JP2003175417A - Reduction gear ratio switching method and device for running cutter - Google Patents

Reduction gear ratio switching method and device for running cutter

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JP2003175417A
JP2003175417A JP2001379364A JP2001379364A JP2003175417A JP 2003175417 A JP2003175417 A JP 2003175417A JP 2001379364 A JP2001379364 A JP 2001379364A JP 2001379364 A JP2001379364 A JP 2001379364A JP 2003175417 A JP2003175417 A JP 2003175417A
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JP
Japan
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reduction ratio
speed
exciting current
cutting
reduction gear
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JP2001379364A
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Japanese (ja)
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Hitoshi Nishijima
等 西島
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Reliance Electric Ltd
Original Assignee
Reliance Electric Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reduction gear ratio switching method for a running cutter for cutting a material in synchronization with the speed of a continuously traveling material by a shear driven by an AC electric motor through a reduction gear. <P>SOLUTION: Exciting currents i<SB>01</SB>and i<SB>02</SB>are set on an exciting current setting device 91, the exciting current i<SB>01</SB>or i<SB>02</SB>is selected according to a reduction gear ratio switching signal to be outputted as the exciting current i<SB>0</SB>. Since the torque T of the AC electric motor is proportional to the exciting current i<SB>0</SB>, the reduction gear ratio can be switched. Accordingly, the reduction gear an be switched not to complicate mechanical configuration, and the work efficiency is improved. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、連続して走行する
鋼板,アルミニウム板等の被切断材料の移動速度に同調
して材料を切断する走間切断機の減速比切換え方法およ
び装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reduction gear ratio switching method and apparatus for a cutting machine for cutting a material such as a steel plate, an aluminum plate or the like which continuously runs in synchronization with the moving speed of the material to be cut.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、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、切断負荷が発生する。この切断負荷
は被切断材料の板厚,板幅,抗張力および被切断材料の
移動速度により大きさが変化する。
2. Description of the Related Art Conventionally, a cutting machine for cutting a material such as a steel plate or an aluminum plate generates a cutting load when cutting the material in synchronization with the speed of the traveling material. The cutting load varies in size depending on the plate thickness, plate width, tensile strength of the material to be cut, and the moving speed of the material to be cut.

【0003】この切断負荷は、使用電動機の最大仕様ト
ルクより小さくなる様に走間切断機の減速機が選定され
ている。しかし、被切断材料の切断負荷が広範囲にわた
る場合がある。例えば、薄板から厚板まで切断する場合
や、鉄の鋼板とステンレスの鋼板とを切断する場合など
である。
The speed reducer of the cross-section cutting machine is selected so that this cutting load becomes smaller than the maximum specification torque of the electric motor used. However, the cutting load of the material to be cut may be wide. For example, when cutting from a thin plate to a thick plate, or when cutting an iron steel plate and a stainless steel plate.

【0004】この場合、被切断材料の最大切断負荷に合
わせて電動機容量が決まるため、切断負荷を広範囲に設
定することができない。即ち、電動機の出力をP、定格
回転数をω、トルクをτとすると、P=τ・ωとなるた
め、最大切断負荷に合わせてトルクを大きくすると、電
動機容量が大きくなり、従って、切断負荷を広範囲に設
定するには、電動機の容量を大きくする必要がある。
In this case, since the electric motor capacity is determined according to the maximum cutting load of the material to be cut, the cutting load cannot be set in a wide range. That is, assuming that the output of the electric motor is P, the rated speed is ω, and the torque is τ, P = τ · ω. Therefore, if the torque is increased according to the maximum cutting load, the electric motor capacity increases, and therefore the cutting load. To set a wide range, it is necessary to increase the capacity of the electric motor.

【0005】この切断負荷範囲の問題を解決するため
に、機械の負荷トルクは減速機の減速比に比例すること
を利用して、機械的に減速比を切換え、走間切断機の切
断負荷範囲を拡大している。
In order to solve the problem of the cutting load range, the fact that the load torque of the machine is proportional to the speed reduction ratio of the speed reducer is used to mechanically switch the speed reduction ratio to cut the range of the cutting load of the cross cutting machine. Is expanding.

