JP3653327B2 - 給糸装置の張力制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、整経機用のクリールや織機の緯糸給糸装置等（以下、単に給糸装置という）において、給糸体から引き出される糸の張力を適確に制御することができる給糸装置の張力制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
給糸装置上の給糸体から糸を連続的に引き出して解舒するとき、糸の張力を一定に制御するために、たとえばフリクションロッド式の張力付与装置を使用することが知られている（たとえば特開平３−１１３０３６号公報）。
【０００３】
すなわち、給糸体からの糸は、一般に、給糸体の軸方向に引き出すとき、給糸体の周面に沿って回転し、バルーンを形成しながら解舒され、このとき、給糸体の巻径が大きいときは張力が小さく、巻径が小さくなるに従って張力が増大する傾向がある。そこで、適当な張力センサを介して張力を検出し、張力付与装置によって糸に付加する張力を次第に減少させることにより、引き出される糸の張力を一定に維持することができる。なお、張力が過大となって張力付与装置の制御範囲を逸脱するときは、機械の運転速度を減少させ、張力を減少させることが必要である。
【０００４】
一方、給糸体からの糸が形成するバルーンは、給糸体の巻径が減少して給糸体の周面を回転する糸の回転速度が大きくなると、給糸体からバルーンの頂点までの距離（以下、バルーン距離という）の間に１以上の節点を有する多重バルーンとなることがある。かかる多重バルーンは、それ自体が不安定であり、張力変動が過大となる原因になるから、給糸体の巻径の減少に伴い、バルーンの頂点に位置するヤーンガイドを移動させ、バルーン距離を減少させることが好ましい（同公報）。
【０００５】
【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、張力が過大となって張力付与装置の制御範囲を逸脱すると、張力を減少させるために機械の運転速度を減少させるから、生産性が低下してしまうという問題が避けられない。また、バルーン距離は、単に給糸体の巻径の減少に従って減少させるから、張力付与装置による張力制御系との協調性がなく、全体としての張力制御動作が不調になる場合が少なくないという問題があった。
【０００６】
そこで、この発明の目的は、かかる従来技術の問題に鑑み、バルーン距離制御系を張力制御系に連動させることによって、生産性を低下させることなく、常に最適の張力制御を実現することができる給糸装置の張力制御装置を提供することにある。
【０００７】
【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出願に係る第１発明の構成は、張力偏差に基づいて張力付与装置を駆動制御する張力制御系と、給糸体のバルーン距離を制御するバルーン距離制御系と、バルーン距離制御系を張力制御系に連動させる連動制御系とを備えてなり、連動制御系は、張力制御系が制御限界に達したことを検出する判別手段と、判別手段からの判別信号に従い、バルーン距離制御系に対して目標距離の修正量を出力する修正量出力手段とを備えることをその要旨とする。
【０００８】
なお、修正量出力手段は、修正量設定器を有し、修正量設定器からの設定修正量を出力することができ、あるいは、張力制御系の張力偏差に基づいて目標距離の修正量を算出することができる。
【０００９】
第２発明の構成は、張力偏差に基づいて張力付与装置を駆動制御する張力制御系と、給糸体のバルーン距離を制御するバルーン距離制御系とを備えてなり、張力制御系は、操作量をバルーン距離制御系の目標距離演算器に転送し、目標距離演算器は、張力制御系からの操作量に基づき、バルーン距離制御系の目標距離を算出することをその要旨とする。
【００１０】
なお、目標距離演算器は、張力制御系の操作量の最大スパンに対し、適正な許容範囲内における目標距離の最大調節スパンを対応させることができる。
【００１１】
第３発明の構成は、第１発明、第２発明のバルーン距離制御系に加え、糸の走行速度を制御する走行速度制御系を張力制御系に連結することをその要旨とする。
【００１２】
【作用】
