JPH0726283B2

JPH0726283B2 - 緯糸密度制御装置

Info

Publication number: JPH0726283B2
Application number: JP62300696A
Authority: JP
Inventors: 行川端; 一徳吉田; 義勝木佐貫; 一鈴木; 充博岩崎; 雅雄白木
Original assignee: Toyota Central R&D Labs Inc; Toyoda Jidoshokki Seisakusho KK
Current assignee: Toyota Industries Corp; Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 1987-11-28
Filing date: 1987-11-28
Publication date: 1995-03-22
Anticipated expiration: 2010-03-22
Also published as: JPH01148842A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕本発明は、製織される織布の緯糸密度を、巻き取り速度
および経糸張力に応じて予め設定した種々の所望密度に
制御する緯糸密度制御装置に関する。

〔従来技術〕

従来、製織中に織布を巻き取る巻き取りローラの速度に
よって決まる緯糸密度を種々変更するものとして、第２
図に示すような送り出しビームの巻き径を巻き径検出器
により検出し、その検出された送り出しビームの巻き径
と、巻き取りローラを駆動するモータの速度指令値とに
応じて、送り出しビームを駆動するモータの速度を制御
するもの（実開昭61−16382号公報）があった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来装置において、送り出しビーム径は、例えば最大80
0mmから最小200mmまで大きく変化し、しかも経糸のみか
らなる送り出しビームはその表面に経糸のかたより等に
よって凹凸が生じている。この様な送り出しビームの巻
き径を全変化範囲にわたって、しかもビーム表面の凹凸
に影響されることなく精度よくかつ安定に測定すること
は原理的に困難であった。

従って、検出した巻き径に応じて送り出しモータの速度
制御を行っても経糸の巻き取り速度と送り出し速度を精
度よく一致させることは困難であった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、製織中に緯糸密度を変更するために巻
き取りモータの速度を変化させた時に、送り出しビーム
径の変化に拘らず経糸の送り出し速度と巻き取り速度を
正確に一致させて設定された種々の緯糸密度で製織する
ことにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するための発明の構成は、第１図に示
すように、巻き取りローラを駆動する巻き取りモータの
回転数を目標の織り密度に応じて制御するための巻き取
り制御信号ω_１ ^＊を出力する巻き取り制御回路Ｉと、織布の経糸張力Ｔを検出する張力検出器IIと、前記検出した経糸張力Ｔと設定される目標の張力値Ｔ^＊
との偏差（Ｔ−Ｔ^＊）を演算して出力する張力偏差演算
回路IIIと、前記巻き取り制御信号ω_１ ^＊に前記検出された経糸張力
と目標の張力指令値との偏差（Ｔ−Ｔ^＊）に応じたゲイ
ンG₁を乗算した信号G₁・（Ｔ−Ｔ^＊）を出力するゲイン
補償器IVと、前記演算された張力偏差（Ｔ−Ｔ^＊）に比例した信号G₂
と前記ゲイン補償器によりゲイン補償された巻き取り制
御信号G₁・（Ｔ−Ｔ^＊）とを加算する加算器を具備し、
送り出しビームを駆動する送り出しモータ回転数を制御
するための送り出し制御信号ω_２ ^＊を出力する送り出し
制御回路Ｖとからなり、送り出しモータの回転数を経糸の張力および巻き取り制
御信号の変化に応じて補正制御することを特徴とするも
のである。

〔発明の作用〕

巻き取り制御回路IIは、所望の種々に変更される緯糸密
度に応じて、即ち緯糸密度を高くするときには巻き取り
モータM₁の回転速度を遅く、また緯糸密度を低くすると
きには巻き取りモータM₁の回転速度を速くする巻き取り
制御信号ω_１ ^＊を巻き取りモータ駆動回路D₁へ出力して
いる。巻き取りローラＲを駆動する巻き取りモータM₁は
巻き取りモータ駆動回路D₁により制御信号ω_１ ^＊に基づ
いた回転速度に制御される。従って織布Ｆが巻き取りモ
ータM₁により駆動される巻き取りローラＲの周速v₁＝r₁
・ω_１（ただしr₁:巻き取りローラの半径、ω₁:巻き取
りローラの回転速度）に等しい巻き取り装置で巻き取ら
れる。

一方、ゲイン補償器IVは、張力偏差演算回路IIIから出
力される設定された目標の張力値Ｔ^＊と張力検出器IIで
検出された経糸張力値Ｔとの偏差（Ｔ^＊−Ｔ）に応じた
ゲインG₁を巻き取り制御信号ω_１ ^＊に乗算して出力して
いる。そして、送り出し制御回路Ｖは、ゲイン補償器IV
からのゲイン補償された巻き取り制御信号G₁・ω
_１ ^＊と、前記張力偏差（Ｔ^＊−Ｔ）に比例した信号G₂・
（Ｔ^＊−Ｔ）とを加算した信号を送り出し制御信号ω_２
^＊として、送り出しモータ駆動回路D₂に出力している。
送り出しビームWBを駆動する送り出しモータM₂は送り出
しモータ駆動回路D₂により、送り出し制御信号ω_２ ^＊に
基づいた回転速度に制御される。

ところで、巻き取りおよび送り出し速度v₁、v₂と経糸張
力Ｔの関係は次式で表される。

又はここで、E/L:緯糸の伸長特性を表す定数、r₁:巻き取り
ローラＲの半径（定数）、ω₁:巻き取りローラの回転速
度、r₂:送り出しビームWBの半径、ω₂:送り出しビーム
の回転速度である。

（１）式によれば、巻き取り速度と送り出し速度が常に
等しい（v₁＝v₂）状態を保つことにより、速度の大きさ
には無関係に経糸張力Ｔは変化せず、一定値Ｃとなる。
そして。初期条件として、この一定値Ｃを目標の張力値
Ｔ^＊に等しくしておけば、速度条件v₁＝v₂のもとで経糸
の張力Ｔを目標値Ｔ^＊に一致させることができる
（（２）式参照）。

〔発明の効果〕

上述の構成より成る本発明の緯糸密度制御装置は、目標
の織り密度に応じた巻き取り制御信号を検出した経糸張
力と目標張力との偏差に応じてゲイン調整して得られた
信号と、張力偏差に比例した信号とを加算して送り出し
制御信号を決定するので、送り出しモータの回転数を経
糸の張力および巻き取り制御信号の変化に応じて補正制
御することにより、織り密度の変化に応じて経糸巻き取
り量に対して送り出し量を対応させて決定して経糸の伸
びの変化を抑制することにより、目標とする緯糸密度の
織物を得ることができる。

さらに本発明は、送り出しビームの巻径が変化しても、
ゲイン補償器によって、巻き取り制御信号に張力偏差に
応じてゲイン調整して信号加算するので、巻径の変化に
よる悪影響を解消することができる。

〔実施態様の説明〕

第１の実施態様は、ゲイン補償器IVが前記張力偏差の極
性により、ゲインの大小を変更するゲイン変更回路を具
備するもので、簡単な極性判別に基づきゲインを変更す
るものであるため、簡単であり、比例制御における発振
現象がないので安定な動作が得られるという利点を有す
る。

すなわち張力偏差（Ｔ^＊−Ｔ）の正負極性に着目し、例
えば（Ｔ^＊−Ｔ）＝−（Ｔ−Ｔ^＊）＞０の緩み状態に有
る時には、前記（２）式より巻き取り速度v₁＝r₁・ω_１
に対し、送り出し速度v₂＝r₂・ω_２が大きくなってお
り、従って送り出し速度を現在値よりも減少させること
により、張力偏差（Ｔ^＊−Ｔ）は零に近づき最終的には
零となる。また、（Ｔ^＊−Ｔ）＝−（Ｔ−Ｔ^＊）＜０の
張り状態にあるときには、逆に送り出し速度v₂を現在値
よりも増加させることにより、同様に張力偏差（Ｔ^＊−
Ｔ）は零になって、経糸張力Ｔは目標張力Ｔ^＊に一致す
る。そして、張力偏差（Ｔ^＊−Ｔ）が零である状態で
は、送り出し速度を現在値に保つことにより、経糸張力
Ｔを目標の張力Ｔ^＊に等しく保持できる。

さらに、製織の進行に伴う送り出しビーム径の減少によ
り、一定の回転速度ω_２においてもビームの周速すなわ
ち送り出し速度v₂＝r₂・w₂は減少する。そのため経糸張
力が張り側となるため、上述した張力偏差（Ｔ^＊−Ｔ）
＜０の場合の速度制御を行って送り出しモータの回転速
度を増加することにより、張力偏差（Ｔ^＊−Ｔ）は零に
なり経糸張力Ｔは目標の張力に一致させることができ
る。

第２の実施態様は、巻き取り制御回路が検出された経糸
張力の微分値その他の変動状態も考慮した巻き取り制御
信号を出力するための回路を有するもので、経糸張力の
変動の傾向および方向を考慮して制御するので、速応性
に優れているとともに経糸張力の変動の影響を受けない
精度のよい制御を可能にすることができる。

第３の実施態様は、加算器が、前記検出された経糸張力
と目標の張力値の偏差に応じてゲイン補償された巻き取
り制御信号に対して加算するための、前記巻き取りロー
ラおよび送り出しビームの各々の周速度と前記ゲイン補
償器において決定されたゲインとに基づいた信号を出力
する回路を有するもので、巻き取りローラおよび送り出
しビームの周速度を考慮して送り出し制御信号を決定す
るもので、送り出しモータおよび巻き取りモータの応答
性の違いを補償して、両モータの速度応答を同一とし
て、目的とする緯糸密度の織布を得ることを可能にす
る。

〔実施例〕

第１実施例本第１実施例の緯糸密度制御装置は、第３図に示すよう
に、巻き取り制御回路I1と、張力検出器II1と、張力偏
差演算手段III1と、ゲイン補償器IV1と、送り出し制御
回路V1とからなっている。

巻き取り制御回路I1は、織機回転数と所望の緯糸密度お
よびその変更パターンとから予め定めた正弦波、三角
形、矩形波等およびそれらの組合せや重ね合わせ等によ
り得られる周期関数波形を出力する関数発生器10と、関
数発生器の出力を織機の起動スイッチＳと連動して断続
するスイッチ11とからなり、巻き取りモータ駆動回路D₁
および後述するゲイン補償器IV1に対して巻き取り制御
信号ω_１ ^＊を出力する。

張力検出器II1は、経糸方向に対し垂直方向に１本又は
複数本の経糸を引っ張り、その引っ張り力を測定するロ
ードセルからなり、経糸の張力を検出する。

張力偏差演算手段III1は、目標の張力値を設定する可変
抵抗器30と、その設定された目標の張力値信号Ｔ^＊およ
び張力検出器II1により検出された経糸張力値信号Ｔを
入力し張力偏差信号（Ｔ^＊−Ｔ）を出力する差動増幅器
31とからなる。

ゲイン補償器IV1は、所定の正および負の直流電圧をそ
れぞれ設定する可変抵抗器40、41と、その正および負の
電圧設定値を差動増幅器31の出力である張力偏差値（Ｔ
^＊−Ｔ）の極性符号に応じて、すなわち張力偏差値が正
であるときには可変抵抗器41の負電圧を、張力偏差が負
であるときには可変抵抗器40の正電圧を選択して出力す
る符号選択器42と、符号選択器42により選択された電圧
を入力しその積分値を出力する積分器43と、積分器43の
出力が正のときには小さなゲインで、また積分器の出力
が負のときには大きなゲインで入力した巻き取り制御回
路I1からの巻き取り制御信号ω_１ ^＊を増幅する可変ゲイ
ンアンプ44とからなる。すなわちゲイン補償器IV1は、
張力偏差値（Ｔ^＊−Ｔ）の符号に応じて、例えば、経糸
張力Ｔが目標の張力Ｔ^＊よりも小さく緩み状態にあると
きには、巻き取り制御信号ω_１ ^＊を小さなゲインで増幅
して出力するものである。

送り出し制御回路V1は、張力偏差演算手段３からの張力
偏差信号（Ｔ^＊−Ｔ）を入力して比例ゲインG₂を掛け合
わせて出力する増幅器50と、増幅器50からの出力と前記
ゲイン補償器IV1からのゲイン補償された巻き取り制御
信号とを加算する加算器51とからなり、送り出しモータ
駆動回路D₂へ送り出し制御信号ω_２ ^＊を出力する。

巻き取りおよび送り出しモータ駆動回路D₁、D₂は、それ
ぞれ前記巻き取りおよび送り出し制御信号を入力し、巻
き取りおよび送り出しモータの速度を通常のフィードバ
ック制御する。

以上の構成を有する本第１実施例の作用は次の通りであ
る。

まずオペレータは、緯糸密度の変更パターンに応じた周
期関数波形を関数発生器10により設定し、次に経糸の伸
長特性および織布の品質を考慮して経糸の目標張力偏差
値Ｔ^＊を張力偏差演算回路III1の可変抵抗器30により設
定する。この後、オペレータが織機の起動スイッチＳを
オンにすると、巻き取り制御回路I1のスイッチ11が連動
してオンとなり、関数発生器10からの信号が巻き取り制
御信号として巻き取りモータ駆動回路D₁へ出力され、巻
き取りモータM₁が緯糸密度の変更パターンに基づいて速
度制御され製織が開始する。

一方、送り出し制御回路V1では、張力偏差演算回路III1
が出力する設定された目標の張力設定値Ｔ^＊と検出され
た経糸張力値Ｔとの偏差値（Ｔ^＊−Ｔ）に比例ゲインG₂
を掛け合わされた信号とゲイン補償器IV1から出力され
る張力偏差値の符号に応じた補償ゲインG₁を掛け合わさ
れた巻き取り制御信号G₁・ω_１ ^＊とを加算して送り出し
モータ駆動回路D₂へω_２ ^＊＝G₁・ω_１ ^＊＋G₂・（Ｔ^＊−
Ｔ）の信号を出力する。すなわち検出された経糸張力Ｔ
張力設定値Ｔ^＊より小さく緩み状態にあるときには、可
変ゲインアンプ44のゲインG₁が小さくなり、従って送り
出し制御信号における巻き取り制御信号の寄与度が小さ
くなって送り出し速度が減少し、このため経糸張力Ｔが
増大して張力設定値Ｔ^＊に一致する。一方、経糸張力Ｔ
が張力設定値Ｔ^＊より大きく張り状態にあるときには、
可変ゲインアンプ44のゲインが大きくなり、従って送り
出し制御信号における巻き取り制御信号の寄与度が大き
くなって送り出し速度が増大し、このため経糸張力Ｔが
減少して張力設定値Ｔ^＊に一致する。そして、この張力
偏差が零の状態では、可変ゲインアンプ44のゲインは変
化せず、巻き取り速度と送り出し速度は一致し、従って
経糸張力Ｔは変化せず張力設定値に一致した状態が保た
れる。

ところで、製織にともなって送り出しビーム径r₂が減少
すると、巻き取りおよび送り出しモータの回転速度を一
致させる上記の制御方法では、送り出し速度は巻き取り
速度よりもわずかに遅くなり、経糸張力は張り状態すな
わち張力偏差（Ｔ^＊−Ｔ）が負となる。しかし、上述し
たように張力偏差（Ｔ^＊−Ｔ）が負の状態では送り出し
速度が増大して張力偏差が零となる様に制御され、結果
として送り出しビーム径が減少しても経糸張力は常に目
標の張力に一致させることができる。

以上の動作を行う本第１実施例の効果は次の通りであ
る。

送り出しモータM₂の速度制御信号には、巻き取りモータ
M₁の速度制御信号が加算されたものであるので、緯糸密
度変更に伴って巻き取りモータM₁の回転速度を変更する
場合でも、送り出しモータM₂の回転速度が同時に変化
し、従って経糸の巻き取り速度と送り出し速度を対応さ
せて制御することができる。

さらに、上述の巻き取りモータM₁の速度制御信号を加算
する際の重み係数である補償ゲインG₁を張力偏差（Ｔ^＊
−Ｔ）の極性に応じて、すなわち張力偏差（Ｔ^＊−Ｔ）
が正極性にあるときには補償ゲインG₁を減少させ、また
張力偏差（Ｔ^＊−Ｔ）が負極性にあるときには補償ゲイ
ンG₁を増加させるので、製織の進行に伴って送り出しビ
ーム径が減少、すなわち送り出しビームの周速の減少に
よる経糸張力Ｔの増加に対し、送り出しモータM₂の速度
制御信号には補償ゲインG₁を増加させて巻き取りモータ
M₁の速度制御信号が加算されることになり、従って送り
出しモータM₂が増速されて経糸張力Ｔを目標の張力値Ｔ
^＊に一致させることができる。

第２実施例第４図は本発明の第２実施例の構成を示したブロック図
である。本実施例において、織機LMと緯糸密度制御装置
との関連は第１実施例と全く同じである。

第４図において、本第２実施例の緯糸密度制御装置は、
製織条件を入力するキーボードKBと経糸の張力を検出す
る張力検出器II1と、各々インターフェース回路とマイ
クロプロセッサ（以下CPUと記す）とメモリとを具備す
るシステム制御コンピュータ７および巻き取り制御コン
ピュータ８および送り出し制御コンピュータ９とからな
る。

システム制御コンピュータ７は、本第２実施例の緯糸密
度制御装置全体を統括して制御するもので、キーボード
KBにより入力された緯糸密度Ｄ、織機回転数Ｎ、経糸の
張力設定値Ｔ^＊、製織開始および停止指令St、Sp等の製
織条件をインターフェース回路70がとりこみ、CPU71は
入力した緯糸密度Ｄと織機回転数Ｎとから巻き取りモー
タM₁の指令速度を演算する。そして、インターフェース
回路70から演算された巻き取りモータ制御信号ω_１ ^＊が
巻き取り制御コンピュータ８へ、また製織開始および停
止信号St、Spが織機制御用コンピュータCMおよび巻き取
り制御コンピュータ８および送り出し制御コンピュータ
９へ出力される。メモリ回路72は、ランダム・アクセス
・メモリ（以下RAMと記す）73およびリード・オンリ・
メモリ（以下ROMと記す）74とからなり、RAM73には前記
インターフェース回路70から入力された製織に関するデ
ータおよびCPU71での演算に用いるデータが記憶されて
いる。また、ROM74には、予め決められたシーケンスに
基づいた後述するシステム制御プログラムが書き込まれ
ており、CPU71は、このプログラムに基づいて一連の処
理を行う。

