JP2002145521A - Traverse device - Google Patents

Traverse device

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JP2002145521A
JP2002145521A JP2000340805A JP2000340805A JP2002145521A JP 2002145521 A JP2002145521 A JP 2002145521A JP 2000340805 A JP2000340805 A JP 2000340805A JP 2000340805 A JP2000340805 A JP 2000340805A JP 2002145521 A JP2002145521 A JP 2002145521A
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rotation
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幸一郎 鴛海
Tetsuji Masai
哲司 正井
Yoshito Umehara
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a traverse device operable at a high speed and capable of accurately performing the positioning control. SOLUTION: This traverse device 1 for traversing a yarn Y by normally and reversely driving a driving belt body 2 to reciprocate a traverse guide 4 fitted to the driving belt body is provided with a direct current brush-less motor 5 for normally and reversely driving the driving belt body 2, a rotation detecting unit for detecting a rotating position of the direct current brush-less motor 5, and a control device for controlling the positional feedback of the direct current brush-less motor 5 on the basis of the detecting signal of the rotation detecting unit.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ベルト正逆式トラ
バース装置に係り、特に、駆動モータとして直流ブラシ
レスモータを用いたトラバース装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a forward / reverse belt traverse device, and more particularly to a traverse device using a DC brushless motor as a drive motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】ベルト正逆式トラバース装置は公知であ
る。図10に示すように、従来のトラバース装置100
は、駆動プーリー101、案内プーリー102、103
に巻き掛けられた駆動ベルト体104を、駆動プーリー
101に接続されたステッピングモータ106で正逆駆
動させることにより、駆動ベルト体104に取着された
トラバースガイド107を往復動させて糸条のトラバー
スを行うものである。近年は装置の高速化に伴い、トラ
バースガイド107を1秒間に十数回往復動させること
が要求されている。
2. Description of the Related Art Belt forward / reverse traverse devices are known. As shown in FIG. 10, a conventional traverse device 100
Is a drive pulley 101, guide pulleys 102 and 103
The drive belt body 104 wound around is driven forward and reverse by a stepping motor 106 connected to the drive pulley 101, so that the traverse guide 107 attached to the drive belt body 104 reciprocates to traverse the yarn. Is what you do. In recent years, with the increase in the speed of the apparatus, it has been required to reciprocate the traverse guide 107 ten times or more per second.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のトラバース装置100では、駆動モータとし
てステッピングモータ106が利用されていたので以下
のような欠点がある。
However, such a conventional traverse device 100 has the following disadvantages because the stepping motor 106 is used as a drive motor.

【0004】ステッピングモータ106は、一般的に低
速用モータであり、高速運転に向かない。従って、トラ
バースガイド107を1秒間に十数回往復動させるため
には、駆動プーリー101を大径化する必要があり、ト
ラバース装置100自体が大型化するという問題があ
る。
[0004] The stepping motor 106 is generally a low-speed motor and is not suitable for high-speed operation. Therefore, in order to reciprocate the traverse guide 107 more than ten times a second, it is necessary to increase the diameter of the drive pulley 101, and there is a problem that the traverse device 100 itself increases in size.

【0005】また、駆動プーリー101を大径化すると
回転体のイナーシャ(慣性)が増大し、高速運転におけ
る高精度な位置決め精度が困難であるという問題があ
る。モータ106の反転時、駆動ベルト104に強い張
力がかかるので、トラバースガイド107をトラバース
端部で良好に制動することが難しい。従って、トラバー
スの反転位置を高精度に位置決め制御することが困難と
なる。
Further, when the diameter of the drive pulley 101 is increased, inertia (inertia) of the rotating body increases, and there is a problem that it is difficult to perform high-accuracy positioning at high speed operation. When the motor 106 is reversed, strong tension is applied to the drive belt 104, so that it is difficult to satisfactorily brake the traverse guide 107 at the traverse end. Therefore, it is difficult to control the traverse reversal position with high accuracy.

【0006】ステップ信号で電流の向きを切り換えて駆
動する構造上、振動が大きくなり、巻取パッケージの形
状が乱れることがある。振動を防止するためには、ダン
パや防振ゴムを付けたり、振動防止用の特別な制御を行
う必要がある。
[0006] Due to the structure in which the direction of the current is switched by the step signal to drive, the vibration becomes large and the shape of the winding package may be disturbed. In order to prevent vibration, it is necessary to attach a damper or a vibration-proof rubber, or to perform special control for preventing vibration.

【0007】モータの出力トルクが電流値と比例関係に
ないため、電流値からモータの負荷(例えば、駆動ベル
トの状態)を監視できない。高速で正逆駆動するため、
反転時に駆動ベルトに強い力がかかり、強度の弱いベル
トでは切れてしまうことがある。また、ステッピングモ
ータ106の構造上、回生電力を容易に取り出すことが
できないという問題もある。
Since the output torque of the motor is not proportional to the current value, it is not possible to monitor the load of the motor (for example, the state of the drive belt) from the current value. In order to drive forward and reverse at high speed,
A strong force is applied to the drive belt at the time of reversal, and a belt having a low strength may be broken. There is also a problem that the regenerative power cannot be easily taken out due to the structure of the stepping motor 106.

【0008】そこで、本発明の目的は、上記問題を解決
すると共に、高速運転が可能であり、しかも高精度な位
置決め制御が行えるトラバース装置を提供することにあ
る。
It is an object of the present invention to provide a traverse device which can solve the above-mentioned problems, can operate at high speed, and can perform high-precision positioning control.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために創案されたものであり、請求項1の発明
は、駆動ベルト体を正逆駆動させることにより、駆動ベ
ルト体に取着されたトラバースガイドを往復動させて糸
条のトラバースを行うトラバース装置において、駆動ベ
ルト体を正逆駆動させる直流ブラシレスモータと、該直
流ブラシレスモータの回転位置を検出するための回転検
出器と、回転検出器の検出信号に基づいて直流ブラシレ
スモータの位置フィードバック制御を行う制御装置とを
備えたトラバース装置である。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made to achieve the above object, and the invention of claim 1 relates to a method in which the drive belt is driven forward and reverse to attach to the drive belt. In a traverse device that traverses the yarn by reciprocating the worn traverse guide, a DC brushless motor that drives the drive belt body in the forward and reverse directions, and a rotation detector for detecting the rotational position of the DC brushless motor, And a control device for performing position feedback control of the DC brushless motor based on a detection signal of the rotation detector.

【0010】上記構成によれば、高速運転が可能とな
り、駆動輪(駆動プーリ)を小型化できる。回転体のイ
ナーシャを小さくして、位置フィードバック制御によ
り、高速運転における高精度な位置決めが行える。回転
中の振動がほとんどなく、良好な巻取りが行える。電流
値とトルクとが比例関係にあるので、電流値からモータ
の負荷(トルク)が監視できる。容易に取り出せる回生
電力を利用してトラバースガイドをトラバース端部で良
好に制動することができる。
According to the above configuration, high-speed operation is possible, and the size of the drive wheels (drive pulleys) can be reduced. By reducing the inertia of the rotating body and performing position feedback control, highly accurate positioning in high-speed operation can be performed. Good winding can be performed with almost no vibration during rotation. Since the current value and the torque are in a proportional relationship, the load (torque) of the motor can be monitored from the current value. The traverse guide can be satisfactorily braked at the end of the traverse by using regenerative electric power which can be easily taken out.

