糸端処理装置、ボビン処理装置、及び糸巻取システム
【課題】ボビン回転機構を改良して糸端処理の成功率を向上させた糸端処理装置を提供する。
【解決手段】糸端処理装置１１は、給糸ボビン１５を回転させるボビン回転機構２４と、回転する給糸ボビン１５の外周に巻き付けられたバックワインド糸２２に係合して捕捉するサーチャー２５と、ボビン回転機構２４を制御する回転制御部３３を備えている。そして、ボビン回転機構２４の駆動源は、ステッピングモータ３０である。このように、給糸ボビン１５を回転させるための駆動源としてステッピングモータ３０を採用することにより、給糸ボビン１５の回転速度を細かく調整できるようになるので、バックワインド糸２２をより確実に捕捉できる。また、仮にボビン回転機構２４の回転部に糸が絡まって回転不良が発生したとしても、ステッピングモータ３０であれば脱調するため、当該モータの破損を防止することができる。
【解決手段】糸端処理装置１１は、給糸ボビン１５を回転させるボビン回転機構２４と、回転する給糸ボビン１５の外周に巻き付けられたバックワインド糸２２に係合して捕捉するサーチャー２５と、ボビン回転機構２４を制御する回転制御部３３を備えている。そして、ボビン回転機構２４の駆動源は、ステッピングモータ３０である。このように、給糸ボビン１５を回転させるための駆動源としてステッピングモータ３０を採用することにより、給糸ボビン１５の回転速度を細かく調整できるようになるので、バックワインド糸２２をより確実に捕捉できる。また、仮にボビン回転機構２４の回転部に糸が絡まって回転不良が発生したとしても、ステッピングモータ３０であれば脱調するため、当該モータの破損を防止することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として、ボビン処理装置が備える糸端処理装置の駆動手段に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、特許文献１が開示するようなボビン処理装置が知られている。特許文献１に記載のボビン処理部は、給糸ボビンに巻き付けられたバックワインド糸を切断して糸端を形成する糸端処理装置を備えている。
【０００３】
この糸端処理装置は、給糸ボビンを軸線まわりに回転させるボビン回転機構を備えている。また、この糸端処理装置は、糸に係合する（糸を引っ掛ける）ことができるように構成されたサーチャーと呼ばれる部材を備えている。回転する給糸ボビンの外周面にサーチャーを接近させることにより、当該給糸ボビンの外周に巻き付けられたバックワインド糸をサーチャーに引っ掛ける（捕捉する）とともに、サーチャーが備えるカッタによって前記バックワインド糸を剪断する構成である。なお、従来、ボビン回転機構の駆動源としては、通常のインダクションモータが用いられていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２４７５１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のボビン処理装置が備える糸端処理装置では、糸の種類によってはバックワインド糸の捕捉、及び切断が十分に行えない場合があった。
【０００６】
また従来の糸端処理装置では、ボビン回転機構の回転部に糸が絡んだ場合、回転不良のためにモータが破損することがあった。
【０００７】
本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その主要な目的は、ボビン回転機構を改良して糸端処理の成功率を向上させた糸端処理装置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】
本発明の第１の観点によれば、以下の構成の糸端処理装置が提供される。即ち、この糸端処理装置は、給糸ボビンを回転させるボビン回転機構と、回転する前記給糸ボビンの外周に巻き付けられたバックワインド糸に係合して捕捉する糸捕捉部と、前記ボビン回転機構を制御する回転制御部と、を備える。そして、前記ボビン回転機構の駆動源は、ステッピングモータである。
【００１０】
このように、給糸ボビンを回転させるための駆動源としてステッピングモータを採用することにより、インダクションモータを採用している従来の構成に比べて、給糸ボビンの回転を容易に制御することができる。これにより、給糸ボビンを最適な回転速度で回転させることができるので、バックワインド糸をより確実に捕捉できる。また、仮にボビン回転機構の回転部に糸が絡まって回転不良が発生したとしても、ステッピングモータであれば脱調するため、当該モータの破損を防止することができる。
【００１１】
上記の糸端処理装置において、前記回転制御部は、前記ボビン回転機構によって給糸ボビンを回転させる速度を、糸の種類に応じて変更する速度制御部を備えることが好ましい。
【００１２】
即ち、ステッピングモータは回転速度の制御を容易に行うことができる。従って、上記のように、給糸ボビンの回転速度を糸の種類に応じて細かく調整することが容易である。これにより、給糸ボビンに巻かれたバックワインド糸の捕捉を、糸種に応じて適切に行うことができる。
【００１３】
上記の糸端処理装置は、以下のように構成されることが好ましい。即ち、前記回転制御部は、前記ボビン回転機構によってボビンを回転させる方向を制御する方向制御部を備える。前記方向制御部は、前記ボビン回転機構によって給糸ボビンを解舒方向に回転させることにより、当該給糸ボビンに形成されているボトムバンチの解舒を行う。次に、前記回転制御部は、前記ボビン回転機構によって前記給糸ボビンを巻き付け方向（解舒方向とは逆方向）に回転させることにより、当該給糸ボビンの外周に巻き付けられたバックワインド糸の捕捉を前記糸捕捉部によって行う正逆駆動を実行する。
【００１４】
即ち、ステッピングモータは回転方向を容易に制御することができる。従って、上記のように、途中で回転方向を変更することができる。これにより、従来は別々の装置で行われていたボトムバンチの解舒とバックワインド糸の捕捉を、１つの装置で実現することができる。
【００１５】
本発明の第２の観点によれば、以下の構成のボビン処理装置が提供される。即ち、このボビン処理装置は、上記の糸端処理装置を備える。このボビン処理装置は、供給された給糸ボビンに前記糸端処理装置による処理を行って、糸巻取装置に順次供給する。
【００１６】
このボビン処理装置によれば、糸巻取装置に供給される給糸ボビンのバックワインド糸の処理を適切に行うことができる。
【００１７】
本発明の第３の観点によれば、上記のボビン処理装置と、前記ボビン処理装置に給糸ボビンを供給するボビン供給部と、前記ボビン処理装置によって所定の処理が施された給糸ボビンから糸を巻き取る糸巻取装置と、を備える糸巻取システムが提供される。
【００１８】
即ち、上記糸端処理装置によってバックワインド糸の処理の確実性を向上させることができるので、糸巻取システム全体の生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る自動ワインダシステムの概略的な平面図。
【図２】給糸ボビンに形成されたバンチ巻きを説明する図。
【図３】糸端処理装置の斜視図。
【図４】糸端処理装置の側面図。
【図５】先端側巻付部が形成された様子を示す拡大側面図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
次に、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１に示すのは、本実施形態に係るボビン処理装置３を備えた自動ワインダシステム（糸巻取システム）１の概略的な平面図である。
【００２１】
この自動ワインダシステム１は、自動ワインダ（糸巻取装置）２と、ボビン処理装置３と、ボビン供給装置（ボビン供給部）４と、を備えている。
【００２２】
自動ワインダ２は、複数の巻取ユニット５を多数並べて備えている。各巻取ユニット５は、紡績糸が巻かれた給糸ボビンから紡績糸を解舒し、巻取ボビンに巻き取ってパッケージを形成する公知の構成である。自動ワインダ２には、各巻取ユニット５まで給糸ボビンを自動的に搬送するための供給路６が形成されている。また、自動ワインダ２には、各巻取ユニット５から排出される空ボビンを搬送するための回収路７が形成されている。
【００２３】
前記供給路６及び回収路７はベルトコンベア等から構成されており、搬送トレイを搬送することができるように構成されている。図２に示すように、搬送トレイ１４は、給糸ボビン１５を略直立状態で載置することができるように構成されている。
【００２４】
