專利名稱：橫動控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對被橫動電機(jī)往復(fù)驅(qū)動的橫動導(dǎo)紗器的位置和速度進(jìn)行控制的橫動(traverse)控制裝置的構(gòu)成。
背景技術(shù)：
在以前的單錠橫動裝置中，各錠的橫動導(dǎo)紗器分別由橫動電機(jī)往復(fù)驅(qū)動。作為這樣的單錠橫動裝置，如專利2001-516319號公報那樣，用磁通控制裝置連續(xù)地產(chǎn)生提供給驅(qū)動橫動導(dǎo)紗器的橫動電機(jī)的定子的電壓，由此，使橫動電機(jī)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)運動山定子電壓產(chǎn)生的固定的定子磁通控制。這樣的構(gòu)成已為人們所知。
但是，上述的橫動裝置，定子線圈中流過的電流不能總是在所希望的時機(jī)流過，不能總是使最大的扭矩作用于轉(zhuǎn)子。因此，不能在橫動行程的全區(qū)域內(nèi)維持高精度的位置，存在產(chǎn)生卷繞卷裝的卷繞形狀不良的可能。并且，上述橫動裝置存在由于扭矩不足而不能高速旋轉(zhuǎn)、為了進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)而需要大功率的橫動電機(jī)的問題。作為不能使線圈電流在所希望的時機(jī)流過的原因，有以下幾種可能由于定子線圈的電感的影響而在電流開始上產(chǎn)生延遲，或者在必要的電流量(扭矩)變大的加減速時間內(nèi)電流指令的變化率變大。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是不僅要使用最小限的橫動電機(jī)使高速旋轉(zhuǎn)成為可能，而且還要在橫動行程的整個區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)高精度的位置控制，由此使橫動高速化、改善卷繞卷裝的卷繞形狀。
本發(fā)明為了解決以上的問題，使用如下的手段。即，本發(fā)明的橫動控制裝置為了使橫動導(dǎo)紗器往復(fù)運動而控制橫動電機(jī)的正反向驅(qū)動，它包括檢測橫動電機(jī)的轉(zhuǎn)子的現(xiàn)在位置的位置檢測器，和根據(jù)該位置檢測器檢測到的現(xiàn)在位置以相對于轉(zhuǎn)子的現(xiàn)在位置正好提前了規(guī)定的角度的時刻，對電機(jī)線圈進(jìn)行通電的提前角控制裝置。由此，排除由于電流開始的延遲而產(chǎn)生的影響，能夠總是使對轉(zhuǎn)子作用最大扭矩的電流流過電機(jī)線圈。因此，即使在高速運轉(zhuǎn)時，實際的電機(jī)電流也不會不跟隨目標(biāo)電流。例如，能夠使提前角控制裝置的結(jié)構(gòu)為包括算出比作用于轉(zhuǎn)子的扭矩變得最大的最大扭矩勵磁位置(與轉(zhuǎn)子現(xiàn)在的位置相垂直的位置)正好提前了規(guī)定的提前角的位置——即提前角勵磁位置的提前角勵磁位置算出裝置；和控制對電機(jī)線圈通電，使由對電機(jī)線圈通電產(chǎn)生的磁通的方向處于上述提前角勵磁位置的通電控制裝置。
并且，本發(fā)明包括檢測轉(zhuǎn)子現(xiàn)在的速度的速度檢測裝置，上述提前角控制裝置根據(jù)轉(zhuǎn)子現(xiàn)在的速度改變提前角。例如，能夠預(yù)先設(shè)定規(guī)定的基準(zhǔn)速度，當(dāng)轉(zhuǎn)子現(xiàn)在的速度比基準(zhǔn)速度快時增大提前角，當(dāng)比基準(zhǔn)速度慢時減小提前角。并且，還可以改變提前角的大小使之與轉(zhuǎn)子現(xiàn)在的速度成比例。轉(zhuǎn)子現(xiàn)在的速度與提前角的關(guān)系只要預(yù)先設(shè)定儲存好就可以，或者最好是將該關(guān)系作為參數(shù)預(yù)先使其能夠設(shè)定變更。由此，能夠根據(jù)轉(zhuǎn)子現(xiàn)在的速度自動地改變提前角。
