巻取機の自動切替装置

【目的】走行型の玉揚げロボットを廃止し、大掛りな改修工事や多大な改修工事費用を必要とすることなく導入可能な巻取機の自動切替装置を提供する。
【構成】巻取機械の複数のワークステーションが機台長手方向に連設され、各ワークステーションの巻取部に糸吸引装置２１、糸はね上げ板２２、糸切断装置２４、糸寄せアーム６１および糸掛けアーム６３等からなる糸条処理装置、クレール１３およびクレードル反転用モータ３１からなるクレードル反転装置、空紙管アーム５１等からなる空紙管装着装置並びにパッケージ受け部８３が設けられ、巻取機械の少なくとも１つの巻取部のパッケージＰが切替状態に達すると巻取部の糸条処理装置、クレードル反転装置、空紙管装着装置およびパッケージ受け部を作動させる制御手段が巻取機械に設けられている。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複数のワークステーションが機台長手方向に連設された巻取機械の巻取機からパッケージを玉揚げし空紙管を装着して切替える装置に関する。
【０００２】延伸仮撚機（ＤＴＹ機）、ドローツイスター（ＤＴ機）、撚糸機、合撚機、撚返機、糸巻機、フィルム巻取機、グラスファイバー巻取機、金属線巻取機、電線巻取機等の繊維等の巻取機械においては、複数のワークステーションが機台長手方向に連設されている。
【０００３】このような巻取機械によりパッケージを巻取ると、満巻パッケージを玉揚げした後に空ボビンを装着し更に巻取りを継続する。
【０００４】巻取機械においては、各ワークステーションが垂直なスピンドルを有しており、糸条等を巻取るボビンをそのスピンドルによって垂直に支持する形式のものと、クレードルによって糸条等を巻取るボビンをほぼ水平に支持する形式のものとがある。
【０００５】本発明は何れの形式にも適用可能ではあるが、特に、クレードルによりボビンをほぼ水平に支持して糸条等を巻取る巻取機械から満巻パッケージを玉揚げし空紙管を装着し、切替える装置に適している。
【０００６】
【従来の技術】従来、満巻パッケージの玉揚げおよび空ボビンの装着を行う装置は、大別して、 ■ ドッフィングアームが機台に取付けられ機台全部の満巻パッケージを一斉に玉揚げする、所謂一斉型ドッファ、および■ 機台に沿って台車が走行し順次満巻パッケージを玉揚げし空ボビンを装着する、所謂走行型ドッファに分類される。
【０００７】一斉型ドッファは、全てのワークステーションについて一斉に玉揚げを行うため、玉揚げ状態に達していない小巻きのパッケージも玉揚げされてしまう。また、オートドッファ設備の導入に対して予め何らの配慮がされていない既設の主機（ＤＴＹ機等）に、このような一斉型ドッファを設備することは極めて困難である。
【０００８】これに対して走行型ドッファは既設の主機の玉揚げ装置として容易に導入できる。また、走行型ドッファでは玉揚げと同時に満巻ボビンをペッグ型のボビン収納スタンドに自動的に収納することも可能である。しかも、多数錘に対し一台のドッファを準備すれば足りるという点で一斉型ドッファより優れていると言われていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、延伸仮撚機を含めて一般に巻取機械では、従来から、各巻取装置の組立て精度は充分に高められているが、各巻取装置間、特に異なるワークステーションの巻取装置間の相対位置関係については余り考慮されておらず、例えば機台設置床面からの高さまたは機台前方の作業面からの距離を例に取っても、ワークステーション間で大きなバラツキがある。
【００１０】一方、上述したオートドッファは、巻取機械の機台長手方向に走行停止を繰返しつつ、各ワークステーションにおいてその停止位置を基準として全く同一の玉揚げ操作を繰返す。
【００１１】上述のように、従来の巻取機械そのままではワークステーション間でバラツキがあり、そのため、基準とする停止位置がワークステーション間で一定しないことになり、確実な玉揚げ操作を行い得ないことになる。
【００１２】この対策として、上述のようなオートドッファをこれら従来の巻取機械に導入する際には、先ず、巻取機械を設置している工場の床面を整備し、オートドッファ走行個所に高精度の基礎レールを敷設する。更に、巻取機械の機台長手方向に連設された巻取装置の相対位置精度および組立精度を高める工事を行なう。その上で上述のオートドッファを導入している。
【００１３】従って、従来のオートドファの導入に際しては、大掛りな改修工事と多大な改修工事費用を必要とし、そのため、従来のオートドッファは余り実用的ではなかった。
【００１４】更に、米国特許第４，６１５，４９３号明細書には、「玉揚げロボット」とも称される改良オートドッファが提案されており、この玉揚げロボットによれば、このような床面の大幅な回収工事は行わないで済む。しかしながら、玉揚げロボットはＤＴＹ機外の通路にレール敷設などの大きい付帯設備費が必要であり、加えて、上記付帯設備のために大きな建屋スペースが必要である。このため、玉揚げロボットの設置を考えていない従来機の建屋では設置は不可能である。また、玉揚げロボットのドッフィングの設定プログラムが複雑であるという問題もある。更に、一定時間内に全錘を順次玉揚げするので、途中断糸により小巻状態となっているパッケージも玉揚げしてしまうという問題がある。
