WO2004060597A1

WO2004060597A1 - 電子カム方式ロータリーカッター制御の逆転防止電子カム曲線生成方法およびその制御装置

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Publication number: WO2004060597A1
Application number: PCT/JP2003/016462
Authority: WO
Inventors: Makoto Akama
Original assignee: Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki
Priority date: 2002-12-27
Filing date: 2003-12-22
Publication date: 2004-07-22
Also published as: KR20050088235A; CN100519024C; TWI295600B; JP3775503B2; JP2004209600A; TW200503869A; US20060055359A1; CN1732062A; KR100726532B1; US7191031B2

Abstract

本発明の課題は、カッタの逆転を防止する電子カム方式ロータリカッタ制御の逆転防止電子カム曲線生成方法を提供する。本発明によれば、電子カム方式ロータリーカッター制御の逆転防止電子カム曲線生成方法で、ロータリーカッター5のロータ径rとロータに等間隔に設置される刃数Mと切断時の同期速度を調整する同期速度係数β1、β2と同期角度θ1、θ2の設定から、加速度0・速度0の点を通過する電子カム曲線が求まる限界の切断長Ljagを予め演算し、操作者が設定した加工品の設定切断長Lsetとを比較し、設定切断長Lsetの方が長い場合に、逆転を防止する電子カム曲線パターンを生成する電子カム曲線パラメータ設定器28を備えた。

Description

明細書電子カム方式ロータリ一力ッター制御の逆転防止電子カム曲線生成方法おょぴその制御装置

〈技術分野〉

本発明は、電子カム方式ロータリ力ッタ制御の逆転防止電子カム曲線の生成方法とその制御装置に関するものである。

〈背景技術〉

従来の電子カム方式ロータリカッタ制御方法としては、例えば、特開平 1 2— 1 9 8 0 94号公報（特許文献 1 ) に開示の「電子カム方式ロータリ力ッタ制御方法おょぴ電子カム曲線生成方法」がある。これは、図 6に示すように、違続的に流されるウェブ状の紙、鉄板等を静止させずに連続的に設定長に切断するロータリカツタの、非切断区間と切断区間で構成する 1サイクル内の特定部分の動きが規定される装置をサーポモータを利用して、次サイクルに亙る予測を含む電子カム曲線を生成して制御するものであって、この場合の電子カム曲線は、例えば、図 8 (a ) の速度パターンと、図 8 (b ) の位置パターンで表され、区間（2) = T 1→T 2 =T 1 2、が非切断区間で、区間（3) =Τ 2→Τ 3 =Τ 2 3、は切断区間であり、図 8 (b ) の位置曲線は 3次関数で表され、その位置曲線を微分することで図 8 (a) に示す 2次関数により速度曲線が表される。

また、この場合のカム曲線は切断長が力ッタの周長よりも長い長尺の場合も、周長よりも短い短尺の場合も同一のアルゴリズムで自動的に対応できる。

このような速度、位置のカム曲線を使用して行う電子カム制御は、図 6に示すように、紙、又は鉄板などの加工品の走行量を検出するためのメジャーリング ' ロール 2からのパルスを取り込み、カウンタ A 1 5により積算が行われる。これから、三角波発生回路 1 7により、切断長に相当するパルス量 0 Mを最大値とする 1サイクル内の位相 0が繰返し得られる。これを先述のカム曲線による 1サイクル分の位置パターン発生回路 2 1、速度パターン発生回路 1 9へ入力し、時々刻々の位置指令と速度指令を得る。なお、位置指令については 1サイクル終了すれば、その 1サイクルの位置の最大値（切断長に相当するサーポモータ 3の回転パルス量）を加算することにより、ロータリーカツタは連続的に同方向へ回転するように制御される。

