JP2597367B2 - ロータリ・カツタの加減速レート最適可変方法および制御装置 - Google Patents
ロータリ・カツタの加減速レート最適可変方法および制御装置Info
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- JP2597367B2 JP2597367B2 JP62224580A JP22458087A JP2597367B2 JP 2597367 B2 JP2597367 B2 JP 2597367B2 JP 62224580 A JP62224580 A JP 62224580A JP 22458087 A JP22458087 A JP 22458087A JP 2597367 B2 JP2597367 B2 JP 2597367B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、連続的に高速で送られる鋼板,紙,段ボ
ールなどのシート材(以下、単にシートとする)を、設
定された所望の寸法に自動的に切断あるいは印刷するた
めのロータリ・カッタの加減速レート最適可変方法およ
び制御装置に関するものである。
ールなどのシート材(以下、単にシートとする)を、設
定された所望の寸法に自動的に切断あるいは印刷するた
めのロータリ・カッタの加減速レート最適可変方法およ
び制御装置に関するものである。
従来の技術 上記のようなロータリ・カッタの一例の機械的構造を
示す斜視図を第2図で示すと、軸方向周面に刃1を有す
る一対のロータ2の主軸3には減速用ギヤ部4が取付け
られている。この減速用ギヤ部4にはロータ2を駆動す
ためのモータ5が結合され、このモータ5には、その回
転速度を検出するためのタコ・ジュネレータ6と、モー
タ5回転角すなわちロータ2の回転角を検出するための
パルス・ジュネレータPGbとが備えられている。一方、
一対のロータ2の間を通してほぼ一定速度で送られ、切
断されるシートXの片面に常時所定の圧力で接触し、シ
ートXの走行により駆動される測長ホイール7が備えら
れ、ホイール7の軸8にはその回転量すなわちシートX
の走行量を検出するために、もう一つのパルス・ジェネ
レータPGaが結合されている。さらに、ロータ2の刃1
によるシートXの切断が終了した位置を検出して、切断
完了信号を発生する近接スイッチ等の切断完了位置検出
センサ9が備えられている。
示す斜視図を第2図で示すと、軸方向周面に刃1を有す
る一対のロータ2の主軸3には減速用ギヤ部4が取付け
られている。この減速用ギヤ部4にはロータ2を駆動す
ためのモータ5が結合され、このモータ5には、その回
転速度を検出するためのタコ・ジュネレータ6と、モー
タ5回転角すなわちロータ2の回転角を検出するための
パルス・ジュネレータPGbとが備えられている。一方、
一対のロータ2の間を通してほぼ一定速度で送られ、切
断されるシートXの片面に常時所定の圧力で接触し、シ
ートXの走行により駆動される測長ホイール7が備えら
れ、ホイール7の軸8にはその回転量すなわちシートX
の走行量を検出するために、もう一つのパルス・ジェネ
レータPGaが結合されている。さらに、ロータ2の刃1
によるシートXの切断が終了した位置を検出して、切断
完了信号を発生する近接スイッチ等の切断完了位置検出
センサ9が備えられている。
このようなロータリ・カッタにおいては、 シートXを設定された所定の長さに正確に切断する、
すなわち、切断完了位置検出センサ9が切断完了信号を
発生する度に、切断長L0とロータ2の周長B0との差L1=
L0−B0に相当するパルス数をレジスタに読込み、シート
Xの走行に伴いパルス・ジェネレータPGaが発生するパ
ルス数φa(すなわちシートXの走行量を表す)と、ロ
ータ2の回転に伴いパルス・ジェネレータPGbが発生す
るパルスφb(すなわちロータ2の回転量を表す)との
差φa−φbを、上記L1より減算しつつ(すなわちR=
L0−B0−(φa−φb)を計算しつつ)、その差Rに相
当する補償電圧VC=f(R)と、パルス・ジェネレータ
PGaの出力を周波数−電圧(F/V)変換して得られる電
圧、すなわちシートXの走行速度を表す電圧Vaとの差V0
=Va−Vcを、V0>0の時だけモータ5の制御回路に速度
指令として与える定尺切断制御回路と、 ロータ2の刃1が切断完了位置検出センサ9を通過し
て切断完了信号が発生するたびに、あらかじめ設定され
たロータ2の刃の停止距離に相当するパルス数φsを読
込むとともに、それからロータ2の回転量を表すパルス
数φbを減算する可逆カウンタ、およびこの可逆カウン
タの内容をこれに比例した直流電圧Vbに変換するD/A変
換器を有する停止制御回路と、 V0の極性を判別し、V0≦0の時その事を示す信号Snを
発生する極性判別コンパレータと、そのコンパレータが
信号Snを発生しない時はV0を、またコンパレータが信号
Snを発生する時はVbを最終速度指令電圧Vrとしてモータ
制御回路に与える切換回路と、 を備えた定尺切断制御装置が用いられる。(特公昭61−
33679号公報参照)。
すなわち、切断完了位置検出センサ9が切断完了信号を
発生する度に、切断長L0とロータ2の周長B0との差L1=
L0−B0に相当するパルス数をレジスタに読込み、シート
Xの走行に伴いパルス・ジェネレータPGaが発生するパ
ルス数φa(すなわちシートXの走行量を表す)と、ロ
ータ2の回転に伴いパルス・ジェネレータPGbが発生す
るパルスφb(すなわちロータ2の回転量を表す)との
差φa−φbを、上記L1より減算しつつ(すなわちR=
L0−B0−(φa−φb)を計算しつつ)、その差Rに相
当する補償電圧VC=f(R)と、パルス・ジェネレータ
PGaの出力を周波数−電圧(F/V)変換して得られる電
圧、すなわちシートXの走行速度を表す電圧Vaとの差V0
=Va−Vcを、V0>0の時だけモータ5の制御回路に速度
指令として与える定尺切断制御回路と、 ロータ2の刃1が切断完了位置検出センサ9を通過し
て切断完了信号が発生するたびに、あらかじめ設定され
たロータ2の刃の停止距離に相当するパルス数φsを読
込むとともに、それからロータ2の回転量を表すパルス
数φbを減算する可逆カウンタ、およびこの可逆カウン
タの内容をこれに比例した直流電圧Vbに変換するD/A変
換器を有する停止制御回路と、 V0の極性を判別し、V0≦0の時その事を示す信号Snを
発生する極性判別コンパレータと、そのコンパレータが
信号Snを発生しない時はV0を、またコンパレータが信号
Snを発生する時はVbを最終速度指令電圧Vrとしてモータ
制御回路に与える切換回路と、 を備えた定尺切断制御装置が用いられる。(特公昭61−
33679号公報参照)。
このような定尺切断制御装置においては、シートXの
速度電圧Vaに対して補償電圧Vcを減算して、前記Rに従
い、シートXの速度に対して補償すると共に、切断時に
は前記RがゼロとなってVc=0、すなわちV0=Vaとして
ロータ2の速度をシートXの速度に同期させ、かつこの
間にφa,φbのいずれか一方が他方に対して進みあるい
は遅れると、その差をゼロにするようにモータを加減速
するディジタル・サーボ制御を行うことによって、シー
トXを所望の長さに正確に定尺切断することができる。
速度電圧Vaに対して補償電圧Vcを減算して、前記Rに従
い、シートXの速度に対して補償すると共に、切断時に
は前記RがゼロとなってVc=0、すなわちV0=Vaとして
ロータ2の速度をシートXの速度に同期させ、かつこの
間にφa,φbのいずれか一方が他方に対して進みあるい
は遅れると、その差をゼロにするようにモータを加減速
するディジタル・サーボ制御を行うことによって、シー
トXを所望の長さに正確に定尺切断することができる。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記のような従来の定尺切断装置にお
いては、切断長L0がロータ2の周長B0より大きい場合の
ロータの加速時の加速レート、および切断長L0がロータ
2の周長B0より小さい場合の減速時のロータの減速レー
トは、補償電圧Vcを得るD/A変換器のゲインによって決
定される固定値となり、切断長L0がロータ2の周長B0よ
り大きい場合のロータの減速時の減速レートは、停止制
御回路のD/A変換器のゲインによって決定される固定値
となる。
いては、切断長L0がロータ2の周長B0より大きい場合の
ロータの加速時の加速レート、および切断長L0がロータ
2の周長B0より小さい場合の減速時のロータの減速レー
トは、補償電圧Vcを得るD/A変換器のゲインによって決
定される固定値となり、切断長L0がロータ2の周長B0よ
り大きい場合のロータの減速時の減速レートは、停止制
御回路のD/A変換器のゲインによって決定される固定値
となる。
