JP4264015B2 - 繊維機械における巻径の算出方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、織機や準備機等の繊維機械における巻径の算出方法及び装置に関する。

複数の経糸をシート状に並べた経糸シートを含むシート状物は、巻芯に巻かれ、巻物とされる。巻芯は、製織機械に回転可能に組み付けられる。

シート状物が、織機における経糸シートや、裁縫装置における織布の場合、巻芯は、一定の回転角速度で回転されて、巻物を巻き解いて送り出す。送り出されたシート状物は、所定の速度で下流に配置されている、織機の製織機械や、裁縫装置の裁断機等のシート状物処理装置等に送り込まれる。

しかし、巻物の直径寸法は、シート状物の引出量に応じて、小さくなるが、巻芯の回転角速度は一定に設定されていることから、巻き解かれるシート状物の引き出し速度は、次第に遅くなる。これにより、シート状物処理装置等と巻物との間でシート状物に張力が付与されてしまう。

そのような張力がシート状物に付与されないようにするために、巻径を算出し、算出された巻径に基づいて巻芯の回転角速度を制御する方法が採用されている。

巻径の算出方法の１つとして、トップビームに巻かれている経糸と非接触センサとの距離を非接触センサによって検出して、トップビームに巻かれた経糸の直径を算出する方法が知られている（特許文献１参照）。

しかし、非接触センサは、高価であり、そのような非接触センサを備えた繊維機械の価格も高価になる。また、非接触センサの測定対象物である、経糸シートを含むシート状物の厚さ寸法は、非接触センサの測定が可能の寸法精度より小さいことから、測定誤差を生じている。

特開平４−２８９２４２号公報（図４）

本発明の目的は、センサを用いずに実測値に近い巻径を精度よく算出することにある。

本発明に係る第１の巻径算出方法は、繊維機械に仕掛けられた巻物であって複数の経糸をシート状に並べた経糸シートを含むシート状物を巻芯に巻いた巻物の巻径寸法を算出する方法において、前記シート状物が巻かれた巻芯の直径寸法と、前記シート状物の長さ寸法と、前記シート状物の厚さ寸法とに基づいて、前記巻芯に巻かれている状態における前記シート状物の巻径寸法を算出することを含む。

本発明に係る第２の巻径算出方法は、繊維機械に仕掛けられた巻物であって複数の経糸をシート状に並べた経糸シートを含むシート状物を巻芯に巻いた巻物の巻径寸法を算出する方法において、前記シート状物が巻かれた巻芯の直径寸法と、前記巻芯を回転させたときの回転角度と、前記巻芯に巻かれている範囲の前記シート状物の直径寸法を表す巻径寸法であって前記巻芯を前記回転角度だけ回転させる前の巻径寸法とに基づいて、前記巻芯を前記回転角度だけ回転させたときの前記巻芯からの前記シート状物の引出長さ寸法を算出することと、前記引出長さ寸法と前記シート状物の厚さ寸法とに基づいて、巻芯を除く断面積がシート状物の残存断面積と等しい円の直径を算出することにより、前記シート状物の直径寸法を表す巻径寸法を求めることとを含む算出ループを含む。

本発明に係る第３の巻径算出方法は、繊維機械に仕掛けられた巻物であって複数の経糸をシート状に並べた経糸シートを含むシート状物を巻芯に巻いた巻物の巻径寸法を算出する方法において、前記シート状物が巻かれた巻芯の直径寸法と、前記巻芯を回転させたときの回転角度と、前記巻芯に巻かれている範囲の前記シート状物の直径寸法を表す、前記巻芯を前記回転角度だけ回転させる前の回転前巻径寸法とに基づいて、前記巻芯を前記回転角度だけ回転させたときの前記巻芯からの前記シート状物の引出長さ寸法を算出することと、前記シート状物の初期長さ寸法と前記引出長さ寸法とに基づいて、残存する前記シート状物の長さ寸法を表す残糸長さ寸法を算出することと、前記残糸長さ寸法と前記シート状物の厚さ寸法と前記巻芯の直径寸法とに基づいて、前記巻芯が前記回転角度だけ回転した後の前記巻芯に巻かれている状態における前記シート状物の直径寸法を表す巻径寸法を算出することを含む算出ループを含む。

本発明に係る第４の巻径算出方法は、繊維機械に仕掛けられた巻物であって複数の経糸をシート状に並べた経糸シートを含むシート状物を巻芯に巻いた巻物の巻径寸法を算出する方法において、前記シート状物が巻かれた巻芯の直径寸法と、前記巻芯を回転させたときの回転角度と、前記巻芯に巻かれている範囲の前記シート状物の直径寸法を表す、前記巻芯を前記回転角度だけ回転させる前の回転前巻径寸法とに基づいて、前記巻芯を前記回転角度だけ回転させたときの前記巻芯からの前記シート状物の引出長さ寸法を算出することと、前記シート状物の前記巻芯を前記回転角度だけ回転させる前の長さ寸法と前記引出長さ寸法とに基づいて、残存する前記シート状物の長さ寸法を表す残糸長さ寸法を算出することと、前記残糸長さ寸法と前記シート状物の厚さ寸法と前記巻芯の直径寸法とに基づいて、前記巻芯が前記回転角度だけ回転した後の前記巻芯に巻かれている状態における前記シート状物の直径寸法を表す巻径寸法を算出することを含む算出ループを含む。

本発明に係る第１の巻径算出装置は、繊維機械に仕掛けられた巻物であって複数の経糸をシート状に並べた経糸シートを含むシート状物を巻芯に巻いた巻物の巻径寸法を算出する算出装置において、前記シート状物が巻かれた巻芯の直径寸法と、前記シート状物の長さ寸法と、前記シート状物の厚さ寸法とを記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された前記直径寸法と前記シート状物の長さ寸法と、前記シート状物の厚さ寸法とに基づいて、前記巻芯に巻かれている状態における前記シート状物の巻径寸法を算出する演算器とを含む。