【００１５】
【発明の目的】上述した従来装置の問題点に鑑み、本発明は走行型の玉揚げロボットを廃止し、大掛りな改修工事や多大な改修工事費用を必要とすることなく導入可能な巻取機の自動切替装置を提供することを目的とする。
【００１６】更に、本発明は走行型の玉揚げロボットを用いないので、ＤＴＹ機外の通路にレール敷設などの余分な付帯設備費が必要でなく、上記付帯設備のための大きな建屋スペースも必要でなく、従来機の建屋でも設置可能な巻取機の自動切替装置を提供することを目的とする。
【００１７】また、設定プログラムが複雑でなく、満巻パッケージのみを玉揚げするので、途中断糸により小巻状態となっているパッケージは玉揚げしない巻取機の自動切替装置を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明においては、複数のワークステーションが機台長手方向に連設された巻取機械の巻取機において、巻取機械の各ワークステーションの巻取部に糸条処理装置、クレードル反転装置、空紙管装着装置およびパッケージ受け部が設けられ、該巻取機械の少なくとも１つの巻取部のパッケージが切替状態に達すると該巻取部の前記糸条処理装置、クレードル反転装置、空紙管装着装置およびパッケージ受け部を作動させる制御手段が巻取機械に設けられていることを特徴とする巻取機の自動切替装置により、上述した従来技術に付随する問題を解決し、上記の目的を達成する。
【００１９】また、本発明においては、巻取機械の各ワークステーションの巻取部に糸条処理装置、クレードル反転装置、空紙管装着装置およびパッケージ受け部が設けられているため、該巻取機械の少なくとも１つの巻取部のパッケージが切替状態に達すると制御手段によって該巻取部の前記糸条処理装置、クレードル反転装置、空紙管装着装置およびパッケージ受け部を作動し、このため、複数のワークステーションにおいて同時に玉揚げ、空紙管装着、および糸条処理作業が行われ、特にサクションガンを作動させる圧縮空気の供給能力が不足することがあり得る。このような場合に備えて、本発明の実施例においては、前記制御手段を、前記巻取機械全体についての満巻時間、玉揚げ方式、サクションガンの使用制限等の運転条件の入力および生産管理のモニターを行う中央処理装置、並びに前記中央処理装置と前記ワークステーションとの間に設けられ、前記中央処理装置と前記ワークステーションとの間の情報伝達を行い、各ワークステーションの巻取部に設けられた自動切換えのための装置の作動および情報の授受を行なうローカル処理装置から構成し、同時に玉揚げする錘数を制限し、有限の圧縮空気供給能力で装置を有効に作動可能としてもよい。
【００２０】また、従来一般の糸条巻取機械において提案されているクレードル反転装置にあっては、例えば特公昭５８−４２１０６号公報に開示されているように、フレームに固定されたカムによりクレードルの開閉を行っている。この場合に、紙管は固定位置にあり、クレードルは移動しながら閉の状態となるので、紙管チャックのタイミングが非常に難しく、タイミング調整が煩わしいと言う問題があり、また、このタイミング状態を常時維持するように保守することも大変である。
【００２１】本発明の実施例に示すように、上述した従来技術に付随する問題を解決して、紙管チャックのタイミングが容易に調整できるよう、クレードル反転装置を、クレードルを反転させる動力軸、クレードル回動軸、前記クレードル動力軸と該クレードル回動軸との間に設けられ動力を伝達しない遊び機構を有する動力伝達装置、前記動力軸に一体的に取付けられたクレードル開閉用カムから構成してもよい。
【００２２】糸の巻取装置のクレードルを反転させる動力軸とクレードルを常時一体的に連結したままでは糸を巻くための適正な接圧調整ができない。これに対して、本発明の実施例においては、糸を適正に巻くためには両者間に遊び機構を設けており、紙管チャックのタイミングが容易に調整できる。この遊び機構は、電磁クラッチ等でも作れるが、コンパクト化しにくい点、およびコストアップ等が考えられるため、本発明の実施例では機械的な遊び機構を採用している。
【００２３】更に、本発明の自動切替装置の糸掛けアームにより巻取ボビンへ糸掛する直前の時点においては、一端部を圧空式サクションガン等に吸引された糸は糸掛けアーム先端のガイドに巻付いた状態、すなわち、糸はガイドの周面に約１８０°の角度に亘り接触している。このような状態になるとガイドとの接触抵抗により、ガイドへ向けて走行する糸の張力が低下することとなる。このような低張力状態の糸を巻取ボビンのスリットに合わせても、糸が巻取ボビンのスリットに食い込み難くなり、巻取ボビンへの糸掛けが失敗することとなる。