而且，本發(fā)明的上述提前角控制裝置根據(jù)橫動導(dǎo)紗器現(xiàn)在的位置改變提前角。例如，能夠在橫動導(dǎo)紗器位于橫動行程的中央部時增大提前角，在橫動導(dǎo)紗器位于橫動端部區(qū)域(包括旋轉(zhuǎn)位置)時減小提前角。橫動導(dǎo)紗器的位置與提前角的關(guān)系只要預(yù)先設(shè)定儲存好就可以，或者最好是將該關(guān)系作為參數(shù)預(yù)先使其能夠設(shè)定變更。由此，能夠根據(jù)橫動導(dǎo)紗器的位置自動地改變提前角。
而且，本發(fā)明的上述提前角控制裝置根據(jù)轉(zhuǎn)子的目標(biāo)位置與現(xiàn)在位置的偏差改變提前角。例如，能夠在轉(zhuǎn)子的目標(biāo)位置與現(xiàn)在位置的偏差大時(滯后于目標(biāo)位置大時)增大提前角，偏差小時(滯后于目標(biāo)位置小時)減小提前角。偏差與提前角的關(guān)系只要預(yù)先設(shè)定儲存好就可以，或者最好是將該關(guān)系作為參數(shù)預(yù)先使其能夠設(shè)定變更。由此，能夠根據(jù)轉(zhuǎn)子對目標(biāo)位置的跟隨性自動地改變提前角。
本發(fā)明的上述提前角控制裝置具有將提前角限制在預(yù)先設(shè)定的上限值以內(nèi)的限制器。由此能夠防止由于提前角變得過大而使扭矩低下。


圖1 本發(fā)明的橫動控制裝置的總體構(gòu)成的示意2 在橫動行程內(nèi)各橫動位置上的橫動速度的示意3 表示用于矢量控制及提前角控制橫動電機(jī)的電機(jī)激勵器的方框4 用電機(jī)旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)(d-q坐標(biāo))說明提前角控制的矢量圖具體實施方式
用

本發(fā)明的實施方式。圖1為本發(fā)明的橫動裝置的總體構(gòu)成的示意圖，圖2為在橫動行程內(nèi)各橫動位置上，橫動速度的示意圖，圖3為表示用于矢量控制及提前角控制橫動電機(jī)的電機(jī)激勵器的構(gòu)成的方框圖，圖4為用電機(jī)旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)(d-q坐標(biāo))說明提前角控制的矢量圖。
首先說明搭載本發(fā)明的橫動控制裝置的橫動裝置的構(gòu)成。如圖1所示，本申請的搭載了橫動控制裝置的橫動裝置，應(yīng)用于使從圖中沒有示出的喂紗卷裝上解舒的紗條Y一邊沿繞線管的軸向往復(fù)運動一邊重繞在卷繞卷裝上的繞線裝置。卷繞卷裝3通過將紗條Y卷繞在繞線管31上形成，用搖架32旋轉(zhuǎn)自由地支持著。并且，雖然在圖1中卷繞卷裝3為隨著逐漸變大橫動的寬度(卷繞寬度)逐漸變窄形成的圓錐形端部的卷裝，但卷裝形狀并不限于這樣的圓錐形端部的形狀。由卷繞用電機(jī)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的卷繞輥2與卷繞卷裝3的外周面抵接，通過該卷繞輥2旋轉(zhuǎn)驅(qū)動著卷繞卷裝3。
橫動裝置1包括構(gòu)成例如步進(jìn)電機(jī)的橫動電機(jī)11，由該橫動電機(jī)11驅(qū)動能夠切換成正反向旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動皮帶輪12，配置在橫動范圍的兩側(cè)的從動皮帶輪13、13，卷繞在該驅(qū)動皮帶輪12及從動皮帶輪13、13上的驅(qū)動傳動帶14，固定在該驅(qū)動傳動帶14上、引導(dǎo)紗條Y的橫動導(dǎo)紗器15。并且，作為驅(qū)動傳動帶14，可以使用同步齒形帶等各種傳動帶或金屬制鋼絲，以及其他具有同樣功能的柔性循環(huán)體。橫動導(dǎo)紗器15隨著驅(qū)動皮帶輪12的正反向旋轉(zhuǎn)而在繞線管31的軸向上從一端到另一端、或者從另一端到一端往復(fù)移動，由此使卷繞在卷繞卷裝3上的紗條Y橫動。并且，橫動裝置1包括橫動控制裝置5，控制橫動電機(jī)11的驅(qū)動，控制橫動導(dǎo)紗器15的位置及驅(qū)動速度。這樣，通過控制橫動電機(jī)11的正反向驅(qū)動，能夠使掛有紗條Y的橫動導(dǎo)紗器15在規(guī)定的橫動寬度內(nèi)往復(fù)移動。
