JPS6234715A - フライングシヤ及びその制御方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、欅鋼・線材等の線条材の圧延ライン中に配置
されるフライングシャ（走間切断機）に関する。

（従来の技術） フライングシャは、棒鋼・線材の圧延作業を円滑に行な
わせるうえで重要なりロソプ切断、サンプリング、コブ
ル処理３分割などを、線条材の走行中に行う装置であり
、切断の都度、起動・停止を行うモータスタートストッ
プ方式と、電磁クラッチなどを装備した連続運転方式と
がある。

第１２図にモータスタートストップ方式の１つである従
来のダミーカットシャの構造を示す。同図において、５
０はモータ、５１は主軸、５２．５３はアイドラ、５４
はピニオン軸、５５はカッター軸、５６は偏心軸、５７
はカッター、５８は位置検出器であり、Ｚ１〜Ｚ６は歯
数を、ｎ１〜ｎ４は回転数を表わしている。

（発明が解決しようとする問題点） モータスタートストップ方式では、加速トルクを確保す
ることと、ＧＤ２を小さく抑えることが互いに相反する
ものであるため、高速切断サイクルでのモータトルクの
ＲＭＳが厳しいという問題があった。

過去の実績ではダミーカット式で３６ｍ／秒、ロータリ
アーム式で２０ｍ／秒程度まで設計されているが、更な
る高速化は容易でない。

また従来のダミーカットシャでは、１台のモータ５０で
カッター軸５５と偏心軸５６とを同期駆動するものであ
るから、歯数組合せが特殊なものに制約されており、強
度検討・仕様とも融通性のある設計が難しいという問題
があった。

更に、従来のものは、歯車が多く、アイドラ５２．５３
を設けることは避けられず、スペース的に大きくなると
共に、上下カッター５７．５７の間での歯車バックラッ
シュによるすき間が大きくなり、このため、歯車の仕上
精度を向上させなければならず、加工上、組立上困難を
伴うと共に、コスト高を招くという問題があった。

そこで、本願出願人は、上記問題点を解決すべく、第１
１図に示すようなフライングシャｌを、すでに特願昭５
９−２１７９１８号において提案した。このフライング
シャ１は、上下一対、互いに平行に設けられた偏心軸２
を有し、該偏心軸２は外周面をベアリング３で回転自在
に支持され、その回転中心から偏心した位置に該回転中
心と平行な偏心孔４を有している。

上記偏心孔４にはベアリング５を介してカッター軸６が
回転自在に挿通支持されている。この上下一対のカッタ
ー軸６の先端には、径外方向に突出するカッター７が固
着されている。カッター軸６の後端にはインターナルギ
ヤＺ６が固着されている。このインターナルギヤｚ６に
はピニオン軸８のビニオンＺ５が噛合している。この上
下一対のピニオン軸８は、ギヤＺ２　・ｚ２を介して互
いに噛合し、かつギヤＺ１を介して主軸９に連結されて
いる。この主軸９はカッター軸駆動用モータＭ１に連結
されている。

一方、前記上下一対の偏心軸２は、互いにギヤｚ３．ｚ
３を介して連動連結され、かつギヤＺ４を介して偏心軸
駆動用主軸１０に連結され、この主軸１０は偏心軸駆動
用モータＭ２に連結されている。

上記カッター軸駆動用モータＭ１と偏心軸駆動用モータ
Ｍ２は、第２図に示す如き制御装置１１により電気的に
連動連結されている。

上記制御装置１１における符号Ｓ１はモータＭ１の速度
検出器、Ｓ２はモータＭ２の速度検出器、＾ｐｃ１はカ
ッター軸６の速度設定器、ＡＰＣ２は偏心軸２の速度設
定器、Ｃはカウンター又は積分器を示し、シｓｉ　％　
ＬＳ２はリミットスイッチを示している。

上記上下一対のカッター７間で、走行中の線条材１２を
切断する動作を説明すれば、前記偏心軸２は、予じめ偏
心孔４を所定位置に置いた定位置に停止しており、所定
の駆動指令によりその回転を開始し、線条材切断時には
偏心孔４が線条材１２に最も接近した位置を通過するよ
う、その回転が制御され、前記カッター軸６は、予じめ
定速で回転しており、前記起動指令が出た時点のカッタ
ー７の位置を基に、切断時のカッター位置が線条材１２
に最も接近するよう、起動指令が出た時点から切断時ま
での間に前記定速回転速度を修正するようその回転が制
御されるものであった。