【００２４】ガイドへ走行する糸張力を高め糸掛け失敗しないようにするためには、吸引装置（前述のように圧空式サクションガン等）の吸引を強くする必要があり、吸引を強くするためには圧空の圧力を上げるので圧空消費量が多くなる。特に扱う糸が細い場合には、サクションガンにより糸に作用する吸引力が小さいため、サクションガンにより引かれる張力も低く、上述のガイド抵抗と相俟ってガイドへ走行する糸の張力が低下し、上述の糸掛けが失敗するという問題が一層顕著に生じる。
【００２５】このような問題点に鑑み、本発明の実施例に示すように、吸引装置に吸引されている糸を引っ掛け、巻取部の巻取ボビンへ糸掛けをする糸掛けアームの先端に糸走行ガイドを設け、この糸走行ガイドを自由回転可能とした糸掛装置を採用してもよい。
【００２６】この糸掛け装置にあっては、糸掛けアームの先端に設けた糸走行ガイドを自由回転可能としており、糸張力が低下することがなく、糸を巻取ボビンのスリットに合わせると、糸が巻取ボビンのスリットに容易に食い込み、巻取ボビンへの糸掛けが失敗することなく確実に行える。ガイドへ走行する糸張力が十分高いため吸引装置の吸引を強くする必要がなく圧縮空気の消費量が増加することもない。また、この本発明の実施例によれば、細い糸でも糸掛けを失敗するすることなく糸掛けすることができる。
【００２７】更に、ボビンホルダの巻取ボビンチャック状態や巻取ボビンスリットの加工精度によって、巻取ボビンのスリット位置がずれる可能性がある。このような場合に備えて、実施例に示すように、糸掛けアームの先端を巻取ボビンの軸方向にも移動可能としてもよい。このように糸掛アームの先端を巻取ボビン軸方向にも移動可能とすることにより、巻取ボビンのスリット位置が軸方向にずれていても確実にスリット位置へ糸を持っていくことができる。
【００２８】糸掛けアームの先端を巻取ボビンの軸方向にも移動可能とするためには、糸掛アームを弾性体により製作し、糸掛けアーム先端と回転中心の間に傾斜溝を有する固定の案内ガイドを設け、その溝へ入り込むことによって、先端の糸ガイドが軸と平行方向に動くようにすることが好ましい。この場合に、糸掛けアームは糸が巻取ボビンに接触する直前に傾斜溝に接触するようにしておく。また糸ガイドも糸の走行位置が定まるよう表面にＶ字溝を有することが望ましい。上述のように糸掛けアームを弾性体とすることにより、糸掛けアームの糸走行ガイドに糸を係止する初期段階には糸ガイドの位置が一定の所に戻り確実に糸を係止することができる。
【００２９】
【実施例】本発明を実施する巻取機械においては、複数のワークステーションが機台長手方向に連設され、巻取機械の各ワークステーションには巻取部が上下多段に設けられている。
【００３０】図１には、その内の１つの巻取部の側面図を示している。図１において、ＤＴＹ機等で処理された糸Ｙは変向ガイド１０により向きを変えられた後で、機台に設けられたトラバース装置１１のトラバースガイド１１ａにより左右（図１を描いた紙面に垂直な方向）に綾振られる。
【００３１】トラバスーガイド１１ａで綾振られた糸Ｙは、回転可能に支承されたフリクションローラ１２に至り、ついでフリクションローラ１２に接触され回転されている紙管Ｂまたはその上に巻き取られた糸層Ｐの上に巻き取られる。紙管Ｂはクレードル１３により回転可能に支持されている。フリクションローラの近傍には、糸の巻付きを検知するセンサ７０（図３のＳＷ１２）が設けられている。
【００３２】クレードル１３はクレードル回動軸１３ｄの回りに回動可能であり、図２に示すようにクレードル回動軸１３ｄに一体的に取着されたリジッドクレードルアーム１３ａとクレードル回動軸１３ｄに設けられた支点１３ｃの回りに揺動可能なヒンジドクレードルアーム１３ｂとからなっている。更に、クレードル１３部にはボビンホルダ１４、並びにリジッドクレードルアーム１３ａおよびヒンジドクレードルアーム１３ｂの内部構造として、クレードル１３が糸条の巻き取り範囲を外れた時、ボビンＢに対して作用するブレーキ機構（図示せず）が組込まれている。また、ヒンジドクレードルアーム１３ｂ側には常にボビンＢをチャックする方向に動くスプリング（図示せず）が組込まれている。
【００３３】ヒンジドクレードルアーム１３ｂの下端にはカムフォロア１６が回転可能に取付けられており、カムフォロア１６は機台に設けられたクレードル開放カム１７に係合している。クレードル開放カム１７はブラケットに固定している支点１７ａの回りに回動可能に支承されており、このピン１７ａと開放カム１７との間にねじりコイルバネ１９が取付けられ、その付勢力は開放カム１７の下部を常に偏心ピン１７ｂに押圧するよう働いている。偏心ピン１７ｂは開放カム１７の上端が図２において左側に寄り過ぎないようにストッパーの役目を果たしている。
【００３４】開放カム１７の下端にカムフォロア１８を回転可能に支承している。ヒンジドクレードル１３ｂに取付けているカムフォロア１６が開放カム１７と接触し、開放カム１７のカム面に右向きの力が作用したときのみ、開放カム１７のカムフォロア１８は開放カム３５と接触する。
【００３５】なお、クレードル１３のボビンチャック用スプリング（図示せず）のばね力は前記ねじりコイルバネ１９よりバネ力を大きくしており、また、開放カム３５にはモータ軸３１ａの回りに凹部分を形成しており、開放カム１７のカムフォロア１８が開放カム３５の凹部に落ち込むことにより（開放カム１７が図２の点線の状態）、クレードル１３はボビンＢをチャックする。
