JPH10182001A - 糸条製造設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インバータの設置スペースを小さくすること
ができると共に、ケーブル数の減少・ケーブル長さの短
縮、発熱量の減少, 漏電トラブルの減少を図ることがで
き、さらに４００Ｖ系で電力の授受を行う場合でもサー
ジアブソーバ（ＬＣＲ回路）が不必要な糸条製造設備を
提供することことである。 【解決手段】 紡糸装置１、第１、２ローラ装置２、
３、巻取装置４に設置されているモータ７、１２、１
３、２０、２１、２９、３０、３１がそれぞれ個別のイ
ンバータ９、１５、１７、２３、２５、３３、３５、３
７によって速度制御される製造設備において、少なくと
も二つ以上のインバータ部に直流電力を供給する共通の
コンバータ５４を前記モータの外部に設置せしめると共
に、例えば前記コンバータ５４からの直流電力を必要な
周波数に変換する前記インバータ９と下位コントローラ
８をモータ７に搭載せしめた構成にしてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は合成繊維等の糸条製
造設備に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】合成繊維糸条の製造設備においては、例
えば特公昭６３ー５４８５号公報に記載されているよう
な引取用のローラ、延伸用のローラおよび巻取装置にお
ける糸条巻取用ボビン装着用のスピンドル等において多
くの回転手段が用いられている。

【０００３】これ等の回転系にはそれぞれ単独にモータ
が設置され、同時に該モータに付属する形でそれぞれイ
ンバータ装置が設置されており、中央コントローラから
の指令に基づいてモータの起動・停止、変速するように
構成されている。

【０００４】また最近では特開平７−１０１６２９号公
報に記載されているように当該インバータ装置のコンバ
ータ部が、糸条の流れ方向のものにおいて共通化されて
いる技術も見られるようになってきた。

【０００５】さらに、４００Ｖ系で電力の授受が行われ
る場合には、インバータ装置からの配線距離が長くなる
と、モータの端子間における電圧が高い波高値となり、
モータの絶縁耐量を越えて、モータの絶縁破壊に至るこ
とがあるため、一般的にインバータ装置の出力側にサー
ジ電圧対策としてサージアブソーバ（ＬＣＲ回路）が設
置されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述の技術はいずれも
モータの外部にインバーター部を設置し、該インバータ
ー装置によって制御された周波数の電力をモータに取り
込む方式である。

【０００７】この様な方式においては、多くの駆動電源
をまとめた大きなスペースを必要とする電気制御盤を糸
条製造設備の外に設置しなければならない。

【０００８】そのため、コンパクトな工場レイアウトを
行うことができず工場スペースを広く採る必要が生じ、
必要とする要員数が多くなったり、製品の流れが悪くな
るという問題があった。

【０００９】また特公昭６３ー５４８５号公報に記載さ
れているような各モータに対応してインバータが糸条製
造設備から遠く離れた電気パネル室に設置されていると
共に、各モータを所定の回転速度に制御するためのコン
トローラも機外の油剤等の雰囲気を含まない正常な空気
での環境下に設置されているため、糸条製造設備とコン
トローラとの間には非常に多くのケーブルが配線されて
いる。

【００１０】また、モータの回転数情報はパルスジェネ
レータとパルスピックアップによって検出してコントロ
ーラに伝えて予め設定された回転数に制御できるように
多数の長い信号伝達用ケーブル、動力用電力ケーブル等
が工場内に縦横に配線されているため、該信号伝達用ケ
ーブルにノイズが載ったりしてトラブルが発生し易いと
いう問題があった。

【００１１】この様なトラブルを回避するために駆動装
置の近くに大きなスペースを設けて電気パネルを設置す
ると、該電気パネルを冷却するために使用される冷却用
の空気中に繊維製造中に使用される油剤が噴霧状になっ
て紛れ込み、この冷却空気が電気パネルに吹き付けられ
ている間に絶縁を破壊して漏電、ショート等の別のトラ
ブルを生じることがある。

【００１２】そこで、この新たなトラブルを防止するた
めの手段を設置しなければならないという問題があっ
た。

【００１３】さらに、４００Ｖ系で電力の授受を行う場
合には、サージアブソーバ（ＬＣＲ回路）を設置する必
要があるという問題があった。

【００１４】本発明はインバータ装置の設置スペースを
小さくすることができると共に、ケーブル数の減少・配
線長さの短縮、発熱量の減少、漏電トラブルの減少を図
ることができ、さらに４００Ｖ系で電力の授受を行う場
合でもサージアブソーバ（ＬＣＲ回路）が不必要な糸条
製造設備を提供することを目的とするものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに本発明の糸条製造設備は請求項１に記載されている
ように少なくとも二つ以上のインバータ部に直流電力を
供給する共通のコンバータ部を前記モータの外部に設置
せしめると共に、前記コンバータ部からの直流電力を必
要な周波数に変換するインバータ部をモータに搭載せし
めた構成にしてある。

