JPH1045331A - 繊維機械における張力制御装置 - Google Patents
繊維機械における張力制御装置Info
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- JPH1045331A JPH1045331A JP8208206A JP20820696A JPH1045331A JP H1045331 A JPH1045331 A JP H1045331A JP 8208206 A JP8208206 A JP 8208206A JP 20820696 A JP20820696 A JP 20820696A JP H1045331 A JPH1045331 A JP H1045331A
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- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
- B65H59/00—Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators
- B65H59/38—Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators by regulating speed of driving mechanism of unwinding, paying-out, forwarding, winding, or depositing devices, e.g. automatically in response to variations in tension
- B65H59/384—Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators by regulating speed of driving mechanism of unwinding, paying-out, forwarding, winding, or depositing devices, e.g. automatically in response to variations in tension using electronic means
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- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
- B65H2557/00—Means for control not provided for in groups B65H2551/00 - B65H2555/00
- B65H2557/20—Calculating means; Controlling methods
- B65H2557/264—Calculating means; Controlling methods with key characteristics based on closed loop control
- B65H2557/2644—Calculating means; Controlling methods with key characteristics based on closed loop control characterised by PID control
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
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- B65H2701/00—Handled material; Storage means
- B65H2701/30—Handled filamentary material
- B65H2701/38—Thread sheet, e.g. sheet of parallel yarns or wires
Landscapes
- Tension Adjustment In Filamentary Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 糸ビームを駆動する駆動モータＭを最適に制
御し、糸シートの張力Ｔの変動を最少に抑える。 【解決手段】 複数のサブ制御器２１ｉ（ｉ＝ａ、ｂ…
ｎ）を有する制御器２０と、制御増幅器１５とを介して
駆動モータＭを駆動制御する。制御器２０は、設定張力
Ｔo 、糸物性ＳＱ、糸ビームの巻径ｄを入力する切換制
御回路２３と、切換回路２２とを介してサブ制御器２１
ｉを切換え選択することにより、最適の制御パラメータ
を設定することができる。
御し、糸シートの張力Ｔの変動を最少に抑える。 【解決手段】 複数のサブ制御器２１ｉ（ｉ＝ａ、ｂ…
ｎ）を有する制御器２０と、制御増幅器１５とを介して
駆動モータＭを駆動制御する。制御器２０は、設定張力
Ｔo 、糸物性ＳＱ、糸ビームの巻径ｄを入力する切換制
御回路２３と、切換回路２２とを介してサブ制御器２１
ｉを切換え選択することにより、最適の制御パラメータ
を設定することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、経糸糊付機やビ
ーム巻返機等の繊維機械の巻取装置または送出装置にお
いて、作動中の張力変動を最少に抑えることができる繊
維機械における張力制御装置に関する。
ーム巻返機等の繊維機械の巻取装置または送出装置にお
いて、作動中の張力変動を最少に抑えることができる繊
維機械における張力制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】経糸糊付機等の巻取装置において、張力
変動を小さくして作動することができる電気式の張力制
御装置が知られている（特公平２−１１５０４号公報、
図９）。
変動を小さくして作動することができる電気式の張力制
