CN1607278A

CN1607278A - 经纱卷轴装置

Info

Publication number: CN1607278A
Application number: CNA2004100565446A
Authority: CN
Inventors: 藤井智成
Original assignee: Tsudakoma Industrial Co Ltd
Current assignee: Tsudakoma Corp
Priority date: 2003-10-14
Filing date: 2004-08-10
Publication date: 2005-04-20
Also published as: EP1524342A2; JP2005120492A; EP1524342A3; KR20050035829A

Abstract

包括1个以上的分条整经轴、使作用力作用于分条整经轴的拉出张力付与装置、设置为可接触从分条整经轴拉出的经纱层的卷取辊、输出偏置设定值的设定器、使与上述偏置设定值对应的转距作用于卷取辊的转矩付与装置；在卷经轴运转时，使上述拉出张力付与装置以及上述转矩付与装置均处于动作状态，用把经纱层卷绕到卷取经轴上的卷经轴装置，迅速而又正确地设定卷绕作用力设定值，即偏置设定值。设定器把与卷绕张力设定值对应的分条整经轴的拉出张力设定值的总和值的相减结果作为上述偏置设定值输出给转距付与装置。

Description

经纱卷轴装置

技术领域

本发明涉及通过使卷取辊的作用力作用于从1个以上的分条整经轴拉出的经纱层，以所希望的卷绕张力卷绕到卷取经轴上的经纱卷轴装置的技术，具体而言，涉及根据付与分条整经轴的拉出张力和所希望的卷绕张力的关系，把作用于卷取辊的作用力设定为最佳值的技术。

背景技术

在卷轴过程中，从分条整经轴拉出几根到几十根的纱线，将此合并为一层经纱层后，卷绕在一个卷绕经轴上，形成经纱经轴。在此类卷轴机之中，由于被卷绕在卷绕经轴上的纱层的张力，也就是说，卷绕张力的管理十分重要，因而多年来提出了种种张力控制装置。其中就有下述张力控制装置：通过对每个分条整经轴设置包括粉末制动器等执行机构的拉出张力付与装置，赋与纱层拉出张力的同时，卷绕经轴为了实现规定的行进速度，而控制其转速，此外卷取辊把由各执行机构赋与的各拉出张力设定为相等后，通过经由把与各分条整经轴的拉出张力设定值的总和值对应的修正张力付与经纱层的转矩付与装置，即可实现规定的卷绕张力。由于此种张力控制装置把对多个分条整经轴的拉出张力控制设定为开环控制系统，而最终的卷绕张力控制则使用闭环控制系统，因而从整体而言具有可简单地构筑高精度控制系统的优点。

而当对来自分条整经轴的拉出张力T1，实现规定的卷绕张力T3时，经卷取辊修正的修正张力T2由于根据力的平衡关系成为T2＝T3-T1，因而该修正张力T2对闭环系统而言，应作为尽可能正确的与卷取辊对应的偏置设定值设定。然而，作为执行机构的粉末制动器同样存在所产生的制动力会随着时间推移而发生很大变化的缺点。鉴于上述情况，在运转开始之前，操作者为了正确地设定出偏置设定值，首先使经纱卷轴装置处于恒常运转状态，接着通过把控制系统设定为，无法进行张力修正的开环状态同时，为使检测的卷绕张力达到规定的卷绕张力，一边监视卷绕张力一边用手工设定与卷取辊对应的偏置设定值。

(参照特许文献1)

特许文献1：特开昭64-69468号公报(1P-7P)

发明内容

然而，为正确地设定偏置设定值，必须特意进行暂时的恒常运转，而且在为设定偏置设定值而进行的运转期间，随着设定值的手工调整，以经纱层的卷绕张力偏离所希望的卷绕张力的状态卷绕。此种卷绕张力的偏差在后道工序的织造工序之中，会因出现经纱断头及梭口成形不良等原因给织机的运转带来障碍。此外，在此种设定期间卷绕的经纱长度实际可达数十米到数百米，出于不损害织机的运转等方面的考虑往往丢弃不用，从而产生浪费经纱的问题。此外，在此种设定期间卷绕的经轴上，其卷绕经轴的表层会出现所谓经轴裂纹，由于此种卷绕状态对其后卷绕的经纱也会产生影响，因而必然会出现经轴的质量进一步下降的问题。而且以上列举的问题，同样会在没有配置与上述最终的卷绕张力对应的闭环系统(即张力控制装置)的经纱卷轴装置中发生。

因此，本发明的目的在于，通过使卷取辊的作用力作用于从1个以上的分条整经轴拉出后合并而成的经纱层，不必像现在这样在暂时的恒常运转条件下用手动设定卷取的作用力值，即偏置设定值，便可在以所希望的卷绕张力卷绕在卷取经轴上的经纱卷轴装置上迅速地设定正确的值。

