JP3653327B2 - 給糸装置の張力制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、整経機用のクリールや織機の緯糸給糸装置等(以下、単に給糸装置という)において、給糸体から引き出される糸の張力を適確に制御することができる給糸装置の張力制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
給糸装置上の給糸体から糸を連続的に引き出して解舒するとき、糸の張力を一定に制御するために、たとえばフリクションロッド式の張力付与装置を使用することが知られている(たとえば特開平3−113036号公報)。
【0003】
すなわち、給糸体からの糸は、一般に、給糸体の軸方向に引き出すとき、給糸体の周面に沿って回転し、バルーンを形成しながら解舒され、このとき、給糸体の巻径が大きいときは張力が小さく、巻径が小さくなるに従って張力が増大する傾向がある。そこで、適当な張力センサを介して張力を検出し、張力付与装置によって糸に付加する張力を次第に減少させることにより、引き出される糸の張力を一定に維持することができる。なお、張力が過大となって張力付与装置の制御範囲を逸脱するときは、機械の運転速度を減少させ、張力を減少させることが必要である。
【0004】
一方、給糸体からの糸が形成するバルーンは、給糸体の巻径が減少して給糸体の周面を回転する糸の回転速度が大きくなると、給糸体からバルーンの頂点までの距離(以下、バルーン距離という)の間に1以上の節点を有する多重バルーンとなることがある。かかる多重バルーンは、それ自体が不安定であり、張力変動が過大となる原因になるから、給糸体の巻径の減少に伴い、バルーンの頂点に位置するヤーンガイドを移動させ、バルーン距離を減少させることが好ましい(同公報)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
かかる従来技術によるときは、張力が過大となって張力付与装置の制御範囲を逸脱すると、張力を減少させるために機械の運転速度を減少させるから、生産性が低下してしまうという問題が避けられない。また、バルーン距離は、単に給糸体の巻径の減少に従って減少させるから、張力付与装置による張力制御系との協調性がなく、全体としての張力制御動作が不調になる場合が少なくないという問題があった。
【0006】
そこで、この発明の目的は、かかる従来技術の問題に鑑み、バルーン距離制御系を張力制御系に連動させることによって、生産性を低下させることなく、常に最適の張力制御を実現することができる給糸装置の張力制御装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するためのこの出願に係る第1発明の構成は、張力偏差に基づいて張力付与装置を駆動制御する張力制御系と、給糸体のバルーン距離を制御するバルーン距離制御系と、バルーン距離制御系を張力制御系に連動させる連動制御系とを備えてなり、連動制御系は、張力制御系が制御限界に達したことを検出する判別手段と、判別手段からの判別信号に従い、バルーン距離制御系に対して目標距離の修正量を出力する修正量出力手段とを備えることをその要旨とする。
【0008】
なお、修正量出力手段は、修正量設定器を有し、修正量設定器からの設定修正量を出力することができ、あるいは、張力制御系の張力偏差に基づいて目標距離の修正量を算出することができる。
【0009】
第2発明の構成は、張力偏差に基づいて張力付与装置を駆動制御する張力制御系と、給糸体のバルーン距離を制御するバルーン距離制御系とを備えてなり、張力制御系は、操作量をバルーン距離制御系の目標距離演算器に転送し、目標距離演算器は、張力制御系からの操作量に基づき、バルーン距離制御系の目標距離を算出することをその要旨とする。
【0010】
なお、目標距離演算器は、張力制御系の操作量の最大スパンに対し、適正な許容範囲内における目標距離の最大調節スパンを対応させることができる。
【0011】
第3発明の構成は、第1発明、第2発明のバルーン距離制御系に加え、糸の走行速度を制御する走行速度制御系を張力制御系に連結することをその要旨とする。
【0012】
【作用】