御装置が知られている（特公平２−１１５０４号公報、
図９）。
【０００３】図９において、糸シートＷは、送りモータ
Ｍ1 によって駆動する送りローラ１、１を介して定速走
行し、ガイドローラ２ａ、２ａ付きのダンサローラ２、
ガイドローラ３を介して糸ビームＢに巻き取られてい
る。糸ビームＢは、減速ギヤＧを介して駆動モータＭに
連結されており、駆動モータＭは、張力制御装置１０に
よって駆動制御されている。なお、ダンサローラ２に
は、糸シートＷの張力Ｔを検出する張力検出器ＴＤが連
結されており、糸ビームＢには、巻径ｄを検出する巻径
検出器ＤＢが付設されている。また、駆動モータＭは、
界磁巻線Ｆを有する分巻直流電動機である。
Ｍ1 によって駆動する送りローラ１、１を介して定速走
行し、ガイドローラ２ａ、２ａ付きのダンサローラ２、
ガイドローラ３を介して糸ビームＢに巻き取られてい
る。糸ビームＢは、減速ギヤＧを介して駆動モータＭに
連結されており、駆動モータＭは、張力制御装置１０に
よって駆動制御されている。なお、ダンサローラ２に
は、糸シートＷの張力Ｔを検出する張力検出器ＴＤが連
結されており、糸ビームＢには、巻径ｄを検出する巻径
検出器ＤＢが付設されている。また、駆動モータＭは、
界磁巻線Ｆを有する分巻直流電動機である。
【０００４】張力制御装置１０の主ループは、張力設定
器１１、加合せ点１２、制御器２０、加合せ点１３、１
４、制御増幅器１５を縦続して形成されている。すなわ
ち、張力設定器１１からの設定張力Ｔo 、張力検出器Ｔ
Ｄからの張力Ｔは、それぞれ加合せ点１２の加算端子、
減算端子に入力され、加合せ点１２からの張力偏差ΔＴ
＝Ｔo −Ｔは、ＰＩＤ要素を有する制御器２０を介して
トルク指令値Ｑとなり、トルク指令値Ｑは、加合せ点１
３、１４を介して補正され、補正後のトルク指令値Ｑ1
＝Ｑ＋ｑ1 ＋ｑ2 として制御増幅器１５に入力されてい
る。また、制御増幅器１５の出力は、駆動モータＭに接
続されている。ただし、ｑ1 は、補償器１６によって算
出される機械損失補正量であり、ｑ2 は、補償器１７に
よって算出される加減速補正量である。
器１１、加合せ点１２、制御器２０、加合せ点１３、１
４、制御増幅器１５を縦続して形成されている。すなわ
ち、張力設定器１１からの設定張力Ｔo 、張力検出器Ｔ
Ｄからの張力Ｔは、それぞれ加合せ点１２の加算端子、
減算端子に入力され、加合せ点１２からの張力偏差ΔＴ
＝Ｔo −Ｔは、ＰＩＤ要素を有する制御器２０を介して
トルク指令値Ｑとなり、トルク指令値Ｑは、加合せ点１
３、１４を介して補正され、補正後のトルク指令値Ｑ1
＝Ｑ＋ｑ1 ＋ｑ2 として制御増幅器１５に入力されてい
る。また、制御増幅器１５の出力は、駆動モータＭに接
続されている。ただし、ｑ1 は、補償器１６によって算
出される機械損失補正量であり、ｑ2 は、補償器１７に
よって算出される加減速補正量である。
【０００５】なお、補償器１６には、送りモータＭ1 に
直結する回転計ＴＧからの糸シートＷの走行速度Ｖが入
力されており、補償器１７には、走行速度Ｖの他、巻径
検出器ＤＢからの巻径ｄ、図示しない制御装置からの加
減速信号Ｓ1 が入力されている。また、巻径ｄは、界磁
制御器１８にも分岐入力されており、界磁制御器１８の
出力は、駆動モータＭの界磁巻線Ｆに接続されている。
直結する回転計ＴＧからの糸シートＷの走行速度Ｖが入
力されており、補償器１７には、走行速度Ｖの他、巻径
検出器ＤＢからの巻径ｄ、図示しない制御装置からの加
減速信号Ｓ1 が入力されている。また、巻径ｄは、界磁
制御器１８にも分岐入力されており、界磁制御器１８の
出力は、駆動モータＭの界磁巻線Ｆに接続されている。
【０００６】張力制御装置１０は、制御器２０に対して
最適の制御パラメータを設定することにより、張力偏差
ΔＴ＝０となるように、駆動モータＭを介して糸ビーム
Ｂを駆動制御し、作動中の張力変動を小さくすることが
できる。なお、補償器１６は、糸シートＷの走行速度Ｖ
を入力することによって機械損失補正量ｑ1 を算出し、
補償器１７は、走行速度Ｖ、巻径ｄの他、加減速信号Ｓ
1 を入力することにより、糸ビームＢを加減速させる際
に必要な余分のトルクを加減速補正量ｑ2 として算出
し、それぞれ制御器２０からのトルク指令値Ｑを補正す
ることができる。また、界磁制御器１８は、巻径ｄに比
例する界磁電流を界磁巻線Ｆに供給することにより、駆
動モータＭに対し、糸ビームＢの巻径ｄに対応して回転
トルクを発生させることができる。なお、糸ビームＢの
巻径ｄは、巻径検出器ＤＢを介して検出するに代えて、
糸ビームＢの回転数Ｎと糸シートＷの走行速度Ｖとを使
用し、ｄ＝πＶ／Ｎとして算出してもよい。
最適の制御パラメータを設定することにより、張力偏差
ΔＴ＝０となるように、駆動モータＭを介して糸ビーム
Ｂを駆動制御し、作動中の張力変動を小さくすることが
できる。なお、補償器１６は、糸シートＷの走行速度Ｖ
を入力することによって機械損失補正量ｑ1 を算出し、
補償器１７は、走行速度Ｖ、巻径ｄの他、加減速信号Ｓ
1 を入力することにより、糸ビームＢを加減速させる際
に必要な余分のトルクを加減速補正量ｑ2 として算出
し、それぞれ制御器２０からのトルク指令値Ｑを補正す
ることができる。また、界磁制御器１８は、巻径ｄに比
例する界磁電流を界磁巻線Ｆに供給することにより、駆
動モータＭに対し、糸ビームＢの巻径ｄに対応して回転
トルクを発生させることができる。なお、糸ビームＢの
巻径ｄは、巻径検出器ＤＢを介して検出するに代えて、
糸ビームＢの回転数Ｎと糸シートＷの走行速度Ｖとを使
用し、ｄ＝πＶ／Ｎとして算出してもよい。
【０００７】
【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、制御器２０に設定する制御パラメータが固定さ
れているために、作動中に糸ビームＢの巻径ｄが大きく
変わり、その慣性ＧＤ2が大きく変動すると、張力制御
