JP4672634B2 - ロータリーカッタ制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、ロータリーカッタ制御装置に関し、特に、ロータリーカッタにより所定の長さにシート状の材料を切断する場合において、材料の無駄を低減するための制御装置に関するものである。

従来、連続的に高速に送られる鋼板、アルミニウム板、紙、段ボール等のシート状の材料を所定の長さに切断するためには、例えば、回転する刃物を、走行する材料に追従させて切断を行うローターカッタが用いられる。

図１は、ロータリーカッタ制御装置を含む全体の制御対象を示す概略図である。この制御対象は、ロータリーカッタ２によりシート状の材料１を所定の切断長にて切断するものであり、シート状の材料１を切断する１対のロータリーカッタ２、ロータリーカッタ２の主軸３に設けられた減速ギヤー４、ロータリーカッタ２を駆動するための電動機５、電動機５の回転速度及び回転角（すなわち、ロータリーカッタ２の主軸３の回転速度及び回転角）を検出するためのパルスを発生するパルスジェネレータ（ＰＧ）６、電動機５を駆動制御するための駆動制御回路７、走行するシート状の材料１の移動量を検出するための測長ロール８、この移動量を検出するためのパルスを発生するパルスジェネレータ９、ロータリーカッタ２によるシート状の材料１の切断が完了したことを検出する切断完了センサ１０、シート状の材料１上のマークを検出するマークセンサ１１、及び、ロータリーカッタ２を回転制御するためのロータリーカッタ制御装置１００により構成される。

ここで、マークセンサ１１が検出するシート状の材料１上のマークは、切断位置の基準を示しており、ロータリーカッタ制御装置１００は、そのマーク位置またはマーク位置から所定の距離の位置で、シート状の材料１をロータリーカッタ２に切断させるようになっている。

図２は、図１に示した従来のロータリーカッタ制御装置の構成を示すブロック図である。この従来のロータリーカッタの制御装置１００−Ｐは、定尺切断回路部４０、停止距離設定部６０及び比較部５３を備えている。定尺切断回路４０は、ロータリーカッタ２が材料１を切断するための切断長を設定する切断長設定部４１−Ｐ、切断長設定部４１−Ｐから切断長を入力し、後述する切断完了検出回路４３から切断完了のタイミング信号を入力し、切断完了のタイミングで、入力した切断長を実際の切断処理の演算に用いる第１演算部４２、切断完了センサ１０から検出信号を入力して切断完了信号を出力する切断完了検出回路４３、この切断完了信号に基づいてタイミング信号を発生するタイミング信号発生部４４、ロータリーカッタ２の周長を設定する周長設定部４５、パルスジェネレータ９からパルスを入力し材料１の移動量（シート走行距離）を検出するシート走行距離検出回路４６、パルスジェネレータ６からパルスを入力しロータリーカッタ２の回転数を検出するモータ回転数検出回路４７、第２演算部４８、Ｄ／Ａ変換器４９、関数発生器５０、Ｆ／Ｖ（周波数／電圧）変換器５１、演算増幅器５２、及び、マークセンサ１１から検出信号を入力してマーク検出信号を切断長設定部４１−Ｐに出力するマーク検出回路５４を備えている。停止距離設定部６０は、停止距離設定部６１、可逆カウンタ６２、Ｄ／Ａ変換器６３、関数発生器６４、及び第１比較部６５を備えている。

尚、定尺切断回路部４０、停止距離設定部６０及び比較部５３の各機能、及びこのロータリーカッタ制御御装置１００−Ｐ等を含む制御対象の詳細については、特許文献１，２を参照されたい。また、材料１上のマーク位置とロータリーカッタ２による切断位置とを高精度に一致させるための装置については、特許文献３を参照されたい。

このロータリーカッタ制御装置１００−Ｐは、切断長設定部４１−Ｐにより設定された切断長になるように、材料１の移動量及びロータリーカッタ２の回転量を算出して駆動信号を生成し、駆動制御回路７に出力することにより、ロータリーカッタ２を回転制御して材料１をその切断長で切断する。このような切断長の材料１を製品として得るための運転を開始するには、まず、ロータリーカッタ２が材料１を切断できるように、材料１を設置する。そして、オペレータの運転開始操作があると、材料１はロータリーカッタ２側へ走行し（図１を参照）、マークセンサ１１が材料１上のマークを検出した後に、そのマーク位置を基準にして切断処理が開始される。この場合、切断処理が開始されるまでは、材料１の切断が行われないまま走行する。このため、比較的長い大きさの廃材が生じてしまい、その廃材の処理が困難になるという問題があった。

