织机的织布卷绕控制装置的制作方法

专利名称：织机的织布卷绕控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通过织布卷绕张力对织布卷绕辊的专用马达进行控制的织机的织布卷绕控制装置。
背景技术：
在专利文献1中，公开了对应于卷布辊的卷布直径的变化将卷布张力控制为适当值的织机的卷布控制装置。在专利文献1中，通过能够控制转矩的马达驱动卷布辊，并且在卷布驱动控制装置的存储器中预先存储卷布直径和与卷布直径对应的卷布张力。卷布驱动控制装置对由卷布直径检测器实测的卷布直径和对应于当前的织造投梭数(织造长度)从存储器读取的卷布直径进行比较。另外，作为卷布直径检测器，公开了设置对卷布直径直接进行检测的机构的方法以及根据织造长度或投梭数等通过计算间接地检测卷布直径的方法。当卷布直径的差未超过允许值时，基于来自卷布直径检测器的卷布直径的实测值，从存储器读取与该卷布直径对应的卷布张力，并利用与读取的卷布张力对应的转矩来驱动马达。当卷布直径的差(绝对值)超过允许值时，基于与织造投梭数(织造长度)对应的卷布直径，从存储器读取与该卷布直径对应的卷布张力，并利用与读取的卷布张力对应的转矩来驱动马达。在专利文献2中公开了这样的织布卷绕控制装置在卷绕像粗孔片材那样织孔粗的织布时，从织布的卷绕开始到卷绕结束，在预定的布张力的基础上理想地卷起，不会发生织孔偏移、边缘偏移等。专利文献2的卷绕装置构成为，在两个支承辊上架设保持织布的卷绕线轴进行驱动。卷绕线轴连接于一方的伺服马达而被驱动，两个支承辊连接于另一方的伺服马达而被驱动，使得线轴驱动辊的速度比布引导辊的速度稍快。各伺服马达具备与卷绕长度对应地控制伺服马达的转矩和旋转的运算处理部以及伺服马达驱动部。对织布的综合张力进行检测的布张力传感器(测力传感器)安装于与朝向布引导辊移动过程中的织布接触的引导辊。布张力传感器的输出被输入到运算处理部，以使织布的综合张力成为预定的锥度张力的方式控制伺服马达。专利文献1日本特开2002-302848号公报专利文献2日本特开平6-101138号公报
在专利文献1中，作为卷布直径检测器，公开了设置对卷布直径直接进行检测的机构的方法以及根据织造长度或投梭数等通过计算间接地检测卷布直径的方法。但是，卷布辊通常是通过马达经由减速器进行旋转的结构，因此，针对每个织机，并且即便是同一织机， 也会随时间产生减速器的效率偏差，传递至卷布辊的转矩也会产生偏差。因此，马达的旋转与卷布辊的旋转之间的关系针对每个织机或随时间产生偏差，因此，在像专利文献1那样统一地设定卷布直径与卷布张力的关系的卷布控制装置中，难以进行准确的卷布张力的控制。并且，直接检测卷布直径的机构必须使电的、机械的检测器与卷布辊周面接触或对置地配置，因此，在卷布辊的安装、拆卸时成为妨碍，在当前这样为了提高生产率而高速运转化的织机中是不现实的机构。并且，根据织造长度或投梭数等通过计算间接地检测卷布直径的方法根据织机使用的纬纱、经纱或编织花纹的种类不同，布的伸长、收缩度或布厚等完全不同，因此难以进行卷布直径的准确检测。因此，在专利文献1的卷布控制装置中， 针对每个织机的准确的卷布张力的控制变得更加困难。在专利文献2中，构成为使引导辊与移动中的织布接触，并在该引导辊上安装布张力传感器。因此，受到织布弹性的影响，而且必须在织布的整个宽度、至少在织布的两端部分检测布张力，因此检测精度差，难以得到准确的布张力。

发明内容