つまり、ロータ2は切断長あるいはシートXの走行速
度に関係なく、固定の加減速レートで常に加減速するこ
ととなる。そしてその固定の加減速レートは、シートX
の走行速度が最大で且つロータが一旦停止しなければな
らない切断長の場合(この場合が一番急な加減速レート
が必要である)を満足する値に設定される。そして、そ
の加減速レートを達成できる定格トルクを持つモータが
選定されて使用される。
度に関係なく、固定の加減速レートで常に加減速するこ
ととなる。そしてその固定の加減速レートは、シートX
の走行速度が最大で且つロータが一旦停止しなければな
らない切断長の場合(この場合が一番急な加減速レート
が必要である)を満足する値に設定される。そして、そ
の加減速レートを達成できる定格トルクを持つモータが
選定されて使用される。
以上のように、従来の定尺切断制御装置では、不必要
な場合にも無意味な急激な加減速レートでロータ2を加
減速するため、減速用ギヤ部4などに過度の負担がかか
ったり、モータに無意味な大電流を流すこととなり、機
械やモータの寿命を縮める問題があった。
な場合にも無意味な急激な加減速レートでロータ2を加
減速するため、減速用ギヤ部4などに過度の負担がかか
ったり、モータに無意味な大電流を流すこととなり、機
械やモータの寿命を縮める問題があった。
更に、従来の定尺切断制御装置では、切断長L0やシー
トXの走行速度に関係なく、いつも加減速レートが一定
のため、効率的な切断(生産)を行うことができない問
題があった。
トXの走行速度に関係なく、いつも加減速レートが一定
のため、効率的な切断(生産)を行うことができない問
題があった。
また、特開昭61−182717号公報には、材料の走行速度
の2乗に比例した加減速度を算出し、切断機駆動用電動
機の速度を制御することが開示されている。しかし、こ
の方法では切断長L0が十分に長い場合(L0≧2B0−Bw、
ただしBwはロータの切断領域の周長)であって、ロータ
に停止期間がある場合には問題ないが、切断長にロータ
の周長近辺の長さでロータに停止期間がない場合や、切
断長がロータの周長より短くロータの速度が材料の走行
速度を越える場合には、依然として前述した問題を完全
に解決するには到っていない。
の2乗に比例した加減速度を算出し、切断機駆動用電動
機の速度を制御することが開示されている。しかし、こ
の方法では切断長L0が十分に長い場合(L0≧2B0−Bw、
ただしBwはロータの切断領域の周長)であって、ロータ
に停止期間がある場合には問題ないが、切断長にロータ
の周長近辺の長さでロータに停止期間がない場合や、切
断長がロータの周長より短くロータの速度が材料の走行
速度を越える場合には、依然として前述した問題を完全
に解決するには到っていない。
本発明の目的は、コンピュータのCPUを使って、切断
長やシート走行速度等のデータから、切断長およびシー
ト走行速度にあった最適な加減速レートを計算し、最適
な加減速を行うようにして、効率的な切断を行うことが
できるロータリ・カッタの加減速レート最適可変方法お
よび制御装置を提供することにある。
長やシート走行速度等のデータから、切断長およびシー
ト走行速度にあった最適な加減速レートを計算し、最適
な加減速を行うようにして、効率的な切断を行うことが
できるロータリ・カッタの加減速レート最適可変方法お
よび制御装置を提供することにある。
問題点を解決するための手段 本発明は、シートの走行距離および速度に対する任意
の割合にロータの位置および速度を制御することができ
るように構成されたデジタル・サーボループを有するロ
ータリ・カッタの加減速レートを最適に可変する方法に
おいて、 機械的諸詳言データであるロータの周長B0,切断アン
グルWkすなわちロータの切断領域の周長Bw=(Wk/360)
B0,ロータの最高周速Vm,ロータの最大加減速レートRm,
ロータの加速レート/減速レート比Kr、および切断寸法
L0を、予めCPUに設定し、 前記CPUは、前記機械的諸詳言データに基づいて、前
記切断長およびシート走行速度にあった最小の加減速レ
ートを計算して、制御データを算出し、 前記制御データを前記デジタル・サーボループに出力
して、ロータの加減速レートが前記算出された加減速レ
ートになるように制御し、 前記算出された加減速レートが前記最大加減速レート
Rmを超えた場合には、前記算出された加減速レートが前
記最大加減速レートRm以下となるように、前記シート走
行速度を下げるように制御し、 前記ロータリ・カッタを駆動するモータの限られた定
格トルク範囲内で、生産量の少ないロータの周長より離
れた切断長を切断する場合は前記最大加減速レートRm以
下の遅いシート走行速度で切断を行い、生産量の多いロ
ータ周長付近の切断長さを切断する場合は前記最大加減
速レートRm以下の速いシート走行速度で大量に切断を行
うことができるようにし、および不必要な急激なロータ
の加減速をなくすようにしたこを特徴とする。
の割合にロータの位置および速度を制御することができ
るように構成されたデジタル・サーボループを有するロ
ータリ・カッタの加減速レートを最適に可変する方法に
おいて、 機械的諸詳言データであるロータの周長B0,切断アン
グルWkすなわちロータの切断領域の周長Bw=(Wk/360)
B0,ロータの最高周速Vm,ロータの最大加減速レートRm,
ロータの加速レート/減速レート比Kr、および切断寸法
L0を、予めCPUに設定し、 前記CPUは、前記機械的諸詳言データに基づいて、前
記切断長およびシート走行速度にあった最小の加減速レ
ートを計算して、制御データを算出し、 前記制御データを前記デジタル・サーボループに出力
して、ロータの加減速レートが前記算出された加減速レ
ートになるように制御し、 前記算出された加減速レートが前記最大加減速レート
Rmを超えた場合には、前記算出された加減速レートが前
記最大加減速レートRm以下となるように、前記シート走
行速度を下げるように制御し、 前記ロータリ・カッタを駆動するモータの限られた定
格トルク範囲内で、生産量の少ないロータの周長より離
れた切断長を切断する場合は前記最大加減速レートRm以
下の遅いシート走行速度で切断を行い、生産量の多いロ
ータ周長付近の切断長さを切断する場合は前記最大加減
速レートRm以下の速いシート走行速度で大量に切断を行
うことができるようにし、および不必要な急激なロータ
の加減速をなくすようにしたこを特徴とする。
また、本発明のロータリ・カッタの加減速レート最適
可変制御装置は、 ロータリ・カッタの機械的諸詳言データおよび切断寸
法を設定すると設定部と、 シートの走行量を検出する測長ホイールに設けられた
第1のパルスジェネレータの出力を、その周波数に比例
した値に変換してシート走行速度として出力するシート
走行速度検出回路と、 設定されている機械的諸詳言データおよび切断寸法
と、前記シート走行速度とから、その切断寸法を切断す
ることが可能で且つシート走行速度に応じたロータの最
小の加速レートおよび減速レートを算出して、比率乗算
定数Kaおよび速度乗算定数Ksを求めて出力するととも
に、プリセット値Kbを出力するCPUと、 第1のパルスジェネレータの出力を、その周波数に比
例した電圧に変換してシートの走行速度に比例したシー
ト走行速度電圧Vaを発生する周波数−電圧(F/V)変換
器と、 第1のパルスジェネレータの出力より、シートの走行
量を表すパルスφaを発生するシート走行距離検出回路
と、 ロータリ・カッタを駆動するモータに設けられた第2
のパルスジェネレータの出力より、ロータの回転量を表
すパルスφbを発生するロータ回転量検出回路と、 前記CPUより出力されているプリセット値Kbを、前記
パルスφaで減算カウントして、パルスφaがプリセッ
ト値Kbだけ入力する毎にパルスφdを発生させて前記CP
Uに入力し、パルスφdが発生する毎にCPUに前記比率乗
算定数Kaおよび速度乗算常数Ksを、前記算出された加速
レートおよび減速レートに依存する増加量または減算量
で増加または減少させるプリセット式減算カウンタと、 前記CPUより出力されている比率乗算定数Kaと、前記
パルスφaとを比率乗算して、その出力を位置指令パル
スφc=Ka×φaとして出力するレート・マルチプライ
ヤと、 前記位置指令パルスφcと、前記パルスφbとの差で
あるロータの位置誤差Er=φc−φbを演算する位置誤
差演算部と、 前記位置誤差Erを、これに比例した位置補償電圧Vcに
変換するD/A変換器と、 前記CPUより出力されている速度乗算定数Ksと、前記
シート走行速度電圧Vaとを乗算して、その出力を速度補
償電圧Vs=Ks×Vaとして出力する乗算型D/A変換器と、 前記速度補償電圧Vsと前記位置補償電圧Vcとの和を演
算して前記モータを制御するモータ制御回路の速度指令
