JPS62190514A - Controller for intermittent driving mechanism - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To ignore the steady-state deviation of an intermittent driving mechanism practically by sampling the steady-state deviation in each one moving process and correcting either a target position or an actual position in accordance with this steady-state deviation. CONSTITUTION:A rolling phase signal is inputted to a driving timing generating circuit 17, and a comparator 17c is set to the high level when the counted value of a counter 17a coincides with the value of the crank angle at the end of rolling which is set to a reference value setting counter 17b. The comparator 17c is set to the low level when the counted value of the counter 17a coincides with the value of the crank angle at the start of rolling which is set to the counter 17b. When the rolling process is terminated, the circuit 17 sends a driving start command signal again; and when this signal is received, a steady- state deviation ei sampled by a sampler 24 is set to a target value generator 18, and the initial value of a target extent of movement is corrected. Similarly, the sampler 24 samples the steady-state deviation at the driving end command signal reception time to correct the target extent of movement.

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は間欠駆動機構を制御する制御装置、特に、ピル
が−ミル等に用いられている間欠駆動機構の制御装置に
関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a control device for controlling an intermittent drive mechanism, and particularly to a control device for an intermittent drive mechanism used in a pill mill or the like.

（従来の技術） 従来からシームレス管等の製造にピルガ−ミルが用いら
れている。ビルが〜ミルは圧延ロールを備える圧延機構
、材料送）機構、及び材料回転機構を備えてお卦、圧延
ロールが１往復する毎、即ち、１圧延工程を終える毎に
材料を軸方向に所定の長さ送シ出し、同時に材料とマン
ドレルとに所定角度の周方向回転を与えて１次の圧延工
程を行っている〆（なお、この場合、材料送シ機構及び
゛材料回転機構がそれぞれ間欠駆動機構である）。(Prior Art) Pilger mills have been used to manufacture seamless pipes and the like. The building is equipped with a rolling mechanism equipped with rolling rolls, a material feeding mechanism, and a material rotation mechanism, and each time the rolling roll makes one reciprocation, that is, every time one rolling process is completed, the material is moved in a predetermined direction in the axial direction. At the same time, the material and mandrel are rotated at a predetermined angle in the circumferential direction to perform the first rolling process (in this case, the material feeding mechanism and the material rotation mechanism are drive mechanism).

これら材料送シ機構及び材料回転機構の制御は材料の目
標移動量（目標位置）を予め設定しておき、実際の移動
量（移動位置）を検知して、目標移動量と実移動量とを
比較して、フィードバック制御によって行われている。To control these material feeding mechanisms and material rotation mechanisms, the target movement amount (target position) of the material is set in advance, the actual movement amount (movement position) is detected, and the target movement amount and the actual movement amount are determined. In comparison, this is done through feedback control.

（発明が解決しようとする問題点） ところで１間欠駆動機構の場合、制御系を構成するコン
ポーネントの零点ずれ、温度ドリフト。(Problems to be Solved by the Invention) In the case of an intermittent drive mechanism, there are zero point shifts and temperature drifts of the components that make up the control system.

あるいは機械系のガタ、フリクションに起因してフィー
ドバック制御を行っても目標移動量と実移動是に偏差（
定常偏差）が生じてしまい、′１．た移動完了時に微動
が生じ、目標移動値に制御できないという問題点がある
。Or, due to backlash or friction in the mechanical system, even if feedback control is performed, there will be a deviation between the target travel amount and the actual travel amount (
Steady-state deviation) occurs, and '1. There is a problem in that slight movement occurs when the movement is completed, making it impossible to control the movement value to the target movement value.

（問題点を解決するための手段） 本発明による間欠駆動機構の制御装置は、材料を間欠的
に駆動するための間欠駆動機構に用いられ、予め定めら
れた目標位置と前記材料の実際の位置（以下実位置とい
う）とを比較して前記材料の移動位置をフィードバック
制御する制御装置であって、前記材料の移動が終了する
ごとに、前記目標位置と前記実位置との偏差をサンプリ
ングするサンプル手段を備え、前記目標位置及び実位置
のいずれか一方を前記偏差で補正するようにしたことを
特徴としている。(Means for Solving the Problems) A control device for an intermittent drive mechanism according to the present invention is used for an intermittent drive mechanism for intermittently driving a material, and is configured to control a predetermined target position and an actual position of the material. (hereinafter referred to as the actual position), the control device performs feedback control of the movement position of the material, the sample sample sampling the deviation between the target position and the actual position each time movement of the material ends. The present invention is characterized in that it includes means for correcting either the target position or the actual position using the deviation.

