(57)【要約】【課題】  １以上のセクショナルビームと、各セクショナルビームに作用力を作用させる引出張力付与手段と、セクショナルビームから引出される経糸シートに接触可能に設けられるテークアップロールと、バイアス設定値を出力する設定部と、前記バイアス設定値に対応する回転トルクをテークアップロールに作用させるトルク付与手段とを含み、巻返し運転時には、前記引出張力付与手段および前記トルク付与手段をともに作動状態にして、経糸シートを巻取ビームに巻取る経糸巻返し装置で、テークアップの作用力設定値すなわちバイアス設定値を、速やかにかつ正確な値を設定する。【解決手段】  設定部は、巻取張力設定値に対するセクショナルビームの引出張力設定値の総和値の減算結果を前記バイアス設定値としてトルク付与手段に出力する。【選択図】  図３
2005120492.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能に支持される１以上のセクショナルビームと、
前記セクショナルビームに対応して設けられ、予めセクショナルビーム毎に設定される引出張力設定値に基づき前記セクショナルビームに作用力を作用させることにより、引き出される経糸シートに引出張力を付与する引出張力付与手段と、
セクショナルビームから引出される経糸シートに接触可能に設けられるテークアップロールと、
バイアス設定値を出力する設定部と、
前記バイアス設定値に対応する回転トルクをテークアップロールに作用させるトルク付与手段とを含み、
巻返し運転時には、前記引出張力付与手段および前記トルク付与手段をともに作動状態にして、経糸シートを巻取ビームに巻取る経糸巻返し装置において、
前記設定部には、巻取ビームに巻取られる経糸シートに対する巻取張力設定値ならびにセクショナルビームに対する引出張力設定値が予め入力されるとともに、前記設定部は、前記巻取張力設定値に対する引出張力設定値の総和値の減算結果を前記バイアス設定値として前記トルク付与手段に出力することを特徴とする、経糸巻返し装置。
【請求項２】
回転可能に支持される１以上のセクショナルビームと、
前記セクショナルビームに対応して設けられ、予めセクショナルビーム毎に設定される引出張力設定値に基づき前記セクショナルビームに作用力を作用させることにより、引き出される経糸シートに引出張力を付与する引出張力付与手段と、
セクショナルビームから引出される経糸シートに接触可能に設けられるテークアップロールと、
テークアップロールよりも下流側の位置で経糸張力を検出する張力センサと、
バイアス設定値を出力する設定部と、
前記バイアス設定値に対応する回転トルクをテークアップロールに作用させるトルク付与手段とを含み、
前記トルク付与手段には、巻取ビームに巻取られる経糸シートに対する巻取張力設定値ならびに前記張力センサからの経糸張力信号が入力され、
巻返し運転時には、前記引出張力付与手段および前記トルク付与手段をともに作動状態にされるとともに、
前記トルク付与手段は、前記巻取張力設定値に対する経糸張力偏差に対応する補正量を前記バイアス設定値に加算補正して、経糸シートを巻取ビームに巻取る経糸巻返し装置において、
前記設定部には、巻取張力設定値ならびにセクショナルビームに対する引出張力設定値が予め入力されるとともに、前記設定部は、前記巻取張力設定値に対する引出張力設定値の総和値の減算結果を前記バイアス設定値として前記トルク付与手段に出力することを特徴とする、経糸巻返し装置。
【請求項３】
前記引出張力付与手段は、セクショナルビームに対する制動トルクを作用させるアクチュエータと、前記作用力を検出する作用力検出手段と、前記引出張力設定値および前記検出された作用力に基づき、前記アクチュエータから発生される制動トルクを制御するトルク付与制御部とを含む、請求項１または請求項２に記載の経糸巻返し装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、１以上のセクショナルビームから引き出される経糸シートにテークアップロールの作用力を作用させることにより、所望の巻取張力で巻取ビームに巻取る経糸巻返し装置に関する技術であり、より詳しくは、セクショナルビームに付与される引出張力と所望の巻取張力との関係に基づき、テークアップロールに作用させる作用力を最適値に設定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
巻返し等においては、数本ないし１０数本のセクショナルビームから糸シートを引き出し、これを合体して１枚の経糸シートとした上、１本の巻取ビームに巻取って経糸ビームを作ることが行われる。かかる巻返し機等においては、巻取ビームに巻取られる糸シートの張力、すなわち、巻取張力の管理は重要であって、従来から、種々の張力制御装置が提案されている。中でも、個々のセクショナルビームに対してパウダブレーキ等のアクチュエータを含む引出張力付与手段を設けることによって糸シートに引き出し張力を与える一方、巻取ビームは、所定の走行速度を実現するように回転数制御を行い、またテークアップロールは、それぞれのアクチュエータによって与えられる各引き出し張力を等しく設定した上で、各セクションビームの引出張力設定値の総和値に対する補正張力を経糸シートに付与するトルク付与手段を経由することにより所定の巻取張力を実現するようにされる張力制御装置が知られている。このような張力制御装置は、複数本のセクショナルビームに対する各引き出し張力の制御が開ループ制御系にされ、また最終の巻取張力の制御は、閉ループ制御系によるため、全体として高精度の制御系を容易に構築することができるという利点を有している。
【０００３】
