JPH01104860A - 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。そのための送り出
し装置の一例が特開昭５９−１５７３５４号公報に開示
されており、比例積分微分制御回路（Ｐ　Ｉ　Ｄ）から
の出力と機台の検出回転数との重畳により得られる速度
指令信号が送り出しモータに出力されるようになってい
る。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、フィードバック系となるこの経糸送り出
し制御系では経糸種類によって異なる経糸の伸びを考慮
した制御が必要であり、そのために前記従来例では比例
積分微分制御回路における制御定数の設定変更を行なわ
ねばならず、経糸送り出し制御の安定性及び精度に影響
を与える経糸の伸びを考慮した適切な制御とは言えない
。

発明の構成 （問題点を解決するための手段） そこで第１の発明では、織機駆動モータから独立した経
糸送り出しモータの回転制御を行なうフィードバック系
における一巡伝達関数内に経糸の伸びに対する補償ゲイ
ンを組み込み、予め検出された経糸張力と、次いで経糸
送り出しモータの所定量回転後に検出された経糸張力と
の差の逆数を前記補償ゲインとして設定し、第２の発明
ではワープビーム交換後のワープビーム径が前回よりも
大きい場合を考慮して前記補償ゲイン設定後の織機始動
直後に測定されたワープビーム径とこの測定ワープビー
ム径よりも大きく予め設定されたワープビーム径との比
を前記補償ゲインに乗算した値を補償ゲインとして再設
定するようにした。

（作用） 即ち、前記補償ゲインの設定によりフィードバック系の
一巡伝達関数は前記補償ゲインの設定時のワープビーム
径以下のワープビーム径においでは経糸の伸びに関連す
る要素を含まない関数となり、安定した張力制御が行わ
れる。前記補償ゲインの設定時におけるワープビーム径
よりも大きいワープビーム径においては一巡伝達関数の
ループゲインがワープビーム径増加割合に比例して上が
り、張力制御が不安定となる。そこで、前記補償ゲイン
設定後の￥ａ機始動直後に測定されたワープビーム径と
この測定ワープビーム径よりも大きく予め設定されたワ
ープビーム径との比を前記補償ゲインに乗算した値を補
償ゲインとして再設定することにより、この再設定され
た補償ゲインを組み込んだ一巡伝達関数のループゲイン
が設定ワープビーム径時のループゲインと一致し、同一
種類の経糸の場合には設定ワープビーム径以下の領域に
おける任意のワープビーム交換後の経糸送り出し制御は
安定して行われる。経糸種類が変更された場合には前記
と同様の補償ゲインの設定を行えばよく、前記従来例の
ような制御定数の再設定といった面倒な過程を経る必要
はない。

（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
台制御コンビエータ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Ｐ　ａを掛算器９に出力す
る。掛算器９は、演算値Ｐａと、ＣＰＵＩＩから人力さ
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１０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。

Ｇｍ　（ｓ）　＝（１／ｓ）　Ｋｌ　（Ｋ２／（１＋５
Ｔ２）　１＋　（１＋（１／ｓ）［・（Ｋ２／（１＋５
Ｔ２）Ｈｌ　）＝に１　　・　Ｋ２／（ｓ　　２　Ｔ２
　　＋ｓ　　＋Ｋｌ　　　−Ｋ２　　・　ｔｌ）＝（１
／Ｈ） ÷　（（Ｔ２／にｌＫ２　・Ｈ）ｓ　　２　＋（１／Ｋ
ｉＫ２・Ｈ）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、に２／　（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／（Ｔ　２ｓ　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・Ｋ２・ｌ（鷺 ζ−（１／２）　　・１／（Ｋｌ　　−に２・Ｈ）・（
Ｋｌ　　・Ｋ２・）ｌ／Ｔ２が＝　（１／２）　　・　
（１／　（Ｔ２　・Ｋ１・Ｋ２・ｎ））Ｍ＝Ｔ／２Ｔ２ にｍ＝　１　／）ｌ 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（らい短いため
、以下の近似が可能である。

従って、弐（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。

Ｑｍ　（ｓ）　＃１／１１　＝にｍ　　　　・・・　（
２）織機の回転数をＮｒとすれば、伝達関数Ｇ　（ｓ）
、エンコーダ１６の伝達関数Ｇｅ（即ちエンコーダ１６
の１回転当たりのパルス信号数）、経糸送り出しモータ
Ｍ２からワープビームｌ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ＶＸが次のように表される。

Ｖ　Ｒ＝Ｎｒ−Ｇｅ・（Ｋｐ　　ｌ’ａ／ｎｃ）　・Ｇ
ｍ（ｓ）　　・Ｇｇ−π口・・・　（３） 一方、織布引き取り速度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Ｖｌと織布引き取り速度■−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　　−Ｐａ／ｎｃ）　−Ｇｍ（ｓ）　　
−Ｇｇ　・π口　＝１／ｎ・・・　（５） ここで定数Ｋｐを次のように設定する。

！ｐ＝ｃ／（Ｇｅ　　・にｍ−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 従って、 Ｄ＝１／Ｐａ　　　　　　　　　　・・・　（７）第２
図のブロック線図におけるＬ／ｓは（■２−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、Ｇ
ｃは経糸張力検出器６用のＡ／Ｄ変換器１７の伝達関数
、Ｋｘはワープビーム径り及び経糸弾性係数Ｅに対する
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ＣＰＵＩＩにて行われる。但し、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回転当たりのパルス信号数Ｈ，
Ｇｏ、設定経糸張力Ｐｏ、緯糸密度ｎ、設定ワープビー
ム径Ｄ　ｗａｘ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。

ワープビーム交換後の機台始動前の経糸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Ｐθの所定割合（例えば６０％）に達すると、Ｃ
Ｐｕ１ｌは経糸送り出しモータＭ２の停止指令を出し、
次いで経糸送り出し機構のバックラッシ除去のために経
糸送り出しモータＭ２の１回転作動を指令する。ＣＰＵ
１１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Ｐ２を把握する。

ＣＰＵＩＩは検出経糸張力ｐ１．ｐ２に基づいて次式で
表される補償ゲインＫｘを算出設定する。

ＫＸ＝１／　（Ｐ２−Ｐ＋　）＝１／ΔＰ・・・　（８
） 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。

第２図のブロック線図で示す経糸送り出し制御系の一巡
伝達関数Ｇ　（ｓ）内に含まれる経糸弾性係数Ｅは式（
８）内の張力差ΔＰを用いると共に、未測定の実際のワ
ープビーム径がＤＯであるから次のように表される。

Ｅ＝　　（Ｐ２　−ＰＩ　　）／　　（πＤｏ　　−Ｇ
ｇ）＝ΔＰ／（πＤｏ　　−Ｇｇ） ・　・　・　（９） この経糸弾性係数Ｅを含む経糸送り出し制御系の一巡伝
達関数Ｇ　（ｓ）は次のように表される。

Ｇ（ｓ）＝Ｇｍ（ｓ）　　・Ｇｇ・πＤ　　４／ｓ　　
−Ｅ　　−Ｇｔ（ｓ）−Ｇｃ　＝　Ｋｘ　−Ｇｘ（ｓ） ＝Ｃ（ｓ）　・Ｇｇ・ｌ）　　−Ｅ　　−Ｋｘ・・・　
（ｌＯ） 但し、 Ｃ（ｓ）　＝Ｇｘ（ｓ）　　・Ｇｎ＋（ｓ）　　・１／
ｓ　　−Ｇｔ（ｓ）　　・Ｇｃ式（１０）は式（９）を
代入すると次のようになる。

Ｇ（ｓ）　＝Ｃ（ｓ）　・Ｄ　／　Ｄ　ｏ　　’ΔＰ−
Ｋｘ・・・　（１１） そして、式（８）４；おいて設定された補償ゲインＫｘ
を用いれば式（１１）は次のようになる。

Ｇ（ｓ）−Ｃ（ｓ）　・Ｄ／Ｄｏ　　　　　　　・・・
（１２）Ｄ、はそのときのワープビーム径であるからＤ
＝Ｄ、となり、式（１２）は次のようになる。

Ｇ　（ｓ）　＝Ｃ（ｓ） 即ち、補償ゲインＫｘを１／ΔＰに設定することにより
一巡伝達関数Ｇ　（ｓ）は経糸弾性係数Ｅ及びワープビ
ーム径を含まない関数となる。織機の運転に伴ってワー
プビーム１の径りは初期径り。

から減少してゆき、初期径り、において求められた補償
ゲインＫｘに比してワープビーム径りにおける補償ゲイ
ンはＤｏ／Ｄだけ高くなる。しかしながら、ワープビー
ム径りの場合のループゲインＧ　（ｓ）が設定径り、の
場合に比してＤ／ＤＯだけ低くなっているため、ワープ
ビーム径りの場合のループゲインＧ　（ｓ）は初期径Ｄ
ｏの場合のループゲインに一致する。従って、任意のワ
ープビーム１にて補償ゲインＫｘを設定すると以後のワ
ープビーム１の径の減少（Ｄ≦Ｄｏ）に比例してループ
ゲインが減少するために安定した張力制御が可能どなり
、しかも比例微分制御回路からなる演算器７及び比例積
分制御回路からなる演算器８における制御定数の修正を
行なうことなく補償ゲインの設定が行われる。

