(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
糸ガイド（１２０）を用いて糸をガイドする綾振りユニットであって、
前記綾振りユニットは、前記糸ガイド（１２０）を駆動する駆動軸（１７１）を有しているモーター（１７０）と、前記モーター（１７０）に結合されている制御部（３３０）と、前記モーター（１７０）の前記駆動軸（１７１）に結合されているインクリメントセンサ（１８０）と、を含んでおり、
前記インクリメントセンサ（１８０）は、前記制御部（３３０）に接続されている形式のものにおいて、
前記制御部（３３０）は、第１のデータストリームを生成する第１のＱＥＰ評価ユニット（３２０−１）と、第２のデータストリームを同時に生成する第２のＱＥＰ評価ユニット（３２０−２）と、を有しており、
所定の角速度を上回ると、前記モーター（１７０）は、前記第１のデータストリームに基づいて制御され、
所定の角速度を下回ると、前記モーター（１７０）は、前記第２のデータストリームに基づいて制御され、
前記第１のデータストリームおよび前記第２のデータストリームから、前記モーター（１７０）の回転方向が決定可能である、
ことを特徴とする綾振りユニット。
【請求項２】
前記第１のＱＥＰ評価ユニット（３２０−１）は、前記駆動軸（１７１）の高い角速度のための第１のクロック周波数でプログラミングされており、
前記第２のＱＥＰ評価ユニット（３２０−２）は、前記駆動軸（１７１）の低い角速度のための第２のクロック周波数でプログラミングされている、
請求項１記載の綾振りユニット。
【請求項３】
前記第１のＱＥＰ評価ユニット（３２０−１）の前記第１のクロック周波数は、角度インクリメントのＮ個のインターバルに対して、１つのクロック信号を生成するように定められており、ここでＮは２よりも大きく、
前記第２のＱＥＰ評価ユニット（３２０−２）の前記第２のクロック周波数は、各別個の角度インクリメントに対して１つのクロック信号を生成するように定められている、
請求項２記載の綾振りユニット。
【請求項４】
前記制御部（３３０）は、データストリーム結合素子（３５０）を有しており、
前記データストリーム結合素子（３５０）は、前記第１のＱＥＰ評価ユニット（３２０−１）および前記第２のＱＥＰ評価ユニット（３２０−２）に接続されており、かつ、所定の角速度に依存して、前記第１のＱＥＰ評価ユニット（３２０−１）および前記第２のＱＥＰ評価ユニット（３２０−２）のデータストリームのうちの１つを、前記モーター（１７０）の閉ループ制御のために処理する、
請求項１から３までのいずれか１項記載の綾振りユニット。
【請求項５】
前記インクリメントセンサ（１８０）と、前記第１のＱＥＰ評価ユニット（３２０−１）および前記第２のＱＥＰ評価ユニット（３２０−２）と、の間に信号処理ユニット（３１０）が配置されており、
前記信号処理ユニット（３１０）によって、前記インクリメントセンサ（１８０）の角度インクリメント信号が２倍にされる、
請求項１から４までのいずれか１項記載の綾振りユニット。
【請求項６】
前記信号処理ユニット（３１０）は、前記２倍にされた角度インクリメント信号を伝送するために、光結合素子（３５０）を有している、
請求項５記載の綾振りユニット。
【請求項７】
前記駆動軸（１７１）は、駆動ホイール（１４０）によって、ベルト（１３０）を駆動し、前記ベルト（１３０）は、前記糸ガイド（１２０）に結合されている、
請求項１記載の綾振りユニット。
【請求項８】
糸ガイドによって糸をガイドする綾振りユニットの制御方法であって、
前記綾振りユニットは、前記糸ガイドを駆動する駆動軸を有しているモーターと、前記駆動軸の角度インクリメントを検出するインクリメントセンサと、前記モーターに結合されている制御部と、を有しており、
前記方法は、
・前記駆動軸が通過した角度インクリメントの複数の角度インクリメント信号を求めるステップと、
・複数の前記角度インクリメント信号から複数の角度インクリメント情報の２つの別個のデータストリームである第１のデータストリームおよび第２のデータストリームを生成するステップと、
・前記モーターを制御するために、前記２つのデータストリームのうちの１つから、前記駆動軸の角速度を求めるステップと、
を有し、
所定の角速度を上回ると、前記モーターを前記第１のデータストリームに基づいて制御し、
所定の角速度を下回ると、前記モーターを前記第２のデータストリームに基づいて制御し、
前記第１のデータストリームおよび前記第２のデータストリームから、前記モーターの回転方向を決定する、
方法。
【請求項９】