【0006】減速比を機械的に切換える方法の従来の走
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
を図1に示す。
FIG. 1 shows a numerical control circuit of a rotary shear, which is an example of a conventional cross-cutting machine of a method of mechanically changing a reduction ratio.

【0007】軸方向周面に切断刃(以下、シャーとい
う)を有する一対のロータリーシャー2の主軸には高速
用の減速機3Aおよび低速用の減速機3Bが取付けら
れ、ロータリーシャー2を駆動するための交流電動機4
が結合されている。この交流電動機4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(P
G)5が備えられている。
A high speed reducer 3A and a low speed reducer 3B are attached to the main shafts of a pair of rotary shears 2 each having a cutting blade (hereinafter referred to as a shear) on the circumferential surface in the axial direction to drive the rotary shear 2. AC motor for 4
Are combined. The AC motor 4 includes a pulse generator (P) for detecting the rotation speed and rotation angle of the motor, that is, the speed and rotation angle of the main shaft of the rotary shear 2.
G) 5 is provided.

【0008】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が設けられ、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が備えられ、更に、ロータリーシ
ャー2による走行する被切断材料1を切断する毎に、切
断位置を検出する切断完了位置センサ6が備えられてい
る。
On the other hand, a length-measuring roll 7 for detecting the amount of movement of the material 1 to be cut which is continuously running is provided, and a shaft of the length-measuring roll 7 is provided with a pulse generator (for detecting the amount of movement). PG) 8 and a cutting completion position sensor 6 for detecting the cutting position each time the traveling material 1 to be cut by the rotary shear 2 is cut.

【0009】次に、図に示されているロータリーシャー
2の数値制御回路70の構成を説明する。この数値制御
回路70は、特公昭61−33679号公報に開示され
ており、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、切換え回路部70Cとにより
構成されている。
Next, the structure of the numerical control circuit 70 of the rotary shear 2 shown in the figure will be described. The numerical control circuit 70 is disclosed in Japanese Examined Patent Publication No. 61-33679, and the numerical control circuit 70 includes a fixed length cutting circuit section 70A.
The stop control circuit unit 70B and the switching circuit unit 70C are included.

【0010】定尺切断回路部70Aは、切断寸法設定器
41,第1演算部42,タイミング信号発生器44,周
長設定器45,シート走行距離検出回路46,モータ回
転数検出回路47,第2演算部48,D/A変換器4
9,関数発生器50,F/V変換器51,演算増幅器5
2により構成されている。
The standard length cutting circuit section 70A includes a cutting dimension setting unit 41, a first calculating unit 42, a timing signal generator 44, a circumference setting unit 45, a seat traveling distance detecting circuit 46, a motor rotation speed detecting circuit 47, and a first rotating unit. 2 operation part 48, D / A converter 4
9, function generator 50, F / V converter 51, operational amplifier 5
It is composed of two.

【0011】停止制御回路部70Bは、停止距離設定部
61,可逆カウンタ62,D/A変換器63,関数発生
器64,第1比較部65により構成されている。
The stop control circuit section 70B comprises a stop distance setting section 61, a reversible counter 62, a D / A converter 63, a function generator 64, and a first comparing section 65.

【0012】切換え回路部70Cは、第2比較部53に
より構成されている。
The switching circuit section 70C comprises a second comparing section 53.

【0013】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6により切断完了位置Cを検出し、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
ス数をレジスタに読込む。
The standard length cutting circuit 70A is a circuit for accurately cutting the material 1 to be cut into a predetermined length, and every time the running material 1 is cut by the rotary shear 2.
The number of pulses corresponding to the difference L = L 0 −B 0 between the cutting length L 0 and the circumferential length B 0 of the rotary shear 2 each time the cutting completion position C is detected by the cutting completion sensor 6 and the cutting completion position signal is generated. Is read into the register.

