(57)【要約】      （修正有）【課題】サイザが高速化してビーム経が大から小まで変化しても、低張力における安定性が増加し、連続高速運転が可能となるサイザ用送出装置の張力制御方法の提供。【解決手段】張力制御用モータＭ１とメカロス補正用モータＭ２の２個のモータを設け、低張力範囲での運転では、運転途中の送出ビーム５の巻経が変化して張力制御電流が小さくなっても、張力制御用モータはブレーキ側で使用する。送出ビームの回転が増加してメカロスが増加しても、メカロス補正用モータは力行側で使用してモータ電流の方向が切り替わる領域での使用をやめる。これにより低張力領域でのハンチィング現象を無くし安定した張力制御ができる。又高張力範囲での運転で、張力制御用モータのブレーキ力が不足するときはメカロス補正用モータを張力制御用モータの補助モータとして使用し、張力範囲を拡大する。これらの制御は計算機で自動的に行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
サイザ用送出装置において２個のモータを使用し１個を張力制御用としてブレーキ側で使用し、他方のモータを機械系のメカロス補正用に力行側で使用する方法。
【請求項２】
請求項１のメカロス補正用の力行側モータを張力設定が高い時、ブレーキ側で使用し、送出張力範囲を広くする方法。
【請求項３】
請求項１と請求項２の制御を張力設定値から自動的に切り替えて制御する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はサイザ用送出装置の張力制御方法の改良技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術として、サイザが高速化するのに対して、機械式ブレーキで張力を制御する方法から電気的な制御方法が採用されるようになった。最初はモータのトルク制御の範囲が狭いため低張力と高張力の別モータ制御が提案されたこともあった。さらに技術が進みモータのトルク制御の範囲が大きい、サーボモータやインバータモータを使用して、ロードセルによる張力フィードバック方式が採用されるようになってきた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
サイザが高速化するようになり、機械系の摩擦や、ビームの回転による風損によるメカロスが増大するようになった。又サイジングする糸の範囲が広がり低張力も求められるようになった。このような中で張力制御を行うと、ビームの巻経が大きいときは回転が低く、メカロスが少なく、張力制御トルクが大きく、モータのブレーキ側で制御が行われる、巻経が小さくなり回転数が高くなると図３のように、メカロスが増加し、張力制御トルクも小さくなり、モータがブレーキ側から力行側に制御が変わる。
【０００４】
すなわちモータ電流の方向が変わる。このとき図４に示すようにモータドライバの制御電圧に対して、モータ発生トルクはブレーキ側と力行側の両方向が可能であるが、切替え近くに不感帯が有る。この不感帯はプラス側の電流制御用のトランジスタとマイナス側の電流制御用トランジスタのショートするのを防止するため設けられている。このためこの領域で張力制御を行うと、張力が不安定な、ハンティングが発生する。このためこの領域ではサイザの運転速度を落として運転している。本発明はこの不具合を解決するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明では張力制御用モータとメカロス補正用モータを設けることでこの問題を解決した。すなわち張力制御用モータはブレーキ側で使用し、メカロス補正用モータは力行側で使用して、モータ電流がプラスからマイナス、マイナスからプラスに変化する領域、すなわちモータ発生トルクがゼロ近辺領域のモータ使用をやめる。
【発明の効果】
【０００６】
このように各モータの制御範囲がブレーキ側、電流方向がマイナス方向と、力行側、電流方向がプラス方向に分離した領域で使用するので、サイザが高速化してビーム径が大から小まで変化しても、特に低張力における安定性が増加し、連続高速運転が可能となった。又高い張力を必要とする糸に対してはメカロス補正用モータを張力制御用に切り替えて使用することが可能になり、張力制御範囲を広くすることができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１、図２で本発明の送出装置について説明する。図１は送出装置の概念図で送出ビーム５からたて糸４が繰り出され、ガイドロール１b、テンションロール２、ガイドロール１a、を通って図示していないサイザ本体側へ共給される。このとき送出張力はロードセル３により検出され、図２に示す送出制御システムにより張力制御用モータM１とメカロス補正用モータM２の制御により張力制御が行われる。張力制御用モータM１とメカロス補正用モータM２は減速器６を介して送出ビーム５に機械的に連結されている。
【０００８】
図２は本発明の送出制御システムのブロック図である。計算機７に設定器１１より必要張力等のデータ
が入力される。張力フィードバック信号としてロードセル３の信号を増幅器９で増幅しアナログからデ
ジタル変換して計算機７に入力する。制御系を安定するためあらかじめ送出ビーム５の巻経計算をする
ためサイザから速度信号を取り込み、又張力制御用モータMIに機械てきに連結されたエンコーダEN１の信号も取り込んでいる。
【０００９】