この問題を解決するために、製品としての切断が開始する前においても材料１を所定の長さに切断する前処理が行われる。具体的には、ロータリーカッタ制御装置１００−Ｐは、材料１が設置された後に運転が開始すると、予め設定された前処理切断長を切断長設定部４１−Ｐが出力し、この前処理切断長になるように駆動信号を生成し、駆動制御回路７に出力してロータリーカッタ２を回転制御する。そして、マークセンサ１１からのマーク検出信号を入力すると、そのマーク位置を基準にした切断処理を行うために、そのマーク位置以降の切断処理において、切断長設定部４１−Ｐが製品として設定した切断長を出力し、その切断長の製品を得るために、ロータリーカッタ２を回転制御する。これにより、運転開始直後において、材料１が切断されないまま走行することがなく、予め設定された前処理切断長の廃材を生成するから、その廃材の処理が困難になるという問題を解決することができる。

このように、従来のロータリーカッタ制御装置１００−Ｐは、製品を得るための切断処理を行う前に、短い長さの廃材を得るための前処理を行う。しかしながら、前処理において廃材が生じてしまうことから、材料１が無駄になるという問題があった。材料１を効率的かつ有効に切断するためには、廃材をできる限り少なくし、材料の無駄を低減することが望ましい。特許文献４には同様の課題を解決するための手法が記載されている。しかし、この手法は、ロータリーカッタ２を回転制御して材料１を切断するものではなく、制御対象が異なるため、この手法を図１に示した制御対象へそのまま適用することはできない。

特開２００１−１２９７９０号公報 特公昭６１−３３６７９号公報 特開昭５８−２８４９６号公報 特開２００１−３００６３４号公報

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、切断する材料の無駄を低減することが可能なロータリーカッタ制御装置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、材料をロータリーカッタに向けて走行させ、所定の切断長でロータリーカッタに材料を切断させる際に、製品としての切断が行われる材料の開始位置から、ロータリーカッタによる材料の切断位置までの間の初期長さの材料に対して前処理の切断を行わせ、前記前処理の切断が完了した後に、前記開始位置から製品としての切断を順次行わせるロータリーカッタ制御装置において、前記前処理の切断を行う際に、前記初期長さの材料に対し、製品を得るための設定長で切断したときの材料残り長を算出する材料残り算出手段と、ロータリーカッタの外周上の位置であって、ロータリーカッタにより材料を切断するために必要な最小限の位置を最小位置とし、材料の切断を開始する位置を切断開始位置とし、材料の切断を完了する位置を切断完了位置とし、切断開始位置と切断完了位置との間の中間位置を原点としたときの、該原点を基準にして最小位置と対称になる位置をワークアングル限界位置とし、ロータリーカッタの外周上の距離であって、前記切断開始位置から最小位置までの間の距離を最小距離とし、前記切断開始位置から最小位置を経由してワークアングル限界位置までの間の距離をワークアングル限界距離とした場合に、前記材料残り長、ロータリーカッタの周長、最小距離及びワークアングル限界距離に基づいて、切断パターンのケースを特定するケース特定手段と、前記材料残り長及び切断パターンのケースにより、運転を開始する際のロータリーカッタの初期位置を特定し、該初期位置に位置決めさせるための位置決め信号を出力するカッター初期位置特定手段と、前記製品を得るための設定長を第１の設定長、ロータリーカッタの周長を第２の設定長、及び、最小距離から材料残り長を減算して補正値を求め、または、第２の設定長に最小距離を加算した加算結果から材料残り長を減算して補正値を求め、第１の設定長から前記補正値のうちのいずれかを減算した結果を第３の設定長とした場合に、これらの設定長のうちのいずれかを切断長として選択し、該切断長を出力する切断長選択手段とを備え、前記カッター初期位置特定手段により出力された位置決め信号により、ロータリーカッタを初期位置に位置決めし、前記切断長選択手段により出力された切断長になるように、ロータリーカッタに材料を切断させ、前記前処理の切断が完了した後に、第１
の設定長を切断長として、ロータリーカッタに、製品としての材料の切断を順次行わせることを特徴とする。

