DE2534975A1 - Verfahren zur geschwindigkeitssteuerung eines rotierenden messers - Google Patents

Verfahren zur geschwindigkeitssteuerung eines rotierenden messers

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DE2534975A1 DE19752534975 DE2534975A DE2534975A1 DE 2534975 A1 DE2534975 A1 DE 2534975A1 DE 19752534975 DE19752534975 DE 19752534975 DE 2534975 A DE2534975 A DE 2534975A DE 2534975 A1 DE2534975 A1 DE 2534975A1
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Masateru Tokuno
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Rengo Co Ltd
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Reliance Electric Ltd
Rengo Co Ltd
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23D36/00—Control arrangements specially adapted for machines for shearing or similar cutting, or for sawing, stock which the latter is travelling otherwise than in the direction of the cut
    • B23D36/0008—Control arrangements specially adapted for machines for shearing or similar cutting, or for sawing, stock which the latter is travelling otherwise than in the direction of the cut for machines with only one cutting, sawing, or shearing devices
    • B23D36/0033—Control arrangements specially adapted for machines for shearing or similar cutting, or for sawing, stock which the latter is travelling otherwise than in the direction of the cut for machines with only one cutting, sawing, or shearing devices for obtaining pieces of a predetermined length
    • B23D36/0041—Control arrangements specially adapted for machines for shearing or similar cutting, or for sawing, stock which the latter is travelling otherwise than in the direction of the cut for machines with only one cutting, sawing, or shearing devices for obtaining pieces of a predetermined length the tool moving continuously
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D5/00—Arrangements for operating and controlling machines or devices for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
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Description