【0014】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Φ
b(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、差Rに相当する補償電圧Vc=f(R)と、パル
スジェネレータ8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、切換部70Cに入力す
る。
The number of pulses Φa generated by the pulse generator 8 per unit rotation as the material 1 to be cut runs (ie,
The amount of movement of the material to be cut) and Φ generated by the pulse generator 5 per unit rotation as the rotary shear 2 rotates.
b (amount of rotation of the rotary shear 2) Φa−Φb,
That is, while compensating by R = L 0 −B 0 − (Φa−Φb), the compensation voltage Vc = f (R) corresponding to the difference R and the output of the pulse generator 8 are frequency-voltage (F / V) converted. Voltage obtained by (voltage indicating the amount of movement of the material to be cut 1)
The difference V 0 = Va-Vc and Va, is input to the switching unit 70C.

【0015】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6を通過し、切断完
了信号Cが発生する度に、停止距離設定部61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Φ
sを可逆カウンタ62に読込むとともに、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の出力(Φs−Φb)を、D/A変換器63
で、(Φs−Φb)に比例した直流電圧Vbに変換す
る。第1比較部65は、VaとVbとを比較して、低い
方を出力電圧V1 として発生する。
The stop control circuit section 70B sets the stop distance of the shear preset in the stop distance setting section 61 each time the shear of the rotary shear 2 passes through the cutting completion position sensor 6 and the cutting completion signal C is generated. Corresponding number of pulses Φ
s is read into the reversible counter 62, and the pulse number Φb representing the rotation amount of the rotary shear 2 is subtracted. The output (Φs−Φb) of the reversible counter 62 is supplied to the D / A converter 63.
Then, it is converted into a DC voltage Vb proportional to (Φs−Φb). The first comparing section 65 compares Va and Vb and generates the lower one as the output voltage V 1 .

【0016】切換回路部70Cは、被切断材料1の移動
量を表す電圧VaとVcとの差V0の極性を判別し、V
0 ≧0の時、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V
rとして電動機4の駆動制御回路6に与える切換回路を
備えている。
The switching circuit section 70C determines the polarity of the difference V 0 between the voltages Va and Vc representing the movement amount of the material 1 to be cut, and V
When 0 ≧ 0, the polarity determination comparator that generates the signal Sn indicating that and the polarity determination comparator
The V 0 when not generating, also, when the polarity discriminating comparator generates a signal Sn is, V 1 the final speed command voltage V
A switching circuit is provided to the drive control circuit 6 of the electric motor 4 as r.

【0017】以上のように、数値制御回路70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の速度に同調させ、且つ、この間に、Φa,
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っており、速度指令Vrを駆
動制御回路80に出力する。
As described above, in the numerical control circuit 70, the compensation voltage Vc is subtracted from the speed voltage Va of the material to be cut 1 to compensate for the speed of the material 1 to be cut according to the above R, and the cutting is performed. Sometimes R becomes zero and Vc = 0,
That is, with Vc = Va, the speed of the rotary shear 2 is synchronized with the speed of the material 1 to be cut, and Φa,
When either one of Φb advances or lags with respect to the other, digital servo control for accelerating and decelerating the electric motor is performed so as to make the difference zero, and the speed command Vr is output to the drive control circuit 80.

【0018】駆動制御回路80には、交流電動機のベク
トル制御方式が近年多く採用されており、図2に代表的
な構成を示す。
In the drive control circuit 80, a vector control system of an AC motor has been widely adopted in recent years, and a typical configuration is shown in FIG.

【0019】この駆動制御回路80は、減算器81,増
幅器82,演算器83,励磁電流設定器84,係数器8
5,加算器86,ベクトル演算器87,2相3相変換器
88,パルス幅変調器89,パワー部90により構成さ
れる。
The drive control circuit 80 includes a subtracter 81, an amplifier 82, an arithmetic unit 83, an exciting current setting unit 84, and a coefficient unit 8.
5, an adder 86, a vector calculator 87, a two-phase / three-phase converter 88, a pulse width modulator 89, and a power unit 90.