（実施例） 以下本発明について実施例によって説明する。(Example) The present invention will be explained below with reference to Examples.

まず、第３図を参照して本発明が適用されるピルガ−ミ
ルについて説明する。First, a pilger mill to which the present invention is applied will be explained with reference to FIG.

圧延機構は主モータ１と、主モータ１に連結されたクラ
ンクシャフト２と、クランクシャフト２に連結された前
後進可能なロールスタンド３とを（１１ｆｔ、ｔている
。ロールスタンド３に組み込まれた上下一対の圧延ロー
ル４の回転軸にはビニオンギア６が結合され、これがラ
ック５と係合して圧延ロール４をロールスタンド３の前
後進運動ニヨって回転させ、かつ前進限と後進限との間
を往復させる。The rolling mechanism includes a main motor 1, a crankshaft 2 connected to the main motor 1, and a roll stand 3 connected to the crankshaft 2 that can move forward and backward (11ft, t. Binion gears 6 are coupled to the rotating shafts of the pair of upper and lower rolling rolls 4, which engage with the racks 5 to rotate the rolling rolls 4 in accordance with the forward and backward movement of the roll stand 3, and to set forward and backward limits. Go back and forth between.

材料送シ機構はロールスタンド３の材料入側に設けられ
たフィードキャリッジｌＯと、フィードキャリッジ１０
に螺合する送シネジ１１と、送シネジ１１に歯車を介し
て連結される送シ用モータ９とを備えている。送シネソ
１１は周方向のみに可動で、軸方向には動かないように
なっている。The material feeding mechanism includes a feed carriage 10 provided on the material input side of the roll stand 3 and a feed carriage 10.
The feed screw 11 is screwed into the feed screw 11, and the feed motor 9 is connected to the feed screw 11 via a gear. The feed cines 11 is movable only in the circumferential direction and is not movable in the axial direction.

送シ用モータ９には材料の移動位置を検出するための移
動位置検出器１５が連結されている。A moving position detector 15 is connected to the feed motor 9 to detect the moving position of the material.

材料回転機構は回転可能なマンドレルチャック１２と、
ロールスタンド３の材料入側及び出側にそれぞれ設けら
れ２回転可能な入口チャック１３及び出口チャック１４
と、これらマンドレルチャック１２．入口チャック１３
．及び出口チャック１４を駆動するための回転用モータ
８とを備えている。マンドレルチャック１２はマンドレ
ルヲ完全に固定するが、一方、入口チャック１３及び出
口チャック１４は材料送シを可能とするため材料の周方
向の動き、即ち回転運動のみを規制し、材料の軸方向の
動きは許容されるようになっている。The material rotation mechanism includes a rotatable mandrel chuck 12,
An inlet chuck 13 and an outlet chuck 14 are provided on the material inlet and outlet sides of the roll stand 3 and can rotate twice.
and these mandrel chucks 12. Entrance chuck 13
．． and a rotation motor 8 for driving the exit chuck 14. The mandrel chuck 12 completely fixes the mandrel, while the inlet chuck 13 and the outlet chuck 14 restrict only the circumferential movement of the material, that is, the rotational movement, and restrict the axial movement of the material to enable material feeding. has become acceptable.

回転モータ８には材料の回転位置を検出するための回転
位置検出器１６が連結されている。A rotational position detector 16 is connected to the rotational motor 8 to detect the rotational position of the material.

次に材料送シ機構及び材料回転機構を制御する制御装置
について説明する。Next, a control device that controls the material feeding mechanism and the material rotation mechanism will be explained.