給糸ボビン１５は、前工程の精紡機において生成された紡績糸を、ボビン管２１の周囲に巻き付けたものである。ボビン管２１には若干のテーパが形成されており、小径側の端部を先端部２１ａ、大径側の端部を根元部２１ｂと呼ぶことがある。精紡機においては、ボビン管２１の大径側から小径端側に向けて紡績糸を巻き上げる。精紡機で生成された給糸ボビン１５は、ボビン供給装置４まで運搬され、当該ボビン供給装置４に投入される。ボビン供給装置４は、投入された給糸ボビン１５を、搬送トレイ１４の上に一本ずつ略直立状態で載置していくように構成されている。このボビン供給装置４は、搬送トレイ１４の上に給糸ボビン１５を載置するためのボビンシュート９を備えている。
【００２５】
ボビン処理装置３は、ボビン供給装置４と自動ワインダ２との間に配置されている。ボビン供給装置４から供給された給糸ボビン１５には、バンチ巻きが形成されているので、そのままでは自動ワインダ２において糸を解舒できない。そこで、ボビン処理装置３において、ボビン供給装置４から供給された給糸ボビンに対して予め適切な処置を行うように構成されている。
【００２６】
ここでバンチ巻きについて簡単に説明する。即ち、ボビン管２１の大径側から小径側に向けて糸を巻き上げたままの状態の給糸ボビン１５は、糸端がフリーとなっている。従って、このままの状態の給糸ボビン１５では、精紡機からボビン供給装置４まで運搬するとき等に糸が出てきてしまい、給糸ボビン１５同士で糸が絡まりあうといった不具合が発生し得る。そこで、図２に示すように、給糸ボビン１５の糸層表面に、小径側から大径側に向けて糸を螺旋状に巻き付け、更にボビン管２１の根元部２１ｂに巻き付けるバンチ巻きを形成しておく。これにより、糸端がフリーでなくなるので、搬送中の給糸ボビン１５から糸が出てきてしまうことを防止できる。なお、給糸ボビン１５の糸層表面に小径側から大径側に向けて螺旋状に巻き付けられている部分の糸をバックワインド糸２２、ボビン管２１の根元部２１ｂに巻き付けられている部分の糸をボトムバンチ２３と称する。
【００２７】
ボビン処理装置３には、搬送トレイ１４を搬送する搬送路８が形成されている。この搬送路８は、ベルトコンベア等から構成されている。図１に示すように、搬送路８は、自動ワインダ２の供給路６と回収路７とを接続するように構成されている。そしてこの搬送路８の途中には、バンチ巻き解舒を行うためのバンチ解舒装置１０、糸端処理を行うための糸端処理装置１１、及び口出し処理を行うための口出し装置１２が配置されている。
【００２８】
また、ボビン処理装置３は、当該ボビン処理装置３が備える各構成を制御するための制御部を備えている。
【００２９】
この自動ワインダシステムにおける搬送トレイ１４の流れについて説明すると、以下のとおりである。
【００３０】
ボビン処理装置３は、給糸ボビンの有無を検出するためのボビンセンサを、搬送路８の各所に備えている。また、ボビン処理装置３は、搬送トレイの有無を検出するためのトレイセンサを、搬送路８の各所に備えている。なお、以下の説明では、ボビンセンサとトレイセンサをまとめて、単に「センサ」と呼ぶ場合がある。
【００３１】
例えば、空の搬送トレイ１４（ボビンが載っていない搬送トレイ）がボビンシュート９の直下位置１６まで到達すると、当該空の搬送トレイ１４が前記センサによって検知される。この場合、制御部は、ボビンシュート９を作動させ、前記空の搬送トレイ１４の上に給糸ボビン１５を１つ、略直立状態で載置する。
【００３２】
ボビンシュート９によって給糸ボビン１５が載置された搬送トレイ１４は、下流側のバンチ解舒装置１０へ向けて搬送路８を搬送される。給糸ボビン１５（及び搬送トレイ１４）がバンチ解舒装置１０の正面位置１７に到達したことをセンサが感知した場合、制御部は、バンチ解舒装置１０を動作させて、給糸ボビン１５に形成されているボトムバンチ２３を除去する。
【００３３】
より具体的には、バンチ解舒装置１０は、給糸ボビン１５を回転させるためのボビン回転機構と、ボトムバンチ２３を吸引する吸引機構と、吸引機構が吸引した糸を切断する切断機構と、を備えている。バンチ解舒装置１０は、ボビン回転機構によって、糸が解舒される方向（解舒方向）に給糸ボビン１５を回転させる。これと前後して、バンチ解舒装置１０は、前記吸引機構によって、ボビン管２１の根元部２１ｂ近傍に吸引空気流を発生させる。これにより、根元部２１ｂに巻き付けられているボトムバンチ２３が解舒され、吸引機構によって吸引される。バンチ解舒装置１０は、吸引された糸を、前記切断機構によって切断する。以上により、給糸ボビン１５に形成されたボトムバンチ２３を除去することができる。
【００３４】
ボトムバンチ２３を除去された給糸ボビン１５は、更に下流側の糸端処理装置１１へ向けて搬送路８を搬送される。給糸ボビン１５（及び搬送トレイ１４）が糸端処理装置１１の正面位置１８に到達したことをセンサが感知した場合、制御部は、糸端処理装置１１を動作させて、給糸ボビン１５の糸層表面に巻き付いているバックワインド糸２２を切断し、先端側巻付部を形成する（後述）。
【００３５】
先端側巻付部が形成された給糸ボビン１５は、更に下流側の口出し装置１２へ向けて搬送路８を搬送される。給糸ボビン１５（及び搬送トレイ１４）が口出し装置１２の正面位置１９に到達したことをセンサが感知した場合、制御部は、口出し装置１２を動作させて、糸端処理装置１１で形成された先端側巻付部を上方に向けて吸引する。そして、口出し装置１２は、吸引した糸をボビン管２１の内側に挿入する（口出し）。このように糸端を口出ししておくことにより、巻取ユニット５において、給糸ボビン１５の糸端を容易に捕捉することができ、当該巻取ユニット５における糸の巻き取りをスムーズに開始することができる。
【００３６】
口出しされた給糸ボビン１５（及び搬送トレイ１４）は、搬送路８を更に下流へと搬送され、自動ワインダ２の供給路６へと供給される。給糸ボビン１５（及び搬送トレイ１４）は、供給路６を搬送され、巻取ユニット５のうち何れかに供給される。
【００３７】
巻取ユニット５においては、給糸ボビン１５から糸の解舒が行われ、解舒された糸がパッケージに巻き取られる。周囲の糸が全て解舒されたボビン管２１（空ボビン）を乗せた搬送トレイ１４は、巻取ユニット５から排出され、回収路７を介して再びボビン処理装置３の搬送路８に戻される。
【００３８】
搬送路８において、ボビンシュート９の上流側には、ボビンプロー１３が配置されている。ボビンプロー１３は、回収路７から搬送路８に戻ってきた搬送トレイ１４に載置されている空ボビンを抜き取るための装置である。空ボビンを乗せた搬送トレイ１４がボビンプロー１３の直下位置２０に到達したことをセンサが検知した場合、制御部は、ボビンプロー１３を動作させて、当該空ボビンを搬送トレイ１４から抜き取る。
【００３９】
次に、本実施形態の糸端処理装置１１について、図３及び図４を参照して説明する。
【００４０】
糸端処理装置１１は、ボビン回転機構２４と、サーチャー（糸捕捉部）２５と、押さえ部材２６と、吹付ノズル２７と、回転制御部３３と、を備えている。なお、図中に符号８ａで示すのは、搬送路８を構成する丸ベルトコンベアの丸ベルトである。循環駆動される丸ベルト８ａに乗って、搬送トレイ１４が搬送される。
【００４１】
ボビン回転機構２４は、搬送トレイ１４の外周に接触可能な３つのローラを備えている。３つのローラのうち２つは従動ローラ２８，２８であり、１つは駆動ローラ２９である。
【００４２】
従動ローラ２８の何れか一方又は両方は、搬送路８を搬送される搬送トレイ１４の外周に対して接触又は離間する方向に移動可能に構成されている。従動ローラ２８を搬送トレイ１４の外周に接触させることで、図３に示すように、２つの従動ローラ２８と駆動ローラ２９の３点によって搬送トレイ１４に接触することができるので、丸ベルト８ａによって搬送される搬送トレイ１４を所定の位置（具体的には糸端処理装置１１の正面位置１８）に停止させることができる。
【００４３】
ボビン回転機構２４は、給糸ボビン１５を回転させる駆動源としてのステッピングモータ３０を備えている。このステッピングモータ３０の出力軸は、駆動ローラ２９の回転軸に接続されている。図３及び図４に示すように、駆動ローラ２９及び従動ローラ２８を搬送トレイ１４に接触させた状態で、ステッピングモータ３０によって駆動ローラ２９を回転駆動することにより、搬送トレイ１４を回転させることができる。これにより、搬送トレイ１４に載置された給糸ボビン１５を、当該給糸ボビン１５の軸線まわりで回転させることができる。
【００４４】
