(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スピンドル毎にスピンドルモータを設け、巻取モータの回転軸を、減速機構を含む駆動伝達機構を介して巻取ドラムに連結した単錘駆動型多重撚糸機において、
該減速機構により減速される前の巻取モータの回転速度を検出する第一回転センサと、前記巻取ドラムの巻取ドラム軸の回転速度を直接的に検出する第二回転センサと、スピンドルモータの回転速度を検出する第三回転センサと、第一回転センサが検出した回転速度に基づいて巻取モータの回転制御を行う巻取モータ用制御装置と、第三回転センサが検出した回転速度に基づいてスピンドルモータの回転制御を行うスピンドルモータ用制御装置とを備え、
第三回転センサを用いてスピンドルモータの回転速度を設定値に維持するとともに、第一回転センサを用いて巻取モータの回転速度を設定値に維持することを特徴とする単錘駆動型多重撚糸機。
【請求項２】
前記巻取モータは、モータ部に連続して減速機構を一体的に取り付けて構成され、該モータ部の反減速機構側に回転軸を突出して、該回転軸の突出部分に前記第一回転センサを設けたことを特徴とする請求項１に記載の単錘駆動型多重撚糸機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各スピンドル毎にスピンドルモータを設け、巻取モータの回転軸を減速機構を含む駆動伝達機構を介して巻取ドラムに連結した単錘駆動型多重撚糸機の構成に関し、特に、該単錘駆動型多重撚糸機による撚り数を簡単な構成で設定値に維持するための構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、各スピンドル毎にスピンドルモータを設け、巻取モータの回転軸を減速機構を含む駆動伝達機構を介して巻取ドラムに連結した単錘駆動型多重撚糸機は知られている。
このような単錘駆動型多重撚糸機においては、加工中に該単錘駆動型多重撚糸機による撚り数を監視するために、巻取ドラムを支持する巻取ドラム軸の回転速度を検出するとともに、巻取ドラム軸の回転速度の検出結果に基づいて、該巻取ドラム軸を駆動する巻取モータの回転速度のフィードバック制御を行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記巻取ドラム軸には巻取モータの回転が減速機構により減速された後に伝達されているので、該巻取ドラム軸回転速度は遅いものとなっていた。従って、例えば、外周部に多数の凹凸を形成した羽根部材を巻取ドラム軸に固設するとともに、該羽根部材の凹凸に応じてパルス信号を出力するセンサを該羽根部材に近接して設けて、該巻取ドラム軸回転速度を検出するように構成した場合、センサにより検出されるパルス信号の周波数が低くてフィードバック制御を高精度に行うことができなかった。
そして、フィードバック制御を高精度に行うためには、巻取ドラム軸に高価なエンコーダを取り付けて回転速度を検出する必要が有り、装置が複雑で高価なものとなっていた。
そこで、本発明においては、簡単な構成により、巻取モータの高精度なフィードバック制御を可能とし、撚り数を設定値に正確に維持することができる単錘駆動型多重撚糸機を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、単錘駆動型多重撚糸機における以上のような課題を解決すべく、次のような手段を用いるものである。即ち、請求項１においては、スピンドル毎にスピンドルモータを設け、巻取モータの回転軸を、減速機構を含む駆動伝達機構を介して巻取ドラムに連結した単錘駆動型多重撚糸機において、該減速機構により減速される前の巻取モータの回転速度を検出する第一回転センサと、前記巻取ドラムの巻取ドラム軸の回転速度を直接的に検出する第二回転センサと、スピンドルモータの回転速度を検出する第三回転センサと、第一回転センサが検出した回転速度に基づいて巻取モータの回転制御を行う巻取モータ用制御装置と、第三回転センサが検出した回転速度に基づいてスピンドルモータの回転制御を行うスピンドルモータ用制御装置とを備え、第三回転センサを用いてスピンドルモータの回転速度を設定値に維持するとともに、第一回転センサを用いて巻取モータの回転速度を設定値に維持する。
【０００５】
