JP3591442B2 - 単錘駆動式紡機の運転方法及び単錘駆動式紡機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は多数の錘を装備するとともに各錘のスピンドルを各錘毎に設けられたモータにより独立して駆動するリング精紡機、リング撚糸機等の単錘駆動式紡機の運転方法及び単錘駆動式紡機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
リング精紡機、リング撚糸機等の紡機は1台の機台に数百錘〜千錘装備されている。そのため、生産調整の際に一部の錘の紡出を行わない状態で機台の運転を行う場合がある。精紡機機台の全錘を1台のモータで駆動し、ベルト駆動で各錘のスピンドルを駆動するベルト駆動方式の紡機では、機構的に一部のスピンドルを停止させた状態で運転することはできず、紡出を行わない錘のスピンドルは空転されていた。
【0003】
また、近年、精紡機機台の多数錘化あるいはスピンドルの回転の高速化を図るため、精紡機機台の全錘を1台のモータで駆動する代わりに、各錘毎にスピンドル駆動モータを設けた単錘駆動式紡機が提案されている。単錘駆動式紡機において、各スピンドル駆動モータを制御する方式として、特開平10−226930号公報には、1台のインバータで各スピンドル駆動モータを駆動制御する方式が開示されている。また、特開平11−181636号公報には、各スピンドル駆動モータを個別のインバータで駆動制御する方式も開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
生産調整のため紡出を行わない錘のスピンドルを空転させると、無駄な電力消費となる。各錘毎にスピンドル駆動用のモータを設けた場合は、個別に各錘を停止させることは可能である。しかし、特開平10−226930号公報に開示された装置のように、1台のインバータで各スピンドル駆動モータを駆動制御する方式では一部のスピンドル駆動モータの駆動を停止することはできない。また、特開平11−181636号公報に開示された装置では、各スピンドル駆動モータを個別のインバータで駆動制御することが開示されているが、生産錘調整のために一部の錘の停止を自動的に行う配慮はなされていなかった。
【0005】
本発明は前記の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は生産調整のために機台の一部の錘を停止して運転する際に、当該錘のスピンドルを簡単な操作で停止させることができる単錘駆動式紡機の運転方法及び単錘駆動式紡機を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明では、多数の錘を装備するとともに各錘のスピンドルを各錘毎に設けられたモータにより独立して駆動する単錘駆動式紡機において、各錘のモータをそれぞれ独立したモータドライバで上位の制御装置の指令に基づいて駆動制御するとともに、生産調整のため機台の一部の錘の生産を停止した状態で機台を運転する際に、各錘の中から選択された錘のモータドライバに対して前記上位の制御装置から駆動禁止指令を出力し、該モータドライバが前記上位の制御装置の指令に基づいてモータを駆動制御するのを禁止した状態で機台の運転を行う。
【0007】
この発明では、各錘のスピンドルが各錘毎に設けられたモータにより独立して駆動される。各モータはそれぞれ独立したモータドライバにより、上位の制御装置の指令に基づいて駆動制御される。そして、生産調整のため機台の一部の錘の生産を停止した状態で機台が運転される際に、各錘の中から選択された錘のモータドライバに対して上位の制御装置から駆動禁止指令が出力され、該モータドライバが前記上位の制御装置の指令に基づいてモータを駆動制御するのが禁止された状態で機台の運転が行われる。従って、生産調整の際、停止させるべき錘を選択して、当該錘のモータドライバに対して上位の制御装置から駆動禁止指令を出力するという、簡単な操作で機台の一部の錘を停止させた状態で運転できる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施の形態を図1〜図3に従って説明する。
