(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維機械又は巻き線機等の金属ワイヤを扱う機械への糸又は金属ワイヤの供給を制御する装置であって、前記糸又は金属ワイヤが、前記機械に導かれる前に、前記糸又は金属ワイヤ用のスプールから巻き戻され、前記糸又は金属ワイヤの回転アクチュエータ（２）と連動する回転部材と係り合い、前記糸又は金属ワイヤは、供給中、張力及び／又は量に関して特性値を有し、前記回転アクチュエータ（２）は、ステータと、案内手段により案内される、出口側駆動シャフト（１３）に作用するロータとを備え、前記前記糸又は金属ワイヤが巻かれる回転部材は、前記出口側駆動シャフト（１３）にキー結合される装置において、
前記回転アクチュエータ（２）の駆動シャフトの角度位置を、連続して測定する手段（４）と、
前記測定手段（４）の下流に接続されて、測定された駆動シャフトの絶対角度位置を、前記糸又は金属ワイヤの予め定めた特性値に関する対応所定パラメータと比較し、前記回転アクチュエータ（２）用の案内手段（３、６）へ指令信号を送り、前記絶対角度位置を前記対応所定パラメータに一致させることにより、前記機械に供給される前記糸又は金属ワイヤに所望の特性値を持たせるようにする比較及び指令手段（５、８）を備え、
前記前記測定手段（４）は、前記駆動シャフトの絶対角度位置を測定するエンコーダにより構成されることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記比較及び指令手段（５、８）は、ＰＩＤコントローラに組み込まれることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記案内手段（３、６）は、制御手段（６）を備えたインバータ（３）により構成されることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記測定手段により測定された角度位置に基づいて、前記回転アクチュエータ（２）の駆動シャフト（１３）の瞬間速さを計算する手段（７）と、
前記速さ計算手段（７）に接続される比較及び指令手段（８）であって、測定された速さを、前記糸又は金属ワイヤの予め定めた特性値に関する所定の速さと比較し、次いで、前記回転アクチュエータ（２）用案内手段（３、６）に、指令信号を送り、前記出口駆動シャフト（１３）の瞬間速さを前記所定速さに一致させることにより、前記機械に供給される前記糸又は金属ワイヤにおいて所望の特性値を達成する比較及び指令手段と備えることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
インバータ（３）を流れる電流を測定する手段（９）と、
前記電流測定手段（９）の下流に接続される比較及び指令手段（１０）であって、測定された電流と測定された角度位置とにそれぞれ対応する各瞬間駆動トルク値を、前記糸又は金属ワイヤの予め定めた値に関する所定のトルクと比較して、前記回転アクチュエータ（２）用の前記案内手段（３、６）に、指令信号を送り、前記瞬間トルクを前記所定のトルクに一致させることにより、前記機械に供給される前記糸又は金属ワイヤにおいて所望の特性値を達成する比較及び指令手段とを備えることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記比較及び指令手段（１０）は、ＰＩＤコントローラに組み込まれることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記所定基準値は、主ＰＩＤコントローラ（１１）から与えられることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
主ＰＩＤコントローラ（１１）は、前記糸又は金属ワイヤの特定特性値の表す信号Ｓ１を受信して、この信号を、前記糸又は金属ワイヤの特性値用の基準信号Ｓ２比較することを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記測定手段（４）は、
少なくとも２個の異なる磁化部分を持つ磁性リング（１２）であって、前記回転アクチュエータ（２）の駆動シャフト（１３）にキー結合されている磁性リングと、
