巻取ユニット及びそれを備える自動ワインダ
【課題】パッケージ側の糸端を確実に糸継部に導くとともに、パッケージの生産効率を上げることができる自動ワインダの巻取ユニットを提供する。
【解決手段】ワインダユニット１０は、ドラム駆動モータによって逆回転させたパッケージ３０から解舒された上糸９０をサクションマウス３４により捕捉してスプライサ装置へ導く上糸案内パイプ２６を備える。また、ワインダユニット１０は、上糸案内パイプ２６を回動させるためのステッピングモータ４１と、制御部と、を備える。この制御部は、糸を捕捉した前記サクションマウス３４が、パッケージ３０の逆回転により前記糸層から糸が解舒される速度Ｖ１以下の速度Ｖ２で移動するように、ステッピングモータ４１を制御する。
【解決手段】ワインダユニット１０は、ドラム駆動モータによって逆回転させたパッケージ３０から解舒された上糸９０をサクションマウス３４により捕捉してスプライサ装置へ導く上糸案内パイプ２６を備える。また、ワインダユニット１０は、上糸案内パイプ２６を回動させるためのステッピングモータ４１と、制御部と、を備える。この制御部は、糸を捕捉した前記サクションマウス３４が、パッケージ３０の逆回転により前記糸層から糸が解舒される速度Ｖ１以下の速度Ｖ２で移動するように、ステッピングモータ４１を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動ワインダに関するものであり、詳細には、自動ワインダの巻取ユニットにおいて、糸継作業を行う際にパッケージの糸端を捕捉して糸継部へ導くための構成に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動ワインダの巻取ユニットには、従来から、糸切れやクリアラによる糸切断等が発生した際に、パッケージから引き出された上糸と給糸ボビンから引き出された下糸とを糸継ぎする糸継装置が備えられている。この糸継装置へ上糸を導くための構成としては、巻取ユニットに捕捉手段を備え、この捕捉手段の端部に形成されたマウス部でパッケージから糸端を吸引することにより上糸を捕捉し、糸を保持した状態で前記捕捉手段を回動させることによって糸継装置まで上糸を導くものが知られている。
【０００３】
このような捕捉手段を備える自動ワインダの巻取ユニットは、例えば特許文献１に開示されている。この特許文献１の巻取ユニットは撚継ぎ装置及び吸込ノズルを備えている。この吸込ノズルの開口にはニードルコームが配置されている。この特許文献１の巻取ユニットにおいて、糸が切れて、又は糸むらの検知によって糸切断装置が作動して、巻返しの中断が生じた場合は、綾巻きパッケージの表面に巻き取られた上糸を受容するために吸込ノズルが旋回し、その開口が綾巻きパッケージの表面の領域に位置決めされる。前記吸込ノズル内にはセンサ装置が組み込まれており、吸込ノズルに吸い込まれた糸始端を前記センサ装置が検知した後に、吸込ノズルは下方の出発位置に旋回して戻る。これにより、上糸は撚継ぎ装置内へ導入される。
【特許文献１】特開平１０−１６７５７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この種の巻取ユニットでは、綾巻きパッケージ側の糸端を吸込ノズルに十分に吸引していない状態で当該吸込ノズルを旋回させると、吸込ノズルから糸が抜けてしまうことがあり（糸外れ）、これは糸継失敗の原因となる。この点、前記特許文献１の構成は、吸込ノズルに糸が十分に吸い込まれたことをセンサ装置によって検知してから当該吸込ノズルを旋回させるので、上記の糸外れを防止できると考えられる。
【０００５】
しかしながら、特許文献１の構成において吸込ノズル内に吸い込まれた糸端は、吸引流によって振り回されたり流されたりする等、不安定な挙動を示すことが多い。従って、前記センサ装置によって糸端を安定して検出することは難しく、糸端の存在を確実に検出するためには結局のところ必要以上の糸を吸引する必要がある。吸込ノズルに余分に吸引された糸は糸継作業後に切断して廃棄されることになるので、特許文献１の構成は糸の無駄が多くなってしまい、コスト低減等の観点から改善の余地が残されていた。
【０００６】
また、糸の巻取を素早く再開するためには、前記吸込ノズルが糸端を捕捉した後は高速で旋回して撚継ぎ装置に糸を案内することが望ましいが、特許文献１の構成において吸込ノズルを高速で回動させると、捕捉されている糸がノズルの開口部（特に、前記ニードルコーム）に擦れて、糸にダメージを与えるおそれがあった。
【０００７】
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、パッケージ側の糸端を確実に糸継部に導いてパッケージの生産効率を上げることができるとともに、糸の品質低下を防止できる自動ワインダの巻取ユニット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】
【０００８】
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。
【０００９】
本発明の観点によれば、以下のように構成される自動ワインダの巻取ユニットが提供される。即ち、この巻取ユニットは、駆動源によって逆回転させたパッケージから解舒された糸をマウス部により捕捉して糸継部へ導く捕捉手段を備える。また、巻取ユニットは、前記捕捉手段を回動させるための捕捉手段駆動源と、制御部と、を備える。この制御部は、糸を捕捉した前記マウス部が、前記パッケージの逆回転により前記糸層から糸が解舒される速度以下の速度で移動するように制御可能に構成される。
【００１０】
これにより、パッケージから糸が繰り出される速度以下でマウス部が移動するので、捕捉手段が糸を捕捉した後の下方回動時において糸が捕捉手段から外れること（糸外れ）を防止して、糸を確実に糸継部へ導くことができる。また、糸が捕捉手段に吸引される長さが短くても糸外れを防止できるので、パッケージの逆回転により糸を繰り出す長さを短くでき、糸の無駄を防止できるとともに作業時間を短縮できる。また、捕捉手段の回動時に糸が引っ張られないので、糸が捕捉手段に擦れたり引っ掛かったりして損傷することを防止できる。また、捕捉手段駆動源がパッケージの駆動源と独立していることから、パッケージの逆回転と捕捉手段の下方への回動とを上記の速度の関係を満たすように容易に連係させて制御することができる。
【００１１】
前記の自動ワインダの巻取ユニットにおいては、前記制御部が、前記パッケージの逆回転による糸の解舒速度と前記マウス部の移動速度とが等しくなるように制御することが好ましい。
【００１２】
これにより、余分な糸の解舒を抑えて糸の無駄を防止できるとともに、捕捉手段に捕捉した糸を糸継部まで素早く導くことができる。
【００１３】
前記の自動ワインダの巻取ユニットにおいては、前記捕捉手段駆動源はステッピングモータであることが好ましい。
【００１４】
これにより、回転角度を調整できるステッピングモータによって捕捉手段の回動の制御を正確に行うことができる。
【００１５】
前記の自動ワインダの巻取ユニットにおいては、前記マウス部を前記パッケージの外周面に近接させた状態で、糸層の径にかかわらず前記パッケージを所定の周回分逆回転させることが好ましい。
【００１６】
これにより、糸端がマウス部によって捕捉される機会を糸層の径の大小にかかわらず良好に確保することができ、糸を安定してマウス部に捕捉させることができる。また、パッケージの駆動源と捕捉手段駆動源とが独立しているので、糸層の径に応じてパッケージの駆動源の制御を柔軟に変更することも容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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自動ワインダが備えるワインダユニット１０の側面図である。図２はワインダユニット１０の概略的な構成を示した正面図である。
【００１８】
図１及び図２に示すワインダユニット１０は、給糸ボビン２１から解舒される糸２０をトラバースさせながら巻取ボビン２２に巻き付けて、所定長で所定形状のパッケージ３０とするものである。本実施形態の自動ワインダは、並べて配置された複数のワインダユニット１０と、その並べられた方向の一端に配置された図略の機台制御装置と、を備えている。
