JP6498232B2 - 横編機における弾性糸の糸送り装置 - Google Patents

Description

この本発明は、横編機で編糸に伸縮性の大きな弾性糸を使用してニット編成する際の弾性糸の糸送り装置に関するものである。

従来から、下着、靴下、サポータ、スポーツ用衣服、医療用の弾性着衣などの編成には、ストレッチ性が高く伸び縮みする繊維を使用した弾性糸が使用されている。これらのニット製品を編成するための横編機では、編成する編地の編目ループ長を安定化させ、予め決められた糸量で編成を行うことが望まれる。各編成コースが決められた糸量で編成されない場合、ニット製品には丈や風合い、張りなどに差が生じることになる。

編機における弾性糸の糸送り装置の先行技術としては、例えば次の公報が挙げられる。
特許文献１（特許第４０１６０３０号）は、編成データに基づき、編針毎に必要な編目ループ長を求め、キャリアの動きに同期させて編糸を積極送りし、コース編成前後のバッファアームの角度変位により、度目補正を行うことが記載されている。
しかしながらこの発明は、給糸装置に入る弾性糸の張力が一定でない場合、積極送りにより送り出された弾性糸が縮んだり、あるいは伸びたりするため、編成コースで給糸された弾性糸の糸長と理論値とに差が出てしまう。これにより次コース以降では編成コースにおける糸長を所定の糸長にしようと度目補正が行われるが、誤った補正となってしまい、弾性糸の糸量を理論値に近づけることが難しい。

特許文献２（特許第２５４１５７４号）は、案内アームを用いて編糸に張力を与えるとともに急激な変動に対応することを可能にするため予備蓄積を行い、編糸を積極的に送り出しながら糸張力の変動を抑制するものである。編成中に案内アームが編糸の張力を検出し、所定の張力となるように、予備蓄積である糸ホイールを駆動するモータの制御を行っている。
しかしながらこの発明は、予備蓄積は糸ホイールで形成されるため装置が大型化してしまう。また糸ホイールに巻かれた弾性糸の張力と、案内アームに発生させる張力とに差が出るため、弾性糸は給糸経路において縮んだりあるいは伸びたりするため、必要な量だけ供給することはできない。また弾性糸がどのような張力で糸ホイールに巻かれるかでも糸特性が変化してしまい、必要な量だけ弾性糸を供給することは難しい。

特許第４０１６０３０号 特許第２５４１５７４号

この発明の課題は、横編機で弾性糸を使用したニット編成において、装置を大型化することなく、弾性糸の伸びや縮みを考慮した必要糸送りを行うことが可能な、横編機における弾性糸の糸送り装置を提供することである。

この発明は、編機本体で用いる編成データに基づいて弾性糸を給糸部材にローラで送り出す送り出し機構と、該送り出し機構から送り出された糸を中間的に蓄える揺動自在なバッファアームと、送り出し機構から給糸部材までの弾性糸の編成張力を所定値とするためにバッファアームにトルクを加えるトルク発生器と、編針毎に編成される編目ループ長の理論値を算出し給糸部材の動きに同期して弾性糸の必要糸送りを行うように送り出し機構を
制御する制御手段、とを備えた横編機における弾性糸の糸送り装置において、
前記ローラの上流側に配置し、弾性糸のローラへの入り張力として弾性糸の張力を計測する張力センサと
弾性糸の糸特性から編目ループ長を理論値に近づけるための補正に使用する補正パラメータと、
前記張力センサが計測した弾性糸の入り張力と、前記バッファアームによる編成張力との大きさを比較し、比較結果から送り出し機構に対する補正量を前記補正パラメータから決定する補正量決定手段とを含み、
前記補正パラメータは、入り張力が編成張力よりも大きい時は弾性糸の糸量が増加する補正量を持ち、入り張力が編成張力よりも小さい時は弾性糸の糸量が減少する補正量を持ち、前記補正量決定手段は前記補正パラメータから適切な補正量を決定し、
前記制御手段は、前記補正量決定手段により決定した補正量を使用して送り出し機構の制御を行うことを特徴とする。

