JPS6133647B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はレベラー、ピンチロールなどの送り
出し機により送り出されてくるシート・パイプな
どの材料を走間切断機により切断する場合におけ
る切断制御装置に関する。

従来の走間切断機においては第１図に示すよう
に送り出し機、例えばレベラー１１によりシート
１２が送り出されて走間切断機、例えばドラムシ
ヤー１３に送られ、材料１２の上下で回転する一
対のドラムシヤー１３ａ，１３ｂの刃１４ａ，１
４ｂにて材料１２が切断される。駆動モータ１５
の回転が変速ギア１６により変速され、その一方
の変速出力軸により分配ギア１７が回転駆動さ
れ、分配ギア１７によりレベラー１１が回転され
る。一方変速ギア１６の他方の変速出力軸により
偏心ギア１８が回転駆動され、その回転によりド
ラムシヤー１３ａ，１３ｂが回転される。変速ギ
ア１６においてはギア比の切替及び無段変速機の
変速比設定により材料１２の切断長が設定され
る。

刃１４ａ，１４ｂが材料１２に接触した時に、
材料１２の走行速度と同調してないと刃が損傷す
るおそれがあり、或は材料１２の切断が良好に行
われない。よつて偏心ギア１８によりドラムシヤ
ー１３ａ，１３ｂの一回転の間に速度が変化する
ようにされ、つまり周期的不等速運動を機械的に
発生し、切断長を長くする場合はシヤー側変速出
力軸の回転を遅くするためシヤー１３ａ，１３ｂ
の刃１４ａ，１４ｂの一回転中の速度が速い部分
で材料１２と接触するように刃１４ａ，１４ｂの
角度を機械的に調整し、逆に切断長を短かくする
場合はシヤー側変速出力軸の回転を速くするため
刃１４ａ，１４ｂの回転速度の遅い部分で材料１
２と刃とが接触するように刃の角度が機械的に調
整される。

このように従来の切断装置においては切断長の
設定のため変速ギア１６が用いられ、そのギア列
が複雑に構成され切断長変更のための操作が容易
でない。しかも経年変化によりギアが摩耗して切
断長の精度が劣化する。この変速ギア１６が複雑
にして大がかりであり、高価であるため簡単に取
替えることもできない。

この発明の目的は切断長の変更が容易であり、
かつ長期間にわたり正確な制御を行うことがで
き、しかも構成が簡単で、また駆動モータとして
電力容量の比較的小さなものでも切断長を広い変
化範囲で制御することができる走間切断機の切断
制御装置を提供することにある。

この発明によれば材料を送るレベラー、ピンチ
ロールのような送り出し機を駆動するモータとし
て可変速モータを使用し、このモータはこれに送
られる材料の前段における走行系のライン速度を
基準としてこれに同調するように制御される。ま
た切断機を駆動するモータも可変速モータが使用
され、その速度基準としては設定長、即ち目的と
する切断長により材料の移動速度を割算した信号
が用いられる。更に切断機の刃の一回転の間にお
ける材料の移動距離と設定長とが一致するように
切断機の駆動モータにより駆動されるエンコーダ
からのパルスごとに設定切断長に比例した数値を
デジタル加算器へ加え、材料の切断長に応じて発
生するパルスごとに固定の数値上に加算器から減
じ、その差をアナログ信号に変換しその変換され
たアナログ信号にて切断機駆動モータの速度制御
に対する修正を行う。これによつて上記加算器の
差出力が平均的には変化しないように制御され
る。このようにしてまた材料が設定切断長移動す
る間に刃が一回転するように制御され、従来の複
雑にして高価な変速ギアを使用する必要がなく切
断長の設定が簡単となる。

次に第２図を参照してこの発明による切断制御
装置の実施例を説明しよう。この例では材料１２
はレベラー１１にて送り出される場合であり、可
変速モータ２１の回転が減速機２２にて減速され
その減速回転出力によりレベラー１１に対する分
配ギア１７が回転駆動される。この材料１２を送
る前段の走行制御系からのライン速度基準信号が
端子２３を通じてアナログ加算器２４へ供給され
る。モータ２１の回転により駆動されるエンコー
ダ２５からのパルスは周波数電圧変換器２６にて
パルス周波数に比例した電圧に変換されて加算器
２４へ供給され、更に材料１２の速度と前段にお
けるその速度との差を補正するため、例えばレベ
ラー１１の受入れ側において設けられた材料１２
のループ部分１２ａのループの高低を光源２７か
らの光量をループ部分１２ａを介して受光素子２
８で受けることにより検出し、その出力が速度修
正信号として加算器２４へ供給される。アナログ
加算器２４の出力は速度増幅器２９を通じて正逆
サイリスタ制御器３１に供給され、この制御器３
１によりモータ２１が制御され、前段よりのライ
ン速度に材料１２の送り速度が同調するように制
御されてモータ２１に対するサーボ制御手段が構
成される。

