(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボビンの端部に円周方向に沿って刻設されたスリット溝に糸切替時の糸条を把持し、バンチ巻きとトランスファーテールを形成したパッケージの前記バンチ巻きを除去するに際し、前記スリット溝が刻設されていない前記ボビンの表面上のバンチ巻き糸条を切断し、前記ボビンを回転させ、かつ、切断後の前記バンチ巻糸条の片端を前記ボビンの軸線から遠ざかる方向に位置する吸引装置で吸引しながら前記バンチ巻きを処理する方法において、前記ボビンと前記吸引装置との間で、接触により糸を把持する、駆動ローラを含む少なくとも一対の接触ローラを回転させて前記吸引装置側に吸引糸条を送り出すとともに、前記駆動ローラを、周速が前記ボビンの周速に比べて等しくなるか、または速くなるよう制御し、前記スリット溝に把持されたバンチ巻き糸条を引き出し、前記吸引装置に導くことを特徴とするバンチ巻き処理方法。
【請求項２】
前記ボビンの周速と前記駆動ローラの周速が制御装置からの指示により設定されることを特徴とする請求項１記載のバンチ巻き処理方法。
【請求項３】
前記バンチ巻き切断糸条のうちトランスファーテール側の片端を吸引し、前記ボビンをパッケージ形成時の糸条巻取り方向と同方向に回転させることを特徴とする請求項１または２記載のバンチ巻き処理方法。
【請求項４】
端部に円周方向に沿って刻設されたスリット溝に糸切替時の糸条を把持し、バンチ巻きとトランスファーテールを形成したパッケージを有するボビンを装着・回転させるボビンチャック軸と、前記ボビン表面上のバンチ巻き糸条を切断する切断装置と、前記ボビンチャック軸の軸線から遠ざかる方向に位置し、切断後の前記バンチ巻き糸条を吸引する吸引装置と、前記ボビンと前記吸引装置との間に設けられた、接触により糸を把持する、駆動ローラを含む少なくとも一対の接触ローラとを有するとともに、前記ボビンの周速および駆動ローラの周速を各々独立に設定可能な制御装置と、を設けたことを特徴とするバンチ巻き処理装置。
【請求項５】
前記バンチ巻き糸条吸引後、トランスファーテール部の糸条を前記ボビンに固定する糸固定手段を備えてなることを特徴とする請求項４記載のバンチ巻き処理装置。
【請求項６】
前記吸引装置が切断後の前記バンチ巻き糸条のうちトランスファーテール側の片端を吸引する位置にあり、前記ボビンチャック軸はパッケージ形成時の糸条巻取り方向と同方向に回転させられてなることを特徴とする請求項４または５記載のバンチ巻き処理装置。
【請求項７】
前記バンチ巻き糸条の切断時のバンチ巻きを押さえるバンチ巻き押さえローラを備えてなることを特徴とする請求項４，５または６記載のバンチ巻き処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はボビン端部、一般には紙管の端部にバンチ巻きのある糸を除去するバンチ巻き処理方法及び処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
バンチ巻き処理方法については、特開平６−３４５３３４号公報にも記載されているように、バンチ巻き部の糸条を切断吸引後、吸引器とボビンとの相対回転運動によりバンチ巻きを除去する方法が知られている。
【０００３】
更に詳しくは、この従来技術はボビン端部のバンチ巻き糸条を糸切断装置で切断後、吸引器の通路に組み込まれたチャック機構により吸引している糸条を把持した後、吸引器とボビンとの相対回転運動、すなわち、糸把持→ボビン回転→糸吸引を繰り返すことにより、バンチ巻き、特にボビン端部のスリット溝に喰い込んだ糸条を全周に渡ってボビン上から離脱させるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術では、バンチ巻き処理動作が糸把持→ボビン回転→糸吸引という断続的なものになり、処理時間を要するという問題がある。
