JP2001018114A - アルミ押出後面設備における半製品束ね切り制御方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アルミ押出後面設備における半製品束ね切り
を、自動的に、かつ安定的に行う方法及び装置を提供す
る。 【解決手段】 押出機で成形されたロットの異なる複数
の長尺の半製品が同一断面形状半製品の場合に、ロット
番号が異なっても一括して定尺切断機５へ搬送し、半製
品束ね本数実績に基づき、各ロット毎切断数を決定し、
各ロットについて少なくとも１切断が確保されるように
切断数を設定し、各ロットの半製品長さについて、各切
断毎の形材本数を演算し切断機データとし、半製品が定
寸機から見て後端基準で搬送される場合、切断基準点を
後端に取り所定切断長を順次とり、前部スクラップが基
準長さ確保できるよう切断数を演算し、各半製品を束ね
る前に事前計算し、束ね可否を計算し、束ね単位を決定
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アルミ押出後面設
備における半製品束ね切り制御方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は従来におけるアルミ押出後面設備
のレイアウトを示す平面図である。図中、１は押出機に
より押し出された長尺の半製品を受けるランアウトテー
ブル（図示せず）から搬送された半製品を順次整列し冷
却するクーリングテーブル、２は半製品の両端を引っ張
って、半製品の曲がりなどの変形を矯正するストレッチ
ャーであり、２Ａは先端を把持して引っ張るヘッドスト
レッチャー、２Ｂは半製品の後端を把持して引っ張るテ
ールストレッチャー、３は整形された長尺の半製品を溜
めるストレージテーブル、４は長尺の半製品を予めロッ
ト毎に設定された寸法に切断するための定尺切断機５を
設けたソーチャージテーブルである。

【０００３】この従来の設備においては、ストレッチャ
ー２及び定尺切断機５を自動運転するため、各半製品毎
にロット番号、切断長さ、搬送条件等を記憶し、半製品
の動きに応じてデータを移動し、そのデータを随時コン
トローラにおいて活用する、いわゆるデータトラッキン
グが行われる。

【０００４】従来の自動運転では、半製品一本を最小単
位とするブロックで定尺切断機へ搬送、切断処理し、同
一半製品から得た形材は同一ロットとして処理してい
た。したがって、同一断面形状の半製品でもロット番
号、切断長等が異なると別々に定尺切断機へ搬送処理さ
れることになる。

【０００５】このため、１本ロット等の小ロット生産の
場合、上記自動運転では作業効率を著しく低下させる現
象の発生を伴っていた。

【０００６】そのような問題の解決のため、オペレータ
の裁量にて異ロットであるが同一断面形状形材をひとま
とめとして束ね、一括して定尺切断機にて切断し各切断
単位でロットへ再展開する、いわゆる束ね切りを行って
きた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
束ね切りでは、切断効率は上がるがオペレータ負荷が増
大する。このため、省人化が困難になる。事前に異ロッ
ト、同一断面形状半製品を集積し、切断するよう切断ス
ケジュールする方法もあるが、押出機の都合によるスケ
ジュール変更が生じた場合、事前計画のスケジュール変
更に容易に応じることができない。

【０００８】このような束ね切りを自動化を自動化でき
れば効率化が図れるが、下記のような要因があるため、
前記のオペレータ作業の自動化が阻害されていた。１．
ロット毎に長尺材長さが異なる為、異ロットをまとめて
切断した場合、長尺材前半部分と後半部分で切断本数が
異なる事態が発生する。２．ロット番号は各長尺材毎に
添付されているが、複数ロットをまとめた場合、ロット
番号及びロット付帯データを切断毎データに変換しなけ
ればならない。３．押出作業においては押出異常にて押
出中断、押出長さ変更、テーブル上での抜き取り等非定
常作業の頻度が高く事前に上記束ね切りを計画していて
も長尺材数量が規定値と異なる場合が発生する。４．同
一断面形状半製品を単純に束ねるとロット間の長尺材長
さ及び長尺材本数によっては規定本数を各ロットで満足
する切断を行うと１カットもできないロットが発生する
ことがある。特に、３項に示す状況の発生により安定操
業がはかれないため、オペレータ裁量にて手動による束
ね切りを実行してきた。

