KR910000298B1 - 에어제트 직기의 위입 제어장치 - Google Patents

에어제트 직기의 위입 제어장치 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

에어제트 직기의 위입 제어장치
제1도는, 본 발명의 위입 제어장치의 블록선도.
제2도는, 위사의 도달각도와 발생도수의 관계를 나타내는 그래프.
제3도는, 서브노즐의 분사압력과 실제의 도달각도편차의 크기와의 관계를 나타내는 그래프이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 위입제어장치 2 : 위사
3 : 급사체 4 : 벌룬 가이드
5 : 회전 얀 가이드 6 : 드럼
7 : 걸어맞춤핀 8 : 액츄에이터
9 : 얀 가이드 10 : 메인노즐
11 : 경사개구 12 : 서브노즐
13 : 압축공기 14 : 압축 공기원
15 : 파이프 16 : 압력 조정밸브
17 : 압력저장 탱크 18 : 개폐제어밸브
19 : 도달센서 20 : 기억기
21 : 비교기 22 : 위입조건 설정기
23 : 제어기 24 : 조작부
25 : 주축 26 : 회전 각 검출기
27 : 프로그램 제어기 28 : 목표 설정기
29 : 초기 설정기 30 : 편차 검출기
31 : 연산기 θ1, θ2, θ3: 도달각도
△P : 조정압력 P1: 초기 분사압력
Aθ0: 목표편차의 크기 θ : 회전각
△θ1: 실제편차의 크기
본 발명은, 에어제트 직기에 관한 것으로서, 특허 서브노즐군(群)에 대한 위입조건으로서, 분사압력이나 분사기간을 가장 적합한 수치로 설정하는 에어제트 직기의 위입제어장치에 관한 것이다.
이러한 종류의 에어제트 직기는, 위입을 위하여, 메인노즐 및 서브 노즐군을 구비하고 있다. 메인노즐은, 주로 위사에 초기의 비주속도를 부여하기 위하여, 위입측의 제직끝단에 설치되어 있다.
또한, 서브노즐군은, 비주중의 위사의 비주자세를 규제하면서 힘을 가하기 위하여, 위사의 비주경로를 따라서 배설되어 있다. 또한. 서브노즐의 분사압력은, 메인노즐의 공기의 압력과 비교하여, 위사의 비주상태, 즉, 비주자세에 직접 영향을 미친다.
예를들면, 서브노즐의 분사압력이 필요한 수치보다 충분치 않을 때는, 비주중의 위사에 대하여 충분한 반송력이 부여되지 않기 때문에, 위사는 비주로를 따라서 뻗어나가지 않고, 구부러진 상태로 되어서, 불안정한 비주자세로 된다.
이 결과 앞끝단 구부러짐(Bent pick)이나, 위사 느슨해짐(Kinky filling)이 생기기 쉽게 되며, 또한 위사의 도달위치에서 직기의 주축의 도달각도가, 위입할 때마다, 일치하지 않게 되어, 차이가 나기쉽게 된다.
이러한 상황에서, 종래의 서브노즐군의 분사압력은, 급사체의 형상의 변화나, 위사의 물리적인 변화를 예상하여, 비주상태를 안정화하기 위하여, 필요이상으로 높게 설정되어 있다.
이 결과, 압축공기는, 필요이상으로 소비되게 된다. 예를들면, 일본국 특개소 60-110952호의 발명은, 위사의 비주시간을 일정하게 하기 위하여, 메인노즐의 분사압력과 서브노즐의 분사압력과의 사이에 일정한 관계를 유지한 채로, 양쪽의 분사압력을 동시에 제어하고 있다.
그러나, 위사 비주로 상태의 변화의 영향, 예를들면 바디의 오염등에 의한 압력변화의 영향은, 서브노즐의 압력값 만을 변화시키면 충분히 제거될 수 있다.
그렇지만, 상기 발명에서는, 메인노즐의 분사압력도 동시에 변화시켜 버리기 때문에, 압축공기가 필요이상으로 낭비되어, 에너지 절약의 관점에서 볼때 바람직하지 않다.
