(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤ(6)と、ワイヤを引き上げ方向に付勢するバランス力発生装置と、ワイヤの先端に懸吊されたハンドリングヘッド(7)とを備え、ハンドリングヘッド(7)は、下向き４５度の軸線(16)回りに１８０度回動して下向きと横向きとの二方向に方向変換する把持ヘッド(11)を備え、当該把持ヘッドは、拡開して給糸体を把持する把持部材(22)及びその開閉装置(23)を備えている給糸体のハンドリング装置において、
把持ヘッド(11)を１８０度回動させる駆動装置(21)並びに前記バランス力発生装置(5)及び開閉装置(23)の駆動源として空気圧が用いられ、バランス力発生装置(5)に与える空気圧を高圧と低圧との少なくとも二段階に切り換える圧力設定器(48,49)及び回路切換手段(51)と、把持ヘッド(11)に把持された給糸体(17)に接触してその存否を検出する検出端(67)とを備え、
開閉装置(23)が給糸体把持方向に動作しかつ検出端(67)が給糸体(17)を検出しているときに前記回路切換手段(51)を高圧側に切り換え、かつ、開閉装置(23)が給糸体解放方向に動作したときに前記回路切換手段(51)を低圧側に切り換える連動手段(52)とを備えていることを特徴とする、給糸体の空気圧バランス式ハンドリング装置。
【請求項２】
前記駆動装置(21)の把持ヘッド(11)を下向きにする方向の空気圧によって、前記開閉装置(23)の給糸体(17)を解放する方向の空気通路を遮断する安全手段を備えている、請求項１記載の給糸体の空気圧バランス式ハンドリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、仮縒り機のクリール等にボビンその他の給糸体を装着するのに用いるハンドリング装置に関するもので、給糸体の重量を空気圧を利用したバランス力発生装置でバランスさせて、給糸体の搬送や装填作業を容易にした上記装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
仮縒り機のクリールは、給糸体の軸を水平方向にして支持するようになっている。一方仮縒り機に装着する給糸体は、糸を短円筒状ないし厚い円盤状に巻装した形状であり、一般に給糸体の軸を上下方向にして梱包されている。そこで給糸体を仮縒り機のクリールに装填するときは、給糸体を持ち上げ、給糸体の軸を上下方向から水平方向に９０度変換して装着することとなる。
【０００３】
給糸体があまり重くなければ、給糸体の装填作業を人手で行うことが可能である。しかし、長時間の自動運転を行う要請から、近時給糸体が大型化しており、重量も重くなっている。クリールには給糸体が多数装填されるので、給糸体が重くなると、クリールへの給糸体の装填を人力で行うのが困難になってくる。そこでクリールへの給糸体の装填作業負担を軽減するため、バランサを用いたハンドリング装置が提供されている。
【０００４】
この種のハンドリング装置はワイヤとバランス力発生装置とワイヤの下端に懸吊されたハンドリングヘッドとを備えている。ハンドリングヘッドには給糸体を把持する把持ヘッドが設けられており、把持ヘッドは開閉する爪や弾性膨出部材などの把持部材を備えている。通常把持ヘッドは、給糸体の中心の紙管の中に挿入されて把持部材を拡開することにより給糸体を把持する。バランス力発生装置はロードセルなどの負荷検出手段によりワイヤに作用する荷重を検出し、検出した荷重に対応する引上力を発生する。そのため作業者がハンドリングヘッドを軽く上動させるだけで給糸体を所定高さまで持ち上げることができる。所定高さに持ち上げられた給糸体は、作業者がハンドリングヘッドを回動させるか、あるいはハンドリングヘッドに設けた転向装置により把持ヘッドの方向を変換して、軸を水平方向に向けてクリールに装填される。ハンドリングヘッドがワイヤによって懸吊されているため、バランス力発生装置が移動しなくても、ハンドリングヘッドをある程度の範囲で前後左右方向に移動させることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このようなバランス式のハンドリング装置を用いれば、たとえ給糸体の重量が大きくても、バランス力発生装置がその重量にバランスする引上力を発生するので、作業者は軽い力で給糸体を上下動させることができ、給糸体をクリールに装填するときの作業負担が大幅に軽減される。しかし従来のこの種のハンドリング装置に用いられているバランス装置は、吊荷の荷重を検出してその荷重に見合うバランス力を発生させるという制御構造を備えたものであるため、装置が高価になり、設備投資に必要な経済的負担が大きくなるという問題があった。