が不調になることが少なくないという問題があった。な
お、このことは、界磁制御器１８を設け、巻径ｄに比例
する界磁電流を駆動モータＭの界磁巻線Ｆに供給したと
しても、なお不十分である。糸ビームＢの慣性ＧＤ
2 は、巻径ｄによって決まるとしても、巻径ｄに比例し
て変化する訳のものではないからである。
ときは、制御器２０に設定する制御パラメータが固定さ
れているために、作動中に糸ビームＢの巻径ｄが大きく
変わり、その慣性ＧＤ2が大きく変動すると、張力制御
が不調になることが少なくないという問題があった。な
お、このことは、界磁制御器１８を設け、巻径ｄに比例
する界磁電流を駆動モータＭの界磁巻線Ｆに供給したと
しても、なお不十分である。糸ビームＢの慣性ＧＤ
2 は、巻径ｄによって決まるとしても、巻径ｄに比例し
て変化する訳のものではないからである。
【０００８】そこで、この発明の目的は、かかる従来技
術の問題に鑑み、設定張力、糸ビームの慣性の少なくと
もいずれか一方、または、糸ビームの慣性に代えて糸ビ
ームの巻径を変数として制御器の制御パラメータを自動
的に設定することによって、糸ビームの慣性等の制御対
象の特性が大きく変動する場合であっても、張力制御が
不調になったりすることがなく、作動中の張力変動を最
少に抑えることができる繊維機械における張力制御装置
を提供することにある。
術の問題に鑑み、設定張力、糸ビームの慣性の少なくと
もいずれか一方、または、糸ビームの慣性に代えて糸ビ
ームの巻径を変数として制御器の制御パラメータを自動
的に設定することによって、糸ビームの慣性等の制御対
象の特性が大きく変動する場合であっても、張力制御が
不調になったりすることがなく、作動中の張力変動を最
少に抑えることができる繊維機械における張力制御装置
を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めのこの発明の構成は、張力偏差に基づいてトルク指令
値を算出する制御器と、制御器からのトルク指令値によ
って糸ビーム駆動用の駆動モータを駆動制御する制御増
幅器とを備えてなり、制御器は、設定張力、糸ビームの
慣性の一方または双方を変数として制御パラメータを設
定することをその要旨とする。
めのこの発明の構成は、張力偏差に基づいてトルク指令
値を算出する制御器と、制御器からのトルク指令値によ
って糸ビーム駆動用の駆動モータを駆動制御する制御増
幅器とを備えてなり、制御器は、設定張力、糸ビームの
慣性の一方または双方を変数として制御パラメータを設
定することをその要旨とする。
【００１０】なお、制御器は、糸物性を変数に付加する
ことができる。
ことができる。
【００１１】また、制御器は、糸ビームの慣性をＧ
Ｄ2 、糸ビームの巻径をｄとするとき、ＧＤ2 ／ｄ2 に
比例する比例ゲインを設定してもよく、ＧＤ2 ／ｄに比
例する比例ゲインを設定してもよい。
Ｄ2 、糸ビームの巻径をｄとするとき、ＧＤ2 ／ｄ2 に
比例する比例ゲインを設定してもよく、ＧＤ2 ／ｄに比
例する比例ゲインを設定してもよい。
【００１２】一方、制御器は、糸ビームの慣性に代え
て、糸ビームの巻径を変数とすることもできる。
て、糸ビームの巻径を変数とすることもできる。
【００１３】
【作用】かかる発明の構成によるときは、制御器は、設
定張力、糸ビームの慣性の少なくともいずれか一方を変
数として制御パラメータを設定するから、糸ビームの巻
径が大きく変動し、その慣性が大きく変動する場合であ
っても、常に適切な制御状態を実現し、全体としての張
力変動を最少にすることができ、張力制御が不調になる
おそれがない。また、糸物性を変数に付加することによ
り、制御器は、一層良好な張力制御を実現することがで
きる。
定張力、糸ビームの慣性の少なくともいずれか一方を変
数として制御パラメータを設定するから、糸ビームの巻
径が大きく変動し、その慣性が大きく変動する場合であ
っても、常に適切な制御状態を実現し、全体としての張
力変動を最少にすることができ、張力制御が不調になる
おそれがない。また、糸物性を変数に付加することによ
り、制御器は、一層良好な張力制御を実現することがで
きる。
【００１４】一般に、設定張力が小さいということは、
制御対象となっている糸シートを構成する糸の伸度が大
きいことを意味し、したがって、単位張力偏差が発生し
たとき、これに対応する糸シートの伸びも大きく、その
張力偏差を解消させるために必要な糸ビームの回転量も
大きい。よって、かかる大きな回転量を所定時間内に速
やかに実現させ、発生した張力偏差を解消させるには、
制御器に対し、大きな比例ゲインを設定することが必要
である。設定張力が大きいときは、これらの事情が逆と
なり、小さい比例ゲインを設定しなければならない。そ
こで、設定張力の大小は、制御器の制御パラメータのう
ち、少なくとも比例ゲインの最適値を定める要因であ
り、制御パラメータを設定するための変数となり得る。
制御対象となっている糸シートを構成する糸の伸度が大
きいことを意味し、したがって、単位張力偏差が発生し
たとき、これに対応する糸シートの伸びも大きく、その
張力偏差を解消させるために必要な糸ビームの回転量も
大きい。よって、かかる大きな回転量を所定時間内に速
やかに実現させ、発生した張力偏差を解消させるには、
制御器に対し、大きな比例ゲインを設定することが必要
である。設定張力が大きいときは、これらの事情が逆と
なり、小さい比例ゲインを設定しなければならない。そ
こで、設定張力の大小は、制御器の制御パラメータのう
ち、少なくとも比例ゲインの最適値を定める要因であ
り、制御パラメータを設定するための変数となり得る。
【００１５】同様に、糸シートを構成する糸の糸物性
も、糸の伸度に影響し、制御器の制御パラメータに影響
を及ぼす。ただし、ここでいう糸物性とは、たとえば、
糸の材質・構造、スパン糸・フィラメント糸の別、混紡
率、太さ、撚数などの物性要因の他、サイジング工程時
における糊材とその濃度・湿度等の環境要因を含み、糸
