JP7191502B2 - 糸ゴム切断検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、糸ゴムの切断を検知する技術に関する。

従来、製造工程における糸切れを検出する方法が種々提案されている。たとえば特許文献１には、凝固浴に吐出される繊維束に対して、ラインレーザーを照射し、それを特定の位置に設置したカメラで撮影し、画像処理装置を用いて解析を行うことで、紡糸ノズル面のどの位置で単糸切れが発生しているかを特定する技術が開示されている。

特開２０１６－４４３８２号公報

本件は、糸ゴムの切断を検知する装置に関する新規の発明に関する。

上記課題を解決するために、本願発明者は、中空に張られた糸ゴムに引っ掛けられて装置内における糸ゴムの延在方向以外の相対位置が一定にされる糸ゴム接触部と、糸ゴム接触部が糸ゴムの延在方向に移動することを規制する延在方向移動規制部と、糸ゴム接触部を糸ゴムの延在方向以外へ移動する方向へ付勢する付勢部と、付勢部によって糸ゴム接触部が移動したことを検知する検知部と、糸ゴムが切れた際に付勢部によって糸ゴム接触部が所定方向へ所定値以上移動したことを検知した場合に糸ゴムが切れたものと判断する判断部と、を備えた糸ゴム切断検出装置を見出した。
また、上記構成において、検知部が、付勢部によって糸ゴム接触部が移動した速度を検知するようにし、判断部が、糸ゴムが切れた際に付勢部によって糸ゴム接触部が所定方向へ所定速度以上で移動したことを検知した場合に糸ゴムが切れたものと判断するようにした糸ゴム切断検出装置も見出した。

本発明によれば、糸ゴムの切断状態を良好に検出可能な装置を提供することができる。

切断検出装置１００の構成を示す説明図である。 ５台の切断検出装置１００ｂを配した状態を示す説明図である。 切断検出装置１００ｃを配した状態を示す説明図である。

以下、本件を実施するための形態を説明する。下記の実施形態はあくまでも例示に過ぎず、この実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、適宜組み合わせることもできる。

Ａ１．切断検出装置１００の配置および構成：
図１は、切断検出装置１００の構成を示す説明図である。図１は、図の上側が鉛直上側／図の下側が鉛直下側(重力方向)となっている。切断検出装置１００は、第１フレーム１１０と、アーム１２０と、フック１３０(糸ゴム接触部)と、回転軸部１４０と、第２フレーム１７０と、近接センサ１８０(検知部)と、第３フレーム１９０と、を備える。なお、アーム１２０は、図１に示すように第１フレーム１１０に片持ちされた構成でもよく両持ちされた構成としてもよい。図２は、図１の左方向から眺めた様子が示されており、５台並んだ切断検出装置１００ｂは、それぞれ第１フレーム１１０に片持ち支持されているため、それぞれの幅（図２の横方向の長さ）を小さくすることができる。また、図３に示すように、２つの第１フレーム１１０と１つの回転軸部１４０ｃによって複数（図では５台）の切断検出装置１００ｃを支持するようにしてもよい。

第１フレーム１１０は、回転軸部１４０を介して回転可能にアーム１２０を支持する。アーム１２０の一方の先端には、フック１３０が固定接続されている。アーム１２０の他方の先端（アーム１２０におけるフック１３０が設けられていない側の端部）を被検知部１２５と呼ぶ。被検知部１２５は、アーム１２０における近接センサ１８０の検知範囲ＤＡ内に入りうる部分である。すなわち、フック１３０と被検知部１２５とは、回転軸部１４０を挟んで逆の側に位置している。

アーム１２０は、回転軸部１４０の回転の中心（中間部）である中心軸Ｏを中心に、回動可能である。本実施形態においては、アーム１２０は、フック１３０が回転軸部１４０よりも鉛直方向上方側に位置する状態から、被検知部１２５が回転軸部１４０よりも鉛直方向下方側に位置する所定の姿勢まで回転可能とされている。中心軸Ｏからフック１３０の位置する側（一端側）は、中心軸Ｏから被検知部１２５が位置する側よりも重くされている。そのため、アーム１２０及びフック１３０は、何らの支え等がなければ、図１に実線で示す位置から破線で示す位置Ｓｐに（図のＡｇ方向へ）中心軸Ｏを回動中心として回動する。なお、図中Ｓｐの状態でアーム１２０及びフック１３０が回動するのを止めるための、アーム１２０及びフック部１３０の少なくとも一部と当接してアーム１２０の回動を規制する図示しない受け部が設けられている。このため、アーム１２０及びフック１３０は、図１において実線で示す姿勢から、図のＡｇ方向へ中心軸Ｏを中心として回動すると、受け部によって図中Ｓｐの状態で静止されることとなる。

