JP4094979B2 - 織機の経糸張力差検出装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のワープビームを備えた織機において、緯入れ方向に隣り合う複数の経糸シートの張力差を簡易な方法により検出する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
２つのワープビームから緯入れ方向に隣り合って送り出される２つの経糸シートの経糸張力差を検出する装置の１つとして、２つの経糸シートの境界側端部に当接する当接面を緯入れ方向に間隔をおいた２箇所に有するロッカーバーと、経糸移動方向に伸びる軸線の周りに角度的回転可能にロッカーバーを支持する支柱と、支柱を間にして緯入れ方向に間隔をおいてロッカーバーに組み付けられた２つの基準面と、水平基準部材から基準面までの距離を経糸シート毎に測定する光学式又は容量式の２つのセンサとを含む装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。この従来の装置は、ロッカーバーの水平基準部材からセンサの基準面までの距離の変位を経糸シート毎に光学式センサで測定して、経糸張力差を算出する。ここで、角度的回転とは、１８０°未満の回転をいう。
【０００３】
２つの経糸シートの経糸張力差を検出する装置の他の１つとして、緯入れ方向に隣り合う経糸シートの境界側端部の経糸経路上に経糸張力検出器を経糸シート毎に配置して両経糸シートの境界側端部の経糸張力を経糸シート毎に検出し、検出した検出信号を処理する装置が知られている（例えば、特許文献２及び３を参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−４１８４７号公報（段落番号００１２、図１−２）
【特許文献２】
特許第３０７０２６５号公報（図１）
【特許文献３】
特許第３０７０２６６号公報（図１）
【０００５】
【解決しようとする課題】
前者の装置では、光学式又は容量式の検出装置を用いて水平基準部材から基準面までの距離を光学的に測定しているから、経糸張力の検出が正確に行えない。
【０００６】
すなわち、前者の装置において、ロッカーバーは支柱に支えられているにすぎないから、ロッカーバーは、経糸シートの張力差のみならず、織機の振動によって振動される。このため、ロッカーバーが経糸張力の変動に伴う角度的回転変位とは無関係に振動して変位すると、水平基準部材と基準面との間の距離又は容量も変化する。その結果、前者では、経糸張力の変化に対応する経糸の変位を正確に測定することができない。
【０００７】
また、光学式検出装置では、風綿が検出器の送光面や受光面、検出対象物である経糸等に付着すると、検出器からの光がその風綿で反射される場合があり、その結果水平基準部材から基準面までの正確な距離を測定することができない。
【０００８】
特に、ロッカーバーに設けられた基準面と検出装置の水平基準部材との距離を測定する装置では、０．１ｍｍ〜０．０１ｍｍ程度の測定精度が要求されるが、光学式検出装置自体はそのような高い測定精度を有しているが、前者の装置のようなロッカーバーの構造では、基準面と水平基準部材との距離を高精度で測定することができない。
【０００９】
後者の装置では、ツインワープビームからの経糸シートの経糸張力を経糸シート毎の経糸張力検出器により個別に検出するから、２つの経糸張力検出器が必要であり、しかも検出した両張力を演算処理しなければならない。
【００１０】
本発明の目的は、複数の経糸シートの経糸張力差を簡易な方法により検出して、経筋の発生を防止することにある。
【００１１】
【解決手段、作用、効果】
発明者らは、精鋭研究の結果、経筋が織布に発生することを防止するためには、隣り合う経糸シートの経糸張力値が略一定になるように制御されている状態において、両経糸シートの経糸張力差に基づいて経糸張力を経糸シート毎に微調整すればよい、との発想に基づき種々の実験及び研究を重ねた結果、隣り合う経糸シートの経糸張力差を、角度的回転力のような応力（トルク）として直接検出することが好ましい、ということを見出し、以下に記載する本発明を完成した。
【００１２】
本発明に係る経糸張力差検出装置は、異なるワープビームから緯入れ方向に隣り合って送り出される複数の経糸シートの経糸張力差を検出する装置であって、隣り合う前記経糸シートの境界側端部に個々に当接する複数の当接面を備える張力受けと、前記経糸シートの隣り合う方向に対して直交する方向に伸びるシャフトであって前記張力受けを支持するシャフトと、前記張力受けの角度的回転を阻止する回転阻止部材と、前記シャフトの軸線の周りに作用する角度的回転力を検出する回転力検出器とを含む。
【００１３】
経糸張力差検出装置は、さらに、前記張力受けから伸びる補助部材を含み、前記回転力検出器は、前記回転阻止部材として構成され、前記補助部材と織機のフレームとの間に配置されると共に前記補助部材から前記回転阻止部材に前記経糸シートの隣り合う方向に作用する前記角度的回転力を検出するようにしてもよい。そのようにすれば、回転力検出器は、筋打ち運動や開口運動等、大きい振動を織機に生じさせる運動（振動）の方向と大きく異なる方向である緯入れ方向に回転阻止部材（回転力検出器）に作用する力を検出することになるから、角度的回転力の検出結果はそれら大きい振動の影響を殆ど受けない。そのような検出手段として、ロードセルのようなひずみゲージによる荷重検出器をあげることができる。
【００１４】
前記回転阻止部材は、前記シャフトの軸線の周りの角度的回転を阻止し、前記回転力検出器は、前記回転阻止部材として構成され、前記シャフトの軸線の周りの角度的回転力を検出するトルク変換器を含んでもよい。
【００１５】
