JPH01503286A - 切断用ブレードの制御用の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 切断用ブレードの−−゛　÷ 弓枯砦勧キ制御用の制御装置 本発明は請求項１の前提部に規定されるような切断用ブＩノードの直線状横断方 向運動および回転運動の制御用の制御装置に関する。

西独特許第３３３６１４５号明細書には、プラスチックの袋の製造用の装置であ って、切断用ブレードが連続状のウェブに長手方向の波状の分離切断を施すもの が記述されている。該波状の分離切断は正弦波の曲線断片式のものまたは直線状 線分式のものである。該装置は切断用ブレードを有する切断用ヘッドを有し該切 断用ブレードは、ウェブの長手方向の運動に対し、横断方向に案内部に沿うて運 動させられることができ、また該案内部に対し横断方向に延びる軸の周りに回転 させられることができる。該切断用ヘッドは、該切断用ブレードと反対の側に案 内ビンを有し、該案内ビンは、ドラム制御部の溝に係合し、該ドラム制御部の回 転軸は該案内部に平行に延びている。該溝は、該切断用ブレードの位置を横断方 向および回転方向について決定する。この場合、該切断用ブレードの回転位置は 、長手方向に延びる波状の分離切断の切断されるべき曲線断片に対してほぼ接線 方向であると考えられる。

プラスチックの袋は種々の断面寸法を有し、分離切断の振幅は袋ごとに相違する こともあるから、制御用の溝が袋の幅および波状の分離切断の振幅のそれぞれに 適合するドラム制御部を設けることが必要である。そのために、もし、種々のプ ラスチックの袋のための分離切断が行われるのであれば、複数のドラム制御部お よびそれらのための部品が貯蔵品として用意されていることが必要になる。

本発明の目的は、前述の形式の制御回路装置であって、長手方向および横断方向 の寸法が容易に変化させられるような長手方向に延長する反復式の分離切断の曲 線をウェブに切断することができるもの、を提供することにある。

本発明の実施例が、添付図面を参照１一つつ、以下に、より詳細に記述される。

第１図は、正弦波状の断片からなり、長手方向に延長する直線により構成される 切断されるべき曲線の通路、および切断用ブレード位置の通路を示す図、第２図 は、切断用装置の上面図、第３図は、切断用装置の正面図、第４図は、制御回路 装置のブロック線図、第５図は、制御回路装置の簡単化された形態のもののブロ ック線図、第６図は、横断方向増分を記憶する第２の記憶装置の出力を示す線図 である。

本発明の実施例は、正弦波状の曲線断片と長手方向に延長する直線により構成さ れる長手方向に延長する波状の分離切断物を生成することに関する。第１図によ れば、分離切断は、第１の正弦波曲線断片ＡＢであって第４象限内で延びている ものを有する。隣接する正弦波曲線断片ＢＣは第１象限内で延びている。長手方 向に延びる直線ＣＤは該正弦波曲線断片に隣接する。該直線は正弦波曲線断片Ｄ Ｅへと移行し、該正弦波曲線断片ＤＥは第２象限内で延びており正弦波曲線断片 ＥＦに隣接しており、該正弦波曲線断片ＥＦは第３象限内で延びている。長手方 向に延びる直線ＦＡが該正弦波曲線断片ＥＦに隣接する。この波状分離切断は、 長手方向Ｘにおいて寸法Ｗ。を有する。横断方向Ｙにおける寸法は２Ｕである。

