JPS6052919B2

JPS6052919B2 - ロ−タリ−カツタ−の制御装置

Info

Publication number: JPS6052919B2
Application number: JP4848076A
Authority: JP
Inventors: 実斉藤; 豊松本
Original assignee: Tokyo Electronic Industry Co Ltd
Current assignee: Tokyo Electronic Industry Co Ltd
Priority date: 1976-04-30
Filing date: 1976-04-30
Publication date: 1985-11-21
Also published as: JPS52132482A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、走行してくる紙、板、管などの材料を走行状
態で切断する、ロータリーカッターの制御装置に関する
ものである。

現在、最も多く用いられているこの種のカッターは、機
械的制御を行なうものと、電子制御を行なうものとがあ
り、機械制御のものは、材料送り機構の動力と変速器及
びクランク機構を通じて結ばれ、同一に駆動されている
。

即ち切断長の変更は、変速機の変速比を変更することに
よつて行なわれる。又、切断時は刃物速度と材料速度が
等しくなければならないので、クランク機構の不等速度
運動により材料走行速度と刃物速度を等しくしている。

このような機械式のローターカッターでは変速動作は徐
々にしか行なわれないので切断寸法変更時に、寸法が移
り変わる間ロスが発生し、材料走行速度の加減速度時、
送り機構とロータリーカツーターとの機械的たわみの違
いによつて切断寸法が変化し、又送り機構と材料のスリ
ップにより切断誤差が発生するといつた欠点があつた。

一方、電子制御のものは、機械式のものの欠点は大幅に
改善されているが次のような点で難があ．る。第７図は
従来の電子制御の装置の一例を示すブロック図であり、
図において、１は切断される材料、２はロータリーカッ
ター、３はロータリーカッター駆動用直流電動機、５は
材料走行パルス発一信器、６はロータリーカッターの回
転量を検知するパルス発信器、７はロータリーカッター
の回転速度を検知するタコジェネレータ、７１は基準パ
ルス設定器、７２はレジスタ、７３はディジタル／アナ
ログ変換器、７４は周波数／電圧変換器、７５，７６，
７７は加算器、７８は速度制御器である。

上記従来の装置においては、まず基準パルス設定器７１
に材料の切断長ＬＯに相当するパルスがプリセットされ
る。

一方基準パルス設定器７１にはロータリカッター２の周
長ＬＲに相当するパルスが入力されており、材料の切断
長Ｌ。とロータリーカッターの周長ＬＲの差Ｌ＝ＬＯ上
Ｒが加算）器７６に入力される。この加算器７６には材
料の走行距離１。とカッターの回転距離１Ｒに相当する
パルスが入力され、Ｌ−１０＋１Ｒ＝Ｒなるパルスがレ
ジスタ７２に与えられる。このレジスタ７２内のパルス
数Ｒがディジタル／アナログ変換器７３に入力し、直流
電圧ＶＯに変換され加算器７５に入力する。加算器７５
では材料走行速度に比例する直流電圧ＶＡから直流電圧
ＶＯが引き算され、直流電圧ＶＯ＝ＶＡ−■ｃが出力さ
れる。但し、加算器７５で出力される直流電圧ＶＯは正
の場合の・み出力され負の場合は出力は零となる。この
加算器７５の出力ＶＯが速度制御器７８に出力され直流
電動機３の速度を可変する。上記のように構成した従来
の装置において材料の切断長ＬＯ力幼ツター周長ＬＲよ
り長い場合の動作を一例として説明する。

基準パルス設定器７１に材料の切断長Ｌ。

が設定されるとレジスタ７２の内容Ｒ＝Ｌ−１０＋１Ｒ
はＬだけが短時間の間に急増する。従つて直流電圧■ｃ
が大きくなりＶＡ−■。が負となり、加算器７５からの
速度指令■ｏは零となり直流電動機３は急減速し停止す
る。一方材料１は走行しているので材料の走行距離１０
は大となりレジスタ７２のＲは小さくなつていく。この
Ｒの減少にともない直流電圧■。も減少するからＶＡ−
ＶＯが負から正に変る。これにより加算器７５の出力Ｖ
。が増加し始め、直流電動機３が急加速する。しかし直
流電動機３の加速によりカッターの走行距離１Ｆ．も大
となるためレジスタ７２の内容Ｒの減少度合は緩慢にな
り、Ｒがほぼ零になつた状態で直流電動機３の速度は材
料走行速度■９に近づき、材料１の切断を開始する。こ
の動作を繰返すことにより材料１を所定の切断長ＬＯで
切断している。この場合のカッター回転速度のタイムチ
ャートを第８図に示す。上記従来の装置においては、前
の切断が終了と共に、カッター１回転分のパルスが切断
長のパルスに近い値のとき以外は材料走行速度にかかわ
らず、ロータリーカッター２は急速な加減状態となり、
機械部には、いつも最大トルクが働くことになる。

