JP2008200822A - フォーミングラインに用いる制御装置及び制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】フォーミングラインにおいて、材料を設定切断長で切断する場合、クラッチにかかる負担を軽減すると共に、生産性を向上させることが可能な制御装置及び制御方法を提供する。
【解決手段】プレス装置３により材料を短尺長で切断する場合、間欠運転ではなく連続運転を行う。具体的には、中央制御手段４４１は、切断処理毎にクラッチ３２に対してＯＮ／ＯＦＦするためのクラッチ指令信号を出力するのではなく、クラッチ３２をＯＮ状態にしたまま連続して複数の切断を行うためのクラッチ指令信号を出力する。つまり、中央制御手段４４１は、走行台車２を材料１０に追従して走行させ、材料１０の速度に同期したプレス速度でプレス装置３を連続して動作させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、材料を走行させるフォーミング装置、走行する材料に追従する走行台車、及び材料を切断するプレス装置をそれぞれ制御し、所定の切断本数及び切断長にて材料の切断を行う技術に関する。

一般に、フォーミングラインは、フォーミング装置から供給された材料を、走行台車とプレス装置により、予め設定された切断長（設定切断長）に切断するシステムである（例えば、特許文献１，２を参照）。フォーミングラインは、材料を切断するために、プレス装置に備えた切断刃の動作と材料の走行とを同期させることにより、材料の切断を行う。

図１は、フォーミングラインの全体構成を示す図である。このフォーミングラインは、予め設定されたライン速度（設定ライン速度／実際は、走行台車のオーバーランを回避する等の諸条件を満たす速度）で材料１０を矢印の向きに走行させるフォーミング装置１と、フォーミング装置１を制御するためのギヤ１１、モータ１２、インバータ１３及びパルスジェネレータ１４と、材料１０の走行速度（ライン速度）を計測するためのメジャーロール１５及びパルスジェネレータ１６と、材料１０に追従して走行する走行台車２と、走行台車２を走行制御するためのギヤ２１、モータ２２、インバータ２３及びアブソコーダ（位置検出器）２４と、走行台車２に搭載され、材料１０を切断するための切断刃を備えたプレス装置３と、プレス装置３を制御するためのブレーキ３１、クラッチ３２、フライフォイール３３、モータ３４及びインバータ３５と、プレス装置３のプレス位置（切断刃の位置）を検出するためのアブソコーダ３６と、フォーミング装置１、走行台車２及びプレス装置３の動作をそれぞれ制御するための制御装置４とを備えて構成される。また、制御装置４は、フォーミング制御部４１、プレス制御部４２、走行台車制御部４３及び中央制御部４４を備えている。尚、制御装置４００、中央制御部４４０、及び台車位置の情報（走行台車制御部４３から出力される信号）は、それぞれ後述する本発明の実施の形態に用いる装置、制御部及び情報である。

このようなフォーミングラインにおいて、制御装置４のフォーミング制御部４１は、中央制御部４４からのライン速度指令を受けて、ライン速度が設定ライン速度になるようにライン速度指令信号をインバータ１３に出力する。プレス制御部４２は、中央制御部４４からのプレス速度指令を受けて、プレス速度がライン速度に一致するようにプレス速度指令信号をインバータ３５に出力する。走行台車制御部４３は、中央制御部４４から設定切断長の情報、及びパルスジェネレータ１６からラインパルス信号を受けて、材料１０を設定切断長で切断するために、それに見合ったタイミングで走行台車２の走行を開始し、ライン速度と走行台車２の速度とが一致するように台車速度指令信号をインバータ２３に出力する。

次に、材料１０の切断処理について、図２を用いて説明する。従来のフォーミングラインにおいては、間欠運転により材料１０が切断される。以下、具体的に説明する。材料１０の切断処理が開始すると、中央制御部４４は、設定ライン速度に基づいて、走行台車２のオーバーランを回避する等の諸条件を満たすライン速度指令をフォーミング制御部４１に出力する。また、ラインパルス信号を入力し、一定のライン速度になるように制御を行う。これにより、材料１０は一定速度に維持される（ステップＳ２０１）。

中央制御部４４は、設定切断長を走行台車制御部４３に出力する。そして、走行台車制御部４３は、材料１０が設定切断長で切断されるように、走行台車２の走行開始タイミングを図り、台車速度指令信号を出力する。これにより、走行台車２は待機位置から矢印の方向へ加速を始め走行する（ステップＳ２０２）。そして、走行台車制御部４３は、ラインパルス信号及び台車位置検出信号を入力し、ラインパルス信号からライン速度を算出し、台車位置検出信号から走行台車２の速度を検出し、走行台車２の速度がライン速度に一致したことを判定すると、切断指令を中央制御部４４に出力する。このとき、走行台車２は、ライン速度に一致した速度で走行を続ける。