한편, 일본국 특개소 60-162838호의 발명은. 위사의 저류량의 변화를 검출함으로써, 위사의 비주속도를 간접적으로 측정하고, 이 간접 측정 결과에 의거하여 메인노즐 및 서브노즐의 분사압력 및 분사타이밍을 제어 하고 있다.
그러나, 위사의 비주상태, 특히 그 동적인 위치는, 해서측의 센서에 의하여는 정확하게 파악할 수 없기 때문에, 서브노즐군의 분사압력의 정확한 제어는, 역시 기대할 수 없게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은, 위입주기 사이의 위사의 도달시간의 편차의 크기로부터 비주상태의 위사의 동적인 위치를 간접적으로 관측하고, 그 도달 시간의 편차의 크기를 목표치로 되도록 감소하여, 서브 노즐군의 위입 조건으로서 예를들면 분사압력을 개별적으로 조정함으로써, 위사의 비주상태의 동적인 위치를 제어하고, 위입을 안정되게 함과 동시에, 서브노즐군에 대한 압력공기의 낭비를 미연에 방지하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 목표도달각도 편차를 설정하여 두고, 제직중에 서브노즐의 위입조건으로서의 분사압력, 또는 분사기간을 변경하며, 이들 위입조건의 편차의 크기를 차례로 구하고, 이들 위입조건과 목표도달각도의 편차의 크기와의 상관관계로부터, 목표로 하는 편차의 크기에 대한 가장 적절한 위입조건을 구하며, 다음에, 구해진 가장 적절할 위입조건에 의하여 서브노즐을 제어시키도록 하고 있다.
이와같은 제어계에서는, 서브노즐군에 대하여 필요한 최소한도의 분사압력의 하에서, 위사의 비주상태, 특히 그 동작중의 위치가 안정화되기 때문에, 압축공기의 낭비가 미연에 방지되고, 동시에, 위입상태도 안정화된다.
본 발명에서는, 서브노즐의 분사조건에 의존하는 위사의 비주상태, 다시말하면 위사의 비주동작중의 위치가 위사의 도달각도의 편차의 크기로서 검출되고, 목표로 하는 편차의 크기에 따른 서브노즐군의 분사압력등의 위입조건이 산출되어, 조정되기 때문에, 서브노즐의 위입조건은, 안정된 위입에 필요한 최소한의 조건으로 유지된다.
따라서, 미리 급사의 상태변화등을 예측하여 서브노즐의 압력설정을 행하는 종래의 조정방법 보다 효과적으로 공기 소비량을 억제하는 것이 가능하다.
더욱이, 이 제어과정에서, 서브노즐의 위입조건이 변경되고 이 변경과정으로부터 목표하는 편차의 크기에 대응하는 가장 적절한 위입조건이 연산에 의하여 산출되기 때문에, 일반적인 방법인 가변값 제어와 비교하여, 제어의 응답속도가 빠르게 된다.
본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
제1도는, 에어제트 직기의 위입수단과 관련하여, 본 발명의 위입제어장치(1)를 나타낸 것이다. 위사(2)는, 급사체(3)에 의하여 공급되고, 벌룬가이드(Balloon Guide)(4)를 거쳐서, 회전 얀 가이드(5)의 내부로 안내된다.
회전얀 가이드(5)는, 측장 저류용의 드럼(6)과의 상대적인 회전 운동에 의하여, 드럼(6)의 바깥둘레에 위사(2)를 감으면서 측정한다. 이 사이에, 위사(2)는, 걸어멈춤핀(7)에 의하여 걸어멈추어진다.
또한, 이 걸어멈춤핀(7)은, 액츄에이터(8)에 의해 구동되고, 위입타이밍에서 후퇴함으로써, 위사(2)를 해서상태로 한다. 이 해서상태의 위사(2)는, 얀 가이드(9)를 거쳐서, 위입 수단으로서의 메인노즐(10)로 안내된다. 그리고, 메인노즐(10)은, 위입타이밍에서, 압력공기를 분사하고 이 공기류와 함께 위사(2)를 정해진 비주속도로 경사개구(11)내로 위입한다.