磁性リング（１２）に関して固定された支持体（１６）であって、前記駆動シャフト（１３）の回転に伴って生ずる磁界の変化を測定する少なくとも２個のホールセンサ（１４、１５）を備えた支持体とを備えることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記ホールセンサは、これらのセンサから出力される信号に対応する角度を計算する計算手段（１９）に接続されることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
繊維機械への糸の又は巻き線機等の機械への金属ワイヤの供給を制御する方法であって、前記糸又は金属ワイヤが、前記機械に導かれる前に、前記糸又は金属ワイヤ用のスプールから巻き戻され、前記糸又は金属ワイヤの回転アクチュエータ（２）と連動する回転部材と係り合い、前記糸又は金属ワイヤは、供給中、張力及び／又は量に関して特性値を有し、前記回転アクチュエータ（２）は、ステータと、案内手段により案内される、出口側駆動シャフト（１３）に作用するロータとを備え、前記前記糸又は金属ワイヤが巻かれる回転部材は、前記出口側駆動シャフト（１３）にキー結合される方法において、
前記回転アクチュエータ（２）の駆動シャフトの絶対角度位置をエンコーダによって連続して測定し、
測定された出口駆動シャフトの絶対角度位置を、前記糸又は金属ワイヤの所定の特性値に関する対応所定パラメータと比較し、
前記回転アクチュエータ（２）の案内手段（３、６）へ指令信号を送り、前記絶対角度位置を前記対応所定パラメータに一致させることにより、前記機械に供給される前記糸又は金属ワイヤに所望の特性値を持たせるようにすることを特徴とする方法。
【請求項１２】
測定された角度位置に基づいて、前記回転アクチュエータ（２）の駆動シャフト（１３）の瞬間速さを計算し、
前記瞬間速さを、前記糸又は金属ワイヤの予め定めた特性値に関する所定の速さと比較し、
前記回転アクチュエータ（２）用案内手段（３、６）に指令信号を送り、前記瞬間速さを前記所定速さに一致させることにより、前記機械に供給される前記糸又は金属ワイヤにおいて所望の特性値を達成することを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記回転アクチュエータの案内手段を流れる電流を測定し、
前記測定された電流と前記測定された角度位置とにそれぞれ対応する各瞬間駆動トルク値を、前記糸又は金属ワイヤの予め定めた値に関する所定のトルクと比較し、
前記回転アクチュエータ（２）用の前記案内手段（３、６）に、指令信号を送り、前記瞬間トルクを前記所定のトルクに一致させることにより、前記機械に供給される前記糸又は金属ワイヤにおいて所望の特性値を達成することを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記所定値は、主ＰＩＤコントローラにより計算することを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
制御信号を比較及び出力する工程は、複数個の主ＰＩＤコントローラにより行うことを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、独立項の公知要件事項部に記載した、繊維機械又は巻き線機等の金属ワイヤを扱う機械への糸又は金属ワイヤの供給を制御する装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
織物、布地又は継目あり若しくは継目なし製品を製造するために、繊維機械に供給される糸は、供給される糸の張力、速さ、及び／又は量を制御する、糸供給装置により、繊維機械に供給されることが知られている。銅線等の金属ワイヤを支持体に巻き取る、巻き線機等の機械へ供給するワイヤの張力、速さ、及び／又は量を制御する、同様な装置も知られている。
【０００３】
こうした糸又はワイヤ供給装置は、回転体（又は回転部材）が、ハウジング内に設けられたステッピング又はブラシレスモータ等のアクチュエータにより駆動されるように回転自在に取り付けられる本体部を備える。
【０００４】
