JP2004122204A

JP2004122204A - Wire rod feeding drive of wire rod working machine

Info

Publication number: JP2004122204A
Application number: JP2002292311A
Authority: JP
Inventors: Eiji Obayashi; 大林　栄次; Hiroshi Sugiyama; 杉山　寛; Hiroo Fujii; 藤井　裕雄; Yuichi Komazawa; 駒澤　雄一
Original assignee: LEMCOS KK; Asahi Seiki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: LEMCOS KK; Asahi Seiki Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2002-10-04
Filing date: 2002-10-04
Publication date: 2004-04-22
Anticipated expiration: 2022-10-04
Also published as: JP4044409B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve problems that the exchange of uncoilers is required when the working rate on the side of a working machine is changed, the difference between the inside diameter and the outside diameter of a wire rod bundle on a reel is wide, or wire rod bundles in which the inside diameter and the outside diameter are remarkably different are exchanged and used, and that wire rods are mutually tangled by impart on frequently repeated starting/stopping, and the oversupply/shortsupply of the wire rods from a reel. <P>SOLUTION: A numerical control means comprises a loop length calculation part 56 of calculating the variation of a loop length ΔL, an estimated supply radius calculation part 52 of calculating the estimated supply radius r of a wire rod bundle, a reel rotary speed calculation part 53 of calculating the reel rotary speed ω corresponding to the feed velocity V<SB>1</SB>on the side of the working machine, a movable roller position judgement part 57 of commanding so as to add an acceleration rotary speed Δω<SB>1</SB>or a deceleration rotary speed Δω<SB>2</SB>when the position of a loop height movable roller reaches an abnormal position, and a rotary speed operation part 54 of calculating the reel rotary speed ω by the acceleration rotary speed Δω<SB>1</SB>or the deceleration rotary speed Δω<SB>2</SB>, and the rotary speed of the reel is controlled. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、線材加工機の加工部とこの加工部の加工速度に対応して線材を供給するフィードローラとを制御する加工プログラムにもとづき、アンコイラのリールに貯蔵されている線材を前記フィードローラへ供給するリールの回転速度を制御する線材加工機の線材送り装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術としては、例えば、特許文献１に開示された材料素線間欠送り出し装置や、非特許文献１に開示されたオートターンテーブルなどが知られている。まず、特許文献１の発明は図６に示すように、素線コイルテーブル（本願発明のリールに相当。以下、リールという）１０１の近傍に素線引張り検出センサ１１１を設けたものである。素線引張り検出センサ１１１は、レバータイプのリミットスイッチを用い、レバーの先端をコイル状にした輪の中に素線１１２を通し、このレバーが素線１１２により引っ張られることでリミットスイッチがＯＮし、レバーが中立点へ戻ることでリミットスイッチがＯＦＦする構成である。
【０００３】
そして、加工機側線材が不足すると、レバーが素線１１２により引っ張られてリミットスイッチがＯＮし、リール１０１を駆動する図示しないモータが回転することで素線１１２が送り出される。素線１１２が十分送り出されてリミットスイッチが中立点へ戻ると、リミットスイッチがＯＦＦしてリール１０１を停止させ、素線１１２の送り出しを停止させるものである。
【０００４】
この特許文献１の発明においては、リール１０１の回転起動と停止とを繰り返して間欠的に送り出すものであるから、頻繁に繰り返される起動・停止時の衝撃によりリール１０１上に載置された線材束がばらけやすく、線材相互が絡むなどの問題があった。また、線材束の繰出し半径は刻々変化し、かつ、加工機側線材供給速度は１個のワークを加工する１サイクル中に変化することが多いが、リール１０１から送り出される線材の供給速度が制御できないので、線材が過剰に送り出されて線材相互が絡んだり、線材の送り出し量が不足して異常張力により線材束に線材が食い込むなどの問題があった。
【０００５】
次いで、非特許文献１の技術は図７に示すように、ターンテーブル（本願発明のリールに相当。以下、リールという）２０１の近傍にテンションユニット２１１を設けたものである。テンションユニット２１１は、テンションレバー２２１の揺動により回動される図示しない角度センサを用い、テンションレバー２２１の先端を環状に形成した中に線材２１２を通し、テンションレバー２２１の先端が線材２１２により引っ張られることで、テンションレバー２２１の揺動軸に連結された角度センサが待機位置から回動を開始してＯＮ信号を出力し、テンションレバー２２１が、図示しないばねにより付勢されて待機位置に戻ることによりＯＦＦ信号を出力する構成である。
【０００６】
この構成において加工機側の線材が不足すると、テンションレバー２２１が線材２１２により引っ張られて、角度センサのＯＮ信号によりリール２０１を駆動する図示しないモータが回転することで線材２１２が送り出される。線材２１２が十分送り出されてテンションレバー２２１が待機位置に戻ると、ＯＦＦ信号を出力してリール２０１を停止させ、線材２１２の送り出しを停止させるものである。なお、角度センサからＯＮ信号を出力中には、テンションレバー２２１の揺動角度に対応してモータの回転速度を変速制御できる。
【０００７】
上記のようにリール２０１を起動・停止させる制御の他に、テンションレバー２２１が待機位置に戻ってもモータを停止させずに、設定の最低回転速度を維持して連続回転させることができる。そして、モータが設定の最低回転速度で回転中に加工機側の線材が不足すると、テンションレバー２２１が線材２１２により引っ張られて、角度センサのＯＮ信号によりモータの回転速度を設定の最低回転速度よりもテンションレバー２２１の揺動角度に対応して増速させ、リール２０１から供給する線材供給速度を加速させる。線材２１２が十分送り出されてテンションレバー２２１が待機位置側へ揺動すると、揺動角度に対応してモータの回転速度を減速させ、テンションレバー２２１が待機位置に戻るとリール２０１を設定の最低回転速度で連続回転させるものである。
【０００８】
【特許文献１】
特開平５−８５６６７号公報（第２頁、第１−３図）
【非特許文献１】
コイルマスター工業株式会社　ＡＵＴＯ・ＴＵＲＮ・ＴＡＢＬＥ取扱説明書、１９９９年１月改定第３版（第３項、第７項）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記、非特許文献１の技術によれば、特許文献１の発明のようにリールを停止状態から起動したり、所定の回転速度から停止させないので、頻繁に繰り返される起動・停止時の衝撃によりリール上の線材束がばらけたり、線材相互が絡むことなどを緩和することができる。しかしながら、加工機側の加工速度が変わり加工機側から必要とされる線材供給速度が大きく変化する場合や、リール上の線材束の内外径の差が大きい場合や、数種類の内外径の線材束を取り替えながら使用する場合には、リールからの繰り出し量が加工機側の要求量に対して不足したり過剰になったりして対応できなかったり、対応できたとしても増減速制御を頻繁にしなければならず頻繁に繰り返される増減速時の衝撃によりリール上の線材束がばらけやすく、線材相互が絡むなどの問題があった。このため、アンコイラを加工機側の要求量に合わせて交換するか、交換するまでもなくとも加工速度や線材束の半径に合わせてリールの速度設定をその都度設定し直すかの面倒な手順が必要であった。
