JP2909563B2

JP2909563B2 - 経編機の柄出し装置及びその制御方法

Info

Publication number: JP2909563B2
Application number: JP8522163A
Authority: JP
Inventors: 喜則乙部; 安正成清; 茂雄山形; 訓正野坂
Original assignee: NIPPON MAIYAA KK
Current assignee: NIPPON MAIYAA KK
Priority date: 1995-01-19
Filing date: 1996-01-18
Publication date: 1999-06-23
Anticipated expiration: 2016-01-18

Description

【発明の詳細な説明】［技術分野］本発明は、経編機における柄出し装置、特に保持部材
上に設けたガイドポイントをリニアパルスモータにより
個別に位置制御可能とした柄出し装置及びその制御方法
に関する。

［背景技術］従来、経編機における柄出しは、ガイドポイントが装
着された柄筬を、チェーンドラムや電子柄出し装置など
の柄筬のラッピング手段に基づく柄筬の針列方向にラッ
ピングさせることにより行なわれるが、一列の柄筬に装
着されるガイドポイントについてはすべてが同一ラッピ
ング量しか得られないので、柄筬枚数の多少により生じ
る柄効果の優劣については、柄筬の枚数に比例してい
た。

当出願人は、上記従来の問題点に鑑み、先に新たな柄
出し装置を特願平６−200750号（PCT/JP95/00032）にて
提案した。この柄出し装置は、ガイドポイントを個別に
柄筬に相当する固定の案内経路において移動体の一部と
して設け、前記案内経路内で個別に移動可能に設けるよ
うにしたものである。

しかしながら、前記柄出し装置において、リニアパル
スモータを利用して、ガイドポイントが設けられている
移動子のの移動を制御することで柄出しするにしても、
次の点において改善の余地が残されていた。

保持部材の枚数が増加した場合、リニアパルスモータ
をより薄形化することで対応させる必要がある。

リニアパルスモータの原理上、固定子と移動子の間に
発生する大きな吸引力が原因での軸受の寿命の短縮を解
決する必要がある。

位置決め制御において、脱調などの誤動作防止策及び
停電や外力ノイズの対策をとることが必要である。

保持部材の枚数および移動子の個数の増加により経編
機への実装上の課題として、移動子への接続ケーブルの
配線方法を改善し移動子の自由な移動範囲を実現する必
要がある。

保持部材の枚数、移動子の個数の増加により、実装上
の課題として、組み立て、調整方法を簡単にする対策を
とる必要がある。

保持部材に組み付ける固定子の極のピッチ加工精度、
編針のピッチ加工精度、および環境の温度変化により保
持部材の膨張係数の違いより生ずるピッチ誤差を補正す
る対策が必要である。

運用面においては、保持部材の柄筬は多層に配置され
るため、奥にある各移動子のガイドポイントの取り替え
および編針との位置合わせを簡便に実施するための対策
が必要である。

実装される移動子の個数の増加により、各移動子の自
由な移動範囲を確保しながら経編機の高速回転に同期し
て高速に位置決めを行なえ、また前述の〜を安価に
実現できる制御方式が必要である。

本発明は、上記各課題が解決された経編機における柄
出し装置及び制御方法を提供せんとするものである。

〔発明の開示〕

本発明は、案内経路としての保持部材上にリニアパル
スモータの固定子を組み込み、同一経路に複数個の移動
子を任意間隔で設け、前記移動子の一部をガイドポイン
トに構成するか、又は前記移動子にガイドバーを取付け
てなる経編機の柄出し装置において、前記移動子の極を
前記固定子の両側の極に相対して配置する構成としたも
のである。

これにより、固定子と移動子の間に発生する吸引力が
互いに相殺され、結果的に軸受部の負担が小さくなるの
で、移動子の推力を低下させずして移動子の極の厚みを
約1/2にすることができる。そのため保持部材の枚数が
増加した場合にも、リニアパルスモータを薄形化するこ
とで対応できる。

また、本発明は、前記の柄出し装置において、固定子
両側の極に相対する移動子内の二個の界磁マグネットの
磁路が同一方向となるように、移動子の極の巻線すなわ
ち移動子駆動コイルと、界磁マグネットのNS方向および
固定子の歯形を組み合わせる構成としたものである。

これにより、漏洩磁束の減少が図られると共に、双方
の界磁マグネット及びコイル励磁により発生する磁束が
互いの極を通るようになるので、推力の均一化が図ら
れ、安定したガイドポイントの位置決めがなされる。

また本発明は、案内経路としての保持部材上にリニア
パルスモータの固定子を組み込み、同一経路に複数個の
移動子を任意間隔で設け、前記移動子の一部をガイドポ
イントに構成するか、又は前記移動子にガイドバーを取
付けてなる経編機の柄出し装置において、次のような制
御方法を採用することにより、上記課題を解決する。

本発明の一番目の柄出し装置の制御方法は、前記の経
編機の柄出し装置において、固定子の極と移動子の極に
関連して位置センサを設け、位置決め指令に対して１パ
ルス単位で移動子の極が移動したことを位置センサで確
認して次の位置決めパルスを発生するようにし、リニア
モータの加減速を制御するものである。

これにより、移動子の位置決め情報が位置決め制御指
令の移動条件として論理的に組み込まれ、指令値通りに
移動子の追従が保証され、性格に位置決め制御できる。
この際、特に１ゲージ当りのパルス数を複数パルスに設
定して制御すれば、位置補正等も用意に可能になり、さ
らに正確な位置制御が保証される。