ＷｏとＵの両者は可変である。

正弦波曲線断片ＡＢ＋ＢＣとＤＥ＋ＥＦの長さは、いずれの場合においてもＷｌ である。直線ＣＤの長手方向の寸法はＷ２、直線ＦＡの長手方向の寸法はＷ３で ある。

一方における寸法Ｗ１と、他方における寸法Ｗ２およびＷ、の比率は、波状分離 切断において与えられるものである。

切断用ブレードの回転位置は曲線通路Ａ’　、Ｂ’　、Ｃ’　。

およびＤ’、Ｅ’、Ｆ’により図解される。これらの曲線は曲線通路ＡＡにおけ る接線の傾斜に対応する。

もし曲線ＡＡがｙ＝ｆ　（ｘ）と規定されると、曲線Ａ’　Ａ’は関数ｙ’＝ｆ ’　（ｘ）に対応することになる。

第２図および第３図を参照すると、切断用ブレード２０は電動機２２の軸２１上 に配置され、該電動機は滑動体２３により担持されている。滑動体２３は案内ロ ッド２４より支持され、該案内ロッドにより該滑動体は横断方向Ｙにおいて変位 させられることができる。無限の歯を有するベルト２５がロックにより滑動体２ ３に固定され、一方において、該歯を有するベルトは案内プーリにより導ひかれ 、他方において、電動機２７の軸２６により導ひかれる。切断されるべき袋用薄 片２８は案内ロッド２４および滑動体２３の下方において矢印２９の方向に運動 する。矢印２９の方向は軸Ｘの方向における運動に対応し、滑動体２３の横断方 向運動は軸Ｙの方向における運動に対応する。このようにして第」の電動機２７ は切断用ブレード２０の横断方向運動を決定し、電動機２２は切断用ブレード２ ０の回転位置を決定する。

制御回路は第１の記憶装置３０を有し、該記憶装置には０゜から９０°までの正 弦波曲線の通路が、長手方向Ｘおよび横断方向Ｙにおける単位尺度において各点 毎に記憶される。希望される分離切断ＡＡの全長Ｗ。はサブデイバイダ回餡３１ に導入され、該サブデイバイダ回路は長さＷ、、Ｗ、、およびＷ３を決定する。

このことはＷ２およびＷ２に対するＷｌの与えられた長さの比にもとづいて行わ れる。長さＷ２は長手方向における等長の増分ΔＸの数ｎ２を決定するが、該増 分の各個は横断方向の増分Δｙ＝ｏが割当てられる。同じやりかたで、長さＷ３ は長手方向における増分ΔＸの数ｎ３を規定するが、該増分の各個は横断方向の 増分Δｙ＝Ｑが割当てられる。回転位置α＝０は横断方向の増分Δｙ＝Ｑの各個 に割当てられる。

長さＷ、は除算回路３２に導入され、該除算回路において該長さは長手方向増分 ΔＸの値により除算される。このことの結果として長手方向増分ΔＸの数２ｎ＋ がもたらされ、その結果として曲線断片ＡＣおよびＤＦの長さが、Ｘ軸の方向に おいて規定される。それゆえ、このことは各正弦波曲線断片ＡＢ、ＢＣ，ＤＥ、 およびＥＦがＸ軸の方向において増分ΔＸの数ｎ１について除算されることを意 味する。

前述したように、０°から９０°までの正弦波曲線断片の通路は記憶装置３０に おいて単位尺度において各点毎に記憶され、すなわち、長手方向および横断方向 の寸法は、それぞれ１個と考えられる。この曲線断片は長手方向において等長の 長手方向断片の数としてｎｌに分割され、したがって該長手方向断片の各個は長 さとして１／ｎ、である。それにより横断方向寸法の隣接する記憶データは長手 方向断片の各個について連続的に読み出され評価回路３３に供給される。記憶装 置３０から読み出された記憶データは第４図におけるブロック３３の傍の垂直の 実線で示される。評価回路３３は、横断方向の寸法の隣接して読み出された記憶 データにより、長手方向の断片の各個について、直線状の挿間を行う。この挿間 された値は垂直の破線で示される。このようにして、単位尺度における適切な横 断方向寸法が長手方向増分ΔＸの各個について得られ、該横断方向寸法は振幅値 Ｕにより乗算され、それにより実際の横断方向寸法ｙが得られる。このことは、 対応する値ｙが、長手方向増分ΔＸの各個について横断方向ｙにおいて決定され ることを意味する。