为此本发明把下述内容作为第1要点：在包括被可旋转支持的1个以上的分条整经轴、与上述分条整经轴对应设置，根据预先为每一分条整经轴设定的拉出张力设定值，通过使作用力作用于上述分条整经轴，付与拉伸的经纱层拉出张力的拉出张力付与装置、设置为可接触从分条整经轴拉出的经纱层的卷取辊、输出偏置设定值的设定器、使与上述偏置设定值对应的旋转转距作用于卷取辊的转矩付与装置；在卷经轴运转时，使上述拉出张力付与装置以及上述转矩付与装置均处于动作状态，把经纱层卷绕到卷取经轴上的经纱卷轴装置之中，在把与卷绕在卷取经轴上的经纱层对应的卷绕张力设定值以及与分条整经轴对应的拉出张力设定值预先输入至上述设定器的同时，上述设定器把对上述卷绕张力设定值的拉出张力设定值的总和的值相减结果作为上述偏置设定值，输出给上述转矩付与装置。

若根据上述第1要点，由于上述设定器在输入与卷绕张力设定值及与分条整经轴对应的拉出张力设定值的同时，把对上述卷绕张力设定值T3的拉出张力设定值的总和值T1的相减结果T2作为上述偏置设定值输出，因而不必进行现在实行的暂时性恒常运转，便可迅速设定出最佳偏置设定值。由于通过在卷轴装置运转开始之前进行此种偏置设定值的设定，即可直接以所希望的卷绕张力进行卷绕，因而与现用方法相比，可生产出高质量的经纱经轴，可将目前一直存在的经纱经轴的质量低下及经纱的浪费防患于未然。

关于上述的经纱卷轴装置，如能采用在恒常运转期间维持所希望的卷绕张力设定值的构成则更为理想。更具体而言，本发明把下述内容作为第2要点：在包括被可旋转支持的1个以上的分条整经轴、与上述分条整经轴对应设置，根据预先针对每一分条整经轴设定的拉出张力设定值，通过使作用力作用于上述分条整经轴，付与拉伸的经纱层拉出张力的拉出张力付与装置、设置为可接触从分条整经轴拉出的经纱层的卷取辊，检测位于卷取辊下游侧的经纱张力的张力传感器、输出偏置设定值的设定器、使与上述偏置设定值对应的转矩作用于卷取辊的转矩付与装置；把与卷绕在卷取经轴上的经纱层对应的卷绕张力设定值以及来自上述张力传感器的经纱张力信号输入上述转矩付与装置，在卷轴运转时，在使上述拉出张力付与装置以及上述转矩付与装置均处于动作状态的同时，上述转矩付与装置把与对上述卷绕张力设定值的经纱张力偏差对应的修正量相加到上述偏置设定值上进行修正，把经纱层卷绕到卷取经轴上的经纱卷轴装置之中，在把卷绕张力设定值以及与分条整经轴的拉出张力对应的设定值预先输入至上述设定器中的同时，上述设定器，把与上述卷绕张力设定值对应的拉出张力设定值的总和值的减法运算结果，作为上述偏置设定值输出给上述转矩付与装置。

若根据上述第2要点，由于上述设定器把对上述卷绕张力设定值T3的分条整经轴的拉出张力设定值的总和值T1的相减结果T2作为上述偏置设定值输出，因而与上述第1要点相同，不必进行现在实行的暂时性恒常运转，便可迅速设定出最佳偏置设定值。而且转矩付与装置在此之后仍可把对上述卷绕张力设定值的经纱张力偏差对应的修正量相加与到上述偏置设定值中修正后，作为上述偏置设定值输出，由于转矩付与装置可通过产生对应的转矩并作用于卷取辊，因而在此之后，仍可将卷取辊和卷绕经轴间的经纱张力即卷绕张力维持在卷绕张力设定值T2。

此外，与上述两个要点相对应，关于为分条整经轴所设置的拉出张力付与装置，更具体而言，可包括使针对分条整经轴的制动转矩产生的执行机构、检测上述作用力的作用力检测装置、以及根据上述拉出张力设定值以及上述检测的作用力，控制由上述执行机构产生的制动转矩转的矩付与控制器。关于执行机构，只要是可产生与电信号对应的作用力的装置就行。作为一种最佳的执行机构，首推粉末制动器，但并不局限于此，也可以使用转矩电动机等旋转执行机构。而关于粉末制动器，作为插入内部的铁粉之类磁性材料的粉末即便存在随时磨损引起的制动能力下降，由于上述转矩付与控制器可在接受检测的作用力下降的前提下，把制动转矩控制在维持拉出张力的方向上，因而可使拉出张力一直维持设定值。正因如此，即使由于粉末磨损等原因变成实际作用于各分条整经轴的作用力比设定值低的状态，其结果仍然能够消除在经纱层卷绕到卷绕经轴上时的卷绕张力达不到所希望的张力的状态下进行卷绕的问题。

