JP6960794B2

JP6960794B2 - ロータリーシャー制御装置

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Inventors: 晶男住野; 義生阿部
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Description

本発明は、走行する材料の速度にロータリーシャーの回転速度を同期させ、材料を切断制御するロータリーシャー制御装置に関する。

従来、走行する材料に、ロータリーシャーの回転する刃物（シャー）を追従させ、ロータリーシャーに、材料を設定長に連続して切断させるロータリーシャー制御装置が知られている。ロータリーシャー制御装置では、材料を一定の速度で走行させ、材料の走行速度を基準としてこの速度にロータリーシャーの回転速度を一致させた状態で、材料の切断が行われる。

一般に、走行する材料にシャーが噛み込むとき、瞬時的に切断トルクが発生し、材料の走行速度とロータリーシャーの回転速度との間に差が生じてしまう。このとき、ロータリーシャーの回転速度が低下し、材料の走行速度以下となる。このようなロータリーシャーの回転速度が瞬時的に低下することを、インパクトドロップという。

インパクトドロップが発生すると、材料がシャーにより瞬時的に止められた状態となり、材料が盛り上がる（パンプする）可能性がある。そうすると、材料とロータリーシャーとの間の同期が維持できなくなり、材料の切断精度が低下してしまう。

このようなロータリーシャーのインパクトドロップを軽減し、材料のパンプを防止するための手法が開示されている（例えば、特許文献１を参照）。このロータリーシャー制御装置は、トルク基準指令値を演算することで加速トルク指令値を求め、トルク基準指令値から加速トルク指令値を減算して切断トルクのレベル値を記憶する。そして、ロータリーシャー制御装置は、開始角度、終了角度及び切断トルクのピーク値に基づいて、切断トルクのレベル値を波形整形することで、トルクブースト補償値を求め、トルク基準指令値にトルクブースト補償値を加算することでトルク指令値を求める。

特開２００２−１９２４１８号公報

しかしながら、従来のロータリーシャー制御装置では、トルクを検出したときの１回分の結果を記憶し、その結果を用いてトルクブースト補償値を求め、加算処理を行ってトルク指令値を求める。このため、材料の厚みまたは品質等にばらつきがある場合には、適正なトルク指令値を求めることができず、十分な切断精度を得ることができないという問題があった。

また、材料が加速走行しているときにトルクを検出した場合には、トルクは適正値よりも大きい値となるから、この結果を用いてトルク指令値を求めると、過補償となってしまう。この場合、検出したトルクに減衰率を乗算することで、過補償を緩和することができるが、十分ではない。

そこで、本発明は前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、材料の厚みまたは品質等のばらつきに対応する適正なトルク指令値を求め、材料の切断精度を向上させることが可能なロータリーシャー制御装置を提供することにある。

前記課題を解決するために、請求項１のロータリーシャー制御装置は、所定の速度指令に基づいてトルク指令を生成し、前記トルク指令にトルクブースト値を加算して新たなトルク指令を生成し、前記新たなトルク指令に基づいてロータリーシャーを回転制御することで、材料の走行速度に同期させながら前記材料を連続して切断させるロータリーシャー制御装置において、前記所定の速度指令と前記ロータリーシャーの回転速度との間の速度偏差を算出する減算器と、前記減算器により算出された前記速度偏差が０となるように、ＰＩ制御器による速度制御を行い、前記トルク指令を生成する速度制御器と、前記材料を切断しているときの前記ロータリーシャーの角度に対応した前記トルクブースト値を生成するトルクブースト制御器と、前記速度制御器により生成された前記トルク指令に、前記トルクブースト制御器により生成された前記トルクブースト値を加算し、前記新たなトルク指令を生成する加算器と、を備え、前記トルクブースト制御器が、前記角度に対応する仮トルクブースト値が格納された制御用テーブルを有し、前記切断の処理中に、前記制御用テーブルから、前記角度に対応する前記仮トルクブースト値を読み出し、前記切断の処理毎に、前記角度に対応する、前記速度制御器により生成された前記トルク指令を仮トルクブースト値として収集し、前記切断の処理中以外のときに、前記切断の処理毎に収集した前記仮トルクブースト値に基づいて平均化処理を行い、前記平均化処理の結果を新たな仮トルクブースト値として、前記制御用テーブルに格納する、ことを特徴とする。

また、請求項２のロータリーシャー制御装置は、請求項１に記載のロータリーシャー制御装置において、前記トルクブースト制御器に代わる新たなトルクブースト制御器が、前記角度に対応する仮トルクブースト値が格納された制御用テーブルを有し、前記切断の処理中に、前記制御用テーブルから、前記角度に対応する前記仮トルクブースト値を読み出し、前記仮トルクブースト値に基づいて前記トルクブースト値を生成すると共に、前記角度に対応する、前記速度制御器により生成された前記トルク指令を仮トルクブースト値として、採取用テーブルに格納し、前記切断の処理中以外のときに、前記制御用テーブル及び前記採取用テーブルから前記角度に対応した前記仮トルクブースト値をそれぞれ読み出し、前記角度毎に、２つの前記仮トルクブースト値を平均化し、前記平均化した結果を新たな仮トルクブースト値として、前記制御用テーブルに格納する、ことを特徴とする。

また、請求項３のロータリーシャー制御装置は、請求項１に記載のロータリーシャー制御装置において、前記トルクブースト制御器に代わる新たなトルクブースト制御器が、前記角度に対応する仮トルクブースト値が格納された制御用テーブル、前記トルク指令がピークとなるピークトルク検出タイミングのときの前記トルク指令がピークトルクとして予め格納されたトルク格納器、前記ピークトルク検出タイミングのときの前記材料の走行速度がピークライン速度として予め格納されたライン速度格納器、前記ピークトルク検出タイミングのときの前記角度がピーク角度として予め格納された角度格納器を有し、前記切断の処理毎に、複数の採取用テーブルをループさせて順番に選択し、前記切断の処理中に、前記制御用テーブルから、前記角度に対応する前記仮トルクブースト値を読み出し、前記仮トルクブースト値に基づいて前記トルクブースト値を生成すると共に、前記トルク格納器に格納された前記ピークトルク、前記ライン速度格納器に格納された前記ピークライン速度、及び前記角度格納器に格納された前記ピーク角度に基づいて、前記角度に対応する仮トルクブースト値を生成し、前記仮トルクブースト値を、選択した前記採取用テーブルに格納し、前記切断の処理中以外のときに、前記複数の採取用テーブルから前記角度に対応した前記仮トルクブースト値をそれぞれ読み出し、前記角度毎に、複数の前記仮トルクブースト値を平均化し、前記平均化した結果を新たな仮トルクブースト値として、前記制御用テーブルに格納する、ことを特徴とする。