【００１９】
それぞれのワインダユニット１０は、正面視で左右一側に設けられたユニットフレーム１１（図１）と、このユニットフレーム１１の側方に設けられた巻取ユニット本体１６と、を備えている。
【００２０】
前記巻取ユニット本体１６は、巻取ボビン２２を保持可能に構成されたクレードル２３と、糸２０をトラバースさせるとともに前記巻取ボビン２２を回転させるための巻取ドラム（綾振ドラム）２４と、を備えている。クレードル２３は、巻取ドラム２４に対し近接又は離間する方向に揺動可能に構成されており、これによって、パッケージ３０が巻取ドラム２４に対して接触又は離間される。図２に示すように、前記巻取ドラム２４の外周面には螺旋状の綾振溝２７が形成されており、この綾振溝２７によって糸２０をトラバースさせるように構成している。
【００２１】
前記クレードル２３には、図略のリフトアップ機構及びパッケージブレーキ機構が備えられている。リフトアップ機構は、糸切れ時にクレードル２３を上昇させて、パッケージ３０を巻取ドラム２４から離間させることができるようになっている。パッケージブレーキ機構は、前記リフトアップ機構によってクレードル２３が上昇するのと同時に、クレードル２３に把持されたパッケージ３０の回転を停止させるように構成されている。
【００２２】
前記巻取ユニット本体１６は、給糸ボビン２１と巻取ドラム２４との間の糸走行経路中に、給糸ボビン２１側から順に、バルーンコントローラ１２と、テンション付与装置１３と、スプライサ装置（糸継部）１４と、クリアラ（糸太さ検出器）１５と、を配置した構成となっている。
【００２３】
前記ワインダユニット１０は、図１に示すように、給糸ボビン２１を供給するためのマガジン式供給装置６０を備えている。このマガジン式供給装置６０は、図１に示すように、ワインダユニット１０の下部から正面上方向に斜めに延出するマガジン保持部６１と、このマガジン保持部６１の先端に取り付けられているボビン収納装置６２と、を備えている。
【００２４】
このボビン収納装置６２はマガジンポケット６３を備え、このマガジンポケット６３には複数の収納孔が円状に並べて形成されている。この収納孔のそれぞれには、供給ボビン７０を傾斜姿勢でセットすることができる。前記マガジンポケット６３は図略のモータによって間欠的な回転送り駆動が可能であり、この間欠駆動とマガジンポケット６３が備える図略の制御弁とによって、マガジン保持部６１が有する図略のボビン供給路に供給ボビン７０を１つずつ落下させることができる。前記ボビン供給路に供給された供給ボビン７０は、傾斜姿勢のまま給糸ボビン保持部７１へ導かれる。
【００２５】
給糸ボビン保持部７１は図略の回動手段を備えており、供給ボビン７０を前記ボビン供給路から受け取った後、当該供給ボビン７０を斜め姿勢から直立姿勢に引き起こすように回動する。これによって、供給ボビン７０が巻取ユニット本体１６の下部に給糸ボビン２１として適切に供給され、ワインダユニット１０による巻取作業を行うことができる。
【００２６】
バルーンコントローラ１２は、給糸ボビン２１の芯管に被さる規制部材４０を給糸ボビン２１からの糸の解舒と連動して下降させることにより、給糸ボビン２１からの糸の解舒を補助するものである。規制部材４０は、給糸ボビン２１から解舒された糸の回転と遠心力によって給糸ボビン２１上部に形成されたバルーンに対し接触し、当該バルーンに適切なテンションを付与することによって糸の解舒を補助する。規制部材４０の近傍には前記給糸ボビン２１のチェース部を検出するための図略のセンサが備えられており、このセンサがチェース部の下降を検出すると、それに追従して前記規制部材４０を例えばエアシリンダ（図略）によって下降させることができる。
【００２７】
テンション付与装置１３は、走行する糸２０に所定のテンションを付与するものである。テンション付与装置１３としては、例えば、固定の櫛歯に対して可動の櫛歯を配置するゲート式のものを用いることができる。可動側の櫛歯は、櫛歯同士が噛み合わせ状態又は解放状態になるように、ロータリー式のソレノイドにより回動することができる。このテンション付与装置１３によって、巻き取られる糸に一定のテンションを付与し、パッケージ３０の品質を高めることができる。
【００２８】
スプライサ装置１４は、クリアラ１５が糸欠点を検出して行う糸切断時、又は給糸ボビン２１からの解舒中の糸切れ時等に、給糸ボビン２１側の下糸と、パッケージ３０側の上糸とを糸継ぎするものである。スプライサ装置１４としては、機械式のものや、圧縮空気等の流体を用いるもの等を使用することができる。
【００２９】
クリアラ１５は、糸２０の太さを適宜のセンサで検出することで欠陥を検出するように構成されており、このクリアラ１５のセンサからの信号をアナライザ５２（図２）で処理することで、スラブ等の糸欠点を検出可能に構成されている。なお、前記クリアラ１５は、糸２０の走行速度を検知するセンサ、及び、単に糸２０の有無を検知するセンサとしても機能させることができる。前記クリアラ１５の近傍には、当該クリアラ１５が糸欠点を検出したときに直ちに糸２０を切断するための図略のカッタが付設されている。
【００３０】
スプライサ装置１４の下側及び上側には、給糸ボビン２１側の下糸を捕捉して案内する下糸案内パイプ２５と、パッケージ３０側の上糸を捕捉して案内する上糸案内パイプ（捕捉手段）２６と、が設けられている。下糸案内パイプ２５の先端には吸引口３２が形成され、上糸案内パイプ２６の先端にはサクションマウス（マウス部）３４が備えられている。下糸案内パイプ２５及び上糸案内パイプ２６には適宜の負圧源がそれぞれ接続されており、前記吸引口３２及びサクションマウス３４に吸引流を作用させることができる。
【００３１】
この構成で、糸切れ時又は糸切断時においては、下糸案内パイプ２５の吸引口３２が図１及び図２で示す位置で下糸を捕捉し、その後、軸３３を中心にして上方へ回動することでスプライサ装置１４に下糸を案内する。また、これとほぼ同時に、上糸案内パイプ２６が図示の位置から軸３５を中心として上方へ回動し、ドラム駆動モータ５３によって逆転されるパッケージ３０表面上に存在する上糸をサクションマウス３４によって捕捉する。続いて、上糸案内パイプ２６が軸３５を中心として下方へ回動することで、スプライサ装置１４に上糸を案内するようになっている。
【００３２】
給糸ボビン２１から解舒された糸は、スプライサ装置１４の下流側に配置される巻取ボビン２２に巻き取られる。巻取ボビン２２は、当該巻取ボビン２２に対向して配置される巻取ドラム２４が回転駆動することにより駆動される。図２に示すように、この巻取ドラム２４はドラム駆動モータ５３の出力軸に連結されており、このドラム駆動モータ５３の作動はモータ制御部５４により制御される。このモータ制御部５４は、ユニット制御部５０からの運転信号を受けて前記ドラム駆動モータ５３を運転及び停止させる制御を行うように構成している。
【００３３】
以上の構成で、前記マガジン式供給装置６０からボビンが給糸側に供給されると、巻取ボビン２２が駆動され、前記給糸ボビン２１から解舒された糸２０が前記巻取ボビン２２に巻き取られることで所定長のパッケージ３０を形成することができる。
【００３４】
次に図３を参照して、上糸案内パイプ２６について説明する。図３は、上糸案内パイプ２６がパッケージ３０から上糸９０を引き出す様子を示す拡大側面図である。
【００３５】
図３に示すように、ユニットフレーム１１には、上糸案内パイプ２６を回動させるためのステッピングモータ４１が設置されている。このステッピングモータ４１の出力軸には出力ギア４５が固定されている。一方、上糸案内パイプ２６の基部には従動ギア４３が固定され、前記出力ギア４５と従動ギア４３とが、歯付きベルト４４を介して連結されている。
【００３６】
図２に示すように、前記ステッピングモータ４１はステッピングモータ制御部５１に接続されており、このステッピングモータ制御部５１がステッピングモータ４１に駆動パルス信号を出力してステッピングモータ４１を駆動するようになっている。ステッピングモータ制御部５１はユニット制御部５０に接続されており、スプライサ装置１４、クリアラ１５、巻取ドラム２４等の各部の制御と上糸案内パイプ２６の制御を連動させることができる。
