(57)【要約】【課題】パイル織機のパイル経糸張力制御装置において織機の高速運転下でもパイル経糸張力を所望の値に保つことができる装置を提供する。【解決手段】パイル形成に対応して行われる筬２８と織布７との相対運動に同期してテンションロール６の付勢力を制御するパイル経糸張力制御装置４０であり、相対運動が行われる期間内で少なくともパイル形成する筬打ち時点を含むように定められる期間では、これ以外の期間における付与張力よりも低い張力を付与すべくテンションロール６ヘの付勢力を制御するとともに、テンションロール６をパイル経糸２の巻掛け範囲にわたり弾性変形可能に構成している。【選択図】　　　図１
2004011065.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイル経糸に対するテンションロールを駆動する電動アクチュエータと、パイル製織に対応して上記電動アクチュエータの駆動を制御するパイル経糸張力制御装置とを有し、
上記テンションロールは、パイル経糸の巻掛け範囲にわたり弾性変形可能に構成することを特徴とするパイル織機。
【請求項２】
前記パイル経糸張力制御装置は、付与張力に対応して設定されあたトルク指令値に基づき前記電動アクチュエータをトルク駆動することを特徴とする請求項１記載のパイル織機。
【請求項３】
前記パイル経糸張力制御装置は、電動アクチュエータをトルク制御または位置制御のいずれか選択可能に構成されるとともに、前記パイル経糸張力制御装置には、前記製織のための筬と織布との相対運動が行われる期間に対し位置制御を実行するための位置指令値が設定される一方、これ以外の期間に対して、付与張力に対応するトルク指令値が設定されており、前記パイル経糸張力制御装置は、前記相対運動の期間の切替わり時、対応する指令値および制御を選択して前記電動アクチュエータを駆動することを特徴とする請求項１記載のパイル織機。
【請求項４】
前記パイル経糸張力制御装置には、パイル製織のための筬と織布との相対運動が行われる期間内ですくなくともパイルを形成する筬打ち時点を含むように定められた第１の期間では、これ以外の期間である第２の期間における付与張力よりも低い張力を付与すべく前記指令値が設定されるとともに、前記パイル緯糸張力製織装置は、前記相対運動の期間の切替わり時、対応するトルク指令値を選択して前記電動アクチュエータをトルク駆動することを特徴とする請求項２記載のパイル織機。
【請求項５】
前記パイル経糸張力制御装置には、パイル製織のための筬と織布との相対運動が行われる期間内ですくなくともパイルを形成する筬打ち時点を含むように定められた第１の期間に於ける位置指令値が、前記相対運動との協働によりパイル経糸張力を前記第２の期間における付与張力よりも低下させるべく設定されることを特徴とする請求項３記載のパイル織機。
【請求項６】
前記パイル経糸張力制御装置には、パイル製織のために行われる筬と織布との相対運動によるパイル経糸の張力変動を緩和する位置指令値が設定され、前記パイル経糸張力制御装置は、前記位置指令値に従って前記電動アクチュエータを位置制御することを特徴とする請求項１記載のパイル織機。
【請求項７】
パイル経糸に対するテンションロールを変位可能に支持する支持手段と、織機の主軸に連結され、パイル製織に対応して行われる筬と織布との相対運動に対応して前記支持手段を揺動駆動する駆動機構とを有し、上記テンションロールは、パイル経糸の巻き掛け範囲にわたり弾性変形可能に構成することを特徴とするパイル織機。
【請求項８】
前記テンションロールは、織り幅方向に延在しかつ経糸経路に対応して湾曲形成された板ばね材で構成されることを特徴とする請求項１ないし請求項７のうちいずれか１つの請求項記載のパイル織機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、パイル織機において、パイル経糸のテンションロールをパイル製織に対応して駆動する装置でパイル経糸張力を適した値にする装置に関する。
【０００２】
【従来の技術およびその課題】
特公昭５０−３９１７７号公報（ズルツアー）は、パイル織機で、テンションロールを消極的に駆動する技術を開示している。そのズルツアーの技術は、テンションロールをばねなどにより付勢しつつ、テンションロールを揺動自在に支持するとともに、テンションロールに経糸を巻掛けておき、テンションロールを経糸張力により湾曲変形させている。
【０００３】
ズルツアーの技術によると、テンションロールは、張力変動を受けて変位可能に構成されているものの、実質的には開口運動のような急激な張力変動には追従できず、張力変動から遅れて運動することになる。製織時において、テンションロールは、これら全ての張力変動を吸収しなければならず、その吸収には限界がある。また、織機が高速回転になるにつれて、上記遅れの影響が大きくなり、パイル経糸張力が急激に上昇したり、逆に低下したりして張力変動が大きくなる。このような大きくかつ急激な張力変動は、完全に吸収できず、パイル抜けや、開口不良による緯入れミスにより、停台が頻発するという問題がある。結局、ズルツアーの技術では、このような問題を避けるため、織機を低い回転数でしか運転できず、織布の生産性が悪かった。
【０００４】
