JP2942377B2 - 織機のドラム式測長貯留装置の駆動モータ制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ジェットルームなど
の無杼織機において、ショートピックの発生を有効に防
止するための織機のドラム式測長貯留装置の駆動モータ
制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ジェットルームにおいて、１ピック分の
緯糸を正確に測長して緯入れノズルに供給するために、
ドラム式測長貯留装置が多用されている。

【０００３】ドラム式測長貯留装置には、静止ドラム形
と回転ドラム形とがあり、前者は、回転ヤーンガイドに
よりドラムに糸を巻き付けて貯留し、後者は、回転ドラ
ムに対して直接糸を巻き付けて貯留する。糸は、たとえ
ばドラムの表面に対して進退動作する係止ピンを制御す
ることにより、所定の時期に所定の巻数に相当する所定
長さをドラムから解舒し、緯糸として緯入れすることが
できる。

【０００４】回転ヤーンガイドや回転ドラムは、織機の
高速運転や多色緯入れに対応するために、織機の主軸と
機械的に連結するに代え、専用の駆動モータによって駆
動することも多い（たとえば特開昭６１−２６６６３９
号公報）。すなわち、主軸の回転量と駆動モータの回転
量とを検出し、駆動モータを所定の比率で主軸に追随さ
せるための回転量偏差を算出した上、この回転量偏差に
基づいて駆動モータを回転制御することにより、駆動モ
ータは、主軸に対して正確に同期して回転し、ドラム上
に所定長さの糸を正確に測長して貯留することができ
る。

【０００５】なお、このときの駆動モータは、良好な制
御性を実現するためにＤＣサーボモータを使用するのが
よく、また、ドラム上の糸は、１ピック分の緯入れに必
要最少限の量を貯留するのがよい。ドラム上に余分の糸
を貯留すると、ドラム上において糸の絡みが発生し、円
滑な緯入れが妨げられる場合があるからである。

【０００６】

【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、織機起動時等において、駆動モータの応答が遅
れることにより、ドラム上に貯留する糸量が不足し、シ
ョートピックを発生することがあるという問題があっ
た。すなわち、駆動モータを制御する制御系は、一般
に、織機の定常運転中における制御性を最優先して制御
定数を設定するから、たとえば織機の起動時等において
主軸が急激に加速すると、駆動モータに遅れが生じ、シ
ョートピックを発生することがある。また、定常運転中
においても、たとえば多色緯入れを行なう場合には、所
定の緯入れ選択信号に従って駆動モータを間欠的に運転
することがあるが、この場合でも、駆動モータの応答に
遅れがあると、ショートピックを発生するおそれがあ
る。

【０００７】そこで、この発明の目的は、かかる従来技
術の問題に鑑み、状態判別部と補正制御部とを設け、状
態判別部からの状態信号に応じ、駆動モータを制御する
同期制御部、駆動制御部に対してフィードフォワード制
御を加えることによって、駆動モータの応答遅れを有効
に補償し、ショートピックの発生を防止することができ
る織機のドラム式測長貯留装置の駆動モータ制御装置を
提供することにある。

【０００８】

【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、主軸の回転量と駆動モータの回
転量とを比較し、所定の比率で駆動モータを主軸に追随
させるための回転量偏差を算出する同期制御部と、同期
制御部からの回転量偏差に基づき駆動モータを回転制御
する駆動制御部と、織機の運転状態から駆動モータの加
速制御が必要であることを判別して状態信号を出力する
状態判別部と、状態判別部からの状態信号に応じ、同期
制御部と駆動制御部との少なくとも一方に対して駆動モ
ータの加速方向にフィードフォワード制御を加える補正
制御部とを備えることをその要旨とする。

【０００９】なお、同期制御部は、主軸の回転量と駆動
モータの回転量との比率を決定する分周器を備え、補正
制御部は、分周器に対し、状態信号に応じて異なる分周
比を設定出力することができる。

【００１０】また、駆動制御部は、速度制御系と電流制
御系とを備え、補正制御部は、速度制御系と電流制御系
との少なくとも一方に対し、状態信号に応じて異なる補
正量を設定出力してもよい。