このように生成された位置指令に対して、サーボモ一タ 3の P G 4からのパルスカウント値によりフィードパック制御を行い、位置偏差を 0に近付けるように位置制御を行って、時々刻々の電子カム制御を行う。一方、速度パターンについては、微分回路 1 6によって求めた速度を、速度パターン発生回路 1 9からの出力に掛けることで実際の加工品の走行速度に応じたフィードフォワードとして使用し、追従性を上げている。

しかしながら、上記従来の技術においては、切断長をカツタの周長より極端に長くすると、速度パターンにおける非切断区間の 2次曲線の減少度が大きくなつて、図 7 ( a ) の長尺の場合の速度パターンに示すように速度パターンがカツタ逆転区間のようにマイナスとなる区間が発生して、カツタロールが 1回転以上逆転する場合があり、「切断物と逆回転して来た刃が激突する」という機械トラブルが発生するという問題があった。そこで、本発明は、速度パターンがマイナスにならないような速度パターンを予め形成して、超長尺の切断長の場合にもカッターを停止させたり操業を中断させるようなことが無く、カツタの逆転を防止して、切断物と逆回転して来た刃が激突するという機械トラブルを回避できる電子カム方式ロータリカッタ制御の逆転防止電子カム曲線生成方法おょぴその制御装置を提供することを目的としている。く発明の開示〉

上記目的を達成するため、本発明 1は、切断長が長尺時にロータリーカッターの逆転を防止する電子カム方式ロータリ一力ッター制御の逆転防止電子カム曲線生成方法において、ロータリー力ッターの口一タ径 _r とロータに等間隔に設置される刃数 Mと切断時の同期速度を調整する同期速度係数 1、 /3 2と同期角度 S 1、 0 2の設定から、加速度 0 ·速度 0の点を通過する電子カム曲線が求まる限界の切断長 L j a gを予め演算して、操作者が設定した加工品の設定切断長 L s e t とを比較し、前記設定切断長 L s e tの方が長い場合には、逆転を防止する電子カム曲線パターンを生成して逆転防止制御を行うことを特徴としている。この電子カム方式ロータリー力ッター制御の逆転防止電子カム曲線生成方法によれば、予め、演算によりロータリ一力ッターが逆転する切断長 L j a gを求めて、ワークの切断長 L s e tがそれより長い場合には逆転を回避する電子カム曲線を作成して制御されるのでカッターの逆転を自動的に、完全に防止できる。また、本発明 2は、前記限界の切断長 L j a gは、ロータ径 1：、刃数 M、同期速度係数 /3 1、；3 2と、同期角度 0 1 Θ 2を基に、次式

により求めることを特徴としている。

この電子力ム方式ロータリ一カッター制御の逆転防止電子カム曲線生成方法によれば、正確に限界となる切断長を演算できる。 ' また、本発明 3は、前記限界切断長 L j a gと設定切断長 L s e tの比較の結果が、 L j a g > L s e t、又は、 L j a g < L s e tの場合は、逆転を防止する電子カム曲線パターンは、以下のパラメータ、

L_jag> の時

—

¹² 2

T₂₃=0

了一 τ— τ -

τ + τ Τ

π

τ +τ

Α=Α

L_jagくの時

2 π

jag

π

ω.

τ

— τ — Τ — — 一丁を設定して作成されることを特徴としている。

この電子カム方式ロータリ力ッタ制御の逆転防止電子カム曲線生成方法によれば、上式の 6個のパラメータを変更するのみで逆転を回避させる電子カム曲線パターンを始め、任意のパターンをアルゴリズムを変えずに自由に生成することが可能になる。

また、本発明 4は、前記速度関数および位置関数の補正係数 Aおよび A j a 、と L j a gに対応する T j a gおよび停止位相角 αは、加速度 0,速度 0の点を通過する電子カム曲線を生成する補正係数 A_jag、

操作ノネルに設定した切断長から補正係数 A

L_setに設定された値が L_jagと同じときの T_jag'

