JP2003136329A - 走間切断機のトルクブースト方法および装置 - Google Patents
走間切断機のトルクブースト方法および装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 走間切断機において、インパクトドロップの
発生を防止することのできるトルクブースト方法および
装置を提供する。 【解決手段】 連続して走行する材料の速度に同調して
材料をロータリーシャーで切断する走間切断機の制御装
置において、材料に対するロータリーシャーの１回転毎
の切断による切断トルク不足を補償する。補償は、初回
切断と、初回切断後の順次切断とに分けて行い、初回切
断では、材料の初回切断におけるトルク値をトルク基準
指令値とし逓倍し、順次切断では、順次トルクブースト
補償値を求め、シャー１回転毎のトルク基準指令値に加
算して、トルク指令値を生成し、トルク指令値をシャー
の駆動制御回路に与え電動機を制御する。
発生を防止することのできるトルクブースト方法および
装置を提供する。 【解決手段】 連続して走行する材料の速度に同調して
材料をロータリーシャーで切断する走間切断機の制御装
置において、材料に対するロータリーシャーの１回転毎
の切断による切断トルク不足を補償する。補償は、初回
切断と、初回切断後の順次切断とに分けて行い、初回切
断では、材料の初回切断におけるトルク値をトルク基準
指令値とし逓倍し、順次切断では、順次トルクブースト
補償値を求め、シャー１回転毎のトルク基準指令値に加
算して、トルク指令値を生成し、トルク指令値をシャー
の駆動制御回路に与え電動機を制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、連続して走行す
る材料の速度に同調して材料を切断する走間切断機にお
いて、シャーの１回転毎の切断による切断トルク不足を
補償するトルクブースト方法および装置に関する。
る材料の速度に同調して材料を切断する走間切断機にお
いて、シャーの１回転毎の切断による切断トルク不足を
補償するトルクブースト方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、鋼板，ステンレス鋼板，アルミニ
ウム板等の材料を切断する走間切断機は、走行する材料
の速度に同調して材料を切断する時、瞬時的（切断刃が
材料に噛み込む時）に、切断負荷、即ち切断トルクが発
生する。発生する切断トルクの大きさは、切断する材料
の板厚，材料の硬さ，材料の走行速度によって異なる。
ウム板等の材料を切断する走間切断機は、走行する材料
の速度に同調して材料を切断する時、瞬時的（切断刃が
材料に噛み込む時）に、切断負荷、即ち切断トルクが発
生する。発生する切断トルクの大きさは、切断する材料
の板厚，材料の硬さ，材料の走行速度によって異なる。
【０００３】図７に、従来の走間切断機の一例であるロ
ータリーシャーの数値制御回路を示す。軸方向周面に切
断刃を有する一対のロータリーシャー２の主軸には、減
速機３を介して電動機４が連結されている。この電動機
４の軸には、電動機の回転速度と回転角、即ち、ロータ
リーシャー２の主軸の速度と回転角を検出するためのパ
ルスジェネレータ（ＰＧ）５が取り付けられている。
ータリーシャーの数値制御回路を示す。軸方向周面に切
断刃を有する一対のロータリーシャー２の主軸には、減
速機３を介して電動機４が連結されている。この電動機
４の軸には、電動機の回転速度と回転角、即ち、ロータ
リーシャー２の主軸の速度と回転角を検出するためのパ
ルスジェネレータ（ＰＧ）５が取り付けられている。
【０００４】一方、連続して走行する被切断材料１の移
動量を検出するための測長ロール７が備えられ、この測
長ロール７の軸には、移動量を検出するためのパルスジ
ェネレータ（ＰＧ）８が取り付けられている。更に、走
行する被切断材料１をロータリーシャーにより切断する
毎に、切断位置を検出する切断完了位置センサ９が備え
られている。
動量を検出するための測長ロール７が備えられ、この測
長ロール７の軸には、移動量を検出するためのパルスジ
ェネレータ（ＰＧ）８が取り付けられている。更に、走
行する被切断材料１をロータリーシャーにより切断する
毎に、切断位置を検出する切断完了位置センサ９が備え
られている。
【０００５】図７に示されているロータリーシャー２の
数値制御回路７０は、特公昭６１−３３６７９号公報に
開示されている。数値制御回路７０は、定尺切断回路部
７０Ａと、停止制御回路部７０Ｂと、切換回路部７０Ｃ
とにより構成されている。
数値制御回路７０は、特公昭６１−３３６７９号公報に
開示されている。数値制御回路７０は、定尺切断回路部
７０Ａと、停止制御回路部７０Ｂと、切換回路部７０Ｃ
とにより構成されている。
【０００６】この定尺切断回路部７０Ａは、被切断材料
１を所定の長さに正確に切断するための回路で、走行す
る被切断材料１をロータリーシャー２により切断する毎
に、切断完了センサ９が切断完了位置を検出して切断完
了位置信号を発生する毎に、切断長Ｌ0 とロータリーシ
ャー２の周長Ｂ0 との差Ｌ＝Ｌ0 −Ｂ0 に相当するパル
ス数を定尺切断回路７０Ａのレジスタに読込む。
１を所定の長さに正確に切断するための回路で、走行す
る被切断材料１をロータリーシャー２により切断する毎
に、切断完了センサ９が切断完了位置を検出して切断完
了位置信号を発生する毎に、切断長Ｌ0 とロータリーシ
ャー２の周長Ｂ0 との差Ｌ＝Ｌ0 −Ｂ0 に相当するパル
ス数を定尺切断回路７０Ａのレジスタに読込む。
【０００７】これは、被切断材料１の走行に伴いパルス
ジェネレータ８より単位回転毎に発生するパルス数Φａ
（即ち、被切断材料の移動量）とロータリーシャー２の
回転に伴いパルスジェネレータ５より単位回転毎に発生
するΦｂ（ロータリーシャー２の回転量）との差Φａ−
Φｂ、即ち、Ｒ＝Ｌ0 −Ｂ0 −（Φａ−Φｂ）により計
算しながら、その差Ｒに相当する補償電圧Ｖｃ＝ｆ
（Ｒ）と、パルスジェネレータ（ＰＧ）９の出力を周波
数−電圧（Ｆ／Ｖ）変換して得られる電圧（被切断材料
１の移動量を表す電圧）Ｖａとの差Ｖ0 ＝Ｖａ−Ｖｃを
Ｖ0 ＞０の時だけ電動機４の駆動制御回路６に速度指令
として与える。
ジェネレータ８より単位回転毎に発生するパルス数Φａ
（即ち、被切断材料の移動量）とロータリーシャー２の
回転に伴いパルスジェネレータ５より単位回転毎に発生
するΦｂ（ロータリーシャー２の回転量）との差Φａ−
Φｂ、即ち、Ｒ＝Ｌ0 −Ｂ0 −（Φａ−Φｂ）により計
算しながら、その差Ｒに相当する補償電圧Ｖｃ＝ｆ
（Ｒ）と、パルスジェネレータ（ＰＧ）９の出力を周波
数−電圧（Ｆ／Ｖ）変換して得られる電圧（被切断材料
１の移動量を表す電圧）Ｖａとの差Ｖ0 ＝Ｖａ−Ｖｃを
Ｖ0 ＞０の時だけ電動機４の駆動制御回路６に速度指令
として与える。
【０００８】停止制御回路部７０Ｂは、ロータリーシャ
ー２のシャーが切断完了位置センサ９を通過し、切断完
了信号が発生する度に、あらかじめ設定されたシャーの
停止距離に相当するパルス数Φｂを読込むとともに、ロ
ータリーシャー２の回転量を表すパルス数Φｂを減算す
る可逆カウンタ６２および可逆カウンタの内容をこれに
比例した直流電圧Ｖｂに変換するＤ／Ａ変換器６３を有
する。なお、６１は停止距離設定部、６５は比較部であ
る。
ー２のシャーが切断完了位置センサ９を通過し、切断完
了信号が発生する度に、あらかじめ設定されたシャーの
停止距離に相当するパルス数Φｂを読込むとともに、ロ
ータリーシャー２の回転量を表すパルス数Φｂを減算す
る可逆カウンタ６２および可逆カウンタの内容をこれに
比例した直流電圧Ｖｂに変換するＤ／Ａ変換器６３を有
する。なお、６１は停止距離設定部、６５は比較部であ
る。
【０００９】切断回路部７０Ｃは、被切断材料１の移動
