JPH0748728A - 紡機における昇降体の位置制御方法及び位置制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 機械的動作遅れ等により昇降体の軌跡が目標
軌跡からずれることに起因する不具合の発生を防止す
る。 【構成】 リング精紡機のリングレールはＡＣサーボモ
ータからなるリフティングモータの速度制御により昇降
動され、リングレールの目標軌跡として同図に実線で示
す速度パターンが設定されている。目標軌跡は上昇過程
に２つの変速点Ｘ，Ｙを有し、上限位置Ａと下限位置Ｂ
にて反転するように設定されている。変速開始位置
Ｘ₀ ，Ｙ₀ はリングレールが各変速点Ｘ，Ｙに対応して
一定加速度α１，α２で変速された際に、その変速後に
リングレールの軌跡が目標軌跡上となるように設定され
ている。変速開始位置Ａ₀ ，Ｂ₀ はリングレールが各反
転位置Ａ，Ｂに対応して一定加速度α３，α４で反転さ
れた際に、その反転位置が反転位置Ａ，Ｂに一致するよ
うに設定されている。リングレールは各変速開始位置Ｘ
₀，Ｙ₀ ，Ａ₀ ，Ｂ₀ から変速開始される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は例えばリング精紡機に配
備されたリングレール等の昇降体の位置制御に係り、詳
しくは昇降体の軌跡を予め設定された目標軌跡通りに位
置制御する紡機における昇降体の位置制御方法及び位置
制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、紡績機械におけるリング精紡機
の機台には、その両側に昇降動可能にリングレールが配
備されている。フロントローラから紡出された糸は、昇
降動するリングレールに固定されたリング上を走行する
トラベラに案内されてボビンに巻き取られる。そのた
め、管糸を所望形状に形成するためには、リングレール
を予め設定された目標軌跡を描くように昇降動させる必
要がある。リングレールを昇降駆動させるリフティング
装置として、例えばサーボモータ等の可変速モータを備
え、可変速モータの回転方向及び回転数を制御すること
によりリングレールを昇降制御するリフティング装置が
知られている。

【０００３】ところで、従来から使用されてきたハート
カム機構を備えたリフティング装置によるリングレール
の運動軌跡は、管糸形成にとって好ましくその運動軌跡
が目標軌跡として可変速モータを備えたリフティング装
置に適用される場合がある。通常、ハートカム機構によ
るリングレールの運動軌跡は、そのハートカム形状に応
じてリングレールの反転位置以外に幾つかの変速点が設
定されている。

【０００４】可変速モータを備えたリフティング装置に
よれば、移動するリングレールの位置が制御装置により
検出され、リングレールが変速点または反転位置に到達
した時点で直ちに指令信号が制御装置から可変速モータ
の駆動回路に送られる。そして、指令信号に基づき可変
速モータの回転方向及び回転数が制御装置によって制御
されることによりリングレールが昇降制御されるように
なっていた。即ち、制御装置から駆動回路に指令信号を
送るタイミングは、リングレールが変速点または反転位
置に到達した時点で行われていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記のよう
にリングレールが変速点または反転位置に到達した時点
で指令信号を送ると、機械的動作遅れ等のためにリング
レールの実際の軌跡が目標軌跡からずれてしまうという
問題がある。例えば、図１０に示すようにリングレール
を目標位置Ｐａにて変速させる場合には、機械的動作遅
れ等のために変速完了後のリングレールの軌跡が目標軌
跡からずれてしまう。その結果、時間軸に対するリング
レールの位置が目標軌跡上の位置と一致しなくなる。
又、図１１に示すようにリングレールを目標位置Ｐｂに
て反転させる場合には、機械的動作遅れのためにリング
レールは目標位置Ｐｂにて反転されず目標位置Ｐｂを通
過した位置にて反転される。その結果、リングレールの
昇降ストロークが目標軌跡における昇降ストロークより
大きくなる。このように目標軌跡に対してリングレール
の昇降軌跡のずれが大きくなると、所望した形状通りに
正確に管糸を形成することができなくなる。又、リング
レールの昇降ストロークが目標軌跡通りにならない場合
には、形成された管糸のチェイス長及びリフト長が所望
する長さとならなくなる。

【０００６】本発明は前記の問題点に鑑みてなされたも
のであって、その目的は昇降体の実際の軌跡が機械的動
作遅れ等により目標軌跡からずれることに起因する不具
合の発生を防止することができる紡機における昇降体の
位置制御方法及び位置制御装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め請求項１に記載の発明では、所定速度で移動する昇降
体が変速点にて目標速度に変速する変速過程を伴う昇降
体の時間軸に対する軌跡を目標軌跡とし、前記昇降体を
前記所定速度から所定加速度で前記目標速度まで変速さ
せる前に、予め変速完了後における前記昇降体の軌跡を
前記目標軌跡に対してほぼ一致させ得る変速開始位置を
演算により求め、該変速開始位置から前記昇降体を前記
所定加速度で前記目標速度まで変速させるようにした。

