(57)【要約】【課題】実際の折り返し点をパッケージの軸方向で揃えるための技術を提供する。【解決手段】時間−速度制御の進入パターンＰｓを供給する進入パターン生成部７２と、時刻ｔを供給する時刻供給部７４と、前記進入パターン生成部７２によって供給された進入パターンＰｓと、前記時刻供給部７４によって供給された時刻ｔと、に基づいて前記糸ガイド３３の目標走行速度Ｖｔ１を計算する進入目標速度計算部７３と、前記進入目標速度計算部７３によって計算された目標走行速度Ｖｔ１に基づいて糸ガイド駆動手段の動作を制御する進入駆動制御手段と、を更に備える。進入パターンＰｓのうち、前記糸ガイド３３が目標の折り返し点Ｂへ到達する予定の時刻ｔの直前の期間としての到達直前期間（時刻ｔ（ｂ）〜時刻ｔ（ｃ、ｄ））では、前記糸ガイド３３の目標走行速度Ｖｔ１が一定に設定される。【選択図】図５
2011026058.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行する糸条を案内可能な糸ガイドと、
前記糸ガイドを往復走行させるための糸ガイド駆動手段と、
を備え、
ボビンに巻き取られる上記糸条を綾振るためのトラバース装置の制御装置であって、
前記糸ガイドが目標の折り返し点の近傍に進入してからの、時刻と、その時刻における前記糸ガイドの目標とする走行速度と、の関係である進入パターンを供給する進入パターン供給手段と、
時刻を供給する時刻供給手段と、
前記進入パターン供給手段によって供給された進入パターンと、前記時刻供給手段によって供給された時刻と、に基づいて前記糸ガイドの目標とする走行速度を計算する進入目標速度計算手段と、
前記進入目標速度計算手段によって計算された走行速度に基づいて前記糸ガイド駆動手段の動作を制御する進入駆動制御手段と、
を更に備え、
前記進入パターンのうち、前記糸ガイドが目標の折り返し点へ到達する予定の時刻の直前の期間としての到達直前期間では、前記糸ガイドの目標とする走行速度が一定に設定される、
トラバース装置の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のトラバース装置の制御装置であって、
前記進入パターンのうち、前記到達直前期間よりも前の期間では、前記糸ガイドの目標とする走行速度の絶対値が減少するように設定される、
トラバース装置の制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のトラバース装置の制御装置であって、
前記糸ガイドが目標の折り返し点に到達してからの、時刻と、その時刻における前記糸ガイドの目標とする走行速度と、の関係である脱出パターンを供給する脱出パターン供給手段と、
前記脱出パターン供給手段によって供給された脱出パターンと、前記時刻供給手段によって供給された時刻と、に基づいて前記糸ガイドの目標とする走行速度を計算する脱出目標速度計算手段と、
前記脱出目標速度計算手段によって計算された走行速度に基づいて前記糸ガイド駆動手段の動作を制御する脱出駆動制御手段と、
を更に備え、
前記脱出パターンのうち、前記糸ガイドが目標の折り返し点へ到達した時刻の直後の期間としての到達直後期間では、前記糸ガイドの目標とする走行速度が一定に設定される、
トラバース装置の制御装置。
【請求項４】
前記到達直後期間は、前記糸ガイドが目標の折り返し点に到達してから一旦、停止するまでの期間以上となるように確保される、
請求項３に記載のトラバース装置の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、糸条を綾振るためのトラバース装置の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の技術として、特許文献１は、トラバース装置の糸ガイドの正確な位置制御を可能にする方法を開示している。具体的には、糸ガイドの現在位置をモニタリングすると共に、糸ガイドの現在位置と所定の目標位置とを比較し、その差を解消するように上記の糸ガイドの走行速度を調整するようにしている。必要であれば特許文献１の請求項１、請求項２、段落番号０００５、０００９、００１１を参照されたい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４１５５７０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記特許文献１の技術では、糸ガイドが所定の時刻で所定の位置を通過するように糸ガイドの走行速度を所謂調整役とするものであるから、糸ガイドの現在位置を所望通りに合わせ込むために糸ガイドの走行速度は少なからず上下してしまう。この糸ガイドの走行速度の変動は、特に、糸ガイドが実際に折り返す位置（以降、「実際の折り返し点」とも称する。）の安定性に悪い影響を及ぼす。というのは、所定幅のパッケージを形成するために糸ガイドが所定の位置に到達したら糸ガイドの走行方向を逆転させるようにしているが、糸ガイドそのものや糸ガイドを駆動するための構成（以下、「糸ガイド等」とも称する。）が有する慣性の影響により、実際の折り返し点と、糸ガイドの目標とする折り返し点（以降、「目標の折り返し点」とも称する。）と、には必然的にズレが生じるようになっており、そのズレの存在自体は仕方がないにしても、そのズレの程度（以下、「ズレ量」とも称する。）は、目標の折り返し点に糸ガイドが接近する際の、糸ガイド等が有する運動エネルギー（以下、「進入運動エネルギー」とも称する。）に支配されるからである。
【０００５】
要するに、上記特許文献１の技術は、糸ガイドの走行速度を調整役として糸ガイドが所定の時刻に所定の位置を通過させようとする技術（以下、単に「時間−位置制御」とも称する。）であるから、進入運動エネルギーは毎回一定とはなり難く、このためズレ量が毎回一定とはなり難く、この結果、実際の折り返し点がパッケージの軸方向でバラバラとなったパッケージが生産されてしまう。
【０００６】
そこで、上記の「時間−位置制御」に代えて、「位置−速度制御」なるものが次候補として挙げられる。この「位置−速度制御」は、糸ガイドが所定の位置を所定の速度で通過させようとする技術である。この「位置−速度制御」は、糸ガイドの走行速度を調整役とせずむしろ主役として制御の対象にするものなので、上記の「時間−位置制御」と比較して、進入運動エネルギーが安定するという点でメリットがある。しかし、糸ガイドが目標の折り返し点に到達したときの糸ガイドの走行速度は少し考えればわかることだがゼロに設定される。つまり、糸ガイドが目標の折り返し点に到達したとき、糸ガイドはそれ以上全く動かなくなってしまう場合がある。
【０００７】
本願発明の目的は、実際の折り返し点をパッケージの軸方向で揃えるための技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００８】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【０００９】
本願発明の観点によれば、走行する糸条を案内可能な糸ガイドと、前記糸ガイドを往復走行させるための糸ガイド駆動手段と、を備え、ボビンに巻き取られる上記糸条を綾振るためのトラバース装置の制御装置は、以下のように構成される。即ち、トラバース装置の制御装置は、前記糸ガイドが目標の折り返し点の近傍に進入してからの、時刻と、その時刻における前記糸ガイドの目標とする走行速度と、の関係である進入パターンを供給する進入パターン供給手段と、時刻を供給する時刻供給手段と、前記進入パターン供給手段によって供給された進入パターンと、前記時刻供給手段によって供給された時刻と、に基づいて前記糸ガイドの目標とする走行速度を計算する進入目標速度計算手段と、前記進入目標速度計算手段によって計算された走行速度に基づいて前記糸ガイド駆動手段の動作を制御する進入駆動制御手段と、を更に備える。前記進入パターンのうち、前記糸ガイドが目標の折り返し点へ到達する予定の時刻の直前の期間としての到達直前期間では、前記糸ガイドの目標とする走行速度が一定に設定される。
【００１０】
即ち、上記の進入パターン供給手段と時刻供給手段、進入目標速度計算手段、進入駆動制御手段によって、上記の糸ガイドが所定の時刻に所定の走行速度で走行するような制御（以下、単に「時間−速度制御」とも称する。）が確立されている。この「時間−速度制御」は、上記の「位置−速度制御」と同様に、糸ガイドの走行速度を調整役とせずむしろ主役として制御の対象とするものなので、上記の「時間−位置制御」と比較して、進入運動エネルギーの安定化に寄与する。加えて、上記到達直前期間における前記糸ガイドの目標とする走行速度が一定に設定されているので、応答遅れの影響に起因する進入運動エネルギーのバラツキを排除することができる。上記二つの特異な制御により、進入運動エネルギーが高いレベルで安定し、もって、実際の折り返し点をパッケージの軸方向で揃えることができる。なお、上記の技術は例えば図５の符号ｂ〜ｃの期間の実線の如く具現化されるものである。付言するならば、上記到達直前期間で前記糸ガイドの目標とする走行速度を一定に設定するという思想は、上記特許文献１には全く開示されていない。
【００１１】
上記のトラバース装置の制御装置は、更に、以下のように構成される。即ち、前記進入パターンのうち、前記到達直前期間よりも前の期間では、前記糸ガイドの目標とする走行速度の絶対値が減少するように設定される。以上の構成によれば、上記の進入運動エネルギーが低く抑えられるので、前述したズレ量を少なくすることができる。なお、上記の技術は例えば図５の符号ａ〜ｂの期間の実線の如く具現化されるものである。
【００１２】
上記のトラバース装置の制御装置は、更に、以下のように構成される。即ち、トラバース装置の制御装置は、前記糸ガイドが目標の折り返し点に到達してからの、時刻と、その時刻における前記糸ガイドの目標とする走行速度と、の関係である脱出パターンを供給する脱出パターン供給手段と、前記脱出パターン供給手段によって供給された脱出パターンと、前記時刻供給手段によって供給された時刻と、に基づいて前記糸ガイドの目標とする走行速度を計算する脱出目標速度計算手段と、前記脱出目標速度計算手段によって計算された走行速度に基づいて前記糸ガイド駆動手段の動作を制御する脱出駆動制御手段と、を更に備える。前記脱出パターンのうち、前記糸ガイドが目標の折り返し点へ到達した時刻の直後の期間としての到達直後期間では、前記糸ガイドの目標とする走行速度が一定に設定される。
【００１３】
即ち、前記糸ガイドの目標とする走行速度を一定とする上記の速度指令は一般に最も単純な速度指令である。従って、複雑な速度指令を採用する場合と比較して、前記糸ガイドが目標とする折り返し点へ到達した時刻の直後の期間における、前記糸ガイドの走行速度の変化の態様（図５の符号ｃと符号ｅで挟まれる破線の軌跡）の繰り返し再現性が高いレベルで実現される。従って、前述したズレ量（図５の斜線で示す面積に相当。）の繰り返し再現性が同様に高いレベルで実現し、もって、実際の折り返し点をパッケージの軸方向で一層確実に揃えることができる。なお、ここでも「時間−速度制御」を採用しているが、この採用による効果は前述の通りでありその説明は割愛する。また、上記の技術は図５の符号ｄ〜ｆの期間の実線の如く具現化されるものである。
【００１４】
上記のトラバース装置の制御装置は、更に、以下のように構成される。即ち、前記到達直後期間は、前記糸ガイドが目標の折り返し点に到達してから一旦、停止するまでの期間以上となるように確保される。即ち、前記糸ガイドが目標とする折り返し点へ到達した時刻の直後の期間における、前記糸ガイドの走行速度の変化の態様（図５の符号ｃと符号ｅで挟まれる破線の軌跡）の繰り返し再現性を高いレベルで実現するには、上記のように、前記到達直後期間を、前記糸ガイドが目標の折り返し点に到達してから一旦、停止するまでの期間以上となるように確保することが特に肝要である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】延伸仮撚機の概略図
【図２】トラバース装置の正面図
【図３】図２に類似する図であって、パッケージの軸方向における位置関係を説明するための図
【図４】トラバース装置の制御部の機能ブロック図
【図５】進入パターンと脱出パターン夫々における時刻と走行速度との関係を示すグラフ
【図６】進入パターンと脱出パターン夫々における位置と走行速度との関係を示すグラフ
【図７】第一変形例に係るトラバース装置の制御部の機能ブロック図
【図８】第二変形例に係るトラバース装置の正面図
【図９】第三変形例に係るトラバース装置の正面図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、一例として、本願発明に係るトラバース装置の制御部が延伸仮撚機の巻取部に適用されている実施形態を、図１〜６に基づいて説明する。
【００１７】
図１に示すように延伸仮撚加工機１００は、糸条Ｙを供給する給糸部１０１と、糸条Ｙに延伸仮撚加工処理を施す加工処理部１０２と、加工処理した糸条Ｙを巻き取ってパッケージを形成する巻取部１０３と、から構成される加工処理ユニット１０４（錘とも称される。）を複数備えて構成される。上記の加工処理ユニット１０４は図１の紙面に対して垂直の方向に並べて設けられる。ただし、給糸部１０１と巻取部１０３は、省スペース化の要請から２〜４錘分、上下に重ねて配置されている。
【００１８】
給糸部１０１は、給糸パッケージ１０５を保持するペグ１０６が設けられ、各ペグ１０６は共通のクリールスタンド１０７に取り付けられている。
【００１９】
加工処理部１０２は、糸条Ｙの上流から下流へ向かって順に、第１フィードローラ１０８と、１次ヒータ１０９と、冷却器１１０と、仮撚装置１１１と、第２フィードローラ１１２と、２次ヒータ１１３と、第３フィードローラ１１４と、から構成されている。第１フィードローラ１０８による糸条送り速度は第２フィードローラ１１２による糸条送り速度よりも低く、第２フィードローラ１１２による糸条送り速度は第３フィードローラ１１４の糸条送り速度よりも高くなるように設定され、もって、糸条Ｙは、第１フィードローラ１０８と第２フィードローラ１１２の間では延伸され、第２フィードローラ１１２と第３フィードローラ１１４の間では弛緩されるようになっている。
【００２０】
また、仮撚装置１１１によって糸条Ｙに対して付与された撚りは第１フィードローラ１０８に至るまで遡上するので、糸条Ｙは、延伸され加撚された状態で、１次ヒータ１０９にて加熱され、冷却器１１０にて熱セットされる。糸条Ｙに対して付与された撚りは、糸条Ｙが第２フィードローラ１１２を通過する際に消失する。このように延伸仮撚加工された糸条Ｙは、弛緩された状態で、２次ヒータ１１３にて適宜の熱処理が施され、巻取部１０３にてボビンに巻き取られ、やがてパッケージを形成する。
【００２１】
詳しくは、上記の巻取部１０３は、図２に示すように、ボビン（図略）を回転可能に支持するクレードル１１５と、このクレードル１１５に支持されたボビン（乃至パッケージＰ）を回転させるためのコンタクトローラ１１６と、糸条Ｙを捕捉可能な糸ガイド３３を有し、この糸ガイド３３を往復運動させることでボビン（又はパッケージＰ）に対して糸条Ｙを綾振るトラバース装置３４と、を備えている。この構成で、走行する糸条Ｙは、トラバース装置３４にて例えば１分間に７００〜８００回程度に高速で往復走行する糸ガイド３３によって綾振られながらボビン上に巻き取られ、もって、パッケージＰが生産されるようになっている。
【００２２】
上記のトラバース装置３４は、本実施形態において所謂ベルト式に構成される。即ち、ベルト式トラバース装置３４は、上記の糸ガイド３３が取り付けられた無端ベルト４２と、この無端ベルト４２の一部がコンタクトローラ１１６の長手方向に対して平行となるように無端ベルト４２を支持する一対の支持ユニット４３と、無端ベルト４２を駆動するＡＣサーボモータ４４と、を備える。そして、ベルト式トラバース装置３４は、ＡＣサーボモータ４４の出力軸に設けられた駆動プーリ４５を介して無端ベルト４２を往復走行させることで、糸ガイド３３がコンタクトローラ１１６の長手方向に対して平行に往復運動できるようなっている。なお、上記の支持ユニット４３及びＡＣサーボモータ４４は、板状のベース４６に取り付けられている。また、無端ベルト４２を往復走行させる際に糸ガイド３３がばたつかないよう、糸ガイド３３を直線的に案内するレール４７が上記一対の支持ユニット４３の間に延設される。無端ベルト４２として本実施形態ではタイミングベルトが採用され、無端ベルト４２は、一対の支持ユニット４３のプーリ４８とＡＣサーボモータ４４の駆動プーリ４５とに巻き掛けられることで二等辺三角形状の軌道上を走行する。また、ＡＣサーボモータ４４には、出力軸の回転に応じたパルス信号を送信可能なエンコーダ４９が設けられている。
【００２３】
上記の構成において、本実施形態において、糸ガイド３３を往復走行させるための糸ガイド駆動手段は、ＡＣサーボモータ４４と無端ベルト４２、支持ユニット４３を含んで構成される。
【００２４】
コンタクトローラ１１６は、トラバース装置３４と、クレードル１１５のボビン把持部１１５ａと、の間に設けられ、パッケージＰを所望の回転数で回転させるものである。
【００２５】
ここで、糸ガイド３３の「目標の折り返し点」とは、図３における符号Ｂ及び符号Ｅに相当する。同様に、糸ガイド３３の「実際の折り返し点」とは、符号Ａ及び符号Ｆに相当する。「定常領域」とは、符号Ｃと符号Ｄの間に相当する。「目標の折り返し点の近傍（以下、近傍領域と称する。）」とは、符号Ａと符号Ｃの間、又は、符号Ｄと符号Ｆの間に相当する。また、「進入時」とは、符号Ｃから符号Ｂに向かうとき、又は、符号Ｄから符号Ｅに向かうとき、を意味し、「脱出時」とは、符号Ｂから符号Ａ、符号Ｂを経由し、符号Ｃへ向かうとき、又は、符号Ｅから符号Ｆ、符号Ｅを経由し、符号Ｄへ向かうとき、を意味する。
【００２６】
上記のトラバース装置３４に要求される性能は、一般に、定常領域（概ね２５０［ｍｍ］）では所定の速度を安定的に維持し、一方で、近傍領域では極めて精確な急速反転を実現することとされる。
【００２７】
次に、上記のトラバース装置３４のトラバース制御部８０（制御装置）について説明する。図４に示すトラバース制御部８０は、演算処理装置であるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）と、ＣＰＵが実行する制御プログラム及び制御プログラムに使用されるデータが記憶されているＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）と、プログラム実行時にデータを一時記憶するためのＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）と、を備える。そして、ＲＯＭに記憶された上記制御プログラムがＣＰＵに読み込まれＣＰＵ上で実行されることで、制御プログラムは、ＣＰＵなどのハードウェアを、定常パターン生成部６０、ストローク周期補正部６１、定常目標速度計算部６２、指令切替部６３（速度指令切替手段）、速度制御部６４、電流制御部６５、速度信号及び位置信号処理部６８、原点検出部６９、ストローク周期計算部７０、記憶部７１、進入パターン生成部７２（進入パターン供給手段）、進入目標速度計算部７３（進入目標速度計算手段）、時刻供給部７４（時刻供給手段）、脱出パターン生成部７５（脱出パターン供給手段）、脱出目標速度計算部７６（脱出目標速度計算手段）として機能させるようになっている。また、トラバース制御部８０は、ＰＷＭインバータ６６と、電流検出器６７と、を備える。
【００２８】
記憶部７１には、パッケージ回転数や巻取速度、巻取制御パラメータが記憶されている。ここで、「パッケージ回転数」とはパッケージの回転数を意味し、「巻取速度」は上記パッケージの周速を意味し、「巻取制御パラメータ」は例えばチーズやコーンといったようなパッケージ形状の種別を意味する。
【００２９】
速度信号及び位置信号処理部６８は、エンコーダ４９から受信したパルス信号に基づいて糸ガイド３３の現在の位置と走行速度を取得すると共に、取得した糸ガイド３３の現在の位置と走行速度に基づいて位置信号と速度信号を生成し、この位置信号や速度信号を定常目標速度計算部６２などに送信する。
【００３０】
定常パターン生成部６０は、記憶部７１からパッケージ回転数や巻取速度、巻取制御パラメータを読み込んで１ストローク毎に（糸ガイド３３が１往復する毎に）１ストローク分の位置−速度パターンとしての定常パターンＰｔ（図６の符号ｘ、ｙ参照）を生成し、このパターン情報をストローク周期補正部６１へ送信し、ストローク周期補正部６１で後述のように補正されたパターン情報は定常目標速度計算部６２へと送信される。位置−速度パターンとは、前述の「位置−速度制御」を実現するパターンであって、糸ガイド３３の位置と走行速度との対応関係を例えばテーブル形式で表現するものであり、わかりやすく言えば、糸ガイド３３がどの位置ではどのくらいの走行速度であるべきかという情報を意味している。
【００３１】
定常目標速度計算部６２は、定常パターン生成部６０からストローク周期補正部６１を介して受信した定常パターンＰｔと、速度信号及び位置信号処理部６８から受信した位置信号と、に基づいて糸ガイド３３の目標とする走行速度を計算し、計算した走行速度を速度指令として指令切替部６３に送信する。
【００３２】
進入パターン生成部７２は、記憶部７１からパッケージ回転数や巻取速度、巻取制御パラメータを読み込んで１ターン毎に１ターン分の進入時における時間−速度パターンである進入パターンＰｓ（図５参照）を生成し、このパターン情報を進入目標速度計算部７３へ送信する。時間−速度パターンとは、前述の「時間−速度制御」を実現するパターンであって、時刻と糸ガイド３３の走行速度との対応関係を例えばテーブル形式で表現するものであり、わかりやすく言えば、糸ガイド３３がいつ、どのくらいの走行速度であるべきかという情報を意味している。
【００３３】
進入目標速度計算部７３は、進入パターン生成部７２から受信した進入パターンＰｓと、時刻供給部７４から受信した時刻と、に基づいて糸ガイド３３の進入時の目標とする走行速度を計算し、計算した走行速度を速度指令として指令切替部６３に送信する。
【００３４】
脱出パターン生成部７５は、記憶部７１からパッケージ回転数や巻取速度、巻取制御パラメータを読み込んで１ターン毎に１ターン分の脱出時における時間−速度パターンである脱出パターンＰｄ（図５参照）を生成し、このパターン情報を脱出目標速度計算部７６へ送信する。
【００３５】
脱出目標速度計算部７６は、脱出パターン生成部７５から受信した脱出パターンＰｄと、時刻供給部７４から受信した時刻と、に基づいて糸ガイド３３の脱出時の目標とする走行速度を計算し、計算した走行速度を速度指令として指令切替部６３に送信する。
【００３６】
指令切替部６３は、定常目標速度計算部６２と進入目標速度計算部７３、脱出目標速度計算部７６の夫々から速度指令を選択的に受信すると共に、受信した速度指令を速度制御部６４に送信可能に構成されている。具体的には、指令切替部６３は、速度信号及び位置信号処理部６８から受信する位置信号に基づいて糸ガイド３３が定常領域で走行していると判定した場合は、定常目標速度計算部６２から受信した速度指令を速度制御部６４に送信する。そして、速度信号及び位置信号処理部６８から受信する位置信号に基づいて糸ガイド３３が定常領域から近傍領域へと移動したと判定した場合は、指令切替部６３は、進入目標速度計算部７３から受信した速度指令を速度制御部６４に送信する。更に、速度信号及び位置信号処理部６８から受信する位置信号に基づいて糸ガイド３３が目標の折り返し点Ｂ（又はＥ、図３参照）に到達したと判定したら、指令切替部６３は、脱出目標速度計算部７６から受信した速度指令を速度制御部６４に送信する。そして、指令切替部６３は、後述する脱出パターンが終了したら、定常目標速度計算部６２から受信した速度指令を速度制御部６４に送信するようになっている。
【００３７】
速度制御部６４は、指令切替部６３から受信した速度指令に基づいてＡＣサーボモータ４４の目標とするトルクを計算し、計算したトルクをトルク指令として電流制御部６５に送信する。
【００３８】
電流制御部６５は、速度制御部６４から受信したトルク指令に基づいてＰＷＭインバータ６６が生成するパルス電圧のパルス幅を制御する。そして、ＰＷＭインバータ６６が生成したパルス電圧がＡＣサーボモータ４４に印加されることで、ＡＣサーボモータ４４が所定の方向へ所定の回転数で回転し、もって、糸ガイド３３が往復走行することになる。
【００３９】
電流検出器６７は、ＡＣサーボモータ４４内の電流を検知し、この電流に相当する電流信号を生成する。
【００４０】
この構成で、速度制御部６４が電流制御部６５に送信するトルク指令は、速度信号及び位置信号処理部６８から受信した位置信号と、電流検出器６７から受信した電流信号と、に基づいて調整され、もって、速度制御部６４による電流制御部６５のフィードバック制御（電流ループ制御）が実現されている。同様に、指令切替部６３が速度制御部６４に送信する速度指令は、速度信号及び位置信号処理部６８から受信した速度信号に基づいて調整され、もって、定常目標速度計算部６２等による速度制御部６４のフィードバック制御（速度ループ制御）が実現されている。
【００４１】
本実施形態において、定常目標速度計算部６２や進入目標速度計算部７３、脱出目標速度計算部７６によって計算された目標とする走行速度に基づいて糸ガイド駆動手段（ＡＣサーボモータ４４等）の動作を制御する駆動制御手段（定常駆動制御手段、進入駆動制御手段、脱出駆動制御手段）は、速度制御部６４と電流制御部６５、ＰＷＭインバータ６６を含んで構成されている。
【００４２】
原点検出部６９は、速度信号及び位置信号処理部６８から受信した位置信号に基づいて、糸ガイド３３が所定の原点位置を通過したことを検出すると共に、検出する度に原点位置通過信号をストローク周期計算部７０に送信する。
【００４３】
ストローク周期計算部７０は、原点検出部６９から受信した原点位置通過信号に基づいて糸ガイド３３の往復走行の実際の周期を計算し、計算した実際の周期を周期信号としてストローク周期補正部６１に送信する。
【００４４】
ストローク周期補正部６１は、定常パターン生成部６０から受信した定常パターンＰｔに基づいて、この定常パターンＰｔによって一義的に決まる糸ガイド３３の往復走行の目標とする周期（以下、単に「目標の周期」とも称する。）と、ストローク周期計算部７０から受信した周期信号、即ち糸ガイド３３の往復走行の実際の周期（以下、単に「実際の周期」とも称する。）と、を比較する。そして、ストローク周期補正部６１は、両者が一致するように定常パターンＰｔを補正し、補正後の定常パターンＰｔを定常目標速度計算部６２に送信する。具体的に言えば、実際の周期が目標の周期を下回っていた場合は、ストローク周期補正部６１は、定常パターンＰｔを、糸ガイド３３の走行速度が往路、復路を問わず満遍なく低くなるように補正する。一方で、実際の周期が目標の周期を上回っていた場合は、ストローク周期補正部６１は、定常パターンＰｔを、糸ガイド３３の走行速度が往路、復路を問わず満遍なく高くなるように補正する。端的に言えば、糸ガイド３３の走行速度を増減することで糸ガイド３３の往復走行の周期を目標の周期に合わせ込む補正、ということである。そして、このストローク周期補正部６１の作動により、周期ズレ補正の帰還制御が実現されることになる。付言するならば、上記の如くストローク周期補正部６１が定常パターンＰｔを糸ガイド３３の走行速度が往路、復路を問わず満遍なく増減するように補正することとしているのは、他でもなく、前述した定常領域における糸ガイド３３の走行速度の安定を損なわないためである。
【００４５】
以下、図５及び図６に基づいて、前述の定常パターンＰｔと進入パターンＰｓ、脱出パターンＰｄを詳細に説明する。図５の横軸は時刻供給部７４によって供給された時刻であり、図５の縦軸は糸ガイド３３の走行速度Ｖｔである。ただし、図５の縦軸は、図３において左向きに糸ガイド３３の走行速度Ｖｔの正をとる。一方、図６の横軸はパッケージの軸方向における位置ｒであり、図６の縦軸は糸ガイド３３の走行速度Ｖｔである。ただし、図６の横軸は、図３において右向きに糸ガイド３３の位置ｒの正をとる。また、図６の縦軸は、図３において左向きに糸ガイド３３の走行速度Ｖｔの正をとる。図５及び図６において実線は糸ガイド３３の目標とする走行速度Ｖｔである目標走行速度Ｖｔ１（即ち、速度指令）を示し、破線は糸ガイド３３の実際の走行速度である実際走行速度Ｖｔ２を示す。また、図５における符号ａ〜ｇ、ｘ、ｙと、図６における符号ａ〜ｇ、ｘ、ｙは対応関係にあり、同様に、図３における符号Ａ〜Ｃと、図６における符号Ａ〜Ｃは対応関係にあるので、必要に応じて適宜に比較参照されたい。
【００４６】
＜定常パターンＰｔ＞
定常パターンＰｔは、図６で符号ｘや符号ｙで示すように、すべての位置において目標走行速度Ｖｔ１が一定に設定されるものである。
【００４７】
＜進入パターンＰｓ＞
進入パターンＰｓは、図５で符号ａ〜ｃで示すように、進入時の前期では目標走行速度Ｖｔ１の絶対値が可及的に減少し、進入時の後期では目標走行速度Ｖｔ１が一定に設定されるものである。
【００４８】
＜脱出パターンＰｄ＞
脱出パターンＰｄは、図５で符号ｄ〜ｇで示すように、脱出時の前期では目標走行速度Ｖｔ１が一定に設定され、脱出時の後期では目標走行速度Ｖｔ１の絶対値が可及的に増大するように設定されるものである。
【００４９】
＜進入パターンＰｓと脱出パターンＰｄとの比較＞
図５の符号ｂ〜ｃで示す進入パターンＰｓの後期における目標走行速度Ｖｔ１と、同じく符号ｄ〜ｆで示す脱出パターンＰｄの前期における目標走行速度Ｖｔ１と、は絶対値は等しく符号は反対となっている。また、図５の符号ａ〜ｂで示す進入パターンＰｓの前期における走行速度Ｖｔの変化の割合と、同じく符号ｆ〜ｇで示す脱出パターンＰｄの後期における走行速度Ｖｔの変化の割合と、は絶対値も符号も等しくなっている。であるから、例えば、進入パターンＰｓから脱出パターンＰｄへと切り替わると、走行速度Ｖｔは絶対値は変わらず符号のみが反転することとなる。
【００５０】
＜〜時刻ｔ（ａ）＞
先ず、図３においてパッケージＰの軸方向中央から紙面左方向（符号Ｄからみて符号Ｃの方向）へ向かって糸ガイド３３が走行しているときの定常パターンＰｔについて説明する。前述したように本実施形態における定常パターンＰｔは位置−速度パターンであり、図６の符号ｘで示すように、すべての位置において目標走行速度Ｖｔ１は一定に設定される。
【００５１】
＜時刻ｔ（ａ）〜時刻ｔ（ｂ）＞
そして、糸ガイド３３が図６の符号Ｃの位置に到達すると、指令切替部６３によって図５に示すように位置−速度パターンである定常パターンＰｔから時間−速度パターンである進入パターンＰｓへと切り替えられる。そして、図５に示すように、目標走行速度Ｖｔ１の絶対値は時刻ｔの経過に比例して減少する。なお、目標走行速度Ｖｔ１のこのときの加速度の絶対値は可及的に大きな値に設定される。この加速度の最大値は、負荷とＡＣサーボモータ４４、トラバース制御部８０の性能を調査すれば設計時又は製造時などで事前に把握することができる。一方で、実際走行速度Ｖｔ２の絶対値は、応答遅れの影響により、目標走行速度Ｖｔ１の変化に遅れて減少していく。
【００５２】
＜時刻ｔ（ｂ）〜時刻ｔ（ｃ、ｄ）＞
上記の進入パターンＰｓのうち、糸ガイド３３が目標の折り返し点Ｂへ到達する予定の時刻の直前の期間としての到達直前期間では、目標走行速度Ｖｔ１が一定となるように設定されている。この到達直前期間は、本実施形態において概ね０．５〜２［ｍｓｅｃ］に設定される。なお、糸ガイド３３が目標の折り返し点Ｂへ到達する予定の時刻と、実際に糸ガイド３３が目標の折り返し点Ｂに到達したことを指令切替部６３が検知した時刻と、は厳密に言えば異なるが、誤解を恐れずに言えば、上記の到達直前期間とは、時刻ｔ（ｂ）と時刻ｔ（ｃ、ｄ）の間の期間に相当すると言える。なお、糸ガイド３３が目標の折り返し点Ｂへ到達する予定の時刻は、図３の符号Ｂと符号Ｃの間の距離と、図５に示す進入パターンＰｓと、に基づいて一義的に求めれるものである。
【００５３】
このように時刻ｔ（ｂ）と時刻ｔ（ｃ、ｄ）との間の期間で目標走行速度Ｖｔ１が一定に設定されているので、時刻ｔ（ａ）と時刻ｔ（ｂ）との間で発生した応答遅れは、目標の折り返し点Ｂへ到達する前に消失されるようになっている。この応答遅れの消失により、時刻ｔ（ｃ、ｄ）における実際走行速度Ｖｔ２に基づいて一義的に求められる前述した進入運動エネルギーは、時刻ｔ（ｃ、ｄ）に到達する直前で極めて安定するようになっている。
【００５４】
＜時刻ｔ（ｃ、ｄ）〜時刻ｔ（ｆ）＞
やがて、糸ガイド３３が目標の折り返し点Ｂに到達すると、指令切替部６３によって、時刻−速度パターンである進入パターンＰｓから同じく時刻-−速度パターンである脱出パターンＰｄへと切り替えられる。
【００５５】