一方ドラムシヤー１３Ａ，１３ｂを回転駆動す
るために可変速モータ３２が設けられ、その回転
は減速機３３にて減速されてドラムシヤー１３
ａ，１３ｂを回転させる。また切断長L₀を設定
する設定器３４が設けられる。速度基準発生器３
５において材料１２の移動速度が設定切断長L₀
で割算されその割算出力がモータ３２に対する速
度基準としてアナログ加算器３６へ供給される。
材料１２が一定速度で送られているとき設定長
L₀が長い程ドラムシヤー１３ａ，１３ｂの回転
速度は遅くなるように制御され、シヤー１３を通
過した材料１２の長さが長くなるようにされる。
材料１２の速度信号を得るためレベラー１１の材
料受入れ側に材料１２と転接する側長ローラ３７
が設けられ、そのローラ３７の回転によりエンコ
ーダ３８が駆動されてパルスが発生される。この
パルスは速度基準発生器３５にて電圧に変換され
ると共にL₀で割算される。

モータ３２の回転によりエンコーダ３９が回転
されてパルスを発生し、そのパルスは周波数電圧
変換器４１にてパルス周波数に比例した電圧に変
換されてアナログ加算器３６へ供給される。アナ
ログ加算器３６で速度基準発生器３５の出力と周
波数電圧変換器４１の出力との差が検出され、つ
まり速度基準発生器３５よりの基準速度に対する
ドラムシヤー１３ａ，１３ｂの回転速度の差が検
出される。シヤーの刃１４ａ，１４ｂが一回転す
る間に材料が設定長L₀を移動するようにするた
め例えばエンコーダ３９からの１パルスごとに設
定器３４の切断長L₀がデジタル加算器４２へ減
算入力として供給され、またエンコーダ３８から
の１パルスごとに設定器４３から設定値λがデジ
タル加算器４２へ加算入力として供給され、これ
等パルスにL₀を掛けたものと、λを掛けたもの
との差がとられる。シヤー１３が一回転した時に
発生するエンコーダ３９のパルス数と切断長L₀
との積と、材料が切断長L₀を移動した時のパル
ス数とλとの積が等しくなるようにλは設定さ
れ、これは装置に固有の値である。この加算器４
２の差出力はDA変換器４４にてアナログ信号に
変換され、速度修正信号としてアナログ加算器３
６へ供給される。加算器３６の出力は速度増幅器
４５を通じてモータ３２を制御するサイリスタ制
御器４６へ供給される。このようにして速度基準
発生器３５の出力を速度基準とし、DA変換器４
４の出力を速度修正信号としてモータ３２を制御
する走間位置決め用サーボ制御手段が構成され
る。

上記λの設定を具体的に述べると、例えばエン
コーダ３９の一回転で10000個のパルスを発生
し、減速機３３の減速比を１：2.25とするとシヤ
ー１３の一回転でエンコーダ３９から22500個の
パルスを発生する。一方測長ローラ３７の直径を
400.4／πとしエンコーダ３８は一回転で8000の
パルスを発生するとすると、レベラー１１が材料
を設定切断長L₀だけ送る時にエンコーダ３８か
ら発生するパルス数はＬ_０／４００．４×8000となりシ
ヤー １３の一回転の間に上記パルス数となるには加算
器４２の出力が変らないように制御されるので 22500×L₀＝Ｌ_０／４００．４×8000×λ でなければならない。従つてλ＝1126.125とな
る。

このようにして材料１２が設定切断長L₀を送
る間にシヤー１３は丁度一回転するようにモータ
３２が制御される。材料１２の速度にシヤーの刃
の材料接触時の速度が同調するように制御するに
は、シヤーの変速機械、例えば偏心ギアが使用さ
れその刃の角度調整が行われるが、これは第１図
に示した従来の装置の対応する部分と同一のもの
を使用できる。測長ローラ３７、エンコーダ３８
を省略してエンコーダ２５のパルスを基準速度発
生器３５及び加算器４２へ供給してもよい。この
場合は設定値λは前とは異なつたものになる。

点線にて示すように割算器５４で切断長L₀を
λで割つたもの又はこれを10倍、100倍………な
どした値をデジタル加算器４２の減算値として供
給して設定器４３には１、10、100………などを
設定してもよく、１を設定する場合は設定器４３
は省略できる。

更に第３図に示すように測長ローラ３７にて速
度発電機５５を駆動し、その出力を速度基準発生
器３５へ供給し、この信号を切定長L₀で割算し
てもよい。同様にモータ２１，３２にてそれぞれ
速度発電機５６，５７もそれぞれ駆動し、これ等
出力をそれぞれアナログ加算器２４，３６へ直接
供給するようにしてもよい。