かかる第１発明の構成によるときは、連動制御系は、判別手段を介して張力制御系が制御限界に達したことを検出し、修正量出力手段を介し、バルーン距離制御系に対して目標距離の修正量を出力することにより、バルーン距離制御系を張力制御系に連動させ、張力制御系による張力制御機能を補完させることができる。たとえば、張力制御系の制御対象である張力付与装置は、一般に負の張力を糸に付加することができないから、給糸体の巻径が減少して張力が過大になると、張力制御系が制御限界に達し、制御不能に陥ることになるが、このとき、バルーン距離制御系は、連動制御系を介して目標距離が修正され、バルーン距離を小さくして張力を減少させる方向に動作し、張力制御系を正常に回復させることができる。
【００１３】
なお、張力制御系が制御限界に達したことは、たとえば、張力制御系の制御対象である張力付与装置が調整範囲を逸脱して駆動されたこと、張力制御系の操作量または制御量が限界値を超えたこと、張力制御系の張力偏差が長時間に亘って限界値を超えたこと等を検出して判別することができる。
【００１４】
修正量出力手段が修正量設定器を有するときは、バルーン距離制御系は、修正量設定器からの設定修正量を単位として、その目標距離を修正することができる。なお、このときの設定修正量は、大きく設定し、張力制御系の制御状態を一挙に正常に引き戻してもよく、小さく設定し、張力制御系を制御限界または制御限界の近傍に保持させるようにしてもよい。
【００１５】
修正量出力手段が張力偏差に基づいて目標距離の修正量を算出すれば、バルーン距離制御系は、修正された目標距離に従ってバルーン距離を制御することにより、張力制御系と協同して、張力制御系の張力偏差を解消する方向に作動することができる。
【００１６】
第２発明の構成によるときは、張力制御系は、その操作量をバルーン距離制御系の目標距離演算器に転送し、バルーン距離制御系は、張力制御系と併行して作動することができる。張力制御系、バルーン距離制御系は、いずれも、張力制御系の操作量に対応して作動することができるからである。なお、このときのバルーン距離制御系は、張力制御系に直接連結されており、張力制御系が制御限界に達しているか否かに拘らず、連続的に作動する。
【００１７】
張力制御系の操作量の最大スパンに対して目標距離の最大調節スパンを対応させれば、バルーン距離制御系は、その目標距離が適正な許容範囲を逸脱するおそれがなく、全体として、常に安定な張力制御を実現することができる。ただし、ここでいう適正な許容範囲とは、安定な１重バルーンが形成され、糸を給糸体から円滑に解舒し得るバルーン距離の許容変動範囲をいうものとし、かかる許容範囲は、給糸体を形成する糸の種類や、給糸体の巻形状、機械の運転速度等の運転条件の他、給糸体の巻径によって決定されるものである。
【００１８】
第３発明の構成によるときは、バルーン距離制御系に加えて走行速度制御系を張力制御系に連動させることができるから、給糸体の解舒途中における張力変化が大きく、バルーン距離制御系によるバルーン距離の修正のみによって適正な張力制御が維持できない場合であっても、良好な張力制御を実現することが可能である。ただし、このときの走行速度制御系は、張力制御系、バルーン距離制御系によって吸収できないような過大な張力に対して糸の走行速度を減少させ、張力制御系による張力制御、バルーン距離制御系によるバルーン距離制御を補完する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を以って発明の実施の形態を説明する。
【００２０】
給糸装置の張力制御装置は、張力制御系１０、バルーン距離制御系２０、連動制御系３０を組み合わせてなる（図１）。なお、張力制御系１０、バルーン距離制御系２０の各出力は、張力付与装置４０の駆動モータＭ1 、Ｍ2 に接続されている（図２）。
【００２１】
張力付与装置４０は、前後に移動可能な架台フレーム４１と、架台フレーム４１を介して各２列に交互に垂設する固定ロッド４２、４２…、可動ロッド４３、４３…とを主要部材としてなる。
【００２２】
架台フレーム４１は、左右の縦材４１ａ、４１ａ…と、縦材４１ａ、４１ａ…の頂部を連結する前部の横材４１ｂ、左右の横材４１ｂ、４１ｂとを枠形に組み立てて構成されている。左右の横材４１ｂ、４１ｂ間には、固定ロッド４２、４２…を垂下する固定支持板４１ｃ、４１ｃ、可動ロッド４３、４３…を垂下する可動支持板４１ｄ、４１ｄが互いに平行に交互に配設されている。なお、架台フレーム４１は、各縦材４１ａの上部に付設するブラケット４１ｅ、４１ｅ…、各ブラケット４１ｅの上部に付設するローラ４１ｆ、４１ｆ…を介し、左右一対の長い固定部材４４、４４上を前後に移動自在に支持されている。ただし、各固定部材４４は、図示しない支柱によって支持されているものとする。また、図２には、左右の縦材４１ａ、４１ａ…、左右の横材４１ｂ、４１ｂ、左右の固定部材４４、４４は、それぞれの一方の側のみが図示されている。
