(57)【要約】【課題】ボビンの交換を自動で行うことが可能な繊維束供給装置を提供する。【解決手段】繊維束供給装置１００は、第１ボビン２ａおよび第２ボビン２ｂに選択的に挿入される回転軸３１を有し、繊維束１を巻き出す巻出装置３０と、回転軸３１に対して平行に配置され、繊維束１を搬送するタッチローラ４１と、第１ボビン２ａから巻き出された繊維束１を挟持するクランプ部５１と、繊維束１をタッチローラ４１の軸方向に移動して切断する切断刃５２ｃと、第２ボビン２ｂに巻かれた繊維束１を、タッチローラ４１を通過させながら引き出す引出機構６０と、第１ボビン２ａから巻き出され切断刃５２ｃにより切断された繊維束１の終端部と第２ボビン２ｂから引き出された繊維束１の先端部とをタッチローラ４１の軸方向に挟み込んで圧着する圧着部５２ｈと、を含む。【選択図】図２
2020175971.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ボビンを第２ボビンに交換可能な繊維束供給装置であって、
繊維束が巻かれた第１ボビンおよび第２ボビンに選択的に挿入される回転軸を有し、前記繊維束を巻き出す巻出装置と、
前記回転軸に対して平行に配置され、前記繊維束を搬送する第１ローラと、
前記第１ローラに対して繊維束搬送方向の下流側に配置されるとともに、前記第１ローラの軸方向と交差する方向に沿って配置され、前記第１ローラを通過した前記繊維束をひねった状態で搬送する第２ローラと、
前記第１ローラおよび前記第２ローラの間に配置され、前記第１ボビンから巻き出されひねられた状態の前記繊維束を前記繊維束の厚み方向に挟持するクランプ部と、
前記クランプ部および前記第１ローラの間に配置され、前記第１ボビンから巻き出され前記クランプ部により挟持された前記繊維束を、前記第１ローラの軸方向に移動して切断する切断刃と、
前記第２ボビンに巻かれた前記繊維束を、前記第１ローラを通過させながら前記切断刃よりも前記繊維束搬送方向の下流側の位置まで引き出す引出機構と、
前記第１ボビンから巻き出され前記切断刃により切断された前記繊維束の終端部と前記引出機構により前記第２ボビンから引き出された前記繊維束の先端部とを前記第１ローラの軸方向に挟み込んで圧着する圧着部と、
を含むことを特徴とする繊維束供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボビンから繊維束を巻き出す巻出装置を含む繊維束供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、樹脂を含浸させた繊維束をライナーの外周面に巻き付けていくフィラメントワインディング装置が知られている（例えば特許文献１参照）。フィラメントワインディング装置には、ライナーの外周面に巻き付ける繊維束をボビンから巻き出す巻出装置を含む繊維束供給装置が備えられている。
【０００３】
このような繊維束供給装置では、ボビンに巻かれた繊維束が少なくなると、繊維束の供給動作を中断して、繊維束の少なくなったボビンと新しいボビンとが作業者によって交換される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１８−１１４６９５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、繊維束の供給動作を中断して作業者がボビンの交換を行う場合、繊維束の供給動作を再開できるまでに相当の時間を要するため、生産効率を向上させることが困難である。
【０００６】