【0020】駆動制御回路80に入力された速度指令V
rは、減算器81により交流電動機4の主軸の速度(回
転周波数fN )が減算され、増幅器82を経由し交流電
動機の2次電流i2 として、演算器83に入力される。
他方、演算器83には、励磁電流設定器84から、励磁
電流i0 が入力される。そして、演算器83で、(2次
電流i2 )/(励磁電流i0 )の除算が行われ、ベクト
ル演算器87および係数器85に入力する。
The speed command V input to the drive control circuit 80
The speed of the main shaft of the AC motor 4 (rotational frequency f N ) is subtracted by the subtractor 81, and r is input to the calculator 83 as the secondary current i 2 of the AC motor via the amplifier 82.
On the other hand, the exciting current i 0 is input to the calculator 83 from the exciting current setting device 84. Then, the arithmetic unit 83 divides the (secondary current i 2 ) / (excitation current i 0 ) and inputs it to the vector arithmetic unit 87 and the coefficient unit 85.

【0021】係数器85は、入力された(2次電流
2 )/(励磁電流i0 )の値から、交流電動機のすべ
り周波数fS を生成し、加算器86に入力する。加算器
86では、交流電動機4の回転周波数fN と加算(fS
+fN )した後、ベクトル演算器87に入力される。
The coefficient unit 85 generates the slip frequency f S of the AC motor from the value of (secondary current i 2 ) / (excitation current i 0 ) which is input, and inputs it to the adder 86. The adder 86 adds the rotation frequency f N of the AC motor 4 (f S
+ F N ) and then input to the vector calculator 87.

【0022】ベクトル演算器87には、また、励磁電流
設定器84から励磁電流i0 が入力されている。ベクト
ル演算器87では、i2 /i0 ,i0 ,(fS +fN
から、電流指令をベクトル合成し、2相3相変換器88
により3相に変換され、パルス幅変調器89で変調さ
れ、パワー部90により一次電流として交流電動機4に
供給される。
The vector calculator 87 is also supplied with the exciting current i 0 from the exciting current setting device 84. In the vector calculator 87, i 2 / i 0 , i 0 , (f S + f N )
From the, the current command is vector-synthesized and the 2-phase / 3-phase converter 88
Are converted into three phases by the pulse width modulator 89, modulated by the pulse width modulator 89, and supplied as a primary current to the AC motor 4 by the power unit 90.

【0023】交流電動機4は、減速機を介して、ロータ
リシャーを駆動する。今、高速用減速器3Aおよび低速
用減速機3Bの減速比をそれぞれrM1,rM2とすれば、
減速機出力軸トルク(機械軸トルク)T3 ,T4 は、交
流電動機のトルクTとすれば、
The AC electric motor 4 drives a rotary shear through a speed reducer. Now, if the reduction ratios of the high speed reducer 3A and the low speed reducer 3B are r M1 and r M2 respectively,
If the output shaft torques (machine shaft torques) T 3 and T 4 of the reduction gear are torque T of the AC motor,

【0024】[0024]

【数1】 T3 =T×rM14 =T×rM2 となる。## EQU1 ## T 3 = T × r M1 T 4 = T × r M2

【0025】所望の減速比に切換えると同時に、減速比
切換信号を係数器に入力して、それぞれの減速比に応じ
た係数を係数器9に設定し、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に係数を乗じる。
At the same time as switching to a desired reduction ratio, a reduction ratio switching signal is input to the coefficient unit to set a coefficient corresponding to each reduction ratio in the coefficient unit 9, and the pulse generator 5 is rotated as the rotary shear 2 rotates. Φb generated for each unit rotation is multiplied by a coefficient.

【0026】[0026]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の機械的
減速比切換え方法によれば、電動機容量はそのままで、
機械的に減速比を切換え、走間切断機の切断負荷範囲を
拡大することができるが、減速機を切換えるため機械構
成が複雑になるという問題がある。また、減速比を機械
的に切換えるため作業効率が悪くなる、さらには機械構
成が複雑になるため高価になるという問題がある。
According to the above-mentioned conventional mechanical reduction ratio switching method, the electric motor capacity remains unchanged,
Although it is possible to mechanically switch the reduction gear ratio and expand the cutting load range of the cross-cutting machine, there is a problem that the mechanical structure becomes complicated because the reduction gear is switched. In addition, there is a problem in that work efficiency is deteriorated because the reduction ratio is mechanically switched, and further, the machine configuration is complicated and therefore expensive.

【0027】本発明の目的は、このような問題を解決し
た走間切断機の減速比切換え方法および装置を提供する
ことにある。
An object of the present invention is to provide a reduction gear ratio switching method and apparatus for a cutting machine that solves such problems.

