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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für
eine Traversiervorrichtung, die ausgebildet ist, ein Garn zu überführen.
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Hintergrund der Erfindung
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Ein
japanisches Patent Nr. 4155705 offenbart
als eine Technik der oben beschriebenen Art ein Verfahren, das es
ermöglicht, die Position einer Garnführung in
einer Traversiervorrichtung präzise zu steuern. Insbesondere
wird die derzeitige Position der Garnführung überwacht
und mit einer vorbestimmten Zielposition verglichen. Dann wird die Durchlaufgeschwindigkeit
der Garnführung so eingestellt, dass der Unterschied zwischen
diesen Positionen beseitigt wird. Siehe Anspruch 1 und Anspruch
2, und Absätze 0005, 0009 und 0011 des
japanischen Patents Nr. 4155705 , falls
benötigt.
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Für
eine Traversiervorrichtung, die in dem
japanischen Patent Nr. 4155705 offenbart
ist, siehe
1A, die eine Reproduktion eines
Steuerblockdiagramms einer Steuereinrichtung ist (auf die nachfolgend
als B Steuereinrichtung Bezug genommen wird).
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Wie
in 1A gezeigt, umfasst die B Steuereinrichtung einen
Zeitpositionsmustererzeugungsbereich 1, einen Zielpositionsberechnungsbereich 2,
einen Positionssteuerbereich 3, einen Geschwindigkeitssteuerbereich 4,
einen Stromsteuerbereich 5, einen PWM Umrichter 6 und
einen Schrittmotor 7 als Hauptkomponenten. Die B Steuereinrichtung
umfasst ferner einen Encoder 8, einen Geschwindigkeitssignal-
und Positionsverarbeitungsbereich 9, einen Stromdetektor 10,
und einen Speicherbereich 11. In diesem Aufbau liest der
Zeitpositionsmustererzeugungsbereich 1 eine Einheitsdrehzahl,
eine Wicklungsgeschwindigkeit, einen Wicklungssteuerparameter von
dem Speicherbereich 11, um für jeden Durchlauf
ein Zeitpositionsmuster zu erzeugen (jedes Mal, wenn sich die Garnführung
hin und her bewegt). Der Zeitpositionsmustererzeugungsbereich 1 übermittelt
dann diese Musterinformation an den Zielpositionsberechnungsbereich 2.
Das Zeitpositionsmuster drückt die entsprechende Beziehung
zwischen der Zeit und der Position der Garnführung aus, beispielsweise
in Tabellenform. Um es deutlich zu machen, das Zeitpositionsmuster
bedeutet, wann und wo die Garnführung positioniert sein
soll. Der Zielberechnungsbereich berechnet die derzeitige Zielposition
der Garnführung, basierend auf der Musterinformation, die
von dem Zeitpositionsmustererzeugungsbereich 1 empfangen
wurde und der derzeitigen Zeit 12, die durch ein angemessenes
Verfahren erhalten wird. Der Zielpositionsberechnungsbereich 2 übermittelt
dann die berechnete Zielposition an den Positionssteuerbereich 3 als
Positionsanweisung. Der Positionssteuerbereich 3 berechnet
die derzeitige Zielgeschwindigkeit der Garnführung, basierend
auf der Positionsanweisung, die von dem Zielpositionsberechnungsbereich 2 empfangen
wurde. Der Positionssteuerbereich 3 übermittelt
dann die berechnete Zielgeschwindigkeit an den Geschwindigkeitssteuerbereich 4,
als Geschwindigkeitsanweisung. Der Geschwindigkeitssteuerbereich 4 berechnet
das derzeitige Zielmoment auf dem Schrittmotor 7, basierend
auf der Geschwindigkeitsanweisung, die von dem Positionssteuerbereich 3 empfangen wurde.
Der Geschwindigkeitssteuerbereich 4 übermittelt
dann das berechnete Zielmoment an den Stromsteuerbereich 5 als
Momentenanweisung. Der Stromsteuerbereich 5 steuert die
Pulsweite einer Pulsspannung, die durch den PWM Umrichter 6 erzeugt
wird, basierend auf der Momentenanweisung, die von dem Geschwindigkeitssteuerbereich 4 empfangen
wurde. Damit wird die Pulsspannung, die durch den PWM Umrichter 6 erzeugt
wurde, auf den Schrittmotor 7 angewendet, welcher sich
dann in einer vorbestimmten Richtung in einer vorbestimmten Drehzahl
dreht. Dadurch bewegt sich die Garnführung hin und her.
Dann erzeugt der Encoder 8 ein Pulssignal entsprechend
der Drehung einer Ausgangswelle des Schrittmotors 7. Der
Encoder 8 übermittelt dann das erzeugte Pulssignal
an den Geschwindigkeitssignal- und Positionssignalverarbeitungsbereich 9.
Basierend auf dem Pulssignal, das von dem Encoder 8 empfangen
wurde, erzeugt der Geschwindigkeitssignal- und Positionssignalverarbeitungsbereich 9 ein
Geschwindigkeitssignal entsprechend zu der derzeitigen Laufgeschwindigkeit der
Garnführung und ein Positionssignal entsprechend zu der
derzeitigen Position der Garnführung. Ferner erfasst der
Stromdetektor 10 einen Strom in dem Schrittmotor 7,
so dass ein Stromsignal entsprechend zu dem Strom erzeugt wird.
