JP6974445B2 - 機織り機用制御システムと深層学習方法 - Google Patents

Description

本発明は経糸と緯糸との製織用の織り機用制御システム、特にレピア型の織り機用の織機用制御システムであって、開口装置と織機とのそれぞれが関連装置を作動させ、その位相調整は必ず適切に調整され、また、干渉を避け、かつ動く部品の機械的状態を保護するよう調整され、当該２つの部品の間の位相調整は動作マージンを有し、その中で織り機の動作を最適化するため互いの位置が変更され得る、システムに関する。

より具体的には、本発明は、開口装置と織機との個々の作動用の統合指令、および／または制御システムに関し、また、開口装置と織機とは、順番に繰り返される場合に、織り機内で織物を形成する緯糸を挿入するサイクルを行うことに適した織機を一緒に構成する。

経糸と緯糸のタイプ、経糸製織／緯糸製織、織物被覆率と織物の幅とは、各用途において生産性と品質とを最適化するため、機械の特定の調整を必要とするいくつかの特性である。

しかしながらこれらの調整は、起動前に、または作業サイクルの間に機械の動作を中断することにより、機械が停止されている状態で行われなければならず、時間と資源との無駄を生じさせ、これは製織コストに悪影響を及ぼす。

従来技術によると、機織り機の制御は１つ以上のモータと一連の機構とを備え、これらは以下の織り機の機能の実行を可能にする。
・処理中の繊維製品のニーズに適した値を選択する可能性を有して、整定速度を制御する。
・処理中の繊維製品に適した２つの部品間の位相調整に従って、機械と開口機構（ドビー織り機またはジャガード織り機）とを接続する。
・後進モードにおける機械と開口機構とを、前進モードにおける配置構成のそれらと類似した位相調整に従って、接続する。
・生産される織物の技術要求に従って、織機と開口機構との間の位相調整を変更する。

従来技術の解決策によると、制御は、１組のモータであって、その第１のモータは動作中、標準の前進速度で機械を制御するため使用され、第２のモータは解織フェーズ中、低速後進動作用に使用される、１組のモータと、動作の両方向において機械と開口機構との間の所定の位相調整を確実にする歯付き電磁継手とを含む。織り機の様々な部品間の機械的結合に手動で干渉することにより、前進動作中と後進動作中の位相調整が修正され得る。

別の従来技術の解決策は、フレームの２つの部品（機械と開口機構）を制御する一連のギヤであって、１つ以上の上記のギヤの専用軸上での軸方向摺動によって様々な組合せで接続し得るギヤと、ギヤ間の正しい接続用の制御装置との使用を備える。

３番目の従来型の解決策は、ブラシレスモータと、フライホイールと、ブレーキ／クラッチと、制御軸からの開口装置の機械操作とを備える伝送路を使用する。機械と開口機構との間の位相調整は固定され、また、機械部品に干渉することによって手動で変更され得る。後進動作中、緯糸搬送用部材は機械の残部から分離され、これは解織用の低速後進動作を用いて作動され得る。

４番目の従来型解決策は、平行制御軸に接続した機械と開口機構のそれぞれの主制御モータの使用を備え、また、機械の制御軸は、織り機の２つ部品間の位相調整用のクラッチと一連のポジションセンサとによって、機械と開口機構とに接続される。２つのギヤから成る配置構成もあり、その第１のギヤはモータの軸に取り付けられ、また第２のギヤは、サービス軸であって、モータ軸と同軸かつ一直線に並べられ、電磁継手によってモータ軸により動かされるサービス軸上に取り付けられる。

さらに、特開平５―２７２０３７号公報、特開平４―２１４４４６号公報、独国実用新案第２００２０４９号明細書、および独国特許出願公開第１０２００７０２０９０７号明細書は、添付の請求項１の序文に関する技術的特徴を開示している。