かかる第1発明の構成によるときは、連動制御系は、判別手段を介して張力制御系が制御限界に達したことを検出し、修正量出力手段を介し、バルーン距離制御系に対して目標距離の修正量を出力することにより、バルーン距離制御系を張力制御系に連動させ、張力制御系による張力制御機能を補完させることができる。たとえば、張力制御系の制御対象である張力付与装置は、一般に負の張力を糸に付加することができないから、給糸体の巻径が減少して張力が過大になると、張力制御系が制御限界に達し、制御不能に陥ることになるが、このとき、バルーン距離制御系は、連動制御系を介して目標距離が修正され、バルーン距離を小さくして張力を減少させる方向に動作し、張力制御系を正常に回復させることができる。
【0013】
なお、張力制御系が制御限界に達したことは、たとえば、張力制御系の制御対象である張力付与装置が調整範囲を逸脱して駆動されたこと、張力制御系の操作量または制御量が限界値を超えたこと、張力制御系の張力偏差が長時間に亘って限界値を超えたこと等を検出して判別することができる。
【0014】
修正量出力手段が修正量設定器を有するときは、バルーン距離制御系は、修正量設定器からの設定修正量を単位として、その目標距離を修正することができる。なお、このときの設定修正量は、大きく設定し、張力制御系の制御状態を一挙に正常に引き戻してもよく、小さく設定し、張力制御系を制御限界または制御限界の近傍に保持させるようにしてもよい。
【0015】
修正量出力手段が張力偏差に基づいて目標距離の修正量を算出すれば、バルーン距離制御系は、修正された目標距離に従ってバルーン距離を制御することにより、張力制御系と協同して、張力制御系の張力偏差を解消する方向に作動することができる。
【0016】
第2発明の構成によるときは、張力制御系は、その操作量をバルーン距離制御系の目標距離演算器に転送し、バルーン距離制御系は、張力制御系と併行して作動することができる。張力制御系、バルーン距離制御系は、いずれも、張力制御系の操作量に対応して作動することができるからである。なお、このときのバルーン距離制御系は、張力制御系に直接連結されており、張力制御系が制御限界に達しているか否かに拘らず、連続的に作動する。
【0017】
張力制御系の操作量の最大スパンに対して目標距離の最大調節スパンを対応させれば、バルーン距離制御系は、その目標距離が適正な許容範囲を逸脱するおそれがなく、全体として、常に安定な張力制御を実現することができる。ただし、ここでいう適正な許容範囲とは、安定な1重バルーンが形成され、糸を給糸体から円滑に解舒し得るバルーン距離の許容変動範囲をいうものとし、かかる許容範囲は、給糸体を形成する糸の種類や、給糸体の巻形状、機械の運転速度等の運転条件の他、給糸体の巻径によって決定されるものである。
【0018】
第3発明の構成によるときは、バルーン距離制御系に加えて走行速度制御系を張力制御系に連動させることができるから、給糸体の解舒途中における張力変化が大きく、バルーン距離制御系によるバルーン距離の修正のみによって適正な張力制御が維持できない場合であっても、良好な張力制御を実現することが可能である。ただし、このときの走行速度制御系は、張力制御系、バルーン距離制御系によって吸収できないような過大な張力に対して糸の走行速度を減少させ、張力制御系による張力制御、バルーン距離制御系によるバルーン距離制御を補完する。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、図面を以って発明の実施の形態を説明する。
【0020】
給糸装置の張力制御装置は、張力制御系10、バルーン距離制御系20、連動制御系30を組み合わせてなる(図1)。なお、張力制御系10、バルーン距離制御系20の各出力は、張力付与装置40の駆動モータM1 、M2 に接続されている(図2)。
【0021】
張力付与装置40は、前後に移動可能な架台フレーム41と、架台フレーム41を介して各2列に交互に垂設する固定ロッド42、42…、可動ロッド43、43…とを主要部材としてなる。
【0022】
架台フレーム41は、左右の縦材41a、41a…と、縦材41a、41a…の頂部を連結する前部の横材41b、左右の横材41b、41bとを枠形に組み立てて構成されている。左右の横材41b、41b間には、固定ロッド42、42…を垂下する固定支持板41c、41c、可動ロッド43、43…を垂下する可動支持板41d、41dが互いに平行に交互に配設されている。なお、架台フレーム41は、各縦材41aの上部に付設するブラケット41e、41e…、各ブラケット41eの上部に付設するローラ41f、41f…を介し、左右一対の長い固定部材44、44上を前後に移動自在に支持されている。ただし、各固定部材44は、図示しない支柱によって支持されているものとする。また、図2には、左右の縦材41a、41a…、左右の横材41b、41b、左右の固定部材44、44は、それぞれの一方の側のみが図示されている。
