JPH01104859A - 織機における経糸送り出し制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 （産業上の利用分野） 本発明は織機における経糸送り出し制御方法に関するも
のである。

（従来の技術） 織機における経糸送り出し制御では機台駆動モータから
独立した経糸送り出しモータを用い、経糸張力情報、ワ
ープビーム径情報等に基づいて経糸送り出しモータの回
転制御を行なう方法が織布の品質を左右する経糸張力制
御を精度良く行なう上で有効である。そして、経時変化
するワープビーム径は光学センサ、ポテンショメータ等
により直接計測され、この計測結果が経糸送り出しモー
タの回転制′ａ要素として使用される。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このようなセンサの採用は単にコストア
ップをもたらすのみならず、その設置形態がワープビー
ムの交換作業（機仕掛は作業）の妨げになり易く、最も
時間の掛かる機仕掛は作業の作業効率低下が避けられな
い。

発明の構成 （問題点を解決するための手段） そこで本発明では、織機駆動モータから独立した経糸送
り出しモータと、経糸張力検出手段と、経糸張力検出手
段により検出された経糸張力と設定された経糸張力との
差に基づいて前記経糸送り出しモータを比例積分微分制
御する手段と、この比例積分微分制御手段からの演算値
と機台回転速度検出手段からの検出回転速度と予め設定
された定数との掛算値を経糸送り出しモータの回転制御
量として演算出力する制御量演算出力手段とからなるフ
ィードバック系を対象とし、ワープビーム径を掛算項と
して含む経糸送り出し速度の算出式−内に掛算項として
含まれる経糸送り出しモータの伝達関数をそのゲインで
近似すると共に、このゲインの逆数を掛算項として含む
ように前記定数を設定し、検出経糸張力と設定経糸張力
とが一致するときには織布引き取り速度と経糸送り出し
速度とを等値関係に置き、この等値関係のもとεこワー
プビーム径を算出するようにした。

（作用） 即ち、前記フィードバック系内の経糸送り出しモータに
おける制御系は二次おくれ系で近似可能であり、その伝
達関数をそのゲインで近似可能である。経糸送り出し速
度は前記制御量演算出力手段から出力される制御量Ｎと
経糸送り出しモータの伝達関数Ｇｍ（ｓ）とワープビー
ム径りとの掛算式に比例するため、前記比例積分微分制
御手段から制御量演算出力手段に出力される演算値Ｐａ
と定数Ｋｐとの掛算値に比例する制御ＩＮ内の定ｆａＫ
ｐとして伝達関数Ｇｍ　（ｓ）のゲインＫｍの逆数を設
定すれば経糸送り出し速度は伝達関数Ｇｍ　（ｓ）を含
まない式で表される。そこで、検出経糸張力が設定張力
に一致しているときに経糸送り出し速度と織布引き取り
速度とを等値関係におくことによりワープビーム径りの
逆数と演算値Ｐａとが正比例する。これによりワープビ
ーム径りが経糸張力検出による経糸送り出し制御の中で
求められる。

（実施例） 以下、本発明を具体化した一実施例を図面に基づいて説
明する。

ワープビーム１は機台駆動モータＭ１から独立した正逆
転可能な経糸送り出しモータＭ２により回転駆動され、
ワープビーム１から送り出される経糸Ｔはテンションロ
ーラ２にて図示しない張力付与装置により設定経糸張力
ｐｏを付与される。

テンションローラ２を経て開口系３へ案内された経糸は
開閉口形成運動の作用を受け、緯糸Ｙが経糸開口内へ緯
入れされると共に、筬４により織布Ｗの織前Ｗ１に打ち
こまれる。そして、織布Ｗは機台駆動モータＭ１により
回転駆動される巻取ローラ５に巻き取られていく。

経糸送り出しモータＭ２はコントローラＣ１からの制御
指令に基づいて回転制御を受け、コントローラＣ１はロ
ードセルからなる経糸張力検出器６からの経糸張力情報
、経糸送り出しモータＭ２の回転数を検出するエンコー
ダ１２からの回転数情報等に基づくプログラム演算を機
台制御コンピュータＣからのプログラム指令に基づいて
行なう。

コントローラＣ１は、中央演算処理装置（ＣＰ　Ｕ）１
１と、比例微分制御回路からなる第１の演算器７と、比
例積分制御回路からなる第２の演算器８と、掛算器９と
からなり、第１の演算器７はその演算値ｐｂを演算器８
及び加算点１０に出力し、演算器８は演算器７からの入
力演算値ｐｂに基づく演算値Ｐａを掛算器９に出力する
。掛算器９は、演算値Ｐａと、ｃｐｔｙｉｉから入力さ
れる定数Ｋｐ及び緯糸密度ｎの商表現（Ｋｐ／ｎ）とに
基づいて掛算器９の係数Ｎ＝Ｋｐ−Ｐａ／ｎを構成し、
機台駆動モータＭ１用のエンコーダ１６からのパルス信
号数と係数Ｎと定数Ｃとの掛算値を加算点ｌＯに出力す
る。従って、加算点１０からの出力は演算値Ｐａと前記
掛算値との加算値となり、この加算値はアップダウンカ
ウンタ１３及びＤ／Ａ変換器１４を介して駆動回路１５
に出力される。

第２図は経糸送り出しモータＭ２の回転制御を行なうた
めのフィードバック系を示すブロック線図であり、アッ
プダウンカウンタ１３、Ｄ／Ａ変換器１４、経糸送り出
しモータＭ２及び経糸送り出しモータＭ２用のエンコー
ダ１２からなるループにおける伝達関数Ｇｍ　（ｓ）は
次のように求められる。

Ｇ　ｍ　（ｓ　）　＝　（１／ｓ）に１　（Ｋ２／（１
＋５Ｔ２）　）÷（１＋（１／５）Ｋｌ　　・（Ｋ２／
（１＋５Ｔ２）Ｈ）　）−Ｋｌ　・Ｋ２／（ｓ　２Ｔ２
　＋ｓ＋に１・Ｋ２・Ｈ）＝（１／Ｈ） ÷　（（Ｔ２／Ｋｌ　・Ｋ２・Ｈ）ｓ　”　＋（１／Ｋ
ｌ　・Ｋ２・ＩＩ）ｓ＋１　）・　・・　（１） 但し、１／ｓはアップダウンカウンタ１３の伝達関数、
Ｋ１はＤ／Ａ変換器１４の伝達関数、Ｋ２／　（１＋５
Ｔ２）は経糸送り出しモータＭ２の伝達関数、Ｈはエン
コーダ１２の伝達関数（即ちエンコーダ１２の１回転当
たりのパルス信号数）であり、Ｋ２は〔回転数／指令電
圧〕の単位、Ｔ２は所定回転速度を得るための指令電圧
を与えた時の経糸送り出しモータＭ２が所定回転速度の
ある割合に達するまでの時間を表す時定数である。式（
１）で表される伝達関数Ｇｍ　（ｓ）は次に示す二次遅
れの一般的な表現の近似表示である。

、に＋ｍ／（７２ｓ　２＋２ζＴｓ　＋１　）二次遅れ
の一般的な表現における時定数Ｔ、減衰要素ζ、ゲイン
Ｋｍは次のように表される。

Ｔ＝（Ｔ２／Ｋｌ・に２・Ｈ）″− ζ喧１／２）・１／　（Ｋｌ　　・Ｋ２・Ｈ）・（Ｋｌ
　　・Ｋ２・Ｈ／Ｔ２）’−（１／２）　　（１／（Ｔ
２　・Ｋ１・Ｋ２・ｎ＞　）Ｘ−Ｔ／２Ｔ２ Ｋｍ圏１／Ｈ 経糸送り出しモータＭ２の応答時間はワープビーム１の
径りが変化する時間に対して無視できるくらい短いため
、以下の近似が可能である。

Ｔ＝（Ｔ２／に１・Ｋ２・Ｈ）ζＯ 従って、式（１）で表される伝達関数Ｇｍ（ｓ）は次の
ように近似可能である。

Ｇｍ　（ｓ）　＃　１／Ｈ−に＋ａ　　　　　・・・（
２）織機の回転数をＮｒとすれば、伝達関数Ｇｍ（Ｓ）
、エンコーダ１６の伝達関数Ｇｅ、経糸送り出しモータ
Ｍ２からワープビーム１に至る図示しない減速歯車機構
の伝達関数Ｇｇ及びワープビーム１の円周長πＤを用い
て経糸送り出し速度Ｖｌが次のように表される。

Ｖ　ｌ　ｗＮｒｌ；ｅ（Ｋｐ　　−Ｐａ／ｎｃ）　・Ｇ
ｍ（ｓ）　　・Ｇｇ・πＤ・・・　（３） 一方、織布巻き取り速度Ｖ−は織機の回転数Ｎｒ及び緯
糸密度ｎを用いて次のように表される。

Ｖｗ　＝Ｎｒ・（１／ｎ）　　　　　　　　　・・・（
４）経糸送り出し速度ＶＺと織布巻き取り速度Ｖｗとは
検出経糸張力と設定張力Ｐとが一致しているときには等
値関係に置くことができ、これにより次の等式が得られ
る。

Ｇｅ（Ｋｐ　ｌ’ａ／ｎｃ）　・Ｇｓ（ｓ）　　・Ｇｇ
・πＤ　＝１／ｎ・・・　（５） ここで定数Ｋｐを次のように設定する。

Ｋｐ＝ｃ／（Ｇｅ−Ｋｌｌ−Ｇｇ・π）・・・（６）式
（５）は式（２）、　　（６）を代入することにより次
のようになる。

Ｐａ・Ｄ−１・・・　（７） 第２図のブロック線図における１／ｓは（ＶＺ−Ｖｗ）
の積分要素の伝達関数（即ち経糸Ｔの伸び）、Ｅは経糸
弾性係数、Ｇｔ　　（ｓ）は経糸張力検出器６の伝達関
数、Ｇｃは経糸張力検出器６用のＡ／Ｄ変換器１７の伝
達関数、Ｋｘは補償ゲインを表し、経糸弾性係数Ｅの算
出、補償ゲインＫｘの算出、Ｋ　ｐ　／　ｎの算出及び
（Ｐｏ−Ｐ）Ｋｘの演算がＣＰＵ１↓′にて行われる。

ただし、Ｐｏは設定経糸張力、Ｐは検出経糸張力である
。ＣＰＵＩＩはエンコーダ１２．１６の１回転当りのパ
ルス信号数Ｈ，Ｇｅｓ設定経糸張力Ｐａ、緯糸密度ｎ、
設定経糸弾性係数ＥＯ及び演算器８からの演算値Ｐａに
基づいて前記の各種演算を行なう。

機台始動前の経糸Ｔの張力設定は次のように行われる。

機台制御コンピュータＣの指令によりＣＰＵＩＩは設定
送り出し速度ｖｏとなる経糸送り出しモータＭ２の速度
指令をアップダウンカウンタ１３に出力し、これにより
経糸送り出しモータＭ２が経糸張力増大方向へ正転ある
いは逆転する。

経糸張力が設定経糸張力ｒ＞ｏの所定割合（例えば６０
％）に達すると、ＣＰＵＩ　１は経糸送り出しモータＭ
２の停止指令を出し、次いで経糸送り出し機構のバフク
ラフシ除去のために経糸送り出しモータＭ２の１回転作
動を指令する。ＣＰＵＩ　１は経糸張力が安定するまで
に必要な時間後の検出経糸張力Ｐ１を把握しておき、さ
らに経糸送り出しモータＭ２の同方向への１回転作動を
指令する。

そして、この再度の１回転後にｃｐｕｉｔは経糸張力が
安定するまでに必要な時間後の検出経糸張力Ｐ２を把握
する。

ＣＰＵＩＩは検出経糸張力Ｐ１．Ｐ２、減速比Ｇｇ及び
ワープビーム径りに基づいて次式で表される経糸弾性係
数Ｅを算出する。

Ｅ＝　（Ｐ２−Ｐｕ　）／Δβ ＝（Ｐ２　Ｐ３）／πＤ−Ｇｇ 但し、ΔＮ　（−πＤ−Ｇｇ）はワープビーム径がＤと
した場合の経糸送り出しモータＭ２の１回転に対する経
糸Ｔの伸びを表し、ワープビーム径りとして最初の設定
径り、あるいは織機運転中に検出経糸張力が設定経糸張
力ｐｏに一致するときに算出される１　／　Ｐ　ａが使
われる。ＣＰＵＩ　１は設定経糸弾性係数Ｅ、と算出経
糸弾性係数Ｅとの比Ｅｏ／Ｅを算出し、この算出値を補
償ゲインＫｘとして設定する。これにより経糸張力制御
が行われ、検出経糸張力が設定経糸張力ｐｏ付近に達す
ると、経糸送り出しモータＭ２の停止指令が発せられて
織機起動待機状態に置かれる。そして、織機運転指令に
より経糸Ｔの張力がほぼ設定経糸張力ｐｏの状態で織機
の運転が開始される。

補償ゲインＫｘとしてＥｏ／Ｅを設定したことにより伝
達関数積Ｋｔｍ−Ｇｇ・ｒｃＤ　　１／ｓ　　−Ｅ　−
Ｇｔ（ｓ）・Ｇｃ−Ｋｘ及び伝達関数Ｇｘ　（ｓ）から
なる−巡伝達関数Ｇ　（ｓ）は）［ｍ−Ｇｇ・ｉＤ　・
１／ｓ　　−Ｅｏ　−Ｇｔ（ｓ）　　・Ｇｃ−Ｇｘ（ｓ
）となり、経糸弾性係数Ｅの変更、即ち経糸種類の変更
に左右されることなく経糸送り出し制御が精度良く遂行
される。

この経糸送り出し制御の過程におけるワープビーム１の
径りは、経糸送り出しモータＭ２の伝達関数Ｇｍ（ｓ）
をそのゲインＫｍで近似すると共に、このゲインＫｍの
逆数を掛算項として含むように定数Ｋｐを設定すること
により第２の演算器８から出力される演算値Ｐａの逆数
で表され、センサを用いた直接測定に頼ることなくワー
プビーム１の径りを把握することができる。従って、セ
ンサの採用によるコストアップのみならず、その設置形
態に起因するワープビームの交換作業（機仕掛は作業）
の円滑化阻害が回避され、最も時間の掛かる機仕掛は作
業の作業効率の向上が可能である。

本発明は勿論前記実施例にのみ限定されるものではなく
、例えば前記実施例における演算器７゜８及びｃｐｕｉ
ｉの演算及び制御機能を１つのＣＰＵ内に組み込むこと
も可能である。

発明の効果 以上詳述したように本発明は、ワープビーム径を掛算項
として含む経糸送り出し速度の算出式内に掛算項として
含まれる経糸送り出しモータの伝達関数をそのゲインで
近似すると共に、このゲインの逆数を掛算項として含む
ように前記定数を設定し、検出経糸張力と設定経糸張力
とが一致するときには織布引き取り速度と経糸送り出し
速度とを等値関係に置き、この等値関係のもとにワープ
ビーム径を算出するようにしたので、経糸送り出し制御
の中でワープビームの径を把握することができ、コスト
アップのみならず機仕掛は作業遂行の支障に繋がるセン
サに頼ることなく経糸送り出し制御を行い得るという優
れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明を具体化した一実施例を示し、第１図は経
糸送り出し制御機構のブロック図、第２図は経糸送り出
し制御機構のフィードバック系を示すブロック線図であ
る。 ワープビーム１、経糸張力検出器６、比例積分微分制御
手段を構成する演算器７，８、制御量演算出力手段とし
ての掛算器９、機台回転速度検出手段としてのエンコー
ダ１６、経糸送り出しモーフＭ２、経糸Ｔ０ 特許出願人　　株式会社　豊田自動織機製作所シンポ工
業　株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　織機駆動モータから独立した経糸送り出しモータと
   、経糸張力検出手段と、経糸張力検出手段により検出さ
   れた経糸張力と設定された経糸張力との差に基づいて前
   記経糸送り出しモータを比例積分微分制御する手段と、
   この比例積分微分制御手段からの演算値と機台回転速度
   検出手段からの検出回転速度と予め設定された定数との
   掛算値を経糸送り出しモータの回転制御量として演算出
   力する制御量演算出力手段とからなるフィードバック系
   において、ワープビーム径を掛算項として含む経糸送り
   出し速度の算出式内に掛算項として含まれる経糸送り出
   しモータの伝達関数をそのゲインで近似すると共に、こ
   のゲインの逆数を掛算項として含むように前記定数を設
   定し、検出経糸張力と設定経糸張力とが一致するときに
   は織布引き取り速度と経糸送り出し速度とを等値関係に
   置き、この等値関係のもとにワープビーム径を算出する
   織機における経糸送り出し制御方法。