本発明の柄出し装置の二番目の制御方法は、前記同様
の経編機の柄出し装置において、保持部材上に配置した
固定子の極のピッチに合わせてスパン調整したアブソリ
ュート位置検出手段を設け、該位置検出手段による位置
検出値と移動子駆動コイル励磁の関係を制御するように
したものである。

これにより、移動子の位置が常に検知できるので、位
置制御指令値通りに移動子の追従がなされるとともに、
停電後の電源再投入においても原点復帰動作を行なうこ
とで基準位置へ戻すことが不要であり、電気的ノイズ、
柄糸の張力や給糸方法の違いなどによる外力ノイズに対
しても脱調することがない。

本発明の柄出し装置の三番目の制御方法は、前記同様
の経編機の柄出し装置において、移動子駆動のコイルの
電流制御及び励磁切替タイミングを位置検出値より求め
ることで、最適の位置決め加減速を行なうようにして移
動子の位置決め制御を行なうようにしたものである。こ
れにより、短時間で確実な位置決めが保証されるととも
に、正確な位置での停止が実行され、脱調することが防
止される。

本発明の柄出し装置の四番目の制御方法は、前記同様
の経編機の柄出し装置において、移動子の受電コイルと
保持部材上に取設した誘導線コイルとの磁気結合を利用
した非接触方式、又は保持部材の一部に通電部分を設け
てこれにスリップリングを接触させて信号や電力を供給
する接触方式を用い、ワイヤレスコントロールで自由に
移動子の位置決め制御を行なう方式としたものである。
これにより、装置の小型軽量化、高推力を実現でき、高
速化を図ることができる。

本発明の柄出し装置の五番目の制御方法は、前記同様
の経編機の柄出し装置において、移動子にマイクロコン
ピュータ又はロジック回路を搭載することで、位置補正
等のための誘導線コイルへの制御信号量を軽減して、移
動子の位置決め制御を行なうようにしたものである。

この場合、誘導線で伝達する情報量が増し、移動子位
置決め制御コンピュータの処理能力が増大しても、前記
のように移動子に搭載したマイクロコンピュータやロジ
ック回路により、移動子個々に位置決め制御を行なえ、
制御信号の情報量に制約されることがなく、移動子位置
決め制御コンピュータの負荷を大きく軽減でき、高速回
転に対応できて、高速に正確に位置決め制御でき、さら
に実用的なものとなる。

〔図面の簡単な説明〕

図１は、本発明の柄出し装置及びその制御方法の一実
施例を適用してなる経編機の概略斜視図である。

図２は、図１の柄出し装置において保持部材の表裏に
固定子の極二組を配して構成した例を示すガイドポイン
トを含む保持部材の断面図である。

図３は、図１の柄出し装置において、移動子の極を固
定子の極に対して両側から相対するよう配置したリニア
パルスモータ、及び移動子の位置検出に用いる磁歪式セ
ンサを取り付けた実施例を示す一部切欠き斜視図であ
る。

図４は、図１の柄出し装置において、リニアパルスモ
ータの移動子の極及び固定子の極の関連構成図である。

図５は、図１の柄出し装置におけるリニアパルスモー
タ制御による柄出し装置の制御構成の一例を示すブロッ
ク図である。

図６は、図１の柄出し装置において、移動子の極位置
を検出する磁歪式アブソリュートセンサの出力信号と固
定子の極位置を示す信号の波形図である。

図７は、図１の柄出し装置におけるリニアパルスモー
タの位置制御パラメータ関係図である。

図８は、図３の実施例より接続ケーブルを排除した柄
出し装置の実施例の一部切欠き斜視図である。

図９は、図８の柄出し装置において非接触による電力
供給及び制御信号の伝達を行なうようにした実施例装置
の制御構成の一例を示すブロック図である。

図10は、図８の柄出し装置における誘導線コイル及び
受電コイルと移動子の制御構成の一例を示すブロック図
である。

図11は、図８の柄出し装置における移動子の電力供給
発振部の信号例を示す信号の波形図である。

図12は、移動子の極を固定子の極の片側にのみ対向さ
せて配置した実施例の一部切欠き斜視図である。

図13は、移動子に搭載するマイクロコンピュータによ
る位置決め制御構成の１例を示すブロック図である。

図14は、前図の実施例の柄出し装置における移動子の
電力供給発振部の信号例を示す信号の波形図である。

図15は、制御信号誘導線コイルにより送信される制御
信号のデータ配列例の説明図である。

図16は、電力供給誘導線コイルと制御信号誘導線コイ
ルの２系統にした実施例の制御構成の１列をしめすブロ
ック図である。

図17は、保持部材毎の移動子にガイドバーを取付けて
構成した実施例を示す保持部材の一部の切欠き斜視図で
ある。

〔発明を実施するための最良の形態〕

以下、本発明について図面に基づき説明する。

図１は本発明の柄出し装置及びその制御方法の一実施
例を適用してなる経編機の概略斜視図である。１は機枠
の一部であるトラバース、２はトラバース１に吊設固定
してなるハンガーであり、所要の距離を隔てて複数個設
けられる。３はリニアパルスモータの固定子を組み込ん
だ保持部材であり、編機幅方向に延びるバー状をなして
おり、ハンガー２に所要の枚数分が並列して固着されて
いる。４は保持部材３上で直線状に往復動する移動子で
あり、この移動子４にはそれぞれガイドポイント５（5a
−1,5a−2,5a−３）が取着されている。この移動子４
は、少なくとも一部がリニアパルスモータの固定子を構
成してなる保持部材３に、通常、編機幅において数個〜
十数個が柄出しプログラムに従って移動可能に取り付け
られる。