として求めることを特徴としている。

この電子カム方式ロータリ一力ッター制御の逆転防止電子カム曲線生成方法によれば、カツタ一の逆転を防止する電子カム曲線パターンを、実際のカッターのデータを用いて、実効的な指令として作成できる。

また、本発明 5は、前記電子カム曲線は、基準の 1切断 ·制御サイクルを多数の区間に分割して、前記各区間毎に三角関数による近次式によって表わす速度関数パターンおよび位置関数パターンを同一アルゴリズムにより夫々演算して全体を合成 ·生成することを特徴としている。

この電子カム方式ロータリーカッター制御の逆転防止電子カム曲線生成方法によれば、コンローラの制御単位となる 1切断サイクル期間 T cを細分（例えば、 1〜 5区間に 5分割）して、その各区間毎に速度関数、位置関数、共に三角関数近似式を用いて演算し、全体を合成して電子カム曲線パターンを生成するので、アルゴリズムを変える必要のない簡単で迅速な演算により、逆転防止用の電子力ム曲線パターンを含めて、加速度変化によるショック等が発生しない滑らかな電子カム曲線パターンを描くことができる。また、本発明 6は、前記限界切断長の L j a gは、 1回の演算により決定されることを特徴としている。

この電子カム方式ロータリ一力ッター制御の逆転防止電子カム曲線生成方法によれば、限界の切断長 L j a gを求める場合に、逆転が起こるであろうと思われる予測領域を往復探索するような試行錯誤的な多数の演算は必要なく、瞬時に求めることができる。

また、本発明 7は、メジャーロールとカッターロールとフィードローノレを備えてワークの切断作業等を行う機械装置のメジャーロール P Gからワークの移動量をパルス力ゥントするカウンタと、該カウント値を微分してワークの移動速度を演算し乗算器へ出力してフィード · フォヮ一ドを構成する微分回路と、前記力ゥンタ値を一定量の振幅を持つ三角波に変換する三角波発生器と、前記三角波発生器の補正出力よりカム曲線速度パターンを発生する速度関数発生器と、前記三角波発生器の補正出力よりカム曲線位置パターンを発生する位置関数発生器と該位置関数発生器の補正出力とモータ移動量によりフィードパック制御を構成する位置ループと、前記乗算器の速度フィードフォワード出力と、前記位置ループ出力を A/D変換して入力しモータ P Gの値を読込みモータの速度制御を行う速度制御器を有し、ワークの切断長が長い場合のロータリー力ッターの逆転を防止する電子カム方式ロータリ一力ッター制御装置において、設定切断長 L s e tを比較器に、力ッターロール半径 r、刃数 M、同期速度係数 1、 j3 2、同期角度 0 1、 Θ 2を第 1の演算器へ入力する操作器と、前記操作器からの入力値を基に限界の切断長 L j a gを演算する第 1の演算器と、前記演算した切断長 L j a gと前記設定切断長 L s e tを比較する比較器と、前記比較器の比較結果より、 L j a g > L s e tの場合は、 A = Aとして、 T 1 2、 Τ 2 3、 Τ 3 4、 ω 1、 ω 2、の各パラメータを、 L j a gく L s e t、の場合は、 A = A j a g として、 ω 1、 ω 2、 Τ 1 2、 Τ 3 4、 Τ 2 3、の各パラメータを演算出力する第 2の演算器と、前記第 2の演算器が出力する各パラメータより逆転を防止する電子カム曲線を生成するように前記速度関数発生器および位置関数発生器に書込む設定器と、を有する電子カム曲線パラメータ設定器を備えたことを特徴としている。

この電子カム方式ロータリ一力ッター制御装置によれば、請求項 1〜 6に記載のカッター逆転防止方法の演算を、操作器、第 1 · 第 2の演算器、比較器、設定器により実行する制御装置を構成できる。