本発明に係る第２の巻径算出装置は、繊維機械に仕掛けられた巻物であって複数の経糸をシート状に並べた経糸シートを含むシート状物を巻芯に巻いた巻物の巻径寸法を算出する算出装置において、前記巻芯を回転させたときの回転角度を検出する回転角度検出器と、前記シート状物が巻かれた巻芯の直径寸法と、前記回転角度検出器により検出された回転角度と、前記巻芯に巻かれている範囲の前記シート状物の直径寸法を表す巻径寸法であって前記巻芯を前記回転角度だけ回転させる前の巻径寸法とを記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された前記巻芯の直径寸法と前記回転角度と前記巻径寸法とに基づいて、前記巻芯を前記回転角度だけ回転させたときの前記巻芯からの前記シート状物の引出長さ寸法を算出し、前記引出長さ寸法と前記シート状物の厚さ寸法とに基づいて、巻芯を除く断面積がシート状物の残存断面積と等しい円の直径を算出することにより、前記シート状物の直径寸法を表す巻径寸法を求めることとを含む算出ループを実行する演算器とを含む。

本発明に係る第３の巻径算出装置は、繊維機械に仕掛けられた巻物であって複数の経糸をシート状に並べた経糸シートを含むシート状物を巻芯に巻いた巻物の巻径寸法を算出する算出装置において、前記巻芯を回転させたときの回転角度を検出する回転角度検出器と、前記シート状物が巻かれた巻芯の直径寸法と、前記回転角度検出器により検出された回転角度と、前記巻芯に巻かれている範囲の前記シート状物の直径寸法を表す、前記巻芯を前記回転角度だけ回転させる前の回転前巻径寸法とを記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された前記巻芯の直径寸法と前記回転角度と前記回転前巻径寸法とに基づいて、前記巻芯を前記回転角度だけ回転させたときの前記巻芯からの前記シート状物の引出長さ寸法を算出し、前記シート状物の初期長さ寸法と前記引出長さ寸法とに基づいて、残存する前記シート状物の長さ寸法を表す残糸長さ寸法を算出し、前記残糸長さ寸法と前記シート状物の厚さ寸法と前記巻芯の直径寸法とに基づいて、前記巻芯が前記回転角度だけ回転した後の前記巻芯に巻かれている状態における前記シート状物の直径寸法を表す巻径寸法を算出することを含む算出ループを実行する演算器とを含む。

本発明に係る第４の巻径算出装置は、繊維機械に仕掛けられた巻物であって複数の経糸をシート状に並べた経糸シートを含むシート状物を巻芯に巻いた巻物の巻径寸法を算出する算出装置において、前記巻芯を回転させたときの回転角度を検出する回転角度検出器と、前記シート状物が巻かれた巻芯の直径寸法と、前記回転角度検出器により検出された回転角度と、前記巻芯に巻かれている範囲の前記シート状物の直径寸法を表す、前記巻芯を前記回転角度だけ回転させる前の回転前巻径寸法とを記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された前記巻芯の直径寸法と前記回転角度と前記回転前巻径寸法とに基づいて、前記巻芯を前記回転角度だけ回転させたときの前記巻芯からの前記シート状物の引出長さ寸法を算出し、前記シート状物の前記巻芯を前記回転角度だけ回転させる前の長さ寸法と前記引出長さ寸法とに基づいて、残存する前記シート状物の長さ寸法を表す残糸長さ寸法を算出し、前記残糸長さ寸法と前記シート状物の厚さ寸法と前記巻芯の直径寸法とに基づいて、前記巻芯が前記回転角度だけ回転した後の前記巻芯に巻かれている状態における前記シート状物の直径寸法を表す巻径寸法を算出することを含む算出ループを実行する演算器とを含む。

第１、第２、第３及び第４の巻径算出方法は、それぞれ、第１、第２、第３及び第４の巻径算出装置に適用することができる。

第１の巻径算出方法及び装置によれば、巻芯の直径寸法と、シート状物の長さ寸法と、シート状物の厚さ寸法とを、いずれも予め測定又は算出しておき、それらのデータをコンピュータのような演算処理装置すなわち演算器に入力し、その演算器に所定の演算を実行させることにより、センサを用いることなく、巻径を得ることができる。

前記シート状物の巻径寸法Ｄａは、前記シート状物の長さ寸法をＬａ、前記シート状物の厚さ寸法をｔ、前記巻芯の直径寸法をｄとしたとき、下記式に基づいて算出することができる。

Ｄａ＝√｛（４×ｔ×Ｌａ）／π＋ｄ×ｄ｝

前記シート状物の厚さ寸法は、前記巻芯の軸線に垂直の仮想的な平面内における、前記巻芯に巻かれた状態の前記シート状物の初期断面積と、前記シート状物の全長さ寸法とに基づいて、予め算出してもよい。

前記断面積は、前記シート状物の初期巻径寸法を予め実測して、実測値を基に算出することができる。

前記シート状物の厚さ寸法は、前記シート状物の初期巻径寸法をＤｍａｘ、前記シート状物の初期長さ寸法をＬｍａｘとしたとき、下記式に基づいて算出することができる。

ｔ＝｛π×（Ｄｍａｘ×Ｄｍａｘ−ｄ×ｄ）｝／（４×Ｌｍａｘ）

上記のようにすれば、高精度のシート状物の厚さ寸法を得ることができ、その結果、算出する巻物とされているシート状物の直径寸法すなわち巻径寸法の算出精度が向上する。

第２、第３及び第４の巻径算出方法及び装置によれば、巻芯を所定の回転角度だけ回転させたことによるシート状物の引出にともなって漸次減少する巻径を算出することができるから、巻芯の回転角速度の修正をするタイミングを自由に設定することができる。

