JPS6347596B2 - - Google Patents

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JPS6347596B2
JPS6347596B2 JP55049128A JP4912880A JPS6347596B2 JP S6347596 B2 JPS6347596 B2 JP S6347596B2 JP 55049128 A JP55049128 A JP 55049128A JP 4912880 A JP4912880 A JP 4912880A JP S6347596 B2 JPS6347596 B2 JP S6347596B2
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JP
Japan
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cutting
cutting blade
sheet material
blade
gain
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JP55049128A
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English (en)
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JPS5639892A (en
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Josefu Gaabaa Etsuchi
Jii Ritsuchi Reonaado
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Gerber Technology LLC
Original Assignee
Gerber Garment Technology Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Gerber Garment Technology Inc filed Critical Gerber Garment Technology Inc
Publication of JPS5639892A publication Critical patent/JPS5639892A/ja
Publication of JPS6347596B2 publication Critical patent/JPS6347596B2/ja
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    • B26D5/005—Computer numerical control means
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    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
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    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B26F1/38—Cutting-out; Stamping-out
    • B26F2001/388—Cutting-out; Stamping-out controlling the blade orientation along the cutting path
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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
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    • Y10T83/6875—With means permitting tool to be rotatably adjusted about its cutting edge during cutting

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nonmetal Cutting Devices (AREA)
  • Control Of Cutting Processes (AREA)
  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、可変ゲイン閉ループ制御により柔軟
なシート材料を切断する方法及び装置に関する。
より詳細には本発明は、自動制御切断機械であつ
て、カンチレバー装着（cantilevered；片持ち）
の剛性の切断刃を有し、該切断刃が、シート材料
を通る切断経路に沿つて進められると共に、横方
向荷重検出器の手段により切断経路に接する位置
から僅かに外れるように回転されて所望の切断位
置の外方へ切断刃を曲げる荷重に抵抗する切断機
械に関する。
（従来の技術及び解決しようとする課題） 1979年１月９日発行の本出願人に譲渡された米
国特許第4133235号明細書は、衣服、装飾用品、
その他の用途の柔軟なシート材料を切断する方法
及び装置を開示し、開示された切断機械は、工具
移送台にカンチレバー装着された往復動切断刃を
用いる。該切断刃は、シート材料の積重体と切断
係合されてプログラム制御により切断経路に沿つ
て進められる。切断工程の間に切断刃の下端がシ
ート材料の積重体を貫通し、切断刃とシート材料
の相互作用によつて現れる荷重が切断刃に作用す
る。切断刃の下端は切断刃に作用する横方向荷重
によつて曲げられ、このことが、切断刃の上端が
工具移送台を移動させる駆動モータによつて位置
決めされる精度と無関係に切断の誤差を生じる。
横方向荷重によつて生じる切断の誤差を修正す
るため、検出器が切断刃に加わる荷重を測定し、
フイードバツク回路により、切断刃を、切断経路
の側面であつてそこから切断刃へ不平衡荷重が加
わる側面の方へ切断経路に接する位置から僅かに
回転又はぶれ（yaw）させる。切断刃が切断経路
に沿つて進められるときに切断刃を再度方向付け
ることは横方向荷重に対抗する効果を有し、柔軟
なシート材料のより正確な切断を生じる。
高速の切断、即ち切断刃とシート材料が相互に
相対的に高速度で供給されるときに切断刃に加わ
る荷重は、低速の切断のときよりも高いレベルに
達し、その結果切断刃を正確に方向付けることが
困難になることが分かつている。高速の切断にお
いては切断刃が過剰に駆動され、切断経路に沿つ
て波状の切断線が生成される。高速の切断でなけ
れば、切断線は直線又は滑らかな緩い曲線とな
る。
方向修正の量を減少させると切断経路に沿つて
の波状切断を消去できるが、低速において方向修
正が必要である他の臨界的な切断状態において相
応の欠陥が現れることも判明している。例えば２
本の切断経路が接する場合、接する部分を通る第
２の切断が行われるとき、切断刃が隣の切断経路
に跳び込むことを防ぐために比較的多量のぶれ
（yawing）が必要になる。
従つて、異なる切断速度において生じる横方向
荷重のレベルの変化が、横方向荷重検出器による
切断刃の方向付けの閉ループ制御を妨げることが
分かつた。それ故本発明の一般的な目的は、この
問題を克服し、多様な切断の環境下で切断刃によ
る正確な切断を達成することであり、広い範囲の
切断速度においてより正確な切断を達成すること
である。
（発明の説明） 本発明は、シート材料の切断を制御する方法及
び装置に存する。本発明の切断機械は、駆動モー
タによりシート材料を通る切断経路に沿つて進め
られる切断刃及び切断刃の動作を決定する制御部
を有する。駆動モータは切断経路に沿う切断刃の
速度だけでなく切断刃の方向（orientaition）を
も制御する。
荷重検出器が、切断刃及びシート材料に関連し
て作動され、切断工程中にシート材料により切断
刃に加わる横方向荷重を検出し、シート材料の所
望の切断線から切断刃をそらせる横方向荷重を表
す荷重信号を発生する。
フイードバツクループが、荷重検出器、増幅
器、ぶれ修正回路及び加算接合部を結ぶ制御回路
によつて形成され、荷重検出器からの荷重信号を
駆動モータの制御部に伝達し、切断刃の方向を調
整する。より詳しくは、切断経路の側面であつて
そこから不平衡荷重が加わる側面の方へ切断刃を
回転させる。切断刃の回転量は、検出された荷重
に依存するが、切断刃が切断経路に沿つて進むと