【００３７】
以上の構成で、給糸ボビン２１から解舒される糸が切れたとき、又は前記クリアラ１５が糸欠点を検出してカッタにより糸を切断したときは、クリアラ１５からの信号に基づき、前記ユニット制御部５０は前記リフトアップ機構及びパッケージブレーキ機構を直ちに動作させる。この結果、パッケージ３０が巻取ドラム２４から離間されるとともに、パッケージ３０の回転が制動される。ただし、パッケージブレーキ機構によって完全に停止するまではパッケージ３０はある程度慣性回転し、これにより、切れてフリーとなった糸端はパッケージ３０の外周面に巻き付くことになる。
【００３８】
糸切れ又は糸切断が検知されると、ユニット制御部５０はステッピングモータ制御部５１に制御信号を送信し、これを受信したステッピングモータ制御部５１はステッピングモータ４１に駆動パルス信号を送る。これにより、上糸案内パイプ２６はステッピングモータ４１の駆動によって上方へ回動され、図３の実線で示す位置（捕捉位置）で静止する。
【００３９】
この捕捉位置では、上糸案内パイプ２６の先端のサクションマウス３４が、パッケージ３０の外周面に対し小さな隙間をおいて対面している。前述のとおり上糸案内パイプ２６には負圧源が接続されており、従って、パッケージ３０の外周面に対しサクションマウス３４からの吸引流を作用させることができる。このサクションマウス３４は前記パッケージ３０の巻き幅を含むように細長く形成されており、これにより、前記パッケージ３０の外周面に対し、その巻き幅方向全体にわたって吸引流を作用させることができる。
【００４０】
この状態でユニット制御部５０はモータ制御部５４に信号を送り、巻取ドラム２４を糸巻取時とは反対方向に一定の速度で回転させる。なお、上述のリフトアップ機構及びパッケージブレーキ機構は、この時点で作動が解除されている。この逆転駆動により、パッケージ３０の外周面に巻き付けられている糸端（上糸９０）が、当該パッケージ３０とともに回転する。そして上糸９０の糸端は、サクションマウス３４との対面部分を通過するときに、前記吸引流の作用によって上糸案内パイプ２６内に吸い込まれる。
【００４１】
なお、このときユニット制御部５０は、上糸案内パイプ２６を図３の実線に示す捕捉位置に静止させながら巻取ドラム２４を逆回転させる時間（言い換えれば、巻取ドラム２４の逆回転量）を、パッケージ３０の糸層の径に応じて変更するように制御する。
【００４２】
この制御は、具体的には以下のように行われる。即ち、ユニット制御部５０は、巻取ドラム２４に設置した図略のエンコーダ（回転センサ）からの信号をカウントすることにより、空の巻取ボビン２２への巻取開始時点から巻取ドラム２４が何回転したかを取得することができる。そしてユニット制御部５０は、この累計回転回数と、巻取ドラム２４の径、糸の太さ、糸に付与するテンション等のパラメータを使用して、現時点でのパッケージ３０の糸層の径を計算して取得することができる。
【００４３】
ここで一般に、巻取ドラム２４を等しい量だけ逆回転させた場合でも、パッケージ３０の糸層の径が大きい場合は、小さい場合に比べて、サクションマウス３４に上糸９０の糸端が対面する回数（上糸９０を捕捉できる機会）が少なくなる。この点、本実施形態において前記ユニット制御部５０は、前述の計算により得られた糸層の径に応じて巻取ドラム２４の逆回転量を増減させるようにモータ制御部５４を制御し、糸層の径の大小に関係なく、パッケージを所定の周回分逆回転させる。これにより、パッケージ３０の糸層の径が大きい場合でも、パッケージ３０の外周面にある上糸９０の糸端をサクションマウス３４に対し十分な回数繰り返して対面させ、確実に捕捉することができる。
【００４４】
前記サクションマウス３４の内部には、コーム部材４２が当該サクションマウス３４の長手方向に沿うように配置されている。従って、サクションマウス３４に吸引された上糸９０は、このコーム部材４２に引っ掛かることによって保持される。なお、このコーム部材４２に代えて鋸刃状の部材やサンドペーパーを貼り付けた部材とする等、例えば糸種等の事情に応じて構成を適宜変更することができる。
【００４５】
上記のようにして巻取ドラム２４を必要なだけ逆回転させた後、ユニット制御部５０はステッピングモータ制御部５１に信号を送り、上糸案内パイプ２６を直ちに下方の案内位置まで回動させる。なお、上糸案内パイプ２６が下方への回動を開始した後でも、巻取ドラム２４の逆回転は継続される。そして、この巻取ドラム２４の逆回転によるパッケージ３０からの上糸９０の解舒速度（言い換えれば、逆回転するパッケージ３０の周面速度）Ｖ１と、上糸案内パイプ２６の下方回動による前記サクションマウス３４の移動速度Ｖ２とが等しくなるように、ユニット制御部５０によって制御されている（Ｖ１＝Ｖ２）。
【００４６】
従って、上糸案内パイプ２６の回動中において、パッケージ３０の逆転により繰り出される糸の速度を、サクションマウス３４により引き出される糸の速度と等しくすることができる。これにより、サクションマウス３４が一度吸引した上糸９０が、サクションマウス３４から引き出されることにより前記上糸９０がサクションマウス３４から外れてしまい、スプライサ装置１４への案内に失敗するのを防止することができる。また一方で、上糸９０に過大な張力が加わることを防止でき、更に、サクションマウス３４の部分に設置されるコーム部材４２に上糸９０が擦れて損傷を受けることも防止できる。
【００４７】
次に図４を参照して、糸継作業時における上糸案内パイプ２６及びパッケージ３０の制御について説明する。図４のフローが開始されると、ユニット制御部５０は、巻取作業中に糸が切れたことを示す信号、又はクリアラ１５によって糸欠陥が発見されて糸が切断されたことを示す信号を、クリアラ１５から受信するまで待機する（Ｓ１０１）。糸切れ信号又は糸切断信号を受信すると、ユニット制御部５０は上糸案内パイプ２６を図３の実線で示す捕捉位置に回動させて静止させる（Ｓ１０２）。そして、サクションマウス３４による吸引流をパッケージ３０の外周面に作用させながら、巻取ドラム２４の逆回転を開始し、上糸の吸引捕捉を行う（Ｓ１０３、Ｓ１０４）。なお、前述したように、パッケージ３０の糸層の径の大小にかかわらず当該パッケージ３０が所定の周回分逆回転するように、巻取ドラム２４の逆回転量は前記糸層の径の大小に応じて決定される。ユニット制御部５０は、こうして決定された回転量だけ巻取ドラム２４が逆回転するまで待機する（Ｓ１０５）。
【００４８】
必要なだけの逆回転が終了すると、ユニット制御部５０は巻取ドラム２４の逆回転を維持したまま、上糸案内パイプ２６を下方の案内位置へ回動させる（Ｓ１０６）。このとき、パッケージ３０の逆回転により糸が解舒される速度Ｖ１と、上糸案内パイプ２６の先端のサクションマウス３４が移動する速度Ｖ２とが等しくなるように、ユニット制御部５０はステッピングモータ制御部５１を介してステッピングモータ４１を制御する。
【００４９】
上糸案内パイプ２６の案内位置への回動が完了すると、ユニット制御部５０はクリアラ１５の信号を調べる（Ｓ１０７）。即ち、本実施形態では、上糸案内パイプ２６によって上糸９０がスプライサ装置１４に正常に導かれると、それと同時に上糸９０の糸道がクリアラ１５を通過し、クリアラ１５によって糸が検知されるようになっている。従って、クリアラ１５が糸を検知した場合は、スプライサ装置１４への上糸の案内に成功したことを意味するので、巻取作業の邪魔にならない待機位置まで上糸案内パイプ２６を移動させた後（Ｓ１０８）、上糸の案内に関する制御フローを終了する。クリアラ１５が上糸を検知しなかった場合は、上糸の案内に失敗したことを意味するので、Ｓ１０２の処理に戻り、再び上糸案内パイプ２６による上糸９０の糸端の捕捉を試みる。
【００５０】