【００１０】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、加工機側加工速度が変わり加工機側から必要とされる線材供給速度が大きく変化する場合や、リール上の線材束の内外径の差が大きい場合や、数種類の内外径の大きく異なる線材束を交換して使用する場合に、アンコイラを加工機側要求量に合わせて交換する必要がなく、また、加工速度や線材束の半径に合わせてリールの速度設定をその都度設定し直す必要がない線材加工機の線材送り装置を供給しようとするものである。また、頻繁に繰り返される起動・停止時の衝撃によりリール上の線材束がばらけやすく、線材相互が絡む問題、リールからの線材供給量が過剰に送り出されて線材相互が絡んだり、線材の送り出し量が不足して異常張力により線材束に線材が食い込む問題などを解決しようとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１に記載の発明は、線材加工機の加工部とこの加工部へ線材を供給するフィードローラとを制御する加工プログラムのデータに基づき、アンコイラのリールに貯蔵されている線材を前記フィードローラへ供給するリールの回転速度を制御する線材加工機の線材送り装置であって、前記加工プログラムに基づき前記フィードローラにより供給される線材の供給速度と前記リールから繰出される線材の供給速度との速度差により前記フィードローラと前記リールとの間において前記線材のループ長が変化することにより２個の定位置ローラ間で上下移動する可動ローラの位置を測定するループ検出機構を設けるとともに、前記２個の定位置ローラ間の距離ａと設定された測定周期Ｔごとに前記ループ検出機構で検出した今回の可動ローラ位置ｈ_１と前回の可動ローラ位置ｈ_０とから当該測定周期におけるループ長さの変化量ΔＬを演算するループ長さ演算部と、前記加工プログラムのデータに基づき求められた加工機側供給速度Ｖ_１と前記ループ長さの変化量ΔＬと現在指示されているリール回転速度ω_０と前記測定周期Ｔとからリール上に置かれた線材束の推定繰出し半径ｒを演算する推定繰出し半径演算部と、該線材束の推定繰出し半径ｒと前記加工機側供給速度Ｖ_１とからリール側供給速度Ｖ_２を前記加工機側供給速度Ｖ_１に追従させるための次回のリール回転速度ωを演算するリール回転速度演算部とを含む数値制御手段を設け、前記次回のリール回転速度ωをもとに前記リールを駆動するサーボモータの回転速度を制御し、前記リール側供給速度Ｖ_２を前記加工機側供給速度Ｖ_１に追従させるように構成したものである。
【００１２】
上記課題を解決するために請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の線材加工機の線材送り装置において、前記加工プログラムのデータに基づき求めた加工機側供給速度Ｖ_１は、前記加工プログラムから指示された制御周期ごとの各線材供給速度値について、今回より過去に向かった所定数の連続値の平均として求められる移動平均速度であるようにしたものである。
【００１３】
上記課題を解決するために請求項３に記載の発明は、請求項１、２に記載の線材加工機の線材送り装置において、前記数値制御手段には、測定した今回の可動ローラ位置ｈ_１が設定の上限可動ローラ位置ｈ_１２よりも上のときには前記次回のリール回転速度ωに設定の加速回転速度Δω_１を加算するように指令し、または、今回の可動ローラ位置ｈ_１が設定の下限可動ローラ位置ｈ_２２よりも下のときには前記次回のリール回転速度ωに設定の減速回転速度Δω_２を加算するように指令する可動ローラ位置判定部と、該可動ローラ位置判定部から指令があったときには前記次回のリール回転速度ωに前記加速回転速度Δω_１または減速回転速度Δω_２を加算して出力する回転速度操作部を含むようにしたものである。
【００１４】
請求項１の発明によれば、推定繰出し半径演算部において、加工機側供給速度Ｖ_１、ループ長さの変化量ΔＬ、現在のリール回転速度ω_０および設定の測定周期Ｔからリール上に置かれた線材束の推定繰出し半径ｒを演算し、さらに、リール回転速度演算部において、線材束の繰出し半径をこの推定繰出し半径ｒとして加工機側の供給速度Ｖ_１に対応するよう次回のリール回転速度ωを演算するようにしたので、フィードローラにより供給される線材の供給速度に追従する供給速度Ｖ_２で線材をリールから連続的に送り出すことができ、また、起動・停止を繰り返す必要がなくなる。
【００１５】
そして、請求項２の発明によれば、前記加工プログラムのデータに基づき求めた加工機側供給速度Ｖ_１は、加工プログラムから指示された制御周期ごとの各線材供給速度値について、今回より過去に向かった所定数の連続値の平均として求められる移動平均速度であるようにしたので、より滑らかにリール回転速度を制御することができる。
【００１６】
また、請求項３の発明によれば、可動ローラ位置判定部において、測定した今回の可動ローラ位置ｈ_１が設定の上限可動ローラ位置ｈ_１２よりも上のときには設定の加速回転速度Δω_１（正の数値）を加算するように指令し、今回の可動ローラ位置ｈ_１が設定の下限可動ローラ位置ｈ_２２よりも下のときには設定の減速回転速度Δω_２（負の数値）を加算するように指令する構成にしたので、可動ローラ位置ｈ_１が万一、異常な可動ローラ位置に達しても設定の上下限位置高さ内に戻すべく自動的に調整することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の線材加工機の線材送り装置に係る実施の形態について、図１〜図５を参照して以下のとおり説明する。図１は本例に係る線材加工機の線材送り装置を示す斜視図、図２は線材送り装置とループ検出機構との関係を示す模式図、図３は可動ローラ位置が異常な場合のループ検出機構を示す模式図、図４は制御ブロック図、図５はフローチャートである。
【００１８】
線材加工機の線材送り装置は図１に示すように、線材Ｓに曲げ加工やコイリング加工などをする線材加工機１と、この線材加工機１に線材Ｓを供給するアンコイラ２と、これらの中間に設けられて可動ローラ位置を検出するループ検出機構３と、線材加工機１とアンコイラ２とを関連的に制御する数値制御装置４とから構成されている。まず、線材加工機１は、線材Ｓに各種の加工をする加工機構１１が、機枠上部に設けられている。この加工機構１１に供給する線材Ｓは、加工機側サーボモータ１３により駆動される一対のフィードローラ１２，１２に挟持され、その回転送りにより加工機構１１へ供給される。
【００１９】
次にアンコイラ２は、リール台２１上に支柱２２が立設され、この支柱２２の軸心を中心に回転可能に支持された回転軸２７の上端には、上面に線材束Ｃを載置可能な円板状に形成されたリール２３が、回転軸２７と一体的に回転可能に止着されている。また、回転軸２７の中間位置には、ウオームホイール２４が一体的に回転可能に止着され、このウオームホイール２４には、リール側サーボモータ２６により駆動されるウオーム２５が噛合するように設けられている。
【００２０】
次にループ検出機構３は、検出台３１上に検出枠３２が立設され、この検出枠３２には可動ローラ３３が上下移動可能に設けられ、可動ローラ３３は、引張りばね３４により下方に付勢されている。また、検出枠３２には、可動ローラ３３の上下位置を検出する直進性のループセンサ３５が内蔵されている。
【００２１】
そして、可動ローラ３３よりも上方位置には、線材加工機１側の定位置ローラ３６とアンコイラ２側の定位置ローラ３７とが同一水平線上に固定位置に設けられ、リール２３上の線材束Ｃから繰出される線材Ｓは、定位置ローラ３７、可動ローラ３３、定位置ローラ３６の案内でループを形成して一対のフィードローラ１２，１２へ供給される。なお、可動ローラ３３の上下位置は、図２に示す定位置ローラ３６の中心位置に対する可動ローラ３３の中心位置までの鉛直距離で示す。可動ローラ３３のこの鉛直距離が小さいほうが可動ローラ３３は上方に位置し、この鉛直距離が大きいほうが可動ローラ３３は下方に位置する。
【００２２】
次に数値制御装置４は、後述する各種記憶部、各種演算部や各種制御部を含むＣＰＵ４０と、線材加工機１に設けられた加工機構１１の図示しない各加工工具や一対のフィードローラ１２，１２を駆動制御する複数の加工機制御ドライバ４１と、アンコイラ２のリール２３を駆動するサーボモータ２６を制御するリール制御ドライバ４２とから構成されている。ＣＰＵ４０は図４に示すように構成されており、この中で移動平均速度演算部５１においては、加工プログラムにもとづく供給速度が制御周期１ｍｓ（ミリ秒）ごとに出力され非常に脈動しているため、リール２３の制御に適した更に長い周期１ｓでの連続値において、今回より過去に向かった所定数１０００個の連続値の移動平均速度として平均化された加工機側供給速度Ｖ_１を算出する。
【００２３】
ループ長さ演算部５６においては、記憶部５５に記憶されている前回の可動ローラ位置ｈ_０と、ループセンサ３５により検出された今回の可動ローラ位置ｈ_１と、図２に示す定位置ローラ３６と定位置ローラ３７との中心間距離ａ（一定数）とから、数１に示す数式によりループ長さの変化量ΔＬを算出する。この数式は近似式であるが、定位置ローラ径がｈ_０、ｈ_１に比べて制御上無視できるほどに小さいため、実用上支障ない。推定繰出し半径演算部５２においては、移動平均速度演算部５１で算出された平均化された加工機側供給速度Ｖ_１と、ループ長さ演算部５６で算出されたループ長さの変化量ΔＬと、現在のリール回転速度ω_０と、設定の測定周期Ｔとから、数２に示す数式により線材束Ｃの推定繰出し半径ｒを算出する。
【００２４】
【数１】