またこの発明は、前記補正パラメータは、弾性糸の糸特性から求めた縮みパラメータと伸びパラメータを持っており、入り張力が編成張力よりも大きい時は縮みパラメータを使用し、入り張力が編成張力よりも小さい時は伸びパラメータを使用して前記補正量決定手段が補正量を決定することを特徴とする。

またこの発明は、前記張力センサにより計測を行う弾性糸の入り張力は、所定区間内で計測した入り張力値の平均値を算出して使用することを特徴とする。

またこの発明は、前記制御手段は、１コース編成後の前記バッファアームの角度変位から求まる１コースの編成における理論値との誤差を吸収するように、次コースにおける度目補正を行うことを特徴とする。

またこの発明は、前記補正量決定手段は、前記張力センサが計測した弾性糸の入り張力と、前記バッファアームによる編成張力との差を求め、この差が小さくなるようにバッファアームのトルクに対する補正量を決定すると共に、弾性糸の入り張力と編成張力との大きさを比較し、比較結果から送り出し機構に対する補正量を前記補正パラメータから決定し、
前記制御手段は、前記補正量決定手段により決定したバッファアームのトルクに対する補正量により前記バッファアームのトルクの調整を行うと共に、送り出し機構に対する補正量を使用して送り出し機構の制御を行うことを特徴とする。

以上のように、この発明では、弾性糸を使用した横編機でのニット編成において、横編機の送り出し機構への弾性糸の入り張力とバッファアームによる編成張力の大きさを比較し、その比較結果に基づき補正パラメータから適切な補正量を決定し送り出し機構の制御を行う。補正パラメータは入り張力が編成張力よりも大きい時は弾性糸の糸量が増加する補正量を持ち、また入り張力が編成張力よりも小さい時は弾性糸の糸量が減少する補正量を持ち、補正量決定手段は入り張力と編成張力との比較結果から、送り出し機構に対する適切な補正値を決定し、制御手段は決定した補正量に従い送り出し機構の制御を行うため供給される弾性糸の糸量を理論値に近づけることができる。

また本発明では、補正パラメータは弾性糸の糸特性から求めた縮みパラメータと伸びパラメータを持っており、入り張力が編成張力よりも大きい場合は縮みパラメータを使用して補正を行い、入り張力が編成張力よりも小さい場合は伸びパラメータを使用して補正を行うため、供給される弾性糸の糸量をより正確に理論値に近づけることができる。

また本発明では、張力センサによる入り張力の計測は、所定区間内で計測した張力値の平均値を算出するため、張力値を安定させることができる。

また本発明では、１コース編成後に、1コース編成前と1コース編成後でのバッファアームの角度変化に基づき、１コースの編成における理論値との誤差が吸収されるように次コースで度目補正を行う。実際の糸量の誤差を求めて次コースではその誤差が吸収されるように度目補正が行われるため、編成環境の変化に影響を受けず供給される弾性糸の糸量を理論値に近づけることができる。

この発明では、入り張力と編成張力に差があった場合、補正量決定手段はバッファアームのトルク制御の補正量と、送り出し機構の制御のための補正量を決定し、制御手段はバッファアームのトルク制御と送り出し機構の制御の両方を行う。これにより、バッファアームのトルク制御と送り出し機構の送り制御のそれぞれの補正量を小さくすることができる。

