(57)【要約】【課題】残糸の除去作業の手間を軽減する。【解決手段】フィラメントワインディング装置１は、少なくともライナーＬの交換時に、複数の繊維束Ｆを一時的に保持する繊維束保持装置６０を備える。繊維束保持装置６０は、  複数の繊維束ガイドを介して供給された複数の繊維束Ｆに対して軸方向に相対移動可能且つライナーＬの軸周りに回転可能な複数のピン７５を含む外周部７２を有し、外周部７２に複数の繊維束Ｆを巻付可能な綛部６１と、複数の繊維束Ｆのうち、外周部７２に巻き付けられた部分とライナーＬに巻き付けられた部分との間の部分を周方向に切断する第１切断部と、第１切断部とは別に設けられ、複数の繊維束Ｆのうち外周部７２に巻き付けられた部分を軸方向に切断する第２切断部１０１と、を有する。【選択図】図１６
2020111002.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ライナーをその軸周りに回転可能に支持するライナー支持部と、
前記ライナーの周方向に並べて配置され且つ複数の繊維束を前記ライナーへそれぞれ案内する複数の繊維束ガイド、を有するヘリカル巻きユニットと、を備え、
前記ライナー支持部と前記ヘリカル巻きユニットとを前記ライナーの軸方向に相対移動させることにより、前記複数の繊維束ガイドを介して供給された前記複数の繊維束を回転中の前記ライナーにヘリカル巻きするフィラメントワインディング装置であって、
少なくとも前記ライナーの交換時に、前記複数の繊維束を一時的に保持する繊維束保持装置、をさらに備え、
前記繊維束保持装置は、
前記複数の繊維束ガイドを介して供給された前記複数の繊維束に対して前記軸方向に相対移動可能且つ前記ライナーの軸周りに回転可能な複数のピン、を含む外周部を有し、前記外周部に前記複数の繊維束を巻付可能な綛部と、
前記複数の繊維束のうち、前記外周部に巻き付けられた部分と前記ライナーに巻き付けられた部分との間の部分を前記周方向に切断する第１切断部と、
前記第１切断部とは別に設けられ、前記複数の繊維束のうち前記外周部に巻き付けられた部分を前記軸方向に切断する第２切断部と、を有することを特徴とするフィラメントワインディング装置。
【請求項２】
前記第２切断部は、前記軸方向における一方側に移動することにより前記繊維束を切断し、
前記繊維束保持装置は、
前記綛部の前記外周部に巻き付けられた前記繊維束の、前記軸方向における前記一方側への移動を規制する繊維束押さえ部、を有することを特徴とする請求項１に記載のフィラメントワインディング装置。
【請求項３】
前記繊維束押さえ部は、前記第２切断部を挟んで両側に配置されていることを特徴とする請求項２に記載のフィラメントワインディング装置。
【請求項４】
前記繊維束保持装置は、
所定の待機位置と、前記待機位置とは異なる接触位置と、の間で移動可能な第１剥離部を有し、
前記第１剥離部は、
前記待機位置から前記接触位置に移動することにより、前記綛部の前記外周部に巻き付けられた前記繊維束に対して前記ライナーの径方向における内側から接触し、前記繊維束を前記径方向における外側へ浮かせることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のフィラメントワインディング装置。
【請求項５】
前記接触位置は、前記待機位置よりも前記軸方向における一方側であり、
前記第１剥離部は、
前記軸方向における他方側に向かうほど前記径方向における外側に延びた、少なくとも一部が前記外周部よりも前記径方向における外側に位置している接触面、が形成され、前記軸方向に移動可能であることを特徴とする請求項４に記載のフィラメントワインディング装置。
【請求項６】
前記繊維束保持装置は、
前記複数のピンをそれぞれ挿通可能な複数の挿通穴が形成された、前記複数のピンの延在方向に移動可能な第２剥離部を有し、
前記第２剥離部は、
前記複数のピンが前記複数の挿通穴に挿通されている退避位置と、前記延在方向において前記退避位置よりも前記複数のピンの先端側の押出位置と、の間で移動可能であることを特徴とする請求項５に記載のフィラメントワインディング装置。
【請求項７】
前記複数のピンは、前記軸方向に沿って延び、
前記接触位置は、前記待機位置よりも前記軸方向における前記複数のピンの先端側であり、
前記第１剥離部は、
前記軸方向に移動可能であり、
前記接触面が、前記軸方向における前記複数のピンの基端側に向かうほど前記径方向における外側に延び、
前記第２剥離部を前記第１剥離部に対して前記軸方向に相対移動可能に支持する支持部と、
前記支持部の前記軸方向における前記基端側の端部に配置された、前記第２剥離部の前記基端側への相対移動を規制する第１規制部と、
前記支持部の前記軸方向における前記先端側の端部に配置された、前記第２剥離部の前記先端側への相対移動を規制する第２規制部と、を有し、
前記軸方向において、前記第２剥離部が前記第１剥離部に対して相対移動可能な距離は、前記待機位置と前記接触位置との距離よりも短く、
前記第２剥離部は、
前記第１剥離部が前記待機位置に位置しているときに、前記第１規制部から離間していることを特徴とする請求項６に記載のフィラメントワインディング装置。
【請求項８】
前記軸方向は、少なくとも水平成分を有し、
前記第２切断部は、前記綛部の前記外周部に巻き付いた繊維束を、鉛直方向における最も高い位置で切断することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のフィラメントワインディング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維束をライナーに巻き付けるフィラメントワインディング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載されたフィラメントワインディング装置は、ライナー移送装置とヘリカル巻き装置とを備える。ライナー移送装置は、ライナーを軸方向に移動可能且つ軸周りに回転可能に支持する。ヘリカル巻き装置は、複数の繊維束をライナーへそれぞれ案内する複数の繊維束ガイドを有する。ライナーの表面に繊維束の先端部が固定された状態でライナーが回転しつつ移動すると、ガイドを介して繊維束がライナーへ供給され、ヘリカル巻きが施される。
【０００３】
さらに、フィラメントワインディング装置は、ライナーの交換時に繊維束を一時的に保持する糸端処理装置（繊維束保持装置）を備える。繊維束保持装置は、繊維束がライナーの周方向に一時的に巻き付けられる綛部と、後述するように繊維束を切断するカッタとを有する。詳細には、綛部は、上記周方向に並べて配置された、ライナーの軸方向に移動可能且つライナーの軸周りに回転可能な複数のピンを有する。
【０００４】
あるライナーへのヘリカル巻きの完了後、複数のピンが、ライナーに近づくように軸方向に移動し、上記周方向において複数の繊維束の間に入り込む。そして、複数のピンがライナーの軸周りに回転すると、複数のピン及びその近傍部分に繊維束が巻き付けられる。そして、繊維束の、ライナーと綛部との間の部分がカッタで切断される。これにより、ヘリカル巻きが完了したライナーが、新たなライナーと交換可能な状態になる。また、ガイドを介して供給されている繊維束の先端部は、綛部によって一時的に保持される。その後、綛部によって保持されている繊維束は、ライナー移送装置に新たに装着されたライナーの軸方向端部に巻き付けられる。そして、繊維束の、新たなライナーと綛部との間の部分がカッタで切断される。このようにして、新たなライナーにヘリカル巻きを施すことが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５６４３３２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の繊維束保持装置においては、繊維束の、新たなライナーと綛部との間の部分が切断された後、綛部に巻き付けられた状態で残った繊維束（残糸）を除去する必要がある。残糸の除去作業には、例えば、残糸をライナーの軸方向に切断する作業が含まれる。このような作業は作業者によって行われるため、手間がかかるという問題が生じていた。
【０００７】
本発明の目的は、残糸の除去作業の手間を軽減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明のフィラメントワインディング装置は、ライナーをその軸周りに回転可能に支持するライナー支持部と、前記ライナーの周方向に並べて配置され且つ複数の繊維束を前記ライナーへそれぞれ案内する複数の繊維束ガイド、を有するヘリカル巻きユニットと、を備え、前記ライナー支持部と前記ヘリカル巻きユニットとを前記ライナーの軸方向に相対移動させることにより、前記複数の繊維束ガイドを介して供給された前記複数の繊維束を回転中の前記ライナーにヘリカル巻きするフィラメントワインディング装置であって、少なくとも前記ライナーの交換時に、前記複数の繊維束を一時的に保持する繊維束保持装置、をさらに備え、前記繊維束保持装置は、前記複数の繊維束ガイドを介して供給された前記複数の繊維束に対して前記軸方向に相対移動可能且つ前記ライナーの軸周りに回転可能な複数のピン、を含む外周部を有し、前記外周部に前記複数の繊維束を巻付可能な綛部と、前記複数の繊維束のうち、前記外周部に巻き付けられた部分と前記ライナーに巻き付けられた部分との間の部分を前記周方向に切断する第１切断部と、前記第１切断部とは別に設けられ、前記複数の繊維束のうち前記外周部に巻き付けられた部分を前記軸方向に切断する第２切断部と、を有することを特徴とするものである。
