JPS6127496B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は延伸仮撚機の駆動方法に関する。

一般に延伸仮撚装置の仮撚ツイスター、糸の供
給、延伸ローラ、巻取ローラ及びトラバース装置
は１台ないし２台の電動機により歯車群あるいは
歯付プーリと無端ベルト等の伝達機構を介して駆
動されている。

然るに昨今その加工速度が1000ｍ／mm程度まで
要求されてくると前記のような１台ないし２台の
電動機で歯車群及び歯付プーリと無端ベルト等の
駆動機構を介して駆動する方法においては機械的
エネルギーのロスが多くなり、非常に大きな電動
機を必要とすると共に、消費電力の増大によるコ
ストアツプを生じること、及び歯車群の回転増に
よる騒音の発生が非常に大きく仮りに高精度に仕
上げられた歯車の採用、及び防音壁を装着しても
90dB以下に抑えることは非常に困難であつて作
業環境が悪く労働衛生上問題になる。

さらに高速回転により歯車、ベルト、軸受等の
損耗などによる交換の頻度が増すばかりでなく、
条件変更においては機台停止時間が多くなり稼動
率が低下すると共に、保全コストの高騰を生じる
等の問題がある。

本発明は前記のような延伸仮撚機の駆動方法の
問題点を解決することを目的に検討の結果得られ
たものである。

すなわち本発明は仮撚ツイスター、複数の延伸
用ローラ、及び巻取用ローラ等を夫々独立の電気
的に変速する電動機により駆動し、且つ該電動機
の速度制御は独立の速度設定制御装置により行な
い、しかも全体の速度制御は基準となる所定の電
動機の回転数に対し一定の比率をもつて加速度で
きるようにすると共に、少なくとも前記延伸用ロ
ーラの電動機あるいは駆動軸に速度検出器を設け
フイードバツク制御し且つ延伸用の二つのローラ
は相対的回転精度が±0.1％以下になるよう両軸
の回転を検出し別に設けた相対速度補正回路にて
設定値に対する偏差を検出して一方の基準ローラ
に対して他方のローラ駆動電動機の回転速度を追
従制御せしめる延伸仮撚機の駆動方法を提供する
ものである。

第１図に本発明の駆動系統図の具体的１実施例
を示し図面に基づいて説明する。

１は延伸仮撚機の加工条件を設定する主設定器
であり、高速駆動設定用ポテンシヨメータと、低
速駆動設定用ポテンシヨメータと、始動時の立上
り時間を設定するリニヤタイマ及びアンプから形
成してある。２ａ，２ｄ，２ｅ，２ｆは各電動機
の速度設定用の比率設定器であり、ポテンシヨメ
ータとアンプで形成してある。３ａ，３ｂ，３
ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆはインバータ装置であり、
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｆはインバータ装置
よりの入力により回転する誘導電動機である。５
ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，は該誘導電動機の
回転速度を検出するパルスジエネレータであり、
６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅは該パルスジエネ
レータの出力を電圧に変換しインバータ装置３
ａ，３ｂ…に入力する周波数−電圧変換器であ
る。７は第２延伸用ローラ駆動用の誘導電動機４
ｃの回転速度と第１延伸用ローラ駆動用の誘導電
動機４ｂの回転速度を比較し該誘導電動機４ｂの
インバータ装置３ｂ補正信号を送り追従させる補
正回路（第３図）であり、比率掛算器１２、パル
ス数比較器１３、デジタル−アナログ変換器１
４、比率掛算器１５、誤差補正器１６及び微少誤
差補正器１７で形成してある。

８はインバータ装置３ａ，３ｂ……に並列に入
力するコンバータ装置であり、９はトラバースの
周期を制御する関数発生器である。１０は電動機
４ｂの速度設定をするデジタル比率設定器であ
り、電動機４ｃの回転速度を基準として設定する
ものである。１１は該デジタル比率設定器１０か
らの電圧を周波数に変換し補正回路７に入力する
電圧−周波数変換器である。

前記主設定器１からの信号が各比率設定器２
ａ，２ｄ及び第２延伸用ローラのインバータ装置
３ｃに同時に送られるように結線する。

前記誘導電動機４ａは仮撚ツイスター駆動用電
動機，４ｂは第１延伸用ローラ駆動用電動機，４
ｃは第２延伸用ローラ駆動用電動機、４ｄは熱セ
ツト用ローラ駆動用電動機、４ｅは巻取用ローラ
駆動用電動機、４ｆはトラバース駆動軸駆動用電
動機である。

