KR200384732Y1

KR200384732Y1 - 비밍시스템 장력제어장치

Info

Publication number: KR200384732Y1
Application number: KR20-2005-0005380U
Authority: KR
Inventors: 문진열
Original assignee: 주식회사 우신기계
Priority date: 2005-02-28
Filing date: 2005-02-28
Publication date: 2005-05-17

Abstract

본 고안은 복수대의 빔스탠드들과 비밍기가 구비되는 비밍시스템에서의 비밍작업용 장력 제어장치에 있어서, 복수대의 빔스탠드들의 각 빔들의 회전축부에는 빔회전 제동을 위한 텐션모터와 대응 텐션 컨트롤러를 각각 연결하되, 각 텐션모터 컨트롤러가 하나의 설정기기를 통해 입력된 빔스탠드 장력설정값과 비밍기로부터 피드백되는 현재 선속값과 대응 빔으로부터 피드백되는 현재 장력값과 대응 빔의 현재 직경값을 근거하여 대응 텐션모터를 제어하도록 구성한다.

Description

비밍시스템 장력제어장치{TENSION CONTROL APPARATUS IN BEAMMING SYSTEM}

본 고안은 섬유준비기에 관한 것으로, 특히 싸이징작업된 호부사가 감긴 다수대의 빔을 합본하기 위한 비밍작업시 요구되는 장력을 제어하는 장치에 관한 것이다.

위사와 경사의 조합으로 제직되는 직물을 제직하기 위해 섬유사의 준비작업이 요구되는 바, 경사의 경우에는, 먼저 직물의 설정본수에 따라 크릴작업을 수행하고, 크릴작업된 섬유사를 직물의 본수에 맞도록 빔 작업을 경료하는 정경작업을 수행하고, 정경작업된 빔의 섬유사에 풀을 먹이고 건조시켜 다른 빔에 감는 싸이징작업을 수행하며, 마지막으로 호부된 섬유사가 권취된 다수의 빔들을 합본하는 비밍작업을 수행한다.

크릴작업, 정경작업, 싸이징작업, 및 비밍작업으로 이루어지는 일련의 섬유사 준비작업은 각 작업과정에서 정밀하게 이루어져야 하는 바, 그렇지 못할 경우(불량작업시)에는 고품질의 직물을 제직할 수 없게된다.

도 1은 종래기술에 따른 빔스탠드세트(2)와 비밍기(5)가 포함됨 비밍시스템 의 전체 구성도로서, 싸이징 작업되어 복수대의 빔스탠드(4-1,4-2,..,4-n)의 각 빔(8-1,8-2,..,8-n)에 감긴 호부사들을 합본하는 비밍작업이 수행된다. 도 2는 복수대의 빔스탠드(4-1,4-2,..,4-n)가 설치된 빔스탠드 세트(2)의 사시도를 개략적으로 보여주고 있다.

도 1 및 도 2를 함께 참조하면, 빔스탠드 세트(2)에는 수 내지 수십대 단위의 빔스탠드들(4-1,4-2,..,4-n)(예컨대 10대 단위의 빔스탠드)이 빔스탠드 본체 프레임(6)에 설치되게 구성되며, 각 빔 스탠드(4-1,4-2,..,4-n)에는 싸이징작업을 통해 호부된 섬유사(이하 "호부사"라 칭함)가 김긴 빔(8-1,8-2,..,8-n)이 장착된다.

비밍기(5)의 주빔(10)이 회전하게 되면, 빔스탠드(4-1,4-2,..,4-n)에 장착된 각 빔(8-1,8-2,..,8-n)의 호부사들은 비밍기(5)의 안내롤러(12), 구동롤러(14), 텐션롤러(16)를 거치면서 하나의 주빔(10)에 감기게 되어 합본되어진다.

비밍기(5)의 와인딩 컨트롤러(18)는 입력된 목표속도 설정값에 근거하여 와인딩모터(20)를 일정한 속도로 구동제어하여 주빔(10)이 일정하게 회전되게 한다. 또한 와인딩 컨트롤러(18)는 텐션롤러(16)에 취부된 TGL엔코더로부터 선속 피이드백신호를 받고 와인딩모터(20)에 취부된 TGW엔코더로부터 펄스신호를 피이드백 받아 설정된 목표속도 설정값과 비교하고 보정하여 와인딩모터(20)의 구동속도를 보정한다.

