KR930000625B1

KR930000625B1 - 얀사이징 머쉰(Yarn Sizing Machine)의 구동장치

Info

Publication number: KR930000625B1
Application number: KR1019910002786A
Authority: KR
Inventors: 김재영
Original assignee: 일성기계공업 주식회사; 김원묵
Priority date: 1991-02-21
Filing date: 1991-02-21
Publication date: 1993-01-28
Also published as: KR920016639A

Abstract

내용 없음.

Description

얀사이징 머쉰(Yarn Sizing Machine)의 구동장치

제1도는 종래 얀사이징 머쉰의 구동장치를 도시한 개략적인 계통도.

제2도는 본 발명에 따른 얀사이징 머쉰의 구동장치를 도시한 개략적인 계통도.

제3도는 본 발명에 따른 일실시예로서 구동계의 개략적인 구성도.

제4도는 본 발명을 이루는 신축율 조절을 위한 제어계의 블럭다이어그램.

제5도는 본 발명에 따른 다른 실시예로서 구동계의 개략적인 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

ALM : 주전동모터(Ac Line Motor)

RE : 로터리엔코더(Rotary Encoder)

SC : 스트레찌 콘트롤러(Stretch Controller)

PM : P.M모터(Permanent Magnet Motor)

INV : 인버터(Inverter)

LC : 라인케이블(Line Cable)

ST : 슈미트 트리거회로(Schmidt Trigger Circuit)

FD : 주파수분할기(Frequency Divider)

PLL : 위상동기 루프회로(Phase Locked Loop)

BUF : 버퍼(Buffer)

COM : 설정부(Command)

10 : 휘드로울러 20 : 사이징로울러

본 발명은 얀사이징 머쉰(Yarn Sizing machine)에 관한 것으로서, 특히 장축을 지지회전 시키도록 된 라인전동 축류를 사용하지 않으며 정밀한 스트레찌(Stretch) 조절을 위한 얀사이징 머쉰의 구동장치에 관한 것이다.

일반적으로 실을 직물로 짜기 위하여는 실에 풀을 먹여 직조기에 사용하여야만 단절되는 사례를 줄일 수 있다.

따라서 한가닥의 실마다 풀을 먹이고 건조하는 장치로서 얀사이징 머쉰이 사용된다.

통상 얀사이징 머쉰은 미도시된 크릴(Creel)로부터 개별적인 인출된 실(Y)가닥을 위퍼버임(Warper)에 모여지도록 한후, 스트레찌 기어박스(SGB)에서 조정된 회전수에 따라 구동되는 휘드로울러(Feed Roller : 10)와 사이징로울러(Sizing Roller : 20)를 거치면서 실에 풀을 먹인 다음, 열풍건조실(30,40)을 통과시켜 상기 사이징로울러(20)를 통하여 먹인풀을 건조하게 한다. 이후 건조실린더(50)에서 재건조되며 왁싱로울러(Waxing Roller)를 통과시켜 실의 표면을 오일등으로 왁싱한 후 냉각챔버 (Cooling Chamber : 50)를 통하여 권취로울러(Winding Roller : 70)에 권취되도록 이루어진다.

이러한 일련의 연속처리 공정을 수행하는 얀사이징 머쉰의 구동장치를 살펴보자.

제1도에 종래의 구동장치가 도시되어 있으며 건조실린더(50)를 구동시키는 DC 주전동모터(DLM)는 실의 인입구 초단에 위치된 휘드 및 사이징로울러(10,20)와 어떤 비례구동 관계로 구동되어야 하며 따라서 이 비례구동 관계를 실현하고자 주전동모터(DLM)의 회전력을 라인샤프트(LINE SHAFT ; LS)를 통하여 상기 로울러(10,20)에 전달하도록 하고 있으며 상기 비례구동관계(스트레찌 조절)와 동력방향 전환을 위한 마이터기어 및 베벨기어박스(MGB,BGB)를 형성하고 이에 스트레찌 기어박스(SGB)를 개재하여 구동장치를 형성한 것이 그 대표적인 예이다.