In diesem Aufbau wird die Momentanweisung, die an den Stromsteuerbereich 5 übermittelt
wird durch den Geschwindigkeitssteuerbereich 4 übermittelt
wurde, basierend auf einem Positionssignal eingestellt, das durch
den Geschwindigkeitssignal- und Positionssignalverarbeitungsbereich 9 übermittelt
wurde, und basierend auf dem Stromsignal, das durch den Stromdetektor 10 übermittelt
wurde. Damit regelt (feedback-steuert) der Geschwindigkeitssteuerbereich 4 den
Stromsteuerbereich 5. Ähnlich wird die Geschwindigkeitsanweisung
eingestellt, die an den Geschwindigkeitssteuerbereich 4 durch
den Positionssteuerbereich 3 übermittelt wurde,
basierend auf dem Geschwindigkeitssignal, das durch den Geschwindigkeitssignalund Positionssignalverarbeitungsbereich 4 übermittelt wurde.
Daher regelt der Positionssteuerbereich 3 den Geschwindigkeitssteuerbereich 4.
Die Positionsanweisung, die an den Positionssteuerbereich 3 durch
den Zielpositionsberechnungsbereich 2 übermittelt
wurde, wird basierend auf dem Positionssignal eingestellt, das durch
den Geschwindigkeitssignal- und Positionssignalverarbeitungsbereich 9 übermittelt
wurde. Daher regelt der Zielpositionsberechnungsbereich 2 den
Positionssteuerbereich 3. Die oben beschrieben B Steuereinrichtung
wird dadurch charakterisiert, dass dem Zeitpositionsmuster die höchste
Priorität gegeben wird, und dadurch, dass die Laufgeschwindigkeit
für die Garnführung für etwas dient,
das Steller genannt wird, um es der Garnführung zu ermöglichen,
durch eine vorbestimmte Position zu einer bestimmten Zeit hindurchzulaufen.
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Jedoch
ist die Priorität der B Steuereinrichtung die derzeitige
Position der Garnführung vor der Laufgeschwindigkeit der
Garnführung. Daher wird die Laufgeschwindigkeit der Garnführung
so variiert, dass die derzeitige Position der Garnführung
wie gewünscht eingestellt wird. Dies kann die Dichte von
jeder erzeugten Einheit uneinheitlich in Axialrichtung der Einheit
machen. genauer gesagt kann unter der Voraussetzung, dass die Laufgeschwindigkeit
der Garnführung nicht gleichmäßig ist,
sondern etwas zufällig variiert, selbst wenn die B Steuereinrichtung angewendet
wird, die axiale Nichteinförmigkeit der Dichte der Einheit
sich schließlich aufheben. Als die vorliegenden Erfinder
jedoch tatsächlich die B Steuereinrichtung experimentell
implementiert haben, variierte die Laufgeschwindigkeit der Garnführung
mit einer gewissen Regelmäßigkeit, d. h., die
Variation in der Laufgeschwindigkeit war konstant gleich. Die Gleichmäßigkeit
wurde bisher nicht erfolgreich beseitigt.
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Die
vorliegende Erfindung wurde mit Blick auf diese Probleme entwickelt.
Eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine Technik zum
Verhindern der möglichen axialen Uneinheitlichkeit der Dichte
von jeder Einheit bereitzustellen.
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Darstellung der Erfindung
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Die
von der vorliegenden Erfindung zu lösenden Probleme wurden
beschrieben. Nun werden die Mittel zum Lösen der Probleme
und die Auswirkungen dieser Mittel beschrieben.
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Ein
Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt eine Steuereinrichtung
für eine Traversiervorrichtung bereit, umfassend eine Garnführung,
die geeignet ist, ein laufendes Garn zu führen, Garnführungsantriebsmittel
zum Hin- und Herbewegen der Garnführung und ein Ist-Positions-Erkennungsmittel
zum Erkennen der derzeitigen Position der Garnführung,
wobei die Traversiervorrichtung so konfiguriert ist, dass das Garn,
welches um eine Garnspule gewickelt wird, zu überführen.
Die Steuereinrichtung ist folgendermaßen konfiguriert.
D. h., die Steuereinrichtung für die Traversiervorrichtung
umfasst ein Musterversorgungsmittel zum Versorgen eines Positionsgeschwindigkeitsmusters,
das für eine Beziehung zwischen der Position der Garnführung
und einer Laufgeschwindigkeit der Garnführung an dieser
Position bezeichnend ist, ein Zielgeschwindigkeitsberechnungsmittel
zum Berechnen einer Ziellaufgeschwindigkeit der Garnführung,
basierend auf dem Positionsgeschwindigkeitsmuster, das die Musterliefermittel
bereitstellen, und die derzeitige Position der Garnführung,
die durch die Ist-Positions-Erkennungsmittel erkannt wurde, und
Antriebssteuermittel zum Steuern einer Operation der Garnführungsantriebsmittel, basierend
auf der Laufgeschwindigkeit, die durch die Zielgeschwindigkeitsberechnungsmittel
berechnet wurde.