の伸度に影響を及ぼすすべての要因をいう。
も、糸の伸度に影響し、制御器の制御パラメータに影響
を及ぼす。ただし、ここでいう糸物性とは、たとえば、
糸の材質・構造、スパン糸・フィラメント糸の別、混紡
率、太さ、撚数などの物性要因の他、サイジング工程時
における糊材とその濃度・湿度等の環境要因を含み、糸
の伸度に影響を及ぼすすべての要因をいう。
【００１６】糸ビームの慣性ＧＤ2 、巻径ｄとして、Ｇ
Ｄ2 ／ｄ2 に比例する比例ゲインを設定すれば、図９の
ように、駆動モータＭとして分巻直流電動機を使用し、
巻径ｄに比例する界磁電流を界磁巻線Ｆに供給する場合
に特に良好な制御特性を実現することができる。その理
由は、次のとおりである。
Ｄ2 ／ｄ2 に比例する比例ゲインを設定すれば、図９の
ように、駆動モータＭとして分巻直流電動機を使用し、
巻径ｄに比例する界磁電流を界磁巻線Ｆに供給する場合
に特に良好な制御特性を実現することができる。その理
由は、次のとおりである。
【００１７】一般に、慣性ＧＤ2 （kg- ｍ2 ）の糸ビー
ムを加減速時間ｔ（秒）内に回転数Ｎ（rpm ）だけ加減
速させるに必要な平均トルクＴa （kg- ｍ）は、重力の
加速度ｇ（ｍ／sec2 ）として、 Ｔa ＝（２π／６０）（ＧＤ2 ／４ｇ）（Ｎ／ｔ） ＝（１／３７５）ＧＤ2 （Ｎ／ｔ） である。一方、このときの糸ビームの巻径ｄ（ｍ）、周
速Ｖ（ｍ／sec ）とすると、 Ｎ＝Ｖ／（πｄ） であるから、 Ｔa ＝（１／３７５π）（ＧＤ2 ／ｄ）（Ｖ／ｔ） が成り立つ。すなわち、所定時間ｔ内に周速Ｖを収束さ
せ、糸シートの張力を整定させるには、（ＧＤ2 ／ｄ）
を一定とし、加減速トルクＴa を一定にすることが好ま
しく、このような加減速トルクＴa を実現するために
は、制御器の比例ゲインを（ＧＤ2 ／ｄ）に比例させれ
ばよい。
ムを加減速時間ｔ（秒）内に回転数Ｎ（rpm ）だけ加減
速させるに必要な平均トルクＴa （kg- ｍ）は、重力の
加速度ｇ（ｍ／sec2 ）として、 Ｔa ＝（２π／６０）（ＧＤ2 ／４ｇ）（Ｎ／ｔ） ＝（１／３７５）ＧＤ2 （Ｎ／ｔ） である。一方、このときの糸ビームの巻径ｄ（ｍ）、周
速Ｖ（ｍ／sec ）とすると、 Ｎ＝Ｖ／（πｄ） であるから、 Ｔa ＝（１／３７５π）（ＧＤ2 ／ｄ）（Ｖ／ｔ） が成り立つ。すなわち、所定時間ｔ内に周速Ｖを収束さ
せ、糸シートの張力を整定させるには、（ＧＤ2 ／ｄ）
を一定とし、加減速トルクＴa を一定にすることが好ま
しく、このような加減速トルクＴa を実現するために
は、制御器の比例ゲインを（ＧＤ2 ／ｄ）に比例させれ
ばよい。
【００１８】一方、図９の駆動モータＭは、界磁電流を
巻径ｄに比例させているのであるから、上記前提を満足
させるためには、制御器の比例ゲインをＧＤ2 ／ｄ2 に
比例させればよい。分巻直流電動機の回転トルクは、界
磁電流に比例するからである。逆に、駆動モータＭの界
磁電流を一定にする場合や、駆動モータＭとして直流電
動機以外の可変速モータを使用し、回転トルクを可変制
御する場合は、制御器の比例ゲインをＧＤ2 ／ｄに比例
させればよい。
巻径ｄに比例させているのであるから、上記前提を満足
させるためには、制御器の比例ゲインをＧＤ2 ／ｄ2 に
比例させればよい。分巻直流電動機の回転トルクは、界
磁電流に比例するからである。逆に、駆動モータＭの界
磁電流を一定にする場合や、駆動モータＭとして直流電
動機以外の可変速モータを使用し、回転トルクを可変制
御する場合は、制御器の比例ゲインをＧＤ2 ／ｄに比例
させればよい。
【００１９】なお、糸ビームの慣性ＧＤ2 は、糸シート
を巻き上げる巻ビーム自体の慣性と、巻ビーム上の糸シ
ートの慣性との和であって、前者は、巻径ｄによらず一
定であるが、後者は、巻径ｄによって変動する。そこ
で、かかる糸ビームの慣性ＧＤ2 は、巻径ｄと、巻きビ
ーム自体の慣性（一定）とから、糸シートを構成する糸
の単位長さ当りの重量（密度）や本数等を反映して計算
によって求めることができる。また、このとき、巻径ｄ
以外は、使用する巻ビームや仕掛ける糸の種別によって
決定される定数であるから、制御器のパラメータは、糸
ビームの慣性ＧＤ2 に代えて、巻径ｄを変数として設定
することも可能である。
を巻き上げる巻ビーム自体の慣性と、巻ビーム上の糸シ
ートの慣性との和であって、前者は、巻径ｄによらず一
定であるが、後者は、巻径ｄによって変動する。そこ
で、かかる糸ビームの慣性ＧＤ2 は、巻径ｄと、巻きビ
ーム自体の慣性（一定）とから、糸シートを構成する糸
の単位長さ当りの重量（密度）や本数等を反映して計算
によって求めることができる。また、このとき、巻径ｄ
以外は、使用する巻ビームや仕掛ける糸の種別によって
決定される定数であるから、制御器のパラメータは、糸
ビームの慣性ＧＤ2 に代えて、巻径ｄを変数として設定
することも可能である。
【００２０】
【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。
形態を説明する。
【００２１】繊維機械における張力制御装置１０は、張
力設定器１１、制御器２０、制御増幅器１５を備えてな
る（図１）。ただし、図１において、張力検出器ＴＤ、
巻径検出器ＤＢ、駆動モータＭは、それぞれ図９の同符
号の機器に対応しているものとする。
力設定器１１、制御器２０、制御増幅器１５を備えてな
る（図１）。ただし、図１において、張力検出器ＴＤ、
巻径検出器ＤＢ、駆動モータＭは、それぞれ図９の同符
号の機器に対応しているものとする。
【００２２】張力設定器１１からの設定張力Ｔo 、張力
検出器ＴＤからの張力Ｔは、それぞれ加合せ点１２の加
算端子、減算端子に入力されており、加合せ点１２から
の張力偏差ΔＴ＝Ｔo −Ｔは、制御器２０に入力されて
いる。制御器２０からのトルク指令値Ｑは、加合せ点１
３、１４を介し、補正されたトルク指令値Ｑ1 ＝Ｑ＋ｑ
1 ＋ｑ2 として制御増幅器１５に入力されており、制御