그러나 상술된 바와 같은 종래 사이징 머쉰의 구동장치는 비교적 연장기 긴(총연장 약 20m이상, 측간거리 약 18m이상) 설비의 장축을 지지회전시켜야만 하는 관계로 여러측수와 동력전달 요소인 기어박스를 구성하므로서, 베어링의 마모, 기어구동에 따른 소음 및 진동의 발생으로 설치 및 유지보수가 어려운 한편, 동력전달을 위한 기어 및 체인 등에 의하여 백레쉬가 필연적으로 발생되게 되어 정밀한 구동이 어려우며 기어구동의 한계로 고속운전이 어렵게 되고 또한 스트레찌 조절을 위하여는 설비의 운전을 반드시 정지시킨 후 스트레찌 조정용 레버를 통하여 조건표에 의한 변속을 수행하여야만 하고 스트레찌 변속범위를 초과하는 경우에 있어서는 베벨기어 자체를 분리교환한 뒤 다시 조정하여야 하는 고도의 숙련도와 작업의 난점을 유발하며 결과적으로 상기 모든 문제점들로 인하여 생산성이 저하되고 제작 및 유지보수의 비용이 상승하여 경제성면에서도 많은 문제점을 나타내고 있는 실정인 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같은 종래의 기술이 갖는 제반문제점을 해소하고자 본 발명이 안출되게 이르렀다.

첫째, 본 발명은 장축과 기계적인 동력전환기어를 구성치 않아 설비가 간결하며 고속운전에 적합하도록 된 얀사이징 머쉰의 구동장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

둘째, 본 발명은 회전수의 가변이 용이한 스트레찌 콘트롤러를 적용하여 P.M모터(Permanent Magnet Motor)로서 구동되도록 이루어 스트레찌 조정이 연속적이며 그 범위가 미세하고 조정범위가 공범위하게 이루어질 수있도록 된 얀사이징 머쉰의 구동장치를 제공하는데 있다.

셋째, 본 발명은 유지보수 및 경제성이 우수한 얀사이징 머쉰의 구동장치를 제공하는데 있다.

그외에 다른 목적들은 본 발명을 상세하게 살펴보는 과정에서 더욱 상세하게 질 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 이루어지는 본 발명은 AC 주전동모터(ALM)로 이루어지는 주구동원에 로터리엔코더(RE)를 형성하고 상기 로터리엔코더를 통하여 검출된 주전동모터의 r.p.m을 기초로 증감속을 설정하도록 된 스트레찌 콘트롤러(SC)를 통하여 상기 설정된 제어속도로 구동되는 P.M모터(PM)를 휘드로울러(10)와 사이징로울러(20)에 각각의 감속장치를 통하여 직결하여 이루어지는 것으로서 첨부된 도면을 참조하여 좀더 상세하게 살펴보면 다음과 같다.

제3도 및 제4도에 있어서, AC 주전동모터(ALM)는 주구동원으로서 건조실린더(50)에 회전동력을 전달하며 이는 기어드모터(GEARED MOTOR)로 형성하고, 상기 모터(ALM)의 회전 r.p.m을 검출할 수 있도록 로터리엔코더(RE)를 치합하여 이 로터리엔코더(RE)의 출력을 입력으로 하는 스트레찌 콘트롤러(SC)에 연결하되, 스트레찌 콘트롤러는 상기 엔코더 입력주파수 대비증감되는 주파수를 설정치에 따라 출력되게 한다.

이러한 스트레찌 콘트롤러는 개별구동 제어되는 부하의 수효에 따라서 동수로 개별설치하며 이 출력단에 인버터(inverter ; INV)를 각각 형성하여 이 출력을 전송하는 라인케이블(LC)의 종단에 P.M모터(PM)를 부하로써 연결하며 이 P.M모터(PM)는 각각 고정변속비를 갖는 감속장치(10′,20′)를 통하여 휘드로울러(10)와 사이징로울러(20)에 직결하여 이루되, 상기 , 스트레찌 콘트롤러(SC)는 로터리엔코더(RE)의 클럭펄스를 입력으로 파형정형을 위한 슈미트 트리거회로(ST)를 통하여 주파수분할기 (FD)를 접속하여, 이에 위상동기 루프회로(PLL)를 접속하며 버퍼(BUF)와 인버터 (INV)를 통하여 P.M모터(PM)에 접속하여 이루되 증감 및 증감비(%)를 설정하는 설정부(Com)를 통하여 설정치를 지정하고 이 설정치에 따라 제어목표치를 출력하는 ROM(Read Only Memory)을 상기 주파수분할기(FD)에 연결하며 제어부(100)를 이루며, 이와 동일한 제어부(100a)가 분리구성되어 제어되는 부하와 동수로 형성하여 이루어지는 것이다.

미설명된 부호로서 WM는 권취로울러(70)를 구동시키는 권취모터를, 90은 로드셀에 의하여 실의 장력을 검출하는 장력조정기를, 80은 주전동모터(ALM)의 속도제어를 위한 속도조정기를, SM은 속도메타, TM은 장력메타를 각각 도시한 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같은 기술구성을 이루는 본 발명의 작용효과를 좀더 상세하게 살펴보기로 한다.

얀사이징 머쉰에 실을 셋팅한 후 사이징(Sizing), 건조(Drying) 냉각(Cooling) 및 권취(Winding)를 수행하여 직조에 적합한 상태의 실을 형성하는 공정에 있어서 실의 종류에 따라 수축율, 장력등이 상이하므로서 주전동모터(ALM)에 치합된 건조실린더(50)이 회전수대비 휘딩속도는 적절히 조정되어야만 한다. 왜냐하면 상기 공정수행중에 절사되거나, 혹은 직물로서 직조된 후 과도한 변형등을 방지하기 위함이다.

따라서 휘드로울러(10)와 사이징로울러(20)는 주전동모터(ALM)와 조금씩 상이한 속도제어가 필요하게 된다.

이를 위하여 벤동모터(ALM)에 로터리엔코더(RE)를 치합하여 주전동모터의 회전속도를 검출하게 한다.

이 검출된 로터리엔코더의 펄스를 스트레찌 콘트롤러(SC)의 슈미트 트리거회로 (ST)에 인가되어 파형이 정형되게 되고 정형된 펄스는 주파수분할기(FD)에 인가되게 되는데 이때 설정부(Com)의 증감된 설정치를 받아 설정치와 일치하는 제어목표치를 출력하는 ROM의 데이타값에 의하여 상기 주파수분할기(FD)의 출력이 제어되게 되며 이 주파수분할기의 출력은 위상동기 루프회로(PLL)에 인가되어 분할된 주파수가 증배되게 되고 버퍼(BUF)를 통하여 인버터(INV)에 인가되고 이에, P.M모터(PM)가 동기회전을 실행하게 된다.

한편 상술된 ROM과 증감비율을 설정하는 설정부를 통하여 증감비율은 1/100(%)로 미세조정이 가능하며, 변환조정시 운전중인 얀사이징 머쉰을 정지함이 없이 연속적으로 실시가 가능하여 운전효율을 높일 수 있으며 숙련되지 아니한 운전자도 용이하게 변환조정이 가능하게 된다.

따라서 상기 P.M모터(PM)는 감속장치(10′,20′)를 통하여 직결된 로울러 (10,20)를 제어목표치대로 정밀하게 동기운전되게 하는 것이다.

