JPS61211276A - スピンドル駆動型巻取機の回転停止方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、合成繊維糸条の巻取に使用されるスピンドル
駆動型巻取機におけるスピンドルの回転を停止させる方
法に関するものである。

一般に合成繊維糸条の製造装置は生産性の向上を図るた
め高速化されている。そのため巻取ボビンを装着するス
ピンドルに駆動用電動機を直結した構成の巻取機が使用
されるようになった。

該巻取機のスピンドル回転停止装置はスピンドルにブレ
ーキドラムを装着し、該ドラムにブレーキシューを押付
けて制動力を作用させて回転を停止させるようになって
いる。特に、大物の糸条、あるいは嵩高加工糸等を巻取
るような場合は、巻取開始から満巻の状態になるまでの
時間が短くなり、始動、停止操作回数が多くなる。その
ため、ブレーキシューの摩耗量が多くなり、制動時間を
一定にするために度々ブレーキシューの押圧力を調節し
なければならないと共に、ブレーキシューを度々交換し
なければならない等の問題があった。

本発明は上述のような問題点を解決し、かつスピンドル
を確実に停止させることができる方法を提供するもので
ある。

（問題点を解決するだめの手段） すなわち本発明は、インバータを駆動電源とするスピン
ドル駆動型巻取機において、スピンドルの回転を機械式
制動力と電気式制動力により停止せしめるようにしたス
ピンドル駆動型巻取機の回転停止方法を提供するもので
ある。

（実　施　例） 本発明の方法を実施するための巻取機の制御回路につい
て図面に基づいて説明する。

１は巻取ボビン１１を装着するためのスピンドルであり
、電動機２の出力軸に連結されている。

該電動機は誘導電動機あるいは同１１電動機を使用する
。３は電動ｌ！！２に連結された機械式制動装置であり
、４は電動機２の出力軸に装着された速度検出器である
。５は電動機２の回転駆動用インバータであり、６はコ
ントローラである。７はタップ切替付トランスであり、
８は電源切替器である。

９はシーケンス回路であり、１０は圧空供給回路である
。

上述のコントローラ６の制動制御部ブロック図は第２図
の通りである。

１２は速度検出器４からの周波数信号を電圧信号に変換
する周波数電圧変換器である。１３は該電圧信号の増幅
器であり、１４ａ、１４ｂは出力リレー１７ａ、１７ｂ
の動作点を決める設定器である。１５ａ、１５ｂは比較
器であり、１６ａ、１６ｂはリレードライバー回路であ
る。

シーケンス回路９の詳細図は第３図に示す通りである。

１８ａは停止用押釦スイッチであり、１８ｂは始動用押
釦スイッチである。１９ａ〜１９ｅは補助リレーであり
、２０ａ〜２０ｃタイマーである。

２１は表示灯であり、２２ａ〜２２ｃは電磁接触器であ
る。２３ａ　、２３ｂ電磁弁であり、２４は電動機加熱
保護接点である。１７ａ　、　１７ｂはコントローラ６
の出力リレー接点であり、２５はリミットスイッチであ
る。

電動機２の主制御回路図は第４図に示す通りである。

機械式制動装置３の概略詳細図は第５図に示す通りであ
る。

３０は電動機１の出力軸であり、３１は該軸に固着され
たブレーキドラムである。３２は機台（図示せず）にビ
ン３４を介して回動自在に装着されたブレーキアームで
あり、端部にブレーキドラム３１に当接するブレーキシ
ュー３３が固着されている。３５はブレーキアーム３２
に連結されたエアーシリンダーであり、３６はブレーキ
アーム３２の端部に装着されたスプリングである。

機械式制動装置の圧空供給回路図は第６図に示す通りで
ある。

２６ａ　１２６ｂはロジックエレメントであり、２７ａ
、２７ｂは減圧弁である。２３ａ、２３ｂは電磁弁であ
り、２８ａ　、２８ｂは圧力計である。

上述の巻取機の運転動作を説明する。

まず、インバータ５からスピンドル１の運転速度に対応
する周波数、電力を出力するように設定入力する。次い
で始動用押釦スイッチ１８ｂをＯＮにする。この時スピ
ンドル１は停止した状態にあるためコントローラ６の出
力リレー接点１７ａ及び１７ｂはＯＦＦの状態であり、
リレー１９Ｃ１及びタイマー２０ｃが動作する。