さて、セクショナルビームからの引き出し張力Ｔ１に対して、所定の巻取張力Ｔ３を実現するとき、テークアップロールにより補正する補正張力Ｔ２は、力のつりあいの関係からＴ２＝Ｔ３−Ｔ１となるものであるから、この補正張力Ｔ２は、閉ループ系に対しては、できるだけ正確なテークアップロールに対するバイアス設定値として設定すべきものである。しかし、アクチュエータとしてのパウダブレーキについて、発生される制動力が経年的に大きく変化するという欠点もある。このような事情もあり、運転開始に先立ち、作業者はバイアス設定値を正確に設定するために、先ず経糸巻返し装置を定常運転状態にし、次いで制御系を開ループ状態にして張力補正が行われないようにするとともに、検出した巻取張力が所定の巻取張力となるように巻取張力を監視しながらテークアップロールに対するバイアス設定値を手動で設定する。（例えば、特許文献１を参照。）
【特許文献１】特開昭６４−６９４６８号公報（第１頁−第７頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、バイアス設定値を正確に設定するには、わざわざ仮の定常運転を行わねばならず、しかもバイアス設定値を設定するために運転される期間には、設定値の手動調整に伴い経糸シートの巻取張力が所望の巻取張力からかけ離れた状態で巻取られることになる。このような巻取張力のズレは、後工程である製織工程では、経糸切れや開口不良などの発生により織機の稼働に支障をきたすことになる。また、このような設定期間に巻取られる長さは、実際には、数十ｍから数百ｍと長く、織機の稼働を損なう等の理由から利用されることなく廃棄され、結果として経糸を浪費するという問題がある。また、このような設定期間に巻取られたビームには、その巻取ビームの表層にいわゆるビーム割れ等が発生し、そのような巻姿ではそれ以降に巻取られる経糸にも影響を与えることにより経糸ビームの品質がさらに低下するという問題も避けられない。なお、上記列記した問題は、上記最終の巻取張力に対する閉ループ系（つまり張力制御装置）を有しない経糸巻返し装置にも、同様に発生すると考えられる。
【０００５】
よって本発明の目的は、１以上のセクショナルビームから引き出されて合体される経糸シートにテークアップロールの作用力を作用させることにより、所望の巻取張力で巻取ビームに巻取る経糸巻返し装置で、テークアップの作用力設定値、すなわちバイアス設定値を、従来のような仮の定常運転のもとで手動設定を行うことなく、速やかにかつ正確な値を設定することにある。
【課題を解決するための手段・発明の効果】
【０００６】
そこで本発明は、回転可能に支持される１以上のセクショナルビームと、前記セクショナルビームに対応して設けられ、予めセクショナルビーム毎に設定される引出張力設定値に基づき前記セクショナルビームに作用力を作用させることにより、引き出される経糸シートに引出張力を付与する引出張力付与手段と、セクショナルビームから引出される経糸シートに接触可能に設けられるテークアップロールと、バイアス設定値を出力する設定部と、前記バイアス設定値に対応する回転トルクをテークアップロールに作用させるトルク付与手段とを含み、巻返し運転時には、前記引出張力付与手段および前記トルク付与手段をともに作動状態にして、経糸シートを巻取ビームに巻取る経糸巻返し装置において、前記設定部には、巻取ビームに巻取られる経糸シートに対する巻取張力設定値ならびにセクショナルビームに対する引出張力設定値が予め入力されるとともに、前記設定部は、前記巻取張力設定値に対する引出張力設定値の総和値の減算結果を前記バイアス設定値として前記トルク付与手段に出力することを、第１の要旨とする。
【０００７】
前記した第１の要旨によれば、前記設定部は、巻取張力設定値ならびにセクショナルビームに対する引出張力設定値が入力されるとともに、前記巻取張力設定値Ｔ３に対するセクショナルビームの引出張力設定値の総和値Ｔ１の減算結果Ｔ２を前記バイアス設定値として出力するから、従来行っていた仮の定常運転を行うことなく迅速にかつ最適なバイアス設定値を設定することができる。このようなバイアス設定値の設定を巻き返し装置の運転開始に先だって行うことにより、直ちに所望の巻取張力で巻取ることができるため、従来に比べ良質な経糸ビームを作ることができ、従来発生していた経糸ビームの品質低下や経糸の浪費を未然に防止できる。
【０００８】
上記した経糸巻取返し装置について、より好ましくは、定常運転中に所望の巻取張力設定値が維持されるように構成すればよい。より具体的には、本発明は、回転可能に支持される１以上のセクショナルビームと、前記セクショナルビームに対応して設けられ、予めセクショナルビーム毎に設定される引出張力設定値に基づき前記セクショナルビームに作用力を作用させることにより、引き出される経糸シートに引出張力を付与する引出張力付与手段と、セクショナルビームから引出される経糸シートに接触可能に設けられるテークアップロールと、テークアップロールよりも下流側の位置で経糸張力を検出する張力センサと、バイアス設定値を出力する設定部と、前記バイアス設定値に対応する回転トルクをテークアップロールに作用させるトルク付与手段とを含み、前記トルク付与手段には、巻取ビームに巻取られる経糸シートに対する巻取張力設定値ならびに前記張力センサからの経糸張力信号が入力され、巻返し運転時には、前記引出張力付与手段および前記トルク付与手段をともに作動状態にされるとともに、前記トルク付与手段は、前記巻取張力設定値に対する経糸張力偏差に対応する補正量を前記バイアス設定値に加算補正して、経糸シートを巻取ビームに巻取る経糸巻返し装置において、前記設定部には、巻取張力設定値ならびにセクショナルビームに対する引出張力設定値が予め入力されるとともに、前記設定部は、前記巻取張力設定値に対する引出張力設定値の総和値の減算結果を前記バイアス設定値として前記トルク付与手段に出力することを、第２の要旨とする。
【０００９】
前記した第２の要旨によれば、前記設定部は、前記巻取張力設定値Ｔ３に対するセクショナルビームの引出張力設定値の総和値Ｔ１の減算結果Ｔ２を前記バイアス設定値として出力するから、前記第１の要旨と同様、従来行っていた仮の定常運転を行うことなく迅速にかつ最適なバイアス設定値を設定することができる。しかもトルク付与手段は、その後も前記巻取張力設定値に対する経糸張力偏差に対応する補正量を前記バイアス設定値に加算補正して前記バイアス設定値として出力し、トルク付与手段は、対応するトルクを発生させてテークアップロールに作用させることができるから、テークアップロールと巻取ビーム間の経糸張力すなわち巻取張力を、その後も巻取張力設定値Ｔ２に維持することができる。
【００１０】
また、前記２つの要旨に対し、セクショナルビームに対して設けられる引出張力付与手段について、より具体的には、セクショナルビームに対する制動トルクを発生させるアクチュエータと、前記作用力を検出する作用力検出手段と、前記引出張力設定値および前記検出された作用力に基づき、前記アクチュエータから発生される制動トルクを制御するトルク付与制御部とを含むことができる。アクチュエータについて、電気信号に対応する作用力を発生するものであればいずれでもよい。好適なアクチュエータの１つとして、パウダーブレーキが考えられるが、これに限らずトルクモータ等の回転アクチュエータを用いることもできる。なおパウダブレーキについて、内部に挿入される鉄粉などの磁性材料とされるパウダが経時的な摩耗により発生される制動力が低下したとしても、前記トルク付与制御部は、検出される作用力の低下を受けて引出張力が維持される方向に制動トルクを制御することができるから、引出張力を常に設定値に維持することができる。従って、仮にパウダーの摩耗等に起因して各セクショナルビームに対して実際に付与される作用力が設定値よりも低い状態になる結果、経糸シートが巻取ビームに巻取られる際の巻取張力が、所望の巻取張力設定値よりも低い状態で巻取られるといった不都合も解消される。
【発明を実施するための最良の形態・実施例】
【００１１】
本発明の実施例について、以下図面を用いて詳説する。図１には、経糸巻返し装置１０の一例を示す。巻取機１１の前方の架台１３には、ｎ個（ただしｎは１以上の整数）のセクショナルビーム１９ａ１，１９ａ２…１９ａｎをそれぞれ回転自在に支承するビームスタンド１５ａ１，１５ａ２…１５ａｎが、経糸走行方向に沿って並設される。
【００１２】
ビームスタンド１５ａ１，１５ａ２…１５ａｎは、巻取機１１より遠ざかるにつれて各セクショナルビーム１９ａ１，１９ａ２…１９ａｎの軸位置が徐々に高くなるように、かつ水平方向１列に並ぶようにそれぞれ設けられている。そして各セクショナルビーム１９ａ１，１９ａ２…１９ａｎの近傍には、各ビーム軸に沿って平行に延びるガイドロール１７ａ１，１７ａ２…１７ａｎが、ビームスタンド１５，１５ａ１，１５ａ２…１５ａｎの場合と同様に、巻取機１１より遠ざかるにつれて軸位置が徐々に高くなるようにされる図示しない支持部材にそれぞれ横架されて配置される。各セクショナルビーム１９ａ１，１９ａ２…１９ａｎには、詳細については後述するが、各セクショナルビームの回転に対し制動トルクを作用させるパウダブレーキ３３ａ１，３３ａ２…３３ａｎが連結される。各セクショナルビーム１９ａ１，１９ａ２…１９ａｎから引き出された各経糸３１は、各セクショナルビームの上方に引き出され、対応する各ガイドロール１７ａ１，１７ａ２…１７ａｎをそれぞれ経由して巻取機１１に導かれる。なお、ビームスタンド１５ａ１，１５ａ２…１５ａｎの軸位置を適切にすることにより、各セクショナルブームから引き出される経糸シートを互いに接触しないようにして巻取機１１に導くことも可能であり、このような場合にはガイドロール１７ａ１，１７ａ２…１７ａｎを省略した構成も可能である。
【００１３】
図２には、セクショナルビーム１９ａ１，１９ａ２…１９ａｎの回転に対し制動力を作用させるアクチュエータとしてのパウダブレーキおよびその周辺部を示している。より詳しくは、各セクショナルビーム１９は、ビームシャフト３６の両側に設けられる一対のフランジ３５、３５の間に、複数本の経糸３１がシート状に巻き付けられているとともにその先端が巻取機１１に向かって導かれており、またセクションビーム１９（１９ａ１，１９ａ２…１９ａｎ）には、巻き付けられた経糸３１の巻径を検出する巻径センサ３９（３９ａ１，３９ａ２…３９ａｎ）が設けられる。そして、ビームシャフト３６の両端部は、図示しないメタルを介し、両側に一対に設けられるビームスタンド１５、１５により回転自在に支承されている。またビームシャフト３６には、これの回転軸線位置を共有するように設けられるビームギア３７がビームシャフト３６と一体に設けられている。
【００１４】
他方、パウダブレーキ４０は、大まかに言えば、シャフト４２，第１のドライブメンバ４４ａ、第２のドライブメンバ４４ｂ、励磁コイル４５ａ、ステータ４５ｂ、およびドリブンメンバ４６とを有してなり、これらはともにケース４１に収納される。
【００１５】
より詳しくは、底部を有し略中空円筒状に形成されるケース４１には、それの一方の底部を外側に向かって貫通するように延在する出力軸としてのシャフト４２が配置される。シャフト４２の端部には、ドリブンギア３８がシャフト４２の軸線位置を共有するようにシャフト４２と一体に設けられる。またシャフト４２は、ケース４１の内側で収納される軸受４３を介して回転可能に受けられている。シャフト４２の端部には、第１のドライブメンバ４４ａが、シャフト４２と回転軸線を共有するように固着されている。第１のドライブメンバ４４ａおよび第２のドライブメンバ４４ｂは、鉄等の磁性材料とされ略皿状（略円板状）に形成されるとともに、互いに軸線位置を共有するようにかつその縁部が環状の図示しない非磁性部材を介して対向するように結合されることにより、磁気回路的に空隙を形成しつつ断面コの字状に結合され、ドライブメンバ４４ａ，４４ｂの対向する底面間に空間が形成される。ドライブメンバ４４ａ，４４ｂ間に形成される空間には、その底面に沿って半径方向に延びる突起部４６ａを有するドリブンメンバ４６が配置される。ドリブンメンバ４６の突起部４６ａは、上記結合されるドライブメンバ４４ａ，４４ｂの磁気回路的な空隙に対応する位置に、その先端とドライブメンバ４４の側面との間に隙間４７ｂが設けられるように配置されるとともに、その基部はケース４１に対して回転不能に固着されている。そして、突起部４６ａとドライブメンバ４４との間で空間４７ａが形成されるとともに空間４７ａには、鉄粉等で構成されるパウダが封入されている。また、ドライブメンバ４４の外側には、励磁コイル４５ａを外側から包み込むように略リング状に形成されたステータ４５ｂが配置される。ステータ４５ｂ は、ドライブメンバの磁気回路的な空隙に対応する位置に、前記同様の空隙を有して励磁コイル４５ａを外側から包み込むように形成されている。
【００１６】
このようにされる公知のパウダブレーキ４０は、励磁コイル４５ａに直流電流が流れると、ステータ４５ｂ、ドライブメンバ４４および突起部４６ａを透過するように発生される磁束φを受けてパウダが隙間４７ｂに集められる結果、ドライブメンバ４４とドリブンメンバ４６との間が集められるパウダを介して連結されることにより、ドライブメンバ４４換言すればシャフト４２に対し、供給される電流に対応する制動トルクを発生することができる。
【００１７】
一方、パウダブレーキ４０のケース４１が、ステー４８および作用力を電気信号として出力可能なロードセル４９を介して、ビームスタンド１５に組み付けられており、またシャフト４２と一体のドリブンギア３８は、ビームギア３７に噛合されている。ロードセル４９は、ケース４１に働く回転方向の反力、換言すればパウダブレーキ４０がセクションビームに対して作用させる制動トルクを検出可能にされている。なお、図２に示すパウダブレーキ４０は、図１に示される各セクショナルビーム１９ａ１，１９ａ２…１９ａｎに対してそれぞれ設けられる。
【００１８】
巻取機１１は、図１に示すように、図示しない左・右１対のフレームに回転自在に支承されている各ロール、すなわち第１プッシングロール２１、テークアップロール２３、第２プッシングロール２５、テンションロール２７、および着脱自在な巻取ビーム２９とを有している。より詳しくは、所定の回転トルクを発生する補助モータ２４に連結されたテークアップロール２３に対し、第１プッシングロール２１および第２プッシングロール２５がシート状の経糸３１をテークアップロール２３との間で挟持すべくそれぞれ配置される。一方、テンションロール２７には、巻掛けられる経糸３１の張力を検出して電気的な張力信号Ｔを発生する張力センサ２８が設けられる。他方、巻取ビーム２９は、図示しない連結機構を介して巻取モータ３０に連結される一方、巻取ビーム２９には、巻径を検出する巻径センサ３４が設けられる。そして、巻取機１１に導かれた経糸３１は、ジグザグ筬３２および上記した各ロールを順に経由して巻取ビーム２９に導かれる。
【００１９】
巻取機１１には、補助モータ２４，巻取モータ３０等を制御するための制御装置５０が設けられる。制御装置５０は、張力センサ２８からの張力信号Ｔならびに巻径センサ３４からの巻径信号ｄ０が入力される一方、その出力は、パウダブレーキ３３ａ１，３３ａ２…３３ａｎ、補助モータ２４および巻取モータ３０に接続されている。
【００２０】
図３には、制御装置５０の内部構成をブロック図として示す。制御装置５０は、大まかに言えば、巻取モータ３０を回転駆動する巻取制御部５１と、各パウダーブレーキ３３ａ１，３３ａ２…３３ａｎに対して励磁電流を供給する引出トルク指令部５５と，補助モータ２４をトルク駆動するための電流を供給する付与トルク指令部６０と、これら各制御部に対して糸速指令信号やトルク指令信号を出力する設定部８０とを含む。
【００２１】
設定部８０は、設定値がそれぞれ設定され例えば可変抵抗器等で構成される複数の設定器８０ａ，８０ｂ，８０ｃ１…８０ｃｎ，８０ｄ…と、巻径補正器８１ａ１，８１ａ２…８１ａｎと、演算器８２とを含む。設定器８０ａ，８０ｂには、運転時の経糸走行速度に対する速度設定値、すなわち運転開始時における低速度設定値ＳＬ１ならびに定常運転中における高速度設定値ＳＨ１がそれぞれ設定され、各設定値に対応する速度設定信号ＳＬ１、ＳＨ１が巻取制御部５１にそれぞれ供給される。
【００２２】
設定器８０ｄには、巻取ビーム２９に巻取る際の巻取張力設定値ＴＳ１が設定され、設定値に対応する巻取張力設定信号ＴＳ１が演算器８２のほか付与トルク指令部６０に供給される。
【００２３】
これに対し、設定器８０ｃ１…８０ｃｎには、各セクショナルビーム１９ａ１…１９ａｎに対する引出張力設定値８０ｃ１…８０ｃｎがそれぞれ設定され、各引出張力設定値に対応する信号８０ｃ１…８０ｃｎが、各セクショナルビームに対応して設けられる巻径補正器８１ａ１…８１ａｎの一方の入力端子に入力されている。巻径補正器８１ａ１…８１ａｎの他方の入力端子には、対応するセクショナルビームの巻径信号ｄ１…ｄｎがそれぞれ入力されており、各巻径補正器８１ａ１…８１ａｎは、入力される引出張力設定値に対応される信号８０ｃ１…８０ｃｎに対し、入力されるセクショナルビームの巻径値ｄ１…ｄｎに基づいて補正して算出した引出張力設定値８１ｃ１…８１ｃｎを、引出張力設定値信号ＴＳＯ１…ＴＳＯｎとして演算器８２のほか、引出トルク指令部５５にそれぞれ供給する。
【００２４】
演算器８２は、入力される各設定値に基づき、テークアップロール２３を介してシート状の経糸３１に作用させる付与トルク設定値すなわちバイアス設定値ＴＳ２を求め、対応するバイアス設定値信号ＴＳ２を付与トルク指令部６０に出力する。バイアス設定値ＴＳ２は、巻取張力設定値ＴＳ１に対する各セクショナルビームの引出張力設定値８１ｃ１…８１ｃｎの総和値を減算すること、すなわち  ＴＳ２＝ＴＳ１−（８１ｃ１＋８１ｃ２＋…＋８１ｃｎ）…数式（１）  により求められる。
【００２５】
作業者は、経糸巻返し装置の運転開始に先立ち、生産ロットに対応して与えられる指図書等に従って、各設定値を設定部８０に設定する。つまり、このような各設定値が、巻返し装置の運転に先立ち設定されることにより、演算器８２は、上記数式（１）に基づき最適なバイアス設定値ＴＳ２を求め、付与トルク指令部６０に直ちに出力することができる。なお、設定部８０について、上記した複数の設定器を備える代わりに、タッチパネル等を用いて用いて個別に数値入力しかつ現在の設定内容を表示可能な設定器を用いてもよい。また、演算器８２についても、ハードウエア回路（加算回路、減算回路の組合せ）により実現してもよいし、公知の計算器を利用してもよいし、例えば上記タッチパネルを用いた表示器等にあっては、内蔵されるマイコンおよびソフトウエアによる演算機能を利用して出力させることも可能である。
【００２６】
巻取制御部５１は、速度信号発生器５２と駆動回路５３とからなる。速度信号発生器５２には、設定器８０からの低速度設定信号ＳＬ１ならびに高速度設定信号ＳＨ１と、巻径センサ３４からの巻径信号ｄ０とが入力される一方、シーケンス制御装置８４からの運転信号Ｓ２が入力される。このため、速度信号発生器５２は、運転信号Ｓ２の発生により、巻径信号ｄ０を参照しつつ  各速度設定値に対応する糸速度で経糸が走行する値の速度指令信号ＳＰ１を駆動回路５３に出力する。より具体的には速度信号発生器５２は、運転信号Ｓ２が発生されると速度指令値を、先ず低速度設定値ＳＬ１に対応する速度指令値とし、その後高速設定値ＳＨ１に対応する速度に向けて増速させ、到達後には高速度設定値ＳＨ１を維持すべく出力する。他方、駆動回路５３には、巻取モータ３０に連結される速度検出器５４からの回転速度信号ＳＰ０が入力される。駆動回路５３は、入力される速度指令信号に対応する速度で巻取モータ３０を駆動する公知の速度制御回路を有しており、駆動に必要な電力を巻取モータ３０に供給する。
【００２７】
一方、引出トルク指令部５５は、各パウダブレーキ毎に独立して設けられる複数の制御回路５６ａ１，５６ａ２…５６ａｎを含む。上記したトルク付与制御部として機能する各制御回路５６ａ１，５６ａ２…５６ａｎには、トルク信号発生器５７ａ１，５７ａ２…５７ａｎおよび駆動回路５８ａ１，５８ａ２…５８ａｎをそれぞれ有してなる。各トルク信号発生器５７ａ１，５７ａ２…５７ａｎには、設定器８０からの引出張力設定値ＴＳＯ１…ＴＳＯｎ、ならびにロードセル４９ａ１，４９ａ２…４９ａｎからの作用力信号ｑｓ１…ｑｓｎがそれぞれ入力される一方、シーケンス制御装置８４からの運転準備信号Ｓ１が入力される。このため、各トルク信号発生器５７ａ１，５７ａ２…５７ａｎは、運転準備信号Ｓ１の発生に伴い、フィードバック入力される作用力信号ｑｓ１…ｑｓｎを参照しつつ、引出張力設定値ＴＳＯ１…ＴＳＯｎに対応するトルクを発生させるためのトルク指令信号ｉ１…ｉｎを、対応する駆動回路５８ａ１，５８ａ２…５８ａｎに向けてそれぞれ出力する。各駆動回路５８ａ１，５８ａ２…５８ａｎは、トルク指令値ｉ１…ｉｎに対応する直流電流を各パウダブレーキ３３ａ１，３３ａ２…３３ａｎの各励磁コイルにそれぞれ供給することにより、各パウダブレーキは、各引出張力設定値に対応する制動トルクをシャフト４２を介して各セクショナルビーム１９ａ１，１９ａ２…１９ａｎにそれぞれ作用させることができる。このようにして、引出トルク指令部５５が、介装されるロードセル４９ａ１，４９ａ２…４９ａｎを介して検出された作用力（すなわち制動トルク）により、引出張力設定値ＴＳＯ１…ＴＳＯｎに対応するトルクを発生するように励磁コイルに対する電流をそれぞれ制御する結果、各パウダブレーキ４０は、引出張力設定値ＴＳＯ１…ＴＳＯｎに対応する制動トルクをそれぞれ発生することができる。よって、稼働の経過に伴い、仮にパウダーが消耗するようなことがあっても引出張力設定値に対応する制動トルクを発生させることができる。なお、本実施例では、制動トルクを発生するアクチュエータとしてパウダブレーキを用いているが、これの代わりにトルクモータ等の回転トルクを発生させる回転アクチュエータを用いてもよく、あるいはバンドブレーキとバンドブレーキに作用力を与える直進アクチュエータとの組合せによりシャフトに対して制動トルクを発生させる構造としてもよく、制動トルクを発生させる機構の細部については具体的には問わない。
【００２８】
他方、付与トルク指令部６０は、付与トルク指令器６１および駆動回路７２とからなる。付与トルク指令器６１には、設定器８０からのバイアス設定値信号ＴＳ２ならびに巻取張力設定値ＴＳ１と、張力センサ２８からの張力信号Ｔが入力される一方、シーケンス制御装置８４からの運転準備信号Ｓ１が入力される。付与トルク指令器６１は、運転準備信号Ｓ１が発生されると、検出された経糸張力Ｔすなわち巻取張力が巻取張力設定値ＴＳ１を維持する補正値を算出し、これをバイアス設定値ＴＳ２に加算してなるトルク指令値Ｔｑをトルク指令信号Ｔｑとして駆動回路７２に出力する。
【００２９】
なお、本件でいうところの引出張力付与手段は、引出トルク指令部５５、パウダブレーキ４０，ロードセル４９、およびセクショナルビームに制動力を伝達する上記したギア伝達機構がそれに対応しており、また回転トルクをテークアップロールに作用させるトルク付与手段は、付与トルク指令部６０および補助モータ２４がそれに対応する。
【００３０】
図４には、付与トルク制御器６１の内部ブロック図を示す。付与トルク指令器６１は、主として補正部６２、ならびに加算器６８を有し、また補正部６２には、比較器６４、補正量信号発生器６５、判別器７０ならびに積算器６６とを有してなる。一方、補正部６２には、クロック信号発生器６７が付設される。クロック信号発生器６７は、後述される運転信号Ｓ２の入力期間中、予め定められる制御周期で、クロック信号ＣＫをオン・オフ出力し、これを補正量信号発生器６５ならびに積算器６６に供給する。
【００３１】
比較器６４には、巻取張力設定信号ＴＳ１と経糸張力信号Ｔが入力される一方、巻取張力設定値ＴＳ１に対する許容範囲の閾値が設定される設定器６９ａが接続されており、比較器６４は、巻取張力設定値に対する許容範囲と経糸張力信号Ｔとの比較結果に基づく判別信号Ｓ３を補正量信号発生器６５に供給している。補正量信号発生器６５には、判別信号Ｓ３の発生時に出力する補正量が設定される設定器６９ｂが接続されるとともに後述する判別器７０からの判別信号Ｓ４が入力されており、補正量信号発生器６５は、クロック信号ＣＫがオンされると、その出力である補正量信号ＳＣ１を、信号Ｓ４の値に対応して加算あるいは減算のいずれかを行って算出される値に対応する信号を判別信号Ｓ３に応じて発生させ、積算器６６に供給する。
【００３２】
積算器６６は、ロット生産終了あるいは巻取ビームの交換等によりクリア信号ＣＬＲが入力されたことにより積算値をクリア（初期化）可能に構成されており、また現在の積算値をそのまま維持可能に回路構成されている。また積算器６６は、クロック信号ＣＫがオンされると、入力される補正量信号ＳＣ１を積算し、その積算結果を信号ＳＣ３として、加算器６８の一方の入力端子に供給する。加算器６８の他方の入力端子には、設定器８０からのバイアス設定値ＴＳ２が入力されており、加算器６８は、運転信号Ｓ２が入力されないとき、入力されるバイアス設定値ＴＳ２をトルク指令信号Ｔｑとしてそのまま出力し、また、運転信号Ｓ２が入力時には、これら２つの加算結果、すなわちバイアス設定値ＴＳ２と信号ＳＣ３との加算結果をトルク指令信号Ｔｑとして後段の駆動回路７２に出力する。これに対し、判別器７０には、バイアス設定値信号ＴＳ２が分岐入力されており、判別器７０は、バイアス設定値ＴＳ２が正の値あるいは負の値のいずれであるかを判別し判別結果に対応する信号Ｓ４を補正量信号発生器６５に供給する。
【００３３】
なお、図３に示すように、制御装置５０には、巻返し装置１０の全体動作を制御するシーケンス制御装置８４が付設される。シーケンス制御装置８４には、運転ボタン８５ａ、ならびに停止ボタン８５ｂ等の経糸巻返し装置の操作ボタンが接続されるほか、寸動ボタン、低速運転ボタン等の各種操作ボタン、糸切れセンサや毛羽検知センサなどの糸異常を検知するセンサや巻取装置の異常を検出するセンサなどが接続されている。なお、シーケンス制御装置８４は、操作ボタンからの指令信号入力時には、図示しない指令信号を出力して巻取機１１を寸動あるいは逆転等の必要な操作をしたり、これら各センサから異常信号入力時には、運転準備信号Ｓ１や運転信号Ｓ２をオフさせて巻取機１１を停止させることができる。
【００３４】
さて、作業者が運転ボタン８５ａを操作すると、シーケンス制御装置８４は、先ず運転準備信号Ｓ１をオン出力することにより、引出トルク指令部５５および付与トルク指令部６０はともに作動状態にされる結果、各セクショナルビーム１９ａ１，１９ａ２…１９ａｎには各引出張力設定値８０ｃ１…８０ｃｎに対応する制動トルクがそれぞれ作用される一方、テークアップロール２３には、バイアス設定値ＴＳ２に対応する作用力が作用される。その後、シーケンス制御装置８４は、運転信号Ｓ２をオン出力することにより、巻取制御部５１は、巻取ビーム２９を回転させる結果、シート状の経糸３１は、先ず低速度設定値ＳＬ１の速度で走行され、その後高速設定値ＳＨ１に向けて速度が増速され、やがて高速度設定値ＳＨ１を維持する速度で走行されつつ巻取ビーム２９に巻取られる。一方、経糸３１の走行により経糸３１は各セクショナルビーム１９ａ１，１９ａ２…１９ａｎからそれぞれ引き出されて各セクショナルビームは回転を始めるが、各パウダブレーキ３３ａ１，３３ａ２…３３ａｎからの制動トルクによりセクショナルビームの回転を妨げる方向に作用される結果、走行する経糸に対して引出張力設定値ＴＳＯ１…ＴＳＯｎに対応する張力が作用される。
【００３５】
他方、テークアップロール２３には、補助モータ２４を介してバイアス設定値ＴＳ２に対応する回転トルクが与えられており、テークアップロール２３は、経糸に対してトルクを作用させつつ接触される経糸とともに従動回転される。従って、テークアップロール２３に接触する経糸には、テークアップロールを介してバイアス設定値ＴＳ２に対応する作用力すなわち付与張力が作用される。
【００３６】
このため、テークアップロールの下流側の経糸張力は、テークアップロールの上流側の張力とつり合う関係にあるため、上流側に作用される張力、すなわちテークアップロールにより発生する付与張力と各セクショナルビームの引出張力設定値の総和値との和となり、しかも先のバイアス設定値ＴＳ２を決定した数式（１）との関係から、結論的には巻取張力設定値ＴＳ１に相当する張力値となる。このようにして、経糸巻返し運転の開始より、直ちに経糸を巻取張力設定値ＴＳ１に対応する経糸張力（すなわち所望の巻取張力）で巻取ビームに巻取ることができる。
【００３７】
さて、経糸巻返し装置１０の運転が開始され、経糸３１が走行している状態で何らか理由により経糸張力（巻取張力）が巻取張力設定値ＴＳ１から逸脱したとき、補正部６２は、当初のバイアス設定値ＴＳ２に対する補正値ＳＣ３を出力することにより、補助モータ２４に対するトルク指令値Ｔｑを変更して経糸張力を経時的に巻取張力設定値に近づけていく、以下の張力制御を遂行する。
【００３８】
より詳しくは、図４を参照するに、運転信号Ｓ２が入力されると、クロック信号発生器６７は、予め定められる制御周期毎に補正量信号発生器６５ならびに積算器６６にクロック信号ＣＫをパルス状に出力する。比較器６４は、巻取張力設定値ＴＳ１ならびに設定器６９ａを介して定められる閾値とで決定される許容範囲と経糸張力とを常に比較し、経糸張力値Ｔが閾値範囲（限界閾値範囲）から逸脱したとき、その逸脱方向に対応する判別信号Ｓ３ を出力する。このため、補正量信号発生器６５は、クロック信号ＣＫを受けるたびに、設定器６９ｂに定められる補正量設定値に対応する補正量信号ＳＣ１を判別信号Ｓ４に対応させて出力することができる。