【０００９】
まず、あるライナーにヘリカル巻きが施された後、綛部の複数のピンが、ライナーに近づくように相対移動し、周方向において複数の繊維束の間に入り込んだ状態で回転することにより、繊維束が外周部に巻き付けられる。そして、繊維束の、ライナーと綛部との間の部分が第１切断部で切断される。ヘリカル巻きが施されたライナーが、例えば、新たなライナーと交換される際、ガイドを介して供給されている繊維束の先端部は、綛部によって一時的に保持される。さらに、綛部によって保持されている複数の繊維束は、新たなライナーの軸方向端部に固定される。繊維束のうち綛部とライナーとの間の部分は、第１切断部で切断される。その後、綛部の外周部に残った繊維束（残糸）を除去する必要がある。なお、上記動作については、後述する実施形態においてより詳細に説明する。
【００１０】
さらに、本発明では、第２切断部によって、上記残糸を軸方向に切断できる。これにより、残糸を外周部から除去しやすくすることができる。したがって、残糸の除去作業の手間を軽減できる。
【００１１】
第２の発明のフィラメントワインディング装置は、前記第１の発明において、前記第２切断部は、前記軸方向における一方側に移動することにより前記繊維束を切断し、前記繊維束保持装置は、前記綛部の前記外周部に巻き付けられた前記繊維束の、前記軸方向における前記一方側への移動を規制する繊維束押さえ部、を有することを特徴とするものである。
【００１２】
第２切断部によって残糸を切断する際、軸方向に移動している第２切断部によって残糸が押されると、残糸が軸方向に滑ってスムーズに切断されにくくなるおそれがある。本発明では、繊維束押さえ部によって、残糸が軸方向に滑ってずれることを抑制できる。したがって、残糸をスムーズに切断しやすくすることができる。
【００１３】
第３の発明のフィラメントワインディング装置は、前記第２の発明において、前記繊維束押さえ部は、前記第２切断部を挟んで両側に配置されていることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明では、第２切断部を挟んで両側で残糸の軸方向における移動が規制されるので、残糸の軸方向におけるずれをより確実に抑制できる。
【００１５】
第４の発明のフィラメントワインディング装置は、前記第１〜第３のいずれかの発明において、前記繊維束保持装置は、所定の待機位置と、前記待機位置とは異なる接触位置と、の間で移動可能な第１剥離部を有し、前記第１剥離部は、前記待機位置から前記接触位置に移動することにより、前記綛部の前記外周部に巻き付けられた前記繊維束に対して前記ライナーの径方向における内側から接触し、前記繊維束を前記径方向における外側へ浮かせることを特徴とするものである。
【００１６】
繊維束は、複数のピンを含む外周部に絡み付くように巻かれるため、残糸が第２切断部によって軸方向に切断されただけでは、まだ残糸を除去しにくいおそれがある。本発明では、第２切断部によって切断された残糸を、第１剥離部によって外周部から浮かせることができる。したがって、残糸をさらに除去しやすくすることができる。
【００１７】
第５の発明のフィラメントワインディング装置は、前記第４の発明において、前記接触位置は、前記待機位置よりも前記軸方向における一方側であり、前記第１剥離部は、前記軸方向における他方側に向かうほど前記径方向における外側に延びた、少なくとも一部が前記外周部よりも前記径方向における外側に位置している接触面、が形成され、前記軸方向に移動可能であることを特徴とするものである。
【００１８】
例えば、第１剥離部が径方向に移動可能に構成されていても良いが、繊維束保持装置の構造が複雑化するおそれがある。本発明では、第１剥離部を単に軸方向に移動させることにより、接触面によって残糸を外周部よりも径方向外側に浮かせることができる。したがって、単純な構成によって残糸を外周部から浮かせることができる。
【００１９】
第６の発明のフィラメントワインディング装置は、前記第５の発明において、前記繊維束保持装置は、前記複数のピンをそれぞれ挿通可能な複数の挿通穴が形成された、前記複数のピンの延在方向に移動可能な第２剥離部を有し、前記第２剥離部は、前記複数のピンが前記複数の挿通穴に挿通されている退避位置と、前記延在方向において前記退避位置よりも前記複数のピンの先端側の押出位置と、の間で移動可能であることを特徴とするものである。
【００２０】
上述したように、繊維束は、複数のピンを含む外周部に絡み付くように巻かれる。このため、通常、残糸の少なくとも一部が各ピンに絡み付いているので、このような残糸を除去する必要がある。本発明では、第２剥離部を退避位置から押出位置に移動させることにより、各ピンに絡み付いた残糸を第２剥離部によって押し出すことができる。したがって、各ピンに絡み付いた残糸を効果的に除去できる。
【００２１】
第７の発明のフィラメントワインディング装置は、前記第６の発明において、前記複数のピンは、前記軸方向に沿って延び、前記接触位置は、前記待機位置よりも前記軸方向における前記複数のピンの先端側であり、前記第１剥離部は、前記軸方向に移動可能であり、前記接触面が、前記軸方向における前記複数のピンの基端側に向かうほど前記径方向における外側に延び、前記第２剥離部を前記第１剥離部に対して前記軸方向に相対移動可能に支持する支持部と、前記支持部の前記軸方向における前記基端側の端部に配置された、前記第２剥離部の前記基端側への相対移動を規制する第１規制部と、前記支持部の前記軸方向における前記先端側の端部に配置された、前記第２剥離部の前記先端側への相対移動を規制する第２規制部と、を有し、前記軸方向において、前記第２剥離部が前記第１剥離部に対して相対移動可能な距離は、前記待機位置と前記接触位置との距離よりも短く、前記第２剥離部は、前記第１剥離部が前記待機位置に位置しているときに、前記第１規制部から離間していることを特徴とするものである。
【００２２】
第１剥離部と第２剥離部とが互いに独立して動作する構成では、繊維束保持装置の構造が複雑化するおそれがある。かといって、第１剥離部と第２剥離部とが互いに固定された構成では、第１剥離部によって残糸を浮かせるための動作と第２剥離部によって残糸を押し出すための動作が同時に開始される。つまり、残糸が、第１剥離部によって完全には浮かされていない状態で、第２剥離部によって押され始める。このような場合、第２剥離部によって残糸を押し出すことが難しいおそれがある。
【００２３】
本発明では、以下で述べるように、単純な構成によって、第１剥離部の動作開始のタイミングと第２剥離部の動作開始のタイミングを互いにずらすことができる。まず、第１剥離部の第１剥離部が軸方向において待機位置から接触位置へ移動し始めるとき、第２剥離部は第１規制部から離間している（すなわち、まだ第１規制部と接触していない）。これにより、第１剥離部が軸方向先端側へ移動している間、第２剥離部を第１剥離部に対して相対移動させることができる。言い換えると、少なくとも第１剥離部の移動開始直後には、第２剥離部を残糸に対して停止させておくことができる。したがって、第２剥離部を残糸に対して停止させつつ、第１剥離部を移動させて残糸を接触面により径方向外側へ浮かせることができる。
【００２４】
ここで、軸方向において、第２剥離部の第１剥離部に対する相対移動可能な距離が、待機位置と接触位置との距離よりも短い。このため、第１剥離部がさらに軸方向先端側に移動すると、第１剥離部の移動中に、第１規制部が第２剥離部に接触する。これにより、第２剥離部は、第１規制部に対する軸方向基端部への相対移動が規制されるため、第１規制部によって軸方向先端側へ移動させられる。このように、第１剥離部の動作開始のタイミングに対して、第２剥離部の動作開始のタイミングを遅らせることができる。つまり、第１剥離部によって残糸を外周部からある程度浮かせた後で、第２剥離部の動作を開始させることができる。したがって、第２剥離部によって残糸を剥がしやすくすることができる。なお、第１剥離部が接触位置から待機位置に戻されるときには、第２規制部によって第２剥離部を軸方向基端側に戻すことができる。
【００２５】
第８の発明のフィラメントワインディング装置は、前記第１〜第７のいずれかの発明において、前記軸方向は、少なくとも水平成分を有し、前記第２切断部は、前記綛部の前記外周部に巻き付いた繊維束を、鉛直方向における最も高い位置で切断することを特徴とするものである。
