JPH10337068A - 糸加工機の駆動システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 騒音と振動の発生を低減し、機械寿命を高
め、しかも回転数の制御を正確に行える糸加工機の駆動
システムを提供する。 【解決手段】 モーター４０で出力回転軸４３を回転す
る糸加工機の駆動システムにおいて、モーター４０と出
力回転軸４３との伝導装置に摩擦ベルト４２を用い、出
力回転軸の回転数を検出してモーターの回転数をフィー
ドバック制御するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フィラメント糸に
撚をかけて巻き取る仮撚加工装置等の糸加工機に係り、
特に、その糸加工機の機器を駆動するための糸加工機の
駆動システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】糸加工機としての仮撚加工装置、例えば
２本のフィラメント糸に、それぞれＳ方向とＺ方向のよ
りを掛けて巻き取るＳＺ合糸用仮撚装置は、図５に示す
ように、給糸クリール１０からそれぞれ２本の給糸Ｙを
取り出すと共に第１フィードローラ１１で案内し、第１
ヒータ１２を通して加熱し、クーリングプレート１３で
冷却し、ニップツイスタ等の仮撚装置１４で、ＳとＺ方
向に撚をかけ、これらＳＺの撚糸の張力をテンション制
御装置１５で調整した後、ＳＺ撚糸を合糸し、これを第
２フィードローラ１６で案内して第２ヒータ１７に通
し、第３フィードローラ１８、ヤーンクリアラ１９を介
して、合糸Ｙ1 をメンテナンス通路２０の下方を通し、
オイリングローラ２１を介してテークアップワインダ２
２の各段各列の巻取装置２３に巻き取るようになってい
る。なお、２４は、給糸クリール１０からの給糸Ｙをカ
ットするカッター、２５は、第１ヒータ１２の排煙ダク
ト、２６は、ニップツイスタ１４のプレツイスタガイド
である。仮撚加工機においては、上記のような構成の仮
撚加工ユニットが紙面と直交する方向に多数並設されて
いる。更に、仮撚加工装置が背中合わせで図の左端を基
準に対称に設けられている。

【０００３】このフィードローラ１１，１６，１８、巻
取装置２３のドラム２８等の機器は、設定回転数で回転
するように制御される。

【０００４】図６は、その駆動システムのブロック図を
示し、図において、モーター３０より伝導装置としての
歯付きベルト（タイミングベルト）３１で機器に連結さ
れる出力回転軸３２が回転され、モーター３０の回転に
応じて出力回転軸３２が回転されるようになっている。
歯付きベルトとは、ベルトを幅方向に横断するように形
成された歯を多数備えたベルトであって、その歯が歯付
きプーリの歯と噛み合わされて動力を伝達するものであ
る。

【０００５】モーター３０は、出力周波数可変のインバ
ータ３３によって回転数が可変に制御され、その回転数
が回転センサー３４で検出され、その検出値でインバー
タ３３の出力周波数がフィードバック制御されるように
なっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、モーター３
０と出力回転軸３２とは、その回転位置ズレが生じない
ように歯付きベルト３１および歯付きプーリを備えた伝
導装置によって連結されるため、騒音が大きくなると共
に振動が大きくなり機械寿命を低下させる問題がある。

【０００７】騒音や振動を抑えるためには、歯なしベル
ト、つまり、摩擦力を利用した摩擦ベルトである平ベル
トと平プーリからなる伝導装置がよいが、平ベルトと平
プーリでは、スリップにより回転ムラが発生し、正確な
回転数制御が行えない問題がある。平ベルトの張力を大
きくするようにすれば、スリップを抑えることができる
が、平プーリの軸に掛かる負荷が大きくなり、この軸を
支持するベアリングの寿命が低下する。

【０００８】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、騒音と振動の発生を低減し、機械寿命を高め、しか
も回転数の制御を正確に行える糸加工機の駆動システム
を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の発明は、モーターで出力回転軸を回転する
糸加工機の駆動システムにおいて、モーターと出力回転
軸との伝導装置に摩擦ベルトを用い、出力回転軸の回転
数を検出してモーター回転数をフィードバック制御する
ようにした糸加工機の駆動システムである。