【００３６】再び図１において、トラバース装置１１の上方には、ソレノイド（図３のＳＯＬ１）でオンオフされる糸吸引装置２１が設けられており、その下端は変向ガイド１０からフリクションローラ１２に至る糸道の近傍に開口している。
【００３７】トラバース装置１１の上面に沿って支点２２ａの回りに揺動可能な糸はね上げ板２２が設けられ、糸はね上げ板２２はＬ字状断面をしており、ソレノイド（図３のＳＯＬ２）および機台に設けられたカム２３により支点２２ａの回りに揺動される。
【００３８】糸はね上げ板２２の上方には糸切断装置２４が設けられ、糸切断装置２４は所定の位置に糸把持溝２４ａ（図３参照）を有し、ソレノイド（図３のＳＯＬ３）により挟み形式のカッター（図示せず）を作動させて、この糸把持溝２４ａに把持した糸Ｙを切断する。
【００３９】再び図２において、クレードル反転用小型モータ３１（図３のＭ１）が機台に取り付けられている。クレードル反転用モータ３１のモータ軸３１ａには、遊び機構３３を介してギア３２が取付けられるとともにカム３５が一体的に取着されている。ギア３２は、クレードル回動軸１３ｄに取着されたギア３４（図１）と噛合している。
【００４０】ギア３４はクレードル回動軸１３ｄの回転中心にその中心を合せて組み込まれ、ギア３４に回転力が伝達されることによりクレードル１３が反転する。前述のように、図２に示すカムフォロアー１６はクレードル反転時にチャックリリース開始位置で開放カム１７に接触し、それ以後、開放カム１７に接触しながら動き、ヒンジドクレードル１３ｂがボビンのチャック状態から開放される。この時に、後述する開放カム１７、３５の関係により、開放カム３５により開放カム１７は動かないようになっている。
【００４１】以上のようにして、遊び機構３３の不作動時は、クレードル反転用モータ３１を駆動すると、ギア３２、３４によりクレードル回動軸１３ｄの回りにクレードル１３が回動されるとともにカム３５が回動される。
【００４２】なお、遊び機構３３は機械的なクラッチまたは電磁クラッチからなり、この遊び機構３３が作動すると、モータ軸３１ａが回転しても、モータ軸３１ａの回転はギア３２に伝達されなくなり、この場合には、モータ軸３１ａに一体的に取着されたカム３５のみが回動されるようにすることが好ましい。特に、本実施例における遊び機構３３は以下に詳述する構造である。
【００４３】すなわち、図２において、モータ軸３１ａにギアホルダー８０が固定され、このギアホルダー８０に開放カム３５が固定されている。カム３５が回転すると、カム３５に係合しているクレードルアーム開放カム１７が支点１７ａの回りに回動される。更に、ギアホルダー８０には通常のキー公差で加工された溝幅のキー溝が形成されており、このキー溝にキー８２が固定されている。一方、ギアホルダー８０と係合するギア３２にはギアホルダー８０が必要とするフリー回転分に相当するだけキー溝幅を広く加工したキー溝を形成している。これにより、ギア３２は、ギアホルダー８０の回転に対し部分的に（上述のフリー回転分に相当する幅）その動力が伝達されないようになっている。
【００４４】モータ軸３１ａには、図２および図３に示すように、多数のノッカ８１が取着され、ＳＷ１（巻取位置センサ）、ＳＷ２（ブレーキ位置センサ）およびＳＷ３（パッケージ排出位置センサ）からなるクレードル位置センサ並びにＳＷ４（モータ中退位置センサ）およびＳＷ５（モータ後退位置センサ）からなるモータ位置センサを作動させる。上述のセンサは例えばリミットスイッチにより構成されている。
【００４５】図１において、クレードル１３がフリクションローラ１２と反対側に回動した位置から外側に向けてボビン受け部８３が僅かに下傾して設けられており、クレードル１３から玉揚げした満巻パッケージＰを案内する。なお、図３のＳＷ９はパッケージの有無を検知するセンサである。
【００４６】図１に示すように、クレードル１３の上方位置の機台に空ボビン装着装置駆動用小型モータ４１が設けられ、モータ４１のモータ軸にスプロケット４２が取着されている。また、機台に設けられた支点５０を中心に紙管アーム５１が回動可能に支承されており、紙管アーム５１にスプロケット５２が一体的に止着されている。スプロケット４２、５２にチェーン４３が巻き掛けられ、小型モータ４１により紙管アーム５１が、空紙管供給レール５３の位置から回動端部に設けられた機械的ストッパ（図示せず）に衝接するまで回動される。なお、チェーン４３の中間部にはスプリング４４が連結されており、紙管アーム５１がストッパに衝接時の衝撃を緩衝するようにしている。
【００４７】また、図３において、ＳＷ６はボビン取出し位置のセンサ、ＳＷ７はボビン供給位置のセンサ、ＳＷ８は空紙管供給レール５３上の空紙管の有無のセンサである。
【００４８】図１において、トラバース装置１１と変向糸ガイド１０との間には、糸寄せアーム６１がソレノイド６２（図３のＳＯＬ４）により糸道に交差するほぼ垂直な平面内で回転可能に設けられ、変向糸ガイド１０から吸引装置２１へ渡っている糸Ｙを糸掛けアーム６３が把持し易い位置へ移動させるようになっている。