前記機械に供給される糸又は金属ワイヤは、スプールから巻き戻され、前記機械に供給される前に、回転体に１回以上巻かれる。回転体がアクチュエータにより回転する速さにより、糸又は金属ワイヤが前記機械に供給される速さ又は張力、従って、糸自体の張力又は速さが決まる。
【０００５】
図１は、供給張力、従って、回転体を制御するアクチュエータＡの速さを調節して、糸又は金属ワイヤに所望の張力を得るための周知の構成を示すブロック図である。
【０００６】
回転体の下流には、ロードセル等の張力センサＣＣを設けて、糸の張力（又は、銅線のようなワイヤの張力）を測定し、測定値に対応する張力信号ＳＭを、ＰＩＤ（比例・積分・微分）張力コントローラＰＩＤに出力する。この張力コントローラＰＩＤは、信号ＳＭを、糸（又は金属ワイヤ）の所望供給張力に対応するようにプログラム可能な基準張力信号（又は設定値）と比較する。測定信号Ｓ１と基準信号ＳＰとの間の差が検出されると、アクチュエータＡ用の制御手段ＭＣに指令信号を出力して、糸又は金属ワイヤに所望の張力を得られるようにアクチュエータＡの回転速度を変化させる。
【０００７】
しかしながら、公知のアクチュエータ、特に、ブラシレスモータは、加速性能の点ではよいが制動性能の点ではよくない。特に、アクチュエータの回転速度が上がるにつれて、アクチュエータの制動性能が大きくなる。
【０００８】
このため、モータ速度が低い場合、この種のアクチュエータの回転に対する抵抗は、極めて小さく、駆動シャフトに巻かれてながら所望の張力に達していない糸（又は金属ワイヤ）は、糸（又は金属ワイヤ）が所望の張力に達していないのに、アクチュエータを回転に引きずり込んでしまう。
【０００９】
同様に、アクチュエータＡに接続された回転体に巻かれる、糸（又はワイヤ）用の供給装置の上流又は下流での引っ張りは、アクチュエータの駆動シャフトを回転に引きずり込み、適正な糸の供給張力を得ることができなくなることがあり、好ましくない。
【００１０】
こうした問題は、低速では、現在使用されているアクチュエータは、制動トルクが低く、糸（又は金属ワイヤ）を細かく制御できないことに起因する。
【００１１】
こうした問題は、とりわけブラシレスモータに顕著であるが、ステッピングモータ（特に高速時）にも存在する。
【００１２】
繊維の分野では、２００１年１０月５日に出願された、イタリア共和国特許出願第ＭＩ２００１Ａ００２０６３号により、ブラシレスモータの回転速度を変化させて、使用する繊維機械の速度に繊維糸の供給ができるだけ同期するように繊維糸の供給を調節し制御する装置が、公知である。
【００１３】
この装置は、種々の点で利点を有するが、張力を制御することなく、使用される繊維機械の回転に基づいてのみ、装置が制御されるため、低速かつ高張力時に、供給装置の駆動シャフトを引き摺って、好ましくない状態をもたらす問題がある。
【００１４】
また、この装置は、繊維機械とのインターフェース、すなわち同期を必要し、こうしたインターフェースが設けられていない機械に、据付ける又は使用することができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
したがって、本発明の目的は、繊維機械又は巻取り機等の機械に供給される糸又は金属ワイヤに、糸（又はワイヤ）が、これらの機械に供給される前に巻かれる回転部材に作用するアクチュエータの回転速度に拘わらず、最適な制御を達成する装置及び方法を提供することにある。
【００１６】
本発明のもう一つの目的は、ロータの回転速度が変化しても、モータに加わるトルク変動を最小化することにある。
【００１７】
本発明のもう一つの目的は、上述した機械とは独立又は連動のいずれの状態でも運転できる装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