この不都合を改善するためには、ボビンの交換を自動化することが考えられるが、以下の理由により自動化するのは困難であった。具体的には、繊維束は、ボビンの軸方向に往復移動を繰り返しながら軸部の外周面上に巻かれているため、ボビンから巻き出される際にも軸方向に往復移動を繰り返す。このため、繊維束の前記軸方向の位置を特定することができない。また、繊維束には樹脂が含浸されており、繊維束は粘着性を有する。このため、繊維束をボビンから巻き出す速度が変動すると、繊維束の巻出位置がボビンの周方向に移動するので、繊維束の前記周方向の位置を特定することができない。これらの結果、繊維束の位置がボビンの軸方向および周方向に変動するため、ボビンの交換を自動化するのは困難であった。
【０００７】
本発明は、このような点を鑑みてなされたものであり、ボビンの交換を自動で行うことが可能な繊維束供給装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る繊維束供給装置は、第１ボビンを第２ボビンに交換可能な繊維束供給装置であって、繊維束が巻かれた第１ボビンおよび第２ボビンに選択的に挿入される回転軸を有し、前記繊維束を巻き出す巻出装置と、前記回転軸に対して平行に配置され、前記繊維束を搬送する第１ローラと、前記第１ローラに対して繊維束搬送方向の下流側に配置されるとともに、前記第１ローラの軸方向と交差する方向に沿って配置され、前記第１ローラを通過した前記繊維束をひねった状態で搬送する第２ローラと、前記第１ローラおよび前記第２ローラの間に配置され、前記第１ボビンから巻き出されひねられた状態の前記繊維束を前記繊維束の厚み方向に挟持するクランプ部と、前記クランプ部および前記第１ローラの間に配置され、前記第１ボビンから巻き出され前記クランプ部により挟持された前記繊維束を、前記第１ローラの軸方向に移動して切断する切断刃と、前記第２ボビンに巻かれた前記繊維束を、前記第１ローラを通過させながら前記切断刃よりも前記繊維束搬送方向の下流側の位置まで引き出す引出機構と、前記第１ボビンから巻き出され前記切断刃により切断された前記繊維束の終端部と前記引出機構により前記第２ボビンから引き出された前記繊維束の先端部とを前記第１ローラの軸方向に挟み込んで圧着する圧着部と、を含む。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の繊維束供給装置によれば、前記回転軸に対して平行に配置され、前記繊維束を搬送する第１ローラを含む。これにより、繊維束をボビンから巻き出す速度が変動した場合であっても、繊維束の巻出位置がボビンの周方向に移動するのを第１ローラによって抑制することができる。すなわち、第１ローラを設けることによって、繊維束の位置は第１ローラの軸方向のみに変動することになる。また、切断刃は繊維束を第１ローラの軸方向に移動して切断するので、繊維束の位置が第１ローラの軸方向に変動した場合であっても、切断刃によって繊維束を確実に切断することができる。また、圧着部は切断刃により切断された繊維束の終端部と第２ボビンから引き出された繊維束の先端部とを第１ローラの軸方向に挟み込んで圧着するので、第２ボビンから引き出された繊維束の位置が第１ローラの軸方向に変動した場合であっても、切断刃により切断された繊維束と第２ボビンから引き出された繊維束とを確実に圧着することができる。したがって、ボビンの交換を自動で行うことができる。
【００１０】
また、ボビンの交換を自動で行うことによって、作業者が手作業でボビンを交換する場合に比べて、繊維束の圧着状態のばらつきを小さくすることができる。
【００１１】
