JP2004042177A - 電子カム方式ロータリカッタ制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】カッタの逆転を防止できる電子カム方式ロータリカッタ制御方法を提供する。
【解決手段】サーボモータにより駆動され、長尺切断時と短尺切断時では電子カム曲線に基づく異なる速度パターンによって制御される電子カム方式ロータリーカッタ制御方法において、超長尺の切断を行う時に、速度がマイナスにならないように速度パターンを形成してカッタが逆転しない制御を行うものである。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロータリカッタの制御方法に関し、特に、電子カム方式ロータリカッタ制御法における逆転防止方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電子カム方式ロータリカッタ制御方法としては、例えば、特開平２０００−１９８０９４号に提示の電子カム方式ロータリカッタ制御方法および電子カム曲線生成方法がある。これは、連続的に流されるウェブ状の紙、鉄板等を静止させずに連続的に設定長に切断するロータリカッタの、非切断区間と切断区間で構成する１サイクル内の特定部分の動きが規定される装置をサーボモータを利用して、次サイクルに亙る予測を含む電子カム曲線を生成して制御するものであって、この場合の電子カム曲線は、図５に示すように速度パターンと位置パターンで表され、図５（ａ）に示す１サイクルの速度パターンでは、ｔ０〜ｔ３までの非切断区間が２次関数となり、切断長がカッタの周長より長い長尺の場合は２次曲線で真中が減少するカーブとなる。また、図５（ｂ）に示す位置パターンでは３次関数で作成される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の技術においては、切断長が長い超長尺の切断を行う場合に、速度パターンにおける非切断区間の２次曲線の減少度が大きくなり、図５に示すように速度パターンがカッタ逆転区間のようにマイナスとなる区間が発生して、カッタが逆転するという問題があった。
そこで、本発明は、速度パターンがマイナスにならないように速度パターンを形成して、超長尺の切断長の場合もカッタが逆転しない電子カム方式ロータリカッタ制御方法を提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の電子カム方式ロータリカッタ制御方法の発明は、サーボモータにより、切断区間はライン速度と同調した速度で駆動され、非切断区間は長尺切断時と短尺切断時では異なる２次関数速度パターンで駆動されるよう位置制御された電子カム方式ロータリーカッタ制御方法において、超長尺の切断を行う時に、速度がマイナスにならないように速度パターンを形成してカッタが逆転しない制御を行うことを特徴とする。
この電子カム方式ロータリカッタ制御方法では、予め、速度パターンがマイナスになる時点を予測して、速度がマイナスになる区間はカッターを停止させる等の、速度パターンを形成することによりカッタの逆転を防止できる。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電子カム方式ロータリカッタ制御方法において、前記速度パターンがマイナスに反転する限界切断長Ｌ０が、予めコントローラ内部のプログラムにより切断長を変化させて前記速度パターンの２次関数部の最小値ｆ（ｔ）ｍｉｎ≒０となる切断長を探索して前記限界切断長Ｌ０とすることを特徴とする。
この電子カム方式ロータリカッタ制御方法では、長尺切断長の場合に、電子カム曲線の速度パターンを表す２次関数の最小値が０に近付き、速度パターンがマイナスに反転する限界切断長Ｌ０を求めて、Ｌ０＜実際の長尺切断長、の場合は速度パターンが反転してカッタが逆転すると予測して、カッタの停止制御を行うことができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
図１は本発明の実施の形態に係る電子カム方式ロータリカッタ制御方法のアルゴリズムを示す図である。
図２は図１に示すアルゴリズムにおける２次関数の最小値が０時の速度パターンと位置パターンを示す図である。
図３は図２に示すパターンで切断長が超尺時の場合の各パターンを示す図である。
ここで、本発明の動作原理としては、電子カム方式ロータリカッタ制御における速度パターンの２次関数部（非切断部）の曲線式は、次式で表される。
【数１】

この場合、切断長が長尺時に、その切断長の値を大きくしていけば、（５）式で示す２次関数の最小値ｆ（ｔ）ｍｉｎは、だんだん０に近付き、ついにはマイナスの値となる。
図１に示すアルゴリズムは、切断長を変化させｆ（ｔ）ｍｉｎ≒０、となる切断長Ｌ０を探索するアルゴリズムであり、図２のパターン作成処理である。
【０００６】
つぎに図１のアルゴリズムを用いてカッタの逆転防止方法の処理について説明する。
先ず、カッタの刃先周長Ｌｘ、を切断長に設定し、その切断長ＬｘにΔＬ（任意値、例えば、１０００ｍｍ）を加え（Ｓ１００）、（５）式に示す２次関数の最小値ｆ（ｔ）ｍｉｎの符号を判断する（Ｓ１０１）。
Ｓ１０１の判断で、符号がプラスであれば、切断長に更にΔＬを加え、符号がマイナスになるまでこれを繰り返す（Ｓ１０２）。
符号がマイナスになれば、回数ｎ＝１をセットして（Ｓ１０３）、切断長をΔＬ／２、短くして（Ｓ１０４）、再度、２次関数の最小値ｆ（ｔ）ｍｉｎ、の符号を判断する（Ｓ１０５）。
Ｓ１０５の判断で、符号がプラスなら回数ｎを加算して（Ｓ１０６）、更に、ΔＬ／２を加える（Ｓ１０７）。
Ｓ１０５の判断で、符号がマイナスなら回数を加算して（Ｓ１０８）、ΔＬ／２を引く（Ｓ１０９）。この処理をｎ回繰り返し、符号が反転する度にΔＬ／２を加え、又は引くことで、Ｌ０を探索する。
回数ｎが限度回数ｘ（少なくともｘ＝１５回以上に設定）に達したかを判断して（Ｓ１１０）、達していなければＳ１０５に戻り、達したら終了する。
このようにして、ｆ（ｔ）ｍｉｎ≒０となるＬ０と、その時の時刻ｔ２を求める。同時にｔ２から切断区間開始時刻ｔ３までの時間ｔｄを求めて置く。これが図２（ａ）に示す速度パターンと、図２（ｂ）に示す位置パターンに相当する。これによって、Ｌ０より長い切断長（以下、超長尺と呼ぶ）が設定された場合の速度パターンと位置パターンを図３に示す。
超長尺の場合は、
ｔ２１＝ｔ２
ｔ２２＝ｔ３−ｔｄ
となり、ｔ２１とｔ２２の間はカッタの停止区間となり、ｔ２２から２次曲線で加速するようにすることで、超長尺の切断時にも、カッタが逆転しない制御が可能になる。
【０００７】
超長尺切断の具体的な回路としては、図４のような電子カム式ロータリカッタの制御ブロック図を示すことができる。
図４のデジタルコントローラ１にメジャーリングロール１２から切断試料の走行量パルスを取込み、のこぎり波発生回路２４により１サイクルを設定して、１サイクル分の図３に示したような超長尺の切断長が設定された、位置パターン発生器２７、速度パターン発生器２６へ入力し、時々刻々の位置指令Ｙｒｅｆ２９と、速度指令を得る。
位置指令については、サーボモータ３のＰＧ４からのパルスカウント値によりＦＢ制御が行われ、速度パターン２６は微分回路２２を介した試料走行速度によるフィードフォワード制御が行われて、カッタ停止区間ｔ２１〜ｔ２２はカッタ１１を停止させて、カッタの逆転を防止する超長尺の切断制御が行われる。
【０００８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にれば、超長尺の切断長の場合にＬ０を求めて速度パターンがマイナスに転ずる時点を予測し、その区間はカッタを停止するように制御することで、カッタの逆転を防止できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る電子カム方式ロータリカッタ制御方法の処理のアルゴリズムである。
【図２】図１に示す２次関数の最小値が０の時の速度パターン及び位置パターンを示す図である。
【図３】図２に示すパターンで切断長が超長尺の場合の各パターンを示す図である。
【図４】図１に示す電子カム方式ロータリカッタの実例を示すブロック図である。
【図５】従来の電子カム方式ロータリカッタ制御方法の速度パターン及び位置パターンを示す図である。
【符号の説明】
Ｌ０　限界切断長
ｔ２１〜ｔ２２　カッタ停止区間
ｔｄ　ｔ２１（ｔ２）より切断開始時刻ｔ３までの時間
１　コントローラ
２　サーボドライバ
３　モータ
４　ＰＧ
１１　ロータリカッタ
１２　メジャリングロール
２０　カウンタ
２１　Ｄ／Ａ変換器
２２　微分回路
２３　乗算器
２４　のこぎり波発生回路
２６　速度パターン発生器
２７　位置パターン発生器
２９　位置指令
３０　位置　ループゲイン

Claims (2)

1. サーボモータにより、切断区間はライン速度と同調した速度で駆動され、非切断区間は長尺切断時と短尺切断時では異なる２次関数速度パターンで駆動されるよう位置制御された電子カム方式ロータリーカッタ制御方法において、
   超長尺の切断を行う時に、速度がマイナスにならないように速度パターンを形成してカッタが逆転しない制御を行うことを特徴とする電子カム方式ロータリカッタ制御方法。
2. 前記速度パターンがマイナスに反転する限界切断長Ｌ０は、予めコントローラ内部のプログラムにより切断長を変化させて前記速度パターンの２次関数部の最小値ｆ（ｔ）ｍｉｎ≒０となる切断長を探索して前記限界切断長Ｌ０とすることを特徴とする請求項１に記載の電子カム方式ロータリカッタ制御方法。

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