６は制御部であり、周知の制御機器、即ち位置制御回
路、リニアパルスモータ駆動回路、位置検出回路及び記
憶装置付柄コンピュータが該制御部６内に装備されてい
るが、これらの構成については公知であるので説明を省
く。リニアパルスモータの位置制御方法については、本
発明の重要な部分であるので、図４、図５、図６、図７
を用いて後で詳述する。

各保持部材３はその一端において各移動子４への信号
伝達手段の一としての信号ケーブル７を保持している。
８は編針、９はトリックプレート、10,11はトリックプ
レート９を駆動するためのレバーとアームであり、支承
軸12に装着されている。トリックプレート９は編針８と
ともに矢印Ａ方向に揺動される。編針８としては、複合
針、ベラ針、ヒゲ針など従来用いられている編針の他、
同様な機能を有する編針であれば何れの形式のものでも
よい。

次に、保持部材３に組み込まれたリニアパルスモータ
の固定子と、移動子を含む駆動部分の構造を説明する。

図２はホルダー13と一体に設けた保持部材３の両面に
移動子４を装着した実施例の縦断面図であり、図３はそ
の片面部分の一部切欠き斜視図である。18は上下に両側
に歯形状の極を形成した固定子で保持部材３上で編幅全
長域にわたって設けられており、移動子４は保持部材３
の編幅全域を移動できる構造となっている。通常、保持
部材３の上に数個〜十数個の移動子４（４−1,4−2,…
…４−ｎ）がｎ個取り付けられる。14は移動子軸受であ
り、これにより移動子４と該移動子４に取着されるガイ
ドポイント５が保持される。

リニアパルスモータの移動子４の構造は次のとおりで
ある。図の15（15a,15b）が界磁マグネット（磁石）、1
6（16a−1,16a−2,16b−1,16b−２）が移動子の極で、1
7（17a−1,17a−2,17b−1,17b−２）が移動子駆動コイ
ル（巻線）である。移動子の極16a−1,16a−２及び移動
子駆動コイル17a−1,17a−２と、移動子の極16b−1,16b
−２及び移動子駆動コイル17b−1,17b−２は、移動子の
極16と固定子18の極の間に発生する大きな吸引力を相殺
するために固定子18の極に対して相対するように配置さ
れる。これにより、移動子軸受14の負荷が減少されると
同時に両極間の間隙も小さくできるため、移動子駆動コ
イル17への励磁電流を小さくすることで、推力の確保が
可能となって発熱の抑制及び軸受の小型化、長寿命化が
実現される。又、移動子駆動コイル17及び移動子電極16
の小型化により移動子４全体の薄形化に貢献している。

19は磁歪式アブソリュートセンサプローブで、保持部
材３の編幅全域に渡って取設されている。20は位置検出
用センサマグネットで各移動子４（４−1,4−2,……４
−ｎ）に各１個取り付けられている（図５参照）。磁歪
式アブソリュートセンサプローブ19は、保持部材３上に
ある移動子４のセンサマグネット20の位置を検知するこ
とで、各移動子の位置を検出して位置制御のデータとす
る。7aは制御装置に装備されるリニアパルスモータ駆動
回路と移動子４の移動子駆動コイル17の間を接続する信
号ケーブルで、移動子４の移動範囲を自由にするためフ
レキシブルケーブルとしている。なお、この信号ケーブ
ルについては排除した実施例について後述する。

図４は本発明の柄出し装置に採用するリニアパルスモ
ータの移動子の極及び固定子の極の関連構成図であり、
その基本構造は公知であるので、詳しい基本動作説明は
省略し、本発明に関係する部分についてのみその動作原
理を説明する。

固定子18の極に相対して両側に二組の移動子の極16と
移動子駆動コイル17を配置して組み合わせることと、固
定子18の極となる歯形を上下逆相とし、界磁マグネット
15a,15bもNS方向を上下逆方向になる構造とすることに
より、いくつかの課題を解決している。

具体的にその作用を説明すると、上下の極間に発生す
る吸引力を相殺する構造とすることで、移動子軸受14の
負荷が大きく軽減されることは、図２、図３の説明で述
べた通りであるが、これが本発明装置に用いるリニアパ
ルスモータの最大の課題の解決策となっている。また吸
引力の課題を解決することにより極間の間隙を極力小さ
くすることができるので、推力を大きくすることができ
る。これも前述の通りであるが、従来構造上、界磁マグ
ネット15a,15bに近い内側の極と外側の極との間に磁路
抵抗及び漏洩磁束の差により磁束密度の差が発生し、内
側の極と外側の極との間に推力のバラツキが生じてい
た。本発明では上下二組のリニアパルスモータの構成を
内側の極と外側の極の組み合わせとし、固定子18の極の
歯形を上下逆相（互い違い）にし、界磁マグネット15a,
15bもNS方向上下逆にすることで、この課題を解決でき
た。

また、Ａ相用の上下の移動子駆動コイル17a−1,17b−
１を同相に接続し、同じくＢ相用の上下の移動子駆動コ
イル17a−2,17b−２も同相に接続することで、図４に示
す移動子の極番号1p,2p,3p,4pは上側が外側の場合、下
側は内側となり、上側が内側の場合は下側は外側の組み
合わせとなることで、推力のバラツキを最小とし位置制
御性能を向上させることができる。

界磁マグネット15a,15bおよび移動子駆動コイル17a−
1,17b−１の励磁により発生する磁束の経路φは、図４
に破線で示す通り、必ず上側界磁マグネット15aと下側
界磁マグネット15bの両方を通ることとなり高効率の推
力を得ることができる。又、移動子駆動コイル17a−2,1
7b−２を励磁する場合も同じ理由により高効率の推力が
得られる。