これらの目的及び他の目的は、繊維機械又は巻き線機等の金属ワイヤを扱う機械への糸又は金属ワイヤの供給を制御する装置であって、前記糸又は金属ワイヤが、前記機械に導かれる前に、前記糸又は金属ワイヤ用のスプールから巻き戻され、前記糸又は金属ワイヤの回転アクチュエータと連動する回転部材と係り合い、前記糸又は金属ワイヤは、供給中、張力、速さ及び／又は量に関して特性値を有し、前記回転アクチュエータは、ステータと、案内手段により案内される、出口側駆動シャフトに作用するロータとを備え、前記前記糸又は金属ワイヤが巻かれる回転部材は、前記出口側駆動シャフトにキー結合される装置において、前記回転アクチュエータの駆動シャフトの角度位置を、連続して測定する手段と、前記測定手段の下流に接続されて、測定された駆動シャフトの角度位置に対応する瞬間パラメータを、前記糸又は金属ワイヤの予め定めた特性値に関する対応所定パラメータと比較し、前記回転アクチュエータ用の案内手段へ指令信号を送り、前記瞬間パラメータを前記対応所定パラメータに一致させることにより、前記機械に供給される前記糸又は金属ワイヤに所望の特性値を持たせるようにする比較及び指令手段を備えることを特徴とする装置により達成される。
【００１９】
これらの目的及び他の目的は、また、繊維機械への糸の又は巻き線機等の機械への金属ワイヤの供給を制御する方法であって、前記糸又は金属ワイヤが、前記機械に導かれる前に、前記糸又は金属ワイヤ用のスプールから巻き戻され、前記糸又は金属ワイヤの回転アクチュエータと連動する回転部材と係り合い、前記糸又は金属ワイヤは、供給中、張力、速さ及び／又は量に関して特性値を有し、前記回転アクチュエータは、ステータと、案内手段により案内される、出口側駆動シャフトに作用するロータとを備え、前記前記糸又は金属ワイヤが巻かれる回転部材は、前記出口側駆動シャフトにキー結合される方法において、前記回転アクチュエータの駆動シャフトの角度位置を連続して測定し、測定された出口駆動シャフトの角度位置に対応する瞬間パラメータを、前記糸又は金属ワイヤの所定の特性値に関する対応所定パラメータと比較し、前記回転アクチュエータの案内手段へ指令信号を送り、前記瞬間パラメータを前記対応所定パラメータに一致させることにより、前記機械に供給される前記糸又は金属ワイヤに所望の特性値を持たせるようにすることを特徴とする方法により達成される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】公知の制御装置のブロック図を示すものである。
【図２】本発明による制御装置のブロック図を示すものである。
【図３】本発明による制御装置に使用するエンコーダを示すものである。
【図４】図３に示したエンコーダから送られる信号を処理する回路のブロック図を示すものである。
【図５】図４に示した処理回路により処理される信号の例を示すものである。
【図６】推定フィルタを実行するブロック図を示すものである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明は、添付図面に示した非限定的な実施例を参照しながら、実施態様の一つについて詳しく説明することにより、さらに明確になる。
【００２２】
図２を参照すると、この図には、繊維機械への糸の供給を制御する装置（繊維業界で用いられているもの）１を示してある。この装置では、糸が、そのスプールから巻き戻されて、繊維機械に導かれる前に、回転アクチュエータ２と連動する回転部材と係わり合う。こうした糸は、その供給中、張力、速さ、及び／又は量の点で特性値を有する。公知のように、回転アクチュエータ２は、ステータと、案内手段３、６により案内される、出口駆動シャフト１３に作用するロータとを備える。糸が巻かれる回転部材は、出口駆動シャフトにキー結合される。本発明によれば、制御装置は、
回転アクチュエータ２の出口駆動シャフトの角度位置を、例えば、エンコーダにより、連続して測定する手段４と、
測定手段４の下流に接続されて、測定された出口駆動シャフトの角度位置に対応する瞬間パラメータを、糸の所定特性値に関する対応所定パラメータと比較し、回転アクチュエータ２用の案内手段３、６へ指令信号を送り、前記瞬間パラメータを前記対応所定パラメータに一致させることにより、繊維機械に供給される糸に所望の特性値を持たせるようにする比較及び指令手段５、８とから構成される。
【００２３】
特に、これらのパラメータは、出口駆動シャフトの角度位置又は速さである。時間に関する角度位置を測定することによって、出口駆動シャフトの回転速さは、計算できる。
【００２４】
本発明によれば、例えば、ＰＩＤ制御器のような、比較及び指令手段５、８は、出口駆動シャフトの角度位置に基づいて、角度位置又は出口駆動シャフトの速さを、所定値（設定値）に維持することにより、繊維機械に供給される糸に、これに作用する外部ストレスに関係なく所望の特性値を持たせることができる効果がもたらされる。