第３及び第４の巻径算出方法及び装置は、さらに、算出された前記巻径寸法を前記回転前巻径寸法として、前記算出ループを繰り返すことを含むようにしてもよい。そのようにすれば、漸次減少する巻径を得ることができる。

前記巻芯を前記回転角度だけ回転させる前の前記巻径寸法は、前記巻芯に巻かれた状態における前記シート状物の最大巻径寸法である初期巻径寸法を含むことができる。

ｉ回目の前記算出ループを示す番号をｉ、ｉ回目の引出長さ寸法をＬｂ（ｉ）、ｉ回目における前記巻径寸法として用いるｉ−１回目に得た巻径寸法をＤ（ｉ−１）、前記巻芯の軸線に垂直の仮想的な平面内における、前記巻芯に巻かれた状態の前記シート状物の初期巻径寸法をＤ（０）、ｉ回目の前記回転角度であって単位を（°）とする前記回転角度をθ（ｉ）、ｉ回目の前記巻径寸法をＤ（ｉ）、前記厚さ寸法をｔ、前記初期長さ寸法をＬｍａｘ、ｉ回目の前記残糸長さ寸法をＬａ（ｉ）としたとき、前記ｉ回目の引出長さ寸法Ｌｂ（ｉ）、前記ｉ回目の残糸長さ寸法Ｌａ（ｉ）、及び、前記ｉ回目の第４の巻径寸法Ｄ（ｉ）を、それぞれ、以下の式に基づいて算出することができる。

Ｌｂ（ｉ）＝π×Ｄ（ｉ−１）×θ（ｉ）／３６０

Ｌａ（ｉ）＝Ｌｍａｘ−｛Ｌｂ（ｉ）＋Ｌｂ（ｉ−１）＋…＋Ｌｂ（１）｝

Ｄ（ｉ）＝√｛（４×ｔ×Ｌａ（ｉ））／π＋ｄ×ｄ｝

第２の巻径算出方法及び装置において、前記巻径寸法を求めることは、前記引出長さ寸法と前記シート状物の厚さ寸法とに基づいて、シート状物の残存断面積を算出することを含み、前記算出ループは、前記シート状物の残存断面積と前記巻芯の直径寸法とに基づいて、前記巻芯が前記回転角度だけ回転した後の前記巻芯に巻かれている状態における前記シート状物の直径寸法を表す巻径寸法を算出することとを含んでもよい。この算出方法によれば、残糸長さ寸法を算出する必要がないから、巻径算出を簡略化することができる。

第２、第３及び第４の算出方法及び装置において、前記巻径寸法を算出することは、前記巻径寸法、前記引出長さ寸法の累積値、前記回転角度の累積値及び前記残存断面積のグループの中から選ばれた少なくとも１つの算出値が予め設定された所定値に達する毎に又は所定量の変化がある毎に、前記算出値に応じて、前記グループの中から選ばれた少なくとも１つの算出値を段階的に補正することを含んでもよい。

第３及び第４の算出方法及び装置において、前記巻径寸法を算出することは、前記残糸長さ寸法の残糸長さ算出値が予め設定された所定値に達する毎に又は所定量の変化がある毎に、前記残糸長さ算出値に応じて、前記巻径寸法、前記引出長さ寸法の累積値、前記回転角度の累積値、前記残存断面積及び前記残糸長さ寸法から選ばれた少なくとも１つの算出値を段階的に補正することを含んでもよい。

第３及び第４の算出方法及び装置において、前記巻径寸法を算出することは、前記巻径寸法の巻径算出値が予め設定された所定値に達する毎に又は所定量の変化がある毎に、前記巻径算出値に応じて、前記残糸長さ寸法を段階的に補正して前記巻径寸法を補正することを含んでもよい。

図１を参照するに、巻径の算出方法を用いる繊維機械の例として、パイル織機１０について説明する。

パイル織機１０は、複数の経糸をシート状に並べた経糸シート１２及び１４をそれぞれ巻芯１６及び１８に巻いたパイルビーム２０及びグランドビーム２２を備えている。

パイルビーム２０及びグランドビーム２２は、モータ２６及び２８の出力軸に連結されており、それらモータ２６及び２８が制御装置２４から出力される駆動信号によって制御されて回転されることにより、所定の方向に回転される。

パイルビーム２０及びグランドビーム２２から引き出される経糸シート１２及び１４は、それぞれ、パイルテンションロール３０及びグランドテンションロール３２に掛けられて、筬３４に導かれる。筬３４に導かれた経糸シート１２及び１４は、緯糸と共に筬打ちされて、織布３６となる。織布３６は、テリーモーション装置３８、服巻ロール４０及びガイドロール４１を介してクロスロール４２に巻き取られる。

モータ２６及び２８の出力軸は、それぞれ、回転角度検出器としてのエンコーダ４４及び４６の測定用の軸に相対的回転不能に組み付けられている。

エンコーダ４４及び４６は、それぞれ、モータ２６及び２８の出力軸の回転角度を検出し、制御装置２４の演算器４８に、回転角度信号Ｓ１及びＳ２を出力する。詳細には、回転角度は、（エンコーダ４４及び４６のパルス信号をカウントしたパルス数）／（パイルビーム２０及びグランドビーム２２を１回転させるためのパルス数）で示される。

