(57)【要約】【課題】低速回転から高速回転までモータの正確な駆動制御が可能なモータ駆動制御装置を提供する。【解決手段】モータ駆動制御装置５２は、パルス検出部（信号検出部）５５と、第１速度算出部５７と、第２速度算出部５９とを備えている。パルス検出部５５は、モータ５１の回転速度に対応して周波数が変化する信号を検出する。第１速度算出部５７は、パルス検出部５５が検出した信号に基づき、所定の速度以下の回転速度を算出する。第２速度算出部５９は、パルス検出部５５が検出した信号を分周した分周信号に基づき、所定の速度より高い回転速度を算出する。【選択図】図１
2009296692.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数が回転速度に対応して変化する信号を検出する信号検出部と、
前記信号検出部が検出した信号に基づき所定の速度以下の回転速度を算出する第１速度算出部と、
前記信号検出部が検出した信号を分周した分周信号に基づき所定の速度より高い回転速度を算出する第２速度算出部と、
を備えることを特徴とするモータ駆動制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のモータ駆動制御装置であって、
前記第１速度算出部及び前記第２速度算出部の何れが算出した回転速度を用いて制御を行うかの切替を行う切替部を備えたことを特徴とするモータ駆動制御装置。
【請求項３】
糸を巻き取ってパッケージを生成する糸巻取機であって、
前記パッケージを回転するためのモータと、
前記モータを制御するためのモータ駆動制御部と、
を備え、
前記モータ駆動制御部は、
周波数が前記モータの回転速度に対応して変化する信号を検出する信号検出部と、
前記信号検出部が検出した信号に基づき所定の速度以下の回転速度を算出する第１速度算出部と、
前記信号検出部が検出した信号を分周した分周信号に基づき所定の速度より高い回転速度を算出する第２速度算出部と、
を備えることを特徴とする糸巻取機。
【請求項４】
請求項３に記載の糸巻取機であって、
前記モータ駆動制御部は、前記第１速度算出部及び前記第２速度算出部の何れが算出した回転速度を用いて制御を行うかの切替を行う切替部を備えたことを特徴とする糸巻取機。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の糸巻取機であって、
前記モータは、前記パッケージを従動回転させる巻取ドラムを駆動することを特徴とする糸巻取機。
【請求項６】
請求項３から５までの何れか一項に記載の糸巻取機であって、
前記モータは、前記パッケージを直接回転駆動することを特徴とする糸巻取機。
【請求項７】
請求項３から６までの何れか一項に記載の糸巻取機であって、
前記第１速度算出部は、巻取を開始するときの加速時に回転速度の算出を行うことを特徴とする糸巻取機。
【請求項８】
請求項３から７までの何れか一項に記載の糸巻取機であって、
前記第１速度算出部は、巻取を停止するときの減速時に回転速度の算出を行うことを特徴とする糸巻取機。
【請求項９】
請求項３から８までの何れか一項に記載の糸巻取機であって、
前記第１速度算出部は、パッケージの逆回転時に回転速度の算出を行うことを特徴とする糸巻取機。
【請求項１０】
周波数が回転速度に対応して変化する信号を検出する信号検出工程と、
直近に得られた直近回転速度と所定の回転速度とを比較する比較工程と、
前記直近回転速度が前記所定の回転速度以下の場合には、前記信号に基づいて算出した回転速度を用いて駆動制御を行い、前記直近回転速度が前記所定の回転速度よりも高い場合には、前記信号を分周した分周信号に基づいて算出した回転速度を用いて駆動制御を行う駆動制御工程と、
を含むことを特徴とするモータ駆動制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主要には、モータ駆動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、モータの駆動制御方式として様々な方式が提案されている。例えば、特許文献１は、高速回転時はベクトル制御を行い、低速回転時には矩形波制御を行うように、制御方法を切り替える構成のモータ駆動制御装置を開示する。特許文献１は、この構成によりモータが低速回転時であってもロータの正確な位置検出が可能になるとする。
【特許文献１】特開２００６−８１２３０号公報
【０００３】
一方、例えば自動ワインダ等の糸巻取機においては、糸を巻き取るためのパッケージ駆動装置として、ブラシレスＤＣモータ（以下、ブラシレスモータ）を採用することがある。ブラシレスモータは、消費電力が少ない、長寿命である、等の優れた特質を有する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前記のような自動ワインダ等の糸巻取機においては、パッケージの回転速度が数十ｒｐｍ〜数千ｒｐｍといった広い範囲で正確な巻取速度制御を行うことが要求される。正確な巻取速度制御を行うためには、モータの駆動コイルへの電流をフィードバック制御する必要があるため、正確な回転速度の検出が不可欠である。
【０００５】
ブラシレスモータの回転速度の検出方法としては、ロータ位置検出用の位置センサ（ホール素子）からのパルス信号の間隔を測定して回転速度を算出する方法が公知である。しかし、前記位置センサからの信号は１回転当たりの分解能が低く（モータの極数にもよるが、１回転当たり数パルス程度）、例えば５００ｒｐｍ以下の低速回転時においては正確な速度制御を実現できなかった。このため、糸巻取機においては例えば以下のような問題が発生していた。
【０００６】
即ち、糸巻取時に糸切れ等が発生して糸継作業を行う場合、パッケージの回転を瞬時に正確に止めることができなかった。その結果、糸継作業に時間が掛かり、自動ワインダのパッケージ生産効率を低下させていた。
【０００７】
また、糸継作業を行うためにはパッケージを低速度で逆回転させて糸端を引き出す必要があるが、このときの制御を正確に行うことができず、糸継ぎに必要な長さ以上の糸が引き出されることがあった。その結果、糸が弛んでヤーントラップに吸われてしまい、ビリが発生してしまうことがあった。また、このときにヤーントラップ中のゴミが糸に付着してしまうことがあった。そして、この糸がそのままパッケージに巻き取られることにより、パッケージの品質が低下してしまっていた。
【０００８】
なお、位置センサからのパルス信号に基づいて回転速度を算出する構成に代えて、低速回転時の制御に十分な分解能のパルス信号を発生させる回転パルス生成装置を別途設ける構成も考えられる。しかしながら、低速回転時の回転速度を正確に検出するために十分な分解能でパルス信号を生成すると、高速回転時にはパルス信号の発生頻度が過剰に増大することになる。その結果、糸巻取機においては、高速回転時の速度検出処理においてＣＰＵに過剰な負荷が掛かり、速度制御（例えばディスターブ制御等）の応答性が悪くなるという問題があった。そして、正確な回転速度制御が行われない結果、パッケージの品質を低下させてしまっていた。
【０００９】
