JP2011162351A - 玉揚げ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】効率のよい玉揚げ動作を行う。
【解決手段】自動ワインダや精紡機などの繊維機械は、複数列設された巻取ユニットと、複数の巻取ユニットの列設方向に沿って走行自在な玉揚げ装置とを有している。巻取ユニットは、複数の給糸ボビンから解舒された紡績糸を糸継ぎしながら巻取管７に巻き取り、所定の糸量を有する満管のパッケージを形成するものである。例えば、自動ワインダの玉揚げ装置は、クレードル１２を開閉操作及び昇降操作するクレードルオープナー３２と、給糸ボビン５側の糸端を捕捉して巻取管７に案内する糸拾い部６０とを有している。クレードルオープナー３２は、流体圧シリンダ３８により昇降駆動され、駆動モータ５２により開閉駆動される。糸拾い部６０は、駆動源６２により駆動される。
【選択図】図３

Description

本発明は、玉揚げ装置に関する。

クレードルに支持された巻取管に糸を巻き取り、パッケージを形成する巻取装置と、満管のパッケージの払い出しを行う玉揚げ装置とを有する自動ワインダや紡績機などの繊維機械が知られている。このような繊維機械の玉揚げ装置は、満管のパッケージが形成されたら、クレードルを開いてパッケージを払い出した後、クレードルに糸の巻かれていない空の巻取管を供給し、クレードルにこの巻取管を取り付けて、クレードルを閉じ、クレードルに取り付けられた巻取管に糸を取り付けている。従来の玉揚げ装置では、満管のパッケージの払い出し動作と、巻取管の供給動作と、巻取管の取り付け及び巻取管への糸の取り付け動作とを一連の動作として行っている（例えば、特許文献１、２参照）。

特開２００８−１６２７１２号公報（図２） 特開２００５−２１９８８０号公報（図１）

ところで、上述したような玉揚げ装置のように、巻取管の供給動作と、巻取管の取り付け及び巻取管への糸の取り付け動作を一連の動作として行う場合には、これらの動作を行う機構をカムなどで連結して、１つの駆動源で駆動するのが一般的である。しかしながら、これでは、それぞれの動作を単独で行うことができないため、例えば、クレードルにパッケージが支持されておらず、払い出しを行う必要がなく、巻取管の取り付けだけを行う場合においても、１つの駆動源で駆動されていると、払い出し動作が行われてしまう。すると、不必要な動作によって、サイクルタイムが長くなってしまう。

また、ロットチェンジなどで現在糸が巻き取られているパッケージが満管になった後には、巻取装置による巻き取りを行わない場合でも、満管のパッケージを払い出した後、巻取管が供給されて取り付けられ、巻取管に糸が取り付けられてしまう。すると、この巻取管は無駄であり、人手により取り外す必要があった。また、この問題を回避するためには、玉揚げ装置を停止させておき、巻取管への巻取量を見て、パッケージが満管程度になったときに、巻取装置を停止させればよいが、これでも人手によりこのパッケージを取り外す必要があった。このように、不必要な動作によって、サイクルタイムが長くなったり、人手を強いるなど効率が悪かった。

そこで、本発明の目的は、状況に応じた必要な動作のみを行うことができるように構成し、不必要な動作を省略し、最小限の動作だけを行うことを可能にした。これにより、効率よく玉揚げ動作を行うことができる玉揚げ装置を提供する。

本発明の玉揚げ装置は、糸を供給する給糸部と、巻取管を保持する巻取管保持部と、を備え、前記給糸部から供給される糸を前記巻取管保持部に保持された前記巻取管に巻き取ってパッケージを形成する巻取装置に対して玉揚げ動作を行う玉揚げ装置であって、前記玉揚げ装置は、巻取管を着脱するように前記巻取管保持部を操作する操作部と、前記巻取管保持部に巻取管を供給する巻取管供給部と、前記給糸部から供給される糸を捕捉して前記巻取管に案内する糸案内部と、前記操作部を駆動する操作部駆動源と、前記操作部駆動源とは独立して設けられており、前記巻取管供給部及び前記糸案内部を駆動する準備部駆動源と、を備えている。

本発明の玉揚げ装置によると、操作部を駆動する駆動源と、巻取管供給部及び糸案内部を駆動する駆動源とを個別に設けている。したがって、状況に応じた必要な動作のみを行うことができ、不必要な動作を省略するなど、必要最低限の動作だけを行うことが可能になる。これにより、サイクルタイムを短くできるなど、効率のよい玉揚げ動作を行うことができる。また、状況に応じて不必要な動作を省略し、必要な動作のみを行うことができるため、部品寿命の向上を図り、故障などのトラブルの発生を低減することができる。

また、前記巻取管保持部から前記パッケージを取り外す取り外し動作は、前記巻取管保持部を上昇させ且つ開くように操作する動作であり、前記巻取管保持部に前記巻取管を取り付ける取り付け動作は、前記巻取管保持部を下降させ且つ閉じるように操作する動作であり、前記操作部は、前記巻取管保持部に開閉と昇降の両方を行わせるものであることが好ましい。

さらに、前記操作部駆動源は、前記操作部に前記巻取管保持部の開閉動作を行わせるための第１駆動源と、前記操作部に前記巻取管保持部の昇降動作を行わせるための第２駆動源と、で構成されていることが好ましい。これによると、巻取管保持部の開閉動作と昇降操作を独立して行うことができる。

また、前記第１駆動源と前記第２駆動源を制御する制御部をさらに有しており、前記制御部は、設定された設定値に応じて前記第２駆動源を駆動して、前記操作部に前記巻取管保持部の昇降を行わせ、前記第１駆動源を駆動して、前記操作部に前記巻取管保持部の開閉を行わせることにより前記パッケージの取り外し動作を実行してもよい。これによると、第１駆動源と第２駆動源を独立して制御して、パッケージの取り外しを行うことができる。

このとき、前記巻取装置により送信された前記巻取管の形状に関する信号を受信する信号受信部と、前記巻取管の形状に応じた前記巻取管保持部の昇降量を記憶する記憶部と、をさらに有しており、前記制御部は、前記巻取管の形状に関する信号に応じた前記巻取管保持部の昇降量を前記記憶部から設定値として読み出して、前記第２駆動源を駆動して前記パッケージの取り外し動作を実行することが好ましい。これによると、巻取管の形状に応じて、巻取管保持部の昇降量を可変することができ、巻取管の形状に応じた取り外しが可能となる。

また、前記操作部駆動源と前記準備部駆動源の駆動を制御する制御部をさらに有しており、前記制御部は、前記操作部を操作することにより前記パッケージを前記巻取管保持部から取り外す取り外し動作と、前記巻取管供給部により前記巻取管を前記巻取管保持部に供給する供給動作と、前記糸案内部により、前記巻取管に糸を案内する案内動作と、を前記操作部駆動源と前記準備部駆動源の駆動を制御することにより実行する第１モードと、前記操作部を操作することにより、前記パッケージを前記巻取管保持部から取り外す取り外し動作を前記操作部駆動源の駆動を制御することにより実行する第２モードと、を選択可能に構成されていることが好ましい。これによると、状況に応じて第１モードまたは第２モードを適宜選択することで、不必要な動作を省略して、必要な動作のみを実行することができる。

このとき、前記巻取管保持部に保持された前記パッケージの有無を検出するセンサと、前記巻取装置から送信された玉揚げ信号を受信する信号受信部と、をさらに有しており、前記制御部は、前記信号受信部が玉揚げ信号を受信した場合に前記第１モードを選択するように構成されており、前記第１モードが選択された場合において、前記センサにより前記パッケージが前記巻取管保持部に保持されていることを検出したとき、前記取り外し動作と、前記供給動作と、前記案内動作とを実行するように前記操作部駆動源と前記準備部駆動源の駆動を制御し、前記第１モードが選択された場合において、前記センサにより前記パッケージが前記巻取管保持部に保持されていないことを検出したとき、前記供給動作と、前記案内動作とを実行するように前記準備部駆動源の駆動を制御することが好ましい。これによると、巻取管保持部に保持されたパッケージの有無に応じて、第１モードにおいてパッケージの取り外し動作を省略可能となっており、パッケージがない場合には、操作部駆動源の駆動を停止して、準備部駆動源のみの駆動を開始して、パッケージの取り外しを行わずに、巻取管の取り付けのみを行うことができる。

また、前記信号受信部は、ロットチェンジ信号を受信可能に構成されており、前記制御部は、前記信号受信部がロットチェンジ信号を受信した場合に前記第２モードを選択し、前記操作部駆動源の駆動を制御することにより、前記取り外し動作のみを実行することが好ましい。これによると、供給動作と案内動作が省略され、パッケージの取り外し後に巻取管保持部に不要な巻取管が取り付けられることがなく、巻取管を人手により取り外す必要もない。