本发明提供一种织布卷绕控制装置，其提高织布张力的检测精度，且能够进行准确的织布卷绕控制。本发明第一方面提供一种织机的织布卷绕装置，将从卷取辊送出的织布通过由专用马达驱动的织布卷绕辊卷绕，其特征在于，上述专用马达经由减速机构连接于上述织布卷绕辊的卷绕辊轴，该织布卷绕装置具有如下的控制装置对通过织布卷绕张力的反作用力施加于上述织布卷绕辊的反卷绕转矩进行检测，基于检测到的上述反卷绕转矩算出织布卷绕张力，并且基于上述织布卷绕张力进行上述专用马达的旋转控制。根据本发明第一方面，利用在织布卷绕辊的驱动系统中检测到的卷绕转矩的反作用力进行织布卷绕辊的专用马达的旋转控制，因此，不会受到每台织机的减速机构中的偏差的影响，能够进行准确的织布卷绕控制。本发明第二方面的织机的织布卷绕控制装置的特征在于，收纳上述减速机构的减速机构箱与上述卷绕辊轴一体化地配设，在上述减速机构箱上固定测力传感器的一端，并且测力传感器的另一端固定于不动部，根据由上述测力传感器得到的载荷信号来检测上述反卷绕转矩。根据本发明第二方面，织布卷绕控制装置的结构简单，并且不存在阻碍织布卷绕辊的安装、拆卸方向的空间的结构，从而能够提高织布卷绕辊的安装和拆卸的作业性。本发明第三方面的织机的织布卷绕控制装置的特征在于，该织布卷绕控制装置具有输入上述卷取辊的旋转速度的机构和输入上述织布卷绕辊的旋转速度的机构，上述控制装置具有基于上述卷取辊的旋转速度和上述织布卷绕辊的旋转速度算出上述织布的卷绕张力的程序。根据本发明第三方面，可使用能够统一掌握的卷取辊的转速和织布卷绕辊的转速的数据，因此能够进行专用马达的准确的旋转控制。本发明使用施加于织布卷绕辊的反卷绕转矩求出织布张力，由此，能够提高织布张力的检测精度，从而能够进行准确的织布卷绕控制。


图1是表示织布卷绕装置的局部剖面侧视图。图2是表示织布卷绕装置的一部分的局部主视图。图3是说明卷绕张力的检测的织布卷绕装置的示意图。标号说明
1卷取辊；2织布卷绕辊；5织布；6卷绕辊轴；7作为不动部的侧架；11蜗轮；12蜗轮箱； 13蜗杆；15蜗杆箱；16减速齿轮箱；17减速齿轮组；20专用马达；21减速机构；22减速机构箱；23测力传感器；27控制装置；DS卷取辊的直径；DW织布卷绕辊的卷绕直径；F织布卷绕张力；F’织布卷绕张力的反作用力；LD距离；LS力；NS卷取辊的旋转速度；NW织布卷绕辊的旋转速度；T卷绕转矩；T’反卷绕转矩。
具体实施例方式根据图1 图3说明本发明的实施方式。在卷取辊1和压接于卷取辊1的周面的一对引导辊2、3的下方配设有织布卷绕辊4。另外，织布5由卷取辊1送出，并卷绕于织布卷绕辊4。织布卷绕辊4具有向左右突出的同心的卷绕辊轴6(在图2中仅示出织机的右侧)。 卷绕辊轴6位于在织机的侧架7中形成的贯通空间8内，由轴承9、10支承为能够旋转。位于织布卷绕辊4的右侧的卷绕辊轴6从贯通空间8向侧架7的外侧突出，在卷绕辊轴6的端部固定有蜗轮11。蜗轮11通过蜗轮箱12密闭。与蜗轮11啮合的蜗杆13配设于蜗杆箱15内，蜗杆13的轴14能够旋转地支承于蜗杆箱15。在轴14上固定有一系列的减速齿轮组17的一部分的齿轮18以进行旋转传递， 一系列的减速齿轮组17能够旋转地收纳于减速齿轮箱16内。在减速齿轮箱16的上端部背面安装有由伺服马达构成的专用马达20，以驱动卷绕辊轴6，在专用马达20的旋转轴上固定有减速齿轮组17的一部分的齿轮19。专用马达20的旋转经由齿轮19传递至减速齿轮组17而减速，并且经由齿轮18 传递至蜗杆13，将减速后的不可逆的旋转传递至涡轮11。因此，在本实施方式中，通过蜗轮 11、蜗杆13以及减速齿轮组17构成减速机构21。另一方面，蜗轮箱12、蜗杆箱15和减速齿轮箱16分别通过适当机构接合固定，从而形成用于收纳减速机构21的一体化的减速机构箱22。减速机构箱22从侧架7分离，并与卷绕辊轴6 —体化，以能够自由旋转的状态配设，能够承受织布5的卷绕张力、即相对于织布卷绕辊4的卷绕转矩的反卷绕转矩进行旋转。因此，通过专用马达20、减速机构21以及减速机构箱22构成卷绕辊轴6的驱动系统。在构成减速机构箱22的一部分的蜗杆箱15上经由球面轴承(未图示)通过螺栓 24固定有测力传感器23的支轴的一端。