制御装置７には圧延が現時点において１圧延工程のどの
段階にあるのかを知らせる圧延位相信号が入力されてい
る。この圧延位相信号を受けた制御装置７はこの信号に
基づいて、１圧延工程の終了を検知し１次の圧延工程の
開始までの所謂アイドル期間中に材料送シ機構の送シモ
ータ９ヘフィードキャリッソ１０を材料送シ方向へ所定
量移動させるのに必要な指令（送シ指令）を送シ、同時
に材料回転機構の回転用モータ８ヘマンドレルチヤツク
１２．入口チャック１３．及び出口チャック１４を所定
角度回転させるのに必要な指令（回転指令）を送る。A rolling phase signal indicating which stage of one rolling process the rolling is currently in is input to the control device 7. The control device 7 that has received this rolling phase signal detects the end of one rolling process based on this signal, and controls the feed motor 9 of the material feeding mechanism during the so-called idle period until the start of the first rolling process. Send a command (feeding command) necessary to move the Risso 10 by a predetermined amount in the material feeding direction, and at the same time send the rotation motor 8 of the material rotation mechanism. Entrance chuck 13. and sends a command (rotation command) necessary to rotate the exit chuck 14 by a predetermined angle.

ここで、制御装置について第１図（、）　、　（ｂ）及
び第２図（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｅ）を参照してさ
らに詳しく説明する。The control device will now be described in more detail with reference to FIGS. 1(a), 2(b) and 2(a), (b), and (e).

なお、制御装置は材料送シ機構及び材料回転機構それぞ
れの側御部を備えているが、構成及び動作は同様である
ので、ここでは材料送シ機構の制御部についてのみ説明
する。The control device includes side control sections for the material feeding mechanism and the material rotation mechanism, but since the configuration and operation are the same, only the control section for the material feeding mechanism will be described here.

圧延位相信号は駆動タイミング発生回路１７に入力され
る。駆動タイミング発生回路１７は圧延位相信号によっ
てクランクシャフトの位相（即ちクランク角）の現在値
を保持するカウンター１７ａ。The rolling phase signal is input to the drive timing generation circuit 17. The drive timing generation circuit 17 is a counter 17a that holds the current value of the crankshaft phase (i.e., crank angle) based on the rolling phase signal.

圧延の終了及び開始時点でのクランク角の値が設定され
ている基準値設定カウンター１７ｂ、及び比較器１７ｃ
を備えている。そして、比較器１７ｃはカウンター１７
ａのカウント値が基準値設定カウンター１７ｂに設定さ
れた圧延終了時のクランク角の値と一致すると、第２図
（Ｃ）に示すように・・イレペルとなシｊ（以下駆動開
始信号という）。A reference value setting counter 17b and a comparator 17c in which crank angle values at the end and start of rolling are set.
It is equipped with The comparator 17c is the counter 17.
When the count value of a matches the value of the crank angle at the end of rolling set in the reference value setting counter 17b, as shown in FIG. .

一方カウンター１７ａのカウント値が基準値設定カウン
ター１７ｂに設定された圧延開始時のクランク角の値と
一致すると第２図（ｃ）に示すようにロウレベルとなる
（以下駆動終了指令信号という）を送出する。On the other hand, when the count value of the counter 17a matches the value of the crank angle at the start of rolling set in the reference value setting counter 17b, it becomes a low level as shown in FIG. 2(c) (hereinafter referred to as a drive end command signal) is sent out. do.

目標値発生装置１８には材料の移動目標位置（目標移動
量）が送シモータの回転角に対応して予め設定されてお
シ、ピルガ−ミルが駆動されて。A target position (target amount of movement) of the material is preset in the target value generator 18 in accordance with the rotation angle of the feed motor, and the pilger mill is driven.

駆動タイミング発生回路１７から最初の駆動開始指令信
号を受けると、目標値発生装置１８は目標は送シ位置検
出器１５によって検知され１位置カウンター１９で材料
の送シ量がカウントされる。When receiving the first drive start command signal from the drive timing generation circuit 17, the target value generation device 18 detects the target by the feed position detector 15, and counts the amount of material fed by the 1-position counter 19.