【００２５】
さらに、本発明によれば、たとえ、モータの回転速さが低くても、繊維機械に供給される糸の所望の特性値に応じた角度位置又は速さを、維持することができる効果がもたらされる。
【００２６】
案内手段３、６は、例えば、ベクトル制御型の案内手段６を備えたインバータ３であることが好ましい。
【００２７】
特に、本発明によれば、出口駆動シャフトの角度位置又は速さのいずれか一方又は双方を、制御できる。
【００２８】
本発明の実施態様の一つにおいて、比較及び指令手段５により制御される第１パラメータは、角度位置である。また、比較及び指令手段８を用いて出口駆動シャフト１３の速さを制御する。
【００２９】
この実施態様では、本発明の制御装置１は、
測定手段４により測定された角度位置に基づいて、回転アクチュエータ２の出口駆動シャフト１３の瞬間速さを計算する手段７と、
速さ計算手段７の下流に接続される比較及び指令手段８であって、測定された速さを、糸の予め定めた特性値に関する所定の速さと比較し、回転アクチュエータ２用案内手段３、６に、指令信号を送り、回転アクチュエータ２の出口駆動シャフト１３の瞬間速さを所定速さに一致させることにより、繊維機械に供給される糸において所望の特性値を達成する比較及び指令手段も備える。
【００３０】
本発明の別の態様では、インバータ３を流れる電流を測定する手段９が、モータ案内手段３、６、特に、インバータ３に接続される。
【００３１】
電流測定手段９の下流に、比較及び指令手段１０が接続されて、測定された電流と測定された角度位置とにそれぞれ対応する各瞬間駆動トルク値を、糸の予め定めた値に関する所定のトルクと比較して、回転アクチュエータ２用案内手段３、６に、指令信号を送り、回転アクチュエータ２の出口駆動シャフトの瞬間トルクを所定のトルクと一致させて、繊維機械に供給される糸において所望の特性値を達成する。
【００３２】
このようにして、回転アクチュエータ２の回転を、最大駆動トルクについても最適化する。
【００３３】
特に、糸の予め定めた特性値、すなわち、糸の設定値に対する、所定のアクチュエータ位置、速さ又はトルクのパラメータは、主比較及び指令手段１１から得る。
【００３４】
例えば、こうした主比較及び指令手段１１は、ＰＩＤ制御器により実現される。
【００３５】
特に、この主ＰＩＤ制御器１１は、糸の特性値の測定結果を表す信号Ｓ１を受信し、受信信号を、糸の特性値に関する基準値と比較して、ＰＩＤ制御器５、６及び１０に供給する所定の位置パラメータ、速さパラメータ及びトルクパラメータを確定する。
【００３６】
本発明の実施態様の一つでは、糸の特性値の測定結果を表す信号Ｓ１は、回転アクチュエータ２と協働し、繊維機械に供給される糸が巻かれる回転部材の下流に設けたセンサＳＥから発信される。このセンサＳＥは、糸の特性値を測定するもので、公知技術におけるように、たとえば、ロードセルで構成してよい。
【００３７】
本発明の実施態様の一つでは、主ＰＩＤ制御器１１は、速さについての設定値又は位置についての設定値いずれを優先すべきか否か、２個のパラメータ（位置及び速さ）の双方に基づいて所望の糸特性値を得るべきか否かを決定する。
【００３８】
比較及び指令手段は、ＰＩＤ制御器であることが好ましい。
【００３９】
特に、好ましい実施態様では、エンコーダ４が、出口駆動シャフト１３の絶対角度位置を測定する。
【００４０】
こうして、本発明による装置の始動段階では、出口駆動シャフト１３の絶対角度位置を測定することによって、出口駆動シャフト１３が、所望の位置に確実に維持又は位置付けられることができる（この点に関し、ロータの絶対位置を検知する前に、零位調整を行うために、始動時には、通常の相対値エンコーダを必要とする）。このタイプのエンコーダ４の例を、図３に示してあり、この例では、エンコーダは、２個以上の適切に磁化された部分を持つ極性を持たせた磁気リング１２を備える。
【００４１】
説明の簡潔にするため、以下の説明では、磁気リング１２は、異なる極性を持つ部分を２個だけ有するとする。この磁気リング１２は、回転アクチュエータ２のシャフト１３にキー結合され、シャフトの回転毎に、磁気リング１２の全回転に対応して空間内に磁束変化をもたらす。このシャフト１３は、中空シャフトにして、ケーブル、他の駆動シャフト又は糸自体を通す（例えば、ストレージフィーダを構成する）ことができるようにしてもよい。