また、前記巻取モータは、モータ部に連続して減速機構を一体的に取り付けて構成され、該モータ部の反減速機構側に回転軸を突出して、該回転軸の突出部分に前記第一回転センサを設けた。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、添付の図面より説明する。図１は本発明の単錘駆動型多重撚糸機を示す図である。
【０００８】
本発明の単錘駆動型多重撚糸機の概略構成について説明する。図１に示す単錘駆動型多重撚糸機においては、スピンドル装置Ｓ・Ｓ・・・が多数並設されており、各スピンドル装置Ｓの上方には、フィードローラ８及び巻取装置１３がそれぞれ配設されている。多数並設されたスピンドル装置Ｓ・Ｓ・・・の一端部には、本単錘駆動型多重撚糸機の駆動や制御等を行うコントロールボックス１４が配設されている。
該スピンドル装置Ｓは各錘毎にスピンドルモータ７を備えており、該スピンドルモータ７によりスピンドル１が回転駆動されている。該スピンドル１上には給糸パッケージ２が静止状に支持され、給糸パッケージ２から解舒された糸条Ｙがトップキャップ３からスピンドル１内に導かれて所定の張力の下で撚りが加えられ、下部のストレージディスク４から外部に引き出されるように構成している。
【０００９】
該糸条Ｙはロータリディスク５とスネルワイヤ６との間でバルーンを形成し、ガイドローラ（図示せず）を介してフィードローラ８により上方へ送出され、該フィードローラ８の下流側に配置された巻取装置１３へ導かれる。巻取装置１３は巻取ドラム１０、巻取パッケージ１１、及びトラバースガイド１５等により構成され、該巻取装置１３へ導かれた糸条Ｙは、巻取ドラム１０に接触して回転する巻取パッケージ１１に、トラバースガイド１５によりトラバースされながら巻き取られる。
【００１０】
該各フィードローラ８はフィードローラ軸５６に固設されて該フィードローラ軸５６と一体的に回転可能とされ、各巻取ドラム１０は巻取ドラム軸５８に固設されて該巻取ドラム軸５８と一体的に回転可能とされている。また、各トラバースガイド１５はトラバースロッド５７に支持されており、該トラバースロッド５７の一端部はコントロールボックス１４内のカムボックス２４に支持されて、該カムボックス２４によりトラバースガイド１５とトラバースロッド５７とが一体的に左右移動可能とされている。
【００１１】
次に、単錘駆動型多重撚糸機におけるスピンドル装置Ｓ、フィードローラ８、巻取ドラム１０等の駆動機構について説明する。
前記コントロールボックス１４内に配設された巻取モータ２３は、モータ部２３ａと減速機構部２３ｂとで構成されており、モータ部２３ａからの回転駆動力を減速機構部２３ｂにより減速した後に、該減速機構部２３ｂから突出する出力軸２３ｄに出力するようにしている。
【００１２】
巻取モータ２３の出力軸２３ｄには巻取用ギア３７が固設され、巻取ドラム軸５８には駆動ギア３９がされて、該駆動ギア３９と巻取用ギア３７とには駆動ベルト３８が巻回されている。また、巻取ドラム軸５８に固設される伝動ギア４０とフィードローラ軸５６に固設される駆動ギア４２とには伝動ベルト４１が巻回されている。
そして、減速機構部２３ｂにより減速された巻取モータ２３からの回転駆動力が駆動ベルト３８を介して巻取ドラム軸５８に伝達されて該巻取ドラム軸５８を駆動し、該巻取ドラム軸５８へ伝達された回転駆動力がさらに伝動ベルト４１を介してフィードローラ軸５６に伝達されてフィードローラ８を駆動するようにしている。
【００１３】
また、巻取モータ２３の出力軸２３ｄにはトラバース用ギア３１が固設され、巻取モータ２３の回転駆動力が、トラバース用ギア３１から無段変速機２６を介して前記カムボックス２４へ伝達されている。具体的には、該トラバース用ギア３１と無段変速機２６の入力ギア３２とにベルト３３が巻回されるとともに、無段変速機２６の出力ギア３４とカムボックス２４の入力ギア３６とにベルト３５が巻回され、巻取モータ２３からの回転駆動力が無段変速機２６により変速された後にカムボックス２４へ入力されている。
そして、カムボックス２４へ入力される回転駆動力により、前記トラバースロッド５７とトラバースガイド１５とが一体的に左右移動し、該トラバースガイド１５によって巻取パッケージ１１に巻き取られる糸条Ｙがトラバースされるのである。また、巻取中に無段変速機２６を作動させることにより、巻取速度（巻取ドラム１０の回転速度）とは無関係にトラバース速度を加減速し、巻取パッケージ１１上のリボン巻きを防止するようにもしている。
【００１４】