【００２５】
【数２】

【００２６】
リール回転速度演算部５３においては、移動平均速度演算部５１で算出された供給速度Ｖ_１と、推定繰出し半径演算部５２で算出された線材束の推定繰出し半径ｒとから、数３に示す数式により加工機側供給速度Ｖ_１に対応するよう次回のリール回転速度ωを算出する。可動ローラ位置判定部５７においては、記憶部５５Ａに記憶された今回の可動ローラ位置ｈ_１が、図３に示す設定の上極限可動ローラ位置ｈ_１１に対してｈ_１＜ｈ_１１である異常位置にある場合には、設定の加速回転速度Δω_１を加算する信号を出力し、また、今回の可動ローラ位置ｈ_１が、設定の下極限可動ローラ位置ｈ_２１に対してｈ_１＞ｈ_２１である異常位置にある場合には、設定の減速回転速度Δω_２を加算する信号を出力する。
【００２７】
【数３】

【００２８】
回転速度操作部５４においては、リール回転速度演算部５３で算出された次回のリール回転速度ωは、可動ローラ位置判定部５７から一定な設定値の加速回転速度Δω_１が出力された場合は設定の加速回転速度Δω_１を加算した値ω＋Δω_１に置換され、減速回転速度Δω_２が出力された場合は設定の減速回転速度Δω_２を加算した値ω＋Δω_２に置換されて出力される。また、可動ローラ位置判定部５７から加速回転速度Δω_１、減速回転速度Δω_２のいずれも出力されない場合は、リール回転速度演算部５３で演算されたリール回転速度ωの値がそのまま出力される。
【００２９】
このように構成された本例の装置は、加工プログラムにもとづきＣＰＵ４０で処理された制御信号により、複数の加工機制御ドライバ４１の各指令で線材加工機１の各加工工具や線材供給などが作動制御される。そのうち、加工機構１１で必要な線材Ｓの供給速度は、加工プログラムにもとづき制御周期１ｍｓごとに、フィードローラ制御ドライバ４１Ａにより制御される加工機側サーボモータ１３により回転速度を制御される一対のフィードローラ１２，１２の回転により与えられる。
【００３０】
同時に、加工プログラムにもとづき制御周期１ｍｓごとに制御される線材供給速度値をもとに、周期１ｓごとの平均化された加工機側供給速度Ｖ_１が移動平均速度演算部５１で算出され、この平均化された加工機側供給速度Ｖ_１とループ長さ演算部５６で算出されたループ長さの変化量ΔＬと現在のリール回転速度ω_０と測定周期Ｔとから、推定繰出し半径演算部５２で線材束の推定繰出し半径ｒを求め、さらにこの推定繰出し半径ｒと先程の平均化された加工機側供給速度Ｖ_１とから、リール側供給速度Ｖ_２が平均化された加工機側供給速度Ｖ_１になるように、次回のリール回転速度ωが求められる。このとき、今回の可動ローラ位置ｈ_１が異常位置にある場合には、回転速度操作部５４で、この次回のリール回転速度ωは加速回転速度Δω_１または減速回転速度Δω_２を加算した値ω＋Δω_１、またはω＋Δω_２に置換される。
【００３１】
このようにして求められた次回のリール回転速度ωをもとに、リール制御ドライバ４２からリール側サーボモータ２６に回転速度指令が与えられ、リール２３の回転速度がωになるよう制御される。したがって、リールから供給される線材の供給速度は平均化された加工機側供給速度Ｖ_１と同じ供給速度で供給されることになる。また、加速回転速度Δω_１または減速回転速度Δω_２が加算されていたときには、リールから供給される線材の供給速度Ｖ_２の速度がその分変わり可動ローラ位置が正常位置に修正される。
【００３２】
このように、平均化された加工機側供給速度Ｖ_１やリールの繰出し半径ｒが変化しても、そのときの速度差によるループ長さの変化量ΔＬからリールの繰出し半径ｒを推定し、その半径ｒと平均化された加工機側供給速度Ｖ_１に応じた次回のリール回転速度ωを求めるようにしたので、線材供給速度Ｖ_２は加工機側供給速度に自動的に追従することが可能となる。したがって、リールから繰り出される線材の供給速度は、線材束径の全範囲に亘って加工機側の線材Ｓの供給速度に自動的に追従した速度で繰出される。
【００３３】
また、加工機側の加工プログラムによる線材Ｓの供給速度とリール側供給速度Ｖ_２とに速度差が生じると、ループ検出機構３の可動ローラ３３が上下移動し、ループセンサ３５により測定周期での可動ローラ位置を検出する。そして、前回の可動ローラ位置ｈ_０と今回の可動ローラ位置ｈ_１とからループ長さの変化量ΔＬが求められ、更に線材束の推定繰出し半径ｒが求められ、現在のリール回転速度ω_０などから、リール側回転速度ωが再度求められる。加工機側供給速度に追従可能なリール２３の回転速度ωを求めて、リール制御ドライバ４２の指令でリール側サーボモータ２６の回転速度を制御するものである。このように加工機側供給速度とリール側供給速度Ｖ_２とに速度差が生じても、そのときの可動ローラ位置の変化を検出しリールの回転速度が自動的に変更されるので、リール側から繰り出される線材は自動的に加工機側の線材Ｓの供給速度に追従した速度で繰出される。
【００３４】
引き続いて、本例の装置の検出、演算、制御に係る作動手順について図５を基に説明する。なお、以下の説明に用いる符号の各単位は、中心間距離ａ（ｍｍ）、可動ローラ位置ｈ（ｍｍ）、ループ長さの変化量ΔＬ（ｍｍ）、線材束の推定繰出し半径ｒ（ｍｍ）、測定周期Ｔ（ｓ）、供給速度Ｖ（ｍｍ／ｓ）、リール回転速度ω（ｒａｄ／ｓ）である。
【００３５】
装置がスタートすると、ステップＳ０において、推定繰出し半径演算部５２に記憶されている現在のリール回転速度ω_０の値は、先のサイクルにおいて次回のリール回転速度であったωの値に更新され記憶される。また、同様に記憶部５５に記憶されている前回の可動ローラ位置ｈ_０の値は先のサイクルにおいて今回の可動ローラ位置であったｈ_１の値に更新され記憶される。つぎに、Ｓ１において、ループセンサ３５により今回の可動ローラ位置ｈ_１を検出し、ループ長さ演算部５６に入力しておく。
【００３６】
次のステップＳ２において、加工プログラムから指示される制御周期ごとの線材供給速度値をもとに移動平均速度演算部５１において、平均化された加工機側供給速度Ｖ_１を算出し推定繰出し半径演算部５２に出力される。この平均化された加工機側供給速度Ｖ_１は、加工プログラムにもとづく供給速度が制御周期１ｍｓ（ミリ秒）ごとに出力され非常に脈動しているため、リール２３の制御に適した更に長い周期１ｓでの連続値の移動平均された供給速度である。
【００３７】
次のステップＳ３において、ループ長さ演算部５６においてループ長さの変化量ΔＬを算出し推定繰出し半径演算部５２に出力する。この変化量ΔＬは、記憶部５５に記憶されている前回の可動ローラ位置ｈ_０（前サイクルにおける今回の可動ローラ位置ｈ１の値）と、ステップＳ１においてループセンサ３５により検出された今回の可動ローラ位置ｈ_１と、図２に示す定位置ローラ３６と定位置ローラ３７との中心間距離ａ（一定数）とから、数１に示す数式により算出する。
【００３８】
次のステップＳ４において、推定繰出し半径演算部５２において線材束Ｃの推定繰出し半径ｒを算出しリール回転速度演算部５３へ出力する。この推定繰出し半径ｒは、移動平均速度演算部５１において算出された平均化された加工機側供給速度Ｖ_１と、ループ長さ演算部５６において算出されたループ長さの変化量ΔＬと、現在のリール回転速度ω_０と、設定の測定周期Ｔとから、数２に示す数式により算出する。
【００３９】
次のステップＳ５において、リール回転速度演算部５３において平均化された加工機側供給速度Ｖ_１および線材束の推定繰出し半径ｒに対応する次回のリール回転速度ωを算出し回転速度操作部５４へ出力する。この次回のリール回転速度ωは、ステップＳ２において移動平均速度演算部５１で算出された平均化された加工機側供給速度Ｖ_１と、ステップＳ４において推定繰出し半径演算部５２で算出された推定繰出し半径ｒとから、数３に示す数式により算出する。
【００４０】
次のステップＳ６において、可動ローラ位置判定部５７において今回の可動ローラ位置ｈ_１が、図３に示す設定の上極限可動ローラ位置ｈ_１１に対して、稼動ローラ３３が定位置ローラ３６，３７側にあるか、すなわちｈ_１＜ｈ_１１であるか否かが確認され、ｙｅｓである場合は次のステップＳ７に進み、加速フラグＡＣＣを信号有りの１に設定する。この加速フラグＡＣＣを信号有りの１に設定することにより、ステップＳ５において算出した次回のリール回転速度ωは、設定の加速回転速度Δω_１を加算した値ω＋Δω_１に置換することができ、リール２３からの線材送りを早くして可動ローラ３３の位置をｈ_１１よりも下方へ調整することができる。また、ステップＳ６でｎｏの場合は、次のステップＳ７をジャンプしてステップＳ８に進む。
【００４１】
次のステップＳ８において、可動ローラ位置判定部５７で今回の可動ローラ位置ｈ_１が、設定の上限可動ローラ位置ｈ_１２に対してｈ_１＞ｈ_１２であるか否かが確認され、ｙｅｓである場合は可動ローラ位置ｈ_１が正常の範囲に入ったと判断し次のステップＳ９に進み、加速フラグＡＣＣを信号なしの０にクリアする。この加速フラグＡＣＣを信号なしの０にクリアすることにより、ステップＳ５において算出した次回のリール回転速度ωには何も加算されず、リール回転速度ωはそのまま保持され、可動ローラ３３の位置をｈ_１２よりも下方に維持することができる。また、ステップＳ８でｎｏの場合は、加速フラグＡＣＣを信号有りの１にしたまま次のステップＳ９をジャンプしてステップＳ１０に進む。
【００４２】
次のステップＳ１０において、可動ローラ位置判定部５７で今回の可動ローラ位置ｈ_１が、設定の下極限可動ローラ位置ｈ_２１に対してｈ_１＞ｈ_２１であるか否かが確認され、ｙｅｓである場合は次のステップＳ１１に進み、減速フラグＤＥＣを信号有りの１に設定する。この減速フラグＤＥＣを信号有りの１に設定することにより、ステップＳ５において算出した次回のリール回転速度ωは、設定の減速回転速度Δω_２を加算した値ω＋Δω_２に置換することができ、可動ローラ３３の位置をｈ_２１よりも上方へ調整することができる。また、ステップＳ１０でｎｏの場合は次のステップＳ１１をジャンプしてステップＳ１２に進む。
【００４３】
次のステップＳ１２において、可動ローラ位置判定部５７で今回の可動ローラ位置ｈ_１が、設定の下限可動ローラ位置ｈ_２２に対してｈ_１＜ｈ_２２であるか否かが確認され、ｙｅｓである場合は可動ローラ位置ｈ_１が正常の範囲に入ったと判断し次のステップＳ１３に進み、減速フラグＤＥＣを信号なしの０にクリアする。この減速フラグＤＥＣを信号なしの０にクリアすることにより、ステップＳ５において算出した次回のリール回転速度ωには何も加算されず、リール回転速度ωはそのまま保持され、可動ローラ３３の位置をｈ_２２よりも上方で維持することができる。また、ステップＳ１２でｎｏの場合は、減速フラグＤＥＣを信号有りの１に保持したまま次のステップＳ１３をジャンプしてステップＳ１４に進む。
【００４４】
次のステップＳ１４において、可動ローラ位置判定部５７に加速フラグＡＣＣが信号有りの１に設定されているか否かが確認され、ｙｅｓの場合は次のステップＳ１５に進み、回転速度操作部５４において次回のリール回転速度ωは設定の加速回転速度Δω_１を加算した値ω＋Δω_１に置換され、次回の制御値として図１に示すリール制御ドライバ４２へ伝送される。すなわち、この次回のリール回転速度ωは、ステップＳ５においてリール回転速度演算部５３で算出された次回のリール回転速度ωに一定な設定値の加速回転速度Δω_１を加算した値に置換される。
【００４５】
また、ステップＳ１４でｎｏの場合はステップＳ１６において、可動ローラ位置判定部５７に減速フラグＤＥＣが信号有りの１に設定されているか否かが確認され、ｙｅｓの場合は次のステップＳ１７に進み、回転速度操作部５４において次回のリール回転速度ωは、設定の減速回転速度Δω_２を加算した値に置換され、次回の制御値として図１に示すリール制御ドライバ４２へ伝送される。すなわち、このリール回転速度ωは、ステップＳ５においてリール回転速度演算部５３で算出された次回のリール回転速度ωに、一定な設定値の減速回転速度Δω_２を加算した値に置換される。
【００４６】
なお、ステップＳ１６でｎｏの場合は、可動ローラ位置判定部５７に加速フラグＡＣＣ、減速フラグＤＥＣのいずれも信号なしの０にクリアされているから、一定な設定値の加速回転速度Δω_１、減速回転速度Δω_２のいずれも加算されず、次回のリール回転速度ωはそのまま保持され今回の制御値として、図１に示すリール制御ドライバ４２へ伝送する。
【００４７】
次のステップＳ１８において、上記のようにして求められた次回のリール回転速度ωにもとづきリール制御ドライバ４２の指令で、リール２３を駆動するリール側サーボモータ２６の回転速度を制御し、リール２３のリール回転速度がωになるよう回転制御される。その結果、供給速度Ｖ_２は線材束の推定繰出し半径ｒと次回のリール回転速度ωの積で求められる速度でリール側から繰り出され、平均化された加工機側供給速度Ｖ_１になるように制御される。このように、リールの回転速度は線材の供給速度Ｖ_２を平均化された加工機側供給速度Ｖ_１になるように制御されるとともに、図３に示す可動ローラ３３の上下位置が設定の上限可動ローラ位置ｈ_１２と下限可動ローラ位置ｈ_２２との間を維持するように制御されて、制御の１サイクルを終え、このサイクルが繰り返される。
【００４８】
なお、本発明に係る線材加工機の線材送り装置は、上述した実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲においてさまざまな形態に構成することができる。
【００４９】
【発明の効果】
本発明は、上述したように構成したので、以下に記載するような効果を奏する。
【００５０】
この発明によれば、フィードローラにより供給される線材の供給速度とリールから繰出される線材の供給速度との速度差によるループ長さの変化量と現在のリール回転速度ω_０から求めた線材束の推定繰出し半径と、加工プログラムのデータに基づき求められた加工機側供給速度とから、リール回転速度演算部において加工機側供給速度に対応する次回のリール回転速度を演算し、リールから供給される線材の供給速度を過不足なく自動的に制御するようにしたので、加工機側加工速度が変わったり、線材束の内外径の差が大きい場合や、数種類の内外径の大きく異なる線材束を交換して使用する場合にも、アンコイラを交換したり、アンコイラの速度調整を都度調整し直す必要がなくなり、生産コストが下がり、作業性がよくなる。また、リールを頻繁に起動・停止する必要がなくなり、リール上の線材束がばらけたり、線材相互が絡むことなどを防止して、生産性の向上と品質の向上を図ることができる。
【００５１】
さらに、線材の供給速度は、加工プログラムから指示された制御周期ごとの各線材供給速度値を所定数の連続値の平均として求めたので、滑らで安定した線材の供給が可能となりトラブルを防止でき生産性の向上と品質の向上を図ることができる。
【００５２】
また、今回の可動ローラ位置ｈ_１が、設定の上限可動ローラ位置ｈ_１２よりも上のときには設定の加速回転速度Δω_１を加算するように、または、設定の下限可動ローラ位置ｈ_２２よりも下のときには設定の減速回転速度Δω_２を加算するように可動ローラ位置判定部から指令するようにしたので、今回の可動ローラ位置ｈ_１が万一、異常な可動ローラ位置に達しても設定の上下限位置内に戻すべく調整し、リールからの線材供給量が過剰に送り出されて線材相互が絡んだり、線材の送り出し量が不足して異常張力により線材束に線材が食い込むことなどを防止して、生産性の向上と品質の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る線材加工機の線材送り装置を示す斜視図である。
【図２】同じく、線材送り装置とループ検出機構との関係を示す模式図である。
【図３】同じく、可動ローラ位置が異常な場合のループ検出機構を示す模式図である。
【図４】同じく、制御ブロック図である。
【図５】同じく、フローチャートである。
【図６】従来技術の特許文献１に開示された材料素線間欠送り出し装置の使用状態を示す平面図である。
【図７】従来技術の非特許文献１に開示されたオートターンテーブルを示す側面図である。
【符号の説明】
１　線材加工機
２　アンコイラ
３　ループ検出機構
４　数値制御装置
１１　加工機構
１３　加工機側サーボモータ
２３　リール
２６　リール側サーボモータ
３３　可動ローラ
３５　ループセンサ
５１　移動平均速度演算部
５２　推定繰出し半径演算部
５３　リール回転速度演算部
５４　回転速度操作部
５６　ループ長さ演算部
５７　可動ローラ位置判定部
Ｃ　線材束
ΔＬ　ループ長さの変化量
ｒ　線材束の推定繰出し半径
Ｓ　線材
Ｖ_１平均化された加工機側供給速度
Ｖ_２リール側供給速度
ω　次回のリール回転速度
ω_０現在のリール回転速度
ｈ_０前回の可動ローラ位置
ｈ_１今回の可動ローラ位置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention is based on a processing program for controlling a processing section of a wire rod processing machine and a feed roller that supplies a wire rod in accordance with a processing speed of the processing section, and transfers the wire rod stored in a reel of the uncoiler to the feed roller. The present invention relates to a wire rod feeding device of a wire rod processing machine that controls a rotation speed of a supply reel.