フック１３０は、糸ゴムが通される空間（貫通孔）Ｓｐｔを備える。貫通孔Ｓｐｔは、アーム１２０が第１フレーム１１０に組みつけられ、フック１３０が中心軸Ｏよりも鉛直方向上方に位置する場合に、鉛直方向上側とならない位置において（糸ゴム接触部が糸ゴムに引っ掛けられた状態において貫通孔の鉛直上部以外の位置において）、外部空間とつながる連通孔が設けられている。すなわち、フック１３０は、図１における実線で示す位置に存する状態で、図の上側以外の位置に連通孔が設けられている。

フック１３０は、連通孔を通して貫通孔Ｓｐｔ内に糸ゴムＴ１が導入され、糸ゴムＴ１の上に掛けられて支持される。このため、糸ゴムＴ１が中空に張られた状態において、アーム１２０は、図１において実線で描かれている（フック１３０が中心軸Ｏよりも鉛直方向上側に存する）姿勢をとる。

フック１３０は、アーム１２０を支持する第１フレーム１１０が装置内でおける相対位置が不動である（装置に固定されている）ため、糸ゴムＴ１の延在方向（図１の左右方向）へは実質的に動かない（移動が規制されている）。

第２フレーム１７０は、近接センサ１８０を支持している。近接センサ１８０は、被検知部１２５が中心軸Ｏ側の近接センサ１８０の先端を含むあらかじめ定められた範囲ＤＡ内に位置したことを検出する近接スイッチである。近接センサ１８０は、図１に破線で示すアーム１２０が水平の姿勢を取った際に、被検知部１２５との距離が最も近くなるように第２フレーム１７０に支持されている。

第３フレーム１９０は、一対の第１フレーム１１０と第２フレーム１７０とを支持している。すなわち、第３フレーム１９０は、紙おむつの製造ラインが設けられている工場の床などに設置され、第１フレーム１１０の装置内での相対位置を不動としている。図示しない受け部も、第１フレーム１１０に固定されるようにすれば、装置内での相対位置が不動となる。
すなわち、アーム１２０は、回転軸部１４０や第１フレーム１１０、第１フレームが固定される第３フレーム１９０とともに、糸ゴム接触部であるフック１３０が糸ゴムＴ１の延在方向に移動することを規制している（延在方向移動規制部）。また、本実施形態においては、アーム１２０におけるフック１３０が設けられた側の重みによって、アーム１２０が回動し、当該側が重力方向に移動するように構成されている（付勢部）。なお、本明細書においては、対象物が、それまで存在した位置から、重力方向について異なる位置に移動した場合には、「重力方向に移動する」と表記する。すなわち、本明細書においては、「重力方向に移動する」は、重力方向に沿って直線的に移動する場合に限られない。

Ａ２．切断検出装置１００の作用および効果：
図１において実線で示すように、フック１３０が糸ゴムＴ１に引っ掛けられ、アーム１２０が水平状態から傾いた姿勢に保持されている場合、アーム１２０の先端の被検知部１２５は近接センサ１８０の検知範囲ＤＡ外にあるため、近接センサ１８０は被検知部１２５を検知しない。図示しない糸ゴムが切れたか否かを判断する判断部は、近接センサ１８０が被検知部１２５を検出していない場合、糸ゴムは切れていないものと判断する。
糸ゴムＴ１が切れると、上記したようにアーム１２０におけるフック１３０側はＡｇ方向（鉛直下方向）とするように回動し、図に破線で示す状態となる。この状態において被検知部１２５は検出範囲ＤＡにあるため、近接センサ１８０は被検知部１２５を検知する。判断部は、近接センサ１８０が被検知部１２５を検知した場合、糸ゴムが切れたものと判断する。

本実施形態においては、糸ゴムＴ１が切れてしまったか否かを、糸ゴムＴ１自身を観察するのではなく、糸ゴムＴ１の切断に起因したアーム１２０等の動きを検出するようにしている。すなわち、本装置は、近接センサ１８０によって被検知部１２５の有無を判定するだけであり、かつ、被検知部１２５は糸ゴムＴ１が切れた場合に近接センサ１８０の検出範囲ＤＡを確実に通過する／含まれるため、糸ゴムＴ１自身を光学センサ等によって観測する場合と比べて観測が極めて容易かつ確実となる。