Patentanwalt·
Dip!.-!γ?. E. Her
Λ-, ^ rose
C .■■■■·.·: '-η -·0
Rengo KabusJaiüi Kaisha, Osaka-fu/Japan;
Nippon Riraiansu Kabushiki Kaisha, Kana-
gawa-ken/Jajjan
Verfaiix^en zur Geschwindigkeitssteuerung eines rotierenden Messers
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines
rotierenden nessers, das eine zugeführte Materialbahn, beispielsweise aus Karton oder dergleichen, kontinuierlich und genau mit hoher Geschwindigkeit in Stücke vorgegebener Län- ^e schneidet. Die Drehzahl des rotierenden Messers wird dabei durch Vergleich mit der Bahngeschwindigkeit gesteuert,
multipliziert mit einem Faktor, der dem Umfang des rotierenden Messers dividiert durch die vorgegebene Schnittlänge entspricht.
Das übliche Verfahren zur Steuerung eines rotierenden
609819/0288
Messers wird zunächst unter Bezug auf Fig. 1 der Zeichnung
erläutert. Die Eingangswelle einer stufenlosen Drehzahländerungseinrichtung C wird von einem Hauptmotor A über einen Riemen oder eine Kette B angetrieben. Die Einrichtung C
weist zwei Ausgangswellen E und H auf, deren Drenzahl in
einem vorgegebenen Verhältnis steht. Die Ausgangswelle E
ist über ein Reduktionsgetriebe F mit einer Bahnzuführrolle G und die andere Ausgangswelle H ist über ein Reduktionsgetriebe I mit einem rotierenden Messer J verbunden. Die
Steuerung der Bahnzuführgeschwindigkeit und der Messerdrehzahl erfolgt einfach durch Veränderung des Übersetzungsverhältnisses zwischen den Ausgangswellen an der stufenlosen
Drehzahländerungseinrichtung C, wodurch die Material bahn in Stücke der gewünschten Länge geschnitten wird.
Infolge des Schlupfes zwischen der Bahn und der Bahnzuführrolle und infolge eines gewissen Übertragungsfehlers zwischen den mechanischen Komponenten läßt sich bei diesem bekannten Verfahren keine sehr hohe Schnittgenauigkeit erzielen.
Außerdem bereitet bei diesem Verfahren die Änderung der
Schnittlänge während des Betriebes Schwierigkeiten, da
hierbei das Übersetzungsverhältnis mit der stufenlosen
Drehzahländerungseinrichtung G variiert werden muß. Dadurch wird oft mit falscher Länge abgeschnitten, was zu Materialverlust führt.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum automatischen Schneiden
einer kontinuierlich zugeführten Bahn in Stücke vorgegebener Länge arbeitet demgegenüber mit hoher Genauigkeit.
Außerdem kann die Schnittlänge einfach und sofort auch während des Betriebes verändert werden.
Zur ausführlicheren Erläuterung wird auf die Zeichnung
609819/0288
253A97R
verwiesen. Darin zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung zu dem oben erwähnten, bekannten Steuerungsverfahren,
Fig. 2 eine schematische Darstellung zu dem Verfahren der Steuerung beim Schneiden der Materialbahn gemäß der Erfindung und
Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Steuerschaltung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Gemäß Fig. 2 befindet sich ein an einem Motor M angeschlossenes rotierendes Messer 2 über der Bahn A des zu schneidenden Materials, dessen Schneidklinge mit einer darunter angeordneten festen Klinge 1 zusammenarbeitet. Vor dem rotierenden Messer 2 liegt eine Meßrolle 3, die von der Bahn A durch Reibung mitgenommen wird. Sin an die Meßrolle 3 angeschlossener Impulsgenerator PG. erfaßt die Bahngeschwindigkeit durch Erzeugung eines entsprechenden Impulssignals.
Zur Erfassung der Geschwindigkeit oder Drehzahl des rotierenden Messers 2 liegt ein weiterer Impulsgenerator PGR an dem Messerantriebsmotor M. Die Signale der Impulsgeneratoren PG. und PGg gehen zu einer Steuerschaltung 4 und erzeugen eine Geschwindigkeitssteuerungsspannung für einen analogen Regler 5, der die Drehzahl des Motors M regelt. Ein Sensor OP am rotierenden Messer 2 erzeugt bei .Abschluß eines Schneidvorganges ein Signal P~.
Gemäß Fig. 3 enthält die Steuerschaltung 4- eine Schnittlängeneinstellung a zur Einstellung der gewünschten Schnittlänge L in mm und eine Umfangseinstellung b zur Einstellung des Umfanges / des Drehmessers 2 in mm. Die Einstellungen arbeiten jeweils mit einer Reihe von digitalen Schaltern.
ti ü 9 8 1 9 / Ü 2 B 8
-4- 253497R
Die vorgegebene Schnittlänge L in mm la lit sich durch die folgende Gleichung ausdrücken:
L=vxt, (1)
wobei ν die Bahngeschwindigkeit in Metern pro Minute und t die Zeit in Sekunden ist, die das rotierende Messer für eine Umdrehung benötigt.
Der voreingestellte Umfang / des rotierenden Messers laut sich durch die folgende Gleichung ausdrucken:
/» jxt, (2)
wobei η das Verhältnis von Bahngeschwindigkeit zur Messergeschwindigkeit ist.
Aus den Gleichungen (1) und (2) folgt:
L = /x n. (3)
Damit ist auch:
1/n - //L = K.
In einer Eechenschaltung c wird der Koeffizient K durch Dividieren des Messerumfanges £ durch die Schnittlänge L ermittelt.
Das Impulssignal des Impulsgenerators PG. geht über einen Phasenschieber f und einen Koeffizientenmultiplizierer g als Signal 0 zu einem Koeffizientenmultiplizierer d, wo es
CL
mit dem Koeffizienten K multipliziert wird.
Das Signal des Impulsgenerators PGg geht dagegen über einen
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Phasenschieber ο und einen Koeffizientenmultiplizierer ρ als 0-n zu einer Synchronisierschaltung h, wo es mit dem Signal K0. des Koeffizientenmultiplizierers d synchronisiert wird.
Das Signal K0A und 0β gehen von der Syrichronisierschaltung h als Additionssignal bzw. Subtraktions signal zu einem Digital-Analog-Wandler m. Der Wandler m ermittelt den Unterschied zwischen K0. - 0R und formt sie in ein analoges Fehlersignal Vq um.
Das Signal K0. geht außerdem zu eineia Frequenz-Spannungs-Wandler k, der eine der Bahngeschwindigkeit proportionale Referenzspannung V. liefert. Die Referenzspannung V. und die Fehlerspannung V„ werden von einem analogen Addierer η zu einer Geschwindigkeitssteuerungs-Befehlsspannung Vq zusammengesetzt, die zur Regelung der Drehzahl des Messermotors M auf den analogen Regler 5 gegeben wird.
Im folgenden wird die Funktion der Steuerschaltung 4- erläutert.
Die gewünschte Schnittlänge L für die Bahn wird an der Schnitt längeneinst el lung a und der Umfang ■< des Drehmessers 2 wird an der Umfangseinstellung b eingestellt. Abhängig von dem vom Sensor OP nach Abschluß eines Schnittvorganges gegebenen Signal PQ werden die eingestellten Werte L und £ in die Rechenschaltung c gegeben, wo / durch L dividiert und der Koeffizient K = //L erzielt wird.
Das Bahngeschwindigkeitssignal 0» wird im. Koeffizientenmultiplizierer d mit dem Koeffizienten K multipliziert. Das resultierende Signal K0, geht über die Synchronisierschaltung h als zu addierendes Signal zum Digital-A nalog-iV analer m und zum Frequenz-Spannungs-Wandler k.
609819/0 2
Dagegen geht das MessergescJawiadigkeitssignal 0-g über die Synchronisierschaltung h als zu subtrahierendes Signal zu dem Digital-Analog-Wandler m.
Der Digital-Analog-Wandler m führt die Addition und Subtraktion aus, ausgedrückt durch K0. - 0ß, und erzeugt aus der auftretenden Differenz eine analoge Fehlerspannung Vp = F(K0. - 0-d)· De*" Frequenz-Spannungs-Wandler k erzeugt eine Referenzspannung V., die der Bahngeschwindigkeit proportional ist.
Die Referenzspannung V1, und die Fehlerspannung Yn werden
.ca vy
von dem analogen Addierer η zusammengesetzt. Die resultierende Spannung Vn = V. + Vn geht zum analogen Regler 5 und regelt die Drehzahl des Motors M und damit des Messers 2. Die Anordnung gewährleistet, daß das Drehmesser 2 mit der Drehzahl läuft, daß es eine vollständige Umdrehung macht, wobei seine Schneidklinge genau dann mit der festen Klinge 1 zusammen die Bahn schneidet, wenn diese die vorgegebene Schnittlänge zurückgelegt hat.
Der Einfachheit halber wird die erfaßte Bahngeschwindigkeit mit einem Koeffizienten multipliziert, d. h. dem Umfang des Drehmessers dividiert durch die vorgegebene Schnittlänge, wobei das Produkt als Referenzgeschwindigkeit für das sich drehende Messer dient. Die Referenzgeschwindigkeit wird mit der tatsächlichen Messergeschwindigkeit verglichen und beim Auftreten einer Differenz oder eines Fehlers zwischen ihnen wird das Messer zur Beseitigung des Fehlers beschleunigt oder verzögert. Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann so die Bahn äußerst exakt abgelängt werden, ohne daß eine komplizierte Steuerschaltung erforderlich ist.
Die Schnittlänge L kann über die Einstellung sehr leicht verändert werden, worauf sich auch der Koeffizient K und
BÜ981 9/0288
2 5 3 k 9 7 R
damit der Ausgang K0^ des Koeffizientenmultiplizierers d verändern.
Da die Drehzahl des rotierenden Messers aurch die Bahngeschwindigkeit und nicht durch die Drahzahl der ßahnzufühx— rolle gesteuert wird, erfolgt das Schneiden der Materialbahn auch dann mit weit höherer Genauigkeit als bei den bekannten Verfahren, wenn es zwischen der Materialbahn und ihrer Zuführrolle zu einem Schlupf kommt.
Patentanwälte
Dipl.-Ing. E. Eder Dip'.-'üi?. i'. S'
8 Mf".:!-,en 40 Eiisabcr.hztralla 34
609819/0Z88