비밍기(5)의 텐션 컨트롤러(22)에서는 입력된 목표 와인더장력 설정값과 목표 테이퍼장력값을 근거로 구동롤러(14)에 장착된 텐션모터(24)를 제어하여 실의 장력이 조절되게 하되, 텐션모터(24)에 취부된 로드셀(LC)이 감지한 장력피드백 신호와, 텐션롤러(16)에 취부된 TGL엔코더로부터 선속피드백 신호 및, 와인딩모터(20)에 취부된 TGW엔코더로부터의 펄스신호를 피이드백 받아 기설정된 목표 와인더장력설정값과 목표 테이퍼장력 설정값을 추종하도록 텐션모터(24)의 구동을 제어한다.

한편 빔스탠드세트(2)의 각 빔스탠드(4-1,4-2,..,4-n)에는 각 빔(8-1,8-2,..,8-n)이 비밍기(5)의 와인딩모터(20)의 구동력에 의해 너무 빨리 따라 돌아가는 것과 같은 적절치 않은 회전을 방지하기 위해 브레이크장치(28)가 구비된다. 즉 브레이크장치(28)는 각 빔(8-1,8-2,..,8-n)의 장력을 적절히 제어하되, 인접 빔간에는 장력이 동일하도록 제어한다.

도 3은 종래기술에 따른 각 빔스탠드(4-1,4-2,..,4-n)의 브레이크장치(28)의 사시도이고, 도 1에서는 도 3의 각 빔의 장력을 적절히 제어하는 브레이크장치(28)의 전기적 제어 구성이 도시되어 있다. 도 1에서, 빔스탠드 텐션컨트롤러(30), 파우더브레이크들(32-1,32-2,..,32-n), 및 가변저항기들(34-1,34-2,..,34-n)이 브레이크장치(28)의 전기적 제어구성이다.

빔스탠드 텐션컨트롤러(30)는 입력된 빔스탠드 장력설정값과 빔스탠드 직경설정값에 근거하여 각 빔스탠드(4-1,4-2,..,4-n)의 제동을 제어하는 대응 파우더브레이크(32-1,32-2,..,32-n)로 브레이크전압을 인가하고, 해당 파우더브레이크(32-1,32-2,..,32-n)는 그 브레이크전압에 비례하여 각 빔스탠드(4-1,4-2,..,4-n)에 장착된 각 빔(8-1,8-2,..,8-n)의 회전을 적절히 제동시켜 주게된다.

도 3의 브레이크장치(28)를 참조하면, 빔스탠드 본체프레임(6)의 지주(46)의 일측편에는 저항기(34-k)(여기서 k=1,2,3,..,n)가 설치되어 있고, 그 상부에는 빔스탠드 베어링지지대(48)와 빔(8-k)을 회전시키기 위한 베이링(50)이 장착되어 있다. 베어링(50)에는 빔회전 제동을 위한 회전기어(미도시함)가 설치되고, 이 회전기어에는 기어박스(40)의 상부기어(54)의 회전축부의 타단에 장착된 전달기어(미도시됨)와 맞물린다. 상부기어(54)는 하부기어(52)가 맞물리고, 하부기어(52)의 축부에는 파우더브레이크(32-k)가 연결되게 구성함으로써 파우더브레이크(32-k)에 의한 제동력이 각 빔(8-1,8-2,..,8-n)의 과도한 회전을 적절히 억제시켜주게된다.

하부기어(52)의 축부에는 작동아암(42)이 설치되어 있고, 작동아암(42) 선단의 연결고리에는 인접 빔간의 장력편차를 인식하기 위한 스프링저울(43)이 걸려있는 바, 파우더브레이크(32-k)의 제동력에 비례하는 만큼 작동아암(42)이 아래로 내려가고 스프링저울(43)은 실제 장력을 눈금으로 표시하게된다. 도 3의 참조번호 "44"는 스토퍼(stopper)이다.

사용자는 스프링저울(43)을 이용해서 현재 각 빔(8-1,8-2,..,8-n)에 걸리는 장력을 확인할 수 있는데, 실제 각 빔스탠드(4-1,4-2,..,4-n)에는 인접하는 빔들간에는 실제적으로 다소의 장력편차가 발생한다.

종래에는 사용자가 직접 가변저항기 34-k(k=1,2,3,..,n)의 가변저항값 VRk를 조정하여 줌으로써 각 빔(8-k)들간의 장력편차가 보상되게 한다.

하지만 종래기술은 장력편차 보상방식이 아날로그방식인데다 사용자가 직접 조정을 행함으로써 그 보상이 쉽지않고 정밀하지도 않아 비밍기 각 빔스탠드에서의 장력이 적절치 않게 되는 단점이 있었다.

따라서 본 고안의 목적은 비밍기 빔스탠드들의 각 빔간 장력편차가 최소화되도록 제어하는 장력제어장치를 제공하는데 있다.