附图说明

图1是本发明的经纱卷轴装置的整体示意图。

图2是图1的分条整经轴的周边部位的示意图。

图3是控制经纱卷轴装置的控制装置的核心部件的框图。

图4是图3的付与转矩指令器的内部构成的框图。

具体实施方式

下面参照附图详细说明本发明的具体实施方式。图1示出经纱卷轴装置10的一例。在卷绕机11前面的框架13上，沿经纱行进方向并排设置了支承着各自可灵活转动的n个(n为1以上的整数)分条整经轴19a1、19a2…19an的经轴架15a1、15a2…15an。

经轴架15a1、15a2…15an分别设置为随着与卷绕机11间的距离加大，各个分条整经轴19a1、19a2…19an的轴位置逐渐升高，并在水平方向上排成一列。并且在各分条整经轴19a1、19a2…19an的附近，沿各经轴的轴平行延伸的导辊17a1、17a2…17an也与经轴架15a1、15a2…15an情形相同，随着与卷绕机11间的距离加大，其轴位置逐渐升高，分别横向架设在未图示的支持构件上。各分条整经轴19a1、19a2…19an上，详情后述，连接着使制动转矩作用于各分条整经轴的旋转的粉末制动器33a1、33a2…33an。分条整经轴19a1、19a2…19an拉出的各条经纱31被拉到各分条整经轴的上方，分别经由与之对应的各个导辊17a1、17a2…17an之后被引导到卷绕机11。并通过将经轴架15a1、15a2…15an的轴位置设为最佳，也可使从各个分条整经轴上拉出经纱层互不接触地引导到卷绕机11，此种情况下，也可以采用省略导辊17a1、17a2…17an的结构。

图2示出作为使制动力作用于分条整经轴19a1、19a2…19an的旋转的执行机构的粉末制动器及其周边部位。具体而言，各分条整经轴19把多根经纱以层(sheet)状卷绕到设置在各分条整经轴36的两侧的一对法兰35、35之间的同时，其纱头被引向卷绕机11，此外还设有检测卷绕在分条整经轴19(19a1、19a2…19an)上的经纱31的卷径的卷径传感器39(39a1、39a2…39an)。而且，经轴轴36的两端通过未图示的金属件，可灵活旋转地被支承在两侧所设的一对经轴架15、15上。此外，在经轴轴36上，为了共用其旋转轴线位置而设置的经轴齿轮37与经轴36一体设置。

另一方面，粉末制动器40，简单地说，包括轴42、第1传动件44a、第2传动件44b、激磁线圈45a、定子45b以及从动件46，上述各部件均收容在机壳41之中。

更具体而言，在有底，大体呈中空筒形的机壳41之中，配置了贯穿其一侧的底部，朝外延伸而出的作为输出轴的轴42。在轴42的端部设置了与轴42共为一体，共用一个轴42的轴线位置的从动齿轮38。此外，轴42通过收容在机壳41内侧的轴承43即可旋转。在轴42的端部固定着与轴42共用旋转轴线的第1传动件44a，第1传动件44a以及第2传动件44b采用铁之类的磁性材料制成，基本呈盘形(基本呈圆形)的同时，通过彼此共用轴线位置，且其边缘经由未图示的环形非磁性件彼此相向地结合，即可在形成磁路性空隙的同时剖面结合为“コ”形，在与传动件44a、44b相对的底面之间形成空隙。在传动件44a、44b间形成的空隙内，配置了具有沿该底面朝半径方向延伸的突起46a的从动件46。从动件46的突起46a在与上述结合的传动件44a、44b的磁路性空隙对应的位置上，配置为：在其端部与传动件44的侧面之间设置间隙47b的同时，其根部固定，无法相对于机壳41旋转。并在突起46a和传动件44之间形成空隙47a的同时，在空隙47a内封存了由铁粉等构成的粉末。此外，在传动件44的外侧，配置了从外侧包裹激磁线圈45a，大体呈环形的定子45b。定子45b在与传动件45a的磁路空隙对应的位置上具有与上述相同的空隙，呈从外侧包裹激磁线圈的形状。

此种公知的粉末制动器40一给激磁线圈45a通入直流电流，在透过定子45b、传动件44及突起46a产生的磁力线φ的作用下，粉末朝空隙47b集中，结果是，传动件44和从动件46之间，通过集中的粉末而连接，这样即可对传动件44，换言之，可对轴42产生与提供的电流对应的制动转矩。

