ボビン搬送装置、スワイベルヘッドおよびスワイベル装置
【課題】ボビン自体を経糸（縦糸）の周囲に高速に移動させ、かつ、誤動作による筬の損傷や糸切れを最小限にできるボビン搬送装置を提供する。
【解決手段】ボビン搬送装置は、経糸の周囲を上下移動する２本のアームと、各アームに設けられた電磁石と、磁石に吸引される材料から成るボビンと、２本のアームの上下移動を行う上下駆動手段と、２本のアームの開閉動作を行う開閉駆動手段と、各アームの電磁石の通電状態を個別にＯＮ／ＯＦＦするスイッチ手段と、上下駆動手段と開閉駆動手段とスイッチ手段を同期させる制御信号とから構成される。ボビンを保持する側のアームの電磁石は電流が流され磁化された状態であり、ボビンを保持しない側のアームの電磁石は電流が流されず磁化されない状態である。２本のアームが経糸の周囲を上下移動し、アームが閉じた時に、各々の電磁石の磁化状態が切り替わることにより、各アームの間でボビンの受渡しを行う。
【解決手段】ボビン搬送装置は、経糸の周囲を上下移動する２本のアームと、各アームに設けられた電磁石と、磁石に吸引される材料から成るボビンと、２本のアームの上下移動を行う上下駆動手段と、２本のアームの開閉動作を行う開閉駆動手段と、各アームの電磁石の通電状態を個別にＯＮ／ＯＦＦするスイッチ手段と、上下駆動手段と開閉駆動手段とスイッチ手段を同期させる制御信号とから構成される。ボビンを保持する側のアームの電磁石は電流が流され磁化された状態であり、ボビンを保持しない側のアームの電磁石は電流が流されず磁化されない状態である。２本のアームが経糸の周囲を上下移動し、アームが閉じた時に、各々の電磁石の磁化状態が切り替わることにより、各アームの間でボビンの受渡しを行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、織機のボビン搬送装置、特に、スワイベル織機のボビン搬送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地場産業である繊維産業において、特に低価格品については中国等が安い人件費と品質向上競争力アップが顕著である。また近年、製造型小売業を中心とした低価格品と、欧米の高級ブランドに代表される高級品が売れ筋となる二極化が進んでいる。また、中国の織物品質が向上により、中国産織物による中国国内での縫製が増加している。
かかる状況から、日本の国内織産地の生産量、とりわけ播州織産地の生産量も減少している。播州織の歴史の中には、大正１１年開発のラペット織、昭和２４年開発のスワイベル織、昭和２８年開発のループ織等があり。それらは刺繍として使われてきた。現在、播州織技法のスワイベル織を用いて、織物産地では過去に例のない新しい縫製品を製造、納期短縮、コストダウン、高付加価値化を目指して数々の研究が行われている。
【０００３】
一方、上述のスワイベル織機やシャトル織機においては、緯糸（横糸）や横糸としてのスワイベル糸を移動させるシャトルが存在する。かかるシャトルには糸を掴んで移動するものや、シャトル自体に糸を巻きだすための小型の筒状のボビンが取り付けられているものがある。
シャトル動作時に懸念されるのが、シャトルの誤動作によって発生する織機の筬（オサ）の損傷である。また、シャトルの誤動作によって発生する経糸（縦糸）の糸切れである。シャトルの誤動作によって発生する糸切れの本数は数百本程度に及ぶことから損害は大きい。
近年、上述した納期短縮やコストダウンを図るべく生産性を向上するために、シャトルの移動の高速化が益々要求されており、それと同時にシャトルの誤動作による被害を回避する装置が要望されている。
【０００４】
ここで、スワイベル織りにおけるシャトルは、経糸（縦糸）の周囲を上下左右に行き来し、横糸としてのスワイベル糸を織り込んでいくものである。
ボビンがシャトルに取り付けられている場合、ボビンが経糸（縦糸）の周囲を上下左右に行き来し、横糸としてのスワイベル糸を縦糸に通していくことになる。ボビンが高速に移動する勢いで、ボビンから糸が過剰に巻き出されることがある。
本発明者は、既に、ボビンの過剰な糸巻き出しを抑制し、シャトル移動の十分な高速化を図れることができる織機の糸張力装置を提案している（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−０７６４０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の如く、納期短縮やコストダウンを図るべく生産性を向上するために、シャトルの移動の高速化が益々要求されており、それと同時にシャトルの誤動作による被害を回避する装置が要望されている。
上記状況に鑑みて、本発明は、シャトルに取り付けられるボビン自体を経糸（縦糸）の周囲に高速に移動させ、かつ、誤動作による筬の損傷や糸切れを最小限にできるボビン搬送装置を提供することを目的とする。
【０００７】
より、具体的には、経糸（縦糸）の周囲の上下左右にボビンを高速移動できる小型で動作範囲が少ないボビン搬送装置を提供する。また、ボビン搬送動作時に懸念される万が一の誤動作によって発生する筬の損傷を回避でき、誤動作によって発生する経糸（縦糸）の糸切れを最小化できるボビン搬送装置を提供する。
更に、ボビンの糸たるみ除去ができ、また、ボビンの糸切れ、ボビンの移動不良、ボビンの脱落を検知できるボビン搬送装置を提供する。また、これらの目的を達成できるボビン搬送装置を備え、スワイベル織りを行うためのスワイベルヘッド、あるいは、スワイベル装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成すべく、本発明のボビン搬送装置は、下記１）〜８）の構成要素を備え、ボビンを保持する側のアームの電磁石は電流が流され磁化された状態であり、ボビンを保持しない側のアームの電磁石は電流が流されず磁化されない状態であり、２つのアームが経糸（縦糸）の周囲を上下移動し、アームが閉じた時に、各々の電磁石の磁化状態が切り替わり、各々のアームの間でボビンの受渡しを行うものである。
【０００９】
１）経糸（縦糸）の周囲を上下移動する第１のアームおよび第２のアーム
２）第１のアームに設けられた第１の電磁石
３）第２のアームに設けられた第２の電磁石
４）磁石に吸引される材料から成るボビン
５）第１のアームと第２のアームの上下移動を行う上下駆動手段
６）第１のアームと第２のアームの開閉動作を行う開閉駆動手段
７）第１の電磁石と第２の電磁石の通電状態を個別にＯＮ／ＯＦＦするスイッチ手段
８）上下駆動手段と開閉駆動手段とスイッチ手段を同期させる制御信号
【００１０】
かかる構成によれば、第１のアームおよび第２のアームの２本のアームが経糸（縦糸）の周囲を上下に移動し、２本のアームが経糸（縦糸）の周囲を囲むように開閉することができ、電磁石の通電状態を制御することによってボビンを高速に受渡しできる。
アームの上下動作と開閉動作だけであり動作範囲が少ない。また、２本のアームと電磁石とボビンから成り、装置自体の小型化を図ることができる。
【００１１】
ここで、第１のアームおよび第２のアームの２本のアームは、連動して同時に動作するものが好ましい。２本のアームは、経糸（縦糸）の周囲を連動して同時に上下し、経糸（縦糸）の周囲を囲んで連動して同時に開閉する。
具体的には、第１のアームおよび第２のアームの２本のアームは、第１種のてこの原理を用いて、支点部分で重なり合い、作用点部分に電磁石が取り付けられ、力点部分に開閉駆動手段が設けられる。そして、開閉駆動手段がカム機構を用いてカムが旋回することによりアームを開閉する。ロータリーソレノイドなどのカム駆動機構を用いて、カムを旋回させてアームの開閉動作を行う。
【００１２】
また、上下駆動手段は、アーム回転軸を回転駆動するものであり、第１のアームと第２のアームが該アーム回転軸の周囲に取り付けられたものであることが好ましい。第１のアームと第２のアームが水平状態にある場合に、アーム回転軸を例えば９０°程度回転駆動することにより、第１のアームと第２のアームが垂直状態になる。例えば、アームの下端部に電磁石を設け、アームの支点部分にアーム回転軸を取り付けた場合、アームの支点部分から下端部までの長さ分、電磁石および電磁石に吸引されているボビンを上下移動できることになる。第１のアームと第２のアームが水平状態ではなく、斜め３０°の状態にある場合に、アーム回転軸を６０°程度回転駆動してもよい。この場合、アームの下端部に電磁石を設け、アームの支点部分にアーム回転軸を取り付けるならば、アームの支点部分から下端部までの長さの約１／２だけ、電磁石および電磁石に吸引されているボビンを上下移動できることになる。
