JP3392666B2 - 数値制御往復走行加工機の制御方法 - Google Patents
数値制御往復走行加工機の制御方法Info
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- B23D36/0008—Control arrangements specially adapted for machines for shearing or similar cutting, or for sawing, stock which the latter is travelling otherwise than in the direction of the cut for machines with only one cutting, sawing, or shearing devices
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
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- Y10T83/04—Processes
- Y10T83/0515—During movement of work past flying cutter
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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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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は棒材、板材などの
走行している材料に沿って加工機を往復走行させ、設定
加工長に材料と速度同期した状態で、材料を加工させる
駆動を数値制御で行う往復走行加工機の制御方法に関す
る。
走行している材料に沿って加工機を往復走行させ、設定
加工長に材料と速度同期した状態で、材料を加工させる
駆動を数値制御で行う往復走行加工機の制御方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】走行してくる板、棒、管、成形材などの
材料を追って、切断機構を搭載した走行台車をスタート
させ、材料と同一方向に前進しながら材料を切断した
後、走行台車を反対方向に後退させてスタート位置に復
帰する往復走行切断機が機械式駆動からＮＣ（数値制
御）駆動に移行したのは特許第８９８６４９号＜ディジ
タルサーボ自走切断機＞の発明からであった。以来この
発明に依る往復走行切断機は、上下の刃物をプレスで叩
いて噛み合わせるダイセットシャー、回転鋸又はディス
クカッターとそれを材料に圧し付ける機構を乗せて走る
カットオフキャリッヂ、ミリング切削による切断機構を
搭載した走行台車など多種多様に開発された。
材料を追って、切断機構を搭載した走行台車をスタート
させ、材料と同一方向に前進しながら材料を切断した
後、走行台車を反対方向に後退させてスタート位置に復
帰する往復走行切断機が機械式駆動からＮＣ（数値制
御）駆動に移行したのは特許第８９８６４９号＜ディジ
タルサーボ自走切断機＞の発明からであった。以来この
発明に依る往復走行切断機は、上下の刃物をプレスで叩
いて噛み合わせるダイセットシャー、回転鋸又はディス
クカッターとそれを材料に圧し付ける機構を乗せて走る
カットオフキャリッヂ、ミリング切削による切断機構を
搭載した走行台車など多種多様に開発された。
【０００３】更にこのＮＣ駆動は切断機構だけでなく別
の加工機構を搭載した走行台車にも応用されるようにな
った。例えば各種金型を搭載して、走行してくる成形材
に対する穴明け、切り欠きなどを行う往復走行加工機、
走行してくるフイルム、紙、布地などに対する印刷、加
熱、貼合せなどの加工機構を搭載した往復走行加工機な
どがそれである。
の加工機構を搭載した走行台車にも応用されるようにな
った。例えば各種金型を搭載して、走行してくる成形材
に対する穴明け、切り欠きなどを行う往復走行加工機、
走行してくるフイルム、紙、布地などに対する印刷、加
熱、貼合せなどの加工機構を搭載した往復走行加工機な
どがそれである。
【０００４】従来のこの種の往復走行機のＮＣ駆動の例
として切断機の場合を図４に示す。走行して来る材料１
１に測長ロール１２が転接され、測長ロール１２により
測長エンコーダ１３が駆動される。測長エンコーダ１３
から材料１１が所定長移動するごとにパルスが生じ、そ
のパルスは測長カウンタ１４で計数される。測長カウン
タ１４は切断完了時点、例えば図４の場合では切断完了
に対応するクランク角の検出センサからの信号でクリア
されている。従って測長カウンタ１４の計数値はそのク
リアされた時点からの材料１１の走行長Ｌ1 を示す。
として切断機の場合を図４に示す。走行して来る材料１
１に測長ロール１２が転接され、測長ロール１２により
測長エンコーダ１３が駆動される。測長エンコーダ１３
から材料１１が所定長移動するごとにパルスが生じ、そ
のパルスは測長カウンタ１４で計数される。測長カウン
タ１４は切断完了時点、例えば図４の場合では切断完了
に対応するクランク角の検出センサからの信号でクリア
されている。従って測長カウンタ１４の計数値はそのク
リアされた時点からの材料１１の走行長Ｌ1 を示す。
【０００５】一方、材料１１に沿って往復走行切断機が
設けられる。そのため刃物台１５にラック１６が取付け
られ、ラック１６にピニオン１７が噛合い、ピニオン１
７は減速ギア１９を介してモータ１８によって回転駆動
される。モータ１８の軸端に取付けられているエンコー
ダ２１からのパルスは測長カウンタ２２，２３でそれぞ
れ計数される。測長カウンタ２２は測長カウンタ１４と
同時にクリアされる。従って測長カウンタ２２は切断完
了からの刃物台１５の移動長Ｌ2 を示す。
設けられる。そのため刃物台１５にラック１６が取付け
られ、ラック１６にピニオン１７が噛合い、ピニオン１
７は減速ギア１９を介してモータ１８によって回転駆動
される。モータ１８の軸端に取付けられているエンコー
ダ２１からのパルスは測長カウンタ２２，２３でそれぞ
れ計数される。測長カウンタ２２は測長カウンタ１４と
同時にクリアされる。従って測長カウンタ２２は切断完
了からの刃物台１５の移動長Ｌ2 を示す。
【０００６】設定器２４に設定された切断長Ｌ0 と測長
カウンタ１４，２２の各計数値Ｌ1，Ｌ2 とが加算器２
５に入力され、加算器２５から残長ＥとしてＬ0 −（Ｌ
1 −Ｌ2 ）＝Ｌ0 −Ｌ1 ＋Ｌ2 が出力される。以下に述
べるように残長Ｅがゼロになるように制御が行われるの
であるが、必ずしもゼロにまで到らないで切断に入って
しまうので、そのときの残留偏差ｅ0を切捨てず次回の
設定長Ｌ 0 に加える。
カウンタ１４，２２の各計数値Ｌ1，Ｌ2 とが加算器２
５に入力され、加算器２５から残長ＥとしてＬ0 −（Ｌ
1 −Ｌ2 ）＝Ｌ0 −Ｌ1 ＋Ｌ2 が出力される。以下に述
べるように残長Ｅがゼロになるように制御が行われるの
であるが、必ずしもゼロにまで到らないで切断に入って
しまうので、そのときの残留偏差ｅ0を切捨てず次回の
設定長Ｌ 0 に加える。
【０００７】従って、Ｅ＝Ｌ0 −Ｌ1 ＋Ｌ2 ＋ｅ0 であ
る。残長Ｅは数値速度変換器２６でルート関数ＶB ＝Ｋ
√Ｅに依り速度Ｖ B に変換される。これは残長Ｅの減小
に対し速度ＶB が直線的に変化するようにして加速度を
一定にするためである。周波数速度変換器２９により測
長エンコーダ１３からのパルス周波数を速度に変換して
材料走行速度Ｖを得、これから速度ＶB が加算器３１で
減算され、ＶC ＝Ｖ−ＶB が加算器３１から出力され
る。判別器３２がＶC の符号をＶC ＜０と判別している
間、即ち残長Ｅが大きい間は判別器３２により切替スイ
ッチ３３は速度基準ＶREとしてＶC でなくＶD を選択し
ている。測長カウンタ２３はホームセンサ２０から実際
のホームまでの距離ＨL にプリセットされているので刃
物台１５が前進した切断完了時点ではカウンタ２３の計
数値Ｌ2 ′は大きな値になっており、数値速度変換器３
４の出力ＶD ＝−Ｋ√Ｌ2′は大きな負である。Ｖ
D を、前記ＶB と同じくルート関数にしているのは
Ｌ2′の減小でＶD に直線的な変化をさせ加速度を一定
にするためである。
る。残長Ｅは数値速度変換器２６でルート関数ＶB ＝Ｋ
√Ｅに依り速度Ｖ B に変換される。これは残長Ｅの減小
に対し速度ＶB が直線的に変化するようにして加速度を
一定にするためである。周波数速度変換器２９により測
長エンコーダ１３からのパルス周波数を速度に変換して
材料走行速度Ｖを得、これから速度ＶB が加算器３１で
減算され、ＶC ＝Ｖ−ＶB が加算器３１から出力され
る。判別器３２がＶC の符号をＶC ＜０と判別している
間、即ち残長Ｅが大きい間は判別器３２により切替スイ
ッチ３３は速度基準ＶREとしてＶC でなくＶD を選択し
ている。測長カウンタ２３はホームセンサ２０から実際
のホームまでの距離ＨL にプリセットされているので刃
物台１５が前進した切断完了時点ではカウンタ２３の計
数値Ｌ2 ′は大きな値になっており、数値速度変換器３
４の出力ＶD ＝−Ｋ√Ｌ2′は大きな負である。Ｖ
D を、前記ＶB と同じくルート関数にしているのは
Ｌ2′の減小でＶD に直線的な変化をさせ加速度を一定
にするためである。
【０００８】一方エンコーダ２１からのパルスは周波数
速度変換器３５にも与えられ、モータ１８の回転速度が
検出される。周波数速度変換器３５の出力は速度フィー
ドバック信号として加算器３６に与えられる。加算器３
６で、スイッチ３３から制限器２７を通して入力される
速度基準Ｖ RE から前記速度フィードバック信号が引算さ
れ、その加算器３６の出力は増幅駆動回路３７を通じて
モータ１８を駆動する。増幅駆動回路３７は例えばモー
タが直流であればサイリスターコンバータ、交流であれ
ばＰＷＭベクトルインバータである。
速度変換器３５にも与えられ、モータ１８の回転速度が
検出される。周波数速度変換器３５の出力は速度フィー
ドバック信号として加算器３６に与えられる。加算器３
６で、スイッチ３３から制限器２７を通して入力される
