(57)【要約】【課題】電源異常時に、容易かつ低コストで糸の異常テンションを阻止できる丸編機の給糸制御方法および給糸制御装置を提供する。【解決手段】電源異常時に、電源供給停止後のサーボモータ１７とメインモータ４０の回転状態を接近させることにより、給糸部１９により供給される糸のテンションと編成部３における糸のテンションとを近付けて、給糸部１９と編成部３間で糸のテンションの急激な増加を阻止することができる。【選択図】　　　　図３
2004076172.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーボモータで駆動する給糸部により糸を編針に供給し、メインモータで駆動する編成部により前記編針を針溝に収容したシリンダを回動させて筒状の編地を生産する丸編機における給糸制御方法であって、
電源異常時に、電源供給停止後のサーボモータとメインモータの回転状態を接近させて、給糸部と編成部間で糸のテンションの急激な増加を阻止する丸編機の給糸制御方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記サーボモータの入力端子間の非導通を維持して、糸のテンションの急激な増加を阻止する丸編機の給糸制御方法。
【請求項３】
請求項１において、
前記メインモータの回生電力でサーボモータを駆動させて、その間給糸を継続して糸のテンションの急激な増加を阻止する丸編機の給糸制御方法。
【請求項４】
サーボモータにより駆動されて糸を編針に供給する給糸部と、この編針を針溝に収容したシリンダをメインモータによる駆動で回動させて、筒状の編地を生産する編成部とを備えた編機における給糸制御装置であって、
電源異常時に、電源供給停止後のサーボモータとメインモータの回転状態を接近させて、編成部と給糸部間で糸のテンションの急激な増加を阻止する異常テンション阻止手段を備えた丸編機の給糸制御装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記異常テンション阻止手段は、サーボモータの入力端子間の非導通を維持して、テンションの急激な増加を阻止するものである丸編機の給糸制御装置。
【請求項６】
請求項４において、
前記異常テンション阻止手段は、前記メインモータの回生電力でサーボモータを駆動させて、その間給糸を継続してテンションの急激な増加を阻止するものである丸編機の給糸制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電源異常時に、糸のテンションを適切に制御する丸編機の給糸制御方法および制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、丸編機は、糸を編針に供給する給糸部と、この編針を針溝に収容したシリンダをメインモータによる駆動で回動させて、筒状の編地を生産する編成部とを備えている。従来は、編成部と給糸部とを機械的に連動させていたが、近年では、給糸部の駆動に、低コストで高速高精度にサーボモータ（制御用モータ）を制御するサーボ制御回路（サーボドライブシステム）を採用している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記のように、編成部と給糸部とを機械的に連動させていた場合には、例えば停電時において、両部の駆動がほぼ同時に停止することから編成部と給糸部間で糸のテンションの差が出る問題は生じなかった。しかし、給糸部にサーボモータを採用したことから、以下の問題があった。
【０００４】
サーボ制御回路は、停電時に、インバータ（パワートランジスタ）の動作を停止させてサーボモータへの電源供給を停止するとともに、ダイナミックブレーキ（短絡回路）が自動的に作動して、サーボモ−タへ給電する３線のうち２線を短絡することにより、サーボモータを制動して即時に停止させる。このサーボモータの即時停止により、編成部に対する糸の供給がストップする。一方、電源供給停止後に編成部のメインモータは慣性により回転し続けるので、完全に停止するまでに一定時間を要する。このため、編成部と給糸部間で供給していた糸のテンションが急激に増加して、糸切れを生じる場合があり、最悪の場合には生産していた編地が編針から外れて、プレスオフ（丸落ち）することがあった。
【０００５】
一方、停電対策としては、停電時に作動する無停電電源装置を設けることが考えられるが、価格、メインテナンス、設置場所などの問題がある。特に、価格面でユーザにとって大きな負担となる。
【０００６】
本発明は、前記の問題点を解決して、電源異常時に、容易かつ低コストで糸の異常テンションを阻止できる丸編機の給糸制御方法および給糸制御装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は、サーボモータで駆動する給糸部により糸を編針に供給し、メインモータで駆動する編成部により前記編針を針溝に収容したシリンダを回動させて編地を生産する丸編機において給糸を制御するものであり、電源異常時に、電源供給停止後のサーボモータとメインモータの回転状態を接近させて、給糸部と編成部間で糸のテンションの急激な増加を阻止するものである。
ここで、「回転状態」とは、電源供給停止後から、両モータがその慣性力で徐々に回転速度を落としながら回転し最後に停止するまでの時間（数秒間）における回転状態をいう。
【０００８】
この構成によれば、電源異常時に、電源供給停止後のサーボモータとメインモータの回転状態を接近させることにより、給糸部により供給される糸のテンションと編成部における糸のテンションとを近付けて、給糸部と編成部間で糸のテンションの急激な増加を阻止することができる。これにより、サーボモータとメインモータの回転状態を接近させるだけで、容易かつ低コストで糸の異常テンションを阻止できる。
【０００９】
好ましくは、前記サーボモータの入力端子間の非導通を維持して、糸のテンションの急激な増加を阻止する。したがって、電源異常時に、サーボモータの入力端子間の非導通を維持することにより、サーボ制御回路の非常停止用ブレーキ回路が作動しないので、サーボモータもメインモータと同様に、電源供給停止後に慣性により回転し続けるから、給糸部により供給される糸のテンションと編成部における糸のテンションにほとんど差が生じず、給糸部と編成部間で糸のテンションの急激な増加を阻止することができる。これにより、容易かつ低コストで糸の異常テンションを阻止できる。
【００１０】
好ましくは、前記メインモータの回生電力でサーボモータを駆動させて、その間給糸を継続して糸のテンションの急激な増加を阻止する。したがって、電源異常時に、サーボモータがメインモータの回生電力で駆動して、給糸を継続するので、給糸部により供給される糸のテンションと編成部における糸のテンションにほとんど差が生じず、給糸部と編成部間で糸のテンションの急激な増加を阻止することができる。これにより、サーボモータとメインモータの同期がとれるので、より正確に糸の異常テンションを阻止できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
図１は、丸編機全体の正面図、図２は、給糸装置の正面図である。図１に示すように、丸編機は、給糸装置（給糸部）１９を駆動するサーボモータ１７、給糸テンションを検知するテンションセンサ６０、ステッチ量を調整するセントラルステッチ装置３０、編成部３のニードルシリンダの回転数を検知する編機回転数検知装置２３、編み上げられた編地を自動的に巻き取る自動巻取装置６、および丸編機全体を制御する総合制御装置１３０を備えている。サーボモータ１７を制御するサーボ制御回路１６は総合制御装置１３０に収納されている。なお、図１および図２にはサーボ制御回路１６により制御されたサーボモータ１７から駆動ベルトを介して給糸装置１９が駆動されているが、便宜上駆動ベルトは図示していない。
【００１２】
図１において、複数個の脚１によって支持されたベッド２の上方に編成部３が設置されている。編糸は給糸装置１９（図２）により、ヤーンキャリア３５を経由して編針へ供給される。編成部３では、メインモータ４０による駆動で図示しない複数の編針を滑動自在に針溝に収容したシリンダを回動させて筒状の編地を生産する。ベッド２上には複数本のポスト４が立てられてあり、その上部は連結部材によって水平部材５が固定されている。ベッド２の下方には生産された編地を自動的に巻き取る自動巻取部６が設置されている。
【００１３】
図２は、給糸装置１９の正面図を示す。この給糸装置１９は、サーボモータ１７により駆動される駆動プーリ１８を有する。このプーリ１８の駆動軸からエンドレスベルト（図示せず）を介して、給糸装置１９を駆動する。サーボモータ１７は水平部材５から垂下する連結棒２０を介して固定リング２４に固定されている。給糸装置１９も同様に水平部材５から垂下する連結棒２１を介して固定リング２４に固定されている。
【００１４】
図３は、本発明の第１実施形態に係る丸編機の給糸制御装置である、給糸装置１９を駆動するサーボモータ１７を制御するサーボ制御回路１６のブロック図を示す。
【００１５】
図３に示すように、このサーボ制御回路１６は、サーボモータ１７を制御するもので、交流電源５１、コンバータ５２、インバータ（パワートランジスタ）５３、ロータリーエンコーダ５４、パルス制御回路５５を備えている。サーボモータ１７のロータリーエンコーダ５４からパルス制御装置５５に送られたエンコーダパルスは、サーボ制御回路１６からのフィードバックパルスと比較され、両者の誤差が０になるように適正パルスがゲートドライブ５６を介してサーボ制御回路１６に送られる。
【００１６】
また、停電等の電圧異常や過電流異常のような電源異常時に、サーボモータ１７への電源供給を停止する電源供給停止手段６９として、電圧検出回路６１と、コンバータ５２とインバータ５３間に設けられた回生抵抗６２、電圧異常検出器６３および過電流異常検出器６４と、異常検出回路６５と、保護回路６６と、シーケンス制御回路６７とが設けられている。電圧異常や過電流異常が検出されると、異常検出回路６５で異常信号が生成される。この異常信号は保護回路６６に送られ、ゲートドライブ５６を介してインバータ（パワートランジスタ）５３の動作を停止させて、サーボモータ１７への電源供給を停止させる。なお、図１のメインモータ４０は、停電時には当然にその電源供給が停止され、サーボ制御回路１６がその異常検出回路６５により停電以外の電圧異常や過電流異常の電源異常を検出したときにも、その電源供給が停止される。
【００１７】
図３の異常テンション阻止手段７０は、電源異常時に、サーボモータ１７へ給電するｕ、ｖ、ｗ相の３線のうち２線を短絡させずに入力端子Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３間の非導通を維持すること、つまり、サーボ制御回路１６から二点鎖線で示す従来のダイナミックブレーキ（短絡回路）６８を予め除去することにより、電源異常時においてこれを不作動にするものである。このとき、電源供給停止手段６９のインバータ（パワートランジスタ）５３の動作停止により、サーボモータ１７への電源供給が停止されており、サーボモータ１７は、従来のように即時に停止することなく、その慣性力で徐々に回転速度を落としながら回転し最後に停止する。その一方、メインモータ４０も電源供給停止後に、その慣性力で徐々に回転速度を落としながら回転し最後に停止する。これにより、サーボモータ１７とメインモータ４０はともに、電源供給停止後に慣性力により回転して両者の回転状態が同期に近い状態に接近するから、給糸装置１９により供給される糸のテンションと編成部３における糸のテンションにほとんど差が生じず、給糸装置１９と編成部３間で糸のテンションの急激な増加を阻止することができ、糸切れを大幅に減少できる。
【００１８】
なお、電源供給停止後のメインモータ４０とサーボモータ１７の回転状態において両モータの慣性力の相違による多少のずれが存在する。しかし、下記の実験のように、第１実施形態の装置では、編地への多少の影響はあるものの、糸切れ後の修復には殆ど時間を要しなかった。一方、ダイナミックブレーキ付きの装置では、編機の回転数が５ｒ．ｐ．ｍ．の超低速においてもほぼ全周糸切れしてプレスオフし、修復に時間を要し、また製造していた編地も規格外となっていた。
（実験方法）
ダブルニット丸編機（福原精機製作所製、ＶＴ−ＬＥＣ４Ｃ、３０インチ／２０ゲージ／４８フィーダ）で、綿糸３０番手を使用して編組織：インターロックを編成した。編機の回転数を変化して、停電時における（編機の入力電源を遮断し停電の状態を再現した）編機の状態を観察した。実験結果は表１に示すとおりである。
【００１９】
【表１】
2004076172.tif 000003
【００２０】
こうして、電源異常時に、容易かつ低コストで糸の異常テンションを阻止できる。また、サーボ制御回路１６からのダイナミックブレーキ除去品を用いることにより、一層の低コスト化を図ることができる。
【００２１】
なお、異常テンション阻止手段７０は、ダイナミックブレーキ（短絡回路）６８を除去することなく、これを不作動にしたものでもよい。
【００２２】
図４（ａ）は、第２実施形態に係る異常テンション阻止手段７０を示すブロック図である。（ｂ）はメインモータドライブ部を示すブロック図である。この異常テンション阻止手段７０は、第１実施形態と異なり、電源供給停止後に、前記メインモータ４０の回生電力でサーボモータ１７を駆動させて、その間給糸を継続して糸のテンションの急激な増加を阻止するものである。その他の構成は第１実施形態と同様である。
【００２３】
図４（ａ）において、メインモータ４０に駆動ベルト１０１を接続して、ギアボックス１０２を駆動し、ギアボックス１０２の出力側ギア１０２ａの回転をギアリング１０３に伝達し、さらにギアリング１０３上に設置されているシリンダ１０５を回転させることにより、シリンダ１０５に挿入している編針（便宜上図示はしていない）の上下運動によって編地の生産を行うようにし、かつサーボモータ１７の駆動により給糸装置１９で編成部３に糸を供給する（図１）。そして、電源５１に接続したコンバータ５２の２次側の直流バス１２０に、電力再生可能なメインモータドライブ１２７と、サーボドライバ（サーボ制御回路）１６を並列に接続し、該メインモータドライブ１２７に前記メインモータ４０を、また、該サーボドライバ１６に前記サーボモータ１７をそれぞれ接続してなり、電源５１の停電時に惰性で回転する前記ギアリング１０３に連動するメインモータ４０から、メインモータドライブ１２７を経由して回生される電力を、前記直流バス１２０を経て前記サーボドライバ１６に供給するようにして給糸装置１９を駆動させるように制御する構成とする。
【００２４】
電源５１が通電している場合は、メインモータ４０にメインモータドライブ１２７を介して駆動用電力が供給されるとともに、サーボモータ１７にサーボドライバ１６を介して駆動用電力が供給され、これにより編成部３と給糸装置１９が同期して作動されることから、編地の生産を行う。
【００２５】
一方、電源５１が停電した場合には、電源５１の停電を検出するための停電検出回路１２８からの信号に応じて、メインモータ４０への駆動用電力の供給が停止され、ギアリング１０３は惰性で回転を続けているので、該ギアリング１０３に連動するメインモータ４０からメインモータドライブ１２７を経由して回生された電力が、直流バス１２０を通してサーボドライバ１６に供給され、サーボモータ１７の駆動が継続して行われるようになる。こうして、給糸装置１９は、編成部３の動作に同期して引き続き作動されることから、両者の回転状態がさらに接近して、給糸装置１９から編成部３への糸切れを一層大幅に減少できる。これにより、サーボモータ１７とメインモータ４０の同期がとれるので、より正確に糸の異常テンションを阻止できる。
【００２６】
さらに、（ｂ）に示すように、メインモータドライブ１２７を、正逆双方向の電流を流せるようにしたインバータ部１２９と、停電検出回路１２８からの信号に応じて前記インバータ部１２９へのゲートタイミング信号を発生させるゲートタイミング生成部１３０とを備えてなる構成とすることにより、ゲートタイミング信号生成部１３０よりインバータ部１２９へゲートタイミング信号を発生させることで、電源５１の通電時には、メインモータドライブ１２７よりメインモータ４０に供給される電力を該メインモータ４０の回転に適した電圧とし、一方、電源５１の停電時には、メインモータドライブ１２７を経由してサーボドライバ１６に供給される回生電力を、該サーボドライバ１６によるサーボモータ１７の駆動に適した電圧とさせることができる。
【００２７】
図５は、第２実施形態の変形例を示す。上記と同様に、メインモータ４０に駆動ベルト１０１を接続して、ギアボックス１０２を駆動し、ギアボックス１０２の出力側ギア１０２ａの回転をギアリング１０３に伝達し、さらにギアリング１０３上に設置されているシリンダ１０５を回転させることにより、シリンダ１０５に挿入している編針の上下運動によって編地の生産を行うようにし、かつサーボモータ１７の駆動により給糸装置１９で編成部３に糸を供給する（図１）。そして、電源５１に接続した交流バス１１７に、交流電力を回生可能なメインモータドライブ１２７ａと、交流入力可能なサーボドライバ１６ａを並列に接続し、害メインモータドライブ１２７ａに前記メインモータ４０を、また該サーボドライバ１６ａに前記サーボモータ１７をそれぞれ接続してなり、電源５１の停電時に惰性で回転する前記ギアリング１０３に連動するメインモータ４０から前記メインモータドライブ１２７ａを経由して回生される電力を、前記交流バス１１７を経て前記サーボドライバ１６ａに供給するようにして給糸装置１９を作動させるように制御させる構成とすることにより、電源５１より供給される交流電力を直流に変換するためのコンバータを不要にすることができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、電源異常時に、電源供給停止後のサーボモータとメインモータの回転状態を接近させることにより、給糸部により供給される糸のテンションと編成部における糸のテンションとを近付けて、給糸部と編成部間で糸のテンションの急激な増加を阻止することができる。これにより、サーボモータとメインモータの回転状態を接近させるだけで、容易かつ低コストで糸の異常テンションを阻止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】丸編機全体の正面図である。
【図２】給糸装置の正面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る丸編機の給糸制御装置を示すブロック図である。
【図４】第２実施形態に係る丸編機の給糸制御装置を示すブロック図である。
【図５】第２実施形態の変形例を示すブロック図である。
【符号の説明】
３…編成部、１６…サーボ制御回路、１７…サーボモータ、１９…給糸部（給糸装置）、４０…メインモータ、７０…異常テンション阻止手段。
【図１】
2004076172.tif 000004
【図２】
2004076172.tif 000005
【図３】
2004076172.tif 000006
【図４】
2004076172.tif 000007
【図５】
2004076172.tif 000008