電圧Vr=Vs+Vcとして出力する演算増幅器と備えること
を特徴とする。
可変制御装置は、 ロータリ・カッタの機械的諸詳言データおよび切断寸
法を設定すると設定部と、 シートの走行量を検出する測長ホイールに設けられた
第1のパルスジェネレータの出力を、その周波数に比例
した値に変換してシート走行速度として出力するシート
走行速度検出回路と、 設定されている機械的諸詳言データおよび切断寸法
と、前記シート走行速度とから、その切断寸法を切断す
ることが可能で且つシート走行速度に応じたロータの最
小の加速レートおよび減速レートを算出して、比率乗算
定数Kaおよび速度乗算定数Ksを求めて出力するととも
に、プリセット値Kbを出力するCPUと、 第1のパルスジェネレータの出力を、その周波数に比
例した電圧に変換してシートの走行速度に比例したシー
ト走行速度電圧Vaを発生する周波数−電圧(F/V)変換
器と、 第1のパルスジェネレータの出力より、シートの走行
量を表すパルスφaを発生するシート走行距離検出回路
と、 ロータリ・カッタを駆動するモータに設けられた第2
のパルスジェネレータの出力より、ロータの回転量を表
すパルスφbを発生するロータ回転量検出回路と、 前記CPUより出力されているプリセット値Kbを、前記
パルスφaで減算カウントして、パルスφaがプリセッ
ト値Kbだけ入力する毎にパルスφdを発生させて前記CP
Uに入力し、パルスφdが発生する毎にCPUに前記比率乗
算定数Kaおよび速度乗算常数Ksを、前記算出された加速
レートおよび減速レートに依存する増加量または減算量
で増加または減少させるプリセット式減算カウンタと、 前記CPUより出力されている比率乗算定数Kaと、前記
パルスφaとを比率乗算して、その出力を位置指令パル
スφc=Ka×φaとして出力するレート・マルチプライ
ヤと、 前記位置指令パルスφcと、前記パルスφbとの差で
あるロータの位置誤差Er=φc−φbを演算する位置誤
差演算部と、 前記位置誤差Erを、これに比例した位置補償電圧Vcに
変換するD/A変換器と、 前記CPUより出力されている速度乗算定数Ksと、前記
シート走行速度電圧Vaとを乗算して、その出力を速度補
償電圧Vs=Ks×Vaとして出力する乗算型D/A変換器と、 前記速度補償電圧Vsと前記位置補償電圧Vcとの和を演
算して前記モータを制御するモータ制御回路の速度指令
電圧Vr=Vs+Vcとして出力する演算増幅器と備えること
を特徴とする。
実施例 以下、この発明のロータリ・カッタの加減速レート最
適可変方法および制御装置の一実施例について主に第1
図のブロック図を参照しつつ説明する。なお、ロータリ
・カッタの機械的構成は、図2に示したものと同じであ
る。
適可変方法および制御装置の一実施例について主に第1
図のブロック図を参照しつつ説明する。なお、ロータリ
・カッタの機械的構成は、図2に示したものと同じであ
る。
第1図は、ロータリ・カッタの加速度レート最適可変
方法を実施する制御装置を示す。
方法を実施する制御装置を示す。
10は設定部で、ロータリ・カッタの機械的詳言データ
であるロータの周長B0,切断アングルWk,ロータの最高周
速Vm,ロータの最大加速度レートRm,ロータの加速レート
/減速レート比Kr、および切断長L0をキーボード等によ
り設定する。
であるロータの周長B0,切断アングルWk,ロータの最高周
速Vm,ロータの最大加速度レートRm,ロータの加速レート
/減速レート比Kr、および切断長L0をキーボード等によ
り設定する。
11はCPU(マイクロ・プロセッサ)で、設定されてい
る機械的詳細言データおよび切断長から、その切断長を
切断する事が可能であるロータ2の最小の加速レートお
よび減速レートを算出し、その値でロータが制御される
ように逐次各ハードフェアに対してデータを出力し設定
する。
る機械的詳細言データおよび切断長から、その切断長を
切断する事が可能であるロータ2の最小の加速レートお
よび減速レートを算出し、その値でロータが制御される
ように逐次各ハードフェアに対してデータを出力し設定
する。
12は周波数/電圧(F/V)変換器で、パルスジェネレ
ータPGaの出力をその周波数に比例した電圧に変換し
て、シートXの走行速度に比例した電圧すなわちシート
走行速度電圧Vaを発生する。
ータPGaの出力をその周波数に比例した電圧に変換し
て、シートXの走行速度に比例した電圧すなわちシート
走行速度電圧Vaを発生する。
13はシート走行距離検出回路で、パルスジェネレータ
PGaの出力より所要の係数処理を行って、シートXの走
行量を表すパルス数φaを発生する。
PGaの出力より所要の係数処理を行って、シートXの走
行量を表すパルス数φaを発生する。
14はロータ回転量検出回路で、パルスジェネレータPG
bの出力より所要の係数処理を行ってロータ2の回転量
を表すパルス数φbを発生する。
bの出力より所要の係数処理を行ってロータ2の回転量
を表すパルス数φbを発生する。
15はプリセット式減算カウンタで、CPU11より出力さ
れているプリセット値Kbを、シートXの走行に伴いシー
ト走行距離検出回路13より供給されるパルスφaで減算
カウントしてから、カウンタ値が0になるとパルスφd
を発生させると同時に、CPU11より出力されているプリ
セット値Kbを再びプリセットして減算カウントする。つ
まり、パルスφaがプリセット値Kbだけ入力する毎にパ
ルスφdを発生させるのである。
れているプリセット値Kbを、シートXの走行に伴いシー
ト走行距離検出回路13より供給されるパルスφaで減算
カウントしてから、カウンタ値が0になるとパルスφd
を発生させると同時に、CPU11より出力されているプリ
セット値Kbを再びプリセットして減算カウントする。つ
まり、パルスφaがプリセット値Kbだけ入力する毎にパ
ルスφdを発生させるのである。
16はレート・マルチプライヤで、CPU11より出力され
ている比率算定数Kaと、シートXの走行に伴いシート走
行距離検出回路13より供給されるパルスφaとを比率乗
算して、その出力を位置指令パルスφc=Ka×φaとし
て出力する。
ている比率算定数Kaと、シートXの走行に伴いシート走
行距離検出回路13より供給されるパルスφaとを比率乗
算して、その出力を位置指令パルスφc=Ka×φaとし
て出力する。
17は位置誤差演算部で、レート・マルチプライヤ16よ
り出力される位置指令パルスφcと、ロータ2の回転に
伴いロータ回転量検出回路14より供給されるパルスφb
との差、つまりロータの位置誤差Er=φc−φbを演算
する。
り出力される位置指令パルスφcと、ロータ2の回転に
伴いロータ回転量検出回路14より供給されるパルスφb
との差、つまりロータの位置誤差Er=φc−φbを演算
する。
18はD/A変換器で、位置誤差演算部17より刻々出力さ
れる位置誤差パルス数Erを、これに比例した直流電圧す
なわち位置補償電圧Vc=f(Er)に変換する。
れる位置誤差パルス数Erを、これに比例した直流電圧す
なわち位置補償電圧Vc=f(Er)に変換する。
19は乗算型D/A変換器で、CPU11より出力されている速
度乗算定数Ksと、F/V変換器12の出力であるシート走行
速度電圧Vaとを乗算して、その出力を速度補償電圧Vs=
Ks×Vaとして出力する。
度乗算定数Ksと、F/V変換器12の出力であるシート走行
速度電圧Vaとを乗算して、その出力を速度補償電圧Vs=
Ks×Vaとして出力する。
20は演算増幅部で、速度補償電圧Vsと位置補償電圧Vc
との和を演算して、モータ5を制御するモータ制御回路
50の速度指令電圧Vr=Vs+Vcとして出力する。
との和を演算して、モータ5を制御するモータ制御回路
50の速度指令電圧Vr=Vs+Vcとして出力する。
21はロータ絶対位置検出カウンタで、ロータ2の刃1
が通過する毎に絶対位置信号φzを発生する絶対位置検
出センサ9によって、絶対位置信号φzが入力される毎
に0にクリアされ、ロータ2の回転に伴いロータ回転量
検出回路14より供給されるパルスφbで加算カウント
し、そのカウントした値を刻々のロータの絶対位置デー
タKpとしてCPU11に出力する。
が通過する毎に絶対位置信号φzを発生する絶対位置検
出センサ9によって、絶対位置信号φzが入力される毎
に0にクリアされ、ロータ2の回転に伴いロータ回転量
検出回路14より供給されるパルスφbで加算カウント
し、そのカウントした値を刻々のロータの絶対位置デー
タKpとしてCPU11に出力する。
22はシート走行速度検出回路で、パルスジェネレータ
PGaの出力をその周波数に比例した値に変換して、刻々
のシートXの走行速度データKhとしてCPU11に出力す
る。
PGaの出力をその周波数に比例した値に変換して、刻々
のシートXの走行速度データKhとしてCPU11に出力す
る。