図2(a)に示すように、紡機の各スピンドル1にはそれぞれスピンドル駆動用モータ(以下、スピンドルモータという)2が設けられている。スピンドルモータ2としては同期モータが使用されている。各スピンドルモータ2はハウジング3内にそれぞれモータドライバとしてのスピンドル制御装置4(図2(b)及び図1に図示)を備えている。スピンドル制御装置4には商用電源をAC/DCコンバータ(いずれも図示せず)で変換した直流が供給される。
【0012】
図2(b)に示すように、スピンドル制御装置4はインバータ5及び制御部6を備えている。制御部6はCPU7及びメモリ8を備えている。CPU7は後記する上位の制御装置としての機台制御装置からスピンドルモータ2の回転速度指令を入力し、その指令に基づいてスピンドルモータを変速制御する。
【0013】
インバータ5とスピンドルモータ2とを接続する3本の給電線の任意の1本には各スピンドルモータ2に供給される電流を計測する電流センサ9が設けられている。CPU7は電流センサ9の出力をA/D変換器及びインタフェース(いずれも図示せず)を介して入力する。CPU7は糸切れ時には当該錘のスピンドルモータ2への電力供給を停止するようになっている。CPU7は糸切れを、後記する機台制御装置からの信号で確認(検知)する。
【0014】
ハウジング3には糸切れ表示用の表示部10aと、空錘表示用の表示部10bとが設けられている。図2(a)に示すように、両表示部10a,10bはハウジング3の前面に並んで設けられている。表示部10aには橙色のLED(発光ダイオード)が使用され、表示部10bには赤色のLEDが使用されている。また、ハウジング3にはスピンドルモータ2の起動、停止を指令するスイッチ11が装備されている。
【0015】
紡機機台の全錘は複数のグループに分割され、図1に示すように、各スピンドル制御装置4は複数錘(例えば、48錘)を1グループとして、それぞれセクション制御ユニット12に通信ライン13を介して接続されている。各セクション制御ユニット12は全錘を統括する上位の制御装置としての機台制御装置14に通信ライン13を介して接続されている。通信ライン13にはシリアル・インタフェースを使用したマルチドロップ接続が採用されている。シリアル・インタフェースとして例えばRS−485が使用されている。各セクション制御ユニット12は当該セクション制御ユニット12に接続されたグループのスピンドル制御装置4の制御部6と、機台制御装置14との間の信号の授受を中継する。各錘毎に設けられた電流センサ9の出力が機台制御装置14からの指令に基づいて、各制御部6に所定時期に入力され、その計測データが各セクション制御ユニット12を介して、ディジタルの電流値データとして機台制御装置14に送信される。
【0016】
機台制御装置14はCPU15、ROM16、RAM17、入力装置18及び入出力インタフェース19を備えている。CPU15は入出力インタフェース19を介して巻量検出手段20に接続されている。巻量検出手段20にはフロントローラ(図示せず)の回転数を積算するカウンタが使用され、CPU15はそのカウント値からその時の巻量を演算する。
【0017】
ROM16にはプログラムデータと、その実行に必要な各種データとが記憶されている。プログラムデータには種々の繊維原料、紡出糸番手及び撚り数等の紡出条件と、定常運転時のスピンドル回転速度、ドラフト駆動系及びリフティング駆動系のモータの回転速度との対応データや、種々の巻量における回転数と供給電流量との関係を示すマップ等がある。このマップは紡出条件によって異なり、予め紡出試験を行って又は理論的に求められる。RAM17は入力装置18により入力されたデータやCPU15における演算処理結果等を一時記憶する。
【0018】
CPU15は各錘の電流センサ9の計測データを各制御部6及び各セクション制御ユニット12を介して入力し、特開平11−181636号公報に開示された糸切れ検出装置と同様な方法で、所定時間毎に各錘の糸切れの有無を判断するようになっている。そして、CPU15は糸切れと判断した錘には、セクション制御ユニット12を介して糸切れ報知信号を出力する。
【0019】
各機台制御装置14はローカルエリアネットワーク(LAN)21を介してホストコンピュータ22と接続されている。ホストコンピュータ22はCPU23、ROM24、RAM25を備えている。ホストコンピュータ22には入出力インタフェース(図示せず)を介して入力装置26及びカラーディスプレイ27が接続されている。ホストコンピュータ22には各機台制御装置14から各錘の糸切れ情報等が入力される。