操作部を駆動する駆動源と、巻取管供給部及び糸案内部を駆動する駆動源とを個別に設けている。したがって、状況に応じた必要な動作のみを行うことができ、不必要な動作を省略するなど、必要最低限の動作だけを行うことが可能になる。これにより、サイクルタイムを短くできるなど、効率のよい玉揚げ動作を行うことができる。

本発明の第１実施形態に係る自動ワインダの概略正面図である。 自動ワインダの１つの巻取ユニットと玉揚げ装置の概略側面図である。 オープンレバーが下端位置且つ閉位置に位置するときの斜視図である。 オープンレバーが上端位置且つ開位置に位置するときの斜視図である。 クレードルオープナーのＡ部の断面図である。 自動ワインダの制御ブロック図である。 本発明の第２実施形態に係る精紡機の概略正面図である。 精紡機の１つの紡績ユニットと玉揚げ装置の概略側面図である。 玉揚げ動作の前半工程を説明するための精紡機に設けられた玉揚げ装置の部分拡大図であり、（ａ）は玉揚げ信号が出力される直前であり、（ｂ）は玉揚げ信号を受信後にクレードルを開く直前である。 玉揚げ動作の後半工程を説明するための精紡機の玉揚げ装置の部分拡大図であり、（ａ）は玉揚げ信号を受信後にクレードルを開いた直後であり、（ｂ）は玉揚げ動作終了時である。 精紡機の玉揚げ装置に設けられたチャッカー機構の側面図であり、（ａ）はチャッカーアームが退避位置のときであり、（ｂ）はチャッカーアームが供給位置のときである。 精紡機の制御ブロック図である。 精紡機の玉揚げ装置の動作について説明するフローチャートである。

＜第１実施形態＞
次に、本発明の第１実施形態について説明する。本実施形態においては、自動ワインダの玉揚げ装置に本発明を適用した例について説明する。まず、自動ワインダの構成について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る自動ワインダの概略正面図である。図２は、自動ワインダの１つの巻取ユニットと玉揚げ装置の概略側面図である。図１及び図２に示すように、自動ワインダ１は、複数列設された巻取ユニット２（巻取装置）と、複数の巻取ユニット２の列設方向（図１の紙面厚み方向）に沿って走行自在な玉揚げ装置３とを有している。

巻取ユニット２は、複数の給糸ボビン５から解舒された紡績糸Ｙを糸継ぎしながら巻取管７に巻き取り、所定の糸量を有する満管のパッケージ６を形成するものである。この巻取ユニット２には、下端にトレイ１１及び上端にクレードル１２（巻取管保持部）が配置されており、トレイ１１に支持された給糸ボビン５から解舒された紡績糸Ｙは、クレードル１２に回転自在に挟持され、綾振りドラム１３の回転にともない従動回転する巻取管７に巻き上げられる。

巻取ユニット２は、トレイ１１に支持された給糸ボビン５からクレードル１２に挟持された巻取管７までの糸道に沿って、下から上へと順に（糸の走行方向に沿った上流側から下流側に）、糸継装置２０、スラブなどの糸欠陥を検出するための糸欠陥除去装置１９、及び、クレードル１２に挟持された巻取管７を回転させる綾振りドラム１３を有している。また、巻取ユニット２は、図示していないが、全ての紡績糸Ｙの巻き出された給糸ボビン５を搬出して、紡績糸Ｙの巻かれた給糸ボビン５と交換する給糸ボビン交換装置、糸欠陥除去装置１９の下方且つ糸継装置２０の上方において、糸欠陥除去装置１９が糸欠陥を検出した際またはパッケージ６の玉揚げ時に、給糸ボビン５とパッケージ６との間でつながった紡績糸Ｙを切断するカッター、カッターによって切断された紡績糸Ｙを吸引して糸継装置２０に導入する糸吸引案内装置などを有している。糸継装置２０などを用いた糸継ぎ動作については、例えば特開２００９−０８４０２３号公報などに記載された従来公知の技術であるため、その説明を省略する。

綾振りドラム１３は、駆動モータ４７（図６参照）により駆動されることで、所定の巻取方向に回転する。綾振りドラム１３の表面には、綾振り溝が形成されており、この綾振り溝に沿って紡績糸Ｙは綾振りしながら巻取管７に巻き上げられる。なお、綾振りドラム１３の代わりに、溝が形成されていない単なる駆動ドラムを使用し、別途の綾振り装置を設ける構成であってもよい。

クレードル１２は、図３及び図４に示すように、巻取管７を両端から回転自在に挟持する２つのクレードルアーム１２ａ、１２ｂと、一方のクレードルアーム１２ａの長さ方向中央上面に回転軸１４を軸として揺動可能に設置され、クレードルアーム１２ａと略平行に延在したクレードルレバー１２ｃとを有している。クレードルアーム１２ａは、挟持された巻取管７の軸方向に突出した凸部１２ｄと、凸部１２ｄに対して摺動可能であり、巻取管７の筒内に挿入されて、巻取管７をクレードルアーム１２ｂとの間で回転自在に挟持する摺動部１２ｅとを有している。摺動部１２ｅは、凸部１２ｄから離れる方向（挟持された巻取管７に近づく方向）に付勢されている。クレードルレバー１２ｃは、摺動部１２ｅに固設された固定具１５と接続されており、摺動部１２ｅと一体的に動作する。

後述する玉揚げ装置３からクレードルレバー１２ｃに巻取管７から離れる方向（以下、開方向と称す）に水平な力が作用すると、クレードルレバー１２ｃが回転軸１４を中心に開方向に揺動し、それにともない、固定具１５とともに摺動部１２ｅが凸部１２ｄに向かって摺動する。すると、摺動部１２ｅが巻取管７の筒内から離れ、クレードル１２は開状態となり、巻取管７をクレードル１２から取り外すことが可能となる。また、クレードルレバー１２ｃに作用する力を解除すると、摺動部１２ｅの凸部１２ｄから離れる方向（以下、開方向と反対方向の閉方向と称す）への付勢力により、クレードルレバー１２ｃが閉方向に揺動するのにともない、摺動部１２ｅが巻取管７の筒内に挿入され、クレードル１２は閉状態となり、巻取管７を回転自在に挟持することができる。このように、クレードルレバー１２ｃの揺動により、クレードル１２が開閉され、クレードル１２に巻取管７を取り付け自在となっている。

また、クレードル１２は、図２に示すように、回転軸１６を軸として揺動することにより昇降可能となっている。玉揚げ装置３がクレードルレバー１２ｃを上方に持ち上げると、クレードル１２は回転軸１６を軸として、パッケージ６のパッケージ取り外し位置まで上昇し、クレードルレバー１２ｃを下方に押し下げると、クレードル１２は挟持された巻取管７が綾振りドラム１３に接触する巻取位置まで下降する。

クレードル１２に支持されたパッケージ６が所望の糸量が巻かれた状態（満管）になると、玉揚げ装置３は、クレードル１２をパッケージ取り外し位置まで上昇させ、クレードル１２に支持されたパッケージ６を綾振りドラム１３から離間させて、クレードル１２を開状態として、パッケージ６をクレードル１２から取り外し、払い出す。この払い出されたパッケージ６は、パッケージガイド２８を経て、搬送装置６１に排出される。そして、クレードル１２の上方には、まだ紡績糸Ｙの巻かれていない空の巻取管７が複数貯留された巻取管貯留部４が配設されており、玉揚げ装置３は、クレードル１２を開状態にさせたまま巻取位置まで下降させて、玉揚げ装置３の後述するチャッカー３３により、巻取管貯留部４から受け取った巻取管７を２つのクレードルアーム１２ａ、１２ｂの間に挟み、クレードル１２を閉状態とすることで、巻取管７を両端から挟持し、クレードル１２に取り付ける。

次に、玉揚げ装置３について説明する。図２に示すように、玉揚げ装置３は、自動ワインダ１のフレーム３０に配置されて、巻取ユニット２の列設方向に延在したレール３１に沿って巻取ユニット２の上方を走行して、巻取ユニット２のパッケージ６が満管になると、所定位置で停止して玉揚げ動作を行うものである。玉揚げ装置３は、クレードル１２を操作するクレードルオープナー３２と、巻取管貯留部４の巻取管７を把持し、クレードル１２が巻取管７を挟み込むことができる位置まで運ぶチャッカー３３と、クレードル１２に支持されたパッケージ６の有無を検出するセンサ５１と、を有している。

