JPH028152A - 巻取機の回転停止方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、合成繊維糸条の巻取に使用される巻取機にお
けるスピンドルの回転停止方法に関するものである。

（従来技術とその問題点） 一般に、合成繊維糸条の製造装置は生産性の向上を図る
ため、１本のスピンドルに複数個のボビンを装着し、複
数本の糸条を同時に高速度で巻取れるように駆動用電動
機を直結した構成の巻取機、あるいは、駆動ローラによ
りスピンドルが回転される巻取機が使用されるようにな
った。

そのため、糸条の巻取回転数以下に固有振動回転数が存
在するようになった。

一方、巻取機のスピンドル回転停止装置は、スピンドル
にブレーキドラムを装着し、該ドラムにブレーキシュー
を押付けて制動力を作用させて回転を停止させる機械式
制動力によるものが多く設置されており、特に、大物の
糸条、あるいは嵩高加工糸等を巻取るような場合には、
巻取開始から満巻の状態になるまでの時間が短くなって
、始動、停止操作回数か多くなる。そのなめ、ブレーキ
シューの摩耗量が多くなり、制動時間を一定にするため
に度々ブレーキシューの押圧力を調節しなければならな
いと共に、ブレーキシューを度々交換しなければならな
い等の問題があった。

そこで、特開昭６１−２１１２７６号公報に記載されて
いるような強弱２種類の電気式制動力と機械式制動力に
よって回転を停止させることにより、上述の問題点の解
決を図っている。

しかし、上述の方法においては、弱い電気式制動力から
強い電気式制動力に切り替えるタイミングは商用電源の
周波数により一義的に決定される。

そのなめ、単に弱い電気式制動力によってスピンドルの
回転を徐徐に減少させ、次いで、強い電気式制動力に切
り替えるだけでは、スピンドルの回転数がスピンドルの
固有振動回転数域に入った状態で電気式制動力によって
徐徐に減速されると、スピンドルの振動量が増幅され、
糸層にずれを生じてパッケージ崩れを発生する。この固
有振動によるパッケージ崩れが発生しないように極端に
弱い電気式制動力による制動時間を短くすると、高速で
急激に制動を加えるため、パッケージ崩れ、菊巻の発生
、ブレーキシューの卓耗等の問題が生じた。

（目１１勺） 本発明はパッケージの崩れを発生せず、しかも機械式制
動装置の摩耗量を減少させることができるスピンドルの
回転停止方法を提供するものである。

（問題点を解決するだめの手段） すなわち本発明は、スピンドルの回転を停止させる際に
、先ず、第１の制動力によりスピンドルの回転数を徐徐
に減少せしめ、該回転数が固有振動回転数域に近付いた
時に第２の制動力による制御に切り替えスピンドルの回
転を急激に停止せしめることにより目的を達成するもの
である。又、上述の第１の制動力を電気式制動力に、第
２の制動力を機械式制動力、電気式制動力、又は両者を
合成した制動力にすることにより確実に目的を達成する
ことができる。

（実　施　例） 本発明の方法を実施するための巻取機の制御回路につい
て図面に基づいて説明する。

■は巻取ボビン１１を装着するためのスピンドルであり
、電動機２の出力軸に連結されている。

該電動機は誘導電動機あるいは同期電動機を使用する。

３は電動機２に連結された機械式制動装置であり、４は
電動機２の出力軸に装着された速度検出器である。５は
電動機２の回転駆動用インバータであり、６はコントロ
ーラである。７は可変周波数電源であり、８は電源切替
器である。９はシーケンス回路であり、１０は圧空供給
回路である。

上述のコントローラ６の制動制御部ブロック図は第２図
の通りである。

１２は速度検出器４からの周波数信号を電圧信号に変換
する周波数電圧変換器である。１３は該電圧信号の増幅
器であり、１４ａ、１４ｂは出力リレー１７ａ、１７ｂ
の動作点を決める設定器である。１５ａ、１５ｂは比教
器であり、１６ａ、１６ｂはリレードライバー回路であ
る。