[0002]
[Prior art]
As a conventional technique, for example, a material element intermittent feeding device disclosed in Patent Literature 1 and an auto turntable disclosed in Non Patent Literature 1 are known. First, in the invention of Patent Document 1, as shown in FIG. 6, a wire tension detecting sensor 111 is provided near a wire coil table (corresponding to a reel of the present invention; hereinafter, referred to as a reel) 101. The wire tension detection sensor 111 uses a lever type limit switch, passes the wire 112 through a loop formed by coiling the tip of the lever, and the lever is pulled by the wire 112 to turn on the limit switch. The limit switch is turned off when the lever returns to the neutral point.
[0003]
When the wire on the processing machine side runs short, the lever is pulled by the wire 112, the limit switch is turned on, and the motor (not shown) for driving the reel 101 rotates to feed the wire 112. When the wire 112 is sufficiently fed and the limit switch returns to the neutral point, the limit switch is turned off, the reel 101 is stopped, and the feed of the wire 112 is stopped.
[0004]
In the invention of Patent Document 1, since the rotation start and stop of the reel 101 are repeatedly intermittently sent, the bundle of wire rods placed on the reel 101 due to the frequent repeated start / stop impacts There was a problem that the wires were easily separated and the wires were entangled with each other. Also, the feeding radius of the wire bundle changes every moment, and the wire feeding speed on the processing machine side often changes during one cycle of processing one work. However, the feeding speed of the wire fed from the reel 101 is controlled. Since the wire rod cannot be fed, there is a problem that the wire rod is excessively fed and the wire rods are entangled with each other, or the wire rod length is insufficient and the wire rod bites into the wire rod bundle due to abnormal tension.
[0005]
Next, in the technique of Non-Patent Document 1, as shown in FIG. 7, a tension unit 211 is provided near a turntable (corresponding to a reel of the present invention; hereinafter, referred to as a reel) 201. The tension unit 211 uses an angle sensor (not shown) rotated by the swing of the tension lever 221, passes the wire 212 while forming the tip of the tension lever 221 in an annular shape, and pulls the tip of the tension lever 221 by the wire 212. As a result, the angle sensor connected to the swing shaft of the tension lever 221 starts rotating from the standby position and outputs an ON signal, and the tension lever 221 is urged by a spring (not shown) to return to the standby position. Thus, an OFF signal is output.
[0006]
In this configuration, when the wire on the processing machine side runs short, the tension lever 221 is pulled by the wire 212 and the motor (not shown) for driving the reel 201 is rotated by the ON signal of the angle sensor, so that the wire 212 is sent out. When the wire 212 is sufficiently fed and the tension lever 221 returns to the standby position, an OFF signal is output, the reel 201 is stopped, and the feeding of the wire 212 is stopped. Note that while the ON signal is being output from the angle sensor, the rotation speed of the motor can be speed-changed in accordance with the swing angle of the tension lever 221.
[0007]
In addition to the control for starting and stopping the reel 201 as described above, even if the tension lever 221 returns to the standby position, the motor can be continuously rotated at the set minimum rotation speed without stopping the motor. If the wire on the processing machine runs short while the motor is rotating at the set minimum rotation speed, the tension lever 221 is pulled by the wire 212 and the rotation speed of the motor is reduced from the set minimum rotation speed by the ON signal of the angle sensor. The speed of the wire rod supplied from the reel 201 is also increased in accordance with the swing angle of the tension lever 221. When the wire 212 is sufficiently fed and the tension lever 221 swings to the standby position side, the rotation speed of the motor is reduced according to the swing angle, and when the tension lever 221 returns to the standby position, the reel 201 is rotated at the minimum rotation. It rotates continuously at the speed.
[0008]
[Patent Document 1]
JP-A-5-85667 (page 2, FIG. 1-3)
[Non-patent document 1]
Coil Master Industry Co., Ltd. AUTO / TURN / TABLE Operation Manual, 3rd edition, revised January 1999 (sections 3 and 7)
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
According to the technology of Non-Patent Document 1, since the reel is not started from a stopped state or stopped from a predetermined rotation speed unlike the invention of Patent Document 1, the reel is frequently subjected to repeated impacts at the time of starting and stopping. It is possible to alleviate that the upper bundle of wires is loose or that the wires are entangled with each other. However, when the processing speed on the processing machine side changes and the wire supply speed required from the processing machine side greatly changes, when there is a large difference between the inner and outer diameters of the wire bundle on the reel, or when the wire bundle with several types of inner and outer diameters When using while replacing, the amount of unreeling from the reel becomes insufficient or excessive with respect to the required amount on the processing machine side, it is impossible to respond, and even if it can be accommodated, frequent acceleration / deceleration control must be performed. There is a problem that the wire bundle on the reel is liable to be disintegrated due to the repeated impact during acceleration and deceleration, and the wires are entangled with each other. Therefore, it is a troublesome procedure to replace the uncoiler according to the required amount of the processing machine, or to reset the reel speed setting each time according to the processing speed and the radius of the wire rod bundle even if it is not necessary to replace it. Was needed.
[0010]
The present invention has been made in view of such a problem, and has as its object the case where the processing speed at the processing machine side changes and the wire supply speed required from the processing machine side greatly changes, When the difference between the inner and outer diameters of the wire bundle on the reel is large, or when replacing and using several types of wire bundles with greatly different inner and outer diameters, there is no need to replace the uncoiler in accordance with the required amount on the processing machine side. Another object of the present invention is to provide a wire feeder of a wire rod processing machine which does not need to reset the speed of the reel each time according to the processing speed and the radius of the wire rod bundle. In addition, the wire bundles on the reels are apt to disperse due to frequently repeated impacts at the time of starting and stopping, and the wires are entangled with each other. An object of the present invention is to solve such a problem that the wire is insufficiently inserted into the wire bundle due to abnormal tension.