前記方法は、さらに、
・Ｎ個の角度インクリメントのインターバルに対して１つのクロック信号が検出されるクロック周波数で前記第１のデータストリームを生成するステップと、
・各別個の角度インクリメントに対して１つのクロック信号が検出される１つのクロック周波数で前記第２のデータストリームを同時に生成するステップと、
を有し、Ｎは２よりも大きい、
請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記インクリメントセンサの前記角度インクリメント信号を、前記データストリームの生成前に２倍にする、
請求項８または９記載の方法。
【請求項１１】
前記インクリメントセンサの前記角度インクリメント信号を、直流電気的に回路を分離して、電気光学的に伝送する、
請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記モーターの前記駆動軸は、駆動ホイールによって、前記糸ガイドに結合されているベルトを駆動する、
請求項８記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、綾振りユニット、および、綾巻ボビンを巻成するために、糸の綾振ユニットを制御する方法に関する。特に、本発明は、歯付きベルトに取り付けられた糸ガイドが糸を正確に綾振りするように糸をガイドするための制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
糸または撚糸または繊維およびフィラメント糸も、製糸後、かつ、処理ステップ後に、ボビンに巻かれる。文献では、用語「巻回材」も、例えば、綾巻方法で、ボビンまたは糸巻きに巻き取られるあらゆる糸状または帯状の材料を表す。以降では、このような材料に対して、用語「糸」を用いる。
【０００３】
糸端がボビン芯に固定されるので、ボビン芯の回転時に糸がボビン芯に引き寄せられ、これによって糸がボビン芯に巻き上げられ、または、巻き取られ、このようにして複数の、糸の巻きが生じる。このような巻き上げ行程において糸がガイドされない場合には、通常、これらの糸の巻きは整列されていない。このようなボビンは、機械的な後処理にほぼ役に立たない。なぜなら、糸が規則正しく巻き取られていないことがあり、これに相応して、迅速に切れてしまうからである。従って個々の糸の巻きが規定通りに隣接している、整列された巻きが必要となる。このために、それ自体公知の方法では、巻き上げられるべき糸が糸ガイド装置によって、複数の糸の巻きが、相互に並んでボビンに引き寄せられるようにガイドされる、すなわち、綾振りされる。この際に糸は、規則正しく、相応するボビンの幅全体にわたって、すなわち綾振り行程を介してガイドされる。ここでこの糸ガイド装置は通常、ボビンの軸に対して平行に、トラバース運動で案内される。
【０００４】
ボビンの巻成時に、糸はできるだけ正確にガイドされるべきであり、これによって、個々の糸の巻きをできるだけ正確にボビン上に整列させ、これに相応して糸を正確に、かつ、規則正しくボビンから繰り出すことが可能になる。この際に綾振りユニットは、一方では、糸をできるだけ正確にガイドすべきであるが、これと同時に、糸をできるだけ速い速度でボビンに配列することができるように、糸のガイドは充分に迅速に行われるべきであるべきである。
【０００５】
ここで綾振りユニットは、糸ガイドキャリッジ、いわゆる、糸をガイドする穴を備えた糸ガイドを有し得る。ここでこの糸ガイドは、ベルト、例えば歯付きベルトに固定されている。糸ガイドはガイドレール内で案内され、モーターによって駆動されるホイール、例えば歯付きベルトプーリによって駆動される。従って駆動モーターは、駆動ホイールとベルトを介して、糸ガイドの運動を決定する。これに相応して、糸ガイドのできるだけ正確な位置付け、および、これに相応したボビン上での糸の正確な配列のために、糸ガイドが迅速かつ正確に位置付けされるようにモーターが駆動制御されなければならない。
【０００６】
このような綾振りユニット並びに上位概念に記載された、綾振りユニットを制御するための方法は、例えば、独国特許出願公開第１０３２２５３３号明細書から既知である。既知の綾振りユニットでは、モーターによって駆動される糸ガイドは、綾振り行程内で往復に動かされる。ここでモーターは、モーターのローター軸の実際の位置に依存して制御される。ここでこのローター軸はある角度ぶん、付加的に進められている。しかし、このような制御は、特に糸ガイドの引き返し領域において、所望の目標位置からの著しい逸脱、特に、目標速度からの著しい逸脱を生じさせ得る。
【０００７】