計算機７はサイザからの速度信号と疑似的な送出ビーム５の回転信号すなわちエンコーダEN１の信号から送出ビーム５の巻経を計算する。さらに設定器１１からの張力設定値と送出ビーム５の巻経から張力制御に必要な張力制御用モータM１のモータトルクを計算してモータドライバ８にトルク指令を出す。このとき前述した、張力フィードバックにより、張力に誤差が出たときはトルク指令の補正を行い設定張力になるように制御される。
【００１０】
さらに計算機７は送出ビーム５の回転数をエンコーダEN１の信号と計算機７のメカロスデータから判断してメカロスに相当するトルク指令を、モータドライバ１０を通してメカロス補正用モータM２に与え
る。このトルク指令は張力制御用モータM１が力行側に入るのを防止するもので、余り高い精度は必要としない。
【００１１】
張力設定が高いときは、張力制御用モータM１はメカロス補正用モータM２の力行側の補助力が無くても、張力制御トルクがメカロストルクより大きいので、力行側に入ることは無い。したがいメカロス補正用モータM２の補助力は必要無い。むしろ張力範囲を広くするためメカロス補正用モータM２も張力制御用モータM１と同じ機能を持たせるのが有利である。
【００１２】
具体例としてサイザの糸速４００m/minのときは、３００ニュートン以上の張力設定では、メカロス補正用モータM２にも張力制御用のトルク指令が与えられる。メカロス補正用モータM２の張力制御の範囲は２００ニュートン程度で張力制御用モータM１の張力制御範囲が３００ニュートンなら張力制御範囲を５００ニュートンに拡大できる。メカロス補正用モータM２をメカロス補正用に使用するか、張力制御用として使用するかは設定器１１からの設定値により計算機７で判断される。
【００１３】
以上の説明は定常状態の説明であるが、加速減速の状態では、加速の時、送出ビーム５の慣性を補正するため、張力制御用モータM１を一時、力行側で使用することがある。このときは瞬間てきにブレーキ側トルクからトルク０近辺を通過し力行側に入る.しかし通過時間が短いため、張力が不安定になることは無い。減速の時はブレーキ側が増加するだけで、トルク０近辺を通過する事はないので問題はない。
【００１４】
図２においてエンコーダEN１の信号がモータドライバ８へ、エンコーダEN２の信号がモータドライバ１０へフィードバックされるのは各モータの回転数に対する発生トルクや速度を監視するためである。張力制御用モータM１、メカロス補正用モータM２はサーボモータ又はインバータによる可変速モータにより構成することができる。設定器１１は液晶画面によるタッチパネルで構成され、通信機能により双方向のデータがやりとりできる。
【００１５】
図３は送出装置の回転部分のメカロスカーブである。主なメカロスとしては減速器６の回転摩擦によるものと、送出ビーム５の回転に対する風損により発生する。メカロスの測定は糸の巻いて無い送出ビームを取り付け、送出張力を０にして、メカロス補正用モータM２を速度制御系に切替て、各回転に対するモータ電流を測定してこの電流を計算機７に記憶させ、この電流値がメカロス補正の電流、すなわちメカロス補正トルクのデータとして使用される。
【００１６】
図４は一般的なモータドライバの入力電圧とモータの発生トルクカーブを表している。モータドライバ入力電圧が０V近辺で、モータトルクが発生しない部分がある、これを完全に連続にするとモータドライバ８、モータドライバ１０の図示していない、プラス側電流制御用のトランジスタとマイナス側電流制御用のトランジスタがショートして破壊することがあり、安全のため不感帯が設けてある。
【００１７】
説明のためモータドライバ８，モータドライバ１０は双方向製の物で説明したが、モータドライバ８はブレーキ側、モータドライバ１０は力行側のみの一方向製の物でも性能を出せる。この場合い張力制御範囲が限定される。以上の説明のように張力制御用のモータとメカロス補正用のモータを分離することにより、高速、低張力でサイザ用送出の張力を安定することができた。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本発明は高速な機械の送出で低張力を求められる場合いに利用可能で、特にロードセルを利用したフィードバック方式で、送出ビームの巻経が大きい状態から小さくなる過程で、送出張力に必要なトルクがメカロスによるトルクの方が大きくなり、張力制御用のモータトルクがブレーキ側から力行側に切替わる可能性のある機械に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本装置を構成する概念図である。
【図２】本装置を構成する電気部分のブロック図である。
【図３】送出部分で発生するメカロスカーブのグラフ
【図４】モータドライバ入力電圧に対するモータ発生トルクカーブのグラフ
【符号の説明】
【００２０】
１ａ      ガイドロール
１ｂ      ガイドロール
２        テンションロール
３        ロードセル
４        たて糸
５        送出ビーム
６        減速器
７        計算機
８        モータドライバ
９        増幅器
１０      モータドライバ
１１      設定器
１２      回生ユニット
Ｍ１      張力制御用モータ
Ｍ２      メカロス補正用モータ
ＥＮ１    エンコーダ
ＥＮ２    エンコーダ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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