本実施例においては、固定子18の極のピッチPdをガイ
ドポイントのゲージピッチ（1/18インチ＝1.411mm）の
４倍に設定した。図４の構造においては、公知のとおり
１相励磁又は２相励磁の場合に１パルス1.411mmの移動
量となる。１−２相励磁方法の場合には、１パルスで0.
705mmの移動量となる。本実施例においては1.411mmピッ
チの位置制御を行なうために１相励磁と１−２相励磁の
併用方式を採用した。位置制御方法については図５、図
６、図７に基づき後述する。

次に本発明の前記実施例の柄出し装置における制御方
法の例を図５を用いて説明する。

30は柄コントロールのためのコンピュータであり、レ
ースの柄構成に基づく柄データディスク31が予め作成さ
れて、該柄コントロールコンピュータ30の内部記憶装置
に読み込まれ、柄コントロールコンピュータ30内に記憶
し格納されている。この柄データは各々の保持部材の移
動子位置制御コンピュータ23によって保持部材毎に分解
され、柄データ信号S8aにより送信され移動子位置制御
コンピュータ23内の記憶装置に格納される。そして編機
駆動時に、編機の主軸24上に設けられたアンダーラップ
開始信号用の近接センサ25と近接センサ25用のディスク
26、及びオーバーラップ開始信号用の近接センサ27と近
接センサ27用のディスク28から各々周期信号S5,S6が移
動子位置制御コンピュータ23に送られる。

４−1,4−2,……４−ｎは保持部材３上に配置された
柄ガイドポイント用移動子で、リニアパルスモータを内
蔵し移動子駆動コイルの励磁により位置制御される。20
−1,20−2,……20−ｎは移動子の位置検出センサ用マグ
ネット、19は移動子位置検出用の磁歪式アブソリュート
センサプローブ、19aはセンサアンプ、19bはセンサアン
プ19aの出力信号S1を計数する各々の移動子の位置検出
回路、21−1,21−2,……21−ｎはパルスモータ駆動回路
であり、リニアパルスモータの移動子駆動コイル励磁信
号S4−1,S4−2,……S4−ｎを各移動子４−1,4−2,……
４−ｎに送り位置決めを行なう。

移動子位置決め制御用コンピュータ23は、記憶してい
る各移動子４−1,4−2,……４−ｎの柄データの位置情
報及び移動子位置検出信号S2と、編機の主軸の周期信号
S5,S6に同期した移動子４−1,4−2,……４−ｎの位置決
め指令S31,S3−2,……S3−ｎを発生させ、パルスモータ
駆動回路21−1,21−2,……21−ｎより送信される信号に
基づき、移動子４−1,4−2,……４−ｎに付属する各ガ
イドポイント5a−1,5a−2,……5a−ｎが柄データに従っ
て位置制御される。

又、パルスモータの位置制御の公知の方法としては、
スローアップ、スローダウンのパルス発生により立上が
り時の脱調防止と目標位置への位置決めを保証する方法
がある。しかし、このスローアップ、スローダウン方式
は安全係数を大きくしても、負荷の変動、外力ノイズに
対して100％保証することはできない。

そこで本実施例においては、再短時間で位置決めを確
実に行なうようにしたもので、図６、図７を用いてその
制御方法を詳しく説明する。

図６は磁歪式アブソリュートセンサの出力信号と固定
子18の極の関係を示すものである。本実施例では、固定
子18の極のピッチは４ゲージに相当し、その位置決め位
置はGA1,GA2,GA3,GA4の４通りとなる。

本実施例においてはGA1からGA2までの１ゲージ移動量
（1.411mm）の1/8単位で位置検出を行なうように位置検
出回路は設計されている。磁歪式アブソリュートセンサ
の出力信号を固定子18の極のピッチに合わせるように保
持部材３の編幅のスパン調整を行ない位置合わせを行な
った結果、図６の関係が得られた。

位置検出値は二進数で、S2−０（2⁰）,S2−１（2¹）,
S2−２（2²）,S2−３（2³）……となり、S2−４以上は
省略しているが16ビットの値で検出される。したがっ
て、ガイドアドレスとしては、S2−３（2³）の単位がガ
イドポイント（移動子）のガイドアドレス検出値とな
る。以下の３ビットS2−0,S2−1,S2−２はリニアパルス
モータの位置決め制御に必要は移動情報となる。

図７は、リニアパルスモータの位置制御パラメートの
関係を表わしている。Pcは移動子４の位置検出値、S2は
リニアパルスモータの移動子駆動コイル17の励磁信号、
i0,i1,i2,i3,i4,i5,i6,i7は移動子駆動コイル17の励磁
電流パラメータ、ΔP0,ΔP1はリニアパルスモータの１
パルス移動量を示す。ΔP0は１−２相励磁の移動量、Δ
P1は１相励磁の移動量、横軸のSnは位置検出サンプリン
グ回数、この実施例はサンプリング周期1.6msecとして
いる。tsは時間（msec）を示す。Δｆは移動子４の速度
を表わし１サンプリング周期での検出値の変化移動量を
示す。d0,d1,d2は位置決め目標値までの距離を示す制御
パラメータを示す。Δｄは位置検出位置とリニアパルス
モータの移動子駆動コイル励磁位置許容差のパラメータ
を示す。Δｄについては脱調防止パラメータとして重要
で検出値でΔｄ≦12としている。なぜならば、Δｄ＞16
となると公知のとおり脱調状態となるため、安全係数を
見て実施例ではΔｄ≦12としている。