【０００５】
また、ボビン回転角度の調整が難しく、例えばスリット溝に喰い込んだ糸条の引き出しも、回転角度が大きすぎると引き出した糸条が再度スリット溝に喰い込むという状況が発生し、バンチ巻き処理の失敗につながる。
【０００６】
また、品種によって上記動作タイミング及びボビン回転角度の適正な条件が異なるため、品種毎により条件設定を変更する必要があり、作業効率も悪くなる。本発明は、上記問題点を改善し、ボビンのスリット溝に喰い込んだバンチ巻き糸条も確実に引き出し、しかも処理時間の短い、効率的なバンチ巻き処理方法及びその処理装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的に沿う本発明のバンチ巻き処理方法は、ボビンの端部に円周方向に沿って刻設されたスリット溝に糸切替時の糸条を把持し、バンチ巻きとトランスファーテールを形成したパッケージの前記バンチ巻きを除去するに際し、前記スリット溝が刻設されていない前記ボビンの表面上のバンチ巻き糸条を切断し、前記ボビンを回転させ、かつ、切断後の前記バンチ巻糸条の片端を前記ボビンの軸線から遠ざかる方向に位置する吸引装置で吸引しながら前記バンチ巻きを処理する方法において、前記ボビンと前記吸引装置との間で、接触により糸を把持する、駆動ローラを含む少なくとも一対の接触ローラを回転させて前記吸引装置側に吸引糸条を送り出すとともに、前記駆動ローラを、周速が前記ボビンの周速に比べて等しくなるか、または速くなるよう制御し、前記スリット溝に把持されたバンチ巻き糸条を引き出し、前記吸引装置に導くことを特徴とするものである。
【０００８】
また、前記ボビン周速と駆動ローラ周速が制御装置からの指示により設定されるものである。
【０００９】
本発明のバンチ巻き処理装置は、端部に円周方向に沿って刻設されたスリット溝に糸切替時の糸条を把持し、バンチ巻きとトランスファーテールを形成したパッケージを有するボビンを装着・回転させるボビンチャック軸と、前記ボビン表面上のバンチ巻き糸条を切断する切断装置と、前記ボビンチャック軸の軸線から遠ざかる方向に位置し、切断後の前記バンチ巻き糸条を吸引する吸引装置と、前記ボビンと前記吸引装置との間に設けられた、接触により糸を把持する、駆動ローラを含む少なくとも一対の接触ローラとを有するとともに、前記ボビンの周速および駆動ローラの周速を各々独立に設定可能な制御装置と、を設けたことを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明に係わるバンチ巻き処理方法及び装置は、切断機に切断されたバンチ巻き糸条のうちトランスファーテール側の片端が吸引器により吸引・捕捉され、ボビンと吸引器の間に介設された駆動ローラにより、ボビン端部スリット溝に喰い込んだバンチ巻き糸条をボビン全周に渡って引き出し吸引器へ案内する。ボビン全周分のバンチ巻き糸条を吸引器へ案内した後、吸引器と駆動ローラは、一本のトランスファーテール部の糸条を把持している状態になり、その後、テープ貼り付け等の糸端固定手段により該トランスファーテール部の糸条は固定切断される。
【００１１】
また、ボビン周速と駆動ローラ周速は、制御装置からの指示により設定されるので、容易に周速変更も可能である。
【００１２】
以下に本発明の一実施例を図面を参照しながら具体的に説明する。
【００１３】
図１ないし図２は本発明の実施例に係わるパッケージのバンチ巻き処理装置を示している。本実施例では衣料用ナイロン糸の製造工程における糸巻き取り後の工程に適用したものを示している。
【００１４】
また、図３から図５は本実施例におけるパッケージのバンチ巻き処理装置の具体的な動作の説明図であり、図６は本実施例装置によりバンチ巻き処理されたパッケージを示している。
【００１５】
図１及び図２において、１は巻取機（図示略）により、所定長巻き上げられた後の衣料用ナイロン糸のパッケージを示しており、人手または、自動機により巻取機から解除され、糸端処理装置のチャッキング軸７に装着された状態を示している。