本願発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その主要な目的は、低速回転から高速回転までモータの正確な駆動制御が可能なモータ駆動制御装置、及び低速回転から高速回転までパッケージの正確な巻取速度制御が可能な糸巻取機を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び効果】
【００１０】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【００１１】
本発明の第１の観点によれば、以下の構成のモータ駆動制御装置が提供される。即ち、このモータ駆動制御装置は、信号検出部と、第１速度算出部と、第２速度算出部とを備える。前記信号検出部は、周波数が回転速度に対応して変化する信号を検出する。前記第１速度算出部は、前記信号検出部が検出した信号に基づき所定の速度以下の回転速度を算出する。前記第２速度算出部は、前記信号検出部が検出した信号を分周した分周信号に基づき所定の速度より高い回転速度を算出する。
【００１２】
これにより、低速回転時には信号の分周を行わずに十分な分解能の信号に基づいて回転速度を算出できるとともに、高速回転時には信号の分周を行うことにより計算時の負荷を軽減して制御の応答性を向上させることができる。従って、低速回転から高速回転まで正確な駆動制御が可能なモータ駆動制御装置を提供することができる。
【００１３】
前記のモータ駆動制御装置においては、前記第１速度算出部及び前記第２速度算出部の何れが算出した回転速度を用いて制御を行うかの切替を行う切替部を備えることが好ましい。
【００１４】
これにより、低速回転時及び高速回転時において、それぞれの速度域に応じて適切な分解能の信号を用いて回転速度の算出を行うことができる。従って、モータの正確な駆動制御が可能になる。
【００１５】
本発明の第２の観点によれば、以下の構成の、糸を巻き取ってパッケージを生成する糸巻取機が提供される。即ち、この糸巻取機は、前記パッケージを回転するためのモータと、前記モータを制御するためのモータ駆動制御部と、を備える。前記モータ駆動制御部は、信号検出部と、第１速度算出部と、第２速度算出部とを備える。前記信号検出部は、周波数が前記モータの回転速度に対応して変化する信号を検出する。前記第１速度算出部は、前記信号検出部が検出した信号に基づき所定の速度以下の回転速度を算出する。前記第２速度算出部は、前記信号検出部が検出した信号を分周した分周信号に基づき所定の速度より高い回転速度を算出する。
【００１６】
これにより、低速回転から高速回転まで、パッケージの回転速度の正確な制御が可能な糸巻取機を提供することができる。従って、どの速度領域でも的確にパッケージの回転を制御できるため、パッケージの品質を向上させることができる。
【００１７】
前記の糸巻取機においては、前記モータ駆動制御部は、前記第１速度算出部及び前記第２速度算出部の何れが算出した回転速度を用いて制御を行うかの切替を行う切替部を備えることが好ましい。
【００１８】
これにより、低速回転時及び高速回転時において、それぞれの速度域に応じて適切な分解能の信号を用いて回転速度の算出を行うことができる。従って、パッケージの正確な駆動制御が可能になる。
【００１９】
前記の糸巻取機においては、前記モータは、前記パッケージを従動回転させる巻取ドラムを駆動するように構成することができる。
【００２０】
これにより、巻取ドラムの駆動制御を正確に行うことができるため、例えばディスターブ制御等を正確に行うことによってパッケージの品質を向上させることができる。
【００２１】
前記の糸巻取機においては、前記モータは、前記パッケージを直接回転駆動するように構成することもできる。
【００２２】
これにより、パッケージの駆動制御を正確に行うことができるため、パッケージの駆動と綾振装置の駆動を正確に同期させて高品質なパッケージを製造することができる。
【００２３】
前記の糸巻取機においては、前記第１速度算出部は、巻取を開始するときの加速時に回転速度の算出を行うことが好ましい。なお、ここでいう「開始」には、糸を最初に巻き始める場合のほか、いったん停止しているパッケージの回転を再開する場合も含む。
【００２４】
これにより、巻取開始時のパッケージの駆動制御を正確に行うことができる。従って、速やかに所望の回転速度まで加速することができるので、パッケージの生産効率を向上させることができる。
【００２５】
前記の糸巻取機においては、前記第１速度算出部は、巻取を停止するときの減速時に回転速度の算出を行うことが好ましい。
【００２６】
これにより、巻取停止時のパッケージの駆動制御を正確に行うことができるので、パッケージの回転を短時間で完全に停止させることができる。従って、例えば玉揚作業や糸継作業に必要な時間を短縮できるので、パッケージの生産性が向上する。
【００２７】
前記の糸巻取機においては、前記第１速度算出部は、パッケージの逆回転時に回転速度の算出を行うことが好ましい。
【００２８】
これにより、逆回転時のパッケージの駆動制御を正確に行うことができる。この結果、パッケージから所望の長さの糸を正確に引き出すことができる。
【００２９】
本発明の第３の観点によれば、以下の工程を含むモータ駆動制御方法が提供される。即ち、このモータ駆動制御方法は、信号検出工程と、比較工程と、駆動制御工程とを含む。前記信号検出工程では、周波数が回転速度に対応して変化する信号を検出する。前記比較工程では、直近に得られた直近回転速度と所定の回転速度とを比較する。前記制御工程では、前記直近回転速度が前記所定の回転速度以下の場合には、前記信号に基づいて算出した回転速度を用いて駆動制御を行い、前記直近回転速度が前記所定の回転速度よりも高い場合には、前記信号を分周した分周信号に基づいて算出した回転速度を用いて駆動制御を行う。
【００３０】
これにより、低速回転時には高い分解能の信号に基づいて速度を算出できるとともに、高速回転時には信号の分周を行うことにより計算時の負荷を軽減して制御の応答性を向上させることができる。従って、この方法により低速回転から高速回転まで正確な駆動制御が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
次に、発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の第１実施形態に係るモータ駆動制御装置の機能及び構成を示したブロック図である。
【００３２】
図１に示すモータ駆動制御装置５２はモータ５１の駆動をフィードバック制御するためのものであり、当該モータ駆動制御装置５２は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）５３と、パワー回路５４と、パルス検出部（信号検出部）５５と、を主に備えている。
【００３３】
このモータ５１は、例えばブラシレスＤＣモータとして構成されている。ブラシレスモータの構成は公知であるので詳細な説明は省略するが、このモータ５１は、永久磁石からなる図略のロータと、Ｕ，Ｖ，Ｗの３つの相を構成する複数のコイルを有する図略のステータと、を主な構成要素として備えている。また、モータ５１は、前記ロータの位置を検出するための３つの位置センサ５６を備えている。この位置センサ５６はホール素子からなっている。
