JPS6150760B2 - - Google Patents
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- JPS6150760B2 JPS6150760B2 JP52120000A JP12000077A JPS6150760B2 JP S6150760 B2 JPS6150760 B2 JP S6150760B2 JP 52120000 A JP52120000 A JP 52120000A JP 12000077 A JP12000077 A JP 12000077A JP S6150760 B2 JPS6150760 B2 JP S6150760B2
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- cutting
- web
- speed
- pulses
- cutting blade
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Classifications
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23D—PLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23D25/00—Machines or arrangements for shearing stock while the latter is travelling otherwise than in the direction of the cut
- B23D25/02—Flying shearing machines
- B23D25/04—Flying shearing machines in which a cutting unit moves bodily with the work while cutting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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- Y10T83/0515—During movement of work past flying cutter
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- Y10T83/159—Including means to compensate tool speed for work-feed variations
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10T83/465—Cutting motion of tool has component in direction of moving work
- Y10T83/4737—With tool speed regulator
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10T83/465—Cutting motion of tool has component in direction of moving work
- Y10T83/4757—Tool carrier shuttles rectilinearly parallel to direction of work feed
- Y10T83/4763—Both members of cutting pair on same carrier
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Treatment Of Fiber Materials (AREA)
- Control Of Cutting Processes (AREA)
- Shearing Machines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は連続して移送されるウエブを一定寸法
に高速、高精度かつ短尺に切断できるようにした
ウエブ定尺切断制御方法及び装置に関する。
に高速、高精度かつ短尺に切断できるようにした
ウエブ定尺切断制御方法及び装置に関する。
尚本発明でいうウエブとは、通常、厚さが５μ
〜５mm、幅が10cm〜３ｍ、で可撓性を有し比較的
長尺の帯状物で、例えばポリ塩化ビニール、ポリ
カーポネート、アクリロニトリルスチレン共重合
体、ABS樹脂、ポリエステル、グラスフアイバ
ー入りポリエステル樹脂、セルロース誘導体、等
のプラスチツクフイルム、更に紙、合成紙、等の
シート、及びアルミニウム、銅、等の金属薄板か
ら成るものである。
〜５mm、幅が10cm〜３ｍ、で可撓性を有し比較的
長尺の帯状物で、例えばポリ塩化ビニール、ポリ
カーポネート、アクリロニトリルスチレン共重合
体、ABS樹脂、ポリエステル、グラスフアイバ
ー入りポリエステル樹脂、セルロース誘導体、等
のプラスチツクフイルム、更に紙、合成紙、等の
シート、及びアルミニウム、銅、等の金属薄板か
ら成るものである。
このようなウエブはその製造過程で一旦ロール
状に巻取られた後加工々程で巻戻されながらその
用途に応じて所望の長さに切断加工されるのが普
通である。そしてこのようなウエブ切断ではいか
にしてウエブを所望の長さに切断するかが特に重
要な課題であつた。このため従来では送りロール
と切断刃とを同一モータで駆動し、変速機の変速
比を変更することにより切断寸法を設定してウエ
ブを切断したり、あるいは前記変速機の代りにク
ラツチを用い、ウエブ走行長信号等に基き作動す
る前記クラツチを介して切断刃を駆動させウエブ
を切断するようにすることが広く行われていた。
状に巻取られた後加工々程で巻戻されながらその
用途に応じて所望の長さに切断加工されるのが普
通である。そしてこのようなウエブ切断ではいか
にしてウエブを所望の長さに切断するかが特に重
要な課題であつた。このため従来では送りロール