回転制御部３３は、ステッピングモータ３０の動作を制御するためのものである。このように回転制御部３３がステッピングモータ３０の動作を制御することにより、ボビン回転機構２４による給糸ボビン１５の回転を制御することができる。回転制御部３３の構成は特に限定されないが、例えば、ステッピングモータ制御用のモータドライバ基板として構成されている。この回転制御部３３は、ボビン処理装置３の前記制御部と通信可能に構成されており、前記制御部からの制御信号に応じて、ステッピングモータ３０に所定の電圧を印加して、当該ステッピングモータ３０の駆動制御を行う。なお、ボビン処理装置３の前記制御部と、糸端処理装置１１の回転制御部３３とは、必ずしも別体として構成する必要はなく、ボビン処理装置３の制御部の一部を構成するモジュールとして回転制御部３３を構成しても良い。
【００４５】
押さえ部材２６は、ボビン回転機構２４によって回転される給糸ボビン１５のボビン管２１の先端部２１ａに対して上側から接触し、当該給糸ボビン１５を押さえるように構成されている。この押さえ部材２６は、ボビン回転機構２４によって回転駆動される搬送トレイ１４の直上位置に配置されている。また、押さえ部材２６は、上下に移動可能に構成されるとともに、ベアリングによって回転自在に支持されている。押さえ部材２６の下面２６ａは、その中央部が上に向けて凹となっている。この下面２６ａによってボビン管２１の先端部２１ａの上端面を押さえることにより、給糸ボビン１５の回転中に軸ブレが発生することを防止する。
【００４６】
サーチャー（糸捕捉部）２５は、給糸ボビン１５の糸に係合する（糸を引っ掛ける）ことができるように構成されたヘラ状の係合部２５ａを備えている。また、係合部２５ａの近傍には、糸を切断するための図略のカッターが配置されている。また糸端処理装置１１は、サーチャー２５を移動させることができるサーチャー移動機構３１を備えている。このサーチャー移動機構３１は、給糸ボビン１５の外周面（糸層表面）に対して接触又は離間する方向で、サーチャー２５を移動させることができるように構成されている。また、サーチャー移動機構３１は、給糸ボビン１５の軸線と平行な方向（上下方向）で、サーチャー２５を移動させることができるように構成されている。
【００４７】
吹付ノズル２７は、図略の圧空源に接続されており、圧縮空気を噴出することが可能に構成されている。吹付ノズル２７は、その噴出口を給糸ボビン１５の外周に接近させて配置されており、かつ、先端部２１ａに向けて空気を吹き上げるように配置されている。
【００４８】
次に、糸端処理装置１１の動作について説明する。
【００４９】
まず、給糸ボビン１５を載せた搬送トレイ１４が搬送路８を搬送されてきたことがセンサ等によって検出されると、制御部は、前記搬送トレイ１４に従動ローラ２８を接触させて、当該搬送トレイ１４（及び給糸ボビン１５）を糸端処理装置１１の正面位置１８に停止させる。なお前述のように、糸端処理装置１１に搬送されてきた給糸ボビン１５は、バンチ解舒装置１０によってボトムバンチ２３が除去された状態である。
【００５０】
次に制御部は、押さえ部材２６によって給糸ボビン１５の先端部２１ａを押さえる。この状態で、回転制御部３３は、ステッピングモータ３０を駆動して駆動ローラ２９を回転させることにより、給糸ボビン１５を軸線まわりに回転させる。このとき、回転制御部３３は、給糸ボビン１５の回転方向を、当該給糸ボビン１５に糸を巻き付ける方向（以下、巻き付け方向と呼ぶ。即ち、解舒方向の逆方向である）とする。なお、ここで仮に給糸ボビン１５を解舒方向に回転させてしまうと、当該給糸ボビン１５表面のバックワインド糸２２が緩んでしまい、サーチャー２５によるバックワインド糸２２の捕捉及び切断（後述）を適切に行うことができない。従って、糸端処理装置１１においては、バンチ解舒装置１０における給糸ボビンの回転方向（解舒方向）とは反対方向に給糸ボビンを回転させる必要があるのである。
【００５１】
続いて制御部は、サーチャー移動機構３１によって、給糸ボビン１５の糸層表面にサーチャー２５を接近させる。回転する給糸ボビン１５の糸層表面にサーチャー２５が接近又は接触することにより、当該糸層表面に螺旋状に巻き付いているバックワインド糸２２が、サーチャー２５の係合部２５ａに係合する。即ち、バックワインド糸２２を係合部２５ａに引っ掛けて捕捉することができる。
【００５２】
この状態で、制御部は、サーチャー移動機構３１によって、サーチャー２５を下方に向けて移動させる。これによりサーチャー２５が備えるカッターによってバックワインド糸２２が切断され、糸端が形成される。
【００５３】
また、サーチャー２５によるバックワインド糸２２の捕捉及び切断の開始と前後して、制御部は、吹付ノズル２７からの圧縮空気の噴出を開始する。これにより、サーチャー２５によって切断されたバックワインド糸２２が先端部２１ａに向けて吹き上げられる。しかし、給糸ボビン１５の先端部２１ａは押さえ部材２６によって押さえられているので、吹き上げられた糸は、先端部２１ａの端面よりも上方に移動することができない。結果として、吹付ノズル２７によって吹き上げられた糸は、給糸ボビン１５の回転によってボビン管２１の先端部２１ａの外周に巻き付けられ、図５に示すように先端側巻付部３２が形成される。
【００５４】
先端側巻付部３２が形成されると、制御部は、サーチャー２５及び押さえ部材２６を待機位置まで復帰させるとともに、従動ローラ２８を搬送トレイ１４から離間させる。これにより、搬送トレイ１４（及び給糸ボビン１５）の搬送が再開され、当該搬送トレイ１４（及び給糸ボビン１５）が口出し装置１２に向けて搬送される。口出し装置１２においては、上記のようにして形成された先端側巻付部３２を吸引することにより、給糸ボビン１５の糸を容易に捕捉することができるので、口出し動作をスムーズに行うことができる。
【００５５】
次に、本実施形態の特徴的構成について説明する。
【００５６】
前述のように、糸端処理装置１１においては、給糸ボビン１５を回転させつつ、当該給糸ボビン１５にサーチャー２５を接近させることにより、当該サーチャー２５にバックワインド糸２２を係合させて捕捉し、切断している。しかしながら、糸の種類によっては、バックワインド糸２２の捕捉又は切断の成功率が低下する場合があった。
【００５７】
本願発明者らは鋭意研究の結果、糸端処理装置１１において、糸の種類に応じて給糸ボビン１５の回転速度を変更することにより、バックワインド糸２２の捕捉及び切断の成功率を向上させることができることを突き止めた。即ち、糸端処理装置１１において、給糸ボビン１５の最適な回転速度は、糸の種類によって異なるのである。
【００５８】
この点、従来の糸端処理装置においては、ボビン回転機構の駆動源として、通常のインダクションモータを採用していた。そして、このインダクションモータに供給する電流を一定としていたので、結果として給糸ボビンの回転速度は（糸の種類によらず）略一定となっていた。このため、従来の糸端処理装置では、糸の種類によっては給糸ボビン１５の回転速度が不適切となり、サーチャーによるバックワインド糸２２の捕捉又は切断の成功率が低下していたと考えられる。
【００５９】
そこで本実施形態の糸端処理装置１１において、回転制御部３３は、給糸ボビン１５の回転速度を、糸の種類に応じて変更するように制御を行っている。
【００６０】
より具体的には、回転制御部３３は、ステッピングモータ３０の回転速度を制御する速度制御部３４を備えている。速度制御部３４は、糸の種類に応じて、ステッピングモータ３０の回転速度を変更するように構成されている。これにより、給糸ボビン１５の回転速度を、糸の種類に応じて変更することができる。即ち、糸の種類に応じた最適な条件（最適な回転速度）で、サーチャー２５によるバックワインド糸２２の捕捉及び切断を行うことができる。これにより、バックワインド糸２２の捕捉及び切断の成功率を向上させることができる。
【００６１】
なお、従来の糸端処理装置は、ボビン回転機構の駆動源としてインダクションモータを採用していたので、糸の種類に応じた最適な回転数で給糸ボビンを回転させことは困難であると考えられる。インダクションモータは、回転数を細かく調整する制御に向いていないためである。この点、本実施形態の糸端処理装置１１では、ボビン回転機構２４の駆動源としてステッピングモータ３０を採用しているので、給糸ボビン１５の回転速度を細かく制御することが容易である。
【００６２】
また、従来の糸端処理装置のようにボビン回転機構の駆動源としてインダクションモータを採用した構成の場合、ボビン回転機構の回転部分に糸が絡まるなどにより回転不良が発生すると、モータに負荷がかかり、当該モータが故障することがあった。この点、ステッピングモータ３０であれば、仮に回転不良が発生したとしても、脱調するだけでモータは故障しない。このように、ボビン回転機構２４の駆動源としてステッピングモータ３０を採用することにより、ボビン回転機構２４の故障を防止することができる。
【００６３】
以上で説明したように、本実施形態の糸端処理装置１１は、給糸ボビン１５を回転させるボビン回転機構２４と、回転する給糸ボビン１５の外周に巻き付けられたバックワインド糸２２に係合して捕捉するサーチャー２５と、前記ボビン回転機構２４を制御する回転制御部３３と、を備えている。そして、ボビン回転機構２４の駆動源は、ステッピングモータ３０である。