実施例の糸送り装置と横編機を示す図 弾性糸の糸特性を示した図 実施例での縮みパラメータと伸びパラメータを示した図 実施例の弾性糸の糸送り処理を示すフローチャート

以下に、発明を実施するための実施例を示す。

＜実施例１＞
図１に、実施例の横編機における弾性糸の糸送り装置を示す。横編機の左側から給糸する実施例を示すが、上方あるいは右側から給糸しても良い。図において２は横編機本体で、４は糸送り装置である。実施例では糸送り装置４と横編機２とは一体であるが、糸送り装置４を横編機本体２から独立させても良い。以下、横編機本体２を単に横編機２と呼ぶ。横編機２は、キャリジ６と、例えば前後一対のニードルベッド８を備え、キャリアレール１０に沿って移動可能な給糸部材であるキャリア１２を、例えばキャリッジ６により連行し、ニードルベッド８の編針に対して弾性糸１４を給糸する。

キャリッジ６は選針装置１６によりニードルベッド８のどの編針を駆動するかを選択し、カム１８により選択された編針を駆動して編成を行う。２０は編成データで、図示しないＬＡＮあるいはＵＳＢメモリなどから横編機２に供給される。編成データ２０にはニット製品の柄データやキャリッジ６などの制御データなども含まれる。編成コントローラ２２は、編成データ２０からキャリッジ６の走行モータ２４の制御データや、編針の選針データや度目値、キャリア１２の連行データなどを取り出し、横編機２を制御し、ニット編成を行う。

糸送り装置４は、横編機２の上部に配置されたコーン２６から弾性糸１４を取り出し、サーボモータ２８により駆動ローラ３０を駆動し、駆動ローラ３０と従動ローラ３２で挟んで弾性糸１４を繰り出し及び巻き戻しを行う。サーボモータ２８、駆動ローラ３０、従動ローラ３２により送り出し機構３４を構成する。
サーボモータ２８の制御は制御手段３６により行う。３８はトルク発生器で所望のトルクを発生させることが可能で制御手段３６により制御を行う。駆動ローラ３０及び従動ローラ３２により繰り出された弾性糸１４が編成時において所望の張力（以下、編成張力と呼ぶ）となるように制御手段３６によりトルク発生器３８の制御を行う。

４０はバッファアームで、先端部に糸ガイド４２を設け、駆動ローラ３０及び従動ローラ３２間から供給される弾性糸１４は供給経路から引き出される。バッファアーム４０はトルク発生器３８からのトルクにより揺動する。バッファアーム４０の角度変位はトルク発生器３８の出力軸などに設けた角度センサ４４で検出することができる。
４６は張力センサで、弾性糸１４の糸経路において送り出し機構３４の駆動ローラ３０と従動ローラ３２の上流側に設け、弾性糸１４の張力を計測する。本実施例では、計測した張力を入り張力と呼ぶ。４８は補正量決定手段で、張力センサ４６により計測された入り張力と、バッファアーム４０のトルク発生器３８による編成張力との大きさを比較して、キャリア１２に供給される弾性糸１４の糸量が理論値に近づくように送り出し機構３４により弾性糸１４の送り量を決定する。
５０は補正パラメータで、使用する弾性糸１４の糸特性に基づき、補正量を記憶させている。補正パラメータ５０には、縮みパラメータ５２と伸びパラメータ５４の２種類のパラメータを用意する。