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, the invention according to claim 1 is based on data of a processing program for controlling a processing section of a wire rod processing machine and a feed roller for supplying a wire to the processing section, and is stored in a reel of an uncoiler. A wire rod feeding device of a wire rod processing machine for controlling a rotation speed of a reel for supplying a wire rod to the feed roller, wherein the supply speed of the wire rod supplied by the feed roller based on the processing program and the feeding speed of the reel. Loop detection for measuring the position of a movable roller that moves up and down between two fixed position rollers due to a change in the loop length of the wire between the feed roller and the reel due to a speed difference between the supply speed of the wire and the supply speed of the wire. A mechanism is provided, and the loop detection mechanism detects the distance a between the two fixed position rollers and the set measurement cycle T. This time of the movable roller position h was ₁ And the previous movable roller position h ₀ A loop length calculator for calculating the amount of change in loop length ΔL in the measurement cycle, and a processing machine side supply speed V obtained based on the data of the processing program. ₁ And the change amount ΔL of the loop length and the reel rotation speed ω currently instructed. ₀ An estimated dispensing radius calculating section for calculating an estimated dispensing radius r of the wire bundle placed on the reel from the measurement cycle T and the measuring cycle T; an estimated dispensing radius r of the wire bundle and the processing machine side supply speed V ₁ And the reel-side supply speed V ₂ Is the processing machine side supply speed V ₁ Numerical control means including a reel rotation speed calculation unit for calculating a next reel rotation speed ω for following the rotation speed of the servo motor for driving the reel based on the next reel rotation speed ω is provided. Controlling the reel-side supply speed V ₂ Is the processing machine side supply speed V ₁ Is configured to follow.
[0012]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a wire rod feeding device for a wire rod processing machine according to the first aspect, wherein the processing machine-side supply speed V obtained based on the data of the processing program. ₁ Is a moving average speed obtained as an average of a predetermined number of continuous values headed in the past from the current time for each wire rod supply speed value for each control cycle instructed by the machining program.
[0013]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a wire rod feeding device for a wire rod processing machine according to the first or second aspect, wherein the numerical control means includes: ₁ Is the set upper limit movable roller position h ₁₂ Above, the acceleration rotation speed Δω set to the next reel rotation speed ω ₁ Is added, or the current movable roller position h ₁ Is the set lower limit movable roller position h ₂₂ When the rotation speed is lower than the above, the deceleration rotation speed Δω set to the next reel rotation speed ω ₂ And a movable roller position determining unit for instructing to add the acceleration rotation speed Δω to the next reel rotation speed ω when there is a command from the movable roller position determining unit. ₁ Or deceleration rotation speed Δω ₂ And a rotation speed operation unit that outputs the result.
[0014]
According to the first aspect of the present invention, in the estimated feeding radius calculation unit, the processing machine side supply speed V ₁ , Loop length variation ΔL, current reel rotation speed ω ₀ And an estimated feeding radius r of the wire bundle placed on the reel is calculated from the set measurement period T, and the reel rotation speed calculation unit sets the feeding radius of the wire bundle as the estimated feeding radius r to be supplied to the processing machine. Speed V ₁ , The next reel rotation speed ω is calculated, so that the supply speed V follows the supply speed of the wire supplied by the feed roller. ₂ With this, the wire can be continuously fed from the reel, and it is not necessary to repeatedly start and stop.
[0015]
According to the invention of claim 2, the processing machine-side supply speed V obtained based on the data of the processing program. ₁ Is a moving average speed obtained as an average of a predetermined number of continuous values headed in the past from this time for each wire supply speed value for each control cycle specified by the machining program, so that reel rotation can be performed more smoothly. Speed can be controlled.
[0016]
According to the third aspect of the present invention, the movable roller position determination section measures the current movable roller position h. ₁ Is the set upper limit movable roller position h ₁₂ Above the set acceleration rotation speed Δω ₁ (Positive numerical value), and the current movable roller position h ₁ Is the set lower limit movable roller position h ₂₂ When it is lower than the set deceleration rotation speed Δω ₂ (Negative numerical value), the movable roller position h ₁ However, even if the movable roller reaches an abnormal movable roller position, it can be automatically adjusted to return the movable roller to the set upper and lower limit position height.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of a wire rod feeding device of a wire rod processing machine according to the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view showing a wire rod feeding device of the wire rod processing machine according to the present embodiment, FIG. 2 is a schematic diagram showing a relationship between the wire rod feeding device and a loop detection mechanism, and FIG. 3 is a loop detection when the movable roller position is abnormal. FIG. 4 is a schematic diagram showing the mechanism, FIG. 4 is a control block diagram, and FIG. 5 is a flowchart.
[0018]
As shown in FIG. 1, a wire feeder of a wire processing machine includes a wire processing machine 1 that performs bending or coiling on a wire S, an uncoiler 2 that supplies the wire S to the wire processing machine 1, and an intermediate between them. And a numerical control device 4 for controlling the wire rod processing machine 1 and the uncoiler 2 in relation to each other. First, in the wire rod processing machine 1, a processing mechanism 11 for performing various types of processing on the wire rod S is provided in an upper portion of the machine frame. The wire S to be supplied to the processing mechanism 11 is sandwiched between a pair of feed rollers 12 driven by a processing machine-side servomotor 13, and is supplied to the processing mechanism 11 by rotation feed.
[0019]
Next, in the uncoiler 2, a column 22 is erected on a reel base 21, and a wire bundle C can be placed on an upper surface of an upper end of a rotating shaft 27 rotatably supported around the axis of the column 22. A reel 23 formed in a disk shape is fixed so as to be rotatable integrally with the rotation shaft 27. A worm wheel 24 is integrally rotatably fixed to an intermediate position of the rotating shaft 27, and a worm 25 driven by a reel-side servomotor 26 is provided on the worm wheel 24 so as to mesh therewith. ing.
[0020]
Next, in the loop detection mechanism 3, a detection frame 32 is erected on a detection table 31, and a movable roller 33 is provided on the detection frame 32 so as to be vertically movable. The movable roller 33 is attached downward by a tension spring 34. It is being rushed. Further, the detection frame 32 has a built-in rectilinear loop sensor 35 for detecting the vertical position of the movable roller 33.
[0021]
At a position above the movable roller 33, a fixed position roller 36 on the wire processing machine 1 side and a fixed position roller 37 on the uncoiler 2 side are provided at fixed positions on the same horizontal line. Is formed into a loop by the guide of the fixed position roller 37, the movable roller 33, and the fixed position roller 36, and is supplied to the pair of