另一方面，粉末制动器40的机壳41通过拉条48及可把作用力作为电信号输出的测力传感器49，组装在经轴架15上，此外，与轴42共为一体的从动齿轮38与经轴齿轮啮合。测力传感器49可检测作用于机壳41的旋转方向的反作用力、换言之，可检测粉末制动器40作用于分条整经轴的制动转矩。而图2所示的粉末制动器40分别针对图1所示的各分条整经轴19a1、19a2…19an设置。

卷绕机11，如图1所示，包括可灵活旋转地被支承在未图示的左右一对机架上的各种辊，即第1推梭辊21、卷取辊23、第2推梭辊25、张力辊27、以及可灵活装卸的卷绕经轴29。更具体而言，与产生规定的转矩的辅助电动机24连接的卷取辊相对应，分别配置为第1推梭辊21以及第2推梭辊25把层状的经纱31挟持在与卷取辊23之间。一方面在张力辊27上设置了检测绕挂的经纱31的张力，产生张力电信号T的张力传感器28。另一方面，卷绕经轴29通过未图示的连接机构与卷绕电动机连接，而在卷绕经轴29上设置了检测卷径的卷径传感器34。并且被引导到卷绕机11的经纱31，依次通过伸缩筘32以及上述各辊，被引导到卷绕经轴29。

在卷绕机11之中，设置了用来控制辅助电动机24、卷绕电动机30的控制装置50。控制装置50在接收来自张力传感器28的张力信号T以及来自卷径传感器34的卷径信号d0，而其输出与粉末制动器33a1、33a2…33an，辅助电动机24以及卷绕电动机30连接。

图3示出控制装置50的内部构成的框图。简而言之，控制装置50包括旋转驱动卷绕电动机30的卷绕控制器51、对各粉末制动器33a1、33a2…33an提供激磁电流的拉出转矩指令器55、提供用来转矩驱动辅助电动机24的电流的付与转矩指令器60、以及对上述各种控制器输出纱速指令信号及转矩指令信号的设定器80。

设定器80包括：可分别设定设定值，例如用可变电阻构成的多个设定器80a、80b、80c1…80cn、80d…，卷径修正器81a1、81a2…81an，运算器82。设定器80a、80b之中分别设定与运转时的经纱行进速度对应的速度设定值，即运转开始时的低速度设定值S_L1以及恒常运转中的高速度设定值S_H1，把与各设定值对应的速度设定信号S_L1、S_H1分别提供给卷绕控制器51。

在设定器80d中设定卷绕到卷绕经轴29上时的卷绕张力设定值T_S1，与设定值对应的卷绕张力设定信号T_S1除可提供给运算器82之外，还可提供给付与转矩指令器60。

与之相对应，在设定器80c1…80cn之中，分别设定与分条整经轴19a1…19an对应的拉出张力设定值80c1…80cn，与各拉出张力设定值对应的信号80c1…80cn被输入与各分条整经轴对应所设置的卷径修正器81a1…81an一侧的输入端子。在卷径修正器81a1…81an的另一侧的输入端子上分别输入对应的分条整经轴的卷径信号d1…dn，各卷径修正器81a1…81an对与输入的拉出张力设定值对应的信号80c1…80cn把基于所输入的分条整经轴的卷径值d1…dn修正后计算出的拉出张力设定值81c1…81cn作为拉出张力设定值信号Tso1…Tson，除提供给运算器82之外，分别提供给拉出转矩指令器55。

运算82根据输入的各种设定值，求出通过卷取辊23作用于层状的经纱31的付与转矩设定值，即偏置设定值T_S2，将所对应的偏置设定值信号T_S2输出给付与转矩指令器60。偏置设定值T_S2，可通过将各分条整经轴的拉出张力设定值81c1…81cn的总和值对卷绕张力设定值T_S1做减法运算，即可通过公式(1)求出。

T_S2＝T_S1-(80c1+80c2+…80cn)(1)

操作者在经纱卷轴装置开始运转开始之前，按照与生产批量对应下达的任务指令等文件，把各种设定值设定到设定器80之中。即由于可在经纱卷轴装置运转之前设定上述各种设定值，因而，运算器82可根据上述式(1)求出最佳偏置设定值T_S2，直接输出给付与转矩指令器60。关于设定器80，也可以不配置上述多个设定器，而使用触摸屏个别输入数值，并可显示当前设定内容的设定器。还有，关于运算器82，既可以通过硬件电路(加法电路与减法电路的组合)来实现，也可以使用公知的计算器，例如：在使用了上述触摸屏的显示器之中，还可利用其内部安装的微机及软件的运算功能进行输出。