しかしながら、上記第１１図に示すものは、カッター軸
６とピニオン軸８とが、インターナルギャｚ６とピニオ
ンＺ５とを介して連動連結されているものであるから、
カッター軸６と偏心軸２とは独立したモータＭ１．Ｎ２
により個別に駆動されているとは言え、その回転は相互
に干渉するものであった。

すなわち、カッター軸６の回転数をＮ４、偏心軸２０回
転数をＮ３、ピニオン軸８の回転数をＮ２とすると、 となり、Ｎ２．Ｎ３の相互干渉は避けられず、従ってモ
ータＭ１．Ｎ２の制御は極めて複雑となっていた。

また、上記のものはインターナルギヤＺ６とビニオンＺ
５を使用しているため、上・下刃軸間で３枚の噛合いと
ある。第１２図のタイプより歯車枚数の点で改善されて
いるとは言え３枚噛合いによる歯車のバックラッシュに
よりカッター７の遊びが大きいという問題があった。

そこで本発明は、カッター軸と偏心軸とを全く独立して
制御することができ、かつインターナルギヤを使わず上
・下カッターの遊びをより小さくすることができるフラ
イングシャ及びその制御方法を提供することを目的とす
る。　　　　　−（問題点を解決するための手段） 本発明のフライングシャの特徴とする処は、回転中心か
ら偏心した位置に該回転中心と平行な偏心孔を有する偏
心軸と、該偏心軸の偏心孔に回転自在に支持されたカッ
ター軸と、該カッター軸の先端に径外方向に突設された
カッターとを有し、前記偏心軸とカッター軸の相互回転
で走行中の線条材を走間切断するフライングシャにおい
て、前記偏心軸とカッター軸とは夫々独立した駆動装置
により回転駆動され、両駆動装置は制御装置を介して電
気的に連動連結されると共に、カッター軸の端部とその
駆動装置間は自在連結軸により連動連結されている点に
あり、その制御方法の特徴とする処は、回転中心から偏
心した位置に該回転中心と平行な偏心孔を有する偏心軸
と、該偏心軸の偏心孔に回転自在に支持されたカッター
軸と、該カッター軸の先端に径外方向に突設されたカッ
ターとを有し、前記偏心軸とカッター軸の相互回転で走
行中の線条材を走間切断するフライングシャの制御方法
において、前記偏心軸とカッター軸とは夫々独立した駆
動装置により回転駆動されると共に、前記カッター軸は
予じめ定速で連続回転駆動されており、前記偏心軸は予
じめ偏心孔を所定位置に置いた定位置に停止されており
、所定の駆動指令によりその回転を開始し、線条材切断
時には偏心孔が線条材に最も接近した位置を通過するよ
うに、かつ、その時カッターが切断可能位置を通過する
ように、該偏心軸の回転が制御される点にある。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づき詳述する。

第１図に示すものは、本発明に係るフライングシャ１の
概略構成であり、同図において、２は上下一対たがいに
平行に設けられた偏心軸である。

該偏心軸２は外周面をベアリング３で回転自在に支持さ
れ、その回転中心から偏心した位置に該回転中心と平行
な偏心孔４を有している。

上記偏心孔４にはベアリング５を介してカッター軸６が
回転自在に挿通支持されている。この上下一対のカッタ
ー軸６の先端には、径外方向に突出するカッター７が固
着されている。カッター軸６の後端には自在連結軸１４
が接続されている。この連結軸１４は駆動装置の駆動軸
８に接続されている。

上記自在連結軸１４の両端部にはフレキシブルディスク
カップリング、又はクロスピン型ユニバーサルジヨイン
ト等が取着され、カッター軸６の偏心回転を許容し、か
つ、駆動軸８からカンタ−軸６に回転動力を伝達してい
る。この上下一対の駆動軸８は、ギヤＺ２．Ｚ２を介し
て互いに噛合し、かつギヤｚ１を介して主軸９に連結さ
れている。

この主軸９はカッター軸駆動用モータＭ１に連結　　　
　　　　　′されている。

一方、前記上下一対の偏心軸２は、互いにギヤｚ３．ｚ
３を介して連動連結され、かつギヤＺ４を介して偏心軸
駆動用主軸１０に連結され、この主軸１０は偏心軸駆動
用モータＭ２に連結されている。

上記カッター軸駆動用モータＭ１と偏心軸駆動用モータ
Ｍ２は、第２図に示す如き制御装置１１により電気的に
連動連結されている。

上記制御装置１１における符号Ｓ１はモータＭ１の速度
検出器、Ｓ２はモータＭ２の速度検出器、ＡＰＣｌはカ
ッター軸６の速度設定器、ＡＰＣ２は偏心軸２の速度設
定器、Ｃはカウンター又は積分器を示し、Ｌｓｌ、Ｌｓ
２はリミットスイッチを示している。