如以上構(gòu)成的橫動裝置1這樣構(gòu)成對于單一的卷繞卷裝3單獨地設(shè)置橫動電機(jī)11，通過包括微型計算機(jī)的橫動控制裝置5控制橫動導(dǎo)紗器15的位置和速度。并且，橫動控制裝置5由后述的運動控制器52及電機(jī)激勵器51構(gòu)成。運動控制器52輸出相當(dāng)于橫動電機(jī)11的位置指令的運動脈沖，電機(jī)激勵器51控制橫動電機(jī)11使之旋轉(zhuǎn)與運動脈沖數(shù)相對應(yīng)的量。
接著，說明橫動控制裝置5對橫動電機(jī)11的控制。橫動控制裝置5為通過橫動電機(jī)11進(jìn)行橫動導(dǎo)紗器15的位置控制的裝置，如上所述，包括生成用于使橫動電機(jī)11進(jìn)行規(guī)定的驅(qū)動動作的指令信號(位置指令)的運動控制器52、根據(jù)生成的指令信號驅(qū)動橫動電機(jī)11的電機(jī)激勵器51。運動控制器52及電機(jī)激勵器51的主要機(jī)能通過共同的微型計算機(jī)(圖示略)實現(xiàn)。該微型計算機(jī)以執(zhí)行運動控制機(jī)能及電機(jī)激勵機(jī)能的裝置為主要構(gòu)成，包括單一的中央處理器(CPU)、存儲橫動控制程序(運動程序)等的只讀存儲器、臨時貯存計算數(shù)據(jù)等的隨機(jī)存儲器。中央處理器通過執(zhí)行存儲在只讀存儲器中的控制程序進(jìn)行后述那樣的橫動電機(jī)11的控制(橫動控制)。另外，運動控制器52及電機(jī)激勵器51中也可以分別設(shè)置微型計算機(jī)(中央處理器)，通過各個微型計算機(jī)實現(xiàn)各機(jī)能。并且，橫動控制裝置5上連接著用于檢測橫動電機(jī)11的旋轉(zhuǎn)速度的電機(jī)旋轉(zhuǎn)檢測器(旋轉(zhuǎn)編碼器)53、及用于檢測卷繞卷裝3的旋轉(zhuǎn)速度的卷裝旋轉(zhuǎn)檢測器54，它們的檢測值分別輸入橫動控制裝置5中。
在橫動控制裝置5的運動控制器52內(nèi)設(shè)置了卷裝直徑算出裝置52a，卷繞中總是根據(jù)卷裝旋轉(zhuǎn)檢測器54的檢測值算出卷裝的直徑。并且，設(shè)置在運動控制器52內(nèi)的指令信號生成裝置52b根據(jù)預(yù)先設(shè)定的驅(qū)動模式及算出的卷裝直徑生成用于驅(qū)動控制橫動電機(jī)11的指令信號(運動脈沖)。另外，作為卷裝直徑的算出方法，可以使用檢測卷繞卷裝3相對于卷繞輥2的相對位置(搖架32的角度)等及其他方法。
電機(jī)激勵器51包括含有多個開關(guān)元件的驅(qū)動電路(圖示略)，根據(jù)運動控制器52生成的運動脈沖對橫動電機(jī)11輸出驅(qū)動信號。輸入了電機(jī)驅(qū)動信號的橫動電機(jī)11以與運動脈沖的頻率相對應(yīng)的速度被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)恰好與運動脈沖數(shù)相對應(yīng)的角度。即，電機(jī)激勵器51利用旋轉(zhuǎn)編碼器等的旋轉(zhuǎn)檢測器53檢測橫動電機(jī)11的旋轉(zhuǎn)位置，由微型計算機(jī)求出上述檢測到的旋轉(zhuǎn)位置與位置指令值(運動脈沖數(shù))的偏差，為了使該偏差為零，即為了使檢測位置跟隨位置指令，進(jìn)行橫動電機(jī)11的位置控制。具體地，如后面用圖3說明的那樣，電機(jī)激勵器51包括檢測電機(jī)電流的電流檢測裝置(電流檢測器70)，根據(jù)與運動脈沖數(shù)相對應(yīng)的位置指令和由旋轉(zhuǎn)檢測器53檢測到的現(xiàn)在位置算出速度指令，根據(jù)該速度指令值和由旋轉(zhuǎn)檢測器53檢測到的現(xiàn)在速度算出電流指令值，根據(jù)該電流指令值與電流檢測值控制橫動電機(jī)11的勵磁。