このことは機械部の耐久力を著しく損うことになる。又
、このような方式では、カッターの摩擦トルクを考慮し
なくてもよい場合で、レジスタ内容を変換して得られる
直流電圧は、カッター周長よりも、切断長の方が長い場
合を例にとると、レジスタ内容が、カッター周長に相当
する時、これを変換して得られる直流電圧が、ロータリ
ーカッターの、最高加減速度から許される材料の最高走
行速度電圧と等しくなるよう設定される。

このことは、誤差のフィードバック量を最適に設定する
ことが出来ないことを意味し、精度がおちることになる
。

又、この方式では、レジスタ内容が半分になるとサーボ
の追従速度は半分、４分の１になると追従速度も４分の
１というように、関数的に追従速度がおちるので、偏差
が充分小さくなるまで、直線的に追従させるものに比較
すると、はるかに追従時間が長く要求される。又、充分
追従が行なわれなくても前回切断の偏差がレジスタに残
るので、次回切断時には所定寸法の切断を行なうことは
できるが、このように定常的にエラーが残つているよう
な状態では、速度の変化及び切断寸法の変更によつて、
エラーが変化するので誤差が生ずることになる。しかる
に本発明は、従来のロータリーカッターの制御における
、さまざまの欠点を克服すべくなされたものであり、カ
ッターに加える加速度一定のもとで材料の切断長とカッ
ターの周長の関係から、カッター駆動用直流電動機の速
度運行軌跡を作り出し、材料の走行に応じて速度指令信
号、追従誤差信号及び加速度信号の３つの制御信号を演
算して所定の速度運行軌跡に基づくロータリーカッター
の回転を制御し、精度の高い材料の連続走行切断を行な
うロータリーカッターを提供することを目的とする。

以下図面に基づいて本発明の実施例を説明する。

本発明のロータリーカッターの速度運行軌跡（以下速度
パターン）は、材料の切断長ＬＯとロータリーカッター
刃先１回転の周長ＬＲの関係から第１〜３図の如く表わ
される。

第１図は、切断長ＬＯが周長よりＬＲより短い、いわゆ
る短尺物を切断する場合の速度パターンを示すものであ
る。

すなわち、切断が終了すると同時にロータカッターは、
周長ＬＲと切断長Ｌ。の差ΔＬの長さ分を消化するため
、時ＲＩＩ７ｌまで加速して早く回転し速度Ａ。ＶＯに
至り、その後減速して時間Ｔ２で材料の走行速度に等し
い速度ＶＯに達し、材料の切断を開始し、時間Ｔ３で切
断を終了する。ここで時間ちは時間Ｔ２の１１２の時間
であり、また時間！から時間Ｔ３間にカッターが回転す
る周長Ｌ，は切断長ＬＯに関係なく一定でありこれをカ
ッターの切断区間長という。第２図は、切断長ＬＯ力幼
ツターの周長ＬＲより長く、かつ周長ＬＲの２倍から切
断区間長Ｌ３を引いた値と等しいか、この値よりも短か
い最尺物、すなわち切断長ＬＯがの場合の速度パターン
をを示すものである。

ここで切断長ＬＯの最長の限界を２ＬＲ上，としたのは
、この切断長ＬＯの場合が、時間ｔ１で回転速度が零と
なる場合であり、この切断長Ｌ。＝ムーＬｓがカッター
の回転速度の減速、加速により制御できる限界であるか
らてある。第２図に示した場合はΔＬ＝Ｌ８上ｏの分だ
けロータリーカッターの速度を減速して材料を通過させ
、再び走行速度に戻して切断に入り、時帥３で切断を終
了する。第３図は、切断長ＬＯがカッターの周長Ｌｓの
２倍からカッターの切断区間長Ｌ，を引いた値よりも長
い長尺物、すなわちの場合の速度パターンである。