【0011】請求項2の発明は、モータコイルに流れる
電流値を検出する電流検出器を備え、制御装置は、検出
した電流値の変化に基づいて異常判定を行う請求項1記
載のトラバース装置である。この構成によれば、電流値
の変化に基づいて、ベルト状態を監視できる。例えば、
駆動ベルト体が切れたことを迅速且つ確実に検出でき
る。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a traverse device according to the first aspect, further comprising a current detector for detecting a value of a current flowing through the motor coil, wherein the control device makes an abnormality determination based on a change in the detected current value. is there. According to this configuration, the state of the belt can be monitored based on the change in the current value. For example,
The breakage of the drive belt body can be detected quickly and reliably.

【0012】請求項3の発明は、制御装置は、位置フィ
ードバック制御と同時に、回転検出器の検出信号に基づ
いて直流ブラシレスモータの速度フィードバック制御を
行う請求項1または2記載のトラバース装置である。速
度フィードバック制御により、加速期間及び減速期間で
の速度を正確に設定速度に一致させることができる。よ
って、巻取パッケージにおいてトラバース端部が径方向
外側に盛り上がる耳高、巻取パッケージの表面に所定幅
の糸層が帯状に形成されてしまうリボン巻き等の確実な
防止が可能となる。
A third aspect of the present invention is the traverse device according to the first or second aspect, wherein the control device performs the speed feedback control of the DC brushless motor based on the detection signal of the rotation detector simultaneously with the position feedback control. By the speed feedback control, the speeds in the acceleration period and the deceleration period can be made to exactly match the set speed. Therefore, it is possible to reliably prevent the ear height at which the traverse end bulges outward in the radial direction in the winding package and the ribbon winding in which the yarn layer having a predetermined width is formed in a belt shape on the surface of the winding package.

【0013】請求項4の発明は、モータコイルに流れる
電流値を検出する電流検出器を備え、制御装置は、位置
及び速度フィードバック制御と同時に、電流検出器の検
出信号に基づいて電流フィードバック制御を行う請求項
3記載のトラバース装置である。電流フィードバック制
御により、電流値と比例関係にあるトルクの制御が行
え、高速反転時にモータに過大な負荷がかかっても、モ
ータの脱調(ロータ磁石とステータコイルとの位置関係
がずれる現象)を確実に防止できる。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a current detector for detecting a value of a current flowing through a motor coil, and the control device performs a current feedback control based on a detection signal of the current detector simultaneously with the position and speed feedback control. A traversing device according to claim 3, wherein the traversing device is used. With current feedback control, torque that is proportional to the current value can be controlled, and even if an excessive load is applied to the motor during high-speed reversal, the motor loses synchronism (the positional relationship between the rotor magnet and the stator coil shifts). It can be reliably prevented.

【0014】請求項5の発明は、直流ブラシレスモータ
に内蔵されたロータ位置検出器である磁気センサを備
え、回転検出器は、直流ブラシレスモータの回転速度に
応じた周波数で且つ回転位置に応じたパルス数のパルス
信号を出力するロータリエンコーダである請求項1〜4
いずれかに記載のトラバース装置である。ロータ位置検
出器である磁気センサとは別個に、1回転で数百〜数万
個のパルス信号を出力するロータリエンコーダを使用す
ることにより、例えば数十〜100μmオーダーの高精
度な位置決め制御が行える。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a magnetic sensor which is a rotor position detector built in the DC brushless motor, wherein the rotation detector has a frequency corresponding to the rotational speed of the DC brushless motor and a rotational position. 5. A rotary encoder for outputting a pulse signal of a pulse number.
A traverse device according to any of the above. By using a rotary encoder that outputs hundreds to tens of thousands of pulse signals in one rotation separately from a magnetic sensor that is a rotor position detector, for example, high-precision positioning control on the order of tens to 100 μm can be performed. .

【0015】請求項6の発明は、各直流ブラシレスモー
タ毎に設けられた複数の駆動回路に共通の整流回路が接
続され、制御装置は、少なくともいくつかの直流ブラシ
レスモータの正逆駆動位相が異なるように制御する請求
項1〜5いずれかに記載のトラバース装置である。
According to a sixth aspect of the present invention, a common rectifier circuit is connected to a plurality of drive circuits provided for each DC brushless motor, and the control device has at least some DC brushless motors having different normal / reverse drive phases. The traverse device according to any one of claims 1 to 5, wherein the traverse device is controlled as described above.

【0016】この構成によれば、消費電力を低減でき
る。例えば、ある錘が減速中には他の錘は加速中とする
ことにより、減速によって生じた回生電力を共通の直流
母線を介して他の錘で消費することができる。全錘が一
斉に減速すると、回生電力により母線電圧が上昇し、回
生電力放電用の抵抗により消費されてしまう。本発明に
よれば、このような無駄な消費電力を抑えることができ
る。
According to this configuration, power consumption can be reduced. For example, when a certain weight is decelerating and another weight is accelerating, regenerative power generated by deceleration can be consumed by another weight via a common DC bus. When all the spindles decelerate at the same time, the bus voltage increases due to the regenerative power and is consumed by the regenerative power discharging resistor. According to the present invention, such useless power consumption can be suppressed.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の好適実施の形態
を添付図面にしたがって説明する。
Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0018】図1は、本発明の好適実施の形態であるト
ラバース装置1を示す概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a traverse device 1 according to a preferred embodiment of the present invention.

【0019】図1に示すように、本発明のトラバース装
置1は、駆動ベルト体2を正逆駆動させることにより、
駆動ベルト体2に取着されたトラバースガイド4を往復
動させて糸条Yのトラバースを行うものであり、駆動ベ
ルト体2を正逆駆動させる直流ブラシレスモータ5と、
後述するように、直流ブラシレスモータ5の回転速度及
び回転位置を検出するための回転検出器と、回転検出器
の検出信号に基づいて直流ブラシレスモータ5の位置フ
ィードバック制御を行う制御装置とを備えたものであ
る。
As shown in FIG. 1, the traverse device 1 of the present invention drives the drive belt
A traverse guide 4 attached to the drive belt body 2 reciprocates to traverse the yarn Y, and a direct current brushless motor 5 for driving the drive belt body 2 forward and reverse;
As will be described later, a rotation detector for detecting a rotation speed and a rotation position of the DC brushless motor 5 and a control device for performing position feedback control of the DC brushless motor 5 based on a detection signal of the rotation detector are provided. Things.

【0020】駆動ベルト体2は、駆動プーリー6、案内
プーリー7、8に巻き掛けられて使用される。駆動ベル
ト体2としては、例えば、滑りがなく、騒音も少なく、
高速回転に適したタイミングベルトを用いている。タイ
ミングベルトの他には、ワイヤ、紐、金属製ケーブル、
平ベルト、Vベルト、金属製帯、チェーン等を使用して
もよい。
The drive belt body 2 is used by being wound around a drive pulley 6 and guide pulleys 7 and 8. The drive belt body 2 has, for example, no slippage and little noise,
A timing belt suitable for high-speed rotation is used. In addition to the timing belt, wires, strings, metal cables,
A flat belt, a V-belt, a metal belt, a chain, or the like may be used.

【0021】案内プーリー7、8間には、駆動ベルト体
2の内側面に沿って略矩形状のリニアガイド9を設けて
いる。リニアガイド9は、トラバースガイド4をトラバ
ース方向に沿って案内するためのものである。
A substantially rectangular linear guide 9 is provided between the guide pulleys 7 and 8 along the inner surface of the drive belt body 2. The linear guide 9 is for guiding the traverse guide 4 along the traverse direction.