ロータリ・カッタの加減速レート最適可変制御装置の
一実施例のロータの動きを表すタイムチャートを第3図
I〜IIIで示し、その理論式について次に説明する。
一実施例のロータの動きを表すタイムチャートを第3図
I〜IIIで示し、その理論式について次に説明する。
今、ロータの周長をB0mm、切断アングルをWk度、ロー
タ2の最高周速をVmmm/sec、ロータの最大加減速レート
をRmmm/sec2、ロータの加速レート/減速レート比を
Kr、切断長をL0mm、シート走行速度をVhmm/sec、ロータ
の切断領域の周長Bw=(Wk/360)B0とすると、ロータの
最小の加速レートRamm/sec2およびロータの最小の減速
レートRdmm/sec2は、次式で表される。
タ2の最高周速をVmmm/sec、ロータの最大加減速レート
をRmmm/sec2、ロータの加速レート/減速レート比を
Kr、切断長をL0mm、シート走行速度をVhmm/sec、ロータ
の切断領域の周長Bw=(Wk/360)B0とすると、ロータの
最小の加速レートRamm/sec2およびロータの最小の減速
レートRdmm/sec2は、次式で表される。
(I)2B0−Bw>L0≧B0の場合 この場合のロータ速度と時間tの関係は、第3図Iで
示される。
示される。
を満足する場合 この場合のロータ速度と時間tの関係は、第3図IIで
示される。
示される。
を満足する場合 この場合のロータ速度と時間tの関係は、第3図III
で示される。
で示される。
第3図により、ロータ・カッタで定尺切断を行う場
合、シートXの走行速度が同一であれば、切断長が(2B
0−Bw)より短い場合には、切断長L0とロータ2の周長B
0との差L1=L0−B0あるいはLs=B0−L0が小さいほど、
その差が大きい場合に比べて緩い加減速レートでロータ
2を加減速させても所望の寸法で切断することができ、
切断長が同じであれば、シートXの走行速度が遅いほ
ど、シートXの走行速度が速い場合に比べて緩い加速度
レートでロータ2を加減速させても所望の寸法で切断す
ることができることがわかる。
合、シートXの走行速度が同一であれば、切断長が(2B
0−Bw)より短い場合には、切断長L0とロータ2の周長B
0との差L1=L0−B0あるいはLs=B0−L0が小さいほど、
その差が大きい場合に比べて緩い加減速レートでロータ
2を加減速させても所望の寸法で切断することができ、
切断長が同じであれば、シートXの走行速度が遅いほ
ど、シートXの走行速度が速い場合に比べて緩い加速度
レートでロータ2を加減速させても所望の寸法で切断す
ることができることがわかる。
第1図の構成を有するこの実施例の制御装置の動作
を、まずCPU(マイクロ・プロセッサ)11での演算部分
から、第3図のタイムチャートおよび前記式を参照しつ
つ説明する。CPU11はロータ絶対位置検出カウンタ21か
ら刻々出力されるロータ2の絶対位置の位置データKpを
常時監視して、その位置データがロータ2の刃1が切断
を開始する位置に達した時点で、あらかじめ設定されて
いるロータリ・カッタの機械的諸詳言データであるロー
タの周長B0、切断アングルWk、ロータの最高周速Vm、ロ
ータの最大加減速レートRm、ロータの加速レート/減速
レート比Kr、その時に設定されている切断長設定値L0、
およびシート走行速度検出回路22から刻々移力されるシ
ートXの走行速度データKhより、前記式により最適な加
速レートRaおよび減速レートRdを算出する。
を、まずCPU(マイクロ・プロセッサ)11での演算部分
から、第3図のタイムチャートおよび前記式を参照しつ
つ説明する。CPU11はロータ絶対位置検出カウンタ21か
ら刻々出力されるロータ2の絶対位置の位置データKpを
常時監視して、その位置データがロータ2の刃1が切断
を開始する位置に達した時点で、あらかじめ設定されて
いるロータリ・カッタの機械的諸詳言データであるロー
タの周長B0、切断アングルWk、ロータの最高周速Vm、ロ
ータの最大加減速レートRm、ロータの加速レート/減速
レート比Kr、その時に設定されている切断長設定値L0、
およびシート走行速度検出回路22から刻々移力されるシ
ートXの走行速度データKhより、前記式により最適な加
速レートRaおよび減速レートRdを算出する。
それはまず、切断長設定値L0が、2B0−Bw>L0≧B0,あ
るいはB0>L0のどの範囲に属しているかを判断する。切
断長設定値L0がB0−Bw>L0≧B0の範囲であれば、式
(1)および式(2)より、その場合の最適な加速レー
トRaおよび減速レートRdを求める。切断長設定値L0がB0
>L0の範囲であれば、まず式(7)を満足するかどうか
判断する。満足する場合は、式(3)および式(4)よ
り、その場合の最適な加速レートRaおよび減速レートRd
を求める。満足しない場合は、式(5)および式(6)
より、その場合の最適な加速レートRaおよび減速レート
Rdを求める。
るいはB0>L0のどの範囲に属しているかを判断する。切
断長設定値L0がB0−Bw>L0≧B0の範囲であれば、式
(1)および式(2)より、その場合の最適な加速レー
トRaおよび減速レートRdを求める。切断長設定値L0がB0
>L0の範囲であれば、まず式(7)を満足するかどうか
判断する。満足する場合は、式(3)および式(4)よ
り、その場合の最適な加速レートRaおよび減速レートRd
を求める。満足しない場合は、式(5)および式(6)
より、その場合の最適な加速レートRaおよび減速レート
Rdを求める。
そして、その算出した加速レートRaおよび減速レート
Rdと、ロータの最大加減速レートRaとを比較して、算出
した加減速レートの方がRmより大きい場合は、加速レー
トRaおよび減速レートRdが最大加減速レートRm以下にな
るシート走行速度を算出して、そのシート走行速度に下
るまでシート走行速度を下げる事を促す信号を外部に出
力する。
Rdと、ロータの最大加減速レートRaとを比較して、算出
した加減速レートの方がRmより大きい場合は、加速レー
トRaおよび減速レートRdが最大加減速レートRm以下にな
るシート走行速度を算出して、そのシート走行速度に下
るまでシート走行速度を下げる事を促す信号を外部に出
力する。
以上の方法で算出された加速レートRaおよび減速レー
トRdを、ハードウェアの制御に使用するためにディメン
ションの変換をした後に使用する。さらに、その時に設
定されている切断長設定値L0を切断するためには、現在
の切断が終了した時点から次回の切断の開始までに、切
断長L0がロータ2の周長B0より大きい場合は、切断長L0
とロータ2の周長B0との差L1=L0−B0に相当するパルス
数だけ、シートの走行に伴いその走行量を表すパルス数
φaを、ロータの回転に伴いその回転量を表すパルス数
φbより多く通過させれば可能であり、L0がB0より小さ
い場合は、その差Ls=B0−L0に相当するパルス数だけ、
φbをφaより多く通過させれば可能であるので、その
差L1に相当するパルス数φ1あるいはLsに相当するパル
ス数φsを算出する。
トRdを、ハードウェアの制御に使用するためにディメン
ションの変換をした後に使用する。さらに、その時に設
定されている切断長設定値L0を切断するためには、現在
の切断が終了した時点から次回の切断の開始までに、切
断長L0がロータ2の周長B0より大きい場合は、切断長L0
とロータ2の周長B0との差L1=L0−B0に相当するパルス
数だけ、シートの走行に伴いその走行量を表すパルス数
φaを、ロータの回転に伴いその回転量を表すパルス数
φbより多く通過させれば可能であり、L0がB0より小さ
い場合は、その差Ls=B0−L0に相当するパルス数だけ、
φbをφaより多く通過させれば可能であるので、その
差L1に相当するパルス数φ1あるいはLsに相当するパル
ス数φsを算出する。
この実施例の制御装置は、シートXの走行量を表すパ
ルス数φaとCPU11から出力される比率乗算定数Kaとを
レート・マルチプライヤ16によって比率乗算する事によ
り、CPU11によって自由にシートXの走行量に対する任
意の割合のパルスφcを発生させる事を可能にしてい
る。更に、同時にCPU11は、比率乗算定数Kaと同じ割合
の値を速度乗算定数Ksとして乗算型D/A変換器19に出力
する事により、シート走行速度電圧Vaに対する任意の割
合(上記パルスφcと同じ割合)の電圧を、速度補償電
圧Vsとして発生させる事ができるようになっている。例
えばCPU11がKa=Ks=1を出力すると、φcはシートX
の走行量と同じだけのパルスが発生し、Vsはシート走行
速度電圧Vaと同じ電圧が発生する。また、CPU11がKa=K
s=0.5を出力すると、φcはシートXの走行量の半分に
相当するパルスが発生し、Vsはシート走行速度電圧Vaの
半分の電圧が発生する。CPU11がKa=Ks=2を出力した