一方、パイル経糸用のテンションロールを積極的に駆動する技術は、一般に、パイル経糸用のテンションロールを変位可能に支持する支持手段、この支持手段を介して上記テンションロールを張力付与方向に付勢する電動アクチュエータ、パイル形成のために行われる筬と織布とを接近あるいは離間させる運動に同期して、パイル経糸張力を定常時よりも低い張力になるように制御するパイル経糸張力制御装置からなる。
【０００５】
そして、パイル形成のためにパイル経糸張力を定常時よりも低い張力にする手段として、以下の２つの技術がある。その１つは、特許２６２２６８５号の技術であり、パイル形成のために筬と織布との接近する運動に同期して、テンションロールを付勢状態から停止（位置保持状態）にしたり、逆に筬と織布との離間する相対運動に同期して、パイル経糸張力を緩める方向に所定量駆動したりする。また、他の１つは、特開２００１−１３１８４５号公報の技術であり、パイル形成のために、筬と織布とを接近あるいは離間させる運動に同期して、電動アクチュエータからの付勢力を定常時よりも低い値にする。
【０００６】
上記２つの技術によると、上記したズルツアー技術に比べて幾分かは改善されるものの、完全なものでなく、やはりテンションロールに対する付勢力の制御に際して、テンションロールおよびその支持部材の慣性が作用するため、運動の遅れ（変位遅れ）や行き過ぎが発生し、パイル経糸の張力が変動するという問題がある。しかも、高い回転数になると運動の遅れや行き過ぎが大きくなり、テンションロールが剛体により構成されているため、運動の遅れや行き過ぎがそのままパイル経糸張力の急激な上昇や低下という形で現れ、これがパイル抜けにより織物品質を低下させたり、あるいはパイル経糸の開口不良による緯入れミスを誘発して、織機を停止させる等の問題が生じる。
【０００７】
【発明の目的】
したがって、本発明の目的は、パイル織機のパイル経糸張力制御装置において織機の高速運転下でも、パイル経糸張力を適した値にすることができる装置を提供することである。
【０００８】
【発明の解決手段】
上記目的のもとに、本発明は、パイル形成に対応して行われる筬と織布の相対運動に対応してテンションロールを制御するパイル経糸制御装置であり、そのように駆動されるテンションロールをパイル経糸の巻き掛け範囲にわたり弾性変形可能に構成している。そして、本発明のパイル経糸張力制御装置では、電動アクチュエータの駆動について、付与張力に対応して設定されたトルク指令値に基づき電動アクチュエータをトルク駆動したり、あるいは電動アクチュエータをトルク制御または位置制御のいずれか選択可能に構成されるとともに、パイル経糸張力装置には、パイル製織のための筬と織布との相対運動が行われる期間に対し位置制御を実行するための位置指令値が設定される一方、これ以外の期間に対し付与張力に対応するトルク指令値が設定されており、パイル経糸張力制御装置は、相対運動の期間の切替り時、対応する指令値電動アクチュエータ、換言すればテンションロールの駆動態様について、より具体的には、パイル製織のために行われる筬と織布との相対運動や経糸開口運動などの要因によりパイル経糸張力が変動するため、このような変動を緩和するための駆動のほか、パイル経糸張力をパイル形成に適した値にするための駆動のいずれも含むことができる。後者について、より好ましい例としては、相対運動が行われる期間内で少なくともパイル形成する筬打ち時点を含むように定められる期間では、これ以外の期間における付与張力を付与すべく電動アクチュエータを制御する。
【０００９】
パイル形成のための「筬と織布との相対運動」には、筬と織布との間隔を離間させて筬逃げ量を作る運動、筬と織布とを接近させてパイルを出す運動の双方を含む。また、パイル発生方法としては、具体的には、布移動式パイル織機（筬打ち位置が固定され、織布の織り前位置を前後方向に変位させるパイル織機）、および筬打ち式（ソード打ち式）パイル織機（織布の織り前位置が固定され、筬打ち位置を前後方向に変位させるパイル織機）のいずれも含む。
【００１０】
従来の技術の欄で記載したように、一般に、製織過程で、テンションロールへの付勢力がパイル形成のために制御されるものの、テンションロールの支持部材やテンションロール自らの慣性力により、テンションロールの運動の遅れや行き過ぎが発生して、パイル経糸張力の上昇や低下が発生する。
【００１１】
これに対し、本発明によると、テンションロールは、付勢力を受けて既に弾性変形状態にあり、パイル経糸の張力変動を受けて、テンションロールが自ら弾性変形して経糸経路長さを変えるため、経糸張力の急激な変動を抑えることができる。従って、織機が高速回転されても、従来の技術のように解消できなかった張力変動に伴う不都合、すなわちパイル抜けやパイル経糸の開口不良による緯入れミスで稼働率が低下するなどの不都合が解消され、高い品質のパイル織物を効率よく生産できる。また、筬と織布との相対運動によるパイル経糸張力の変動の緩和させるためのテンションロールを駆動する構成について、前記内容に限らず、パイル製織のための筬と織布との相対運動に対応して、電動アクチュエータを電気的に同期駆動してもよいし、織機の主軸に連結され、パイル製織に対応して行われる筬と織布との相対運動に対応して前記支持手段を揺動駆動する駆動機構を介し機械的に駆動してもよい。