【０００６】
すなわち従来のこの種の給糸体ハンドリング装置は、一般的なバランス式の荷役装置をそのまま用いており、一般的なバランス式の荷役装置では、吊荷の重さが一定しないため、バランス動作を実現させるためには、荷重検出装置と吊荷の重さに応じて吊上力を連続的に変化させることができるバランス力発生装置が必要であり、さらに作業者がハンドリングヘッドを持ち上げたり押し下げたりする動作を荷重変化や操作ハンドルの変位によって検出して、バランス力発生装置の付勢力を調整するという制御が必要であり、そのために装置が非常に高価になるのである。
【０００７】
そこでこの発明は、給糸体のハンドリング装置においては、被搬送物である給糸体の重量が各工場毎に通常一定であることに着目して、バランス手段を簡易化することにより、ハンドリング装置としての実質的な機能を損なうことなく、設備費用を大幅に低減した給糸体のハンドリング装置を提供することを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この出願に係る給糸体の空気圧バランス式ハンドリング装置は、ワイヤ６と、ワイヤを引き上げ方向に付勢するバランス力発生装置と、ワイヤの先端に懸吊されたハンドリングヘッド７とを備えている。ハンドリングヘッド７は、下向き４５度の軸線１６回りに１８０度回動して下向きと横向きとの二方向に方向変換する把持ヘッド１１を備え、当該把持ヘッドは、拡開して給糸体を把持する把持部材２２及びその開閉装置２３を備えている。バランス力発生装置５及び開閉装置２３の駆動源として空気圧が用いられ、バランス力発生装置５に与える空気圧を高圧と低圧との少なくとも二段階に切り換える圧力設定器４８、４９及び回路切換手段５１とを備え、更に開閉装置２３を給糸体把持方向に動作させたときに前記回路切換手段５１を高圧側に切り換えかつ開閉装置２３を給糸体解放方向に動作させたときに前記回路切換手段５１を低圧側に切り換える連動手段５２を備えている。
【０００９】
バランス力発生装置５に与える空気圧を低圧と高圧とに切り換えることにより、ハンドリングヘッド単独のとき及び給糸体が把持されたときのそれぞれの重量に見合うワイヤ引き上げ力を発生して重量バランスを取り、ハンドリングヘッドの操作が軽い力で行われるようにしている。使用する空気の圧力、給糸体の重さなどに対応するバランス力の変化は、圧力設定器４８、４９の調整により行い、給糸体を把持したときと把持しないときの圧力の切り換えは、回路切換手段５１で行う。更に上記連動手段５２を備えることにより、給糸体を把持したときと把持しないときとのバランス力の切り換えが自動的に行われる。
【００１０】
ハンドリングヘッド７をワイヤで懸吊することにより、手操作によるハンドリングヘッドの移動に余裕が生じ、操作が容易円滑になり、簡単な構造でバランス力発生装置の付勢力をハンドリングヘッドに円滑に伝達できる。
【００１１】
バランス力発生装置５を空気圧シリンダとしたときは、供給空気圧が消失したときに当該空気圧シリンダのロッドを固定するロック手段５４、７１を設ける。空気圧シリンダを用いることにより、装置構造を簡単にし、ロック手段を備えることにより、事故などで駆動空気圧が消失したときにハンドリングヘッドや給糸体が落下するのを回避できる。
【００１２】
把持ヘッド１１を１８０度回動させる駆動装置２１の駆動源として空気圧を用い、連動手段を、把持ヘッド１１に把持された給糸体１７に接触してその存否を検出する検出端６７とその動作で空気圧回路を切り換える切換弁５１を備えた構造とすることにより、比較的簡単な構造で給糸体の存否に関連したバランス力の変換を正確に行うことができる。
【００１３】