場合は、φcはシートXの走行量の倍に相当するパルス
が発生し、Vsはシート走行速度電圧Vaの倍の電圧が発生
する。つまりCPU11によって、シートの走行距離および
速度に対する任意の割合のパルスφcおよび電圧Vsを作
り出す事ができる。さらに、そのパルスφcを位置指令
パルスとする。φcとロータ2の回転量を表すパルス数
φbとの差、つまりロータの位置誤差Er=φc−φbを
演算する位置誤差演算部17と、その位置誤差パルス数Er
に比例した位置補償電圧Vc=f(Er)を発生させるD/A
変換器18と、その位置補償電圧Vcと速度補償電圧Vsとの
和を演算してモータ5を制御するモータ制御回路50の速
度指令電圧Vr=Vs+Vcとして出力する演算増幅器20とに
よって、ロータ2の位置および速度を制御する速度補償
付位置ディジタル・サーボ・ループが構成されている。
ルス数φaとCPU11から出力される比率乗算定数Kaとを
レート・マルチプライヤ16によって比率乗算する事によ
り、CPU11によって自由にシートXの走行量に対する任
意の割合のパルスφcを発生させる事を可能にしてい
る。更に、同時にCPU11は、比率乗算定数Kaと同じ割合
の値を速度乗算定数Ksとして乗算型D/A変換器19に出力
する事により、シート走行速度電圧Vaに対する任意の割
合(上記パルスφcと同じ割合)の電圧を、速度補償電
圧Vsとして発生させる事ができるようになっている。例
えばCPU11がKa=Ks=1を出力すると、φcはシートX
の走行量と同じだけのパルスが発生し、Vsはシート走行
速度電圧Vaと同じ電圧が発生する。また、CPU11がKa=K
s=0.5を出力すると、φcはシートXの走行量の半分に
相当するパルスが発生し、Vsはシート走行速度電圧Vaの
半分の電圧が発生する。CPU11がKa=Ks=2を出力した
場合は、φcはシートXの走行量の倍に相当するパルス
が発生し、Vsはシート走行速度電圧Vaの倍の電圧が発生
する。つまりCPU11によって、シートの走行距離および
速度に対する任意の割合のパルスφcおよび電圧Vsを作
り出す事ができる。さらに、そのパルスφcを位置指令
パルスとする。φcとロータ2の回転量を表すパルス数
φbとの差、つまりロータの位置誤差Er=φc−φbを
演算する位置誤差演算部17と、その位置誤差パルス数Er
に比例した位置補償電圧Vc=f(Er)を発生させるD/A
変換器18と、その位置補償電圧Vcと速度補償電圧Vsとの
和を演算してモータ5を制御するモータ制御回路50の速
度指令電圧Vr=Vs+Vcとして出力する演算増幅器20とに
よって、ロータ2の位置および速度を制御する速度補償
付位置ディジタル・サーボ・ループが構成されている。
つまり、この制御装置はCPU11よりデータKaおよびKs
を出力することにより、自由にロータ2の位置および速
度をシートの走行距離および速度に対する任意の割合に
制御することができるように構成されている。
を出力することにより、自由にロータ2の位置および速
度をシートの走行距離および速度に対する任意の割合に
制御することができるように構成されている。
次に、この実施例の制御装置の動作を、まず切断長L0
が2B0−Bw>L0≧B0の範囲の場合について第3図I参照
しながら説明する。CPU11は、ロータ絶対位置検出カウ
ンタ21から刻々出力されるロータ2の絶対位置の位置デ
ータKpを常時監視して、その位置データがロータ2の刃
1が切断を開始する位置に達した時点で、次回の切断長
L0を読み取り、式(1),(2)の演算を行いその切断
長L0における加速レートRaおよび減速レートRdを算出
し、および切断長L0とロータ2の周長B0との差L1=L0−
B0に相当するパルス数φ1を算出する。そして、ロータ
2の刃1が切断を開始する位置から切断を終了する位置
までの間、CPU11はレート・マルチプライヤ16に対する
出力データである比率乗算定数Kaを、Ka=1として出力
する。それによりレート・マルチプライヤ16の出力パル
スである位置指令パルスφc=Ka×φaはKa=1である
ので、φc=φaとなる。つまり、φcはシートの走行
量を表すパルス数となる。同時にCPU11は、乗算器D/A変
換器19に対する出力データである速度乗算定数Ksを、Ks
=1として出力する。それにより、乗算型D/A変換器19
の出力電圧である速度補償電圧Vs=Ks×VaはKs=1であ
るので、Vs=Vaとなる。つまり、Vsはシートの走行速度
電圧に比例した電圧Vaと同じ電圧になる。つまり、ロー
タ2はシートXの速度と同じ速度で回転し、さらにシー
トXが移動した量と同じ量だけ移動する(φaの進みと
φbの進みが等しくなる)。
が2B0−Bw>L0≧B0の範囲の場合について第3図I参照
しながら説明する。CPU11は、ロータ絶対位置検出カウ
ンタ21から刻々出力されるロータ2の絶対位置の位置デ
ータKpを常時監視して、その位置データがロータ2の刃
1が切断を開始する位置に達した時点で、次回の切断長
L0を読み取り、式(1),(2)の演算を行いその切断
長L0における加速レートRaおよび減速レートRdを算出
し、および切断長L0とロータ2の周長B0との差L1=L0−
B0に相当するパルス数φ1を算出する。そして、ロータ
2の刃1が切断を開始する位置から切断を終了する位置
までの間、CPU11はレート・マルチプライヤ16に対する
出力データである比率乗算定数Kaを、Ka=1として出力
する。それによりレート・マルチプライヤ16の出力パル
スである位置指令パルスφc=Ka×φaはKa=1である
ので、φc=φaとなる。つまり、φcはシートの走行
量を表すパルス数となる。同時にCPU11は、乗算器D/A変
換器19に対する出力データである速度乗算定数Ksを、Ks
=1として出力する。それにより、乗算型D/A変換器19
の出力電圧である速度補償電圧Vs=Ks×VaはKs=1であ
るので、Vs=Vaとなる。つまり、Vsはシートの走行速度
電圧に比例した電圧Vaと同じ電圧になる。つまり、ロー
タ2はシートXの速度と同じ速度で回転し、さらにシー
トXが移動した量と同じ量だけ移動する(φaの進みと
φbの進みが等しくなる)。
この期間中は、ロータ2の速度がシートXの速度に対
してずれると、φaに対するφbのずれに相当する分だ
け位置補償電圧Vcを発生させて、モータ5を加減速する
サーボループ制御によって、ロータ速度をシート速度に
追随させる制御が行われる。以上の制御により、ロータ
2の刃1が切断を開始する位置から切断を終了する位置
までの間、刃1はシートXの速度と同じ速度に保たれ、
シートXが移動した量と同じ量だけ移動してシートXを
切断する。
してずれると、φaに対するφbのずれに相当する分だ
け位置補償電圧Vcを発生させて、モータ5を加減速する
サーボループ制御によって、ロータ速度をシート速度に
追随させる制御が行われる。以上の制御により、ロータ
2の刃1が切断を開始する位置から切断を終了する位置
までの間、刃1はシートXの速度と同じ速度に保たれ、
シートXが移動した量と同じ量だけ移動してシートXを
切断する。
ロータ2の刃1が切断を終了する位置に達すると、CP
U11はレート・マルチプライヤ16に対する出力データで
ある比率乗算定数Ka、および乗算型D/A変換器19に対す
る出力データである速度乗算定数Ksを、切断を開始した
時点に算出した減速レートRdの値を〔Δロータ・パルス
数/シート走行パルス数〕をディメンションとするシー
トXの走行速度に依存しない値に変換した値ΔKaおよび
ΔKsでそれぞれ減算し(Ka=Ka−ΔKa,Ks=Ks−Δ
Ks)、その値を出力するシートXの走行速度が速いほど
プリセット式減算カウンタ15の出力パルスφdの発生す
る周期は早くなるため、比率乗算定数Kaと速度乗算定数
Ksの減算および出力の周期は早くなり、減速レートは急
になる。また、乗算型D/A変換器19の入力電圧Vaは、シ
ートXの走行速度が速いほど電圧が高くなるため、速度
乗算定数Ksを一定量変化させた時の速度補償電圧Vs=Ks
×Vaの変化量(加減速レート)は、シートXの走行速度
に比例して多くなる。同様にレート・マレチプライヤ16
の入力パルス数φaの周波数は、シートXの走行速度が
速いほど高くなるため、比率乗算定数Kaを一定量変化さ
せた時の位置指令パルスφc=Ka×φaの周波数の変化
量(加減速レート)は、シートXの走行速度に比例して
多くなる。つまり、ロータ2の減速レートはシートXの
走行速度が速くなるとその2乗に比例して急になり、シ
ートXの走行速度が遅くなるとその2乗に比例して緩く
なるように制御される。
U11はレート・マルチプライヤ16に対する出力データで
ある比率乗算定数Ka、および乗算型D/A変換器19に対す
る出力データである速度乗算定数Ksを、切断を開始した