各パラメータと位置制御方法の実施例について、以下
に説明を行なう。

編機の回転数400rpm〜450rpmに同期した移動子の位置
決め時間はアンダーラップ位置決めで50msec以内、オー
バーラップ位置決めで18msec以内であり、保持部材の枚
数で多少の許容量の変動はあるが、いずれにしても短時
間で確実な位置決めを保証しなければならない。

図７で例示されるラッピングは12ゲージの移動量を示
し、アンダーラップ開始信号により位置決めがスタート
し、まずスタートダッシュの立上りはi7,i6の電流を駆
動回路の性能一杯にすることで立上り時間を最短とす
る。加速方法は位置検出値が励磁位置との差Δｄ＝４ま
で近づいたらΔP1＝８を加え励磁位置を移動させる。そ
の時点でΔｄ＝12となるが、さらに移動子の検出位置が
Δｄ＝４に接近するのを待って励磁位置を移動させ、順
次目標位置に達するまで繰り返す。この方法は移動子の
慣性の時定数に合った最短の立上りを示している。この
制御は、位置検出サンプリングの周期1.6msecで行なわ
れる。

次に目標値に停止するための制御パラメータ及び制御
方法を説明する。前述のように、リニアパルスモータの
移動子駆動コイル励磁信号S2の位置が目標位置に達した
時点から停止制御が始まるが、S2が目標に達した時点に
おいて、移動子はΔｄ≦12であるから目標位置から1.5
ゲージ隔たった位置にあり、その時の移動速度Δｆを求
める。そしてΔｆの値により予め設定されているd0,d1,
d2およびi1,i2,i3の励磁電流に従って図７に示す移動駆
動コイルの励磁制御を次のように行なう。

まず目標値に対し、d2の位置に接近した時、励磁位置
をΔP1だけ戻して目標値の１ゲージ手前を励磁する。こ
の時の励磁電流を13とする。つまり目標位置に停止させ
るための制動ブレーキ作用である。次に、d1の位置まで
接近した時点でΔP0だけ励磁位置を目標位置に近づけ
る。このときの励磁電流はi2である。さらにd0の位置に
接近した時点でΔP0だけ励磁を進めると位置決め目標に
励磁位置がなるが、この時の励磁電流はi1である。

以上の制御方法において、Δｆとd0,d1,d2,i1,i2,i3
のパラメータを最適に設定することにより、最短時間で
目標位置に停止させることができる。i0は停止後の励磁
電流であり停止保持トルクに見合った電流値を選択す
る。

本実施例の方法は、移動子の位置検出位置と指令値で
ある移動子駆動コイルの励磁位置を位置検出のサンプリ
ング周期1.6msec間隔で常に制御し、リニアパルスモー
タの最大の問題点である脱調を防止するために常時制御
して最短時間での位置決めを可能とする方法である。

制御パラメータは同一構造の移動子であれば一度最適
値を設定することで全ての移動子に適応できる。

前述した図４のリニアパルスモータの構造により推力
のバラツキを最小限にし移動子の薄型化、軽量化、高推
力を図れば、さらに性能向上が期待できる。

次に保持部材３上に配置された柄ガイドポイント用の
移動子４−1,4−2,……４−ｎの各駆動コイルへの制御
方法として、ケーブルを用いず非接触により電力供給と
制御信号の伝達を行なう実施例を説明する。これは移動
子に対する接続ケーブルを排除し移動範囲の制限、ケー
ブルの寿命、実装上の問題などの課題を解決し自由な柄
出しを具現化したものである。

図８には、接続ケーブルを排除した柄出し装置の一例
を示しており、構造的に図３との共通部分については同
符号を付してその説明を省略し、上端部に付加された部
分について説明する。

保持部材３に固着したフェライト板40と、フェライト
板40に長手方向に並列して固着してなる誘導線コイル34
と、移動子４の上部に誘導線コイル34に対応して設けた
受電コイル35と、整流回路36、駆動回路37、信号検知回
路38が組み込まれてユニットを形成している。

次に、上記装置を用いた制御方法について、図９、図
10及び図11を用いて説明する。なお、先の実施例の図５
において示されるものと共通の制御方法については説明
を省略し、追加部分の制御方法についてのみ説明する。

図９の移動子位置決め制御用コンピュータ23により発
生される移動子４−1,4−２……４−ｎの位置決め指令S
3−1,S3−2,……S3−ｎは、信号変換回路32に入力され
てシリアルパルス信号S10に変換され、電力供給発振部3
3に入力される。電力供給発振部33は、発振周波数に対
して移動子の位置決め指令シリアルパルス信号S10によ
り変調された電力信号S11を出力し、保持部材３上に取
設される誘導線コイル34を励磁する。

移動子４−1,4−2,……４−ｎは、受電コイル35−1,3
5−2,……35−ｎと誘導線コイル34との磁気結合により
誘起電力を得ることができると同時に、制御信号を受信
することができる。

図10により移動子４−1,4−2,……４−ｎの制御方法
を説明する。受電コイル35に発生する誘起電力S12は制
御信号検知回路38および整流回路36に入力され、又、制
御信号S13および直流電圧信号S14はリニアパルスモータ
駆動回路37に入力され、制御信号S15,S16により移動子
駆動コイル17a−1,17a−２が励磁される。こうして上記
と同様にして各移動子が位置決め制御される。