【００３９】
バイアス設定値ＴＳ２について、巻取張力設定値ＴＳ１と引出張力設定値８０ｃ１…８０ｃｎの総和値（換言すれば各セクションビームの巻径ｄ１…ｄｎにより補正された引出張力設定値８１ｃ１…８１ｃｎの総和値）との関係により、正の値に限らず負の値にも設定可能であり、換言すればテークアップロール２３を経糸３１の走行方向に抗する方向あるいは同一方向に作用力を作用させる設定が可能であるため、張力制御を行う際の補正量出力もそれに対応させて出力する必要がある。このため、判別器７０は、バイアス設定値ＴＳ２が正の値あるいは負の値のいずれであるかを判別して判別信号Ｓ４を出力することにより、補正量信号発生器６５は、設定された補正量を２つの判別信号Ｓ３および判別信号Ｓ４に従って、張力偏差を解消するように変換して、これを補正量信号ＳＣ１として積算器６６に出力する。これを受ける積算器６６は、クロック信号ＣＫを受けるたびに、入力される補正量を積算し、この積算結果は加算器６８に出力されることにより、トルク指令値Ｔｑが補正される。
【００４０】
一例として、各セクショナルビームからの引出し張力設定値の総和値よりも高い巻取張力設定値ＴＳ１が設定された場合、すなわちバイアス設定値ＴＳ２が正の値に設定された場合を想定する。経糸張力値Ｔが巻取張力に対する閾値範囲の下限を下回ったとき、補正量信号発生器６５は、正の値の補正量信号ＳＣ１を出力する結果、積算器６６の積算値は増加されて、トルク指令値Ｔｑは、当初の巻取運転用のバイアス設定値ＴＳ２に対して経時的に増大されるように出力されていく。逆に、経糸張力値Ｔが巻取張力に対する閾値範囲の上限を上回ったとき、補正量信号発生器６５は、負の値の補正量信号ＳＣ１を出力する結果、積算器６６の積算値は減少されて、トルク指令値Ｔｑは、当初の巻取運転用のバイアス設定値ＴＳ２に対して経時的に減少されるように出力されていく。このようにして、実際の経糸の総張力値Ｔ、すなわち巻取張力を設定された巻取張力設定値ＴＳ１に近づけるようにバイアス設定値ＴＳ２に対する補正量ＳＣ３が変更される経糸張力制御が行われる。このような張力制御を実行することにより、仮に突発的に巻取張力が変化することがあっても、常に設定された巻取張力を維持することが可能になる。
【００４１】
上記した経糸巻返し装置１０では、新たなロット生産に際し、糸種に対応して各セクショナルビームの引出張力設定値が設定されるとともに、巻取張力設定値ＴＳ１が決定される。巻取張力設定値ＴＳ１について、各セクショナルビームに対する引出張力設定値の総和値よりも高い値、あるいは逆に低い値が設定されたとしても、上記した巻取張力設定値ＴＳ１との減算を実行する結果、バイアス設定値ＴＳ２は正の値あるいは負の値として算出される。ちなみに、正のバイアス設定値であれば、補助モータ２４は巻取張力を高めるべく糸走行方向に抗する方向（図１ではＣＷ方向）にトルクを発生され、逆に負のバイアス設定値であれば糸走行方向と同じ方向（図１ではＣＣＷ方向）にトルクを発生する。
【００４２】
なお、上記経糸巻返し装置１０では、巻返しの進行にともない、各セクショナルビーム１９ａ１，１９ａ２…１９ａｎの巻径が次第に減少する結果、実際に作用される引出張力に過不足が生じることが考えられる。しかし各巻径補正器８１ａ１…８１ａｎ  の働きにより、各引出張力設定値８１ａ１…８１ａｎは、各巻径ｄ１…ｄｎの減少に対応して運転開始当初の引出張力設定値が維持されるように補正した値を出力することができる。一方、演算器８２は、巻取張力設定値ＴＳ１に対する上記出力される引出張力設定値８１ｃ１…８１ｃｎの総和値の減算を繰り返し実行することにより、上記巻径の減少により補正された各引出張力設定値８１ａ１…８１ａｎに対応するバイアス設定値ＴＳ２を継続的に出力することができる。このようにして、上記張力制御による補正に加えて、引出張力設定値８１ａ１…８１ａｎならびにバイアス設定値ＴＳ２を、各セクショナルビームｄ１…ｄｎの巻径の減少に対応して補正することができる。なお、このようなセクショナルビームの巻径の減少を補正する回路を設定部８０の内蔵させる代わりに、これよりも下流の回路に設けることも考えられる。
【００４３】
さて、上記した実施例について、以下変形することができる。図示例では、バイアス設定値ＴＳ２が正の値あるいは負の値のいずれに設定されたとしても、巻取張力を設定された巻取張力設定値ＴＳ１に近づけるようにバイアス設定値ＴＳ２に対する補正量ＳＣ３を加算補正するように判別器７０を含む回路を構成しているが、バイアス設定値ＴＳ２  が正の値あるいは負の値のうちいずれか一方に決定される場合にはこれを省略し、かつ補正量信号発生器６５は、専ら判別信号Ｓ３により補正量信号ＳＣ３を出力するように構成することもできる。
【００４４】
上記した経糸巻返し装置１０で、張力制御装置を構成する付与トルク指令部６０では、バイアス設定値ＴＳ２を決定後運転を開始し、その後経糸の総張力の検出値Ｔ（すなわち検出された巻取張力）に応じてバイアス設定値ＴＳ２を補正して補助モータ２４からの作用力を補正しているが、その補正部６２の具体的な内部構成について、図示例に限らない。例えば、図示例では、補正量信号発生器６５が、巻取張力が閾値による制限範囲を超えたときに、所定の補正量を偏差を出力するようにしているが、巻取張力設定値ＴＳ１との巻取張力偏差に対応して補正量信号ＳＣ１を出力するように構成してもよい。また、図４では積算器６６（すなわち積分要素）を用い、経糸シートの張力変動に応じて補正値を経時的に増減させるように構成しているが、応答性を高めるために、比例や微分のいずれか要素を用いたり、これらを含む例えばＰＩＤ制御器を用いることも考えられる。