クレードルオープナー３２（操作部）は、図３〜図５に示すように、レバー駆動機構３４と、オープンレバー３７とを有している。レバー駆動機構３４は、オープンレバー３７の後述する第１レバー３７ａの基端部に連結された揺動部３４ａと、フレーム３５から綾振りドラム１３の軸方向に突出する回転軸３６に固定され、フレーム３５に対して回転自在であり、揺動部３４ａを回転軸３４ｂを軸として揺動可能に支持する支持部３４ｃと、回転軸３６を回転駆動する駆動モータ５２と、揺動部３４ａを支持部３４ｃに対して揺動駆動する流体圧シリンダ３８とを有している。揺動部３４ａは、ねじりバネ３４ｄにより回転軸３４ｂを軸として支持部３４ｃに向かう方向に付勢されている。そして、揺動部３４ａは、支持部３４ｃに固定された流体圧シリンダ３８から突出したロッド３８ａの進退により回転軸３４ｂを軸として揺動可能となっており、ロッド３８ａが退入した閉位置から進出した開位置まで移動可能となっている。

オープンレバー３７は、揺動部３４ａに固定され、回転軸３６の径方向に延在した第１レバー３７ａと、第１レバー３７ａの先端近傍から上方に突出し、クレードル１２に支持された巻取管７とは反対側の方向（図３の左方）に折れ曲がった第２レバー３７ｂとを有している。また、オープンレバー３７は、回転軸３６にクレードルオープナー３２の支持部３４ｃが固定されていることで、回転軸３６とともに回転可能となっている。なお、回転軸３６は、ストッパ３９と連結されており、このストッパ３９は、フレーム３５に設置された円板４０に回転軸３６の周方向に沿って形成された切り欠き４０ａ内を移動可能となっている。したがって、この切り欠き４０ａに沿ったストッパ３９の移動可能範囲だけオープンレバー３７を回転させることができる。

図３に示すように、クレードル１２が閉状態で巻取位置にあり、クレードル１２に支持された巻取管７が綾振りドラム１３に接触している状態で、流体圧シリンダ３８のロッド３８ａが退入し、オープンレバー３７が閉位置であるときに、駆動モータ５２により回転軸３６を図４の左方（Ｘ方向）から見たときの時計周り方向に回転させると、回転軸３６を軸としてオープンレバー３７の先端側が下端位置まで下降し、第２レバー３７ｂがクレードルレバー１２ｃの上面に接触するとともに、第１レバー３７ａがＸ方向から見たときにクレードルレバー１２ｃと交差する。このように、クレードル１２が閉状態においては、第１レバー３７ａはオープンレバー３７の回転軌跡と交差していない。

そして、オープンレバー３７が下端位置にあり、且つ、クレードル１２が閉状態で巻取位置にあり、第１レバー３７ａがＸ方向から見たときにクレードルレバー１２ｃと交差している状態で、流体圧シリンダ３８のロッド３８ａを進出すると、第１レバー３７ａがクレードルレバー１２ｃを開方向に押しながら揺動して、オープンレバー３７が開位置となることで、クレードル１２が開き、巻取管７を取り外し可能となる。また、第１レバー３７ａは、クレードルレバー１２ｃを開方向に押しながら揺動する途中において、回転軌跡上でクレードルレバー１２ｃと交差しているため、回転軸３６をＸ方向から見たときの反時計周り方向に回転させると、回転軸３６を軸としてオープンレバー３７の先端側が上昇し、第１レバー３７ａの先端部がクレードルレバー１２ｃの下面の一部に接触し、クレードルレバー１２ｃを押し上げる。そして、オープンレバー３７の先端側が上端位置まで上昇しながら、開位置に揺動すると、図４に示すように、クレードル１２が開状態でパッケージ取り外し位置となり、クレードル１２からパッケージ６を払い出すことができる。このように、本実施形態においては、流体圧シリンダ３８のロッド３８ａを進出させて、閉位置から開位置に揺動させながら、駆動モータ５２により回転軸３６をＸ方向から見たときの反時計周り方向に回転させているため、クレードル１２は巻取位置からパッケージ取り外し位置に移動しつつ、閉状態から開状態へと遷移している。

また、オープンレバー３７は、巻取位置にあるクレードル１２のクレードルレバー１２ｃの上面に第２レバー３７ｂが接触したときに、下端位置で停止することになり、このとき、ストッパ３９と切り欠き４０ａの一端との間には、微小な隙間が生じており、オープンレバー３７はもう少しだけ下降可能となっている。また、オープンレバー３７は、パッケージ取り外し位置にあるクレードル１２の下面に第１レバー３７ａが接触したときに、上端位置で停止することになり、ストッパ３９と切り欠き４０ａの他端との間には、微小な隙間が生じており、オープンレバー３７はもう少しだけ上昇可能となっている。

センサ５１は、発光部と受光部を有する光学式センサであり、発光部から発光された光がクレードル１２に支持されたパッケージ６により反射して受光部で受光されたときには、クレードル１２にパッケージ６が支持されているとし、受光部で光が受光されないときには、クレードル１２にパッケージ６は支持されていないことを検出し、この検出結果を玉揚げ装置３の後述する玉揚げコントローラ４２に送信する。

次に、自動ワインダ１の制御構成について図６を参照して説明する。図６は、自動ワインダの制御ブロック図である。図６に示すように、自動ワインダ１の制御構成としては、各巻取ユニット２はそれぞれユニットコントローラ４１を有し、玉揚げ装置３は玉揚げコントローラ４２（制御部）を有し、複数のユニットコントローラ４１と玉揚げコントローラ４２はともに通信ネットワークを介して機台コントローラ４３に接続されている。

以上の構成により、ユニットコントローラ４１から発信された玉揚げ信号を機台コントローラ４３を介して玉揚げコントローラ４２に送信することができる。なお、機台コントローラ４３は、機台の端部にあって、機台全体を統括制御するものであり、機台コントローラ４３から通信ネットワークを介してユニットコントローラ４１及び玉揚げコントローラ４２にクレードル１２に支持された巻取管７の形状などの各種設定値を送信できる。

巻取ユニット２のユニットコントローラ４１には、糸継装置２０を駆動する駆動モータ４６、綾振りドラム１３を回転駆動する駆動モータ４７、及び、糸欠陥除去装置１９が接続されている。

玉揚げ装置３の玉揚げコントローラ４２には、クレードル１２を開閉駆動するためにクレードルオープナー３２を開閉操作する流体圧シリンダ３８（第１駆動源）と、クレードル１２を昇降駆動するためにクレードルオープナー３２を昇降操作する駆動モータ５２（第２駆動源）と、玉揚げ装置３を巻取ユニット２の列設方向に沿って走行させる車輪５３を回転駆動する駆動モータ５４と、センサ５１が接続されている。また、玉揚げコントローラ４２は、巻取管７の形状に応じたクレードル１２の昇降量を記憶する記憶部５５及び機台コントローラ４３から信号を受信する信号受信部５６を有している。

次に、玉揚げ動作について説明する。給糸ボビン５から解舒された紡績糸Ｙの巻き取り時には、クレードル１２は巻取位置にあり、クレードル１２に支持されたパッケージ６を綾振りドラム１３に接触させて、綾振りドラム１３の回転にともない従動回転させることで紡績糸Ｙを巻き取っている。そして、綾振りドラム１３の回転数に対応するパルスの累積値から測定される糸長が所定の長さになると、パッケージ６は満管であり、巻取ユニット２のユニットコントローラ４１から機台コントローラ４３を介して玉揚げ装置３の玉揚げコントローラ４２に玉揚げ信号が出力されるとともに、巻取ユニット２はカッターを作動させて紡績糸Ｙを切断する。すると、パッケージ６に巻き取られた紡績糸Ｙと繋がる上糸はクレードル１２に支持されたパッケージ６に巻き取られ、給糸ボビン５の紡績糸Ｙと繋がる下糸（以下、給糸ボビン５側の糸と称する）は吸引捕捉される。この巻取ユニット２の給糸ボビン５側の糸の吸引捕捉の後に、玉揚げ装置３の玉揚げコントローラ４２が玉揚げ信号を受信することで、玉揚げ装置３がレール３１を走行して満管となった巻取ユニット２のパッケージ６の上方に停止する。

そして、玉揚げ装置３の玉揚げコントローラ４２は、糸拾い部６０（糸案内部）で給糸ボビン５側の糸を捕捉させると略同時に、流体圧シリンダ３８のロッド３８ａを収縮させ、オープンレバー３７が閉位置の状態で、駆動モータ５２を駆動して、クレードルオープナー３２を回転させる。この操作により、オープンレバー３７が下端位置まで移動し、第２レバー３７ｂがクレードルレバー１２ｃと接触する。