きに荷重が減少されるようにする。本発明に従つ
てフイードバツクループは、可変のゲイン
（gain；利得、増幅器）を有し、荷重信号の影響
を調整する。
ゲイン調整手段がフイードバツクループに結合
され、切断刃がシート材料を通つて進められる速
度に応じて可変のゲインを調整する。特に高い切
断速度又は供給速度において、ゲインが減少さ
れ、小さい方向修正が生じるようにされる。可変
のゲインと切断速度の間に逆の関係が設定され、
低速度においては方向修正量が増大される。
切断速度の関数としてフイードバツクループの
ゲインを調整することが、高荷重による波状の切
断を生せずに、型片の比較的直線的な又は緩く曲
がつた形状部分に沿つて切断刃を高速度で進める
ことを可能にする。限界的な切断状態が起こりそ
うな低速度において、フイードバツクループのゲ
インが増大され、必要に応じて切断刃がより大き
な修正回転をされる。このように切断速度とゲイ
ンの間に逆の関係を設定することにより切断操作
全体が改善される。
（実施例） 第１図は、自動制御切断機械であつて、本発明
が使用される形式の全体的に１０で示される切断
機械を示す。切断機械１０は、織布、不織布、
紙、厚紙、皮革、合成物、その他の材料から成る
単一の又は多層に積重ねられた柔軟なシート材料
Ｌからパターン片を切断する。図示される切断機
械１０は、データ処理機能を有する制御部又はコ
ンピユータ１２、往復動する切断刃２０、及びシ
ート材料を広げるための支持面をなす貫入可能な
真空ベツド２４を有する切断テーブル２２を有す
る数値制御切断機械である。プログラムテープ１
６からコンピユータ１２は、切断されるべきパタ
ーン片の輪郭を規定するデジタル化されたデータ
を読取り、コンピユータ１２内に記憶された切断
プログラムから、制御ケーブル１４により切断テ
ーブルに伝達される切断機械指令を発生する。次
に詳細に説明されるように、切断テーブル２２で
発生される信号も切断テーブルからケーブルを介
して逆にコンピユータ１２に伝達される。基本的
な切断のデータ源としてプログラムテープが示さ
れたが、その他のデジタル又はアナログデータ入
力装置、例えば「精度を向上したシート材料の切
断方法及び装置（Method and Apparatus for
Cutting Sheet Material with Improved
Accuracy）」という発明の名称の米国特許第
4133234号明細書に図示され説明される入力装置
が、同様の容易さで用いられ得ることが理解され
るであろう。
貫入可能な真空ベツド２４は、切断テーブルの
支持面を区画する上方自由端を有する発泡材料又
は好ましくは剛毛から構成され得る。剛毛は、シ
ート材料の積重体を切断経路Ｐが横切るとき切断
刃又は切断テーブルのいずれにも損傷を与えずに
往復動する切断刃によつて貫入され得る。真空ベ
ツド２４は、本出願人による米国特許第3495492
号及び第3765289号に図示され詳細に説明される
ように、真空ポンプ２５を含む真空装置を用い
る。
第１図には示されないが、シート材料の積重体
を通して引き込まれる空気の容積を減少させるた
めに、シート材料の積重体の上に空気不透過性の
上掛けが配置され得る。真空装置は、第３図に示
されるようにベツド２４及び積重体Ｌから空気を
排出する。それは、シート材料の積重体を、少な
くとも切断刃が作用する切断テーブル上の位置に
おいて剛固にし切断テーブル上の所定の位置に圧
縮し体積を小にするためである。剛固にされたシ
ート材料の積重体は、切断刃に対して一様に作用
し、次に詳細に説明するように、本発明の性能を
向上させる。
往復動される切断刃２０は、切断テーブルの上
方にＸ方向移送台２６及びＹ方向移送台２８によ
り懸下される。Ｘ方向移送台２６は、１組のラツ
ク３０及び３２上で図示されたＸ座標方向に往復
移動する。このラツク３０，３２には、コンピユ
ータ１２からの指令信号に応答してＸ方向駆動モ
ータ３４によつて回転されるピニオン（図示され
ない）が噛み合わされる。Ｙ方向移送台２８は、
Ｘ方向移送台２６に対してＹ座標方向に移動され
るされるようにＸ方向移送台２６上に装着され、
Ｙ方向駆動モータ３６及びＹ方向駆動モータ３６
をＹ方向移送台２８に結合する親ねじ３８により
移動される。Ｘ方向駆動モータ３４と同様に、Ｙ
方向駆動モータ３６はコンビユータ１２からの指