張力受けの角度的回転力は、隣り合う経糸シートの張力の相違には依存するが、織機の振動の影響は殆ど受けない。また、風綿が当接面や経糸等に付着しても、そのような風綿は、経糸が当接面に接触しつつ移動することにより、当接面や経糸から除去される。さらに、張力受けの角度的回転力を検出する装置は、基準位置と被測定位置との間の距離又は容量を検出する装置に比べ、経糸張力差を迅速かつ高精度に得ることができる。
【００１６】
上記の結果、本発明によれば、経糸張力差の測定が、前記した従来の装置に比べ、織機の振動や風綿に影響されにくく、しかも経糸シートの張力差を、直接的にかつ正確に高精度で検出することができる。
【００１７】
また、本発明によれば、隣り合う複数の経糸シートの経糸張力差を直接に検出するから、経糸張力差を測定するためのセンサは１つでよく、張力自体を測定するためのセンサは不要であり、その結果前記した従来の装置よりも、経糸張力差検出装置の部品点数が低減し、検出信号の演算処理が簡素化する。
【００１８】
経糸張力差検出装置は、緯入れ方向に面した方向であればよい。このため、例えば、垂直方向に対して回転力検出器を設けてもよい。
【００１９】
経糸張力差検出装置において、前記当接面は、前記経糸シートに対して垂直方向に変位可能とされていてもよい。
【００２０】
経糸張力差検出装置において、前記軸線は、前記経糸シートに対して垂直方向における、前記両境界側面端部の位置の間に配置されていてもよい。また、前記軸線は、前記経糸シートの隣り合う方向に対して直交する方向における、前記当接面間の中央に位置していてもよい。詳細には、張力受けの互いの当接面の形状（長さ、面積）を前記軸線に対して対称に形成してもよい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１を参照するに、経糸張力差検出装置１０は、２つのワープビーム１２及び１４から緯入れ方向に隣り合って送り出される２つの経糸シート１６及び１８の経糸張力差を検出する。
【００２２】
ワープビーム１２及び１４は、それらの回転軸線が一致するように、織機２０のフレーム２２に、緯入れ方向に間隔をおいて配置されている。ワープビーム１２及び１４は、それぞれ、複数の経糸２４を巻回しており、それらの経糸２４を１つのシート状に並列的に並べた経糸シート１６及び１８の形で緯入れ方向に隣り合って送り出す。ワープビーム１２及び１４における経糸の巻幅Ｌは同じである。
【００２３】
ワープビーム１２及び１４は、その両端部にビームフランジ２６及び２８を取り外し可能に取り付けており、また相反する側の側面に、ワープビーム歯車３０及び３２を取り外し可能に組み付けている。
【００２４】
ワープビーム歯車３０及び３２は、それぞれ、モータ３４及び３６の出力軸に相対的回転不能に組み付けられた歯車３８及び４０と噛合しており、モータ３４及び３６の回転力をワープビーム１２及び１４に伝える。モータ３４及び３６の種類としては、例えば、ＡＣサーボモータが採用される。
【００２５】
モータ３４及び３６は、それぞれ、モータ３４及び３６の出力軸の回転速度を検出するエンコーダー（図示せず）で検出した値を、織機２０の制御装置４２に回転数信号Ｓ１及びＳ２として出力すると共に、制御装置４２から出力される回転指令信号Ｓ３及びＳ４に基づいて回転される。
【００２６】
ワープビーム１２及び１４から送り出された経糸シート１６及び１８は、経糸シート１６及び１８の幅寸法Ｌより大きい長さ寸法を有するテンションローラ４４に掛けられる。経糸シート１６及び１８は、テンションローラ４４によって送り出される方向を転向され、経糸張力差検出装置１０を経て、筬打ち後、巻取装置の服巻きロール（図示せず）によりクロスビームに巻き取られる。
【００２７】
テンションローラ４４は、自身の回転軸線が緯入れ方向へ伸びるように、一端側においてベアリングのような支持部材４５により回転可能に織機２０のフレーム２２に組み付けられており、他端側においてベアリングのような支持部材４５によりロードセル４６を介してフレーム２２に支持されている。
【００２８】
ロードセル４６は、経糸シート１６及び１８からこれらの移動方向への力（経糸張力）を受けて、経糸シート１６及び１８の総経糸張力Ｔを検出し、検出した総経糸張力Ｔを総経糸張力信号Ｓ５として制御装置４２に出力する。
【００２９】
経糸張力差検出装置１０は、経糸移動方向における、テンションローラ４４より下流側で、しかも筬打ち位置より上流側の箇所において、経糸シート１６及び１８の張力差を検出する。
【００３０】
経糸張力差検出装置１０は、隣り合う経糸シート１６及び１８の間を横切って緯入れ方向に伸びる張力受け５２を含む。張力受け５２は、経糸シート１６及び１８の境界側端部から寸法ｗの範囲における一方側の面に当接する２つの当接面４８及び５０（図２参照）を備えている。当接面４８及び５０は、それぞれ、経糸シート１６及び１８に対応するように、緯入れ方向に間隔をおいている。
【００３１】
張力受け５２は、後に説明するように、経糸移動方向に伸びる軸線５４の周りに角度的回転可能の回転軸６２（図２参照）に組み付けられている。したがって、当接面４８及び５０は、経糸シート１６及び１８に対して垂直方向に変位可能とされている。
【００３２】
経糸張力差検出装置１０は、また、経糸シート１６及び１８の境界側端部から寸法ｗの範囲における他方側の面に当接する４つのヤーンガイド５６を含む。ヤーンガイド５６は、経糸シート１６及び１８毎に２つずつ備えられていると共に、経糸移動方向における張力受け５２の前後に備えられている。ヤーンガイド５６は、少なくとも張力受け５２と略同じ長さ寸法ｗを有しており、また緯入れ方向に伸びている。
【００３３】
テンションローラ４４から送り出された経糸シート１６及び１８の境界側端部は、ヤーンガイド５６の上側面、張力受け５２の下側面及びヤーンガイド５６の上側面にこの順に接触しながら移動される。図示の実施例では、張力受け５２及びヤーンガイド５６は、経糸シート１６及び１８の境界側端部からほぼ同数の経糸２４に接触している。