進(jìn)行如上所述的橫動電機(jī)11的驅(qū)動控制的橫動控制裝置5，當(dāng)往復(fù)運動的橫動導(dǎo)紗器15位于橫動范圍的從一端到另一端的往復(fù)運動行程內(nèi)的中央位置時，驅(qū)動橫動電機(jī)11被驅(qū)動使該橫動導(dǎo)紗器15以高速的恒定速度移動，當(dāng)橫動導(dǎo)紗器15位于橫動行程的兩端部時，橫動電機(jī)11被驅(qū)動使橫動導(dǎo)紗器一邊將速度改變到比在中央部時的速度低，一邊移動。
具體如圖2所示，橫動導(dǎo)紗器15的橫動行程R分為中央部的恒速區(qū)域Rc和兩端部的端部區(qū)域Re，在恒速區(qū)域Rc內(nèi)，橫動導(dǎo)紗器15以規(guī)定的引導(dǎo)速度Sg近似勻速地移動。而在端部區(qū)域Re，橫動導(dǎo)紗器15在轉(zhuǎn)動行程的端部移動速度為零，隨著從行程端部向中央側(cè)移動，移動速度上升，到達(dá)端部區(qū)域Re與恒速區(qū)域Rc的交界處達(dá)到引導(dǎo)速度Sg。
并且，本發(fā)明使相對于轉(zhuǎn)子的實際位置、在相對于該轉(zhuǎn)子位置正好提前了規(guī)定的角度的時刻(即提前角度)進(jìn)行電機(jī)線圈的通電控制，使進(jìn)行提前角控制成為可能。此時，規(guī)定了轉(zhuǎn)子的速度及位置(或者橫動導(dǎo)紗器15的速度及位置)的橫動模式預(yù)先存儲在只讀存儲器中，控制橫動電機(jī)11使其跟隨該橫動模式。
下面用圖3、圖4說明對被矢量控制的橫動電機(jī)11進(jìn)行提前角控制。在如上所述的指令信號生成裝置52b中生成的運動脈沖(指令信號)為表示構(gòu)成橫動電機(jī)11的步進(jìn)電機(jī)的目標(biāo)旋轉(zhuǎn)角度(位置指令信號)的信號。在電機(jī)激勵器51內(nèi)，位置控制單元61根據(jù)運動脈沖的個數(shù)算出的位置指令信號(目標(biāo)位置)和位置計算單元67以旋轉(zhuǎn)編碼器即旋轉(zhuǎn)檢測器53檢測到的脈沖為基礎(chǔ)計算出的位置計算結(jié)果(現(xiàn)在位置)生成速度指令信號。具體地，用偏差計算單元60算出的位置指令信號與位置計算結(jié)果的偏差和預(yù)先設(shè)定的放大系數(shù)，通過PI控制或者PID控制生成速度指令信號。
速度控制單元62根據(jù)位置控制單元61中生成的速度指令信號(目標(biāo)速度)和速度計算單元68根據(jù)編碼器的檢測脈沖算出的速度計算結(jié)果(現(xiàn)在速度)生成扭矩電流指令信號(Iqrefq軸目標(biāo)電流)。具體地，用速度指令信號與速度計算結(jié)果的偏差和預(yù)先設(shè)定的放大系數(shù)通過PI控制或者PID控制生成扭矩電流指令信號。磁通電流指令信號(Idrefd軸目標(biāo)電流)輸入提前角勵磁位置算出部55a中。在本實施例中，由于轉(zhuǎn)子由永久磁鐵形成、確定了轉(zhuǎn)子磁通量，因此這樣控制使磁通電流指令信號為零，只改變上述扭矩電流指令信號，產(chǎn)生與扭矩電流成比例的扭矩。而且，磁通電流指令信號除零以外，也可以取負(fù)值。