中央制御部４４は、切断指令を入力すると、プレス装置３を動作させるためのプレス速度指令を出力すると共に、クラッチ３２を結合状態（ＯＮ状態）にするためのクラッチ指令信号を出力する。これにより、材料１０は、プレス装置３に備えた切断刃により設定切断長の長さに切断される（ステップＳ２０３）。この場合、中央制御部４４は、プレス装置３の能力に従った最大のプレス速度になるようにをプレス速度指令を出力する。

中央制御部４４は、プレス装置３により切断が完了したことを、プレス位置検出信号をアブソコーダ３６から入力して判定すると、台車後退指令を走行台車制御部４３に出力する。走行台車制御部４３は、走行台車２を待機位置に戻すための台車速度指令信号を出力し、走行台車２は待機位置に向かって走行する（ステップＳ２０４）。また、中央制御部４４は、プレス装置３の動作を停止するためのプレス速度指令を出力すると共に、クラッチ３２を解除状態（ＯＦＦ状態）にするためのクラッチ指令信号を出力する。

走行台車制御部４３は、走行台車２が待機位置に戻ったことを、台車位置検出信号を入力して判定すると、切断完了を中央制御部４４に出力する。中央制御部４４は、切断完了を入力すると、材料１０の第１回目の切断サイクルが終了したことを認識する。そして、前述した同様の処理により第２回目の切断サイクルを行い、このような切断処理を設定切断本数分行う（ステップＳ２０５）。

ここで、プレス装置３による切断処理のためには、クラッチ３２及びブレーキ３１が用いられる。いま、プレス装置３が切断動作に入ると、クラッチ３２が結合状態（ＯＮ状態）になり同時にブレーキ３１が開放される。そして、プレス装置３が動作して切断が完了すると、クラッチ３２は結合が解除された状態（ＯＦＦ状態）になり同時にブレーキ３１が作動し、プレス装置３の動作は停止する。このように、プレス装置３は、切断サイクル毎に、クラッチ３２ＯＮ／ブレーキ３１開放、及びクラッチ３２ＯＦＦ／ブレーキ３１作動の動作を繰り返すことになる。

特開２０００−１７６８８３号公報 特開昭５６−７６３９８号公報

前述のような間欠運転による切断処理では、プレス装置３を切断サイクル毎に間欠的に運転させる必要があるため、クラッチ３２は切断サイクル毎にＯＮ／ＯＦＦ動作を繰り返すことになる。ここで、材料１０の切断長が長い場合（長尺長の場合）は、切断サイクル時間が長くなるのでクラッチ３２の負担は少なくて済む。しかしながら、材料１０の切断長が短い場合（短尺長の場合）は、切断サイクル時間が短くなるので、クラッチ３２のＯＮ／ＯＦＦ動作の繰り返しが頻繁になり、クラッチ３２の負担が増大するという問題があった。この場合、クラッチ３２のＯＮ／ＯＦＦ動作に伴う振動や騒音も大きくなり、クラッチ３２が摩耗して故障することもあり得る。

このような問題を解決するためには、材料１０のライン速度を下げて、クラッチ３２の負担を少なくする必要がある。これは、材料１０の切断には切断刃の動作と材料の走行とを同期させる（プレス速度とライン速度とを同速度）にする必要があるところ、材料１０のライン速度を下げることにより、これに同期するプレス速度も必然的に下がり、結果としてクラッチ３２のＯＮ／ＯＦＦのタイミングが遅くなるからである。しかしながら、ライン速度を下げた場合は、生産性が低下するという問題がある。

そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、プレス装置により材料を短尺長で切断する場合に、クラッチにかかる負担を軽減すると共に、生産性を向上させることが可能な制御装置及び制御方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、プレス装置により材料を短尺長で切断する場合、プレス装置に間欠運転ではなく連続運転させることを基本とする。ここで、連続運転とは、切断処理毎にクラッチをＯＮ／ＯＦＦするのではなく、クラッチをＯＮ状態にしたまま連続して複数の切断を行うことをいう。本発明では、クラッチは、ＯＮ／ＯＦＦ動作を頻繁に繰り返すことがないから、クラッチにかかる負担を軽減することができる。また、クラッチのＯＮ／ＯＦＦ動作がない分、切断サイクル時間を短縮することができるので、効率良く切断を行うことができ、生産性を向上させることができる。