【０００８】請求項２に記載の発明では、昇降体を駆動
する駆動手段と、前記昇降体の位置を検出する位置検出
手段と、所定速度で移動する前記昇降体が変速点にて目
標速度に変速する変速過程を伴う前記昇降体の時間軸に
対する軌跡を目標軌跡とし、前記昇降体を前記所定速度
から所定加速度で前記目標速度まで変速した際に、変速
完了後における前記昇降体の軌跡を前記目標軌跡に対し
てほぼ一致させ得る変速開始位置を演算するプログラム
データを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶され
たプログラムデータに基づき前記変速開始点を算出する
演算手段と、前記位置検出手段により前記昇降体が前記
演算手段により算出された前記変速開始点に到達したと
検出されると、前記昇降体が前記所定加速度で前記所定
速度から前記目標速度まで変速するように前記駆動手段
を駆動制御する制御手段とを備えた。

【０００９】請求項３に記載の発明では、所定速度で移
動する昇降体をその移動方向に対して反対向きの所定加
速度で変速させて前記昇降体を反転させる紡機における
昇降体の位置制御方法において、前記所定速度で移動す
る前記昇降体を前記所定加速度で変速させる前に、予め
前記昇降体の速度を目標位置にて零とし得る前記昇降体
の変速開始点を演算により求め、演算により求めた当該
変速開始点から前記所定速度で移動する前記昇降体を前
記所定加速度で変速開始させるようにした。

【００１０】請求項４に記載の発明では、昇降体を駆動
する駆動手段と、前記昇降体の位置を検出する位置検出
手段と、所定速度で移動する前記昇降体をその移動方向
に対して反対向きの所定加速度で変速した際に、前記昇
降体の速度を目標位置にて零とし得る前記昇降体の変速
開始点を演算するプログラムデータを記憶する記憶手段
と、前記記憶手段に記憶されたプログラムデータに基づ
き前記変速開始点を演算する演算手段と、前記位置検出
手段により前記昇降体が前記演算手段により算出された
前記変速開始点に到達したと検出されると、前記昇降体
が前記所定速度から前記所定加速度で変速するように前
記駆動手段を駆動制御する制御手段とを備えた。

【００１１】

【作用】上記構成により請求項１に記載の発明によれ
ば、所定速度で移動する昇降体を所定加速度で目標速度
まで変速させる前に、予め変速完了後における昇降体の
軌跡が目標軌跡に対してほぼ一致させ得る変速開始位置
が演算により求められる。そして、昇降体は演算により
求められた変速開始位置から所定加速度で目標速度まで
変速される。その結果、変速完了後における昇降体の軌
跡が目標軌跡に対してほぼ一致する。

【００１２】請求項２に記載の発明によれば、所定速度
で移動する昇降体を所定加速度で目標速度まで変速させ
る前に、予め記憶手段に記憶されたプログラムデータに
基づき変速完了後における昇降体の軌跡を目標軌跡に対
してほぼ一致させ得る変速開始位置が演算手段により演
算される。そして、位置検出手段により昇降体が変速開
始点に到達したと検出されると、制御手段により駆動手
段が駆動制御され、所定速度で移動する昇降体を所定加
速度で目標速度まで変速する変速過程が開始される。そ
の結果、変速完了後における昇降体の軌跡が目標軌跡に
対してほぼ一致する。

【００１３】請求項３に記載の発明によれば、所定速度
で移動する昇降体をその移動方向に対して反対向きの所
定加速度で変速させる前に、予め昇降体の速度を目標位
置にて零とし得る昇降体の変速開始点が演算により求ら
れる。そして、所定速度で移動する昇降体は演算により
求められた変速開始点から所定加速度で変速開始され
る。その結果、昇降体は目標位置にて反転される。

【００１４】請求項４に記載の発明によれば、所定速度
で移動する昇降体をその移動方向に対して反対向きの所
定加速度で変速させる前に、予め記憶手段に記憶された
プログラムデータに基づき昇降体の速度を目標位置にて
零とし得る昇降体の変速開始点が演算手段により演算さ
れる。そして、位置検出手段により昇降体が変速開始点
に到達したと検出されると、制御手段により駆動手段が
駆動制御され、所定速度で移動する昇降体をその移動方
向に対して反対向きの所定加速度で変速する変速過程が
開始される。その結果、昇降体は目標位置にて反転され
る。