并且，上述位置計算結(jié)果輸入提前角勵磁位置算出部55a中。提前角勵磁位置算出部55a根據(jù)位置計算結(jié)果算出相對于轉(zhuǎn)子現(xiàn)在的位置具有規(guī)定的提前角度的提前角勵磁位置。即如圖4所示，算出比作用于表示轉(zhuǎn)子現(xiàn)在位置的轉(zhuǎn)子磁通d的扭矩變得最大時的最大扭矩勵磁位置(與轉(zhuǎn)子現(xiàn)在的位置相垂直的位置)q正好提前了規(guī)定的提前角θ的位置——即提前角勵磁位置q′。并且，圖4中的d′為表示與提前角勵磁位置q′相垂直的方向的磁通的位置，表示著付與了提前角后的假想的轉(zhuǎn)子位置。并且，提前角θ預(yù)先設(shè)定儲存著。
而且，速度計算單元68的速度計算結(jié)果輸入提前角勵磁位置算出部55a內(nèi)。提前角勵磁位置算出部55a根據(jù)表示轉(zhuǎn)子現(xiàn)在速度的速度計算結(jié)果改變提前角θ。并且，速度控制單元62中生成的扭矩電流指令信號(Iqrefq軸目標(biāo)電流)輸入提前角勵磁位置算出部55a中。提前角勵磁位置算出部55a根據(jù)扭矩電流指令信號決定付與提前角后扭矩電流指令信號(Iqref′付與提前角后q軸目標(biāo)電流)的大小。由此，大小與速度偏差量相對應(yīng)的定子磁通(扭矩)作用于轉(zhuǎn)子。
根據(jù)以上的輸入，提前角勵磁位置算出部55a生成付與提前角后的磁通電流指令信號(Idref′付與提前角后d軸目標(biāo)電流)及付與提前角后扭矩電流指令信號(Iqref′付與提前角后q軸目標(biāo)電流)。然后，sin、cos計算單元(三角函數(shù)產(chǎn)生單元)77根據(jù)位置計算單元67的位置計算結(jié)果即電氣角度檢測信號生成三角函數(shù)信號(sin信號及cos信號)。磁通電流控制單元64根據(jù)付與提前角后的磁通電流指令信號(Idref′)與實際的磁通電流值(idd軸電流檢測值)輸出磁通電壓指令信號(d軸電壓指令信號)。具體地，用付與提前角后的磁通電流指令信號(Idref′)與實際的磁通電流值(id)的偏差和預(yù)先設(shè)定的放大系數(shù)、通過PI控制或者PID控制生成磁通電壓指令信號。
扭矩電流控制單元63根據(jù)付與提前角后的磁通電流指令信號(Idref′)和實際的扭矩電流值(iqq軸電流檢測值)輸出扭矩電壓指令信號(q軸電壓指令信號)。具體地，用付與提前角后的扭矩電流指令信號(Iqref′)與實際的扭矩電流值(iq)的偏差和預(yù)先設(shè)定的放大系數(shù)，通過PI控制或者PID控制生成扭矩電壓指令信號。坐標(biāo)變換單元(dq/AB相變換單元)65根據(jù)三角函數(shù)信號將磁通電壓指令信號及扭矩電壓指令信號變換成定子電壓指令信號(A相電壓指令信號及B相電壓指令信號)。
A、B相波形輸出單元(PWM逆變器)66根據(jù)定子電壓指令信號將A相及B相電壓提供給步進(jìn)電機(jī)。即，A、B相波形輸出單元66為電力變換單元，包括PWM調(diào)制器(圖示略)及驅(qū)動電路(圖示略)，PWM調(diào)制A相及B相電壓指令，通過基極激勵電路控制包括多個開關(guān)元件的驅(qū)動電路的開關(guān)。并且，速度位置檢測器53伴隨橫動電機(jī)11的旋轉(zhuǎn)檢測電機(jī)轉(zhuǎn)子的絕對位置。例如，速度位置檢測器53可以使用生成與步進(jìn)電機(jī)的輸出軸的旋轉(zhuǎn)角度相對應(yīng)的檢測脈沖(絕對位置脈沖)的光學(xué)式編碼器。可以不使用光學(xué)式編碼器而使用分相器或霍耳元件等，或者也可以使用速度計檢測旋轉(zhuǎn)角速度、將其積分輸出。
并且，由上述電流檢測器70、70檢測到的電機(jī)電流被電流取樣器79通過數(shù)/模轉(zhuǎn)換器78、78作為A相電流值IA、B相電流值IB抽出。該A相電流值IA及B相電流值IB根據(jù)sin、cos計算單元77中生成的三角函數(shù)信號被坐標(biāo)變換單元(AB/dq相變換單元)80變換成d相電流值id及q相電流值iq。