【００６４】
このように、給糸ボビン１５を回転させるための駆動源としてステッピングモータ３０を採用することにより、インダクションモータを作用している従来の構成に比べて、給糸ボビン１５の回転を容易に制御することができる。これにより、給糸ボビン１５を最適な回転速度で回転させることができるので、バックワインド糸２２をより確実に捕捉できる。また、仮にボビン回転機構２４の回転部に糸が絡まって回転不良が発生したとしても、ステッピングモータ３０であれば脱調するため、当該モータの破損を防止することができる。
【００６５】
また、本実施形態の糸端処理装置１１において、前記回転制御部３３は、ボビン回転機構２４によって給糸ボビン１５を回転させる速度を、糸種に応じて変更する速度制御部３４を備えている。
【００６６】
即ち、ステッピングモータ３０は回転速度の制御を容易に行うことができる。従って、上記のように、給糸ボビン１５の回転速度を糸の種類に応じて細かく調整することが容易である。これにより、給糸ボビン１５に巻かれたバックワインド糸２２の捕捉を、糸種に応じて適切に行うことができる。
【００６７】
また、本実施形態のボビン処理装置３は、上記の糸端処理装置１１を備えている。このボビン処理装置３は、供給された給糸ボビン１５に糸端処理装置１１による処理を行って、自動ワインダ２に順次供給する。
【００６８】
このボビン処理装置３によれば、自動ワインダ２に供給される給糸ボビン１５のバックワインド糸２２の処理を適切に行うことができる。
【００６９】
また本実施形態の自動ワインダシステム１は、上記のボビン処理装置３と、ボビン処理装置に給糸ボビン１５を供給するボビン供給装置４と、ボビン処理装置３によって所定の処理が施された給糸ボビン１５から糸を巻き取る自動ワインダ２と、を備えている。
【００７０】
即ち、本実施形態の糸端処理装置１１によってバックワインド糸２２の処理の確実性を向上させることができるので、自動ワインダシステム１全体の生産性を向上させることができる。
【００７１】
次に、第２実施形態を説明する。なお、本実施形態の説明においては、前述の第１実施形態と同一又は類似の要素名には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００７２】
まず、従来の構成について簡単に説明する。既に説明したように、ボトムバンチ２３の解舒とバックワインド糸２２の捕捉及び切断は、別々の装置（バンチ解舒装置と糸端処理装置）で行われていた。これは、ボトムバンチ２３を解舒する際には給糸ボビン１５を解舒方向に回転させ、バックワインド糸２２を捕捉及び切断する際には給糸ボビン１５を逆方向（巻き付け方向）に回転させる必要があるためである。
【００７３】
即ち、ボトムバンチ２３を解舒するときと、バックワインド糸２２の捕捉及び切断を行うときとでは、回転方向を変更しなければならないのであるが、従来のボビン処理装置では、給糸ボビン１５の回転駆動源としてインダクションモータを採用していたので、途中で回転方向を変更することができなかった。このため、従来のボビン処理装置では、ボトムバンチ２３の解舒と、バックワインド糸２２の捕捉及び切断は、別々の装置で行わざるを得なかったのである。
【００７４】
この点、本発明のボビン処理装置３では、給糸ボビン１５の回転駆動源としてステッピングモータ３０を採用しているので、給糸ボビン１５の回転方向を途中で変更するように制御することが容易である。即ち、１つの装置で、給糸ボビン１５の回転方向を途中で切り替えることができる。
【００７５】
以上の点に着目し、第２実施形態のボビン処理装置では、ボトムバンチ２３の解舒と、バックワインド糸２２の捕捉及び切断を、１つの装置で行うように構成されている。具体的には、糸端処理装置が、バックワインド糸２２の切断という本来の機能に加えて、ボトムバンチ２３の解舒も行うように構成されている。即ち、本実施形態の糸端処理装置は、バンチ解舒装置としての機能も兼ねている。
【００７６】
より具体的に説明すると以下の通りである。この第２実施形態において、糸端処理装置の回転制御部３３は、ステッピングモータ３０の回転方向を制御する方向制御部を備えている。方向制御部がステッピングモータ３０の回転方向を変更することにより、ボビン回転機構２４によって給糸ボビン１５を回転させる方向を切り替えることができる。即ち、給糸ボビン１５を正逆駆動することができる。
【００７７】
また、本実施形態の糸端処理装置は、第１実施形態で説明した糸端処理装置１１の構成に加えて、ボトムバンチの解舒を行うために、ボトムバンチ２３を吸引するための吸引機構と、吸引したボトムバンチ２３の糸を切断する切断機構と、を更に備えている。なお、吸引機構及び切断機構については、上記第１実施形態においてバンチ解舒装置１０が備えていたものと同等の構成であるから、詳細な説明は省略する。
【００７８】
なお、本実施形態のボビン処理装置においては、第１実施形態のボビン処理装置３が備えていたバンチ解舒装置１０が不要となるので、これを省略することができる。
【００７９】
この第２実施形態の糸端処理装置の動作について説明すると、以下のようになる。即ち、この糸端処理装置において、前記方向制御部は、ボビン回転機構２４によって給糸ボビン１５を解舒方向に回転させることにより、当該給糸ボビン１５に形成されているボトムバンチ２３の解舒を行う。次に、方向制御部は、ボビン回転機構２４によって給糸ボビン１５を逆方向（巻き付け方向）に回転させることにより、当該給糸ボビン１５の外周に巻き付けられたバックワインド糸２２の捕捉及び切断をサーチャー２５によって行う。
【００８０】
以上のように、ステッピングモータ３０は回転方向を容易に制御することができるので、途中で回転方向を変更することができる。これにより、従来は別々の装置で行われていたボトムバンチ２３の解舒とバックワインド糸２２の切断を、１つの装置で実現することができる。
【００８１】
以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。
【００８２】
上記実施形態では、精紡機で生成された給糸ボビン１５をボビン供給装置４まで運搬し、当該給糸ボビン１５をボビン供給装置４に投入する構成として説明した。しかしこれに限らず、例えばボビン処理装置と精紡機との間を搬送路で繋ぎ、精紡機で生成された給糸ボビンがボビン処理装置に対して連続的に供給されるように構成しても良い。この場合、精紡機がボビン供給部に相当する。
【００８３】
ボビン回転機構の構成は、図示したものに限らず、ステッピングモータ３０の回転によって直接的又は間接的に給糸ボビン１５を回転させることができるものであれば良い。
【００８４】
糸端処理装置１１における先端側巻付部３２の形成は行わなくても良い。この場合、吹付ノズル２７は省略することができる。
【符号の説明】
【００８５】
１ 自動ワインダシステム（糸巻取システム）
２ 自動ワインダ（糸巻取装置）
３ ボビン処理装置
１１ 糸端処理装置
１５ 給糸ボビン
２２ バックワインド糸
２３ ボトムバンチ
２４ ボビン回転機構
２５ サーチャー（糸捕捉部）
３０ ステッピングモータ
３３ 回転制御部
３４ 速度制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として、ボビン処理装置が備える糸端処理装置の駆動手段に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、特許文献１が開示するようなボビン処理装置が知られている。特許文献１に記載のボビン処理部は、給糸ボビンに巻き付けられたバックワインド糸を切断して糸端を形成する糸端処理装置を備えている。
【０００３】
この糸端処理装置は、給糸ボビンを軸線まわりに回転させるボビン回転機構を備えている。また、この糸端処理装置は、糸に係合する（糸を引っ掛ける）ことができるように構成されたサーチャーと呼ばれる部材を備えている。回転する給糸ボビンの外周面にサーチャーを接近させることにより、当該給糸ボビンの外周に巻き付けられたバックワインド糸をサーチャーに引っ掛ける（捕捉する）とともに、サーチャーが備えるカッタによって前記バックワインド糸を剪断する構成である。なお、従来、ボビン回転機構の駆動源としては、通常のインダクションモータが用いられていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２４７５１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のボビン処理装置が備える糸端処理装置では、糸の種類によってはバックワインド糸の捕捉、及び切断が十分に行えない場合があった。