【００４９】図１に示す糸掛けアーム６３はトラバース装置１１の上方位置で糸掛けモータ６４（図３のＭ３）によりほぼ垂直面内で回動して、糸寄せアーム６２により適宜位置に寄せられた糸ＹをボビンＢに糸掛けする。糸掛けアーム６３はピアノ線のような弾性体から作られ、図１１に示すようにＬ字形状をしており、糸掛アーム６３の先端に糸走行ガイド６３ａを自由回転可能に設けている。なお、糸ガイド６３ａは、図１２に示すように、その周面にＶ字溝を有し、糸の走行位置が定まるようすることが望ましい。
【００５０】糸掛アーム６３の先端と糸掛けモータ６４に連なる回転中心の間に傾斜溝を有する案内ガイド（図示せず）を固定して設け、糸掛けアーム６３が傾斜溝へ入り込むことによって、糸掛けアーム６３の先端の糸ガイド６３ａがボビンＢの軸と平行方向に移動可能である。ここに、糸掛アーム６３は糸が巻取ボビンＢに接触する直前に傾斜溝に接触するようにしておく。
【００５１】以上のように、糸掛アーム６３が弾性体から作られているため、その先端が巻取ボビンＢの軸方向にも移動可能であり、ボビンホルダ１４の巻取ボビンのチャック状態または巻取ボビンＢのスリットＳの加工精度によってスリットＳの位置が軸方向にずれていたとしても確実にスリットＳ位置へ糸を持っていくことができる。また、糸掛アーム６３を弾性体により製作することにより、初めの糸を係止する段階では糸ガイド６３ａの位置が一定の所に戻らせることができる。
【００５２】なお、図３において、ＳＷ１０は糸掛けアーム６３の前進限センサ、ＳＷ１１は糸掛けアーム６３の後退限センサである。
【００５３】本実施例では、上述した糸吸引装置２１、糸はね上げ板２２、糸切断装置２４、糸寄せアーム６１および糸掛けアーム６３により糸処理装置が構成されている。
【００５４】本実施例においては、図１３に示すように、制御手段は、ホストコンピュータａに組み込まれた中央処理装置ｂおよびローカル処理装置ｃからなっている。中央処理装置ｂは、前記巻取機械全体についての満巻時間、玉揚げ方式、サクションガンの使用制限等の運転条件の入力および生産管理のモニターを行う。また、ローカル処理装置ｃは、中央処理装置ｂとワークステーションｄとの間に設けられ、中央処理装置ｂとワークステーションｄとの間の情報伝達を行い、各ワークステーションｄの巻取部に設けられた自動切換えのための装置の作動および情報の授受を行なう。中央処理装置ｂは、ワークステーションｄ、ローカル処理装置ｃを順次スキャンニングし、互いに通信しあっており、同時に玉揚げする錘数を制限し、有限の圧縮空気供給能力で装置を有効に作動可能としている。
【００５５】各ワークステーションｄの巻取部の糸処理装置、クレードル反転装置、空紙管装着装置およびパッケージ受け部は、中央処理装置ｂのコントロールの元に制御手段のローカル処理装置ｃにより制御され、以下に説明するように作動する。なお、図３のＰＢ１、ＰＢ２はそれぞれ、リセットおよび自動停止用の手元操作スイッチである。
【００５６】また、図８〜図１０には本実施例のクレードル反転装置の作動を時間系列に従って示している。すなわち、図８〜図１０において、（１）〜（１０）は作動を時間系列で示しており、各時点において、上段はクレードルを反転させる動力軸３１ａ、クレードル回動軸１３ｄ、クレードル動力軸３１ａとクレードル回動軸１３ｄとの間に設けられ選択的に動力を伝達する遊び機構３３、および動力軸３１ａに一体的に取付けられたクレードル開閉用カム８１からなる本実施例のクレードル反転装置の作動状態を示している。
【００５７】上段の図において、網掛けをしている部分は開放カム３５の凹部部分を示す。符号１８は前述した開放カム１７のカムフォロアの位置を示す。また、破線で示す円弧の下端部にヒンジドクレードル１３ｂのカムフォロア１６が取付けてある（説明図のため、実際の動きと異なっている）。
【００５８】更にその下には、上から順に、モータ３１の動きを切替えるためのスイッチである、ＳＷ１（巻取位置）、ＳＷ２（ブレーキ位置）、ＳＷ３（パッケージ排出位置）、ＳＷ４（クレードル中退位置、すなわち、キー８２がギア３２のフリーゾーンの位置にあり、しかも、開放カム１７のカムフォロア１６が開放カム３５の凹部位置にない位置）、ＳＷ５（パッケージＰの排出位置と同じであるクレードルの後退限）等のスイッチおよびそれらを作動させるカム８１の作動を示している。
（１）原点復帰動作：図４に示すフローチャートに従い行われる。また、図８の（１）は糸の巻き初めの状態を示している。このとき、モータ３１は停止しており、キー８２はギア３２のフリーゾーンに位置している。また（１）の状態では作業者が人手によりでクレードル１３を反転させることが可能で開放カム１７のカムフォロア１８が開放カム３５の凹部部分にないためヒンジドクレードル１３ｂの開閉を行うこともできる。
