KR20050014626A

KR20050014626A - 경사권취장치의 바이어스 설정치 설정방법 및 경사권취장치

Info

Publication number: KR20050014626A
Application number: KR1020030098578A
Authority: KR
Inventors: 노무라타쿠미기
Original assignee: 쯔다고마 고오교오 가부시키가이샤
Priority date: 2003-07-30
Filing date: 2003-12-29
Publication date: 2005-02-07
Also published as: JP3973608B2; CN1576417A; CN100393928C; JP2005048299A

Abstract

권취운전 개시전에 바이어스 설정치를 소정의 값으로 가설정하는 한편, 권취 빔을 회전시켜 장력 센서에 의하여 경사의 총장력을 검출하는 제1공정과, 설정된 권취장력치와 소정의 값의 가산결과에서 경사의 총장력을 감산한 값을 권취운전용 바이어스 설정치로서 설정하는 제2공정을 실시한다.

Description

경사권취장치의 바이어스 설정치 설정방법 및 경사권취장치{METHOD FOR SETTING BIAS SETTING VALUES IN WARP-WINDING DEVICE AND WARP-WINDING DEVICE}

본 발명은 섬유공업에서 정경기(整經機) 등에 있어서, 크릴(creel)로부터 인출되는 경사(經絲) 시트(sheet)에 테이크업 롤러(take-up roller)의 작용력을 작용시키므로 써, 소기의 권취장력(捲取張力)으로 권취 빔에 감아주는 경사권취장치에 관한 기술로서, 보다 자세히 말해서, 상기 경사 시트(經絲 sheet)에 작용시키는 테이크업 롤러의 작용력을 설정하는 기술에 관한 것이다.

정경기와 호부기(풀먹이 기계) 등의 경사준비기계는 일반적으로 크릴 상에 장착되는 다수의 실공급체로부터 각각 장력기(張力器/tension device)를 거쳐서 다수의 실을 함께 인출하여 시트 모양으로 합체시킨 다음, 테이크업 롤러의 외주면(外周面)에 접촉시킨 다음에 권취 빔에 권취하므로 써, 워프 빔(warp beam)을 형성하도록 되어있다.

그와 같은 경사권취장치에 관하여 예를 들어 특허문헌1에 기술되어 있다. 보다 상세히 말하면, 테이크업 롤러에는 회전방향에 대하여 고정토오크를 발생시키는 보조 모터가 연결되며, 상기 보조 모터와, 상기 고정토오크를 설정하는 장력설정기 및 장력제어기와 함께 토크 제어장치를 구성한다. 권취 빔은 소정의 권취속도로 회전구동된다.

경사 시트에 대한 토크의 고정방향을 장력롤러의 회전방향과 반대방향으로 유지하면, 장력롤러를 경유하여 인출되는 경사 시트의 장력은 장력조절기로부터의 인출장력에 대하여 고정토오크에 대응하는 소정량만큼 증가하고, 또한 고정토오크의 방향을 장력롤러의 회전방향과 일치시키면 상기 경사 시트의 장력은 장력조절기로부터의 인출장력에 대하여 고정토오크에 대응하는 소정량 만큼 감소한다. 따라서, 장력설정기를 이용하여 고정토오크의 방향 및 크기를 조절하므로 써, 경사 시트의 장력, 즉, 권취 빔의 권취장력을 임의로 설정할 수 있다.

특허문헌1: 특허 제2696550호(제1 - 2 페이지, 제4도).

워프 빔은 직기용 워프 빔으로서, 그대로 제직공정에 사용될 뿐만 아니라, 정경공정, 풀먹이 공정) 및 복수의 워프 빔(즉, sectional beam)을 1개의 빔에 권취하여 직기용 워프 빔으로 되감는 되감기 공정 등의 경사준비공정을 거쳐서 제직공정에 사용되기 때문에, 다음 공정에서의 경사준비기계 또는 직기의 가동율을 한층더 안정시키기 위해서는 소정의 권취강도를 유지하는 것, 환언하면, 권취 빔에 감길 때 경사 시트의 권취장력을 최적치로 유지하는 것이 요구된다.

한편, 경사 시트를 권취 빔에 감을 때 권취장력은 크릴로부터의 인출장력과 테이크업 롤러의 고정장력의 합산결과에 대하여 평형을 이루는 관계를 나타내므로, 소기의 권취장력으로 권취하기 위해서는 크릴로부터의 인출장력을 계산하여 고정토오크의 초기치를 설정하고, 권취개시 후에 소기의 권취장력을 달성하도록 테이크업 롤러에서 고정토오크를 조절할 필요가 있다.

크릴에 설치되는 장력기에 있어서는, 예를 들어 바(bar) 장력기 및 디스크(disc) 장력기 등과 같이 방사(紡絲)의 굴곡량 및 방사에 대한 부재의 접압을 조절하므로 써, 인출장력을 조절하는 기계식 장력기가 일반적으로 사용된다. 따라서, 장력기에 대한 굴곡량이나, 접압의 설정치로부터 인출장력을 추정하는 방법도 고려할 수 있으나, 장력기에 대한 접촉성이 방사 종류별로 상이하기 때문에 동일한 설정치에 대하여 방사종류에 따라 고정장력이 상이하다. 또한 크릴로부터의 인출장력에 있어서, 상기 장력기로부터의 고정장력 외에도 급사체로부터의 인출장력도 작용하기 때문에 경사의 총인출장력을 정확하게 산출하는 것은 곤란하다. 이와 같은 조건하에서 본격적인 권취운전을 개시하기 전에 경사장력이 소기의 권취장력에 도달할 때 까지 시행착오를 거듭하면서 테이크업 롤러의 고정토오크를 조절하는 설정작업을 실시하였다.

이와 같은 설정작업 때문에 어느 정도 길이의 경사 시트를 권취할 필요가 있고, 설정작업을 하는 동안, 경사 시트가 소기의 권취장력치와 상이한 상태로 감기게 되므로, 권취장력의 초과 및 미달에 기인하는 권취모양의 불균일, 즉 이른바 빔 갈라짐 현상이 발생하여 양질의 워프 빔을 얻을 수 없게된다. 이와 같은 워프 빔의 품질저하는 예를 들어 상기 경사준비공정에 있어서는 인접한 경사들끼리 묶여서 실 끊어짐 등의 경사품질이상이 발생, 또는 제직공정에 있어서는 경사개구불량으로 인한 씨실의 정지(停止)나 실 끊어짐이 빈번하게 발생하여 직기의 가동율 저하현상으로 나타난다. 그와 같이 설정작업 동안에 권취된 경사 시트는 상기 직기의 가동에 지장을 초래하기 때문에 폐기되므로 경사의 효과적 이용의 관점에서도 문제인 것이다.

본 발명의 목적은 그러한 문제를 고려하여 크릴로부터 인출되는 경사 시트에 테이크업 롤러의 작용력을 작용시키므로 써, 소기의 권취장력으로 권취 빔에 감는 경사권취장치에서 요망하는 권취장력을 얻도록 테이크업 롤러의 고정토오크의 설정을 효율적이고 정확하게 실시할 수 있는 경사권취장치를 제공하는 것이다.

제1도는 본 발명의 경사권취장치의 전체를 도시한 도면이다.

제2도는 제1도에 있어서, 제어장치의 내부 블록 구성도이다.

제3도는 제2도의 제어장치에 있어서, 토크 지령부의 내부 블록구성도이다.

제4도는 제2도의 제어장치에 있어서, 바아어스 설정기의 내부 블록구성도이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

경사권취장치(10) 크릴(11)

급사체(12) 장력기(張力器)(13)

경사(14) 가이드 롤러(15a, 15b, 16a, 16b)

경사 시트(17) 테이크업 롤러(18)

장력 롤러(20) 장력 센서(21)

권취 빔(22) 보조 모터(25)

권취 모터(26) 권경 센서(27)

속도검출기(28) 제어장치(30)

권취제어부(32) 속도설정기(33a)

속도설정기(33b) 속도신호발생기(35)

권경보정기(36) 가산점(37)

전류발생기(38) 토크 지령부(40)

권취장력 설정기(42) 바이어스 설정기(43)

토크 신호발생부(44) 전류발생기(45)

가산점(47) 연산기(48)

래치 회로(49) 보정부(51)

비교기(52) 보정량 신호발생기(53)

설정기(54a) 설정기(54b)

적산기(55) 판별기(56)

가산점(57) 변환기(58)

클록 신호발생기(59) 운전제어부(60)

초기설정 버튼(61a) 운전 버튼(61b)

기계손 보상기(63) 설정기(64)

토크 지령회로(65)

신호(△T) 클록 신호(CK)

바이어스 설정지령신호(S1) 바이어스 설정지령(S1)

신호(S1) 운전신호(S2)

판별신호(S3) 판별신호(S4)

보정량신호(SC1) 신호(SC2)