その後、流体圧シリンダ３８のロッド３８ａを進出させて、オープンレバー３７を閉位置から開位置に向かう方向にクレードル１２からパッケージ６が取り外れない程度に揺動させる。続けて、玉揚げコントローラ４２は、駆動モータ５２を駆動して、クレードルオープナー３２を回転させることで、オープンレバー３７を上端位置まで移動させる。すると、オープンレバー３７の第１レバー３７ａがクレードルレバー１２ｃを押し上げながら上昇するとともに、クレードル１２及び支持されたパッケージ６も上昇し、綾振りドラム１３から離れる。そして、玉揚げコントローラ４２は、オープンレバー３７を上端位置まで上昇させつつ開位置に揺動させると、クレードル１２が開きつつ上昇することになり、オープンレバー３７が上端位置に位置したときには、クレードル１２は開状態でパッケージ取り外し位置に位置することになり、パッケージ６はクレードル１２から取り外される。このとき、パッケージ６を搬送装置６１に転がして案内するパッケージガイド２８をクレードル１２と連係して傾斜するように構成することで、クレードル１２から取り外されたパッケージ６は、クレードル１２の上昇に連係して傾斜したパッケージガイド２８を転がって搬送装置６１に排出される。こうして、クレードル１２からパッケージ６を取り外す。

そして、クレードル１２からパッケージ６が取り外されると、玉揚げ装置３の玉揚げコントローラ４２は、オープンレバー３７を開位置とし、クレードル１２が開状態のまま、駆動モータ５２を駆動して、クレードルオープナー３２を回転させ、オープンレバー３７を下端位置まで移動させる。この操作により、オープンレバー３７の第２レバー３７ｂがクレードルレバー１２ｃを押し下げることで、クレードル１２は巻取位置まで下降する。そして、玉揚げコントローラ４２は、チャッカー３３に巻取管貯留部４から受け取った巻取管７を把持させ、綾振りドラム１３の上まで運び、クレードル１２の２つのクレードルアーム１２ａ、１２ｂの間に巻取管７をセットする。

次に、玉揚げ装置３の玉揚げコントローラ４２は、糸拾い部６０を操作し、給糸ボビン５側の糸を図示しない糸寄せレバーに掛け、給糸ボビン５側の糸を開いたクレードル１２と巻取管７との間に横切らせる。そして、玉揚げコントローラ４２は、流体圧シリンダ３８のロッド３８ａを退入させて、オープンレバー３７を閉位置にして、クレードル１２を閉状態にする。この操作により、給糸ボビン５側の糸が巻取管７とクレードルアーム１２ａの端に挟みこまれるように、巻取管７がクレードル１２に取り付けられる。なお、この動作は、巻取管７が綾振りドラム１３に接する状態で行われる。

巻取管７への糸掛けが終わると、玉揚げ装置３の玉揚げコントローラ４２が巻取ユニット２に信号を送ることで、ユニットコントローラ４１が、駆動モータ４６を駆動して綾振りドラム１３を低速回転させ、巻取管７の端にバンチ巻を形成し、次いで、綾振りドラム１３を高速回転させて給糸ボビン５から解舒された紡績糸Ｙの巻き取りを再開する。このようにして、パッケージ６の取り外し、巻取管７の供給及び取り付け、並びに、糸掛けを含む巻き取りの再開の準備動作を行う一連の動作により玉揚げ動作が行われる。なお、バンチ巻を形成するための機構である糸拾い部６０や糸寄せレバーは、図２に示すように、クレードルオープナー３２を開閉及び上昇操作する流体圧シリンダ３８や駆動モータ４６とは異なる別の駆動源６２（準備部駆動源）より駆動される。

玉揚げコントローラ４２の記憶部５５は、玉揚げ動作を実行するためのプログラムを記憶している。玉揚げコントローラ４２は、記憶部５５に記憶されたプログラムを読み出して、流体圧シリンダ３８、駆動モータ４６及び駆動源６２を駆動させて、パッケージ６の取り外し動作と、巻取管７の供給及び取り付け動作を行う第１モードと、流体圧シリンダ３８及び駆動モータ４６を駆動させて、パッケージ６の取り外し動作のみを実行する第２モードとの２つのモードを選択的に実行する。

巻取ユニット２のユニットコントローラ４１から機台コントローラ４３を介して玉揚げ装置３の玉揚げコントローラ４２に玉揚げ信号が出力されたときに、クレードル１２にパッケージ６が支持されている場合には、玉揚げコントローラ４２は、第１モードを実行し、上述したような一連の動作を玉揚げ動作として行う。また、巻取ユニット２のユニットコントローラ４１から機台コントローラ４３を介して玉揚げ装置３の玉揚げコントローラ４２に玉揚げ信号が出力されたときに、センサ５１によりクレードル１２にパッケージ６が支持されていないことが検出され、玉揚げコントローラ４２にその信号が出力されると、玉揚げコントローラ４２は、第１モードを実行するが、全ての動作を行うのではなく、流体圧シリンダ３８を駆動して、クレードルオープナー３２に開閉操作のみを行わせ、クレードル１２の開閉駆動のみを行い、クレードル１２の昇降駆動をともなうパッケージ６の払い出し動作を行わずに、巻取管７の供給及び取り付け動作、並びに、糸掛けを含む巻き取りの再開だけを行う。

また、巻取ユニット２のユニットコントローラ４１から機台コントローラ４３を介して玉揚げ装置３の玉揚げコントローラ４２にロットチェンジ信号が出力されたときには、現在巻き取りを行っている巻取管７が満管になると、現在のロットについては、それ以降の巻き取り開始を予定しておらず、次のロットにおいて、全ての巻取ユニット２による巻き取りを一斉に開始するために、玉揚げコントローラ４２は、第２モードを実行し、クレードルオープナー３２に、開閉操作及び昇降操作を行わせることで、パッケージ６の取り外し動作は行うが、巻取管７の供給及び糸掛けは行わない。

なお、本実施形態においては、クレードル１２に支持される巻取管７の形状としては、巻取管７の回転軸方向において、一端から他端に向けて径が大きくなるコーン状を用いているが、一様な径の円筒状のチーズ状であってもよい。ここで、巻取管７は、コーン状に比べてチーズ状であると直線方向に転がりやすい。パッケージ６の払い出される速度が速いと、払い出されたパッケージ６がパッケージガイド２８や搬送装置に衝突した際に受ける力が大きく、パッケージ６の品質低下につながる。そこで、クレードル１２に支持される巻取管７の形状は、機台コントローラ４３から通信ネットワークを介して玉揚げコントローラ４２に送信されている。玉揚げ装置３の玉揚げコントローラ４２は、クレードル１２に支持された巻取管７の形状がチーズ状の場合には、コーン状の場合に比べて、払い出し時にクレードル１２を上昇させる高さを低くする。

例えば、クレードルオープナー３２の開閉動作と昇降動作を行う機構がカムにより連結されていると、クレードル１２が所定の高さまで上昇しないと、クレードル１２が開かないように構成されているため、玉揚げ動作が行われるときの、パッケージ取り外し位置の高さは常に一定になってしまう。上述のパッケージガイド２８は、クレードル１２と連係して傾斜するように構成されているため、パッケージ６を転がすための傾斜角度も常に一定の角度となる。ここで、クレードル１２をパッケージ取り外し位置に移動させるクレードルオープナー３２を昇降操作する駆動源が単独とすれば、クレードル１２が開状態としてパッケージ６を取り外す高さを自由に設定することができる。それゆえ、実際にチーズ状のパッケージ６は、コーン状のパッケージ６と同じ糸量を巻いても、パッケージ６の最大直径は、チーズ状のパッケージ６の方がコーン状のパッケージ６よりも小さいので、小さいクレードル１２の上昇量でパッケージ６を取り外すことができる。

このように、巻取管７の形状に適した払い出し速度にする、より詳細には、チーズ状のパッケージ６を取り外す際のクレードル１２の上昇量をコーン状のパッケージ６を取り外す際のクレードル１２の上昇量よりも小さくすることで、パッケージ６の品質を向上させることができる。また、巻取管７の形状がチーズ状の場合には、クレードル１２の昇降方向に関する移動量が減るため、サイクルタイムを短くすることができる。なお、巻取管７の形状に応じたクレードル１２の昇降量は、３つのモードとともに記憶部５５に記憶されており、玉揚げコントローラ４２は、巻取管７の形状に応じて記憶部５５から読み出されたクレードル１２の昇降量を選択する。

仮に、クレードル１２の開閉機構と昇降機構をカムなどで連結して、１つの駆動源で駆動すると、動作が限定的になってしまう。例えば、クレードル１２にパッケージ６が支持されておらず、払い出しを行う必要がなく、巻取管７の取り付けを行うために、クレードル１２の開閉駆動だけ行う場合においても、１つの駆動源で駆動されていると、昇降駆動も一連の動作として行われてしまう。すると、不必要な動作によって、サイクルタイムが長くなり、部品の摩耗による消耗も促進され、故障などのトラブルが発生することがある。

そこで、本実施形態における玉揚げ装置３によると、クレードル１２の昇降駆動と開閉駆動は別の駆動源により行われる。そのため、クレードル１２の状況に応じて、所定のモードを選択し、必要な動作のみを行うことが可能になる。これにより、サイクルタイムを短くし、部品寿命の向上を図り、故障などのトラブルの発生を低減することができるとともに、効率のよい玉揚げ動作を行うことができる。

