[發(fā)明專利]橫動(dòng)裝置及具備該裝置的卷繞裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310493570.4
• 申請(qǐng)日: 2013-10-21
• 公開（公告）號(hào): CN103803341A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 深川陽平;梅原嘉人
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 村田機(jī)械株式會(huì)社
• 主分類號(hào): B65H54/28
• 分類號(hào): B65H54/28
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 龐乃媛;黃劍鋒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明特別涉及利用驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)使導(dǎo)紗器回轉(zhuǎn)的橫動(dòng)裝置以及具備該裝置的卷繞裝置。

背景技術(shù)

以往，我們知道像日本特開2011-195217號(hào)公報(bào)及日本特開2006-298499號(hào)公報(bào)中記載的那樣，使紗線橫動(dòng)（traverse）并引導(dǎo)到卷裝上的橫動(dòng)裝置。該裝置為具備將紗線卡合在頂端部的臂式導(dǎo)紗器的臂橫動(dòng)式橫動(dòng)裝置。該裝置中，將驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸固定在導(dǎo)紗器的根端部。并且，導(dǎo)紗器被驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，導(dǎo)紗器的頂端部回轉(zhuǎn)，通過這樣沿卷裝的旋轉(zhuǎn)軸線方向往復(fù)引導(dǎo)紗線。被橫動(dòng)裝置引導(dǎo)的紗線在卷繞部卷繞到旋轉(zhuǎn)的卷裝上。并且，日本特開2006-298499號(hào)公報(bào)中還記載了將導(dǎo)紗器安裝到了在規(guī)定的軌道上行走的帶上的帶式橫動(dòng)裝置。

日本特開2011-195217號(hào)公報(bào)記載的裝置中，采用導(dǎo)紗器頂端部附近的紗道和導(dǎo)紗器的圓弧狀的軌跡即回轉(zhuǎn)面垂直的布局，減輕在橫動(dòng)端部的紗線的彎曲。日本特開2006-298499號(hào)公報(bào)記載的裝置中，通過使驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的永久磁鐵中軸向的長(zhǎng)度與其直徑的比率在0.7以上，使橫動(dòng)端部的導(dǎo)紗器的快速反轉(zhuǎn)（quick-turn）成為可能。

在像上述裝置那樣橫動(dòng)裝置與卷繞部獨(dú)立的系統(tǒng)中，有使導(dǎo)紗器高速反轉(zhuǎn)的必要。因此，必須增大驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。通過增大永久磁鐵的直徑（即轉(zhuǎn)子直徑）能夠提高驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。但是，如果使永久磁鐵的直徑過大，則由于轉(zhuǎn)子自身的慣性矩，高速反轉(zhuǎn)變得困難。

為了使導(dǎo)紗器高速地反轉(zhuǎn)，有獲得足夠的角加速度的必要。像上述那樣，以往的裝置中雖然進(jìn)行了有關(guān)永久磁鐵的研究，但包括導(dǎo)紗器的動(dòng)作在內(nèi)的研究并沒有進(jìn)行過。因此，在利用驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)使導(dǎo)紗器回轉(zhuǎn)的情況下，提高驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩的同時(shí)獲得足夠的角加速度地設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)及導(dǎo)紗器是困難的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明以提供在利用驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)使導(dǎo)紗器回轉(zhuǎn)的情況下，能夠獲得足夠的角加速度地設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)及導(dǎo)紗器的橫動(dòng)裝置及具備該裝置的卷繞裝置為目的。

本發(fā)明的橫動(dòng)裝置，具備：沿卷裝的旋轉(zhuǎn)軸線方向使紗線橫動(dòng)從而將紗線引導(dǎo)到卷裝上的導(dǎo)紗器、以及驅(qū)動(dòng)導(dǎo)紗器的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)；驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)具有：旋轉(zhuǎn)軸、被安裝在旋轉(zhuǎn)軸上的永久磁鐵、通過產(chǎn)生磁場(chǎng)使永久磁鐵移動(dòng)從而使旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的線圈部、以及固定旋轉(zhuǎn)軸和導(dǎo)紗器的固定部；永久磁鐵及旋轉(zhuǎn)軸的慣性矩B與導(dǎo)紗器及固定部的慣性矩C滿足下述關(guān)系式（1），

[數(shù)式1]

30%≤BC≤100%···(1).]]>

根據(jù)該橫動(dòng)裝置，考慮了永久磁鐵及旋轉(zhuǎn)軸的慣性矩B。而且，考慮用這些的旋轉(zhuǎn)來驅(qū)動(dòng)的導(dǎo)紗器及固定部的慣性矩C。通過滿足上述數(shù)式（1）地設(shè)計(jì)導(dǎo)紗器、固定部、永久磁鐵及旋轉(zhuǎn)軸，永久磁鐵及旋轉(zhuǎn)軸的慣性矩B相對(duì)于導(dǎo)紗器及固定部的慣性矩C的比率成為適當(dāng)?shù)谋嚷剩塬@得足夠的角加速度。由此，能夠獲得足夠的角加速度地設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)及導(dǎo)紗器。由此，在使紗線橫動(dòng)的橫動(dòng)裝置中能實(shí)現(xiàn)快速反轉(zhuǎn)。結(jié)果，能夠防止卷裝的凸邊或紗線的跳花。

在上述橫動(dòng)裝置中，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)為同步電動(dòng)機(jī)。這種情況下，能夠切實(shí)并且容易地進(jìn)行橫動(dòng)控制。

在上述橫動(dòng)裝置中，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)為伺服電動(dòng)機(jī)。這種情況下，能夠切實(shí)地進(jìn)行導(dǎo)紗器的位置控制。

在上述橫動(dòng)裝置中，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)為SPM電動(dòng)機(jī)。這種情況下，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的小型化和高轉(zhuǎn)矩化。另外，SPM電動(dòng)機(jī)為“Surface?Permanent?magnet?motor（表面式永磁電機(jī)）”的簡(jiǎn)稱，換言之為表面磁鐵式電動(dòng)機(jī)。

在上述橫動(dòng)裝置中，當(dāng)設(shè)永久磁鐵的旋轉(zhuǎn)軸方向的長(zhǎng)度為L(zhǎng)、永久磁鐵的半徑為R、永久磁鐵及旋轉(zhuǎn)軸的密度為ρ時(shí)，半徑R滿足下述關(guān)系式（2），

[數(shù)式2]