従って、リレー１９ａが動作し同時に回路を自己保持す
る。

リレー１９ａの接点がＯＮすると電磁接触器２２ａが動
作し電動機２に対してインバータ５の出力が接続され電
動機２は始動する。

インバータ５の出力周波数はコントローラ６のスロース
タート回路（図示せず）により制御され、設定された運
転速度まで除除に増加するので、電動機２は加速され初
速回転数に達する。

該電動機２が回転すると速度検出器４で検出される周波
数信号、周波数電圧変換器１２から出力される電圧信号
、及び増幅器１３から出力される電圧信号（ＶＢ）が高
くなる。該電圧信号（ＶＢ）と設定器１４ａから出力さ
れる電圧信号（ＶＳｌ　）が比較器１５ａで比較されｖ
ｓ＞　ｖｓｉになると比較器１５ａから電圧信号がリレ
ードライバー回路１６ａに入力され、該リレードライバ
ー回路１６ａは出力リレー１７ａを動作させる。

さらに回転速度が上昇して設定器１４ｂから出力される
電圧信号（ＶＳ２　）と増幅器１３から出力される電圧
信号（■８）が比較器１５ｂで比較されＶＢ＞　ＶＳ２
になると比較器１５ｂから電圧信号がリレードライバー
回路１６ｂに入力され、該リレードライバー回路１６ｂ
は出力リレー１°７ｂを動作させる。このように電動機
２が設定された回転速度に加速される途中でコントロー
ラ６の出力リレー接点１７ａ、及び１７ｂは順次ＯＮの
状態になる。

スピンドル１が初速回転数に達した後、タイマー２０ａ
がタイムアウトして接点２０ａ　１ｆｉＯＮし、表示灯
２１が点灯され予め設定した初速回転数になったことを
知らせる。

作業者は表示灯２１の点灯を確認して糸掛は作業を行な
う。

糸掛作業を完了すると、糸有り信号接点（図示せず）に
よりコントローラ６は巻取制御回路（図示せず）の動作
を開始させ、制御信号（張力又は速度）に対応して出力
を調整し、インバータ５の出力周波数を糸の巻ぎ太りに
連れて減少させる。

所定の巻取量（通常は時間管理）に達すると、停止用押
釦スイッチ１８ａをＯＦＦにし、リレーの接点１９ａ、
及び電磁接触器の接点２２ａをＯＦＦにする。該動作に
よりインバータ５から電動機２への電力の供給は停止さ
れると共に、タイマー２０ｂが動作して予め設定された
時間（電源切替のタイミング調整時間）が経過するとタ
イマーの接点２０ｂがＯＮＬで電磁接触器２２ｂが動作
する。

該動作により電磁接触器の接点２２ｂを介して商用電源
からタップ切替付トランスで選択され、その電ｆ！ｌ１
機が有する周波数と電圧の関係に最適な商用周波数の最
適電圧が電ｆＩＪ機２に供給される。電動機２に該電圧
が供給されると電動機２は発電領域の回転速度で回転し
ているので制動トルクが作用し、回転速度を低下させる
。この時回転エネルギーは電源に回生きれる。該動作に
より速度検出器４で検出される周波数信号、周波数電圧
変換器１２から出力される電圧信号、及び増幅器１３か
ら出力される電圧信号（ＶＢ）が低くなる。該電圧信号
（ＶＢ）と設定器１４ｂから出力される電圧信号（ＶＳ
２　）が比較器１５ｂで比較されＶＢ＜ＶＳ２になると
比較器１５ｂから電圧信号がリレードライバー回路１６
ｂに供給されせ（なり、該リレードライバー回路１６ｂ
は出力リレー１７ｂの動作を停止させる。

該出力リレー１７ｂの動作点を商用周波数の同期速度よ
り若干早い速度に設定しておくと、該速度でタイマー２
０ｂがＯＦＦして電磁接触器の接点２２ｂがＯＦＦとな
り、電動機２の回生制動は停止される。

該動作と同時にタイマー２０ｃが動作し、予め設定され
た時間（正転から逆転への電源相を切替えるタイミング
調整時間）が経過するとタイマー２０ｃの接点がＯＮし
て電磁接触器２２ｃが動作する。該電磁接触器２２ｃが
動作すると電動機２はＮ！１接触器２２ｃの接点を介し
て逆相に接続される。このため再び制動トルクが作用し
、回転速度は低下する。さらに回転速度が低下し、設定
器１４ａから出力される電圧信号（ＶＳＩ　）と比較器
１５ａで比較され、ＶＢ　＜ＶＳＩになると、比較器１
５ａから電圧信号がリレードライバー回路１６ａに供給
されなくなり、該リレードライバー回路１６ａは出力リ
レー１７ａの動作を停止する。

