボビン３０から送給される糸条ＲをマンドレルＭに巻き掛ける。
【００１５】
最終製品が圧力容器である場合のマンドレルＭは、高強度アルミニウム材、ステンレス材などの金属材、あるいは樹脂成形品などで容器状に構成する。この実施例では図３に示すように、マンドレルＭが、中央の円筒部と、円筒部の両端に連続するドーム部と、ドーム部の頂部に突設される口部とを一体に備えている場合について説明する。糸条Ｒは、例えばガラス繊維や炭素繊維の束からなる。先のフィラメント供給装置１のボビン３０に巻き込まれた糸条Ｒには、予め熱硬化性の樹脂が含浸させてある。なお、必要があればボビン３０から繰り出した糸条Ｒに溶融した樹脂を含浸させた後、ヘリカル巻装置２に送給することができる。
【００１６】
支持台４は、基台３上のレール７で移行案内されるベース８と、ベース８の両側端に立設される支持腕９・９と、支持腕９・９の上端対向面に設けられるチャック１０・１０などで構成する。マンドレルＭの交換を容易化するために両支持腕９・９は、ベース８に対して起立姿勢から横臥姿勢へ切り換え可能に構成してある。
【００１７】
マンドレルＭの左右両側には一対の取付治具１１が固定してあり、これらの取付治具１１をチャック１０で掴み支持することにより、マンドレルＭを水平姿勢に支持できる。片方のチャック１０は図示していない駆動構造で回転駆動される。図示していないマンドレル交換装置で左右の取付治具１１を支持し、この状態でチャック１０を開放状態にし、さらに左右の支持腕９を外開き状に横臥させることにより、巻き付け処理が終わったマンドレルＭを取り出すことができる。また、逆の手順に従って新規なマンドレルＭを支持台４に装填することができる。
【００１８】
図３においてフープ巻装置５は、基台３上のレール１４で移行案内されるフレーム１５と、フレーム１５で回転自在に支持される円盤状の巻掛テーブル１６と、巻掛テーブル１６を回転駆動する駆動機構などを主な構造体にして構成する。巻掛テーブル１６の一側には、テーブル周縁に沿って均等配置される４個のボビン１７と、ボビン１７から繰り出される糸条ＲをマンドレルＭへ移行案内するガイド部材などを設ける。巻掛テーブル１６の中央には挿通穴が開口してあり、マンドレルＭは挿通穴を貫通する状態で巻掛テーブル１６と交差配置される。フープ巻装置５における糸条Ｒは、先に説明した糸条Ｒと同じであるが、ボビン１７からマンドレルＭへ糸条Ｒを供給する過程で、熱硬化性の溶融した樹脂を含浸させる点が異なる。そのための塗布装置などは図示省略している。
【００１９】
図３および図４においてヘリカル巻装置６は、中央に円形の挿通穴２０を有する門形のフレーム２１と、挿通穴２０の周縁に配置されるガイドリング２２と、ガイドリング２２の両側に配置される張力調整部２３などで構成する。図示していないが、ガイドリング２２の周囲には一群の補助ガイドが配置され、ガイドリング２２には一群のガイド穴が貫通形成してある。さらに、各ガイド穴に対応する開繊ガイドが、ガイドリング２２の内面側に設けてある。マンドレルＭ１はフレーム２１と直交する状態で挿通穴２０の中央部分に支持される。
【００２０】
フィラメント供給装置１から送給される糸条Ｒは、フレーム２１の外側方に配置したガイドローラー２４（図３参照）で変向案内され、張力調整部２３で所定の張力を付与されたのち、ガイドリング２２のガイド穴へと案内される。先に説明したようにフレーム２１は基台３の長手方向の中央部分に固定してある。したがって、マンドレルＭ１を往復操作しながら所定角度だけ回転操作することにより、ガイドリング２２で案内された糸条ＲをマンドレルＭ１の周面の長手方向に沿って巻き付けることができる。
【００２１】
フィラメント供給装置１は、一群のボビン３０と、旧ボビン３０ａと満巻き状態の新ボビン３０とを交換する一群のボビン交換装置３１と、旧ボビン３０ａから繰り出される糸条Ｒを一時貯留するバッファ装置３２などで構成する。図１および図２にボビン交換装置３１の概略を示す。
【００２２】