【００１０】請求項２の発明は、摩擦ベルトとして、多
条のリブが長さ方向に連続して形成されたリブ付きベル
トを用いる請求項１記載の糸加工機の駆動システムであ
る。

【００１１】請求項３の発明は、出力回転軸の予想回転
数と実測回転数とからスリップ率を求め、このスリップ
率が許容値を越えたときにアラームを発生する請求項１
又は２記載の糸加工機の駆動システムである。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適一実施の形態
を添付図面に基づいて詳述する。

【００１３】仮撚装置等の糸加工機の全体構成は、図５
で説明したとおりである。

【００１４】さて、図１は、糸加工機の駆動システムの
主要部分のブロック図を示し、図において、４０は、モ
ーターで、出力周波数可変のインバータ４１で回転数可
変に制御される。このモーター４０は、歯なしベルト、
すなわち、摩擦力を利用して動力伝達を行う摩擦ベルト
４２を備えた伝導装置、例えば平ベルトと平プーリ、Ｖ
ベルトとＶプーリ、ベルトの長さ方向に連続するリブが
多条に形成されたリブ付きベルトとプーリの周方向に連
続するリブが多条に形成されたリブ付きプーリなどで、
各機器を駆動する出力回転軸４３に連結される。

【００１５】出力回転軸４３の回転は、回転センサー４
４にて検出され、その検出値でインバータ４１の出力周
波数がフィードバック制御されるようになっている。

【００１６】図２は、糸加工機における駆動装置の概略
図を示し、モーター４０の出力軸４５に駆動側リブ付き
プーリー４６が取り付けられ、他方、軸受４７に回転自
在に支承された出力回転軸、例えば、仮撚装置１４の駆
動軸、フィードローラ１１，１６，１８等の駆動軸等の
出力回転軸４３に従動側リブ付きプーリ４８が設けら
れ、これらプーリ４６，４８間に摩擦ベルトであるリブ
付きベルト４２が２本掛け渡されて設けられ、モーター
４０の回転で、駆動側リブ付きプーリー４６が回転さ
れ、リブ付きベルト４２を介して従動側リブ付きプーリ
４８が回転されて出力回転軸４３が回転駆動される。

【００１７】このモーター４０は、インバータ４１で回
転数可変に制御される。

【００１８】モーター４０の回転は、回転センサー４４
ａで検出され、出力回転軸４３の回転は、回転センサー
４４ｂで検出され、回転センサー４４ｂの検出値が制御
装置５０に入力され、両回転センサー４４ａ，４４ｂの
検出値が管理装置５１に入力される。

【００１９】制御装置５０は、回転センサー４４ｂの検
出値より出力回転軸４３が設定の回転数となるようにフ
ィードバック制御を行って補正するようになっている。
管理装置（モニター）５１は、回転センサー４４ａ，４
４ｂの検出値によりベルト４２のスリップ率を求め、こ
のスリップ率を表示し、更にスリップ率が許容値を越え
たときは、アラームを発生するようになっている。

【００２０】この駆動システムの動作を図３のブロック
図により説明する。

【００２１】インバータ４１が所定の出力周波数の交流
電源でモーター４０を駆動し、その回転が摩擦ベルト４
２、摩擦プーリからなる伝導装置を介して出力回転軸４
３を回転する。この出力回転軸４３の回転は回転センサ
ー４４ｂで検出され、その検出値が設定回転数と比較さ
れてインバータ４１（モーター４０の回転数）をフィー
ドバック制御し、ベルト４２によって生じたスリップを
フィードバック制御により補正し、出力回転軸４３を設
定回転数で回転させる。

【００２２】他方、モーター４０の回転数が回転センサ
ー４４ａで検出され、モニター５１によって回転センサ
ー４４ｂで検出した出力回転軸４３の回転数と比較され
て摩擦ベルトのスリップ率が算出され表示され、同時に
算出されたスリップ率が許容値と比較され、スリップ率
が許容値を越えたときにはアラーム５２を発するように
する。

【００２３】このスリップ率は、回転センサー４４ａで
検出されたモーターの回転数とプーリ比に基づいて、出
力回転軸の回転数を計算して予測回転数を求め、他方、
回転センサー４４ｂからの実測回転数より スリップ率＝｛１−（実測回転数／予測回転数）｝×１
００ で求める。

