JP2004306150A

JP2004306150A - 走間加工機の制御装置

Info

Publication number: JP2004306150A
Application number: JP2003098959A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Uchida; 哲夫内田; Hitoshi Nishijima; 等西島
Original assignee: Sanwa Shutter Corp
Current assignee: Sanwa Shutter Corp
Priority date: 2003-04-02
Filing date: 2003-04-02
Publication date: 2004-11-04

Abstract

【課題】走間加工機において、長尺加工の間にキャリッジがホーム位置に戻るだけの時間の無い短尺又は中尺の加工が混じった場合でも、制御信号の切り替えをせず、安定した連続加工ができるようにする。
【解決手段】走間加工機の制御装置において、次の加工の残長Ｌｚが小さく、キャリッジ１がホーム位置へ復帰する途中に再前進して連続加工する場合には、前進速度指令Ｖｆのみで動作するようにした。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行中の材料に沿って前進加速し、材料と等速で走行（同調走行）しながら切断加工等を行う走間加工機の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、走行中の材料に沿って前進加速し、材料と等速で走行（同調走行）しながら切断等の加工をする走間加工機（自走切断機）は、加工を終了すると、一旦、後退してホーム位置（スタート位置）に復帰するものとされていた。しかし、生産現場では長短各種の寸法が混在したデータが入力されることが多く、長尺加工の間に（キャリッジがホーム位置に戻るだけの時間の無い）短尺又は中尺の加工が混じった場合について、図３（ａ）タイムチャートにより説明する。タイムチャートの左側部分は短尺加工の場合で、前回の加工の終了時（ｔ１）に前進速度指令Ｖｆの値がゼロ以上（正）の為、速度指令Ｒｅｆには前進速度指令Ｖｆ（破線で示す。）が選択される。しかし、一般には制御装置に別途設けらる遅延回路等の働きで実際の速度指令Ｒｅｆ（或いはキャリッジの移動速度）は実線のような信号となり、ホーム位置に復帰せずに連続加工が支障なく実行される。右側部分は中尺加工の場合で、前回の加工の終了時（ｔ１）に前進速度指令Ｖｆの値がゼロ以下（負）の為、速度指令Ｒｅｆは後退速度指令Ｖｂ（破線で示す。）が選択される。しかし、一般には制御装置に別途設けられる遅延回路等の働きで、実際の速度指令Ｒｅｆ（又はキャリッジの移動速度）は実線のようになり、前進減速から後退加速へ進んだ時（ｔ２）に前進速度指令Ｖｆの値が正に戻るため、速度指令Ｒｅｆが前進速度指令Ｖｆに切り替わる。この切り替り時に、後退速度指令Ｖｂの実際の値（実線で示す。）と前進速度指令Ｖｆの値との間にギャップＰ１が生じるため、キャリッジの動きが速度指令Ｒｅｆに追随できず不安定となる問題があった。
【０００３】
そこで、中尺加工の場合でも、切り替わる信号（速度指令）の間に大きなギャップが生じないよう、速度指令Ｒｅｆを前進速度指令Ｖｆとキャリッジの移動速度信号（フィードバック信号）Ｓ２とを比較して、Ｖｆ＜Ｓ２なら後退速度指令Ｖｂ（Ｖ３）とし、Ｖｆ≧Ｓ２なら前進速度指令Ｖｆとすることが提案された。（例えば、特許文献２参照。）しかし、このものでは、図３（ｂ）に示すように、移動速度信号Ｓ２（破線で示す。）が後退速度指令Ｖｂ（Ｖ３）より遅れることでギャップＰ２が生じ、不安定な動作が依然として残っていた。さらに、このものでは、前進速度指令Ｖｆとそのフィードバック信号である移動速度信号Ｓ２を常に比較するため、外的要素（負荷の変動、電源変動等）でキャリッジの移動速度（≒移動速度信号Ｓ２）が前進速度指令Ｖｆより速くなったり遅くなったりすると速度指令Ｒｅｆが頻繁に切り替わり、キャリッジ動作が不安定になると言う問題があった。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭４９−１３７９２号公報