Claims (1)

  1. 8 Munden 40
    isabomatrail· 34
    Pat e nt ans pruc h
    Verfahren zum Steuern eines rotierenden Messers zum Schneiden einer kontinuierlich zugeführten Materialbahn, dadurch gekennzeichnet, daß der Umfang des rotierenden Messers und die gewünschte Schnittlänge der Bahn eingestellt wird, daß die Bahn- und die Messergeschwindigkeit erfaßt und ein die Bahngeschwindigkeit angebendes Signal mit einem Koeffizienten multipliziert wird, der gleich dem Umfang des rotierenden Messers dividiert durch die eingestellte Schnittlänge ist, daß das resultierende Signal mit einem die Messergeschwindigkeit angebenden Signal verglichen, eine der Differenz entsprechende Fehlerspannung erzeugt und das resultierende Signal und die Fehlerspannung zusammengesetzt werden, und daß zur Steuerung der Messergeschwindigkeit diese zusammengesetzte Spannung verwendet wird.
    Patentanwälte
    Dipl.-fr?, iy idsr Dipl.--ir. ,'jA
    bU9Ö 1 9/0288
DE19752534975 1974-10-29 1975-08-05 Verfahren zum Steuern eines rotierenden Messers zum Querschneiden einer kontinuierlich beförderten Bahn in Abschnitte gleicher Länge Expired DE2534975C2 (de)

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NL7512619A (nl) 1976-05-04
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