前記構成の駆動装置による速度制御について説
明する。

まず第２延伸用ローラの回転速度を基準とする
速度条件を主設器１に設定すると共に、各比率設
定器２ａ，２ｄ，２ｅ，２ｆ及びデジタル比率設
定器１０にも前記主設定器１の速度条件に対応す
る指令条件を設定する。該条件設定が済むと最初
に主設定器１の低速駆動用ポテンシヨメータを有
する回路を動作させ速度条件に基づく低速駆動指
令信号を各比率設定器２ａ，２ｄ…に送る。該信
号が比率設定器２ａ，２ｄ，…に送られると該速
度指令信号に対応する出力信号を各インバータ装
置３ａ，３ｄ，…に送る。該インバータ装置３
ａ，３ｂ，…にはコンバータ装置８を介して所定
の電圧電流が供給されており前記比率設定器２
ａ，２ｄ，…から信号に基づいて所定の電圧を周
波数からなる速度指令量を誘導電動機４ａ，４
４，…に入れ電動機４ａ，４ｄ，…を回転させ仮
撚ツイスター、熱セツト用ローラ、巻取用ローラ
及びトラバース駆動動軸等を夫々所定の速度で駆
動する。一方前記主設定器１からの信号は各比率
設定器２ａ，２ｄ，…に送られると同時にインバ
ータ装置３ｃに送られる。該インバータ装置３ｃ
にはコンバータ装置８を介して所定の電圧電流が
供給されており、所定の電圧と周波数からなる速
度指令量を誘導電動機４ｃに送り、該誘導電動機
４ｃを回転させ第２延伸用ローラを所定の速度で
駆動する。又主設定器１からの信号は補正回路７
の比率掛算器１５、に送られ、あらかじめ設定し
たデジタル比率設定器１０からの信号とにより速
度指令信号に対応する出力信号を誤差補正器１６
及び微少誤差補正器１７を介してインバータ装置
３ｂに送る。該インバータ装置３ｂにはコンバー
タ装置を介して所定の電圧電流が供給されてお
り、前記微少誤差補正器１７からの信号に基づい
て所定の電圧と周波数からなる速度指令量を誘導
電動機４ｂに入れ該電動機４ｂを回転させ第１延
伸用ローラを所定の速度で駆動する。

前記低速駆動の状態で糸掛け操作を行なう。

次に主設定器１の低速駆動設定用ポテンシヨメ
ータを有する回路から高速駆動用ポテンシヨメー
タを有する回路に切換える。該回路の切換えによ
り所定の加工速度になるよう各誘導電動機を回転
させ仮撚ツイスター、延伸用ローラ、熱セツト用
ローラ、巻取用ローラ及びトラバース装置駆動軸
を駆動する。この時各誘導電動機４ａ，４ｂ，…
はその回転数をパルスジエネレータ５ａ，５ｂ，
…で検出し回転数に対応する電圧及び周波数を
夫々インバータ装置３ａ，３ｂ，…にフイードバ
ツクし主設定器１及び比率設定器２ａ，２ｂ，か
らの設定条件と対比して適正な速度指令量に補正
して夫々の誘導電動機４ａ，４ｄ，…に送り該誘
導電動機４ａ，４ｄ，…を回転させる。

前記第１，第２延伸用ローラはその設定回転数
に対してそのバラツキが0.1％以下になるよう制
御する必要があるため、前記誘導電動機４ｂ，４
ｃの回転速度をパルスジエネレータ５ｂ，５ｃで
検出し、補正回路７に入れもし設定条件より大き
い差がある場合には補正信号として第１延伸用ロ
ーラ駆動系のインバータ装置３ｂに送り、設定指
令条件に対するフイードバツク制御による補正量
に該ローラ間の速度差による補正量を上のせした
速度指令量を第１延伸用ローラ駆動用誘導電動機
４ｂに送り、第２延伸用ローラ駆動用誘導電動機
４ｃの速度変化に追従するように制御する。

