JPH10237757A - 布目矯正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 布目曲がりの急変時にも対応できる布目矯正
装置を提供する。 【解決手段】 布目矯正部１４、この布目矯正部１４よ
りも上流側に配置された矯正前布目検出部１３と、布目
矯正部１４よりも下流側に配置された矯正後布目検出部
１５とを備えている。そして、メインＣＰＵ１１は、矯
正前布目検出部１３からの矯正前の布帛の布目曲がり
と、矯正ロール位置と、矯正後布目検出部１５からの矯
正後の布帛の布目曲がりとを、布帛の同一箇所における
布目の変化及び矯正力が把握できるようにして取り込ん
で蓄積し、その蓄積されたデータに基づいて、布目矯正
部１４の制御量を求める際の制御係数を求め、そして、
予め設定された布目角度設定値と矯正前の布帛の布目曲
がりとの差を求め、その差に制御係数を乗じた値に基づ
いて矯正手段の制御量を求めて布目矯正矯部１４を制御
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、織り目及び編み目
を有する布帛の布目曲がりを矯正する布目矯正装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、布目矯正装置の開発は、その自動
化という観点から布目検出に重点が置かれ、複雑な組織
を持つ布帛に対しても布目検出が可能になっている。そ
して、布目矯正においては、近年においても、布目検出
部が布目矯正部の後部に配置され、矯正された後の布目
曲がりを検知して、その矯正が正しかったかどうかで次
の矯正を行うといったフィードバック制御によって行わ
れている。もちろん、このような制御は、制御自体が単
純であり、ハード面においても低コストで済むといった
利点がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような制御が行わ
れている背景には、布帛の布目曲がりは数メートルにわ
たって同じ傾向を示し、なおかつ緩慢な変化しかしない
といった、布帛の布目の特質がある。ところが、ミシン
継ぎ目などのように布帛が連続していない部分で、布目
曲がりの傾向が逆に変化したときには、新たに通過を始
めた布帛に対して更に布目曲がりを強めてしまう事が予
想される。一度、そのような状態に陥るとその反動で過
剰矯正気味となり、安定した矯正を行うまでに幾度かの
ハンチングを繰り返すことになる。このハンチング現象
を防ぐためには、布目曲がりに対する矯正感度を下げれ
ばよいのであるが、感度の低下は、応答速度の低下につ
ながってしまう。さらに、布目曲がりの急変時には、布
目角度検知器によっては布目自体を見失い、最悪の場合
には綾目等の横糸とは角度の異なる模様を布目として捉
えてしまう可能性があった。

【０００４】そこで、このような現象を避けるために、
ミシン等で結反する場合には布目合わせを行うとか、布
帛の結反部が布目検出部を通過するまで矯正部を中立の
状態にしておく等の処置を行っている。しかし、前者の
場合には、結反効率が非常に悪くなることが容易に予想
され、後者の場合には、生地の結反部の監視が必要とな
る上、その間布目矯正が全く行われないことになる。こ
のように、フィードバック制御のみによる布目矯正装置
は、今布目曲がりを矯正しようとする布帛に対して数メ
ートル前に存在した布目曲がり量を当てはめていること
に問題がある。特に、この問題は、矯正部と布目検出部
との距離が大きくなればなるほど、顕著になってくる。

【０００５】本発明は、このような問題点を解決するた
めにされたものであり、布目曲がりの急変時にも対応で
きる布目矯正装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る布目矯正装
置は、布帛の布目曲がりを矯正する矯正手段と、矯正手
段よりも上流側に配置され、矯正前の布帛の布目曲がり
を検出する第１の布目検出手段と、矯正手段よりも下流
側に配置され、矯正後の布帛の布目曲がりを検出する第
２の布目検出手段と、第１の布目検出手段による矯正前
の布帛の布目曲がりと、矯正手段の矯正ロール位置と、
第２の布目検出手段による矯正後の布帛の布目曲がりと
を、布帛の同一箇所における布目の変化及び矯正力が把
握できるようにして取り込んで蓄積するデータ蓄積手段
と、データ蓄積手段に蓄積されたデータに基づいて、矯
正手段の制御量を求める際の制御係数を求める手段と、
予め設定された布目角度設定値と第１の布目検出手段か
らの矯正前の布帛の布目曲がりとの差を求め、その差に
制御係数を乗じた値に基づいて矯正手段の制御量を求め
て矯正手段を制御する演算制御手段とを有する。

【０００７】本発明においては、第１の布目検出手段が
布目矯正手段よりも上流側に配置されており、これによ
って矯正前の布目曲がり量が検出できることになり、フ
ィードフォワード制御を可能にするばかりではなく、矯
正部の布帛に対する矯正力を定量化することが可能にな
っている。つまり、布目曲がり量に応じて矯正すべき量
が算出できることとなっている。また、矯正前の布目曲
がりによって、布目矯正を行うので、矯正部の行程長が
長くなっても逆動作等によるハンチング状態になること
はない。

【０００８】更に、本発明においては、矯正前の布帛の
布目曲がりと、矯正手段の矯正ロール位置と、矯正後の
布帛の布目曲がりとを、布帛の同一箇所における布目の
変化及び矯正力が把握できるようにして取り込んで蓄積
し、その蓄積されたデータに基づいて矯正手段の制御量
を求める際の制御係数を求めようにしており、このた
め、実際の布目の変化と矯正力との関係が把握できる。
このようにして、実際の布目矯正の状態を学習するで、
制御係数はその学習を反映したものとなり、高精度に布
目矯正ができる。なお、矯正前後の布目曲がり量と矯正
部の矯正量との関係は、布帛の種類や矯正中の布帛にか
かるテンションによって変化するので、これらのデータ
を定期的に取り込んで、制御係数を逐次変更していくこ
とが望ましい。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施形態に係る
布目矯正装置の構成を示すブロック図である。同図にお
いて、１０は矯正前布目検出部１３を制御し、その検出
信号を取り込むサブＣＰＵである。１１は布目矯正部１
４及び矯正後布目検出部１５をそれぞれ制御し、その布
目検出部１５からの検出信号を取り込むメインＣＰＵで
あり、これはサブＣＰＵ１０との間でデータの双方向通
信を行う。また、１２は布目設定等を行うための操作
部、１６は布帛の相対移動距離検知器であり、布帛の進
行状態をメインＣＰＵ１１に出力する。

【００１０】図２は図１の各布目検出部１３，１５の布
目矯正装置における配置を示した説明図である。２０は
被矯正布、２１は矯正前布目検出用の投光器、２２は矯
正前布目検知器、２３は布目の斜行分だけを矯正するた
めのロール、２４は布目の湾曲分だけを矯正するための
湾曲ロール、２５は矯正後布目検出用の投光器、２６は
矯正後布目検知器であり、これらは図２に示されるよう
に配置されている。

【００１１】ここで、図１と図２との関係について説明
する。図１の矯正前布目検出部１３は、矯正前布目検出
用投光器２１と矯正前布目検知器２２との組を四組設置
することで構成されており、矯正後布目検出部１５は、
矯正後布目検出用投光器２５と矯正後布目検知器２６と
の組を四組設置することで構成されている。これらの検
知器の組数については前後各々最低二組を必要とする
が、成る可く多くした方が好ましく、布帛の幅方向に対
する配置についてはほぼ均等になるようにし、矯正前後
においてほぼ同じ配置になるようにした方がよい。

【００１２】この実施形態では、図２に示されるよう
に、矯正ロール２３，２４に対して上流側に配置された
布目検出部１３と、矯正ロール２３，２４に対して下流
側に配置された布目検出部１５、そして、被矯正布帛の
移動距離検出部１６により検出された情報により、矯正
ロール２３，２４の矯正力を制御するように構成されて
いる。また、矯正前布目検出部１３による矯正前布目曲
がり量により制御するフィードフォワードによる制御
と、布目矯正部の布帛に与える矯正力を検知することを
目的に設けられた矯正後布目検出部１５による矯正後布
目曲がり量により制御するフィードバックによる制御の
２系統で制御するように構成されている。

【００１３】図３は図１の実施形態における布目矯正制
御の信号の流れを示したブロック図であり、この図に基
づいて布目曲がり矯正の動作を説明する。矯正前布目検
出部１３が矯正前布目角度３２を検出してサブＣＰＵ１
０に出力すると、サブＣＰＵ１０は矯正前布目角度３２
を一定のタイミングでメインＣＰＵ１１に出力する。メ
インＣＰＵ１１は、矯正前布目角度３２を取り込むと、
予め設定されている布目角度設定値３０との差を計算す
る。このとき、布目矯正部１４に求められる矯正力は、
その差を打ち消す分だけでよいから、後述する演算式３
１を用いて矯正ロール位置換算を行い、そこで求められ
た矯正ロール位置になるよう布目矯正部１４を制御す
る。このように制御することで、矯正後布目角度を布目
角度設定値３０に等しくするフィードフォワード制御が
行われる。

