WO2001048287A1

WO2001048287A1 - Dispositif de commande d'actionneurs piezo-electriques et procede associe

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Publication number: WO2001048287A1
Application number: PCT/JP1999/007343
Authority: WO
Inventors: Takashi Enomoto; Kazuhisa Watanabe
Original assignee: Wac Data Service Kabushiki Kaisha
Priority date: 1999-12-27
Filing date: 1999-12-27
Publication date: 2001-07-05

Description

明細書圧電ァクチユエータ制御装置及び方法技術分野

本発明は、圧電ァクチユエ一夕の制御装置及び方法に関する。特に、編機等において多数の圧電式選針装置により柄出しのための選針制御を行う際に有効な技術に関する。背景技術

編機において、靴下等の編地は、横編機や丸編機を用いて編成される。この種の編機においては、編地に柄出しを行うために選針装置が使用される。

図 1 0は、横編機の一例を示す概略構成図である。横編機 1は、モータ 2により駆動するベルト 3に固定具 4で固定されたキヤリッジ 5力？レール上を左右に移動し、多数の編成針 6により靴下等の編地の編成を行う。編地に柄出しを行うために、横編機 1には、多数の編機用選針装置 7が取り付けられている。これら選針装置 7は、ケ一ブル 8により柄出コントローラ 9と電気的に接続され、図 1 0に示すように、キャリッジ 5が左右に移動するのに伴い移動する。

図 1 1は、丸編機の一例を示す概略構成図である。丸編機 1 0では、回転する編成シリンダー 1 1に複数の編成針 6を嵌揷し、これら編成針 6にボビン 1 2から編成糸 1 3を供給し、靴下等の編地の構成を行う。この種の丸編機においては、当該編成針 6の選針を行い柄編みを行う為に、当該回転する編成シリンダー 1 1の周囲に多数の選針装置 7を配設し、各編成針 6毎に設けられた選針ジャック（図示せず）と協動して編成針の上下動を制御する。

上記のように、横編機 1や丸編機 1 0に組込まれる選針装置 7は、図柄如何にもよるが、何百個にも及ぶ個数が配設されることがある。図 1 0、図 1 1に示したように、選針装置 7は柄出しコントローラ 9と電気的に接続される。柄出コントローラ 9からは編物の柄出しのためのパターンデータに応じた信号が出力され、各選針装置 7はこれを受けて選針のための動作を行い、柄を有する編地の編成が行われることになる。すなわち、当該柄出しコントローラ 9は、選針装置 7に柄出しのためのパターンデータに応じた出力信号（制御信号）を出力して選針制御をおこない、所定の柄の編地を編成するための処理を行う制御装置である。

以上のように、選針装置 7の動作制御は柄出しコントローラ 9によるコンピュータ制御で行われる。当該制御は柄出しコントローラ 9内の紙、力セットテープ、フロッピーデスク或いはメモリカードなどの記憶媒体に記憶された編成手順に従つて行われ、所望の柄組織の編地の編成を可能とする

当該選針装置 7には、従来から電磁石を用いた選針装置が各種提案されている（例えば、実開昭 6 2 _ 9 3 3 9 6号公報参照）。しかしな力？ら、かかる電磁式の選針装置では、！選針の際の応答速度の高速化に限界がある、 " 消費電力が大きい、 # 電磁コイルを使用するために選針装置が大型化する、等の問題がある。

一方、本発明者らは、従来から、このような電磁石を用いた編機用選針装置に代えて、圧電素子を用いて編成針の選針を行わせる圧電方式の選針装置を各種提案してきた（例えば、特開昭 6 2 - 2 8 4 5 1号公報参照）。図 8を用いて圧電式選針装置 7 0の一例を説明する。図 8に示すように、ケース 1 4の中に、圧電素子を有する圧電体 1 5を多段に、例えば 8段に配設する。そして、この圧電体 1 5の圧電素子に柄出しコントローラ 9からパルス（電圧）を印加して、当該圧電素子を湾曲させて、編成針 6の選択動作を起こさせるようにしたものである。

このような圧電素子を用いた選針装置 7 0によれば、！高サイクルのパルスを印加することができる、 " 高速での選針作用を行うことができる、 % このため、複雑な柄編組織を高速に編成することができる、 $ 従来の電磁石利用の選針装置に比しその大きさを一段と小型にすることができる、といったような多くの利点が得られる。

特に、本発明者らの提案になる図 8および図 9に示すような圧電式選針装置 7 0は、より一層の高速化が可能であると共に、従来問題となっていたこわれ易い圧電素子の寿命を向上するといつた長所を有する。

この圧電式選針装置 7 0は、圧電体 1 5の先端部と後端部との中間位置をケース（支持体） 1 4に回転可能に付設した回転体 1 6に固定し、また、圧電体 1 5の後端部をケース 1 4の溝部 1 7内で可動可能に支持し、さらに、その先端部を選針フィンガ（以下単にフィンガという） 1 8に可動可能に連結している。このような構成で圧電体 1 5を支持することにより、圧電体 1 5は、その湾曲運動が阻害されない等の理由により、選針動作のスピードをより一層向上させることができるとともに、圧電体 1 5の寿命も長くすることができ、さらに、印加電圧もより一層低くすることができるなどの利点を得ることができた。

更に、従来の電磁石利用のものでは、電力消費効率が極めて低く、その大部分が熱などで散失され、消費電力が大きくなるのに対し、上記構成による圧電選針装置 7 0によれば、熱が発生せず、消費電力が格段に小さくなり、装置自体の大きさを一段と小型にすることができる。なお、選針装置 7 0は編機内に多数配設されるので、装置が小型化されることは重要なこととなる。