また、前記第１ローラの軸方向と交差する方向に沿って配置される第２ローラを設けることによって、第１ローラから第２ローラまでの間で繊維束を例えば９０度ひねることができる。これにより、切断刃により切断された繊維束と第２ボビンから引き出された繊維束とを圧着部によって第１ローラの軸方向に挟み込む際に、テープ状の繊維束同士を厚み方向に重ねることができる。すなわち、テープ状の繊維束が幅方向に圧縮されて繊維束の形状が崩れるのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態による繊維束供給装置を備えた高圧容器製造用のフィラメントワインディング装置の全体構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態による繊維束供給装置の全体構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態による繊維束供給装置の新旧ボビン反転部および巻出装置の構造を示す斜視図である。
【図４】ボビンから巻き出される繊維束の状態を概略的に示す平面図である。
【図５】本発明の一実施形態による繊維束供給装置の端部保持クリップの構造を示す斜視図である。
【図６】本発明の一実施形態による繊維束供給装置の新旧ボビン反転部およびタッチローラ部の構造を示す斜視図である。
【図７】本発明の一実施形態による繊維束供給装置のタッチローラ周辺の構造を示す側面図である。
【図８】本発明の一実施形態による繊維束供給装置のタッチローラおよび切断圧着機構周辺の構造を概略的に示す平面図である。
【図９】本発明の一実施形態による繊維束供給装置の切断圧着機構の構造を示す斜視図である。
【図１０】本発明の一実施形態による繊維束供給装置の切断圧着機構の切断刃周辺の構造を示す平面図であり、切断刃により繊維束を切断する直前の状態を示す図である。
【図１１】本発明の一実施形態による繊維束供給装置の切断圧着機構の切断刃周辺の構造を示す平面図であり、圧着部により２枚の繊維束を圧着する直前の状態を示す図である。
【図１２】本発明の一実施形態による繊維束供給装置の引出機構のクリップクランプが端部保持クリップを挟持している状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態による繊維束供給装置について説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態による繊維束供給装置１００を備えた高圧容器製造用のフィラメントワインディング装置の全体構成を示す図である。図１に示すように、フィラメントワインディング装置は、繊維束１が巻かれた複数（ここでは４個）のボビン２を有する繊維束供給装置１００と、案内ロール３および４、ダンサー５およびアクティブダンサー６からなる張力制御装置７と、繊維収束装置８と、揺動あるいは前後移動する繊維束供給部９と、フィラメントワインディング装置全体を制御する制御部（図示せず）と、を備えている。
【００１５】
各ボビン２から巻き出された繊維束１は、案内ロール３および４を通過して、繊維束１の張力を調整する張力制御装置７に送られる。張力制御装置７を通過した繊維束１は、繊維収束装置８および繊維束供給部９を経て、ライナー１０の外周面に巻き付けられる。ライナー１０の外周面に巻き付けられた繊維束１は、適宜の加熱処理が施されることによって、繊維束１に含浸された熱硬化性樹脂が硬化し、水素等の貯蔵および供給に用いられる高圧容器１１となる。
【００１６】
ここで、本実施形態では、繊維束供給装置１００には、ボビン２に巻かれた繊維束１が少なくなった際に繊維束１の少なくなったボビン２と新しいボビン２とを自動で交換するための機構が設けられている。この機構は、本実施形態では４個設けられているが同様の構成であるため、以下の説明では１つの機構について説明する。
【００１７】
繊維束供給装置１００は図２に示すように、新旧ボビン反転部２０と、巻出装置３０と、タッチローラ部４０と、切断圧着機構５０と、引出機構６０と、を備えている。
【００１８】
新旧ボビン反転部２０は図３に示すように、円筒状のボビン２が取り付けられる第１軸受部材２１ａおよび第２軸受部材２１ｂと、第１軸受部材２１ａおよび第２軸受部材２１ｂが固定される支持台２２と、支持台２２を回転させるモータ２３と、を含んでいる。