【0023】
可動支持板41d、41dの一端は、架台フレーム41の側方に長く突出し、連結板41d1 を介して連結された上、ラック板41d2 が突設されている。一方、縦材41aの側面には、ブラケット45が突設され、駆動モータM1 は、ブラケット45の上面に設置されている。ブラケット45には、補助ブラケット45aを介して回転軸46が上下方向に軸着されており、回転軸46は、駆動モータM1 の軸端のギヤM1a、回転軸46の中間部のギヤ46aを介し、駆動モータM1 に連結されている。なお、回転軸46の上端には、ラック板41d2 に係合するピニオン46bが装着されている。
【0024】
駆動モータM2 は、固定部材44の上面に設置されている。また、任意の縦材41aの上端のブラケット41eには、固定部材44と平行にラック板41gが固定されており、ラック板41gには、駆動モータM2 の軸端のピニオンM2aが係合している。
【0025】
図示しないクリールには、多数の給糸体Y、Y…が装着されている。各給糸体Yからの糸Y1 、Y1 …は、対応する各一対の固定ロッド42、42、可動ロッド43、43の間を通り抜けるようにして引き出され(図2、図3)、架台フレーム41内に配設するヤーンガイド47、架台フレーム41の前方に配設するテンションローラ51を介し、シート状になって整経機等の次工程に引き出されている(図3の矢印Ky 方向)。また、テンションローラ51には、糸Y1 、Y1 …の張力Tを検出するために、センサ51aが付設されている。各糸Y1 は、給糸体Yの周面から引き出されるとき、最初に接触する固定ロッド42との間に、バルーン距離Lのバルーンを形成する。
【0026】
そこで、駆動モータM1 を正逆に回転し、可動ロッド43、43を糸Y1 、Y1 …の走行方向に直角に移動させると(図2、図3の矢印K1 方向)、各糸Y1 は、固定ロッド42、42、可動ロッド43、43に対する接触角度が変わり(図3の一点鎖線、二点鎖線)、糸Y1 に対して所定の摩擦張力を付加することにより、全体の張力Tを調節することができる。また、駆動モータM2 を正逆に回転し、架台フレーム41を糸Y1 、Y1 …の走行方向に前後動させると(図2、図3の矢印K2 方向)、バルーン距離Lを調節することができる。なお、一般に、センサ51aが検出する張力Tは、テンションローラ51を介してシート状になって走行する糸Y1 、Y1 …の総合張力であり、この張力Tは、各糸Y1 がバルーンを形成することによって発生するバルーン張力と、各糸Y1 が固定ロッド42、42、可動ロッド43、43に接触することによって発生する摩擦張力との総和となっている。
【0027】
張力制御系10は、設定器11、加合せ点12、目標位置演算器13、加合せ点14、制御増幅器15を縦続してなり(図1)、制御増幅器15の出力は、駆動モータM1 に接続されている。加合せ点12の減算端子には、センサ51aからの張力Tが入力されており、加合せ点14の減算端子には、駆動モータM1 に直結するエンコーダN1 の出力が接続されている。なお、設定器11には、設定張力To を設定するものとし、エンコーダN1 は、駆動モータM1 の回転位置を検出するアブソリュートエンコーダであって、固定ロッド42、42…に対する可動ロッド43、43…の相対位置(以下、単にロッド位置という)Pを検出するものとする。
【0028】
バルーン距離制御系20は、条件設定器21、関数演算器22、目標距離演算器23、加合せ点24、制御増幅器25を縦続して構成されており、制御増幅器25の出力は、駆動モータM2 に接続されている。加合せ点24の減算端子には、駆動モータM2 に直結するエンコーダN2 の出力が接続されており、エンコーダN2 は、駆動モータM2 の回転位置を検出してバルーン距離Lを検出することができる。また、目標距離演算器23には、連動制御系30の出力が併せ接続されている。
【0029】
目標距離演算器23には、センサ52の出力も接続されている。ただし、センサ52は、図示しないクリール上において、任意の代表的な給糸体Yの巻径dを検出するものとする。かかるセンサ52は、たとえば、給糸体Yの周面に可視光や赤外線等を投射し、反射波が帰還するまでの時間を計測することにより巻径dを検出することができ、あるいは、ビデオカメラやイメージセンサ等によって給糸体Yの端面を撮影し、給糸体Yの撮影画像から巻径dを計測してもよい。また、センサ52は、複数台を設けて複数の給糸体Y、Y…の巻径を同時に計測し、その平均値を巻径dとしてもよい。
