JP2006067748A - Tension control method at blackout of sizer - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sizer capable of applying appropriate tension and stretch to strings, when blackout occurs, and stopping a machine in an approximately usual stop condition in the sizer of a multi-section drive. <P>SOLUTION: Noting that a servo motor, jointed with the respective machine portions of the sizer, has a regeneration mode portion at the time of machine stop and a motor mode portion into consideration, driver DC portions of the servo motor are connected to send/receive power among them, and tension control is performed, in the same way so that it is in a stationary condition of stopping the machine. At this time, power is secured so that the mode becomes a regeneration mode by necessity. For this purpose, deceleration time can be selected, as necessary. Power for a control circuit is set at and less than 1KW, the capacity is small, and it will not cause disadvantages in cost, even if backup is performed by using uninterruptibe power supply, thus improving the stability. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明はサイザのマルチセクションドライブ、すなわち各機械部分の駆動を単独モータにより行って、機械各部の張力やストレッチを制御する装置の改良技術に関する物である。 The present invention relates to a technique for improving a multi-section drive of a sizer, that is, an apparatus for controlling the tension and stretch of each part of a machine by driving each machine part by a single motor.

従来の技術として、ギヤーやPIVによる機械式駆動方式においては停電に対して、問題がなかった。最近開発された、マルチセクションドライブ方式においては、各機械部分に機械式ブレーキを取り付け、停電のとき開になる電磁弁により、空気タンクからの空気を圧力調整弁を通して、この機械式ブレーキに送り込み、機械を停止していた。 As a conventional technology, the mechanical drive system using gears and PIV has no problem against power failure. In the recently developed multi-section drive system, a mechanical brake is attached to each machine part, and air from the air tank is sent to this mechanical brake through a pressure regulating valve by an electromagnetic valve that opens in the event of a power failure. The machine was stopped.

しかし、この方法では単に機械部分にブレーキ力を与えるのみで、機械の惰性運転は防止できるが、糸の張力やストレッチを制御しないので糸ゆるみや糸に過張力を与えることになり、この部分の糸が製品として使用できなくなる。本発明の目的は停電が発生したとき、糸に適正な張力とストレッチを与えながら、機械を普通の停止状態に近い状態で停止することである。 However, this method can prevent inertial operation of the machine simply by applying a braking force to the machine part, but it does not control the tension or stretch of the thread, so it will loosen the thread or overtension the thread. The yarn cannot be used as a product. An object of the present invention is to stop the machine in a state close to a normal stop state while giving proper tension and stretch to the yarn when a power failure occurs.

本発明ではサイザ独特の慣性モーメントに着目し、このエネルギーを利用して、停電時の電力を確保し、機械を安定した状態で停止するものである。サイザはたて糸を送り出す送り出し部分と、乾燥に使用するシリンダー部分が機械停止時、機械的なブレーキ力、すなわち、この部分を制御するモータが回生モード、すなわち発電モードとなる。 In the present invention, attention is paid to the moment of inertia unique to the sizer, and this energy is used to secure power during a power failure and to stop the machine in a stable state. The sizer has a mechanical braking force, that is, a motor that controls this part is in a regenerative mode, that is, a power generation mode, when the sending part for sending out the warp and the cylinder part used for drying stop the machine.

一方フィードロールは、ほぼ力行モードすなわちモータモードと発電モードの間で電力としてはほぼ0の状態にある、サイズロール部分は糊液の抵抗でモータモードとなる、しかし巻き取りビームは糸張力が高めに設定されると慣性エネルギーより消費電力が大きくなり、モータモードとなり電力を消費する。この電力を前に記した送り出し部分とシリンダー部分の発電モード部分の電力をモータモードで電力を必要とする部分に供給し、機械を定常状態と同じように停止するものである。 On the other hand, the feed roll is almost in the state of electric power between the power running mode, that is, the motor mode and the power generation mode, the size roll part is in the motor mode due to the resistance of the glue solution, but the winding beam has high yarn tension. When set to, the power consumption is greater than the inertial energy, and the motor mode is set to consume power. This power is supplied to the part that requires power in the motor mode in the power generation mode part of the sending part and the cylinder part described above, and the machine is stopped in the same manner as in the steady state.