【００１１】

【作用】かかる発明の構成によるときは、同期制御部
は、回転量偏差を算出し、駆動制御部は、回転量偏差に
基づいて駆動モータを回転制御するから、駆動モータ
は、同期制御部によって決定される所定の比率で主軸に
追随し、主軸に同期してドラムまたは回転ヤーンガイド
を回転させることができる。

【００１２】一方、補正制御部は、状態判別部からの状
態信号に応じて、同期制御部、駆動制御部の少なくとも
一方に対して駆動モータの加速方向にフィードフォワー
ド制御を加えるから、駆動モータは、織機の起動時等に
おいて加速制御が必要であるとき、一時的に定常運転中
よりも大きな比率で主軸に追随することができ、したが
って、応答遅れを有効に補償することができる。

【００１３】同期制御部が分周器を備えるときは、この
分周器に設定する分周比により主軸の回転量と駆動モー
タの回転量との比率が決定されるから、補正制御部は、
状態信号に応じ、分周器に異なる分周比を設定出力する
ことにより、簡単に目的を達成することができる。

【００１４】同様に、駆動制御部が速度制御系と電流制
御系とを備えるときは、これらの少なくとも一方に対
し、状態信号に応じて異なる補正量を設定し、フィード
フォワード制御を実現すればよい。

【００１５】

【実施例】以下、図面を以って実施例を説明する。

【００１６】織機のドラム式測長貯留装置の駆動モータ
制御装置は、同期制御部１０、駆動制御部２０と、状態
判別部３０、補正制御部４０とを備えてなる（図１）。

【００１７】ドラム式測長貯留装置（以下、単に測長装
置という）Ｄは、静止ドラム形であって、ドラムＤ1
と、回転ヤーンガイドＤ2 と、回転ヤーンガイドＤ2 を
駆動する専用の駆動モータＭと、駆動モータＭに直結す
るエンコーダＥＮ2 と、ドラムＤ1 に対して進退動作す
る係止ピンＤ3 とを備えている。給糸体Ｗ1 から解舒さ
れる糸Ｗは、駆動モータＭの軸方向に挿通され、回転ヤ
ーンガイドＤ2 の先端から引き出すことにより、ドラム
Ｄ1 に巻き付けて貯留することができる。ドラムＤ1 上
の糸Ｗは、係止ピンＤ3 をドラムＤ1 の表面から後退さ
せることにより、緯入れノズルＮを介し、緯糸として、
図示しない経糸開口に緯入れすることができる。

【００１８】図示しない主モータによって駆動される織
機の主軸Ａには、主軸Ａの回転量Ｐa を検出し、パルス
列信号Ｓa として出力するエンコーダＥＮ1 が連結され
ており、エンコーダＥＮ1 の出力は、同期制御部１０と
状態判別部３０とに分岐接続されている。同期制御部１
０には、エンコーダＥＮ2 からの駆動モータＭの回転量
Ｐf がパルス列信号Ｓf として併せ入力されており、同
期制御部１０の出力は、駆動制御部２０を介して駆動モ
ータＭに接続されている。状態判別部３０の出力は、状
態信号Ｓ1 として補正制御部４０に入力され、補正制御
部４０の出力は、同期制御部１０、駆動制御部２０に個
別に接続されている。

【００１９】同期制御部１０は、分周器１１と偏差カウ
ンタ１２とを縦続してなる（図２）。分周器１１には、
主軸Ａの回転量Ｐa が入力され、偏差カウンタ１２に
は、駆動モータＭの回転量Ｐf が併せ入力されている。

【００２０】駆動制御部２０は、加え合せ点２１、制御
増幅器２２、加え合せ点２３、制御増幅器２４を縦続し
てなる。制御増幅器２４と駆動モータＭとの間には、電
流検出器ＣＴが介装されており、電流検出器ＣＴの出力
は、加え合せ点２３にフィードバックされている。