【0030】
連動制御系30は、判別手段31、修正量出力手段32を主要部材としてなる。エンコーダN1 の出力は、判別手段31に分岐接続されており、判別手段31には、設定器31aが付設されている。判別手段31の出力は、修正量出力手段32を介してバルーン距離制御系20に導入され、目標距離演算器23に接続されている。また、修正量出力手段32には、修正量設定器32aが付設されている。
【0031】
張力制御系10の加合せ点12は、設定器11からの設定張力To 、センサ51aからの張力Tを入力し、張力偏差ΔT=To −Tを出力する。そこで、目標位置演算器13は、たとえば、張力偏差ΔTを積分処理することにより、駆動モータM1 の目標位置Po を算出することができ、加合せ点14、制御増幅器15は、位置偏差ΔP=Po −P=0となるように、駆動モータM1 を介して可動ロッド43、43…を位置制御することができる。すなわち、張力制御系10は、張力偏差ΔTに基づいて張力付与装置40の可動ロッド43、43…を駆動制御し、張力T=To となるように制御動作を継続する。
【0032】
一方、バルーン距離制御系20の条件設定器21には、給糸体Y、Y…の糸種や、次工程の機械の運転速度によって決まる糸Y1 、Y1 …の走行速度、給糸体Y、Y…の巻形状等の運転条件を設定する。そこで、関数演算器22は、条件設定器21に設定される運転条件に基づき、給糸体Yの巻径dの関数としてバルーン距離Lの許容最大値La =f1 (d)、許容最小値Lb =f2 (d)の関数形を決定し(図4(B))、バルーン距離Lの適正な許容範囲を定めることができる。すなわち、許容最大値La は、給糸体Yからの糸Y1 が安定な1重バルーンを形成することができるバルーン距離Lの最大限界に対応し、許容最小値Lb は、糸Y1 を給糸体Yから円滑に引き出すことができるバルーン距離Lの最小限界に対応している。
【0033】
関数演算器22は、さらに、許容最大値La =f1 (d)、許容最小値Lb =f2 (d)を使用して、適正な許容範囲内において、基準目標距離Lc =f3 (d)を決定する。ただし、f1 、f2 …は、直線を含む適当な関数であり、Lc =(La +Lb )/2=(f1 (d)+f2 (d))/2としてもよい。なお、バルーン距離Lの適正な許容範囲は、条件設定器21に設定される運転条件の少なくとも1つをパラメータとし、各運転条件ごとに、数式化あるいは線図化することにより、プログラム化し、あるいはテーブル化して記憶させることができる。
【0034】
連動制御系30の設定器31aには、ロッド位置Pの最大値Pa 、最小値Pb を設定する(図1)。ただし、最大値Pa は、たとえば、固定ロッド42、42…、可動ロッド43、43…により、糸Y1 に付加する摩擦張力が調整範囲の最大限界値となるロッド位置Pに対応させ、最小値Pb は、摩擦張力が最小限界値となるロッド位置Pに対応させるものとする。そこで、判別手段31は、現在のロッド位置Pを最大値Pa 、最小値Pb と比較し、P≧Pa またはP≦Pb を検出することにより、張力制御系10が制御限界に達したことを検出することができる。
【0035】
判別手段31は、このようにしてP≧Pa またはP≦Pb を検出すると、修正量出力手段32に対して判別信号Sd を出力する。また、修正量設定器32aには、設定修正量Ld が設定されている。そこで、修正量出力手段32は、判別手段31からの判別信号Sd に対応して、修正量設定器32aからの設定修正量Ld を正負の修正量(±Ld )としてバルーン距離制御系20の目標距離演算器23に出力することができる。すなわち、判別手段31がP≧Pa を検出して判別信号Sd を出力したとき、修正量出力手段32は修正量(−Ld )を出力し、また、判別手段31がP≦Pb を検出して判別信号Sd を出力したとき、修正量出力手段32は修正量(+Ld )を出力する。
【0036】
目標距離演算器23は、センサ52からの巻径dを入力し、まず、巻径dに対応する基準目標距離Lc =f3 (d)を算出する。つづいて、目標距離演算器23は、目標距離Lo =Lc −(±Ld )を算出し、加合せ点24に出力する。すなわち、修正量出力手段32からの修正量(±Ld )は、そのまま目標距離Lo の修正量となっている。また、このようにして目標距離Lo が決定されると、加合せ点24、制御増幅器25は、駆動モータM2 を介して架台フレーム41を前後に駆動し、バルーン距離偏差ΔL=Lo −L=0となるように動作し、バルーン距離L=Lo を実現することができる。