【0022】図では、トラバース装置1の運転状態の一
例を示しており、図示しない給糸ボビンから糸送りロー
ラを介して供給される糸条Yを、トラバース装置1で左
右方向(ボビン10の軸方向)にトラバースしつつ、ボ
ビン10に巻き取っている状態を示している。ボビン1
0は、巻取パッケージ11の中心に位置するもので、ボ
ビン10上に糸を巻き取ることにより巻取パッケージ1
1が形成される。
FIG. 1 shows an example of an operation state of the traverse device 1. The yarn Y supplied from a yarn feeding bobbin (not shown) via a yarn feed roller is moved by the traverse device 1 in the left-right direction (the axis of the bobbin 10). (Direction) while being wound on the bobbin 10. Bobbin 1
0 is located at the center of the winding package 11, and is wound on the bobbin 10 by winding the yarn onto the winding package 1.
1 is formed.

【0023】糸条Yは、ドラム駆動用モータ12で回転
する回転ドラム13とボビン10とで挟まれ、回転ドラ
ム13及びボビン10と糸送りローラ間で所定張力が与
えられている。すなわち、回転ドラム13と巻取パッケ
ージ11とは接触しており、巻取パッケージ11は回転
ドラム13に接触して従動回転する。
The yarn Y is sandwiched between a rotary drum 13 rotated by a drum driving motor 12 and a bobbin 10, and a predetermined tension is applied between the rotary drum 13, the bobbin 10, and the yarn feed roller. That is, the rotating drum 13 is in contact with the winding package 11, and the winding package 11 is in contact with the rotating drum 13 and is driven to rotate.

【0024】ボビン10の両端にはクレードル14が設
けられている。クレードル14は、巻取パッケージ11
(ボビン10)を回転自在に支持するためのものであ
る。
Cradles 14 are provided at both ends of the bobbin 10. The cradle 14 holds the winding package 11
(The bobbin 10) is rotatably supported.

【0025】ボビン10一端の外周部には、回転検出器
15を設けている。回転検出器15は、巻取パッケージ
11の回転速度を検出するためのものであり、ボビン1
0の回転速度に応じた周波数のパルス信号(クレードル
パルスCP)を出力する。回転検出器15の検出信号
(クレードルパルスCP)は、後述する制御手段に入力
される。
A rotation detector 15 is provided on the outer periphery of one end of the bobbin 10. The rotation detector 15 is for detecting the rotation speed of the winding package 11, and
A pulse signal (cradle pulse CP) having a frequency corresponding to the rotation speed of 0 is output. The detection signal (cradle pulse CP) of the rotation detector 15 is input to a control unit described later.

【0026】仮撚機の場合、巻取パッケージ11は、軸
方向の両端面が傾斜したテーパエンドパッケージとな
る。これは、モータ5を制御することにより、巻取の進
行に伴ってトラバース幅を次第に狭くすること(反転位
置を次第に内側に寄せてゆくこと)で製造できる。
In the case of a false twisting machine, the winding package 11 is a tapered end package in which both end faces in the axial direction are inclined. This can be manufactured by controlling the motor 5 to gradually narrow the traverse width as the winding progresses (to gradually move the reversal position inward).

【0027】本発明は、例えば、部分延伸糸(POY)
等のマルチフィラメント糸に仮撚加工(捲縮性の付与)
を施して巻き取る仮撚機に適用することができる。通
常、仮撚機では、巻き太りに伴って次第にトラバース幅
を小さくして、テーパエンドパッケージが製造される。
当然、仮撚機に限定されることなく、紡糸巻取機、自動
ワインダー、紡績機(精紡機)、多重撚糸機を含む種々
の巻取機に適用することができる。
The present invention relates to, for example, a partially drawn yarn (POY)
Twisting (giving crimpability) to multifilament yarns such as
To a false twisting machine for winding. Usually, in the false twisting machine, the traverse width is gradually reduced as the winding becomes thicker, and a tapered end package is manufactured.
Naturally, the present invention is not limited to a false twisting machine, but can be applied to various winding machines including a spinning winder, an automatic winder, a spinning machine (spinning machine), and a multiple twisting machine.

【0028】トラバース装置1の最大トラバース幅TW
は、例えば仮撚機に適用する場合は約254mmであ
る。本発明では、直流ブラシレスモータ5を使用してい
るので高速回転が可能となり、例えば、駆動プーリー6
の直径は約38mmと小さくすることができる。このよ
うな条件の場合、駆動プーリー6は、トラバースガイド
4が一端から他端まで移動する間に約2回転余りする。
トラバースガイド4は1秒間に約12回(700ダブル
ストロークの場合)往復移動し、直流ブラシレスモータ
5の回転数は1秒間に約50回転である。
The maximum traverse width TW of the traverse device 1
Is about 254 mm when applied to a false twisting machine, for example. In the present invention, since the DC brushless motor 5 is used, high-speed rotation is possible.
Can be as small as about 38 mm. Under such conditions, the drive pulley 6 leaves about two more turns while the traverse guide 4 moves from one end to the other.
The traverse guide 4 reciprocates about 12 times per second (in the case of 700 double strokes), and the number of rotations of the DC brushless motor 5 is about 50 per second.

【0029】さて、ここで直流ブラシレスモータ5を簡
単に説明する。
Now, the DC brushless motor 5 will be briefly described.

【0030】直流ブラシレスモータ(DCブラシレスモ
ータ)は、直流ブラシ付きモータの整流子とブラシの機
能を、モータに内蔵された磁気センサ(例えばホール素
子)と半導体(例えばトランジスタ)とで置換したもの
であり、別に設けたコントローラにより、磁気センサで
回転子(ロータ)の位置を検出し、その信号でモータコ
イルに流す電流を半導体で制御している。
A DC brushless motor (DC brushless motor) is a motor in which the functions of a commutator and a brush of a DC brush motor are replaced with a magnetic sensor (for example, a Hall element) and a semiconductor (for example, a transistor) built in the motor. Yes, a separately provided controller detects the position of a rotor (rotor) with a magnetic sensor, and controls the current flowing through the motor coil with a semiconductor using the signal.

【0031】図2は、DCブラシレスモータ5の断面図
を示したものである。
FIG. 2 is a sectional view of the DC brushless motor 5.

【0032】図2に示すように、DCブラシレスモータ
5は、シャフト20の外周にロータ21が設けられ、そ
のロータ21の外周に間隔をあけてステータ22が設け
られている。ロータ21は永久磁石であり、図では円周
方向にN極とS極とが交互に4つ配置されている。ステ
ータ22の鉄心には、モータコイル23(U相巻線23
u、V相巻線23v、W相巻線23w)が3相スター結
線となるように巻き付けられている。
As shown in FIG. 2, the DC brushless motor 5 has a rotor 21 provided on an outer periphery of a shaft 20, and a stator 22 provided on the outer periphery of the rotor 21 at intervals. The rotor 21 is a permanent magnet, and four north poles and four south poles are alternately arranged in the circumferential direction in the figure. A motor coil 23 (U-phase winding 23
u, V-phase winding 23v and W-phase winding 23w) are wound so as to form a three-phase star connection.

【0033】図3は、本発明に係るDCブラシレスモー
タ、駆動回路、制御装置の接続関係を示す回路図であ
る。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a connection relationship between a DC brushless motor, a drive circuit, and a control device according to the present invention.