【０００６】
また従来の糸端処理装置では、ボビン回転機構の回転部に糸が絡んだ場合、回転不良のためにモータが破損することがあった。
【０００７】
本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その主要な目的は、ボビン回転機構を改良して糸端処理の成功率を向上させた糸端処理装置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】
本発明の第１の観点によれば、以下の構成の糸端処理装置が提供される。即ち、この糸端処理装置は、給糸ボビンを回転させるボビン回転機構と、回転する前記給糸ボビンの外周に巻き付けられたバックワインド糸に係合して捕捉する糸捕捉部と、前記ボビン回転機構を制御する回転制御部と、を備える。そして、前記ボビン回転機構の駆動源は、ステッピングモータである。
【００１０】
このように、給糸ボビンを回転させるための駆動源としてステッピングモータを採用することにより、インダクションモータを採用している従来の構成に比べて、給糸ボビンの回転を容易に制御することができる。これにより、給糸ボビンを最適な回転速度で回転させることができるので、バックワインド糸をより確実に捕捉できる。また、仮にボビン回転機構の回転部に糸が絡まって回転不良が発生したとしても、ステッピングモータであれば脱調するため、当該モータの破損を防止することができる。
【００１１】
上記の糸端処理装置において、前記回転制御部は、前記ボビン回転機構によって給糸ボビンを回転させる速度を、糸の種類に応じて変更する速度制御部を備えることが好ましい。
【００１２】
即ち、ステッピングモータは回転速度の制御を容易に行うことができる。従って、上記のように、給糸ボビンの回転速度を糸の種類に応じて細かく調整することが容易である。これにより、給糸ボビンに巻かれたバックワインド糸の捕捉を、糸種に応じて適切に行うことができる。
【００１３】
上記の糸端処理装置は、以下のように構成されることが好ましい。即ち、前記回転制御部は、前記ボビン回転機構によってボビンを回転させる方向を制御する方向制御部を備える。前記方向制御部は、前記ボビン回転機構によって給糸ボビンを解舒方向に回転させることにより、当該給糸ボビンに形成されているボトムバンチの解舒を行う。次に、前記回転制御部は、前記ボビン回転機構によって前記給糸ボビンを巻き付け方向（解舒方向とは逆方向）に回転させることにより、当該給糸ボビンの外周に巻き付けられたバックワインド糸の捕捉を前記糸捕捉部によって行う正逆駆動を実行する。
【００１４】
即ち、ステッピングモータは回転方向を容易に制御することができる。従って、上記のように、途中で回転方向を変更することができる。これにより、従来は別々の装置で行われていたボトムバンチの解舒とバックワインド糸の捕捉を、１つの装置で実現することができる。
【００１５】
本発明の第２の観点によれば、以下の構成のボビン処理装置が提供される。即ち、このボビン処理装置は、上記の糸端処理装置を備える。このボビン処理装置は、供給された給糸ボビンに前記糸端処理装置による処理を行って、糸巻取装置に順次供給する。
【００１６】
このボビン処理装置によれば、糸巻取装置に供給される給糸ボビンのバックワインド糸の処理を適切に行うことができる。
【００１７】
本発明の第３の観点によれば、上記のボビン処理装置と、前記ボビン処理装置に給糸ボビンを供給するボビン供給部と、前記ボビン処理装置によって所定の処理が施された給糸ボビンから糸を巻き取る糸巻取装置と、を備える糸巻取システムが提供される。
【００１８】
即ち、上記糸端処理装置によってバックワインド糸の処理の確実性を向上させることができるので、糸巻取システム全体の生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る自動ワインダシステムの概略的な平面図。
【図２】給糸ボビンに形成されたバンチ巻きを説明する図。
【図３】糸端処理装置の斜視図。
【図４】糸端処理装置の側面図。
【図５】先端側巻付部が形成された様子を示す拡大側面図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
次に、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１に示すのは、本実施形態に係るボビン処理装置３を備えた自動ワインダシステム（糸巻取システム）１の概略的な平面図である。
【００２１】
この自動ワインダシステム１は、自動ワインダ（糸巻取装置）２と、ボビン処理装置３と、ボビン供給装置（ボビン供給部）４と、を備えている。
【００２２】
自動ワインダ２は、複数の巻取ユニット５を多数並べて備えている。各巻取ユニット５は、紡績糸が巻かれた給糸ボビンから紡績糸を解舒し、巻取ボビンに巻き取ってパッケージを形成する公知の構成である。自動ワインダ２には、各巻取ユニット５まで給糸ボビンを自動的に搬送するための供給路６が形成されている。また、自動ワインダ２には、各巻取ユニット５から排出される空ボビンを搬送するための回収路７が形成されている。
【００２３】
前記供給路６及び回収路７はベルトコンベア等から構成されており、搬送トレイを搬送することができるように構成されている。図２に示すように、搬送トレイ１４は、給糸ボビン１５を略直立状態で載置することができるように構成されている。
【００２４】
給糸ボビン１５は、前工程の精紡機において生成された紡績糸を、ボビン管２１の周囲に巻き付けたものである。ボビン管２１には若干のテーパが形成されており、小径側の端部を先端部２１ａ、大径側の端部を根元部２１ｂと呼ぶことがある。精紡機においては、ボビン管２１の大径側から小径端側に向けて紡績糸を巻き上げる。精紡機で生成された給糸ボビン１５は、ボビン供給装置４まで運搬され、当該ボビン供給装置４に投入される。ボビン供給装置４は、投入された給糸ボビン１５を、搬送トレイ１４の上に一本ずつ略直立状態で載置していくように構成されている。このボビン供給装置４は、搬送トレイ１４の上に給糸ボビン１５を載置するためのボビンシュート９を備えている。
【００２５】
ボビン処理装置３は、ボビン供給装置４と自動ワインダ２との間に配置されている。ボビン供給装置４から供給された給糸ボビン１５には、バンチ巻きが形成されているので、そのままでは自動ワインダ２において糸を解舒できない。そこで、ボビン処理装置３において、ボビン供給装置４から供給された給糸ボビンに対して予め適切な処置を行うように構成されている。
【００２６】
ここでバンチ巻きについて簡単に説明する。即ち、ボビン管２１の大径側から小径側に向けて糸を巻き上げたままの状態の給糸ボビン１５は、糸端がフリーとなっている。従って、このままの状態の給糸ボビン１５では、精紡機からボビン供給装置４まで運搬するとき等に糸が出てきてしまい、給糸ボビン１５同士で糸が絡まりあうといった不具合が発生し得る。そこで、図２に示すように、給糸ボビン１５の糸層表面に、小径側から大径側に向けて糸を螺旋状に巻き付け、更にボビン管２１の根元部２１ｂに巻き付けるバンチ巻きを形成しておく。これにより、糸端がフリーでなくなるので、搬送中の給糸ボビン１５から糸が出てきてしまうことを防止できる。なお、給糸ボビン１５の糸層表面に小径側から大径側に向けて螺旋状に巻き付けられている部分の糸をバックワインド糸２２、ボビン管２１の根元部２１ｂに巻き付けられている部分の糸をボトムバンチ２３と称する。
【００２７】
ボビン処理装置３には、搬送トレイ１４を搬送する搬送路８が形成されている。この搬送路８は、ベルトコンベア等から構成されている。図１に示すように、搬送路８は、自動ワインダ２の供給路６と回収路７とを接続するように構成されている。そしてこの搬送路８の途中には、バンチ巻き解舒を行うためのバンチ解舒装置１０、糸端処理を行うための糸端処理装置１１、及び口出し処理を行うための口出し装置１２が配置されている。
【００２８】
また、ボビン処理装置３は、当該ボビン処理装置３が備える各構成を制御するための制御部を備えている。
【００２９】
この自動ワインダシステムにおける搬送トレイ１４の流れについて説明すると、以下のとおりである。
【００３０】
ボビン処理装置３は、給糸ボビンの有無を検出するためのボビンセンサを、搬送路８の各所に備えている。また、ボビン処理装置３は、搬送トレイの有無を検出するためのトレイセンサを、搬送路８の各所に備えている。なお、以下の説明では、ボビンセンサとトレイセンサをまとめて、単に「センサ」と呼ぶ場合がある。
【００３１】
例えば、空の搬送トレイ１４（ボビンが載っていない搬送トレイ）がボビンシュート９の直下位置１６まで到達すると、当該空の搬送トレイ１４が前記センサによって検知される。この場合、制御部は、ボビンシュート９を作動させ、前記空の搬送トレイ１４の上に給糸ボビン１５を１つ、略直立状態で載置する。