すなわち、本発明による制御装置は、材料を走行させるフォーミング装置、材料に追従して走行する走行台車、及び、走行台車に搭載された金型で、クラッチを結合状態にして材料を切断するプレス装置を含むフォーミングラインに対し、切断処理の制御を行う中央制御部と、フォーミング装置を制御するフォーミング制御部と、走行台車を制御する走行台車制御部と、プレス装置を制御するプレス制御部とを備えた制御装置において、前記中央制御部は、予め設定された切断本数及び切断長にて材料を切断する場合に、所定のライン速度で材料を走行させるための指令を、前記フォーミング制御部に出力する機能と、材料に走行台車を追従させるための指令を、前記走行台車制御部に出力する機能と、前記予め設定された切断本数の材料を切断するまでの間、前記クラッチを結合状態にしたまま連続して切断するための指令を、前記プレス制御部に出力する機能と、前記予め設定された切断本数の材料の切断が完了したときに、前記クラッチの結合状態を解除して切断を停止するための指令を、前記プレス制御部に出力する機能と、を有することを特徴とする。

また、本発明による制御装置は、前記中央制御部が、さらに、予め設定された現在の切断長にて切断処理運転中のライン速度、及び予め設定された次回の切断長に基づいて、次回の切断処理運転における移行プレス速度を算出する機能と、前記移行プレス速度に同期した移行ライン速度を算出する機能と、次回の切断処理運転が開始するまでに、前記移行プレス速度でプレス装置を動作させるための指令を、前記プレス制御部に出力する機能と、次回の切断処理運転が開始するまでに、前記移行ライン速度で材料を走行させるための指令を、前記フォーミング制御部に出力する機能と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明による制御装置は、前記移行プレス速度でプレス装置を動作させるための指令をプレス制御部に出力するタイミング、または前記移行ライン速度で材料を走行させるための指令をフォーミング制御部に出力するタイミングを、次回の切断処理運転の開始時を基準として、現在のプレス速度を移行プレス速度に変更するまでの時間分遡った時点、または現在のライン速度を移行ライン速度に変更するための時間分遡った時点とすることを特徴とする。

また、本発明による制御装置は、前記中央制御部が、さらに、予め設定された切断長と閾値とを比較し、切断長が閾値以下の場合に、前記機能によりフォーミングラインを連続運転させ、切断長が閾値を超える場合に、所定のライン速度で材料を走行させるための指令を、前記フォーミング制御部に出力する機能と、材料の切断毎に、走行台車を待機位置から走行させて材料に追従させ、切断完了後に待機位置に戻すための指令を、前記走行台車制御部に出力する機能と、材料の切断毎に、前記クラッチを結合状態にして材料を切断し、切断後はクラッチの結合状態を解除して切断を停止するための指令を、前記プレス制御部に出力する機能とによりフォーミングラインを間欠運転させることを特徴とする。

また、本発明による制御方法は、材料を走行させるフォーミング装置と、材料に追従して走行する走行台車、及び、走行台車に搭載され、クラッチを結合状態にして材料を切断するプレス装置を含むフォーミングラインを制御する方法において、予め設定された切断本数及び切断長にて材料を切断する場合に、前記フォーミング装置により、所定のライン速度で材料を走行させるステップと、前記走行する材料に走行台車を追従させるステップと、前記予め設定された切断本数の材料を切断するまでの間、前記プレス装置により、前記クラッチを結合状態にしたまま連続して材料を切断させ、前記予め設定された切断本数の材料の切断が完了したときに、前記クラッチの結合状態を解除して材料の切断を停止させるステップと、を有することを特徴とする。

以上説明したように、本発明によれば、プレス装置により材料を短尺長で切断する場合に、クラッチが頻繁にＯＮ／ＯＦＦすることがないから、クラッチにかかる負担を軽減すると共に、生産性を向上させることが可能な制御装置及び制御方法を実現することができる。また、プレス装置の騒音及び振動を低減すると共に、省エネルギー化を実現することができ、さらに、プレス装置に備えた部品の長寿命化を図ることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
〔構成〕
まず、本発明の実施の形態による制御装置が用いられるフォーミングラインの全体構成について、図１を用いて説明する。このフォーミングラインは、背景技術において説明した構成と基本的に同様であり、フォーミング装置１と、ギヤ１１、モータ１２、インバータ１３及びパルスジェネレータ１４と、メジャーロール１５及びパルスジェネレータ１６と、走行台車２と、ギヤ２１、モータ２２、インバータ２３及びアブソコーダ（位置検出器）２４と、プレス装置３と、ブレーキ３１、クラッチ３２、フライフォイール３３、モータ３４及びインバータ３５と、アブソコーダ３６と、フォーミング装置１、走行台車２及びプレス装置３の動作をそれぞれ関連付けて総合的に制御するための制御装置４００とを備えて構成される。また、制御装置４００は、フォーミング制御部４１、プレス制御部４２、走行台車制御部４３及び中央制御部４４０を備えている。このフォーミングラインは、従来のフォーミングラインに比べ、新たな制御装置４００及び中央制御部４４０を備え、走行台車制御部４３から出力される台車位置の情報を用いる点で相違する。