速度基準Ｖ RE から前記速度フィードバック信号が引算さ
れ、その加算器３６の出力は増幅駆動回路３７を通じて
モータ１８を駆動する。増幅駆動回路３７は例えばモー
タが直流であればサイリスターコンバータ、交流であれ
ばＰＷＭベクトルインバータである。
【０００９】前述のように切断完了直後は残長Ｅが大き
いためＶC ＜０であり、速度基準ＶREとしてＶD が選択
されている。ＶD は大きい負であり、かつスイッチ３３
がステップ状にＶD を制限器２７に入力させても制限器
２７による変化率制限がモータ１８を許容トルクに制限
すべくＶREを一定の傾斜で変化させる。従って刃物台１
５は一定の加速度で減速しそのまま逆転に移り、ホーム
に近づくと減速位置決めに入り、その後スイッチ３３が
ＶC を選択するまで引続きＶ D ≒０の停止位置決めを続
ける。
いためＶC ＜０であり、速度基準ＶREとしてＶD が選択
されている。ＶD は大きい負であり、かつスイッチ３３
がステップ状にＶD を制限器２７に入力させても制限器
２７による変化率制限がモータ１８を許容トルクに制限
すべくＶREを一定の傾斜で変化させる。従って刃物台１
５は一定の加速度で減速しそのまま逆転に移り、ホーム
に近づくと減速位置決めに入り、その後スイッチ３３が
ＶC を選択するまで引続きＶ D ≒０の停止位置決めを続
ける。
【００１０】材料１１の走行が進み、材料１１が刃物台
１５の刃物から突き出た長さＬ1 −Ｌ2 が設定長Ｌ0 に
近づいてくる。ＶB ＝Ｋ√Ｅの減小でＶC ＝Ｖ−ＶB ≧
０となり、これが符号判別器３２で検出されると、スイ
ッチ３３はＶD からＶC の選択に切替わる。ＶB の直線
的な減小に応じてＶC が直線的に増加するので直線的な
加速となりその後ＶB ≒０を保つべく材料１１の走行に
追従する走間位置決めが続く。このとき、残長Ｅは次の
通りとなる。
１５の刃物から突き出た長さＬ1 −Ｌ2 が設定長Ｌ0 に
近づいてくる。ＶB ＝Ｋ√Ｅの減小でＶC ＝Ｖ−ＶB ≧
０となり、これが符号判別器３２で検出されると、スイ
ッチ３３はＶD からＶC の選択に切替わる。ＶB の直線
的な減小に応じてＶC が直線的に増加するので直線的な
加速となりその後ＶB ≒０を保つべく材料１１の走行に
追従する走間位置決めが続く。このとき、残長Ｅは次の
通りとなる。
【００１１】
Ｅ＝Ｌ0 −Ｌ1 ＋Ｌ2 ＋ｅ0 ＝ｅ0 ′
今回の残留偏差ｅ0 ′は前回のｅ0 と略同じであり、結
局 Ｌ0 −Ｌ1 ＋Ｌ2 ≒０ ， Ｌ0 ≒Ｌ1 −Ｌ2 となる。図２に示すようなプレス切断の場合は、切断開
始の機械的な遅れを見越して残長Ｅがゼロに近づく手前
で先行して切断指令を出す。それによりクラッチ３８が
ＯＮし、モータ４１により回転させられているフライホ
イール３９の回転力がクランク機構４２に伝達され、ク
ランク機構４２が回転し、プレス４３がプレス台に向っ
て圧下し、上刃４４が下刃４５に助けられて材料１１を
カットオフする。クランク機構４２の角度検出センサに
よる切断完了信号でクラッチ３８はオフからブレーキに
変り、同じくその信号から後退信号を受取り、残長Ｅの
残留偏差ｅ0 ′と切断長Ｌ0 の読込および測長カウンタ
１４，２２のクリアが行われる。こうして再び速度基準
がＶC からＶD に切替り刃物台１５はホームへ向って後
退する。
局 Ｌ0 −Ｌ1 ＋Ｌ2 ≒０ ， Ｌ0 ≒Ｌ1 −Ｌ2 となる。図２に示すようなプレス切断の場合は、切断開
始の機械的な遅れを見越して残長Ｅがゼロに近づく手前
で先行して切断指令を出す。それによりクラッチ３８が
ＯＮし、モータ４１により回転させられているフライホ
イール３９の回転力がクランク機構４２に伝達され、ク
ランク機構４２が回転し、プレス４３がプレス台に向っ
て圧下し、上刃４４が下刃４５に助けられて材料１１を
カットオフする。クランク機構４２の角度検出センサに
よる切断完了信号でクラッチ３８はオフからブレーキに
変り、同じくその信号から後退信号を受取り、残長Ｅの
残留偏差ｅ0 ′と切断長Ｌ0 の読込および測長カウンタ
１４，２２のクリアが行われる。こうして再び速度基準
がＶC からＶD に切替り刃物台１５はホームへ向って後
退する。
【００１２】図４にはクラッチブレーキのプレスを例示
したが、クラッチブレーキ３８もフライホイール３９も
用いずモータ４１を数値制御することにより切断性能を
向上させる切断機（登録実用新案第１７２５８４７号）
もある。いづれにしてもこの種の切断機を以下の記述で
はダイセットシャーとよぶ。切断機構のすべてを台車に
搭載して台車ごと走行させるものも多い。これらを以下
の記述ではカットオフキャリッヂとよぶ。
したが、クラッチブレーキ３８もフライホイール３９も
用いずモータ４１を数値制御することにより切断性能を
向上させる切断機（登録実用新案第１７２５８４７号）
もある。いづれにしてもこの種の切断機を以下の記述で
はダイセットシャーとよぶ。切断機構のすべてを台車に
搭載して台車ごと走行させるものも多い。これらを以下
の記述ではカットオフキャリッヂとよぶ。
【００１３】図４ではハードウェアに依る制御回路で示
したが最近では増幅駆動回路３７のうち電力部である駆
動回路を除き、前段の増幅部まで全てをデジタルにして
コンピュータを用いる場合が多くなっており、その場合
はソフトウェアに依り図４を実現している。最近では測
長ロールを転接させる代りに、非接触の測長センサ例え
ばレーザドプラー方式のセンサを用いてそこから測長パ
ルスを得ることも可能となった。
したが最近では増幅駆動回路３７のうち電力部である駆
動回路を除き、前段の増幅部まで全てをデジタルにして
コンピュータを用いる場合が多くなっており、その場合
はソフトウェアに依り図４を実現している。最近では測
長ロールを転接させる代りに、非接触の測長センサ例え
ばレーザドプラー方式のセンサを用いてそこから測長パ
ルスを得ることも可能となった。
【００１４】前述したようにこの種の往復走行機は多種
多様あるが、そのＮＣは基本的に同じであり、従ってモ
ータの速度波形もすべて基本的に図５Ａに示す通りであ
る。つまり、刃物台１５が定加速度で前進位置決め加速
時間ｔ1 の間加速された後、前進位置決め整定時間ｔs
の間に速度と切断長が整定され、その後、前進速度Ｖで
走行しながら切断時間（切断前後での必要時間を含む）
ｔc の間に材料１１を切断し、切断完了後一定の減速度
で減速時間ｔ2 をかけて速度ゼロとなり、後退加速度で
後退加速時間ｔ3 をかけて後退し、後退速度ＶR になる
と、この速度ＶR で後退走行時間ｔ4 の間、後退走行し
た後、定減速度で後退位置決め減速時間ｔ5 をかけて減
速した後、停止位置決め時間ｔ6 だけ停止した後、再び
前進加速になる。 ＜機械仕様＞ 上記特許第８９８６４９号以来ＮＣ往復走行切断機が普
及しはじめてから２０余年この種の機械の機械仕様は先
ずどれだけ短い切断長がどれだけの材料走行速度（ライ
ン速度）で切断出来るかである。
多様あるが、そのＮＣは基本的に同じであり、従ってモ
ータの速度波形もすべて基本的に図５Ａに示す通りであ
る。つまり、刃物台１５が定加速度で前進位置決め加速
時間ｔ1 の間加速された後、前進位置決め整定時間ｔs
の間に速度と切断長が整定され、その後、前進速度Ｖで
走行しながら切断時間（切断前後での必要時間を含む）
ｔc の間に材料１１を切断し、切断完了後一定の減速度
で減速時間ｔ2 をかけて速度ゼロとなり、後退加速度で
後退加速時間ｔ3 をかけて後退し、後退速度ＶR になる
と、この速度ＶR で後退走行時間ｔ4 の間、後退走行し
た後、定減速度で後退位置決め減速時間ｔ5 をかけて減
速した後、停止位置決め時間ｔ6 だけ停止した後、再び
前進加速になる。 ＜機械仕様＞ 上記特許第８９８６４９号以来ＮＣ往復走行切断機が普
及しはじめてから２０余年この種の機械の機械仕様は先
ずどれだけ短い切断長がどれだけの材料走行速度（ライ
ン速度）で切断出来るかである。
【００１５】即ち図５ＢのＬ−Ｖ曲線が機械仕様の重要
な１つである。図５Ｂで横軸は切断長Ｌ、縦軸は切断可
能材料速度Ｖであり、Ｌを大とした時の飽和速度ＶMAX
は切断機だけでなく、その前後のライン仕様から与えら
れる事が多い。仕様として要求されるＬ−Ｖ曲線を満足
させるための設計は、この発明と直接の関係があるた
め、数値例を挙げて以下に詳述する。最高速度ＶMAX における最短切断長ＬMIN 先ず機械と材料によって定まる切断時間ｔc が与えられ
る。これは切断に必要な時間例えば回転鋸が下降を始め
てから上昇に転じて材料から離れるまでの時間ｔc0と必
ずしも同じではない。
な１つである。図５Ｂで横軸は切断長Ｌ、縦軸は切断可
能材料速度Ｖであり、Ｌを大とした時の飽和速度ＶMAX
は切断機だけでなく、その前後のライン仕様から与えら
れる事が多い。仕様として要求されるＬ−Ｖ曲線を満足
させるための設計は、この発明と直接の関係があるた
め、数値例を挙げて以下に詳述する。最高速度ＶMAX における最短切断長ＬMIN 先ず機械と材料によって定まる切断時間ｔc が与えられ
る。これは切断に必要な時間例えば回転鋸が下降を始め
てから上昇に転じて材料から離れるまでの時間ｔc0と必
ずしも同じではない。
【００１６】ダイセットシャーでプレス中央部切断とい
う条件がついている場合は刃物台１５が中央部に入るま
で待合わせてから切断に入るため切断時間ｔc には待合
わせ時間も含める。ミリングカットオフキャリッヂで切
断した材料を後続の受渡し場所まで搬送しなければなら
ない場合は切断時間ｔc には切断後の搬送時間を含め
る。
う条件がついている場合は刃物台１５が中央部に入るま
で待合わせてから切断に入るため切断時間ｔc には待合
わせ時間も含める。ミリングカットオフキャリッヂで切
断した材料を後続の受渡し場所まで搬送しなければなら
ない場合は切断時間ｔc には切断後の搬送時間を含め
る。
【００１７】以下後述のため次のように呼称する。
切断時間ｔc が切断に必要な時間ｔc0だけの機種−Ａ型
切断時間ｔc の中に切断前の位置決め時間ｔc1が必要な
機種−Ｂ型 切断時間ｔc の中に切断後の位置決め時間ｔc2が必要な
機種−Ｃ型 ＜数値例＞図５Ｃの速度波形にもとづきＬ−Ｖ曲線を求
める。
機種−Ｂ型 切断時間ｔc の中に切断後の位置決め時間ｔc2が必要な
機種−Ｃ型 ＜数値例＞図５Ｃの速度波形にもとづきＬ−Ｖ曲線を求
