CN1108762A - 基于与参考值比较的所检测的物理量的冲压机的诊断方法 - Google Patents

Abstract

一种诊断降低冲压机产品质量的异常状态的诊 断方法，其中检测冲压机工作期间选定部分产生负荷 等物理量，并根据此物理量和预定的参考值诊断任何 异常。诊断按下列参数进行：就一个冲压周期中变化 的物理量检测到的负荷波形、在冲压机选定部位检测 到的负荷的局部值的分布、该负荷与物理量间的关 系、负荷随冲压周期数变化的曲线、位移量、速度或加 速度、冲压机上选定元件的温度，或者产生负荷或力 的汽缸所用液体的容量。

Description

本发明一般地涉及冲压机，特别地涉及冲压机的任何异常的诊断方法，或是检查冲压机是否处于正常状态，以保证产品的所需质量。

利用一对对置的冲模的相对运动以完成冲压操作的冲压机已广泛地被使用。图1和2表示了一单次动作的冲压机的一个例子，该机装备有缓冲装置以均匀分配压环30上的坯件保持力，以使得当坯件被夹持在压环30和上冲模18间时，置于压环30上的坯件被上冲模18和取冲头12形式的下冲模的协同冲压动作所冲压。通常，对每一套特定的冲模，通过进行试验运行并经反复试验过程来对冲压机的冲压条件进行调整或优化，使得通过冲压操作所得到的产品具有所期望的质量水平。该冲压条件包括，例如：缓冲气缸42的气压Pa，它影响加到压环30上的坯件保持力;活塞22与滑板（主滑板）20间的相对距离或冲模高度h（如图2所示），它影响加到坯件上的冲压动作的成型力;以及平衡液压缸32的液压Ps，它用于均匀地分配压环30上的坯件保持力。如果冲压机的条件已被调整而没有得到所期望的产品质量，则要对该套冲模按需要进行调整、修改或矫正。通常，对冲压机进行检查以核对其部件是否满足适当的标准，例如，滑板或主滑板20和缓冲板或垫28的平行关系是否保持在一预定的公差范围内。满足这些标准并不一定意味着该冲压机能保证由其制造的产品达到所期望的质量水平。

然而，冲压机制造的产品的质量变坏的可能原因可包括其他因素，例如，缓冲缸42中压缩空气的泄漏，在缸42中油的积累，以及平衡液压缸32中压缩液体的泄漏。这些缺点或异常通过目视检查或诊断观察不能被轻易检测到，因此由这些异常引起的产品质量的变坏通过修改或调整用于该产品的该套冲模来解决。然而，在某些情况下，这些异常是如此的严重，以致于对该套冲本身的修改或调整不可能再进行所期望的冲压操作来获得具有所期望质量的产品。在这些情形下，要花费许多时间以找出这些异常或缺点，或指出产品质量变坏的原因。

另外，冲压机的操作条件如坯件保持力或冲压力可由于冲压机部件的变坏或部件的操作特性随年代的变化而发生改变。由于坯件保持力或冲压力的过大的或异常的变化在冲压机的连续生产运行中不能直接检测到，则在一相当长的时间里没有识别出该异常的情况下将要降低产品的质量。也就是说，不可能在连续生产运行的早期阶段或在异常出现后的短时间内检测到该异常。一旦发生由任何与缓冲装置或平衡液压缸32有关的缺点引起的坯件保持力的非均匀分布，也会遇到类似弊端。

因此，本发明的首要目的是提供一种以一简单方式诊断冲压机的方法，以检查该冲压机是否处于良好状态，从而保证产品具有预期的或期望的质量。

上述目的可通过本发明的第一方面来达到，它为任何异常的出现提供一种诊断冲压机的方法，该异常使得该冲压机制造的产品的质量变坏，该方法包括步骤：（a）当冲压机操作时检测在该冲压机的一个选定部位产生的负荷;以及（b）根据检测到的负荷，按照预先确定的允许产品具有所期望质量的参考值确定是否存在异常。

上述发明的诊断方法或者用在更换冲模或周期性地检查冲压机时，或者按另一种方式用于在线方式或在该冲压机的生产运行期间，这依赖于检测负荷的具体部位。在诊断中，通过适当的装置检测在所选择的冲压机的部位产生的负荷。所选择的部位可以是产生影响产品质量的坯件保持力的部位，或坯件成型为产品的部位。例如，通过在冲压机上安装合适的负荷测量装置来代替冲模，可检测或测量所需的负荷，使得负荷测量装置的应变或变形的量被合适的应变传感器（如应变仪、动态应变仪或负荷元件）测出。在此情况下，操纵冲压机完成试验冲压循环以检测负荷，该冲压循环不同于一般的在线冲压操作。该试验冲压循环可在更换冲模时或对冲压机做周期性检查时进行。然而，通过测量冲压机座的应变或变形的量或者测量传递负荷流体的压力，可以检测出负荷。因此，各种负荷检测装置都可用于在试验操作或实际冲压操作中直接或间接地检测或测量所需的负荷。所需的负荷可以是当上冲模到达其低行程端时的坯件保持力或坯件成型力，或者是所选择的该负荷的特性，如：根据在冲压机执行一个冲压循环期间变化的一个物理量而检测出的负荷的波形;在所选择的冲压机的局部检测到的负荷的局部值的分布;负荷与随该负荷变化的一物理量间的相互关系;或者负荷随冲压机重复完成的冲压循环次数而变化的关系曲线。

所需的负荷的检测之后紧跟着的步骤是根据检测到的负荷，并按照预先确定的可使产品具有期望质量的参考规则，确定冲压机上是否存在任何异常。根据各种冲压机部件的尺寸，以及设在负荷的传送通路或所需的负荷的产生地点的缸中的工作流体（一种或多种）的压力值（一种或多种），通过模拟、或试验、或根据预先确定的公式来决定参考值。参考值也可根据通过在试验冲压机上所做的试验操作中得到的数据来决定，试验冲压机用于冲模的制造中，它安装在可应用本发明的生产冲压机上。此外，参考值可以是冲压机的一个负荷条件，该负荷条件是根据快速诊断方法在前一个诊断操作中该冲压机已被发现是正常或符合要求能保证所期望的产品质量的负荷条件。

为了确定异常是否存在，将所检测到的负荷值、所检测的负荷的变化趋势（如，速率或变化的梯度）、或所检测的负荷值中的变化量与参考值比较，以检查与所检测的负荷有关的这些参数是否基本上与参考负荷值、参考值变化趋势、或参考值变化量相一致，或者检查所检测的负荷的参数是否保持在由上、下限确定的预先确定的最佳范围中，或者检查所检测的负荷的参数的偏差的量是否保持在预先确定的公差范围内。在对一异常的确定是根据所选择的负荷的特性进行的情况下，这种确定可根据所检测到的与参考特性的相应部分进行比较的负荷的至少一部分特性进行，如负荷的参考波形或所检测的局部负荷值的参考分布。在此情形下，这种确定也可通过检查所检测的负荷或其至少一部分特性来完成，以使与参考特性基本上一致或类似，或检查所检测的负荷的这种参数是否落入预先确定的最佳范围内或预先确定的公差范围内。

如果在确定阶段发现了任何异常，依靠确定的结果，即所检测的负荷值是比参考值大还是小，或者所检测的负荷值是比参考值大还是小，或者所检测的负荷的被选定的特性的本质或变化趋势是否与参考特性类似，就可以估算出异常的可能的原因。

根据本发明的第一个方面的本诊断方法可容易地确定是否存在使产品质量变坏的冲压机上的任何异常，并且省去了对冲模的不必要的修理或调整，而这种修理或调整在发现由冲压机方面的异常引起的产品质量变坏时通常是要进行的。根据所检测到的负荷对异常的可能的原因进行估计，便利于修理和调整冲压机以去掉通过诊断所发现的异常的根源。

上述目的也可根据本发明的第二个方面来达到，它提供了一种诊断冲压机上出现的任何使冲压机制造的产品的质量变坏的异常的诊断方法，该方法包括步骤：（a）当冲压机操作时检测冲压机上一选择部位的位移量;以及（b）根据所检测到的该选择部位的位移量，按照预定的使产品具有所期望质量的参考值，确定一异常是否存在。

根据本诊断方法，找寻冲压机异常的诊断是根据在所选择的部位或该冲压机的部件的位移量进行的，而不是根据本发明的第一方面的方法中检测到的实际负荷。冲压机的所选择的部位可以是一个冲压机操作时被移动的部件。例如，此部件可以是置于负荷传送通路中的缸的活塞，或在冲压循环中发生弹性变形的冲模。此所选择部位或部件的位移量影响坯件保持力或坯件成型力，从而影响该冲压机制造的产品的质量。所选择的部位或部件的位移量可通过合适的位移传感器如光学距离传感器来进行检测。根据所检测的位移量，按照一个预定的可使产品具有所期望质量的参考值，来确定异常的存在。该参考值可参照上述的本发明的第一方面来决定。例如，可通过检查所检测到的冲压机的选择部位的位移量是否基本上与预定的参考值一致、或是否保持在由上、下限确定的预定的最佳范围中来进行异常的确定。根据本发明的第二个方面的本诊断方法也可很容易地找到使产品质量变坏的异常，并省去了在解决冲压机方面的异常时对冲模的不必要的修理或调整。

上述的目的也可根据本发明的第三个方面来达到，它提供了一种诊断冲压机上出现任何使由该冲压机制造的产品的质量变坏的异常的诊断方法，该方法包括步骤（a）当冲压机操作时，检测该冲压机的一个被选择的部件的位移速度;以及（b）根据所检测的选择部件的位移速度，按照预定的可使产品具有所期望质量的参考值，确定异常是否存在。

根据本诊断方法，寻找冲压机异常的诊断是根据该冲压机的一个被选择的部件的位移速度进行的，而不是根据所检测到的实际负荷。冲压机的该选择部件可以是其位移速度影响产品质量的部件。例如，该部件可以是冲压机的上冲模，其在一个冲压循环中的移动速度影响着产品的质量。该部件的速度可通过对用加速度计检测到的该部件的加速度值积分或对用位移传感器检测到的该部件的位移量微分而检测到。根据所检测到的速度，按照预定的可使产品具有所期望质量的参考值，确定异常的存在。该参考值可参照上述的本发明的第一和第二方面来决定。例如，异常的确定可通过检查检测到的所选择部件的位移速度是否基本上与预定的参考值一致、或者是否保持在由上、下限确定的预定的最佳范围中来进行。与根据本发明的第一和第二方面的诊断方法类似，根据本发明的第三方面的该诊断方法便于发现使产品质量变坏的异常，并且省去了解决冲压机方面异常时对冲模的不必要的修理或调整。

上述目的也可根据本发明的第四个方面来达到，它提供一种诊断冲压机上出现的使该冲压机制造的产品的质量变坏的任何异常的诊断方法，该方法包括步骤：（a）在冲压机操作期间，当所选择的冲压机的部件移位时，检测冲压机所选的部件的加速度值;以及（b）根据检测到的所选择部件的加速度值，按照预定的可使产品具有所期望质量的参考值，确定异常是否存在。

根据本诊断方法，寻找冲压机异常的诊断是根据冲压机的所选择部件的加速度值进行的，而不是根据实际检测的负荷。所选择的冲压机的部件可以是其位移速度影响产品的质量的部件。例如，该部件可以是冲压机的上冲模，其在一个冲压循环期间的加速度的值影响产品的质量。该部件的加速度值可以通过合适的加速度计来检测。根据检测到的加速度值，按照一个预定的可使产品具有所期望质量的参考值，来确定异常的存在。该参考值可参照上述的本发明的上述的各个方面来决定。例如，异常的确定是通过检查检测到的冲压机的所选择部件的加速度值是否基本上与预定的参考值一致、或是否保持在由上、下限确定的预定的最佳范围内来进行的。与根据本发明的第一方面的诊断方法类似，根据本发明的第四方面的诊断方法便利于发现使产品的质量变坏的异常，并且省去了解决冲压机方面的异常的对冲模的不必要的修理或调整。

上述目的也可根据本发明的第五方面来达到，它提供了一种诊断冲压机上出现的使该冲压机制造的产品质量变坏的任何异常的诊断方法，该方法包括步骤：（a）当冲压机运行时，检测该冲压机的一个被选择的部位的温度;以及（b）根据检测到的所选择部位的温度，按照预定的可使产品具有所期望的质量的参考值，确定异常是否存在。

根据本诊断方法，寻找冲压机异常的诊断是根据冲压机的一个被选择的部位的温度进行的，而不是根据实际检测到的负荷。所选择的冲压机的部位可以是这样一个部件，其热膨胀引起加到待成型坯件上的坯件成型力的变化，并影响由该坯件成型的产品的质量。例如，该部位可以是冲压机的冲模或主滑板（冲模板）的滑动部份，其温度在冲压循环中会发生变化。所选择的部位的温度可通过一合适的温度传感器（如辐射温度计）来进行检测。根据所检测到的温度，按照预定的可使产品具有所期望质量的参考值，确定异常的存在。该参考值可以参照上述的本发明的以上各方面来决定。例如，异常的确定是通过检查检测到的冲压机的所选择部件的温度是否基本上与预定的参考值一致、或是否保持在由上、下限确定的预定的最佳范围内来进行的。与根据本发明的第一方面的诊断方法类似，根据本发明的第五方面的诊断方法便利于发现使产品的质量变坏的异常，并且省去了解决冲压机方面的异常的冲模的不必要的修理和调整。

上述目的也可根据本发明的第六个方面来达到，它提供了一种诊断冲压机上出现的使该冲压机制造的产品质量变坏的任何异常的诊断方法，该方法包括步骤：（a）根据压缩工作流体的压力变化，在冲压机的操作期间，检测被压缩的工作流体的容积，以及（b）根据检测到的工作流体的容积，按照预定的可使产品具有所期望质量的参考值，确定异常是否存在。

根据本诊断方法，寻找冲压机异常的诊断是根据该冲压机的所选择部件的工作流体的容积进行的，而不是根据实际的检测到的负荷。其容积被检测的工作流体可以是其容积在冲压循环中可能会变化并可能引起负荷量的变化的流体，该负荷量影响产品的质量。例如，其容积被测量的工作流体可以是平衡液压缸中的油，该缸用于均匀地将坯件保持力分配到与压环相连的缓冲销上，或者可以是缓冲缸中的空气，该缸用于产生坯件保持力。工作流体的容积可以很容易地根据由于流体的压缩而引起的工作流体的压力变化检测出来，而不用拆卸冲压机。根据所检测到的流体容积，按照预定的可使产品具有所期望质量的参考值，确定异常的存在。该参考值可以参照上述本发明的上述各个方面来决定。例如，异常的确定是通过检查检测到的流体的容积是否基本上与预定的参考值一致、或是否保持在由上、下限确定的预定的最佳范围中来进行的。与根据本发明的第一方面的诊断方法类似，根据本发明的第六方面的诊断方法便利于发现使产品质量变坏的异常，并且省去了解决冲压机方面的异常的对冲模的不必要的修理或调整。

上述目的也可根据本发明的第七个方面来达到，它提供了一种诊断冲压机上出现的使该冲压机制造的产品的质量变坏的任何异常的诊断方法，该方法包括步骤：（a）根据缸中的工作流体的压力与该缸产生的负荷之间的相互关系，检测置于冲压机的被选择的部位的缸的有效横截面积;以及（b）根据检测到的缸的有效横截面积，根据按照预定的可使产品具有所期望的质量的参考值，确定异常是否存在。

根据本诊断方法，寻找冲压机异常的诊断是根据位于该冲压机的一个选择部位的缸的有效横截面积进行的，而不是根据实际所检测的负荷。其横截面积被检测的缸可以是其有效横截面积在使用中会改变并引起负荷量变化的缸，该负荷量影响产品的质量。例如，其横截面积被检测的缸可以是一组平衡液压缸，这些缸用于均匀地将坯件保持力分配到与压环相连的缓冲销上，或者是一个缓冲气动缸，该缸用于产生坯件保持力。缸的有效横截面积可以很容易地根据缸中流体的压力与该缸产生的负荷间的相互关系检测到，而不用将冲压机装配起来。根据检测到的缸的有效横截面积，按照预定的可使产品具有所期望质量的参考值，确定异常的存在。该参考值可以参照上述的本发明的上述各个方面来决定。例如，异常的确定是通过检查检测到的缸的有效横截面积是否基本上与预定的参考值一致、或是否保持在由上、下限确定的预定的最佳范围内来进行的。与根据本发明的第一方面的诊断方法类似，根据本发明的第七方面的诊断方法便利于发现使产品的质量变坏的异常，并且省去了解决冲压机方面的异常的对冲压模的不必要的修理或调整。