また、本発明は、さらに、前記ケース特定手段により特定された、材料残り長がワークアングル限界距離よりも長い場合のケースについて、カッター周長切替信号を生成して出力するカッター周長切替信号生成手段と、前記製品を得るための設定長と、製品としての切断が行われる材料の開始位置をトラッキングした場合の該開始位置とロータリーカッタにおける材料の切断位置との間のトラッキング距離とを比較し、前記設定長よりもトラッキング距離の方が小さい場合に、補正設定値切替信号を生成して出力する補正設定値切替信号生成手段とを備え、前記切断長選択手段が、前記カッター周長切替信号を入力した場合に、前記第２の設定長を切断長として選択し、前記補正設定値切替信号を入力した場合に、前記第３の設定長を切断長として選択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、切断する材料の無駄を低減することが可能なロータリーカッタ制御装置を実現することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図３は、本発明の実施の形態によるロータリーカッタ制御装置の構成を示すブロック図である。このロータリーカッタ制御装置１００−１は、図１に示したロータリーカッタ制御装置１００に相当し、図２に示した従来のロータリーカッタ制御装置１００−Ｐと比較すると、切断長設定部４１−１の構成が異なる点で相違する。切断長設定部４１−１は、マーク検出回路５４からマーク検出信号を、切断完了検出回路４３から切断完了信号をそれぞれ入力し、切断長を第１演算部４２に、カッター位置決め信号を停止距離設定部６１に出力する。

図４は、図３に示したロータリーカッタ制御装置１００−１における切断長設定部４１−１の構成を示すブロック図である。この切断長設定部４１−１を備えたロータリーカッタ制御装置１００−１を図１に示した制御対象に適用することにより、運転開始してから材料１上のマーク以降に本来の製品としての切断処理を行うまでの間（前処理の間）、製品としての切断を含む所定の長さの切断を行い、材料の無駄を低減することを実現する。具体的には、図１を参照して、まず、オペレータは、運転を開始する前にロータリーカッタ２により材料１が切断されるように材料１を設置する。この場合、マークセンサ１１が材料１上のマークを検出できる位置に材料１を設置する。以下、このように設置された材料１において、マークセンサ１１が検出できる位置のマークを真のマークという。

そして、ロータリーカッタ制御装置１００−１は、オペレータによる運転開始操作により運転が開始すると、まず、カッター位置決め信号を出力してロータリーカッタ２の初期位置決めを行う。そして、その初期位置決めが完了すると、前処理の間に、製品としての切断を含む所定の長さの切断処理を行うために、切断処理毎の切断長を生成して出力する。そして、前処理の後は、本来の製品としての切断処理を行うために、製品を得るための予め設定された設定長（固定）を切断長として出力する。

図４において、切断長設定部４１−１は、材料残り算出手段１０１、カッター初期位置特定手段１０２、ケース特定手段１０３、カッター周長切替信号生成手段１０４、真マーク有無判定手段（補正設定値切替信号生成手段）１０５及び切断長選択手段１０６を備えている。以下、これらの手段について詳細に説明する。

まず、運転を開始してから本来の製品としての切断処理を行うまでの間に、切断長設定部４１−１により出力される切断長について説明する。切断長設定部４１−１により出力される切断長には、以下の３つがある。
（１）設定長（固定）・・・これは、材料１を切断して製品を得る場合の、その製品の切断長である。
（２）カッター周長・・・これは、ロータリーカッタ２の円周に相当する切断長である。
（３）補正された設定長・・・これは、設定長（固定）に対し、真のマークの位置で切断できるように補正した切断長である。この補正された設定長は、所定の条件において、真のマーク手前の切断処理に用いられる。
切断長設定部４１−１は、前述の（１）〜（３）のいずれかの切断長を第１演算部４２に出力する。第１演算部４２は、切断長を入力し、この入力した切断長を、タイミング信号発生部４４から切断完了のタイミング信号を入力したタイミングで、次の切断処理を行うための演算に用いる。そして、切断長設定部４１−１は、第１演算部４２が次の切断処理の演算を開始した直後に、新たな切断長に更新する。（１）の場合の切断によって製品を得ることができるが、（２）（３）の場合の切断によっては製品を得ることができず、切断された材料１は廃材となる。

図５は、図４に示した切断長設定部４１−１により設定される切断長を説明する図である。この図は、前処理の間における切断長の推移を示している。図５に示すように、切断長設定部４１−１は、ケース１〜４の４つのケースの切断パターンにより、材料１を切断するための切断長を所定のタイミングにて切り替えて出力する。尚、マークセンサ１１とロータリーカッタ２（ロータリーカッタ２における材料１の切断を開始する位置）との間の距離（センサ距離）を２０００ｍｍ、カッター周長を６８７．１ｍｍとする。

ケース１は、材料１を切断して製品を得るための設定長（固定）を９９０ｍｍとしたケースである。切断長設定部４１−１は、運転を開始してロータリーカッタ２の初期位置決めを始めると、設定長（固定）９９０ｍｍを切断長として出力する。ロータリーカッタ２の初期位置決めが完了した後、材料１が走行しロータリーカッタ２が回転することにより、まず、材料１が３０ｍｍの長さ（ＮＧ）に切断される。そして、切断長設定部４１−１は、切断完了信号を入力する前に設定長（固定）９００ｍｍを切断長として出力しているから、切断完了信号を入力した後の切断処理では、材料１が９００ｍｍの製品としての長さ（ＯＫ）に切断される。そして、切断完了信号を入力する前に、補正された設定長９８０ｍｍを切断長として出力し、切断完了信号を入力すると、材料１が真のマーカ位置で９８０ｍｍの長さ（ＮＧ）に切断される。ここで、ＯＫのときは製品となり、ＮＧのときは廃材となる。