演算器４８は、設定器５０により予め設定された経糸シート１２及び１４の厚さ寸法や長さ寸法などの値を記憶しているメモリ５２内の値に基づいて、後述する巻径の算出を行う。また、演算器４８は、算出した巻径や他の算出値等をメモリ５２に一時的に記憶させると共に、メモリ５２に一時的に記憶されている値を読み込む。したがって、制御装置２４及びメモリ５２は、それぞれ、繊維機械における巻径の算出装置及び記憶部として作用する。

［実施例１］

図２を参照して、パイルビーム２０の巻径寸法Ｄａの算出方法を説明する。また、グランドビーム２２についても、同様の処理が行われる。

先ず、経糸シート１２が巻芯１６に巻かれている範囲である巻物部５４に対応する経糸シート１２の全長さ寸法すなわち初期長さ寸法Ｌｍａｘと、全巻部の経糸シート１２の全巻径寸法すなわち初期巻径寸法Ｄｍａｘと、巻芯１６の直径寸法ｄとが予め測定される。

巻物部５４を形成している経糸シート１２の初期長さ寸法Ｌｍａｘ及び初期巻径寸法Ｄｍａｘは、経糸シート１２を巻芯１６に巻く前、巻くとき等のビーム整経時に、公知の測定方法を用いて測定することができる。

巻芯１６の直径寸法ｄは、経糸シート１２を巻く前に、予め、ノギスのような測定装置で測定することができる。

予め測定された経糸シート１２の初期長さ寸法Ｌｍａｘ、初期巻径寸法Ｄｍａｘ及び直径寸法ｄは、制御装置２４に取り付けられたタッチパネルのような入力装置により設定器５０に入力されて、メモリ５２に記憶される。

経糸シート１２の厚さ寸法ｔは、巻芯１６の軸線に垂直の仮想的平面内における断面積ａであって全ての経糸シート１２が巻芯１６に巻かれている状態である全巻部の経糸シート１２の断面積（以下、残存断面積ともいう）ａと、経糸シート１２の初期長さ寸法Ｌｍａｘとに基づいて、予め算出することができる。このため、演算器４８は、初期長さ寸法Ｌｍａｘ、初期巻径寸法Ｄｍａｘ及び直径寸法ｄから式（１）を用いて、厚さ寸法ｔの値を算出する。

具体的には、断面積ａは、予め測定された全巻部の経糸シート１２の初期巻径寸法Ｄｍａｘから算出され、厚さ寸法ｔは、式（１）を用いて算出することができる。

ｔ＝｛π×（Ｄｍａｘ×Ｄｍａｘ−ｄ×ｄ）｝／（４×Ｌｍａｘ） …（１）

巻部の直径寸法すなわち巻径寸法Ｄａを求める式は、巻芯１６の軸線に垂直の仮想的平面内における巻部の断面積（斜線で示すドーナッツ状の範囲ａ）が、経糸シート１２の長さ寸法すなわち巻部長さ寸法Ｌａと厚さ寸法ｔとの積（斜線で示す矩形状の範囲ｂ）に等しいことから、式（２）が導かれる。

｛（Ｄａ×Ｄａ−ｄ×ｄ）π｝／４＝ｔ×Ｌａ …（２）

式（２）は、式（３）のように変形することができる。

Ｄａ＝√｛（４×ｔ×Ｌａ）／π＋ｄ×ｄ｝ …（３）

経糸シート１２は、一回の緯入れの間に緯入れピッチの距離だけ引き出されてクロスロール４２側に移動させられるから、経糸シート１２の初期長さ寸法Ｌｍａｘから移動距離（引出長さ）を減算することにより、巻部長さ寸法Ｌａを得ることができる。したがって、式（３）によれば、高い精度で巻径寸法Ｄａを得ることができる。

［実施例２］

図３、表１及び表２を参照して、実際のパイル製織時におけるパイルビーム２０の巻径寸法Ｄａの算出方法について説明する。

実施例２では、残糸長さ寸法を用いて、パイルビーム２０の巻径寸法Ｄａを算出する。

先ず、経糸シート１２の初期長さ寸法Ｌｍａｘ、巻芯１６の直径寸法ｄ及び初期巻径寸法Ｄｍａｘを、それぞれ、実測する。実測した各寸法を表１に示す。

経糸シート１２を巻芯１６に巻いたときの経糸シート１２の厚さ寸法ｔは、上述の式（１）を用いて算出される。算出された厚さ寸法ｔを表１に示す。

また、厚さ寸法ｔは、例えば、経糸ビーム番号等で管理された厚さ寸法の値を直接入力してもよい。

経糸シート１２の全体が巻芯１６に巻かれた状態における回転前巻部直径寸法すなわち初期巻径寸法は、Ｄｍａｘ及びＤ（０）とされる。

（ステップ１）製織が開始されると、経糸シート１２の全体が巻芯１６に巻かれた状態すなわち巻径寸法Ｄ（ｉ）が初期巻径寸法Ｄｍａｘと同じになっている状態のパイルビーム２０が所定の回転角度θ（ｉ）だけ回転される。回転角度θ（ｉ）は、表２において示す製織枚数ｎを製織可能の回転角度とされる。本実施例では、試験用の織布１枚を製織するために必要なピック数は８４０ピックである。

表２において、製織枚数ｎは、製織数を累積的に数えたものである。また、製織枚数ｎが０の意味は、経糸シート１２がすべて巻芯１６に巻かれている状態すなわち製織がまだ行われていない状態を意味する。

回転角度θ（ｉ）は、表２に示す製織枚数ｎを製織できるそれぞれの巻芯１６の回転角度を示す。ｉは巻径算出ループの実行回数の番号を示す。

また、回転角度θ（ｉ）は、所定の回転時間、経糸シート１２や織布３６などの組織、製織した織布の枚数から算出してもよい。

（ステップ２）次いで、巻芯１６を回転角度θ（１）だけ回転させたときに巻芯１６から引き出された（繰り出された）経糸シート１２の引出長さ寸法を、第１回目の回転前巻部直径寸法すなわち初期巻径寸法Ｄ（０）と、回転角度θ（１）とに基づいて算出する。