以上に示すように、本実施形態の自動ワインダにおけるワインダユニット１０は、ドラム駆動モータ５３によって逆回転させたパッケージ３０から解舒された上糸９０をサクションマウス３４により捕捉してスプライサ装置１４へ導く上糸案内パイプ２６を備える。また、このワインダユニット１０は、前記上糸案内パイプ２６を回動させるためのステッピングモータ４１と、ユニット制御部５０と、を備える。このユニット制御部５０は、糸を捕捉した上糸案内パイプ２６のサクションマウス３４が、パッケージ３０の逆回転により前記糸層から上糸９０が繰り出される速度Ｖ１以下の速度Ｖ２で移動するようにステッピングモータ４１を制御可能に構成される。
【００５１】
この構成により、パッケージ３０から上糸９０が繰り出される速度以下でサクションマウス３４が移動するので、上糸案内パイプ２６が糸２０を捕捉した後の回動時において上糸９０がサクションマウス３４から外れること（糸外れ）を防止して、上糸９０を確実にスプライサ装置１４へ導くことができる。また、上糸９０が上糸案内パイプ２６に吸引される長さが短くても前記糸外れを防止できるので、パッケージ３０の逆回転により上糸９０を繰り出す長さを短くでき、糸の無駄を防止できるとともに作業時間を短縮できる。また、上糸案内パイプ２６の回動時に上糸９０が無理に引き出されることがないので、上糸９０がサクションマウス３４の部分（特に、前記コーム部材４２）に擦れたり引っ掛かったりして損傷することを防止できる。また、ステッピングモータ４１がパッケージ３０のドラム駆動モータ５３と独立していることから、パッケージ３０の逆回転と上糸案内パイプ２６の下方への回動とを上記の速度の関係を満たすように容易に連係させて制御することができる。
【００５２】
また、本実施形態のワインダユニット１０において、ユニット制御部５０が、前記パッケージ３０の逆回転による上糸９０の解舒速度と前記サクションマウス３４の移動速度とを等しくさせるように制御する。
【００５３】
この構成により、余分な上糸９０の解舒を抑えて糸の無駄を防止できるとともに、上糸案内パイプ２６に捕捉した上糸９０をスプライサ装置１４まで素早く導くことができる。
【００５４】
また、本実施形態のワインダユニット１０において、上糸案内パイプ２６の駆動源はステッピングモータ４１で構成される。
【００５５】
この構成により、回転角度を調整できるステッピングモータ４１によって、上糸案内パイプ２６の回動の制御を正確に行うことができる。
【００５６】
また本実施形態のワインダユニット１０は、糸層の径にかかわらずパッケージ３０を所定の周回分逆回転させた後に上糸案内パイプ２６をスプライサ装置１４へ回動させる。
【００５７】
この構成により、パッケージ３０の糸層が大きい場合でも、上糸９０の糸端がサクションマウス３４によって捕捉される機会を良好に確保することができ、上糸９０をサクションマウス３４に安定して捕捉させることができる。また、ドラム駆動モータ５３と前記ステッピングモータ４１とが独立して設けられているので、糸層の径に応じてドラム駆動モータ５３の制御（だけ）を柔軟に変更することも容易である。
【００５８】
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。
【００５９】
上記実施形態は、パッケージ３０を所定の周回分逆回転させることによってパッケージ３０の糸端を上糸案内パイプ２６に捕捉させる構成であるが、この構成に代えて、糸端検知センサ８０を上糸案内パイプ２６の内部に取り付ける構成とすることもできる。図５に上糸案内パイプ２６に糸端検知センサを備えた変形例を示す。なお、この変形例において上記実施形態と同一及び類似する構成には、図面に同一の符号を付して説明を省略する。
【００６０】
この変形例のワインダユニット１０においては、図５に示すように、上糸案内パイプ２６内に糸端検知センサ８０が配置されている。この糸端検知センサ８０としては、例えば光センサを使用することができる。この糸端検知センサ８０は前記ユニット制御部に電気的に接続され、前記ユニット制御部に糸端検知信号を送信できるように構成されている。この構成で、ユニット制御部は、上糸案内パイプ２６を図５の実線に示す捕捉位置に静止させ、パッケージ３０を逆回転させる。そしてユニット制御部は、前記糸端検知信号を受信すると上糸案内パイプ２６を下方へ回動させるようにステッピングモータ制御部５１を制御する。
【００６１】
この変形例においても、上糸案内パイプ２６を下方回動させるときは、前記ユニット制御部は、前記パッケージ３０の逆回転による上糸９０の解舒速度Ｖ１と前記サクションマウス３４の移動速度Ｖ２とが等しくなるように制御する。従って、糸端検知センサ８０を上糸案内パイプ２６の先端側（例えば、サクションマウス３４の近傍）に設置し、上糸９０が上糸案内パイプ２６に少量吸引された段階でそれを検知して上糸案内パイプ２６の下方回動を開始したとしても、糸外れを防止し、糸をスプライサ装置１４に確実に案内することができる。
【００６２】
上記実施形態及び変形例では巻取ドラム２４によってパッケージ３０が駆動される構成であるが、この構成に代えて、パッケージ３０の軸部（前記巻取ボビン２２）にモータの駆動力を直接伝達する構成とすることもできる。
【００６３】
上記実施形態及び変形例では、上糸案内パイプ２６を下方回動させる場合は、前記ユニット制御部５０は、前記パッケージ３０の逆回転による上糸９０の解舒速度Ｖ１と前記サクションマウス３４の移動速度Ｖ２が等しくなるように制御している（Ｖ１＝Ｖ２）。しかしながら、これに代えて、前記解舒速度Ｖ１よりも前記サクションマウス３４の移動速度Ｖ２が小さくなるように制御することもできる（Ｖ１＞Ｖ２）。
【００６４】
パッケージ３０の糸層の径は、巻取ドラム２４の累計回転回数に基づいて取得することに代えて、例えばクリアラ１５で検出した糸走行速度に巻取時間を乗じて累積巻取長さを求め、これに基づいて糸層の径を計算する構成に変更することができる。また、例えば前記クレードル２３の回動角を検出することで糸層の径を検出する径センサを備え、この径センサからの信号に基づいて糸層の径を取得する構成に変更することができる。
【００６５】
上記実施形態のワインダユニット１０は、マガジン式供給装置６０によって給糸ボビン２１を供給しているが、この構成に限らず、例えば、給糸ボビン２１をセットしたトレーを適宜の経路に沿って搬送することでワインダユニット１０に供給する構成に変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の一実施形態に係るワインダユニットの側面図。
【図２】本実施形態のワインダユニットの概略的な構成を示す正面図。
【図３】本実施形態の上糸案内パイプの捕捉位置からの回動の様子を示す拡大側面図。
【図４】上糸案内パイプの回動の制御を示すフローチャート。
【図５】上糸案内パイプに糸端検出手段を備える変形例を示す拡大側面図。
【符号の説明】
【００６７】
１０ ワインダユニット（自動ワインダの巻取ユニット）
１４ スプライサ装置（糸継部）
２２ 巻取ボビン
２４ 巻取ドラム
２６ 上糸案内パイプ（捕捉手段）
３０ パッケージ
３４ サクションマウス
４１ ステッピングモータ（捕捉手段駆動源）
５０ ユニット制御部
５１ ステッピングモータ制御部
５３ ドラム駆動モータ
５４ モータ制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動ワインダに関するものであり、詳細には、自動ワインダの巻取ユニットにおいて、糸継作業を行う際にパッケージの糸端を捕捉して糸継部へ導くための構成に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動ワインダの巻取ユニットには、従来から、糸切れやクリアラによる糸切断等が発生した際に、パッケージから引き出された上糸と給糸ボビンから引き出された下糸とを糸継ぎする糸継装置が備えられている。この糸継装置へ上糸を導くための構成としては、巻取ユニットに捕捉手段を備え、この捕捉手段の端部に形成されたマウス部でパッケージから糸端を吸引することにより上糸を捕捉し、糸を保持した状態で前記捕捉手段を回動させることによって糸継装置まで上糸を導くものが知られている。
【０００３】