別の綾振りユニット、および、上位概念に記載された、綾振りユニットを制御するための方法は、国際公開第１９９／００５０５５号から公知である。この公知の綾振りユニットでは、モーターによって駆動される糸ガイドの、綾振り行程内での位置が検出され、実際位置と目標位置との比較に依存して、角速度を変えることによって制御される。糸ガイドの実際の位置を検出するために、角度センサが駆動モーターに結合されており、かつ、制御装置に接続されている。ここでは、糸ガイドの正確な案内を実現するために、実際位置が高い精度で測定される必要がある。従って、特に、糸ガイドの種々異なる運動区間、ひいてはこれに付随する種々異なるガイド速度は、角度センサの測定精度に対して特に高い要求を課す。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って本発明の課題は、特に綾振り行程の終端で、ボビン表面での糸の配列のために、モーターが糸ガイドを高い精度で案内する、綾振りユニットおよび綾振りユニットを制御するための方法を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の課題は、本発明に相応して、請求項１の特徴部分に記載された構成を有する綾振りユニット、並びに、請求項８の特徴部分に記載された構成を有する、綾振りユニットを制御するための方法によって解決される。
【００１０】
本発明の有利な発展形態は、各従属請求項の特徴および特徴の組み合わせによって規定されている。
【００１１】
本発明は、変動を伴いながら綾振り行程をやり遂げなければならない糸ガイドの種々異なる運動区間を考慮する。特に、綾振り行程の引き返し領域では、糸ガイドの迅速な角速度変化が必要になる。これに関しては、特に糸ガイドの引き返し領域において、高い精度を伴う、特に迅速な閉ループ制御系が望まれている。このような迅速な閉ループ制御系が、ガイド速度が実質的に一定な、糸ガイドの線形領域において誤った応答を生成しないようにするために、本発明の綾振りユニットは、第１のデータストリームを生成する第１のＱＥＰ（直交エンコーダパルス）評価ユニットを有する制御部と、第２のデータストリームを同時に生成する第２のＱＥＰ評価ユニットとを有する。従って、角度センサによって生成された複数の角度インクリメント信号を区別して評価することができ、ここから、糸ガイドのこの運動区間に対して有利な、モーターの制御を導き出すことができる。
【００１２】
従って特に、第１のＱＥＰ評価ユニットが、駆動軸の高い角速度のために第１のクロック周波数でプログラミングされ、第２のＱＥＰ評価ユニットが、駆動軸の低い角速度のために第２のクロック周波数でプログラミングされるのは有利である。従って、異なるサンプリング速度よって、ＱＥＰ評価ユニットのデータストリームに反映される、相応の測定精度を実現することが可能である。
【００１３】
従って、有利には、第１のＱＥＰ評価ユニットの第１のクロック周波数は、Ｎ個の角度インクリメントのインターバルに対して１つのクロック信号を生成するように定められる。ここでＮ＞２である。第２のＱＥＰ評価ユニットの第２のクロック周波数は、各別個の角度インクリメントに対して１つのクロック信号を生成するように定められている。従って、インクリメントセンサによって生成される角度インクリメント信号は、支配している角速度に相応して評価され、モーターの制御のために使用される。
【００１４】
糸ガイドの各運動区間に対して有利なモーター制御を実現するために、さらに、データストリーム結合素子が制御装置内に設けられている。このデータストリーム結合素子は、複数のＱＥＰ評価ユニットに接続されており、かつ、所定の角速度に依存して、これらのＱＥＰ評価ユニットのデータストリームのうちの１つを、モーターの閉ループ制御のためにイネーブルする。
【００１５】
ＱＥＰ評価ユニットに角度インクリメント信号を伝送するために、さらに、信号処理ユニットが設けられている。この信号処理ユニットによって、インクリメントセンサの信号が２倍にされる。これによって、ＱＥＰ評価ユニットは、あらゆる歪み無く、同じ信号を得ることができる。
【００１６】
さらに、特に有利には、信号処理ユニットは光結合素子を有している。この光結合素子によって、２倍にされた角度インクリメント信号の伝送が行われる。従って、インクリメントセンサは、ＱＥＰ評価ユニットと直流電気的に分離されている。これによって有利には、角度インクリメント信号の伝送時の電気的なノイズ量を回避することができる。
【００１７】