【0037】
かかる給糸装置の張力制御装置の動作は、図4(A)、(B)により集約して説明することができる。
【0038】
いま、給糸体Y、Y…は、糸Y1 、Y1 …が引き出されることにより、当初の巻径d=d1 から巻径d=d2 にまで解舒されるものとする。また、図4(B)において、バルーン距離Lの許容最大値La =f1 (d)、許容最小値Lb =f2 (d)は、それぞれ直線とし、基準目標距離Lc は、Lc =f3 (d)=(f1 (d)+f2 (d))/2として設定されている。張力制御系10は、巻径d=d1 において、Pb <P<Pa であり、正常な制御状態にあり(図4(A)の点A)、このとき、バルーン距離制御系20の目標距離演算器23は、目標距離Lo =Lc =f3 (d1 )を出力している(同図(B)の点A)。連動制御系30の判別手段31は、Pb <P<Pa により判別信号Sd を出力せず、したがって、修正量出力手段32は、修正量(±Ld )を目標距離演算器23に出力していないからである。
【0039】
給糸体Y、Y…の解舒が進行して巻径dが減少すると、バルーン距離制御系20は、基準目標距離Lc =f3 (d)に基づきバルーン距離Lを減少させているものの、それでも巻径dの減少に伴って張力Tが徐々に増大する場合があり得る。許容最大値La 、許容最小値Lb に対し、基準目標距離Lc をどのように設定するかによって、張力Tの変動方向や変動量が異なるからである。そこで、張力T>To となると、張力制御系10は、固定ロッド42、42…、可動ロッド43、43…による摩擦張力を減少させる方向に駆動モータM1 を駆動し、ロッド位置Pを減少させる。
【0040】
これによって張力T=To となるが、巻径dの減少に伴い、再び張力Tが増大して同様の制御が繰り返され、最終的にP≦Pb となると(図4(A)の点B)、判別手段31は、張力制御系10が制御限界に達したことを検出して判別信号Sd を発生し、修正量出力手段32は、修正量(+Ld )を出力することができる。したがって、目標距離演算器23は、目標距離Lo =Lc −Ld =f3 (d)−Ld を出力し(同図(B)の点B)、バルーン距離制御系20は、駆動モータM2 を介し、バルーン距離L=Lo =f3 (d)−Ld を実現することができる。
【0041】
このようにして、バルーン距離Lが減少すると、糸Y1 、Y1 …のバルーン張力が減少して張力T<To となり、張力制御系10は、ロッド位置Pを増大させ(同図(A)の点B1 )、正常な制御状態に回復することができる。そこで、全体は、以後同様に作動し(同図(A)、(B)の点C)、給糸体Y、Y…の解舒を完了することができる(同図の点D)。
【0042】
なお、判別手段31は、張力制御系10が制御限界に達したことを検出する都度、判別信号Sd を発生し、修正量出力手段32は、判別信号Sd が発生する都度、修正量(±Ld )を目標距離演算器23に送出する。また、目標距離演算器23は、ホールド機能を有し、修正量出力手段32からの修正量(±Ld )が入力される都度、直前の目標距離Lo を使用して新しい目標距離Lo =Lo −(±Ld )=f3 (d)−n1 Ld +n2 Ld を算出するものとする。ただし、n1 、n2 は、それぞれ、P≦Pb 、P≧Pa に対応して発生した判別信号Sd の発生回数を示す。
【0043】
一方、目標距離演算器23は、算出した新しい目標距離Lo をLa ≦Lo ≦Lb に制限するために、適当なリミッタ機能を併せ有するものとする。バルーン距離L=Lo が適正な許容範囲を逸脱すると、安定な1重バルーンが形成されず、各給糸体Yから糸Y1 を円滑に引き出すことが難しくなってしまうからである。また、図4において、巻径d=d1 におけるロッド位置Pの初期値は、P=(Pa +Pb )/2に設定されているが、このものは、巻径dの減少に応じて予測される張力Tの変動傾向を考慮して、Pb ≦P≦Pa の間の任意の位置に設定してよいものとする。
【0044】
以上の全体動作は、図5のプログラムフローチャートによって表現することができる。
【0045】
まず、プログラムは、与えられた運転条件に基づき、バルーン距離Lの許容最大値La =f1 (d)、許容最小値Lb =f2 (d)、基準目標距離Lc =f3 (d)の各関数形を演算し、決定する(図5のプログラムステップ(1)、以下、単に(1)のように記す)。つづいて、プログラムは、給糸体Yの巻径dを検出し(2)、適正な許容範囲内となるように目標距離Lo を演算修正する(3)。ただし、当初は、修正量Ld が存在しないから、目標距離Lo =Lc とし、目標距離Lo の修正動作は含まれない。その後、プログラムは、演算された目標距離Lo に基づき、バルーン距離Lの制御を実行する(同)。
