JPH0617193B2 - 糸条の切替巻取機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は糸条の切替巻取機に関する。より詳しくは本発
明は、ボビンを装着したボビンホルダをインバータを介
して複数台の駆動モータにより直接駆動し、一方のボビ
ンホルダ上のボビンに巻取られる糸条が所定量になる
と、他方のボビンホルダ上のボビンに糸条の巻取りを切
替えるようにした切替巻取機に関する。

〔従来の技術〕

従来の切替巻取機においては、複数本のボビンホルダ各
々にインバータ装置を接続し、巻取り糸条の張力また
は、パッケージの周速が所定の値になるように制御する
方法がとられている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来技術においては、次のような問題点がある。

複数台のボビンホルダを駆動するモータ各々にイン
バータ装置が必要となり、設置スペースが大きく、コス
トが高い。すなわち、第５図および第６図に示すよう
に、インバータ装置（容量はＣとする）が２台必要であ
る。

また、瞬時停電発生時に電源を補償するためには、
複数台のインバータ装置各々に、コンデンサが必要であ
りコンデンサの設置スペースが大きく、コストが高い。
すなわち、第６図に示すように、電流Ｃを補償するため
に、両インバータ装置でコンデンサが２台必要である。

ボビンホルダを停止する際に、インバータ装置を介
して駆動モータ回生制動する場合には、インバータ装置
各々に回生用抵抗が必要となり、設置スペースが大き
く、コストが高い。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明においては、複数台の駆動モータが複数本のボビ
ンボルダに連結しており、該駆動モータがコンバータ部
およびインバータ部からなるインバータ装置に接続され
ている糸条の切替巻取機において、前記インバータ装置
のインバータ部は前記複数本の駆動モータに対応し並列
に接続された複数のインバータ部から構成されており、
コンバータ部は前記複数のインバータ部に共通して１つ
設けられており、該コンバータ部の容量は、少なくと
も、１本のボビンホルダの定常巻取状態での最大負荷と
他の１本のボビンホルダの定常巻取状態での巻始め時の
負荷の和に等しく設定されている糸条の切替巻取機によ
り、上述の問題を解決する。

また、本発明においては、瞬時停電補償機能または回生
制動機能を具備させるときには、補償用コンデンサまた
は、回生用抵抗を複数のインバータ部に対し共通に接続
する。

〔作 用〕

インバータ装置を介在させて複数本のボビンホルダをモ
ータで駆動するようにした切替巻取機において、各ボビ
ンホルダに接続されたインバータ装置の稼動時間とその
負荷の状態に着目することにより、従来の両インバータ
装置の主回路を複数台につき共通とすることで、インバ
ータ装置の容量が従来の２台のインバータ装置の容量の
和の約２／３程度とすることができ、また、瞬時停電補
償用コンデンサおよび回生制動用抵抗の容量、設置スペ
ースが、従来の１／２程度とでき、コストの安い電源が
提供される。

〔実施例〕

以下、実施例を参照して本発明を詳細に説明する。第７
図は本発明に係る周速制御方式のターレット型自動切替
巻取機の正面図であり、機枠１２にターレットテーブル
１３が回動可能に支承されており、該ターレットテーブ
ル１３上には２本のボビンホルダ１１ａおよび１１ｂが
回転可能に支承されている。該ボビンホルダ１１ａ、１
１ｂはそれぞれ駆動モータ８ａ、８ｂ（第１図、第２図
参照）に連結されており、所定の速度で回転される。

トラバース装置１４は糸条１７を左右に綾振るトラバー
スガイド（図示せず）を具備している。コンタクトロー
ラ用フレーム１５には、ボビンホルダ１１ａ、１１ｂ上
に装着されたボビンまたは該ボビン上に形成されたパッ
ケージ１８に接触され、該パッケージ１８の周速を測定
するコンタクトローラ１６が回転可能に支承されてい
る。トラバース装置１４およびコンタクトローラ用フレ
ーム１５はターレットテーブル１３に対して昇降可能で
ある。

従来の自動切替巻取機においては、第５図に示すよう
に、それぞれコバータ部３ａ、３ｂおよびインターバ部
７ａ、７ｂからなるインバータ装置が、各駆動モータ８
ａ、８ｂに接続されている。なお、リレー１ａ、１ｂは
電源投入用であり、フューズ２ｂに直列に接続されてい
る。リレー４ａ、４ｂはリレー１ａ、１ｂの投入後数秒
後に接点が閉じられ、リレー４ａ、４ｂ投入直後のラッ
シュ電流を抵抗５ａ、５ｂにより防止するようにしてい
る。

従来の自動切替巻取機においては、各駆動モータに対し
てそれぞれインバータ装置を設置しており、設置スペー
スが大きく、両インバータ装置の容量はそれぞれ定常巻
取状態の最大負荷に耐えるように設定されており、設備
費が高価である。