【０００９】そこで本発明が解決しようとする課題は、
束ね切りを、自動的に、かつ安定的に行う方法及び装置
を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明のアルミ押出後面設備における半製品束ね切
り制御方法は、次の工程からなる。 （ａ）押出機で成形されたロットの異なる複数の長尺の
半製品が同一断面形状半製品の場合に、ロット番号が異
なっても一括して定尺切断機へ搬送する。 （ｂ）半製品束ね本数実績に基づき、各ロット毎切断数
を決定する。 （ｃ）各ロットについて少なくとも１切断が確保される
ように切断数を設定する。 （ｄ）各ロットの半製品長さについて、各切断毎の形材
本数を演算し切断機データとし、半製品が定尺切断機か
ら見て後端基準で搬送される場合、切断基準点を後端に
取り所定切断長を順次とり、前部スクラップが基準長さ
確保できるよう切断数を演算する。 （ｅ）各半製品を束ねる前に事前計算し、束ね可否を計
算し、束ね単位を決定する。

【００１１】また、本発明のアルミ押出後面設備におけ
る半製品束ね切り制御装置は、（ａ）押出機で成形され
たロットの異なる複数の長尺の半製品が同一断面形状半
製品の場合に、ロット番号が異なっても一括して定尺切
断機へ搬送指令を出力する手段と、（ｂ）半製品束ね本
数実績に基づき、各ロット毎切断数を決定する手段と、
（ｃ）各ロットについて少なくとも１切断が確保される
ように切断数を設定する手段と、（ｄ）各ロットの半製
品長さについて、各切断毎の形材本数を演算し切断機デ
ータとし、半製品が定尺切断機から見て後端基準で搬送
される場合、切断基準点を後端に取り所定切断長を順次
とり、前部スクラップが基準長さ確保できるよう切断数
を演算する手段と、（ｅ）各半製品を束ねる前に事前計
算し、束ね可否を計算し、束ね単位を決定する手段から
なる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。本発明による束ね切り制御の具体的演算順序は次
の通りである。

【００１３】１）半製品長さＬ１を押出工程を行う毎に
制御装置から取り込む。

【００１４】２）半製品がストレッチャーへ搬送開始さ
れた直後に、搬送中の半製品がストレージテーブルにあ
る半製品と同一断面形状である場合、以下の演算を実行
する。 ａ）前耳（前端スクラップ）及び後耳（後端スクラッ
プ）を上記Ｌ１から差し引き有効半製品長Ｌ２を得る。 ｂ）Ｌ２を半製品束ね本数（ストレージテーブル上半製
品本数）で割り、束ね半製品に占める権利長Ｌ３を求め
る。 ｃ）同一ロット番号の半製品の権利長Ｌ３の合計をロッ
ト権利長Ｌ４とする。 ｄ）Ｌ４をロット規定切断長で割りロット切断数Ｎ１を
求める。 ｅ）上記にてＮ１＜１の場合、Ｎ１＝１とする。 ｆ）ロット切断数Ｎ１にロット規定切断長を掛け、ロッ
ト総切断長Ｌ５を求める。 ｇ）各ロットの総切断長Ｌ５の総合計を切断総長Ｌ６と
する。 ｈ）束ねた半製品の最大有効半製品長Ｌ２ｍａｘと切断
総長Ｌ６の差をＬ７とする。 ｉ）Ｌ７を束ねた半製品の最小規定切断長で割り、その
商を最小半製品ロットの切断数Ｎ１に加える。 ｊ）上記にて求めた各ロット毎切断数Ｎ１と規定切断長
から確定総切断長Ｌ８を求める。 ｋ）最大有効半製品長から確定総切断長Ｌ８を引いた長
さに前耳長を加えた長さを、束ね時、前耳長Ｌ９として
求める。 ｌ）上記で求めたロット毎切断数、ロット規定切断長及
び各有効半製品長データから１切断毎の形材数量を求め
る。 ｍ）上記データを切断データとして定尺切断機へインタ
ーフェースする。 ｎ）下記の場合、束ね不可と判断し現ストレージテーブ
ル上の半製品だけをまとめて束ね搬送する。この時の定
尺切断機へインターフェースする切断データ演算は、ス
トレッチャーへ搬送中の半製品を除いたストレージテー
ブル上の半製品にて実行する。

