JP2004244774A - 繊維機械におけるローラ駆動方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の繊維機械では、一本のシャフトを複数のモータにて駆動する場合、各モータに付き制御装置が備えられていたので、多くの制御装置が必要となってコスト高となるとともに、制御装置間の誤差等により各モータを同一回転に制御することが困難であった。
【解決手段】複数錘の糸処理ユニットより成る繊維機械において、前記複数錘分のローラ１０・１０・・・を一斉駆動するための共通のシャフト２１を備えた装置であって、シャフト２１の複数箇所に、シャフト回転駆動用の駆動モータ２２を設けるとともに、該複数の駆動モータ２２を共通に制御する一つのコントローラ３２を設け、一の駆動モータ２２の回転を検出する回転数検出手段２８を設け、前記コントローラ３２は、回転数検出手段２８により検出された一の駆動モータ２２の回転数に基づいて、複数の駆動モータ２２の制御を行う。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数錘の糸処理ユニットによる繊維機械において、共通のシャフトに取り付けられた複数のローラを駆動するローラ駆動方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
紡績機等の繊維機械においては、多数の錘が並設されており、糸をパッケージに巻き取るために、パッケージに押し当てられて回転するローラが設けられている。各錘のローラは一本の共通のシャフトに設けられており、一つのモータにて該シャフトを駆動することにより、各錘のローラの全てを回転駆動するように構成されていた。
近年、このような繊維機械では、装置の多錘化や、パッケージに押し当てられるローラの接圧が大きくなってきたことにより、シャフトを駆動するために必要なトルクが増加してきたため、モータの容量アップが必要となってきた。
【０００３】
しかし、必要なトルクを得るためには、モータの容量をアップする必要があるとともに、モータが大型化して装置全体が大きくなるため好ましくない。
そこで、装置が大型化しないように、装置に複数のモータを設けて、該複数のモータによりシャフトを駆動するように構成し、モータの大型化やシャフトが必要以上に太くなることを防ぐことが考えられる。
一本のシャフトを複数のモータにて駆動する技術としては、例えば、技術文献１に記載されるように、２台のモータをシャフトの両端に接続したものがある。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−１３０１９３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述の技術文献１に記載される技術のように、一本のシャフトを複数のモータにて駆動する場合、各モータに付き制御装置が備えられている。即ち、一つのモータを一つの制御装置にて制御することが行われている。
このように、各モータに制御装置を設けていると、多くの制御装置が必要となってコスト高となるとともに、制御装置間の誤差等により各モータを同一回転に制御することが困難であった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するための手段を説明する。
即ち、請求項１においては、複数錘の糸処理ユニットより成る繊維機械において、前記複数錘分のローラを一斉駆動するための共通のシャフトを備えたローラ駆動装置であって、シャフトの複数箇所に、シャフト回転駆動用のモータを設けるとともに、該複数のモータを共通に制御する一つの制御装置を設け、一のモータの回転を検出する回転数検出手段を設け、前記制御装置は、回転数検出手段により検出された一のモータの回転数に基づいて、複数のモータの制御を行う。
【０００７】
請求項２においては、複数錘の糸処理ユニット間を移動可能な作業台車と、機台の端部に開放端を備え、該開放部から作業台車を軌道の延長線上に抜き出し可能なものにおいて、前記ローラ、複数のモータ及び制御装置を設ける。
【０００８】
請求項３においては、複数錘の糸処理ユニットより成る繊維機械において、共通のシャフトに取り付けられた複数のローラを一斉駆動する方法であって、シャフトの複数箇所に設けられた該シャフト回転駆動用のモータを、一のモータの回転を検出する回転数検出手段により検出される一のモータの回転数に基づいて、一つの制御装置により駆動する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を添付の図面を用いて説明する。
