カ バ リ ン グ マ シ ンの 自動 糸 交 換 装 置 の 開 発
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(2) 77. (論 文 集)Vol.51,No,2(1998). Fig. 2. Fig. 1. Schematic View of Automatic Yarn Drawing-in Device ; (a) Air Injection Unit, (b) Air Suction Unit, (c) Yarn Feed Unit, (d) Inner Grip Air Chuck, (e) Stock Yard, (f) Slide Unit, (g) Package Release Unit, (h) Yarn Tip Stay, (i) Yarn Tip Carrier, (j) Stepping Motor, (k) Flexible Slide Unit, (1) Upper Spindle, (m)Lower Spindle, (n) Lack&Pinion Mechanism, (o) Yarn Package, (P) Bracket Cover. (a)に保 持 す る(状 態I).次. に 吹 き 出 し ノ ズ ル(f)内 に. 糸 先 が 抜 け な い 程 度 十 分 吸 い込 ん で 糸 先 を セ ッ トす る(状 態II).続. い て,こ の 糸 先 を 吹 き出 し流(9)と と. もに 下 ス ピ ン ドル(i)の中 空 軸 内 に 放 出 し,芯 糸 通 し を 行 う(状 態 皿).こ. の 機 能 追 加 に伴 っ て,糸 先 を 通. りや す くす る た め,吹 か ら3mmに. 触 式 自走 台 車 部 分 か ら構 成 さ れ る. 2,1. Air Injection Unit; ( I ) Held Yarn Tip, (II) Received Yarn Tip from Yarn Tip Carrier, (III) Inject Yarn End into Hollow Spindle, (a) Yarn Tip Carrier, (b) Injection Air Flow, (c) Stay, (d) Pipe, (e) Suction Air Flow, (f) Injection Nozzle, (g) Injection Air Flow for Yarn Drawing-in, (h) Centering Pin, (i) Bottom of Lower Spindle. き 出 し ノ ズ ル の 口 径 を1mm. 変 更 した,ま. た,吹. り に一 対 の ピ ン(h)を設 け,ス 自動 芯 糸 通 し装 置 部. き 出 しノ ズ ル の 周. ピ ン ドル 中 空 軸 下 部 に. 突 き 当 て る こ と で 正 確 に ノ ズ ル と ス ピ ン ドル 中 空 軸 自動 芯 糸 通 し装 置 の 概 略 を 図1に. 示 す.こ. の セ ン タ を 合 わ せ た.さ. れ は,. らに,横. 方 向 に しなやか な. 吹 き 出 し空 気 流 と 吸 い込 み 空 気 流 を 組 み 合 わ せ て,. ス ラ イ ドユ ニ ッ トを 用 い る こ と で,突. 芯 糸 を 上 下 の ス ピ ン ドル に通 す 装 置 で あ り,主 要 部. ズ ル の ず れ を 吸 収 す る よ うに し た.. 分 は 空 気 吸 い込 み 部(a),空 気 吹 き 出 し部(b)と芯 糸 送. 空 気 吸 い込 み 部(b) 台 車 内 に芯 糸 通 し装 置 以 外 の 装 置 の搭 載 ス ペ ー ス. 出 部(c)か ら構 成 さ れ る.. を確 保 し,機 種 ご と の ス ピ ン ドル位 置 の違 い に 対 応. 