JP4008384B2 - 織機の開口制御方法及び装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、織機における経糸の開口を形成する開口装置の開口制御方法及び装置に関する。
【０００２】
本明細書において、「前後方向」とは経糸の送り出しによる経糸の移動方向をいい、「上下方向」とは綜絖枠の移動方向をいい、「左右方向」とは緯糸の飛走方向をいう。「前側」及び「後側」とは、それぞれ、経糸の移動方向における下流側及び上流側をいい、「左側」及び「右側」とは、それぞれ、経糸の移動方向における下流側から見て左方及び右方をいう。「上限位置」及び「下限位置」とは、それぞれ、綜絖枠が上下動する範囲における上限及び下限に位置したときの位置をいう。「幾何学的中間位置」とは、綜絖枠の上限位置と下限位置との間の幾何学的中央位置いう。
【０００３】
【従来の技術】
織機の開口装置の１つとして、複数の綜絖枠を第１及び第２の綜絖枠群に分けて、第１及び第２の綜絖枠群を上下動させて経糸の開口を形成するものがある（特許文献１を参照）。この開口装置おいては、各綜絖粋に設けられた綜絖枠用電動機により一方向に回転される偏心部を有する大歯車を備えた動力変換機構を介して綜絖枠を上下動させる。この開口装置において、揺動レバーと、連結ロッドと、クランクとして作用する大歯車とを含む、いわゆる回転運動を往復運動に変換する４節リンクとされている。
【０００４】
一般に回転運動を往復運動に変換する４節リンクは、図３に示すように、回転駆動源の出力軸（図３において符号４０）の周りを回る枢軸（図３においてピン軸４８）の回転運動を連結部材（図３において連結部材４４）を介して支持軸（図３において支持軸３４）の周りを揺動可能に支持されている揺動レバー（図３において揺動レバー２８）の往復運動に変換する。
【０００５】
上記開口装置は、上下動される第１及び第２の綜絖枠群の移動量をセンサーによって検出し、検出した移動量と理想的な綜絖枠群の移動量とを比較し、織機の始動後から所定の期間だけ綜絖枠群の位相角度を予め設定されている開口曲線に合致するように補正する。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−８０５３３号公報（図３）
【０００７】
【解決しようとする課題】
しかし、綜絖枠が幾何学的中間位置に位置しているときのピン軸４８の一方及び他方の回転位置は、図３から明らかなように、出力軸４０を中心とする点対称の位置にない。このことから、図４の比較例１（二点鎖線）に示すように、上下方向に移動する第１及び第２の綜絖枠群は、幾何学的中間位置と異なる位置にクロスポイントＰを有することになる。
【０００８】
また、図５の比較例２（二点鎖線）に示すように、第１及び第２の綜絖枠群のクロスポイントＰの位置が幾何学的中間位置となるように、第１の綜絖枠群の出力軸の回転位相角度を所定量だけずらすことにより、一方のクロスポイントＰの位置が幾何学的中間位置に近づけることはできるが、そのようにすると他方のクロスポイントＰの位置はさらに幾何学的中間位置から離れてしまう。
【０００９】
そのため、綜絖枠群のクロスポイントを幾何学的中間位置に設定することができず、製織性が悪くなる。
【００１０】
本発明の目的は、綜絖枠群のクロスポイントＰを幾何学的中間位置に設定し、製織性を良くすることにある。
【００１１】
【解決手段、作用、効果】
本発明に係る開口制御方法及び装置は、各綜絖粋に設けられた綜絖枠用電動機により一方向に回転される偏心部を有するクランク機構を介して前記綜絖枠を上下動させる織機の開口装置の制御に適用される。
【００１２】
開口制御方法は、前記綜絖枠用電動機を、前記綜絖枠が前記上限位置と前記下限位置との中間位置に位置するときに対応する前記偏心部の中間回転位置と、前記綜絖枠が前記上限位置に位置するときに対応する前記偏心部の上死点回転位置との間の第１の区間において第１の回転速度で回転させると共に、前記綜絖枠が前記下限位置に位置するときに対応する前記偏心部の下死点回転位置と前記中間回転位置との間の第２の区間において前記第１の回転速度と異なる第２の回転速度で回転させることを含む。前記第１の回転速度と前記第２の回転速度との大小関係を、前記第１の区間と前記第２の区間との大きさ関係に対応させる。
【００１３】
開口制御装置は、前記綜絖枠用電動機を、前記綜絖枠が上限位置と下限位置との中間位置に位置するときに対応する前記偏心部の中間回転位置と、前記綜絖枠が前記上限位置に位置するときに対応する前記偏心部の上死点回転位置との間の第１の区間において第１の回転速度で回転させると共に、前記綜絖枠が前記下限位置に位置するときに対応する前記偏心部の下死点回転位置と前記中間回転位置との間の第２の区間において前記第１の回転速度と異なる第２の回転速度で回転させる制御部を含む。前記制御部は、前記第１の回転速度と前記第２の回転速度との大小関係を、前記第１の区間と前記第２の区間との大きさ関係に対応させている。
【００１４】
ここで、「区間の大きさ」とは、区間の角度的な大きさ、即ち区間の角度であり、偏心部の区間を移動するのに要する回転角度、即ち、偏心部の区間の所要回転量である。
【００１５】
第１及び第２の回転速度の大小関係を第１及び第２の区間の長さ関係に対応させると、偏心部は大きい区間においては小さい区間より高速で回転される。これにより、綜絖枠と、これとは逆に移動されるいわゆる逆開口枠とのクロスポイントは、幾何学的中間位置に近づき、織機の製織性が向上する。
【００１６】
前記第１の回転速度の平均回転速度と前記第２の回転速度の平均回転速度との比は、前記第１の区間と前記第２の区間との大きさの比に対応させていてもよい。
【００１７】
前記第１の区間における前記綜絖枠用電動機の回転速度と前記第２の区間における前記綜絖枠用電動機の回転速度とは、前記綜絖枠毎に設定されていてもよい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１から図５を参照するに、開口装置１０は、織機１２の左右のフレーム（ポスト）１４，１６の間に前後方向に間隔をおいて配置された複数の綜絖枠１８をそれらに配置された綜絖と共に上下方向に往復移動させて経糸開口を形成する装置として用いられる。
【００１９】
図１に示すように、フレーム１４，１６は上下のフレーム（ビーム）２０により連結されており、綜絖枠１８はフレーム１４，１６，２０に図示しない支持部材を介して上下方向に移動可能に支持されている。
【００２０】
複数の綜絖枠１８は、それぞれが複数の綜絖枠１８を含む第１及び第２の綜絖枠群に分けられている。第１及び第２の綜絖枠群は、一方が上方へ移動されるとき、他方が下方へ移動されるように、互いに主軸回転角で３６０°異相して上下動される関係を有する。また、第１及び第２の綜絖枠群は、図のクロスポイントＰで交差して、経糸の開口量がゼロとなる。
【００２１】
開口装置１０は、綜絖枠１８毎に備えられかつ対応する綜絖枠１８を上下動可能に支持する複数の支持機構２２と、支持機構２２に個々に対応された複数の駆動機構とを含む。
【００２２】
支持機構２２は、対応する綜絖枠１８が属するグループに応じて、第１及び第２の支持機構群に分けられている。同様に、駆動機構も、対応する綜絖枠１８及び支持機構２２は属するグループに応じて、第１及び第２の駆動機構群２４及び２６に分けられている。
【００２３】
第１の支持機構群の支持機構２２は、第１の綜絖枠群の綜絖枠１８及び第１の駆動機構群２４の駆動機構に個々に対応されており、対応する駆動機構により駆動されて対応する綜絖枠１８を上下方向に移動させる。
【００２４】
第２の支持機構群の支持機構２２は、第２の綜絖枠群の綜絖枠１８及び第２の駆動機構群２６の駆動機構に個々に対応されており、対応する駆動機構により駆動されて対応する綜絖枠１８を上下方向に移動させる。
【００２５】
各支持機構２２は、Ｖ字状又はＹ字状の形状を有する左右一対の揺動レバー２８を左右方向へ伸びるリンク３０により連結し、各揺動レバー２８を上下方向へ伸びる連結ロッド３２により対応する綜絖枠１８の左右に連結した公知の機構である。
【００２６】
左側に位置する揺動レバー２８はＶ字状の形状を有しており、右側に位置する揺動レバー２８はＹ字状の形状を有している。両揺動レバー２８は、Ｖ字又はＹ字の１つの先端部においてリンク３０に枢軸的に連結され、Ｖ字又はＹ字の他の１つの先端部において連結ロッド３２に枢軸的に連結されている。
【００２７】