测力传感器23的支轴的另一端经由球面轴承(未图示)通过螺栓25固定于作为不动部的侧架7。因此，减速机构箱22虽然相对于织布卷绕辊4的顺时针方向(参照图1)的卷绕转矩受到逆时针方向的反卷绕转矩，但由于经由测力传感器23固定于侧架7，所以实际上不会旋转。减速机构箱22通过卷绕转矩的反卷绕转矩而受到的力(载荷)由测力传感器23检测，并经由信号线沈对控制装置27实时地输出作为与力的大小对应的电压信号(载荷信号)。由测力传感器23检测到的力存储到控制装置27中。并且，控制装置27通过信号线 28而与专用马达20连接，能够向专用马达20输出旋转指令信号。根据图3说明利用卷绕转矩的反卷绕转矩检测的卷绕张力的控制例。图3的各标号表示以下的项目。NS是卷取辊1的旋转速度(弧度=rad/s ) DS是卷取辊1的直径(米=m)
NW是织布卷绕辊4的旋转速度(弧度=rad/S)Dff是织布卷绕辊4的卷绕直径(米=m)
T是卷绕转矩(牛顿米=Ν·πι)
Τ’是反卷绕转矩(牛顿米=Ν·πι)
F是织布卷绕张力(牛顿=N)
F’是织布卷绕张力的反作用力(牛顿=N)
LD是从织布卷绕辊4的中心到螺栓M的中心的距离(米=m)
LS是由测力传感器23检测到的力(牛顿=N)。图3的控制例是如下方法根据由测力传感器23检测到的力LS和从织布卷绕辊 4的中心到螺栓M的中心的距离LD得到反卷绕转矩T’，根据反卷绕转矩T’算出织布的卷绕张力F，基于卷绕张力F算出专用马达20的转速来进行反馈控制。织布卷绕张力F与其反作用力F’平衡，卷绕转矩T与反卷绕转矩T’的大小相等 (T=T，)，因此，
FXDff/2=LDXLS...... (1)。根据式(1)得到F= (LDXLSX2)/DW...... (2)，
卷绕张力F能够根据由测力传感器23检测到的力LS和卷绕直径DW、以及从织布卷绕辊4的中心到螺栓M的中心的距离LD求出。另一方面，由于卷取辊1的织布5的进给量和织布卷绕辊4的织布5的卷绕量相等，因此，
π XDSXNS=Ji XDffXNW...... (3)0根据式(3)得到DW= (NSXDS) / NW...... (4)，
卷绕直径DW能够根据卷取辊1和织布卷绕辊4的旋转速度NS、NW以及卷取辊1的直径DS求出。另外，卷取辊1的旋转速度NS能够根据安装于卷取辊1的速度传感器(未图示)或织机的主控制装置(未图示)所具有的速度数据通过运算得到，能够将速度传感器或织机的主控制装置构成为旋转速度NS的输入机构。并且，织布卷绕辊4的旋转速度NW能够根据专用马达20的旋转速度通过运算得到，能够将控制装置27中的旋转速度设定机构构成为旋转速度NW的输入机构。并且，卷取辊1的直径DS是织造过程中不变化的固定值。因此，若将(4)式代入(2)式，
贝Ij得至Ij F= (LDXLSXNWX2) / (NSXDS) ...... (5)，
卷绕张力F能够根据力LS与卷取辊1和织布卷绕辊4的旋转速度NS、NW、从织布卷绕辊4的中心到螺栓M的中心的距离LD以及卷取辊1的直径DS求出。在(5)式中使用的力LS是通过对比减速机构21靠驱动力传递方向下游侧的织布卷绕辊4施加的反卷绕转矩T’产生的力，因此，不会受到减速机构21的每台机器或随时间的偏差的影响，能够根据该力LS得到准确的卷绕张力F。因此，将(5)式的计算式编程至控制装置27中，根据由(5)式得到的卷绕张力F算出专用马达20的转速，由此，能够进行精度高的旋转控制，从而能够进行准确的织布5的卷绕控制。上述发明的实施方式具有以下的作用效果。(1)通过由测力传感器23得到的力LS和从织布卷绕辊4的中心到螺栓M的中心的距离LD检测反卷绕转矩T’，利用该反卷绕转矩T’与卷绕转矩T大小相等这点算出卷绕张力F，因此，不会受到减速机构21的每台机器或随时间的偏差的影响，能够进行准确的织布5的卷绕控制。