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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und
eine Vorrichtung zur Steuerung eines Trägers einer
Strickmaschine wie etwa einer Flachstrickmaschine.
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Es ist (z. B. aus der japanischen
Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. HEI-3-54150 oder EP-A-0 415 512) bekannt, daß ein
Träger und ein Schlitten jeweils durch Servomotoren über Riemen
angetrieben werden können, um den Träger mit dem Schlitten zu
synchronisieren. Nach diesem Verfahren kann der Träger in eine
beliebige Sollposition gebracht werden, wobei die Totzeit für
den Schlitten, um den Träger heranzuholen, vernachlässigt
werden kann. Ferner kann das Stoßgeräusch, das erzeugt wird,
wenn der Schlitten den Träger fängt, reduziert werden und der
Träger in eine Position direkt in der Nähe des entsprechenden
Strickabschnitts gebracht werden, was zu einer höheren
Genauigkeit des Musterns führt.
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Das Problem besteht jedoch darin, inwieweit der Träger und der
Schlitten miteinander in Gleichlauf sind. Zum Beispiel weisen
die Servomotoren Steuerungsfehler auf. Die Positionen des
Schlittens und des Trägers stimmen nicht unbedingt mit den
Sollwerten überein. Solche Fehler sind nicht auf jene der
Servomotoren beschränkt. Sie werden außerdem durch eine
Vielzahl von Ursachen wie etwa Installationsfehler und
Schrumpfung/Verlängerung der Riemen erzeugt. Wenn solche Fehler
vernachlässigt werden, kann keine Synchronisation erreicht und das
Stricken nicht durchgeführt werden. Um diesem Problem zu
begegnen, schlägt die japanische Gebrauchsmusterveröffentlichung
Nr. HEI-3-54150 vor, die Drehzahl des schlittenantreibenden
Servomotors zu erfassen, um den trägerseitigen Servomotor zu
steuern. Die Drehzahl des schlittenseitigen Servomotors wird
durch einen Winkelcodierer erfaßt, während der trägerseitige
Servomotor gesteuert wird, derart, daß die Position und die
Geschwindigkeit des Trägers mit der Position und der
Geschwindigkeit des Schlittens übereinstimmen. Nach diesem Verfahren
jedoch erzeugen die vom Sensor zur Erfassung der Drehzahl des
schlittenseitigen Motors und vom schlittenseitigen Motor für
das Einholen der Trägerseite benötigten Zeiten eine
Steuerungsverzögerung. Um dieses Problem zu beseitigen, ist es
erforderlich, die Schlittenantriebsgeschwindigkeit so niedrig zu
halten, daß der Träger den Schlitten ohne weiteres einholen kann.
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Die Aufgaben der vorliegenden Erfindung bestehen darin,
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1) die Synchronisation des Trägers mit dem Schlitten
überflüssig zu machen,
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2) die Genauigkeit des Musterns zu verbessern,
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3) eine Überlast des zweiten Servomotors zum Antreiben des
Trägers zu verhindern und
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4) zuverlässig den Träger in Eingriff mit dem Schlitten zu
bringen und den Träger durch den Schlitten zu fangen.
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Die zusätzlichen Aufgaben der vorliegenden Erfindung bestehen
darin,
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5) die Kraft zum Halten des Trägers an dem Schlitten zu
erhöhen,
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6) die Kraft zum Halten des Trägers an dem Schlitten konstant
zu halten und
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7) durch Vergrößern der ebenen Oberfläche des Trägers, auf der
die Unterseite eines Stifts, wenn dieser auf den Träger
abgesenkt wird, aufliegt, das Fangen zu erleichtern.
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In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist ein
Steuerungsverfahren für einen Träger einer Strickmaschine,
wobei die Strickmaschine mit einem Schlitten zum Antrieb der
Nadeln eines Nadelbettes und einem Träger zur Zufuhr von Garn
zu dem Nadelbett ausgebildet ist, und der Schlitten mittels
eines ersten Servomotors angetrieben ist, und der Träger zur
Bewegung auf einer Trägerschiene mittels eines zweiten
Servomotors angetrieben ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stift
einer Träger-Fangvorrichtung, welche mit dem Schlitten
verbun
den ist, zum Eingriff mit dem Träger gebracht wird, so daß der
Träger durch den Schlitten gefangen wird, und, während des
Fangens, das Ausgangsdrehmoment des zweiten Servomotors einer
Beschränkung ausgesetzt ist, welche die Bewegung des Schlittens
nicht beeinflußt.