カッターは切断終，了後、減速して、第２図に示したＬ
Ｏ＝２Ｌ，Ｒ上ｓに相当する時陣，経過後停止し、切断
長Ｌ。に対応した時間だけ停止後に起動され、時間らで
材料の走行速度■ｏに達して切断に入るものである。第
４図は、本発明の実施例を示すブロック図で）ある。第
４図において、１は切断される材料、２はロータリーカ
ッター、３はロータリーカッター駆動用直流電動機、４
はロータリーカッター２の切断終了を検知するリミット
スイッチ、５は材料走行パルス発信器（ＰＧｌ）、６は
ロータリーカツター２の回転量を検知するパルス発信器
（ＰＧ２）、７は同じくロータリーカッター２の回転速
度を検知するタコジェネレーター（ＴＧ）である。また
第１〜３図に示された速度パターンを与える演算部とし
て、８は加減速係数発生回路、１４は関数発生器、１５
は周波数／電圧変換器、１６，２０及び２２はデジタル
／アナログ変換器（Ｄ／Ａ）、１７，２３及び２４は乗
算器、１９は誤差演算器、１８，２１は加算点である。

更に直流電動機３を制御するサイリスタレオナード装置
２５において、２６は速度制御器、２７は加算点、２８
は電流制御器、２９はゲート移相器、３０はサイリスタ
である。

まず加減速係数発生回路８について説明する。

加減速係数発生回路８は、カッター２の回転速度の変化
率である加減速係数Ａ３を与えるデジタル演算を実行す
るものてある。そこで、加減速係数Ａ３を得るための計
算内容について説明する。

以下の計算内容において、各記号は次の内容を表す。Ｖ
Ｏ：材料走行速度Ｖ：カツター回転速度ＬＲ：カツター周長Ｌ，：カツターの切断区間長Ｌ，：カツターが加減速制御されている補正動作問に材
料が走行する距離（補正走行距離）＝ＬＯ上，ｔｌ：第１〜３図における速度パターンの折れ曲り点時
間Ｔ２：カツター回転速度が材料走行速度と等速に入る
時間Ｔ，：切断一周期の時間Ｋ：速度パターンの直線勾配ＡＯ，ａｌ，ａ２：定数Ａ３：加減速係数ＩＲ：カツターの回転距離１Ｒ：材料の走行距離第１図を参照して、０〜ち時間にカッター回転速度Ｖは
Ｖ。

からＡ。ＶＯに達するものとすれば、その直線勾配Ｋは
Ｋ＝（ＡＯ−１）ＶＯ／Ｔ，＝Ａ，ＶＯ／Ｔ，田但し
Ａ，＝ＡＯ−１となり、このときのカッター回転速度Ｖ
。

−Ｔ，はＶＧ−ｔｌ＝ＶＯ＋Ｋｔ＝ＶＯ＋（Ａ，ＶＯ／
Ｔ．）ｔ（２）となる。一方、補正走行距離ＬｆはＬ
ｆ＝ＶＯｔ２＝ＶＯ・器であるからＶＯ，，，＝ＶＯ＋
（２ａ，Ｖ０２／Ｌｆ）ｔ（３）ここで、Ａ，／Ｌｆ
＝Ａ２とすればＶＯ−ｔｌ＝ＶＯ＋２ａ２Ｖ０２ｔ（４
）を得る。

同様にして、ｔｌ〜ち時間におけるカッター回転速度Ｖ
ｔｌ〜，２は、Ｖｔｌ〜Ｔ２：ＶＯ＋２ａ２Ｖ０２ｔ１一２ａ２Ｖｇ（ｔ −Ｔ，）（５）更に、ち〜Ｔ３時間でのカッター回転速度Ｖ．２〜、。

はＶ．２〜，３＝ＶＯ（６）として、速度パターンを表
す計算式が得られる。

従つて、カッターの回転距離ＬＲは、カッター回転速度
、ＶＯ−Ｔｌ，Ｖｔｌ〜Ｔ２，Ｖｔ２〜Ｔ３の時間積分
の和として与えられることから、ＬＲ＝ＪｇＶＯ〜。

，・Ｄｔ＋ｆ捏Ｖｕ〜，２・Ｄｔ＋ｆ目Ｖ．２〜，。・
Ｄｔ＝ＶＯｔ３＋４ａ２Ｖ０２ｔ１ｔ２−Ａ２ＶＯ２ｔ
２２−２ａ２Ｖ０’ｔ〒（９）また、器＝Ｔ２である
から、ＬＲ＝ＶＯｔ３＋甘Ｖ。

’ＴＨａａ更に、ＶＯｔ，＝Ｌｆ（補正走行距離）、Ｖ
Ｏｔ，＝ＬＯ（切断長）であるから、ＬＲ＝ＬＯ＋ケＬ
２ｆ（１１）となる。

ここでＡ２＝Ａ３／２とする。これは前記第（４）（５
）式における島＝Ａ。と簡略するため与えられる定数で
ある。従つて、第（１ハ式はＬＲ＝ＬＯ＋Ａ３Ｌ２ｆ／
４となり、Ａ。

を求めると、Ａ，＝４（ＬＲ上Ｏ）／Ｌ２ｆＬｆ＝Ｌ。

−Ｌｓであるから、最終的に、Ａ３＝４（ＬＲ上Ｏ）
／（ＬＯ上ｓ）” （１２）で加減速係数Ａａを得るこ
とが出来る。

すなわち第（１２）式から明らかな如く、加減速係数Ａ
３はカッタ周長ＬＲ）切断長Ｌ。及び切断区間長Ｌｓを
与えることによつて演算される。上記で得られた加減速
係数Ａａを用いて第（４）式及ひ第（５）式を表わすと
、ここで１。

は材料の走行距離である。 − ▼υ ＼１１ν
−Ｐゞ１１Ｊ−ｉ１り１υここで１ｔ１は時間０〜ｔ１
間に材料が走行した距離、Δ１０は時間ち〜ｔ間に材料
が走行する距離である。

上記■。

〜１１及びＶｔｌ〜ちの式から明らかなように、加減速
係数Ａ３は材料走行距離の変化に対応するカッター回転
速度の変化率を表わすものである。そこで第４図におけ
る材料走行パルス発信器５の材料走行パルスで得られた
材料走行距離に加減速係数Ａ３を乗算し、さらにこの値
に材料走行速度Ｖ。を乗算することによりカッター回転
速度変化を求めることができ、第１図に示した速度パタ
ーンを関数出力することができる。また第２図に示す長
尺物の場合には、となるから、加減速係数Ａ３は前記第（１２）式と同じ
式で与えられる。

但し加減速係数Ａ３はＬＲ＜ＬＯてあるから第（１２）
式で与えられる加減速係数Ａ３は第１図の場合とは逆に
負の値となり、第１図とは逆に関数が発生され、切断終
了後リセット信号でリセットされると、減速関数を算出
し、折れ曲り点から加速関数を算出し、材料走行速度と
等速となる時点で関数発生を終了する。この場合もカッ
ターの周長はで与えられる。

一方、カッターの回転速度が時陣，で零となる場合の加
減速係数Ａ３はで与えられる。

この場合カッターの周長は下記式で与えられる。ここで
カッターの周長ＬＲ及び切断区間長Ｌ，は一定であるか
ら、加減速係数Ａ３＝ー？−で制御できる
Ｌｆ切断長ＬＯはＬＯ＝？上，となる。

従つて第３図に示すＬ。

＞潟上３のような長尺物を切断する場合はより得た限界
の加減速係数により減速し、カッターの回転速度が零になつた後、こ
の点よソー定の加減速係数Ａ３によつて吸収しきれない
分となる材料の走行距離ＬＯ−（２ＬＲ上，）だけカッ
ターを停止し、この走行距離分ＬＯ−（２Ｌ，Ｒ上３）
分が消化された後、一定の加減速係数Ａ３によつてカッ
ターの回転速度を加速するものてある。

上記した加減速係数Ａ３を用いてカッターの回転速度を
制御する方法を説明する。

第（１２）式で与えられる加減速係数の演算を実行する
ため、第４図に示す加減速係数発生回路８には、切断長
ＬＯ、カッター周長ＬＲ及び切断区間長Ｌｓを設定する
設定器９，１０，１１が備えらｌれ、各設定器はＬＯ，
ＬＲ，Ｌｓの値を２進デジタルコードとして係数発生器
１２に与え、係数発生器１２は前記ｍ（１２）式の計算
をもつて、加減速係数Ａ３を出力する。

また設定器１３は第３図に示す長尺物を切断する際の一
定の加減速係数Ａ３を定門数として持つており、これら
の係数出力はスイッチＳ１により選択的に出力される。
スイッチＳ１の切断は、係数発生器１２に設けた比較器
により、各設定器９，１０，１１から与えられるＬＯ，
ＬＲ，Ｌ，のデジタル信号からＬＯと）２ＬＲ上，を比
較し、ＬＯ＞Δ１上３のときに自動で行なう。

次に、第４図に示す関数発生器１４について説明する。

この関数発生器１４は、加減速係数発生回路８から与え
られる加減速係数Ａ３、材料走行パルス発信器５から与
えられる走行パルスＰ１、切断終了を検知するリミット
スイッチ４からのリセットパルスＰ２を用いて、（イ）
速度パターンの折れ曲り点の算出（時間ｔ１）（ロ）走行
パルスＰ１毎に、ロータリーカッターが進まなければな
らない回転速度の変化率の算出（イ）〜ｔ
１間及びち〜Ｔ２間）（ハ）関数出力の停止（時間Ｔ２
）の３つの操作を行う。

