JP2004216491A

JP2004216491A - ボビンの把持装置

Info

Publication number: JP2004216491A
Application number: JP2003005472A
Authority: JP
Inventors: Hidenobu Toda; 英伸戸田; Koichiro Katada; 浩一郎片田
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2003-01-14
Filing date: 2003-01-14
Publication date: 2004-08-05

Abstract

【課題】糸条端、糸屑、ゴミなどがボビン内側に入り込まないようにすることができ、ボビンの自動反転処理、自動表層処理、自動テール処理および自動梱包処理などの後処理工程をスムーズに行うことができるボビンの把持装置の提供。
【解決手段】流体圧によって往復運動するピストン８を有する駆動部Ａと、ピストン８の往復運動により開閉する複数の爪１ａ、１ｂを有し、これらの爪１ａ、１ｂを流体圧によりボビン２０内面に押圧して、複数の爪１ａ、１ｂとボビン２０内面との静摩擦力によりボビン２０を把持する装置において、ボビン２０の端面および内側へ向けて圧縮空気を吹付けるノズル１０を設けたことを特徴とする。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、合成繊維の流体圧を用いた後処理工程での自動化処理、例えば、ボビンの自動反転処理、自動表層処理、自動テール処理および自動梱包処理などの工程に使用するボビンの把持装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、合成繊維糸条を巻取った後のボビンを巻取機から自動的に取り出し、糸端処理を行った後搬送し、自動的に梱包する技術が開発され、多くの繊維生産設備に採用されている。
【０００３】
このような設備に使用するボビン把持装置としては様々なタイプのものが知られているが、例えば、流体圧によって往復運動するピストンを有する駆動部と、前記ピストンの往復運動により開閉する複数の爪を有し、これらの爪を流体圧によりボビン内面に押圧して、前記複数の爪とボビン内面との静摩擦力によりボビンを把持する装置（例えば、特許文献１参照）が知られている。
【０００４】
しかし、上記の従来技術は、ボビンの把持を正確かつ効率的に行うための方法ではあるが、主に満巻ボビンと空ボビンとの交換作業を円滑に行うための技術を開示しているものである。
【０００５】
糸条を所定量巻き取ったボビンは、通常、次いで後処理工程に搬送され、製品として出荷されるまでに、ボビンの自動反転処理、自動表層処理、自動テール処理および自動梱包処理などの種々の自動後処理処理を通過する。その際、各々の自動処理機の機能を万全にすることは勿論重要であるが、それらの自動処理機の機能を充分に発揮させるためには、後処理工程に供される満巻ボビンが常に正常な状態であることも極めて重要である。しかし、上述したような従来の技術においては、このような後処理工程で様々な不具合を生じることが多く、そのために必要な改善技術については開示されていない。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−３２０４７４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者らは、このような後処理工程での不具合、つまり後処理工程をストップさせる要因について鋭意検討した結果、巻取ボビンの内側に糸条の端や糸屑、或いはゴミなどが入り込んだり、それらがボビン端面に印したセンサー検知マーク部を覆ってしまうことによる誤検知による失敗に因ることを突き止め、本発明に到達した。
【０００８】
すなわち、本発明の目的は、ボビンの把持を確実に行ない、満巻ボビンと空ボビンとの交換作業を正確かつ効率的に行なうことができるボビンの把持装置であって、さらに、糸条端、糸屑、ゴミなどがボビン内側に入り込まないようにすることができ、ボビンの自動反転処理、自動表層処理、自動テール処理および自動梱包処理などの後処理工程をスムーズに行うことができるボビンの把持装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明のボビンの把持装置は、流体圧によって往復運動するピストンを有する駆動部と、前記ピストンの往復運動を複数の爪の開閉運動に変換するスライド機構からなる変換部と、前記ピストンの往復運動により開閉する複数の爪を有し、これらの爪を流体圧によりボビンの内面に押圧して、これら複数の爪とボビンの内面との静摩擦力によりボビンを把持する把持部とから構成されるボビンの把持装置において、前記ボビンの端面および内側へ向けて圧縮気体を吹付けるノズルを設けたことを特徴とする。