【００４５】
上記した実施例では、運転開始後、張力センサ２８を介して検出された巻取張力に基づき、巻取張力設定値ＴＳ１が維持されるようにテークアップロールの作用力（トルク）を補正する閉ループ系の張力制御系を構成しているが、より簡略化するならば張力制御系を構成せず、巻取張力設定値ＴＳ１に対する各セクショナルビームの引出張力設定値８１ｃ１…８１ｃｎの総和値を減算して上記決定されたバイアス設定値ＴＳ２に対応する作用力を専らテークアップロール２３に対して作用させるように構成することもできる。
【００４６】
ところで、経糸巻返し装置１０の運転中、巻取運転用のバイアス設定値ＴＳ２に対応して補助モータ２４から発生されるトルクのうち、幾らかはテークアップロール等の駆動のために費やされるため、テークアップロールからの実際に経糸に作用される作用力は、バイアス設定値ＴＳ２よりも小さくなることが考えられる。このため、上記決定されるバイアス設定値ＴＳ２について、テークアップロール駆動などに要する機械損失トルク（いわゆるメカロス）を補償するようにすることが望ましい。メカロスは、回転速度に対応して増大すると考えられ、経糸シートの走行速度に対応するメカロスが補償されたバイアス設定値を決定することがより好ましい。より具体的には、加算器６８には、テークアップロールの回転速度、換言すれば経糸シートの走行速度に対応するメカロス補償値を出力する図示しないメカロス補償器を付設し、その出力を、加算器６８は上記演算結果に対しメカロス補償値ＴＳ３を加算した演算結果を出力、トルク指令値Ｔｑとして出力することもできる。しかし、このようなメカロス補償は、省略する実施形態も可能である。
【００４７】
上記した実施例では、補助モータ２４について、供給される電流に対応してトルクを発生させるアクチュエータであればよく、例えば直流モータやトルクモータなどが考えられ、また、電流発生器との組合せによりモータに対するトルク制御を実現することも考えられ、トルクを発生させるための方法について具体的に問わない。また、セクショナルビームあるいは巻取ビームの巻径について、上記した巻径センサ３４，３９（３９ａ１，３９ａ２…３９ａｎ）を用いる代わりに、各ビームの回転量と経糸走行量との関係から求められる予測値を用いることもできる。
【００４８】
また、上記した制御装置５０について、速度信号発生器５２，トルク信号発生器５７ａ１，５７ａ２…５７ａｎ、付与トルク指令器６１をそれぞれ独立した回路で構成しているが、１つの回路で構成することも可能である。例えばマイコンおよびソフトウエアプログラムを用いて、これら一連の動作や制御、バイアス設定値の演算等を実現可能であることは言うまでもない。 
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の経糸巻返し装置の全体を示す図である。
【図２】図１のセクショナルビームの周辺部を示す図である。
【図３】経糸巻返し装置を制御する制御装置の要部ブロック図である。
【図４】図３の付与トルク指令部の内部ブロック図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０ 経糸巻返し装置
１１ 巻取機
１３ 架台
１５，１５ａ１，１５ａ２…１５ａｎ  ビームスタンド
１７，１７ａ１，１７ａ２…１７ａｎ  ガイドロール
１９，１９ａ１，１９ａ２…１９ａｎ  セクショナルビーム
２１ 第１のプッシングロール
２３ テークアップロール
２４ 補助モータ
２５ 第２のプッシングロール
２７ テンションロール
２８ 張力センサ
２９ 巻取ビーム
３０ 巻取モータ
３１ 経糸
３２ ジグザグ筬
３３，３３ａ１，３３ａ２…３３ａｎ パウダブレーキ
３４ 巻径センサ
３５ フランジ
３６ ビームシャフト
３７ ビームギア
３８ ドリブンギア
３９，３９ａ１，３９ａ２…３９ａｎ 巻径センサ
４０ パウダブレーキ
４１ ケース
４２ シャフト
４３ 軸受
４４ａ，４４ｂ ドライブメンバ
４５ａ 励磁コイル
４５ｂ ステータ
４６ ドリブンメンバ
４６ａ 突起部
４７ａ 空間
４７ｂ 隙間
４８ ステー
４９，４９ａ１，４９ａ２…４９ａｎ ロードセル
５０ 制御装置
５１ 巻取制御部
５２ 速度信号発生器
５３ 駆動回路
５４ 速度検出器
５５ 引出トルク指令部
５６ａ１，５６ａ２…５６ａｎ 制御回路
５７ａ１，５７ａ２…５７ａｎ  トルク信号発生器
５８ａ１，５８ａ２…５８ａｎ 駆動回路
６０ 付与トルク指令部
６１ 付与トルク指令器
６２ 補正部
６４ 比較器
６５ 補正量信号発生器
６６ 積算器
６７ クロック信号発生器
６８ 加算器
６９ａ ，６９ｂ  設定器
７０ 判別器
７２ 駆動回路
８０ 設定部
８０ａ，８０ｂ，８０ｃ１…８０ｃｎ，８０ｄ 設定器（設定値）
８１ａ１…８１ａｎ 巻径補正器（設定値）
８２ 演算器
８４ シーケンス制御装置
８５ａ，８５ｂ 運転ボタン
ＣＫ クロック信号
Ｓ１ 運転準備信号
Ｓ２ 運転信号
Ｓ３ 判別信号
Ｓ４ 判別信号
ＳＣ１，ＳＣ３ 補正量信号
ＳＬ１ 低速度設定信号（低速度設定値）
ＳＨ１ 高速度設定信号（高速度設定値）
ＳＰ０ 回転速度信号
ＳＰ１ 速度指令信号
ＴＳ１ 巻取張力設定信号（巻取張力設定値）
ＴＳ２ バイアス設定値信号（バイアス設定値）
ＴＳＯ１…ＴＳＯｎ 引出張力設定値信号（引出張力設定値）
Ｔｑ トルク指令信号（トルク指令値）
ｄ０ 巻径信号（巻取ビーム）
ｄ１…ｄｎ   巻径信号（セクショナルビーム）
ｉ１…ｉｎ トルク指令信号（トルク指令値）
ｑｓ１…ｑｓｎ 作用力信号
【図１】
2005120492.tif 000003
【図２】
2005120492.tif 000004
【図３】
2005120492.tif 000005
【図４】
2005120492.tif 000006