この関数発生器１４の実施例を第５図および第６図に示
す。第５図において、関数発生器１４は、アップダウン
カウンタ３１、折れ曲り点発生器３２、零点発生器３３
、比較器３牡乗算器３５、比較器４０、関数出力の停止
信号発生器４１及ひ加減速係数発生回路８のスイッチＳ
１と連動するスイッチ４２をもつて回路構成される。

この関数発生器１４においてアップダウンカウンタ３１
と乗算器３５で加減速係数Ａ３から得られる運行速度関
数を発生する運行速度関数発生手段を構成し、折れ曲り
点発生器３２、零点発生器３３および比較器３４で速度
パターンの折れ曲り点、関数出力の停止点を定める比較
手段を構成する。

また比較器４０、停止信号発生器４１およびスイッチ４
２でＬＯ〉２ＬＲ上，のとき関数保持信号を出力する保
持手段を構成している。第１図に示す速度パターンに基
づく関数出力を与える動作を説明すると、切断終了によ
リセットパルスＰ２が与えられ、アップダウンカウンタ
３１は初期状態にリセットされ、次の切断周期に入る。

いま走行パルスＰ１の間隔を１ｗｎあるいは０．１？の
単位幅とすると、時間（までアップダウンカウンタ３１
は走行パルスＰ１を加算し、乗算器３５に順次カウンタ
数Ｎを与えて、加減速係数Ａ３と乗一算し、材料の走行
に対応してロータリーカッターが進むべき速度の変化率
を運行速度関数Ａ３Ｎとして関数出力する。このカウン
タ数Ｎは比較器３４にも与えられており、折れ曲り点を
与えるカウント数、すなわち（ＬＯ上＄）／２との比較
判別を−行ない、カウンタ数Ｎが（ＬＯ上ｓ）／２に一
致したとき、判別出力でアップダウンカウンタ３１を減
算動作に切換える。更にアップダウンカウンタ３１の内
容が零になることを、零点発生器３３の比較値をもつて
、比較器３４が判別しており、零となつた時点でアップ
ダウンカウンタを停止せしめ、関数発生を終了する。第
６図は関数発生器１４の他の実施例を示したものである
。

第５図の関数発生器では、走行パルスＰ１のカウンタ数
Ｎを求めて、加減速係数Ａ３との乗算を行つたが、これ
は加減速係数Ａ３を走行パルス毎に加算又は減算するこ
とに等しい。

そこで第６図に示すノ実施例では、加減算器３６、比較
器３７、折れ曲り点発生器３８、零点発生器３９、比較
器４３、関数出力の停止信号発生器４４及び加減速係数
発生回路８のスイッチＳ１と連動するスイッチ４５より
なる回路構成をもつて、加減速係数Ａ３を走行パルスＰ
１毎に、加減算器３６で加算又は減算を実行する。すな
わち、折れ曲り点までは加算を続け、折れ曲り点からは
減算となり、加減算器３６の出力が零になつた時点で演
算を終了する。この場合、折れ曲り点発生器３８の判別
基準出力は（ＬＯ上，）Ａ３／２となる。再び第４図を
参照して、関数発生器１４の関数出力Ａ３Ｎは、Ｄ／Ａ
変換器１６に印加されアナログ信号Ａ３ｌＯに変換され
て、乗算器１７により周波数／電圧変換器１５から与え
られる材料走行速度ＶＯと乗算され速度変位Ａ３ｌＯｖ
Ｏを出力する。この乗算出力は加算点１８で材料走行速
度Ｖ。と加算されて、ロータリーカッター２のカッター
速度■信号Ｅ１を得る。このカッター速度Ｖは、前記（
４）（５）（６）式から加算速係数Ａ３を用いて表すと
、となる。

簡便のため、第１図０〜Ｔ，の間にｉ−１１；÷説明す
ると、第（１６）式第２項のＶ。ｔは材料の走行距離１
。に等しいことから、と表わすことができる。

第（１９）式の第２項における〔Ａ３ｌＯ〕は、Ｄ／Ａ
変換器１６の出力に一致する。すなわち、関数出力〔Ａ
３ｌ。〕は走行パルスＰ１毎に加減速係数Ａ３を加算し
たものであり、走行パルスＰ１の１つのパルスは、材料
走行パルス発信器５において、１？当り１パルス或は０
．１顛当り１パルスというように対応していることから
、材料走行距離１。は走行パルスＰ１のカウント数Ｎと
して書き改めることができ、関数発生器１４の関数出力
Ａ３Ｎ８Ｄ／Ａ変換した値は〔Ａ３ｌＯ〕を表する。こ
の〔Ａ３ｌＯ〕を乗算器１７で、走行パルスＰ１の周波
数を電圧変換して得られた材料走行速度■。と乗算して
〔Ａ３ｌ。■ｏ〕を得、加算点１８で材料走行速度Ｖ。
を加算して、前記第（１６）式で与えられる０〜ちの間
におけるカッター回転速度■信号Ｅ１を得る。このカッ
ター回転速度Ｖ信号Ｅ１は加算点２１を介して、サイリ
スタレオナード装置２５の速度制御器２６に速度設定値
として印加され、直流電動機３を加速制御する。このよ
うに、材料の走行距離によつて変化されなければならな
いカッター回転速度の演算は、材料の走行を検知する走
行パルスＰ１によつて行なえばよいことが知られる。