特開平５―２７２０３７号公報 特開平４―２１４４４６号公報 独国実用新案第２００２０４９号明細書 独国特許出願公開第１０２００７０２０９０７号明細書

本発明の目的は、機織り機用、特にレピア織り機用の制御システムであって、当該システムは、製織の技術的なニーズと機械の動作傾向に従って、様々な相互の位相調整を用いて緯糸を挿入するサイクルに干渉する様々な機構の個々の作動の指令と制御とを可能にし、制御システムに接続した各機構の動作の個々の変化の可能性と、深層学習モードにおけるその他の制御システムとの通信の可能性とを有して、結果的に上記の調整要求を簡素化および改良する、システムを作成することである。

本発明の別の目的は、機織り機用の制御システムであって、機織り機が、経糸と張力のタイプ、緯糸と張力のタイプ、緯糸―経糸の製織、経糸杼口の開口と回数、機械停止原因と関連する停止回数、起動中と動作中との作業スピードと変化、織物の品質、周囲条件、および機械の生産効率と織物の品質との目的に有用なその他の全ての要素等の、以前に試した機械の最適動作に対するデータに基づいて、作業条件を変更することを目的とした機能上の調整を学び、処理し、また管理することを可能にするシステム、を作成することである。

本発明のさらなる目的は、機織り機用の制御システムを作成すること、ならびに、起動中と製織中に生産される各織物用の自律的な調整に干渉することが可能な、織物を形成する機構の個々の作動用の統合制御システムを作成することである。

これらの目的は、添付の請求項１に記載の機織り機用の制御システムを作成することによって達成される。

本発明による制御システムの他の技術的特徴は、後続する請求項において言及される。

有利なことには、本発明による制御システムは、機織り機の製織フェーズ中の前進動作と、解織フェーズ中の後進動作と、制御フェーズ中および調整フェーズ中の低速度動作とを作動させる、速度、位置、およびトルク制御モータを使用する。

実際には、指令は、作動機構によって適切に調整される、機械の２つの部品（緯糸搬送用のシャトルを制御する織機ＷＭと、経糸杼口の開口を指令する開口機構ＳＭ）を作動させる。

上記の部品のそれぞれは、実行される処理と、行われる機能上の干渉のため、その位置とその動作状態とに関連する信号を連続的に中央制御システムへ送ることが可能な位置変換装置を含む。

制御システムは、停止数と停止のタイプ、製織スピード、織物の不連続性および／または品質等の織り機の動作上のデータを収集し、当該データを、製品におけるヤーンと織物との特性と周囲条件とを含む中央論理に挿入されたデータベースと比較し、また、特に駆動速度、織機と開口装置との間の位相調整、任意のスタートランプ等の起動時に設定された動作パラメータの修正が有意義か否かを、「深層学習」モードにおける機械の外の他の制御システムと通信し、自動学習モードにおいて自律的に決定する。

新規の作業条件では、機能上のデータは中央制御システムによって以前のデータおよび理論上のデータと比較され、また、制御システムは、機械のセットアップへさらなる任意の調整を実行することが有意義か否かを決定する。

これらのチェックと結果として生じる調整とは、動作上のデータの計測と「深層学習」技術によるソフトウェア処理との効果のため、個々の各織り機内に独立して発生する。これは、制御システムによって、経糸あたりの停止数、タイプおよび接続した位置、緯糸あたりの停止数およびシャトルの機能に接続したタイプ、および緯糸における個々の色、ならびに機械停止原因と関連する停止回数、起動中と動作中との作業のスピードと変化、織物の品質、周囲条件、および機械の生産効率と織物の品質との目的に有用と考えられるその他の全ての要素等の測定データに基づいて、１つの作動モータまたは複数の作動モータと、織り機の様々な部品間との接続に干渉する。

本発明による機織り機用の制御システムのさらなる特性と利点とは、本発明の範囲を限定するものではないが一例として提供された、以下の説明と添付図面とからより詳細に明らかにされる。