卷绕控制器51由速度信号发生器52和驱动电路53构成。速度信号发生器25从设定器80输入低速设度设定信号S_L1及高速度设定信号S_H1，从卷径传感器34输入卷径信号do，还可从程序控制装置84输入运转信号S₂。因此，速度信号发生器52，通过运转信号S₂的产生，边参照卷径信号do，边把经纱以与各速度设定值对应的纱速度行进的值的速度指令信号S_p1输出给驱动电路53。更具体而言，一产生运转信号S₂，速度信号发生器52即把速度指令值首先设定为与低速度设定值S_L1对应的速度指令值，然后朝与高速设定值S_H1对应的速度提速，达到后保持高速度设定值S_H1进行输出。此外，可把与卷绕电动机30连接的速度检测器54提供的旋转速度信号S_P0输入至驱动电路53。驱动电路53具有公知的以与输入的速度指令信号对应的速度驱动卷绕电动机30的速度控制电路，把驱动所需的电力提供给卷绕电动机30。

另一方面，拉出转矩指令器55包括在每个粉末制动器上单独设置的复数控制电器56a1、56a2…56an。在具有上述转矩付与控制器功能的各控制电路56a1、56a2…56an之中，分别具有转矩信号发生器57a1、57a2…57an以及驱动电路58a1、58a2…58an。各转矩信号发生器57a1、57a2…57an分别从设定器80输入拉出张力设定值Tso1…Tson，以及从测力传感器49a1、49a2…49an输入作用力信号qs1…qsn，还可从程序控制装置84输入运转准备信号S₁。因此，各转矩信号发生器57a1、57a2…57an随着运转准备信号S₁的产生，边参照反馈输入的作用力信号qs1…qsn，边把用来产生与拉出张力设定值Tso1…Tson对应的转矩的转矩指令信号i1…in分别向与之对应的驱动电路58a1、58a2…58an输出。各驱动电路58a1、58a2…58an通过把与转矩指令值i1…in对应的直流电流提供给各粉末制动器33a1、33a2…33an的各激磁线圈，各粉末制动器即可通过轴42使与各拉出张力设定值对应的制动转矩分别作用于各分条整经轴19a1、19a2…19an。这样一来，为了使拉出转矩指令器55靠中间安装的测力传感器49a1、49a2…49an检测的作用力(即制动转矩)，产生与拉出张力设定值Tso1…Tson对应的转矩，分别控制对各激磁线圈的电流的结果，各粉末制动器40可分别产生与拉出张力设定值Tso1…Tson对应的制动转矩。因此，随着运转的进行，即使出现粉末消耗之类的情况，仍可产生出与拉出张力设定值对应的制动转矩。而在本实施方式之中，虽然作为产生制动转距的执行机构使用了粉末制动器，但是既可用使用转矩电动机之类产生转矩的旋转执行机构取代，也可以采用通过组合带闸和可作用于该带闸的线性执行机构对轴产生制动转矩的结构，关于产生制动转矩的结构细节并不具体过问。

另一方面，付与转矩指令器60由付与转矩指令器61以及驱动电路72构成。付与转矩指令器61之中，从设定器80输入偏置设定值信号T_S2以及卷绕张力设定值T_S1，从张力传感器28输入张力信号T的同时，还可从程序控制装置84输入运转准备信号S₁。一产生运转准备信号S₁，付与转矩指令器61，即计算出检测的经纱张力T，即卷绕张力保持卷绕张力设定值T_S1的修正值，把将此加到偏置设定值T_S2上后形成的转矩指令值Tq作为转矩指令信号输出给驱动电路72。

而本文所说的拉出张力付与装置，给拉出转矩指令器55、粉末制动器40、测力传感器49以及分条整经轴传递制动力的上述齿轮传动结构与之对应，此外，使转矩作用于卷取辊的转矩付与装置，付与转矩指令器60以及铺助电动机24与之对应。

图4示出付与转矩控制器61的内部框图。付与转矩指令器61主要包括修正器62、以及加法器68，此外，修正器62包括比较器64、修正量信号发生器65、判别器70以及积分器66。另外，修正器62还付带设置了时钟信号发生器67。时钟信号发生器67在后文介绍的运转信号S₂输入期间，以预先设定的控制周期使输出时钟信号Ck通断，并将此提供给修正量信号发生器65及积分器66。

比较器64在输入卷绕张力设定信号T_S1和经纱张力信号T的同时，和设定与卷绕张力设定值T_S1对应的允许范围阀值的设定器69连接，比较器64根据与卷绕张力设定值对应的允许范围和经纱张力信号T的比较结果，把判识信号S₃提供给修正量信号发生器65。修正量信号发生器65连接了设定判识信号S₃产生时输出的修正量的设定器69的同时，还从后述的判识器70输入判识信号S₄，修正量信号发生器65一接通时钟信号Ck，即依照判识信号S₃使之产生对应于信号S₄的值进行加法或减法运算后算出的值对应的信号，并把其输出的修正量信号S_C1提供给计算器66。

