JPH0790973B2 - 瞬時可変糸条フイード方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、可変糸条フイード方法に関し、さらに詳しく
は、単錘駆動しながら糸条を瞬時可変でフイードする糸
条のフイード方法に関するものである。

［従来技術］ 従来、可変速による糸条のフイード方法は、一対のニッ
プローラ複数個を１台のモータがベルトまたはギヤーな
どを介して駆動し、モータの回転数を制御しながら糸条
をフイードする方法がとられてきた。

糸の加工中に連続してフイード制御できることは製品の
多様化、特殊化などを実現し得るものであるが、さらに
高級化や高感性の製品を実現するには、プロセス的には
特に瞬時可変速による糸条のフイード制御を必要とされ
る。

可変速糸条供給方法は、例えば、特開昭61−186544号公
報に示されている。

この方法ではモータを変速する場合にかなりの遅れ時間
（立上がり、立ち下がり）が発生するため、可変速が極
めて緩慢になり、糸条のフイードレベルが高くなれば高
くなるほどこの傾向は厳しくなる問題があった。

そのため、高級化や高感性の製品を実現するにはこの方
法では、不十分である。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は、上記したような点に鑑み、糸条のフイ
ードレベルが上がっても、モータを変速する場合に極め
て応答性の高い、単錘駆動しながら糸条を瞬時可変でフ
イードする方法を提供せんとするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記した目的を達成する本発明の瞬時可変糸条フイード
方法は、以下の構成からなる。

すなわち、モータに直結したローラに糸条を巻き付け、
該モータの回転数を予め定常的あるいは非定常的に複数
レベルに設定したパターンに基づき該ローラを立上り立
ち下がりの応答速度15ms以下で単錘駆動しながら制御
し、前記糸条をフイードすることを特徴とする瞬時可変
糸条フイード方法である。

以下、さらに詳しく本発明について説明をする。まず、
モータに直結するローラは、モータを変速した場合の応
答性を高めるため軽量かつ小径の形状であって、さらに
強靱な特性を持つ材料が好ましい。例えばAl、Ni、Cr、
Mgを含む合金やプラスチッックを含む複合材、例えば炭
素繊維を用いた複合材が適している。

ローラの重量や、径、幅の設計は材質の比重によって概
ね決まり、軽いほど好ましく、合金材料では比重が3.00
以下、複合材料では2.00以下が適している。

ローラの径は小径ほど好ましいが、周速度つまり糸条の
供給速度に影響するので10mmφ以下が望ましく、さらに
は70mmφ〜30mmφの範囲が適している。

糸条をローラに巻き付けるのは少なくとも360度以上つ
まり１回以上がこのましく、360度以下ではローラと糸
条がスリップするので好ましくない。また、スリップの
防止としてニップローラやエプロンローラ等を用いるこ
とはローラの負荷抵抗を大きくするので応答性を高める
ためには好ましくない。

次に、該モータの回転数を定常的あるいは非定常的に複
数レベルに設定し、連続的に瞬時可変速を行うのはプロ
グラマブルコントローラやパソコンあるいは任意波形発
生器などの信号源を用いることによって容易に制御する
ことができる。

瞬時可変速を行う場合、応答時間は最大のポイントにな
る。一般に、モータのワット数が大きくなるとモータ自
身の負荷抵抗は大きくなり、駆動ローラの重さ、直径、
および個数、ギヤー、ベルト、シャフト等の負荷抵抗が
さらに加わることは良く知られている。

高速の応答性を得るためには、モータの選定が極めて重
要であり、型式では精密制御機器やロボットに用いられ
るサーボモータ（AC型、DC型）やステッピングモータが
好ましい。電流では、交流式より直流式が、デジタル式
よりアナログ式の速度制御方式が好ましく、さらに単錘
駆動用として小型のたとえば50〜300Wのモータが適して
いる。応答時間は早いほど高速で制御できかつ誤差は少
なくなるので具体的には15ms以下であることが重要であ
る。例えば、300m/minで糸条を走行させた場合、10msに
相当する糸条の長さは、5cmになる。つまり、立ち上げ
と立ち下げにより10cmの制御不可域がでるのである。瞬
時可変糸条フイードの目的によって応答時間を選定する
必要がある。

以下、本発明を図面に従って説明する。

第１図は本発明による糸条フイード方法の１例を示し
た。モータ１のシャフトに直結したローラ２に糸条３を
巻き付け走行させる。ローラ２の速度は制御装置４によ
って瞬時可変制御を行う。