上記上下一対のカッター７間で、走行中の線条材１２を
切断する動作を、第１〜３図に基づき説明する。第３図
は第１図の上側のカッター７の軌跡を示した図であり、
同図の符号０は偏心軸２の回転中心を示し、Ｐは偏心孔
４の中心、すなわちカッター軸６の中心を示し、Ｑはカ
ッター７の先端を示し、ＰＬは線条材のパスラインを示
し、Ｘは切断位置を示している。

上記第１〜３図において、カッター軸６は予じめモータ
Ｍ１により定速回転している。しかし、このカッター軸
６は、その先端のカッター７が線条材１２に接触しない
よう、偏心軸２により所定の待機位置に保持されている
。すなわち、偏心軸２は、その偏心孔４が線条材１２の
パスラインより所定距離はなれた位置となる定位置で停
止している（第３図（１）の状態）。

切断に際しては、偏心軸駆動用モータＭ２に対し、所定
の起動指令が発せられ、偏心軸２は回転を開始し、所定
時間後に偏心孔４は線条材のパスラインに最も接近する
。この最接近した時、前記カフターフの先端も最接近し
て線条材１２を切断する（第３図（２）の状！３）。

すなわち、偏心軸２とカッター軸６の回転は、偏心孔４
とカッター７とが切断時点に同時にパスラインに最接近
するよう、前記制御装置１１により制御される。

例えば、第２図に示すように、走行速度Ｖで走行してい
る線条材１２の先端部を長さｌだけ切断するには、フラ
イングシャ１から距離りだけ離れた位置に線条材検知装
置１３を設置し、該検知装置１３で線条材１２の先端通
過を検出してから、Ｌ＋Ｎ ｔｃ＝−一−・・−・−・−−−−−−−〜−−・・・
−−−−一〜・−■■ 秒後にフライングシャ１のカッター７で切断すればよい
。

すなわち、偏心軸２は、線条材先端が検知装置１３を通
過時から（ｔｃ−ｔｅ）秒後に起動指令が発せられ、ｔ
ｃ秒かかって偏心孔４が所定の停止位置から線条材１２
に最も接近する位置を通過するよう、その回転が制御さ
れる。すなわち、起動指令発生時（１＝０）からｔｅ秒
後、カッター軸６は線条材１２に最も接近した点を通過
する。

しかし、カッター軸６は、予じめ定速回転しているので
、ｔｅ秒後にカッター７が必ず線条材を切断可能な位置
を通過するとは限らない、そこで、前記起動指令が出た
時点（１＝０）のカッター７の位置を検出し、該位置を
基に、ｔｅ秒後にカッター７の先端が線条材に最も接近
する位置を通過するよう、前記カッター軸６の回転速度
を増減速するのである。

しかして、カッター７は起動指令が出た時点からｔｅ秒
後に線条材を切断する。

次に、上記制御方法を理論的に説明する。まずその詳細
な説明に先がけ、必要な基礎式について説明する。

第１図に示す如く、カッター軸駆動用主軸９の回転数を
Ｎ１、駆動軸８の回転数をＮ２、偏心軸２の回転数をＮ
３、カッター軸６の回転数をＮ４、偏心軸駆動用主軸１
０の回転数をＮＳとし、かつ各ギヤ＜ｚ１〜Ｚ４）の歯
数を図中の符号と同じに２１〜Ｚ４とすると、各回転数
と歯数とは次の関係にある。

乙３ Ｎ４＝Ｎ２　　　　　・・〜・・−・−・−曲一曲・・
曲・−凹曲−■■式に０式を代入すると、Ｎ４は次式で
表わされる。

Ｎ４　＝Ｎに・−・・−・−・・・・−・−・−・−■
ｚ２ 第４図のカッターの軌跡を示した図面において、互いに
直交するｘ、ｙ軸を図のごとく設定し、面とＸ軸のなす
角を０３、范とＸ軸のなす角を０４とすると、カッター
７の先端Ｑの軌跡は次式で示される。

Ｚ＝　　ｘ　　＋　　ｊ　　ｙ　　＝　　ｔ　　ｅＪＱ
３　　　＋Ｒｅ　　Ｊｅ　’　　　　−−−−−■ここ
で、ｊ２＝１ ｅ；自然対数 ε＝面の長さ Ｒ＝匝の長さ θ３、θ４は弧度法による（ラジアン）ここで、角度θ
（度で表示し、Ｘ軸から左回りに測定する。）と回転数
Ｎ　（ｒ、ｐ、ｍ、）は時間ｔの関数であり、ｄθ＝３
６０°Ｘ　−ｄｔ＝６Ｎｄｔと表わすことができるので
、θ３、θ４は回転速度を積分して次式で表わされる。