【００１５】・上記ｋ）項にてＬ９＜前耳長の場合。 ・束ね半製品総幅が規定値を越える場合。 ・束ねた形材重量が規定値を越える場合。 ・上記ｇ）項にて各ロット毎に最低１切断を与えるため
最終的に１切断も持てないロットが発生した場合。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例について具体的に説明
する。図１及び図２は本発明の制御方法を説明するため
の押出後面設備の平面図であり、図１は半製品がクーリ
ングテーブルとストレージテーブルにある場合、図２は
半製品がソーチャージテーブルに搬送された場合を示し
ている。

【００１７】これらの図中、１はクーリングテーブル、
２はヘッドストレッチャー２Ａとテールストレッチャー
２Ｂからなるストレッチャー、３はストレージテーブ
ル、３ａはストレージテーブル３の上流側エリアである
Ｎｏ．１ストレージゾーン、２ｂは下流側エリアである
Ｎｏ．２ストレージゾーン、４はソーチャージテーブ
ル、５は定尺切断機、Ｐｈ１はクーリングテーブル１の
下流端に設けられた第１センサ、Ｐｈ２はストレッチャ
ー２の中央部に設けられた第２センサ、Ｐｈ３はストレ
ージテーブル３の上流端に設けられた第３センサであ
る。

【００１８】本実施例による束ね切り制御方法につい
て、図３のフローチャートを参照しながら説明する。 ・ステップＳ１：半製品入りチェック 図１に示すように、半製品（Ａ）がストレッチャー２へ
の搬送中であることを、第１センサＰｈ１の出力を用い
て判断する。

【００１９】・ステップＳ２：半製品データ取り込み 半製品（Ａ）がストレッチャー２への搬送中であれば、
半製品（Ａ）のデータを取り込む。そのデータは、例え
ば、次の通りである。 ロット番号 ：ＲＯＴ（Ａ） 金型記号 ：ＤＡＩ（Ａ） 半製品実績長 ：Ｌ（Ａ）・・・（Ｌ（Ａ）＝実績長−
前耳−後耳） 半製品幅 ：Ｗ（Ａ） 半製品単位単重：Ｊ（Ａ） 定尺切断長 ：ＴＥＩ（Ａ） 金型ホール数 ：ＨＯＬ（Ａ）

【００２０】・ステップＳ３：束ね制御モードの可否 束ね制御モードで行うかどうかを判断する。

【００２１】・ステップＳ４：Ｎｏ．１ストレージ状況
演算 束ね制御モードのときは、Ｎｏ．１ストレージ状況を下
式に基づいて演算する。 束ね本数：Ｎ＝Ｍ（Ｎｏ．１ストレージ上半製品本数）
＋１ 総半製品幅：Σ（Ｗ）＝Ｗ（Ａ）×Ｎ 束ね重量：Σ(Ｍ(ＲＯＴ))＝Ｊ(Ａ)×ＴＥＩ(Ａ)×ＨＯ
Ｌ(Ａ)×Ｎ ここで、ロット毎に定寸長が異なるため、ロット毎に重
量演算する。