本発明の実施の形態では、制御装置４００における中央制御部４４０により、材料１０の設定切断長に応じて、間欠運転及び連続運転を行う。すなわち、材料１０を短尺長で切断する場合は、クラッチ３２を結合状態にしたまま連続運転を行うことにより、クラッチ３２にかかる負担を軽減する。具体的には、ライン速度に同期した速度で走行台車２を走行させた状態において（ライン速度と同じ速度で走行台車２を走行させた状態において）、プレス装置３を所定速度（ライン速度と同期した（同じ）速度）で連続的に動作させ、設定切断本数分の切断処理を行う。また、長尺長で切断する場合は、従来どおり間欠運転を行う。

図３は、本発明の実施の形態による制御装置４００に備えた中央制御部４４０の構成を示すブロック図である。この中央制御部４４０は、設定切断長に応じて間欠運転及び連続運転を行うために、フォーミング制御部４１、プレス制御部４２及び走行台車制御部４３をそれぞれ関連付けて総合的に制御する中央制御手段４４１と、現在の設定切断長及び次回の設定切断長を管理する切断長管理手段４４２と、設定切断本数、現在の切断本数及び残り切断本数を管理する切断本数管理手段４４３と、アブソコーダ３６からのプレス位置検出信号に基づいて、プレス装置３による切断完了位置を検出し、走行台車２が待機位置へ後退するタイミングを示す台車後退指令を出力すると共に、１回分の切断完了のタイミングを示すプレス位置指令を出力するプレス位置検出手段４４４と、プレス速度をフィードバックしてライン速度を補正させるプレス速度・位置フィードバック手段４４５と、ライン速度をフィードバックしてライン速度を補正させるライン速度・位置フィードバック手段４４６と、走行位置の情報をフィードバックしてライン速度を補正させる走行台車速度・位置フィードバック手段４４７とを備えている。

〔動作〕
次に、フォーミングラインの動作について説明する。図４はフォーミングラインにおける切断処理の全体フローを示すフローチャート図である。図１及び図３を参照して、制御装置４００の中央制御部４４０において、切断本数管理手段４４３は、設定切断本数を入力し、走行台車制御部４３から切断完了を入力し、切断完了を入力する毎に現在の切断本数をカウントし、設定切断本数から現在の切断本数を減算して残り切断本数を出力する。切断長管理手段４４２は、現在の切断ロットの設定切断長及び次回の切断ロットの設定切断長を入力し、切断本数管理手段４４３から残り切断本数を入力し、残り切断本数が０になるまで現在の設定切断長を走行台車制御部４３に出力する。また、現在の設定切断長及び次回の設定切断長を中央制御手段４４１に出力する。設定切断本数の切断処理が完了して残り切断本数が０になったときには、次回の設定切断長を現在の設定切断長として扱い、新たな次回の設定切断長を入力する。

中央制御手段４４１は、切断処理の開始に際し、切断長管理手段４４２から現在の設定切断長を入力し、設定切断長と予め設定された閾値とを比較し（ステップＳ４０１）、設定切断長が閾値以下の場合に、設定切断長が短尺長であるとして連続運転処理を行う（ステップＳ４０２）。また、設定切断長が閾値よりも大きい場合に、設定切断長が長尺長であるとして間欠運転処理を行う（ステップＳ４０３）。

〔間欠運転処理〕
図５は、図４に示したステップ４０３の間欠運転処理を示すフローチャート図である。中央制御手段４４１は、間欠運転処理を行う場合に、まず、切断長管理手段４４２から次回の設定切断長を入力し、次回の設定切断長と予め設定された閾値とを比較し（ステップＳ５０１）、次回の設定切断長が閾値以下である場合に、次回の切断ロットの処理は連続運転であると判定して前処理を行い、手前本数及び移行ライン速度（または移行プレス速度）を算出する（ステップＳ５０２）。この前処理の詳細については後述する。また、次回の設定切断長が閾値よりも大きい場合に、次回の切断ロットの処理は間欠運転であると判定する。