圧電式選針装置 7 0について、さらに詳述するに、圧電体 1 5の先端部に、図に示すように、球状体 1 9を取付け、球状体 1 9の球状部をケース 1 4の溝部 1 7内に保持し、圧電体 1 5の先端部を溝部 1 7内で回動できるようにしてある。圧電体 1 5の後端部にも、同様の球状体 1 9を取付け、球状体 1 9を、フィンガ 1 8と連結し、球状体 1 9がフインガ 1 8の開放端部 1 8 0内で可動することができるようにしてある。

図示のように、フィンガ 1 8の先端の帯状部分を、長方形状の圧電体 1 5と一直線上（同一方向）にくるように、当該圧電体 1 5と連結させる。フィンガ 1 8の先端部を、図に示すように、ケース 1 4の開口部（ストツパ一部） 2 0から突出する。当該ストッパー部 2 0は、フィンガ 1 8が上記動作を行なうことができるようなそれに対応した幅、大きさなどを有するように構成される。

圧電体 1 5の先端部と後端部との中間位置は、前述のように、ブラケット 2 1を介してケース 1 4に回転可能に付設された回転体 1 6に固定される。回転体 1 6は、圧電体 1 5の動作につれ、動き、圧電体 1 5の湾曲運動を阻害しないようになっている。このように圧電体 1 5の先端部と後端部との間の位置を、ブラケット 2 1に回転可能に付設した回転体 1 6に固定させて途中支点を設けることにより、格段にフィンガ 1 8の動作スピードを向上させることができる。次に、圧電式選針装置 7 0の選針動作を図 9に基づき説明する。尚、当該選針動作の一例を、上記フィンガ 1 8によりジャック 2 2のパット 2 3 をプレス（押圧）するか否かにより編成針 6の選針選択を行うプレス方式の選針装置に基づき、かつ、丸編機に適用した場合について説明する。圧電式選針装置 7 0の選針動作は、フィンガ 1 8によりジャック 2 2のノット 2 3を編成シリンダー 1 1方向に押圧することで行われる。このような押圧により、，ジャック 2 2が編成シリンダー 1 1に当接させられた場合には、ジャック 2 2がシリンダー 1 1の下部の上げ力ム 2 4に係合することができなくなる。このため、当該ジャック 2 2の上部に当接する編成針 6が上昇運動をせず、その結果、編成針 6による編目の形成は行われなレ、。一方、逆に、ノット 2 3を押圧しないときには、シリンダー 1 1の下部の上げカム 2 にジャック 2 2が係合し、ジャック 2 2の上部に当接する編成針 6を上昇させて編成動作が実行される。

さて、一般にこのような圧電素子を有する選針装置 7 0と柄出しコントローラ 9とを電気的に接続し、コンピュータ制御を行う場合は以下のようにしていた。すなわち、図 1 2に示すように、柄出しコントローラ 9のドライバ回路 2 5と複数の圧電体 1 5とを個々に電気的に接続し、個々の圧電体 1 5に選針信号を送出していた。すなわち、柄出しコントローラ 9は、上記のような接続形態において、柄出紋様編成手順に基づいて個々の圧電体 1 5を制御駆動し、編機における柄編成を行っていた。

図 1 2に示される接続形態では、柄出しコントローラ 9のドライバ回路 2 5と複数の圧電体 1 5の個々とを直接電気的に接続するため、多数の出力線（ケーブル） 8が必要である。例えば、 8枚の圧電体 1 5を有する選針装置 7 0には、その圧電体 1 5の数に応じた 8本の出力線を必要とする。よって、仮に、選針装置 7 0が 1 0個（N o . l〜N o . 1 0 ) 配設されているとしたら、その出力線 8は 8 0本必要となる。そのため、出力線（ケーブル） 8の取り付けにコストが掛る。また、横編機 1では、上述したように選針装置 7 0を搭載したキヤリッジ 5の移動に伴い出力線（ケーブル） 8が屈伸することになる。このため、出力線（ケーブル） 8の本数が多いと、装置の動作時に非常に大きな負荷やストレスがかかり、よけいにトラブルを生じ易いという問題を生じていた。

また、コントローラ 9内のドライバ回路 2 5においては、例えばトランジスタもその数に応じた個数が必要となり、当該トランジスタを取り付けたドライバ回路基板が大型化したり、ドライバ回路基板を多数枚必要としたりし、コントローラ 9の大型化、コントローラ 9内の回路の複雑化を招来していた。

そこで、本発明者等は、図 1 3に示すように、複数個の圧電式選針装置 7 0間または当該選針装置 7 0を集合させてなるブロック間を、配線 2 6 によりパラレルに電気的に接続可能とし、出力線の数を大幅に減少することを提案した。

この方式によれば、コントローラ 9のドライバ回路 2 5から、一つの圧電式選針装置 7 0またはブロックに出力信号を出力したら、次いで隣接する他の圧電式選針装置 7 0またはプロックに移行して対応する出力信号を出力するというように、順次に各圧電式選針装置 7 0またはブロック毎に出力信号を出力する。このため、圧電式選針装置 7 0またはブロック体中の圧電体 1 5の数（上記例によれば 8個）に応じた 8本の出力線 8で全圧電体の制御が可能になる。従って、出力線 8の大幅な低減が可能となり、コントローラ 9内のドライバ回路 2 5におけるトランジスタの数も低減され、ドライバ回路基板やコントローラ 9が小型化され、コントローラ 9内の回路の複雑化を回避できた。尚、配線 2 6については、図示の簡略化上、その本数を 1本で示してあるが、上記出力線 8の数に応じた本数が必要であ。