【００１６】また、請求項２に記載されているようなモ
ータ回転数を検出するパルスジェネレータとピックアッ
プをモータに搭載せしめると共に、前記ピックアップか
らのモータ回転数情報とモータ外部に設置された上位コ
ントローラからの回転数指令信号とを突き合わせてイン
バータ周波数を変更してモータの回転数を予め設定され
た回転数に制御したり、モータの起動・停止動作を司る
下位コントローラをモータに搭載せしめた構成にするこ
とができる。

【００１７】

【実施例】本発明の糸条製造設備の構成を図面に基づい
て説明する。

【００１８】図１は本発明の糸条製造設備の駆動系の一
実施例を示すブロック図であって、本発明の糸条製造設
備は、紡糸装置１と第１ローラ装置２と第２ローラ装置
３と巻取装置４とにより構成されている。

【００１９】上述の紡糸装置１は口金５にポリマーを送
るギアポンプ６と該ギアポンプ６を回転させるモータ７
と下位コントローラ８とインバータ９とにより構成され
ている。

【００２０】上述の第１ローラ装置２はゴデーローラ１
０とセパレートローラ１１とゴデーローラ１０を回転さ
せるモータ１２とセパレートローラ１１を回転させるモ
ータ１３と各モータ１２、１３に対応して設けられた下
位コントローラ１４、１６とインバータ１５、１７とに
より構成されている。

【００２１】また、第２ローラ装置３はゴデーローラ１
８とセパレートローラ１９とゴデーローラ１８を回転さ
せるモータ２０とセパレートローラ１９回転させるモー
タ２１と各モータ２０、２１に対応して設けられた下位
コントローラ２２、２４とインバータ２３、２５とによ
り構成されている。

【００２２】上述の巻取り装置４は糸条綾振り用のトラ
バース機構２６とレボルビング部材（図示せず）に回転
自在に取り付けられたボビン装着用のスピンドル２７、
２８とトラバース機構２６を回転させるモータ２９とス
ピンドル２７、２８をそれぞれ回転させるモータ３０、
３１と各モータ２９、３０、３１に対応して設けられた
下位コントローラ３２、３４、３６とインバータ３３、
３５、３７とにより構成されている。

【００２３】上述のモータ７は下位コントローラ８とイ
ンバータ９が該モータ７に搭載されていると共に、該モ
ータ７の軸端部（反出力軸側）に回転数を検出するため
のパルスジェネレータ３８とパルスピックアップ３９が
設けられている。

【００２４】該下位コントローラ８は交流電力を直流電
力に変換する共通のコンバータ５４から送り出されてく
る直流電力を上位コントローラ５５からの回転数指令信
号とパルスピックアップ３９からの回転情報とを突き合
わせて指示された所定の周波数の交流電力に変換する機
能をもつている。

【００２５】上述のモータ１２、１３、２０、２１、２
９、３０、３１にはモータ７と同様にそれぞれ下位コン
トローラ１４、１６、２２、２４、３２、３４、３６と
インバータ１５、１７、２３、２５、３３、３５、３７
が搭載されていると共に、各モータの回転数を検出する
ためのパルスジェネレータ４０、４２、４４、４６、４
８、５０、５２とパルスピックアップ４１、４３、４
５、４７、４９、５１、５３が所定の位置に設けられて
いる。

【００２６】上述のインバータ９、１５、１７、２３、
２５、３３、３５、３７と下位コントローラ８、１４、
１６、２２、２４、３２、３４、３６は放熱用フインを
設けて温度上昇を防止するようにするか、モータ７、１
２、１３、２０、２１、２９、３０、３１の軸端に設置
されたファン７ｂ等によって冷却せしめるのが好まし
い。

【００２７】該インバータ９、１５、１７、２３、２
５、３３、３５、３７と下位コントローラ８、１４、１
６、２２、２４、３２、３４、３６とパルスジェネレー
タ３８、４０、４２、４４、４６、４８、５０、５２と
パルスピックアップ３９、４１、４３、４５、４７、４
９、５１、５３等の設置位置は図示された位置にこだわ
らない。

【００２８】上述の上位コントローラ５５はそれぞれ下
位コントローラ８、１４、１６、２２、２４、３２、３
４、３６と通信をして、予め定められた各回転体の回転
数情報を下位コントローラに送り、その指示通りの回転
数になるように制御する。