ボビン交換装置３１は、フレーム３４を基体にして構成してあり、その上部から順に、クレードル３５と、ガイドローラー３７と、スプライサー３８と、糸端処理装置３９と、糸条残量センサー４０などを配置して構成する。フレーム３４の上方一側には、満巻き状態の新ボビン３０を貯留しておくストッカー（ボビン保持体）３６が配置してある。また、フレーム３４の上面には、旧ボビン３０ａを回収するコンベア（回収装置）４１が配置され、フレーム３４の下部に先のバッファ装置３２が配置してある。コンベア４１は各ボビン交換装置３１の配列方向に沿って配置されている。ストッカー３６に対する新ボビン３０の補充は、手動であるいは図示していない補充装置で自動的に行われる。
【００２３】
クレードル３５は、フレーム３４で往復揺動可能に支持される一対のＬ字状のアーム４４と、両アーム４４の先端に配置されて、両アーム４４で回転自在に軸支される一対のチャック４５と、図示していないアーム駆動構造などで構成する。アーム４４の揺動中心軸を符号４７で示す。クレードル３５は、先のアーム駆動構造で往復揺動操作されて、図１に示す糸条供給位置と、図６に実線で示すボビン補充位置との間を往復変位できる。図２に示すように、対向配置される両チャック４３の片方は、エアーシリンダー（操作器）４６で出退操作可能に構成する。
【００２４】
上記のように、一方のチャック４３をエアーシリンダー４６で出退操作することにより、新旧のボビン３０・３０ａを交換できる。詳しくは、両アーム４４をボビン補充位置に変位したのち、エアーシリンダー４６を出退操作することにより、ストッカー３６の傾斜下端に位置する新ボビン３０の巻芯を一対のチャック４５で挟み保持できる。さらに、糸条供給位置とボビン補充位置との中途部において、エアーシリンダー４６を出退操作することにより、旧ボビン３０ａの巻芯をコンベア４１に排出できる。なお、ストッカー３６は、クレードル３５へ向かって下り傾斜する状態で支持されており、その上面には複数個の新ボビン３０が、傾斜下端へ向かって転動可能な状態で収容してある。ボビン３０の外径は糸条Ｒを繰り出すのに伴って徐々に小さくなる。このような場合でも、ボビン３０から繰り出される糸条Ｒの糸道を一定にするために、ガイドローラー３７を設けている。
【００２５】
スプライサー３８は、例えば空気交絡式のスプライサーからなり、その内部に、隣接する糸状Ｒを同時に抑え保持する一対のクランプと、加圧空気を隣接する糸状Ｒへ向かって噴出するノズルなどが配置してある。スプライサー３８の上下には、旧ボビン３０ａの糸条Ｒを切断するカッター４８と、新ボビン３０の糸条を切断するカッター４９が設けてある。先のノズルから噴出される加圧空気は高度に圧縮された空気、たとえばノズルから噴出される空気速度が音速に達する程度の圧縮空気であることが望ましい。
【００２６】
図１および図２に示すように、糸端処理装置３９は中空体として構成される捕捉アーム５１と、捕捉アーム５１に吸引力を作用させるブロアと、捕捉アーム５１を往復揺動操作するアーム駆動構造（図示していない）などで構成する。捕捉アーム５１は、基端アーム５２と、先端アーム５３と、糸条Ｒの端部を吸引捕捉する吸引ノズル５４と、先端アーム５３を基端アーム５２に対して回転操作するノズル操作構造（図示していない）などで構成する。
【００２７】
基端アーム５２は、フレーム３４の一側において揺動可能に軸支してあり、先端アーム５３は基端アーム５２に対して相対回転自在に接続してある。捕捉アーム５１は、吸引ノズル５４がフレーム３４の退避凹部３４ａ内に収容される待機位置（図１に示す状態）と、吸引ノズル５４が新ボビン３０の表面に臨む糸端捕捉位置（図７に想像線で示す状態）との間を、アーム駆動構造によって往復操作される。また、捕捉アーム５１が待機位置へ復帰する直前の中継位置（図７の下方に想像線で示す状態）において、吸引ノズル５４で捕捉した糸条Ｒの端部をスプライサー３８に受け渡す。
【００２８】
糸条残量センサー４０は、回転自在な一対のローラー５７・５７と、一方のローラー５７の回転動作を電気信号に変換する回転センサーとで構成してあり、両ローラー５７・５７で糸条Ｒを挟み保持している。新ボビン３０に巻き付けられた糸条Ｒの全長は予め判っている。したがって、糸条残量センサー４０からの出力信号によって、新ボビン３０から繰り出し供給された糸条Ｒの長さを知り、糸条Ｒの全長と繰り出された糸条Ｒの長さから糸条残量を正確に把握することができる。なお、糸条残量センサー４０からの出力信号は、後述するように、糸継ぎ動作が終了してスプライサー３８が待機状態に復帰した時点で、ゼロにリセットされる。
