東芝機械株式会社 (〒03 東京都千代田区内幸町2丁目2番2号 Tokyo, 1008503, JP)
| 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。 |
| 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。 |
| 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。 |
| 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。 |
| 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に記載の織機。 |
| 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。 |
本発明は、織機及び織機の駆動装置に関 る。
織機においては、経糸が巻かれたワープ ームが送出モータにより回転されて経糸が 出され、綜絖により形成された経糸の開口 緯糸が緯入れされ、筬により筬打ちが行わ ることにより、織布が形成される。形成さ た織布は、織布に当接するローラが引込モ タにより回転されることにより引き込まれ 巻き取られる。
経糸の張力は、織布の品質を一定に保つ観
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
基づいて、送出モータ及び引込モータを制
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。
フィルタにより変動除去が行われなけれ 、送出モータ及び引込モータは、綜絖や筬 よる張力変動に起因して動作が不安定にな 。一方、不適切なフィルタ係数の設定など より、フィルタによる張力の変動除去の効 を大きくしすぎると、本来、送出モータ及 引込モータの回転が追従すべき張力変動ま 除去されてしまうことになり、送出モータ び引込モータの張力変動に対する応答性が 下し、適切な張力が得られない。また、フ ルタによる張力の変動除去の効果を大きく すぎると、張力制御の安定性が損なわれ、 ーバーシュート、アンダーシュートや発振 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 定される必要がある。
一方、綜絖や筬は、送出モータや引込モ 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 、リンク機構等の伝達機構を介して、綜絖 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 、これらの周期や位相差は、織機の種類や 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。
従って、張力制御のためのフィルタは、 インモータ等を含む構成に応じてフィルタ 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 とは異なる製造者により製造されており、 ィルタ係数を適切に設定することが困難と っていた。
本発明の目的は、綜絖や筬の駆動周期が 化しても適切に張力を制御できる織機及び 機の駆動装置を提供することにある。
本発明の織機は、経糸が巻かれたワープ ームと、前記経糸を送出させる方向へ前記 ープビームを回転させる送出モータと、前 ワープビームから送出された前記経糸を開 口させる綜絖と、前記綜絖により形成され 前記経糸の開口に緯糸を緯入れする緯入れ 置と、前記緯入れ装置により前記開口に緯 れされた緯糸を筬打ちする筬と、前記筬に り筬打ちされ、前記経糸及び前記緯糸によ 形成された織布を引き込む引込ローラと、 記織布を引き込む方向へ前記引込ローラを 転させる引込モータと、前記ワープビーム 前記引込ローラとの間において前記経糸の 力を検出する検出器と、前記検出器の検出 た張力をフィルタリングする適応フィルタ 有し、当該適応フィルタによりフィルタリ グされた張力に基づいて、前記経糸の張力 所定の目標張力になるように、前記送出モ タ及び前記引込モータを制御する制御装置 、を有する。
好適には、前記綜絖を駆動する、前記綜 の移動方向を可動子の駆動方向とする綜絖 リニアモータを有する。
好適には、前記筬を駆動する、前記筬の 動方向を可動子の駆動方向とする筬用リニ モータを有する。
好適には、前記制御装置は、前記綜絖用 ニアモータ及び前記筬用リニアモータの駆 周期、並びに、これら相互の駆動タイミン を変更可能な同期動作設定部を有し、当該 期動作設定部により変更された駆動周期及 駆動タイミングに基づいて前記綜絖用リニ モータ及び前記筬用リニアモータを制御す 。
好適には、前記適応フィルタは、前記検 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 ルタ定数推定部と、を有し、前記フィルタ は、前記検出器の検出した張力を順次遅延 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 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 累積し、その累積結果をフィルタリングさ 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 成する通過域信号発生部と、前記検出器の 出した張力と、前記通過域信号とを加算す 加算器と、前記加算器の加算結果を複数の 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 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 器の加算結果を順次遅延させる複数の第2遅 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 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 、を有し、前記タップ定数推定部は、前記 差が小さくなるように前記複数の第2フィル 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。
本発明の織機の駆動装置は、経糸を送出 せる方向へ前記経糸が巻かれたワープビー を回転させる送出モータと、前記ワープビ ムから送出された経糸の開口に緯入れされ 緯糸を筬打ちして形成された織布を引き込 引込ローラを前記織布を引き込む方向へ回 させる引込モータと、前記ワープビームと 記引込ローラとの間において検出された張 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 た張力に基づいて、前記経糸の張力が所定 目標張力になるように、前記送出モータ及 前記引込モータを制御する制御装置と、を する。
本発明によれば、綜絖や筬の駆動周期が 化しても適切に張力を制御できる。
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( 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 、V…経糸、H…緯糸、W…織布。
図1は、本発明の実施形態に係る織機1の 体構成の概要を示す模式図である。なお、 機1は、重力方向に対してどのような向きに 置されてもよいが、本実施形態では、紙面 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。
織機1は、複数の経糸Vが巻きつけられて り、回転することにより複数の経糸Vを送出 るワープビーム3と、ワープビーム3から送 された複数の経糸Vを案内するテンションロ ラ5と、テンションローラ5に案内された複 の経糸Vを上下の所定位置に分ける複数の綾 7と、綾竹7により分けられた複数の経糸Vを 下に移動させることによって開口を形成す 複数の綜絖枠9と、綜絖枠9により形成され 開口に緯糸Hを通す緯入れ装置11と、緯入れ 置11により開口に通された緯糸Hを筬打ちす 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 取り装置14と、織機1の動作を制御する制御 置25とを有している。