ここにｔは時刻を示し、θ３０．　　θ４０は、１＝０
における回転位置（度）を示す。

第５図は、Ｎ１．ＮＳを入力したとき、回転量θ３．θ
４を出力する系のブロック図である。

以下、具体的な説明を行うため、Ｚ１〜Ｚ４を次のよう
に決める。

Ｚ１＝Ｚ２＝３４．Ｚ３＝１１０．　Ｚ４＝３０゜この
値を■、■式に代入すると、 Ｎ３　＝　　　　Ｎｓ　　　　　　〜・・−・−・−・
・−−−−−−ｍ−■Ｉ Ｎ４　＝Ｎ１　　　　　　　−・−−一一−−−−−−
−−−−−−−−−ｍ−−［相］また、■、■式に■、
［相］式を代入すると、θａｏ（ｔｌ　＝　６　ｆｏＮ
　ｔ　（ｔ）ｄｔ＋θ４．　−−−−−−−−−−−−
＠となる。

上記基礎式を基にして、先・後端カット、またはデバイ
ディング時における偏心軸２の起動パターンの設定につ
いて説明する。

偏心軸２は第６図に示すよう、予じめ偏心孔４の中心Ｐ
が　θ３（ｔｌ＝θ３０　（度）となる所定の定位置（
Ｈ，Ｐ）に停止している。そして、起動指令が発せられ
た時点（１＝０）から切断時（ｔ＝ｔｅ）には、偏心孔
４の中心Ｐが図における最下点（θ３　（ｔｅ）　＝３
６０°）を通過するよう制御される。

更に、具体的に説明すると、第７図は偏心軸駆動用モー
タＭ２の回転速度パターンであり、む＝０の起動指令時
から、ｔａ５秒後に定速回転数ＮＳＯに達するまで、直
線的に回転数が増加するパターン（Ｎｓ（ｔ））が示さ
れている＊　Ｎ　ｓ　（ｔ）が上記第７図のパターンを
とる場合、θ３（ｔ）とＮ５（ｔ）との関係は前記０式
により次のように表わされる。

（ｉ）０≦ｔ≦ｔａ５　　（加速） （ｉｉ）　ｔｃ５　＜　ｔ≦ｔｅ　（定速）切断時、す
なわちｔ＝ｔｅの時、前述の如く、θ３　（ｔｅ）　＝
　３６０°でなければならないから０式にθ３　（ｔｅ
）＝３６０　”を代入すると、ｔｅ、　ｔｃ５　、　Ｎ
５（１の関係は次式で表わされる。

かかる関係を満足するよう偏心軸２の回転が制御される
。

ここでθ３ｏとしては、カッター軸６の回転に対して線
条材１２が干渉しない範囲におく必要があり、９０≦θ
ｓｏ　＜　２ＴＯ°とすれば都合がよい。更に厳しく、
４５°≦θ３ｏ≦３１５°としてもよいが、線条材１２
のサイズにより決定される。またｔｅは前記０式のｔｃ
に対して０　＜　ｊ６＜　ｔｃの関係を満たす必要があ
る。

上記偏心軸２の速度設定を、第２図のブロック図により
説明すれば、制御装置１１の偏心軸速度設定器（ＡＰＣ
２）に、Ｎ５ｇ、　ｔｅ５　、θ３ｏを与えて第７図の
指令信号をモータＭ２に対して出力するのである。

この指令信号は、線条材１２の先端が検知装置１３を通
過後（ｔｃ−ｔｅ）秒後に出され、該信号によりモータ
Ｍ２は回転を開始し、ｔａ５秒後に定速回転（Ｎｓｏ）
に達し、ｔｅ秒後に、θ３　　（ｔｅ）　＝３６０゜に
なり、偏心軸２の偏心孔４、すなわちカッター軸６は線
条材１２に最接近した位置を通過する。

尚、偏心軸２の実際の回転量（θ３Ｔｔｌ）を検出して
指令値θ３ＲＥＦ（式■、［相］で与えられる）との偏
差を無くするようフィードバッグ制御されている。

またＮ５（ｔｌは第７図に示すよう、切断後は減速して
、行き過ぎ分を修正すべくリセット動作を行うよう制御
されている。

次にカッター軸６の速度設定について説明する。

カッター軸６は、モータＭ１によって予じめＮｅｏ　（
ｒ、ｐ、ｍ、）で回転しているが、偏心軸駆動用モータ
Ｍ２に対する起動指令が出た時点（ｔ＝０）における力
・７ター７の位置は、−１８０°≦θ４゜≦１８０°の
範囲の任意の位置にあるため、ｔ＝ｔｅにおいてカッタ
ー７の先端が必ず線条材に最接近する位置を通過すると
は限らない。そこでｔ＝ｔｅにおいてカッター７の先端
が線条材に最接近するようモータＭ１の回転数Ｎ１を制
御しなければならない。