また、請求項４のロータリーシャー制御装置は、請求項２または３に記載のロータリーシャー制御装置において、前記新たなトルクブースト制御器が、さらに、初回の前記切断の処理中に、前記仮トルクブースト値を初期採取用テーブルに格納し、前記切断の処理中に、前記制御用テーブル及び前記初期採取用テーブルから、前記角度に対応する前記仮トルクブースト値をそれぞれ読み出し、２つの前記仮トルクブースト値の偏差の絶対値が所定の閾値以上の場合、前記制御用テーブルから読み出した前記仮トルクブースト値を選択し、前記偏差の絶対値が前記閾値よりも小さい場合、前記初期採取用テーブルから読み出した前記仮トルクブースト値を選択し、選択した前記仮トルクブースト値に基づいて前記トルクブースト値を生成する、ことを特徴とする。

以上のように、本発明によれば、材料の厚みまたは品質等のばらつきに対応する適正なトルク指令値を求めることでき、結果として、材料の切断精度を向上させることが可能となる。

本発明の実施形態によるロータリーシャー制御装置の構成例を示すブロック図である。実施例１のＴＢ（トルクブースト）制御器の構成例を示すブロック図である。実施例２のＴＢ制御器の構成例を示すブロック図である。実施例１のＴＢ制御器に備えたＴＢ設定器の構成例を示すブロック図である。実施例２のＴＢ制御器に備えたＴＢ設定器の構成例を示すブロック図である。採取用テーブルの構成例を示す図である。実施例１のＴＢ制御器における処理例の概略を示すフローチャートである。実施例２のＴＢ制御器における処理例の概略を示すフローチャートである。制御用テーブルに格納される角度Ｋ及びトルクブースト値ＴＢを説明する図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて詳細に説明する。
〔ロータリーシャー制御装置〕
まず、本発明の実施形態によるロータリーシャー制御装置について説明する。図１は、ロータリーシャー制御装置の構成例を示すブロック図である。尚、図１には、本発明に直接関連する構成部のみを示しており、直接関連しない構成部は省略してある。

ロータリーシャー制御装置１は、走行する材料２に、ロータリーシャー３に設けられたシャーの回転を追従させ、材料２を所定の設定長に連続して切断するための制御を行う。

ロータリーシャー制御装置１は、ロータリーシャー３を回転させるモータ５の回転位置が反映された位置ＦＢ（フィードバック）を、ＰＧ（パルスジェネレータ）６から入力する。つまり、位置ＦＢは、ロータリーシャー３の回転位置を示す。また、ロータリーシャー制御装置１は、ロータリーシャー３の回転位置が原点位置のタイミングにあることを示す原点信号Ｇを、原点センサ７から入力する。

ロータリーシャー制御装置１は、ロータリーシャー３のトルク指令Ｔ＊、位置ＦＢ、原点信号Ｇ、材料２の走行速度であるライン速度ωＬ等に基づいて、トルクブースト値ＴＢ＊を生成する。そして、ロータリーシャー制御装置１は、ロータリーシャー３を回転させるためのトルク指令Ｔ＊にトルクブースト値ＴＢ＊を加算し、新たなトルク指令Ｔ＊＊を生成し、新たなトルク指令Ｔ＊＊に基づいた交流電圧指令をインバータ４へ出力する。

これにより、トルク指令Ｔ＊にトルクブースト値ＴＢ＊を加算して得られた新たなトルク指令Ｔ＊＊に基づいて、インバータ４を介してモータ５が回転し、ロータリーシャー３が回転制御される。

図１に示すように、ロータリーシャー制御装置１は、速度変換器１０、減算器１１、速度制御器１２、ＴＢ制御器１３及び加算器１４を備えている。速度変換器１０は、ＰＧ６から、ロータリーシャー３の回転位置を示す位置ＦＢを入力し、位置ＦＢを微分することで、位置ＦＢを、ロータリーシャー３の回転速度を示す速度ＦＢに変換する。そして、速度変換器１０は、ロータリーシャー３の速度ＦＢを減算器１１に出力する。

減算器１１は、図示しない制御器により生成されたロータリーシャー３の速度指令ω＊を入力すると共に、速度変換器１０からロータリーシャー３の速度ＦＢを入力し、速度指令ω＊から速度ＦＢを減算し、速度偏差を求める。そして、減算器１１は、速度偏差を速度制御器１２に出力する。

速度制御器１２は、減算器１１から速度偏差を入力し、速度偏差が０になるように、予め設定された比例ゲイン及び積分ゲインを用いてＰＩ制御器による速度制御を行い、トルク指令Ｔ＊を生成する。そして、速度制御器１２は、トルク指令Ｔ＊をＴＢ制御器１３及び加算器１４に出力する。

ＴＢ制御器１３は、速度制御器１２からトルク指令Ｔ＊を入力すると共に、材料２の走行速度であるライン速度ωＬを入力し、さらに、ロータリーシャー３の位置ＦＢ及び原点信号Ｇ等を入力する。ピークトルク検出タイミング信号ＰＴは、当該ＴＢ制御器１３が後述する実施例２の場合に入力される。

ＴＢ制御器１３は、ロータリーシャー３の位置ＦＢ及び原点信号Ｇからロータリーシャー３の角度Ｋを求め、材料２の切断処理毎に収集したトルク指令Ｔ＊に基づいた平均化処理を行う。そして、ＴＢ制御器１３は、ロータリーシャー３の角度Ｋに応じたトルクブースト値ＴＢ＊を生成し、トルクブースト値ＴＢ＊を加算器１４に出力する。

これにより、トルクブースト値ＴＢ＊は、材料２の厚みまたは品質等のばらつきを吸収した値となり、このトルクブースト値ＴＢ＊がトルク指令Ｔ＊に加算され新たなトルク指令Ｔ＊＊が生成されることで、適正なトルクが材料２に与えられる。

ＴＢ制御器１３の詳細については後述する。後述する説明では、ＴＢ制御器１３の具体例として実施例１，２を挙げる。実施例１のＴＢ制御器１３は、材料２の切断処理毎に、トルク指令Ｔ＊をトルクブースト値ＴＢとして格納する。そして、実施例１のＴＢ制御器１３は、切断処理毎のトルクブースト値ＴＢを平均化し、次回の切断処理のときに、ワークアングル（切断領域）の角度Ｋに応じて、平均化したトルクブースト値ＴＢを用いて、トルクブースト値ＴＢ＊を設定する。また、実施例２のＴＢ制御器１３は、材料２の切断処理毎に、ピークトルクＰ＊等に基づいてモデルトルクブースト値ＭＴＢを算出して格納する。そして、実施例２のＴＢ制御器１３は、切断処理毎のモデルトルクブースト値ＭＴＢを平均化し、次回の切断処理のときに、ワークアングルの角度Ｋに応じて、平均化したモデルトルクブースト値ＭＴＢを用いて、トルクブースト値ＴＢ＊を設定する。

加算器１４は、速度制御器１２からトルク指令Ｔ＊を入力すると共に、ＴＢ制御器１３からトルクブースト値ＴＢ＊を入力し、トルク指令Ｔ＊にトルクブースト値ＴＢ＊を加算し、新たなトルク指令Ｔ＊＊を生成する。このようにして生成された新たなトルク指令Ｔ＊＊に基づいて交流電圧指令が生成され、交流電圧指令がインバータ４へ出力される。