【００２３】
可動支持板４１ｄ、４１ｄの一端は、架台フレーム４１の側方に長く突出し、連結板４１ｄ1 を介して連結された上、ラック板４１ｄ2 が突設されている。一方、縦材４１ａの側面には、ブラケット４５が突設され、駆動モータＭ1 は、ブラケット４５の上面に設置されている。ブラケット４５には、補助ブラケット４５ａを介して回転軸４６が上下方向に軸着されており、回転軸４６は、駆動モータＭ1 の軸端のギヤＭ1a、回転軸４６の中間部のギヤ４６ａを介し、駆動モータＭ1 に連結されている。なお、回転軸４６の上端には、ラック板４１ｄ2 に係合するピニオン４６ｂが装着されている。
【００２４】
駆動モータＭ2 は、固定部材４４の上面に設置されている。また、任意の縦材４１ａの上端のブラケット４１ｅには、固定部材４４と平行にラック板４１ｇが固定されており、ラック板４１ｇには、駆動モータＭ2 の軸端のピニオンＭ2aが係合している。
【００２５】
図示しないクリールには、多数の給糸体Ｙ、Ｙ…が装着されている。各給糸体Ｙからの糸Ｙ1 、Ｙ1 …は、対応する各一対の固定ロッド４２、４２、可動ロッド４３、４３の間を通り抜けるようにして引き出され（図２、図３）、架台フレーム４１内に配設するヤーンガイド４７、架台フレーム４１の前方に配設するテンションローラ５１を介し、シート状になって整経機等の次工程に引き出されている（図３の矢印Ｋy 方向）。また、テンションローラ５１には、糸Ｙ1 、Ｙ1 …の張力Ｔを検出するために、センサ５１ａが付設されている。各糸Ｙ1 は、給糸体Ｙの周面から引き出されるとき、最初に接触する固定ロッド４２との間に、バルーン距離Ｌのバルーンを形成する。
【００２６】
そこで、駆動モータＭ1 を正逆に回転し、可動ロッド４３、４３を糸Ｙ1 、Ｙ1 …の走行方向に直角に移動させると（図２、図３の矢印Ｋ1 方向）、各糸Ｙ1 は、固定ロッド４２、４２、可動ロッド４３、４３に対する接触角度が変わり（図３の一点鎖線、二点鎖線）、糸Ｙ1 に対して所定の摩擦張力を付加することにより、全体の張力Ｔを調節することができる。また、駆動モータＭ2 を正逆に回転し、架台フレーム４１を糸Ｙ1 、Ｙ1 …の走行方向に前後動させると（図２、図３の矢印Ｋ2 方向）、バルーン距離Ｌを調節することができる。なお、一般に、センサ５１ａが検出する張力Ｔは、テンションローラ５１を介してシート状になって走行する糸Ｙ1 、Ｙ1 …の総合張力であり、この張力Ｔは、各糸Ｙ1 がバルーンを形成することによって発生するバルーン張力と、各糸Ｙ1 が固定ロッド４２、４２、可動ロッド４３、４３に接触することによって発生する摩擦張力との総和となっている。
【００２７】
張力制御系１０は、設定器１１、加合せ点１２、目標位置演算器１３、加合せ点１４、制御増幅器１５を縦続してなり（図１）、制御増幅器１５の出力は、駆動モータＭ1 に接続されている。加合せ点１２の減算端子には、センサ５１ａからの張力Ｔが入力されており、加合せ点１４の減算端子には、駆動モータＭ1 に直結するエンコーダＮ1 の出力が接続されている。なお、設定器１１には、設定張力Ｔo を設定するものとし、エンコーダＮ1 は、駆動モータＭ1 の回転位置を検出するアブソリュートエンコーダであって、固定ロッド４２、４２…に対する可動ロッド４３、４３…の相対位置（以下、単にロッド位置という）Ｐを検出するものとする。
【００２８】
バルーン距離制御系２０は、条件設定器２１、関数演算器２２、目標距離演算器２３、加合せ点２４、制御増幅器２５を縦続して構成されており、制御増幅器２５の出力は、駆動モータＭ2 に接続されている。加合せ点２４の減算端子には、駆動モータＭ2 に直結するエンコーダＮ2 の出力が接続されており、エンコーダＮ2 は、駆動モータＭ2 の回転位置を検出してバルーン距離Ｌを検出することができる。また、目標距離演算器２３には、連動制御系３０の出力が併せ接続されている。
【００２９】
目標距離演算器２３には、センサ５２の出力も接続されている。ただし、センサ５２は、図示しないクリール上において、任意の代表的な給糸体Ｙの巻径ｄを検出するものとする。かかるセンサ５２は、たとえば、給糸体Ｙの周面に可視光や赤外線等を投射し、反射波が帰還するまでの時間を計測することにより巻径ｄを検出することができ、あるいは、ビデオカメラやイメージセンサ等によって給糸体Ｙの端面を撮影し、給糸体Ｙの撮影画像から巻径ｄを計測してもよい。また、センサ５２は、複数台を設けて複数の給糸体Ｙ、Ｙ…の巻径を同時に計測し、その平均値を巻径ｄとしてもよい。