【００１５】

【実施例】以下、本発明をリング精紡機に具体化した一
実施例を図１〜図７に基づいて説明する。

【００１６】本実施例におけるリング精紡機は、リング
レールの昇降駆動専用のリフティングモータを備え、リ
フティングモータの回転数制御によりリングレールが所
定速度で昇降駆動されるようになっている。

【００１７】図２に示すように、フロントローラ１はそ
の回転軸１ａの一端に嵌着された被動歯車２と、主モー
タＭにより回転駆動されるドライビングシャフト３に嵌
着された駆動歯車４との間に配設された歯車列（図示せ
ず）を介して回転駆動されるようになっている。又、ス
ピンドル５はドライビングシャフト３に固定されたチン
プーリ６との間に巻き掛けられたスピンドルテープ７を
介して回転駆動されるようになっている。フロントロー
ラ１とスピンドル５はいずれも主モータＭの回転力に基
づいて駆動され、フロントローラ１からの紡出量とスピ
ンドル５による巻取量とが常に同量となるようにそれぞ
れの回転数が所定比となるように設定されている。又、
主モータＭは制御装置ＣＴによりインバータ８を介して
駆動され、予め設定された所定回転数に駆動制御される
ようになっている。

【００１８】リングレール９は上下方向に延びる複数の
ポーカピラー１０（但し、図２では１つのみ図示）によ
り所定間隔毎に支持されている。ポーカピラー１０の周
面には雄ネジを有するスクリュー部１０ａが形成され、
スクリュー部１０ａにはその雄ネジと螺合可能な雌ネジ
を有するナット体１１が螺合されている。ナット体１１
の下部には被動歯車１１ａが一体形成されている。ナッ
ト体１１と対応する高さにはラインシャフト１２がリン
グレール９と平行な状態で回転可能に配設されている。
ラインシャフト１２にはナット体１１と対応する位置に
駆動歯車１２ａがナット体１１の被動歯車１１ａと噛合
する状態で嵌着固定されている。

【００１９】ラインシャフト１２は駆動手段を構成する
ＡＣサーボモータからなるリフティングモータ１３の駆
動軸１３ａと作動連結されている。リフティングモータ
１３は駆動手段を構成するサーボドライバ１４を介して
制御装置ＣＴにより正逆転駆動されるようになってい
る。リフティングモータ１３の正転時にリングレール９
が上昇し、リフティングモータ１３の逆転時にリングレ
ール９が下降するようになっている。リングレール９は
チェイス長Ｃに相当するストロークで昇降動し、その昇
降位置を１昇降動毎に少しずつ上方へ移動してゆくよう
になっている。

【００２０】リングレール９にはスピンドル５と対応す
る位置にリング９ａが固定され、リング９ａにはリング
９ａ上を走行するトラベラ１５が配設されている。又、
フロントローラ１の前方（図２の紙面手前側）にはフロ
ントローラ１から紡出される糸ｙを案内するスネルワイ
ヤ１６がリングレール９と同期して昇降可能に配設され
ている。フロントローラ１から紡出される糸ｙは、スネ
ルワイヤ１６を経てリングレール９と一体に昇降動する
トラベラ１５に案内されることにより、スピンドル５の
回転に伴い高速回転するボビンｂにその下部から上部に
向かって巻き取られるようになっている。

【００２１】リフティングモータ１３はその回転数を検
出するインクリメントエンコーダ１７を備えている。
又、フロントローラ１の一端にはフロントローラ１の回
転数を検出する近接スイッチ１８が接続されている。イ
ンクリメントエンコーダ１７及び近接スイッチ１８はそ
れぞれラインシャフト１２及びフロントローラ１の回転
数に応じたパルス数を持つパルス信号を検出信号として
制御装置ＣＴに出力するようになっている。

【００２２】リングレール９は図１に実線で示す速度パ
ターンを１昇降動すなわち１ダブルストロークにおける
目標軌跡としている。この目標軌跡はハートカム機構を
備えたリフティング装置に基づくリングレールの軌跡に
等しく設定され、同図に示すように上昇過程に２つの変
速点Ｘ，Ｙを有している。即ち、目標軌跡は１ダブルス
トロークの開始点を原点Ｏとし、原点Ｏから変速点Ｘま
でを速度Ｖ１で上昇し、変速点Ｘから変速点Ｙまでを速
度Ｖ２（＜Ｖ１）で移動し、さらに変速点Ｙから上限位
置Ａまでを速度Ｖ１で上昇するようになっている。そし
て、上限位置Ａにて反転し、上限位置Ａから下限位置Ｂ
までを速度Ｖ３で下降するように設定されている。