上述的目的还可以根据本发明的第八方面来达到，它提供了一种诊断冲压机上出现的使该冲压机制造的产品质量变坏的任何异常的诊断方法，该方法包括步骤：（a）存贮在冲压机的一个被选择的部位产生的负荷与一个缸中的工作流体的压力间的相互关系，该缸位于该负荷的传送通路中;（b）当冲压机运行时，检测该工作流体的压力;以及（c）根据检测到的该工作流体的压力与该相互关系，通过检查在该冲压机运行期间产生的负荷是否基本上与预定的可使产品具有所期望质量的参考值一致，确定异常是否存在。

本诊断方法能够在线实行，即在冲压机的生产运行期间、负荷在冲压循环中通过流体或压缩空气传送期间实行本方法。为了实施这种快速的方法，需提供合适的存储装置以存贮在冲压机的一个被选择的部位产生的负荷与缸中的工作流体的压力间的相互关系，该缸位于所说的该负荷的传送通路中。所选择的部位（在那里负荷被检测）可以是产生坯件保持力或坯件成型力的部位。例如，该负荷是在更换冲模时通过一合适的负荷测量装置来测量的，该测量装置安装在冲压机上替代该冲模。更具体地说，通过应变仪、动态应变仪或负荷元件检测负荷测量装置的应变量或变形量来测量该负荷。工作流体的压力通过合适的液压或气动压力传感器来检测。流体的压力的检测可以在冲压机的生产运行期间实现。

根据本诊断方法（该方法在冲压机的实际操作中进行），检测流体的压力，根据检测到的流体压力和存贮的相互关系，通过检查所检测到的负荷值是否基本上与预定的可使产品具有所期望质量的参考值一致来诊断该冲压机的任何异常。该参考值可以是一参考负荷值，该参考负荷值通过在一试验冲压机上的试验冲压操作来决定，该试验冲压机用于冲模的制造过程中，该冲模安装于可应用本发明的冲压机之上。按以下方式确定该参考负荷值：如果实际负荷基本上等于该参考负荷值，则产品具有所期望的质量。按以下方式确定异常是否存在：首先根据检测到的流体压力并按照该相互关系得到所产生的负荷，然后将得到的所产生的负荷与一个预定的参考负荷值比较。一种替换的方式是，将实际检测到的流体压力与一个参考流体压力值进行比较，该参考流体压力值是从该参考负荷值根据该相互关系得出的。

因此，本诊断方法可在线监视坯件保持力或坯件成型力，在冲压机的生产运行中它们是不能直接测量到的。由此，该快速诊断方法可有效地在冲压机的连续或间断生产运行的早期阶段发现由冲压机的部件变坏或随年代变化而引起的异常，以及产品质量的变坏。

上述目的还可根据本发明的第九方面来达到，它提供了一种诊断冲压机上出现的使该冲压机制造的产品质量变坏的任何异常的诊断方法，该冲压机有一个包括一个缓冲板的缓冲装置，一个支持坯件的压环，一个力产生装置，该装置用于产生阻止缓冲台板向下运动的阻力因而产生一个坯件保持力，还有置于缓冲台板上并相互连通的多个平衡液压缸，以及多个缓冲柱，该柱在下端与平衡液压缸分别相连，而在上端则支持着压环，于是在冲压操作中，当压环下降时产生的坯件保持力被该平衡液压缸通过该缓冲柱均匀地分配到压环上，该方法包括步骤：（a）通过检测缓冲板向下移动的至少一个阻力和平衡液压缸中的一个压力来获得诊断信息;以及（b）通过检查该诊断信息是否基本上与预定的可使产品具有所期望质量的参考值一致，确定异常是否存在。

本诊断方法能够在线实行，即在冲压机生产运行时，该冲压机备有一缓冲装置时实行。根据本诊断方法，缓冲板向下移动的至少一个阻力和平衡液压缸中的压力被用作诊断信息。力产生装置可包括具有压力释放功能的一个气动缸或一个液压缸。在此情形下，对缓冲板的阻力可以通过气动缸中的压力或液压流体的释放压力来表示。该气体或液体的压力即使在冲压机的实际冲压操作期间也能够通过合适的压力传感器检测出来。通过检查该诊断信息是否基本上与预定的可使产品具有所期望质量的参考值一致，来诊断冲压机的任何异常。例如，通过检查诊断信息是否保持在一个预定的公差范围中来实现诊断。为了使缓冲装置确保坯件保持力在缓冲柱上的均匀分布，所有处于传送坯件保持力的操作状态的平衡液压缸的活塞应保持在空档位置，即位于其上、下行程之间。当所有平衡液压缸的活塞保持在空档位置时，平衡液压缸的压力或对缓冲板的阻力都能够作为预定的参考值使用，所检测的诊断信息与参考值比较以确定任何异常是否存在。该参考液压或阻力值可以按照一个预定的等式根据缓冲装置和最佳坯件保持力的规定指标得到，或通过试验来确定。

对缓冲板向下移动的阻力或平衡液压缸的压力会由于缓冲装置的部件变坏或随时间的变化而发生改变，从而缓冲装置不能正常地起均匀地分配坯件保持力的作用。坯件保持力的非均匀分配的这种异常和随后的产品质量的变坏可以通过本诊断方法在冲压机的连续或间断生产运行中的早期检测到。

通过结合附图阅读下述本发明的优选实施例的详细描述，将会更好地理解本发明的上述和其它目的、特征及优点。其中：

图1是一具有部分剖面的示意正视图，该图表示了适于应用本发明的诊断方法的一台单次动作的冲压机的例子;

图2是一示意视图，该图表示了图1中的冲压机的冲模高度调整机构、平衡缸以及有关部件;

图3是图1所示冲压机的控制系统的方块图;

图4是在图1所示冲压机上装置有负荷测量装置的该冲压机的示意视图;

图5是解释图3所示控制系统的功能的方块图;

图6是解释该控制系统的图5所示条件设置部分的功能的方块图;

图7是用图4所示装置测量到的负荷的波形的一个例子的曲线;

图8是加到冲压机压环上的保持力Fs与加到冲压机的缓冲气动缸上的气压Pa之间的关系图，Fs通过图4的装置得到;

图9是冲压力Fpi与图2所示的距离h之间的关系曲线;

图10是一流程图，该图表示了图5所示的一个诊断部分执行的负荷波形诊断的程度的一个例子;

图11（a）、11（b）和11（c）表示了通过图10的诊断程序得到的波形的例子;

图12表示了通过图10的诊断程序得到的波形的另一例子;

图13表示了通过图10的诊断程序得到的波形的下一个例子;

图14是一流程图，该图表示了图5所示的一个诊断部分执行的负荷分配诊断程序的一个例子。

图15表示了通过图14的诊断程序得到的负荷分配的一个例子的曲线图;

图16是一流程图，该图表示了图5所示的一个诊断部分执行的相互关系诊断程序的一个例子;

图17表示了通过图16的诊断程序得到的相互关系的一个例子的曲线图;

图18是表示了支持力Fs与产生的液压Psa之间的相互关系的曲线，该图还可通过图16的诊断程序与图17的相互关系得到;

图19是一流程图，该图表示了图5所示的一诊断部分执行的相互关系诊断程序的另一例子;

图20是表示了通过图19的诊断程序得到的相互系统的一个例子的曲线图;

图21是表示了保持力Fs与产生的气压Paa之间的相互关系的曲线，该图也可通过图19的诊断程序与图20的相互关系得到;

图22是一流程图，该图表示了图19的相互关系诊断程序的下一个例子;

图23是表示了通过图22的诊断程序得到的相互关系的一个例子的曲线图;

图24表示了冲压力Fpi与产生的液压Pmai之间的相互关系的曲线，该图也可通过图22的诊断程序与图23的相互关系得到;

图25是一流程图，该图表示了图5所示的一诊断部分执行的负荷变化诊断程序的一个例子;

图26表示了通过图25的诊断程序得到的负荷变化关系曲线的一个例子的曲线图;

图27是一流程图，该图表示了图5所示的一诊断部分执行的在线冲压负荷监视程序的一个例子;

图28是一流程图，该图表示了图5所示的一诊断部分执行的在线保持力监视程序的一个例子;

图29是一流程图，该图表示了在线保持力监视程序的另一个例子;

图30是一流程图，该图表示了图5所示的诊断部分执行的在线保持力的分配的监视程序的一个例子;

图31是一正视图，该图表示了本发明的诊断方法也可适用的双动作冲压机的一个例子;

图32是一示意的正视图，该图表示了在图31所示的冲压机上提供的外部冲模高度调整机构及有关的部件;

图33是一示意的正视图，该图表示了在图31所示的冲压机上提供的内部冲模高度调整机构及有关的部件;

图34是一示意的方块图，该图表示了图31所示的双动作冲压机的控制系统;

图35是装备有负荷测量装置的图31所示的冲压机的分解正视图;

图36是表示图34的控制系统的功能的方块图;

图37是一示意的方块图，该图表示了图34的控制系统的如图36所示的条件设置部分的功能;

图38是表示了图31所示冲压机上保持力Fsv与距离ha之间的关系;

图39是说明了根据图38的关系计算最佳距离hax以得到一最佳保持力Fsoi的方式的曲线图;

图40（a）到40（d）是表示了通过图34的控制系统的如图36所示的一诊断部分执行的负荷波形诊断程序得到的负荷波形的例子的曲线图;

图41是一流程图，该图表示了图36的诊断部分执行的相互关系诊断程序的一个例子;

图42（a）-42（d）表示了通过图41的诊断程序得到的相互关系的例子的曲线图;

图43是表示了保持力Fsi与产生的液压Pyai之间的相互关系的曲线图，该图也可通过图41的诊断程序与图42的相互关系得到;

图44是一流程图，该图表示了图36的诊断部分执行的相互关系诊断程序的另一例子;

图45是表示了通过图44的诊断程序得到的相互关系的一个例子的曲线图;

图46是一流程图，该图表示了图36的诊断部分执行的相互关系诊断程序的下一个例子;

图47是表示了通过图46的诊断程序得到的相互关系的一个例子的曲线图;

图48是表示了成型力Ffi与产生的液压Pzai之间的相互关系的曲线图，该图也可通过图46的诊断程序与图47的相互关系得到;

图49是一流程图，该图表示了图36的诊断部分执行的在线保持力的监视程序的一个例子;

图50是一流程图，该图表示了在线保持力的监视程序的另一个例子;

图51是一流程图，该图表示了图36的诊断部分执行的在线成型力的监视程序的一个例子;

图52是装备有负荷测量装置并装备距离传感器的图1所示单次动作的冲压机的一正视图，装备距离传感器以便根据冲压机的平衡液压缸的活塞的位移距离实现诊断;

图53是一流程图，该图表示了使用图52的距离传感器的输出来执行活塞位移诊断程序的一个例子;

图54是说明在图53的程序的步骤Q1-3中得到活塞位移距离Xsi的方式的曲线图;

图55是描述了在图53的程序的步骤Q1-4中得到的活塞的位移的一最佳分配的曲线图;

图56是一流程图，该图表示了使用图52的距离传感器的输出的活塞位移诊断程序的另一个例子;

图57是表示在图56的程序的步骤Q2-1至Q2-6中得到的与参考特性有关的活塞的位移特性;

图58是表示了在使用图52的距离传感器的输出的活塞位移诊断程序的另一个例子中，与参考相互关系有关的活塞位移的变化相互关系的一个例子的曲线图;

图59是一流程图，该图表示了活塞位移诊断程序下一个例子;

图60是表示了在图59的程序的步骤Q3-1中得到的活塞位移特性的一个例子的曲线图;

图61是一冲压机的正视图，该冲压机备有用于测量该冲压机的冲模板的位移的距离的传感器，该位移用于实现该冲压机的诊断;

图62是一流程图，该图表示了使用图61的距离传感器的位移诊断程序;

图63是图1的冲压机的正视图，该图表明了所测量的用于诊断缓冲装置的异常的各种尺寸d1-d5;

图64是图1的冲压机的正视图，该冲压机装备有一加速度计以实现根据上冲模的位移量、速度和加速度的诊断;

图65是一流程图，该图表示了使用通过图63的加速度计得到的上冲模的位移量、速度和加速度执行的诊断程序的一个例子;

图66是装备有温度传感器的图31所示的冲压机的视图，该温度传感器检测温度以便用于诊断冲压机的异常;

图67是一流程图，该图表示了根据图66的温度传感器检测到的温度的诊断程序的一个例子;

图68是一流程图，该图表示了根据压环30的温度的对图1的冲压机的诊断程序的一个例子;

图69是一流程图，该图表示了根据缓冲气动缸的空气容积的对图1的冲压机的诊断程序的一个例子;

图70是表示了图33的平衡气动缸的气压Pf与成型力Ff之间的关系的一个例子的曲线图;

图71是一流程图，该图表示了根据缓冲气动缸的有效横截面积的对图1的冲压机的诊断程序的一个例子;

图72是表示了图33的过载保护缸的液压Pz与相关的气压Pg之间的关系的一个例子的曲线图;

图73是表示了平衡气动缸的气压Pf与相关的提升力Fz之间的关系的一个例子的曲线图。

首先参看图1，该图表示了单次动作的冲压机的一个例子，该冲压机适于冲压坯件以制造产品，如汽车的外板。该冲压机10有一取冲头12形式的下冲模，该冲头安装在一固定不动的横梁14上，该横梁固定地安装在冲压机的底座16上。该冲压机10还有一个上冲模18，该上冲模固定在一个滑板20上，该滑板连接到合适的众所周知的滑板驱动装置上，该装置包括，例如一个驱动电机，齿轮，曲轴，连接销以及连杆。该滑板驱动装置通过四个活塞22使滑板20垂直地往复运动。横梁14有多个通过孔26，相应的缓冲销24从通孔中穿出。在横梁14下面是一个缓冲垫或台板28，该缓冲垫或台板用于支撑缓冲柱24。缓冲柱24还穿过冲头12，以便在它们的顶端支撑一个压力部件，该压力部件取压环30的形式，该压环30围绕冲头12的工作部位布置。缓冲柱24的数量和位置根据压环30的形状和其它参数来适当地确定。

缓冲垫28上设有多个平衡液压缸32，这些液压缸32对应于从通孔26穿过的缓冲柱24。缓冲柱24的下端与各相应的液压缸32的活塞43保持紧密的接触。导轨40导引缓冲垫28在缓冲柱24的纵向上下移动。缓冲气动缸42使缓冲垫28向上偏斜，该缓冲气动缸42的压力室与气罐44沟通，该气罐44通过一个螺线管操作的压力控制阀46连接到空气源48上（该气源在装配冲压机10的工厂里提供）。通过控制压力控制阀46适当地调节气罐44和气动缸42的压力室内的气压Pa。气压Pa由气压传感器50检测，并且在冲压机10的每一冲压循环之前要调整气压Pa的初始水平。在冲压机处于对取例如金属条或薄板形式的坯件进行冲压操作的同时，缓冲气动缸42和气罐44作为产生坯件保持力Fs的装置使用，该坯件保持力是通过缓冲台板28和缓冲柱24加到压环30上的。更明确地说，作用于被冲压的坯件上的力是通过压环30和缓冲柱24加到缓冲台板28上的，从而使缓冲板28下降，推动气动缸42的活塞43向下。因此，与缸42中的气压Pa对应的坯件保持力Fs就作用于压环30上。

虽然图1中只表示了一个气动缸42，但根据需要可使用两个或多个气动缸。在此情形下，所有气动缸都连接到公用气罐44上。平衡液压缸32的压力室是相互连通的，里面装有加压的工作液体或油，该工作液体或油由一电操作的液泵34输送。缸32的压力室中的液压Ps通过螺线管操作的中止阀36的打开和关闭进行调节。液压Ps通过液压传感器38检测，并要调整液压Pa，使得缓冲气动缸42产生的坯件保持力Fs基本上均匀地分配到缓冲柱24上，即，分配到压环30的整个区域上。缓冲台板28、液压气缸32和缓冲柱24协同动作构成一个缓冲装置，该装置用于将保持力Fs均匀地分配到压环30上。

如图2所示，经在52处一般指示的冲模高度调整机构将每一活塞22连接到滑板20上。该冲模高度调整机构52与一螺纹轴54啮合，该螺纹轴54与相应的活塞22组成一整体。该机构52包括一个啮合螺纹轴54的螺母56，一个固定到螺母56上的蜗轮，以及伺服电机60，该电机60用于旋转一个与蜗轮58啮合的蜗杆。该伺服电机60双向转动以带动蜗轮58和螺母56顺时针或逆时针旋转，从而调整冲模高度调整机构52相对于螺纹轴54的高度或垂直位置，调整活塞22和滑板20间（更精确地说，活塞22的下端和机构52的上端之间）的相对距离h。该距离h通过设置在伺服电机60上的一个旋转编码器59来检测，如图3所示。