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D.
h., in dem
japanischen Patent
Nr. 4155705 ist bevorzugt die Zielposition der Garnführung
festgelegt, und die Laufgeschwindigkeit der Garnführung
dient als Steller, um dieses Ziel zu erreichen. Im Gegensatz dazu
wird in der oben beschriebenen Konfiguration die Position der Garnführung von
den Steuerzielen ausgeschlossen, und vorzugsweise die Ziellaufgeschwindigkeit
der Garnführung festgelegt. Daher wird die Variation in
der Laufgeschwindigkeit der Garnführung signifikant unterdrückt.
Das ermöglicht es, die mögliche axiale Uneinheitlichkeit
der Dichte jeder Einheit zu verhindern.
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Ferner,
verglichen mit der Konfiguration in dem
japanischen Patent Nr. 4155705 , beseitigt
die oben beschriebene Konfiguration die Notwendigkeit für
eine sequentielle Positionssteuerung (welche dem Positionssteuerbereich
3 entspricht).
Das erlaubt es, eine einfache Steuerung zu erreichen.
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Die
Steuereinrichtung für die Traversiervorrichtung umfasst
ferner vorzugsweise Zeitdauerberechnungsmittel zum Berechnen einer
tatsächlichen Zeitdauer eines hin und her bewegten Laufs
der Garnführung, basierend auf einer Änderung
in der derzeitigen Position der Garnführung, die durch
die Ist-Positionserkennungsmittel erkannt werden, und Zeitdauerkorrekturmittel
zum Korrigieren des Positions-Geschwindigkeitsmusters in einer solchen
Weise, dass die tatsächliche Zeitdauer des hin und her bewegten
Laufs der Garnführung, die durch den Zeitdauerberechnungsbereich
berechnet wird, gleich einer Zielzeitdauer eines hin und her bewegten
laufs der Garnführung ist. D. h., in der Technik in dem
japanischen Patent Nr. 4155705 ,
da die derzeitige Zeit als Grundlage für die Steuerung
verwendet wird, ist es unwahrscheinlich, dass sich die Zeitdauer
des hin und her bewegten Laufs der Garnführung von der Zielzeitdauer
abweicht. Da die Ist-Zeit nicht als Grundlage für die Steuerung
verwendet wird, ist es dagegen in der oben beschriebenen Technik
gemäß der vorliegenden Erfindung wahrscheinlich,
dass die Zeitdauer eines hin und her bewegten Laufs der Garnführung
von der Zielzeitdauer abweicht. Daher dient die oben beschriebene
Konfiguration dazu, eine mögliche Abweichung von der Zielzeitdauer
der tatsächlichen Zeitdauer eines hin und her bewegten Laufs
der Garnführung zu verhindern.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist ein Funktionsblockdiagramm eines Steuerbereichs
einer Traversiervorrichtung.
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2 ist
ein schematisches Diagramm einer Zugtexturiermaschine.
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3 ist
eine Vorderansicht der Traversiervorrichtung.
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4 ist
eine Vorderansicht der Traversiervorrichtung gemäß einer
ersten Variation.
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5 ist
eine Vorderansicht einer Traversiervorrichtung gemäß einer
zweiten Variation.
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Detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
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Eine
Ausführungsform, in der ein Steuerbereich der Traversiervorrichtung
gemäß der vorliegenden Erfindung auf einen Wicklungsbereich
einer Zugtexturiermaschine angewendet wird, wird mit Bezugnahme
auf die 1 bis 3 beschrieben.
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Wie
in 2 gezeigt, umfasst eine Zugtexturiermaschine 100 eine
Vielzahl von Verarbeitungseinheiten 104 (auf die auch als
Spindeln Bezug genommen wird), wobei jede mit einem Garnlieferbereich 101 versehen
ist, aus denen das Garn Y zugeführt wird, einen Verarbeitungsbereich 102,
der so eingerichtet ist, dass er einen Zugtexturierarbeitsgang an dem
Garn Y ausführt, und einen Wicklungsbereich 103,
der so eingerichtet ist, dass er das bearbeitete Garn Y aufwickelt,
um eine Einheit auszubilden. Die Bearbeitungseinheiten 104sind
rechtwinklig zu dem Blatt der Zeichnung in 2 angeordnet.
Jedoch sind zwei bis vier Garnversorgungsbereiche 101 und zwei
bis vier Wicklungsbereiche 103 aufeinander geordnet, um
der Anforderung der Platzersparnis zu entsprechen.
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Der
Garnversorgungsbereich 101 umfasst einen Aufhänger 106,
auf den eine Garnversorgungseinheit 105 gehalten ist. Die
Aufhänger 106 der Garnlieferbereiche 101 sind
an einem gewöhnlichen Spulenständer 107 angebracht.