増幅器１５の出力は、駆動モータＭに接続されている。
なお、加合せ点１３、１４の各一方の加算端子には、そ
れぞれ図９の補償器１６、１７からの機械損失補正量ｑ
1 、加減速補正量ｑ2 が入力されており、分巻直流電動
機からなる駆動モータＭの界磁巻線Ｆには、界磁制御器
１８を介し、糸ビームＢの巻径ｄに比例する界磁電流が
供給されている。
検出器ＴＤからの張力Ｔは、それぞれ加合せ点１２の加
算端子、減算端子に入力されており、加合せ点１２から
の張力偏差ΔＴ＝Ｔo −Ｔは、制御器２０に入力されて
いる。制御器２０からのトルク指令値Ｑは、加合せ点１
３、１４を介し、補正されたトルク指令値Ｑ1 ＝Ｑ＋ｑ
1 ＋ｑ2 として制御増幅器１５に入力されており、制御
増幅器１５の出力は、駆動モータＭに接続されている。
なお、加合せ点１３、１４の各一方の加算端子には、そ
れぞれ図９の補償器１６、１７からの機械損失補正量ｑ
1 、加減速補正量ｑ2 が入力されており、分巻直流電動
機からなる駆動モータＭの界磁巻線Ｆには、界磁制御器
１８を介し、糸ビームＢの巻径ｄに比例する界磁電流が
供給されている。
【００２３】制御器２０は、それぞれＰＩＤ要素を有す
る複数の制御器２１ｉ（ｉ＝ａ、ｂ…ｎ）と、制御器２
１ｉの出力側に介装する切換回路２２と、切換回路２２
を適宜切換え制御する切換制御回路２３とを備えて構成
されている（図１、図２）。各制御器２１ｉは、Ｐ要素
を有するサブ制御器２１ｉ1 （ｉ＝ａ、ｂ…ｎ）、Ｉ要
素を有するサブ制御器２１ｉ2 （ｉ＝ａ、ｂ…ｎ）、Ｄ
要素を有するサブ制御器２１ｉ3 （ｉ＝ａ、ｂ…ｎ）を
並列接続してなり、加合せ点１２からの張力偏差ΔＴ
は、各制御器２１ｉに対して分岐入力されている。一
方、切換制御回路２３には、張力設定器１１からの設定
張力Ｔo 、巻径検出器ＤＢからの糸ビームＢの巻径ｄが
分岐入力される他、糸ビームＢに巻き取る糸シートＷを
構成する糸の糸物性ＳＱが入力されている。ただし、糸
物性ＳＱは、たとえば図示しないデータ設定器を介し、
仕掛ける糸によって決まる適当な物性値を与えるものと
する。
る複数の制御器２１ｉ（ｉ＝ａ、ｂ…ｎ）と、制御器２
１ｉの出力側に介装する切換回路２２と、切換回路２２
を適宜切換え制御する切換制御回路２３とを備えて構成
されている（図１、図２）。各制御器２１ｉは、Ｐ要素
を有するサブ制御器２１ｉ1 （ｉ＝ａ、ｂ…ｎ）、Ｉ要
素を有するサブ制御器２１ｉ2 （ｉ＝ａ、ｂ…ｎ）、Ｄ
要素を有するサブ制御器２１ｉ3 （ｉ＝ａ、ｂ…ｎ）を
並列接続してなり、加合せ点１２からの張力偏差ΔＴ
は、各制御器２１ｉに対して分岐入力されている。一
方、切換制御回路２３には、張力設定器１１からの設定
張力Ｔo 、巻径検出器ＤＢからの糸ビームＢの巻径ｄが
分岐入力される他、糸ビームＢに巻き取る糸シートＷを
構成する糸の糸物性ＳＱが入力されている。ただし、糸
物性ＳＱは、たとえば図示しないデータ設定器を介し、
仕掛ける糸によって決まる適当な物性値を与えるものと
する。
【００２４】切換制御回路２３は、設定張力Ｔo 、巻径
ｄ、糸物性ＳＱに基づいて切換信号Ｓ1 を切換回路２２
に送出し、切換回路２２は、切換信号Ｓ1 に従って、複
数の制御器２１ｉの１組を切換え選択することができ
る。そこで、各制御器２１ｉを構成するサブ制御器２１
ｉ1 、２１ｉ2 、２１ｉ3 には、それぞれが有するＰ要
素、Ｉ要素、Ｄ要素として適当な制御パラメータがあら
かじめ設定されているものとすれば、制御器２０は、切
換制御回路２３、切換回路２２を介し、設定張力Ｔo 、
巻径ｄ、糸物性ＳＱを変数として最適の制御パラメータ
を選択して設定することができる。すなわち、制御器２
０は、設定張力Ｔo 、巻径ｄ、糸物性ＳＱが変動して
も、最適の制御パラメータに基づいてトルク指令値Ｑを
演算して出力することができ、全体として最良の制御状
態を実現することができる。
ｄ、糸物性ＳＱに基づいて切換信号Ｓ1 を切換回路２２
に送出し、切換回路２２は、切換信号Ｓ1 に従って、複
数の制御器２１ｉの１組を切換え選択することができ
る。そこで、各制御器２１ｉを構成するサブ制御器２１
ｉ1 、２１ｉ2 、２１ｉ3 には、それぞれが有するＰ要
素、Ｉ要素、Ｄ要素として適当な制御パラメータがあら
かじめ設定されているものとすれば、制御器２０は、切
換制御回路２３、切換回路２２を介し、設定張力Ｔo 、
巻径ｄ、糸物性ＳＱを変数として最適の制御パラメータ
を選択して設定することができる。すなわち、制御器２
０は、設定張力Ｔo 、巻径ｄ、糸物性ＳＱが変動して
も、最適の制御パラメータに基づいてトルク指令値Ｑを
演算して出力することができ、全体として最良の制御状
態を実現することができる。
【００２５】
【他の実施の形態】図１、図２の制御器２０は、種々の
変形が考えられる。
変形が考えられる。
【００２６】たとえば、切換回路２２、切換制御回路２
３は、乗算器２４、演算器２５に代えてもよい（図
３）。ただし、同図の制御器２０は、１組のサブ制御器
２１ａ1、２１ａ2 、２１ａ3 のみを有する。演算器２
５は、設定張力Ｔo 、巻径ｄ、糸物性ＳＱを入力し、こ
れらの変数に対応するパラメータ補正量ｍを算出して乗
算器２４に送出する。そこで、乗算器２４は、サブ制御
器２１ａ1 、２１ａ2 、２１ａ3 の出力にパラメータ補
正量ｍを乗ずることにより、設定張力Ｔo 、巻径ｄ、糸
物性ＳＱに対応するトルク指令値Ｑを発生することがで
きる。
３は、乗算器２４、演算器２５に代えてもよい（図
３）。ただし、同図の制御器２０は、１組のサブ制御器
２１ａ1、２１ａ2 、２１ａ3 のみを有する。演算器２
５は、設定張力Ｔo 、巻径ｄ、糸物性ＳＱを入力し、こ
れらの変数に対応するパラメータ補正量ｍを算出して乗
算器２４に送出する。そこで、乗算器２４は、サブ制御
器２１ａ1 、２１ａ2 、２１ａ3 の出力にパラメータ補
正量ｍを乗ずることにより、設定張力Ｔo 、巻径ｄ、糸
物性ＳＱに対応するトルク指令値Ｑを発生することがで
きる。