【００３４】
この構成で、モータ駆動制御装置５２は、位置センサ５６からの信号に基づいて前記コイルのＵ，Ｖ，Ｗの各相に流す電流を順次切り替える制御（即ち、励磁するコイルを順次切り替える制御）を行うことにより、ロータを回転駆動することができる。
【００３５】
パルス検出部５５は、モータ５１の回転速度に比例した周波数のパルス信号を検出するように構成されている。具体的には、このパルス検出部５５は、円板状に構成されるとともに外周部が多数個に等分されて多極着磁された図略の速度検出用磁石と、前記速度検出用磁石の外周部に対するように配置されたホール素子よりなる図略の速度センサと、から構成されている。前記速度検出用磁石は、前記ロータと一体回転するように構成されている。また、前記速度検出用磁石及び前記速度センサは、モータ５１の筐体ケース内部に収納されている。そして、ロータが回転すると、当該ロータと一体回転する速度検出用磁石によって磁場の変化が生じ、１回転当たり所定数（ｋ１個、例えば６０個）のパルス信号が速度センサによって検出される。そして、このパルス信号が外部に出力されるように構成されている。
【００３６】
このパルス検出部５５は、上記のようにモータ５１に内蔵される構成に限らず、例えば公知のインクリメンタル型ロータリエンコーダをモータ５１の軸に接続することによって構成しても良い。しかし、一般的にロータリエンコーダは高価である一方、ホール素子は非常に安価であるので、上記のようにホール素子と磁石によって構成することがコストの観点から有利である。
【００３７】
次に、ＣＰＵ５３の構成について説明する。ＣＰＵ５３は、第１速度算出部５７と、分周パルス生成部５８と、第２速度算出部５９と、カウンタ６０と、切替部６１と、速度制御部６２と、出力部６３と、を主に備えている。
【００３８】
第１速度算出部５７は、モータ５１の低速回転時において、パルス検出部５５が検出したパルス信号に基づいて現在の回転速度を算出する。
【００３９】
分周パルス生成部５８は、パルス検出部５５が検出したパルス信号の分周を行い、１回転当たり所定数（ｋ２個）の分周パルス信号を生成して出力する。例えばパルス検出部５５が１回転当たり６０個のパルスを生成し、分周パルス生成部５８が８分周を行う場合、当該分周パルス生成部５８は１回転当たり７．５個のパルスを生成することになる。なお以下の説明において、分周パルス生成部５８が出力する信号を「分周パルス」と呼び、パルス検出部５５が出力するパルス信号を「生パルス」と呼ぶことがある。
【００４０】
第２速度算出部５９は、モータ５１の高速回転時において、分周パルス生成部５８が生成した分周パルスに基づいて現在の回転速度を算出する。
【００４１】
カウンタ６０は、整数値のカウント値を記憶しており、マシンクロックの１ステップごとに前記カウント値を１つずつ増加するアップカウンタである。
【００４２】
切替部６１は、第１速度算出部５７及び第２速度算出部５９のどちらが算出した回転速度を用いて制御を行うかの切替を、モータ５１の回転速度に応じて行う。
【００４３】
速度制御部６２は、公知のＰＩＤ制御によりモータ５１の回転速度のフィードバック制御を行う。ＰＩＤ制御の詳細については省略するが、入力値としての現在の回転速度と、目標値としての目標回転速度との比較を行い、モータ５１のコイルに印加する電圧を制御するための電圧制御値を出力値として出力するものである。即ち、現在速度が目標回転速度よりも低い場合には加速するためにコイルに印加する電圧をより高くするように制御し、現在速度が目標回転速度よりも高い場合には減速するためにコイルに印加する電圧をより低くするように制御を行う。
【００４４】
前記入力値としての現在速度は、第１速度算出部５７及び第２速度算出部５９のうち何れか一方が算出した算出値を用いる。なお、どちらの算出値を用いて制御を行うかの選択は、前述のとおり前記切替部６１によって決定される。また、本実施形態においてはコイルに印加する電圧の制御をパルス幅変調（ＰＷＭ）方式によって行うので、前記電圧制御値としては、コイルに流す電流波形のデューティ比を示す値を出力する。
【００４５】
出力部６３は、前記速度制御部６２からの電圧制御値と、位置センサ５６からのロータ位置信号とに基づいて、Ｕ，Ｖ，Ｗのそれぞれの相のコイルに流す電流の波形を示す信号を出力する。この信号は、各コイルに印加する電圧を前記ＰＷＭ方式によって制御するものである。
【００４６】
具体的には、出力部６３は、位置センサ５６からのロータ位置信号に基づき、コイルに流す電流のＯＮ／ＯＦＦを示す信号をＵ，Ｖ，Ｗの各相について生成する。そして、この信号の電流ＯＮとなっている期間について所定のキャリア周期で細かくＯＮ／ＯＦＦを繰返したパルス信号を生成して出力する。この細かいＯＮとＯＦＦの時間割合は、前記電圧制御値（デューティ比）によって決定される。これにより、適切なコイルに所望の電圧を印加する信号を出力することができる。
【００４７】
また、ＣＰＵ５３は制御タイマ６４を備えている。この制御タイマ６４は、一定の時間間隔（例えば１０ｍｓｅｃ）ごとにタイマイベントを発生させ、速度制御部６２の機能を呼び出して電圧制御値（デューティ比）の更新を行う。これにより一定周期ごとに確実にフィードバック制御の処理を行い、モータ５１の駆動制御（速度制御）を適切に行うことができる。
【００４８】
前記ＣＰＵ５３の出力部６３からの出力信号は、パワー回路５４に入力される。パワー回路５４は、出力部６３からの電流波形信号を所定の電圧まで増幅し、モータ５１の各コイルに電流を流すことによりモータ５１を回転駆動する。
【００４９】
なお、第１速度算出部５７及び第２速度算出部５９による回転速度の算出方法、並びに切替部６１による制御切替の方法については後述する。
【００５０】
次に、第１速度算出部５７による回転速度の算出方法について説明する。
【００５１】
まず、速度を算出するためのデータの収集について説明する。図２に示すブロック図を参照して第１速度算出部５７の構成を説明すると、第１速度算出部５７は、データ計算部５７１と、直前カウント記憶部５７２と、環状バッファ５７３と、回転速度算出部５７４と、を備えている。
【００５２】
また、図１及び図２に示すように、第１速度算出部５７にはパルス検出部５５からモータ１回転当たりｋ１個の生パルス信号が入力されている。そして、第１速度算出部５７は、入力された信号の立上りと立下りの両エッジを検出して割込みを発生させることができるように構成されている。具体的には、第１速度算出部５７は１回転当たりｋ１個のパルス信号の両エッジを検出するので、モータ５１の１回転ごとに２×ｋ１回の割込みを発生させる。なお、後述するように、第１速度算出部５７はこの割込みを発生させないように設定することもできる。
【００５３】
第１速度算出部５７は、測定時間に関するデータを複数個（ｍ個）記憶可能な環状バッファ５７３を有している。そして第１速度算出部５７は、上記の割込みが発生すると、直前の割込みからの経過時間を示すデータを環状バッファ５７３に順次格納していく。
【００５４】