신호(SC3) 토크 지령신호(SC4)

경사장력신호(T0) 기간(T1)

인출장력치(TB) 토크 지령치(Tq)

권취장력설정신호(TS1) 바이어스 설정치신호(TS2)

기계손 보상치(TS3) 바이어스 설정치신호(TS4)

작용력 값(TSC) 작용력 값(TRC)

권경신호(d) 속도지령신호(v1)

속도지령신호(v2) 신호(v3)

속도지령신호(v4)

따라서, 본발명은 각 급사체 마다 장력기를 장치한 크릴, 테이크업 롤러와, 그 테이크업 롤러의 하류쪽에 설치된 장력 롤러 및 권취 빔을 회전시키는 권취제어부(捲取制御部)로 구성되며, 상기 장력 롤러에는 장력 센서(張力 sensor)가 장치되어 있고, 상기 테이크업 롤러에는 바이어스 설정치에 대응하는 토크를 발생시키는보조모터가 연결되어 있으며, 권취운전 중에는 상기 권취제어부가 권취 빔을 회전시키고, 권취운전용 바이어스 설정치에 대응하는 토크를 테이크업 롤러에 작용시키므로 써, 크릴로부터 인출되어 테이크업 롤러 및 장력 롤러를 경유하는 복수의 경사들을 소기의 권취장력으로 권취 빔에 감아주는 경사권취장치에 있어서, 권취운전을 개시하기 전에 먼저 바이어스 설정치를 소정의 값으로 가설정(假設定)하는 한편, 동시에 권취 빔을 회전시켜 상기 장력 센서에 의하여 경사의 총장력을 검출하는 제1공정과, 권취장력 설정치와 상기 소정의 값을 합산한 결과에서 상기 경사의 총장력을 감산한 값을 상기 권취운전용 바이어스 설정치로서 설정하는 제2공정을 실시하는 것을 제1요지로 한다.

상기 제1요지에 의하면, 경사권취장치의 운전개시 전에 먼저 제1공정을 실행하므로 써, 경사는 크릴로부터의 인출장력과, 가설정되는 바이어스 설정치에 의한 테이크업 롤러로부터의 작용력을 받으면서 권취 빔에 감겨지게 되므로 장력 롤러에는 이들 2개의 합력이 작용하는 상태에서 경사의 총장력이 검출된다.

이어서 제2공정을 실행하므로 써, 권취장력 설정치와 소정의 값으로 가설정되는 바이어스 설정치와의 합산결과에 대하여 상기 제1공정에서 검출된 경사장력을 감산하는 연산을 실시하여 이 연산결과를 권취운전용 바이어스 설정치로서 설정하기 때문에, 이와 같이 연산되는 권취운전용 바이어스 설정치는 크릴로부터의 인출장력과 권취 운전중의 권취장력 설정치를 반영하고 있으며, 이때 권취운전을 개시하면 설정된 권취장력으로 즉각 권취가 가능한 값이 된다. 따라서, 그 다음 즉시 권취운전이 개시될 경우 상기 바이어스 설정치에 따른 테이크업 롤러로부터의 적절한 작용력에 의하여 권취장력 설정치에 거의 대응하는 권취장력으로 경사를 권취 빔에 감을 수 있다.

또한 본 발명은 각 급사체 마다 장력기를 구비한 크릴, 테이크업 롤러, 테이크업 롤러의 하류 쪽에 장치된 테이크업 롤러, 권취 빔을 회전시키는 권취제어부로 이루어져 있으며, 상기 장력 롤러에는 장력 센서가 장치되어 있고, 상기 테이크업 롤러에는 바이어스 설정치에 대응하는 토크를 발생시키는 보조 모터가 연결되고, 동시에 상기 보조 모터와 권취 운전용 바이어스 설정신호를 출력하는 바이어스 설정기와, 상기 바이어스 설정치에 대응하는 토크 지령치를 보조 모터로 출력하는 제어기가 토크 지령부(torque 指令部)를 구성하며, 권취 운전중에는 상기 권취제어부는 권취 빔을 회전시키고, 상기 토크 지령부는 권취운전용 바이어스 설정치에 따라 토크 지령치를 출력하여 이에 상응하는 토크를 상기 테이크업 롤러에 작용시키므로 써, 크릴로부터 인출되어 테이크업 롤러 및 장력 롤러를 경유하는 복수의 경사를 소기의 권취장력으로 권취 빔에 감는 경사권취장치에 있어서, 상기 바이어스 설정기에는 바이어스 설정지령신호와 상기 장력 센서에 의하여 검출된 경사장력신호와, 바이어스 설정시에 상응하는 바이어스 설정치 및 권취장력 설정치가 입력되어 있으며, 상기 바이어스 설정지령신호를 입력할 때에는 상기 제어기는 상기 바이어스 설정시의 바이어스 설정치에 따라서 토크 지령치를 출력함과 동시에 상기 권취제어부는 권취 빔을 회전시켜, 상기 바이어스 설정기는 권취장력설정치와 바이어스 설정시의 바이어스 설정치와의 합산결과에서 상기 장력 센서에 의하여 검출된 경사의 총장력을 감산한 값을 상기 권취 운전중의 바이어스 설정치로서 결정하여 출력하는것을 본 발명의 제2요지로 한다.

상기 제2요지에 의하면, 상기 제1요지의 발명을 보다 구체적으로 실현할 수 있다. 또한 종래에 작업자가 행하였던 권취운전용 바이어스 설정치의 설정작업이 효율적으로 실시할 수 있기 때문에 종래에 권취장력이 상이한 상태로 권취되어 지금까지 폐기되었던 경사 시트의 길이 보다는 폐기부분이 짧아지고, 경사를 보다 유효하게 활용할 수 있다.

상기 2가지의 발명에 있어서, 바이어스 설정치를 설정할 때 테이크업 롤러로부터의 작용력을 발생시키기 때문에 가설정된 바이어스 설정치바이어스 설정시용(設定時用) 바이어스 설정치는 지금까지의 경험으로부터 얻어진 값으로 설정해도 좋지만, 상정(想定)되는 설정치 보다 작은 값, 예를 들면 상정치(想定値)의 1/2 이하로 하고, 보다 바람직하게는 작용력이 실질적으로 발생하지 않는 값(영 또는 영에 가까운 값을 포함)으로 설정할 수도 있다. 후자에 의하면, 바이어스 설정치와 경사에 대한 테이크업 롤러의 실제 작용력 사이의 편차 발생과 수반하는 오류치(誤謬値)가 설정될 위험성을 회피할 수 있고, 항상 정확한 바이어스 설정치를 결정할 수 있다.

그와 같은 권취운전용 바이어스 설정치를 결정하는 바이어스 설정기에 있어서, 바람직하게는 상기 권취장력 설정치와 상기 바이어스 설정시용 바이어스 설정치의 가산결과에서 상기 경사의 총장력치를 감산하는 연산기와 그 연산결과를 권취운전용 바이어스 설정치로서 결정하여 출력하는 출력수단을 포함할 수 있다. 또한 바람직한 것은, 바이어스 설정기에는 경사주행속도에 대응하는 기계손 보정치(機械損補正値)가 입력되고, 상기 바이어스 설정치지령신호를 입력할 때 상기 바이어스 설정기는 상기 연산결과에 기계손 보정치를 가산한 연산결과를 상기 권취운전용 바이어스 설정치로서 결정하여 출력하도록 구성할 수도 있다. 그와 같이 하므로 써, 테이크업 롤러 구동시스템의 기계손 부분을 보상한 보다 정밀도가 높은 바이어스 설정치를 설정할 수 있기 때문에, 권취장력의 정밀도를 향상시키게 되어 워프빔의 품질이 향상된다.

또한 그러한 권취운전용 바이어스 설정치를 결정할 때 경사장력 검출시기를 경사주행속도가 일정한 속도상태에 있을 때 검출할 수도 있으며, 경사주행속도가 가속상태 또는 감속상태에 있을 때도 가능하다. 후자에 있어서는 테이크업 롤러와 그에 연결되는 보조 모터 등의 관성력(慣性力)이 작용하기 때문에 상기 가속 또는 감속 중에는 상기 바이어스 설정시 출력되는 토크 지령치에 의하여 발생하는 토크와, 경사에 실제로 작용하는 작용 토크 사이에 차이가 생기게 된다. 상세히 설명하면, 경사주행속도가 가속될 경우에는 토크 지령치에 의하여 발생되는 토크가 테이크업 롤러의 가속에 사용되거나, 또한 주행속도가 감속될 경우에는, 테이크업 롤러의 감속 때문에 과잉의 작용력이 경사에 작용할 경우를 생각할 수 있다. 따라서, 이와 같은 차이에 기인되어 부정확한 권취운전용 바이어스 설정치가 산출될 위험이 있다. 따라서 바람직한 것은, 상기 권취제어부에는 경사주행속도를 가속 또는 감속을 행하기 위한 파라미터가 설정되는 한편, 상기 바이어스 설정기에는 경사주행속도의 가속 또는 감속에 대응하는 가감속(加減速) 토크 보상치가 입력되어, 상기 바이어스 설정지령신호의 입력시에는 상기 권취제어부가 정해진 파라미터에 따라 권취 빔을 가속 또는 감속 회전시키고, 상기 바이어스 설정기는 상기 연산결과에 상기 가속 또는 감속에 대응하는 가감속 토크 보상치를 가산한 연산결과를 상기 권취운전용 바이어스 설정치로서 결정하여 출력하도록 할 수도 있다. 이와 같이 경사주행속도의 가속 또는 감속 중에 있어서 테이크업 롤러의 관성력의 영향을 고려하여 가감속 토크를 보상하므로 써, 전자와 같은 일정속도상태 하에서 산출되는 값과 손색이 없는(동일한 정밀도의) 권취운전용 바이어스 설정치가 얻어진다.