請求項２の発明に係る給糸体の空気圧バランス式ハンドリング装置は、上記の構造を備えたハンドリング装置において、駆動装置２１の把持ヘッド１１を下向きにする方向の空気圧によって、把持部材の開閉装置２３の給糸体１７を解放する方向の空気通路を遮断する安全手段を備えていることを特徴とするものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
▲１▼  全体構成
通路を挟んで対向して配置された仮縒り機のクリールの前面上方に前記通路にに沿って水平方向の２本のレール１が配置され、このレールと直交する交叉レール８１を備えたトラバーサ８２が前記レール１に沿って移動自在に設けられている。トラバーサには、交叉レール上を転動する自由回転車輪でキャリア２が懸吊されている。キャリア２には定滑車３が軸着され、ロッド先端に動滑車４を設けた水平方向のロック機構付エアシリンダ（バランス力発生装置）５が搭載されている。一端をキャリア２に固定したワイヤ６が動滑車４及び定滑車３に順次巻架されて垂下されており、このワイヤの下端にハンドリングヘッド７が懸吊されている。
【００１５】
ハンドリングヘッド７の上端部にはワイヤ先端のフック８を挿通するための孔９が複数個設けられており、取り扱う給糸体の重量に応じて適当な孔にフック８を連結してハンドリングヘッド７を操作しやすい姿勢にする。
【００１６】
▲２▼  ハンドリングヘッド
ハンドリングヘッド７は本体１０と短円筒状の把持ヘッド１１とを備えている。本体１０は、作業者が両手でハンドリングヘッドを操作できるように、Ｕ字状の上部ハンドル１２と棒状の下部ハンドル１３とを備えている。ハンドリングヘッド本体１０には、図示しないベアリングで旋回軸１５が下向き４５度の角度で軸支されており、この旋回軸の下端のブラケット１５ａを介して把持ヘッド１１が装着されている。
【００１７】
ブラケット１５ａは、旋回軸１５から約４５度の方向に延び、その先端部に把持ヘッド１１が片持ちで固定されている。把持ヘッド１１は、その軸線２０の延長上で旋回軸１５の軸線１６と４５度の角度で交叉する方向にして設けられている。ブラケット１５ａへの把持ヘッド１１の取付け位置は、把持ヘッド１１を給糸体１７の紙管１８に挿通したとき、給糸体の重心が旋回軸の軸線１６上に大略くるように決める。
【００１８】
ハンドリングヘッド本体１０には、旋回軸１５を１８０度回動させる駆動装置を設ける。図の駆動装置２１は空気圧ピストンの軸方向動きをラックピニオン機構により回動運動に変換する構造のエアアクチュエータである。
【００１９】
把持ヘッド１１にはその周面の外側に拡開するように突出する爪２２が設けられており、この爪を開閉する爪開閉シリンダ２３が把持ヘッドの軸線２０上に設けられている。爪開閉シリンダ２３は円錐カム２４の作用により、ロッド６４の軸方向動作で爪２２を開閉する。爪２２は外側に拡開されたとき、給糸体の紙管１８を内側から押し拡げて把持し、縮退したときに給糸体１７を解放する。
【００２０】
ハンドリングヘッド本体１０には、旋回軸の駆動装置２１を回動させる転向レバー２６と、爪２２を開閉する開閉レバー２７と、給糸体を強制解放する強制解放ボタン２８と、バランスシリンダ５の空気圧を表示する圧力計２９とが設けられている。
【００２１】
なお把持ヘッド１１は旋回軸１５の一方の回動端で下方を向き、他方の回動端で水平方向を向く。すなわち旋回軸１５が上下方向に４５度の方向で設けられており、かつその先端の把持ヘッド１１が旋回軸の中心に対して４５度の角度で交叉しているため、旋回軸１５を１８０度回動することにより、把持ヘッド１１の方向が下向きと横向きとの間で切り換えられる。把持ヘッド１１と旋回軸１５の軸線１６との位置関係を把持ヘッド１１に把持された給糸体の重心が旋回軸１５の軸線と一致する位置関係とすることにより、給糸体を転向させるときの重心移動を回避できる。
【００２２】
▲３▼  空気圧回路
バランスシリンダ５、旋回軸駆動用のエアアクチュエータ２１及び爪開閉シリンダ２３の駆動空気圧は、コンプレッサ３１からフィルタ３２、ミストセパレータ３３及びレギュレータ３４を介して供給される。給糸体反転用のエアアクチュエータ２１の空気圧は、転向レバー２６で操作される切換弁３５によって切り換えられる。エアアクチュエータ２１の回路には回動速度を調整するための流量調整弁３６、３７が設けられている。
【００２３】
爪２２を開閉する爪開閉シリンダ２３の空気圧は、爪開閉レバー２７で操作される切換弁３８で切り換えられる。シリンダ２３を給糸体解放側（図３の矢印Ａ側）に動作させるときの排気側の回路４０には、２個のパイロットチェック弁４１、４２が設けられている。第１のパイロットチェック弁４１は、反対側の空気圧回路４３に圧力が供給されていなければ排気されないようにして、事故等により空気圧が消失したときに給糸体が解放されて落下するのを防止するために設けられたものである。第２のパイロットチェック弁４２は、エアシリンダ２３の把持ヘッド１１を下向きにする側の回路４４と強制解放ボタン２８で切り換えられる回路４５からパイロット圧を受けており、把持ヘッド１１が下向きになっているときは、単に爪開閉レバー２７を操作しただけでは給糸体は解放されず、爪開閉レバー２７とともに強制解放ボタン２８を押さないと、爪２２は縮退しない。これは誤って爪開閉レバー２７を操作したことによる給糸体の落下を防止するためである。なおこれらの回路における４６は流量調整弁、４７は減圧弁である。
【００２４】
バランスシリンダ５にはバランス圧とロック解放圧とが供給される。バランス圧は２個の精密減圧弁４８、４９で高圧側と低圧側とが設定され、空気圧操作切換弁５１でいずれかの設定圧に切り換えられる。空気圧切換弁５１は爪開閉シリンダ２３の給糸体把持側回路４０の空気圧で切り換えられるようになっている。すなわち爪を給糸体把持方向に動作させると、その圧力によって空気圧操作切換弁５１が高圧側に切り換えられる。なおバランス圧が低圧側に切り換わったときは、急速排気弁５３の動作により、バランスシリンダ５のバランス圧が速やかに低圧側圧力となる。
【００２５】
バランスシリンダのロック機構５４は、この部分に供給されている空気圧が消失したとき、機械的にシリンダロッドを把持してロッド２５を固定する。これにより事故等で空気圧が消失したとき、ハンドリングヘッド７が落下するのを防止できる。
【００２６】
▲４▼  操作と動作
把持ヘッド１１が下向きで爪２２が縮退している状態で、床面に軸線を垂直方向にして置かれている給糸体の紙管に把持ヘッド１１を差し込む。次にハンドリングヘッド７前面の爪開閉レバー２７を上方へ倒す。爪２２は紙管内部で開き、把持ヘッド１１は給糸体を把持する。このとき爪２２を開く空気圧回路の圧力によってバランスシリンダの圧力が高圧すなわちハンドリングヘッド７と給糸体の重量にバランスする圧力に切り換わり、作業者が給糸体の重量を感じない状態となる。作業者は、ハンドリングヘッド７の上部ハンドル１２を持ってクリールの高さまで持ち上げる。この状態では、ハンドリングヘッドの側面についている爪強制開放ボタン２８と前記爪開閉レバー２７の両方を操作しない限り爪の縮退がないので、誤って給糸体を落下させることはない。
【００２７】
次に転向レバー２６を倒す。把持ヘッド１１はハンドリングヘッド７の下向き４５度の軸線１６を中心にして１８０度回転する。給糸体は下向きから横向きになり、給糸体のほぼ重心位置で回動するので、ハンドリングヘッド７ひいては作業者の手に振動や余分の力が作用しない。
【００２８】
クリールの心棒に給糸体の紙管を差し込み、爪開閉レバー２７を下方に倒して元に戻す。これによって直ちにバランスシリンダの空圧力が低圧すなわちハンドリングヘッド７だけの重量にバランスする圧力に切り換わり、爪２２は縮退して、把持ヘッド１１は給糸体を解放するので、ハンドリングヘッド７をクリール心棒から離脱する。次に転向レバー２６を元に戻すことにより、把持ヘッド１１が下向きになる。
以上を繰り返して床面に置いた給糸体をクリールに力を要せず供給することができる。
【００２９】
▲５▼  第２実施態様の説明
図５及び図６はこの発明の第２実施例の要部を示すもので、図５は把持ヘッドの詳細図、図６は爪開閉シリンダ２３及びバランスシリンダ５部分の空気圧回路を示す図である。この第２実施例の把持ヘッド１１には、給糸体の存否を検出する検出弁６１が装着されている。なお図５において、爪開閉シリンダ２３はそのピストンロッド６２が引き込まれたとき、当該ロッドの先端に固定されている円錐カム２４が引き込まれ、爪２２の背面に当接させた放射方向のピン６４を外側へ押し出し、この押出力により爪２２を支点ピン６５回りに開いて給糸体を把持する構造である。