時点に算出した減速レートRdの値を〔Δロータ・パルス
数/シート走行パルス数〕をディメンションとするシー
トXの走行速度に依存しない値に変換した値ΔKaおよび
ΔKsでそれぞれ減算し(Ka=Ka−ΔKa,Ks=Ks−Δ
Ks)、その値を出力するシートXの走行速度が速いほど
プリセット式減算カウンタ15の出力パルスφdの発生す
る周期は早くなるため、比率乗算定数Kaと速度乗算定数
Ksの減算および出力の周期は早くなり、減速レートは急
になる。また、乗算型D/A変換器19の入力電圧Vaは、シ
ートXの走行速度が速いほど電圧が高くなるため、速度
乗算定数Ksを一定量変化させた時の速度補償電圧Vs=Ks
×Vaの変化量(加減速レート)は、シートXの走行速度
に比例して多くなる。同様にレート・マレチプライヤ16
の入力パルス数φaの周波数は、シートXの走行速度が
速いほど高くなるため、比率乗算定数Kaを一定量変化さ
せた時の位置指令パルスφc=Ka×φaの周波数の変化
量(加減速レート)は、シートXの走行速度に比例して
多くなる。つまり、ロータ2の減速レートはシートXの
走行速度が速くなるとその2乗に比例して急になり、シ
ートXの走行速度が遅くなるとその2乗に比例して緩く
なるように制御される。
シートの走行に伴いその走行量を表すパルス数φ
aが、プリセット式減算カウンタ15のプリセット値Kbだ
け入力する毎に、つまりプリセット式減算カウンタ15の
出力パルスφdが発生する周期毎に、レート・マルチプ
ライヤ16の出力パルスである位置指令パルスφcはKa×
Kbだけ出力され、ロータ2はパルス数φc=Ka×Kbに相
当する距離だけ移動する。つまり、レート・マルチプラ
イヤ16に対する出力データである比例乗算定数がKaの
時、プリセット式減算カウンタ15の出力パルスφdがCP
U11に入力する周期毎のシートの走行に伴い、その走行
量を表すパルス数φaが、ロータの回転量を表すパルス
数φbより多く通過するパルス数φa−φbは、Kb(1
−Ka)となる。この事より、CPU11は、その時の出力値K
bおよびKaより、パルスφdが入力する周期毎のパルス
数φaとパルス数φbとの差を知る事ができる。CPU11
は、減速期間中に、常時プリセット式減算カウンタ15の
出力パルスφdが入力される毎に、減速を開始してから
その時点までのパルス数φaがパルス数φbより多く通
過したパルス数φa−φbを累積した値に、その時点よ
り一定の加速レートでシート走行速度まで加速する場合
に必要なパルス数φaとパルス数φbとの差パルス数を
加えて、その値が切断を開始した時点に算出した切断長
L0とロータ2の周長B0との差L1=L0−B0に相当するパル
ス数φ1と一致するかどうかを判断して、その値がL1と
一致するか大きい場合は、加速制御に切り換える。
aが、プリセット式減算カウンタ15のプリセット値Kbだ
け入力する毎に、つまりプリセット式減算カウンタ15の
出力パルスφdが発生する周期毎に、レート・マルチプ
ライヤ16の出力パルスである位置指令パルスφcはKa×
Kbだけ出力され、ロータ2はパルス数φc=Ka×Kbに相
当する距離だけ移動する。つまり、レート・マルチプラ
イヤ16に対する出力データである比例乗算定数がKaの
時、プリセット式減算カウンタ15の出力パルスφdがCP
U11に入力する周期毎のシートの走行に伴い、その走行
量を表すパルス数φaが、ロータの回転量を表すパルス
数φbより多く通過するパルス数φa−φbは、Kb(1
−Ka)となる。この事より、CPU11は、その時の出力値K
bおよびKaより、パルスφdが入力する周期毎のパルス
数φaとパルス数φbとの差を知る事ができる。CPU11
は、減速期間中に、常時プリセット式減算カウンタ15の
出力パルスφdが入力される毎に、減速を開始してから
その時点までのパルス数φaがパルス数φbより多く通
過したパルス数φa−φbを累積した値に、その時点よ
り一定の加速レートでシート走行速度まで加速する場合
に必要なパルス数φaとパルス数φbとの差パルス数を
加えて、その値が切断を開始した時点に算出した切断長
L0とロータ2の周長B0との差L1=L0−B0に相当するパル
ス数φ1と一致するかどうかを判断して、その値がL1と
一致するか大きい場合は、加速制御に切り換える。
CPU11は上記した条件で加速制御に切り換えると、そ
の時点で出力されている比率乗算定数Kaおよび速度乗算
定数Ksに、切断を開始した時点に算出した加速レートRa
のを〔Δロータ・パルス数/シート走行パルス数〕デイ
メンションとするシートXの走行速度に依存しない値に
変換した値ΔKaおよびΔKsをそれぞれ加算し(Ka=Ka+
ΔKa,Ks=Ks+ΔKs)、その値を出力する。さらに、そ
の出力する値(KaおよびKs)が“1"になるまで、プリセ
ット式減算カウンタ15の出力パルスφdがCPUに入力さ
れる毎に、その加算および出力を繰り返す。つまり、ロ
ータ2の速度をシートXの走行速度になるまで一定レー
トで少しずつ加速させて、最終的にロータ2の速度とシ
ートXの走行速度を同調させるシート加速同調制御を行
う。この加速時の加速レートも減速レートと同様に、シ
ートXの走行速度が速くなるとその2乗に比例して急に
なり、シートXの走行速度が遅くなるとその2乗に比例
して緩くなるように制御される。そして、比率乗算定数
Kaおよび速度乗算定数Ksが共にKa=Ks=1になった時
点、つまり、ロータ2の速度とシートXの走行速度が一
致した時点が、丁度ロータ2の刃1が切断を開始する位
置となる。さらにこの時点までに、前回の切断を開始す
る時に算出された切断長L0とロータ2の周長B0との差L1
=L0−B0に相当するパルス数φ1だけ、シートの走行に
伴いその走行量を表すパルス数φaがロータの回転に伴
いその回転量を表すパルス数φbより多く通過している
ので、所望の切断長L0でシートXは切断される事にな
る。以降、上記の動作が繰り返される。
の時点で出力されている比率乗算定数Kaおよび速度乗算
定数Ksに、切断を開始した時点に算出した加速レートRa
のを〔Δロータ・パルス数/シート走行パルス数〕デイ
メンションとするシートXの走行速度に依存しない値に
変換した値ΔKaおよびΔKsをそれぞれ加算し(Ka=Ka+
ΔKa,Ks=Ks+ΔKs)、その値を出力する。さらに、そ
の出力する値(KaおよびKs)が“1"になるまで、プリセ
ット式減算カウンタ15の出力パルスφdがCPUに入力さ
れる毎に、その加算および出力を繰り返す。つまり、ロ
ータ2の速度をシートXの走行速度になるまで一定レー
トで少しずつ加速させて、最終的にロータ2の速度とシ
ートXの走行速度を同調させるシート加速同調制御を行
う。この加速時の加速レートも減速レートと同様に、シ
ートXの走行速度が速くなるとその2乗に比例して急に
なり、シートXの走行速度が遅くなるとその2乗に比例
して緩くなるように制御される。そして、比率乗算定数
Kaおよび速度乗算定数Ksが共にKa=Ks=1になった時
点、つまり、ロータ2の速度とシートXの走行速度が一
致した時点が、丁度ロータ2の刃1が切断を開始する位
置となる。さらにこの時点までに、前回の切断を開始す
る時に算出された切断長L0とロータ2の周長B0との差L1
=L0−B0に相当するパルス数φ1だけ、シートの走行に
伴いその走行量を表すパルス数φaがロータの回転に伴
いその回転量を表すパルス数φbより多く通過している
ので、所望の切断長L0でシートXは切断される事にな
る。以降、上記の動作が繰り返される。
次に切断長L0がB0>L0の範囲の場合について第3図I
I,IIIを参照しながら説明する。基本的には上記の場合
と同じ動作である。ロータ2の刃1が切断を開始する位
置に達した時点で、CPU11は次回の切断長L0を読み取
り、(7)式を満足するか否かを判断し、その切断長L0
における加速レートRaと減速レートRd、およびロータ2
の周長B0と切断長L0との差Ls=B0−L0に相当するパルス
数φsを算出する。そして上記と同様に、OPU11はロー
タ2の刃1が切断を開始する位置から切断を終了する位
置までの間、比率乗算定数Kaおよび速度乗算定数KsをKa
=Ks=1として出力する事により、ロータ速度をシート
速度に追髄させる制御を行い、シートXを切断する。そ
して、ロータ2の刃1が切断を終了する位置に達する
と、CPU11は比率乗算定数Kaおよび速度乗算定数Ksに、
切断を開始した時点に算出した加速レートRaの値を〔Δ
ロータ・パルス数/シート走行パルス数〕をデイメンシ
ョンとする値に変換した値ΔKaおよびΔKsをそれぞれ加
算し(Ka=Ka+ΔKa,Ks=Ks+ΔKs)、その値を出力す
る。
I,IIIを参照しながら説明する。基本的には上記の場合
と同じ動作である。ロータ2の刃1が切断を開始する位
置に達した時点で、CPU11は次回の切断長L0を読み取