【００２７】また、図３において、乗算器２４は、Ｐ要
素を有するサブ制御器２１ａ1 の出力側に対してのみ介
装し（図４）、サブ制御器２１ａ2 、２１ａ3 の出力側
は、加合せ点２４ａを介して乗算器２４の出力側に接続
することができる。設定張力Ｔo 、巻径ｄ、糸物性ＳＱ
に基づくパラメータ補正量ｍは、サブ制御器２１ａ1に
対してのみ有効であり、制御器２０は、これらの変数に
基づいてサブ制御器２１ａ1 に対応する比例ゲインのみ
を変化させることができ、サブ制御器２１ａ2、２１ａ3
に設定する積分ゲイン、微分ゲインは、一定のままに
保つことができる。一般に、大慣性の糸ビームＢを駆動
する場合、オフセットを補正するための積分ゲイン、急
峻な外乱に対応するための微分ゲインは、一定のままに
保持しても十分実用的な張力制御を達成することができ
るからである。
素を有するサブ制御器２１ａ1 の出力側に対してのみ介
装し（図４）、サブ制御器２１ａ2 、２１ａ3 の出力側
は、加合せ点２４ａを介して乗算器２４の出力側に接続
することができる。設定張力Ｔo 、巻径ｄ、糸物性ＳＱ
に基づくパラメータ補正量ｍは、サブ制御器２１ａ1に
対してのみ有効であり、制御器２０は、これらの変数に
基づいてサブ制御器２１ａ1 に対応する比例ゲインのみ
を変化させることができ、サブ制御器２１ａ2、２１ａ3
に設定する積分ゲイン、微分ゲインは、一定のままに
保つことができる。一般に、大慣性の糸ビームＢを駆動
する場合、オフセットを補正するための積分ゲイン、急
峻な外乱に対応するための微分ゲインは、一定のままに
保持しても十分実用的な張力制御を達成することができ
るからである。
【００２８】また、図２の切換回路２２は、各複数台の
サブ制御器２１ｉ1 、２１ｉ2 の入力側に分割して配設
し（図５）、サブ制御器２１ｉ1 、２１ｉ2 の出力側に
は、加算器２６を介装してもよい。ただし、ここでは、
Ｄ要素を有するサブ制御器２１ｉ3 は省略されており、
切換回路２２、２２は、それぞれ、サブ制御器２１ｉ1
、２１ｉ2 を切換え選択することにより、制御器２０
の比例ゲイン、積分ゲインを設定することができる。ま
た、図５において、積分ゲインを一定に保持するとき
は、１台の切換回路２２のみを使用すればよい（図
６）。さらに、複数のサブ制御器２１ｉ1 は、図３の演
算器２５、乗算器２４の組合せに代えることもできる
（図７）。
サブ制御器２１ｉ1 、２１ｉ2 の入力側に分割して配設
し（図５）、サブ制御器２１ｉ1 、２１ｉ2 の出力側に
は、加算器２６を介装してもよい。ただし、ここでは、
Ｄ要素を有するサブ制御器２１ｉ3 は省略されており、
切換回路２２、２２は、それぞれ、サブ制御器２１ｉ1
、２１ｉ2 を切換え選択することにより、制御器２０
の比例ゲイン、積分ゲインを設定することができる。ま
た、図５において、積分ゲインを一定に保持するとき
は、１台の切換回路２２のみを使用すればよい（図
６）。さらに、複数のサブ制御器２１ｉ1 は、図３の演
算器２５、乗算器２４の組合せに代えることもできる
（図７）。
【００２９】一方、図４、図７の演算器２５は、制御器
２０の制御パラメータのうち、比例ゲインにのみ着目し
ており、たとえば、図８のように構成することができ
る。
２０の制御パラメータのうち、比例ゲインにのみ着目し
ており、たとえば、図８のように構成することができ
る。
【００３０】図８において、巻径ｄは、演算器２５ａに
入力されており、演算器２５ａには、糸シートＷを構成
する糸の単位長さ当りの重量ρと本数ｎとが併せ入力さ
れている。また、演算器２５ａの出力は、加合せ点２５
ｂ、換算器２５ｃを介して乗算器２５ｆに接続されてお
り、加合せ点２５ｂには、糸ビームＢに使用する巻ビー
ムの慣性ＧＤ2bが併せ入力されている。また、巻径ｄ
は、換算器２５ｃにも併せ入力されている。一方、設定
張力Ｔo 、糸物性ＳＱは、それぞれ補正演算器２５ｄ、
２５ｅに入力されている。補正演算器２５ｄ、２５ｅの
各出力も、乗算器２５ｆに接続されており、乗算器２５
ｆの出力は、パラメータ補正量ｍとして外部に出力され
ている。
入力されており、演算器２５ａには、糸シートＷを構成
する糸の単位長さ当りの重量ρと本数ｎとが併せ入力さ
れている。また、演算器２５ａの出力は、加合せ点２５
ｂ、換算器２５ｃを介して乗算器２５ｆに接続されてお
り、加合せ点２５ｂには、糸ビームＢに使用する巻ビー
ムの慣性ＧＤ2bが併せ入力されている。また、巻径ｄ
は、換算器２５ｃにも併せ入力されている。一方、設定
張力Ｔo 、糸物性ＳＱは、それぞれ補正演算器２５ｄ、
２５ｅに入力されている。補正演算器２５ｄ、２５ｅの
各出力も、乗算器２５ｆに接続されており、乗算器２５
ｆの出力は、パラメータ補正量ｍとして外部に出力され
ている。
【００３１】演算器２５ａは、巻径ｄ、糸シートＷを構
成する糸の単位長さ当りの重量ρ、本数ｎを入力するこ
とにより、糸ビームＢの慣性ＧＤ2 のうち、巻ビーム上
の糸の慣性ＧＤ2wを算出することができる。そこで、加
合せ点２５ｂは、糸ビームＢの慣性ＧＤ2 ＝ＧＤ2w＋Ｇ
Ｄ2bを算出することができ、換算器２５ｃは、加合せ点
２５ｂからの慣性ＧＤ2 と巻径ｄとを入力することによ
り、ＧＤ2 ／ｄ2 に比例するパラメータ補正量ｍg を演
算して乗算器２５ｆに送出することができる。
成する糸の単位長さ当りの重量ρ、本数ｎを入力するこ
とにより、糸ビームＢの慣性ＧＤ2 のうち、巻ビーム上
の糸の慣性ＧＤ2wを算出することができる。そこで、加
合せ点２５ｂは、糸ビームＢの慣性ＧＤ2 ＝ＧＤ2w＋Ｇ
Ｄ2bを算出することができ、換算器２５ｃは、加合せ点
２５ｂからの慣性ＧＤ2 と巻径ｄとを入力することによ
り、ＧＤ2 ／ｄ2 に比例するパラメータ補正量ｍg を演
算して乗算器２５ｆに送出することができる。
【００３２】一方、補正演算器２５ｄ、２５ｅは、それ
ぞれ設定張力Ｔo 、糸物性ＳＱに基づくパラメータ補正
量ｍt 、ｍs を算出し、乗算器２５ｆに出力するから、