同時に、ち〜Ｔ２間においては前記第（１７）式に基づ
くカッター回転速度Ｖ信号Ｅ１が演算され、Ｔ２〜ち間
においては、関数発生器１４の出力は停止され、乗算器
１７の出力は零となり、加算点１８からは材料走行速度
Ｖ。

のみがカッター回転速度Ｖ信号Ｅ１として与えられる。
第２図の速度パターンについても、前述の関数発生器１
４の関数出力に応じて、カッター回転速度Ｖ信号Ｅ１が
演算される。

第３図に示したＬＯ〉２Ｌ，Ｒ上，の速度パターンの場
合は、まず第４図に示す加減係数発生回路８の各設定器
９，１０，１１に切断長ＬＯ、カッタ周長ＬＲ及び切断
区間長Ｌｓを設定することにより係数発生器１２により
ＬＯｌ：．ムーＬｓを比較しＬＯ＞２Ｌ．Ｒ上，のとき
にスイッチＳ１を切換える。

このとき第５図の関数発生器１４のスイッチ４２あるい
は第６図の関数発生器１４のスイッチ４５も同時に切換
わる。次に第５図に示した関数発生器１４の動作を説明
する。

切断周期に入るとアップダウンカウンタ３１は走行パル
スＰ１を加算し、乗算器３５に順次カウント数Ｎを与え
て、加減速係数Ａ３と乗算し、材料の走行に対応したロ
ータリーカッターが進む）ＶＯ−ち＝Δ１Ｒ／Δｔ＝Δ
１０／Δｔ＋Ａ３ｌＯ●Δ１０／となり、Δ１。を表す
材料走行パルスＰ１を用いて、カッターの走行距離Δ１
Ｒが得られ、このΔ１Ｒを積分すればカッターの回転距
離１Ｒが演算できる。×べき速度の変化率を関数出力す
る。

一方アップダウンカウンタ３１のカウント数Ｎは比較器
４０にも与えられており、関数出力の停止信号発生器４
１のカウンタ数すなわちＬＲ上ｓに相当するカウント数
と比較判別を行ない、カウント数ＮがＬＲ一Ｌ，に相当
するカウント数を越えたときから乗算器３５の乗算を停
止し、乗算器３５の出力をカウント数ＮがＬＲ上，に相
当するカウント数に等しいときの出力に保持する。この
とき乗算器１７で出力される信号Ａ３ｌＯｖＯはり、加
算器１８で出力する材料速度は零となつている。

他方、比較器３４に与えられているカウント数Ｎが、（
ＬＯ上，）／２に相当するカウント数と一致したときに
、この判別出力でアップダウンカウンタ３１を減算動作
に切換える。この減算動作のカウント数がＬＲ上ｓに相
当するカウント数と等しくなつたことを比較器４０で判
別し、このときから再び乗算器３５の乗算を開始する。

さらにアップダウンカウンタ３１のカウント数が零とな
つた時点でアップダウンカウンタを停止せしめ、関数発
生を停止する。第６図の関数発生器１４では加減算器３
６の出力Ａ３Ｎが（ＬＲ上，）Ａ３に相当するカウント
数を越えたときは、比較器４３の出力を停止し、関数発
生器１４の出力は（ＬＲ上ｓ）Ａ３に相当するカウント
数を保持する。

次に加算点２１に印加される追従誤差信号Ｅ２の演算に
ついて説明する。追従誤差演算は、誤差演算器１９にお
いて、関数発生器１４の関数出力、及びロータリーカッ
ター２の回転位置情報を検知するパネル発信器６のパル
ス出力Ｐ３を用いて実行される。

ここで、ｏ〜ｔ１間の速度■。

−ｔ１を表す前記第（１６）式をΔｔで微分した、材料
走行距離Δ１。（瞬時値）及びカッター走行距離Δ１Ｒ
（瞬時値）の関係は、そこで、誤差演算器１９は、材料
走行距離に対するカッターの回転距離１Ｒを求めるため
、関数発生器１４から与えられる材料走行パルスＰ１毎
の関数出か。