【００３０】
連動制御系３０は、判別手段３１、修正量出力手段３２を主要部材としてなる。エンコーダＮ1 の出力は、判別手段３１に分岐接続されており、判別手段３１には、設定器３１ａが付設されている。判別手段３１の出力は、修正量出力手段３２を介してバルーン距離制御系２０に導入され、目標距離演算器２３に接続されている。また、修正量出力手段３２には、修正量設定器３２ａが付設されている。
【００３１】
張力制御系１０の加合せ点１２は、設定器１１からの設定張力Ｔo 、センサ５１ａからの張力Ｔを入力し、張力偏差ΔＴ＝Ｔo −Ｔを出力する。そこで、目標位置演算器１３は、たとえば、張力偏差ΔＴを積分処理することにより、駆動モータＭ1 の目標位置Ｐo を算出することができ、加合せ点１４、制御増幅器１５は、位置偏差ΔＰ＝Ｐo −Ｐ＝０となるように、駆動モータＭ1 を介して可動ロッド４３、４３…を位置制御することができる。すなわち、張力制御系１０は、張力偏差ΔＴに基づいて張力付与装置４０の可動ロッド４３、４３…を駆動制御し、張力Ｔ＝Ｔo となるように制御動作を継続する。
【００３２】
一方、バルーン距離制御系２０の条件設定器２１には、給糸体Ｙ、Ｙ…の糸種や、次工程の機械の運転速度によって決まる糸Ｙ1 、Ｙ1 …の走行速度、給糸体Ｙ、Ｙ…の巻形状等の運転条件を設定する。そこで、関数演算器２２は、条件設定器２１に設定される運転条件に基づき、給糸体Ｙの巻径ｄの関数としてバルーン距離Ｌの許容最大値Ｌa ＝ｆ1 （ｄ）、許容最小値Ｌb ＝ｆ2 （ｄ）の関数形を決定し（図４（Ｂ））、バルーン距離Ｌの適正な許容範囲を定めることができる。すなわち、許容最大値Ｌa は、給糸体Ｙからの糸Ｙ1 が安定な１重バルーンを形成することができるバルーン距離Ｌの最大限界に対応し、許容最小値Ｌb は、糸Ｙ1 を給糸体Ｙから円滑に引き出すことができるバルーン距離Ｌの最小限界に対応している。
【００３３】
関数演算器２２は、さらに、許容最大値Ｌa ＝ｆ1 （ｄ）、許容最小値Ｌb ＝ｆ2 （ｄ）を使用して、適正な許容範囲内において、基準目標距離Ｌc ＝ｆ3 （ｄ）を決定する。ただし、ｆ1 、ｆ2 …は、直線を含む適当な関数であり、Ｌc ＝（Ｌa ＋Ｌb ）／２＝（ｆ1 （ｄ）＋ｆ2 （ｄ））／２としてもよい。なお、バルーン距離Ｌの適正な許容範囲は、条件設定器２１に設定される運転条件の少なくとも１つをパラメータとし、各運転条件ごとに、数式化あるいは線図化することにより、プログラム化し、あるいはテーブル化して記憶させることができる。
【００３４】
連動制御系３０の設定器３１ａには、ロッド位置Ｐの最大値Ｐa 、最小値Ｐb を設定する（図１）。ただし、最大値Ｐa は、たとえば、固定ロッド４２、４２…、可動ロッド４３、４３…により、糸Ｙ1 に付加する摩擦張力が調整範囲の最大限界値となるロッド位置Ｐに対応させ、最小値Ｐb は、摩擦張力が最小限界値となるロッド位置Ｐに対応させるものとする。そこで、判別手段３１は、現在のロッド位置Ｐを最大値Ｐa 、最小値Ｐb と比較し、Ｐ≧Ｐa またはＰ≦Ｐb を検出することにより、張力制御系１０が制御限界に達したことを検出することができる。
【００３５】
判別手段３１は、このようにしてＰ≧Ｐa またはＰ≦Ｐb を検出すると、修正量出力手段３２に対して判別信号Ｓd を出力する。また、修正量設定器３２ａには、設定修正量Ｌd が設定されている。そこで、修正量出力手段３２は、判別手段３１からの判別信号Ｓd に対応して、修正量設定器３２ａからの設定修正量Ｌd を正負の修正量（±Ｌd ）としてバルーン距離制御系２０の目標距離演算器２３に出力することができる。すなわち、判別手段３１がＰ≧Ｐa を検出して判別信号Ｓd を出力したとき、修正量出力手段３２は修正量（−Ｌd ）を出力し、また、判別手段３１がＰ≦Ｐb を検出して判別信号Ｓd を出力したとき、修正量出力手段３２は修正量（＋Ｌd ）を出力する。
【００３６】
目標距離演算器２３は、センサ５２からの巻径ｄを入力し、まず、巻径ｄに対応する基準目標距離Ｌc ＝ｆ3 （ｄ）を算出する。つづいて、目標距離演算器２３は、目標距離Ｌo ＝Ｌc −（±Ｌd ）を算出し、加合せ点２４に出力する。すなわち、修正量出力手段３２からの修正量（±Ｌd ）は、そのまま目標距離Ｌo の修正量となっている。また、このようにして目標距離Ｌo が決定されると、加合せ点２４、制御増幅器２５は、駆動モータＭ2 を介して架台フレーム４１を前後に駆動し、バルーン距離偏差ΔＬ＝Ｌo −Ｌ＝０となるように動作し、バルーン距離Ｌ＝Ｌo を実現することができる。