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Der
Bearbeitungsbereich 102 umfasst eine erste Versorgungswalze 108,
ein Primärheizgerät 109, einen Kühler 110,
eine Falschdrahteinrichtung 111, eine zweite Zuführwalze 112,
ein Sekundärheizgerät 113 und eine dritte
Zuführwalze 114; diese Komponenten sind in dieser
Reihenfolge von der vorgelagerten Seite zur nachgelagerten Seite
des Garns Y angeordnet. Eine Garnzuführgeschwindigkeit,
die durch die erste Zuführwalze 108 erreicht wird,
wird so festgelegt, dass sie niedriger ist als die durch die zweite
Zuführwalze 112 erreichte. Die Garnzuführgeschwindigkeit,
die durch die zweite Zuführwalze 112 erreicht
wird, wird so festgelegt, dass sie höher ist, als die durch
die dritte Zuführwalze 114 erreichte. Daher wird
das Garn Y zwischen der ersten Zuführwalze 108 und
der zweiten Zuführwalze 112 gezogen und zwischen
der zweiten Zuführwalze 112 und der dritten Zuführwalze 114 gelockert.
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Ferner
läuft das Drehen, das von der Falschdrahteinrichtung 111 auf
das Garn Y angewendet wird, zu der ersten Zuführwalze 108 an.
Daher wird das gezogene und gedrehte Garn Y durch das Primärheizgerät 109 aufgeheizt
und thermisch durch den Kühler 110 festgelegt.
Das auf das Garn Y angewandte Drehen verschwindet, wenn das Garn
Y durch die zweite Zuführwalze 112 hindurchläuft.
Das daher gezogene und falsch gedrehte Garn Y wird gelockert und
dann einem angemessenen thermischen Prozess durch das Sekundärheizgerät 113 unterworfen.
Dann wird das Garn in dem Wicklungsbereich 103 um eine
Garnspule herumgewickelt und schließlich in eine Einheit
P ausgebildet.
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Wie
in 3 gezeigt, umfasst der Wicklungsbereich 103 insbesondere
ein (Hänge-)Gerüst 115, das so aufgebaut
ist, dass es eine Garnspule B drehbar lagert, eine Kontaktwalze 116,
die so ausgebildet ist, dass sie die Spule B (oder die Einheit P),
die an dem Gerüst 115 gelagert ist, dreht, und
eine Traversiervorrichtung 34 (Traversiervorrichtung des
Riementyps), die mit einer Garnführung 33 versehen
ist, die geeignet ist, um das Garn Y aufzugreifen und so eingerichtet
ist, dass sie die Garnführung 33 hin und her bewegt,
um das Garn Y in Bezug auf die Spule (oder auf die Einheit P) zu überführen.
Bei diesem Aufbau wird das laufende Garn Y auf die Spule durch die
Traversiervorrichtung gewickelt, während es durch die Garnführung 34 hinübergefahren
wird, wobei diese sich in einer Hochgeschwindigkeit so hin und her
bewegt, dass sich die Garnführung 33 700 bis 800
Mal pro Minute hin und her bewegt. Dadurch wird die Einheit P erzeugt.
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Die
Traversiervorrichtung 34 ist so konfiguriert, dass sie
etwas ist, dass ein Riementyp gemäß der vorliegenden
Erfindung genannt ist. D. h., wie in 3 gezeigt,
umfasst die RiementypTraversiervorrichtung 34 einen endlosen
Riemen 42, an dem die Garnführung 33 befestigt
ist, gepaarte Lagereinheiten 43, die so aufgebaut sind,
dass sie den endlosen Riemen 42 so lagern, dass ein Teil
des endlosen Riemens 32 parallel zur Längsrichtung
der Kontaktwalze 116 ist, und einen AC Servomotor 44,
der ausgebildet ist, den endlosen Riemen 42 anzutreiben.
Die RiementypTraversiervorrichtung 34 erlaubt dem endlosen
Riemen 42 sich mittels eines Antriebsrads 45, das
an einer Ausgangswelle des AC Servomotors 44
angebracht
ist, hin und her zu bewegen, um es der Garnführung 33 zu
ermöglichen, sich parallel zur Längsrichtung der
Kontaktwalze 116 hin und her zu bewegen. Die Lagereinheit 43 und
der AC Servomotor 44 werden an eine plattenähnliche
Basis 46 angebracht. Um die Garnführung 33 am
Flattern zu hindern, wenn sich der endlose Riemen 42 hin
und her bewegt, erstreckt sich zwischen den gepaarten Lagereinheiten 43 ferner
eine Schiene 47, die so aufgebaut ist, dass sie die Garnführung 33 linear
führt.
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In
der vorliegenden Ausführungsform wird ein Taktriemen als
der endlose Riemen 42 verwendet. Ferner ist der endlose
Riemen 42 um Räder 48 an den gepaarten
Lagereinheiten 43 herumgewickelt und um das Antriebsrad 45 an
dem AC Servomotor 44, um an einer gleichschenkligen Dreieckstrecke entlang
zu fahren. Zusätzlich ist ein Encoder 49 an dem
AC Servomotor 44 vorgesehen und so konfiguriert, dass er
geeignet ist, Pulssignale entsprechend zur Drehung der Ausgangswelle
des AC Servomotors 44 zu übermitteln. Die benötigte
Leistung der Traversiervorrichtung 34 ist generell so,
dass die Vorrichtung 34 eine vorbestimmte Geschwindigkeit
in einer Durchlaufmittelposition stabil aufrechterhalten kann (ein
Bereich, der von den gepaarten Lagereinheiten 43 eingeschlossen
wird: etwa 250 [mm]), während das schnelle Umkehren an
den Durchlaufenden (die Bereiche, die nahe an den jeweiligen Lagereinheiten 43 sind)
sehr genau erreicht werden kann.