引出長さ寸法は、式（４）にｉ＝１を代入した式（４’）を用いて算出することができる。式（４）において、ｉはｉ回目の算出ループ番号、Ｌｂ（ｉ）はｉ回目の引出長さ寸法、Ｄ（ｉ−１）はｉ−１回目の回転後の巻径寸法であると共にｉ回目の回転前の巻径寸法、Ｄ（０）は巻芯１６の軸線に垂直の仮想的平面内における経糸シート１２がすべて巻芯１６に巻かれている状態である全巻部の初期巻径寸法、θ（ｉ）はｉ回目の回転角度であって単位を（°）とする回転角度をそれぞれ示す。寸法Ｄ（０）は、最大巻径寸法Ｄｍａｘと同じとされる。

Ｌｂ（ｉ）＝π×Ｄ（ｉ−１）×θ（ｉ）／３６０ …（４）

Ｌｂ（１）＝π×Ｄｍａｘ×θ（１）／３６０ …（４’）

１回目の引出長さ寸法Ｌｂ（１）は、回転後巻部直径寸法Ｄ（０）すなわち、最大巻径寸法Ｄｍａｘ及び回転角度θ（１）から算出される。

（ステップ３）次いで、経糸シート１２の全長寸法と引出長さ寸法とに基づいて、残糸長さ寸法が算出される。

残糸長さ寸法は、式（５）を用いて算出することができる。ここで、Ｌａ（ｉ）はｉ回目の残糸長さ寸法を示す。

Ｌａ（ｉ）＝Ｌｍａｘ−｛Ｌｂ（ｉ）＋Ｌｂ（ｉ−１）＋…＋Ｌｂ（１）｝ …（５）

式（５）により求めた残糸長さ寸法Ｌａ（ｉ）を、表２の「残糸長さ寸法Ｌａ（ｉ）」の欄に示す。併せて、引出長さ寸法Ｌｂ（ｉ）を表２の「引出長さ寸法Ｌｂ（ｉ）」の欄に示す。

（ステップ４）次いで、式（６）を用いて、残糸長さ寸法と巻芯１６に巻かれた状態における経糸シート１２の厚さ寸法である巻部厚さ寸法と巻芯１６の直径寸法である巻芯部直径寸法とに基づいて、巻芯１６を回転角度だけ回転した後の巻芯１６に巻かれている状態における経糸シート１２の直径寸法である回転後巻部直径寸法を算出する。ここで、Ｄ（ｉ）は第ｉ番目の回転後の巻径寸法、ｔは巻部厚さ寸法、Ｌａ（ｉ）は残糸長さ寸法をそれぞれ示す。

Ｄ（ｉ）＝√｛（４×ｔ×Ｌａ（ｉ））／π＋ｄ×ｄ｝ …（６）

（ステップ５）次いで、式（６）で得られた、第ｉ番目の回転後の巻径寸法Ｄ（ｉ）を元にして、さらに巻芯１６が回転角度θ（ｉ＋１）だけ回転した後の巻径寸法Ｄ（ｉ＋１）を式（４）から式（６）に示した算出方法を用いて、詳細には、式（４）のＤ（ｉ−１）にＤ（ｉ）の値を代入することによって、算出する。

以上の式（４）から式（６）の算出ループを所定の回数（表２においては、５０回）、繰り返すことにより、第ｉ番目の巻径寸法Ｄ（ｉ）を算出することができる。このように算出された巻径寸法Ｄ（ｉ）から引出長さ寸法Ｌｂ（ｉ）を算出することは、公知の算出方法で得ることができる。

図３に、表２に示す値から、製織枚数ｎに対する巻径寸法Ｄ（ｉ）を表したグラフを示す。

表２に、織布枚数を５枚毎に測定した「巻径寸法（実測値）」の値及び「巻径寸法（計算値）」から「巻径寸法（実測値）」を減算した「差」の値を示す。「巻径寸法（実測値）」の欄及び「差」の欄から明らかなように、式（４）から式（６）の算出ループを用いて得た巻径寸法Ｄ（ｉ）は、実測から得られた巻径寸法に対して０．１ｍｍ〜０．７ｍｍの差であり、誤差は殆どない。

本実施例２に示す算出方法によれば、直前に算出された巻径に基づいて巻芯を所定の回転角度だけ回転させた後の巻径を算出することができる。この算出方法を必要な回数だけ行うことにより、実測との誤差が少なく、巻径を精度よく算出することができる。

［実施例３］

表３を参照して、上記実施例２における、算出したパイルビーム２０の巻径寸法Ｄ（ｉ）を段階的に補正する方法について説明する。

残糸長さ寸法Ｌａ（ｉ）が短くなるにつれて、巻径寸法Ｄ（ｉ）の計算値と実測値との誤差が大きくなる場合がある。そのような場合には、経糸シート１２を引き出す過程において、算出された巻径寸法Ｄ（ｉ）の値又は算出された巻径寸法Ｄ（ｉ）に関連する値に応じて、巻径寸法Ｄ（ｉ）の値又は算出された巻径寸法Ｄ（ｉ）に関連する値を段階的に補正して、巻径寸法Ｄ（ｉ）の計算値と実測値との誤差を小さくする。

具体的には、上記実施例２のステップ３における残糸長さ寸法Ｌｂ（ｉ）を式（５）を用いて算出した後に、以下に示すステップ３−１を実行する。ステップ３−１の実行の後に、ステップ４における巻径寸法Ｄ（ｉ）を式（６）を用いて算出する。

