JP3591442B2

JP3591442B2 - 単錘駆動式紡機の運転方法及び単錘駆動式紡機

Info

Publication number: JP3591442B2
Application number: JP2000289191A
Authority: JP
Inventors: 豊篠崎; 政司金子; 紀元蓑島; 常徳岩下
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2000-09-22
Filing date: 2000-09-22
Publication date: 2004-11-17
Anticipated expiration: 2020-09-22
Also published as: JP2002105769A

Description

【０００１】
【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

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。