具体的には以下のとおりである。即ち、データ計算部５７１には、カウンタ６０からのカウント値が入力されている。前述したように、このカウント値はＣＰＵ５３のマシンクロックごとに増加する整数値である。また、直前カウント記憶部５７２には、直前の割込みが発生した際のカウント値（直前カウント値）が記憶されている。
【００５５】
この構成で、データ計算部５７１は、前記割込みが発生するごとに、カウンタ６０から現在のカウント値を取得する。次に、この現在のカウント値から、直前カウント記憶部５７２が記憶している直前カウント値を減算した値（即ち、前回の割込みからの経過ステップ数）を計算して、環状バッファ５７３に格納する。そして、直前カウント記憶部５７２に現在のカウント値を記憶する。これにより、環状バッファ５７３には、生パルスの両エッジを検出したタイミングの間隔を示す値が次々と記憶されていく。
【００５６】
次に、第１速度算出部５７が回転速度を実際に算出する方法について説明する。第１速度算出部５７は、前記環状バッファ５７３に蓄積したデータに基づいてモータ５１の回転速度を算出する回転速度算出部５７４を備えている。この回転速度算出部５７４の計算処理機能は、速度制御部６２が当該計算結果を必要とするたびに、切替部６１を介して呼び出される。即ち、回転速度の算出値は、一定間隔（本実施形態では前述の制御タイマ６４のタイマイベント間隔である１０ｍｓｅｃごと）で実行されるフィードバック制御に用いられるのであるから、回転速度の算出処理もこの一定間隔ごとに実行されるものである。
【００５７】
速度制御部６２から切替部６１を介して回転速度算出部５７４の機能が呼び出されると、環状バッファ５７３に格納されたｍ個のデータに基づいて回転速度の算出が行われる。以下に計算式を示して具体的に説明する。
【００５８】
環状バッファ５７３に格納されている各データは、モータ５１の１回転当たり（２×ｋ１）回検出される生パルスの両エッジ検出間隔をマシンクロックのステップ数で表現したものである。従って、例えばマシンクロックをＣ［ｎｓｅｃ］とすると、エッジ検出間隔の平均値は、環状バッファ５７３に格納されているｍ回分のデータの総和を用いて以下のように計算される。
エッジ検出間隔の平均値［ｎｓｅｃ］＝（データの総和／ｍ）×Ｃ
１回転当たり（２×ｋ１）回エッジを検出するのであるから、
１回転当たりの時間［ｎｓｅｃ］＝エッジ検出間隔の平均値［ｎｓｅｃ］×２×ｋ１
従って、回転速度は以下の式で算出することができる。
回転速度［ｒｐｍ］＝６０／（１回転当たりの時間［ｎｓｅｃ］×１０-9）
＝３×ｍ×１０10／（データの総和×Ｃ×ｋ１）
【００５９】
次に、図３のブロック図を参照して第２速度算出部５９の構成について説明する。第２速度算出部５９は、データ計算部５９１と、直前カウント記憶部５９２と、環状バッファ５９３と、回転速度算出部５９４と、を備えている。
【００６０】
第２速度算出部５９においても、第１速度算出部５７とほぼ同様の処理が行われる。図１及び図３に示すように、第２速度算出部５９には分周パルス生成部５８からの分周パルス信号（モータ５１の１回転当たりｋ２個のパルス信号）が入力されている。そして、第２速度算出部５９も第１速度算出部５７と同様に、入力された信号の立上りと立下りの両エッジを検出して割込みを発生させることができるように構成されている。具体的には、第２速度算出部５９は１回転当たりｋ２個のパルス信号の両エッジを検出するので、モータ５１の１回転ごとに２×ｋ２回の割込みを発生させる。
【００６１】
第２速度算出部５９は、測定時間に関するデータを複数個（ｎ個）記憶可能な環状バッファ５９３を有している。そして第２速度算出部５９は、上記の割込みが発生すると、直前の割込みからの経過時間を示すデータを環状バッファ５９３に順次格納していく。
【００６２】
具体的には以下のとおりである。即ち、データ計算部５９１には、カウンタ６０からのカウント値が入力されている。また、直前カウント記憶部５９２には、直前の割込みが発生した際の直前カウント値が記憶されている。
【００６３】
この構成で、データ計算部５９１は、前記割込みが発生するごとに、カウンタ６０から現在のカウント値を取得する。次に、この現在のカウント値から、直前カウント記憶部５９２が記憶している直前カウント値を減算した値（即ち、前回の割込みからの経過ステップ数）を計算して、環状バッファ５９３に格納する。そして、直前カウント記憶部５９２に現在のカウント値を記憶する。これにより、環状バッファ５９３には、分周パルスの両エッジを検出したタイミングの間隔を示す値が次々と記憶されていく。
【００６４】
次に、第２速度算出部５９が回転速度を実際に算出する方法について説明する。第２速度算出部５９は、前記環状バッファ５９３に蓄積したデータに基づいてモータ５１の回転速度を算出する回転速度算出部５９４を備えている。この回転速度算出部５９４の計算処理機能は、速度制御部６２が当該計算結果を必要とするたびに、切替部６１を介して呼び出される。
【００６５】
速度制御部６２から切替部６１を介して回転速度算出部５９４の機能が呼び出されると、環状バッファ５９３に格納されたｎ個のデータに基づいて回転速度の算出が行われる。以下に計算式を示して具体的に説明する。
【００６６】
環状バッファ５９３に格納されている各データは、モータ５１の１回転当たり（２×ｋ２）回検出される分周パルスの両エッジ検出間隔をマシンクロックのステップ数で表現したものである。従って、マシンクロックをＣ［ｎｓｅｃ］とすると、エッジ検出間隔の平均値は、環状バッファ５９３に格納されているｎ回分のデータの総和を用いて以下のように計算される。
エッジ検出間隔の平均値［ｎｓｅｃ］＝（データの総和／ｎ）×Ｃ
１回転当たり（２×ｋ２）回エッジを検出するのであるから、
１回転当たりの時間［ｎｓｅｃ］＝エッジ検出間隔の平均値［ｎｓｅｃ］×２×ｋ２
従って、回転速度は以下の式で算出することができる。
回転速度［ｒｐｍ］＝６０／（１回転当たりの時間［ｎｓｅｃ］×１０-9）
＝３×ｎ×１０10／（データの総和×Ｃ×ｋ２）
【００６７】
次に、本実施形態に係るモータ５１の駆動制御方法について図４を参照して説明する。図４はモータ駆動制御装置５２によるモータ５１の制御方法の流れを示すフローチャートである。なお、図４のフローの開始時点では、モータ５１は回転を停止しているものとする。
【００６８】
まず、制御を開始すると、モータ５１の現在の回転速度を表す変数に初期値として０［ｒｐｍ］が設定される（Ｓ１０１）。次に、パルス検出部５５によるパルス信号の検出が開始される（Ｓ１０２）。
【００６９】
次に、Ｓ１０３において、上述の速度変数の値が調べられる。そして、現在速度が１５００［ｒｐｍ］以下であれば、生パルスに基づいた速度検出（Ｓ１０４）と、分周パルスに基づいた速度検出（Ｓ１０５）の両方を行う。現在速度が１５００［ｒｐｍ］より高ければ、生パルスに基づいた速度検出はスキップし、分周パルスに基づいた速度検出（Ｓ１０５）のみを行う。
【００７０】