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In
der oben beschriebenen Konfiguration, gemäß der
vorliegenden Ausführungsform, umfasst ein Garnführungsantriebsmittel,
um es der Garnführung 33 zu ermöglichen,
sich hin und her zu bewegen, den AC Servomotor 44, den
endlosen Riemen 42 und die Lagereinheiten 43.
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Die
Kontaktwalze 116 ist zwischen der Traversiervorrichtung 34 und
einem Garnspulengreifbereich 115a des Gerüsts 115 vorgesehen.
Die Kontaktwalze 116 dreht die Einheit P in der gewünschten Drehzahl.
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Nachfolgend
wird ein Durchlaufsteuerbereich 80 (Steuereinrichtung)
der Traversiervorrichtung 34 beschrieben. Der Durchlaufsteuerbereich 80, der
in 3 und 1Bgezeigt
ist, umfasst eine CPU (Central Processing Unit), die eine arithmetische
Verarbeitungseinrichtung ist, ein ROM (Read Only Memory), in der
Steuerprogramme durch die CPU ausgeführt werden und Daten,
für die Steuerprogramme verwendet werden, gespeichert werden, und
einen RAM (Random Access Memory), in der die Daten temporär
gespeichert werden, wenn irgendeines der Programme ausgeführt
wird. Die Steuerprogramme, die in der ROM gespeichert sind, werden
in die CPU gelesen, dann an der CPU ausgeführt, so dass
es der Hardware wie der CPU ermöglicht wird, als ein Positionsgeschwindigkeitsmustererzeugungsbereich 60 zu
fungieren (Musterliefermittel) als ein Zielgeschwindigkeitsberechnungsbereich 61 (Zielgeschwindigkeitsberechnungsmittel),
als ein Geschwindigkeitssteuerbereich 62, ein Stromsteuerbereich 63,
ein PWM Umrichter 64, ein Stromdetektor 65, ein
Geschwindigkeitssignal- und Positionssignalverarbeitungsbereich 66,
ein Ursprungspositionserfassungsbereich 67, ein Durchlaufzeitdauerberechnungsbereich 68 (Zeitdauerberechnungsmittel),
ein Speicherbereich 69 und ein Durchlaufzeitdauerkorrekturmittel 70 (Zeitdauerkorrekturmittel).
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Der
Speicherbereich 69 ist so konfiguriert, dass er eine Einheitsdrehgeschwindigkeit,
eine Wicklungsgeschwindigkeit und einen Wicklungssteuerparameter
speichert. Hier meint die „Einheitsdrehzahl” die
Drehzahl der Einheit P. Die „Wicklungsgeschwindigkeit” meint
die Umfangsgeschwindigkeit der Einheit P. Der „Wicklungssteuerparameter” meint
die Art einer Einheitsgestalt, beispielsweise wie eine Käselaib
(Kreuzspule) oder ein Maiskolben.
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Der
Geschwindigkeitssignal- und Positionssignalverarbeitungsbereich 66 erhält
die Ist-Position und die Laufgeschwindigkeit der Garnführung 33,
basierend auf einem Pulssignal, das von dem Encoder 49empfangen
wird. Der Geschwindigkeitssignal- und Positionssignalverarbeitungsbereich 66 erzeugt ferner
ein Positionssignal und ein Geschwindigkeitssignal, basierend auf
der erlangten derzeitigen Position und Laufgeschwindigkeit der Garnführung 33. Der
Geschwindigkeitssignal- und Positionssignalverarbeitungsbereich 66 übermittelt
dann das Positionssignal und das Geschwindigkeitssignal an den Zielgeschwindigkeitsberechnungsbereich 61 und desgleichen.
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Der
Positionsgeschwindigkeitsmustererzeugungsbereich 60 liest
die Einheitsdrehzahl, Wicklungsgeschwindigkeit und Wicklungssteuerparameter
von dem Speicherbereich 69. Dann erzeugt für jeden
Durchlauf (jedes Mal, wenn die Garnführung 33 eine
Hin- und Herbewegung macht) der Positionsgeschwindigkeitsmustererzeugungsbereich 60 ein
Positions-Geschwindigkeitsmuster für einen Durchlauf, und übermittelt
dann diese Musterinformation an den Durchlaufzeitdauerkorrekturbereich 70.
Die Musterinformation wird durch den Durchlaufzeitdauerkorrekturbereich 70 wie
nachfolgend beschrieben korrigiert, und die korrigierte Information wird
an den Zielgeschwindigkeitsberechnungsbereich 61 übermittelt.
Das Positions-Geschwindigkeitsmuster ist der Ausdruck der entsprechenden
Beziehung zwischen der Position und der Laufgeschwindigkeit der
Garnführung, beispielsweise in Tabellenform. Um es klar
zu sagen, das Positions-Geschwindigkeitsmuster bedeutet eine Information,
die anzeigt, in welcher Laufgeschwindigkeit die Garnführung
an welcher Position läuft.
