JPS61221906A - 制御システム - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、複数の制御可能な駆動装置を有する機械１例
えば、カーディングマシンのための制御システムに係る
。

（従来の技術） カーディングマシンには多数の駆動装置が設けられてお
り、そのうちの幾つかは、独立して駆動される電気モー
タでありそして別の幾つかは、このようなモータから直
接的又は間接的に駆動される連続可変のギア装置である
。供給ホッパ、スクリブラ（ブレーカ）、カーブ及び凝
縮機を有する典型的なカーディングマシンには、スクリ
ブラシリンダ及びカーダシリンダを駆動しそして凝縮機
を偏心運動させる３つの主モータと、スフリブラフライ
コーム、凝縮機の排出ファン及び駆動コームのようなも
のを作動する多数の小型モータと、供給ホッパの供給コ
ンベアとが設けられている。

更に、スクリブラの供給ローラ及びカーブの供給ローラ
（スクリブラシリンダのモータ及びカーダシリンダのモ
ータによって各々駆動される）、凝縮機（カーダシリン
ダのモータによって駆動される）、カーブの作用素子、
等々に対して、可変ギア駆動装置が設けられている。

これら駆動装置の駆動状態、即ち、モータの速度及び方
向や、連続可変ギアの比率設定値は。

生産及びプロセスパラメータ、即ち、ヤーン数。

生産率、等々を決定する。更に、成る種の状態が生じた
時には機械の運転が種々のセンサによって制御される。

例えば、スライバの切断や、金属の存在や、スクリブラ
及びカーブの巻取ローラが停止したかどうかといったこ
とがアラームセンサによって検出される。これら状態の
いずれかが検出されると、生産ライン全体を停止しなけ
ればならない、又、所要長さのヤーンが凝縮ドラムのス
プールに巻き取られた時や、スプールを交換するために
機械を停止するかもしくは低速度で運転しなければなら
ない時にも、その状態がセンサによって検出される。

一般に、上記のようなカーディング生産′ラインには、
モータの速度及び方向を制御すると共に連続的に可変な
ギア比の設定値を制御するために個々の制御器が設けら
れている。これら制御器の少なくとも幾つかは、ライン
全体のコントロールパネルに設置されている。

（発明が解決しようとする問題点） 今日、コンピュータ式の制御システムの開発に伴い、多
数の駆動装置を有するカーディングマシンのよう゛な機
械の制御にこれらのシステ°ムが効果的に利用できるよ
うになってきている。然し乍ら、どんなコンピュータ式
制御システムを設けるかが問題である。

コンピュータのキーボードを使用して所望の駆動状態に
関する情報を入力し、次いで、モータ及び連続的に可変
なギア装置をこれらの所望の状態で作動するようにコン
ピュータが直接設定を行なうという形式のシステムが選
択−されることは明らかである。

然し乍ら、この「理想的」なシステムは、特に、前記し
たようなカーディングマシンについては著しい欠点があ
ることが分かった。

この欠点の１つは、コンピュータのキーボードを介して
行なう制御がカーディングマシンのオペレータにとって
一般に馴染がないことである・もう１つの欠点として、
カーディングマシンは、試行錯誤によって設定を行なう
ことがしばしば要求されるが、コンピュータ技術では、
常にコンピュータが正確な制御を実行しなければならな
いとされる。

更に、機械全体をコンピュータで制御しようとする考え
方をとった場合１通常、各々の変数が別々に且つ直接的
にコンピュータの制御を受けることになる。然し乍ら、
機械のオペレータに馴染のある制御器を設け、オペレー
タがこれらを通常使っている制御器のように使用し、然
も、コンピュータと機械との間に高価で複雑なインター
フェイスを設けることなくコンピユータ化されたデータ
表示、記憶及び呼出しの利点を完全に活用できるような
ハイブリッド式の制御構成が非常に効果的であることが
分かった。

（発明の目的および構成） 本発明は、種々の機械部品に対して複数の制御可能な駆
動装置を有している機械のため、の制御システムであっ
て、上記の各駆動装置ごとに手動で調整できる制御手段
を具備していて所望の製品を製造するように上記機械を
設定することができると共に１種々の駆動装置の実際の
駆動状態を表示するようにコンピュータ作動式の可視、
表示ユニット（ＶＩＩ）’Ｕ）が接続されており、且つ
、所定の組の駆動状態を指標として表示、識別、記憶及
び呼出しできるようにコンピュータがプログラムされて
いるような制御システムを提供する。

カーディングマシンに使用する場合には、上記制御可能
な駆動装置の１つが、カーディングマシンの駆動モータ
となる。スクリブラ及びカーダと、それらの個々の駆動
モータとを備えたカーディングマシンにおいては、２つ
のモータが独立して制御される。