（ステップ３−１）巻径寸法Ｄ（ｉ−１）の値と表３の「補正時期」の欄の巻径寸法の値とを比較して、残糸長さ寸法Ｌａ（ｉ）の値を補正すべき時期か否かを判断し、補正すべき時期であると判断した場合に、巻径寸法Ｄ（ｉ−１）の値に応じて、式（５）によって算出された残糸長さ寸法Ｌａ（ｉ）の値を表３の「補正係数と計算式」の欄に示す計算式に適用し、得られた値を補正後の残糸長さ寸法Ｌａ（ｉ）の値にする補正をする。

以上のステップ３−１を実行した後に、実施例２のステップ４で、式（６）に補正後の残糸長さ寸法Ｌａ（ｉ）を代入して巻径寸法Ｄ（ｉ）を算出する。これにより、巻径寸法Ｄ（ｉ）の値を補正することができる。

表３において、「補正時期」とは、ステップ３−１の補正を行うタイミングをいう。具体的には、算出ループにより随時算出された巻径寸法Ｄ（ｉ）の値が「補正時期」の欄に記載されている値に達したときにステップ３−１の補正を行う。このように、ステップ３−１は、ステップ３が実行される毎に必ず実行されるものではなく、巻径寸法Ｄ（ｉ）の値又は経糸シート１２の引出過程において、徐々に変化する算出された巻径寸法Ｄ（ｉ）に関する値が、所定の値に達する毎に又は所定量の変化がある毎に、実行される。

表３の「補正対象」とは、補正を行う対象のことをいい、残糸長さ寸法Ｌａ（ｉ）のほか、引出長さ寸法Ｌｂ（ｉ）の累積値であってもよい。また、表３は、複数の「補正時期」を設定しているが、１つの「補正時期」を設定してもよい。また、「補正時期」の対象も「補正対象」と同様に定義される。

表３の「補正係数と計算式」の補正係数は、予め製織試験によって求められた経験値であり、「補正係数と計算式」の計算式は、「補正対象」の値に補正係数を乗算した値を補正量として補正対象の値に加算する式である。

表３の「補正時期」、「補正対象」及び「補正係数と計算式」は、図１の設定器５０により予め設定されたメモリ５２に記憶されている。

「補正時期」の対象又は「歩席対象」として引出長さ寸法Ｌｂ（ｉ）又は巻芯１６の回転角度θ（ｉ）の各累積値を用いる場合には、演算器４８は、引出長さ寸法Ｌｂ（ｉ）又は回転角度θ（ｉ）の随時算出される算出値の累積を行う。

第ｉ番目の算出ループのステップ３−１が、巻取寸法Ｄ（ｉ）を算出するに際し、表３の「補正時期」の欄の４５０ｍｍとされた場合について説明する。

第ｉ番目の算出ループのステップ３−１において、巻径寸法Ｄ（ｉ）の値を補正するか否かは、巻径寸法Ｄ（ｉ−１）の値が最初に予め設定された表３に示す「補正時期」の欄の４５０ｍｍ以下になったか否かで判断する。巻径寸法の値が最初に、Ｄ（ｉ−１）≦４５０ｍｍの関係を満たす場合に、「補正時期」の欄の４５０ｍｍに対応する「補正係数と計算式」の欄に示した計算式を用いて残糸長さ寸法Ｌａ（ｉ）を補正する。

ここで、第ｉ番目の算出ループが巻取寸法Ｄ（ｉ）の算出において４５０ｍｍの「補正時期」とされた場合、残糸長さ寸法Ｌａ（ｉ）の値をステップ３−１に基づいて補正すると、補正後の残糸長さ寸法Ｌａ（ｉ）の値は、補正前の残糸長さ寸法Ｌａ（ｉ）の値より大きくなるから、補正後の残糸長さ寸法Ｌａ（ｉ）の値で式（６）を用いて算出した巻径寸法Ｄ（ｉ）の値は、直前の巻径寸法Ｄ（ｉ−１）の値より大きくなる。

このとき、補正により巻径寸法Ｄ（ｉ）の値が「補正時期」の４５０ｍｍより大きくなる場合がある。そのような場合は、後の算出ループにおいて、再び、４５０ｍｍに対応する補正をすることになり、巻取寸法Ｄ（ｉ）の値は、４５０ｍｍを中心にこれより大きな値と小さな値とを行き来してしまい、巻径寸法Ｄ（ｉ）の実測値と計算値との誤差がますます大きくなる。そこで、４５０ｍｍの「補正時期」に対応する残糸長さ寸法Ｌａ（ｉ）の補正を算出ループ全体を通じて１度だけ実行するようにする。

そのようにすることで、各「補正時期」に対応した残糸長さ寸法Ｌａ（ｉ）の補正を１回だけすることになり、各補正時期の値を中心にこれより大きな値と小さな値とを行き来してしまうことを防止する。

「補正時期」の対象及び「補正対象」は、巻径寸法又は巻径寸法の算出に用いる値であれば自由に組み合わせることができる。例えば、「補正時期」の対象を残糸長さ寸法にし、「補正対象」を巻径寸法にしてもよいし、「補正時期」の対象を経糸シートの残存断面積で「補正対象」を引出長さ寸法にしてもよい。

［その他の実施例］

タオルやデニム機に対して本発明を適用すれば、正確な経糸消費量を管理することができ、１枚当たりの布重さを均一にすることができるため、織布の品質が向上する。

服巻きロールで織布の長さを測定することで、経方向の縮み率（経糸シートの単位長さに対する織布の長さ）が簡単にかつ正確に算出することができるため、製織後の織布寸法を正確に把握でき、規格外の製品の発生率を減少させることができる。