テンションロールの揺動駆動について、より詳しくは筬と織布との相対運動による経糸張力の高まりや低下を打ち消す方向に経糸の前後方向に変位駆動される。例えば、テンションロールの駆動が電気的な遅れが発生したり、あるいは機械的な揺動駆動量が理想値から幾分かずれたラフに設定され、前記相対運動によりパイル経糸張力の変動が生じたとしても、前記と同様に、付勢力をうけて弾性変形状態にあるテンションロールは、そのような張力変動をうけて、自ら弾性変形して経糸経路長さを変えるため、経糸張力の急激な変動を抑えることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１ないし図４の実施の形態は、テンションロールを電動アクチュエータにより駆動するとともに、筬と織布との相対運動の期間において、少なくともパイルを形成する筬打ち時点を含むように定められる期間で、パイル経糸張力を所望の低い値にすべく、電動アクチュエータを定常時よりも低いトルクで付勢し、またテンションロールを織り幅方向に延在しかつパイル経糸経路に対応して湾曲形成された板ばね部材で構成する例である。
【００１３】
まず、図１は、一例として布移動式のパイル織機１の全体を示している。布移動式のパイル織機１は、パイル経糸２によるパイル形成のために、周期的に織布７の織り前７ａを前後方向に移動させることにより、筬２８と織布７とを相対的に移動させる。
【００１４】
多数のパイル経糸２は、送り出しビーム３の外周に織り幅にわたって、シート状に巻き付けられており、送り出しモータ４の回転により積極的に送り出され、ガイドロール５およびテンションロール６の外周に巻き掛けられた後、織り前７ａの方向に供給される。ガイドロール５は、織機フレーム１０に対し、定位置で回動自在に支持されている。
【００１５】
また、テンションロール６は、織機フレーム１０に対し、機械的な支持系としてのテンションレバー８および支点軸９によって、前後方向に回動自在に支持されている。なお、テンションロール６は、後述するが、パイル経糸２の巻掛け範囲にわたりパイル経糸張力をうけて弾性変形可能に構成されており、テンションレバー８に対して回転しないように支持されている。テンションレバー８は、支点軸９によって織機フレーム１０の定位置で回動自在に支持されている。なお、テンションレバー８は、必要に応じて図示しないスプリングによりパイル経糸２に対し常に一定の張力を掛ける方向に付勢されていてもよい。
【００１６】
支点軸９は、ギヤ１３ａ、１３ｂにより例えばＡＣサーボモータやトルクモータなどの電動アクチュエータ１５によって駆動されるようになっている。この電動アクチュエータ１５は、パイル経糸張力制御装置４０によって制御されるようになっており、いずれかの方向に回転し、電流値に比例した所定の力として、回転力（トルク）を発生する。
【００１７】
このようにして、パイル経糸張力制御装置４０は、電動アクチュエータ１５を制御することにより、パイル経糸張力制御装置４０の出力としての電気信号を当該電気信号の大きさに比例した回転力に変換し、この回転力をギヤ１３ａ、１３ｂ、支点軸９、テンションレバー８およびテンションロール６の変位（移動）に変換することによって、パイル経糸２に作用させる。これにより製織過程で、パイル経糸２の張力は、パイル経糸張力制御装置４０の出力により加減できるようになっている。
【００１８】
一方、送り出しモータ４は、送り出し制御装置１６により制御される。この送り出し制御装置１６は、変位検出器１７によって検出されるテンションロール６またはテンションレバー８の変位を所定の周期でサンプリングすることで、製織の進行にともなうパイル経糸２の消費量を間接的に測定し、測定された消費量に応じて、送り出しモータ４を送り出し方向に駆動し、パイル経糸２を送り出していく。
【００１９】
送り出し制御装置１６は、送り出しモータ４の基本の回転数（回転速度）にテンションロール６の変位に応じた回転数を加算または減算し、この合計回転数により送り出しモータ４を駆動することにより、製織中に、パイル経糸２を常時送り出している。なお、送り出し制御装置１６は、フィードバック制御系であり、通常、大きな時定数で応答するため、開口運動時、あるいはパイル形成時の一時的なテンションロール６の前後方向の変位を制御の対象としていない。
【００２０】
一方、地経糸１８は、従来と同様に、地経糸送り出しビーム１９によって供給され、地経糸１８に対するバックロール２０に巻き掛けられ、前方に案内されてヘルド２１に通され、それらのヘルド２１の上下運動によって、パイル経糸２とともに開口２２を形成し、この開口２２の位置で緯糸２３と交錯し、筬２８によって筬打ちされた緯糸２３とともに、パイル組織の織布７となる。織布７は、前後方向に変位可能なティクアップロール２５、定位置の巻取りロール２６および複数の案内ロール２５ａ、２５ｂを経て、巻取りビーム２７の外周に巻き取られていく。
【００２１】
布移動式のパイル製織１のため、バックロール２０も、支点軸３０に対し、回動自在の地経糸テンションレバー２９によって、ティクアップロール２５と同様に、前後方向に変位自在に支持されており、張力スプリング３１によって地経糸１８に所定の張力を与える方向に付勢されている。しかも、支点軸３０は、支持アーム３０ａによって織機フレーム１０に対し支点軸３０ｂにより前後方向に揺動可能な状態で支持されている。