このような捕捉手段を備える自動ワインダの巻取ユニットは、例えば特許文献１に開示されている。この特許文献１の巻取ユニットは撚継ぎ装置及び吸込ノズルを備えている。この吸込ノズルの開口にはニードルコームが配置されている。この特許文献１の巻取ユニットにおいて、糸が切れて、又は糸むらの検知によって糸切断装置が作動して、巻返しの中断が生じた場合は、綾巻きパッケージの表面に巻き取られた上糸を受容するために吸込ノズルが旋回し、その開口が綾巻きパッケージの表面の領域に位置決めされる。前記吸込ノズル内にはセンサ装置が組み込まれており、吸込ノズルに吸い込まれた糸始端を前記センサ装置が検知した後に、吸込ノズルは下方の出発位置に旋回して戻る。これにより、上糸は撚継ぎ装置内へ導入される。
【特許文献１】特開平１０−１６７５７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この種の巻取ユニットでは、綾巻きパッケージ側の糸端を吸込ノズルに十分に吸引していない状態で当該吸込ノズルを旋回させると、吸込ノズルから糸が抜けてしまうことがあり（糸外れ）、これは糸継失敗の原因となる。この点、前記特許文献１の構成は、吸込ノズルに糸が十分に吸い込まれたことをセンサ装置によって検知してから当該吸込ノズルを旋回させるので、上記の糸外れを防止できると考えられる。
【０００５】
しかしながら、特許文献１の構成において吸込ノズル内に吸い込まれた糸端は、吸引流によって振り回されたり流されたりする等、不安定な挙動を示すことが多い。従って、前記センサ装置によって糸端を安定して検出することは難しく、糸端の存在を確実に検出するためには結局のところ必要以上の糸を吸引する必要がある。吸込ノズルに余分に吸引された糸は糸継作業後に切断して廃棄されることになるので、特許文献１の構成は糸の無駄が多くなってしまい、コスト低減等の観点から改善の余地が残されていた。
【０００６】
また、糸の巻取を素早く再開するためには、前記吸込ノズルが糸端を捕捉した後は高速で旋回して撚継ぎ装置に糸を案内することが望ましいが、特許文献１の構成において吸込ノズルを高速で回動させると、捕捉されている糸がノズルの開口部（特に、前記ニードルコーム）に擦れて、糸にダメージを与えるおそれがあった。
【０００７】
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、パッケージ側の糸端を確実に糸継部に導いてパッケージの生産効率を上げることができるとともに、糸の品質低下を防止できる自動ワインダの巻取ユニット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】
【０００８】
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。
【０００９】
本発明の観点によれば、以下のように構成される自動ワインダの巻取ユニットが提供される。即ち、この巻取ユニットは、駆動源によって逆回転させたパッケージから解舒された糸をマウス部により捕捉して糸継部へ導く捕捉手段を備える。また、巻取ユニットは、前記捕捉手段を回動させるための捕捉手段駆動源と、制御部と、を備える。この制御部は、糸を捕捉した前記マウス部が、前記パッケージの逆回転により前記糸層から糸が解舒される速度以下の速度で移動するように制御可能に構成される。
【００１０】
これにより、パッケージから糸が繰り出される速度以下でマウス部が移動するので、捕捉手段が糸を捕捉した後の下方回動時において糸が捕捉手段から外れること（糸外れ）を防止して、糸を確実に糸継部へ導くことができる。また、糸が捕捉手段に吸引される長さが短くても糸外れを防止できるので、パッケージの逆回転により糸を繰り出す長さを短くでき、糸の無駄を防止できるとともに作業時間を短縮できる。また、捕捉手段の回動時に糸が引っ張られないので、糸が捕捉手段に擦れたり引っ掛かったりして損傷することを防止できる。また、捕捉手段駆動源がパッケージの駆動源と独立していることから、パッケージの逆回転と捕捉手段の下方への回動とを上記の速度の関係を満たすように容易に連係させて制御することができる。
【００１１】
前記の自動ワインダの巻取ユニットにおいては、前記制御部が、前記パッケージの逆回転による糸の解舒速度と前記マウス部の移動速度とが等しくなるように制御することが好ましい。
【００１２】
これにより、余分な糸の解舒を抑えて糸の無駄を防止できるとともに、捕捉手段に捕捉した糸を糸継部まで素早く導くことができる。
【００１３】
前記の自動ワインダの巻取ユニットにおいては、前記捕捉手段駆動源はステッピングモータであることが好ましい。
【００１４】
これにより、回転角度を調整できるステッピングモータによって捕捉手段の回動の制御を正確に行うことができる。
【００１５】
前記の自動ワインダの巻取ユニットにおいては、前記マウス部を前記パッケージの外周面に近接させた状態で、糸層の径にかかわらず前記パッケージを所定の周回分逆回転させることが好ましい。
【００１６】
これにより、糸端がマウス部によって捕捉される機会を糸層の径の大小にかかわらず良好に確保することができ、糸を安定してマウス部に捕捉させることができる。また、パッケージの駆動源と捕捉手段駆動源とが独立しているので、糸層の径に応じてパッケージの駆動源の制御を柔軟に変更することも容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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自動ワインダが備えるワインダユニット１０の側面図である。図２はワインダユニット１０の概略的な構成を示した正面図である。
【００１８】
図１及び図２に示すワインダユニット１０は、給糸ボビン２１から解舒される糸２０をトラバースさせながら巻取ボビン２２に巻き付けて、所定長で所定形状のパッケージ３０とするものである。本実施形態の自動ワインダは、並べて配置された複数のワインダユニット１０と、その並べられた方向の一端に配置された図略の機台制御装置と、を備えている。
【００１９】
それぞれのワインダユニット１０は、正面視で左右一側に設けられたユニットフレーム１１（図１）と、このユニットフレーム１１の側方に設けられた巻取ユニット本体１６と、を備えている。
【００２０】
前記巻取ユニット本体１６は、巻取ボビン２２を保持可能に構成されたクレードル２３と、糸２０をトラバースさせるとともに前記巻取ボビン２２を回転させるための巻取ドラム（綾振ドラム）２４と、を備えている。クレードル２３は、巻取ドラム２４に対し近接又は離間する方向に揺動可能に構成されており、これによって、パッケージ３０が巻取ドラム２４に対して接触又は離間される。図２に示すように、前記巻取ドラム２４の外周面には螺旋状の綾振溝２７が形成されており、この綾振溝２７によって糸２０をトラバースさせるように構成している。
【００２１】
前記クレードル２３には、図略のリフトアップ機構及びパッケージブレーキ機構が備えられている。リフトアップ機構は、糸切れ時にクレードル２３を上昇させて、パッケージ３０を巻取ドラム２４から離間させることができるようになっている。パッケージブレーキ機構は、前記リフトアップ機構によってクレードル２３が上昇するのと同時に、クレードル２３に把持されたパッケージ３０の回転を停止させるように構成されている。
【００２２】
前記巻取ユニット本体１６は、給糸ボビン２１と巻取ドラム２４との間の糸走行経路中に、給糸ボビン２１側から順に、バルーンコントローラ１２と、テンション付与装置１３と、スプライサ装置（糸継部）１４と、クリアラ（糸太さ検出器）１５と、を配置した構成となっている。
【００２３】
前記ワインダユニット１０は、図１に示すように、給糸ボビン２１を供給するためのマガジン式供給装置６０を備えている。このマガジン式供給装置６０は、図１に示すように、ワインダユニット１０の下部から正面上方向に斜めに延出するマガジン保持部６１と、このマガジン保持部６１の先端に取り付けられているボビン収納装置６２と、を備えている。
【００２４】
このボビン収納装置６２はマガジンポケット６３を備え、このマガジンポケット６３には複数の収納孔が円状に並べて形成されている。この収納孔のそれぞれには、供給ボビン７０を傾斜姿勢でセットすることができる。前記マガジンポケット６３は図略のモータによって間欠的な回転送り駆動が可能であり、この間欠駆動とマガジンポケット６３が備える図略の制御弁とによって、マガジン保持部６１が有する図略のボビン供給路に供給ボビン７０を１つずつ落下させることができる。前記ボビン供給路に供給された供給ボビン７０は、傾斜姿勢のまま給糸ボビン保持部７１へ導かれる。