ケース２は、材料１を切断して製品を得るための設定長（固定）を７２０ｍｍとしたケースである。切断長設定部４１−１は、運転を開始してロータリーカッタ２の初期位置決めを始めると、設定長（固定）７２０ｍｍを切断長として出力する。ロータリーカッタ２の初期位置決めが完了した後、材料１が走行しロータリーカッタ２が回転することにより、まず、材料１が５６０ｍｍの長さ（ＮＧ）に切断される。そして、切断長設定部４１−１は、切断完了信号を入力する前に設定長（固定）７２０ｍｍを切断長として出力しているから、切断完了信号を入力した後の切断処理では、材料１が７２０ｍｍの製品としての長さ（ＯＫ）に切断される。そして、切断完了信号を入力する前に、設定長（固定）７２０ｍｍを切断長として出力し、切断完了信号を入力すると、材料１が真のマーカ位置で７２０ｍｍの製品としての長さ（ＯＫ）に切断される。

ケース３は、材料１を切断して製品を得るための設定長（固定）を６７０ｍｍとしたケースである。切断長設定部４１−１は、運転を開始してロータリーカッタ２の初期位置決めを始めると、カッター周長６８７．１ｍｍを切断長として出力する。ロータリーカッタ２の初期位置決めが完了した後、材料１が走行しロータリーカッタ２が回転することにより、まず、材料１が３０ｍｍの長さ（ＮＧ）に切断される。そして、切断長設定部４１−１は、切断完了信号を入力する前にカッター周長６８７．１ｍｍを切断長として出力しているから、切断完了信号を入力した後の切断処理では、材料１が６８７．１ｍｍの長さ（ＮＧ）に切断される。そして、切断完了信号を入力する前に、設定長（固定）６７０ｍｍを切断長として出力し、切断完了信号を入力した後の切断処理では、材料１が６７０ｍｍの製品としての長さ（ＯＫ）に切断される。そして、切断完了信号を入力する前に、補正された設定長６１２．９ｍｍを切断長として出力し、切断完了信号を入力した後の切断処理では、材料１が真のマーカ位置で６１２．９ｍｍの長さ（ＮＧ）に切断される。

ケース４は、材料１を切断して製品を得るための設定長（固定）を１１００ｍｍとしたケースである。切断長設定部４１−１は、運転を開始してロータリーカッタ２の初期位置決めを始めると、カッター周長６８７．１ｍｍを切断長として出力する。ロータリーカッタ２の初期位置決めが完了した後、材料１が走行しロータリーカッタ２が回転することにより、まず、材料１が２１２．９ｍｍの長さ（ＮＧ）に切断される。そして、切断長設定部４１−１は、切断完了信号を入力する前にカッター周長６８７．１ｍｍを切断長として出力しているから、切断完了信号を入力した後の切断処理では、材料１が６８７．１ｍｍの長さ（ＮＧ）に切断される。そして、切断完了信号を入力する前に、設定長（固定）１１００ｍｍを切断長として出力し、切断完了信号を入力すると、材料１が１１００ｍｍの製品としての長さ（ＯＫ）に切断される。

このように、運転開始直後の１回目の切断処理のために用いる切断長は、ケース１，２の場合に設定長（固定）が選択され、ケース３，４の場合にカッター周長が選択されるが、材料１は、ロータリーカッタ２の初期位置決めによる刃物の位置に依存した長さに切断されることになる。その後、切断完了のタイミングにおいて、第１演算部４２が、切断長設定部４１−１から出力されている切断長を次の切断処理の演算のために使用する。その直後に、切断長設定部４１−１は切断長を更新する。

次に、切断長設定部４１−１の各手段について説明する。図４に戻って、材料残り算出手段１０１は、設定長（固定）及びセンサ距離を入力し、材料残り長を算出し、この材料残りをカッター初期位置特定手段１０２及びケース特定手段１０３に出力する。図８は、材料残り算出手段１０１の処理を示すフローチャート図である。図８に示すように、材料残り算出手段１０１は、乗算及び除算（ステップＳ８１）、整数化の演算（ステップＳ８２）、乗算及び除算（ステップＳ８３）、減算（ステップＳ８４）をそれぞれ行い、材料残り長を算出する。