【００１９】
第１軸受部材２１ａおよび第２軸受部材２１ｂの各々は、コの字状の板金等からなり、ボビン２の両端を回転可能に支持する。第１軸受部材２１ａおよび第２軸受部材２１ｂは、モータ２３の回転軸を中心として回転対称の位置に配置されている。このため、モータ２３が支持台２２を１８０度回転させると、第１軸受部材２１ａと第２軸受部材２１ｂとの位置が入れ替わる。
【００２０】
なお、図３では、第１軸受部材２１ａが巻出位置（モータ２３に対して図３の左手前側の位置）に配置されており、第２軸受部材２１ｂが待機位置（モータ２３に対して図３の右奥側の位置）に配置されている。第１軸受部材２１ａに取り付けられたボビン２（以下、第１ボビン２ａともいう）から巻き出された繊維束１は、ライナー１０の外周面に巻き付けられる。第２軸受部材２１ｂに取り付けられたボビン２（以下、第２ボビン２ｂともいう）は、第１ボビン２ａの繊維束１が少なくなった際に第１ボビン２ａと交換されるものであり、第１ボビン２ａの繊維束１が少なくなるまで待機位置で待機する。
【００２１】
また、ボビン２には図４に示すように、樹脂を含浸させたテープ状の繊維束１が綾角をつけた状態でボビン２の軸方向に往復移動を繰り返しながら巻かれている。このため、繊維束１がボビン２から巻き出される際にも軸方向に往復移動を繰り返す。
【００２２】
図３に示すように、第１軸受部材２１ａおよび第２軸受部材２１ｂの各々には、端部保持クリップ２４が着脱可能に取り付けられるクリップ保持部２５が固定されている。端部保持クリップ２４は、待機位置に配置されているボビン２（第２ボビン２ｂ）の先端部を保持しておくための部材であり、ボビン２の交換時に新しいボビン２（第２ボビン２ｂ）の先端部を所定位置まで引き出すために使用される。
【００２３】
端部保持クリップ２４は図５に示すように、繊維束１を挟持する固定片２４ａおよび可動片２４ｂと、可動片２４ｂを固定片２４ａに向かって付勢するねじりバネ２４ｃと、突起２４ｄと、を有する。可動片２４ｂの一端２４ｅを押し込むことによって、ねじりバネ２４ｃの付勢力に抗して可動片２４ｂが回動し、可動片２４ｂと固定片２４ａとの間に隙間が形成される。可動片２４ｂの押し込みを解除することによって、可動片２４ｂがねじりバネ２４ｃの付勢力により回動し、可動片２４ｂと固定片２４ａとにより繊維束１を挟持できる状態になる。また、端部保持クリップ２４は、繊維束１の幅方向が上下方向を向いた状態（言い換えると、繊維束１をひねった状態）で繊維束１を挟持する。
【００２４】
巻出装置３０は図３に示すように、第１ボビン２ａおよび第２ボビン２ｂに選択的に挿入される回転軸３１と、回転軸３１を回転可能に支持する軸受部３２と、回転軸３１を回転させる駆動力を発生する駆動モータ３３と、駆動モータ３３から回転軸３１に回転駆動力を伝達するベルト部材３４と、軸受部３２および駆動モータ３３等が載置される移動台３５と、移動台３５が移動可能に載置される基台３６と、を含んでいる。
【００２５】
回転軸３１は、巻出位置に配置されたボビン２の挿入穴に対して挿抜可能に形成されているとともに、挿入状態においてボビン２と一体で回転する。また、回転軸３１は、軸受部３２と一体で挿抜方向（矢印ＡＡ’方向）に移動するように構成されている。軸受部３２および駆動モータ３３は、移動台３５に固定されており、移動台３５と一体で矢印ＡＡ’方向に移動する。移動台３５は、図示しない駆動機構からの駆動力によって、基台３６に設けられたレール溝３６ａに沿って矢印ＡＡ’方向に移動する。
【００２６】
ライナー１０の外周面に繊維束１を巻き付ける際には、回転軸３１は、巻出位置に配置されたボビン２の挿入穴に挿入された状態で正回転し、繊維束１を巻き出す。そして、例えば第１ボビン２ａの繊維束１が少なくなり第１ボビン２ａを第２ボビン２ｂに交換する際には、回転軸３１は、第１ボビン２ａの挿入穴から引き抜かれる。
【００２７】
タッチローラ部４０は図６に示すように、タッチローラ（第１ローラ）４１と、タッチローラ４１を回転可能に保持する軸受片４２と、軸受片４２が移動可能に載置される台座４３と、を含んでいる。
【００２８】
タッチローラ４１は、巻出装置３０の回転軸３１と平行に（すなわち、矢印ＡＡ’方向に延びるように）配置されている。また、タッチローラ４１は、軸方向（矢印ＡＡ’方向）と直交するとともに水平方向に延びる矢印ＢＢ’方向に移動するように構成されている。具体的には、軸受片４２は、図示しない駆動機構からの駆動力によって、台座４３に設けられたレール溝４３ａに沿って矢印ＢＢ’方向に移動する。このため、タッチローラ４１は巻出装置３０の回転軸３１と平行な状態を維持しながら矢印ＢＢ’方向のみに移動するので、ボビン２から巻き出されタッチローラ４１に接触して通過する繊維束１の高さ位置は一定になる。
【００２９】
また、タッチローラ４１は図７に示すように、ボビン２の交換時以外はボビン２に巻かれた繊維束１に対して所定の押圧力で常時接触するように、ボビン２に巻かれた繊維束１の残量に応じて矢印Ｂ方向に徐々に移動する。このため、タッチローラ４１を用いることによって、ボビン２に巻かれた繊維束１の残量を検知することが可能である。
【００３０】
ここで、本実施形態では図８に示すように、タッチローラ４１に対して繊維束搬送方向の下流側の位置には、縦向きローラ（第２ローラ）７１が配置されている。縦向きローラ７１は、タッチローラ４１の軸方向と直交する方向（上下方向、図８の紙面に対して垂直方向）に沿って配置されおり、タッチローラ４１を通過した繊維束１を９０度ひねった状態（図４も参照）で搬送する。
【００３１】
切断圧着機構５０は図８および図９に示すように、タッチローラ４１と縦向きローラ７１との間に配置されるクランプ部５１と、クランプ部５１およびタッチローラ４１の間に配置される切断圧着部５２と、を含んでいる。
【００３２】
クランプ部５１は図９に示すように、矢印ＡＡ’方向に移動する一対の挟持片５１ａと、一対の挟持片５１ａが矢印ＡＡ’方向に移動可能に載置される挟持台５１ｂと、を含んでいる。一対の挟持片５１ａは、図示しない駆動機構によって矢印ＡＡ’方向に移動（開閉）するように構成されている。一対の挟持片５１ａは、第１ボビン２ａから巻き出され縦向きローラ７１によりひねられた状態の繊維束１を矢印ＡＡ’方向に挟持可能である。一対の挟持片５１ａが矢印ＡＡ’方向に移動して繊維束１を挟持する際に、繊維束１の幅方向が上下方向を向く（言い換えると、繊維束１の厚み方向が矢印ＡＡ’方向を向く）ので、一対の挟持片５１ａは繊維束１を厚み方向に挟持することになる。
【００３３】
切断圧着部５２は、クランプ部５１に対して繊維束搬送方向の上流側近傍の位置に配置されている。切断圧着部５２は、矢印ＡＡ’方向に移動可能な断面Ｌ字状の本体部５２ａと、本体部５２ａに対して矢印Ａ方向に所定の間隔を隔てて配置される平板状の受け部５２ｂと、を含んでいる。
【００３４】
本体部５２ａには図９および図１０に示すように、繊維束１を切断する切断刃５２ｃと、切断刃５２ｃの先端（刃先）よりも受け部５２ｂ側に突出する保護部材５２ｄと、保護部材５２ｄを保持する保持体５２ｅと、保持体５２ｅが取り付けられ保持体５２ｅの受け部５２ｂ側への移動を規制する規制軸５２ｆと、保持体５２ｅを受け部５２ｂ側に付勢する圧縮コイルバネ５２ｇと、本体部５２ａの先端に設けられ、繊維束１を圧着する圧着部５２ｈと、が設けられている。なお、圧着部５２ｈには、図示しない熱源から熱が伝達されており、後述するように、圧着部５２ｈは重なった状態の２枚の繊維束１を熱圧着する。
【００３５】