そして、間欠運転時の切断処理（２）を行う（ステップＳ５０３）。ここで、次回の切断ロットが間欠運転であると判定した場合は、現在の切断ロットにおいて、残り切断本数がステップ５０２において算出した手前本数になったときに、算出したライン速度（またはプレス速度）を設定ライン速度（または設定プレス速度）に変更して間欠運転の切断処理を行う。この間欠運転の切断処理（２）の詳細については後述する。

図６は、図５に示したステップ５０２の前処理を示すフローチャート図である。この前処理では、次回の切断ロットが連続運転であると判定した場合に、その連続運転に用いるライン速度（移行ライン速度）及び／またはプレス速度（移行プレス速度）を算出すると共に、手前本数を算出する。この移行ライン速度及び移行プレス速度は、現在の切断処理における残り切断本数が手前本数になったときに、次回の切断ロットの連続運転に備えて、その連続運転に用いる速度（移行ライン速度及び移行プレス速度）に減速するものである。

中央制御手段４４１は、設定ライン速度を入力し、走行台車２のオーバーラン等を考慮した実際の設定ライン速度を算出してライン速度指令をフォーミング制御部４１に出力する。また、ライン速度・位置フィードバック手段４４６からライン速度（ＦＢ）を入力し、切断長管理手段４４２から次回の設定切断長を入力し、以下の（１）式を用いて、次回の連続運転に移行した場合の移行プレス速度を算出する（ステップＳ６０１）。
移行プレス速度＝ライン速度（ＦＢ）／次回の設定切断長 ・・・（１）
尚、現在の切断処理中においては、ライン速度（ＦＢ）と実際の設定ライン速度は同一になっているから、（１）式に示したライン速度（ＦＢ）の代わりに実際の設定ライン速度を用いるようにしてもよい。

そして、中央制御手段４４１は、プレス速度・位置フィードバック手段４４５からプレス速度（ＦＢ）を入力し、ステップ６０１において算出した移行プレス速度と、プレス速度（ＦＢ）すなわち現在プレス速度とを比較する（ステップＳ６０２）。移行プレス速度が現在プレス速度よりも大きい場合に（ケース１の場合に）、以下の（２）式を用いて、次回の連続運転に移行した場合の移行ライン速度を算出する（ステップＳ６０３）。
移行ライン速度＝プレス速度（ＦＢ）×次回の設定切断長 ・・・（２）
ここで、移行プレス速度が現在プレス速度以下の場合をケース２とする。

尚、現在の切断処理中においては、中央制御手段４４１は、設定プレス速度のプレス速度指令をプレス制御部４２に出力してプレス装置３を動作させる。現在の切断処理が間欠運転の場合は、プレス装置３の能力に従って最大のプレス速度を設定プレス速度として動作させる。また、現在の切断処理が連続運転の場合は、以下の（３）式により、設定プレス速度が決定される。
設定ライン速度（ｍｐｍ）＝設定切断長（ｍｍ）×設定プレス速度（ｓｐｍ）・・（３）
この場合、プレス速度（ＦＢ）とプレス設定速度は同一になっているから、（２）式に示したプレス速度（ＦＢ）の代わりに設定プレス速度を用いるようにしてもよい。

そして、中央制御手段４４１は、以下の（４）式により、手前本数を算出する（ステップＳ６０４）。
手前本数＝（減速時間ｄｔ／現在の切断サイクル時間ｃｔ）＋１ ・・・（４）
ここで、ケース１の場合、減速時間ｄｔとして、予め設定されたライン加減速時間（フォーミング装置１の能力に依存する時間）により、現在のライン速度から移行ライン速度に下がるまでに必要な時間を算出する。また、ケース２の場合、減速時間ｄｔとして、予め設定されたプレス加減速時間（プレス装置３の能力に依存する時間）により、現在のプレス速度から移行プレス速度に下がるまでに必要な時間を算出する。また、現在の切断サイクル時間ｃｔは、以下の（５）式により算出する。
切断サイクル時間ｃｔ＝現在のライン速度／現在の設定切断長 ・・・（５）

尚、切断処理中に設定切断本数が変更された場合には、手前本数を再度算出する必要がある。このため、図６に示した前処理は、手前本数の変更があった場合に再度行う。また、予め設定された時間毎に行うようにしてもよい。