【００１３】
また、アーム回転軸の回転動作と、筬揺動軸の回転動作とが、機械的に連動していることが好ましい。具体的には、連結レバーを用いて、筬揺動軸と連結レバーを接触させて、その連結レバーの回転角とアーム回転軸の回転角を機械的に連動させるようにする。
これにより、ボビン搬送動作時に懸念される万が一の誤動作によって発生する筬の損傷を回避でき、誤動作によって発生する経糸（縦糸）の糸切れを最小化する。
【００１４】
また、ボビンの回転軸の周囲に設けられた複数の翼と、ボビンの糸の巻き出し回転方向とは逆方向に前記翼に風圧を付与する空気噴出し部と、空気噴出し部に空気を送り込むエアーコンプレッサーと、エアーコンプレッサーに対してアームの動作と同期した制御信号を送る制御部とを更に備えたことが好ましい。これにより、ボビンの糸たるみ除去ができる。ボビンの回転軸の周囲に設けられた複数の翼は、タービン羽根のような形状でもよい。
ボビンの糸たるみ除去は、以下に説明するように、ボビン両端に設置した翼に対して空気を送り込み、ボビンを回転させて過剰な糸を巻き取り、糸を緊張させることにより実現する。
ボビンが高速に移動する場合、ボビンが過剰に糸を巻き出すことになる。ボビンが停止した時点で空気噴出し部から空気を送り出して、ボビンの回転軸の周囲に設けられた翼に噴き付ける。翼に噴き出すれた空気の風圧によって、ボビンには糸の巻き出し回転方向とは逆方向にモーメントが生じる。逆方向のモーメントによりボビンが糸の巻き出し回転方向とは逆方向に回転し、ボビンに糸が巻き戻されることになる。従って、ボビンの過剰な糸巻き出しを防止し、ボビン移動の十分な高速化を図ることができる。
【００１５】
ここで、翼は、ボビンの糸の巻き付け部以外の部位に設けられる。例えば、ボビンの軸受け部近傍に設けられるもので、ボビンの軸方向に平行な面を有するものである。また、ボビンの軸方向に平行でなくとも風車の如く空圧によりボビンに対して回転力を与えられるものでも構わない。また、翼は少なくとも２つ以上必要であり、好適には４枚から６枚の翼が必要である。これは、ボビンの停止状態にかかわらず、風圧を効率的に翼に付加させるためである。
また、空気噴出し部とは、シャトルの停止位置で、ボビンに設けられた翼の少なくとも１つにボビンの糸の巻き出し回転方向とは逆方向に回転力が加わるように、上記の翼に風圧を付与する、すなわち、空気を噴き付けるものである。また、空気噴出し部には、エアーコンプレッサーから流出する空気が送り込まれるようチューブが連結されている。そして、エアーコンプレッサーに対しては、ボビンの停止と同期した制御信号を送る制御部が設けられる。
【００１６】
また、ボビン近傍には、ボビンの回転を検出するセンサもしくはボビンの画像を撮像するＣＣＤセンサが更に設けられ、ボビンの糸切れの検出、ボビンの受渡し移動の完了の検出、あるいは、ボビンの脱落の検出を行えることが好ましい。これにより、ボビンの糸切れ、ボビンの移動不良、ボビンの脱落を検知でき、安定した織物を実現できる。
上述したように、ボビンの回転軸の周囲に設けられた複数の翼に空気を噴き付けることにより、ボビンの糸たるみ除去できる。その一方で、糸が切れていたりすると、翼に空気を噴き付けると、ボビンの回転はなかなか止まらない。また、ボビンが脱落すると、空気を噴き付ける翼が存在しないので、ボビンの回転軸の回転が生じない。また、左右の電磁石によりボビンの移動がうまくいかなかった場合、ボビンが本来存在する側でボビンの回転軸の回転が生じず、ボビンが本来存在しない側でボビンの回転軸の回転が生じることになる。
【００１７】
すなわち、ボビンの糸切れ検出は、ボビンの糸たるみを防止するためにボビン両側に設けた翼やタービン羽根の頂部と谷部を検出し、糸切れによるボビンの連続的な回転を検出することにより糸切れが発生したと判断できる。また、ボビンの脱落は、ボビンが第１のアームの位置または第２のアームの位置に有ることを検出し、両側とも検出できなければボビン脱落と判断できる。
従って、ボビンの回転、あるいは、ボビンの回転軸の回転を検出するセンサ、或いは、ボビンの形状画像を撮像するＣＣＤセンサにより、ボビンの糸切れ、ボビンの移動不良、ボビンの脱落を検知できるのである。
【００１８】
次に、本発明のスワイベルヘッドとスワイベル装置について説明する。
本発明のスワイベルヘッドは、上述したボビン搬送装置と、このボビン搬送装置を緯糸（横糸）方向に移動させ位置決めする移動駆動手段とを備える。
スワイベルヘッドは、上述のボビン搬送装置を、織機織物幅方向に移動でき、すなわち、緯糸（横糸）方向に移動できるように、緯糸（横糸）方向に伸びるレールに取り付けられる。緯糸（横糸）方向に移動させ位置決めする移動駆動手段とは、例えば、サーボモータで実現できる。つまり、サーボ機構でスワイベルヘッドのレール上の位置や姿勢を制御する。サーボ機構は、電気式に限定されず、空気圧，油圧式、或いは、電気−油圧式でも構わない。
【００１９】
また、本発明のスワイベル装置は、上記のスワイベルヘッドを複数台備え、各々のスワイベルヘッドが独立に移動できるものであり、織機カム角度と織機に連動するジャガード制御装置から出される織物パターンに記述された指令値の双方をステップ毎に受取り、該指令値に従って、各々のスワイベルヘッドの位置決めとスワイベル動作を行うことを特徴とする。
各々のスワイベルヘッドが独立に移動できるとは、個々のスワイベルヘッドがヘッド移動・位置決め用サーボモータを備えていることを意味する。織機カム角度は、織機コントローラからスワイベル装置にデータとして送られる。織物パターン情報や柄位置情報はジャガード制御装置からスワイベル装置に指令値として送られる。
なお、スワイベル動作とは、アームの上下動作、アームの開閉動作によるボビン移動を意味する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のボビン搬送装置によれば、ボビン自体を経糸（縦糸）の周囲に高速に移動させ、かつ、誤動作による筬の損傷や糸切れを最小限にできるといった効果を有する。
アームの上下動作、アームの開閉動作、左右の電磁石によるボビン移動により、経糸（縦糸）の周囲の上下左右にボビンを高速移動できるため、装置自体が小型化でき、装置の動作範囲を少なくできる。
【００２１】
また、アーム回転軸の回転動作と筬揺動軸の回転動作を機械的に連動させることにより、ボビン搬送動作時の誤動作によって発生する筬の損傷、経糸（縦糸）の糸切れを最小化できる。
更に、ボビンの糸たるみ除去ができ、また、ボビンの糸切れ、ボビンの移動不良、ボビンの脱落を検知でき、安定な織りを実現し、生産性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】ボビン搬送装置の外観構成図
【図２】ボビン搬送装置によるボビンの受渡し動作の説明図
【図３】スワイベルヘッドの外観構成図
【図４】ボビン搬送装置の動作説明図
【図５】ボビン搬送装置と筬回転軸の連携動作の説明図
【図６】スワイベル装置の外観構成図
【図７】ボビンの移動動作の説明図
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明していく。なお、本発明の範囲は、以下の実施例や図示例に限定されるものではなく、幾多の変更及び変形が可能である。
【実施例１】
【００２４】
図１は、ボビン搬送装置の外観構成図である。ボビン搬送装置１は、経糸（縦糸）の周囲を上下移動する第１のアーム（１２，１３，１４）および第２のアーム（２２，２３，２４）と、第１のアームの下端部に設けられた第１の電磁石１５と、第２のアームの下端部に設けられた第２の電磁石２５と、鉄製のボビン２から構成されている。