本実施形態においては、回転可能に支持されたアーム１２０の両端部に、糸ゴム接触部としてのフック１３０と、検知部としての近接センサ１８０に検知される被検知部１２５とが設けられている。そして、糸ゴムＴ１が切断されると、糸ゴムＴ１によって回動が制限されていたアーム１２０が回動する（移動規制が解除されて回動する；図１の例ではフック１３０付加側が鉛直下方向へ回動する。変形例２のようにフック１３０側が鉛直下以外の方向へ回動する構成も含む。）。このようにアーム１２０が所定の角度範囲内で回転可能に支持されていれば、糸ゴムＴ１が切れた後に元に戻す（貫通孔Ｓｐｔに糸ゴムＴ１をかけなおす）ために回転軸部１４０を中心にアーム１２０を回動させるだけですむ。

本実施形態においては、切断検出装置１００は、中心軸Ｏを中心とするアーム１２０の回動によって糸ゴムＴ１の切断を検知している。このため、光学センサなどで糸ゴムＴ１自体を検知することによって糸ゴムＴ１の切断を検知する態様に比べて、糸ゴムが擦り切れたくずや埃（以下、適宜「ごみ」と表記する。）などによる誤検出等を防止したりすることができる。
本実施形態においては、接触式のセンサではなく近接センサ１８０によって被検知部１２５を検出している。このため、検出部分等にごみがたまってセンサが動かなくなってしまったり誤検出してしまったりする可能性を低くすることができる。
本実施形態においては、カメラや光学センサではなく近接センサ１８０によって糸ゴムＴ１の切断を検出している。カメラや光学センサはごみが付着することで糸ゴムの切断を誤検出してしまう危険性があるが、このような危険性を低減することが可能となる。
以上のように検知部としては近接センサ１８０が好適に用いられるが、接触式のセンサやカメラ、光学センサなどのその他のセンサを用いることを排除するものではない。

糸ゴムＴ１が切れていない状態において被検知部１２５が水平方向よりも鉛直下向きにできるため、水平方向よりも鉛直上向きになってしまう場合などと比べて被検知部１２５へごみが付着してしまう危険性を低くすることができる。
近接センサ１８０の向きを図１に示すように水平方向Ｄｈとすることで、水平方向よりも鉛直上向きになってしまう場合などと比べて近接センサ１８０にごみが付着してしまう危険性を低くすることができ、また、付着してしまったごみが自重で落ちやすくなる。

Ｂ．変形例：
この発明は上記実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。

Ｂ１．変形例１：
貫通孔Ｓｐｔは外部空間と連通して糸ゴムを通しやすくすることが好ましいが、連通孔はなくてもよい。連通孔の位置は、上記した通りにフック１３０が糸ゴムＴ１に引っ掛けられた場合に接触する位置及びその近傍以外であればよく、たとえば切断検出装置が設置された状態において、側方が開いている形状など、他の形状とすることもできる。
貫通孔Ｓｐｔの形状は適宜設定できるが、糸ゴムＴ１への負荷が小さくなるように設定することが好ましい。たとえば糸ゴムＴ１が平面部を有するゴムである場合、貫通孔Ｓｐｔにおけるゴムと接触する部位（図１の実線で示す状態において図上側（鉛直上側）の部位）は平らにすれば、ゴムの一点に負荷がかかってしまうことを防止することも可能となる。

Ｂ２．変形例２：
上記実施形態においては、アーム１２０は、フック１３０が接続された側が重みによって（重力によって）下方へ移動（回動）するようにされているが、重力以外の力を用いてこのような回動方向を実現することもできる。たとえばバネを利用してアームに回転力（図１の例ではＡｇ方向の力）を付与してもよい（付勢部）。このように構成すれば、中心軸Ｏを基準としてフック１３０が設けられた側を他端１２５側よりも軽くするといった構成も可能となる。さらには、このような構成とすれば、アーム１２０におけるフック１３０が存する側が重力方向に回動する構成だけでなく、任意の方向（たとえば図２における左右方向など）へ移動する構成も採用しえる。
なお、フック１３０が重力方向へ移動する場合には、貫通孔Ｓｐｔの鉛直上側が糸ゴムＴ１と接触し、この部位以外において連通孔を設けることが好ましいが、上記のようにアーム１２０の移動方向を重力方向下側以外へ移動（付勢）するようにする場合、貫通孔Ｓｐｔにおける当該移動（付勢）方向と反対側縁部において糸ゴムＴ１と当接する（引っかかる）ため、この位置以外において連通孔を設けることが望ましい。