なお１位置カウンター１９は駆動開始信号を受は入力さ
れ、制御偏差（ｅ）が求められる。この制御偏差（ｅ）
はＤ／Ａ変換器２１及び直列補償器２２を介して制御器
２３に入力され、制御器２３はこの制御偏差（ｅ）に基
づいて送りモータ９を制御する。Note that the 1-position counter 19 receives the drive start signal and calculates the control deviation (e). This control deviation (e)
is input to the controller 23 via the D/A converter 21 and the series compensator 22, and the controller 23 controls the feed motor 9 based on this control deviation (e).

駆動タイミング発生回路１７が駆動終了指令信号を発す
ると、サンプラー２４は駆動終了指令信号を受け、駆動
終了指令信号を受けた時点における制御偏差（、）をサ
ンプリングする。サンプリングの後、駆動終了指令信号
によって目標値発生回路１８が初期化されるとともに位
置カウンター１９がリセットされる。これによって制御
器２３は送シモータ９の駆動を停止する。即ち送シモー
タ９が停止する。なお、駆動タイミング発生回路１７は
駆動終了指令信号を送出するとカウンター１７ａを初期
化する。When the drive timing generation circuit 17 issues a drive end command signal, the sampler 24 receives the drive end command signal and samples the control deviation (,) at the time of receiving the drive end command signal. After sampling, the target value generation circuit 18 is initialized by the drive end command signal, and the position counter 19 is reset. As a result, the controller 23 stops driving the feed motor 9. That is, the feed motor 9 stops. Note that the drive timing generation circuit 17 initializes the counter 17a when it sends out the drive end command signal.

次に、圧延工程が終了すると、駆動タイミング発生回路
１７は再び駆動開始指令信号を送出する。Next, when the rolling process is completed, the drive timing generation circuit 17 again sends out a drive start command signal.

この駆動開始指令信号を受けると、サンシラー２４によ
ってサンプリングされた制御偏差（以下定常偏差（、ｉ
）という）が目標値発生装置１８にセットされ、目標移
動量の初期値が補正され（定常偏差（ｅｌ）を目標移動
量に加える）、この補正された目標移動量を発生する。When this drive start command signal is received, the control deviation (hereinafter referred to as steady deviation) sampled by the sun shield 24
) is set in the target value generating device 18, the initial value of the target movement amount is corrected (the steady-state deviation (el) is added to the target movement amount), and this corrected target movement amount is generated.

また、前述したように位置カウンターｍからカウント値
が送出される。Further, as described above, a count value is sent from the position counter m.

以後、同様にしてサンプラー２４は駆動終了指令信号を
受けた時点での制御偏差をサンプリングして、この定常
偏差によって目標移動量を補正する。Thereafter, the sampler 24 similarly samples the control deviation at the time of receiving the drive end command signal, and corrects the target movement amount based on this steady deviation.

このように１圧延工程が終了した時点で、目標移動ｉ（
目標位置）と実移動量（実位置）との偏差（定常偏差）
をサンプリングして、この定常偏差によって目標移動量
を補正しているから実★的に定常偏差を無視でき、設定
目標移動量に実移動量を精度よく制御することができる
。即ち、第２図０）に示すように従来の制御装置では目
標位置と実位置との間に常に定常偏差が生じてしまうが
。When one rolling process is completed in this way, the target movement i (
Deviation (steady deviation) between target position) and actual travel amount (actual position)
Since the steady deviation is sampled and the target movement amount is corrected using this steady deviation, the steady deviation can actually be ignored, and the actual movement amount can be precisely controlled to the set target movement amount. That is, as shown in FIG. 2 (0), in the conventional control device, a steady deviation always occurs between the target position and the actual position.

第２図（ｂ）に示すように本発明による制御装置では（
ｒ） れた目標位置−と実位置（ｃ）とを精度よく制御できる
。As shown in FIG. 2(b), in the control device according to the present invention (
r) The target position (-) and the actual position (c) can be precisely controlled.