図11は、電力供給発振部33の基本発振信号CLと位置決
め指令シリアルパルス信号S10によりパルス幅変調され
た電力信号S11の信号波形の例を示す。

上記の実施例では制御信号と電力供給を同時に行なう
実施例について説明したが、これ以外に、後述するよう
に電力供給と制御信号電送を二系統にする方法も考えら
れる。いずれにしても同一保持部材上に配置する移動子
の個数が多くなればなるほど、接続ケーブルを排除する
効果は大きい。ただ、受電コイル35、受電コイルフェラ
イトコア39、制御信号検知回路38、整流回路36およびリ
ニアパルスモータ駆動回路37の付加により移動子の重量
増加となるが、本発明の請求項１の柄出し装置の効果に
より、軽量化、薄形化、高推力などが実現され、実用化
が図られる。

なお、上記の非接触方式のほか、保持部材の一部に通
電部分を設けておき、これに移動子に設けたスリップリ
ングを接触させて信号や電力を供給する接触方式で、上
記同様のワイヤレスコントロールによる位置決め制御を
行なうように実施することもできる。

図12は、保持部材（図示省略）上に編幅方向に設けら
れた固定子18の上下一方側（図の場合は上側）の極に対
向して移動子４の極を配置した実施例を示している。

同図において、15が界磁マグネット、16a−１、16a−
２が移動子の極、17a−１、17a−２が移動子駆動コイル
であり、両極16a−１、16a−２の前後に移動用ローラ41
を有し、該移動用ローラ41がガイドを兼ねるように形成
された固定子18に載設されて、編幅方向に移動できるよ
うに設けられている。34は誘導線コイル、35は受電コイ
ルで、磁気結合により誘起電力を得ることができるもの
で、これにより必要な電力供給がなされる。この点は図
８の実施例の場合と同様である。

また図12は、移動子４にマイクロコンピュータ又はロ
ジック回路を搭載して、位置補正などのための誘導線コ
イル34の制御信号を軽減して、移動子４の制御を行なう
ようにした場合を示している。そのため基盤PB上にマイ
コンチップが付設されて図示されている。

すなわち、上記した制御方法の実施例では、リニアパ
ルスモータの１パルス当りの移動量をゲージピッチ（1.
411nm）に設定して制御する場合を示したが、固定子の
加工精度、編針のピッチ加工精度、ピッチ誤差の補正、
位置合わせの簡便化、高速化等の課題を解決するために
は、１パルス当りの移動量を前述の１パルス1.411mmに
対し数分の１、例えば1/4の移動量として、さらに１−
２相励磁方式を採用し、１パルス0.176mmの単位で移動
子の位置補正および温度補正、個々のガイド位置補正を
行なう制御方法を選択するのが望ましい。

しかし、１ゲージ複数パルス移動に設定すると、誘導
線で伝達する情報量は４倍となると同時に、移動子位置
決め制御コンピュータ23の処理能力も４倍以上となる。
また、誘導線の搬送波周波数も４倍以上の高周波とな
り、実装面、処理能力面でコスト高となり実現は困難と
なる。

そのため、１ゲージ移動のパルス数を複数パルス、例
えば実施例のように４パルス又は８パルスに設定した上
で、次の制御方法を採用するのがよい。

第１に、制御振動誘導線の搬送情報量を大幅に軽減す
るため、移動子４にマイクロコンピュータを搭載し、個
々に位置決め制御を行なうようにする。第２に、電力供
給誘導線と制御信号誘導線の２系統とし、制御信号の情
報量に制約されることなく、電力供給誘導線のインダク
タンスに合った共振周波数に設定できるようにする。

この制御方式を採用することにより、処理能力の分散
となり、移動子位置決め制御コンピュータ23の負荷は大
きく軽減される。

図13は、移動子に搭載するコンピュータによる制御構
成の一例を示す。

保持部材に固着してなる電力供給誘導線コイル34に対
応して設けた受電コイル35および電力供給誘導線と同一
保持部材に固着してなる制御信号誘導線コイル52に対応
して設けた受信コイル53、受電コイル35の出力信号S21
は電力受信部55に入力され、制御用電源V5およびパルス
モータ駆動回路58用の電源Vcが出力される。また、受電
コイル53の出力信号S21を整形し、制御信号同期信号CL
を出力する制御信号受信コイル53の出力信号S22は制御
信号受信部56に入力され、シリアル制御信号S23に整形
される。

図14に各信号例を示す。制御信号同期信号CLに対して
シリアル制御信号S23は０と１の組み合わせ列で出力さ
れる。信号CL、S23は位置決め制御マイコン部57に入力
され、柄制御用、移動子位置決め制御コンピュータ23よ
り送られる各移動子の位置決めに必要な情報を受信し、
位置決め制御マイコン部57でリニアパルスモータの励磁
信号S24および電流信号S25に展開してパルスモータ駆動
回路58へ出力され、Ａ相励磁信号S15、Ｂ相励磁信号S16
によりパルスモータの位置決めを行なう。

図15は、制御信号誘導線コイル52により送信されるシ
リアル制御信号S23の実施例を示す。シリアル信号の送
受信の方法については公知であり省略するが、信号内容
について説明する。