【００２５】
給糸ボビン保持部７１は図略の回動手段を備えており、供給ボビン７０を前記ボビン供給路から受け取った後、当該供給ボビン７０を斜め姿勢から直立姿勢に引き起こすように回動する。これによって、供給ボビン７０が巻取ユニット本体１６の下部に給糸ボビン２１として適切に供給され、ワインダユニット１０による巻取作業を行うことができる。
【００２６】
バルーンコントローラ１２は、給糸ボビン２１の芯管に被さる規制部材４０を給糸ボビン２１からの糸の解舒と連動して下降させることにより、給糸ボビン２１からの糸の解舒を補助するものである。規制部材４０は、給糸ボビン２１から解舒された糸の回転と遠心力によって給糸ボビン２１上部に形成されたバルーンに対し接触し、当該バルーンに適切なテンションを付与することによって糸の解舒を補助する。規制部材４０の近傍には前記給糸ボビン２１のチェース部を検出するための図略のセンサが備えられており、このセンサがチェース部の下降を検出すると、それに追従して前記規制部材４０を例えばエアシリンダ（図略）によって下降させることができる。
【００２７】
テンション付与装置１３は、走行する糸２０に所定のテンションを付与するものである。テンション付与装置１３としては、例えば、固定の櫛歯に対して可動の櫛歯を配置するゲート式のものを用いることができる。可動側の櫛歯は、櫛歯同士が噛み合わせ状態又は解放状態になるように、ロータリー式のソレノイドにより回動することができる。このテンション付与装置１３によって、巻き取られる糸に一定のテンションを付与し、パッケージ３０の品質を高めることができる。
【００２８】
スプライサ装置１４は、クリアラ１５が糸欠点を検出して行う糸切断時、又は給糸ボビン２１からの解舒中の糸切れ時等に、給糸ボビン２１側の下糸と、パッケージ３０側の上糸とを糸継ぎするものである。スプライサ装置１４としては、機械式のものや、圧縮空気等の流体を用いるもの等を使用することができる。
【００２９】
クリアラ１５は、糸２０の太さを適宜のセンサで検出することで欠陥を検出するように構成されており、このクリアラ１５のセンサからの信号をアナライザ５２（図２）で処理することで、スラブ等の糸欠点を検出可能に構成されている。なお、前記クリアラ１５は、糸２０の走行速度を検知するセンサ、及び、単に糸２０の有無を検知するセンサとしても機能させることができる。前記クリアラ１５の近傍には、当該クリアラ１５が糸欠点を検出したときに直ちに糸２０を切断するための図略のカッタが付設されている。
【００３０】
スプライサ装置１４の下側及び上側には、給糸ボビン２１側の下糸を捕捉して案内する下糸案内パイプ２５と、パッケージ３０側の上糸を捕捉して案内する上糸案内パイプ（捕捉手段）２６と、が設けられている。下糸案内パイプ２５の先端には吸引口３２が形成され、上糸案内パイプ２６の先端にはサクションマウス（マウス部）３４が備えられている。下糸案内パイプ２５及び上糸案内パイプ２６には適宜の負圧源がそれぞれ接続されており、前記吸引口３２及びサクションマウス３４に吸引流を作用させることができる。
【００３１】
この構成で、糸切れ時又は糸切断時においては、下糸案内パイプ２５の吸引口３２が図１及び図２で示す位置で下糸を捕捉し、その後、軸３３を中心にして上方へ回動することでスプライサ装置１４に下糸を案内する。また、これとほぼ同時に、上糸案内パイプ２６が図示の位置から軸３５を中心として上方へ回動し、ドラム駆動モータ５３によって逆転されるパッケージ３０表面上に存在する上糸をサクションマウス３４によって捕捉する。続いて、上糸案内パイプ２６が軸３５を中心として下方へ回動することで、スプライサ装置１４に上糸を案内するようになっている。
【００３２】
給糸ボビン２１から解舒された糸は、スプライサ装置１４の下流側に配置される巻取ボビン２２に巻き取られる。巻取ボビン２２は、当該巻取ボビン２２に対向して配置される巻取ドラム２４が回転駆動することにより駆動される。図２に示すように、この巻取ドラム２４はドラム駆動モータ５３の出力軸に連結されており、このドラム駆動モータ５３の作動はモータ制御部５４により制御される。このモータ制御部５４は、ユニット制御部５０からの運転信号を受けて前記ドラム駆動モータ５３を運転及び停止させる制御を行うように構成している。
【００３３】
以上の構成で、前記マガジン式供給装置６０からボビンが給糸側に供給されると、巻取ボビン２２が駆動され、前記給糸ボビン２１から解舒された糸２０が前記巻取ボビン２２に巻き取られることで所定長のパッケージ３０を形成することができる。
【００３４】
次に図３を参照して、上糸案内パイプ２６について説明する。図３は、上糸案内パイプ２６がパッケージ３０から上糸９０を引き出す様子を示す拡大側面図である。
【００３５】
図３に示すように、ユニットフレーム１１には、上糸案内パイプ２６を回動させるためのステッピングモータ４１が設置されている。このステッピングモータ４１の出力軸には出力ギア４５が固定されている。一方、上糸案内パイプ２６の基部には従動ギア４３が固定され、前記出力ギア４５と従動ギア４３とが、歯付きベルト４４を介して連結されている。
【００３６】
図２に示すように、前記ステッピングモータ４１はステッピングモータ制御部５１に接続されており、このステッピングモータ制御部５１がステッピングモータ４１に駆動パルス信号を出力してステッピングモータ４１を駆動するようになっている。ステッピングモータ制御部５１はユニット制御部５０に接続されており、スプライサ装置１４、クリアラ１５、巻取ドラム２４等の各部の制御と上糸案内パイプ２６の制御を連動させることができる。
【００３７】
以上の構成で、給糸ボビン２１から解舒される糸が切れたとき、又は前記クリアラ１５が糸欠点を検出してカッタにより糸を切断したときは、クリアラ１５からの信号に基づき、前記ユニット制御部５０は前記リフトアップ機構及びパッケージブレーキ機構を直ちに動作させる。この結果、パッケージ３０が巻取ドラム２４から離間されるとともに、パッケージ３０の回転が制動される。ただし、パッケージブレーキ機構によって完全に停止するまではパッケージ３０はある程度慣性回転し、これにより、切れてフリーとなった糸端はパッケージ３０の外周面に巻き付くことになる。
【００３８】
糸切れ又は糸切断が検知されると、ユニット制御部５０はステッピングモータ制御部５１に制御信号を送信し、これを受信したステッピングモータ制御部５１はステッピングモータ４１に駆動パルス信号を送る。これにより、上糸案内パイプ２６はステッピングモータ４１の駆動によって上方へ回動され、図３の実線で示す位置（捕捉位置）で静止する。
【００３９】
この捕捉位置では、上糸案内パイプ２６の先端のサクションマウス３４が、パッケージ３０の外周面に対し小さな隙間をおいて対面している。前述のとおり上糸案内パイプ２６には負圧源が接続されており、従って、パッケージ３０の外周面に対しサクションマウス３４からの吸引流を作用させることができる。このサクションマウス３４は前記パッケージ３０の巻き幅を含むように細長く形成されており、これにより、前記パッケージ３０の外周面に対し、その巻き幅方向全体にわたって吸引流を作用させることができる。
【００４０】
この状態でユニット制御部５０はモータ制御部５４に信号を送り、巻取ドラム２４を糸巻取時とは反対方向に一定の速度で回転させる。なお、上述のリフトアップ機構及びパッケージブレーキ機構は、この時点で作動が解除されている。この逆転駆動により、パッケージ３０の外周面に巻き付けられている糸端（上糸９０）が、当該パッケージ３０とともに回転する。そして上糸９０の糸端は、サクションマウス３４との対面部分を通過するときに、前記吸引流の作用によって上糸案内パイプ２６内に吸い込まれる。
【００４１】
なお、このときユニット制御部５０は、上糸案内パイプ２６を図３の実線に示す捕捉位置に静止させながら巻取ドラム２４を逆回転させる時間（言い換えれば、巻取ドラム２４の逆回転量）を、パッケージ３０の糸層の径に応じて変更するように制御する。