と切断刃とを同一モータで駆動し、変速機の変速
比を変更することにより切断寸法を設定してウエ
ブを切断したり、あるいは前記変速機の代りにク
ラツチを用い、ウエブ走行長信号等に基き作動す
る前記クラツチを介して切断刃を駆動させウエブ
を切断するようにすることが広く行われていた。
しかしながら、このように変速機あるいはクラ
ツチ等の動力伝達機器を用いて切断刃の切断タイ
ミングを設定したいわゆる機械的制御によるウエ
ブ切断方法においては、例えばクラツチのスリツ
プやギヤのバツクラツシユ等の駆動系に潜在する
機械的誤差あるいは機械的性質により繰り返しバ
ラツキあるいはウエブ走行速度と切断刃の切断速
度との間に変動を生じてしまい、従つてこの方法
によるときは高精度な切断長を要するウエブ切断
はできなかつた。
ツチ等の動力伝達機器を用いて切断刃の切断タイ
ミングを設定したいわゆる機械的制御によるウエ
ブ切断方法においては、例えばクラツチのスリツ
プやギヤのバツクラツシユ等の駆動系に潜在する
機械的誤差あるいは機械的性質により繰り返しバ
ラツキあるいはウエブ走行速度と切断刃の切断速
度との間に変動を生じてしまい、従つてこの方法
によるときは高精度な切断長を要するウエブ切断
はできなかつた。
これに対し最近では、例えば特開昭49−890号
公報あるいは特開昭51−142785号公報に開示され
ているようにウエブ送りロールとは別に切断刃駆
動用のモータを設け、ウエブ走行長信号に基き前
記モータを駆動させ切断刃の切断速度と切断位置
をモータにより制御するようにしたいわゆるモー
タ制御による切断方法が考えられるようになつ
た。この方法によるときは、前記機械的誤差によ
る障害が解消されるので、それだけ切断精度が向
上し、また切断長さの設定が電気的に行なえる等
の操作性の面でも利点があること等で一段の進歩
が見られた。しかしながらこの方法によつてもな
おウエブの送り速度に対して切断刃速度を完全に
同期させることは困難であり、このため例えば切
断長さの精度誤差が±500μ以下のウエブの一層
高精度な切断が要求されるような用途には不適当
であつた。この理由については、次のように説明
することができる。すなわち前記公報に開示され
た切断方法では、前記ウエブを挾むように上下に
対設した一対の回転刃から成る切断刃回転型の切
断方法であり、また後者はウエブを挾むように上
下に対設した切断刃が上下動すると共にウエブ走
行方向に移動する切断刃揺動型の切断方法である
という差異はあるが、いずれも切断刃のウエブ走
行方向に対する速度を円運動によつて与えるよう
に構成されているために第２図に基き後述する理
由によつて切断刃の前記方向における速度変動が
大きくウエブを高精度に切断することができない
のである。また逆にこの変動を小さくしようとす
ると切断刃の上下の動きが小さくなり、このため
切断刃に充分なシヤ角あるいは咬合い深さを設定
することができなくなり、このため切れ味不良を
生じてウエブ切断面の形状が不良となる欠点があ
る。以上のことから円運動を行なう切断刃の回転
半径を大きくとることが考えられるが、こうする
と長尺切断は可能であつても例えば切断長さが
500mm以下の短尺切断が不可能となるのである。
公報あるいは特開昭51−142785号公報に開示され
ているようにウエブ送りロールとは別に切断刃駆
動用のモータを設け、ウエブ走行長信号に基き前
記モータを駆動させ切断刃の切断速度と切断位置
をモータにより制御するようにしたいわゆるモー
タ制御による切断方法が考えられるようになつ
た。この方法によるときは、前記機械的誤差によ
る障害が解消されるので、それだけ切断精度が向
上し、また切断長さの設定が電気的に行なえる等
の操作性の面でも利点があること等で一段の進歩
が見られた。しかしながらこの方法によつてもな
おウエブの送り速度に対して切断刃速度を完全に
同期させることは困難であり、このため例えば切
断長さの精度誤差が±500μ以下のウエブの一層
高精度な切断が要求されるような用途には不適当
であつた。この理由については、次のように説明
することができる。すなわち前記公報に開示され
た切断方法では、前記ウエブを挾むように上下に
対設した一対の回転刃から成る切断刃回転型の切
断方法であり、また後者はウエブを挾むように上
下に対設した切断刃が上下動すると共にウエブ走
行方向に移動する切断刃揺動型の切断方法である
という差異はあるが、いずれも切断刃のウエブ走
行方向に対する速度を円運動によつて与えるよう
に構成されているために第２図に基き後述する理
由によつて切断刃の前記方向における速度変動が
大きくウエブを高精度に切断することができない
のである。また逆にこの変動を小さくしようとす
ると切断刃の上下の動きが小さくなり、このため
切断刃に充分なシヤ角あるいは咬合い深さを設定
することができなくなり、このため切れ味不良を
生じてウエブ切断面の形状が不良となる欠点があ
る。以上のことから円運動を行なう切断刃の回転
半径を大きくとることが考えられるが、こうする
と長尺切断は可能であつても例えば切断長さが
500mm以下の短尺切断が不可能となるのである。
一方前記ウエブ送り速度に対する切断刃速度を
一致させるようにしたウエブ切断方法については
特開昭50−160892号公報に提案されている。すな
わち、これはウエブを挾むように上下に対設した
一対のスパイラル状の回転刃の回転速度をウエブ
送り速度と同期させ、切断刃のウエブ送り方向速
度を一定にしてウエブ切断を行なうようにしたも
のである。
一致させるようにしたウエブ切断方法については
特開昭50−160892号公報に提案されている。すな
わち、これはウエブを挾むように上下に対設した
一対のスパイラル状の回転刃の回転速度をウエブ
送り速度と同期させ、切断刃のウエブ送り方向速
度を一定にしてウエブ切断を行なうようにしたも
のである。
しかしながら切断刃をこのようにスパイラル構
造とすることは、製作が困難となることはいうま
でもなく、また切断刃の刃調整が困難となり切れ
味不良が生じ、また切れ味を良くしようとすると