（２）玉揚げの指示本発明を実施するＤＴＹ機本機に錘管理機能を具備させている。すなわち、糸速をモニターしている部分と、糸の有無をモニターしている部分を有し、これらを管理する中央処理装置（ＣＰＵ）ｂにより各錘の巻取部に巻取られている糸量を計算することができる。図１４に示すように、満巻錘の有無を調べる。もしこの巻量管理部分から満巻錘信号が出ている錘があれば、対応するローカル処理装置ｃを通じて、そのワークステーションｄの玉揚げ操作を以下の手順に述べる開始する。なお、満巻信号がなければ、糸掛け要求の有無を調べる。もし糸掛け要求信号が出ている錘がなければ、次の錘の満巻信号の有無を調べる。
【００５９】玉揚げ操作は次の手順に従い行われる。なお、図８の（２）の状態はパッケージＰの完巻き位置を示す。キー８２はまだギア３２のフリーゾーンにある。
（３）玉揚げ作業手順（図７参照）
■ 各錘のトラバース装置１１の上部に取付けてある糸吸引装置２１を吸引可能状態とする。
【００６０】■ 走行糸Ｙとトラバース装置１１の上部カバーとの中間に取付けた糸はね上げ板２２により、糸Ｙを上部に持ち上げる。この時、糸Ｙはトラバースされているため、糸切断装置２４に形成されている溝に入り、糸Ｙがトラバースガイド１１ａから外される。
【００６１】■ 糸切断装置２４の溝２４ａに入った糸Ｙは、切断装置２４により切断され、糸は吸引装置２１に吸引され流れ込む。この後、糸はね上げ板２２は元の位置に戻る。
【００６２】以上が糸Ｙを吸引するまでの糸処理である。
【００６３】■ 次に、図８の（３）に示すように、クレードル１３が反時計方向へ反転される。この動力としては小型モータ３１が使用され、モータ軸３１ａに取付けたキー８２によりギア３２が矢印の方向に回転し、これによりクレードル回動軸１３ｄに取付けたギア３４が駆動されクレードル１３は反転される。この図８の（３）の位置はクレードル１３側でブレーキが作動始める位置である。
【００６４】この時に、パッケージＰの周面がフリクションローラ１２から僅かに離れた位置で、図８の（４）の状態で、モータ３１が一時停止し、クレードル１３は一時停止される。本実施例においてはタイマー管理によりパッケージＰの回転が止まるまでこの停止位置でクレードル１３に組込まれたパッケージブレーキ１４ａによりパッケージの回転を停止させる。
【００６５】その後、クレードル１３は再度反転を開始し、クレードルアーム開放機構により巻取ボビンＢがボビンホルダ１４から外され、すなわち、クレードル１３の回転によりヒンジドクレードルアーム１３ｂの下部に設けたカムフォロア１６がアーム開放カム１７に乗り上げ（図９の（５）参照）、図９の（５）から（６）の状態に至る間にヒンジドクレードルアーム１３ｂは全開となり、図９の（６）の位置でモータ３１は停止し、巻取ボビンＢ（パッケージＰ）がボビンホルダ１４から外され、リジッドクレードルアーム１３ａ、ヒンジドクレードルアーム１３ｂに取付けてあるボビン受け１５上に落ちる。
【００６６】その後、パッケージＰは傾斜しているパッケージ受け部８３上を転がり、パッケージＰは巻取部の外部へと出ていく。クレードル１３はこの開放状態で停止している。
【００６７】■ 次に空紙管装着装置が動く。すなわち、小型モータ４１からチェーン４３で動力伝達され紙管アーム５１が支点５０の回りに回動されてクレードル１３のボビンホルダ１４に対応する位置で停止される。なお、紙管アーム５１の停止位置には機械的ストッパー（図示せず）が取付けてあるので、チェーン４３には中間にスプリング４４が組込まれ、紙管アーム５１の停止時の衝撃を和らげている。 ■ 次にクレードル反転モータ３１が逆転を始める（図９の（７）の状態）。図９の（７）はモータ３１の逆転により、開放カム３５の凹部部分に開放カム１７のカムフォロア１６が落ち込み、巻取ボビンＢをチャックした瞬間である。モータ３１は逆転し、モータ軸３１ａのキー８２はギア３２のフリーゾーンにおいてのみ動き、モータ３１の動きはギア３２には伝達されない。従って、モータ軸３１ａの先端に一体的に取着されたカム３５のみが回転する。
【００６８】モータ３１は更に逆転し続け図１０の（８）の位置でヒンジドクレードルアーム１３ｂのカムフォロア１６と開放カム１７の接触が外れ、スプリング（開放カム１７のねじりコイルバネ）１９の力で、開放カム１７は偏心ピン１７ｂと接触する位置に戻る。また、図１０の（８）から（９）の間にブレーキ開放位置を通過する。
【００６９】カム３５の回転によりクレードルアーム開放カム１７のカムフォロア１８がカム３５の溝部に入る。この時、クレードル１３の紙管をホールドするためのスプリング力がアーム開放カム１７のスプリング１９の力に打ち勝ち、ボビンホルダ１４が空紙管Ｂをチャックする。
【００７０】続いて、クレードル反転モータ３１が逆転し続けることによりモータ軸３１ａと反転ギア３２がロックし（遊び機構が不作動となり）、クレードル１３が時計方向に逆反転を開始し、ボビンホルダ１４のパッケージブレーキ機構１４ａを開放し、空紙管Ｂはフリクションローラ１２に接触される。図１０の（９）はボビンＢがフリクションローラ１２に接触した状態であり、このときモータ３１は逆転から正転へと切替わり、キー８２がギア３２のフリーゾーン１０の位置にきたとき停止する。