【００２９】この上位コントローラ５５には更に上位の
主コントローラ５６から糸条切替等の指示を受けたり、
逆に糸条製造過程での種々な情報を伝送したりして綿密
な関係のもとに糸条を製造するようになっている。

【００３０】この主コントローラ５６は一連の糸条製造
装置毎に設置されていても良いし、規模・条件によって
は主コントローラ５６が上位コントローラ５５の役割を
兼ねても良い。

【００３１】上述の動力系において外部電源から交流電
力が供給されると、コンバータ５４によって糸条製造ラ
インにおいて必要な分だけ直流に変換され一本の電力供
給用ケーブル５７によって糸条製造設備機台側に送ら
れ、該機台の中において各モータに分配されている。

【００３２】そして、各モータに搭載されたインバータ
で交流に変換されてそれぞれのモータを予め設定された
回転数で回転させる。

【００３３】図１に示されるように上位コントローラ５
５を糸条製造設備側に設置すると電気パネルから配線さ
れたケーブルは直流の伝送に使用される電力供給用ケー
ブル５７と主コントローラ５６からの信号を授受する伝
送システム・ＬＡＮからの信号伝送用ケーブルのみとな
り電気パネルと糸条製造設備間の相互を結ぶケーブル本
数が非常に少なくなる。

【００３４】上述のモータ７、１２、１３、２０、２
１、２９、３０、３１と該モータ駆動用の下位コントロ
ーラ８、１４、１６、２２、２４、３２、３４、３６と
インバータ９、１５、１７、２３、２５、３３、３５、
３７と回転信号取り出し用のパルスピックアップ３９、
４１、４３、４５、４７、４９、５１、５３と上位コン
トローラ５５とは繊維製造装置機台側の（Ａ）ゾーン
に、電気パネルは製造設備から離れた電気室などの
（Ｂ）ゾーンに、工場全体を管理制御する主コントロー
ラ５６は正常な雰囲気の保証された管理制御室などの
（Ｃ）ゾーンに夫々設置される。

【００３５】これに対して従来の糸条製造設備は図３に
示されるようにコンバータとインバータが一体になった
いわゆるインバータ装置が紡糸装置１のギアポンプ駆動
用のモータ７、第１ローラ装置２のローラ駆動用のモー
タ１２、１３と、第２ローラ装置３のローラ駆動用のモ
ータ２０、２１、巻取装置４のトラバース機構２６駆動
用のモータ２９、スピンドル２７、２８駆動用のモータ
３０、３１のそれぞれに対応して設置されており、各モ
ータ駆動用のインバータ装置７０、７１、７２、７３、
７４、７５、７６、７７、７８および各モータ７、１
２、１３、２０、２１、２９、３０、３１は糸条製造設
備とは遠く離れた電気室等の（Ｂ）ゾーンに設置され、
主コントローラ７９は糸条製造設備とは遠く離れた油剤
等の雰囲気を含まない正常な空気での環境下の（Ｃ）ゾ
ーンに設置されている。

【００３６】そのため、糸条製造設備のインバータ７０
〜７７とコントローラ７８間には非常に多くの信号伝送
用ケーブル、電力供給用ケブールが配線されている。

【００３７】さらに、モータの回転数情報をコントロー
ラ７８に伝え予め定められた所定の回転数に制御するた
めに重要な意味を持つ回転数ピックアップからの長い信
号伝送用ケーブルが糸条製造設備とコントローラ間に配
線されるため、信号伝送用ケーブルにノイズが乗りやす
く回転数異常の原因の多くを占めている。

【００３８】この場合にはモータ回転数情報を検出し、
該情報をコントローラに送る回転数情報検出ピックアッ
プは（Ａ）ゾーンに、モータ駆動用のコントローラ７
８、インバータ装置７０〜７７は（Ｂ′）ゾーンに、工
場全体を管理、制御する主コントローラ７９は（Ｃ′）
ゾーンに設置されており、図１と比較して電気パネル等
を設置するために必要なスペースの大きさ、各機器間を
結ぶケーブルの本数、長さ等が大きく異なることがわか
る。

【００３９】また、図１においては糸条製造設備におけ
る回転手段の駆動電源であるコンバータ５４が共通化さ
れているために瞬間停電などで極く短い時間電源電圧が
低下することがあっても、各ローラ１０、１８および巻
取側スピンドル２７の慣性力によるエネルギーを一旦該
コンバータ５４に回帰させ、下位コントローラ１４、２
２、３４と上位コントローラ５５間で回帰制御すること
により各ローラ間での相対速度比を維持することが容易
となり、従来糸条切れを起こしていたものを糸切れしな
いように維持することが可能となる。