システム制御プログラムを第５図のフローチャートに基
づいて説明する。システム制御プログラムが起動される
（ステップ100）と、まず巻き取り制御コンピュータ８
および送り出し制御コンピュータ９とのデータ通信を行
うために、インターフェース回路70のデータ通信用素子
の初期化を行う（ステップ101）。次にキーボードKBを
スキャニングし、キー入力の有無を調べ（ステップ10
2）、キー入力が有ればそれが製織開始指令Stあるいは
製織停止指令Spであるかを判別する（ステップ103）。
製織開始指令Stであるときは、製織データが転送されて
いることを確認して（ステップ104）、製織開始指令St
を巻き取りおよび送り出し制御コンピュータ８、９およ
び織機制御用コンピュータCMへ転送する（ステップ10
5）。ステップ103で製織データが転送されていない場合
は、製織開始指令は無視され、再びキー入力の有無を調
べるためにキーボードKBをスキャニングする。一方、キ
ー入力が製織停止指令Spであるときは、直ちにそれを前
記の各コンピュータ８、９、CMへ転送し（ステップ10
6）、キーボードKBのスキャニングが行われる。ステッ
プ103で判別した製織データが緯糸密度Ｄおよび織機回
転数Ｎであるとき（ステップ107）はこれらのデータか
ら巻き取りモータの速度ω_１ ^＊が演算される（ステップ
108）。なお、緯糸密度Ｄは複数個入力されてもよく、
それらに応じた各巻き取りモータの速度が演算される。
演算された巻き取りモータM₁の速度は巻き取り制御コン
ピュータ８へ順次転送される（ステップ109）。ステッ
プ107で製織データが張力設定値Ｔ^＊であるときは、ス
テップ110で張力設定値Ｔ^＊が送り出し制御コンピュー
タ９へ転送される。これら一連のデータの転送が終了す
ると、再びキーボードKBのスキャニングが行われる。

巻き取り制御コンピュータ８は、本発明の巻き取り制御
回路Ｉに相当するもので、インターフェース回路80が、
システム制御コンピュータ７から演算された巻き取りモ
ータM₁の速度ω_１ ^＊および製織開始および停止指令St、
Spを入力し、また図示しない織機クランク軸に取り付け
られたロータリエンコーダREから織機クランク軸１回転
に付き１つ出力される矩形のＺ相パルスを入力する。ま
た、インターフェース回路80は、巻き取りモータの速度
信号ω_１ ^＊をアナログ信号として巻き取りモータ駆動回
路D₁へおよびディジタル信号のままで送り出し制御コン
ピュータ９へそれぞれ出力する。メモリ回路82はRAM83
およびROM84からなり、RAM83にはシステム制御コンピュ
ータ７からの巻き取りモータの速度ω_１ ^＊およびCPU81
での演算に用いるデータが記憶されている。またROM84
には、予め決められたシーケンスに基づいた後述する巻
き取り制御プログラムが書き込まれており、CPU81は、
このプログラムに基づいて一連の処理を行う。

巻き取り制御プログラムを第６図に示したフローチャー
トに基づいて説明する。巻き取り制御プログラムが起動
される（ステップ200）と、まずインターフェース回路8
0のデータ通信用素子の初期化を行う（ステップ201）。
次にシステム制御コンピュータ７からデータが転送され
ているか否かを調べ（ステップ202）、データが転送さ
れているときは、それが巻き取りモータの速度ω
_１ ^＊か、製織開始指令Stあるいは製織停止指令Spかを判
別する（ステップ204）。転送データが巻き取りモータ
の速度ω_１ ^＊であるときは、それを順次RAM83に記憶し
（ステップ204）、製織開始指令StであるときはCPU81の
割り込みを許可し（ステップ205）、また製織停止信号S
pであるときはCPU81の割り込みを禁止する（ステップ20
6）。CPU81の割り込みが許可されると割り込みプログラ
ムが起動し（ステップ205−１）、ロータリエンコーダR
EからのＺ相パルスが入力される毎に順次RAM83に記憶さ
れた巻き取りモータの速度ω_１ ^＊を読み出し（ステップ
205−２）、それを巻き取りモータ駆動回路D₁および送
り出し制御コンピュータ９に出力して（ステップ205−
３）割り込みプログラムを終了する（ステップ205−
４）とともに、前記巻き取り制御プログラムに戻る。こ
うして、割り込みプログラムが実行されるたびに巻き取
りモータの速度指令ω_１ ^＊が変更される。

送り出し制御コンピュータ９は、本発明の張力偏差演算
回路IIIおよびゲイン補償器IVおよび送り出し制御回路
Ｖを合わせたものに相当し、インターフェース回路90
は、データ通信用素子、ディジタル／アナログ（以下D/
Aと記す）およびアナログ／ディジタル（以下A/Dと記
す）変換器等のディジタル回路からなり、張力検出器II
1から経糸張力値ＴをA/D変換器を介して入力し、システ
ム制御コンピュータ７から製織開始および停止指令St、
Spを、また巻き取り制御コンピュータ８からは巻き取り
モータの速度ω_１ ^＊をそれぞれ入力するとともに、後述
する送り出し制御プログラムにより演算された送り出し
モータの速度ω_２ ^＊をD/A変換器を介して送り出しモー
タ駆動回路D₂へ出力する。メモリ回路92は、RAM93およ
びROM94からなり、RAM93にはシステム制御コンピュータ
７からの張力設定値Ｔ^＊およびCPU91での演算に用いる
データが記憶されている。またROM94には、予め決めら
れたシーケンスに基づいた後述する送り出し制御プログ
ラムが書き込まれでおり、CPU91はこのプログラムに基
づいて一連の処理を行う。

送り出し制御プログラムを第７図に示したフローチャー
トに基づいて説明する。送り出し制御プログラムが起動
される（ステップ300）と、まずインターフェース回路9
0のデータ通信用素子を初期化して前記データの入出力
通信が行なえるようにするとともにRAM93内の制御フラ
グを“0"にし、さらに巻き取りローラを送り出しビーム
の巻き径比を表す補償ゲインG₁を設定する（ステップ30
1）。次にシステム制御コンピュータ７から張力設定値
Ｔ^＊が転送されているか否かを調べ（ステップ302）、
転送されている時にはその値Ｔ^＊をRAM93に記憶する
（ステップ303）。次に製織開始指令Stあるいは製織停
止指令Spが転送されているか否かを調べ（ステップ30
4）、製織開始指令Stが転送されている時はRAM93内に設
けた制御フラグを“1"にし（ステップ305）、また製織
停止指令Spが転送されている時は制御フラグを“0"にす
る（ステップ306）。ステップ305では制御フラグが“0"
か“1"かを判別し、制御フラグが“0"の場合は後述の補
償演算処理を行わずステップ308で張力設定値Ｔ^＊とA/D
変換器でディジタル変換された張力検出器II1からの経
糸張力値Ｔとの偏差（Ｔ^＊−Ｔ）を求め、さらにその偏
差（Ｔ^＊−Ｔ）に比例ゲインG₂を乗算した結果を送り出
しモータの速度指令ω_２ ^＊とする。一方、制御フラグが
“1"の場合は、次に説明する補償演算処理を行う。ま
ず、張力設定値Ｔ^＊とディジタル変換された張力検出器
II1からの経糸張力値Ｔとの偏差（Ｔ^＊−Ｔ）を求める
（ステップ309）。次にステップ310でRAM93に記憶され
ている補償ゲインG₁を読み出し、張力偏差（Ｔ^＊−Ｔ）
の極性が正すなわち検出された経糸張力値Ｔよりも張力
設定値の方が大きい時は補償ゲインG₁から一定の値を減
算し、また、偏差（Ｔ^＊−Ｔ）の極性が負のときには補
償ゲインG₁に一定の値を加算する。さらに張力偏差（Ｔ
^＊−Ｔ）が零のときは、補償ゲインG₁は変更しない。次
にステップ311で巻き取り制御コンピュータ８からの巻
き取りモータの速度指令ω_１ ^＊をRAM93に記憶する。な
お、CPU91は巻き取り制御コンピュータ８から速度指令
ω_１ ^＊が転送されるまで待機することにより、送り出し
制御コンピュータと巻き取り制御コンピュータ８との同
期を取っている。巻き取りモータの速度指令ω_１ ^＊が転
送されると、ステップ312で前記ステップ310で演算され
た補償ゲインG₁の巻き取りモータの速度指令ω_１ ^＊とを
乗算し、その結果を前記比例ゲインG₂と張力偏差（Ｔ^＊
−Ｔ）の積に加算して送り出しモータの速度指令ω_２ ^＊
とする（ステップ313）。そして、ステップ314で前記演
算された送り出しモータの速度指令ω_２ ^＊をD/A変換器
を介して送り出しモータ駆動回路D₂へ転送する。

以上の構成を有する本第２実施例の作用は次の通りであ
る。

まずオペレータは、キーボードKBから製織データとして
緯糸密度Ｄ、織機回転数Ｎおよび張力設定値Ｔ^＊を入力
する。ここで緯糸密度Ｄは複数入力することにより正弦
波、三角波、矩形波等およびそれらの組み合わせや重ね
合わせ等により得られる種々の織りパターンを形成する
ことが可能である。キーボード入力が終了すると次に織
機の初期動作が始まる。巻き取りモータの速度指令ω_１
^＊が、システム制御コンピュータ７において入力した緯
糸密度Ｄおよび織機回転数Ｎから順次演算され巻き取り
制御回路８のRAM83に記憶される。また入力した張力設
定値Ｔ^＊は送り出し制御コンピュータ９のRAM93に記憶
される。そして送り出し制御コンピュータ９では、張力
設定値Ｔ^＊と張力検出器II1からの製織開始前の経糸張
力値Ｔとの偏差（Ｔ^＊−Ｔ）から送り出しモータの速度
指令ω_２ ^＊が作成される。この速度指令ω_２ ^＊によって
送り出しモータ駆動回路D₂が送り出しモータM₂を回転制
御し、これにより前記張力偏差（Ｔ^＊−Ｔ）を零とする
様に経糸Ｗが送り出しビームWBから送り出され、あるい
は送り出しビームWBに巻き取られる。

以上の初期動作の後、次にオペレータが、キーボードKB
から製織開始指令Stを入力すると、システム制御コンピ
ュータ７が製織開始指令Stを織機制御用コンピュータC
M、巻き取り制御コンピュータ８および送り出し制御コ
ンピュータ９へ転送する。これにより、織機制御用コン
ピュータCMは、緯入れ動作および経糸の開口動作を行
い、また、巻き取り制御コンピュータ８は、CPU81が巻
り込みを許可することによりロータリエンコーダREから
の織機クランク軸の回転に伴うＺ相パルスの出力毎に、
RAM83から記憶された巻き取りモータの速度指令ω_１ ^＊
を順次読み出し、巻き取りモータ駆動回路D₁へ出力す
る。一方、送り出し制御コンピュータ９では、初期動作
で張力偏差（Ｔ^＊−Ｔ）が零に制御された後、製織開始
指令Stの入力とともに張力偏差に基づく張力の制御に加
え、経糸の巻き取り速度の影響を補償するための前記補
償演算処理を行って送り出しモータの速度指令ω_２ ^＊を
演算し、送り出しモータの駆動回路D₂へ出力する。

巻き取りおよび送り出しモータ駆動回路D₁、D₂はそれぞ
れ巻き取りおよび送り出しモータの速度指令ω_１ ^＊、ω
_２ ^＊に一致する様に巻き取りモータM₁および送り出しモ
ータM₂を速度制御する。これにより、経糸の巻き取り速
度v₁と送り出し速度v₂は、経糸密度Ｄの変化に応じて、
張力設定値Ｔ^＊に一致した経糸張力で同期して変化し、
所望の緯糸密度の織布が得られる。

以上の動作を行う本第２実施例の効果は次の通りであ
る。前記第１実施例と同様に、経糸の巻き取り速度と送
り出し速度を一致させて変化させるとともに、送り出し
ビーム径の減少に伴う経糸張力Ｔの増加が補償されて、
常に目標の張力設定値Ｔ^＊に一致させることができるの
で、一定の張力で種々に変化する所望の緯糸密度の織布
が得られる。

さらに、緯糸密度の制御をソフトウェアにより行ってい
るので、装置の構成が簡単になり、製織条件の変更に伴
う柔軟かつ的確に対応することができる。

また、システム全体の制御、巻き取り制御および送り出
し制御をそれぞれ別個のCPUにより行っているため、複
数の制御処理を同時並列に行うことができるので、制御
周期を短くかつ制御精度を高めることができる。

第３実施例本第３実施例の緯糸密度制御装置は、経糸張力の巻き取
り速度に影響を与える場合の補償を可能にするものであ
る。上述した各実施例と同一部分は同一符号を付して説
明を省略し、第８図を用いて相異点を中心に以下説明す
る。

第３実施例の巻き取り制御回路I2は、織機回転数Ｎと所
望の緯糸密度Ｄおよびその変更パターンとから予め定め
た正弦波、三角波、矩形波等およびそれらの組み合わせ
や重ね合わせ等により得られる周期関数波形を出力する
関数発生器10と、検出された経糸張力値Ｔを入力しその
微分演算する微分器12と、微分器12からの経糸張力値の
微分値dT/dtを入力し所定の増幅度で増幅する増幅器13
と、関数発生器10の出力と増幅器13の出力とを入力し両
者の和を演算する加算器14と、加算器14からの入力を織
機の起動スイッチＳと連動して断続し巻き取りモータ駆
動回路D₁およびゲイン補償器IV1に対して出力するスイ
ッチ11とからなる。すなわち、巻き取りモータの速度指
令となる巻き取り制御回路I2の出力である巻き取り制御
信号ω_１ ^＊は、所望の緯糸密度パターンを表す波形に経
糸張力の微分値を加算したものである。

以上の構成を有する本第３実施例の緯糸密度制御装置の
作用は次の通りである。

経糸の巻き取り装置v₁は、巻き取りローラＲの回転速度
ω_１を制御する巻き取りモータM₁によって制御される。
この巻き取りモータM₁は、巻き取り制御回路I2からの速
度指令ω_１ ^＊に基づいて、巻き取りモータ駆動回路D₁に
よって速度制御される。前述の速度制御は、巻き取り駆
動回路D₁において、巻き取り制御回路I2からの巻き取り
モータの速度指令ω_１ ^＊と巻き取りモータM₁の回転速度
信号が一致するよう巻き取りモータM₁に与える電流を制
御することにより行われる。したがって、速度指令ω_１
^＊と速度信号の偏差が大きくなればモータ電流は大きく
なり偏差が小さくなればモータ電流は小さくなる。ま
た、巻き取りモータM₁が一定速で回転している時には、
負荷トルクに打ち勝つトルクを出力するために一定のモ
ータ電流が流れている。ここでの負荷トルクは、経糸張
力Ｔによって生じるものでが主であり、経糸張力Ｔが大
きくなれば負荷トルクは大きくなり、経糸張力Ｔが小さ
くなれば小さくなる。

したがって、緯糸密度変更時は、巻き取りモータには速
度指令ω_１ ^＊と速度信号の偏差に基づく過渡電流と経糸
張力Ｔに基づく定常電流が流れる。

外乱によって経糸張力Ｔに変動が生じると、張力検出器
II1で検出した経糸張力信号Ｔが変動する。経糸張力信
号Ｔは、微分器12に入力されているので、微分器12で
は、張力信号Ｔの変動の大きさに比例した微分出力が得
られる。この微分出力は、増幅回路13で増幅された後、
加算器14によって、関数発生器10の出力である所望の緯
糸密度Ｄの変更パターンによる巻き取りモータの速度指
令に加算される。加算された結果は、新たな巻き取りモ
ータの速度指令ω_１ ^＊としてスイッチ11を介して巻き取
りモータ駆動回路D₁に入力され、巻き取りモータM₁のモ
ータ電流が変更される。したがって、経糸張力Ｔが張り
側に変動して、微分器12から＋の符号の出力が得られる
場合、すなわち経糸張力Ｔによる負荷トルクが増大する
場合には、巻き取りモータの速度指令ω_１ ^＊が大きくな
り、これによりモータ電流が大きくなって、負荷トルク
の増大によるモータ速度の低下を補償する。一方、経糸
張力Ｔが緩み側に変動して、微分器12から−の符号の出
力が得られる場合、すなわち経糸張力Ｔによる負荷トル
クが減少する場合には、巻き取りモータの速度指令ω_１
^＊が小さくなり、これにより負荷トルクの減少によるモ
ータ速度の増加を補償する。

以上述べた様に、経糸張力Ｔの変動による巻き取りモー
タM₁の負荷トルク変動が、モータ速度変動に及ぼす影響
を補償するので、巻き取りモータM₁の速度を経糸張力Ｔ
の変動の影響を受けずに目標値に正確に制御することが
でき、これによって、経糸の巻き取り速度v₁が外乱によ
らず正確に制御でき、所望の緯糸密度を得ることができ
る。

第４実施例第４の実施例の緯糸密度制御装置は、巻き取りモータの
速度応答が異なった場合の補償を可能にするものであ
る。上述した各実施例と同一部分は同一符号を付して説
明を省略し、第９図を用いて相異点を中心に以下説明す
る。