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Ferner ist in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung
eine Steuerungsvorrichtung für einen Träger einer
Strickmaschine, wobei die Strickmaschine mit einem Schlitten zum
Antrieb der Nadeln eines Nadelbettes und einem Träger zur Zufuhr
von Garn zu dem Nadelbett ausgebildet ist, und der Schlitten
mittels eines ersten Servomotors angetrieben ist, und der
Träger zur Bewegung auf einer Trägerschiene mittels eines
zweiten Servomotors angetrieben ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerungsvorrichtung eine Träger-Fangvorrichtung, die
mit dem Schlitten verbunden ist und einen Stift und Mittel zum
Anheben/Absenken des Stiftes, so daß der Stift zum Eingriff in
den Träger, wenn der Stift abgesenkt ist, angeordnet ist,
enthält, und Steuerungsmittel zum Bewirken einer Beschränkung
des Ausgangsdrehmoments des zweiten Servomotors, welche die
Bewegung des Schlittens nicht beeinflußt, wenn der Stift
abgesenkt ist, aufweist.
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Die Beschränkung des Ausgangsdrehmoments kann sowohl in der
positiven als auch in der negativen Richtung des Drehmoments
bewirkt werden, d. h., daß der Absolutwert des Drehmoments auf
einen Grenzwert beschränkt wird. Nun ist die Beschränkung des
Ausgangsdrehmoments aber nur in einer Richtung, entweder der
positiven oder der negativen, möglich. Zweckmäßigerweise wird
die Drehmomentbeschränkung in der Richtung erhoben, in der der
Träger den Schlitten bremst. Gemäß dieser Anordnung wirkt der
Laufwiderstand des Trägers auf der Trägerschiene und das
Drehmoment des versorgerseitigen Servomotors (des zweiten
Servomotors), das gleich oder kleiner als das beschränkte
Drehmoment ist, auf den Schlitten, beides in der Form von
Reibung. Diese Reibung liefert die Haltekraft zwischen dem
Schlitten und dem Träger. Wenn das beschränkte Drehmoment so
eingestellt ist, daß der Träger den Schlitten bremst, ist die
Haltekraft angenähert durch die Summe aus dem Laufwiderstand
des Trägers selbst und dem Ausgangsdrehmoment des zweiten
Servomotors bestimmt, wodurch die Haltekraft größer ist. Wenn
umgekehrt das beschränkte Drehmoment so eingestellt ist, daß
der Träger den Schlitten beschleunigt, ist die Haltekraft durch
die Differenz zwischen dem Ausgangsdrehmoment des zweiten
Servomotors und dem Laufwiderstand des Träger bestimmt, wodurch
die Haltekraft kleiner ist.
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Die Drehmomentbeschränkung dient zur asynchronen Steuerung des
trägerseitigen Servomotors, nämlich zur Steuerung, derart, daß
der Träger nicht mit dem Schlitten synchron ist, und zur
Beschränkung der Ausgangsleistung des trägerseitigen Servomotors
unter die Ausgangsnennleistung. Ein Beispiel für das Verfahren
der Drehmomentbeschränkung ist, daß, wenn der Schlitten den
Träger mit dem Stift fängt, die Ausgangsleistung des zweiten
Servomotors auf einem praktisch konstanten Niveau gehalten
wird. Oder der Sollausgangsdrehmoment des zweiten Servomotors
wird während des Fangens zweckmäßigerweise auf ein beschränktes
Drehmoment eingestellt. Die Richtung des Drehmoments bewirkt
zweckmäßigerweise ein Bremsen des Schlittens. Im Ergebnis
bleibt die Bremskraft des zweiten Servomotors konstant, während
die Haltekraft zwischen dem Schlitten und dem Träger
stabilisiert wird. Ein zweites Beispiel für das Verfahren der
Drehmomentbeschränkung besteht darin, während des Fangens eine
Geschwindigkeit, die etwas kleiner als die Geschwindigkeit des
Schlittens ist, als Sollgeschwindigkeit einzustellen oder die
Sollposition des Trägers etwas näher als die Sollposition des
Schlittens einzustellen; somit wird dem trägerseitigen
Servomotor eine Closed-Loop-Regelung usw. übertragen, derart, daß der
Träger entweder in der Geschwindigkeit oder in der Position
etwas hinter dem Schlitten nacheilt. Wenn der Träger durch den
Schlitten gefangen ist, bewegt sich der Träger schneller als
der Sollwert der Steuerung oder über die Sollposition hinaus.