これにより、新たなトルク指令Ｔ＊＊は、材料２の厚みまたは品質等のばらつきを吸収した指令となり、この新たなトルク指令Ｔ＊＊に基づいて生成された交流電圧指令がインバータ４へ出力されることで、適正なトルクが材料２に与えられる。

〔ＴＢ制御器１３／実施例１〕
次に、図１に示したロータリーシャー制御装置１において、実施例１のＴＢ制御器１３を説明する。図２は、実施例１のＴＢ制御器１３の構成例を示すブロック図であり、図７は、実施例１のＴＢ制御器１３における処理例の概略を示すフローチャートである。

前述のとおり、実施例１のＴＢ制御器１３は、材料２の切断処理毎に、トルク指令Ｔ＊をトルクブースト値ＴＢとして格納する。そして、実施例１のＴＢ制御器１３は、切断処理毎のトルクブースト値ＴＢを平均化し、次回の切断処理のときに、ワークアングルの角度Ｋに応じて、平均化したトルクブースト値ＴＢを用いて、トルクブースト値ＴＢ＊を設定する。

図２を参照して、このＴＢ制御器１３−１は、機械角度出力器２０、位相調整器２１、格納器２２、採取用テーブル２３、平均化器２４、制御用テーブル２５及びＴＢ設定器２６を備えている。

（処理の概略／実施例１）
まず、ＴＢ制御器１３−１の処理例の概略について説明する。図７を参照して、ＴＢ制御器１３−１は、ロータリーシャー３の角度Ｋがワークアングルの範囲内にある場合（ステップＳ７０１：Ｙ）、切断処理中であると判断する（ステップＳ７０２）。そして、ＴＢ制御器１３−１は、切断処理中の角度Ｋに対応するトルク指令Ｔ＊をトルクブースト値ＴＢとして、採取用テーブル２３に格納する（ステップＳ７０３）。

ＴＢ制御器１３−１は、角度Ｋの位相を進めて調整角度ＴＫを生成し、後述するステップＳ７０８にて更新された制御用テーブル２５から、調整角度ＴＫに対応するトルクブースト値ＴＢを読み出す（ステップＳ７０４）。そして、ＴＢ制御器１３−１は、トルクブースト値ＴＢに補間処理等を施し、トルクブースト値ＴＢ＊を生成し、これを切断処理中の角度Ｋに対応するトルクブースト値ＴＢ＊として出力する（ステップＳ７０５）。

一方、ＴＢ制御器１３−１は、切断処理が終了し、ロータリーシャー３の角度Ｋがワークアングルの範囲内にない場合（ステップＳ７０１：Ｎ）、非切断処理中であると判断する（ステップＳ７０６）。そして、ＴＢ制御器１３−１は、制御用テーブル２５及び採取用テーブル２３からトルクブースト値ＴＢをそれぞれ読み出し、角度Ｋ毎にトルクブースト値ＴＢを平均化する（ステップＳ７０７）。ＴＢ制御器１３−１は、平均化したトルクブースト値ＴＢを制御用テーブル２５に格納することで、制御用テーブル２５を更新する（ステップＳ７０８）。

（構成／実施例１）
次に、ＴＢ制御器１３−１の構成例について説明する。図２を参照して、機械角度出力器２０は、ＰＧ６からロータリーシャー３の位置ＦＢを入力すると共に、原点センサ７から、ロータリーシャー３の回転位置が原点位置のタイミングにあることを示す原点信号Ｇを入力する。機械角度出力器２０は、予め設定されたワークアングルの範囲内で、位置ＦＢの入力に伴い切断処理中の角度Ｋを生成する。ワークアングルは、予め設定された切断開始角度から切断終了角度までの間の角度である。

機械角度出力器２０は、原点信号Ｇを入力する毎に角度Ｋをリセットする。そして、機械角度出力器２０は、切断処理中の角度Ｋを位相調整器２１及び格納器２２に出力する。これにより、予め設定されたワークアングルである切断領域の範囲内で、切断処理中の角度Ｋが出力される。

位相調整器２１は、機械角度出力器２０からワークアングルの切断処理中の角度Ｋを入力し、角度Ｋに予め設定された固定値を加算し、位相を進めた調整角度ＴＫを求め、調整角度ＴＫをＴＢ設定器２６に出力する。

格納器２２は、速度制御器１２からトルク指令Ｔ＊を入力すると共に、機械角度出力器２０からワークアングルの切断処理中の角度Ｋを入力し、入力したトルク指令Ｔ＊をトルクブースト値ＴＢとする。格納器２２は、初回の切断処理の場合、所定間隔でサンプリングした角度Ｋ及びこれに対応するトルクブースト値ＴＢを制御用テーブル２５に格納する。また、格納器２２は、２回目以降の切断処理の場合、所定間隔でサンプリングした角度Ｋ及びこれに対応するトルクブースト値ＴＢを採取用テーブル２３に格納する。

図６は、採取用テーブル２３の構成例を示す図である。この採取用テーブル２３は、ワークアングルの角度Ｋについて所定間隔でサンプリングした角度Ｋ＿１〜Ｋ＿ｍ、及びこれらに対応するトルクブースト値ＴＢ＿１〜ＴＢ＿ｍから構成される。制御用テーブル２５の構成も図６に示した構成と同様である。ｍは２以上の整数である。

このように、図６に示した角度Ｋ＿１〜Ｋ＿ｍ及びトルクブースト値ＴＢ＿１〜ＴＢ＿ｍから構成される採取用テーブル２３が、２回目以降の切断処理毎に生成される。

図２に戻って、平均化器２４は、ロータリーシャー３による切断が完了すると、採取用テーブル２３に格納された角度Ｋ及びトルクブースト値ＴＢを読み出すと共に、制御用テーブル２５に格納された角度Ｋ及びトルクブースト値ＴＢを読み出す。例えば、平均化器２４は、機械角度出力器２０からワークアングルの切断処理中の角度Ｋを入力し、角度Ｋの入力がなくなったタイミングで、ロータリーシャー３による切断完了を認識する。尚、平均化器２４は、図示しない制御器により生成された切断完了信号（切断が完了したタイミングを示す信号）を入力することで、ロータリーシャー３による切断完了を認識するようにしてもよい。

採取用テーブル２３から読み出されたトルクブースト値ＴＢは、切断が完了した時点の当該切断のサイクル（今回のサイクル）にて収集した今回分のデータである。また、制御用テーブル２５から読み出されたトルクブースト値ＴＢは、今回のサイクルにて使用したデータであり、前回のサイクルまでに収集したデータの平均値である。

平均化器２４は、同じ角度Ｋにおける２つのトルクブースト値ＴＢを平均化し、新たなトルクブースト値ＴＢを求め、次回のサイクルにて使用するための角度Ｋ及びこれに対応する新たなトルクブースト値ＴＢとして制御用テーブル２５に格納する。

これにより、平均化器２４にて、今回のサイクルの切断処理が終了してから、次回のサイクルの切断処理が開始するまでの間の切断中でないタイミングにおいて、次回のサイクルにて使用するトルクブースト値ＴＢが求められ、制御用テーブル２５に格納される。そして、次回のサイクルにて、制御用テーブル２５に格納されたトルクブースト値ＴＢが使用される。