シーケンス回路９の詳細図は第３図に示す通りである。

１８ａは停止用押釦スイッチであり、１８ｂは始動用押
釦スイッチである。１９ａ〜１９ｅは補助リレーであり
、２０ａ〜２０Ｃはタイマーである。

２１は表示灯であり、２２ａ〜２２Ｃは電磁接触器であ
る。２３は電磁弁であり、２４は電動機加熱保護接点で
ある。１７ａ、１７ｂはコントローラ６の出力リレー接
点であり、２５はリミットスイッチである。

電動ｆｉ２の主制御回路図は第４図に示す通りである。

機械式制動装置３の概略詳細図は第５図に示す通りであ
る。

３０は電動Ｒ１の出力軸であり、３１は該軸に固着され
たブレーキドラムである。３２は機台（図示せず）にピ
ン３４を介して回動自在に装着されたブレーキアームで
あり、端部にブレーキドラム３１に当接するブレーキシ
ュー３３が固着されている。３５はブレーキアーム３２
に連結されたエアーシリンダーであり、３６はブレーキ
アーム３２の端部に装着されたスプリングである。

機械式制動装置の圧空供給回路図は第６図に示す通りで
ある。

２６はロジックエレメントであり、２７は減圧弁である
。２３は電磁弁であり、２８は圧力計である。

上述の巻取機の運転動作を説明する。

先ず、インバータ５からスピンドル１の運転速度に対応
する周波数、電力を出力するように設定入力すると共に
、スピンドルの固有振動回転数等に基づいて可変周波数
電源７の出力周波数を設定する。

上述の回生制動から逆相制動への切替タイミングは、ス
ピンドルの振動特性、巻取パッケージの閣心量等により
若干異なるが、スピンドルの回転数が固有振動回転数の
約１．２〜２倍の回転数に達した時に行なうように設定
する。それ以下の回転数に設定すると、糸条の巻取量、
スピンドル回転数等に誤差があるため、固有振動回転域
に入りケ 振動量が大きくなってバララージ崩れを発生し、逆にそ
れ以上になる機械式制動力を作用させる場合にはブレー
キシュー等の摩耗量が大きくなる。

そのため、切替のタイミングの時期を固有振動回転数の
約１．２〜２倍の回転数にするのが好ましい 次いで、始動用押釦スイッチ１８ｂをＯＮにする。この
時スピンドル１は停止した状態にあるためコントローラ
６の出力リレー接点１７ａ及び１７ｂはＯＦＦの状態で
あり、リレー１９Ｃ１及びタイマー２０ｃが動作する。

従って、リレー１９ａが動作し同時に回路を自己保持す
る。

リレー１９ａの接点がＯＮすると電磁接触器２２ａが動
作し電動機２に対してインバータ５の出力が接続され電
動機２は始動する。

インバータ５の出力周波数はコントローラ６のスロース
タート回路（図示せず）により制御され、設定された運
転速度まで徐徐に増加するので、電動機２は加速され初
速回転数に達する。

該電動機２が回転すると速度検出器４で検出される周波
数信号、周波数電圧変換器１２から出力される電圧信号
、及び増幅器１３から出力される電圧信号（ＶＢ）が高
くなる。該電圧信号（ＶＢ）と設定器１４ａから出力さ
れる電圧信号（ＶＳｌ　）が比較器１５ａで比較されＶ
Ｂ）ＶＳｌになると比較器１５ａから電圧信号がリレー
ドライバー回路１６ａに入力され、該リレードライバー
回路１６ａは出力リレー１７ａを動作させる。

さらに回転速度が上昇して設定器１４ｂから出力される
電圧信号（ＶＳ２　）と増幅器１３から出力される電圧
信号（ｙ　Ｂ　）が比較器１５ｂで比較されＶＢ）ＶＳ
２になると比較器１５ｂから電圧信号がリレードライバ
ー回路１６ｂに入力され、該リレードライバー回路１６
ｂは出力リレー１７ｂを動作させる。このように電動機
２が設定された回転速度に加速される途中でコントロー
ラ６の出力リレー接点１７ａ、及び１７ｂは順次ＯＮの
状態になる。