feed rollers

12, 12. The vertical position of the movable roller 33 is indicated by a vertical distance from the central position of the fixed position roller 36 to the central position of the movable roller 33 shown in FIG. The smaller the vertical distance of the movable roller 33 is, the higher the movable roller 33 is located. The larger the vertical distance is, the lower the movable roller 33 is located.
[0022]
Next, the numerical control device 4 includes a CPU 40 including various storage units, various calculation units, and various control units, which will be described later, and each processing tool (not shown) of the processing mechanism 11 provided in the wire rod processing machine 1 and a pair of feed rollers 12. The machine 12 includes a plurality of processing machine control drivers 41 for controlling the driving of the reel 12 and a reel control driver 42 for controlling the servo motor 26 for driving the reel 23 of the uncoiler 2. The CPU 40 is configured as shown in FIG. 4, and in the moving average speed calculation unit 51, the supply speed based on the machining program is output every control cycle 1 ms (millisecond) and is very pulsating. The processing machine-side supply speed V averaged as a moving average speed of a predetermined number of 1,000 continuous values headed in the past from the current time in a continuous value with a longer period 1s suitable for controlling the reel 23. ₁ Is calculated.
[0023]
In the loop length calculation unit 56, the previous movable roller position h stored in the storage unit 55 ₀ And the current movable roller position h detected by the loop sensor 35 ₁ The change amount ΔL of the loop length is calculated from the equation (1) based on the distance a between the centers of the fixed position rollers 36 and 37 (a fixed number) shown in FIG. This formula is an approximate formula, but the fixed-position roller diameter is h ₀ , H ₁ Since it is so small as to be negligible in control, there is no problem in practical use. In the estimated feeding radius calculation unit 52, the averaged processing machine side supply speed V calculated by the moving average speed calculation unit 51 is used. ₁ And the change amount ΔL of the loop length calculated by the loop length calculation unit 56, and the current reel rotation speed ω ₀ And the set measurement period T, the estimated feeding radius r of the wire bundle C is calculated by the mathematical formula shown in Expression 2.
[0024]
(Equation 1)

[0025]
(Equation 2)

[0026]
In the reel rotation speed calculator 53, the supply speed V calculated by the moving average speed calculator 51 is used. ₁ From the estimated feeding radius r of the wire rod bundle calculated by the estimated feeding radius calculation unit 52, the processing machine-side supply speed V is calculated by the equation shown in Expression 3. ₁ The next reel rotation speed ω is calculated so as to correspond to. In the movable roller position determination unit 57, the current movable roller position h stored in the storage unit 55A ₁ Is the upper limit movable roller position h set as shown in FIG. ₁₁ H ₁ <H ₁₁ In the abnormal position, the set acceleration rotation speed Δω ₁ Is output, and the current movable roller position h ₁ Is the lower limit movable roller position h ₂₁ H ₁ > H ₂₁ Is in the abnormal position, the set deceleration rotation speed Δω ₂ Is output.
[0027]
[Equation 3]