【００３２】
ボビンシュート９によって給糸ボビン１５が載置された搬送トレイ１４は、下流側のバンチ解舒装置１０へ向けて搬送路８を搬送される。給糸ボビン１５（及び搬送トレイ１４）がバンチ解舒装置１０の正面位置１７に到達したことをセンサが感知した場合、制御部は、バンチ解舒装置１０を動作させて、給糸ボビン１５に形成されているボトムバンチ２３を除去する。
【００３３】
より具体的には、バンチ解舒装置１０は、給糸ボビン１５を回転させるためのボビン回転機構と、ボトムバンチ２３を吸引する吸引機構と、吸引機構が吸引した糸を切断する切断機構と、を備えている。バンチ解舒装置１０は、ボビン回転機構によって、糸が解舒される方向（解舒方向）に給糸ボビン１５を回転させる。これと前後して、バンチ解舒装置１０は、前記吸引機構によって、ボビン管２１の根元部２１ｂ近傍に吸引空気流を発生させる。これにより、根元部２１ｂに巻き付けられているボトムバンチ２３が解舒され、吸引機構によって吸引される。バンチ解舒装置１０は、吸引された糸を、前記切断機構によって切断する。以上により、給糸ボビン１５に形成されたボトムバンチ２３を除去することができる。
【００３４】
ボトムバンチ２３を除去された給糸ボビン１５は、更に下流側の糸端処理装置１１へ向けて搬送路８を搬送される。給糸ボビン１５（及び搬送トレイ１４）が糸端処理装置１１の正面位置１８に到達したことをセンサが感知した場合、制御部は、糸端処理装置１１を動作させて、給糸ボビン１５の糸層表面に巻き付いているバックワインド糸２２を切断し、先端側巻付部を形成する（後述）。
【００３５】
先端側巻付部が形成された給糸ボビン１５は、更に下流側の口出し装置１２へ向けて搬送路８を搬送される。給糸ボビン１５（及び搬送トレイ１４）が口出し装置１２の正面位置１９に到達したことをセンサが感知した場合、制御部は、口出し装置１２を動作させて、糸端処理装置１１で形成された先端側巻付部を上方に向けて吸引する。そして、口出し装置１２は、吸引した糸をボビン管２１の内側に挿入する（口出し）。このように糸端を口出ししておくことにより、巻取ユニット５において、給糸ボビン１５の糸端を容易に捕捉することができ、当該巻取ユニット５における糸の巻き取りをスムーズに開始することができる。
【００３６】
口出しされた給糸ボビン１５（及び搬送トレイ１４）は、搬送路８を更に下流へと搬送され、自動ワインダ２の供給路６へと供給される。給糸ボビン１５（及び搬送トレイ１４）は、供給路６を搬送され、巻取ユニット５のうち何れかに供給される。
【００３７】
巻取ユニット５においては、給糸ボビン１５から糸の解舒が行われ、解舒された糸がパッケージに巻き取られる。周囲の糸が全て解舒されたボビン管２１（空ボビン）を乗せた搬送トレイ１４は、巻取ユニット５から排出され、回収路７を介して再びボビン処理装置３の搬送路８に戻される。
【００３８】
搬送路８において、ボビンシュート９の上流側には、ボビンプロー１３が配置されている。ボビンプロー１３は、回収路７から搬送路８に戻ってきた搬送トレイ１４に載置されている空ボビンを抜き取るための装置である。空ボビンを乗せた搬送トレイ１４がボビンプロー１３の直下位置２０に到達したことをセンサが検知した場合、制御部は、ボビンプロー１３を動作させて、当該空ボビンを搬送トレイ１４から抜き取る。
【００３９】
次に、本実施形態の糸端処理装置１１について、図３及び図４を参照して説明する。
【００４０】
糸端処理装置１１は、ボビン回転機構２４と、サーチャー（糸捕捉部）２５と、押さえ部材２６と、吹付ノズル２７と、回転制御部３３と、を備えている。なお、図中に符号８ａで示すのは、搬送路８を構成する丸ベルトコンベアの丸ベルトである。循環駆動される丸ベルト８ａに乗って、搬送トレイ１４が搬送される。
【００４１】
ボビン回転機構２４は、搬送トレイ１４の外周に接触可能な３つのローラを備えている。３つのローラのうち２つは従動ローラ２８，２８であり、１つは駆動ローラ２９である。
【００４２】
従動ローラ２８の何れか一方又は両方は、搬送路８を搬送される搬送トレイ１４の外周に対して接触又は離間する方向に移動可能に構成されている。従動ローラ２８を搬送トレイ１４の外周に接触させることで、図３に示すように、２つの従動ローラ２８と駆動ローラ２９の３点によって搬送トレイ１４に接触することができるので、丸ベルト８ａによって搬送される搬送トレイ１４を所定の位置（具体的には糸端処理装置１１の正面位置１８）に停止させることができる。
【００４３】
ボビン回転機構２４は、給糸ボビン１５を回転させる駆動源としてのステッピングモータ３０を備えている。このステッピングモータ３０の出力軸は、駆動ローラ２９の回転軸に接続されている。図３及び図４に示すように、駆動ローラ２９及び従動ローラ２８を搬送トレイ１４に接触させた状態で、ステッピングモータ３０によって駆動ローラ２９を回転駆動することにより、搬送トレイ１４を回転させることができる。これにより、搬送トレイ１４に載置された給糸ボビン１５を、当該給糸ボビン１５の軸線まわりで回転させることができる。
【００４４】
回転制御部３３は、ステッピングモータ３０の動作を制御するためのものである。このように回転制御部３３がステッピングモータ３０の動作を制御することにより、ボビン回転機構２４による給糸ボビン１５の回転を制御することができる。回転制御部３３の構成は特に限定されないが、例えば、ステッピングモータ制御用のモータドライバ基板として構成されている。この回転制御部３３は、ボビン処理装置３の前記制御部と通信可能に構成されており、前記制御部からの制御信号に応じて、ステッピングモータ３０に所定の電圧を印加して、当該ステッピングモータ３０の駆動制御を行う。なお、ボビン処理装置３の前記制御部と、糸端処理装置１１の回転制御部３３とは、必ずしも別体として構成する必要はなく、ボビン処理装置３の制御部の一部を構成するモジュールとして回転制御部３３を構成しても良い。
【００４５】
押さえ部材２６は、ボビン回転機構２４によって回転される給糸ボビン１５のボビン管２１の先端部２１ａに対して上側から接触し、当該給糸ボビン１５を押さえるように構成されている。この押さえ部材２６は、ボビン回転機構２４によって回転駆動される搬送トレイ１４の直上位置に配置されている。また、押さえ部材２６は、上下に移動可能に構成されるとともに、ベアリングによって回転自在に支持されている。押さえ部材２６の下面２６ａは、その中央部が上に向けて凹となっている。この下面２６ａによってボビン管２１の先端部２１ａの上端面を押さえることにより、給糸ボビン１５の回転中に軸ブレが発生することを防止する。
【００４６】
サーチャー（糸捕捉部）２５は、給糸ボビン１５の糸に係合する（糸を引っ掛ける）ことができるように構成されたヘラ状の係合部２５ａを備えている。また、係合部２５ａの近傍には、糸を切断するための図略のカッターが配置されている。また糸端処理装置１１は、サーチャー２５を移動させることができるサーチャー移動機構３１を備えている。このサーチャー移動機構３１は、給糸ボビン１５の外周面（糸層表面）に対して接触又は離間する方向で、サーチャー２５を移動させることができるように構成されている。また、サーチャー移動機構３１は、給糸ボビン１５の軸線と平行な方向（上下方向）で、サーチャー２５を移動させることができるように構成されている。
【００４７】
吹付ノズル２７は、図略の圧空源に接続されており、圧縮空気を噴出することが可能に構成されている。吹付ノズル２７は、その噴出口を給糸ボビン１５の外周に接近させて配置されており、かつ、先端部２１ａに向けて空気を吹き上げるように配置されている。
【００４８】
次に、糸端処理装置１１の動作について説明する。
【００４９】
まず、給糸ボビン１５を載せた搬送トレイ１４が搬送路８を搬送されてきたことがセンサ等によって検出されると、制御部は、前記搬送トレイ１４に従動ローラ２８を接触させて、当該搬送トレイ１４（及び給糸ボビン１５）を糸端処理装置１１の正面位置１８に停止させる。なお前述のように、糸端処理装置１１に搬送されてきた給糸ボビン１５は、バンチ解舒装置１０によってボトムバンチ２３が除去された状態である。
【００５０】
次に制御部は、押さえ部材２６によって給糸ボビン１５の先端部２１ａを押さえる。この状態で、回転制御部３３は、ステッピングモータ３０を駆動して駆動ローラ２９を回転させることにより、給糸ボビン１５を軸線まわりに回転させる。このとき、回転制御部３３は、給糸ボビン１５の回転方向を、当該給糸ボビン１５に糸を巻き付ける方向（以下、巻き付け方向と呼ぶ。即ち、解舒方向の逆方向である）とする。なお、ここで仮に給糸ボビン１５を解舒方向に回転させてしまうと、当該給糸ボビン１５表面のバックワインド糸２２が緩んでしまい、サーチャー２５によるバックワインド糸２２の捕捉及び切断（後述）を適切に行うことができない。従って、糸端処理装置１１においては、バンチ解舒装置１０における給糸ボビンの回転方向（解舒方向）とは反対方向に給糸ボビンを回転させる必要があるのである。