図４に戻って、ケース特定手段１０３は、材料残り算出手段１０１から材料残り長を入力し、予め設定された最小加速距離、ワークアングル限界距離及びカッター周長を用いて、比較処理により切断パターンのケースを特定し、特定したケース番号をカッター周長切替信号生成手段１０４及びカッター初期位置特定手段１０２に出力する。カッター初期位置特定手段１０２は、材料残り算出手段１０１から材料残り長を、ケース特定手段１０３からケース番号を入力し、カッター初期角度位置を特定し、位置決め開始信号及びカッター位置決め信号を出力する。

図６は、ケース特定手段１０３により特定されるケース１〜４を説明する図である。また、図７は、ケース特定手段１０３の処理を示すフローチャート図である。図６において、原点Ｃを０度、最小角度加速位置Ａを＋３０．７１８度、切断開始位置Ｂを＋１５度、切断完了位置Ｄを−１５度、ワークアングル限界位置Ｅを−３０．７１８度とし、ロータリーカッタ２は時計と反対の向きに回転するものとする。ここで、最小加速角度位置Ａは、ロータリーカッタ２により材料１を切断するために必要な最低限の初期位置である。最小加速角度位置Ａよりも切断開始位置Ｂ側にロータリーカッタ２の刃が初期位置決めされた場合には、ロータリーカッタ２が切断を行うのに十分な速度を得ることができず、ジャムアップしてしまい、適切な切断処理を行うことができない。切断開始位置Ｂ及び切断完了位置Ｄは、この間に刃が存在する場合に材料１が切断中であることを意味する位置である。刃が切断完了位置Ｄに存在する場合は、図１に示した切断完了センサ１０により検出信号が出力される。ワークアングル限界位置Ｅは、最小加速角度位置Ａに対応する位置である。

また、最小加速角度は、時計と反対向きにおいて最小加速角度位置Ａから切断開始位置Ｂまでの間の角度１５．７１８度であり、その角度に対応する最小加速距離は、３０ｍｍである（図６（１）の太線の矢印の間の距離）。また、ワークアングル限界角度は、時計と同じ向きにおいて切断開始位置Ｂからワークアングル限界位置Ｅまでの間の角度３１４．２度であり、その角度に対応するワークアングル限界距離は、５９９．８ｍｍである（図６（２）太点線及び太実線の矢印の間の距離）。また、カッター周長角度＋最小加速角度は、時計と同じ向きにおいて切断開始位置Ｂから１周してさらに最小加速角度位置Ａまでの間の角度３７５．７１８度であり、その角度に対応するカッター周長＋最小加速距離は、７１７．１ｍｍである（図６（３）太点線及び太実線の矢印の間の距離）。

図７において、ケース特定手段１０３は、材料残り長と最小加速距離３０ｍｍとを比較し（ステップＳ７１）、材料残り長が最小加速距離以下である場合に、ケース１であると特定する。図６（１）では、設定長（固定）＝９９０ｍｍの場合に、材料残り長が以下の式により２０ｍｍであるから、これは切断開始位置Ｂを始点とした太実線で示した範囲内の値を意味し、ケース１となる。尚、センサ距離は２０００ｍｍである（図５を参照）。
２０００−２×９９０＝２０ｍｍ
この場合、カッター初期位置特定手段１０２は、材料残り長２０ｍｍを３０ｍｍとみなしてリミットをかけ、ロータリーカッタ２の刃が原点Ｃを基準として最小加速角度位置Ａの＋３０．７１８度に位置決めされるように、カッター位置決め信号を出力する。

また、ケース特定手段１０３は、材料残り長とワークアングル限界距離５９９．８ｍｍとを比較し（ステップＳ７２）、材料残り長がワークアングル限界距離以下である場合に、ケース２であると特定する。図６（２）では、設定長（固定）＝７２０ｍｍの場合に、材料残り長が以下の式により５６０ｍｍであるから、これは切断開始位置Ｂを始点とした太実線で示した範囲内の値を意味し、ケース２となる。
２０００−２×７２０＝５６０ｍｍ
この場合、カッター初期位置特定手段１０２は、ロータリーカッタ２の刃が、材料残り長５６０ｍｍに対応する角度である、原点Ｃを基準として−５１度に位置決めされるように、カッター位置決め信号を出力する。