【００２３】次に、位置制御装置の電気的構成について
説明する。図３に示すように、制御装置ＣＴはマイクロ
コンピュータ１９を内蔵している。マイクロコンピュー
タ１９は演算手段及び制御手段としての中央処理装置
（以下ＣＰＵという）２０と、作業用メモリ２１と、記
憶手段としてのプログラムメモリ２２と、カウンタ回路
２３とから構成されている。作業用メモリ２１は入力デ
ータ及びＣＰＵ２０における演算処理結果等を一時記憶
する読出し及び書替え可能なメモリ（ＲＡＭ）からな
り、プログラムメモリ２２は制御プログラムを記憶した
読出し専用メモリ（ＲＯＭ）からなっている。ＣＰＵ２
０はプログラムメモリ２２に記憶された制御プログラム
に基づいて動作するようになっている。

【００２４】制御装置ＣＴは入力装置２４を備え、入力
装置２４はＣＰＵ２０と接続されている。入力装置２４
により糸重量Ｗ、糸番手Ｎｅ、リフト長Ｌｔ、チェイス
長Ｃ、ボビン裸径ＤＥ等のデータが入力され、これらの
入力データは作業用メモリ２１に記憶されるようになっ
ている。インクリメントエンコーダ１７及び近接スイッ
チ１８は入力インターフェイス２５を介してＣＰＵ２０
及びカウンタ回路２３と接続されている。カウンタ回路
２３はインクリメントエンコーダ１７及び近接スイッチ
１８からの各パルス信号が持つパルス数をそれぞれ計数
値Ｃ１，Ｃ２として計数するようになっている。カウン
タ回路２３の計数値Ｃ１はリングレール９の１ダブルス
トロークが完了する度、すなわちリフティングモータ１
３の回転が逆転方向から正転方向に反転される度にリセ
ットされるようになっている。

【００２５】又、ＣＰＵ２０は出力インターフェイス２
６を介して主モータ駆動回路２７と接続され、主モータ
駆動回路２７はインバータ８を介して主モータＭと接続
されている。又、ＣＰＵ２０は出力インターフェイス２
６を介してサーボドライバ１４と接続され、サーボドラ
イバ１４はリフティングモータ１３と接続されている。
ＣＰＵ２０は主モータ駆動回路２７及びサーボドライバ
１４に対してモータ駆動信号ＫＳとモータ停止信号ＴＳ
を出力する。そして、各モータＭ，１３はそれぞれ主モ
ータ駆動回路２７及びサーボドライバ１４によりモータ
駆動信号ＫＳに基づき駆動開始され、モータ停止信号Ｔ
Ｓに基づき駆動停止されるようになっている。

【００２６】カウンタ回路２３には１ダブルストローク
毎に変速開始位置Ｘ₀ ，Ｙ₀ ，Ａ₀，Ｂ₀ と対応する値
がプリセットされるようになっている。変速開始位置Ｘ
₀ ，Ｙ₀ ，Ａ₀ ，Ｂ₀ と対応する値は、プログラムメモ
リ２２に記憶されたプログラムデータに基づき入力デー
タと目標軌跡を決める各設定値を用いて機台運転開始前
にＣＰＵ２０により算出される。カウンタ回路２３は計
数値Ｃ１がプリセットされた変速開始位置Ｘ₀ ，Ｙ₀ ，
Ａ₀ ，Ｂ₀ と対応する値に達する度に、ＣＰＵ２０にそ
れぞれ割込信号ＳＣ１〜ＳＣ４を出力するようになって
いる。ＣＰＵ２０はカウンタ回路２３から割込信号ＳＣ
１〜ＳＣ４を入力すると、サーボドライバ１４に変速指
令信号Ｓ１〜Ｓ４を出力するようになっている。変速指
令信号Ｓ１〜Ｓ４はリフティングモータ１３を所定回転
数に変速させる指令値として機能している。サーボドラ
イバ１４は各変速指令信号Ｓ１〜Ｓ４に基づきリングレ
ール９をそれぞれ一定加速度α１〜α４で速度Ｖ２，Ｖ
１，Ｖ３′（＞Ｖ３），Ｖ１に変速させるようにリフテ
ィングモータ１３を所定回転数に変速させるようになっ
ている。下降過程における速度Ｖ３′は、各ダブルスト
ロークの開始時におけるリングレール９の軌跡が目標軌
跡上に乗るように速度Ｖ３より大きな値に設定されてい
る。

【００２７】又、カウンタ回路２３には入力データから
算出された生産糸長ＬＢが機台運転開始前にプリセット
されるようになっている。カウンタ回路２３は計数値Ｃ
２がプリセットされた生産糸長ＬＢと対応する値に達す
ると、ＣＰＵ２０に満管信号ＦＳを出力するようになっ
ている。ＣＰＵ２０はカウンタ回路２３から満管信号Ｆ
Ｓを入力すると、主モータ駆動回路２７及びサーボドラ
イバ１４にモータ停止信号ＴＳを出力するようになって
いる。