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 の歯車列等を介して間接的に、回転駆動さ る。送出モータ27は、例えば、サーボモー 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 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、 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 て、送出モータ27の位置及び/又は速度が、 力された制御信号に追従するようにフィー バック制御を行う。
テンションローラ5は、複数の経糸Vの移 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 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 が加えられる方向にテンションローラ5を付 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 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 ーラ5の位置は変動する。位置検出器35は、 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。
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 いる。複数の綜絖枠9は、例えば、綜絖リニ モータ37により駆動される。綜絖リニアモ 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 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 構を構成している。サーボドライバ41は、 御装置25からサーボドライバ41に入力された 御信号とエンコーダ39の検出信号とに基づ て、綜絖リニアモータ37の位置及び/又は速 が、入力された制御信号に追従するように ィードバック制御を行う。
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、 ーボモータにより構成されており、筬リニ 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 イバ47と共にサーボ機構を構成している。 ーボドライバ47は、制御装置25からサーボド 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 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 。
緯入れ装置11は、例えば、レピア式の緯 れ装置により構成されており、緯糸Hを保持 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 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 渡すレピアヘッド49及び緯糸Hを受け取るレ アヘッド49が、複数の綜絖枠9により形成さ 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 受取用のレピアヘッド49へ緯糸Hが受け渡さ た後、レピアホイール53の逆回転により、 ピアヘッド49は、複数の綜絖枠9の開口から 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。
レピアホイール53は、例えば、回転式の 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 、レピアモータ55の回転を検出するエンコ ダ57及びレピアモータ55に電力を供給するサ ボドライバ59と共にサーボ機構を構成して る。サーボドライバ59は、制御装置25からサ ボドライバ59に入力された制御信号とエン 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。
巻取り装置14は、織布Wを案内するエクス ンションローラ15と、エクスパンションロ ラ15に案内された織布Wを挟み込み、回転し 織布Wを引き込むサーフェスローラ17及びプ スローラ19と、サーフェスローラ17及びプレ ローラ19により引き込まれた織布Wのしわを 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 23とを有している。
エクスパンションローラ15は、織布Wに当 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 タ61により、直接的に、又は、不図示の歯 列等を介して間接的に、回転駆動される。 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 回転を検出するエンコーダ63及びサーフェ モータ61に電力を供給するサーボドライバ65 共にサーボ機構を構成している。サーボド イバ65は、制御装置25からサーボドライバ65 入力された制御信号とエンコーダ63の検出 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 するようにフィードバック制御を行う。プ 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
巻取りローラ23は、例えば、回転式の巻 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 により構成されており、巻取りモータ67の 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 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 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。
制御装置25は、例えば、特に図示しない 、CPU、ROM、RAN、外部記憶装置を含んで構成 れている。制御装置25は、位置検出器35から 検出信号等の各種手段からの信号に基づい 、制御信号を生成し、その制御信号をサー ドライバ31、41、47、59、65、71等の各種駆動 段へ出力する。なお、制御装置25は、例え 、一の筐体に複数の回路基板等が収納され ことにより構成されている。また、当該筐 に、サーボドライバ31、41、47、59、65、71等 各種の駆動手段の一部又は全てが収納され 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。
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 る。なお、図2(a)において綜絖10は図示を省 されている。
綜絖リニアモータ37は、例えば、複数の 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 ータ37は、例えば、綜絖枠9の左右(経糸Vの 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 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。
なお、綜絖リニアモータ37は、同期式で ってもよいし、誘導式であってもよいし、 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 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 しているが、図2(b)に示す綜絖リニアモータ3 7″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。
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 なる部材に直接的又は間接的に固定された 定子と、筬13に固定されており、固定子73に して筬13の移動方向(図1の紙面左右方向)に 動可能な可動子とを有している。また、筬 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 る。
図3は、制御装置25の信号処理系の構成を すブロック図である。
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 より検出された張力に基づくフィードバッ 制御により制御される。具体的には以下の おりである。