令信号により付勢される。Ｘ方向移送台２６及び
Ｙ方向移送台２８の整合された移動が、プログラ
ムテープ１６から取り出されるデジタル化された
データに応答してコンピユータにより発生され、
往復動する切断刃２０を切断経路Ｐに沿つて移動
させる。
切断刃２０は、Ｙ方向移送台２８の突出する端
部に取り付けられる回転可能なプラツトフオーム
４０からカンチレバー取付けにより懸下される剛
性の切込み刃である。プラツトフオーム４０及び
切断刃２０は、コンピユータ１２により制御され
るθ方向駆動モータ４４（第２図参照）によりθ
軸（第３図参照）の回りに回転される。θ軸は、
シート材料に垂直の切断刃２０を縦方向に貫通す
る。θ方向駆動モータ４４及び回転可能なプラツ
トフオーム４０は、切断経路Ｐ上の各点において
切断刃を方向付けする作用を行う。回転可能なプ
ラツトフオーム４０は、垂直方向に調整可能であ
り、切断刃２０を昇降させ、切断前縁部をシート
材料と切断係合する状態又は切断係合から外れる
状態にする。プラツトフオーム４０を昇降させる
昇降モータ（図示されない）もまたコンピユータ
１２により制御される。切断刃２０はまたプラツ
トフオーム４０の上方に支持される往復動モータ
４２により往復動される。切断刃の駆動及び支持
機構のより詳細な説明については、本出願人に付
与された米国特許第3955458号が参照される。
第３図及び第４図に詳細に示される押圧脚５０
は、垂直な支柱５２及び５４により回転可能なプ
ラツトフオーム４０から懸架される。垂直な支柱
５２及び５４は、プラツトフオーム４０に摺動可
能に結合され、切断作業中押圧脚５０がその自重
により積重体の上部層の上に置かれる。押圧脚５
０は切断刃２０を取囲み、切断刃２０が往復動し
て通る中央孔５６を有する。切断刃２０及び押圧
脚５０は、プラツトフオーム４０と一緒に軸の回
りに回転し、それ故切断刃２０と押圧脚５０の間
の同一の位置関係が常に維持させる。従つて切断
刃の鋭利な切断縁部及び平坦な後縁が、支柱５２
及び５４の間の押圧脚５０の中央平面に整合さ
れ、支柱５２，５４は、切断刃２０が切断経路Ｐ
に沿つて進むとき常に切断刃の後方に位置され
る。
第２図は、自動制御切断機械１０の制御装置を
示す。プログラムテープ１６又は他の情報源から
の切断データが、コンピユータ１２に記憶された
切断機械プログラムによつて用いられ、基礎的切
断機械指令が発生される。基礎的切断機械指令
は、Ｘ方向駆動モータ３４及びＹ方向駆動モータ
３６を作動させ、シート材料の積重体に対し切断
刃２０を所定の切断経路に沿つて移動させる。切
断刃２０をシート材料に対して進める移動指令
が、変位論理回路６０によつて発生され、デジタ
ル信号又はアナログ信号の形態において、それぞ
れＸ方向駆動部（又は増幅器）６２及びＹ方向駆
動部（又は増幅器）６４を介して、Ｘ方向駆動モ
ータ３４及びＹ方向駆動モータ３６へ伝達され
る。変位論理回路６０からＸ方向駆動部６２及び
Ｙ方向駆動部６４へ伝達される信号は、また、Ｘ
方向駆動モータ３４及びＹ方向駆動モータ３６が
駆動される速度、及びその結果生じるシート材料
を通る切断経路に沿う切断刃２０の速度を設定す
る。本発明の１実施例において、信号はパルス列
状のデジタルモータパルスであつて、各パルスが
Ｘ座標軸又はＹ座標軸の一方に沿う変位増分を表
し、パルス反復数がその座標軸に沿う移動速度を
表すパルスであり得る。
加えてこの実施例において、角度論理回路７０
が切断データを受入れて基礎的なデジタル信号又
はアナログ信号を発生する。基礎的なデジタル信
号又はアナログ信号は、加算接合部１０２を介し
てθ方向駆動モータ４４にθ方向駆動部（又は増
幅器）７２により伝達される。替わりに、角度論
理回路７０は、角度論理回路６０によつて供給さ
れる変位情報から基礎的な信号を計算しても良
い。角度論理回路７０からの基礎的な信号は、切
断刃２０を切断経路に沿う各点において切断経路
に整合する又は切断経路に接する位置に回転させ
る。このように、Ｘ方向駆動モータ３４、Ｙ方向
駆動モータ３６及び方向駆動モータ４４が、シー
ト材料における切断刃２０の配置、及び切断作業
中に切断刃２０とシート材料が互いに相対的に供
給される速度を規定する。
第５図は、切断刃２０の両側に沿つて分布する
横方向荷重が不均衡であるときに生じる問題を示