巻取モータ２３のモータ部２３ａからは、反減速機構部２３ｂ側に回転軸であるモータ軸２３ｃを突出して、回転軸の突出部分であるモータ軸２３ｃには羽根部材２０が固設されている。該羽根部材２０は外周部に多数の凹凸を略等間隔に形成した歯車状部材であり、該羽根部材２０の外周部に近接して、近接センサ等の第一回転センサ１８を設けて、巻取モータ２３の回転速度と等しい羽根部材２０の回転速度に比例した周波数のパルス信号を、第一回転センサ１８が発生するようにしている。
該第一回転センサ１８及び巻取モータ２３は巻取モータ用制御装置２２に接続され、第一回転センサ１８により発生されたパルス信号が該巻取モータ用制御装置２２に入力されるとともに、該巻取モータ用制御装置２２により巻取モータ２３の回転速度を制御している。
【００１５】
また、前記巻取ドラム軸５８には、外周部に多数の凹凸を略等間隔に形成した歯車状部材である羽根部材１９が固設され、該羽根部材１９の外周部に近接して第二回転センサ１７を設けて、巻取ドラム軸５８の回転速度と等しい羽根部材１９の回転速度に比例した周波数のパルス信号を第二回転センサ１７が発生するようにしている。該第二回転センサ１７は制御装置２１に接続され、第二回転センサ１７により検出されたパルス信号は該制御装置２１へ入力される。
【００１６】
さらに、前記スピンドルモータ７には第三回転センサ１６が設けられ、該第三回転センサ１６によりスピンドルモータ７の回転速度を検出するようにしている。該第三回転センサ１６及びスピンドルモータ７はスピンドルモータ用制御装置２５に接続され、第三回転センサ１６により検出されたスピンドルモータ７の回転速度が該スピンドルモータ用制御装置２５に入力されるとともに、該スピンドルモータ用制御装置２５によりスピンドルモータ７の回転速度を制御している。
また、前記制御装置２１と、スピンドルモータ用制御装置２５・２５・・・及び巻取モータ用制御装置２２とが接続されている。
【００１７】
このように構成した単錘駆動型多重撚糸機における巻取モータ２３及びスピンドルモータ７の回転数制御について説明する。
前記制御装置２１には、糸条Ｙに付与する撚り数が予め設定されており、この撚り数に応じて巻取モータ２３及びスピンドルモータ７の目標回転数が予め設定されている。
制御装置２１に設定されているスピンドルモータ７の目標回転数はスピンドルモータ用制御装置２５へ通信ラインを介して送信され、該スピンドルモータ用制御装置２５は受信した目標回転数のデータ及び第三回転センサ１６による検出回転数に従ってスピンドルモータ７を回転駆動制御する。即ち、第三回転センサ１６はスピンドルモータ用制御装置２５によって回転駆動制御されるスピンドルモータ７の実際の回転数を検出する。この検出値が該スピンドルモータ用制御装置２５に入力され、さらに制御装置２１へ現在の回転数として送信される。
【００１８】
一方、制御装置２１に設定されている巻取モータ２３の目標回転数は巻取モータ用制御装置２２へ送出され、該巻取モータ用制御装置２２は受け取った目標回転数のデータ及び第一回転センサ１８による検出回転数に従って巻取モータ２３のモータ部２３ａを回転駆動制御する。即ち、第一回転センサ１８は巻取モータ用制御装置２２によって回転駆動制御される巻取モータ２３の実際の回転数を検出する。この検出値が該巻取モータ用制御装置２２に入力され、さらに制御装置２１へ送出される。
巻取モータ２３の回転数は、巻取ドラム１０に接触して回転する巻取パッケージ１１に巻き取られる糸条Ｙの巻取速度と比例するため、制御装置２１に入力された巻取モータ２３の回転数は該制御装置２１内で糸条Ｙの巻取速度に変換される。
【００１９】
ここで、本単錘駆動型多重撚糸機を、例えばスピンドル１が一回転する間にｎ回撚りをかける多重撚糸機に構成した場合には、糸条Ｙにかけられる撚り数は次式（１）により表わすことができる。
（撚り数）＝（スピンドル回転数×ｎ）／（巻取速度）  ・・・（１）
【００２０】
そこで、本例においては、第三回転センサ１６を用いてスピンドルモータ７の回転数を設定値に維持するとともに、第一回転センサ１８を用いて巻取モータ２３の回転数（巻取速度）を設定値に維持することにより、撚り数を設定値に維持するようになっている。
【００２１】
以上の如く、減速機構部２３ｂにより減速される前の巻取モータ２３の回転速度を第一回転センサ１８により検出し、該第一回転センサ１８が検出した回転速度を制御装置２２にフィードバックして、巻取モータ２３の回転制御を行うように構成している。