【００３７】
かかる給糸装置の張力制御装置の動作は、図４（Ａ）、（Ｂ）により集約して説明することができる。
【００３８】
いま、給糸体Ｙ、Ｙ…は、糸Ｙ1 、Ｙ1 …が引き出されることにより、当初の巻径ｄ＝ｄ1 から巻径ｄ＝ｄ2 にまで解舒されるものとする。また、図４（Ｂ）において、バルーン距離Ｌの許容最大値Ｌa ＝ｆ1 （ｄ）、許容最小値Ｌb ＝ｆ2 （ｄ）は、それぞれ直線とし、基準目標距離Ｌc は、Ｌc ＝ｆ3 （ｄ）＝（ｆ1 （ｄ）＋ｆ2 （ｄ））／２として設定されている。張力制御系１０は、巻径ｄ＝ｄ1 において、Ｐb ＜Ｐ＜Ｐa であり、正常な制御状態にあり（図４（Ａ）の点Ａ）、このとき、バルーン距離制御系２０の目標距離演算器２３は、目標距離Ｌo ＝Ｌc ＝ｆ3 （ｄ1 ）を出力している（同図（Ｂ）の点Ａ）。連動制御系３０の判別手段３１は、Ｐb ＜Ｐ＜Ｐa により判別信号Ｓd を出力せず、したがって、修正量出力手段３２は、修正量（±Ｌd ）を目標距離演算器２３に出力していないからである。
【００３９】
給糸体Ｙ、Ｙ…の解舒が進行して巻径ｄが減少すると、バルーン距離制御系２０は、基準目標距離Ｌc ＝ｆ3 （ｄ）に基づきバルーン距離Ｌを減少させているものの、それでも巻径ｄの減少に伴って張力Ｔが徐々に増大する場合があり得る。許容最大値Ｌa 、許容最小値Ｌb に対し、基準目標距離Ｌc をどのように設定するかによって、張力Ｔの変動方向や変動量が異なるからである。そこで、張力Ｔ＞Ｔo となると、張力制御系１０は、固定ロッド４２、４２…、可動ロッド４３、４３…による摩擦張力を減少させる方向に駆動モータＭ1 を駆動し、ロッド位置Ｐを減少させる。
【００４０】
これによって張力Ｔ＝Ｔo となるが、巻径ｄの減少に伴い、再び張力Ｔが増大して同様の制御が繰り返され、最終的にＰ≦Ｐb となると（図４（Ａ）の点Ｂ）、判別手段３１は、張力制御系１０が制御限界に達したことを検出して判別信号Ｓd を発生し、修正量出力手段３２は、修正量（＋Ｌd ）を出力することができる。したがって、目標距離演算器２３は、目標距離Ｌo ＝Ｌc −Ｌd ＝ｆ3 （ｄ）−Ｌd を出力し（同図（Ｂ）の点Ｂ）、バルーン距離制御系２０は、駆動モータＭ2 を介し、バルーン距離Ｌ＝Ｌo ＝ｆ3 （ｄ）−Ｌd を実現することができる。
【００４１】
このようにして、バルーン距離Ｌが減少すると、糸Ｙ1 、Ｙ1 …のバルーン張力が減少して張力Ｔ＜Ｔo となり、張力制御系１０は、ロッド位置Ｐを増大させ（同図（Ａ）の点Ｂ1 ）、正常な制御状態に回復することができる。そこで、全体は、以後同様に作動し（同図（Ａ）、（Ｂ）の点Ｃ）、給糸体Ｙ、Ｙ…の解舒を完了することができる（同図の点Ｄ）。
【００４２】
なお、判別手段３１は、張力制御系１０が制御限界に達したことを検出する都度、判別信号Ｓd を発生し、修正量出力手段３２は、判別信号Ｓd が発生する都度、修正量（±Ｌd ）を目標距離演算器２３に送出する。また、目標距離演算器２３は、ホールド機能を有し、修正量出力手段３２からの修正量（±Ｌd ）が入力される都度、直前の目標距離Ｌo を使用して新しい目標距離Ｌo ＝Ｌo −（±Ｌd ）＝ｆ3 （ｄ）−ｎ1 Ｌd ＋ｎ2 Ｌd を算出するものとする。ただし、ｎ1 、ｎ2 は、それぞれ、Ｐ≦Ｐb 、Ｐ≧Ｐa に対応して発生した判別信号Ｓd の発生回数を示す。
【００４３】
一方、目標距離演算器２３は、算出した新しい目標距離Ｌo をＬa ≦Ｌo ≦Ｌb に制限するために、適当なリミッタ機能を併せ有するものとする。バルーン距離Ｌ＝Ｌo が適正な許容範囲を逸脱すると、安定な１重バルーンが形成されず、各給糸体Ｙから糸Ｙ1 を円滑に引き出すことが難しくなってしまうからである。また、図４において、巻径ｄ＝ｄ1 におけるロッド位置Ｐの初期値は、Ｐ＝（Ｐa ＋Ｐb ）／２に設定されているが、このものは、巻径ｄの減少に応じて予測される張力Ｔの変動傾向を考慮して、Ｐb ≦Ｐ≦Ｐa の間の任意の位置に設定してよいものとする。
【００４４】
以上の全体動作は、図５のプログラムフローチャートによって表現することができる。
【００４５】
まず、プログラムは、与えられた運転条件に基づき、バルーン距離Ｌの許容最大値Ｌa ＝ｆ1 （ｄ）、許容最小値Ｌb ＝ｆ2 （ｄ）、基準目標距離Ｌc ＝ｆ3 （ｄ）の各関数形を演算し、決定する（図５のプログラムステップ（１）、以下、単に（１）のように記す）。つづいて、プログラムは、給糸体Ｙの巻径ｄを検出し（２）、適正な許容範囲内となるように目標距離Ｌo を演算修正する（３）。ただし、当初は、修正量Ｌd が存在しないから、目標距離Ｌo ＝Ｌc とし、目標距離Ｌo の修正動作は含まれない。その後、プログラムは、演算された目標距離Ｌo に基づき、バルーン距離Ｌの制御を実行する（同）。