また、ケース特定手段１０３は、材料残り長とカッター周長＋最小加速距離＝７１７．１ｍｍとを比較し（ステップＳ７３）、材料残り長がカッター周長＋最小加速距離以下である場合に、ケース３であると特定する。図６（３）では、設定長（固定）＝６７０ｍｍの場合に、材料残り長が以下の式により６６０ｍｍであるから、これは切断開始位置Ｂを始点とした太実線で示した範囲内の値を意味し、ケース３となる。
２０００−２×６７０＝６６０ｍｍ
この場合、カッター初期位置特定手段１０２は、材料残り長６６０ｍｍに対応する角度位置が、時計と同じ向きにおいてワークアングル限界位置Ｅと最小加速角度位置Ａとの間の角度位置であるから、リミットをかけ、ロータリーカッタ２の刃が原点Ｃを基準として最小加速角度位置Ａの＋３０．７１８度に位置決めされるように、カッター位置決め信号を出力する。

また、ケース特定手段１０３は、材料残り長がカッター周長＋最小加速距離７１７．１ｍｍよりも大きい場合に、ケース４であると特定する。図６（４）では、設定長（固定）＝１１００ｍｍの場合に、材料残り長が以下の式により９００ｍｍであるから、これは切断開始位置Ｂを始点とした太実線で示した範囲内の値を意味し、ケース４となる。
２０００−１×１１００＝９００ｍｍ
この場合、カッター初期位置特定手段１０２は、ロータリーカッタ２の刃が、材料残り長９００ｍｍからカッター周長６８７．１ｍｍを減算した２１２．９ｍｍに対応する角度である、原点Ｃを基準として＋１２６．９度に位置決めされるように、カッター位置決め信号を出力する。

図９は、カッター初期位置特定手段１０２及びケース特定手段１０３の処理を示すフローチャート図である。図９に示すように、カッター初期位置特定手段１０２及びケース特定手段１０３は、乗算及び除算（ステップＳ９１）、減算（ステップＳ９２）、比較処理（ステップＳ９３）、スイッチ処理（ステップＳ９４）、リミット処理（ステップＳ９５）、加算（ステップＳ９６）、反転処理（ステップＳ９７）、加算（ステップＳ９８）をそれぞれ行い、カッター初期位置特定手段１０２が、右回りの位置決めパルス信号及び左回りの位置決めパルス信号を生成する。また、カッター初期位置特定手段１０２は、図６において、ロータリーカッタ２の刃が、時計の反対向きにおいて最小加速角度位置Ａからワークアングル限界位置Ｅまでの間を通過しないようにロータリーカッタ２の回転方向を特定し、右回りの位置決めパルス信号または左回りの位置決めパルス信号をカッター位置決め信号として出力する。

ステップ９３では、ステップ９１により算出された材料残り長のパルス数換算値とワークアングル限界距離のパルス数換算値とを比較し（図７に示したステップ７２の処理を行い）、材料残りがワークアングル限界距離を超えている場合に、すなわちケース３または４の場合に、ケース３，４の信号（ＧＴ）が出力される。

ステップ９５では、位置決めパルス数換算値が、ワークアングル限界距離のパルス数換算値を上限とし、最小加速距離のパルス数換算値を下限とした場合に、これらの数値で制限される。また、ステップ９６では、ステップ９５までの位置決めパルス数換算値の計算が、ロータリーカッタ２の切断開始位置Ｂを基準に行われていたのに対し、ロータリーカッタ２の角度位置決めを行うためのカッター位置決め信号は、原点Ｃを基準に行われることから、その補正分のパルス数を加算する。

図４に戻って、カッター周長切替信号生成手段１０４は、切断完了検出回路４３から切断完了信号を、ケース特定手段１０３からケース番号を、カッター初期位置特定手段１０２から位置決め開始信号をそれぞれ入力し、カッター周長切替信号を生成し、切断長選択手段１０６に出力する。この信号により、切断長選択手段１０６において、カッター周長が切断長として選択される。

図１０は、カッター周長切替信号生成手段１０４の処理を示すフローチャート図である。図１０に示すように、カッター周長切替信号生成手段１０４は、論理積の演算（ステップＳ１０１）及びラッチ処理（ステップＳ１０２）をそれぞれ行い、カッター周長切替信号を生成する。具体的には、カッター周長切替信号生成手段１０４は、ケース番号３，４（３または４）の信号または位置決め開始信号を入力すると、カッター周長切替信号をラッチしてオンする。そして、切断完了信号を入力すると、カッター周長切替信号のラッチを解除してオフする。