次に、Ｓ１０６〜Ｓ１０８において、生パルスに基づいた回転速度と、分周パルスに基づいた回転速度のどちらを現在速度として採用するかの切替を行う。即ち、Ｓ１０６において速度変数の値が調べられ、現在速度が１０００［ｒｐｍ］以下であれば、生パルスに基づいて算出した（第１速度算出部５７によって算出された）回転速度の値で、速度変数の値を上書きして記憶する（Ｓ１０７）。現在速度が１０００［ｒｐｍ］より高ければ、分周パルスに基づいて算出した（第２速度算出部５９によって算出された）回転速度の値で、速度変数の値を上書きして記憶する（Ｓ１０８）。これにより、速度変数に新しい値が代入される。
【００７１】
Ｓ１０９においては、上述のとおり決定された速度変数の値（現在速度）に基づき、速度制御部６２によるモータ５１の回転速度の制御が行われる。そして、Ｓ１０３に戻り、上記の処理を繰り返し実行する。
【００７２】
上記の制御方法について、図５を参照して更に詳しく説明する。図５は、時間が経過するに従い回転速度が変化するモータの回転速度を、本実施形態に係るモータ駆動制御装置によって制御する様子を概念的に示すグラフである。なお、図５のグラフの縦軸は回転速度、横軸は時間を表している。
【００７３】
まず、回転を開始した直後は回転速度が低いため、高い分解能で速度算出を行うために生パルスを用いて（第１速度算出部５７によって）速度算出を行い、速度制御にも生パルスに基づいた回転速度を用いる。
【００７４】
回転速度が徐々に上り、速度制御切替レベル（１０００ｒｐｍ）に達すると、切替部６１は、速度制御部６２によってフィードバック制御を行う際に用いられる回転速度を、生パルスに基づいた回転速度から分周パルスに基づいた回転速度に切り替える。この切替処理は、例えば切替部６１が実行する条件分岐によって実現される。
【００７５】
更に回転速度が高くなると、データ収集切替レベル（１５００ｒｐｍ）に達する。この時点で、切替部６１は、第１速度算出部５７における割込み処理（生パルスの両エッジ検出）を行わないように切替える。この切替処理は、例えばデータ計算部５７１のエッジ検出処理の設定を行うための設定レジスタにフラグを設定することにより行う。
【００７６】
即ち、一回転当たり多数回の割込みを発生させる生パルスの両エッジ検出処理は、ＣＰＵに多大な負荷をかけることになる。この負荷は特に高速回転時に過大になり、場合によっては速度制御部６２が実行する１０ｍｓｅｃごとのフィードバック制御を遅延させてしまう。この点を考慮して、本実施形態ではデータ収集切替レベルより高い回転速度においては、生パルスの両エッジの検出を中止し、ＣＰＵの処理を遅延させない程度に分周した分周パルスの両エッジの検出のみを行っている。これにより、高速回転時でもモータ５１の駆動を正確に制御することができる。
【００７７】
次に、高速回転時から徐々に速度が下がっていき、回転速度がデータ収集切替レベル以下になると、切替部６１は、第１速度算出部５７における生パルスの両エッジ検出を再開させる。この時点においては回転速度が未だ速度制御切替レベルを下回っていないので、速度制御部６２における速度制御では、第２速度算出部５９によって算出された回転速度が用いられる。しかし、上記において説明したように、速度の算出処理を行うためには、前もって一定のデータをバッファに蓄積しておく必要がある。この点を考慮して、本実施形態においては、速度制御切替レベルとは別にデータ収集切替レベルを設定しておき、速度制御に用いる回転速度算出値の切替を行う前にバッファにデータを蓄積するための余裕を確保できるように構成している。
【００７８】
そして、回転速度が速度制御切替レベル以下になると、低速回転時の正確な制御を行うために、第１速度算出部５７によって生パルスに基づいて算出された回転速度を用いて駆動制御が行われる。
【００７９】
以上に説明したように、本実施形態のモータ駆動制御装置５２は、パルス検出部（信号検出部）５５と、第１速度算出部５７と、第２速度算出部５９とを備えている。パルス検出部５５は、周波数が回転速度に対応して変化する信号を検出する。第１速度算出部５７は、パルス検出部５５が検出した信号に基づき所定の速度以下の回転速度を算出する。第２速度算出部５９は、パルス検出部５５が検出した信号を分周した分周信号に基づき所定の速度より高い回転速度を算出する。
【００８０】
これにより、低速回転時には信号の分周を行わずに十分な分解能の信号に基づいて回転速度を算出できるとともに、高速回転時には信号の分周を行うことにより計算時の負荷を軽減して制御の応答性を向上させることができる。従って、このモータ駆動制御装置５２は、低速回転から高速回転まで正確な駆動制御が可能になる。
【００８１】
また本実施形態のモータ駆動制御装置５２は、第１速度算出部５７及び第２速度算出部５９の何れが算出した回転速度を用いて制御を行うかの切替を行う切替部６１を備えている。
【００８２】
これにより、低速回転時及び高速回転時において、それぞれの速度域に応じて適切な分解能の信号を用いて回転速度の算出を行うことができる。従って、モータ５１の正確な駆動制御が可能になる。
【００８３】
また、本実施形態におけるモータ駆動制御方法は、信号検出工程と、比較工程と、駆動制御工程とを含んでいる。信号検出工程では、パルス検出部５５が、周波数が回転速度に対応して変化する信号を検出する。比較工程では、直近に得られた直近回転速度と所定の回転速度とを比較する（図４のＳ１０６）。制御工程では、前記直近回転速度が前記所定の回転速度以下の場合には、前記信号に基づいて算出した回転速度を用いて駆動制御を行い（Ｓ１０７、Ｓ１０９）、前記直近回転速度が前記所定の回転速度よりも高い場合には、前記信号を分周した分周信号に基づいて算出した回転速度を用いて駆動制御を行う（Ｓ１０８、Ｓ１０９）。
【００８４】
これにより、低速回転時には高い分解能の信号に基づいて速度を算出できるとともに、高速回転時には信号の分周を行うことにより計算時の負荷を軽減して制御の応答性を向上させることができる。従って、低速回転から高速回転まで正確な駆動制御が可能になる。
【００８５】
次に、本発明の第２実施形態に係る糸巻取機としての自動ワインダについて図６を参照して説明する。図６は、自動ワインダ９０の概略的な構成を示している。
【００８６】
図６に示すように、自動ワインダ９０は、並べて配置された複数の糸巻取ユニット１６と、機台制御装置９３と、給糸ボビン供給装置９２と、自動玉揚装置９１と、を主に備えている。
【００８７】
給糸ボビン供給装置９２は、各糸巻取ユニット１６に対し、給糸ボビン２１を図略の供給経路に沿って搬送して供給するように構成されている。自動玉揚装置９１は、各糸巻取ユニット１６においてパッケージ３０が満巻となった際に、当該糸巻取ユニット１６の位置まで走行し、当該満巻パッケージを回収するとともに空ボビンを供給することができるように構成されている。また、前記給糸ボビン供給装置９２と自動玉揚装置９１の動作は、機台制御装置９３によって制御されている。
【００８８】
それぞれの糸巻取ユニット１６は、給糸ボビン２１から解舒された紡績糸２０を巻取ドラム２４によって綾振りしながらボビンに巻き取り、パッケージ３０を形成できるように構成されている。また、それぞれの前記糸巻取ユニット１６はユニット制御部５０を備えている。
【００８９】
機台制御装置９３は、装置の稼動状況等をモニタリングするためのモニタ９４と、オペレータが各種設定値を入力するための入力キー９５とを主に備えている。