このような制御方式が可能となるのは、前述したような特性を有する圧電式選針装置 7 0を用いたからである。すなわち、電磁石を用いた選針装置では、立ち上がりが遅く、パルス電流を与えて後、電磁石により上記のような選針動作を行わせるのには多くの時間を要する。このため、編成シリンダ 1 1の回転または横編機 1の走査において、選針装置 7 0の前方に位置していた編成針 6が 1本ずれる前毎に、パターンデータに応じた出力信号の出力を完了させることは難しい。これに ¾ "して、圧電式選針装置 7 0では、極めて短時間に、圧電のチャージが可能で、応答速度が迅速であるので、複数の圧電式選針装置 7 0またはブロック体に分割した圧電体 1 5群のうちの一つにパルスをチャージさせたら、次いで他に移行してパルスをチャージするようにして、次々と選針装置毎或いはブロック毎にドラィバ回路 2 5からパルスを印加することができる。これにより、丸編機の編成シリンダ 1 1の回転または横編機の走査において、選針装置 7 0の前に位置していた針 6が 1本ずれる前に、コントローラ 9のドライバ回路 2 5から選針装置 7 0の圧電体 1 5にパターンデータに応じた出力信号の出力を完了させることが出来る。

しかしながら、上記方式では、コントローラ 9側にドライバ回路 2 5が設けられているために、パルスをチャージするのに、圧電体 1 5群のうちの一つにパルスをチャージさせたら、当該チャージの完了を待って、次いで他に移行させる必要がある。また、コントローラ 9側のドライバ回路 2 5からチャージさせるため、各々の選針装置 7 0のアース（ドライバ回路のコモンライン）としてのセレクト線 2 7を設ける必要がある。このセレクト線 2 7は、選針装置 7 0やブロックの数に応じたセレクト線 2 7が必要である。よって、図示例では選針装置が 1 0台であるので 1 0本で足りるが、選針装置 7 0やブロックの数を増加させれば、その分だけセレクト線 2 7を増加させる必要があった。

そこで、本発明者らは以上の様なセレクト線の増加を解決するために、更に、図 1 4に示すような圧電ァクチユエータの制御方式を提案した。図 1 4に示されるァクチユエータの制御方式では、圧電体 1 5を有する選針装置 7 0と柄出しコントローラ 9とが電気的に、並列に出力線 8によって接続される。圧電体 1 5を有する選針装置 7 0側にドライバ回路 2 5を内蔵（或いは外づけ）し、柄出しコントローラ 9からの駆動信号は、このドライバ回路 2 5によって駆動出力に変換されて、圧電体 1 5に印加される。このような構成において、出力線 8のァドレス ·データ線 8 0には、複数の選針装置 7 0のうちの一つを指定するアドレス信号と、当該圧電装置内の複数の圧電体 1 5の駆動制御に必要なデータ信号が載せられ、ストローブ線 8 1にはストローブ信号が載せられる。そして、アドレス信号とストローブ信号の組み合わせによって選針装置 7 0を特定し、デ一タ信号とストローブ信号の組み合わせによって当該選針装置 7 0内の圧電体 1 5の各々の駆動を実現する。

以上の様な、図 1 4に示す如き構成によれば、ドライバ回路 2 5がコントローラ 9側でなく、圧電式選針装置 7 0側に設けられ、複数の圧電式選針装置 7 0間は配線 2 6により結線される。そして、アドレス信号 9 0により当該複数の圧電式選針装置（N o . l〜N o . 1 0 ) 7 0中のドライバ回路 2 5を選択するので、図 1 3の例のようにパルスのチャージの完了を待って、次に移行させる必要はなく、適宜位置の圧電式選針装置（No. ：！〜 N o. 1 0) 70をアドレスしてパルスをチャージ（データ入力）させることができる。さらに、各圧電式選針装置（No. l〜No. 1 0) 70には、セレクト線を設ける必要がなく、図示例では、 8本のァドレス - データ線 80と、 1本のストローブ線 8 1との 9本の出力線で足りる。 . 従って、図 1 2に示すように、コントローラ 9のドライバ回路 2 5と複数の圧電体とを個々に電気的に接続し、個々の圧電体に選針信号を送出し、個々の圧電体を制御駆動させ、コントローラ 9の紋様編成手順に基づき、編機における柄編成を行う場合の出力線 8の数（80本）に比較して著しくその出力線 8を減少させることができることが判る。

また、図 1 3に示す例では、出力線（ケーブル） 8の数は 8本で足り、かつ、その図 1 3に示す例の限りでは、セレクト線 2 7は 1 0本で足りても、当該圧電式選針装置（No. ；!〜 No. 1 0) 70が増加すればする程、増加させた数のセレクト線 2 7を設ける必要があるのに対して、図 1 4の構成によればセレクト線を設ける必要がない。とのため、選針装置 7 0が増加しても、 8本のアドレス ' データ線 80と、 1本のストローブ線 8 1との 9本の出力線で足りる。したがって、編機がより大型化し、多数選針装置 70を増加しなければならない場合に有効となる。

以上のように、出力線（ケーブル） 8が少なくて済む結果、横編機 1のように当該出力線（ケブル） 8が当該選針装置 70の移動に伴って屈伸するような場合にも、当該出力線（ケーブル） 8にかかる負荷やストレスが減少し、出力線（ケーブル） 8の本数が多い場合に生じ易いトラブルを低減できる。この場合、電磁コイルを用いた制御装置では、消費電力が大きいため、ケーブル 8の太さを太くするか、選針装置 7の数をその分減らさなければならなかったが、上記例の圧電式選針装置 7 0では消費電力が小さく、ケーブルの太さを太くすることなしに、選針装置 7 0の数を増加させることができるために非常に有効である。

しかしながら、編機の動作スピードの高速化、柄の複雑化の要望に伴い、選針装置をより高速に制御する必要が生じている。特に、複雑な柄を形成するための各選針装置の駆動パターンを計算し、かつ編機の高速な動作に同期して各選針装置を駆動するためのァドレス信号とデータ信号を生成して出力することは、高速な C P Uを用いても非常に困難なものとなってしまう。