空 気 吹 き 出 し部(a) 第1報. き当 て 時 の ノ. す る た め,吹. で 報 告 し た装 置 は,芯 糸 パ ッ ケ ー ジの 糸 先. き出 し部 と吸 い込 み 部 を 分 離 し,図1. を 吹 き 出 し 口 上 の ス リ ッ トに 手 で 置 く構 造 で あ っ た. に示 す よ う に,そ. た め,半. (k)上を ス テ ッ プ モ ー タ(」 駆 動 の ラ ッ ク&ピ. ニ オ ン機. 回は. 構(n)に よ り 前 後 す る よ う に した.ま. た,ス. ピ ン ドル. き 出 し部 に 糸 先 保 持. の検 出 に タ ッ チ ス イ ッ チ を 用 い,吸. い込 み パ ッ ドが. 自 動 の 段 階 の 芯 糸 通 しで あ っ た.し. か も,. 芯 糸 通 し前 に 糸 が 抜 け 落 ち る こ とが あ った.今 芯 糸 の 自動 給 糸 を 行 う た め,吹 機 能 を加 え る こ と に した.し 上 に 伸 縮 性 も高 い た め,チ. ス ピ ン ドル の 真 上 で確 実 に 停 止 で き る よ う に した.. か し,芯 糸 は大 変 細 い. パ ッケ ー ジ 供 給 ・芯 糸 送 出 装 置(c,g,e). ャ ッ ク な ど で 機 械 的 に把. 持 す る こ と が 困 難 で あ る.そ こ で,図2に に 空 気 吹 き 出 し部 を 改 良 し た.ま ず,後. れ ぞ れ が 独 立 の ス ラ イ ドユ ニ ッ ト. パ ッケ ー ジ を 連 続 的 に 交 換 で き る よ う に す る た. 示すよう. め,図1に. 述 の 吸 い込. 示 す よ う に 内 径 把 持 形 エ ア チ ャ ック(d)を. 用 い て 把 持 ・回 転 さ せ る よ う に し た.ま. み 流 を 用 い た 糸 先 搬 送 機 構 に よ っ て 糸 先 を キ ャ リア. T43. た,芯. 糸パ.
(3) 繊 維 機 械 学 会 誌. 78. ッ ケ ー ジ(o)を置 い て お く た め の ス ト ッ ク ヤ ー ド(e)を 設 け た.送. 出装 置 は ス ラ イ ド レ ー ル(f)上を 移 動 し,. ス トッ ク ヤ ー ドま で パ ッ ケ ー ジ を 取 り に 行 き,芯 糸 通 し作 業 位 置 に 戻 って 送 出 を 行 っ た 後,放 に パ ッ ケ ー ジ を 渡 す.ス. 出 機 構9). トッ ク ヤ ー ドに は あ らか じ. あ 糸 先 が 引 き 出 さ れ た パ ッケ ー ジ を 収 納 して お く. な お,こ れ,ス. の 糸 先 は 人 手 に よ り あ らか じ め 引 き 出 さ ト ッ ク ヤ ー ド上 部 の 糸 先 ス テ ー(h)上の 各 パ ッ. ケ ー ジ に対 応 す る場 所 に か け て あ り,送 出 装 置 と 一 体 で ス ラ イ ドす る キ ャ リア(i)によ って,空. 気 吹 き出. し部(a)の空 気 吹 き 出 しノ ズ ル ま で 搬 送 さ れ る. 2.2. 接 触 式 自走 台 車 部. 自動 芯 糸 通 し装 置 全 体 は第2報. で 報 告 した 接 触 式. 台 車 上 に載 せ られ る.今 回 モ デ ル に 用 い た 単 錘 駆 動 の カ バ リン グ マ シ ン に は,図1の(P)で. 示 す よ う に,. ス ピ ン ドル モ ー タ や 軸 受 け の 収 ま る ブ ラ ケ ッ ト部 分 を 鋼 板 製 の カ バ ー が 覆 って い る.台 車 は こ の カバ ー に ロ ー ラ で 接 触 し な が ら走 行 す る.マ. ニ ュアル操作. に よ って ス タ ー ト位 置 に セ ッ トさ れ た 台 車 は,方. 向. を 補 正 しな が ら カ バ リ ン グ マ シ ン と平 行 な 姿 勢 で 走 Fig.. 行 す る 。 装 置 の 作 業 軸 線 が ス ピ ン ドル の 軸 線 上 に一 致 す る と,台 車 は そ の 場 に 停 止 し作 業 を 開 始 す る.. 3. Sequence. of Yarn. 図3の. Process. 出 し ノ ズ ル(9)に押 しつ け られ る.