乗算器２５ｆは、パラメータ補正量ｍ＝ｍg ・ｍt ・ｍ
s を算出して外部に出力することができる。すなわち、
このときのパラメータ補正量ｍは、ＧＤ2 ／ｄ2 に比例
するものとなっている。また、パラメータ補正量ｍt 、
ｍs は、それぞれ、設定張力Ｔo の増加に対して一様に
減少し、糸物性ＳＱによって示される糸の伸度に対して
一様に増加する曲線になることがわかっている。
ぞれ設定張力Ｔo 、糸物性ＳＱに基づくパラメータ補正
量ｍt 、ｍs を算出し、乗算器２５ｆに出力するから、
乗算器２５ｆは、パラメータ補正量ｍ＝ｍg ・ｍt ・ｍ
s を算出して外部に出力することができる。すなわち、
このときのパラメータ補正量ｍは、ＧＤ2 ／ｄ2 に比例
するものとなっている。また、パラメータ補正量ｍt 、
ｍs は、それぞれ、設定張力Ｔo の増加に対して一様に
減少し、糸物性ＳＱによって示される糸の伸度に対して
一様に増加する曲線になることがわかっている。
【００３３】なお、糸ビームＢを駆動する駆動モータＭ
の界磁巻線Ｆに一定の界磁電流を供給するとき、図８の
換算器２５ｃは、ＧＤ2 ／ｄ2 に代えて、ＧＤ2 ／ｄに
比例するパラメータ補正量ｍg を算出すればよい。駆動
モータＭが分巻直流電動機以外の可変速モータである場
合も同様である。また、図８において、演算器２５ａ、
加合せ点２５ｂを削除し、巻径ｄを入力する換算器２５
ｃのみによってパラメータ補正量ｍg を算出してもよ
い。このときの換算器２５ｃは、ＧＤ2 ／ｄ2 またはＧ
Ｄ2 ／ｄに比例するパラメータ補正量ｍg に代えて、巻
径ｄを変数としてパラメータ補正量ｍg を算出し、制御
器２０の比例ゲインを設定することができる。
の界磁巻線Ｆに一定の界磁電流を供給するとき、図８の
換算器２５ｃは、ＧＤ2 ／ｄ2 に代えて、ＧＤ2 ／ｄに
比例するパラメータ補正量ｍg を算出すればよい。駆動
モータＭが分巻直流電動機以外の可変速モータである場
合も同様である。また、図８において、演算器２５ａ、
加合せ点２５ｂを削除し、巻径ｄを入力する換算器２５
ｃのみによってパラメータ補正量ｍg を算出してもよ
い。このときの換算器２５ｃは、ＧＤ2 ／ｄ2 またはＧ
Ｄ2 ／ｄに比例するパラメータ補正量ｍg に代えて、巻
径ｄを変数としてパラメータ補正量ｍg を算出し、制御
器２０の比例ゲインを設定することができる。
【００３４】また、図１、図２の切換制御回路２３、図
３、図４、図７の演算器２５に入力させる設定張力Ｔo
、巻径ｄ、糸物性ＳＱは、糸物性ＳＱを省略し、前２
者の一方または双方のみとしてもよい。すなわち、制御
器２０は、設定張力Ｔo のみ、糸ビームＢの慣性ＧＤ2
または巻径ｄのみを変数として、または、これらの組合
せを変数として、あるいは、これらに糸物性ＳＱを付加
したものを変数として制御パラメータを最適に設定し、
作動させることができる。
３、図４、図７の演算器２５に入力させる設定張力Ｔo
、巻径ｄ、糸物性ＳＱは、糸物性ＳＱを省略し、前２
者の一方または双方のみとしてもよい。すなわち、制御
器２０は、設定張力Ｔo のみ、糸ビームＢの慣性ＧＤ2
または巻径ｄのみを変数として、または、これらの組合
せを変数として、あるいは、これらに糸物性ＳＱを付加
したものを変数として制御パラメータを最適に設定し、
作動させることができる。
【００３５】なお、この発明は、経糸糊付機やビーム巻
返機等の巻取装置のみならず、同種の繊維機械の送出装
置に対してもそのまま適用することができる。
返機等の巻取装置のみならず、同種の繊維機械の送出装
置に対してもそのまま適用することができる。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、設定張力と、糸ビームの慣性または巻径との少なく
ともいずれか一方を変数として制御器の制御パラメータ
を設定することによって、制御器は、制御対象である糸
シートの設定張力や糸ビームの巻径が変動し、制御特性
が大きく変動する場合であっても、常に最適の制御パラ
メータにより作動させることができるから、張力制御が
不調になったりするおそれがなく、張力変動を最少に抑
えることができるという優れた効果がある。
ば、設定張力と、糸ビームの慣性または巻径との少なく
ともいずれか一方を変数として制御器の制御パラメータ
を設定することによって、制御器は、制御対象である糸
シートの設定張力や糸ビームの巻径が変動し、制御特性
が大きく変動する場合であっても、常に最適の制御パラ
メータにより作動させることができるから、張力制御が
不調になったりするおそれがなく、張力変動を最少に抑
えることができるという優れた効果がある。
【図１】 全体構成ブロック系統図
【図２】 図１の要部詳細ブロック系統図
【図３】 他の実施の形態を示す図２相当図（１）
【図４】 他の実施の形態を示す図２相当図（２）
【図５】 他の実施の形態を示す図２相当図（３）
【図６】 他の実施の形態を示す図２相当図（４）
【図７】 他の実施の形態を示す図２相当図（５）
【図８】 他の実施の形態を示す要部詳細ブロック系統
図
図
【図９】 従来技術を示す全体ブロック系統説明図
Ｍ…駆動モータ Ｂ…糸ビーム ＧＤ2 …慣性 ｄ…巻径 Ｔ…張力 Ｔo …設定張力 ＳＱ…糸物性 Ｑ…トルク指令値 １０…張力制御装置 １５…制御増幅器 ２０…制御器
Claims (5)
- 【請求項１】 張力偏差に基づいてトルク指令値を算出
する制御器と、該制御器からのトルク指令値によって糸
ビーム駆動用の駆動モータを駆動制御する制御増幅器と
を備えてなり、前記制御器は、設定張力、糸ビームの慣
性の一方または双方を変数として制御パラメータを設定
することを特徴とする繊維機械における張力制御装置。 - 【請求項２】 前記制御器は、糸物性を変数に付加する
ことを特徴とする請求項１記載の繊維機械における張力
制御装置。 - 【請求項３】 前記制御器は、糸ビームの慣性をＧ
Ｄ2 、糸ビームの巻径をｄとするとき、ＧＤ2 ／ｄ2 に