具体的には、クレードル１２にパッケージ６が支持されていない場合に、クレードル１２の昇降駆動を省略して、開閉駆動のみを行い、パッケージ６の払い出しを行わずに巻取管７の取り付けのみを行うことができる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態においては、精紡機の玉揚げ装置に本発明を適用した例について説明する。まず、精紡機の構成について説明する。図７は、本発明の第２実施形態に係る精紡機の概略正面図である。図８は、精紡機の１つの紡績ユニットと玉揚げ装置の概略側面図である。図７に示すように、精紡機１００は、並設された多数の紡績ユニット１０２と、紡績ユニット１０２の配列方向に沿って走行自在に構成された玉揚げ装置１０３と、ブロアボックス１０４と、原動機ボックス１０５とを備えている。

図７及び図８に示すように、各紡績ユニット１０２は、ドラフト装置１０６と、紡績装置１０７と、弛み取り装置１０８と、巻取装置１１２などを備えている。なお、以下の説明において、「上流」及び「下流」とは、紡績時の糸の走行方向における上流及び下流を意味する。

ドラフト装置１０６は、精紡機１００本体のケーシング１１３の上端部近傍に設けられている。ドラフト装置１０６へ送られたスライバ１１４は、ドラフト装置１０６によって延伸（ドラフト）されて繊維束１１５となる。この繊維束１１５が紡績装置１０７で紡績されることによって紡績糸１１６が生成される。さらに、この紡績糸１１６は、下流側の巻取装置１１２において巻き取られ、パッケージ１１７が形成される。

ドラフト装置１０６は、スライバ１１４（繊維束１１５）の走行方向に沿って順に配置された、バックローラ１２２、サードローラ１２３、エプロンベルト１２４を装架したミドルローラ１２５、フロントローラ１２６の４つのローラで構成されている。エプロンベルト１２４は、ミドルローラ１２５と、テンサーバー１２７と、に掛架されている。このテンサーバー１２７がミドルローラ１２５から離れる方向へ付勢されることにより、エプロンベルト１２４には所定の張力が付与される。

紡績装置１０７については詳細な構成は図示しないが、本実施形態では、旋回気流を利用して繊維束１１５に撚りを与えて、紡績糸１１６を生成する空気式のものを採用している。

紡績装置１０７の下流側には、カッター１１０とヤーンクリアラ１１１が設けられている。ヤーンクリアラ１１１は、走行する紡績糸１１６の太さを監視し、紡績糸１１６の細糸部や太糸部（糸欠陥）を検出するように構成されている。ヤーンクリアラ１１１が糸欠陥を検出すると、カッター１１０が作動して、紡績糸１１６を切断する。

カッター１１０と巻取装置１１２の間には、弛み取り装置１０８（糸貯留装置）が設けられている。この弛み取り装置１０８は、弛み取りローラ１３０（糸貯留ローラ）を有している。弛み取り装置１０８は、紡績装置１０７で生成された紡績糸１１６を弛み取りローラ１３０に所定量巻き付けることによって、紡績糸１１６を一時的に貯留するとともにパッケージ１１７側の糸張力を調整するように構成されている。また、弛み取り装置１０８は、紡績糸１１６が巻き付けられた弛み取りローラ１３０を積極的に回転駆動することにより、紡績装置１０７から紡績糸１１６を下流側へ引き出して、巻取装置１１２へ送出する機能も有している。

巻取装置１１２は、巻取ドラム１１８と、巻取管１３３を回転自在に支持し、回転軸１３１を軸として揺動可能なクレードル１３２（巻取管保持部）とを有している。巻取装置１１２は、巻取ドラム１１８が巻取管１３３（または巻取管１３３に巻き取られた糸層）の表面に接触した状態で図示しない駆動モータによって駆動されて回転することで、巻取管１３３を回転させる。そして、巻取装置１１２は、走行する紡績糸１１６を、巻取ドラム１１８の上流側に設けられたトラバース装置（図示せず）によって綾振りしながら巻取管１３３に巻き取り、所定の糸量を有する満管のパッケージ１１７を形成する。

クレードル１３２は、巻取管１３３を両端から回転自在に挟持する２つのアームを有している。そして、一方のアーム１３２ａは、２つのアームの間に位置する巻取管１３３に近づき、巻取管１３３を挟持する方向に付勢されているとともに、支軸１３２ｂを軸として、この巻取管１３３から離れ、巻取管１３３を取り外す方向に揺動可能となっている（以下、クレードル１３２のアーム１３２ａが巻取管１３３に近づく方向を閉方向とし、巻取管１３３から離れる方向を開方向と称す）。このクレードル１３２のアーム１３２ａの揺動により、クレードル１３２が開閉され、クレードル１３２に巻取管１３３を取り付け自在となっている。

また、クレードル１３２は、回転軸１３１を軸として揺動することによりクレードル１３２の先端側が紡績ユニット１０２のケーシング１１３に対して昇降可能となっている。後述する玉揚げ装置３がクレードル１３２のアーム１３２ａを下方に押し下げると、クレードル１３２は回転軸１３１を軸として、パッケージ１１７を取り外すパッケージ取り外し位置（図８の２点鎖線で示す位置）まで下降する。また、クレードル１３２は、図示しないシリンダにより、支持された巻取管１３３が巻取ドラム１１８に接触する巻取位置（図８の実線で示す位置）まで上昇する。

また、図示は省略するが、精紡機１００は、糸切れや糸切断時に弛み取り装置１０８と巻取装置１１２の間で糸を継ぐ糸継装置を備えた糸継台車を有している。糸継台車は、糸継ぎを行うときにのみ、対象となる紡績ユニット１０２に移動している。

図７に示すように、ブロアボックス１０４は、多数の紡績ユニット１０２に対してその配列方向一端側に配置されている。このブロアボックス１０４には、ブロアやフィルタなどで構成された負圧源が収容されている。この負圧源には、ドラフト装置１０６や弛み取り装置１０８で発生した糸屑や綿屑を吸引して除去する清掃用サクションパイプ（図示省略）や、後述する玉揚げ装置１０３のサクションパイプ１４４などが接続される。

原動機ボックス１０５は、多数の紡績ユニット１０２に対してブロアボックス１０４と反対側に配置されている。この原動機ボックス１０５内には、多数の紡績ユニット１０２のドラフト装置１０６のフロントローラ１２６やミドルローラ１２５をそれぞれ駆動するモータなどが収容されている。また、この原動機ボックス１０５には制御パネル１９０を有する機台コントローラ１９１が設けられている。この機台コントローラ１９１については後述する。

玉揚げ装置１０３は、レール１３５上を走行するように設けられている。レール１３５は、精紡機１００のケーシング１１３に設けられ、紡績ユニット１０２の配列方向に延在している。巻取装置１１２のクレードル１３２に支持されたパッケージ１１７が所定の糸量の巻かれた状態（満管）になると、玉揚げ装置１０３は、当該巻取装置１１２まで走行し、停止する。そして、玉揚げ装置１０３は、この満管のパッケージ１１７をクレードル１３２から取り外した後、クレードル１３２に紡績糸１１６の巻かれていない空の巻取管１３３を供給して取り付け、クレードル１３２に取り付けられ支持された巻取管１３３に紡績糸１１６を取り付ける玉揚げ動作を行うものである。

この玉揚げ装置１０３について詳細に説明する。図７及び図８に示すように、玉揚げ装置１０３は、クレードルオープナー１４０（操作部）と、チャッカー機構１４２と、サクションパイプ１４４と、糸拾い部材１４５（糸案内部）と、受け取り機構１４７と、センサ１４８とを有している。クレードルオープナー１４０は、クレードル１３２を開閉操作する。チャッカー機構１４２は、巻取管貯留部１４１の巻取管１３３を把持し、クレードル１３２が挟持できる位置まで運ぶ。サクションパイプ１４４は、クレードル１３２に装着支持された空の巻取管１３３の端にバンチ巻を形成する際に紡績装置１０７により生成された紡績糸１１６を吸引捕捉する。糸拾い部材１４５は、サクションパイプ１４４に吸引捕捉された紡績糸１１６を拾って、バンチ巻を形成する位置に糸掛けする。受け取り機構１４７は、クレードル１３２から取り外されたパッケージ１１７を下方から支持するように受け取り、コンベア１４６に送る。センサ１４８は、クレードル１３２に支持されたパッケージ１１７の有無を検出する。