(2)由于不需要在织布卷绕辊4的周面附近设置卷绕直径检测器，所以容易进行织布卷绕辊4的更换作业，能够提高作业性。(3)由于仅设置测力传感器23，所以能够简化织布卷绕控制装置的结构。本发明不限于上述的各实施方式的结构，在本发明的主旨的范围内能够进行各种变更，能够如下进行实施。(1)在发明的实施方式所示的计算式(2)式中，也可以不是根据卷取辊1和织布卷绕辊4的旋转速度求出卷绕直径DW，而是通过使用公知的卷绕直径检测器求得的织布卷绕辊4的卷绕直径DW算出卷绕张力F，并进行织布5的卷绕控制。(2)测力传感器23也可以置换为其它的电反作用力检测机构。(3)专用马达20也可以使用伺服马达以外的各种马达。(4)也可以在卷绕辊轴6的适当部位设置能够检测轴转矩的转矩传感器，通过该转矩传感器直接检测反卷绕转矩T’。(5)测力传感器22的位于减速机构箱22的相反侧的端部(由螺栓25固定的端部) 可以固定于侧架7以外的织机的框架或导轨等的适当部位、或设置织机的地面等不动部。(6)本发明的织布卷绕控制装置能够在喷气织机、喷水织机、剑杆织机等各种织机中实施。
权利要求
1.一种织机的织布卷绕控制装置，将从卷取辊送出的织布通过由专用马达驱动的织布卷绕辊卷绕，其特征在于，上述专用马达经由减速机构连接于上述织布卷绕辊的卷绕辊轴，该织布卷绕控制装置设置有如下的控制装置对通过织布卷绕张力的反作用力施加于上述织布卷绕辊的反卷绕转矩进行检测，基于检测到的上述反卷绕转矩算出织布卷绕张力，并且基于上述织布卷绕张力进行上述专用马达的旋转控制。
2.根据权利要求1所述的织机的织布卷绕控制装置，其特征在于，收纳上述减速机构的减速机构箱与上述卷绕辊轴一体化地配设，在上述减速机构箱上固定测力传感器的一端，并且测力传感器的另一端固定于不动部，根据由上述测力传感器得到的载荷信号来检测上述反卷绕转矩。
3.根据权利要求2所述的织机的织布卷绕控制装置，其特征在于，上述专用马达的旋转经由减速齿轮组的一部分齿轮传递至上述减速齿轮组而减速，经由上述减速齿轮组的一部分齿轮传递至蜗杆，将减速后的不可逆旋转传递至蜗轮，并且上述蜗轮、上述蜗杆以及上述减速齿轮组构成上述减速机构。
4.根据权利要求3所述的织机的织布卷绕控制装置，其特征在于，上述蜗轮配设于蜗轮箱内，上述蜗杆配设于蜗杆箱内，上述减速齿轮组配设于减速齿轮箱内，上述专用马达安装于上述减速齿轮箱，并且上述蜗轮箱、上述蜗杆箱、上述减速齿轮箱通过适当机构接合固定而构成上述减速机构箱。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的织机的织布卷绕控制装置，其特征在于， 该织布卷绕控制装置具有输入上述卷取辊的旋转速度的机构和输入上述织布卷绕辊的旋转速度的机构，上述控制装置基于上述卷取辊的旋转速度和上述织布卷绕辊的旋转速度算出上述织布卷绕张力。
全文摘要
本发明提供一种织机的织布卷绕控制装置，提高织布张力的检测精度，进行准确的织布卷绕控制。通过蜗轮(11)、蜗杆(13)以及减速齿轮组(17)构成减速机构(21)。蜗轮箱(12)、蜗杆箱(15)以及减速齿轮箱(16)一体化，形成收纳减速机构的减速机构箱(22)。减速机构箱与卷绕辊轴(6)一体化，受到反卷绕转矩。在蜗杆箱(15)与侧架(7)之间设有测力传感器(23)，阻止减速机构箱(22)的旋转。减速机构箱受到的力通过测力传感器(23)检测，并输出至控制装置(27)。控制装置根据减速机构箱受到的力求出反卷绕转矩，基于反卷绕转矩算出织布卷绕张力，基于织布卷绕张力进行专用马达(20)的旋转控制。
文档编号D03D49/20GK102277678SQ201110157248
公开日2011年12月14日 申请日期2011年6月13日 优先权日2010年6月14日
发明者岩野义美, 滨口真崇 申请人:株式会社丰田自动织机