す。切断刃２０とシート材料の相互作用により切
断刃の下端に沿つて生じる正味横方向荷重Ｆは、
切断刃を想像線の位置にそらせるか又は曲げるこ
とがわかるであろう。修正作用なしで且つサーボ
機構が切断刃の上端を位置決めする精度に無関係
に、切断刃は、シート材料の積重体の上側の層に
おいて下側の層における切断経路とは僅かに異な
る切断経路をたどり、そして各層からのパターン
片は僅かに異なる形状を有する。明らかにすべて
のパターン片は同一でありそしてプログラムされ
た切断経路に一致すべきである。
実際においては切断刃の横からの又は不平衡な
力が多くの理由で生じる。第６図は、繊維Ｔ及び
Ｆに対しある角度をなして織られたシート材料を
通り切断係合して進む切断刃２０を示す。平行な
繊維Ｔは平行な繊維Ｆに交差して示されるが、
種々の幾何学的形状関係を有することができ、ま
たその他の繊維もその織り方に含めることができ
る。切断刃と鋭角をなす繊維Ｔが切断される前に
切断刃によつて一方の側に僅かに押されることが
分かるであろう。繊維は、押されると切断刃に反
動力をかけ、シート材料の多層の積重体において
力の総和が大きくなり第５図に示される曲げ効果
を生じ得る。同様の効果が編物その他の材料にお
いて見られる。第６図に示される現象に影響する
要因は、切断刃と繊維との間の角度関係、鋭くな
る角、切断刃の鋭さ、寸法と形状及び繊維の強度
を含む。
切断刃に不平衡力が生じるその他の理由は、シ
ート材料の積重体に関連する。柔軟なシート材料
は、シート材料の積重体の縁又は前の切断部のよ
うな積重体内の開口に近い切断刃の側面に、より
弱い圧力又は支持力を与える傾向がある。例え
ば、第７図に、切断刃２０が、前に形成された切
断経路Ｐ２上の切断部に近接して移動する場合の
切断経路Ｐ１に沿う連続する位置において示され
る。切断経路Ｐ２に沿つた前の切断部の付近にお
いて、２つの切断経路の間のシート材料は、より
容易にたわみそして切断経路Ｐ２に近接する方の
切断刃の側面における横方向支持力を減少させ
る。第７図に示され以下により詳細に説明するよ
うな修正作用が行われないならば、不平衡荷重が
切断刃に生じ切断刃を撓ませるであろう。
前述の米国特許第4133235号明細書の教示によ
れば、柔軟なシート材料にから切断刃２０に加え
られる不平衡な横方向荷重は、第２図の閉ループ
制御において検出されそして用いられて、切断刃
を切断刃に不平衡力を加える切断経路の側面から
僅かに方向付けし偏向させる。このようにして切
断刃を方向付けることにより、不平衡力に抗力が
生じ、切断刃が進むとき不平衡力が好ましくは零
にまで減少される。不平衡力が減少されるとき切
断刃の曲げ及びシート材料の変位もまた減少さ
れ、切断刃はプログラムされたようにシート材料
を通る切断経路をより正確に進む。
第２図において、横方向荷重検出器７６が、切
断刃２０と結合され不平衡横方向荷重を検出す
る。この検出器７６は、方向指令チヤネルにおい
てぶれ修正回路１００にフイードバツクされる荷
重信号を用意し、検出された横方向荷重に対抗し
て切断刃をぶれされる。ぶれ修正回路１００は、
信号調整回路によつて構成され、増幅器９８の出
力を角度論理回路７０の出力信号に加算接合部１
０２において加算可能に調整する。
横方向荷重検出器７６の１例が、第３図及び第
４図に示される。円形装着板８０が、押圧脚５０
内に取り付けら、切断刃２０の両側に配置され切
断刃２０と転がり接触する２つの案内ローラ８２
及び８４を支持する。装着板８０は、切断刃の横
方向に不変の位置関係を維持し切断刃の横方向運
動に追随する。
装着板８０の弾性装着部８６は、ボルト８８及
び９０により押圧脚５０に固着され、装着板８０
の直径方向に向い合う両側に取付けられる２個の
可撓性アーム９２及び９４を含む。アーム９２及
び９４のばね定数は、比較的高くされ、ローラ８
２及び８４が、切断刃にある程度の横方向の剛性
を与えるが同時に荷重を受ける切断刃に制限され
た横方向変位を許す。装着板８０の変位は、切断
刃に加えられる荷重に正比例し、線形可変微分変
換器（LVDT）の形態の位置変換器９６が第２
図の横方向荷重検出器７６として働き得る。
切断刃の進行方向の位置決めは、切断刃の平坦
な後縁におけるガイドローラ１２０、及び支柱５
２及び５４に結合されガイドローラ１２０を保持
するヨーク１２２によつて与えられる。