図７は、図５に示したステップ５０３の間欠運転時の切断処理（２）を示すフローチャート図である。この間欠運転時の切断処理（２）は、図２に示した従来の間欠運転時の切断処理（１）のステップに、次回の切断ロットが連続運転の場合の手前本数の時点においてライン速度及びプレス速度を下げるステップを追加したものである。図７においてステップ７０１〜７０５は、図２に示したステップ２０１〜２０５と同一であるので、ここでは説明を省略する。

この場合、ステップ７０３において、材料１０がプレス装置３により設定切断長の長さに切断されると、プレス位置検出手段４４４は、プレス装置３に備えた切断刃が切断完了位置にあることを、アブソコーダ３６からのプレス位置検出信号を入力して判定し、台車後退指令を走行台車制御部４３に出力する。このとき、走行台車２は、待機位置に向かって走行する（ステップＳ７０４）。

ステップ７０５において、中央制御手段４４１は、切断本数管理手段４４３から残り切断本数を入力し、図５に示したステップ５０１により、次回の切断処理が連続運転による場合には（ステップ７０６）、入力した残り切断本数とステップ５０２において算出した手前本数とを比較する（ステップＳ７０７）。

中央制御手段４４１は、残り切断本数が手前本数になったことを判定した場合に、図６に示したステップ６０２のケース１のときは、ステップ６０３において算出した移行ライン速度を設定ライン速度として、ライン速度指令をフォーミング制御部４１に出力する。これにより、ライン速度は低速になる。同時に、中央制御手段４４１は、（３）式によりプレス速度を算出し、そのプレス速度を設定プレス速度として、プレス速度指令をプレス制御部４２に出力する。これにより、プレス速度はライン速度に対応して低速になる。

また、中央制御手段４４１は、残り切断本数が手前本数になったことを判定した場合に、図６に示したステップ６０２のケース２のときは、ステップ６０１において算出した移行プレス速度を設定プレス速度として、プレス速度指令をプレス制御部４２に出力する。これにより、プレス速度は低速になる。同時に、中央制御手段４４１は、（３）式によりライン速度を算出し、そのライン速度を設定ライン速度として、ライン速度指令をフォーミング制御部４１に出力する。これにより、ライン速度はプレス速度に対応して低速になる。残り切断本数が手前本数から０になるまでの間は、通常の間欠運転の速度よりも低速で、切断処理が行われる。

〔連続運転処理〕
図８は、図４に示したステップ４０２の連続運転処理を示すフローチャート図である。連続運転処理が開始すると、中央制御手段４４１は、直前の切断ロットの処理において算出したライン速度を設定ライン速度とし、その設定ライン速度に基づいてライン速度指令をフォーミング制御部４１に出力する。この場合、ステップ７０８により、材料１０は、直前の運転処理において算出したサイン速度で既に走行しており、材料１０は一定速度に維持される（ステップＳ８０１）。

また、中央制御手段４４１は、設定切断長を走行台車制御部４３に出力する。そして、走行台車制御部４３は、材料１０が設定切断長で切断されるように、走行台車２の走行開始タイミングを図り、台車速度指令信号を出力する。これにより、走行台車２は待機位置から矢印の方向へ加速を始め走行する（ステップＳ８０２）。そして、走行台車制御部４３は、ラインパルス信号及び台車位置検出信号を入力し、ラインパルス信号からライン速度を算出し、台車位置検出信号から走行台車２の速度を検出し、走行台車２の速度がライン速度に一致したことを判定すると、切断指令を中央制御部４４に出力する。このとき、走行台車２は、ライン速度に一致した速度で走行を続ける。

中央制御手段４４１は、切断指令を入力すると、プレス装置３を動作させるために、直前の運転処理において算出したプレス速度を設定プレス速度とし、その設定プレス速度に基づいてプレス速度指令をプレス制御部４２に出力すると共に、クラッチ３２を結合状態（ＯＮ状態）にするためのクラッチ指令信号を出力する。これにより、材料１０は、プレス装置３に備えた切断刃により設定切断長の長さに連続して切断される（ステップＳ８０３）。

プレス位置検出手段４４４は、プレス位置検出信号をアブソコーダ３６から入力し、プレス装置３に備えた切断刃が切断完了位置にあること、すなわち１回分の切断が完了したことを判定すると、プレス切断完了位置指令を走行台車制御部４３に出力する。そして、走行台車制御部４３は、切断完了を切断本数管理手段４４３に出力する。切断本数管理手段４４３は、切断完了を走行台車制御部４３から入力し、残り切断本数を算出し、中央制御手段４４１は、残り切断本数を入力し、これが０になるまでプレス装置３による切断処理を、クラッチを結合状態にしたまま連続して繰り返す（ステップＳ８０４）。そして、中央制御手段４４１は、残り本数が０になったことを判定すると、台車後退指令をプレス位置検出手段４４４を介して走行台車制御部４３に出力する。これにより、走行台車２は、待機位置に向かって走行する。また、中央制御手段４４１は、プレス装置３の動作を停止するためのプレス速度指令を出力すると共に、クラッチ３２を解除状態にするためのクラッチ指令信号を出力する（ステップＳ８０５）。