Folglich gibt der trägerseitige Servomotor ein Leistung ab, die
den Träger bremst. Diesem bremsenden Drehmoment (das
Ausgangs
drehmoment des zweiten Servomotors in der der Schlittenbewegung
entgegengesetzten Richtung) wird einer oberen Grenze
ausgesetzt.
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Im folgenden wird die Funktion der vorliegenden Erfindung
beschrieben. Der Träger wird durch den zweiten Servomotor
nahezu synchron mit dem Schlitten vorbereitend in Bewegung
versetzt, bis der Träger durch den Schlitten mit dem Stift
eingefangen ist usw. Sobald das Fangen gestartet ist, wird der
zweite Servomotor einer Drehmomentbeschränkung ausgesetzt, um
eine Überlast zu vermeiden. Wenn das Ausgangsdrehmoment dem der
Trägerseite entgegengesetzt ist, wird die Summe aus dem
Ausgangsdrehmoment des zweiten Servomotors und dem Laufwiderstand
des Trägers während des Fangens auf den Schlitten ausgeübt,
wobei dieser Wert gleich der Haltekraft zwischen dem Schlitten
und dem Träger ist. Aufgrund dieser Haltekraft wird der Kontakt
zwischen dem Schlitten und dem Träger stabilisiert, wobei das
Schwingen des Trägers in bezug auf den Schlitten verhindert
wird. Wenn das Ausgangsdrehmoment in der gleichen Richtung wie
das der Trägerseite wirkt, wird die Differenz zwischen dem
Ausgangsdrehmoment des zweiten Servomotors und dem
Laufwiderstand während des Fangens auf den Schlitten ausgeübt, wobei
dies die Haltekraft des Trägers ist. Wenn das Fangen beendet
ist, steht der Träger in der spezifizierten Position und wartet
auf das nächste Fängen.
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Der Träger wird nahezu synchron mit dem Schlitten vorbereitend
in Bewegung versetzt, bis er durch den Stift gefangen ist und
an der zweiten Sollposition steht, wenn das Fangen
zurückgesetzt wird. Während des Fangens wird der Träger durch das
Ausgangsdrehmoment des zweiten Servomotors am Schlitten
gehalten. Als Ergebnis dieser Wirkungen wird die Genauigkeit des
Musterns verbessert. Wenn der Träger durch den zweiten
Servomotor während des Fangens gebremst wird, kann die ebene
Oberfläche des Trägers, auf der der Stift gehalten wird, zum
einfacheren Fangen vergrößert sein.
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Die vorteilhafteste Form ist die, daß das beschränkte
Drehmoment in der dem Ausgangsdrehmoment des schlittenseitigen Motors
entgegengesetzten Richtung ausgeübt wird, während der zweite
Servomotor durch das beschränkte Drehmoment angetrieben wird.
Auf diese Weise reicht es aus, dem zweiten Servomotor einen
Befehl zur Erzeugung des beschränkten Drehmoments zu geben; die
Steuerung ist einfach. Die Haltekraft bleibt konstant, wobei
der Eingriff zwischen dem Schlitten und dem Träger stabiler
wird.
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Im folgenden werden bestimmte Ausführungen der Erfindung
beispielhaft und mit Bezug auf die begleitende Zeichnung
beschrieben.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
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Fig. 1 Ein Signalformdiagramm, das die Steuerung des Trägers
in einer Ausführung zeigt.
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Fig. 2 Eine teilweise Vorderansicht, die den Aufbau einer
Flachstrickmaschine der Ausführung zeigt.
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Fig. 3 Eine Schnittansicht einer Trägerschiene und eines
Trägers.
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Fig. 4 Ein Blockdiagramm des Regelkreises für den Servomotor
des Trägers.
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Fig. 5 Ein Blockdiagramm des Regelkreises für den Servomotor
des Trägers gemäß einer Modifikation der Erfindung.
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Fig. 6 Eine teilweise Vorderansicht, die den Träger gemäß der
Modifikation der Erfindung zeigt.
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Fig. 7 Ein Steuersignalformdiagramm des Trägers gemäß der
Modifikation der Erfindung.