【００２８】ここで、カウンタ回路２３にプリセットさ
れる変速開始位置Ｘ₀ ，Ｙ₀ ，Ａ₀，Ｂ₀ の算出方法に
ついて説明する。はじめに変速開始位置Ｘ₀ ，Ｙ₀ は、
各変速点Ｘ，Ｙでの変速過程における加速度をリフティ
ングモータ１３が追随可能な一定加速度α１（＜０），
α２（＞０）とし、変速完了後にリングレール９の軌跡
が目標軌跡に乗るように定義された変速開始位置であ
る。例えば、変速点Ｘでの変速過程を考えると、図４に
示すようにリングレール９を変速開始位置Ｘ₀ から加速
度α１で変速開始させることにより同図に実線で示すリ
ングレール９の軌跡が変速完了後に同図に破線で示す目
標軌跡に乗る。この変速過程におけるリングレール９の
速度変化は、図５に破線で示す目標軌跡の速度変化に対
して同図に実線で示すように変速開始位置Ｘ₀と対応す
る時刻を起点として傾きα１で速度Ｖ１から速度Ｖ２に
向かって減速する。

【００２９】リングレール９の軌跡が変速完了後に目標
軌跡に乗るためには、リングレール９が速度Ｖ２となっ
た時点においてリングレール９の軌跡が目標軌跡と一致
すればよい。即ち、リングレール９が速度Ｖ１から速度
Ｖ２に至るまでの目標軌跡上の移動距離ΔＬ１と実際の
移動距離ΔＬ２とが同じであればよい。ここで、変速開
始時からリングレール９が速度Ｖ２に至るまでの所要時
間をＴとし、目標軌跡上で変速開始位置Ｘ₀ から変速点
Ｘまでの移動に要する時間をｔとすると、目標軌跡上の
移動距離ΔＬ１は、 ΔＬ１＝Ｖ２・Ｔ＋（Ｖ１−Ｖ２）・ｔ …（１） 実際の移動距離ΔＬ２は、図６の斜線部の面積に等し
く、 ΔＬ２＝（Ｖ１＋Ｖ２）・Ｔ／２ …（２） と表される。

【００３０】そして、ΔＬ１＝ΔＬ２であることから
（１），（２）式よりｔ＝Ｔ／２と求められる。ここ
で、Ｔ＝（Ｖ２−Ｖ１）／α１で表されるので、ｔ＝
（Ｖ２−Ｖ１）／（２α１）となる。変速点Ｘより距離
（Ｖ１・ｔ）だけ手前（下方）の位置にリングレール９
が到達した時点でリングレール９の変速を開始させれば
よいので、変速開始位置Ｘ₀ は、 Ｘ₀ ＝Ｘ−Ｖ１・ｔ ＝Ｘ−Ｖ１・（Ｖ２−Ｖ１）／（２α１） …（３） となる。又、同様にして変速開始位置Ｙ₀ は、、 Ｙ₀ ＝Ｙ−Ｖ２・（Ｖ１−Ｖ２）／（２α２） …（４） となる。この（３），（４）式がプログラムメモリ２２
に記憶されている。

【００３１】次に、変速開始位置Ａ₀ ，Ｂ₀ は、各変速
点Ａ，Ｂでの変速過程における加速度をリフティングモ
ータ１３が追随可能な一定加速度α３（＜０），α４
（＞０）とし、リングレール９の反転位置が目標軌跡上
の反転位置と一致するように定義された変速開始位置で
ある。例えば、変速点Ａでの変速過程を考えると、図６
に示すようにリングレール９を変速開始位置Ａ₀ から加
速度α３で変速開始させることにより同図に実線で示す
リングレール９の軌跡上の反転位置が同図に破線で示す
目標軌跡上の反転位置Ａと一致する。この変速過程にお
けるリングレール９の速度変化は、図７に破線で示す目
標軌跡の速度変化に対して同図に実線で示すように変速
開始位置Ａ₀ と対応する時刻ｔ₀ から傾きα３で速度Ｖ
１から速度Ｖ３′に向かって減速する。

【００３２】リングレール９の反転位置が目標軌跡上の
反転位置Ａと一致するためには、リングレール９が位置
Ａにて速度０となればよい。リングレール９を速度Ｖ１
から加速度α３で減速させた際に、リングレール９が速
度０となるまでの移動距離ΔＬ３は図７の斜線部の面積
に等しく、次のように表される。