【００２２】
また、ティクアップロール２５は、レバー２５ｃ、レバー軸２５ｄにより前後方向に揺動可能な状態で支持されており、リンク２５ｅにより支持アーム３０ａに連結され、パイル織機１の主軸４１により駆動されるテリーカムなどのテリーモーション機構２４によって前後方向に移動する。このようにして、バックロール２０およびティクアップロール２５は、ともにパイル形成周期に対応して前後方向に揺動し、織布７および織り前７ａを前後に移動させる。
【００２３】
布移動式のパイル織機１で、筬打ち位置は、常に一定であるが、織布７および織り前７ａは、前後方向に移動する。織布７に対するティクアップロール２５および地経糸１８に対するバックロール２０は、前記の通り、前後方向に変位可能な状態で支持されており、通常、テリーモーション機構２４によって主軸４１の回転と同期した状態で、ファーストピックの筬打ち後に前方向に移動することにより、織り前７ａを前（布巻き取り側）方向に移動させ、２回のルーズピックで適当な筬逃げ量を与える。ちなみに、「ファーストピック」は、緯糸２３を織り前７ａまで筬打ちすることをいい、「ルーズピック」は、緯糸２３を織り前７ａの手前の筬逃げ量に相当する位置までだけ筬打ちし、緯糸２３を織り前７ａまで完全に筬打ちしないことをいう。
【００２４】
パイル経糸２の送り出しは、バックロール２０やティクアップロール２５の前後方向の動きと直接に関係せず、前記のように、基本の速度で送り出しを行いつつ、テンションロール８の動きに応動して、送り量を増加または減少させる制御により行われる。これに対して、地経糸送り出しビーム１９や巻取りロール２６および巻取りビーム２７の回転は、電動モータまたは機械式の送り出し機構あるいは巻取り機構によって駆動されるようになっているが、それらの構成は、従来の技術と同様であるので、ここでは省略することとする。
【００２５】
パイル織機１の運転によって、製織が進行すると、パイル経糸２が織布７に織り込まれ、前方へ順次に移動するため、パイル経糸２の張力は、次第に高まっていく。それに伴って、テンションロール６が前方に移動するため、テンションレバー８は、図１で時計方向に回動する。このときのテンションロール６またはテンションレバー８の変位は、変位検出器１７によって変位量に比例する電気的な信号として常時検出されている。なお、この検出は、常時連続的に行われているが、検出された電気的な信号は、後述するように、サンプリングの技法により所定のサンプリング周期ごとに送り出し制御に利用される。
【００２６】
そして、変位検出器１７により検出された信号は、送り出し制御装置１６の入力となるため、送り出し制御装置１６は、所定のタイミングで上記検出された信号をサンブリングして、所定ピック単位で平均値を求め、基準値に対する偏差量にもとづき指令速度を算出し、送り出しモータ４を積極的に回転させることによって、パイル経糸２の送り出しビーム３を送り出し方向に回転させ、パイル経糸２を送り出すことにより、パイル経糸２の張力の高まりを抑えるとともに、テンションロール６またはテンションレバー８の変位によるパイル経糸２の張力の急激な変動を解消して行く。
【００２７】
また、地経糸１８の送り出しは、前記のように、電動モータ式の送り出し機構または機械式の送り出し機構によって送り出される。電動モータ式の送り出し機構であれば、その制御装置は、地経糸１８を基本速度に対応する指令速度で常時継続的に送り出しており、送り出し過程で、地経糸１８の張力を検出し、検出した張力と目標の張力とを比較して、地経糸１８の張力を目標の張力値となるように、基本速度を補正し、この補正結果を指令速度として出力させる。このように地経糸１８の送り出し動作は、常時連続的に行われており、その速度は、目標の張力値に対する偏差に応じて変化する。
【００２８】
図２および図３は、弾性変形可能なテンションロール６の要部を拡大して示している。まず、図２のテンションロール６は、織り幅方向に延びるバー６ａに対してその外側から包むように金属薄板製筒状のばね部材６ｂをボルト６ｃ、保持具６ｄにより偏心状態で固定したものである。パイル経糸２は、筒状のばね部材６ｂの変形側円周面に巻掛けられ、張力の高まりを受けて、ばね部材６ｂが偏平に変形するように構成する。このばね部材６ｂの偏平な弾性変形により、パイル経糸２の張力は、急激な変動時に緩和される。テンションロール６の代表的な構成要素としての筒状のばね部材６ｂの材質、肉厚、曲率（半径）は、パイル経糸２の張力値やその変動範囲を考慮して決められる。
【００２９】
つぎに図３のテンションロール６は、織り幅方向に延びるバー６ａの面取り面に対して金属薄板製Ｃ字形角柱状のばね部材６ｂの一端をボルト６ｃ、保持具６ｄにより偏心状態で固定したものである。パイル経糸２は、Ｃ字形角柱状のばね部材６ｂの弾性変形可能な部分に巻掛けられ、張力の高まりをうけて、ばね部材６ｂの自由端が変形するように構成する。このばね部材６ｂの弾性変形によってパイル経糸２の張力は、急激な変動時に緩和される。テンションロール６の代表的な構成要素としての筒状のばね部材６ｂの材質、肉厚、曲率（半径）は、パイル経糸２の張力値やその変動範囲を考慮して決められる。