発明の開示

本発明は、上記のような問題点を解消することを目的としたものである。すなわち、本発明の目的は、コントローラと複数の選針装置との間の信号線数を減少するとともに、複数の選針装置の高速な制御を可能とすることを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の一態様によれば、以下の構成を備えた圧電ァクチユエ一夕制御装置が提供される。すなわち、

複数の圧電ァクチユエータを含む圧電ュニットを複数台接続し、布帛製造装置における選針装置として制御する圧電ァクチユエータ制御装置であって、

複数の圧電ュニットを並列に接続する接続手段と、

圧電ュニット内の複数の圧電ァクチユエータの各々の駆動を表わす駆動パターンデータを生成し、これを記憶手段に書き込む演算手段と、前記演算手段とは独立して動作し、前記複数の圧電ュニットのいずれかを選択するためのァドレス信号と、前記記憶手段より読み出して得られた、当該選択された圧電ュニットに対応した駆動パターンデータとを、前記布帛製造装置の動作に同期して前記接続手段を介して出力する制御手段とを備える圧電ァクチユエータ制御装置が提供される。

本発明の他の目的や新規な特徴は本明細書全体の記載およぴ添付図面からも明らかとなるであろう。図面の簡単な説明

図 1は、第 1実施形態による圧電式選針装置の構成を示すブロック図である

図 2は、第 1実施形態によるデュアルポート R AMのデータ構成例を示す図である。

図 3は、第 1実施形態の読出回路による出力信号のタイミングチャートでめ。

図 4は、第 1実施形態による C P Uの動作を示すフローチャートである。図 5は、第 2実施形態によるデュアルポート R A Mのデータ構成例を示す図である。

図 6は、第 3実施形態による圧電式選針装置の構成を示すプロック図である。

図 7は、第 3実施形態の読出回路による出力信号のタイミングチャートでめる。

図 8は、圧電式選針装置の構成を示す図である。

図 9は、圧電式選針装置の要部断面図および動作説明図である。図 10は、一般的な横編機の概略構成を示す図である。

図 1 1は、一般的な丸編機の概略構成を示す図である。

図 12は、一般的な圧電式選針装置の制御構成を説明する図である。

図 13は、一般的な圧電式選針装置の制御構成を説明する図である。

図 14は、一般的な圧電式選針装置の制御構成を説明する図である。発明を実施するための最良の形態

次に、本発明の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。

(第 1実施形態）

図 1は、第 1実施形態による圧電式選針装置の制御構成を示すプロック図である。図 1に示すように、複数の圧電体 15を有する圧電式選針装置 (No. 1) 70と柄出コントローラ 9とを出力線 8により電気的に接続し、該柄出コントローラ 9から出力信号を出力し柄出制御を行うようにする。また、複数の圧電体 15を有する圧電式選針装置（No. l〜No. 10) 70間を配線 26によりパラレルに結線する。尚、配線 26については、図示の簡略化上、その本数を 1本で示してあるが、出力線 8の数に応じた本数が必要である。

圧電式選針装置（No. 1〜： No. 10) 70の各々には、ドライバ回路 25が内蔵されている（ドライバ回路 25は、選針装置側であればよく、選針装置に対して外づけされたものでもかまわない）。

柄出コントローラ 9からの出力信号は、当該複数の圧電式選針装置（N 0. l〜No. 10) 70中の制御部位を選択するアドレス信号と、当該圧電式選針装置（No. l〜No. 10) 70の制御に必要なデータ信号と、それらァドレス及びデータ信号の出力タイミングを示すストローブ信号とで構成される。ストローブ（S t r o b e) 信号は、データ信号（入力情報パルス）を基準時間に合った正確なものにすることができる。また、ラッチを行うドライバ回路 2 5への情報の到達時間に差があっても、一番遅い情報の到着時間よりもさらに後の時点で当該ストロ一ブ信号（ストローブ .パルス）を与えてラッチするようにすれば、到達時間の差は問題にならなくなる。

本実施形態では、各選針装置 70が 8個の圧電体 1 5を有するものとする。従って、出力線 8は、 8本のアドレス · データ線 80と、 1本のストロープ線 8 1となる。そして、アドレス ' データ線 80にはァドレス信号或いはデータ信号が載せられ、ストローブ線 8 1にはストローブ信号が載せられる。すなわち、第 1実施形態では、アドレス信号を送出する出力線とデータ信号を送出する出力線とを同じ出力線（ァドレス .データ線 80) とし、このアドレス ' データ線 80を通してァドレス信号とデータ信号をシリアルに選針装置 70に出力する。

次に、柄出しコントローラ 9について詳細に説明する。

図 1において、 9 1は CPUであり、編機によって生成される編地の模様に応じて、選針装置 70の各圧電体 1 5を駆動するための駆動パターン (これは、各選針装置にセットすべきデータ信号となる）を算出する。 9 2はデュアルポート RAMであり、一方のポートのアドレス（A 1) 及ぴデータライン（D 1 ) が C P U 9 1に接続され、他方のポートのアドレスライン（A2) が読出回路 93に、データライン（D 2) が出力線 8のァドレス · データライン 80に接続される。なお、デュアルポート RAM 9 2の出力を出力線 8上に送出するにおいて、バスドライバ等の回路を介して行うようにしてもよいことはいうまでもない。 93は読出回路であり、発振器（0 S C) 94よりのクロックに基づいてデュアルポート RAM 92をアクセスするためのァドレスを生成する。なお、 CPU 9 1は、編機からの動作状態信号を入力し、適切なタイミングで駆動パターンデータをデュアルポート R AM92に書き込むとともに、読出回路 93の動作タイミングを制御する。また、読出回路 93自身も、編機の動作^態信号を入力して、デュアルポート RAM 92からの読出動作と編機の動作とを同期させる。

図 2は、本実施形態によるデュアルポート RAM 92内のデータ構成例を示す図である。本例では、 8ビット/アドレスのデュアルポート RAM を用いており、選針装置を指定するためのアドレスと圧電体の駆動パターンが交互に格納されている。すなわち、 0を含む偶数アドレスには選針装置を特定するためのァドレス信号が、奇数アドレスには直前のァドレスによつて指定される選針装置の圧電体の駆動パターンを示すデータ信号が格納される。そして、読出回路 93は、発振器 94のクロックに同期して、アドレスを 0000 h、 000 1 h、 0002 hというように順次ィンクリメントしてデュアルポート RAM 92よりデータを読み出し、ァドレス値が 00 1 3 hに到達したら、次のァドレスが再ぴ 0000 hになるようにする。このようにして、 N 0. l〜No. 1 0までの選針装置に対して装置を特定するアドレス信号と駆動パターンを表わすデータ信号が順次にデュアルポート RAM92より読み出される。

以上の様な本実施形態の構成において、制御は以下のように行われる。読出回路 93は、デュアルポート RAM 92よりァドレス信号を読み出してァドレス · データ線 80上にァドレス信号を送出させ、ストローブ線 8 1を介してストローブ信号を送出する（ストローブ信号を立ち上げる）。この動作によって圧電式選針装置（N o. l〜N o. 1 0) 70中の一つが選択される。そして、読出回路 93は、デュアルポート RAM92の次のァドレスからデータ（当該選択した圧電式選針装置の圧電体の駆動パターンを示す）を読み出してアドレス · データ線 80上に送出させ、ストローブ信号をストローブ線 8 1を介して送出する（ストローブ信号をたち下げる）。

各圧電式選針装置は、ストローブ信号の立ち上がりで、アドレス · データ線 80上のデータがァドレスを示すものと認識し、それが自身をさすものであるか否かを判定する。ァドレスが自身を指していると判定した選針装置は、当該ストローブの立ち下がりに同期して、アドレス ·データ線 8 0上のデータを圧電体の駆動のためのデータ信号としてラッチし、当該データ信号に応じて 8個の圧電体を駆動する。

図 3は、読出回路 93によるデュアルポート RAM 92の制御タイミングを説明する図である。

読出回路 93は、 CPU 9 1よりイネ一ブル信号を受信すると、発振器 94から入力されるクロック（図 2では不図示）に同期してデュアルポート RAM 93をアクセスするためのアドレス（A2) を生成する。そして、アドレスを出力した後の適切なタイミングで、メモリ読出信号（MRD) を出力し、デュアルポート RAM93よりデータ（D 2) の読み出しを行う。そして、デュアルポート RAM92より読み出されたデータ（まず、ァドレス信号が読み出されることになる）が出力線 8上へ載せられたタイミングでストローブ信号を立ち上げる。各選針装置は、ストローブ信号の立ち上がりに同期して、出力線上の信号をァドレス信号として認識する。続いて、読出回路 93は次の読出アドレスを生成して、デュアルポート R AM 9 3へ出力し、 M R D信号を出力する。この結果、デュアルポート R A M 9 2からは、圧電体 1 5を駆動するための駆動パターンデータが出力され、出力線 8上に載せられる。そして、このタイミングで、ストローブ信号をたち下げると、直前のァドレス信号によって選択された選針装置は、このストローブ信号の立ち下がりに同期して、出力線上の信号を駆動パターンデータとして認識し、ドライバ回路 2 5が当該駆動パターンデータに従って、各圧電体 1 5を駆動する。

図 4は、第 1実施形態による C P U 9 1の動作を説明するフローチヤ一トである。 C P U 9 1は、与えられた柄に基づいて、各選針装置の駆動パターンを算出する。なお、編機による編成動作が開始する前に、各選針装置のァドレスと最初の駆動パターンをデュアルポート R A M 9 2に書き込んでおく。

次に、ステップ S 1 0 1において、動作状態信号に基づいて編機の動作状態を監視し、編機動作の開始タイミングと、駆動パターンの変更タイミングをチェックする。編機動作の開始タイミングが検出されると、ステツプ S 1 0 2からステップ S 1 0 4へ進み、読出回路 9 3に対して図 3で示したィネーブル信号を出力し、デュアルポート R A M 9 2よりのデータの読み出しを開始する。また、駆動パターンの変更タイミングが検出された場合は、ステップ S 1 0 3からステップ S 1 0 5へ進み、ステップ S 1 0 0における柄計算の結果に従って、更新の必要な駆動パターンについて更新する。

以上のように、 C P U 9 1は、必要なタイミングで駆動パターンを更新するだけでよく、出力線 8への信号出力は読出回路 9 3が行う。このため、 C P U 9 1が編機の動作に同期してアドレス信号、データ信号およびストローブ信号を出力線 8へ出力する必要がなくなり、 CPU 9 1の処理に余裕を持たせることができる。従って、編機の動作を高速化することが可能となるのである。

以上の様な構成と制御により、 1 0台の選針装置 70の No. 1〜No. 1 0までを順次に選択し、夫々に駆動パターンデータが設定されることになる。例えば、本実施形態によれば、 1つの選針装置に対して 1 6 s e cを割り当てて、駆動パターンの設定を行うというような高速な選針制御を実現できる。このような時間設定を行った場合、例えば、 10台の選針装置が接続された場合には、 1 60 s e cを 1周期として全ての選針装置へのデータ設定がなされることになる。

なお、選針装置 1合あたり 1 6 s e cで設定を行うのは、この程度の時間があれば出力線 8上の信号を安定させることができるのと、 64台を接続しても約 1 ms e cを 1周期として全ての選針装置へのデータ設定を行んる力ゝらである。