すなわち、誘導電動機４ｂの回転速度をパルス
ジエネレータ５ｂで検出し該デジタル信号をデジ
タル−アナログ変換器１４でアナログ信号に変換
し誤差補正器１６に送る。該誤差補正器１６には
デジタル比率設定器１０からデジタル−アナログ
変換器１４、比率掛算器１５を介して設定信号が
送られており、各信号を対比し差がある場合には
その補正量をアナログ信号で微少誤差補正器１７
に送る。一方パルスジエネレータ５ｃで誘導電動
機４ｃの回転速度を検出しそのデジタル信号を比
率掛算器１２を送る。該比率掛算器１２にはデジ
タル比率設定器１０から誘導電動機４ｃの回転速
度に対する所定の比率設定信号が送られており、
実際に回転している誘導電動機４ｃの回転速度に
基づく回転数が演算され、その設定信号をパルス
数比較器１３に送る。該パルス数比較器１３には
実際に回転している誘導電動機４ｂの回転速度が
パルスジエネレータ５ｂで検出されその信号が送
られており、各信号を対比し差がある場合には補
正量をデジタル信号でデジタルーアナログ変換器
１４に送り、アナログ信号に変換して微少誤差補
正器１７に送る。該微少誤差補正器１７で前記二
つの補正信号を対比し修正した補正信号としてイ
ンバータ装置３ｂに送り、パルスゼネレータ５ｂ
からのフイードバツク信号と対比し適正な速度指
令量に補正して誘導電動機４ｂに送り、誘導電動
機４ｃの速度変化に追従するよう制御する。

この様に各誘導電動機のフイードバツク制御を
行なうと同時に、所定のローラ間においてより精
度の高い追従制御方式の相対速度の制御を行ない
合成繊維を延伸、仮撚加工し延伸ムラ及び熱処理
加工ムラのない良質の嵩高加工糸を連続的に得
る。

第２図に本発明の第２の実施例を示し図面に基
づいて説明する。

該実施例は前記第１の実施例の構成に対して主
設定器の速度指令信号を第２延伸用ローラ駆動系
のインバータ装置３ｃに送り、該インバータ装置
３ｃより所定の電圧と周波数からなる速度指令量
を誘導電動機４ｃに送り、該誘導電動機４ｃを回
転させ第２延伸用ローラを所定の速度で駆動す
る。前記誘導電動機４ｃの回転速度をパルスジエ
ネレータ５ｃで検出し、該回転速度を基準の速度
指令信号として各比率設定器２ａ，２ｂ，…に送
り、該信号が比率設定器２ａ，２ｂ，…に送られ
ると該速度指令信号に対応する出力信号を各イン
バータ装置３ａ，３ｂ，に送る。該インバータ装
置３ａ，３ｂ，…にはコンバータ装置８を介して
所定の電圧電流が供給されており、前記比率設定
器２ａ，２ｂ，…からの信号に基づいて所定の電
圧と周波数からなる速度指令量を誘導電動機４
ａ，４ｂ，…に入れ該電動機４ａ，４ｂ，…を回
転させ仮撚ツイスター、第１延伸ローラ、熱セツ
ト用ローラ、巻取用ローラ及びトラバース駆動軸
を夫々所定の速度で駆動する。又第１延伸用ロー
ラと第２延伸用ローラはその設定回転数に対して
そのバラツキが０，１％以下になるよう制御する
ため前記第１の実施例と同じく、誘導電動機４
ｂ，４ｃの回転速度をパルスジエネレータ５ｂ，
５ｃで検出し、補正回路７に入れ、もし設定条件
より大きい差がある場合はその補正信号を第１延
伸用ローラ駆動系のインバータ装置３ｂに送り、
設定指令条件に対するフイードバツク制御による
補正量に該ローラ間速度差による補正量を上のせ
した速度指令量を第１延伸用ローラ駆動誘導電動
機４ｂに送り、第２延伸用ローラ駆動誘導電動機
４ｃの速度変化に追従制御するように構成する。

本発明は前記のように実施することができるが
実施例に限定されるものではない。

。 誘導電動機に変えて同期電動機を使用するこ
ともでき又、第４図に示すように直流電動機と
サイリス制御装置により追従制御することもで
きる。この時は前記実施例の誘導電動機４ａ…
とインバータ装置３ａ…に替えて直流電動機１
８ａ…とサイリスタ制御装置１９ａ…を配設
し、前記第１の実施例と同じく、第１、第２延
伸用ローラ駆動直流電動機の回転速度をパルス
ジエネレータで検出し、補正回路（第３図）に
入れ、もし設定条件より大きい差がある場合は
その補正信号を第１延伸用ローラ駆動系のサイ
リスタ制御装置に送り、設定指令条件に対する
フイードバツク制御による補正量に該ローラ間
の速度差による補正量を上のせした速度指令量
を第１延伸用ローラ駆動直流電動機に送り、第
２延伸用ローラ駆動直流電動機の速度変化に追
従制御する。

Γ インバータ装置はベクトル制御式トランジス
タインバータ装置が適している。

Γ 延伸仮撚機は１段ヒータのものでも２第ヒー
タのものでもよく、その目的用途に応じて駆動
系の増減を行なうことができる。

Γ 補正回路７のデジタル−アナログ変換器１４
と微少誤差補正器１７の間に積分器をもうけて
もよい。

Γ 補正回路の比率掛算器１２、パルス数比較器
１３とパルスジエネレータ５ｂ，５ｃの間に時
間設定器及びパルス積算器を夫々設け所定時間
（５，10秒）サンプリングしその信号に基づい
て制御した方がより精度が良くなる。

本発明は前記のように独立の電気的変速電動機
により駆動し且つ速度制御は独立の速度設定制御
装置により行ない、しかも全体の速度制御は基準
となる電動機の回転数に対し一定の比率をもつて
変更可能にすると共に、少なくとも延伸用ローラ
駆動電動機は速度検出器を設けフイードバツク制
御し且つ延伸用ローラは相対的回転精度が±0.1
以下になるよう一方のローラ駆動電動機を他方の
ローラ駆動電動機に追従制御せしめることにより
次のような効果を生じる。

Γ 高速駆動における機械的（歯車群、歯付プー
リとベルト等）エネルギー損失を無くすること
ができ、約２割の動力を削減できる。

Γ 機械的駆動系の歯車及び軸受等の騒音を著し
く軽減することができる。

Γ 各ローラ間の速度設定は歯車交換によらない
ため速度設定の変更が容易であり、各種のチエ
ンジギヤを準備しておく必要がない。

Γ 保全すべき部品（歯車、軸受、歯付プーリ、
ベルト等）がほとんど無くなるため、駆動装置
を小型、軽量（従来装置の約60％）にできると
共に定期的にオーバーホールを必要としないと
共に保全コストを低減することができる Γ 電気制御部品はモジユール化が容易であり、
且つ軽量であるため、装置全体を小型化できる
と共に、交換作業が容易である。

Γ 従来のインバータ装置あるいは直流電動械に
よる回転速度制御ではその精度が±１％〜±
0.5％位しか保証できず又フイードバツク制御
でも±0.5〜±0.1％位しか保証できないものを
各電動機を夫々フイードバツク制御すると共
に、延伸用ローラ駆動電動機を補正回路により
追従制御することにより精度を±0.1％以下に
することができ、延伸むら、仮撚加工むら等の
ない加工糸を得られることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の延伸仮撚機の駆動装置の１実
施例を示すブロツク構成図である。第２図は第２
の実施例を示すブロツク構成図である。第３図は
補正回路の１実施例を示すブロツク構成図であ
る。第４図は他の駆動装置の１実施例を示すブロ
ツク構成図である。 １：主設定器、２ａ，２ｄ，２ｅ，２ｆ，３
ａ，６３ｃ，３ｅ，３ｆ：インバータ装置、４
ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ，４ｆ：誘導電動
機、５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ：パルスジエ
ネレータ、６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ：周波
数−電圧変換器、７：補正回路、８：コンバータ
装置、１０：デジタル比率設定器、１１：電圧−
周波数変換器、１２，１５：比率掛算器、１３：
パルス数比較器、１４：デジタル−アナログ変換
器、16：誤差補正器、１７：微少誤差補正器、１
８ａ，１８ｂ，１８c.１８ｄ，１８ｅ，１８ｆ：
直流電動機、１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ，
１９ｅ，１９ｆ：サイリスタ制御装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 仮撚ツイスター、複数の延伸用ローラ及び巻
   取用ローラ並びにトラバース駆動軸を夫々独立の
   電気的に変速する電動機により駆動し、且つ該電
   動機の速度制御は独立の速度設定制御装置により
   行ない、しかも全体の速度制御は基準となる所定
   の電動機の回転数に対し一定の比率をもつて変更
   できるようにすると共に、少なくとも前記延伸用
   ローラの電動機あるいは駆動軸に速度検出器を設
   け、フイードバツク制御し且つ延伸用の二つのロ
   ーラ軸は相対的回転精度±0.1％以下になるよう
   両軸の回転を検出し、別に設けた相対速度補正回
   路にて設定値に対する偏差を検出して一方の基準
   ローラに対して他方のローラ駆動電動機の回転速
   度を追従制御せしめることを特徴とする延伸仮撚
   機の駆動方法。