并且，位置計算單元67以速度位置檢測器53的檢測信號為基礎(chǔ)，通過信號處理單元69算出轉(zhuǎn)子現(xiàn)在的位置。另一方面，速度計算單元68以速度位置檢測器53的檢測信號為基礎(chǔ)，通過信號處理單元69算出轉(zhuǎn)子現(xiàn)在的速度。并且，電流檢測器70為檢測橫動電機(jī)11的電機(jī)電流的構(gòu)件，分別設(shè)置了A相及B相電流檢測器70。而且，通過上述扭矩電流控制單元63、磁通電流控制單元64、坐標(biāo)變換單元(dq/AB相變換單元)65及A、B相波形輸出單元(PWM逆變器)66構(gòu)成控制對電機(jī)線圈通電、使通過對電機(jī)線圈通電產(chǎn)生的磁通的方向處于上述提前角勵磁位置的通電控制裝置。并且，d-q坐標(biāo)為隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子坐標(biāo)，d軸為沿轉(zhuǎn)子磁通的坐標(biāo)軸，q軸為與d軸垂直的坐標(biāo)軸。
這樣，通過根據(jù)轉(zhuǎn)子位置控制扭矩電流、進(jìn)行矢量控制，能夠控制橫動電機(jī)11的速度和使扭矩達(dá)到高性能。由此，不僅能夠使橫動導(dǎo)紗器的位置精度更高，而且能夠使橫動端部的旋轉(zhuǎn)速度更高。因此，能夠改善卷繞卷裝3的卷繞形狀，能夠提高后續(xù)工序的解舒性。并且，用于橫動電機(jī)11的控制的矢量控制為這樣的一種方法它通過將檢測到的電機(jī)電流(A相及B相電流)變換成與轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)坐標(biāo)系(d-q坐標(biāo)系)后，將電機(jī)電流分割成d軸成分(用于產(chǎn)生磁通的電流)和q軸成分(對產(chǎn)生扭矩起作用的電流)控制，總是產(chǎn)生與轉(zhuǎn)子磁通垂直的方向的定子磁通。
并且，在本實施例中雖然備有檢測橫動電機(jī)11的轉(zhuǎn)子現(xiàn)在的速度的速度位置檢測器53，但也可以構(gòu)成為根據(jù)檢測到的轉(zhuǎn)子現(xiàn)在的速度變更提前角。即，根據(jù)速度位置檢測器53檢測到的轉(zhuǎn)子現(xiàn)在的速度用提前角勵磁位置算出部55a設(shè)定提前角。這樣，通過根據(jù)轉(zhuǎn)子現(xiàn)在的速度改變提前角，可以例如預(yù)先設(shè)定規(guī)定的基準(zhǔn)速度，當(dāng)轉(zhuǎn)子現(xiàn)在的速度比基準(zhǔn)速度大時增大提前角，當(dāng)比基準(zhǔn)速度慢時減小提前角。并且，也可以改變提前角的大小使之與轉(zhuǎn)子現(xiàn)在的速速成比例。無論在哪種情況下，轉(zhuǎn)子現(xiàn)在的速度與提前角的關(guān)系只要預(yù)先設(shè)定儲存好就可以，或者最好將該關(guān)系作為參數(shù)預(yù)先使其能夠設(shè)定變更。由此能夠根據(jù)轉(zhuǎn)子現(xiàn)在的速度自動地改變提前角。通過這樣的構(gòu)成，能夠使提前角總為最合適的值，能夠總是在好的時機(jī)產(chǎn)生有效的扭矩。并且，不管橫動的速度如何，總是能夠?qū)⑻崆敖蔷S持在最合適的值，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的位置控制，能夠進(jìn)一步提高卷繞卷裝在后續(xù)工序的解舒性。
而且，本發(fā)明的橫動控制裝置也可以構(gòu)成為根據(jù)橫動導(dǎo)紗器15現(xiàn)在的位置改變提前角。例如，可以構(gòu)成為在圖4中，在提前角勵磁位置算出部55a的內(nèi)部或者外部設(shè)置導(dǎo)紗器位置檢測裝置，檢測橫動導(dǎo)紗器15現(xiàn)在的位置，當(dāng)橫動導(dǎo)紗器15位于上述橫動行程R內(nèi)的中央部即恒速區(qū)域Rc時和位于其兩端即端部區(qū)域Re時改變提前角。即，在被高速驅(qū)動的恒速區(qū)域Rc的范圍內(nèi)能夠控制增大提前角，在被低速驅(qū)動的端部區(qū)域Re的范圍內(nèi)能夠控制減小提前角。此時，橫動導(dǎo)紗器的位置與提前角的位置關(guān)系只要預(yù)先設(shè)定儲存就可以，或者最好將該關(guān)系作為參數(shù)預(yù)先使其能夠設(shè)定變更。由此能夠根據(jù)橫動導(dǎo)紗器的位置自動地改變提前角。