【００２６】
本発明では、軸方向に切断された残糸を、自重で綛部から脱落させやすくすることができる。したがって、残糸をさらに除去しやすくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本実施形態に係るフィラメントワインディング装置の斜視図である。
【図２】巻付装置の斜視図である。
【図３】巻付装置の側面図である。
【図４】巻付装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図５】ヘリカル巻きユニットの正面図である。
【図６】繊維束保持装置を含む第２支持ユニットの側面図である。
【図７】（ａ）は、綛部の側面図であり、（ｂ）は、綛部及び第１切断部の斜視図である。
【図８】（ａ）〜（ｆ）は、ライナー交換時の綛部等の動作を示す説明図である。
【図９】繊維束保持装置の正面図である。
【図１０】（ａ）は、第２切断部の構成を示す説明図であり、（ｂ）は、第１アーム部及び第２アーム部の構成を示す説明図である。
【図１１】残糸剥離部の構成を示す説明図である。
【図１２】（ａ）は、第１剥離部を示す説明図であり、（ｂ）は、第２剥離部を示す説明図である。
【図１３】残糸剥離部の移動範囲を示す説明図である。
【図１４】（ａ）及び（ｂ）は、第１アーム部及び第２アーム部の動作を示す説明図である。
【図１５】押さえ部材の位置を示す説明図である。
【図１６】（ａ）及び（ｂ）は、第１アーム部及び第２切断部の動作を示す説明図である。
【図１７】押さえ部材及びカッタの位置を示す説明図である。
【図１８】第１アーム部の動作を示す説明図である。
【図１９】（ａ）及び（ｂ）は、初期位置に位置している残糸剥離部を示す説明図である。
【図２０】（ａ）及び（ｂ）は、残糸剥離部の動作を示す説明図である。
【図２１】（ａ）及び（ｂ）は、残糸剥離部の動作を示す説明図である。
【図２２】（ａ）及び（ｂ）は、第１アーム部の動作を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
次に、本発明の実施の形態について説明する。なお、説明の便宜上、図１に示す方向を前後左右方向とする。前後方向及び左右方向は、水平方向と平行である。前後方向と左右方向は互いに直交する。前後方向及び左右方向の両方と直交する方向を、重力が作用する上下方向とする。
【００２９】
（フィラメントワインディング装置）
まず、本実施形態に係るフィラメントワインディング装置１の概略構成について、図１を用いて説明する。図１は、フィラメントワインディング装置１を示す斜視図である。フィラメントワインディング装置１は、巻付装置２と、巻付装置２の後部の左右両側に配置された一対のクリールスタンド３と、を備える。フィラメントワインディング装置１は、全体として概ね左右対称に構成されている。なお、図１では、図が煩雑になることを避けるため、巻付装置２のうち左右一対のクリールスタンド３に挟まれる部分の図示を省略している。
【００３０】
巻付装置２は、概ね円筒状のライナーＬに繊維束（図１では図示省略）を巻き付けるための装置である。繊維束は、例えば炭素繊維等の繊維材料に、熱硬化性又は熱可塑性の合成樹脂材が含浸されたものである。例えば、巻付装置２で圧力タンク等の圧力容器を製造する場合は、ライナーＬとして、図１に示すような、円筒状の大径部の両側にドーム状の小径部を有する形状のものが用いられる。ライナーＬは、例えば、高強度アルミニウム、金属、樹脂等によって作製されている。ライナーＬに繊維束を巻き付けた後、焼成等の熱硬化工程又は冷却工程を経ることにより、高強度の圧力容器等の最終製品を生産することができる。
【００３１】
クリールスタンド３は、巻付装置２の側方に配置された支持フレーム１１によって、繊維束が巻かれた複数のボビン１２が回転可能に支持された構成を有する。クリールスタンド３の各ボビン１２から供給される繊維束は、後述のヘリカル巻きユニット５０によってヘリカル巻きを行う際に使用される。
【００３２】
（巻付装置）
次に、巻付装置２の構成について、図２〜図４を用いて説明する。図２は、巻付装置２の斜視図である。図３は、巻付装置２の側面図である。図４は、巻付装置２の電気的構成を示すブロック図である。図２及び図３に示すように、巻付装置２は、基台２０と、支持ユニット３０（第１支持ユニット３１及び第２支持ユニット３２）と、フープ巻きユニット４０と、ヘリカル巻きユニット５０と、を備える。なお、図３においては、フープ巻きユニット４０の図示を省略している。
【００３３】
基台２０は、支持ユニット３０、フープ巻きユニット４０、及び、ヘリカル巻きユニット５０を支持する。基台２０の上面には、前後方向に延びる複数のレール２１が配設されている。支持ユニット３０及びフープ巻きユニット４０は、レール２１上に配置され、レール２１上を前後方向に往復移動可能である。一方、ヘリカル巻きユニット５０は、基台２０に固設されている。第１支持ユニット３１、フープ巻きユニット４０、ヘリカル巻きユニット５０、及び、第２支持ユニット３２は、この順番で前側から後側に配置されている。
【００３４】
支持ユニット３０（本発明のライナー支持部）は、フープ巻きユニット４０よりも前側に配置される第１支持ユニット３１と、ヘリカル巻きユニット５０よりも後側に配置される第２支持ユニット３２と、を有する。支持ユニット３０は、前後方向（ライナーＬの軸方向。以下、単に軸方向ともいう）に延びる支持軸３３を介して、ライナーＬを軸周りに回転可能に支持する。支持ユニット３０は、ライナー移動モータ３４及びライナー回転モータ３５を有する（図４参照）。ライナー移動モータ３４は、第１支持ユニット３１及び第２支持ユニット３２をレール２１に沿って前後方向に移動させる。ライナー回転モータ３５は、支持軸３３を回転させることでライナーＬを軸周りに回転させる。ライナー移動モータ３４及びライナー回転モータ３５は、制御装置１０（図４参照）によって駆動制御される。
【００３５】
第２支持ユニット３２は、ライナーＬの軸方向に移動可能な土台部３２ａと、土台部３２ａの上部に設けられたヘッド部３２ｂとを有する。ヘッド部３２ｂには、繊維束保持装置６０が設けられている。繊維束保持装置６０の詳細については後述する。
【００３６】
フープ巻きユニット４０は、ライナーＬの周面にフープ巻きを施す。フープ巻きとは、ライナーＬの軸方向に概ね直角な方向に繊維束を巻き付ける巻き方のことである。フープ巻きユニット４０は、本体部４１と、回転部材４２と、複数のボビン４３と、を有する。本体部４１は、レール２１上に配置されており、円盤状の回転部材４２をライナーＬの軸周りに回転可能に支持する。回転部材４２の中央部には、ライナーＬが通過可能な円形の通過穴４４が形成されている。回転部材４２は、通過穴４４の周りに周方向に等間隔で配置された複数のボビン４３を回転可能に支持する。各ボビン４３には、繊維束が巻かれている。
【００３７】
フープ巻きユニット４０は、不図示の移動モータ及び回転モータを有する。移動モータは、本体部４１をレール２１に沿って前後方向に移動させる。回転モータは、回転部材４２をライナーＬの軸周りに回転させる。移動モータ及び回転モータは、制御装置１０（図４参照）によって駆動制御される。フープ巻きの実行時には、制御装置１０は、本体部４１をレール２１に沿って往復移動させながら回転部材４２を回転させる。これによって、ライナーＬの周りで回転している各ボビン４３から繊維束が引き出され、複数の繊維束がライナーＬの周面に一斉にフープ巻きされる。
【００３８】
ヘリカル巻きユニット５０は、ライナーＬの周面にヘリカル巻きを施す。ヘリカル巻きとは、ライナーＬの軸方向に概ね平行な方向に繊維束を巻き付ける巻き方のことである。ヘリカル巻きユニット５０は、本体部５１と、フレーム部材５２と、複数（本実施形態では９個だが、これには限られない）のノズルユニット５３と、を有する。本体部５１は、基台２０に固設されている。フレーム部材５２は、本体部５１に取り付けられた円盤状の部材である。フレーム部材５２の中央部には、ライナーＬが前後方向に通過可能な円形の通過穴５４が形成されている。複数のノズルユニット５３は、ライナーＬの周方向に等角度間隔で並べられており、全体として放射状に配置されている。各ノズルユニット５３は、フレーム部材５２に固定されている。
【００３９】
図５（ａ）、（ｂ）は、ヘリカル巻きユニット５０の正面図である。図５（ａ）は、ライナーＬの大径部に繊維束Ｆを巻き付けるときを図示したものである。図５（ｂ）は、ライナーＬの小径部に繊維束Ｆを巻き付けるときを図示したものである。図５（ａ）、（ｂ）に示すように、ノズルユニット５３は、繊維束ＦをライナーＬに案内するガイド部材５８（本発明の繊維束ガイド）を有する。ガイド部材５８は、ライナーＬの径方向（以下、単に径方向ともいう）に延びており、径方向に移動可能且つ径方向に延びる回転軸周りに回転可能に構成されている。ノズルユニット５３の径方向外側には、ガイドローラ５５が配置されている。クリールスタンド３（図１参照）の各ボビン１２から引き出された繊維束Ｆは、ガイドローラ５５を経由してガイド部材５８を通り、ライナーＬに至る。