左側及び右側の揺動レバー２８及び２８は、それぞれ、左側及び右側の揺動レバー群毎に共通の左側及び右側の支持軸３４及び３４に、上下方向かつ左右方向へ伸びる面内で揺動可能に、Ｖ字及びＹ字の基部すなわち分岐部において枢軸的に支持されている。
【００２８】
左右の支持軸３４及び３４は、フレーム１４，１６の間を前後方向へ伸びており、それぞれブラケットを介して右側のフレーム１６及び下のフレーム２０に支持されている。したがって、複数の揺動レバー２８及び２８は、左右の支持軸３４及び３４を介して機台に枢軸的に支持されている。
【００２９】
連結ロッド３２は、ねじ棒の一端部を長尺の雌ねじ体のねじ穴に螺合させた部材である。連結ロッド３２は、上下方向に伸びるように配置され、その上端部において綜絖枠１８に枢軸的に連結されており、下端部において揺動レバー２８に枢軸的に連結されている。
【００３０】
各駆動機構群２４，２６は、回転軸線が前後方向へ伸びる状態にブラケット３６により右側のフレーム１６に組み付けられたサーボモータのような駆動源すなわち電動機３８と、電動機３８の出力軸４０に組み付けられた偏心継手４２と、一端部において偏心継手４２に枢軸的に連結された長尺の連結部材４４とを備えている。
【００３１】
各連結部材４４は、長い板状の部材であり、また他端部において対応する右側の揺動レバー２８のＹ字の残りの先端部に、枢軸４６を支持しているアーム部材５０を介して連結されており、枢軸４６により上下方向及左右方向に伸びる面内で揺動可能に連結されている。アーム部材５０は、ボルトにより、揺動レバー２８に取り付けられており、支持軸３４からの距離が調整可能である。アーム部材５０は、支持軸３４からの距離を調整することにより、揺動レバー２８の揺動角が変更され、綜絖枠１８の運動量（開口量）が調整される。
【００３２】
各偏心継手４２は、前後方向に見て円板状の形状を有している。各偏心継手４２の嵌合穴（図示せず）は、出力軸４０に相対的回転不能に嵌合されている。各偏心継手４２は、出力軸４０に対して偏心した位置にピン軸４８を有しており、ピン軸４８により連結部材４４の一端部を揺動可能に組み付けている。
【００３３】
ピン軸４８は出力軸４０の回転軸線を回転中心として出力軸４０に対し偏心状態で回転されている。
【００３４】
これにより、出力軸４０に対して偏心された偏心部（ピン軸４８）を有するクランク機構が構成されている。このクランク機構は、電動機３８の回転運動を、連結部材４４の往復運動に変換する運動変換機構として作用する。
【００３５】
綜絖枠１８と連結ロッド３２とを連結する枢軸、連結ロッド３２と揺動レバー２８とを連結する枢軸、揺動レバー２８とリンク３０とを連結する枢軸、及び揺動レバー２８と連結部材４４とを連結する枢軸４６の軸線は、いずれも、前後方向に伸びている。
【００３６】
第１及び第２の駆動機構群２４及び２６の電動機３８は、出力軸４０が前後方向に伸びる状態にブラケット３６に組み付けられており、また上下左右に配列されている。各電動機３８は、偏心継手４２及び連結部材４４を介して対応する支持機構２２に連結されている。
【００３７】
各電動機３８は、経糸の移動方向下流側から見て時計方向（図３においてｃｗ方向）及び反時計方向（図３においてｃｃｗ方向）のいずれか一方の回転方向に設定されている。この実施例においては、反時計方向に設定されている。
【００３８】
図２に示すように、開口制御装置５２は、設定器５４と、各綜絖枠１８に対応された電動機３８を駆動させるサーボアンプ５６と、各電動機３８の出力軸４０の回転角度を検出するエンコーダ５８とを含む。
【００３９】
織機１２の主制御装置６０は、主軸モータ６４に運転、停止、寸止めなどの主軸回転信号Ｓ２を出力する。主軸モータ６４は、主軸回転信号Ｓ２に基づいて主軸６６を回転させる。
【００４０】
エンコーダ６８は、主軸６６の回転角度αを検出して、主軸回転度信号Ｓ３として主制御装置６０及び開口制御回路７０に出力する。
【００４１】
織機入出力装置６２には、作業者により織機回転数等の織機運転用設定値や、開口パターン、開口量、ドエル、クロスポイントＰの主軸６６の回転角等の開口設定値が入力される。織機入出力装置６２は、それらの情報（設定値）を運転設定信号Ｓ１及び開口設定信号Ｓ６として、それぞれ、主制御装置６０及び開口制御回路７０に出力される。
【００４２】
開口制御回路７０には、図３における４つに分けられた区間（Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４）毎の出力軸４０の所要回転量が、各綜絖枠１８毎に開口量に応じて予め計測されて入力されている。
【００４３】
開口制御回路７０は、開口設定信号Ｓ６の開口パターン、開口量、ドエル、クロスポイントＰの主軸６６の回転角等の情報に基づいて、区間（Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４）毎の回転速度（サーボモータ３８の回転速度）を、各綜絖枠１８毎に演算し、エンコーダ６８からの主軸回転角信号Ｓ３に基づき綜絖枠駆動信号Ｓ５１，…，Ｓ５ｉ，……，Ｓ５ｎ（ｉ：枠番）としてサーボアンプ５６に出力する。
【００４４】
各サーボアンプ５６は、綜絖枠駆動信号Ｓ５１，…，Ｓ５ｉ，…，Ｓ５ｎに基づいて綜絖枠用の電動機３８を駆動させ、綜絖枠１８を上下方向に移動させる。
【００４５】
各エンコーダ５８は、対応する電動機３８の出力軸４０の回転角度を検出し、検出した回転角度をモータ回転角度信号Ｓ７１，…，Ｓ７ｉ，…，Ｓ７ｎとして開口制御回路７０に出力している。開口制御回路７０は、フィードバック制御により電動機３８を位置制御している。より具体的には、開口制御回路７０は、主軸回転角信号Ｓ３に基づいて、入力されたモータ回転角度信号Ｓ７から出力軸４０の回転角度の目標値との偏差を求め、偏差を解消する方向に電動機３８の回転速度を増減している。
【００４６】
本実施例においては、開口制御回路７０は、主軸６６が２回転する間に、電動機３８の出力軸４０が１回転するような綜絖枠駆動信号Ｓ５１，…，Ｓ５ｉ，…，Ｓ５ｎをサーボアンプ５６（ひいては、電動機３８）に出力する。
【００４７】
図３に示すように、出力軸４０が１回転すると、揺動レバー２８は、支持軸３４の周りを回転角度γの範囲を１回だけ往復揺動される。これにより、綜絖枠１８は、揺動レバー２８の揺動に伴って、連結ロッド３２を介して上下方向に距離Ｌだけ往復移動される。
【００４８】
上下方向における綜絖枠１８の移動距離Ｌの中央は、綜絖枠１８の幾何学的な中間位置とされる（図３及び図４参照）。
【００４９】
本実施例においては、綜絖枠１８の上限位置から幾何学的中間位置まで及び幾何学的中間位置から下限位置までにおける揺動レバー２８の回転角度は、いずれも、上限位置から下限位置までの回転角度γの略半分とされている。
【００５０】
図３に示すように、本実施例では、綜絖枠１８が、移動して順次、上限位置、幾何学的中間位置、下限位置及び幾何学的中間位置に位置するときの偏心部であるピン軸４８の回転位置を、それぞれ、上死点回転位置、下降時の中間回転位置、下死点回転位置及び上昇時の中間回転位置とする。
【００５１】
図３及び図４に示すように、出力軸４０の回転範囲は、ピン軸４８の、下死点回転位置、上昇時の中間回転位置、上死点回転位置及び下降時の中間回転位置に基づいて、区間Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３及びＢ４に区分することができる。
【００５２】
区間Ｂ１は、綜絖枠１８が下限位置に位置するときに対応するピン軸４８の回転位置（下死点回転位置）から綜絖枠１８が幾何学的中間位置に位置するときに対応するピン軸４８の回転位置（上昇時の中間回転位置）までの間を示す。
【００５３】
区間Ｂ２は、綜絖枠１８が幾何学的中間位置に位置するときに対応するピン軸４８の回転位置（上昇時の中間回転位置）から綜絖枠１８が上限位置に位置するときに対応するピン軸４８の回転位置（上死点回転位置）までの間を示す。
【００５４】
区間Ｂ３は、綜絖枠１８が上限位置に位置するときに対応するピン軸４８の回転位置（上死点回転位置）から綜絖枠１８の幾何学的中間位置に位置するときに対応するピン軸４８の回転位置（下降時の中間回転位置）までの間を示す。
【００５５】
区間Ｂ４は、綜絖枠１８の幾何学的中間位置に位置するときに対応するピン軸４８の回転位置（下降時の中間回転位置）から綜絖枠１８が下限位置に位置するときに対応するピン軸４８の回転位置（下死点回転位置）までの間を示す。
【００５６】