機械停止時、送り出し張力、フィードロールとサイズロール及びサイズロールとシリンダー間のストレッチ、巻き取りビームの巻き取り張力が安定して制御され、糸品質が向上した。張力の不安定による糸切れが無くなり、機械の稼働率も向上した。大きな機械式ブレーキが不要になりコスト的にも有利になった。 When the machine was stopped, the feed tension, the stretch between the feed roll and the size roll, the stretch between the size roll and the cylinder, and the take-up tension of the take-up beam were stably controlled to improve the yarn quality. Yarn breakage due to tension instability has been eliminated, and the machine operating rate has been improved. A large mechanical brake is no longer necessary, which is advantageous in terms of cost.

図1はサイザの側面図で本発明に直接関係しないおさや張力検出器等は省略してある。送り出しビーム1はサーボモータM1に機械的に連結されており、送り出し張力が制御されている。送り出しビーム1から送り出された、たて糸3はプッシングロール4とフィードロール2及び機械的に連結されたサーボモータM2で構成される、フィード部分を通過して、スクイズロール5とサイジングロール6及びサーボモータM3で構成される、糊付け部分で糊付けされ、熱風乾燥工程の第1乾燥室7及び第2乾燥室8を通過する。 FIG. 1 is a side view of the sizer, omitting a sheath, a tension detector and the like not directly related to the present invention. The delivery beam 1 is mechanically connected to the servo motor M1, and the delivery tension is controlled. The warp yarn 3 delivered from the delivery beam 1 passes through a feed portion composed of a pushing roll 4, a feed roll 2 and a mechanically connected servo motor M 2, and passes through a squeeze roll 5, a sizing roll 6 and a servo motor. Glued at the gluing portion composed of M3 and passes through the first drying chamber 7 and the second drying chamber 8 in the hot air drying process.

さらにガイドロール9を通って、シリンダー乾燥工程の第1シリンダー10、第2シリンダー11、第3シリンダー12、第4シリンダー13、第5シリンダー14、を通過して乾燥工程を終了して、ガイドロール15,測長ロール16を通ってサーボモータM5に駆動される、巻き取りビーム17に糊付けされた、たて糸3が巻き取られる。各シリンダーは図示していないがチエーンで連結されており、サーボモータM4で駆動される。 Further, after passing through the guide roll 9 and passing through the first cylinder 10, the second cylinder 11, the third cylinder 12, the fourth cylinder 13, and the fifth cylinder 14 in the cylinder drying process, the drying process is completed, and the guide roll 15. The warp yarn 3 glued to the take-up beam 17 driven by the servo motor M5 through the length measuring roll 16 is taken up. Although not shown, each cylinder is connected by a chain and driven by a servo motor M4.

図2は図1のサーボモータM1からサーボモータM5までを制御する電気的な制御ブロック図である。商用電源からドライバD5に交流電圧が供給される、一方無停電電源装置18にも交流電圧が供給される。この無停電電源装置18は交流を直流に変換してインバータ回路を通じて交流電圧に再変換して制御装置19に出力する。 FIG. 2 is an electrical control block diagram for controlling the servo motor M1 to the servo motor M5 in FIG. An AC voltage is supplied from a commercial power source to the driver D5, while an AC voltage is also supplied to the uninterruptible power supply 18. The uninterruptible power supply 18 converts alternating current into direct current, reconverts it into alternating voltage through an inverter circuit, and outputs it to the control device 19.