短尺切断が困難となる等の欠点があつた。
造とすることは、製作が困難となることはいうま
でもなく、また切断刃の刃調整が困難となり切れ
味不良が生じ、また切れ味を良くしようとすると
短尺切断が困難となる等の欠点があつた。
本発明は上述した従来方法の有する欠点を除去
し、ウエブを所定長に高速、高精度に切断するこ
とができ、かつ短尺切断も可能なウエブ定尺切断
制御方法及び装置を提供することを目的とする。
本発明のかかる目的は、一定速度で連続して移送
されるウエブの上下両面近傍に設けられた上下一
対の切断刃を前記ウエブの移動方向に揺動させる
過程で前記上部切断刃を上下動させ前記ウエブを
所定長さに切断する場合に前記切断刃の揺動及び
上下動を同一の偏心クランク軸の回転によつて与
えるようにし、一方前記偏心クランク軸の回転角
及び前記ウエブの移動長さを夫々パルスの形でと
りだし、かつ前記ウエブの切断中に前記ウエブの
移動速度と前記切断刃の揺動速度とを一致させる
ため、前記とりだしたウエブの移動長さに相当す
る数のパルスを少くとも前記切断刃が前記ウエブ
を切断開始してから終了するまでの間与えられた
条件のもとで間引き、見掛け上前記ウエブの移動
速度が変動した形とした数のパルスを制御するレ
ジスタに減算で与え、前記切断刃の移動長さに相
当する数のパルスを前記制御レジスタに加算で与
え、前記切断刃が切断終了角を通過する毎に設定
された切断長に相当する数のパルスから前記偏心
クランク軸の１回転分に相当する数のパルスを差
し引き、かつ切断中間引かれた前記パルス数を加
えたパルスを前記制御レジスタに加算もしくは減
算で与え、前記制御レジスタに記憶される正又は
負の数を直流電圧に変換し、これを前記ウエブの
移動速度に比例し、かつ前記偏心クランク軸の１
回転の速度指令となるべき直流電圧に加え、その
和が前記切断刃を正転させる極性のときだけ前記
切断刃駆動用のクランク軸を駆動するモータの速
度指令として与えることによつて達成される。こ
こに制御レジスタへの加減算はすべて同時に逆に
入れかえることによつても構成される。
し、ウエブを所定長に高速、高精度に切断するこ
とができ、かつ短尺切断も可能なウエブ定尺切断
制御方法及び装置を提供することを目的とする。
本発明のかかる目的は、一定速度で連続して移送
されるウエブの上下両面近傍に設けられた上下一
対の切断刃を前記ウエブの移動方向に揺動させる
過程で前記上部切断刃を上下動させ前記ウエブを
所定長さに切断する場合に前記切断刃の揺動及び
上下動を同一の偏心クランク軸の回転によつて与
えるようにし、一方前記偏心クランク軸の回転角
及び前記ウエブの移動長さを夫々パルスの形でと
りだし、かつ前記ウエブの切断中に前記ウエブの
移動速度と前記切断刃の揺動速度とを一致させる
ため、前記とりだしたウエブの移動長さに相当す
る数のパルスを少くとも前記切断刃が前記ウエブ
を切断開始してから終了するまでの間与えられた
条件のもとで間引き、見掛け上前記ウエブの移動
速度が変動した形とした数のパルスを制御するレ
ジスタに減算で与え、前記切断刃の移動長さに相
当する数のパルスを前記制御レジスタに加算で与
え、前記切断刃が切断終了角を通過する毎に設定
された切断長に相当する数のパルスから前記偏心
クランク軸の１回転分に相当する数のパルスを差
し引き、かつ切断中間引かれた前記パルス数を加
えたパルスを前記制御レジスタに加算もしくは減
算で与え、前記制御レジスタに記憶される正又は
負の数を直流電圧に変換し、これを前記ウエブの
移動速度に比例し、かつ前記偏心クランク軸の１
回転の速度指令となるべき直流電圧に加え、その
和が前記切断刃を正転させる極性のときだけ前記
切断刃駆動用のクランク軸を駆動するモータの速
度指令として与えることによつて達成される。こ
こに制御レジスタへの加減算はすべて同時に逆に
入れかえることによつても構成される。
この詳細を本発明の最も好ましい実施例に基き
以下に説明する。
以下に説明する。
第１図は本発明の１実施態様であるウエブ切断
装置の概略を示す斜視図である。
装置の概略を示す斜視図である。
図においてＷは送りロール（図示しない）によ
つて一定速度で連続して移送される切断するべき
ウエブ、１は偏心クランク軸、２は上刃、３は上
刃と咬合う下刃、４は揺動フレーム、５ａは上刃
２を上下方向に案内するガイド、５ｂは揺動フレ
ーム４を水平方向に案内するガイド、６は減速
機、７は直流モータ、８はアナログ発電機、９は
パルス発電機、１０は切断開始位置検出器、１１
は上刃２が切断を完了してウエブＷから離脱する
位置を検出する切断刃離脱位置検出器、１２はウ
エブＷの移動長検出用パルス発電機、１ａは偏心
クランク軸１と上刃２とを連結するコンロツド、
１ｂは偏心クランク軸１と揺動フレーム４とを連
結するコンロツドである。
つて一定速度で連続して移送される切断するべき
ウエブ、１は偏心クランク軸、２は上刃、３は上
刃と咬合う下刃、４は揺動フレーム、５ａは上刃
２を上下方向に案内するガイド、５ｂは揺動フレ
ーム４を水平方向に案内するガイド、６は減速
機、７は直流モータ、８はアナログ発電機、９は
パルス発電機、１０は切断開始位置検出器、１１
は上刃２が切断を完了してウエブＷから離脱する
位置を検出する切断刃離脱位置検出器、１２はウ
エブＷの移動長検出用パルス発電機、１ａは偏心
クランク軸１と上刃２とを連結するコンロツド、
１ｂは偏心クランク軸１と揺動フレーム４とを連
結するコンロツドである。
上刃２はガイド５ａを介して揺動フレーム４に
連結され、下刃３は揺動フレーム４に直接連結さ
れていて偏心クランク軸１を回転することにより
上刃２は水平方向に揺動すると共にガイド５ａに
そつて上下動をし、また下刃３はガイド５ｂにそ
つて揺動する。上刃２には通常0.5゜〜３゜のシ
ヤ角が設けられ、下刃３とある深さまで咬合つた
時点でウエブ１の切断が完了する。この咬合い深
さ及びウエブ切断位置は、例えば上刃２の変位、
すなわちクランク軸１の回転角、クランク軸１の
偏心量コンロツド１ａの長さ等の上刃駆動機構か
ら理論的に決定されるが、最終的には実験によつ