【００１６】
チャッキング軸７は、駆動用モータ８に連結されている。このバンチ巻き処理装置には、パッケージ１のバンチ巻き３をボビン２端部、スリット溝５の無い部分で切断するためのカッター１７と、切断されたバンチ巻き３の片端を吸引・捕捉するための吸引器９と、切断後のバンチ巻き３が切断による急激な巻張力の緩和により、乱れないようにするための糸押さえローラ１６とが設けられている。
糸押さえローラ１６は、バンチ巻き３上に周方向に３カ所、それぞれバンチ巻き３対応位置に設置されており、図示していないエアーシリンダにより、退避動作できるように構成されている（図１では、すべて退避状態の位置である）。
【００１７】
また、吸引器９で把持したバンチ巻き３糸条を、スリット溝５より引き出すための糸把持送り機構１０が吸引器９とボビン２間で、バンチ巻き３に対応する位置に設けられている。この糸把持送り機構１０は、モータ１３により駆動可能な駆動ローラ１１と、エアーシリンダ１４により、駆動ローラ１１に接圧することで接圧部に挟まれたバンチ巻き３糸条を把持し、また、駆動ローラ１１を回転させることで、接圧時に従動回転可能なフリーローラ１２からなる一対のニップローラ構成のものである。
【００１８】
ボビン外周上には、他に、カッター１７でバンチ巻き３を切断する時にスリット溝５の無い部分を検出するためのセンサー１５、および、バンチ巻き３除去後トランスファテール４部分の糸端をボビン２上に粘着テープ２０で固定するためのテープ貼り機１８と、糸端固定後に吸引器９で吸引・把持しているトランスファテール４部分の糸条を粘着テープ２０と吸引器９間で切断するためのテールカッター１９が設置されている。
【００１９】
吸引口２６を通して吸引されるエアーは、吸引器９の下流側に接続したエジェクタ２１にコンプレッサ２３からエアー供給ホース２２を介して高圧エアーを供給することにより、エジェクタ効果を利用して吸引され、エジェクタ２１の下流側のサクションダクト２４、糸くず回収用のフイルタ２５を通して外部に放出される。
【００２０】
本実施例では、吸引器９の吸引手段としてエジェクタ２１を吸引器９下流側に接続し、エジェクタ２１にコンプレッサ２３からのエアーを供給しているが、他の手段、例えば工場の圧空源や、真空源を利用してもよい。
【００２１】
糸把持送り機構１０について、本実施例では、モータ１３で駆動できる駆動ローラ１１とフリーローラ１２を組み合わせた一対のニップローラ構成のものとしているが、両者をモータにより駆動可能なローラにしてもよいし、駆動ローラ１１が最低１個あればフリーローラ、駆動ローラがそれぞれ複数個集まった構成にしてもよい。
【００２２】
また、駆動ローラ１１、フリーローラ１２それぞれの材質については、本実施例では、駆動ローラ１１には金属、フリーローラ１２にはゴムを使用しているが、特に限定されないが糸把持特性の高いものが好ましい。
【００２３】
ローラの寸法についても特に限定はされないが、糸把持位置Ｐがボビン２に近い方がスリット溝５に喰い込んだバンチ巻き３の糸条を引き出し易いので、ボビン２と糸把持位置Ｐとの距離は１００ｍｍ以下であることが好ましい。このため、駆動ローラ１１、フリーローラ１２、それぞれの外形についても小径であることが好ましい。本実施例では、ボビン３と糸把持位置の距離は１５ｍｍ、フリーローラ１２の外径は２０ｍｍとしている。
【００２４】
カッター１７とテールカッター１９については、本実施例では糸切断手段として剃刀刃を使用しているが、ヒーターを利用したものや、超音波カッター、あるいはレーザーを利用したものでもよい。
【００２５】