モータ１は小型の例えばサーボモータが好ましい。シャ
フトに直結したローラ２は軽量かつ小径の形状が好まし
く、表面は摩擦抵抗の大きなクロムメッキを施した材料
などが適している。制御装置４によって瞬時可変制御さ
れたローラ２に糸条を少なくとも180度以上は巻き付け
る必要があり、好ましくは360度前後がよい。720度を超
える角度では糸条同志が絡みあいやすくなる。

第２図は瞬時可変制御のプログラムパターン図を示し
た。（イ）は予め複数レベルに設定されたモータの回転
数のプログラムパターンを示すものであり、（ロ）はそ
のパターンに応答して実際に測定されたローラの実速度
を示すものであり、1bは立上がり応答時間の遅れ、2bは
立ち下がり応答時間の遅れを示した。なお、横軸は時間
を縦軸はローラの表面速度をそれぞれ示したものであ
る。

（イ）のA,C,E,Gは定常速度B,D,Fは非定常速度である。
（ロ）は（イ）のそれぞれに対応するＡ′,B′,C′,
D′,E′,F′,G′を示したものである。

（イ）のB,D,Fにおける凸型入力信号は、（ロ）の実測
値Ｂ′,D′,F′の台形型の応答信号に対応する。

（ロ）は（イ）に比べると応答時間の遅れ分、わずか台
形状になる。

第３図は本発明を流体噴射加工に応用した場合の例を説
明する。

マルチフイラメント糸条５を解舒し、張力装置６から瞬
時可変制御ローラ７へ供給し水付与ローラ８により水を
該フイラメント糸条に付着させ流体噴射ノズル９によっ
て流体加工する。デリベリローラ10から引き出しチーズ
11に巻き取ることによって、フイード制御しながら流体
加工することができる。得られた糸条はフイード制御の
異なるものであり糸長さ方向に太さの変化を有するもの
である。

他の応用例としては、仮より加工、交絡処理、ネン糸、
製織準備、延伸加工のフイードローラあるいはデリベリ
ローラの代わりに使用することができる。

実施例１ 110WのACサーボモータのシャフトに直径50mmのアルミニ
ウムを主材料とする比重2.8の軽量ローラを取り付け、7
5デニールのポリエステルマルチフイラメント糸を360度
となるようにローラに巻き付けエアーサクションで吸引
しながら、下記条件にて瞬時可変制御を行ったところ応
答時間は立上がりは5ms以下、立ち下がりは8ms以下であ
った。

定常走行速度 300m/min 定常走行時間 100ms 瞬時増速 400m/min 瞬時増速時間 10ms 給糸張力 5g 実施例１から、瞬時可変の入力信号によってローラの速
度は瞬時に増減速して、条件通りのパターンを得た。こ
の結果、応答速度は極めて短く10ms以下となり、定常走
行速度300m/minで実施した場合、約5cmの誤差に相当す
る極めて精度の高いものが得られる。これは１錘の単独
駆動による方式によるものであり、増速の大きさは瞬時
に約33％アップすることが容易にできるのである。

実施例２ 実施例１と同様の条件にてローラに720度巻き付け、下
記条件にて瞬時可変制御を行ったところ応答時間は立上
がりは8ms以下、立ち下がりは10ms以下であった。

停止速度 0m/min 停止時間 100ms 瞬時増速 300m/min 瞬時増速時間 10ms 給糸張力 5g 実施例２から、停止−増速の最も過酷な条件で実施して
も応答速度は極めて短く10ms以下となるものである。な
お、増減速の時間および大きさの制御はコンピュータの
プログラムによって容易に変更できるものである。

［発明の効果］ 本発明は、上記の構成とすることにより、次の如き優れ
た作用効果を奏する。

瞬時可変の入力信号によってローラの速度を瞬時に増減
速することができ、停止−増速の最も過酷な条件で実施
しても応答速度を極めて短くすることができる。したが
って、糸の加工中に連続してフイード制御できるので、
製品の多様化、特殊化などを実現でき、さらに高級化や
高感性の製品を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による糸条フイード方法の１例を、第２
図は瞬時可変制御のプログラムパターン図を、第３図は
本発明を流体噴射加工に応用した場合の例を示す。 1:モータ 2:ローラ 3:糸条 4:制御装置 5:マルチフイラメント糸条 6:張力装置 7:瞬時可変制御ローラ 8:水付与ローラ 9:流体噴射ノズル 10:デリベリローラ 11:チーズ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】モータに直結したローラに糸条を巻き付
   け、該モータの回転数を予め定常的あるいは非定常的に
   複数レベルに設定したパターンに基づき該ローラを立上
   がり立ち下がりの応答速度15ms以下で単錘駆動しながら
   制御し、前記糸条をフィードすることを特徴とする瞬時
   可変糸条フィード方法。