본 고안의 다른 목적은 비밍작업에서의 장력제어를 자동적으로 제어하는 장력제어장치를 제공하는데 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 비밍기 빔스탠드에서의 장력제어를 위한 구조가 간단하게 구성한 장력제어장치를 제공하는데 있다.

상기한 목적에 따라, 본 고안은, 복수대의 빔스탠드들과 비밍기가 구비되는 비밍시스템에서의 비밍작업용 장력 제어장치에 있어서, 복수대의 빔스탠드들의 각 빔들의 회전축부에는 빔회전 제동을 위한 텐션모터와 대응 텐션 컨트롤러를 각각 연결하되, 각 텐션모터 컨트롤러가 하나의 설정기기를 통해 입력된 빔스탠드 장력설정값과 비밍기로부터 피드백되는 현재 선속값과 대응 빔으로부터 피드백되는 현재 장력값과 대응 빔의 현재 직경값을 근거하여 대응 텐션모터를 제어하도록 구성함을 특징으로 한다.

이하 본 고안의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 4는 본 고안의 실시 예에 따른 빔스탠드 세트(2)와 비밍기(5)가 구비된 비밍시스템의 전체 구성도이고, 도 5는 본 고안의 실시 예에 따른 빔스탠드(4-k)의 브레이크장치(28) 사시도이다.

본 고안의 실시 예에 따른 빔스탠드(6-1,6-2,..,6-n)에서는 종래기술에서 채용한 파우더브레이크(32-1,32-2,..,32-n)와 대응 가변저항기(34-1,34-2,..,34-n)를 사용하지 않고 대신에 텐션모터(66-1,66-2,..,66-n)와 대응 텐션모터 컨트롤러(64-1,64-2,..,64-n)를 장착하되, 각 텐션모터 컨트롤러(64-k)(k=1,2,..,n)가 대응 텐션모터(66-1,66-2,..,66-n)를 제어하여 대응 빔(8-k)의 회전 제동이 이루어지게 함으로써 결국 빔스탠드(4-k)에서의 권출장력이 적절하게 유지되게한다.

이러한 빔스탠드(6-1,6-2,..,6-n)의 구조는 빔스탠드 장력제어를 위한 구조를 종래기술에 비해 훨씬 간단하게 구현할 수 있는 장점을 갖는다.

본 고안의 실시 예에서는 설정기기인 GP(Graphic Pannel unit)(60)와 시퀀스 제어장치인 PLC부(Programmble Logic Controller)(62)를 통해서 빔스탠드(6-1,6-2,..,6-n)의 각 빔 장력을 설정하고, 아울러 비밍기(5)의 와인더 텐션컨트롤러(70)의 장력과 와인딩 컨트롤러(18)의 속도도 설정할 수 있도록 구현된다.

요컨대, 사용자는 GP(60)의 터치패널(61)을 이용하여 와인더속도 설정값, 와인더 장력설정값, 빔스탠드 장력 설정값을 입력할 수 있으며, 속도,장력 및 각종 데이터를 디스플레이하고 알람내용도 디스플레이한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 고안의 실시 예에 따른 텐션모터(66-k)는 종래기술에서의 파우더브레이크(32-k)가 설치된 위치에 설치된다. 텐션모터(66-k)는 텐션컨트롤러(64-k)에 의해 제어를 받으며, 텐션모터(66-k)의 제동력은 기어박스(40)의 하부기어(52), 상부기어(54), 상부기어(54)의 회전축부(56), 상부기어(54)의 회전축부(56)의 타단에 장착된 전달기어(58), 지주(46) 상부의 베어링(50)에 장착된 회전기어(51)로 전달되어 각 빔(8-k)의 회전을 억제시켜주게 된다.

텐션모터(66-k)를 제어하는 각 빔스탠드(4-k)의 텐션컨트롤러(64-k)에는 도 4에 도시된 바와 같이, 설정기기인 GP(60)를 통해 입력된 빔스탠드 장력설정값(Beamstand Tension set)이 인가되고, 비밍기(5)의 와인딩모터(20)의 PGL엔코더로부터 출력되는 현재 선속값(Line speed feed back)과 대응 빔(8-k)에 장착된 로드셀(LC)이 감지한 현재 장력값(Tension feedback)을 피드백 받고, 아울러 대응 텐션모터(66-k)의 PGT엔코더로부터 출력되는 대응 빔(8-k)의 현재 직경값(PGT출력값 임)을 피드백 받는다.