【特許文献２】
特開昭６０−４４２９５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明の目的は、走行中の材料に沿って前進加速し、材料と等速で走行（同調走行）しながら切断等の加工をする走間加工機において、長尺加工の間に（キャリッジがホーム位置に戻るだけの時間の無い）短尺又は中尺の加工が混じった場合でも、安定して連続加工のできる走間加工機の制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、これらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、キャリッジに対する速度指令Ｒｅｆを、材料加工の残長Ｌｚに応じた信号Ｖｃと材料の走行速度に応じた信号Ｖａとより演算して得られる前進速度指令Ｖｆと、キャリッジのホーム位置からの移動長より演算して得られる後退速度指令Ｖｂとから選択するようにした走間加工機の制御装置において、前記速度指令Ｒｅｆを前進速度指令Ｖｆと後退速度指令Ｖｂとを比較して大きい方を選択することとし、かつ、残長Ｌｚが小さく前回の加工が終了した後の前進減速中又はそれに続く後退加速中に再び前進加速される場合は前進速度指令Ｖｆが選択され、残長Ｌｚが大きく前記後退加速を経て定速後退になった後に再び前進加速される場合は後退速度指令Ｖｂが選択されるように後退速度指令Ｖｂの値を設定したことにより、キャリッジがホーム位置に復帰せずに連続加工を行う場合（特には（前の加工の終了後）前進減速中及び後退加速中に再び前進して連続加工する場合）に、一の速度指令で動作する為に信号切り替り時の信号間のギャップが全くなく、キャリッジが安定して動作することができるものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は走間加工機の制御装置の構成を示す図であって、フープ材（細幅の鋼板）などの材料２０が矢印で示すように左から右へ走行しており、その材料２０に沿って走行して加工（切断等）を行うキャリッジ（加工機）１が設けられている。キャリッジ１は、材料１と平行したラックと該ラックと噛合するピニオンが直流モータ５により回転駆動され、直流モータ５の回転方向により、材料２０の走行方向への移動（前進）と反対方向への移動（後退）がなされる。材料２０の走行長が、測長ロール７とパルス発電機８と係数器１０により（材料２０の走行長に応じた）信号Ａとして形成され、キャリッジ１の移動長が、直流モータ５に連結されたパルス発電機６と係数器１１により（キャリッジ１の移動長に応じた）信号Ｂとして形成され、さらに、材料２０の加工長に応じた設定長信号Ｌが設定器１２より供給される。これらの信号からレジスタ１３及び関数器１４を通して、加工の残長Ｌｚ＝Ｌ−Ａ＋Ｂが算出され、残長Ｌｚより残長信号Ｖｃ＝ｆ（Ｌｚ）が出力される。また、前記信号Ａから周波数速度変換器１７を経て（材料２０の走行速度に応じた）信号Ｖａが出力され、該信号Ｖａから前記残長信号Ｖｃを差し引いて、キャリッジ１の主には前進方向への移動を制御する前進速度指令Ｖｆ＝Ｖａ−Ｖｃが形成される。尚、前進速度指令Ｖｆは、その値が正の場合はキャリッジ１が前進し、負の場合は後退するものである。また、前記信号Ｂからレジスタ１５と関数器１６とを通して、キャリッジ１を後退（ホーム位置へ戻す）させるための後退速度指令Ｖｂが形成される。そして、切替えスイッチ１９が後述する比較器１８の指令を受けて切り替えられることにより、前進速度指令Ｖｆと後退速度指令Ｖｂのいずれかがキャリッジ１の移動制御を行うための速度指令Ｒｅｆとして出力される。また、９は、速度指令Ｒｅｆやフィードバック信号等を受けて、直流モータ５を制御駆動するための速度制御器９である。そして、これらの構成は、従来の走間加工機の構成と同様のものである。
【０００８】