【００３０】
把持ヘッド１１の長さは、給糸体の軸方向長さのおよそ３分の１の寸法であり、クリールの心棒との間で給糸体を受け渡すことが可能になっている。検出弁６１は、その検出アーム６７を把持ヘッド１１の周面より外側に突出するように設けられており、把持ヘッド１１が給糸体に挿入されると、検出アーム６７が図に点線で示すように押し込まれて、空気パイプ６８、６９間の空気流路を開閉する。
【００３１】
図６の空気圧回路において、爪開閉シリンダ２３の駆動回路は、図４に示した第１実施例のものと同じである。バランスシリンダの駆動回路は、第１実施例のものと異なっており、バランスシリンダ５としてロック機構を有しない軽抵抗シリンダが用いられている。バランスシリンダ５がロック機構を有しないことから、そのバランス圧供給回路にパイロットチェック弁７１を設けて、空気圧が消失したときにもバランス圧を保持できるようにしている。
【００３２】
またバランス圧を決定する圧力設定弁７２は、パイロット圧によって設定圧が切り換わる構造のものを用いており、そのパイロット圧を低圧側及び高圧側のパイロット圧調整弁４８、４９で二段階に設定し、それをパイロット圧切換弁５１で切り換えるようにしている。パイロット圧切換弁５１は、爪開閉シリンダのクランプ側回路（給糸体を把持する側）４０の空気圧と連動して高圧側に切り換えられるようになっており、この連動回路５２の途中に図５で説明した検出弁６１が介在している。検出弁６１は、その検出アーム６７が押し込まれたとき、連動回路５２を連通させる。
【００３３】
以上の説明から理解されるように、爪開閉シリンダ２３が給糸体を把持する方向に駆動され、かつ検出弁６１の検出アーム６７が押し込まれた状態になったとき、パイロット圧切換弁５１が高圧側に切り換えられ、圧力設定弁７２の圧力が高圧側に設定されてバランスシリンダ５に高圧が供給される。一方、爪開閉シリンダ２３が給糸体を解放する側に駆動されたとき、及び給糸体を把持する方向に駆動されているけれども検出弁６１が給糸体を検出していないときは、パイロット圧切換弁５１には操作空気圧が供給されず、圧力設定弁７２のパイロットポートには、低圧側のパイロット圧が作用するので、バランスシリンダ５に供給される空気圧は低圧側の空気圧となり、ハンドリングヘッドのみの重量とバランスする。
【００３４】
なお上記実施例に示した把持ヘッドは、爪を開閉して給糸体を保持する構造であるが、把持ヘッドの外周に設けた弾性リングの内側に空気圧を供給して弾性リングを膨らませることによって給糸体を把持する把持ヘッドや、リング状のゴム材を軸方向に圧縮することにより、当該ゴム材を外周方向に膨らませて給糸体を把持するようにした把持ヘッドも実用されており、これらはいずれも空気圧の供給によって給糸体の把持及び解放を行うので、このような把持ヘッドを用いてこの発明の装置を構成することももちろん可能である。
【００３５】
なお上述した第２実施例のものでは、検出弁によって給糸体の存否を積極的に検出してバランスシリンダの圧力切換えを行っているので、より正確なバランス操作が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のキャリアとこれを懸吊するレールの斜視図
【図２】本発明のハンドリングヘッドの斜視図
【図３】本発明のハンドリングヘッドの一部断面側面図
【図４】第１実施例の空気圧回路図
【図５】第２実施例の把持ヘッドの断面詳細図
【図６】第２実施例の空気圧回路図
【符号の説明】
５  バランス力発生装置
６  ワイヤ
７  ハンドリングヘッド
11  把持ヘッド
17  給糸体
22  爪
23  爪開閉装置
48,49 圧力設定器
51  回路切換手段
52  連動手段
54,71 ロック手段
67  検出端
【図１】
0004119013.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
0004119013.tif 000005
【図５】
0004119013.tif 000006
【図６】
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