制御用テーブル２５に格納されたトルクブースト値ＴＢは、複数回の切断処理にて収集したトルク指令Ｔ＊を平均化した値である。したがって、次回のサイクルでは、今回のサイクルまでの材料２の厚みまたは品質等のばらつきを吸収したトルクブースト値ＴＢが使用される。

図９は、制御用テーブル２５に格納される角度Ｋ及びトルクブースト値ＴＢを説明する図であり、（１）は、ロータリーシャー３の角度Ｋの例を示し、（２）は、角度Ｋに対応するトルクブースト値ＴＢの例を示す。

図９（１）に示すように、ロータリーシャー３の上端位置を±１８０°、左端位置を＋９０°、下端位置を０°、右端位置を−９０°とし、ロータリーシャー３は矢印の向きに回転するものとする。制御用テーブル２５には、ワークアングルの角度Ｋ＝α〜β及びトルクブースト値ＴＢが、所定のサンプリング間隔で格納される。

図９（２）に示すように、トルクブースト値ＴＢは、例えば角度Ｋ＝αのときにピークであり、角度Ｋ＝βへ移行すると共に減少する三角波形の形状となる。後述するＴＢ設定器２６により、このような三角波形のトルクブースト値ＴＢが、実際の角度Ｋよりも位相の進んだ調整角度ＴＫに対応して読み出され、トルクブーストの開始タイミングが早められる。

図２に戻って、ＴＢ設定器２６は、ライン速度ωＬを入力すると共に、位相調整器２１から調整角度ＴＫを入力する。そして、ＴＢ設定器２６は、制御用テーブル２５から、調整角度ＴＫに対応するトルクブースト値ＴＢを読み出して補間処理を行い、補間処理後のトルクブースト値に所定のゲインを乗算するゲイン処理を行い、トルクブースト値ＴＢ＊を求める。そして、ＴＢ設定器２６は、これを角度Ｋに対応するトルクブースト値ＴＢ＊として加算器１４に出力する。ＴＢ設定器２６の詳細については後述する。

これにより、次回のサイクルの切断処理が開始すると、ＴＢ設定器２６にて、調整角度ＴＫに対応するトルクブースト値ＴＢが制御用テーブル２５から読み出される。そして、補間処理及びゲイン処理の後のトルクブースト値ＴＢ＊が出力され、加算器１４にてトルク指令Ｔ＊に加算され、新たなトルク指令Ｔ＊＊が生成される。

図４は、実施例１のＴＢ制御器１３−１に備えたＴＢ設定器２６の構成例を示すブロック図である。このＴＢ設定器２６は、ＴＢ読出器５０、補間器５１及び乗算器５２を備えている。

ＴＢ読出器５０は、位相調整器２１から調整角度ＴＫを入力し、制御用テーブル２５から、調整角度ＴＫに対応するトルクブースト値ＴＢを読み出し、トルクブースト値ＴＢを補間器５１に出力する。ＴＢ読出器５０により読み出されるトルクブースト値ＴＢは、切断処理中の実際の角度Ｋに対応するデータではなく、角度Ｋよりも位相の進んだ調整角度ＴＫに対応するデータである。

補間器５１は、ＴＢ読出器５０から調整角度ＴＫに対応するトルクブースト値ＴＢを入力する。そして、補間器５１は、複数の調整角度ＴＫに対応する複数のトルクブースト値ＴＢを用いて補間処理を行い、より細かなサンプリング間隔の調整角度ＴＫに対応するトルクブースト値ＴＢを生成し、補間処理後のトルクブースト値ＴＢを乗算器５２に出力する。

乗算器５２は、補間器５１からトルクブースト値ＴＢを入力すると共に、ライン速度ωＬを入力し、ライン速度ωＬの二乗値（ｖ^２）の逆数をゲイン（１／ｖ^２）として、トルクブースト値ＴＢにゲインを乗算し、乗算結果をトルクブースト値ＴＢ＊として加算器１４に出力する。ライン速度ωＬをｖとして、トルクブースト値ＴＢ＊は、以下の数式により算出される。
〔数式１〕
ＴＢ＊＝ＴＢ×（１／ｖ^２）・・・（１）

ここで、ライン速度ωＬが高い場合、材料２は、ロータリーシャー３の機械の慣性を利用して切断できるため、トルクブースト値ＴＢ＊はさほど大きくなくてもよい。一方、ライン速度ωＬが低い場合、材料２は、機械の慣性が材料２の切断に有効に作用しないため、トルクブースト値ＴＢ＊を大きくする必要がある。ライン速度ωＬが低い場合のトルクブースト値ＴＢ＊は、ライン速度ωＬが高い場合よりも大きな値が算出される。これにより、乗算器５２により算出されるトルクブースト値ＴＢ＊は、ロータリーシャー３の機械の慣性による材料２の切断能力を反映した値となる。

以上のように、実施例１のＴＢ制御器１３−１を備えたロータリーシャー制御装置１によれば、ＴＢ制御器１３−１の格納器２２は、切断処理中の角度Ｋに対応するトルク指令Ｔ＊をトルクブースト値ＴＢとして、採取用テーブル２３に格納する。平均化器２４は、制御用テーブル２５及び採取用テーブル２３からトルクブースト値ＴＢをそれぞれ読み出し、角度Ｋ毎にトルクブースト値ＴＢを平均化し、平均化した新たなトルクブースト値ＴＢを制御用テーブル２５に格納する。

ＴＢ設定器２６は、制御用テーブル２５から、角度Ｋの位相が進んだ調整角度ＴＫに対応するトルクブースト値ＴＢを読み出し、補間処理等を行いトルクブースト値ＴＢ＊を生成し、これを切断処理中の角度Ｋに対応するトルクブースト値ＴＢ＊として出力する。

加算器１４は、トルク指令Ｔ＊にトルクブースト値ＴＢ＊を加算して、新たなトルク指令Ｔ＊＊を生成する。このようにして生成された新たなトルク指令Ｔ＊＊に基づいて、ロータリーシャー３が回転制御される。

これにより、トルクブースト値ＴＢ＊は、材料２の厚みまたは品質等のばらつきを吸収した値となるから、新たなトルク指令Ｔ＊＊も、材料２の厚みまたは品質等のばらつきを吸収した適正な指令となる。したがって、ロータリーシャー３による材料２の切断精度を向上させることができる。

また、制御用テーブル２５には、所定間隔でサンプリングされた角度Ｋ毎のトルクブースト値ＴＢが格納され、ＴＢ設定器２６により角度Ｋ毎のトルクブースト値ＴＢ＊が生成される。したがって、角度Ｋ毎に処理が行われトルクブースト値ＴＢ＊が生成されるから、ピークトルクを基準にしてトルクブースト値ＴＢが生成される従来技術に比べ、トルクブースト値ＴＢ＊は適正な値となる。