【００４６】
次いで、プログラムは、張力Ｔを検出し（４）、張力偏差ΔＴ＝Ｔo −Ｔがないときは（５）、プログラムステップ（２）以降を繰り返す。張力偏差ΔＴが検出されると（５）、プログラムは、張力偏差ΔＴに基づいて目標位置Ｐo を算出し（６）、張力Ｔ＝Ｔo となるように張力Ｔを制御し（同）、ロッド位置ＰがＰb ＜Ｐ＜Ｐa であって張力制御が制御限界に到達していない限り（７）、同様の手順によりバルーン距離制御、張力制御を続行する（（７）、（２）ないし（７））。
【００４７】
ロッド位置ＰがＰ≦Ｐb またはＰ≧Ｐa となり、張力制御が制御限界に到達すると（７）、プログラムは、修正量（±Ｌd ）を発生する（８）。ただし、Ｐ≧Ｐa のとき、修正量（−Ｌd ）とし、Ｐ≦Ｐb のとき、修正量（＋Ｌd ）とする。そこで、プログラムは、目標距離Ｌo ＝Ｌo −（±Ｌd ）＝Ｌc −（±Ｌd ）とすることにより、目標距離Ｌo を修正して（３）、以後の制御動作を継続することができる。ただし、プログラムステップ（８）において発生した修正量（±Ｌd ）は、プログラムステップ（３）において使用されることにより消滅させるものとし、したがって、修正量（±Ｌd ）は、プログラムステップ（６）による張力制御が制御限界に到達する都度発生し、プログラムステップ（３）において消滅させることにより、直前の目標距離Ｌo に対し、Ｌo ＝Ｌo −（±Ｌd ）＝ｆ3 （ｄ）−ｎ1 Ｌd ＋ｎ2 Ｌd の修正演算を加えることができる。
【００４８】
以上の説明において、判別手段３１は、張力制御系１０が制御限界に到達したことを検出して判別信号Ｓd を発生する。そこで、判別手段３１は、ロッド位置Ｐに代えて、目標位置Ｐo を入力してもよい。ロッド位置Ｐ、目標位置Ｐo は、それぞれ、張力制御系１０の制御量、操作量となっているからである。また、判別手段３１は、張力偏差ΔＴを入力し、張力偏差ΔＴが長時間に亘って限界値を超えたことを検出してもよく、さらには、駆動モータＭ1 による可動ロッド４３、４３…の移動量が張力Ｔの調整範囲を逸脱したことを検出してもよい。
【００４９】
また、修正量（±Ｌd ）は、修正量設定器３２ａに設定される設定修正量Ｌd に基づき、修正量出力手段３２から目標距離演算器２３に送出されるものである。そこで、設定修正量Ｌd 、修正量（±Ｌd ）を小さく設定することにより、張力制御系１０は、制御限界または制御限界の近傍に保持させることができる（図６）。
【００５０】
いま、図６（Ａ）の点Ｂにおいてロッド位置ＰがＰ≦Ｐb となり、張力制御系１０が制御限界に到達すると、判別手段３１が判別信号Ｓd を発生し、目標距離Ｌo ＝Ｌc −Ｌd として目標距離Ｌo が修正されるが、修正量（＋Ｌd ）が小さいために、張力制御系１０は、張力Ｔ＜Ｔo とならず、制御状態を正常に回復することができない。そこで、以後、バルーン距離制御系２０は、巻径ｄの減少に従って目標距離Ｌo が修正量（＋Ｌd ）ずつ継続的に修正されて張力Ｔ＝Ｔo を維持し（同図（Ｂ））、巻径ｄ＝ｄ2 にまで給糸体Ｙ、Ｙ…を解舒させることができる（同図（Ａ）、（Ｂ）の点Ｄ）。
【００５１】
さらに、修正量出力手段３２は、修正量設定器３２ａに設定する設定修正量Ｌd を使用するに代えて、張力制御系１０の張力偏差ΔＴを入力し、張力偏差ΔＴに基づいて修正量（±Ｌd ）を算出し、目標距離演算器２３に出力するようにしてもよい。このときの修正量（±Ｌd ）は、一定値に留まらず、張力偏差ΔＴに応じて増減するから、バルーン距離制御系２０は、張力制御系１０の制御を一層速やかに正常に回復させることができる。なお、このとき、修正量出力手段３２は、張力偏差ΔＴに対し、積分処理を含む適当な演算処理を加えて修正量（±Ｌd ）を算出し、不要なハンチングを防止することが好ましい。
【００５２】
【他の実施の形態】
張力制御系１０は、張力制御系１０の操作量である目標位置Ｐo をバルーン距離制御系２０の目標距離演算器２３に直接転送することができる（図７）。
【００５３】