【００２１】状態判別部３０からの状態信号Ｓ1 は、補
正制御部４０の選択器４１、接続器４２、４３に分岐入
力されている。選択器４１には、比率設定器４１ａ、４
１ｂが付設され、選択器４１の出力は、分周器１１に接
続されている。また、接続器４２、４３には、それぞれ
設定器４２ａ、４３ａが付設され、接続器４２、４３の
出力は、それぞれ加え合せ点２１、２３の加算端子に接
続されている。

【００２２】状態判別部３０は、主軸Ａの回転量Ｐa を
入力するＤＡ変換器３１と、比較器３２とを縦続してな
り（図３）、比較器３２には、設定器３２ａが付設され
ている。ＤＡ変換器３１は、エンコーダＥＮ1 からのパ
ルス列信号Ｓa をＤＡ変換し、主軸Ａの回転速度Ｖa を
出力することができる。比較器３２は、ＤＡ変換器３１
からの回転速度Ｖa と、設定器３２ａに設定される設定
速度Ｖaoとを比較し、たとえばＶa ＜Ｖaoのとき、状態
信号Ｓ1 を出力する。そこで、状態信号Ｓ1 は、織機が
起動された後、定常回転に至るまでの過渡状態を示す信
号として使用することができる。

【００２３】一方、補正制御部４０の選択器４１は、状
態信号Ｓ1 の有無により、比率設定器４１ａ、４１ｂの
一方を分周器１１に選択接続し、接続器４２、４３は、
状態信号Ｓ1 があるときにのみ、設定器４２ａ、４３ａ
を加え合せ点２１、２３に接続するものとする。そこ
で、織機が定常運転中であるときは、状態信号Ｓ1 が存
在しないから、選択器４１は、比率設定器４１ａを選択
し、比率設定器４１ａに設定する分周比ｋ1 を分周器１
１に送出することができる。

【００２４】分周器１１は、選択器４１を介して与えら
れる分周比ｋ1 を使用し、主軸Ａの回転量Ｐa に対し、
Ｐa ／ｋ1 を演算して偏差カウンタ１２の加算端子Ｕに
送出する。偏差カウンタ１２の減算端子Ｄには、駆動モ
ータＭ、すなわち回転ヤーンガイドＤ2 の回転量Ｐf が
入力されているから、偏差カウンタ１２は、回転量偏差
ΔＰ＝Ｐa ／ｋ1 −Ｐf を算出し、駆動制御部２０に送
出することができる。

【００２５】駆動制御部２０の加え合せ点２１、制御増
幅器２２は、駆動モータＭに対する速度制御系を形成
し、加え合せ点２３、制御増幅器２４は、電流制御系を
形成しているから、駆動制御部２０は、回転量偏差ΔＰ
を解消するように駆動モータＭを回転制御することがで
きる。すなわち、このときの駆動モータＭは、分周比ｋ
1 で決まる所定の比率Ｐf ／Ｐa ＝１／ｋ1 で主軸Ａに
追随するように回転制御され、回転量偏差ΔＰは、これ
を実現させるためのものになっている。

【００２６】なお、定常運転中の分周比ｋ1 は、次ぎの
ようにして決定することができる。すなわち、いま、エ
ンコーダＥＮ1 からのパルス列信号Ｓa は、主軸Ａの１
回転当りｎa 個のパルスからなり、エンコーダＥＮ2 か
らのパルス列信号Ｓf は、駆動モータＭ、すなわち回転
ヤーンガイドＤ2 の１回転当りｎf 個のパルスからなる
ものとする。そこで、主軸Ａが１回転するとき、回転ヤ
ーンガイドＤ2 がＮf回転するべきものとすれば、 ｎa ／ｋ1 ＝ｎf ・Ｎf ｋ1 ＝ｎa ／（ｎf ・Ｎf ） として、分周比ｋ1 を決定すればよい。