积分器66采用下述构成：可通过利用批次生产结束或更换卷取经轴等机会输入清零信号CLR，把积分值清零(初化)，还采用了直接保持当前积分值的电路。此外，积分器66一接通时钟信号CK，即对输入的修正量信号S_C1进行积分，将其积分结果作为信号S_C3提供给加法器68的一侧的输入端子。在加法器68的另一侧的输入端子上，输入设定器80提供的偏置设定值T_S2，加法器68在未输入运转信号S₂时，把输入的偏置设定值T_S2作为转距指令信号Tq直接输出，此外，在输入运转信号S₂时，将此二者相加法运算的结果即偏置设定值T_S2和信号S_C3的相加结果，作为转矩指令信号Tq输出给后端的驱动电路72。与之相对应，判识器70分支输入偏置设定值信号T_S2，判识器70判识偏置设定值T_S2是正值还是负值，并把与判识结果对应的信号S₄提供给修正量信号发生器65。

正如图3所示，在控制装置50之中，付带设置了控制经纱卷轴装置10的整体动作的程序控制装置84。在程序控制装置84之中，除连接着运转按钮85a、停止按钮85b等经纱卷轴装置的操作按钮之外，还连接着微动按钮、低速运转按钮等各种操作按钮、断头传感器及绒毛探测传感器等探测纱线异常的传感器及检测卷绕装置异常的传感器等。程序控制装置84在从操作按钮输入指令信号时，通过输出未图示的指令信号实施使卷绕机11微动或反转等必要的操作，当从上述各种传感器输入了异常信号时，可通过切断运转准备信号S₁及运转信号S₂使卷绕机11停止。

当操作者一操作运转按钮85a，程序控制装置84首先通过(接通)输出运转准备信号S₁，拉出转矩指令器55以及付与转矩指令器60均被置于动作状态，其结果是，与各拉出张力设定值80c1…80cn对应的制动转矩分别作用于各分条整经轴19a1、19a2…19an，而与偏置设定值T_S2对应的作用力作用于卷取辊23。接着，程序控制装置84通过(接通)输出运转信号S₂，卷绕控制器51使卷绕经轴29旋转。其结果，层状的经纱31首先以低速度设定值S_L1的速度行进，然后朝高速设定值S_H1提速，不久之后边以保持高速度设定值S_H1的速度行进边卷绕到卷绕经轴29上。另一方面，由于经纱31的行进，经纱31被从各个分条整经轴19a1、19a2…19an上分别拉出，各分条整经轴开始旋转，但由于各粉末制动器33a1、33a2…33an产生的制动转矩朝阻碍分条整经轴旋转的方向作用，结果是，与拉出张力设定值Tso1…Tson对应的张力作用于行进中的经纱上。

另一方面，通过辅助电动机24把与偏置设定值T_S2对应的转矩给与卷取辊23，卷取辊23一边使转矩作用于经纱一边与接触的经纱一道从动旋转。因此，与偏置设定值T_S2对应的作用力、即付与张力通过卷取辊作用于与卷取辊23接触的经纱。

正因如此，由于卷取辊下游一侧的经纱张力与卷取辊上游一侧的张力处于彼此匹配的关系，因而作用于上游一侧的张力，即成为由卷取辊产生的付与张力和各分条整经轴的拉出张力设定值的总和值之和，而且根据与决定先前的偏置设定值T_S2的公式(1)的关系，最终结论是，成为相当于卷绕张力设定值T_S1的张力值。这样一来，从卷径轴运转开始起，即能够以与卷绕张力设定值T_S1对应的经纱张力(即所希望的卷绕张力)把经纱直接卷绕到卷绕经轴上。

在经纱卷轴装置10开始运转，经纱31正在行进的状态下，出于某种原因，在经纱张力(卷绕张力)偏离了卷绕张力设定值时，修正器62通过输出对的偏置设定值T_S2的修正值S_C3，改变对辅助电动机24的转矩指令值Tq，使经纱张力随时地向卷绕张力设定值靠拢，完成其后的张力控制。

更具体而言，从图4可知，一输入运转信号S₂，时钟信号发生器67即在预先设定的每一控制周期给修正量信号发生器65以及积分器66输出脉冲式时钟信号Ck。比较器64则一直对由卷绕张力设定值T_S1以及通过设定器69a设定的阈值决定的允许范围和经纱张力进行比较，当经纱张力值T超出了阈值范围(极限阈值范围)时，输出与其偏离方向对应的判识信号S₃。因此，修正量信号发生器65每收到一次时钟信号Ck，即可把由比较设定器69确定的修正量设定值所对应的修正量信号S_C1与判识信号S₄对应之后输出。