상기 두 발명에 있어서는, 권취운전용 바이어스 설정치를 결정한 후에 권취운전 중에는 결정된 바이어스 설정치에 대응하는 토크를 끊임없이 테이크업 롤러에 작용하도록 할 수도 있지만, 바람직하게는 권취운전 중의 경사장력을 검출하여 소정의 권취장력이 유지되도록 상기 권취운전용 바이어스 설정치에 대하여 보정하도록 할 수도 있다. 구체적으로 말하면, 상기 제어기에는 상기 권취장력 설정치 및 장력 센서로부터의 경사장력신호가 입력되고, 상기 제어기는 권취장력 설정치에 대한 장력편차를 해소하기 위한 보정치신호를 출력하는 보정치신호발생기와, 상기 권취운전용 바이어스 설정치와 상기 보정치를 가산하여 그 결과를 상기 토크 지령치로서 출력하는 가산회로를 포함하며, 권취운전 중에 상기 제어기는 상기 결정된 권취운전용 바이어스 지령치에 대응하는 토크 지령치를 상기 보정치신호발생기 및 가산회로에 의하여 권취장력편차를 해소하도록 보정할 수도 있다. 따라서, 급사체로부터 방사의 소모와 함께 크릴로부터의 인출장력이 변화하더라도 권취장력의 편차를 해소하도록 미리 설정되는 바이어스 설정치에 대하여 보정하므로 써, 권취운전 중에도 소기의 권취장력을 끊임없이 유지할 수 있다.

또한 본 발명에서는, 권취운전용 바이어스 설정치를 결정할 때, 상기 제1 및 제2 요지와 같이 테이크업 롤러로부터의 작용력을 경사에 작용시키는 대신에, 테이크업 롤러로부터의 작용력이 경사에 작용하지 않는 상태로 설정하는 것도 가능하다. 구체적으로 말하면, 상기 경사권취장치는 각 급사체 마다 장력기가 장치된 크릴과, 테이크업 롤러와, 테이크업 롤러의 하류 쪽에 설치되는 장력 롤러와, 권취 빔을 회전시키는 권취제어부로 이루어지는 바, 상기 장력 롤러에는 장력 센서가 장착되고, 상기 테이크업 롤러에는 바이어스 설정치에 대응하는 토크를 발생시키는 보조 모터가 연결되어 있으며, 권취운전 중에 상기 권취제어부가 권취 빔을 회전시켜 권취운전용 바이어스 설정치에 대응하는 토크를 테이크업 롤러에 작용시키므로 써, 크릴로부터 인출되어 테이크업 롤러 및 장력 롤러를 경유하는 복수의 경사들을 소기의 권취장력으로 권취 빔에 권취하는 경사권취장치에 있어서, 권취운전의 개시전에 미리 경사에 대한 상기 테이크업 롤러의 작용력이 작용되지 않는 상태로 설정하는 한편, 권취 빔을 회전시켜 상기 장력 센서에 의하여 경사의 총장력을 검출하는 제1공정과, 권취장력 설정치에서 상기 경사의 총장력을 감산한 값을 상기 권취운전용 바이어스 설정치로서 설정하는 제2공정을 실시하는 것을 제3요지로 한다.

테이크업 롤러의 작용력을 경사에 작용시키지 않는 상태로 설정하는 구체적인 방법으로서, 예를 들면 바이어스 설정동작시 토크 지령치를 전기적으로 차단하는 방법 외에, 보조 모터와 테이크업 롤러를 기계적으로 비연결(非連結) 상태로 하거나, 테이크업 롤러와 경사가 접촉하지 않도록 방사경로를 설정하는 방법 등이 고려된다. 그렇게 하므로 써, 상기 제1 및 제2 요지에 있어서 바이어스 설정치를 결정할 때 임시 바이어스 설정치(바이어스 설정시용 바이어스 설정치)가 영설정(零設定)되는 경우와 같이 검출되는 경사의 총장력은 테이크업 롤러로부터의 작용력이 경사에 작용하지 않는 상태로 되어 인출장력 만이 주로 작용하게 된다. 따라서 그와 같이 연산되는 권취운전용 바이어스 설정치는 크릴로부터의 인출장력 및 권취운전 중의 권취장력 설정치가 반영되어 있고, 그 다음 권취운전이 개시하더라도 설정된 권취장력으로 즉시 권취가 가능한 값으로 되기 때문에, 그 후 즉시 권취운전이 개시된다 하더라도 거의 권취장력 설정치에 대응하는 권취장력으로 권취 빔에 권취될 수 있다. 또한 상기 토크 지령치를 전기적으로 차단하는 방법이나, 상기 보조 모터와의 기계적 연결을 해제하는 방법과 같이 바이어스 설정시에도 경사와 테이크업 롤러가 접촉상태에 있는 경우에는 상기 제1 또는 제2 요지와 마찬가지로 상기 경사주행속도의 가속 또는 감속시의 가감속 토크 보상이나 경사주행속도에 대응하는 기계손 보상을 실시할 수도 있다.

본 발명의 실시형태를 도면을 기초로하여 설명하면 다음과 같다. 제1도는 공장내에 배치되는 전체의 경사권취장치(10)를 도시하고 있다. 상기 경사권취장치(10)는 전체적으로 다수의 급사체(12)들이 배치되는 크릴(11)과, 그 크릴의 앞쪽에 장치되는 테이크업 롤러(18)와, 그 테이크업 롤러의 경사주행방향으로 하류 쪽에 장치되는 장력 롤러(20) 및 경사 시트(17)를 권취하는 권취 빔(22)을 포함한다.

크릴(11)에는 상, 하, 좌, 우 및 전·후방에 다수의 급사체(12)들을 배열하여 설치하는 한편, 각각의 급사체 마다 장력기(13)가 장치된다. 또한 크릴(11)과그 전방에 회전자재(回轉自在)하게 배치된 테이크업 롤러(18) 사이에는 한 쌍의 가이드 롤러(15a, 15b)들이 위·아래에 서로 엇갈려 겹쳐 배치되어 있는 한편, 다른 한편으로는 테이크업 롤러(18)에 인접하여 가이드 롤러(16a, 16b)들이 각각 배치되어 있다. 각 급사체(12)로부터 장력기(13)를 경유하여 인출되는 모든 경사(14)는 한 쌍의 가이드 롤러(15a, 15b)들 사이를 통과하면서 하나로 합체(合體)되어 경사 시트(17)로 형성되어, 가이드 롤러(16a) - 테이크업 롤러(18) - 가이드 롤러(16b) 순으로 각 롤러에 감겨 전진하면서 테이크업 롤러(18)의 주면(周面)에 접촉하게 되고, 그 앞쪽으로 장치된 장력 롤러(20)를 거쳐 방향을 전환하여 권취 빔(22)으로 안내된다.

상기 가이드 롤러(15a, 15b, 16a, 16b)들, 테이크업 롤러(18), 장력 롤러(20) 및 권취 빔(22)은 모두 경사 주행경로의 양측에 장치되는 (도면에 도시하지 안 했음) 프레임 상에서 회전자재할 수 있도록 지지되어 있다. 상기 테이크업 롤러(18)에는 회전 토크를 발생시키는 보조모터(25)가 연결되어 있다. 또한 상기 장력 롤러(20)와 지지프레임(도시하지 안 했음) 사이에는 장력 센서(21)가 장치되어 있고, 그 장력 센서(21)는 장력 롤러(20)에 가해지는 작용력, 환언하면 경사 시트(17), 즉 경사(14)들의 총장력을 전기신호의 형식으로 출력한다. 권취 빔(22)에는 이를 회전 구동시키는 권취 모터(26) 및 그의 회전속도를 검출하는 속도검출기(28)가 연결되고, 권취된 경사 시트(17)의 권경(捲徑)을 검출하는 권경 센서(27)가 장치된다. 이들 각 센서들 및 각 모터들은 경사권취장치(10)를 제어하는 제어장치(30)에 각각 접속되어 있다.