以上の第 1実施形態によれば、図 1 4を参照して上述した構成が有する長所を全て保持しつつ、編機の高速化にも対応することが可能となる。

(第 2実施形態）

上記第 1実施形態では、全選針装置の駆動パターンの 1セット分をデュアルポート RAM92に格納する例を示した。しかしながら、複数セット分の駆動パターンをデュアルポート RAM 92に格納するように構成することもできる。

図 5は第 2の実施形態によるデュアルポート RAM 92のデータ構成例を示す図である。図に示すように、 00001！〜 00 1 3 hに No. 1〜 No. 1 0までの選針装置のァドレスと駆動パターンの第 1セットを格納し（図 2で示したのと同様の形態で格納される）、 00201！〜 003 3 hに N o. l〜No. 1 0までの選針装置のアドレスと駆動パターンの第 2セットを格納し、というように、複数セットの駆動パターンを格納する。図 5の例では、 4セット分までの格納状態を示しているが、メモリの容量が許すかぎりのセット数を格納することができることはいうまでもない。第 2実施形態による C P U 9 1の動作を説明すれば次のとおりである。なお、ここでは、図 4のフローチャートを流用して説明することにする。まず、ステップ S 1 00の柄計算により、全選針装置の駆動パターンを計算し、 00001！〜 00 1 3 hにデータを格納する。 C P U 9 1は引き続き柄計算を続行し、編成すべき柄に応じて駆動パターンに変更が生じた場合は、その変更後の駆動パターンを含む全ての選針装置の駆動パターンのセットを 00201！〜 0033 hに書き込む。以上のようにして、複数の駆動パターンのセットをデュアルポート RAM 92に書き込んでいく。そして、編機の動作の過程で駆動パターンの変更が必要なタイミングになった場合に、使用すべき駆動パターンセットが格納されている部分ヘアクセスさせるために、読出回路 93にオフセット値を与える。

読出回路 93では、発振器 94のクロックに同期して 0 h〜 l 3 hをサイクリックに計数し、この係数結果と、 C P U 9 ュから与えられたオフセット値とを加算して、デュアルポート RAM92へのアクセスアドレスとする。すなわち、 CPU 9 1からオフセット値 00 hが与えられていれば、第 1の駆動パターンセットが使用され、 CPU 9 1からオフセット値 20 hが与えられていると、第 2の駆動パターンセットが使用されることになる。以上のように、第 2実施形態によれば、 C P U 9 1は編機の動作に同期してオフセット値を与えるだけで済むので、 C P U 9 1の負担をより軽減することができる。 (第 3実施形態）

次に、第 3実施形態を説明する。図 6は第 3実施形態による圧電式選針装置の制御構成を示すブロック図である。

上記第 1実施形態では、ドライバ回路 2 5を内蔵しあるいは外付けした圧電式選針装置（N o . l〜N o . 1 0 ) 7 0と柄出コントローラ 9とを電気的に接続する出力線 8において、アドレス信号を送出する出力線とデータ信号を送出する出力線とを同じ出力線として、すなわち、 8本のァドレス ' データ線 8 0をもってァドレス信号 9 0とデータ信号 9 1を 2回に分けて出力する制御方式を説明した。これに対して、第 2実施形態は、ドライバ回路 2 5を内蔵しあるいは外付けした圧電ァクチユエータ 7 0とコントローラ 9とを電気的に接続する出力線 8を、アドレス信号を送出する出力線（ァドレス線） 8 0 0とデータ信号を送出する出力線（データ線） 8 0 1 とに分離し、各出力線 8 0 0、 8 0 1を通して当該ァドレス信号 9 0とデータ信号 9 1を一緒に出力する。

図示のように、 8本のァドレス線 8 0 0と 8本のデータ線 8 0 1により構成し、他の構成は、前記第 1実施形態と同様であり、また、 1本のストローブ線 8 1を配設する。尚、配線 2 6については、図示の簡略化上、その本数を 1本で示してあるが、出力線 8の数に応じた本数が必要である。柄出コントローラ 9は、第 1の実施形態と同様に、 C P U 9 1、デュアルポ一ト R AM 9 2、読出回路 9 3 c、発振器 9 4を備える。読出回路 9 3 cは、第 1実施形態で説明した読出回路 9 3とほぼ同様であるが、ラッチ 9 3 a、 9 3 bに対して所定のタイミングでラッチ指令を出力する点が異なる。ラッチ 9 3 aは、デュアルポート R A M 9 2のデータをラッチして、アドレス線 8 0 0にその内容を出力する。また、ラッチ 9 3 bはデュアルポート R A M 9 2のデータをラッチしてデータ線 8 0 1にその内容を出力する。

第 3実施形態では、アドレス線 8 0 0とデータ線 8 0 1が別々に存在するので、デュアルポート R A M 9 2から読み出されたァドレス信号とデータ信号をそれぞれラッチ 9 3 aと 9 3 bで保持する構成をとつている。従って、読出回輅 9 3 cの動作は図 7に示すようになる。なお、図 7において、ィネーブル信号、アドレス（A 2 )、 M R D信号、データ（D 2 ) の各信号に関するタイミングは、図 3で説明したものと同様である。

読出回路 9 3 cは、偶数ァドレスによってデュアルポート R AM 9 2をアクセスしてァドレス信号を読み出したならば、ラッチ 9 3 aに対してラッチ指令（ラッチ A) を出力してこれを保持させる。続いて、奇数アドレスによってデュアルポート R AM 9 2をアクセスしてデータ信号を出力させたならば、ラッチ 9 3 bに対してラッチ指令（ラッチ B ) を出力してこれを保持させる。この時点で、出力線 8上にアドレス信号とデータ信号が出力されるので、ストローブ信号を立ち上げる。