【００２７】織機が起動され、定常回転に到達するまで
の過渡状態においては、状態判別部３０からの状態信号
Ｓ1 が存在し、このときの駆動モータＭは、主軸Ａに追
随するように加速制御しなければならない。そこで、こ
のときの選択器４１は、比率設定器４１ｂを分周器１１
に選択接続し、比率設定器４１ｂは、そこに設定される
分周比ｋ2 を分周器１１に送出する。すなわち、分周比
ｋ2 は、 ｎa ／ｋ2 ＝ｎf （Ｎf ＋ΔＮf ） ｋ2 ＝ｎa ／（ｎf （Ｎf ＋ΔＮf ））＜ｋ1 ただし、ΔＮf は、正の定数として決定することによ
り、このときの回転量偏差ΔＰ＝Ｐa ／ｋ2 −Ｐf は、
分周比ｋ2 で決まる比率Ｐf ／Ｐa ＝１／ｋ2 で駆動モ
ータＭを主軸Ａに追随させるためのものとなる。よっ
て、このときの駆動モータＭは、定常運転中よりも定数
ΔＮf に相当するだけ高速度で回転させることができ、
主軸Ａが急加速されても、主軸Ａによく追随することが
できる。

【００２８】一方、状態信号Ｓ1 が存在することによ
り、接続器４２、４３は、それぞれ設定器４２ａ、４３
ａを加え合せ点２１、２３に接続するから、加え合せ点
２１、２３には、設定器４２ａ、４３ａに設定される補
正量Ｆv 、Ｆi を加えることができる。補正量Ｆv 、Ｆ
i は、それぞれ、駆動モータＭに対する速度制御系、電
流制御系に対するフィードフォワード補正量として作用
し、駆動モータＭは、これらによっても、その応答性を
向上させることができる。すなわち、このときの補正制
御部４０は、分周比ｋ2 ＜ｋ1 を出力するとともに、補
正量Ｆv 、Ｆi を出力することにより、同期制御部１
０、駆動制御部２０に対して駆動モータＭの加速方向に
フィードフォワード制御を加えることができる。

【００２９】

【他の実施例】状態判別部３０は、カウンタ３３、設定
器３３ａによっても構成することができる（図４）。カ
ウンタ３３は、織機の起動信号Ｓs によってリセットさ
れ、主軸Ａの回転量Ｐa を入力することにより、設定器
３３ａに設定する設定回転量Ｐaoに対し、Ｐa ＜Ｐaoに
おいて状態信号Ｓ1 を出力する。そこで、状態信号Ｓ1
は、織機の起動直後の過渡状態を示すことができる。な
お、このときの回転量Ｐa は、織機のピック数であって
もよい。

【００３０】また、状態判別部３０は、織機の起動信号
Ｓs を入力し、織機の起動時点からの経過時間を計測す
るタイマを設け、この経過時間が所定の起動時間内であ
るときに状態信号Ｓ1 を出力してもよい。

【００３１】なお、これらの実施例において、織機の起
動信号Ｓs は、多色緯入れを行なう場合の緯入れ選択制
御装置からの緯入れ選択信号に代えることができる。

【００３２】緯入れ選択制御装置は、たとえば電子ドビ
ー装置であって、特定の織機サイクルにおいて特定の緯
糸を選択して緯入れさせるから、その緯入れ選択信号に
応じ、駆動モータＭは、間欠的に起動停止し、あるいは
変速することが必要である。そこで、駆動モータＭが起
動すべきとき、または加速すべきときに、緯入れ選択制
御装置からの緯入れ選択信号を状態判別部３０に送出す
れば、状態判別部３０は、その後の主軸Ａの回転量Ｐa
が所定の設定回転量Ｐao内であるとき、または、その後
の経過時間がタイマの設定時間内であるときに状態信号
Ｓ1 を出力することができ、したがって、駆動モータＭ
は、その応答遅れを補償され、速やかに定常回転に到達
することができる。

【００３３】さらに、状態判別部３０は、主軸Ａの回転
速度Ｖa を微分して主軸Ａの加速度を求め、この加速度
が所定値以上であるときに状態信号Ｓ1 を出力してもよ
い。織機の起動後の加速中の状態の他、定常運転中にお
ける負荷変動や電源電圧変動等により主軸Ａの回転が変
動したような場合にも状態信号Ｓ1 を出力することがで
き、駆動モータＭの応答を改善することができる。