【0034】図3に示すように、モータコイル23に
は、DCブラシレスモータ5を駆動する駆動回路30が
接続されている。駆動回路30には、パルス幅制御(P
WM)により直流ブラシレスモータ5の回転を制御する
制御装置(コントローラ)31が接続されている。
As shown in FIG. 3, a drive circuit 30 for driving the DC brushless motor 5 is connected to the motor coil 23. The drive circuit 30 includes pulse width control (P
WM) is connected to a control device (controller) 31 that controls the rotation of the DC brushless motor 5.

【0035】駆動回路30としては、例えば、6個のバ
イポーラ形電解効果トランジスタ32a〜f(IGB
T:Insulated Gate Bipolar Transistor )を用いて3
相ブリッジ形回路を使用しており、各IGBT32a〜
fのエミッタ端子とコレクタ端子間には、ダイオード3
3a〜fが接続されている。U相巻線23uはIGBT
32a,32d間に、V相巻線23vはIGBT32
b,32e間に、W相巻線23wはIGBT32c,3
2f間に接続されている。コントローラ31は、各IG
BT32a〜fのゲート端子に接続されている。
As the driving circuit 30, for example, six bipolar field effect transistors 32a to 32f (IGB
T: 3 using Insulated Gate Bipolar Transistor
The phase bridge type circuit is used, and each IGBT32a ~
A diode 3 is connected between the emitter terminal and the collector terminal of f.
3a to 3f are connected. U phase winding 23u is IGBT
32a and 32d, the V-phase winding 23v is an IGBT 32
b, 32e, the W-phase winding 23w is connected to the IGBT 32c, 3
It is connected between 2f. The controller 31 controls each IG
It is connected to the gate terminals of the BTs 32a to 32f.

【0036】DCブラシレスモータ5は、コントローラ
31からのパルス信号により、上下のIGBT32が交
互にON−OFFを一定の順序で繰り返し、モータコイ
ル23の電流の向きを変えて回転する。DCブラシレス
モータ5は、ブラシがないためメンテナンスフリーの
他、摩擦ロスがなくなり、かなりの容量クラスまで対応
できる。さらに、起動トルクが大きいので立上がりがよ
い、回転中の振動がほとんどない、電流値とトルクとが
比例関係にある、回生電力が容易に取り出せる、電源周
波数に依存しない、といったステッピングモータにはな
い多くの利点がある。
The DC brushless motor 5 rotates in response to a pulse signal from the controller 31 so that the upper and lower IGBTs 32 alternately turn on and off in a fixed order, and change the direction of the current of the motor coil 23 to rotate. Since the DC brushless motor 5 has no brush, it is maintenance-free, has no friction loss, and can handle a considerable capacity class. In addition, the stepping motor has a large startup torque, has a good start-up, has almost no vibration during rotation, has a proportional relationship between the current value and the torque, can easily take out regenerative power, and does not depend on the power supply frequency. There are advantages.

【0037】図4は、図3に示した回路を簡略化した回
路図である。
FIG. 4 is a simplified circuit diagram of the circuit shown in FIG.

【0038】図4に示すように、直流母線44には、整
流された直流の脈動波を平均して平滑するための並列コ
ンデンサ45が接続されている。DCブラシレスモータ
5が減速している間は、例えば、IGBT32a、32
fがOFFとなっているので、モータが発電機として働
いてブレーキの役目を果たし、回生電力RPがモータ巻
線33、ダイオード33a、33fを介して並列コンデ
ンサ45に蓄積される。図8を用いて後述するように、
減速している錘のDCブラシレスモータ5で発生した回
生電力RPは、並列コンデンサ45から複数のモータ5
(駆動回路30)に対して共通の直流母線を介して加速
している他の錘のDCブラシレスモータ5に供給される
ようにしてもよい。
As shown in FIG. 4, the DC bus 44 is connected to a parallel capacitor 45 for averaging and smoothing the rectified DC pulsating waves. While the DC brushless motor 5 is decelerating, for example, the IGBTs 32a and 32a
Since f is OFF, the motor works as a generator to serve as a brake, and the regenerative power RP is accumulated in the parallel capacitor 45 via the motor winding 33 and the diodes 33a and 33f. As described later with reference to FIG.
The regenerative power RP generated by the decelerated weight DC brushless motor 5 is supplied from the parallel capacitor 45 to the plurality of motors 5.
(Drive circuit 30) may be supplied to DC brushless motor 5 of another weight that is accelerating via a common DC bus.

【0039】本発明では、トラバースガイド4が反転位
置であるトラバース端部に近付こうとしているとき、D
Cブラシレスモータ5は減速している。このとき、DC
ブラシレスモータ5が発電機として働いてブレーキの役
目を果たし、駆動プーリー6などの回転体のイナーシャ
(慣性)も小さいことから、トラバースガイド4を、駆
動ベルト体2に強い張力がかかることなく、トラバース
端部の近傍で良好に制動して反転位置を高精度に位置決
め制御することができる。トラバースガイド4がトラバ
ース端部に達すると、DCブラシレスモータ5が反転し
てそれまでの回転方向と逆方向に加速し始め、トラバー
スガイド4がトラバース端部から遠ざかっていく。この
ように、本発明のトラバース装置1は、トラバースガイ
ド4を、滑らかに往復動させることができる。
In the present invention, when the traverse guide 4 is approaching the traverse end which is the reverse position, D
The C brushless motor 5 is decelerating. At this time, DC
Since the brushless motor 5 functions as a generator and serves as a brake, and the inertia (inertia) of the rotating body such as the drive pulley 6 is small, the traverse guide 4 can be traversed without applying strong tension to the drive belt body 2. It is possible to control the position of the reversal position with high accuracy by braking well in the vicinity of the end. When the traverse guide 4 reaches the traverse end, the DC brushless motor 5 reverses and starts accelerating in a direction opposite to the rotation direction up to that point, and the traverse guide 4 moves away from the traverse end. Thus, the traverse device 1 of the present invention can make the traverse guide 4 reciprocate smoothly.

【0040】次に、直流ブラシレスモータ5の駆動用回
路を説明する。
Next, a circuit for driving the DC brushless motor 5 will be described.

【0041】図5は、本発明に係る直流ブラシレスモー
タ5の駆動用ブロック図(高精度な位置制御を行う場
合)を示したものである。
FIG. 5 is a block diagram for driving the DC brushless motor 5 according to the present invention (in the case where highly accurate position control is performed).

【0042】図5に示すように、駆動用回路50は、商
用交流電源51と、商用交流電源51を整流する整流回
路52と、整流された直流でDCブラシレスモータ5を
駆動する駆動回路30と、DCブラシレスモータ5に内
蔵されたロータ位置検出器53と、DCブラシレスモー
タ5の回転を検出するための回転検出器としてのロータ
リエンコーダ54と、モータコイル23に流れる電流値
を検出する電流検出器としての電流センサ55と、駆動
回路30、ロータ位置検出器53、ロータリエンコーダ
54、電流センサ55のそれぞれに接続され、指令速度
Vが電圧として入力される制御装置(コントローラ)3
1と、ロータ位置検出器53、コントローラ31等に供
給する制御電源を生成する電源回路56とからなる。
As shown in FIG. 5, the driving circuit 50 includes a commercial AC power supply 51, a rectifying circuit 52 for rectifying the commercial AC power supply 51, and a driving circuit 30 for driving the DC brushless motor 5 with rectified DC. , A rotor position detector 53 built in the DC brushless motor 5, a rotary encoder 54 as a rotation detector for detecting rotation of the DC brushless motor 5, and a current detector for detecting a current value flowing through the motor coil 23. Control device (controller) 3 which is connected to a current sensor 55 as a driving circuit, a rotor position detector 53, a rotary encoder 54, and a current sensor 55, and receives the command speed V as a voltage.
1 and a power supply circuit 56 that generates control power to be supplied to the rotor position detector 53, the controller 31, and the like.