【００２４】また、出力回転軸４３は、摩擦ベルト４２
のスリップで、回転位置が変化するため、機器の動作の
タイミングを取るには、回転センサー４４ｂを、アブソ
リュートエンコーダとし、回転数の他に回転角を検出
し、出力回転軸の原点位置を常時検出して、モーター４
０と同期を取り、機器の動作タイミングを調整できるよ
うにしてもよい。なお、図３に示すように、回転センサ
ー４４ａの検出値の代わりに、インバータ４１の出力周
波数を用いてスリップ率を求めるようにしてもよい。

【００２５】このように、摩擦ベルトを用いた伝導装置
で動力伝達することで、騒音の発生を低減し、かつ振動
を抑制することが可能となる。またスリップによる回転
ムラは、出力回転軸４３の回転数を回転センサー４４ｂ
で検出し、フィードバック制御をかけて補正すること
で、設定の回転数で駆動することが可能となる。さら
に、スリップ率を常時モニターすることで、そのスリッ
プが所定の範囲を越えたときアラームを発するようにし
たので、ベルトの異常や交換時期を予測できる。摩擦ベ
ルトとしては、プーリとの接触面積の大きいリブ付きベ
ルトが好ましい。リブ付きベルトとリブ付きプーリとの
組合わせを用いることにより、ベルトとプーリとの間の
スリップを最小限に抑えることができる。

【００２６】図４は、図２の装置を左側から見た状態を
示している。

【００２７】中心線Ｃを境として仮撚加工装置Ｌ，Ｒが
左側と右側とに背中合わせで対称に設けられている。各
仮撚加工装置Ｌ，Ｒの出力回転軸４３は各装置Ｌ，Ｒに
個別に設けられたモーター４０によって駆動されるよう
になっている。従来は、背中合わせの仮撚加工装置Ｌ，
Ｒに共通のモーターで各装置Ｌ，Ｒの出力回転軸４３を
駆動していたため、モーターが大出力のモーターとな
り、ベルトとして幅広いものを使用する必要があり、こ
れが騒音を大きくする原因となっていた。本発明を適用
するにあたって、各装置Ｌ，Ｒ個別にモーター４０を設
けることで、出力の小さいモーターを採用することがで
き、ベルト４２として幅狭のものが使用でき、騒音をよ
り一層低減することが可能となった。

【００２８】なお、従来は、１００ｄＢ程度の騒音が、
本発明を採用することによって１５〜２０ｄＢ低減する
ことができた。

【００２９】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、摩擦ベル
トで駆動することで、騒音と振動の発生を抑えることが
可能となり、また摩擦ベルトを用いたことによって生じ
るスリップによる出力回転軸の回転ムラは、出力回転軸
の回転数を検出してモーターの回転数をフィードバック
制御にて補正することでなくすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の主要部分を示すブロッ
ク図である。

【図２】図１における装置の概略図である。

【図３】本発明の実施の形態のブロック図である。

【図４】図４は、図２の装置を左側から見た概略図であ
る。

【図５】糸加工機としてのＳＺ合糸用仮撚加工装置の全
体図である。

【図６】従来例を示すブロック図である。

【符号の説明】

４０ モーター ４１ インバータ ４２ 摩擦ベルト ４３ 出力回転軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 俊昭 京都府京都市伏見区竹田向代町136番地 村田機械株式会社本社工場内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モーターで出力回転軸を回転する糸加工
   機の駆動システムにおいて、モーターと出力回転軸との
   伝導装置に摩擦ベルトを用い、出力回転軸の回転数を検
   出してモーター回転数をフィードバック制御することを
   特徴とする糸加工機の駆動システム。
2. 【請求項２】 摩擦ベルトとして、多条のリブが長さ方
   向に連続して形成されたリブ付きベルトを用いる請求項
   １記載の糸加工機の駆動システム。
3. 【請求項３】 出力回転軸の予想回転数と実測回転数と
   からスリップ率を求め、このスリップ率が許容値を越え
   たときにアラームを発生する請求項１又は２記載の糸加
   工機の駆動システム。