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In Fig. 1 bis Fig. 7 sind eine Ausführung und deren
Modifikation gezeigt. Fig. 2 zeigt den Aufbau einer
Flachstrickmaschine. 2 ist ein Schlitten mit zwei Nocken, vier Nocken usw.,
der auf einer Schlittenschiene 4 läuft und Nadelbetten 6 wie
etwa V-Bett oder 4-Bett steuert. Der Schlitten 2 ist so
beschaffen, daß er von einem ersten Servomotors 8 und einer
Ansteuerung 10 auf der Schiene 4 bewegt wird, wobei die
Bewegung durch einen Zahnriemen 12 und eine Riemenscheibe 14
bewirkt wird. Der Schlitten 2 ist mit einem Querträgergatter 16
versehen, welches das Nadelbett 6 überspannt. Das
Querträgergatter 16 ist mit einer Träger-Fangvorrichtung 18 versehen. Die
Träger-Fangvorrichtung 18 ist mit Stiften 22 versehen, die
durch Mehrfach-Magnetspulen 20, 20 angehoben und abgesenkt
werden. Die Konfiguration einer solchen Träger-Fangvorrichtung
18 ist wohlbekannt, z. B. aus der japanischen
Patentveröffentlichung Nr. SHO-62-29539.
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Über den Nadelbetten 6 sind Mehrfach-Trägerschienen 24
angebracht, wobei jede Trägerschiene 24 mit vier Trägern 26
versehen ist. Der Träger 26 ist mit einer Garnstange 28 versehen,
während eine Garnzufuhrvorrichtung, die nicht gezeigt ist, an
der Spitze der Garnstange 28 montiert ist. Während des
Strickens wird die Garnstange 28 durch die Träger-Fangvorrichtung 18
über einen Nockenmechanismus, der z. B. in der japanischen
vorläufigen Patentveröffentlichung Nr. HEI-5-25758, die
EP-A-0 523 816 entspricht, beschrieben ist, nach unten
gedrückt, worauf sich die Garnzufuhrvorrichtung in die
Strickposition auf das Nadelbett 6 senkt. Der Träger 26 ist oben in der
Mitte mit einer ebenen Oberfläche 30, hinter der ebenen
Oberfläche 30 auf der rechten Seite mit einem rechten Vorsprung 32
und hinter der ebenen Oberfläche 30 auf der linken Seite mit
einem linken Vorsprung 34 versehen. Die Schultern der
Vorsprünge 32, 34 oder die vertikalen Oberflächen zwischen den
Vorsprüngen 32, 34 und der ebenen Oberfläche werden durch den
zu ziehenden Stift 22 gedrückt. Somit senkt die
Träger-Fangvorrichtung 18 den Stift 22 auf einen gewünschten Träger 26 ab, um
diesen zu ziehen. Jede Trägerschiene 24 ist mit vier Zahnriemen
40 versehen, wovon nur einer hier gezeigt ist. Der Zahnriemen
40 ist so beschaffen, daß er den Träger 26 nach der Seite
bewegt, wobei er von einem zweiten Servomotor 44 und einer
Ansteuerung 46 über eine Riemenscheibe 42 angetrieben wird.
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50 ist ein Hauptsteuerbaustein für die gesamte Strickmaschine,
der zwei Ansteuerungen 10, 46, den Schlitten 2 und die
Magnetspulen 20 der Träger-Fangvorrichtung 18 steuert. Der
Hauptsteuerbaustein 50 steuert den Schlitten 2 und die Träger
26 gemäß den gegebenen Strickdaten. Um den Schlitten 2 zu
steuern, gibt der Hauptsteuerbaustein 50 ein
Sollpositionssignal P in die Ansteuerung 10 ein. Die Ansteuerung 10 steuert
den Servomotor 8 nach dem Sollpositionssignal. Der Servomotor 8
ist mit einem Sensor zur Erfassung der Drehzahl versehen, wobei
der Sensor die Drehzahl integriert, um die Position zu
erfassen. Diese Erfassungsergebnisse werden als Sensorausgänge S für
die Position und die Geschwindigkeit des Schlittens 2 zur
Ansteuerung 10 zurückgeführt. Die Ansteuerung 10 steuert den
Schlitten 2 in der Weise, daß der Schlitten 2 in der gegebenen
Zeit in die gegebene Position läuft. Die Sensorausgangssignale
S werden dem Hauptsteuerbaustein 50 durch die Ansteuerung 10
übermittelt.
