JPH06315822A - 切断装置における角度切りのための旋回位置決め方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 旋回ベース体の旋回位置決めを作業員に依存
することなく能率よく高精度に、且つ再現性よく自動制
御により行うことにある。 【構成】 旋回ベース体３を旋回駆動手段１１により旋
回駆動し、旋回ベース体３の旋回角を旋回角検出手段２
１により検出し、旋回角検出手段２１により検出される
旋回ベース体３の旋回角と制御目標旋回角との偏差に応
じて旋回駆動手段１１による旋回ベース体３の旋回駆動
の停止時期を設定し、旋回停止時に旋回角検出手段２１
により検出される旋回ベース体３の旋回角と制御目標旋
回角との偏差を検出し、当該偏差に基づいて次回の旋回
ベース体３の旋回駆動の停止時期を補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、帯鋸盤などの切断装置
における鋼材などの角度切りのための旋回位置決め方法
に関し、特に自動制御式の切断装置における角度切りの
ための旋回位置決め方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】鋼材などを切断する帯鋸盤の如き切断装
置には、切断工具（帯鋸刃）を有する旋回ベース体（ヨ
ークハウジンク）が基準ベース体（基台）に対して縦軸
周りに旋回可能に設けられ、前記旋回ベース体が所定の
旋回角位置に旋回移動されることにより所定の傾斜角に
よる角度切りを行う斜め切断が可能な型式の切断装置が
ある。

【０００３】従来、この種の切断装置において、旋回ベ
ース体を所定の旋回角位置に旋回移動させることは、作
業員が手動ハンドルを回転操作、あるいは旋回ベース体
を旋回駆動する油圧シリンダ装置の油圧供給系のバルブ
操作し、旋回角度スケールにより旋回ベース体の旋回角
を目視し、旋回角度スケールの指針が設定目標の旋回角
度を指せば旋回を停止させることにより、即ち手動操作
により行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来、旋回ベース体の
旋回移動は、手動操作により行われているため作業能
率、再現性が悪く、また作業員毎の旋回角度スケールの
目視のばらつきにより旋回位置決めにばらつきが生じ易
く、この旋回移動操作では高精度の旋回位置決めを行う
ことが難しい。また旋回角度スケールの汚れ、旋回角度
スケールに対する切粉付着などにより旋回角度スケール
が見にくくなることによっても旋回位置決めの誤差が生
じ易くなる。

【０００５】本発明は、上述の如き問題点に着目してな
されたものであり、旋回ベース体の旋回位置決めを作業
員に依存することなく能率よく高精度に、且つ再現性よ
く自動制御により行う切断装置における角度切りのため
の旋回位置決め方法を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の如き目的は、本発
明によれば、切断工具を有する旋回ベース体が基準ベー
ス体に対して旋回可能に設けられ、前記旋回ベース体が
所定の旋回角位置に旋回移動されることにより所定の傾
斜角による角度切りを行う切断装置における角度切りの
ための旋回位置決め方法において、前記旋回ベース体を
旋回駆動手段により旋回駆動し、前記旋回ベース体の旋
回角を旋回角検出手段により検出し、前記旋回角検出手
段により検出される旋回ベース体の旋回角と制御目標旋
回角との偏差に応じて前記旋回駆動手段による前記旋回
ベース体の旋回駆動の停止時期を設定し、旋回停止時に
前記旋回角検出手段により検出される旋回ベース体の旋
回角と制御目標旋回角との偏差を検出し、当該偏差に基
づいて次回の旋回ベース体の旋回駆動の停止時期を補正
することを特徴とする旋回位置決め方法によって達成さ
れる。

【０００７】

【作用】上述の如き構成によれば、旋回駆動手段により
旋回ベース体が旋回駆動され、この旋回駆動下にて旋回
角検出手段により旋回ベース体の旋回角がリアルタイム
に検出され、これが位置フィードバック信号として取り
扱われ、旋回ベース体の旋回角と制御目標旋回角との偏
差に応じて旋回駆動手段による旋回ベース体の旋回駆動
の停止時期がフィードバック制御式に自動設定され、こ
れにより旋回ベース体の旋回位置決めが行われる。

【０００８】そして旋回ベース体の旋回停止時に、換言
すれば旋回ベース体の旋回位置決め完了時における旋回
ベース体の旋回角と制御目標旋回角との偏差に基づいて
次回の旋回ベース体の旋回駆動の停止時期を補正するこ
とが行われる。

【０００９】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。

【００１０】図１は本発明による角度切りのための旋回
位置決め方法の実施に使用される帯鋸盤の一実施例を示
している。図において、符号１は帯鋸盤の固定配置の基
台（基準ベース体）を示しており、基台１上にはヨーク
ハウジング（旋回ベース体）３が垂直な旋回中心軸５を
中心して基台１に対して旋回可能に設けられている。基
台１には前バイス装置（図示省略）により被切断材を把
持してこれをＡ矢印方向へ定寸送りする切断材送り装置
７が設けられている。

