JP2004306150A - 走間加工機の制御装置 - Google Patents
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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
【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
【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 (1)
- 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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003098959A JP2004306150A (ja) | 2003-04-02 | 2003-04-02 | 走間加工機の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003098959A JP2004306150A (ja) | 2003-04-02 | 2003-04-02 | 走間加工機の制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004306150A true JP2004306150A (ja) | 2004-11-04 |
Family
ID=33463550
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003098959A Pending JP2004306150A (ja) | 2003-04-02 | 2003-04-02 | 走間加工機の制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004306150A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011104626A (ja) * | 2009-11-18 | 2011-06-02 | Fanuc Ltd | パンチプレス機を制御する数値制御装置およびパンチプレス機 |
-
2003
- 2003-04-02 JP JP2003098959A patent/JP2004306150A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011104626A (ja) * | 2009-11-18 | 2011-06-02 | Fanuc Ltd | パンチプレス機を制御する数値制御装置およびパンチプレス機 |
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