그래서 비밍기(5)로부터 피드백되는 현재 선속값(Line speed feed back)과 대응 빔(8-k)으로부터 피드백되는 현재 장력값(Tension feedback)과 대응 빔(8-k)의 현재 직경값(PGT출력값 임)을 이용하여 현재 구동상태를 파악하고 목표로 하는 스탠드 장력설정값(Beamstand Tension set)에 근접하도록 하는 구동 제어값을 산출하여 대응 텐션모터(66-k)에 인가한다. 그에 따라 대응 텐션모터(66-k)는 빔(8-k)의 회전에 적절히 제동작용을 함으로써 결국 빔스탠드(4-k)에서의 권출장력이 적절하게 유지되며, 인접 빔간의 권출장력도 거의 유사한 값이 되게한다.

비밍기 스탠드빔(4-k)에서는 기동 시작시나 종료시에 장력이 과도하게 튀는 현상이 있는 데 본 고안의 실시 예를 적용하면 모두 보상할 수 있어 더욱더 안정적인 비밍작업을 수행할 수 있다.

한편 비밍기(5)의 와인딩 컨트롤러(18)와 와인더 텐션컨트롤러(22)도 설정기기인 GP(22)를 통해 와인더속도 설정값과 와인더 장력 설정값을 입력받게 된다.

비밍기(5)의 와인딩 컨트롤러(18)는 GP(60)를 통해 입력된 와인더 속도설정값을 목표 와인더 속도설정값으로 설정하여 와인딩모터(20)를 구동하고, 텐션롤러(16)에 취부된 PGL엔코더로부터 선속 피이드백신호와 와인딩모터(20)에 취부된 PGW엔코더로부터 펄스신호를 피이드백 받아 설정된 목표속도 설정값과 비교하고 보정하여 와인딩모터(20)의 구동속도를 보정한다.

그리고 본 고안의 실시 예에 따른 비밍기(5)의 와인더 텐션컨트롤러(70)는 GP(60)를 통해 입력된 와인더 장력 설정값을 목표 와인더 장력설정값으로 설정하여 와인더 텐션모터(72)를 구동시키되, 텐션롤러(16)에 취부된 로드셀(LC)이 감지한 장력피드백 신호와 텐션롤러(16)에 취부된 PGL엔코더로부터 선속피드백 신호, 및 와인더 텐션모터(72)에 취부된 PGT엔코더로부터의 펄스신호를 피이드백 받아 기설정된 목표 와인더장력설정값되게 되도록 와인더 텐션모터(72)의 구동을 제어한다.

상술한 본 고안의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 고안의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 고안의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 실용신안등록청구범위와 실용신안등록청구범위의 균등한 것에 의해 정해 져야 한다.

상술한 바와 같이 본 고안은 비밍기 빔스탠드의 장력제어를 정밀하게 수행하여 비밍기 빔스탠드들의 각 빔간 장력편차가 최소화되도록 함과 아울러 비밍시스템에서의 장력제어를 자동적으로 수행할 수 있는 장점이 있다. 또한 그 구조가 간단하게 구성할 수 있는다는 장점이 있다.

도 1은 종래기술에 따른 복수대의 빔스탠드들과 비밍기가 구비된 비밍시스템 전체 구성도,

도 2는 일반적인 비밍기 빔스탠드 사시도,

도 3은 종래기술에 따른 빔스탠드의 브레이크장치 사시도,

도 4는 본 고안의 실시 예에 따른 복수대의 빔스탠드들과 비밍기가 구비된 비밍 시스템 전체 구성도,

도 5는 본 고안의 실시 예에 따른 빔스탠드의 브레이크장치 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

2: 빔스탠드 세트 4-1,4-2,..,4-n: 빔스탠드

5: 비밍기 8-1,8-2,..,8-n: 빔

10: 주빔 60: GP

64-1,64-2,..,64-n: 텐션컨트롤러 66-1,66-2,..,66-n: 텐션모터

Claims

복수대의 빔스탠드들과 비밍기가 구비되는 비밍시스템에서의 비밍작업용 장력 제어장치에 있어서,

복수대의 빔스탠드들의 각 빔들의 회전축부에는 빔회전 제동을 위한 텐션모터와 대응 텐션 컨트롤러를 각각 연결하되, 각 텐션모터 컨트롤러가 하나의 설정기기를 통해 입력된 빔스탠드 장력설정값과 비밍기로부터 피드백되는 현재 선속값과 대응 빔으로부터 피드백되는 현재 장력값과 대응 빔의 현재 직경값을 근거하여 대응 텐션모터를 제어하도록 구성함을 특징으로 하는 장력 제어장치.
청구항 1에 있어서, 상기 비밍기의 와인딩 컨트롤러와 와인더 텐션컨트롤러는 상기 하나의 설정기기를 통해 와인더속도 설정값과 와인더 장력설정값을 입력받아 목표 와인더속도값과 목표 와인더 장력값을 설정하고 구동 제어함을 특징으로 하는 비밍시스템 장력제어장치.