比例する比例ゲインを設定することを特徴とする請求項
１または請求項２記載の繊維機械における張力制御装
置。 - 【請求項４】 前記制御器は、糸ビームの慣性をＧ
Ｄ2 、糸ビームの巻径をｄとするとき、ＧＤ2 ／ｄに比
例する比例ゲインを設定することを特徴とする請求項１
または請求項２記載の繊維機械における張力制御装置。 - 【請求項５】 前記制御器は、糸ビームの慣性に代え
て、糸ビームの巻径を変数とすることを特徴する請求項
１または請求項２記載の繊維機械における張力制御装
置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20820696A JP3717015B2 (ja) | 1996-08-07 | 1996-08-07 | 繊維機械における張力制御装置 |
| KR1019970023864A KR100469643B1 (ko) | 1996-08-07 | 1997-06-10 | 섬유기계에있어서의장력제어장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20820696A JP3717015B2 (ja) | 1996-08-07 | 1996-08-07 | 繊維機械における張力制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1045331A true JPH1045331A (ja) | 1998-02-17 |
| JP3717015B2 JP3717015B2 (ja) | 2005-11-16 |
Family
ID=16552434
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20820696A Expired - Fee Related JP3717015B2 (ja) | 1996-08-07 | 1996-08-07 | 繊維機械における張力制御装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3717015B2 (ja) |
| KR (1) | KR100469643B1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100469643B1 (ko) * | 1996-08-07 | 2005-06-28 | 츠다코마 고교 가부시키가이샤 | 섬유기계에있어서의장력제어장치 |
| CN105035866A (zh) * | 2014-04-30 | 2015-11-11 | 三菱电机株式会社 | 张力控制器 |
| KR20200125284A (ko) * | 2019-04-26 | 2020-11-04 | 강영길 | 섬유 장력조절 장치 및 이를 이용한 장력조절 방법 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101106827B1 (ko) * | 2009-08-17 | 2012-01-19 | 엘에스산전 주식회사 | 오픈 루프 와인딩 시스템의 기계손 보상방법 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6424376A (en) * | 1987-07-20 | 1989-01-26 | Koito Mfg Co Ltd | Mounting structure for flanged electric bulb |
| JPH01117180A (ja) * | 1987-10-26 | 1989-05-10 | Toray Eng Co Ltd | 巻取機における駆動制御方法 |
| JP2906838B2 (ja) * | 1992-06-22 | 1999-06-21 | 富士電機株式会社 | 巻取・巻出機の張力制御装置 |
| JPH0648654A (ja) * | 1992-07-29 | 1994-02-22 | Meidensha Corp | インバータ駆動による巻取張力制御装置 |
| KR0143045B1 (ko) * | 1993-06-28 | 1998-08-01 | 정장호 | 패킷 데이타의 시분할 전송방법 |
| JP3717015B2 (ja) * | 1996-08-07 | 2005-11-16 | 津田駒工業株式会社 | 繊維機械における張力制御装置 |
-
1996
- 1996-08-07 JP JP20820696A patent/JP3717015B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-06-10 KR KR1019970023864A patent/KR100469643B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100469643B1 (ko) * | 1996-08-07 | 2005-06-28 | 츠다코마 고교 가부시키가이샤 | 섬유기계에있어서의장력제어장치 |
| CN105035866A (zh) * | 2014-04-30 | 2015-11-11 | 三菱电机株式会社 | 张力控制器 |
| KR20200125284A (ko) * | 2019-04-26 | 2020-11-04 | 강영길 | 섬유 장력조절 장치 및 이를 이용한 장력조절 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3717015B2 (ja) | 2005-11-16 |
| KR100469643B1 (ko) | 2005-06-28 |
| KR19980018130A (ko) | 1998-06-05 |
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