各区間Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４は、互いに、異なる角度的範囲、すなわち、ピン軸４８の所要回転量を有しているから、開口制御回路７０には、各区間Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４で互いに異なる電動機３８の出力軸４０の平均回転速度の値が、綜絖枠１８毎（即ち、電動機３８毎）に設定されている。
【００５７】
より具体的には、開口制御回路７０には、ピン軸４８の所定回転量が大きい区間では回転速度が速くなるように、小さい区間では回転速度が遅くなるように設定されている。これにより、ピン軸４８の、下死点回転位置といずれかの中間回転位置間の所要時間と、上死点回転位置といずれかの中間回転位置間の所要時間が、より同一となり、クロスポイントＰは、より幾何学的中間位置に近づく。
【００５８】
各区間Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４の角度的範囲は、綜絖枠１８に対する電動機３８の位置、連結部材４４の長さ寸法や開口量等により決まるので、綜絖枠毎に異なる。
【００５９】
より具体的には、図４に示すように、主軸６６が２回転すると、出力軸４０が１回転する関係にあるから、区間Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３及びＢ４に対応する主軸６６の所要回転量α１，α２，α３及びα４は、いずれも、１８０°とされる。
【００６０】
主軸６６の回転速度に対する区間Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４における出力軸４０のそれぞれの回転速度の比ａｍは、式（１）により求められる。
【００６１】
ａｍ＝βｍ／αｍ ・・・（１）
【００６２】
ここで、ｍは区間の番号（１から４）を示し、βｍは区間Ｂｍにおける出力軸４０の回転角度（°）、すなわち、偏心部であるピン軸４８の所要回転量を示し、αｍは区間Ｂｍに対応する主軸６６の所要回転角度（本実施例では、いずれも１８０°）を示し、ａｍは区間Ｂｍにおける主軸６６の回転速度に対応する出力軸４０の回転速度の比を示す。回転速度の比ａｍは、出力軸４０を、主軸６６の回転速度のａｍ倍の回転速度で回転させることを意味する。
【００６３】
式（１）により、例えば、図３のように、区間Ｂ２及びＢ４における出力軸４０の所要回転角度β２及びβ４の値が、それぞれ、１０５°及び７５°である場合、区間Ｂ２及びＢ４に対応する主軸６６の所要回転角度α２及びα４は、いずれも１８０°であることから、回転速度の比ａ２及びａ４は、それぞれ、式（１）により、０．５８３及び０．４１７となる。
【００６４】
したがって、開口制御回路７０は、区間Ｂ２及びＢ４において、それぞれ、主軸６６の回転速度の０．５８３倍及び０．４１７倍の回転速度の綜絖枠駆動信号Ｓ５ｉを出力してサーボモータ３８を駆動させる。
【００６５】
区間Ｂ１及びＢ３も上記手順と同様に求めることができる。なお、図３の実施例の場合、ピン軸４８の所要回転量は、区間Ｂ１とＢ３で、及び区間Ｂ２とＢ４で、共に同一であるが、枠番によっては異なる。
【００６６】
これにより、サーボモータ３８の各区間の回転速度の比は、主軸６６の回転速度を介してピン軸４８の各区間における所定回転量の比に設定される。綜絖枠１８は、上限位置と幾何学的中間位置間の所要時間と、下限限位置と幾何学的中間位置間の所要時間が同一となると共に、それらの所要時間が主軸の１／２回転の所要時間と一致する。したがって、各綜絖枠１８は、主軸６６の１／２回転する毎に幾何学的中間位置に達する。この綜絖枠１８に対していわゆる逆開口となる綜絖枠１８も同様に設定される。したがって、各綜絖枠１８は、同様に主軸６６の１／２回転毎に、幾何学的中間位置に達するから、互いに逆開口同士の綜絖枠１８のクロスポイントＰは、幾何学的中間位置に位置する。
【００６７】
図４及び図５は第１の綜絖枠群の１つの綜絖枠１８と、第２の綜絖枠群の１つの綜絖枠１８との移動曲線である。図４及び図５に示す実線は本実施例に基づく。なお、前述のように、図４に示す２点差線の比較例１，及び図５に示す２点差線の比較例２は、共に従来技術である。比較例１及び２のサーボモータの回転速度は、区間毎に変更されない、すなわち同一とされているから、クロスポイントＰは、幾何学的中間位置に位置しない、又は絶えず変動する。
【００６８】
綜絖枠駆動信号Ｓ５は、パルスを含み、電動機（サーボモータ）３８は、開口制御回路７０からサーボアンプ５６に供給されるパルスに基づき制御される。
【００６９】
上記に示したように、区間Ｂ２及びＢ４において、出力軸４０の回転速度を主軸６６の回転速度の０．５８３倍及び０．４１７倍にするためには、電動機３８に供給するパルスの数を以下のようにすればよい。
【００７０】
電動機３８に供給するパルスの発生は、式（２）に示す関係を有する。式（２）は式（３）に変形することができる。
【００７１】
ｑ・Ｐｍ×１８０°／φ＝βｍ ・・・（２）
【００７２】
Ｐｍ＝βｍ・φ／（１８０°×ｑ） ・・・（３）
【００７３】
ここで、ｑは１パルス当たりの出力軸４０の回転角度（°／パルス）を示し、本実施例では、０．４に設定されている。φは主軸６６の単位回転量を示す。つまり、主軸６６が回転角度φ（°）だけ回転すると所定数のパルスを発生する。βｍ（ｍ＝１，２，３，４）は区間Ｂｍ（ｍ＝１，２，３，４）におけるピン軸４８、すなわち出力軸４０の所要回転量（°）を示す。Ｐｍ（ｍ＝１，２，３，４）は区間Ｂｍにおいて主軸６６の回転角度φ（°）毎に発生される所定のパルス数を示す。
【００７４】
式（３）を用いて、主軸６６が１５°だけ回転する毎（φ＝１５°）の、電動機３８に供給されるパルス数Ｐを求める。式（３）より、パルス数Ｐ２＝２１．９≒２２、パルス数Ｐ４＝１５．６≒１６を得る。
【００７５】
したがって、図６に示すように、開口制御回路７０は、それぞれ、主軸６６が区間Ｂ２及びＢ４に対応する主軸６６の回転範囲Ａ２及びＡ４を回転する間に、主軸６６の回転角度φが１５°進む毎に、２２パルス及び１６パルスの綜絖枠駆動信号Ｓ５ｉを出力すればよい。
【００７６】
開口制御回路７０に予め設定する回転速度は、上記のように開口制御回路７０で算出してもよいし、織機入出力装置６２で演算してもよい。
【００７７】
上記では、区間Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３及びＢ４における出力軸４０の回転速度を一定として設定するとして説明した。しかし、緯入れを確実に行うためには、緯入れ期間中は、経糸が大きく開口していることが好ましい。このため、第１及び第２の綜絖枠群がそれぞれ上限位置及び下限位置近傍に位置している期間を長くするように、下記に示すように、区間Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４のそれぞれをさらに複数の細区間に分割して各細区間に応じてパルス数Ｐｍ、すなわち、電動機３８の回転速度を設定してもよい。
【００７８】
区間Ｂ１，Ｂ２に対応する主軸６６の区間Ａ１（主軸６６の所要回転量は、α１）と区間Ａ２（主軸６６の所要回転量は、α２）を、それぞれｋ個の細区間Ａ１１，…，Ａ１ｊ，…，Ａ１ｋ、及び細区間Ａ２１，…，Ａ２ｊ，…，Ａ２ｋに等分する。区間Ａ１の細区間及び区間Ａ２の細区間の主軸６６の所要回転量は、それぞれ、α１／ｋ及びα２／ｋとなる。区間Ｂ１及びＢ２も、それぞれ、区間Ａ１の細区間Ａ１１，…，Ａ１ｊ，…，Ａ１ｋ及び区間Ａ２の細区間Ａ２１，…，Ａ２ｊ，…，Ａ２ｋに対応して、細区間Ｂ１１，…，Ｂ１ｊ，…，Ｂ１ｋ及び細区間Ｂ２１，…，Ｂ２ｊ，…，Ｂ２ｋに細区間化される。
【００７９】
区間Ｂ１の回転角度β１と細区間Ｂ１１，…，Ｂ１ｊ…，Ｂ１ｋの回転角度β１１，…，β１ｊ…，β１ｋとは、式（４）に示すような関係を有する。
【００８０】
β１＝β１１＋β１２＋…＋β１ｊ＋…＋β１ｋ ・・・（４）
【００８１】
ここで、β１は区間Ｂ１の出力軸４０の所要回転角度を示し、β１１，β１２，…，β１ｊ，…，β１ｋは区間Ｂ１をｋの数に区分した細区間Ｂ１１，…，Ｂ１ｊ，…，Ｂ１ｋに対応する出力軸４０の所要回転角度を示す。
【００８２】
前述のように、細区間Ａ１ｊの主軸６６の所要回転量は、α１／ｋであるから、対応する細区間Ｂ１ｊ（出力軸４０の所要回転量はβ１ｊ）における出力軸４０の回転速度は、主軸６６の単位角度（即ち１°）に対して、下記式（５）の値となる。
【００８３】
β１ｊ／（α１／ｋ） ・・・（５）
【００８４】