【0028】[0028]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記の
問題を、機械的に減速比を切換えるのではなく、電気的
に減速比を切換えることにより解決している。
According to the present invention, the above problem is solved by electrically switching the reduction gear ratio, not by mechanically switching the reduction gear ratio.

【0029】本発明の第1の態様である減速機切換え方
法によれば、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材料をシャーが切断す
る際、材料の違いによる切断トルク不足に対応するため
に、予め設定された高速用,低速用などの減速比から交
流電動機の励磁電流を演算し、演算された励磁電流から
交流電動機の電流指令を演算する。交流電動機の発生ト
ルクの値は励磁電流に比例するため、設定された減速比
により電気的に減速比が切換わる。
According to the speed reducer switching method of the first aspect of the present invention, when the shear cuts the material in the cutting machine for cutting the material in synchronization with the speed of the material which is continuously running, the material is cut. In order to cope with the shortage of the cutting torque due to the difference between the two, the exciting current of the AC motor is calculated from the preset reduction ratio for high speed, low speed, etc., and the current command of the AC motor is calculated from the calculated exciting current. Since the value of the torque generated by the AC motor is proportional to the exciting current, the reduction ratio is electrically switched according to the set reduction ratio.

【0030】また本発明の第2の態様である走間切断機
の減速比切換え装置によれば、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、材
料をシャーが切断する際、材料の違いによる切断トルク
不足に対応するために、高速用,低速用などの電気的減
速比を設定し電気的減速比切換え信号を発生する手段
と、電気的減速比切換え信号により交流電動機の励磁電
流を選択する手段と、選択された励磁電流から交流電動
機の電流指令を演算する手段とを備える。交流電動機の
発生トルクの値は励磁電流に比例するため、設定された
減速比により電気的に減速比が切換わり、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。
Further, according to the speed reduction ratio switching device of the traveling cutting machine, which is the second aspect of the present invention, the material is cut in the traveling cutting machine which cuts the material in synchronization with the speed of the continuously traveling material. When the shear cuts, a means for setting an electrical reduction ratio for high speed, low speed, etc. to generate an electrical reduction ratio switching signal and an electrical reduction ratio switching in order to cope with insufficient cutting torque due to the difference in material Means for selecting an exciting current of the AC motor by a signal, and means for calculating a current command of the AC motor from the selected exciting current. Since the value of the torque generated by the AC motor is proportional to the exciting current, the reduction ratio is electrically switched according to the set reduction ratio, and the material is cut in synchronization with the speed of the continuously running material.

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】本発明に係るロータリーシャーの
制御装置を図3に示す。図4は、図3の制御装置の駆動
制御回路を示すブロック図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A rotary shear control device according to the present invention is shown in FIG. FIG. 4 is a block diagram showing a drive control circuit of the control device of FIG.

【0032】図3の制御装置において、速度指令Vrを
作成する数値制御回路70の構成は、図1に示したもの
と同じである。図3の制御装置が図1の構成と異なる点
は、減速機3を1台のみ備えていること、および駆動制
御回路の構成が異なることにある。本発明では、図4の
駆動制御回路100の励磁電流設定器91に減速比切換
信号を入力する。この切換信号は、コンピュータ等の制
御装置から入力することができる。駆動制御回路100
のその他の構成は、図2の駆動制御回路80と同じであ
る。
In the control device of FIG. 3, the configuration of the numerical control circuit 70 for producing the speed command Vr is the same as that shown in FIG. The control device of FIG. 3 differs from the configuration of FIG. 1 in that only one speed reducer 3 is provided and the drive control circuit has a different configuration. In the present invention, the reduction ratio switching signal is input to the excitation current setting device 91 of the drive control circuit 100 of FIG. This switching signal can be input from a control device such as a computer. Drive control circuit 100
The other configuration is the same as that of the drive control circuit 80 of FIG.

【0033】図5に、励磁電流設定器91の構成を示
す。励磁電流設定器91は、記憶器92と,アドレス設
定器93と,励磁電流設定器94と,書込みスイッチ9
5とを備えている。
FIG. 5 shows the configuration of the exciting current setting device 91. The exciting current setting device 91 includes a storage device 92, an address setting device 93, an exciting current setting device 94, and a writing switch 9
5 and.