ここで弾性糸１４の糸特性について説明を行う。
本発明では、供給される弾性糸１４の糸量を理論値に近づけるために、適切な補正量（補正パラメータ）を決定し送り出し機構３４の制御を行うが、この補正パラメータ５０を求めるためには使用する弾性糸１４の糸特性が必要である。弾性糸１４の糸特性は、使用する弾性糸１４の種類により異なる。同じ種類の弾性糸１４であってもロットや色の違いなどによっても糸特性は異なる。供給される弾性糸１４の糸量を理論値に近づけるためには、まず実際に使用する弾性糸の糸特性を取得することが好ましい。
弾性糸１４の糸特性を求める手法としては、糸の自動引張試験機などを使用して糸特性を計測する。ここで必要な糸特性とは伸び特性であり、所定長（例えば１０ｃｍや２０ｃｍなど）の弾性糸１４を張力が０の状態から所定の引き張力まで徐々に弾性糸１４を引っ張った後、引き張力が０になるまで弾性糸１４にかかる引き張力を緩めていき、弾性糸１４の伸びと縮みの双方に対する張力とその時の弾性糸１４の長さの関係を求める。
図２に示した表は、弾性糸１４の糸特性の一例である。引き張力が２０ｇｆから３０ｇｆの箇所を抜き出して記載しているが、実際は広い範囲で測定を行っている。弾性糸１４はヒステリシスの影響で一度伸ばされた弾性糸１４は元の長さに戻らない特性がある。したがって図２からも分かるように、同じ引き張力であっても弾性糸１４が伸びる場合と縮む場合とでは、伸び率と縮み率に差がある。
なお、糸特性の取得は自動引張試験機を使用せずに手動で行っても構わないし、あるいは図１において、張力センサ４６の上流に弾性糸１４を固定する治具を設けて弾性糸１４を固定し、その状態で送り出し機構３４の駆動ローラ３０を駆動させ、弾性糸１４を繰り出しながら張力を測定、その後、弾性糸１４を巻き戻しながら張力を測定することで、編機上で糸特性を取得することも可能である。

次に補正パラメータ５０における縮みパラメータ５２と伸びパラメータ５４について説明を行う。
図３（１）は、縮みパラメータ５２の一例を示した表である。これは図２に示した弾性糸１４の糸特性から弾性糸１４が縮む際の縮み率を考慮して、入り張力の範囲毎に送り出し機構３４の補正量を求めたものである。この縮みパラメータ５２は、張力センサ４６が検出する弾性糸１４の入り張力がバッファアーム４０による編成張力よりも大きい場合に使用する。つまり弾性糸１４が送り出し機構３４により送り出された後、弾性糸１４にかかる張力が小さくなり縮むので、弾性糸１４の糸量を理論値に近づけるためには、縮みパラメータ５２を使用して、送り出し機構３４がプラス側に働くように補正を行い、弾性糸１４の送り出す量を増やす。例えば、針ピッチにおける弾性糸１４の理論値が８ｍｍで、補正量が＋２％と決定された場合、送り出し機構３４は８．１６ｍｍの弾性糸１４を送り出すように制御される。

図３（２）は、伸びパラメータ５４の一例を示した表である。これは図２に示した弾性糸１４の糸特性から弾性糸１４が伸びる際の伸び率を考慮して、入り張力の範囲毎に送り出し機構３４の補正量を求めたものである。この伸びパラメータ５４は、張力センサ４６が検出する弾性糸１４の入り張力がバッファアーム４０による編成張力よりも小さい場合に使用する。つまり弾性糸１４が送り出し機構３４により送り出された後、弾性糸１４にかかる張力が大きくなり伸びるので、弾性糸１４の糸量を理論値に近づけるためには、伸びパラメータ５４を使用して、送り出し機構３４がマイナス側に働くように補正を行い、弾性糸１４を送り出す量を減らす。例えば、針ピッチにおける弾性糸１４の理論値が８ｍｍで、補正量が−２％と決定された場合、送り出し機構３４は７．８４ｍｍの弾性糸１４を送り出すように制御される。

編成時における弾性糸１４の糸送り処理について図４のフローチャートで説明を行う。
まずステップＳ１で処理を開始する。ステップＳ２では、張力センサ４６を用いて、弾性糸１４が送り出し機構３４に入る前の入り張力を計測する。張力センサ４６は編成コースの所定区間において、例えば１ｍｓ毎に弾性糸１４の張力を計測する。所定区間における張力の計測が完了すれば、その区間における平均の張力を計算する。これにより精度の高い入り張力を得ることができる。