また走間切断機としてはドラム型のものに限ら
ず揺動型シヤーにもこの発明は適用できる。この
場合は材料１２が切断長L₀を移動する間にシヤ
ーが一往復運動するように制御すればよい。

この発明の切断制御装置によれば従来装置にお
ける複雑で大がかりな変速ギアを使用することな
く、高い精度の制御が行われ、かつ切断長の変更
が簡単であり、経年変化により切断長の精度が劣
化するおそれはなく、安価に構成できる。また材
料１２はほぼ一定の速度で送られ切断機も切断長
に応じてその一回転又は一往復の運動をほぼ一定
速度で行い、わずかの変動を補償するように制御
するものであるため、モータ２１，３２としては
電力容量の小さいものを使用することができる。

速度基準発生器３５の出力速度基準信号と、周
波数電圧変換器４１の出力との差をアナログ加算
器３６でとり、ドラムシヤー１３ａ，１３ｂの回
転速度が前記速度基準信号に追従するように制御
しているから、この制御だけでもドラムシヤー１
３ａ，１３ｂの１回転で材料１２は設定切断長
L₀だけ移動することになるが、例えば何らかの
衝撃を走行中の材料１２又は回転中のドラムシヤ
ー１３が受け、材料１２の走行とドラムシヤー１
３の回転との間に瞬時的ずれが生じると、これを
正確に補正することは困難となる。つまりこの瞬
時ずれは当然エンコーダ３８又は３９の出力に影
響するが、これらエンコーダ３８，３９の出力を
速度信号に変換するには一般に波器などが用い
られ、積分が行われるため前記瞬時のずれにもと
ずく変化が抑圧され、速度信号による制御だけで
は前記ずれを十分補正することは困難である。

しかしこの発明では材料の走行長に応じて発生
するパルスごとに固定数値を加算し、刃の回転に
応じて発生するパルスごとに設定長に比例した数
値を加算し、これらの差に応じた速度修正信号を
得ているため、つまり材料、刃の移動長（位置）
を基準としているため、何らかの衝撃により材料
１２の移動が瞬時に変化し、材料１２の移動とド
ラムシヤー１３の回転との相対関係に僅かの差が
生じても、デジタル加算器４２の両入力の各合計
値が等しくなるように動作し、その僅かな差でも
これを必ず修正して高い精度の切断長が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の走間切断装置を示す概略図、第
２図はこの発明による切断制御装置の一例を示す
ブロツク図、第３図はその一部変形例を示すブロ
ツク図である。 １１：送り出し機としてのレベラー、１２：材
料、１３：走間切断機、２１：材料駆動用可変速
モータ、２３：前段のライン速度基準入力端子、
２４，３６：アナログ加算器、２５，３８，３
９：エンコーダ、２６，４１：パルス周波数電圧
変換器、３４：切断長設定器、３５：速度基準発
生器、４２：加算器、４３：固定値設定器、４
４：DA変換器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 送り出し機により送り出されるシート・パイ
   プなどの材料を回転刃により走間切断する装置に
   おいて、上記送り出し機を駆動する第１可変速モ
   ータと、 上記回転刃を回転駆動するための第２可変速モ
   ータと、 上記回転刃と上記第２可変速モータとの間に介
   装される機械式の周期的不等速運動機構と、 上記送り出し機の前段における上記材料走行系
   の速度を基準速度として上記第１可変速モータを
   制御するサーボ制御手段と、 上記材料の走行速度信号を設定切断長により割
   算して速度基準信号を発生する速度基準発生器
   と、 上記材料の走行長に応じてパルスを発生する送
   り出し長検出用エンコーダと、 上記第２可変速モータにて駆動される回転エン
   コーダと、 その回転エンコーダからのパルスごとに上記設
   定切断長に比例した数値を減算し、上記送り出し
   長検出用エンコーダからのパルスごとに固定数値
   を加算するデジタル加算器と、 そのデジタル加算器の出力をアナログ信号に変
   換するDA変換器と、 上記回転エンコーダからのパルスが入力されて
   上記第２可変速モータの回転速度と対応した速度
   信号を出力する速度変換器と、 その速度変換器からの速度信号と上記速度基準
   発生器の速度基準信号との差をとると共に、上記
   DA変換器のアナログ信号が速度修正信号として
   加えられ、出力により上記第２可変速モータを速
   度制御するアナログ加算器とを具備し、 上記材料が設定切断長だけ移動した時の上記デ
   ジタル加算器における上記減算の合計値と加算の
   合計値とが等しくなるように上記減算値及び上記
   固定数値が選定されている切断制御装置。