本実施例では、対応する細区間同士の所要回転量の比は、区間Ｂ１，Ｂ２の所要回転量の比に一致させているが、一部の細区間を増減させてもよい。したがって、区間Ｂ２の出力軸４０の回転角度β２は、式（６）に示すように、細区間Ｂ２１，Ｂ２２，…，Ｂ２ｊ，…，Ｂ２ｋに対応する出力軸４０の回転角度β２１，β２２，…，β２ｊ，…，β２ｋに展開することができる。
【００８５】
β２＝（β２／β１）β１１＋（β２／β１）β１２＋…＋（β２／β１）β１ｊ＋…＋（β２／β１）β１ｋ ・・・（６）
【００８６】
細区間Ｂ２ｊ（出力軸４０の所要回転量はβ２ｊ）における出力軸４０の回転速度は、主軸６６の単位角（すなわち１°）に対して、下記式（７）の値となる。
【００８７】
（β２／β１）β１ｊ／（α２／ｋ） ・・・（７）
【００８８】
より具体的には、例えば、綜絖枠１８が上限位置及び下限位置における主軸６６の回転角度を１２０°、幾何学的中間位置における主軸６６の回転角度を３００°とする。このような場合において、区間Ａ１及びＡ２を、それぞれ、４つの細区間に分割する（つまり、ｋ＝４とする）と、１つの細区間に対応する主軸６６の回転角度αは４５°になる。
【００８９】
本実施形態では、区間Ｂ１において、細区間Ｂ１１の出力軸４０の所要回転量β１１を１５°に、隣接する細区間の所要回転量の差を２．５°に、設定されていたが、試験結果に基づき異なる値に設定される。例えば、細区間Ｂ１１の出力軸４０の所要回転量β１１を１５°よりも小さくし、隣接する細区間の所要回転量の差を２．５°よりも大きくする。
【００９０】
なお、細区間の個数ｋ、区間Ｂ１，Ｂ２の細区間の所要回転量、及び隣接する細区間の所要回転量の差は、試験結果に基づき最適値に設定される。
【００９１】
細区間の数ｋは、区間Ａ１，Ａ２と区間Ｂ１，Ｂ２で異ならせてもよい。例えば、区間Ａ１，Ａ２は、４細区間、区間Ｂ１，Ｂ２は８細区間とし、区間Ａ１，Ａ２の１つの細区間に対して、２つの区間Ｂ１，Ｂ２の細区間を対応させてもよい。
【００９２】
細区間の数ｋは、区間Ａ１とＡ２で異ならせてもよいし、区間Ｂ１とＢ２で異ならせてもよい。さらに、区間Ａ１，Ａ２の細区間は、等分化されたとしたが、等分でなくてもよい。例えば、綜絖枠１８の移動速度の変化が少ない幾何学的中間位置は、細区間を大きくしてもよい。
【００９３】
式（４）の各値は、式（８）に示すように、区間Ｂ２に近づくにつれて細区間の回転角度βを２．５°だけ増加する（つまり、β１１＜β１２＜β１３＜β１４の関係を有する。）ようにすることができる。
【００９４】
区間Ｂ１と区間Ｂ２との間及び区間Ｂ３と区間Ｂ４との間は、それぞれ、上昇時及び下降時の中間回転位置があり、また、区間Ｂ２と区間Ｂ３との間及び区間Ｂ４と区間Ｂ１との間は、それぞれ、上死点回転位置及び下死点回転位置がある（図３及び図４参照）。
【００９５】
上死点回転位置及び下死点回転位置での出力軸４０の回転角速度を遅くし、上昇時及び下降時の中間回転位置での出力軸４０の回転角速度を速くするため、区間Ｂ２では、出力軸４０の細区間Ｂ２１，Ｂ２２，Ｂ２３，Ｂ２４に対応する回転角度β２１，β２２，β２３，β２４を式（８）に示すように、β２１＜β２２＜β２３＜β２４の関係を有するようにする（図７参照）。
【００９６】
β２＝（β２／β１）β１１＋（β２／β１）β１２＋…＋（β２／β１）β１ｊ＋…＋（β２／β１）β１ｋ＝β２ｋ＋…＋β２ｊ＋…＋β２２＋β２１ ・・・（８）
【００９７】
式（４）、（８）の各値は、式（９）、（１０）に示す値になる。
【００９８】
β１＝７５°＝β１１＋β１２＋β１３＋β１４＝１５°＋１７．５°＋２０°＋２２．５° ・・・（９）
【００９９】
β２＝１０５°＝β２４＋β２３＋β２２＋β２１＝２１°＋２４．５°＋２８°＋３１．５° ・・・（１０）
【０１００】
したがって、開口制御回路７０は、β１１の区間における出力軸４０の回転速度が、主軸６６の回転速度の０．３３倍となるように、β２１の区間における出力軸４０の回転速度が、主軸６６の回転速度の０．４７°倍となるように、回転速度信号を綜絖枠駆動信号Ｓ５１としてサーボアンプ５６に出力する。
【０１０１】
以上の算出結果を表１に示す。図７は、主軸６６の回転速度に対する出力軸４０の回転速度の比を示す。
【０１０２】
【表１】
【０１０３】
綜絖枠１８は、第１と第２の綜絖枠群に分けて説明したが、織物の仕様に基づいて、さらに第３、またはそれ以上の綜絖枠群を設けてもよい。それらの綜絖枠群の綜絖枠１８に対応する電動機３８の回転速度も、第１と第２の綜絖枠群に態様する電動機３８の回転速度と同様に、上限位置から幾何学的中間位置まで移動する間の主軸６６の回転量と下限位置から幾何学的中間位置まで移動する間の主軸６６の回転量とが共に１８０°となるように、制御される。
【０１０４】
連結部材４４は、上下方向において、揺動レバー２８から支持軸３４の上側に伸びる先端部に連結されているが、下側に伸びる先端部に連結されていてもよい。
【０１０５】
連結ロッド３２は、左右方向において、支持軸３４の駆動機構群２４，２６と反対側に位置しているが、支持軸３４の駆動機構群２４，２６側に位置していてもよい。
【０１０６】
区間Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４の範囲は、連結部材４４の長さ寸法、出力軸４０の配置関係や開口量等によって、決定されることから、綜絖枠１８毎に異なる。したがって、綜絖枠１８毎に出力軸４０の回転速度を設定する。また、綜絖枠１８の開口量は、織機１２の製織条件によって変えてもよい。
【０１０７】
出力軸４０は、電動機３８に直接連結されているが、出力軸４０は、減速装置を介して電動機３８の出力軸に連結されていてもよい。
【０１０８】
本発明は、上記実施例に限定されない。本発明は、その趣旨を逸脱しない限り、種々変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る開口制御装置を備えた織機の実施例を示す正面図である。
【図２】図１に示した織機の回路図である。
【図３】図１に示した開口装置の機構を説明するための模式図である。
【図４】本発明に係る開口制御技術を用いたときの綜絖枠の位置を実施例として示し、従来の開口制御技術による綜絖枠の位置を比較例（従来例）１として示す、綜絖枠の移動曲線である。
【図５】図４に示した実施例と従来の開口制御技術による綜絖枠の位置を比較例（従来例）２として示す、綜絖枠の移動曲線である。
【図６】図４に示した開口制御方法において、電動機の出力軸に供給されるパルス数を説明するためのグラフである。
【図７】図６に示した開口制御技術と異なる手法による電動機の回転速度制御に基づくグラフである。
【符号の説明】
Ｓ１ 運転設定信号
Ｓ２ 主軸回転信号
Ｓ３ 主軸回転度信号
Ｓ４ 開口信号
Ｓ５１，Ｓ５２，…，Ｓ５ｎ 綜絖枠駆動信号
Ｓ６ 開口設定信号
Ｓ７１，Ｓ７２，…，Ｓ７ｎ モータ回転角度信号
１０ 開口装置
１２ 織機
１４，１６，２０ フレーム
１８ 綜絖枠
２２ 支持機構
２４，２６ 駆動機構群
２８ 揺動レバー
３０ リンク
３２ 連結ロッド
３４ 支持軸
３６ ブラケット
３８ 電動機（サーボモータ）
４０ 出力軸
４２ 偏心継手
４４ 連結部材
４６ 枢軸
４８ ピン軸
５０ アーム部材
５２ 開口制御装置
５６ サーボアンプ
５８ エンコーダ
６０ 主制御装置
６２ 織機入出力装置
６４ 主軸モータ
６６ 主軸
６８ エンコーダ
７０ 開口制御回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、織機における経糸の開口を形成する開口装置の開口制御方法及び装置に関する。
【０００２】
本明細書において、「前後方向」とは経糸の送り出しによる経糸の移動方向をいい、「上下方向」とは綜絖枠の移動方向をいい、「左右方向」とは緯糸の飛走方向をいう。「前側」及び「後側」とは、それぞれ、経糸の移動方向における下流側及び上流側をいい、「左側」及び「右側」とは、それぞれ、経糸の移動方向における下流側から見て左方及び右方をいう。「上限位置」及び「下限位置」とは、それぞれ、綜絖枠が上下動する範囲における上限及び下限に位置したときの位置をいう。「幾何学的中間位置」とは、綜絖枠の上限位置と下限位置との間の幾何学的中央位置いう。
【０００３】
【従来の技術】
織機の開口装置の１つとして、複数の綜絖枠を第１及び第２の綜絖枠群に分けて、第１及び第２の綜絖枠群を上下動させて経糸の開口を形成するものがある（特許文献１を参照）。この開口装置おいては、各綜絖粋に設けられた綜絖枠用電動機により一方向に回転される偏心部を有する大歯車を備えた動力変換機構を介して綜絖枠を上下動させる。この開口装置において、揺動レバーと、連結ロッドと、クランクとして作用する大歯車とを含む、いわゆる回転運動を往復運動に変換する４節リンクとされている。
【０００４】
一般に回転運動を往復運動に変換する４節リンクは、図３に示すように、回転駆動源の出力軸（図３において符号４０）の周りを回る枢軸（図３においてピン軸４８）の回転運動を連結部材（図３において連結部材４４）を介して支持軸（図３において支持軸３４）の周りを揺動可能に支持されている揺動レバー（図３において揺動レバー２８）の往復運動に変換する。
【０００５】
上記開口装置は、上下動される第１及び第２の綜絖枠群の移動量をセンサーによって検出し、検出した移動量と理想的な綜絖枠群の移動量とを比較し、織機の始動後から所定の期間だけ綜絖枠群の位相角度を予め設定されている開口曲線に合致するように補正する。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−８０５３３号公報（図３）
【０００７】
【解決しようとする課題】
しかし、綜絖枠が幾何学的中間位置に位置しているときのピン軸４８の一方及び他方の回転位置は、図３から明らかなように、出力軸４０を中心とする点対称の位置にない。このことから、図４の比較例１（二点鎖線）に示すように、上下方向に移動する第１及び第２の綜絖枠群は、幾何学的中間位置と異なる位置にクロスポイントＰを有することになる。
【０００８】
また、図５の比較例２（二点鎖線）に示すように、第１及び第２の綜絖枠群のクロスポイントＰの位置が幾何学的中間位置となるように、第１の綜絖枠群の出力軸の回転位相角度を所定量だけずらすことにより、一方のクロスポイントＰの位置が幾何学的中間位置に近づけることはできるが、そのようにすると他方のクロスポイントＰの位置はさらに幾何学的中間位置から離れてしまう。
【０００９】
そのため、綜絖枠群のクロスポイントを幾何学的中間位置に設定することができず、製織性が悪くなる。
【００１０】
本発明の目的は、綜絖枠群のクロスポイントＰを幾何学的中間位置に設定し、製織性を良くすることにある。
【００１１】
【解決手段、作用、効果】
本発明に係る開口制御方法及び装置は、各綜絖粋に設けられた綜絖枠用電動機により一方向に回転される偏心部を有するクランク機構を介して前記綜絖枠を上下動させる織機の開口装置の制御に適用される。
【００１２】
開口制御方法は、前記綜絖枠用電動機を、前記綜絖枠が前記上限位置と前記下限位置との中間位置に位置するときに対応する前記偏心部の中間回転位置と、前記綜絖枠が前記上限位置に位置するときに対応する前記偏心部の上死点回転位置との間の第１の区間において第１の回転速度で回転させると共に、前記綜絖枠が前記下限位置に位置するときに対応する前記偏心部の下死点回転位置と前記中間回転位置との間の第２の区間において前記第１の回転速度と異なる第２の回転速度で回転させることを含む。前記第１の回転速度と前記第２の回転速度との大小関係を、前記第１の区間と前記第２の区間との大きさ関係に対応させる。
【００１３】
開口制御装置は、前記綜絖枠用電動機を、前記綜絖枠が上限位置と下限位置との中間位置に位置するときに対応する前記偏心部の中間回転位置と、前記綜絖枠が前記上限位置に位置するときに対応する前記偏心部の上死点回転位置との間の第１の区間において第１の回転速度で回転させると共に、前記綜絖枠が前記下限位置に位置するときに対応する前記偏心部の下死点回転位置と前記中間回転位置との間の第２の区間において前記第１の回転速度と異なる第２の回転速度で回転させる制御部を含む。前記制御部は、前記第１の回転速度と前記第２の回転速度との大小関係を、前記第１の区間と前記第２の区間との大きさ関係に対応させている。
【００１４】
ここで、「区間の大きさ」とは、区間の角度的な大きさ、即ち区間の角度であり、偏心部の区間を移動するのに要する回転角度、即ち、偏心部の区間の所要回転量である。
【００１５】
第１及び第２の回転速度の大小関係を第１及び第２の区間の長さ関係に対応させると、偏心部は大きい区間においては小さい区間より高速で回転される。これにより、綜絖枠と、これとは逆に移動されるいわゆる逆開口枠とのクロスポイントは、幾何学的中間位置に近づき、織機の製織性が向上する。
【００１６】
前記第１の回転速度の平均回転速度と前記第２の回転速度の平均回転速度との比は、前記第１の区間と前記第２の区間との大きさの比に対応させていてもよい。
【００１７】
前記第１の区間における前記綜絖枠用電動機の回転速度と前記第２の区間における前記綜絖枠用電動機の回転速度とは、前記綜絖枠毎に設定されていてもよい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１から図５を参照するに、開口装置１０は、織機１２の左右のフレーム（ポスト）１４，１６の間に前後方向に間隔をおいて配置された複数の綜絖枠１８をそれらに配置された綜絖と共に上下方向に往復移動させて経糸開口を形成する装置として用いられる。
【００１９】
図１に示すように、フレーム１４，１６は上下のフレーム（ビーム）２０により連結されており、綜絖枠１８はフレーム１４，１６，２０に図示しない支持部材を介して上下方向に移動可能に支持されている。
【００２０】
複数の綜絖枠１８は、それぞれが複数の綜絖枠１８を含む第１及び第２の綜絖枠群に分けられている。第１及び第２の綜絖枠群は、一方が上方へ移動されるとき、他方が下方へ移動されるように、互いに主軸回転角で３６０°異相して上下動される関係を有する。また、第１及び第２の綜絖枠群は、図のクロスポイントＰで交差して、経糸の開口量がゼロとなる。
【００２１】
開口装置１０は、綜絖枠１８毎に備えられかつ対応する綜絖枠１８を上下動可能に支持する複数の支持機構２２と、支持機構２２に個々に対応された複数の駆動機構とを含む。
【００２２】
支持機構２２は、対応する綜絖枠１８が属するグループに応じて、第１及び第２の支持機構群に分けられている。同様に、駆動機構も、対応する綜絖枠１８及び支持機構２２は属するグループに応じて、第１及び第２の駆動機構群２４及び２６に分けられている。
【００２３】
第１の支持機構群の支持機構２２は、第１の綜絖枠群の綜絖枠１８及び第１の駆動機構群２４の駆動機構に個々に対応されており、対応する駆動機構により駆動されて対応する綜絖枠１８を上下方向に移動させる。
【００２４】
第２の支持機構群の支持機構２２は、第２の綜絖枠群の綜絖枠１８及び第２の駆動機構群２６の駆動機構に個々に対応されており、対応する駆動機構により駆動されて対応する綜絖枠１８を上下方向に移動させる。
【００２５】
各支持機構２２は、Ｖ字状又はＹ字状の形状を有する左右一対の揺動レバー２８を左右方向へ伸びるリンク３０により連結し、各揺動レバー２８を上下方向へ伸びる連結ロッド３２により対応する綜絖枠１８の左右に連結した公知の機構である。
【００２６】
左側に位置する揺動レバー２８はＶ字状の形状を有しており、右側に位置する揺動レバー２８はＹ字状の形状を有している。両揺動レバー２８は、Ｖ字又はＹ字の１つの先端部においてリンク３０に枢軸的に連結され、Ｖ字又はＹ字の他の１つの先端部において連結ロッド３２に枢軸的に連結されている。
【００２７】
左側及び右側の揺動レバー２８及び２８は、それぞれ、左側及び右側の揺動レバー群毎に共通の左側及び右側の支持軸３４及び３４に、上下方向かつ左右方向へ伸びる面内で揺動可能に、Ｖ字及びＹ字の基部すなわち分岐部において枢軸的に支持されている。
【００２８】
左右の支持軸３４及び３４は、フレーム１４，１６の間を前後方向へ伸びており、それぞれブラケットを介して右側のフレーム１６及び下のフレーム２０に支持されている。したがって、複数の揺動レバー２８及び２８は、左右の支持軸３４及び３４を介して機台に枢軸的に支持されている。
【００２９】
連結ロッド３２は、ねじ棒の一端部を長尺の雌ねじ体のねじ穴に螺合させた部材である。連結ロッド３２は、上下方向に伸びるように配置され、その上端部において綜絖枠１８に枢軸的に連結されており、下端部において揺動レバー２８に枢軸的に連結されている。
【００３０】
各駆動機構群２４，２６は、回転軸線が前後方向へ伸びる状態にブラケット３６により右側のフレーム１６に組み付けられたサーボモータのような駆動源すなわち電動機３８と、電動機３８の出力軸４０に組み付けられた偏心継手４２と、一端部において偏心継手４２に枢軸的に連結された長尺の連結部材４４とを備えている。
【００３１】
各連結部材４４は、長い板状の部材であり、また他端部において対応する右側の揺動レバー２８のＹ字の残りの先端部に、枢軸４６を支持しているアーム部材５０を介して連結されており、枢軸４６により上下方向及左右方向に伸びる面内で揺動可能に連結されている。アーム部材５０は、ボルトにより、揺動レバー２８に取り付けられており、支持軸３４からの距離が調整可能である。アーム部材５０は、支持軸３４からの距離を調整することにより、揺動レバー２８の揺動角が変更され、綜絖枠１８の運動量（開口量）が調整される。
【００３２】
各偏心継手４２は、前後方向に見て円板状の形状を有している。各偏心継手４２の嵌合穴（図示せず）は、出力軸４０に相対的回転不能に嵌合されている。各偏心継手４２は、出力軸４０に対して偏心した位置にピン軸４８を有しており、ピン軸４８により連結部材４４の一端部を揺動可能に組み付けている。
【００３３】
ピン軸４８は出力軸４０の回転軸線を回転中心として出力軸４０に対し偏心状態で回転されている。
【００３４】
これにより、出力軸４０に対して偏心された偏心部（ピン軸４８）を有するクランク機構が構成されている。このクランク機構は、電動機３８の回転運動を、連結部材４４の往復運動に変換する運動変換機構として作用する。
【００３５】
綜絖枠１８と連結ロッド３２とを連結する枢軸、連結ロッド３２と揺動レバー２８とを連結する枢軸、揺動レバー２８とリンク３０とを連結する枢軸、及び揺動レバー２８と連結部材４４とを連結する枢軸４６の軸線は、いずれも、前後方向に伸びている。
【００３６】
第１及び第２の駆動機構群２４及び２６の電動機３８は、出力軸４０が前後方向に伸びる状態にブラケット３６に組み付けられており、また上下左右に配列されている。各電動機３８は、偏心継手４２及び連結部材４４を介して対応する支持機構２２に連結されている。
【００３７】
各電動機３８は、経糸の移動方向下流側から見て時計方向（図３においてｃｗ方向）及び反時計方向（図３においてｃｃｗ方向）のいずれか一方の回転方向に設定されている。この実施例においては、反時計方向に設定されている。
【００３８】
図２に示すように、開口制御装置５２は、設定器５４と、各綜絖枠１８に対応された電動機３８を駆動させるサーボアンプ５６と、各電動機３８の出力軸４０の回転角度を検出するエンコーダ５８とを含む。
【００３９】
織機１２の主制御装置６０は、主軸モータ６４に運転、停止、寸止めなどの主軸回転信号Ｓ２を出力する。主軸モータ６４は、主軸回転信号Ｓ２に基づいて主軸６６を回転させる。
【００４０】
エンコーダ６８は、主軸６６の回転角度αを検出して、主軸回転度信号Ｓ３として主制御装置６０及び開口制御回路７０に出力する。
【００４１】
織機入出力装置６２には、作業者により織機回転数等の織機運転用設定値や、開口パターン、開口量、ドエル、クロスポイントＰの主軸６６の回転角等の開口設定値が入力される。織機入出力装置６２は、それらの情報（設定値）を運転設定信号Ｓ１及び開口設定信号Ｓ６として、それぞれ、主制御装置６０及び開口制御回路７０に出力される。
【００４２】
開口制御回路７０には、図３における４つに分けられた区間（Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４）毎の出力軸４０の所要回転量が、各綜絖枠１８毎に開口量に応じて予め計測されて入力されている。
【００４３】
開口制御回路７０は、開口設定信号Ｓ６の開口パターン、開口量、ドエル、クロスポイントＰの主軸６６の回転角等の情報に基づいて、区間（Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４）毎の回転速度（サーボモータ３８の回転速度）を、各綜絖枠１８毎に演算し、エンコーダ６８からの主軸回転角信号Ｓ３に基づき綜絖枠駆動信号Ｓ５１，…，Ｓ５ｉ，……，Ｓ５ｎ（ｉ：枠番）としてサーボアンプ５６に出力する。
【００４４】
各サーボアンプ５６は、綜絖枠駆動信号Ｓ５１，…，Ｓ５ｉ，…，Ｓ５ｎに基づいて綜絖枠用の電動機３８を駆動させ、綜絖枠１８を上下方向に移動させる。
【００４５】
各エンコーダ５８は、対応する電動機３８の出力軸４０の回転角度を検出し、検出した回転角度をモータ回転角度信号Ｓ７１，…，Ｓ７ｉ，…，Ｓ７ｎとして開口制御回路７０に出力している。開口制御回路７０は、フィードバック制御により電動機３８を位置制御している。より具体的には、開口制御回路７０は、主軸回転角信号Ｓ３に基づいて、入力されたモータ回転角度信号Ｓ７から出力軸４０の回転角度の目標値との偏差を求め、偏差を解消する方向に電動機３８の回転速度を増減している。
【００４６】
本実施例においては、開口制御回路７０は、主軸６６が２回転する間に、電動機３８の出力軸４０が１回転するような綜絖枠駆動信号Ｓ５１，…，Ｓ５ｉ，…，Ｓ５ｎをサーボアンプ５６（ひいては、電動機３８）に出力する。
【００４７】
図３に示すように、出力軸４０が１回転すると、揺動レバー２８は、支持軸３４の周りを回転角度γの範囲を１回だけ往復揺動される。これにより、綜絖枠１８は、揺動レバー２８の揺動に伴って、連結ロッド３２を介して上下方向に距離Ｌだけ往復移動される。
【００４８】
上下方向における綜絖枠１８の移動距離Ｌの中央は、綜絖枠１８の幾何学的な中間位置とされる（図３及び図４参照）。
【００４９】
本実施例においては、綜絖枠１８の上限位置から幾何学的中間位置まで及び幾何学的中間位置から下限位置までにおける揺動レバー２８の回転角度は、いずれも、上限位置から下限位置までの回転角度γの略半分とされている。
【００５０】
図３に示すように、本実施例では、綜絖枠１８が、移動して順次、上限位置、幾何学的中間位置、下限位置及び幾何学的中間位置に位置するときの偏心部であるピン軸４８の回転位置を、それぞれ、上死点回転位置、下降時の中間回転位置、下死点回転位置及び上昇時の中間回転位置とする。
【００５１】
図３及び図４に示すように、出力軸４０の回転範囲は、ピン軸４８の、下死点回転位置、上昇時の中間回転位置、上死点回転位置及び下降時の中間回転位置に基づいて、区間Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３及びＢ４に区分することができる。
【００５２】
区間Ｂ１は、綜絖枠１８が下限位置に位置するときに対応するピン軸４８の回転位置（下死点回転位置）から綜絖枠１８が幾何学的中間位置に位置するときに対応するピン軸４８の回転位置（上昇時の中間回転位置）までの間を示す。
【００５３】
区間Ｂ２は、綜絖枠１８が幾何学的中間位置に位置するときに対応するピン軸４８の回転位置（上昇時の中間回転位置）から綜絖枠１８が上限位置に位置するときに対応するピン軸４８の回転位置（上死点回転位置）までの間を示す。
【００５４】
区間Ｂ３は、綜絖枠１８が上限位置に位置するときに対応するピン軸４８の回転位置（上死点回転位置）から綜絖枠１８の幾何学的中間位置に位置するときに対応するピン軸４８の回転位置（下降時の中間回転位置）までの間を示す。
【００５５】
区間Ｂ４は、綜絖枠１８の幾何学的中間位置に位置するときに対応するピン軸４８の回転位置（下降時の中間回転位置）から綜絖枠１８が下限位置に位置するときに対応するピン軸４８の回転位置（下死点回転位置）までの間を示す。
【００５６】
各区間Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４は、互いに、異なる角度的範囲、すなわち、ピン軸４８の所要回転量を有しているから、開口制御回路７０には、各区間Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４で互いに異なる電動機３８の出力軸４０の平均回転速度の値が、綜絖枠１８毎（即ち、電動機３８毎）に設定されている。
【００５７】
より具体的には、開口制御回路７０には、ピン軸４８の所定回転量が大きい区間では回転速度が速くなるように、小さい区間では回転速度が遅くなるように設定されている。これにより、ピン軸４８の、下死点回転位置といずれかの中間回転位置間の所要時間と、上死点回転位置といずれかの中間回転位置間の所要時間が、より同一となり、クロスポイントＰは、より幾何学的中間位置に近づく。
【００５８】
各区間Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４の角度的範囲は、綜絖枠１８に対する電動機３８の位置、連結部材４４の長さ寸法や開口量等により決まるので、綜絖枠毎に異なる。
【００５９】
より具体的には、図４に示すように、主軸６６が２回転すると、出力軸４０が１回転する関係にあるから、区間Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３及びＢ４に対応する主軸６６の所要回転量α１，α２，α３及びα４は、いずれも、１８０°とされる。
【００６０】
主軸６６の回転速度に対する区間Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４における出力軸４０のそれぞれの回転速度の比ａｍは、式（１）により求められる。
【００６１】
ａｍ＝βｍ／αｍ ・・・（１）
【００６２】
ここで、ｍは区間の番号（１から４）を示し、βｍは区間Ｂｍにおける出力軸４０の回転角度（°）、すなわち、偏心部であるピン軸４８の所要回転量を示し、αｍは区間Ｂｍに対応する主軸６６の所要回転角度（本実施例では、いずれも１８０°）を示し、ａｍは区間Ｂｍにおける主軸６６の回転速度に対応する出力軸４０の回転速度の比を示す。回転速度の比ａｍは、出力軸４０を、主軸６６の回転速度のａｍ倍の回転速度で回転させることを意味する。
【００６３】
式（１）により、例えば、図３のように、区間Ｂ２及びＢ４における出力軸４０の所要回転角度β２及びβ４の値が、それぞれ、１０５°及び７５°である場合、区間Ｂ２及びＢ４に対応する主軸６６の所要回転角度α２及びα４は、いずれも１８０°であることから、回転速度の比ａ２及びａ４は、それぞれ、式（１）により、０．５８３及び０．４１７となる。
【００６４】
したがって、開口制御回路７０は、区間Ｂ２及びＢ４において、それぞれ、主軸６６の回転速度の０．５８３倍及び０．４１７倍の回転速度の綜絖枠駆動信号Ｓ５ｉを出力してサーボモータ３８を駆動させる。
【００６５】
区間Ｂ１及びＢ３も上記手順と同様に求めることができる。なお、図３の実施例の場合、ピン軸４８の所要回転量は、区間Ｂ１とＢ３で、及び区間Ｂ２とＢ４で、共に同一であるが、枠番によっては異なる。
【００６６】
これにより、サーボモータ３８の各区間の回転速度の比は、主軸６６の回転速度を介してピン軸４８の各区間における所定回転量の比に設定される。綜絖枠１８は、上限位置と幾何学的中間位置間の所要時間と、下限限位置と幾何学的中間位置間の所要時間が同一となると共に、それらの所要時間が主軸の１／２回転の所要時間と一致する。したがって、各綜絖枠１８は、主軸６６の１／２回転する毎に幾何学的中間位置に達する。この綜絖枠１８に対していわゆる逆開口となる綜絖枠１８も同様に設定される。したがって、各綜絖枠１８は、同様に主軸６６の１／２回転毎に、幾何学的中間位置に達するから、互いに逆開口同士の綜絖枠１８のクロスポイントＰは、幾何学的中間位置に位置する。
【００６７】
図４及び図５は第１の綜絖枠群の１つの綜絖枠１８と、第２の綜絖枠群の１つの綜絖枠１８との移動曲線である。図４及び図５に示す実線は本実施例に基づく。なお、前述のように、図４に示す２点差線の比較例１，及び図５に示す２点差線の比較例２は、共に従来技術である。比較例１及び２のサーボモータの回転速度は、区間毎に変更されない、すなわち同一とされているから、クロスポイントＰは、幾何学的中間位置に位置しない、又は絶えず変動する。
【００６８】
綜絖枠駆動信号Ｓ５は、パルスを含み、電動機（サーボモータ）３８は、開口制御回路７０からサーボアンプ５６に供給されるパルスに基づき制御される。
【００６９】
上記に示したように、区間Ｂ２及びＢ４において、出力軸４０の回転速度を主軸６６の回転速度の０．５８３倍及び０．４１７倍にするためには、電動機３８に供給するパルスの数を以下のようにすればよい。
【００７０】
電動機３８に供給するパルスの発生は、式（２）に示す関係を有する。式（２）は式（３）に変形することができる。
【００７１】
ｑ・Ｐｍ×１８０°／φ＝βｍ ・・・（２）
【００７２】
Ｐｍ＝βｍ・φ／（１８０°×ｑ） ・・・（３）
【００７３】
ここで、ｑは１パルス当たりの出力軸４０の回転角度（°／パルス）を示し、本実施例では、０．４に設定されている。φは主軸６６の単位回転量を示す。つまり、主軸６６が回転角度φ（°）だけ回転すると所定数のパルスを発生する。βｍ（ｍ＝１，２，３，４）は区間Ｂｍ（ｍ＝１，２，３，４）におけるピン軸４８、すなわち出力軸４０の所要回転量（°）を示す。Ｐｍ（ｍ＝１，２，３，４）は区間Ｂｍにおいて主軸６６の回転角度φ（°）毎に発生される所定のパルス数を示す。
【００７４】
式（３）を用いて、主軸６６が１５°だけ回転する毎（φ＝１５°）の、電動機３８に供給されるパルス数Ｐを求める。式（３）より、パルス数Ｐ２＝２１．９≒２２、パルス数Ｐ４＝１５．６≒１６を得る。
【００７５】
したがって、図６に示すように、開口制御回路７０は、それぞれ、主軸６６が区間Ｂ２及びＢ４に対応する主軸６６の回転範囲Ａ２及びＡ４を回転する間に、主軸６６の回転角度φが１５°進む毎に、２２パルス及び１６パルスの綜絖枠駆動信号Ｓ５ｉを出力すればよい。
【００７６】
開口制御回路７０に予め設定する回転速度は、上記のように開口制御回路７０で算出してもよいし、織機入出力装置６２で演算してもよい。
【００７７】
上記では、区間Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３及びＢ４における出力軸４０の回転速度を一定として設定するとして説明した。しかし、緯入れを確実に行うためには、緯入れ期間中は、経糸が大きく開口していることが好ましい。このため、第１及び第２の綜絖枠群がそれぞれ上限位置及び下限位置近傍に位置している期間を長くするように、下記に示すように、区間Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４のそれぞれをさらに複数の細区間に分割して各細区間に応じてパルス数Ｐｍ、すなわち、電動機３８の回転速度を設定してもよい。
【００７８】
区間Ｂ１，Ｂ２に対応する主軸６６の区間Ａ１（主軸６６の所要回転量は、α１）と区間Ａ２（主軸６６の所要回転量は、α２）を、それぞれｋ個の細区間Ａ１１，…，Ａ１ｊ，…，Ａ１ｋ、及び細区間Ａ２１，…，Ａ２ｊ，…，Ａ２ｋに等分する。区間Ａ１の細区間及び区間Ａ２の細区間の主軸６６の所要回転量は、それぞれ、α１／ｋ及びα２／ｋとなる。区間Ｂ１及びＢ２も、それぞれ、区間Ａ１の細区間Ａ１１，…，Ａ１ｊ，…，Ａ１ｋ及び区間Ａ２の細区間Ａ２１，…，Ａ２ｊ，…，Ａ２ｋに対応して、細区間Ｂ１１，…，Ｂ１ｊ，…，Ｂ１ｋ及び細区間Ｂ２１，…，Ｂ２ｊ，…，Ｂ２ｋに細区間化される。
【００７９】
区間Ｂ１の回転角度β１と細区間Ｂ１１，…，Ｂ１ｊ…，Ｂ１ｋの回転角度β１１，…，β１ｊ…，β１ｋとは、式（４）に示すような関係を有する。
【００８０】
β１＝β１１＋β１２＋…＋β１ｊ＋…＋β１ｋ ・・・（４）
【００８１】
ここで、β１は区間Ｂ１の出力軸４０の所要回転角度を示し、β１１，β１２，…，β１ｊ，…，β１ｋは区間Ｂ１をｋの数に区分した細区間Ｂ１１，…，Ｂ１ｊ，…，Ｂ１ｋに対応する出力軸４０の所要回転角度を示す。
【００８２】
前述のように、細区間Ａ１ｊの主軸６６の所要回転量は、α１／ｋであるから、対応する細区間Ｂ１ｊ（出力軸４０の所要回転量はβ１ｊ）における出力軸４０の回転速度は、主軸６６の単位角度（即ち１°）に対して、下記式（５）の値となる。
【００８３】
β１ｊ／（α１／ｋ） ・・・（５）
【００８４】
本実施例では、対応する細区間同士の所要回転量の比は、区間Ｂ１，Ｂ２の所要回転量の比に一致させているが、一部の細区間を増減させてもよい。したがって、区間Ｂ２の出力軸４０の回転角度β２は、式（６）に示すように、細区間Ｂ２１，Ｂ２２，…，Ｂ２ｊ，…，Ｂ２ｋに対応する出力軸４０の回転角度β２１，β２２，…，β２ｊ，…，β２ｋに展開することができる。
【００８５】
β２＝（β２／β１）β１１＋（β２／β１）β１２＋…＋（β２／β１）β１ｊ＋…＋（β２／β１）β１ｋ ・・・（６）
【００８６】
細区間Ｂ２ｊ（出力軸４０の所要回転量はβ２ｊ）における出力軸４０の回転速度は、主軸６６の単位角（すなわち１°）に対して、下記式（７）の値となる。
【００８７】
（β２／β１）β１ｊ／（α２／ｋ） ・・・（７）
【００８８】
より具体的には、例えば、綜絖枠１８が上限位置及び下限位置における主軸６６の回転角度を１２０°、幾何学的中間位置における主軸６６の回転角度を３００°とする。このような場合において、区間Ａ１及びＡ２を、それぞれ、４つの細区間に分割する（つまり、ｋ＝４とする）と、１つの細区間に対応する主軸６６の回転角度αは４５°になる。