【００７１】その後、紙管アーム５１が逆転し（支点５０の回りに反時計方向に回転し）、空紙管供給レール５３上の次の空ボビンＢをチャックした状態で停止する。
【００７２】糸掛け要求があった場合には、巻取機械全体のその時点における玉揚げ錘数、糸掛け錘数をチェックする。糸掛け作業中の錘数が、制限数量未満、すなわち、サクションガンの供給圧縮空気量が能力範囲内である場合には、糸掛け操作の開始を許可し、ローカル処理装置ｃの制御の元に対応ワークステーションの糸掛け操作が行われる。前述のように、中央処理装置ｂで全錘の満巻時間を管理しており、糸掛け作業時間をあらかじめ推定して中央処理装置ｂに入力しておくことにより、一旦糸掛け作業を開始した後に玉揚げ制限数量を越えるようなことが生じないようにすることができる。糸掛け操作終了後は、次の錘の満巻信号の有無を調べる。
【００７３】なお、糸掛け要求があった場合でも、巻取機械全体のその時点における玉揚げ錘数、糸掛け錘数をチェックした結果、糸掛け作業中の錘数が、制限数量を越える場合には、中央処理装置ｂは糸掛け開始信号を出さず、すなわち、サクションガンの作動開始の信号を出さずに、糸掛け作業中の錘数が制限数量未満になるまでローカル処理装置ｃによる糸掛け操作を待機させる。そして、次の満巻信号の有無を調べる。
【００７４】■ 中央処理装置ｂから糸掛け開始信号が発信されると、ローカル処理装置ｃにより、サクションガンを作動させ、人手による吸引装置までの糸掛けを可能にし、糸掛け後、図５に示す自動モードＯＮ信号により、吸引装置２１で吸引されている糸Ｙを回転しているボビンＢへ糸掛けすることを実施する。
【００７５】先ず、糸寄せアーム６１が回転し、糸掛けアーム６３先端のガイド６３ａが糸Ｙをキャッチ可能な位置に糸Ｙをもたらし、糸掛けアーム６３の先端に回転可能に設けた糸走行ガイド６３ａに、糸寄せアーム６２により適宜位置に寄せられた糸Ｙを係止する。
【００７６】その後、糸掛けアーム６３を糸掛けモータ６４（図３のＭ３）によりほぼ垂直面内で回動して、円弧状径路に沿って反時計方向に巻取ボビンＢ軸と直角方向に回転する。
【００７７】糸掛アーム６３の先端と糸掛けモータ６４に連なる回転中心の間に傾斜溝を有する案内ガイド（図示せず）を固定して設け、糸掛けアーム６３が傾斜溝へ入り込むことによって、糸掛けアーム６３の先端の糸ガイド６３ａがボビンＢの軸と平行方向に移動可能である。ここに、糸掛アーム６３は糸が巻取ボビンＢに接触する直前に傾斜溝に接触するようにしておく。
【００７８】すなわち、糸掛アーム６３が弾性体から作られているため、その先端が巻取ボビンＢの軸方向にも移動可能であり、ボビンホルダ１４の巻取ボビンのチャック状態または巻取ボビンＢのスリットＳの加工精度によってスリットＳの位置が軸方向にずれていたとしても確実にスリットＳ位置へ糸を持っていくことができる。
【００７９】また、糸掛アーム６３を弾性体により製作することにより、初めの糸を係止する段階では糸ガイド６３ａの位置が一定の所に戻らせることができる。
【００８０】糸掛けアーム６３により糸Ｙを移動させる際に、糸走行ガイド６３ａが自由回転可能であるため、糸走行ガイト６３ａにより糸Ｙの張力が過度に低下することが防止される。
【００８１】糸ＹはボビンＢの先端付近に成形されている糸チャック用スリットＳに入り、吸引装置２１とスリットＳ間で糸が切断され、糸は巻取ボビンに巻かれるようになる。
【００８２】なお、糸を巻取ボビンへ持っていく方法は、円弧状の動きでなく巻取ボビン方向に直線的に動いてもよい。
【００８３】■ 次に吸引装置２１が停止し、糸寄せアーム６１、糸掛けアーム６３がもとの位置に返り、一連の自動切替作業が終了する。
【００８４】■ 糸掛けアーム６３によりボビンＢへ糸掛けした際に非常に低い確率でははあるが、糸Ｙがフリクションローラ１２に巻付く場合がある。この巻付き対策ために、補足機能としてフリクションローラ１２に巻付いた糸Ｙの検出装置７０があり、検出装置７０が作動すると、通常のＤＴＹ機に取付けてあるヤーンカッタと同様のヤーンカッタ（図示せず）が作動し、糸Ｙの供給が停止され、ローラへの糸巻付きによる機械の破損を防止する。この場合には、その後の処理は通常のＤＴＹ機と同様に人手により行う。
（４）満巻きとなる前に断糸があった場合の動き：■ 錘管理機能が断糸錘を感知すると、自動切替装置制御部（制御手段）へ断糸錘処理指令が発せられ、次の操作を行う。（図５参照）クレードル１３が反転し、中間巻きのパッケージがパッケージ受け８３へと転がり出る。
【００８５】次いで、空ボビンＢを把持した紙管アーム５１がクレードル１３位置まで回動しクレードル１３がボビンＢをキャッチし、パッケージ停止位置（空ボビンＢとフリクションローラ１２とが接触する直前の位置）までクレードル１３が回動する。
【００８６】その後、紙管アーム５１がもとの位置に返り、次の空ボビンＢをチャックする。
【００８７】■ この状態で、人手によるＤＴＹ機への再糸掛けを待つ。人手による糸掛け時には、図５に示したステップに従い再糸掛けが行われる。
【００８８】■ このようにして、断糸した糸Ｙが長時間に亘りフリクションローラ１２に接触して空回転することをなくして、中間巻きパッケージの巻き表面の糸Ｙを傷めることことが防げる。