【００２２】・ステップＳ５：束ね条件チェック−１ 第１の束ね条件をチェックする。総半製品幅Σ（Ｗ）が
規定値以内かどうか。束ね重量Σ（Ｍ（ＲＯＴ））が規
定値以内かどうか。

【００２３】・ステップＳ６：束ね条件チェック−２ 第２の束ね条件をチェックする。金型記号ＤＡＩ＝Ｎ
ｏ．１ストレージテーブル上金型記号かどうか。

【００２４】・ステップＳ７：束ね演算ロジック 束ね演算を行う。そのロジックは次の通りである。 切断本数計算リスト 半製品権利長 ＫＥＮ＝Ｌ／Ｎ ロット権利長 Ｒ−ＫＥＮ＝ΣＫＥＮ（同一ロット）・
・・同一ロットのＫＥＮ合計 ロット切断数−１ Ｒ−ＳＥＴＵ−１＝（Ｒ−ＫＥＮ）
／Ｎ 小数点以下切り捨て、但し最低数値 １とする。 ロット切断全長−１ Ｒ−ＺＥＮ−１＝（Ｒ−ＳＥＴＵ
−１）×ＴＥＩ 切断長合計−１ ＳＥＴＵＧＯ−１＝Σ（Ｒ−ＺＥＮ−
１） 束ね最大半製品実績長 Ｌ−ＭＡＸ＝半製品実績長の最
大値 最小定寸切断長 ＴＥＩ−ＭＩＮ＝全ロット中の最小定
寸切断長 切断残長 Ｌ−ＺＡＮ＝（Ｌ−ＭＡＸ）−（ＳＥＴＵＧ
Ｏ−１） 加算切断数 ＡＤＤ＝（Ｌ−ＺＡＮ）／（ＴＥＩ−ＭＩ
Ｎ） 小数点以下切り捨て、最小切断定寸長を有するロットに
記入する。 最終ロット切断数 Ｒ−ＳＥＴＵ−２＝（Ｒ−ＳＥＴＵ
−１）＋ＡＤＤ 最小切断定寸長を有するロットにＡＤＤが加算され、他
ロットは（ロット切断数−１）となる。

【００２５】この計算例では加算切断数を求めるのにＬ
−ＺＡＮをＴＥＩ−ＭＩＮで割ったが、この他にもＬ−
ＺＡＮに最も近いＴＥＩ、Ｌ−ＺＡＮに最も近いＴＥＩ
の組合せ等が考えられる。

【００２６】この切断本数計算リストの計算例を表１に
示す。

【表１】

【００２７】定寸切断設定値リスト 切断位置 Ｐ−ＳＥＴＵ＝前切断位置＋ＴＥＩ 半製
品先頭から切断位置間での距離 束ね数 Ｎ−ＴＡＢ＝切断位置（Ｐ−ＳＥＴＵ）＜＝
半製品実績長を満足する半製品本数 定寸切断設定値リストが定寸切断機へ送るべき制御デー
タとなる。この定寸切断設定値リストの計算例を表２に
示す。

【００２８】

【表２】

【００２９】ステップＳ８：束ね条件チェック−３ 切断残長（Ｌ−ＺＡＮ）＜０ あるいは、束ね数（Ｎ−
ＴＡＢ）が”０”となるロットが生じたかどうか判断
し、該当するときは、本束ねは不可として処理する。束
ね不可となる例を表３（切断本数計算リスト）及び表４
（定寸切断設定値リスト）に示す。

【００３０】

【表３】

【００３１】

【表４】

【００３２】・ステップＳ９：半製品搬出チェック ステップＳ８の条件に該当しないときは、半製品（Ａ）
をストレージセクションへ搬送し、そのセクションに進
入したかどうかを第２センサＰｈ２の信号で検知する。