更に、第６図に示すように、従来の自動切替巻取機にお
いては、駆動モータ８ａ、８ｂを制御するときに発生す
る回生エネルギーを消費しようとすると、回生エネルギ
ーの発生を検出してスイッチングするトランジスタ１０
ａ、１０ｂおよび回生抵抗９ａ、９ｂを各インバータ装
置に設置する必要があり、設置スペースが大きく、設備
費が高価である。

また、瞬時停電が発生したときに数秒間補償し、更に駆
動モータの起動時もしくはその他の過負荷時に補償する
コンデンサ６ａ、６ｂも各インバータ装置に設置する必
要があり、設置スペースが大きく、設備費が高価であ
る。

スピンドル駆動型の切替巻取機における負荷特性は第３
図に示すようになっている。一方のボビンホルダ１１ａ
に連結された駆動モータ８ａに着目すると、駆動モータ
の起動時にＩ_０の起動電流が短時間流れ、その後、定常
巻取状態となる。この際に、ボビンホルダ１１ａに装着
されたボビン上に形成されたパッケージ１８は小さく、
従って、巻始め時の電流Ｉ_１は小さな値となっている。
ボビンホルダ１１ａに装着されたボビン上のパッケージ
１８が巻太るに連れて、駆動モータ８ａの駆動電流は曲
線Ａにそって増加し、パッケージ１８が所定の巻径の巻
量に達したときには最大の駆動電流Ｉ_２となる。

この状態に達すると、他方の駆動モータ８ｂを駆動し、
ボビンホルダ１１ｂが所定の速度に昇速されると糸条の
巻取りをボビンホルダ１１ａからボビンホルダ１１ｂに
切替え、糸条１７の巻取りを継続する。駆動モータ８ｂ
は駆動モータ８ａの負荷特性Ａと同様な負荷特性Ｂを示
す。

従来の切替巻取機では各駆動モータ８ａ、８ｂにそれぞ
れインバータ装置を接続しており、各インバータ装置は
各駆動モータ８ａ、８ｂの駆動電流を個別に賄える容量
（第３図でＣ）としている。１台のインバータ装置の容
量は小さいが、切替巻取機全体で見ると、２台のインバ
ータ装置があるので、２Ｃの容量が必要である。

本発明者は、一方のボビンホルダ１１ａが完巻状態にな
り、駆動モータ８ａの負荷電流Ｉ_２が最大となった場合
に、他方の巻取機８ｂは巻始め状態であり負荷電流Ｉ_１
が最小であるという切替巻取機に特有な特性に着目し、
両駆動モータ８ａおよび８ｂを総合的に賄える容量とす
ることにより、切替巻取機のインバータ装置の容量Ｄを
従来の２Ｃよりも大幅に小さくすることを可能とし、設
備費を低減できることを見出した。併せて、両駆動モー
タ８ａ、８ｂに共通して使用可能な部品を共通とするこ
とにより切替巻取機の設置スペースを低減できることを
見出した。

本発明においては、第１図に示すように、インバータ装
置のインバータ部７ａ、７ｂは各駆動モータ８ａ、８ｂ
に対応して設置しているが、一方、インバータ装置のコ
ンバータ部（直流部）３は両駆動モータ８ａ、８ｂに共
通に１台設置している。

コンバータ部３の容量は、ボビンホルダ１１ａまたは１
１ｂの何れかの定常巻取状態における最大負荷Ｉ_２と他
方のボビンホルダ１１ｂまたは１１ａの定常巻取状態で
の巻取開始時の負荷Ｉ_１の和Ｉ_１＋Ｉ_２を賄える大きさ
Ｄ（葹４Ｃ／３）に設定している。

なお、インバータ装置はトランジスタ、サイリスタをイ
ンバータ部に用いたもの等公知のものが利用できる。

また、瞬時停電補償用コンデンサ６および回生制動用抵
抗９は複数のインバータ部７ａ、７ｂに共通して設置し
ている。

第１図において、リレー１が閉じた状態でモータ８ａで
駆動されるボビンホルダ１１ａに巻き取られるパッケー
ジ１８にコンタクトローラ１６が圧接され、その回転数
を検出し、該コンタクトローラ１６の回転数が予め設定
した所定の値になるようにコントローラ（図示せず）に
よりＰＩ制御が行なわれる。

すなわち、インバータ装置のコンバータ部３で交流を直
流に交換し、制御回路（図示せず）によりインバータ部
７ａが制御され所定の周波数の交流に交換されてモータ
８ａが第３図の線Ａに沿って駆動される。

パッケージ１８が所定の巻量になると、モータ８ｂが始
動され、インバータ部７ｂが制御される。ボビンホルダ
１１ｂが所定の回転数に達するとターレットテーブル１
３が回動され、公知の切替え方法によって糸１７はボビ
ンホルダ１１ａ上のパッケージ１８からボビンホルダ１
１ｂ上のボビンに切替えられる。