図１に示す状態は、ボビン２を保持する側の第１のアームの電磁石１５は電流が流され磁化された状態であり、ボビン２を保持しない側の第２のアームの電磁石２５は電流が流されず磁化されない状態である。第１のアームと第２のアームが、経糸（縦糸）の周囲を上下移動し、アームが閉じた時に、各々の電磁石（１５，２５）の磁化状態が切り替わり、各々のアームの間でボビン２の受渡しを行うことができる。
以下に、ボビン搬送装置の構成について、図１を参照して詳細に説明する。
【００２５】
第１のアーム（１２，１３，１４）および第２のアーム（２２，２３，２４）は、支点部分４で重なり合う。アームの開閉駆動手段はカム機構であり、ロータリーソレノイド５により、楕円形のカム３が旋回駆動する。第１のアーム１２の突起部１１と第２のアーム２２の突起部２１の間隔は、楕円形のカムの短径から長径の長さになる。楕円形のカム３が旋回することにより、第１のアーム１２と第２のアーム２２を開閉し、支点部分４を隔てて反対側の第１のアーム１４と第２のアーム２４を開閉する。すなわち、第１のアーム１４の下端部に設けられた第１の電磁石１５と、第２のアーム２４の下端部に設けられた第２の電磁石２５とを近づけたり遠ざけたりする。
第１のアーム１４と第２のアーム２４は、スプリングバネ１０により、アームが閉じる方向にバネの付勢力が加わっている。また、スプリングバネ１０の下部にはストッパー（１６，２６）を設けてアームが閉じる角度を調整している。これによりアームの下端部のボビン２に過剰な力が加わるのを防いでいる。なお、カム３の長径が垂直方向に近づくと、バネの付勢力によってアームが閉じることになる。
【００２６】
第１の電磁石１５または第２の電磁石２５のいずれか一方に、ボビン２が磁力により引き付けられている。図１では、第１の電磁石１５にボビン２が引き付けられている。ボビン２は、ボビンの回転軸２ｃの両側（２ａ，２ｂ）にそれぞれ円筒状のタービン羽根（７ａ，７ｂ）が設けられている。
１８と２８は空気噴出し部であり、１９と２９は、エアーコンプレッサー（図示せず）から送り込まれる空気を導入するチューブ（図示せず）を取り付ける開口部である。図１では、第１の電磁石１５に引き付けられたボビン２の片側２ｂのタービン羽根（第１の電磁石１５と嵌合し図１には見えていない）に、エアーコンプレッサー（図示せず）から送り込まれる空気が空気噴出し部１８から噴き出すことになる。
【００２７】
また、第１のアーム（１２，１３，１４）と第２のアーム（２２，２３，２４）の上下移動を行う上下駆動手段として、円筒状のアーム回転体６を回転駆動させている。アーム回転体６の円筒内部にはアーム回転軸９となるものが挿入される。円筒状のアーム回転体６と一体化している台座８の上に、第１のアーム（１２，１３，１４）と第２のアーム（２２，２３，２４）の交差部分（１３，２３）が重なり、支点部分４がそれらを貫通して、２本のアームを台座８に取り付けている。
【００２８】
図１には図示していないが、第１の電磁石１５と第２の電磁石２５の通電状態を個別にＯＮ／ＯＦＦするスイッチ手段があり、また、上下駆動手段としてのアーム回転体６の回転駆動と、開閉駆動手段としてのロータリーソレノイド５の駆動によるカム３の旋回と、スイッチ手段を同期させる制御信号の信号線がある。
【００２９】
次に、図２を参照して、ボビン搬送装置によるボビンの受渡し動作を説明する。
図２（１）は、第１のアーム１４の下端部の電磁石１５のコイル（１５ａ，１５ｂ）の通電状態がＯＮであり、ボビン２を保持している状態を示している。ボビン２の回転軸（２ｃ，２ｄ，２ｅ）の左端２ｅとタービン羽根を備える円筒体２ｂが、第１の電磁石１５に引き付けられ、それらが第１の電磁石１５と嵌合している。この時、カム３の長径が水平状態（カムの短径が垂直状態）であり、第１のアーム１２の突起部１１と第２のアーム２２の突起部２１の間隔は広がり、第１のアーム１４と第２のアーム２４は開いた状態になっている。また、この時、ボビン２を保持していない第２のアーム２４の下端部の電磁石２５のコイル（２５ａ，２５ｂ）の通電状態はＯＦＦである。
【００３０】
図２（２）は、カム３の長径が垂直状態（カムの短径が水平状態）であり、第１のアーム１２の突起部１１と第２のアーム２２の突起部２１の間隔は狭まり、第１のアーム１４と第２のアーム２４は閉じた状態になっている。この状態で、第１の電磁石１５と第２の電磁石２５の磁化状態が切り替わり、第１のアーム１４と第２のアーム２４の間でボビン２の受渡しを行う。すなわち、第１のアーム１４の下端部の電磁石１５のコイル（１５ａ，１５ｂ）の通電状態がＯＮからＯＦＦに切り替わり、第２のアーム２４の下端部の電磁石２５のコイル（２５ａ，２５ｂ）の通電状態がＯＦＦからＯＮに切り替わる。
【００３１】
図２（３）は、カム３の長径が再び水平状態（カムの短径が垂直状態）になり、第１のアーム１２の突起部１１と第２のアーム２２の突起部２１の間隔は再び広がり、第１のアーム１４と第２のアーム２４は再び開いた状態になっている。この時、第２のアーム２４の下端部の電磁石２５のコイル（２５ａ，２５ｂ）の通電状態がＯＮであり、ボビン２を保持できる状態になっている。ボビン２の回転軸（２ｃ，２ｄ，２ｅ）の右端２ｄとタービン羽根を備える円筒体２ａが、第２の電磁石２５に引き付けられ、それらが第２の電磁石２５と嵌合している。また、この時、ボビン２を保持していない第１のアーム１４の下端部の電磁石１５のコイル（１５ａ，１５ｂ）の通電状態はＯＦＦである。
【００３２】
図３は、スワイベルヘッドの外観構成図である。スワイベルヘッド４０は、図１に示したボビン搬送装置を下部に備え、ボビン搬送装置のアーム回転体６を支持体（４１，４７）により支持し、ヘッド移動サーボモータ４６と、ボビンセンサ４２を有するものである。スワイベルヘッド４０は、コ字状に形成された係合部材（５０，５１，５２）により、スワイベルヘッド４０が移動する方向に配置されたスライドレール（図示せず）と係合する。
また、５３は配線端子台と制御回路基板とサーボモータを収納しているケースである。スライドレール（図示せず）の上部に沿って駆動する車輪５４は、このケース５３に内蔵されているサーボモータによって駆動する。
また、４５は回転する車輪であり貫通孔の内壁には螺旋状に溝が形成されている。この車輪４５が、スライドレール下にあるレールと並行に配置された軸体（図示せず）と嵌合する。この軸体の周囲には螺旋状の溝が形成されている。サーボモータ４６が回転することにより、車輪４８が回転し、ベルト４９により、その回転は車輪４５に伝達される。車輪４５が回転すると、貫通孔の内壁の螺旋状の溝と軸体の周囲の溝が噛み合い、スワイベルアーム４０は軸体の長手方向に移動することになる。
【００３３】
次に、図４を参照してボビン搬送装置の動作を説明する。また、図５を参照してボビン搬送装置と筬回転軸の連携動作を説明する。
図５に示すように、筬揺動軸６１とアーム回転軸９を、連結レバー６８を用いて機械的に連動させて、筬揺動軸６１に連動して、アームが上下移動し開閉できる。これにより、筬とアームの上下動作、アームの開閉動作によるボビン移動といったスワイベル動作時のアームの干渉を回避する。
スワイベル動作必要時には、連結レバー６８を筬駆動軸６９と接触させ、機械的な連動状態で、図４のようにスワイベルヘッドを下降側に回転させ下降揺動を行う（１４´から１４，１５´から１５）。図４に示すように、筬が移動（６４´から６４，６５´から６５，６６´から６６）しながら、スワイベルヘッドが下降揺動して、経糸（７２，７３）の間に電磁石１５が移動する。電磁石１５がこの位置で、アーム開閉によるボビン移動を行う。
【００３４】
スワイベルヘッドの下降位置でのスワイベル動作（アーム開閉によるボビン移動）の後、スワイベルヘッドは織機カム角度信号により上昇側に回転させ上昇揺動を行う。
織機が高速運転するときには空気圧ロータリーアクチュエータ（ＰＲＡ）によりアームを上昇位置に移動待機させ、非スワイベル動作時の不要なヘッド揺動を無くする。空気圧／機械を組み合わせたハイブリッド駆動方式の採用は、織機カム角度による制御の不具合によって、ＰＲＡの上昇動作に遅れが発生しても、空気圧駆動の持つ圧縮性を生かして、織機の機械動作を優先し、筬とアームの干渉回避動作を可能にする。
【００３５】
図６は、スワイベル装置の外観構成図である。