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Der
Zielgeschwindigkeitsberechnungsbereich 61 berechnet die
Ziellaufgeschwindigkeit der Garnführung 33, basierend
auf dem Positions-Geschwindigkeitsmuster, das von dem Positionsgeschwindigkeitsmustererzeugungsbereich 60 mittels
Durchlaufzeitdauerkorrekturbereichs 70 empfangen wird,
und dem Positionssignal, das von dem Geschwindigkeitssignal- und
Positionsverarbeitungsbereich 66 empfangen wird. Der Zielgeschwindigkeitsberechnungsbereich 61 übermittelt
dann die berechnete Ziellaufgeschwindigkeit an den Geschwindigkeitssteuerbereich 62 als
Geschwindigkeitsanweisung.
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Der
Geschwindigkeitssteuerbereich 62 berechnet das Zielmoment
des AC Servomotors 44, basierend auf der Geschwindigkeitsanweisung,
die von dem Zielgeschwindigkeitsberechnungsbereich 61 empfangen
wurde. Der Geschwindigkeitssteuerbereich 62 übermittelt
dann das berechnete Zielmoment auf den Stromsteuerbereich 63 als
Momentenanweisung.
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Der
Stromsteuerbereich 63 steuert die Pulsweite einer Pulsspannung,
die durch den PWM Umrichter 64 erzeugt wird, basierend
auf der Momentenanweisung, die von dem Geschwindigkeitssteuerbereich 62 empfangen
wird. Dann wird die Pulsspannung, die durch den PWM Umrichter 6 erzeugt
wurde, auf den AC Servomotor 44 angewendet, welcher sich
dann in einer vorbestimmten Drehzahl in einer vorbestimmten Richtung
dreht. Dies ermöglicht der Garnführung 33 hin
und her zu laufen.
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Der
Stromdetektor 65 erkennt einen Strom in dem AC Servomotor 44,
so dass er ein Stromsignal entsprechend zu dem Strom erzeugt.
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In
dieser Konfiguration wird die Momentanweisung, die an den Stromsteuerbereich 63 durch den
Geschwindigkeitssteuerbereich 62 übermittelt wurde,
basierend auf dem Positionssignal eingestellt, das von dem Geschwindigkeitssignal-
und Positionssignalverarbeitungsbereich 66 empfangen wurde, und
auf dem Stromsignal, das von dem Stromdetektor 65 empfangen
wurde. Daher regelt (feedback-steuert) der Geschwindigkeitssteuerbereich 62 den
Stromsteuerbereich 63 (Stromschleifensteuerung). Ähnlich
wird die Geschwindigkeitsanweisung, die an den Geschwindigkeitssteuerbereich 62 durch den
Zielgeschwindigkeitsberechnungsbereich 61 übermittelt
wurde, basierend auf dem Geschwindigkeitssignal eingestellt, welches
von dem Geschwindigkeitssignal- und Positionssignalverarbeitungsbereich 66 erhalten
wurde. Daher regelt der Zielgeschwindigkeitssteuerbereich 61 den
Geschwindigkeitssteuerbereich 62 (Geschwindigkeitsschleifensteuerung).
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In
der vorliegenden Ausführungsform meint Antriebssteuerung
das Steuern der Operation des Garnführungsantriebselements
(der AC Servomotor 44 oder ähnliches), basierend
auf der Laufgeschwindigkeit, die durch den Zielgeschwindigkeitsberechnungsbereich 61 berechnet
wurde. Die Antriebssteuermittel umfassen den Geschwindigkeitssteuerbereich 62,
den Stromsteuerbereich 63 und den PWM Umrichter 64.
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Der
Ursprungspositionserfassungsbereich 67 erfasst, dass die
Garnführung 33 durch eine vorbestimmte Ursprungsposition
hindurchgelaufen ist, basierend auf dem Positionssignal, das von
dem Geschwindigkeitssignal- und Positionssignalverarbeitungsbereich 66 empfangen
wurde. Bei jedem Erfassen des Durchlaufs übermittelt der
Ursprungspositionserfassungsbereich 67 ein Ursprungspositionsdurchlaufsignal
an den Durchlaufzeitdauerberechnungsbereich 68.
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Der
Durchlaufzeitdauerberechnungsbereich 68 berechnet die tatsächliche
Zeitdauer des Hin- und Herlaufens der Garnführung 33,
basierend auf dem Ursprungspositionsdurchlaufsignal, das von dem Ursprungspositionserfassungsbereich 67 empfangen
wurde. Der Durchlaufzeitdauerberechnungsbereich 68 übermittelt
die berechnete tatsächliche Zeitdauer an den Durchlaufzeitdauerkorrekturbereich 70 als
Zeitdauersignal.
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Basierend
auf dem Positionsgeschwindigkeitsmuster, das von dem Positionsgeschwindigkeitsmustererzeugungsbereich 60 empfangen
wurde, vergleicht der Durchlaufzeitdauerkorrekturbereich 70 die
Zielzeitdauer eines hin und her Laufs der Garnführung 33,
die eindeutig durch das Positions-Geschwindigkeitsmuster (auf diese
Zeitdauer wird nachfolgend auch einfach als die „Zielzeitdauer” Bezug
genommen) festgelegt ist, mit dem Zeitdauersignal, das von dem Durchlaufzeitdauerberechnungsbereich 68 empfangen
wurde, d. h., die tatsächliche Zeitdauer des hin und her
Laufs der Garnführung 33 (auf diese Zeitdauer
wird nachfolgend auch einfach als die „tatsächliche
Zeitdauer” Bezug genommen). Dann korrigiert der Durchlaufzeitdauerkorrekturbereich 70 das
Positionsgeschwindigkeitsmuster so, dass die tatsächliche
Zeitdauer der Zielzeitdauer entspricht. Der Durchlaufzeitdauerkorrekturbereich 70 übermittelt
dann das korrigierte Positions-Geschwindigkeitsmuster an den Zielgeschwindigkeitsberechnungsbereich 61.