【００５１】
続いて制御部は、サーチャー移動機構３１によって、給糸ボビン１５の糸層表面にサーチャー２５を接近させる。回転する給糸ボビン１５の糸層表面にサーチャー２５が接近又は接触することにより、当該糸層表面に螺旋状に巻き付いているバックワインド糸２２が、サーチャー２５の係合部２５ａに係合する。即ち、バックワインド糸２２を係合部２５ａに引っ掛けて捕捉することができる。
【００５２】
この状態で、制御部は、サーチャー移動機構３１によって、サーチャー２５を下方に向けて移動させる。これによりサーチャー２５が備えるカッターによってバックワインド糸２２が切断され、糸端が形成される。
【００５３】
また、サーチャー２５によるバックワインド糸２２の捕捉及び切断の開始と前後して、制御部は、吹付ノズル２７からの圧縮空気の噴出を開始する。これにより、サーチャー２５によって切断されたバックワインド糸２２が先端部２１ａに向けて吹き上げられる。しかし、給糸ボビン１５の先端部２１ａは押さえ部材２６によって押さえられているので、吹き上げられた糸は、先端部２１ａの端面よりも上方に移動することができない。結果として、吹付ノズル２７によって吹き上げられた糸は、給糸ボビン１５の回転によってボビン管２１の先端部２１ａの外周に巻き付けられ、図５に示すように先端側巻付部３２が形成される。
【００５４】
先端側巻付部３２が形成されると、制御部は、サーチャー２５及び押さえ部材２６を待機位置まで復帰させるとともに、従動ローラ２８を搬送トレイ１４から離間させる。これにより、搬送トレイ１４（及び給糸ボビン１５）の搬送が再開され、当該搬送トレイ１４（及び給糸ボビン１５）が口出し装置１２に向けて搬送される。口出し装置１２においては、上記のようにして形成された先端側巻付部３２を吸引することにより、給糸ボビン１５の糸を容易に捕捉することができるので、口出し動作をスムーズに行うことができる。
【００５５】
次に、本実施形態の特徴的構成について説明する。
【００５６】
前述のように、糸端処理装置１１においては、給糸ボビン１５を回転させつつ、当該給糸ボビン１５にサーチャー２５を接近させることにより、当該サーチャー２５にバックワインド糸２２を係合させて捕捉し、切断している。しかしながら、糸の種類によっては、バックワインド糸２２の捕捉又は切断の成功率が低下する場合があった。
【００５７】
本願発明者らは鋭意研究の結果、糸端処理装置１１において、糸の種類に応じて給糸ボビン１５の回転速度を変更することにより、バックワインド糸２２の捕捉及び切断の成功率を向上させることができることを突き止めた。即ち、糸端処理装置１１において、給糸ボビン１５の最適な回転速度は、糸の種類によって異なるのである。
【００５８】
この点、従来の糸端処理装置においては、ボビン回転機構の駆動源として、通常のインダクションモータを採用していた。そして、このインダクションモータに供給する電流を一定としていたので、結果として給糸ボビンの回転速度は（糸の種類によらず）略一定となっていた。このため、従来の糸端処理装置では、糸の種類によっては給糸ボビン１５の回転速度が不適切となり、サーチャーによるバックワインド糸２２の捕捉又は切断の成功率が低下していたと考えられる。
【００５９】
そこで本実施形態の糸端処理装置１１において、回転制御部３３は、給糸ボビン１５の回転速度を、糸の種類に応じて変更するように制御を行っている。
【００６０】
より具体的には、回転制御部３３は、ステッピングモータ３０の回転速度を制御する速度制御部３４を備えている。速度制御部３４は、糸の種類に応じて、ステッピングモータ３０の回転速度を変更するように構成されている。これにより、給糸ボビン１５の回転速度を、糸の種類に応じて変更することができる。即ち、糸の種類に応じた最適な条件（最適な回転速度）で、サーチャー２５によるバックワインド糸２２の捕捉及び切断を行うことができる。これにより、バックワインド糸２２の捕捉及び切断の成功率を向上させることができる。
【００６１】
なお、従来の糸端処理装置は、ボビン回転機構の駆動源としてインダクションモータを採用していたので、糸の種類に応じた最適な回転数で給糸ボビンを回転させことは困難であると考えられる。インダクションモータは、回転数を細かく調整する制御に向いていないためである。この点、本実施形態の糸端処理装置１１では、ボビン回転機構２４の駆動源としてステッピングモータ３０を採用しているので、給糸ボビン１５の回転速度を細かく制御することが容易である。
【００６２】
また、従来の糸端処理装置のようにボビン回転機構の駆動源としてインダクションモータを採用した構成の場合、ボビン回転機構の回転部分に糸が絡まるなどにより回転不良が発生すると、モータに負荷がかかり、当該モータが故障することがあった。この点、ステッピングモータ３０であれば、仮に回転不良が発生したとしても、脱調するだけでモータは故障しない。このように、ボビン回転機構２４の駆動源としてステッピングモータ３０を採用することにより、ボビン回転機構２４の故障を防止することができる。
【００６３】
以上で説明したように、本実施形態の糸端処理装置１１は、給糸ボビン１５を回転させるボビン回転機構２４と、回転する給糸ボビン１５の外周に巻き付けられたバックワインド糸２２に係合して捕捉するサーチャー２５と、前記ボビン回転機構２４を制御する回転制御部３３と、を備えている。そして、ボビン回転機構２４の駆動源は、ステッピングモータ３０である。
【００６４】
このように、給糸ボビン１５を回転させるための駆動源としてステッピングモータ３０を採用することにより、インダクションモータを作用している従来の構成に比べて、給糸ボビン１５の回転を容易に制御することができる。これにより、給糸ボビン１５を最適な回転速度で回転させることができるので、バックワインド糸２２をより確実に捕捉できる。また、仮にボビン回転機構２４の回転部に糸が絡まって回転不良が発生したとしても、ステッピングモータ３０であれば脱調するため、当該モータの破損を防止することができる。
【００６５】
また、本実施形態の糸端処理装置１１において、前記回転制御部３３は、ボビン回転機構２４によって給糸ボビン１５を回転させる速度を、糸種に応じて変更する速度制御部３４を備えている。
【００６６】
即ち、ステッピングモータ３０は回転速度の制御を容易に行うことができる。従って、上記のように、給糸ボビン１５の回転速度を糸の種類に応じて細かく調整することが容易である。これにより、給糸ボビン１５に巻かれたバックワインド糸２２の捕捉を、糸種に応じて適切に行うことができる。
【００６７】
また、本実施形態のボビン処理装置３は、上記の糸端処理装置１１を備えている。このボビン処理装置３は、供給された給糸ボビン１５に糸端処理装置１１による処理を行って、自動ワインダ２に順次供給する。
【００６８】
このボビン処理装置３によれば、自動ワインダ２に供給される給糸ボビン１５のバックワインド糸２２の処理を適切に行うことができる。
【００６９】
また本実施形態の自動ワインダシステム１は、上記のボビン処理装置３と、ボビン処理装置に給糸ボビン１５を供給するボビン供給装置４と、ボビン処理装置３によって所定の処理が施された給糸ボビン１５から糸を巻き取る自動ワインダ２と、を備えている。
【００７０】
即ち、本実施形態の糸端処理装置１１によってバックワインド糸２２の処理の確実性を向上させることができるので、自動ワインダシステム１全体の生産性を向上させることができる。
【００７１】
次に、第２実施形態を説明する。なお、本実施形態の説明においては、前述の第１実施形態と同一又は類似の要素名には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００７２】
まず、従来の構成について簡単に説明する。既に説明したように、ボトムバンチ２３の解舒とバックワインド糸２２の捕捉及び切断は、別々の装置（バンチ解舒装置と糸端処理装置）で行われていた。これは、ボトムバンチ２３を解舒する際には給糸ボビン１５を解舒方向に回転させ、バックワインド糸２２を捕捉及び切断する際には給糸ボビン１５を逆方向（巻き付け方向）に回転させる必要があるためである。
【００７３】
即ち、ボトムバンチ２３を解舒するときと、バックワインド糸２２の捕捉及び切断を行うときとでは、回転方向を変更しなければならないのであるが、従来のボビン処理装置では、給糸ボビン１５の回転駆動源としてインダクションモータを採用していたので、途中で回転方向を変更することができなかった。このため、従来のボビン処理装置では、ボトムバンチ２３の解舒と、バックワインド糸２２の捕捉及び切断は、別々の装置で行わざるを得なかったのである。