図１は本発明のローラ駆動装置を示す図、図２は駆動モータを、シャフトの両端部のみならずシャフトの途中部に設けたローラ駆動装置を示す図、図３は一本のシャフトに並設される複数のローラを複数行並べて、各行間のシャフト１を同期ベルトにて連結した構成のローラ駆動装置を示す図、図４は本発明のローラ駆動装置を備える繊維機械としての紡績機を示す正面図、図５は同じく紡績機を示す平面図である。
【００１０】
本発明のローラ駆動装置について説明する。
図１に示すように、ローラ駆動装置においては、複数の駆動ローラ１０が取り付けられるシャフト２１の両端に、該駆動ローラ１０を回転駆動する駆動モータ２２・２２が、それぞれベルト２３を介して連結されている。例えば、駆動ローラ１０にはパッケージ１１が当接しており、該パッケージ１１は駆動ローラ１０により回転駆動されている。
ベルト２３は、歯付ベルトのようなタイミングベルト等にて構成されており、駆動モータ２２（モータシャフト３１）の回転を同期してシャフト２１に伝達するように構成されている。
【００１１】
駆動モータ２２・２２は、それぞれ共通に設けられた一つのコントローラ３２（制御装置）に接続されている。コントローラ３２は、指令周波数演算部２５と、回転数演算部２６とから成り、回転数演算部２６は、パルス発生用突出歯３４の近傍に設けられた回転数検出器２８からの検出値により、シャフト２１（駆動ローラ１０）の回転数を算出している。ここで、回転数検出器２８は、シャフト２１（モータシャフト３１）の回転に伴いパルス発生用突出歯３４が発するパルスを検出し、回転数算出部２６に検出結果を送信する。また、回転数検出器２８は一つのモータ２２のみに対応して一つ設けられている。
尚、回転数検出器２８は、前記のものに限られず、モータシャフト３１と同軸にエンコーダ、レゾルバ、又はタコジェネレータ等を適宜取り付けたものであってもよい。
該駆動モータ２２・２２は、回転数検出手段２８の検出結果により算出される回転数演算部２６の回転数算出値に基づいて演算され出力される指令周波数に応じて、指令周波数演算部２５を介してフィードバック型の駆動制御がなされる。
つまり、複数の駆動モータ２２・２２は、一つのコントローラ３２及び回転検出器２８により一斉に駆動制御がなされている。
この場合、シャフト２１の複数箇所に設けられる複数の駆動モータ２２・２２は、全て同一の仕様、及び容量に構成されたものを用いる必要がある。
なお、ローラ駆動装置３３は、一点鎖線で囲んで示すように、駆動ローラ１０、シャフト２１、ベルト２３、駆動モータ２２、インバータ２５、及びコントローラ３２等により構成されている。
【００１２】
このように、一つのコントローラ３２及び回転数検出手段２８により複数の駆動モータ２２・２２を駆動することで、駆動モータ毎にコントローラ２６等の制御装置を設けた場合に比べて、これらの制御装置の数量を削減してコストダウンを図ることが可能となる。
【００１３】
また、駆動モータ毎に制御装置や回転検出器を設けた場合には、制御装置間での各駆動モータ２２への指令周波数の誤差が生じ易く、この誤差により各駆動モータの回転数に誤差が生じると、シャフト２１にねじれを発生させる恐れがある。しかし、単一の制御装置や回転検出器により複数の駆動モータ２２・２２を駆動することで、駆動モータ２２間での指令周波数の誤差を抑えて高精度な制御を行うことができる。
これにより、タイミングベルト等、回転数伝達にずれが生じないベルト２３を介して、該シャフト２１へ同期して駆動モータ２２の駆動を伝達すれば、シャフト２１両端の駆動モータ２２・２２の回転を略完全に同期させることが可能となるため、シャフト２１にねじれ方向の負荷をかけることがない。
【００１４】
また、駆動モータ２２としては、ロータとステータとの間にすべりを有して駆動するインダクションモータを用いる。これは、たとえ、何らかの要因により駆動モータ２２の回転数に誤差が生じたとしても、上述した構成によりその誤差は微少なものであり、この微差をインダクションモータが有している前記すべりにより吸収することができるからである。
【００１５】
このように、駆動モータ２２の駆動制御を行う際に、一方の駆動モータ２２の回転数に基づいて、両方の駆動モータ２２・２２をフィードバック制御することで、両方の駆動モータ２２・２２の回転数に基づいてフィードバック制御する場合に比べて、使用する回転数検出手段２８の数量を削減してコスト低減を図ることができるとともに、コントローラ２６による制御を簡単にすることができる。
【００１６】
また、図２に示すように、駆動モータ２２を、シャフト２１の両端部のみならず、シャフト２１の途中部に一又は複数設けて、両端部及び途中部の駆動モータ２２・２２・・・が一つの制御装置、即ちコントローラ３２により共通に制御されるような構成とすることもできる。
【００１７】
さらに、図３に示すように、一本のシャフト２１に取り付けられ並設される複数のローラ１０・１０・・・を複数行（図３では２行）並べて、各行間のシャフト２１・２１を互いに同期ベルト２４にて連結した構成とすることもできる。
この場合、各行のシャフト２１はそれぞれ駆動モータ２２により駆動されており、その内の一の駆動モータ２２に設けられた回転数検出器２８により検出された回転数に基づいて、両方の駆動モータ２２・２２を前記コントローラ３２にてフィードバック制御している。
【００１８】
そして、シャフト２１に取り付けられる複数のローラ１０・１０・・・の駆動装置としては、同期ベルト２４にて連結した複数のシャフト２１・２１を一つの単位として構成している。
つまり、図３に示すローラ駆動装置は、複数のローラ１０・１０・・・を一斉駆動するための共通のシャフト２１・２１を備えたローラ駆動装置であって、シャフト２１・２１の複数箇所に、シャフト回転駆動用の駆動モータ２２・２２を設けるとともに、該複数の駆動モータ２２・２２を共通に制御する一つの制御装置であるコントローラ３２を設け、一の駆動モータ２２に回転数検出手段２８を設け、前記コントローラ３２は、回転数検出手段２８により検出された一の駆動モータ２２の回転数に基づいて、複数の駆動モータ２２・２２の制御を行うように構成されている。
【００１９】
次に、前述の如く構成したローラ駆動装置を、繊維機械に適用した例について説明する。
図４、図５には、本ローラ駆動装置が適用される繊維機械の一実施例として、作業台車Ｃが紡績ユニット１０３間を移動可能な紡績機を示している。
紡績機においては、原動機ボックス１０１とダストボックス１０２との間に多数の紡績ユニット１０３・１０３・・が並設されている。該紡績ユニット１０３は、バックローラ１０４とミドルローラ１０５とフロントローラ１０６を備えたドラフト装置１０７、空気噴射ノズルを備えた紡績部１０８、紡績部１０８により生成された紡績糸Ｙを引き出すニップローラ１０９、紡績糸の太糸部分（以降スラブと記載する）を検出するスラブキャッチャ１１０、及び、パッケージ１１１に糸をトラバースしつつ巻き取る巻取部１１２等により構成されている。また、前記ドラフト装置１０７へ供給されるスライバＳは機台の背部に設けたスライバケンスから引き出されてバックローラ１０４へ供給されている。
原動機ボックス１０１内には、作業台車Ｃが機台長手方向に通行可能な台車走行スペース１０１ｂを有している。
【００２０】
前記紡績ユニット１０３は、側断面視略「コ」字状に形成された枠体上に配置され、該枠体の内部空間を、作業台車Ｃがレール１１６に沿って、図４における左右方向に往復走行する。作業台車Ｃには、パッケージ１１側の下糸を吸引把持して上方へ引き出すサクションマウス１１９が回動可能に設けられるとともに、サクションマウス１１９に吸引把持された糸を受け取って紡績部１０８の糸排出口近傍に導くトランスファーアーム１１８が回動可能に設けられている。
【００２１】
前記作業台車Ｃは、各紡績ユニット１０３においてパッケージ１１が満巻となった場合に、その紡績ユニット１０３の位置に停止して、満巻のパッケージを回収するとともに、上記サクションマウス１１９及びトランスファーアーム１１８を用いた公知のピーシング方法により、種糸と紡出される繊維束とを糸継して次なる空ボビンに対して巻き取り動作を開始させる玉揚装置としての機能を有し、また、紡績ユニット１０３に糸切れが発生した場合、糸継要求の発生した紡績ユニット１０３の位置に停止して、玉揚時と同様、公知のピーシング方法により、紡出側の繊維束と巻取側の種糸との糸継ぎを行う機能とを有している。
即ち、作業台車Ｃは、機台長さ方向に伸びたダクト１３０を介して、ブロア１３１による吸引作用を利用して、種糸供給手段（パッケージ１１又はそれとは別の種糸パッケージ）から引き出された種糸を、種糸搬送部材により紡績部１０８まで搬送する。そして、紡績部１０８の糸排出側からスライバ導入側に種糸を通した後、停止していたドラフト装置１０７、紡績部１０８及び種糸走行を開始して、該種糸にドラフト装置１０７から供給される繊維束を絡ませて糸継ぎするピーシング機能を有している。