また、本体部５２ａには、矢印ＡＡ’方向に延びる回転軸５３が取り付けられている。回転軸５３は、回転駆動機構５４により、１８０度回転可能であるとともに、矢印ＡＡ’方向に移動可能である。
【００３６】
図１０の状態から本体部５２ａが矢印Ａ方向に移動すると、保護部材５２ｄが受け部５２ｂに当接する。本体部５２ａがさらに矢印Ａ方向に移動すると、圧縮コイルバネ５２ｇが圧縮するとともに切断刃５２ｃが受け部５２ｂに当接する。これにより、繊維束１が切断される。
【００３７】
図１１の状態から本体部５２ａが矢印Ａ方向に移動すると、圧着部５２ｈが受け部５２ｂに当接する。これにより、重なった状態の２枚の繊維束１が熱圧着される。なお、本体部５２ａには切断刃５２ｃの先端（刃先）よりも受け部５２ｂ側に突出する保護部材５２ｄが設けられているため、本体部５２ａが矢印Ａ方向に移動する際に繊維束１が切断刃５２ｃの先端に接触して切断されることはない。
【００３８】
引出機構６０は図１２に示すように、端部保持クリップ２４の突起２４ｄを上下方向に挟持する一対のクリップクランプ６１と、一対のクリップクランプ６１が設けられるクランプ保持台６２と、クランプ保持台６２が取り付けられるクランプ本体６３と、クランプ本体６３の移動方向に沿って延びるレール部材６４（図２参照）と、を含んでいる。
【００３９】
一対のクリップクランプ６１は、クランプ保持台６２に設けられたレール溝６２ａに沿って上下方向に移動（開閉）する。クランプ保持台６２は、クランプ本体６３に対して上下方向に移動可能である。また、クランプ本体６３は、レール部材６４のレール溝６４ａ（図２参照）に沿って移動する。一対のクリップクランプ６１の上下方向への移動（開閉）、クランプ保持台６２の上下方向への移動、及びクランプ本体６３の移動は、図示しない駆動機構によって行われる。
【００４０】
レール部材６４は図２に示すように、切断圧着機構５０よりも繊維束搬送方向の下流側の位置から新旧ボビン反転部２０の巻出位置の近傍の位置まで延びるように形成されている。
【００４１】
一対のクリップクランプ６１によって新旧ボビン反転部２０の巻出位置に配置された端部保持クリップ２４を挟持した後、クランプ本体６３を切断圧着機構５０よりも繊維束搬送方向の下流側の位置まで移動させることによって、新旧ボビン反転部２０の巻出位置に配置されたボビン２に巻かれた繊維束１の先端部を切断圧着位置まで引き出すことができる。
【００４２】
次に、ボビン２から巻き出される繊維束１について説明する。
【００４３】
ライナー１０の外周面に繊維束１を巻き付ける際には、新旧ボビン反転部２０の巻出位置に配置された第１軸受部材２１ａに取り付けられた第１ボビン２ａから繊維束１が巻き出される。このとき、第１ボビン２ａに巻かれた繊維束１にはタッチローラ４１が接触しており、第１ボビン２ａから巻き出される繊維束１は、タッチローラ４１によって一定の高さ位置（タッチローラ４１の最上部）から送り出されることになる。なお、繊維束１は、第１ボビン２ａに対して軸方向（矢印ＡＡ’方向）に往復移動しながら巻き出されるため、繊維束１の矢印ＡＡ’方向の位置は変動する。
【００４４】
タッチローラ４１を通過した繊維束１は、切断圧着機構５０の切断刃５２ｃおよび圧着部５２ｈと受け部５２ｂとの隙間、及び、一対の挟持片５１ａの隙間を通過して縦向きローラ７１に到達する。繊維束１は、タッチローラ４１から縦向きローラ７１までの間で９０度ひねられた状態になる。縦向きローラ７１を通過した繊維束１は、上述した案内ロール３および４等を介してライナー１０の外周面に巻き付けられる。
【００４５】
次に、本実施形態の繊維束供給装置１００によってボビン２を交換する方法について説明する。
【００４６】
第１ボビン２ａに巻かれた繊維束１の残量が少なくなったことがタッチローラ４１によって検知されると、ライナー１０への繊維束１の巻き付け動作が停止される。このとき、巻出装置３０の回転軸３１の回転が停止される。