【0043】ロータ位置検出器53としては、例えば、
磁気センサである3個のホールセンサを使用している。
ロータリエンコーダ54は、DCブラシレスモータ5の
回転速度に応じた周波数で且つ回転位置に応じたパルス
数のパルス信号Pを出力するインクリメンタル型のもの
を用いている。このロータリエンコーダ54は、原点位
置を把握できるようにもしている。より具体的には、約
2000パルス/回転を出力するものを使用しており、
精度は約数十μmである。
As the rotor position detector 53, for example,
Three Hall sensors, which are magnetic sensors, are used.
The rotary encoder 54 is of an incremental type that outputs a pulse signal P having a frequency corresponding to the rotational speed of the DC brushless motor 5 and a pulse number corresponding to the rotational position. This rotary encoder 54 also enables the origin position to be grasped. More specifically, one that outputs about 2000 pulses / rotation is used,
The accuracy is about several tens of μm.

【0044】電源回路56は、整流回路52で整流され
た約280Vを有する直流電圧の電源ライン間に接続さ
れており、その高圧の直流電圧を低圧の制御用電圧に変
換し、ロータ位置検出器53には、約7Vの直流電圧を
供給し、コントローラ31には、約15Vの直流電圧を
供給する。
The power supply circuit 56 is connected between power supply lines of a DC voltage having a voltage of about 280 V rectified by the rectifier circuit 52, converts the high DC voltage into a low control voltage, and outputs a rotor position detector. A DC voltage of about 7 V is supplied to 53, and a DC voltage of about 15 V is supplied to the controller 31.

【0045】この駆動用回路50は、ホールセンサの検
出信号ではなく、出力パルス数の多いロータリエンコー
ダ54のパルス信号Pを、コントローラ31に入力して
位置フィードバック制御を行うためのものである。これ
により、トラバース装置1の高精度な位置決め制御を行
うことができる。
The drive circuit 50 is for inputting not the detection signal of the Hall sensor but the pulse signal P of the rotary encoder 54 having a large number of output pulses to the controller 31 to perform position feedback control. Thereby, highly accurate positioning control of the traverse device 1 can be performed.

【0046】コントローラ31には、図1で説明したよ
うに、巻取パッケージ11の回転速度を検出するための
回転検出器15も接続されている。
As described with reference to FIG. 1, the rotation detector 15 for detecting the rotation speed of the winding package 11 is also connected to the controller 31.

【0047】回転ドラム13が略一定速度で回転してい
る場合、それに接触回転している巻取パッケージ11の
周速が略一定速度となるため、次第に径が増大する巻取
パッケージ11の回転速度(ボビン10の回転速度)は
次第に減少することになる。
When the rotating drum 13 is rotating at a substantially constant speed, the peripheral speed of the winding package 11 rotating in contact therewith becomes a substantially constant speed, so that the rotating speed of the winding package 11 gradually increases in diameter. (The rotation speed of the bobbin 10) gradually decreases.

【0048】従って、コントローラ31は、回転検出器
15を用いて巻取パッケージ11の回転速度を検出する
ことにより、巻取パッケージ11の径を求めることがで
きる。即ち、コントローラ31は、クレードルパルスC
Pの周波数に基づいてパッケージ径を算出することがで
きる。そして、コントローラ31により、パッケージ径
に応じた巻き幅となるようにトラバースガイド4の往復
動(モータ5の正逆駆動)を制御することで、予め設定
したテーパ角を有するテーパエンドパッケージを製造で
きる。
Accordingly, the controller 31 can obtain the diameter of the winding package 11 by detecting the rotation speed of the winding package 11 using the rotation detector 15. That is, the controller 31 controls the cradle pulse C
The package diameter can be calculated based on the frequency of P. The controller 31 controls the reciprocating motion of the traverse guide 4 (forward / reverse driving of the motor 5) so that the winding width becomes a winding width corresponding to the package diameter, whereby a tapered end package having a preset taper angle can be manufactured. .

【0049】このように、本発明のトラバース装置1
は、駆動モータとしてDCブラシレスモータ5を使用し
ているので、高速運転が可能となり、駆動輪(駆動プー
リ6)を小型化できる。よって、回転体のイナーシャが
小さくなる。さらに、回転検出器の検出信号に基づいて
DCブラシレスモータ5の位置フィードバック制御をす
ることで、高速運転における高精度な位置決めが行え
る。
As described above, the traverse device 1 of the present invention
Since the DC brushless motor 5 is used as the drive motor, high-speed operation is possible, and the drive wheels (drive pulley 6) can be reduced in size. Therefore, the inertia of the rotating body is reduced. Further, by performing position feedback control of the DC brushless motor 5 based on the detection signal of the rotation detector, highly accurate positioning in high-speed operation can be performed.

【0050】DCブラシレスモータ5は、回転中の振動
がほとんどないので、良好な巻取りが行える。また、モ
ータ電流をI、出力トルクをT、トルク定数をKtとす
ると、T=Kt×Iの関係式で表され、電流値と出力ト
ルクとが比例関係にあるので、電流値からモータの負荷
(トルク)が監視できる。また、容易に取り出せる回生
電力を利用してトラバースガイド4をトラバース端部で
良好に制動することができる。
Since the DC brushless motor 5 hardly vibrates during rotation, good winding can be performed. When the motor current is I, the output torque is T, and the torque constant is Kt, the relation is expressed by T = Kt × I. Since the current value and the output torque are in a proportional relationship, the motor load is calculated from the current value. (Torque) can be monitored. Further, the traverse guide 4 can be satisfactorily braked at the traverse end using the regenerative electric power which can be easily taken out.

【0051】また、ロータ位置検出器53である磁気セ
ンサとは別個に、回転検出器として、例えば、1回転で
数百〜数万個のパルス信号を出力するロータリエンコー
ダ54を使用することにより、高精度な位置決め制御が
行える。
In addition to the magnetic sensor as the rotor position detector 53, by using a rotary encoder 54 that outputs hundreds to tens of thousands of pulse signals per rotation as a rotation detector, for example, High-precision positioning control can be performed.

【0052】次に、本発明に係る制御装置(コントロー
ラ)31による制御をより詳細に説明する。
Next, the control by the control device (controller) 31 according to the present invention will be described in more detail.

【0053】図6は、図5に示した駆動用回路50の制
御装置31(コントローラ)による制御の一例を示すブ
ロック線図である。
FIG. 6 is a block diagram showing an example of control of the driving circuit 50 shown in FIG. 5 by the control device 31 (controller).

