(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維機械と、繊維機械（１０）に供給する糸（１１）の供給を制御する装置とからなる構成であって、糸が、ある張力とある速度とを有し、糸の供給を制御する装置は、編目形成部材（３３）に作用を及ぼす調節アクチュエータに作用する制御装置（３０）を備え、糸の供給を制御する装置は、張力と速度との間の第１の糸パラメータを検知する手段（１８）と、張力と速度との間の第２の糸パラメータを測定する手段（３、１２）とを備え、第１の糸パラメータを検知する手段（１８）と第２の糸パラメータを測定する手段（３、１２）とは、共に装置(１)のケース(２)に作動的に取り付けられ、共に第１及び第２のパラメータを制御して調節する制御調節手段（２０）に接続され、制御調節手段（２０）は、糸(１１)を繊維機械に供給する間、両パラメータの値を連続して測定し、これらのパラメータの少なくとも一方を所定の同種（homogeneous）の値と比較し、第１のパラメータが一定に維持されるように第１のパラメータを調節し、制御調節手段（２０）は、繊維機械の制御装置（３０）に接続され、この制御装置（３０）は、制御調節手段（２０）により検出された被制御第２のパラメータの値に基づいて、調節アクチュエータを介して編目形成部材（３３）に作用を及ぼして第２のパラメータの値を調節し、制御調節手段（２０）と繊維機械の制御装置（３０）とは、機械による製造工程の閉ループ制御方法を行い、前記張力と速度との間の第２の糸パラメータを測定する手段（１２）は、前記装置のケース(２)に作動的に取り付けた回転体（３）であり、前記供給される糸(１１)は、回転体（３）に少なくとも１回巻かれ、回転体（３）は、回転体（３）の1分間当たりの回転数（ｒ．ｐ．ｍ．）を検知する手段（１２）と機構的に連動し、前記速度を測定する手段（１２）は、前記供給された糸（１１）の速度が、測定された張力に基づいて修正可能なように、前記回転体（３）に作動的に接続される駆動手段（４）に作動的に結合される構成。
【請求項２】
前記糸の張力を検知する手段（１８）は、糸の張力だけを検知するための、ロードセル、磁気センサ、圧電センサ、弾性負荷を掛けたアームの少なくとも一つである、請求項１に記載の構成。
【請求項３】
前記回転体（３）の1分間当たりの回転数を検知する手段は、前記装置のケース（２）に固定した測定部（１３）と、回転体（３）に接続した可動部（１５）とからなることを特徴とする、請求項１に記載の構成。
【請求項４】
前記駆動手段は、前記装置のケース(２)に取り付けた電動機(４)であり、この駆動手段は、前記回転体（３）の1分間当たりの回転数を検知する手段に、作動的に接続される、請求項１に記載の構成。
【請求項５】
前記回転体（３）の1分間当たりの回転数を検知する手段は、少なくとも１個のホール効果型センサである、請求項４に記載の構成。
【請求項６】
前記駆動手段は、繊維機械の電動機であり、この電動機に、前記回転体(３)が、機械的伝動手段を介して接続される、請求項１に記載の構成。
【請求項７】
前記駆動手段（４）は、制御調節手段（２０）に作動的に接続されることを特徴とする、請求項１に記載の構成。
【請求項８】
前記制御調節手段（２０）は、マイクロプロセッサである、請求項７に記載の構成。
【請求項９】
前記制御調節手段（２０）は、前記装置のケース(２)とは別体であり、前記糸の張力を検知する手段（１８）と、前記糸の速度を測定する手段とに、直接又は直列伝達ラインを介して接続される、請求項８に記載の構成。
【請求項１０】
前記制御調節手段（２０）は、前記装置(１)の前記ケース(２)内に収容される、請求項８に記載の構成。
【請求項１１】
前記制御調節手段（２０）と前記繊維機械の制御手段(３０)とは、直接又は直列伝達ラインを介して互いに接続される、請求項９に記載の構成。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、編機、靴下編機又はボビン巻き機等の繊維機械に供給する糸の張力を測定し、調節することにより一定のレベルに維持することができる装置であって、繊維機械に供給される糸の速度、ひいて糸の量を正確に測定することができるものに関する。また、この発明は、この装置を用いて繊維機械を制御する方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
糸を繊維機械に供給しながら、糸に加わる張力を単に測定するだけの、複雑な電気的又は電子的センサ又は装置が、知られている。また、糸の設定張力との測定張力とに基づいて、糸に作用するアクチュエータを制御して、繊維機械により求められる糸の速度変動（低速度又は高速度）、または通常のボビンから巻き戻される糸の張力変動（満杯のボビンと空のボビンとの間における差）とは無関係に、糸の張力を程なく一定にする装置も知られている。こうした装置は、通常一定張力糸供給装置として知られ、糸速度、糸の種類、糸巻き戻しにおける不規則性、繊維機械による糸の取り込みにおける不規則性等の外部要因とは関係なく、繊維機械に糸を一定の張力で供給できる。このため、こうした装置は、繊維機械が稼動している状態、機械自体が糸張力制御及び糸張力調整手順とは関係のない予め定めた手順に従って稼動している状態等とは無関係に、糸張力を一定にすることができる。
【０００３】
繊維機械、特に編機（例えば、多重供給型機械（multi-feeder machine））では、通常、導糸針（needles)又はシンカ（sinkers）等の部材と共同するカムに作用する単純ねじ（又はこれに相当する機械部品）を調節して、導糸針又はシンカ等のストロークを調整することによりループ又は編目の長さを定めることによって、編目長さを調節することも知られている。言い換えると、編目長さは、これら編目調整部品の空間的位置を調節することによって変更できる。このような調節は、繊維機械への供給機（feeder）のたった１台だけに編目長さ調節のエラーが生じても、編み上がり製品の均質性の点で目に見える欠陥をもたらすことが知られている。さらに、靴下編機又はセパレーション付きの編機等の製品製造機械では、長さ調節を誤ると、製造された製品のサイズにバラツキが生じ、ストッキング又はチョッキが、長すぎたり、短すぎたり、幅が広すぎたり、幅が狭すぎたりする。
【０００４】
編目長さを正確に設定した後に編目長さにバラツキガ生じる原因として、多くの場合があり得る。例えば、運転環境又は繊維機械自体の温度が変化する（冷えた状態から運転中に段々と熱くなる）だけで、繊維機械の構造材として使用している材料に、当然のこととして膨張又は変形、ひいては編目長さの調節における多少なりとも明白な変動が生じる。この他の原因として、編目形成調節部品（例えば、導糸針、シンカ及びカム）の単なる摩耗に関係する場合がある。このような摩耗は、さらに調節された編目長さのバラツキをもたらす。さらには、繊維機械に供給される糸の張力又は潤滑(lubrication)の変動に関連する場合がある。この場合には、調節された編目長さにかなりのバラツキをもたらし得る。
【０００５】
したがって、製造に関連する全ての繊維機械にわたって全ての供給機で、編目長さを慎重にかつ周期的に調節して、糸の取り込みにおけるどんな変動も「追跡する」必要がある。しかしながら、このような制御は、いつも、繊維機械の運転作業者によって直接的又は間接的に行われている。編目形成調節部品を動かすカムに作用するねじの調節については、すでに説明した。このねじの調節は、繊維機械の運転作業者により、又は繊維機械全体の運転を制御する制御装置（例えば、マイクロプロセッサ型制御装置）により行われる。この点に関して、種々のアクチュエータを用いて、所望の製造又は美的効果に応じて自由自在に編目長さを調整したり変えたりする、最新型の繊維機械が知られている。このような最新型の繊維機械では、アクチュエータは、制御装置により制御されるが、その制御は、次の通りである。繊維機械の全ての供給機を正しく調節するため、繊維機械に供給される、それぞれの糸の速度を測定できる装置を、通常用いる。最も簡単な形態の場合、このような測定装置は、大抵、既知の直径を持つ車輪と車輪用の回転数カウンタからなり、繊維機械により消費される糸の量(１分当たりのメートル長さ)を測定する。この糸の量は、適切に表示され、運転作業者は、読み取った表示に基づいて、制御装置によりプログラム可能なパラメータを調整することによって、編目調整アクチュエータに作用を及ぼして全ての供給機の正しく精確な整合をもたらす。
【０００６】
このため、上述した制御装置により制御される繊維機械の場合、編目形成部品に調節作用を及ぼすのは、運転作業者自身が、制御装置の運転パラメータを設定した後になってしまう。
【０００７】
また、供給機毎に一定の速度で１本の糸を繊維機械に供給することができる、繊維機械糸供給装置が知られている。たとえば、編機は、すでに、各供給機毎に糸を一定速度で供給できる糸供給装置を備えている。
【０００８】
これは、たとえば、それぞれが、関連する供給機に送られる対応する糸と協働する、複数個の回転部材（いわゆる「ポジティブ」供給装置）によって可能になる。全ての回転部材は、繊維機械の駆動モータに伝動シャフトを介して接続されたプーリにより駆動される溝無し又は溝付きベルトを用いて、所望の速度で回転される。つまり、全ての回転部品は、被駆動状態にある。このため、繊維機械と回転する糸供給部材との間に正しい割当量が確立されると、繊維機械の回転数が変化するにつれて、糸供給部材の速度は比例して変化し、一定の供給比率がもたらされることは明らかである。
【０００９】
しかしながら、種々の問題（編目長さに関連してすでに述べた事柄）があるため、この供給比率は、実際には、経時的に一定ではないので、繊維機械への各糸の張力又は供給速度の変動、ひいては欠陥商品の発生をもたらししまう。
【００１０】
さらに、繊維機械に供給する糸の張力を一定に維持することなく速度を測定することは、実際的な数値を得られない測定になってしまう。この点、例えば弾性糸の場合、張力が大きくなれば、その伸張度合いは増して速度が低下する。このため、速度を測定すると、糸張力の変動が、不正確な速度測定をもたらし、ひいては、回転部材（さらには、繊維機械）の回転速度の不必要な又は誤った調節、又は全くの無調節につながることがある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の目的は、繊維機械に供給される糸を制御する、改良された装置を提供することにある。
【００１２】
本発明の主目的は、繊維機械に供給される糸を制御して、その張力と供給速度の双方を一定に維持するよう調節することができる、糸供給制御装置を提供することにある。
【００１３】
本発明のもう一つの目的は、繊維機械に供給される糸の量を正確に測定して、例えば、繊維機械が製造用に使用する糸の量を迅速かつ確実に計算できる、ひいては正しい製造コストを求めることができる、糸供給制御装置を提供することにある。
【００１４】
本発明のもう一つの目的は、いかなる繊維機械にも使用でき、直列伝達ライン（serial communication line）で通信できる、コンパクトな形と寸法をした、糸供給制御装置を提供することにある。
【００１５】
本発明のもう一つの目的は、繊維機械の運転を効率的かつ精確に制御する方法、特に、いかなる運転の妨げにならず自動的に又は手動的（運転に手動的に介入することになる）に、繊維機械の編目長さを制御して調節できる方法を提供することにある。
【００１６】
本発明のさらにもう一つの目的は、２個のパラメータ、すなわち、糸張力と糸供給速度の一方が、固定され一定に維持されると、これらのパラメータの他方は、調節されて一定に維持される、繊維機械の編目長さを制御して調節できる方法を提供することにある。
【００１７】
【課題を達成するための手段】
これら、又は当業者には明らかとなる他の目的は、第１に、  編機、靴下編機又はボビン巻き機等の繊維機械に供給する糸の供給を制御する装置であって、糸が、張力を有し、ある速度で繊維機械に送られ、糸の張力を検知する手段と、糸の速度を測定する手段とを備える装置において、前記糸の張力を検知する手段と、前記糸の速度を測定する手段とは、共に装置のケースに取り付けられ、これら両手段は、共に糸の張力と糸の速度とに関するパラメータを制御して調節する手段に接続され、この糸の張力と糸の速度とに関するパラメータを制御して調節する手段は、糸を繊維機械に供給する間、両パラメータの値を連続して測定し、これらの値の少なくとも一方を所定の同種（homogeneous）の値と比較することにより、他方のパラメータの値を正確に推定することを特徴とする装置により、達成される。
【００１８】
また、第２に、繊維機械に供給される糸の供給を制御する方法であって、上述の本発明による装置により実施される方法において、繊維機械に供給される糸の張力とその供給速度の双方と連続的に測定し、これらパラメータすなわち張力及び速度の少なくとも一方を、少なくとも１個の所定の対応する又は同種の値と比較し、実際の測定値と所定値との間の差を求め、この求めた値に基づいて、他のパラメータの値を計算し、この値が一定になるように維持することを特徴とする方法により、達成される。
【００１９】
【実施の形態】
本発明を、非限定的な例示を示す添付図面を参照しながら、詳述する。
【００２０】
添付図面、特に図１及び２において、本発明による糸供給装置は、全体を符号１で示してあり、ケース（例えば、箱型構造のケース）２を備える。このケース内には、溝付き車輪すなわち溝付きプーリ３と、これを駆動するアクチュエータ４とが、取り付けられる。アクチュエータは、プーリ３を設けた面６とは反対側のケースの面５に取り付けた電動機(例えば、ブラシレス電動機)４としてよい。こうする代わりに、本発明による装置を取り付ける繊維機械１０の主電動機により、公知の適切な伝動装置を介して、プーリを駆動してもよい（図４では、このようなプーリと主電動機間の結合関係を、点線Ｋで示してある）。特に、本発明による装置は、繊維機械に供給される糸１１用のものであり、糸は、ボビンＢから巻き戻されてプーリ３に１回以上巻かれる。
【００２１】
このプーリは、プーリの回転数を検知することによりその回転数を測定する手段１２に直接的又は間接的に結合される。このようなプーリ回転数測定手段は、ケース２に取り付けた磁気センサ１３と、プーリに取り付けた磁石１５とを組み合わせたもの、または、アクチュエータ４に公知のホール効果型センサを組み合わせたもの（ブラシレス電動機にホール効果型センサを組み込んだもの）とすることができる。
【００２２】
ケース２は、繊維機械１０に供給する糸１１の張力を測定する手段１８も支持する。この張力測定手段は、公知のものでよく、通常の磁気センサ、圧電センサ、ロードセル、弾性支持アーム等公知のセンサとすることができる。
【００２３】
張力測定手段１８とプーリ回転数測定手段１３とは、繊維機械１０に対する糸の供給を制御し調節する装置２０と組み合わされる。好ましくは、糸供給制御調節装置２０は、本発明による装置１に（ケース２内に挿入することによって）取り付けられ、これら測定手段と接続されることにより、糸供給制御調節装置は、繊維機械に供給される糸の量（１分当たりの長さ）を正しく精確に測定することができる。正しくて精確な測定は、糸１１を測定して得た張力とプーリの回転数の両方を考慮した、評価アルゴリズムを用いることにより達成される。この点に関して、番手（ＤＥＮＩＥＲ又はＤＥＣＩＴＥＸとして表されるもの）を定めた時に、糸の繰り出し長さと単位重量との間に存在する関係が分かれば、繊維機械に供給される（すなわち製品製造に用いた）糸の正確な重量すなわち糸の量を、ひいては、製造コストを重量の観点から計算できる。ケース２に取り付ける、通常の設定手段例えばマイクロプロセッサ型のものを、糸供給制御調節装置２０に接続する。これら通常の設定手段とは、インターフェイスキーパッド２２、又は糸供給制御調節装置に接続した公知の分圧器２３である。糸供給制御調節装置２０は、表示器２５にも接続され、糸供給制御調節装置２０は、測定データ、たとえば糸の供給速度、繊維機械１０への糸供給量、及び糸の張力等の糸又は糸供給制御調節装置に関連するデータ（プログラムされた張力、その他の糸供給制御調節装置のプログラマブル機能、警報等）を表示する。
【００２４】
本発明による装置１は、２通りの態様で使用できる。第１の使用態様では、繊維機械へ供給されて繊維機械により効率的に利用される糸（例えば、ボビンに巻かれる糸）の正確な量を単に精密かつ効率的に測定する。この場合、プログラムされた張力と測定した糸供給速度とに基づいて、糸供給制御調節装置２０は、１分当たりに繊維機械に供給される糸の長さを表示器２５に表示する。これにより、最終製品（作り上げたボビン）のコストに関する計算を、迅速かつ極めて正確に行うことができる。第２の態様(図３及び４参照)では、本発明による装置１は、繊維機械１０と繊維機械制御装置３０(分圧器３０Ｈ等の設定手段と組み合わされるもの)とを接続することによって、機械操作を正しく制御して欠陥の無い製品を生み出すことができる。例えば、編機又は靴下編機では、このような機械操作は、通常の編目形成部材（stitch formation members）（例えば導糸針３３）の目標動作により達成される。編目形成部材の空間的動作は、製造される製品の編目長さ（stitch length）を一定に維持するように、編目形成部材又は導糸針と連動する通常のカムに作用する、公知の調節アクチュエータにより、間接的に得られる。
【００２５】
いずれの場合でも、糸供給制御調節装置２０は、出力信号（表示器２５又は繊維機械１０の制御装置３０に送られる）を出すが、この出力信号は、繊維機械１０に供給される糸の速度の関数であり、いずれにしても、測定され調節された張力に応じて定まる。本発明による装置１が、繊維機械１０に効率的に供給される糸の長さを測定する装置であるような単純な場合には、糸供給制御調節装置２０は、測定され調節された張力値に対する測定速度値を「測る」か、又はこの張力値を設定値と比較することにより、糸の速度を測定し、ひいては、測定データに関する比較及び修正アルゴリズムを用いて、繊維機械に効率的に供給される糸の量を測定する。これによって、糸の張力とは無関係に糸の量を測定する公知の装置に生じている、繊維機械に供給される弾性糸の量を測定する場合の問題を解決する。
【００２６】
本発明による装置１を用いて、繊維機械での編目長さを調節する場合には、本発明により、繊維機械による製造工程に閉ループ制御がもたらされる。この点に関して、まず、図３を参照されたい。
【００２７】
この図には、糸の供給速度測定に基づいて編目長さを調節するのに用いる、前述した糸供給制御調節装置を利用する本発明の方法を示してある。通常の糸ボビンＢから、糸１１は、プーリ３に到達し、プーリに１回以上巻かれる（これによって、糸がプーリ３でスリップするのを防ぐ）。次いで、糸１１は、糸供給制御調節装置に接続した張力センサすなわち張力測定手段１８に供給されて、糸の張力を正確に測定される。この測定に基づいて、糸供給制御調節装置は、プーリ３に接続した電動機４を制御することによって、繊維機械１０への糸供給速度を自動的に調節する。この速度調節によって、糸供給制御調節装置２０は、糸１１の張力を、対応するインターフェイスキーパッド２２を通じて入力した設定値に一定に維持する。次いで、糸供給制御調節装置２０は、糸が繊維機械に供給される速度を正確に測定し、繊維機械１０に作用する繊維機械制御装置３０に制御信号を送る。繊維機械制御装置３０は、それ自体又は繊維機械に取り付けた通常のアクチュエータを通じて、編目形成部材（カム、導糸針又はシンカ）に作用する。このため、繊維機械制御装置３０は、測定速度と設定速度とに基づいてアクチュエータを制御し、測定速度が設定速度よりも低い場合には、編目長さを伸ばすことによって、糸供給速度をやがて一定に維持する。測定速度が設定速度よりも高い場合には、編目長さを減らす。