이 사이에, 복수군(Group)의 서브노즐(12)은, 위입방향으로 압력공기(13)를 분사함으로써, 비주중의 위사(2)를 위입방향으로 힘을 가한다. 이 압축공기(13)는 압축공기원(14)으로부터 공급되고, 파이프(15) 중의 압력 조정밸브(16)에 의하여 적절한 압력으로 조정되며 또한 압력 저장탱크(17)를 거쳐 분기되어, 각각의 군(Group)의 개폐제어밸브(15)를 거쳐서 각 군의 서브노즐(12)에 도달한다.
이와같이하여, 위사(2)의 앞끝단은, 도달측의 제직끝단까지 비주하고, 위사 도달센서(19)에 의하여 검출된다. 도달센서(19), 기억기(20), 편차 검출기(30), 비교기(21), 위입조건 설정기(22), 제어기(23) 및 상기 압력 조정밸브(16)의 조작부(24)는, 차례로 직렬로 접속되어 있다. 또한, 직기의 주축(25)의 회전각 θ는, 회전각 검출기(26)에 의하여 검출되어, 신호로서 기억기(20) 및 프로그램 제어기(27)에 부여된다.
또한, 목표설정기(28), 및 초기설정기(29)는, 각각 비교기(21) 및 연산기(31), 위입조건 설정기(22)에 접속되어 있다. 또한, 편차검출기(30)는, 출력측에서 연산기(31)에 접속되어 있고. 이 연산기(31)는, 위입조건 설정기(22)에 양방향직으로 접속되어 있다.
직기의 운전중에, 프로그램 제어기(27)는, 주축(25)의 회전각 θ1또는 회전수를 검출함으로써, 프로그램을 실행하고, 일정한 핀(Pick :위입) 수, 또는 일정한 시간이 경과할때 마다 기억기(20), 비교기(21), 위입조건 설정기(22), 편차검출기(30) 및 연산기(31)등에 동작지령을 부여하여, 차례로 동작시킨다.
또한, 직기의 운전초기에, 목표설정기(28)에 의하여 목표하는 편차의 크기 △θ0가 설정되고, 또한 초기실정기(29)에 의하여 운전초기의 분사압력 P1및 조정압력 △P가 각각 입력된다. 따라서, 위입조건 설정기(22)는, 직기의 운전초기에, 제어기(23)를 통하여, 압력 조정밸브(16)를 초기의 분사압력 P1으로 설정한다.
직기의 운전중에, 위사(2)는 메인노즐(10)로부터 사출된 후, 비주중에, 분사압력 P1에 의한 서브노즐(12)로써 힘이 가하여지고 위입된다. 이때에, 위사(2)의 실제도달각도 θ1은, 도달센서(19)에 의해 검출되고, 기억기(20)로 보내어진다.
제2도는, 도달각도 θ1외에, 분사압력 P2, P3에 대응하는 도달각도 θ2, θ3의 발생도수를 12 위입주기 단위로 나타내고 있다.
프로그램 제어기(27)로부터 동작지령을 받으면, 이 기억기(20)는, 직기의 회전각도 θ와 관련하여, 실제의 도달각도 θ1을 위입주기 마다 차례로 기억하여 간다.
이 사이에, 편차 검출기(30)는, 기억기(20)로부터 입력한 도달각도 θ1의 편차의 크기, 예를들면 실제의 도달각도 θ1중에서, 다음의 식으로부터 최대값 θ1a와 최소값 θ1b와의 차를 취함으로써, 실제의 편차의 크기 △θ1을 산출한다.