【００８９】
本実施形態では、区間Ｂ１において、細区間Ｂ１１の出力軸４０の所要回転量β１１を１５°に、隣接する細区間の所要回転量の差を２．５°に、設定されていたが、試験結果に基づき異なる値に設定される。例えば、細区間Ｂ１１の出力軸４０の所要回転量β１１を１５°よりも小さくし、隣接する細区間の所要回転量の差を２．５°よりも大きくする。
【００９０】
なお、細区間の個数ｋ、区間Ｂ１，Ｂ２の細区間の所要回転量、及び隣接する細区間の所要回転量の差は、試験結果に基づき最適値に設定される。
【００９１】
細区間の数ｋは、区間Ａ１，Ａ２と区間Ｂ１，Ｂ２で異ならせてもよい。例えば、区間Ａ１，Ａ２は、４細区間、区間Ｂ１，Ｂ２は８細区間とし、区間Ａ１，Ａ２の１つの細区間に対して、２つの区間Ｂ１，Ｂ２の細区間を対応させてもよい。
【００９２】
細区間の数ｋは、区間Ａ１とＡ２で異ならせてもよいし、区間Ｂ１とＢ２で異ならせてもよい。さらに、区間Ａ１，Ａ２の細区間は、等分化されたとしたが、等分でなくてもよい。例えば、綜絖枠１８の移動速度の変化が少ない幾何学的中間位置は、細区間を大きくしてもよい。
【００９３】
式（４）の各値は、式（８）に示すように、区間Ｂ２に近づくにつれて細区間の回転角度βを２．５°だけ増加する（つまり、β１１＜β１２＜β１３＜β１４の関係を有する。）ようにすることができる。
【００９４】
区間Ｂ１と区間Ｂ２との間及び区間Ｂ３と区間Ｂ４との間は、それぞれ、上昇時及び下降時の中間回転位置があり、また、区間Ｂ２と区間Ｂ３との間及び区間Ｂ４と区間Ｂ１との間は、それぞれ、上死点回転位置及び下死点回転位置がある（図３及び図４参照）。
【００９５】
上死点回転位置及び下死点回転位置での出力軸４０の回転角速度を遅くし、上昇時及び下降時の中間回転位置での出力軸４０の回転角速度を速くするため、区間Ｂ２では、出力軸４０の細区間Ｂ２１，Ｂ２２，Ｂ２３，Ｂ２４に対応する回転角度β２１，β２２，β２３，β２４を式（８）に示すように、β２１＜β２２＜β２３＜β２４の関係を有するようにする（図７参照）。
【００９６】
β２＝（β２／β１）β１１＋（β２／β１）β１２＋…＋（β２／β１）β１ｊ＋…＋（β２／β１）β１ｋ＝β２ｋ＋…＋β２ｊ＋…＋β２２＋β２１ ・・・（８）
【００９７】
式（４）、（８）の各値は、式（９）、（１０）に示す値になる。
【００９８】
β１＝７５°＝β１１＋β１２＋β１３＋β１４＝１５°＋１７．５°＋２０°＋２２．５° ・・・（９）
【００９９】
β２＝１０５°＝β２４＋β２３＋β２２＋β２１＝２１°＋２４．５°＋２８°＋３１．５° ・・・（１０）
【０１００】
したがって、開口制御回路７０は、β１１の区間における出力軸４０の回転速度が、主軸６６の回転速度の０．３３倍となるように、β２１の区間における出力軸４０の回転速度が、主軸６６の回転速度の０．４７°倍となるように、回転速度信号を綜絖枠駆動信号Ｓ５１としてサーボアンプ５６に出力する。
【０１０１】
以上の算出結果を表１に示す。図７は、主軸６６の回転速度に対する出力軸４０の回転速度の比を示す。
【０１０２】
【表１】
綜絖枠１８は、第１と第２の綜絖枠群に分けて説明したが、織物の仕様に基づいて、さらに第３、またはそれ以上の綜絖枠群を設けてもよい。それらの綜絖枠群の綜絖枠１８に対応する電動機３８の回転速度も、第１と第２の綜絖枠群に態様する電動機３８の回転速度と同様に、上限位置から幾何学的中間位置まで移動する間の主軸６６の回転量と下限位置から幾何学的中間位置まで移動する間の主軸６６の回転量とが共に１８０°となるように、制御される。
【０１０４】
連結部材４４は、上下方向において、揺動レバー２８から支持軸３４の上側に伸びる先端部に連結されているが、下側に伸びる先端部に連結されていてもよい。
【０１０５】
連結ロッド３２は、左右方向において、支持軸３４の駆動機構群２４，２６と反対側に位置しているが、支持軸３４の駆動機構群２４，２６側に位置していてもよい。
【０１０６】
区間Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４の範囲は、連結部材４４の長さ寸法、出力軸４０の配置関係や開口量等によって、決定されることから、綜絖枠１８毎に異なる。したがって、綜絖枠１８毎に出力軸４０の回転速度を設定する。また、綜絖枠１８の開口量は、織機１２の製織条件によって変えてもよい。
【０１０７】
出力軸４０は、電動機３８に直接連結されているが、出力軸４０は、減速装置を介して電動機３８の出力軸に連結されていてもよい。
【０１０８】
本発明は、上記実施例に限定されない。本発明は、その趣旨を逸脱しない限り、種々変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る開口制御装置を備えた織機の実施例を示す正面図である。
【図２】図１に示した織機の回路図である。
【図３】図１に示した開口装置の機構を説明するための模式図である。
【図４】本発明に係る開口制御技術を用いたときの綜絖枠の位置を実施例として示し、従来の開口制御技術による綜絖枠の位置を比較例（従来例）１として示す、綜絖枠の移動曲線である。
【図５】図４に示した実施例と従来の開口制御技術による綜絖枠の位置を比較例（従来例）２として示す、綜絖枠の移動曲線である。
【図６】図４に示した開口制御方法において、電動機の出力軸に供給されるパルス数を説明するためのグラフである。
【図７】図６に示した開口制御技術と異なる手法による電動機の回転速度制御に基づくグラフである。
【符号の説明】
Ｓ１ 運転設定信号
Ｓ２ 主軸回転信号
Ｓ３ 主軸回転度信号
Ｓ４ 開口信号
Ｓ５１，Ｓ５２，…，Ｓ５ｎ 綜絖枠駆動信号
Ｓ６ 開口設定信号
Ｓ７１，Ｓ７２，…，Ｓ７ｎ モータ回転角度信号
１０ 開口装置
１２ 織機
１４，１６，２０ フレーム
１８ 綜絖枠
２２ 支持機構
２４，２６ 駆動機構群
２８ 揺動レバー
３０ リンク
３２ 連結ロッド
３４ 支持軸
３６ ブラケット
３８ 電動機（サーボモータ）
４０ 出力軸
４２ 偏心継手
４４ 連結部材
４６ 枢軸
４８ ピン軸
５０ アーム部材
５２ 開口制御装置
５６ サーボアンプ
５８ エンコーダ
６０ 主制御装置
６２ 織機入出力装置
６４ 主軸モータ
６６ 主軸
６８ エンコーダ
７０ 開口制御回路
Claims (4)
- 各綜絖粋に設けられた綜絖枠用電動機により一方向に回転される偏心部を有するクランク機構を介して前記綜絖枠を上下動させる織機の開口装置の制御方法であって、
前記綜絖枠用電動機を、前記綜絖枠が上限位置と下限位置との中間位置に位置するときに対応する前記偏心部の中間回転位置と、前記綜絖枠が前記上限位置に位置するときに対応する前記偏心部の上死点回転位置との間の第１の区間において第１の回転速度で回転させると共に、前記綜絖枠が前記下限位置に位置するときに対応する前記偏心部の下死点回転位置と前記中間回転位置との間の第２の区間において前記第１の回転速度と異なる第２の回転速度で回転させることを含み、
前記第１の回転速度と前記第２の回転速度との大小関係を、前記第１の区間と前記第２の区間との大きさ関係に対応させる、織機の開口制御方法。 - 前記第１の回転速度の平均回転速度と前記第２の回転速度の平均回転速度との比は、前記第１の区間と前記第２の区間との大きさの比に対応させている、請求項１に記載の方法。
- 前記第１の区間における前記綜絖枠用電動機の回転速度と前記第２の区間における前記綜絖枠用電動機の回転速度とは、前記綜絖枠毎に設定される、請求項１又は２に記載の方法。
- 各綜絖粋に設けられた綜絖枠用電動機により一方向に回転される偏心部を有するクランク機構を介して前記綜絖枠を上下動させる、織機の開口装置の制御装置であって、
前記綜絖枠用電動機を、前記綜絖枠が上限位置と下限位置との中間位置に位置するときに対応する前記偏心部の中間回転位置と、前記綜絖枠が前記上限位置に位置するときに対応する前記偏心部の上死点回転位置との間の第１の区間において第１の回転速度で回転させると共に、前記綜絖枠が前記下限位置に位置するときに対応する前記偏心部の下死点回転位置と前記中間回転位置との間の第２の区間において前記第１の回転速度と異なる第２の回転速度で回転させる制御部を含み、
前記制御部は、前記第１の回転速度と前記第２の回転速度との大小関係を、前記第１の区間と前記第２の区間との大きさ関係に対応させている、織機の開口制御装置。
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