【００４７】
そして、切断圧着機構５０のクランプ部５１によって、第１ボビン２ａから巻き出されている繊維束１が挟持される。その後、図１０の状態から本体部５２ａが矢印Ａ方向に移動されることによって、切断刃５２ｃにより繊維束１が切断される。そして、巻出装置３０の回転軸３１が少しだけ逆回転されて余剰の繊維束１が第１ボビン２ａに巻き取られる。
【００４８】
その後、タッチローラ４１が矢印Ｂ’方向に移動されて第１ボビン２ａから離間した後、第１ボビン２ａから巻出装置３０の回転軸３１が引き抜かれる。そして、新旧ボビン反転部２０の支持台２２が１８０度回転（反転）される。これにより、第２ボビン２ｂが巻出位置に配置され、巻出装置３０の回転軸３１が第２ボビン２ｂに挿入される。その後、タッチローラ４１が矢印Ｂ方向に移動されて第２ボビン２ｂに巻かれた繊維束１に接触する。
【００４９】
そして、引出機構６０のクランプ本体６３が新旧ボビン反転部２０の巻出位置の近傍の位置まで移動された後、一対のクリップクランプ６１によって端部保持クリップ２４の突起２４ｄが挟持される。その後、引出機構６０のクランプ本体６３が切断圧着機構５０よりも繊維束搬送方向の下流側の位置まで移動されることによって、第２ボビン２ｂに巻かれた繊維束１の先端部が図１１の位置まで引き出される。このとき、繊維束１は、タッチローラ４１に接触しながら引き出される。
【００５０】
なお、前回のボビン２の交換後に、作業者によって新しいボビン２（第２ボビン２ｂ）が第２軸受部材２１ｂに予め取り付けられている。また、その際、作業者によって新しいボビン２（第２ボビン２ｂ）の先端部が端部保持クリップ２４に予め取り付けられている。作業者によるこれらの作業は、ライナー１０への繊維束１の巻き付け動作の実行中に行われる。
【００５１】
第２ボビン２ｂの先端部が図１１の位置まで引き出された後、本体部５２ａが図１０の状態から１８０度回転されることによって、図１１の状態になる。このとき、切断圧着機構５０のクランプ部５１により挟持された状態で切断刃５２ｃにより切断された繊維束１の終端部と、第２ボビン２ｂから引き出された繊維束１の先端部とは、略同じ高さ位置に配置されている。そして、図１１の状態から本体部５２ａが矢印Ａ方向に移動されることによって、切断圧着機構５０のクランプ部５１により挟持されている繊維束１の終端部と、第２ボビン２ｂから引き出された繊維束１の先端部とが、熱圧着される。
【００５２】
その後、切断圧着機構５０の一対の挟持片５１ａが開くことによって、クランプ部５１による繊維束１の挟持が解除される。また、引出機構６０のクランプ本体６３に設けられた図示しない機構により、端部保持クリップ２４の可動片２４ｂが回動されることによって、端部保持クリップ２４による第２ボビン２ｂの挟持が解除される。本体部５２ａが矢印Ａ’方向に移動された後、ライナー１０への繊維束１の巻き付け動作が再開される。
【００５３】
以上のようにして、繊維束１の残量が少なくなった第１ボビン２ａが新しい第２ボビン２ｂに自動で交換される。本実施形態では図２に示したように、複数（ここでは４個）のボビン２が用いられるが、１個のボビン２の繊維束１の残量が少なくなったことが検知されると、全て（４個）のボビン２が並行して（同時に）交換される。
【００５４】
なお、上記のようにしてボビン２の交換が完了した後、引出機構６０のクランプ本体６３が新旧ボビン反転部２０の巻出位置の近傍の位置まで移動され、端部保持クリップ２４が巻出位置に配置されている第２軸受部材２１ｂのクリップ保持部２５に載置される。その後、作業者によって、待機位置に配置されている第１ボビン２ａが新しいボビン２に取り換えられるとともに、新しいボビン２の先端部が端部保持クリップ２４に取り付けられる。