【0054】図6に示すように、コントローラ31は、
まず、加算器60で位置指令信号aとロータリエンコー
ダ54からの位置フィードバック信号bとを加算し、位
置制御要素61で位置制御信号cを生成する。位置制御
要素61は、位置フィードバック信号bの1パルス毎に
位置の測定を行い位置制御信号cを生成する。次に、加
算器62で位置制御信号cとロータリエンコーダ54か
らの速度フィードバック信号dとを加算し、速度制御要
素63で速度制御信号eを生成する。速度制御要素63
は、位置フィードバック信号bの1パルス毎にそのパル
ス間隔から速度を測定する。そして、加算器64で速度
制御信号eと電流センサ55からの電流フィードバック
信号fとを加算し、トルク制御要素65でトルク制御信
号gを生成する。コントローラ31は、このトルク制御
信号gに基づいてPWM回路66でパルス信号hを生成
し、駆動回路50に入力してDCブラシレスモータ5を
制御する。
As shown in FIG. 6, the controller 31
First, the adder 60 adds the position command signal a and the position feedback signal b from the rotary encoder 54, and the position control element 61 generates a position control signal c. The position control element 61 measures the position for each pulse of the position feedback signal b and generates a position control signal c. Next, the adder 62 adds the position control signal c and the speed feedback signal d from the rotary encoder 54, and the speed control element 63 generates the speed control signal e. Speed control element 63
Measures the speed from the pulse interval for each pulse of the position feedback signal b. Then, the adder 64 adds the speed control signal e and the current feedback signal f from the current sensor 55, and the torque control element 65 generates a torque control signal g. The controller 31 generates a pulse signal h in the PWM circuit 66 based on the torque control signal g, and inputs the pulse signal h to the drive circuit 50 to control the DC brushless motor 5.

【0055】このように、コントローラ31は、位置及
び速度フィードバック制御と同時に、電流検出器の検出
信号に基づいて電流フィードバック制御を行っている。
As described above, the controller 31 performs the current feedback control based on the detection signal of the current detector simultaneously with the position and speed feedback control.

【0056】本発明によれば、速度フィードバック制御
により、加速期間及び減速期間での速度を正確に設定速
度に一致させることができる。よって、耳高、リボン等
の確実な防止が可能となる。また、電流フィードバック
制御により、電流値と比例関係にあるトルクの制御が行
え、高速反転時にモータに過大な負荷がかかっても、モ
ータの脱調(ロータ磁石とステータコイルとの位置関係
がずれる現象)を確実に防止できる。
According to the present invention, the speed in the acceleration period and the deceleration period can be made to exactly match the set speed by the speed feedback control. Therefore, the ear height, the ribbon, and the like can be reliably prevented. In addition, the torque feedback proportional to the current value can be controlled by the current feedback control, and even if an excessive load is applied to the motor during high-speed reversal, the motor loses synchronism (the positional relationship between the rotor magnet and the stator coil shifts). ) Can be reliably prevented.

【0057】また、コントローラ31は、電流センサ5
5で検出した電流値の変化に基づいて異常判定を行うよ
うにもしている。これにより、電流値の変化に基づい
て、ベルト状態を監視できる。例えば、駆動ベルト体2
が切れたことを迅速且つ確実に検出できる。
The controller 31 includes the current sensor 5
The abnormality determination is performed based on the change in the current value detected in step 5. Thus, the state of the belt can be monitored based on the change in the current value. For example, the drive belt body 2
Can be detected quickly and reliably.

【0058】回転検出器としてのロータリエンコーダ5
4は、高精度な位置制御が不要な場合には不要である。
例えば、一定速度で回せばよい機械に本発明を適用する
場合には、ロータ位置検出器53としてのホールセンサ
の信号からDCブラシレスモータ5の回転速度を算出す
ればよい。
Rotary encoder 5 as rotation detector
Step 4 is unnecessary when high-precision position control is not required.
For example, when the present invention is applied to a machine that only needs to rotate at a constant speed, the rotation speed of the DC brushless motor 5 may be calculated from the signal of the Hall sensor as the rotor position detector 53.

【0059】この場合、図7に示すような駆動用回路7
0を用いればよい。駆動用回路70は、ロータ位置検出
器53からの検出信号をF/V変換器71で周波数/電
圧変換し、その電圧と電圧としての指令速度Vとの大小
を比較器72で判別してコントローラ31に入力するも
のであり、ホールセンサの信号によって位置フィードバ
ック制御を行うためのものである。
In this case, the driving circuit 7 shown in FIG.
0 may be used. The drive circuit 70 performs frequency / voltage conversion of the detection signal from the rotor position detector 53 by the F / V converter 71, and determines the magnitude of the voltage and the command speed V as a voltage by the comparator 72, and performs a controller operation. 31 for performing position feedback control by a signal from the Hall sensor.

【0060】以上までは単一のユニット(錘)の例につ
いて説明したが、次に、本発明を複数錘に適用した一例
を説明する。
The example of a single unit (weight) has been described above. Next, an example in which the present invention is applied to a plurality of weights will be described.

【0061】図8は、本発明を複数錘に適用した一例を
示す駆動用ブロック図である。
FIG. 8 is a driving block diagram showing an example in which the present invention is applied to a plurality of weights.

【0062】図8に示すように、駆動用回路80は、各
DCブラシレスモータ5a,5b…毎に設けられた複数
の駆動回路30a,30b…に共通の整流回路81が接
続されている。さらに、各錘にそれぞれ備えられた駆動
回路30a,30b…に接続される制御装置として、モ
ーションコントローラ82を備えている。このモーショ
ンコントローラ82は、少なくともいくつかのDCブラ
シレスモータ5a,5b…の正逆駆動位相が異なるよう
に制御するものである。
As shown in FIG. 8, in the driving circuit 80, a common rectifier circuit 81 is connected to a plurality of driving circuits 30a, 30b... Provided for each DC brushless motor 5a, 5b. Further, a motion controller 82 is provided as a control device connected to the drive circuits 30a, 30b,. The motion controller 82 controls at least some of the DC brushless motors 5a, 5b.

【0063】図では描いていないが、糸巻取機は、複数
の錘が並設されて構成されており、各錘毎に、図1で説
明した1つの巻取パッケージ11及びトラバース装置1
が備えられている。各錘毎のトラバース装置1がそれぞ
れ単独の駆動モータ(DCブラシレスモータ5a,5b
…)を備えている。
Although not shown in the drawing, the yarn winding machine is configured by arranging a plurality of weights side by side. For each weight, one winding package 11 and the traverse device 1 described in FIG.
Is provided. The traverse device 1 for each weight is a single drive motor (DC brushless motor 5a, 5b
…).

【0064】本発明を複数錘に適用した場合、消費電力
を低減できる。例えば、ある錘が減速中には他の錘は加
速中とすることにより、減速によって生じた回生電力R
Pを共通の直流母線83を介して他の錘で消費すること
ができる。全錘が一斉に減速すると、回生電力RPによ
り母線電圧が上昇し、回生電力放電用の抵抗により消費
されてしまうが、本発明によれば、このような無駄な消
費電力を抑えることができる。
When the present invention is applied to a plurality of weights, power consumption can be reduced. For example, when a certain weight is decelerating and another weight is accelerating, the regenerative power R
P can be consumed by another weight via the common DC bus 83. When all the spindles are simultaneously decelerated, the bus voltage increases due to the regenerative power RP and is consumed by the resistor for regenerative power discharge. According to the present invention, such wasteful power consumption can be suppressed.

【0065】ここで、2錘間におけるDCブラシレスモ
ータの正逆駆動位相の制御を説明する。
Here, the control of the forward / reverse drive phase of the DC brushless motor between the two spindles will be described.

