CN101922085B - 圆编织机的卷取控制方法和卷取控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种圆编织机的卷取控制方法和卷取控制装置。卷取控制部(6)包括控制模式设定机构(11)，该机构可将上述卷取伺服电动机(5)的控制模式设定在包括下述模式的模式，按照针织物的卷取张力一定的方式使卷取伺服电动机(5)旋转的转矩控制模式；相对针织机的旋转，按照一定的旋转角度而使卷取伺服电动机(5)旋转的位置控制模式，按照上述转矩控制模式开始上述针织物的卷取，在通过稳定判断机构(15)判定上述转矩控制模式的卷取状态稳定之后，转移到上述位置控制模式，自动地进行上述针织物的卷取。

Description

圆编织机的卷取控制方法和卷取控制装置

技术领域

本发明涉及在将针织物的卷取张力保持一定的同时，进行卷取筒状的针织物的控制的圆编织机的卷取控制方法和卷取控制装置。

背景技术

一般，圆编织机包括针织部，其通过电动机的驱动，使将织针接纳于针槽中的圆筒(cylinder)旋转，将纱供给织针，对筒状的针织物进行针织；卷取机构部，其卷取通过该针织部针织的筒状的针织物。近年，为了伴随纱、针织物的多样化和品质等级的高度化，驱动卷取机构部的卷取辊，在许多场合，采用可进行精密而高速的控制的伺服电动机。在此场合，人们知道，卷取控制部采用进行将与针织机的运转速度同步的指令脉冲提供给伺服电动机，卷取针织物的控制，伺服电动机的速度控制、位置控制和转矩控制模式。

在圆编织机的针织物卷取中，必须按照一定的卷取张力而卷取，比如，在于具有伸缩性的纱、针织组织的场合，卷取张力不一定时，针织物在伸长的状态或松弛的状态卷取，会产生制品不良。另外，在布匹的卷的卷绕直径大，布匹重量也增加的大(large)卷取的场合，在针织物的卷绕开始和卷绕结束中，辊的卷绕直径大大不同，由此，施加于针织物上的卷取张力变化。由此，按照对应于纱、针织组织、卷的卷绕直径的变化，改变卷取电动机的转矩，卷取张力一定的方式进行控制。

另外，人们还知道，在上述大卷取的场合，通过电位仪的电压，测量布匹的卷的卷绕直径，比如，相对DC电动机，进行对来自布匹的重量加法运算的负荷变化造成的DC电动机这样的卷取电动机的旋转不足进行补偿所必需的电流加法运算，通过一定的卷取张力卷取针织物，但是，由于电位仪等的部件数量增多的问题，另外，近年对长纤维进行针织，品质等级提高，故采用该电位仪的控制方法在目前几乎不采用。

人们知道，在过去的卷取控制中，针织机的布卷取采用转矩(伺服)电动机的转矩控制，在卷取时，对应于卷的重量的变化，按照逐渐增加转矩的方式控制转矩电动机，进行自动转矩调整(比如，日本第2733760号专利文献)。

人们还知道，在其中一者中，卷取采用伺服电动机的位置控制，针对每种纱、针织组织，预先将作为针织机每圈的伺服电动机的旋转角度的针织物生产量，即，伺服电动机的指令脉冲数量的每次脉冲的移动量数据(位置控制数据)提供给伺服电动机驱动器，由此，按照一定的卷取张力而卷取针织物。

但是，伺服电动机的转矩控制对应于卷重量的变化，或对应于纱、针织组织的变更改变转矩，由此，获得一定范围内的卷取张力，但是，该转矩本来根据电动机轴的转矩获得，这样，无法避免卷取机构部的齿轮、辊等的机械的负荷变化的影响，特别是在反复开始/停止时对针织物的卷取造成的影响大，无法一定进行稳定的卷取张力的卷取控制。

在过去的伺服电动机的位置控制中，在改变纱、针织组织时，对应于此，每次必须按照形成适合的卷取张力的方式设定上述伺服电动机的指令脉冲数量的每次脉冲时的移动量数据，是复杂的，卷取控制的自动化是困难的。另外，在新的纱、针织组织的场合，为了通过适当地设定上述移动量数据，必须在卷取开始时，根据比如，假定的设定，对针织物进行针织，确认该针织物的状态，自动化更加困难。