Insbesondere wenn die tatsächliche Zeitdauer kürzer
als die Zielzeitdauer ist, korrigiert der Durchlaufzeitdauerkorrekturbereich 70 das
Positions-Geschwindigkeitsmuster so, dass die Laufgeschwindigkeit
der Garnführung 33 gleichmäßig über
den gesamten Weg der Garnführung 33 reduziert
ist, d. h., entlang sowohl dem Vorwärts- als auch dem Rückwärtsweg
der Garnführung 33. Andererseits, wenn die tatsächliche
Zeitdauer länger als die Zielzeitdauer ist, korrigiert
der Durchlaufzeitdauerkorrekturbereich 70 das Positionsgeschwindigkeitsmuster
so, dass die Laufgeschwindigkeit der Garnführung 33 gleichmäßig
entlang des Wegs der Garnführung 33 erhöht
wird, d. h., entlang sowohl dem Vorwärts- als auch dem
Rückwärtsweg der Garnführung 33.
Kurz gesagt wird in dieser Korrektur die Laufgeschwindigkeit der
Garnführung 33 erhöht oder reduziert,
um die Zeitdauer des Hin- und Herlaufs der Garnführung 33 auf
die Zielzeitdauer einzustellen. Die Operation eines Durchlaufzeitdauerkorrekturbereichs 70 ermöglicht
eine Regelung für die Korrektur von Zeitdauerverschiebungen.
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Zusätzlich
ist das Verhindern einer Beeinträchtigung der Stabilität
der Laufgeschwindigkeit der Garnführung 33 in
einem stationären Zustandsbereich genau der Zweck der Korrektur
des Positionsgeschwindigkeitsmusters, der durch den Durchlaufzeitdauerkorrekturbereich 70 so
durchgeführt wird, dass die Laufgeschwindigkeit der Garnführung 33 erhöht
oder reduziert wird, gleichmäßig entlang der Vorwärts-
und Rückwärtswege der Garnführung 33.
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(Kurzfassung)
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Wie
oben beschrieben umfasst in der oben beschriebenen Ausführungsform
der Durchlaufsteuerbereich 80 der Traversiervorrichtung 34 den Positionsgeschwindigkeitsmustererzeugungsbereich 60,
der so konfiguriert ist, dass er das Positionsgeschwindigkeitsmuster
erzeugt, das für die Beziehung zwischen der Position der
Garnführung 33 und der Laufgeschwindigkeit der
Garnführung 33 an dieser Position bezeichnend
ist, wobei der Zielgeschwindigkeitsberechnungsbereich 61 so
konfiguriert ist, dass er die Ziellaufgeschwindigkeit der Garnführung 33 berechnet,
basierend auf dem Positionsgeschwindigkeitsmuster, das durch den Positionsgeschwindigkeitsmustererzeugungsbereich 60 erzeugt
wird, und der derzeitigen Position der Garnführung 33,
die durch den Encoder 49 erkannt wird, und die Antriebssteuermittel
zum Steuern der Operation der Garnführungsantriebsmittel,
basierend auf der Laufgeschwindigkeit, die durch den Zielgeschwindigkeitsberechnungsbereich 61 berechnet
wurde.
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D.
h., in dem
japanischen Patent
Nr. 4155705 ist vorzugsweise die Zielposition der Garnführung
festgelegt, und die Laufgeschwindigkeit der Garnführung
dient als ein Steller, um dieses Ziel zu erreichen. In der oben
beschriebenen Konfiguration ist dagegen die Position der Garnführung
33 von
dem Steuerziel ausgeschlossen, und es wird vorzugsweise die Ziellaufgeschwindigkeit
der Garnführung
33 festgelegt. Daher wird eine
Variation in der Laufgeschwindigkeit der Garnführung
33 signifikant
unterdrückt. Das ermöglicht es, eine mögliche
axiale Uneinheitlichkeit der Dichte jeder Einheit zu verhindern.
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Ferner,
verglichen mit dem Aufbau des
japanischen
Patents Nr. 4155705 , beseitigt die oben beschriebene Konfiguration
die Notwendigkeit für eine sequentielle Positionssteuerung
(welche dem Positionssteuerbereich
3 entspricht). Das ermöglicht
eine einfache Steuerung.
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Der
Durchlaufsteuerbereich
80 der Traversiervorrichtung
34 umfasst
ferner einen Durchlaufzeitdauerberechnungsbereich
68, der
so konfiguriert ist, dass er die tatsächliche Zeitdauer
eines Hin- und Herlaufens der Garnführung
33 berechnet,
basierend auf einer Veränderung in der Ist-Position der
Garnführung
33, die durch den Encoder
49 erkannt
wird, und der Durchlaufzeitdauerkorrekturbereich
70, der konfiguriert
ist, um das Positionsgeschwindigkeitsmuster in solch einer Weise
zu korrigieren, dass die tatsächliche Zeitdauer eines Hin-
und Herlaufens der Garnführung
33, die durch den
Durchlaufzeitdauerberechnungsbereich
68 berechnet wurde,
der Zielzeitdauer des Hin- und Herlaufens der Garnführung
33 entspricht.