Ｎに、材料走行パルスＰ１を乗算し、この乗算値に材料
走行パルスＰ１を加算し、続いて得られた加算値を材料
走行パルスＰ１毎に加算する積分動作により、カッター
回転距離１Ｒに相当するパルスを回転位置信号として得
る。また、誤差演算器１９には、カッター２の回転量を
実測するパルス発信器６のパルス信号Ｐ３が与えられて
いる。

従つて、誤差演算器１９は、積分値として得られたカッ
ター回転距離１Ｒに相当するパルス信号から、実測によ
るカッターの回転距離に相当するパルス信号Ｐ３を引き
算することにより、ロータリカッターの被切断物に対す
るカッタ位置誤差を最終的に出力する。この誤差演算器
１９で与えられたカッタ位置誤差は、Ｄ／Ａ変換器２０
で電圧信号Ｅ２に換えて、加算点２１にフィードバック
し、誤差演算器１９の内容を常にゼロとする誤差追従制
御を行なう。

この誤差追従制御により、誤差演算器１９における積分
値にカッターが追従され、精度の高い材料切断を実現し
ている。また、加算点２１には、加算点１８から与えら
れるカッター回転速度■信号Ｅ１に対するタコジェネレ
ータ７で検出された回転速度信号Ｅ４がフィードバック
されている。

次に、サイリスタレオナード装置２５の加算点２７に印
加される、加速度信号Ｅ３の演算について説明する。

この加速度信号Ｅ３の演算は、カッターの回転速度を加
速又は減速させるための駆動トルクを直流電動機３に与
える電流に対応した電圧信号を作り出すものてある。０
〜ちの間における加速度は、前記第（１９）式．で与え
られるカッター回転速度Ｖ。

−ｔ１を微分して、となる、すなわち、加減速係数Ａ３
に材料速度Ｖ。

の２乗を掛けたものになる。この加速度演算は、Ｄ／Ａ
変換器２２、乗算器２３，２４をもつて実行される。す
なわち、関数出力をＤ／Ａ変換した値〔Ａ３〕に、Ｆ／
■変換器１５から与えられる材料走行速度を乗算器２３
で２乗した〔ＶＯ２〕を、乗算器２４によつて掛け合せ
、〔Ａ３ｖＯ２〕なる加速度、信号Ｅ３を得る。また、
加速度信号Ｅ３は、ｔ１〜！において、〔±Ａ３ｖ♂〕
となり、Ｔ２〜Ｔ３の間においてはゼロとなる。

以上説明した如く、本発明のロータリーカッターは、材
料の切断長ＬＯと固有のカッター周長ＬＲの関係で定ま
る所定のカッター回転速度パターンを作り出す加減速係
数により、材料走行パルスの検出に応じた関数出力を与
え、該関数出力に基づいてロータリーカッターの回転速
度設定値、追従誤差、さらには加速度という３つの制御
関数を演算し、所定切断長に応じた精度の高い材料の連
続自動切断を行なうことができたものであり、併せて従
来のロータリーカッターにおける種々の問題点を克服し
得たものである。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は、本発明のロータリーカッターで用いられ
るカッター回転速度運行軌跡（速度パターン）を示す速
度線図、第４図は本発明の実施例を示すブロック図、第
５図は本発明の関数発生器の実施例を示すブロック図、
第６図は関数発生器の他の実施例を示すブロック図、第
７図は従来のロータリーカッターの電子制御装置を示す
ブロック図、第８図は従来装置のロータリーカッター速
度の特性図である。１・・・材料、２・・・ロータリーカッター、３・・・
直流電動機（ＤＣ■η、４・・・リミットスイッチ、５
・・・走行材料パルス発信器（ＰＧｌ）、６・・・パル
ス発信器（ＰＧ２）、７・・・タコジェネレータ（ＴＧ
）、８・・・加減速係数発生回路、９，１０，１１・・
・設定器、１２・・・係数発生器、１３・・・係数設定
器、１４・・・関数発生器、１５・・・周波数／電圧変
換器（Ｆ／■）、１６，２０，２２・・・デジタル／ア
ナログ変換器（Ｄ／Ａ）、１７，２３，２４，３５・・
・乗算器、１８，２１，２７・・・加算点、１９・・・
誤差演算器、２５・・・サイリスタレオナード装置、２
６・・・速度制御器、２８・・・電流制御器、２９・・
・ゲート移相器、３０・・・サイリスタ、３１・・・ア
ップダウンカウンタ、３２，３８・・・折れ曲り点発生
器、３３，３９・・・零点発生器、３４，３７，４０，
４３・・・比較器。