【００３３】 ΔＬ３＝−Ｖ１² ／（２α３） …（５） 変速点ＡよりΔＬ３だけ手前（下方）の位置にリングレ
ール９が到達した時点でリングレール９の変速を開始さ
せればよいので、変速開始位置Ａ₀ は、 Ａ₀ ＝Ａ＋Ｖ１² ／（２α３） …（６） となる。又、同様にして変速開始位置Ｂ₀ は、 Ｂ₀ ＝Ｂ＋Ｖ３′² ／（２α４） …（７） となる。この（６），（７）式がプログラムメモリ２２
に記憶されている。

【００３４】次に、上記のように構成された位置制御装
置の作用を説明する。管糸形成開始前に予め糸重量Ｗ、
糸番手Ｎｅ、リフト長Ｌｔ、チェイス長Ｃ、ボビン裸径
ＤＥ等のデータが入力装置２４により入力され、これら
の入力データは作業用メモリ２１に記憶される。又、カ
ウンタ回路２３の各計数値がいずれもリセットされ、リ
ングレール９は管糸形成開始位置にセットされている。

【００３５】まず、ＣＰＵ２０は作業用メモリ２１から
糸重量Ｗ、糸番手Ｎｅ、リフト長Ｌｔ、チェイス長Ｃ等
のデータを読み込む。そして、これらのデータ及び図１
に実線で示す目標軌跡パターンに基づき生産糸長ＬＢ、
シェーパステップ量ΔＳ及び各変速点Ｘ，Ｙ，Ａ，Ｂの
位置座標が算出される。そして、各変速点Ｘ，Ｙ，Ａ，
Ｂの位置座標に基づき（３），（４），（６），（７）
式を用いて変速開始位置Ｘ₀ ，Ｙ₀ ，Ａ₀ ，Ｂ₀ が算出
される。変速開始位置Ｘ₀ ，Ｙ₀ ，Ａ₀ ，Ｂ₀及び生産
糸長ＬＢはカウンタ回路２３にプリセットされる。

【００３６】その後、リフティング装置の運転が開始さ
れる。即ち、ＣＰＵ２０から主モータ駆動回路２７及び
サーボドライバ１４にモータ駆動信号ＫＳが出力されて
主モータＭ及びリフティングモータ１３が駆動される。
主モータＭは予め設定された所定回転数で駆動する。
又、リフティングモータ１３はリングレール９の第１回
目の１ダブルストロークを開始させるためリングレール
９を速度Ｖ１で上昇させる所定回転数で正転する。又、
各モータＭ，１３の駆動開始に伴ってカウンタ回路２３
では計数値Ｃ１，Ｃ２の計数が開始される。こうしてリ
ングレール９の第１回目の１ダブルストロークが開始さ
れ、１ダブルストローク中にＣＰＵ２０は順次に４つの
割込信号ＳＣ１〜ＳＣ４を入力し、各割込信号ＳＣ１〜
ＳＣ４に応じて変速指令信号Ｓ１〜Ｓ４をサーボドライ
バ１４に出力する。

【００３７】まずリングレール９が変速開始位置Ｘ₀ に
到達すると、カウンタ回路２３から割込信号ＳＣ１がＣ
ＰＵ２０に入力される。ＣＰＵ２０は割込信号ＳＣ１が
入力されると直ちにサーボドライバ１４に変速指令信号
Ｓ１を出力し、リフティングモータ１３の回転数を減速
させる。その結果、速度Ｖ１で上昇するリングレール９
が変速開始位置Ｘ₀ から一定加速度α１で速度Ｖ２まで
減速される。変速完了後に速度Ｖ２で上昇するリングレ
ール９の軌跡は図１に示す目標軌跡とほぼ一致する。

【００３８】次に、リングレール９が変速開始位置Ｙ₀
に到達すると、カウンタ回路２３から割込信号ＳＣ２が
ＣＰＵ２０に入力される。ＣＰＵ２０は割込信号ＳＣ２
が入力されると直ちにサーボドライバ１４に変速指令信
号Ｓ２を出力し、リフティングモータ１３の回転数を加
速させる。その結果、速度Ｖ２で上昇するリングレール
９が変速開始位置Ｙ₀ から一定加速度α２で速度Ｖ１ま
で加速される。変速完了後に速度Ｖ１で上昇するリング
レール９の軌跡は図１に示す目標軌跡とほぼ一致する。

【００３９】その後、リングレール９が変速開始位置Ａ
₀ に到達すると、カウンタ回路２３から割込信号ＳＣ３
がＣＰＵ２０に入力される。ＣＰＵ２０は割込信号ＳＣ
３が入力されると直ちにサーボドライバ１４に変速指令
信号Ｓ３を出力し、リフティングモータ１３の回転数を
減速させる。その結果、速度Ｖ１で上昇するリングレー
ル９は変速開始位置Ａ₀ から一定加速度α３で減速さ
れ、上限位置Ａにて速度が０となって反転した後、速度
Ｖ３′で下降する。