关于偏置设定值T_S2，根据卷绕张力设定值T_S1和拉出张力设定值80c1…81cn的总和值，换言之，根据各分条整经轴的卷径d1…dn修正后的拉出张力设定值80c1…81cn的总和值)的关系，并非都是正值也可以设定为负值，换言之，由于可进行使卷取辊23的作用力作用于经纱31的行进方向或相反方向的设定，因而也应使张力控制时的修正量输出与之对应后输出。正因如此，判识器70通过判识偏置设定值T_S2是正值还是负值后输出判识信号S₄，修正量信号发生器65按照两个判识信号S₃及S₄，变换设定的修正量使之消除张力偏差后，将此作为修正量信号S_C1发送给积分器66。收到该信号的积分器66每收到一次时钟信号Ck时，即进行输入修正量的积分，通过把该积分结果输出给加法器68，即可修正转矩指令值Tq。

假定当把卷绕张力设定值T_S1设定得比各分条整经轴的拉出张力设定值的总和值还要高，也就是说，偏置设定值T_S2被设定为正值。当经纱张力值T低于卷绕张力的阈值范围的下限时，修正量信号发生器65输出正值的修正量信号S_C1，其结果是，由于积分器66的积分值增加，转矩指令值Tq的输出，相对于原先的卷绕运转用偏置设定值T_S2随时逐渐增大。与之相反，当经纱张力高于卷绕张力的阈值范围的上限时，修正量信号发生器65输出负值的修正量信号S_C1。其结果是，由于积分器66的积算值减少，转矩指令值Tq的输出，相对于原先的卷绕运转用偏置设定值T_S2随时逐渐减少。这样一来，即可进行改变与偏置设定值T_S2对应的修正量S_C3的经纱张力控制，使之朝实际的经纱总张力值T，即设定卷绕张力的卷绕张力设定值T_S1靠拢。通过实行此种张力控制，即使出现突发性的张力变化，也能够一直维持着设定的卷绕张力。

在上述经纱卷轴装置10之中，当进行新的批次生产时，可根据纱种设定各分条整经轴的拉出张力设定值的同时，决定卷绕张力的设定值T_S1。关于卷绕张力设定值T_S1，即使设定了比各分条整经轴的拉出张力设定值的总和值高的值，或与之相反低的值，由于实施与上述卷绕张力设定值T_S1的减法运算，仍可作为正值或负值计算出偏置设定值T_S2。因此，如果设定值是正值，辅助电动机24产生应提高卷绕张力的与纱线行进方向相反方向(图1的CW方向)的转矩，与之相反，如果偏置设定值是负值，则产生与纱线行进方向相同(图1中的CCW方向)方向的转矩。

而在上述经纱卷轴装置10之中，由于随着卷经的进行，各分条整经轴19a1、19a2…19an的卷径逐渐减少，因而有可能在实际作用的拉出张力上出现超过与不足。然而利用各卷径修正器81a1…81an的作用，仍可根据各卷径d1…dn的减少，输出各拉出张力设定值81c1…81cn修正后的值，以便维持运转开始时的拉出张力设定值。另外，运算器82通过反复实行从卷绕张力设定值T_S1对应的上述输出的拉出张力设定值81c1…81cn的总和值的减法运算，即可持续性输出因上述卷经的减少而修正了的与各拉出张力设定值81c1…81cn对应的偏置设定值T_S2。这样一来，除了通过上述张力控制的修正之外，还可根据各分条整经轴d1…dn的卷径的减少，来修正拉出张力设定值81c1…81cn以及偏置设定值T_S2。也可把此种修正各分条整经轴的卷径减少的电路设置在设定器80下游，而不安装在其内部。

对上述实施方式，还可进行以下改变。在图示的例中，采用包括判别器70在内的电路构成，以便偏置设定值T_S2即使被设定为正值或负值中的任意一种，也能使卷绕张力朝设定的卷绕张力设定值T_S1靠拢，而加法运算修正与偏置设定值T_S2对应的修正量S_C3。但在偏置设定值T_S2已被决定为正值或负值中的某一种的情况下，也可以省略不用该构成，而由修正量信号发生器65利用判识信号S₃专门输出修正量信号S_C3。

在上述经纱卷轴装置10之中构成张力控制装置的付与转矩指令器60，决定偏置设定值T_S2后开始运转，然后根据经纱的总张力检测值T(即检测的卷绕张力)修正偏置设定值T_S2及修正辅助电动机24的作用力，但该修正器62的具体的内部结构并不局限于图中的例示。例如在图示的例中，修正量信号发生器65在卷绕张力超过阈值的限制范围时，把规定的修正量设定为偏差输出，但也可以采用根据与卷绕张力设定值T_S1的卷绕张力偏差，输出修正量信号S_C1的构成。此外，在图4之中采用了下述构成：使用积分器66(即积分要件)，根据经纱层的张力变化，使修正值随时增减。但为了提高应答性，也可以使用比例及微分中的某种因素，或使用包含该二者在内的PID控制器。