本発明による機織り機用の制御システムの第１の実施形態のブロック図である。 本発明による機織り機用の制御システムの代替的な実施形態のブロック図である。

図１を特に参照すると、本発明による、機織り機用の制御システムの第１の実施形態は、織機（ＷＭ）８と開口機構（ＳＭ）７とを作動させる装置を備え、当該装置は、モータであって、その上に織機８と開口機構７との制御用ギヤ３、４が各制御軸によって取り付けられている単一制御軸２と、一方の側でギヤ３に、また他方の側で織機８に各制御軸によってそれぞれ接続する歯付き部分５、６を備える正面電気機械継手とを備える。

歯付き部分５、６は、制御システムＣから来る信号に従って連結および接続することができる。

織機８と開口機構７との間の位相調整は、フロントギヤを用いて、制御システムＣから来る電気指令に従ってオンまたはオフに切り替えられる２つの部分５と６とを備える位置継手を作動させることによって実施される。

制御システムＣは、機織り機を構成する部品７と８（織機と開口機構）から送信される制御信号を、連続的な位置信号用の変換装置によって受信し、一方、パーキングブレーキ９は、位相調整の調整中に干渉して織機８と開口機構７との間の相互の位置決めの精度を確保する。

実際には、全ての製織または緯糸挿入サイクルの一瞬一瞬を制御し、また、生産される織物の技術的なニーズに応じて制御された２つの部品（織機８と開口装置７）の間の位相調整位置を適合させるよう、２つの部品（織機８と開口装置７）は、３６０°アークの全体にわたり３６０°／２^１２の（または、必要な場合にはより高い精度の）分解能で信号を送信する。

緯糸または経糸に関する停止が発生した場合に、または制御システムＣによって操作される停止に伴って、位相調整の変化は独立して発生し得る。一方、他のタイプの作業パラメータは、機械が動作している状態で修正され得る。

自動学習モードにおいて、動作中の製織パラメータが修正されることを可能にする、本発明による機織り機用の制御システムの更なる実施形態は、ピッチ制御モータＭ１、Ｍ２とを備える独立したアクチュエータの使用を含み、当該ピッチ制御モータＭ１、Ｍ２はそれぞれ織機８と開口機構７とを作動させ、当該織機８と開口機構７とは制御システムＣによって制御され、当該制御システムＣは製織サイクルまたは緯糸挿入サイクルの一瞬一瞬における速度と位相調整とを決定する（図２）。

この場合、織機８と開口機構７との両方へ関連する機械調整用の動作パラメータのすべての調整が、動作命令に従って行われることが可能である。

以上の説明から、本発明による機織り機用の制御システムの特性が、その利点と同様に明らかになる。

より具体的には、本発明によるシステムは、中央制御システムに入力された同等の理論上のデータ、ならびに中央制御システムが通信できる他の制御システムのデータと比較した、動作中の機械に記録された動作上のデータに従って、自動学習モードで自動的に干渉して、織り機を構成する部品（織機と開口機構）の位相調整と調整とを測定および修正することが可能である。

一方、中央制御システムは、適切な調整修正を用いて、モータと位置電気機械継手との調整の修正によって、また織機と開口機構とをそれぞれ作動させる２つのモータの調整の修正によって適切な干渉を実施して、生産される織物の生産性と品質とを最適化する。

最後に、発明概念の新規性の原理を断念することなく、他の多数の変形例を本件の制御システムに作り得ることは明らかである。一方、本発明の実際の動作において、例示した詳細の材料、形状および寸法は要件に従った任意のタイプのものであり得ること、また、他の技術的に同等な要素に取り替えられ得ることは明らかである。

Claims (8)