このような機械は、駆動モータや、可変比の駆動装置、
例えば、連続的に可変なギア駆動装置を含む複数の駆動
装置を具備した形式のものである。

いかなる駆動装置も、可視表示ユニットに表示された実
際の駆動状態が所望の駆動状態になるまで操作すること
のできる「増加／減少」式の制御器によって制御するこ
とができる。

本発明のシステムでは、必要な数の駆動装置を個々に制
御できるが、更に、所望の設定を行なった時に、機械全
体の能力を増加したり減少したりできるように、これら
の駆動装置の全部を一緒に制御することもできる。実際
に、このようにする場合でも、モータの速度を同期して
増加及び減少するだけでよく、ギア連結による駆動装置
は、通常、比率を変える必要なく主モータと共に速度を
変える。

更に、コンピュータは、指令を受けた時に、実際の駆動
状態をメモリに記憶された指標の所望の駆動状態に自動
的にセットできるように駆動装置に接続され、プログラ
ムされる。

本発明のシステムは、コンピュータへ欠陥信号を入力す
る欠陥センサを備えており、コンピュータは、このよう
な信号を受信した時は駆動装置を自動的に不作動状態と
するようにプログラムされており、これは、本来、全て
の主駆動モータの機能を同期して低下させることになる
。

更に１本発明のシステムは、コンピュータへ作業完了信
号を入力するセンサも備えており、コンピュータは、こ
の信号を受信すると、取り出し及び／又は再装填を行な
うように機械を準備すると共に運転を再開するようにプ
ログラムされている。

又、プロセスセンサは、駆動状態の調整に伴う生産又は
プロセスパラメータへの実際の影響を表わす信号をコン
ピュータへ入力し、このような信号により生産又はプロ
セスパラメータが可視表示ユニットに表示され、このよ
うなパラメータを得るように駆動状態を変えることがで
きる。

更に別の特徴において、本発明は、材料の取入口と、こ
のような材料から作られた出来上った製品の放出口と、
上記材料に作用してこれから上記製品を形成する作動手
段とを有する機械のための制御システムであって、上記
作動手段のための制御手段を具備し、この制御手段は、
プログラム可能な手段と１種々の材料及び種々の製品に
関するデータを保持又は受は取るメモリ手段とを備え、
上記取入口からの材料の取り入れに関する情報を受は取
り、この情報及び上記データに基づいて上記作動手段を
制御するような制御システムに関する。

より詳細には、本発明は、繊維の取入口と、カーディン
グされた繊維の取出口と、繊維をカーディングする手段
とを有するカーディングマシンのための制御システムで
あって、上記カーディング手段のためのコンピュータを
含む制御手段を具備し、上記コンピュータは、所与の繊
維からカーディングされた製品を形成するための命令を
保持できると共に、上記取入口から繊維通過情報を受は
取り、この情報と上記命令とに基づいて上記カーディン
グ手段を制御するような制御システムに関する。

（実施例） 以下、添付図面を参照し、本発明によるカーディングマ
シンのための制御システムの一実施例を詳細に説明する
。

カーディング作業に対する制御システムが図示されてい
る。供給ホッパ部１１からの繊維は。

スクリブラ１２、ウェブ圧縮部１３、カーブ１４及び凝
縮部１５へ供給される。

供給ホッパは、装填部コームのためのモータ２１と、装
填部のスパイク式コンベアシートのためのモータ２２と
、計量部のコームのためのモータ２３と、計量部のスパ
イク式コンベアシートのためのモータ２４とを備えてい
る。

スクリブラのシリンダは、モータ３１によって駆動され
る。モータ３１から駆動力を得る連続的に可変なギア３
２は、スクリブラの供給ローラ３３を駆動する。モータ
３４は、スクリブラのフライコームを駆動する。

ウェブ圧縮部１３の駆動力は、モータ３１によって駆動
される連続的に可変なギア３５から得られる。

カーブのシリンダはモータ４１によって駆動され、カー
ブの供給ローラ４３は、スクリブラの場合のように、連
続的に可変なギア４２から駆動される。モータ４１によ
って駆動される更に別の連続的に可変なギア４４．４５
は、カーブの第１及び第２の作用素子を駆動し、モータ
４１によって駆動されるもう１つのギア４６は、凝縮部
１５を駆動し、この部分には、偏心運動を行なうために
モータ４７も設けられている。モータ４８は、排出ファ
ンを駆動する。

これらのモータ及び連続的に可変なギアは、全て、第２
図に詳細に示したコンソール５１から制御される。この
コンソールは、可視表示スクリーン５２及びキーボード
５３より成るコンピュータ区分と、ディスク駆動及びプ
リンタ部５４とを有している。

制御部５５は、ＪＩＳ及び１Ｄ′と示された「増加」及
び「減少」ブツシュボタンの形態の手動で調整できる制
御手段を、第１図に示した各駆動装置に対して各々有し
ており、特定の駆動装置が機能する時にオンとなるイン
ジケータランプの上にはその駆動装置に対応する参照番
号が示されている。

これらの１工′及びｇ　Ｄ　ｅボタンにより、所望の製
品、即ち、規定数のヤーンを形成するための標準値に種
々の駆動装置の速度をセットすることができる。この段
階で、コンピュータは、適当なプログラミング及びキー
ボード入力により、標準値形成モードに入れられる。第
３図に示すように、ディスプレイには、種々゛の駆動装
置のリストが形成される。スクリブラシリンダモータ３
１のｇＩｔボタンを押した場合には、シリンダの選択さ
れた作動速度が増加され、この速度が、スクリ　　′−
ン上で、「スクリブラシリンダ」という指示の隣に指示
される（現在は、１３０ｒｐ−である）。

ＪＩＩ及び“Ｄ′ブツシュボタンを操作すると、各駆動
モータについては、ポテンショメータ又は他の適当な制
御器が、そして連続的に可変な駆動ギアについてはサー
ボモータ又は同様の制御器が調整されて、その比率を調
整し、コンピュータは、上記のポテンショメータ又はサ
ーボモータの設定に関する情報を適当なトランスジュー
サ、例えばポテンショメータを介してピックアップする
。このトランスジューサは、上記設定に比例する出力電
圧を発生し、この電圧は、Ａ／Ｄコンバータでデジタル
化され、適当なインターフェイスを経てコンピュータへ
供給される。これらは、全て、従来のコンピュータ技術
に基づくものである。

更に、コンソール５１は、生産ライン全体を同期して制
御するライン制御器も有しており、これらの制御器は、
スタート及びストップブツシュボタン６１．６２．クロ
ールブツシュボタン６３並びにスピードブツシュボタン
６４として示されており、スピードブツシュボタンは、
′工′及びｇ　Ｄ　ｌブツシュボタンによって予め選択
された設定値でライン全体を運転するようにその機能を
促進する。

更に別のインジケータランプ７１及び７２と、そのリセ
ットボタン７・１ａ及び７２ａは、スクリブラ及びカー
ダの取入口ローラに設けられた金属検出器に接続され、
これらの検出器は、金属が検出された時に機械に損傷が
及ばないようにラインを停止するよう接続されている。

スクリブラ及びカーダのシリンダに設けられたタコメー
タ（図示せず）は、速度データをコンピュータの入力イ
ンターフェイスに供給し、これは、実際の速度指示とし
て可視表示ユニットに現われる。

駆動装置の調整は、機械の運転中に、′Ｉ′及び１Ｄ＃
ブツシユボタンを用いて行なわれる。

もちろん、′工′及び′Ｄ′ブツシュボタンの代わりに
、スライダや回転ノブを設けることもできる。

コンピュータは、キーボード入力によって識別番号で与
えられる標準値を磁気ディスク（又は他の適当なメモリ
装置）に記録するようにプログラムされ、従って、これ
をスクリーンに呼び出すことができる。呼び出された駆
動状態のデータは、ディスプレイの別々の欄に表示され
る０機械を選択された標準値に設定するため１選択され
た速度及び比の設定値が呼び出された標準設定値に等し
くなるまで、′工′及びｌ　Ｄ　Ｉ　ブツシュボタンを
操作する。

キーボード又は他のセンサもしくはトランスジューサか
ら適当なインターフェイス手段を経てコンピュータ文更
に別の情報を入力することができる。このような情報は
、運転時間、停止時間、バッチ重量、ヤーン数、等々で
あり、これから。

所定の時間に対する平均効率を自動的に計算することが
できる０ａ縮機に設けられたセンサは、凝縮機のボビン
が一杯になり１機械が停止されるか又はクロール速度に
セットされた時に、これを指示するようにセットするこ
とができ、これにより。

ボビンを交換し、その後、機械を再び所定の速度に加速
することができる。

ＪＩＩ及び１Ｄ′ブツシユボタンによって手動でセット
されるポテンショメータ又はサーボモータを自動的にセ
ットするような別の゛制御手段をコンピュータからの制
御信号によって作動されるリレーである。この場合、コ
ンピュータは、選択された速度又は比を標準速度又は比
と比較し、選択された速度又、は比を標準値に一致させ
るように調整を行なう。

供給ホッパ部１１の計量部には、カーディングマシンへ
送られる繊維の量を制御及び監視するコンピュータ制御
装置が配置される。繊維の供給率を表わす信号を、凝縮
部１５の速度及び廃物の再循環率を表わす信号と共に使
用して、コンソール１５の計算部で、生産されるヤーン
の数が計算されると共に、所定のバッチ重量を入力する
ことにより、同じコンピュータによりそのバッチの生産
が完成するまでの推定時間が算出される。適当なプログ
ラミングと、実時間クロックの構成とによって、コンソ
ールのコンピュータは、生産率。

停止時間、効率、等々を含む重要な生産パラメータの記
録を保持することができ、１つのバッチの生産が完了す
るまでの時間、所定の時間内の生産量、等々を計算する
際にこれらパラメータを考慮することができ、更に、所
定の時間に又は要求に応じて管理情報の概要をプリント
することができる。

コンソールコンピュータは、スプレッドシートプログラ
ムを保持することもでき、この場合は。

変数又はパラメータの変更の影響を示すように処理パラ
メータ及び変数を相関させることができる。

例えば、効率を１Ｅ″とし、凝縮速度を“Ｓ″とすれば
、Ｅ＝ｆ（ｓ＋）という関係式が成り立ち、例えば、速
度が歓る限界値よりも増加する時には、停止時間が増す
ために、効率が低下することになる。スプレッドシート
プログラムは、１つのバッチの生産が完了する時間に及
ぼす速度変化の影響を、効率の変化を加味して示すこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、カーディングマシンの動作を説明するための
概略図、 第２図は、制御コンソールを示す図、そして第３図は、
可視表示ユニットの表示スクリーンを示す図である。 １１・・・供給ホッパ部 １２・・・スクリブラ １３・・・ウェブ圧縮部 １４・・・カーブ　　　１５・・・凝縮部２１〜２４，
３１．３４，４１．４７・・・モータ３２．３５．４２
・・・連続的に可変なギア３３・・・スクリブラの供給
ローラ ４３・・・カーブの供給ローラ ４４．４５・・・更に別の連続的に可変なギア５１・・
・コンソール ５２・・・可視表示ユニットのスクリーン５３・・・キ
ーボード ５４・・・ディスク駆動及びプリンタ部５５・・・制御
部

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）種々の機械部品に対して複数の制御可能な駆動装
   置を有している機械のための制御システムにおいて、上
   記の各駆動装置ごとに手動で調整できる制御手段を具備
   していて所望の製品を製造するように上記機械を設定す
   ることができるとともに、種々の駆動装置の実際の駆動
   状態を表示するようにコンピュータ作動式の可視表示ユ
   ニットが接続されており、且つ所定の組の駆動状態を指
   標として表示、識別、記憶及び呼出しできるようにコン
   ピュータがプログラムされていることを特徴とする制御
   システム。
2. （２）カーディングマシンに使用するように構成され、
   上記制御可能な駆動装置の１つがカーディングマシンの
   駆動モータである特許請求の範囲第１項に記載の制御シ
   ステム。
3. （３）スクリブラ及びカーダを備えたカーディングマシ
   ンに使用するように構成され、上記スクリブラ及びカー
   ダは、制御可能な駆動装置である別々の駆動モータを有
   している特許請求の範囲第１項に記載の制御システム。
4. （４）駆動モータ及び可変比の駆動装置を含む複数の駆
   動装置を備えた特許請求の範囲第１項に記載の制御シス
   テム。
5. （５）上記駆動装置は、連続的に可変なギア装置を含む
   特許請求の範囲第１項に記載の制御システム。
6. （６）可視表示ユニットに表示される実際の駆動状態が
   所望の駆動状態となるまで操作することのできる「増加
   ／減少」制御器によって駆動装置が制御される特許請求
   の範囲第１項に記載の制御システム。
7. （７）上記コンピュータは、指令を受けた際に、実際の
   駆動状態を、メモリに記憶された指標の所望の駆動状態
   に自動的にセットできるように駆動装置に接続されプロ
   グラムされる特許請求の範囲第１項に記載の制御システ
   ム。
8. （８）コンピュータに欠陥信号を入力する欠陥センサを
   備え、コンピュータは、このような信号を受信した際に
   駆動装置を自動的に不作動状態にするようにプログラム
   される特許請求の範囲第１項に記載の制御システム。
9. （９）コンピュータに作業完了信号を入力するセンサを
   備え、コンピュータは、このような信号を受信した際に
   、取り出し及び／又は再装填を行なうように機械を準備
   すると共に、運転を再開するようにプログラムされる特
   許請求の範囲第１項に記載の制御システム。
10. （１０）駆動状態の調整に伴う生産又はプロセスパラメ
    ータへの実際の影響を表わす信号をコンピュータへ入力
    するためのプロセスセンサを備え、上記の信号により生
    産又はプロセスパラメータが可視表示ユニットに指示さ
    れ、これにより、このような生産又はプロセスパラメー
    タを得るように駆動状態を変えることができる特許請求
    の範囲第１項に記載の制御システム。