次にボビンホルダ１１ａを駆動するモータ８ａの回転数
が所定の勾配で減速されてモータ８ａにブレーキが掛け
られる。モータ８ａ減速時に、モータ８ａから、バック
パワーが働きインバータ装置のコンバータ部（直流部）
３に作用する。このバックパワーを検出器（図示せず）
で検出して、トランジスタ１０をスイッチングして抵抗
９でエネルギを消費してインバータ装置が、トリップま
たは破損することを防止している。

モータ８ｂを制御するときも同様に抵抗９でエネルギが
消費される。

もし、パッケージ１８を巻取り中に瞬時停電が発生する
と、コンデンサ６に蓄えられていた電気が徐々に放電さ
れモータ８ａの運転が続行される。次に電源が復電する
と突入電流が発生してトランジスタが破損することを防
止するために電流が徐々に流れ込むように抵抗５を設け
ている。

また、瞬時停電発生時は、前記と同様、コンデンサまた
は蓄電器（図示せず）によりインバータ装置の制御回
路、速度制御回路リレー１等がバックアップされてい
る。

〔発明の効果〕 本発明では、インバータ装置の直流部すなわちコン
バータ部を共通としているため、コンバータ部の容量
は、Ｉ_２とＩ_１の和の容量でよく従来装置の２／３程度
とでき、スペースが小さくでき、またコストも低減でき
る。

切替巻取機では２台のモータが重複して減速される
ことがないため、満巻パッケージを減速するときにエネ
ルギを消費する抵抗の容量は、１台分の容量で済み、従
来の１／２のスペースとできコストも低減できる。ま
た、一方のモータの制動時の回生エネルギを他方のモー
タで吸収できるため、更に抵抗の容量を小さくできると
いうメリットがある（パッケージを減速するときに発生
するエネルギを消費するための抵抗の設置スペースとし
て、従来、モータを駆動するインバータ装置の１〜１．
５倍のスペースが必要であるが、本発明によれば、パネ
ルの設置スペースが小さくできる。） 瞬時停電用コンデンサは、例えば０．０６秒間完全
に電圧がドロップすることを防止する必要があり、イン
バータ装置の１〜１．５倍のスペースが必要となる。本
発明ではコンデンサの大きさも、コンバータ部の容量を
小さくできることに比例して小さくすることが可能であ
り、従来の２／３程度の容量、コストで済む。

本実施例では、完巻時と空ボビン時の両方を補償するよ
うにしたが、ターレットは、巻取時間２〜３時間の内の
１分程度であるため、完巻側のみを補償してもよい。こ
の場合は従来の１／２の容量、コストで済むことにな
る。

本実施例では、ボビンホルダを２本もつ自動切替巻取機
の２台のインバータ装置のコンバータ部、放電抵抗、瞬
時停電補償用コンデンサを共通としたが、更に、数台の
巻取機の電源を共通にし、コンバータ部、放電抵抗、瞬
時停電補償用コンデンサを共通して、各々の切替時期を
ずらせば、更に容量、コストを下げることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の糸条切替巻取機のインバータ装置の
回路図、第２図は、本発明に回生制動機能および瞬時停
電補償機能を組込んだインバータ装置の回路図、第３図
は、ターレット型自動切替巻取機においてボビンホルダ
をモータで運転した場合の電流値を表わした線図、第４
図は、ターレット型自動切替巻取機においてボビンホル
ダを駆動するモータで回生制動した場合の回生エネルギ
を表わした線図、第５図は、従来方式のインバータ装置
の回路図、第６図は、従来方式において回生制動機能お
よび瞬時停電補償機能を組込んだインバータ装置の回路
図、第７図は本発明のターレット型自動切替巻取機の正
面図である。 １……リレー、２……フューズ、 ３……コンバータ部、４……リレー、 ５……抵抗、６……コンデンサ、 ７ａ、７ｂ……インバータ部、 ８ａ、８ｂ……モータ、９……抵抗、 １０……トランジスタ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数台の駆動モータが複数本のボビンホル
   ダに連結しており、該駆動モータがコンバータ部および
   インバータ部からなるインバータ装置に接続されている
   糸条の切替巻取機において、前記インバータ装置のイン
   バータ部は前記複数本の駆動モータに対応し並列に接続
   された複数のインバータ部から構成されており、コンバ
   ータ部は前記複数のインバータ部に共通して１つ設けら
   れており、該コンバータ部の容量は、少なくとも、１本
   のボビンホルダの定常巻取状態での最大負荷と他の１本
   のボビンホルダの定常巻取状態での巻始め時の負荷の和
   に等しく設定されていることを特徴とする糸条の切替巻
   取機。
2. 【請求項２】前記複数のインバータ部に共通して瞬時停
   電補償用コンデンサが接続されている特許請求の範囲第
   １項記載の糸条の切替巻取機。
3. 【請求項３】前記複数のインバータ部に共通して回生用
   抵抗が接続されている特許請求の範囲第１項または第２
   項記載の糸条の切替巻取機。