<図面の簡単な説明 >

図 1は、本発明の実施の形態に係る逆転防止電子カム曲線生成方法が適用されるロータリー力ッター機械の構成図である。

図 2は、図 1に示すロータリー力ッターの制御ブロック図である。

図 3は、図 2に示す速度関数、位置関数パターンのグラフを示す図である。図 4は、図 2に示す速度関数、位置関数パターンの他のグラフを示す図である。図 5は、図 2に示す制御装置の逆転防止処理のフローチヤ一トである。

図 6は、従来のロータリ一力ッター.の制御装置のブロック図である。

図 7は、図 6に示す速度関数、位置関数パタ一ンのグラフを示す図である。図 8は、図 6に示す速度関数、位置関数パターンの他のグラフを示す図である。なお、図中の符号、 1はメジャーロール、 2はメジャーロール P G、 3はモ一タ、 4はモ一タ P GA、 5はカッターロール、 6はカッター、 7 Aはカツタ一半径 r、 7 Bは同期角度 1、 7 Cは同期角度 2、 7 Dはワーク送り速度、 8はマークセンサ、 9は切断マーク、 1 0はモータ B、 1 1はモータ P GB、 1 2はフィードロール、 1 3は速度制御器、 1 4は制御装置、 1 5はカウンタ A、 1 6 は微分回路、 1 7は三角波発生器、 1 8は加算器 A、 1 9は速度関数発生器、 2 0は乗算器、 2 1は位置関数発生器、 2 2は加算器 B、 2 3は比較器、 24は I、 2 5は加算器 C、 2 6は0/八、 2 7はカウンタ B、 2 8は電子カム曲線パラメータ設定器、 2 9は操作器、 3 0は演算器 A、 3 1は比較器、 3 2は演算器 B、 3 3は設定器である。く発明を実施するための最良の形態〉

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

図 1は本発明の実施の形態に係る逆転防止電子カム曲線生成方法を適用する口ータリ一力ッタ機械の構成図である。

図 1において、図 1 (a ) はロータリーカッター機械の構成図を、図 1 (b) はカッターロールの説明図であり、図 1 ( a ) の機械は、メジャーロール 1 と力ッターロール 5と、フィードロール 1 2で構成されている機械装置において、メジャ一ロール P G 2 と、モータ A 3と、モータ P G 4と、マークセンサー 8 と、モータ B 1 0 と、モータ P G 1 1 と、速度制御器 1 3と、制御装置 1 4を設けている。

図 1 ( b ) は、カツタロール 5の断面図で、カッターロール半径 r 7 A、ヮークの送り速度 V L 7 D、同期区間（切断区間）の同期角度 1 0 1 7 B、同期角度 2 Θ 2 7 Cを示している。

図 2において、制御装置 1 4は、力ゥンタ A 1 5 と、微分回路 1 6 と、三角波発生回路 1 7 と、加算器 A 1 8 と、速度関数 1 9 と、乗算器 2 0と、位置関数 2 1 と、加算器 B 2 2と、比較器 2 3と、 P I 2 4と、加算器 C 2 5 と、 A / D変換器 2 6 と、カウンタ B 2 7と、操作器 2 9 と、電子カム曲線パラメータ設定器 2 8を備えている。なお、操作器 2 9 と電子カム曲線パラメータ設定器 2 8を除いた構成は従来技術の図 6の構成と各プロック自体は同一であり、新構成としては電子カム曲線パラメータ設定器 2 8 と、操作器 2 9が追加された構成となっている。そして、電子カム曲線パラメータ設定器 2 8は、演算器 A 3 0 と、比較器 B 3 1 と、演算器 B 3 2と、設定器 3 3から構成されている。つぎに動作について説明する。