【００４０】
ヘリカル巻きユニット５０は、ガイド移動モータ５６及びガイド回転モータ５７を有する（図４参照）。ガイド移動モータ５６は、複数のノズルユニット５３のガイド部材５８を一斉に径方向に移動させる。ガイド回転モータ５７は、複数のノズルユニット５３のガイド部材５８をそれぞれの回転軸周りに一斉に回転させる。ガイド移動モータ５６及びガイド回転モータ５７は、制御装置１０（図４参照）によって駆動制御される。ヘリカル巻きの実行時には、制御装置１０は、支持ユニット３０を駆動制御することにより、ライナーＬを軸周りにゆっくり回転させながら通過穴５４を通過させる。同時に、制御装置１０は、各ノズルユニット５３のガイド部材５８を、適宜径方向に移動させる（伸縮動作を行わせる）とともに回転軸周りに回転させる（回転動作を行わせる）。これによって、各ノズルユニット５３のガイド部材５８から繊維束Ｆが引き出され、複数の繊維束Ｆが回転中のライナーＬの周面に一斉にヘリカル巻きされる。
【００４１】
（繊維束保持装置）
次に、繊維束保持装置６０の構成について、図６及び図７を用いて説明する。図６は、繊維束保持装置６０を含む第２支持ユニット３２の側面図である。図７（ａ）は、後述する綛部６１の側面図である。図７（ｂ）は、綛部６１及び後述する第１切断部６２の斜視図である。なお、図７（ａ）、（ｂ）においては、後述する残糸除去装置１００の図示を省略している。以下では、図６に示すように、前方を軸方向における先端側（本発明の一方側）とし、後方を軸方向における基端側（本発明の他方側）とする。
【００４２】
繊維束保持装置６０は、例えばライナーＬの交換時に、複数の繊維束Ｆを一時的に保持する装置である。他にも、繊維束保持装置６０は、例えば、新しいライナーＬが支持ユニット３０に支持される際に、複数の繊維束Ｆを一時的に保持しても良い。繊維束保持装置６０は、図６及び図７（ａ）、（ｂ）に示すように、綛部６１と、第１切断部６２とを有する。
【００４３】
綛部６１は、複数のガイド部材５８を介して供給された複数の繊維束Ｆを保持可能に構成されている。綛部６１は、基部７１と、外周部７２とを有する。基部７１は、第２支持ユニット３２のヘッド部３２ｂの前端部に取り付けられ、支持軸３３をライナーＬの周方向に囲うように配置されたリング状の部材である。基部７１には、複数の軸部材７３がライナーＬの周方向に並べて取り付けられている。複数の軸部材７３は、前側（軸方向における先端側）へ延びている。
【００４４】
外周部７２は、複数の軸部材７３を介して基部７１に支持されている。外周部７２は、リング部材７４と、複数のピン７５とを有する。リング部材７４は、複数の軸部材７３の先端に取り付けられ、支持軸３３を周方向に囲うように配置されている。リング部材７４の外周面には、ライナーＬの軸方向に延び且つライナーＬの径方向における内側へ延びた溝７４ａが形成されている（その理由については後述する）。複数のピン７５は、リング部材７４の軸方向先端側の端面に取り付けられ、軸方向先端側へ延びている。複数のピン７５は、ライナーＬの周方向（以下、単に周方向ともいう）において等角度間隔に並べて配置されている。
【００４５】
図７（ａ）に示すように、綛部６１は、例えばラックアンドピニオン機構からなる移動機構７６によって、ヘッド部３２ｂに対して軸方向に移動可能に構成されている（図７（ａ）の矢印２０１参照）。移動機構７６は、綛部移動モータ７７（図４参照）によって駆動される。また、綛部６１は、綛部回転モータ７８（図４参照）によって、支持軸３３周り（すなわち、ライナーＬの軸周り）に回転駆動される（図７（ａ）の矢印２０２参照）。綛部移動モータ７７及び綛部回転モータ７８は、制御装置１０（図４参照）によって駆動制御される。これにより、綛部６１は、複数のガイド部材５８を介して供給された複数の繊維束Ｆを外周部７２に巻き付けることが可能となっている（詳細は後述）。
【００４６】
第１切断部６２は、複数の繊維束Ｆの、綛部６１の外周部７２に巻き付けられた部分とライナーＬに巻き付けられた部分との間の部分を切断するように構成されている。図７（ｂ）に示すように、第１切断部６２は、枠部材８１と、カッタ８２とを有する。枠部材８１は、リング部材７４の、ライナーＬの径方向における内側に配置された筒状の部材である。カッタ８２は、例えば、回転自在な丸刃である。カッタ８２は、枠部材８１の軸方向先端部に取り付けられた支持部材８３に回転自在に支持されている。カッタ８２は、ライナーＬの径方向において、複数のピン７５よりも内側に配置されている。枠部材８１は筒状に限らず、リング状の部材であってもよい。
【００４７】
枠部材８１は、第１切断部移動モータ８４（図４参照）によって、綛部６１に対して軸方向に移動可能である。枠部材８１の軸方向における移動は、主にカッタ８２の位置合わせのために行われる。また、枠部材８１は、第１切断部回動モータ８５（図４参照）によって、支持軸３３周りに回動可能である。第１切断部移動モータ８４及び第１切断部回動モータ８５は、制御装置１０（図４参照）によって駆動制御される。カッタ８２は、枠部材８１と一体的に軸方向に移動可能且つ支持軸３３周りに回動可能である（図７（ｂ）の矢印参照）。これにより、第１切断部６２は、複数の繊維束Ｆの、綛部６１の外周部７２に巻き付けられた部分とライナーＬに巻き付けられた部分との間の部分を周方向に切断可能となっている。
【００４８】
（ライナー交換時の綛部等の動作）
ここで、ライナー交換時の綛部６１等の動作について、図８（ａ）〜（ｆ）を用いて説明する。なお、図８（ａ）〜（ｆ）においては、図を見やすくするため、ヘリカル巻きユニット５０、ライナーＬ、綛部６１、カッタ８２、及び繊維束Ｆのみを模式的に示している。
【００４９】
まず、図８（ａ）に示すように、あるライナーＬ（ライナーＬ１）へのヘリカル巻きが完了した状態を想定する。この状態で、制御装置１０は、綛部移動モータ７７（図４参照）を制御して、綛部６１を軸方向においてライナーＬ１に近づくように移動させ（図８（ｂ）参照）、複数のピンを周方向において複数の繊維束Ｆの間に入り込ませる。その後、制御装置１０は、綛部回転モータ７８を制御して、綛部６１をライナーＬ１の軸周りに回転させる（図８（ｃ）参照）。これにより、綛部６１の外周部７２に複数の繊維束Ｆが巻き付けられて保持される（図８（ｃ）参照）。
【００５０】
次に、制御装置１０は、第１切断部移動モータ８４（図４参照）を制御してカッタ８２の位置決めを行う。そして、制御装置１０は、第１切断部回動モータ（図４参照）を制御して、カッタ８２をライナーＬ１の軸周りに回動させる。これにより、複数の繊維束Ｆが周方向に切断される。具体的には、上述したように、複数の繊維束Ｆの、綛部６１の外周部７２に巻き付けられた部分とライナーＬ１に巻き付けられた部分との間の部分が切断される（図８（ｄ）参照）。
【００５１】
次に、作業者が、ライナーＬ１を支持ユニット３０（図２等参照）から取り外し、新しいライナーＬ２（図８（ｅ）参照）を支持ユニット３０に取り付ける（ライナー交換）。その後、制御装置１０は、ガイド移動モータ５６（図４参照）を制御して複数のガイド部材５８を径方向内側に移動させる。これにより、繊維束Ｆの、外周部７２に巻き付けられた部分とガイド部材５８との間の部分が、ライナーＬ２の軸方向端部に近づけられる。さらに、制御装置１０は、ライナー回転モータ３５を制御してライナーＬ２を軸周りに回転させる。これにより、繊維束ＦがライナーＬ２の軸方向端部に巻き付けられる（図８（ｅ）参照）。
【００５２】
最後に、制御装置１０は、第１切断部移動モータ８４（図４参照）を制御してカッタ８２の位置決めを行う。そして、制御装置１０は、第１切断部回動モータ８５（図４参照）を制御して、カッタ８２をライナーＬ２の軸周りに回動させる。これにより、複数の繊維束Ｆの、綛部６１の外周部７２に巻き付けられた部分とライナーＬ２に巻き付けられた部分との間の部分が切断される（図８（ｆ）参照）。以上のようにして、ライナー交換が行われる。上述した交換作業は、機械により自動的にされても構わない。
【００５３】
ここで、図８（ｆ）に示すように、繊維束Ｆの一部は、綛部６１の外周部７２に巻き付けられた状態で、残糸Ｆ１として残る。このような残糸Ｆ１は、例えば次のライナー交換までの間に除去される必要がある。残糸Ｆ１の除去作業には、例えば、残糸Ｆ１をライナーＬの軸方向に切断する作業が含まれる。従来、このような作業は作業者によって手作業で行われており、手間がかかるという問題が生じていた。また、一般的に、ライナーＬに巻き付けられる繊維束には粘着性の樹脂が含浸されている。このため、残糸Ｆ１が綛部６１の外周部７２に張り付くなどの理由により、除去作業に一層手間がかかる。そこで、本実施形態では、残糸Ｆ１の除去作業の手間を軽減するために、繊維束保持装置６０が、以下のような残糸除去装置１００を有する。