空 気 吹 き 出 し ノ ズ ル に 吸 い込 み 流(h)を,キ. 3.動. Drawing-in. 作. ャ リア に 弱 い 吹 き 出 し流(i). を 作 用 さ せ る と,(4)の よ うに 糸 先 が 空 気 吹 き 出 し ノ ズ ル に 移 り,糸 先 の 受 け 渡 しが 終 わ る(図3の. 手 順 に沿 って 芯 糸 通 し動 作 の 説 明 を す る.. (1)移動 して き た 台 車 が(2)停止 マ ー ク を 検 知 す る と(3). 行程. (5)).こ の 糸 先 は,次 の 芯 糸 通 し工 程 で 吹 き 出 し流 と 一 緒 に 下 ス ピ ン ドル 中 空 軸 を 通 過 す る .. 停 止 す る.(4)芯 糸 通 し装 置 で は,送 出 装 置 が パ ッケ ー ジ と糸 先 を ス ト ッ ク ヤ ー ドに取 り に ゆ く.パ ッケ ー ジ は チ ャ ッ ク に よ り内 径 を 把 持 さ れ ,芯 糸 送 出 位. 図3の. 工 程(6)で糸 先 を 保 持 した 空 気 吹 き 出 し ノ ズ. ル と,空 気 吸 い 込 み 口 が ス ピ ン ドル 位 置 ま で 前 進 す. 置 まで 搬 送 さ れ る.糸 先 も同 時 に 空 気 吹 き出 し ノ ズ. る..こ こ で(7)芯糸 通 し工 程 に 移 る.図5に. ル まで 搬 送 され るが,そ. の 機 構 の 動 作 を 図4に. 工 程 の タ イ ミ ン グ と糸 先 の 位 置 の模 式 図 を 示 す.な. い て 説 明 す る.な お,図. 中 の各空 気圧 装 置 までの配. 管 は省 略 して あ る.図4(1)に. 示 す よ う に,送. 基づ. お,図 中Lは. 空 気 吹 き 出 し口 か ら糸 先 ま で の 距 離. tdsは 吹 き 出 し開 始 か ら吸 い 込 み 開 始 ま で の 遅 れ 時. 出装置. が パ ッケ ー ジ を ス ト ッ ク ヤ ー ドに 取 り に ゆ く と き,. 間,tdFは. 糸 先 ス テ ー(a)上を 動 く キ ャ リ ア(b)が,パ. 間 を 表 す.ま. ッケー ジか. ら引 き 出 さ れ た糸 先(c)の真 上 まで 移 動 す る.キ. 芯 糸通 し. ャリ. 吹 き出 し開始 か ら送 出開 始 まで の遅 れ 時 ず,吹. き 出 し流 を 糸 先 に作 用 さ せ て 糸. 先 に推 進 力 を 与 え た(tdF)後,内. 径 把持 型 チ ャ ック. ア が シ リ ン ダ ー(d)によ り糸 先 を 挟 む よ う に 糸 先 ス テ ー に 押 しつ け られ る.(2)こ の と き,キ ャ リ ア に 吸 い. に 保 持 さ れ た 芯 糸 パ ッケ ー ジを ス テ ップ モ ー タ に よ. 込 み 流(e)を作 用 さ せ る.吸. (tl)に 乗 って 上 ス ピ ン ドル 下 部 に到 達 した 糸 先 を 吸. り回 転 させ て 芯 糸 を 送 り出 す(tF).吹. い込 み 流 が 作 用 した状 態. き 出 し空 気 流. で キ ャ リア を ス テ ー か ら離 す と,糸 先 が キ ャ リア 内. い 込 み 流 で 吸 い 込 む(ts).本. に 引 き込 ま れ る,そ. し装 置 は シ ー ケ ンサ で 制 御 して お り,0.1s単. こ で 吸 い込 み 流 を 停 止 し,パ. ッ. 装 置 に 搭 載 した 芯 糸 通. タイ ミ ン グ 設 定 が 可 能 で あ る.ま. ャ リア は 芯 糸 通 し装 置 の 空 気 吹 き 出 しユ ニ ッ ト(f)の. つ い て も ス テ ッ プ モ ー タを 台 形 制 御 して 行 って い る. 真 上 に至 る.シ. の で,回. リンダ によ って キ ャ リアが空気 吹 き. T44. 転 速 度 や 回 転 量,加. た,芯. 位 での. ケ ー ジ と と も に糸 通 し作 業 位 置 ま で 移 動 す る.(3)キ. 糸 の送 出 に. 遠 度 の設定 が で きる..
(4) (論 文 集)Vol.51,No.2(1998). 79. 芯 糸 通 しが 終 了 す る と,図3の. (2). (1). 工 程(8)で 空 気 吹 き 出. し口 お よ び 糸 を 吸 い込 ん だ状 態 の 空 気 吸 い 込 み 口 が 台 車 内 に後 退 す る.(9)エ ア チ ャ ッ ク と ス ラ イ ドユ ニ ッ トか ら構 成 さ れ る放 出 機 構 が 送 出 装 置 か らパ ッ ケ ー ジを 受 け 取 り ,カ バ リ ング マ シ ン上 に 置 く.1錘 分 の 作 業 が 終 了 す る と,台 車 は再 び 次 の ス ピ ン ドル に 向 か っ て 移 動 を 開 始 す る. 4.実. 験. 自走 台 車 に 載 せ た 装 置 を 用 い て 第1報 糸 通 し実 験 を 行 っ た.モ. (3). (4). と同様 に芯. デ ル カ バ リ ン グ マ シ ンと し. て 片 岡 機 械 工 業(株)製の 単 錘 駆 動 カ バ リ ン グ マ シ ン (DCM25D‑128H)を. 使 用 した.吸 い 込 み 用 の真 空 エ. ジ ェ ク タ はSMC(株)製. のZHO7DLを. ドル に関 す る諸 寸 法 を 表1に は東 洋 紡(株)製30D,70Dお 実 験 条 件 と して,吹. 用 い た .ス. 示 す .ス. ピン. パ ンデ ッ ク ス. よ び140Dを. 使 用 した .. き 出 し空 気 圧 は0.5MPa(5. kgf/cm2),0.4MPa,0.3MPaの3種. 類 と した.吸. い込 み 用 真 空 エ ジ ェ ク タ へ の 供 給 圧 は,第1報1)の 結 果 よ り0.5MPaに. 固 定 した.こ. 量 が 大 き い ほ ど,下. ス ピ ン ドル か ら飛 走 して き た 芯. れ は,吸. 糸 を捕 え や す い と考 え られ る こ と や,こ Fig. 4. Handling of Yarn Tip by Air Action ; (a) Yarn Tip Stay, (b) Yarn Tip Carrier, (c) Yarn Tip, (d) Cylinder Unit, (e) Suction Air Flow,. い込 み 流. の真空 エ ジ. ェ ク タが0.5MPa付. 近 で 最 大 の 吸 い込 み 流 量 を 発 生. す る た め で あ る.送. 出速 度 は800mm/sと1000mm/. sの2種. 類 と した.こ. れ は,モ. デ ル カバ リングマ シ. ンの 下 ス ピ ン ドル 下 端 か ら上 ス ピ ン ドル の 上 端 ま で. (f) Air Injection Unit, (g) Air Injection Nozzle, (h) Suction Air Flow for Yarn Hold, (i) Injection Air Flow to Blow out Yarn Tip. の 長 さが お よ そ800mmで を お お む ね1s以. 吹 き 出 し ・吸 い 込 み,送 グ を,あ. あ り,こ. の間 の飛 走 時間. 内 と した た め で あ る.本. 実 験 で は,. り出 しの 各 動 作 の タイ ミ ン. らか じ め 飛 走 糸 の挙 動 を 観 察 しな が ら芯 糸. が ス ム ー ス に飛 走 す る よ う に,糸. の 太 さ に 応 じて 調. 整 した,実 験 に よ る 経 験 値 で は あ る が,本 定 した タ イ ミ ン グ を 表2に. 示 す.各. 実験 で設. 条 件 につ いて そ. れ ぞ れ100回 の 芯 糸 通 しを 行 った. 5.結. 果 と考 察. 芯 糸 通 し実 験 の 結 果 を 図6に MPa以. Table 1. Fig. 5. Timing Chart of Yarn and Ascent of Yarn. Drawing-in. Process. T45. 上 の と き,い. Dimensions. 示 す.供. 給 圧 が0.4. ず れ の 太 さ の 糸 で も9割 以 上. of Model. Covering. Machine.
(5) 繊 維 機 械 学 会 誌. 80. Table. 2. Timing Process. Parameters. of Yarn. い 糸 ほ ど 成 功 率 の 落 ち 込 み が 大 き くな る こ と が わ か. Drawing-in. っ た.失. 敗 の 原 因 を 観 察 した と こ ろ,芯 糸 が パ ッ ケ. ー ジ に巻 き込 ま れ た り引 っ か か る な ど して い た.こ れ は 圧 力 が 低 い た め に パ ッケ ー ジか ら芯 糸 を 引 き 出 す 力 が 弱 くな っ た た め と思 わ れ る.こ の こ と か ら, 芯 糸 通 しの 成 否 は 吹 き出 し空 気 流 に影 響 さ れ,30D の ス パ ン デ ッ ク ス で は0.5MPa程. 度 の圧 力 が 必 要 で. あ り,70D,140Dで. も十 分 で あ る こ と. が わ か っ た.送. は0.3MPaで. は,今. 出 速 度 の 違 い に よ る成 功 率 へ の 影 響. 回 は あ ま りみ られ な か った.. 吸 い 込 み ・吹 き 出 し の空 気 流 と各 動 作 の タ イ ミ ン グ が 成 功 率 や 空 気 消 費 量 に大 き く影 響 して い る た め,空. 気 流 と タ イ ミ ン グ設 定,飛. 走 す る芯 糸 の 挙 動. を解 析 し最 適 条 件 を 設 定 す る必 要 が あ る.ま. た,台. 車 に搭 載 し た こ と に よ る影 響 は 特 に 認 め ら れ な か っ た. 6.結. 言. 本 報 で の 成 果 は以 下 の通 り と な る. (1)カ. バ リ ン グ マ シ ンに接 触 し な が ら錘 間 を 移 動 す. る 台 車 と 自勤 芯 糸 通 し装 置 で 構 成 さ れ る移 動 型 の 自動 化 装 置 を 試 作 した. (2)試. 作 し た装 置 で30D,70D,140Dの. ク ス を 用 い芯 糸 通 しを 行 い,実. ス パ ンデ ッ 用上十 分 な高 い成. 功 率 を 得 た. な お,本. 研 究 は平 成8年. 度 の 日本繊維 機械 学会 北. 陸 支 部 研 究 挙 表 会 で 発 表 した も の で あ る.本 研 究 を 進 め る に 際 し,ご 協 力 を 頂 い た 片 岡 機 械 工 業(株)に感 謝 す る.ま. Fig. 6. Relation Injector a) Feed b) Feed. と して,吹. た,傾. 置 製 作 に ご協 力 頂 い た 金 沢 大 学 工. 学 部 工 作 セ ン タ ー の 杉 本 修 一 氏,宮. between Supplied Air Pressure for and Rates of Success Speed 800 mm/s Speed 1,000 mm/s. の 高 い 成 功 率 を お さ め る こ と が で き た.ま. た,装. 岸 昌 彦 氏 に感 謝. す る. 参 考文 献 1) 堀,喜 成,新 宅;繊 機誌,50,T24(1997) 2) 八田,堀,喜 成,新 宅;繊 機誌,50,T343(1997). 向. き 出 し圧 が 低 い ほ ど成 功 率 が 低 下 し,細. T46.
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