[0028]
In the rotation speed operation unit 54, the next reel rotation speed ω calculated by the reel rotation speed calculation unit 53 is the acceleration rotation speed Δω having a fixed set value from the movable roller position determination unit 57. ₁ Is output, the set acceleration rotation speed Δω ₁ Ω + Δω obtained by adding ₁ And the reduced rotation speed Δω ₂ Is output, the set deceleration rotation speed Δω ₂ Ω + Δω obtained by adding ₂ Is output. Further, the acceleration rotation speed Δω is ₁ , Deceleration rotation speed Δω ₂ Are not output, the value of the reel rotation speed ω calculated by the reel rotation speed calculation unit 53 is output as it is.
[0029]
In the thus configured apparatus of this example, the respective processing tools and the wire rod supply of the wire rod processing machine 1 are operated by the respective commands of the plurality of processing machine control drivers 41 by the control signals processed by the CPU 40 based on the processing program. Controlled. The feed speed of the wire S required by the processing mechanism 11 is controlled by a pair of feeds whose rotation speed is controlled by the processing machine-side servomotor 13 controlled by the feed roller control driver 41A every control cycle 1 ms based on the processing program. It is given by the rotation of the

rollers

12,12.
[0030]
At the same time, based on the wire supply speed value controlled every 1 ms in the control cycle based on the machining program, the processing machine side supply speed V averaged in each cycle 1 s. ₁ Is calculated by the moving average speed calculation unit 51, and the averaged processing machine side supply speed V ₁ And the change amount ΔL of the loop length calculated by the loop length calculation unit 56 and the current reel rotation speed ω ₀ From the measurement period T and the estimated feeding radius calculation unit 52, an estimated feeding radius r of the wire bundle is obtained, and the estimated feeding radius r and the processing machine-side supply speed V averaged earlier. ₁ From the reel-side supply speed V ₂ Is averaged and the processing machine side supply speed V ₁ , The next reel rotation speed ω is obtained. At this time, the current movable roller position h ₁ Is in the abnormal position, the next rotation speed of the reel ω is set to the acceleration rotation speed Δω by the rotation speed operation unit 54. ₁ Or deceleration rotation speed Δω ₂ Ω + Δω obtained by adding ₁ Or ω + Δω ₂ Is replaced by
[0031]
Based on the next reel rotation speed ω obtained in this manner, a rotation speed command is given from the reel control driver 42 to the reel-side servomotor 26, and the rotation speed of the reel 23 is controlled to be ω. Accordingly, the supply speed of the wire supplied from the reel is equalized to the processing machine-side supply speed V. ₁ It will be supplied at the same supply speed as. Also, the acceleration rotation speed Δω ₁ Or deceleration rotation speed Δω ₂ Has been added, the supply speed V of the wire supplied from the reel ₂ Is changed accordingly, and the movable roller position is corrected to the normal position.
[0032]
Thus, the averaged machine-machine-side supply speed V ₁ And the reel feeding radius r changes, the reel feeding radius r is estimated from the change amount ΔL of the loop length due to the speed difference at that time, and the radius r and the processing machine side supply speed V averaged. ₁ The next reel rotation speed ω is determined according to the wire feed speed V. ₂ Can automatically follow the supply speed on the processing machine side. Therefore, the supply speed of the wire fed out from the reel is automatically fed out at the speed following the supply speed of the wire S on the processing machine over the entire range of the wire bundle diameter.
[0033]
In addition, the supply speed of the wire S and the supply speed V of the reel by the processing program on the processing machine side. ₂ When a speed difference occurs between the two, the movable roller 33 of the loop detection mechanism 3 moves up and down, and the loop sensor 35 detects the position of the movable roller in the measurement cycle. And the previous movable roller position h ₀ And the current movable roller position h ₁ , The amount of change ΔL in the loop length is obtained, and the estimated delivery radius r of the wire bundle is also obtained. ₀ For example, the reel-side rotation speed ω is obtained again. The rotation speed ω of the reel 23 that can follow the supply speed on the processing machine side is obtained, and the rotation speed of the reel side servo motor 26 is controlled by a command from the reel control driver 42. Thus, the processing machine side supply speed and the reel side supply speed V ₂ Even if a speed difference occurs, the change in the position of the movable roller at that time is detected and the rotation speed of the reel is automatically changed, so that the wire fed out from the reel is automatically replaced by the wire S on the processing machine side. It is fed at a speed that follows the supply speed.
[0034]
Subsequently, an operation procedure relating to detection, calculation, and control of the device of this example will be described with reference to FIG. The units of the symbols used in the following description are center-to-center distance a (mm), movable roller position h (mm), amount of change in loop length ΔL (mm), and estimated delivery radius r (mm) of the wire bundle. , Measurement cycle T (s), supply speed V (mm / s), and reel rotation speed ω (rad / s).
[0035]
When the apparatus is started, in step S0, the current reel rotation speed ω stored in the estimated payout radius calculation unit 52 is obtained. ₀ Is updated to the value of ω, which was the next reel rotation speed in the previous cycle, and stored. The previous movable roller position h similarly stored in the storage unit 55 ₀ Is the value of h which was the current movable roller position in the previous cycle. ₁ Is updated and stored. Next, in S1, the current movable roller position h is detected by the loop sensor 35. ₁ Is detected and input to the loop length calculation unit 56 in advance.
[0036]
In the next step S2, the moving-average-speed calculating unit 51 averages the processing-machine-side supply speed V based on the wire-supply speed values for each control cycle specified by the machining program. ₁ Is calculated and output to the estimated payout radius calculation unit 52. This averaged processing machine side supply speed V ₁ Since the supply speed based on the machining program is output every control period 1 ms (millisecond) and is very pulsating, the supply speed obtained by moving average the continuous value in a longer period 1 s suitable for the control of the reel 23 It is.
[0037]
In the next step S3, the loop length calculation unit 56 calculates the change amount ΔL of the loop length and outputs it to the estimated feeding radius calculation unit 52. The amount of change ΔL is determined by the previous movable roller position h stored in the storage unit 55. ₀ (The value of the current movable roller position h1 in the previous cycle) and the current movable roller position h detected by the loop sensor 35 in step S1. ₁ And the center distance a (a fixed number) between the fixed position roller 36 and the fixed position roller 37 shown in FIG.
[0038]
In the next step S <b> 4, the estimated feeding radius calculation section 52 calculates the estimated feeding radius r of the wire bundle C and outputs the calculated drawing radius r to the reel rotation speed calculating section 53. The estimated feeding radius r is equal to the averaged processing machine side supply speed V calculated by the moving average speed calculation unit 51. ₁ And the amount of change ΔL in the loop length calculated by the loop length calculation unit 56, and the current reel rotation speed ω ₀ , And the set measurement period T, it is calculated by the mathematical formula shown in Expression 2.
[0039]
In the next step S5, the processing machine side supply speed V averaged in the reel rotation speed calculation unit 53. ₁ Then, the next reel rotation speed ω corresponding to the estimated feeding radius r of the wire bundle is calculated and output to the rotation speed operation unit 54. The next reel rotation speed ω is the averaged processing machine side supply speed V calculated by the moving average speed calculation unit 51 in step S2. ₁ And the estimated dispensing radius r calculated by the estimated dispensing radius calculation unit 52 in step S4, by the mathematical formula shown in Expression 3.
[0040]
In the next step S6, the movable roller position determination section 57 determines the current movable roller position h. ₁ Is the upper limit movable roller position h set as shown in FIG. ₁₁ , The operating roller 33 is on the side of the fixed