【0046】
次いで、プログラムは、張力Tを検出し(4)、張力偏差ΔT=To −Tがないときは(5)、プログラムステップ(2)以降を繰り返す。張力偏差ΔTが検出されると(5)、プログラムは、張力偏差ΔTに基づいて目標位置Po を算出し(6)、張力T=To となるように張力Tを制御し(同)、ロッド位置PがPb <P<Pa であって張力制御が制御限界に到達していない限り(7)、同様の手順によりバルーン距離制御、張力制御を続行する((7)、(2)ないし(7))。
【0047】
ロッド位置PがP≦Pb またはP≧Pa となり、張力制御が制御限界に到達すると(7)、プログラムは、修正量(±Ld )を発生する(8)。ただし、P≧Pa のとき、修正量(−Ld )とし、P≦Pb のとき、修正量(+Ld )とする。そこで、プログラムは、目標距離Lo =Lo −(±Ld )=Lc −(±Ld )とすることにより、目標距離Lo を修正して(3)、以後の制御動作を継続することができる。ただし、プログラムステップ(8)において発生した修正量(±Ld )は、プログラムステップ(3)において使用されることにより消滅させるものとし、したがって、修正量(±Ld )は、プログラムステップ(6)による張力制御が制御限界に到達する都度発生し、プログラムステップ(3)において消滅させることにより、直前の目標距離Lo に対し、Lo =Lo −(±Ld )=f3 (d)−n1 Ld +n2 Ld の修正演算を加えることができる。
【0048】
以上の説明において、判別手段31は、張力制御系10が制御限界に到達したことを検出して判別信号Sd を発生する。そこで、判別手段31は、ロッド位置Pに代えて、目標位置Po を入力してもよい。ロッド位置P、目標位置Po は、それぞれ、張力制御系10の制御量、操作量となっているからである。また、判別手段31は、張力偏差ΔTを入力し、張力偏差ΔTが長時間に亘って限界値を超えたことを検出してもよく、さらには、駆動モータM1 による可動ロッド43、43…の移動量が張力Tの調整範囲を逸脱したことを検出してもよい。
【0049】
また、修正量(±Ld )は、修正量設定器32aに設定される設定修正量Ld に基づき、修正量出力手段32から目標距離演算器23に送出されるものである。そこで、設定修正量Ld 、修正量(±Ld )を小さく設定することにより、張力制御系10は、制御限界または制御限界の近傍に保持させることができる(図6)。
【0050】
いま、図6(A)の点Bにおいてロッド位置PがP≦Pb となり、張力制御系10が制御限界に到達すると、判別手段31が判別信号Sd を発生し、目標距離Lo =Lc −Ld として目標距離Lo が修正されるが、修正量(+Ld )が小さいために、張力制御系10は、張力T<To とならず、制御状態を正常に回復することができない。そこで、以後、バルーン距離制御系20は、巻径dの減少に従って目標距離Lo が修正量(+Ld )ずつ継続的に修正されて張力T=To を維持し(同図(B))、巻径d=d2 にまで給糸体Y、Y…を解舒させることができる(同図(A)、(B)の点D)。
【0051】
さらに、修正量出力手段32は、修正量設定器32aに設定する設定修正量Ld を使用するに代えて、張力制御系10の張力偏差ΔTを入力し、張力偏差ΔTに基づいて修正量(±Ld )を算出し、目標距離演算器23に出力するようにしてもよい。このときの修正量(±Ld )は、一定値に留まらず、張力偏差ΔTに応じて増減するから、バルーン距離制御系20は、張力制御系10の制御を一層速やかに正常に回復させることができる。なお、このとき、修正量出力手段32は、張力偏差ΔTに対し、積分処理を含む適当な演算処理を加えて修正量(±Ld )を算出し、不要なハンチングを防止することが好ましい。
【0052】
【他の実施の形態】
張力制御系10は、張力制御系10の操作量である目標位置Po をバルーン距離制御系20の目標距離演算器23に直接転送することができる(図7)。
【0053】