カウンタ A 1 5はメジャー口ール P G 2から、ワークの移動量をパルス力ゥントし微分回路 1 6 と三角波発生回路 1 7へ出力する。微分回路 1 6は力ゥンタ A 1 5から受け取った値を微分し、ワークの移動速度を演算して乗算器 2 0に出力する。また、三角波発生回路 1 7はカウンタ A 1 5から受け取った値を、ある一定量（例えば、切断長に相当する Θ Μ) の振幅を持つ三角波に変換後加算器 A 1 8へ出力する。加算器 A 1 8は三角波発生回路 1 7の出力と、ラインのマークセンサー 8の検出値を基に、マーク補正量を加算後に速度関数 1 9 と位置関数 2 1 へ出力する。速度関数 1 9は加算器 A 1 8の出力に見合った速度パターンを乗算器 2 0へ出力し、乗算器 2 0は微分回路 1 6の出力と速度関数 1 9の出力を乗算後加算器 2 5へ出力する。いわゆるフィードフォワードである。一方、位置関数 2 1は加算器 A 1 8の出力に見合った位置パターンを加算器 B 2 2に出力し、加算器 B 2 2は位置関数 2 1の位置パターン出力と補正値を加算後に比較器 2 3へ出力し、比較器 2 3は加算器 2 2の出力とカウンタ B 2 7のモータ移動量（モータ P G 4の値）と比較後その差を P I 2 4へ出力する。いわゆる位置ループ制御を構成する。 P I 2 4は比較器 2 3の差から補正値を演算後に加算器 2 5へ出力し、加算器 2 5は乗算器 2 0のフィードフォワード出力と P I 2 4の補正値を加算後 D/A変換器 2 6へ出力する。 DZA変換器 2 6は加算器 2 5の出力に比例した電圧値を速度制御器 1 3へ出力し、速度制御器 1 3はモータ PG4の値を読込み、モータ A 3の制御を行う。カウンタ B 2 7はモータ P G 4の検出したカッターロール移動量を計測し、比較器 2 3へ出力する。

速度関数 1 9 と位置関数 2 1の、予め、図 3に示すような速度関数 ·位置関数のグラフのように作成する電子カム曲線生成のアルゴリズムは、従来例の特許文献 1の場合は、位置曲線を 3次関数、速度曲線を 2次関数による曲線式で表し、区間（2) (非切断区間）と、区間（ 3) (切断区間）の大まかな区間に分割して演算を行ったのに対し、本実施の形態では、速度 ·位置カム曲線を以下のような、演算が簡単な三角関数の近似式による公知の曲線式により表し、図 3、図 4に示すように各区間表示は、従来例が T 1〜T 3による（ 1 ) 〜（ 3) の 3区間に分割表示したのに対し、 Τ 1〜Τ 5として更に（ 1 ) ~ (5) の 5区間に細分して、 (1)、（2)、（ 3)、（4)、 (5) 区間について夫々の演算式による演算を行って、全体を合成することにより滑らかなカム曲線が得られるように改善している。

Τ ^Αι = Τ ^Αοι

Τ = τ +

¹2 ^Α01 ^{1 ι}\2

Τ₃— Τ₀₁+ Τ₁₂+ Τ₂₃

Τ₄一 Τ₀₁+ Τ₁₂+ Τ₂₃+ Τ₃₄

τ₅=τ₀₁+τ₁₂+τ₂₃+τ₃₄+τ₄₅

① T_Q ^ tく Tt^区間

V_ref=N_rl

P_ref=N_rlt

② η≤ t<T₂区間

V_ref= A[l- COS (t-T }]† N rl - ^^ [l- _{C0 2}(_t— T!)}]

P_ref二 A t一 Ύ -— sin o^t- T_t)} + N_rl(t- T₁)

ω

_ N ⁱ rl一 _ N r2

2

+ N_rlT_t

③ T₂ ≤ tく T₃区間

v_ref = o

Pref― A T₂- -— sin ^^T,- Tj + N_rl(T₂-T_a)

N_rl-N_r2

T₂- T-— sin ^₂(T₂- T,)}

2

+ N_rlT_x

④ T₃≤t<T₄区間

V_ref=A[l-cos^₁(t-T₃+T₂-T_l)}]+N_rl

一 ^^^[1一∞si¾(t— T₃+T₂— 1；)}] p ^f ref +N_rl(t-T₃+T₂-T₁)

N_rl-N_r2 1

t― T₃+ T₂— T-一 sin pJ₂ (t - T₃+ T₂— Ύ_χ

O.,

+N_rlT_t

©T₄≤t<T₅区間

V_ref=N_r2

P_ref=N_r2(t-T₄)

+A(T₄— T₃+T₂— T )+N_ri(T₄— T₃+T₂

^L,r2 (T₄-T₃+T₂-T₁)

2

+N_r,T,

となり、 Τ₀₁· Τ₁₂· τ₂₃· τ₃₄· Τ₄₅· ω_χ- ω₂· N_rl- N_r2- Αの各種パラメ一夕は任意の設定が可能とする。なお、 ω₁₇ω₂は角速度、 Αは後述の補正係数である。また、パラメ一夕 T₂₃の値が 0になる時、 ②区間と④区間は V_ref=A[l-cos^(t-T₁)}]+N_rl

を基本式とした一本の演算式として繋がり、つまり、 T 2 3 = 0、より（4) 区間の V r e f 、 P r e f 共に、パラメータの項が（ t一 T 3 +T 2— T 1 ) → ( t -T 1 ) と同一になり同一演算式で繋げて（ 3) 区間を無くし、図 4のように逆転を無くした改善されたグラフとして描くことができるように制御するものである。

具体的には、操作器 2 9は切断長 L s e tを比較器 3 1に、力ッタ一口一ル半径 r とロータに等間隔に備えられる刃数 Mと、切断時の同期速度を調整する同期速度係数 |3 1、 β 2 (後述の N r 1 = j3 1 V L/ r、 N r 2 = /3 2 V L / rに示されるような係数）と、同期角度 0 1 , 0 2を演算器 A 3 0へ出力し、演算器 A 3 0は力ッターロール半径 _r とロータに等間隔に備えられる刃数 Mと、切断時の同期速度を調整する同期速度係数 1、 2と同期角度 s i、 e 2を用いて、

の演算を処理し、加速度 = 0、速度 = 0の点を通過する電子カム曲線が求まる切断長 L j a gを求め（つまり、逆転が発生する限界の切断長）、その演算結果を比較器 3 1へ出力して、比較器 3 1は設定器 2 9から受け取った設定切断長 L s e t と、演算器 A 3 0から受け取った切断長 L j a gを比較し、その比較結果を演算器 B 3 2に出力し、演算器 B 3 2は、

と加速度 0，速度 0の点を通過する電子力ム曲線を生成する補正係数 A_jagと、

操作ノネルに設定した切断長から補正係数 Aと

L_seiに設定された値が L_jagと同じときの T_jag' aを

求めて、

比較器 31の出力結果が LJま L_jagより小さいとき、

Τ —

—— T—

C ¹01 Τ ^Α45

12

2

π

ω

Τ₁₂+Τ₃₄

Α A

比較器 31の出力結果がま L_jagより大きい時、

π

ω

² τ j.ag

τ _7t~

1² 丁、 ~

^Α34 jag ^Α12

τ ― —— Τ ― Τ ― Τ ~" τ

^Α23 ¹C ^Α01 ^Α12 ^Α34 ^Α45

A^{= A}iag を演算器 Β 3 2は処理し、その結果を設定器 3 3に出力する。

この間の処理を、図 5に示す電子カム曲線パラメータ設定器の処理のフローチャ一トに基づいて纏めて説明すれば、

先ず、演算器 A 3 0は限界切断長 L j a g , 補正係数 A及び A j a g , T j a g a、を演算する（S 1 00)。

次に、比較器 3 1は、 S 1 0 0で求めた切断長 L j a g と操作器 2 9からの設定切断長 L s e tを比較して、 L j a gく L s e tか？を判断する S 1 0 1 比較結果が真の場合、演算器 B 3 2は、

ω 1 = 2 π / Γ j a g

ω 2 = π /T j a g

T 1 2 = ( π— α ) /ω 2

T 34 = T j a g _T 1 2 T 2 3 = T c— T O 1 - T 1 2 -T 3 4 -T 4 5

A= A j a g ,

を演算して設定器 3 3へ出力する（S 1 0 2)。

S 1 0 1の判断で偽の場合、演算器 B 3 2は、

T 1 2 = (T c一 T 0 1—T 4 5 ) / 2、

T 2 3 = 0、

T 3 4 = (T c -T 0 1 -T 4 5) /2、

ω 1 = 2 π / (Τ 1 2 + Τ 3 4)、

ω 2 = π / (Τ 1 2 +Τ 3 4 )

Α= Α、

を演算して設定器 3 3へ出力する（S 1 0 3)。と言う処理となる。

このようにして、設定器 3 3は演算器 B 3 2から受け取った T 0 1、 T 1 2、 T 2 3、 T 3 4、 T 4 5、 N r l、 N r 2、 ω 1、 ω 2、 A、を速度関数 1 9、位置関数 2 1に、三角波発生の折り返しタイミングで書込むことによって、短尺 •長尺 ·逆転防止長尺の電子カム方式ロータリー力ッタ一電子カム曲線を求め、制御することで、カッターロールが 1回転以上逆転し「切断物と逆回転してきた刃が激突する」という機械トラブルを防止することが可能になる。

また、本発明の電子カム曲線は L j a gの設定によって、操作者が設定した設定切断長 L s e tが、どんなに長い設定でも逆転することが無くなる。

また、本発明の電子カム曲線は、短尺、長尺、 L j a gより長い超長尺切断であっても、三角関数近似式による速度関数、位置関数の基本アルゴリズムを変更する必要が無く同一アルゴリズムで演算可能なので、演算処理が簡単化されスピードアップされる。く産業上の利用可能性 >

以上説明したように、本発明によれば、ロータリーカッターのロータ径と、同期速度補正係数 ]3 1、 J3 2、同期角度 0 1、 0 2の設定から加速度 0 ·速度 0の点を通過する電子カム曲線が求まる限界切断長 L j a gを予め導き、操作者が設定した設定切断長 L s e t と比較して、設定切断長の方が長い時に逆転を防止する電子カム曲線のパラメータを演算し、位置指令、速度指令に反映することで逆転防止電子カム曲線の生成を可能にして、「切断物と逆回転してきた刃の両者が激突する」という機械トラブルを無くすことができるという効果がある。

Claims

請求の範囲

1 . 切断長が長尺時にロータリーカッターの逆転を防止する電子カム方式口ータリ一力ッター制御の逆転防止電子カム曲線生成方法において、

ロータリーカッターのロータ径 r とロータに等間隔に設置される刃数 Mと切断時の同期速度を調整する同期速度係数 13 1、 3 2と同期角度 9 1、 0 2の設定から、加速度 0 ·速度 0の点を通過する電子カム曲線が求まる限界の切断長 L j a gを予め演算して、操作者が設定した加工品の設定切断長 L s e t とを比較し、前記設定切断長 L s e tの方が長い場合には、逆転を防止する電子カム曲線パターンを生成して逆転防止制御を行うことを特徴とする電子カム方式ロータリ一力ッター制御の逆転防止電子カム曲線生成方法。

2 . 前記限界の切断長 L j a gは、ロータ径 r、刃数 M、同期速度係数 1、 i3 2と、同期角度 Θ 1、 0 2を基に、次式

により求めることを特徴とする請求項 1に記載の電子力ム方式口一タリーカツタ制御の逆転防止電子カム曲線生成方法。

3 . 前記限界切断長 L j a gと設定切断長 L s e tの比較の結果が、 L j a g > L s e t _s 又は、 L j a g < L s e tの場合は、逆転を防止する電子カム曲線パターンは、以下のパラメータ、 >L_setの時