例如，橫動導(dǎo)紗器15現(xiàn)在位置的檢測可以通過橫動電機(jī)11的轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)(橫動導(dǎo)紗器反轉(zhuǎn))后，用計數(shù)器測算由旋轉(zhuǎn)檢測器53檢測到的信號脈沖數(shù)進(jìn)行。因此，在恒速區(qū)域Rc及端部區(qū)域Re各區(qū)域，提前角能夠分別設(shè)定為最合適的值，能夠提高在恒速區(qū)域Rc內(nèi)的最大速度，能夠使橫動高速化。并且，在端部區(qū)域Re，能夠進(jìn)行迅速加減速度，不僅能夠防止在卷裝3的端部產(chǎn)生邊緣增高，而且能夠在包括橫動導(dǎo)紗器15的反轉(zhuǎn)位置的端部區(qū)域Re內(nèi)進(jìn)行高精度的位置控制，能夠防止跳花或試圖改善卷繞卷裝3的卷繞形狀。并且，不管橫動的位置如何，總能將提前角維持在最合適的值、實現(xiàn)高精度的位置控制，能夠進(jìn)一步提高卷繞卷裝在后續(xù)工序中的解舒性。
并且，雖然如前所述進(jìn)行位置控制以使橫動電機(jī)11跟隨輸入的位置指令，但由提前角勵磁位置算出部55a進(jìn)行的提前角控制能夠構(gòu)成為根據(jù)輸入的目標(biāo)勵磁位置和轉(zhuǎn)子現(xiàn)在的位置改變提前角。例如，能夠連續(xù)地改變提前角使之與目標(biāo)勵磁位置與轉(zhuǎn)子現(xiàn)在的位置之差的大小成比例。該構(gòu)成能夠通過將圖3中位于位置控制單元61之前的偏差計算單元60的輸出(位置偏差)提供給提前角勵磁位置算出部55a實現(xiàn)。而且，轉(zhuǎn)子的目標(biāo)位置只要根據(jù)位置指令(運動脈沖數(shù))算出就可以。
例如，當(dāng)轉(zhuǎn)子的目標(biāo)位置與現(xiàn)在位置的偏差大時(落后于目標(biāo)位置大時)可以增大提前角，當(dāng)偏差小時(落后于目標(biāo)位置小時)可以減小提前角。此時，偏差與提前角的關(guān)系只要預(yù)先設(shè)定儲存就可以，或者最好將該關(guān)系作為參數(shù)預(yù)先使其能夠設(shè)定變更。由此，能夠根據(jù)轉(zhuǎn)子對目標(biāo)位置的追隨性自動地改變提前角。這樣，通過根據(jù)對被驅(qū)動的轉(zhuǎn)子的位置指令的跟隨程度改變提前角，即使在例如負(fù)載狀態(tài)改變了的情況下，也能夠總是將提前角保持在最合適的狀態(tài)實現(xiàn)高精度的位置控制，能夠提高在后續(xù)工序的解舒性。
并且，雖然通過進(jìn)行上述那樣的提前角控制能夠提高橫動電機(jī)11的扭矩，但由于如果提前角過大，反而會降低扭矩，因此在上述提前角勵磁位置算出部55a上備有控制提前角上限的限制器。這樣，通過設(shè)置限制器，能夠防止提前角過大、使橫動電機(jī)11的扭矩減小。由此能夠防止由于位置精度低而產(chǎn)生卷繞卷裝形狀的不良。
而且，如果采用該矢量控制，能夠改善橫動電機(jī)11的扭矩特性，能夠在從低速區(qū)域到高速區(qū)域獲得穩(wěn)定的扭矩特性。