選針装置 7 0の各々は、ストローブ信号の立ち上がりに同期して、アドレス線 8 0 0とデータ線 8 0 1上のデータを取り込み、ァドレス線 8 0 0 上のデータに基づいて自身が指定されているかどうかを判定し、自身が指定されている場合はデータ線 8 0 1上のデータに従って圧電体を駆動する。なお、このような制御を実現するための構成としては、上記の構成に限らず、ァドレス信号用とデータ信号用の 2つのデュアルポート R A M 9 2 を用いた構成等、種々の変形が可能である。

また、第 3実施形態の構成においても、第 2実施形態で説明したようなデータの格納形態を採用することができることは明らかである。

また、上記の構成において、デュアルポート R AM 9 2は出力線 8 0上へ載せるためのァドレス信号とデータ信号とを記憶するが、デュアルポ一ト R A M 9 2にはデータ信号のみを順番に格納しておき（例えばアドレス 0 0 h〜 0 9 hに格納する）、読出回路 9 3から出力されるアドレス（A 2 ) を選針装置の選択のためのァドレス信号として用いるように構成しもよい。この場合、ラッチ 9 3 aは読出回路 9 3のアドレス信号（A 2 ) をラッチし、ラッチ 9 3 bはデュアルポート R A M 9 2からのデータ信号をラッチするようにすればよく、その構成は当業者には明らかであろう。第 3実施形態によれば、第 1実施形態に比較して、その出力線 8の数は増えるが、アドレス信号 9 0とデータ信号 9 1を一緒に出力するので、より高速化が可能となり、更なる高速化が要求される装置に有効となる。なお、上記各実施形態において使用されるコントローラ 9は、記憶装置や処理装置や出力装置を備えて成る。ドライバ回路 2 5は、柄処理を行う上で、コントローラ 9からの紋様編成手順（柄情報）を受信し、電圧信号から圧電素子を駆動させるに必要な電力への変換を行うことが出来る。また、本発明が適用される圧電式選針装置における圧電体 1 5は、チタン酸鉛等から成るセラミック圧電素子により構成される。圧電素子のみからなっていてもよいし、また、シム材（コア）に圧電素子を貼り付けたものでもよい。

上記では、圧電ァクチユエータの例として、編機の圧電式選針装置を示したが、織機の経糸を制御する圧電式経糸制御装置にも適用することができ、他に、圧電モータ等にも適用してもよい。本発明は、ケーブルが移動し折れ曲がり易い横編み機に特に有効である。

以上本発明によってなされた発明を実施形態にもとづき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しないで範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、前記実施形態では、複数の多段の圧電体 1 5を有する圧電式選針装置 7 0の各装置間を電気的に接続して行なう例について説明したが、複数の多段の圧電体 1 5を有する圧電式選針装置をブロックに分け、それらブロック体間を電気的に接続するようにすることもできる。

以上のように、本発明によれば、従来の場合の出力線の数に比較して著しくその出力線を減少させることができ、選針装置が増加しても、少しの出力線で足り、大型編機の周りに多数の選針装置を配設し、それでも不足し増加しなければならないような場合にあつても、出力線を増加せずに、選針装置を増加することができる。

また、出力線が少なくて済む結果、横編機のように、当該出力線が、当該選針装置の移動に伴い移動する場合にも、当該出力線にかかる負荷ゃストレスが減少し、出力線の本数が多い場合に生じ易いトラブルを低減できる。

また、実施形態 2に示すように、出力線を、アドレス信号を送出する出力線とデータ信号を送出する出力線とに分離し、各出力線を通して当該ァドレス信号とデータ信号を出力するようにすれば、その出力線の数は多少増えても、アドレス信号とデータ信号を一緒に出力するので、より高速化が可能となり、高速化が要求されるものに有効となる。また、本発明では、圧電素子とコントローラとの間を接続するのに、従来例に比較して、多数の出力線を必要とせず、出力線が低減され、それにより、ドライバ回路におけるトランジスタは少なくて済み、ドライバ回路基板やコントローラ装置が小型化され、また、圧電素子の一枚一枚を制御駆動させるのではないので、コントローラ内の回路の複雑化を解消でき、コストを低減できる。

また、本発明では、圧電方式による選針装置を採用し、その圧電素子は、応答速度が迅速であるので、従来公知の電磁石利用のものに比し、格段に早いスピードで当該選針作用を行うことができ、さらに、従来の電磁石を用いた丸編機用選針装置において問題となっていた高速化による熱の発生がなく、消費電力が低く、圧電素子の長寿命化を図り、小型化することができるなどの利点を奏することができ、電磁コイルを用いた制御装置では、消費電力が大きいため、ケーブルの太さを太くするか、選針装置の数をその分減らさなければならなかつたが、本発明の圧電式選針装置では消費電力が小さく、ケ一ブルの太さを太くすることなしに、選針装置の数を増加させることができるために非常に有効である。

また、本発明によれば、編機の動作に同期して選針装置を駆動するための信号を出力することから C P Uが解放されるので、 C P Uにおける柄出しのための演算処理に利用できる時間が増加する。このため、装置全体をより高速に動作させることが可能となる。

Claims

請求の範囲

1 . 複数の圧電ァクチユエータを含む圧電ユニットを複数台接続し、布帛製造装置における選針装置として制御する圧電ァクチユエ一タ制御装置であって、

複数の圧電ュニットを並列に接続する接続手段と、

圧電ュニット内の複数の圧電ァクチユエータの各々の駆動を表わす駆動パターンデータを生成し、これを記憶手段に書き込む演算手段と、前記演算手段とは独立して動作し、前記複数の圧電ュニットのいずれかを選択するためのァドレス信号と、前記記憶手段より読み出して得られた、当該選択された圧電ュニッ卜に対応した駆動パターンデータとを、前記布帛製造装置の動作に同期して前記接続手段を介して出力する制御手段とを備えることを特徴とする圧電ァクチユエータ制御装置。

2 . 前記制御手段は、前記アドレス信号と前記駆動パターン信号の出力タイミングを前記複数の圧電ュニットに通知するためのストローブ信号を前記接続手段を介して出力することを特徴とする請求項 1に記載の圧電ァクチユエータ制御装置。

3 . 前記制御手段は、前記記憶手段をアクセスするためのアドレス値を所定の増分でィンクリメントして前記記憶手段から順次にデータを読み出す読出手段を有することを特徴とする請求項 1に記載の圧電ァクチユエ一タ制御装置。

4 . 前記演算手段は、選針装置を指定するためのアドレスと生成した駆動パターンデータとを交互に前記記憶手段に記憶し、前記制御手段は、前記読出手段によつて前記記憶手段から順次にデータを読み出すことにより、アドレス信号と駆動パターンを前記接続手段上に順次に出力することを特徴とする請求項 3に記載の圧電ァクチユエータ制御装置。

5 . 前記演算手段は、選針装置を指定するためのアドレスと生成した駆動パターンデータとを交互に前記記憶手段に記憶し、前記制御手段は、前記読出手段によつて前記記憶手段から順次にデータを読み出してそれらを保持し、前記接続手段上に同時に出力することを特徴とする請求項 3に記載の圧電ァクチユエ一夕制御装置。

6 . 前記演算手段は、前記布帛製造装置の動作に同期して、所定の柄を形成するべく前記記憶手段における駆動パターンデータを更新することを特徴とする請求項 1に記載の圧電ァクチユエータ制御装置。

7 . 前記演算手段は、所定の柄を形成するための前記複数の圧電ァクチュエータの全ての駆動パターンデータを 1つのデータセットとして、複数のデータセットを前記記憶手段に記憶し、前記布帛製造装置の動作に同期してどのデー夕セットを用いるかを前記読出手段に通知し、前記制御手段は、通知されたデータセットの中の駆動パターンデータを前記記憶手段より読み出すことを特徴とする請求項 1に記載の圧電ァクチユエータ制御装置。

8 . 前記演算手段によるデータセットの通知は、前記記憶手段において各データセットが格納されている領域を特定するためのオフセット値を用いるものであることを特徴とする請求項 1に記載の圧電ァクチユエ一夕制御装置。

9 . 前記記憶手段はデュアルポートメモリを含むことを特徴とする請求項 1に記載の圧電ァクチユエータ制御装置。

1 0 . 複数の圧電ァクチユエータを含む圧電ュニットを並列に複数台接続し、布帛製造装置における選針装置として制御する圧電ァクチユエ一タ制御装置を用いた圧電ァクチユエ一タ制御方法であって、柄出しのための演算を行う演算手段を用いて、圧電ュニット内の複数の圧電ァクチユエ一夕の各々の駆動を表わす駆動パターンデータを生成し、これを記憶手段に書き込む演算工程と、

前記演算手段の動作とは独立して動作する制御回路を用いて、前記複数の圧電ュニットのいずれかを選択するためのアドレス信号と、前記記憶手段より読み出して得られた、当該選択された圧電ュニットに対応した駆動パターンデータとを前記布帛製造装置の動作に同期して前記接続手段を介して出力する制御工程と

を備えることを特徴とする圧電ァクチユエータ制御方法。

1 1 . 前記制御工程は、前記ァドレス信号と前記駆動パターン信号の出カタイミングを前記複数の圧電ュニットに通知するためのストロ一ブ信号を前記接続手段を介して出力することを特徴とする請求項 1 0に記載の圧電ァクチユエ一夕制御方法。

1 2 . 前記制御工程は前記記憶手段をアクセスするためのアドレス値を所定の増分でィンクリメントして前記記憶手段から順次にデータを読み出す読出回路を用いて前記駆動パターンデータを該記憶手段より読み出すことを特徴とする請求項 1 0に記載の圧電ァクチユエ一夕制御方法。

1 3 . 前記演算工程は、選針装置を指定するためのアドレスと生成した駆動パターンデータとを交互に前記記憶手段に記憶し、前記制御工程は、前記読出回路によつて前記記憶手段から順次にデータを読み出すことにより、アドレス信号と駆動パターンを前記接続手段上に順次に出力するとを特徴とする請求項 1 2に記載の圧電ァクチユエータ制御方法。

1 4 . 前記演算手段は、選針装置を指定するためのアドレスと生成した駆動パターンデータとを交互に前記記憶手段に記憶し、前記制御手段は、前記読出手段によつて前記記憶手段から順次にデータを読み出してそれらを保持し、前記接続手段上に同時に出力することを特徴とする請求項 1 2 に記載の圧電ァクチユエ一タ制御方法。

1 5 . 前記演算工程は、前記布帛製造装置の動作に同期して、所定の柄を形成するベく前記記憶手段における駆動パターンデータを更新することを特徴とする請求項 1 0に記載の圧電ァクチユエータ制御方法。

1 6 . 前記演算工程は、所定の柄を形成するための前記複数の圧電ァクチユエータの全ての駆動パターンデータを 1つのデータセットとして、複数のデータセットを前記記憶手段に記憶し、前記布帛製造装置の動作に同期してどのデータセットを用いるかを前記読出手段に通知し、前記制御ェ程は、通知されたデータセットの中の駆動パターンデータを前記記憶手段より読み出すことを特徴とする請求項 1 0に記載の圧電ァクチユエ一夕制御方法。

1 7 . 前記演算手段によるデータセットの通知は、前記記憶手段において各データセットが格納されている領域を特定するためのオフセット値を用いるものであることを特徴とする請求項 1 0に記載の圧電ァクチユエ一タ制御方法。

1 8 . 前記記憶手段はデュアルポートメモリを含む'ことを特徴とする請求項 1 0に記載の圧電ァクチユエータ制御方法。