図15の下欄に示す制御コードは、移動子に対する制御
命令で全ての移動子に対して共通である。

制御コードは、制御データの伝送と制御開始指令の２
種類に大別できる。制御コードについて簡単に説明す
る。

05^H 指令値伝送、柄データにより各移動子に対して位
置決め移動量、方向、オーバーラッピング有無を伝送す
る。一回転に一回の伝送を行なう。

01^H アンダラップ位置決め開始、指令値伝送の指令、
を実行する。開始の同期信号である。

02^H オーバーラップ位置決め開始、指令値伝送の指令
を実行する。開始の同期信号である。

06^H 復帰指令値伝送、エラー発生後の復旧動作に主に
使用する。復帰すべき移動量が指令される。

03^H 復帰位置決め開始、復帰指令値に従い指令を実行
する。

04^H スパン調整開始、アブソリュート位置検出値とパ
ルスモータ固定子の位置調整を行なう場合のパルスモー
タの励磁制御開始指令である。各移動子の現在位置が更
新される。

07^H 補正値伝送、各移動子に対して補正値を伝送す
る。原点オフセット値を補正して位置決め位置が補正さ
れる。

08^H制御データ伝送、制御パラメータの伝送を行なう。

0F^H〜51^H 位置決めパラメータの伝送、移動パルスに対
しての位置決め制御の時間、電流値を伝送する。

60^H〜62^H 移動子現在位置伝送、アブソリュート検出値
の伝送を行ない移動子内部データを更新する。

以上のように移動子位置決め制御部にマイクロコンピ
ュータを搭載することにより、多パルスへの対応、位置
補正機能およびコードレス制御への対応、また多移動子
への対応を考えると、処理の分散化を実現でき、課題の
解決を図ることができ、さらに今後の多機能化に対応で
きる。

図16は電力供給誘導線コイル34と制御信号誘導線コイ
ル52の２系統にした実施例の制御構成のブロック図であ
る。

前述の図９に較べて、誘導線コイル34の励磁発振部が
制御信号誘導線コイル励磁用発振部51と電力供給誘導線
コイル励磁用発振部50に分かれ、移動子の位置決め制御
コンピュータ23により出力される制御信号S19は前記発
振部51に入力されて、発振部出力信号S20が出力され、
制御信号誘導線コイル52に供給される。同じく制御信号
S17は電力供給発振部50に入力されて、ON,OFF信号によ
り出力される発振部出力S18は電力供給部用誘導線コイ
ル34に供給される。

各移動子４−1,4−2,……４−ｎにマイコン位置制御
基板PB−1,PB−2,……PB−ｎが搭載される構成となって
いる。また、移動子が実装される保持部材部分の温度検
出装置60および補正操作パルス61を装備し、温度データ
S30および補正操作信号S31を移動子位置決め制御コンピ
ュータ23に入力し、前述の移動子の補正機能に対し温度
変化により生じる位置の補正および移動子個々に生じる
調整用、補正値の指令を行ない最適な条件となる柄出し
位置決め制御を実現している。

図17は、上述したように移動しかつ位置決め制御され
る移動子に、複数のガイドポイントを有するガイドバー
を取付て構成した柄出し装置の１例を示している。

この実施例の基本構造は図３に示す実施例と共通して
おり、同構成部分については同符号を付してその詳しい
説明は省略するが、案内経路としての保持部材３上にリ
ニアパルスモータの固定子18を組込み、同一経路に複数
の移動子４（４−1,4−2,4−3,4−４……）を、各移動
子の極16a,16bが案内経路としての保持部材３上に設け
られた固定子18の両側の極に相対するように配置し、そ
れぞれ個々に編幅方向に移動可能に設けている。そして
任意の複数の移動子４に、複数のガイドポイント５（５
−1,5−2,5−３……）が設けられたガイドバー70（70−
1,70−2,70−３……）をネジ止め手段71により取付けて
いる。ガイドポイント５はビス72によりガイドバー70の
所望の位置に取着されている。

前記の移動子４は、ガイドバー70の長さ、すなわち、
編機幅にもよるが、少なくとも一枚について両端に近い
部分の二箇所でガイドバー70を保持している。ガイドバ
ー70の長さによっては、適宜間隔をおいて数個所でガイ
ドバー70を保持するための移動子４を設けておくことが
できる。

この実施例のように複数のガイドバー70を編機前後方
向で取着位置をずらせて、それぞれ移動子により移動可
能に設けた構成とした場合、各ガイドバー70の変位を個
々に容易にかつ高速で制御できることになる。また同一
の案内経路中に複数のガイドバーをそれぞれ個別に変位
可能に設けることができるので、ガイドバーの設置スペ
ースに余裕が生まれ、多枚数のガイドバーを並設した構
成も容易に可能になる。

なお、図17では、制御装置のリニアパルスモータ駆動
回路と移動子駆動コイルの間を信号ケーブル７で接続し
ているが、この実施例においても、信号ケーブルを図９
や図12のように排除して、ワイヤレスコントロールで制
御するように実施することが可能である。この場合、移
動子４上部に、誘導線コイル、受電コイルと電流回路、
駆動回路、信号検出回路が組み込まれてなるユニットを
設けることが必要である。また図12のように移動子の極
を固定子の片側の極に対向配置して実施することも可能
である。

さらに、この実施例でも、１ゲージ移動のパルス数を
１パルスに設定するほか、複数パルスに設定することが
でき、また制御信号誘導線の搬送情報量を大幅に軽減す
るため、移動子にマイクロコンピュータを搭載し、個々
に位置決め制御を行なうようにするとことも、また電力
供給誘導線と制御信号誘導線の２系統に構成することも
できる。

［産業上の利用可能性］本発明の経編機の柄出し装置によれば、使用するリニ
アパルスモータの推力を低下させずに移動子軸受の負担
を小さくできてモータの厚みを縮小化できるので、従来
機の導糸筬に相当する保持部材の枚数の増加が図れ、ま
たその組み立て、編針との位置合せ等の調整も容易に可
能になる。