また、前述のとおり、従来技術では、材料２が加速走行しているときにトルクが検出された場合、検出されたトルクは適正なトルク値よりも大きくなり、過補償となってしまう。本発明の実施形態では、平均化処理が行われたトルクブースト値ＴＢに基づいて、適正なトルクブースト値ＴＢ＊が生成されるから、過補償となることがない。材料２のライン速度ωＬが変化した場合も同様であり、適正なトルクブースト値ＴＢ＊が生成される。

〔ＴＢ制御器１３／実施例２〕
次に、図１に示したロータリーシャー制御装置１において、実施例２のＴＢ制御器１３を説明する。図３は、実施例２のＴＢ制御器１３の構成例を示すブロック図であり、図８は、実施例２のＴＢ制御器１３における処理例の概略を示すフローチャートである。

前述のとおり、実施例２のＴＢ制御器１３は、材料２の切断処理毎に、ピークトルクＰ＊等に基づいてモデルトルクブースト値ＭＴＢを算出して格納する。そして、実施例２のＴＢ制御器１３は、切断処理毎のモデルトルクブースト値ＭＴＢを平均化し、次回の切断処理のときに、ワークアングルの角度Ｋに応じて、平均化したモデルトルクブースト値ＭＴＢを用いて、トルクブースト値ＴＢ＊を設定する。

図３を参照して、このＴＢ制御器１３−２は、機械角度出力器３０、位相調整器３１、トルク格納器３２、ライン速度格納器３３、角度格納器３４、ＴＢ算出格納器３５、初期採取用テーブル３６、採取用テーブル３７−１〜３７−ｎ、平均化器３８、制御用テーブル３９及びＴＢ設定器４０を備えている。ｎは２以上の整数である。

（処理の概略／実施例２）
まず、ＴＢ制御器１３−２の処理例の概略について説明する。図８を参照して、ＴＢ制御器１３−２は、ロータリーシャー３の角度Ｋがワークアングルの範囲内にある場合（ステップＳ８０１：Ｙ）、切断処理中であると判断する（ステップＳ８０２）。そして、ＴＢ制御器１３−２は、ピークトルクＰ＊等に基づいて、切断処理中の角度Ｋに対応するトルクブースト値ＴＢを生成する（ステップＳ８０３）。

ＴＢ制御器１３−２は、切断処理中の角度Ｋに対応するトルクブースト値ＴＢを、採取用テーブル３７−１〜３７−ｎのいずれかを選択して格納する（ステップＳ８０４）。尚、ＴＢ制御器１３−２は、初回の切断処理の場合、切断処理中の角度Ｋに対応するトルクブースト値ＴＢを、初期採取用テーブル３６に格納する。

ＴＢ制御器１３−２は、角度Ｋの位相を進めて調整角度ＴＫを生成する。そして、ＴＢ制御器１３−２は、後述するステップＳ８０９にて更新された制御用テーブル３９、及び初期採取用テーブル３６から、調整角度ＴＫに対応するトルクブースト値ＴＢをそれぞれ読み出し、一方を選択する（ステップＳ８０５）。そして、ＴＢ制御器１３−２は、選択したトルクブースト値ＴＢに補間処理等を施し、トルクブースト値ＴＢ＊を生成し、これを切断処理中の角度Ｋに対応するトルクブースト値ＴＢ＊として出力する（ステップＳ８０６）。

一方、ＴＢ制御器１３−２は、切断処理が終了し、ロータリーシャー３の角度Ｋがワークアングルの範囲内にない場合（ステップＳ８０１：Ｎ）、非切断処理中であると判断する（ステップＳ８０７）。そして、ＴＢ制御器１３−２は、採取用テーブル３７−１〜３７−ｎからトルクブースト値ＴＢをそれぞれ読み出し、角度Ｋ毎にトルクブースト値ＴＢを平均化する（ステップＳ８０８）。ＴＢ制御器１３−２は、平均化したトルクブースト値ＴＢを制御用テーブル３９に格納することで、制御用テーブル３９を更新する（ステップＳ８０９）。

（構成／実施例２）
次に、ＴＢ制御器１３−２の構成例について説明する。図３を参照して、機械角度出力器３０は、図２に示した機械角度出力器２０と同様の処理を行い、ワークアングルの切断処理中の角度Ｋを位相調整器３１、角度格納器３４及びＴＢ算出格納器３５に出力する。これにより、予め設定されたワークアングルである切断領域の範囲内で、切断処理中の角度Ｋが出力される。

位相調整器３１は、図２に示した位相調整器２１と同様の処理を行い、角度Ｋよりも位相を進めた調整角度ＴＫをＴＢ設定器４０に出力する。

トルク格納器３２は、図示しない制御器からピークトルク検出タイミング信号ＰＴを入力すると共に、速度制御器１２からトルク指令Ｔ＊を入力する。そして、トルク格納器３２は、ピークトルク検出タイミング信号ＰＴを入力したタイミングのトルク指令Ｔ＊をピークトルクＰ＊に設定し、ピークトルクＰ＊を格納する。

尚、図示しない制御器は、過去の切断処理において、切断トルクレベルが最大となるタイミングの角度Ｋを予め検出しておき、当該タイミングの角度のときに、ピークトルク検出タイミング信号ＰＴを生成してトルク格納器３２に出力する。ピークトルク検出タイミング信号ＰＴの生成処理は既知であるから、ここでは詳細な説明を省略する。

ライン速度格納器３３は、図示しない制御器からピークトルク検出タイミング信号ＰＴを入力すると共に、ライン速度ωＬを入力する。そして、ライン速度格納器３３は、ピークトルク検出タイミング信号ＰＴを入力したタイミングのライン速度ωＬをピークライン速度Ｐωに設定し、ピークライン速度Ｐωを格納する。

角度格納器３４は、図示しない制御器からピークトルク検出タイミング信号ＰＴを入力すると共に、機械角度出力器３０から角度Ｋを入力する。そして、角度格納器３４は、ピークトルク検出タイミング信号ＰＴを入力したタイミングの角度Ｋをピーク角度ＰＫに設定し、ピーク角度ＰＫを格納する。

ＴＢ算出格納器３５は、機械角度出力器３０からワークアングルの切断処理中の角度Ｋを入力すると共に、ライン速度ωＬを入力し、さらに、図示しない制御器から基準ライン速度ωＢを入力する。また、ＴＢ算出格納器３５は、トルク格納器３２からピークトルクＰ＊を、ライン速度格納器３３からピークライン速度Ｐωを、角度格納器３４からピーク角度ＰＫをそれぞれ読み出す。

ＴＢ算出格納器３５は、ワークアングルの切断処理中の角度Ｋ、基準ライン速度ωＢ、ライン速度ωＬ、ピークトルクＰ＊、ピークライン速度Ｐω及びピーク角度ＰＫに基づいて、角度Ｋに応じてサンプリングした三角波形等のトルクブースト値ＴＢを生成する。角度Ｋ及びライン速度ωＬは、切断処理中の現在のデータである。

