(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
経糸が巻かれたワープビームと、
前記経糸を送出させる方向へ前記ワープビームを回転させる送出モータと、
前記ワープビームから送出された前記経糸を開閉口させる綜絖と、
前記綜絖により形成された前記経糸の開口に緯糸を緯入れする緯入れ装置と、
前記緯入れ装置により前記開口に緯入れされた緯糸を筬打ちする筬と、
前記筬により筬打ちされ、前記経糸及び前記緯糸により形成された織布を引き込む引込ローラと、
前記織布を引き込む方向へ前記引込ローラを回転させる引込モータと、
前記ワープビームと前記引込ローラとの間において前記経糸の張力を検出する検出器と、
前記検出器の検出した張力をフィルタリングする適応フィルタを有し、当該適応フィルタによりフィルタリングされた張力に基づいて、前記経糸の張力が所定の目標張力になるように、前記送出モータ及び前記引込モータを制御する制御装置と、
を有する織機。
【請求項２】
前記綜絖を駆動する、前記綜絖の移動方向を可動子の駆動方向とする綜絖用リニアモータを有する
請求項１に記載の織機。
【請求項３】
前記筬を駆動する、前記筬の移動方向を可動子の駆動方向とする筬用リニアモータを有する
請求項２に記載の織機。
【請求項４】
前記制御装置は、前記綜絖用リニアモータ及び前記筬用リニアモータの駆動周期、並びに、これら相互の駆動タイミングを変更可能な同期動作設定部を有し、当該同期動作設定部により変更された駆動周期及び駆動タイミングに基づいて前記綜絖用リニアモータ及び前記筬用リニアモータを制御する
請求項３に記載の織機。
【請求項５】
前記適応フィルタは、
前記検出器の検出した張力を複数の第１フィルタ係数を使用してフィルタリングするフィルタ部と、
前記複数の第１フィルタ係数を算出するフィルタ定数推定部と、
を有し、
前記フィルタ部は、
前記検出器の検出した張力を順次遅延させる複数の第１遅延素子と、
前記複数の第１遅延素子の出力に対して、各第１遅延素子に対応した前記第１フィルタ係数を乗じる複数の第１乗算器と、
前記複数の第１乗算器の乗算結果を累積し、その累積結果をフィルタリングされた張力として出力する第１累積部と、
を有し、
前記フィルタ定数推定部は、
通過域信号を生成する通過域信号発生部と、
前記検出器の検出した張力と、前記通過域信号とを加算する加算器と、
前記加算器の加算結果を複数の第２フィルタ係数を使用してフィルタリングする推定用フィルタ部と、
前記推定用フィルタ部によりフィルタリングされた出力と、前記通過域信号との偏差を算出する減算器と、
前記偏差が小さくなるように、前記複数の第２フィルタ係数を算出するタップ定数推定部と、
を有し、
前記推定用フィルタ部は、
前記加算器の加算結果を順次遅延させる複数の第２遅延素子と、
前記複数の第２遅延素子の出力に対して、各遅延素子に対応した前記第２フィルタ係数を乗じる複数の第２乗算器と、
前記第２乗算器の乗算結果を累積し、その累積結果をフィルタリング結果として出力する第２累積部と、
を有し、
前記タップ定数推定部は、前記偏差が小さくなるように前記複数の第２フィルタ係数を算出し、
算出された前記複数の第２フィルタ係数が前記フィルタ部において前記第１フィルタ係数として設定される
請求項１〜４のいずれか１項に記載の織機。
【請求項６】
経糸を送出させる方向へ前記経糸が巻かれたワープビームを回転させる送出モータと、
前記ワープビームから送出された経糸の開口に緯入れされた緯糸を筬打ちして形成された織布を引き込む引込ローラを前記織布を引き込む方向へ回転させる引込モータと、
前記ワープビームと前記引込ローラとの間において検出された張力をフィルタリングする適応フィルタを有し、当該適応フィルタによりフィルタリングされた張力に基づいて、前記経糸の張力が所定の目標張力になるように、前記送出モータ及び前記引込モータを制御する制御装置と、
を有する織機の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、織機及び織機の駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
織機においては、経糸が巻かれたワープビームが送出モータにより回転されて経糸が送出され、綜絖により形成された経糸の開口に緯糸が緯入れされ、筬により筬打ちが行われることにより、織布が形成される。形成された織布は、織布に当接するローラが引込モータにより回転されることにより引き込まれて巻き取られる。
【０００３】
経糸の張力は、織布の品質を一定に保つ観点等から、一定に制御されることが好ましい。経糸の張力の制御は、経糸の張力の検出値に基づいて、送出モータ及び引込モータを制御することにより行われる。特許文献１では、張力の検出値をローパスフィルタによりフィルタリングすることにより、綜絖や筬が張力に及ぼす影響を除去し、張力制御を安定化させる技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００１−２８８６４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
フィルタにより変動除去が行われなければ、送出モータ及び引込モータは、綜絖や筬による張力変動に起因して動作が不安定になる。一方、不適切なフィルタ係数の設定などにより、フィルタによる張力の変動除去の効果を大きくしすぎると、本来、送出モータ及び引込モータの回転が追従すべき張力変動まで除去されてしまうことになり、送出モータ及び引込モータの張力変動に対する応答性が低下し、適切な張力が得られない。また、フィルタによる張力の変動除去の効果を大きくしすぎると、張力制御の安定性が損なわれ、オーバーシュート、アンダーシュートや発振が生じ、制御性が著しく悪化する場合がある。従って、フィルタのフィルタ係数は適切に設定される必要がある。
【０００５】
一方、綜絖や筬は、送出モータや引込モータとは別のメインモータにより駆動される。メインモータの回転は、歯車機構、カム機構、リンク機構等の伝達機構を介して、綜絖及び筬に伝達されており、綜絖及び筬の周期、及び、これら相互の駆動タイミング（位相差）は、伝達機構により規定されている。そして、これらの周期や位相差は、織機の種類や織物の種類（例えば、平織、綾織、朱子織等）により異なる。また、綜絖、筬、伝達機構、メインモータ及びメインモータの制御を行う制御装置を含む構成と、送出モータ、引込モータ及びこれらモータの制御を行う制御装置を含む構成とは、別個の製造者により製造されることが多い。
【０００６】
従って、張力制御のためのフィルタは、メインモータ等を含む構成に応じてフィルタ係数が設定されなければならないにも関らず、メインモータ等を含む構成を製造する製造者とは異なる製造者により製造されており、フィルタ係数を適切に設定することが困難となっていた。
【０００７】
本発明の目的は、綜絖や筬の駆動周期が変化しても適切に張力を制御できる織機及び織機の駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の織機は、経糸が巻かれたワープビームと、前記経糸を送出させる方向へ前記ワープビームを回転させる送出モータと、前記ワープビームから送出された前記経糸を開閉口させる綜絖と、前記綜絖により形成された前記経糸の開口に緯糸を緯入れする緯入れ装置と、前記緯入れ装置により前記開口に緯入れされた緯糸を筬打ちする筬と、前記筬により筬打ちされ、前記経糸及び前記緯糸により形成された織布を引き込む引込ローラと、前記織布を引き込む方向へ前記引込ローラを回転させる引込モータと、前記ワープビームと前記引込ローラとの間において前記経糸の張力を検出する検出器と、前記検出器の検出した張力をフィルタリングする適応フィルタを有し、当該適応フィルタによりフィルタリングされた張力に基づいて、前記経糸の張力が所定の目標張力になるように、前記送出モータ及び前記引込モータを制御する制御装置と、を有する。
【０００９】
好適には、前記綜絖を駆動する、前記綜絖の移動方向を可動子の駆動方向とする綜絖用リニアモータを有する。
【００１０】
好適には、前記筬を駆動する、前記筬の移動方向を可動子の駆動方向とする筬用リニアモータを有する。
【００１１】
好適には、前記制御装置は、前記綜絖用リニアモータ及び前記筬用リニアモータの駆動周期、並びに、これら相互の駆動タイミングを変更可能な同期動作設定部を有し、当該同期動作設定部により変更された駆動周期及び駆動タイミングに基づいて前記綜絖用リニアモータ及び前記筬用リニアモータを制御する。
【００１２】
好適には、前記適応フィルタは、前記検出器の検出した張力を複数の第１フィルタ係数を使用してフィルタリングするフィルタ部と、前記複数の第１フィルタ係数を算出するフィルタ定数推定部と、を有し、前記フィルタ部は、前記検出器の検出した張力を順次遅延させる複数の第１遅延素子と、前記複数の第１遅延素子の出力に対して、各第１遅延素子に対応した前記第１フィルタ係数を乗じる複数の第１乗算器と、前記複数の第１乗算器の乗算結果を累積し、その累積結果をフィルタリングされた張力として出力する第１累積部と、を有し、前記フィルタ定数推定部は、通過域信号を生成する通過域信号発生部と、前記検出器の検出した張力と、前記通過域信号とを加算する加算器と、前記加算器の加算結果を複数の第２フィルタ係数を使用してフィルタリングする推定用フィルタ部と、前記推定用フィルタ部によりフィルタリングされた出力と、前記通過域信号との偏差を算出する減算器と、前記偏差が小さくなるように、前記複数の第２フィルタ係数を算出するタップ定数推定部と、を有し、前記推定用フィルタ部は、前記加算器の加算結果を順次遅延させる複数の第２遅延素子と、前記複数の第２遅延素子の出力に対して、各遅延素子に対応した前記第２フィルタ係数を乗じる複数の第２乗算器と、前記第２乗算器の乗算結果を累積し、その累積結果をフィルタリング結果として出力する第２累積部と、を有し、前記タップ定数推定部は、前記偏差が小さくなるように前記複数の第２フィルタ係数を算出し、算出された前記複数の第２フィルタ係数が前記フィルタ部において前記第１フィルタ係数として設定される。
【００１３】
本発明の織機の駆動装置は、経糸を送出させる方向へ前記経糸が巻かれたワープビームを回転させる送出モータと、前記ワープビームから送出された経糸の開口に緯入れされた緯糸を筬打ちして形成された織布を引き込む引込ローラを前記織布を引き込む方向へ回転させる引込モータと、前記ワープビームと前記引込ローラとの間において検出された張力をフィルタリングする適応フィルタを有し、当該適応フィルタによりフィルタリングされた張力に基づいて、前記経糸の張力が所定の目標張力になるように、前記送出モータ及び前記引込モータを制御する制御装置と、を有する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、綜絖や筬の駆動周期が変化しても適切に張力を制御できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、本発明の実施形態に係る織機１の全体構成の概要を示す模式図である。なお、織機１は、重力方向に対してどのような向きに配置されてもよいが、本実施形態では、紙面上下方向が実際の上下方向になるように織機１が配置されているものとして説明する。
【００１６】
織機１は、複数の経糸Ｖが巻きつけられており、回転することにより複数の経糸Ｖを送出するワープビーム３と、ワープビーム３から送出された複数の経糸Ｖを案内するテンションローラ５と、テンションローラ５に案内された複数の経糸Ｖを上下の所定位置に分ける複数の綾竹７と、綾竹７により分けられた複数の経糸Ｖを上下に移動させることによって開口を形成する複数の綜絖枠９と、綜絖枠９により形成された開口に緯糸Ｈを通す緯入れ装置１１と、緯入れ装置１１により開口に通された緯糸Ｈを筬打ちする筬１３と、筬１３により筬打ちされ、複数の経糸Ｖ及び緯糸Ｈにより形成された織布Ｗを巻き取る巻取り装置１４と、織機１の動作を制御する制御装置２５とを有している。
【００１７】
ワープビーム３は、例えば、回転式の送出モータ２７により、直接的に、若しくは、不図示の歯車列等を介して間接的に、回転駆動される。送出モータ２７は、例えば、サーボモータにより構成されており、送出モータ２７の回転を検出するエンコーダ２９及び送出モータ２７に電力を供給するサーボドライバ３１と共にサーボ機構を構成している。サーボドライバ３１は、制御装置２５からサーボドライバ３１に入力された制御信号とエンコーダ２９の検出信号とに基づいて、送出モータ２７の位置及び／又は速度が、入力された制御信号に追従するようにフィードバック制御を行う。
【００１８】
テンションローラ５は、複数の経糸Ｖの移動に伴って回転可能に軸支されている。また、テンションローラ５は、複数の経糸Ｖの張力を検出する張力検出部を、バネ（付勢部材）３３及び位置検出器３５と共に構成している。バネ３３は、テンションローラ５により複数の経糸Ｖに張力が加えられる方向にテンションローラ５を付勢している。すなわち、テンションローラ５は、複数の経糸Ｖの張力により受ける力と、バネ３３の付勢力とが釣り合う位置に位置している。そして、複数の経糸Ｖの張力が変動すると、その変動量に比例した量だけ、テンションローラ５の位置は変動する。位置検出器３５は、テンションローラ５の位置を、複数の経糸Ｖの張力を示す値として検出し、検出結果に応じた検出信号を制御装置２５に出力する。
【００１９】
綜絖枠９には、複数の経糸Ｖが挿通される、複数の経糸Ｖと同数の綜絖１０が取り付けられている。複数の綜絖枠９は、例えば、綜絖リニアモータ３７により駆動される。綜絖リニアモータ３７は、例えば、サーボモータにより構成されており、綜絖リニアモータ３７の位置を検出するエンコーダ３９及び綜絖リニアモータ３７に電力を供給するサーボドライバ４１と共にサーボ機構を構成している。サーボドライバ４１は、制御装置２５からサーボドライバ４１に入力された制御信号とエンコーダ３９の検出信号とに基づいて、綜絖リニアモータ３７の位置及び／又は速度が、入力された制御信号に追従するようにフィードバック制御を行う。
【００２０】
筬１３は、例えば、筬リニアモータ４３により駆動される。筬リニアモータ４３は、例えば、サーボモータにより構成されており、筬リニアモータ４３の位置を検出するエンコーダ４５及び筬リニアモータ４３に電力を供給するサーボドライバ４７と共にサーボ機構を構成している。サーボドライバ４７は、制御装置２５からサーボドライバ４７に入力された制御信号とエンコーダ４５の検出信号とに基づいて、筬リニアモータ４３の位置及び／又は速度が、入力された制御信号に追従するようにフィードバック制御を行う。
【００２１】
緯入れ装置１１は、例えば、レピア式の緯入れ装置により構成されており、緯糸Ｈを保持可能なレピアヘッド４９と、レピアヘッド４９が固定されたレピアバンド５１と、レピアバンド５１が巻かれたレピアホイール５３との組み合わせを、緯糸Ｈの受渡用及び受取用に２組有している。レピアホイール５３の回転により、緯糸Ｈを受け渡すレピアヘッド４９及び緯糸Ｈを受け取るレピアヘッド４９が、複数の綜絖枠９により形成された複数の経糸Ｖの開口に挿入される。この際、受渡用のレピアヘッド４９は、緯糸Ｈを保持していく。そして、受渡用のレピアヘッド４９から受取用のレピアヘッド４９へ緯糸Ｈが受け渡された後、レピアホイール５３の逆回転により、レピアヘッド４９は、複数の綜絖枠９の開口から退避する。これにより、緯糸Ｈは複数の経糸Ｖの開口に緯入れされる。
【００２２】
レピアホイール５３は、例えば、回転式のレピアモータ５５により、直接的に、又は、不図示の歯車列若しくはリンク機構等を介して間接的に、回転駆動される。レピアモータ５５は、例えば、サーボモータにより構成されており、レピアモータ５５の回転を検出するエンコーダ５７及びレピアモータ５５に電力を供給するサーボドライバ５９と共にサーボ機構を構成している。サーボドライバ５９は、制御装置２５からサーボドライバ５９に入力された制御信号とエンコーダ５７の検出信号とに基づいて、レピアモータ５５の位置及び／又は速度が、入力された制御信号に追従するようにフィードバック制御を行う。なお、本実施形態では、レピア式を用いているが、例えば、コンプレッサで圧縮したエアジェットを利用したエアジェット方式や同じく水を圧縮したウォータージェットを利用したウォータージェット方式でもよい。
【００２３】
巻取り装置１４は、織布Ｗを案内するエクスパンションローラ１５と、エクスパンションローラ１５に案内された織布Ｗを挟み込み、回転して織布Ｗを引き込むサーフェスローラ１７及びプレスローラ１９と、サーフェスローラ１７及びプレスローラ１９により引き込まれた織布Ｗのしわを取るしわ取り部材２１と、しわ取り部材２１によりしわが取られた織布Ｗを巻き取る巻取りローラ２３とを有している。
【００２４】
エクスパンションローラ１５は、織布Ｗに当接して配置されるとともに、織布Ｗの移動に伴って回転可能に軸支されている。サーフェスローラ１７は、例えば、回転式のサーフェスモータ６１により、直接的に、又は、不図示の歯車列等を介して間接的に、回転駆動される。サーフェスモータ６１は、例えば、サーボモータにより構成されており、サーフェスモータ６１の回転を検出するエンコーダ６３及びサーフェスモータ６１に電力を供給するサーボドライバ６５と共にサーボ機構を構成している。サーボドライバ６５は、制御装置２５からサーボドライバ６５に入力された制御信号とエンコーダ６３の検出信号とに基づいて、サーフェスモータ６１の位置及び／又は速度が、入力された制御信号に追従するようにフィードバック制御を行う。プレスローラ１９は、サーフェスローラ１７とで織布Ｗを挟み込むように配置されるとともに、織布Ｗの移動に伴って回転可能に軸支されている。
【００２５】
巻取りローラ２３は、例えば、回転式の巻取りモータ６７により、直接的に、又は、不図示の歯車列等を介して間接的に、回転駆動される。巻取りモータ６７は、例えば、サーボモータにより構成されており、巻取りモータ６７の回転を検出するエンコーダ６９及び巻取りモータ６７に電力を供給するサーボドライバ７１と共にサーボ機構を構成している。サーボドライバ７１は、制御装置２５からサーボドライバ７１に入力された制御信号とエンコーダ６９の検出信号とに基づいて、巻取りモータ６７の位置及び／又は速度が、入力された制御信号に追従するようにフィードバック制御を行う。
【００２６】
制御装置２５は、例えば、特に図示しないが、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＮ、外部記憶装置を含んで構成されている。制御装置２５は、位置検出器３５からの検出信号等の各種手段からの信号に基づいて、制御信号を生成し、その制御信号をサーボドライバ３１、４１、４７、５９、６５、７１等の各種駆動手段へ出力する。なお、制御装置２５は、例えば、一の筐体に複数の回路基板等が収納されることにより構成されている。また、当該筐体に、サーボドライバ３１、４１、４７、５９、６５、７１等の各種の駆動手段の一部又は全てが収納されていてもよい。ただし、制御装置２５は、複数の筐体に分散して設けられていてもよい。
【００２７】
図２（ａ）は、綜絖枠９及び綜絖リニアモータ３７の構成を示す、経糸Ｖの通過方向に見た図である。なお、図２（ａ）において綜絖１０は図示を省略されている。
【００２８】
綜絖リニアモータ３７は、例えば、複数の綜絖枠９それぞれに対して２つずつ設けられている。一の綜絖枠９に対応する２つの綜絖リニアモータ３７は、例えば、綜絖枠９の左右（経糸Ｖの進行方向に対して側方）両側に設けられている。綜絖リニアモータ３７は、例えば、支柱７７を介して織機１の土台となる部材に固定された固定子７３と、綜絖枠９に固定されており、固定子７３に対して綜絖枠９の移動方向（図２の紙面上下方向）に移動可能な可動子７５とを有している。
【００２９】
なお、綜絖リニアモータ３７は、同期式であってもよいし、誘導式であってもよいし、直流式であってもよい。また、固定子７３及び可動子７５のうち、いずれが界磁でいずれが電機子であってもよい。図２（ａ）では、軸状の固定子７３の周囲に可動子７５が配置されている場合を示しているが、図２（ｂ）に示す綜絖リニアモータ３７′のように、軸状の可動子７５′の周囲に固定子７３′が配置されていてもよい。
【００３０】
筬リニアモータ４３も、特に図示しないが、綜絖リニアモータ３７と同様に、織機１の土台となる部材に直接的又は間接的に固定された固定子と、筬１３に固定されており、固定子７３に対して筬１３の移動方向（図１の紙面左右方向）に移動可能な可動子とを有している。また、筬リニアモータ４３も、例えば、綜絖リニアモータ３７と同様に、筬１３の左右両側に２つ設けられている。
【００３１】
図３は、制御装置２５の信号処理系の構成を示すブロック図である。
【００３２】