【００１４】更に、それに平行して移動距離検出部１６
を用いて布帛の流れ３９を捉えながら、矯正前後の布目
角度変化と矯正ロール位置の履歴を蓄積する。このとき
用いられるディレイ３５Ａ，３５Ｂは矯正前布目検出部
１３から矯正後布目検出部１５までの被矯正布２０の行
程距離に相当する遅延時間をもつものであり、ディレイ
３６は布目矯正部１４から矯正後布目検出部１５までの
被矯正布２０の行程距離に相当する遅延時間をもつもの
である。これらのディレイ３５Ａ，３５Ｂ，３６を設け
ることにより、被矯正布２０の同一箇所での布目の変化
及び加えられた矯正力を把握することができる。このよ
うにして蓄えられたデータより演算式３１に補正をかけ
るフィードバック制御を行う。

【００１５】ここで、上述の演算式３１は下記の式のよ
うに表すことができる。 Ｐn ＝（Ａsn−Ａfn）×α＋Ｐ0 但し、Ａsnは布目角度設定値、Ａfnは矯正前布目検出角
度、Ｐ0 は矯正力０の時の矯正ロール位置、Ｐn は布目
角度設定値まで布目を矯正するための矯正ロール位置で
ある。αは定数（制御係数）であり、１度矯正するため
に必要な矯正ロール移動量である。

【００１６】そして、この制御は布目矯正部１４の矯正
可能な布目成分毎に行われ、この実施形態においては斜
行分矯正ロール２３と湾曲分矯正ロール２４が設けられ
ているため、斜行成分と湾曲成分について各々独立した
演算式３１を用いて制御する。例えば、斜行分について
布目角度設定値が左進みの１．５度、矯正前布目検出角
度が右進みの０．５度であった場合には、斜行分矯正ロ
ール２３を左進み２．０度布帛に矯正力が働く位置に移
動するよう制御する。このとき例えばαが１０００、こ
の矯正をした後の布目検出角度が左進み１．０度である
場合には、２．０度矯正しようとしたのに対して１．５
度しか矯正されないことが判り、αは約１３３３と逆算
できるが、角度検出分解能を考慮して、前回のαとの平
均を取り補正後のαは、１１６７となる（制御係数の補
正処理３８）。そして、その補正されたαに基づいて斜
行分矯正ロールを制御する。

【００１７】一般的に、この制御係数αは、布帛の種類
や布目矯正時のテンションによって変化するので、上記
の制御係数の補正処理３８により常にフィードバックを
かける必要がある。言い換えれば、布帛の種類が変わっ
たとき、正確なフィードフォワード制御を期待できない
事を予測させるが、αの値が矯正方向の逆動作を招くこ
とはないため、ハンチング現象を起こすことはない。

【００１８】更に、本実施形態においては、矯正前布目
角度が急変した場合でもそれを自動検出して通常のフィ
ードフォワード制御よりも長い距離による矯正前布目角
度の平均化を行い、布目矯正による局所的なひずみを生
じないようにしている。これは布目の急変部、特にミシ
ン継ぎ目による急変部において急激な布目矯正ロールの
移動を行うと布帛と矯正ロールが馴染まず、元々不可能
な矯正を強いることになるためである。そして、この布
目の急変部におけるデータは、αの補正データとして不
安定になることが予想されるため、データ蓄積部３７に
蓄積されないようにしている。結果として、ミシン継ぎ
目付近で極端な布目曲がりをしている布帛を矯正した場
合の一例を斜行分と湾曲分に分けてグラフに表すと次の
図４及び図５のようになる。

【００１９】図４は上述の実施形態の布目斜行分矯正と
後検知による布目斜行分矯正とを比較したグラフであ
る。僅かに右進みの原反の反末に、最初５ｍがかなり左
進み傾向でその後急にかなりの右進みに転じる原反を結
反した場合には、後検知矯正では収束はしているが、ハ
ンチング状態になっている。しかし、前検知矯正につい
ては最終的な布目曲がりのひずみ箇所を除いて、ハンチ
ング状態にはなっていない。

【００２０】図５は上述の実施形態の布目湾曲分矯正と
後検知による布目湾曲分矯正とを比較したグラフであ
る。これは一定の中進み状態の原反反末に中遅れ状態の
原反を結反した場合であるが、図４の例と同様に、ハン
チング状態になっていないことが分かる。

【００２１】なお、図３においては、矯正ロールの位置
を演算式３１の演算結果をもって矯正ロールの位置とし
たが、本発明においては矯正ロール位置を実際に検出す
る装置を別途設けて、それによって矯正ロール位置を求
めるようにしても良い。

【００２２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、布目検出
手段が布目矯正手段に対して上流側にも配置されてお
り、そして、これによってフィードフォワード制御を行
っているため、布目曲がりの急激な変化に迅速に対応し
ても、ハンチング現象を抑止できる。また、このフィー
ドフォワード制御により布目矯正部の工程長を長く取る
ことができ、布目矯正ロールの本数を増やすこと等がで
きる。このことは、同じ布目曲がりを少しずつ数回に分
けて矯正できることを意味しており、組織の堅い布帛に
対しても矯正ができることを意味している。更に、本発
明によれば、矯正前後に布目検出部を設けたので、「矯
正前の布目曲がり量」「加えられた矯正量」及び「矯正
後の布目曲がり量」の関係を導くことができ、その関係
を利用することによってフィードフォワード制御をより
確実なものとしている。従って、本発明は例えばミシン
継ぎ目部分での布目曲がりの変化等に自動的に対応すこ
とができるので、ミシン継ぎ目部分での布目合わせ等を
行わない場合の矯正不良長さを短縮することができ、オ
ペレータが生地の導入時に矯正部の中立化を意識する必
要もなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る布目矯正装置の構成
を示すブロック図である。

【図２】図１の各布目検出部の布目矯正装置における配
置を示した説明図である。

【図３】図１の実施形態の布目矯正制御の動作を示すブ
ロック図である。

【図４】図１の実施形態による斜行分矯正と後検知によ
る斜行分矯正の一例を示すグラフである。

【図５】図１の実施形態による湾曲分矯正と後検知によ
る湾曲分矯正の一例を示すグラフである。

【符号の説明】

１０ サブＣＰＵ １１ メインＣＰＵ １２ 操作部 １３ 矯正前布目検出部 １４ 布目矯正部 １５ 矯正後布目検出部 １６ 移動距離検出部 ２０ 被矯正布 ２１ 矯正前布目検出用投光器 ２２ 矯正前布目検知器 ２３ 斜行分矯正ロ一ル ２４ 湾曲分矯正ロール ２５ 矯正後布目検出用投光器 ２６ 矯正後布目検知器 ３０ 布目角度設定値 ３１ 演算式 ３２ 矯正前布目角度 ３３ 矯正ロール位置 ３４ 矯正後布目角度 ３５Ａ，３５Ｂ ディレイ ３６ ディレイ ３７ データ蓄積部 ３８ 制御係数の補正処理 ３９ 布帛の流れ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 布帛の布目曲がりを矯正する矯正手段
   と、 前記矯正手段よりも上流側に配置され、矯正前の布帛の
   布目曲がりを検出する第１の布目検出手段と、 前記矯正手段よりも下流側に配置され、矯正後の布帛の
   布目曲がりを検出する第２の布目検出手段と、 前記第１の布目検出手段による矯正前の布帛の布目曲が
   りと、前記矯正手段の矯正ロール位置と、前記第２の布
   目検出手段による矯正後の布帛の布目曲がりとを、布帛
   の同一箇所における布目の変化及び矯正力が把握できる
   ようにして取り込んで蓄積するデータ蓄積手段と、 前記データ蓄積手段に蓄積されたデータに基づいて、前
   記矯正手段の制御量を求める際の制御係数を求める手段
   と、 予め設定された布目角度設定値と前記第１の布目検出手
   段からの矯正前の布帛の布目曲がりとの差を求め、その
   差に前記係数を乗じた値に基づいて前記矯正手段の制御
   量を求めて当該矯正手段を制御する演算制御手段とを有
   することを特徴とする布目矯正装置。