JP3973328B2

JP3973328B2 - 経糸張力測定装置

Info

Publication number: JP3973328B2
Application number: JP34852399A
Authority: JP
Inventors: 辰幸浦崎
Original assignee: Tsudakoma Industrial Co Ltd
Current assignee: Tsudakoma Corp
Priority date: 1999-12-08
Filing date: 1999-12-08
Publication date: 2007-09-12
Anticipated expiration: 2019-12-08
Also published as: JP2001164438A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、織機ビームに経糸を巻き返す際に、複数のビームスタンドに設置された経糸ビーム毎に、各経糸ビームから引き出された経糸の張力を測定する経糸張力測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、巻き返し機や経糸糊付け機においては、図８に示すように、各ビームスタンド１に設けられた複数の経糸ビーム２から引き出された経糸Ｙが、巻き取り装置３を介して織機ビーム４に巻き取られる。また、ビームスタンド１の経糸ビーム２には、巻き取られる経糸Ｙに張力を付加するための装置が設けられ、図８においては、各々伝達機構５を介してブレーキ装置６が連結されている。さらに、経糸Ｙの張力を検出しほぼ一定に保つために、各ビームスタンド毎に経糸張力測定装置が設けられている。
【０００３】
この経糸張力の測定は、ブレーキ装置６の回転軸に加えられるトルクを元に測定するもので、ブレーキ装置６に設けられたアーム６ａにロードセル１０を接続し、ロードセル１０にかかる力を電気的に検出しているものである。そして、経糸Ｙの張力＝（加えた制止トルク）／（経糸ビーム２の巻き径の２分の１）であるので、ロードセル１０にかかる荷重からブレーキ装置６によりブレーキ装置６の回転軸に加えられる制止トルクを算出し、後述する巻き径検出器１２により経糸ビーム２の経糸の巻き径を算出し、経糸張力を演算する。
【０００４】
このため、経糸張力測定装置には、巻き取り装置３の巻き取りロール９の回転速度を検知するパルス発生器７と、経糸ビーム２の回転速度を検知するパルス発生器８とが設けられている。そして、図９に示すように、パルス発生器７，８の出力は、巻き径検出器１２に入力し、巻き径検出器１２により検出された巻き径データは、張力演算器１４に入力される。張力演算器１４には、ロードセル１０の出力も入力され、経糸Ｙの張力が演算されて比較器１６に出力される。比較器１６では、張力設定器１７により設定された値と張力演算器１４からの出力を比較し、ブレーキ制御回路１８に比較結果の信号を出力する。ブレーキ制御回路１８は、張力が張力設定器１７により設定された値になるように、ブレーキ装置６のブレーキ力を制御する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の技術の場合、経糸Ｙに加えられる張力は、ブレーキ装置６により加えられるブレーキ力が伝達機構５を介して経糸ビーム２に加えられ、経糸Ｙに働くものであるため、伝達機構５が有する駆動抵抗もブレーキ力として作用し経糸Ｙに張力を加えていた。この伝達機構５の駆動抵抗は、回転数、温度、ギヤの噛み合わせ、ベアリングのグリス量、その他機械的摺動部の摩擦等種々の要因により変動するものである。従って、実際に経糸Ｙに加えられる張力は、測定される張力よりも大きく、しかも、この駆動抵抗の変化により大きく変動するものであり、誤差が大きく正確な測定ができず、かつ誤差の変動も大きくなってしまうものであった。また、誤差の変動が大きい測定値を元に経糸張力を制御しても、実際の経糸張力は一定とはならず、経糸張力は大きく変動してしまうものであった。
【０００６】
この発明は上記従来の技術の問題点に鑑みてなされたもので、簡単な構成で、正確な経糸張力の測定が可能な経糸張力測定装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、織機ビームに巻き返す経糸が引き出される経糸ビームを支持するビームスタンドの少なくとも一方のフレームに設けられた経糸張力測定装置であって、上記フレームに回動自在に軸支された回動部材と、この回動部材に設けられ上記回動部材の回動中心の略鉛直下方に位置して上記経糸ビームのビーム軸を軸支する軸受け部と、上記回動部材に一端が連結され他端が固定された荷重検出素子とを備える。そして、上記経糸の引き出しにより上記経糸ビームに加えられる力を、上記回動部材を介して上記荷重検出素子に伝えて、経糸張力を検知する経糸張力測定装置である。
【０００８】
さらに、一端が上記荷重検出素子の上記他端に連結され、他端が解除可能に固定されて上記回動部材の回動を規制する回動規制部を設け、上記経糸ビームを上記ビームスタンドに載置する際には、上記回動規制部を解除して上記回動部材の回動規制を解除する経糸張力測定装置である。または、一端が上記回動部材に解除可能に連結され、他端が上記荷重検出素子の上記一端に連結されて上記回動部材の回動を規制する回動規制部を設け、上記経糸ビームを上記ビームスタンドに載置する際には、上記回動規制部を解除して上記回動部材の回動規制を解除する経糸張力測定装置である。
【０００９】
さらに、上記回動規制部は、上記荷重検出素子の他端に連結される揺動可能な固定部材と、この固定部材を揺動不能に保持する保持装置からなり、この保持装置を解除可能とすることにより、上記回動規制部を解除可能とするものである。そして、上記経糸ビームを上記ビームスタンドに載置した後、上記回動部材の回動位置を維持して上記回動規制部を作動させる経糸張力測定装置である。
【００１０】
上記回動部材は固定物に対して固定可能に設けられ、少なくとも上記経糸ビームを上記ビームスタンドに載置する際には上記回動部材を固定し、少なくとも上記経糸張力を測定する際には上記回動部材の固定を解除するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態について図面に基づいて説明する。図１〜図５はこの発明の第一実施形態を示すもので、この実施形態の経糸張力測定装置２０は、図４に示すように、巻き返し機や経糸糊付け機等において、複数のビームスタンド２１に設けられた複数の経糸ビーム２２から引き出された経糸Ｙの張力を測定し、制御するためのものである。この各経糸ビーム２２に巻かれた経糸Ｙは、巻き取り装置２３を介して引き出され、織機ビーム２４に巻き取られる。経糸ビーム２２から引き出される経糸Ｙは、図１に示すように、水平方向に対してαの角度を有して引き出される。また、ビームスタンド２１の経糸ビーム２２には、図４に示すように、巻き取られる経糸Ｙに張力を付加するために、歯車やベルト機構からなる伝達機構２５を介して、各々パウダブレーキ等のブレーキ装置２６が連結されている。
【００１２】
経糸張力測定装置２０は、この実施形態において各ビームスタンド２１の一方の側にのみ設けられており、図１〜図３に示すように、各ビームスタンド２１毎に設けられた一対のフレーム４０の一方に設けられ、このフレーム４０にベアリング４２を介して、回動中心である回動軸４４を中心として回動自在に軸支された回動部材である回動レバー４６を備えている。この回動軸４４は、ビーム軸２２ａと平行に水平方向に突出し、この実施形態ではフレーム４０に固定されている。
【００１３】
回動レバー４６は、略Ｔ字状に形成され、このＴ字状部分の上端部中央に、回動軸４４が位置している。そして、回動軸４４の略鉛直下方には、経糸ビーム２２のビーム軸２２ａ端部のベアリング４７を軸支する凹状の軸受け部であるベアリング受け部４８を備えている。さらに、ベアリング受け部４８の両側縁部には、Ｖ字状に広がったガイド壁４９が一体に形成されている。
【００１４】
回動レバー４６は、上端部の一方の腕部４６ａの端部に、荷重検出素子であるロードセル５０の一端部が後述するロッド５３を介して連結されている。また、他方の腕部４６ｂの端部には、バランスウエイト５２が吊り下げられ、経糸ビーム２２をベアリング受け部４８に載置する前の回動レバー４６が回動自在な状態で、経糸ビーム２２のビーム軸２２ａが、回動軸４４のほぼ鉛直方向真下に位置するようにしている。なお、ロッド５３の回動レバー４６への連結位置は、この状態で回動軸４４とほぼ同一平面上にある。
【００１５】
回動規制部は、ロードセル固定レバー４６、揺動軸５８及び保持装置６０から構成され、下記に示すように設けられている。ロードセル５０は、その両端部に連結用のロッド５３，５４が固定され、上方のロッド５３の先端部が腕部４６ａに連結され、下方のロッド５４の端部は、固定部材である、ロードセル固定レバー５６の一方の端部５６ａに連結されている。ロードセル固定レバー５６は、略Ｌ字状に形成され、回動軸４４と平行に突出してフレーム４０に固定された揺動軸５８に軸支されている。
【００１６】
ロードセル固定レバー５６のＬ字状の他方の端部５６ｂは、フレーム４０の下部に位置し、端部５６ｂが側方に広がった形状に形成され、エアー圧等で作動する保持装置６０が、フレーム４０に取り付けられ、一対の狭持片６２が端部５６ｂを狭持可能に位置している。この端部５６ｂは、経糸ビーム２２の載置により、ロードセル固定レバー５６が移動した場合も、一対の狭持片６２が狭持可能な幅に形成されている。
【００１７】
そして保持部材６０が作動し、一対の狭持片６２がロードセル固定レバー５６の端部５６ｂを狭持することにより、回動規制部は回動部材である回動レバー４６の回動を規制する。
【００１８】
この実施形態の経糸張力測定装置２０は、経糸Ｙの張力を測定するため図５に示すように、経糸Ｙの張力により経糸ビーム２２に加わる力を、回動レバー４６を介してロードセル５０により検出している。ロードセル５０により検出された信号は、張力演算器６４に入力され、後述する式を元にして経糸Ｙの張力が演算される。そして、張力演算器６４により演算された張力信号が、比較器７２に入力され、比較器７２には張力設定器７４により設定された張力値も入力され、設定値と測定値が比較されて比較結果がブレーキ制御回路７６に出力される。ブレーキ制御回路７６では、比較器７２からの信号により、付加するブレーキ力を制御する。
【００１９】
なお、後述するように、より正確に経糸張力を算出するためには経糸Ｙの巻き径の検出が必要であり、巻き取り装置２３の巻き取りロール２９の回転速度を検知するパルス発生器６７と、経糸ビーム２２の回転速度を検知するパルス発生器６８と、これらパルス発生器６７，６８からの信号が入力され巻き径を算出する巻径検出器６９とからなる巻き径検出装置７０を設けてもよい。また、ロードセル５０により検出された信号を、そのまま換算することにより、簡易的に経糸張力を測定しても良い。
【００２０】
次に、この経糸張力測定装置２０の動作作用について説明する。ビームスタンド２１に経糸ビーム２２を載置する際に、まず、保持装置６０の作動を解除してロードセル固定レバー５６の保持を解除する。そして、クレーン等で経糸ビーム２２を吊り下げビーム軸２２ａの一端部のベアリング４７を回動レバー４６のベアリング受け部４８に載置する。このとき、ベアリング４７は、ガイド壁４９にガイドされて容易にベアリング受け部４８に載置される。また、ビーム軸２２ａの他端部のベアリングは、他方のフレーム４０に固定されたベアリング受け部に載置される。この状態で、経糸ビーム２２のビーム軸２２ａは、回動軸４４のほぼ鉛直下方に位置する。しかしながら、回動軸４８や経糸ビームの重心が狂い鉛直線とは、図３に示すように、わずかにθの角度を有する。これにより、ロードセル５０を介して、保持装置６０により保持されていないロードセル固定レバー５６も時計回りにθだけ揺動する。なお、この状態ではロードセル５０には負荷がかかっていない。この後、回動規制部を作動させる。保持装置６０を作動させて、狭持片６２によりロードセル固定レバー５６の端部５６ｂを狭持し、ロードセル固定レバー５６を揺動不能に固定し、回動レバー４６の回動を規制する。
【００２１】
次に、巻き取り装置２３により各経糸ビーム２２から経糸Ｙが引き出され、経糸Ｙが織機ビーム２４に巻き取られる。このとき、経糸ビーム２２にかかる経糸Ｙによる張力により、回動レバー４６には反時計回りの回動力が加わってロードセル５０により検出され、張力演算器６４に入力される。張力演算器６４は、下記式により張力Ｔを算出し、比較器７２を介してブレーキ制御回路７６にフィードバック信号を送り、ブレーキ装置２６を制御する。
【００２２】
Ａ・ｃｏｓα・Ｔ／２＝Ｆ・Ｂ
よってＴ＝２・Ｆ・Ｂ／（Ａ・ｃｏｓα）
ここで、Ａはベアリング受け部４８の中心から回動軸４４の中心までの距離、Ｂは回動レバー４６に連結されたロッド５３の連結位置から回動軸４４の中心までの距離、Ｆはロードセル５０により検出される力である。
【００２３】
ここで、角度αは、図４に示すように、ビームスタンド２１毎に異なるものであり、経糸ビーム２２の巻き径の減少によっても変わる。従って、αは経糸ビーム２２の巻き径の関数となる。ただし、ビームスタンド２１と巻き取り装置２３との距離が十分に長い場合等でαが一定と近似できる場合は、測定精度は落ちるがαの巻き径の減少に伴う変化を無視してもよい。また、より高精度に測定する場合は、巻き径検出装置７０により巻き径を算出し、角度αを求めて経糸張力を演算するようにしてもよい。
【００２４】
この実施形態の経糸張力測定装置２０によれば、経糸張力により経糸ビーム２２にかかる力を直接ロードセル５０により検出して経糸張力を算出しているので、従来技術のように、ブレーキ装置２６の制止トルクと経糸ビームの巻き径のみから経糸張力を算出し、伝達機構２５の摩擦抵抗による制止トルクを全く考慮しないものではなく、極めて正確に経糸張力を算出することができる。また、巻き径の算出を必要としないので、比較的正確な経糸張力の制御が可能である。さらに、ビームスタンド２に経糸ビーム２２を載置する際は、荷重検出素子であるロードセル５０の一方の端部と固定物であるフレーム４０との連結が解除される。そして、回動レバー４６は回動自在となる。このため重量物である経糸ビーム２２が、ベアリング受け部４８に衝突しても、ロードセ５０ルに大きな衝撃力がかかることがなく、ロードセル５０の変形による測定値の狂いや破損を防止することができる。
【００２５】
さらに、経糸ビーム２２をビームスタンド２１に載置後、回動レバー４６の回動位置を維持したまま、回動規制部である保持装置６０が作動可能であるため、回動レバー４６を、経糸ビーム２２を載置する前の位置に戻す必要がない。これにより経糸Ｙの引き出しを開始する前にロードセル５０に力が加わるのを防止でき、ゼロ点調整を不要とし、より正確な経糸張力の測定を可能とする。
【００２６】
なお、ロードセル固定レバー５６の保持装置６０は、空気圧式の他、油圧式のものや、電磁式のものでも良く、これらの保持装置を用いることにより、各ビームスタンド２１で一斉にロードセル固定レバー５６の保持及び保持解除を行うことができる。また、保持装置は、ボルト等によりロードセル固定レバー５６を保持するするものでも良い。
【００２７】
次に、この発明の第二実施形態について図６に基づいて説明する。ここで上述の実施の形態と同様の部材は同一の符号を付して説明を省略する。この実施形態の経糸張力測定装置２０は、回動レバー４６とロードセル５０との間に、回動規制部を解除可能に設けたものであり、連結レバー８０が設けられ、連結レバー８０を介してロードセル５０に経糸張力が負荷されるようにしたものである。
【００２８】
連結レバー８０と回動レバー４６との連結を解除することにより、荷重検出素子の一端と回動部材との連結を解除し回動規制を解除する。
【００２９】
連結レバー８０はＬ字状に形成されて、回動軸４４を中心に回動可能に設けられ、一方の端部に長孔８２が形成されて、回動レバー４６に螺挿された連結ボルト８４が挿通され、回動レバー４６と連結レバー８０が連結及び連結解除可能に設けられている。この長孔８２は、経糸ビーム２２をビームスタンド２１に載置する際、回動レバー４６が回動軸４４を中心として揺動して連結ボルト８４が揺動し、長孔８２にぶつかる恐れがない長さを有する。
【００３０】
また、連結レバー８０の他方の端部には、ロードセル５０のロッド５３の端部が連結され、連結レバー８０からの力をロードセル５０に伝達可能に設けられている。この実施形態では、ロードセル５０の他方の端部はロッド５４を介して、フレーム４０に固定されたブラケット８６に連結されている。
【００３１】
この実施形態の経糸張力測定装置の動作作用は、先ず、経糸ビーム２２をビームスタンド２１に載置する際は、連結ボルト８４を緩めるか取り外して、連結レバー８０との連結を解除し、回動レバー４６を回動自在とする。そして経糸ビーム２２のベアリング４７を、回動レバー４６のベアリング受け部４８に載置する。これにより、ロードセル５０には、経糸ビーム２２を載置する際に衝撃力は何ら掛からない。そして、ロードセル５０に掛かる負荷がない状態で、連結ボルト８４を締め、回動レバー４６と連結レバー８０を一体にする。
【００３２】
この後、機械が稼働し、経糸Ｙに張力が掛かると経糸ビーム２２が経糸方向に引かれて回動レバー４６には反時計方向の力が加わり、ロードセル５０に力が掛かり経糸張力に対応した信号を発生し、上記実施形態と同様に経糸張力が演算され、ブレーキ装置により経糸張力制御が行われる。
【００３３】
この実施形態の経糸張力測定装置によっても上記実施形態と同様の効果を有するものであり、構成が簡単である。なお、連結ボルト８４に代えて、上記実施形態のように、保持装置を用いて回転レバー４６と連結レバー８０を一体に連結してもよい。その場合、保持装置は回動レバー４６と一体に回動可能に設けられる。
【００３４】
次にこの発明の第三実施形態について図７に基づいて説明する。ここで上述の実施の形態と同様の部材は同一の符号を付して説明を省略する。この実施形態の経糸張力測定装置２０は、回動軸４４の側方に回動レバー４６の腕部４６ａが延出して設けられ、腕部４６ａには、ロードセル５０の一端に接続されたロッド５３の端部が連結されている。ロッド５３の端部は、腕部４６ａに形成された連結孔にピンを介して所定の遊びを有して連結されている。
【００３５】
また、ロードセル５０の他方の端部は、ロッド５４を介してフレーム４０に固定されたブラケット８６に連結されている。
【００３６】
回動レバー４６には、ベアリング受け部４８の下方にテーパピン８８を挿入するテーパピン孔９０が形成され、フレーム４０にも、テーパピン孔９０に対向してテーパピン孔が形成されている。
【００３７】
この実施形態の経糸張力測定装置の動作作用は、先ず、少なくとも経糸ビーム２２をビームスタンド２１に載置する際は、少なくともテーパピン８８をテーパピン孔９０に挿入して回動レバー４６を固定物であるフレーム４０に固定する。この後、経糸ビーム２２をビームスタンド２１に載置する。経糸ビーム２２の載置により回動レバー４６には衝撃が加わりわずかに揺動するが、ロードセル５０に固定されたロッド５３に取り付けられたピンと回動レバー４６の腕部４６ａに形成された連結孔は、所定の遊びを介して連結されているので、ロードセル５０にはその衝撃が加わらない。
【００３８】
少なくとも経糸張力を測定する際には、可動レバー４６の固定を解除する必要があり、経糸ビーム２２をビームスタンド２１に載置した後、テーパピン８８を引き抜き回動レバー４６が回動軸４４を中心として回動可能とし、織機が稼働し経糸Ｙの引き出しが開始されると経糸Ｙの張力により、経糸ビーム２２に図面上で右方向の力が加わり、このため回動レバー４６には回動軸４４を中心として反時計回りの力が加わる。そしてこの力がロードセル５０に掛かり経糸力が検出される。
【００３９】
この実施形態の経糸張力測定装置によっても上記実施形態と同様の効果を有するものであり、より構成が簡単なものである。
【００４０】