【0034】このような励磁電流設定器で、励磁電流i
0 を2段階で切り換える場合を例として説明する。
With such an exciting current setting device, the exciting current i
A case where 0 is switched in two steps will be described as an example.

【0035】最初に、励磁電流i01を励磁電流値設定と
して、アドレス設定器93により記憶アドレス(例え
ば、0)をアドレス設定として記憶器92に入力後、書
込みスイッチ95をオンし書込み指令により、励磁電流
01をパラメータとして記憶器92に記憶する。
First, the exciting current i 01 is set as the exciting current value, the memory address (for example, 0) is input to the memory device 92 by the address setter 93 as the address setting, and then the write switch 95 is turned on and a write command is issued. The exciting current i 01 is stored in the storage device 92 as a parameter.

【0036】同様の手順で、励磁電流i02を記憶器92
のアドレス(例えば、1)にパラメータとして記憶す
る。
In a similar procedure, the exciting current i 02 is stored in the storage device 92.
Is stored as a parameter at the address (for example, 1).

【0037】記憶器92は、設定されたアドレスの記憶
値を出力するので、減速比切換信号をアドレス設定とし
て入力することにより、励磁電流が出力される。例え
ば、減速比切換信号が0の場合は、励磁電流i01が、減
速比切換信号が1の場合は、励磁電流i02が出力され
る。
Since the storage device 92 outputs the stored value of the set address, the excitation current is output by inputting the speed reduction ratio switching signal as the address setting. For example, when the reduction ratio switching signal is 0, the exciting current i 01 is output, and when the reduction ratio switching signal is 1, the exciting current i 02 is output.

【0038】駆動制御回路10に入力された速度指令V
rは、減算器81により交流電動機4の主軸の速度(回
転周波数fN )が減算され、増幅器82を経由し交流電
動機の2次電流i2 として、演算器83に入力される。
そして、演算器83で、(2次電流i2 )/(励磁電流
0 )の除算が行われ、ベクトル演算器87および係数
器85に出力する。
Speed command V input to drive control circuit 10
The speed of the main shaft of the AC motor 4 (rotational frequency f N ) is subtracted by the subtractor 81, and r is input to the calculator 83 as the secondary current i 2 of the AC motor via the amplifier 82.
Then, the calculator 83 divides (secondary current i 2 ) / (excitation current i 0 ) and outputs the result to the vector calculator 87 and the coefficient unit 85.

【0039】また、上述したように励磁電流設定器84
で設定された励磁電流i0 は、演算器83およびベクト
ル演算器87に出力される。
Further, as described above, the exciting current setting device 84
The exciting current i 0 set by is output to the calculator 83 and the vector calculator 87.

【0040】次に、係数器85は、入力された(2次電
流i2 )/(励磁電流i0 )の値から、交流電動機のす
べり周波数fSを生成し、加算器86に入力して、交流
電動機4の回転周波数fN と加算(fS +fN )した
後、ベクトル演算器87に出力される。
Next, the coefficient unit 85 generates the slip frequency f S of the AC motor from the input (secondary current i 2 ) / (excitation current i 0 ) value and inputs it to the adder 86. , And is added (f S + f N ) to the rotation frequency f N of the AC motor 4, and then output to the vector calculator 87.

【0041】さらに、ベクトル演算器87では、i2
0 ,i0 ,(fS +fN )から、電流指令をベクトル
合成し、2相3相変換器88により3相に変換し、パル
ス幅変調器89で変調して、パワー部90により、一次
電流として交流電動機4に供給する。
Further, in the vector calculator 87, i 2 /
A current command is vector-synthesized from i 0 , i 0 , (f S + f N ), converted into three phases by the two-phase / three-phase converter 88, modulated by the pulse width modulator 89, and then converted by the power unit 90. It is supplied to the AC motor 4 as a primary current.

【0042】交流電動機4は、減速機3を介してロータ
リシャー2を回転駆動する。
The AC motor 4 rotationally drives the rotary shear 2 via the speed reducer 3.

【0043】このとき、減速比を高速用および低速用に
電気的に切換える場合には、励磁電流i0 を2段階で切
換えることが必要となる。このためには、前述したよう
に、励磁電流設定器91に励磁電流i01およびi02を設
定し、減速比切換信号にて励磁電流i01またはi02を選
択し、励磁電流i0 として出力する。
At this time, when the speed reduction ratio is electrically switched between high speed and low speed, it is necessary to switch the exciting current i 0 in two steps. To this end, as described above, the exciting currents i 01 and i 02 are set in the exciting current setter 91, the exciting current i 01 or i 02 is selected by the reduction ratio switching signal, and the exciting current i 0 is output. To do.

【0044】一般的に、交流電動機のトルクTは磁束飽
和がない領域では、励磁電流i0 に比例しているので、
次式が得られる。
Generally, the torque T of the AC motor is proportional to the exciting current i 0 in the region where there is no magnetic flux saturation.
The following equation is obtained.

【0045】[0045]

【数2】 T=K1 ×i0 (K1 は定数) そして、減速機3の減速比をrとすれば、励磁電流
01,i02に対応する減速機出力軸トルク(機械軸トル
ク)T1 ,T2
[Number 2] T = K 1 × i 0 ( K 1 is a constant) Then, if the speed reduction ratio of the reduction gear 3 and r, the exciting current i 01, reduction gear output shaft torque corresponding to the i 02 (mechanical shaft torque ) T 1 and T 2 are

【0046】[0046]

【数3】 T1 =K1 ×r×i012 =K1 ×r×i02 となる。## EQU3 ## T 1 = K 1 × r × i 01 T 2 = K 1 × r × i 02

【0047】従って、数1と数3とから、駆動回路の励
磁電流を切換えることにより、電気的切換え方式(数3
の場合)は、機械的切換え方式(数1の場合)と同等に
減速比を実現できることがわかる。
Therefore, by switching the exciting current of the drive circuit from the equations (1) and (3), the electrical switching method (equation (3))
It can be seen that the reduction ratio can be realized in the same manner as the mechanical switching method (in the case of Equation 1).

【0048】以上の実施例では、減速機出力軸トルクを
を高速用と低速用の2段階で切換えるようにしたが、3
段階以上で切換えるようにすることもできる。
In the above embodiment, the output shaft torque of the speed reducer is switched between two stages, high speed and low speed.
It is also possible to switch in more than one stage.

【0049】[0049]

【発明の効果】本発明の走間切断機の減速機切換え方法
および装置によれば、電気的に減速比の切換えを行うこ
とができるので、従来の機械的な減速比の切換えについ
ての問題、即ち、減速機を切換えるため機械構成が複雑
になる問題、機械構成が複雑になるため高価になる問
題、減速比を機械的に切換えるため作業効率が悪くなる
問題を解決することができる。
According to the speed reducer switching method and apparatus for a cross-cutting machine of the present invention, since the speed reduction ratio can be electrically switched, there is a problem in the conventional mechanical speed reduction ratio switching. That is, it is possible to solve the problem that the mechanical structure is complicated because the speed reducer is switched, the cost is increased because the mechanical structure is complicated, and the work efficiency is deteriorated because the speed reduction ratio is mechanically switched.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】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。
FIG. 1 is a block diagram showing a control configuration of a conventional rotary shear.

【図2】従来のロータリーシャーの駆動制御回路を詳細
に示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing in detail a drive control circuit of a conventional rotary shear.

【図3】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。
FIG. 3 is a block diagram showing a control configuration of a rotary shear according to the present invention.

【図4】本発明に係るロータリーシャーの駆動制御回路
を詳細に示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing in detail a drive control circuit of the rotary shear according to the present invention.