【００３４】以上の説明において、比率設定器４１ａ、
４１ｂに設定する分周比ｋ1 、ｋ2、設定器４２ａ、４
３ａに設定する補正量Ｆv 、Ｆi は、それぞれ固定の設
定値に代え、たとえば主軸Ａの回転速度Ｖa の関数であ
ってもよい。織機を異なる回転数で変速運転するときな
どにおいても、分周比ｋ1 、ｋ2 等を常に最適値に設定
することができる。また、分周比ｋ1 、ｋ2 等は、それ
ぞれ試織工程または過去の運転状態における最適値を記
憶し、それを将来の運転状態に反映するように、いわゆ
る学習制御可能にしてもよい。たとえば、織機の過渡状
態の都度、回転量偏差ΔＰの収束状況を把握して評価
し、その結果を分周比ｋ1 、ｋ2 等に反映させればよ
い。

【００３５】なお、補正制御部４０は、同期制御部１
０、駆動制御部２０の速度制御系、電流制御系の全部に
対してフィードフォワード制御を加えるに代え、必要に
応じ、その一部に対してのみフィードフォワード制御を
加えてもよい。すなわち、補正制御部４０は、同期制御
部１０、駆動制御部２０の少なくとも一方に対してフィ
ードフォワード制御を加えることができ、また、駆動制
御部２０を対象とするときは、速度制御系と電流制御系
との少なくとも一方に対してフィードフォワード制御を
加えることができる。

【００３６】また、この発明は、静止ドラム形の他、回
転ドラム形の測長装置に対しても、そのまま適用するこ
とができる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、同期制御部と駆動制御部とからなる駆動モータの制
御系に対し、状態判別部と補正制御部とを設け、必要に
応じ、同期制御部と駆動制御部との少なくとも一方に対
して駆動モータの加速方向にフィードフォワード制御を
加えることによって、駆動モータは、織機の過渡状態等
においても、その応答遅れを有効に補償し、主軸に対し
て遅れなく追随することができるから、ショートピック
の発生を有効に防止することができるという優れた効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 概略ブロック系統説明図

【図２】 全体ブロック系統図

【図３】 要部ブロック系統図

【図４】 他の実施例を示す図３相当図

【符号の説明】 Ａ…主軸 Ｍ…駆動モータ Ｐa 、Ｐf …回転量 ΔＰ…回転量偏差 ｋ1 、ｋ2 …分周比 Ｆv 、Ｆi …補正量 Ｓ1 …状態信号 １０…同期制御部 １１…分周器 ２０…駆動制御部 ３０…状態判別部 ４０…補正制御部

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主軸の回転量と駆動モータの回転量とを
   比較し、所定の比率で駆動モータを主軸に追随させるた
   めの回転量偏差を算出する同期制御部と、該同期制御部
   からの回転量偏差に基づき駆動モータを回転制御する駆
   動制御部と、織機の運転状態から駆動モータの加速制御
   が必要であることを判別して状態信号を出力する状態判
   別部と、該状態判別部からの状態信号に応じ、前記同期
   制御部と駆動制御部との少なくとも一方に対して駆動モ
   ータの加速方向にフィードフォワード制御を加える補正
   制御部とを備えてなる織機のドラム式測長貯留装置の駆
   動モータ制御装置。
2. 【請求項２】 前記同期制御部は、主軸の回転量と駆動
   モータの回転量との比率を決定する分周器を備え、前記
   補正制御部は、前記分周器に対し、状態信号に応じて異
   なる分周比を設定出力することを特徴とする請求項１記
   載の織機のドラム式測長貯留装置の駆動モータ制御装
   置。
3. 【請求項３】 前記駆動制御部は、速度制御系と電流制
   御系とを備え、前記補正制御部は、前記速度制御系と電
   流制御系との少なくとも一方に対し、状態信号に応じて
   異なる補正量を設定出力することを特徴とする請求項１
   または請求項２記載の織機のドラム式測長貯留装置の駆
   動モータ制御装置。