以下で本発明を、図面に基づいて詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】巻き取り時に糸をガイドする綾振りユニットの概略図
【図２】インクリメントセンサの信号の概略図
【図３】本発明の綾振りユニットの概略図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１は、綾振りユニット１００の概略図を示している。この綾振りユニット１００は、取り付け板に配置されていてよく、ここでは、糸１１０が糸ガイド１２０の穴を通ってガイドされている。糸ガイド１２０は、ここでは歯付きベルトであるベルト１３０に結合されている。すなわち、ここに記載されている実施形態では、糸ガイド１２０は、固定的に、歯付きベルト１３０に留められている。ベルト１３０は、ここでは歯付きベルト用の歯車である駆動であるホイール１４０と、２つのガイドローラ１５０−１および１５０−２と、を通過する。２つのガイドローラ１５０−１と１５０−２との間で、ベルトは、ガイドレール１６０によってガイドされる。ここで、糸ガイド１２０は次のようにベルト１３０に取り付けられている。すなわち、糸ガイド１２０が、ガイドローラ１５０−１と１５０−２との間で、ガイドレール１６０内を走行するように取り付けられている。駆動ホイール１４０は、電気モーター１７０の駆動軸１７１に接続されている。ここでこの電気モーター１７０は、駆動ホイール１４０を介してベルト１３０、ひいては糸ガイド１２０を動かす。従って、この糸ガイド１２０は、２つのガイドローラ１５０−１と１５０−２との間で往復に動かされる。ここに示された実施形態では、モーター１７０の駆動軸１７１は、同時に、駆動ホイール１４０の回転軸であり、従って、モーター１７０の各回転運動は正確に駆動ホイール１４０に伝達される。駆動ホイールとモーターとの間のこの直接的な結合に対して付加的に、モーターと駆動ホイールとを例えば、変速機、または、回転運動を伝達する類似の要素を介して相互に接続することもできる。
【００２０】
モーター１７０はここで、相応するパワーエレクトロニクスおよび制御エレクトロニクスに接続されているステップモーターであっても、サーボモーターであってもよい。
【００２１】
従って、モーター１７０の回転運動は、駆動ホイール１４０の回転運動を生じさせる。これは同様に、ベルト１３０を動かし、これによって、ベルト１３０、ひいてはベルト１３０に結合されている糸ガイド１２０が、２つのガイドローラ１５０−１と１５０−２との間で並進運動を実行する。従って、この運動の２つの引き返し点の間の運動区間が綾振り行程である。
【００２２】
糸ガイド１２０の運動は、特に、引き返し点において重要である。ここで糸ガイド１２０の並進運動の引き返し点は正確に遵守されるべきであり、これによって糸は、ボビン上で同様に正確に自身の配列方向を反転させ、糸層の崩れ（Ａｂｓｃｈｌａｅｇｅｒ）が回避される。いわゆる「糸層の崩れ」とはここでは、これまでのボビンの巻きの隣で、直接的にボビン軸に落ちる糸の巻きである。このような糸層の崩れは、繰り出し時に、この糸層の崩れに到達した際に糸の切れを生じさせてしまうだろう。このような糸層の崩れを有するボビンは、多くの機械的な用途において役に立たない。
【００２３】
糸ガイド１２０を正確に位置付け、動かすために、綾振りユニット１００は、回転センサまたはインクリメントセンサ１８０を有している。このセンサは、駆動軸１７１の回転を求める。ここに示された実施形態では、このインクリメントセンサ１８０は、直接的に、モーター１７０の駆動軸１７１に載置されており、これによって、直接的に、駆動軸１７１の回転を求める。択一的に、駆動軸１７１の回転を求めるために、インクリメントセンサは、例えば、変速機または類似の機械的な接続を介して、モーターの駆動軸に結合されていてもよい。
【００２４】
動作中に、インクリメントセンサ１８０は、角度インクリメント信号を出力する。この信号は、モーター１７０の駆動軸１７１の回転を表す。ここでこの角度インクリメント信号自体は任意であってよい。すなわち、これは、光信号または電気信号であってよい。ここに記載された実施形態では、インクリメントセンサ１８０は、電気的な角度インクリメント信号を出力する。ある実施形態では、これは、それ自体公知の、ＵＳ−Ｄｉｇｉｔａｌ社の型番Ｅ６−２００を有するインクリメントセンサであってよい。このインクリメントセンサは、駆動軸が１回回転する毎に、および、全ての信号エッジの評価時に、８０００の角度インクリメントを供給する。ここでこのインクリメントセンサでは、２つの評価レーンに関する情報が出力される。
【００２５】