【００５４】
（残糸除去機構）
残糸除去装置１００の構成について、図６、図９〜図１３を用いて説明する。図９は、残糸除去装置１００を含む繊維束保持装置６０の正面図である。他の図については適宜説明する。残糸除去装置１００は、第２支持ユニット３２のヘッド部３２ｂに取り付けられている。図６及び図９に示すように、残糸除去装置１００は、第２切断部１０１と、一対の第１アーム部１０２、１０３と、一対の第２アーム部１０４、１０５と、残糸剥離部１０６と、を有する。第２切断部１０１、第１アーム部１０２、１０３、第２アーム部１０４、１０５及び残糸剥離部１０６は、それぞれ可動部分を有する。なお、図６において、残糸除去装置１００の全ての部材は、初期位置に位置している。
【００５５】
第２切断部１０１について、図９及び図１０（ａ）を用いて説明する。図１０（ａ）は、第２切断部１０１の構成を示す説明図である。第２切断部１０１は、上述した第１切断部６２とは別に設けられている。第２切断部１０１は、以下で述べるように、綛部６１に巻き付けられた繊維束Ｆを前後方向（軸方向）に切断するように構成されている。図９及び図１０（ａ）に示すように、第２切断部１０１は、綛部６１よりも上側に配置されている。図１０（ａ）に示すように、第２切断部１０１は、レール部材１１１と、第１可動部材１１２と、第２可動部材１１３と、カッタ１１４とを有する。概要として、第２支持ユニット３２のヘッド部３２ｂの上端部に固定されたレール部材１１１に沿って、第１可動部材１１２が軸方向に移動する。第２可動部材１１３が、第１可動部材１１２の前端部に沿ってライナーＬの径方向に移動する。第２可動部材１１３の先端部に回転可能に取り付けられたカッタ１１４が、繊維束Ｆを切断する。
【００５６】
レール部材１１１は、前後方向に延びた部材である。レール部材１１１は、第２支持ユニット３２のヘッド部３２ｂの上端部に固定されている。レール部材１１１は、第１可動部材１１２を前後方向（軸方向）に移動可能に支持する。
【００５７】
第１可動部材１１２は、略Ｌ字状の部材である。図１０（ａ）に示すように、第１可動部材１１２は、前後方向に延びた底部１１２ａと、底部１１２ａの前端部から上方へ延びた前部１１２ｂとを有する。第１可動部材１１２の底部１１２ａは、レール部材１１１によって前後方向に移動可能に支持されている。前部１１２ｂは、第２可動部材１１３を上下方向に移動可能に支持する。第１可動部材１１２は、例えば第２切断部進退モータ１１６（図４参照）により、レール部材１１１に沿って前後方向に移動駆動される（図１０（ａ）の矢印２０３参照）。第２切断部進退モータ１１６は、制御装置１０によって駆動制御される（図４参照）。
【００５８】
第２可動部材１１３は、概ね前後方向に延びた部材である。第２可動部材１１３は、綛部６１よりも上方に配置されている（図９参照）。第２可動部材１１３は、第１可動部材１１２によって上下方向（ここでは、ライナーＬの径方向とも一致する）に移動可能に支持されている（図１０（ａ）の矢印２０４参照）。第２可動部材１１３の前端部には、カッタ１１４が回転可能に支持されている。第２可動部材１１３は、例えば第２切断部上下モータ１１７（図４参照）により、第１可動部材１１２の前部１１２ｂに沿って上下方向に移動駆動される。第２切断部上下モータ１１７は、制御装置１０によって駆動制御される（図４参照）。
【００５９】
カッタ１１４は、残糸Ｆ１を軸方向に切断するための部材である。カッタ１１４は、例えば、回転可能な丸刃である。カッタ１１４は、左右方向を回転軸方向として、第２可動部材１１３の前端部に回転可能に支持されている。図９に示すように、カッタ１１４は、前後方向から見たとき（図９参照）に、綛部６１の軸中心を通る鉛直線ＶＬ上に配置されている。カッタ１１４は、例えばカッタ回転モータ１１８（図４参照）によって回転駆動される。カッタ回転モータ１１８は、制御装置１０によって駆動制御される（図４参照）。
【００６０】
以上のような第２切断部１０１において、図１０（ａ）に示すように、カッタ１１４は、前後方向に移動可能である（図１０（ａ）の矢印２０３、及び、二点鎖線で示した第２切断部１０１を参照）。また、カッタ１１４は、上下方向にも移動可能である（図１０（ａ）の矢印２０４、及び、一点鎖線で示した第２切断部１０１を参照）。
【００６１】
上述したように、綛部６１のリング部材７４（図７（ｂ）参照）の外周面には、ライナーＬの軸方向に沿って溝７４ａが形成されている。溝７４ａは、リング部材７４の外周面からライナーＬの径方向における内側へ向かって延びている。これにより、溝７４ａがリング部材７４の最も上側に位置しているとき（言い換えると、溝７４ａが十二時の位置に位置しているとき）、カッタ１１４が溝７４ａに入り込むことが可能となる。つまり、このとき、カッタ１１４が、より径方向内側へ移動可能となる。
【００６２】
次に、第１アーム部１０２、１０３について、図９及び図１０（ｂ）を用いて説明する。図１０（ｂ）は、第１アーム部１０２、１０３及び第２アーム部１０４、１０５の構成を示す説明図である。第１アーム部１０２、１０３は、主に、第２切断部１０１による残糸Ｆ１の切断の際、残糸Ｆ１が前方に滑ることを抑制するためのものである。図９に示すように、第１アーム部１０２、１０３は、例えば、綛部６１よりも上側に配置されている。第１アーム部１０２、１０３は、左右方向（言い換えると、カッタ１１４の回転軸方向）において、第２切断部１０１の両側に配置されている。第１アーム部１０２は、第２切断部１０１よりも右側に配置されている。第１アーム部１０３は、第２切断部１０１よりも左側に配置されている。第１アーム部１０２と第１アーム部１０３は、左右方向において概ね対称に配置されている。
【００６３】
図９及び図１０（ｂ）に示すように、第１アーム部１０２は、アーム部材１２１と、押さえ部材１２２（本発明の繊維束押さえ部）と、第１移動機構１２３と、第２移動機構１２４等を有する。概要として、アーム部材１２１は、第１移動機構１２３によってアーム部材１２１の延在方向に移動可能、且つ、第２移動機構１２４によってライナーＬの径方向に移動可能である。アーム部材１２１の前端部に取り付けられた押さえ部材１２２が、残糸Ｆ１の軸方向における移動を規制する。
【００６４】
アーム部材１２１は、概ね前後方向に延びた棒状の部材である。より正確には、アーム部材１２１は、前方に向かうほどライナーＬの径方向における内側に向かうように傾斜して延びている。アーム部材１２１は、第１移動機構１２３及び第２移動機構１２４を介して、第２支持ユニット３２のヘッド部３２ｂの上部に固定された支持部材１２５に移動可能に支持されている。アーム部材１２１の前端部には、取付部材１２６が取り付けられている。取付部材１２６は、例えば板状の部材である。図９に示すように、取付部材１２６は、少なくともライナーＬの周方向に延びている。
【００６５】
押さえ部材１２２は、略Ｌ字状の部材である。図１０（ｂ）に示すように、押さえ部材１２２は、概ね前後方向に延びた本体部１２２ａと、本体部１２２ａの前端部から概ねライナーＬの径方向に延びた爪部１２２ｂとを有する。取付部材１２６の、ライナーＬの周方向における両端部に、２つの押さえ部材１２２が取り付けられている。
【００６６】
第１移動機構１２３は、アーム部材１２１の延在方向にアーム部材１２１を移動させる機構である。第１移動機構１２３は、例えば公知のラックアンドピニオン機構である。第１移動機構１２３は、第２移動機構１２４によって、ライナーＬの径方向に移動可能に支持されている。第１移動機構１２３は、第１アーム伸縮モータ１２７（図４参照）によって駆動される。第１アーム伸縮モータ１２７は、制御装置１０（図４参照）によって駆動制御される。これにより、アーム部材１２１の延在方向にアーム部材１２１が移動する（図１０（ｂ）の矢印２０５、及び、二点鎖線で示したアーム部材１２１等を参照）。
【００６７】
第２移動機構１２４は、アーム部材１２１をライナーＬの径方向に移動させる機構である。第２移動機構１２４は、例えば公知のボールネジ機構である。第２移動機構１２４は、支持部材１２５に取り付けられている。第２移動機構１２４は、第１移動機構１２３をライナーＬの径方向に移動可能に支持している。第２移動機構１２４は、第１アーム移動モータ１２８（図４参照）によって駆動される。第１アーム移動モータ１２８は、制御装置１０（図４参照）によって駆動制御される。これにより、アーム部材１２１が、第１移動機構１２３ごとライナーＬの径方向に移動する（図１０（ｂ）の矢印２０６、及び、一点鎖線で示したアーム部材１２１等を参照）。
【００６８】