【００４２】
駆動シャフト１３に結合された磁気リング１２の回転により生ずる磁束変化は、例えば、駆動シャフト１３に関して固定されたディスク等の支持体１６に設けた少なくとも一対のホールセンサにより、測定できる。これらのホールセンサは、アナログ型のもので、駆動シャフト１３を中心として配置され、好ましくは、支持体１６に固定される。説明する例では、二対のホールセンサ１４及び１５が、９０°ずつずれている。
【００４３】
特に、４個のホールセンサが、支持体１６の縁に沿って均等に配置され、特に、十字形に位置付けられる。
【００４４】
磁気リング１２の回転中、ホールセンサ１４及び１５の各々は、磁気リング１２の回転により生ずる磁界に比例する、正弦波パターンの電気信号を出力する。電気信号は、例えば、それぞれ、正弦波（Ａ）、余弦波（Ａ）、正弦波（Ｂ）及び余弦波（Ｂ）である。
【００４５】
図４に示すように、処理回路１７が、ホールセンサ１４及び１５から出力される正弦波（Ａ）、余弦波（Ａ）、正弦波（Ｂ）及び余弦波（Ｂ）の信号を処理して、駆動シャフト１３の絶対位置を検知する。
【００４６】
特に、ホールセンサ１４及び１５から出力される対をなす信号は、２個の差動段１８により各対毎に比較される。駆動シャフト１３に関して対称に配置されたホールセンサ１４及び１５から出力される正弦波（Ａ）及び正弦波（Ｂ）の信号は、例えば、第１の差動増幅器に入力される。残りの余弦波（Ａ）及び余弦波（Ｂ）の信号は、例えば、第２の差動増幅器に入力される。
【００４７】
ＰＨＡＳＥ（Ａ）及びＰＨＡＳＥ（Ｂ）として表示した、２個の差動段１８の出力信号は、駆動シャフトの絶対値の関数として、例えば図５に示すようになる。
【００４８】
これらの信号は、９０°ずれているので、磁気リング１２、従って駆動シャフト１３の角度位置αは、下記の関係式から明確に得ることができる。
【００４９】
α＝ｔａｎ−１（ＰＨＡＳＥ（Ａ）／ＰＨＡＳＥ（Ｂ））
この関係式は、計算手段１９、例えば、アナログ／ディジタル変換器を備えた又はアナログ／ディジタル変換器と連動するＤＳＰ（ディジタル・シグナル・プロセッサ）又はマイクロコントローラにより公知の方法で実行できる。
【００５０】
複数個のＤＳＰ又はマイクロコントローラを使用すると、角度αの測定値にフィルタ処理を施すことができ、エンコーダ４から出力された信号に、例えば、センサを取り付けた機械公差により又は装置全体の雑音により影響を与える誤差が最小化される。
【００５１】
例えば、エンコーダ４により測定された角度αは、公知のタイプの推定フィルタＦＳを通過させることにより、前述した誤差に比べて誤差が最小化された、推定値α＾を得る。
【００５２】
こうした伝達関数を持つ推定フィルタＦＳの例示ブロック図を、図６に示すが、この図で、Ｋ１及びＫ２は、定数であり、１／ｓで示すブロックは、積分器ブロックである。
【００５３】
図６に示す推定ブロックＦＳは、ホールセンサから出力された信号を処理する単一のＤＳＰに組み込まれる代わりに、推定フィルタとして動作するのに適した別個の回路として構成されてもよいことは勿論である。
【００５４】
推定ブロックＦＳは、エンコーダ４の下流に一般に設けるが、推定ブロックＦＳを使用すると、本発明による装置により測定される角度位置として用いるのは、推定角度α＾である。
【００５５】
上述したエンコーダ４を使用すると、アナログ量で処理でき、得られる信号の精確性、従って、モータ制御の精確性がかなり向上する利点がある。この点に関し、得られる信号は、アナログ型の分解能、つまり高分解能を持つリニアホールセンサから出力される。唯一の限界は、角度αを計算する、ＤＳＰ１９又はマイクロコントローラによる後処理のために差動段１８による処理前に正弦波（Ａ）、余弦波（Ａ）、正弦波（Ｂ）及び余弦波（Ｂ）をサンプリングするのに用いるアナログ／ディジタル変換器の分解能に由来する。
【００５６】
個別の光学式エンコーダを用いる公知技術と比べると、こうした手段は、経済性が高く、高分解能及び絶対位置を得ることが可能となる。実際、光学式エンコーダにすることは構造を複雑化し、明らかに費用も掛かり、精確性が低い。