すなわち、 ｄｔ、　（ｔｅ）　＝３６０°ｘｎ、　　ｎは整数−・
・・・＠となるよう　ｔ＝Ｑからｔ＝ｔｅの間に、Ｎ１
の回転速度を定速ＮＩＯに対して所定量増・減するので
ある。

次に、上記Ｎ１の制御につき具体的に詳述する。

前記０式におけるＮ１（ｔ）としては、Ｎ　１ｆｔ）　
＝　Ｎ　Ｉ　Ｏ＋　Ｎ　ｌｌ（ｔｌ　　・−’−−−−
−−−−−−−−−−・’−＠１に分けられる。すなわ
ちＮＩＯは定速成分でＮ　＋＋　（ｔｌは修正成分であ
る。

Ｎ　ｕ　ｆｔ）のパターンとしては、例えば第８図の形
式がある。これは加速トルクは変えないが、作動時間を
変えて回転数を修正する方法である。作動時間を固定し
て加速トルクを変える方法もあるが、修正の原理は同じ
なので省く。

さて、０式で右辺第１項は、［相］式を代入することに
より ＝　６Ｎ＋ｏ−ｔｅ＋　６Ａ　　Ｎ　Ｂ（ｔｌｄｔ−■
とおける。

５１＝６ム　ＮｌＩ（ｔ）ｄｔ　　・−・−−−一−・
・・・−−−−−−・−・・−・・０とおくと、−１８
０°≦Ｓ１≦１８０°の範囲で［相］式が成立するよう
、第８図におけるＮｌＩ、ｔａｌ、ｔｅ２を決定すれば
よい。ここで、Ｎ１．は修正成分における定速値、ｔａ
ｌは定速値（Ｎｏ）に達するまでの加速域の時間及び減
速域の時間、ｔｅ２は定速度（Ｎｏ）の修正値をＮＩＯ
に付加する時間である。

さて、０式に、［相］、０．０　　式を代入すると、３
６０Ｘ　ｎ　＝　５１＋　６　Ｎ１（Ｉｔｅ＋θ４（１
’−”’−’−’−”＠上記Ｏ式でＮｌｏ、　ｔｅは予
じめ設定される値であり、θ４ｏの値に応じてＳｌを決
定する。

例えば、Ｎ　１６　＝　６０Ｏｒ、　ｐ、ｒｓ、のとき
、５ｔ＝Ｏ（速度修正を行なわなくても良い場合）とな
るθ４θを計算すると、ｔｅ＝０．４２５秒として、上
記０式％式％ ここで、Ｏ≦θ４ｏ≦３６０°を満たすｎは、ｎ＝５で
あるから、◎°式は θ４０＝３６０　　Ｘ　５−１５３０°　＝２７０　。

となる。

すなわち、０４Ｇ＝２７０’であれば、Ｎ　、、　＝　
０（Ｓｓ　＝Ｏ）としてＮ１の速度修正を行なうことな
（ｔ＝ｔｅ　　秒後にカッター７の先端が線条材に最接
近する第３図（２）の状態にすることができる。

逆に起動指令が出た時点において、θ４Ｇ＝２７０゜以
外であれば、Ｎ１の回転数を修正してやらねばならない
。最も修正量が大きくなるのは、Ｓｌ＝±１８０°の場
合であり、第６図から判るように、０４０＝２７０−１
８０　＝９０”　の位置である。

従って、 ９０°≦θ４ｏ≦２７０°のとき、 とすればよい。

任意の角度θ４ｏに対して、Ｎ　１１％　ｔａｌ　、ｔ
ａ２を設定するには、まず、修正速度の標準パターンを
明示しておく。

即ち、 Ｓ　ｉ　＝６　ｆｏ　　Ｎ　＋＋（ｔｌｄｔ＝１８０°
とおける最大修この式は、第８図から Ｓ　ｓ　＝　６　Ｎ　ｕ　Ｘ　（ｔａｔ　＋ｔａ２）　
＝１８０°・−・■と表現することができる。

任意のθ４ｏに対しては　Ｎ＋＋＝ＹＸＮ＋＋”とおけ
ば、 次　　　　　　　葉 このとき、Ｓｌは（０＜ｙ＜１）第８図よりＳ　１　”
　６　Ｎ　＋＋　（ｔａｌ　＋ｔａ２　）　−−−−−
−−−−−−−−−−Ｃｊ）となるので０式に０式を代
入して、 Ｓｓ　＝　６　ｙ−Ｎ　ｕ　（ｙｔａｔ　＋２（１−ｙ
）ｔａｔ　＋ｔａ２）−＠従って、ｔ＝Ｑにおいて、θ
４ｏを検出したら、０式を満足するようなＳｌに対して
、［相］式のｙに関する２次方程式を解き、［相］式に
よりＮＩｌ＋ｔａ１　＋　ｔａ２を決定する。

このようにして決定されたＮ　Ｉｌ＋　ｔａｌ　、　ｔ
ａ２に基づき、モータＭ１の回転数Ｎ１は次のように制
御される。

Ｑ≦ｔｌｔａ１のとき　Ｎｉ　＝ＮＩＯ＋　（増速）ｔ
ａｌ＜ｔ≦ｔａ１＋ｔａ２のとき　Ｎ　＋＋　”’　Ｎ
’ＩＯ十Ｎ　ＩＩｔａｌ　＋ｔａ２　＜　ｔ≦２ｔａｌ
　＋ｔａ２のときＮ１　”ＮＩＯ＋　（減速） ２ｔａ１＋ｔａ２　＜　ｔ≦ｔｅのとき　Ｎ１＝ＮＩＯ
但し上記（増速）、（減速）は第８図のパターンに従っ
て行なわれる。

上記カッター軸６の速度設定を第２図のブロック図によ
り説明すれば、カッター軸６の速度設定器（ＡＰ（，１
）に、Ｎ　Ｉ　Ｏ＋　θ４ｏを与えて、第８図の指令信
号　Ｎ　１　（ｔｌＲＥ’　＝　Ｎｌｏ　＋　Ｎ　ｕ”
’　（ｔｌ　　をモータＭ１に対して出力する。この場
合、θ４ｏからＮ＋＋＜Ｏの判別を行なって、Ｎ　ＩＩ
＋　ｔａｌ　＋ｔａ　２を０式の如く設定した後、指令
を出力する。

尚、カッター軸６の実際の回転（θ４（ｔ））を検出し
て、指令値θ、ＲＥＦとの偏差を無くすべく、モータＭ
１に対してフィードバック制御を行う。

上記第２図中のリミットスイッチＬｓ１はカッター軸６
が線条材の最接近点を通過するときリセットするスイッ
チであり、Ｌｉ２は偏心軸２が定位置（Ｈ，Ｐ）を通過
するときリセットするスイッチである。

上記第２図のブロック図は、先端カットの場合について
記述したものであるが、後端カット又はデバイディング
についても起動原理は同様であり、単に材料の先後端の
検知位置、起動指令の時間が違うだけである。

上述した本発明実施例り制御方法の特徴を要約すれば、 （イ）予じめ偏心軸２の速度パターンを設定しておき起
動指令と共に定位置からモータＭ２を起動させ、ｔｅ秒
後に偏心軸２の偏心孔４を線条材最接近点にもってくる
よう制御する。

（ロ）カッター軸６は予じめＮＩＯで回転しており、起
動ｔｌ令と共にθ４ｏを検出し、ｔｅ秒後にカッター７
の先端が線条材に最接近するよう、Ｎｉ＋という修正成
分を付加する。

（ハ）Ｎ１１の与え方として、 一１８０°≦Ｓ１≦１８０°の範囲となるよう、Ｎ１１
を決める（即ち加減速の何れも行う）。

（ニ）θ、　ＲＥＦとθ、ＲＥＦをＮ、　ＲＥＦ　５Ｎ
１ＲＥＦから予じめ計算しておき、出力θ３（ｔ）とθ
４（ｔ）とを検出して、その偏差を無くするようθ３Ｒ
ＥＦ−θ３はＮ５へ、θ４ＲＥＦ−θ４はＮ１ヘフイー
ドバツク制御する。

以上は先端、後端カット又はデバイディングの場合につ
いての説明であるが、次に中間サンプルカットの場合の
起動パターンについて説明する。

基本的には、予じめカッター軸６を定速で回転させてお
き、起動指令によって偏心軸２を一定のパターンに沿っ
て回転させるという前述のパターンと変わりないが、中
間サンプリングを行うためには、偏心軸２の偏心孔４が
線条材に最接近した位置を通過する際、カッター７は２
回の切断を行なわなければならないという点が相違する
。