【００９０】
次に、図７を参照して説明する。図７はこの自動ワインダ９０の機能的な構成を示すブロック図である。
【００９１】
機台制御装置９３は、オペレータが入力キー９５を操作する等して入力した各種制御パラメータを記憶し、そのパラメータを中継装置９６に送信する。前記制御パラメータとしては、例えば、目標巻取速度、タッチ巻き速度、糸継時におけるパッケージ逆回転速度などがある。
【００９２】
中継装置９６は、前記機台制御装置９３からのデータを、自動玉揚装置９１、給糸ボビン供給装置９２、及び各糸巻取ユニット１６が備えるユニット制御部５０に対して中継する。
【００９３】
ユニット制御部５０は、中継装置９６を経由して受信した機台制御装置９３からの制御パラメータに基づいて、各糸巻取ユニット１６の動作を制御する。
【００９４】
次に、図８を参照して糸巻取ユニット１６の構成について説明する。図８は、糸巻取ユニット１６の概略的な構成を示した図である。
【００９５】
図８に示す糸巻取ユニット１６は、給糸ボビン２１から解舒される紡績糸２０をトラバースさせながら巻取ボビン２２に巻き付けて、所定長で所定形状のパッケージ３０とするものである。前述したように、それぞれの糸巻取ユニット１６はユニット制御部５０を備えている。
【００９６】
前記糸巻取ユニット１６は、給糸ボビン２１と巻取ドラム２４との間の糸走行経路中に、給糸ボビン２１側から順に、解舒補助装置１２と、テンション付与装置１３と、スプライサ装置１４と、クリアラ（糸品質測定器）１５と、を配置した構成となっている。
【００９７】
解舒補助装置１２は、芯管に被さる規制部材４０を給糸ボビン２１からの糸の解舒と連動して下降させることにより、給糸ボビン２１からの糸の解舒を補助するものである。規制部材４０は、給糸ボビン２１から解舒された糸の回転と遠心力によって給糸ボビン２１上部に形成されたバルーンに対し接触し、当該バルーンに適切なテンションを付与することによって糸の解舒を補助する。
【００９８】
テンション付与装置１３は、走行する紡績糸２０に所定のテンションを付与するものである。テンション付与装置１３としては、例えば、固定の櫛歯に対して可動の櫛歯を配置するゲート式のものを用いることができる。このテンション付与装置１３によって、巻き取られる糸に一定のテンションを付与し、パッケージ３０の品質を高めることができる。なお、テンション付与装置１３には、上記ゲート式のもの以外にも、例えばディスク式のものを採用することができる。
【００９９】
スプライサ装置１４は、クリアラ１５が糸欠点を検出して行う糸切断時、又は給糸ボビン２１からの解舒中の糸切れ時等に、給糸ボビン２１側の下糸と、パッケージ３０側の上糸とを糸継ぎするものである。
【０１００】
クリアラ１５のクリアラヘッド４９には、紡績糸２０の太さを検出するための図略のセンサが備えられている。クリアラ１５はこのセンサからの糸太さ信号を監視することにより糸欠陥を検出するように構成されている。また、前記クリアラヘッド４９の近傍には、前記クリアラ１５が糸欠点を検出したときに直ちに紡績糸２０を切断するための図略のカッタが付設されている。
【０１０１】
スプライサ装置１４の下側及び上側には、給糸ボビン２１側の下糸を捕捉してスプライサ装置１４に案内する下糸案内パイプ２５と、パッケージ３０側の上糸を捕捉してスプライサ装置１４に案内する上糸案内パイプ２６と、が設けられている。また、下糸案内パイプ２５と上糸案内パイプ２６は、それぞれ軸３３，３５を中心にして回動可能に構成されている。下糸案内パイプ２５の先端には吸引口３２が形成され、上糸案内パイプ２６の先端にはサクションマウス３４が備えられている。下糸案内パイプ２５及び上糸案内パイプ２６には適宜の負圧源がそれぞれ接続されており、前記吸引口３２及びサクションマウス３４に吸引流を発生させて、上糸及び下糸の糸端を吸引捕捉することができるように構成されている。
【０１０２】
スプライサ装置１４の更に上側には、巻取ボビン２２を回転可能に挟持できるように構成されたクレードル２３と、紡績糸２０をトラバースさせるとともに前記巻取ボビン２２を回転させるための巻取ドラム（綾振ドラム）２４と、が設けられている。この巻取ドラム２４の外周面には螺旋状の綾振溝２７が形成されており、この綾振溝２７によって巻取ボビン２２の外周に紡績糸２０がトラバースされながら巻き取られ、パッケージ３０が形成される。
【０１０３】
パッケージ３０は、当該パッケージ３０に対向して配置される前記巻取ドラム２４が回転駆動することにより、従動回転される。この巻取ドラム２４はモータ５１の出力軸に連結されており、このモータ５１の作動はモータ駆動制御装置（モータ駆動制御部）５２によって制御されている。なお、モータ駆動制御装置５２としては、第１実施形態で説明した構成のものを用いている。そのため、図８においてモータ駆動制御装置５２の部分には第１実施形態と同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
【０１０４】
クレードル２３は、巻取ドラム２４に対し近接又は離間する方向に揺動可能に構成されている。これによって、パッケージ３０の糸層が徐々に厚くなっていっても、クレードル２３の揺動によって糸層厚さの変化を吸収し、パッケージ３０を巻取ドラム２４に確実に接触させることができる。これにより、巻取ドラム２４の駆動によってパッケージ３０を適切に従動回転させることができる。
【０１０５】
また、ユニット制御部５０は、最適な形状のパッケージ３０を生成するために、巻取ドラム２４の回転速度を指示する速度指示信号を適宜出力している。この速度指示信号は、ＣＰＵ５３に受信され、図８に図示しない速度制御部６２に入力される。速度制御部６２は、この速度指示信号を制御の目標値としてＰＩＤ制御を行う。この構成により、給糸ボビン２１から解舒された紡績糸２０を適切な速度で巻取ボビン２２に巻き取ることができる。
【０１０６】
以上に説明したように、本実施形態の自動ワインダ９０は、パッケージ３０を回転するためのモータ５１を備えており、このモータ５１は、前記のモータ駆動制御装置５２によって制御されている。
【０１０７】
即ち、糸巻取機においては、低速回転から高速回転まで、幅広い速度範囲でパッケージの回転速度を正確に制御する必要がある。この点、この自動ワインダ９０は、前記のモータ駆動制御装置５２によってパッケージ３０の回転速度を制御しているので、低速回転から高速回転まで、パッケージ３０の回転速度の正確な制御が可能である。この結果、どの速度領域でも的確にパッケージの回転を制御できるため、パッケージの品質を向上させることができる。
【０１０８】
この点についてより具体的に説明する。高速回転時においては、パッケージ３０の駆動は分周パルスに基づいて算出された回転速度を用いて制御される。従って、高速回転時でもＣＰＵ５３に回転速度検出のための過剰な負荷が掛かることがなく、パッケージ３０の駆動制御処理を遅延なく所定の間隔で実行することができる。これにより所望の形状のパッケージを正確に形成し、高い品質のパッケージを高速で生産することができる。このことは、高速回転時のディスターブ制御を正確に行えるという点で特に有利であるので、以下にディスターブ制御について簡単に説明する。