商用電源電圧と無停電電源装置18の電圧がマッチしないときは必要に応じてトランスを使用して電圧を調整する。無停電電源装置18にはバッテリーが内蔵され、停電が起こると、直流電圧部分で自動的にバッテリー電圧に切り替わり、出力を出し続ける。制御装置19は図示していない、押しボタンスイッチやデータ設定用のタッチパネルが接続されている。 When the commercial power supply voltage and the voltage of the uninterruptible power supply 18 do not match, the voltage is adjusted using a transformer as necessary. The uninterruptible power supply 18 has a built-in battery, and when a power failure occurs, the DC voltage portion automatically switches to the battery voltage and continues to output. The control device 19 is connected to a push button switch and a data setting touch panel not shown.

制御装置19はドライバD1, ドライバD2, ドライバD3, ドライバD4, ドライバD5,にコントロール信号を出している。上記各ドライバはサーボモータM1,サーボモータM2,サーボモータM3,サーボモータM4,サーボモータM5を制御している。停電検出器20は商用電源の電圧を監視しており、電圧が基準値以下に低下した時、又は停電になると制御装置19に停電信号を出す。 The control device 19 outputs control signals to the driver D1, driver D2, driver D3, driver D4, and driver D5. Each driver controls the servo motor M1, the servo motor M2, the servo motor M3, the servo motor M4, and the servo motor M5. The power failure detector 20 monitors the voltage of the commercial power supply, and outputs a power failure signal to the control device 19 when the voltage drops below a reference value or when a power failure occurs.

ドライバの電源は整流回路を大きめの容量に選定された、ドライバD5が商用電源から交流電圧を供給される。この内部で整流回路を通して、直流電圧に変換された電圧でドライバD5自身のインバータ回路を駆動して、サーボモータM5を駆動する。一方他のドライバD1, ドライバD2, ドライバD3, ドライバD4は交流回路には接続されず、直流回路に接続される。従い直流電源を供給されるドライバは整流回路を省略できる。 The power source of the driver is selected to have a larger capacity for the rectifier circuit, and the driver D5 is supplied with AC voltage from the commercial power source. The inverter circuit of the driver D5 itself is driven by the voltage converted into the DC voltage through the rectifier circuit, thereby driving the servo motor M5. On the other hand, the other driver D1, driver D2, driver D3, and driver D4 are not connected to the AC circuit, but are connected to the DC circuit. Therefore, the driver supplied with the DC power supply can omit the rectifier circuit.

この接続状態で商用電源から正常な電圧が供給されたときは、従来と同じような動作を行う。停電検出器20が商用電源の異常を判断して制御装置19に停電信号をだすと制御装置19は各ドライバM1からドライバM5に停電停止の信号を出し機械を停止する。このとき制御装置19には無停電電源装置18より電圧が与えられ正常な動作を行う。 When a normal voltage is supplied from the commercial power supply in this connected state, the same operation as the conventional one is performed. When the power failure detector 20 determines an abnormality in the commercial power supply and issues a power failure signal to the control device 19, the control device 19 issues a power failure stop signal from each driver M1 to the driver M5 and stops the machine. At this time, the control device 19 is supplied with a voltage from the uninterruptible power supply 18 and performs normal operation.

従い停電停止の出力信号をドライバD1からドライバD5までに出力することができる。ドライバD1からドライバD5までのパワーラインは直流回路で接続されている。各ドライバは制御装置19からの停電停止信号を受けて減速状態になる。このとき、送り出しビーム1に連結された、サーボモータM1はたて糸3に与える張力と送り出しビーム1の慣性エネルギーを吸収するため、回生モードになりサーボモータM1が発電機となり、ドライバD1のインバータ回路を通して、直流回路へ電圧を与える。このように商用電源からの直流電源が無くても、ドライバの直流回路の電圧を確保できる。 Accordingly, the power failure stop output signal can be output from the driver D1 to the driver D5. The power lines from driver D1 to driver D5 are connected by a DC circuit. Each driver receives a power failure stop signal from the control device 19 and enters a deceleration state. At this time, the servo motor M1 connected to the feed beam 1 absorbs the tension applied to the warp yarn 3 and the inertial energy of the feed beam 1, so that the regenerative mode is entered and the servo motor M1 becomes a generator, and passes through the inverter circuit of the driver D1. Apply voltage to the DC circuit. Thus, even if there is no DC power supply from a commercial power supply, the voltage of the DC circuit of the driver can be secured.