【００４０】そして、速度Ｖ３′で下降するリングレー
ル９が変速開始位置Ｂ₀ に到達すると、カウンタ回路２
３から割込信号ＳＣ４がＣＰＵ２０に入力される。ＣＰ
Ｕ２０は割込信号ＳＣ４が入力されると直ちにサーボド
ライバ１４に変速指令信号Ｓ４を出力し、リフティング
モータ１３の回転数を減速させる。その結果、速度Ｖ
３′で下降するリングレール９は変速開始位置Ｂ₀ から
一定加速度α４で減速され、下限位置Ｂにて速度が０と
なって反転した後、速度Ｖ１で上昇する。そして、速度
Ｖ１で上昇するリングレール９の軌跡は目標軌跡とほぼ
一致する。そのため、１ダブルストロークの所要時間が
ほぼ目標軌跡通りとなる。又、リングレール９は目標軌
跡上の反転位置Ａ，Ｂとほぼ同位置にて反転するので、
リングレール９の昇降ストロークが目標軌跡通りとな
る。

【００４１】リングレール９が下限位置Ｂにて反転した
際に、カウンタ回路２３の計数値Ｃ１がリセットされ
る。以後、リングレール９は１昇降毎にシェーパステッ
プ量ΔＳずつ昇降開始位置を上方へ移動させながら、前
記と同様の速度パターンで繰り返し昇降される。そし
て、フロントローラ１からの全紡出量が生産糸長ＬＢと
なってカウンタ回路２３の計数値Ｃ２が生産糸長ＬＢと
対応する値に達すると、カウンタ回路２３からＣＰＵ２
０に満管信号ＦＳが出力される。ＣＰＵ２０は満管信号
ＦＳを入力すると直ちに主モータ駆動回路２７及びサー
ボドライバ１４にモータ停止信号ＴＳを出力する。その
結果、主モータＭ及びリフティングモータ１３が駆動停
止されることによりリフティング装置が停止されて管糸
形成を終了する。尚、反転位置Ａ，Ｂ付近で糸が目標軌
跡に比較して若干多く巻き取られるが管糸形状に支障を
与えない。

【００４２】以上詳述したように本実施例によれば、リ
ングレール９の変速後における軌跡が目標軌跡とほぼ一
致するように変速開始位置Ｘ₀ ，Ｙ₀ を設定するととも
に、リングレール９の反転位置が目標軌跡の反転位置
Ａ，Ｂと一致するように変速開始位置Ａ₀ ，Ｂ₀ を設定
した。そして、各変速開始位置Ｘ₀ ，Ｙ₀ ，Ａ₀ ，Ｂ₀
から一定加速度α１〜α４でリングレール９の変速が開
始される。そのため、目標軌跡の上昇過程に２つの変速
点Ｘ，Ｙがあっても、リングレール９をほぼ目標軌跡通
りに上昇させることができるうえ、リングレール９を目
標軌跡通りの反転位置Ａ，Ｂにて反転させることができ
る。そして、リングレール９の昇降ストロークが入力デ
ータのチェイス長Ｃに基づき設定された目標軌跡の昇降
ストロークとほぼ一致するので、入力データ通りのチェ
イス長Ｃに管糸を形成することができる。又、１ダブル
ストロークの所要時間を目標軌跡に基づく所要時間にほ
ぼ一致させたので、１ダブルストロークの当たり巻き上
げ量を入力データに基づく適正量とすることができる。
そのため、全紡出量が生産糸長ＬＢに達するまでにリン
グレール９が適正回数だけ昇降されるので、入力データ
通りのリフト長Ｌｔに管糸を形成することができる。そ
の結果、目標軌跡に基づく所望形状に正確に管糸を形成
することができる。

【００４３】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で例えば次のよ
うに変更することができる。 （１）目標軌跡における変速過程が図８に実線で示すよ
うにモータが追随不能な曲率を有する曲線となっている
場合に本発明を適用してもよい。この場合、目標軌跡か
ら延ばした２本の接線（同図の破線）の交点の位置座標
Ｐを変速点と見なして変速開始位置Ｐ₀ を設定し、同図
に鎖線で示す軌跡に昇降体を移動させてもよい。

【００４４】（２）昇降体たるリングレール９の反転位
置が目標軌跡からずれても実際上問題を生じさせない範
囲にあれば、図９に示すように昇降体の軌跡を反転完了
後に同図に破線で示す目標軌跡に一致させる構成として
もよい。

【００４５】（３）上記実施例では昇降体たるリングレ
ール９を一定加速度α１〜α４で変速させたが、例えば
時間ｔの関数で表される加速度α（ｔ）にて昇降体を変
速させる構成としてもよい。