横断方向寸法の、それぞれの挿間されかつ乗算された値ｙは増分回路３４に供給 され、該増分回路は順次の値ｙから横断方向増分Δｙを生成させる。このように して決定された横断方向増分Δｙは第２の記憶装置３５に順次記憶される。この ことは、記憶装置３５が増分に分割された曲線断片ＢＥを記憶することを意味す るのであり、すなわち、該曲線断片ＢＥが等長の長手方向増分ΔＸの数としてｎ ｌに分割され、それにより対応する横断方向増分Δｙは記憶装置３５において長 手方向増分ΔＸの各個に割当てられ、該横断方向増分Δｙは相互に相異なる値を 有する。

第２の記憶装置３５は電動機制御回路３６に接続され、該電動機制御回路は、そ の部分において、電動機２７を制御する。さらに同期およびシーケンス回路３７ が設けられ、該同期およびシーケンス回路は第２の記憶装置３５および電動機制 御回路３６に接続される。

本発明の実施例における作動方法は下記のとおりである。

点Ａにおいて、同期およびシーケンス回路３７は始動信号を発生し、該始動信号 は記憶装置３５に供給される。該始動信号の後に、該同期およびシーケンス回路 ３７は矢印２９の方向におけるウェブ２８の運動に同期してｎ０個のパルスを発 生する。最初のｎ１個のパルスの期間において、記憶装置３５に記憶されている 増分Δｙは電動機制御回路３６に順序的に供給されるが、その順序は入力の順序 とは逆であり、すなわち、曲線断片ＡＢの通路に対応してＣからＢへの方向でア ル。次のｎ１個のパルスの期間において、増分Δｙは、増分シーケンスΔｙに対 応して、入力と同じ順序で電動機制御回路３６に供給されるが、このことは曲線 断片ＢＣを規定する。このことは、Ｘ軸に沿う成る距離に対応して矢印２９の方 向にウェブ２８が運動する間に行われ、核酸る距離はそれぞれの長さΔＸの長手 方向の増分の数２ｎ＋に対応するものである。もしウェブが距離２　ｎ　＋ΔＸ より大なる距離を運動すれば、滑動体２３は順次のｎ２個のパルスの期間におい て最終の位置を維持し、該順次のｎ２個のパルスは、直線ＣＤに対応する距離ｎ ２ΔＸにわたるウェブ２８の進行に対応する。さて、同期およびシーケンス回路 ３７は記憶装置３５へさらなる信号を供給し、その結果として、ひきつづ＜ｎ＋ 個のパルスの期間において、該記憶装置に記憶された増分Δｙは曲線断片ＤＥに 対応して順序的に読出されるが、該順序は、入力の順序とは反対であり入力の符 号とは反対の符号をもつ。

それによりウェブ２８は矢印２９の方向に長さｎ＋ΔＸだけ運動する。

ひき続き長さｎ、ΔＸだけ運動する間、記憶装置３５からのひき続＜ｎ＋個のパ ルスの間、横断方向増分Δｙが曲線断片ＥＦに対応して電動機制御回路３６に供 給されるが、その供給は入力と同じ順序でしかも入力と反対の符号という態様で 行われる。この出力の最後において、滑動体２３は案内レール２４に沿い再び最 初の位置を占める。ひき続＜ｎ３個のパルスの期間において、ウェブ２８は、直 線ＦＡに対応して、ｎ３ΔＸの長さにわたり運動するが、その場合に滑動体２３ は運動しない。