スピンドル１が初速回転数に達した後、タイマー２０８
がタイムアウトして接点２０ａがＯＮＬ、表示灯２１が
点灯され予め設定した初速回転数になったことを知らせ
る。

作業者は表示灯２１の点灯を確認して糸掛は作業を行な
う。

糸掛作業を完了すると、糸有り信号接点（図示せず）に
よりコントローラ６は巻取制御回路（図示せず）の動作
を開始させ、制御信号（張力又は速度）に対応して出力
を調整し、インバータ５の出力周波数を糸の巻き太りに
連れて減少させる。

所定の巻取量（通常は時間管理）に達すると、停止用押
釦スイッチ１８ａをＯＦＦにし、リレーの接点１９ａ、
及び電磁接触器の接点２２ａをＯＦＦにする。該動作に
よりインバータ５から電動機２への電力の供給は停止さ
れると共に、タイマー２０ｂが動作して予め設定された
時間（電源切替のタイミング調整時間）が経過するとタ
イマ−の接点２０ｂがＯＮＬ、て電磁接触器２２ｂか動
作する。該動作により電磁接触器の接点２２ｂを介して
可変周波数電源７からの電力が電動機２に供給される。

電動機２に該電力が供給されると電動機２は発電領域の
回転速度で回転しているので制動トルクが作用し、回転
速度を低下させる。この時回転エネルギーは電源に回生
される。該動作により速度検出器４で検出される周波数
信号、周波数電圧変換器１２から出力される電圧信号、
及び増幅器１３から出力される電圧信号（ＶＢ）が低く
なる。該電圧信号（ＶＢ）と設定器１４ｂから出力され
る電圧信号（ＶＳ２　）が比較器１５ｂで比較されＶＢ
　＜ＶＳ２になると比較器１５ｂから電圧信号がリレー
ドライバー回路１６ｂに供給されなくなり、該リレード
ライバー回路１６ｂは出力リレー１７ｂの動作を停止さ
せる。

該出力リレー１７ｂの動作点を可変周波数電源の周波数
の同期速度より若干早い速度に設定しておくと、該速度
でタイマー２０ｂがＯＦＦして電磁接触器の接点２２ｂ
がＯＦＦとなり、電動機２の回生制動は停止される。

該動作と同時にタイマー２０ｃが動作し、予め設定され
た時間（正転から逆転への電源相を切替えるタイミング
調整時間）が経過するとタイマー２０ｃの接点がＯＮし
て電磁接触器２２Ｃが動作する。該電磁接触器２２Ｃが
動作すると電動１ｆｉ２は電磁接触器２２Ｃの接点を介
して逆相に接続される。このため再び制動トルクが作用
し、回転速度は低下する。さらに回転速度が低下し、設
定器１４ａから出力される電圧信号（ＶＳｌ　）と比較
器１５ａで比較され、ＶＢ　＜ＶＳＩになると、比較器
１５ａから電圧信号がリレードライバー回路１６ａに供
給されなくなり、該リレードライバー回路１６ａは出力
リレー１７３の動作を停止する。

該出力リレー１７８の動作点は１０　Ｈｚ前後に設定し
ておく、該速度でリレー１９ｂがＯＦＦして電磁接触器
２２ＣがＯＦＦとなり逆相制動は停止し、電気式制動は
作用しなくなる。

他方、機械式制動装置３はリレー１９８がＯＦＦになり
トラバース装置（図示せず）が移動してリミットスイッ
チ２５を動作させる。

速度が低下してリレー１７ａがＯＦＦすると、リレー１
９ＣがＯＮになるのでリレー１９ｄが動作して電磁弁２
３の通路を切替えるため、ロジックエレメント２６が働
きエアーシリンダー３５には減圧弁２７によって調整さ
れた制動力を作用させるための圧力の圧空が供給される
。エアーシリンダー３５に圧空が供給されると、ピスト
ンロッドが突出してブレーキアーム３２に取付ちれてい
るブレーキシュー３３をブレーキドラム３１に押付は制
動力を作用させる。