スワイベル装置は、織機織物幅の範囲内を独立に移動する４式のスワイベルヘッド（１Ａ、１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ）を備える。各々のスワイベルヘッド（１Ａ、１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ）は、スライドレール８１に沿って、サーボモータによって最大１００ｍｍ／ｓの移動速度で独立にスライド移動する。各々のスワイベルヘッド（１Ａ、１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ）には、信号線とエアーコンプレッサー（図示せず）から送り込まれる空気を導入するチューブを束ねた蛇腹状の帯（５７ａ〜５７ｄ）がある。スライドレール８１は、両端で吊り下げ用の係合部材（８２，８３）がある。また、各々のスワイベルヘッド（１Ａ、１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ）の円筒状のアーム回転体の円筒内部（９ａ〜９ｄ）に、１本のアーム回転軸９０が貫通している。各々のスワイベルヘッド（１Ａ、１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ）は、アームの下端部に電磁石（１５ａ〜１５ｄ，２５ａ〜２５ｄ）を備える。各々のスワイベルヘッド（１Ａ、１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ）の下方には、筬が配置される。
【００３６】
スワイベル装置は、織機コントローラ（図示せず）から送られる織機カム角度と、織機に連動するジャガード制御装置（図示せず）から出される織物パターン（約５，０００〜１０，０００ステップ）に記述された指令値の双方をステップ毎に受取る。スワイベル装置は、ステップ毎に受取る指令値に従って、位置決め、スワイベル動作（アームの上下動作、アームの開閉動作によるボビン移動）を行う。
スワイベル装置は、スワイベル動作時に懸念される万が一の誤動作によって発生する織機オサの損傷を確実に回避でき、誤動作によって発生するタテ糸切れを最小化する。例えば、一度に切れるタテ糸の本数を数百本から４本程度に低減させる。
【００３７】
次に、図７を参照してボビンの移動動作について説明する。
ボビン搬送装置におけるボビンは、経糸（縦糸）の周囲を上下移動する。図７は、４本の経糸（縦糸）７０の周囲を、第１のアーム１４の下端部に設けられた第１の電磁石１５と、第２のアーム２４の下端部に設けられた第２の電磁石２５と、ボビン２とが、それぞれどのような移動動作を行うのかを模式図で示したものである。
図７（１）は、経糸（縦糸）７０の上方に、第１の電磁石１５と第２の電磁石２５あり、ボビン２は第１の電磁石１５に引き付けられている状態を示している。この状態は、例えば、図３に示すようなアームの状態であり、第１のアームと第２のアームが斜め約３０°の状態にあると想定すればよい。
【００３８】
次に、図７（２）は、経糸（縦糸）７０の上方から下方に、第１の電磁石１５と第２の電磁石２５とボビン２が移動した状態を示している。この状態は、第１のアームと第２のアームが斜め約３０°の状態から、アーム回転軸を６０°程度回転駆動して、アームが垂直状態になったと想定すればよい。アームの支点部分４にアーム回転体６を取り付けているので、アームの支点部分４からアームの下端部までの長さの約１／２だけ移動したことになる。
【００３９】
次に、図７（３）は、カム３（図示せず）を旋回させて、経糸（縦糸）７０の下方でアームが閉じた状態を示している。この時に、各々の電磁石（１５，２５）の磁化状態が切り替わり、各々のアームの間でボビン２の受渡しを行う。
次に、図７（４）は、カム３（図示せず）を更に旋回させてアームが再び開いた状態を示している。図７（２）の状態と異なり、ボビン２は第２の電磁石２５に引き付けられている
次に、図７（５）は、経糸（縦糸）７０の下方から上方に、第１の電磁石１５と第２の電磁石２５とボビン２が移動した状態を示している。この状態は、第１のアームと第２のアームが垂直の状態から、図７（２）とは反対方向に、アーム回転軸を６０°程度回転駆動して、再びアームが斜め約３０°の状態になったと想定すればよい。
【００４０】
次に、図７（６）は、カム３（図示せず）を旋回させて、経糸（縦糸）７０の上方でアームが閉じた状態を示している。この時に、各々の電磁石（１５，２５）の磁化状態が切り替わり、各々のアームの間で再びボビン２の受渡しを行う。そして、カム３（図示せず）を更に旋回させてアームが再び開いた状態（図７（１））になる。ボビン２は第１の電磁石１５に引き付けられている。このように、図７（１）〜（６）を繰り返すことにより、４本の経糸（縦糸）７０の周囲を、反時計回りにボビンを移動させることができる。
なお、図７（１）で、ボビン２が第２の電磁石２５に引き付けられている状態にすることにより、時計回りにボビンを移動させることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、織機、特にスワイベル織機に有用である。
【符号の説明】
【００４２】
１ ボビン搬送装置
２ ボビン
３ カム
４ 支点部分
５ ロータリーソレノイド
６ アーム回転体
７ 翼（タービン羽根）
１２，１３，１４ 第１のアーム
２２，２３，２４ 第２のアーム
１５ 第１の電磁石
２５ 第２の電磁石
４０ スワイベルヘッド
４２ ボビンセンサ
４６ ヘッド移動サーボモータ
６０ 筬（オサ）
６８ 連結レバー
７０ 経糸（縦糸）
８１ スライドレール
【技術分野】
【０００１】
本発明は、織機のボビン搬送装置、特に、スワイベル織機のボビン搬送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地場産業である繊維産業において、特に低価格品については中国等が安い人件費と品質向上競争力アップが顕著である。また近年、製造型小売業を中心とした低価格品と、欧米の高級ブランドに代表される高級品が売れ筋となる二極化が進んでいる。また、中国の織物品質が向上により、中国産織物による中国国内での縫製が増加している。
かかる状況から、日本の国内織産地の生産量、とりわけ播州織産地の生産量も減少している。播州織の歴史の中には、大正１１年開発のラペット織、昭和２４年開発のスワイベル織、昭和２８年開発のループ織等があり。それらは刺繍として使われてきた。現在、播州織技法のスワイベル織を用いて、織物産地では過去に例のない新しい縫製品を製造、納期短縮、コストダウン、高付加価値化を目指して数々の研究が行われている。
【０００３】
一方、上述のスワイベル織機やシャトル織機においては、緯糸（横糸）や横糸としてのスワイベル糸を移動させるシャトルが存在する。かかるシャトルには糸を掴んで移動するものや、シャトル自体に糸を巻きだすための小型の筒状のボビンが取り付けられているものがある。
シャトル動作時に懸念されるのが、シャトルの誤動作によって発生する織機の筬（オサ）の損傷である。また、シャトルの誤動作によって発生する経糸（縦糸）の糸切れである。シャトルの誤動作によって発生する糸切れの本数は数百本程度に及ぶことから損害は大きい。
近年、上述した納期短縮やコストダウンを図るべく生産性を向上するために、シャトルの移動の高速化が益々要求されており、それと同時にシャトルの誤動作による被害を回避する装置が要望されている。
【０００４】
ここで、スワイベル織りにおけるシャトルは、経糸（縦糸）の周囲を上下左右に行き来し、横糸としてのスワイベル糸を織り込んでいくものである。
ボビンがシャトルに取り付けられている場合、ボビンが経糸（縦糸）の周囲を上下左右に行き来し、横糸としてのスワイベル糸を縦糸に通していくことになる。ボビンが高速に移動する勢いで、ボビンから糸が過剰に巻き出されることがある。
本発明者は、既に、ボビンの過剰な糸巻き出しを抑制し、シャトル移動の十分な高速化を図れることができる織機の糸張力装置を提案している（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−０７６４０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の如く、納期短縮やコストダウンを図るべく生産性を向上するために、シャトルの移動の高速化が益々要求されており、それと同時にシャトルの誤動作による被害を回避する装置が要望されている。