1. 織機（８）と開口装置（７）とを作動させる少なくとも１つのモータ（１；Ｍ１，Ｍ２）を備え、前記織機（８）と前記開口装置（７）とは、互いに干渉を避け、かつそれぞれの機械的状態を保護するように調整および制御されるように前記少なくとも１つのモータによりそれぞれ作動させられる、レピア織り機用の制御システムであって、
   前記織機（８）と前記開口装置（７）とは、前記織機（８）及び前記開口装置（７）のそれぞれの位置および動作ステータスに関する信号を制御システム（Ｃ）に連続的に送信する装置をそれぞれ含み、これにより、前記制御システム（Ｃ）が、前記織機（８）及び前記開口装置（７）の停止数と停止のタイプ、製織スピード、織り機で織られる織物の継ぎ目の数および／または品質を含む、織り機の動作データを収集しおよび処理し、前記動作データを製品におけるヤーンと織物との特性に基づく理論上の動作データを含むデータベースと比較し、他の制御システムと通信し、また、起動段階で設定した前記製織スピードと、前記織機（８）と前記開口装置（７）との間の位相調整と、スタートランプとを備える織り機作業パラメータを修正するか否かを、深層学習モードに従って自律的に決定することが可能であり、
   前記織り機の前記動作データは、以前のデータと前記理論上の動作データと比較され、また前記制御システム（Ｃ）が通信する前記他の制御システムから来る他のデータと比較され、これにより、前記制御システム（Ｃ）が前記起動段階の後の段階中に前記織り機作業パラメータを変更するか否かについて決定することが可能な制御システム。
2. 前記少なくとも１つのモータ（１；Ｍ１，Ｍ２）は前記織り機の製織フェーズ中の前進動作と、解織フェーズ中の後進動作と、制御フェーズ中および調整フェーズ中の低速度動作とを作動させる、速度、位置、およびトルクを制御するモータで構成される、請求項１に記載の制御システム。
3. 前記少なくとも１つのモータ（１）は、
   単一制御軸（２）であって、当該単一制御軸に前記織機（８）および前記開口装置（７）のそれぞれを軸を介して制御するための第１のギヤ（３）と第２のギヤ（４）とが取り付けられている、単一制御軸と、
   位置電気機械継手であって、各駆動軸を介して一方の側で第１の歯車（３）と接続し、また他方の側で前記織機（８）と接続する歯付き部分（５、６）によって構成される位置電気機械継手とを有し、
   前記歯付き部分（５、６）は前記制御システム（Ｃ）から来る信号に従い、それらの間を連結および接続するよう設計され、これにより、前記織機（８）と前記開口装置（７）との間の位相調整動作が、前記制御システム（Ｃ）から来る指令の結果オンまたはオフに切り替えられる位置電気機械継手を作動させることによって実施され、前記制御システム（Ｃ）は、前記織機（８）と前記開口装置（７）とから連続的に送られる位置信号を受信する、請求項１または２に記載の制御システム。
4. 前記位相調整動作中、パーキングブレーキ（９）が挿入されて前記織機（８）と前記開口装置（７）との間の相互の位置決めの精度を確保する、請求項３に記載の制御システム。
5. 全ての製織サイクルまたは緯糸挿入サイクルの一瞬一瞬を制御し、また生産される織物の技術的なニーズに応じて前記織り機作業パラメータに含まれる前記位相調整で指定された織機（８）と開口装置（７）との間の相対的な位置を適合させるよう、織機（８）と開口装置（７）とは３６０°にわたる周囲全体に信号を送信する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の制御システム。
6. 緯糸または経糸に関する停止が発生した場合に、または前記制御システム（Ｃ）によって操作される自律的な停止に伴って、位相調整動作が独立して発生する、請求項３〜５のいずれか一項に記載の制御システム。
7. 前記少なくとも１つのモータ（１；Ｍ１、Ｍ２）はピッチ制御モータによって構成され、前記ピッチ制御モータは、前記織機（８）と前記開口装置（７）とを独立して作動させるよう構成され、前記織機（８）と開口装置（７）とは制御システム（Ｃ）によって制御され、前記制御システム（Ｃ）は各製織サイクルまたは緯糸挿入サイクルにおける速度と位相調整とを決定する、請求項１に記載の制御システム。
8. 前記織り機作業パラメータに従って、前記織機（８）と開口装置（７）との両方の全ての動作パラメータの全ての調整が行われる、請求項７に記載の制御システム。

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