【００３０】
図４は、パイル経糸張力制御装置４０の内部構成例を示している。この例で、パイル経糸張力制御装置４０は、パイルを形成する１リピ−ト期間内で、各期間毎に異なる目標のトルクを設定しておき、製織時に、１リピ−ト期間内で複数の期間毎に電動アクチュエータ１５により目標のトルクでテンションレバー８の支点軸９を駆動することにより、目標のトルクに従ってテンションロール６をパイル経糸２に対する張力付与方向に変位させる。
【００３１】
図４で、駆動制御部４２は、張力設定部４３からの複数例えば２つの目標のトルクＴ１、Ｔ２の指令を入力とし、電動アクチュエータ１５を所定の回転方向に駆動する。これらの目標のトルクＴ１、Ｔ２は、１リピ−ト期間内での特定の期間にパイル経糸２に付与する目標の張力値に対応しており、設定器４４により与えられる。この動作のために、選択信号発生器４５は、設定器４７により与えられる設定内容および主軸４１に連結されている角度検出器４６からの主軸４１の回転角度θを取り込んで、パイル形成に同期して所定のタイミングでトルク切換のための選択信号を張力設定部４３に対して出力する。
【００３２】
図５は、１リピ−ト期間（３ピック）内での織布７および織り前７ａの前後移動、テンションロール６の位置、および回転区間Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３との関係で制御例〔１〕〔２〕〔３〕を示している。この図５で、（１）の状態はパイル形成の完了と対応しており、（２）（３）（４）の状態はルーズピックと対応しており、また（５）（６）の状態はフアーストピックと対応し、この間にパイルを形成する。
【００３３】
また、図７は、１リピ−ト期間（３ピック）で、横軸に主軸４１の回転角度θをとり、縦軸に筬打ちタイミング、緯入れタイミング、地経糸開口、パイル経糸開口、織布移動、選択信号および目標のトルクの関係を示している。
【００３４】
図４の駆動制御部４２は、制御例〔１〕に基づいて、織布７と筬２８との相対運動を含むように定められた回転区間Ｒ１、Ｒ３でつまりパイル経糸２の開口状態でパイル経糸２の低い張力値に対応する目標のトルクＴ２に設定し、回転区間Ｒ２でパイル経糸２の通常の張力値に対応する目標のトルクＴ１に設定する。もちろんトルクＴ２は、トルクＴ１よりも小さい。
【００３５】
このような張力の設定により（５）（６）のフアーストピックにおいて、パイル抜けなどが発生せず、パイルが確実に形成される。もちろんパイル経糸２の低い張力値は、パイル経糸２の開口状態や織布７の移動状況を考慮して適宜変更可能である。なお、トルクの選択期間Ｔ１、Ｔ２も図示の設定に限らず、必要に応じて変更することもできる。また、回転区間Ｒ２でも、必要に応じて複数のトルクを設定し、これらを切換えるようにしてもよい。
【００３６】
さて、このようなパイル織機で、所望の高さのパイルを形成するため、より好ましくはパイル経糸張力を、回転区間Ｒ２では、経糸開口不良に伴う緯入れミス防止するため、稼働が安定する高めの経糸張力とし、さらには所望の高さのパイルを形成するために回転区間Ｒ３およびＲ１では、パイル形成に適した低い張力に維持する。このため、パイル経糸張力制御装置４０では、テンションロール６を付勢するトルクを、パイル形成サイクルにおける各期間で変更するようにしており、テンションロール６は、付与トルクとパイル経糸張力とがつり合う方向に変位するようにされている。
【００３７】
しかし、テンションロール６には、自らの慣性が作用しており、テンションロール６の移動に遅れや行き過ぎが発生する。従来のようにテンションロール６が剛体で構成されていれば、このような移動の遅れや行き過ぎにともなって張力変動がより顕著になり、従来の技術で示したように、パイル抜けや緯入れミスが発生する。これに対し、本件発明の装置では、テンションロール６が図２および図３に示したように経糸張力をうけて弾性変形可能に構成れており、テンションロール６は、既に付勢トルクによっていくらか変形した状態になっている。このため、上記したような張力変動をうけると、テンションロール６は、経糸経路長さが変えるように自ら弾性変形して、急激な張力変動が緩和される。つぎにこの点につき以下、具体的に説明する。
【００３８】
まず、パイル形成の筬打ち前では、パイル形成させるため筬２８が織布７に接近する相対運動が行われるときで、１）テンションロールが前記相対運動に対して遅れたとき、パイル経糸の張力が高まるため、パイルが出にくく、パイル抜けが発生する。このときには、瞬間的に張力が高まろうとするが、テンションロールは、張力の高まりを受け、パイル経糸の経路長さが短くなるように変形して、張力上昇を抑制する。支持部材は、テンションロールからの反力増加を受けて上昇を抑える方向に移動し、その移動による反力低下を受けて、テンションロールは上記変形を元の状態に戻す。従って、前記相対運動の期間中におけるパイル経糸の張力が、所望の低い値に維持され、従来発生していた急激な張力上昇が緩和されるから、筬と織布との相対運動による筬打ち時に、蔑逃げ量に対応するパイルを形成できる。
【００３９】