上記状況に鑑みて、本発明は、シャトルに取り付けられるボビン自体を経糸（縦糸）の周囲に高速に移動させ、かつ、誤動作による筬の損傷や糸切れを最小限にできるボビン搬送装置を提供することを目的とする。
【０００７】
より、具体的には、経糸（縦糸）の周囲の上下左右にボビンを高速移動できる小型で動作範囲が少ないボビン搬送装置を提供する。また、ボビン搬送動作時に懸念される万が一の誤動作によって発生する筬の損傷を回避でき、誤動作によって発生する経糸（縦糸）の糸切れを最小化できるボビン搬送装置を提供する。
更に、ボビンの糸たるみ除去ができ、また、ボビンの糸切れ、ボビンの移動不良、ボビンの脱落を検知できるボビン搬送装置を提供する。また、これらの目的を達成できるボビン搬送装置を備え、スワイベル織りを行うためのスワイベルヘッド、あるいは、スワイベル装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成すべく、本発明のボビン搬送装置は、下記１）〜８）の構成要素を備え、ボビンを保持する側のアームの電磁石は電流が流され磁化された状態であり、ボビンを保持しない側のアームの電磁石は電流が流されず磁化されない状態であり、２つのアームが経糸（縦糸）の周囲を上下移動し、アームが閉じた時に、各々の電磁石の磁化状態が切り替わり、各々のアームの間でボビンの受渡しを行うものである。
【０００９】
１）経糸（縦糸）の周囲を上下移動する第１のアームおよび第２のアーム
２）第１のアームに設けられた第１の電磁石
３）第２のアームに設けられた第２の電磁石
４）磁石に吸引される材料から成るボビン
５）第１のアームと第２のアームの上下移動を行う上下駆動手段
６）第１のアームと第２のアームの開閉動作を行う開閉駆動手段
７）第１の電磁石と第２の電磁石の通電状態を個別にＯＮ／ＯＦＦするスイッチ手段
８）上下駆動手段と開閉駆動手段とスイッチ手段を同期させる制御信号
【００１０】
かかる構成によれば、第１のアームおよび第２のアームの２本のアームが経糸（縦糸）の周囲を上下に移動し、２本のアームが経糸（縦糸）の周囲を囲むように開閉することができ、電磁石の通電状態を制御することによってボビンを高速に受渡しできる。
アームの上下動作と開閉動作だけであり動作範囲が少ない。また、２本のアームと電磁石とボビンから成り、装置自体の小型化を図ることができる。
【００１１】
ここで、第１のアームおよび第２のアームの２本のアームは、連動して同時に動作するものが好ましい。２本のアームは、経糸（縦糸）の周囲を連動して同時に上下し、経糸（縦糸）の周囲を囲んで連動して同時に開閉する。
具体的には、第１のアームおよび第２のアームの２本のアームは、第１種のてこの原理を用いて、支点部分で重なり合い、作用点部分に電磁石が取り付けられ、力点部分に開閉駆動手段が設けられる。そして、開閉駆動手段がカム機構を用いてカムが旋回することによりアームを開閉する。ロータリーソレノイドなどのカム駆動機構を用いて、カムを旋回させてアームの開閉動作を行う。
【００１２】
また、上下駆動手段は、アーム回転軸を回転駆動するものであり、第１のアームと第２のアームが該アーム回転軸の周囲に取り付けられたものであることが好ましい。第１のアームと第２のアームが水平状態にある場合に、アーム回転軸を例えば９０°程度回転駆動することにより、第１のアームと第２のアームが垂直状態になる。例えば、アームの下端部に電磁石を設け、アームの支点部分にアーム回転軸を取り付けた場合、アームの支点部分から下端部までの長さ分、電磁石および電磁石に吸引されているボビンを上下移動できることになる。第１のアームと第２のアームが水平状態ではなく、斜め３０°の状態にある場合に、アーム回転軸を６０°程度回転駆動してもよい。この場合、アームの下端部に電磁石を設け、アームの支点部分にアーム回転軸を取り付けるならば、アームの支点部分から下端部までの長さの約１／２だけ、電磁石および電磁石に吸引されているボビンを上下移動できることになる。
【００１３】
また、アーム回転軸の回転動作と、筬揺動軸の回転動作とが、機械的に連動していることが好ましい。具体的には、連結レバーを用いて、筬揺動軸と連結レバーを接触させて、その連結レバーの回転角とアーム回転軸の回転角を機械的に連動させるようにする。
これにより、ボビン搬送動作時に懸念される万が一の誤動作によって発生する筬の損傷を回避でき、誤動作によって発生する経糸（縦糸）の糸切れを最小化する。
【００１４】
また、ボビンの回転軸の周囲に設けられた複数の翼と、ボビンの糸の巻き出し回転方向とは逆方向に前記翼に風圧を付与する空気噴出し部と、空気噴出し部に空気を送り込むエアーコンプレッサーと、エアーコンプレッサーに対してアームの動作と同期した制御信号を送る制御部とを更に備えたことが好ましい。これにより、ボビンの糸たるみ除去ができる。ボビンの回転軸の周囲に設けられた複数の翼は、タービン羽根のような形状でもよい。
ボビンの糸たるみ除去は、以下に説明するように、ボビン両端に設置した翼に対して空気を送り込み、ボビンを回転させて過剰な糸を巻き取り、糸を緊張させることにより実現する。
ボビンが高速に移動する場合、ボビンが過剰に糸を巻き出すことになる。ボビンが停止した時点で空気噴出し部から空気を送り出して、ボビンの回転軸の周囲に設けられた翼に噴き付ける。翼に噴き出すれた空気の風圧によって、ボビンには糸の巻き出し回転方向とは逆方向にモーメントが生じる。逆方向のモーメントによりボビンが糸の巻き出し回転方向とは逆方向に回転し、ボビンに糸が巻き戻されることになる。従って、ボビンの過剰な糸巻き出しを防止し、ボビン移動の十分な高速化を図ることができる。
【００１５】
ここで、翼は、ボビンの糸の巻き付け部以外の部位に設けられる。例えば、ボビンの軸受け部近傍に設けられるもので、ボビンの軸方向に平行な面を有するものである。また、ボビンの軸方向に平行でなくとも風車の如く空圧によりボビンに対して回転力を与えられるものでも構わない。また、翼は少なくとも２つ以上必要であり、好適には４枚から６枚の翼が必要である。これは、ボビンの停止状態にかかわらず、風圧を効率的に翼に付加させるためである。
また、空気噴出し部とは、シャトルの停止位置で、ボビンに設けられた翼の少なくとも１つにボビンの糸の巻き出し回転方向とは逆方向に回転力が加わるように、上記の翼に風圧を付与する、すなわち、空気を噴き付けるものである。また、空気噴出し部には、エアーコンプレッサーから流出する空気が送り込まれるようチューブが連結されている。そして、エアーコンプレッサーに対しては、ボビンの停止と同期した制御信号を送る制御部が設けられる。
【００１６】
また、ボビン近傍には、ボビンの回転を検出するセンサもしくはボビンの画像を撮像するＣＣＤセンサが更に設けられ、ボビンの糸切れの検出、ボビンの受渡し移動の完了の検出、あるいは、ボビンの脱落の検出を行えることが好ましい。これにより、ボビンの糸切れ、ボビンの移動不良、ボビンの脱落を検知でき、安定した織物を実現できる。
上述したように、ボビンの回転軸の周囲に設けられた複数の翼に空気を噴き付けることにより、ボビンの糸たるみ除去できる。その一方で、糸が切れていたりすると、翼に空気を噴き付けると、ボビンの回転はなかなか止まらない。また、ボビンが脱落すると、空気を噴き付ける翼が存在しないので、ボビンの回転軸の回転が生じない。また、左右の電磁石によりボビンの移動がうまくいかなかった場合、ボビンが本来存在する側でボビンの回転軸の回転が生じず、ボビンが本来存在しない側でボビンの回転軸の回転が生じることになる。
【００１７】
すなわち、ボビンの糸切れ検出は、ボビンの糸たるみを防止するためにボビン両側に設けた翼やタービン羽根の頂部と谷部を検出し、糸切れによるボビンの連続的な回転を検出することにより糸切れが発生したと判断できる。また、ボビンの脱落は、ボビンが第１のアームの位置または第２のアームの位置に有ることを検出し、両側とも検出できなければボビン脱落と判断できる。
従って、ボビンの回転、あるいは、ボビンの回転軸の回転を検出するセンサ、或いは、ボビンの形状画像を撮像するＣＣＤセンサにより、ボビンの糸切れ、ボビンの移動不良、ボビンの脱落を検知できるのである。
【００１８】
次に、本発明のスワイベルヘッドとスワイベル装置について説明する。
本発明のスワイベルヘッドは、上述したボビン搬送装置と、このボビン搬送装置を緯糸（横糸）方向に移動させ位置決めする移動駆動手段とを備える。
スワイベルヘッドは、上述のボビン搬送装置を、織機織物幅方向に移動でき、すなわち、緯糸（横糸）方向に移動できるように、緯糸（横糸）方向に伸びるレールに取り付けられる。緯糸（横糸）方向に移動させ位置決めする移動駆動手段とは、例えば、サーボモータで実現できる。つまり、サーボ機構でスワイベルヘッドのレール上の位置や姿勢を制御する。サーボ機構は、電気式に限定されず、空気圧，油圧式、或いは、電気−油圧式でも構わない。
【００１９】
また、本発明のスワイベル装置は、上記のスワイベルヘッドを複数台備え、各々のスワイベルヘッドが独立に移動できるものであり、織機カム角度と織機に連動するジャガード制御装置から出される織物パターンに記述された指令値の双方をステップ毎に受取り、該指令値に従って、各々のスワイベルヘッドの位置決めとスワイベル動作を行うことを特徴とする。
各々のスワイベルヘッドが独立に移動できるとは、個々のスワイベルヘッドがヘッド移動・位置決め用サーボモータを備えていることを意味する。織機カム角度は、織機コントローラからスワイベル装置にデータとして送られる。織物パターン情報や柄位置情報はジャガード制御装置からスワイベル装置に指令値として送られる。
なお、スワイベル動作とは、アームの上下動作、アームの開閉動作によるボビン移動を意味する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のボビン搬送装置によれば、ボビン自体を経糸（縦糸）の周囲に高速に移動させ、かつ、誤動作による筬の損傷や糸切れを最小限にできるといった効果を有する。
アームの上下動作、アームの開閉動作、左右の電磁石によるボビン移動により、経糸（縦糸）の周囲の上下左右にボビンを高速移動できるため、装置自体が小型化でき、装置の動作範囲を少なくできる。
【００２１】
また、アーム回転軸の回転動作と筬揺動軸の回転動作を機械的に連動させることにより、ボビン搬送動作時の誤動作によって発生する筬の損傷、経糸（縦糸）の糸切れを最小化できる。
更に、ボビンの糸たるみ除去ができ、また、ボビンの糸切れ、ボビンの移動不良、ボビンの脱落を検知でき、安定な織りを実現し、生産性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】ボビン搬送装置の外観構成図
【図２】ボビン搬送装置によるボビンの受渡し動作の説明図
【図３】スワイベルヘッドの外観構成図
【図４】ボビン搬送装置の動作説明図
【図５】ボビン搬送装置と筬回転軸の連携動作の説明図
【図６】スワイベル装置の外観構成図
【図７】ボビンの移動動作の説明図
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明していく。なお、本発明の範囲は、以下の実施例や図示例に限定されるものではなく、幾多の変更及び変形が可能である。
【実施例１】
【００２４】
図１は、ボビン搬送装置の外観構成図である。ボビン搬送装置１は、経糸（縦糸）の周囲を上下移動する第１のアーム（１２，１３，１４）および第２のアーム（２２，２３，２４）と、第１のアームの下端部に設けられた第１の電磁石１５と、第２のアームの下端部に設けられた第２の電磁石２５と、鉄製のボビン２から構成されている。
図１に示す状態は、ボビン２を保持する側の第１のアームの電磁石１５は電流が流され磁化された状態であり、ボビン２を保持しない側の第２のアームの電磁石２５は電流が流されず磁化されない状態である。第１のアームと第２のアームが、経糸（縦糸）の周囲を上下移動し、アームが閉じた時に、各々の電磁石（１５，２５）の磁化状態が切り替わり、各々のアームの間でボビン２の受渡しを行うことができる。
以下に、ボビン搬送装置の構成について、図１を参照して詳細に説明する。
【００２５】
第１のアーム（１２，１３，１４）および第２のアーム（２２，２３，２４）は、支点部分４で重なり合う。アームの開閉駆動手段はカム機構であり、ロータリーソレノイド５により、楕円形のカム３が旋回駆動する。第１のアーム１２の突起部１１と第２のアーム２２の突起部２１の間隔は、楕円形のカムの短径から長径の長さになる。楕円形のカム３が旋回することにより、第１のアーム１２と第２のアーム２２を開閉し、支点部分４を隔てて反対側の第１のアーム１４と第２のアーム２４を開閉する。すなわち、第１のアーム１４の下端部に設けられた第１の電磁石１５と、第２のアーム２４の下端部に設けられた第２の電磁石２５とを近づけたり遠ざけたりする。
第１のアーム１４と第２のアーム２４は、スプリングバネ１０により、アームが閉じる方向にバネの付勢力が加わっている。また、スプリングバネ１０の下部にはストッパー（１６，２６）を設けてアームが閉じる角度を調整している。これによりアームの下端部のボビン２に過剰な力が加わるのを防いでいる。なお、カム３の長径が垂直方向に近づくと、バネの付勢力によってアームが閉じることになる。
【００２６】
第１の電磁石１５または第２の電磁石２５のいずれか一方に、ボビン２が磁力により引き付けられている。図１では、第１の電磁石１５にボビン２が引き付けられている。ボビン２は、ボビンの回転軸２ｃの両側（２ａ，２ｂ）にそれぞれ円筒状のタービン羽根（７ａ，７ｂ）が設けられている。
１８と２８は空気噴出し部であり、１９と２９は、エアーコンプレッサー（図示せず）から送り込まれる空気を導入するチューブ（図示せず）を取り付ける開口部である。図１では、第１の電磁石１５に引き付けられたボビン２の片側２ｂのタービン羽根（第１の電磁石１５と嵌合し図１には見えていない）に、エアーコンプレッサー（図示せず）から送り込まれる空気が空気噴出し部１８から噴き出すことになる。
【００２７】
また、第１のアーム（１２，１３，１４）と第２のアーム（２２，２３，２４）の上下移動を行う上下駆動手段として、円筒状のアーム回転体６を回転駆動させている。アーム回転体６の円筒内部にはアーム回転軸９となるものが挿入される。円筒状のアーム回転体６と一体化している台座８の上に、第１のアーム（１２，１３，１４）と第２のアーム（２２，２３，２４）の交差部分（１３，２３）が重なり、支点部分４がそれらを貫通して、２本のアームを台座８に取り付けている。
【００２８】
図１には図示していないが、第１の電磁石１５と第２の電磁石２５の通電状態を個別にＯＮ／ＯＦＦするスイッチ手段があり、また、上下駆動手段としてのアーム回転体６の回転駆動と、開閉駆動手段としてのロータリーソレノイド５の駆動によるカム３の旋回と、スイッチ手段を同期させる制御信号の信号線がある。
【００２９】
次に、図２を参照して、ボビン搬送装置によるボビンの受渡し動作を説明する。
図２（１）は、第１のアーム１４の下端部の電磁石１５のコイル（１５ａ，１５ｂ）の通電状態がＯＮであり、ボビン２を保持している状態を示している。ボビン２の回転軸（２ｃ，２ｄ，２ｅ）の左端２ｅとタービン羽根を備える円筒体２ｂが、第１の電磁石１５に引き付けられ、それらが第１の電磁石１５と嵌合している。この時、カム３の長径が水平状態（カムの短径が垂直状態）であり、第１のアーム１２の突起部１１と第２のアーム２２の突起部２１の間隔は広がり、第１のアーム１４と第２のアーム２４は開いた状態になっている。また、この時、ボビン２を保持していない第２のアーム２４の下端部の電磁石２５のコイル（２５ａ，２５ｂ）の通電状態はＯＦＦである。
【００３０】
図２（２）は、カム３の長径が垂直状態（カムの短径が水平状態）であり、第１のアーム１２の突起部１１と第２のアーム２２の突起部２１の間隔は狭まり、第１のアーム１４と第２のアーム２４は閉じた状態になっている。この状態で、第１の電磁石１５と第２の電磁石２５の磁化状態が切り替わり、第１のアーム１４と第２のアーム２４の間でボビン２の受渡しを行う。すなわち、第１のアーム１４の下端部の電磁石１５のコイル（１５ａ，１５ｂ）の通電状態がＯＮからＯＦＦに切り替わり、第２のアーム２４の下端部の電磁石２５のコイル（２５ａ，２５ｂ）の通電状態がＯＦＦからＯＮに切り替わる。
【００３１】
図２（３）は、カム３の長径が再び水平状態（カムの短径が垂直状態）になり、第１のアーム１２の突起部１１と第２のアーム２２の突起部２１の間隔は再び広がり、第１のアーム１４と第２のアーム２４は再び開いた状態になっている。この時、第２のアーム２４の下端部の電磁石２５のコイル（２５ａ，２５ｂ）の通電状態がＯＮであり、ボビン２を保持できる状態になっている。ボビン２の回転軸（２ｃ，２ｄ，２ｅ）の右端２ｄとタービン羽根を備える円筒体２ａが、第２の電磁石２５に引き付けられ、それらが第２の電磁石２５と嵌合している。また、この時、ボビン２を保持していない第１のアーム１４の下端部の電磁石１５のコイル（１５ａ，１５ｂ）の通電状態はＯＦＦである。
【００３２】
図３は、スワイベルヘッドの外観構成図である。スワイベルヘッド４０は、図１に示したボビン搬送装置を下部に備え、ボビン搬送装置のアーム回転体６を支持体（４１，４７）により支持し、ヘッド移動サーボモータ４６と、ボビンセンサ４２を有するものである。スワイベルヘッド４０は、コ字状に形成された係合部材（５０，５１，５２）により、スワイベルヘッド４０が移動する方向に配置されたスライドレール（図示せず）と係合する。
また、５３は配線端子台と制御回路基板とサーボモータを収納しているケースである。スライドレール（図示せず）の上部に沿って駆動する車輪５４は、このケース５３に内蔵されているサーボモータによって駆動する。
また、４５は回転する車輪であり貫通孔の内壁には螺旋状に溝が形成されている。この車輪４５が、スライドレール下にあるレールと並行に配置された軸体（図示せず）と嵌合する。この軸体の周囲には螺旋状の溝が形成されている。サーボモータ４６が回転することにより、車輪４８が回転し、ベルト４９により、その回転は車輪４５に伝達される。車輪４５が回転すると、貫通孔の内壁の螺旋状の溝と軸体の周囲の溝が噛み合い、スワイベルアーム４０は軸体の長手方向に移動することになる。
【００３３】
次に、図４を参照してボビン搬送装置の動作を説明する。また、図５を参照してボビン搬送装置と筬回転軸の連携動作を説明する。
図５に示すように、筬揺動軸６１とアーム回転軸９を、連結レバー６８を用いて機械的に連動させて、筬揺動軸６１に連動して、アームが上下移動し開閉できる。これにより、筬とアームの上下動作、アームの開閉動作によるボビン移動といったスワイベル動作時のアームの干渉を回避する。
スワイベル動作必要時には、連結レバー６８を筬駆動軸６９と接触させ、機械的な連動状態で、図４のようにスワイベルヘッドを下降側に回転させ下降揺動を行う（１４´から１４，１５´から１５）。図４に示すように、筬が移動（６４´から６４，６５´から６５，６６´から６６）しながら、スワイベルヘッドが下降揺動して、経糸（７２，７３）の間に電磁石１５が移動する。電磁石１５がこの位置で、アーム開閉によるボビン移動を行う。
【００３４】
スワイベルヘッドの下降位置でのスワイベル動作（アーム開閉によるボビン移動）の後、スワイベルヘッドは織機カム角度信号により上昇側に回転させ上昇揺動を行う。
織機が高速運転するときには空気圧ロータリーアクチュエータ（ＰＲＡ）によりアームを上昇位置に移動待機させ、非スワイベル動作時の不要なヘッド揺動を無くする。空気圧／機械を組み合わせたハイブリッド駆動方式の採用は、織機カム角度による制御の不具合によって、ＰＲＡの上昇動作に遅れが発生しても、空気圧駆動の持つ圧縮性を生かして、織機の機械動作を優先し、筬とアームの干渉回避動作を可能にする。
【００３５】
図６は、スワイベル装置の外観構成図である。
スワイベル装置は、織機織物幅の範囲内を独立に移動する４式のスワイベルヘッド（１Ａ、１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ）を備える。各々のスワイベルヘッド（１Ａ、１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ）は、スライドレール８１に沿って、サーボモータによって最大１００ｍｍ／ｓの移動速度で独立にスライド移動する。各々のスワイベルヘッド（１Ａ、１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ）には、信号線とエアーコンプレッサー（図示せず）から送り込まれる空気を導入するチューブを束ねた蛇腹状の帯（５７ａ〜５７ｄ）がある。スライドレール８１は、両端で吊り下げ用の係合部材（８２，８３）がある。また、各々のスワイベルヘッド（１Ａ、１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ）の円筒状のアーム回転体の円筒内部（９ａ〜９ｄ）に、１本のアーム回転軸９０が貫通している。各々のスワイベルヘッド（１Ａ、１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ）は、アームの下端部に電磁石（１５ａ〜１５ｄ，２５ａ〜２５ｄ）を備える。各々のスワイベルヘッド（１Ａ、１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ）の下方には、筬が配置される。
【００３６】
スワイベル装置は、織機コントローラ（図示せず）から送られる織機カム角度と、織機に連動するジャガード制御装置（図示せず）から出される織物パターン（約５，０００〜１０，０００ステップ）に記述された指令値の双方をステップ毎に受取る。スワイベル装置は、ステップ毎に受取る指令値に従って、位置決め、スワイベル動作（アームの上下動作、アームの開閉動作によるボビン移動）を行う。
スワイベル装置は、スワイベル動作時に懸念される万が一の誤動作によって発生する織機オサの損傷を確実に回避でき、誤動作によって発生するタテ糸切れを最小化する。例えば、一度に切れるタテ糸の本数を数百本から４本程度に低減させる。
【００３７】
次に、図７を参照してボビンの移動動作について説明する。
ボビン搬送装置におけるボビンは、経糸（縦糸）の周囲を上下移動する。図７は、４本の経糸（縦糸）７０の周囲を、第１のアーム１４の下端部に設けられた第１の電磁石１５と、第２のアーム２４の下端部に設けられた第２の電磁石２５と、ボビン２とが、それぞれどのような移動動作を行うのかを模式図で示したものである。
図７（１）は、経糸（縦糸）７０の上方に、第１の電磁石１５と第２の電磁石２５あり、ボビン２は第１の電磁石１５に引き付けられている状態を示している。この状態は、例えば、図３に示すようなアームの状態であり、第１のアームと第２のアームが斜め約３０°の状態にあると想定すればよい。
【００３８】
次に、図７（２）は、経糸（縦糸）７０の上方から下方に、第１の電磁石１５と第２の電磁石２５とボビン２が移動した状態を示している。この状態は、第１のアームと第２のアームが斜め約３０°の状態から、アーム回転軸を６０°程度回転駆動して、アームが垂直状態になったと想定すればよい。アームの支点部分４にアーム回転体６を取り付けているので、アームの支点部分４からアームの下端部までの長さの約１／２だけ移動したことになる。
【００３９】
次に、図７（３）は、カム３（図示せず）を旋回させて、経糸（縦糸）７０の下方でアームが閉じた状態を示している。この時に、各々の電磁石（１５，２５）の磁化状態が切り替わり、各々のアームの間でボビン２の受渡しを行う。
次に、図７（４）は、カム３（図示せず）を更に旋回させてアームが再び開いた状態を示している。図７（２）の状態と異なり、ボビン２は第２の電磁石２５に引き付けられている
次に、図７（５）は、経糸（縦糸）７０の下方から上方に、第１の電磁石１５と第２の電磁石２５とボビン２が移動した状態を示している。この状態は、第１のアームと第２のアームが垂直の状態から、図７（２）とは反対方向に、アーム回転軸を６０°程度回転駆動して、再びアームが斜め約３０°の状態になったと想定すればよい。
【００４０】
次に、図７（６）は、カム３（図示せず）を旋回させて、経糸（縦糸）７０の上方でアームが閉じた状態を示している。この時に、各々の電磁石（１５，２５）の磁化状態が切り替わり、各々のアームの間で再びボビン２の受渡しを行う。そして、カム３（図示せず）を更に旋回させてアームが再び開いた状態（図７（１））になる。ボビン２は第１の電磁石１５に引き付けられている。このように、図７（１）〜（６）を繰り返すことにより、４本の経糸（縦糸）７０の周囲を、反時計回りにボビンを移動させることができる。
なお、図７（１）で、ボビン２が第２の電磁石２５に引き付けられている状態にすることにより、時計回りにボビンを移動させることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、織機、特にスワイベル織機に有用である。
【符号の説明】
【００４２】
１ ボビン搬送装置
２ ボビン
３ カム
４ 支点部分
５ ロータリーソレノイド
６ アーム回転体
７ 翼（タービン羽根）
１２，１３，１４ 第１のアーム
２２，２３，２４ 第２のアーム
１５ 第１の電磁石
２５ 第２の電磁石
４０ スワイベルヘッド
４２ ボビンセンサ
４６ ヘッド移動サーボモータ
６０ 筬（オサ）
６８ 連結レバー
７０ 経糸（縦糸）
８１ スライドレール
【特許請求の範囲】
【請求項１】
経糸（縦糸）の周囲を上下移動する第１のアームおよび第２のアームと、
第１のアームに設けられた第１の電磁石と、
第２のアームに設けられた第２の電磁石と、
磁石に吸引される材料から成るボビンと、
第１のアームと第２のアームの上下移動を行う上下駆動手段と、
第１のアームと第２のアームの開閉動作を行う開閉駆動手段と、
第１の電磁石と第２の電磁石の通電状態を個別にＯＮ／ＯＦＦするスイッチ手段と、
上記の上下駆動手段と開閉駆動手段とスイッチ手段を同期させる制御信号と、
から構成され、
ボビンを保持する側のアームの電磁石は電流が流され磁化された状態であり、
ボビンを保持しない側のアームの電磁石は電流が流されず磁化されない状態であり、
第１のアームと第２のアームが経糸（縦糸）の周囲を上下移動し、アームが閉じた時に、各々の電磁石の磁化状態が切り替わり、各々のアームの間でボビンの受渡しを行う、
ことを特徴とするボビン搬送装置。
【請求項２】
前記の第１のアームおよび第２のアームは、第１種のてこの原理を用いて、支点部分で重なり合い、作用点部分に前記電磁石が取り付けられ、力点部分に前記開閉駆動手段が設けられ、
前記開閉駆動手段が、カム機構を用いてカムが旋回することによりアームを開閉し得るものである、ことを特徴とする請求項１に記載のボビン搬送装置。
【請求項３】
前記上下駆動手段は、アーム回転軸を回転駆動するものであり、前記の第１のアームと第２のアームが該アーム回転軸の周囲に取り付けられたものである、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のボビン搬送装置。
【請求項４】
前記アーム回転軸の回転動作と、筬揺動軸の回転動作とが、機械的に連動していることを特徴とする請求項３に記載のボビン搬送装置。
【請求項５】
前記ボビンの回転軸の周囲に設けられた複数の翼と、
前記ボビンの糸の巻き出し回転方向とは逆方向に前記翼に風圧を付与する空気噴出し部と、
前記空気噴出し部に空気を送り込むエアーコンプレッサーと、
前記エアーコンプレッサーに対して前記アームの動作と同期した制御信号を送る制御部と、
を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載のボビン搬送装置。
【請求項６】
前記ボビンの回転を検出するセンサもしくはボビンの画像を撮像するＣＣＤセンサが更に設けられ、
ボビンの糸切れの検出、ボビンの受渡し移動の完了の検出、あるいは、ボビンの脱落の検出を行えることを特徴とする請求項１又は５に記載のボビン搬送装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかのボビン搬送装置と、
該ボビン搬送装置を、緯糸（横糸）方向に移動させ位置決めする移動駆動手段と、
を備えたスワイベルヘッド。
【請求項８】
請求項７に記載のスワイベルヘッドを複数台備え、各々のスワイベルヘッドが独立に移動できるものであり、
織機カム角度と織機に連動するジャガード制御装置から出される織物パターンに記述された指令値の双方をステップ毎に受取り、該指令値に従って、各々のスワイベルヘッドの位置決めとスワイベル動作を行う、ことを特徴とするスワイベル装置。
【請求項１】
経糸（縦糸）の周囲を上下移動する第１のアームおよび第２のアームと、
第１のアームに設けられた第１の電磁石と、
第２のアームに設けられた第２の電磁石と、
磁石に吸引される材料から成るボビンと、
第１のアームと第２のアームの上下移動を行う上下駆動手段と、
第１のアームと第２のアームの開閉動作を行う開閉駆動手段と、
第１の電磁石と第２の電磁石の通電状態を個別にＯＮ／ＯＦＦするスイッチ手段と、
上記の上下駆動手段と開閉駆動手段とスイッチ手段を同期させる制御信号と、
から構成され、
ボビンを保持する側のアームの電磁石は電流が流され磁化された状態であり、
ボビンを保持しない側のアームの電磁石は電流が流されず磁化されない状態であり、
第１のアームと第２のアームが経糸（縦糸）の周囲を上下移動し、アームが閉じた時に、各々の電磁石の磁化状態が切り替わり、各々のアームの間でボビンの受渡しを行う、
ことを特徴とするボビン搬送装置。
【請求項２】
前記の第１のアームおよび第２のアームは、第１種のてこの原理を用いて、支点部分で重なり合い、作用点部分に前記電磁石が取り付けられ、力点部分に前記開閉駆動手段が設けられ、
前記開閉駆動手段が、カム機構を用いてカムが旋回することによりアームを開閉し得るものである、ことを特徴とする請求項１に記載のボビン搬送装置。
【請求項３】
前記上下駆動手段は、アーム回転軸を回転駆動するものであり、前記の第１のアームと第２のアームが該アーム回転軸の周囲に取り付けられたものである、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のボビン搬送装置。
【請求項４】
前記アーム回転軸の回転動作と、筬揺動軸の回転動作とが、機械的に連動していることを特徴とする請求項３に記載のボビン搬送装置。
【請求項５】
前記ボビンの回転軸の周囲に設けられた複数の翼と、
前記ボビンの糸の巻き出し回転方向とは逆方向に前記翼に風圧を付与する空気噴出し部と、
前記空気噴出し部に空気を送り込むエアーコンプレッサーと、
前記エアーコンプレッサーに対して前記アームの動作と同期した制御信号を送る制御部と、
を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載のボビン搬送装置。
【請求項６】
前記ボビンの回転を検出するセンサもしくはボビンの画像を撮像するＣＣＤセンサが更に設けられ、
ボビンの糸切れの検出、ボビンの受渡し移動の完了の検出、あるいは、ボビンの脱落の検出を行えることを特徴とする請求項１又は５に記載のボビン搬送装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかのボビン搬送装置と、
該ボビン搬送装置を、緯糸（横糸）方向に移動させ位置決めする移動駆動手段と、
を備えたスワイベルヘッド。
【請求項８】
請求項７に記載のスワイベルヘッドを複数台備え、各々のスワイベルヘッドが独立に移動できるものであり、
織機カム角度と織機に連動するジャガード制御装置から出される織物パターンに記述された指令値の双方をステップ毎に受取り、該指令値に従って、各々のスワイベルヘッドの位置決めとスワイベル動作を行う、ことを特徴とするスワイベル装置。
【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２０１３−６０６７０（Ｐ２０１３−６０６７０Ａ）
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９７７７０（Ｐ２０１１−１９７７７０）
【出願日】平成２３年９月１１日（２０１１．９．１１）
【出願人】（５０２４０６２０３）株式会社片山商店 (9)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１１日（２０１１．９．１１）
【出願人】（５０２４０６２０３）株式会社片山商店 (9)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]