巻き取りモータM₁と送り出しモータM₂の速度応答が異な
ると、緯糸密度Ｄを変更するために各モータの速度指令
ω_１ ^＊およびω_２ ^＊を変更した時、各モータが所定の回
転速度に達するまでの時間が異なり、所定の回転速度に
達するまでの間での経糸の巻き取り量と経糸の送り出し
量に差が生じて張力変動が生じる。速度応答の違いによ
る影響は、速度指令の変更幅ω_１ ^＊が大きい、すなわち
緯糸密度Ｄを大きく変更するほど大きくなる。

また、張力変動が張り側に生じるか緩み側に生じるか
は、巻き取りモータM₁と送り出しモータM₂のどちらかの
速度応答が早いかと、速度を増速するのか減速するのか
によって異なる。このようなことからすれば巻き取りモ
ータM₁と送り出しモータM₂にはできるだけ速度応答の等
しいものを使用するのが望ましい。モータの速度応答
は、速度制御系のサーボゲインＧあるいは、モータの速
度指令ω_１ ^＊を変更することにより変えることができ
る。速度制御系のサーボゲインＧを変更する場合は、速
度指令とモータ速度の偏差に対するモータの加速トルク
が変わり、サーボゲインを大きくするほど速度偏差に対
するモータの加速トルクの比は大きくなる。

このため、サーボゲインＧを大きくするほどモータの速
度応答は早くなる。一方、モータの速度指令ω^＊を大き
くする場合は、本来与えるべき速度指令に比べ速度変更
時のみ大きな（小さな）速度指令を与える。モータの機
械的時定数が一定であれば、速度変更時のみモータの速
度指令を大きくすることにより、速度を変更した時点で
の速度変化は急峻となる。本第４実施例では、巻き取り
モータM₁と送り出しモータM₂の速度応答の違いを上述し
た後者の速度変更時のモータの速度指令ω^＊を変更する
ことにより補償するものである。

第９図に、上述の補償を行うためのモータの特性補償回
路を含む送り出し制御回路V2を示す。

モータ特性補償回路は、F/Vコンバータ56A、56Bと、２
個の可変ゲインアンプ53、55と、差動回路54と、ゲート
回路52とから成り、F/Vコンバータ56A、56Bは、入力側
で巻き取りモータおよび送り出しモータに各々機械的に
取り付けられたエンコーダ57A、57Bと接続されている。
F/Vコンバータ56Bの出力側は、可変ゲインアンプ55の入
力側に接続されている。F/Vコンバータ56A、56Bは、前
述の各モータに取り付けられたエンコーダ57A、57Bから
のパルス信号を速度に対応した電圧信号ω_１、ω_２に変
換して出力する。可変ゲインアンプ55は入力側でF/Vコ
ンバータ56Bと出力側で差動回路54と接続されている。
可変ゲインアンプ55には、F/Vコンバータ56Bによって得
られた送り出しモータM₂の速度に対応した電圧信号ω_２
が入力され、それに可変ゲインK₁を乗算した結果K₁・ω
_２が出力される。乗算に用いられる可変ゲインK₁はゲイ
ン補償器IV1で求めた補償ゲインG₁を用いる。このた
め、可変ゲインアンプ55のゲイン変更端子には、前述の
ゲイン補償器IV1の積分器43の積分結果が入力され、積
分結果が＋の電圧信号の場合は、可変ゲインアンプ55の
可変ゲインK₁を大きくし、積分結果が−の電圧信号の場
合は、可変ゲインK₁を小さくする。上述の乗算結果K₁・
ω_２は、差動回路54の±の入力端子のうちの−の入力端
子に入力される。一方、差動回路54の＋の入力端子に
は、前述のF/Vコンバータ56Aによって、得られた巻き取
りモータM₁の速度に対応した電圧信号ω_１が入力され
る。差動回路54は、前記２つの入力端子に入力された電
圧信号の差（ω_１−K₁・ω_２）を求めた後、結果を可変
ゲインアンプ53に出力する。可変ゲインアンプ53は入力
側で差動回路54と出力側でゲート回路52と接続されてい
る。可変ゲインアンプ53は、差動回路54で求めた巻き取
りモータM₁と送り出しモータM₂の速度差に可変ゲインK₂
を乗算した結果K₂・（ω_１−K₁・ω_２）をゲート回路52
に出力する。乗算に用いる可変ゲインK₂は、モータの速
度応答の違いを補償する際の補償の強さを決めるもので
あって、送り出しビーム径r₂の減少による影響を考慮し
て決められる。このため可変ゲインアンプ53のゲイン変
更端子には、可変ゲインアンプ55と同様、上述の積分器
43の出力を接続する。これにより、送り出しビーム径r₂
が減少するにしたがって、モータの速度応答の違いの補
償の強さは強くなる。ゲート回路52は、入力側で、可変
ゲインアンプ53と出力側で送り出し制御回路V2の加算器
51と接続されている。またゲート回路52には、ゲートの
開閉を行うため、開閉用信号入力端子に巻き取り制御回
路I1の出力である巻き取りモータM₁の速度指令ω_１ ^＊が
入力されている。ゲート回路52は、開閉用信号入力端子
に入力された巻き取りモータM₁の速度指令ω_１ ^＊が変化
した時のみ任意時間ゲートを閉じ、他の間はゲートを開
いている。したがって、巻き取りモータM₁の速度指令ω
_１ ^＊が変化した後の任意時間、巻き取りモータM₁と送り
出しモータM₂の速度差を増幅した結果K₂・（ω_１−K₁・
ω_２）が加算器51に出力される。加算器51は、送り出し
制御回路V2で求めた送り出しモータM₂の速度指令ω_２ ^＊
値に巻き取りモータM₁と送り出しモータM₂の速度応答を
補償する速度指令値K₂・（ω_１−K₁・ω_２）を加算した
後、その結果ω_２ ^＊＋K₂・（ω_１−K₁・ω_２）を新たな
送り出しモータM₂の速度指令値ω_２ ^＊＊として、送り出
しモータ駆動回路D₂の速度指令入力端子に出力する。

本第４実施例回路においては、巻き取りモータM₁および
送り出しモータM₂の回転速度をそれぞれのモータ軸に取
り付けたロータリエンコーダ57A、57Bからのパルス列信
号をF/Vコンバータ56A、56Bによって回転速度に対応し
た電圧信号として得る。得られた各モータの回転速度を
表す電圧信号のうち送り出しモータM₂に関する電圧信号
を巻き取りロータＲの径と送り出しビームWBの巻き径の
比を考慮して可変ゲインアンプで補正する。この補正
は、ゲイン補償器IV1で用いた上述の補償ゲインG₁を用
いて行う。このため、前記ゲイン補償器IV1の積分器43
の出力が可変ゲインアンプ53のゲイン変更端子に入力さ
れる。可変ゲインアンプ53では、前述の可変ゲインK
₁と、F/Vコンバータ56Bで求めた送り出しモータM₂の速
度に対応する電圧信号を乗算する。乗算した結果は、送
り出しモータM₂の速度に対応した電圧信号とともに差動
回路54入力され、巻き取りマータM₁と送り出しモータM₂
の速度差が求められる。求められた速度差は可変ゲイン
アンプ53に入力される。可変ゲインアンプ53では、送り
出しビーム径の減少を考慮して決めたモータの速度応答
の違いを補償する強さを表す可変ゲインK₂と前記入力さ
れたモータの速度差を乗算し結果をゲート回路52に出力
する。ゲート回路52は、通常は開いているが、開閉用信
号入力端子に入力される巻き取りモータM₁の速度指令ω
_１ ^＊が変化した時のみ、任意時間ゲートを閉じる。ゲー
ト回路52の出力端子は加算器51の入力端子に接続されて
おり、加算器51ではゲート回路52からの出力と送り出し
制御回路からの送り出しモータの速度指令ω_２ ^＊を常時
加算している。したがって巻き取りモータの速度指令ω
_１ ^＊が変化した時のみ、すなわち巻き取りモータM₁と送
り出しモータM₂の速度応答の違いが問題となる時のみ、
一定時間巻き取りモータM₁と送り出しモータM₂の速度応
答の違いを補償する信号が送り出しモータの速度指令ω
_２ ^＊に加算される。

以上述べたように巻き取りモータM₁と送り出しモータM₂
の速度応答の違いを補償する信号を速度応答の違いが問
題となる巻き取りモータの速度変更時の一定時間加算器
51に送り出しモータM₂の速度指令ω_２ ^＊に加算するの
で、巻き取りモータM₁と送り出しモータM₂の速度応答が
異なっても速度応答の相異を補償して経糸の巻き取り量
と経糸の送り出し量を常に一定に制御できる。

よって、経糸張力の変動を防ぐこきとができ目的とする
緯糸密度Ｄの織布を得ることができる。また、製織に伴
う送り出しビーム径の減少を考慮して補償を行っている
ので、送り出しビーム径が減少したことによる影響を受
けないという利点を有する。

本発明は、上述した各実施例に限定されるものではな
く、特許請求の範囲の精神の範囲内で幾多の設計変更お
よび付加が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の緯糸密度制御装置を織機との関連で
示す構成図である。第２図は、従来技術の構成を示す図
である。第３図は、本発明の第１実施例を示すブロック
図である。第４図は、本発明の第２実施例を示すブロッ
ク図であり、第５図、第６図および第７図はそれぞれ第
２実施例のシステム制御プログラム、巻き取り制御プロ
グラムおよび送り出し制御プログラムのフローチャート
である。第８図は、本発明の第３実施例を示すブロック
図である。第９図は、本発明の第４実施例を示すブロッ
ク図である。Ｉ……巻き取り制御回路、II……張力検出器、 III……張力偏差演算回路、IV……ゲイン補償器、Ｖ……送り出し制御回路、 D₁、D₂……巻き取りおよび送り出しモータ駆動回路、 M₁、M₂……巻き取りおよび送り出しモータ

フロントページの続き (72)発明者鈴木一愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地株式会社豊田自動織機製作所内 (72)発明者岩崎充博愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地株式会社豊田自動織機製作所内 (72)発明者白木雅雄愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地株式会社豊田自動織機製作所内審査官山崎豊 (56)参考文献特開昭62−263347（ＪＰ，Ａ) 実開昭61−16382（ＪＰ，Ｕ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】巻き取りローラを駆動する巻き取りモータ
の回転数を目標の織り密度に応じて制御するための巻き
取り制御信号を出力する巻き取り制御回路Ｉと、織布の経糸張力を検出する張力検出器IIと、前記検出した経糸張力と設定される目標の張力値との偏
差を演算して出力する張力偏差演算回路IIIと、前記巻き取り制御信号に前記検出された経糸張力と目標
の張力指令値との偏差に応じたゲインを乗算した信号を
出力するゲイン補償器IVと、前記演算された張力偏差に比例した信号と前記ゲイン補
償器によりゲイン補償された巻き取り制御信号とを加算
する加算器を具備し、送り出しビームを駆動する送り出
しモータの回転数を制御するための送り出し制御信号を
出力する送り出し制御回路Ｖとからなり、送り出しモータの回転数を経糸の張力および巻き取り制
御信号の変化に応じて補正制御することを特徴とする緯
糸密度制御装置。
【請求項２】前記ゲイン補償器が、前記張力偏差の極性
によりゲインの大小を変更するゲイン変更回路を有する
ことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の緯糸
密度制御装置。
【請求項３】前記巻き取り制御回路が、前記検出された
経糸張力の変動値と目標の織り密度とに応じた巻き取り
制御信号を出力する回路を有することを特徴とする特許
請求の範囲第（１）項記載の緯糸密度制御装置。
【請求項４】前記加算器が、前記検出された経糸張力と
目標の張力値との偏差に応じてゲイン補償された巻き取
り制御信号に対して加算するための、前記巻き取りロー
ラおよび送り出しビームの各々の周速度と前記ゲイン補
償器において決定されたゲインとに基づいた信号を出力
する回路を有することを特徴とする特許請求の範囲第
（１）項記載の緯糸密度制御装置。