該機械式制動装置３は、スピンドルｌを始動させる前に
トラバース装置（図示せず）が所定の綾振位置に移動す
ると、リミットスイッチ２５を動作させＯＦＦの状態に
なるのでリレー１９ｄ、電磁弁２３、及びロジックエレ
メント２６もＯＦＦとなり、エアーシリンダー３５への
圧空の供給が停止されると共に、エアーシリンダー３５
内の圧空が放出される。

圧空の供給が停止されエアーシリンダー３５内の圧空が
放出されるとスプリング３６の弾性力によりブレーキア
ーム３２が回動されて、ブレーキシュー３３はブレーキ
ドラム３１から離反し、制動力が解除される。

本発明は上述のように１本のスピンドルを有する巻取機
は勿論、回転円板に複数本のスピンドルを装着したレボ
ルビング型巻取機でも実施することができ、又、駆動ロ
ーラによってスピンドルが回転されるフリクション型巻
取機でも実施することかできる。

電気式制動のための電源装置は実施例のように１台の可
変周波数電源により正相、逆相に同一の電圧を供給する
ことは勿論、２台の可変周波数電源を設は正相、及び逆
相に夫々最適な電圧を供給することもできる。又、正相
による回生制御のみにすることもできる。

第１の制動力から第２の制動力への切替のタイミングは
、スピンドルの回転数を検出して予め設定された回転数
と比較し、該回転数が一致した時に行なうか、あるいは
タイマーにより行なうこともできる。

（発明の効果） 本発明は上述のようにスピンドルの回転を停止させる際
に、先ず、第１の制動力によりスピンドルの回転数を徐
徐に減少せしめ、該回転数が固有振動回転数域に近付い
た時に第２の制動力による制御に切り替えスピンドルの
回転を急激に停止せしめることによりパッケージ崩れを
発生することなくスピンドルを確実に停止させることが
できると共に、高速での制動力を小さくすることができ
るため、パッケージの菊巻を防止することができる。

又、第１の制動力を電気式制動力に、第２の制動力を機
械式制動力、又は機械式制動力と電気式制動力にするこ
とにより、機械式制動力を低速回転時のみに作用させる
ためブレーキシューの牽耗を軽減することがてきる。

さらに、電気式制動力において回生制動が作用する時は
スピンドルの回転エネルギーを電源に回生できるなめ省
エネルギー効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施するための巻取機の１実施
例を示す概略構成図である。 第２図はコントローラの制動制御部ブロック図である。 第３図はシーケンス回路の詳細図である。 第４図は電動機の主制御回路図である。 第５図はＲ械式制動装置の１実施例を示す概略図である
。 第６図は機械式制動装置の圧空供給回路図である。 第７図は運転動作を示す概略図である。 第８図は電動機の制動時のトルクと回転速度の関係を示
す特性図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）スピンドルの回転を停止させる際に、先ず、第１の
   制動力によりスピンドルの回転数を徐徐に減少せしめ、
   該回転数が固有振動回転数域に近付いた時に第２の制動
   力による制御に切り替えスピンドルの回転を急激に停止
   せしめるようにしたことを特徴とする巻取機の回転停止
   方法。 ２）前記第１の制動力が電気式制動力であり、第２の制
   動力が機械式制動力である請求項１の巻取機の回転停止
   方法。 ３）前記第１の制動力が電気式制動力であり、第２の制
   動力が電気式制動力である請求項１の巻取機の回転停止
   方法。 ４）前記第１の制動力が電気式制動力であり、第２の制
   動力が機械式制動力と電気式制動力である請求項１の巻
   取機の回転停止方法。