ドライバD4もシリンダー10からシリンダー14の慣性エネルギーでサーボモータM4から直流回路へ電圧が与えられる。このときフィードロール2に連結されているサーボモータM2はほぼエネルギーは0である。サイズロール6に連結されたサーボモータM3は糊液の抵抗でモータモードの電力を必要とするが、前に記した各ドライバの直流部分が接続されており、回生モード部分の電力で定常の減速状態が維持できる。 The driver D4 is also supplied with voltage from the servo motor M4 to the DC circuit by the inertial energy of the cylinder 10 from the cylinder 10. At this time, the servo motor M2 connected to the feed roll 2 has almost no energy. The servo motor M3 connected to the size roll 6 requires electric power in the motor mode due to the resistance of the glue solution, but the DC portion of each driver described above is connected, and steady deceleration with the electric power in the regeneration mode portion. The state can be maintained.

巻き取りビーム17に連結されたサーボモータM5はたて糸3を巻き取る張力の大小により回生モードの時とモータモードの時がある。いずれの場合いでも定常の減速停止ができる。停電による機械の減速時間は定常の減速時間より短めに設定しておき、全体としてモータ電力より回生電力を大きめにして、減速時の電力不足を防止する。 The servo motor M5 connected to the take-up beam 17 has a regenerative mode and a motor mode depending on the tension at which the warp yarn 3 is taken up. In any case, steady deceleration stop is possible. The machine deceleration time due to a power failure is set shorter than the normal deceleration time, and the regenerative power is made larger than the motor power as a whole to prevent power shortage during deceleration.

モータ電力より回生電力が大きい時、ドライバの直流回路用コンデンサーで電圧が吸収できなくなると直流回路の電圧が高くなる。このときは図示していない回生抵抗へトランジスターにより放電を行い、直流回路の電圧を一定の範囲に保つ。制御回路19の電源にドライバの直流回路電圧を使用することも考えられるが電圧の安定性から、無停電電源装置18を採用している。 When the regenerative power is larger than the motor power, the voltage of the DC circuit increases if the voltage cannot be absorbed by the DC circuit capacitor of the driver. At this time, the transistor is discharged to a regenerative resistor (not shown) to keep the voltage of the DC circuit in a certain range. Although it is conceivable to use the DC circuit voltage of the driver as the power source of the control circuit 19, the uninterruptible power supply 18 is employed because of voltage stability.

図3はドライバの交流電圧を直流に変換する整流回路を持つドライバをドライバD5とドライバD4の2個にした制御回路のブロック図である。組み合わせとしてサーボモータM5のドライバD5とサーボモータM1のドライバD1,もう一組としてサーボモータM4のドライバD4とサーボモータM3のドライバD3とサーボモータM2のドライバD2が組み合わされている。直流回路の接続が変わっているが機能的には図2で説明した機能と同じで有り、整流回路を2個にして小型化できるメリットがある。 FIG. 3 is a block diagram of a control circuit in which two drivers, a driver D5 and a driver D4, have a rectifier circuit that converts the alternating voltage of the driver into direct current. The driver D5 of the servo motor M5 and the driver D1 of the servo motor M1 are combined as a combination, and the driver D4 of the servo motor M4, the driver D3 of the servo motor M3, and the driver D2 of the servo motor M2 are combined as another set. Although the connection of the DC circuit is changed, the function is the same as the function described in FIG. 2, and there is an advantage that the size can be reduced by using two rectifier circuits.

図4は機械運転速度カーブ図で機械停止信号により、機械が減速して停止するとき、普通運転停止より、停電停止信号による減速停止時間が短いことを示している。これは制御装置19により普通停止信号と停電検出器20が動作したときを区別して機械減速カーブを選択している。 FIG. 4 is a machine operation speed curve diagram and shows that when the machine is decelerated and stopped by the machine stop signal, the deceleration stop time by the power failure stop signal is shorter than the normal operation stop. In this case, the mechanical deceleration curve is selected by distinguishing when the normal stop signal and the power failure detector 20 are operated by the control device 19.