該出力リレー１７ａの動作点は１０Ｈｚ前後に設定して
おく。該速度でリレー１９ｂが０ＦＦＩ、、て電磁接触
器２２ｃがＯＦＦとなり逆相制動は停止し、電気式制動
は作用しなくなる。

他方、機械式制動装置３はリレー１９８がＯＦＦになり
トラバース装置（図示せず）が移動してリミットスイッ
チ２５を動作させるため、電気式制動が作用している間
（電磁接触器２２ｂ又は２２ｃがＯＮ）はリレー１９ｄ
が動作して電磁弁２３ａの通路を切替えるため、ロジッ
クエレメント２６ａが働き、エアーシリンダー３５には
減圧弁２７ａによって調整された弱い制動力を作用させ
るだめの圧力の圧空が供給される。エアーシリンダー３
５に圧空が供給されると、ピストンロンドが突出してブ
レーキアーム３２に取付られているブレーキシュー３３
をブレーキドラム３１に押付は弱い制動力を作用させる
。

速度が低下してリレー１７ａがＯＦＦすると、リレー１
９ｂ、１９ｄがＯＦＦとなり、電磁弁２３ｂもＯＦＦに
なるが、同時にリレー１９ＣがＯＮになるのでリレー１
９ｅｈ＜動作して電磁弁２３ｔｌの通路を切替えるため
、ロジックエレメント２６ｂが働きエアーシリンダー３
５には減圧弁２７ｂによって調整された強い制動力を作
用さヒるための圧力の圧空が供給される。エアーシリン
ダー３５に圧空が供給されると、ピストンロンドが突出
してブレーキアーム３２に取付られているブレーキシュ
ー３３をブレーキドラム３１に押付は強い制動力を作用
させる。

該機械式制動装置３は、スピンドル１を始動させる前に
トラバース装置（図示せず）が所定の綾振位置に移動す
ると、リミットスイッチ２５を動作させＯＦＦの状態に
なるのでリレー１９０．電磁弁２３ｂ１及びロジックエ
レメント２６ｂもＯＦＦとなり、エアーシリンダー３５
への圧空の供給が停止されると共に、エアーシリンダー
３５内の圧空が放出される。

圧空の供給が停止されエアーシリンダー３５内の圧空が
放出されるとスプリング３６の弾性力によりブレーキア
ーム３２が回動されて、ブレーキシュー３３はブレーキ
ドラム３１から離反し、制動力が解舒される。

本発明は上述のように１木のスピンドルを有する巻取機
は勿論、回転円板に複数本のスピンドルを装着したレボ
ルビング型巻取機でも実施することができる。

電気式制動のための電源装置は実施例のように１台トラ
ンスにＪ：り正相、逆相に同一の電圧を供給することは
勿論、２台のトランスを設は正相、及び逆相に夫々最適
な電圧を供給することもできる。

（発明の効果） 本発明は上述のようにインバータを駆動電源とするスピ
ンドル駆動型巻取機において、スピンドルの回転を機械
式制動力と電気式制動力により停止せしめることにより
次のような効果を奏することができる。

（１）機械式制動力と電気式制動力を併用することによ
り機械式制動装置の制動力を高速回転時は弱く、低速回
転時には強くできるためブレーキシューの摩耗を軽減す
ることができる。

（２）電気式制動力において回生制動が作用する時はス
ピンドルの回転エネルギーを電源に回生できるため省エ
ネルギー効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施するための巻取機の１実施
例を示す概略構成図である。 第２図はコントローラの制動制御部ブロック図である。 第３図はシーケンス回路の詳細図である。 第４図は電動機の主制御回路図である。 第５図は機械式制動装置の１実施例を示す概略図である
。 第６図は機械式制動装置の圧空供給回路図である。 第７図は運転動作を示す概略図である。 第８図は電動機の制動時のトルクと回転速度の関係を示
す特性図である。 １ニスピンドル、　　　２：電動機、 ３：機械式制動装置、４：速度検出器、５：インバータ
、　　６コントローラ、７：タップ切替付トランス、 ８：電源切替器、　　９ニジ−ケンス回路、１０：圧空
供給回路、 出願人　東レエンジニアリング株式会社第３５０ 第４ａ！ｌｌ 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. インバータを駆動電源とするスピンドル駆動型巻取機に
   おいて、スピンドルの回転を機械式制動力と電気式制動
   力により停止せしめるようにしたことを特徴とするスピ
   ンドル駆動型巻取機の回転停止方法。