また、２）テンションロールが前記相対運動に対して行き過ぎたとき、上記の１）に対し逆に、張力が低下し、パイル経糸の開口不良により緯入れミスで停止する。瞬間的に張力が低下する方向になるが、張力付与状態にあるテンションロールは、先の張力を受けて既に弾性変形しているため、張力低下を受けて、元の形状に復元しようとし、経糸経路長さが伸びるように変形して、張力低下を抑制する。支持部材は、テンションロールからの反力低下を受け、張力低下を抑える方向に移動し、その後移動による反力上昇を受けて、テンションロールは上記変形を元の状態に戻す。従って、前記相対運動期間中にはパイルル経糸張力が所望の低い張力に維持され、従来発生していた急激な張力低下が緩和されるから、これと並行して行われる緯入れが確実に行える。
【００４０】
次に、パイル形成の筬打ち後では、次のパイル形成のために筬逃げ量を作るため織布から筬を離間させる相対運動が行われるときで、３）テンションロールが前記相対運動に対して遅れたとき、張力が高まってせっかく形成されたパイルからパイル経糸が引き出され、パイル高さが低くなり、パイル抜けになる。上記の１）と同じ作用により、パイル経糸張力の上昇が緩和され、パイル経糸の引き出しを防止できるため、パイル抜けを防止できる。４）テンションロールが前記相対運動に対して先行したとき、張力が低下し、開口不良のパイル経糸に緯糸が引っ掛かり緯入れミスとなり、織機が停止する。上記２）と同じ作用により、パイル経糸張力の低下が緩和される。前記相対運動の期間中には、パイル経糸張力が所望の低い張力より低下しないため、これと並行して行われる緯入れが確実に行える。
【００４１】
以上のように、パイル形成筬打ちの前後で、テンションロールに運動遅れや行き過ぎが発生しても、瞬間的な張力上昇や低下が緩和され、所望の低い張力が維持されるから、所望のパイルを形成させることができ、緯入れミスにより稼働を損なうという不都合も解消される。従来、実現できなかった高い回転数のもとでも製織が可能となり、織布の生産性や品質を向上できる。
【００４２】
図６は、他のパイル経糸張力制御装置４０の内部構成例を示している。この例で、パイル経糸張力制御装置４０は、張力設定部４３のほか、速度指令部４８および停止指令部４９を有し、これらの出力をスイッチング部５０により択一的に切り換えて駆動制御部４２に出力する。選択信号発生器４５は、設定器４７により与えられる設定内容および主軸４１の回転角度θを取り込んで、パイル形成に同期して所定のタイミングでスイッチング部５０を切り換えのために、スイッチング部５０に選択信号を出力する。
【００４３】
製織時に、パイル経糸張力制御装置４０は、パイルを形成する１リピ−ト期間内で、織布７と筬２８との相対運動を含むように定められた期間に応じて、電動アクチュエータ１５をトルク制御、速度制御、停止制御の過程に切り換えて駆動することにより、テンションロール６に作用する力、テンションロール６の移動速度、テンションロール６の停止位置を制御する。
【００４４】
トルク制御は、パイル経糸２の張力の急激な変化時に、テンションロール６を所定のトルクで張力付与方向に付勢するために、張力設定部４３の出力としてのトルクＴの指令値により実行される。また、速度制御は、速度指令部４８の出力としての速度Ｖの指令により、パイル経糸２の張力を緩和する方向に強制的に移動させるときに実行される。さらに、停止位置制御は、テンションロール６を所定の位置で停止状態に保持するために、停止指令部４９からの速度Ｂの指令により実行される。速度Ｂの指令は、停止動作のためにゼロ速度を含む。
【００４５】
選択信号発生器４５は、角度検出器４６からの主軸４１の角度θを入力として制御例〔２〕を実行し、パイル形成過程で所定のタイミングでトルク制御、速度制御、停止制御のいずれかの選択信号をスイッチング部５０に出力する。トルク制御、停止制御、速度制御に切り換えるタイミングは、設定器４７により設定される。したがってスイッチング部５０は、主軸４１の角度θに応じて制御モードを選択し、トルクＴの指令値、速度Ｖの指令、速度Ｂの指令を択一的に駆動制御部４２に出力する。駆動制御部４２は、各指令に対応する制御モードで電動アクチュエータ１５の駆動を制御することになる。
【００４６】
図５の制御例〔２〕は、織布７の前進運動すなわち筬２８と織前７ａとが離間する運動が行われる回転区間Ｒ１のほとんどの期間では、この運動量に対応して出力される速度Ｖ１により電動アクチュエータ１５に対する速度制御を行って、パイル経糸張力を当初の低い張力Ｔ２に保ちながらテンションロール６を変位させ、次いで回転期間Ｒ１の終わりの期間では、速度Ｂの指令により電動アクチュエータ１５に対する停止制御を行って、テンションロール６の慣性による移動をなくすべく速やかに停止させる。その後、織布７の前進運動を終えた回転区間Ｒ２では、トルクＴの指令値によりトルク制御を行い、パイル経糸２の張力を先の値Ｔ２よりも高く設定された目標値Ｔ１に保つ。次いで回転区間Ｒ３では、速度Ｂの指令により停止制御を行ってテンションロール６の慣性による移動をなくすべく速やかに停止させ、その停止状態を維持する一方、織布７の後退運動すなわち筬２８と織布７とが接近する運動との協働により、パイル経糸張力を低下させて先の張力Ｔ１よりも低くパイル形成に適した張力Ｔ２とすることができる。やがて、ファーストピック緯入れされた緯糸２３が後退した織前７ａに向けて筬打ちされることにより、新たなパイルを発生する。