【００５５】
本実施形態では、上記のように、回転軸３１に対して平行に配置され、繊維束１を搬送するタッチローラ４１を含む。これにより、繊維束１をボビン２から巻き出す速度が変動した場合であっても、繊維束１の巻出位置がボビン２の周方向（ここでは上下方向）に移動するのをタッチローラ４１によって抑制することができる。すなわち、タッチローラ４１を設けることによって、繊維束１の位置はタッチローラ４１の軸方向のみに変動することになる。また、切断刃５２ｃは繊維束１をタッチローラ４１の軸方向に移動して切断するので、繊維束１の位置がタッチローラ４１の軸方向に変動した場合であっても、切断刃５２ｃによって繊維束１を確実に切断することができる。また、圧着部５２ｈは切断刃５２ｃにより切断された繊維束１の終端部と第２ボビン２ｂから引き出された繊維束１の先端部とをタッチローラ４１の軸方向に挟み込んで圧着するので、第２ボビン２ｂから引き出された繊維束１の位置がタッチローラ４１の軸方向に変動した場合であっても、切断刃５２ｃにより切断された繊維束１と第２ボビン２ｂから引き出された繊維束１とを確実に圧着することができる。したがって、ボビン２の交換を自動で行うことができる。なお、タッチローラ４１は、ボビン２の交換時以外はボビン２に巻かれた繊維束１に対して接触するので、巻き出される繊維束１がボビン２上で横ズレし、繊維束１の一部が破断することでボビン２上で繊維束１が絡まるのを抑制することができる。
【００５６】
また、ボビン２の交換を自動で行うことによって、作業者が手作業でボビン２を交換する場合に比べて、繊維束１の圧着状態のばらつきを小さくすることができる。
【００５７】
また、ボビン２の交換を自動で行うことによって、作業者が手作業でボビン２を交換する場合に比べて、ボビン２の交換に掛かる時間を短縮することができるので、生産効率を向上させることができる。また、複数のボビン２（ここでは４個）を同時に交換することができるので、ボビン２の交換に掛かる時間をより短縮することができる。これにより、生産効率をより向上させることができる。
【００５８】
また、タッチローラ４１の軸方向と交差する方向に沿って配置される縦向きローラ７１を設けることによって、タッチローラ４１から縦向きローラ７１までの間で繊維束１を９０度ひねることができる。これにより、切断刃５２ｃにより切断された繊維束１と第２ボビン２ｂから引き出された繊維束１とを圧着部５２ｈによってタッチローラ４１の軸方向に挟み込む際に、テープ状の繊維束１同士を厚み方向に重ねることができる。すなわち、テープ状の繊維束１が幅方向に圧縮されて繊維束１の形状が崩れるのを抑制することができる。
【００５９】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００６０】
例えば、上記実施形態では、第１ローラとして、ボビン２に巻かれた繊維束１に接触するタッチローラ４１を用いる例について示したが、本発明はこれに限らず、第１ローラとして、ボビン２から所定の距離を隔てた位置に固定されたローラを用いてもよい。この場合、ボビン２に巻かれた繊維束１の残量を、例えば光学式のセンサー等を用いて検知してもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１：繊維束、２ａ：第１ボビン、２ｂ：第２ボビン、３０：巻出装置、３１：回転軸、４１：タッチローラ（第１ローラ）、５１：クランプ部、５２ｃ：切断刃、５２ｈ：圧着部、６０：引出機構、７１：縦向きローラ（第２ローラ）、１００：繊維束供給装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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