また、バンチ巻き３をボビン２のスリット溝５の無い部分で切断するため、本実施例では、ボビン２のスリット溝５の無い部分のボビン最終部に３ｍｍ四方の黒色印刷を施したポイントマーク６を設けており、センサー１５にはレーザー光の反射式のものを使用することでボビン２を低速回転させることにより、ポイントマーク６を検知し、カッタ１７に対応した位置にボビン２を回転停止させるようにしている。
【００２６】
本実施例では、ボビン２の駆動用モータとしては、交流モータ、直流モータ、油圧モータ、空圧モータ、超音波モータなど公知の一般動力用モータ、あるいは制御用ステップモータを用いることができるが、サーボモータを用いるのが変速比、応答性、始動・停止頻度、速度精度、位置決め精度の点でより好ましい。また、駆動ローラ１１のモータ１３も、サーボモータが応答性、位置決め精度の点で好ましく用いられるが、このモータに限定される必要はなく、上記公知の一般動力用モータを用いてもよい。
【００２７】
さらにまた、本実施例では、駆動用モータ８とモータ１３の２台を用いているが、１台のモータとベルトを組み合わせた公知の駆動機構であってもよい。
【００２８】
再び図２に戻って、２７は、上記ボビン２と糸把持送り機構１０の間に糸条の弛みを発生させないように、ボビン２の周速と、糸把持送り機構１０、詳しくは駆動ローラ１１の周速を各々独立に制御するための制御装置で、ボビン２の駆動用モータ８及び駆動ローラ１１のモータ１３の速度信号は、図示しない速度検出器により電気的に制御装置２７にフィードバックされており、しかも制御装置２７からの指令信号に応じた周速制御が行われるようになっている。
【００２９】
すなわち、制御装置２７は、ボビン２と駆動ローラ１１の周速を制御するため、周速条件を設定する設定器２８と、設定器２８に入力された周速条件からボビン２の駆動用モータ８と駆動ローラ１１のモータ１３の速度指令を算出するためのメモリ、ＣＰＵ、周辺回路を有する演算処理部２９と、演算処理部２９で算出された速度指令を駆動用モータ８とモータ１３に伝達できるまでに増幅する増幅器３０とから構成されている。
【００３０】
設定器２８は、駆動用モータ８とモータ１３の現在位置、現在速度がモニターできる機能も有している。
【００３１】
図７は、図２の制御装置２７の作用を説明するためのフローチャートである。次に、本発明に係わるバンチ巻き処理方法を、上記図１〜図７を参照しながら説明する。
【００３２】
まず、図１、図２のバンチ巻き処理装置でコンプレッサの起動等の事前準備が整うと、設定器２８から駆動用モータ８とモータ１３の速度指令を算出するための、ボビン２の外径Ｄｂ、駆動ローラ１１の外径Ｄｒ、ボビン２の周速Ｖｂ、駆動ローラ１１とボビン２の周速比αなどの制御条件を入力する（ステップ▲１▼）。駆動ローラ１１とボビン２の周速比αの代わりに、ボビン２の周速と駆動ローラ１１の周速を制御条件として入力してもかまわない。
【００３３】
入力されたボビン２の外径Ｄｂ、駆動ローラ１１の外径Ｄｒ、ボビン２の周速Ｖｂ、駆動ローラ１１とボビン２の周速比αは、演算処理部２９の図示していないメモリに記憶される。この記憶された設定値を基に速度指令を算出し、上記メモリに再び記憶させる（ステップ▲２▼）。
【００３４】
上記ボビン２の周速Ｖｂは次式（１）からもとまる。
【００３５】
Ｖｂ＝π×Ｄｂ×Ｎｂ        ……（１）
また、駆動ローラ１１の周速は次式（２）のようになる。
【００３６】
αＶｂ＝π×Ｄｒ×Ｎｒ      ……（２）
Ｎｂは駆動モータ８、Ｎｒはモータ１３の回転数（ｒｐｍ）である。
【００３７】