【００２２】
そして、該作業台車Ｃは、玉揚動作若しくは糸継動作を終了すると、次の満巻若しくは糸切れが検出された紡績ユニット１０３へ向けて走行を開始する。
そして、このような動作を行う作業台車Ｃは、運転制御装置（不図示）により運転制御が行われる。なお、サービス装置（作業台車Ｃ）が行う糸継サービスとしては、引き出した種糸に紡出側から供給される繊維束を絡ませて繋ぐピーシングについて説明したが、これに限定されるものではなく、ブロアによる吸引力を利用して、巻取側の糸と紡出側の糸とを共に吸引捕捉して糸継器（機械式ノッター又は空気式スプライサー）に導入する方法でもよく、いずれにおいても本発明の繊維機械に適用可能である。
【００２３】
前記巻取部１１２は、両端の複数の駆動モータ２２・２２により回転駆動されるシャフト２１に一体的に回転可能に取り付けられるローラ１０と、該ローラ１０に圧接して回転するパッケージ１１とを備えており、各紡績ユニット１０３のローラ１１は、共通シャフト２１により一斉に駆動されるものである。
【００２４】
前記原動機ボックス１０１の端部には、開閉可能な側板１０１ａが取り付けられた開放部が備えられており、前記作業台車Ｃは、この開放部からレール１１６の延長線上に抜き出すことができる。これにより、作業台車Ｃを機台外部へ引き出してメンテナンスすることが可能となっている。
そして、紡績機のメンテナンスを行う場合には、原動機ボックス１０１の側板１０１ａを開き、レール１１６の端部を露見させた後、メンテナンス台車１２０をレール１１６に面した通路１１８に位置させる。
通路１１８に位置するメンテナンス台車１２０を紡績機側に移動させて、メンテナンス台車１２０のレール１２０ａを前記レール１１６と接合する。
接合後、メンテナンス台車１２０の軌道１２０ａは、紡績機側のレール１１６と連結されて位置決めされる。
【００２５】
メンテナンス台車１２０の連結が完了したら作業台車Ｃの駆動スイッチを切って作業台車Ｃを停止させてから、作業者が作業台車Ｃをレール１１６に沿って機台端まで引き出し、原動機ボックス１０１の台車走行スペース１０１ｂを経て、さらにそのまま移動させて、メンテナンス台車１２０のレール１２０ａに侵入させる。
そして、作業台車Ｃのメンテナンス台車１２０への移載を完了した後に、メンテナンス作業を行うようにしている。
【００２６】
このように構成される紡績機は、前述のローラ駆動装置を備えており、各紡績ユニット１０３のローラ１０を、複数の駆動モータ２２・２２により回転駆動されるシャフト２１にて一斉駆動しているので、多数錘化やローラ１１３とパッケージ１１１との接圧の増加があったとしても、シャフト２１や駆動モータ２２の小型化を図ることができる。
従って、作業台車Ｃをメンテナンスのために前記開放部から抜き出す際に、作業台車Ｃが通るための台車走行スペース１０１ｂに駆動モータ２２がはみ出ることを回避することができる。
これにより、制御の簡素化のみならず、作業台車Ｃの走行スペース１０１ｂ（原動機ボックス１０１）の大型化（即ち装置全体の大型化）を回避することができる、という効果を顕著に奏することができる。
【００２７】
尚、本発明を実施するにあたり、上述したような紡績機に限られない。共通のシャフトに複数錘分のローラを取り付けて一斉駆動するものであればよい。
【００２８】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成したので、次のような効果を奏する。
請求項１記載の如く、複数錘の糸処理ユニットより成る繊維機械において、前記複数錘分のローラを一斉駆動するための共通のシャフトを備えたローラ駆動装置であって、シャフトの複数箇所に、シャフト回転駆動用のモータを設けるとともに、該複数のモータを共通に制御する一つの制御装置を設け、一のモータの回転を検出する回転数検出手段を設け、前記制御装置は、回転数検出手段により検出された一のモータの回転数に基づいて、複数のモータの制御を行うので、
駆動モータ毎に制御装置を設けた場合に比べて、これらの制御装置の数量を削減してコストダウンを図ることが可能となる。
また、駆動モータ毎に制御装置を設けた場合には、制御装置間での各駆動モータの回転数の誤差が生じ易いが、単一の制御装置により複数の駆動モータを駆動することで、駆動モータ間での誤差を抑えて高精度な制御を行うことができる。
これにより、シャフトに設けられる複数の駆動モータの回転を略完全に同期させることが可能となって、該駆動モータの駆動回転を、シャフトにねじれ方向の負荷をかけることなく、該シャフトへ同期して伝達することができる。
さらに、多数錘化や接圧の増加があったとしても、開ループ制御の場合よりも正確な制御が可能になる。
また、両方の駆動モータの回転数に基づいてフィードバック制御する場合に比べて、使用する回転数検出手段の数量を削減してコスト低減を図ることができるとともに、制御手段による制御を簡単にすることができる。
【００２９】
請求項２記載の如く、複数錘の糸処理ユニット間を移動可能な作業台車と、機台の端部に開放端を備え、該開放部から作業台車を軌道の延長線上に抜き出し可能なものにおいて、前記ローラ、複数のモータ及び制御装置を設けるので、
多数錘化や接圧の増加があったとしても、シャフトやローラを駆動するモータの小型化を図ることができるため、作業台車をメンテナンスのために開放部から抜き出す際に、台車が通るための台車走行スペースにモータがはみ出ることを回避することができる。
従って、制御の簡素化のみならず、台車の走行スペース（原動機ボックス）の大型化（即ち装置全体の大型化）を回避することができる、という効果をより顕著に奏することができる。
【００３０】
請求項３記載の如く、複数錘の糸処理ユニットより成る繊維機械において、共通のシャフトに取り付けられた複数のローラを一斉駆動する方法であって、シャフトの複数箇所に設けられた該シャフト回転駆動用のモータを、一のモータの回転を検出する回転数検出手段により検出される一のモータの回転数に基づいて、一つの制御装置により駆動するので、
駆動モータ毎に制御装置を設けた場合に比べて、これらの制御装置の数量を削減してコストダウンを図ることが可能となる。
また、駆動モータ毎に制御装置を設けた場合には、制御装置間での各駆動モータの回転数の誤差が生じ易いが、単一の制御装置により複数の駆動モータを駆動することで、駆動モータ間での誤差を抑えて高精度な制御を行うことができる。
これにより、シャフトに設けられる複数の駆動モータの回転を略完全に同期させることが可能となって、該駆動モータの駆動回転を、シャフトにねじれ方向の負荷をかけることなく、該シャフトへ同期して伝達することができる。
さらに、両方の駆動モータの回転数に基づいてフィードバック制御する場合に比べて、使用する回転数検出手段の数量を削減してコスト低減を図ることができるとともに、制御手段による制御を簡単にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】撚糸機のローラ駆動装置を示す図である。
【図２】駆動モータを、シャフトの両端部のみならずシャフトの途中部に設けたローラ駆動装置を示す図である。
【図３】一本のシャフトに並設される複数のローラを複数行並べて、各行間のシャフト１を同期ベルトにて連結した構成のローラ駆動装置を示す図である。
【図４】本発明のローラ駆動装置を備える繊維機械としての紡績機を示す正面図である。
【図５】同じく紡績機を示す平面図である。
【符号の説明】
１０ ローラ
２１ シャフト
２２ 駆動モータ
２５ インバータ
２６ コントローラ
２８ 回転数検出手段

Claims (3)

1. 複数錘の糸処理ユニットより成る繊維機械において、前記複数錘分のローラを一斉駆動するための共通のシャフトを備えたローラ駆動装置であって、
   シャフトの複数箇所に、シャフト回転駆動用のモータを設けるとともに、
   該複数のモータを共通に制御する一つの制御装置を設け、一のモータの回転を検出する回転数検出手段を設け、前記制御装置は、回転数検出手段により検出された一のモータの回転数に基づいて、複数のモータの制御を行うことを特徴とする繊維機械におけるローラ駆動装置。
2. 複数錘の糸処理ユニット間を移動可能な作業台車と、機台の端部に開放端を備え、該開放部から作業台車を軌道の延長線上に抜き出し可能なものにおいて、
   前記ローラ、複数のモータ及び制御装置を設けることを特徴とする請求項１に記載の繊維機械におけるローラ駆動装置。
3. 複数錘の糸処理ユニットより成る繊維機械において、共通のシャフトに取り付けられた複数のローラを一斉駆動する方法であって、
   シャフトの複数箇所に設けられた該シャフト回転駆動用のモータを、一のモータの回転を検出する回転数検出手段により検出される一のモータの回転数に基づいて、一つの制御装置により駆動することを特徴とする繊維機械におけるローラ駆動方法。

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