図４に戻って、真マーク有無判定手段１０５は、切断完了検出回路４３から切断完了信号を、マーク検出回路５４からマーク検出信号をそれぞれ入力し、運転が開始してからの真のマーク位置を、測長ロール８のパルス信号から算出された材料１の移動量によりトラッキングし、真のマーク位置とロータリーカッタ２との間の距離（真のマークのトラッキング距離）を求める。そして、切断完了信号の入力タイミングにて、設定長（固定）と真のマーク位置のトラッキング距離とを比較し、設定長（固定）及び予め設定された許容範囲（例えば１０ｍｍ）を加算した値よりも真のマーク位置のトラッキング距離の方が小さい場合に、真マーク有信号（補正設定値切替信号）を出力する（真マーク有信号をオンする）。これ以外の場合は真マーク有信号を出力する（真マーク有信号をオフする）。このようにして、真マーク有無判定手段１０５は、ケース１の場合に、２回目の切断完了のタイミングにおいて（切断完了のタイミングにより、第１演算部４２が、入力した切断長により切断処理の演算を開始した後のタイミングにおいて）、真マーク有信号を出力する。ケース３の場合は、３回目の切断完了のタイミングにおいて（切断完了のタイミングにより、第１演算部４２が、入力した切断長により切断処理の演算を開始した後のタイミングにおいて）、真マーク有信号を出力する。その信号により、切断長選択手段１０６において、補正された設定値が切断長として選択される。

切断長選択手段１０６は、カッター周長切替信号生成手段１０４からカッター周長切替信号を、真マーク有無判定手段１０５から真マーク有信号をそれぞれ入力し、設定長（固定）、カッター周長及び補正された設定長のうちのいずれかを切断長として選択し、出力する。ここで、設定長（固定）は、製品毎に予め設定された値であり、カッター周長も予め設定された値である。補正された設定長は、前述したケース１，３の場合に用いる値であり、切断長選択手段１０６は、ケース１の場合、最小加速距離から材料残りを減算して補正値を求め、設定長（固定）からその補正値を減算し、その結果を補正された設定値とする。ケース３の場合、カッター周長と最小加速距離の加算結果から材料残りを減算して補正値を求め、設定長（固定）からその補正値を減算し、その結果を補正された設定値とする。

図５に示したケース１の場合は、切断長選択手段１０６は、最小加速距離３０ｍｍから材料残り２０ｍｍを減算して補正値１０ｍｍを求める。そして、設定長（固定）９９０ｍｍから補正値１０ｍｍを減算し、補正された設定値９８０ｍｍを求める。また、図５に示したケース３の場合は、切断長選択手段１０６は、カッター周長＋最小加速距離７１７．１ｍｍから材料残り６６０ｍｍを減算して補正値５７．１ｍｍを求める。そして、設定長（固定）６７０ｍｍから補正値５７．１ｍｍを減算し、補正された設定値６１２．９ｍｍを求める。

図１１は、切断長選択手段１０６の処理を示すフローチャート図である。図１１に示すように、切断長選択手段１０６は、２つのスイッチ処理（ステップＳ１１１，１１２）をそれぞれ行い、切断長を選択する。尚、図１１にはメモリが図示されておらず、切断長が出力されるタイミングは示していない。ステップ１１１では、切断長選択手段１０６は、カッター周長切替信号の入力がある場合に（オンの場合に）カッター周長を選択し、カッター周長切替信号の入力がない場合に（オフの場合に）設定長（固定）を選択する。また、ステップ１１２では、切断長選択手段１０６は、真マーク有信号の入力がある場合に（オンの場合に）、ステップ１１１により選択されたカッター周長または設定長（固定）を選択し、真マーク有信号の入力がない場合に（オフの場合に）補正された設定長を選択する。つまり、カッター周長切替信号及び真マーク信号がオフの場合に設定長（固定）を選択し、カッター周長切替信号がオン及び真マーク信号がオフの場合にカッター周長を選択し、カッター周長切替信号がオフ及び真マーク信号がオンの場合に補正された設定長を選択する。

以上のように、本発明の実施の形態によるロータリーカッタ制御装置１００−１によれば、製品を得るための切断処理を行う前に、短い長さの廃材を得るための前処理を行う場合に、切断長設定部４１−１が、製品を得るための設定長（固定）、カッター周長及び補正された設定長のうちのいずれかを切断長として設定する。この場合、設定長（固定）が切断長として設定された場合には、前処理においても製品を得ることができる。これにより、前処理において廃材を少なくすることができるから、材料１の効率的かつ有効な切断処理を実現することができ、材料の無駄を低減することができる。

ロータリーカッタ制御装置を含む全体の制御対象を示す概略図である。 従来のロータリーカッタ制御装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態によるロータリーカッタ制御装置の構成を示すブロック図である。 図３のロータリーカッタ制御装置における切断長設定部の構成を示すブロック図である。 図４の切断長設定部により設定される切断長を説明する図である。 ケース１〜４を説明する図である。 ケース特定手段の処理を示すフローチャート図である。 材料残り算出手段の処理を示すフローチャート図である。 カッター初期位置特定手段及びケース特定手段の処理を示すフローチャート図である。 カッター周長切替信号生成手段の処理を示すフローチャート図である。 切断長選択手段の処理を示すフローチャート図である。