このように、減速前の高速状態での巻取モータ２３の回転速度を検出することにより、モータ軸２３ｃに固設した羽根部材２０と第一回転センサ１８といった簡単な構成によって多数のパルス信号を発生させて検出することができ、フィードバック制御を高精度に行うことが可能となる。
【００２２】
また、前記第一回転センサ１８は、駆動ベルト３８等の駆動伝達機構を介して巻取ドラム軸５８の回転速度を検出する形態となっているが、本単錘駆動型多重撚糸機においては、前述の如く、前記第一回転センサ１８とは別に巻取ドラム軸５８の回転速度を、駆動伝達機構を介さずに直接的に検出する第二回転センサ１７を設けている。
【００２３】
巻取モータ２３のモータ軸２３ｃの部分に設けた第一回転センサ１８により巻取ドラム軸５８の回転速度を検出する場合は、駆動ベルト３８が切れたり減速機構部２３ｂが故障したりする等、駆動伝達機構に異常があったときには該巻取ドラム軸５８の回転速度を正確に検出することができなくなるが、巻取ドラム軸５８の回転速度を直接検出する第二回転センサ１７では該巻取ドラム軸５８の回転速度を正確に検出することが可能である。
尚、ベルト切れ等の駆動伝達機構の異常は、例えばモータ２３の負荷電流を監視し、その変動から検出したり、第二回転センサ１７による検出回転数の異常から検出することができる。
【００２４】
また、巻取モータ２３はモータ部２３ａに連続して減速機構部２３ｂを一体的に取り付けて構成され、該モータ部２３ａの反減速機構部２３ｂ側に回転軸２３ｃを突出して、該回転軸２３ｃの部分に前記第一回転センサ１８を設けているので、該巻取モータ２３を含めた巻取ドラム軸５８等の駆動機構をコンパクトに構成することが可能となっている。
【００２５】
【発明の効果】
本発明は、単錘駆動型多重撚糸機において、以上のような構成とすることで、次のような効果を奏する。まず、請求項１の如く、スピンドル毎にスピンドルモータを設け、巻取モータの回転軸を、減速機構を含む駆動伝達機構を介して巻取ドラムに連結した単錘駆動型多重撚糸機において、該減速機構により減速される前の巻取モータの回転速度を検出する第一回転センサと、前記巻取ドラムの巻取ドラム軸の回転速度を直接的に検出する第二回転センサと、スピンドルモータの回転速度を検出する第三回転センサと、第一回転センサが検出した回転速度に基づいて巻取モータの回転制御を行う巻取モータ用制御装置と、第三回転センサが検出した回転速度に基づいてスピンドルモータの回転制御を行うスピンドルモータ用制御装置とを備え、第三回転センサを用いてスピンドルモータの回転速度を設定値に維持するとともに、第一回転センサを用いて巻取モータの回転速度を設定値に維持するので、
減速前の高速状態での巻取モータの回転速度を検出することができ、例えば該巻取モータの回転軸に固設した羽根部材と第一回転センサといった簡単な構成によって、多数のパルス信号を発生させることにより、回転速度を精度良く検出することができ、フィードバック制御を高精度に行うことが可能となって、撚り数を正確に設定値に維持することができる。
また、第三回転センサ１６を用いてスピンドルモータ７の回転数を設定値に維持するとともに、第一回転センサ１８を用いて巻取モータ２３の回転数（巻取速度）を設定値に維持することにより、撚り数を設定値に維持することが可能である。
さらに、駆動伝達機構に異常があったとき等の第一回転センサによっては巻取ドラム軸の回転速度を正確に検出することができない場合でも、第二回転センサで該巻取ドラム軸の回転速度を正確に検出することが可能となる。
【００２６】
更に、請求項２の如く、前記巻取モータは、モータ部に連続して減速機構を一体的に取り付けて構成され、該モータ部の反減速機構側に回転軸を突出して、該回転軸の突出部分に前記第一回転センサを設けたので、該巻取モータを含めた巻取ドラム軸等の駆動機構をコンパクトに構成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の単錘駆動型多重撚糸機を示す図である。
【符号の説明】
Ｓ  スピンドル装置
Ｙ  糸条
７  スピンドルモータ
８  フィードローラ
１０  駆動ドラム
１１  巻取パッケージ
１３  巻取装置
１６  第三回転センサ
１７  第二回転センサ
１８  第一回転センサ
１９・２０  羽根部材
２１  制御装置
２２  巻取モータ用制御装置
２３  巻取モータ
２３ａ  モータ部
２３ｂ  減速機構部
２３ｃ    モータ軸
２５  スピンドルモータ用制御装置
【図１】
0003541727.tif 000002