【００３４】
経糸張力差検出装置１０は、経糸シート１６及び１８の境界側端部の張力差によって生じる、軸線５４の周りにおける張力受け５２の角度的回転変位又は角度的回転力を直接検出する角度的回転検出器を備えており、検出した角度的回転変位又は角度的回転力の値を、経糸張力差Ｔｃを表す経糸張力差信号Ｓ６として制御装置４２に出力する。
【００３５】
制御装置４２は、総経糸張力信号Ｓ５及び経糸張力差信号Ｓ６から得た総経糸張力Ｔ及び経糸張力差Ｔｃに基づいて、以下に示す式（６）及び（７）の演算を行い、経糸シート１６及び１８の経糸張力Ｔ１及びＴ２を求める。
【００３６】
制御装置４２は、モータ３４及び３６の回転数を表す回転数信号Ｓ１及びＳ２、並びに、算出した総経糸張力Ｔ及び経糸張力Ｔ１、Ｔ２を基に、モータ３４及び３６を所定の速度で回転させる回転指令信号Ｓ３及びＳ４を発生し、回転指令信号Ｓ３及びＳ４でモータ３４及び３６を駆動させる。このため、制御装置４２は、モータ３４及び３６をフィードバック制御している。
【００３７】
経糸張力Ｔ１及びＴ２は以下のようにして求められる。
【００３８】
張力受け５２の各当接面に作用する経糸シート１６及び１８の張力をそれぞれｔ１及びｔ２とすると、張力ｔ１及びｔ２並びに経糸張力差Ｔｃは、それぞれ、式（１）及び（２）並びに式（３）で表される。
【００３９】
ｔ１＝（ｗ・Ｔ１）／Ｌ …（１）
【００４０】
ｔ２＝（ｗ・Ｔ２）／Ｌ …（２）
【００４１】
Ｔｃ＝ｔ１−ｔ２ …（３）
【００４２】
式１から３より、経糸張力差Ｔｃは式（４）で示すことができる。
【００４３】
Ｔｃ＝（ｗ（Ｔ１−Ｔ２））／Ｌ …（４）
【００４４】
また、総経糸張力Ｔは、式（５）で表されるから、経糸張力Ｔ１及びＴ２は式（６）及び式（７）で示すことができる。
【００４５】
Ｔ＝Ｔ１＋Ｔ２ …（５）
【００４６】
Ｔ１＝（Ｔ＋（Ｌ・Ｔｃ）／ｗ）／２ …（６）
【００４７】
Ｔ２＝（Ｔ−（Ｌ・Ｔｃ）／ｗ）／２ …（７）
【００４８】
図２を参照して、経糸張力差検出装置１０を詳細に説明する。
【００４９】
図２（Ａ）に示すように、張力受け５２は、その両端部の下側に当接面４８及び５０を有している。張力受け５２は、その長手方向中央部から下側に伸びる補助部材５８を一体的に連結しており、補助部材５８と共に経糸移動方向から見てＴ字状の部材として作用する。
【００５０】
図２（Ｂ）に示すように、張力受け５２と両ヤーンガイド５６とは、同じ直径寸法を有する。張力受け５２は、両ヤーンガイド５６と同じ高さ位置にあって経糸移動方向における両ヤーンガイド５６の間を緯入れ方向に伸びている。このため、経糸シート１６及び１８は、一方のヤーンガイド５６の上側面に接触し、次いで張力受け５２の下側面に当接し、その後他方のヤーンガイド５６の上側面に接触するように、移動される。
【００５１】
また、上記の状態を保たれるならば、張力受け５２と両ヤーンガイド５６とは異なる直径でもよいし、互いに異なる高さ位置に設けてもよい。
【００５２】
張力受け５２の当接面４８及び５０は、経糸シート１６及び１８が接触する２つのヤーンガイド５６及び５６の接触部を結ぶ仮想面より図２（Ｂ）において下側に位置している。このため、経糸シート１６及び１８の経糸張力ｔ１及びｔ２は、経糸シート１６及び１８の面と略垂直の方向（図２（Ｂ）において上側）に張力受け５２に作用する。
【００５３】
経糸張力差検出装置１０は、張力受け５２の角度的回転を角度的回転検出器６０により回転力として検出する。
【００５４】
角度的回転検出器６０は、張力受け５２を支持する回転軸６２と、張力受け５２から回転軸６２と交差する方向に伸びる補助部材５８と、補助部材５８からの負荷が緯入れ方向から作用するように、補助部材５８の先端部とフレーム２２との間に配置された回転力検出器６４とを含む。
【００５５】
回転軸６２は、経糸移動方向に伸びており、張力受け５２をフレーム２２に軸線５４の周りに角度的回転可能に組み付けている。以下の説明では、張力受け５２が回転軸６２に相対的な角度的回転不能に組み付けられ、回転軸６２がフレーム２２に相対的な角度的な回転可能に組み付けられているものとする。
【００５６】
しかし、張力受け５２がフレーム２２に角度的回転可能に支持されていれば、回転軸６２と張力受け５２とを相対的な角度的回転が可能に又は不能に組み付けてもよいし、回転軸６２とフレーム２２とを相対的な角度的回転が可能に又は不能に組み付けてもよい。
【００５７】
経糸シート１６及び１８のいずれか一方の張力が他方のそれより大きくなると、張力受け５２は、張力の大きい経糸シート１６又は１８に接する当接面４８又は５０の側を引き上げられて、張力差に対応する角度だけ軸線５４の周りに回転される。これにより、補助部材５８が角度的に回転され、その回転量ひいては回転力は回転力検出器６４に検出される。
【００５８】
回転力検出器６４は、補助部材５８の回転力を緯入れ方向に受けるように、補助部材５８の下端部に連結されていると共に、フレーム２２に支持されている。そのような回転力検出器６４として、ロードセルを用いることができる。
【００５９】
回転力検出器６４は、軸線５４の周りにおける張力受け５２の角度的回転を阻止する回転阻止部材６６として作用すると共に、補助部材５８により回転力検出器６４の負荷軸線の方向に作用する張力受け５２の角度的回転力を経糸張力差Ｔｃとして検出し、検出した経糸張力差Ｔｃを経糸張力差信号Ｓ６として制御装置４２に出力する。
【００６０】