第１アーム部１０３は、第１アーム部１０２と同様に、アーム部材１３１と、押さえ部材１３２（本発明の繊維束押さえ部）と、第１移動機構１３３と、第２移動機構１３４等を有する（図９参照）。押さえ部材１３２は、爪部１３２ｂを有する。第１アーム部１０３の第１移動機構１３３は、第１アーム伸縮モータ１２７とは別の第１アーム伸縮モータ１３７（図４参照）によって駆動される。第１アーム部１０３の第２移動機構１３４も同様に、第１アーム移動モータ１２８とは別の第１アーム移動モータ１３８（図４参照）によって駆動される。
【００６９】
次に、第２アーム部１０４、１０５について、引き続き図９及び図１０（ｂ）を用いて説明する。第２アーム部１０４、１０５は、綛部６１から剥がされた残糸Ｆ１を受け止めるためのものである。図９に示すように、第２アーム部１０４、１０５は、綛部６１よりも下側に配置されている。第２アーム部１０４と第２アーム部１０５は、左右方向において概ね対称に配置されている。
【００７０】
図９及び図１０（ｂ）に示すように、第２アーム部１０４は、アーム部材１４１と、受止部材１４２と、移動機構１４３とを有する。アーム部材１４１は、例えば、第１アーム部１０２のアーム部材１２１と同様の部材である。受止部材１４２は、例えば、第１アーム部１０２の押さえ部材１２２と同様の部材である。移動機構１４３は、例えば、第１アーム部１０２の第１移動機構１２３と同様の機構である。移動機構１４３は、第２アーム伸縮モータ１４４（図４参照）によって駆動される。第２アーム伸縮モータ１４４は、制御装置１０（図４参照）によって駆動制御される。これにより、アーム部材１４１の延在方向にアーム部材１４１が移動する（図１０（ｂ）の矢印２０７、及び、二点鎖線で示したアーム部材１４１等を参照）。同様に、第２アーム部１０５は、アーム部材１５１と、受止部材１５２と、移動機構１５３とを有する（図９参照）。移動機構１５３は、第２アーム伸縮モータ１５４（図４参照）によって駆動される。
【００７１】
次に、残糸剥離部１０６について、主に図１１〜図１３を用いて説明する。図１１は、残糸剥離部１０６の構成を示す説明図である。図１１においては、残糸剥離部１０６を実線で示し、綛部６１を二点鎖線で示している。図１２（ａ）は、後述する第１剥離部１６２を示す説明図である。図１２（ｂ）は、後述する第２剥離部１６３を示す説明図である。図１３は、残糸剥離部１０６の移動範囲を示す説明図である。なお、図１３等の側面図においては、図が煩雑になることを避けるため、後述する複数の第１剥離部１６２のうち一部のみを図示している。
【００７２】
残糸剥離部１０６は、残糸Ｆ１が第２切断部１０１によって切断された後、綛部６１の外周部７２に張り付いた残糸Ｆ１及びピン７５に絡み付いた残糸Ｆ１を除去しやすくするためのものである。図６及び図１１に示すように、残糸剥離部１０６は、綛部６１に装着されている。図１１に示すように、残糸剥離部１０６は、基部１６１と、複数の第１剥離部１６２と、第２剥離部１６３とを有する。図１１においては、図を見やすくするため、第１剥離部１６２にハッチングを施している。概要として、残糸剥離部１０６は、ライナーＬの軸方向における先端側へ移動することにより、複数の第１剥離部１６２によって残糸Ｆ１を綛部６１の外周部７２から径方向外側へ浮かせ、第２剥離部１６３によって残糸Ｆ１を軸方向先端側へ押し出す。
【００７３】
基部１６１は、例えばリング状の部材からなる。基部１６１は、綛部６１を周方向に囲うように（すなわち、前述した支持軸３３を囲うように）配置されている。基部１６１は、綛部６１の基部７１よりも前側に配置されている（図１３参照）。基部１６１の前側の端面には、複数の第１剥離部１６２が取り付けられている。基部１６１は、例えばラックアンドピニオン機構からなる移動機構１６４によって、ライナーＬの軸方向に移動可能となっている。移動機構１６４は、残糸剥離部移動モータ１６５（図４参照）によって駆動される。残糸剥離部移動モータ１６５は、制御装置１０（図４参照）によって駆動制御される。
【００７４】
第１剥離部１６２は、ライナーＬの軸方向に延びる棒状の部材である。図１１に示すように、複数の第１剥離部１６２は、基部１６１の前側の端面に固定され、基部１６１と一体的に軸方向に移動可能となっている。本発明では、９個の第１剥離部１６２が、ライナーＬの周方向に並べて配置されている。第１剥離部１６２の周方向における角度間隔は、一箇所を除いて等間隔となっている。すなわち、基部１６１のうち、最も上側の部分（十二時の部分）には、第１剥離部１６２は取り付けられていない。言い換えると、第１剥離部１６２は、上述した第２切断部１０１（図６等参照）による残糸Ｆ１の切断時に、カッタ１１４と干渉しないように配置されている。複数の第１剥離部１６２の軸方向における先端部には、第２剥離部１６３が、第１剥離部１６２に対して軸方向に相対移動可能に支持されている。
【００７５】
第１剥離部１６２の詳細について説明する。図１２（ａ）に示すように、第１剥離部１６２は、本体部材１６６と、本体部材１６６の軸方向先端に固定された先端部材１６７とを有する。本体部材１６６には、傾斜面１６６ａ（本発明の接触面）が形成されている。傾斜面１６６ａは、ライナーＬの径方向における内側から残糸Ｆ１に接触することで、残糸Ｆ１を径方向外側へ押し出すための面である。傾斜面１６６ａは、ライナーＬの軸方向における基端側へ向かうほど、ライナーＬの径方向における外側へ延びている。傾斜面１６６ａの少なくとも一部は、綛部６１の外周部７２よりも径方向における外側に位置している。
【００７６】
本体部材１６６の軸方向先端側の部分には、第２剥離部１６３を軸方向に移動可能に支持する支持部１６６ｂが設けられている。以下、具体的に説明する。本体部材１６６の軸方向先端側且つ径方向内側の部分には、径方向と直交する面１６６ｃと、軸方向と直交し、面１６６ｃの軸方向基端側の辺に接続された面１６６ｄとによって切欠きが形成されている。軸方向において、本体部材１６６のうち、このような切欠きが形成された部分が支持部１６６ｂである。支持部１６６ｂは、後述する第２剥離部１６３の溝１７２に移動可能に嵌め込まれている。面１６６ｄは、軸方向において、第２剥離部１６３の基端側への移動を規制する。以下、面１６６ｄを第１規制面１６６ｄ（本発明の第１規制部）と呼ぶ。
【００７７】
また、先端部材１６７は、支持部１６６ｂに対して径方向内側に突出している。つまり、先端部材１６７の軸方向基端側の端面の一部が露出している。この露出している部分を、第２規制面１６７ａ（本発明の第２規制部）と呼ぶ。第２規制面１６７ａは、軸方向において、第２剥離部１６３の先端側への移動を規制する。
【００７８】
第２剥離部１６３について、図１１及び図１２（ｂ）を用いて説明する。第２剥離部１６３は、主に、複数のピン７５に絡みついた残糸Ｆ１をライナーＬの軸方向における先端側へ押し出すためのものである。図１１に示すように、第２剥離部１６３は、リング状の部材からなる。第２剥離部１６３は、前述した支持軸３３をライナーＬの周方向に囲うように配置されている。第２剥離部１６３には、軸方向に貫通する複数の貫通穴１７１（本発明の挿通穴）が形成されている。各貫通穴１７１は、上述したピン７５の径よりもわずかに大きい内径を有し、ピン７５を挿通可能である。第２剥離部１６３が初期位置（以下、第２剥離部１６３の初期位置については退避位置と呼ぶ）に位置しているとき、各貫通穴１７１にピン７５が挿通された状態になっている。第２剥離部１６３の外周面には、ライナーＬの径方向内側に向かって延びる複数の溝１７２が形成されている。複数の溝１７２のうち一つ（溝１７２ａ。図１２（ｂ）参照）の周方向における位置は、上述した綛部６１のリング部材７４の溝７４ａの、周方向における位置と一致する。残りの溝１７２には、上述した第１剥離部１６２の支持部１６６ｂが嵌め込まれている。これにより、第２剥離部１６３は、周方向に並べて配置された複数の第１剥離部１６２によって、第１剥離部１６２に対して軸方向に相対移動可能に支持されている。
【００７９】
第２剥離部１６３の可動範囲について説明する。図１２（ａ）に示すように、第２剥離部１６３は、軸方向において、第１剥離部１６２の支持部１６６ｂが設けられた範囲内で、第１剥離部１６２に対して相対移動可能となっている（図１２（ｂ）の矢印２０８参照）。第２剥離部１６３は、第１剥離部１６２の第１規制面１６６ｄによって軸方向基端側への移動が規制され、第２規制面によって軸方向先端側への移動が規制される。これにより、第２剥離部１６３は、軸方向において、第１剥離部１６２に対して距離Ａだけ相対移動可能となっている。ここで、残糸剥離部１０６が初期位置に位置しているとき、第２剥離部１６３は、第１規制面１６６ｄから離間し、第２規制面１６７ａに接触している（例えば図１２（ａ）の実線参照）。
【００８０】