【０１０９】
即ち、パッケージ３０の巻取中に、巻取ドラム２４とパッケージ３０の回転数が整数倍或いは整数分の１になったときに、綾振り周期とパッケージ３０の巻取周期が同期して、巻き取られる糸が同じところに集まり重なるいわゆるリボン巻きが発生する。このようにリボン巻きが発生したパッケージでは、リボン巻き糸同士が相互に絡み合い、後工程でパッケージの糸を解舒する際に糸切れが発生するなどの問題がある。
【０１１０】
このリボン巻きを崩すために、リボン巻き発生径の近傍で巻取ドラム２４の回転を急激に増減速させてパッケージ３０と巻取ドラム２４間にスリップを生じさせ、綾振り糸の糸道を分散させて巻き取る方法が知られている。これがディスターブ制御である。本発明のモータ駆動制御装置５２を用いて巻取ドラム２４の駆動制御を行うことにより、高速回転時においても前記急激な増減速を正確に行うことが可能となるので、高精度なディスターブ制御を実現することができる。
【０１１１】
以上に説明したように、本実施形態の自動ワインダ９０においては、前記モータ５１は、パッケージ３０を従動回転させる巻取ドラム２４を駆動するように構成されている。そして、高速回転時に分周パルスに基づいて回転速度を算出することにより、高速回転時においても巻取ドラム２４の駆動制御に遅延の発生しないモータ駆動制御方法を採用している。
【０１１２】
これにより、巻取ドラム２４の駆動制御を正確に行うことができるため、ディスターブ制御等を正確に行いパッケージの品質を向上させることができる。
【０１１３】
一方、巻取開始時の加速時、巻取停止時の減速時、逆回転時などの低速回転時においては、従来、速度算出のためのパルスの分解能が不足し、パッケージ３０の正確な速度制御を行えなかった。この点、本実施形態では、１回転につき６０パルスという高い分解能の生パルスに基づいて算出された回転速度を用いてパッケージ３０の回転速度を制御することにより、低回転速度領域でも正確な制御を実現している。以下具体的に説明する。
【０１１４】
例えば、巻取開始時においては、停止状態から目的の回転速度まで加速する制御を行う。この場合、０ｒｐｍから速度制御切替レベルに達するまでの低速回転域においては、生パルスに基づいて算出された回転速度を用いてパッケージ３０の駆動制御が行われる。
【０１１５】
即ち、空の巻取ボビン２２に最初に糸を巻き始める際には、巻取ボビンの回転が不安定で高速回転を行うことができないため、所定のタッチ巻き速度以下の回転速度で一定回転数だけタッチ巻きを行う。ここで、タッチ巻き速度は巻取ボビン２２の回転が不安定にならないような速度制御切替レベル以下の低速に設定されるので、タッチ巻き時の駆動制御には生パルスに基づいて算出された回転速度が用いられる。そして、このタッチ巻きが終了すると、所定の巻取速度まで速やかに加速を行う。この加速時において、回転速度が速度制御切替レベルに達するまでの間は、生パルスに基づいて算出された回転速度を用いてパッケージ３０の駆動制御が行われる。
【０１１６】
一方、停止しているパッケージ３０を所定の回転速度まで加速する場合であっても、空の巻取ボビン２２への糸の巻始め以外の場合には前記タッチ巻きを行う必要は無い。この場合でも、停止状態から前記速度制御切替レベルに達するまでの間は、生パルスに基づいて算出された回転速度を用いてパッケージ３０の駆動制御が行われる。
【０１１７】
以上に示すように、本実施形態の自動ワインダ９０が備えるモータ駆動制御装置５２の第１速度算出部５７は、パッケージ３０の巻取を開始するときの加速時に回転速度の算出を行う。
【０１１８】
これにより、巻取開始時のパッケージ３０の駆動制御を正確に行うことができる。従って、速やかに所望の回転速度まで加速することができるので、パッケージ３０の生産効率を向上させることができる。
【０１１９】
次に、高速回転状態から減速制御を行い、パッケージの回転を停止させる場合について説明する。この減速制御によりパッケージの速度は低下していくが、回転速度が速度制御切替レベル以下となってから回転が０ｒｐｍで完全に停止するまでの間は、生パルスに基づいて算出された回転速度を用いてパッケージ３０の回転速度制御が行われる。この巻取停止の処理は、例えば玉揚時や糸継時などに行われる。
【０１２０】
前記玉揚げは、パッケージ３０が満巻となった場合に自動玉揚装置９１によって行われるものであり、この玉揚げの際には満巻パッケージの回転を完全に停止させる必要がある。この点、本実施形態では分解能の高い生パルスに基づいて算出された回転速度を用いた駆動制御により、パッケージを短時間で正確に停止させることができるので、玉揚作業を効率的に行い、パッケージ３０の生産効率を向上させることができる。
【０１２１】
また、前記糸継ぎは、巻取の途中で糸切れが発生した場合や、クリアラ１５が糸欠点を発見して切断除去した場合に、スプライサ装置１４によって行われる。この糸継ぎ作業を行う場合にもパッケージ３０の回転をいったん停止する必要があるが、本実施形態では分解能の高い生パルスに基づいて算出した回転速度を用いた駆動制御により、パッケージを短時間で正確に停止させることができる。従って、糸継作業を効率的に行うことができる。
【０１２２】
このように、本実施形態の自動ワインダ９０において、モータ駆動制御装置５２の第１速度算出部５７は、パッケージ３０の巻取を停止するときの減速時に回転速度の算出を行う。
【０１２３】
これにより、巻取停止時のパッケージ３０の駆動制御を正確に行うことができるので、パッケージ３０の回転を短時間で完全に停止させることができる。従って、玉揚作業や糸継作業に必要な時間を短縮できるので、パッケージの生産性が向上する。
【０１２４】
また、前記糸継時には、糸継ぎに必要な糸長を確保するため、パッケージ３０を逆回転させて、当該パッケージ３０側の上糸の糸端を所定長さだけ引き出す制御が行われる。そして本実施形態においては、前記逆回転時の速度は速度制御切替レベル以下の低速に設定されているので、この逆回転時にも生パルスに基づいて算出された回転速度を用いてパッケージ３０の駆動制御が行われる。
【０１２５】
このように、本実施形態の自動ワインダ９０において、モータ駆動制御装置５２の第１速度算出部５７は、パッケージ３０の逆回転時に回転速度の算出を行う。
【０１２６】
これにより、逆回転時のパッケージ３０の駆動制御を正確に行うことができる。この結果、パッケージ３０から所望の長さの糸を正確に引き出すことができる。
【０１２７】
次に、本発明の第３実施形態について説明する。図９にはこの実施形態に係る自動ワインダに備えられた糸巻取ユニット１６の構成の概略図が示してある。なお、以降の説明において、前述の第２実施形態と同一又は類似の構成については図面に同一の符号を付して説明を省略する場合がある。
【０１２８】
本実施形態の糸巻取ユニット１６は、巻取ボビン２２を回転可能に把持できるように構成されたクレードル２３と、紡績糸２０をトラバースさせるためのアーム式のトラバース装置１１と、巻取ボビン２２の周面又はパッケージ３０の周面に接触して従動回転可能な接触ローラ４５と、を備えている。
【０１２９】