可以理解，当相对距离h增大时，滑板20向下离开活塞22，而当该冲压机静止于初始位置时，滑板20的垂直位置向冲头12移动。因此，当活塞22位于其行程的下端时，加到坯件上的冲压力Fp能够通过改变距离h进行调整。换句话说，依据所期望的冲压力Fp，通过适当地操作伺服电机60，就能调整四个活塞22中的每个活塞的距离h。如图2所示，每一活塞22均装备有一个应变仪61。该应变仪61用于检测加到相应活塞22上的局部负荷Foi（i＝1，2，3，4）。更明确地说，各活塞22的局部负荷Foi从存贮在控制器90中的一个数据图得到，该数据图表示了应变仪61的输出值与通过负荷测量装置100所测到的实际负荷值之间的关系，将在下面描述该负荷测量装置。

滑板20中设有一个过载保护液压缸62，该缸62有一个连接到冲模高度调整机构52上的活塞64，以及一个固定到滑板20的外壳。液压缸62的压力室中充填有油，并与一个液压-气动缸66的油室68相互连通。油室68中的液压Pm通过手动调整，并通过一个液压传感器69检测。缸66还有一气室70，该气室70与一个气罐72连通，该气罐72通过另一个螺线管操作的压力控制阀74连接到上述的气源48上。气室70和气罐72中的气压Pc通过压力控制阀74调节。气压Pc通过一个气压传感器76检测，并依据冲压机10的冲压容量进行调整。即，确定气压Pc，使得当一过大的负荷加到过载保护液压缸62上时，液压-气动缸66的活塞向气室70移动，以允许调整机构52和滑板20相向移动，从而保护冲压机10和冲模12、18不受过载引起的损害。对于与相应的机构52有关的四个活塞22中的每一个，都提供液压缸62，液压-气动缸66、气罐72和有关的部件，并对四个气罐72中的每一个的气压Pc进行适当控制。

滑板20还连接到四个平衡气动缸80上，该缸80固定在冲压机10的一个框架78上（如图1的上部所示）。每个气动缸80有一与气罐82连通的压力室，该气罐82也通过一个螺线管操作的压力控制阀84连接到气源48上。通过控制阀84就能调节缸80的压力室和气罐82中的气压Pb。通过一个气压传感器86检测气压Pb，并且调节气压Pb，使得相应于气压Pb的力与滑板20和上冲模18的总重量相平衡。四个平衡气动缸80的压力室与共用的气罐82相连通。

冲压机10备有如图3所示的控制器90。控制器90用于接收气压传感器50、86、76，液压传感器38、69，旋转编码器59和应变仪61的输出信号，它们分别表示气压Pa、Pb、Pc，液压Ps、Pm，相对距离h和局部负荷值Foi。控制器90由一台微机构成，它包括一个中央处理单元（CPU），一个随机存取存贮器（RAM），一个只读存贮器（ROM），以及输入输出接口电路和模数转换器。该CPU利用该RAM的数据暂存功能，根据存贮在该ROM中的控制程序运行以处理各种信号，以便控制压力控制阀46、84、74和中止阀36，并把驱动信号加到泵34和伺服电机60上。尽管图3所示方块图只表示了一个部件（其中包括一个伺服电机60，一个应变仪61，一个液压传感器69，一个压力控制阀74和一个气压传感器76），但控制器90还控制冲压机10上备有的所有四个部件，参照上述五个部件进行描述。

控制器90与操作员控制面板92，发射器/接收器94，位置传感器98和负荷测量装置100连接。操作员控制面板92用于显示上述的各种压力值Pa、Pb、Pc、Ps、Pm，并具有各种开关以输入或改变冲压机10的各种参数。发射器/接收器94配备在冲压机10上，以接收从固定在冲头12上的ID卡96来的冲模的信息，该信息表示了安装在冲压机10上的特定冲模12、18的规格指标。存贮此冲模信息的该ID卡96有内装的电池并有数据发射功能。发射器/接收器94用于传送信号到ID卡96，请求传送适当的冲模信息。发射器/接收器94接收到的信息被传送到控制器90。位置传感器98可以是一旋转编码器，该编码器用于检测冲压机10的滑板驱动装置的曲轴的转动角度，或者是一个检测滑板20的垂直位置的传感器。

如图4所示，去掉设置在冲压机10上的冲头12、下冲模18和压环30，并且在冲压机10上安装负荷测量装置100，以测量所要加到运行中的冲压机的预定部位的负荷。负荷测量装置100有一个固定在横梁14上的矩形盒结构的定位元件102，一个容纳在定位元件102中的测量元件106。测量元件106可在垂直方向上移动，它有多个传感柱104，该传感柱从其下面穿出。传感柱104对应于缓冲柱24。定位元件102有多个孔108，相应的缓冲柱24从其中穿过。测量元件106置于缓冲柱24上，缓冲柱24从通孔26和孔108中穿过，由此，传感柱104与相应的缓冲柱24的上端保持紧密的接触。在矩形盒的四个角上，定位元件102还有向上凸起的四个传感柱110。另一方面，测量元件106有四个从其上表面向上凸起的传感元件112，靠近进行冲压操作的区域的四个角部。为四个传感柱110和四个传感元件112配备相应的一套应变仪114和116。为适当选择的上述传感柱104配备相应的一套应变仪118。应变仪114、116、118连接到一个动态应变检测器120，该检测器120又连接到控制器90。动态应变检测器120具有放大器的功能，并且能调整零点。每套应变仪114、116、118由四个应变仪组成，该四个应变仪分别固定到每个传感柱110、传感元件112或传感柱104的对应的四个侧表面上。

返回去参看图3，控制器90用于按照ROM中存贮的控制程序完成各种功能。控制器90包括两个功能部份，即条件设置部分124和诊断部分126，如图5所示。条件设置部分124有如图6所示的各种功能块。条件设置部分124包括机器数据的存贮器130和冲模数据存贮器132。机器数据存贮器130存贮包括通过操作员控制面板92输入的机器信息的数据，而冲模数据存贮器132存贮该套冲模的信息，该信息是当该套冲模12、18、30安装到冲压机10上时从ID卡96读出的并通过发射器/接收器94发射的信息。例如，机器信息和冲模信息包括确定可在冲压机10上完成所期望的冲压操作的气压值Pa、Pb、Ps和相对距离h所需要的下述信息：

[机器信息]

○缓冲板28的重量Wa

○缓冲柱24的平均重量Wp

○滑板20的重量Ws

○气动缸42的压力承受面积Aa

○四个气动缸80的压力承受总面积Ab

○液压缸32的平均压力承受面积As

○用于液压缸32的工作油的体积的弹性系数K

○液压缸32的活塞的平均行程Xav

○包括液压缸32的液路中油的总体积V

○暂定的h-Fpi特征关系（Fpi＝a·h）

[冲模的信息]

○压环30的重量Wr

○上冲模18的重量Wu

○最佳保持力Fso

○每个缓冲柱24的最佳局部冲压力Fpoi

○缓冲柱24的数量n

要注意的是冲模信息还包括表明所用特定冲模的数据（即，使用该冲模将要得到的产品，和使用该产品的车的类型），安装冲模的冲压机的类型，以及生产该产品的工艺。

缓冲板28的重量Wa是台板28的实际重量减去加到台板28上的滑动阻力。该重量Wa可通过负荷测量装置得到。详细地说，重量Wa是从Fs-Pa特性曲线得到的，该曲线通过当气压Pa改变时测量保持力Fs而得到。为了测量保持力Fs，通过活塞22使滑板22下降到其行程的下端。在滑板20的这种向下移动中，滑板20的下表面与测量元件106上的传感元件112接触，由此使测量元件106向下移动期间，加到四个传感元件112上的负荷是通过应变仪116检测到的。在滑板20到达其行程下端之前，测量元件106逐渐与定位元件102紧密接触。此时，由于冲压机10的结构的刚性，应变仪116检测到的负荷突然增加。图7的曲线表示了由四个传感元件112之一上配备的应变仪116检测到的负荷的变化的一个例子。在曲线图中，负荷值Fsi相应于期望要加到压环30上的保持力，负荷值Fpi相应于除保持力Fsi之外期望要加到坯件上的成型力。即，所要加到坯件上的总冲压力Fpi是负荷值Fsi和Ffi的和。为了检测负荷值或冲压力Fpi，将定位元件102和测量元件106设计成比用于实际冲压操作的冲头12和上冲模18具有更高的刚性。图8的曲线图表示了气动缸42的气压Pa与总支持力Fs（由四个传感元件112得到的四个负荷值Fsi之和）之间的Pa-Fs关系。缓冲板28的重量Wa是根据负荷值Fx计算出来的，该负荷值Fx能够从Pa-Fs关系得到。更明确地说，重量Wa通过从负荷值Fx中减去测量元件106（包括传感柱104和传感元件112的重量）和缓冲柱24的总重量而计算出来的。由此得到的重量Wa与缓冲板28的实际重量不同，并比其小，相差的数量由各种参数（如导轨40和活塞43的滑动阻力值）来决定。所得到的重量Wa包括气动缸42的气体泄漏程度和气压传感器50的检测误差在内。因此，所得到的重量Wa依赖于测量装置100在其上操作的冲压机10的特定条件。

重量Wp是冲压机10上所用的缓冲柱24的重量的平均值。滑动板20的重量Ws等于其实际重量减去和导轨有关的滑动阻力值。为了得到重量Ws，在滑板20向下移动期间，通过相应的应变仪61检测局部负荷值Foi。当气动缸80的气压Pb连续改变时，检测四个活塞22的四个局部负荷值Foi的总负荷值Fo。与缓冲板28的重量Wa类似，滑板20的重量Ws能够从所得到的总负荷Fo与气压Pb间的特征关系中得到。气动缸42的压力承受面积Aa是反映缸42的气体泄漏的影响的一个值。例如，面积Aa相应于表示保持力（Fs（负荷值Fsi的和）与气压Pa间的关系的曲线的梯度。当配备有多个气动缸42时，面积Aa是所有缸42的总压力承受面积。与压力承受面积Aa类似，四个气动缸80的总压力承受面积Ab能够从Fo-Fb特征关系中得到。液压缸32的平均压力承受面积As，在例如得到图8的Fs-Pa特征关系时，能够从保持力Fs与液压Ps间的特性关系中得到，该液压Ps由液压传感器38检测。

工作液体或油的体积的弹性系数K根据所用油的特定性质决定。液压缸32的活塞的平均行程Xav是该缸32的活塞的行程距离的平均值，该行程距离在滑板20到达其下行程端时，从其上行程端测量。确定该行程距离，使通过与压环30紧密接触的所有缓冲柱24将保持力Fs均匀地加到压环30上。更明确地说，确定该行程距离，使得在滑板20到达其下行程端时，即使缓冲柱24的长度出现变化并且缓冲板28出现倾斜，所有缸32的活塞都被相应的缓冲柱24从其上行程端开始向下移动，但没有任何一个活塞被缓冲柱24移动到底部或向下移动到其下行程端。该行程距离能够通过实验获得，或根据所测量到的缓冲柱24的长度变化和缸32的活塞的最大行程获得。体积V是与液压缸32相连的液路的一部份中存在的油的总体积，该部份包括缸32的压力室并截止于一个检查阀39（图1所示）。该体积V是当缸32的活塞位于其上行程端时的值。

暂定的h-Fpi特性关系（i＝1，2，3，4）是当活塞22到达下行程端时距离h与冲压力Fpi之间的关系（Fpi＝a·h）。该关系通过在活塞22到达下行程端时，测量对于不同的距离h的冲压力Fpi而得到。该暂定的h-Fpi特性关系反映了冲压机10的刚性（冲模除外）。在调整气动缸80的气压Pb使得当滑板20被活塞22向下移动时缸80产生的提升力与滑板20和上冲模18的总重量平衡以后，实现h-Fpi特性关系的测量。曲线图图9中的点画线表示了该暂定的h-Fpi特性关系的一个例子，在那里当冲压力Fpi（即成型力Ffi）为零时，将距离h的最大值ho用作参考值。当冲压力Fpi为零时，缓冲板28保持在其下端，保持力Fs不加到压环30上。对四个活塞22（四个冲模高度调整机构52）的每一个，得到一个h-Fpi特性关系。总冲压力Fp是各活塞22的冲压力Fpi的和。配备有应变仪116的传感元件112的位置几乎与四个活塞22的位置排在一条线上。

压环30的重量Wr和上冲模18的重量Wu是其制造时实际测量的值。最佳保持力Fso和最佳局部冲压力Fpoi（i＝1，2，3，4）是通过反复试验过程得到的，在该过程中，通过安装有压环30、上冲模18和冲头12的试验冲压机的试验运行，确定适于完成期望的冲压操作的最佳Fso和Fpoi。保持力Fso和冲压力Fpoi不包括冲模12、18、30的重量和有关部件的滑动阻力值影响的成分。例如，在该试验冲压机与图1和图2所示的冲压机相似的情形下，调整气压Pb，使得在滑板20和上冲模18的总重量被平衡气动缸80产生的提升力平衡时，滑板20被活塞22向下推动。在以上述条件实现的试验冲压操作期间，局部负荷值Foi是通过应变仪61检测到的。保持力Fso和局部冲压力Fpoi可根据所检测的负荷值Foi得到。当保持力Fso是通过缓冲柱24加到压环30上的合力时，局部冲压力Fpoi是四个活塞22中的每一个产生的力，总的冲压力Fp是四个活塞22的局部力值Fpoi之和。每个应变仪61的负荷波形与图7所示应变仪116的负荷波形相似，并且用于获得保持力Fs和冲压力Fp。缓冲柱24的数量n依据压环30的尺寸和形状通过实验确定，以将坯件冲压成期望的产品。

现返回看图6，控制器90的条件设置部份124包括一个Pax计算块134，该计算块用于根据存贮在该机器数据存贮器130中的机器信息和存贮在冲模数据存贮器132中的冲模信息，按照下面的方程（1），计算产生保持力Fso的最佳气压Pax。将要产生的保持力Fso存贮在冲模数据存贮器132中。

Pax＝（Fso+Wa+Wr+n·Wp）/Aa  （1）

将Pax计算块134的输出送入一个Pa调整块136以控制螺线管操作的压力控制阀46，使得气压传感器50检测到的气罐44中的气压Pa与Pax计算块134计算出的最佳气压Pax相一致。利用如此确定的气压Pa，将由冲模信息规定的保持力Fso加到压环30上。

条件设置部份124还包括一个P0、P1计算块138，该计算块138根据存贮在机器数据存贮器130中的机器信息和存贮在冲模数据存贮器132中的冲模信息，分别按照下面的方程（2）和（3），计算最佳初始液压P0和目标液压P1。

Xav＝（Fso-n·As·P0）V/n²·As²·K （2）

Fso+Wr+n·Wp＝n·As·P1  （3）

最佳初始液压P0是当上冲模18不与压环30接触时，将保持力Fso通过缓冲柱24基本上均匀或均等地加到压环30上的压力。另一方面，目标液压P1是当上冲模18与压环30冲压接触时的一个类似的压力。P0、P1计算块138的输出加到一个Ps调节块140上以控制泵34和中止阀36，使得液压传感器38检测到的液压Ps的初始值与上述所计算的最佳初始液压P0相等。利用这样调节到初始值P0的液压Ps，从理论上说，在压环30与上冲模18挤压接触的冲压操作中，可以将所有液压缸32的活塞降低平均行程距离Xav，并且可以将保持力Fso通过缓冲柱24基本上均等地加到压环30上。然而，由于在液路（包括缸32）中可能存在着空气，它将引起油的体积的弹性系数K的改变，因此，最佳初始液压P0不必非常精确。考虑到此缺点，Ps调整块140用于在一个试验操作中读出液压Ps，并调整先前曾被调至最佳初始值P0的液压Ps，使得该液压Ps与目标液压P1基本上相等，该目标压力P1也是通过P0、P1计算块138计算出来的。如果在试验操作中实际检测到的液压Ps比目标值P1高，则某些缓冲柱24不与压环30紧密地接触，并且保持力Fso仅通过其它的缓冲柱加到压环30上。在此情形下，最佳初始液压P0被降低使缓冲柱24向上移动，从而使得所有的缓冲柱24都可能与压环30接触。另一方面，如果实际的液压Ps比目标值P1低，则某些液压缸32的活塞被置于底部，保持力Fso的一部分直接通过相应于已置于底部的活塞的缓冲板28和缓冲柱24加到压环30上。在此情形下，最佳初始液压P0被升高以避免任何缸32的活塞被置于底部。