目標距離演算器２３は、目標位置Ｐo に基づき目標距離Ｌo を算出するから、給糸体Ｙが巻径ｄ＝ｄ1 から巻径ｄ＝ｄ2 にまで解舒されるとき、目標距離Ｌo は、目標位置Ｐo の減少とともに減少し、張力制御系１０が制御限界に到達することを防止することができる（図８（Ａ）、（Ｂ）の点Ａないし点Ｄ）。なお、このとき、目標位置Ｐo の最大スパンＰoaを、巻径ｄに対応する目標距離Ｌo の最大調節スパンＬoa＝Ｌa −Ｌb ＝ｆ1 （ｄ）−ｆ2 （ｄ）に対応させ、巻径ｄ＝ｄ1 における目標距離Ｐo の初期値を基準目標距離Ｌc の初期値に対応させることにより、算出される目標距離Ｌo がバルーン距離Ｌの適正な許容範囲を逸脱するおそれがない。ただし、このときの目標距離演算器２３も、目標位置Ｐo に対し、積分処理を含む適当な演算処理を加えてもよく、さらに、目標位置Ｐo に代えて張力偏差ΔＴを使用してもよい。
【００５４】
また、図７の実施の形態は、図５に倣い、図９のプログラムフローチャートによって実現することができる。ただし、図９は、図５において、プログラムステップ（５）、（７）を削除したものに相当している。
【００５５】
以上の各実施の形態において、関数演算器２２が決定する基準目標距離Ｌc は、巻径ｄの関数とするに代えて、適正な許容範囲内の一定値としてもよい（図１０）。また、このとき、目標距離Ｌo の最大調節スパンＬoaも、巻径ｄの関数とすることなく、一定範囲Ｌobとみなしてもよい。なお、一定範囲Ｌobの最大値は、許容最大値Ｌa ＝ｆ1 （ｄ）の最小値ｆ1 （ｄ2 ）にとり、最小値は、許容最小値Ｌb ＝ｆ2 （ｄ）の最大値ｆ2 （ｄ1 ）にとることができる（同図）。
【００５６】
また、張力付与装置４０は、給糸体Ｙと架台フレーム４１との間に補助ヤーンガイド４８を設け（図１１）、駆動モータＭ2 を介して補助ヤーンガイド４８を前後に駆動することにより（同図の矢印Ｋ2 方向）、バルーン距離Ｌを制御してもよい。
【００５７】
さらに、図１の関数演算器２２は、条件設定器２１に設定する運転条件からバルーン距離Ｌの許容最大値Ｌa 、許容最小値Ｌb 、基準目標距離Ｌc の関数形を自動決定するに代えて、条件設定器２１を省略した上、あらかじめ決定され、記憶されている関数形をそのまま使用してもよい。また、次工程の機械が整経機等であって、起動に長時間を要する場合は、起動直後の加速期間中においてバルーン距離Ｌを一定に固定するために、バルーン距離制御系２０、連動制御系３０が作動しないように、それらを一時的にロックしてもよい。加速期間中は、糸Ｙ1 が形成するバルーンが安定しないことが少なくないからである。
【００５８】
なお、張力制御系１０は、バルーン距離制御系２０に加えて、糸Ｙ1 、Ｙ1 …の走行速度を制御する走行速度制御系６０をも併せて連結することができる（図１２）。ただし、走行速度制御系６０は、たとえば、次工程の整経機等の巻取モータＭを速度制御することにより、糸Ｙ1 、Ｙ1 …の走行速度を制御するものとし、バルーン距離制御系２０に準じて構成されている。
【００５９】
連動制御系３０を介してバルーン距離制御系２０を張力制御系１０に連結し（同図（Ａ））、さらに、別の連動制御系３０を介して走行速度制御系６０をバルーン距離制御系２０に連結すれば、走行速度制御系６０は、後者の連動制御系３０を介してバルーン距離制御系２０が制御限界に達したことが検出されたとき、巻取モータＭの目標速度を修正することにより糸Ｙ1 、Ｙ1 …の走行速度を修正し、所定の張力制御を維持することができる。ただし、後者の連動制御系３０は、バルーン距離制御系２０から、バルーン距離Ｌ、目標距離Ｌo 、バルーン距離偏差ΔＬ、駆動モータＭ2 による架台フレーム４１または補助ヤーンガイド４８の移動量等を入力することにより、バルーン距離制御系２０が制御限界に達したことを検出するものとする。
【００６０】
走行速度制御系６０は、図７に倣い、バルーン距離制御系２０、連動制御系３０を介することなく、張力制御系１０に対して直接連結してもよい（同図（Ｂ））。走行速度制御系６０は、張力制御系１０からの目標位置Ｐo または張力偏差ΔＴを分岐入力することにより、バルーン距離制御系２０と併行して作動し、張力制御を続行することができる。ただし、走行速度制御系６０は、張力制御系１０に対して直接連結するに代えて、バルーン距離制御系２０に直接連結し、バルーン距離制御系２０からの目標距離Ｌo を入力してもよい。
【００６１】
また、バルーン距離制御系２０は、張力制御系１０に対して直接連結し、走行速度制御系６０は、連動制御系３０を介してバルーン距離制御系２０に連結してもよい（同図（Ｃ））。バルーン距離制御系２０は、張力制御系１０と併行して作動するが、走行速度制御系６０は、連動制御系３０を介してバルーン距離制御系２０が制御限界に達したことが検出されたときにのみ、給糸体Ｙ1 、Ｙ1 …の走行速度を修正することができる。