Figure kpo00001
또한, 비교기(21)는, 정해진 주기, 예를들면 12 위입주기 마다 프로그램 제어기(27)로부터의 지령을 받아서, 목표하는 편차의 크기 △θ0과 실제의 편차의 크기 △θ1과의 대소관계를 비교하고, 대소관계에 따라서, 양, 음 또는 0의 출력을 위입조건 설정기(22)로 출력한다. 실제의 편차의 크기 △θ1가, 목표하는 편차의 크기 △θ0의 범위내에 머물고 있을 때에, 위입조건 지령기(22)는, 0의 출력으로부터 조정이 불필요하다고 판단하고, 초기의 분사압력 P1을 유지한 상태에서 서브노즐(12)을 동작시킨다.
그러나, 예를들면 실제의 편차의 크기 △θ1이 목표하는 편차의 크기 △θ0보다 클때에는, 위입조건 설정기(22)는, 양의 출력을 입력하여, 현재의 분사압력 P1을 조정압력 △p 만큼 상승시켜서, 새로운 분사압력 P2로 하고, 그 새로운 압력값으로 12픽의 위입을 계속하여 간다. 이 사이에, 기억기(20)는, 분사압력 P2의 하에서, 위사(2)의 실제도달 각도를 θ2로 하여 차례로 기억하여 간다. 이때에도, 편차 검출기(30)는, 상기한 바와같이, 다음의 식으로부터 실제의 편차의 크기 △θ2를 차례로 산출하여 간다.
Figure kpo00002
상기와 같이 정해진 위입주기 수의 위입이 계속적으로 행해진 시점에서, 위입조건 설정기(22)는, 프로그램 제어기(27)로부터의 지령을 받아서, 다시한번 조정압력 △p만큼 상승시켜서 새로운 분사압력 P3로 설정하고, 그 압력값으로 상기와 마찬가지로 12픽의 위입을 계속하여 간다. 이 사이에, 기억기(20)는 실제의 도달각도 θ3를 기억하여 가고, 또한 편차 검출기(30)는, 실제의 편차의 크기 △θ3를 다음의 식으로부터 차례로 구하여, 이것을 연산기(31)로 보낸다.
Figure kpo00003
물론, 이들 분사압력 P1, P2및 P3는, 비주중의 위사(2)의 동적 위치에 큰 변화를 주지 않는 범위에서 설정 된다.
또한, 실제의 편차의 크기 △θ1이, 목표하는 편차의 크기보다 작을때에, 위입 조건 설정기(22)는, 음의 출력을 입력하여 분사압력 P1을 조정압력 △p만큼 하강시켜 간다.
그리고, 상기한 바와 마찬가지로 동작이 행해진다. 이와같은 일련의 압력제어가 완료한 시점에서, 연산기(31)는, 프로그램 제어기(27)로부터의 지령을 받아서 분사압력과 편차의 크기와의 관계를 제3도에서와 같이 하여 구하고, 이 비례관계로부터, 다음의 연산을 행함으로써, 가장 적절한 분사압력 P0를 구하여, 이것을 위입조건 설정기(22)에 최종적인 조작량으로서 부여한다.
Figure kpo00004
또한, 위입조건 설정기(22)는, 그후에, 이 가장 적절한 분사압력 P0으로써 제어기(23)를 구동하고, 압력조정밸브(16)를 조작하여 간다. 이와같이하여, 서브노즐(12)에 대하여, 가장 적절한 분사압력 P0이 설정된다.
또한, 상기 실시예에서는, 분사압력과 편차의 크기와의 관계가 직선의 식으로 구해지도록 하고 있지만, 위사의 종류, 그밖의 조건으로 곡선의 관계일지라도, 이와 마찬가지로 복수의 측정값으로부터 구체적인 곡선의 관계를 구하게 된다. 이와같은 제어는, 제직중 뿐만 아니라, 시직의 단계에서도 주기적으로 행해진다.
또한, 시작의 단계에서는, 조정압력 △p가, 제직중일때와 비교하여 큰 수치로 설정된다.
