KR100500039B1 - 단추 구동형 연사가공기 - Google Patents

Abstract

연사가공의 개시직후 또는 전원전압측의 변동시에, 실끊어짐검출의 오동작을 방지할 수 있는 단추(單錘) 구동형 연사가공기를 제공한다.

사조(絲條)에 꼬임을 부여하는 스핀들장치(11)마다 구동모터(16)를 설치한 단추 구동형 연사가공기에 있어서, 구동모터(16)의 부하를 검출하는 부하검출수단(34)과, 구동모터(16)에 전력을 공급하는 전원전압의 변동을 검출하는 전압검출수단(31)과, 부하검출수단(34)에서 검출된 부하변동을 감시하는 동시에 전압검출수단(31)으로부터의 전원전압의 변동을 감시하고, 그 부하변동과 전원전압의 변동으로부터 연사되는 사조(Y)의 실끊어짐의 유무를 검출하는 모터제어장치(30)를 구비한 것이다.

Description

단추 구동형 연사가공기{INDIVIDUAL SPINDLE DRIVE TYPE TWISTING MACHINE}

본 발명은 더블 트위스터나 링 정방기 등의 연사가공기에 관한 것으로, 특히 각 추마다 구동해서 실끊어짐이 발생했을 때 그 추를 정지시킬 수 있는 단추(單錐) 구동형 연사가공기에 관한 것이다.

종래, 더블 트위스터는, 스핀들장치의 상방에 권취장치를 설치한 연사 유닛을 여러 추로 배열해서 구성된다.

스핀들장치는, 급사(給絲) 패키지를 지지하는 고정 디스크와, 고정 디스크의 하부에 설치되어 급사에 꼬임을 부여하는 회전 디스크와, 그 회전 디스크를 회전하는 구동모터로 이루어져 있다.

고정 디스크상에 지지된 급사 패키지의 실은, 해서되면서 텐서에 의해 장력을 부여받아 급사 패키지의 축심을 지나고, 회전 디스크로부터 지름방향 외측으로 연장되어, 벌룬을 형성하면서 다시 축심의 벌룬 가이드를 지나는 것으로 꼬임이 만들어지고, 그 꼬임이 만들어진 급사가, 권취장치에서, 트래버스되면서 드럼위에서 회전하는 권취패키지에 권취된다.

이 더블 트위스터에 있어서는, 각 구동모터는, 모터제어장치에서 구동되도록 되어 있다.

이 모터제어장치는, 인버터로 이루어져 상용 전원으로부터의 교류전원을 교류/직류컨버터에서 직류로 변환하고, 그 직류전원을, 모터제어장치의 트랜지스터에서 온-오프제어해서 주파수가변의 교류로 해서 구동모터를 구동하도록 되어 있다. 또 이 구동모터의 회전은, 도시하지 않지만 센서로 검출되고, 부하변동에 대해서 구동모터가 설정회전이 되도록 모터제어장치가 피드백제어를 행하도록 되어 있다.

이 더블 트위스터에서는, 각 스핀들장치가 개별로 구동되므로, 실끊어짐이 발생한 추에서는, 실이 벌룬되지 않게 되고, 구동모터의 부하가 급격히 절감된다. 따라서, 그 추의 모터제어장치는, 전류센서 등에서 이것을 검출하고, 구동모터의 회전을 정지하도록 되어 있다.

그러나, 실끊어짐이 발생했을 때가 아니라도, 스핀들장치의 기동시에 벌룬 폼이 안정되지 않은 기간이나, 순간정지시 등에 상용 전원으로부터의 전원전압이 변동하고, 벌룬 폼이 흩트러지는 기간에는 구동모터의 부하가 변동하므로, 연사유닛이 정상적으로 연사가공하고 있을 때에도, 실끊어짐발생으로서 구동모터를 정지하는 오동작을 피할 수 없다라는 문제가 있다.

그래서, 본 발명의 목적은, 상기 과제를 해결하여, 연사가공의 개시직후 또는 전원전압측의 변동시에, 실끊어짐검출의 오동작을 방지할 수 있는 단추 구동형 연사가공기를 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 청구항 1의 발명은, 사조(絲條)에 꼬임을 부여하기 위한 스핀들장치마다 구동모터를 설치한 단추 구동형 연사가공기에 있어서, 구동모터의 부하를 검출하는 부하검출수단과, 구동모터에 전력을 공급하는 전원전압의 변동을 검출하는 전압검출수단과, 부하검출수단에서 검출된 부하변동을 감시하는 동시에 전압검출수단으로부터의 전원전압의 변동을 감시하고, 그 부하변동과 전원전압의 변동으로부터 연사되는 실의 끊김의 유무를 검출하는 모터제어장치를 구비한 단추 구동형 연사가공기이다.

청구항 2의 발명은, 제1항에 있어서, 모터제어장치는, 전원전압의 변동을 검출했을 때, 부하검출수단으로부터의 부하변동의 감시를 중단하고, 소정 시간이내에 전원전압이 복귀했을 경우, 전원전압의 복귀로부터 소정 시간 경과후에 부하변동의 감시를 시작하는 단추 구동형 연사가공기이다.

청구항 3의 발명은, 사조에 꼬임을 부여하기 위한 스핀들장치마다 구동모터를 설치한 단추 구동형 연사가공기에 있어서, 구동모터의 부하를 검출하는 부하검출수단과, 부하검출수단에서 검출된 부하변동으로부터 연사되는 사조의 실의 끊김의 유무를 검출하는 모터제어장치를 구비하고, 모터제어장치는, 스핀들장치의 기동시에서, 연사가공의 개시부터 소정 시간경과후에 부하변동의 감시를 시작하도록 한 단추 구동형 연사가공기이다.

이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부도면에 의해 상세하게 설명한다.

먼저, 더블 트위스터는, 도 1에 나타내듯이 스핀들장치(11)의 상방에 권취장치(12)를 설치한 연사유닛(10)을 다수개의 추로 배열해서 구성된다.

스핀들장치(11)는, 급사 패키지(13)를 지지하는 고정 디스크(14)와, 고정 디스크(14)하부에 설치되어 급사에 꼬임을 부여하는 회전 디스크(15)와, 그 회전 디스크(15)를 회전하는 구동모터(16)와, 급사 패키지(13)의 축심에 장착된 텐서(17)와, 급사 패키지(13)의 축심의 연장선상에 설치된 벌룬 가이드(18)를 구비하고, 권취장치(12)는, 벌룬가이드(18)로부터의 사조(Y)를 보내는 피드롤러(19)와 권취패키지(20)를 회전하는 드럼(21)과 피드롤러(19)로부터 권취패키지(20)에 이르는 사조(Y)를 트래버스하는 트래버스장치(22)를 구비하고 있다.

스핀들장치(11)의 고정 디스크(14)위에 지지된 급사 패키지(13)의 실은, 해서되면서 텐서(17)에 의해 장력을 부여받아 급사 패키지(13)의 축심을 지나, 회전 디스크(15)로부터 지름방향 외측으로 연장되어, 벌룬을 형성하면서 다시 축심상의 벌룬가이드(18)를 지나는 것으로 꼬임이 만들어지고, 그 꼬임이 만들어진 사조(Y)가, 권취장치(12)의 피드롤러(19)로부터 트래버스장치(22)에서 트래버스되면서 드럼(21)위에서 회전하는 권취패키지(20)에 권취된다.

또, 이 도 1에 나타낸 더블 트위스터외에, 본 발명에서는, 링 트위스터, 업 트위스터, 기타 링 정방기에도 적용할 수 있다. 그리고, 도 1의 더블 트위스터에서는, 단사(單絲)에 꼬임을 만들 때의 실끊어짐검출을 설명했지만, 2단급사 타입(선치즈)의 단사 실끊어짐검출에 적용해도 좋다.

이 더블 트위스터에 있어서는, 각 구동모터(16)는, 모터제어장치(30)로 구동되도록 되어 있다.

도 1에 있어서, 각 추의 스핀들장치(11)를 구동하는 구동모터(16)는, 각각 인버터부, 중앙처리장치(CPU)를 구비한 모터제어장치(30)에 의해, 각각 개별적으로 구동제어된다.

모터제어장치(30)는, 상용교류전원(25)에 전압검출수단(31)을 통해 접속된 교류/직류컨버터(32)로부터의 직류전원을 인버터부에서 출력주파수가변의 교류전원으로 변환하고, 구동모터(16)를 원하는 회전속도로 구동하도록 되어 있고, 그 구동모터(16)의 회전이 회전센서(33)에서 검출되고, 스핀들장치(11)의 회전 디스크(15)의 회전이 일정하게 되도록 인버터부의 운전주파수를 가변해서 구동모터(16)의 회전을 제어하도록 되어 있다.

또 구동모터(16)에 공급되는 전류값은 전류센서로 이루어진 부하검출수단(34)에서 검출되고, 그 부하검출수단(34)의 검출값이 모터제어장치(30)에 입력되어 구동모터(16)의 부하가 검출된다.

또, 인버터부에 있어서의 스위칭소자의 온 시간과 오프 시간의 비(충격(duty)비)를 조정해서 구동모터(16)를 펄스폭 변조(PWM, pulse width modulation)제어하는 경우, 그 충격비에 의해 구동모터의 부하를 검출할 수도 있다.

각 모터제어장치(30)에는, 전압검출수단(31)으로부터 모터구동신호라인(35)을 통해 모터구동신호가 입력되는 동시에 정전검출신호라인(36)을 통해 정전신호가 입력된다.

모터제어장치(30)는, 부하검출수단(34)에서 검출된 부하변동을 감시하는 동시에, 정전검출신호라인(36)으로부터 정전신호가 입력되었을 때, 부하검출수단(34)에서의 부하변동을 중단시켜 전압검출수단(31)으로부터의 전원전압의 변동을 감시하고, 그 부하변동과 전원전압의 변동으로부터, 정전인지 순간정지인지를 판단하는 동시에 연사되는 실의 실끊어짐을 판단하도록 되어 있다.

다음에, 이 모터제어장치(30)의 플로챠트를 도 2에 의해 설명한다.

먼저, 대응하는 연사유닛(스핀들장치)이 기동되어 연사가공이 개시(40)되면, 단계 1에서, 연사가공개시부터 소정 시간(t1)경과했는지의 여부를 판단하고, 소정 시간경과하면(yes), 단계2에서 정전을 검출했는지의 여부를 판단한다.

이 단계2에서, 통상시는, 정전검출은 이루어지지 않고(no), 부하검출수단(34)으로부터의 부하전류값 체크(41)를 행하고, 이 부하전류값 체크(41)에서 감시한 부하변동을 기초로 단계3에서, 이상 전류인지의 여부의 판단을 행하고, 전류값이 문턱값보다 저하했으면(yes), 실끊어짐이 발생했다라고 해서 알람(42)을 실시한 후에 구동모터(16)를 정지한다.

또, 전류값의 저하를 검출하는 문턱값은, 연사가공을 개시한 후, 소정 시간(t1)이 경과한 시점에서의 전류값을 판독하고, 그 값과 미리 설정한 비율로부터 자동적으로 설정된다.

이 운전중에, 정전검출신호라인(36)으로부터 정전검출의 신호가 입력되면, 단계2에서, 정전검출이 이루어지고(yes), 부하검출수단(34)에서의 전류감시를 중단(43)하고, 단계4에서, 정전검출의 신호가 해제되었는지의 여부에 의해 전원전압이 복귀했는지의 여부가 판단되고, 전압상승이 없으면(no), 단계5에서 소정의 정전감시시간(t2)경과했는지의 여부를 판단하고, 소정 시간(t2)경과해도 전압상승이 없으면(no), 정전이라고 판단해서 모터구동신호가 오프되어 모터정지(44)를 실시한다.

단계5에서, 소정 시간(T2)경과하지 않은(no) 동안에, 단계4에서 전압이 복귀하면(yes), 단계1의 판단으로 되돌아가서 상술한 통상의 제어를 행하는 것으로, 전원전압의 복귀후, 소정 시간(t1)이 경과할 때까지 실끊어짐판단을 중단할 수 있고, 순간정지시에 부하변동이 발생해도 실끊어짐이라고 오동작하는 것을 방지할 수 있다.

기동초기나 전압이 복귀한 후의 운전은, 불안정한 운전상태이고, 연사되는 실이 정상적인 벌룬폼을 형성하지 않고 소정 시간(t1)경과후 실끊어짐을 감시하는 것에 의해, 오동작을 방지해서 보다 정확한 실끊어짐검출이 가능하게 된다.

도 3은, 도 2에 나타낸 플로의 타이밍챠트를 나타낸 것으로, 도 3(a)은 순간정지시를, 도 3(b)는 정전시의 모터구동신호, 정전검출신호, 부하감시 타이밍챠트를 각각 나타내고 있다.

도 3(a)의 순간정지시에는, 연사가공의 개시시에 모터구동신호가 온이 되고, 그 개시부터 소정 시간(t1)경과후 구동모터(16)의 부하변동의 감시를 온으로 한다. 이 운전중에, 정전검출신호가 온이 되면, 부하감시를 오프로 해서, 부하감시를 중단하고, 정전검출신호가 소정 시간(t2)이내에 오프로 되어 전압이 복귀하면, 그 정전검출신호의 오프로부터 소정시간(t1)경과후 다시 부하감시를 온으로 하는 것에 의해, 순간정지시의 부하전류저하에 의해, 실끊어짐이라고 판단하는 오동작을 방지할 수 있는 동시에 전압이 복귀한 후에는, 연사가공의 개시시와 동일하게 소정시간(t1)경과후, 다시 부하감시를 행하는 것으로, 보다 확실하게 오동작을 방지할 수 있다. 또, 순간정지시에 있어서도, 모터구동신호는 계속해서 온으로 되어 있다.

도 3(b)의 정전시는, 상술한 바와 같이, 모터구동신호가 온이 되고, 그 상승부터 소정 시간(t1)경과후 구동모터(16)의 부하감시를 온으로 한다. 이 운전중에, 정전검출신호가 온이 되고, 부하감시를 오프로 하고, 그 정전검출신호의 온 상태가 소정 시간(t2)을 경과하면, 정전으로서 모터구동신호를 오프로 한다.

이와 같이, 전원전압과 맞춰 구동모터(16)의 부하전류를 감시하는 것으로 보다 정확한 실끊어짐을 판단할 수 있고, 순간정지시의 오동작을 방지할 수 있는 것이 가능하게 된다.

또, 시간(t1, t2)은, 구동모터(16)의 용량이나, 연사조건, 권취조건의 차이에 의해 적절한 시간이 상위하므로, 그 시간(t1, t2)을 설정변경가능하게 되어 있다.

또, 본 실시예에서는, 연사가공의 개시시에 있어서의 부하감시의 금지기간과, 순간정지시에 있어서의 전압복귀후의 부하감시의 금지기간을 동일시간(t1)으로 하고 있지만, 개별적으로 설정가능하게 해서 양 시간을 다른 시간으로 설정해도 좋다.

도 4는, 본 발명의 모터제어장치의 다른 실시예를 나타낸 것이다.

도 1의 실시예에서는, 모터제어장치(30)에서, 한 대의 구동모터(16)를 구동하는 예를 나타냈지만, 본 예에 있어서는, 하나의 모터제어장치(50)로, 두 대의 구동모터(16, 16)를 구동제어하도록 한 것이다.

이 때, 모터제어장치(50)의 중앙처리장치(CPU)(51)에는, 각 구동모터(16)의 회전센서(33)와 부하검출수단(34)으로부터 모터회전수와 부하전류값이 입력되고, 그것에 따라, 각 인버터부(52, 52)에 그 추의 부하에 따라 구동신호(53, 53)를 보내 구동모터(16, 16)를 독립적으로 제어하도록 되어 있다.

이 모터제어장치(50)에 있어서는, 상술한 바와 같이, 두 대의 구동모터(16)로 구동되는 어느 하나의 추에서 실끊어짐이 발생했을 때에는, 그 추의 구동모터(16)를 정지하고, 다른 실끊어짐이 없는 추는 그대로 구동모터(16)를 구동하도록 되어 있다.

상술한 본 발명에 의하면, 기동시나 순간정지시 등 다른 요인에 의한 부하변동에 의해, 잘못해서 실끊어짐이라고 판단해서, 추를 정지해 버리는 것을 방지할 수 있는 동시에 확실한 실끊어짐판단을 행할 수 있다. 즉 벌룬폼이 안정되지 않는 기동시나, 벌룬폼이 흩트러지는 순간정지시에는 실끊어짐감시를 중단하는 것으로, 보다 확실한 실끊어짐판단을 행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예를 나타낸 도이다.

도 2는 본 발명의 모터제어장치의 제어 플로챠트를 나타낸 도이다.

도 3은 도 2에 있어서의 제어 타이밍 챠트를 나타낸 도이다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 도이다.

(부호의 설명)

11…스핀들장치 16…구동모터

30…모터제어장치 31…전압검출수단

34…부하검출수단

Claims (10)

1. 사조(絲條)에 꼬임을 부여하기 위한 스핀들장치마다 구동모터를 설치한 단추(單錐) 구동형 연사가공기에 있어서, 구동모터의 부하를 검출하는 부하검출수단과, 구동모터에 전력을 공급하는 전원전압의 변동을 검출하는 전압검출수단과, 부하검출수단으로 검출된 부하변동을 감시하는 동시에 전압검출수단으로부터의 전원전압의 변동을 감시하고, 그 부하변동과 전원전압의 변동으로부터 연사되는 사조의 실끊어짐의 유무를 검출하는 모터제어장치를 구비한 것을 특징으로 하는 단추 구동형 연사가공기.
2. 제1항에 있어서, 모터제어장치는, 전원전압의 변동을 검출했을 때, 부하검출수단으로부터의 부하변동의 감시를 중단하고, 정전감시시간이내에 전원전압이 복귀한 경우, 전원전압의 복귀로부터 소정 시간경과후에 부하변동의 감시를 개시하는 것을 특징으로 하는 단추 구동형 연사가공기.
3. 제2항에 있어서, 모터제어장치가, 전원전압의 변동에 의해 부하검출수단으로부터의 부하변동의 감시를 중단한 후, 정전으로서 모터구동을 정지시킬 때까지의 정전감시시간이 설정변경가능한 것을 특징으로 하는 단추 구동형 연사가공기.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 모터제어장치가, 전원전압이 복귀하고 나서 부하변동의 감시를 시작할 때까지의 시간을 설정변경할 수 있는 것을 특징으로 하는 단추 구동형 연사가공기.
5. 사조에 꼬임을 부여하기 위한 스핀들장치마다 구동모터를 설치한 단추 구동형 연사가공기에 있어서, 구동모터의 부하를 검출하는 부하검출수단과, 부하검출수단으로 검출된 부하변동에서 연사되는 사조의 실끊어짐의 유무를 검출하는 모터제어장치를 구비하고, 모터제어장치는, 구동모터의 구동개시부터 소정시간 경과후에 부하변동의 감시를 개시하는 것을 특징으로 하는 단추 구동형 연사가공기.
6. 제1항 내지 제3항 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 구동모터의 회전속도를 검출하는 회전센서를 구비하고, 모터제어장치는, 회전센서에 의한 검출회전속도에 근거해서 구동모터를 소정의 회전속도로 구동하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단추 구동형 연사가공기.
7. 제1항 내지 제3항 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 부하검출수단은, 구동모터에 공급되는 전류값을 검출하는 전류센서인 것을 특징으로 하는 단추 구동형 연사가공기.
8. 제7항에 있어서, 부하검출수단에 의해 전류값의 저하를 검출하는 문턱값은 연사가공을 개시한 후, 소정 시간경과한 시점에서의 전류값을 판독하고, 그 값과 미리 설정한 비율로부터 자동적으로 설정되는 것을 특징으로 하는 단추 구동형 연사가공기.
9. 제1항 내지 제3항 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 모터제어장치는, 출력의 충격(duty)비를 조정해서 구동모터를 펄스폭 변조(PWM)제어하는 것이고, 부하검출수단은, 구동모터에 대한 출력의 충격비에 의해 부하를 검출하는 것임을 특징으로 하는 단추 구동형 연사가공기.
10. 제1항 내지 제3항 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 모터제어장치는, 2단급사 타입의 단사 실끊어짐을 검출하는 것임을 특징으로 하는 단추 구동형 연사가공기.