该条件设置部分124还包括一个Pbx计算块142，该计算块142用于根据机器信息和冲模信息，按下面的方程（4），计算气动缸80的最佳气压Pbx以产生平衡滑板20和上冲模18的总重量的提升力。

Pbx＝（Wu+Ws）/Ab  （4）

Pbx计算块142的输出加到一个Pb调节块144上用于控制螺线管操作的压力控制阀84，使得气压传感器86检测到的气罐82中的气压Pb与Pbx计算块142计算出的最佳压力Pbx一致。利用如此调节的压力Pb，在冲压操作中，可将通过冲模信息规定的局部冲压力值Fpoi加到冲模12、18上，不受滑板20和上冲模18的重量的影响。

条件设置部分124还包括一个h调节块146，用于根据机器信息和冲模信息，借助四个相互独立的冲模高度调整机构52调节相对距离h，以便将通过冲模信息规定的最佳局部冲压力Fpoi提供给每个活塞22。最初，当每个活塞22的冲压力Fpi为零时，距离h的最大值-参考值h0由从相应活塞22上的应变仪61检测到的相应局部负荷值Foi来确定。然后，获得冲压力Fpoi的距离h1是从图9中点画线所示的暂定的h-Fpi特性关系（Fpi＝a·h）得到的。随后，通过操作伺服电机60，根据参考值h0，将距离h调节到所得到的值h1。在此状态下，进行测试操作，以便根据应变仪61检测到的负荷值测量冲压力Fp1。由于预定的暂定的h-Fpi特性关系是根据比实际使用的冲模12、14的刚性更高的刚性得到的，因此冲压力Fp1通常比冲压力Fpoi小。然后，将距离h改变为h2，h2比h1小一预定的量△h，按照值Fp1，按和上述同样的方式测量相应的冲压力Fp2。根据如此得到的值Fp1、Fp2，和距离h1、h2，得到如图9中的实线所示的一个最终的h-Fpi特性关系（Fpi＝b·h）。得到冲压力Fpoi的距离hx是通过所得到的最终h-Fpi特性关系确定的。操作伺服电机60以确立所确定的距离hx。更确切地说，调节距离hx以提供局部成型力（Fpoi-Fso/4），由于上述距离h的调节是在没有保持力Fs加到压环30上实现的，该局部成型力是通过从冲压力Fpoi中减去Fso/4（保持力Fso的四分之一）而得到的。对于四个调整机构（四个活塞22）的每一个，均进行距离hx的确定，并通过伺服电机60将距离h调节到该确定距离hx。通过距离调节块146调节距离h保证了冲压力Fpoi可由冲模信息规定，而不考虑冲压机10改变时其刚性的变化。

控制器90还用于调节液压-气动缸66的气室70中的气压Pc，使得每个活塞22上的应变仪61检测到的局部冲压力Foi不超过一个预定的上限Foli（i＝1，2，3，4）。即，控制螺线管操作的压力控制阀74以调节气压Pc到一预定的最佳值Pcx。该最佳值Pcx是根据缸62的压力承受面积和缸66的油室68、气室70的压力承受面积确定的，由此，如果一超过上限Foli的负荷加到过载保护液压缸62上（例如，由于滑板20的滑动阻力的增加），缸66的活塞可能会向气室70的方向移动，从而工作油可从液压缸62流入缸66的油室68中，并使相应的活塞22向滑板20移动。对于提供给相应的四个活塞的所有四个缸66，均产生气压Pc的这种调节，以便使四个缸66的压力值Pci相互独立地进行调节。这种设置防止了由过大的冲压力Fp引起的冲压机10或冲模12、18的损坏。由于可对最佳气压Pc进行与所用的冲模无关的调整，该调整可用手动的方式进行，即通过冲压机10的操作员操作压力控制阀74进行调节。

从上面的描述可以理解，冲压机10能够自动地计算其最佳运行条件，如最佳气压Pax、Pbx，最佳初始液压P0和最佳距离hx，因此能确立最佳运行参数，如最佳保持力Fso和最佳局部冲压力值Fpoi，这些参数是在试验冲压机的试验操作中确定的，而不必考虑冲压机不同时其刚性和滑动阻力的变化或不同。最佳运行条件的自动计算是根据存贮在机器数据存贮器130中的机器信息和存贮在冲模数据存贮器132中的冲模信息（通过发射器/接收器94从ID卡96接收到的）通过控制器90实现的。因此，冲压机10省去了通过反复试验过程的常规的笨拙的手动调整冲压机的运行条件，或使其减至最少，并减轻了操作员操纵冲压机的劳动强度，同时保证了冲压机制造的产品有高度一致的质量。

需要注意的是，上述的气压和液压Pa、Pb、Ps以及距离h不必精确调整到与计算出的最佳值Pax、Pbx、P0以及hx正好一致。在此方面，可以给那些运行参数和条件提供一定的公差范围，在此范围内，冲压机10制造的产品的质量满足所期望的要求。

将控制器90的诊断部分126设计成能诊断冲压机10，以确定是否存在任何的异常或缺陷，该异常或缺陷阻碍冲压机10正常运行，不能制造出具有所期望或满意的质量水平的产品。诊断部分126具有下面五种诊断功能：（1）负荷波型诊断;（2）负荷分配诊断;（3）相互关系诊断;（4）负荷变化诊断;以及（5）在线诊断。前面四种诊断功能（1）-（4）是利用设置在冲压机10上的负荷测量装置100在安装或更换冲模时完成的，例如，在设定上述的冲压条件之前。最后一种诊断功能（5）是在冲压机10运行期间完成的。下面将对这些诊断功能进行解释。

（1）负荷波形诊断

在负荷测量装置100安装到冲压机10上以后，通过操作操作员控制面板92上的一合适的开关，使该诊断根据流程图10所示的程序进行。在气压Pa、液压Ps和其它运行参数调节到预定的最佳值以后，图10的诊断程序从步骤S1-1开始起动一个试验冲压循环。步骤S1-1之后紧跟的是步骤S1-2，读入在该冲压循环期间装置100测量到的负荷值。就是说，当滑板20往复运动时，检测负荷值，负荷值即是在物理量变化时取主滑板20的位移量形式的物理量。然后，实施步骤S1-3以将测量的负荷波形与存贮的可使产品具有所期望质量的参考波形进行比较，从而确定冲压机10的运行条件中是否存在任何异常。如果比较结果表示出现了任何异常，则在步骤S1-4中估计该异常的原因和程度。然后控制流程进入步骤S1-5，在该步骤中，将步骤S1-3的确定结果显示在操作员控制面板92上的CRT或液晶显示屏上。如果在步骤S1-3中确定了存在任何异常，则在步骤S1-4中估计的异常的原因和程度也在面板92上显示。图11（a）、11（b）和11（c）中的点画线表示的是，在调整滑板20的下行程端使得即使当滑板20到达其下行程端时装置100的测量元件106也不会紧靠在定位元件102上之后，当冲压机10以缓慢方式使滑板20往复运动时，从应变仪116的输出得到的保持力Fs的波形的例子。图中的实线表示参考波形，该参考波形是根据气动缸42的压力承受面积Aa和被调节的气压Pa通过模拟或实验确定的。该参考波形可以是在前面的一个负荷波形诊断循环中得到的正常的波形。步骤S1-3中，负荷值（保持力Fs）的所检测的波形和参考波形的比较是通过在几个毫秒或几十个毫秒时间间隔中比较检测到的负荷值与参考波形的相应参考值实现的。异常是否存在是根据预定的规则或标准来确定的，例如，通过检查所检测到的负荷值与相应参考值之间的差值是否在预定的公差范围之内，或通过检查所检测到的负荷值的变化趋势是否与参考值的变化趋势相似。步骤S1-4中估计的异常的程度分两种，一种是检测到的异常非常严重，需要立即修理或调整冲压机10，另一种是异常不太严重，允许冲压操作小心在意继续进行。在步骤S1-4中还要估计出的检测到的异常的原因，可以是如图11（a）中的例子所示的缓冲台板28的过大的滑动阻力，或者是如图11（b）中的例子所示的由于润滑油在其中的积累而引起的气动缸42或气罐44的有效容积的减少。估计出来的原因可以是与气动缸42相连的气路中空气的泄漏，或者是与液压缸32相连的液路中油的泄漏，如图11（c）中的例子所示。在冲压循环中这些异常的原因有害地影响与滑板或主滑板20的移动有关的保持力Fs的特性，从而使冲压机10制造的产品的质量变坏。将异常的可能原因（例如与检测到的负荷波形和参考波形间的偏差的不同程序有关）存贮在控制器90的ROM中。

图10的诊断程序是本发明的诊断方法的一个实施例，在那里，步骤S1-2是当冲压机运行时，检测在该冲压机的一个被选择的部位产生的负荷的一个被选择的特性的这个步骤的一种形式。更明确地说，负荷的选择特性是在步骤S1-2中检测到的与滑板20的位置有关的该负荷的波形，在冲压机的一个冲压循环中，滑板20的位置是变化的。还要说明的是，步骤S1-3是根据检测到的负荷确定异常是否存在的步骤的一种形式。

图12表示了当滑板20以正常的冲压循环中使用的速度往复移动时的负荷的参考波形，而图13表示的则是，在测量元件106与装置100的定位元件102紧靠接触之前和之后的瞬间，当滑板20渐进移动（以足够低的速度下降）时，负荷的参考波形。这些参考波形可在负荷波形诊断中使用。在某些情形下，即使使用负荷测量装置100检测到的波形明显地偏离图13的参考波形，产品的质量也不会显著地变坏，只要在正常冲压循环期间检测到的波形跟随图12的参考波形变化即可。在这方面，依据预期的异常类型，使用图12和图13的两个参考波形来估计异常的程度是很有用的。图13的参考波形与图7的波形相似。通过使用传送到每个缓冲柱24的负荷的波形，也可进行负荷波形诊断，该负荷波形是通过应变仪118检测到的。此外，当缓冲板28保持在其低端时，使用置于定位元件102上的测量元件106检测到的成型力Ff的波形，也可进行负荷波形诊断。该负荷波形可以通过用应变仪61的输出来替代测量装置100的输出而得到。在此情形下，该诊断在将冲模12、18、30安装到冲压机10上时进行。要说明的是，与冲压机10上的负荷相关的任何异常是否存在的确定本质上不一定需要比较所检测到的负荷波形与图11-13所示的参考波形。例如，该确定可通过检查所检测的波形的某些特性（如在所检测到的波形的所选择的点上所检测到的波形和/或负荷值的一个指定部份的梯度）是否保持在一个预定的参考波形的该特征的公差范围之内而进行。

（2）负荷分配诊断

该诊断根据流程图14所示的程序进行。当通过位置传感器98的输出检测到滑板20位于其下行程端时，该程序通过步骤S2-1起动，读入与装置100的四个感应元件112相对应的四个位置上的局部负荷值。这些负荷值是从图10的负荷波形诊断的步骤S1-2得到的负荷波形上获得的。然后控制流程进入步骤S2-2以进行所获得的局部负荷值的分配与预定的参考分配的比较，从而确定冲压机10上是否存在任何异常。如果在步骤S2-2中检测到任何异常，则在步骤S2-3中估计该异常的原因和程度，并实施步骤S2-4以给操作员控制面板92（更确切地说是其上的CRT或液晶显示屏）通电，显示异常存在还是不存在，如果在步骤S2-2中检测到异常，则还将显示估计出的该异常的原因和程度。图15中的实线表示了作用到四个传感元件112上的局部保持力的值的分配的一个例子，该保持力的值是从图11（a）、11（b）和11（c）所示的波形上获得的，而该波形是在滑板20处于缓慢方式的往复运动期间得到的。图15的点画线表示了局部保持力值的参考分布。四个传感元件112对应于滑板20的四个角部位。该参考分配是根据气动缸42的压力承受面积Aa和被调节的气压Pa通过模拟或实验确定出来的。该参考分配可以是在前面的负荷分配诊断循环中得到的正常的分配。在步骤S2-3中，得到的局部负荷分配与参考分配的比较是通过将得到的局部值（在滑板20的下行程端处）与参考分配的相应值的比较而实现的。异常是否存在是根据预定的规则或标准来确定的，例如，通过检查得到的局部负荷值与相应的参考值之间的差值是否保持在预定的公差范围内。在步骤S2-3中估计异常的程度及原因。在步骤S2-4中，将估计出的异常的原因及程度显示在面板92上。如上述的步骤S1-4所述，检测到的异常可能很严重，需要立即修理或调整冲压机10，或者不是很严重，允许冲压操作小心在意地继续进行。在步骤S2-3中估计出的检测到的异常的原因，可能是滑板20或缓冲板28的过度倾斜（相对于水平面），该倾斜在一实际冲压循环期间引起加到压环30上的坯件保持力Fs的非均匀分布，从而导致产品质量的变坏。

图14的诊断程序是本发明的诊断方法的另一实施例，在那里，步骤S2-1是下述步骤的另一种形式，该步骤是在冲压机运行期间，检测该冲压机的一个被选择的部位处产生的负荷的一个所选择的特性。更明确地说，该负荷的所选择的特性是在步骤S2-1中通过四个局部传感元件112检测到的局部负荷值的分配。另外，步骤S2-2是根据检测到的负荷确定异常是否存在的步骤的另一种形式。

当滑板20位于其下行程端而在步骤S2-1中得到该局部负荷值时，可以得到相应于滑板20的任何其它垂直位置的局部负荷值。例如，图14的诊断可通过使用在滑板20的下行程端之前或滑板20与传感元件112紧密地接触时检测到的负荷值来进行。虽然在图14的步骤S2-1中利用了图10的负荷波形诊断程序的步骤S1-2中得到的负荷波形，但在滑板20的一适当位置处，局部负荷值可以直接从应变仪116的输出得到。进行负荷分配的诊断，不仅为了得到以滑板20的正常速度进行的试验冲压循环期间的负荷分配，而且为了得到以缓慢方式进行试验冲压循环期间的负荷分配，在该缓慢方式中，在下行程端的附近，滑动板20的移动速度减慢（在测量元件106与负荷测量装置100的定位元件102紧密接触时）。还可以根据应变仪118的输出进行负荷分配诊断，该输出表示加在缓冲柱24上的局部负荷值，或者是当缓冲台板28位于其下行程端而测量元件106与定位元件102紧密接触时，根据应变仪116的输出进行负荷分配诊断。负荷分配诊断还可以用应变仪61替代负荷测量装置100来实现，同时冲模12、18、30要安装在冲压机10上。在此例中，不同的参考分配关系用于所安装的不同的冲模上，并且不同的参考分配关系可用于相应的局部负荷值上，即使对于同一套冲模也是如此。虽然参照图14的上述的负荷分配诊断使用了参考负荷分配以直接与所得到的局部负荷值的分配比较，但步骤S2-2中的比较或确定还可通过检查四个局部负荷值的变化量或差值是否保持在预定的公差范围内来实现。

（3）相互关系诊断

该相互关系诊断用来诊断冲压机10上的负荷值与随负荷值变化的一个选择的物理量间的相互关系。本诊断也利用安装在冲压机10上的负荷测量装置100，根据如图16、19和22的例子所示的合适的程序来完成。这些程序通过操作面板92上的一合适的诊断开关来启动。

首先参考流程图16，其中表示的相互关系诊断涉及保持力Fs与缓冲气动缸42的气压Pa之间的相互关系。本Fs-Pa相互关系诊断程序由步骤S3-1开始以将气压Pa设置到一预定值。当该步骤重复执行时，压力Pa增长一个预定的量。步骤S3-1之后跟随的步骤S3-2起动一个试验冲压循环，该冲压循环以缓慢的方式进行。然后，执行步骤S3-3，根据应变仪116（配备在四个传感元件112上）的输出检测该测试冲压操作期间总的保持力Fs，并且还检测平衡液压缸32的液压Ps，即在试验冲压操作期间产生的液压Psa。在此例中，为了去掉气动缸42的容量的变化引起的影响，在滑板20与传感元件112紧靠地接触时，检测保持力Fs。然后，控制流程进入步骤S3-4以确定气压Pa是否已增长到一预定的上限Pamax。步骤S3-1至S3-4重复地执行，直到在步骤S3-4中得到一肯定的结果（yes），即，直到气压Pa上升到该上限Pamax。因此，在气压Pa具有不同的值时检测保持力Fs和产生的液压Psa。当气压Pa达到上限Pamax从而得到肯定结果（yes）时，步骤S3-4前进至步骤S3-5，将得到的Fs-Pa相互关系与一个参考相互关系比较，从而确定冲压机10上是否存在任何异常，确定的参考相互关系要能使产品具有所期望的质量。