【００４２】
この制御は、具体的には以下のように行われる。即ち、ユニット制御部５０は、巻取ドラム２４に設置した図略のエンコーダ（回転センサ）からの信号をカウントすることにより、空の巻取ボビン２２への巻取開始時点から巻取ドラム２４が何回転したかを取得することができる。そしてユニット制御部５０は、この累計回転回数と、巻取ドラム２４の径、糸の太さ、糸に付与するテンション等のパラメータを使用して、現時点でのパッケージ３０の糸層の径を計算して取得することができる。
【００４３】
ここで一般に、巻取ドラム２４を等しい量だけ逆回転させた場合でも、パッケージ３０の糸層の径が大きい場合は、小さい場合に比べて、サクションマウス３４に上糸９０の糸端が対面する回数（上糸９０を捕捉できる機会）が少なくなる。この点、本実施形態において前記ユニット制御部５０は、前述の計算により得られた糸層の径に応じて巻取ドラム２４の逆回転量を増減させるようにモータ制御部５４を制御し、糸層の径の大小に関係なく、パッケージを所定の周回分逆回転させる。これにより、パッケージ３０の糸層の径が大きい場合でも、パッケージ３０の外周面にある上糸９０の糸端をサクションマウス３４に対し十分な回数繰り返して対面させ、確実に捕捉することができる。
【００４４】
前記サクションマウス３４の内部には、コーム部材４２が当該サクションマウス３４の長手方向に沿うように配置されている。従って、サクションマウス３４に吸引された上糸９０は、このコーム部材４２に引っ掛かることによって保持される。なお、このコーム部材４２に代えて鋸刃状の部材やサンドペーパーを貼り付けた部材とする等、例えば糸種等の事情に応じて構成を適宜変更することができる。
【００４５】
上記のようにして巻取ドラム２４を必要なだけ逆回転させた後、ユニット制御部５０はステッピングモータ制御部５１に信号を送り、上糸案内パイプ２６を直ちに下方の案内位置まで回動させる。なお、上糸案内パイプ２６が下方への回動を開始した後でも、巻取ドラム２４の逆回転は継続される。そして、この巻取ドラム２４の逆回転によるパッケージ３０からの上糸９０の解舒速度（言い換えれば、逆回転するパッケージ３０の周面速度）Ｖ１と、上糸案内パイプ２６の下方回動による前記サクションマウス３４の移動速度Ｖ２とが等しくなるように、ユニット制御部５０によって制御されている（Ｖ１＝Ｖ２）。
【００４６】
従って、上糸案内パイプ２６の回動中において、パッケージ３０の逆転により繰り出される糸の速度を、サクションマウス３４により引き出される糸の速度と等しくすることができる。これにより、サクションマウス３４が一度吸引した上糸９０が、サクションマウス３４から引き出されることにより前記上糸９０がサクションマウス３４から外れてしまい、スプライサ装置１４への案内に失敗するのを防止することができる。また一方で、上糸９０に過大な張力が加わることを防止でき、更に、サクションマウス３４の部分に設置されるコーム部材４２に上糸９０が擦れて損傷を受けることも防止できる。
【００４７】
次に図４を参照して、糸継作業時における上糸案内パイプ２６及びパッケージ３０の制御について説明する。図４のフローが開始されると、ユニット制御部５０は、巻取作業中に糸が切れたことを示す信号、又はクリアラ１５によって糸欠陥が発見されて糸が切断されたことを示す信号を、クリアラ１５から受信するまで待機する（Ｓ１０１）。糸切れ信号又は糸切断信号を受信すると、ユニット制御部５０は上糸案内パイプ２６を図３の実線で示す捕捉位置に回動させて静止させる（Ｓ１０２）。そして、サクションマウス３４による吸引流をパッケージ３０の外周面に作用させながら、巻取ドラム２４の逆回転を開始し、上糸の吸引捕捉を行う（Ｓ１０３、Ｓ１０４）。なお、前述したように、パッケージ３０の糸層の径の大小にかかわらず当該パッケージ３０が所定の周回分逆回転するように、巻取ドラム２４の逆回転量は前記糸層の径の大小に応じて決定される。ユニット制御部５０は、こうして決定された回転量だけ巻取ドラム２４が逆回転するまで待機する（Ｓ１０５）。
【００４８】
必要なだけの逆回転が終了すると、ユニット制御部５０は巻取ドラム２４の逆回転を維持したまま、上糸案内パイプ２６を下方の案内位置へ回動させる（Ｓ１０６）。このとき、パッケージ３０の逆回転により糸が解舒される速度Ｖ１と、上糸案内パイプ２６の先端のサクションマウス３４が移動する速度Ｖ２とが等しくなるように、ユニット制御部５０はステッピングモータ制御部５１を介してステッピングモータ４１を制御する。
【００４９】
上糸案内パイプ２６の案内位置への回動が完了すると、ユニット制御部５０はクリアラ１５の信号を調べる（Ｓ１０７）。即ち、本実施形態では、上糸案内パイプ２６によって上糸９０がスプライサ装置１４に正常に導かれると、それと同時に上糸９０の糸道がクリアラ１５を通過し、クリアラ１５によって糸が検知されるようになっている。従って、クリアラ１５が糸を検知した場合は、スプライサ装置１４への上糸の案内に成功したことを意味するので、巻取作業の邪魔にならない待機位置まで上糸案内パイプ２６を移動させた後（Ｓ１０８）、上糸の案内に関する制御フローを終了する。クリアラ１５が上糸を検知しなかった場合は、上糸の案内に失敗したことを意味するので、Ｓ１０２の処理に戻り、再び上糸案内パイプ２６による上糸９０の糸端の捕捉を試みる。
【００５０】
以上に示すように、本実施形態の自動ワインダにおけるワインダユニット１０は、ドラム駆動モータ５３によって逆回転させたパッケージ３０から解舒された上糸９０をサクションマウス３４により捕捉してスプライサ装置１４へ導く上糸案内パイプ２６を備える。また、このワインダユニット１０は、前記上糸案内パイプ２６を回動させるためのステッピングモータ４１と、ユニット制御部５０と、を備える。このユニット制御部５０は、糸を捕捉した上糸案内パイプ２６のサクションマウス３４が、パッケージ３０の逆回転により前記糸層から上糸９０が繰り出される速度Ｖ１以下の速度Ｖ２で移動するようにステッピングモータ４１を制御可能に構成される。
【００５１】
この構成により、パッケージ３０から上糸９０が繰り出される速度以下でサクションマウス３４が移動するので、上糸案内パイプ２６が糸２０を捕捉した後の回動時において上糸９０がサクションマウス３４から外れること（糸外れ）を防止して、上糸９０を確実にスプライサ装置１４へ導くことができる。また、上糸９０が上糸案内パイプ２６に吸引される長さが短くても前記糸外れを防止できるので、パッケージ３０の逆回転により上糸９０を繰り出す長さを短くでき、糸の無駄を防止できるとともに作業時間を短縮できる。また、上糸案内パイプ２６の回動時に上糸９０が無理に引き出されることがないので、上糸９０がサクションマウス３４の部分（特に、前記コーム部材４２）に擦れたり引っ掛かったりして損傷することを防止できる。また、ステッピングモータ４１がパッケージ３０のドラム駆動モータ５３と独立していることから、パッケージ３０の逆回転と上糸案内パイプ２６の下方への回動とを上記の速度の関係を満たすように容易に連係させて制御することができる。
【００５２】
また、本実施形態のワインダユニット１０において、ユニット制御部５０が、前記パッケージ３０の逆回転による上糸９０の解舒速度と前記サクションマウス３４の移動速度とを等しくさせるように制御する。
【００５３】
この構成により、余分な上糸９０の解舒を抑えて糸の無駄を防止できるとともに、上糸案内パイプ２６に捕捉した上糸９０をスプライサ装置１４まで素早く導くことができる。
【００５４】
また、本実施形態のワインダユニット１０において、上糸案内パイプ２６の駆動源はステッピングモータ４１で構成される。
【００５５】
この構成により、回転角度を調整できるステッピングモータ４１によって、上糸案内パイプ２６の回動の制御を正確に行うことができる。
【００５６】
また本実施形態のワインダユニット１０は、糸層の径にかかわらずパッケージ３０を所定の周回分逆回転させた後に上糸案内パイプ２６をスプライサ装置１４へ回動させる。
【００５７】