丁 T— T

丄12—一 ¹01— T ^A 5

2

T ^A23 =0 ^u

Η ο

1

Α = Α

set

7Γ

ω₂=

τ jag

7 — a

τ₁₂=

τ₃₄= τ ¹ j.ag— τ ^Α12

τ 二

■45

Α = を設定して作成されることを特徴とする請求項 1又は 2のいずれか 1項に記載の電子カム方式ロータリ力ッタ制御の逆転防止電子カム曲線生成方法。

4 . 前記速度関数および位置関数の補正係数 Aおよび A j a g、と L j a g に対応する T j a gおよび停止位相角 _αは、 - 加速度 0,速度 0の点を通過する電子カム曲線を生成する補正係数 A 'j _i;agヽ

操作ノネルに設定した切断長から補正係数 A

L_setに設定された値が L_jagと同じときの T_j

として求めることを特徴とする請求項 3に記載の電子カム方式ロータリーカツター制御の逆転防止電子カム曲線生成方法。

5 . 前記電子カム曲線は、基準の 1切断 ·制御サイクルを多数の区間に分割して、前記各区間毎に三角関数による近次式によって表わす速度関数パターンおょぴ位置関数パターンを同一アルゴリズムにより夫々演算して全体を合成 · 生成することを特徴とする請求項 1乃至 4のいずれか 1項に記載の電子カム方式ロータリー力ッター制御の逆転防止電子カム曲線生成方法。

6 . 前記限界切断長の L j a gは、 1回の演算により决定されることを特徴とする請求項 2に記載の電子力ム方式ロータリ一力ッター制御の逆転防止電子力ム曲線生成方法。

7 . メジャーロールとカッターロールとフィードロールを備えてワークの切断作業等を行う機械装置のメジャーロール P Gからワークの移動量をパルスカウントするカウンタと、該カウン卜値を微分してワークの移動速度を演算し乗算器へ出力してフィード ' フォヮ一ドを構成する微分回路と、前記力ゥンタ値を一定量の振幅を持つ三角波に変換する三角波発生器と、前記三角波発生器の補正出力よりカム曲線速度パターンを発生する速度関数発生器と、前記三角波発生器の補正出力よりカム曲線位置パターンを発生する位置関数発生器と該位置関数発生器の補正出力とモータ移動量によりフィードパック制御を構成する位置ループと、前記乗算器の速度フィードフォヮード出力と、前記位置ループ出力を A/D変換して入力しモータ P Gの値を読込みモータの速度制御を行う速度制御器を有し、ワークの切断長が長い場合のロータリー力ッターの逆転を防止する電子カム方式ロータリーカッター制御装置において、設定切断長 L s e tを比較器に、カツタ一ロール半径 r、刃数 M、同期速度係数 j3 1、 /3 2、同期角度 0 1、 0 2を第1 の演算器へ入力する操作器と、前記操作器からの入力値を基に限界の切断長 L j a gを演算する第 1の演算器と、前記演算した切断長 L j a g と前記設定切断長 L s e tを比較する比較器と、前記比較器の比較結果より.、 L j a g > L s e t の場合は、 A = Aとして、 Τ 1 2、 Τ 2 3、 Τ 34、 ω 1、 ω 2の各パラメータを、 L j a gく L s e t、の場合は、 A = A j a gとして、 ω 1、 ω 2、 Τ 1 2、 Τ 34、 Τ 2 3、の各パラメータを演算出力する第 2の演算器と、前記第 2の演算器が出力する各パラメータより逆転を防止する電子カム曲線を生成するように前記速度関数発生器および位置関数発生器に書込む設定器と、を有する電子カム曲線パラメータ設定器を備えたことを特徴とする電子カム方式ロータリーカツタ一制御装置。