（５）糸掛けアーム６３による空紙管への糸掛けが欠敗した場合の動き（図６参照）：■ この場合は、錘管理機能が作動して断糸と判断する場合と、回転している空紙管が糸Ｙをチャックしなかった場合とがある。
【００８９】前者の場合には、（３）■項に記載したように、通常のＤＴＹ機と同様に人手により処理する。後者の場合は、いずれ糸吸引装置が停止した際に糸Ｙに緩みが発生し、断糸検出装置が作動し、前者と同様に処理される。
【００９０】いずれの場合にも、断糸があったという信号が自動切替装置制御部へ送られる。
【００９１】■ この時には、クレードル１３には、（４）項と同様のことを実施させる。
【００９２】
【発明の効果】本発明によれば玉揚げロボットを導入することなく、すなわち、巻取機械本体に大掛りな改修工事や多大な改修工事費用を必要とすることなく巻取機の自動切替装置の導入が可能となる。
【００９３】更に、本発明によれば、ＤＴＹ機等の巻取機械の外部の通路にレール敷設などの余分な付帯設備費が必要でなく、上記付帯設備のための大きな建屋スペースが不要なため、従来機の建屋のままでも設置可能な巻取機の自動切替装置が提供される。
【００９４】また、設定プログラムが複雑ででなく、満巻パッケージのみを玉揚げ可能であり、途中断糸により小巻状態となっているパッケージは玉揚げしない巻取機の自動切替装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する巻取機の自動切替装置の実施例の要部の側面図である。
【図２】図１に示したクレードルの一部断面とした正面図である。
【図３】図１に示す装置の制御手段の概略斜視図である。
【図４】原点復帰動作時のフローチャートである。
【図５】初期糸掛けおよび再糸掛け時の動作のフローチャートである。
【図６】糸掛け失敗時の動作のフローチャートである。
【図７】標準自動切替時の動作のフローチャートである。
【図８】本発明の糸掛け装置の実施例作動を示す線図である。
【図９】本発明の糸掛け装置の実施例の図８に引き続く作動を示す線図である。
【図１０】本発明の糸掛け装置の実施例の図９に引き続く作動を示す線図である。
【図１１】本発明の糸掛け装置の実施例の要部の正面図である。
【図１２】図１１の要部の拡大正面図である。
【図１３】本発明の制御手段の実施例の構成を示す線図である。
【図１４】玉揚げ動作、糸掛け動作のフローチャートである。
【符号の説明】
１１トラバース装置
１１ａトラバースガイド
１２フリクションローラ
１３クレードル
２１糸吸引装置
２４糸切断装置
３１クレードル反転用小型モータ
５１空紙管アーム
６１糸寄せアーム
６３糸掛けアーム
８０ギアホルダー
８１ノッカ
８２キー
８３パッケージ受け部

【特許請求の範囲】
【請求項１】複数のワークステーションが機台長手方向に連設された巻取機械の巻取機において、巻取機械の各ワークステーションの巻取部に糸条処理装置、クレードル反転装置、空紙管装着装置およびパッケージ受け部が設けられ、該巻取機械の少なくとも１つの巻取部のパッケージが切替状態に達すると該巻取部の前記糸条処理装置、クレードル反転装置、空紙管装着装置およびパッケージ受け部を作動させる制御手段が巻取機械に設けられていることを特徴とする巻取機の自動切替装置。
【請求項２】前記制御手段が、前記巻取機械全体についての満巻時間、玉揚げ方式、サクションガンの使用制限等の運転条件の入力および生産管理のモニターを行う中央処理装置、並びに前記中央処理装置と前記ワークステーションとの間に設けられ、前記中央処理装置と前記ワークステーションとの間の情報伝達を行い、各ワークステーションの巻取部に設けられた自動切換えのための装置の作動および情報の授受を行なうローカル処理装置からなることを特徴とする請求項１に記載の巻取機の自動切替装置。
【請求項３】前記クレードル反転装置が、クレードルを反転させる動力軸、クレードル回動軸、前記クレードル動力軸と該クレードル回動軸との間に設けられ動力を伝達しない遊び機構を有する動力伝達装置、前記動力軸に一体的に取付けられたクレードル開閉用カムからなることを特徴とする請求項１に記載の巻取機の自動切替装置。
【請求項４】前記動力伝達装置の遊び機構以後にクレードル位置を検知するセンサーを設けたことを特徴とする請求項３に記載の巻取機の自動切替装置。
【請求項５】前記動力軸と一体的に回転する部分をセンサーで検知し遊び機構のほぼ中間位置で動力軸の駆動を停止するようにしたことを特徴とする請求項３に記載のクレードル反転装置。
【請求項６】前記糸条処理装置が、吸引装置に吸引されている糸を引っ掛け、巻取部の巻取ボビンへ糸掛けをする糸掛けアーム、該糸掛けアームの先端に自由回転可能に設けられた糸走行ガイドを含んでいることを特徴とする請求項１に記載の巻取機の自動切替装置。
【請求項７】前記糸掛けアームの先端が巻取ボビンの軸方向にも移動可能とした請求項６に記載の巻取機の自動切替装置。
【請求項８】糸掛けアームが弾性体であることを特徴とする請求項６に記載の巻取機の自動切替装置。

【図１２】