基部１６１及び第１剥離部１６２は、図１３に示すように、所定の待機位置（図１３の実線参照）と、待機位置よりも前側（軸方向先端側）である突出位置（本発明の接触位置。図１３の二点鎖線参照）との間で移動可能である（図１３の矢印２０９参照）。軸方向において、第１剥離部１６２の移動可能な距離Ｂ（待機位置と突出位置との軸方向における距離。図１３参照）は、上述した距離Ａよりも長い。逆に言うと、距離Ａは距離Ｂよりも短い。残糸剥離部１０６のより詳細な動作については後述する。
【００８１】
（残糸除去装置の動作）
次に、上述した残糸除去装置１００の動作について、図１４〜図２２を用いて説明する。図１４（ａ）、（ｂ）は、第１アーム部１０２及び第２アーム部１０４の動作を示す説明図である。図１５は、図１４（ｂ）に示す押さえ部材１２２、１３２及びその周辺構成を前後方向から見た図である。図１６（ａ）は、第１アーム部１０２及び第２切断部１０１の動作を示す説明図である。図１６（ｂ）は、第２切断部１０１による残糸Ｆ１の切断動作を示す説明図である。図１７は、図１６（ｂ）に示す押さえ部材１２２、１３２及びカッタ１１４及びその周辺構成を前後方向から見た図である。図１８は、第１アーム部１０２、１０３の動作を示す説明図である。図１９（ａ）、（ｂ）は、初期位置に位置している残糸剥離部１０６を示す説明図である。図２０（ａ）、（ｂ）、図２１（ａ）、（ｂ）は、残糸剥離部１０６の動作を示す説明図である。図２２（ａ）、（ｂ）は、残糸剥離部１０６の動作完了後の、第１アーム部１０２の動作を示す説明図である。
【００８２】
初期状態として、残糸Ｆ１が綛部６１の外周部７２に巻き付いている（図８（ｆ）参照）。まず、制御装置１０は、第１アーム伸縮モータ１２７、１３７を制御して、第１移動機構１２３、１３３を動作させる。これにより、アーム部材１２１の延在方向にアーム部材１２１が移動し（図１４（ａ）の矢印２１０参照）、アーム部材１３１の延在方向にアーム部材１３１が移動する。このとき、ライナーＬの軸方向において、押さえ部材１２２の爪部１２２ｂ及び押さえ部材１３２の爪部１３２ｂが、綛部６１の複数のピン７５よりも先端側に移動する。さらに、制御装置１０は、第１アーム移動モータ１２８、１３８を制御して、第２移動機構１２４、１３４を動作させる。これにより、ライナーＬの径方向における内側にアーム部材１２１、１３１が移動する（図１４（ｂ）の矢印２１２参照）。このとき、押さえ部材１２２の爪部１２２ｂの一部及び押さえ部材１３２の爪部１３２ｂの一部（先端側部分）が、残糸Ｆ１のちょうど前方に位置する。押さえ部材１２２、１３２は、左右方向において、第２切断部１０１を挟んで両側に配置されている（図１５参照）。
【００８３】
また、制御装置１０は、第２アーム伸縮モータ１４４、１５４を制御して、移動機構１４３、１５３を動作させる。これにより、アーム部材１４１の延在方向にアーム部材１４１が移動し（図１４（ａ）の矢印２１１参照）、アーム部材１５１の延在方向にアーム部材１５１が移動する。このとき、受止部材１４２、１５２が、綛部６１の外周部７２の真下又はその近傍に移動する。制御装置１０は、例えば、第１アーム部１０２、１０３及び第２アーム部１０４、１０５の全てを同時に動作させても良い。
【００８４】
また、制御装置１０は、第２切断部進退モータ１１６（図４参照）及び第２切断部上下モータ１１７（図４参照）を制御して、カッタ１１４をライナーＬの軸方向及びライナーＬの径方向に移動させる（図１６（ａ）の矢印２１３、２１４参照）。より具体的には、制御装置１０は、綛部６１の外周部７２の近傍（残糸Ｆ１のすぐ後方）にカッタ１１４を位置させる。さらに詳細には、このとき、カッタ１１４は、残糸Ｆ１のうち最も上方にある部分（すなわち、十二時の位置にある部分）の近傍に位置している。制御装置１０は、上述したように第１アーム部１０２、１０３及び第２アーム部１０４、１０５を移動させた後に、カッタ１１４の移動を開始させても良い。或いは、制御装置１０は、第１アーム部１０２、１０３、第２アーム部１０４、１０５、及びカッタ１１４を同時に移動させても良い。
【００８５】
さらに、制御装置１０は、第１アーム伸縮モータ１２７（図４参照）を制御してアーム部材１２１を軸方向における基端側に移動させ（図１６（ａ）の矢印２１５参照）、爪部１２２ｂをピン７５の間に入り込ませる。制御装置１０は、同様に、第１アーム伸縮モータ１３７（図４参照）を制御して、アーム部材１３１を軸方向における基端側に移動させる。これにより、爪部１２２ｂ、１３２ｂによって、残糸Ｆ１が軸方向における先端側から押さえ付けられる。
【００８６】
そして、制御装置１０は、カッタ回転モータ１１８（図４参照）を制御して丸刃を回転させながら、カッタ１１４を前方（軸方向先端側）に移動させる（図１６（ｂ）の矢印２１６参照）。このようにすることで、残糸Ｆ１のうち、鉛直方向において最も高い位置にある部分が、軸方向に切断される。このとき、上述したように、押さえ部材１２２の爪部１２２ｂ及び押さえ部材１３２の爪部１３２ｂによって、残糸Ｆ１が軸方向先端側から押さえ付けられている（図１７参照）。これにより、第２切断部１０１による残糸Ｆ１の切断時に、残糸Ｆ１が軸方向先端側へ移動することが規制される。したがって、残糸Ｆ１が軸方向にずれることを抑制できる。また、上述したように、押さえ部材１２２、１３２は、左右方向において、第２切断部１０１を挟んで両側に配置されている（図１７参照）。これにより、残糸Ｆ１が軸方向先端側へずれることをより確実に抑制できる。また、上述したように、綛部６１のリング部材７４には溝７４ａが、残糸剥離部１０６の第２剥離部１６３には溝１７２ａが、それぞれ形成されている。このため、カッタ１１４をライナーＬの径方向において内側へしっかりと移動させることができる（図１７参照）ので、残糸Ｆ１をより確実に切断できる。
【００８７】
次に、制御装置１０は、アーム部材１２１、１３１をさらに先端側へ移動させる（図１８の矢印２１７参照。なお、図１８においては、アーム部材１３１の図示は省略されている）。これにより、押さえ部材１２２、１３２が、第２切断部１０１によって切断された直後の残糸Ｆ１の前方に移動する。このような位置に押さえ部材１２２、１３２を位置させることにより、後述するように残糸Ｆ１が残糸剥離部１０６によって押し出されたときに、ヘリカル巻きユニット５０（図３等参照）に残糸Ｆ１が当たることを防止できる。
【００８８】
次に、制御装置１０は、残糸剥離部移動モータ１６５（図４参照）を制御して移動機構１６４を動作させ、残糸剥離部１０６を前方（軸方向先端側）へ移動させる。ここで、残糸剥離部１０６の移動開始前（図１９（ａ）参照）において、上述したように、第２剥離部１６３は、第１剥離部１６２の第１規制面１６６ｄから離間している（図１９（ｂ）参照）。このため、移動機構１６４が動作開始すると、基部１６１及び第１剥離部１６２が軸方向先端側へ移動し始める一方、第２剥離部１６３は第１剥離部１６２に対して相対移動する（言い換えると、綛部６１に対しては移動しない）。
【００８９】
第１剥離部１６２が軸方向先端側へ移動する（図２０（ａ）の矢印２１８参照）と、傾斜面１６６ａが、ライナーＬの径方向における内側から残糸Ｆ１に接触する。これにより、第２切断部１０１によって軸方向に切断された後の残糸Ｆ１は、図２０（ａ）に示すように、外周部７２から径方向における外側へ浮き上がる。
【００９０】
上述したように、ライナーＬの軸方向における第２剥離部１６３の可動範囲（図１２（ａ）に示す距離Ａ）は、軸方向における第１剥離部１６２の可動範囲（図１３に示す距離Ｂ）よりも小さい。このため、第１剥離部１６２がさらに軸方向先端側へ移動させられる（つまり、待機位置から接触位置に移動する）と、図２０（ａ）、（ｂ）に示すように、第１剥離部１６２の移動途中で、第１規制面１６６ｄが第２剥離部１６３に接触する。このため、第２剥離部１６３は、第１規制面１６６ｄに押されて（図２１（ａ）、（ｂ）参照）、第１剥離部１６２とともに軸方向先端側へ移動する（図２１（ａ）の矢印２１９、２２０参照）。このように、第２剥離部１６３は、退避位置から押出位置に移動する。これにより、綛部６１の複数のピン７５に絡みついた残糸Ｆ１が、第２剥離部１６３によって軸方向先端側へ押し出される（図２１（ａ）参照）。
【００９１】
このようにして軸方向先端側へ押し出された残糸Ｆ１は、第１アーム部１０２の押さえ部材１２２等によって受け止められる（図２２（ａ）参照）。このため、ヘリカル巻きユニット５０（図３等参照）に残糸Ｆ１が当たることを防止できる。
【００９２】
次に、制御装置１０は、第１アーム伸縮モータ１２７（図４参照）を制御して、アーム部材１２１を径方向外側及び軸方向基端側へ移動させる（図２２（ｂ）の矢印２２１参照）。同様に、制御装置１０は、第１アーム伸縮モータ１３７（図４参照）を制御して、アーム部材１３１を径方向外側及び軸方向基端側へ移動させる。これによって、押さえ部材１２２の爪部１２２ｂ及び押さえ部材１３２の爪部１３２ｂが残糸Ｆ１に引っかかり、残糸Ｆ１が爪部１２２ｂ、１３２ｂによってさらに剥がされる。
【００９３】