て最適値が決定される。一方、上刃２及び下刃３
のウエブ移動方向における速度は揺動フレーム４
の移動速度と一致し偏心クランク軸１の偏心量と
コンロツド１ｂの長さ等の駆動機構の外偏心クラ
ンク軸１の回転角速度等の速度に関連して決定さ
れる。直流モータ７の軸にはアナログ発電機８及
び切断刃回転角検出用のパルス発電機９が連結さ
れ、また偏心クランク軸１の一端には第１、第２
の近接センサと成る切断開始位置検出器１０及び
切断刃離脱位置検出器１１が取付けられている。
連結され、下刃３は揺動フレーム４に直接連結さ
れていて偏心クランク軸１を回転することにより
上刃２は水平方向に揺動すると共にガイド５ａに
そつて上下動をし、また下刃３はガイド５ｂにそ
つて揺動する。上刃２には通常0.5゜〜３゜のシ
ヤ角が設けられ、下刃３とある深さまで咬合つた
時点でウエブ１の切断が完了する。この咬合い深
さ及びウエブ切断位置は、例えば上刃２の変位、
すなわちクランク軸１の回転角、クランク軸１の
偏心量コンロツド１ａの長さ等の上刃駆動機構か
ら理論的に決定されるが、最終的には実験によつ
て最適値が決定される。一方、上刃２及び下刃３
のウエブ移動方向における速度は揺動フレーム４
の移動速度と一致し偏心クランク軸１の偏心量と
コンロツド１ｂの長さ等の駆動機構の外偏心クラ
ンク軸１の回転角速度等の速度に関連して決定さ
れる。直流モータ７の軸にはアナログ発電機８及
び切断刃回転角検出用のパルス発電機９が連結さ
れ、また偏心クランク軸１の一端には第１、第２
の近接センサと成る切断開始位置検出器１０及び
切断刃離脱位置検出器１１が取付けられている。
ここに本切断装置において偏心クランク軸１の
回転により、上刃２及び下刃３の切断刃を移動さ
せる理由は切断刃のウエブ移動方向速度をウエブ
Ｗの移動速度により一層近づけることにあり、こ
の点従来装置に見られぬ特徴がある。
回転により、上刃２及び下刃３の切断刃を移動さ
せる理由は切断刃のウエブ移動方向速度をウエブ
Ｗの移動速度により一層近づけることにあり、こ
の点従来装置に見られぬ特徴がある。
このことは第１図に示す本切断装置の駆動機構
を第２図イのように図解し、揺動フレーム４の水
平方向の運動を解析してみると容易に理解されよ
う。すなわち今図示するように、 Ｅ：揺動フレーム４とクランク軸１との垂直距離 Ｒ：クランク軸１の偏心量（駆動軸の回転半径） Ｋ：コンロツド１ｂの長さ θ：クランク軸１の上死点からの回転角 Ｅ：揺動フレーム４とクランク軸１との垂直距離
とすれば揺動フレーム４の水平方向変位 ｘ＝Ｒ｛sinθ＋１／ρ√１−（−）２｝
… (1) （但し、ρ＝Ｒ／Ｋ，ε＝Ｅ／Ｋ） となり、従つて揺動フレーム４の水平方向移動速
度をv2とすれば となる。この速度v2を前述した円運動を行なう従
来装置の駆動機構の場合と比較してみる。
を第２図イのように図解し、揺動フレーム４の水
平方向の運動を解析してみると容易に理解されよ
う。すなわち今図示するように、 Ｅ：揺動フレーム４とクランク軸１との垂直距離 Ｒ：クランク軸１の偏心量（駆動軸の回転半径） Ｋ：コンロツド１ｂの長さ θ：クランク軸１の上死点からの回転角 Ｅ：揺動フレーム４とクランク軸１との垂直距離
とすれば揺動フレーム４の水平方向変位 ｘ＝Ｒ｛sinθ＋１／ρ√１−（−）２｝
… (1) （但し、ρ＝Ｒ／Ｋ，ε＝Ｅ／Ｋ） となり、従つて揺動フレーム４の水平方向移動速
度をv2とすれば となる。この速度v2を前述した円運動を行なう従
来装置の駆動機構の場合と比較してみる。
この場合には第２図ロから判るように切断刃の
水平方向移動速度をv1とすれば v1＝−Ｒωcosθ ………(3) となる。
水平方向移動速度をv1とすれば v1＝−Ｒωcosθ ………(3) となる。
そこで上式(2)及び(3)に経験的に選ばれた設計上
の数値、例えば切断刃の形状寸法及び咬合い深
さ、あるいは駆動条件等を代入し、図に示すと第
２図ハのようになる。図から明らかなように速度
v2は速度v1に較べ最大速度付近において速度変動
が少なく、換言すれば等速域が長くなり、従つて
ウエブ移動速度をｖとしたとき速度v2はより一層
長い区間に渡りウエブ移動速度ｖに近づけること
ができる。なお上刃２が下降して切断するタイミ
ングは前記回転角θとは別に任意に設定されるこ
とはいうまでもない。
の数値、例えば切断刃の形状寸法及び咬合い深
さ、あるいは駆動条件等を代入し、図に示すと第
２図ハのようになる。図から明らかなように速度
v2は速度v1に較べ最大速度付近において速度変動
が少なく、換言すれば等速域が長くなり、従つて
ウエブ移動速度をｖとしたとき速度v2はより一層
長い区間に渡りウエブ移動速度ｖに近づけること
ができる。なお上刃２が下降して切断するタイミ
ングは前記回転角θとは別に任意に設定されるこ
とはいうまでもない。
本切断装置では切断域、すなわち上刃２がウエ
ブＷを切断開始してから終了するまでの区間を図
示するように回転角θが約150゜〜170゜に設定さ
れているので、同様に設定される従来装置に較べ
切断域におけるウエブ移動速度ｖとの速度差を極
度に小さくすることができる。このとき従来装置
において切断域をθ＝180゜付近に設定できない
ことは前述した通りである。
ブＷを切断開始してから終了するまでの区間を図
示するように回転角θが約150゜〜170゜に設定さ
れているので、同様に設定される従来装置に較べ
切断域におけるウエブ移動速度ｖとの速度差を極
度に小さくすることができる。このとき従来装置
において切断域をθ＝180゜付近に設定できない
ことは前述した通りである。
次に本切断装置の制御系について説明する。
第３図は上述した本切断装置に用いられる定尺
切断を行なうための制御回路系統図である。
切断を行なうための制御回路系統図である。
以下に詳述するように本制御回路は、第２図ハ
に基き、説明した切断域における速度差、すなわ
ちv2−ｖを間引き回路を用いて補償するようにし
た点に特徴を有している。
に基き、説明した切断域における速度差、すなわ
ちv2−ｖを間引き回路を用いて補償するようにし
た点に特徴を有している。
図中２１は基準パルス設定器、２２，２５は係
数器２６は切断制御レジスタ、２７，３１はデイ
ジタル−アナログ変換器（以下Ｄ／Ａ変換器と略
称）２３は間引き回路、２４は周波数−電圧変換
器（以下Ｆ／Ｖ変換器と略称）２８，３２は函数
発生器、２９は加算器、３０は停止制御レジスタ
３３，３４はアナログ電圧選択回路、３５は速度
制御器である。速度制御器３５は正逆両方向の電
機子電流を流すサイリスタ・ブリツジをもつだけ
でなく速度誤差増幅器の外高速応答のサイリスタ
ゲート移相器を内蔵している。切断長L0はデイ
ジタル・スイツチ等により設定器２１に支えら
れ、一定値B′0と比較される。値B′0は切断刃一回
転360゜に相当するパルス数B0に後述する切断時
の補正パルスBcを加えた値である。切断長L0が
B′0より大の場合はL0からB′0を差し引いた値に相
当するパルス数が切断制御レジスタ２６に加算さ
れる。
数器２６は切断制御レジスタ、２７，３１はデイ
ジタル−アナログ変換器（以下Ｄ／Ａ変換器と略
称）２３は間引き回路、２４は周波数−電圧変換
器（以下Ｆ／Ｖ変換器と略称）２８，３２は函数
発生器、２９は加算器、３０は停止制御レジスタ
３３，３４はアナログ電圧選択回路、３５は速度
制御器である。速度制御器３５は正逆両方向の電
機子電流を流すサイリスタ・ブリツジをもつだけ
でなく速度誤差増幅器の外高速応答のサイリスタ
ゲート移相器を内蔵している。切断長L0はデイ
ジタル・スイツチ等により設定器２１に支えら
れ、一定値B′0と比較される。値B′0は切断刃一回
転360゜に相当するパルス数B0に後述する切断時
の補正パルスBcを加えた値である。切断長L0が
B′0より大の場合はL0からB′0を差し引いた値に相
当するパルス数が切断制御レジスタ２６に加算さ
れる。
逆の場合は、B′0からL0を差し引いた値に相当
するパルス数を制御レジスタ２６から減算する。
加算若しくは減算される位置は切断刃離脱位置を
通過する時点である。基準パルス設定器２１には
図示しないが、発振器、ゲートカウンタ、一致回
路等が含まれている。ウエブ移動長を検出するパ
ルス発電機１２からのパルスは係数器２２より係
数倍されたパルス数となり、間引き回路２３に入
力される。間引き回路２３は、たとえばワイヤ−
メモリ等の永久メモリ及びドライバ回路で構成さ
れ、近接センサ１０の信号から近接センサ１１の
信号までの間動作してそれ以外の区間ではバイパ
スする回路になつている。ここでは回路の詳細は
省くが近接センサ１０の信号が入力されると係数
器２２からのパルスを計数してあらかじめ定めら
れた計数値のパルスを間引き、出力させない回路
構成となつており、この出力が制御レジスタ２６
及びＦ／Ｖ変換器２４に与えられる。
するパルス数を制御レジスタ２６から減算する。
加算若しくは減算される位置は切断刃離脱位置を
通過する時点である。基準パルス設定器２１には
図示しないが、発振器、ゲートカウンタ、一致回
路等が含まれている。ウエブ移動長を検出するパ
ルス発電機１２からのパルスは係数器２２より係
数倍されたパルス数となり、間引き回路２３に入
力される。間引き回路２３は、たとえばワイヤ−
メモリ等の永久メモリ及びドライバ回路で構成さ
れ、近接センサ１０の信号から近接センサ１１の
信号までの間動作してそれ以外の区間ではバイパ
スする回路になつている。ここでは回路の詳細は
省くが近接センサ１０の信号が入力されると係数
器２２からのパルスを計数してあらかじめ定めら
れた計数値のパルスを間引き、出力させない回路
構成となつており、この出力が制御レジスタ２６
及びＦ／Ｖ変換器２４に与えられる。
この区間で間引かれるパルスの総数がBcであ
る。近接センサ１０が動作する直前では係数器２
２と間引き回路２３の出力は一致しており、例え
ばウエブＷが１ｍ／ｍ移動した際係数器２２の出
力が10パルスになるとすると揺動フレーム４が１
ｍ／ｍ移動した際も同様に10パルス出力するよう
に間引き回路２３は設定されている。偏心クラン
ク軸１の回転角はパルス発電機９からのパルスで
与えられ係数器２５で係数倍され制御レジスタ２
６に正転で加算に、逆転で減算に入力される。
る。近接センサ１０が動作する直前では係数器２
２と間引き回路２３の出力は一致しており、例え
ばウエブＷが１ｍ／ｍ移動した際係数器２２の出
力が10パルスになるとすると揺動フレーム４が１
ｍ／ｍ移動した際も同様に10パルス出力するよう
に間引き回路２３は設定されている。偏心クラン
ク軸１の回転角はパルス発電機９からのパルスで
与えられ係数器２５で係数倍され制御レジスタ２
６に正転で加算に、逆転で減算に入力される。
結局制御レジスタ２６にはいつているパルス数
をＲとすれば、Ｒ＝L0−B0−Ａ＋Ｂとなる。こ
こでＡは間引き回路２３の出力を積算した値で、
Ｂは係数器２５の出力を積算した値である。
をＲとすれば、Ｒ＝L0−B0−Ａ＋Ｂとなる。こ
こでＡは間引き回路２３の出力を積算した値で、
Ｂは係数器２５の出力を積算した値である。
Ｄ／Ａ変換器２７は制御レジスタ２６の出力を
アナログ値Vcに変換している。Ｒが負であれば
Vcも負で、Ｒが正であればVcも正になる極性で
ある。Vcは函数発生器２８で非線形化されてVc
が小さな値の時増幅率を大きくし、同極性でV′c
を出力し加算器２９へ入力している。
アナログ値Vcに変換している。Ｒが負であれば
Vcも負で、Ｒが正であればVcも正になる極性で
ある。Vcは函数発生器２８で非線形化されてVc
が小さな値の時増幅率を大きくし、同極性でV′c
を出力し加算器２９へ入力している。
Ｆ／Ｖ変換器２４は間引き回路２３の出力をア
ナログ電圧ＶAに変換しており、切断時以外はウ
エブ速度信号として切断中はウエブ速度と揺動フ
レーム４を一致させるべくアナログ信号となる。
ＶAの極性は負である。加算器２９でＶAとV′cを
加算し極性変換後出力V0をアナログ電圧選択回
路３３でアナログ電圧選択回路３４の出力ＶBと
比較され、V0もしくはＶBの大きな値が速度制御
器３５へ速度信号ＶRとなる。
ナログ電圧ＶAに変換しており、切断時以外はウ
エブ速度信号として切断中はウエブ速度と揺動フ
レーム４を一致させるべくアナログ信号となる。
ＶAの極性は負である。加算器２９でＶAとV′cを
加算し極性変換後出力V0をアナログ電圧選択回
路３３でアナログ電圧選択回路３４の出力ＶBと
比較され、V0もしくはＶBの大きな値が速度制御
器３５へ速度信号ＶRとなる。
停止制御レジスタ３０には切断刃正転方向で減
算、逆転で加算のパルスが係数器２５より与えら
れる。停止制御レジスタ３０はプリセツト機能を
有し、近接センサ１１の信号で近接センサ１１と
切断刃上死点までの回転角に相当するパルス数に
対応した値C0が停止制御レジスタ３０にセツト
される。すなわち、近接センサ１１を通過後停止
制御レジスタ３０の内容R′はR′＝C0−Ｂとな
り、切断刃が回転するにしたがいR′は減少し最
後には０となる。R′は正で正電圧、負で負電圧
となるようにＤ／Ａ変換器３１でアナログ電圧に
変換され、その出力は函数発生器３２で非線形化
される。この出力はアナログ電圧比較回路３４で
−ＶAの値と比較され低い方の電圧のみが選択さ
れてＶBとしてアナログ電圧選択回路３３に入力
される。
算、逆転で加算のパルスが係数器２５より与えら
れる。停止制御レジスタ３０はプリセツト機能を
有し、近接センサ１１の信号で近接センサ１１と
切断刃上死点までの回転角に相当するパルス数に
対応した値C0が停止制御レジスタ３０にセツト
される。すなわち、近接センサ１１を通過後停止
制御レジスタ３０の内容R′はR′＝C0−Ｂとな
り、切断刃が回転するにしたがいR′は減少し最
後には０となる。R′は正で正電圧、負で負電圧
となるようにＤ／Ａ変換器３１でアナログ電圧に
変換され、その出力は函数発生器３２で非線形化
される。この出力はアナログ電圧比較回路３４で
−ＶAの値と比較され低い方の電圧のみが選択さ
れてＶBとしてアナログ電圧選択回路３３に入力
される。
次に以上のように構成された本切断装置の作用
について説明する。
について説明する。
(1) 切断長L0がB′0に一致する場合
この場合は基準パルス設定器２１からの長さ
設定パルスは制御レジスタ２６に入力されない
でウエブ移動長パルス及び切断刃移動パルスの
みである。この際Vcはゼロになるように調整
されており、ＶAのみの信号で切断刃は回転し
ており、ウエブ移動長と切断刃移動長のずれは
制御レジスタ２６に記憶され補正値としてＶA
に重畳される。各切断時Vcはほとんど同じと
なるためウエブはB′0にて切断される。この切
断タイムチヤートは第４図イに示す通りであ
る。
設定パルスは制御レジスタ２６に入力されない
でウエブ移動長パルス及び切断刃移動パルスの
みである。この際Vcはゼロになるように調整
されており、ＶAのみの信号で切断刃は回転し
ており、ウエブ移動長と切断刃移動長のずれは
制御レジスタ２６に記憶され補正値としてＶA
に重畳される。各切断時Vcはほとんど同じと
なるためウエブはB′0にて切断される。この切
断タイムチヤートは第４図イに示す通りであ
る。
(2) 切断長L0がB′0より長い場合
切断終了信号により基準パルス設定器２１か
らL0−B′0のパルスが制御レジスタ２６にに加
算されると制御レジスタ２６の内容はＲ＝L0
−B′0−Ａ＋Ｂと短時間に変化、Vcは大きな正
の値となり、ひいてはV0は負となる。
らL0−B′0のパルスが制御レジスタ２６にに加
算されると制御レジスタ２６の内容はＲ＝L0
−B′0−Ａ＋Ｂと短時間に変化、Vcは大きな正
の値となり、ひいてはV0は負となる。
これに対して停止制御レジスタ３０の内容は
R′＝C′−Ｂで正となりアナログ電圧選択回路
３３はＶBを選択し、ＶBがゼロになるまでサー
ボコントロールされ回転停止する。ウエブは走
行しているためＡは増加していき、Ｒは小さく
なりV0は正となる。アナログ電圧選択回路３
３は今度はV0を選択し、直流モータ７は加速
し始める。加速中においてもＡの増加よりＢの
増加は小さいたみＲは減少しており、より高速
に回転させる信号となり最終的にはVcはほと
んどゼロとなり、ＶAのみの信号で回転し切断
が開始される。
R′＝C′−Ｂで正となりアナログ電圧選択回路
３３はＶBを選択し、ＶBがゼロになるまでサー
ボコントロールされ回転停止する。ウエブは走
行しているためＡは増加していき、Ｒは小さく
なりV0は正となる。アナログ電圧選択回路３
３は今度はV0を選択し、直流モータ７は加速
し始める。加速中においてもＡの増加よりＢの
増加は小さいたみＲは減少しており、より高速
に回転させる信号となり最終的にはVcはほと
んどゼロとなり、ＶAのみの信号で回転し切断
が開始される。
切断中は前述したようにウエブ速度と揺動フ
レーム速度を一致させるべく間引き制御を合わ
せ行なう。切断刃離脱信号で再びL0−B′0のパ
ルスが制御レジスタ２６に加算され以下反復動
作を繰り返す。切断長L0がB′0より若干長い場
合は切断刃離脱後ＶBでサーボコントロールさ
れるのは前述のごとくであるが、直流モータ７
が完全停止するまえにV0が正の値となり、ＶB
より大になるため再び加速し始め同調するのは
完全停止した場合と同様である。切断から次の
切断までの間にウエブ移動長をL0−B′0見送つ
て切断しており、その結果ウエブはL0で切断
される。
レーム速度を一致させるべく間引き制御を合わ
せ行なう。切断刃離脱信号で再びL0−B′0のパ
ルスが制御レジスタ２６に加算され以下反復動
作を繰り返す。切断長L0がB′0より若干長い場
合は切断刃離脱後ＶBでサーボコントロールさ
れるのは前述のごとくであるが、直流モータ７
が完全停止するまえにV0が正の値となり、ＶB
より大になるため再び加速し始め同調するのは
完全停止した場合と同様である。切断から次の
切断までの間にウエブ移動長をL0−B′0見送つ
て切断しており、その結果ウエブはL0で切断
される。
これらの切断タイムチヤートは第４図ロ，ハ
の通りである。
の通りである。
(3) 切断長L0がB′0より短い場合
この場合は、B′0−L0に相当するパルスが制
御レジスタ２６の減算に入力され、制御レジス
タ２６の内容は、Ｒ＝L0−B′0−Ａ＋ＢとＲは
負となる。
御レジスタ２６の減算に入力され、制御レジス
タ２６の内容は、Ｒ＝L0−B′0−Ａ＋ＢとＲは
負となる。
V0はＶAより大となり、直流モータ７は切断
刃離脱信号と同時に加速する。ＡよりＢが大と
なるためＲは負から０にむかい直流モータ７は
減速しウエブ走行速度に等しくなるように追従
させられる点は切断長が長い場合と同じであ
る。切断タイムチヤートは第４図ニのようにな
る。
刃離脱信号と同時に加速する。ＡよりＢが大と
なるためＲは負から０にむかい直流モータ７は
減速しウエブ走行速度に等しくなるように追従
させられる点は切断長が長い場合と同じであ
る。切断タイムチヤートは第４図ニのようにな
る。
以上のように本実施例においてはウエブ移動長
パルスを上刃２がウエブＷを切断開始してから離
脱するまでの間与えられた条件のもとで間引いた
が、これを上刃２の切断完了時点まで、すなわち
第２図ハに示す切断域の間だけ間引いてやれば十
分である。また逆に切断終了後切断刃をウエブよ
り高速にしウエブ端と刃を放すようにすることが
望まれる場合には、切断終了後間引きの程度を適
当に減少させることによつてその目的が達成され
る。
パルスを上刃２がウエブＷを切断開始してから離
脱するまでの間与えられた条件のもとで間引いた
が、これを上刃２の切断完了時点まで、すなわち
第２図ハに示す切断域の間だけ間引いてやれば十
分である。また逆に切断終了後切断刃をウエブよ
り高速にしウエブ端と刃を放すようにすることが
望まれる場合には、切断終了後間引きの程度を適
当に減少させることによつてその目的が達成され
る。
また以上の実施例は上下刃を同一の直流モータ
で駆動したが、切断すべきウエブが比較的厚手の
もので、かつ剛性のある場合には上下刃を夫々別
個に駆動することも可能である。
で駆動したが、切断すべきウエブが比較的厚手の
もので、かつ剛性のある場合には上下刃を夫々別
個に駆動することも可能である。
以上詳述したように本発明によれば次のような
顕著な効果が得られる。
顕著な効果が得られる。
（） 偏心クランク軸の回転により、上下刃を
揺動させ、かつ上刃を上下動させるようにした
ので従来装置に較べウエブ移動速度に対して切
断刃の移動速度をより長い間近づけることがで
きる。
揺動させ、かつ上刃を上下動させるようにした
ので従来装置に較べウエブ移動速度に対して切
断刃の移動速度をより長い間近づけることがで
きる。
（） 切断域における前記切断刃のウエブ移動
速度に対する速度差を間引き回路を用いてゼロ
にするべく制御したのでウエブ移動速度に対し
切断刃速度を完全に一致させることができる。
速度に対する速度差を間引き回路を用いてゼロ
にするべく制御したのでウエブ移動速度に対し
切断刃速度を完全に一致させることができる。
（） 上刃の切断タイミングを下刃の動きと別
個に任意に設定することができ、かつ上下刃に
十分なシヤ角と咬合い深さを設定することがで
きるため切味が良好な切断ができる。
個に任意に設定することができ、かつ上下刃に
十分なシヤ角と咬合い深さを設定することがで
きるため切味が良好な切断ができる。
以上（）〜（）よりウエブを速度に関係な
く極めて高精度に切断することができ、また切断
長に制約されないのでウエブの短尺切断を高精度
に行うことができる。
く極めて高精度に切断することができ、また切断
長に制約されないのでウエブの短尺切断を高精度
に行うことができる。
第１図は本発明の１実施態様におけるウエブ切
断装置の概略を示す斜視図、第２図イは同装置の
駆動機構の説明用線図、第２図ロは従来切断装置
の駆動機構の説明用線図、第２図ハは同図イ，ロ
両者の速度特性を示す特性線図、第３図は第１図
に示す切断装置におけるウエブ定尺切断制御回路
系統図、第４図イ〜ニは同装置の切断タイムチヤ
ート特性線図である。 図でＷはウエブ、１は偏心クランク軸、１ａ，
１ｂはコンロツド、２は上刃、３は下刃、４は揺
動フレーム、５ａ，５ｂはガイド、６は減速機、
７は直流モータ、８はアナログ発電機、９はパル
ス発電機、１０は切断開始位置検出器、１１は切
断刃離脱位置検出器、１２はパルス発電機、２１
は基準パルス設定器、２２，２５は係数器、２３
は間引き回路、２４はＦ／Ｖ変換器、２６は切断
制御レジスタ、２７，３１はＤ／Ａ変換器、２
８，３２は函数発生器、２９は加算器、３０は停
止制御レジスタ、３３，３４はアナログ定尺選択
回路、３５は速度制御器。
断装置の概略を示す斜視図、第２図イは同装置の
駆動機構の説明用線図、第２図ロは従来切断装置
の駆動機構の説明用線図、第２図ハは同図イ，ロ
両者の速度特性を示す特性線図、第３図は第１図
に示す切断装置におけるウエブ定尺切断制御回路
系統図、第４図イ〜ニは同装置の切断タイムチヤ
ート特性線図である。 図でＷはウエブ、１は偏心クランク軸、１ａ，
１ｂはコンロツド、２は上刃、３は下刃、４は揺
動フレーム、５ａ，５ｂはガイド、６は減速機、
７は直流モータ、８はアナログ発電機、９はパル
ス発電機、１０は切断開始位置検出器、１１は切
断刃離脱位置検出器、１２はパルス発電機、２１
は基準パルス設定器、２２，２５は係数器、２３
は間引き回路、２４はＦ／Ｖ変換器、２６は切断
制御レジスタ、２７，３１はＤ／Ａ変換器、２
８，３２は函数発生器、２９は加算器、３０は停
止制御レジスタ、３３，３４はアナログ定尺選択
回路、３５は速度制御器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 一定速度で連続して移送されるウエブの上下
両面近傍に設けられた上下一対の切断刃を前記ウ
エブの移動方向に揺動させる過程で前記上部切断
刃を上下動させ前記ウエブを所定長さに切断する
場合に、前記切断刃の揺動及び上下動を同一の偏
心クランク軸の回転によつて与えるようにし、一
方前記偏心クランク軸の回転角及び前記ウエブの
移動長さを夫々パルスの形でとり出し、かつ前記
ウエブの切断中に前記ウエブの移動速度と前記切
断刃の揺動速度とを一致させるため、前記とり出
したウエブの移動長さに相当する数のパルスを少
くとも前記切断刃が前記ウエブを切断開始してか