なお、この発明の経糸張力測定装置は上記各実施形態に限定されるものではなく、回動部材である回動レバーの形状は適宜設定可能なものであり、経糸ビームを揺動自在に吊り下げ保持可能であればよく、経糸張力による回転力を荷重検出素子で検知可能なものであればよい。また荷重検知素子としては、ロードセル以外の他のひずみゲージや差動トランス、圧力検出半導体等を用いても良い。
【００４１】
【発明の効果】
この発明の経糸張力測定装置は、経糸張力により経糸ビームにかかる力を直接検知して経糸張力を検出するようにしているので、経糸張力を正確に算出することができ、しかも構成も簡単なものである。また、経糸ビームの巻き径の影響が少なく、巻き径を無視して経糸張力を測定しても極めて正確な測定が可能となる。
【００４２】
また、請求項２〜５の構成によれば、経糸ビームをビームスタンドに載置する際には、荷重検出素子に負荷が掛からないようにすることができ、荷重検出素子の損傷を防止することができる。さらに、請求項６の構成によれば、荷重検出素子にかかる力を経糸の引き出し前において０にすることができ、オフセット調整等が不要であり正確な測定が容易に可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第一実施形態の経糸張力測定装置の正面図である。
【図２】この実施形態の経糸張力測定装置の右側面図である。
【図３】この実施形態の経糸張力測定装置に経糸ビームを載置した状態の正面図である。
【図４】この実施形態の経糸張力測定装置が設けられた巻き返し機を示す概略図である。
【図５】この実施形態の経糸張力測定装置の制御回路を示すブロック図である。
【図６】この発明の第二実施形態の経糸張力測定装置の正面図である。
【図７】この発明の第三実施形態の経糸張力測定装置の正面図である。
【図８】従来技術の経糸張力測定装置が設けられた巻き返し機の概略図である。
【図９】従来技術の経糸張力測定装置の制御回路を示すブロック図である。
【符号の説明】
２０経糸張力測定装置
２１ビームスタンド
２２経糸ビーム
２４織機ビーム
４４回動軸
４６回動レバー
４７ベアリング
４８ベアリング受け部
５０ロードセル
５６ロードセル固定レバー

Claims

織機ビームに巻き返す経糸が引き出される経糸ビームを支持するビームスタンドの、少なくとも一方のフレームに設けられた経糸張力測定装置において、上記フレームに回動自在に軸支された回動部材と、この回動部材に設けられ上記回動部材の回動中心の略鉛直下方に位置して上記経糸ビームのビーム軸を軸支する軸受け部と、上記回動部材に一端が連結され他端が固定された荷重検出素子とを備え、上記経糸の引き出しにより上記経糸ビームに加えられる力を上記回動部材を介して上記荷重検出素子に伝えて経糸張力を検知することを特徴とする経糸張力測定装置。
一端が上記荷重検出素子の上記他端に連結され、他端が解除可能に固定されて上記回動部材の回動を規制する回動規制部を設け、上記経糸ビームを上記ビームスタンドに載置する際には、上記回動規制部を解除して上記回動部材の回動を可能にする請求項１記載の経糸張力測定装置。
一端が上記回動部材に解除可能に連結され、他端が上記荷重検出素子の上記一端に連結されて上記回動部材の回動を規制する回動規制部を設け、上記経糸ビームを上記ビームスタンドに載置する際には、上記回動規制部を解除して上記回動部材の回動を可能にする請求項１記載の経糸張力測定装置。
上記回動規制部は、上記荷重検出素子の他端に連結される揺動可能な固定部材と、この固定部材を揺動不能に保持する保持装置からなり、この保持装置を解除可能とすることにより、上記回動規制部を解除可能とする請求項２記載の経糸張力測定装置。
上記回動部材は固定物に対して固定可能に設けられ、少なくとも上記経糸ビームを上記ビームスタンドに載置する際には上記回動部材を固定し、少なくとも上記経糸張力を測定する際には上記回動部材の固定を解除するものである請求項１記載の経糸張力測定装置。
上記経糸ビームを上記ビームスタンドに載置した後、上記回動部材の回動位置を維持して上記回動規制部を作動させる請求項２ないし４記載の経糸張力測定装置。