【0066】図9は、2錘間におけるDCブラシレスモ
ータの正逆駆動位相の制御の一例を、横軸を時間(t)
にとり、縦軸をモータの回転速度(v)にとった概略図
を示したものである。図では、上側の1錘目の速度曲線
をa1 とし、下側の2錘目の速度曲線をa2 としてい
る。速度曲線をa1 で言えば、時間0から時間t8 まで
が1トラバースに相当しており、時間0から時間t4
でが左右のいずれか一方へのトラバースを示し、時間t
4 から時間t8 までが他方向へのトラバースを示してい
る。速度曲線a1 、速度曲線a2 のいずれについても、
加速期間と減速期間との間は等速期間である。
FIG. 9 shows an example of control of the forward / reverse drive phase of the DC brushless motor between the two spindles. The horizontal axis represents time (t).
2 is a schematic diagram in which the vertical axis represents the rotation speed (v) of the motor. In the figure, the velocity curve of the upper first weight th and a 1, has a second weight th speed lower curve and a 2. Speaking velocity curve a 1, which corresponds to one traverse from time 0 to time t 8, shows the traversing to either from time 0 to time t 4 of the right and left, the time t
4 to time t 8 indicates the traverse in the other direction. For both the speed curve a 1 and the speed curve a 2 ,
The period between the acceleration period and the deceleration period is a constant velocity period.

【0067】図9に示すように、速度曲線a2 では時間
0から時間t1 までが減速期間であり、2錘目のDCブ
ラシレスモータ5bから回生電力RPが発生する。一
方、速度曲線a1 では時間0から時間t1 までは加速期
間であり、この間に2錘目のDCブラシレスモータ5b
から発生している回生電力RPを、直流母線83を介し
て1錘目のDCブラシレスモータ5aで消費させるよう
にしている。時間t4 から時間t5 の期間についても同
様にすることにより、回生電力RPを1トラバース当た
り2回有効に利用することで、消費電力を抑えることが
できる。
[0067] As shown in FIG. 9, from the velocity curve a 2 time 0 to time t 1 is the deceleration period, the regenerative power RP is generated from the second weight-th DC brushless motor 5b. On the other hand, in the speed curve a 1 , an acceleration period is from time 0 to time t 1 , during which the second brushless DC brushless motor 5 b
Is regenerated by the first brushless DC motor 5a via the DC bus 83. By the same for a period of time t 4 from the time t 5, by effectively using 2 times per traverse the regenerative power RP, power consumption can be suppressed.

【0068】複数錘の場合においても、上述したように
各錘の加減速期間の位相を適宜ずらせば、減速時の回生
電力を加速している他の錘で消費することができる。
Even in the case of a plurality of weights, if the phases of the acceleration and deceleration periods of the weights are appropriately shifted as described above, the regenerative power at the time of deceleration can be consumed by the other accelerated weights.

【0069】また、図では速度曲線a1 と速度曲線a2
とを略矩形状曲線で描いた例で説明したが、等速期間と
加減速期間の移行時の速度変化を滑らかにする(速度曲
線の矩形部を滑らかな曲線部とする)ことにより、急な
速度変動による糸の張力変動を防止できる。これは、複
数錘の場合における各速度曲線についても同様である。
In the figure, the speed curve a 1 and the speed curve a 2
Has been described with an example of a substantially rectangular curve, but the speed change at the transition between the constant speed period and the acceleration / deceleration period is made smooth (the rectangular portion of the speed curve is made a smooth curve portion), so that It is possible to prevent a change in the tension of the yarn due to a change in speed. This is the same for each speed curve in the case of a plurality of weights.

【0070】本発明は、駆動モータをDCブラシレスモ
ータにて構成することで、高速運転が可能となる。この
事は、ステッピングモータでは実現出来なかった小径の
駆動プーリ6でトラバース装置1を実現出来る事につな
がる。つまり、モータを高速正逆転することが可能にな
り、プーリを多数回転させてトラバースさせることで装
置が小さくできる。また、DCブラシレスモータを使用
することで、モータ電流と出力トルクが比例関係にある
ため、ベルトの状態を監視することができる。ブラシレ
スモータの場合、正逆運転で減速時に回生電力を容易に
取ることができるので、省エネ効果も得られる。
According to the present invention, high-speed operation can be achieved by using a DC brushless motor as the drive motor. This leads to the fact that the traverse device 1 can be realized by the small-diameter drive pulley 6 that cannot be realized by the stepping motor. That is, the motor can be rotated at high speed in the normal and reverse directions, and the apparatus can be reduced in size by rotating the pulley many times to traverse. Also, by using a DC brushless motor, the state of the belt can be monitored because the motor current and the output torque are in a proportional relationship. In the case of a brushless motor, regenerative power can be easily obtained at the time of deceleration in forward / reverse operation, so that an energy saving effect can be obtained.

【0071】[0071]

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明によれば次のごとき優れた効果を発揮する。
As is apparent from the above description,
According to the present invention, the following excellent effects are exhibited.

【0072】(1)高速運転が可能となり、駆動輪(駆
動プーリ)を小型化できるので、回転体のイナーシャを
小さくして、位置フィードバック制御により、高速運転
における高精度な位置決めが行える。従って、高速トラ
バースを行う場合でも、トラバースガイドの高精度な位
置決め制御が行え、耳高、リボン巻き等を防止して解舒
性のよい巻取パッケージを製造することができる。ま
た、回転中の振動がほとんどないので、より良好な巻取
りが行える。電流値とトルクとが比例関係にあるので、
電流値からモータの負荷(トルク)が監視できる。容易
に取り出せる回生電力を利用してトラバースガイドをト
ラバース端部で良好に制動することができる。
(1) Since high-speed operation is possible and the drive wheels (drive pulleys) can be reduced in size, the inertia of the rotating body is reduced, and high-precision positioning in high-speed operation can be performed by position feedback control. Therefore, even when a high-speed traverse is performed, high-precision positioning control of the traverse guide can be performed, and the height of the traverse guide, the winding of the ribbon, and the like can be prevented, and a winding package with good unwinding property can be manufactured. Further, since there is almost no vibration during rotation, better winding can be performed. Since the current value and the torque are in a proportional relationship,
The load (torque) of the motor can be monitored from the current value. The traverse guide can be satisfactorily braked at the end of the traverse by using regenerative electric power which can be easily taken out.

【0073】(2)電流値の変化に基づいて、ベルト状
態を監視できる。例えば、駆動ベルト体が切れたことを
迅速且つ確実に検出できる。
(2) The state of the belt can be monitored based on the change in the current value. For example, it is possible to quickly and reliably detect that the drive belt body has been cut.

【0074】(3)速度フィードバック制御により、加
速期間及び減速期間での速度を正確に設定速度に一致さ
せることができる。よって、耳高、リボン巻き等の確実
な防止が可能になると共に、巻取中の綾落ちを確実に防
止しつつ、巻取パッケージの軸方向両端部における巻き
密度(硬さ)を正確に制御できる。
(3) By the speed feedback control, the speeds in the acceleration period and the deceleration period can be made to exactly match the set speed. Therefore, it is possible to reliably prevent the ear height, ribbon winding, etc., and to accurately control the winding density (hardness) at both ends in the axial direction of the winding package while reliably preventing the shedding during winding. it can.