【００３３】・ステップＳ１０：データ確定 半製品（Ａ）のデータを、前記切断本数計算リスト上に
確定する。

【００３４】・ステップＳ１１：半製品進入チェック 半製品（Ａ）がＮｏ．１ストレージテーブルへ進入した
かどうかを、第３センサＰｈ３により感知する。

【００３５】・ステップＳ１２：搬出 Ｎｏ．１ストレージテーブルをピッチ送りして、半製品
（Ａ）をＮｏ．１ストレージテーブルの半製品と共に束
ねる。なお、ピッチ送りとは、ストレージテーブル上に
半製品を密着するように半製品を送る動作をいう。

【００３６】・ステップＳ１３：ロット番号チェック ステップＳ３で束ね制御モードでないときは、ロット記
号ＲＯＴ＝Ｎｏ．１ストレージテーブル上ロットかどう
か判断する。

【００３７】・ステップＳ１４：Ｎｏ．１ストレージ状
況演算 束ね制御モードのときは、Ｎｏ．１ストレージ状況を下
式に基づいて演算する。 束ね本数：Ｎ＝Ｍ（Ｎｏ．１ストレージ上半製品本数）
＋１ 総半製品幅：Σ（Ｗ）＝Ｗ（Ａ）×Ｎ 束ね重量：Σ(Ｍ(ＲＯＴ))＝Ｊ(Ａ)×ＴＥＩ(Ａ)×ＨＯ
Ｌ(Ａ)×Ｎ ここで、ロット毎に定寸長が異なるため、ロット毎に重
量演算する。

【００３８】・ステップＳ１５：束ね条件チェック−１ 第１の束ね条件をチェックする。総半製品幅Σ（Ｗ）が
規定値以内かどうか。束ね重量Σ（Ｍ（ＲＯＴ））が規
定値以内かどうか。このチェックに適合するときは、ス
テップＳ９に移る。

【００３９】・ステップＳ１６：Ｎｏ．１ストレージテ
ーブル区分送り 上記のステップＳ５，Ｓ６，Ｓ１３，Ｓ１５のチェック
に適合しないとき、及びＳ８の条件に適合するときは、
半製品（Ａ）のデータをステップ７のリストから消去し
再計算した後、定寸切断設定値リストをＮｏ．２ストレ
ージテーブルのデータテーブルに記載する。切断本数計
算リスト及び定寸切断設定値リストを０にリセットした
後、半製品（Ａ）のデータを順番１の位置に記入する。
なお、区分送りとは、ストレージテーブル上で束ね区分
がわかるように幅広に半製品を送る動作をいう。

【００４０】以上の束ね制御を実現するための束ね演算
回路は、仮演算／本演算とも同一回路を用い回路の簡素
化を図る。 ａ）本システムは前記の束ね演算ロジックによる束ね演
算回路を有している（前記ステップ７）。 ｂ）半製品のストレッチャーへの搬送途中で、本回路に
より束ね可否を問い合わせる（前記ステップ８）。 ｃ）可の場合、一旦仮データを消去し半製品がストレッ
チャーに達したときに再度本データとしてデータテーブ
ルに記入し束ねグループに含入する（前記ステップ１
０）。 ｃ’）不可の場合は既に束ねた半製品を区分送り（束ね
た半製品間の隙間を開け束ねた半製品の見分けが付くよ
うにする。）する前に仮入力した半製品データを消去す
る（前記ステップ７，１６）。 ｄ）上記データ消去後束ねた半製品データにて上記束ね
演算回路を用いて切断データを再計算したのち区分送り
し切断データを所定テーブルに記入する（前記ステップ
７，１６）。 ｅ）切断データの所定テーブル記入後データテーブルを
クリアし次半製品のストレッチャーへの搬入に備える
（前記ステップ１６）。