生じた不平衡力に必要なぶれ修正の程度は、全
ての状況の下で同一でないことが経験的に知られ
ている。詳しくは、切断刃が柔軟なシート材料に
対し相対的に高速度で進むとき、より高い横方向
荷重レベルとなる。より高い荷重が直接的に横方
向荷重検出器７６によりぶれ修正回路１００にフ
イードバツクされるとき、実際に是認されるより
大きな程度のぶれ修正が生成され、θ方向モータ
４４が過剰に駆動される。例えば、切断刃がパタ
ーン片のほぼ直線的な輪郭に沿つて高速度で進む
とき、θ方向モータ４４の過剰な駆動が、切断刃
にプログラムされた直線状又はゆるく湾曲する切
断部ではなく波状の切断部を生じさせる。
本発明においては、荷重検出器７６、可変ゲイ
ン増幅器９８、ぶれ修正回路１００及び加算接合
部１０２を結ぶ制御回路によつて形成されるフイ
ードバツクループにおいて、可変ゲイン増幅器９
８及びゲイン調整手段を設け、増幅器９８のゲイ
ンを切断刃とシート材料が互いに相対的に供給さ
れる速度に応じて調整する。第２図の実施例に示
されるゲイン調整手段は、切断刃２０が駆動モー
タ３４及び３６により進められる速度を検出する
Ｘ方向速度計１１０、Ｙ方向速度計１１２及び演
算回路１１４から成る。モータパルスが変位論理
回路６０からＸ方向駆動部６２に伝達される制御
装置の例において、モータパルスがＸ方向速度計
１１０に加えられ、Ｘ方向速度計１１０は、パル
ス反復数又は切断刃のＸ座標軸方向の速度に比例
する電圧Exを生じる。同様にＹ方向速度計１１
２がＹ方向モータパルスのパルス反復数を計測
し、Ｙ座標軸方向の切断刃の速度に比例する電圧
Eyを生じる。演算回路１１４が、ピタゴラスの
定理に従つて切断刃の合成速度を決定する。演算
回路１１４からの合成信号は増幅器９８に伝達さ
れ増幅器のゲインを調整する。
演算回路１１４からの速度信号による増幅器９
８のゲインの調整は、速度に対して逆の関係をな
す。換言すると、増幅器のゲインは切断刃の速度
が増大するに従つて減少する。逆の関係により、
横方向荷重検出器７６から提供される荷重信号
は、切断刃とシート材料の供給速度が増大すると
減少する結果を有する。従つて、大きな供給速度
で小さなぶれ修正信号が修正回路１００により生
成される。逆に小さな供給速度で大きなぶれ修正
信号が生成される。
前記逆の関係が、大きな供給速度におけるフイ
ードバツクループの感度を減少させ、前方ループ
における方向モータ４４の過剰な駆動を防止し、
直線状又はゆるく湾曲する切断経路に沿う波状の
切断を回避させる。同時に小さな速度において適
正なゲインが維持される。小さな供給速度は、検
出された荷重に応答する切断刃のぶれが限定的で
あるような困難な切断に用いられる。
第８図は、例示としての線形の逆ゲイン・速度
を示す線図である。低速度において増幅器９８の
ゲインは最大乃至100％であり、そのゲインは、
速度が増加すると徐々に且つ比例的に減少する。
速度が所定の値S1に達すると、ゲインは零に減少
される。このような状況の下において、ぶれ修正
回路は、S1以下の速度で作動し、S1より大きな速
度において完全に切られる。
第９図は、全範囲の切断速度にわたつてある程
度のぶれ修正を保持する別の例の逆ゲイン・速度
関係を示す。S2より小さな速度で増幅器９８はそ
の最大ゲインで変化せずに作動する。S2とS3との
間の範囲で速度が増大すると、ゲインは、比例的
にその最大値の10％の残余レベルにまで比例的に
減小する。S3より大きな速度において、増幅器は
10％の残余レベルを保持する。
勿論、線形及び非線形の更に別の形式のゲイン
関係が用いられ得る。
要約すると、本発明は、切断機械１０の閉ルー
プ制御であつて、切断刃２０に加えられるぶれ修
正信号が、切断刃に加わる横方向荷重及び切断刃
が柔軟なシート材料に対して相対的に供給される
速度の両方の関数である。
本発明は好ましい実施例において説明された
が、本発明の精神から離れることなく多くの変形
及び代替がなされ得ることが理解されるべきであ
る。例えば、ゲイン調整手段の速度計１１０及び
１１２並びに演算回路１１４は、それらによつて
速度パラメータを導き増幅器９８のゲインを調整
する１つの方法を単に示すにすぎない。速度パラ
メータを導くその他の手段を用いることも可能で
あり、また速度信号は、プログラムテープ１６か
ら変位論理回路６０に加えられる信号から直接得
ることも可能である。本発明は、また貫入可能な
真空ベツド２４を有する切断機械１０のような切
断機械に用いて特別の有用性を有する。切断され
るシート材料内に真空部が存在することは、横方
向荷重検出器７６から生じる信号の信号・雑音
（SN）比を増大させ、増幅器へのより明確なフイ
ードバツク信号を供給し、そして小さな供給速度
における応答を増大する。従つて、本発明は、好
ましい実施例において制限としてではなく例示と
して説明されている。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明を使用する自動制御切断機械の
透視図、第２図は切断刃の方向を制御するため切
断刃に加わる横方向荷重が用いられる閉ループ制
御装置の概略図、第３図は切断用テーブル、切断
刃及び押圧脚の部分的立面図であり切断刃に加わ
る横方向荷重を測定する検出器の部分を示す図、
第４図は第３図の押圧脚の上部平面図であり切断
刃に加わる横方向荷重を測定する検出器を示ず
図、第５図はシート材料の積重体中の切断刃の図
解的な断面図であり横方向荷重の切断刃への影響
を示す図、第６図は切断刃が織られたシート材料
中を繊維に対して角度をなして移動されるときの
切断刃の図解的平面図、第７図は切断経路上の数
個の位置における切断刃の図解的平面図であり横
方向荷重検出器により生成される切断刃の方向付
けを示す図、第８図は本発明の１実施例における
閉ループゲインと切断速度との逆関係を示す線
図、第９図は本発明の別の実施例における閉ルー
プゲインと切断速度との逆関係を示す線図であ
る。 １０……切断機械、２０……切断刃、２４……
真空ベツド（支持面）、３４……Ｘ方向モータ、
３６……Ｙ方向モータ、４４……方向モータ、６
２，６４，７２……駆動部（モータ制御装置）、
７６……荷重検出器、９８……可変ゲイン増幅
器、１００……ぶれ修正回路、１１４……演算回
路（ゲイン調整制御部）、Ｌ……シート材料の積
重体、Ｐ……切断経路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 柔軟なシート材料を切断用の支持面２４に拡
    げる段階、拡げられたシート材料と切断刃２０と
    が互いに相対的に切断係合され切断刃が所望の切
    断経路にほぼ接するようにして進められる段階、
    切断刃が進められるときにシート材料から切断刃
    に加わる横方向荷重を検出する段階、及び切断刃
    が進められるときに切断刃に加わる横方向荷重に
    対抗するように検出された横方向荷重に応じて切
    断刃が切断経路に接する位置から僅かな回転量だ
    け回転される段階、を含むシート材料の切断方法
    において、 切断刃の回転量を求めるため検出された横方向
    荷重に乗じられるゲインが、切断刃のシート材料
    中を進められる速度が増加すると与えられた横方
    向荷重における切断刃の回転量が減少するよう
    に、変化されることを特徴とする切断方法。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載のシート材料の
    切断方法にして、切断刃はカンチレバー装着の切
    断刃であり、切断刃が回転される段階は、切断経
    路の側面であつてそこからカンチレバー装着の切
    断刃を曲げる横方向荷重が加わる側面の方へ切断
    刃が回転されることから成ることを特徴とする切
    断方法。 ３ 特許請求の範囲第１項に記載のシート材料の
    切断方法にして、切断刃が進められる段階及び横
    方向荷重を検出する段階において、切断刃によつ
    て切断されるシート材料の積重体から空気を排出
    することを特徴とする切断方法。 ４ 切断刃２０が柔軟なシート材料を通る切断経
    路に沿つて駆動モータ３４，３６，４４及びモー
    タ制御装置６２，６４，７２により種々の速度及
    び向きで進められるシート材料切断機械におい
    て、切断刃の向きを制御する制御装置が、 切断工程の間にシート材料から切断刃に加わる
    横方向荷重を検出し該横方向荷重を表す荷重信号
    を発生する荷重検出器７６、 荷重信号をモータ制御装置に伝達して検出され