める。
【００１８】ＶMAX ＝２．５ｍ／ｓ，刃物台１５の後退
最高速度ＶRMAX＝３．０ｍ／ｓ，加速度αm ＝２．５／
０．２＝１２．５ｍ／ｓ2 ，ｔs ＝０．１とし、ここで
は簡単のためＡ，Ｂ，Ｃのいづれの機種もＶMAX でのｔ
c ＝０．２ｓとする。ＶMAXではｔc1もｔc2もゼロで良
いように機械設計されるからである。 ｔ1 ＝ｔ2 ＝ＶMAX ／αm ＝２．５／１２．５＝０．２ｓ， ｔ3 ＝ｔ5 ＝ＶRMAX／αm ＝３．０／１２．５＝０．２４ｓ 刃物台１５は前進長だけ後退するので ((ｔ1 ＋ｔ2)／２＋ｔs ＋ｔc ) ＶMAX ＝((ｔ3 ＋ｔ5)／２＋ｔ4 ）ＶRMAX ・・・(1) が成立つ。これらからｔ4 ＝０．１７７７，ｔ6 ＝０．
１とすると切断周期Ｔ＝１．４５７となり、ＬMIN ＝Ｔ
×ＶMAX ＝３．６４ｍとなる。
最高速度ＶRMAX＝３．０ｍ／ｓ，加速度αm ＝２．５／
０．２＝１２．５ｍ／ｓ2 ，ｔs ＝０．１とし、ここで
は簡単のためＡ，Ｂ，Ｃのいづれの機種もＶMAX でのｔ
c ＝０．２ｓとする。ＶMAXではｔc1もｔc2もゼロで良
いように機械設計されるからである。 ｔ1 ＝ｔ2 ＝ＶMAX ／αm ＝２．５／１２．５＝０．２ｓ， ｔ3 ＝ｔ5 ＝ＶRMAX／αm ＝３．０／１２．５＝０．２４ｓ 刃物台１５は前進長だけ後退するので ((ｔ1 ＋ｔ2)／２＋ｔs ＋ｔc ) ＶMAX ＝((ｔ3 ＋ｔ5)／２＋ｔ4 ）ＶRMAX ・・・(1) が成立つ。これらからｔ4 ＝０．１７７７，ｔ6 ＝０．
１とすると切断周期Ｔ＝１．４５７となり、ＬMIN ＝Ｔ
×ＶMAX ＝３．６４ｍとなる。
【００１９】ＬMIN 以下はＶMAX では切断不可能とな
る。これまでの数値制御ではＬMIN より長いＬ0 ではｔ
6 が増えるだけでその他は同じ速度波形である。次に、
各ライン速度Ｖでの最短切断長Ｌm を求める。 ((ｔ1 ＋ｔ2)／２＋ｔs ＋ｔc ) Ｖ＝((ｔ3 ＋ｔ5)／２＋ｔ4 ）ＶRMAX ・・・(2) （ｔ1 ＋ｔs ＋ｔc ＋ｔ2 ＋ｔ3 ＋ｔ4 ＋ｔ5 ＋ｔ6 ）Ｖ＝Ｌm ・・(3) ｔ1 ＝ｔ2 ＝Ｖ／１２．５，ｔ3 ＝ｔ5 ＝ＶRMAX／１２．５＝０．２４ ・・・(4) これらの式からｔ4 ＜０となるときは速度波形を図５Ｄ
に示すように定速後退走行時間ｔ4 をゼロとする。この
場合は （（ｔ1 ＋ｔ2 ) ／２＋ｔs ＋ｔc ) Ｖ＝（ｔ3 ＋ｔ5 ）ＶR ／２ ・・・(5) （ｔ1 ＋ｔs ＋ｔc ＋ｔ2 ＋ｔ3 ＋ｔ5 ＋ｔ6 ）Ｖ＝Ｌm ・・・(6) ｔ1 ＝ｔ2 ＝Ｖ／１２．５，ｔ3 ＝ｔ5 ＝ＶR ／１２．５ ・・・(7) Ａ型：ｔs ＝０．１，ｔc ＝０．２，ｔ6 ＝０．１ の
ままとして式（５）〜（７）からＶを与えるとＬm が次
のように求まる。
る。これまでの数値制御ではＬMIN より長いＬ0 ではｔ
6 が増えるだけでその他は同じ速度波形である。次に、
各ライン速度Ｖでの最短切断長Ｌm を求める。 ((ｔ1 ＋ｔ2)／２＋ｔs ＋ｔc ) Ｖ＝((ｔ3 ＋ｔ5)／２＋ｔ4 ）ＶRMAX ・・・(2) （ｔ1 ＋ｔs ＋ｔc ＋ｔ2 ＋ｔ3 ＋ｔ4 ＋ｔ5 ＋ｔ6 ）Ｖ＝Ｌm ・・(3) ｔ1 ＝ｔ2 ＝Ｖ／１２．５，ｔ3 ＝ｔ5 ＝ＶRMAX／１２．５＝０．２４ ・・・(4) これらの式からｔ4 ＜０となるときは速度波形を図５Ｄ
に示すように定速後退走行時間ｔ4 をゼロとする。この
場合は （（ｔ1 ＋ｔ2 ) ／２＋ｔs ＋ｔc ) Ｖ＝（ｔ3 ＋ｔ5 ）ＶR ／２ ・・・(5) （ｔ1 ＋ｔs ＋ｔc ＋ｔ2 ＋ｔ3 ＋ｔ5 ＋ｔ6 ）Ｖ＝Ｌm ・・・(6) ｔ1 ＝ｔ2 ＝Ｖ／１２．５，ｔ3 ＝ｔ5 ＝ＶR ／１２．５ ・・・(7) Ａ型：ｔs ＝０．１，ｔc ＝０．２，ｔ6 ＝０．１ の
ままとして式（５）〜（７）からＶを与えるとＬm が次
のように求まる。
【００２０】
Ｖ ｔ1 ｔc ｔ4 ＶR ｔ3 Ｔ Ｌm
2.5 0.2 0.2 0.177 3.0 0.24 1.457 3.64
2.3 0.184 0.2 0.131 3.0 0.24 1.379 3.17
2.1 0.168 0.2 0.088 3.0 0.24 1.304 2.74
1.9 0.152 0.2 0.046 3.0 0.24 1.23 2.34
1.7 0.136 0.2 0.007 3.0 0.24 1.159 1.97
1.5 0.120 0.2 − 2.779 0.222 1.084 1.63
1.3 0.104 0.2 − 2.562 0.205 1.018 1.19
1.1 0.088 0.2 − 2.310 0.185 0.946 1.04
Ｂ型：ＶMAX では待合わせ時間ｔc1を必要としない機械
設計が普通である。逆にＶMAX のときにホームから切断
開始位置までが以下のように求められる。
設計が普通である。逆にＶMAX のときにホームから切断
開始位置までが以下のように求められる。
【００２１】
（ｔ1 ／２＋ｔs ＋ｔc1）ＶMAX ＝（０．２／２＋０．１＋０）×２．５
＝０．５ｍ
Ｖ＜ＶMAX では同じく０．５ｍとするためにｔc1が必要
となり、 （ｔ1 ／２＋ｔs ＋ｔc1）Ｖ＝０．５，ｔ1 ＝Ｖ／１
２．５，ｔs ＝０．１ これらよりｔc1を求め、ｔ6 ＝０．１のままでＶを与え
ると周期ＴよりＬm が次のように求まる。
となり、 （ｔ1 ／２＋ｔs ＋ｔc1）Ｖ＝０．５，ｔ1 ＝Ｖ／１
２．５，ｔs ＝０．１ これらよりｔc1を求め、ｔ6 ＝０．１のままでＶを与え
ると周期ＴよりＬm が次のように求まる。
【００２２】
Ｖ ｔ1 (t1/2+ｔs )V ｔc1 ｔ4 Ｔ Ｌm ΔＬH
2.5 0.2 0.5 0 0.1767 1.457 3.64 0
2.3 0.184 0.4416 0.0254 0.1505 1.424 3.28 0.0584
2.1 0.168 0.3864 0.0541 0.1227 1.393 2.93 0.136
1.9 0.152 0.3344 0.0712 0.0914 1.347 2.56 0.1656
1.7 0.136 0.2856 0.1261 0.0785 1.357 2.31 0.2144
1.5 0.120 0.24 0.1733 0.0567 1.35 2.03 0.26
1.3 0.104 0.1976 0.2326 0.0359 1.357 1.76 0.3024
1.1 0.088 0.1584 0.3105 0.0161 1.383 1.52 0.3416
待合わせ時間ｔc1を節約するために、予めホームを前進
させておく場合がある。ホームから前進ホームまでの距
離をΔＬH として今の場合、 ΔＬH ＝０．５−（ｔ1 ／２＋ｔs ）Ｖ とすればｔc1が不要となる。このΔＬH の数値例を上記
に入れた。この場合はＢ型でも上記Ａ型と同じ速度波形
となりＬm も同じになる。つまりＬm −ΔＬH が新たな
Ｌm となり、これはＡ型のＬm と同一である。Ｃ型：Ｖ
MAX では搬送時間ｔc2を必要としない機械設計が普通で
あり、依って （ｔ1 ／２＋ｔs ＋ｔc ）ＶMAX ＝（０．２／２＋０．１＋０．２）×２．５ ＝１ｍ となる。ホームから１ｍが受渡し場所である。Ｖ＜Ｖ
MAX のときは（ｔ1 ／２＋ｔs ＋ｔc ）Ｖ＝１よりｔc
＝ｔ c0 ＋ｔ c2 ＝０．２＋ｔc2が求まるのでＶを与えて周
期ＴよりＬm が求まる。
させておく場合がある。ホームから前進ホームまでの距
離をΔＬH として今の場合、 ΔＬH ＝０．５−（ｔ1 ／２＋ｔs ）Ｖ とすればｔc1が不要となる。このΔＬH の数値例を上記
に入れた。この場合はＢ型でも上記Ａ型と同じ速度波形
となりＬm も同じになる。つまりＬm −ΔＬH が新たな
Ｌm となり、これはＡ型のＬm と同一である。Ｃ型：Ｖ
MAX では搬送時間ｔc2を必要としない機械設計が普通で
あり、依って （ｔ1 ／２＋ｔs ＋ｔc ）ＶMAX ＝（０．２／２＋０．１＋０．２）×２．５ ＝１ｍ となる。ホームから１ｍが受渡し場所である。Ｖ＜Ｖ
MAX のときは（ｔ1 ／２＋ｔs ＋ｔc ）Ｖ＝１よりｔc
＝ｔ c0 ＋ｔ c2 ＝０．２＋ｔc2が求まるのでＶを与えて周
期ＴよりＬm が求まる。
【００２３】
Ｖ ｔ1 (t1/2+ｔs +tc0)V ｔc2 ｔ4 Ｔ Ｌm ΔＬH
2.5 0.2 1.0 0 0.1767 1.457 4.00 0
2.3 0.184 0.9016 0.0428 0.1639 1.412 3.25 0.0984
2.1 0.168 0.8064 0.0922 0.1521 1.368 2.87 0.1936
1.9 0.152 0.7144 0.1503 0.1415 1.326 2.52 0.2856
1.7 0.136 0.6256 0.2202 0.1318 1.284 2.18 0.3744
1.5 0.120 0.54 0.3067 0.1234 1.243 1.86 0.46
1.3 0.104 0.4576 0.4172 0.1159 1.204 1.57 0.5424
1.1 0.088 0.3784 0.5651 0.1095 1.166 1.28 0.6216
搬送時間ｔc2を節約するため予めホームを前進させてお
く場合がある。ホームから前進ホームまでの距離をΔＬ
H としてこの場合 ΔＬH ＝１−（ｔ1 ／２＋ｔs ＋ｔc0）Ｖ とすればｔc2が不要となる。上記数値例にΔＬH を記入
した。この場合はＣ型でもＡ型と同じ速度波形となりＬ
m も同じである。
く場合がある。ホームから前進ホームまでの距離をΔＬ
H としてこの場合 ΔＬH ＝１−（ｔ1 ／２＋ｔs ＋ｔc0）Ｖ とすればｔc2が不要となる。上記数値例にΔＬH を記入
した。この場合はＣ型でもＡ型と同じ速度波形となりＬ
m も同じである。
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】上記のＮＣ往復走行切
断機は加減速度αm が厳しいままの固定であり、そのた
め機械的な衝撃が大きく且つその繰返しにより機械寿命
に少からぬ影響を与えている。衝撃が起す振動が外乱と
なり切断長のバラツキを大きくする。即ち加速度αmの
設定は機械仕様であるＬ−Ｖ曲線に沿って行われてい
る。Ｌ−Ｖ曲線上のＬMI N を含めた最短切断長Ｌm を切