【００４６】（４）昇降体を駆動する駆動手段はサーボ
ドライバにより駆動制御されるＡＣサーボモータに限定
されない。例えばインバータを介して周波数制御される
モータとしてもよい。

【００４７】（５）変速開始位置を算出するための算出
式は上記実施例に限定されず、他の適宜な算出式に変更
してもよい。 （６）本発明を例えばリング撚糸機、粗紡機等のリング
精紡機以外の紡機に適用してもよい。

【００４８】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、昇
降体の実際の軌跡が機械的動作遅れ等により目標軌跡か
らずれることに起因する不具合の発生を防止することが
できるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した一実施例においてリングレ
ールの位置と時間の関係を示すグラフである。

【図２】リフティング装置の構成を示す模式図である。

【図３】位置制御装置の電気的構成を示すブロック図で
ある。

【図４】リングレールの位置と時間の関係を示すグラフ
である。

【図５】リングレールの速度変化を示すグラフである。

【図６】リングレールの位置と時間の関係を示すグラフ
である。

【図７】リングレールの速度変化を示すグラフである。

【図８】別例において昇降体の位置と時間の関係を示す
グラフである。

【図９】別例において昇降体の位置と時間の関係を示す
グラフである。

【図１０】従来技術においてリングレールの位置と時間
の関係を示すグラフである。

【図１１】従来技術においてリングレールの位置と時間
の関係を示すグラフである。

【符号の説明】

９…昇降体としてのリングレール、１３…駆動手段を構
成するリフティングモータ、１４…駆動手段を構成する
サーボドライバ、１７…位置検出手段を構成するインク
リメントエンコーダ、２０…演算手段及び制御手段とし
てのＣＰＵ、２２…記憶手段としてのプログラムメモ
リ、２３…位置検出手段を構成するカウンタ回路。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定速度で移動する昇降体が変速点にて
   目標速度に変速する変速過程を伴う前記昇降体の時間軸
   に対する軌跡を目標軌跡とし、前記昇降体を前記所定速
   度から所定加速度で前記目標速度まで変速させる前に、
   予め変速完了後における前記昇降体の軌跡を前記目標軌
   跡に対してほぼ一致させ得る変速開始位置を演算により
   求め、該変速開始位置から前記昇降体を前記所定加速度
   で前記目標速度まで変速させる紡機における昇降体の位
   置制御方法。
2. 【請求項２】 昇降体を駆動する駆動手段と、 前記昇降体の位置を検出する位置検出手段と、 所定速度で移動する前記昇降体が変速点にて目標速度に
   変速する変速過程を伴う前記昇降体の時間軸に対する軌
   跡を目標軌跡とし、前記昇降体を前記所定速度から所定
   加速度で前記目標速度まで変速した際に、変速完了後に
   おける前記昇降体の軌跡を前記目標軌跡に対してほぼ一
   致させ得る変速開始位置を演算するプログラムデータを
   記憶する記憶手段と、 前記記憶手段に記憶されたプログラムデータに基づき前
   記変速開始点を算出する演算手段と、 前記位置検出手段により前記昇降体が前記演算手段によ
   り算出された前記変速開始点に到達したと検出される
   と、前記昇降体が前記所定加速度で前記所定速度から前
   記目標速度まで変速するように前記駆動手段を駆動制御
   する制御手段とを備えた紡機における昇降体の位置制御
   装置。
3. 【請求項３】 所定速度で移動する昇降体をその移動方
   向に対して反対向きの所定加速度で変速させて前記昇降
   体を反転させる紡機における昇降体の位置制御方法にお
   いて、 前記所定速度で移動する前記昇降体を前記所定加速度で
   変速させる前に、予め前記昇降体の速度を目標位置にて
   零とし得る前記昇降体の変速開始点を演算により求め、
   演算により求めた当該変速開始点から前記所定速度で移
   動する前記昇降体を前記所定加速度で変速開始させる紡
   機における昇降体の位置制御方法。
4. 【請求項４】 昇降体を駆動する駆動手段と、 前記昇降体の位置を検出する位置検出手段と、 所定速度で移動する前記昇降体をその移動方向に対して
   反対向きの所定加速度で変速した際に、前記昇降体の速
   度を目標位置にて零とし得る前記昇降体の変速開始点を
   演算するプログラムデータを記憶する記憶手段と、 前記記憶手段に記憶されたプログラムデータに基づき前
   記変速開始点を演算する演算手段と、 前記位置検出手段により前記昇降体が前記演算手段によ
   り算出された前記変速開始点に到達したと検出される
   と、前記昇降体が前記所定速度から前記所定加速度で変
   速するように前記駆動手段を駆動制御する制御手段とを
   備えた紡機における昇降体の位置制御装置。