图17中的实线表示了Fs-Pa参考相互关系的一个例子，该参考相互关系是根据气动缸42的压力承受面积Aa、缓冲板28的重量Wa等通过模拟或实验确定的。该参考相互关系可以是在前面的诊断循环中（图16的程序的前面的循环）发现是正常的相互关系。检测到的Fs-Pa相互关系与参考相互关系进行比较，以根据一个预定的规则或标准来确定任何异常是否存在，例如，检查对应于所选择的气压Pa值水平的检测到的保持力值Fs与参考相互关系的相应的保持力值Fs之间的差值是否在一个预定的公差范围之内。步骤S3-5中的比较，也可以通过检查检测到的保持力Fs的变化趋势（用图17中的点划线表示的检测到的Fs-Pa相互关系直线或曲线的梯度来表示）是否与参考相互关系的该趋势（用实线表示）一致来进行。步骤S3-5之后是步骤S3-6，确定在步骤S3-5中是否做了存在任何异常的决定。如果在步骤S3-6中得到一肯定的结果（yes），则控制流程进入步骤S3-7以估计该异常出现的原因以及异常的程度。然后在步骤S3-8驱动面板92上的CRT或液晶显示屏，以显示所估计的异常的原因以及所估计的异常的程度。异常的程度已在上面相应的步骤S1-4和S2-3中作了解释。异常的原因可能是在气压Pa的整个范围内，保持力Fs的值过大，如图17中的点划线所示，保持力Fs值过大被认为是由缓冲板28的过份大的滑动阻力引起的。在此情形下，在一实际冲压运行中，加到压环30上的保持力Fs将比最佳值Fso大，可能引起冲压机10制造的产品的质量变坏。

如果在步骤S3-6中得到一否定结果（NO），即，如果在步骤S3-5中没有发现冲压机10上的任何异常，则控制流程进入步骤S3-9，根据通过重复步骤S3-1至S3-4而得到的Fs-Pa相互关系，计算缓冲板28的重量Wa的最佳值以及气动缸42的压力承受面积Aa。所计算的最佳值Wa和Aa作为机器信息存贮在控制器90的条件设置部分124的机器数据存贮器130中。更明确地说，缓冲板28的重量Wa能够由负荷值Fx计算，该值Fx从图8所示的Fs-Pa相互关系得到，而压力承受面积Aa以值△Fs/△Pa来表示，该值表示了保持力Fs随压力Pa的增加而增加的速率。

然后控制流程进入步骤S3-10，该步骤将Fs-Psa相互关系存贮到合适的存贮装置中，如控制器90的RAM中。Fs-Psa相互关系是根据保持力Fs的值和产生的液压Psa的值得到的，该Fs值和Psa值通过重复执行步骤S3-3来检测。在冲压机10的实际冲压操作中，利用Fs-Psa相互关系以便通过检查产生的液压Psa来监测保持力Fs。图18表示了Fs-Psa相互关系的一个例子。所产生的液压Psa与保持力Fs成比例地变化的范围依初始液压Ps而改变。因此，如果在实际冲压操作之前适当地调整初始液压Ps，则可以得到针对特定初始值的Fs-Psa相互关系，对一特定的冲压任务，可将液压Ps调整到该特定的初始值。

图16的诊断程序是本发明的诊断方法的另一个实施例，在那里，步骤S3-1至S3-4组成了冲压机运行期间检测该冲压机的一个选择部位产生的负荷的所选择的特性的步骤的另一种形式。更明确地说，负荷的所选择特征是负荷Fs与气压Pa间的相互关系，该相互关系是随负荷Fs变化的一个物理量。另外，步骤S3-5是根据检测到的负荷确定异常是否存在的步骤的另一种形式。

Fs-Pa相互关系和Fs-Psa相互关系根据应变仪61的输出（替代负荷测量装置100的输出）检测到。在此情形下，诊断是在冲模12、18、30安装在冲压机10上时进行的。另外，Fs-Pa和Fs-Psa相互关系可以通过检测值Fs和Psa而得到，Fs和Psa的检测是在当气压Pa达到上限Pamax、滑板20与装置100的传感元件112保持紧靠接触时通过打开压力控制阀46逐步地降低气压Pa而进行的。Fs-Psa相互关系可以独立于Fs-Pa诊断而得到，就是说，在与图16的程序不同的程序中得到。步骤S3-5中的确定并非必须进行检测到的Fs-Pa相互关系与参考相互关系的直接比较。例如，该确定可以通过检查检测到的Fs-Pa相互关系的某个或某些特性（如在检测到的相互关系的指定部份的梯度和/或在检测到的相互关系的选择点处的负荷值Fs）是否保持在参考相互关系的这个或这些特性的预定的公差范围之内而进行。

在图16所示的实施例中，重量Wa和压力承受面积Aa的最佳值是根据得到的Fs-Pa相互关系的进行计算的，因此可将实际值Wa和Aa调整到该计算出的最佳值。然而，实际用在冲压机10上的值Wa和Aa从理论上说可以根据该冲压机的规格来确定。然而在此情形下，根据上面方程（1）计算出的最佳气压Pax不一定能保证最佳保持力Fso，因此可能引起产品质量的变坏，这是因为压力Pa受缓冲板28的滑动阻力和与气动缸42相连的气路中空气泄漏的影响。在这点上，Fs-Pa相互关系可用于检查重量Wa和面积Aa是否足够保证产品的所期望的质量。就是说，根据Fs-Pa相互关系的梯度和通过该相互关系确定的负荷值Fx，可诊断重量Wa和面积Aa。

下面参看流程图19，对涉及保持力Fs和冲压机10的滑板（主滑板）20的下行程端位置Sd之间的相互关系的诊断进行描述。图19的Fs-Sd诊断程序从步骤S4-1开始，将下行程端位置Sd设置到一预定的初始值。随着步骤S4-1的重复执行，每完成一次该步骤，端位置Sd下降一个预定的距离，直到位置Sd到达一个预定的最低位置Sdmax为止（下面将描述）。步骤S4-1之后是步骤S4-2，适当地调整气压Pa和其它参数的初始值，并起动一个以缓慢的或正常的方式进行的试验冲压循环。然后，执行步骤S4-3以检测在下行程端位置Sd（在步骤S4-1中设置或更新的）处的总支持力Fs，根据四个传感元件112的应变仪116的输出进行该检测，并同时检测气压Pa，即产生的气压Paa，该检测是根据气压传感器50的输出进行的。步骤S4-3之后是步骤S4-4，确定下行程端位置Sd是否是预定的最低位置Sdmax。由此，在该冲压循环中（在滑板20往复移动期间），随着滑板20的下行程端位置的下降以增加气动缸42的容积变化量，通过步骤S4-1至S4-4的重复执行直到下行程端位置Sd达到最低位置Sdmax，换句话说，直到在步骤S4-4中得到一肯定结果（yes），由此即可检测保持力Fs和所产生的气压Paa的值。当预定的最低位置Sdmax达到时，执行步骤S4-5，通过检测到的Fs-Sd相互关系与保证产品的所期望质量的参考相互关系的比较来确定任何异常是否存在。

图20中的实线表示了参考Fs-Sd相互关系的一个例子，该参考相互关系是根据气动缸42的压力承受面积Aa等通过模拟或实验确定的。根据预定的规则或标准，例如，通过检查在滑板20的不同下行程端位置Sd处检测到的保持力Fs的值与参考相互关系的相应值之间的差值是否保持在预定的公差范围中，或通过检查所检测到的Fs-Sd相互关系的梯度（即，检测到的值Fs随值Sd变化的速率）是否与参考相互关系的梯度相似，在步骤S4-5中实现比较以确定任何异常是否存在。然后，执行步骤S4-6，检查在步骤S4-5中是否有任何异常的出现的确定。如果在步骤S4-6中得到一肯定结果（yes），控制流程进入步骤S4-7以估计所检测到的异常的原因及程度。然后进行步骤S4-8，在操作员控制面板92上显示所估计的异常的原因和程度。异常的程度在相应的步骤S1-4和S2-3中已作了解释。异常的原因可能是由于润滑油在缸42或气罐44中的积累而引起的与气动缸42相关的气路容积的减少，它导致如图20中的单点划线所示的保持力Fs的过分高的增加速率。另外，异常的原因可能是与气动缸42相关的气路中空气的泄漏，它导致如图20中的双点划线所示的保持力Fs的过分低的增长速率。在这些异常的情形下，在实际冲压循环中滑板20的往复运动期间保持力Fs的变化速率不能令人满意地保证产品的所期望质量。

如果在步骤S4-5中没有发现任何异常，则在步骤S4-6中得到一个否定结果（NO），控制流程进入步骤S4-9，将在步骤S4-3中检测到的Fs-Paa相互关系存贮到合适的存贮器中，如控制器90的RAM中。在冲压机10的实际冲压运行中，该存贮的Fs-Paa相互关系用于根据所产生的气压Paa监视保持力Fs。Fs-Paa相互关系的一个例子表示在图21中。由于所产生的气压Paa与保持力Fs成比例地变化范围依据初始气压Pa而改变，因此应针对特定的初始值检测Fs-Paa相互关系，在冲压循环中将气压Pa调到该特定初始值。

图19的诊断程序是本发明的诊断方法的另一个实施例，其中步骤S4-1至S4-4组成了在冲压机的运行期间检测在该冲压机的一选择部位处产生的负荷的选择特性的步骤的另一种形式。更详细地说，该负荷的选择特性是负荷Fs与滑板20的下行程端位置Sd之间的相互关系，该相互关系是随负荷Fs而变化的物理量。还要说明的是，步骤S4-5是根据检测到的负荷确定异常是否存在的步骤的另一种的形式。

Fs-Sd相互关系和Fs-Paa相互关系可以通过使用应变仪61的输出替代负荷测量装置100的输出而得到。在此情形下，诊断是在将冲模12、18、30安装在冲压机10上时进行的。Fs-Sd和Fs-Paa相互关系可通过在滑板20以缓慢的方式下降到其预定的最低位置Sdmax时检测保持力Fs和所产生的气压Paa的值而得到。Fs-Paa相互关系可独立于Fs-Sd诊断而得到，即用一个与图19的程序不同的程序。用图17的Fs-Pa相互关系可替代Fs-Paa相互关系。步骤S5-5中的比较可根据检测到的Fs-Paa相互关系。步骤S5-5中的比较可根据检测到的Fs-Paa相互关系的一选择部分的梯度的预定的公差范围、或检测到的相互关系的所选择的Fs值的预定公差范围与参考的相互关系的相应范围或值的比较来进行。

现在参看流程图22，它表示了涉及冲压力Fp与相对距离h（上面已描述过）之间的相互关系的一种诊断程序。该Fp-h相互关系诊断程序由步骤S5-1起始，操作四个冲模高度调整机构52的每一个，从而将相应的相对距离h设置成一个预定的初始值。当该步骤S5-1重复地执行时，距离h增加一个预定的量，直到该距离h达到一个预定的上限hmax，该hmax将在下面描述。当距离h增加时，滑板20的下行程端下降。步骤S5-1之后是步骤S5-2，起动一个缓慢的或正常的方式的试验冲压循环。然后，控制流程进入步骤S5-3，当滑板20位于步骤S5-1中设置的下行程端时，根据应变仪116的输出检测相应于四个传感元件112的冲压力Fp的局部值Fpi。另外，根据液压传感器69的输出检测在滑板20的下行程端产生的四个液压缸62的液压Pm的局部值Pmai（i＝1，2，3，4）。局部冲压力值Fpi和所产生的液压值Pmai的检测可以在气压Pa调节到一个最佳值或气动缸42的活塞位于其下行程端的情况下实现。步骤S5-3之后是步骤S5-4，用于确定距离h是否已达到预定的上限hmax。步骤S5-1至S5-4重复地执行直到达到上限hmax。步骤S5-1至S5-4重复地执行直到达到上限hmax。从而，在距离h增加时，也就是滑板20的下行程端下降以增加液压缸62的容积变化的量直到距离h达到上限hmax时，检测局部冲压力值Fpi和局部液压值Pmai。当上限hmax达到时，在步骤S5-4中得到一肯定结果（yes），控制流程进入步骤S5-5，通过检测到的Fpi-h相互关系与可保证产品的所期望质量的参考相互关系的比较，确定冲压机10上是否存在任何异常。

图23中的实线表示了根据冲压机10和传感元件112的刚性值、液压缸62中油的体积的弹性模量K等，通过模拟或实验而确定的参考Fpi-h相互关系的一个例子。该参考fpi-h相互关系可以是在执行图22的程序的前面的循环中发现是正常的相互关系。步骤S5-5中的比较或确定根据预定的规则或标准而实现，例如，通过检查在各局部距离值h处检测到的局部冲压力值Fpi与参考相互关系的相应值间的差值是否保持在预定的公差范围内，或通过检查检测到的冲压力值Fpi相对于距离h的变化趋势，或所检测到的Fpi-h相互关系的梯度是否与参考相互关系相似。然后，执行步骤S5-6，确定在步骤S5-5中是否有任何异常的确定。如果在步骤S5-6中得到一个肯定结果（yes），则控制流程进入步骤S5-7，估计该异常的原因及异常的程度，并在步骤S5-8在操作员控制面板92上显示所估计的异常原因及异常程度。异常的程度已在前面的实施例中作了解释。异常的原因可能是液压Pm的初始值过高，它引起冲压力Fpi随着距离h的增加而增加的速率过高，如图23中的单点划线所示。或者，异常的原因可能是液压Pm的初始值过低，它引起冲压力Fpi的值过低。在这些情形下，冲压力Fp在实际冲压循环中的变化不能令人满意地保证产品的所期望质量。在使用一部伺服电机操作四个冲模高度调整机构52以调节相应的局部相对距离h的情形下，检测到的Fpi-h相互关系可能会偏离参考相互关系，就是说，表示检测到的Fpi-h相互关系的线与表示参考关系的线之间有了移动，如图23中的虚线所示，从而冲压力Fpi比参考值或期望值小或大。因此，Fpi-h相互关系的诊断可以通过检查检测到的相互关系相对于参考相互关系的偏离或移动来实现。

如果在步骤S5-5中没有发现任何的异常，在步骤S5-6中得到一否定结果（NO），控制流程进入步骤S5-9，将检测到的Fpi-h相互关系（Fpi＝a·h）作为机器信息存入控制器90的条件设置部分124的机器数据存贮器130中。步骤S5-9之后是步骤S5-10，将在步骤S5-3中检测到的Fpi-Pmai相互关系存入一个合适的存贮器中，如控制器90的RAM。存入的Fpi-Pmai相互关系用于在实际冲压运行中根据所产生的液压Pmai，监视冲压力Fp或成型力Ff。图24表示了Fpi-Pmai相互关系的一个例子。由于所产生液压Pmai与冲压力值Fpi成比例地变化的范围依液压Pm的初始值而改变，在一个实际冲压循环之前要将液压Pm调到一个特定初始值，并应该针对该特定初始值得到Fpi-Pmai相互关系。

图22的诊断程序是本发明的诊断方法的又一个实施例，其中步骤S5-1至S5-4组成了在冲压机的运行期间，检测在该冲压机的一个选择部位处产生的负荷的一个选择特性的步骤的另一种形式。更明确地说，所选择的负荷的特性是负荷Fpi与相对距离h之间的相互关系，该相互关系是一个随负荷Fpi变化的物理量。另外，步骤S5-5是根据检测到的负荷确定异常是否存在的步骤的又一种形式。

Fpi-h相互关系和Fpi-Pmai相互关系可以通过使用应变仪61的输出而不使用负荷测量装置100的输出检测到。在此情形下，Fpi-h相互关系的诊断是在冲模12、18、20安装在冲压机10上时进行的。根据总支持力Fs和距离h间的相互关系实现该诊断是可能的。Fpi-Pmai相互关系可独立于Fp-h相互关系的诊断而得到，就是说，使用一个与图22的程序不同的程序。Fpi-h相互关系的诊断可根据预定的公差范围实现，该公差是将检测到的Fpi-h相互关系的一选择部分的梯度或将检测到的相互关系的所选择的Fpi值与参考相互关系的相应值进行比较得到的。

（4）负荷变化诊断

该负荷变化诊断用来检查在一个相对大的批量的连续生产运行中冲压机10运行的稳定性，该诊断根据流程图25所示的程序，通过打开控制面板92上的一合适开关，利用安装在冲压机10上的负荷测量装置100来完成。在气压和液压Pa、Ps及其它参数调整到预定的初始值以后，该诊断程序从步骤S6-1开始，起动一个试验冲压循环。然后，执行步骤S6-2，检测当滑板20位于其下行程端时冲压机10上的负荷值。该步骤中所检测的负荷值可以是局部冲压力值Fpi，总冲压力Fp，局部支持力值Fsi或总保持力Fs，这些值是根据应变仪116的输出得到的。或者，该负荷值可以是加到各缓冲柱24上的局部负荷值，该局部负荷值根据应变仪118的输出得到。然后，执行步骤S6-3，给计数器C加1（计数器的初值置为零）。步骤S6-3之后是步骤S6-4，确定计数器C的当前值是否已达到一个预定值Cm。该值Cm表示在相当大批量的连续生产运行中通常要执行的冲压循环的次数。例如，值Cm在500左右。步骤S6-1至S6-4重复地执行，直到计数器C的值达到值Cm（如，500）。当在步骤S6-4中得到一肯定的结果（yes）时，控制流程进入步骤S6-5，通过检测到的负荷变化的关系曲线与可保持产品所期望质量的参考曲线间的比较，确定冲压机10上是否存在任何异常。在此步骤S6-5中，如果检测到异常，则还要估计该异常的程度。然后执行步骤S6-6，在控制面板92上显示异常是否存在，如果检测到异常则还要显示异常的程度。图26中的实线表示了参考负荷变化的关系曲线的一个例子，就是说，在冲压机10的连续运行期间，检测到的负荷应保持恒定。步骤S6-5中的确定是根据预定的规则或标准进行的，例如，通过检查检测到的负荷值与参考曲线的相应值之间的差值是否保持在预定的公差范围之内，或通过检查检测到的负荷值的变化趋势（即，检测到的负荷值的变化率）是否与参考曲线相似。异常的程度可以是：该异常需要立即修理或调整冲压机10，也可以是允许冲压操作小心仔细地继续进行。在步骤S6-5中，如果检测到的负荷与参考曲线相比倾向于增加（如图26中的点划线所示）、或相反地趋向于减小，则确定出现异常。该参考曲线可以是理论上确定的保持负荷值恒定的参考曲线，如图26的例子所示，或者根据在连续冲压运行开始时测量到的初始负荷值来确定。

图25的诊断程序是本发明的诊断方法的另一个实施例，在那里，步骤S6-1至S6-4组成了在冲压机的运行期间，检测在该冲压机的一选择部位处产生的负荷的一个选择特性的步骤的另一种形式。即，负荷的选择特性是负荷Fpi、Fp、Fsi、Fs随在冲压机上重复的冲压循环次数而变化的关系曲线。还要说明的是，步骤S6-4是根据检测到的负荷确定异常是否存在的步骤的另一种形式。

负荷的变化关系曲线（如总冲压力Fp的变化关系曲线）可以根据应变仪61的输出（替代负荷测量装置100的输出）得到。在此情形下，该诊断是在冲模12、18、30安装在冲压机10上时进行的。虽然上面的实施例用于检测到的负荷变化方式关系曲线与参考关系曲线比较，但通过检查检测到的负荷值的变化率或变化量是否保持在预定的公差范围之内，也可以确定异常是否存在。

（5）在线诊断

在线诊断用于在冲压机10的实际冲压操作中，监视该冲压机上的各种部件处的最佳负荷值并通过缓冲装置51均匀分配坯件保持力Fs。用于这些目的的监视程序的例子示于流程图27至30，这些程序是在每个冲压循环或在预定的间隔（在预定的冲压循环次数以后）执行的。图27的程序用来监视局部冲压力值Fpi，该程序由步骤S7-1开始，读入与液压Pm的特定调整的初始值相应的Fpi-Pmai相互关系（如图24所示）。步骤S7-1之后是步骤S7-2，根据液压传感器69的输出，检测冲压操作期间的局部液压Pmai。然后，执行步骤S7-3，根据在步骤S7-1中读入的Fpi-Pmai相互关系计算与检测到的所产生的局部液压Pmai相对应的局部冲压力值Fpi。然后控制流程进入步骤S7-4，从冲模数据存贮器132中读入最佳局部冲压力值Fpoi，并将计算出的局部冲压力值Fpi与最佳局部冲压力值Fpoi比较，根据值Fpi与Fpoi之间的差值是否在预定的公差范围之内来确定冲压机10上是否存在任何异常。如果检测到异常，则异常的程度也要在步骤S7-4进行估计。然后，执行步骤S7-5，驱动控制面板92，显示步骤S7-4中的确定的结果，如果在步骤S7-4中检测到异常，则还将显示异常的程度。如果确定了异常的存在，步骤S7-4还可用来估计异常的原因。如果可能，可对图27的监视程序进行修改以自动地调节距离h（相应于四个活塞22的局部距离h），以及液压Pm等，从而使得实际局部冲压力值Fpi变得与最佳值Fpoi更接近或完全一致。

图27的监视程序是本发明的诊断方法的另一个实施例，在那里，步骤S7-2是检测一个缸中的工作流体的压力的步骤的一种形式，该缸位于在该冲压机的一个选择部位处产生的负荷的传送通路中。另外，图22的将Fpi-Pmai相互关系存入控制器90的RAM中的步骤S5-10是存贮负荷与工作流体的压力间的相互关系的步骤的一种形式。步骤S7-4是根据检测到的压力和相互关系确定异常是否存在的步骤的一种形式。最佳局部冲压力值Fpoi对应于确定步骤中使用的预定参考值。

虽然上述实施例适用于监视局部冲压力值Fpi，但也可能监视总冲压力Fp，Fp是四个局部冲压力值Fpi之和。

图28的监视程序用来监视保持力Fs，该程序从步骤S8-1开始，读入与液压Ps的特定调整的初始值相应的Fs-Psa相互关系（如图18所示），更确切地说，该相互关系与最佳初始液压P0相对应，该P0值是由条件设置部分124的P0、P1计算块138计算出来的。步骤S8-1之后是步骤S8-2，根据液压传感器38的输出，检测在冲压操作期间产生的液压Psa。然后，执行步骤S8-3，根据步骤S8-1中读入的Fs-Psa相互关系计算与检测到的所产生的液压Psa相对应的保持力Fs。然后控制流程进入步骤S8-4，从冲模数据存贮器132中读入最佳保持力Fso，将计算出的保持力Fs与最佳值Fso进行比较，依据Fs与Fso之间的差值是否在预定的公差范围之内来确定冲压机10上是否存在任何异常。如果检测到异常，则该异常的程度也要在步骤S8-4中进行估计。然后，执行步骤S8-5，驱动控制面板92，显示在步骤S8-4中确定的结果，如果在步骤S8-4中检测到异常，则该异常的程序也要显示出来。步骤S8-4还用来估计异常的原因（如果确定了该异常的存在）。对图28的监视程序可进行修改，以自动地调节气压Pa等，从而使得实际保持力Fs变得与最佳值Fso更加接近或完全一致。

图28的监视程序是本发明的诊断方法的另一个实施例，在那里，步骤S8-2是检测缸中工作流体的压力的步骤的一种形式，该缸置于在该冲压机的一选择部位处产生的负荷的传送通路中。另外，图16的步骤S3-10将Fs-Psa相互关系存入控制器90的RAM中，该步骤是存贮负荷与工作流体的压力之间的相互关系的步骤的一种形式。步骤S8-4是根据检测到的压力和相互关系确定异常是否存在的步骤的一种形式。最佳总支持力Fso对应于在确定步骤中使用的预定的参考值。

图29的监视程序也是用来监视支持力Fs，该程序从步骤S9-1开始，读入与气压Pa的特定调整的初始值相应的Fs-Paa相互关系（如图21所示），更确切地说，该相互关系与最佳气压Pax相应，该最佳气压Pax是通过条件设置部分124的Pax计算块134计算出来的。步骤S9-1之后是步骤S9-2，根据气压传感器50的输出检测冲压操作期间产生的气压Paa。然后，执行步骤S9-3，根据步骤S9-1中读入的Fs-Paa相互关系计算与检测到的所产生的气压Paa相应的保持力Fs。然后控制流程进入步骤S9-4，从冲模数据存贮器132中读入最佳保持力Fso，将计算出的保持力Fs与最佳值Fso进行比较，并确定冲压机10上是否存在任何异常。然后，执行步骤S9-5，驱动控制面板92，显示步骤S9-4中的确定的结果。

图29的监视程序是本发明的诊断方法的另一个实施例，步骤S9-2是检测一个缸中的工作流体的压力的步骤的一种形式，该缸置于在该冲压机的一选择部位处产生的负荷的传送通路中。另外，图19的步骤S9-4将Fs-Paa相互关系存入控制器90的RAM中，该步骤是将负荷与工作流体的压力之间的相互关系进行存贮的步骤的一种形式。步骤S9-4是根据测到的压力和相互关系确定异常是否存在的步骤的一种形式。

图30的监视程序用来监视缓冲装置51以将保持力Fs均匀地分配到压环30上。该程序从步骤S10-1开始，从机器数据存贮器130中读出最佳初始和目标液压P0和P1，该P0和P1是通过条件设置部份的P0、P1计算块138计算出来的。步骤S10-1之后是步骤S10-2，根据液压传感器38的输出检测冲压操作之前的液压Ps以及在冲压操作期间产生的液压Psa。然后，执行步骤S10-3，将检测到的压力值Ps和Psa与最佳的和目标值P0和P1分别进行比较，并依据检测的值与最佳或目标值之间的差值是否在预定的公差范围之内来确定冲压机10上是否存在任何异常。在步骤S10-3，还要估计如上所述的异常（如果检测到）的程度，并且将估计的异常程序与异常的存在一起显示在面板92上。步骤S10-3还用来估计异常的原因（如果异常的存在被确定）。可对图30的监视程序进行修改以自动地调节液压Ps等，使得保持力Fs均匀地分配到压环30上。

图30的监视程序也是本发明的诊断程序的另一个实施例，在那里，步骤S10-2是得到诊断信息（更明确地说，平衡液压缸32的压力值Ps、Psa）的步骤的一种形式。另外，步骤S10-3是确定是否在异常的步骤的一种形式。

虽然上述30的实施例适用于监视液压Ps（在冲压循环之前的）和Psa（在冲压循环期间产生的），但可对图30的程序进行修改，使之只监视两个参数Ps和Psa之中的一个。要说明的是，如果冲压循环之前的初始液压Ps是恒定的，由于所产生的气压Paa（该气压Paa能保证保持力Fs的均匀分配）保持在一定的范围之中，所以通过监视所产生的气压Paa就可以对缓冲装置51进行诊断。

虽然通过举例，对于特定参数的各种在线诊断程序已在上面描述过，但根据本发明的在线诊断还可用于监视其它参数，如气压值Pb、Pc以及在冲压循环之前或期间的液压Pm，从而即可诊断冲压机10的相关部分。另外，在线诊断完全可用于根据应变仪61的输出监视冲压力Fp。

如上所述，冲压机10具有各种诊断功能，如负荷波形诊断、负荷分配诊断、相互关系诊断以及负荷变化诊断，这些诊断通过使用负荷测量装置100并通过诊断冲压机上的能保证产品的所期望质量的各种足够用的运行参数或条件而实现，从而可找到冲压机10上的任何异常或缺陷。这些诊断功能可以很容易地检查冲压机10的异常，而不用拆散它，并省去了对冲模的不必要的修改或调整，而在与冲压机10有关的任何异常出现时，这种修改或调整通常是需要的。另外，冲压机10适用于估计检测到的异常的原因，并将该估计到的原因与异常的存在一起显示在控制面板92上，从而使得冲压机10的修理或调整并消除该检测到的异常变得很方便。

然而，诊断程序将Fs-Psa相互关系和Fs-Paa相互关系，以及Fpi-Pmai相互关系存入一合适的存贮器中，这些关系用于在实际冲压运行中执行的在线诊断中，从而可根据检测到的液压Psa·Pmai和气压Paa并按照存入的相互关系监视坯件保持力Fs和局部冲压力Fpi。因此，能在冲压机制造产品的早期阶段检测出冲压机10的各部件的变质或随年代的老化（引起有关负荷值的不期望的变化），换句话说，由于冲压机的这种变质或随年代的老化而引起的导致产品质量下降的异常能够在不合格产品不多的情形下发现。

根据所述的在线诊断，检测在冲压循环之前的液压Pa和在冲压循环期间产生的液压Psa，并将它们分别与计算出的最佳初始和目标液压值P0和P1进行比较，从而可监视缓冲装置51，以便将坯件保持力Fs均匀地分配到压环30上。该在线诊断功能保证能早期发现异常，如坯件保持力Fs的非均匀分配，该异常是由于缓冲装置51的变质或随年代老化引起的，并将导致产品质量的变坏。

下面参看图31，该图表示了本发明也可应用的双动作冲压机150的一个例子。该冲压机150的结构适于对坯件进行冲压操作从而来制造汽车的外板这一最终产品。该冲压机有：一个横梁154，其上固定下冲模152;一个外滑板160，通过紧固在其上的坯件支持板158携带压环156;以及一个内滑板164，其上固定有取冲头162形式的上冲模。外滑板160和内滑板164分别通过四个外活塞166和四个内活塞168做垂直方向的往复移动。如图32所示，下冲模152包括一个承压部分170，当坯件171被冲头162和下冲模152冲压时，该承压部分170与压环156协同动作以夹持坯件171的边缘部分。下冲模152，压环156和冲头162组成一个成套冲模，将其可拆卸地安装在冲压机150上。外和内活塞166、168通过滑动驱动装置169做垂直的往复运动，该驱动装置169包括驱动电机，齿轮，曲轴，连接销和连杆。

如图32所示，四个外活塞166中的每一个都通过冲模高度调整机构172与外滑板160连接，该调整机构172与上述的相应的单动作冲压机10的调整机构52相似。该机构172通过伺服电机174操作，以调整相应于每个外活塞166的局部相对距离ha。该被调整的距离ha通过配备在伺服电机174上的一个旋转编码器176（图34）来检测。随着距离ha的增加。外滑板160相应于外活塞166向下移动。因此，当外活塞166位于其下行程端时，加到压环156上的保持力Fs随距离ha而改变。四个外活塞166中的每一个均配备有冲模高度调整机构172，使得与所有活塞166相联系的局部距离ha都能够调整。外活塞166配备有相应的一套应变仪178以检测加到其上的局部负荷值Fai（i＝1，2，3，4）。负荷值Fai根据代表应变仪178的输出值的被存贮的数据图和由上述测量装置100实际测量到的值Fai来得到。

各冲模高度调整机构172与液压缸180的活塞182结成一整体，该缸用于调整保持力。该液压缸180的外壳装在外滑板160中。液压缸180的压力室中装有工作液体或油，并与一液压-气动缸184的油室186相连通。将液压缸180中的液压Py手动地调节到一最佳值，并由一个液压传感器192进行检测。缸184还有一个气室188，气室188与气罐190相连通，该气罐190通过螺旋管操作的压力控制阀200连接到气源262上。通过控制压力控制阀200，气室188中的气压Pe依据所期望的坯件保持力Fs进行调整。该气压Pe通过气压传感器202检测。四个外活塞166（四个冲模高度调整机构172配备在外滑板160上）中的每一个均配备有缸180、184和气罐190。对于四个气罐190中的每一个，均调整气压Pe。

外滑板160与四个平衡气动缸216相连，缸216固定在冲压机150的机器框架196上（图31）。各气动缸216的压力室与一气罐218相连通，该气罐218的压力室与一气罐218相连通，该气罐218通过一个螺旋管操作的压力控制阀204连接到一个气源262上。通过控制压力控制阀204，可控制气罐218中的气压Pd。该气压Pd通过一个气压传感器206来检测，并要调整气压Pd，使保持力Fs不受外滑板160和压环156的重量的影响。四个气动缸216都连接到公用的气罐218上。

如图33所示，四个内活塞168的每一个都通过一个类似于装置172的冲模高度调节装置240与内滑板164相连，以便由伺服电动机242调节图33所示的相对距离hb。由装在伺服电动机242上的旋转编码器244（图34）检测距离hb。随着距离hb的增大内滑板164相对于内活塞168降低。因此，当内活塞168在其下行程端时加到坯件171上的冲压力Fs随距离hb而变。为四个内活塞168的每一个都提供冲模高度调节装置240，以便能调节与四个活塞168都有关的距离hb。内活塞168都有相应的一套应变仪246以探测作用在其上的局部负荷值Fbi（i＝1，2，3，4）。由存储的表示应变仪246的输出值与由负荷测量装置100测量的实际负荷值Fbi之间的关系的数据图来获得负荷值Fbi。

每一个冲模高度调节装置240整体地与过载保护液压缸248的活塞250相连。液压缸248的外壳装在内滑板164内。液压缸的压力室充满工作流体并与液压-气动缸252的油室254连通。手动调节液压缸248内的液压Pz到最佳值，并由液压传感器249来检测液压Pz。液压-气动缸252也有一个与气罐258连通的气室256，气罐258本身又通过一个螺线管操作的压力控制阀260与气源262相连。通过控制液压控制阀260，按需要调节在气室256和气罐258内的气压Pg。用气压传感器264检测气压Pg。根据冲压机150的冲压容积来调节气压Pg，以便当过大的负荷作用在液压缸248上时，液压气动缸252的活塞向气室256移动，以允许冲模高度调节装置240和内滑板164彼此朝着对方移动，从而防止冲压机150和成套冲模152，156，162损坏。为四个内活塞168的每一个（内滑板164的四个冲模高度调节装置240的每一个）提供液压缸248、液压气动缸252和气罐258，并按上述方式调节在四个液压气动缸252的每一个缸中的气压Pg。

内滑板164与固定到冲压机150的机架上的四个平衡气动缸266相连。每一个气动缸的压力室都与气罐268相通，气罐268又通过一个螺线管操作的压力控制阀270与气源相连。用压力控制阀270调节气动缸266的压力室和气罐268内的气压Pf，并用气动压力传感器272检测气压Pf。调节气压Pf以便使内滑座164和冲头162的重量不影响成型力。四个气动缸266的压力室与公用的气罐268相连。

冲压机150在图34所示的控制器280的控制下工作。控制器280适合于接收下面输出信号：分别表示气压Pe、Pd、Pg、Pf的气动压力传感器202、206、264、272的输出信号，分别表示相对距离ha、hb的旋转编码器176、244的输出信号，及分别表示负荷值Fai、Fbi的应变仪178、246的输出信号。控制器280把控制信号加到压力控制阀200，214，260，270以及伺服电机174、242上。控制器280是一个微机，它包括一个中心处理单元（CPU）、一个随机存取存储器（RAM），一个只读存储器（ROM），一个输入-输出接口电路以及数个A/D转换器，这是公知的已有技术。CPU根据存储功能进行必要的信号处理操作。尽管图34仅表示了对应的伺服电动机174，242，应变仪178，246，液压压力传感器192，249，压力控制阀200，260以及气动压力传感器202，264的一个部件或单元，但应注意到事实上为这些器件的每一个都有4个部件，如上所述，控制器280控制所有的四个部件。

有一个操作员的控制面板282与控制器280相连，控制面板280具有指示气压和液压Pd、Pe、Pf、Pg、Py、Pz以及冲压机150的其它参数的指示器，并具有能使操作员输入各种设定值所需的数据和控制冲压机150的控制指令的键盘和开关。下冲模152装有如图31所示的ID卡306，ID卡306存储表示成套冲模152，156，162的规格的成套冲模信息。另一方面，在机器194上装有一个发射机/接收机304。确定发射机/接收机304的位置使其能接收来自ID卡306的成套冲模信息。发射机/接收机304，以及检测外滑板160和内滑板164垂直位置的位置传感器284（图31没有指示）都与控制器280相连，如图34所示。当使用负荷测量装置100时，将负荷测量装置100与控制器280相连。如图35所示，装置100代替成套冲模152，156，162安装在冲压机150上。将隔离块128栓接或用其它方式固定到装在定位单元102上的对应的支柱110的上端面上，如图35所示。装在支柱110侧面的应变仪114适于检测作用在外滑板160上的负荷，即，坯件支持力Fs，而装在传感元件112上的应变仪116适合于检测作用在内滑板164上的负荷，即，成型力Pf。

根据存储在ROM中的控制程序进行各种控制操作的控制器280有两个功能部分，即，一个条件设置部分290和一个诊断部分292，如图36所示。条件设置部分290有如图37所示的各种功能块。条件设置部分290包括一个机器数据存储器310和一个冲模数据存储器312。机器数据存储器310存储包括通过操作员控制面板282输入的机器信息，而冲模数据存储器312存储当把成套冲模152、156、162装在冲压机150上时从ID卡306中读出的和由发射机/接收机304发出的成套冲模信息。例如，机器信息和冲模信息包括下列确定气压值Pd、Pe、Pf和相应的距离ha、hb所需的可在最佳条件下进行冲压操作的信息。

[机器信息]

○缸184的活塞的行程Y

○液压缸180的压力承受面积Ax

○液压气动缸184的油室186的压力承受面积Ay

○液压气动缸184的气室188的压力承受面积Az

○气罐190的容积Ve

○外滑板160与坯件夹持板158的总重量Wos

○内滑板164的重量Wis

○四个气动缸216的总的压力承受面积Ad

○四个气动缸266的总压力承受面积Af

○暂定的ha-Fsi特性关系

（Fsi＝c·ha+d）

○暂定的hb与Ffi的特性关系

（Ffi＝e·hb）

[冲模信息]

○压环156的重量Wr

○冲头162的重量wq

○最佳局部保持力Fsoi

○最佳局部成型力Ffoi

应注意到，冲模信息还包括表示所用的特定冲模152，156，162的数据，这类数据取决于用由冲压机150生产的部件来制造的汽车的型号，使用冲模的冲压机150的类型，以及从坯件171生产成产品的过程。

对于与外滑板160相连的四个外活塞166的每一个都要获得行程Y，压力承受面积Ax，Ay，Az以及容积Ve。行程Y是液压气动缸184的活塞从其下行程端向气室188移动的距离。例如，可由实验来确定移动距离Y，以便根据气压Pe将一个适当的保持力加到压环156上。压力承受面积Ax，Ay，Az是根据缸180，184的工作性能确定的并反映滑动阻力和漏油影响的有效面积。容积Ve包括液压-气动缸184的气室188的容积，并且能根据压力Pe相对于缸184的活塞的行程的变化来计算容积Ve。

外滑板160和坯件夹持板158的总重量Wos为实际总重量减去外滑板160的滑动阻力。与冲压机10的滑动板20的重量Ws相似，能由Fa-Pd关系曲线来得到重量值Wos，在外滑板160下行同时缸216中的气压Pd发生变化时由测得的总负荷Fd来获得Fa与Pd的关系曲线。总负荷Fa是应变仪178检测到的四个负荷值Fai的总和。类似地，内滑板164的重量Wis能由Fb与Pf的关系曲线来获得。四个气动缸216的总压力承受面积Ad反映了各个气动缸216的漏气影响。表示Fa与Pd相互关系的曲线的斜率与总压力承受面积Ad相对应。四个气动缸266的总压力承受面积Af反映各个缸266的漏气影响。表示Fb与Pf相互关系的曲线的斜率与总的压力承受面积Af相对应。

暂定的ha与Fsz的相互关系（i＝1，2，3，4）是当外活塞166已到达下行程端时距离ha和夹持力Fsi之间的相互关系（Fsi＝C·ha+d）。由应变仪114检测到的对应不同的距离值ha的负荷值Fsi（当外活塞166在其下行程端时）来得到ha与Fsi的相互关系。所得到的暂定的ha与Fsi的相互关系反映冲压机150刚性。应注意到，在调节气动缸216的气压Pd使由气动缸216产生的提升力与外滑板160和坯件夹持板158的总重量平衡之后，再进行暂定的ha与Fsi的相互关系的测量。由于负荷值Fsi随气压Pe而变，所以相对于该气压Pe来选定ha与Fsi相互关系曲线，如图38的曲线图所示。为了得到ha与Fsi相互关系，用负荷值Fsi为零时的距离ha的最小值hao作为参考值。对于四个外活塞116的每一个，即对于装上应变仪114的四个支柱110的每一个都要测得暂定的ha与Fsi的相互关系。总保持力Fs是各个活塞116的负荷值Fsi的和。装置100的四个支柱110实际上与相应的外活塞166对准。可根据装在外活塞166上的应变仪178的输出来得到暂定的ha与Fsi的相互关系。

暂定的ha与Ffi的相互关系（i＝1，2，3，4）是当内活塞168位于下行程端时距离hb和成型力Ffi之间的相互关系（Ffi＝e·hb）。用与得到上述的关于冲压机10的h-Fpi相互关系（Fpi＝a·h）的相同的方式获得hb-Ffi相互关系。即，当活塞168处于其下行程端时由应变仪116检测对应于距离hb的不同的值的负荷值Ffi。所得的暂定的hb与Ffi的相互关系反映了冲压机150的刚性。在调节气动缸266的气压Pf使由气动缸266产生的提升与内滑板164的重量平衡之后，再进行hb-Ffi的相互关系的测量。对于四个内活塞168的每一个，即对于装置100的四个传感元件112的每一个，都测得暂定的hb与Ffi的关系曲线。总成型力Ff是各个内活塞166的负荷值Ffi的总和。四个传感元件112实质上与对应的内活塞168对准。根据装在内活塞168上的应变仪246的输出可以得到hb与Ffi的关系曲线。

下面将描述冲模信息的每一项。

压环156的重量Wr和冲头162的重量Wq是在制作压环156和冲头162时实际测得的值。通过反复试验过程来获得最佳局部保持力Fsoi（i＝1，2，3，4）和最佳局部成型力Ffoi（i＝1，2，3，4），在该过程中在装有压环156、下冲模152和冲头162的试验冲压机上通过试验操作确定可适合进行所期望的冲压操作的最佳力值Fsoi和Ffoi。最佳局部保持力值Fsoi和成型力值Ffoi不包括受冲模156、156、162的重量和相应部件的滑动阻力影响的分量。例如，在所使用的试验冲压机与图31所示的冲压机150在结构上类似的情况下，调节气压Pd，使得当由气动缸216产生的提升力与外滑板160、坯件保持板158和压环156的总重量平衡时外活塞166使外滑板160下行。由应变仪178在用这样调节到的气压Pd进行试验冲压操作期间检测负荷值Fai。根据检测到的负荷值Fai来获得负荷值Fsoi。进一步地，调节气压Pf，使得当由气动缸266产生的提升力与内滑板164和冲头162的总重量平衡时内滑座164下行。在用这样调节到的气压Pf进行试验冲压操作期间由应变仪246来检测负荷值Fbi。根据检测到的负荷值Fbi来获得负荷值Fpoi。于是获得了与四个外活塞166相关的最佳的四个局部负荷值Ffoi。最佳的总保持力Fso是四个局部负荷值Fsoi的和，而最佳的总成型力Ffo是四个局部负荷值Ffoi的和。

回到图37的方框图，控制器280的条件设置部分290包括一个计算最佳气压Pdx的Pdx计算块314，最佳气压Pdx用于产生与外滑板160、坯件夹持板158和压环156的总重量相平衡的提升力。按照下列公式（5）根据存储在机器数据存储器310的机器信息和存储在冲模数据存储器312中的冲模信息进行最佳气压计算。

Pdx＝（Wr+Wos）/Ad……（5）

将Pdx计算块314的输出馈送给一个Pd调节块316，以控制螺线管操作的压力控制阀204，以便由气动压力传感器216检测的气罐218中的气压Pd与由Pdx计算块314所计算得到的最佳气压Pdx一致。通过这样调节到的气压Pd，将由冲模信息规定的最佳局部保持力Fsoi加到压环156上，不受外滑板160、坯件夹持板158和压环156的重量影响。在计算气动压力Pdx时，可适当补偿由于外滑板160的下行运动引起的四个气动缸216的压力室的容积变化。然而，在这一方面，由于气罐218的容量足够大，以致于由气动缸216的压力室的容积变化而引起的气压Pd的变化量很小，因此可以忽略不计。

条件设置部分290还包括一个计算产生每个最佳局部保持力Fsoi所对应的最佳气压Pex的Pex计算块318，按照下列公式（6），根据存储在机器数据存储器310中的机器信息和在冲模数据存储器312中冲模信息来进行上述计算。

Fsoi＝（Ax·Az/Ay）{（Pex+Pt）[Ve/（Ve-Az·Y]-Pt}……（6）

其中，Pt为大气压力。

将Pex计算块318的输出输入给适于控制压力控制阀200的Pe调节块320，以便使压力传感器202检测的在气罐190中的气压Pe与由Pex计算块318计算的最佳气压Pex一致。计算最佳气压Pex以调节气压Pe，对于四个气罐190的每一个都根据存储的机器信息和冲模信息来计算这个Pex，从而使由冲模信息所确定的最佳局部保持力值Fsoi出现在压环156的与四个外活塞166的各相应位置对应的部分，和四个缸180，184的压力承受面积的差别无关。

条件设置部分290进一步包括计算最佳气压Pfx的一个Pfx计算块326，最佳气压Pfx用于产生与内滑板164和冲头162的总重量相平衡的提升力。按照下式（7）根据在存储器310、312中存储的机器信息和冲模信息进行这种计算。

Pfx＝（Wq+Wis）/Af……（7）

将Pfx计算块326的输出加到适合于控制螺线管操作的压力控制阀270的Pf调节块328上，以便使由气压传感器272检测的气罐268中的气压Pf与由Pfx计算块326计算的最佳值Pfx一致。借助于这样调节到的气压Pf，即可确定由冲模信息规定的最佳局部成型力值Ffoi，而和内滑板164和冲头162的重量的影响无关。可适当补偿由于内滑板的下行运动引起的气动缸266的压力室容积的变化来计算气压Pfx时，然而，在这方面，由于气罐268的容量足够大，所以由气动缸266的压力室的容积变化引起的气压Pf的变化量很小，因此可以忽略不计。

条件设置部分290还包括一个根据机器信息和冲模信息彼此独立地调节与四个冲模高度调节装置172相关的各距离ha的ha调节块330，从而可确立由冲模信息确定的最佳局部保持力值Fsoi。首先，根据由应变仪178检测的负荷值Fai来确定参考值hao，参考值hao是当局部保持力值Fsi为零时每个距离ha的最大值。然后，选择与由Pex计算块318计算的最佳气压Pex相对应的暂定的ha与Fsi关系曲线（Fsi＝c·ha+d）（如图38所示并存储在机器数据存储器310中），并从机器数据存储器310中读出该关系曲线。根据所选择的暂定的ha与Fsi关系曲线，按图39的曲线图所示，获得一个对应于得到最佳局部保持力值Fsoi的距离hal，而且通过操作伺服电动机174参照参考值hao将距离ha调节到值hal。在这种条件下，外滑板160在其行程端之间移动，同时在冲压机150上进行试验冲压操作。根据应变仪178的输出测量局部保持力值Fsi。由于预定的暂定的ha与Fsi关系曲线是基于比实际所用的冲模152，156，162的刚性还高的冲模的刚性，所以，保持力值Fsi一般比最佳局部保持力值Fsoi要小。根据值Fsi和Fsoi之间的差别，按图39的曲线图所示得到最终的ha与Fsi的关系曲线（Fsi＝c·ha+f）。然后由所得的最终ha与Fsi的关系曲线来确定用于得到最佳局部保持力值Fsoi的最佳距离hax。操作伺服电动机174以把每个距离ha调节到距离hax。用与前面描述相同的方式，对四个冲模高度调节装置172的每一个都要确定距离hox并要将距离ha调整到hax。根据功能块330调节各个距离ha允许用由冲模信息确定的最佳局部保持力值Fsoi进行冲压操作，和从一个机器到另一个机器的冲压机150的刚性变化无关。

条件设置部分290进一步包括调节与四个冲模高度调节装置240相关的各个距离hb的一个hb调节块332，该ha调节块332根据机器信息和冲模信息，用与前面所述的用h调节块146调节距离h相同的方式，相互独立地进行调节。当由调节块332把距离hb调到最佳值hbx时，对于各个冲模高度调节装置240都确立由冲模信息规定的最佳局部成型力值Ffoi。

控制器280也有调节每个液压-气动气缸252的气压Pg的功能，其调节方式与调节冲压机10上的气压Pc所用的方式相同，因此由应变仪246检测到的局部负荷值Fbi不超过各自的上限值Foli（i＝1，2，3，4）。由于对气动压力Pg进行的调节与所用的特定的冲模无关，所以也可由冲压机150的操作员手动调节气压Pg。

由上面描述会知道：双动作的冲压机150能自动调节各种冲压条件，例如气压Pd，Pe，Pf和距离ha，hb，因此能确立试验机器上进行的试验操作中确定的最佳局部保持值力Fsoi和最佳局部成型力值Ffoi，而和由一个机器到另一个机器的冲压机的刚性和滑动阻力的变化或差异无关。根据存储在机器数据存储器310中的机器信息以及从ID卡300通过发射机/接收机304传输的和存储在冲模存储器312中的冲模信息来调节这些冲压条件。因而，冲压机150省去或减少了传统的繁琐的通过反复试验过程的手动调节冲压机操作条件的过程，并大大减小了操作员在调整冲压机时的工作负荷，同时保证了产品质量的高稳定性。