尚、図５〜８に示した運転処理では、間欠運転から連続運転へ移行する場合の例を示したが、複数の切断ロットにて連続運転を引き続き行う場合は、図５に示したステップ５０１，５０２を連続運転処理の中で行い、残り切断本数が手前本数になったときに、ライン速度及びプレス速度を変更する。

〔連続運転中のライン速度補正処理〕
次に、連続運転中のライン速度補正処理について説明する。連続運転中は、プレス装置３が設定プレス速度で動作している場合であっても、機械的要因等によりそのプレス速度が変動することがあり得る。プレス速度が変動すると、材料１０の切断位置が前後にシフトすることになり、材料１０を設定切断長に切断することができなくなってしまう。特に、プレス速度が低下すると、切断タイミングが遅くなるため走行台車２ストロークが長くなり、設定切断本数の切断が完了する前に走行台車２が終端に到着してしまい、オーバーランとなってしまう可能性がある。また、走行台車２がオーバーランしなかったとしても、走行台車２の移動量が増えた分、走行台車２は待機位置に戻れない可能性があり、結果的にオーバーランとなってしまうことがあり得る。

このような問題を解決するために、プレス速度が変動した場合にライン速度を補正する。つまり、前述した（３）式に従い、プレス速度が上昇した場合はライン速度を上昇させ、プレス速度が低下した場合はライン速度を低下させる。この解決手法としては、プレス速度を監視して、プレス速度の変動に従いライン速度を制御する手法、及び、台車位置を監視して、その台車位置の変動に伴ってライン速度を制御する手法がある。

具体的には、中央制御手段４４１は、プレス速度・位置フィードバック手段４４５からプレス速度（ＦＢ）を入力し、（３）式に従って設定ライン速度を求め、その設定ライン速度のライン速度指令をフォーミング制御部４１に出力する。また、中央制御手段４４１は、走行台車速度・位置フィードバック手段４４７から走行台車位置（ＦＢ）を入力し、この走行台車位置（ＦＢ）、予め算出した各切断タイミングにおける走行台車位置、及び残り切断本数の変化のタイミングに基づいて、プレス速度を推定する。すなわち、連続運転において、材料１０が連続的に切断される走行台車２の台車位置を予め算出することができ、その台車位置を基準にした設定プレス速度に対して、実際の台車位置がどれだけずれているかを算出し、そのずれ分を設定プレス速度に換算することにより、プレス速度を推定する。そして、（３）式に従って設定ライン速度を求め、その設定ライン速度のライン速度指令をフォーミング制御部４１に出力する。

このように、プレス速度・位置フィードバック手段４４５からのプレス速度（ＦＢ）により、ライン速度を変更する。また、走行台車速度・位置フィードバック手段４４７からの走行台車位置（ＦＢ）に基づいてプレス速度を推定し、ライン速度を変更する。これにより、プレス速度が変動した場合であっても、これに伴ってライン速度を変更するようにしたから、材料１０を設定切断長で切断することができる。また、走行台車２がオーバーランすることもない。

ここで、フォーミング装置１、走行台車２及びプレス装置３のうち、機械的なレスポンスが最も良いのは走行台車２である。したがって、プレス速度が変動した場合は、走行台車速度・位置フィードバック手段４４７からの走行台車位置（ＦＢ）に基づいてプレス速度を推定し、ライン速度を変更するのが好適である。これにより、プレス速度の変動に対して迅速に補正を行うことができる。

フォーミングラインの全体構成を示す図である。 従来の間欠運転時の切断処理（１）を示すフローチャート図である。 本発明の実施の形態による制御装置に備えた中央制御部の構成を示すブロック図である。 切断処理の全体フローを示すフローチャート図である。 間欠運転処理を示すフローチャート図である。 前処理を示すフローチャート図である。 間欠運転時の切断処理（２）を示すフローチャート図である。 連続運転処理を示すフローチャート図である。