发明内容

本发明是在这样的情况下进行的，本发明的目的在于提供一种圆编织机的卷取控制方法和卷取控制装置，其解决上述的问题，即使在变更纱、针织组织的情况下，仍可适当地通过稳定的卷取张力自动地卷取针织物。

为了实现上述目的，作为本发明的一个方案的圆编织机的卷取控制方法涉及下述的方法，其中，通过包括卷取辊和辊驱动用的卷取伺服电动机的卷取机构部，卷取在针织部针织的筒状的针织物，通过卷取控制部，对上述卷取机构部进行控制，上述卷取控制部可将上述卷取伺服电动机的控制模式设定在包括下述模式的模式，按照上述针织物的卷取张力一定的方式使卷取伺服电动机旋转的转矩控制模式；相对针织机的旋转，按照一定的旋转角度而使卷取伺服电动机旋转的位置控制模式，按照上述转矩控制模式开始上述针织物的卷取，在判定上述转矩控制模式的卷取状态稳定之后，转移到上述位置控制模式，自动地进行上述针织物的卷取。

在这里，卷取状态的稳定指针织机的运转速度稳定，针织机的每圈的卷取伺服电动机的旋转角度基本一定。

本发明的另一方案的圆编织机的卷取控制装置具有：包括卷取在针织部针织的筒状的针织物的卷取辊和辊驱动用的卷取伺服电动机的卷取机构部；控制该卷取机构部的卷取控制部，上述卷取控制部包括控制模式设定机构，该机构可将上述卷取伺服电动机的控制模式设定在包括下述模式的模式，按照上述针织物的卷取张力一定的方式使卷取伺服电动机旋转的转矩控制模式；相对针织机的旋转，按照一定的旋转角度而使卷取伺服电动机旋转的位置控制模式，按照上述转矩控制模式开始上述针织物的卷取，在判定上述转矩控制模式的卷取状态稳定之后，转移到上述位置控制模式，自动地进行上述针织物的卷取。

按照上述方案，按照转矩控制模式开始针织物的卷取，由此，即使在变更纱、针织组织的情况下，仍可对应于此，以适合的卷取张力而对针织物进行卷取。另外，在判定该卷取状态稳定之后，自动地转到位置控制模式，进行上述针织物的卷取，由此，可进行适合而稳定的卷取。于是，即使在变更纱、针织组织的情况下，仍可以适合而稳定的卷取张力自动地卷取。

最好，在上述转矩控制模式的卷取状态，按照规定数量获得作为上述针织物的针织机旋转1圈时的卷取伺服电动机的旋转角度的生产量数据，并且在上述针织物的规定数量的生产量数据收敛在规定范围内时，判定上述卷取状态稳定，相对上述卷取控制部，自动设定上述卷取状态稳定时的针织物的生产量数据，转移到上述位置控制模式。于是，在转矩控制模式的卷取状态，按照规定数量获得针织物的生产量数据，据此，判定卷取状态稳定，自动地设定对应于纱、针织组织的卷取伺服电动机的生产量数据(位置控制数据)，从转矩控制模式转移到位置控制模式，由此，即使变更纱、针织组织的情况下，仍可以更适合而稳定的卷取张力自动地卷取。

附图说明

根据参照附图的下面的优选的实施方式的说明，会更清楚地理解本发明。但是，实施方式和附图用于单纯的图示和说明，不应当用于确定本发明的范围。本发明的范围通过后附的权利要求书确定。在附图中，多个附图中的同一部件标号表示同一部分。

图1为圆编织机的主视图；

图2为表示本发明的一个实施方式的圆编织机的卷取控制装置的方框图；

图3为表示图2的圆编织机的卷取控制装置的动作的流程图。

具体实施方式

下面根据附图，对本发明的实施方式进行说明。图1为圆编织机整体的主视图。象图1所示的那样，圆编织机1包括对筒状的针织物进行针织的针织部2；由卷取经针织的筒状的针织物卷取机构部3和控制卷取机构部3的卷取控制部6形成的卷取部。在包括针织部2的针织机主体侧，设置进行针织机的数据输入、各种显示等用的针织机控制板20。

在图1中，在通过多个腿21支承的基座22的上方，设置针织部2。多个立柱24从基座22上立起，其顶部的水平部件25通过连接部件而固定。供纱部9支承于水平部件25上。针织部2通过主电动机7的驱动，使以可滑动的方式接纳有图中未示出的多根织针的圆筒旋转，将纱从供纱部9供向织针，呈螺旋状将针织网眼重叠，对筒状的针织物进行针织。

在基座22的下方，设置包括将经针织的针织物卷取的卷取辊4和辊驱动用的卷取伺服电动机5的卷取机构部6。在基座22的下方左侧，设置上述针织机控制板20和控制圆编织机整体的整体控制部8。在基座22的下方前面，设置未在图中示出的，阻止进入到圆编织机的内部的安全用的门，在针织机操作过程中，为了安全确保而锁闭，而在为了将针织物取出、维护等，将针织机停止时实现开放。

使针织机(cylinder)旋转的主电动机7通过圆编织机1的整体控制部8，按照比如，借助逆变器的频率控制，以规定转数而驱动的方式控制。

图2表示卷取控制部6的方框图。上述卷取控制部6包括设置于图1的卷取机构部3上的卷取伺服驱动器10；设置于整体控制部8中的数据处理设定部13中包括的控制模式设定机构11；设置于图1的卷取机构3中(圆筒和卷取机构部3连接)，检测主电动机7的圆筒的转数的针织机旋转检测部(旋转编码器)12。

卷取伺服驱动器10对卷取伺服电动机5进行比如PWM控制输出处理(图中的c)，进行PWM控制，将与从针织机旋转检测部12输入的主电动机7的圆筒的旋转角度(图中的g的针织机旋转检测信号)同步的指令脉冲的输出脉冲数提供给卷取伺服电动机5，由此，对卷取伺服电动机5的旋转角度进行控制。卷取伺服驱动器10包括均在图中未示出的，上述的电动机控制·PWM控制输出部与针织机旋转检测信号输入部，以及数据处理设定部13的串行通信部，与后述的卷取伺服驱动器5之间的反馈电流检测部，电动机旋转角度输入部。

图2的控制模式设定机构11将卷取伺服电动机5的控制模式设定为转矩控制模式和位置控制模式(图中的e)。转矩控制模式进行按照针织物的卷取张力一定的方式使卷取伺服电动机5旋转的方式进行控制。在该转矩控制中，无论纱、针织组织的变更、卷重量的变化，均获得一定范围内的卷取张力。

位置控制模式进行相对针织机旋转，按照一定的旋转角度(图中的b的电动机旋转信号)使卷取伺服电动机5旋转的控制。在该位置控制的场合，由于在保持一定的卷取张力的同时，进行卷取伺服电动机5的高精度的旋转角度控制，故不同于上述转矩控制，不受到卷取机构部3的齿轮、辊等机械的负荷变化的影响，这样可按照稳定的卷取张力而卷取。

图2的数据处理设定部13对针织机主体和卷取部整体的数据进行处理，进行数据设定，包括上述控制模式设定机构11，以及生产量数据获得机构14和稳定判断机构15。

生产量数据获得机构14进行在转矩控制模式的卷取状态，从卷取伺服驱动器10，获得卷取伺服电动机5的针织机的每圈的旋转角度(图中的d的电动机旋转角度)，按照规定数量获得作为针织物的针织机每转1圈时的卷取伺服电动机5的旋转角度的生产量数据的处理。该生产量数据为与上述主电动机7的圆筒的旋转角度同步的卷取伺服电动机5的指令脉冲的输出脉冲数量的每次脉冲的移动量数据(位置控制数据)。

在普通卷取的场合，在转矩控制模式时，对应于纱、针织组织的变更，获得适合于针织物的卷取张力的上述生产量数据。接着，在位置控制模式时，按照以转矩控制模式获得的生产量数据而进行位置控制，形成适合于该针织物卷取的一定的卷取张力(转矩)。

在卷直径大的大卷取的场合，在转矩控制模式时，在卷重量变化之前，获得适合于针织物的卷取张力的上述生产量数据。接着，在位置控制模式时，按照以转矩控制模式获得的生产量数据而进行位置控制，由此，即使卷重量变化，仍形成适合于该针织物卷取的一定的卷取张力(转矩)。

稳定判断机构15进行在转矩控制模式的卷取的状态，针织物的规定数量的生产量数据，即，卷取伺服电动机5的指令脉冲数量的每次脉冲的移动量数据收敛在规定范围内时，判定上述卷取状态稳定的处理。在比如，10个针织机旋转1圈时的上述移动量数据的最大和最小的差收敛在其平均值的±1％以内时，判断卷取状态稳定。也可在上述移动量数据收敛在预定的值时，判定卷取状态稳定。

然后，在数据处理设定部13中，自动设定作为针织物的生产量数据的移动量数据(位置控制数据)(图中的f)，将其提供给卷取伺服驱动器10，从转矩控制模式转到位置控制模式。

象这样，数据处理设定部13对卷取伺服驱动器10，进行转矩控制模式和位置控制模式的模式设定(图中的e)，进行生产量数据的自动设定(图中的f)。卷取伺服驱动器10对卷取伺服电动机5，进行上述PWM控制输出处理，由此，进行在转矩控制模式中形成适合的卷取张力的卷取伺服电动机5的电流的，以及在位置控制模式中自动设定的卷取伺服电动机5的上述移动量数据(位置控制数据)的电动机控制(图中的c)。

象这样，在转矩控制模式的卷取状态，按照规定数量而获得针织物的生产量数据，据此而判定卷取状态稳定，自动地设定对应于纱、针织组织的卷取伺服电动机5的上述移动量数据(位置控制数据)，从转矩控制模式转到位置控制模式，由此，每当象过去那样，在位置控制模式的场合，纱、针织组织变更时，不必按照卷取张力适当的方式设定卷取伺服电动机5的上述移动量数据，即使在改变纱、针织组织的情况下，仍可通过适合而稳定的卷取张力，自动地进行卷取。

另外，在控制卷取机构部3用的针织机主体侧和卷取部侧的连接中，采用图中未示出的比如4极的集电环，按照AC24V供电用2根、串行通信用2根的布线而进行。比如，针织物在中途挂在其它的设备上等的异常通过卷取伺服驱动器10检测到，进行串行通信，在针织机主体侧的针织机控制板20中进行错误输出显示。在采用过去的电位仪的控制方法中，必须要求比如8极的集电环，但是与此场合相比较，可大幅度地减少极数，另外，还可减少电位仪等的部件数量。

采用图3的流程图，对上述结构的圆编织机1的卷取控制装置的动作进行说明。首先，确认是否锁闭了圆编织机1的安全用的门(步骤S1)。在于圆编织机1的运转中，将门锁闭，圆编织机1停止时，为了取出针织物，进行维护等，将门打开。在打开门的场合，停止卷取伺服电动机5(步骤2)，返回到步骤S1。

在于步骤S1中锁闭门的场合，确认是否进行生产量数据的测量(步骤S3)。在不测量的场合，使卷取伺服电动机5处于位置控制模式(步骤S8)。

在步骤S3，在进行测量的场合，使卷取伺服电动机5为转矩控制模式(步骤S4)，按照规定数量测量转矩控制模式的卷取中的针织机每旋转1圈的生产量，即，卷取伺服电动机5的指令脉冲数量的每次脉冲时的移动量数据(位置控制数据)(步骤S5)。

接着，判断针织机每旋转1圈的生产量是否稳定，即判断是否对按照规定数量测量上述移动量数据，其最大值和最小值收敛在规定范围内的情况进行判断(步骤6)。在判定生产量不稳定时，返回到步骤S5。在判断生产量稳定时，自动地设定作为位置控制模式的生产量数据的移动量数据(位置控制数据)(步骤S7)，从转矩控制模式转到位置控制模式(步骤S8)。

在打开门之前，卷取伺服电动机5连续运转，直至步骤S8的位置控制模式。另外，在于运转中卷取控制部6检测到异常的场合，停止卷取伺服电动机5，返回到开始状态。

象这样，在本发明的场合，通过转矩控制模式，开始针织物的卷取，由此，即使改变纱、针织组织的情况下，仍可对应于此而形成适合的卷取张力。接着，在判定该卷取状态稳定之后，自动地转到位置控制模式，进行上述针织物的卷取，由此，可进行适合而稳定的卷取。于是，即使在改变纱、针织组织的情况下，仍可以适合而稳定的卷取张力而自动地卷取，可实现自动控制张力ACT(Automatic Control Tension)。

另外，在本实施方式中，针织机旋转检测部12采用编码器，但是也可代替它而采用旋转编码器、接近传感器等。

此外，在本实施方式中，针织机主体侧和卷取部侧的连接采用集电环，但是，也可代替它，而采用作为获取无接点器件等的旋转体的电源供给、旋转体等的信号的机构的旋转连接用连接器。

如上所述，参照附图，对优选的实施方式进行了说明，但是，如果是本领域的技术人员，观看本说明书，会容易在自明的范围内想到各种变更和修正方式。于是，这样的变更和修正方式解释为根据后附的权利要求书确定的本发明的范围内的方案。

Claims (4)

1.一种圆编织机的卷取控制方法，在该方法中，通过包括卷取辊和驱动上述卷取辊用的卷取伺服电动机的卷取机构部，卷取在针织部针织的筒状的针织物，通过卷取控制部，对上述卷取机构部进行控制；其特征在于：

上述卷取控制部：

可将上述卷取伺服电动机的控制模式设定在包括下述模式的模式，按照上述针织物的卷取张力一定的方式使卷取伺服电动机旋转的转矩控制模式；相对针织机的旋转，按照一定的旋转角度而使卷取伺服电动机旋转的位置控制模式；

按照上述转矩控制模式开始上述针织物的卷取，在判定上述转矩控制模式的卷取状态稳定之后，转移到上述位置控制模式，自动地进行上述针织物的卷取。

2.根据权利要求1所述的圆编织机的卷取控制方法，其中，在上述转矩控制模式的卷取状态，按照规定数量获得作为上述针织物的针织机旋转1圈时的卷取伺服电动机的旋转角度的生产量数据，并且在上述已获得的规定数量的生产量数据收敛在规定范围内时，判定上述卷取状态稳定；

相对上述卷取控制部，自动设定上述卷取状态稳定时的针织物的生产量数据，转移到上述位置控制模式。

3.一种圆编织机的卷取控制装置，其具有：包括卷取在针织部针织的筒状的针织物的卷取辊和驱动上述卷取辊用的卷取伺服电动机的卷取机构部；控制该卷取机构部的卷取控制部；其特征在于：

上述卷取控制部包括控制模式设定机构，该机构可将上述卷取伺服电动机的控制模式设定在包括下述模式的模式，按照上述针织物的卷取张力一定的方式使卷取伺服电动机旋转的转矩控制模式;相对针织机的旋转，按照一定的旋转角度而使卷取伺服电动机旋转的位置控制模式；

按照上述转矩控制模式开始上述针织物的卷取，在判定上述转矩控制模式的卷取状态稳定之后，转移到上述位置控制模式，自动地进行上述针织物的卷取。

4.根据权利要求3所述的圆编织机的卷取控制装置，其中：

上述卷取控制部包括:在上述转矩控制模式的卷取状态，按照规定数量获得作为上述针织物的针织机旋转1圈时的卷取伺服电动机的旋转角度的生产量数据的生产量数据获得机构;在上述已获得的规定数量的生产量数据收敛在规定范围内时，判定上述卷取状态稳定的稳定判断机构；

相对上述卷取控制部，自动设定上述针织物的生产量数据，转移到上述位置控制模式。

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