断可能にする加速度に設定される。ＶMAX 以下のライン
速度Ｖで且つＬm より長い切断長Ｌo のとき、言い換え
ればＬ−Ｖ曲線の内側（図５Ｂの斜線が施されている
側）へ入ったところでは従来の数値制御では停止時間ｔ
6 が長くなるだけである。ところが実際にはＬ−Ｖ曲線
の上ではなくその内側へ入ったところでの運転が殆どで
ある。従来においては切断機のみならず、先に述べた各
種往復加工機も、従来の切断機と同様の機械仕様である
設定加工長Ｌo −材料速度Ｖ曲線に沿った加速度αm の
設定が行われており、加工台に対する加減速度がそのα
m に固定されていて、機械にとって過酷なものであっ
た。
断機は加減速度αm が厳しいままの固定であり、そのた
め機械的な衝撃が大きく且つその繰返しにより機械寿命
に少からぬ影響を与えている。衝撃が起す振動が外乱と
なり切断長のバラツキを大きくする。即ち加速度αmの
設定は機械仕様であるＬ−Ｖ曲線に沿って行われてい
る。Ｌ−Ｖ曲線上のＬMI N を含めた最短切断長Ｌm を切
断可能にする加速度に設定される。ＶMAX 以下のライン
速度Ｖで且つＬm より長い切断長Ｌo のとき、言い換え
ればＬ−Ｖ曲線の内側（図５Ｂの斜線が施されている
側）へ入ったところでは従来の数値制御では停止時間ｔ
6 が長くなるだけである。ところが実際にはＬ−Ｖ曲線
の上ではなくその内側へ入ったところでの運転が殆どで
ある。従来においては切断機のみならず、先に述べた各
種往復加工機も、従来の切断機と同様の機械仕様である
設定加工長Ｌo −材料速度Ｖ曲線に沿った加速度αm の
設定が行われており、加工台に対する加減速度がそのα
m に固定されていて、機械にとって過酷なものであっ
た。
【００２５】この発明の目的はライン速度Ｖと設定長Ｌ
O とから自動的に加速度を緩め且つ後退速度を低くして
機械にやさしい往復走行加工機の数値制御方法を提供す
ることにある。
O とから自動的に加速度を緩め且つ後退速度を低くして
機械にやさしい往復走行加工機の数値制御方法を提供す
ることにある。
【００２６】
【課題を解決するための手段】この発明によれば、設定
加工長Ｌo と材料走行速度Ｖから、これらにより決まる
加工周期Ｔにおいて、停止位置決め時間ｔ6 をなるべく
最小値に近づけるように、前進加速度、後退加速度、後
退速度の少なくとも１つを変更する。前進制御において
は前進時間ＴF が加工周期Ｔの半分以下で良いという条
件と、前進開始から加工時間ｔc の位置に達するまでの
加工機の移動長をほぼ一定にするという条件を用い、こ
れを満す範囲内で前進加速度をなるべく小とする。但し
最大可能走行長ＳMAX 以下に前進距離を制限する条件も
付ける。
加工長Ｌo と材料走行速度Ｖから、これらにより決まる
加工周期Ｔにおいて、停止位置決め時間ｔ6 をなるべく
最小値に近づけるように、前進加速度、後退加速度、後
退速度の少なくとも１つを変更する。前進制御において
は前進時間ＴF が加工周期Ｔの半分以下で良いという条
件と、前進開始から加工時間ｔc の位置に達するまでの
加工機の移動長をほぼ一定にするという条件を用い、こ
れを満す範囲内で前進加速度をなるべく小とする。但し
最大可能走行長ＳMAX 以下に前進距離を制限する条件も
付ける。
【００２７】また前進制御において、加工前又は後に位
置決め時間を必要とする機種の場合はその加工前又は後
の位置決め時間と材料走行速度Ｖとの積だけ、加工機の
前進を先行させる。後退制御においては、加工周期Ｔか
ら前進時間ＴF を差し引いた残り時間内で、最小の停止
位置決め時間を確保する条件を用いて、後退加速度、後
退速度をなるべく小さくする。
置決め時間を必要とする機種の場合はその加工前又は後
の位置決め時間と材料走行速度Ｖとの積だけ、加工機の
前進を先行させる。後退制御においては、加工周期Ｔか
ら前進時間ＴF を差し引いた残り時間内で、最小の停止
位置決め時間を確保する条件を用いて、後退加速度、後
退速度をなるべく小さくする。
【００２８】以下に、前進加速度、前進の先行距離、後
退加速度、後退速度をそれぞれ求める方法と、具体的数
値例を切断機を例として説明する。先ずそのために加速
度を固定とせず可能な限り下げるための計算式を求め
る。それには図４で数値速度変換器２６，３４の特性Ｖ
＝Ｋ√ＤのＫを小さくすれば良いことを以下に示す。
退加速度、後退速度をそれぞれ求める方法と、具体的数
値例を切断機を例として説明する。先ずそのために加速
度を固定とせず可能な限り下げるための計算式を求め
る。それには図４で数値速度変換器２６，３４の特性Ｖ
＝Ｋ√ＤのＫを小さくすれば良いことを以下に示す。
【００２９】最大加速度をαm とし、αm のときＶに対
する加速時間をｔ1m、その間の加速距離をＤm 、このと
きの数値速度変換器の特性をＶ＝Ｋm √Ｄとすれば次の
関係がある。 Ｄm ＝ｔ1m・V/2 ，ｔ1m＝V/αm 、Ｋm 2 ＝V2／Ｄm よ
りαm ＝Ｋm 2 /2 即ち加速度は数値速度変換器のゲイン係数の２乗に比例
する。依って加速度を変更するには数値速度変換器の係
数を変更すれば良い。加速度α1 のとき速度Ｖまでの加
速時間ｔ1 、加速距離をＤ、数値速度変換器特性をＶ＝
Ｋ√Ｄとし、Ｋ＝ｋ1 Ｋm とするとこの関係が得られ
る。
する加速時間をｔ1m、その間の加速距離をＤm 、このと
きの数値速度変換器の特性をＶ＝Ｋm √Ｄとすれば次の
関係がある。 Ｄm ＝ｔ1m・V/2 ，ｔ1m＝V/αm 、Ｋm 2 ＝V2／Ｄm よ
りαm ＝Ｋm 2 /2 即ち加速度は数値速度変換器のゲイン係数の２乗に比例
する。依って加速度を変更するには数値速度変換器の係
数を変更すれば良い。加速度α1 のとき速度Ｖまでの加
速時間ｔ1 、加速距離をＤ、数値速度変換器特性をＶ＝
Ｋ√Ｄとし、Ｋ＝ｋ1 Ｋm とするとこの関係が得られ
る。
【００３０】ｔ1 ＝Ｖ／α1 ，Ｄ＝Ｖｔ1 ／２，Ｖ＝ｋ
1 Ｋm √Ｄより α1 ＝ｋ1 2Ｋm 2 ／２＝ｋ1 2αm 前進位置決め加速時間ｔ1 における加速度α1 を下げる
ための目安を考える。この加速度を下げたために後退の
速度波形が厳しくなっては無意味であるから、後退がせ
めて前進と同程度の速度波形とする。この点から前進時
間ＴF が一周期Ｔ＝Ｌo ／Ｖの半分以下という条件が１
つの目安となり得る。
1 Ｋm √Ｄより α1 ＝ｋ1 2Ｋm 2 ／２＝ｋ1 2αm 前進位置決め加速時間ｔ1 における加速度α1 を下げる
ための目安を考える。この加速度を下げたために後退の
速度波形が厳しくなっては無意味であるから、後退がせ
めて前進と同程度の速度波形とする。この点から前進時
間ＴF が一周期Ｔ＝Ｌo ／Ｖの半分以下という条件が１
つの目安となり得る。
【００３１】機械のストローク即ち最大走行長には自ら
制限があるので、ホームから整定時間ｔs を終了するま
での走行長が加速度を下げても一定のＬH とするのが合
理的なもう１つの目安である。これらより以下の条件を
満すことが示される。 ＴF ＝２ｔ1 ＋ｔs ＋ｔc ≦Ｔ／２＝ＬO ／２Ｖ ・・・(8) （ｔ1 ／２＋ｔs ）Ｖ＝ＬH ・・・(9) 但し、ｔ1 ＝ｔ2 ＝Ｖ／ｋ1 2αm ・・・(10) ｔ2 をｔ1 と同じにとるのが計算し易く、またこの種の
機械は損失が少いので加速と減速がほぼ同じ負荷となる
ように加速度を等しくするのがモータにも機械にも望ま
しい。
制限があるので、ホームから整定時間ｔs を終了するま
での走行長が加速度を下げても一定のＬH とするのが合
理的なもう１つの目安である。これらより以下の条件を
満すことが示される。 ＴF ＝２ｔ1 ＋ｔs ＋ｔc ≦Ｔ／２＝ＬO ／２Ｖ ・・・(8) （ｔ1 ／２＋ｔs ）Ｖ＝ＬH ・・・(9) 但し、ｔ1 ＝ｔ2 ＝Ｖ／ｋ1 2αm ・・・(10) ｔ2 をｔ1 と同じにとるのが計算し易く、またこの種の
機械は損失が少いので加速と減速がほぼ同じ負荷となる
ように加速度を等しくするのがモータにも機械にも望ま
しい。
【００３２】ｋ1 は数値速度変換器のゲイン係数であり
下げるにも限度がある。但し下限を０．７としても加速
度は０．７2 ＝０．４９に下がる。この発明の実施例と
してはｋ1 ＝1.0 ，0.95，0.9 ，0.84，0.77，0.7 ，の
（ｋ1 2＝1 ，0.9, 0.8, 0.7, 0.6, 0.5 ）どれかを選択
する。安全のために計算で求まるｋ1 より大きい方を選
ぶ。ＬH としてはＶMAX のときのホームから切断開始点
までの距離にとるのが妥当である。即ちＬH ＝（ｔ1 ／
２＋ｔs ）ＶMAX とする。Ａ型の数値例 式（８）（９）（１０）より得られる ｔ1 ＝２（ＬH ／Ｖ−ｔs ），ｋ1 ＝√（Ｖ／ｔ1 αm ）， ＴF ＝２ｔ1 ＋ｔs ＋ｔc ≦ＬO ／２Ｖ の関係式に、ｔs ＝０．１ｓ，ｔc ＝ｔc0＝０．２ｓ， ＬH ＝（０．２／２＋０．１）×２．５＝０．５ｍ（ＶMAX ＝２．５ｍ／ｓ とし）とを代入し、 更にα1 ＝ｋ1 2αm ＝ｋ1 2×１２．５ｍ／ｓ2 ，ｔ1 ＝Ｖ／α1 の関係から種々のＶに対して、ｔ1 ，ｋ1 を計算し、更
にそのｋ1 に対し、前記選択可能なｋ 1 の値から用いる
ｋ1 を決め、そのｋ 1 に対するα1 ，ｔ1 ，ＴF，
ｔo 、Ｓ（後述する）を求めた結果を示す。
下げるにも限度がある。但し下限を０．７としても加速
度は０．７2 ＝０．４９に下がる。この発明の実施例と
してはｋ1 ＝1.0 ，0.95，0.9 ，0.84，0.77，0.7 ，の
（ｋ1 2＝1 ，0.9, 0.8, 0.7, 0.6, 0.5 ）どれかを選択
する。安全のために計算で求まるｋ1 より大きい方を選
ぶ。ＬH としてはＶMAX のときのホームから切断開始点
までの距離にとるのが妥当である。即ちＬH ＝（ｔ1 ／
２＋ｔs ）ＶMAX とする。Ａ型の数値例 式（８）（９）（１０）より得られる ｔ1 ＝２（ＬH ／Ｖ−ｔs ），ｋ1 ＝√（Ｖ／ｔ1 αm ）， ＴF ＝２ｔ1 ＋ｔs ＋ｔc ≦ＬO ／２Ｖ の関係式に、ｔs ＝０．１ｓ，ｔc ＝ｔc0＝０．２ｓ， ＬH ＝（０．２／２＋０．１）×２．５＝０．５ｍ（ＶMAX ＝２．５ｍ／ｓ とし）とを代入し、 更にα1 ＝ｋ1 2αm ＝ｋ1 2×１２．５ｍ／ｓ2 ，ｔ1 ＝Ｖ／α1 の関係から種々のＶに対して、ｔ1 ，ｋ1 を計算し、更