【００６２】
以上の各実施の形態において、ロッド位置Ｐやバルーン距離Ｌは、アブソリュートエンコーダからなるエンコーダＮ1 、Ｎ2 に代えて、スライド式の抵抗器や光学式の距離計などによって検出してもよい。
【００６３】
また、この発明は、多数の給糸体Ｙ、Ｙ…からの糸Ｙ1 、Ｙ1 …をシート状にして引き出すときに限らず、織機の緯糸給糸装置のように、単一の給糸体Ｙから単一の糸Ｙ1 を引き出す場合においても、そのまま適用することができる。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように、この出願に係る第１発明によれば、バルーン距離制御系を張力制御系に連動させる連動制御系を設けることによって、連動制御系は、張力制御系が制御限界に達したことを検出してバルーン距離制御系の目標距離を修正し、したがって、バルーン距離制御系は、張力制御系による張力制御機能を有効に補完することができるから、給糸体の巻径が大きく変動しても、糸の張力を常に最適に維持し、良好な張力制御を実現することができるという優れた効果がある。
【００６５】
第２発明によれば、張力制御系の操作量をバルーン距離制御系の目標距離演算器に転送することによって、バルーン距離制御系を張力制御系に連動させ、第１発明と同様の効果を実現することができる。
【００６６】
第３発明によれば、走行速度制御系は、糸の走行速度を修正制御することにより、張力制御系、バルーン距離制御系の各制御を補完することができるから、一層良好な張力制御を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 全体ブロック系統図
【図２】 張力付与装置の斜視説明図
【図３】 張力付与装置の動作説明図
【図４】 全体動作説明線図
【図５】 プログラムフローチャート
【図６】 他の実施の形態を示す図４相当図（１）
【図７】 他の実施の形態を示す要部ブロック系統図
【図８】 他の実施の形態を示す図４相当図（２）
【図９】 他の実施の形態を示す要部プログラムフローチャート
【図１０】 他の実施の形態を示す図４相当図（３）
【図１１】 他の実施の形態を示す図３相当図
【図１２】他の実施の形態を示す概略ブロック系統図
【符号の説明】
Ｙ…給糸体
Ｌ…バルーン距離
Ｌo …目標距離
Ｌd …設定修正量
Ｐoa…最大スパン
Ｌoa…最大調節スパン
ΔＴ…張力偏差
Ｓd …判別信号
１０…張力制御系
２０…バルーン距離制御系
２３…目標距離演算器
３０…連動制御系
３１…判別手段
３２…修正量出力手段
３２ａ…修正量設定器
４０…張力付与装置
６０…走行速度制御系

Claims (6)

1. 張力偏差に基づいて張力付与装置を駆動制御する張力制御系と、給糸体のバルーン距離を制御するバルーン距離制御系と、該バルーン距離制御系を前記張力制御系に連動させる連動制御系とを備えてなり、該連動制御系は、前記張力制御系が制御限界に達したことを検出する判別手段と、該判別手段からの判別信号に従い、前記バルーン距離制御系に対して目標距離の修正量を出力する修正量出力手段とを備えることを特徴とする給糸装置の張力制御装置。
2. 前記修正量出力手段は、修正量設定器を有し、該修正量設定器からの設定修正量を出力することを特徴とする請求項１記載の給糸装置の張力制御装置。
3. 前記修正量出力手段は、前記張力制御系の張力偏差に基づいて目標距離の修正量を算出することを特徴とする請求項１記載の給糸装置の張力制御装置。
4. 張力偏差に基づいて張力付与装置を駆動制御する張力制御系と、給糸体のバルーン距離を制御するバルーン距離制御系とを備えてなり、前記張力制御系は、操作量を前記バルーン距離制御系の目標距離演算器に転送し、該目標距離演算器は、前記張力制御系からの操作量に基づき、前記バルーン距離制御系の目標距離を算出することを特徴とする給糸装置の張力制御装置。
5. 前記目標距離演算器は、前記張力制御系の操作量の最大スパンに対し、適正な許容範囲内における目標距離の最大調節スパンを対応させることを特徴とする請求項４記載の給糸装置の張力制御装置。
6. 前記バルーン距離制御系に加え、糸の走行速度を制御する走行速度制御系を前記張力制御系に連結することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか記載の給糸装置の張力制御装置。

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