より詳細には、張力受け５２は、経糸シート１６及び１８の経糸張力ｔ１及びｔ２を、それぞれ、当接面４８及び５０に受ける。張力受け５２は、経糸張力ｔ１＞経糸張力ｔ２の関係を有する場合、図２（Ａ）において時計周りの回転力を受け、経糸張力ｔ１＜経糸張力ｔ２の関係を有する場合、反時計周りの回転力を受ける。しかし、いずれの場合も、張力受け５２は、回転を回転力検出器６４により阻止されて、織機２０のフレーム２２に対して殆ど回転しない。
【００６１】
式（３）で得られる経糸張力差Ｔｃは、張力受け５２を軸線５４の周りにおける張力受け５２の回転力を表しており、また補助部材５８の下端部を介して回転力検出器６４で直接検知される。
【００６２】
上記のように回転力検出器６４により直接検出される角度的回転力（経糸張力差）は、隣り合う経糸シート１６及び１８の張力の相違には依存するが、織機の振動、風綿等の影響を殆ど受けないし、単一の検出器６４で迅速かつ高精度に得ることができる。
【００６３】
図３を参照するに、経糸張力差検出装置７０は、経糸移動方向へ伸びる軸線の周りにおける張力受け５２の角度的回転を角度的回転検出器７２によりトルクとして検出する。
【００６４】
角度的回転検出器７２は、経糸移動方向へ伸びる軸線の周りに角度的回転可能の回転軸７４と、張力受け５２に作用する角度的回転力を回転軸７４を介して検出するトルク変換器７６とを含む、トルク変換器として構成されている。
【００６５】
回転軸７４は、両経糸シート１６及び１８の間を経糸移動方向へ伸びて、張力受け５２を緯入れ方向における中央において支持している。回転軸７４の回転軸線は、経糸シート１６及び１８に対して垂直の方向における、経糸シート１６及び１８の境界側面端部の高さ位置の間とされている。トルク変換器７６は、回転式のものであり、経糸移動方向へ伸びる軸線の周りにおける回転軸７４の角度的回転力をトルクとして検出する。
【００６６】
回転軸７４は、トルク変換器７６の負荷作用部と共通にしてもよい。また、回転軸７４は、張力受け５２と一体的に形成してもよいし、ねじ等の接合部材で相対的移動不能に組み付けていてもよい。
【００６７】
トルク変換器７６は、フレーム２２に相対的移動不能に組み付けられていると共に、回転軸７４を支持することにより張力受け５２を、図２（Ｂ）に示すヤーンガイド５６との位置関係を有する位置に支持する。経糸シート１６及び１８の経糸張力ｔ１及びｔ２は、張力受け５２の当接面４８及び５０に、経糸シート１６及び１８の面に対して略垂直の方向（上方）に作用する。
【００６８】
張力受け５２は、経糸張力ｔ１＞経糸張力ｔ２の関係を有する場合、図３（Ａ）において時計周りに回転力を受け、経糸張力ｔ１＜経糸張力ｔ２の関係を有する場合、図３（Ａ）において反時計周りに回転力を受ける。このため、経糸張力差Ｔｃが角度的回転力としてトルク変換器７６に作用する。
【００６９】
トルク変換器７６は、回転軸７４を受けるトルク変換器７６のハウジング部がトルク変換器７６に対して相対的に回転しないことから、張力受け５２の角度的回転を阻止する回転阻止部材７８と、張力受け５２の角度的回転力を検出する回転力検出器として作用する。
【００７０】
トルク変換器７６は、張力受け５２の角度的回転力（トルク）を経糸張力差Ｔｃとして検出し、検出した経糸張力差Ｔｃを経糸張力差信号Ｓ６として制御装置４２に出力する。
【００７１】
上記のようにトルク変換器７６により角度的回転力として直接検出されるトルク（経糸張力差）は、隣り合う経糸シート１６及び１８の張力の相違には依存するが、織機の振動、風綿等の影響を殆ど受けないし、単一の検出器７６で迅速かつ高精度に得ることができる。
【００７２】
本発明は、上記実施例に限定されず、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】 本発明に係る経糸張力差検出装置の第１の実施例を備えた織機を示す図である。
【図２】 図１に示す織機で用いる経糸張力差検出装置を説明するための図であって、（Ａ）は経糸移動方向から見た図、（Ｂ）は緯入れ方向から見た図である。
【図３】 本発明に係る経糸張力差検出装置の第２の実施例を示す図であって、（Ａ）は（Ｂ）を経糸移動方向から見た図、（Ｂ）は経糸張力差検出装置を上から見た図である。
【符号の説明】
Ｌ ワープビームにおける経糸の巻幅寸法
Ｓ１，Ｓ２ 回転数信号
Ｓ３，Ｓ４ 回転指令信号
Ｓ５ 総経糸張力信号
Ｓ６ 経糸張力差信号
Ｔ 総経糸張力
Ｔ１，Ｔ２ 経糸シートの経糸張力
ｔ１，ｔ２ 当接面に受ける経糸シートの経糸張力
Ｔｃ 経糸張力差
１０ 経糸張力差検出装置
１２，１４ ワープビーム
１６，１８ 経糸シート
２０ 織機
２２ 織機のフレーム
２４ 経糸
２６，２８ ビームフランジ
３０，３２ ワープビーム歯車
３４，３６ モータ
３８，４０ 歯車
４２ 制御装置
４４ テンションローラ
４５ 支持部材
４６ ロードセル
４８，５０ 当接面
５２ 張力受け
５４ 軸線
５６ ヤーンガイド
５８ 補助部材
６０，７２，８４ 角度的回転検出器
６２，７４，８８ 回転軸
６４ 回転力検出器
６６，７８ 回転阻止部材
７０ 経糸張力差検出装置
７６ トルク変換器
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のワープビームを備えた織機において、緯入れ方向に隣り合う複数の経糸シートの張力差を簡易な方法により検出する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
２つのワープビームから緯入れ方向に隣り合って送り出される２つの経糸シートの経糸張力差を検出する装置の１つとして、２つの経糸シートの境界側端部に当接する当接面を緯入れ方向に間隔をおいた２箇所に有するロッカーバーと、経糸移動方向に伸びる軸線の周りに角度的回転可能にロッカーバーを支持する支柱と、支柱を間にして緯入れ方向に間隔をおいてロッカーバーに組み付けられた２つの基準面と、水平基準部材から基準面までの距離を経糸シート毎に測定する光学式又は容量式の２つのセンサとを含む装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。この従来の装置は、ロッカーバーの水平基準部材からセンサの基準面までの距離の変位を経糸シート毎に光学式センサで測定して、経糸張力差を算出する。ここで、角度的回転とは、１８０°未満の回転をいう。