まず、経糸Ｖの張力制御に関る構成を説明する。経糸Ｖ及び織布Ｗの張力は、所定の周期（例えば１００μｓ〜５ｍｓ）で実行される、位置検出器３５により検出された張力に基づくフィードバック制御により制御される。具体的には以下のとおりである。
【００３３】
信号入力処理部７９は、位置検出器３５からの検出信号（アナログ信号）を増幅する等の処理を行う。信号入力処理部７９は、例えば、差動ＯＰアンプを含んで構成され、位置検出器３５からの比較的微弱な検出信号を数Ｖ程度のＡＤ変換に適したレベルまで増幅する。
【００３４】
ＡＤ変換部８１は、信号入力処理部７９により増幅されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。これにより、アナログ信号の電圧値（張力）は、例えば、１６ビットや２４ビットの情報として、２値のデジタル信号により保持される。
【００３５】
なお、ＡＤ変換部８１以降の処理では、２値のデジタル信号が所定のビット数の情報として保持する数値に対して種々の処理が行われることになるが、２値のデジタル信号が保持している数値の加算等は、概念的にアナログ信号の信号レベル（電圧等）の加算等に置き換えることができるとともに、実際にアナログ信号の信号レベルの加算等により行うこともできることから、本願の説明では、２値のデジタル信号が保持する数値の加算を、単に信号の加算と表現するなど、２値のデジタル信号が保持する数値に対する処理を信号に対する処理として表現することがある。
【００３６】
適応フィルタ部８３は、ＡＤ変換部８１からの信号をフィルタリングする。具体的には、適応フィルタ部８３は、張力制御に必要な周波数帯域の信号は維持しつつ、張力制御に不必要な周波数帯域の信号を除去する。適応フィルタ部８３は、実際にフィルタリングを行うフィルタ部８５と、フィルタ部８５によるフィルタリングが適切になされるようにフィルタ部８５のフィルタ定数を推定するフィルタ定数推定部８７とを有している。
【００３７】
張力制御部８９は、適応フィルタ部８３によりフィルタリングされた検出張力と、予め製造者やユーザにより設定された目標張力との差を縮小するように、送出モータ２７及びサーフェスモータ６１の目標速度を設定する。例えば、張力制御部８９は、検出張力が目標張力よりも大きければ、送出モータ２７の現在の目標速度を速く補正し、及び／又は、サーフェスモータ６１の現在の目標速度を遅く補正し、検出張力が目標張力よりも小さければ、送出モータ２７の現在の目標速度を遅く補正し、及び／又は、サーフェスモータ６１の現在の目標速度を速く補正する。なお、補正量は、検出張力と目標張力との偏差に応じて連続的に変化してもよいし、検出張力と目標張力との偏差が所定の許容値を超えたときに一定に設定されるものであってもよい。また、偏差に基づいて、比例制御、ＰＤ制御、ＰＩＤ制御等の適宜な制御が行われてよい。張力制御部８９は、設定した送出モータ２７の目標速度に応じた制御信号を送出モータ制御部９１に出力するとともに、設定したサーフェスモータ６１の目標速度をサーフェスモータ制御部９３に出力する。
【００３８】
送出モータ制御部９１は、張力制御部８９から入力された制御信号に応じた制御信号を生成して、サーボドライバ３１に出力する。同様に、サーフェスモータ制御部９３は、張力制御部８９から入力された制御信号に応じた制御信号を生成して、サーボドライバ６５に出力する。例えば、張力制御部８９は、制御信号として、目標速度を所定のビット数の情報として含む２値のデジタル信号を出力し、送出モータ制御部９１及びサーフェスモータ制御部９３は、その目標速度に応じた周波数のパルス信号を生成して出力する。サーボドライバ３１（６５）では、送出モータ制御部９１（サーフェスモータ制御部９３）から入力されたパルス信号の計数値と、エンコーダ２９（６３）から出力されるパルス信号の計数値との偏差に基づいてフィードバック制御を行う。
【００３９】
次に、綜絖１０による経糸Ｖの開口から筬打ち動作までを中心とする織り動作の制御に係る構成を説明する。
【００４０】
同期動作設定部９５は、織機１の初期動作として、製造者により予め記憶させられた情報や、ユーザに不図示の入力手段を介して入力された情報等に基づいて、綜絖リニアモータ３７、筬リニアモータ４３及びレピアモータ５５の駆動周期、並びに、これらのモータの相互の駆動タイミング（各駆動周期の位相差）を設定する。すなわち、綜絖１０により開口を形成する周期、緯入れ装置１１により緯糸Ｈを緯入れする周期、筬１３により筬打ちを行う周期を設定するとともに、これらの動作の相互のタイミングを設定する。
【００４１】
なお、図１に示す例では、緯入れの周期と筬打ちの周期とは同一であり、綜絖１０の周期（１往復）は、緯入れの周期や筬打ちの周期の２倍である。緯入れや筬打ちの周期は、例えば、２５ｍｓである。また、駆動タイミングは、綜絖１０による開口、緯入れ、筬打ちの順に設定されることになる。
【００４２】
同期動作設定部９５は、この他に、製造者により予め記憶させられた情報や、ユーザに不図示の入力手段を介して入力された情報等に基づいて、各モータ（３７、４５、５５）について、１周期中における、所定の動作をするときの駆動タイミング（位相）、速度、停止位置等を設定したり、巻取りモータ６７の回転速度を設定する。
【００４３】
なお、同期動作設定部９５は、ユーザに入力された情報等に応じて、上記の周期、位相差、位相等を設定するから、ユーザに入力された情報等に応じてこれらの設定を変更可能であると捉えられる。
【００４４】
織り動作制御部９７は、所定の周期（例えば１００μｓ〜５ｍｓ）で、同期動作設定部９５により設定された駆動周期及び駆動タイミング等で各モータ（３７、４５、５５、６７）が動作するように制御信号を生成し、綜絖リニアモータ制御部９９、筬リニアモータ制御部１０１、レピアモータ制御部１０３、巻取りモータ制御部１０５に出力する。当該制御信号には、例えば、各モータの目標位置、及び／又は、目標速度が含まれている。
【００４５】
綜絖リニアモータ制御部９９、筬リニアモータ制御部１０１、レピアモータ制御部１０３、巻取りモータ制御部１０５は、送出モータ制御部９１やサーフェスモータ制御部９３と同様に、入力された制御信号に応じた制御信号（例えばパルス信号）を生成して、サーボドライバ４１、４７、５９、７１に出力する。サーボドライバ４１、４７、５９、７１は、例えば、サーボドライバ３１、６５と同様に、各制御部（９９、１０１、１０３、１０５）から入力されたパルス信号の計数値と、エンコーダ３９、４５、５７、６９から出力されるパルス信号の計数値との偏差に基づいてフィードバック制御を行う。
【００４６】
図４は、フィルタ部８５の構成を示すブロック図である。
【００４７】
フィルタ部８５は、例えば、いわゆる有限長インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタにより構成されており、入力された信号（Ｘ（１））を順次遅延させるように直列に接続された複数（Ｎ−１個）の遅延素子１１１（２）〜１１１（Ｎ）（以下、（２）、（Ｎ）等を省略したり、１１１（ｎ）のように一般化して表現することがある。他の符号や係数も同様である。）と、入力された信号（Ｘ（１））及び複数の遅延素子１１１により順次遅延された信号（Ｘ（２）〜Ｘ（Ｎ））に対してタップゲイン（フィルタ係数）Ａ（１）〜Ａ（Ｎ）を乗算する複数（Ｎ個）の乗算器１１３（１）〜１１３（Ｎ）と、タップゲインＡが乗じられたＮ個の信号を累積するための、直列に接続された複数（Ｎ−１個）の加算器１１５（２）〜１１５（Ｎ）とを有している。フィルタ部８５は、フィルタリングした信号を加算器１１５（Ｎ）から出力する。
【００４８】
Ｎは、位置検出器３５からの信号をサンプリングする周期や織り動作の周期等を考慮して適宜に設定される。例えば、Ｎは、５〜２５０である。なお、一般には、Ｎを大きくし過ぎると、フィルタの減衰効果が大きくなり過ぎ、張力制御に必要な変動も減衰されてしまうが、フィルタ部８５では、後述するように、タップゲインＡ（ｎ）は、フィルタ定数推定部８７により最適化されるから、Ｎを大きくとっても、ｎが大きいタップゲインＡ（ｎ）は小さくなり、そのような弊害は生じない。従って、計算量が過多にならない範囲でＮを十分に大きくしておくことが好ましい。
【００４９】
図５は、フィルタ定数推定部８７の構成を示すブロック図である。
【００５０】
フィルタ定数推定部８７は、推定用フィルタ部１１７を有しており、推定用フィルタ部１１７におけるタップゲインＨ（１）〜Ｈ（Ｎ）が、推定終了時若しくは推定中に、フィルタ部８５のタップゲインＡ（１）〜Ａ（Ｎ）として乗算器１１３（１）〜１１３（Ｎ）にコピーされ、使用される。具体的には以下のとおりである。
【００５１】
フィルタ定数推定部８７は、通過域信号ｄを生成して出力する通過域信号発生部１１９を有している。推定用フィルタ部１１７のタップゲインＨは、通過域信号ｄを推定用フィルタ部１１７によりフィルタリングしても減衰させないように算出される。
【００５２】
推定用フィルタ部１１７には、ＡＤ変換部８１から出力された信号と、通過域信号ｄとが、加算器１２１により加算されて入力される。推定用フィルタ部１１７は、入力された信号（Ｙ（１））を順次遅延させるように直列に接続された複数（Ｎ−１個）の遅延素子１２３（２）〜１２３（Ｎ）と、入力された信号（Ｙ（１））及び複数の遅延素子１２３により順次遅延された信号（Ｙ（２）〜Ｙ（Ｎ））に対してタップゲインＨ（１）〜Ｈ（Ｎ）を乗算する複数（Ｎ個）のタップ定数推定部１２５（１）〜１２５（Ｎ）と、タップゲインＨが乗じられたＮ個の信号を累積するための、直列に接続された複数（Ｎ−１個）の加算器１２７（２）〜１２７（Ｎ）とを有している。推定用フィルタ部１１７は、加算器１２７（Ｎ）からフィルタリング後の出力信号ｍを出力する。
【００５３】
出力信号ｍ及び通過域信号ｄは、減算器１２９に入力され、その差（適応偏差ｅ）が算出される。適応偏差ｅは、タップ定数推定部１２５に入力される。タップ定数推定部１２５では、適応偏差ｅをゼロにするように、タップゲインＨを推定する。
【００５４】
適応偏差ｅがゼロになるということは、推定用フィルタ部１１７が、通過域信号ｄは通過させ、入力信号（ＡＤ変換部８１からの信号）のみをカットするような特性を持っているとことになる。すなわち、推定用フィルタ部１１７は、所望しているフィルタ特性を有しているということになる。出力信号ｍと通過域信号ｄの差し引きが、通過域の帯域制限をかけていることに相当する。この帯域は、後述する通過域設定フィルタ１３３にて決定される。
【００５５】