量を表す電圧Ｖａと補償電圧Ｖｃとの差Ｖ0 の極性を判
別し、Ｖ0 ≧０のとき、そのことを示す信号Ｓｎを発生
する極性判別コンパレータと、その極性判別コンパレー
タが信号Ｓｎを発生しない時はＶ0 を、また、極性判別
コンパレータが信号Ｓｎを発生する時は、Ｖ1 を最終速
度指令電圧Ｖｒとして電動機４の駆動制御回路６に与え
る切換回路とを備えている。
量を表す電圧Ｖａと補償電圧Ｖｃとの差Ｖ0 の極性を判
別し、Ｖ0 ≧０のとき、そのことを示す信号Ｓｎを発生
する極性判別コンパレータと、その極性判別コンパレー
タが信号Ｓｎを発生しない時はＶ0 を、また、極性判別
コンパレータが信号Ｓｎを発生する時は、Ｖ1 を最終速
度指令電圧Ｖｒとして電動機４の駆動制御回路６に与え
る切換回路とを備えている。
【００１０】このような定尺切断制御装置７０Ａでは、
被切断材料１の速度電圧Ｖａに対して補償電圧Ｖｃを減
算して、前記Ｒに従い被切断材料１の速度に対して補償
すると共に、切断時には前記ＲがゼロとなってＶｃ＝
０、即ち、Ｖｃ＝Ｖａとしてロータリーシャー２の速度
を被切断材料１の速度に同期させ、且つ、この間に、Φ
ａ，Φｂの何れか一方が他方に対して進みあるいは遅れ
ると、その差をゼロにするように電動機の加減速制御を
するデジタルサーボ制御を行うために、速度指令Ｖｒを
駆動制御回路６に出力する。
被切断材料１の速度電圧Ｖａに対して補償電圧Ｖｃを減
算して、前記Ｒに従い被切断材料１の速度に対して補償
すると共に、切断時には前記ＲがゼロとなってＶｃ＝
０、即ち、Ｖｃ＝Ｖａとしてロータリーシャー２の速度
を被切断材料１の速度に同期させ、且つ、この間に、Φ
ａ，Φｂの何れか一方が他方に対して進みあるいは遅れ
ると、その差をゼロにするように電動機の加減速制御を
するデジタルサーボ制御を行うために、速度指令Ｖｒを
駆動制御回路６に出力する。
【００１１】このような鋼板，ステンレス鋼板，アルミ
ニウム板等の材料を切断する走間切断機は、最近、機械
の小型化等により機械自体のイナーシャの低減化と、電
動機の高速応答化に伴う電動機のイナーシャの低減化と
が進み、機械および電動機の持つ慣性エネルギーと電動
機が発生するトルクとの和が小さくなり、切断トルク不
足が生じている。
ニウム板等の材料を切断する走間切断機は、最近、機械
の小型化等により機械自体のイナーシャの低減化と、電
動機の高速応答化に伴う電動機のイナーシャの低減化と
が進み、機械および電動機の持つ慣性エネルギーと電動
機が発生するトルクとの和が小さくなり、切断トルク不
足が生じている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】この切断トルク不足の
ため、被切断材料の板厚，材質の硬さおよび／または走
行速度の条件によっては、走行する材料を切断すると
き、シャーの速度が瞬時的に落ちる状態、即ち、インパ
クトドロップが発生する。
ため、被切断材料の板厚，材質の硬さおよび／または走
行速度の条件によっては、走行する材料を切断すると
き、シャーの速度が瞬時的に落ちる状態、即ち、インパ
クトドロップが発生する。
【００１３】材料の板厚が薄い場合には、このインパク
トドロップにより、シャー速度と材料速度とに差が生じ
るため、測長ロール７とロータリーシャー２の間で材料
が盛り上がる状態（以下、ハンプという）が生じる。ハ
ンプが発生した場合には、ハンプによって材料に傷がつ
くことになり、また、切断毎のハンプは、雑音の発生源
となり作業環境を非常に悪くする。
トドロップにより、シャー速度と材料速度とに差が生じ
るため、測長ロール７とロータリーシャー２の間で材料
が盛り上がる状態（以下、ハンプという）が生じる。ハ
ンプが発生した場合には、ハンプによって材料に傷がつ
くことになり、また、切断毎のハンプは、雑音の発生源
となり作業環境を非常に悪くする。
【００１４】また、材料の板厚が厚い場合には、インパ
クトドロップにより連続して走行する材料がハンプせ
ず、ロータリーシャーにより瞬時的に止められたような
状態となるため、材料の速度および／または移動量を計
測する測長ロール７にスリップが生じ、パルスジェネレ
ータ８による材料の速度および／または移動量の計測に
誤差が生じ、切断精度に影響を与えることになる。ま
た、走行する材料がシャーに瞬時的に止められたような
状態で材料の速度が落ち、測長ロールの速度が低下した
場合には、パルスジェネレータ８の速度が低下する。ロ
ータリーシャーは材料と同期するよう制御されるため、
パルスジェネレータの速度が低下するとシャー速度が低
下する正帰還となり、ラインが停止する問題がある。
クトドロップにより連続して走行する材料がハンプせ
ず、ロータリーシャーにより瞬時的に止められたような
状態となるため、材料の速度および／または移動量を計
測する測長ロール７にスリップが生じ、パルスジェネレ
ータ８による材料の速度および／または移動量の計測に
誤差が生じ、切断精度に影響を与えることになる。ま
た、走行する材料がシャーに瞬時的に止められたような
状態で材料の速度が落ち、測長ロールの速度が低下した
場合には、パルスジェネレータ８の速度が低下する。ロ
ータリーシャーは材料と同期するよう制御されるため、
パルスジェネレータの速度が低下するとシャー速度が低
下する正帰還となり、ラインが停止する問題がある。
【００１５】従来、インパクトドロップの対策には、ホ
ールド手段およびロータリーシャー周速アップ手段等が
ある。ホールド手段は、シャーが噛み込む直前の材料速
度を記憶し、その記憶した材料速度を速度指令とするた
め、インパクトドロップが発生しても速度指令が変化し
ないのでインパクトドロップの発生を抑制することがで
きるが、その発生自体を防ぐことができない。そして、
ホールド期間中の材料速度の変化には対応できないの
で、ホールド期間中に材料速度が変化した場合は、材料
速度と同期して切断することができず、材料の切り口が
直線ではなくなる。
ールド手段およびロータリーシャー周速アップ手段等が
ある。ホールド手段は、シャーが噛み込む直前の材料速
度を記憶し、その記憶した材料速度を速度指令とするた
め、インパクトドロップが発生しても速度指令が変化し
ないのでインパクトドロップの発生を抑制することがで
きるが、その発生自体を防ぐことができない。そして、
ホールド期間中の材料速度の変化には対応できないの
で、ホールド期間中に材料速度が変化した場合は、材料
速度と同期して切断することができず、材料の切り口が
直線ではなくなる。
【００１６】また、ロータリーシャー周速アップ手段
は、材料とシャーを同期するよう制御せずに、ロータリ
ーシャーの周速を速くさせることにより、機械イナーシ
ャによるエネルギーを増加し切断する方法であるが、材
料とシャーを同期するように制御していないため、材料
の切り口が直線ではなく、Ｖ形に切断される。従って、
材料とシャーの速度差を大きくとれないこともあり、イ
ンパクトドロップの発生を抑制することができるが、そ
の発生自体は防ぐことができない。
は、材料とシャーを同期するよう制御せずに、ロータリ
ーシャーの周速を速くさせることにより、機械イナーシ
ャによるエネルギーを増加し切断する方法であるが、材
料とシャーを同期するように制御していないため、材料
の切り口が直線ではなく、Ｖ形に切断される。従って、
材料とシャーの速度差を大きくとれないこともあり、イ
ンパクトドロップの発生を抑制することができるが、そ
の発生自体は防ぐことができない。
【００１７】本発明の目的は、走間切断機において、イ
ンパクトドロップの発生を防止することのできるトルク
ブースト方法および装置を提供することにある。
ンパクトドロップの発生を防止することのできるトルク
ブースト方法および装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明は、連続して走行
する材料の速度に同期して材料を切断する走間切断機の