次に、本発明の要部である、比較器１８の構成と働きについて説明する。比較器１８は、前進速度指令Ｖｆと前記速度指令Ｒｅｆとを比較し、Ｖｆ≧Ｒｅｆとなったらラッチをセットする比較回路ＣＭＰＡと、前記後退速度指令Ｖｂと前記速度指令Ｒｅｆとを比較する比較回路ＣＭＰＢと、最終加工の完了を知らせる切断完了の信号が入力された場合又は比較回路ＣＭＰＢによる比較結果がＶｂ＞Ｒｅｆである場合にラッチをリセットするＯＲ回路とを備えている。尚、前記ラッチがセット状態では、切替えスイッチ１９のメーク接点が閉じて速度指令Ｒｅｆは前進速度指令Ｖｆとなり、リセットされた場合はブレーク接点が閉じて速度指令Ｒｅｆが後退速度指令Ｖｂとなる。つまり、速度指令Ｒｅｆを介して前進速度指令Ｖｆと後退速度指令Ｖｂとを比較し、大きい値の信号を選択しているのである。ここで、後退速度指令Ｖｂは、次の加工長が短尺又は中尺で残長Ｌｚが小さく、キャリッジ１が、前回加工の終了後の前進減速中又はそれに続く後退加速中に再び反転加速する必要がある場合は前進速度指令Ｖｆが選択される。言い換えれば、前述の条件では、Ｖｆ≧Ｖｂとなるように設定されている。従って、次の加工長が一定長さ以上の長尺で残長Ｌｚが大きく、キャリッジ１が、前回加工の終了後の後退加速を経て定速後退になった以降に再び反転加速する場合は、Ｖｆ＜Ｖｂとなり後退速度指令が選択される。尚、後退速度指令Ｖｂは、次の加工長が十分大きく、キャリッジがホーム位置に戻ることができる場合にのみ、Ｖｆ＜Ｖｂとなるような設定としても良い。また、実際の後退速度指令Ｖｂの値は、走間加工機の性能（キャリッジの最高速度や最大ストローク等）や材料加工条件等に基づいて装置毎に個々に定められるべきものである。また、前記切断完了信号は、最終加工完了の信号の他に、次のような信号を採用しても良い。例えば、切断と切欠きや穴あけ等が混じっていて、加工長が短いのが切欠きや穴あけだけで、切断は長尺で必ずホーム位置に戻る時間がある場合は、切欠きと穴あけ加工時のみ速度指令の比較を行い、切断完了時は切断完了信号を入力させることとしても良い。
【０００９】
このように構成された制御装置の速度指令Ｒｅｆの切り替りについて図４に基づいて説明する。前回の加工が終了し次の加工が中尺の場合、速度指令Ｒｅｆは前進速度指令Ｖｆ（破線で示す。）が選択されるが、図示しない遅延回路の働きにより実線のような指令となる。このとき、速度指令Ｒｅｆは、前進速度指令のみの一の信号により制御が行われ、従来のような信号切り替えによるギャップがなく、キャリッジの動作も安定している。また、中尺加工の次の加工長は長尺であるため、後退速度指令Ｖｂ（破線で示す。）が選択され、同様に遅延回路の働きで実線のような速度指令となり、キャリッジはスムーズにホーム位置に復帰する。尚、説明を分かり易くするために、短尺、中尺及び長尺の語を用いたが、これらの具体的な寸法等は、走間加工機の性能（キャリッジの最高速度や最大ストローク等）や材料加工条件等に基づいて個々に定められるべきものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る走間加工機の制御装置の構成を示す図。
【図２】本発明に係る制御装置を構成する比較器の内部回路を示す図。
【図３】従来の走間加工機の制御装置を説明するためのタイムチャートであって（ａ）は、速度指令の切り替えを前進速度指令の符号（正負）判別で行う制御装置のタイムチャート。（ｂ）は、速度指令を前進速度指令とキャリッジの移動速度信号との比較で行う制御装置のタイムチャート。
【図４】本発明に係る走間加工機の制御装置のタイムチャート。
【符号の説明】
１キャリッジ
５直流モータ
１８比較器
１９切り替えスイッチ
２０材料
Ｌｚ残長
Ｒｅｆ速度指令
Ｖｆ前進速度指令
Ｖｂ後退速度指令

Claims

キャリッジに対する速度指令Ｒｅｆを、材料加工の残長Ｌｚに応じた信号Ｖｃと材料の走行速度に応じた信号Ｖａとより演算して得られる前進速度指令Ｖｆと、キャリッジのホーム位置からの移動長より演算して得られる後退速度指令Ｖｂとから選択するようにした走間加工機の制御装置において、前記速度指令Ｒｅｆを前進速度指令Ｖｆと後退速度指令Ｖｂとを比較して大きい方を選択することとし、かつ、残長Ｌｚが小さく前回の加工が終了した後の前進減速中又はそれに続く後退加速中に再び前進加速される場合は前進速度指令Ｖｆが選択され、残長Ｌｚが大きく前記後退加速を経て定速後退になった後に再び前進加速される場合は後退速度指令Ｖｂが選択されるように後退速度指令Ｖｂの値を設定したことを特徴とする走間加工機の制御装置。