そして最初の工程に戻り、織布７の前進運動が行われ、回転区間Ｒ１では、この運動量に対応して出力される速度Ｖ１により電動アクチュエータ１５に対する速度制御が実行されて、パイル経糸張力は、当初の低い張力Ｔ２がそのまま維持されることになる。すなわち、パイル形成筬打ち後も、パイル形成に適した経糸張力が維持されるため、新たに形成したパイルからパイル経糸２を引き出される結果、パイル高さが低くなるといった不都合も発生しない。このように駆動されるテンションロール６に対しても図５の制御例〔１〕と同様、パイル形成サイクルに対応してパイル経糸張力が変更されるようにテンションロール６が駆動され、しかもテンションロール６が弾性変形可能に構成されるため、このような駆動で、パイル形成筬打ちの前後の期間で、テンションロール６やこれを支持する支持部材などの慣性が作用して、仮にテンションロール６の移動に遅れや行き過ぎが発生する結果、急激な張力変動が発生したとしても、テンションロール６は、そのような張力変動をうけて経糸経路長さを変えるように弾性変形し、そのような張力変動が緩和される。
【００４７】
なお、図５の制御例〔３〕は、電動アクチュエータ１５に対して回転区間Ｒ１の期間で速度Ｂの指令により停止制御を行い、回転区間Ｒ２でトルクＴの指令値によりトルク制御を行い、パイル経糸２の張力を目標値に保ち、さらに回転区間Ｒ３で速度Ｂの指令により停止制御を行って、テンションロール６の移動による慣性をなくして、速やかに停止させるとともに、パイル経糸２の張力を設定値だけ低く保つ。
【００４８】
上記した例は、パイル経糸張力をよりパイル形成に適した値に設定するものであり、パイル形成に関してはより好ましい態様である。しかし、このようにせずとも、比較的製織性の容易なパイル織物では、上記したようにパイル形成するための筬打ち期間に限らず、常に同じ付与張力をパイル経糸２に付与するように各指令値を設定することも可能である。さらには、より簡易的に構成し、テンションロール６を織布７の移動に合わせて位置駆動させることも可能である。以下にテンションロール６の駆動手段を簡易的に構成する例について示す。
【００４９】
第１の具体例として、筬２８と織布７との相対運動に対応して電動アクチュエータ１５を電気的に同期駆動する例を示す。図８には、これに対応するパイル経糸張力制御装置４０の内部構成例を示している。この例では、図４の装置に類似しているが、図４における張力設定部４３に代えて、速度設定部５６が配置さている点で相違する。
【００５０】
パイル経糸制御装置４０は、筬２８と織布７との相対運動の運動量に対応してテンションロール６の移動させる移動量ｌ１を設定する設定器５４のほか、速度司令部５６を有し、この出力を駆動制御部４２に出力する。選択信号発生器４５は、設定器４７により与えられる設定内容および主軸４１の回転角度θを取り込んで、筬２８と織布７との相対運動の切替に対応するタイミングで指令速度を切り換えるために、選択信号を速度司令部５６に出力する。より詳しくは、設定器４７には、織布７が前方に移動する期間、織布７が後方に移動する期間が、それぞれタイミングとして設定されており、選択信号発生器４５は、回転角度θからファーストピッック期間あるいはルーズピック期間のいずれにあるかを認識しつつ、回転角度θが、前記設定された各期間になると対応する選択信号を速度指令部５６に出力する。一方、速度指令部５６には、テンションロール６を移動させるための移動量１１が設定器５４を介して入力され、速度指令部５６は、選択信号の入力に従い、移動量ｌ１および移動方向に対応する位置指令値を速度指令値の形で出力することができる。速度指令部５６は、例えば、図５の制御例〔４〕に示すように、織布７が前方に移動される回転期間Ｒ１では、速度指令値Ｖ１（速度指令値Ｖ１＞０）を出力しテンションロール６を織布の移動に合わせて前方に変位させ、織布７が後方に移動される回転期間Ｒ３では、速度指令値Ｖ３（速度指令値Ｖ３＜０）を出力しテンションロール６を後方に変位させ、織布７が移動されない回転期間Ｒ２では、速度指令値Ｖ２（速度指令値Ｖ２＝０）を出力してテンションロール６を停止させる。このようにして、織布７の移動にともなう張力変動を、テンションロール６の織布７の移動量に合わせて移動変位させることにより、従来のテンションロールが消極駆動される装置に比して、より緩和することができる。
【００５１】
上記の例では、主軸４１の回転に同期して電動アクチュエータ１５を駆動しているが、主軸４１を駆動源とする揺動運動機構すなわち駆動機構を用いて、テンションロール６を駆動することもできる。図９は、このような駆動機構を備えた布移動式のパイル織機１の全体を示しており、図１による図示のパイル織機１に対し、支点軸９を駆動する部材であるギア１３ａ、１３ｂ、電動アクチュエータ１５、およびパイル経糸張力制御装置４０に代えて、駆動機構あ６０を備える点で相違する。なお、駆動機構６０は、主軸４１からの回転運動をうけ、織布７の移動に対応する揺動運動に変換して支点軸９に作用させる機構であり、テリーモーション機構２４と同様の運動を発生させるものである。より簡略化するならば駆動機構６０を省略し、テリーモーション機構２４の運動を支点軸９に何らかの機械的手段を介して伝達し駆動することも可能である。
【００５２】