チャッキング軸７に装着されたパッケージ１は、チャッキング軸７の駆動用モータ８にてパッケージ１の糸巻き取り方向（図１の矢印Ａ方向）にボビン２上で９ｍ／分の低速で回転し、センサー１５がボビン２端部に印刷した黒色のポイントマーク６を検知することで、カッター１７に対応する位置に、ボビン２のスリット溝５の無い部分がくるよう駆動用モーター８が停止する。その後、図３に示すよう吸引器９は図示していないエアーシリンダにより、ボビン２端部のバンチ巻き３の近傍に近づく。同時に、３つの糸押さえローラ１６も、図示していないエアーシリンダによりバンチ巻き３を押さえる状態になり、次にカッター１７が下降し、バンチ巻き３をボビン２上で切断し、パッケージ１の糸巻き取り方向（図１矢印Ａ方向）にボビン２を回転させることで、バンチ巻き３の切断糸条が剥がれる側、すなわち、トランスファーテール４側の片端を吸引器９が吸引把持し、吸引器９とカッター１７は退避状態に上昇する。その後、図４に示すようフリーローラ１２がエアーシリンダ１４直動動作により駆動ローラ１１に接圧することで、吸引器９で吸引している切断されたバンチ巻き３をローラ間でニップする状態になる（ステップ３）。
【００３８】
この状態で、制御開始指令が設定器２８から指令されると（ステップ４）、ＹＥＳの場合は、駆動ローラ１１を吸引器９側への糸送り方向へ、また、吸引器９で吸引・把持しているバンチ巻き３を解除する方向（パッケージ１の糸巻き取り方向、すなわち、図１の矢印Ａ方向）にボビン２を、それぞれ前記算出した速度指令が増幅器３０で増幅され、駆動用モータ８とモータ１３に各々に伝達される（ステップ５）ことで回転する。なお、上記制御条件の入力操作ミス（ステップ７）等でＹＥＳの場合は、上記ステップ１へ戻る。
【００３９】
上記駆動ローラ１１を吸引器９側への糸送り方向、すなわち、ボビン２やチャッキング軸７の軸線から遠ざかる方向へ、また、吸引器９で吸引・把持しているバンチ巻き３を解除する方向（パッケージ１の糸巻き取り方向、すなわち、図１の矢印Ａ方向）にボビン２を、それぞれの速度指令で回転させることで、ボビン２端部のスリット溝５に喰い込んだバンチ巻き３の糸条は、スリット溝５から引き出され、駆動ローラ１１とフリーローラ１２の回転により、吸引器９へと導かれる。ボビン２が、２周回転した時点で、演算処理部２９は制御完了と判断し（ステップ６）、速度指令を停止させ、上記駆動用モータ８とモータ１３は回転停止する。フリーローラ１２は、エアーシリンダ１４により退避状態に移動し、駆動ローラ１１とフリーローラ１２の接圧は解除される。また、同時に、３本の糸押さえローラ１６もボビン２から離れ退避位置へと移動する。この時点で図５に示すように、吸引器９は、１本のトランスファーテール４部の糸条を吸引・把持している状態であり、この状態で吸引器９で把持しているトランスファーテール部糸条は、テープ貼り機１８により、粘着テープ２０をボビン２外周上に貼り付けることでボビン２上に固定され、粘着テープ２０と、吸引器９間のトランスファーテール４糸条がテールカッター１９で切断される（ステップ８）。
【００４０】
以上の動作により、バンチ巻き３は、スリット溝５に喰い込んだものも含めボビン２より完全に除去され、図６に示すようトランスファーテール４部のみをボビン２上にのこし、また、トランスファーテール４部の端糸は、粘着テープ２０の粘着力により、ボビン２上に固定された状態となる。
【００４１】
その後、チャック軸７よりパッケージ１は、人手もしくは、図示していないプッシャーにより抜き取られ、例えば、梱包工程等の次工程へ搬送されるが、上記理由によって、パッケージ１のトランスファーテール４の端糸は、搬送中に端糸がほどけることはない。また、次工程や、ユーザー側では粘着テープ２０を引きはがすだけでパッケージ１のトランスファーテール４の糸端を容易に取り出すことができる。
【００４２】
作業完了でＮＯなら上記ステップ▲３▼へ戻る（ステップ▲９▼）。ＹＥＳならステップ１０（まる１０）で作業を完了する。
【００４３】
ボビン２の周速Ｖｂは、１〜１００ｍ／分程度の範囲が好ましく、５〜５０ｍ／分の範囲がより好ましく、８〜２０ｍ／分の範囲が最も好ましい。また、駆動ローラ１１とボビン２の周速比α（駆動ローラ１１周速／ボビン２周速）は、１．００〜３．００の範囲が好ましく、１．００〜１．５０の範囲が最も好ましい。
【００４４】