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In ähnlicher Weise steuert der Hauptsteuerbaustein 50 den
zweiten Servomotor über die Ansteuerung 46. Die Steuerung ist
hierbei dem Fall der Ansteuerung 10 ähnlich; der
Hauptsteuerbaustein 50 teilt der Ansteuerung 46 eine Sollposition P oder
eine Sollgeschwindigkeit des Trägers 26 mit, worauf die
Ansteuerung 46 den Servomotor 44 den gegebenen Werten
entsprechend steuert. Der Servomotor 45 erfaßt seine eigene Drehzahl
als Geschwindigkeitssignal und integriert die Drehzahl, um ein
Positionssignal zu erlangen. Der Servomotor 45 gibt diese
Sensorausgangssignale in die Ansteuerung 46 ein, um eine
Closed-Loop-Regelung der Position und der Geschwindigkeit zu
bewirken. Die Sensorausgangssignale werden dem
Hauptsteuerbaustein 50 über die Ansteuerung 46 übermittelt. Die durch die
Ansteuerung 10 bewirkte Steuerung und jene, die durch die
Ansteuerung 46 ausgeübt wird, unterscheiden sich voneinander
dadurch, daß an die Ansteuerung 46 während des Fangens (Fangens
mittels des Stiftes 22) ein Strombegrenzungssignal ausgegeben
wird. Das Strombegrenzungssignal ist ein Signal zur
Beschränkung des Ausgangsdrehmoments des Servomotors 44. Die Inhalte
der Ausgangsleistungsbeschränkung werden weiter unten mit Bezug
auf Fig. 4 und Fig. 5 beschrieben.
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Zusätzlich zu den obenerwähnten Funktionen steuert der
Hauptsteuerbaustein den Schlitten 2 und außerdem die Magnetspule 20
zum Fangen eines spezifizierten Trägers 26 und zum Halten
desselben am Schlitten 2. In der Ausführung steuert der
Hauptsteuerbaustein 50 die Servomotoren 8, 44 nicht direkt, sondern
übt die lokale Steuerung über die Ansteuerungen 10, 46 aus. Der
Hauptsteuerbaustein 50 kann die Steuerung jedoch auch direkt
ausüben. Es ist nicht notwendig, jeden Servomotor 44 mit einer
eigenen Ansteuerung 46 zu versehen. Eine Ansteuerung 46 kann
mehrere Servomotoren 44 steuern. In der Ausführung wird die
Ausgangsleistung des Servomotors 44 durch den vom
Hauptsteuerbaustein 50 übermittelten Befehl bestimmt. Jedoch kann während
der Periode des vorbereitenden Laufs des Trägers 26 der
Servomotor 44 durch Übermittlung des Sensorausgangssignals der
Ansteuerung 10 an die Ansteuerung 46 so gesteuert werden, daß
die Geschwindigkeit und die Position des Trägers 26 während des
vorbereitenden Laufs mit den entsprechenden Größen des
Schlittens 2 annähernd übereinstimmen.
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Fig. 3 zeigt die Trägerschiene 24 und die Träger 26. Eine
Trägerschiene 24 ist mit vier Zahnriemen 40 versehen, wobei an
jedem Zahnriemen 40 ein Träger 26 eingehängt ist. In Fig. 3
sind im oberen Abschnitt Vorsprünge 32, 34 gezeigt, während die
Schultern 52 auf den Seiten der rechten Vorsprünge 32 zu
erkennen sind. Wenn der Stift 22 abgesenkt wird, kommt der Stift 22
mit der Schulter 52 in Eingriff, um den Träger 26 zu fangen und
zu halten. Eine Garnzufuhrvorrichtung 54 ist am oberen Ende der
Garnstange 28 angebracht, um das Garn dem Nadelbett 6
zuzuführen.