【００４１】上記の様に束ね可否チェック及び切断デー
タ演算を同一演算回路で行うため、プログラムボリュー
ムの節約と共に演算時間の短縮を図ることができる。ま
た、演算をパソコンなどの計算機ではなくシーケンサを
使用して行うことにより、高速演算が可能となる。前記
の演算式は、シーケンサで容易に演算できるような簡便
な計算式である。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば下
記の効果を奏する。 （１）ストレッチャ直前で束ね可否をチェックするた
め、クーリングテーブル上での半製品抜き取り等、変則
操業に対応できる。 （２）切断数演算に最大実測半製品長を使用するため、
歩留まり向上が図れる。 （３）切断取数演算に半製品実績値を用いるため、切断
取数演算が正確になる。 （４）半製品がＮｏ．１ストレージテーブル上にある
間、束ね演算を繰り返し実行するので、Ｎｏ．１ストレ
ージテーブル上で半製品を抜き取る等、非定常操業を行
ってもトラッキングデータの修正のみで継続して操業可
能となる。 （５）束ね切断において各ロットで最低１カットできる
ことを条件に束ね可否を決定するロジックを有している
ため切断数０のロット発生がない。 （６）以上の束ね制御により、定寸切断機操業効率を向
上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の制御方法を説明するための押出後面
設備の平面図であり、半製品がクーリングテーブルとス
トレージテーブルにある場合を示す。

【図２】 本発明の制御方法を説明するための押出後面
設備の平面図であり、半製品がソーチャージテーブルに
搬送された場合を示す。

【図３】 本発明の束ね制御方法の手順を示すフローチ
ャートである。

【図４】 従来の手作業による束ね切り方法を説明する
押出後面設備の平面図である。

【符号の説明】

１ クーリングテーブル、２ ストレッチャー、２Ａ
ヘッドストレッチャー、２Ｂ テールストレッチャー、
３ ストレージテーブル、４ ソーチャージテーブル、
５ 定尺切断機、Ｐｈ１ 第１センサ、Ｐｈ２ 第２セ
ンサ、Ｐｈ３ 第３センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古我 雄二郎 北九州市戸畑区大字中原46−59 日鐵プラ ント設計株式会社内 (72)発明者 林 良典 石川県羽咋郡志雄町杉野屋ぬ−１−１ 立 山合金工業株式会社内 Ｆターム(参考） 4E029 WA06 WA08

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 次の工程からなる、アルミ押出後面設備
   における半製品束ね切り制御方法。 （ａ）押出機で成形されたロットの異なる複数の長尺の
   半製品が同一断面形状半製品の場合に、ロット番号が異
   なっても一括して定尺切断機へ搬送する。 （ｂ）半製品束ね本数実績に基づき、各ロット毎切断数
   を決定する。 （ｃ）各ロットについて少なくとも１切断が確保される
   ように切断数を設定する。 （ｄ）各ロットの半製品長さについて、各切断毎の形材
   本数を演算し切断機データとし、半製品が定尺切断機か
   ら見て後端基準で搬送される場合、切断基準点を後端に
   取り所定切断長を順次とり、前部スクラップが基準長さ
   確保できるよう切断数を演算する。 （ｅ）各半製品を束ねる前に事前計算し、束ね可否を計
   算し、束ね単位を決定する。
2. 【請求項２】（ａ）押出機で成形されたロットの異なる
   複数の長尺の半製品が同一断面形状半製品の場合に、ロ
   ット番号が異なっても一括して定尺切断機へ搬送指令を
   出力する手段と、（ｂ）半製品束ね本数実績に基づき、
   各ロット毎切断数を決定する手段と、（ｃ）各ロットに
   ついて少なくとも１切断が確保されるように切断数を設
   定する手段と、（ｄ）各ロットの半製品長さについて、
   各切断毎の形材本数を演算し切断機データとし、半製品
   が定寸機から見て後端基準で搬送される場合、切断基準
   点を後端に取り所定切断長を順次とり、前部スクラップ
   が基準長さ確保できるよう切断数を演算する手段と、
   （ｅ）各半製品を束ねる前に事前計算し、束ね可否を計
   算し、束ね単位を決定する手段からなるアルミ押出後面
   設備における半製品束ね切り制御装置。