【００１０】
なお、本発明のボビンの把持装置においては、
前記ノズルが、複数の爪の内側に設置されていること、
前記ノズルが、把持装置の中心部に爪と平行に設置され、ノズル口が複数のボビンの内側方向を向くように設置されていること、
前記ノズルの口径（内径）が３〜１６ｍｍであることを、および
前記ノズルからの圧縮気体の圧力が０．１〜１．５ＭＰａであること
がいずれも好ましい条件であり、これらの条件の適応によりさらに優れた効果を期待することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明のボビンの把持装置について、図面を参照しつつ説明する。
【００１２】
図１は本発明のボビンの把持装置の一例を示す正面図、図２は同じく断面図、図３にはボビンを把持した状態を示す断面図を示す。
【００１３】
図２および図３に示したように、本発明のボビンの把持装置は、シリンダ５からの流体圧によって往復運動するピストン８を有する駆動部Ａと、シリンダ５によるピストン８の往復運動を複数の爪１ａ、１ｂの開閉運動に変換するスライド機構２ａ、２ｂからなる変換部Ｂと、ピストン８の往復運動により開閉する複数の爪、本態様例では一対の爪１ａ、１ｂを有し、これらの爪１ａ、１ｂを流体圧によりボビン２０の内面に押圧して、これら複数の爪１ａ、１ｂとボビン２０の内面との静摩擦力によりボビン２０を把持する把持部Ｃとを基本構造とするものである。
【００１４】
すなわち、これらの駆動部Ａ、変換部Ｂおよび把持部Ｃからなるユニットはボディー３に固定されており、駆動部Ａのシリンダ５内にはピストン８が挿入されていて、流体圧により往復運動を行う。
【００１５】
また、変換部Ｂにおいて、ピストン８の往復運動は、このピストン８の往復運動方向に対し対称に配置された支点軸９ａ、９ｂを中心に回動するカム４ａ、４ｂにより、ピストン８の往復運動方向に対し直行する方向に変換され、ボディー３に固定された１対のスライド機構２と共に機能することにより、爪１ａ、１ｂを平行移動させる。
【００１６】
また、カムやピストンを使用せずに爪１ａ、１ｂに直接エアーシリンダを取付けて流体圧により駆動してもよい。
【００１７】
そして、把持部Ｃにおいては、平行移動された複数の爪１ａ、１ｂは、ボビン２０の内面に密着され、内面との静摩擦力によりボビン２０を把持する。
【００１８】
本発明のボビンの把持装置においては、上記の駆動部Ａ、変換部Ｂおよび把持部Ｃからなる把持装置において、ボビン２０の内側へ向けて圧縮気体を吹付けるノズル１０を設けたことを特徴としている。ここでの内側とは、ボビンの管内壁面を指す。
【００１９】
すなわち、一対の爪１ａ，１ｂのほぼ中心に、ボビン２０の内側へ向けて圧縮空気を吹き付けるためのノズル１０を配置し、ノズル１０には圧縮気体を供給するホース７を接続する。
【００２０】
後述する理由により、ノズル１０の口径（内径）は３〜１６ｍｍの範囲内が好ましく、ノズルに供給する圧縮気体の圧力は０．１〜１．５Ｍｐａの範囲が好ましい。
【００２１】
吹き付ける圧縮気体としては、コストや環境の点から圧縮空気が好ましいが、圧縮窒素等、無害な気体であればどのようなものでも良い。
【００２２】
なお、駆動部Ａのシリンダ５には、ピストン８の出入りを検出することにより、ボビン２０の把持と解放を検知するための磁気抵抗素子を利用したセンサ（以下センサと略記する）６ａ、６ｂを配置する。
【００２３】
ボビン２０を把持するときは、例えば以下のような工程を経る。
【００２４】
まず、駆動部Ａのセンサ６ｂにより爪１ａ、１ｂが閉じていることを確認した後、圧縮気体をホース７を通してノズル１０に供給し、ノズル１０から圧縮気体をボビン２０の内側へ吹付ることにより、ボビン２０の内側に付着している塵・埃・異物などを吹き飛ばして除去する。
【００２５】
さらに、把持装置を移動させる手段（図示せず）により把持装置自体を動かして爪１ａ、１ｂをボビン２０の内側へ挿入し、ピストン８を流体圧によりシリンダ５からシリンダ５と反対方向に動かし、カム４ａ、４ｂにより爪１ａ、１ｂを平行移動させて（本態様においては、上下方向に開いて）ボビン２０の内面に押付け、爪１ａ、１ｂとボビン２０内面との摩擦力によりボビンを把持する。このとき、センサ６ａにより爪１ａ、１ｂが開いていることを確認する。
【００２６】
本発明によれば、ボビン２０を把持する前にボビン２０の内側の塵・埃・異物などを除去することができ、その結果後処理工程での自動化処理、例えば、ボビンの自動反転処理、自動表層処理、自動テール処理および自動梱包処理などの工程でのトラブルを解消して、自動化処理を効率的に行なうことができるようになる。また、本態様は、爪の本数を一対として示したが、３本以上あるボビン把持装置にも適用することが可能である。
【００２７】
ここでの爪の形状はボビンを把持できる形状であれば特に限定しない。しかし、例えば図１に示すようなボビンの内面に密着した円弧状のものが好適である。
【００２８】
このように、本発明のボビンの把持装置によれば、糸条端、糸屑或いはゴミなどがボビン２０の内側に入り込んだり、ボビン２０の端面を覆わないよう圧縮気体を吹付けるようにしたため、ボビン２０の把持を確実に行ない、満巻ボビンと空ボビンとの交換作業を正確かつ効率的に行なうことができるばかりか、ボビンの自動反転処理、自動表層処理、自動テール処理および自動梱包処理などの後処理工程をスムーズに行うことができるのである。
【００２９】
上記の駆動部Ａ、変換部Ｂおよび把持部Ｃからなるボビンの把持装置としては、例えば上記特許文献１（特開平１１−３２０４７４号公報）に記載されている技術であっても、またそれ以前に実用的に用いられていた爪の開端および閉端の確認またはワークの把持確認を往復動作するピストン部に永久磁石を装着し、そのピストン部に装着された永久磁石の磁力を磁気抵抗素子を利用したセンサーにより感知し出力する方式の装置であってもよい。
【００３０】
ただし、本発明のボビンの把持装置において、糸条端、糸屑或いはゴミなどがボビン内側に入り込んだり、ボビン外側に付着したりすることがないようにするために圧縮気体を吹付けるノズル１０は、把持部Ｃの爪１ａ、１ｂの内側に設置されており、かつ、ノズル１０が把持部Ｃの中心部に爪１ａ、１ｂと平行に、しかもノズル口がボビン２０方向を向くように設置されていることが好ましい。つまり、圧縮気体を吹き付けるノズル１０を、把持部Ｃの爪１ａ、１ｂの内側に設置することによって、ボビン２０の内面に糸条端、糸屑或いはゴミなどを残すことなく除去でき、より効果的に作用する。
【００３１】
また、ノズル１０が、把持装置の中心部に爪１ａ、１ｂと平行に、且つノズル口がボビン２０方向を向くように設置されていることによって、一層効果的に作用する。
【００３２】
本発明で使用するノズル１０は、ノズル口の口径（内径）が３〜１６ｍｍの範囲にあることが好ましい。３ｍｍ以上でであれば充分な除去効果がえられ、また１６ｍｍ以下であれば把持装置全体が大きくなってレイアウト的に採用が困難となることもない。
【００３３】
また、本発明のノズル１０から噴出させる圧縮気体の圧力は、０．１〜１．５ＭＰａの範囲であることが好ましい。圧縮気体の圧力をこの範囲にすることにより、圧縮気体の消費量が経済的で、目的とする糸条端、糸屑或いはゴミなどの除去効果が期待できる。
【００３４】
ここでのノズルの形状は圧縮気体をボビン内面に吹き付けて、目的とする糸条端、糸屑或いはゴミなどの除去出来る形状であれば特に限定しない。例えば圧縮気体が放射状に吹き出すラッパ状のものやノズルの先端に複数の孔を設けたものがより好ましい。また、吹付時間は作業性を考えるとボビンを把持する直前の２から３秒間程度吹付ることが好ましい。
【００３５】
以上説明したように、本発明のボビンの把持装置によれば、ボビンの把持を確実に行なうことができ、ボビンの脱着・搬送などにおける失敗が著しく減少すると共に、満巻ボビンと空ボビンとの交換作業を正確かつ効率的に行なうことができるばかりか、糸条端、糸屑或いはゴミなどがボビン内側に入り込まず、かつボビン端面を覆うことがないため、ボビンの自動反転処理、自動表層処理、自動テール処理および自動梱包処理などの後処理工程での自動化処理をトラブルなくスムーズに行うことができる。
【００３６】
【実施例】
以下に、実施例を挙げて本発明をさらに説明する。
［実施例１］
上記した図１および図２示す本発明のボビンの把持装置を、公知のチーズの自動表層処理装置に下記に示す条件で適用し、下記に示す糸屑および糸端の噛み込み発生率を測定した結果を表１に示す。
【００３７】
【表１】

【００３８】
表１の結果からわかるように、実施例はいずれも紙管内面に糸屑が残ることがなく、本発明によるボビンの把持装置が有効に作用してボビン内面の糸屑および糸端を完全に除去することができる。
【００３９】

［比較例１］
図１および図２に示した装置から、ノズル１０および圧縮空気供給ホース７を取り除き、他の条件は実施例１と同一にして、上記実施例１と同じ測定条件で糸屑および糸端の噛み込み発生率を測定した結果を表１に示す。
【００４０】
表１の結果からわかるように、比較例１では紙管内面に糸屑が入り込んでしまう場合があり、ボビン内面の糸屑を完全に除去することができなかった。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のボビンの把持装置によれば、ボビンの把持を確実に行なうことができ、ボビンの脱着・搬送などにおける失敗が著しく減少すると共に、満巻ボビンと空ボビンとの交換作業を正確かつ効率的に行なうことができるばかりか、糸条端、糸屑或いはゴミなどがボビン内側に入り込まず、かつボビン端面を覆うことがないため、ボビンの自動反転処理、自動表層処理、自動テール処理および自動梱包処理などの後処理工程での自動化処理をトラブルなくスムーズに行うことができる。
【００４２】
したがって、特に後処理自動化工程での不具合、つまり、満ボビンの内側に糸条の端や糸屑、或いはゴミなどが入り込んだり、それらがボビン端面に印したセンサー検知マーク部を覆ってしまうことなどによる誤検知による失敗を大幅に改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のボビン把持装置の一例を示し、ボビン装着側から見た正面図である。
【図２】本発明のボビン把持装置の一例を示し、側面から見た断面図である。
【図３】図２のボビン把持装置にボビンを把持したときの側面からみた断面図である。
【符号の説明】
１ａ、１ｂ：爪
２ａ、２ｂ：スライド機構
３：ボディー
４ａ、４ｂ：カム
５：シリンダ
６ａ、６ｂ：磁気抵抗素子を利用したセンサ
７：圧縮空気供給ホース
８：ピストン
９ａ、９ｂ：支点軸
１０：ノズル
２０：ボビン
Ａ：駆動部（５、６ａ、６ｂ、８）
Ｂ：変換部（３、４ａ、４ｂ）
Ｃ：把持部（１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂ）

Claims

流体圧によって往復運動するピストンを有する駆動部と、前記ピストンの往復運動を複数の爪の開閉運動に変換するスライド機構からなる変換部と、前記複数の爪を流体圧によりボビンの内面に押圧して、これら複数の爪とボビンの内面との静摩擦力によりボビンを把持する把持部とから構成されるボビンの把持装置であって、前記ボビンの端面および内側へ向けて圧縮気体を吹付けるノズルが設置されていることを特徴とするボビンの把持装置。
前記ノズルが、複数の爪の内側に設置されていることを特徴とする請求項１に記載のボビンの把持装置。
前記ノズルが、把持装置の中心部に複数の爪と平行に設置されていることを特徴とする請求項１または２に記載のボビンの把持装置。
前記ノズルの口径（内径）が３〜１６ｍｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のボビンの把持装置。
前記ノズルからの圧縮空気の圧力が０．１〜１．５ＭＰａであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のボビンの把持装置。