position rollers

36 and 37, ie, h ₁ <H ₁₁ Is determined, and if yes, the process proceeds to the next step S7, and the acceleration flag ACC is set to 1 with a signal. By setting the acceleration flag ACC to 1 with a signal, the next reel rotation speed ω calculated in step S5 becomes the set acceleration rotation speed Δω ₁ Ω + Δω obtained by adding ₁ The wire feed from the reel 23 is accelerated to move the position of the movable roller 33 to h. ₁₁ Can be adjusted downward. If the answer is no in step S6, the process jumps to the next step S7 and proceeds to step S8.
[0041]
In the next step S8, the movable roller position h ₁ Is the set upper limit movable roller position h ₁₂ H ₁ > H ₁₂ Is determined, and if yes, the movable roller position h ₁ Is determined to be within the normal range, the process proceeds to the next step S9, and the acceleration flag ACC is cleared to 0 without a signal. By clearing the acceleration flag ACC to 0 with no signal, nothing is added to the next reel rotation speed ω calculated in step S5, the reel rotation speed ω is kept as it is, and the position of the movable roller 33 is changed to h. ₁₂ Can be maintained below. If no in step S8, the next step S9 is jumped while the acceleration flag ACC is set to 1 indicating that there is a signal, and the process proceeds to step S10.
[0042]
In the next step S10, the movable roller position h ₁ Is the lower limit movable roller position h ₂₁ H ₁ > H ₂₁ Is determined, and if yes, the process proceeds to the next step S11, and the deceleration flag DEC is set to 1 with a signal. By setting the deceleration flag DEC to 1 with a signal, the next reel rotation speed ω calculated in step S5 becomes the set deceleration rotation speed Δω ₂ Ω + Δω obtained by adding ₂ And the position of the movable roller 33 is h ₂₁ It can be adjusted upward. If no in step S10, the next step S11 is jumped and the process proceeds to step S12.
[0043]
In the next step S12, the movable roller position determination section 57 determines the current movable roller position h. ₁ Is the lower limit movable roller position h ₂₂ H ₁ <H ₂₂ Is determined, and if yes, the movable roller position h ₁ Is determined to be within the normal range, the process proceeds to the next step S13, and the deceleration flag DEC is cleared to 0 without a signal. By clearing this deceleration flag DEC to 0 with no signal, nothing is added to the next reel rotation speed ω calculated in step S5, the reel rotation speed ω is kept as it is, and the position of the movable roller 33 is set to h. ₂₂ Can be maintained above. If the answer is no in step S12, the next step S13 is jumped while the deceleration flag DEC is kept at 1 with a signal, and the process proceeds to step S14.
[0044]
In the next step S14, it is confirmed whether or not the acceleration flag ACC is set to 1 indicating that the signal is present in the movable roller position determination unit 57. If yes, the process proceeds to the next step S15, and the rotation speed operation unit 54 Is the set acceleration rotation speed Δω ₁ Ω + Δω obtained by adding ₁ And transmitted to the reel control driver 42 shown in FIG. 1 as the next control value. That is, the next reel rotation speed ω is set at a fixed value equal to the next reel rotation speed ω calculated by the reel rotation speed calculation unit 53 in step S5. ₁ Is replaced by the value obtained by adding
[0045]
If no in step S14, in step S16, the movable roller position determination unit 57 checks whether the deceleration flag DEC has been set to 1 with a signal. If yes, the process proceeds to the next step S17. The next reel rotation speed ω in the rotation speed operation unit 54 is the set deceleration rotation speed Δω ₂ And is transmitted to the reel control driver 42 shown in FIG. 1 as the next control value. That is, the reel rotation speed ω is set to a fixed set value of the deceleration rotation speed Δω to the next reel rotation speed ω calculated by the reel rotation speed calculation unit 53 in step S5. ₂ Is replaced by the value obtained by adding
[0046]
If the answer is no in step S16, both the acceleration flag ACC and the deceleration flag DEC are cleared to 0 without a signal in the movable roller position determination unit 57. ₁ , Deceleration rotation speed Δω ₂ Are not added, and the next reel rotation speed ω is held as it is and transmitted to the reel control driver 42 shown in FIG. 1 as the current control value.
[0047]
In the next step S18, the rotation speed of the reel-side servomotor 26 for driving the reel 23 is controlled by a command from the reel control driver 42 based on the next reel rotation speed ω obtained as described above. The rotation is controlled so that the reel rotation speed becomes ω. As a result, the supply speed V ₂ Is the processing machine-side supply speed V which is fed out from the reel side at a speed determined by the product of the estimated feeding radius r of the wire bundle and the next reel rotation speed ω. ₁ Is controlled so that As described above, the rotation speed of the reel is equal to the supply speed V of the wire. ₂ Machine-side feed speed V averaged ₁ And the upper and lower positions of the movable roller 33 shown in FIG. ₁₂ And lower limit movable roller position h ₂₂ And one cycle of control is completed, and this cycle is repeated.
[0048]
In addition, the wire feeder of the wire processing machine according to the present invention is not limited to the above-described embodiment at all, and may be configured in various forms without departing from the gist of the present invention.
[0049]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.
[0050]
According to the present invention, the change amount of the loop length due to the speed difference between the supply speed of the wire supplied by the feed roller and the supply speed of the wire fed from the reel and the current reel rotation speed ω ₀ The reel rotation speed calculation unit calculates the next reel rotation speed corresponding to the processing machine side supply speed from the estimated feeding radius of the wire bundle obtained from the above and the processing machine side supply speed obtained based on the data of the processing program. The supply speed of the wire supplied from the reel is automatically controlled without any excess or shortage.Therefore, when the processing speed on the processing machine side changes, the difference between the inner and outer diameters of the wire bundle is large, Even in the case of using a wire bundle that is greatly different, it is not necessary to replace the uncoiler or to adjust the speed of the uncoiler every time, so that the production cost is reduced and the workability is improved. Further, it is not necessary to start and stop the reel frequently, and it is possible to prevent the bundle of wire rods on the reel from being loosened and the wire rods from being entangled with each other, thereby improving the productivity and the quality.
[0051]
Furthermore, since the wire feed speed was calculated as the average of a predetermined number of continuous values for each wire feed speed value for each control cycle instructed by the machining program, smooth and stable wire feed was possible and troubles could be prevented. Productivity and quality can be improved.
[0052]
Also, the current movable roller position h ₁ Is the set upper limit movable roller position h ₁₂ Above the set acceleration rotation speed Δω ₁ Or the set lower limit movable roller position h ₂₂ When it is lower than the set deceleration rotation speed Δω ₂ Is added from the movable roller position determination unit, so that the current movable roller position h ₁ In the unlikely event that the movable roller reaches an abnormal position, adjust it to return it to the upper and lower limit positions.If the amount of wire supplied from the reel is excessively sent out, the wires are entangled with each other or the amount of wire sent out is insufficient As a result, it is possible to prevent the wire rod from biting into the wire rod bundle due to abnormal tension, thereby improving productivity and quality.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a wire rod feeding device of a wire rod processing machine according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram showing a relationship between a wire feeder and a loop detection mechanism.
FIG. 3 is a schematic diagram showing a loop detection mechanism when the position of a movable roller is abnormal.
FIG. 4 is also a control block diagram.
FIG. 5 is also a flowchart.
FIG. 6 is a plan view showing the use state of the intermittent material wire feeding device disclosed in Patent Document 1 of the prior art.
FIG. 7 is a side view showing an auto turntable disclosed in Non-Patent Document 1 of the related art.
[Explanation of symbols]
1 Wire rod processing machine
2 Uncoiler
3 Loop detection mechanism
4 Numerical control device
11 Processing mechanism
13 Servo motor on processing machine side
23 reel
26 Reel side servo motor
33 Movable roller
35 Loop sensor
51 Moving average speed calculator
52 Estimated feeding radius calculation unit
53 Reel rotation speed calculation unit
54 Rotation speed control
56 Loop length calculation unit
57 Movable roller position judgment unit
C wire bundle
ΔL Loop length change
r Estimated feeding radius of wire bundle
S wire rod
V ₁ Averaged processing machine feed speed
V ₂ Reel supply speed
ω Next reel rotation speed
ω ₀ Current reel rotation speed
h ₀ Previous movable roller position
h ₁ Current movable roller position

Claims

The rotation speed of the reel that supplies the wire stored in the reel of the uncoiler to the feed roller is controlled based on data of a processing program that controls a processing part of the wire processing machine and a feed roller that supplies the wire to the processing part. Wire feeder of a wire rod processing machine,
The loop length of the wire changes between the feed roller and the reel due to a speed difference between a supply speed of the wire supplied by the feed roller and a supply speed of the wire fed from the reel based on the processing program. By providing a loop detection mechanism for measuring the position of the movable roller that moves up and down between the two fixed position rollers,
Loop length in the measurement period from said two fixed position roller between the current per distance a between set measurement period T is detected by the loop detection mechanism of the movable roller position h ₁ and the previous movable roller position h ₀ Metropolitan Length calculation unit for calculating the change amount ΔL of the processing machine, the processing machine-side supply speed V ₁ obtained based on the data of the processing program, the change amount ΔL of the loop length, and the currently specified reel rotation speed an estimated dispensing radius calculation unit for calculating an estimated dispensing radius r of the wire bundle placed on the reel from ω ₀ and the measurement period T; an estimated dispensing radius r of the wire bundle and the processing machine side supply speed V ₁ ; a numerical control unit including a reel rotation speed calculator for calculating the next reel rotation speed ω of the order to follow the reel side feed rate V ₂ to the machine side feed rate V ₁ from provided,
Said controlling the rotational speed of the servo motor for driving the reel next reel rotational speed ω based on, and constitutes the reel-side feed rate V ₂ so as to follow the said machine-side feed rate V ₁ Characteristic wire rod feeder of wire rod processing machine.

Machine side feed rate V ₁ determined on the basis of data of the machining program, for each wire feed rate value for each control cycle instructed by the machining program, as an average of a predetermined number of consecutive values toward the past from the time The wire rod feeding device of a wire rod processing machine according to claim 1, wherein the moving average speed is obtained.

As the said numerical control unit, adds the acceleration speed [Delta] [omega ₁ of the next reel rotation speed ω to the setting when the upper movable roller position h ₁ of this measured than the upper limit movable roller position h ₁₂ settings command to, or movable roller commanding to sum the reduced rotation speed [Delta] [omega ₂ of the set rotational speed ω the next reel when lower than the lower limit movable roller position h ₂₂ of this moveable roller position h ₁ is set include rotational speed operation section for outputting by adding the acceleration speed [Delta] [omega ₁ or decelerating rotational speed [Delta] [omega ₂ wherein the next reel rotational speed ω when there is a command and the position determining unit, the movable roller position determination unit The wire rod feeding device for a wire rod processing machine according to claim 1, wherein: