JPS6135085B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、定位置停止制御装置に係り、特にロ
ーラテーブルで材料を搬送する場合に、そのロー
ラテーブル上の任意の位置に材料を精度よく停止
するに好適な定位置停止制御装置に関するもので
ある。

〔発明の背景〕

ローラテーブルで材料を搬送する場合に、その
ローラテーブル上の任意の位置に材料を精度よく
停止せしめなければならないという要求が従来よ
りある。このように材料をその位置に停止せしめ
る際、前記ローラ上の材料がスリツプすることに
より、停止精度の確保ができないことがあつた。

これは、材料を定位置に停止させる際に、従来
は、基本的に、設定長と測長カウンタの値が一致
したことによつて停止させる方式をとつていたか
らである。この方式は、測長カウンタが搬送ロー
ラ駆動モータに取り付けたパルス発生器によつて
発生したパルスをカウントすることによつて得た
カウント値と、予め設定された設定値とを比較
し、その比較値が零となつたことによつて搬送ロ
ーラ駆動モータを停止することにより、材料を定
位置に停止させるものである。このような方式に
よると、搬送ローラと材料間にスリツプが生じた
場合、パルス発生器はローラ駆動モータによつて
パルスを発生しているため、スリツプによる材料
位置のズレは認識することが出来なかつた。そこ
で、この方式では、かかるスリツプを軽減させる
ために、搬送速度を低くするなどの対策を施して
きたが、これでは生産量が上がらないことになつ
てしまう。特に、プラントの上流でかかるスリツ
プ抑制の対策を施した場合には、これにより、設
備全体の能力が決定されてしまうことになり、プ
ラント稼動率に重大な影響を持つことになる。
又、停止精度を無視出来る設備にすればかかるス
リツプの影響を無視できるものの、このように停
止精度を無視出来る設備にすることは装置の大型
化を招来することになり設備投資上問題である。
このため、搬送速度と停止精度とが、よくバラン
スのとれた装置が要求されていた。

〔発明の目的〕

本発明は上述した事項に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、搬送用材料とローラテーブル
間のスリツプによる材料位置のずれを認識するこ
とによつて正確に停止位置を修正することを可能
にした定位置停止制御装置を提供するものであ
る。

〔発明の概要〕

本発明の要旨は、スリツプの発生量をパルスレ
ート方式によつて検出すると共に、この検出にも
とづき加減速制御を積極的に行わしめるようにし
た点にある。

以下、本発明の基本的考え方を説明する。

まず、スリツプは搬送ローラと搬送材料との間
の摩擦係数以上の加減速度で搬送テーブルを起
動・停止した場合、又搬送材形状が均一でなく凹
凸がある場合などに発生すると考えられる。

そこで、搬送ローラ駆動モータの加減速に対
し、積極的に補正を加えれば、スリツプの発生を
軽減させることが出来る。

又、測長カウンタの値は、前記したごとく、搬
送ローラ駆動モータの回転数に依存しているの
で、スリツプによる材料のズレの認識による補正
を、停止位置補正として測長カウンタに加えるこ
とによつて、停止精度向上をはかることが出来
る。

スリツプの検出は、２点間の距離が一定なる異
位置に材料検出器を設け、この２点間を材料が実
際に通過する際のパルスレートを測定し、２点間
を材料が通過する際の理論的な基準パルスレート
と比較することによつてスリツプを検出すること
が可能である。

上記考え方に基づき本発明は、搬送材料を搬送
する搬送ローラからなるローラテーブルと、前記
搬送ローラを駆動するモータと、前記ローラテー
ブルに沿つて一定の間隔に配設され、搬送材料の
通過を検出する材料検出器と、前記モータ及びロ
ーラテーブルの少なくとも一方に取り付けられ、
それの回転を検出する回転距離検出器と、該回転
距離検出器からの検出信号を取り込み、この信号
を、前記各材料検出器を搬送材料の端部が通過す
るまでの間計数して移動距離を求めるカウンタ、
前記各材料検出器を搬送材料の端部が通過するま
での間の時間を計数する時間計数回路、前記カウ
ンタからの移動距離を前記時間計数回路からの時
間で割つて移動距離の変化率を求めると共に、材
料検出器の設置間距離を前記時間計数回路からの
時間で割つて実速度を求める演算器、該演算器か
らの移動距離の変化率と実速度とを比較し、両者
が一致しないときにスリツプ有りとしてスリツプ
量を求める処理装置を含み、前記処理装置で求め
たスリツプ量に応じて搬送材料の速度パターンを
修正された速度パターンをもつて該モータの駆動
を制御することにより搬送材料を定位置停止させ
るように構成された制御部とを備えて構成したこ
とにより、上記目的を達成したものである。この
ようにした本発明によれば、スリツプの発生がな
くなる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図は、本発明の実施例の全体概要を示す構
成図である。

第１図において、ローラ駆動モータ１はテーブ
ルローラ３を駆動回転させるようになつている。
テーブルローラ３上では、このローラ３の回転に
従つて搬送材料５を矢印方向に搬送している。材
料検出器４Ａ，４Ｂ，４Ｃは、搬送材料５の搬送
状態を検出する検出器である。この中で、検出器
４Ａはローラ３Ａの手前Ｌの位置に設けられ、
又、検出器４Ｂ，４Ｃは、ローラ３Ａ，３Ｂの位
置に対応して設けられ、事前に定められた距離間
隔で設置されている。更に、ローラ３には、その
ローラの回転距離に応じてパルスを順次発生する
パルス発生器２が設けられている。このパルス発
生器２の出力は制御部１００に取り込まれ、この
制御部１００に設けられたカウンタ（図示せず）
によつて計数され、各種計測用に使用される。材
料検出器４Ａ，４Ｂ，４Ｃでの状態検出は、材料
５の先端の通過や後端の通過を検出することであ
る。この材料検出器４Ａ，４Ｂ，４Ｃの検出信号
と、上記パルス発生器２からの出力を計数するカ
ウンタの計数値とによつて材料の長さや、検出器
４Ａ，４Ｂ，４Ｃ間を通過する時間等の計測が行
われる。

第２図は、以上の検出器４Ａ，４Ｂ，４Ｃと、
パルス発生器２との利用の仕方、特にパルスレー
ト方式によるスリツプ検出を行つた実施例を示す
ブロツク図である。この実施例は、カウンタ回路
９、時間計数回路１０、演算器１１とよりなる。

カウンタ回路９は、ローラ回転距離に相当する
パルス発生器（回転距離検出器）２の出力パルス
ａを取り込み、かつ材料検出器４Ａ，４Ｂからの
信号ｂ，ｃに応じて計数している。このカウンタ
回路９の計数値は、材料検出器４Ａを材料５の
先端が通過し、材料検出器４Ｂを材料５の先端が
通過するまでのパルス発生器２からのパルス総数
（移動距離）となる。

時間計数回路１０は、材料５が材料検出器４Ａ
〜４Ｂ間を通過する時間を計数する回路であり、
入力としては、材料検出器４Ａ，４Ｂのオンに伴
う信号ｂ，ｃとが入力され、その信号ｂとｃとの
到達時間差を計数している。この時間差が通過時
間ｔである。

演算器１１には以上の２つの出力，ｔの他に
材料検出器４Ａ，４Ｂ間の距離Ｌ（固定値）が入
力されており、移動距離の変化率／ｔ、及び距
離Ｌの変化率Ｌ／ｔ（つまり、搬送材料５の実速
度）を求めている。この演算の結果は処理部１２
に取り込まれる。処理部１２では、両者の比較を
行い、一致していれば、搬送材料と搬送ローラと
の間にはスリツプが存在しないと認定し、一致し
ない場合はスリツプがあつたものと認定するが、
本実施例の場合は停止制御であるので、その比較
結果のうち／ｔ＜Ｌ／ｔみをもつてスリツプあ
りと認定している。スリツプが生じたと認定され
た場合には、Ｌ―＝Δを測長用ののカウンタ
値にプリセツトすることによつて停止位置を正確
に制御することができる。また、次の材料に対
し、スリツプが再び発生しないように、速度補正
を加える。例えば、／ｔ＝V₁，Ｌ／ｔ＝Ｖと
したときに、V₁／Ｖ×100（％）を駆動モータに
加えればよい。

次に、実際の事例に即して定位置停止制御の事
例を説明する。

第３図は本発明の実施例を、加熱炉に搬送材を
搬送させて定位置停止させる場合に適用した事例
を示す構成図である。

第３図において、第１図と同一記号は同一内容
を示すものとする。６は停止した材料を炉内に押
し出す押出機、７は炉壁である。炉内には、押出
された材料５Ａ，５Ｂ，５Ｃがその材料長に応じ
て押し入れされている。図で、Ｌ_cは材料検出器
４Ｃと壁７の内側面の距離で一定値である。
_１，_２，……，_１は材料中心と壁の内側面の
距離で、これが所定の停止位置である。

Ｌ_S1，Ｌ_S2，……Ｌ_siは材料長さであり、Ｌ_S
１，……，Ｌ_siの半分の位置が材料の中心位置と
なる。L₁，L₂，……，Ｌ_iは材料検出器４Ｃと前
記所要停止位置_１，_２，……ｉにおける材
料尾端面までの距離で、停止制御は、このL₁，
L₂，……，Ｌ_iを求め停止指定を与えるよう制御
する。この時の演算式は、 Ｌ_i＝Ｌ_c＋ｉ−Ｌ_ｓｉ／２ ……(1) となる。実際には、停止指定から停止までの慣性
による移動距離Ｄがあり、 Ｌ_i−Ｄ＝（Ｌ_c＋ｉ−Ｌ_ｓｉ／２）−Ｄ ……(2) となる。搬送ローラ３と材料５との間のスリツプ
は上記Ｌ_iの値が誤差を含むことも意味する。

次に、第３図に示す構成例における搬送制御に
おける速度パターンについて説明する。

第４図は従来の速度パターンを示す線図、第５
図は本実施例による速度パターンの変更事例を示
す線図である。第４図、第５図で共通して云える
点は、搬送開始と共に加速を行い、一定速度Ｖ
になつた時点で定速度搬送を行う。次いで、検出
器４Ｂに達した時点（例えば材料５の後端が検出
器４Ｂを通過した時点）で減速指令を与えクリー
ブ速度Ｖ_cに降下させる。この結果、材料検出器
４Ｃを材料の後端が通過する時は完全にクリーブ
速度Ｖ_cに減速される（かかる結果を生むように
検出器４Ｂと４Ｃとの間隔を設置している）。ク
リーブ速度に達した後、Ｌ_iの停止指令を与え
る。図で、距離Ｄはこの時の慣性による移動速度
（前記第(2)式参照）を示している。

この例では、第５図に示す如く、スリツプが発
生したことが確認されると、そのスリツプ量に応
じて加速時は点線から実線の如く加速率αを下
げ、クリーブ速度に減速時は点線から実線の如く
減速率βを下げる。このうち、本発明では減速率
を下げる点について制御するものである。加減速
時に速度パターンを変更する理由は、一定速度運
転下ではほとんどスリツプが生じなく、加減速度
時にスリツプが発生するためである。尚、図で、
LLは減速中のスラブ移動距離を示す。

第６図は本発明の実施例をブロツク図で示す図
である。ローラ駆動モータ１は速度制御装置１３
によつて駆動制御されるようになつている。速度
制御装置１３には、速度帰還信号ｐがフイードバ
ツクされ、帰還制御が行われている。

ローラ駆動モータ１に、パルス発生器２０が直
結されており、モータ１の回転距離信号ｑがパル
ス発生器２０から出力するようになつている。こ
の信号ｑはゲート２２を介してカウンタ１４の計
数入力となつている。カウンタ１４はプリセツト
形式のカウンタであり、プリセツト値ｒはプリセ
ツトデータ設定器１６からアンドゲート２１を介
して与えられる。この設定器１６には、第３図に
示す距離Ｌ_i、又は（Ｌ_i−Ｄ）が設定されてい
る。距離Ｌ_iは材料の長さによつて変化する故、
材料毎にこのプリセツト値ｒは変化することにな
る。このプリセツト値ｒは、信号ｄによつて設定
されることになる。カウンタ１４は制御信号ｍが
論理“１”の期間ゲート２２が開くことによりパ
ルス信号ｑが与えられると上記プリセツト値ｒに
対してパルス信号ｑをもつてダウンカウントする
形式のものである。

ゲート２２の制御信号ｍ、ゲート２１の制御信
号ｎはタイミング回路１８によつて与えられる。
タイミング回路１８には検出器４Ｃからの信号が
入力されている。そして、タイミング回路１８に
おいて、制御信号ｍは第３図の検出器４Ｃによつ
て与えられるものであり、この検出器４Ｃで材料
５の通過が確認された時点で信号ｍが発生するこ
とになる。信号ｎは、搬送される材料毎に発生す
るタイミング信号であり、プリセツトデータセツ
ト用に供している。

カウンタ１４は、検出器４Ｃを材料５が通り終
るとパルス発生器２０からの信号ｑが入力され、
上記プリセツト値ｒをカウントダウンしてゆく。
このカウンタ１４は、カウント出力が“０”にな
るまで続く、従つて、カウント出力ｅは停止点ま
での間発生することになる。

スリツプ量検出器１７は第２図に示す構成より
なり、第６図では図示してないがパルス発生器２
０からの信号ａ、検出器４Ａ，４Ｂからの信号
ｂ，ｃ及びＬが入力されており、出力として、速
度修正量ｇ、特に加減速指令の修正量ｈを出力す
る。速度修正量ｇ及び加減速修正量ｈは速度パタ
ーン発生器１５に入力される。ここで、修正量ｇ
は例えばV₁／Ｖ×100（％）の値であり、これに
より次の材料５が再びスリツプしないように速度
補正をする。又、修正量ｈは加減速時に用いら
れ、一般的にはｇと同じ値となる。このパターン
発生器１５には、カウント出力ｅ、及びタイミン
グ発生回路１８の出力タイミング信号ｆも入力し
ている。速度パターン発生回路１５は、第５図に
示す如き、基準速度パターンを記憶しており、該
パターンは修正量ｇ，ｈによつて適宜修正される
ようになつている。また、信号ｅは停止指令とな
る。スリツプが生じなければ、勿論、基準速度パ
ターンはそのまま使用される。速度パターン発生
器１５の出力ｉは速度指令となり、速度制御装置
１３に入力されることにより、モータ１の速度制
御を行う。尚、本実施例は、高速から低速（クリ
ープ速度）に減速する場合に、クリープ速度に完
全に減速しないことが起らないように、この速度
に達した後も制御を行う。

以上の実施例によれば、搬送材の長さの認識誤
りや停止位置そのものの認識の誤りをなくし、停
止精度を向上させることができた。

本発明によるパルスレート等による加減速率の
補正方法や、停止指令に適応する考え方を使用す
れば、切断機のメジーヤリングの補正なども可能
となり切断精度向上も出来るなども考えられる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、減速時の適正なる減速率によ
つてスリツプを発生させないようににする。又、
停止指令の演算を粗くすることも可能になり、カ
ウンタのインクレメントを広げることも可能にな
り制御範囲を広くすることが出来る。停止指令に
任意に適応させることが出来るため、速度制御装
置の精度による停止位置のバラツキなど無視でき
るなどの効果を持つ。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す全体構成図、第
２図は、本発明の実施例の要部示すブロツク図、
第３図は本発明の実施例を加熱炉の材料搬送設備
に適用した例を示す構成図、第４図及び第５図は
速度パターンを示す線図、第６図は本発明の実施
例における信号系の全体構成を示すブロツク図で
ある。 １…モータ、２…回転距離検出器、３…テーブ
ルローラ、４Ａ，４Ｂ，４Ｃ…材料検出器、５…
搬送材料、１５…速度パターン発生器、１００…
制御部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 搬送材を搬送する搬送ローラからなるローラ
   テーブルと、前記搬送ローラを駆動するモータ
   と、前記ローラテーブルに沿つて一定の間隔に配
   設され、搬送材料の通過を検出する材料検出器
   と、前記モータ及びローラテーブルの少なくとも
   一方に取り付けられ、それの回転を検出する回転
   距離検出器と、該回転距離検出器からの検出信号
   を取り込み、この信号を前記各材料検出器を搬送
   材料の端部が通過するまでの間計数して移動距離
   を求めるカウンタ、前記各材料検出器を搬送材料
   の端部が通過するまでの間の時間を計数する時間
   計数回路、前記カウンタからの移動距離を前記時
   間計数回路からの時間で割つて移動距離の変化率
   を求めると共に、材料検出器の設置間距離を前記
   時間計数回路からの時間で割つて実速度を求める
   演算器、該演算器からの移動距離の変化率と実速
   度とを比較し、両者が一致しないときにスリツプ
   有りとしてスリツプ量を求める処理装置を含み、
   前記処理装置で求めたスリツプ量に応じて搬送材
   料の速度パターンを修正し、その修正された速度
   パターンをもつて該モータの駆動を制御すること
   により搬送材料を定位置停止させるように構成さ
   れた制御部とを備えてなる定位置停止制御装置。