本発明は複数のサーボモータで機械を運転するマルチセクションドライブで機械の慣性モーメントが大きい部分と小さい部分があり、機械停止時、回生モードとモータモードが有り、全体として回生モードにできる機械に適用可能である。 The present invention is a multi-section drive that operates a machine with a plurality of servo motors. There are parts with large and small moments of inertia of the machine. When the machine is stopped, there are a regeneration mode and a motor mode, and it is applied to a machine that can be in the regeneration mode as a whole Is possible.

サイザの側面図である。It is a side view of a sizer. サーボモータM1からサーボモータM5を制御する制御用ブロック図である。FIG. 3 is a control block diagram for controlling a servo motor M5 from a servo motor M1. 図2の直流回路を変形した制御用ブロック図である。FIG. 3 is a control block diagram in which the DC circuit of FIG. 2 is modified. 機械運転速度カーブ図Machine operating speed curve

符号の説明Explanation of symbols

1 送り出しビーム
2 フィードロール
3 たて糸
4 プッシングロール
5 スクイズロール
6 サイジングロール
7 第1乾燥室
8 第2乾燥室
9 ガイドロール
10 第1シリンダー
11 第2シリンダー
12 第3シリンダー
13 第4シリンダー
14 第5シリンダー
15 ガイドロール
16 測長ロール
17 巻き取りビーム
18 無停電電源装置
19 制御装置
20 停電検出器
D1 ドライバ
D2 ドライバ
D3 ドライバ
D4 ドライバ
D5 ドライバ
M1 サーボモータ
M2 サーボモータ
M3 サーボモータ
M4 サーボモータ
M5 サーボモータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Feeding beam 2 Feed roll 3 Warp thread 4 Pushing roll 5 Squeeze roll 6 Sizing roll 7 1st drying chamber 8 2nd drying chamber 9 Guide roll 10 1st cylinder 11 2nd cylinder 12 3rd cylinder 13 4th cylinder 14 5th cylinder 15 Guide roll 16 Measuring roll 17 Winding beam 18 Uninterruptible power supply 19 Control device 20 Power failure detector D1 Driver D2 Driver D3 Driver D4 Driver D5 Driver M1 Servo motor M2 Servo motor M3 Servo motor M4 Servo motor M5 Servo motor

Claims (3)

サイザ各部分を複数のモータで制御する、マルチセクションドライブ装置において、停電により機械を停止するとき、各モータを制御するドライバの直流部分を共通に接続しておき、巻き取り部分のモータなど、力行側で電力を必要とする部分に、シリンダー部分など回生側からの電力供給を可能にして、各部分の張力制御を維持した状態で機械を停止する方法。 In a multi-section drive device that controls each part of the sizer with multiple motors, when stopping the machine due to a power failure, the DC part of the driver that controls each motor is connected in common, and the power running such as the motor of the winding part This is a method that enables power supply from the regenerative side such as the cylinder part to the part that requires power on the side, and stops the machine while maintaining tension control of each part. 請求項1において、制御を安定化するため、制御回路に無停電電源装置を使用する方法。 2. The method of claim 1, wherein an uninterruptible power supply is used in the control circuit to stabilize the control. 請求項1において、停電検出器が動作したとき、減速時間を定常の減速時間より短くする方法。 2. The method according to claim 1, wherein when the power failure detector operates, the deceleration time is shorter than the steady deceleration time.
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JP2011230040A (en) * 2010-04-27 2011-11-17 Tomoe Engineering Co Ltd Centrifugal separator and operation method of the same
WO2012132414A1 (en) 2011-03-31 2012-10-04 電動車両技術開発株式会社 Balance correction apparatus and electrical storage system

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