【００１１】ヨークハウジング３には図には示されてい
ないが、二つのホイール間に掛け渡された無端の帯鋸刃
が設けられており、この帯鋸刃は、ヨークハウジング３
が図にて実線により示されている如き旋回原点位置に位
置している状態下にて被切断材の送り込み方向（Ａ矢印
方向）に直交する方向に走行する切断走行ライン部を有
し、この切断走行ライン部にてＡ矢印方向の送り込まれ
被切断材の切断を行う。

【００１２】旋回中心軸５は帯鋸刃の切断走行ライン部
とバイス基準面との交点にあり、ヨークハウジング３が
前記旋回原点位置に位置している状態下にては被切断材
はＡ矢印方向に直交する方向に通常の直角切りが行われ
る。

【００１３】基台１には旋回駆動用の油圧シリンダ装置
９のシリンダチューブ１１の端部が枢軸１３により枢動
可能に連結されている。油圧シリンダ装置９は、ピスト
ンロッド１５の先端を枢軸１７によりヨークハウジング
３に枢動可能に連結されており、ピストンロッド１５の
軸線方向伸縮によりヨークハウジング３を旋回中心軸５
を中心して基台１に対して旋回駆動する。

【００１４】図２、図３によく示されている如く、旋回
中心軸５を中心とする円弧に沿ってヨークハウジング３
の旋回範囲に亘って帯板状のラック１９が前記基台１に
下向きに固定装着されている。ヨークハウジング３には
ロータリエンコーダ２１が取り付けられている。ロータ
リエンコーダ２１は、入力回転軸２３に取り付けられた
ピニオン２５によってラック１９と噛合し、ヨークハウ
ジング３の旋回移動に応じてピニオン２５がラック１９
との噛合により回転することにより、ヨークハウジング
３の旋回角を検出する。

【００１５】このロータリエンコーダ２１による旋回角
検出は、ラック１９の円弧半径が大きく、ラック歯のモ
ジュールが小さいほど、高精度により行われるから、図
示の実施例ではラック１９は、旋回中心軸５より充分に
離れた位置に設置され、また小さいモジュールのラック
歯により構成されている。

【００１６】このようなラック１９は、大径の平歯車と
同等の歯切りにより製作されると、その製作費が高く、
また精度に限界があるから、ラック１９は、帯板の端縁
部に平板状態にてラック歯を打ち抜きなどにより作成
し、これを所定の湾曲半径に湾曲されることにより得ら
れればよく、この製作法によるラック１９は、高精度
で、且つ安価で、しかも各種の湾曲半径に対応できる。

【００１７】図４は本発明による角度切りのための旋回
位置決め方法を実施するための制御システムを示してい
る。

【００１８】この制御システムは、ロータリエンコーダ
２１が出力するパルス信号をカウントするカウンタ２７
と、カウンタ２７のカウント値よりヨークハウジング３
の旋回角を演算する演算制御回路２９と、ＮＣプログラ
ム、ＭＤＩなどにより指定される被切断材の切断傾斜角
に応じたヨークハウジング３の制御目標旋回角を設定す
る目標値設定部３１と、演算制御回路２９により算出さ
れたヨークハウジング３の旋回角と目標値設定部３１に
より設定された制御目標旋回角との偏差より操作量を演
算して旋回指令を油圧シリンダ装置９の駆動回路３３へ
出力する指令回路３５とを有している。

【００１９】また演算制御回路２９には表示器３７が接
続され、表示器３７は、カウンタ２７のカウント値と演
算制御回路２９により算出されたヨークハウジング３の
旋回角を表示する。

【００２０】油圧シリンダ装置９の駆動回路３３は油圧
シリンダ装置９の油圧回路３９に弁切り替え信号、流量
制御信号を出力し、油圧回路３９はこれら信号により動
作して油圧シリンダ装置９に対する油圧の給排、流量調
整を行う。

【００２１】演算制御回路２９によるヨークハウジング
３の旋回角演算は、初期設定として、ヨークハウジング
３を機械的に決まる旋回原点位置に位置させた状態にて
カウンタ２７のカウント値を０にリセットし、次にヨー
クハウジング３を別の計測手段、例えば固定ゲージによ
り旋回角計測しつつ所定角度、例えば３０度旋回させ、
この時に表示器３７に表示されるカウンタ２７のパルス
カウント値を読み取り、この値を演算制御回路２９のパ
ラメータに入力して微少単位角度当たりのエンコーダパ
ルス数、あるいは１パルス当たりの旋回角度が設定され
る。従って、各機械の個体差からくる誤差がとり込ま
れ、各機械毎の１パルス当たりの角度が最適に設定され
る。

【００２２】この初期設定以降は、制御目標旋回角とヨ
ークハウジング３を制御目標旋回角まで旋回させた時の
エンコーダパルス数との関係が、制御動作上、既知にな
る。尚、旋回角０度のカウンタ２７のリセットはヨーク
ハウジング３の旋回原点位置復帰時毎に自動的に行われ
てもよい。

【００２３】次に図５のフローチャートと図６のタイム
チャートとを参照して旋回位置決めの動作フローを説明
する。

【００２４】角度切りに際してヨークハウジング３の旋
回位置決めを行う場合は、先ず被切断材の切断傾斜角に
応じたヨークハウジング３の制御目標旋回角を目標値設
定部３１に入力する（ステップ１０）。これにより制御
目標旋回角にまでヨークハウジング３が旋回移動した時
のエンコーダパルス数が目標パルス数Ｐｔとして設定さ
れる（ステップ２０）。このエンコーダパルス数はヨー
クハウジング３の旋回角と等価である。

【００２５】この目標パルス数Ｐｔの設定が完了する
と、ロータリエンコーダ２１によるエンコーダパルス数
（旋回角検出値）Ｐｓが目標パルス数Ｐｔより速度切り
替えセット値Ｐ1 を差し引いたパルス数に達するまで、
油圧シリンダ装置９を高速駆動し、ヨークハウジング３
を制御目標旋回位置へ向けて高速旋回させる（ステップ
３０、４０）。

【００２６】エンコーダパルス数Ｐｓが目標パルス数Ｐ
ｔより速度切り替えセット値Ｐ1 を差し引いたパルス数
に達すると、油圧シリンダ装置９を低速駆動に切り替
え、ヨークハウジング３を引き続き制御目標旋回位置へ
向けて低速旋回させる（ステップ５０）。

【００２７】この後はロータリエンコーダ２１によるエ
ンコーダパルス数Ｐｓが目標パルス数Ｐｔより事前停止
セット値Ｐ2 を差し引いたパルス数に達することを監視
し（ステップ６０）、エンコーダパルス数Ｐｓが目標パ
ルス数Ｐｔより事前停止セット値Ｐ2 を差し引いたパル
ス数に達するまでヨークハウジング３を低速旋回させ
る。

【００２８】エンコーダパルス数Ｐｓが目標パルス数Ｐ
ｔより事前停止セット値Ｐ2 を差し引いたパルス数に達
したならば、油圧回路３９のバルブのオンオフ制御によ
り油圧シリンダ装置９に対する油圧の供給を停止し、ヨ
ークハウジング３の旋回を停止させる。なお、バルブ切
換えた瞬間に停止する訳ではなく、多少惰性走行した後
に完全に停止をする（ステップ７０）。

【００２９】次に、惰性走行後に完全にこの旋回停止し
た時のエンコーダパルス数Ｐｓが完了許容ゾーンＰｓｅ
ｔ1 〜Ｐｓｅｔ2 内に入っている否かを判別する（ステ
ップ８０）。完了許容ゾーンを設定するＰｓｅｔ1 はＰ
ｓ−ΔＰ、Ｐｓｅｔ2 はＰｓ＋ΔＰであり、ΔＰは位置
決め要求精度に応じて設定される。

【００３０】の場合の如く、エンコーダパルス数Ｐｓ
が完了許容ゾーンＰｓｅｔ1 〜Ｐｓｅｔ2 内に入ってい
れば、旋回位置決めを完了して次の切断処理ステップ
（ステップ９０）へ進む。

【００３１】これに対しあるいはの場合の如く、エ
ンコーダパルス数Ｐｓが完了許容ゾーンＰｓｅｔ1 〜Ｐ
ｓｅｔ2 内に入っていなければ、エラーとし、目標パル
ス数Ｐｔよりこの時のエンコーダパルス数Ｐｓを差し引
いて偏差Ｐｅを算出し（ステップ１００）、この偏差Ｐ
ｅに基づいて当該偏差Ｐｅが低減する方向に事前停止セ
ット値Ｐ2 を修正設定する（ステップ１１０）。

【００３２】この後にリトライ処理、即ちヨークハウジ
ング３を多めの所定旋回角または相応のパルス数分戻し
（ステップ１２０）、ステップ５０に戻って再度、ヨー
クハウジング３の位置決め旋回を行う。

【００３３】このリトライ時には、前回の偏差Ｐｅに基
づいて当該偏差Ｐｅが低減する方向に事前停止セット値
Ｐ2 が修正設定され、駆動停止位置が補正されているか
ら、前回時より環境条件などが大きく変化していない限
り、エンコーダパルス数Ｐｓが完了許容ゾーンＰｓｅｔ
1 〜Ｐｓｅｔ2 内に入り、旋回位置決めが完了する。

【００３４】油圧シリンダ装置９に対する油圧供給の停
止指令後にヨークハウジング３が旋回を続けるのは制御
上の時間遅れと、慣性によるものであり、これらは機械
毎に異なり、また油圧系の油温、旋回摺動部材や軸受等
の摩擦抵抗や経時変化などにより、その惰性走行距離は
変動するが、上述の如く、偏差Ｐｅ、即ち位置決め誤差
値に基づいて事前停止セット値Ｐ2 が修正設定されるこ
とによりリトライを含むこれ以降の旋回位置決めの精度
が向上し、併せてリトライ回数が低減するようになる。
修正内容は、停止位置と許容値の差を事前停止セット値
Ｐ2 に取り込んでもよいし、停止指令から実際停止まで
の値≒Ｐ2 としてやってもよい。

【００３５】またラック１９がヨークハウジング３に取
り付けられ、ピニオン２３が基台１側に設けられてもよ
く、またラック１９のラック歯の方向は上向きであって
もよい。

【００３６】また目標値設定部２９に対する制御目標旋
回角の入力方法として、旋回角の直接入力と傾斜切断部
の二辺の寸法（ウェブ斜横寸法）入力の２通りの方法が
選択可能になっていてもよい。

【００３７】以上に於ては、本発明を特定の実施例につ
いて詳細に説明したが、本発明は、これらに限定される
ものではなく、本発明の範囲内にて種々の実施例が可能
であることは当業者にとって明らかであろう。

【００３８】

【発明の効果】以上の説明から理解される如く、本発明
による切断装置における角度切りのための旋回位置決め
方法によれば、旋回駆動手段により旋回ベース体が旋回
駆動され、この旋回駆動下にて旋回角検出手段により旋
回ベース体の旋回角がリアルタイムに検出され、これが
位置フィードバック信号として取り扱われ、旋回ベース
体の旋回角と制御目標旋回角との偏差に応じて旋回駆動
手段による旋回ベース体の旋回駆動の停止時期がフィー
ドバック制御式に自動設定され、これにより旋回ベース
体の旋回位置決めが行われ、旋回ベース体の旋回位置決
め完了時における旋回ベース体の旋回角と制御目標旋回
角との偏差に基づいて次回の旋回ベース体の旋回駆動の
停止時期を補正することが行われるから、旋回ベース体
の旋回位置決めが、作業員に依存することなく能率よく
高精度に、且つ数多くのリトライを行うことなく再現性
よく自動制御により行われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による角度切りのための旋回位置決め方
法の実施に使用される帯鋸盤の一実施例を示す平面図で
ある。

【図２】本発明による角度切りのための旋回位置決め方
法の実施に使用される帯鋸盤の一実施例をその要部につ
いて示す拡大平面図である。

【図３】本発明による角度切りのための旋回位置決め方
法の実施に使用される帯鋸盤の一実施例をその要部につ
いて示す拡大側面図である。

【図４】本発明による角度切りのための旋回位置決め方
法を実施するための制御システムを一実施を示すブロッ
ク線図である。

【図５】本発明による角度切りのための旋回位置決め方
法の動作フローを示すフローチャートである。

【図６】本発明による角度切りのための旋回位置決め方
法の動作フローを示すタイムチャートである。

【符号の説明】

１ 基台１ ３ ヨークハウジング ５ 旋回中心軸 ９ 油圧シリンダ装置 １９ ラック ２１ ロータリエンコーダ ２５ ピニオン ２７ カウンタ ２９ 演算制御回路 ３１ 目標値設定部 ３３ 駆動回路 ３５ 指令回路 ３７ 表示器 ３９ 油圧回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 切断工具を有する旋回ベース体が基準ベ
   ース体に対して旋回可能に設けられ、前記旋回ベース体
   が所定の旋回角位置に旋回移動されることにより所定の
   傾斜角による角度切りを行う切断装置における角度切り
   のための旋回位置決め方法において、 前記旋回ベース体を旋回駆動手段により旋回駆動し、前
   記旋回ベース体の旋回角を旋回角検出手段により検出
   し、前記旋回角検出手段により検出される旋回ベース体
   の旋回角と制御目標旋回角との偏差に応じて前記旋回駆
   動手段による前記旋回ベース体の旋回駆動の停止時期を
   設定し、旋回停止時に前記旋回角検出手段により検出さ
   れる旋回ベース体の旋回角と制御目標旋回角との偏差を
   検出し、当該偏差に基づいて次回の旋回ベース体の旋回
   駆動の停止時期を補正することを特徴とする旋回位置決
   め方法。