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Fig. 4 zeigt die Konfiguration der Ansteuerung 46. Die
Ansteuerung 46 operiert durch Empfang des Positionsbefehlssignals P
oder des Sollgeschwindigkeitssignals vom Hauptsteuerbaustein 50
und zusätzlich des Fangsignals vom Fangsignalgenerator 56 und
des Strombegrenzungssignals vom Strombegrenzungssignalgenerator
58. Hinsichtlich der Operationen während der Nichtfangperiode
überwacht die Ansteuerung 46 die Drehzahl des Servomotors 44
mit Hilfe eines Geschwindigkeitssensors 60 wie etwa eines
Winkelcodierers. Der Ausgang des Sensors 60 gibt die
Geschwindigkeit des Trägers 26 wieder. Die Ansteuerung 46 integriert
die Signale des Geschwindigkeitssensors 60 außerdem mit Hilfe
des Positionssensors 62. Das Signal vom Positionssensor 62
entspricht der Position des Trägers 26. Die Ansteuerung 46
erfaßt außerdem die durch den Servomotor 44 abgegebene
elektrische Leistung mit Hilfe eines Stromsensors 64. Zum anderen gibt
die Ansteuerung 46 das Positionsbefehlssignal P vom
Hauptsteuerbaustein 50 in den Positionsbefehlsgenerator 66 ein. Ein
Differentialverstärker D1 erfaßt und verstärkt den Fehler
zwischen der befohlenen Position und der tatsächlichen
Position, um ein Geschwindigkeitssignal zur Beseitigung des
Positionsfehlers mit Hilfe des Positionssteuerbausteins 68 zu
erzeugen. Die Differenz zwischen dem erzeugten
Geschwindigkeitsbefehlssignal und dem Geschwindigkeitssignal von der
Schnittstelle I2 wird durch einen Differentialverstärker D2 verstärkt
und durch einen Geschwindigkeitssteuerbaustein 70 in ein
Strombefehlssignal umgesetzt. Im Fall der Geschwindigkeitssteuerung
wird die Differenz zwischen der Sollgeschwindigkeit und der
tatsächlichen Geschwindigkeit durch einen
Differentialverstärker verstärkt und durch den Geschwindigkeitssteuerbaustein 70
in ein Strombefehlssignal umgesetzt. Das umgesetzte
Strombefehlssignal wird über einen Schalter S1 in einen
Differentialverstärker D3 eingegeben, während die Differenz zwischen dem
Strombefehlssignal und dem Stromsignal von der Schnittstelle I3
verstärkt und in einen Stromsteuerbaustein 72 eingegeben wird,
um die elektrische Leistung aus einer Leistungsquelle 74 durch
einen Leistungskonverter 76 zu steuern und die gesteuerte
Leistung dem Servomotor 44 zu übertragen. Dies ist eine übliche
Konfiguration zur Stromsteuerung des Servomotors. Statt der
Stromsteuerung kann eine beliebige Steuerung wie etwa die
Spannungssteuerung angewandt werden.
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Während des Fangens wird der Schalter S1 betätigt, um statt
dessen den begrenzten Strom imax zu liefern, wobei der
Servomotor entsprechend dem Strombegrenzungssignal imax so angesteuert
wird, daß er das beschränkte Drehmoment erzeugt. Die Richtung
des so erzeugten Ausgangsdrehmoments entspricht einer Richtung
zum Bremsen des Schlittens 2. Die Fälle der Servomotoren 8, 44
sind im folgenden als Beispiele gezeigt. Der Servomotor 8 des
Schlittens 2 ist z. B. ein Servomotor mit der maximalen
Ausgangsleistung von 800 W. Der Servomotor 44 des Trägers 26 ist
ein Servomotor mit der maximalen Ausgangsleistung von 50 W.
Ferner ist der Wert der durch das Strombegrenzungssignal imax
gegebenen Strombegrenzung so, daß das Vorzeichen des
Ausgangsdrehmoments des Servomotors 44 der Laufrichtung des Schlittens
2 entgegengesetzt ist, wobei der Wert z. B. einer
Ausgangsleistung von 5 bis 20 W entspricht. Das beschränkte Drehmoment ist
ziemlich klein in bezug auf die Ausgangsleistung des
Servomotors 8, so daß angenommen werden darf, daß der Schlitten 2,
wenn er den Träger 26 fängt, sich bewegen kann, ohne durch das
beschränkte Drehmoment beeinflußt zu werden. Hierbei ist der
Servomotor 44 der Stromsteuerung unterworfen, so daß das
Ausgangsdrehmoment durch das Strombegrenzungssignal imax begrenzt
wird. Im Fall der Spannungssteuerung z. B. kann die
Steuerspannung begrenzt werden. Hierbei ist wichtig, daß durch den
Servomotor 44 ein Drehmoment erzeugt wird, dessen Richtung der
Bewegungsrichtung des Schlittens 2 entgegengesetzt ist, und das
Drehmoment während des Fangens konstant gehalten wird.