具体的には、ＴＢ算出格納器３５は、以下の数式にて、ブースト角度範囲ａ及びトルクライン速度係数ｂをそれぞれ算出する。
〔数式２〕
ａ＝（ＰＫ＋Ｋ３）−Ｋ２・・・（２）
〔数式３〕
ｂ＝（ωＬＭ−ωＬ）／（ωＬＭ−Ｐω）・・・（３）
予め設定されたワークアングルの切断終了角度をＫ２とする。また、予め設定されたライン最高速度をωＬＭとし、ブースト進角度をＫ３とする。

ＴＢ算出格納器３５は、以下の数式にて、トルクブースト値ＴＢを算出する。
〔数式４〕
ＴＢ＝Ｐ＊×ｂ×（Ｋ−Ｋ２）／ａ・・・（４）

ＴＢ算出格納器３５は、初回の切断処理の場合、トルクブースト値ＴＢを初期トルクブースト値ＳＴＢとし、所定間隔でサンプリングした角度Ｋ及びこれに対応する初期トルクブースト値ＳＴＢを初期採取用テーブル３６に格納する。

ＴＢ算出格納器３５は、２回目以降の切断処理の場合、トルクブースト値ＴＢをモデルトルクブースト値ＭＴＢとする。そして、ＴＢ算出格納器３５は、所定間隔でサンプリングした角度Ｋ及びこれに対応するモデルトルクブースト値ＭＴＢを採取用テーブル３７−１〜３７−ｎのいずれかに格納する。この場合、ＴＢ算出格納器３５は、切断処理毎に採取用テーブル３７−１〜３７−ｎをループさせて順番に選択し、角度Ｋ及びモデルトルクブースト値ＭＴＢを、選択した採取用テーブル３７−１〜３７−ｎに格納する。

初期採取用テーブル３６は、図６に示した採取用テーブル２３の構成例のように、ワークアングルの角度Ｋについて所定間隔でサンプリングした角度Ｋ＿１〜Ｋ＿ｍ、及びこれらに対応する初期トルクブースト値ＳＴＢ＿１〜ＳＴＢ＿ｍから構成される。

採取用テーブル３７−１〜３７−ｎも、図６に示した採取用テーブル２３の構成例と同様である。採取用テーブル３７−１〜３７−ｎは、ワークアングルの角度Ｋについて所定間隔でサンプリングした角度Ｋ＿１〜Ｋ＿ｍ、及びこれらに対応するモデルトルクブースト値ＭＴＢ＿１〜ＭＴＢ＿ｍから構成される。

このように、初期採取用テーブル３６は、初回の切断処理のときに生成され、採取用テーブル３７−１〜３７−ｎは、２回目以降の切断処理毎に生成される。

図３に戻って、平均化器３８は、ロータリーシャー３による切断が完了すると、採取用テーブル３７−１〜３７−ｎに格納された角度Ｋ及びモデルトルクブースト値ＭＴＢを読み出す。

採取用テーブル３７−１〜３７−ｎから読み出されたモデルトルクブースト値ＭＴＢは、ｎ回前のサイクルから、今回の切断が完了した時点の当該切断のサイクル（今回のサイクル）までの間に収集したｎ回分のデータである。

平均化器３８は、同じ角度Ｋにおけるｎ個のモデルトルクブースト値ＭＴＢを平均化し、新たなモデルトルクブースト値ＭＴＢを求める。そして、平均化器３８は、次回のサイクルにて使用するための角度Ｋ及びこれに対応する新たなモデルトルクブースト値ＭＴＢとして制御用テーブル３９に格納する。

これにより、平均化器３８にて、今回のサイクルの切断処理が終了してから、次回のサイクルの切断処理が開始するまでの間の切断中でないタイミングにおいて、次回のサイクルにて使用する予定のモデルトルクブースト値ＭＴＢが求められ、制御用テーブル３９に格納される。そして、次回のサイクルにて、制御用テーブル３９に格納されたモデルトルクブースト値ＭＴＢ、または初期採取用テーブル３６に格納された初期トルクブースト値ＳＴＢが使用される。

制御用テーブル３９に格納されたモデルトルクブースト値ＭＴＢは、ｎ回の切断処理にて収集したトルク指令Ｔ＊等に基づいた平均値である。したがって、次回のサイクルにてモデルトルクブースト値ＭＴＢが使用される場合には、今回のサイクルまでの材料２の厚みまたは品質等のばらつきを吸収した切断処理が行われる。

尚、ｎ回分のモデルトルクブースト値ＭＴＢが採取用テーブル３７−１〜３７−ｎに格納されていない場合、平均化器３８は、格納されているモデルトルクブースト値ＭＴＢのみを採取用テーブル３７−１〜３７−ｎから読み出す。そして、平均化器３８は、格納されている数分のモデルトルクブースト値ＭＴＢを平均化し、新たなモデルトルクブースト値ＭＴＢを求め、制御用テーブル３９に格納する。

ＴＢ設定器４０は、ライン速度ωＬを入力すると共に、位相調整器３１から調整角度ＴＫを入力する。そして、ＴＢ設定器４０は、初期採取用テーブル３６から、調整角度ＴＫに対応する初期トルクブースト値ＳＴＢを読み出すと共に、制御用テーブル３９から、調整角度ＴＫに対応するモデルトルクブースト値ＭＴＢを読み出す。

ＴＢ設定器４０は、初期トルクブースト値ＳＴＢ及びモデルトルクブースト値ＭＴＢのいずれか一方を選択して補間処理を行い、補間処理後のトルクブースト値に所定のゲインを乗算するゲイン処理を行い、トルクブースト値ＴＢ＊を求める。そして、ＴＢ設定器４０は、これを角度Ｋに対応するトルクブースト値ＴＢ＊として加算器１４に出力する。ＴＢ設定器４０の詳細については後述する。

これにより、次回のサイクルの切断処理が開始すると、ＴＢ設定器４０にて、調整角度ＴＫに対応する初期トルクブースト値ＳＴＢ及びモデルトルクブースト値ＭＴＢが、初期採取用テーブル３６及び制御用テーブル３９からそれぞれ読み出される。そして、補間処理及びゲイン処理の後のトルクブースト値ＴＢ＊が出力され、加算器１４にてトルク指令Ｔ＊に加算され、新たなトルク指令Ｔ＊＊が生成される。

図５は、実施例２のＴＢ制御器１３−２に備えたＴＢ設定器４０の構成例を示すブロック図である。このＴＢ設定器４０は、ＴＢ読出器５３、選択器５４、補間器５５及び乗算器５６を備えている。

ＴＢ読出器５３は、位相調整器３１から調整角度ＴＫを入力し、初期採取用テーブル３６から、調整角度ＴＫに対応する初期トルクブースト値ＳＴＢを読み出すと共に、制御用テーブル３９から、調整角度ＴＫに対応するモデルトルクブースト値ＭＴＢを読み出す。そして、ＴＢ読出器５３は、初期トルクブースト値ＳＴＢ及びモデルトルクブースト値ＭＴＢを選択器５４に出力する。

選択器５４は、初期トルクブースト値ＳＴＢとモデルトルクブースト値ＭＴＢとの間の偏差の絶対値を算出する。選択器５４は、偏差の絶対値が予め設定された閾値以上の場合、モデルトルクブースト値ＭＴＢを選択し、偏差が前記閾値よりも小さい場合、初期トルクブースト値ＳＴＢを選択する。そして、選択器５４は、選択したモデルトルクブースト値ＭＴＢまたは初期トルクブースト値ＳＴＢを、トルクブースト値ＴＢとして補間器５５に出力する。

尚、選択器５４は、調整角度ＴＫ毎に、初期トルクブースト値ＳＴＢとモデルトルクブースト値ＭＴＢとの間の偏差の絶対値を算出して、いずれかを選択するようにした。これに対し、選択器５４は、ピークトルク検出タイミング信号ＰＴのタイミングにおける調整角度ＴＫについて、初期トルクブースト値ＳＴＢとモデルトルクブースト値ＭＴＢとの間の偏差の絶対値を算出して、いずれか一方を決定し、そして、全ての調整角度ＴＫについて、決定したいずれか一方と同じ種類のトルクブースト値（初期トルクブースト値ＳＴＢまたはモデルトルクブースト値ＭＴＢ）を選択するようにしてもよい。例えば、選択器５４は、ピークトルク検出タイミング信号ＰＴのタイミングにおける調整角度ＴＫについて、モデルトルクブースト値ＭＴＢを決定した場合、全ての調整角度ＴＫについて、モデルトルクブースト値ＭＴＢを選択する。

補間器５５は、選択器５４からトルクブースト値ＴＢを入力する。そして、補間器５５は、図４に示した補間器５１と同様に、選択器５４から入力した複数の調整角度ＴＫに対応する複数のトルクブースト値ＴＢを用いて補間処理を行う。補間器５５は、補間処理により、細かなサンプリング間隔の調整角度ＴＫに対応するトルクブースト値ＴＢを生成し、補間処理後のトルクブースト値ＴＢを乗算器５６に出力する。

乗算器５６は、補間器５５からトルクブースト値ＴＢを入力すると共に、ライン速度ωＬを入力し、図４に示した乗算器５２と同様に、ライン速度ωＬの二乗値（ｖ^２）の逆数をゲイン（１／ｖ^２）として、トルクブースト値ＴＢにゲインを乗算する。そして、乗算器５６は、乗算結果をトルクブースト値ＴＢ＊として加算器１４に出力する。

以上のように、実施例２のＴＢ制御器１３−２を備えたロータリーシャー制御装置１によれば、ＴＢ制御器１３−２のＴＢ算出格納器３５は、ピークトルクＰ＊等に基づいて、切断処理中の角度Ｋに対応するトルクブースト値ＴＢを生成する。ＴＢ算出格納器３５は、角度Ｋに対応するトルクブースト値ＴＢを、初回の切断処理の場合は初期トルクブースト値ＳＴＢとして初期採取用テーブル３６に格納し、２回目以降の切断処理の場合はモデルトルクブースト値ＭＴＢとして採取用テーブル３７−１〜３７−ｎのいずれかを選択して格納する。

平均化器３８は、採取用テーブル３７−１〜３７−ｎからモデルトルクブースト値ＭＴＢをそれぞれ読み出し、角度Ｋ毎にモデルトルクブースト値ＭＴＢを平均化し、平均化した新たなモデルトルクブースト値ＭＴＢを制御用テーブル３９に格納する。

ＴＢ設定器４０は、制御用テーブル３９及び初期採取用テーブル３６から、角度Ｋの位相が進んだ調整角度ＴＫに対応するモデルトルクブースト値ＭＴＢ及び初期トルクブースト値ＳＴＢをそれぞれ読み出し、いずれか一方を選択する。そして、ＴＢ設定器４０は、選択したトルクブースト値に補間処理等を行い、トルクブースト値ＴＢ＊を生成し、これを切断処理中の角度Ｋに対応するトルクブースト値ＴＢ＊として出力する。

これにより、実施例１のＴＢ制御器１３−１の場合と同様に、新たなトルク指令Ｔ＊＊は、材料２の厚みまたは品質等のばらつきを吸収した適正な指令となり、ロータリーシャー３による材料２の切断精度を向上させることができる。

また、ＴＢ設定器４０は、制御用テーブル３９から読み出したモデルトルクブースト値ＭＴＢと、初期採取用テーブル３６から読み出した初期トルクブースト値ＳＴＢとの間の偏差の絶対値を算出する。そして、ＴＢ設定器４０は、偏差の絶対値が予め設定された閾値以上の場合、制御用テーブル３９から読み出したモデルトルクブースト値ＭＴＢを選択し、偏差が前記閾値よりも小さい場合、初期採取用テーブル３６から読み出した初期トルクブースト値ＳＴＢを選択する。

これにより、材料２のばらつきがさほどない場合、偏差の絶対値が小さくなるから、初回の切断処理のときに収集した初期トルクブースト値ＳＴＢが次回の切断処理に用いられる。一方、材料２のばらつきがある場合、偏差の絶対値が大きくなるから、複数回の切断処理にて平均化したモデルトルクブースト値ＭＴＢが次回の切断処理に用いられる。したがって、材料２のばらつきがさほどない場合には、常に、初回の切断処理のときに収集した初期トルクブースト値ＳＴＢの固定値が用いられるから、安定した切断を実現することができる。

以上、実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その技術思想を逸脱しない範囲で種々変形可能である。前記実施形態では、図２に示したＴＢ制御器１３−１の平均化器２４は、制御用テーブル２５及び採取用テーブル２３からトルクブースト値ＴＢをそれぞれ読み出し、これらを平均化した新たなトルクブースト値ＴＢを制御用テーブル２５に格納する。

これに対し、平均化器２４は、図３に示したＴＢ制御器１３−２の平均化器３８のように、切断処理毎に格納されたトルクブースト値ＴＢをそれぞれの採取用テーブルから読み出し、これらを平均化した新たなトルクブースト値ＴＢを制御用テーブル２５に格納するようにしてもよい。この場合、格納器２２は、図３に示したＴＢ制御器１３−２のＴＢ算出格納器３５のように、切断処理中の角度Ｋに対応するトルクブースト値ＴＢを、切断処理毎に、複数の採取用テーブルのいずれかを選択して格納する。

また、前記実施形態では、図３に示したＴＢ制御器１３−２の平均化器３８は、採取用テーブル３７−１〜３７−ｎからトルクブースト値ＴＢをそれぞれ読み出し、これらを平均化した新たなトルクブースト値ＴＢを制御用テーブル３９に格納する。

これに対し、平均化器３８は、図２に示したＴＢ制御器１３−１の平均化器２４のように、制御用テーブル３９及び１個の採取用テーブル３７からトルクブースト値ＴＢをそれぞれ読み出し、これらを平均化した新たなトルクブースト値ＴＢを制御用テーブル３９に格納するようにしてもよい。この場合、ＴＢ算出格納器３５は、ピークトルクＰ＊等に基づいて、切断処理中の角度Ｋに対応するトルクブースト値ＴＢを生成し、図２に示したＴＢ制御器１３−１の格納器２２のように、トルクブースト値ＴＢを、初回の切断処理の場合は制御用テーブル３９に格納し、２回目以降の切断処理の場合は１個の採取用テーブル３７に格納する。そして、ＴＢ設定器４０は、図２に示したＴＢ制御器１３−１のＴＢ設定器２６と同様の処理を行う。

また、前記実施形態では、図２に示したＴＢ制御器１３−１のＴＢ設定器２６は、制御用テーブル２５から調整角度ＴＫに対応するトルクブースト値ＴＢを読み出し、トルクブースト値ＴＢに基づいてトルクブースト値ＴＢ＊を生成して出力する。

これに対し、ＴＢ設定器２６は、図３に示したＴＢ制御器１３−２のＴＢ設定器４０のように、制御用テーブル２５、及び初回の切断処理のときにトルクブースト値ＴＢが格納された初期採取用テーブルから、調整角度ＴＫに対応するトルクブースト値ＴＢを読み出し、これらのトルクブースト値ＴＢの偏差の絶対値に基づいて、いずれかのトルクブースト値ＴＢを選択するようにしてもよい。ＴＢ設定器２６は、選択したトルクブースト値ＴＢに基づいてトルクブースト値ＴＢ＊を生成して出力する。

１ロータリーシャー制御装置
２材料
３ロータリーシャー
４インバータ
５モータ
６ＰＧ
７原点センサ
１０速度変換器
１１減算器
１２速度制御器
１３ＴＢ制御器
１４加算器
２０，３０機械角度出力器
２１，３１位相調整器
２２格納器
２３，３７採取用テーブル
２４，３８平均化器
２５，３９制御用テーブル
２６，４０ＴＢ設定器
３２トルク格納器
３３ライン速度格納器
３４角度格納器
３５ＴＢ算出格納器
３６初期採取用テーブル
５０，５３ＴＢ読出器
５１，５５補間器
５２，５６乗算器
５４選択器
ω＊速度指令
ωＬライン速度
ＰＴピークトルク検出タイミング信号
Ｔ＊，Ｔ＊＊トルク指令
ＴＢ＊，ＴＢトルクブースト値
Ｇ原点信号
Ｋ角度
ＴＫ調整角度
Ｐ＊ピークトルク
Ｐω ピークライン速度
ＰＫピーク角度
ωＢ基準ライン速度
ＭＴＢモデルトルクブースト値
ＳＴＢ初期トルクブースト値
ωＬＭライン最高速度

Claims

所定の速度指令に基づいてトルク指令を生成し、前記トルク指令にトルクブースト値を加算して新たなトルク指令を生成し、前記新たなトルク指令に基づいてロータリーシャーを回転制御することで、材料の走行速度に同期させながら前記材料を連続して切断させるロータリーシャー制御装置において、
前記所定の速度指令と前記ロータリーシャーの回転速度との間の速度偏差を算出する減算器と、
前記減算器により算出された前記速度偏差が０となるように、ＰＩ制御器による速度制御を行い、前記トルク指令を生成する速度制御器と、
前記材料を切断しているときの前記ロータリーシャーの角度に対応した前記トルクブースト値を生成するトルクブースト制御器と、
前記速度制御器により生成された前記トルク指令に、前記トルクブースト制御器により生成された前記トルクブースト値を加算し、前記新たなトルク指令を生成する加算器と、を備え、
前記トルクブースト制御器は、
前記角度に対応する仮トルクブースト値が格納された制御用テーブルを有し、
前記切断の処理中に、前記制御用テーブルから、前記角度に対応する前記仮トルクブースト値を読み出し、
前記切断の処理毎に、前記角度に対応する、前記速度制御器により生成された前記トルク指令を仮トルクブースト値として収集し、
前記切断の処理中以外のときに、前記切断の処理毎に収集した前記仮トルクブースト値に基づいて平均化処理を行い、前記平均化処理の結果を新たな仮トルクブースト値として、前記制御用テーブルに格納する、ことを特徴とするロータリーシャー制御装置。
請求項１に記載のロータリーシャー制御装置において、
前記トルクブースト制御器に代わる新たなトルクブースト制御器は、
前記角度に対応する仮トルクブースト値が格納された制御用テーブルを有し、
前記切断の処理中に、前記制御用テーブルから、前記角度に対応する前記仮トルクブースト値を読み出し、前記仮トルクブースト値に基づいて前記トルクブースト値を生成すると共に、前記角度に対応する、前記速度制御器により生成された前記トルク指令を仮トルクブースト値として、採取用テーブルに格納し、
前記切断の処理中以外のときに、前記制御用テーブル及び前記採取用テーブルから前記角度に対応した前記仮トルクブースト値をそれぞれ読み出し、前記角度毎に、２つの前記仮トルクブースト値を平均化し、前記平均化した結果を新たな仮トルクブースト値として、前記制御用テーブルに格納する、ことを特徴とするロータリーシャー制御装置。
請求項１に記載のロータリーシャー制御装置において、
前記トルクブースト制御器に代わる新たなトルクブースト制御器は、
前記角度に対応する仮トルクブースト値が格納された制御用テーブル、前記トルク指令がピークとなるピークトルク検出タイミングのときの前記トルク指令がピークトルクとして予め格納されたトルク格納器、前記ピークトルク検出タイミングのときの前記材料の走行速度がピークライン速度として予め格納されたライン速度格納器、前記ピークトルク検出タイミングのときの前記角度がピーク角度として予め格納された角度格納器を有し、
前記切断の処理毎に、複数の採取用テーブルをループさせて順番に選択し、
前記切断の処理中に、前記制御用テーブルから、前記角度に対応する前記仮トルクブースト値を読み出し、前記仮トルクブースト値に基づいて前記トルクブースト値を生成すると共に、前記トルク格納器に格納された前記ピークトルク、前記ライン速度格納器に格納された前記ピークライン速度、及び前記角度格納器に格納された前記ピーク角度に基づいて、前記角度に対応する仮トルクブースト値を生成し、前記仮トルクブースト値を、選択した前記採取用テーブルに格納し、
前記切断の処理中以外のときに、前記複数の採取用テーブルから前記角度に対応した前記仮トルクブースト値をそれぞれ読み出し、前記角度毎に、複数の前記仮トルクブースト値を平均化し、前記平均化した結果を新たな仮トルクブースト値として、前記制御用テーブルに格納する、ことを特徴とするロータリーシャー制御装置。
請求項２または３に記載のロータリーシャー制御装置において、
前記新たなトルクブースト制御器は、
さらに、初回の前記切断の処理中に、前記仮トルクブースト値を初期採取用テーブルに格納し、
前記切断の処理中に、前記制御用テーブル及び前記初期採取用テーブルから、前記角度に対応する前記仮トルクブースト値をそれぞれ読み出し、２つの前記仮トルクブースト値の偏差の絶対値が所定の閾値以上の場合、前記制御用テーブルから読み出した前記仮トルクブースト値を選択し、前記偏差の絶対値が前記閾値よりも小さい場合、前記初期採取用テーブルから読み出した前記仮トルクブースト値を選択し、選択した前記仮トルクブースト値に基づいて前記トルクブースト値を生成する、ことを特徴とするロータリーシャー制御装置。