D. h., in der Technik des
japanischen Patents
Nr. 4155705 , da die Ist-Zeit als Grundlage für die
Steuerung verwendet wird, ist es unwahrscheinlich, dass die Zeitdauer
eines Hin- und Herlaufens der Garnführung sich von der
Zielzeitdauer verschiebt. Dagegen ist es in der oben beschriebenen Technik
gemäß der vorliegenden Erfindung wahrscheinlich,
da die Ist-Zeit nicht als Grundlage für die Steuerung verwendet
wird, dass sich die Zeitdauer eines Hin- und Herlaufens der Garnführung
33 von der
Zielzeitdauer verschiebt. Daher dient die oben beschriebene Konfiguration
dazu, eine mögliche Verschiebung von der Zielzeitdauer
der tatsächlichen Zeitdauer eines Hin- und Herlaufens der
Garnführung
33 zu verhindern.
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Die
bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wurde
oben beschrieben. Jedoch kann die oben beschriebene Ausführungsform
wie folgt geändert werden.
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D.
h., in der oben beschriebenen Ausführungsform wird die
vorliegende Erfindung auf einen Durchlaufsteuerbereich 80 der
Traversiervorrichtung 34 in dem Wicklungsbereich 103 der
Zugtexturiermaschine 100 angewendet. Jedoch ist die vorliegende Erfindung
nicht auf diesen Aspekt beschränkt. Beispielsweise ist
die vorliegende Erfindung auch auf eine Durchlaufeinrichtung anwendbar,
die in einer Garnwicklungsvorrichtung in einer Spinnmaschine montiert
ist, welche so konfiguriert ist, gleichzeitig eine große
Anzahl von gesponnenem Garn aufzuwickeln, um eine große
Anzahl von Einheiten in einer hohen Produktivität auszubilden.
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Ferner
wird in der oben beschriebenen Ausführungsform der AC Servomotor
44 für
das Antreiben des endlosen Riemens
42 eingesetzt, so dass der
endlose Riemen
42 laufen kann. Jedoch kann ein anderer
Motortyp benutzt werden. Generell ist der AC Servomotor
44 für
das Drehen der Ausgangswelle in einer hohen Geschwindigkeit geeignet,
verglichen mit dem Schrittmotor, der in dem
japanischen Patent Nr. 4155705 offenbart
ist. In diesem Bezug wird der AC Servomotor
44 vorzugsweise
eingesetzt, wenn die Garnführung
33 eine relativ
große Anzahl von Hin- und Herbewegungen pro Minute durchführt,
wie in der oben beschriebenen Ausführungsform.
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Ferner
ist in der oben beschriebenen Ausführungsform die Traversiervorrichtung 34 eine,
die Riementyp genannt wird. Alternativ kann eine Traversiervorrichtung
eines Direkt-Wirk-Motortyps oder eine ArmschwingTraversiervorrichtung
verwendet werden. In 4 gezeigt, umfasst die Direkt-Wirk-MotortypTraversiervorrichtung 34 eine Führungsschiene 50,
die so konfiguriert ist, dass sie das Hin- und Herbewegen der Garnführung 33 führt, eine
Antriebsquelle 51, die eingerichtet ist, um die Garnführung 33 hin
und her zu bewegen, und ein Encoder 52, der konfiguriert
ist, um die Hin- und Herbewegposition und die Laufgeschwindigkeit
der Garnführung 33 zu erkennen. Die Antriebsquelle 51 entspricht.
dem AC Servomotor 44 in der oben beschriebenen Ausführungsform.
Der Encoder 52 entspricht dem Encoder 49. Wie
in 5 gezeigt, umfasst die ArmschwingTraversiervorrichtung 34 einen
Arm 53 mit der Garnführung 33 an seiner
Spitze, eine Antriebsquelle 54, die konfiguriert ist, um
den Arm 43 antreibend zu schwingen, und ein Encoder 45,
der so konfiguriert ist, dass er den Drehwinkel des Arms 53 erkennt.
Die Antriebsquelle 54 entspricht dem AC Servomotor 44 in
der oben beschriebenen Ausführungsform. Der Encoder 55 entspricht
dem Encoder 49.
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Während
die vorliegende Erfindung mit Bezug auf die bevorzugten Ausführungsformen
beschrieben wurde, ist es für den Fachmann klar, dass die
offenbarte Erfindung in vielerlei Wegen modifiziert werden kann
und viele andere Ausführungsformen als diese ausgeführt
werden können, die oben festgelegt und beschrieben wurden.
Dem entsprechend ist beabsichtigt, alle Modifikationen der vorliegenden Erfindung
mit den angehängten Ansprüchen abzudecken, die
innerhalb des Schutzbereichs der Ansprüche fallen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 4155705 [0002, 0002, 0003, 0009, 0010, 0011, 0042, 0043, 0044, 0047]