にそのｋ1 に対し、前記選択可能なｋ 1 の値から用いる
ｋ1 を決め、そのｋ 1 に対するα1 ，ｔ1 ，ＴF，
ｔo 、Ｓ（後述する）を求めた結果を示す。
【００３３】
選択した 最小の
Ｖ ｔ1 ｋ1 ｋ1 α1 ｔ1 ＴF ＬO Ｓ（後述）
(9)式 (10) 式 (8) 式
2.5 0.2 1.0 1.0 12.5 0.2 0.7 3.5 1.25
2.3 0.2348 0.883 0.9 10.13 0.227 0.754 3.47 1.21
2.1 0.2762 0.779 0.84 8.82 0.238 0.776 3.26 1.13
1.9 0.326 0.682 0.7 6.125 0.310 0.92 3.50 1.16
1.7 用いず 0.7 6.125 0.278 0.856 2.91 0.98
1.5 用いず 0.7 6.125 0.245 0.790 2.37 0.82
1.3 用いず 0.7 6.125 0.212 0.724 1.88 0.67
1.1 用いず 0.7 6.125 0.180 0.659 1.45 0.53
与えられたＬO が、若し与えられたＶに対し、（８）式
から求めた最小ＬO より短かくＬm との間にあれば
（９），（１０）式から選んだｋ1 ではなく（８）式か
ら求まるｔ1 およびｋ1 にしなければならない（ＬO ＜
Ｌm であれば切断不可能）。
から求めた最小ＬO より短かくＬm との間にあれば
（９），（１０）式から選んだｋ1 ではなく（８）式か
ら求まるｔ1 およびｋ1 にしなければならない（ＬO ＜
Ｌm であれば切断不可能）。
【００３４】
Ｂ型では（９）式に代って、（ｔ1 ／２＋ｔs ＋ｔc1）Ｖ＝ＬH ・・(11)
とする。待合わせ時間ｔc1を終了までの走行長を一定と
する目安にする。Ｖの低下に応じて（１１）式でｔc1＝
０とするｔ1 に出来れば良いが、ｔ1 をむやみに増やせ
ないときはホームを前進させて見掛上ＬH を小さくすれ
ばｔ c1 の増加を防げる。
する目安にする。Ｖの低下に応じて（１１）式でｔc1＝
０とするｔ1 に出来れば良いが、ｔ1 をむやみに増やせ
ないときはホームを前進させて見掛上ＬH を小さくすれ
ばｔ c1 の増加を防げる。
【００３５】併しホームが固定していないと毎回の潤滑
油補給が困るなどの場合は前進が不可能か又はホームを
複数個所に設けることによって或程度解決出来る。ホー
ムを前進させる場合前進長ΔＬH は次式で求まる。 ΔＬH ＝ＬH −（ｔ1 ／２＋ｔs ）Ｖ＝ｔc1・Ｖ ・・(12) 他方でストローク制限がある。最大走行長には自ら限度
がある。その限度をＳMA X 、ｔc1＝０の時の前進走行長
をＬ2Fとすると Ｓ＝Ｌ2F＋ΔＬH ＝（ｔ1 ＋ｔs ＋ｔc ）Ｖ＋ΔＬH ≦ＳMAX ・・(13) という条件も満足させなければならない。Ｂ型の数値例 同じくｋ1 ＝1.0 ，0.95, 0.9 ，0.84, 0.77，0.7 の６
段とすれば、（１０），（１１）式より求まるｋ1 に近
い但し安全のために大きい方のｋ1 を選択する。
油補給が困るなどの場合は前進が不可能か又はホームを
複数個所に設けることによって或程度解決出来る。ホー
ムを前進させる場合前進長ΔＬH は次式で求まる。 ΔＬH ＝ＬH −（ｔ1 ／２＋ｔs ）Ｖ＝ｔc1・Ｖ ・・(12) 他方でストローク制限がある。最大走行長には自ら限度
がある。その限度をＳMA X 、ｔc1＝０の時の前進走行長
をＬ2Fとすると Ｓ＝Ｌ2F＋ΔＬH ＝（ｔ1 ＋ｔs ＋ｔc ）Ｖ＋ΔＬH ≦ＳMAX ・・(13) という条件も満足させなければならない。Ｂ型の数値例 同じくｋ1 ＝1.0 ，0.95, 0.9 ，0.84, 0.77，0.7 の６
段とすれば、（１０），（１１）式より求まるｋ1 に近
い但し安全のために大きい方のｋ1 を選択する。
【００３６】α1 ＝ｋ1 2αm ＝ｋ1 2×１２．５，ｔ1 ＝
Ｖ／α1 ，ｔs ＝０．１，ｔc ＝ｔ c1＋ｔc0＝ｔc1＋
０．２ Ａ型では選んだｋ1 によるｔ1 で（９）式が満足出来な
くなっても良かったが、Ｂ型では（１１）式を満足させ
なければならない。ＬH ＝（０．２／２＋０．１）×
２．５＝０．５ｍとする。
Ｖ／α1 ，ｔs ＝０．１，ｔc ＝ｔ c1＋ｔc0＝ｔc1＋
０．２ Ａ型では選んだｋ1 によるｔ1 で（９）式が満足出来な
くなっても良かったが、Ｂ型では（１１）式を満足させ
なければならない。ＬH ＝（０．２／２＋０．１）×
２．５＝０．５ｍとする。
【００３７】以下数値例ではｋ1 が下限になった後、
（１２）式によるホーム前進を行わせる。 選択した 最小の Ｖ ｔ1 ｋ1 ｋ1 α1 ｔ1 ｔc1 ΔＬH ＴF ＬO Ｓ (11) 式 (10)式 (8) 式 2.5 0.2 1.0 1.0 12.5 0.2 0 0 0.7 3.5 1.25 2.3 0.2348 0.883 0.9 10.13 0.227 0.0039 0 0.758 3.49 1.22 2.1 0.2762 0.779 0.84 8.82 0.238 0.0191 0 0.795 3.34 1.17 1.9 0.326 0.682 0.7 6.125 0.310 0.0082 0 0.928 3.53 1.17 1.7 用いず 0.7 6.125 0.278 0 0.094 0.856 2.91 1.08 1.5 用いず 0.7 6.125 0.245 0 0.166 0.79 2.37 0.98 1.3 用いず 0.7 6.125 0.212 0 0.232 0.724 1.88 0.90 1.1 用いず 0.7 6.125 0.180 0 0.291 0.66 1.45 0.82 ΔＬH は予め決めた複数個所に限られ、つまり条件があ
って（１２）式で与えるＬH の通りの前進が出来ない場
合その分（１１）式よりｔc1が発生する。
（１２）式によるホーム前進を行わせる。 選択した 最小の Ｖ ｔ1 ｋ1 ｋ1 α1 ｔ1 ｔc1 ΔＬH ＴF ＬO Ｓ (11) 式 (10)式 (8) 式 2.5 0.2 1.0 1.0 12.5 0.2 0 0 0.7 3.5 1.25 2.3 0.2348 0.883 0.9 10.13 0.227 0.0039 0 0.758 3.49 1.22 2.1 0.2762 0.779 0.84 8.82 0.238 0.0191 0 0.795 3.34 1.17 1.9 0.326 0.682 0.7 6.125 0.310 0.0082 0 0.928 3.53 1.17 1.7 用いず 0.7 6.125 0.278 0 0.094 0.856 2.91 1.08 1.5 用いず 0.7 6.125 0.245 0 0.166 0.79 2.37 0.98 1.3 用いず 0.7 6.125 0.212 0 0.232 0.724 1.88 0.90 1.1 用いず 0.7 6.125 0.180 0 0.291 0.66 1.45 0.82 ΔＬH は予め決めた複数個所に限られ、つまり条件があ
って（１２）式で与えるＬH の通りの前進が出来ない場
合その分（１１）式よりｔc1が発生する。
【００３８】Ｃ型ではホームから受渡し場所までの距離
ＬC によって次式の条件が生ずる。 （ｔ1 ／２＋ｔs ＋ｔc ）Ｖ＝Ｌc ・・・(14) 前述の通り機械としてはＶMAX のときの切断時間ｔc は
ｔc0だけで搬送時間は不必要なように設計されているの
が普通である。従って ＬC ＝（ｔ1 ／２＋ｔs ＋ｔc0）ＶMAX で定まる。Ｖ＜ＶMAX のときに加速度が最大加速度αm
のままであれば前記数値例のようにｔc ＝ｔc0＋ｔc2が
増加する。併し（１３）式の制限のもとにｔc2がなるべ
く小さくなるように加速度を下げてｔ1 を延ばすという
のが加速度を下げるための目安となる。但し加速度だけ
では無理な場合はホームをΔＬH だけ前進させるのが良
い。即ち ΔＬH ＝ＬC −（ｔ1 ／２＋ｔs ＋ｔc0）Ｖ＝ｔc2・Ｖ ・・・(15)Ｃ型数値例 同じくｋ1 ＝1.0 ，0.95, 0.9 ，0.84，0.77，0.7 の６
段とすれば、（１０）式とｔc ＝ｔc0＝０．２としたと
きの（１４）式から求まるｋ1 に近い、但し安全のため
に大きい方のｋ1 を選ぶ。
ＬC によって次式の条件が生ずる。 （ｔ1 ／２＋ｔs ＋ｔc ）Ｖ＝Ｌc ・・・(14) 前述の通り機械としてはＶMAX のときの切断時間ｔc は
ｔc0だけで搬送時間は不必要なように設計されているの
が普通である。従って ＬC ＝（ｔ1 ／２＋ｔs ＋ｔc0）ＶMAX で定まる。Ｖ＜ＶMAX のときに加速度が最大加速度αm
のままであれば前記数値例のようにｔc ＝ｔc0＋ｔc2が
増加する。併し（１３）式の制限のもとにｔc2がなるべ
く小さくなるように加速度を下げてｔ1 を延ばすという
のが加速度を下げるための目安となる。但し加速度だけ
では無理な場合はホームをΔＬH だけ前進させるのが良
い。即ち ΔＬH ＝ＬC −（ｔ1 ／２＋ｔs ＋ｔc0）Ｖ＝ｔc2・Ｖ ・・・(15)Ｃ型数値例 同じくｋ1 ＝1.0 ，0.95, 0.9 ，0.84，0.77，0.7 の６
段とすれば、（１０）式とｔc ＝ｔc0＝０．２としたと
きの（１４）式から求まるｋ1 に近い、但し安全のため
に大きい方のｋ1 を選ぶ。
【００３９】α1 ＝ｋ1 2αm ＝ｋ1 2×１２．５，ｔ1 ＝
Ｖ／α1 ，ｔs ＝０．１，ｔc ＝０．２＋ｔc2，ＬC ＝
（０．２／２＋０．１＋０．２）×２．５＝１ｍ、以下
数値例では、ｋ1 が下限になったあと（１５）式による
ホーム前進を行わせる。 選択した 最小の Ｖ ｔ1 ｋ1 ｋ1 α1 ｔ1 ｔc2 ΔＬH ＴF ＬO Ｓ (14) 式 (10)式 (8) 式 2.5 0.2 1.0 1.0 12.5 0.2 0 0 0.7 3.5 1.25 2.3 0.2696 0.826 0.84 8.82 0.261 0.0043 0 0.826 3.80 1.30 2.1 0.3524 0.690 0.7 6.125 0.343 0.0048 0 0.991 4.16 1.36 1.9 用いず 0.7 6.125 0.310 0 0.136 0.92 3.50 1.30 1.7 用いず 0.7 6.125 0.278 0 0.254 0.856 2.91 1.24 1.5 用いず 0.7 6.125 0.245 0 0.366 0.79 2.37 1.18 1.3 用いず 0.7 6.125 0.212 0 0.472 0.724 1.88 1.14 1.1 用いず 0.7 6.125 0.180 0 0.58 0.66 1.45 1.19 Ｌ0 が上記最小のＬ0 より小さいときは（８）式にＬ0
とＶを与えてｔ1 を定める。ΔＬH に条件があって（１
５）式の通りの前進が出来ない場合はその分（１４）式
からｔc2が発生する。又Ｓ＞ＳMAX になるところでは
（１３）式を満足させるｔ1 ，ｋ1 に制限する。後退 前進では上述の通り様々な条件の下に材料に追従し走間
位置決めを行わなければならない。併し後退での唯一の
条件は前進に入る前に後退を終えるというだけである。
Ｖ／α1 ，ｔs ＝０．１，ｔc ＝０．２＋ｔc2，ＬC ＝
（０．２／２＋０．１＋０．２）×２．５＝１ｍ、以下
数値例では、ｋ1 が下限になったあと（１５）式による
ホーム前進を行わせる。 選択した 最小の Ｖ ｔ1 ｋ1 ｋ1 α1 ｔ1 ｔc2 ΔＬH ＴF ＬO Ｓ (14) 式 (10)式 (8) 式 2.5 0.2 1.0 1.0 12.5 0.2 0 0 0.7 3.5 1.25 2.3 0.2696 0.826 0.84 8.82 0.261 0.0043 0 0.826 3.80 1.30 2.1 0.3524 0.690 0.7 6.125 0.343 0.0048 0 0.991 4.16 1.36 1.9 用いず 0.7 6.125 0.310 0 0.136 0.92 3.50 1.30 1.7 用いず 0.7 6.125 0.278 0 0.254 0.856 2.91 1.24 1.5 用いず 0.7 6.125 0.245 0 0.366 0.79 2.37 1.18 1.3 用いず 0.7 6.125 0.212 0 0.472 0.724 1.88 1.14 1.1 用いず 0.7 6.125 0.180 0 0.58 0.66 1.45 1.19 Ｌ0 が上記最小のＬ0 より小さいときは（８）式にＬ0
とＶを与えてｔ1 を定める。ΔＬH に条件があって（１
５）式の通りの前進が出来ない場合はその分（１４）式
からｔc2が発生する。又Ｓ＞ＳMAX になるところでは
（１３）式を満足させるｔ1 ，ｋ1 に制限する。後退 前進では上述の通り様々な条件の下に材料に追従し走間
位置決めを行わなければならない。併し後退での唯一の
条件は前進に入る前に後退を終えるというだけである。
【００４０】この点に着目しこの発明では後退には独自
の加速度と独自の走行速度を選択する処理とその選択に
多少の誤差があっても後退終了直前でさえあれば問題無
く前進に移れるようにする処理を設ける。独自の加速度
と独自の走行速度を選択する処理について述べる。ｔ3 区間 後退減速時間ｔ2 と同様、後退加速時間ｔ3 にステップ
状に与えられる後退速度基準に対し、この発明では変化
率制限を与える。そのとき後退位置決め減速時間ｔ5 と
別の加速度にしなければならない理由も無いからｔ5 と
同じ加速度ｋ2 2αm （後述）とする。ｔ5 区間 加速度α5 ＝ＶR ／ｔ5 を下げるには前進位置決め加速
時間ｔ1 のときと同様に後退残長の数値速度変換器の係
数にｋ2 ＜１を乗ずれば良い。即ち α5 ＝ｋ2 2αm ，ｔ5 ＝ＶR ／ｋ2 2αm ｔ4 区間 後退速度ＶR で走行している時間であるがこの時間は前
進走行長Ｌ2Fに後退走行長Ｌ2Rを等しくする条件から定
まる。ｔ1 ＝ｔ2 ，ｔ3 ＝ｔ5 であるから Ｌ2R＝（ｔ3 ＋ｔ4 ）ＶR ＝Ｌ2F ・・・(16)ｔ6 区間 停止位置決め区間であり機種によるが普通は０．１ｓｅ
ｃもあれば良い。実際にはｔ1 ，ｔs ，ｔc ，ｔ2 ，ｔ
3 ，ｔ4 ，ｔ5 のすべてがｔ6 にしわ寄せされＴ＝Ｌ0
／Ｖは動かないためにｔ6 が変動する。ｋ2 ，ＶR 従ってＴR ＝Ｔ−ＴF の間に後退完了即ち（１６）式を
満足させればどんな加速度ｋ2 2αm 及びどんな速度ＶR
でも良い。機械にやさしくするために加速度も速度も低
い方がよい。
の加速度と独自の走行速度を選択する処理とその選択に
多少の誤差があっても後退終了直前でさえあれば問題無
く前進に移れるようにする処理を設ける。独自の加速度
と独自の走行速度を選択する処理について述べる。ｔ3 区間 後退減速時間ｔ2 と同様、後退加速時間ｔ3 にステップ
状に与えられる後退速度基準に対し、この発明では変化
率制限を与える。そのとき後退位置決め減速時間ｔ5 と
別の加速度にしなければならない理由も無いからｔ5 と
同じ加速度ｋ2 2αm （後述）とする。ｔ5 区間 加速度α5 ＝ＶR ／ｔ5 を下げるには前進位置決め加速
時間ｔ1 のときと同様に後退残長の数値速度変換器の係
数にｋ2 ＜１を乗ずれば良い。即ち α5 ＝ｋ2 2αm ，ｔ5 ＝ＶR ／ｋ2 2αm ｔ4 区間 後退速度ＶR で走行している時間であるがこの時間は前
進走行長Ｌ2Fに後退走行長Ｌ2Rを等しくする条件から定
まる。ｔ1 ＝ｔ2 ，ｔ3 ＝ｔ5 であるから Ｌ2R＝（ｔ3 ＋ｔ4 ）ＶR ＝Ｌ2F ・・・(16)ｔ6 区間 停止位置決め区間であり機種によるが普通は０．１ｓｅ
ｃもあれば良い。実際にはｔ1 ，ｔs ，ｔc ，ｔ2 ，ｔ
3 ，ｔ4 ，ｔ5 のすべてがｔ6 にしわ寄せされＴ＝Ｌ0
／Ｖは動かないためにｔ6 が変動する。ｋ2 ，ＶR 従ってＴR ＝Ｔ−ＴF の間に後退完了即ち（１６）式を
満足させればどんな加速度ｋ2 2αm 及びどんな速度ＶR
でも良い。機械にやさしくするために加速度も速度も低
い方がよい。
【００４１】ＴR ＝ｔ3 ＋ｔ4 ＋ｔ5 ＋ｔ6 ＝Ｔ−ＴF
ｔ3 ＝ｔ5 ＝ＶR ／ｋ2 2αm
（１６）式からｔ4 ＝Ｌ2F／ＶR −ｔ3
これらから
Ｔ＝Ｌ0 ／Ｖ＝ＴF ＋Ｌ2F／ＶR ＋ＶR ／ｋ2 2αm ＋ｔ6 ・・・(17)
（１７）式でｔ6 ＞≒０．１となる限りにおいて小さい
ｋ2 と低いＶR を選択すれば機械にやさしい制御が実現
する。
ｋ2 と低いＶR を選択すれば機械にやさしい制御が実現
する。
【００４２】
【発明の実施の形態】この発明を切断機に適用した実施
例について図３にもとづき説明する。図３において図４
と対応する部分に同一符号を付けてある。停止位置決め
時間ｔ6 の状態から説明を始める。このときは比較器５
１により切替スイッチ３３は速度基準ＶREとして制限器
５２の出力ＶD ′を選択している。制限器５２は数値速
度変換器３４からの入力ＶD に対してその値をＶR に制
限するだけであり、停止中はＶD ＝ＶD ′≒０、制限器
５３は入力ＶREが正で減小するとき（ｔ2 ）の変化率を
ｋ1 2αm に、負で増加するとき（ｔ3 ）の変化率をｋ2 2
αm に制限し、それ以外の制限はしない。ｔ5 では数値
速度変換器３４はその入力Ｌ2 ′に対して出力Ｖ D ＝ｋ
2 Ｋm √Ｌ2 ′（ここでＫm は最大加速度αm のときの
係数）を出力し、即ちＬ2 ′の減小に伴なうＶD 減小の
加速度はｋ2 2Ｋm とする。測長カウンタ２３はホームセ
ンサによりそのセンサからホームまでの距離ＨL にプリ
セットされるが、もしΔＬH が与えられているときはＨ
L −ΔＬH にプリセットするのでホーム位置は可変とな
りセンサからＨL 又はそこからΔＬH 前進したところを
ホームとする。
例について図３にもとづき説明する。図３において図４
と対応する部分に同一符号を付けてある。停止位置決め
時間ｔ6 の状態から説明を始める。このときは比較器５
１により切替スイッチ３３は速度基準ＶREとして制限器
５２の出力ＶD ′を選択している。制限器５２は数値速
度変換器３４からの入力ＶD に対してその値をＶR に制
限するだけであり、停止中はＶD ＝ＶD ′≒０、制限器
５３は入力ＶREが正で減小するとき（ｔ2 ）の変化率を
ｋ1 2αm に、負で増加するとき（ｔ3 ）の変化率をｋ2 2
αm に制限し、それ以外の制限はしない。ｔ5 では数値
速度変換器３４はその入力Ｌ2 ′に対して出力Ｖ D ＝ｋ
2 Ｋm √Ｌ2 ′（ここでＫm は最大加速度αm のときの
係数）を出力し、即ちＬ2 ′の減小に伴なうＶD 減小の
加速度はｋ2 2Ｋm とする。測長カウンタ２３はホームセ
ンサによりそのセンサからホームまでの距離ＨL にプリ
セットされるが、もしΔＬH が与えられているときはＨ
L −ΔＬH にプリセットするのでホーム位置は可変とな
りセンサからＨL 又はそこからΔＬH 前進したところを
ホームとする。
【００４３】残長Ｅ＝Ｌ0 −Ｌ1 ＋Ｌ2 ＋ｅ0 が減小
し、ＶB も減小し、ＶC はＶに向って増加する。数値速
度変換器２６は入力Ｅに対してＶB ＝ｋ1 ｋm √Ｅを出
力する。比較器５１は図４で用いた従来の符号判別器で
はなく、Ｖ C とＶD ′を正負を含めて代数的に大小を比
較し、大きい方を選択するようにスイッチ３３を切替え
る。
し、ＶB も減小し、ＶC はＶに向って増加する。数値速
度変換器２６は入力Ｅに対してＶB ＝ｋ1 ｋm √Ｅを出
力する。比較器５１は図４で用いた従来の符号判別器で
はなく、Ｖ C とＶD ′を正負を含めて代数的に大小を比
較し、大きい方を選択するようにスイッチ３３を切替え
る。
【００４４】停止位置決め時間ｔ6 ではＶD ＝ＶD ′≒
０であるからＶC ＞０となる時点で比較器５１がスイッ
チ３３をＶD ′からＶC に切替える。併し必ずしも停止
に到らずその直前で後退減速中のとき即ちＶD ′＜０で
あっても若しＶC ＜０が代数的にＶC ≧ＶD ′となれば
比較器５１がスイッチ３３をＶC へ切替える。そのため
いづれにしてもＶC の増加に応じて前進加速になりその
加速度は数値速度変換器２６の係数に対応してｋ1 2αm
となる。加速が終了するとき例えばＶB の変化を読取る
ことにより前記整定時間ｔs を過ぎるところで加工に入
るように加工指令が出される。その出し方は機種によっ
て異なる。
０であるからＶC ＞０となる時点で比較器５１がスイッ
チ３３をＶD ′からＶC に切替える。併し必ずしも停止
に到らずその直前で後退減速中のとき即ちＶD ′＜０で
あっても若しＶC ＜０が代数的にＶC ≧ＶD ′となれば
比較器５１がスイッチ３３をＶC へ切替える。そのため
いづれにしてもＶC の増加に応じて前進加速になりその