図２は、レーンＡおよびＢの電気的な角度インクリメント信号の概略図２００を示している。一定の角速度での駆動軸１７１の回転時に、インクリメントセンサ１８０からどのようにこれらが出力されるのかは、２１０若しくは２２０を参照されたい。２１０および２２０に概略的に示されている信号経過は、駆動軸１７１の角速度が一定の場合には、時間的に等間隔のパルスが出力される、ということを示している。ここでこのパルスＡとＢとは、四分の一周期ぶんずれている。信号レーンＡとＢのエッジを観察すると、２３０に示されているような情報が得られる。ここで各エッジは、駆動軸の位置の変化に関する情報であり、いわゆる、位置の実際変化である。
【００２６】
インクリメントセンサから供給されたこのような信号から、駆動軸１７１の角速度も、糸ガイド１２０の回転方向も、相対的な位置も求めることができる。例えば、駆動軸の第１の位置に、インクリメントポジション５を割り当てると、信号の各エッジによって、駆動軸が次の角度インクリメントに回転したことが識別される（２４０を参照）。
【００２７】
駆動軸の回転数、すなわち角速度または回転速度を、公知の方法で、角度φの時間的な変化から求めることができる。ここでφは、進んだ角度インクリメントの数を介して求められる。
φ＝角度インクリメント・２π／インクリメント数
【００２８】
これによって、角速度ωが、角度φの時間微分として生じる。
ω＝ｄφ／ｄｔ
【００２９】
ここで、固定のサンプリングインターバルＴＡｂｔａｓｔの間に、付随して生じる角度インクリメント情報がΔ角度インクリメントに加算されると、角速度ωに対して
【数１】
0006490072.tif 000002
が成り立つ。
【００３０】
択一的に、駆動軸の角速度を、固定された２つのイベントが生じる間の時間ＴＥｒｅｉｇｎｉｓを用いて、すなわち、通過した角度インクリメントの数を用いて求めることができる。これに相応してこの場合、角速度は以下のようになる。
【００３１】
【数２】
0006490072.tif 000003
【００３２】
ここで、上述した算出方法の両方を用いることができる、ということに留意されたい。
【００３３】
駆動軸の回転方向を、それ自体公知の方法で、レーンＡおよびＢの信号の時間的シーケンスから求めることができる。信号センサの２つのレーンＡおよびＢのレベル（図２の信号２１０若しくは２２０を参照）が、例えば倫理値０にある場合、次のことを介して、回転方向を求めることができる。すなわち、次の信号としての論理値１が、はじめにレーンＡで通知されるか、または、レーンＢで通知されるかを介して求めることができる。従って、レーンＡおよびＢの信号のその時々の状態を評価することによって、その時々の回転方向を一義的に求めることができる。
【００３４】
駆動軸の絶対的な位置の特定は、一方で、いわゆる調整走行（Ｅｉｎｒｉｃｈｔｆａｈｒｔ）を介して行われる。ここでは、糸ガイドが特定の位置まで動かされ、この位置が基準位置として後続の相対的な位置特定に使用される。このような基準位置は、１つの実施形態では、糸ガイドの引き返し点であってよい。択一的な実施形態では、インクリメントセンサは、特定の位置で基準信号を供給する。従って、これを介して基準位置を定めることができる。糸ガイドの絶対的な位置が求められると直ぐに、上に挙げた方法を介して、基準位置に関連して、位置が求められる。
【００３５】
従って、角度インクリメントを用いて決定される、これによって求められた位置の最大角度誤差は、角度インクリメント
φ＝２π／インクリメント数
の角度幅である。
【００３６】
従ってこの角度誤差は、インクリメントセンサから、軸回転毎に出力されるインクリメントの数に対して逆比例している。糸ガイドに対する機械的な結合部の幾何学的な形状を介して、すなわち、本願に記載されている実施形態では駆動ホイールの半径を介して、このような角度誤差は、糸ガイドの位置誤差を直接的に定める。
【００３７】
しかしこの誤差は、実際のものではなく、実際にはより大きい。なぜなら、このような原理的に生じる誤差に対して更なる誤差が加えられるからである。これは特に、インクリメントセンサの機械的な不正確さであり得、例えば、即時的な処理を妨げる、機械的な不正確さまたは信号伝播時間である。この不正確さによって、イベント時間ＴＥｒｅｉｇｎｉｓを定める際に、理論値の変動が生じてしまうことがある。当業者には、いわゆるジッタとして知られている角度インクリメント信号の時間的なクロック変動に基づいて、実際の状態において変動が生じる。従って、異なるイベント時間ＴＥｒｅｉｇｎｉｓＭｉｎおよびＴＥｒｅｉｇｎｉｓＭａｘが生じる。いわゆるジッタ時間ｔＪｉｔｔｅｒは、多数の影響量、例えば、角度インクリメントセンサの質および評価ユニットのクロック周波数に依存する。回転数はイベント時間にわたって測定されるので、このような作用は、角速度を求める際に考慮されるべきである。