    た横方向荷重に応じて切断刃の向きを制御し、切
    断刃が切断経路に沿つて進められるときに切断刃
    に加わる横方向荷重を減少させるフイードバツク
    ループであつて、該フイードバツクループが可変
    のゲインを有し切断刃の向きに対する荷重信号の
    影響が調整されるフイードバツクループ、及び、 該フイードバツクループに結合されるゲイン調
    整制御部１１４であつて切断刃のシート材料中を
    進められる速度が増加すると与えられた横方向荷
    重における切断経路に接する位置からの切断刃の
    回転量が減少するように該ゲインを調整するゲイ
    ン調整制御部、 から成ることを特徴とするシート材料切断機械。 ５ 特許請求の範囲第４項に記載のシート材料切
    断機械にして、ゲイン調整制御部は、切断刃のシ
    ート材料中を進められる速度が増加すると切断経
    路に接する位置からの切断刃の回転量が切断刃の
    所定の速度範囲において直線的関係において減少
    するように、該ゲインを調整することを特徴とす
    る切断機械。 ６ 特許請求の範囲第４項に記載のシート材料切
    断機械にして、フイードバツクループがぶれ修正
    回路１００を有し、該ぶれ修正回路が切断刃の向
    きを切断経路の側面であつてそこから不平衡な横
    方向荷重が切断刃に加わる側面へ偏向させる修正
    信号を発生することを特徴とする切断機械。 ７ 特許請求の範囲第４項に記載のシート材料切
    断機械にして、ゲイン調整制御部１１４、が検出
    器１１０，１１２により検出される切断刃のシー
    ト材料を通る切断経路に沿う速度からゲイン調整
    信号を発生し、該フイードバツクループがゲイン
    調整制御部に結合されゲイン調整信号に応答する
    ことを特徴とする切断機械。 ８ 特許請求の範囲第４項に記載のシート材料切
    断機械にして、切断刃はカンチレバー装着の切断
    刃であり、該切断刃が、第１の座標軸の方向に関
    連する第１の駆動モータ３４及び制御部６２並び
    に第２の座標軸の方向に関連する第２の駆動モー
    タ３６及び制御部６４によつて、切断経路に沿つ
    てシート材料中を通り２つの座標軸の方向に進め
    られると共に、第３の駆動モータ４４及び制御部
    ７２によつて、シート材料に対してほぼ垂直の軸
    線の回りに且つ第１及び第２の座標軸の方向に対
    して回転され、 該フイードバツクループは、検出器に結合され
    種々のゲインレベルにおいて検出器からの不平衡
    荷重信号を増幅する可変ゲイン増幅器９８を含
    み、該可変ゲイン増幅器が、第３の駆動モータ４
    ４の制御部７２に制御関係をもつて接続されて、
    切断刃を増幅された荷重信号応じて検出された不
    平衡な横方向荷重に抗して切断経路の一方の側面
    の方へ回転させ、 ゲイン調整制御部１１４は、可変ゲイン増幅器
    に接続され、第１及び第２の駆動モータによつて
    発生される切断刃を進める速度に従つて該ゲイン
    を調整することを特徴とする切断機械。 ９ 特許請求の範囲第８項に記載のシート材料切
    断機械にして、ゲイン調整制御部１１４は、２個
    の速度検出器１１０，１１２であつてそれぞれ第
    １及び第２の駆動モータに関連されて切断刃の２
    つの座標軸方向に進められる速度を測定する速度
    検出器に接続され、切断刃の２つの座標軸方向の
    速度を決定し、該ゲインを調整する信号を発生す
    ることを特徴とする切断機械。 １０ 特許請求の範囲第４項に記載のシート材料
    切断機械にして、シート材料の積重体の空気を排
    出する真空装置が具備され、荷重検出器７６の横
    方向荷重に対する応答性が増加されることを特徴
    とする切断機械。
JP4912880A 1979-09-10 1980-04-14 Method and device for cutting sheet material by closed loop of variable gain Granted JPS5639892A (en)

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