發(fā)明效果本發(fā)明由于采用如上所述的構(gòu)成，因此起到如下的效果。即，本發(fā)明的為了使橫動導(dǎo)紗器往復(fù)運動而控制橫動電機(jī)的正反向驅(qū)動的橫動控制裝置，由于包括檢測橫動電機(jī)的轉(zhuǎn)子的現(xiàn)在位置的位置檢測器，根據(jù)該位置檢測器檢測到的現(xiàn)在位置以相對于轉(zhuǎn)子的現(xiàn)在位置正好提前了規(guī)定的角度的時機(jī)對電機(jī)線圈進(jìn)行通電的提前角控制裝置，因此不僅能夠使橫動導(dǎo)紗器的位置精度更高，而且使在橫動的端部高速旋轉(zhuǎn)成為可能。因此，能夠改善卷繞卷裝的卷繞形狀，能夠提高在后續(xù)工藝的解舒性。
而且，由于包括檢測轉(zhuǎn)子現(xiàn)在的速度的速度檢測裝置，上述提前角控制裝置根據(jù)轉(zhuǎn)子現(xiàn)在的速度改變提前角，因此不管橫動速度如何，總能將提前角維持在最合適的值，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的位置控制，能夠提高卷繞卷裝在后續(xù)工藝的解舒性。
由于上述提前角控制裝置根據(jù)橫動導(dǎo)紗器現(xiàn)在的位置改變提前角，因此不管橫動位置如何，總能將提前角維持在最合適的值，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的位置控制，能夠提高卷繞卷裝在后續(xù)工藝的解舒性。
由于上述提前角控制裝置根據(jù)轉(zhuǎn)子的目標(biāo)位置與現(xiàn)在位置的偏差改變提前角，因此總能將提前角維持在最合適的狀態(tài)、實現(xiàn)高精度的位置控制，能夠提高在后續(xù)工藝的解舒性。
而且，由于上述提前角控制裝置具有將提前角限制在預(yù)先設(shè)定的上限值以內(nèi)的限制器，所以能夠防止由于位置精度的低下而產(chǎn)生卷繞卷裝的形狀不良。
權(quán)利要求
1. 一種橫動控制裝置，為了使橫動導(dǎo)紗器往復(fù)運動而控制橫動電機(jī)的正反向驅(qū)動，其特征在于，包括檢測橫動電機(jī)的轉(zhuǎn)子的現(xiàn)在位置的位置檢測器；根據(jù)該位置檢測器檢測到的現(xiàn)在位置，在相對于轉(zhuǎn)子的現(xiàn)在位置正好提前了規(guī)定的角度的時刻，對電機(jī)線圈進(jìn)行通電的提前角控制裝置。
2. 如權(quán)利要求1所述的橫動控制裝置，其特征在于，包括檢測轉(zhuǎn)子現(xiàn)在的速度的速度檢測裝置，上述提前角控制裝置根據(jù)轉(zhuǎn)子現(xiàn)在的速度改變提前角。
3. 如權(quán)利要求1所述的橫動控制裝置，其特征在于，上述提前角控制裝置根據(jù)橫動導(dǎo)紗器現(xiàn)在的位置改變提前角。
4. 如權(quán)利要求1所述的橫動控制裝置，其特征在于， 上述提前角控制裝置根據(jù)轉(zhuǎn)子的目標(biāo)位置與現(xiàn)在位置的偏差改變提前角。
5. 如權(quán)利要求2～4中任一項所述的橫動控制裝置，其特征在于，上述提前角控制裝置具有將提前角限制在預(yù)先設(shè)定的上限值以內(nèi)的限制器。
全文摘要
在以前的磁通控制橫動裝置的橫動控制裝置中，由于因線圈電感而產(chǎn)生電流延遲開始等原因，存在高速運轉(zhuǎn)時電流不能正確地跟蹤的問題。本發(fā)明的為了使橫動導(dǎo)紗器(15)往復(fù)運動而控制橫動電機(jī)(11)的正反向驅(qū)動的橫動控制裝置(5)，包括檢測橫動電機(jī)(11)的轉(zhuǎn)子的現(xiàn)在位置的速度位置檢測器(53)；根據(jù)速度位置檢測器(53)檢測到的現(xiàn)在位置，以相對于轉(zhuǎn)子的現(xiàn)在位置正好提前了規(guī)定的角度的時間對電機(jī)線圈進(jìn)行通電的提前角勵磁位置算出部(55a)。
文檔編號B65H54/28GK1435366SQ0310228
公開日2003年8月13日 申請日期2003年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月29日
發(fā)明者一階朋之 申請人:村田機(jī)械株式會社