Claims

【特許請求の範囲】

１カッターに加える加速度一定のもとで材料の切断長
と固有のカッター周長の関係から与えられるカッター回
転速度運行軌跡に基づいて材料の連続走行切断を行なう
ロータリーカッターにおいて、（ａ）予じめ設定された
材料の切断長Ｌ＿Ｏ、カッターの周長Ｌ＿Ｒおよびカッ
ターの切断区間長Ｌ＿Ｓから材料の切断長Ｌ＿ＯがＬ＿
Ｏ＜Ｌ＿ＲおよびＬ＿Ｒ＜Ｌ＿Ｏ≦２Ｌ＿Ｒ−Ｌ＿Ｓの
ときの材料走行パルス毎のカッター回転速度の変化率と
なる加減速係数ａ＿３を演算・出力する係数発生器と、
材料の切断長Ｌ＿ＯがＬ＿Ｏ＞２Ｌ＿Ｒ−Ｌ＿Ｓのとき
の加減速係数ａ＿３を設定する設定器と、該設定器に設
定した加減速係数ａ＿３と前記係数発生器で出力する加
減速係数ａ＿３を切換えるスイッチとを有する加減速係
数発生回路と、（ｂ）材料走行パルスを加減算してその
カウント値Ｎと前記加減速係数回路で出力する加減速係
数ａ＿３との積である運行速度関数ａ＿３Ｎを求める運
行速度関数発生手段と；（Ｌ＿Ｏ−Ｌ＿Ｓ）／２又は（
Ｌ＿Ｏ−Ｌ＿Ｓ）ａ＿３／２に対応するカウント数の折
れ曲り点信号およびカウント数零に対応する零信号が与
えられ、折れ曲り点信号が（Ｌ＿Ｏ−Ｌ＿Ｓ）／２に対
応するカウント数のときには、前記運行速度関数発生手
段のカウント値Ｎと折れ曲り点信号および零信号とをそ
れぞれ比較し、折れ曲り点信号が（Ｌ＿Ｏ−Ｌ＿Ｓ）ａ
＿３／２に対応するカウント数のときには運行速度関数
ａ＿３Ｎと折れ曲り点信号および零信号とを比較し、カ
ウント値Ｎ又は運行速度関数ａ＿３Ｎが折れ曲り点信号
と一致したときに運行速度関数発生手段に材料走行パル
ス減算のための切換信号を与え、カウント値Ｎ又は運行
速度関数ａ＿３Ｎが零信号と一致したときに運行速度関
数発生手段に加減算の停止信号を与える比較手段と；Ｌ
＿Ｏ＞２Ｌ＿Ｒ−Ｌ＿Ｓのときに作動指示する保持手段
であつて、Ｌ＿Ｒ−Ｌ＿Ｏ又は（Ｌ＿Ｒ−Ｌ＿Ｏ）ａ＿
３に対応するカウント数の保持信号が与えられ、保持信
号がＬ＿Ｒ−Ｌ＿Ｏに対応するカウント数のときはカウ
ント値Ｎが保持信号を超えたときに、保持信号が（Ｌ＿
Ｒ−Ｌ＿Ｏ）ａ＿３に対応するカウント数のときには運
行速度関数ａ＿３Ｎが保持信号を超えたときに、保持信
号に対応する運行速度関数ａ＿３Ｎを保持する保持手段
と；からなる関数発生器と、（ｃ）該関数発生器から出
力する運行速度関数ａ＿３Ｎをディジタル／アナログ変
換した信号ａ＿３ｌ＿０に、材料走行パルスを変換して
得られた材料走行速度Ｖ＿０を乗算し、該乗算値ａ＿３
ｌ＿０Ｖ＿０に材料走行速度Ｖ＿０を加算して運行速度
指令信号を与える速度演算回路と、（ｄ）前記関数発生
器から出力する運行速度関数ａ＿３Ｎと材料走行パルス
の乗算値に材料走行パルスを加算し、この加算を材料走
行パルス毎に加算して積分値として得られたカッタ回転
距離に相当するパルス信号から、実際のカッター回転距
離に相当するパルス信号を減算してカッターの追従誤差
信号を与える誤差演算回路と、（ｅ）前記加減速係数ａ
＿３に材料走行速度の２乗を乗算してカッターの加減速
に必要な直流電動機の駆動トルクを作り出す電流に対応
した加速度信号を与える加速度演算回路と、（ｆ）前記
運行速度指令信号、追従誤差信号及び加速度信号を用い
てカッター駆動用直流電動機を制御するサイリスタレオ
ナード装置と、からなることを特徴とするロータリーカ
ッターの制御装置。