符号の説明

１ フォーミング装置
２ 走行台車
３ プレス装置
４，４００ 制御装置
１０ 材料
１１ ギヤ
１２ モータ
１３ インバータ
１４ パルスジェネレータ
１５ メジャーロール
１６ パルスジェネレータ
２１ ギヤ
２２ モータ
２３ インバータ
２４ アブソコーダ
３１ ブレーキ
３２ クラッチ
３３ フライフォイール
３４ モータ
３５ インバータ
３６ アブソコーダ
４１ フォーミング制御部
４２ プレス制御部
４３ 走行台車制御部
４４，４４０ 中央制御部
４４１ 中央制御手段
４４２ 切断長管理手段
４４３ 切断本数管理手段
４４４ プレス位置検出手段
４４５ プレス速度・位置フィードバック手段
４４６ ライン速度・位置フィードバック手段
４４７ 走行台車速度・位置フィードバック手段

Claims (5)

1. 材料を走行させるフォーミング装置、材料に追従して走行する走行台車、及び、走行台車に搭載された金型で、クラッチを結合状態にして材料を切断するプレス装置を含むフォーミングラインに対し、切断処理の制御を行う中央制御部と、フォーミング装置を制御するフォーミング制御部と、走行台車を制御する走行台車制御部と、プレス装置を制御するプレス制御部とを備えた制御装置において、
   前記中央制御部は、
   予め設定された切断本数及び切断長にて材料を切断する場合に、
   所定のライン速度で材料を走行させるための指令を、前記フォーミング制御部に出力する機能と、
   材料に走行台車を追従させるための指令を、前記走行台車制御部に出力する機能と、
   前記予め設定された切断本数の材料を切断するまでの間、前記クラッチを結合状態にしたまま連続して切断するための指令を、前記プレス制御部に出力する機能と、
   前記予め設定された切断本数の材料の切断が完了したときに、前記クラッチの結合状態を解除して切断を停止するための指令を、前記プレス制御部に出力する機能と、
   を有することを特徴とする制御装置。
2. 請求項１に記載の制御装置において、
   前記中央制御部は、さらに、
   予め設定された現在の切断長にて切断処理運転中のライン速度、及び予め設定された次回の切断長に基づいて、次回の切断処理運転における移行プレス速度を算出する機能と、
   前記移行プレス速度に同期した移行ライン速度を算出する機能と、
   次回の切断処理運転が開始するまでに、前記移行プレス速度でプレス装置を動作させるための指令を、前記プレス制御部に出力する機能と、
   次回の切断処理運転が開始するまでに、前記移行ライン速度で材料を走行させるための指令を、前記フォーミング制御部に出力する機能と、
   を備えたことを特徴とする制御装置。
3. 請求項２に記載の制御装置において、
   前記移行プレス速度でプレス装置を動作させるための指令をプレス制御部に出力するタイミング、または前記移行ライン速度で材料を走行させるための指令をフォーミング制御部に出力するタイミングを、次回の切断処理運転の開始時を基準として、現在のプレス速度を移行プレス速度に変更するまでの時間分遡った時点、または現在のライン速度を移行ライン速度に変更するための時間分遡った時点とすることを特徴とする制御装置。
4. 請求項１から３までのいずれか一項に記載の制御装置において、
   前記中央制御部は、さらに、
   予め設定された切断長と閾値とを比較し、切断長が閾値以下の場合に、前記機能によりフォーミングラインを連続運転させ、
   切断長が閾値を超える場合に、
   所定のライン速度で材料を走行させるための指令を、前記フォーミング制御部に出力する機能と、
   材料の切断毎に、走行台車を待機位置から走行させて材料に追従させ、切断完了後に待機位置に戻すための指令を、前記走行台車制御部に出力する機能と、
   材料の切断毎に、前記クラッチを結合状態にして材料を切断し、切断後はクラッチの結合状態を解除して切断を停止するための指令を、前記プレス制御部に出力する機能とによりフォーミングラインを間欠運転させることを特徴とする制御装置。
5. 材料を走行させるフォーミング装置と、材料に追従して走行する走行台車、及び、走行台車に搭載され、クラッチを結合状態にして材料を切断するプレス装置を含むフォーミングラインを制御する方法において、
   予め設定された切断本数及び切断長にて材料を切断する場合に、
   前記フォーミング装置により、所定のライン速度で材料を走行させるステップと、
   前記走行する材料に走行台車を追従させるステップと、
   前記予め設定された切断本数の材料を切断するまでの間、前記プレス装置により、前記クラッチを結合状態にしたまま連続して材料を切断させ、前記予め設定された切断本数の材料の切断が完了したときに、前記クラッチの結合状態を解除して材料の切断を停止させるステップと、
   を有することを特徴とする制御方法。

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