JPH0620662B2 - ロ−タリカツタの制御方法 - Google Patents
ロ−タリカツタの制御方法Info
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- JPH0620662B2 JPH0620662B2 JP59253047A JP25304784A JPH0620662B2 JP H0620662 B2 JPH0620662 B2 JP H0620662B2 JP 59253047 A JP59253047 A JP 59253047A JP 25304784 A JP25304784 A JP 25304784A JP H0620662 B2 JPH0620662 B2 JP H0620662B2
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- speed
- shear
- motor
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- cutting
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23D—PLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23D36/00—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
- 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
- B23D36/0033—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 for obtaining pieces of a predetermined length
- B23D36/0041—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 for obtaining pieces of a predetermined length the tool moving continuously
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10T83/04—Processes
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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- Y10T83/00—Cutting
- Y10T83/465—Cutting motion of tool has component in direction of moving work
- Y10T83/4653—With means to initiate intermittent tool action
- Y10T83/4656—Tool moved in response to work-sensing means
- Y10T83/4676—With work-responsive means to initiate flying movement of tool
- Y10T83/4682—With means controlling flying speed dependent on work speed
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Numerical Control (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Control Of Multiple Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は鋼板やダンボール等を切断するロータリカッタ
のシャー位置、シャー速度および駆動モータ電流をそれ
ぞれエネルギ最小の最適条件に選んで、エネルギ最小の
運転を可能ならしめるロータリカッタの制御方法に関す
るものである。
のシャー位置、シャー速度および駆動モータ電流をそれ
ぞれエネルギ最小の最適条件に選んで、エネルギ最小の
運転を可能ならしめるロータリカッタの制御方法に関す
るものである。
例えば、ライン上を移動する鋼板やダンボール等を一定
の正確な長さに切断するには、従来より第３図に示す装
置が用いられる。この装置は、第３図中左から右へ速度
Ｖで移動するダンボール等の材料１５の移動量をローラ
３０に結合されたパルス発生器１の出力を積分すること
で得ると共に、この材料１５の移動量とシャー刃１３に
結合されたパルス発生器１１により得られるシャー刃１
３の回転移動速度及びこれを積分した回転移動量とが入
力される制御装置１２では、シャー刃１３の近接スイッ
チ３６により検出される切断完了時を基準としてモータ
９に制御指令を与えるようになっており、モータ９によ
りギヤ機構１４を介してシャー刃１３が駆動される構造
を有する。
の正確な長さに切断するには、従来より第３図に示す装
置が用いられる。この装置は、第３図中左から右へ速度
Ｖで移動するダンボール等の材料１５の移動量をローラ
３０に結合されたパルス発生器１の出力を積分すること
で得ると共に、この材料１５の移動量とシャー刃１３に
結合されたパルス発生器１１により得られるシャー刃１
３の回転移動速度及びこれを積分した回転移動量とが入
力される制御装置１２では、シャー刃１３の近接スイッ
チ３６により検出される切断完了時を基準としてモータ
９に制御指令を与えるようになっており、モータ９によ
りギヤ機構１４を介してシャー刃１３が駆動される構造
を有する。
この制御装置１２を更に詳細に説明すると、第４図に示
すように、パルス発生器１の信号からカウンタ２により
材料移動量ＬＬを得ると共に速度演算器３により材料速
度ＶＬを得る一方、パルス発生器１１の信号からカウン
タ８によりシャー移動量ＬＳを得ると共に速度演算器１
６によりシャー速度ＶＳを得る。材料移動量ＬＬとシャ
ー刃移動量ＬＳとは加算器１７でつき合わされΔＬを得
る。このΔＬの値に基づきゲインテーブル番号演算器４
は移動量ゲインテーブル５及び速度ゲインテーブル６に
テーブル番号１を出力する。そして、移動量ゲインテー
ブル５はテーブル番号Ｉに従ってゲイン係数ＧＬを求め
てＧＬ・ΔＬを出力する。同様に速度ゲインテーブル６
はＧＶ・ΔＶを出力する。なお、このΔＶはシャー速度
ＶＳと材料速度ＶＬとを加算器１８にてつき合わせた結
果である。こうして、加算器１９にて材料移動速度ＶＬ
とΔＬに基づきゲイン係数を加味した移動量ＧＬ・ΔＬ
と速度ＧＶ・ΔＶとをつき合わせて速度指令ＶＲを得
て、速度制御器７を制御するものである。なお、モータ
９の回転はパルス発生器１０により速度制御器７に入力
される。
すように、パルス発生器１の信号からカウンタ２により
材料移動量ＬＬを得ると共に速度演算器３により材料速
度ＶＬを得る一方、パルス発生器１１の信号からカウン
タ８によりシャー移動量ＬＳを得ると共に速度演算器１
６によりシャー速度ＶＳを得る。材料移動量ＬＬとシャ
ー刃移動量ＬＳとは加算器１７でつき合わされΔＬを得
る。このΔＬの値に基づきゲインテーブル番号演算器４
は移動量ゲインテーブル５及び速度ゲインテーブル６に
テーブル番号１を出力する。そして、移動量ゲインテー
ブル５はテーブル番号Ｉに従ってゲイン係数ＧＬを求め
てＧＬ・ΔＬを出力する。同様に速度ゲインテーブル６
はＧＶ・ΔＶを出力する。なお、このΔＶはシャー速度
ＶＳと材料速度ＶＬとを加算器１８にてつき合わせた結
果である。こうして、加算器１９にて材料移動速度ＶＬ
とΔＬに基づきゲイン係数を加味した移動量ＧＬ・ΔＬ
と速度ＧＶ・ΔＶとをつき合わせて速度指令ＶＲを得
て、速度制御器７を制御するものである。なお、モータ
９の回転はパルス発生器１０により速度制御器７に入力
される。
かかる装置において、シャー刃１３の周長よりも材料１
５の切断長が長い場合のモータ９に与える速度指令は第
５図のようになる。すなわち、材料速度（ラインスピー
ド）ＶＬに対してシャー速度（シャースピード）ＶＳが
加減速され、シャー刃１３が切断を完了してから停止す
るまでに材料１５が移動した距離をＬ１とすると、Ｏ＜
ＬＬ＜Ｌ１の間では制御装置１２はフイードバック制御
は行なわれず一定の減速指令のみを出す。切断完了後シ
ャー１３が一旦停止した後再び加速を始めるまで材料１
５の進んだ距離をＬ２、加速し終って材料１５の速度と
同期するまでの移動距離をＬ３とすると、 Ｌ２＜ＬＬ＜Ｌ３において、前述のΔＬを求め速度指令
を速度制御器７へ出すようにしている。
５の切断長が長い場合のモータ９に与える速度指令は第
５図のようになる。すなわち、材料速度（ラインスピー
ド）ＶＬに対してシャー速度（シャースピード）ＶＳが
加減速され、シャー刃１３が切断を完了してから停止す
るまでに材料１５が移動した距離をＬ１とすると、Ｏ＜
ＬＬ＜Ｌ１の間では制御装置１２はフイードバック制御
は行なわれず一定の減速指令のみを出す。切断完了後シ
ャー１３が一旦停止した後再び加速を始めるまで材料１
５の進んだ距離をＬ２、加速し終って材料１５の速度と
同期するまでの移動距離をＬ３とすると、 Ｌ２＜ＬＬ＜Ｌ３において、前述のΔＬを求め速度指令
を速度制御器７へ出すようにしている。
材料の切断に当り基本的指令としては、カット長さが指
定された長さとなることと、カット時のライン速度とシ
ャー刃の速度とが等しいことが必要である。したがっ
て、シャー刃１３の減速から加速に至る間に正確に一定
長さの材料を見送り、切断時点ではランインスピードと
シヤースピードとが安全に一致する必要がある。
定された長さとなることと、カット時のライン速度とシ
ャー刃の速度とが等しいことが必要である。したがっ
て、シャー刃１３の減速から加速に至る間に正確に一定
長さの材料を見送り、切断時点ではランインスピードと
シヤースピードとが安全に一致する必要がある。
上記従来例では次のような問題点があった。
(1)従来では切断個所に近づいたところで速度ゲインに
比べ位置ゲインを上げて位置を正確にしようとすると、
切断時点でのラインスピードがシャースピードと一致せ
ず、また、速度ゲインを上げて速度を合わせようとする
と切断長の精度がおちるという問題がある。このため、
切断性能を維持するには微妙な調整が必要で、ラインス
ピードが微妙に変動する実際の装置では精度維持が困難
になるという欠点がある。
比べ位置ゲインを上げて位置を正確にしようとすると、
切断時点でのラインスピードがシャースピードと一致せ
ず、また、速度ゲインを上げて速度を合わせようとする
と切断長の精度がおちるという問題がある。このため、
切断性能を維持するには微妙な調整が必要で、ラインス
ピードが微妙に変動する実際の装置では精度維持が困難
になるという欠点がある。
(2)加減速に大きなエネルギを要し、エネルギ効率が悪
い。
い。
(3)大容量モータ及び大容量モータ駆動系を要する。
本発明は前記従来の問題点を解消するために提案された
ものであり、切断精度を高精度に維持するとゝもに、エ
ネルギ最小運転を行ない、モータに対する必要馬力を下
げると同時に、ランニングコストを最小にすることので
きるロータリカッタの制御方法を提供することを目的と
するものである。
ものであり、切断精度を高精度に維持するとゝもに、エ
ネルギ最小運転を行ない、モータに対する必要馬力を下
げると同時に、ランニングコストを最小にすることので
きるロータリカッタの制御方法を提供することを目的と
するものである。
〔問題点を解決するための手段〕 本発明によるロータリカッタの制御方法は、表面にシャ
ー刃を有する一対のロータリ・シャーの間を移動する長
い材料を一定の長さに切断するため、ロータリカッタを
急速加速／減速する手段として、材料の移動速度Ｖｌを
検知して材料の移動量ｌｌを求め、シャー刃１３の速度
Ｖｓを検知してシャー刃の移動量ｌｓを求め、モータ電
流ｉを検知して、シャー位置ｌｓとシャー速度Ｖｓとモ
ータ電流ｉをフィードバックするサーボ系を構成し、か
つ、シャー位置の目標値ｘ１ **と、シャー速度Ｖｓのフ
ィードフォワード信号ｘ２ **と、モータ電流ｉのフィー
ドフォワード信号ｉ**は、それぞれ次式 但し、Ｌｓはシャー周長、 Ｌｏは材料の切断長， ＫＩはモータのトルク定数， Ｉ はモータ及びシャーの慣性モーメント により与えることを特徴とする。
ー刃を有する一対のロータリ・シャーの間を移動する長
い材料を一定の長さに切断するため、ロータリカッタを
急速加速／減速する手段として、材料の移動速度Ｖｌを
検知して材料の移動量ｌｌを求め、シャー刃１３の速度
Ｖｓを検知してシャー刃の移動量ｌｓを求め、モータ電
流ｉを検知して、シャー位置ｌｓとシャー速度Ｖｓとモ
ータ電流ｉをフィードバックするサーボ系を構成し、か
つ、シャー位置の目標値ｘ１ **と、シャー速度Ｖｓのフ
ィードフォワード信号ｘ２ **と、モータ電流ｉのフィー
ドフォワード信号ｉ**は、それぞれ次式 但し、Ｌｓはシャー周長、 Ｌｏは材料の切断長， ＫＩはモータのトルク定数， Ｉ はモータ及びシャーの慣性モーメント により与えることを特徴とする。
本発明によれば、材料移動距離の関数として、エネルギ
最小の最適制御入力および最適軌道を求め、これらを例
えばサーボ系のフィードフォワード入力としてシャーを
駆動することにより、制御精度を高くするとゝもに、エ
ネルギ最小の運転を可能ならしめるようにして、前記従
来の問題点を解消し得るようにしたものである。
最小の最適制御入力および最適軌道を求め、これらを例
えばサーボ系のフィードフォワード入力としてシャーを
駆動することにより、制御精度を高くするとゝもに、エ
ネルギ最小の運転を可能ならしめるようにして、前記従
来の問題点を解消し得るようにしたものである。
本発明の一実施例を添付図面を参照して詳細に説明す
る。
る。
第１図は本発明方法を実施するのに用いられる装置の一
実施例の構成を示す図であり第１図において、第４図と
同一部分には同符号を付しその説明は簡略化する。ロー
ラ３０につながるパルス発生器１の出力は積分器２で時
間積分され材料移動距離ｌｌとなって、最適位置指令発
生器３２、最適速度比指令発生器２２、および最適加速
度比指令発生器２４へそれぞれ入力される。これらそれ
ぞれの発生器３２，２２，２４は、切断長Ｌ０に従って
作られた理想曲線の特性を有しており、これら曲線は材
料移動速度の変動によって変化しない特性を有する。こ
の特性及び最適性に関しては後述する。
実施例の構成を示す図であり第１図において、第４図と
同一部分には同符号を付しその説明は簡略化する。ロー
ラ３０につながるパルス発生器１の出力は積分器２で時
間積分され材料移動距離ｌｌとなって、最適位置指令発
生器３２、最適速度比指令発生器２２、および最適加速
度比指令発生器２４へそれぞれ入力される。これらそれ
ぞれの発生器３２，２２，２４は、切断長Ｌ０に従って
作られた理想曲線の特性を有しており、これら曲線は材
料移動速度の変動によって変化しない特性を有する。こ
の特性及び最適性に関しては後述する。
一方、パルス発生器１１からはシャー刃１３の移動速度
Ｖｓが得られ、積分器８で時間積分してシャー刃移動量
ｌｓが得られる。このシヤー刃移動量ｌｓは位置指令発
生器３２の出力x1 **と加算器２９にて加算され、この加
算器２９では位置偏差Δｌ＝x1 **−lsを得る。この位置
偏差Δｌは位置制御器３３を通ってＶKLとして出力され
る。
Ｖｓが得られ、積分器８で時間積分してシャー刃移動量
ｌｓが得られる。このシヤー刃移動量ｌｓは位置指令発
生器３２の出力x1 **と加算器２９にて加算され、この加
算器２９では位置偏差Δｌ＝x1 **−lsを得る。この位置
偏差Δｌは位置制御器３３を通ってＶKLとして出力され
る。
また、速度比指令発生器２２から出力される速度比指令 に材料速度乗算器２３にてパルス発生器１からの出力 を乗じて なる速度指令を得る。そして、この速度指令x2 **は加算
器は３０′にて前述のＶKLとＶｓと共に加えられ、速度
偏差ΔＶ＝ＶKL＋x2 **−Vsが求められる。そして、加算
器３０′の出力は速度制御器３４を通ってＡKVとして出
力される。
器は３０′にて前述のＶKLとＶｓと共に加えられ、速度
偏差ΔＶ＝ＶKL＋x2 **−Vsが求められる。そして、加算
器３０′の出力は速度制御器３４を通ってＡKVとして出
力される。
更に、加速度比指令発生器２４から得られる加速度比指
令ｄ２ｘ１ **／ｄｌl 2に二個直列の材料速度乗算器２
５，２６にてパルス発生器１からの出力ｄｌl 2／ｄｔ２
が乗ぜられるｄ２ｘ１ **／ｄｔ２＝Ａｃなる加速度指令
を得る。しかもこの後定数掛算器２７にて電流指令ｉ**
を得る。係数器に設定してある係数は であり、ＫＩはモータのトルク定数、Ｉはモータ及びシ
ャーの慣性モーメントである。すなわち、加速度Ａｃと
モータ電流ｉとには なる関係があるので1/KIを乗ずることにより、加速度Ａ
ｃから電流ｉを求めることができる。この電流指令ｉ**
は加算器３１にて前述のＡKVとモータ９の電流検出器２
８で検出される電機子電流ｉと共に加算され、電流偏差 Δｉ＝ｉ**＋ＡKV−ｉが求められる。そして、この加算
器３１の出力は電流制御器２１を通ってモータ９に指令
を与える。
令ｄ２ｘ１ **／ｄｌl 2に二個直列の材料速度乗算器２
５，２６にてパルス発生器１からの出力ｄｌl 2／ｄｔ２
が乗ぜられるｄ２ｘ１ **／ｄｔ２＝Ａｃなる加速度指令
を得る。しかもこの後定数掛算器２７にて電流指令ｉ**
を得る。係数器に設定してある係数は であり、ＫＩはモータのトルク定数、Ｉはモータ及びシ
ャーの慣性モーメントである。すなわち、加速度Ａｃと
モータ電流ｉとには なる関係があるので1/KIを乗ずることにより、加速度Ａ
ｃから電流ｉを求めることができる。この電流指令ｉ**
は加算器３１にて前述のＡKVとモータ９の電流検出器２
８で検出される電機子電流ｉと共に加算され、電流偏差 Δｉ＝ｉ**＋ＡKV−ｉが求められる。そして、この加算
器３１の出力は電流制御器２１を通ってモータ９に指令
を与える。
つぎに、最適位置指令発生器３２、最適速度比指令発生
器２２、最適加速度比指令発生器２４の構成について述
べる。
器２２、最適加速度比指令発生器２４の構成について述
べる。
シャーの運動方程式は次式で与えられる。
モータ消費エネルギを最小にするには評価関数を次のよ
うに選べばない。
うに選べばない。
終端時刻Ｔ及び初期条件，終端条件は次のようになる。
但し、ここでＬ０：切断長，Ｌｓ：シャー周長である。
(3)式は切断時刻ＴからL0／Veで与えられることを示し
ている。初期にはシャー位置はＯであり、シャー速度は
ライン速度に同期しているものとする。終端条件は材料
がＬ０だけ移動したとき、シャーがちょうど１回転して
おり、かつライン速度に同期していることを示してい
る。終端時に切断が行なわれる。(1)式より、制御対象
の状態方程式は次のようになる。
ている。初期にはシャー位置はＯであり、シャー速度は
ライン速度に同期しているものとする。終端条件は材料
がＬ０だけ移動したとき、シャーがちょうど１回転して
おり、かつライン速度に同期していることを示してい
る。終端時に切断が行なわれる。(1)式より、制御対象
の状態方程式は次のようになる。
(6)式で表わされるシステムを(3)，(4)，(5)式の条件の
もとで(2)式を最小にする最適制御入力ｍ＊及び最適軌
道x1 *，最適速度軌道ｘ２ ＊は最大原理を用いて計算す
ると次のようになる。
もとで(2)式を最小にする最適制御入力ｍ＊及び最適軌
道x1 *，最適速度軌道ｘ２ ＊は最大原理を用いて計算す
ると次のようになる。
となる。
評価関数の値は となる。
以上は最大原理の単純な応用であり、ライン速度Ｖｅが
不変のときのみ成立つ。しかし、現実にはＶｅが時々刻
々変動する。速度変動を考慮した最適問題は終端時刻及
び境界条件が次のように与えられることになる。
不変のときのみ成立つ。しかし、現実にはＶｅが時々刻
々変動する。速度変動を考慮した最適問題は終端時刻及
び境界条件が次のように与えられることになる。
ライン速度変動は前もって知ることができないので、制
御開始時点で最適解を得ることができない。もし、ライ
ン速度変動を無視した制御を行なうと、もっとも重要な
切断精度がきわめて悪化してしまい、実用性がなくなっ
てしまう。切断精度を維持するには、 程度の精度が要求される。そこで、次の性質を持つ制御
方法を求めたことが本発明の大きなポイントである。
御開始時点で最適解を得ることができない。もし、ライ
ン速度変動を無視した制御を行なうと、もっとも重要な
切断精度がきわめて悪化してしまい、実用性がなくなっ
てしまう。切断精度を維持するには、 程度の精度が要求される。そこで、次の性質を持つ制御
方法を求めたことが本発明の大きなポイントである。
(1)速度変動がなけれ最適性が保証され、(10)式を満
す。
す。
(2)速度変動があると最適性はくずれるが、(10)〜(12)
式は満足する。
式は満足する。
速度変動がないときの最適軌道は である。ここで、 VeＴ＝Ｌ０ ……(15) Veｔ＝Ｌｅ ……(16) とおいて(13)式へ代入すると、位置の軌道は次式のよう
に、材料の移動量ｌｅのみの関係となる。
に、材料の移動量ｌｅのみの関係となる。
材料移動量を計測して(17)式を計算すればシャー位置の
準最適な軌道を知ることができる。Ｖｅが一定ならば(1
7)式は最適軌道を与える。le＝Ｌ０となったとき、シャ
ー移動量ｘ１ **は、（１７）式のｌｌにＬｏを代入して ｘ１ **（Ｌｏ）＝Ｌｓ （１８） となり、従って、∫0 TVedt＝Ｌ０を満足するＴにおい
て、位置の終端条件(12)式を満足する軌道がｌｅの関数
として得られる。
準最適な軌道を知ることができる。Ｖｅが一定ならば(1
7)式は最適軌道を与える。le＝Ｌ０となったとき、シャ
ー移動量ｘ１ **は、（１７）式のｌｌにＬｏを代入して ｘ１ **（Ｌｏ）＝Ｌｓ （１８） となり、従って、∫0 TVedt＝Ｌ０を満足するＴにおい
て、位置の終端条件(12)式を満足する軌道がｌｅの関数
として得られる。
速度の軌道は(17)式を微分して、 ｌｅ及びＶｅを計測して(19)の計算を行なうと速度の準
最適軌道を得ることができることを示している。
最適軌道を得ることができることを示している。
(19)式の初期状態及び終端状態は、 x2(O)＝x2 **(O)＝Ve(O) x2(T)＝x2 **(L0)＝Ve(T) となり、境界条件を満足する。
制御入力は(19)式を時間で微分して、 但し、 であり、これはライン加速度である。
ｌe，Ｖe，ｍｅを計測し、(20)式を計算することによ
り、終端時刻，初期条件，終端条件を満足する準最適制
御入力を求めることができることを示している。なお、
ライン速度が一定であれば、(17)，(19)，(20)式が最適
軌道，最適制御入力であることは明らかである。
り、終端時刻，初期条件，終端条件を満足する準最適制
御入力を求めることができることを示している。なお、
ライン速度が一定であれば、(17)，(19)，(20)式が最適
軌道，最適制御入力であることは明らかである。
制御入力として(20)式を入力すると、数式モデルと実機
その差が顕在化し、終端条件(12)式を満足するのは困難
である。そこで、シャー駆動系はモータ電流ｉ，モータ
速度Ｖｓ，位置ｌｓをフィードバックするサーボ系を構
成し、（１７）式で表わされるシャー位置の最適軌道ｘ
１ **を目標値とする制御を行ない、制御性能を上げるた
めの補助入力として（１９）式の速度軌道ｘ２ **及び
（２０）式の電流軌道ｉ**を用いる。
その差が顕在化し、終端条件(12)式を満足するのは困難
である。そこで、シャー駆動系はモータ電流ｉ，モータ
速度Ｖｓ，位置ｌｓをフィードバックするサーボ系を構
成し、（１７）式で表わされるシャー位置の最適軌道ｘ
１ **を目標値とする制御を行ない、制御性能を上げるた
めの補助入力として（１９）式の速度軌道ｘ２ **及び
（２０）式の電流軌道ｉ**を用いる。
なお、(20)式において、実用的見地からすれば、第１項
に比べ第２項はきわめ小さいのでこれを無視する。
に比べ第２項はきわめ小さいのでこれを無視する。
以上より、最適位置指令発生器３２はｌｅを変数として
(17)式を計算し、x1 **を出力するものである。
(17)式を計算し、x1 **を出力するものである。
最適速度比指令発生器２２はｌｅを変数として次式によ
り を出力するものである。
り を出力するものである。
最適加速度比指令発生器２４はｌｅを変数として次式に
より を出力するものである。
より を出力するものである。
上記本発明の一実施例の作用について説明する。
上記本発明の一実施例においては、準最適軌道x1 **を目
標値とするサーボ系が構成されており、シャー位置はx1
/**に近い動きをす。サーボ系にx1 **のみを目標値とし
て与えると、サーボ系の追従遅れが発生し、最適軌道と
ズレが大きくなるが、準最適速度指令及び準最適加速度
を発生する準最適電流指令を速度及び電流制御器の入力
に重畳しているので準最適軌道に非常に近い軌道をえが
くことになる。
標値とするサーボ系が構成されており、シャー位置はx1
/**に近い動きをす。サーボ系にx1 **のみを目標値とし
て与えると、サーボ系の追従遅れが発生し、最適軌道と
ズレが大きくなるが、準最適速度指令及び準最適加速度
を発生する準最適電流指令を速度及び電流制御器の入力
に重畳しているので準最適軌道に非常に近い軌道をえが
くことになる。
以上により本発明によれば以下の如き優れた効果が奏せ
られるものである。
られるものである。
(1)省エネルギ 従来方式は第５図に示したように速度を直線的に変化さ
せている。モータに最も大きな負担がかかる状態は第５
図において、t1＝t2となり、休止期間がまったくない状
態になる切断を行なう場合である。モータ容量の選定は
この状態（以後ヘビーデューティサイクルとよぶ）をベ
ースに行なわれる。
せている。モータに最も大きな負担がかかる状態は第５
図において、t1＝t2となり、休止期間がまったくない状
態になる切断を行なう場合である。モータ容量の選定は
この状態（以後ヘビーデューティサイクルとよぶ）をベ
ースに行なわれる。
ヘビーデューティサイクルは切断長Ｌ０がシャー周長Ｌ
ｓの２倍となったとき発生する。
ｓの２倍となったとき発生する。
Ｌ０＝２Ｌｓ ……(23) ライン速度Ｖｅが一定であるとする終端時刻Ｔでライン
は切断長だけ移動している必要があるので、 Ve・Ｖ＝Ｌ０ ……(24) となる。
は切断長だけ移動している必要があるので、 Ve・Ｖ＝Ｌ０ ……(24) となる。
(23)，(24)式より 時刻T/2でＶｅからＯまで減速し、次のT/2時刻でＯから
Ｖｅまで加速するに必要な電流量は を満足するのえ、この関係から となる。このときの評価関数(2)式の値は となる。
Ｖｅまで加速するに必要な電流量は を満足するのえ、この関係から となる。このときの評価関数(2)式の値は となる。
一方、本発明によりＬ0＝２Ｌｓとなる切断を行なった
ときの評価関数(2)式の値は、 となり、駆動に必要なエネルギ、すなわちエネルギ消費
が従来方式の７５％ですむことがわかる。
ときの評価関数(2)式の値は、 となり、駆動に必要なエネルギ、すなわちエネルギ消費
が従来方式の７５％ですむことがわかる。
(2)小容量モータの採用 駆動に必要なエネルギが７５％でよいということはモー
タそのものの容量を７５％にすることができる。
タそのものの容量を７５％にすることができる。
(3)正確な切断（その１） 単なる最大原理の応用ではライン速度変動などの外乱に
より、切断精度，斉速精度が悪化し、実用的なものとは
ならないが、シャー最適位置を材料移動距離の関数とし
て与えたことにより、ライン速度変動があっても、正確
な切断が行なえる。
より、切断精度，斉速精度が悪化し、実用的なものとは
ならないが、シャー最適位置を材料移動距離の関数とし
て与えたことにより、ライン速度変動があっても、正確
な切断が行なえる。
(4)正確な切断（その２） シャー最適速度，最適モータ電流を材料移動距離と材料
速度とから求め、これらをサーボ系のフィードフォワー
ド入力とすることにより、さらに制御精度を高くし、エ
ネルギ最小の運転が可能となる。
速度とから求め、これらをサーボ系のフィードフォワー
ド入力とすることにより、さらに制御精度を高くし、エ
ネルギ最小の運転が可能となる。
第１図は本発明方法を実施するのに用いられる装置の一
実施例の構成を示す図、第２図は第１図に示す一実施例
の作用を示す図、第３図〜第５図はそれぞれ従来例を説
明するための図である。 ２１……電流制御器、２２……最適速度比指令発生器、
２３，２５，２６……材料速度乗算器、２４……最適加
速度比指令発生器、２７……定数掛算器、２８……電流
検出器、２９，３０′，３１……加算器、３２……最適
位置指令発生器、３３……位置制御器。
実施例の構成を示す図、第２図は第１図に示す一実施例
の作用を示す図、第３図〜第５図はそれぞれ従来例を説
明するための図である。 ２１……電流制御器、２２……最適速度比指令発生器、
２３，２５，２６……材料速度乗算器、２４……最適加
速度比指令発生器、２７……定数掛算器、２８……電流
検出器、２９，３０′，３１……加算器、３２……最適
位置指令発生器、３３……位置制御器。
Claims (1)
- 【請求項１】表面にシャー刃を有する一対のロータリ・
シャーの間を移動する長い材料を一定の長さに切断する
ため、ロータリカッタを急速加速／減速する手段とし
て、材料の移動速度（Ｖｌ）を検知して材料の移動量
（ｌｌ）を求め、シャー刃（１３）の速度（Ｖｓ）を検
知してシャー刃の移動量（ｌｓ）を求め、モータ電流
（ｉ）を検知して、シャー位置（ｌｓ）とシャー速度
（Ｖｓ）とモータ電流（ｉ）をフィードバックするサー
ボ系を構成し、かつ、シャー位置の目標値（ｘ１ **）
と、シャー速度（Ｖｓ）のフィードフォワード信号（ｘ
２ **）と、モータ電流（ｉ）のフィードフォワード信号
（ｉ**）は、それぞれ次式 但し、Ｌｓはシャー周長， Ｌｏは材料の切断長， ＫＩはモータのトルク定数， Ｉ はモータ及びシャーの慣性モーメント により与えることを特徴とするロータリカッターの制御
方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59253047A JPH0620662B2 (ja) | 1984-11-30 | 1984-11-30 | ロ−タリカツタの制御方法 |
| AU50971/85A AU592541B2 (en) | 1984-11-30 | 1985-11-15 | Rotary cutter control method |
| PCT/JP1985/000638 WO1986003150A1 (fr) | 1984-11-30 | 1985-11-15 | Procede de commande de couteau rotatif |
| DE8585905879T DE3582244D1 (de) | 1984-11-30 | 1985-11-15 | Steuerungsverfahren einer rotierenden schneidevorrichtung. |
| US06/893,319 US4724732A (en) | 1984-11-30 | 1985-11-15 | Method of controlling a rotary cutter |
| EP85905879A EP0204845B1 (en) | 1984-11-30 | 1985-11-15 | Rotary cutter control method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59253047A JPH0620662B2 (ja) | 1984-11-30 | 1984-11-30 | ロ−タリカツタの制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61131816A JPS61131816A (ja) | 1986-06-19 |
| JPH0620662B2 true JPH0620662B2 (ja) | 1994-03-23 |
Family
ID=17245739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59253047A Expired - Lifetime JPH0620662B2 (ja) | 1984-11-30 | 1984-11-30 | ロ−タリカツタの制御方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4724732A (ja) |
| EP (1) | EP0204845B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0620662B2 (ja) |
| AU (1) | AU592541B2 (ja) |
| DE (1) | DE3582244D1 (ja) |
| WO (1) | WO1986003150A1 (ja) |
Families Citing this family (14)
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|---|---|---|---|---|
| US4809573A (en) * | 1987-10-26 | 1989-03-07 | Marquip. Inc. | Adaptive torque control of cutoff knife pull roll |
| JP2542255B2 (ja) * | 1989-05-01 | 1996-10-09 | ナスコ株式会社 | シャ―ライン |
| DE4308934B4 (de) * | 1993-03-19 | 2006-08-10 | Siemens Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Steuern einer Schnittvorrichtung zum Zerteilen von strangförmigem durchlaufendem Material |
| US5713256A (en) * | 1994-03-09 | 1998-02-03 | The Langston Corporation | Dual speed limits for a cut-off |
| CN1037418C (zh) * | 1994-12-03 | 1998-02-18 | 李士华 | 程控变频定尺飞锯 |
| JP3387842B2 (ja) | 1999-01-11 | 2003-03-17 | 株式会社安川電機 | 電子カム方式ロータリカッタ制御方法および電子カム曲線生成方法 |
| US6360640B1 (en) * | 1999-07-13 | 2002-03-26 | Heidelberger Druckmaschinen | Variable velocity cutting cylinders |
| FR2840558B1 (fr) * | 2002-06-07 | 2004-10-01 | Rapidex Sm | Machine de traitement de feuilles avec des decoupes ou des plis transverseaux a leur direction d'avancement |
| US20060288827A1 (en) * | 2005-04-28 | 2006-12-28 | Mitsubishi Heavy Industrial, Ltd. | Method and device for cutting off band-like paper member and controller of the device |
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| US7891276B2 (en) | 2007-08-31 | 2011-02-22 | Kimbelry-Clark Worldwide, Inc. | System and method for controlling the length of a discrete segment of a continuous web of elastic material |
| SE535277C2 (sv) * | 2010-07-14 | 2012-06-12 | Business Forms Equipment Ab | Skäranordning för avskärning, perforering och bigning av ett tunt böjligt material och förfarande för detsamma |
| CN105643360A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-06-08 | 大连三高科技发展有限公司 | 直缝电阻焊管空弯成型机组控制方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR485460A (fr) * | 1916-02-02 | 1918-01-15 | Cleo Rupert Standley | Disposition de chaines antidérapantes, pour bandages de roues |
| JPS5321550B2 (ja) * | 1973-01-29 | 1978-07-03 | ||
| US4090118A (en) * | 1976-03-25 | 1978-05-16 | Westinghouse Electric Corp. | Workpiece shear control |
| DE2747022C2 (de) * | 1977-10-19 | 1985-05-15 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Schaltungsanordnung für den elektrischen Direktantrieb einer rotierenden Trennvorrichtung |
| GB1542988A (en) * | 1977-11-03 | 1979-03-28 | Nihon Electronic Ind Co Ltd | Rotary cutter apparatus for successively cutting moving material to cutting lengths |
| JPS5853965B2 (ja) * | 1979-02-02 | 1983-12-02 | 株式会社東芝 | 走間切断装置 |
| EP0058298A3 (en) * | 1981-02-09 | 1984-08-29 | Lummus Crest S.à.r.l. | Rotary knife control |
-
1984
- 1984-11-30 JP JP59253047A patent/JPH0620662B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1985
- 1985-11-15 DE DE8585905879T patent/DE3582244D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1985-11-15 EP EP85905879A patent/EP0204845B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1985-11-15 AU AU50971/85A patent/AU592541B2/en not_active Ceased
- 1985-11-15 US US06/893,319 patent/US4724732A/en not_active Expired - Lifetime
- 1985-11-15 WO PCT/JP1985/000638 patent/WO1986003150A1/ja not_active Ceased
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 「省力と自動化」第１３巻第８号Ｐ．９４〜９５ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU592541B2 (en) | 1990-01-18 |
| DE3582244D1 (de) | 1991-04-25 |
| WO1986003150A1 (fr) | 1986-06-05 |
| EP0204845B1 (en) | 1991-03-20 |
| JPS61131816A (ja) | 1986-06-19 |
| EP0204845A1 (en) | 1986-12-17 |
| EP0204845A4 (en) | 1988-01-28 |
| US4724732A (en) | 1988-02-16 |
| AU5097185A (en) | 1986-06-18 |
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