目標距離演算器23は、目標位置Po に基づき目標距離Lo を算出するから、給糸体Yが巻径d=d1 から巻径d=d2 にまで解舒されるとき、目標距離Lo は、目標位置Po の減少とともに減少し、張力制御系10が制御限界に到達することを防止することができる(図8(A)、(B)の点Aないし点D)。なお、このとき、目標位置Po の最大スパンPoaを、巻径dに対応する目標距離Lo の最大調節スパンLoa=La −Lb =f1 (d)−f2 (d)に対応させ、巻径d=d1 における目標距離Po の初期値を基準目標距離Lc の初期値に対応させることにより、算出される目標距離Lo がバルーン距離Lの適正な許容範囲を逸脱するおそれがない。ただし、このときの目標距離演算器23も、目標位置Po に対し、積分処理を含む適当な演算処理を加えてもよく、さらに、目標位置Po に代えて張力偏差ΔTを使用してもよい。
【0054】
また、図7の実施の形態は、図5に倣い、図9のプログラムフローチャートによって実現することができる。ただし、図9は、図5において、プログラムステップ(5)、(7)を削除したものに相当している。
【0055】
以上の各実施の形態において、関数演算器22が決定する基準目標距離Lc は、巻径dの関数とするに代えて、適正な許容範囲内の一定値としてもよい(図10)。また、このとき、目標距離Lo の最大調節スパンLoaも、巻径dの関数とすることなく、一定範囲Lobとみなしてもよい。なお、一定範囲Lobの最大値は、許容最大値La =f1 (d)の最小値f1 (d2 )にとり、最小値は、許容最小値Lb =f2 (d)の最大値f2 (d1 )にとることができる(同図)。
【0056】
また、張力付与装置40は、給糸体Yと架台フレーム41との間に補助ヤーンガイド48を設け(図11)、駆動モータM2 を介して補助ヤーンガイド48を前後に駆動することにより(同図の矢印K2 方向)、バルーン距離Lを制御してもよい。
【0057】
さらに、図1の関数演算器22は、条件設定器21に設定する運転条件からバルーン距離Lの許容最大値La 、許容最小値Lb 、基準目標距離Lc の関数形を自動決定するに代えて、条件設定器21を省略した上、あらかじめ決定され、記憶されている関数形をそのまま使用してもよい。また、次工程の機械が整経機等であって、起動に長時間を要する場合は、起動直後の加速期間中においてバルーン距離Lを一定に固定するために、バルーン距離制御系20、連動制御系30が作動しないように、それらを一時的にロックしてもよい。加速期間中は、糸Y1 が形成するバルーンが安定しないことが少なくないからである。
【0058】
なお、張力制御系10は、バルーン距離制御系20に加えて、糸Y1 、Y1 …の走行速度を制御する走行速度制御系60をも併せて連結することができる(図12)。ただし、走行速度制御系60は、たとえば、次工程の整経機等の巻取モータMを速度制御することにより、糸Y1 、Y1 …の走行速度を制御するものとし、バルーン距離制御系20に準じて構成されている。
【0059】
連動制御系30を介してバルーン距離制御系20を張力制御系10に連結し(同図(A))、さらに、別の連動制御系30を介して走行速度制御系60をバルーン距離制御系20に連結すれば、走行速度制御系60は、後者の連動制御系30を介してバルーン距離制御系20が制御限界に達したことが検出されたとき、巻取モータMの目標速度を修正することにより糸Y1 、Y1 …の走行速度を修正し、所定の張力制御を維持することができる。ただし、後者の連動制御系30は、バルーン距離制御系20から、バルーン距離L、目標距離Lo 、バルーン距離偏差ΔL、駆動モータM2 による架台フレーム41または補助ヤーンガイド48の移動量等を入力することにより、バルーン距離制御系20が制御限界に達したことを検出するものとする。
【0060】
走行速度制御系60は、図7に倣い、バルーン距離制御系20、連動制御系30を介することなく、張力制御系10に対して直接連結してもよい(同図(B))。走行速度制御系60は、張力制御系10からの目標位置Po または張力偏差ΔTを分岐入力することにより、バルーン距離制御系20と併行して作動し、張力制御を続行することができる。ただし、走行速度制御系60は、張力制御系10に対して直接連結するに代えて、バルーン距離制御系20に直接連結し、バルーン距離制御系20からの目標距離Lo を入力してもよい。
【0061】
また、バルーン距離制御系20は、張力制御系10に対して直接連結し、走行速度制御系60は、連動制御系30を介してバルーン距離制御系20に連結してもよい(同図(C))。バルーン距離制御系20は、張力制御系10と併行して作動するが、走行速度制御系60は、連動制御系30を介してバルーン距離制御系20が制御限界に達したことが検出されたときにのみ、給糸体Y1 、Y1 …の走行速度を修正することができる。