本実施例では、ボビン２の外径Ｄｂを１３８ｍｍ、駆動ローラ１１の外径Ｄｒを２０ｍｍ、ボビン２の周速Ｖｂを１２ｍ／分、駆動ローラ１１とボビン２の周速比αを１．１２とした。
【００４５】
また、上記実施例装置において、７０デニール、２４フィラメントの衣料用ナイロン糸６Ｋｇ巻きパッケージのバンチ巻き処理を行い、バンチ巻き処理装置から外れトランスファーテール４部分を確認したところ、トランスファテール４糸端は粘着テープ２０でボビン２外周上に固定されており、また、ボビン２のスリット溝５内に喰い込んでいたものも含め、バンチ巻き３の糸条は完全に除去されていた。
【００４６】
処理時間についても、バンチ巻き３の除去について、ボビン２と駆動ローラ１１及び、フリーローラ１２の回転を連続動作で行っているため、スムーズかつ短時間で処理ができた。ちなみに、本実施例では、ボビン２の位置決めから、粘着テープ２０を貼り付け、テールカッター１９にて、トランスファーテール４を切断するまでの所要時間は、１２秒であった。
【００４７】
前記品種のパッケージ１万個について、バンチ巻き処理を実施したところ、スリット溝５に喰い込んだバンチ巻き３の糸条を完全に除去できなかったものはたった３つであり、成功率は、９９．９７％と非常に信頼性の高いものであることが判った。さらに、３００デニール、７０フィラメント１０Ｋｇ巻きの産業用ナイロン糸についても同様の結果が得られた。この品種での成功率は、パッケージ５千個実施し、９９．９８％であり、こちらの品種においても非常に信頼性の高い結果が得られた。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のバンチ巻き処理方法及び処理装置においては、バンチ巻き切断後、切断した糸条をボビンやボビンチャック軸の軸線から遠ざかる方向に位置する吸引装置で吸引し、この吸引糸条を、駆動ローラを含む一対の接触ローラで把持し、ボビンの周速を制御し回転させると共に、駆動ローラを含む少なくとも一対の接触ローラを吸引装置側に回転させて、駆動ローラの周速を制御し回転させるので、ボビンと接触ローラ間で糸条の弛みが発生することなく、ボビンのスリット溝に強固に喰い込んだバンチ巻き糸条を連続的かつ強制的に吸引器に引き出し導くことができる。
【００４９】
このため、糸品種に影響されず、高い処理成功率が達成できる。
【００５０】
また、処理時間の短縮化が可能となり、生産性の向上に大きく寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係わるバンチ巻き処理装置の正面図である。
【図２】図１装置の側面図及び制御概略構成図である。
【図３】図１装置の次の動作状態を示す正面図である。
【図４】図１装置でのバンチ巻き糸条除去動作を示す正面図である。
【図５】図１装置でのトランスファーテール糸条糸端固定動作を示す正面図である。
【図６】図１装置でのバンチ巻き処理実施済みのパッケージ側面図である。
【図７】図１装置のバンチ巻き除去時の制御に係わるフローチャートである。
【符号の説明】
１：パッケージ
２：ボビン
３：バンチ巻き
４：トランスファーテール
５：スリット溝
６：ポイントマーク
７：チャッキング軸
８：駆動用モータ
９：吸引器
１０：糸把持送り機構
１１：駆動ローラ
１２：フリーローラ
１３：モータ
１４：エアーシリンダ
１５：センサー
１６：糸押さえローラ
１７：カッター
１８：テープ貼り機
１９：テールカッター
２０：粘着テープ
２１：エジェクタ
２２：エアー供給ホース
２３：コンプレッサ
２４：サクションダクト
２５：フィルタ
２６：吸引口
２７：制御装置
２８：設定器
２９：演算処理部
３０：増幅器
Ｐ：糸把持位置
Ｌ：ボビンと糸把持位置の距離
【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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