符号の説明

１ シート状の材料
２ ロータリーカッタ
３ 主軸
４ 減速ギヤー
５ 電動機
６ パルスジェネレータ
７ 駆動制御回路
８ 測長ロール
９ パルスジェネレータ
１０ 切断完了センサ
１１ マークセンサ
４０ 定尺切断回路部
４１ 切断長設定部
４２ 第１演算部
４３ 切断完了検出回路
４４ タイミング信号発生部
４５ 周長設定部
４６ シート走行距離検出回路
４７ モータ回転数検出回路
４８ 第２演算部
４９，６３ Ｄ／Ａ変換器
５０，６４ 関数発生器
５１ Ｆ／Ｖ変換器
５２ 演算増幅器
５３ 第２比較部
５４ マーク検出回路
６０ 停止距離設定部
６１ 停止距離設定部
６２ 可逆カウンタ
６５ 第１比較部
１００ ロータリーカッタ制御装置
１０１ 材料残り算出手段
１０２ カッター初期位置特定手段
１０３ ケース特定手段
１０４ カッター周長切替信号生成手段
１０５ 真マーク有無判定手段
１０６ 切断長選択手段

Claims (2)

1. 材料をロータリーカッタに向けて走行させ、所定の切断長でロータリーカッタに材料を切断させる際に、製品としての切断が行われる材料の開始位置から、ロータリーカッタによる材料の切断位置までの間の初期長さの材料に対して前処理の切断を行わせ、前記前処理の切断が完了した後に、前記開始位置から製品としての切断を順次行わせるロータリーカッタ制御装置において、
   前記前処理の切断を行う際に、前記初期長さの材料に対し、製品を得るための設定長で切断したときの材料残り長を算出する材料残り算出手段と、
   ロータリーカッタの外周上の位置であって、ロータリーカッタにより材料を切断するために必要な最小限の位置を最小位置とし、材料の切断を開始する位置を切断開始位置とし、材料の切断を完了する位置を切断完了位置とし、切断開始位置と切断完了位置との間の中間位置を原点としたときの、該原点を基準にして最小位置と対称になる位置をワークアングル限界位置とし、ロータリーカッタの外周上の距離であって、前記切断開始位置から最小位置までの間の距離を最小距離とし、前記切断開始位置から最小位置を経由してワークアングル限界位置までの間の距離をワークアングル限界距離とした場合に、前記材料残り長、ロータリーカッタの周長、最小距離及びワークアングル限界距離に基づいて、切断パターンのケースを特定するケース特定手段と、
   前記材料残り長及び切断パターンのケースにより、運転を開始する際のロータリーカッタの初期位置を特定し、該初期位置に位置決めさせるための位置決め信号を出力するカッター初期位置特定手段と、
   前記製品を得るための設定長を第１の設定長、ロータリーカッタの周長を第２の設定長、及び、最小距離から材料残り長を減算して補正値を求め、または、第２の設定長に最小距離を加算した加算結果から材料残り長を減算して補正値を求め、第１の設定長から前記補正値のうちのいずれかを減算した結果を第３の設定長とした場合に、これらの設定長のうちのいずれかを切断長として選択し、該切断長を出力する切断長選択手段とを備え、
   前記カッター初期位置特定手段により出力された位置決め信号により、ロータリーカッタを初期位置に位置決めし、前記切断長選択手段により出力された切断長になるように、ロータリーカッタに材料を切断させ、前記前処理の切断が完了した後に、第１の設定長を切断長として、ロータリーカッタに、製品としての材料の切断を順次行わせることを特徴とするロータリーカッタ制御装置。
2. 請求項１に記載のロータリーカッタ制御装置において、
   さらに、前記ケース特定手段により特定された、材料残り長がワークアングル限界距離よりも長い場合のケースについて、カッター周長切替信号を生成して出力するカッター周長切替信号生成手段と、
   前記製品を得るための設定長と、製品としての切断が行われる材料の開始位置をトラッキングした場合の該開始位置とロータリーカッタにおける材料の切断位置との間のトラッキング距離とを比較し、前記設定長よりもトラッキング距離の方が小さい場合に、補正設定値切替信号を生成して出力する補正設定値切替信号生成手段とを備え、
   前記切断長選択手段が、前記カッター周長切替信号を入力した場合に、前記第２の設定長を切断長として選択し、前記補正設定値切替信号を入力した場合に、前記第３の設定長を切断長として選択することを特徴とするロータリーカッタ制御装置。

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