また、制御装置２４は、上記の算出方法により算出された引出長さ寸法の比率からパイル倍率をパイルビーム２０及びグランドビーム２２のそれぞれについて算出し、算出した各パイル倍率と予め設定された目標のパイル倍率との差が許容範囲を超えた場合に、又は、算出した各パイル倍率が予め設定された目標のパイル倍率の許容範囲を超えた場合に、パイルテンションロール３０及びグランドテンションロール３２、又はテリーモーション装置３８をフィードバック制御して、目標のパイル倍率になるように調整してもよい。

上記実施例１，２及び３では、経糸シート１２及び巻芯１６に適用したが、経糸シート１４及び巻芯１８にも適用することができる。

本発明は、パイル織機１０の他に、レピア織機や、前処理装置など、他の繊維機械にも適用することができる。

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。

本発明に係る繊維機械における巻径の算出方法を備えた織機のブロック図である。 本発明に係る第１実施例の巻径の算出方法を説明するための巻芯及びシート状物の各寸法を説明するための図である。 本発明に係る第２実施例の巻径の算出方法で得た製織枚数に対する巻径寸法Ｄ（ｉ）を表したグラフである。

符号の説明

１０ パイル織機
１２，１４ 経糸シート
１６，１８ 巻芯
２０ パイルビーム
２２ グランドビーム
２４ 制御装置（算出装置）
２６，２８ モータ
３０ パイルテンションロール
３２ グランドテンションロール
３４ 筬
３６ 織布
３８ テリーモーション装置
４０ 服巻ロール
４１ ガイドロール
４２ クロスロール
４４，４６ エンコーダ
４８ 演算器
５０ 設定器
５２ メモリ（記憶部）
５４ 巻物部

Claims (12)