【０００３】
２つの経糸シートの経糸張力差を検出する装置の他の１つとして、緯入れ方向に隣り合う経糸シートの境界側端部の経糸経路上に経糸張力検出器を経糸シート毎に配置して両経糸シートの境界側端部の経糸張力を経糸シート毎に検出し、検出した検出信号を処理する装置が知られている（例えば、特許文献２及び３を参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−４１８４７号公報（段落番号００１２、図１−２）
【特許文献２】
特許第３０７０２６５号公報（図１）
【特許文献３】
特許第３０７０２６６号公報（図１）
【０００５】
【解決しようとする課題】
前者の装置では、光学式又は容量式の検出装置を用いて水平基準部材から基準面までの距離を光学的に測定しているから、経糸張力の検出が正確に行えない。
【０００６】
すなわち、前者の装置において、ロッカーバーは支柱に支えられているにすぎないから、ロッカーバーは、経糸シートの張力差のみならず、織機の振動によって振動される。このため、ロッカーバーが経糸張力の変動に伴う角度的回転変位とは無関係に振動して変位すると、水平基準部材と基準面との間の距離又は容量も変化する。その結果、前者では、経糸張力の変化に対応する経糸の変位を正確に測定することができない。
【０００７】
また、光学式検出装置では、風綿が検出器の送光面や受光面、検出対象物である経糸等に付着すると、検出器からの光がその風綿で反射される場合があり、その結果水平基準部材から基準面までの正確な距離を測定することができない。
【０００８】
特に、ロッカーバーに設けられた基準面と検出装置の水平基準部材との距離を測定する装置では、０．１ｍｍ〜０．０１ｍｍ程度の測定精度が要求されるが、光学式検出装置自体はそのような高い測定精度を有しているが、前者の装置のようなロッカーバーの構造では、基準面と水平基準部材との距離を高精度で測定することができない。
【０００９】
後者の装置では、ツインワープビームからの経糸シートの経糸張力を経糸シート毎の経糸張力検出器により個別に検出するから、２つの経糸張力検出器が必要であり、しかも検出した両張力を演算処理しなければならない。
【００１０】
本発明の目的は、複数の経糸シートの経糸張力差を簡易な方法により検出して、経筋の発生を防止することにある。
【００１１】
【解決手段、作用、効果】
発明者らは、精鋭研究の結果、経筋が織布に発生することを防止するためには、隣り合う経糸シートの経糸張力値が略一定になるように制御されている状態において、両経糸シートの経糸張力差に基づいて経糸張力を経糸シート毎に微調整すればよい、との発想に基づき種々の実験及び研究を重ねた結果、隣り合う経糸シートの経糸張力差を、角度的回転力のような応力（トルク）として直接検出することが好ましい、ということを見出し、以下に記載する本発明を完成した。
【００１２】
本発明に係る経糸張力差検出装置は、異なるワープビームから緯入れ方向に隣り合って送り出される複数の経糸シートの経糸張力差を検出する装置であって、隣り合う前記経糸シートの境界側端部に個々に当接する複数の当接面を備える張力受けと、前記経糸シートの隣り合う方向に対して直交する方向に伸びるシャフトであって前記張力受けを支持するシャフトと、前記張力受けの角度的回転を阻止する回転阻止部材と、前記シャフトの軸線の周りに作用する角度的回転力を検出する回転力検出器とを含む。
【００１３】
経糸張力差検出装置は、さらに、前記張力受けから伸びる補助部材を含み、前記回転力検出器は、前記回転阻止部材として構成され、前記補助部材と織機のフレームとの間に配置されると共に前記補助部材から前記回転阻止部材に前記経糸シートの隣り合う方向に作用する前記角度的回転力を検出するようにしてもよい。そのようにすれば、回転力検出器は、筋打ち運動や開口運動等、大きい振動を織機に生じさせる運動（振動）の方向と大きく異なる方向である緯入れ方向に回転阻止部材（回転力検出器）に作用する力を検出することになるから、角度的回転力の検出結果はそれら大きい振動の影響を殆ど受けない。そのような検出手段として、ロードセルのようなひずみゲージによる荷重検出器をあげることができる。
【００１４】
前記回転阻止部材は、前記シャフトの軸線の周りの角度的回転を阻止し、前記回転力検出器は、前記回転阻止部材として構成され、前記シャフトの軸線の周りの角度的回転力を検出するトルク変換器を含んでもよい。
【００１５】
張力受けの角度的回転力は、隣り合う経糸シートの張力の相違には依存するが、織機の振動の影響は殆ど受けない。また、風綿が当接面や経糸等に付着しても、そのような風綿は、経糸が当接面に接触しつつ移動することにより、当接面や経糸から除去される。さらに、張力受けの角度的回転力を検出する装置は、基準位置と被測定位置との間の距離又は容量を検出する装置に比べ、経糸張力差を迅速かつ高精度に得ることができる。
【００１６】
上記の結果、本発明によれば、経糸張力差の測定が、前記した従来の装置に比べ、織機の振動や風綿に影響されにくく、しかも経糸シートの張力差を、直接的にかつ正確に高精度で検出することができる。
【００１７】
また、本発明によれば、隣り合う複数の経糸シートの経糸張力差を直接に検出するから、経糸張力差を測定するためのセンサは１つでよく、張力自体を測定するためのセンサは不要であり、その結果前記した従来の装置よりも、経糸張力差検出装置の部品点数が低減し、検出信号の演算処理が簡素化する。