제2도는 상기 경사권취장치(10)를 제어하는 제어장치(30)의 내부 블록도이다. 제어장치(30)는 크게 권취 모터(26)를 제어하는 권취제어부(32)와, 보조 모터(25)의 출력 토크를 지령하는 토크 지령부(40)와, 각 제어부에 대하여 동작지령신호를 출력하는 운전제어부(60)와, 상기 보조 모터(25)의 바이어스 설정동작을 할 때 토크 지령치를 지령하는 토크 지령회로(65) 등을 포함한다.

상기 권취제어부(32)는 속도신호발생기(35), 권경보정기(捲徑補正器)(36) 및 전류발생기(38)를 포함하고 있다. 상기 속도신호발생기(35)는 2개의 속도설정기(33a, 33b)에 의하여 정해지는 속도설정치를 후술하는 운전제어부(6)로부터의 신호에 따라 선택하고, 경사권취장치에 대한 조작지령에 상응하는 속도지령신호(v1)를 권경보정기(36)로 출력한다. 상기 권경보정기(36)는 입력되는 속도지령신호(v1)에 대하여 권경 센서(27)로부터의 권경신호(d)에 상응하게 경사 시트(17)의 사속(絲速)이 일정하게 되도록 보정된 속도지령신호(v2)를 상기 권경보정기(36)와 전류발생기(38) 사이에 설치된 가산점(加算點)(37)의 한쪽 입력단자로 출력한다. 상기 가산점(37)의 다른 쪽 입력단자에는 권취 모터(26)의 출력축에 연결된 속도검출기(28)로부터의 속도검출신호(v4)가 피드백 입력되며, 상기 가산점(37)은 속도지령차(速度指令差)에 상응하는 신호(v3)를 전류발생기(38)로 출력한다. 상기 전류발생기(38)은 신호(v3)에 상응하는 전류를 출력하는 공지된 구동회로(驅動回路)이다. 이와 같이 상기 권취제어부(32)에는 속도지령신호(v2)에 대하여 속도편차를 해소(解消)하여주는 기능을 갖는 속도제어회로가 구성되어 있다. 이와 같이 하여 속도설정치에 상응하는 속도로 권취 모터(26)를 회전 구동하므로 써, 크릴(11)로부터 다수의 경사(14)들을 속도설정치(v1)에 상응하는 속도로 함께 인출되어 권취 빔(22)에 권취될 수 있다.

한편, 상기 토크 지령부(40)는 권취장력 설정기(42)와, 바이어스 설정기(43)와, 토크 신호발생부(44) 및 전류발생기(45)를 포함한다. 상기 권취장력 설정기(42)에는 권취운전중에 대한 권취장력의 설정치가 미리 설정되어 있고, 권취장력 설정치에 상응하는 권취장력 지령신호(TS1)가 바이어스 설정기(43) 및 토크 신호발생기(44)에 각각 분기입력(分岐入力)된다. 또한 바이어스 설정기(43)에는 상기 장력 센서(21)로부터의 경사장력신호(T0) 외에 후술하는 운전제어부(60)로부터의 바이어스 설정지령신호(S1)가 입력되는 한편, 그 바이어스 설정기(43)의 출력으로서 권취운전용 바이어스 설정치 신호(TS2)를 상기 토크 신호발생부(44)로 공급한다. 다른 한편으로, 상기 토크 신호발생부(44)에는 상기 바이어스 설정치신호(TS2), 권취장력치신호(TS1)가 입력되는 외에, 운전제어부(60)로부터의 운전신호(S2)가 분기입력되는 동시에 경사장력신호(T0) 및 바이어스 설정지령신호(S1)도 분기입력된다.

또한 토크지령부(40)에는 바이어스 설정동작을 할 때 보조 모터(25)에 대한 토크 지령치를 출력하는 토크 지령회로(65)가 설치되어 있고, 그 토크 지령회로(65)에는 운전제어부(60)로부터의 바이어스 설정지령신호(S1)가 분기입력되는 한편, 바이어스 설정동작을 할 때 바이어스 설정치(TS4)를 설정하는 설정기(64)가 접속되어 있고, 그 출력으로서 토크 지령신호(SC4)는 바이어스 설정기(43) 및 토크 신호발생부(44)로 입력된다.

제3도는 토크 신호발생부(44)의 내부 블록도이다. 토크 신호발생부(44)는 크게 보정부(51), 가산점(57) 및 변환기(58)를 포함하며, 다시 보정부(51)는 비교기(52), 보정량 신호발생기(補正量信號發生器)(53), 판별기(56) 및 적산기(55)로 구성된다. 상기 비교기(52)에는 권취장력 설정신호(TS1)와 경사장력신호(T0)가 입력되는 한편, 권취장력 설정치(TS1)에 대한 허용범위의 역치를 설정하는 설정기(54a)가 접속되어 있으며, 권취장력 설정치에 대한 허용범위와 경사장력신호(T0)와의 비교결과로서 판별신호(S3)가 상기 보정량 신호발생기(53)로 공급된다. 상기 보정량 신호발생기(53)에는 판별신호(S3)가 발생할 때 출력되는 보정량을 설정하는 설정기(54b)가 접속되어 있으며, 후술하는 판별기(56)로부터의 판별신호(S4)가 입력되고, 상기 보정량 신호발생기(53)는 그의 출력으로서 보정량신호(SC1)를 판별신호(S3)에 따라 발생시켜 적산기(積算器)(55)로 공급한다.

적산기(55)는 입력되는 보정량신호(SC1)를 적산하여, 적산된 결과를 신호(SC2)로서 출력하여 가산점(57)의 한쪽 입력단자에 공급한다. 또한 가산점(57)의 다른 쪽 입력단자에는 바이어스 설정기(43)로부터의 바이어스 설정치(TS2)가 입력되고, 상기 가산점(57)은 이들 2개의 가산결과, 즉, 바이어스 설정치(TS2)와 신호(SC2)를 가산한 결과를 신호(SC3)로서 출력하여 변환기(58)의 한쪽 입력단자로 공급한다. 또한 변환기(58)의 또 다른 쪽의 입력단자에는 토크 지령회로(65)로부터의 신호(SC4)가 입력되고, 상기 변환기(58)는 입력되는 바이어스 설정지령신호(S1)에 상응하는 신호를 토크 지령치(Tq)로서 전기발생기(45)로 선택적으로 출력한다. 한편으로는 상기 판별기(56)에는 바이어스 설정치(TS2)가 분기입력되고, 이때 판별기(56)는 바이어스 설정치(TS2)가 정(+)의 값 또는 부(-)의 값 중 어느 쪽인지를 판별하여, 그 판별결과에 상응하는 신호(S4)를 보정량 신호발생기(53)로 공급한다.

제4도에 도시한 바와 같이, 바이어스 설정기(43)는 연산기(演算器)(48)와 래치회로(latch circuit)(49)를 포함한다. 상기 연산기(48)의 입력단자에는 권취장력 설정치신호(TS1)와, 토크 지령회로(65)로부터의 신호(SC4) 및 경사장력신호(T0)가 입력되고, 그 연산결과로서 신호(△T)가 래치회로(49)에 입력된다. 상기 래치회로(49)에는 바이어스 설정지령(S1)이 입력되어 있고, 신호(S1)가 입력된 다음 장력이 안정될 때까지의 기간(T1)을 경과하였을 때 연산결과치(演算結果値)(△T)를 기억하여, 그 기억치(記憶値)를 계속적으로 바이어스 설정치(TS2)로서 출력하도록 되어있다.

한편, 상기 보정부(51)에는 클록 신호발생기(59)가 장치되어 있다. 이 클록 신호발생기(59)는 후술하는 운전신호(S2)가 입력되는 동안에 미리 정해진 제어주기(制御週期)에 따라 클록 신호(CK)를 온/오프(on/off) 출력하여, 이 신호(CK)를 보정량 신호발생기(53) 및 적산기(55)로 공급한다.

이와 관련하여 제2도에 도시한 바와 같이, 운전제어부(60)에는 초기설정 버튼(61a) 및 운전 버튼(61b) 등의 경사권취장치의 조작 버튼들이 장치되어 있고, 누름 버튼 조작에 따른 동작지령신호, 즉, 바이어스 설정지령신호(S1) 및 운전신호(S2)가 바이어스 설정치의 설정동작에 필요한 기간 및 경사권취장치가 운전되는 기간에 각각 출력된다. 또한 상기 운전제어부(60)에는 그밖에 정지 버튼 등의 각종 조작 버튼, 단사(斷絲) 센서, 또는 보풀 감지 센서 등의 방사의 이상(紡絲異常)을 검출하는 감지기와, 권취장치의 이상을 검출하는 센서 등이 접속되어 있으며, 상기 운전제어부(60)는 조작 버튼으로부터의 지령신호가 입력될 때에는 지령신호(도면에 도시하지 않은)를 출력하므로 써, 권취장치의 미세동작(微細動作)이나, 역전동작(逆轉動作) 등의 필요한 조작을 하거나, 반대로 이들 센서로부터 신호가 입력될 경우에는 운전신호(S2)를 오프(off)시켜 권취장치를 정지시킬 수 있다.

작업자가 운전 버튼(61b)을 조작하면, 운전제어부(60)는 운전신호(S2)를 온(ON) 출력하므로 써, 권취제어부(32)에서는 속도지령신호(v2)를 속도설정기(33a)에 설정된 고속운전용 속도지령치로 향하여 서서히 증대출력(增大出力)하고, 그 다음 유지출력을 행하므로 써, 권취 모터(26)가 가속되어 그 이후로 정속(定速)으로 회전하게 하여 권취운전이 개시된다.

한편, 토크 지령부(40)에서는 운전신호(S2)가 입력되어 권취운전이 개시되면, 운전개시 당초에는 권취운전용으로 출력되는 바이어스 설정치(TS2)에 대응하여 보조 모터(25)로부터 토크가 발생된다. 경사 시트(17)와 테이크업 롤러(18)는 서로 접촉되어 있고, 또한 권취장력 설정치(TS1)즉, 바이어스 설정치(TS2)가 적절한 범위로 설정되는 한에 있어서는 경사 시트(17)와 테이크업 롤러(18) 사이에 슬립(slip)이 발생하지 않는다. 따라서, 테이크업 롤러(18)는 그의 롤러 주면(周面)의 마찰력에 의하여 바이어스 설정치(TS2)에 상응하는 토크를 경사 시트(17)에 작용시키면서 경사 시트(17)의 주행방향으로 회전한다. 또한 보조 모터(25)는, 공급되는 전류에 상응하여 토크를 발생시기는 액츄에이터(actuator)이면 족하며, 예를 들어 직류 모터나 토크 모터를 생각할 수 있고, 또한 전류발생기와 결합하므로써, 모터에 대한 토크 제어를 실시하는 것도 고려할 수 있으며, 토크를 발생하기 위한 방법에 관해서는 구체적으로 언급할 필요가 없다.

또한 토크 지령부(40)는 권취운전 개시후 권취장력 설정치(TS1)에 대하여 경사장력(T0)에 편차가 발생할 경우, 당초의 바이어스 설정치(TS2)에 대한 보정치(SC2)를 증감시키므로 써, 보조 모터(25)에 대한 토크 지령치(Tq)를 변경하여 경사장력을 시간의 경과에 따라 경시적(經時的)으로 권취장력 설정치에 접근하는 아래의 장력제어를 수행한다.

제3도에서는, 운전신호(S2)가 입력되면, 클록 신호발생기(59)는 미리 정해지는 매 제어주기마다 보정량신호 발생기(53) 및 적산기(55)로 클록 신호(CK)를 펄스 형태로 출력한다. 상기 비교기(52)는 권취장력 설정치(TS1)와, 설정기(54a)에 의하여 정해지는 역치에 의하여 결정되는 허용범위와 경사장력을 항상 비교하여 경사장력치(T0)로부터 일탈(逸脫)하면, 그 일탈방향에 상응한 판별시호(S3)를 출력한다. 따라서, 보정량신호 발생기(53)는 클록 신호(CK)를 수신할 때마다 설정기(54b)에 의하여 정해지는 보정량 설정치에 상응하는 보정량신호(SC1)를 판별신호(S4)에 대응시켜 출력할 수 있다.

권취운전용 바이어스 설정치(TS2)에 있어서는, 권취장력 설정치(TS1)와 경사장력(T0)와의 관계에 의하여 정(+)의 값뿐만 아니라 부(-)의 값도 설정할 수 있으며, 환언하면, 테이크업 롤러(18)를 경사 시트(17)의 주행방향으로 항력(抗力)이 작용하는 방향 또는 동일방향으로 작용력을 작용시킬 수 있는 설정이 가능하다. 장력제어를 행할 경우의 보정량의 출력도 그에 상응하게 출력시킬 필요가 있다. 따라서, 판별기(56)는 바이어스 설정치(TS2)가 정(+)의 값 또는 부(-)의 값 중 어느 것인지를 판단하여 판별신호(S4)를 출력하므로 써, 보정량신호 발생기(53)는 설정된 보정량을 2개의 판별신호(S3) 및 판별신호(S4)에 따라 장력편차를 해소하도록 변환한 신호를 보정량신호(SC1)로서 적산기(55)로 출력한다. 이 신호를 수신하는 적산기(55)는 클록 신호(CK)를 수신할 때마다 입력되는 보정량을 적산하여 그 적산 결과를 가산점(57)으로 출력하므로 써, 토크 지령치(Tq)가 보정된다.

일 예로서, 크릴로부터의 인출장력 보다 높은 권취장력 설정치(TS1)가 설정된 경우, 즉, 바이어스 설정치(TS2)가 정(+)의 값으로 설정된 경우를 상정(想定)한다. 경사장력치(T0)가 권취장력에 대한 역치범위의 하한(下限)을 밑돌 경우에 보정량신호 발생기(53)는 정(+)값의 보정량신호(SC1)를 출력하므로, 적산기(55)의 적산치는 증가하고, 토크 지령치(Tq)가 당초의 권취운전용 바이어스 설정치(TS2)에 대하여 시간 경과와 함께 증대하도록 출력하게 된다. 그와는 반대로 경사장력치(T0)가 권취장력에 대한 역치범위의 상한(上限)을 웃돌 때에는, 보정량신호 발생기(53)는 부(-)값의 보정량신호(SC1)를 출력하게 되므로, 적산기(55)의 적산치는 감소하고, 토크 지령치(Tq)는 당초의 권취운전용 바이어스 설정치(TS2)에 대하여 경시적으로 감소되도록 출력된다. 이와 같이 하여 실제 경사의 총장력치(T0), 즉, 권취장력을 설정된 권취장력 설정치(TS1)에 접근하도록 바이어스 설정치(TS2)에 대한 보정량(SC3)이 변경되는 경사장력제어가 행하여진다. 이와 같이 장력제어를 실시하므로 써, 가령 크릴 쪽으로부터의 인출장력이 급사체의 소모 등과 수반하여 경시적으로 변화가 있더라도, 항상 설정된 권취장력을 유지하는 것이 가능하다.

그런데, 가공 로트(lot)의 종료 등에 따라 새로운 방사(紡絲)의 종류를 사용할 경우에 권취운전에 앞서서 먼저 급사체 또는 권취 빔의 교환을 실시함과 동시에, 크릴 쪽 장력기의 고정장력을 설정하거나, 경사 시트의 주행속도(권취속도)를 설정하는 외에, 새로운 경사의 권취를 위하여 권취장력치를 설정, 즉, 바이어스 설정치의 설정을 실시할 필요가 있다.

그와 같은 설정작업에 있어서, 종래와 같이, 작업자가 경사장력을 직접 눈으로 보면서 바이어스 설정치를 설정하는 방법에 있어서는, 권취되는 경사 시트의 길이가 길어지고, 그 사이에 권취되는 경사 시트의 장력이 정상운전중의 경사장력치로부터 차이가 생기기 때문에 빔 균열(龜裂) 등의 요인(要因)에 기인하는 워프 빔의 품질저하가 발생하게 된다.

따라서, 본 발명의 특징적인 사항으로서 바이어스 설정치를 설정할 때, 먼저 테이크업 롤러(18)의 작용력을 경사 시트(17)에 대하여 소정의 상태로 설정하는 한편, 권취 빔(22)을 회전시켜 경사의 총장력(T0)을 검출하는 제1공정을 실시하고, 이어서 권취장력 설정치와, 바이어스 설정치의 설정을 위하여 가설정된 바이어스 설정치와의 합산결과에서, 바이어스 설정치를 설정할 때 검출된 경사의 총장력을 감산한 연산결과를 권취운전용 바이어스 설정치로서 설정하는 제2공정을 실시한다. 이하 구체적인 구성을 상세히 설명한다.

먼저 작업자가 초기설정 버튼(61a)을 누르면, 운전제어부(60)는 바이어스 설정에 필요한 기간에 걸쳐 바이어스 설정지령신호(S1)를 속도신호 발생기(35), 바이어스 설정기(43), 토크 신호발생기(44)의 변환기(58) 및 토크 지령회로(65)로 출력한다.