Ｂ３．変形例３：
上記実施形態においては、近接センサ１８０は、被検知部１２５が検出範囲ＤＡにある場合に糸ゴムＴ１が切れたものと判定したが、フック１３０が糸ゴムＴ１に引っ掛けられた状態（図１の実線で示す状態）にける被検知部１２５が検出範囲ＤＡに存するように配置してもよい。この場合、判断部は、検出範囲ＤＡに被検知部１２５が存する場合には糸ゴムが切れていないと判断し、近接センサ１８０が被検知部１２５を検知できなくなった場合（被検知部１２５が検出範囲ＤＡにいなくなった場合）に糸ゴムＴ１が切れたものと判断する。

Ｂ４．変形例４：
上記実施形態においては、検知部として近接センサ１８０を用いるなどして検出範囲ＤＡにおける被検知部１２５の有無によって糸ゴムＴ１の切断を判定していたが、検知部が検知範囲ＤＡ内における被検知部１２５の移動速度を監視し、所定以上の速度で移動（回動）した場合に糸ゴムが切れたものと判定するようにしてもよい。そのような態様においては、検知部は、検知範囲ＤＡ内に被検知部１２５が存在するか否かを検知しうる。さらに、検知範囲ＤＡ内に被検知部１２５が存在する場合に、検知部は、被検知部１２５の移動速度を検知しうる。検知範囲ＤＡ内に被検知部１２５が存在し、かつ、被検知部１２５の移動速度が所定値より大きい場合に、検知部は、糸ゴムの切断を告知するための所定の信号を、図示しない判断部（制御部）に対して出力する。判断部は、その信号を検知部からすると、糸ゴムが切断したと判定する。そして、判断部は、その信号が検知部から出力されていない状態においては、糸ゴムは切断されていないものと判定する。

Ｂ５．変形例５：
上記実施形態においては、被検知部１２５をアーム１２０におけるフック１３０が設けられていない側の端部としたが、他の部位を被検知部とすることもできる。すなわち、アーム１２０における他の部位を被検知部１２５としてもよく、アーム１２０に別部材を付加して当該別部材を被検知部１２５とすることもできる。

Ｂ６．変形例６：
糸ゴムＴ１切断前後の被検知部１２５の移動は、上記したような回転軸部１４０を中心とするアーム１２０の回動に起因するもの以外の構成も採用しえる。
たとえば、フック１３０が糸ゴムＴ１にぶら下がる構成とされ、糸ゴムＴ１が切れた際に自重で落下するようにし、検知部は落下したフック１３０を／落下するフック部１３０を検知するようにしてもよい（付勢部・検知部）。この構成においては被検知部はフック１３０と一体とされたり付加されたりしている。なお、この構成を採用する場合、糸ゴムＴ１の搬送に伴ってフック１３０が搬送方向に移動してしまわないように、装置内での相対位置が不動な部分からフック１３０を糸やばねなどで吊り下げるなどする（延在方向移動規制部）。

Ｂ７．変形例７：
上記実施形態においては、糸ゴムＴ１が切れてアーム１２０が回動し、被検知部１２５近接センサ１８０が近接センサ１８０の検知範囲ＤＡに入った状態（図１における破線で示す状態）を維持するための図示しない受け部を設けたが、この受け部はなくてもかまわない。