【００２９】
図１に示すようにバッファ装置３２は、一群の固定ローラー５９と、固定ローラー５９に対して接離移動できるダンサーローラー６０を要素にして構成する。固定ローラー５９とダンサーローラー６０には、糸条Ｒが各ローラー５９・６０ごとに反転する状態で巻き掛けしてある。したがって、図１に示すように、ダンサーローラー６０を固定ローラー５９から離れる側へ移動させることにより、両ローラー５９・６０に巻き掛けた分の糸状Ｒを貯留することができる。ボビン交換装置３１によって、新旧のボビン３０・３０ａが交換され、さらにスプライサー３８によって糸継ぎが行われるまでの間、バッファ装置３２からヘリカル巻装置６に糸条Ｒが供給される。このとき、ダンサーローラー６０が固定ローラー５９に近付くことで糸状Ｒを供給し、バッファ装置３２から送り出された糸条Ｒはガイドローラー６２（図３参照）を介して巻付装置２へと移行案内される。
【００３０】
以上のように構成したフィラメントワインディング装置は、マンドレルＭに対してフープ巻装置５によるフープ巻きと、ヘリカル巻装置６によるヘリカル巻きとを繰り返し行って、マンドレルＭの周囲に補強層を形成する。詳しくは、マンドレルＭの全体が、ヘリカル巻装置６の一側に突出するように支持台４を移動させ、この状態で巻掛テーブル１６を高速回転しながら、支持台４を徐々にスライド移動させることにより、フープ巻き層を形成する。また、図３に示すようにフープ巻装置５をヘリカル巻装置６に近接させておき、支持台４を往復移動しながらマンドレルＭをチャック１０で僅かずつ回転変位させることによりヘリカル巻き層を形成できる。
【００３１】
上記のように、フープ巻きとヘリカル巻きを、それぞれ専用のフープ巻装置５、およびヘリカル巻装置６で行うと、マンドレルＭの外周面に補強層を短時間で能率よく形成できる。ワインディング処理が終了したマンドレルＭは、支持台４から取り外されて次の加熱工程へと送られる。支持台４には、新たなマンドレルＭが装填されて再び糸条Ｒが巻き掛けられる。加熱工程では、糸条Ｒに含浸ないし付着された樹脂を熱硬化させて、補強層を硬化させる。最後に、取付治具１１をマンドレルＭから取り外して圧力容器の前段体を得ることができる。
【００３２】
次に、ボビン交換装置３１による新旧ボビン３０・３０ａの自動交換動作と、両ボビン３０・３０ａの糸継ぎ動作を説明する。糸条Ｒを送給している旧ボビン３０ａの糸条残量が所定量にまで減少すると、そのことを糸条残量センサー４０からの出力信号で検知して、図５に示すように旧ボビン３０ａから繰り出される糸条Ｒがカッター４８で切断される。以後は、バッファー装置３２に貯留された糸条Ｒがヘリカル巻装置６に供給される。同時にクレードル３５が糸条供給位置から揺動操作されて、図６に想像線で示すように旧ボビン３０ａをコンベア４１の真上に位置させる。この状態で、エアーシリンダー４６を退避操作することにより、両チャック４５で保持していた旧ボビン３０ａの巻芯をコンベア４１に排出できる。
【００３３】
旧ボビン３０ａを放出したのちのクレードル３５は、図６に実線で示すようにボビン補充位置へとさらに揺動操作される。この状態でエアーシリンダー４６を進出操作することにより、ストッカー３６に保持された新ボビン３０の巻芯を一対のチャック４５で捕捉固定できる。この後、クレードル３５は復帰揺動操作されて糸条供給位置へと戻される。クレードル３５が糸条供給位置へ復帰するのに並行して、糸端処理装置３９の捕捉アーム５１が待機位置から糸端捕捉位置へと揺動操作される。
【００３４】