前記クレードル２３の巻取ボビン２２を挟持する部分にはモータ５１が取り付けられている。このモータ５１は、第２実施形態とは異なり、パッケージ３０（巻取ボビン２２）を直接回転駆動して紡績糸２０を巻き取るように構成されている。このモータ５１の動作はモータ駆動制御装置５２により制御されている。
【０１３０】
また、前記回動軸４６には、クレードル２３の角度（回動角）を検知するためのアナログ式の角度センサ８３が取り付けられている。クレードル２３はパッケージ３０が巻き太るに従って角度が変化するので、クレードル２３の回動角を前記角度センサ８３によって検出することにより、パッケージ３０の糸層の径を検知することができる。これにより、トラバース装置１１をパッケージ糸径に応じて制御することで、糸の綾振りを適切に行うことができる。なお、角度センサ８３は、デジタル式のセンサであっても良く、またパッケージ糸径を検出できるものであればその他の手段であっても良い。
【０１３１】
前記トラバース装置１１は、前記接触ローラ４５の近傍に設けられている。このトラバース装置１１は、支軸のまわりに旋回可能に構成した細長状のアーム部材４２と、このアーム部材４２の先端に形成されたフック状のトラバースガイド４１と、アーム部材４２を駆動するトラバースガイド駆動モータ４３と、を備える。そして、前記アーム部材４２をトラバースガイド駆動モータ４３により図９の矢印のように往復旋回運動させることにより、紡績糸２０の綾振りを行う構成になっている。このトラバースガイド駆動モータ４３の作動はユニット制御部５０によって制御されている。
【０１３２】
この構成の糸巻取ユニットは、第２実施形態のように巻取ドラムによってパッケージを駆動する場合と異なり、パッケージ駆動用とトラバース装置駆動用にそれぞれ別のモータを備えている。そのため、糸をパッケージ表面に巻き取る際には、パッケージの駆動とトラバース装置の駆動を正確に同期させる必要がある。従来、パッケージの駆動を幅広い速度範囲で正確に制御することが難しかったが、本発明のモータ駆動制御装置５２を用いることによりパッケージ３０の正確な駆動制御が可能となるので、トラバース装置１１との正確な同期も容易になる。その結果、パッケージの駆動とトラバース装置の駆動を同期させることができずに発生していた綾落ちの問題も回避することができる。
【０１３３】
以上に説明したように、本実施形態の自動ワインダ９０においては、前記モータ５１は、パッケージ３０を直接回転駆動するように構成されている。
【０１３４】
これにより、パッケージ３０の駆動制御を正確に行うことができるため、パッケージ３０の駆動とトラバース装置１１の駆動を正確に同期させて高品質なパッケージを製造することができる。
【０１３５】
以上に本発明の好適な実施形態及びその変形例を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。
【０１３６】
図１、図２、図３等に示したモータ駆動制御装置の構成は一例であり、本発明を実現することができればどのように構成されていても良いことは言うまでもない。例えば、図１０の変形例に示すように、分周パルス生成部５８をＣＰＵ５３の外部に備えられたハードウェアとして構成することができる。
【０１３７】
パルス検出部（信号検出部）５５が検出する信号は、低回転時の制御に十分な分解能を確保できるのであれば適宜の周波数で適宜の信号を検出するように変更することができる。また、分周パルス生成部５８についても、モータの使用速度範囲やＣＰＵの処理能力に応じて適宜の分周信号を生成するように構成することができる。
【０１３８】
また、本発明のモータ駆動制御装置の制御対象としてはブラシレスＤＣモータに限られず、回転速度を検出してフィードバック制御を行うモータであればどのようなものでも良い。例えば、ブラシ付きのＤＣモータを本発明のモータ駆動制御装置によって駆動制御することができる。なお、この場合、上記実施形態のように３つの位置センサからの信号に基づいてコイルに流す電流を順次変更するという処理は必要ない。
【０１３９】
上記実施形態では、速度制御切替レベルを１０００ｒｐｍ、データ収集切替レベルを１５００ｒｐｍとしたが、特にこれに限定されない。また、これら切替レベルを変更できる変更部を設けて、モータの用途、ユーザの好み及び速度制御範囲などに応じて切替レベルの設定値を適宜変更可能としても良い。
【０１４０】
速度制御部６２による制御方法はＰＩＤ制御に限らず、例えばＰ制御、ＰＩ制御など他のフィードバック制御手法を適宜用いることができる。
【０１４１】
給糸ボビン供給装置９２及び自動玉揚装置９１は、省略又は変更することができる。例えば、給糸ボビン供給装置９２によって給糸ボビン２１を供給する構成に代えて、各糸巻取ユニット１６の前面にマガジン式のボビン供給装置を設ける構成に変更することができる。
【０１４２】
第３実施形態において糸巻取ユニット１６は、上述のとおり、アーム式のトラバース装置１１と、パッケージ３０を直接回転駆動するモータ５１とを備えた構成となっている。しかし、アーム式のトラバース装置１１の代わりにベルト式のトラバース装置によって紡績糸２０を綾振りする構成の糸巻取ユニットであっても良い。また、パッケージ３０をモータ５１によって直接回転駆動する代わりに、接触ローラ４５をモータ５１によって駆動し、接触ローラ４５の回転駆動に追従してパッケージ３０を回転駆動するように構成しても良い。
【０１４３】
中継装置９６の機能は、機台制御装置９３の機能の一部として構成しても良い。
【０１４４】
また、糸巻取機としては自動ワインダに限られず、例えば紡績機などの他の糸巻取機に本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１４５】
【図１】本発明の第１実施形態に係るモータ駆動制御装置の機能及び構成を示したブロック図。
【図２】第１速度算出部の構成を示したブロック図。
【図３】第２速度算出部の構成を示したブロック図。
【図４】モータ駆動制御装置によるモータの制御方法の流れを示すフローチャート。
【図５】回転速度が変化するモータの制御方法を説明するグラフ。
【図６】本発明の一実施形態に係る自動ワインダの正面概略図。
【図７】自動ワインダの機能的な構成を示すブロック図。
【図８】第２実施形態に係る自動ワインダに備えられた糸巻取ユニットの構成の概略図。
【図９】第３実施形態に係る自動ワインダに備えられた糸巻取ユニットの構成の概略図。
【図１０】モータ駆動制御装置の構成の変形例を示すブロック図。
【符号の説明】
【０１４６】
１１  トラバース装置
１６  糸巻取ユニット
２４  巻取ドラム
３０  パッケージ
５１  モータ
５２  モータ駆動制御装置
５５  パルス検出部（信号検出部）
５７  第１速度算出部
５８  分周パルス生成部
５９  第２速度算出部
６１  切替部
９０  自動ワインダ（糸巻取機）
【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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【図１０】
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