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Fig. 5 zeigt eine Modifikation hinsichtlich der
Drehmomentbeschränkung des Servomotors 44. 80 ist eine weitere Ansteuerung
und 82 ist ein Strombegrenzer. Der Unterschied zur Ansteuerung
46 aus Fig. 4 besteht darin, daß die Ansteuerung 80 während des
Fangens entweder das Positionsbefehlssignal P oder das
Geschwindigkeitsbefehlssignal ausgibt, um ein
Strombegrenzungssignal zu erzeugen, und das Strombefehlssignal durch den
Strombegrenzer 82 begrenzt. Hinsichtlich der Position und der
Geschwindigkeit gibt die Ansteuerung 80 Befehle aus, so daß der
Träger 26 mit dem Schlitten 2 synchronisiert wird, bis das
Fangen durch den Stift 22 gestartet wird. Während des Fangens
gibt die Ansteuerung 80 jedoch Befehle derart, daß sich die
Sollposition des Trägers 26 etwas näher zum Schlitten 2
befindet, mit anderen Worten, daß die Bewegungsgeschwindigkeit des
Trägers 26 etwas kleiner als die Bewegungsgeschwindigkeit des
Schlittens 2 ist. Der Träger 26 wird durch den Stift 22 dazu
gebracht, sich mit derselben Geschwindigkeit wie der Schlitten
2 zu bewegen. Folglich erzeugt der Servomotor 44, wenn die
Sollposition des Trägers 26 etwas näher zu der des Schlittens 2
oder die Sollgeschwindigkeit des Trägers 26 etwas kleiner als
die des Schlittens 2 eingestellt wird, ein Ausgangsdrehmoment,
dessen Richtung der Laufrichtung des Schlittens 2
entgegengesetzt ist. Dann wird das Ausgangsdrehmoment durch das
Strombegrenzungssignal imax begrenzt. Die Ansteuerung 80 aus Fig. 5
erfordert im Vergleich mit der Ansteuerung 46 aus Fig. 4 eine
höhere Genauigkeit des Positionsbefehlssignals P, das während
der Zeit des Fangens ausgegeben wird. Die Ansteuerung 80 ist
gegenüber der Ansteuerung 46 niederwertiger in dem Sinn, daß,
wenn diese Genauigkeit nicht ausreicht, der Träger 26 den
Schlitten 2 überholen kann, wodurch das Fangen fehlschlägt.
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Um zu Fig. 1 zurückzukehren, ist die Arbeitsweise der
Ausführung unter der Annahme, daß die Ansteuerung aus Fig. 4
verwendet wird, folgende. Fig. 1-1) zeigt die Geschwindigkeitsbefehle
für der Schlitten 2 und den Träger 26. Die Steuerung kann
sowohl durch einen Geschwindigkeitsbefehl als auch durch einen
Positionsbefehl ausgeübt werden, jedoch ist in dem Diagramm die
Steuerung durch Geschwindigkeitsbefehle gekennzeichnet.
Fig. 1-2) zeigt die Phasen des Fangens oder Nichtfangens durch
den Stift 22. Fig. 1-3) zeigt die Ausgangsleistung des
Servomotors 44 für den Träger 26. Das Strombegrenzungssignal wird
nahezu gleichzeitig mit dem Starten des Fangens und
vorzugsweise geringfügig später ausgegeben. Fig. 1-4) zeigt den Druck
(die Haltekraft) zwischen dem Schlitten 2 und dem Träger 26,
während Fig. 1-5) eine vergrößerte Darstellung der Änderung der
Haltekraft beim Starten des Fangens ist.
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Der Träger 26 wird vorbereitend in Bewegung gesetzt, um mit dem
Schlitten 2 in Gleichlauf zu kommen. Der Stift 22 wird
abgesenkt, um den Träger 26 zu fangen. Es ist schwierig, den Träger
26 mit dem Schlitten 2 vollkommen in Gleichlauf zu bringen.