テンションロール６の駆動で電気的遅れが発生したり、あるいは機械的な揺動駆動量が理想値から幾分かずれたラフに設定され、前記相対運動によりパイル経糸張力の変動が生じたとしても、テンションロール６は、図２または図３に示したように弾性変形可能に設けられており、前記実施例と同様、付勢力をうけて弾性変形状態にあるテンションロール６は、そのような張力変動をうけて自ら弾性変形して経糸経路長さを変えるため、経糸張力の変動を抑えることができる。
【００５３】
なお、本発明は、布移動式パイル織機１に限らず、ソード打ち（筬移動式）のパイル織機１にも適用可能である。
【００５４】
【発明の効果】
請求項１によれば、パイル経糸張力制御装置は、筬と織布との相対運動が行われる期間では、電動アクチュエータの駆動を制御するとともに、上記テンションロールは、パイル経糸の巻掛け範囲にわたり弾性変形可能に構成されている。
【００５５】
このため、パイル形成に重要なパイル形成筬打ち前の期間中、およびパイル形成筬打ち後の期間中に、張力揺動方向にテンションロールが駆動され、かりに筬と織布との相対運動に対してテンションロールの運動に遅れや行き過ぎが発生してする結果、パイル経糸張力の急激な変動が生じたとしても、付勢力をうけて既に弾性変形状態にあるテンションロールは、そのような張力変動をうけて経糸経路長さを変えるようにさらに弾性変形するため、張力変動を緩和することができる。従って、所望の低い張力状態に維持されるから、所望高さのパイルを確実に形成することができ、緯入れミスにより稼働を損なうといった不都合も解消される。従来実現できなかった高い回転数のもとでも製織が可能になり、織布の生産性や品質を向上できる。
【００５６】
請求項２によれば、期間毎に付与張力に対応するトルク指令値が設定されており、適切な指令値を選択して前記電動アクチュエータをトルク駆動するから、パイル経糸の張力制御が理想的な態様により実行できる。
【００５７】
請求項３によれば、パイル経糸張力制御装置が電動アクチュエータをトルク制御または位置制御のいずれか選択可能に構成されるから、これらの制御の選択により適切な制御が確実に行え、パイルの形成が確実になる。
【００５８】
請求項４および請求項５によれば、パイル形成に重要な期間であるパイル形成筬打ち前後を含む期間では、電動アクチュエータを、通常のパイル経糸張力よりも低いパイル形成に適した張力にすべく駆動するから、パイルの形成がより確実になる。
【００５９】
また、請求項６および請求項７によれば、テンションロールを駆動するための構成がより簡略化されるとともに、テンションロールの駆動が電気的な遅れが発生したり、あるいは機械的な揺動駆動量が理想値から幾分かずれたラフに設定され、前記相対運動によりパイル経糸張力の変動が生じたとしても、前記同様、テンションロールは、そのような張力変動をうけて自ら弾性変形して経糸経路長さを変えるため、経糸張力の急激な変動を抑えることができる。
【００６０】
請求項８によれば、テンションロールは、織り幅方向に延在しかつ経糸経路に対応して湾曲形成された板ばね材により構成されているから、板ばね材による弾性変形により、織り幅方向の張力のばらつきがなくなり、部分的な微小張力の変動が補正できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】パイル織機の要部の側面図である。
【図２】テンションロールの拡大断面図である。
【図３】他のテンションロールの拡大断面図である。
【図４】パイル経糸張力制御装置のブロック線図である。
【図５】他のパイル経糸張力制御装置のブロック線図である。
【図６】パイル形成過程および制御例の説明図である。
【図７】１リピートでの動作のタイミング図である。
【図８】他のパイル経糸張力制御装置のブロック線図である。
【図９】パイル織機の要部の側面図である。
【符号の説明】
１　パイル織機
２　パイル経糸
３　送り出しビーム
４　送り出しモータ
５　ガイドロール
６　テンションロール
６ａ　バー　６ｂ　ばね部材　６ｃ　ボルト　６ｄ　保持具
７　織布　　７ａ　織り前
８　テンションレバー
９　支点軸
１０　織機フレーム
１１　レバー
１２　リンク
１３ａ、１３ｂ　ギヤ
１５　電動アクチュエータ
１６　送り出し制御装置
１７　変位検出器
１８　地経糸
１９　地経糸送り出しビーム
２０　バックロール
２１　ヘルド
２２　開口
２３　緯糸
２４　テリーモーション機構
２５　テイクアップロール　　２５ａ、２５ｂ　案内ロール
２５ｃ　レバー　２５ｄ　レバー軸　２５ｅ　リンク
２６　巻取りロール
２７　巻取りビーム
２８　筬
２９　地経糸テンションレバー
３０　支点軸　３０ａ　支持アーム　３０ｂ　支点軸
３１　張力スプリング
４０　パイル経糸張力制御装置
４１　主軸
４２　駆動制御部
４３　張力設定部
４４　設定器
４５　選択信号発生器
４６　角度検出器
４７　設定器
４８　速度指令部
４９　停止指令部
５０　スイッチング部
５４　設定器
５６　速度指令部
６０　駆動機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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