このようにして、残糸Ｆ１が綛部６１の外周部７２から容易に除去可能となる。その後、例えば、制御装置１０が綛部６１をライナーＬの軸周りに回転させること等により、残糸Ｆ１が自重で第２アーム部１０４、１０５上に落下し、残糸Ｆ１が綛部６１から除去される。その後、残糸除去装置１００の全ての部材が初期位置に戻る。なお、第１剥離部１６２が接触位置から待機位置に戻されるときには、第２規制面１６７ａによって第２剥離部１６３が軸方向基端側に引き戻され、元の退避位置に戻る。
【００９４】
以上のように、第２切断部１０１によって、残糸Ｆ１を軸方向に切断できる。これにより、残糸Ｆ１を外周部７２から除去しやすくすることができる。したがって、残糸Ｆ１の除去作業の手間を軽減できる。
【００９５】
また、第２切断部１０１が残糸Ｆ１を切断する際、押さえ部材１２２、１３２によって、残糸Ｆ１が軸方向に滑ってずれることを抑制できる。したがって、残糸Ｆ１をスムーズに切断しやすくすることができる。
【００９６】
また、第１アーム部１０２の押さえ部材１２２、第１アーム部１０３の押さえ部材１３２により、第２切断部１０１を挟んで両側で残糸Ｆ１の軸方向における移動が規制される。したがって、残糸Ｆ１の軸方向におけるずれをより確実に抑制できる。
【００９７】
また、第２切断部１０１によって切断された残糸Ｆ１を、第１剥離部１６２によって外周部７２から浮かせることができる。したがって、残糸Ｆ１をさらに除去しやすくすることができる。
【００９８】
また、第１剥離部１６２を単に軸方向に移動させることにより、傾斜面１６６ａによって残糸Ｆ１を外周部７２よりも径方向外側に浮かせることができる。したがって、単純な構成によって残糸Ｆ１を外周部７２から浮かせることができる。
【００９９】
また、第２剥離部１６３を退避位置から押出位置に移動させることにより、各ピン７５に絡み付いた残糸Ｆ１を第２剥離部１６３によって押し出すことができる。したがって、各ピン７５に絡み付いた残糸Ｆ１を効果的に除去できる。
【０１００】
また、第１剥離部１６２の動作開始のタイミングに対して、第２剥離部１６３の動作開始のタイミングを遅らせることができる。つまり、第１剥離部１６２によって残糸Ｆ１を外周部７２からある程度浮かせた後で、第２剥離部１６３の動作を開始させることができる。したがって、第２剥離部１６３によって残糸を剥がしやすくすることができる。なお、第１剥離部１６２が接触位置から待機位置に戻されるときには、第２規制面１６７ａによって第２剥離部１６３を軸方向基端側に引き戻すことができる。
【０１０１】
また、第２切断部１０１によって、残糸Ｆ１のうち、鉛直方向において最も高い位置にある部分が切断される。これにより、軸方向に切断された残糸Ｆ１を、自重で綛部６１から脱落させやすくすることができる。したがって、残糸Ｆ１をさらに除去しやすくすることができる。
【０１０２】
次に、前記実施形態に変更を加えた変形例について説明する。但し、前記実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。
【０１０３】
（１）前記実施形態において、第２切断部１０１は、残糸Ｆ１のうち、鉛直方向において最も高い位置にある部分を切断するものとしたが、これには限られない。第２切断部１０１は、残糸Ｆ１を軸方向に切断するのであれば、鉛直方向におけるどの位置で残糸Ｆ１を切断しても良い。
【０１０４】
（２）前記までの実施形態において、残糸剥離部１０６の第１剥離部１６２に、第１規制面１６６ｄ及び第２規制面１６７ａが形成されているものとしたが、これには限られない。これらの規制面の代わりに、一例として、第２剥離部１６３の端面に当接可能な突起が設けられていても良い。
【０１０５】
（３）前記までの実施形態において、残糸剥離部１０６の第２剥離部１６３が第１剥離部１６２に対して相対移動可能であるものとしたが、これには限られない。例えば、第２剥離部１６３は、第１剥離部１６２に固定されていても良い。
【０１０６】
（４）前記までの実施形態において、残糸剥離部１０６の第１剥離部１６２がライナーＬの軸方向に移動可能であるものとしたが、これには限られない。第１剥離部１６２は、例えばライナーＬの径方向に移動可能に構成されていても良い。
【０１０７】
（５）前記までの実施形態において、綛部６１のリング部材７４に溝７４ａが、残糸剥離部１０６の第２剥離部１６３に溝１７２ａが、それぞれ形成されているものとした。しかしながら、これらの溝は、必ずしも形成されていなくても良い。
【０１０８】
（６）前記までの実施形態において、残糸剥離部１０６は第２剥離部１６３を有するものとしたが、これには限られない。第２剥離部１６３は、必ずしも設けられていなくても良い。
【０１０９】
（７）前記までの実施形態において、残糸除去装置１００は残糸剥離部１０６を有するものとしたが、これには限られない。残糸剥離部１０６は、必ずしも設けられていなくても良い。つまり、第２切断部１０１による残糸Ｆ１の切断後、作業者が残糸を除去しても良い。
【０１１０】
（８）前記までの実施形態において、第１アーム部１０２、１０３は、第２切断部１０１による残糸Ｆ１の切断の際に、残糸Ｆ１の軸方向先端側への移動を規制するものとしたが、これには限られない。例えば、第２切断部１０１が、軸方向基端側へ移動しながら残糸Ｆ１を切断するように構成され、且つ、第１アーム部１０２、１０３が、残糸Ｆ１の軸方向基端側への移動を規制するように構成されていても良い。
【０１１１】
（９）前記までの実施形態において、第２切断部１０１の左右方向における両側に一対の第１アーム部１０２、１０３が設けられているものとしたが、これには限られない。例えば、１つの第１アーム部のみが設けられていても良い。或いは、第１アーム部が３つ以上設けられていても良い。また、第１アーム部１０２、１０３は、必ずしも設けられていなくても良い。
【０１１２】
（１０）前記までの実施形態において、残糸除去装置１００が第２アーム部１０４、１０５を有するものとしたが、これには限られない。第２アーム部１０４、１０５の代わりに、綛部６１の下方に、例えば、切断された残糸Ｆ１を受け止める廃棄箱等が配置されていても良い。
【０１１３】
（１１）前記までの実施形態において、ヘリカル巻きユニット５０は基台２０に固設されているものとしたが、これには限られない。ヘリカル巻きユニット５０は、例えば前後方向に移動可能に構成されていても良い。つまり、ヘリカル巻きユニット５０と支持ユニット３０とが、軸方向に相対移動可能に構成されていれば良い。
【０１１４】
（１２）前記までの実施形態において、繊維束保持装置６０が残糸除去装置１００を有するものとしたが、これには限られない。上述したような残糸除去装置は、例えば、ヘリカル巻きユニット５０に取り付けられていても良く、或いは基台２０に移動可能に支持されていても良い。
【０１１５】
（１３）前記までの実施形態において、ライナーＬの軸方向が水平方向と平行であるものとしたが、これには限られない。ライナーＬの軸方向は、水平方向に対して傾きを有していても良く、少なくとも水平成分を有していれば良い。
【符号の説明】
【０１１６】
１          フィラメントワインディング装置
３０        支持ユニット（ライナー支持部）
５０        ヘリカル巻きユニット
５８        ガイド部材（繊維束ガイド）
６０        繊維束保持装置
６１        綛部
６２        第１切断部
７２        外周部
７５        ピン
１０１      第２切断部
１２２      押さえ部材（繊維束押さえ部）
１３２      押さえ部材（繊維束押さえ部）
１６２      第１剥離部
１６３      第２剥離部
１６６ａ    傾斜面（接触面）
１６６ｂ    支持部
１６６ｄ    第１規制面（第１規制部）
１６７ａ    第２規制面（第２規制部）
１７１      貫通穴（挿通穴）
Ａ          距離
Ｂ          距離
Ｆ          繊維束
Ｌ          ライナー
【図１】
2020111002.tif 000003
【図２】
2020111002.tif 000004
【図３】
2020111002.tif 000005
【図４】
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【図５】
2020111002.tif 000007
【図６】
2020111002.tif 000008
【図７】
2020111002.tif 000009
【図８】
2020111002.tif 000010
【図９】
2020111002.tif 000011
【図１０】
2020111002.tif 000012
【図１１】
2020111002.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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