【００２８】
一方、図４には、測定した糸張力に基づいて編目長さを調節する方法が、示してある。この図では、糸１１をプーリ３（例えば、適切な減速手段を介することにより繊維機械の主電動機の回転数を機械的に減速する）に送ることによって、繊維機械の運転速度に比例して、糸の供給速度が、変化する。次いで、糸１１は、張力センサ１８に送られ、さらに繊維機械に送られる。張力センサは、糸供給制御調節装置２０と接続されているので、糸供給制御調節装置は、設定張力と張力センサ１８により効率的に測定された張力とに基づいて、糸に加わっている正確な張力を知ることができるようになっている。次いで、糸供給制御調節装置２０は、繊維機械制御装置３０に、測定した張力における誤差に関する情報を送る。この情報に基づいて、繊維機械制御装置３０は、アクチュエータを介して編目形成部材に作用して、測定張力が一定になるように測定張力の変動を補償することによって、編目長さが所望通りになるように自動調節を行う。この自動調節は、測定した張力が設定張力よりも大である場合には、編目長さを短くし、測定した張力が設定張力よりも小である場合には、編目長さを長くすることによって行う。
【００２９】
このように、糸供給に関する１個のパラメータ（張力又は速度）を所望値に一定に維持することによって、繊維機械１０の作動部材（導糸針又はシンカ）は、他のパラメータ（速度又は張力）も一定に維持されるように作用を受ける。こうして、最終製品（例えば、チョッキ又はストッキング）は、製品全体に渡って、信頼性があり一定の品質と長さ特性を持つ。言い換えれば、本発明による装置は、繊維機械用の閉ループ制御方法を行うことによって、処理すべき全ての糸に一定で所望の態様で作用して、一定品質の製品を製造する。繊維機械制御装置３０の代わりに、この繊維機械用制御ループに、繊維機械の作動部材のアクチュエータを操作する作業者が介在してもよい。
【００３０】
速度センサ１２と張力センサ１８とは、糸供給制御調節装置２０に直列伝達手段（serial communication）を通じて接続させてもよいことは勿論である。このため、本発明による装置１は、直列伝達手段ポート７７を備える。直列伝達手段は、糸供給制御調節装置２０と、繊維機械の運転全体を制御する繊維機械制御装置３０との間に、設けてもよい。
【００３１】
上記説明では、繊維機械の例として、編機又は靴下編機を挙げた。しかしながら、繊維機械は、例えばボビン巻き機、その他の機械等、あらゆる糸処理機械でもよい。この場合、最終製品（例えば、ボビン）の一定性は、糸供給パラメータ、例えば張力、速度等を連続して制御することによって、絶えず制御され維持される。
【００３２】
本発明の種々の態様を説明した。しかしながら、他の態様も可能であり、例えば、本発明による装置１の電動機４を、パルスモータ等の他の電動機により駆動してもよい。これらの変形例も、本発明の範囲内に入ると解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による装置の正面図である。
【図２】  本発明による装置の側面図である。
【図３】本発明による方法の第１実施形態のブロック図である。
【図４】  本発明による方法の第２実施形態のブロック図である。
【符号の簡単な説明】
１      本発明による糸供給制御装置
２      ケース
３      プーリ
４      駆動手段
１０    繊維機械
１１    糸
１２    回転数測定手段
１３    磁気センサ
１５    磁石
１８    張力測定手段
２０    糸供給制御調節装置
２２    キーパッド
３０    繊維機械制御装置
【図１】
0004637981.tif 000002
【図２】
0004637981.tif 000003
【図３】
0004637981.tif 000004
【図４】
0004637981.tif 000005