制御装置において、前記材料をシャーの１回転毎の切断
による切断トルク不足を補償するトルクブースト方法で
あって、前記補償は、初回切断と、初回切断後の順次切
断とに分けて行い、初回切断では、前記材料の初回切断
におけるトルク値をトルク基準指令値として逓倍して、
トルク指令値を生成し、生成されたトルク指令値をシャ
ーの駆動制御回路を通して電動機に与えて制御し、順次
切断では、シャー１回転の角度より、前記シャーの切断
開始から切断終了までの角度を設け、前記角度をワーク
アングルとして設定し、前記設定したワークアングル内
に、前記トルク基準指令値を微分して得た切断トルク発
生角度と切断トルク終了角度とを記憶し、前記切断トル
ク発生角度と切断トルク終了角度間に前記トルク基準指
令値の最大レベル値を記憶し、前記シャー１回転毎に記
憶した切断トルク発生角度、切断トルク終了角度および
トルク基準指令値の最大レベル値を出力し、前記トルク
基準指令値の最大レベル値を前記シャー１回転毎のトル
ク発生角度とトルク終了角度間で波形成形し、波形成形
した値と材料速度に依存する係数とを乗算することによ
り、順次トルクブースト補償値を求め、シャー１回転毎
のトルク基準指令値に加算して、トルク指令値を生成
し、前記トルク指令値をシャーの駆動制御回路に与え電
動機を制御することにより、インパクトドロップの発生
を防止することを特徴とする。
する材料の速度に同期して材料を切断する走間切断機の
制御装置において、前記材料をシャーの１回転毎の切断
による切断トルク不足を補償するトルクブースト方法で
あって、前記補償は、初回切断と、初回切断後の順次切
断とに分けて行い、初回切断では、前記材料の初回切断
におけるトルク値をトルク基準指令値として逓倍して、
トルク指令値を生成し、生成されたトルク指令値をシャ
ーの駆動制御回路を通して電動機に与えて制御し、順次
切断では、シャー１回転の角度より、前記シャーの切断
開始から切断終了までの角度を設け、前記角度をワーク
アングルとして設定し、前記設定したワークアングル内
に、前記トルク基準指令値を微分して得た切断トルク発
生角度と切断トルク終了角度とを記憶し、前記切断トル
ク発生角度と切断トルク終了角度間に前記トルク基準指
令値の最大レベル値を記憶し、前記シャー１回転毎に記
憶した切断トルク発生角度、切断トルク終了角度および
トルク基準指令値の最大レベル値を出力し、前記トルク
基準指令値の最大レベル値を前記シャー１回転毎のトル
ク発生角度とトルク終了角度間で波形成形し、波形成形
した値と材料速度に依存する係数とを乗算することによ
り、順次トルクブースト補償値を求め、シャー１回転毎
のトルク基準指令値に加算して、トルク指令値を生成
し、前記トルク指令値をシャーの駆動制御回路に与え電
動機を制御することにより、インパクトドロップの発生
を防止することを特徴とする。
【００１９】また本発明は、連続して走行する材料等の
速度に同期して材料を切断する走間切断制御装置におい
て、前記材料をシャーの１回転毎の切断による切断トル
ク不足を補償するトルクブースト装置であって、前記補
償は、初回切断手段および順次切断手段とに分けて行
い、初回切断手段は、前記材料の初回切断におけるトル
ク値をトルク基準指令値として逓倍して、トルク指令値
を生成し、生成されたトルク指令値をシャーの駆動制御
回路を通して電動機に与えて制御する手段を有し、順次
切断手段は、シャー１回転の角度より、前記シャーの切
断開始から切断終了までの角度を設け、前記角度をワー
クアングルとして設定する手段と、前記設定したワーク
アングル内に、前記トルク基準指令値を微分して得た切
断トルク発生角度と切断トルク終了角度とを記憶し、前
記切断トルク発生角度と切断トルク終了角度間に前記ト
ルク基準指令値の最大レベル値を記憶する手段と、前記
シャー１回転毎に記憶した切断トルク発生角度、切断ト
ルク終了角度およびトルク基準指令値の最大レベル値を
出力する手段と、前記トルク基準指令値の最大レベル値
を前記シャー１回転毎のトルク発生角度とトルク終了角
度間で波形成形する手段と、前記波形成形した値と材料
速度に依存する係数とを乗算することにより、順次トル
クブースト補償値を求め、シャー１回転毎のトルク基準
指令値に加算して、トルク指令値を生成し、前記トルク
指令値をシャーの駆動制御回路に与え電動機を制御する
手段とを有し、インパクトドロップの発生を防止するこ
とを特徴とする。
速度に同期して材料を切断する走間切断制御装置におい
て、前記材料をシャーの１回転毎の切断による切断トル
ク不足を補償するトルクブースト装置であって、前記補
償は、初回切断手段および順次切断手段とに分けて行
い、初回切断手段は、前記材料の初回切断におけるトル
ク値をトルク基準指令値として逓倍して、トルク指令値
を生成し、生成されたトルク指令値をシャーの駆動制御
回路を通して電動機に与えて制御する手段を有し、順次
切断手段は、シャー１回転の角度より、前記シャーの切
断開始から切断終了までの角度を設け、前記角度をワー
クアングルとして設定する手段と、前記設定したワーク
アングル内に、前記トルク基準指令値を微分して得た切
断トルク発生角度と切断トルク終了角度とを記憶し、前
記切断トルク発生角度と切断トルク終了角度間に前記ト
ルク基準指令値の最大レベル値を記憶する手段と、前記
シャー１回転毎に記憶した切断トルク発生角度、切断ト
ルク終了角度およびトルク基準指令値の最大レベル値を
出力する手段と、前記トルク基準指令値の最大レベル値
を前記シャー１回転毎のトルク発生角度とトルク終了角
度間で波形成形する手段と、前記波形成形した値と材料
速度に依存する係数とを乗算することにより、順次トル
クブースト補償値を求め、シャー１回転毎のトルク基準
指令値に加算して、トルク指令値を生成し、前記トルク
指令値をシャーの駆動制御回路に与え電動機を制御する
手段とを有し、インパクトドロップの発生を防止するこ
とを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る走間切断機
の一例であるロータリーシャーの制御装置について説明
する。図１は、本発明に係るロータリーシャーの制御構
成を示すブロック図である。図２は、本発明に係るトル
クブースト制御部を示すブロック図である。図３は、本
発明に係るトルクブースト制御を説明するフローチャー
ト図である。図４は、ロータリーシャーにおける加減速
レートおよびトルク波形図である。また、図５は、速度
指令特性を示す図である。図６は、シャー切断領域を示
す図である。
の一例であるロータリーシャーの制御装置について説明
する。図１は、本発明に係るロータリーシャーの制御構
成を示すブロック図である。図２は、本発明に係るトル
クブースト制御部を示すブロック図である。図３は、本
発明に係るトルクブースト制御を説明するフローチャー
ト図である。図４は、ロータリーシャーにおける加減速
レートおよびトルク波形図である。また、図５は、速度
指令特性を示す図である。図６は、シャー切断領域を示
す図である。
【００２１】図１において、走間切断機は、軸方向周面
に切断刃を有する一対のロータリーシャー２を備え、こ
のロータリーシャー２の主軸を回転駆動するための電動
機４が減速機３により結合されている。この電動機４に
は、電動機の速度、即ち、ロータリーシャー２の速度を
検出するためのパルスジェネレータ（ＰＧ）５が備えら
れている。一方、走行する材料１の速度および移動量を
検出するための測長ロール７が備えられ、この測長ロー
ル７の軸には、パルスジェネレータ（ＰＧ）８が設けら
れている。
に切断刃を有する一対のロータリーシャー２を備え、こ
のロータリーシャー２の主軸を回転駆動するための電動
機４が減速機３により結合されている。この電動機４に
は、電動機の速度、即ち、ロータリーシャー２の速度を
検出するためのパルスジェネレータ（ＰＧ）５が備えら
れている。一方、走行する材料１の速度および移動量を
検出するための測長ロール７が備えられ、この測長ロー
ル７の軸には、パルスジェネレータ（ＰＧ）８が設けら
れている。
【００２２】この測長ロール７は、走行する材料１の速
度および移動量を計測するために、走行する材料１の両
面上下２本のロールで加圧接触、即ち、材料をニップす
る。材料１の走行に従って生ずる測長ロール７の回転に
より、パルスジェネレータ８から単位回転毎にパルスを
発生させる。
度および移動量を計測するために、走行する材料１の両
面上下２本のロールで加圧接触、即ち、材料をニップす
る。材料１の走行に従って生ずる測長ロール７の回転に
より、パルスジェネレータ８から単位回転毎にパルスを
発生させる。
【００２３】ロータリーシャーの数値制御装置１０は、
数値制御部１０Ａとトルクブースト制御部１０Ｂによっ
て構成されている。数値制御部１０Ａは、整定時間補償
器１１、積分器１２、位置指令発生器１３、微分器１
４、積分器１５、位置制御器１６、速度制御器１７、速
度指令フィードフォワード器１８、微分器１９，２０、
加速度指令フィードフォワード器２１、機械定数乗算器
２２、加算器２３，２５，２７，２８，２９，加減算器
２４，減算器２６によって構成されている。また、トル
クブースト制御部１０Ｂは、シャー角度演算部３１とト
ルクブースト補償部３２とによって構成されている。
数値制御部１０Ａとトルクブースト制御部１０Ｂによっ
て構成されている。数値制御部１０Ａは、整定時間補償
器１１、積分器１２、位置指令発生器１３、微分器１
４、積分器１５、位置制御器１６、速度制御器１７、速
度指令フィードフォワード器１８、微分器１９，２０、
加速度指令フィードフォワード器２１、機械定数乗算器
２２、加算器２３，２５，２７，２８，２９，加減算器
２４，減算器２６によって構成されている。また、トル
クブースト制御部１０Ｂは、シャー角度演算部３１とト
ルクブースト補償部３２とによって構成されている。
【００２４】ロータリーシャーの数値制御装置１０の制
御について、図１を参照して概略を説明する。まず、ラ
インが運転されると材料１が走行し、材料１の走行に伴
いパルスジェネレータ８より単位回転毎に発生するパル
ス（材料速度ＶL ）を、数値制御部１０Ａの整定時間補
償器１１および積分器１２に同時に入力する。また、パ
ルスは、微分器１９，加減算器２４，加算器２８にも入
力される。整定時間補償器１１に入力されたパルスは、
電動機４の応答速度遅れ分（ｔS ）の整定時間補償信号
を出力し、一方、積分器１２に入力されたパルスは、時
間積分されることにより材料移動量を出力し、共に加算
器２３により加算し、加算した値は、材料移動距離ｘと
して位置指令発生器１３に入力される。
御について、図１を参照して概略を説明する。まず、ラ
インが運転されると材料１が走行し、材料１の走行に伴
いパルスジェネレータ８より単位回転毎に発生するパル
ス（材料速度ＶL ）を、数値制御部１０Ａの整定時間補
償器１１および積分器１２に同時に入力する。また、パ
ルスは、微分器１９，加減算器２４，加算器２８にも入
力される。整定時間補償器１１に入力されたパルスは、
電動機４の応答速度遅れ分（ｔS ）の整定時間補償信号
を出力し、一方、積分器１２に入力されたパルスは、時
間積分されることにより材料移動量を出力し、共に加算
器２３により加算し、加算した値は、材料移動距離ｘと
して位置指令発生器１３に入力される。
【００２５】位置指令発生器１３は、材料１の切断長Ｌ
0 に従って作られた任意の速度曲線に応じて材料移動量
ｘの関数として材料の位置指令ｆ（ｘ）を与える。この
位置指令ｆ（ｘ）は、材料の移動速度ＶL の変動によっ
て変化しない特性を有している。位置指令ｆ（ｘ）を、
微分器１４により時間微分することにより、ロータリー
シャー速度指令ｄｆ（ｘ）／ｄｔが得られる。得られた
ロータリーシャー速度指令ｄｆ（ｘ）／ｄｔは、速度指
令フォワード器１８，微分器２０，加減算器２４に入力
される。
0 に従って作られた任意の速度曲線に応じて材料移動量
ｘの関数として材料の位置指令ｆ（ｘ）を与える。この
位置指令ｆ（ｘ）は、材料の移動速度ＶL の変動によっ
て変化しない特性を有している。位置指令ｆ（ｘ）を、
微分器１４により時間微分することにより、ロータリー
シャー速度指令ｄｆ（ｘ）／ｄｔが得られる。得られた
ロータリーシャー速度指令ｄｆ（ｘ）／ｄｔは、速度指
令フォワード器１８，微分器２０，加減算器２４に入力
される。
【００２６】一方、ロータリーシャー２の回転に伴い、
パルスジェネレータ５の単位回転毎に発生するパルスか
らロータリーシャー２の速度ＶB が得られる。シャー速
度指令ｄｆ（ｘ）／ｄｔと、材料速度ＶL と、シャー速
度ＶB とを、加減算器２４で加減算し、積分器１５に入
力し、位置偏差ｅとして出力する。この位置偏差ｅは、
パルスジェネレータ５の単位回転毎に発生するパルスか
らロータリーシャー２の速度ＶB が得られる。シャー速
度指令ｄｆ（ｘ）／ｄｔと、材料速度ＶL と、シャー速
度ＶB とを、加減算器２４で加減算し、積分器１５に入
力し、位置偏差ｅとして出力する。この位置偏差ｅは、
【００２７】
【数１】
【００２８】で表される。この位置偏差ｅは、位置制御
器１６に入力され、補償速度ＶC として出力される。
器１６に入力され、補償速度ＶC として出力される。
【００２９】一方、シャー速度指令ｄｆ（ｘ）／ｄｔを
速度指令フィードフォワード乗算器１８に入力して、α
を乗算することにより速度指令フィードフォワード信号
とし、これに加算器２８で材料速度ＶL を加算して速度
偏差ΔＶを得る。速度偏差ΔＶは、
速度指令フィードフォワード乗算器１８に入力して、α
を乗算することにより速度指令フィードフォワード信号
とし、これに加算器２８で材料速度ＶL を加算して速度
偏差ΔＶを得る。速度偏差ΔＶは、
【００３０】
【数２】
【００３１】で与えられる。
【００３２】この速度偏差ΔＶを、位置制御器１６から
出力された補償速度ＶC と加算器２５で加算し、加算し
た値から加減算器２６でシャー速度ＶB を減算し、速度
制御器１７に入力し、速度基準に対する速度遅れを補正
する速度遅れ補正トルク指令τA として出力する。
出力された補償速度ＶC と加算器２５で加算し、加算し
た値から加減算器２６でシャー速度ＶB を減算し、速度
制御器１７に入力し、速度基準に対する速度遅れを補正
する速度遅れ補正トルク指令τA として出力する。
【００３３】さらに、微分器１９では、入力された材料
速度ＶL を時間微分して、材料加速度ｄＶL ／ｄｔを出
力する。また、微分器２０では、入力されたシャー速度
指令ｄｆ（ｘ）／ｄｔを時間微分してシャー加速度指令
ｄ2 ｆ（ｘ）／ｄｔ2 を得る。このシャー加速度指令ｄ
2 ｆ（ｘ）／ｄｔ2 に、加速度指令フィードフォワード
乗算器２１でβを乗算することにより、加速度指令フィ
ードフォワード信号を得る。この加速度指令フィードフ
ォワード信号を、加算器２９で材料加速度ｄＶ L ／ｄｔ
と加算し、その値を機械定数乗算器２２に入力して機械
定数Ｊを乗算し、加速度に応じた補正トルク指令τB と
して出力する。このように加速度に応じた補正トルク指
令τB は、シャー加速度ｄ2 ｆ（ｘ）／ｄｔ2 と材料加
速度ｄＶ L ／ｄｔとを加算したものに機械定数（Ｊ）を
乗算することにより求めているが、これは変化する速度
指令に対して、その変化率である加速度を機械イナーシ
ャを乗じて補正トルク指令としてフィードフォワード補
償することにより、イナーシャ負荷であるロータリーシ
ャーの変化に対する追従性が向上することになる。
速度ＶL を時間微分して、材料加速度ｄＶL ／ｄｔを出
力する。また、微分器２０では、入力されたシャー速度
指令ｄｆ（ｘ）／ｄｔを時間微分してシャー加速度指令
ｄ2 ｆ（ｘ）／ｄｔ2 を得る。このシャー加速度指令ｄ
2 ｆ（ｘ）／ｄｔ2 に、加速度指令フィードフォワード
乗算器２１でβを乗算することにより、加速度指令フィ
ードフォワード信号を得る。この加速度指令フィードフ
ォワード信号を、加算器２９で材料加速度ｄＶ L ／ｄｔ
と加算し、その値を機械定数乗算器２２に入力して機械
定数Ｊを乗算し、加速度に応じた補正トルク指令τB と
して出力する。このように加速度に応じた補正トルク指
令τB は、シャー加速度ｄ2 ｆ（ｘ）／ｄｔ2 と材料加
速度ｄＶ L ／ｄｔとを加算したものに機械定数（Ｊ）を
乗算することにより求めているが、これは変化する速度
指令に対して、その変化率である加速度を機械イナーシ
ャを乗じて補正トルク指令としてフィードフォワード補
償することにより、イナーシャ負荷であるロータリーシ
ャーの変化に対する追従性が向上することになる。
【００３４】この補正トルク指令τB と速度遅れ補正ト
ルク指令τA とが加算器２７により加算され、トルク基
準指令τR 、
ルク指令τA とが加算器２７により加算され、トルク基
準指令τR 、
【００３５】
【数３】
【００３６】が形成され、トルクブースト制御回路１０
Ｂに入力される。そして、トルクブースト制御回路１０
Ｂからのトルク指令を駆動制御回路６に入力し、駆動制
御回路６から電動機４に指令を与える。
Ｂに入力される。そして、トルクブースト制御回路１０
Ｂからのトルク指令を駆動制御回路６に入力し、駆動制
御回路６から電動機４に指令を与える。
【００３７】このような制御構成におけるロータリーシ
ャーの速度波形は、基本的に図５に示す曲線である。図
５において、横軸は時間ｔ、縦軸はロータリーシャーの
速度ＶB である。図に示すようなロータリーシャー２の
加減速は直線状に変化する。ロータリーシャー２が減速
して速度が零になると直ちに加速を始める場合に、切断
長Ｌ0 を精度良く切断するための条件は、時間と速度と
の積である距離がシャー周長Ｂ0 と等しくなることが必
要である。
ャーの速度波形は、基本的に図５に示す曲線である。図
５において、横軸は時間ｔ、縦軸はロータリーシャーの
速度ＶB である。図に示すようなロータリーシャー２の
加減速は直線状に変化する。ロータリーシャー２が減速
して速度が零になると直ちに加速を始める場合に、切断
長Ｌ0 を精度良く切断するための条件は、時間と速度と
の積である距離がシャー周長Ｂ0 と等しくなることが必
要である。
【００３８】図６に示すように、シャー切断領域の周長
をＢW とし、図５に示すように、切断完了から切断開始
までの時間をＴ＝（Ｌ0 −ＢW ）／ＶL とする。
をＢW とし、図５に示すように、切断完了から切断開始
までの時間をＴ＝（Ｌ0 −ＢW ）／ＶL とする。
【００３９】図５の直線状に変化する速度指令である曲
線を求めると、シャー速度指令ｄｆ（ｘ）／ｄｔは、
線を求めると、シャー速度指令ｄｆ（ｘ）／ｄｔは、
【００４０】
【数４】
【００４１】となる。ここで、ＶL Ｔ＝２（Ｌ0 −Ｂ
0 ）であるから、位置指令ｆ（ｘ）は、
0 ）であるから、位置指令ｆ（ｘ）は、
【００４２】
【数５】
【００４３】となる。これにｔ＝ｘ／ＶL 、Ｔ＝（Ｌ0
−ＢW ）／ＶL を代入すると位置指令ｆ（ｘ）は、
−ＢW ）／ＶL を代入すると位置指令ｆ（ｘ）は、
【００４４】
【数６】
【００４５】として与えると良い。
【００４６】上式において、切断長Ｌ0 と切断領域の周
長ＢW との差分（Ｌ0 −ＢW ）は、材料移動量ｘに対す
るシャー変速領域を示し、あらかじめ切断長Ｌ0 に応じ
て演算されている。また、切断長Ｌ0 とシャー周長Ｂ0
の差分（Ｌ0 −Ｂ0 ）も、材料移動量の見送り量として
切断長Ｌ0 に応じて演算して与えられる。
長ＢW との差分（Ｌ0 −ＢW ）は、材料移動量ｘに対す
るシャー変速領域を示し、あらかじめ切断長Ｌ0 に応じ
て演算されている。また、切断長Ｌ0 とシャー周長Ｂ0
の差分（Ｌ0 −Ｂ0 ）も、材料移動量の見送り量として
切断長Ｌ0 に応じて演算して与えられる。
【００４７】位置指令ｆ（ｘ）は、位置指令発生器１３
で材料移動量に応じて上式に基づいて実時間で高速で演
算されて出力される。
で材料移動量に応じて上式に基づいて実時間で高速で演
算されて出力される。
【００４８】次に、トルクブースト制御部１０Ｂによる
トルクブースト補償について説明する。トルクブースト
補償は、インパクトドロップの発生を防止するために行
われる。このトルクブースト補償は、走行する材料を切
断する初回切断と順次切断とに分けて行われる。
トルクブースト補償について説明する。トルクブースト
補償は、インパクトドロップの発生を防止するために行
われる。このトルクブースト補償は、走行する材料を切
断する初回切断と順次切断とに分けて行われる。
【００４９】初回切断のトルクブースト補償は、初回切
断のトルク基準指令τR を逓倍して、初回切断のトルク
指令として用いる。そして、順次切断のトルクブースト
補償は、初回切断のシャー１回転のシャー角度位置信号
より、シャーの切断開始から切断終了までの角度をワー
クアングルとして設定し、設定したワークアングル内
に、初回切断のトルク基準指令τR を微分して得た切断
トルク発生角度と切断トルク終了角度とを記憶し、更
に、切断トルク発生角度と切断トルク終了角度の間に検
出されたトルク基準指令τR の最大レベル値を記憶す
る。
断のトルク基準指令τR を逓倍して、初回切断のトルク
指令として用いる。そして、順次切断のトルクブースト
補償は、初回切断のシャー１回転のシャー角度位置信号
より、シャーの切断開始から切断終了までの角度をワー
クアングルとして設定し、設定したワークアングル内
に、初回切断のトルク基準指令τR を微分して得た切断
トルク発生角度と切断トルク終了角度とを記憶し、更
に、切断トルク発生角度と切断トルク終了角度の間に検
出されたトルク基準指令τR の最大レベル値を記憶す
る。
【００５０】このワークアングル内に記憶された切断ト
ルク発生角度と切断トルク終了角度およびトルク基準指
令τR の最大レベル値は、順次切断のシャー１回転毎の
シャー角度位置信号が切断トルク発生角度に一致する
と、記憶されたトルク基準指令τR の最大レベル値を切
断トルク終了角度まで出力する。即ち、波形成形の開始
から終了までの間にトルク基準指令τR の最大レベル値
を出力し、波形成形される。そして、波形成形されたト
ルク基準指令τR の最大レベル値は、材料速度に依存す
る係数を乗算することにより、順次トルクブースト補償
値を求め、シャー１回転毎のトルク基準指令τR に加算
して、トルク指令τT を生成することにより、このトル
ク指令τT をシャーの駆動制御回路に与え電動機を制御
することにより、インパクトドロップの発生を防止する
ことができる。
ルク発生角度と切断トルク終了角度およびトルク基準指
令τR の最大レベル値は、順次切断のシャー１回転毎の
シャー角度位置信号が切断トルク発生角度に一致する
と、記憶されたトルク基準指令τR の最大レベル値を切
断トルク終了角度まで出力する。即ち、波形成形の開始
から終了までの間にトルク基準指令τR の最大レベル値
を出力し、波形成形される。そして、波形成形されたト
ルク基準指令τR の最大レベル値は、材料速度に依存す
る係数を乗算することにより、順次トルクブースト補償
値を求め、シャー１回転毎のトルク基準指令τR に加算
して、トルク指令τT を生成することにより、このトル
ク指令τT をシャーの駆動制御回路に与え電動機を制御
することにより、インパクトドロップの発生を防止する
ことができる。
【００５１】図２は、トルクブースト制御部１０Ｂの構
成を示す。トルクブースト制御部１０Ｂは、シャー角度
演算部３１とトルクブースト演算部３２とから構成され
ている。
成を示す。トルクブースト制御部１０Ｂは、シャー角度
演算部３１とトルクブースト演算部３２とから構成され
ている。
【００５２】シャー角度演算部３１は、シャー角度演算
器７１、比較器７２、角度設定器７３により構成されて
いる。トルクブースト演算部３２は、微分器７４、記憶
器７６、切換器７７、波形成形器７８、演算器７９、加
算器８０、タイミング演算器８１、先進角度設定器８
２、逓倍器８６により構成される。
器７１、比較器７２、角度設定器７３により構成されて
いる。トルクブースト演算部３２は、微分器７４、記憶
器７６、切換器７７、波形成形器７８、演算器７９、加
算器８０、タイミング演算器８１、先進角度設定器８
２、逓倍器８６により構成される。
【００５３】トルクブースト補償は、前述したように、
走行する材料を切断する初回切断と順次切断とに分けて
行われる。初回切断で得られた材料は、所定の切断長を
得られず、端材として処理される。初回切断の切断完了
から材料の測長を開始するので、順次切断の切断から製
品として得られる。
走行する材料を切断する初回切断と順次切断とに分けて
行われる。初回切断で得られた材料は、所定の切断長を
得られず、端材として処理される。初回切断の切断完了
から材料の測長を開始するので、順次切断の切断から製
品として得られる。
【００５４】図３のフローチャートを参照しながら、ト
ルクブースト制御部１０Ｂの動作を詳細に説明する。ラ
イン運転が開始され（ステップＳ１）、シャーが回転す
ると（ステップＳ２）、シャー角度演算器７１には、図
１に示すシャー角度原点センサー９からシャー１回転毎
の信号ＯＳ（例えば、下死点を零とした位置の信号）
と、シャー駆動用電動機４のパルスジェネレータ５から
単位回転毎に発生するパルス（シャー速度ＶB ）とが、
各々入力される。
ルクブースト制御部１０Ｂの動作を詳細に説明する。ラ
イン運転が開始され（ステップＳ１）、シャーが回転す
ると（ステップＳ２）、シャー角度演算器７１には、図
１に示すシャー角度原点センサー９からシャー１回転毎
の信号ＯＳ（例えば、下死点を零とした位置の信号）
と、シャー駆動用電動機４のパルスジェネレータ５から
単位回転毎に発生するパルス（シャー速度ＶB ）とが、
各々入力される。
【００５５】シャー角度演算器７１に入力されたパルス
ジェネレータ５からの単位回転毎のパルスは、シャー角
度原点センサー９からシャー１回転毎の信号をリセット
信号とするカウンタにより計数され、シャー１回転毎の
シャー角度位置信号が演算され（ステップＳ３）、その
シャー角度位置信号を比較器７２に出力する。なお、シ
ャー角度位置信号は、トルクブースト制御部１０Ｂの記
憶器７６および波形成形器７８にも出力される。
ジェネレータ５からの単位回転毎のパルスは、シャー角
度原点センサー９からシャー１回転毎の信号をリセット
信号とするカウンタにより計数され、シャー１回転毎の
シャー角度位置信号が演算され（ステップＳ３）、その
シャー角度位置信号を比較器７２に出力する。なお、シ
ャー角度位置信号は、トルクブースト制御部１０Ｂの記
憶器７６および波形成形器７８にも出力される。
【００５６】比較器７２に入力されたシャー角度位置信
号は、角度設定器７３により設定された図６に示すワー
クアングル（切断領域の周長ＢW に対応し、ワークアン
グル開始角度からワークアングル終了角度までの角度）
と比較され（ステップＳ４）、シャー１回転毎のシャー
角度位置信号が角度設定器７３に設定されたワークアン
グル開始角度と一致すると、ワークアングル終了角度ま
での角度、即ち、ワークアングルθW を、比較器７２か
らシャー１回転毎に記憶器７６および逓倍器８６に出力
する。
号は、角度設定器７３により設定された図６に示すワー
クアングル（切断領域の周長ＢW に対応し、ワークアン
グル開始角度からワークアングル終了角度までの角度）
と比較され（ステップＳ４）、シャー１回転毎のシャー
角度位置信号が角度設定器７３に設定されたワークアン
グル開始角度と一致すると、ワークアングル終了角度ま
での角度、即ち、ワークアングルθW を、比較器７２か
らシャー１回転毎に記憶器７６および逓倍器８６に出力
する。
【００５７】角度設定器７３におけるワークアングル設
定基準は、例えば、ロータリーシャーの上死点から１５
０°の位置をワークアングル開始角度とし、ロータリー
シャーの上死点から２１０°の位置をワークアングル終
了角度とする。即ち、下死点を零として、±３０°の位
置をワークアングルとして設定する。このワークアング
ルの設定は、機械仕様であり、切断する材料の板幅およ
び板厚の最大値によって決まる。
定基準は、例えば、ロータリーシャーの上死点から１５
０°の位置をワークアングル開始角度とし、ロータリー
シャーの上死点から２１０°の位置をワークアングル終
了角度とする。即ち、下死点を零として、±３０°の位
置をワークアングルとして設定する。このワークアング
ルの設定は、機械仕様であり、切断する材料の板幅およ
び板厚の最大値によって決まる。
【００５８】一方、数値制御部１０Ａからトルクブース
ト演算部３２に入力されたトルク基準指令τR は、微分
器７４に入力されて微分され（ステップＳ５）、微分し
て得た切断トルク発生角度Ｂ1 と切断トルク終了角度Ｂ
2 とを記憶器７６に記憶する。更に、トルク基準指令τ
R は記憶器７６に入力され、記憶器では、切断トルク発
生角度Ｂ1 と切断トルク終了角度Ｂ2 との間に、トルク
基準指令τR の最大レベル値Ｈ1 を記憶する（ステップ
Ｓ６）。
ト演算部３２に入力されたトルク基準指令τR は、微分
器７４に入力されて微分され（ステップＳ５）、微分し
て得た切断トルク発生角度Ｂ1 と切断トルク終了角度Ｂ
2 とを記憶器７６に記憶する。更に、トルク基準指令τ
R は記憶器７６に入力され、記憶器では、切断トルク発
生角度Ｂ1 と切断トルク終了角度Ｂ2 との間に、トルク
基準指令τR の最大レベル値Ｈ1 を記憶する（ステップ
Ｓ６）。
【００５９】この記憶器７６に記憶された切断トルク発
生角度Ｂ1 と切断トルク終了角度Ｂ 2 、およびトルク基
準指令τR の最大レベル値Ｈ1 が、ワークアングルθW
内に記憶されたことを確認する（ステップＳ７）。
生角度Ｂ1 と切断トルク終了角度Ｂ 2 、およびトルク基
準指令τR の最大レベル値Ｈ1 が、ワークアングルθW
内に記憶されたことを確認する（ステップＳ７）。
【００６０】次に、トルクブースト補償部３２による初
回切断のトルクブースト補償、および順次切断のトルク
ブースト補償について説明する。この初回切断のトルク
ブースト補償と順次切断のトルクブースト補償の切換
は、切換器７７によって行われる。走間切断機の運転開
始時は、切換器７７により初回切断が選択されている
（ステップＳ８）。
回切断のトルクブースト補償、および順次切断のトルク
ブースト補償について説明する。この初回切断のトルク
ブースト補償と順次切断のトルクブースト補償の切換
は、切換器７７によって行われる。走間切断機の運転開
始時は、切換器７７により初回切断が選択されている
（ステップＳ８）。
【００６１】この初回切断のトルクブースト補償は、ト
ルク基準指令τR をワークアングルθW 内で逓倍して
（ステップＳ９）、トルク指令τT とすることにより実
施される。この初回切断時におけるトルク基準指令τR
の逓倍量は、材料，機械の仕様，電動機の仕様から、切
断トルク，機械応答性等を計算し、あらかじめ設定され
ている。トルク指令τT は、駆動制御回路６に入力され
るが、トルク基準指令τ R が逓倍されているので、駆動
制御回路６を通して電動機４に供給される電流が逓倍さ
れることになり、電動機４が発生するトルクはトルク基
準指令τR より大きくなる。ワークアングルθW 内で
は、材料とシャーの速度は同期するよう制御されている
ので、この時、切断刃が材料に噛み込むと、電動機４が
発生するトルクは、必要なトルクより大きくなり、イン
パクトドロップが発生することはない。初回切断が終了
すると、順次切断に切換わる（ステップＳ８）。
ルク基準指令τR をワークアングルθW 内で逓倍して
（ステップＳ９）、トルク指令τT とすることにより実
施される。この初回切断時におけるトルク基準指令τR
の逓倍量は、材料，機械の仕様，電動機の仕様から、切
断トルク，機械応答性等を計算し、あらかじめ設定され
ている。トルク指令τT は、駆動制御回路６に入力され
るが、トルク基準指令τ R が逓倍されているので、駆動
制御回路６を通して電動機４に供給される電流が逓倍さ
れることになり、電動機４が発生するトルクはトルク基
準指令τR より大きくなる。ワークアングルθW 内で
は、材料とシャーの速度は同期するよう制御されている
ので、この時、切断刃が材料に噛み込むと、電動機４が
発生するトルクは、必要なトルクより大きくなり、イン
パクトドロップが発生することはない。初回切断が終了
すると、順次切断に切換わる（ステップＳ８）。
【００６２】次に、順次切断のトルクブースト補償につ
いて説明する。記憶器７６には、ワークアングル内に、
初回切断した時の切断トルク、即ち、トルク基準指令τ
R を微分して得た切断トルク発生角度Ｂ1 と切断トルク
終了角度Ｂ2 およびトルク基準指令τR の最大レベル値
Ｈ1 が記憶されている。
いて説明する。記憶器７６には、ワークアングル内に、
初回切断した時の切断トルク、即ち、トルク基準指令τ
R を微分して得た切断トルク発生角度Ｂ1 と切断トルク
終了角度Ｂ2 およびトルク基準指令τR の最大レベル値
Ｈ1 が記憶されている。
【００６３】そして、記憶器７６は、トルク基準指令τ
R の最大レベル値Ｈ1 を、順次切断トルクブースト補償
値レベルＨ1 として、順次切断のシャー１回転毎のシャ
ー角度位置信号が切断トルク発生角度Ｂ1 と一致すると
波形成形器７６に入力を開始し、シャー角度位置信号が
切断トルク終了角度に一致するまで入力する（ステップ
Ｓ１０）。
R の最大レベル値Ｈ1 を、順次切断トルクブースト補償
値レベルＨ1 として、順次切断のシャー１回転毎のシャ
ー角度位置信号が切断トルク発生角度Ｂ1 と一致すると
波形成形器７６に入力を開始し、シャー角度位置信号が
切断トルク終了角度に一致するまで入力する（ステップ
Ｓ１０）。
【００６４】一方、記憶器７６は、記憶している切断ト
ルク発生角度Ｂ1 と切断トルク終了角度Ｂ2 を、タイミ
ング演算器８１に出力する。タイミング演算器８１は、
入力された切断トルク発生角度Ｂ1をトルクブースト開
始信号Ｔ1 に、切断トルク終了角度Ｂ2 をトルクブース
ト終了信号Ｔ2 に置き換えて、トルクブーストのタイミ
ング信号として波形成形器７８に入力する。
ルク発生角度Ｂ1 と切断トルク終了角度Ｂ2 を、タイミ
ング演算器８１に出力する。タイミング演算器８１は、
入力された切断トルク発生角度Ｂ1をトルクブースト開
始信号Ｔ1 に、切断トルク終了角度Ｂ2 をトルクブース
ト終了信号Ｔ2 に置き換えて、トルクブーストのタイミ
ング信号として波形成形器７８に入力する。
【００６５】この波形成形器７８は、順次切断のシャー
１回転毎のシャー角度位置信号がトルクブースト開始信
号Ｔ1 と一致すると波形成形が開始され、順次切断トル
クブースト補償レベル値Ｈ1 が、三角波を形成しながら
演算器７９に出力する（ステップＳ１１）。そして、シ
ャー角度位置信号がトルクブースト終了信号Ｔ2 に一致
するまで演算器７９に出力する。
１回転毎のシャー角度位置信号がトルクブースト開始信
号Ｔ1 と一致すると波形成形が開始され、順次切断トル
クブースト補償レベル値Ｈ1 が、三角波を形成しながら
演算器７９に出力する（ステップＳ１１）。そして、シ
ャー角度位置信号がトルクブースト終了信号Ｔ2 に一致
するまで演算器７９に出力する。
【００６６】また、タイミング演算器８１から出力する
トルクブースト開始信号Ｔ1 の先進位置（タイミング位
置）を、先進角度設定器８２により設定することができ
る。このタイミング演算器８１に設定された先進角度の
値とトルクブースト開始信号Ｔ1 の値とから演算し、入
力される切断トルク発生角度Ｂ1 の位置より少し手前か
ら出力することにより、最適なトルクブーストを開始す
ることができる。
トルクブースト開始信号Ｔ1 の先進位置（タイミング位
置）を、先進角度設定器８２により設定することができ
る。このタイミング演算器８１に設定された先進角度の
値とトルクブースト開始信号Ｔ1 の値とから演算し、入
力される切断トルク発生角度Ｂ1 の位置より少し手前か
ら出力することにより、最適なトルクブーストを開始す
ることができる。
【００６７】演算器７９に入力された三角波は、材料速
度ＶL に依存する係数と乗算されて（ステップＳ１
２）、補正される（ステップＳ１３）。この演算器７９
による補正は、材料速度ＶL が上昇すると、切断時のシ
ャー速度が増大し、機械および電動機のイナーシャが持
つエネルギーが増加した状態で切断が行われるため、電
動機にとっては負荷トルクが減少するので、材料速度の
上昇に伴って切断トルクを減少させる必要があるためで
ある。材料速度ＶL の係数は、例えば「材料速度の二乗
分の一」である。演算器７９で補正された値は、切断補
正トルクτD として、加算器８０に出力される。
度ＶL に依存する係数と乗算されて（ステップＳ１
２）、補正される（ステップＳ１３）。この演算器７９
による補正は、材料速度ＶL が上昇すると、切断時のシ
ャー速度が増大し、機械および電動機のイナーシャが持
つエネルギーが増加した状態で切断が行われるため、電
動機にとっては負荷トルクが減少するので、材料速度の
上昇に伴って切断トルクを減少させる必要があるためで
ある。材料速度ＶL の係数は、例えば「材料速度の二乗
分の一」である。演算器７９で補正された値は、切断補
正トルクτD として、加算器８０に出力される。
【００６８】そして、加算器８０で、トルク基準指令τ
R と切断補正トルクτD とを加算し、トルク基準指令に
より大きいトルク指令τT として駆動制御回路６に与え
る。トルク指令τT は、ブースト補償がなされているの
で、ロータリーシャーの切断トルクが増大する結果、イ
ンパクトドロップの発生を防止することができる。
R と切断補正トルクτD とを加算し、トルク基準指令に
より大きいトルク指令τT として駆動制御回路６に与え
る。トルク指令τT は、ブースト補償がなされているの
で、ロータリーシャーの切断トルクが増大する結果、イ
ンパクトドロップの発生を防止することができる。
【００６９】順次切断を続ける場合には（ステップＳ１
４）、以上のステップＳ８，Ｓ１０〜Ｓ１４を繰り返す
ことになる。
４）、以上のステップＳ８，Ｓ１０〜Ｓ１４を繰り返す
ことになる。
【００７０】
【発明の効果】本発明によれば、走間切断機においてイ
ンパクトドロップの発生を防止でき、かつインパクトド
ロップに基づく材料のハンプの発生を防止できる。この
ため、測長ロールによる材料の移動量を正確に計測でき
ないため切断精度に影響を与える問題、切断を停止する
問題、ハンプの発生によって材料に傷がつく問題、ま
た、切断毎の材料のハンプによる雑音の発生源となり作
業環境を悪くしている問題等を解決することができる。
ンパクトドロップの発生を防止でき、かつインパクトド
ロップに基づく材料のハンプの発生を防止できる。この
ため、測長ロールによる材料の移動量を正確に計測でき
ないため切断精度に影響を与える問題、切断を停止する
問題、ハンプの発生によって材料に傷がつく問題、ま
た、切断毎の材料のハンプによる雑音の発生源となり作
業環境を悪くしている問題等を解決することができる。
【図１】ロータリーシャーの制御構成を示すブロック図
である。
である。
【図２】トルクブースト制御部を示すブロック図であ
る。
る。
【図３】本発明のトルクブースト制御を説明するフロー
チャート図である。
チャート図である。
【図４】ロータリーシャーにおける加減速レートおよび
トルク波形図である。
トルク波形図である。
【図５】速度指令特性を示す図である。
【図６】シャー切断領域を示す図である。
【図７】従来のロータリーシャーの制御構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
２ ロータリーシャー
３ 減速機
４ 電動機
５，８ パルスジェネレータ（ＰＧ）
７ 測長ロール
１０ 数値制御装置
１０Ａ 数値制御部
１０Ｂ トルクブースト制御部
１１ 整定時間補償器
１２ 積分器
１３ 位置指令発生器
１４ 微分器
１５ 積分器
１６ 位置制御器
１７ 速度制御器
１８ 速度指令フィードフォワード器
１９，２０ 微分器
２１ 加速度指令フィードフォワード器
２２ 機械定数乗算器
２３，２５，２７，２８，２９ 加算器
２４ 加減算器
２６ 減算器
３１ シャー角度演算部
３２ トルクブースト補償部
７１ シャー角度演算器
７２ 比較器
７３ 角度設定器
７４ 微分器
７６ 記憶器
７７ 切換器
７８ 波形成形器
７９ 演算器
８０ 加算器
８１ タイミング演算器
８２ 先進角度設定器
８６ 逓倍器
Claims (4)
- 【請求項１】連続して走行する材料の速度に同期して材
料を切断する走間切断機の制御装置において、前記材料
をシャーの１回転毎の切断による切断トルク不足を補償
するトルクブースト方法であって、 前記補償は、初回切断と、初回切断後の順次切断とに分
けて行い、 初回切断では、前記材料の初回切断におけるトルク値を
トルク基準指令値として逓倍して、トルク指令値を生成
し、生成されたトルク指令値をシャーの駆動制御回路を
通して電動機に与えて制御し、 順次切断では、シャー１回転の角度より、前記シャーの
切断開始から切断終了までの角度を設け、前記角度をワ
ークアングルとして設定し、前記設定したワークアング
ル内に、前記トルク基準指令値を微分して得た切断トル
ク発生角度と切断トルク終了角度とを記憶し、前記切断
トルク発生角度と切断トルク終了角度間に前記トルク基
準指令値の最大レベル値を記憶し、前記シャー１回転毎
に記憶した切断トルク発生角度、切断トルク終了角度お
よびトルク基準指令値の最大レベル値を出力し、前記ト
ルク基準指令値の最大レベル値を前記シャー１回転毎の
トルク発生角度とトルク終了角度間で波形成形し、波形
成形した値と材料速度に依存する係数とを乗算すること
により、順次トルクブースト補償値を求め、シャー１回
転毎のトルク基準指令値に加算して、トルク指令値を生
成し、前記トルク指令値をシャーの駆動制御回路に与え
電動機を制御することにより、 インパクトドロップの発生を防止することを特徴とする
走間切断機のトルクブースト方法。 - 【請求項２】前記シャー１回転毎に波形成形を開始する
タイミングを、前記トルク発生角度より先進的に設定す
ることを特徴とする請求項１に記載の走間切断機のトル
クブースト方法。 - 【請求項３】連続して走行する材料等の速度に同期して
材料を切断する走間切断制御装置において、前記材料を
シャーの１回転毎の切断による切断トルク不足を補償す
るトルクブースト装置であって、 前記補償は、初回切断手段および順次切断手段とに分け
て行い、 初回切断手段は、前記材料の初回切断におけるトルク値
をトルク基準指令値として逓倍して、トルク指令値を生
成し、生成されたトルク指令値をシャーの駆動制御回路
を通して電動機に与えて制御する手段を有し、 順次切断手段は、シャー１回転の角度より、前記シャー
の切断開始から切断終了までの角度を設け、前記角度を
ワークアングルとして設定する手段と、 前記設定したワークアングル内に、前記トルク基準指令
値を微分して得た切断トルク発生角度と切断トルク終了
角度とを記憶し、前記切断トルク発生角度と切断トルク
終了角度間に前記トルク基準指令値の最大レベル値を記
憶する手段と、 前記シャー１回転毎に記憶した切断トルク発生角度、切
断トルク終了角度およびトルク基準指令値の最大レベル
値を出力する手段と、 前記トルク基準指令値の最大レベル値を前記シャー１回
転毎のトルク発生角度とトルク終了角度間で波形成形す
る手段と、 前記波形成形した値と材料速度に依存する係数とを乗算
することにより、順次トルクブースト補償値を求め、シ
ャー１回転毎のトルク基準指令値に加算して、トルク指
令値を生成し、前記トルク指令値をシャーの駆動制御回
路に与え電動機を制御する手段とを有し、 インパクトドロップの発生を防止することを特徴とする
走間切断機のトルクブースト装置。 - 【請求項４】前記シャー１回転毎に波形成形を開始する
タイミングを、前記トルク発生角度より先進的に設定す
ることを特徴とする請求項３に記載の走間切断機のトル
クブースト装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001334857A JP3779590B2 (ja) | 2001-10-31 | 2001-10-31 | 走間切断機のトルクブースト方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001334857A JP3779590B2 (ja) | 2001-10-31 | 2001-10-31 | 走間切断機のトルクブースト方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003136329A true JP2003136329A (ja) | 2003-05-14 |
| JP3779590B2 JP3779590B2 (ja) | 2006-05-31 |
Family
ID=19149924
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001334857A Expired - Lifetime JP3779590B2 (ja) | 2001-10-31 | 2001-10-31 | 走間切断機のトルクブースト方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3779590B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008105147A (ja) * | 2006-10-26 | 2008-05-08 | Nippon Reliance Kk | ロータリーカッタ制御装置 |
| JP2019025594A (ja) * | 2017-07-29 | 2019-02-21 | 日本リライアンス株式会社 | ロータリーシャー制御装置 |
-
2001
- 2001-10-31 JP JP2001334857A patent/JP3779590B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008105147A (ja) * | 2006-10-26 | 2008-05-08 | Nippon Reliance Kk | ロータリーカッタ制御装置 |
| JP4672634B2 (ja) * | 2006-10-26 | 2011-04-20 | 日本リライアンス株式会社 | ロータリーカッタ制御装置 |
| JP2019025594A (ja) * | 2017-07-29 | 2019-02-21 | 日本リライアンス株式会社 | ロータリーシャー制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3779590B2 (ja) | 2006-05-31 |
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