또한 본 발명의 얀사이징 머쉰은 기시설된 설비 또는 상기 설명된 장점과 경세성면을 고려하여 라인샤프트(LS)만을 제외하여 고속운전에 적합하게 구성할 수도 있으며 제5도를 참조하여 살펴보면, 상기 스트레찌 콘트롤러(SC)의 출력단에 라인케이블 (LC)을 통하여 P.M모터(PM)를 접속구성하되, 이 P.M모터의 회전출력을 기존의 스트레찌 기어박스(SGB)에 베벨기어박스(BGB) 입력축에 전달되도록 결합하여 구성되는 것으로서 이는 장축의 지지회전에 따른 여러 문제점을 해소하며 스트레찌 기어박스 (SGB)를 사용함으로서 하나의 P.M모터로도 구동이 가능하게 이루어져 기시설된 설비의 경우 적용이 용이하며 경제적임과 동시에 기타 본 발명의 장점을 대다수 포함함으로 유용하다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명인 얀사이징 머쉰은 비교적 연장이 긴 라인샤프트를 배제하고 동력전달을 실행할 수 있도록 하여 축과 축수의 진동 및 소음등을 없애고 주전동모터의 회전속도 대비 휘딩, 사이징로울러 회전속도를 조정할 수 있도록 된 스트레찌 콘트롤러를 적용함으로서 속도비의 증감이 용이하며, 정밀하게 되고 기계적인 구동요소의 관리 및 유지보수의 폐단을 일거에 해소하여 유용한 동시에 여러 동력 전달을 위한 기계요소가 배제되고 스트레찌 콘트롤러 및 라인케이블을 통하여 고속운전시에도 안정된 구동을 실현하게 되어 생산성 또한 크게 증가되는 동시에 원격제어도 가능하게 하는 등의 여러 우수한 효과를 갖는 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims

섬유사를 직조에 적합하도록 사이징(Sizing), 건조(Drying), 냉각(Cooling) 및 권취(Winding) 공정을 수행하는 얀사이징 머쉰의 구동장치를 형성함에 있어서, AC 주전동모터(ALM)로 이루어지는 주구동원에 로터리엔코더(RE)를 치합하여 형성하고, 상기 로터리엔코더를 통하여 검출된 주전동모터의 r.p.m을 기초로, 증감속을 설정하도록 된 스트레찌 콘트롤러(SC)와 라인케이블(LC)을 통하여 상기 설정된 제어속도로 동기구동되는 P.M모터(PM)를 휘드로울러(10)와 사이징로울러(20)에 각각 감속장치를 개재한 상태로 직결하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 얀사이징 머쉰의 구동장치.
제1항에 있어서, 스트레찌 콘트롤러(SC)는 로터리엔코더(RE)의 클럭펄스를 입력으로 파형정형을 위한 슈미트 트리거회로(ST)를 통하여 주파수분할기(FD)를 접속하고, 이에 위상동기 루프회로(PLL)를 접속하며 버퍼(BUF)와 인버터(INV)를 통하여 P.M모터(PM)에 접속하여 이루되, 증감 및 증감비(%)를 설정하는 설정부(Com)를 통하여 설정치를 지정하고, 이 설정치에 따라 제어목표치를 출력하는 ROM을 상기 주파수분할기(FD)에 연결하여서 된 제어부(100)를 포함하는 것을 특징으로 하는 얀사이징 머쉰의 구동장치.
제1항 및 제2항에 있어서, 스트레찌 콘트롤러(SC)의 제어부(100)는 분리구성되는 제어되는 부하인 P.M모터와 동수로 형성하여 이루어지는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 얀사이징 머쉰의 구동장치.
제1항 및 제2항에 있어서, 스트레찌 콘트롤러(SC)의 출력단에 라인케이블 (LC)을 통하여 P.M모터(PM)를 접속구성하되, 이 P.M모터의 회전출력을 스트레찌 기어박스(SGB)의 베벨기어박스(BGB) 입력축에 전달되도록 축착하여 이루어지는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 얀사이징 머쉰의 구동장치.