속도신호 발생기(35)는 바이어스 설정지령(S1)의 입력기간에 걸쳐, 대응하는 속도설정기(33b)에 설정된 설정치에 따라 속도신호를 출력하고, 한편 토크 신호발생부(44)의 변환기(58)는 신호(SC3)의 출력 측에서 신호(SC4)의 출력 측으로 변환한다. 따라서 권취 모터(26)는 저속으로 정해진 대응하는 속도로 회전되고, 경사 시트는 대응 속도로 인출되어 권취 빔에 감겨진다.

이에 대하여, 설정기(64)에 설정되는 바이어스 설정 동작시 바이어스 설정치(TS4)가 신호(SC4)로서 변환기(58)에 의하여 출력되므로, 테이크업 롤러(18)에는 보조 모터(25)에 의하여 대응하는 토크가 부여된 상태에서 권취 빔(22)에 감겨진다. 따라서 장력 롤러(20)에는 크릴(11)로부터의 경사 시트의 인출장력과, 테이크업 롤러(18)로부터의 작용력과의 합력이 작용하게 된다.

상기 바이어스 설정지령(S1)은 바이어스 설정기(43)의 래치 회로(49)에도 입력된다. 래치 회로(49) 상단의 연산기(48)는 권취장력 설정치(TS1)와 바이어스 설정치(TS4)에 대응되는 토크 지령치(SC4)와의 가산결과에 대하여 바이어스 설정 동작시에 검출된 경사 총장력(T0)을 감산하는 연산을 계속적으로 실시하고, 래치 회로(49)는 신호(S1)가 입력된 후에 장력이 안정될 때까지의 기간(T1)을 경과한 시점에 입력되어 있는 연산결과를 기억하는 동시에 그 값을 계속적으로 권취운전용 바이어스 설정치(TS2)로서 출력할 수 있다.

바이어스 설정치의 설정에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 제1도에 도시된 경사권취장치에 있어서, 바이어스 설정치의 설정 동작시에 권취 빔(22)이 저속으로 회전할 때 검출되는 경사장력치를 TSA, 추정되는 크릴로부터의 인출장력치를 TB, 경사 시트(17)에 대한 테이크업 롤러(18)로부터의 작용력 값(즉, 가설정되는 바이어스 설정치)을 TSC라고 할 때 힘의 평형관계에서 TB+TSC=TSA……수식(1)이 성립된다. 이에 대하여, 정상적 권취 운전중에 권취장력 설정치를 TRA, 실제의 권취장력이 설정치(TRA)를 유지할 때 테이크업 롤러(18)의 작용력 값을 TRC라고 한다면, 크릴로부터의 인출장력치(TB)는 권취속도에 의존하지 않는 것이라고 생각되므로, 상기와 같이 정상적 권취운전중의 힘의 평형 관계에서 TB+TRC=TRA……수식(2)이 성립된다. 수식(1) 및 수식(2)으로부터 인출장력치(TB)를 소거(消去)하면, TRC=TRA+TSC-TSA……수식(3)이 얻어진다. 이와 같이 도출되는 수식(3)에 의하여 정상적 권취운전중에 있어서 권취장력 설정치로 권취될 때 최적한 테이크업 롤러(18)의 작용력 값(作用力値)(TRC)은 권취장력 설정치TRA(TS1)와 바이어스 설정동작시의 바이어스 설정치TSC(SC4)와의 가산결과에 대한 바이어스 설정동작시에 검출된 경사장력치TSA(T0)를 감산한 연산결과에 의하여 결정될 수 있다.

그와 같이 하므로 써, 바이어스 설정지령(S1)의 출력과 함께 경사 시트(17)는 크릴(11)로부터의 인출장력과 테이크업 롤러(18)로부터의 작용력을 받으면서 권취 빔(22)에 감겨지게 되므로, 장력 롤러(20)에는 이들 2개의 합력이 작용하는 상태로서 경사장력(T0)이 검출된다. 장력이 안정되는 기간(T1)에 도달할 때, 정상적 권취운전중의 권취장력 설정치(TS1)와 앞의 바이어스 설정치의 설정동작시 토크 지령치(SC4)와의 가산결과에 대하여 검출된 경사장력(T0)을 감산하는 연산을 실시하고, 이 연산결과를 권취운전용 바이어스 설정치신호(TS2)로 결정하여 출력할 수 있다.

이와 같이 하여, 권취운전용 바이어스 설정치(TS2)를 자동적으로 결정하기 위한 일련의 동작이 실행된다. 또한 상기 시점에서 검출되는 경사의 총장력치(T0)에는 크릴(11)의 인출장력이 포함되어 있고, 그와 같이 설정되는 권취운전용 바이어스 설정치(TS2)에는 크릴(11)로부터의 인출장력 및 권취장력 설정치(TS1)과 함께 반영되어 있기 때문에, 그 후에 권취운전이 개시할 때, 설정된 권취장력으로 즉시 권취가 가능한 값이 된다. 따라서, 종래와 같이 경사장력을 감시하면서 시행착오를 거치는 바이어스 설정치의 설정작업을 실시할 필요가 없기 때문에, 그러한 설정작업을 하는 동안에 권취되는 경사의 량을 절약할 수 있고, 환언하면, 경사의 폐기량을 감소시키기 때문에 경사를 보다 유효하게 이용할 수 있는 것이다.

상기 바이어스 설정치의 설정동작에 있어서, 바이어스 설정치의 설정시에 가설정되는 바이어스 설정치(TS4)(토크 지령치(SC4))는 억제된 값으로 하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 경사의 종류에 따라 테이크업 롤러의 주면과 경사 시트의 접촉상태(마찰력)가 변화하므로 바이어스 설정치와 테이크업 롤러(18)의 실제 작용력과의 사이에 편차가 생기고, 가령 설정치가 과대하면 슬립 현상이 일어나서 권취운전용 바이어스 설정치가 이상한 값으로 결정되는 경우가 있다. 따라서, 상기 가설정하는 바이어스 설정치는 상정(想定)하는 값 이하의 값, 예를 들어 1/2 이하의 값으로 한다. 보다 바람직하게는, 영(零) 또는 가까운 값으로 설정하는 것이다. 이러한 경우에는 장력 롤러(20)에는 크릴(11)로부터의 경사 시트 인출장력이 주로 작용하게 되어 상기와 같은 테이크업 롤러로부터의 실제 작용력의 편차와 수반하는 이상한 권취운전용 바이어스 설정치가 설정되는 위험성을 회피할 수 있고, 항상 정확한 바이어스 설정치를 결정할 수 있다.

그런데, 권취운전중 권취운전용 바이어스 설정치(TS2)에 대응하여 보조 모터(25)로부터 발생하는 토크 중에서 약간은 테이크업 롤러 등의 구동을 위하여 소비되기 때문에, 테이크업 롤러에 의하여 실제로 경사에 작용하는 작용력은 바이어스 설정치(TS2) 보다 작아질 경우를 생각할 수 있다. 따라서 상기와 같이 결정되는 바이어스 설정치(TS2)에 있어서, 테이크업 롤러 구동 등에 소요되는 기계적 손실 토크(이른바 메카로스(mechanical loss))를 보상하도록 하는 것이 바람직하다.

기계손은 회전속도에 상응하게 증가하는 것으로 생각되므로 경사 시트의 주행속도에 상응하는 기계손이 보상된 바이어스 설정치를 결정하는 것이 보다 바람직하다. 구체적으로 말하면, 제2도의 점선(제4도)으로 도시한 바와 같이, 바이어스 설정기(43)에는 테이크업 롤러의 회전속도, 환언하면 경사 시트의 주행속도에 대응하는 기계손 보상치를 출력하는 기계손 보상기(63)가 장치되고, 그 출력은 제4도에 점선으로 도시된 바와 같이 연산기(48)의 전단(前段)에 설치되는 가산점(47)의 한쪽 입력단자에 공급된다.

따라서, 바이어스 설정지령(S1)이 발생되어 경사 시트가 소정의 속도로 주행될 때, 연산기(48)는 상기 연산결과에 대하여 기계손 보상치(TS3)를 가산한 연산결과을 출력하고, 래치 회로(49)는 바이어스 설정치(TS2)로서 출력할 수 있게된다. 그러나, 이와 같은 기계손보상은 생략하는 실시형태로 가능하다. 또한 바이어스 설정치를 설정할 때, 기계손보상 대신에 경사의 주행속도에 대응하여 기계손 보상기로부터 출력되는 보상신호를 바이어스 설정치(TS2)의 출력에 연속적으로 가산하도록 구성할 수도 있다.