上述の実施例では定常偏差によって目標移動量を補正し
ているが１位置カウンターにこの定常偏差を設定して、
実移動量（実位置）を補正するようにしてもよい（定常
偏差（ｅｌ）を実移動量から引くことになる）。なお１
回転駆動機構を制御する制御部の場合も同様の構成とな
る。In the above embodiment, the target movement amount is corrected by the steady deviation, but by setting this steady deviation in the 1-position counter,
The actual amount of movement (actual position) may be corrected (the steady-state deviation (el) is subtracted from the actual amount of movement). Note 1
A control section that controls the rotational drive mechanism also has a similar configuration.

（発明の効果） 以上説明したように本発明による制御装置では１移動過
程ごとに定常偏差をサンプリングして。(Effects of the Invention) As explained above, in the control device according to the present invention, the steady-state deviation is sampled every movement process.

この定常偏差によって目標位置及び実位置のいずれか一
方を補正しているから１間欠駆動機構の定常偏差を実質
的に無視することができ、従って位置決め繰シ返し精度
が向上する。また、駆動完了′時に見られる微動を少な
くすることができる。Since either the target position or the actual position is corrected using this steady deviation, the steady deviation of the single intermittent drive mechanism can be substantially ignored, and therefore the repeatability of positioning is improved. Further, it is possible to reduce the slight movement that occurs when driving is completed.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図ｈ＞は本発明による制御装置を示すブロック図、
第１図（ｂ）は第１図←）に示す駆動タイミング発生回
路を示すブロック図、第２図６）及び（ｂ）はそれぞれ
従来の制御装置及び本発明による制御装置による位置制
御を示す図、第２図（Ｃ）は駆動タイミング発生回路か
らの送出される信号タイミングを示す図、第３図は本発
明による制御装置を用いたピルガ−ミルを示す図である
。 １・・・駆動モータ、２・・・クランクシャフト、３・
・・ロールスタンド、４・・・圧延ロール、５・・・ラ
ンク。 ６・・・ビニオン、７・・・制御装置、８・・・回転用
モータ。 ９・・・送り用モータ、１０・・・フィードキャリッジ
。 １１・・・送シネジ、１２・・・マンドレルチャック。 １３・・・入口チャック、１４・・・出口チャック＃１
５・・・送り位置検出器、１６・・・回転位置検出器、
１７・・・駆動タイミング発生回路、１８・・・目標値
発生回路、１９・・・位置カウンタ、２０・・・減算器
、２１・・・Ｄ／Ａ変換器、２２・・・直列補償器、２
３・・・制御器。 ２４・・・サンプラー。FIG. 1 h> is a block diagram showing a control device according to the present invention;
FIG. 1(b) is a block diagram showing the drive timing generation circuit shown in FIG. , FIG. 2(C) is a diagram showing the signal timing sent out from the drive timing generation circuit, and FIG. 3 is a diagram showing a pilger mill using the control device according to the present invention. 1... Drive motor, 2... Crankshaft, 3.
...Roll stand, 4...Rolling roll, 5...Rank. 6... Binion, 7... Control device, 8... Rotation motor. 9... Feeding motor, 10... Feed carriage. 11... Feed screw, 12... Mandrel chuck. 13...Entrance chuck, 14...Exit chuck #1
5... Feed position detector, 16... Rotation position detector,
17... Drive timing generation circuit, 18... Target value generation circuit, 19... Position counter, 20... Subtractor, 21... D/A converter, 22... Series compensator, 2
3...Controller. 24... Sampler.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] １、材料を間欠的に駆動するための間欠駆動機構に用い
られ、予め定められた目標位置と前記材料の実際の位置
とを比較して前記材料の移動位置をフィードバック制御
する制御装置であって、前記材料の移動が終了するごと
に、前記目標位置と前記実際の位置との偏差をサンプリ
ングするサンプル手段を備え、前記目標位置及び実際の
位置のいずれか一方を前記偏差で補正するようにしたこ
とを特徴とする間欠駆動機構の制御装置。1. A control device used in an intermittent drive mechanism for intermittently driving a material, which performs feedback control of the moving position of the material by comparing a predetermined target position with the actual position of the material. , a sample means is provided for sampling a deviation between the target position and the actual position each time the movement of the material is completed, and either the target position or the actual position is corrected by the deviation. A control device for an intermittent drive mechanism, characterized in that: