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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024174640
(43)【公開日】2024-12-17
(54)【発明の名称】供給装置
(51)【国際特許分類】
B65H 67/06 20060101AFI20241210BHJP
【ＦＩ】
B65H67/06 B
B65H67/06 W
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023092568
(22)【出願日】2023-06-05
(71)【出願人】
【識別番号】000006297
【氏名又は名称】村田機械株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100118784
【弁理士】
【氏名又は名称】桂川 直己
(72)【発明者】
【氏名】古谷 喜久
【テーマコード（参考）】
3F112
【Ｆターム（参考）】
3F112BB01
3F112CA03
3F112FA01
3F112FA09
3F112QA01
(57)【要約】
【課題】ボビンを収容する収容体を傾斜させてボビンを投入する供給装置において、ボビン投入時における装置高さを抑えるための構造を提供する。
【解決手段】供給装置１は、投入装置２を備える。投入装置２の姿勢は、準備姿勢と投入姿勢の間で変更され、投入姿勢においてボビン９１を投入する。投入装置２は、第１部材１１と、第２部材１２と、を備える。第１部材１１は、投入装置２の姿勢が少なくとも準備姿勢から投入姿勢に変更される際に収容体を支持する。第２部材１２は、第１部材１１に接続されており、投入姿勢において収容体を支持する。第２部材１２は延在部１２ａを有する。延在部１２ａは、第１方向に延びる部分であって、かつ、準備姿勢における第１方向の位置関係において、投入装置２の回転中心を挟んで第１部材１１の反対側に位置する。
【選択図】図１
【解決手段】供給装置１は、投入装置２を備える。投入装置２の姿勢は、準備姿勢と投入姿勢の間で変更され、投入姿勢においてボビン９１を投入する。投入装置２は、第１部材１１と、第２部材１２と、を備える。第１部材１１は、投入装置２の姿勢が少なくとも準備姿勢から投入姿勢に変更される際に収容体を支持する。第２部材１２は、第１部材１１に接続されており、投入姿勢において収容体を支持する。第２部材１２は延在部１２ａを有する。延在部１２ａは、第１方向に延びる部分であって、かつ、準備姿勢における第１方向の位置関係において、投入装置２の回転中心を挟んで第１部材１１の反対側に位置する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
糸が巻かれたボビンを搬送する搬送装置と、
前記ボビンが収容された収容体から前記ボビンを前記搬送装置に投入する投入装置と、
を備え、
前記投入装置の姿勢は、準備姿勢と投入姿勢の間で変更され、前記投入姿勢において前記ボビンを前記収容体から前記搬送装置に投入し、
前記投入装置は、
前記投入装置の姿勢が少なくとも前記準備姿勢から前記投入姿勢に変更される際に前記収容体を支持する第１部材と、
前記第１部材に接続されており、前記投入姿勢において前記収容体を支持する第２部材と、
前記第１部材及び前記第２部材を回転駆動することにより、前記準備姿勢と前記投入姿勢の間で前記投入装置の姿勢が変更される回転装置と、
前記回転装置を制御する制御装置と、
を備え、
前記第２部材は、前記第１部材に対して交差するようにして当該第１部材から離れる方向である第１方向に延びるように設けられており、
前記第２部材は、前記第１方向に延びる部分であって、かつ、前記準備姿勢における前記第１方向の位置関係において、前記投入装置の回転中心を挟んで前記第１部材の反対側に位置する延在部を有し、前記投入装置の姿勢が前記準備姿勢から前記投入姿勢に変更されることにより前記延在部が前記搬送装置に接近することを特徴とする供給装置。
前記ボビンが収容された収容体から前記ボビンを前記搬送装置に投入する投入装置と、
を備え、
前記投入装置の姿勢は、準備姿勢と投入姿勢の間で変更され、前記投入姿勢において前記ボビンを前記収容体から前記搬送装置に投入し、
前記投入装置は、
前記投入装置の姿勢が少なくとも前記準備姿勢から前記投入姿勢に変更される際に前記収容体を支持する第１部材と、
前記第１部材に接続されており、前記投入姿勢において前記収容体を支持する第２部材と、
前記第１部材及び前記第２部材を回転駆動することにより、前記準備姿勢と前記投入姿勢の間で前記投入装置の姿勢が変更される回転装置と、
前記回転装置を制御する制御装置と、
を備え、
前記第２部材は、前記第１部材に対して交差するようにして当該第１部材から離れる方向である第１方向に延びるように設けられており、
前記第２部材は、前記第１方向に延びる部分であって、かつ、前記準備姿勢における前記第１方向の位置関係において、前記投入装置の回転中心を挟んで前記第１部材の反対側に位置する延在部を有し、前記投入装置の姿勢が前記準備姿勢から前記投入姿勢に変更されることにより前記延在部が前記搬送装置に接近することを特徴とする供給装置。
【請求項2】
請求項１に記載の供給装置であって、
前記回転中心に平行な方向で見たときに前記第１方向に直交する方向を第２方向とし、
前記投入装置は、前記準備姿勢での前記第２方向における位置関係において、前記回転中心を通る前記第１方向を挟んで前記第１部材の反対側を含む範囲に円弧状に配置されたピンを有し、
前記回転装置が前記ピンと噛み合う第１伝達部材を回転させることで前記投入装置を回転させることにより、前記投入装置の姿勢が変更されることを特徴とする供給装置。
前記回転中心に平行な方向で見たときに前記第１方向に直交する方向を第２方向とし、
前記投入装置は、前記準備姿勢での前記第２方向における位置関係において、前記回転中心を通る前記第１方向を挟んで前記第１部材の反対側を含む範囲に円弧状に配置されたピンを有し、
前記回転装置が前記ピンと噛み合う第１伝達部材を回転させることで前記投入装置を回転させることにより、前記投入装置の姿勢が変更されることを特徴とする供給装置。
【請求項3】
請求項２に記載の供給装置であって、
前記回転装置とは異なる場所に設けられた下降防止装置を備え、
前記制御装置は前記下降防止装置を制御し、
前記下降防止装置は、
前記ピンと噛み合う第２伝達部材と、
前記投入装置の姿勢が前記投入姿勢から前記準備姿勢に変更される下降時において前記第２伝達部材の回転を停止可能な停止機構と、
前記下降時での前記投入装置の異常回転を検出する検出部と、
を備え、
前記制御装置は、前記検出部が前記下降時の前記投入装置の前記異常回転を検出した場合に、前記停止機構を動作させて、前記第２伝達部材の回転を停止させることを特徴とする供給装置。
前記回転装置とは異なる場所に設けられた下降防止装置を備え、
前記制御装置は前記下降防止装置を制御し、
前記下降防止装置は、
前記ピンと噛み合う第２伝達部材と、
前記投入装置の姿勢が前記投入姿勢から前記準備姿勢に変更される下降時において前記第２伝達部材の回転を停止可能な停止機構と、
前記下降時での前記投入装置の異常回転を検出する検出部と、
を備え、
前記制御装置は、前記検出部が前記下降時の前記投入装置の前記異常回転を検出した場合に、前記停止機構を動作させて、前記第２伝達部材の回転を停止させることを特徴とする供給装置。
【請求項4】
請求項３に記載の供給装置であって、
前記停止機構は、
前記第２伝達部材と一体的に回転するギアと、
前記投入装置の姿勢が前記準備姿勢から前記投入姿勢に変更される上昇時に、前記ギアに対して摺動することにより当該ギアの回転を許容するとともに、前記下降時に前記ギアと干渉することにより当該ギアの回転を阻止するギア止め部材と、
前記ギア止め部材を前記ギアに対して接近又は離間させるアクチュエータと、
を備え、
前記制御装置は、前記下降時において、前記検出部が前記投入装置の異常回転を検出していない場合は前記アクチュエータを制御して前記ギア止め部材を前記ギアに対して離間させて当該ギアの回転を許容させ、
前記制御装置は、前記下降時において、前記検出部が前記投入装置の異常回転を検出している場合は前記アクチュエータを制御して前記ギア止め部材を前記ギアに対して接近させて当該ギアの回転を阻止させることを特徴とする供給装置。
前記停止機構は、
前記第２伝達部材と一体的に回転するギアと、
前記投入装置の姿勢が前記準備姿勢から前記投入姿勢に変更される上昇時に、前記ギアに対して摺動することにより当該ギアの回転を許容するとともに、前記下降時に前記ギアと干渉することにより当該ギアの回転を阻止するギア止め部材と、
前記ギア止め部材を前記ギアに対して接近又は離間させるアクチュエータと、
を備え、
前記制御装置は、前記下降時において、前記検出部が前記投入装置の異常回転を検出していない場合は前記アクチュエータを制御して前記ギア止め部材を前記ギアに対して離間させて当該ギアの回転を許容させ、
前記制御装置は、前記下降時において、前記検出部が前記投入装置の異常回転を検出している場合は前記アクチュエータを制御して前記ギア止め部材を前記ギアに対して接近させて当該ギアの回転を阻止させることを特徴とする供給装置。
【請求項5】
請求項２から４までの何れか一項に記載の供給装置であって、
前記投入装置は、前記準備姿勢での前記第２方向における位置関係において、前記回転中心を通る前記第１方向を挟んで前記第１部材の反対側を含む範囲に円弧状に設けられた被検出部を有し、
前記制御装置は、検出部による前記被検出部の時間あたりの検出回数に基づいて、前記投入装置の異常回転の有無を判定することを特徴とする供給装置。
前記投入装置は、前記準備姿勢での前記第２方向における位置関係において、前記回転中心を通る前記第１方向を挟んで前記第１部材の反対側を含む範囲に円弧状に設けられた被検出部を有し、
前記制御装置は、検出部による前記被検出部の時間あたりの検出回数に基づいて、前記投入装置の異常回転の有無を判定することを特徴とする供給装置。
【請求項6】
請求項１から５までの何れか一項に記載の供給装置であって、
前記回転装置は、
前記第１部材及び前記第２部材を回転駆動する駆動力を発生させる駆動装置と、
前記駆動装置により駆動力が入力される入力部と、前記駆動力を減速させて出力する出力部と、を有する減速機と、
を備え、
前記減速機の前記出力部から出力される前記駆動力により、前記第１部材及び前記第２部材が回転駆動され、
前記減速機は、前記出力部に伝達された力による前記入力部の駆動を阻止することにより、当該出力部の駆動を阻止するセルフロック機能を有することを特徴とする供給装置。
前記回転装置は、
前記第１部材及び前記第２部材を回転駆動する駆動力を発生させる駆動装置と、
前記駆動装置により駆動力が入力される入力部と、前記駆動力を減速させて出力する出力部と、を有する減速機と、
を備え、
前記減速機の前記出力部から出力される前記駆動力により、前記第１部材及び前記第２部材が回転駆動され、
前記減速機は、前記出力部に伝達された力による前記入力部の駆動を阻止することにより、当該出力部の駆動を阻止するセルフロック機能を有することを特徴とする供給装置。
【請求項7】
請求項６に記載の供給装置であって、
前記減速機はウォームギアを有し、当該ウォームギアにより前記セルフロック機能が実現されることを特徴とする供給装置。
前記減速機はウォームギアを有し、当該ウォームギアにより前記セルフロック機能が実現されることを特徴とする供給装置。
【請求項8】
請求項１から７までの何れか一項に記載の供給装置であって、
前記搬送装置に向けて流れる前記ボビンを止めるストッパ部材を備え、
前記投入姿勢として、第１投入姿勢と第２投入姿勢が存在し、
前記第１投入姿勢では、前記第２投入姿勢よりも前記延在部の先端が下方に位置し、
前記第１投入姿勢では、前記搬送装置に投入される前記ボビンが流れる接触面の下流端の延長線上に前記ストッパ部材が位置し、
前記第２投入姿勢では、前記接触面の下流端の延長線は、前記ストッパ部材の上端と交わるか、前記ストッパ部材より上方にあり、
前記制御装置の制御により、前記投入装置の姿勢が、前記第１投入姿勢、及び、前記第２投入姿勢の順に変更されることを特徴とする供給装置。
前記搬送装置に向けて流れる前記ボビンを止めるストッパ部材を備え、
前記投入姿勢として、第１投入姿勢と第２投入姿勢が存在し、
前記第１投入姿勢では、前記第２投入姿勢よりも前記延在部の先端が下方に位置し、
前記第１投入姿勢では、前記搬送装置に投入される前記ボビンが流れる接触面の下流端の延長線上に前記ストッパ部材が位置し、
前記第２投入姿勢では、前記接触面の下流端の延長線は、前記ストッパ部材の上端と交わるか、前記ストッパ部材より上方にあり、
前記制御装置の制御により、前記投入装置の姿勢が、前記第１投入姿勢、及び、前記第２投入姿勢の順に変更されることを特徴とする供給装置。
【請求項9】
請求項１から８までの何れか一項に記載の供給装置であって、
前記ボビンを前記収容体の底部に向けて移動させるための補助姿勢が存在し、
前記制御装置の制御により、前記投入装置の姿勢が、前記投入姿勢、前記補助姿勢、及び前記投入姿勢の順に変更されることを特徴とする供給装置。
前記ボビンを前記収容体の底部に向けて移動させるための補助姿勢が存在し、
前記制御装置の制御により、前記投入装置の姿勢が、前記投入姿勢、前記補助姿勢、及び前記投入姿勢の順に変更されることを特徴とする供給装置。
【請求項10】
請求項１から９までの何れか一項に記載の供給装置であって、
前記第１部材は、
中実状のベース部材と、
前記ベース部材に取り付けられており、中空状であり、前記収容体の底部に接触して前記収容体を支持する支持部材と、
を有することを特徴とする供給装置。
前記第１部材は、
中実状のベース部材と、
前記ベース部材に取り付けられており、中空状であり、前記収容体の底部に接触して前記収容体を支持する支持部材と、
を有することを特徴とする供給装置。
【請求項11】
請求項１から１０までの何れか一項に記載の供給装置であって、
前記第２部材は、前記収容体の側面に接触するとともに、前記搬送装置に投入される前記ボビンが流れる接触面を有し、
前記接触面には、当該接触面に沿って前記収容体の底部側に移動する前記ボビンを前記収容体の内部に向けてガイドするガイド突起が形成されていることを特徴とする供給装置。
前記第２部材は、前記収容体の側面に接触するとともに、前記搬送装置に投入される前記ボビンが流れる接触面を有し、
前記接触面には、当該接触面に沿って前記収容体の底部側に移動する前記ボビンを前記収容体の内部に向けてガイドするガイド突起が形成されていることを特徴とする供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、主として、搬送装置にボビンを投入する供給装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１は、ワゴンに収容された給糸ボビンを自動ワインダに向けて供給する給糸ボビン供給装置を開示する。給糸ボビン供給装置は、可動フレームと、シリンダと、搬送コンベアと、を備える。可動フレームにはワゴンが装着される。シリンダは、可動フレームに装着されたワゴンを傾斜させる動力を発生させる。ワゴンが傾斜することにより、ワゴンに収容された給糸ボビンが搬送コンベアに投入される。搬送コンベアは、投入された給糸ボビンを自動ワインダに向けて搬送する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１３－６６６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１では、可動フレームが上端を回転中心として回転するため、可動フレーム及びワゴンの回転軌跡が大きくなる。特に、ボビンを投入する姿勢では、可動フレームが高い位置にあるため、装置高さが大きくなる。
【0005】
本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その主要な目的は、ボビンを収容する収容体を傾斜させてボビンを投入する供給装置において、ボビン投入時における装置高さを抑えるための構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び効果】
【0006】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【0007】
本発明の観点によれば、以下の構成の供給装置が提供される。即ち、供給装置は、搬送装置と、投入装置と、を備える。前記搬送装置は、糸が巻かれたボビンを搬送する。前記投入装置は、前記ボビンが収容された収容体から前記ボビンを前記搬送装置に投入する。前記投入装置の姿勢は、準備姿勢と投入姿勢の間で変更され、前記投入姿勢において前記ボビンを前記収容体から前記搬送装置へ投入する。前記投入装置は、第１部材と、第２部材と、回転装置と、制御装置と、を備える。前記第１部材は、前記投入装置の姿勢が少なくとも前記準備姿勢から前記投入姿勢に変更される際に前記収容体を支持する。前記第２部材は、前記第１部材に接続されており、前記投入姿勢において前記収容体を支持する。前記回転装置が前記第１部材及び前記第２部材を回転駆動することにより、前記準備姿勢と前記投入姿勢の間で前記投入装置の姿勢が変更される。前記制御装置は、前記回転装置を制御する。前記第２部材は、前記第１部材に対して交差するようにして当該第１部材から離れる方向である第１方向に延びるように設けられている。前記第２部材は、前記第１方向に延びる部分であって、かつ、前記準備姿勢における前記第１方向の位置関係において、前記投入装置の回転中心を挟んで前記第１部材の反対側に位置する延在部を有し、前記投入装置の姿勢が前記準備姿勢から前記投入姿勢に変更されることにより前記延在部が前記搬送装置に接近する。
【0008】
これにより、回転中心が投入装置の端部ではなく中途部に位置することになる。従って、回転中心の高さが抑えられるので、投入姿勢における装置高さを抑えることができる。
【0009】
前記の供給装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記回転中心に平行な方向で見たときに前記第１方向に直交する方向を第２方向とする。前記投入装置は、前記準備姿勢での前記第２方向における位置関係において、前記回転中心を挟んで前記第１部材の反対側を含む範囲に円弧状に配置されたピンを有する。前記回転装置が前記ピンと噛み合う第１伝達部材を回転させることで前記投入装置を回転させることにより、前記投入装置の姿勢が変更される。
【0010】
これにより、回転中心にギアや駆動装置を配置する構成と比較して、第１伝達部材及びそれを回転駆動する部材の位置の自由度を高くすることができる。
【0011】
前記の供給装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、供給装置は、前記回転装置とは異なる場所に設けられた下降防止装置を備える。前記制御装置は前記下降防止装置を制御する。前記下降防止装置は、第２伝達部材と、停止機構と、検出部と、を備える。前記第２伝達部材は、前記ピンと噛み合う。前記停止機構は、前記投入装置の姿勢が前記投入姿勢から前記準備姿勢に変更される下降時において前記第２伝達部材の回転を停止可能である。前記検出部は、前記下降時での前記投入装置の異常回転を検出する。前記制御装置は、前記検出部が前記下降時の前記投入装置の前記異常回転を検出した場合に、前記停止機構を動作させて、前記第２伝達部材の回転を停止させる。
【0012】
これにより、投入装置の下降時に異常が生じた場合に、投入装置の回転を停止できる。
【0013】
前記の供給装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記停止機構は、ギアと、ギア止め部材と、アクチュエータと、を備える。前記ギアは、前記第２伝達部材と一体的に回転する。前記ギア止め部材は、前記投入装置の姿勢が前記準備姿勢から前記投入姿勢に変更される上昇時に、前記ギアに対して摺動することにより当該ギアの回転を許容するとともに、前記下降時に前記ギアと干渉することにより当該ギアの回転を阻止する。前記アクチュエータは、前記ギア止め部材を前記ギアに対して接近又は離間させる。前記制御装置は、前記下降時において、前記検出部が前記投入装置の異常回転を検出していない場合は前記アクチュエータを制御して前記ギア止め部材を前記ギアに対して離間させて当該ギアの回転を許容させる。前記制御装置は、前記下降時において、前記検出部が前記投入装置の異常回転を検出している場合は前記アクチュエータを制御して前記ギア止め部材を前記ギアに対して接近させて当該ギアの回転を阻止させる。
【0014】
これにより、投入装置の上昇を許容しつつ、異常回転に伴う投入装置の下降を的確に停止できる。
【0015】
前記の供給装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記投入装置は、前記準備姿勢での前記第２方向における位置関係において、前記回転中心を挟んで前記第１部材の反対側を含む範囲に円弧状に設けられた被検出部を有する。前記制御装置は、前記検出部による前記被検出部の時間あたりの検出回数に基づいて、前記投入装置の異常回転の有無を判定する。
【0016】
これにより、簡単な構成で投入装置の異常回転を検出できる。
【0017】
前記の供給装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記回転装置は、駆動装置と、減速機と、を備える。前記駆動装置は、前記第１部材及び前記第２部材を回転駆動する駆動力を発生させる。前記減速機は、前記駆動装置により駆動力が入力される入力部と、前記駆動力を減速させて出力する出力部と、を有する。前記減速機の前記出力部から出力される前記駆動力により、前記第１部材及び前記第２部材が回転駆動される。前記減速機は、前記出力部に伝達された力による前記入力部の駆動を阻止することにより、当該出力部の駆動を阻止するセルフロック機能を有する。
【0018】
セルフロック機能が作用するため、投入装置の自重による回転を抑制できる。
【0019】
前記の供給装置においては、前記減速機はウォームギアを有し、当該ウォームギアにより前記セルフロック機能が実現されることが好ましい。
【0020】
これにより、機械的な構成だけで、投入装置の自重による回転を抑制できる。
【0021】
前記の供給装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記供給装置は、前記搬送装置に向けて流れる前記ボビンを止めるストッパ部材を備える。前記投入姿勢として、第１投入姿勢と第２投入姿勢が存在する。前記第１投入姿勢では、前記第２投入姿勢よりも前記延在部の先端が下方に位置する。前記第１投入姿勢では、前記搬送装置に投入される前記ボビンが流れる接触面の下流端の延長線上に前記ストッパ部材が位置する。前記第２投入姿勢では、前記接触面の下流端の延長線は、前記ストッパ部材の上端と交わるか、前記ストッパ部材より上方にある。前記制御装置の制御により、前記投入装置の姿勢が前記第１投入姿勢、及び、前記第２投入姿勢の順に変更される。
【0022】
第１投入姿勢では、ボビンが接触面を流れてストッパ部材でせき止められる。その後、投入装置の姿勢が第２投入姿勢に変更されることにより、せき止められていたボビンを搬送装置に投入できる。
【0023】
前記の供給装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記ボビンを前記収容体の底部に向けて移動させるための補助姿勢が存在する。前記制御装置の制御により、前記投入装置の姿勢が、前記投入姿勢、前記補助姿勢、及び前記投入姿勢の順に変更される。
【0024】
投入装置の姿勢が投入姿勢から補助姿勢に変更されることにより、搬送装置とは逆方向に向かってボビンを移動させることができる。そのため、次に投入装置の姿勢が投入姿勢に変更された際にボビンに勢いが付くため、例えば収容体に段差等があっても乗り越えることができる。
【0025】
前記の供給装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記第１部材は、中実状のベース部材と、支持部材と、を備える。前記支持部材は、前記ベース部材に取り付けられており、中空状であり、前記収容体の底部に接触して前記収容体を支持する。
【0026】
これにより、単一の部材で第１部材が構成されている場合と比較して、個々の部品サイズ及び重量が小さくなる。更に、支持部材が中空状であるため、支持部材の重量が小さくなる。以上により、部品の取扱いや組付け作業が容易になり易い。
【0027】
前記の供給装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記第２部材は、前記収容体の側面に接触するとともに、前記搬送装置に投入される前記ボビンが流れる接触面を有する。前記接触面には、当該接触面に沿って前記収容体の底部側に移動する前記ボビンを前記収容体の内部に向けてガイドするガイド突起が形成されている。
【0028】
これにより、ボビンが接触面と収容体の間に入ることを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【図1】本発明の一実施形態に係る供給装置の斜視図。
【図2】供給装置の側面図。
【図3】第１部材の構造を示す分解斜視図。
【図4】回転装置の斜視図。
【図5】下降防止装置及び円板の正面図。
【図6】下降防止装置の離間位置と接近位置における回転方向の可否を示す図。
【図7】ボビンを供給する処理のフローチャート。
【図8】投入装置に収容体をセットする処理を示す側面図。
【図9】投入装置の姿勢が第１投入姿勢と第２投入姿勢に繰り返し変更される処理を示す側面図。
【図10】投入装置の姿勢が補助姿勢に変更されてから第２姿勢に変更される処理を示す側面図。
【発明を実施するための形態】
【0030】
次に、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【0031】
初めに、図１及び図２を参照して、供給装置１の概要について説明する。供給装置１は、芯管に糸が巻かれたボビン９１を供給する装置である。供給装置１が供給したボビンは、自動ワインダ等の糸巻取機に供給される。糸巻取機は、ボビンに巻かれた糸を巻き取ってパッケージを形成する。図１に示すように、供給装置１は、投入装置２と、制御装置３と、搬送装置４と、を備える。
【0032】
投入装置２には、後述する収容体９０（図８）がセットされる。収容体９０は、底部と、底部から立設する複数の側面と、を有しており、それらの内部に収容空間が形成される。収容体９０の収容空間には、ボビン９１が収容されている。投入装置２は回転可能である。投入装置２の姿勢は、少なくとも準備姿勢と投入姿勢の間で変更される。投入装置２の姿勢が準備姿勢から投入姿勢に変更されることで、ボビン９１が自重により移動するため、ボビン９１が搬送装置４に投入される。
【0033】
制御装置３は、ＣＰＵ等の演算装置と、ＲＡＭと、ストレージと、を備える。ストレージは、ＨＤＤ、ＳＳＤ、又はフラッシュメモリ等である。ストレージには、供給装置１に関するプログラムと、プログラムの実行に必要な条件等のデータと、が記憶されている。演算装置は、ストレージに記憶されたプログラムをＲＡＭに読み出して実行する。これにより、制御装置３は、供給装置１に関する様々な制御を行う。
【0034】
搬送装置４は、投入装置２が投入したボビン９１を糸巻取機に向けて搬送する。搬送装置４は、例えば、斜面、コンベア、又は押圧部材等を用いて、ボビン９１を搬送する。
【0035】
次に、図１から図４を参照して、投入装置２について詳細に説明する。図１及び図２に示すように、投入装置２は、第１部材１１と、第２部材１２と、回転装置１３と、を備える。以下の説明では、投入装置２の回転軸方向を単に回転軸方向と称する。投入装置２の回転中心を単に回転中心と称する。
【0036】
第１部材１１は、投入装置２の姿勢が少なくとも準備姿勢から投入姿勢に変更される際において収容体９０を支持する。即ち、第１部材１１は、投入装置２の姿勢が準備姿勢から投入姿勢に変更されるまでの少なくとも一時の姿勢において、収容体９０を支持する。なお、第１部材１１は準備姿勢においても収容体９０を支持してもよい。第１部材１１は、供給装置１の設置面の近傍において、設置面に水平に延びる棒状の部材である。第１部材１１は、回転軸方向に並べて配置されている。ただし、第１部材１１は収容体９０の底部の形状に合わせて適宜変更可能である。例えば、第１部材１１は平板状であってもよいし、１本の棒状の部材であってもよい。
【0037】
図３に示すように、本実施形態の第１部材１１は、第１フレーム１１ａと、ベース部材１１ｂと、支持部材１１ｃと、を備える。
【0038】
第１フレーム１１ａは、第２部材１２に接続される。詳細には、回転軸方向に並べて配置される２つの第２部材１２を接続するように第１フレーム１１ａが設けられる。支持部材１１ｃは、投入装置２の姿勢が準備姿勢から投入姿勢に変更されるまでの少なくとも一時の姿勢であるときに、収容体９０の底部に接触して収容体９０を支持する。
【0039】
ベース部材１１ｂは、第１フレーム１１ａと支持部材１１ｃとを連結する。詳細には、ベース部材１１ｂはＬ字状の部分を含んでおり、Ｌ字の一辺に相当する部分で第１フレーム１１ａに取り付けられる。具体的には、第１フレーム１１ａとベース部材１１ｂにはそれぞれ取付孔が形成されており、取付孔同士の位置を合わせてボルト等の固定具を締結することにより、第１フレーム１１ａにベース部材１１ｂを取り付けることができる。また、ベース部材１１ｂのうちＬ字の他辺に相当する部分に支持部材１１ｃが取り付けられる。具体的には、ベース部材１１ｂと支持部材１１ｃにはそれぞれ取付孔が形成されており、取付孔同士の位置を合わせてボルト等の固定具を締結することにより、ベース部材１１ｂに支持部材１１ｃが取り付けられる。
【0040】
このように、第１部材１１を構成する各部材は固定具を用いて取り付けられるため、ベース部材１１ｂ及び支持部材１１ｃは着脱可能である。これにより、例えば、対象の収容体９０の形状に応じて、支持部材１１ｃを交換可能である。また、ベース部材１１ｂのうち第１フレーム１１ａに取り付けられる部分には、１組の取付孔が形成されている。一方、第１フレーム１１ａには、複数組の取付孔が形成されている。これにより、第１フレーム１１ａに対するベース部材１１ｂの取付位置を変更可能である。
【0041】
本実施形態では、第１部材１１が分割構造であるため、第１部材１１が単一の部材で構成される場合と比較して、個々の部品サイズ及び重量が小さくなる。このため、部品の取扱いや組付け作業が容易である。特に、支持部材１１ｃは板材を折り曲げて形成されている。そのため、支持部材１１ｃは中空状であるため、中実状の部材と比較して重量が小さくなる。その観点においても、第１部材１１を構成する部品の取扱い性は高い。
【0042】
第１部材１１の構成は一例であり、変更可能である。例えば、３部品に代えて２部品（即ち、ベース部材１１ｂと支持部材１１ｃ）で第１部材１１が構成されていてもよい。また、個々の部品の形状も一例であり、例えば支持部材１１ｃが中実状であってもよい。１つのベース部材１１ｂに１つの支持部材１１ｃを取り付ける構成に代えて、２つのベース部材１１ｂに板状の１つの支持部材１１ｃを取り付ける構成であってもよい。
【0043】
第２部材１２は、第１部材１１（第１フレーム１１ａ）に直接的又は間接的に接続されている。第２部材１２は、回転軸方向に並べて配置されている。第２部材１２は、第１部材１１に対して交差するようにして当該第１部材１１から離れる方向である第１方向に延びるように設けられている。本実施形態では、第１部材１１が水平方向に延びており、第２部材１２が鉛直方向に延びており、両者が延びる方向は直交する。なお、この位置関係は一例であり、第１部材１１が水平方向とは異なる方向に延びていてもよいし、第２部材１２が鉛直方向とは異なる方向に延びていてもよい。また、両者が延びる方向は交差していればよく、両者が延びる方向が直交していなくてもよい。延びる方向とは、例えば、ある部材が棒状の部材である場合は、棒状の部材の長手方向と延びる方向とは一致する。ある部材が棒状の部材ではない場合であっても、当該部材の長手方向が想起できるのであれば、その長手方向が延びる方向に該当する。
【0044】
第２部材１２には延在部１２ａが形成されている。延在部１２ａは、第２部材１２のうち第１方向に延びる部分であって、かつ、準備姿勢における第１方向の位置関係について、回転中心を挟んで第１部材１１の反対側に位置する部分である。ここで、第１部材１１と第２部材１２の位置関係で重要なことは回転中心との位置関係であるため、回転軸方向で見た図（例えば図２の側面図）で位置関係を把握することが好ましい。図２において、第１部材１１の第１方向における位置は、回転中心よりも下方であり、詳細には設置面と略同じ位置である。一方、延在部１２ａの第１方向における位置は、回転中心よりも上方である。延在部１２ａと第１部材１１は一体的に回転するため、一方が上昇すると他方が下降する。
【0045】
仮に、延在部１２ａが存在しない場合、第１部材１１及び第２部材１２は、第２部材１２の上端を回転中心として回転することになる。その場合、回転軌跡が大きくなり易い。これに対し、本実施形態では延在部１２ａが存在するため、第１部材１１及び第２部材１２の上端ではなく上端よりも下方の位置を回転中心として回転する。その結果、回転軌跡の大きさを抑えることができるため、投入姿勢における装置高さを抑えることができる。
【0046】
【0047】
接触面２２は、一対の第２部材１２を接続するように配置される板状の部材である。接触面２２には、収容体９０の側面が接触する。従って、ボビン９１を投入する状態において、第２部材１２は、接触面２２を介して、収容体９０を支持する。投入姿勢では、回転中心を通る水平面よりも下方に接触面２２の下流端（又は延在部１２ａの先端）が位置する。また、投入装置２の姿勢が準備姿勢から投入姿勢に変更されることにより、延在部１２ａが搬送装置４に接近し、収容体９０から投入されたボビン９１は接触面２２を通って搬送装置４に向けて移動する。なお、第２部材１２を平板状の部材に変更して、第２部材１２と接触面２２を一体化してもよい。
【0048】
接触面２２には、ガイド突起２５と、収容体センサ２７と、が設けられている。ガイド突起２５及び収容体センサ２７の詳細については後述する。
【0049】
ガイド側板２４は、接触面２２の側方（回転軸方向の両端部）に一対で立設された板状の部材である。ガイド側板２４は、ボビン９１が投入装置２の側方から落ちないようにボビン９１をガイドする。本実施形態のガイド側板２４はテーパ部を含んでおり、下流に近づくにつれてボビン９１が幅方向の中央に寄るようにガイドする。なお、テーパ部は必須の形状ではなく省略可能である。テーパ部により投入装置２から搬送装置４に投入されるボビン９１の量を調整することができる。
【0050】
ガイド側板２４には、保持棒２６が設けられている。保持棒２６は、一対のガイド側板２４を接続するように配置された棒状の部材である。保持棒２６は、収容体９０を傾斜させたときに収容体９０が落下しないように保持する。保持棒２６は、収容体９０を保持可能であれば棒状以外の形状であってもよい。
【0051】
回転装置１３は、第１部材１１及び第２部材１２を回転駆動する。これにより、投入装置２の姿勢が変更される。図１及び図４に示すように、回転装置１３は、回転軸３１と、回転板３２と、モータ（駆動装置）３５と、減速機３６と、第１スプロケット（第１伝達部材）３８と、を備える。
【0052】
回転軸３１は軸状の部材であり、第１部材１１、第２部材１２、及び回転装置１３の一部（回転板３２）を回転可能に支持する。回転軸３１の中心軸方向が回転中心に相当する。なお、回転軸３１は必須の構成要素ではない。例えば、回転側の部材に設けられたガイドプレートを、支持側に部材に設けられたカムフォロアに沿って回転させる構成を有していれば、回転軸３１を省略できる。回転軸３１が省略された場合であっても投入装置２は回転するため回転中心は存在する。
【0053】
回転板３２は、回転軸方向に並べて一対で配置された円板状（詳細には扇形の板状）の部材である。回転板３２は、第１部材１１又は第２部材１２に固定されており、第１部材１１及び第２部材１２と一体的に回転可能である。図４に示すように、回転板３２には、複数のピン３３と、円弧板３４と、が設けられている。複数のピン３３は、回転板３２の表面に円弧状に配置されている。詳細には、図２に示すように、回転中心に平行な方向で見たときに第１方向に直交する方向を第２方向と定義する。準備姿勢での第２方向における位置関係において、回転中心を挟んで第１部材１１の反対側を含む範囲にピン３３が配置されている。なお、ピン３３は、回転中心を挟んで第１部材１１と同じ側にも配置されていてもよい。円弧板３４は、回転軸方向で見たときにピン３３と重なる位置に配置されている。回転板３２の中心軸方向と、複数のピン３３で形成される円弧の中心軸方向と、円弧板３４の中心軸方向と、は一致する。円弧板３４の機能については後述する。
【0054】
モータ３５は、供給された駆動電流を用いて、投入装置２を回転させる駆動力を発生させる。モータ３５は回転方向を切替可能である。モータ３５の回転方向を切り替えることにより、投入装置２の回転方向を切り替えることができる。また、モータ３５はブレーキ付きモータであり、駆動電流が供給されていない状況ではクラッチが作用してロータの回転が出力軸に伝達しない構造を有する。これにより、例えば投入装置２が投入姿勢のときに停電又は配線異常等により駆動電流が急に供給されなくなった場合において、投入装置２の回転を停止させることができる。モータ３５は、上述したピン３３と同様に、準備姿勢での第２方向における位置関係において、回転中心を挟んで第１部材１１の反対側を含む範囲に配置されている。ここで、第２方向において、回転中心よりも第１部材１１側は、収容体９０等の移動軌跡に重複するため、部品を配置可能なスペースが限られる。一方で、第２方向において回転中心よりも第１部材１１の反対側は、特に投入装置２のフレーム（構造部材）が設けられており、かつ、作業者が作業を行うことがないため、比較的スペースが存在する。本実施形態では、このスペースにモータ３５及びピン３３が設けられているため、各部品を効率的に配置できる。また、投入装置２の姿勢が投入姿勢となった際には、例えば、ガイド側板２４、モータ３５、及び他の装置（例えば後述の下降防止装置４０）同士の干渉を避ける必要がある。この点、本実施形態では準備姿勢において回転装置１３が上述した位置、更に言えば回転中心よりも低い位置に配置されているため、投入装置２の姿勢が投入姿勢に変更された場合でも、ガイド側板２４等がモータ３５と干渉しにくい。以上により、投入装置２をコンパクトにすることができる。また、本実施形態のモータ３５の位置は、後述するように駆動対象である第１スプロケット３８の近くに配置されている。そのため、第１スプロケット３８の動力を伝達するギア又はベルト等の数を少なくすることができるので、構造を単純化できる。
【0055】
減速機３６は、モータ３５が発生させた駆動力を減速する。詳細には、減速機３６はウォームギア３７を有している。ウォームギア３７は、ウォーム３７ａと、ウォームホイール３７ｂと、を備える。ウォーム３７ａは入力部３９ａに固定されている。入力部３９ａは、モータ３５の出力軸に直接又は別の部材を介して固定されている。入力部３９ａには、モータ３５により駆動力が入力される。ウォーム３７ａとウォームホイール３７ｂは噛み合っている。ウォームホイール３７ｂには、出力部３９ｂが固定されている。出力部３９ｂは減速された駆動力を出力する。出力部３９ｂには第１スプロケット３８が固定されている。これにより、モータ３５からウォームギア３７に伝達された駆動力が減速して第１スプロケット３８に伝達することができる。
【0056】
第１スプロケット３８は、円板状の部材であり、複数の凹部が円周方向に並べて形成されている。第１スプロケット３８の凹部はピン３３と噛み合う形状である。第１スプロケット３８は凹部とピン３３が噛み合う位置に配置されている。この構成により、モータ３５が発生させた駆動力で第１スプロケット３８を回転させることにより、ピン３３を介して回転板３２（ひいては第１部材１１及び第２部材１２）を回転駆動することができる。なお、モータ３５の駆動力を第１スプロケット３８とピン３３を用いて伝達する構成に代えて、モータ３５の駆動力をギア等により回転軸として機能するシャフトに伝達し、シャフトを回転駆動することにより投入装置２を回転させてもよい。
【0057】
また、減速機３６はウォームギア３７を用いて減速する構成であるため、減速機３６はセルフロック機能を有する。本実施形態のセルフロック機能とは、出力部３９ｂに伝達された力による入力部３９ａの駆動を阻止することにより、出力部３９ｂの駆動を阻止する機能である。ウォームギア３７では、ウォームホイール３７ｂを回転させる方向に力を加えてもウォーム３７ａを回転させる方向に力が伝達しにくいので、ウォーム３７ａが回転しない。つまり、入力部３９ａと出力部３９ｂは一体的に回転する構成であり、かつ、出力部３９ｂ側から力を掛けてもウォームギア３７を回転させることができない。そのため、出力部３９ｂに力を掛けても出力部３９ｂが駆動されず、その結果として投入装置２の姿勢が変更されない。本実施形態のセルフロック機能は、別の装置を必要とせずに機構だけで実現できる。セルフロック機能を有することにより、オペレータが手動で投入装置２を回転させることを防止できる。また、投入装置２が投入姿勢のときにモータ３５が異常停止した場合でも、投入装置２が自重で元に戻ることを防止できる。なお、セルフロック機能を有する構成であれば、ウォームギア３７以外を用いてもよい。例えば、遊星ギアを応用した公知のセルフロック機能付きの減速機を用いてもよい。
【0058】
上述したように、本実施形態ではモータ３５が発生させた駆動力により、収容体９０を持ち上げてボビン９１が搬送装置４に投入される。これに対し、特許文献１では、シリンダが発生させた駆動力によりボビンが投入される。シリンダを用いる場合、シリンダを駆動させるための部材又はシリンダ自体の高さ等の影響により、搬送部やボビン受け部の高さが高くなる。その結果、収容体を高く持ち上げる必要があり、装置高さが高くなる。これに対し、本実施形態のモータ３５にはこの種の制約がないため、特許文献１と比較して、装置高さを抑えることができる。
【0059】
次に、図５及び図６を参照して、供給装置１が備える下降防止装置４０について説明する。投入装置２の下降とは、投入装置２の姿勢が投入姿勢から準備姿勢に変更されることである。投入装置２の下降時には、例えば、第１部材１１及び収容体９０等が設置面に向けて下降する。一方、投入装置２の上昇とは、投入装置２の姿勢が準備姿勢から投入姿勢に変更されることである。投入装置２の上昇時には、例えば、第１部材１１及び収容体９０等が上昇する。ここで、投入装置２のうち回転する部分（収容体９０を含む）の重心の位置は、第２方向において、回転中心よりも第１部材１１側にある。そのため、例えば停電等によりモータ３５が停止した場合において、投入装置２の下降を防止する機能を有していない場合、投入装置２が下降する。下降防止装置４０は、このような投入装置２の下降を防止する装置である。なお、上述した重心の位置であるため、例えば停電時において、投入装置２の上昇を防止する機構を設けなくてもよい。図５に示すように、下降防止装置４０は、第２スプロケット（第２伝達部材）４１と、検出部４２と、停止機構４３と、を備える。
【0060】
第２スプロケット４１は、円板状の部材であり、複数の凹部が円周方向に並べて形成されている。第２スプロケット４１の凹部はピン３３と噛み合う形状であり、第２スプロケット４１は凹部がピン３３と噛み合う位置に配置される。上述した第１スプロケット３８は回転板３２を回転駆動する駆動スプロケットであるが、第２スプロケット４１は回転板３２の回転を受けて回転する従動スプロケットである。つまり、本実施形態では、共通のピン３３は、第１スプロケット３８と第２スプロケット４１の両方に噛み合う。ただし、第１スプロケット３８に噛み合うピンと、第２スプロケット４１に噛み合うピンと、が異なっていてもよい。何れの場合であっても、これらのピンは、回転板３２と一体的に回転する。
【0061】
検出部４２は、投入装置２の異常回転を検出する。詳細には、検出部４２は光センサであり、光を照射するとともに、その反射光を検出する。検出部４２は回転板３２（詳細には円弧板３４）に向けて光を照射する。ここで、円弧板３４には、所定の間隔で被検出孔（被検出部）３４ａが形成されている。検出部４２が照射した光が被検出孔３４ａに当たる場合と、検出部４２が照射した光が円弧板３４の表面に当たる場合とでは、検出部４２が受光する光が変化する。そのため、検出部４２は、被検出孔３４ａが通過したこと、更に言えば単位時間あたりの被検出孔３４ａの通過回数を検出できる。単位時間あたりの被検出孔３４ａの通過回数が通常時より多い場合、円弧板３４が通常と比較して高速で回転している（言い換えれば異常回転している）こととなる。検出部４２の検出結果は制御装置３に出力される。制御装置３は、単位時間あたりの被検出孔３４ａの通過回数が閾値を超えるか否かに基づいて、投入装置２が異常回転しているか否かを判定する。
【0062】
本実施形態の検出部４２は、以下のように変更可能である。例えば、検出部４２は反射式の光センサに限られず、透過式の光センサであってもよい。透過式の光センサは、例えば円弧板３４を挟むように発光素子と受光素子が設けられており、発光素子と受光素子の間を被検出孔３４ａが通過する度に、受光素子が光を検出する。検出部４２は光センサに限られず、接触センサ又はマグネットセンサであってもよい。
【0063】
また、本実施形態の被検出孔３４ａは、以下のように変更可能である。例えば、被検出孔３４ａを円弧板３４ではなく回転板３２に形成してもよい。また、被検出孔３４ａに代えて、反射率を変化させるシートを貼付してもよいし、切欠きを形成してもよい。あるいは、孔又は切欠き等が形成された部分を被検出部として取り扱うことに代えて、孔又は切欠き等が形成されていない円弧板３４の表面部分を被検出部として取り扱ってもよい。
【0064】
停止機構４３は、ギア４３ａと、ギア止め部材４３ｂと、アクチュエータ４３ｃと、を備える。
【0065】
ギア４３ａはシャフトを介して第２スプロケット４１に固定されており、ギア４３ａと第２スプロケット４１は一体的に回転する。ギア４３ａの歯は周方向において非対称であり、詳細には傾斜角度が異なる。
【0066】
ギア止め部材４３ｂは、図６に示すように、離間位置と接近位置を切替可能である。ギア止め部材４３ｂが離間位置にある場合は、ギア４３ａは時計回りと反時計回りの何れにも回転可能である。ギア止め部材４３ｂが接近位置にある場合は、ギア４３ａは、歯とギア止め部材４３ｂを摺動させながら時計回りに回転可能である。しかし、ギア止め部材４３ｂ（詳細にはギア止め部材４３ｂに形成された突起）が歯に引っ掛かって摺動しにくくなるので、ギア４３ａは反時計回りに回転不能である。本実施形態では、ギア４３ａの時計回りが投入装置２の上昇に対応し、ギア４３ａの反時計回りが投入装置２の下降に対応する。つまり、ギア止め部材４３ｂを接近位置にすることで、投入装置２の下降を抑制できる。
【0067】
アクチュエータ４３ｃは、ギア止め部材４３ｂの離間位置と接近位置を切り替えるための動力を発生させる。本実施形態ではアクチュエータ４３ｃは電動シリンダであり、制御装置３によって制御されている。具体的には、制御装置３は、アクチュエータ４３ｃに電力を供給することにより、ギア止め部材４３ｂを離間位置に合わせることができる。また、制御装置３は、アクチュエータ４３ｃに電力を供給しないこと（電力の供給を停止させること）によりギア止め部材４３ｂを接近位置に合わせることができる。本明細書では、アクチュエータ４３ｃに電力を供給することだけでなく、アクチュエータ４３ｃに電力を供給しないことも含めて、アクチュエータ４３ｃの制御に該当する。アクチュエータ４３ｃは電動シリンダに限られない。アクチュエータ４３ｃは例えば電磁ソレノイド又はリニアモータであってもよい。
【0068】
制御装置３は、投入装置２を下降させる状態にあると判定した場合にのみ、ギア止め部材４３ｂを離間位置に合わせる。これにより、投入装置２の下降が許容される。一方、それ以外の場合では、ギア止め部材４３ｂは接近位置に合わせられる。そのため、投入装置２の上昇は許容されるが、投入装置２の下降を阻止できる。
【0069】
なお、アクチュエータ４３ｃに電力が供給されていない場合、ギア止め部材４３ｂが接近位置となるようにアクチュエータ４３ｃの初期位置が調整されている。これにより、投入装置２が稼動していない状態や、停電又は配線トラブルがあった場合において、ギア止め部材４３ｂがギア４３ａの反時計回りの回転を阻止するので、投入装置２の急な下降を防止できる。
【0070】
上述したように、本実施形態の供給装置１は、モータ３５によるブレーキ機能、減速機３６のセルフロック機能、及び下降防止装置４０による急な下降を阻止する機能を有する。従って、オペレータが意図しないタイミングで投入装置２が下降することを略確実に防止できる。なお、これらの３つのうち１つ又は２つの機能を省略してもよい。
【0071】
本実施形態の停止機構４３は一例であり、例えばアクチュエータ４３ｃを動作させることで、ギア４３ａの回転の可否を切り替える構成であってもよい。この場合は、投入装置２の上昇時においてもアクチュエータ４３ｃを動作させてギア止め部材４３ｂをギア４３ａから離間させる必要がある。その代わりにギア４３ａとギア止め部材４３ｂの摺動が発生しない。また、アクチュエータ４３ｃを動作させることで、ギア４３ａ又は第２スプロケット４１のブレーキの有無を切り替える構成であってもよい。
【0072】
【0073】
初めに、図８に示すように、収容体９０が投入装置２にセットされる。例えば収容体９０が箱状体と車輪とを有する場合、収容体９０を第２部材１２に向けて押して移動させることにより、箱状体の底面に第１部材１１を差し込む。なお、収容体９０が車輪を有さない場合、オペレータ又はロボット等により収容体９０を運搬して第１部材１１の上に載置する。収容体９０と第１部材１１は固定されてもよいし、固定されなくてもよい。
【0074】
上述した収容体センサ２７は接触センサであり、収容体９０を投入装置２にセットすることにより、収容体センサ２７が制御装置３に出力する信号が変化する。これにより、制御装置３は、収容体９０がセットされたか否かを判定できる。なお、収容体センサ２７は接触センサに限られず光センサであってもよい。また、収容体センサ２７は接触面２２ではなく別の箇所（例えば第１部材１１）に配置されていてもよい。オペレータは、収容体９０を投入装置２にセットした後に、ボビン９１の投入を指示する。
【0075】
初めに、制御装置３は、上昇開始条件を満たすか否かを判定する（Ｓ１０１）。上昇開始条件とは、投入装置２を準備姿勢から投入姿勢に向けて回転させる（上昇させる）動作を開始するための条件である。上昇開始条件は、例えば、収容体センサ２７が収容体９０を検出していること、搬送装置４又はその下流側の装置が動作中であることである。なお、上昇開始条件は一例であり、別の条件を追加してもよいし、上記の条件の何れかを省略してもよいし、上昇開始条件自体を省略してもよい。
【0076】
上昇開始条件を満たすと判定した場合、制御装置３がモータ３５を所定量だけ回転駆動することにより、投入装置２の姿勢が待機姿勢に変更される（Ｓ１０２）。待機姿勢は投入姿勢の一種であり、一度に大量のボビン９１が投入されることを防止するために設定された姿勢である。制御装置３は、待機姿勢で投入装置２を一時的に待機させる。
【0077】
次に、制御装置３は、待機解除条件を満たすか否かを判定する（Ｓ１０３）。待機解除条件とは、投入装置２を待機姿勢から解除して更に上昇させる動作を開始するための条件である。待機解除条件は、例えば、所定時間が経過したこと、搬送装置４が処理するボビン９１の数がゼロ又は閾値以下であることである。搬送装置４が処理するボビン９１の数は、例えば、搬送装置４の搬送面４ｂに設けられたセンサ４ａ（図８）の検出結果に基づいて制御装置３が判定する。なお、待機開始条件は一例であり、別の条件を追加してもよいし、上記の条件の何れかを省略してもよい。
【0078】
待機解除条件を満たすと判定した場合、制御装置３がモータ３５を回転駆動することにより、投入装置２の姿勢が第２投入姿勢に変更される（Ｓ１０４、図９上図）。第２投入姿勢は投入姿勢の一種である。第２投入姿勢では、待機姿勢よりも延在部１２ａの先端が下方に位置する。第２投入姿勢は、収容体９０に収容されたボビン９１を搬送装置４に向けて投入するための姿勢である。そのため、第２投入姿勢では、ボビン９１を搬送する面（詳細には接触面２２、収容体９０の一面）が、搬送装置４に近づくにつれて下方に近づくように傾斜する。また、第２投入姿勢では、接触面２２の先端が搬送面４ｂに接続される。これにより、第２投入姿勢では、接触面２２を介して、搬送装置４の搬送面４ｂにボビン９１を投入できる。
【0079】
一連の処理において、投入装置２の姿勢が第２投入姿勢に複数回変更される。投入装置２の姿勢が第２投入姿勢に簡単かつ正確に変更されるための構成として、投入装置２は、第２近接センサ５２と第２突出片６２を備える。第２近接センサ５２は固定側（投入装置２が回転しても回転しない側）に設けられている。第２突出片６２は回転側（投入装置２と一体的に回転する側）に設けられている。投入装置２が第２姿勢になった状態において、第２近接センサ５２は第２突出片６２の近接を検出して、出力結果を制御装置３に出力する。なお、近接センサに代えて、接触センサ又は光センサ等を用いてもよい。
【0080】
また、第２近接センサ５２と第２突出片６２を用いる方法に代えて、検出部４２による被検出孔３４ａの検出結果に基づいて投入装置２の回転角度を特定してもよい。あるいは、モータ３５が回転量を指定できる構成（例えばステッピングモータ）である場合は、モータ３５に送信する指令に基づいて、投入装置２の回転角度を特定してもよい。
【0081】
次に、制御装置３は、待機解除条件を満たすか否かを判定する（Ｓ１０５）。この処理で用いる待機解除条件は、ステップＳ１０３と同じであってもよいし、異なっていてもよい。待機解除条件を満たすと判定した場合、制御装置３がモータ３５を回転駆動することにより、投入装置２の姿勢が第１投入姿勢に変更される（Ｓ１０６、図９下図）。第１投入姿勢は投入姿勢の一種である。第１投入姿勢における延在部１２ａの先端は、第２投入姿勢における延在部１２ａの先端よりも下方に位置する。そのため、接触面２２の下流端の延長線は、搬送面４ｂの下方にあるストッパ部材４ｃと交差する。ストッパ部材４ｃは、搬送装置４に向けて接触面２２上を流れるボビン９１を止める部材（更に詳細にはボビン９１を止める面）である。本実施形態のストッパ部材４ｃは、搬送装置４の上流側の領域に設けられた壁状の部材である。投入装置２が第１投入姿勢である場合、一部のボビン９１はストッパ部材４ｃによって止められて、搬送面４ｂに投入されない。なお、ストッパ部材４ｃよりも高い位置にあるボビン９１が搬送面４ｂに投入されることもある。また、上述した第２投入姿勢では、接触面２２の下流端の延長線はストッパ部材４ｃよりも上方にあり、搬送面４ｂと交差する。なお、第２投入姿勢において、接触面２２の下流端の延長線がストッパ部材４ｃの上端と交差してもよい。僅かな段差があっても、ボビン９１の投入への影響は少ないからである。なお、ストッパ部材４ｃは、供給装置１のフレーム部材に設けられていてもよい。即ち、ストッパ部材４ｃは、投入装置２の姿勢が変更されても回転しない構成であり、投入装置２が第１投入姿勢に変更された状況においてのみ、ボビン９１を止める部材である。
【0082】
投入装置２の姿勢が第１投入姿勢に簡単かつ正確に変更されるための構成として、投入装置２は、第１近接センサ５１と第１突出片６１を備える。第１近接センサ５１及び第１突出片６１の構成は、位置合わせの対象が異なる以外は、第２近接センサ５２及び第２突出片６２と同じである。
【0083】
また、第１投入姿勢の方が第２投入姿勢よりも、接触面２２が急傾斜である。そのため、投入装置２の姿勢が第２投入姿勢から第１投入姿勢に変更されることにより、第２投入姿勢では流れてこないボビン９１を下流に流すことができる。また、投入装置２の姿勢が第１投入姿勢から第２投入姿勢に変更されることにより、ストッパ部材４ｃで止められていたボビン９１を搬送装置４の搬送面４ｂに投入することができる。詳細には、制御装置３は、以下の処理を行う。即ち、制御装置３は、繰り返し回数が所定回数を超過したか否かを判定し（Ｓ１０７）、超過していない場合は、待機解除条件を満たすか否かを判定する（Ｓ１０８）。制御装置３は、待機解除条件を満たすと判定した場合、モータ３５を制御する。これにより、投入装置２の姿勢が再び第２投入姿勢に変更される（Ｓ１０４）。
【0084】
制御装置３は、繰り返し回数が所定回数を超過したと判定した場合、モータ３５を制御する。これにより、投入装置２の姿勢が補助姿勢に変更され（Ｓ１０９、図１０上図）、その後に投入装置２の姿勢が第２投入姿勢に変更される（Ｓ１１０、図１０下図）。これらの処理は、第１投入姿勢と第２投入姿勢に交互に切り替えるだけでは投入できなかったボビン９１を投入するための処理である。第１投入姿勢と第２投入姿勢に交互に切り替えても、例えば収容体９０の内壁の突起等に引っ掛かっている場合はボビン９１を収容体９０から出すことができない可能性がある。この状態のボビン９１を収容体９０から出すためには、勢いを付けてボビン９１を移動させる必要がある。ここで、補助姿勢は、ボビン９１を収容体９０の底部に向けて移動させるための姿勢である。そのため、補助姿勢では、ボビン９１を搬送する面（詳細には接触面２２、収容体９０の一面）が、搬送装置４に近づくにつれて上方に近づくように傾斜する。言い換えれば、ボビンを搬送する面が投入姿勢とは反対方向に傾斜する。上述したように、投入姿勢では、回転中心を通る水平面よりも下方に接触面２２の下流端（又は延在部１２ａの先端）が位置する。これに対し、補助姿勢では、回転中心を通る水平面より上方に接触面２２の下流端が位置する。
【0085】
投入装置２の姿勢が補助姿勢に簡単かつ正確に変更されるための構成として、投入装置２は、第３近接センサ５３と第３突出片６３を備える。第３近接センサ５３及び第３突出片６３の構成は、位置合わせの対象が異なる以外は、第２近接センサ５２及び第２突出片６２と同じである。
【0086】
ここで、第２部材１２と収容体９０の間に隙間が存在する場合、投入装置２の姿勢が補助姿勢に変更される際に、ボビン９１が第２部材１２と収容体９０の間に入る可能性がある。それを防止するために本実施形態では、ガイド突起２５が形成されている。ガイド突起２５は、接触面２２に設けられており、第２部材１２と収容体９０の間の隙間を塞ぐ。更に、本実施形態ではガイド突起２５は、傾斜が形成されているので、ボビン９１がガイド突起２５に引っ掛かりにくく、ボビン９１を収容体９０の底部に向けて的確に移動させることができる。
【0087】
ガイド突起２５は、投入装置２の姿勢が補助姿勢に変更される際に特に有効に作用する。ただし、例えば投入装置２の姿勢が準備姿勢から投入姿勢に変更される際にも、ボビン９１が第２部材１２と収容体９０の間に入る可能性があるため、有用である。つまり、投入装置２の姿勢が補助姿勢に変更されない供給装置１に対しても、ガイド突起２５が形成されていてもよい。
【0088】
投入装置２の姿勢が補助姿勢に変更されてから第２投入姿勢に変更されることにより、ボビン９１に勢いが付くので、ボビン９１が収容体９０に引っ掛かりにくくなり、より確実にボビン９１を搬送装置４に向けて搬送できる。以上により処理が完了する。なお、投入装置２の下降は自動的に行う必要は無く、オペレータの指示があった後に投入装置２を下降させればよい。
【0089】
上述したように、本実施形態では投入装置２の姿勢が多段階に変更される。特に、投入装置２の姿勢が第１投入姿勢と第２投入姿勢に繰返し変更されたり、投入装置２の姿勢が投入姿勢から補助姿勢に変更されたりする。特許文献１のように投入装置２の姿勢が油圧シリンダを用いて変更される場合、この種の制御を実現することが難しい。この点、本実施形態では投入装置２の姿勢がモータ３５を用いて変更されるため、この種の制御を容易に実現できる。
【0090】
上記実施形態で示したフローチャートは一例であり、一部の処理を省略したり、一部の処理の内容を変更したり、新たな処理を追加したりしてもよい。例えば、待機姿勢を複数設定し、投入装置２の姿勢が複数の待機姿勢に順番に変更された後に、投入装置２の姿勢が第２投入姿勢に変更されてもよい。また、待機姿勢の後に、投入装置２の姿勢が第１投入姿勢に変更されてもよい。また、第１投入姿勢と第２投入姿勢に交互に所定回数変更する処理に代えて、第１投入姿勢と第２投入姿勢に１回ずつのみ変更する処理（詳細には第１投入姿勢の後に第２投入姿勢に変更する処理）を行ってもよい。投入装置２の姿勢が補助姿勢に変更された後に第２投入姿勢に変更される処理を省略してもよい。あるいは、収容体９０に残存するボビン９１を検出するセンサを備え、収容体９０にボビン９１が残存している場合にのみ、投入装置２の姿勢が補助姿勢に変更された後に第２投入姿勢に変更される処理を行ってもよい。投入姿勢が、第１投入姿勢と第２投入姿勢の２段階であることに代えて、投入姿勢を１段階にしてもよいし、３段階以上にしてもよい。
【0091】
以上に説明したように、本実施形態の供給装置１は、投入装置２と、搬送装置４と、を備える。投入装置２は、糸が巻かれたボビン９１が収容された収容体９０から、ボビン９１を投入する。搬送装置４は、投入装置２が投入したボビン９１を搬送する。投入装置２の姿勢は、準備姿勢と投入姿勢の間で変更され、投入姿勢においてボビン９１を収容体９０から搬送装置４へ投入する。投入装置２は、第１部材１１と、第２部材１２と、回転装置１３と、制御装置３と、を備える。第１部材１１は、投入装置２の姿勢が少なくとも準備姿勢から投入姿勢に変更される際において収容体９０を支持する。第２部材１２は、第１部材１１に接続されており、投入姿勢において収容体９０を支持する。回転装置１３が第１部材１１及び第２部材１２を回転駆動することにより、準備姿勢と投入姿勢の間で投入装置２の姿勢が変更される。制御装置３は、回転装置１３を制御する。第２部材１２は、第１部材１１に対して交差するようにして第１部材１１から離れる方向である第１方向に延びるように設けられている。第２部材１２は、第１方向に延びる部分であって、かつ、準備姿勢における第１方向の位置関係において、投入装置２の回転中心を挟んで第１部材１１の反対側に位置する延在部１２ａを有し、投入装置２の姿勢が準備姿勢から投入姿勢に変更されることにより延在部１２ａが搬送装置４に接近する。
【0092】
これにより、回転中心が投入装置２の端部ではなく中途部に位置することになる。従って、回転中心の高さが抑えられるので、投入姿勢における装置高さを抑えることができる。
【0093】
本実施形態の供給装置１において、回転中心に平行な方向で見たときに第１方向に直交する方向を第２方向とする。投入装置２は、準備姿勢での第２方向における位置関係において、回転中心を挟んで第１部材１１の反対側を含む範囲に円弧状に配置されたピン３３を有する。回転装置１３がピン３３と噛み合う第１スプロケット３８を回転させることで投入装置２を回転させることにより、投入装置２の姿勢が変更される。
【0094】
これにより、回転中心にギアや駆動装置を配置する構成と比較して、第１スプロケット３８及びそれを回転駆動する部材（モータ３５、減速機３６等）の位置の自由度を高くすることができる。
【0095】
本実施形態の供給装置１において、回転装置１３とは異なる場所に設けられた下降防止装置４０を備える。制御装置３は下降防止装置４０を制御する。下降防止装置４０は、第２スプロケット４１と、停止機構４３と、検出部４２と、を備える。第２スプロケット４１は、ピン３３と噛み合う。停止機構４３は、投入装置２の姿勢が投入姿勢から準備姿勢に変更される下降時において第２スプロケット４１の回転を停止可能である。検出部４２は、下降時での投入装置２の異常回転を検出する。制御装置３は、検出部４２が下降時の投入装置２の異常回転を検出した場合に、停止機構４３を動作させて、第２スプロケット４１の回転を停止させる。
【0096】
これにより、投入装置２の下降時に異常が生じた場合に、投入装置２の回転を停止できる。
【0097】
本実施形態の供給装置１において、停止機構４３は、ギア４３ａと、ギア止め部材４３ｂと、アクチュエータ４３ｃと、を備える。ギア４３ａは、第２スプロケット４１と一体的に回転する。ギア止め部材４３ｂは、投入装置２の姿勢が準備姿勢から投入姿勢に変更される上昇時に、ギア４３ａに対して摺動することによりギア４３ａの回転を許容するとともに、下降時にギア４３ａと干渉することによりギア４３ａの回転を阻止する。アクチュエータ４３ｃは、ギア止め部材４３ｂをギア４３ａに対して接近又は離間させる。制御装置３は、下降時において、検出部４２が投入装置２の異常回転を検出していない場合はアクチュエータ４３ｃを制御してギア止め部材４３ｂをギア４３ａに対して離間させてギア４３ａの回転を許容させる。制御装置３は、下降時において、検出部４２が投入装置２の異常回転を検出している場合はアクチュエータ４３ｃを制御してギア止め部材４３ｂをギア４３ａに対して接近させてギア４３ａの回転を阻止させる。
【0098】
これにより、投入装置２の上昇を許容しつつ、異常回転に伴う投入装置２の下降を的確に停止できる。
【0099】
本実施形態の供給装置１において、投入装置２は、準備姿勢での第２方向における位置関係において、回転中心を挟んで第１部材１１の反対側を含む範囲に円弧状に設けられた被検出孔３４ａを有する。制御装置３は、検出部４２による被検出孔３４ａの時間あたりの検出回数に基づいて、投入装置２の異常回転の有無を判定する。
【0100】
これにより、簡単な構成で投入装置２の異常回転を検出できる。
【0101】
本実施形態の供給装置１において、回転装置１３は、モータ３５と、減速機３６と、を備える。モータ３５は、第１部材１１及び第２部材１２を回転駆動する駆動力を発生させる。減速機３６は、モータ３５が発生させた駆動力を減速して伝達する。減速機３６は、モータ３５により駆動力が入力される入力部と、駆動力を減速させて出力する出力部３９ｂと、を有する。減速機３６の出力部３９ｂから出力される駆動力により、第１部材１１及び第２部材１２が回転駆動される。減速機３６は、出力部３９ｂに伝達された力による入力部３９ａの駆動を阻止することにより、出力部３９ｂの駆動を阻止するセルフロック機能を有する。
【0102】
セルフロック機能が作用するため、投入装置２の自重による回転を抑制できる。
【0103】
本実施形態の供給装置１において、減速機３６はウォームギア３７を有し、ウォームギア３７によりセルフロック機能が実現される。
【0104】
これにより、機械的な構成だけで、投入装置２の自重による回転を抑制できる。
【0105】
本実施形態の供給装置１において、供給装置１は、搬送装置４に向けて流れるボビン９１を止めるストッパ部材４ｃを備える。投入姿勢として、第１投入姿勢と第２投入姿勢が存在する。第１投入姿勢では、第２投入姿勢よりも延在部１２ａの先端が下方に位置する。第１投入姿勢では、搬送装置４に投入されるボビン９１が流れる接触面２２の下流端の延長線上にストッパ部材４ｃが位置する。第２投入姿勢では、接触面２２の下流端の延長線は、ストッパ部材４ｃの上端と交わるか、ストッパ部材４ｃより上方にある。制御装置の制御により、投入装置２の姿勢が第１投入姿勢、及び、第２投入姿勢の順に変更される。
【0106】
第１投入姿勢では、ボビン９１が接触面２２を流れてストッパ部材４ｃでせき止められる。その後、投入装置２の姿勢が第２投入姿勢に変更されることにより、せき止められていたボビン９１を搬送装置４に投入できる。
【0107】
本実施形態の供給装置１において、ボビン９１を収容体９０の底部に向けて移動させるための補助姿勢が存在する。制御装置の制御により、投入装置２の姿勢が、投入姿勢、補助姿勢、及び投入姿勢の順に変更される。
【0108】
投入装置２の姿勢が投入姿勢から補助姿勢に変更されることにより、搬送装置４とは逆方向に向かってボビン９１を移動させることができる。そのため、次に投入装置２の姿勢が投入姿勢に変更された際にボビン９１に勢いが付くため、例えば収容体９０に段差等があっても乗り越えることができる。
【0109】
本実施形態の供給装置１において、第１部材１１は、中実状のベース部材１１ｂと、支持部材１１ｃと、を備える。支持部材１１ｃは、ベース部材１１ｂに取り付けられており、中空状であり、収容体９０の底部に接触して収容体９０を支持する。
【0110】
これにより、単一の部材で第１部材１１が構成されている場合と比較して、個々の部品サイズ及び重量が小さくなる。更に、支持部材１１ｃが中空状であるため、支持部材の重量が小さくなる。以上により、部品の取扱いや組付け作業が容易になり易い。
【0111】
本実施形態の供給装置１において、第２部材１２は、収容体９０の側面に接触するとともに、搬送装置４に投入されるボビン９１が流れる接触面２２を有する。接触面２２には、当該接触面２２に沿って収容体９０の底部側に移動するボビン９１を収容体９０の内部に向けてガイドするガイド突起２５が形成されている。
【0112】
これにより、ボビン９１が接触面２２と収容体９０の間に入ることを抑制できる。
【符号の説明】
【0113】
１ 供給装置
２ 投入装置
３ 制御装置
４ 搬送装置
１１ 第１部材
１２ 第２部材
１２ａ 延在部
１３ 回転装置
２ 投入装置
３ 制御装置
４ 搬送装置
１１ 第１部材
１２ 第２部材
１２ａ 延在部
１３ 回転装置
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】