図７及び図９（ａ）に示すように、クレードルオープナー１４０（クレードル操作部）は、玉揚げ装置１０３のフレーム１６０内における図７の右方に設けられており、オープンレバー１５１と、オープンレバー１５１を駆動するレバー駆動機構１５０とを有している。レバー駆動機構１５０は、シリンダ１５２、１５６、１５８と、第１連結部材１５４と、第２連結部材１５５と、揺動部材１５７とを有している。シリンダ１５２は、フレーム１６０に固定されている。第１連結部材１５４は、シリンダ１５２のロッド１５２ａの先端に連結され、シリンダ１５２の進退によりフレーム１６０に固定された回転軸１５３を軸として揺動可能になっている。第２連結部材１５５は、第１連結部材１５４と連結され、第１連結部材１５４の揺動する動作に連動して、第１連結部材１５４に対して揺動可能になっている。シリンダ１５６は、第２連結部材１５５に固定され、第２連結部材１５５に対してオープンレバー１５１を揺動駆動する。揺動部材１５７は、シリンダ１５６のロッド１５６ａの先端と第２連結部材１５５を連結し、シリンダ１５６の進退により第２連結部材１５５に対して揺動可能になっている。シリンダ１５８は、オープンレバー１５１の後述する支持部１５１ａに固定されている。

オープンレバー１５１は、支持部１５１ａと、揺動部１５１ｂと、突出部材１５１ｃとを有している。支持部１５１ａは、基端部がレバー駆動機構１５０の揺動部材１５７に固定され、第２連結部材１５５に対して揺動可能になっている。揺動部１５１ｂは、支持部１５１ａの先端部に連結されるとともに、基端部側においてシリンダ１５８のロッド１５８ａと図示しないリンク機構によって連結され、シリンダ１５８の進退により図９（ａ）の紙面垂直方向に揺動可能になっている。突出部材１５１ｃは、揺動部１５１ｂの図９（ａ）の紙面手前側の面に配置されている。

クレードルオープナー１４０は、玉揚げ動作を行わないときには、図９（ａ）に示すように、シリンダ１５２、１５６のロッド１５２ａ、１５６ａが退入しているとともに、シリンダ１５８のロッド１５８ａが進出している状態では、フレーム１６０内に収容されて退避位置に位置している。そして、クレードルオープナー１４０は、玉揚げ動作を行うときには、クレードル１３２を押し下げる位置まで移動する。

玉揚げ装置１０３が玉揚げ動作を行うときのクレードルオープナー１４０の具体的な動きを説明する。図９（ｂ）に示すように、シリンダ１５２のロッド１５２ａが進出し、第１連結部材１５４が回転軸１５３を軸として図９（ｂ）の反時計回り方向に揺動する。また、この第１連結部材１５４の揺動動作にともなって、第２連結部材１５５とオープンレバー１５１が第１連結部材１５４に対して図９（ｂ）の時計周り方向に揺動しながら押し上げられる。これに加えて、シリンダ１５６のロッド１５６ａが進出し、揺動部材１５７が第２連結部材１５５に対して図９（ｂ）の時計周り方向に揺動するのにともなって、オープンレバー１５１も第２連結部材１５５に対して図９（ｂ）の時計周り方向に揺動する。すると、オープンレバー１５１の突出部材１５１ｃの下面がパッケージ１１７を支持するクレードル１３２の上面に接触し、そのままクレードル１３２をパッケージ取り外し位置まで押し下げる。このように、クレードルオープナー１４０は降下動作を行い、クレードル１３２を巻取位置からパッケージ取り外し位置まで降下させる。また、クレードルオープナー１４０は上記とは逆の動作を行うことで、上昇動作を行う。

また、クレードルオープナー１４０は、図９（ｂ）に示す姿勢では、オープンレバー１５１によってクレードル１３２をパッケージ取り外し位置まで押し下げて、揺動部１５１ｂの先端とクレードル１３２のアーム１３２ａが交差するように位置している。この状態から、シリンダ１５８のロッド１５８ａが退入すると、オープンレバー１５１の揺動部１５１ｂが図示しないリンク機構を介して支持部１５１ａに対して図１０（ａ）の紙面手前方向に揺動し、クレードル１３２のアーム１３２ａを開方向に移動させる。このオープンレバー１５１の揺動動作を利用して、クレードルオープナー１４０は、クレードル１３２の開動作を行う。また、上記とは逆の動作を行うことで、オープンレバー１５１は閉方向に移動する。そして、クレードル１３２も付勢力により閉方向に移動する。

図７及び図９（ａ）に示すように、受け取り機構１４７は、駆動モータ１６１と、プーリ１６３と、受け取りアーム１６４とを有している。駆動モータ１６１は、フレーム１６０内の下方に設けられており、フレーム１６０に固定されている。プーリ１６３は、ベルト１６２を介して駆動モータ１６１の駆動力が伝達されている。受け取りアーム１６４は、プーリ１６３に連結され、プーリ１６３との連結部を軸として揺動可能になっている。

受け取りアーム１６４は、２箇所の関節部分を有しており、玉揚げ動作を行わないときには、図示しないリンク機構によりフレーム１６０内にほぼコの字状に収容されて退避位置に位置している。そして、図９（ｂ）に示すように、受け取りアーム１６４は、玉揚げ動作を行うときには、駆動モータ１６１が駆動して、プーリ１６３との連結部を軸として揺動して、その先端がコンベア１４６に沿いながら、２箇所の関節部分が略一直線にのびて、パッケージ取り外し位置にあるクレードル１３２に支持されたパッケージ１１７を下方から受け取る受け取り位置に移動する。

図７及び図１１（ａ）に示すように、チャッカー機構１４２（巻取管供給部）は、フレーム１６０内の上方に設けられた巻取管貯留部１４１と下方に設けられた受け取り機構１４７の間に設けられている。チャッカー機構１４２は、チャッカーアーム１７０と、チャッカーアーム１７０を駆動するシリンダ１７１とを有している。シリンダ１７１は、玉揚げ装置１０３に固定されたフレーム１７２に回転軸１７３を軸として揺動可能に支持されている。チャッカーアーム１７０は、第１連結部材１７５と、第２連結部材１７７と、リンク部材１７９とを有している。第１連結部材１７５は、後端がフレーム１７２に回転軸１７４を軸として回転可能に支持され、その延在方向の略中央がシリンダ１７１のロッド１７１ａに回転自在に連結されている。第２連結部材１７７は、第１連結部材１７５の先端に回転可能に連結され、先端に巻取管１３３を把持する把持部１７６が連結されている。リンク部材１７９は、後端がフレーム１７２に回転軸１７８を軸として回転可能に支持され、先端が第２連結部材１７７に回転可能に連結されている。

チャッカー機構１４２は、玉揚げ動作を行わないときには、図１１（ａ）に示すように、シリンダ１７１のロッド１７１ａが退入し、クレードル１３２に巻取管１３３を供給しない退避位置に位置している。そして、玉揚げ動作を行うときには、図１１（ｂ）に示すように、シリンダ１７１のロッド１７１ａが進出し、第１連結部材１７５が回転軸１７４を軸としてフレーム１７２に対して図１１（ｂ）の時計周り方向に揺動する。すると、この第１連結部材１７５の揺動動作にともなって、リンク部材１７９により第２連結部材１７７が第１連結部材１７５に対して図１１（ｂ）の時計周り方向に揺動する。すると、チャッカーアーム１７０は、略一直線にのびて、パッケージ取り外し位置にあるクレードル１３２の２つのアームの間に、把持部１７６に把持された巻取管１３３を供給する供給位置に移動する。

図７及び図８に示すように、サクションパイプ１４４は、フレーム１６０内の図７の左方に配置されており、駆動モータ１８０とシリンダ１８１を駆動することで、その先端の吸引部を紡績装置１０７の下流側の紡績糸１１６が生成されて送出される位置（図８の２点鎖線で示す位置）に移動可能となっている。そして、サクションパイプ１４４は、その位置において紡績装置１０７により生成された紡績糸１１６を吸引捕捉した後、駆動モータ１８０とシリンダ１８１を駆動することで、吸引部をサクションパイプ１４４により吸引捕捉されている紡績糸１１６を糸拾い部材１４５により拾うことが可能な位置に移動可能となっている。なお、本実施形態におけるチャッカー機構１４２及び糸拾い部材１４５を駆動するシリンダ１７１及び駆動モータ１８２が、本発明における準備部駆動源に相当する。

センサ１４８は、フレーム１６０に固定され、発光部と受光部を有する光学式センサである。発光部から発光された光がクレードル１３２に支持されたパッケージ１１７により反射して受光部で受光されたときには、クレードル１３２にパッケージ１１７が支持されていることを検出する。また、受光部で光が受光されないときには、クレードル１３２にパッケージ１１７が支持されていないことを検出する。この検出結果は玉揚げ装置１０３の後述する玉揚げコントローラ１９３に送信される。

次に、精紡機１００の制御構成について図１２を参照して説明する。図１２は、精紡機の制御ブロック図である。図１２に示すように、精紡機１００の制御構成としては、各紡績ユニット１０２はそれぞれユニットコントローラ１９２を有し、玉揚げ装置１０３は玉揚げコントローラ１９３（制御部）を有している。複数のユニットコントローラ１９２と玉揚げコントローラ１９３はともに通信ネットワークを介して機台コントローラ１９１に接続されている。

機台コントローラ１９１は、機台全体を統括制御するものである。機台コントローラ１９１は、紡績ユニット１０２のユニットコントローラ１９２、及び、玉揚げ装置１０３の玉揚げコントローラ１９３との間で信号を送受信し、各紡績ユニット１０２や玉揚げ装置１０３の動作制御や状態監視を行う。ユニットコントローラ１９２は、紡績ユニット１０２の各種制御を行う。

玉揚げコントローラ１９３は、玉揚げ装置１０３の各種制御を行う。また、玉揚げコントローラ１９３は、３つのシリンダ１５２、１５６、１５８、１７１、１８１と、駆動モータ１６１、１８０、１８２、１８４と、センサ１４８に接続されている。なお、３つのシリンダ１５２、１５６、１５８は、クレードルオープナー１４０を駆動する。駆動モータ１６１は、受け取り機構１４７の受け取りアーム１６４を駆動する。シリンダ１７１は、チャッカー機構１４２のチャッカーアーム１７０を駆動する。駆動モータ１８０及びシリンダ１８１は、サクションパイプ１４４を駆動する。駆動モータ１８２は、糸拾い部材１４５を駆動する。駆動モータ１８４は、玉揚げ装置１０３を紡績ユニット１０２の配列方向に沿って走行させる車輪１８３を回転駆動する。また、玉揚げコントローラ１９３は、玉揚げ装置１０３で実行する各種モードを記憶する記憶部１９４及び機台コントローラ１９１から信号を受信する信号受信部１９５を有している。

記憶部１９４は、玉揚げ動作を実行するためのプログラムを記憶している。玉揚げコントローラ１９３は、第１モードと第２モードとを選択的に実行する。第１モードは、玉揚げ装置１０３が、記憶部１９４に記憶されたプログラムを読み出して、パッケージ１１７の取り外し動作と、巻取管１３３の供給動作、巻取管１３３の取り付け動作及び紡績糸１１６の取り付け動作を実行するモードである。第２モードは、玉揚げ装置１０３が、パッケージ１１７の取り外し動作のみを実行するモードである。

次に、玉揚げ装置１０３の動作について説明する。図１３は、玉揚げ装置の動作について説明するフローチャートである。紡績ユニット１０２の巻取装置１１２における紡績糸１１６の巻き取り時には、クレードル１３２は巻取位置にあり、クレードル１３２に支持されたパッケージ１１７を巻取ドラム１１８に接触させて、巻取ドラム１１８の回転にともない、パッケージ１１７を従動回転させることで紡績糸１１６を巻き取っている。このとき、玉揚げ装置１０３の各種機構は、退避位置にて退避している（図９（ａ）及び図１１（ａ）参照）。

そして、パッケージ１１７が満管になると、紡績ユニット１０２のユニットコントローラ１９２から機台コントローラ１９１を介して玉揚げ装置１０３の玉揚げコントローラ１９３に玉揚げ信号またはロットチェンジ信号が出力される。

そして、図１３に示すように、玉揚げ装置１０３は、玉揚げコントローラ１９３の信号受信部１９５が信号を受信すると（ステップＳ１）、この信号が玉揚げ信号であるか、ロットチェンジ信号であるか判断する（ステップＳ２）。玉揚げ信号とは、現在巻き取りを行っている巻取管１３３が満管のパッケージ１１７になったときに、そのパッケージ１１７を取り外し、空の巻取管１３３を取り付け、その巻取管１３３への紡績糸１１６の巻き取りを再開させる信号である。ロットチェンジ信号は、現在巻き取りを行っている巻取管１３３が満管のパッケージ１１７になると、現在のロットについては、それ以降の巻き取り開始を予定しておらず、そのパッケージ１１７の取り外しのみを行わせる信号である。ロットチェンジは、紡績糸１１６の糸種を変更したり、張力などの巻き取り条件を変更したり、巻取管１３３の種類を変更したりするときに行われるものである。

信号受信部１９５が玉揚げ信号を受信すると、玉揚げ装置１０３がレール１３５上を走行して、玉揚げ信号を出力した紡績ユニット１０２の前に停止し、センサ１４８がクレードル１３２にパッケージ１１７が支持されているかいないかを判断する（ステップＳ３）。そして、センサ１４８がクレードル１３２にパッケージ１１７が支持されていることを検出すると（ステップＳ３：ＹＥＳ）、玉揚げコントローラ１９３が第１モードを選択し、玉揚げ装置１０３は第１モードを実行する（ステップＳ４）。

玉揚げ装置１０３が実行する第１モードについて詳細に説明する。まず、図８に示すように、紡績ユニット１０２がカッター１１０を作動させて紡績糸１１６を切断するのに合わせて、サクションパイプ１４４を駆動モータ１８０及びシリンダ１８１の駆動により紡績装置１０７の下流側まで移動させて、紡績装置１０７から生成され送出される紡績糸１１６を吸引捕捉する。すると、パッケージ１１７に巻き取られた紡績糸１１６と繋がった糸端側はそのままパッケージ１１７に巻き取られる。

そして、図９（ｂ）に示すように、玉揚げ装置１０３は、降下動作を行うようにクレードルオープナー１４０を操作して、オープンレバー１５１によりクレードル１３２をパッケージ取り外し位置まで押し下げるとともに、受け取り機構１４７を操作して、受け取りアーム１６４を受け取り位置に移動させる。すると、クレードル１３２に支持され、巻取ドラム１１８から離れて蛇足で回転しているパッケージ１１７は、受け取りアーム１６４に接触して、その回転が停止する。

その後、図１０（ａ）に示すように、玉揚げ装置１０３は、開動作を行うようにクレードルオープナー１４０を操作して、オープンレバー１５１によりクレードル１３２のアーム１３２ａを開方向に揺動させて、クレードル１３２からパッケージ１１７を取り外して、受け取りアーム１６４上に載置させる。そして、玉揚げ装置１０３は、受け取り機構１４７を操作して、受け取りアーム１６４を退避位置に移動させる。これにより、受け取りアーム１６４上に載置されたパッケージ１１７は紡績ユニット１０２の配列方向に延在したコンベア１４６に排出される。このようにして、玉揚げ装置１０３によりパッケージ１１７の取り外し動作が行われる。

パッケージ１１７が取り外された後、玉揚げ装置１０３は、パッケージ取り外し位置にてアーム１６４が開いたクレードル１３２に対して、図１１（ｂ）に示すように、チャッカー機構１４２を操作して、チャッカーアーム１７０を供給位置に移動させて、チャッカーアーム１７０の把持部１７６に把持された巻取管１３３を供給する。その後、玉揚げ装置１０３は、閉動作を行うようにクレードルオープナー１４０を操作して、オープンレバー１５１によりクレードル１３２のアーム１３２ａを閉方向に揺動させて、クレードル１３２のアーム１３２ａを閉じて、クレードル１３２で巻取管１３３を支持する。そして、図１０（ｂ）に示すように、玉揚げ装置１０３は、クレードルオープナー１４０とチャッカー機構１４２を退避位置に移動させる。このようにして、玉揚げ装置１０３により巻取管１３３の供給動作と巻取管１３３の取り付け動作が行われる。

その後、玉揚げ装置１０３は、駆動モータ１８０とシリンダ１８１を駆動することで、サクションパイプ１４４により吸引捕捉されている紡績糸１１６を糸拾い部材１４５により拾うことが可能な位置にサクションパイプ１４４を移動させて、糸拾い部材１４５を操作して、糸を拾い、拾った糸をバンチ巻を形成する位置に掛ける。そして、玉揚げ装置１０３は、巻取管１３３の端にバンチ巻を形成し、次いで、クレードル１３２を巻取位置に移動させる。その後、巻取ドラム１１８と接触した状態で、巻取ドラム１１８を回転させて、紡績装置１０７から送出された紡績糸１１６の巻き取りを再開する。このようにして、玉揚げ装置１０３により巻取管１３３への糸の取り付け動作が行われる。

上述したパッケージ１１７の取り外し動作、巻取管１３３の供給動作、巻取管１３３の取り付け動作及び巻取管１３３への糸の取り付け動作の一連の動作を行うことで、第１モードの玉揚げ動作が実行される。

また、センサ１４８がクレードル１３２にパッケージ１１７が支持されていないことを検出すると（ステップＳ３：ＮＯ）、玉揚げコントローラ１９３が第１モードを選択し、玉揚げ装置１０３はパッケージ１１７の取り外し動作を除いた第１モードを実行する（ステップＳ５）。クレードル１３２にパッケージ１１７が支持されておらず、玉揚げ装置１０３が、玉揚げ信号を受信するような状況としては、例えば、ロットチェンジが行われた後に巻き取りを再開するときなどが挙げられる。このように、センサ１４８でパッケージ１１７の有無を検出し、この検出結果に基づいて、玉揚げ装置１０３は、第１モードにおいてパッケージ１１７の取り外し動作を省略可能となっている。パッケージ１１７がない場合には、玉揚げ装置１０３は、パッケージ１１７の取り外しを行わずに、巻取管１３３の取り付けのみを行うことができる。

また、信号受信部１９５が玉揚げ信号ではなくロットチェンジ信号を受信すると、玉揚げ装置１０３がレール１３５上を走行して、ロットチェンジ信号を出力した紡績ユニット１０２の前に停止する。そして、玉揚げコントローラ１９３が第２モードを選択し、玉揚げ装置１０３は第２モードを実行する（ステップＳ６）。第２モードでは、クレードル１３２からのパッケージ１１７の取り外し動作のみが玉揚げ装置１０３により行われる。これにより、巻取管１３３の供給動作と巻取管１３３の取り付け動作が省略され、パッケージ１１７の取り外し後に不要なのにクレードル１３２に取り付けられた巻取管１３３を人手により取り外す必要がない。

このように、本実施形態における玉揚げ装置１０３は、クレードル１３２を操作するクレードルオープナー１４０、満管のパッケージ１１７を受け取る受け取り機構１４７、巻取管１３３を供給するチャッカー機構１４２、バンチ巻形成時に紡績糸１１６を吸引捕捉するサクションパイプ１４４、サクションパイプ１４４に吸引捕捉された紡績糸１１６を拾う部材１４５を駆動する駆動源を個別に設けており、それぞれ単体にて駆動することができる。したがって、本実施形態における玉揚げ装置１０３は、状況に応じた必要な動作のみを行うことができ、不必要な動作を省略するなど、必要最低限の動作だけを行うことが可能になる。これにより、サイクルタイムを短くできるなど、効率のよい玉揚げ動作を行うことができる。

また、玉揚げコントローラ１９３が状況に応じて適切なモードを選択することで、玉揚げ装置１０３は不必要な動作を省略して、必要な動作のみを実行することができる。

次に、上述した第１実施形態及び第２実施形態に種々の変更を加えた変更形態について説明する。第１実施形態においては、玉揚げ装置３が玉揚げコントローラ４２を有しており、流体圧シリンダ３８や駆動モータ５２などの駆動源を玉揚げコントローラ４２により制御していたが、玉揚げ装置３はコントローラを有しておらず、これらの駆動源を機台コントローラ４３またはユニットコントローラ４１により制御してもよい。第２実施形態においても同様であり、玉揚げ装置１０３の種々の機構を駆動する駆動源を玉揚げコントローラ１９３により制御していたが、玉揚げ装置１０３はコントローラを有しておらず、これらの駆動源を機台コントローラ１９１またはユニットコントローラ１９２により制御してもよい。

また、第１実施形態において、クレードルオープナー３２の開閉動作を行う駆動源は、流体圧シリンダに限らず駆動モータであってもよい。同様に、クレードルオープナー３２の昇降動作を行う駆動源は、駆動モータに限らず流体圧シリンダであってもよい。

さらに、第１実施形態において、クレードル１２に支持されたパッケージ６の有無を検出するセンサ５１は、玉揚げ装置３ではなく、巻取ユニット２に設けられてもよい。第２実施形態においても同様であり、センサ１４８は、玉揚げ装置１０３ではなく、紡績ユニット１０２に設けられてもよい。

また、第１実施形態においては、クレードル１２を開閉駆動するレバーと、クレードル１２を昇降するレバーは、クレードルオープナー３２の１つのオープンレバー３７であったが、それぞれ開閉駆動するレバーと昇降駆動するレバーが別々に構成されていてもよい。第２実施形態においても同様であり、クレードル１３２を開閉駆動するレバーと、クレードル１３２を昇降するレバーは、クレードルオープナー１４０の１つのオープンレバー１５１であったが、それぞれ開閉駆動するレバーと昇降駆動するレバーが別々に構成されていてもよい。

また、以上では、自動ワインダ及び精紡機の玉揚げ装置に本発明を適用した例について説明したが、これには限られず、巻取装置によって糸が巻き取られたパッケージを玉揚げする玉揚げ装置に本発明を適用することも可能である。

１ 自動ワインダ
２ 巻取ユニット
３、１０３ 玉揚げ装置
６、１１７ パッケージ
７、１３３ 巻取管
１２、１３２ クレードル
３２、１４０ クレードルオープナー
３８ 流体圧シリンダ
５１、１４８ センサ
５２、１８２ 駆動モータ
６２ 駆動源
１００ 精紡機
１０２ 紡績ユニット
１５２、１５６、１５８、１７１ シリンダ

Claims (8)

1. 糸を供給する給糸部と、巻取管を保持する巻取管保持部と、を備え、前記給糸部から供給される糸を前記巻取管保持部に保持された前記巻取管に巻き取ってパッケージを形成する巻取装置に対して玉揚げ動作を行う玉揚げ装置であって、
   前記玉揚げ装置は、
   巻取管を着脱するように前記巻取管保持部を操作する操作部と、
   前記巻取管保持部に巻取管を供給する巻取管供給部と、
   前記給糸部から供給される糸を捕捉して前記巻取管に案内する糸案内部と、
   前記操作部を駆動する操作部駆動源と、
   前記操作部駆動源とは独立して設けられており、前記巻取管供給部及び前記糸案内部を駆動する準備部駆動源と、を備えていることを特徴とする玉揚げ装置。
2. 前記巻取管保持部から前記パッケージを取り外す取り外し動作は、前記巻取管保持部を上昇させ且つ開くように操作する動作であり、
   前記巻取管保持部に前記巻取管を取り付ける取り付け動作は、前記巻取管保持部を下降させ且つ閉じるように操作する動作であり、
   前記操作部は、前記巻取管保持部に開閉と昇降の両方を行わせるものであることを特徴とする請求項１に記載の玉揚げ装置。
3. 前記操作部駆動源は、
   前記操作部に前記巻取管保持部の開閉動作を行わせるための第１駆動源と、
   前記操作部に前記巻取管保持部の昇降動作を行わせるための第２駆動源と、で構成されていることを特徴とする請求項２に記載の玉揚げ装置。
4. 前記第１駆動源と前記第２駆動源を制御する制御部をさらに有しており、
   前記制御部は、設定された設定値に応じて前記第２駆動源を駆動して、前記操作部に前記巻取管保持部の昇降を行わせ、前記第１駆動源を駆動して、前記操作部に前記巻取管保持部の開閉を行わせることにより前記パッケージの取り外し動作を実行することを特徴とする請求項３に記載の玉揚げ装置。
5. 前記巻取装置により送信された前記巻取管の形状に関する信号を受信する信号受信部と、前記巻取管の形状に応じた前記巻取管保持部の昇降量を記憶する記憶部と、をさらに有しており、
   前記制御部は、前記巻取管の形状に関する信号に応じた前記巻取管保持部の昇降量を前記記憶部から設定値として読み出して、前記第２駆動源を駆動して前記パッケージの取り外し動作を実行することを特徴とする請求項４に記載の玉揚げ装置。
6. 前記操作部駆動源と前記準備部駆動源の駆動を制御する制御部をさらに有しており、
   前記制御部は、
   前記操作部を操作することにより、前記パッケージを前記巻取管保持部から取り外す取り外し動作と、前記巻取管供給部により前記巻取管を前記巻取管保持部に供給する供給動作と、前記糸案内部により前記巻取管に糸を案内する案内動作と、を前記操作部駆動源と前記準備部駆動源の駆動を制御することにより実行する第１モードと、
   前記操作部を操作することにより、前記パッケージを前記巻取管保持部から取り外す取り外し動作を前記操作部駆動源の駆動を制御することにより実行する第２モードと、を選択可能に構成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の玉揚げ装置。
7. 前記巻取管保持部に保持された前記パッケージの有無を検出するセンサと、
   前記巻取装置から送信された玉揚げ信号を受信する信号受信部と、をさらに有しており、
   前記制御部は、
   前記信号受信部が玉揚げ信号を受信した場合に前記第１モードを選択するように構成されており、
   前記第１モードが選択された場合において、前記センサにより前記パッケージが前記巻取管保持部に保持されていることを検出したとき、前記取り外し動作と、前記供給動作と、前記案内動作とを実行するように前記操作部駆動源と前記準備部駆動源の駆動を制御し、
   前記第１モードが選択された場合において、前記センサにより前記パッケージが前記巻取管保持部に保持されていないことを検出したとき、前記供給動作と、前記案内動作とを実行するように前記準備部駆動源の駆動を制御することを特徴とする請求項６に記載の玉揚げ装置。
8. 前記信号受信部は、ロットチェンジ信号を受信可能に構成されており、
   前記制御部は、前記信号受信部がロットチェンジ信号を受信した場合に前記第２モードを選択し、前記操作部駆動源の駆動を制御することにより、前記取り外し動作のみを実行することを特徴とする請求項７に記載の玉揚げ装置。
   

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