記憶装置３５はＡからＣまでの全曲線通路の増分Δｙを記憶することができる。

次いで、これらの増分は、曲線がＡからＣへ進行すべきときは１つの順序におい て、ＤからＦへ進行すべきときは反対の符号において、読出される。

電動機２２により切断用ブレード２０の回転を制御するために、第２の記憶装置 ３５に記憶された増分Δｙを使用することができる。曲線ＡＢに沿い進行する場 合には切断用ブレードは回転Ａ’　Ｂ’を実行し、それにより回転の通路は第１ 象限における正弦波曲線断片に対応する。この結果、入力の場合と同じ順序でｎ ５個のパルスの第１のシリーズが発生する期間に、増分が記憶装置３５から電動 機制御回路３８へ供給される。曲線断片Ｂ’　Ｃ’について、次のｎ２個のパル スのシリーズであって入力の場合と反対の順序および符号のシーケンスのものの 期間において増分が電動機制御回路３８に供給されるが、ひき続くｎ２個のパル スの期間において増分の関係式はΔｙ＝０である。Ｄ′からＥ′において、ひき 続くｎ＋個のパルスの期間における出力は入力の場合と同じシーケンスで発生す るが、反対のシーケンスのひき続＜ｎ＋個のパルスの期間においては、反対の符 号でＥ′からＦ′までとして発生する。最後のｎ３個のパルスの期間においては 、増分の関係式は△ｙ＝ｏである。

変形としての回路が第５図に示される。該回路は、既に印刷されているウェブを 切断するのに用いられ、該ウェブにおいてはセンサ２により検出される点Ａの各 個にマーキングが印刷されている。

矢印２９の方向におけるウェブ２８の既知の速度における順次の２個のセンサ信 号の間の時間間隔は値Ｗ。とされる。

希望される振幅Ｕは入力モジュール５を介に入力される。

値Ｗ０とＵは、一方では作動パラメータとして表示装置３に供給され、他方では サブデイバイダ回路１に供給される。

このサブデイバイダ回路は、第３図におけるサブデイバイダ回路３１に対応する 。曲線演算用のモジュール６において、長手方向増分△Ｘの数ｎ、が記憶装置３ ０から読出され、横断方向において処理される。したがって、モジュール６は、 応し、記憶装置１０は第４図に示される記憶装置３５に対応する。記憶装置３０ からのデータは位置制御装置１１に供給され、該位置制御装置からデジタル・ア ナログ変換装置１２を介してサーボ制御装置１３に供給され、該サーボ制御装置 はブロック１４によって示される電動機２７を駆動する。サーボ電動機１４は回 転位置センサを有し、該回転位置センサの出力信号は位置制御装置１１に返還供 給される。該位置制御装置において希望値対実際値の比較が行われ、それにより 電動機１４は記憶装置１０の信号により決定される正確な位置を常に占めるよう になっている。

値Ｕおよび値Ｗ５、および値Ｗ２、したがって値ｎ、はサブデイバイダ回路１か ら制御用計算装置９に供給される。切断用ブレードは切断されるべき曲線に正確 に接線方法に延びる必要はないから、この制御用計算装置９の目的は、第１図に おいてＡ’、Ｂ’およびＣ′として破線で示されるように三角波パルスを発生す ることにある。該パルスの幅はｎｌで与えられ高さはＵで与えられる。この制御 用計算装置９は、第４図に示される電動機制御回路３８に対応する電動機制御回 路１５を制御する。この制御用回路１５は第２〜第４図における電動機２２に対 応して、ステッピング電動機１６を制御する。制御用計算装置９は軸計算装置を 具備し、該軸計算装置はセンサ２が点Ａに対応するマーキングを検出したとき前 述の始動信号を発生する。この始動信号は位置制御装置１１に供給され、該位置 制御装置は、次いで、前述したように、ひき続く２ｎ４個のパルスの期間におい て記憶装置１０の読出しを行う。軸計算装置はまた、ひき続＜ｎ２個のパルスの 期間において、位置制御装置１１に信号が供給されないことを決定し、さらなる 信号を発生させるが、該信号は、ひき続く２ｎ１個のパルスの期間において、記 憶装置１０の読出しを実行させる。それゆえ、軸計算装置は回路３７に対応する 。

さらに、同期化回路４が設けられ、該同期化回路はウェブの速度に同期してパル スを発生する。これらのパルスは制御用計算装置９および記憶装置１０に供給さ れる。同期化回路４はステッピング記憶装置１０からの増分△ｙの出力を、制御 用計算装置９から電動機制御回路１５への信号の出力に同期化させる。