１００，１００ｂ，１００ｃ…切断検出装置
１１０，１１０ｃ…第１フレーム
１２０…アーム
１２５…被検知部
１３０…フック
１４０，１４０ｂ，１４０ｃ…回転軸部
１７０…第２フレーム
１８０…近接センサ
１９０，１９０ｃ…第３フレーム
Ａｇ…重力
Ａｌ３…中間品Ｌ３の搬送方向を示す矢印
Ａｐ１…吸水性マットＰ１の搬送方向を示す矢印
Ａｓ１…表面シートＳ１の搬送方向を示す矢印
Ａｓ２…バックシートＳ２の搬送方向を示す矢印
Ａｓ３…バックカバーシートＳ３の搬送方向を示す矢印
Ｃｐ１…カッター
ＤＡ…近接センサ１８０検知範囲
Ｄｈ…水平方向
Ｄｖｄ…フック１３０を基準とする鉛直方向の下方
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３…中間品
Ｏ…回転の中心軸
Ｐ１…吸水性マット
Ｒｓ２…バックシートＳ２を巻き付けたロール
Ｒｓ３…バックカバーシートＳ３を巻き付けたロール
Ｒｔ１…糸ゴムＴ１を巻き付けたロール
Ｒｔ２…糸ゴムＴ２を巻き付けたロール
Ｓ１…表面シート
Ｓ２…バックシート
Ｓ３…バックカバーシート
Ｓｐ…フック１３０が落下した際に位置する空間
Ｓｐｔ…糸ゴムを受け入れるための空間
Ｔ１，Ｔ２…糸ゴム

Claims (7)

1. 糸ゴム接触部であって、中空に張られた糸ゴムに引っ掛けられることにより、装置内における糸ゴムの延在方向以外の前記糸ゴム接触部と前記糸ゴムとの相対位置が一定にされる糸ゴム接触部と、
   糸ゴム接触部が糸ゴムの延在方向に変位することを規制する延在方向変位規制部と、
   糸ゴム接触部を糸ゴムの延在方向以外へ変位する方向へ付勢する付勢部と、
   付勢部によって糸ゴム接触部が変位したことを検知する近接スイッチと、
   糸ゴムが切れた際に付勢部によって糸ゴム接触部が所定方向へ所定値以上移動したことを前記近接スイッチにより検知した場合に糸ゴムが切れたものと判断する判断部と、
   糸ゴム接触部の変位によって変位する被検知部と、
   を備え、
   近接スイッチは、近接スイッチを含むあらかじめ定められた範囲内に被検知部が位置したことを検出することができ、
   被検知部と近接スイッチとは、糸ゴム接触部が変位した場合に、被検知部と近接スイッチとが水平方向に並ぶときに、被検知部と近接スイッチとの距離が最も近くなるように構成されている、糸ゴム切断検出装置。
2. 中空に張られた糸ゴムに引っ掛けられて重力方向の変位が規制される糸ゴム接触部と、
   糸ゴム接触部が糸ゴムの延在方向に変位することを規制する延在方向変位規制部と、
   糸ゴム接触部の重力方向の変位を検知する近接スイッチと、
   糸ゴム接触部の変位によって変位する被検知部と、
   を備え、
   近接スイッチは、近接スイッチを含むあらかじめ定められた範囲内に被検知部が位置したことを検出することができ、
   被検知部と近接スイッチとは、糸ゴム接触部が変位した場合に、被検知部と近接スイッチとが水平方向に並ぶときに、被検知部と近接スイッチとの距離が最も近くなるように構成されている、糸ゴム切断検出装置。
3. 延在方向変位規制部は、装置内における所定位置を中心に回動するアーム部であり、一端側に糸ゴム接触部が固定接続され、糸ゴムが切れた際に糸ゴムによる規制が解除されて回動し、
   前記近接スイッチは延在方向変位規制部の回動を検知する、
   請求項２に記載の糸ゴム切断検出装置。
4. 前記近接スイッチは、前記被検知部としての、糸ゴム接触部と固定接続された前記アーム部において前記糸ゴム接触部が設けられていない側の先端が、前記あらかじめ定められた範囲である検出範囲に存するか否かを検知する、
   請求項３に記載の糸ゴム切断検出装置。
5. 前記近接スイッチは、前記糸ゴム接触部が、前記あらかじめ定められた範囲である検出範囲に存するか否かを検知する、
   請求項２に記載の糸ゴム切断検出装置。
6. 糸ゴム接触部は、
   貫通孔を備え、
   中空に張られた糸ゴムが当該貫通孔を通され、
   糸ゴムの鉛直方向略上側に位置する貫通孔の縁部が糸ゴムに当接するように引っ掛けられている、
   請求項１から５のいずれか１項に記載の糸ゴム切断検出装置。
7. 糸ゴム接触部は、さらに、糸ゴムに引っ掛けられた状態において貫通孔の鉛直上側以外の位置において外部空間とつながった連通孔を備えた、
   請求項６に記載の糸ゴム切断検出装置。

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