【0020】
ホストコンピュータ22は入力装置26の操作により、各機台制御装置14を介して、選択された錘のスピンドル制御装置4に駆動禁止指令を出力可能に構成されている。また、ホストコンピュータ22は入力装置26の操作により、駆動禁止解除指令を機台制御装置14を介してスピンドル制御装置4に出力可能となっている。駆動禁止指令及び駆動禁止解除指令は、各スピンドル制御装置4毎及びスピンドル制御装置4のグループ毎のいずれの方法でも出力可能となっている。ホストコンピュータ22もスピンドル制御装置4に駆動禁止指令を出力する上位の制御装置を構成する。
【0021】
機台制御装置14のCPU15は、ホストコンピュータ22からの駆動禁止指令に基づいて該当する錘の制御部6に駆動禁止指令信号を出力し、駆動禁止解除指令に基づいて該当する錘の制御部6に駆動禁止解除指令信号を出力する。制御部6は前記駆動禁止指令信号を入力すると、解除指令信号を入力するまで、前記スピンドルモータ2の駆動制御を実行しないようになっている。
【0022】
次に前記のように構成された装置の作用を説明する。精紡機の運転に先立って繊維原料、紡出糸番手、撚り数等の紡出条件が入力装置18により機台制御装置14に入力される。そして、精紡機の運転が開始されると、各錘の制御部6は機台制御装置14からの指令に基づき、紡出条件に対応してインバータ5を介してスピンドルモータ2を所定の回転速度となるように制御する。
【0023】
機台制御装置14のCPU15は所定時間毎に、各錘の電流センサ9の計測電流値データを制御部6及びセクション制御ユニット12を介して入力し、その値に基づいて各錘の糸切れの有無を判断する。そして、糸切れと判断した錘には糸切れ信号を出力するとともに、各錘毎に設けられた糸切れ回数積算記憶領域の該当する錘の記憶領域のカウント値に1加算する。
【0024】
各制御部6は糸切れ信号を入力すると、表示部10aを点灯させるとともに、スピンドルモータ2を停止させる。また、各制御部6は駆動禁止指令を入力すると、スイッチ11から起動指令が入力されても、スピンドルモータ2の駆動制御を行わない。
【0025】
生産調整のため機台の一部の錘の生産を停止した状態で機台を運転する際、管理者は機台の運転開始に先立ってホストコンピュータ22の入力装置26を操作して、カラーディスプレイ27の画面上で錘を選択し、その錘に駆動禁止指令を出力する。紡出停止錘数が1グループの錘数の整数倍の場合は、必要錘数に対応する数のグループを選択し、グループ単位で駆動禁止指令を出力する。紡出停止錘数が1グループの錘数の整数倍でない場合は、錘毎に駆動禁止指令を出力するか、グループの選択と錘の選択とを組み合わせて駆動禁止指令を出力する。機台制御装置14を介して駆動禁止指令信号を入力した制御部6は、運転開始後、機台制御装置14から速度指令を入力しても停止状態に保持される。
【0026】
管理者は駆動禁止解除を行う際、駆動禁止状態にある錘をカラーディスプレイ27の画面に表示させる。図3に示すように、画面28には駆動禁止中の錘(空錘)の番号が機台毎に表示される。そして、管理者は駆動禁止を解除すべき錘を選択して、画面28上で当該錘の表示をクリックすると、当該錘への駆動禁止解除指令が当該錘の所属する機台制御装置14に出力され、画面28上の当該錘の表示が解除される。グループ単位で駆動禁止を解除する場合は、グループ番号を選択すると、当該グループの所属する機台制御装置14に駆動禁止解除指令が出力される。当該錘の制御部6は駆動禁止解除指令信号を入力すると、表示部10bの表示を停止するとともに、スイッチ11等からの起動指令に対応してスピンドルモータ2を駆動する。
【0027】
この実施の形態では以下の効果を有する。
(1) 生産調整の際、停止させるべき錘を選択して、当該錘のスピンドル制御装置4に対して上位の制御装置から駆動禁止指令を出力するという、簡単な操作で機台の一部の錘を停止させた状態で運転できる。
【0028】
(2) スピンドル制御装置4に対してグループ毎に、上位の制御手段から駆動禁止指令が出力可能に構成されている。従って、各スピンドル制御装置4に対して個々に駆動禁止指令を出力する構成に比較して、操作が簡単になる。