この構成により、パッケージ３０の糸層が大きい場合でも、上糸９０の糸端がサクションマウス３４によって捕捉される機会を良好に確保することができ、上糸９０をサクションマウス３４に安定して捕捉させることができる。また、ドラム駆動モータ５３と前記ステッピングモータ４１とが独立して設けられているので、糸層の径に応じてドラム駆動モータ５３の制御（だけ）を柔軟に変更することも容易である。
【００５８】
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。
【００５９】
上記実施形態は、パッケージ３０を所定の周回分逆回転させることによってパッケージ３０の糸端を上糸案内パイプ２６に捕捉させる構成であるが、この構成に代えて、糸端検知センサ８０を上糸案内パイプ２６の内部に取り付ける構成とすることもできる。図５に上糸案内パイプ２６に糸端検知センサを備えた変形例を示す。なお、この変形例において上記実施形態と同一及び類似する構成には、図面に同一の符号を付して説明を省略する。
【００６０】
この変形例のワインダユニット１０においては、図５に示すように、上糸案内パイプ２６内に糸端検知センサ８０が配置されている。この糸端検知センサ８０としては、例えば光センサを使用することができる。この糸端検知センサ８０は前記ユニット制御部に電気的に接続され、前記ユニット制御部に糸端検知信号を送信できるように構成されている。この構成で、ユニット制御部は、上糸案内パイプ２６を図５の実線に示す捕捉位置に静止させ、パッケージ３０を逆回転させる。そしてユニット制御部は、前記糸端検知信号を受信すると上糸案内パイプ２６を下方へ回動させるようにステッピングモータ制御部５１を制御する。
【００６１】
この変形例においても、上糸案内パイプ２６を下方回動させるときは、前記ユニット制御部は、前記パッケージ３０の逆回転による上糸９０の解舒速度Ｖ１と前記サクションマウス３４の移動速度Ｖ２とが等しくなるように制御する。従って、糸端検知センサ８０を上糸案内パイプ２６の先端側（例えば、サクションマウス３４の近傍）に設置し、上糸９０が上糸案内パイプ２６に少量吸引された段階でそれを検知して上糸案内パイプ２６の下方回動を開始したとしても、糸外れを防止し、糸をスプライサ装置１４に確実に案内することができる。
【００６２】
上記実施形態及び変形例では巻取ドラム２４によってパッケージ３０が駆動される構成であるが、この構成に代えて、パッケージ３０の軸部（前記巻取ボビン２２）にモータの駆動力を直接伝達する構成とすることもできる。
【００６３】
上記実施形態及び変形例では、上糸案内パイプ２６を下方回動させる場合は、前記ユニット制御部５０は、前記パッケージ３０の逆回転による上糸９０の解舒速度Ｖ１と前記サクションマウス３４の移動速度Ｖ２が等しくなるように制御している（Ｖ１＝Ｖ２）。しかしながら、これに代えて、前記解舒速度Ｖ１よりも前記サクションマウス３４の移動速度Ｖ２が小さくなるように制御することもできる（Ｖ１＞Ｖ２）。
【００６４】
パッケージ３０の糸層の径は、巻取ドラム２４の累計回転回数に基づいて取得することに代えて、例えばクリアラ１５で検出した糸走行速度に巻取時間を乗じて累積巻取長さを求め、これに基づいて糸層の径を計算する構成に変更することができる。また、例えば前記クレードル２３の回動角を検出することで糸層の径を検出する径センサを備え、この径センサからの信号に基づいて糸層の径を取得する構成に変更することができる。
【００６５】
上記実施形態のワインダユニット１０は、マガジン式供給装置６０によって給糸ボビン２１を供給しているが、この構成に限らず、例えば、給糸ボビン２１をセットしたトレーを適宜の経路に沿って搬送することでワインダユニット１０に供給する構成に変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の一実施形態に係るワインダユニットの側面図。
【図２】本実施形態のワインダユニットの概略的な構成を示す正面図。
【図３】本実施形態の上糸案内パイプの捕捉位置からの回動の様子を示す拡大側面図。
【図４】上糸案内パイプの回動の制御を示すフローチャート。
【図５】上糸案内パイプに糸端検出手段を備える変形例を示す拡大側面図。
【符号の説明】
【００６７】
１０ ワインダユニット（自動ワインダの巻取ユニット）
１４ スプライサ装置（糸継部）
２２ 巻取ボビン
２４ 巻取ドラム
２６ 上糸案内パイプ（捕捉手段）
３０ パッケージ
３４ サクションマウス
４１ ステッピングモータ（捕捉手段駆動源）
５０ ユニット制御部
５１ ステッピングモータ制御部
５３ ドラム駆動モータ
５４ モータ制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源によって逆回転させたパッケージから解舒された糸をマウス部により捕捉して糸継部へ導く捕捉手段を備える自動ワインダの巻取ユニットにおいて、
前記捕捉手段を回動させるための捕捉手段駆動源と、
糸を捕捉した前記マウス部が、前記パッケージの逆回転により前記糸層から糸が解舒される速度以下の速度で移動するように前記捕捉手段駆動源を制御可能な制御部と、
を備えることを特徴とする自動ワインダの巻取ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の自動ワインダの巻取ユニットであって、
前記制御部は、前記パッケージの逆回転による糸の解舒速度と前記マウス部の移動速度とが等しくなるように制御することを特徴とする自動ワインダの巻取ユニット。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の自動ワインダの巻取ユニットであって、
前記捕捉手段駆動源はステッピングモータであることを特徴とする自動ワインダの巻取ユニット。
【請求項４】
請求項１から３までの何れか一項に記載の自動ワインダの巻取ユニットであって、
前記マウス部を前記パッケージの外周面に近接させた状態で、糸層の径にかかわらず前記パッケージを所定の周回分逆回転させることを特徴とする自動ワインダの巻取ユニット。
【請求項１】
駆動源によって逆回転させたパッケージから解舒された糸をマウス部により捕捉して糸継部へ導く捕捉手段を備える自動ワインダの巻取ユニットにおいて、
前記捕捉手段を回動させるための捕捉手段駆動源と、
糸を捕捉した前記マウス部が、前記パッケージの逆回転により前記糸層から糸が解舒される速度以下の速度で移動するように前記捕捉手段駆動源を制御可能な制御部と、
を備えることを特徴とする自動ワインダの巻取ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の自動ワインダの巻取ユニットであって、
前記制御部は、前記パッケージの逆回転による糸の解舒速度と前記マウス部の移動速度とが等しくなるように制御することを特徴とする自動ワインダの巻取ユニット。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の自動ワインダの巻取ユニットであって、
前記捕捉手段駆動源はステッピングモータであることを特徴とする自動ワインダの巻取ユニット。
【請求項４】
請求項１から３までの何れか一項に記載の自動ワインダの巻取ユニットであって、
前記マウス部を前記パッケージの外周面に近接させた状態で、糸層の径にかかわらず前記パッケージを所定の周回分逆回転させることを特徴とする自動ワインダの巻取ユニット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−１５５１０１（Ｐ２００９−１５５１０１Ａ）
【公開日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３３８３６８（Ｐ２００７−３３８３６８）
【出願日】平成１９年１２月２７日（２００７．１２．２７）
【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７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月２７日（２００７．１２．２７）
【出願人】（０００００６２９７）村田機械株式会社 (4,916)
【Ｆターム（参考）】
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