상기 실시예는, 서브노즐(12)에 대한 위입조건으로서, 분사압력을 조정하고 있지만, 이 위입조건은, 서브노즐(12)의 분사기간, 즉 분사개시 각도 또는 분사종료각도, 또는 이들 각도의 양쪽이어도 좋다. 이 분사기간은, 압력공기(13)의 유량과도 관계하기 때문에, 위입조건은, 유량이라도 좋다. 이와같이, 위입조건이 분사기간이나 유량일때에, 제어기(23)는, 압력 조정밸브(16)가 아니라, 개폐 제어밸브(18)에 접속되게 된다.
또한, 상기 실시예에서는, 일정한 픽수 예를들면 12픽이 경과한 시점에서, 또는 일정시간이 경과할때마다, 일련의 제어 동작이 개시되도록 되어 있다.
그러나, 이 제어동작의 개시는 이것에 한하지 않으며, 실제의 편차의 크기가 목표하는 편차의 크기의 허용범위를 넘어선 때에, 개시하여도 좋다. 이를 위하여, 비교기(21)는, 항상 그 상태를 감시하고, 실제의 편차의 크기가 목표하는 편차의 크기를 넘어서는 시점에서, 프로그램제어기(27)에 기동지령을 부여한다.
또한 상기 실시예에서는, 편차의 크기를 도달각도 데이타의 최대값과 최소값과의 차이로서 실현하지만, 표준편차를 구함으로써 실현하여도 좋다.
또한, 본 발명의 위입제어장치(1)는, 설명의 편의상, 기능적인 블록다이어 그램에 의하여 표시되어 있지만, 위입제어장치(1)의 구성 부분중, 기억기(20), 편차 검출기(30), 비교기(21), 위입조건 설정기(22), 연산기(31) 및 프로그램 제어기(27) 등은, 제어용 컴퓨터의 기억부, 연산부 및 제어부에 의해 구성하는 것도 가능하다.

Claims (3)

  1. 메인노즐(10)로부터의 공기분사에 의하여 위사(2)를 경사개구(11)내로 위입함과 동시에, 비주중의 위사(2)를 비주경로를 따라 서브노즐군(12)으로부터의 분사에 의해 힘을 가하는 에어제트직기에 있어서, 직기의 회전각(θ)을 검출하는 회전검출기(26)와, 상기 위사(2)의 도달위치에서 위사(2)를 검출하는 도달센서(19)와, 위사(2)의 실제의 도달각도(θ1), (θ2), (θ3)를 직기의 회전각(θ)과의 관련하에서 기억하는 기억기(20)와, 정해진 시간 또는 픽 수에 있어서의 실제의 도달각도(θ1), (θ2), (θ3)로부터 도달각도의 편차의 크기(△θ1), (△θ2), (△θ3)를 검출하는 편차 검출기(30)와, 이 편차의 크기(△θ1), (△θ2), (△θ3)와 미리 설정된 목표하는 편차의 크기(△θ0)를 비교하여, 그 대소관계에 대응하는 출력을 발생하는 비교기(21)와, 이 비교결과에 의거하여 상기 서브노즐군(12)에 대한 위입조건을 차례로 변화시키는 위입조건 설정기(22)와, 위입조건 설정기(22)로부터의 지령에 따라 서브노즐군(12)의 위입조건을 제어하는 제어기(23)와, 위입 조건이 변화하는 과정에서, 각 위입조건과 각 위입조건에 대응하는 실제의 도달각도의 편차의 크기(△θ1), (△θ2), (△θ3)와의 변화의 상관관계를 구하고, 그 상관관계로부터 상기한 목표하는 편차의 크기(△θ0)에 대응하는 위입조건을 연산에 의해 구하는 연산기(31)와로 구성되는 것을 특징으로 하는 에어제트 직기의 위입제어장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기억기(20), 편차 검출기(30), 비교기(21), 위입조건 설정기(22) 및 연산기(31)는, 제어용 컴퓨터에 의하여 구성되는 것을 특징으로 하는 에어제트직기의 위입제어장치.
  3. 제1항에 있어서, 위입 조건은 서브노즐군(12)의 분사압력, 분사기간 및 유량중의 하나로서 설정되는 것을 특징으로 하늘 에어제트 직기의 위입제어장치.
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