【0029】
(3) ホストコンピュータ22から各機台制御装置14を介して停止させるべき錘のスピンドル制御装置4に駆動禁止指令が出力される。従って、管理者が各機台の機台制御装置14の設置箇所へ出向いて駆動禁止操作を行う必要がなく、操作がより簡単になる。
【0030】
(4) ホストコンピュータ22のカラーディスプレイ27の画面28に駆動禁止錘(空錘)の番号が表示され、駆動禁止解除指令は画面28上で当該錘の表示をクリックすることによりなされる。従って、駆動禁止解除指令を簡単に行うことができる。
【0031】
実施の形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○ ホストコンピュータ22を設けずに機台制御装置14から各スピンドル制御装置4に駆動禁止指令信号及び駆動禁止解除指令信号を出力する構成としてもよい。また、ホストコンピュータ22を設けた場合に、ホストコンピュータ22及び機台制御装置14のいずれからも各スピンドル制御装置4に駆動禁止指令信号及び駆動禁止解除指令信号を出力する構成としてもよい。
【0032】
○ セクション制御ユニット12を省略して、機台制御装置14と各スピンドル制御装置4とを通信ラインで直接接続してもよい。
○ 駆動禁止指令及び駆動禁止解除指令をグループ毎に出力不能な構成としてもよい。
【0033】
○ ホストコンピュータ22で各錘の糸切れ回数を管理し、生産調整時に停止錘を選択する際、糸切れし易い錘を優先的に選択するようにしてもよい。例えば、駆動禁止錘を設定する画面28に、糸切れし易い錘を表示し、表示された錘から選択する。この場合、糸切れし易い錘が停止されるため、糸継ぎ作業の回数が少なくなり、効率良く糸継ぎ作業が行えるので、結果的に生産性が向上する。
【0034】
○ 各錘の糸切れ検出はスピンドルモータ2への供給電流を電流センサ9で検出する方式に限らず、他の方式の糸切れ検出センサを使用してもよい。
○ 空錘表示用の表示部10bを省略してもよい。
【0035】
○ リング精紡機に限らず、単錘駆動方式のリング撚糸機等に適用してもよい。
前記各実施の形態から把握できる請求項記載以外の技術的思想(発明)について以下に記載する。
【0036】
(1) 請求項1に記載の発明において、前記錘を選択する際、過去の糸切れ回数の多い錘を優先的に選択する。
(2) 請求項1に記載の発明において、前記駆動禁止指令は各紡機機台に設けられた機台制御装置から出力される。
【0037】
(3) 請求項1に記載の発明において、前記機台駆動禁止指令は各紡機機台に設けられた機台制御装置と接続されたホストコンピュータから出力される。
【0038】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項1に記載の発明によれば、生産調整のために機台の一部の錘を停止して運転する際に、当該錘のスピンドルを簡単な操作で停止させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施の形態の電気的構成を示すブロック回路図。
【図2】(a)は一実施の形態の錘を示す概略正面図、(b)スピンドル制御装置のブロック図。
【図3】駆動禁止錘(空錘)を示す画面の模式図。
【符号の説明】
1…スピンドル、2…スピンドルモータ、4…モータドライバとしてのスピンドル制御装置、14…上位の制御装置としての機台制御装置、22…同じくホストコンピュータ。
Claims (1)
- 多数の錘を装備するとともに各錘のスピンドルを各錘毎に設けられたモータにより独立して駆動する単錘駆動式紡機において、
各錘のモータをそれぞれ独立したモータドライバで上位の制御装置の指令に基づいて駆動制御するとともに、生産調整のため機台の一部の錘の生産を停止した状態で機台を運転する際に、各錘の中から選択された錘のモータドライバに対して前記上位の制御装置から駆動禁止指令を出力し、該モータドライバが前記上位の制御装置の指令に基づいてモータを駆動制御するのを禁止した状態で機台の運転を行う単錘駆動式紡機の運転方法。
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