【0075】(4)電流フィードバック制御により、電
流値と比例関係にあるトルクの制御が行え、高速反転時
にモータに過大な負荷がかかっても、モータの脱調(ロ
ータ磁石とステータコイルとの位置関係がずれる現象)
を確実に防止できる。従って、常時、トラバースガイド
の正確な位置決め制御を維持できる。
(4) The torque which is proportional to the current value can be controlled by the current feedback control, and even if an excessive load is applied to the motor during high-speed reversal, the motor loses synchronism (position between the rotor magnet and the stator coil). Relationship is shifted)
Can be reliably prevented. Therefore, accurate positioning control of the traverse guide can always be maintained.

【0076】(5)ロータ位置検出器である磁気センサ
とは別個に、1回転で数百〜数千個のパルス信号を出力
するロータリエンコーダを使用することにより、高精度
な位置決め制御が行える。従って、高速トラバースによ
って製造した巻取パッケージの解舒性をより向上させる
ことができる。
(5) A high-precision positioning control can be performed by using a rotary encoder that outputs hundreds to thousands of pulse signals per rotation, separately from a magnetic sensor as a rotor position detector. Therefore, the unwinding property of the winding package manufactured by the high-speed traverse can be further improved.

【0077】(6)消費電力を低減できる。例えば、あ
る錘が減速中には他の錘は加速中とすることにより、減
速によって生じた回生電力を共通の直流母線を介して他
の錘で消費することができる。全錘が一斉に減速する
と、回生電力により母線電圧が上昇し、回生電力放電用
の抵抗により消費されてしまう。本発明によれば、この
ような無駄な消費電力を抑えることができる。
(6) Power consumption can be reduced. For example, when a certain weight is decelerating and another weight is accelerating, regenerative power generated by deceleration can be consumed by another weight via a common DC bus. When all the spindles decelerate at the same time, the bus voltage increases due to the regenerative power and is consumed by the regenerative power discharging resistor. According to the present invention, such useless power consumption can be suppressed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の好適実施の形態を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a preferred embodiment of the present invention.

【図2】本発明に係る直流ブラシレスモータの断面図で
ある。
FIG. 2 is a sectional view of a DC brushless motor according to the present invention.

【図3】本発明に係る直流ブラシレスモータ、駆動回
路、制御装置(コントローラ)の接続関係を示す回路図
である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a connection relationship between a DC brushless motor, a drive circuit, and a control device (controller) according to the present invention.

【図4】図3に示した回路を簡略化した回路図である。FIG. 4 is a simplified circuit diagram of the circuit shown in FIG. 3;

【図5】本発明に係る直流ブラシレスモータの駆動用ブ
ロック図(高精度な位置制御を行う場合)である。
FIG. 5 is a block diagram for driving the DC brushless motor according to the present invention (when high-precision position control is performed).

【図6】図5に示した駆動用回路のコントローラによる
制御の一例を示すブロック線図である。
FIG. 6 is a block diagram illustrating an example of control by a controller of the driving circuit illustrated in FIG. 5;

【図7】本発明に係る直流ブラシレスモータの駆動用ブ
ロック図の一例である。
FIG. 7 is an example of a block diagram for driving the DC brushless motor according to the present invention.

【図8】本発明を複数錘に適用した一例を示す駆動用ブ
ロック図である。
FIG. 8 is a driving block diagram showing an example in which the present invention is applied to a plurality of weights.

【図9】2錘間における直流ブラシレスモータの正逆駆
動位相の制御の一例を示す概略図である。
FIG. 9 is a schematic diagram illustrating an example of control of a forward / reverse drive phase of a DC brushless motor between two weights.

【図10】従来のトラバース装置の概略図である。FIG. 10 is a schematic view of a conventional traverse device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 トラバース装置 2 駆動ベルト体 4 トラバースガイド 5 直流ブラシレスモータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Traverse device 2 Drive belt body 4 Traverse guide 5 DC brushless motor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梅原 嘉人 京都府京都市伏見区竹田向代町136番地 村田機械株式会社本社工場内 Fターム(参考) 3F056 CA05 CB09  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Yoshito Umehara 136 Takeda-Mukoshiro-cho, Fushimi-ku, Kyoto-shi, Kyoto Prefecture F-term in the headquarters of Murata Machinery Co., Ltd. 3F056 CA05 CB09

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 駆動ベルト体を正逆駆動させることによ
り、駆動ベルト体に取着されたトラバースガイドを往復
動させて糸条のトラバースを行うトラバース装置におい
て、駆動ベルト体を正逆駆動させる直流ブラシレスモー
タと、該直流ブラシレスモータの回転位置を検出するた
めの回転検出器と、回転検出器の検出信号に基づいて直
流ブラシレスモータの位置フィードバック制御を行う制
御装置とを備えたことを特徴とするトラバース装置。
1. A traverse device for traversing a yarn by reciprocating a traverse guide attached to the drive belt body by driving the drive belt body in a forward / reverse direction. A brushless motor, a rotation detector for detecting a rotation position of the DC brushless motor, and a control device for performing position feedback control of the DC brushless motor based on a detection signal of the rotation detector. Traverse device.
【請求項2】 モータコイルに流れる電流値を検出する
電流検出器を備え、制御装置は、検出した電流値の変化
に基づいて異常判定を行う請求項1記載のトラバース装
置。
2. The traverse device according to claim 1, further comprising a current detector for detecting a value of a current flowing through the motor coil, wherein the control device makes an abnormality determination based on a change in the detected current value.
【請求項3】 制御装置は、位置フィードバック制御と
同時に、回転検出器の検出信号に基づいて直流ブラシレ
スモータの速度フィードバック制御を行う請求項1また
は2記載のトラバース装置。
3. The traverse device according to claim 1, wherein the control device simultaneously performs the position feedback control and the speed feedback control of the DC brushless motor based on the detection signal of the rotation detector.
【請求項4】 モータコイルに流れる電流値を検出する
電流検出器を備え、制御装置は、位置及び速度フィード
バック制御と同時に、電流検出器の検出信号に基づいて
電流フィードバック制御を行う請求項3記載のトラバー
ス装置。
4. The apparatus according to claim 3, further comprising a current detector for detecting a value of a current flowing through the motor coil, wherein the control device performs the current feedback control based on a detection signal of the current detector simultaneously with the position and speed feedback control. Traverse device.
【請求項5】 直流ブラシレスモータに内蔵されたロー
タ位置検出器である磁気センサを備え、回転検出器は、
直流ブラシレスモータの回転速度に応じた周波数で且つ
回転位置に応じたパルス数のパルス信号を出力するロー
タリエンコーダである請求項1〜4いずれかに記載のト
ラバース装置。
5. A magnetic sensor as a rotor position detector built in a DC brushless motor, wherein the rotation detector comprises:
The traverse device according to any one of claims 1 to 4, wherein the traverse device is a rotary encoder that outputs a pulse signal having a frequency corresponding to a rotation speed of the DC brushless motor and a pulse number corresponding to a rotation position.
【請求項6】 各直流ブラシレスモータ毎に設けられた
複数の駆動回路に共通の整流回路が接続され、制御装置
は、少なくともいくつかの直流ブラシレスモータの正逆
駆動位相が異なるように制御する請求項1〜5いずれか
に記載のトラバース装置。
6. A common rectifier circuit is connected to a plurality of drive circuits provided for each DC brushless motor, and the control device controls at least some of the DC brushless motors to have different normal / reverse drive phases. Item 6. The traverse device according to any one of Items 1 to 5.
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