【0062】
以上の各実施の形態において、ロッド位置Pやバルーン距離Lは、アブソリュートエンコーダからなるエンコーダN1 、N2 に代えて、スライド式の抵抗器や光学式の距離計などによって検出してもよい。
【0063】
また、この発明は、多数の給糸体Y、Y…からの糸Y1 、Y1 …をシート状にして引き出すときに限らず、織機の緯糸給糸装置のように、単一の給糸体Yから単一の糸Y1 を引き出す場合においても、そのまま適用することができる。
【0064】
【発明の効果】
以上説明したように、この出願に係る第1発明によれば、バルーン距離制御系を張力制御系に連動させる連動制御系を設けることによって、連動制御系は、張力制御系が制御限界に達したことを検出してバルーン距離制御系の目標距離を修正し、したがって、バルーン距離制御系は、張力制御系による張力制御機能を有効に補完することができるから、給糸体の巻径が大きく変動しても、糸の張力を常に最適に維持し、良好な張力制御を実現することができるという優れた効果がある。
【0065】
第2発明によれば、張力制御系の操作量をバルーン距離制御系の目標距離演算器に転送することによって、バルーン距離制御系を張力制御系に連動させ、第1発明と同様の効果を実現することができる。
【0066】
第3発明によれば、走行速度制御系は、糸の走行速度を修正制御することにより、張力制御系、バルーン距離制御系の各制御を補完することができるから、一層良好な張力制御を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 全体ブロック系統図
【図2】 張力付与装置の斜視説明図
【図3】 張力付与装置の動作説明図
【図4】 全体動作説明線図
【図5】 プログラムフローチャート
【図6】 他の実施の形態を示す図4相当図(1)
【図7】 他の実施の形態を示す要部ブロック系統図
【図8】 他の実施の形態を示す図4相当図(2)
【図9】 他の実施の形態を示す要部プログラムフローチャート
【図10】 他の実施の形態を示す図4相当図(3)
【図11】 他の実施の形態を示す図3相当図
【図12】他の実施の形態を示す概略ブロック系統図
【符号の説明】
Y…給糸体
L…バルーン距離
Lo …目標距離
Ld …設定修正量
Poa…最大スパン
Loa…最大調節スパン
ΔT…張力偏差
Sd …判別信号
10…張力制御系
20…バルーン距離制御系
23…目標距離演算器
30…連動制御系
31…判別手段
32…修正量出力手段
32a…修正量設定器
40…張力付与装置
60…走行速度制御系
Claims (6)
- 張力偏差に基づいて張力付与装置を駆動制御する張力制御系と、給糸体のバルーン距離を制御するバルーン距離制御系と、該バルーン距離制御系を前記張力制御系に連動させる連動制御系とを備えてなり、該連動制御系は、前記張力制御系が制御限界に達したことを検出する判別手段と、該判別手段からの判別信号に従い、前記バルーン距離制御系に対して目標距離の修正量を出力する修正量出力手段とを備えることを特徴とする給糸装置の張力制御装置。
- 前記修正量出力手段は、修正量設定器を有し、該修正量設定器からの設定修正量を出力することを特徴とする請求項1記載の給糸装置の張力制御装置。
- 前記修正量出力手段は、前記張力制御系の張力偏差に基づいて目標距離の修正量を算出することを特徴とする請求項1記載の給糸装置の張力制御装置。
- 張力偏差に基づいて張力付与装置を駆動制御する張力制御系と、給糸体のバルーン距離を制御するバルーン距離制御系とを備えてなり、前記張力制御系は、操作量を前記バルーン距離制御系の目標距離演算器に転送し、該目標距離演算器は、前記張力制御系からの操作量に基づき、前記バルーン距離制御系の目標距離を算出することを特徴とする給糸装置の張力制御装置。
- 前記目標距離演算器は、前記張力制御系の操作量の最大スパンに対し、適正な許容範囲内における目標距離の最大調節スパンを対応させることを特徴とする請求項4記載の給糸装置の張力制御装置。
- 前記バルーン距離制御系に加え、糸の走行速度を制御する走行速度制御系を前記張力制御系に連結することを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか記載の給糸装置の張力制御装置。
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