在上述实施方式中，运转开始后，根据由张力传感器28检测的卷绕张力，构成修正卷取辊的作用力(转矩)来维持卷绕张力设定值T_S1的闭环的张力控制系统。但若想更加简化，也可以不构成张力控制系统，而是采用下述构成：减法运算与卷绕张力设定值T_S1对应的各分条整经轴的拉出张力的设定值81c1…81cn的总和值，使与上述决定的偏置设定值T_S2对应的作用力专门作用于卷取辊23。

然而，在经纱卷轴装置10运转期间，与卷绕运转用的偏置设定值T_S2相对应，在由辅助电动机24产生的转矩之中，由于其中一些耗费在驱动卷取辊等方面，因而来自卷取辊实际作用于经纱的作用力也有可能小于偏置设定值T_S2。因此，关于上述决定的偏置设定值T_S2，最好能补偿驱动卷取辊等所需的机械损耗转矩(所谓机械性损耗)。机械性损耗可认为随转速而增大，如能决定补偿了与经纱层的行进速度对应的机械性损耗的偏置设定值则更好。更具体而言，在加法器68之中付带设置了输出与卷取辊的转速，即经纱层的行进速度对应的机械性损耗补偿值的未图示的机械性损耗补偿器，加法器68也可输出把在上述运算结果中加上机械性损耗补偿值T_S3的运算结果，把该输出作为转矩指令值Tq输出。不过，此种机械性损耗补偿也可以省略不用。

在上述实施方式之中，辅助电动机24只要是能根据提供的电流产生转矩的执行机构就行，例如直流电动机及转矩电动机等，此外，还可通过与电流发生器的组合实现对电动机的转矩控制，关于产生转矩的方法并不具体过问。此外，关于分条整经轴或卷绕经轴的卷径，也可以不使用上述卷径传感器34、39(39a1、39a2…39an)，而是采用根据上述各经轴的旋转量和经纱行进量之间的关系求出的预测值。

此外，关于上述控制装置50采用各自独立的电路构成速度信号发生器52、转矩信号发生器57a1、57a2…57an、付与转矩指令器b1，然而也可以用一个电路构成。例如用微机及软件程序实现上述一系列的动作及控制，偏置设定值的运算等。

Claims

1.一种经纱卷轴装置，包括：

被可旋转支持的1个以上的分条整经轴、

与上述分条整经轴对应设置，根据预先为每一分条整经轴设定的拉出张力设定值，通过使作用力作用于上述分条整经轴，付与拉伸的经纱层拉出张力的拉出张力付与装置、

设置为可接触从分条整经轴拉出的经纱层的卷取辊、

输出偏置设定值的设定器、以及

使与上述偏置设定值对应的旋转转距作用于卷取辊的转矩付与装置；

在卷轴运转时，使上述拉出张力付与装置以及上述转矩付与装置均处于动作状态，把经纱层卷绕到卷取经轴上，其特征在于：

在把与卷绕在卷取经轴上的经纱层对应的卷绕张力设定值以及与分条整经轴对应的拉出张力设定值预先输入至上述设定器的同时，上述设定器把与上述卷绕张力设定值对应的拉出张力设定值的总和值的减法运算结果作为上述偏置设定值，输出给上述转矩付与装置。

2.一种经纱卷轴装置，包括：

被可旋转支持的1个以上的分条整经轴、

与上述分条整经轴对应设置，根据预先针对每一分条整经轴设定的拉出张力设定值，通过使作用力作用于上述分条整经轴，付与拉伸的经纱层拉出张力的拉出张力付与装置、

设置为可接触从分条整经轴拉出的经纱层的卷取辊、

检测位于卷取辊下游侧的经纱张力的张力传感器、

输出偏置设定值的设定器、以及

使与上述偏置设定值对应的转矩作用于卷取辊的转矩付与装置；把与卷绕在卷取经轴上的经纱层对应的卷绕张力设定值以及来自上述张力传感器的经纱张力信号输入上述转矩付与装置，

在卷轴运转时，在使上述拉出张力付与装置以及上述转矩付与装置均处于动作状态的同时，

上述转矩付与装置把与对上述卷绕张力设定值的经纱张力偏差对应的修正量相加到上述偏置设定值上进行修正，把经纱层卷绕到卷取经轴上，其特征在于：在把卷绕张力设定值以及与分条整经轴对应的拉出张力设定值预先输入至上述设定器中的同时，上述设定器，把与上述卷绕张力设定值对应的拉出张力设定值的总和值的减法运算结果作为上述偏置设定值输出给上述转矩付与装置。

3.根据权利要求1或2所述的经纱卷轴装置，其特征在于：

上述拉出张力付与装置包括使制动转矩作用于分条整经轴的执行机构、检测上述作用力的作用力检测装置、根据上述拉出张力设定值以及上述检测的作用力，控制上述执行机构产生的制动转矩的转矩付与控制器。