なお編成コースの所定区間は１コースでも構わないが、編成コースの編入り区間と編出区間では弾性糸１４の張力が安定しないため、例えば、編入り区間と編出区間を除いた箇所を所定区間とすることが好ましい。またこのような所定区間で求めた張力の平均値を、例えば２〜３コース毎に求めて、これらの張力値を平均するとより安定した編成が可能となる。
入り張力の測定や、補正量決定手段４８による補正量の決定などは、実際のニット製品の編成時に行われるが、実編成前に度山合わせのために行うループ長ルーチンの実行時にも、入り張力の測定や補正量決定手段４８による補正量の決定などを行っておくことで、実編成時の１コース目から送り量補正を行うことが可能である。

次にステップＳ３で編成張力を取得する。編成張力はトルク発生器３８によりバッファアーム４０にかかるトルクにより決まる。本実施例では、編成張力が例えば２０ｇｆや２５ｇｆで固定となるようにバッファアーム４０にかかるトルクを設定している。編成張力は使用する弾性糸１４の特性や編成を行うニット製品に合わせて決めれば良い。また編成張力は固定でなく、編入りや編出、編成箇所などに合わせて可変にしても構わない。

ステップＳ４では、ステップＳ２での入り張力とステップＳ３での編成張力との大きさを比較する。ステップＳ５で入り張力が編成張力よりも大きければステップＳ６に進む。
ステップＳ６では、弾性糸１４は送り出し機構３４を過ぎると張力が小さくなり縮むため、補正量決定手段４８は補正パラメータ５０の縮みパラメータ５２を使用し、入り張力に合った送り出し機構３４の補正量を決定する。そしてステップＳ７に進み、制御手段３６は決定した補正量で送り出し機構３４の制御を行う。

ステップＳ９で、入り張力が編成張力よりも小さければステップＳ１０に進む。ステップＳ１０では、弾性糸１４は送り出し機構３４を過ぎると張力が大きくなり伸びるため、補正量決定手段４８は補正パラメータ５０の伸びパラメータ５４を使用し、入り張力に合った送り出し機構３４の補正量を決定する。そしてステップＳ７に進み、制御手段３６は決定した補正量で送り出し機構３４の制御を行う。

ステップＳ１１は、入り張力と編成張力が同じ場合であり、特に補正パラメータ５０を使用する必要がない。そしてステップＳ７に進み、補正なしで送り出し機構３４の制御を行う。最後にステップＳ８に進み処理は終了する。

バッファアーム４０の角度変位は、角度センサ４４で検出することが可能である。１コース編成前のバッファアーム４０の角度と、１コース編成後のバッファアーム４０の角度との差から、１コースに使用する弾性糸１４の糸量の理論値と実際に使用した弾性糸１４の糸量との誤差を求めることができる。１コース編成前のバッファアーム４０の角度は、送り出し機構３４による弾性糸１４の繰り出しや巻き戻しにより所定の角度に合わすことができる。
１コース編成後、理論値との糸量の誤差を計算し、次コースではその誤差を吸収できるように度目補正を行うようにする。これにより弾性糸１４の糸長を更に理論値に近づけることができる。

＜実施例２＞
本実施例では、入り張力と編成張力の大きさに差があった場合、バッファアーム４０のトルク制御と送り出し機構３４の制御の両方を行うことについて説明する。
まず補正量決定手段４８は、張力センサ４６が計測した弾性糸１４の入り張力と、バッファアーム４０による編成張力とを比較し、その差が小さくなるようにバッファアーム４０のトルク制御の補正量を求める。この補正量に従い制御手段３６は、トルク発生器３８を制御しバッファアーム４０のトルクを制御する。ただしバッファアーム４０のトルクを大きく変化させると編成張力がコース毎に変化することになるため、バッファアーム４０のトルクを大きく変更することは好ましくない。そこでバッファアーム４０のトルク制御だけでなく、更に実施例１のように、補正量決定手段４８は入り張力と編成張力との大きさを比較して、送り出し機構３４の制御のための補正量を決定する。この場合、バッファアーム４０のトルク制御と送り出し機構３４の送り制御のそれぞれの補正量を小さくすることができる。