【００４０】

【発明の効果】本発明の糸条製造設備は請求項１に記載
されているように少なくとも二つ以上のインバータ部に
直流電力を供給する共通のコンバータ部を前記モータの
外部に設置せしめると共に、前記コンバータ部からの直
流電力を必要な周波数に変換するインバータ部をモータ
に搭載せしめた構成にしているため、モータとインバー
タとの距離を非常に短くすることができ、その間を繋ぐ
多くの長いケーブルが不要となり、設置スペースを小さ
くすることができると共に、機器の着脱操作およびメイ
ンテナンス等の操作、ケーブルの配線工事等を容易に
し、しかも費用の軽減を図ることができる。

【００４１】本発明の糸条製造設備は請求項２に記載さ
れているようなモータ回転数を検出するパルスジェネレ
ータとピックアップをモータに搭載せしめると共に、前
記ピックアップからのモータ回転数情報とモータ外部に
設置された上位コントローラからの回転数指令信号とを
突き合わせてインバータ周波数を変更してモータの回転
数を予め設定された回転数に制御したり、モータの起動
・停止動作を司る下位コントローラをモータに搭載せし
めた構成にすると、糸条を製造する一連の装置内の回転
手段間でコンバータが共通化されているために、何等か
の原因で瞬間的な停電事故が発生しても、ローラの持っ
ている慣性力によって発生する逆起電力の作用で、コン
トローラで所定の制御を掛けておくことにより、ローラ
間で発生する糸切れなどのトラブルを軽減することがで
きる。

【００４２】この場合、瞬間停電でも各コントローラに
は該停電に影響されない別電源で保証されていることが
必要であることは言うまでもない。

【００４３】また、モータの回転数を検出して下位コン
トローラに回転数情報を伝送するパルスピックアップと
コントローラ間との距離が短くなっているため、信号伝
送用ケーブルにノイズが載ることが少なくなり、回転数
制御が容易にしかも確実に行うことができる。

【００４４】さらに、装置故障時に其の故障箇所が発見
し難い下部コントローラ、インバータ、回転数検出用の
パルスピックアップ等の電装部がモータに一緒に搭載さ
れているために、故障時の対応が容易になり、総合的に
装置故障対応時間が少なくて済み、各電装部が小型にな
り、各部からの発熱量が小さくなるために、油剤のミス
トの付着などによる絶縁低下などの原因によるトラブル
を減少させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明になる糸条製造設備装置の１実施例を
示すブロック図である。

【図２】 図１における下位コントローラ、インバータ
が搭載されたモータの構成の１実施例を示す概略断面図
である。

【図３】 従来の糸条製造設備装置の１実施例を示すブ
ロック図である。

【符合の説明】

１ 紡糸装置 ２ 第１ローラ装置 ３ 第２ローラ装置 ４ 巻取装置 ５ 口金 ６ ギアポンプ ７、１２、１３、２０、２１、２９、３０、３１ モー
タ ８、１４、１６、２２、２４、３２、３４、３６ 下位
コントローラ ９、１５、１７、２３、２５、３３、３５、３７ イン
バータ １０、１８ ゴデーローラ １１、１９ セパレートローラ ２６ トラバース機構 ２７、２８ スピンドル ３８、４０、４２、４４、４６、４８、５０、５２ パ
ルスジェネレータ ３９、４１、４３、４５、４７、４９、５１、５３ パ
ルスピックアップ ５４ コンバータ ５５ 上位コントローラ ５６ 主コントローラ ５７ 電力供給用ケーブル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 糸条を紡出する紡糸装置と、紡出された
   糸条を冷却する冷却装置と、冷却固化された糸条を搬送
   するローラ装置と、綾振り用のトラバース機構とボビン
   装着用のスピンドルを有する巻取装置とを備え、少なく
   とも前記ローラ装置、巻取装置に設置されているモータ
   がそれぞれ個別のインバータによって速度制御される製
   造設備において、少なくとも二つ以上のインバータ部に
   直流電力を供給する共通のコンバータ部を前記モータの
   外部に設置せしめると共に、前記コンバータ部からの直
   流電力を必要な周波数に変換するインバータ部をモータ
   に搭載せしめたことを特徴とする糸条製造設備。
2. 【請求項２】 モータ回転数を検出するパルスジェネレ
   ータとピックアップをモータに搭載せしめると共に、前
   記ピックアップからのモータ回転数情報とモータ外部に
   設置された上位コントローラからの回転数指令信号とを
   突き合わせてインバータ周波数を変更してモータの回転
   数を予め設定された回転数に制御したり、モータの起動
   ・停止動作を司る下位コントローラをモータに搭載せし
   めたことを特徴とする請求項１に記載の糸条製造設備。