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 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 比較的微弱な検出信号を数V程度のAD変換に したレベルまで増幅する。
AD変換部81は、信号入力処理部79により増 されたアナログ信号をデジタル信号に変換 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 て、2値のデジタル信号により保持される。
なお、AD変換部81以降の処理では、2値の ジタル信号が所定のビット数の情報として 持する数値に対して種々の処理が行われる とになるが、2値のデジタル信号が保持して る数値の加算等は、概念的にアナログ信号 信号レベル(電圧等)の加算等に置き換える とができるとともに、実際にアナログ信号 信号レベルの加算等により行うこともでき ことから、本願の説明では、2値のデジタル 号が保持する数値の加算を、単に信号の加 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。
適応フィルタ部83は、AD変換部81からの信 をフィルタリングする。具体的には、適応 ィルタ部83は、張力制御に必要な周波数帯 の信号は維持しつつ、張力制御に不必要な 波数帯域の信号を除去する。適応フィルタ 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 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 している。
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 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 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 目標張力よりも小さければ、送出モータ27 現在の目標速度を遅く補正し、及び/又は、 ーフェスモータ61の現在の目標速度を速く 正する。なお、補正量は、検出張力と目標 力との偏差に応じて連続的に変化してもよ し、検出張力と目標張力との偏差が所定の 容値を超えたときに一定に設定されるもの あってもよい。また、偏差に基づいて、比 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 タ27の目標速度に応じた制御信号を送出モ 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 タ制御部93に出力する。
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 ば、張力制御部89は、制御信号として、目 速度を所定のビット数の情報として含む2値 デジタル信号を出力し、送出モータ制御部9 1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 。
次に、綜絖10による経糸Vの開口から筬打 動作までを中心とする織り動作の制御に係 構成を説明する。
同期動作設定部95は、織機1の初期動作と て、製造者により予め記憶させられた情報 、ユーザに不図示の入力手段を介して入力 れた情報等に基づいて、綜絖リニアモータ3 7、筬リニアモータ43及びレピアモータ55の駆 周期、並びに、これらのモータの相互の駆 タイミング(各駆動周期の位相差)を設定す 。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 ともに、これらの動作の相互のタイミング 設定する。
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。
同期動作設定部95は、この他に、製造者 より予め記憶させられた情報や、ユーザに 図示の入力手段を介して入力された情報等 基づいて、各モータ(37、45、55)について、1 期中における、所定の動作をするときの駆 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 。
なお、同期動作設定部95は、ユーザに入 された情報等に応じて、上記の周期、位相 、位相等を設定するから、ユーザに入力さ た情報等に応じてこれらの設定を変更可能 あると捉えられる。
織り動作制御部97は、所定の周期(例えば1 00μs~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 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。
綜絖リニアモータ制御部99、筬リニアモ タ制御部101、レピアモータ制御部103、巻取 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 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 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。
図4は、フィルタ部85の構成を示すブロッ 図である。
フィルタ部85は、例えば、いわゆる有限 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 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 。他の符号や係数も同様である。)と、入力 れた信号(X(1))及び複数の遅延素子111により 次遅延された信号(X(2)~X(N))に対してタップ イン(フィルタ係数)A(1)~A(N)を乗算する複数(N )の乗算器113(1)~113(N)と、タップゲインAが乗 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 した信号を加算器115(N)から出力する。
Nは、位置検出器35からの信号をサンプリ グする周期や織り動作の周期等を考慮して 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 A(n)は、フィルタ定数推定部87により最適化 れるから、Nを大きくとっても、nが大きい ップゲインA(n)は小さくなり、そのような弊 は生じない。従って、計算量が過多になら い範囲でNを十分に大きくしておくことが好 ましい。
図5は、フィルタ定数推定部87の構成を示 ブロック図である。
フィルタ定数推定部87は、推定用フィル 部117を有しており、推定用フィルタ部117に けるタップゲインH(1)~H(N)が、推定終了時若 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 。
フィルタ定数推定部87は、通過域信号dを 成して出力する通過域信号発生部119を有し 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 フィルタリングしても減衰させないように 出される。
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 121により加算されて入力される。推定用フ ルタ部117は、入力された信号(Y(1))を順次遅 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)) び複数の遅延素子123により順次遅延された 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 )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。
出力信号m及び通過域信号dは、減算器129 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 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 。
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 、入力信号(AD変換部81からの信号)のみをカ トするような特性を持っているとことにな 。すなわち、推定用フィルタ部117は、所望 ているフィルタ特性を有しているというこ 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。
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。
通過域信号発生部119は、例えば、矩形波 発生する矩形波発生部131と、その矩形波を 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 張力変動が除去される一方で、張力制御の 答性が高くなるように、筬打ち等の周波数( 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 いて、筬打ちによる変動1回と、綜絖10の移 による変動1回が生じるとすると、1/(25ms/2)) 上の範囲で適宜に設定される。なお、通過 設定フィルタ133は、ローパスフィルタに限 ず、バンドイジェクトフィルタ等であって よい。
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。
タップ定数推定部125は、上述のように、 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 れている、前回推定したタップゲインH(n)を 算器135により乗じ、出力する。この出力さ た信号は、上述のように、加算器127により 算され、出力信号mの生成に供される。
また、タップ定数推定部125は、いわゆる 小2乗平均(LMS)アルゴリズムによりタップゲ 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 タ)μを乗じる乗算器143と、乗算器143の算出 た値(μe)を、入力された信号Y(n)に乗じる乗 器137と、乗算器137の算出した値(μeY(n))と、 延素子141に保持されている前回推定したタ プゲインH(n)とを加算する加算器139とを有し ている。
なお、適応ゲインμは、適応の速さを決 する定数であり、小さいと適応に時間がか り、大きいと応答が振動して発散する可能 があることを考慮して、製造者やユーザに り適宜に設定される。
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 ータ27と、ワープビーム3から送出された経 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1 1と、緯入れ装置11により経糸Vの開口に入れ 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 布Wを引き込むサーフェスローラ17と、サー ェスローラ17を織布Wを引き込む方向へ回転 せるサーフェスモータ61と、ワープビーム3 サーフェスローラ17との間において経糸Vの 力を間接的に検出する位置検出器35と、位 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8 3によりフィルタリングされた張力に基づい 、経糸Vの張力が所定の目標張力になるよう 、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1 0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 を制御することができる。その結果、織機1 張力制御に関る駆動部(送出モータ27、サー ェスモータ61及びこれらを制御する制御装 25)を提供する製造業者においては、種々の 機や織物に使用可能な駆動部を提供するこ ができる。
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 より、織り動作の変化に柔軟に対応して張 制御を行うことができることから、綜絖10 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1 3の移動方向を可動子の駆動方向とするリニ モータ(37、43)を設け、リニアモータの並進 動を直接的に綜絖10や筬13に伝達することも 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 換する伝達機構の省略により、バックラッ ュ誤差の縮小等の種々の効果を得ることが きる。
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 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。
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 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 信号m)と、通過域信号dとの偏差を縮小する うに推定用フィルタ部117のタップゲインHを 定し、そのタップゲインHを、フィルタ部85 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 。
なお、以上の実施形態において、サーフ スローラ17は本発明の引込ローラの一例で 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 を検出する検出器の一例であり、タップゲ ンAは本発明の第1フィルタ係数の一例であ 、遅延素子111は本発明の第1遅延素子の一例 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 発明の第2遅延素子の一例であり、タップゲ ンHは本発明の第2フィルタ係数の一例であ 、乗算器135は本発明の第2乗算器の一例であ 、複数の加算器127の組み合わせは本発明の 2累積部の一例であり、織機1のうち送出モ タ27、サーフェスモータ61及び制御装置25の み合わせは本発明の織機の駆動装置の一例 ある。
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。
綜絖、筬、緯入れ装置、巻取りローラの 動方法は、それぞれに対応して設けられた ータにより駆動するものに限定されない。 えば、従来のように、一の回転式のモータ 運動をリンク機構や歯車機構を介して各部 に伝達してもよい。また、モータは、サー モータに限定されず、例えば、ステップモ タであってもよい。綜絖や筬を回転式のモ タにより駆動するなど、各部材を駆動する ータとして回転式のモータ及びリニアモー のいずれかが適宜に選択されてよい。綜絖 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、 えば、一のリニアモータで一の綜絖枠が駆 されてもよい。
綜絖枠の数や駆動タイミング等は、織布 種類等に応じて適宜に設定されてよい。緯 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 、巻取りローラよりも手前のサーフェスロ ラ(17)に限定されない。例えば、引込ローラ 、巻取りローラ(23)であってもよい。
検出器は、送出ローラと引込ローラとの 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。 た、張力を検出する検出器は、位置検出器 限定されない。例えば、検出器は、テンシ 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 。
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 にフィルタリングする推定用フィルタ部117 有するものに限定されない。例えば、フィ 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 ルタ係数(タップゲインA)を推定するもので ってもよい。第2フィルタ係数(第1フィルタ 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。
通過域信号は、矩形波信号を元に生成さ たものに限定されない。例えば、通過域信 は、連続的に変化するSIN波信号等を元に生 されてもよい。また、通過域信号は、通過 設定フィルタ(133)を通過させることにより 成されるものに限定されない。例えば、通 域信号は、予め設定された時系列データに づいて直接的に生成されてよい。
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、 ンコーダに限定されない。例えば、レゾル であってもよい。