り、(7)式を満足するか否かを判断し、その切断長L0
における加速レートRaと減速レートRd、およびロータ2
の周長B0と切断長L0との差Ls=B0−L0に相当するパルス
数φsを算出する。そして上記と同様に、OPU11はロー
タ2の刃1が切断を開始する位置から切断を終了する位
置までの間、比率乗算定数Kaおよび速度乗算定数KsをKa
=Ks=1として出力する事により、ロータ速度をシート
速度に追髄させる制御を行い、シートXを切断する。そ
して、ロータ2の刃1が切断を終了する位置に達する
と、CPU11は比率乗算定数Kaおよび速度乗算定数Ksに、
切断を開始した時点に算出した加速レートRaの値を〔Δ
ロータ・パルス数/シート走行パルス数〕をデイメンシ
ョンとする値に変換した値ΔKaおよびΔKsをそれぞれ加
算し(Ka=Ka+ΔKa,Ks=Ks+ΔKs)、その値を出力す
る。
さらに、プリセット式減算カウンタ15の出力パルスφ
dが入力される毎に、加速を開始してからその時点まで
のロータの回転に伴いその回転量を表すパルス数φbが
シートの走行に伴いその走行量を表すパルス数φaより
多く通過したパルス数φb−φaを累積した値に、その
時点より一定の速度レートでシート走行速度まで減速す
る場合に必要なパルス数φbとパルス数φaとの差のパ
ルス数を加えて、その値が切断を開始した時点に算出し
たロータ2の周長B0と切断長L0との差Ls=B0−L0に相当
するパルス数φsと一致するかどうかを判断して、その
値がLsより小さい場合は、比率乗算定数Kaおよび速度乗
算定数KsにそれぞれΔKaおよびΔKsを加算し、その値を
出力する事により加速制御を続行し、その値がLsと一致
するか大きい場合は、比率乗算定数Kaおよび速度乗算定
数Ksを切断を開始した時点に算出した減速レートの値を
〔Δロータ・パルス数/シート走行パルス数〕をデイメ
ンションとする値に変換した値ΔKaおよびΔKsでそれぞ
れ減算し(Ka=Ka−ΔKa,Ks=Ks−ΔKs)、その値を出
力する事により減速制御に切り換える制御を行う。
dが入力される毎に、加速を開始してからその時点まで
のロータの回転に伴いその回転量を表すパルス数φbが
シートの走行に伴いその走行量を表すパルス数φaより
多く通過したパルス数φb−φaを累積した値に、その
時点より一定の速度レートでシート走行速度まで減速す
る場合に必要なパルス数φbとパルス数φaとの差のパ
ルス数を加えて、その値が切断を開始した時点に算出し
たロータ2の周長B0と切断長L0との差Ls=B0−L0に相当
するパルス数φsと一致するかどうかを判断して、その
値がLsより小さい場合は、比率乗算定数Kaおよび速度乗
算定数KsにそれぞれΔKaおよびΔKsを加算し、その値を
出力する事により加速制御を続行し、その値がLsと一致
するか大きい場合は、比率乗算定数Kaおよび速度乗算定
数Ksを切断を開始した時点に算出した減速レートの値を
〔Δロータ・パルス数/シート走行パルス数〕をデイメ
ンションとする値に変換した値ΔKaおよびΔKsでそれぞ
れ減算し(Ka=Ka−ΔKa,Ks=Ks−ΔKs)、その値を出
力する事により減速制御に切り換える制御を行う。
さらに、加速期間中に比率乗算定数Kaおよび速度乗算
定数Ksが〔ロータの最高周速Vm/切断長L0の場合のシー
ト最大走行速度〕の値に達した場合は、比率乗算定数Ka
および速度乗算定数Ksのそれ以上の加算は行わず、減速
点が到達するまでその値を維持する事によって、ロータ
2の速度が最高周速Vmを超えないように制御する。
定数Ksが〔ロータの最高周速Vm/切断長L0の場合のシー
ト最大走行速度〕の値に達した場合は、比率乗算定数Ka
および速度乗算定数Ksのそれ以上の加算は行わず、減速
点が到達するまでその値を維持する事によって、ロータ
2の速度が最高周速Vmを超えないように制御する。
減速期間中は上記と同様にプリセット式減算カウンタ
15の出力パルスφdがCPU11に入力される毎に、比率乗
算定数Kaおよび速度乗算定数Ksが“1"になるまで、その
値の減算および出力を繰り返す。つまりロータ2の速度
とシートXの走行速度が同調するまで一定レートの減速
制御を行う。そしてKa=Ks=1になった時点、つまり、
ロータ2の速度とシートXの走行速度が一致した時点が
丁度ロータ2の刃1が切断を開始する位置となる。さら
にこの時点までに、前回の切断を開始する時に算出され
たロータ2の周長B0と切断長L0との差Ls=B0−L0に相当
するパルス数φsだけ、ロータの回転に伴いその回転量
を表すパルス数φbがシートの走行に伴いその走行量を
表すパルス数φaより多く通過しているので、所望の切
断長L0でシートXは切断される事になる。以降、同様に
上記の動作が繰り返される。
15の出力パルスφdがCPU11に入力される毎に、比率乗
算定数Kaおよび速度乗算定数Ksが“1"になるまで、その
値の減算および出力を繰り返す。つまりロータ2の速度
とシートXの走行速度が同調するまで一定レートの減速
制御を行う。そしてKa=Ks=1になった時点、つまり、
ロータ2の速度とシートXの走行速度が一致した時点が
丁度ロータ2の刃1が切断を開始する位置となる。さら
にこの時点までに、前回の切断を開始する時に算出され
たロータ2の周長B0と切断長L0との差Ls=B0−L0に相当
するパルス数φsだけ、ロータの回転に伴いその回転量
を表すパルス数φbがシートの走行に伴いその走行量を
表すパルス数φaより多く通過しているので、所望の切
断長L0でシートXは切断される事になる。以降、同様に
上記の動作が繰り返される。
発明の効果 以上詳細に説明したように、この発明のロータリ・カ
ッタの加減速レート最適可変方法および装置によれば、
コンピュータのCPUを使って、切断寸法やシート走行速
度等のデータから、切断長およびシート走行速度にあっ
た最適な加減速レートを計算し、最適な加減速を行うよ
うにして、不必要で無意味な急激なロータの加減速をな
くして機械やモータの寿命を伸ばすことができる。
ッタの加減速レート最適可変方法および装置によれば、
コンピュータのCPUを使って、切断寸法やシート走行速
度等のデータから、切断長およびシート走行速度にあっ
た最適な加減速レートを計算し、最適な加減速を行うよ
うにして、不必要で無意味な急激なロータの加減速をな
くして機械やモータの寿命を伸ばすことができる。
さらに本発明によれば、切断長L0とロータ2の周長B0
との差L1=L0−B0あるいはLs=B0−L0が大きく、急な加
減速レートが必要な切断長を切断する場合は、モータ定
格トルクを満足するまで加減速レートが緩くなるように
シートXの走行速度を遅くして切断を行い、切断長L0と
ロータ2の周長B0との差L0=L1−B0あるいはLs=B0−L0
が小さく、緩い加減速レートで充分な切断長を切断する
場合は、加減速レートがモータ定格トルクになるまでシ
ートXの走行速度を速くして切断を行い、生産量の少な
いロータの周長より離れた切断長を切断する場合は遅い
シート走行強度で切断を行い、生産量の多いロータ周長
付近の切断長さを切断する場合は速いシート走行速度で
大量に切断を行うことができるので、効率的な切断(生
産)を行う事が可能となる。
との差L1=L0−B0あるいはLs=B0−L0が大きく、急な加
減速レートが必要な切断長を切断する場合は、モータ定
格トルクを満足するまで加減速レートが緩くなるように
シートXの走行速度を遅くして切断を行い、切断長L0と
ロータ2の周長B0との差L0=L1−B0あるいはLs=B0−L0
が小さく、緩い加減速レートで充分な切断長を切断する
場合は、加減速レートがモータ定格トルクになるまでシ
ートXの走行速度を速くして切断を行い、生産量の少な
いロータの周長より離れた切断長を切断する場合は遅い
シート走行強度で切断を行い、生産量の多いロータ周長
付近の切断長さを切断する場合は速いシート走行速度で
大量に切断を行うことができるので、効率的な切断(生
産)を行う事が可能となる。
第1図はこの発明によるロータリ・カッタの加減速レー
ト最適可変制御装置の一実施例のブロック図、第2図は
ロータ・カッタの一例の機械的構造を示す斜視図、第3
図I〜IIIは夫々この発明によるロータリ・カッタの加
減速レート最適可変制御装置の一実施例のロータの動き
を表すタイムチャートである。 1は刃、2はロータ、3は主軸、4は減速用ギヤ部、5
はモータ、6はタコ・ジェネレータ、7は測長ホイー
ル、9は切断完了位置検出センサ、10はロータリ・カッ
タの機械的諸詳言データおよび切断長設定部、11はCPU
(マイクロ・プロセッサ)、12はF/V変換器、13はシー
ト走行距離検出回路、14はロータ回転量検出回路、15は
プリセット式減算カウンタ、16はレート・マルチプライ
ヤ、17は位置誤差演算部、18はD/A変換器、19は乗算型D
/A変換器、20は演算増幅器、21はロータ絶対位置検出カ
ウンタ、22はシート走行速度検出回路、50はモータ制御
回路。
ト最適可変制御装置の一実施例のブロック図、第2図は
ロータ・カッタの一例の機械的構造を示す斜視図、第3
図I〜IIIは夫々この発明によるロータリ・カッタの加
減速レート最適可変制御装置の一実施例のロータの動き
を表すタイムチャートである。 1は刃、2はロータ、3は主軸、4は減速用ギヤ部、5
はモータ、6はタコ・ジェネレータ、7は測長ホイー
ル、9は切断完了位置検出センサ、10はロータリ・カッ
タの機械的諸詳言データおよび切断長設定部、11はCPU
(マイクロ・プロセッサ)、12はF/V変換器、13はシー
ト走行距離検出回路、14はロータ回転量検出回路、15は
プリセット式減算カウンタ、16はレート・マルチプライ
ヤ、17は位置誤差演算部、18はD/A変換器、19は乗算型D
/A変換器、20は演算増幅器、21はロータ絶対位置検出カ
ウンタ、22はシート走行速度検出回路、50はモータ制御
回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−182717(JP,A) 特公 昭58−53965(JP,B1)
Claims (3)
- 【請求項1】シートの走行距離および速度に対する任意
の割合にロータの位置および速度を制御することができ
るように構成されたデジタル・サーボループを有するロ
ータリ・カッタの加減速のレートを最適に可変する方法
において、 機械的諸詳言データであるロータの周長B0,切断アング
ルWkすなわちロータの切断領域の周長BW=(Wk/360)
B0,ロータの最高周速Vm,ロータの最大加減速レートRm,
ロータの加速レート/減速レート比Kr、および切断寸法
L0を、予めCPUに設定し、 前記CPUは、前記機械的諸詳言データに基づいて、前記
切断長およびシート走行速度にあった最小の加速減速レ
ートを計算して、制御データを算出し、 前記制御データを前記デジタル・サーボループに出力し
て、ロータの加減速レートが前記算出された加減速レー
トになるように制御し、 前記算出された加減速レートが前記最大加減速レートRm
を超えた場合には、前記算出された加減速レートが前記
最大加減速レートRm以下となるように、前記シートを走
行速度を下げるように制御し、 前記ロータリ・カッタを駆動するモータの限られた定格
トルク範囲内で、生産量の少ないロータの周長より離れ
た切断長を切断する場合は前記最大加減速レートRm以下
の遅いシート走行速度で切断を行い、生産量の多いロー
タ周長付近の切断長さを切断する場合は前記最大加減速
レートRm以下の速いシート走行速度で大量に切断を行う
ことができるようにし、および不必要な急激なロータの
加減速をなくすようにした、 ことを特徴とするロータリ・カッタの加減速レート最適
可変方法。 - 【請求項2】ロータリ・カッタの機械的諸詳言データお
よび切断寸法を設定する設定部と、 シートの走行量を検出する測長ホイールに設けられた第
1のパルスジェネレータの出力を、その周波数に比例し
た値に変換してシート走行速度として出力するシート走
行速度検出回路と、 設定されている機械的諸詳言データおよび切断寸法と、
前記シート走行速度とから、その切断寸法を切断するこ
とが可能で且つシート走行速度に応じたロータの最小の
加速レートおよび減速レートを算出して、比率乗算定数
Kaおよび速度乗算定数Ksを求めて出力するとともに、プ
リセット値Kbを出力するCPUと、 第1のパルスジェネレータの出力を、その周波数に比例
した電圧に変換してシートの走行速度に比例したシート
走行速度電圧Vaを発生する周波数−電圧(F/V)変換器
と、 第1のパルスジェネレータの出力より、シートの走行量
を表すパルスφaを発生するシート走行距離検出回路
と、 ロータリ・カッタを駆動するモータに設けられた第2の
パルスジェネレータの出力より、ロータの回転量を表す
パルスφbを発生するロータ回転量検出回路と、 前記CPUより出力されているプリセット値Kbを、前記パ
ルスφaで減算カウントして、パルスφaがプリセット
値Kbだけ入力する毎にパルスφdを発生させて前記CPU
に入力し、パルスφdが発生する毎にCPUに前記比率乗
算定数Kaおよび速度乗算常数Ksを、前記算出させた加速
レートおよび減速レートに依存する増加量または減算量
で増加または減少させるプリセット式減算カウンタと、 前記CPUより出力されている比率乗算定数Kaと、前記パ
ルスφaとを比率乗算して、その出力を位置指令パルス
φc=Ka×φaとして出力するレート・マルチプライヤ
と、 前記位置指令パルスφcと、前記パルスφbとの差であ
るロータの位置誤差Er=φc−φbを演算すると位置誤
差演算部と、 前記位置誤差Erを、これに比例した位置補償電圧Vcに変
換するD/A変換器と、 前記CPUより出力されている速度乗算定数Ksと、前記シ
ート走行速度電圧Vaとを乗算して、その出力を速度補償
電圧Vs=Ks×Vaとして出力する乗算型D/A変換器と、 前記速度補償電圧Vsと前記位置補償電圧Vcとの和を演算
して前モータを制御するモータ制御回路の速度指令電圧
Vr=Vs+Vcとして出力する演算増幅器と、 を備えることを特徴とするロータリ・カッタの加減速レ
ート最適可変制御装置。 - 【請求項3】ロータの刃が通過する毎に絶対位置信号を
発生する絶対位置検出センサと、前記絶対位置信号が入
力される毎に0クリアされ、ロータの回転に伴い前記パ
ルスφbで加算カウントし、そのカウントした値をロー
タの絶対位置の位置データとして前記CPUに出力するロ
ータ絶対位置検出カウンタとを備え、 前記CPUは、前記位置データを監視して、その位置デー
タがロータの刃が切断を開始する位置に達した時点で、
加速レートおよび減速レートを算出することを特徴とす
る特許請求の範囲第2項に記載のロータリ・カッタの加
減速レート最適可変制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62224580A JP2597367B2 (ja) | 1987-09-08 | 1987-09-08 | ロータリ・カツタの加減速レート最適可変方法および制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62224580A JP2597367B2 (ja) | 1987-09-08 | 1987-09-08 | ロータリ・カツタの加減速レート最適可変方法および制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6471614A JPS6471614A (en) | 1989-03-16 |
JP2597367B2 true JP2597367B2 (ja) | 1997-04-02 |
Family
ID=16815961
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62224580A Expired - Lifetime JP2597367B2 (ja) | 1987-09-08 | 1987-09-08 | ロータリ・カツタの加減速レート最適可変方法および制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2597367B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3775503B2 (ja) | 2002-12-27 | 2006-05-17 | 株式会社安川電機 | 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 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6035387B2 (ja) * | 1981-09-26 | 1985-08-14 | 富士通株式会社 | 固体電解コンデンサ用導電塗料 |
JPS61182717A (ja) * | 1985-02-06 | 1986-08-15 | Toshiba Corp | 走間切断機の制御装置 |
-
1987
- 1987-09-08 JP JP62224580A patent/JP2597367B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6471614A (en) | 1989-03-16 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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