또한 바이어스 설정치의 설정을 할 때 권취 모터(26)의 회전속도에 있어서, 상기 예에서는 저속으로 진행하지만 안정된 경사장력을 검출이 가능하면 반드시 저속일 필요가 없다. 또한 일정한 속도 외에도 경시적으로 증가 또는 감소하는 속도도 가능하고, 가속중 또는 감속중에 검출된 경사의 총장력을 기초로 권취운전용 바이어스 설정치를 구하도록 할 수도 있다. 구체적으로 설명하면, 도면에 도시하지 않은 가감속 토크 보상기를 상기 기계손 보상기(63)와 같이 설치한다. 상기 가감속 토크 보상기는 입력되는 속도지령신호(V1)를 미분(微分)하므로 써 가속도를 구하는 동시에, 대응하는 가감속 토크 보상치를 연산기(48)의 전단에 설치되는 가산점(47)의 한쪽 입력단자로 공급한다. 한편, 권취제어부(32)의 속도신호 발생기(35)에는 바이어스 설정시에 경사주행속도의 가감속도를 파라미터로 하여 설정하는 설정기가 접속된다(도시하지 않았음). 따라서, 바이어스 설정지령(S1)이 발생되어 권취제어부가 가감속도 설정치에 따라 속도지령신호(v1)를 가속 또는 감속시키므로 써, 경사 시트의 주행속도를 소정의 가속도 또는 감속도로 주행시킨다.

한편, 가감속 토크 보상기에서는 경사주행속도지령에 의하여 구해진 가속도를 기초로하여 테이크업 롤러 등의 가속 또는 감속에 소비되는 토크를 보상하는 가감속 토크 보상치를 출력하기 위하여, 상기 연산기(48)는 연산결과에 대하여 기계손 보상치(TS3)를 가산한 연산결과를 출력하고, 래치 회로(49)는 바이어스 설정치(TS2)로서 출력할 수 있다. 이와 같이 경사주행속도의 가속 또는 감속 중에테이크업 롤러의 관성력의 영향을 고려하여 가감속 토크를 보상하므로 써, 전자(前者)와 같은 일정속도상태를 기초로 하여 산출되는 값과 손색이 없는(동일한 정도의 정밀도) 권취운전용 바이어스 설정치가 얻어진다. 그러나 이와 같은 가속도 토크 보상을 생략한 실시형태도 가능하다.

상기 경사권취장치(10)에 있어서 새로운 로트 생산을 할 때, 방사종류에 대응하여 크릴(11) 상의 각 장력기(13)의 고정장력이 설정됨과 동시에 권취장력 설정치(TS1)가 결정된다. 권취장력 설정치(TS1)에 있어서, 크릴로부터의 인출장력 보다 높은 값, 또는 반대로 낮은 값이 설정되었다 하드래도, 바이어스 설정지령(S1)의 출력에 수반하여 경사 시트(17)가 권취되고 있을 때 크릴로부터의 인출장력에 대응하는 경사 시트의 총장력을 검출하고, 상기 권취장력 설정치와 경사의 총장력과의 감산을 실시한 결과에서 바이어스 설정치(TS2)는 정(+) 또는 부(-)의 값으로 산출된다. 이를테면, 정(+)의 바이어스 설정치의 경우에는 보조 모터(25)는 권취장력을 높여줄 방사주행방향에 반대방향제1도에서 시계방향(CW)으로 토크가 발생되고, 반대로 부(-)의 바이어스 설정치의 경우에는 방사의 주행방향과 동일한 방향제1도에서 시계반대방향(CCW)으로 토크가 발생된다.

상기 경사권취장치에서는 권취운전용 바이어스 설정치(TS2)를 결정한 후에 권취운전을 개시하고, 그 후에 경사의 총장력 검출치(T0)에 따라 바이어스 설정치(TS2)를 보정하여 보조 모터(25)로부터의 작용력을 보정하고 있지만, 상기 보정부(51)의 구체적인 내부구성은 상기 도시예에 국한되지 않는다. 예를 들어 제3도에서는 적산기(55)(즉, 적분요소)를 사용하여 경사 시트의 장력변동에 따라 보정치를 경시적으로 증감시키도록 구성되어 있지만, 응답성을 높이기 위하여 비례 또는 미분 요소를 사용하거나, 이들을 포함하는 PID제어기를 사용하는 것도 생각할 수 있다. 또한 경사체의 권경(捲徑)의 감소를 수반하는 인출장력의 변화가 작을 경우에는 이와 같은 운전개시 후에 바이어스 설정치를 보정하기 위한 구성을 생략한 구성을 생각할 수 있다. 즉, 상기 보정을 하지 않고, 권취운전용 바이어스 설정치(TS2)에 대응하는 토크를 보조 모터(25)에 의하여 발생시키도록 구성하는 것도 생각할 수 있다.

상기 실시형태에 있어서, 다음과 같은 변형을 생각 할 수 있다. 먼저, 바이어스 설정치의 결정, 또는 상기 권취운전용 바이어스 설정치(TS2)를 경시적으로 보정할 때 사용하는 경사장력치에 있어서, 검출치를 직접 사용하는 외에, 진동 등으로 인한 오설정(誤設定)이나 헌팅(hunting)을 방지하기 위한 평균치를 사용하도록 할 수도 있다.

또한 바이어스 설정치를 설정할 때 실시되는 바, 경사 시트에 대하여 테이크업 롤러(18)의 작용력을 작용시키지 않는(불작용) 방법으로서, 보조 모터(25)에 대한 토크 지령치(Tq)를 제로출력(환언하면, 바이어스 설정할 때 바이어스 설정치TS4를 영으로 설정)이 되도록 되어있지만, 실질적으로 경사 시트에 작용하지 않는 정도로 토크 지령치(Tq)를 억제출력(즉, 영(零) 근방의 값으로 함)시키도록 할 수도 있다. 또한 상기 작용력의 부작용(不作用)을 적용하기 위한 구체적인 구성(내부 블록의 구성)에 있어서는 예를 들어 상단(上段)의 지령회로로부터 차단하여 영출력(零出力)을 실시할 수도 있으며, 도면에 도시한 예에 국한되지 않고, 여러 가지로생각할 수 있다. 또는 보조 모터(25)와 테이크업 롤러(18) 사이에 전자 클러치(electronic clutch)를 사이에 장치하여 클러치를 차단상태로 하여 운전하는 방법도 있다. 상기 방법 대신에 테이크업 롤러(18)와 경사 시트(17)와의 접촉을 경감(輕減)시키는 방법도 생각할 수 있으며, 구체적으로 말하면, 가이드 롤러(16a, 16b)를 테이크업 롤러(18)로부터 후퇴 가능하게 설치하여 경사 시트(17)와 테이크업 롤러(18) 사이를 비접촉상태로 할 수 있다. 한편, 설정기(64)의 바이어스 설정치(TS4)를 제로 설정으로 하므로 써, 바이어스 설정동작시 바이어스 설정치의 가산을 실제적으로 행하지 않게 하거나, 또는 연산기(48)가 행하는 연산에 대하여 바이어스 설정치(TS4)(토크 지령치SC4)의 가산을 생략시키므로 써, 권취장력 설정치로부터 경사의 총장력을 감산한 값을 운전중의 바이어스 설정치로서 설정하여 실시하는 방법도 가능하다. 또한 상기 토크 지령치를 전기적으로 단절하는 방법이나, 상기 보조 모터와의 기계적 연결을 해제시키는 방법과 같이 바이어스 설정시에도 경사와 테이크업 롤러가 접촉상태로 되어있는 경우에는, 상기 제1 또는 제2 요지와 같이 상기 경사주행속도의 가속 또는 감속시의 가감속 토크 보상이나 경사주행속도에 대응하는 기계손 보상을 행하도록 할 수도 있다.

또한 상기 경사권취장치는 크릴로부터 인출된 경사 시트를 권취 빔에 권취하도록 되어있는 것이라면 적용이 가능하며, 소정의 길이를 갖는 경사 시트를 권취하는 경사정경기에 국한되지 않고, 호부건조(糊付乾燥)를 실시하는 경사호부장치(經絲糊付裝置)에도 적용가능하고, 좀더 구체적으로 말하면, 크릴로부터 인출된 경사 시트에 풀먹이를 하고 건조하여 경사 빔, 또는 워프 빔(warp beam/sectional beam)에 권취하는 경사호부장치에도 적용이 가능하다. 또한 이들 경사권취장치에 있어서, 경사 시트와 테이크업 롤러 사이에 슬립현상이 발생되는 것을 검출하여 경보신호를 발생시키는 기술을 병용(竝用)한다면, 슬립의 발생을 검출하므로 써 적절한 대응조치를 취할 수 있으며, 워프 빔의 품질을 한층 향상시키는 것도 가능하다.

상기 제어장치(30)에 있어서, 권취제어부(32), 토크 지령부(40) 및 운전제어부(60)를 각각 독립된 회로로서 구성되어 있지만, 1개의 회로로서 구성할 수도 있다. 예를 들어 마이크로 컴퓨터 및 소프트웨어 프로그램을 사용하여 상기 일련의 동작 및 제어, 바이어스 설정치의 연산 등이 실현 가능하다는 것은 명백하다.