脱出パターンＰｄのうち、糸ガイド３３が目標の折り返し点Ｂへ到達した時刻ｔ（ｃ、ｄ）の直後の期間としての到達直後期間（時刻ｔ（ｃ、ｄ）〜時刻ｔ（ｆ））では、糸ガイド３３の目標走行速度Ｖｔ１が一定に設定されている。この到達直後期間は、糸ガイド３３が目標の折り返し点Ｂに到達してから一旦、停止するまでの期間（時刻ｔ（ｃ、ｄ）〜時刻ｔ（ｅ））以上となるように確保され、具体的には、本実施形態において概ね０．５〜２［ｍｓｅｃ］に設定される。そして、本実施形態では、上記の到達直前期間（時刻ｔ（ｂ）〜時刻ｔ（ｃ、ｄ））における目標走行速度Ｖｔ１と、到達直後期間（時刻ｔ（ｃ、ｄ）〜時刻ｔ（ｆ））における目標走行速度Ｖｔ１と、は絶対値が等しく符号が逆となっている。一方、実際走行速度Ｖｔ２には進入運動エネルギーの存在により応答遅れが発生し、実際走行速度Ｖｔ２がゼロになるまで空走時間Δｔ（＝ｔ（ｅ）−ｔ（ｃ、ｄ））が経過する。実際走行速度Ｖｔ２がゼロになった時刻と、糸ガイド３３が実際の折り返し点Ａに到達した時刻と、は一致し、共に時刻ｔ（ｅ）となる。そして、上記の空走時間Δｔの存在により、図５のハッチングで示す面積に相当するズレ量が発生する。このズレ量は、図６では符号Δｒで図示している。
【００５６】
そして、時刻ｔ（ｅ）を過ぎると、やがて、実際走行速度Ｖｔ２の応答遅れも消失し、実際走行速度Ｖｔ２は目標走行速度Ｖｔ１に一致する。
【００５７】
＜時刻ｔ（ｆ）〜時刻ｔ（ｇ）＞
時刻ｔ（ｆ）から時刻ｔ（ｇ）の間の期間では、目標走行速度Ｖｔ１の絶対値が増大するように設定される。具体的には、図５に示すように、目標走行速度Ｖｔ１の絶対値が時刻ｔの経過に比例して増大するように設定される。なお、目標走行速度Ｖｔ１のこのときの加速度の絶対値は、時刻ｔ（ａ）から時刻ｔ（ｂ）の間の加速度と同様に、可及的に大きな値に設定される。一方で、実際走行速度Ｖｔ２の絶対値は、応答遅れの影響により、目標走行速度Ｖｔ１の変化に遅れて増大していく。
【００５８】
＜時刻ｔ（ｇ）〜＞
そして、上記の脱出パターンＰｄが終了すると、指令切替部６３によって図５に示すように脱出パターンＰｄから再び定常パターンＰｔへと切り替えられる。即ち、脱出パターンＰｄから定常パターンＰｔへと切り替わるタイミングは、定常パターンＰｔから進入パターンＰｓへと切り替わるタイミングと異なり、パッケージの軸方向における位置と切り離して設定することができる。なお、上記の時刻ｔ（ｆ）から時刻ｔ（ｇ）の間で発生した実際走行速度Ｖｔ２の応答遅れは、比較的早期に消失することとなる。
【００５９】
図５に示すように、目標の折り返し点検知時刻ｔ（ｃ、ｄ）を挟む前後の目標走行速度Ｖｔ１（進入速度と脱出速度）とが共に一定であるから、実際の折り返し点をパッケージの軸方向で揃えることができるようになっている。
【００６０】
（まとめ）
（請求項１）
以上説明したように本実施形態においてトラバース装置３４のトラバース制御部８０（制御装置）は、以下のように構成されている。即ち、トラバース装置３４のトラバース制御部８０は、前記糸ガイド３３が目標の折り返し点Ｃ（又はＤ）の近傍に進入してからの、時刻ｔと、その時刻ｔにおける前記糸ガイド３３の目標走行速度Ｖｔ１と、の関係である進入パターンＰｓを供給する進入パターン生成部７２と、時刻ｔを供給する時刻供給部７４と、前記進入パターン生成部７２によって供給された進入パターンＰｓと、前記時刻供給部７４によって供給された時刻ｔと、に基づいて前記糸ガイド３３の目標走行速度Ｖｔ１を計算する進入目標速度計算部７３と、前記進入目標速度計算部７３によって計算された目標走行速度Ｖｔ１に基づいて前記糸ガイド駆動手段の動作を制御する進入駆動制御手段と、を更に備える。前記進入パターンＰｓのうち、前記糸ガイド３３が目標の折り返し点Ｂへ到達する予定の時刻ｔの直前の期間としての到達直前期間（時刻ｔ（ｂ）〜時刻ｔ（ｃ、ｄ））では、前記糸ガイド３３の目標走行速度Ｖｔ１が一定に設定される。
【００６１】
即ち、上記の進入パターン生成部７２と時刻供給部７４、進入目標速度計算部７３、進入駆動制御手段によって、時間−速度制御が確立されている。この「時間−速度制御」は、上記の「位置−速度制御」と同様に、糸ガイド３３の走行速度Ｖｔを調整役とせずむしろ主役として制御の対象とするものなので、上記の「時間−位置制御」と比較して、進入運動エネルギーの安定化に寄与する。加えて、上記到達直前期間における前記糸ガイド３３の目標走行速度Ｖｔ１が一定に設定されているので、応答遅れの影響に起因する進入運動エネルギーのバラツキを排除することができる。上記二つの特異な制御により、進入運動エネルギーが高いレベルで安定し、もって、実際の折り返し点Ａをパッケージの軸方向で揃えることができる。なお、上記の技術は例えば図５の符号ｂ〜ｃの期間の実線の如く具現化されるものである。
【００６２】
（請求項２）
上記のトラバース装置３４のトラバース制御部８０は、更に、以下のように構成される。即ち、前記進入パターンＰｓのうち、前記到達直前期間よりも前の期間では、前記糸ガイド３３の目標走行速度Ｖｔ１の絶対値が減少するように設定される。以上の構成によれば、上記の進入運動エネルギーが低く抑えられるので、前述したズレ量Δｒを少なくすることができる。なお、上記の技術は例えば図５の符号ａ〜ｂの期間の実線の如く具現化されるものである。
【００６３】
（請求項３）
上記のトラバース装置３４のトラバース制御部８０は、更に、以下のように構成される。即ち、トラバース装置３４のトラバース制御部８０は、前記糸ガイド３３が目標の折り返し点Ｂに到達してからの、時刻ｔと、その時刻ｔにおける前記糸ガイド３３の目標走行速度Ｖｔ１と、の関係である脱出パターンＰｄを供給する脱出パターン生成部７５と、前記脱出パターン生成部７５によって供給された脱出パターンＰｄと、前記時刻供給部７４によって供給された時刻と、に基づいて前記糸ガイド３３の目標走行速度Ｖｔ１を計算する脱出目標速度計算部７６と、前記脱出目標速度計算部７６によって計算された目標走行速度Ｖｔ１に基づいて前記糸ガイド駆動手段の動作を制御する脱出駆動制御手段と、を更に備える。前記脱出パターンＰｄのうち、前記糸ガイド３３が目標の折り返し点Ｂへ到達した時刻の直後の期間としての到達直後期間では、前記糸ガイド３３の目標走行速度Ｖｔ１が一定に設定される。
【００６４】
即ち、前記糸ガイド３３の目標走行速度Ｖｔ１を一定とする上記の速度指令は一般に最も単純な速度指令である。従って、複雑な速度指令を採用する場合と比較して、前記糸ガイド３３が目標とする折り返し点Ｂへ到達した時刻ｔ（ｃ）の直後の期間における、前記糸ガイド３３の実際走行速度Ｖｔ２の変化の態様（図５の符号ｃと符号ｅで挟まれる破線の軌跡）の繰り返し再現性が高いレベルで実現される。従って、前述したズレ量Δｒ（図５の斜線で示す面積に相当。）の繰り返し再現性が同様に高いレベルで実現し、もって、実際の折り返し点Ａをパッケージの軸方向で一層確実に揃えることができる。なお、ここでも「時間−速度制御」を採用しているが、この採用による効果は前述の通りでありその説明は割愛する。また、上記の技術は図５の符号ｄ〜ｆの期間の実線の如く具現化されるものである。
【００６５】
（請求項４）
上記のトラバース装置３４のトラバース制御部８０は、更に、以下のように構成される。即ち、前記到達直後期間は、前記糸ガイド３３が目標の折り返し点Ｂに到達してから一旦、停止するまでの期間以上となるように確保される。即ち、前記糸ガイド３３が目標とする折り返し点Ｂへ到達した時刻ｔ（ｃ）の直後の期間における、前記糸ガイド３３の実際走行速度Ｖｔ２の変化の態様（図５の符号ｃと符号ｅで挟まれる破線の軌跡）の繰り返し再現性を高いレベルで実現するには、上記のように、前記到達直後期間を、前記糸ガイド３３が目標の折り返し点Ｂに到達してから一旦、停止するまでの期間以上となるように確保することが特に肝要である。
【００６６】
以上に本発明の好適な実施形態を説明したが、上記の実施形態は以下のように変更して実施することができる。
【００６７】
＜第一変形例＞
即ち、上記実施形態では、本願発明の適用対象を延伸仮撚加工機１００の巻取部１０３のトラバース装置３４のトラバース制御部８０としたが、これに限らず、例えば、紡糸された多数の糸条を同時に巻き取って多数のパッケージを高い生産性で形成する紡糸巻取機の糸条巻取装置に搭載されるトラバース装置についても適用することができる。
【００６８】
＜第二変形例＞
また、上記実施形態では、無端ベルト４２を走行駆動させるモータとしてＡＣサーボモータ４４を採用したが、これに代えて、他の種類のモータであってもよい。一般に、ＡＣサーボモータ４４は、特許文献１に開示のステッピングモータと比較して出力軸の高速回転に適しているので、この点、１分間における糸ガイド３３の往復回数が上記実施形態のように相当数に及ぶ場合は、ＡＣサーボモータ４４を積極的に採用することが好ましい。
【００６９】
＜第三変形例＞
上記実施形態において定常パターンＰｔには、位置−速度パターンを採用することとしたが、これに代えて、前述した時間−位置パターンを採用することとしてもよい。この場合、図４に代えて図７に示される機能ブロックが実施の対象となるので、図７を簡単に説明する。なお、ここでは、図４と相違する点を中心に説明し、重複する部分についてはその説明を割愛する。
【００７０】
トラバース制御部８０は、図４のストローク周期補正部６１、定常目標速度計算部６２、原点検出部６９、ストローク周期計算部７０に代えて、定常目標位置計算部８１と、位置制御部８２と、を備える。そして、定常パターン生成部６０は、時間−位置パターンである定常パターンを生成し、生成した定常パターンを定常目標位置計算部８１に送信する。定常目標位置計算部８１は、定常パターン生成部６０から受信した定常パターンと、時刻供給部７４から受信した時刻と、に基づいて現時点における糸ガイド３３の目標とする位置を計算し、計算した位置を位置指令として位置制御部８２に送信する。位置制御部８２は定常目標位置計算部８１から受信した位置指令と、速度信号及び位置信号処理部６８から受信した位置信号と、に基づいて現時点における糸ガイド３３の目標とする走行速度を計算し、計算した走行速度を速度指令として指令切替部６３に送信する。
【００７１】
＜第四変形例＞
また、上記実施形態においてトラバース装置３４は所謂ベルト式としたが、これに代えて、直動モータ式トラバース装置や、アーム揺動式トラバース装置であってもよい。直動モータ式トラバース装置３４は、図８に示すように、糸ガイド３３の往復運動を案内するガイドレール５０と、糸ガイド３３を往復運動させる駆動源５１と、糸ガイド３３の往復運動の位置及び走行速度を検知するエンコーダー５２と、を含んで構成される。駆動源５１は上記実施形態におけるＡＣサーボモータ４４に対応しており、エンコーダー５２はエンコーダ４９に対応している。
【００７２】
＜第五変形例＞
アーム揺動式トラバース装置３４は、図９に示すように、先端に糸ガイド３３を有するアーム５３と、このアーム５３を揺動駆動する駆動源５４と、アーム５３の回転角を検知するエンコーダ５５と、を含んで構成される。駆動源５４は上記実施形態におけるＡＣサーボモータ４４に対応しており、エンコーダ５５はエンコーダ４９に対応している。
【符号の説明】
【００７３】
Ｐｓ  進入パターン
Ｐｄ  脱出パターン
【図１】
2011026058.tif 000003
【図２】
2011026058.tif 000004
【図３】
2011026058.tif 000005
【図４】
2011026058.tif 000006
【図５】
2011026058.tif 000007
【図６】
2011026058.tif 000008
【図７】
2011026058.tif 000009
【図８】
2011026058.tif 000010
【図９】
2011026058.tif 000011