【００５７】
また、こうした手段（インクリメンタルエンコーダ）は、駆動シャフトの位置を最終的に計算する前に、インデックス位置の決定のため、駆動シャフト１３の少なくとも１個の初期回転により駆動シャフトの位置について「ゼロ」基準を与える必要がある。
【００５８】
しかしながら、駆動シャフト１３の回転は、駆動シャフトに巻かれる糸の破断をもたらし、繊維機械への糸の供給プロセスに望ましくない中断が生ずる場合がある。
【００５９】
駆動シャフト１３の角度位置αを精確に連続して検知することにより、供給中の糸の張力、速さ及び量を計算し、高精度で調節できる。
【００６０】
次に、回転アクチュエータの駆動シャフトの位置を制御し、これに基づいて、モータを予め定めた制御角度位置又は速さに維持することにより、供給する糸を制御して糸を所望の特性値（糸の張力、速さ又は量に関する値）に維持する方法を説明する。これは、駆動シャフトに固定した測定手段を用いて角度位置を測定することによって達成される。
【００６１】
例えば、本発明による方法によれば、糸を所定角度位置で繊維機械に供給しないままにしておくことにより糸の張力を高い値にし（糸が駆動シャフトに絡みつくことなく）、次いで、糸を繊維機械に供給しながら駆動シャフトを、異なる角度位置に動かして所望の張力を得る、例えば、駆動シャフトを、現在の位置よりも前の段階の位置に動かして張力を増大し又は現在の位置よりも後の段階の位置に動かして張力を低下させる。
【００６２】
特に、繊維機械への糸の供給を制御する方法を説明する。この方法では、糸が、そのスプールから巻き戻されて、繊維機械に導かれる前に、回転アクチュエータ２と連動する回転部材と係わり合う。こうした糸は、その供給中、張力、速さ、及び／又は量の点で特性値を有する。公知のように、回転アクチュエータ２は、ステータと、案内手段３、６により案内される、出口駆動シャフト１３に作用するロータとを備える。糸が巻かれる回転部材は、出口駆動シャフト１３にキー結合される。本発明によれば、糸の供給制御方法は、
回転アクチュエータ２の出口駆動シャフトの角度位置を、連続して測定する工程と、
測定された出口駆動シャフトの角度位置に対応する瞬間パラメータを、糸の所定特性値に関する対応所定パラメータと比較する工程と、
回転アクチュエータ２の案内手段３、６へ指令信号を送り、前記瞬間パラメータを前記対応所定パラメータに一致させることにより、繊維機械に供給される糸に所望の特性値を持たせるようにする工程とから構成される。
【００６３】
特に、制御対象の瞬間パラメータは、出口駆動シャフト１３の角度位置及び／又は速さである。
【００６４】
本発明によれば、こうした二重制御（位置及び／又は速さ）を適切に利用し組み合わせることにより、繊維機械の、用途の、又は繊維機械の運転段階に特有の要請に応じて糸の制御を最適化できる効果がもたらされる。
【００６５】
言い換えると、駆動シャフト１３の角度位置、従って回転アクチュエータのロータの角度位置を精確に検知することにより精確に計算された指令信号を、インバータ３にある案内手段６に送って、駆動シャフト１３を移動させる回転磁界を作り出すことによって、回転アクチュエータの駆動シャフトの位置又は速さをより精確に制御して、エネルギ浪費を減らす。
【００６６】
本発明による方法の実施態様の一つでは、最初にチェックする瞬間パラメータは、駆動シャフト１３の角度位置である。
【００６７】
本発明による方法は、好ましくは、さらに、
測定された駆動シャフト１３の角度位置に基づいて、回転アクチュエータ２の出口駆動シャフト１３の瞬間速さを計算する工程と、
瞬間速さを、糸の予め定めた特性値に関する所定の速さと比較する工程と、
回転アクチュエータ２用案内手段３、６に、指令信号を送り、回転アクチュエータ２の出口駆動シャフトの瞬間速さを所定速さに一致させることにより、繊維機械に供給される糸において所望の特性値を達成する工程も有する。
【００６８】
本発明による方法は、さらに、
回転アクチュエータの案内手段を流れる電流を測定する工程と、
測定された電流に対応する瞬間駆動トルク及び測定された角度位置に対応する瞬間駆動トルクを、糸の予め定めた特性値に関する各所定トルクと比較する工程と