図７に示すように、捕捉アーム５１の揺動軌跡はスプライサー３８で捕捉された糸条Ｒの糸道と交差している。この糸道を避けるために、先端アーム５３と吸引ノズル５４は、図７の下方に想像線で示すように、ノズル操作構造で基端アーム５２の筒軸心の回りに９０度旋回操作される。次に、捕捉アーム５１を揺動中心軸４７を中心にして糸端捕捉位置へと揺動操作することにより、先の糸道を乗り越えることができる。引き続き、捕捉アーム５１を上方揺動操作しながら、先端アーム５３と吸引ノズル５４を基端アーム５２の筒軸心の回りに９０度逆向きに旋回操作することにより、吸引ノズル５４を糸端捕捉位置に変位操作できる。この状態では、吸引ノズル５４のノズル口５４ａが新ボビン３０の表面に対向するので、自由状態の糸状Ｒの端部を吸引捕捉できる。糸状Ｒの端部が捕捉されたことは、吸引ノズル５４の内部に設けた捕捉センサーで知ることができる。
【００３５】
先の捕捉センサーからの捕捉信号を開始信号にして、捕捉アーム５１が糸端捕捉位置から中継位置へ向かって復帰揺動操作され、その間に先端アーム５３と吸引ノズル５４が基端アーム５２の筒軸心の回りに９０度旋回操作されて糸道を乗り越える。これにより、吸引ノズル５４で捕捉された糸条Ｒはスプライサー３８に渡される。スプライサー３８の内部では、新ボビン３０の糸条Ｒの中途部が旧ボビン３０ａの糸条Ｒに隣接するように案内され、両糸条Ｒ・Ｒの上下がクランプで挟持固定される。これにより糸継ぎの準備が完了するので、下側のカッター４９を作動させて余分な糸条Ｒを切断し、吸引ノズル５４によって機外へ排出する。さらに、先端アーム５３と吸引ノズル５４を復帰旋回させて捕捉アーム５１を待機位置へ復帰させる。
【００３６】
上記の状態で、スプライサー３８のノズルから加圧空気を隣接する糸状Ｒへ向かって噴出することにより、両糸状Ｒ・Ｒの単繊維をランダムな方向に激しく振動させて、単繊維どうしを絡ませることにより新旧ボビン３０・３０ａの糸条端を繋ぐことができる。こののち、クランプによる糸状Ｒの拘束を開放することにより、新ボビン３０に巻き込まれた糸状Ｒを繰り出し供給できる。なお、バッファー装置３２において糸条Ｒを貯留するのは、糸条Ｒがヘリカル巻装置６に供給されている最中であっても支障なく行える。また、フープ巻装置５が稼動している間にダンサーローラー６０を稼動して糸条Ｒを貯留してもよい。以後、上記の手順を繰り返し行うことにより、新旧ボビン３０・３０ａの自動交換と、両ボビン３０・３０ａの糸条端の自動接続を行って、ワインディング処理の全自動化と高速化を実現することができる。
【００３７】
上記の実施例では、クレードル３５を糸条供給位置とボビン補充位置との間で往復揺動操作したがその必要はなく、クレードル３５を直線状に往復変位操作して、糸条供給位置とボビン補充位置とに切り換えることができる。同様に、糸端処理装置３９は往復揺動操作する必要はなく、吸引ノズル５４を上下に往復操作し、さらに上下の各位置において出退操作して、新ボビン３０の糸条Ｒの端部を吸引捕捉し、スプライサー３８に渡すことができる。その場合には、糸端処理装置３９の全体を、スプライサー３８で捕捉された糸条Ｒの糸道の外側方に沿って配置することにより、糸端処理装置３９の全体構造を簡素化できる。
【００３８】
ボビン保持退３６はシュート状に形成する必要はなく、例えばホッパー状に構成することができる。回収装置４１はコンベア４１である必要はなく、旧ボビン３０ａを自重で落下案内するシュートで構成することができる。その場合には、個々のボビン交換装置３１ごとにシュートを設ける。上記の実施例では、フィラメント供給装置からフープ巻装置に対し糸条Ｒを送給したが、フィラメント供給装置はヘリカル巻装置に対して糸条Ｒを送給するものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】ボビン交換装置の側面図である。
【図２】ボビン交換装置の正面図である。
【図３】フィラメントワインディング装置の概略平面図である。
【図４】図３におけるＡ−Ａ線矢視図である。
【図５】ボビン交換の初期状態を示すボビン交換装置の側面図である。
【図６】新ボビンの捕捉動作を示すボビン交換装置の側面図である。
【図７】糸継ぎ動作を示すボビン交換装置の側面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１ フィラメント供給装置
２ 巻付装置
５ フープ巻装置
６ ヘリカル巻装置
３０ ボビン
３０ａ 旧ボビン
３１ ボビン交換装置
３２ バッファ装置
３５ クレードル