なお上記実施例では、実際に使用する弾性糸１４で糸特性を求めることが好ましいと説明を行ったが、弾性糸１４のロットが同じ場合や、あるいは糸量に多少のばらつきが発生しても許容されるような場合などは、既に取得した弾性糸１４の糸特性を使い回しても構わない。

２ 横編機本体
４ 糸送り装置
６ キャリッジ
８ ニードルベッド
１２ キャリア
１４ 弾性糸
２０ 編成データ
２２ 編成コントローラ
２８ サーボモータ
３０ 駆動ローラ
３２ 従動ローラ
３４ 送り出し機構
３６ 制御手段
３８ トルク発生器
４０ バッファアーム
４４ 角度センサ
４６ 張力センサ
４８ 補正量決定手段
５０ 補正パラメータ
５２ 縮みパラメータ
５４ 伸びパラメータ

Claims (5)

1. 編機本体で用いる編成データに基づいて弾性糸を給糸部材にローラで送り出す送り出し機構と、該送り出し機構から送り出された糸を中間的に蓄える揺動自在なバッファアームと、送り出し機構から給糸部材までの弾性糸の編成張力を所定値とするためにバッファアームにトルクを加えるトルク発生器と、編針毎に編成される編目ループ長の理論値を算出し給糸部材の動きに同期して弾性糸の必要糸送りを行うように送り出し機構を制御する制御手段、とを備えた横編機における弾性糸の糸送り装置において、
   前記ローラの上流側に配置し、弾性糸のローラへの入り張力として弾性糸の張力を計測する張力センサと
   弾性糸の糸特性から編目ループ長を理論値に近づけるための補正に使用する補正パラメータと、
   前記張力センサが計測した弾性糸の入り張力と、前記バッファアームによる編成張力との大きさを比較し、比較結果から送り出し機構に対する補正量を前記補正パラメータから決定する補正量決定手段とを含み、
   前記補正パラメータは、入り張力が編成張力よりも大きい時は弾性糸の糸量が増加する補正量を持ち、入り張力が編成張力よりも小さい時は弾性糸の糸量が減少する補正量を持ち、前記補正量決定手段は前記補正パラメータから適切な補正量を決定し、
   前記制御手段は、前記補正量決定手段により決定した補正量を使用して送り出し機構の制御を行うことを特徴とする横編機における弾性糸の糸送り装置。
2. 前記補正パラメータは、弾性糸の糸特性から求めた縮みパラメータと伸びパラメータを持っており、入り張力が編成張力よりも大きい時は縮みパラメータを使用し、入り張力が編成張力よりも小さい時は伸びパラメータを使用して前記補正量決定手段が補正量を決定することを特徴とする請求項１記載の横編機における弾性糸の糸送り装置。
3. 前記張力センサにより計測を行う弾性糸の入り張力は、所定区間内で計測した入り張力値の平均値を算出して使用することを特徴とする請求項１または２記載の横編機における弾性糸の糸送り装置。
4. 前記制御手段は、１コース編成後の前記バッファアームの角度変位から求まる１コースの編成における理論値との誤差を吸収するように、次コースにおける度目補正を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の横編機における弾性糸の糸送り装置。
5. 前記補正量決定手段は、前記張力センサが計測した弾性糸の入り張力と、前記バッファアームによる編成張力との差を求め、この差が小さくなるようにバッファアームのトルクに対する補正量を決定すると共に、弾性糸の入り張力と編成張力との大きさを比較し、比較結果から送り出し機構に対する補正量を前記補正パラメータから決定し、
   前記制御手段は、前記補正量決定手段により決定したバッファアームのトルクに対する補正量により前記バッファアームのトルクの調整を行うと共に、送り出し機構に対する補正量を使用して送り出し機構の制御を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の横編機における弾性糸の糸送り装置。

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