【００３８】
さらに、実際には、インクリメントセンサから供給された信号に対するサンプリング時間が、インクリメント信号が実際に供給されるサイクル時間よりも長い場合に、さらなる問題が生じる。例えば、インクリメント値のサンプリングが２０ｋＨｚのサンプリング速度で行われる場合には、ＴＡｂｔａｓｔ＝５０μｓのサンプリングインターバルが生じる。また、モーターは１７Ｈｚの最大角速度または回転数で回転し、インクリメントセンサは、１回転毎に、上述した８０００のインクリメント情報を供給する。従って、２つのインクリメントの間に、イベント時間
ＴＥｒｅｉｇｎｉｓ＝１／（８０００・１７Ｈｚ）＝７．３５μｓ
が生じる。
【００３９】
これに従って、１つのサンプリングインターバル内に、複数のインクリメント情報（信号エッジ）が位置する。これは、評価ユニットによって読みこまれるが、評価ユニットはここで、それぞれ最後のイベント時間だけを自身のメモリ内に保持する。従って、評価ユニットによって新たに求められたイベント時間は、それぞれ最後に求められ、格納されたイベント時間を上書きするだろう。このようなサンプリングインターバルが、イベント時間よりも長い場合、制御部は、最後に、評価ユニットによって格納されたイベント時間だけを読み出す。従って、モーターの回転数が高い場合には、全てのイベント時間が制御ユニットによって、評価ユニットから読み出されるのではない。これに対して、評価されるべきインクリメントの数をより多くして、同じ回転速度の下で、２つの角度インクリメント信号の間の時間間隔が長くなる場合には、到達する角度誤差若しくは位置誤差は大きくなる。しかし、多くの角度インクリメントを介したこのような評価は逆進行程において不利である。なぜならここでは角速度が低く、比較的高い解像度が生じ得るからである。この比較的高い解像度は、逆進行程では望まれるものである。なぜなら、ここではより正確な制御が必要だからである。
【００４０】
図３は、この問題を解決するための、本発明の綾振りユニットのスキーム３００を示している。ここでモーター１７０は、インクリメントセンサ１８０に接続されている。このインクリメントセンサ１８０は、インクリメント信号を、モーター１７０の駆動軸１７１の回転数に依存して生成する。インクリメントセンサ１８０から出力された角度インクリメント信号は、信号処理ユニット３１０で処理され、２倍にされた後、第１のいわゆるＱＥＰ（ＱＥＰ＝直交エンコーダパルス）評価ユニット３２０−１（ＱＥＰ１）と、第２のＱＥＰ評価ユニット３２０−２（ＱＥＰ２）とに導かれる。信号処理ユニット３１０はこれに加えて、光結合素子３７０を有している。従って、インクリメントセンサ１８０は、ＱＥＰ評価ユニット３２０−１および３２０−２から、直流電気的に分離されている。ＱＥＰ評価ユニット３２０−１および３２０−２は、インクリメントセンサ１８０から導かれた角度インクリメント信号を処理し、ここから形成された、角度情報のデータストリームを制御部３３０に転送する。ＱＥＰ評価ユニットはここで、別個の機能ブロックとして実装されていてよい、または、制御部３３０の組み込まれた構成部分であってよい。可能である限り、インクリメントセンサ１８０によって生成された角度インクリメント信号若しくはここから変形された電気信号を、事前に２倍にすることなく、ＱＥＰ評価ユニットに導くことができる。
【００４１】
ＱＥＰ評価ユニット３２０−１および３２０−２を、次のようなクロック周波数でプログラミングすることができる。すなわち、これらが２つまたは任意のインクリメント数の間の時間ＴＥｒｅｉｇｎｉｓを信号として出力する、および／または、目下の角度位置を例えば角度インクリメントとして出力する、および／または、回転方向を出力するようなクロック周波数である。このために、ＱＥＰ評価ユニットは典型的にクロック周波数でプログラミングされ、このプログラミングに相応して、角度インクリメント情報のデータストリームを提供する。これは、動作の間、制御部によって読み出される、すなわち、スキャンされるべきデータストリームである。
【００４２】
ＱＥＰ評価ユニット３２０−１および３２０−２によって供給されたデータストリームは、次に、典型的に、プロセッサ３６０を含んでいる制御部３３０によって読み出され、以降で説明するように、さらに処理される。ここで、インクリメントセンサ１８０によって形成された角度インクリメント信号は、それぞれ、ＱＥＰ評価ユニット３２０−１と３２０−２とに伝送される。
【００４３】
制御部３３０は、線路３４０を介してモーター１７０に電気的に接続されており、モーター１７０を制御する。一方では、制御部３３０はモーター１７０を制御し、他方では制御部３３０はインクリメントセンサ１８０、信号処理部３１０および２つのＱＥＰ評価ユニット３２０−１、３２０−２を介して、駆動制御されるモーター１７０に関する情報を得る。制御部自体は、ここで、デジタル回路として構成可能である。すなわち、制御部は、いわゆるＣＰＵ（中央処理装置）と相応する周辺回路部材、例えば、信号変換のためのＤ／Ａおよび／またはＡ／Ｄ、並びに、モーターのための制御信号を形成するパワー半導体を有し得る。
【００４４】
第１のＱＥＰ評価ユニット、すなわち３２０−１はここで、第１のクロック周波数でもって次のように構成されている。すなわち、これが、０番目の角度インクリメントとＮ番目の角度インクリメントとの間の時間的な間隔を求め、データストリームとして、制御部３３０に供給するように構成されている。ここでＮは２以上である。従って、このＱＥＰ評価ユニット３２０−１は、Ｎ個のインクリメントの通過に対する時間を求める。ここでＮ≧２である。従って第１のＱＥＰ評価ユニット３２０−１は、２つの、順次連続する、すなわち、隣接する角度インクリメントの間の時間的な間隔を通知するのではなく、Ｎ≧２個の、相互に連続する角度インクリメントの間の時間的な間隔を通知する。
【００４５】
第２のＱＥＰ評価ユニット、すなわち３２０−２は、クロック周波数でもって、次のように構成されている。すなわち、これが、データストリームを、それぞれ２つの、直接的に相互に連続する角度インクリメントの間の時間的な間隔で生成するように構成されている。すなわち、レーンＡおよびＢの２つの信号エッジの間の時間的な間隔を通知する。従って第２のＱＥＰ評価ユニット３２０−２は、求められた角度インクリメント情報を、第１のＱＥＰ評価ユニット３２０−１よりも短い時間間隔で制御部へ伝送する。
【００４６】
これに対して択一的に、これらのＱＥＰ評価ユニットはそれぞれ、２つの異なる数のインクリメントの時間間隔を通知することができる。ここで数Ｎはそれぞれ、２よりも大きくてよい。
【００４７】
綾振りユニットの動作時に、制御部３３０は、上述した式の１つに従って、回転数若しくは角速度ωを求める。さらに、制御部３３０は、糸ガイド１２０の位置を、上述したように、基準位置に関連して、通過した角度インクリメントの数から求める。ここで、モーター１７０の駆動軸１７１の角速度が角速度の閾値を超えた場合、この値の計算のために、第１のＱＥＰ評価ユニット３２０−１の角度インクリメント情報がベースとなる。さらに、ＱＥＰ評価ユニット３２０−１および３２０−２のデータストリームが、制御部３３０内のデータストリーム結合素子３５０に供給される。このデータストリーム結合素子は、２つのＱＥＰ評価ユニット３２０−１および３２０−２のデータストリームを角速度の閾値に依存して選択し、これらのデータストリームのうちの１つをモーターの閉ループ制御のためにイネーブルする。すなわち、制御部３３０は、第１のＱＥＰ評価ユニット３２０−１のデータストリームを次のような場合にのみ処理する。すなわち、第１のＱＥＰ評価ユニット３２０−１によって伝送された信号が、角速度の第１の所定の閾値を超える場合、すなわち糸ガイド１２０が、駆動軸１７１の比較的速い角速度で動かされる場合である。これによって、一方では、次の値が処理のために列を成す前に、この値の処理に充分な時間が残っていることが保証される。他方では、複数の角度インクリメントを介して求められる、時間間隔に対する相対的な誤差が、若干数の、若しくは、数個の角度インクリメントを介して求められる時間間隔の場合よりも小さくなる。第２のＱＥＰ評価ユニット３２０−２によって供給されるデータストリームは、第１のＱＥＰ評価ユニット３２０−１のデータストリームが処理される時間の間、無視される。このような状態は実質的に、引き返し点の間の、糸ガイド１２０の線形の運動領域内にある。この領域内では、糸ガイド１２０は、均一に高いガイド速度を有するモーター１７０によって案内される。従って、駆動軸１７１は、比較的高い角速度で回転する。
【００４８】
近年のステップモーターまたはサーボモーターが、極めて迅速に制御信号に応答するのにも係わらず、次のような場合に、モーターは方向転換のために、いわゆる逆進行程のために、綾振り運動の終わりに、ある程度の時間を必要とする。すなわち、糸ガイドが自身の走行区間の終端に達し、運動方向を変え、次に、逆方向に走行する場合である。