距離ＦＡはその長さに関して可変にされることができるが、その理由は印刷され たマーキング間の距離は常に正確に等しいとは限らないからである。長さＷ３は 、ただ学習動作において決定されるのみであり、動作時において、長手方向増分 ΔＸの適切な数ｎ３は開放されたままである。このことは、印刷されたマーキン グの検出時に、曲線の経路は規定されるようにＡからＦへと進行し、その後に滑 動体２３および切断用ブレード２０は計数パルス口３なしに位置を保持し、その 動作は印刷されたマーキングか再び検出されるまで続き、該再びの検出が行われ ると前述の過程が反復される。

第６図に、記憶装置３５の前述の出力シーケンスが示される。ウェブの点Ｂから 点Ｂ＋ΔＸへの運動について、横断方向増分△ｙ　（０，１）が記憶され、点Ｂ ＋ΔＸから点Ｂ＋２ΔＸへの運動について、増分△ｙ（１，２）等が記憶され、 最後に点Ｃ−△Ｘから点Ｃへの運動について横断方向増分Δｙ　（ｎ＋　。

ｎ、−１）が記憶される。このシーケンスに等しい出力が下方を指す矢印により 図示され、このシーケンスと反対の出力シーケンスが上方を指す矢印により図示 される。さらに、交差の増分の符号が各曲線断片について与えられる。