【図5】励磁電流設定器91の構成を示す図である。5 is a diagram showing a configuration of an exciting current setting device 91. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 被切断材料 2 ロータリーシャー 3 減速機 4 交流電動機 5,8 パルスジェネレータ(PG) 6 切断完了位置センサ 7 測長ロール 9 係数器 3A 減速機1 3B 減速機2 41 切断寸法設定器 42 第1演算部 44 タイミング信号発生器 45 周長設定器 46 シート走行距離検出回路 47 モータ回転数検出回路 48 第2演算部 49,63 D/A変換器 50,64 関数発生器 51 F/V変換器 52 演算増幅器 53 第2比較部 61 停止距離設定部 62 可逆カウンタ 65 第1比較部 70 数値制御回路 70A 定尺切断回路部 70B 停止制御回路部 70C 切換部 80,100 駆動制御回路 81 加減算器 82 増幅器 83 演算器 84,91 励磁電流設定器 85 係数器 86 加算器 87 ベクトル演算器 88 2相3相変換器 89 パルス幅変調器 90 パワー部 92 記憶器 93 アドレス設定器 94 励磁電流設定器 95 書込みスイッチ 1 Material to be cut 2 Rotary shear 3 reducer 4 AC motor 5,8 pulse generator (PG) 6 Cutting completion position sensor 7 Measuring roll 9 coefficient unit 3A reducer 1 3B reducer 2 41 Cutting dimension setting device 42 First Operation Unit 44 Timing signal generator 45 circumference setting device 46 Seat mileage detection circuit 47 Motor speed detection circuit 48 Second operation unit 49,63 D / A converter 50,64 function generator 51 F / V converter 52 Operational amplifier 53 Second Comparison Section 61 Stop distance setting section 62 reversible counter 65 First Comparison Section 70 Numerical control circuit 70A fixed length cutting circuit 70B Stop control circuit 70C switching unit 80,100 drive control circuit 81 Adder / subtractor 82 amplifier 83 arithmetic unit 84, 91 Excitation current setting device 85 coefficient unit 86 adder 87 Vector calculator 88 2-phase / 3-phase converter 89 pulse width modulator 90 Power Department 92 Memory 93 Address setter 94 Excitation current setting device 95 write switch

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】減速機を介して交流電動機で駆動されるシ
ャーにより、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の減速比切換え方法において、 前記材料をシャーが切断する際、前記材料の違いによる
切断トルク不足に対応するため、予め設定された減速比
から交流電動機の励磁電流を演算し、前記演算された励
磁電流から交流電動機の電流指令を演算して、減速比の
切換えを行うことを特徴とする走間切断機の減速比切換
え方法。
1. A method for switching a reduction ratio of a cross cutting machine, wherein a shear driven by an AC electric motor through a speed reducer cuts the material in synchronization with the speed of the continuously running material. When cutting, in order to cope with the insufficient cutting torque due to the difference in the material, the exciting current of the AC motor is calculated from the preset reduction ratio, and the current command of the AC motor is calculated from the calculated exciting current. , A method of changing the reduction ratio of a cutting machine, characterized by changing the reduction ratio.
【請求項2】前記減速比の切換えは、高速用および低速
用の2段階で行うことを特徴とする請求項1に記載の走
間切断機の減速比切換え方法。
2. The method for changing the speed reduction ratio of a cutting machine according to claim 1, wherein the speed reduction ratio is switched in two steps, one for high speed and the other for low speed.
【請求項3】減速機を介して交流電動機で駆動されるシ
ャーにより、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の減速比切換え装置において、 減速比切換え信号を発生する手段と、 前記減速比切換え信号により交流電動機の励磁電流を選
択する手段と、 前記選択された励磁電流から交流電動機の電流指令を演
算する手段とを備え、 減速比の切換えを行うことを特徴とする走間切断機の減
速比切換え装置。
3. A reduction ratio switching device for a cross cutting machine, wherein a shear driven by an AC electric motor through a reduction gear cuts the material in synchronization with the speed of the continuously running material. And a means for selecting an exciting current of the AC electric motor by the reduction ratio switching signal, and a means for calculating a current command of the AC electric motor from the selected exciting current. A gear reduction ratio switching device for a cross-cutting machine.
【請求項4】前記減速比の切換えは、高速用および低速
用の2段階で行うことを特徴とする請求項3に記載の走
間切断機の減速比切換え装置。
4. The reduction ratio switching device for a cross-section cutting machine according to claim 3, wherein the reduction ratio is switched in two stages for high speed and low speed.
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