すなわち、第９図（ａｌに示すように、切断位置は偏心
孔４が図中イ、口の位置でカッター７の先端が最下点と
なる所である。第９図（ｂｌに示すよう、切断点イに達
する前は、偏心軸２は高速で回転し、同点に到達したら
４〜口の回転を小さくして２回のカッター軸６の回転を
行なう。図中のθｄを小さくするには、Ｎｅｏを小さく
設定するか、または１’Ｊ＋ｏを大きく設定するかであ
る。

θｄ＝　６　・Ｎ　５ｏ−ｔ　ｄ　　　−−−−−−−
−−−−−−’−’　＠の関係がある。

また区間４〜口でカッター軸６は３６０°回転しなけれ
ばならないから、 ３６０°＝　６・Ｎ　４０　・２　ｔａ　　−−−−−
−−−−−−−−−−−−−＠を満たしている。

制御上重要なことは、切断点イ、口において、カッター
７の先端は第９図の最下点に位置し、偏心軸２の偏心孔
４は最下点位置よりも±θｄ（度）の位置にあることで
ある。θｄとしては、切断可能な角度でなければならず
、カッター７のラップ量にもよるが、θｄ≦３０°に採
る。

またＮ１のパターンとしては、第９図に示すようにＮＩ
ＯとＮＩＯとの差を設けておいた方が、起動から切断ま
でにカッター７の空振りする回数を少なくでき、圧延材
との隙間を取る上で有利である。

以上の説明は、偏心軸２とカッター軸６の両者の回転数
を共に制御する方法であるが、次に、カッター軸６は常
に定速で回転させておき、偏心軸２のみを制御すること
により切断する本願発明の制御方法について説明する。

第１０図はその制御構成図であり、カッター軸６の速度
設定器（ＡＰＣＩ　）はカッター軸駆動用モータＭ１の
回転数をＮＩＯの一定回転数に設定しており、従って、
カッター軸６はＮ４０の定速で予じめ回転しており、こ
の回転数は修正されない。

線条材検知装置Ｉ３が線条材１２の先端を検出してから
（ｔｃ−ｔｅ）秒後に偏心軸２の速度設定器（ＡＰＣ２
）に起動指令が出されるが、該偏心軸２を定位置（Ｈ，
Ｐ　）から起動するに当り、前記０式において　５１＝
０なるθ４ｏの位置に０４が達した時点、すなわち、前
述の例で言えばカッター軸６が　θ４０＝２７０”に達
した時点で偏心軸２を起動させる。この場合、偏心軸駆
動用モータＭ２の速度パターンとしては、第７図のもの
を使用する。

すなわち、この制御方法によれば、（ｔｃ−ｔｅ）秒後
に発せられる起動指令に対して偏心軸駆動用モータＭ２
はｔｃ秒だけ遅れて起動する。この１（秒は、カッター
軸６が　５１＝０となるθ４゜の位置に達する時間であ
る。

上記カッター軸６を制御しない制御方法は、前述のカッ
ター軸６を制御するものに比べ、切断長さ精度はＶｆ−
ｔｃだけ劣ることになるが、制御を簡素化できる。

尚、本発明は、上記実施例に限らず、例えば、偏心軸２
の偏心孔４を最下点に停止させてカッター軸駆動用モー
タＭ１のみで操作すれば、ロータリーアーム式シャーと
同等に扱える。

またモータＭ１とモータＭ２との回転速度パターンを等
しくすれば、従来のダミーカットシャと同等である。更
に、両モータ（ＭｌとＭ２）の速度に差を設けて同一の
パターンとすることで、２回空振り、３回、４回・−・
・−をも実現できる。

（発明の効果） ■）本発明によれば、偏心軸２とカッター軸６の駆動モ
ータＭ２．Ｍｌが独立して設けられているので、低速か
ら高速まで通用でき、且つ高速時でもモータトルクのＲ
ＭＳを小さくすることができる。これに伴い、モータ容
量を小さくできる。

■）カッター軸６と偏心軸２との主軸回転速度を任意に
設定できるため、従来のダミーカット式に比べて以下の
利点がある。

ｌｌ−１）歯車の歯数を特殊な組み合せに限定されない
ため、設計上、諸仕様の選定が自由となる。

■−２）上記■−１）項より、歯数を極力少なくして軸
間距離を狭めうる。また主軸９．１０は高定速回転とす
る（但し、位相ずれの修正のため若干の加減速を行う）
ことで、カッター７の回転半径を短かくしても差しつか
えない。即ち、スタートストップ方式のように、加速限
界に基づく最高切断速度の上限というものは考えなくて
よい。

これらによりダミーカットタイプのものよりもコンパク
ト化が図れる。

■−３）カッター７の回転半径を短かくすることで、カ
ッターホルダーのＧＤ２を小さくでき、よって偏心軸駆
動用モータＭ２の容量も小さくできる（カッター軸駆動
用モータＭ１は定速回転であるから勿論小さくてよい。

）。

尚、偏心軸２の出力速度は、カッター軸６の出力速度に
比べて、１／ｎ倍（ｎ　＝１．２．３．４　）となるか
ら、元来、低速設定である。これから、従来のダミーカ
ット式に比べてモータを大きくする必要がないことは明
らかである。

ｌｌ−４）カッター軸６、偏心軸２が独立駆動なため、
アイドラーを用いず、上・下偏心軸２．２間を直接噛み
合わせてコンパクト化すると共に、歯車バフクラッシュ
の累積を小さくできる。従って、歯車の仕上精度は、従
来のダミーカット式よりも低くできる。

■）カッター軸６と駆動軸８とをインターナルギヤとと
ニオンの噛合で連結するものではなく、自在継手軸１４
を介して連結しているので、歯車のガタによるカッター
７の遊びをより小さくすることができ、切断精度の向上
が図れる。

■）またカッター軸６と駆動軸８は自在継手軸１４で直
結されているので、カッター軸駆動用モータＭ１と偏心
軸駆動用モータＭ２の相互干渉がなくなり、独立した制
御が可能となり制御が容易となる。

■）従来のロータリーアーム式、ダミ一式（固定空振り
式）の切断を、カッター軸６と偏心軸２の主軸回転速度
比を変えるだけで容易に行なえる。

■）可変空振り切断で、先、後端クロップ、デバイディ
ング、中間サンプル採り、コブリングが可能である。

■）偏心軸２は、正逆転を含む加減速パターンを採るも
のの、カッター軸回転に比べて低速のため、制御精度の
点で有利である。また、カッター軸６は一方向回転であ
るから、逆転によるリセット制御は必要なく、速度の修
正を行うだけの制御であり、電気的制御上、有利である
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例を示すフライングシャの構成
図、第２図は同制御構成図、第３図及び第４図は偏心軸
とカッターの軌跡を示す図、第５図はモータの回転数か
ら偏心軸及びカッター軸の位相を求めるブロック図、第
６図はカッター軌跡を示す図、第７図は偏心軸駆動用モ
ータの起動パターンを示すグラフ、第８図はカッター軸
駆動用モータの速度修正パターンを示すグラフ、第９図
は中間サンプリングの場合の説明図、第１０図は本発明
の制御構成図、第１１図は比較例を示す構成図、第１２
図は従来例を示す構成図である。 １・−・フライングシャ、２−・−偏心軸、４曲偏心孔
、６−・カッター軸、１１−・−制御装置、１４−・−
自在連結軸、Ｍｌ−カッター軸駆動用モータ、Ｍ２・・
−偏心軸駆動用モータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、回転中心から偏心した位置に該回転中心と平行な偏
   心孔を有する偏心軸と、該偏心軸の偏心孔に回転自在に
   支持されたカッター軸と、該カッター軸の先端に径外方
   向に突設されたカッターとを有し、前記偏心軸とカッタ
   ー軸の相互回転で走行中の線条材を走間切断するフライ
   ングシャにおいて、 前記偏心軸とカッター軸とは夫々独立した駆動装置によ
   り回転駆動され、両駆動装置は制御装置を介して電気的
   に連動連結されると共に、カッター軸の端部とその駆動
   装置間は自在連結軸により連動連結されていることを特
   徴とするフライングシャ。 ２、回転中心から偏心した位置に該回転中心と平行な偏
   心孔を有する偏心軸と、該偏心軸の偏心孔に回転自在に
   支持されたカッター軸と、該カッター軸の先端に径外方
   向に突設されたカッターとを有し、前記偏心軸とカッタ
   ー軸の相互回転で走行中の線条材を走間切断するフライ
   ングシャの制御方法において、 前記偏心軸とカッター軸とは夫々独立した駆動装置によ
   り回転駆動されると共に、前記カッター軸は予じめ定速
   で連続回転駆動されており、前記偏心軸は予じめ偏心孔
   を所定位置に置いた定位置に停止されており、所定の駆
   動指令によりその回転を開始し、線条材切断時には偏心
   孔が線条材に最も接近した位置を通過するように、かつ
   、その時カッターが切断可能位置を通過するように、該
   偏心軸の回転が制御されることを特徴とするフライング
   シャの制御方法。