加速度は数値速度変換器２６の係数に対応してｋ1 2αm
となる。加速が終了するとき例えばＶB の変化を読取る
ことにより前記整定時間ｔs を過ぎるところで加工に入
るように加工指令が出される。その出し方は機種によっ
て異なる。
【００４５】Ａ型であれば直ちに実切断時間ｔc0が始ま
るようにする。Ｂ型では加工開始位置までの走行を条件
とすることを除けばＡ型と同じとする。Ｃ型ではＡ型と
同じにするのが普通である。ただ加工完了後の後退指令
に条件がつくだけである。
るようにする。Ｂ型では加工開始位置までの走行を条件
とすることを除けばＡ型と同じとする。Ｃ型ではＡ型と
同じにするのが普通である。ただ加工完了後の後退指令
に条件がつくだけである。
【００４６】機械側から後退指令を受取ると測長カウン
タ１４，２２がクリアされるのでＶ B が急増、ＶC がマ
イナスへ急減する。Ｌ1 ，Ｌ2 がクリアされるとき残長
Ｅの残留偏差ｅ0 と共に設定長も次のＬ0 を読込んでお
りライン速度Ｖと共にｋ1 生成器５４，Ｋ2 生成器５５
に知らされる。ｋ1 生成器５４では（８），（９），
（１０），（１１），（１３）式よりｋ1 とｋ1 2αm 、
（１２），（１５）式よりΔＬH を算出し、ｋ1 を数値
速度変換器２６に、ｋ1 2αm を制限器５３にΔＬ H を測
長カウンタ（Ｌ2 ′）２３に与える。ｋ1 生成器５４と
してはその都度計算を行う手段でも良いが、予め計算し
ておいた数値のメモリーであっても良い。
タ１４，２２がクリアされるのでＶ B が急増、ＶC がマ
イナスへ急減する。Ｌ1 ，Ｌ2 がクリアされるとき残長
Ｅの残留偏差ｅ0 と共に設定長も次のＬ0 を読込んでお
りライン速度Ｖと共にｋ1 生成器５４，Ｋ2 生成器５５
に知らされる。ｋ1 生成器５４では（８），（９），
（１０），（１１），（１３）式よりｋ1 とｋ1 2αm 、
（１２），（１５）式よりΔＬH を算出し、ｋ1 を数値
速度変換器２６に、ｋ1 2αm を制限器５３にΔＬ H を測
長カウンタ（Ｌ2 ′）２３に与える。ｋ1 生成器５４と
してはその都度計算を行う手段でも良いが、予め計算し
ておいた数値のメモリーであっても良い。
【００４７】刃物台１５が前進しているのでＬ2 ′は大
きい値でありＶD も大きいマイナスであるが制限器５２
の出力ＶD ′はＶR なるマイナス値にリミットされてい
る。それにしてもＶC のマイナスが大きくＶD ′＞ＶC
に急変するので比較器５１によりスイッチ３３がＶREと
してＶC からＶD ′に切替える。制限器５３にマイナス
値が突入するためそれまでのＶC ≒Ｖから急減するがそ
の減小率はｋ1 2αm に抑えられて漸次ゼロへ向う。前進
測長器５０は前進時間ＴF と前進走行長Ｌ2Fを測定す
る。モータエンコーダ２１が正転している間の時間ＴF
と、その間のパルスから前進走行長Ｌ2Fを測定し、これ
らの測定結果ＴF 、Ｌ2Fと、設定加工長Ｌ 0 、設定ライ
ン速度（材料速度）Ｖとがｋ2 生成器５５に与えられ
る。ｋ2 生成器５５は（１７）式からｋ2 、ＶR を算出
する。ｋ2 として例えば前記のように６段階とし前進の
ｋ1 より小さい値をパラメータにしてＶR を算出するの
が良い。ｋ2 生成器５５としては切断ごとにｋ2 とＶR
を算出する手段であっても良いが、予め計算しておいた
数値のメモリーであっても良い。
きい値でありＶD も大きいマイナスであるが制限器５２
の出力ＶD ′はＶR なるマイナス値にリミットされてい
る。それにしてもＶC のマイナスが大きくＶD ′＞ＶC
に急変するので比較器５１によりスイッチ３３がＶREと
してＶC からＶD ′に切替える。制限器５３にマイナス
値が突入するためそれまでのＶC ≒Ｖから急減するがそ
の減小率はｋ1 2αm に抑えられて漸次ゼロへ向う。前進
測長器５０は前進時間ＴF と前進走行長Ｌ2Fを測定す
る。モータエンコーダ２１が正転している間の時間ＴF
と、その間のパルスから前進走行長Ｌ2Fを測定し、これ
らの測定結果ＴF 、Ｌ2Fと、設定加工長Ｌ 0 、設定ライ
ン速度（材料速度）Ｖとがｋ2 生成器５５に与えられ
る。ｋ2 生成器５５は（１７）式からｋ2 、ＶR を算出
する。ｋ2 として例えば前記のように６段階とし前進の
ｋ1 より小さい値をパラメータにしてＶR を算出するの
が良い。ｋ2 生成器５５としては切断ごとにｋ2 とＶR
を算出する手段であっても良いが、予め計算しておいた
数値のメモリーであっても良い。
【００４８】速度基準ＶREがゼロからマイナスに減小
し、ＶR に制限されたあとホームに近づくとホームセン
サ２０を通過し、そこで測長カウンタ（Ｌ2 ′）２３は
ホームまでの距離ＨL −ΔＬH にプリセットされる。測
長カウンタ（Ｌ2 ′）２３の減小でＶD がＶR より低く
なれば減速位置決めに入り停止位置決め時間ｔ6 を迎え
る。しかしながらＴF 、Ｌ2Fの測定およびｋ2 生成器５
５からのｋ2 ，ＶR に誤差があるため後退中にＶC ≧Ｖ
D ′となることもあり得る。そのときは速度基準はＶC
に切替わりｋ1 2αm の加速度で後退速度が減小し停止を
経て前進加速に入るのでトラブルは生じない。
し、ＶR に制限されたあとホームに近づくとホームセン
サ２０を通過し、そこで測長カウンタ（Ｌ2 ′）２３は
ホームまでの距離ＨL −ΔＬH にプリセットされる。測
長カウンタ（Ｌ2 ′）２３の減小でＶD がＶR より低く
なれば減速位置決めに入り停止位置決め時間ｔ6 を迎え
る。しかしながらＴF 、Ｌ2Fの測定およびｋ2 生成器５
５からのｋ2 ，ＶR に誤差があるため後退中にＶC ≧Ｖ
D ′となることもあり得る。そのときは速度基準はＶC
に切替わりｋ1 2αm の加速度で後退速度が減小し停止を
経て前進加速に入るのでトラブルは生じない。
【００４９】生成器５４，５５の計算結果又はメモリー
内容は現地試運転調整により修正ないし微調整される。
その場合のためには、生成器５４，５５をメモリーにし
ておいて現場でボタン５６，５７によりｋ1 ，ｋ2 もさ
ることながら特にＶR を手動介入で修正するのが便利で
ある。前進測長器５０では、ｔs ，ｔc が与えられてい
るから、ｋ1 生成器５４で求めたｋ1 を用いてｔ1 を求
め、２ｔ1 ＋ｔs ＋ｔc ＝ＴF を計算してＴF を求めて
もよい。
内容は現地試運転調整により修正ないし微調整される。
その場合のためには、生成器５４，５５をメモリーにし
ておいて現場でボタン５６，５７によりｋ1 ，ｋ2 もさ
ることながら特にＶR を手動介入で修正するのが便利で
ある。前進測長器５０では、ｔs ，ｔc が与えられてい
るから、ｋ1 生成器５４で求めたｋ1 を用いてｔ1 を求
め、２ｔ1 ＋ｔs ＋ｔc ＝ＴF を計算してＴF を求めて
もよい。
【００５０】図４の説明でも述べた通り、図３では大部
分をハードウェアに依る制御回路で示したがコンピュー
タを用いてソフトウェアに依り実現出来る。例えば材料
走行速度Ｖ＝２ｍ／ｓ、設定加工長Ｌ0 ＝４．８ｍの場
合、従来においては加速度は前進も後退も共にαm ＝１
０ｍ／ｓ2 とされ、かつ後退速度Ｖ R ＝２ｍ／ｓ、つま
りＶと等しくされた、その場合の速度波形は図２Ａに示
すようになった。これに対し、この発明を適用すると、
例えば前進加速度は１０ｍ／ｓ2 と従来と同一とした
が、後退加速度を５ｍ／ｓ2 とし、かつ後退速度ＶR ＝
０．７５ｍ／ｓとし、図２Ｂに示す速度波形で制御する
ことができる。つまり、従来の停止位置決め時間ｔ6 を
短かくし、その分後退加速度、後退速度をそれぞれ小と
し、後退制御において、従来と比較して、機械にやさし
い制御を行うことができる。
分をハードウェアに依る制御回路で示したがコンピュー
タを用いてソフトウェアに依り実現出来る。例えば材料
走行速度Ｖ＝２ｍ／ｓ、設定加工長Ｌ0 ＝４．８ｍの場
合、従来においては加速度は前進も後退も共にαm ＝１
０ｍ／ｓ2 とされ、かつ後退速度Ｖ R ＝２ｍ／ｓ、つま
りＶと等しくされた、その場合の速度波形は図２Ａに示
すようになった。これに対し、この発明を適用すると、
例えば前進加速度は１０ｍ／ｓ2 と従来と同一とした
が、後退加速度を５ｍ／ｓ2 とし、かつ後退速度ＶR ＝
０．７５ｍ／ｓとし、図２Ｂに示す速度波形で制御する
ことができる。つまり、従来の停止位置決め時間ｔ6 を
短かくし、その分後退加速度、後退速度をそれぞれ小と
し、後退制御において、従来と比較して、機械にやさし
い制御を行うことができる。
【００５１】また、材料走行速度Ｖ＝１ｍ／ｓ、加工設
定長Ｌ0 ＝２．２ｍの場合、従来においては、後退速度
ＶR を２ｍ／ｓ、前進加速度、後退加速度を共にαm ＝
１０ｍ／ｓ2 として、図２Ｃに示す速度波形で制御して
いた。これに対してこの発明を適用すると、例えば、後
退速度ＶR ＝０．７５ｍ／ｓ、前進加速度、後退加速度
を共に５ｍ／ｓ2 とし、図２Ｄに示す速度波形で制御す
ることができる。この場合も、ｔ6 を従来より小さくし
て、前進加速度、後退加速度とも、従来より小さくする
ことができ、機械に著しくやさしい制御となる。
定長Ｌ0 ＝２．２ｍの場合、従来においては、後退速度
ＶR を２ｍ／ｓ、前進加速度、後退加速度を共にαm ＝
１０ｍ／ｓ2 として、図２Ｃに示す速度波形で制御して
いた。これに対してこの発明を適用すると、例えば、後
退速度ＶR ＝０．７５ｍ／ｓ、前進加速度、後退加速度
を共に５ｍ／ｓ2 とし、図２Ｄに示す速度波形で制御す
ることができる。この場合も、ｔ6 を従来より小さくし
て、前進加速度、後退加速度とも、従来より小さくする
ことができ、機械に著しくやさしい制御となる。
【００５２】先に述べたように、この発明は、往復走行
切断機の制御のみならず、穴明け機構、切欠き機構、印
刷機構、加熱機構、貼合せ機構などの各種加工機構を加
工台に搭載させ、この加工台を、走行する材料に沿って
往復走行させて、走行する材料に対して、走間加工をす
る場合に適用でき、この場合は、前記実施例において
「切断機」を「加工機構」、「切断」を「加工」と、読
みかえれば、そのままこれら往復走行加工機に適用でき
る。
切断機の制御のみならず、穴明け機構、切欠き機構、印
刷機構、加熱機構、貼合せ機構などの各種加工機構を加
工台に搭載させ、この加工台を、走行する材料に沿って
往復走行させて、走行する材料に対して、走間加工をす
る場合に適用でき、この場合は、前記実施例において
「切断機」を「加工機構」、「切断」を「加工」と、読
みかえれば、そのままこれら往復走行加工機に適用でき
る。
【００５３】
【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、材
料速度Ｖと加工設定長Ｌ0 とから、なるべく小さい加速
度、かつなるべく低い後退速度を自動的に設定すること
ができ、機械にやさしい数値制御を行うことができる。
料速度Ｖと加工設定長Ｌ0 とから、なるべく小さい加速
度、かつなるべく低い後退速度を自動的に設定すること
ができ、機械にやさしい数値制御を行うことができる。
【図１】この発明方法による制御速度波形例を示す図。
【図２】Ａ及びＣはそれぞれ従来方法による制御速度波
形を示す図、Ｂ及びＣはそれぞれＡ及びＣと対応するこ
の発明方法による制御速度波形を示す図である。
形を示す図、Ｂ及びＣはそれぞれＡ及びＣと対応するこ
の発明方法による制御速度波形を示す図である。
【図３】この発明方法を実施する制御装置の機能構成例
を示すブロック図。
を示すブロック図。
【図４】従来の方法を実施する制御装置の機能構成を示
すブロック図。
すブロック図。
【図５】従来方法の制御速度波形を示す図、Ｂは加工可
能な設定長Ｌと材料走行速度Ｖ特性図、Ｃは材料走行速
度が最高ＶMAX での最短切断長に対する従来法の制御速
度波形図、Ｄは最高速度ＶMAX より遅い材料走行速度Ｖ
での最短切断長に対する従来法の制御速度波形図であ
る。
能な設定長Ｌと材料走行速度Ｖ特性図、Ｃは材料走行速
度が最高ＶMAX での最短切断長に対する従来法の制御速
度波形図、Ｄは最高速度ＶMAX より遅い材料走行速度Ｖ
での最短切断長に対する従来法の制御速度波形図であ
る。
Claims (2)
- 【請求項１】 材料走行長Ｌ1 と加工機走行長Ｌ2 との
差を設定加工長Ｌ0から差引いてそれを残長とし、その
残長を速度に変換して残長速度とし、その残長速度を材
料走行速度Ｖから減算して速度基準とし、残長がゼロに
向うとき加工機が加速に入り、残長ゼロ近傍で加工機が
材料に追従しながら走間加工を行わせる数値制御往復走
行加工機の制御方法において、 設定加工長Ｌ0 と材料走行速度Ｖとから定まる加工周期
Ｔ（＝Ｌ 0 ／Ｖ）と、材料走行速度Ｖとに応じて、上記
加工周期Ｔのうち残長ゼロ近傍で必要な最小限の位置決
め整定時間ｔs と加工に必要な時間ｔc とを除く残り時
間（Ｔ−ｔ s −ｔ c ）のうち、停止位置決め時間ｔ 6 が
なるべく短くなるように、即ちなるべく長い走行時間
（Ｔ−ｔ s −ｔ c −ｔ 6 ）となるように、加工機の前進
と後退の残長を速度に変換するゲイン係数ｋ 1 とｋ 2 を
それぞれ１より小さくすることによって、当該加工機の
機械仕様であるＬ−Ｖ曲線上の最大加速度α m より小さ
い加速度ｋ 1 2 α m とｋ 2 2 α m とし、かつ後退速度Ｖ R を
可及的小さくすることを特徴とする数値制御往復走行加
工機の制御方法。 - 【請求項２】 加工設定長Ｌ 0 及び材料走行速度Ｖをア
ドレスとしてメモリーから上記ｋ 1 を読み出して上記変
更を行い、 加工設定長Ｌ 0 、材料走行速度Ｖ、加工機の前進時間Ｔ
F 、加工機の前進距離Ｌ 2F をアドレスとしてメモリーか
ら後退加速度ｋ 2 と後退速度Ｖ R を読み出して上記変更
を行うことを特徴とする請求項１記載の数値制御往復走
行加工機の制御方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30195796A JP3392666B2 (ja) | 1996-11-13 | 1996-11-13 | 数値制御往復走行加工機の制御方法 |
| US08/961,522 US5932985A (en) | 1996-11-13 | 1997-10-30 | Process of controlling numerically controlled back-and-forth running treating machine |
| DE19750322A DE19750322A1 (de) | 1996-11-13 | 1997-11-13 | Verfahren zur Steuerung einer numerisch gesteuerten, sich hin- und herbewegenden Bearbeitungsmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30195796A JP3392666B2 (ja) | 1996-11-13 | 1996-11-13 | 数値制御往復走行加工機の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10146717A JPH10146717A (ja) | 1998-06-02 |
| JP3392666B2 true JP3392666B2 (ja) | 2003-03-31 |
Family
ID=17903162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30195796A Expired - Fee Related JP3392666B2 (ja) | 1996-11-13 | 1996-11-13 | 数値制御往復走行加工機の制御方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5932985A (ja) |
| JP (1) | JP3392666B2 (ja) |
| DE (1) | DE19750322A1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1086327C (zh) * | 1999-05-14 | 2002-06-19 | 宋志新 | 平板机定尺剪切控制方法及其装置 |
| DE60030667T2 (de) * | 1999-12-24 | 2007-09-13 | Seiko Epson Corp. | Vorrichtung und Verfahren zur Motorsteuerung |
| TW474097B (en) * | 2000-04-26 | 2002-01-21 | Umax Data Systems Inc | Method for reducing discontinuity in scanning |
| US7117777B1 (en) * | 2004-02-04 | 2006-10-10 | River Solutions, Inc. | Flying punch for webs |
| US8783082B2 (en) * | 2009-08-12 | 2014-07-22 | Formtek, Inc. | Rotary stamper |
| CN103323200B (zh) * | 2013-05-15 | 2015-07-22 | 华中科技大学 | 主轴空运行激励下速度相关的刀尖点模态参数的获取方法 |
| ES2683177T3 (es) * | 2014-05-07 | 2018-09-25 | Fives Oto S.P.A. | Máquina para cortar un objeto en movimiento |
| CN111015785B (zh) * | 2019-12-27 | 2021-05-18 | 湖南鼎一致远科技发展有限公司 | 一种切刀减速方法及装置 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE795583A (fr) * | 1972-02-18 | 1973-08-16 | Philips Nv | Procede et dispositif de positionnement |
| JPS51149480A (en) * | 1975-06-16 | 1976-12-22 | Nasuko Kk | Servo device for n umerical control |
| US4112999A (en) * | 1977-03-07 | 1978-09-12 | Roberts Corporation | Conveyor control system |
| JPS5548517A (en) * | 1978-10-04 | 1980-04-07 | Nasuko Kk | Cutting controller |
| US4600865A (en) * | 1984-10-29 | 1986-07-15 | Westinghouse Electric Corp. | Transportation apparatus |
| US5105700A (en) * | 1990-03-12 | 1992-04-21 | Kusakabe Electric & Machinery Co., Ltd. | Tube cutting apparatus and method |
| JP3271519B2 (ja) * | 1996-06-24 | 2002-04-02 | ナスコ株式会社 | 回転走行切断機の制御方法 |
-
1996
- 1996-11-13 JP JP30195796A patent/JP3392666B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-10-30 US US08/961,522 patent/US5932985A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-11-13 DE DE19750322A patent/DE19750322A1/de not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10146717A (ja) | 1998-06-02 |
| DE19750322A1 (de) | 1998-05-14 |
| US5932985A (en) | 1999-08-03 |
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