回転アクチュエータ２の案内手段３、６へ指令信号を送り、回転アクチュエータの駆動シャフトの瞬間トルクを所定トルクに一致させることにより、繊維機械に供給される糸に所望の特性値を持たせるようにする工程も有する。
【００６９】
所定の位置、速さ及びトルク値は、繊維機械の各運転段階中、所定のパラメータ（設定値）を設定する、主ＰＩＤコントローラ１１により計算される。
【００７０】
特に、比較及び計算工程は、複数個のＰＩＤコントローラにより行う。
【００７１】
さらに、本発明による方法によれば、モータのロータの位置を精確に検知して、インバータにより又は公知の方向づけられた若しくはベクトル化された磁界方法（ｏｒｉｅｎｔｅｄ  ｏｒ  ｖｅｃｔｏｒｉａｌ  ｆｉｅｌｄ  ｍｅｔｈｏｄ）により作られる３磁界成分（ｔｈｒｅｅ  ｆｉｅｌｄ  ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ）を最適に計算することにより、トルクの変動幅を最小化できる。
【００７２】
こうすると、例えば、一定トルクで運転でき、古典的な台形制御を用いたのでは、複雑化し、効率が悪く、特に、速さが低い。この点、本発明による方法回転アクチュエータ２の案内手段３及び６に送るべき指令信号を、測定されたパラメータ（駆動シャフトの位置、速さ及び／又はトルク）を、主ＰＩＤコントローラ１１により処理される所定パラメータ（設定値）に一致させるように処理する。
【００７３】
こうして、本発明による方法は、回転アクチュエータに特有なパラメータ（角度位置及び／又は速さ、可能ならばトルク）を高精度で制御することによって、回転アクチュエータの性能を、エネルギ浪費なく、従来技術に比べて高い分解能を持つように最大限利用する。こうした回転アクチュエータの精確な制御を達成することによって、糸の供給を特徴付けるパラメータについて、高い精確性が得られる。
【００７４】
例えば、制御すべき特徴的な糸の値が、張力であるとすると、駆動シャフトの位置、従って駆動シャフトの速さ及び／又は角度位置、可能ならば駆動シャフトのトルクを高精度で連続して検知すると、主ＰＩＤ張力コントローラ１１を用いることにより、糸を一定の張力で供給できるだけでなく、糸を巻き取る、すなわち、回転部材又は供給装置の回転部に高精度でかつ反復して一定の張力で巻き取ることにより、繊維機械が連続的に配置されていない、又は交互に運転されるような場合でも、供給装置が繊維機械に糸を極めて高精度で供給できるようになる。本発明による方法では、利点として、繊維機械に糸を一定の張力、速さ又は量で供給することにより、使用箇所に供給する糸が巻かれる、回転アクチュエータの物理量の全てを直接制御できる。
【００７５】
したがって、本発明による装置では、一定張力又は一定速さでの供給中、繊維処理の条件に応じて精確な糸の量を過供給したり、又は引き取ったりできる。
【００７６】
こうして、本発明による装置によれば、駆動シャフトの速さ若しくはその位置又は両方を、好ましくは、駆動トルクとともに、制御して、モータ自体の制御を最適化し、ひいては、高品位な制御を行うことができる。この点、従来の装置では、モータ速さは、糸の張力を一定維持する点では、特に低速では、非効率的であいまいに制御される。
【００７７】
こうして、本発明による装置及び方法では、糸の供給は、高い一定の糸張力に極めて低いモータ速さの状態でも極めて精確に制御され、低速で高い駆動トルクを得ることにより、低速時における好ましくない糸の駆動シャフトへの絡みつきを防止でき、高効率でエネルギ浪費が無い。
【００７８】
本発明を繊維機械に適用した場合について説明したが、本発明は、対応するスプールから巻き戻して、変圧器コイル、電動機コイル等の製品を製造するのに用いる巻き線機等の金属ワイヤを扱う機械にも使用できる。したがって、本明細書における糸についての説明は、金属ワイヤをも意味するものとして理解されたい。
【図１】
0005674277.tif 000002
【図２】
0005674277.tif 000003
【図３】
0005674277.tif 000004
【図４】
0005674277.tif 000005
【図５】
0005674277.tif 000006
【図６】
0005674277.tif 000007