【００４９】
これに相当して、制御部３３０は、綾振り運動の終端でモーター１７０を次のように制御する。すなわち、モーター１７０の回転速度が回転方向反転まで低減されるように制御する。これに相応して糸ガイド１２０は、綾振り行程の終わりで減速され、続いて、逆方向で動かされる。これに相応して、駆動軸１７１の角速度の低減中には、ＱＥＯ評価ユニット３２０−１と３２０−２のデータ供給の間の時間間隔が大きくなる。このフェーズでは、データストリーム結合素子３５０は、ＱＥＰ評価ユニット３２０−１と３２０−２とによって読み出された／スキャンされたデータストリームを、これらが角速度の所定の閾値を上回っているか、または、下回っているかについて検査する。場合によっては、すなわち、イベント時間が閾値時間を上回っている場合には、制御部は、以降、第２のＱＥＰ評価ユニット３２０−２のより高い解像度のデータストリームを読み出し、これを処理する。この角度インクリメント情報は、より大きい、相対的な誤差を有しているが、更新レートは高い。なぜなら、第２のＱＥＰ評価ユニット３２０−２は、より高い解像度の信号を供給するからである。駆動軸の角速度がさらに低減されると、イベント時間の値はより大きくなり、これに伴って、相対的な誤差が低減する。従って糸ガイド１２０の引き返し領域において、綾振り行程の終わりに生じる、駆動軸１７１の角速度が比較的低いこのフェーズでは、第２のＱＥＰ評価ユニット３２０−２の角度情報のデータストリームは、モーター１７０の制御のために、データストリーム結合素子３５０によって、イネーブルされる。
【００５０】
駆動軸１７１の回転方向が反転された後、すなわち糸ガイド１２０も反対方向で動かされ、制御部３３０はモーター１７０を次のように駆動制御する。すなわち、モーターが、自身の回転運動をできるだけ迅速に、再び、最大値まで加速するように駆動制御する。これに相応して、ＱＥＰ評価ユニット３２０−１および３２０−２によって通知される時間間隔並びに通知自体の時間間隔が短くなる。ここで、第２のＱＥＰ評価ユニット３２０−２から供給される信号が、角速度の第２の所定の閾値を上回らない限り、制御部は、第１のＱＥＰ評価ユニット３２０−１のデータストリームを無視し、第２のＱＥＰ評価ユニット３２０−２から供給されたデータストリームを処理する。制御部３３０のデータストリーム結合素子３５０がこの上回りを確認するとすぐに、第２のＱＥＰ評価ユニット３２０−２のデータストリームが無視され、第１のＱＥＰ評価ユニット３２０−１から供給されたデータストリームのみが、モーター１７０の制御に使用される。
【００５１】
このようにして、モーター１７０の駆動軸１７１が迅速に回転しているときに、綾振りユニットの制御部は第１のＱＥＰ評価ユニット３２０−１のデータストリームだけを処理する。しかし、制御部３３０のデータストリーム結合素子３５０が、モーター１７０が低い角速度で回転していることを識別すると、すなわち、インクリメント間の時間間隔が大きいことを識別すると、制御部３３０は、より短い時間間隔で角度インクリメントを提供する第２のＱＥＰ評価ユニット３２０−２のデータストリームを処理する。
【００５２】
角速度の第１の所定の閾値は、ここで、角速度の第２の所定の閾値と同じであってよい。これに対して択一的に、これら２つの閾値を異なる大きさにしてもよい。特に、第１の所定の閾値が、第２の所定の閾値より小さくてよい。従ってヒステリシス曲線が通走する。
【００５３】
第２のＱＥＰ評価ユニット３２０−２によって供給されたデータストリームの評価、すなわち、時間的に細かく段階付けされた信号の評価によって、糸ガイド１２０の逆進点付近で、すなわち、モーターが回転方向を変えるときに、より高い更新レートを有する細かく段階付けされた信号が制御部によって提供される。これとは異なり、モーター１７０の駆動軸１７１の角速度が高い場合には、角度インクリメント情報のより粗い解像度のデータストリームが処理され、これによって、処理に使用される全ての信号の処理に対しても、充分な時間若しくは計算能力が与えられ、相対的な誤差が小さい信号が処理されることが保証される。
【００５４】
これによって、開示した綾振りユニット並びに綾振りユニットを制御する方法は、糸ガイドの正確な制御を行うことができ、これはボビンに糸をより正確に配列することを可能にする。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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