図６は、通過域信号発生部１１９の構成を示すブロック図である。
【００５６】
通過域信号発生部１１９は、例えば、矩形波を発生する矩形波発生部１３１と、その矩形波をフィルタリングして通過域信号ｄを生成する通過域設定フィルタ１３３とを有している。通過域設定フィルタ１３３は、例えば、ローパスフィルタである。カットオフ周波数は、例えば、筬打ち等の１周期（例えば２５ｍｓ）内において生じる、綜絖１０による経糸Ｖの開口や筬打ちに起因する張力変動が除去される一方で、張力制御の応答性が高くなるように、筬打ち等の周波数（例えば１／２５ｍｓ）以上、若しくは、筬打ち及び綜絖の移動の周波数（例えば、筬打ちの１周期内において、筬打ちによる変動１回と、綜絖１０の移動による変動１回が生じるとすると、１／（２５ｍｓ／２））以上の範囲で適宜に設定される。なお、通過域設定フィルタ１３３は、ローパスフィルタに限らず、バンドイジェクトフィルタ等であってもよい。
【００５７】
図７は、タップ定数推定部１２５の構成を示すブロック図である。
【００５８】
タップ定数推定部１２５は、上述のように、入力された信号Ｙ（ｎ）（ＡＤ変換部８１からの信号＋通過域信号ｄ）に対して、推定したタップゲインＨ（ｎ）を乗じて出力する。具体的には、タップ定数推定部１２５は、信号Ｙ（ｎ）に、遅延素子１４１に保持されている、前回推定したタップゲインＨ（ｎ）を乗算器１３５により乗じ、出力する。この出力された信号は、上述のように、加算器１２７により加算され、出力信号ｍの生成に供される。
【００５９】
また、タップ定数推定部１２５は、いわゆる最小２乗平均（ＬＭＳ）アルゴリズムによりタップゲインＨを推定し、出力するように構成されている。具体的には、タップ定数推定部１２５は、適応偏差ｅに適応ゲイン（ステップサイズパラメータ）μを乗じる乗算器１４３と、乗算器１４３の算出した値（μｅ）を、入力された信号Ｙ（ｎ）に乗じる乗算器１３７と、乗算器１３７の算出した値（μｅＹ（ｎ））と、遅延素子１４１に保持されている前回推定したタップゲインＨ（ｎ）とを加算する加算器１３９とを有している。
【００６０】
なお、適応ゲインμは、適応の速さを決定する定数であり、小さいと適応に時間がかかり、大きいと応答が振動して発散する可能性があることを考慮して、製造者やユーザにより適宜に設定される。
【００６１】
以上の実施形態によれば、織機１は、経糸Ｖが巻かれたワープビーム３と、経糸Ｖを送出させる方向へワープビーム３を回転させる送出モータ２７と、ワープビーム３から送出された経糸Ｖを開閉口させる綜絖１０と、綜絖１０により形成された経糸Ｖの開口に緯糸Ｈを通す緯入れ装置１１と、緯入れ装置１１により経糸Ｖの開口に入れられた緯糸Ｈを筬打ちする筬１３と、筬１３により筬打ちされ、経糸Ｖ及び緯糸Ｈにより形成された織布Ｗを引き込むサーフェスローラ１７と、サーフェスローラ１７を織布Ｗを引き込む方向へ回転させるサーフェスモータ６１と、ワープビーム３とサーフェスローラ１７との間において経糸Ｖの張力を間接的に検出する位置検出器３５と、位置検出器３５の検出した張力をフィルタリングする適応フィルタ部８３を有し、適応フィルタ部８３によりフィルタリングされた張力に基づいて、経糸Ｖの張力が所定の目標張力になるように、送出モータ２７及びサーフェスモータ６１を制御する制御装置２５とを有することから、綜絖１０や筬打ちの周期が変化しても、綜絖１０の上下動や筬打ちによって生じる張力変動を適切に除去しつつ、比較的高い応答性で経糸Ｖの張力を制御することができる。その結果、織機１の張力制御に関る駆動部（送出モータ２７、サーフェスモータ６１及びこれらを制御する制御装置２５）を提供する製造業者においては、種々の織機や織物に使用可能な駆動部を提供することができる。
【００６２】
また、一般に、綜絖１０や筬１３等の織り動作に関る部材は、メインモータの回転がリンク機構や歯車機構を介して伝達され、メインモータに同期して動作することから、部材間の相互タイミングはリンク機構や歯車機構により機械的に規定されるが、適応フィルタ部８３により、織り動作の変化に柔軟に対応して張力制御を行うことができることから、綜絖１０や筬１３をメインモータによらず、それぞれに対応して設けられたモータにより駆動することの実現性が高くなる。その結果、綜絖１０や筬１３の移動方向を可動子の駆動方向とするリニアモータ（３７、４３）を設け、リニアモータの並進運動を直接的に綜絖１０や筬１３に伝達することも可能となる、換言すれば、回転式モータ（メインモータ）の回転を綜絖１０や筬１３の並進運動に変換する伝達機構の省略により、バックラッシュ誤差の縮小等の種々の効果を得ることができる。
【００６３】
さらに、適応フィルタ部８３により、綜絖１０の上下動や筬打ち動作の周期や駆動タイミングの変化にも柔軟に対応できることから、ユーザにおいて、綜絖１０や筬１３の周期やこれら相互の駆動タイミング（位相差）等を設定、変更することの実現性も向上する。
【００６４】
適応フィルタ部８３のフィルタ定数推定部８７は、フィルタ部８５とは別個に推定用フィルタ部１１７を有しており、通過域信号ｄと入力信号（ＡＤ変換部８１からの信号）とを加算したものをフィルタリングし、そのフィルタリング結果（出力信号ｍ）と、通過域信号ｄとの偏差を縮小するように推定用フィルタ部１１７のタップゲインＨを推定し、そのタップゲインＨを、フィルタ部８５のタップゲインＡとして設定することから、不要な周波数帯域の変動を適切にカットできるようにタップゲインＡを推定することができる。