３６ シュート（ボビン保持体）
３８ スプライサー
３９ 糸端処理装置
４０ 糸条残量センサー
４１ コンベア（回収装置）
Ｒ 糸条
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フープ巻装置及び／又はヘリカル巻装置と、前記フープ巻装置及び／又は前記ヘリカル巻装置に一群の糸条を供給するフィラメント供給装置とを備えているフィラメントワインディング装置であって、
前記フィラメント供給装置は、一群のボビンと、旧ボビンと満巻き状態の新ボビンとを交換する一群のボビン交換装置と、旧ボビンから繰り出される糸条を一時貯留するバッファ装置とを備えていることを特徴とするフィラメントワインディング装置。
【請求項２】
前記ボビン交換装置が、満巻き状態の新ボビンの複数個を保持するボビン保持体と、前記ボビン保持体から受け取った新ボビンを回転自在に支持するクレードルと、旧ボビンの糸条残量が一定値以下になったことを検知する糸条残量センサーと、旧ボビンの糸条端と新ボビンの糸条端とを繋ぐスプライサーと、新ボビンの糸条端を捕捉して前記スプライサーに渡す糸端処理装置と、前記クレードルから排出された旧ボビンを回収する回収装置を含む請求項１記載のフィラメントワインディング装置。
【請求項３】
前記糸端処理装置が、新ボビンの糸条端を吸引捕捉する捕捉アームを供えており、
前記捕捉アームが、前記クレードルで前記糸条供給位置に保持された新ボビンの表面から糸条端を吸引捕捉する糸端捕捉位置と、吸引捕捉した糸条端をスプライサーに渡す中継位置と、待機位置との間を往復変位できるよう構成されている請求項２記載のフィラメントワインディング装置。
【請求項１】
フープ巻装置及び／又はヘリカル巻装置と、前記フープ巻装置及び／又は前記ヘリカル巻装置に一群の糸条を供給するフィラメント供給装置とを備えているフィラメントワインディング装置であって、
前記フィラメント供給装置は、一群のボビンと、旧ボビンと満巻き状態の新ボビンとを交換する一群のボビン交換装置と、旧ボビンから繰り出される糸条を一時貯留するバッファ装置とを備えていることを特徴とするフィラメントワインディング装置。
【請求項２】
前記ボビン交換装置が、満巻き状態の新ボビンの複数個を保持するボビン保持体と、前記ボビン保持体から受け取った新ボビンを回転自在に支持するクレードルと、旧ボビンの糸条残量が一定値以下になったことを検知する糸条残量センサーと、旧ボビンの糸条端と新ボビンの糸条端とを繋ぐスプライサーと、新ボビンの糸条端を捕捉して前記スプライサーに渡す糸端処理装置と、前記クレードルから排出された旧ボビンを回収する回収装置を含む請求項１記載のフィラメントワインディング装置。
【請求項３】
前記糸端処理装置が、新ボビンの糸条端を吸引捕捉する捕捉アームを供えており、
前記捕捉アームが、前記クレードルで前記糸条供給位置に保持された新ボビンの表面から糸条端を吸引捕捉する糸端捕捉位置と、吸引捕捉した糸条端をスプライサーに渡す中継位置と、待機位置との間を往復変位できるよう構成されている請求項２記載のフィラメントワインディング装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−６６９１７（Ｐ２００９−６６９１７Ａ）
【公開日】平成２１年４月２日（２００９．４．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２３７９３２（Ｐ２００７−２３７９３２）
【出願日】平成１９年９月１３日（２００７．９．１３）
【出願人】（０００００６２９７）村田機械株式会社 (4,916)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月２日（２００９．４．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月１３日（２００７．９．１３）
【出願人】（０００００６２９７）村田機械株式会社 (4,916)
【Ｆターム（参考）】
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