ら終了するまでの間与えられた条件のもとで間引
き、見掛け上前記ウエブの移動速度が変動した形
とした数のパルスを制御レジスタに減算で与え、
前記切断刃の移動長さに相当する数のパルスを前
記制御レジスタに加算で与え前記切断刃が切断終
了角を通過する毎に設定された切断長に相当する
数のパルスから前記偏心クランク軸の１回転分に
相当する数のパルスを差し引き、かつ切断中間引
かれた前記パルス数を加えたパルスを前記制御レ
ジスタに加算もしくは減算で与え、前記制御レジ
スタに記憶される正又は負の数を直流電圧に変換
し、これを前記ウエブの移動速度に比例し、かつ
前記偏心クランク軸の１回転の速度指令となるべ
き直流電圧に加えその和が前記切断刃を正転させ
る極性のときだけ前記切断刃駆動用のクランク軸
を駆動するモータの速度指令として与えることを
特徴とするウエブ定尺切断制御方法。 ２ 一定速度で連続して移送されるウエブの上下
両面近傍に設けられた上下一対の切断刃を前記ウ
エブの移動方向に揺動させる過程で前記上部切断
刃を上下動させ前記ウエブを所定長さに切断する
場合に前記上下一対の切断刃を揺動させると共に
前記上部切断刃を上下動させる偏心クランク軸
と、前記偏心クランク軸を回転させる直流モータ
と、前記ウエブの移動長さを検出しパルス出力す
る第１のパルス発電機と、前記偏心クランク軸の
回転角を検出しパルス出力する第２のパルス発電
機と、前記切断刃の基準位置を検出する検出器
と、少くとも切断開始から切断終了までの間、前
記切断刃の揺動速度と前記ウエブの移動速度とを
一致させるように前記第１のパルス発電機からの
出力パルスを間引く間引き回路と、前記ウエブの
切断長さに相当するパルス数から前記偏心クラン
ク軸の１回転分に相当するパルス数を差し引き、
かつ切断中前記間引き回路によつて間引かれたパ
ルス数を加えた合計パルス数を設定しパルス出力
する基準パルス設定器と、前記間引き回路出力を
減算で与え、前記第２のパルス発電機出力を加算
で与えながら切断終了毎に前記基準パルス設定器
出力を加算もしくは減算で与える制御レジスタ
と、前記制御レジスタ出力をアナログ電圧に変換
するデイジタル−アナログ変換器と、前記デイジ
タル−アナログ変換器出力が小さいとき増幅率を
大きくし同極性で出力する函数発生器と、前記間
引き回路出力をアナログ電圧に変換する周波数−
電圧変換器と、前記周波数−電圧変換器出力と、
前記函数発生器出力とを加算し、前記直流モータ
の速度指令信号を出力する加算器とを具備して成
ることを特徴とするウエブ定尺切断制御装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12000077A JPS5454383A (en) | 1977-10-07 | 1977-10-07 | Cutting method and apparatus for cutting web plate at fixed length |
| US05/948,612 US4196645A (en) | 1977-10-07 | 1978-10-04 | Method and apparatus for cutting a web into a specified length |
| GB7839505A GB2008282B (en) | 1977-10-07 | 1978-10-05 | Method and apparatus for cutting a web ino a specified length |
| DE2843544A DE2843544A1 (de) | 1977-10-07 | 1978-10-05 | Verfahren und vorrichtung zum schneiden eines laufenden bahnfoermigen materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12000077A JPS5454383A (en) | 1977-10-07 | 1977-10-07 | Cutting method and apparatus for cutting web plate at fixed length |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5454383A JPS5454383A (en) | 1979-04-28 |
| JPS6150760B2 true JPS6150760B2 (ja) | 1986-11-05 |
Family
ID=14775405
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12000077A Granted JPS5454383A (en) | 1977-10-07 | 1977-10-07 | Cutting method and apparatus for cutting web plate at fixed length |
Country Status (4)
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- 1978-10-05 GB GB7839505A patent/GB2008282B/en not_active Expired
- 1978-10-05 DE DE2843544A patent/DE2843544A1/de not_active Ceased
Patent Citations (1)
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| US4196645A (en) | 1980-04-08 |
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| GB2008282A (en) | 1979-05-31 |
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