匡際調萱報告 ＝−−、＝、＝、＝−、、、ｐｃτ／三Ｐεε１００３７２！際調歪報告 ＥＰεε００３７２

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. １．切断用ブレード（２０）の下において長手方向（Ｘ）に運動するウエブ（２ ８）に反復状曲線（Ａ−Ａ）を切断するための、切断用ブレード（２０）の横断 方向運動および回転運動の制御用の制御装置であって、該切断用ブレード（２０ ）が切断されるべき曲線（Ａ−Ａ）の各点にほぼ一致する位置をとり、該各点に おいて該切断用ブレード（２０）が切断されるべき曲線（２０）の瞬間的曲線通 路に対して接線方向に配置されるようになっているものにおいて、下記の各条件 、すなわち、（ａ）第１の電動機（１４，２７）は、該切断用ブレード（２０） の横断方向（Ｙ）の運動を制御し、第２の電動機（１６，２２）は、該切断用ブ レード（２０）とともに横断方向に運動し該切断用ブレード（２０）の回転を制 御する、（ｂ）第１の記憶装置（３０）が設けられ、該第１の記憶装置には少く とも１つの曲線断片が記憶され、長手方向および横断方向（Ｘ，Ｙ）における該 曲線断片の通路ｆ（ｘ）は、切断されるべき曲線（Ａ−Ａ）の反復式曲線断片（ ＡＢ，ＢＣ，ＤＥ，ＥＦ）の通路に比例する、（ｃ）分割用回路（３２）が設け られ、該分割用回路は、反復式の曲線断片（ＡＢ，ＢＣ，ＤＥ，ＥＦ）の長手方 向の長さ（Ｗ）を長手方向における等長の増分（Δｘ）にさらに分割し、記憶さ れた曲線断片の長手方向の長さを等長の長手方向の断片の複数個（ｎ）にさらに 分割する、（ｄ）評価回路（３３）が、記憶された曲線断片の区分の各個につい て、横断方向（Ｙ）についての記憶されたデータを決定する、 （ｅ）第２の記憶装置（１０，３５）が設けられ、該第２の記憶装置においては 長手方向の増分（Δｘ）の各個について、反復式の曲線断片（ＡＢ，ＢＣ，ＤＥ ，ＥＦ）の確認された値（ｙ）が記憶される、 （ｆ）制御用計算装置（９）が設けられ、該制御用計算装置は、該記憶された曲 線断片の通路ｆ（ｘ）の数学的第１次微分曲線ｆ′（ｘ）を、近似的な態様で、 発生させる、および、 （ｇ）第１の電動機（１４，２７）を制御するための記憶された値（ｙ）および 第２の電動機（１６，２２）を制御するための第１次微分曲線ｆ′（ｘ）は、反 復式曲線断片（ＡＢ，ＢＣ，ＤＥ，ＥＦ）の通路に対応する順序で、長手方向増 分（Δｘ）の各個について、ウエブ（２８）の長手方向進行（２７）に同期して 読み出される、 を具備することを特徴とする切断用ブレードの横断方向運動および回転運動の制 御用の制御装置。
2. ２．第１の記憶装置（３０）において、記憶された曲線断片は各点ごとに記憶さ れ、この曲線断片の各区分ごとに、評価回路（３３）は隣接する記憶データを挿 間し、該隣接する記憶データは第２の記憶装置（１０，３５）に供給されるよう になっている、請求項１記載の制御装置。
3. ３．増分回路（７，３４）が設けられ、該増分回路は順次の挿間値（ｙ）の各個 から横断方向増分（Δｙ）を発生させ、該順次の挿間値は長手方向増分（Δｘ） の各個について第２の記憶装置（１０，３５）に記憶されている、請求項１また は２に記載の制御装置。
4. ４．第１の記憶装置（３０）に各点ごとに記憶されている曲線断片は、単位尺度 において長手方向および横断方向において記憶され、評価回路（３３）は挿間値 （ｙ）に反復式曲線断片（ＡＢ，ＢＣ，ＤＥ，ＥＦ）の横断方向寸法（Ｕ）を乗 算し、制御用計算装置（９）はまた第１次の微分曲線ｆ′（ｘ）にこの系数（Ｕ ）を乗算するようになっている、請求項１〜３のいずれかに記載の制御装置。
5. ５．評価回路（３３）は隣接する記憶データを直線状に挿間する、請求項２記載 の制御装置。
6. ６．サブデイバイダ回路（１，３１）が設けられ、該サブディバイダ回路は、曲 線（Ａ−Ａ）の長手方向直線（ＣＤ，ＦＡ）につき、長手方向増分（Δｙ）の各 個について横断方向増分ゼロ、および回転位置ゼロを制御値として電動機（１４ ，１６，２２，２７）に供給するようになっている、請求項３〜５のいずれかに 記載の制御装置。
7. ７．シーケンス制御装置（３７）が設けられ、該シーケンス制御装置は第１の電 動機（１４，２７）を制御するため第２の記憶装置（１０，３５）に記憶された 横断方向増分（Δｙ）を発生させ、その場合該第１の電動機の制御は記憶された 曲線断片に対して軸対称または点対称である曲線断片（ＡＢ，ＤＥ，ＥＦ）につ いて反対の順序または反対の符号における制御であるようになっている、請求項 ３〜６のいずれかに記載の制御装置。
8. ８．記憶された曲線断片の正弦波状または余弦波状通路について、シーケンス制 御（３７）は、第２の記憶装置（３５）に記憶された横断方向増分（Δｙ）を発 生させ、第１次数学的微分および符号に対応するシーケンスにおいて第２の電動 機を制御するようになっている、請求項７記載の制御装置。
9. ９．該シーケンス制御（３７）は横断方向増分（Δｙ）の出力を切断されるべき ウエブ（２８）の速度に同期させるようになっている。請求項７または８記載の 制御装置。
10. １０．該サブデイバイダ回路（３１）は、該シーケンス制御装置（３７）に、横 断方向増分（Δｙ）および回転位置の零値に対応する信号、および直線（ＣＤ， ＦＡ）の長さに対応する長手方向増分（ΔＸ）の数（ｎ２，ｎ３）に対応する信 号を供給し、シーケンス制御装置（３７）は該直線（ＣＤ，ＦＡ）が現出したと き電動機（１４，２７，１６，２２）を停止させるようになっている、請求項６ 〜９のいずれかに記載の制御装置。
11. １１．曲線（ＡＡ）の端部は長手方向の直線（ＦＡ）により形成され、ウエブ（ ２８）は曲線（ＡＡ）の開始の各個を決定するマーキングを有し、該マーキング を検出するセンサ（２）が設けられ、該センサの信号はシーケンス制御装置（３ ７）に供給され、該センサの信号は電動機（１４，１６，２２，２７）の各個へ の駆動用電力供給の開始を決定し、直線（ＦＡ）は端部マーキング検出により曲 線（ＡＡ）の端部において決定されるようになっている、請求項１０記載の制御 装置。