상기와 같이 본 발명의 제1요지에 의하면, 경사권취장치의 운전개시 전에 먼저 제1공정을 실시하므로 써, 바이어스 설정치를 소정의 값으로 가설정하는 한편, 권취 빔을 회전시켜 장력 롤러에 대하여 크릴로부터의 인출장력과 테이크업 롤러로부터의 작용력의 합력이 작용하는 상태 하에서 경사장력을 검출할 수 있고, 제2공정을 실시하므로 써, 권취장력 설정치와 상기 소정의 값의 가산결과에서 상기 경사의 총장력을 감산한 값을 상기 권취운전용 바이어스 설정치로서 설정하기 때문에, 그와 같이 설정되는 바이어스 설정치는 크릴로부터의 인출장력 및 권취장력 설정치가 반영되고, 그 다음 권취운전이 개시되더라도, 설정된 권취장력으로 즉시 권취가능한 값이 된다. 따라서, 그 다음 즉시 권취운전이 개시된다 하더라도 상기 바이어스 설정치에 수반하는 테이크업 롤러로부터의 적정한 작용력에 의하여, 거의 권취장력 설정치에 상응하는 권취장력으로 경사 시트를 빔에 권취할 수 있다.

상기 제2요지에 의하면, 상기 제1요지의 발명을 보다 구체적으로 실현할 수 있다. 또한 종래의 작업자가 실시하였던 바이어스 설정치의 설정작업이 효율적으로 실시될 수 있으므로, 종래에 비하여 권취장력에 차이가 있는 경사의 권취 때문에 폐기되었던 길이를 감소 내지 억제하므로 써, 경사 시트를 보다 효율적으로 활용할 수 있는 것이다.

Claims

각 급사체 마다 장력기를 구비하는 크릴과,

테이크업 롤러와,테이크업 롤러의 하류 쪽에 설치된 장력 롤러와,

권취 빔을 회전시키는 권취제어부를 포함하며,

상기 장력 롤러에는 장력 센서가 장치되어 있고,

상기 테이크업 롤러에는 바이어스 설정치에 대응하는 토크를 발생시키는 보조 모터가 연결되어 있고,

권취운전 중에는 상기 권취제어부가 권취 빔을 회전시키고, 권취운전용 바이어스 설정치에 대응하는 토크를 테이크업 롤러에 작용시키므로 써, 크릴로부터 인출되어 테이크업 롤러 및 장력 롤러를 경유하는 복수의 경사들을 요망하는 권취장력 하에 권취 빔에 권취하는 경사권취장치에 있어서,

권취운전 개시전에 바이어스 설정치를 소정의 값으로 가설정하는 한편, 권취 빔을 회전시켜서 상기 장력 센서에 의하여 경사의 총장력을 검출하는 제1공정과,권취장력 설정치와 상기 소정의 값을 가산한 결과에서 상기 경사의 총장력을 감산한 값을 상기 권취운전용 바이어스 설정치로서 설정하는 제2공정을 실행하는 것을 특징으로 하는 경사권취장치의 바이어스 설정치 설정방법.
제1항에서,

상기 소정의 값은 영(零) 또는 이와 가까운 값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 경사권취장치의 바이어스 설정치 설정방법.
각 급사체 마다 장력기를 구비하는 크릴과,

테이크업 롤로와,

테이크업 롤러의 하류 쪽에 장치된 장력 롤러와,

권취 빔을 회전시키는 권취제어부를 포함하며,

상기 장력 롤러에는 장력 센서가 장치되고,

상기 테이크업 롤러에는 바이어스 설정치에 대응하는 토크를 발생하는 보조 모터가 연결되어 있으며,

권취운전 중에는 상기 권취제어부가 권취 빔을 회전시키고, 권취운전용 바이어스 설정치에 대응하는 토크를 테이크업 롤러에 작용시키므로 써, 크릴로부터 인출되어 테이크업 롤로 및 장력 롤러를 경유하는 복수의 경사들을 요망하는 권취장력 하에 권취 빔에 권취하는 경사권취장치에 있어서,

권취운전 개시전에 경사에 대하여 상기 테이크업 롤러의 작용력이 작용하지 않는 상태로 설정하는 한편, 권취 빔을 회전시켜 상기 장력 센서에 의하여 경사의 총장력을 검출하는 제1공정과,

권취장력 설정치에서 상기 경사의 총장력을 감산한 값을 상기 권취운전용 바이어스 설정치로서 설정하는 제2공정을 실행하는 것을 특징으로 하는 경사권취장치의 바이어스 설정치 설정방법.
각 급사체 마다 장력기를 구비하는 크릴과,

테이크업 롤러와,

테이크업 롤러의 하류 쪽에 설치되는 장력 롤러와,

권취 빔을 회전시키는 권취제어부로 구성되며,

상기 장력 롤러에는 장력 센서가 장치되어 있고,

상기 테이크업 롤러에는 바이어스 설정치에 상응하는 토크를 발생시키는 보조 모터가 연결되며, 상기 보조 모터와, 권취운전용 바이어스 설정치신호를 출력하는 바이어스 설정기와, 바이어스 설정치에 상응하는 토크 지령치를 상기 보조 모터에 출력하는 제어기로 상기 토크 지령부를 구성하고,

권취운전 중에는 상기 권취제어부는 권취 빔을 회전시키고, 상기 토크 지령부는 권취운전용 바이어스 설정치에 따라 토크 지령치를 출력하여 이에 상응하는 토크를 테이크업 롤러에 작용시키므로 써, 크릴로부터 인출되어 테이크업 롤러 및 장력 롤러를 경유하는 복수의 경사들을 요망하는 권취장력 하에 권취 빔에 권취하는 경사권취장치에 있어서,

상기 바이어스 설정기에는 바이어스 설정지령신호와, 장력 센서에 의하여 검출되는 경사장력신호와, 바이어스 설정시 대응하는 바이어스 설정치 및 권취장력치가 입력되어 있고,

상기 바이어스 설정지령신호가 입력될 때, 상기 제어기는 상기 바이어스 설정시용 바이어스 설정치에 따라 토크 지령치를 출력함과 동시에, 상기 권취제어부는 권취 빔을 회전시켜, 상기 바이어스 설정기는 권취장력 설정치와 바이어스 설정시용 바이어스 설정치의 가산결과에서 상기 장력 센서로부터의 경사의 총장력을 감산한 값을 상기 권취운전용 바이어스 설정치로서 결정하여 출력하는 것을 특징으로 하는 경사권취장치.
제4항에 있어서,

상기 바이어스 설정시용의 바이어스 설정치는 영(0) 또는 이에 가까운 값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 경사권취장치.
제4 또는 5항에 있어서,

상기 바이어스 설정기는 상기 권취장력 설정치와 상기 바이어스 설정시용 바이어스 설정치의 가산결과에서 상기 경사의 총장력치를 감산하는 연산기와, 그 연산결과를 권취운전용 바이어스 설정치로서 결정하여 출력하는 출력수단을 포함하는 경사권취장치.
제4 내지 6항 중 하나에 있어서,

상기 바이어스 설정기에는 경사주행속도에 대응하는 기계손 보정치가 입력되고, 상기 바이어스 설정지령신호이 입력될 때, 상기 바이어스 설정기는 상기 연산결과에 기계손 보정치를 가산한 연산결과를 상기 권취운전용 바이어스 설정치로서 결정하여 출력하는 것을 특징으로 하는 경사권취장치.
제4 내지 7항 중 하나에 있어서,

상기 권취제어부에는 경사주행속도를 가속 또는 감속을 행하기 위한 파라미터가 설정되는 한편, 상기 바이어스 설정기에는 경사주행속도의 가속 또는 감속에 대응하는 가감속 토크 보상치가 입력되고, 상기 바이어스 설정지령신호가 입력될 때 상기 권취제어부는 상기 설정된 파라미터에 따라 권취 빔을 가속 또는 감속 회전시키며, 상기 바이어스 설정기는 상기 연산결과에서 상기 가속 또는 감속에 대응하는 가감속 토크 보상치를 가산한 연산결과를 상기 권취운전용 바이어스 설정치로서 결정하여 출력하는 것을 특징으로 하는 경사권취장치.
제4 내지 8항 중 하나에 있어서,

상기 제어기에는 상기 권취장력 설정치 및 상기 장력 센서로부터의 경사장력신호가 입력되고,

상기 제어기는 권취장력 설정치에 대한 장력편차를 해소하기 위한 보정치신호를 출력하는 보정치신호 발생기와, 상기 권취운전용 바이어스 설정치와 상기 보정치를 가산한 결과를 상기 토크 지령치로서 출력하는 가산회로를 포함하며,

권취운전 중에는 상기 제어기는 상기 결정된 권취운전용 바이어스 지령치에 대응하는 토크 지령치를 상기 보정치신호 발생기 및 가산회로를 이용하여 권취장력편차를 해소하도록 보정하는 것을 특징으로 하는 경사권취장치.