織機運転指令により経糸Ｔの張力がほぼ設定経糸張力Ｐ
ｏの状態で織機の運転が開始される。このときのワープ
ビーム１の径Ｄｘは織機運転後直ち（数秒程度）に式（
７）に基づいて算出され、この算出されたワープビーム
径Ｄｘと使用されるワープビームのうちの最大径Ｄｎ＋
ａｘとに基づいて補償ゲインＫｘが次のように再設定さ
れる。

Ｋｘ　＝　（１／ΔＰ）　　・Ｄｘ　／Ｄｍａｘ・・・
　（１３） これにより式（１０）は次のようになる。

Ｇ（ｓ）＝Ｃ（ｓ）　・Ｇｇ　・ｙｃＤ　　・Ｅ　　・
（Ｌ／　　Δｐ）　−０ｘ／ＤｒａａｘＤ＃Ｄｘと見な
せるため、経糸弾性係数Ｅ＝八Ｐ／（πＤ−Ｇｇ）をΔ
Ｐ／（ｙｃＤｘ−Ｇｇ）と表すことができる。従って、 Ｇ（ｓ）　＝Ｃ（ｓ）　・Ｄ／Ｄｍａｘ・・・　（１４
） 式（１４）は式（１２）と同様にＤ＋＋＋ａｘ以下のワ
ープビーム径りに対する経糸送り出し制御の安定性を保
障しており、この補償ゲインの再設定は第３図のグラフ
中の直線Ｌ１から直線Ｌ２への変更で表される。即ち、
ワープビーム径り、のときに設定された補償ゲインに対
応する直線Ｌ１で表されるＧ（ｓ）／Ｃ（ｓ）の値がワ
ープビーム径りがＤＯ以上の場合には１を越えてしまい
、経糸送り出し制御が不安定となるが、変更された直線
Ｌ２で表されるＧ（ｓ）／Ｃ（ｓ）の値がＤｏ＜０５Ｄ
ｍａｘの場合にもＩを越えることはない。従って、同じ
経糸種類のワープビーム交換後のワープビーム径が交換
前の張力設定を行なったワープビームの径よりも大きく
なった場合にも、この張力設定後の補償ゲインの再設定
が以後の経糸送り出し制御の安定性を保障し、ワープビ
ーム径の変更及び経糸種類の変更に対しても演算器７．
８の制御定数を設定変更する必要はない。

経糸種類の変更が行われた場合には経糸弾性係数已に関
連する張力差ΔＰの測定を改めて行なって補償ゲインの
設定を行えばよい。

発明の効果 以上詳述したように第１の発明では、最初に検出された
経糸張力と、次いで経糸送り出しモータの所定量回転後
に検出された経糸張力との差の逆数を経糸弾性係数に対
する補償ゲインとして設定したので、この補償ゲインの
設定時におけるワープビーム径以下のワープビーム径に
対する経糸送り出し制御が前記補償ゲインにより安定性
を保障される。そして、第２の発明では、前記補償ゲイ
ンの設定時におけるワープビーム径よりも大きいワープ
ビーム径と前記補償ゲイン設定後の織機運転直後に測定
されたワープビーム径とに基づいて補償ゲインを再設定
するようにしたので、安定した経糸送り出し制御を行い
得るワープビーム径の領域が拡張され、同一種類のワー
プビーム交換がワープビーム径の増大方向に行われ、か
つ補償ゲインの設定が行われなかった場合には経糸送り
出し制御の安定性が第１の発明の場合と同様に保障され
る。しかも、経糸送り出し制御系内の制御定数の設定操
作を経ることなく補償ゲインの設定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、第
３図は補償ゲインの再設定を説明するためのグラフであ
る。 ワープビーム１、経糸張力検出器６、回転制御手段とし
てのコントローラＣ１、設定ワープビーム径Ｄ＋ｎａｘ
　、補償ゲインＫｘ、経糸送り出しモータＭ２、経糸Ｔ
０ 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)

1. 【特許請求の範囲】 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比較演算に基づ
   いて前記経糸送り出しモータの回転制御を行なう手段と
   を含むフィードバック系における一巡伝達関数内に経糸
   弾性係数に対する補償ゲインを組み込み、予め検出され
   た経糸張力と、次いで経糸送り出しモータの所定量回転
   後に検出された経糸張力との差の逆数を前記補償ゲイン
   として設定する織機における経糸送り出し制御方法。 ２　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比較演算に基づ
   いて前記経糸送り出しモータの回転制御を行なう手段と
   を含むフィードバック系における一巡伝達関数内に経糸
   弾性係数に対する補償ゲインを組み込み、予め検出され
   た経糸張力と、次いで経糸送り出しモータの所定量回転
   後に検出された経糸張力との差の逆数を前記補償ゲイン
   として設定し、この設定後の織機始動直後に測定された
   ワープビーム径とこの測定ワープビーム径よりも大きい
   値に予め設定されたワープビーム径との比を前記補償ゲ
   インに乗算した値を補償ゲインとして再設定する織機に
   おける経糸送り出し制御方法。