【００１８】
経糸張力差検出装置は、緯入れ方向に面した方向であればよい。このため、例えば、垂直方向に対して回転力検出器を設けてもよい。
【００１９】
経糸張力差検出装置において、前記当接面は、前記経糸シートに対して垂直方向に変位可能とされていてもよい。
【００２０】
経糸張力差検出装置において、前記軸線は、前記経糸シートに対して垂直方向における、前記両境界側面端部の位置の間に配置されていてもよい。また、前記軸線は、前記経糸シートの隣り合う方向に対して直交する方向における、前記当接面間の中央に位置していてもよい。詳細には、張力受けの互いの当接面の形状（長さ、面積）を前記軸線に対して対称に形成してもよい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１を参照するに、経糸張力差検出装置１０は、２つのワープビーム１２及び１４から緯入れ方向に隣り合って送り出される２つの経糸シート１６及び１８の経糸張力差を検出する。
【００２２】
ワープビーム１２及び１４は、それらの回転軸線が一致するように、織機２０のフレーム２２に、緯入れ方向に間隔をおいて配置されている。ワープビーム１２及び１４は、それぞれ、複数の経糸２４を巻回しており、それらの経糸２４を１つのシート状に並列的に並べた経糸シート１６及び１８の形で緯入れ方向に隣り合って送り出す。ワープビーム１２及び１４における経糸の巻幅Ｌは同じである。
【００２３】
ワープビーム１２及び１４は、その両端部にビームフランジ２６及び２８を取り外し可能に取り付けており、また相反する側の側面に、ワープビーム歯車３０及び３２を取り外し可能に組み付けている。
【００２４】
ワープビーム歯車３０及び３２は、それぞれ、モータ３４及び３６の出力軸に相対的回転不能に組み付けられた歯車３８及び４０と噛合しており、モータ３４及び３６の回転力をワープビーム１２及び１４に伝える。モータ３４及び３６の種類としては、例えば、ＡＣサーボモータが採用される。
【００２５】
モータ３４及び３６は、それぞれ、モータ３４及び３６の出力軸の回転速度を検出するエンコーダー（図示せず）で検出した値を、織機２０の制御装置４２に回転数信号Ｓ１及びＳ２として出力すると共に、制御装置４２から出力される回転指令信号Ｓ３及びＳ４に基づいて回転される。
【００２６】
ワープビーム１２及び１４から送り出された経糸シート１６及び１８は、経糸シート１６及び１８の幅寸法Ｌより大きい長さ寸法を有するテンションローラ４４に掛けられる。経糸シート１６及び１８は、テンションローラ４４によって送り出される方向を転向され、経糸張力差検出装置１０を経て、筬打ち後、巻取装置の服巻きロール（図示せず）によりクロスビームに巻き取られる。
【００２７】
テンションローラ４４は、自身の回転軸線が緯入れ方向へ伸びるように、一端側においてベアリングのような支持部材４５により回転可能に織機２０のフレーム２２に組み付けられており、他端側においてベアリングのような支持部材４５によりロードセル４６を介してフレーム２２に支持されている。
【００２８】
ロードセル４６は、経糸シート１６及び１８からこれらの移動方向への力（経糸張力）を受けて、経糸シート１６及び１８の総経糸張力Ｔを検出し、検出した総経糸張力Ｔを総経糸張力信号Ｓ５として制御装置４２に出力する。
【００２９】
経糸張力差検出装置１０は、経糸移動方向における、テンションローラ４４より下流側で、しかも筬打ち位置より上流側の箇所において、経糸シート１６及び１８の張力差を検出する。
【００３０】
経糸張力差検出装置１０は、隣り合う経糸シート１６及び１８の間を横切って緯入れ方向に伸びる張力受け５２を含む。張力受け５２は、経糸シート１６及び１８の境界側端部から寸法ｗの範囲における一方側の面に当接する２つの当接面４８及び５０（図２参照）を備えている。当接面４８及び５０は、それぞれ、経糸シート１６及び１８に対応するように、緯入れ方向に間隔をおいている。
【００３１】
張力受け５２は、後に説明するように、経糸移動方向に伸びる軸線５４の周りに角度的回転可能の回転軸６２（図２参照）に組み付けられている。したがって、当接面４８及び５０は、経糸シート１６及び１８に対して垂直方向に変位可能とされている。
【００３２】
経糸張力差検出装置１０は、また、経糸シート１６及び１８の境界側端部から寸法ｗの範囲における他方側の面に当接する４つのヤーンガイド５６を含む。ヤーンガイド５６は、経糸シート１６及び１８毎に２つずつ備えられていると共に、経糸移動方向における張力受け５２の前後に備えられている。ヤーンガイド５６は、少なくとも張力受け５２と略同じ長さ寸法ｗを有しており、また緯入れ方向に伸びている。
【００３３】
テンションローラ４４から送り出された経糸シート１６及び１８の境界側端部は、ヤーンガイド５６の上側面、張力受け５２の下側面及びヤーンガイド５６の上側面にこの順に接触しながら移動される。図示の実施例では、張力受け５２及びヤーンガイド５６は、経糸シート１６及び１８の境界側端部からほぼ同数の経糸２４に接触している。
【００３４】
経糸張力差検出装置１０は、経糸シート１６及び１８の境界側端部の張力差によって生じる、軸線５４の周りにおける張力受け５２の角度的回転変位又は角度的回転力を直接検出する角度的回転検出器を備えており、検出した角度的回転変位又は角度的回転力の値を、経糸張力差Ｔｃを表す経糸張力差信号Ｓ６として制御装置４２に出力する。
【００３５】
制御装置４２は、総経糸張力信号Ｓ５及び経糸張力差信号Ｓ６から得た総経糸張力Ｔ及び経糸張力差Ｔｃに基づいて、以下に示す式（６）及び（７）の演算を行い、経糸シート１６及び１８の経糸張力Ｔ１及びＴ２を求める。
【００３６】
制御装置４２は、モータ３４及び３６の回転数を表す回転数信号Ｓ１及びＳ２、並びに、算出した総経糸張力Ｔ及び経糸張力Ｔ１、Ｔ２を基に、モータ３４及び３６を所定の速度で回転させる回転指令信号Ｓ３及びＳ４を発生し、回転指令信号Ｓ３及びＳ４でモータ３４及び３６を駆動させる。このため、制御装置４２は、モータ３４及び３６をフィードバック制御している。
【００３７】
経糸張力Ｔ１及びＴ２は以下のようにして求められる。
【００３８】
張力受け５２の各当接面に作用する経糸シート１６及び１８の張力をそれぞれｔ１及びｔ２とすると、張力ｔ１及びｔ２並びに経糸張力差Ｔｃは、それぞれ、式（１）及び（２）並びに式（３）で表される。
【００３９】
ｔ１＝（ｗ・Ｔ１）／Ｌ …（１）
【００４０】
ｔ２＝（ｗ・Ｔ２）／Ｌ …（２）
【００４１】
Ｔｃ＝ｔ１−ｔ２ …（３）
【００４２】
式１から３より、経糸張力差Ｔｃは式（４）で示すことができる。
【００４３】
Ｔｃ＝（ｗ（Ｔ１−Ｔ２））／Ｌ …（４）
【００４４】
また、総経糸張力Ｔは、式（５）で表されるから、経糸張力Ｔ１及びＴ２は式（６）及び式（７）で示すことができる。
【００４５】
Ｔ＝Ｔ１＋Ｔ２ …（５）
【００４６】
Ｔ１＝（Ｔ＋（Ｌ・Ｔｃ）／ｗ）／２ …（６）
【００４７】
Ｔ２＝（Ｔ−（Ｌ・Ｔｃ）／ｗ）／２ …（７）
【００４８】
図２を参照して、経糸張力差検出装置１０を詳細に説明する。
【００４９】
図２（Ａ）に示すように、張力受け５２は、その両端部の下側に当接面４８及び５０を有している。張力受け５２は、その長手方向中央部から下側に伸びる補助部材５８を一体的に連結しており、補助部材５８と共に経糸移動方向から見てＴ字状の部材として作用する。
【００５０】
図２（Ｂ）に示すように、張力受け５２と両ヤーンガイド５６とは、同じ直径寸法を有する。張力受け５２は、両ヤーンガイド５６と同じ高さ位置にあって経糸移動方向における両ヤーンガイド５６の間を緯入れ方向に伸びている。このため、経糸シート１６及び１８は、一方のヤーンガイド５６の上側面に接触し、次いで張力受け５２の下側面に当接し、その後他方のヤーンガイド５６の上側面に接触するように、移動される。
【００５１】
また、上記の状態を保たれるならば、張力受け５２と両ヤーンガイド５６とは異なる直径でもよいし、互いに異なる高さ位置に設けてもよい。
【００５２】
張力受け５２の当接面４８及び５０は、経糸シート１６及び１８が接触する２つのヤーンガイド５６及び５６の接触部を結ぶ仮想面より図２（Ｂ）において下側に位置している。このため、経糸シート１６及び１８の経糸張力ｔ１及びｔ２は、経糸シート１６及び１８の面と略垂直の方向（図２（Ｂ）において上側）に張力受け５２に作用する。
【００５３】
経糸張力差検出装置１０は、張力受け５２の角度的回転を角度的回転検出器６０により回転力として検出する。
【００５４】
角度的回転検出器６０は、張力受け５２を支持する回転軸６２と、張力受け５２から回転軸６２と交差する方向に伸びる補助部材５８と、補助部材５８からの負荷が緯入れ方向から作用するように、補助部材５８の先端部とフレーム２２との間に配置された回転力検出器６４とを含む。
【００５５】
回転軸６２は、経糸移動方向に伸びており、張力受け５２をフレーム２２に軸線５４の周りに角度的回転可能に組み付けている。以下の説明では、張力受け５２が回転軸６２に相対的な角度的回転不能に組み付けられ、回転軸６２がフレーム２２に相対的な角度的な回転可能に組み付けられているものとする。
【００５６】
しかし、張力受け５２がフレーム２２に角度的回転可能に支持されていれば、回転軸６２と張力受け５２とを相対的な角度的回転が可能に又は不能に組み付けてもよいし、回転軸６２とフレーム２２とを相対的な角度的回転が可能に又は不能に組み付けてもよい。
【００５７】
経糸シート１６及び１８のいずれか一方の張力が他方のそれより大きくなると、張力受け５２は、張力の大きい経糸シート１６又は１８に接する当接面４８又は５０の側を引き上げられて、張力差に対応する角度だけ軸線５４の周りに回転される。これにより、補助部材５８が角度的に回転され、その回転量ひいては回転力は回転力検出器６４に検出される。
【００５８】
回転力検出器６４は、補助部材５８の回転力を緯入れ方向に受けるように、補助部材５８の下端部に連結されていると共に、フレーム２２に支持されている。そのような回転力検出器６４として、ロードセルを用いることができる。
【００５９】
回転力検出器６４は、軸線５４の周りにおける張力受け５２の角度的回転を阻止する回転阻止部材６６として作用すると共に、補助部材５８により回転力検出器６４の負荷軸線の方向に作用する張力受け５２の角度的回転力を経糸張力差Ｔｃとして検出し、検出した経糸張力差Ｔｃを経糸張力差信号Ｓ６として制御装置４２に出力する。
【００６０】
より詳細には、張力受け５２は、経糸シート１６及び１８の経糸張力ｔ１及びｔ２を、それぞれ、当接面４８及び５０に受ける。張力受け５２は、経糸張力ｔ１＞経糸張力ｔ２の関係を有する場合、図２（Ａ）において時計周りの回転力を受け、経糸張力ｔ１＜経糸張力ｔ２の関係を有する場合、反時計周りの回転力を受ける。しかし、いずれの場合も、張力受け５２は、回転を回転力検出器６４により阻止されて、織機２０のフレーム２２に対して殆ど回転しない。
【００６１】
式（３）で得られる経糸張力差Ｔｃは、張力受け５２を軸線５４の周りにおける張力受け５２の回転力を表しており、また補助部材５８の下端部を介して回転力検出器６４で直接検知される。
【００６２】
上記のように回転力検出器６４により直接検出される角度的回転力（経糸張力差）は、隣り合う経糸シート１６及び１８の張力の相違には依存するが、織機の振動、風綿等の影響を殆ど受けないし、単一の検出器６４で迅速かつ高精度に得ることができる。
【００６３】
図３を参照するに、経糸張力差検出装置７０は、経糸移動方向へ伸びる軸線の周りにおける張力受け５２の角度的回転を角度的回転検出器７２によりトルクとして検出する。
【００６４】
角度的回転検出器７２は、経糸移動方向へ伸びる軸線の周りに角度的回転可能の回転軸７４と、張力受け５２に作用する角度的回転力を回転軸７４を介して検出するトルク変換器７６とを含む、トルク変換器として構成されている。
【００６５】
回転軸７４は、両経糸シート１６及び１８の間を経糸移動方向へ伸びて、張力受け５２を緯入れ方向における中央において支持している。回転軸７４の回転軸線は、経糸シート１６及び１８に対して垂直の方向における、経糸シート１６及び１８の境界側面端部の高さ位置の間とされている。トルク変換器７６は、回転式のものであり、経糸移動方向へ伸びる軸線の周りにおける回転軸７４の角度的回転力をトルクとして検出する。
【００６６】
回転軸７４は、トルク変換器７６の負荷作用部と共通にしてもよい。また、回転軸７４は、張力受け５２と一体的に形成してもよいし、ねじ等の接合部材で相対的移動不能に組み付けていてもよい。
【００６７】
トルク変換器７６は、フレーム２２に相対的移動不能に組み付けられていると共に、回転軸７４を支持することにより張力受け５２を、図２（Ｂ）に示すヤーンガイド５６との位置関係を有する位置に支持する。経糸シート１６及び１８の経糸張力ｔ１及びｔ２は、張力受け５２の当接面４８及び５０に、経糸シート１６及び１８の面に対して略垂直の方向（上方）に作用する。
【００６８】
張力受け５２は、経糸張力ｔ１＞経糸張力ｔ２の関係を有する場合、図３（Ａ）において時計周りに回転力を受け、経糸張力ｔ１＜経糸張力ｔ２の関係を有する場合、図３（Ａ）において反時計周りに回転力を受ける。このため、経糸張力差Ｔｃが角度的回転力としてトルク変換器７６に作用する。
【００６９】
トルク変換器７６は、回転軸７４を受けるトルク変換器７６のハウジング部がトルク変換器７６に対して相対的に回転しないことから、張力受け５２の角度的回転を阻止する回転阻止部材７８と、張力受け５２の角度的回転力を検出する回転力検出器として作用する。
【００７０】
トルク変換器７６は、張力受け５２の角度的回転力（トルク）を経糸張力差Ｔｃとして検出し、検出した経糸張力差Ｔｃを経糸張力差信号Ｓ６として制御装置４２に出力する。
【００７１】
上記のようにトルク変換器７６により角度的回転力として直接検出されるトルク（経糸張力差）は、隣り合う経糸シート１６及び１８の張力の相違には依存するが、織機の振動、風綿等の影響を殆ど受けないし、単一の検出器７６で迅速かつ高精度に得ることができる。
【００７２】
本発明は、上記実施例に限定されず、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】 本発明に係る経糸張力差検出装置の第１の実施例を備えた織機を示す図である。
【図２】 図１に示す織機で用いる経糸張力差検出装置を説明するための図であって、（Ａ）は経糸移動方向から見た図、（Ｂ）は緯入れ方向から見た図である。
【図３】 本発明に係る経糸張力差検出装置の第２の実施例を示す図であって、（Ａ）は（Ｂ）を経糸移動方向から見た図、（Ｂ）は経糸張力差検出装置を上から見た図である。
【符号の説明】
Ｌ ワープビームにおける経糸の巻幅寸法
Ｓ１，Ｓ２ 回転数信号
Ｓ３，Ｓ４ 回転指令信号
Ｓ５ 総経糸張力信号
Ｓ６ 経糸張力差信号
Ｔ 総経糸張力
Ｔ１，Ｔ２ 経糸シートの経糸張力
ｔ１，ｔ２ 当接面に受ける経糸シートの経糸張力
Ｔｃ 経糸張力差
１０ 経糸張力差検出装置
１２，１４ ワープビーム
１６，１８ 経糸シート
２０ 織機
２２ 織機のフレーム
２４ 経糸
２６，２８ ビームフランジ
３０，３２ ワープビーム歯車
３４，３６ モータ
３８，４０ 歯車
４２ 制御装置
４４ テンションローラ
４５ 支持部材
４６ ロードセル
４８，５０ 当接面
５２ 張力受け
５４ 軸線
５６ ヤーンガイド
５８ 補助部材
６０，７２，８４ 角度的回転検出器
６２，７４，８８ 回転軸
６４ 回転力検出器
６６，７８ 回転阻止部材
７０ 経糸張力差検出装置
７６ トルク変換器
Claims (6)
- 異なるワープビームから緯入れ方向に隣り合って送り出される複数の経糸シートの経糸張力差を検出する装置であって、
隣り合う前記経糸シートの境界側端部に個々に当接する複数の当接面を備える張力受けと、
前記経糸シートの隣り合う方向に対して直交する方向に伸びるシャフトであって前記張力受けを支持するシャフトと、
前記張力受けの角度的回転を阻止する回転阻止部材と、
前記シャフトの軸線の周りに作用する角度的回転力を検出する回転力検出器とを含む、織機の経糸張力差検出装置。 - さらに、前記張力受けから伸びる補助部材を含み、
前記回転力検出器は、前記回転阻止部材として構成され、前記補助部材と織機のフレームとの間に配置されると共に前記補助部材から前記回転阻止部材に前記経糸シートの隣り合う方向に作用する前記角度的回転力を検出する、請求項１に記載の経糸張力差検出装置。 - 前記回転阻止部材は、前記シャフトの軸線の周りの角度的回転を阻止し、
前記回転力検出器は、前記回転阻止部材として構成され、前記シャフトの軸線の周りの角度的回転力を検出するトルク変換器を含む、請求項１に記載の経糸張力差検出装置。 - 前記当接面は、前記経糸シートに対して垂直方向に変位可能とされている、請求項１から３のいずれか１項に記載の経糸張力差検出装置。
- 前記軸線は、前記経糸シートに対して垂直方向における、前記両境界側面端部の位置の間に配置されている、請求項１から４のいずれか１項に記載の経糸張力差検出装置。
- 前記軸線は、前記経糸シートの隣り合う方向に対して直交する方向における、前記当接面間の中央に位置されている、請求項１から５のいずれか１項に記載の経糸張力差検出装置。
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