また、磁石の磁路が同一方向となるように構成するこ
とにより、漏洩磁束の減少、推力の均一化を図ることが
できるので、安定したガイドポイントの位置決めがなさ
れる。

本発明の柄出し装置の第１の制御方法により、移動子
の位置決め情報が位置決め制御指令の移動条件として論
理的に回路に組み込まれるので、停電後の再動作時も基
準位置へ戻すことが不要となり、また種々の外力ノイズ
による脱調がなくなり、誤動作が生じなくなる。又、励
磁位置、励磁電流、励磁切替タイミングをパラメータで
制御することで、短時間で確実な位置決めが保証され
る。

また、移動子への接続用の信号ケーブルを排除し、ワ
イヤレスコントロールで移動子の位置決め制御を行なう
ことにより、柄作成において移動子の運動範囲の制約が
なくなるので、編機幅一杯に自由に柄糸を走らせること
ができるようになり、従来できなかった新しい柄構成の
レース地が編成可能となる。また装置の小型軽量化、高
推力を実現でき、高速化に寄与できる。

さらに、移動子にマイクロコンピュータ又はロジック
回路を搭載して、位置補正等のための誘導線コイルへの
制御信号を軽減することにより、制御信号の情報量に制
約されることなく、移動子を位置決め制御でき、移動子
位置決め制御コンピュータの負荷を軽減でき、さらに実
用的なものとなる。

このように本発明の経編機の柄出し装置および制御方
法によれば、課題〜を解決でき、リニアパルスモー
タを利用してガイドポイントが設けられている移動子の
移動制御による柄出し編成を容易に可能にする。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者野坂訓正福井県福井市上北野１丁目27番33号日本マイヤー株式会社内 (56)参考文献特開平６−49754（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−55852（ＪＰ，Ａ) 特公昭59−1059（ＪＰ，Ｂ２) 特公昭58−44783（ＪＰ，Ｂ２) 特表平２−502297（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) D04B 23/00 - 39/08

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】案内経路としての保持部材上にリニアパル
スモータの固定子を組み込み、同一経路に複数個の移動
子を任意間隔で設け、前記移動子の一部をガイドポイン
トに構成するか、又は前記移動子にガイドバーを取付け
てなる経編機の柄出し装置において、前記移動子の極を
前記固定子の両側の極に相対して配置する構成としたこ
とを特徴とする経編機の柄出し装置。
【請求項２】固定子の極に相対する二個の界磁マグネッ
トの磁路が同一方向となるように、移動子の極の移動子
駆動コイルと、界磁マグネットのNS方向および固定子の
歯形を組み合わせる構成とした請求項１に記載の経編機
の柄出し装置。
【請求項３】案内経路としての保持部材上にリニアパル
スモータの固定子を組み込み、同一経路に複数個の移動
子を任意間隔で設け、前記移動子の一部をガイドポイン
トに構成するか、又は前記移動子にガイドバーを取付け
てなる経編機の柄出し装置の制御方法であって、固定子
の極と移動子の極に関連して位置センサを設け、位置決
め指令に対して１パルス単位で移動子の極が移動したこ
とを位置センサで確認して次の位置決め指令パルスを発
生するようになし、リニアモータの加減速制御を行なう
ようにする柄出し装置の制御方法。
【請求項４】案内経路としての保持部材上にリニアパル
スモータの固定子を組み込み、同一経路に複数個の移動
子を任意間隔で設け、前記移動子の一部をガイドポイン
トに構成するか、又は前記移動子にガイドバーを取付け
てなる経編機の柄出し装置の制御方法であって、保持部
材上に配置した固定子の極のピッチに合わせてスパン調
整した磁歪式アブソリュート位置検出手段を設け、該位
置検出手段による位置検出値と移動子駆動コイル励磁の
関係を制御するようにする柄出し装置の制御方法。
【請求項５】案内経路としての保持部材上にリニアパル
スモータの固定子を組み込み、同一経路に複数個の移動
子を任意間隔で設け、前記移動子の一部をガイドポイン
トに構成するか、又は前記移動子にガイドバーを取付け
てなる経編機の柄出し装置の制御方法であって、移動子
駆動コイルの電流制御及び励磁切替タイミングを位置検
出値より求めることで、最適の位置決め加減速を行なう
ようにして移動子の位置決め制御を行なうようにした柄
出し装置の制御方法。
【請求項６】案内経路としての保持部材上にリニアパル
スモータの固定子を組み込み、同一経路に複数個の移動
子を任意間隔で設け、前記移動子の一部をガイドポイン
トに構成するか、又は前記移動子にガイドバーを取付け
てなる経編機の柄出し装置の制御方法であって、移動子
への電力供給と制御信号の伝達を、移動子の受電コイル
と保持部材上に取設した誘導線コイルとの磁気結合を利
用した非接触方式又は保持部材の一部に通電部分を設け
て、これにスリップリングを接触させて信号や電力を供
給する接触方式を用い、ワイヤレスコントロールにて移
動子の位置決め制御を行なうようにした柄出し装置の制
御方法。
【請求項７】案内経路としての保持部材上にリニアパル
スモータの固定子を組み込み、同一経路に複数個の移動
子を任意間隔で設け、前記移動子の一部をガイドポイン
トに構成するか、又は前記移動子にガイドバーを取付け
てなる経編機の柄出し装置の制御方法であって、移動子
にマイクロコンピュータ又はロジック回路を搭載するこ
とで位置補正などのための誘導線コイルへの制御信号量
を軽減して、移動子の制御を行なうようにした柄出し装
置の制御方法。