【００７４】
この点、本発明のボビン処理装置３では、給糸ボビン１５の回転駆動源としてステッピングモータ３０を採用しているので、給糸ボビン１５の回転方向を途中で変更するように制御することが容易である。即ち、１つの装置で、給糸ボビン１５の回転方向を途中で切り替えることができる。
【００７５】
以上の点に着目し、第２実施形態のボビン処理装置では、ボトムバンチ２３の解舒と、バックワインド糸２２の捕捉及び切断を、１つの装置で行うように構成されている。具体的には、糸端処理装置が、バックワインド糸２２の切断という本来の機能に加えて、ボトムバンチ２３の解舒も行うように構成されている。即ち、本実施形態の糸端処理装置は、バンチ解舒装置としての機能も兼ねている。
【００７６】
より具体的に説明すると以下の通りである。この第２実施形態において、糸端処理装置の回転制御部３３は、ステッピングモータ３０の回転方向を制御する方向制御部を備えている。方向制御部がステッピングモータ３０の回転方向を変更することにより、ボビン回転機構２４によって給糸ボビン１５を回転させる方向を切り替えることができる。即ち、給糸ボビン１５を正逆駆動することができる。
【００７７】
また、本実施形態の糸端処理装置は、第１実施形態で説明した糸端処理装置１１の構成に加えて、ボトムバンチの解舒を行うために、ボトムバンチ２３を吸引するための吸引機構と、吸引したボトムバンチ２３の糸を切断する切断機構と、を更に備えている。なお、吸引機構及び切断機構については、上記第１実施形態においてバンチ解舒装置１０が備えていたものと同等の構成であるから、詳細な説明は省略する。
【００７８】
なお、本実施形態のボビン処理装置においては、第１実施形態のボビン処理装置３が備えていたバンチ解舒装置１０が不要となるので、これを省略することができる。
【００７９】
この第２実施形態の糸端処理装置の動作について説明すると、以下のようになる。即ち、この糸端処理装置において、前記方向制御部は、ボビン回転機構２４によって給糸ボビン１５を解舒方向に回転させることにより、当該給糸ボビン１５に形成されているボトムバンチ２３の解舒を行う。次に、方向制御部は、ボビン回転機構２４によって給糸ボビン１５を逆方向（巻き付け方向）に回転させることにより、当該給糸ボビン１５の外周に巻き付けられたバックワインド糸２２の捕捉及び切断をサーチャー２５によって行う。
【００８０】
以上のように、ステッピングモータ３０は回転方向を容易に制御することができるので、途中で回転方向を変更することができる。これにより、従来は別々の装置で行われていたボトムバンチ２３の解舒とバックワインド糸２２の切断を、１つの装置で実現することができる。
【００８１】
以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。
【００８２】
上記実施形態では、精紡機で生成された給糸ボビン１５をボビン供給装置４まで運搬し、当該給糸ボビン１５をボビン供給装置４に投入する構成として説明した。しかしこれに限らず、例えばボビン処理装置と精紡機との間を搬送路で繋ぎ、精紡機で生成された給糸ボビンがボビン処理装置に対して連続的に供給されるように構成しても良い。この場合、精紡機がボビン供給部に相当する。
【００８３】
ボビン回転機構の構成は、図示したものに限らず、ステッピングモータ３０の回転によって直接的又は間接的に給糸ボビン１５を回転させることができるものであれば良い。
【００８４】
糸端処理装置１１における先端側巻付部３２の形成は行わなくても良い。この場合、吹付ノズル２７は省略することができる。
【符号の説明】
【００８５】
１ 自動ワインダシステム（糸巻取システム）
２ 自動ワインダ（糸巻取装置）
３ ボビン処理装置
１１ 糸端処理装置
１５ 給糸ボビン
２２ バックワインド糸
２３ ボトムバンチ
２４ ボビン回転機構
２５ サーチャー（糸捕捉部）
３０ ステッピングモータ
３３ 回転制御部
３４ 速度制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給糸ボビンを回転させるボビン回転機構と、
回転する前記給糸ボビンの外周に巻き付けられたバックワインド糸に係合して捕捉する糸捕捉部と、
前記ボビン回転機構を制御する回転制御部と、
を備え、
前記ボビン回転機構の駆動源がステッピングモータであることを特徴とする糸端処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の糸端処理装置であって、
前記回転制御部は、前記ボビン回転機構によって給糸ボビンを回転させる速度を、糸の種類に応じて変更する速度制御部を備えることを特徴とする糸端処理装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の糸端処理装置であって、
前記回転制御部は、前記ボビン回転機構によってボビンを回転させる方向を制御する方向制御部を備え、
前記方向制御部は、
前記ボビン回転機構によって給糸ボビンを解舒方向に回転させることにより、当該給糸ボビンに形成されているボトムバンチの解舒を行い、
次に、前記ボビン回転機構によって前記給糸ボビンを巻き付け方向に回転させることにより、当該給糸ボビンの外周に巻き付けられたバックワインド糸の捕捉を前記糸捕捉部によって行う正逆駆動を実行することを特徴とする糸端処理装置。
【請求項４】
請求項１から３までの何れか一項に記載の糸端処理装置を備え、
供給された給糸ボビンに前記糸端処理装置による処理を行って、糸巻取装置に順次供給することを特徴とするボビン処理装置。
【請求項５】
請求項４に記載のボビン処理装置と、
前記ボビン処理装置に給糸ボビンを供給するボビン供給部と、
前記ボビン処理装置によって所定の処理が施された給糸ボビンから糸を巻き取る糸巻取装置と、
を備えることを特徴とする糸巻取システム。
【請求項１】
給糸ボビンを回転させるボビン回転機構と、
回転する前記給糸ボビンの外周に巻き付けられたバックワインド糸に係合して捕捉する糸捕捉部と、
前記ボビン回転機構を制御する回転制御部と、
を備え、
前記ボビン回転機構の駆動源がステッピングモータであることを特徴とする糸端処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の糸端処理装置であって、
前記回転制御部は、前記ボビン回転機構によって給糸ボビンを回転させる速度を、糸の種類に応じて変更する速度制御部を備えることを特徴とする糸端処理装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の糸端処理装置であって、
前記回転制御部は、前記ボビン回転機構によってボビンを回転させる方向を制御する方向制御部を備え、
前記方向制御部は、
前記ボビン回転機構によって給糸ボビンを解舒方向に回転させることにより、当該給糸ボビンに形成されているボトムバンチの解舒を行い、
次に、前記ボビン回転機構によって前記給糸ボビンを巻き付け方向に回転させることにより、当該給糸ボビンの外周に巻き付けられたバックワインド糸の捕捉を前記糸捕捉部によって行う正逆駆動を実行することを特徴とする糸端処理装置。
【請求項４】
請求項１から３までの何れか一項に記載の糸端処理装置を備え、
供給された給糸ボビンに前記糸端処理装置による処理を行って、糸巻取装置に順次供給することを特徴とするボビン処理装置。
【請求項５】
請求項４に記載のボビン処理装置と、
前記ボビン処理装置に給糸ボビンを供給するボビン供給部と、
前記ボビン処理装置によって所定の処理が施された給糸ボビンから糸を巻き取る糸巻取装置と、
を備えることを特徴とする糸巻取システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−６６７１（Ｐ２０１３−６６７１Ａ）
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４１２４５（Ｐ２０１１−１４１２４５）
【出願日】平成２３年６月２４日（２０１１．６．２４）
【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２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２４日（２０１１．６．２４）
【出願人】（０００００６２９７）村田機械株式会社 (4,916)
【Ｆターム（参考）】
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