1. 繊維機械に仕掛けられた巻物であって複数の経糸をシート状に並べた経糸シートを含むシート状物を巻芯に巻いた巻物の巻径寸法を算出する方法において、
   前記巻芯を回転させたときの回転角度と、前記巻芯に巻かれている範囲の前記シート状物の直径寸法を表す巻径寸法であって前記巻芯を前記回転角度だけ回転させる前の巻径寸法とに基づいて、前記巻芯を前記回転角度だけ回転させたときの前記巻芯からの前記シート状物の引出長さ寸法を算出することと、
   前記引出長さ寸法と前記シート状物の厚さ寸法とに基づいて、巻芯を除く断面積がシート状物の残存断面積と等しい円の直径を算出することにより、前記シート状物の直径寸法を表す巻径寸法を求めることとを含む算出ループを含む、繊維機械における巻径の算出方法。
2. 繊維機械に仕掛けられた巻物であって複数の経糸をシート状に並べた経糸シートを含むシート状物を巻芯に巻いた巻物の巻径寸法を算出する方法において、
   前記巻芯を回転させたときの回転角度と、前記巻芯に巻かれている範囲の前記シート状物の直径寸法を表す、前記巻芯を前記回転角度だけ回転させる前の回転前巻径寸法とに基づいて、前記巻芯を前記回転角度だけ回転させたときの前記巻芯からの前記シート状物の引出長さ寸法を算出することと、
   前記シート状物の初期長さ寸法と前記引出長さ寸法とに基づいて、残存する前記シート状物の長さ寸法を表す残糸長さ寸法を算出することと、
   前記残糸長さ寸法と前記シート状物の厚さ寸法と前記巻芯の直径寸法とに基づいて、前記巻芯が前記回転角度だけ回転した後の前記巻芯に巻かれている状態における前記シート状物の直径寸法を表す巻径寸法を算出することを含む算出ループを含む、繊維機械における巻径の算出方法。
3. 繊維機械に仕掛けられた巻物であって複数の経糸をシート状に並べた経糸シートを含むシート状物を巻芯に巻いた巻物の巻径寸法を算出する方法において、
   前記巻芯を回転させたときの回転角度と、前記巻芯に巻かれている範囲の前記シート状物の直径寸法を表す、前記巻芯を前記回転角度だけ回転させる前の回転前巻径寸法とに基づいて、前記巻芯を前記回転角度だけ回転させたときの前記巻芯からの前記シート状物の引出長さ寸法を算出することと、
   前記シート状物の前記巻芯を前記回転角度だけ回転させる前の長さ寸法と前記引出長さ寸法とに基づいて、残存する前記シート状物の長さ寸法を表す残糸長さ寸法を算出することと、
   前記残糸長さ寸法と前記シート状物の厚さ寸法と前記巻芯の直径寸法とに基づいて、前記巻芯が前記回転角度だけ回転した後の前記巻芯に巻かれている状態における前記シート状物の直径寸法を表す巻径寸法を算出することを含む算出ループを含む、繊維機械における巻径の算出方法。
4. さらに、算出された前記巻径寸法を前記回転前巻径寸法として、前記算出ループを繰り返すことを含む、請求項２又は３に記載の算出方法。
5. 前記巻芯を前記回転角度だけ回転させる前の前記巻径寸法は、前記巻芯に巻かれた状態における前記シート状物の最大巻径寸法である初期巻径寸法を含む、請求項２ないし４のいずれか１項に記載の算出方法。
6. ｉ回目の前記算出ループを示す番号をｉ、ｉ回目の引出長さ寸法をＬｂ（ｉ）、ｉ回目における前記巻径寸法として用いるｉ−１回目に得た巻径寸法をＤ（ｉ−１）、前記巻芯の軸線に垂直の仮想的な平面内における、前記巻芯に巻かれた状態の前記シート状物の前記初期巻径寸法をＤ（０）、ｉ回目の前記回転角度であって単位を（°）とする前記回転角度をθ（ｉ）、ｉ回目の前記巻径寸法をＤ（ｉ）、前記厚さ寸法をｔ、前記初期長さ寸法をＬｍａｘ、ｉ回目の前記残糸長さ寸法をＬａ（ｉ）としたとき、
   前記ｉ回目の引出長さ寸法Ｌｂ（ｉ）を、
   Ｌｂ（ｉ）＝π×Ｄ（ｉ−１）×θ（ｉ）／３６０
   に基づいて算出し、
   前記ｉ回目の残糸長さ寸法Ｌａ（ｉ）を、
   Ｌａ（ｉ）＝Ｌｍａｘ−｛Ｌｂ（ｉ）＋Ｌｂ（ｉ−１）＋…＋Ｌｂ（１）｝
   に基づいて算出し、
   前記ｉ回目の巻径寸法Ｄ（ｉ）を、
   Ｄ（ｉ）＝√｛（４×ｔ×Ｌａ（ｉ））／π＋ｄ×ｄ｝
   に基づいて算出する、請求項５に記載の算出方法。
7. 前記巻径寸法を算出することは、前記巻径寸法、前記引出長さ寸法の累積値、前記回転角度の累積値及び前記残存断面積のグループの中から選ばれた少なくとも１つの算出値が予め設定された所定値に達する毎に又は所定量の変化がある毎に、前記算出値に応じて、前記グループの中から選ばれた少なくとも１つの算出値を段階的に補正することを含む、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の算出方法。
8. 前記巻径寸法を算出することは、前記残糸長さ寸法の残糸長さ算出値が予め設定された所定値に達する毎に又は所定量の変化がある毎に、前記残糸長さ算出値に応じて、前記巻径寸法、前記引出長さ寸法の累積値、前記回転角度の累積値、前記残存断面積及び前記残糸長さ寸法から選ばれた少なくとも１つの算出値を段階的に補正することを含む、請求項２ないし６のいずれか１項に記載の算出方法。
9. 前記巻径寸法を算出することは、前記巻径寸法の巻径算出値が予め設定された所定値に達する毎に又は所定量の変化がある毎に、前記巻径算出値に応じて、前記残糸長さ寸法を段階的に補正して前記巻径寸法を補正することを含む、請求項８に記載の算出方法。
10. 繊維機械に仕掛けられた巻物であって複数の経糸をシート状に並べた経糸シートを含むシート状物を巻芯に巻いた巻物の巻径寸法を算出する算出装置において、
    前記巻芯を回転させたときの回転角度を検出する回転角度検出器と、
    前記回転角度検出器により検出された回転角度と、前記巻芯に巻かれている範囲の前記シート状物の直径寸法を表す巻径寸法であって前記巻芯を前記回転角度だけ回転させる前の巻径寸法とを記憶する記憶部と、
    前記記憶部に記憶された前記回転角度と前記巻径寸法とに基づいて、前記巻芯を前記回転角度だけ回転させたときの前記巻芯からの前記シート状物の引出長さ寸法を算出し、前記引出長さ寸法と前記シート状物の厚さ寸法とに基づいて、巻芯を除く断面積がシート状物の残存断面積と等しい円の直径を算出することにより、前記シート状物の直径寸法を表す巻径寸法を求めることとを含む算出ループを実行する演算器とを含む、繊維機械における巻径の算出装置。
11. 繊維機械に仕掛けられた巻物であって複数の経糸をシート状に並べた経糸シートを含むシート状物を巻芯に巻いた巻物の巻径寸法を算出する算出装置において、
    前記巻芯を回転させたときの回転角度を検出する回転角度検出器と、
    前記回転角度検出器により検出された回転角度と、前記巻芯に巻かれている範囲の前記シート状物の直径寸法を表す、前記巻芯を前記回転角度だけ回転させる前の回転前巻径寸法とを記憶する記憶部と、
    前記記憶部に記憶された前記回転角度と前記回転前巻径寸法とに基づいて、前記巻芯を前記回転角度だけ回転させたときの前記巻芯からの前記シート状物の引出長さ寸法を算出し、前記シート状物の初期長さ寸法と前記引出長さ寸法とに基づいて、残存する前記シート状物の長さ寸法を表す残糸長さ寸法を算出し、前記残糸長さ寸法と前記シート状物の厚さ寸法と前記巻芯の直径寸法とに基づいて、前記巻芯が前記回転角度だけ回転した後の前記巻芯に巻かれている状態における前記シート状物の直径寸法を表す巻径寸法を算出することを含む算出ループを実行する演算器とを含む、繊維機械における巻径の算出装置。
12. 繊維機械に仕掛けられた巻物であって複数の経糸をシート状に並べた経糸シートを含むシート状物を巻芯に巻いた巻物の巻径寸法を算出する算出装置において、
    前記巻芯を回転させたときの回転角度を検出する回転角度検出器と、
    前記回転角度検出器により検出された回転角度と、前記巻芯に巻かれている範囲の前記シート状物の直径寸法を表す、前記巻芯を前記回転角度だけ回転させる前の回転前巻径寸法とを記憶する記憶部と、
    前記記憶部に記憶された前記回転角度と前記回転前巻径寸法とに基づいて、前記巻芯を前記回転角度だけ回転させたときの前記巻芯からの前記シート状物の引出長さ寸法を算出し、前記シート状物の前記巻芯を前記回転角度だけ回転させる前の長さ寸法と前記引出長さ寸法とに基づいて、残存する前記シート状物の長さ寸法を表す残糸長さ寸法を算出し、前記残糸長さ寸法と前記シート状物の厚さ寸法と前記巻芯の直径寸法とに基づいて、前記巻芯が前記回転角度だけ回転した後の前記巻芯に巻かれている状態における前記シート状物の直径寸法を表す巻径寸法を算出することを含む算出ループを実行する演算器とを含む、繊維機械における巻径の算出装置。

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