【００６５】
なお、以上の実施形態において、サーフェスローラ１７は本発明の引込ローラの一例であり、サーフェスモータ６１は本発明の引込モータの一例であり、位置検出器３５は本発明の張力を検出する検出器の一例であり、タップゲインＡは本発明の第１フィルタ係数の一例であり、遅延素子１１１は本発明の第１遅延素子の一例であり、乗算器１１３は本発明の第１乗算器の一例であり、複数の加算器１１５の組み合わせは本発明の第１累積部の一例であり、遅延素子１２３は本発明の第２遅延素子の一例であり、タップゲインＨは本発明の第２フィルタ係数の一例であり、乗算器１３５は本発明の第２乗算器の一例であり、複数の加算器１２７の組み合わせは本発明の第２累積部の一例であり、織機１のうち送出モータ２７、サーフェスモータ６１及び制御装置２５の組み合わせは本発明の織機の駆動装置の一例である。
【００６６】
本発明は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。
【００６７】
綜絖、筬、緯入れ装置、巻取りローラの駆動方法は、それぞれに対応して設けられたモータにより駆動するものに限定されない。例えば、従来のように、一の回転式のモータの運動をリンク機構や歯車機構を介して各部材に伝達してもよい。また、モータは、サーボモータに限定されず、例えば、ステップモータであってもよい。綜絖や筬を回転式のモータにより駆動するなど、各部材を駆動するモータとして回転式のモータ及びリニアモータのいずれかが適宜に選択されてよい。綜絖や筬を駆動するリニアモータは、綜絖枠１つや筬に対して２つずつ設けられなくてもよく、例えば、一のリニアモータで一の綜絖枠が駆動されてもよい。
【００６８】
綜絖枠の数や駆動タイミング等は、織布の種類等に応じて適宜に設定されてよい。緯入れ装置は、レピア式に限定されず、例えば、杼（シャットル）式、グリッパ式、エアー式、ウォーター式であってもよい。引込ローラは、巻取りローラよりも手前のサーフェスローラ（１７）に限定されない。例えば、引込ローラは、巻取りローラ（２３）であってもよい。
【００６９】
検出器は、送出ローラと引込ローラとの間で経糸の張力を検出できればよく、綾竹７より上流の張力を検出するものに限定されない。例えば、筬と引込ローラとの間において経糸の張力（織布の張力）が検出されてもよい。また、張力を検出する検出器は、位置検出器に限定されない。例えば、検出器は、テンションローラ５に加わる荷重を直接的に検出する、圧電素子を含むロードセルであってもよい。
【００７０】
フィルタ定数推定部（８７）は、通過域信号（ｄ）とフィルタ部（８５）への信号（ＡＤ変換部８１からの信号）とを加算したものを、フィルタ部（８５）と同様にフィルタリングする推定用フィルタ部１１７を有するものに限定されない。例えば、フィルタ部（８５）の出力と通過域信号（ｄ）との偏差を算出し、その偏差が小さくなるように、第１フィルタ係数（タップゲインＡ）を推定するものであってもよい。第２フィルタ係数（第１フィルタ係数）を推定するアルゴリズムは、最小２乗平均アルゴリズムに限定されない。例えば、最急降下アルゴリズムが用いられてもよい。
【００７１】
通過域信号は、矩形波信号を元に生成されたものに限定されない。例えば、通過域信号は、連続的に変化するＳＩＮ波信号等を元に生成されてもよい。また、通過域信号は、通過域設定フィルタ（１３３）を通過させることにより生成されるものに限定されない。例えば、通過域信号は、予め設定された時系列データに基づいて直接的に生成されてよい。
【００７２】
モータ等の回転を検出する検出器（実施形態ではエンコーダ２９、３９、４５、５７、６３、６９）は、エンコーダに限定されない。例えば、レゾルバであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の実施形態の織機の全体構成の概要を示す模式図。
【図２】図１の織機の綜絖枠の駆動方法を説明する図。
【図３】図１の織機の制御装置の信号処理系の構成を示すブロック図。
【図４】図３の制御装置のフィルタ部の構成を示すブロック図。
【図５】図３の制御装置のフィルタ定数推定部の構成を示すブロック図。
【図６】図５のフィルタ定数推定部の通過域信号発生部の構成を示すブロック図。
【図７】図５のフィルタ定数推定部のタップ定数推定部の構成を示すブロック図。
【符号の説明】
【００７４】
１…織機、３…ワープビーム、１０…綜絖、１１…緯入れ装置、１３…筬、１７…サーフェスローラ（引込ローラ）、２５…制御装置、２７…送出モータ、３５…位置検出器（検出器）、８３…適応フィルタ部、Ｖ…経糸、Ｈ…緯糸、Ｗ…織布。
【図１】
0005095316.tif 000002
【図２】
0005095316.tif 000003
【図３】
0005095316.tif 000004
【図４】
0005095316.tif 000005
【図５】
0005095316.tif 000006
【図６】
0005095316.tif 000007
【図７】
0005095316.tif 000008