Folglich tritt beim Starten des Fangens ein
Synchronisationsfehler von z. B. 1 mm auf. Kurz nach dem Starten des Fangens
werden das Strombegrenzungssignal imax und das Fangsignal an
die Ansteuerung 46 ausgegeben, wobei das Ausgangsmoment des
Servomotors 44 umgekehrt wird, so daß es auf das beschränkte
Drehmoment abfällt. Im Ergebnis wird der Träger gebremst und
der Stift gerät mit der Schulter 52 in Eingriff, um den Träger
26 zu fangen. Die Haltekraft ist gleich der Summe aus dem
Laufwiderstand des Träger 26 auf der Trägerschiene 24 und dem
Ausgangsdrehmoment des Servomotors 44. Der Träger 26 wird durch
das konstante und große Drehmoment gefangen gehalten. Ferner
beseitigt die Tendenz des Trägers 26, dem Schlitten 2
nachzueilen, den Synchronisationsfehler während der Zeit des
vorbereitenden Laufs. Im Gegensatz dazu wird der Synchronisationsfehler
von 1 mm nicht beseitigt, wenn der Schlitten 2 und der Träger
26 dem Fangen durch den Stift 22 nicht unterzogen werden; der
Fehler bleibt während des gesamten Strickens erhalten. Dieser
Fehler verschlechtert die Genauigkeit des Musterns. Die
Steuerung mit der Ansteuerung 46 ist einfach; es reicht aus, während
des Fangens das das Drehmoment beschränkende Ausgangssignal zu
erzeugen. Wenn das Fangen beendet ist oder wenn der Stift
angehoben wird, kann der Träger an einer beliebigen
Sollposition angehalten werden, um auf das nächste Fangen zu warten.
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Wenn die Ansteuerung aus Fig. 5 verwendet wird, wird genau
während des Fangens ein Zielsignal für die Position oder die
Geschwindigkeit in den Servomotor 44 eingegeben, wobei der Wert
so festgelegt wird, daß der Träger 26 dem Schlitten 2 etwas
nacheilt. Dann erfaßt der Positionssensor, daß die momentane
Position vor der Sollposition liegt, oder der
Geschwindigkeitssensor 60 erfaßt, daß die momentane Geschwindigkeit die
Sollgeschwindigkeit überschreitet, worauf der Servomotor ein
beschränktes Drehmoment im Bereich des beschränkten Drehmoments
erzeugt, um den Fehler zu beseitigen. Das beschränkte
Drehmoment ist nicht eindeutig bestimmt. Wenn die Genauigkeit des
Zielsignals für die Position gering ist und der Träger 26 so
gesteuert wird, daß er sich mit derselben Geschwindigkeit
bewegt wie der Schlitten 2, kann das beschränkte Drehmoment
zufällig null werden.
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Fig. 6 und Fig. 7 zeigen eine Modifikation. In Fig. 6 ist 84
ein Träger, 86 ist eine ebene Oberfläche und 88 und 90 sind
Vorsprünge auf beiden Seiten der ebenen Oberfläche 89. Die
Breite der ebenen Oberfläche 86 ist praktisch gleich der Breite
des Stiftes 22. In diesem Fall wird eine Bremskraft ausgeübt,
selbst wenn die Sollgeschwindigkeit des Trägers 26 höher oder
niedriger als die Geschwindigkeit des Schlittens 2 ist. Somit
ist der Servomotor 44 während des Fangens z. B. zwei
Drehmomentbeschränkungen, einer positiven und einer negativen,
ausgesetzt. Da die Breite der ebenen Oberfläche 86 gering ist, muß
die Synchronsteuerung während der Zeit des vorbereitenden Laufs
des Trägers 26 genau sein.
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Fig. 7 zeigt einen Fall, in dem die Sollgeschwindigkeit Vy des
Trägers 26 während des Fangens höher als die Geschwindigkeit Vc
des Schlittens 2 eingestellt ist, und einen Fall, in der die
Sollgeschwindigkeit Vy des Trägers 26 während des Fangens
niedriger als die Geschwindigkeit Vc des Schlittens 2
eingestellt ist. Falls Vy > Vc, versucht der Träger 26, den
Schlitten 2 zu überholen, während das Ausgangsdrehmoment gleich dem
beschränkten Drehmoment in positiver Richtung wird. Falls
Vy < Vc, versucht der Träger 26, den Schlitten 2 zu halten,
während das Ausgangsdrehmoment gleich dem beschränkten
Drehmoment in negativer Richtung wird. Die Einstellung, ob die
Sollgeschwindigkeit Vy des Trägers 26 höher oder niedriger als die
Sollgeschwindigkeit Vc des Schlittens 2 sein soll, muß im
voraus entschieden werden. Die Wahl eines der Vorsprünge 88, 89
muß ebenfalls im voraus entschieden werden. Hierbei wird der
Sollwert für den Träger 26 hinsichtlich der Geschwindigkeit
spezifiziert, jedoch kann er auch hinsichtlich der Position
spezifiziert werden.