如以上对于单次动作的冲压力机10所述，将气压Pd，Pe，Pf和距离ha，hb精确地调整到所计算的最佳值Pdx、Pex、Pfx、hax、hbx不是绝对必要的。即，可以给这些操作条件规定一定的公差范围，只要该公差范围能满足产品的质量的适当要求就行。

控制器280的诊断部分292用来诊断冲压机150，检查是否存在任何异常或故障，从而不能生产具有期望的或满意的质量的产品。诊断部分292有下列五个诊断功能：（ⅰ）负荷波形诊断;（ⅱ）负荷分配诊断;（ⅲ）相互关系诊断;（ⅳ）负荷变化诊断;以及（ⅴ）在线诊断。前四个诊断功能（ⅰ）至（ⅳ）用装在冲压机150上的负荷测量装置100在安装或更换冲模时来完成，例如，在设置上面所述的冲压条件之前来完成。在冲压机150运转的同时进行最后的诊断功能（ⅴ）。下面将解释这些诊断功能。

（ⅰ）负荷波形诊断

在冲压机150上安装负荷测量装置100之后，按照与图10类似的程序，通过操作在操作员控制面板282上的适当开关来进行负荷波形诊断。在该诊断程序中，冲压机150工作在缓慢的或正常的方式下，由应变仪144，116检测局部保持力值Fsi（与外活塞166相关的外滑板的负荷）和局部成型力值Ffi（与内活塞168相关的内滑板的负荷）。根据这样检测到的负荷值Fsi，Ffi的波形进行诊断。图40（a）表示了外滑板负荷的一个参考波形的例子，而图40（b），40（c）和40（d）表示了实际测得的外滑板负荷的波形的例子。图40（b）的测得的波形表明来自液压-气动气缸184的油室186的油泄漏到气室188内。图40（c）的测得的波形表明由于相当大的活塞滑动阻力引起的缸184的活塞停顿或振动。图40（d）的测得的波形表明缸184的活塞的滑动阻力比图40（c）所示的情形还要大。在诊断程序中检测这些异常并在控制面板282上指示这些异常。缸184的活塞的滑动阻力的增加导致对应的局部保持力Fsi的初始值的增加，使产品出现破裂的可能性。可以由用固定到活塞166，168上的应变仪178，246的输出测量外负荷值和内负荷值（保持力和成型力值）而不用负荷测量装置100。在这种情况下，可用装在冲压机150上的冲模152、156、162进行诊断。应注意到，可通过检查检测到的波形上的选定点的负荷值或负荷值的变化量是否在预定的参考波形的特性（一个或多个）的范围或公差范围内来确定是否存在异常。

（ⅱ）负荷分配诊断

按照与图14类似的程序进行负荷分配诊断。在该程序中，在外滑板160和内滑板164位于其下行程端时获得与四个外活塞和四个内滑活塞166，168相对应的四个局部负荷值，由位置传感器284检测外滑板和内滑板的位置。将所得的局部保持力值Fsi和局部成型力值Ffi（局部外滑板和内滑板的负荷值）的波形与对应的参考波形进行比较以诊断冲压机150的和外滑板160和内滑板164有关的任何异常，例如这些滑板的异常倾斜。

（ⅲ）相互关系诊断

借助于例子，按照图41、44和46的流程图中所示的合适的诊断程序，用装在冲压机10上的负荷测量装置100进行相互关系诊断。通过驱动在操作者的控制面板282上的合适的开关来起动这些程序。

首先参见图41的流程图，在此所述的相互关系诊断是指保持力Fs和相对距离ha之间的相互关系的诊断。由步骤R1-1开始Fs-ha相互关系诊断程序，将距离ha设置为预定值。在最初执行步骤R1-1时，将距离ha设置为预定初始值。在重复执行该步骤时，距离ha增加一个预定量，因此，外滑板160的下行程端在这些步骤中下行。步骤R1-1之后是开始试验冲压循环的步骤R1-2，以缓慢的方式或正常的方式执行试验冲压循环。然后，执行步骤R1-3，根据装在装置100的四个支柱110上的应变仪114的输出来检测在试验冲压操作期间局部保持力值Fsi，以及根据在试验冲压操作期间气动压力传感器的输出检测平衡液压缸190的液压Pyai（i＝1，2，3，4）。接着，控制流程进入步骤R1-4以确定距离ha是否已增大到上限极值hamax。重复执行步骤R1-1至R1-4直到在步骤R1-4得到肯定的决定（YES）为止，即，直到距离h已增大到上限极值hamax为止。因而，相对于距离ha的不同值，也就是说，随着外滑板160的下行程端的下降，检测局部保持力值Fsi和产生的气压值Pyai。当得到关于距离ha达到上限极值hamax的肯定回答时，步骤R1-4之后是步骤R1-5，在步骤R1-5将所得的Fsi-ha相互关系与为了保证产品有所要的质量而确定的参考关系进行比较，从而确定冲压机150是否存在任何异常。

图42（a）至42（d）的曲线图中的实线表示Fsi-ha参考相互关系的例子，参考相互关系是根据冲压机150和负荷测量装置100的刚性，气罐190的容积以及各个缸的压力承受面积通过模拟或实验来确定的。参考Fsi-ha相互关系可以是以前的诊断循环中认为是正常的相互关系（执行图41的程序以前的循环）。按照预定的规则或标准将检测得的Fsi-ha相互关系与标准的相互关系进行比较以确定是否存在异常，例如，通过检查在测得的与选择的气压值Pa对应的局部保持力值Fsi与参考相互关系的对应值Fsi之间的差是否在预定的公差范围内来确定是否存在异常。在步骤R1-5也可以通过检查所检测得的保持力值Fsi的变化趋势（用图42中单点划线表示的检测到的Fsi-Pa相互关系线或曲线的梯度来表示）是否与参考相互关系的变化趋势类似来进行比较。步骤R1-5之后是步骤R1-6，确定前面的步骤R1-5是否已判定存在异常。如果在步骤R1-6得到肯定的回答，控制流程进入步骤R1-7以估计异常的原因和程度。然后执行步骤R1-8，驱动面板282上的CRT或液晶显示器以显示估计出来的异常的原因和程度。异常的程度可以是非常严重的并需要立即修理或调节冲压机150，或者异常不是非常严重的，允许小心仔细地继续使用冲压机150。异常的原因可能是：在冲压循环之前液压Py的初始值过高，这种情况下的波形如图42（a）中的单点划线所示;或者压力Py的初始值过低，这种情况下的波形如图42（a）中的双点划线所示。另外，异常的原因可以是在缸184的气室188和/或气罐190中积聚了油，由图42（b）中的单点划线表示这种情况下的波形;或异常的原因是缸184和/或气罐190漏气，由图42（b）中的双点划线表示这种情况下的波形。进一步地，异常的原因可能是：气压Pe的初始值过高，由图42（c）中单点划线表示这种情况下的波形;或气压Pe的初始值过低，由图42（c）中双点划线表示这种情况的波形。这些异常的原因在实际冲压操作期间会对局部保持力值Fsi产生不利的影响，更具体地说，使力Fsi的变化特性在外滑板160作往复运动期间变坏，导致由冲压机150制造的产品的质量下降。由图42（c）单点划线表示的异常波形可以认为是由于平衡气动缸216的气压Pd过低导致的，而认为图42（c）中双点划线表示的异常波形是由气压值Pd过高引起的。例如，与检测的Fs-ha相互关系偏离参考相互关系的不同程度相关的可能的异常原因都存储在控制器280的ROM中。

在使用单个伺服电机将四个冲模高度调节装置172的局部距离值ha调到相同值的情况下，检测的波形可能偏离参考波形，如图42（d）中单点点划线和双点点划线所示。由外滑板160的倾斜可能引起这种使实际局部保持力值Fsi比参考波形大或小的偏差。

如果在步骤R1-6得到的是否定决定（NO），即，如果在步骤R1-5中在冲压机10上没有发现异常，控制流程进到步骤R1-9，在步骤R1-9将获得的Fsi-ha相互关系（Fsi＝C·ha+d）作为机器信息存储在控制器280的条件设置部分290的机器数据存储器310中。由于该Fsi-ha相互关系随气压Pe的初值而变，所以应针对气压Pc的特定初始值获得Fsi-ha相互关系，在实际冲压操作前将气压Pc调到该特定的初始值。然后控制流程进入步骤R1-10，在步骤R1-10将Fsi-Pyai相互关系（在步骤R1-3中获得的）存储在适当的存储器中，如存在控制器280的RAM中。利用Fsi-Pyai相互关系通过检查在冲压机150的实际冲压操作期间产生的液压Pyai来监测局部保持力值Fsi。图43的曲线图表示了Fsi-Pyai相互关系的一个例子。所产生的液压Pyai随局部保持力Fsi成比例变化的范围按着液压Py的初始值而变。所以，如果在实际冲压操作前适当调整初始液压值，则应针对实际冲压操作循环之前调到的压力Ps的特定初始值来获得Fsi-Pyai相互关系。

图41的诊断程序是本发明诊断方法的另一实施例，在该程序中步骤R1-1至R1-4构成检测冲压机成形操作期间在冲压机的选择部位所产生的负荷的所选特性的步骤的另一种形式。更具体地说，所指定的负荷特性是负荷Fsi与相对距离ha之间的相互关系，距离ha为随着负荷Fs而变化的物理量。另外，步骤R1-5是根据测得的负荷确定是否存在异常的步骤的另一种形式。

可根据的应变仪178的输出来检测Fsi-ha相互关系和Fsi-Pyai相互关系，而不用负荷测量装置100的输出。在这种情况下，可用装在冲压机150上的成套冲模152、156、162进行诊断。此外，能由Fs-ha相互关系诊断代替Fsi-ha相互关系诊断，在Fs-ha诊断中诊断与距离ha对应的总保持力Fs。可以在和Fsi-ha诊断无关的情况下获得Fsi-Pyai相互关系，即，与图41所示的程序不同。在步骤R1-5中的决定不一定必须要将检测的Fsi-ha相互关系直接与参考相互关系进行比较。例如，可通过检验所测得的Fsi-ha相互关系的某一特性或某些特性（例如所测得相互关系的指定部分的斜率和/或所测得的相互关系选定点的负荷值Fsi）是否在预定的参考相互关系的这一特性或这些特性的预定范围或公差范围内来做出决定。

下面参考图44的流程图，描述关于保持力Fs和气压Pe之间相互关系的诊断。图44的Fs-Pe诊断程序的起始步骤是步骤R2-1，在步骤R2-1，将气压Pe的初始值设置为预定的初值。在重复步骤R2-1时，每重量一次压力Pe的初始值就增加一个预定量，直到压力Pe达到下面将描述的预定的上限极值Pemax为止。步骤R2-1之后是启动用缓慢的或正常的方式的试验冲压操作的步骤R2-2。然后执行步骤R2-3，在步骤R2-3，根据装在装置100的四个支柱110上的应变仪114的输出来检测在外滑板160的下行程端的局部保持力Fsi，并且还根据气压传感器202的输出检测在此时产生的相应的气压值Peai（i＝1，2，3，4）。步骤R2-3之后是否确定初始的气压Pe是否已增加到预定的上限极值Pemax的步骤R2-4。由重复执行步骤R2-1至R2-4直到压力值Pe上升到上限极值Pemax为止，换句话说，直到在步骤R2-4得到肯定的决定为止，从而检测局部保持力Fsi和产生的气压值Peai。当达到预定的上限极值Pemax时，执行步骤R2-5，通过将测得的Psi-Peai相互关系与保证所要的产品质量的参考相互关系进行比较来确定冲压机150是否存在异常。

图45中的实线表示参考Fsi-Peai相互关系的例子，根据冲压机150和负荷测量装置100的刚性，气罐190的容积和各个缸的压力承受面积通过模拟或试验确定该参考Fsi-Peai相互关系。参考Fsi-Peai相互关系可以是在执行图44的程序的前面的循环中发现是正常的相互关系。在步骤R2-5根据预定的规则或标准进行比较以确定是否存在异常，例如，通过检查在不同的气压Peai下所检测的保持力值Fsi与参考相互关系的对应值之间的差是否在预定公差范围内来确定，或通过检查检测的Fsi-Peai相互关系的斜率（即，检测值Fsi随值Peai的变化率）是否和参考相互关系的斜率类似来确定。然后执行步骤R2-6，检查在步骤R2-5是否已做出存在异常的决定。如果在步骤R2-6得到肯定的决定（YES），控制流程进入步骤R2-7，判断所检测到的异常的原因以及异常程度。然后执行步骤R2-8，在操作者的控制面板282上显示所判断的引起异常的原因和异常程度。前面已经参考图41的程序解释了异常的程度。引起异常的原因可能是缸184的活塞的滑动阻力过大，使在所产生的气压Peai的整个范围内的局部保持力过大，如图45中单点点划线所示。在这种异常情况下，在一个实际冲压操作中外滑板160往复运动期间的局部保持力的变化特性对于保证理想的产品质量是不适合的或不理想的。

如果在步骤R2-5没有发现异常，则在步骤R2-6得到否定的结论（NO），控制流程前进到步骤R2-9，在步骤R2-9将压力承受面积Az存储在控制器280的条件设置部分292的机器数据存储器310中。用在步骤R2-3检测到的Fsi-Peai相互关系的斜率△Fsi/△Peai来表示压力承受面积Az。然后，执行步骤R2-10，将Fsi-Peai相互关系存储在合适的存储器中，例如存在控制器280的RAM中。用存储的Fsi-Peai相互关系根据在冲压机150实际操作期间产生的气压Peai来监测局部保持力值Fsi。

图44的诊断程序是本发明的诊断方法的又一个实施例，其中步骤R2-1至R2-4构成了检测在冲压机工作期间冲压机选定部分产生的负荷的选定特性的步骤的另一种形式。更具体地说，负荷的选定特性是负荷Fsi与气压Peai之间的相互关系，气压Peai是随负荷Fs而变化的物理量。另外，步骤R2-5是根据测得的负荷确定是否存在异常的步骤的另一种形式。

可用应变仪178的输出代替负荷测量装置100的输出来得到Fsi-Peai相互关系。在这种情况下，用装在冲压机150上的成套冲套152，156，162进行诊断。在步骤R2-5，根据检测的Fsi-Peai相互关系的选定部分的斜率、或检测的相互关系的选定值Fsi参考相互关系的对应斜率、或选定值之间的预定容许偏差范围进行比较。

现在参考流程图46描述关于前面已解释过的成型力Ff和相对距离hb之间的相互关系的诊断程序。Ff-hb相互关系诊断程序的起始步骤是R3-1，在步骤R3-1操作四个冲模高度调节装置240的每一个，从而将相应的相对距离hb设置为预定的初始值。在重复执行步骤R3-1时，距离hb增加一个预定量，直到距离hb达到一个下面将描述的预定的上限极值hbmax为止。当距离hb增大时，内滑板164的下行程端下行。在步骤R3-1之后进行步骤R3-2，以缓慢的或正常的方式起动试验冲压循环。然后，控制流程进行步骤R3-3，根据在内滑板164位于在步骤R3-1所设置的下冲程端时应变仪的输出检测对应于四个传感元件112的成型力Ff的局部值Ffi。另外，根据液压传感器249的输出检测内滑板164在下行程端时产生的四个液压缸248的液压Pm的局部值Pzai（i＝1，2，3，4）。步骤R3-3之后是确定距离hb是否达到预定的上限极值hbmax的步骤R3-4。重复步骤R3-1至R3-4，直到达到上限极值hbmax。随着距离hb的增大检测局部成型力值Ffi和局部液压值Pzai。当距离hb达到上限极值hbmax时，在步骤R3-4得到肯定的决定（YES），控制流程进入步骤R3-5，通过将检测的Ffi-hb相互关系保证想要的产品质量而确定的参考相互关系进行比较来确定冲压机150是否存在异常。

图47的实线表示了根据冲压机110和装置100的刚性，液压缸248中工作流体的体积弹性模量K等通过模拟或实验所确定的参考的Ffi-hb相互关系的例子。参考的Ffi-hb相互关系可以是在图46的前面的诊断循环中发现是正常的相互关系。在步骤R3-6按照预定的规则或标准进行比较或判定，例如，通过检查在不同的局部距离值hb所检测到的局部成型力值Fpi与参考的相互关系的对应的局部成型力值之间的差是否在预定的公差范围内，或通过检查检测的成型力值Ffi相对于距离hb的变化趋势或检测的Ffi-hb相互关系的斜率是否与参考的相互关系的类似变化趋势或斜率类似。然后，执行确定是否在步骤R3-5做出存在异常的决定的步骤R3-6。如果在步骤R3-6得到肯定的决定（YES），控制流程进入步骤R3-7，在步骤R3-7判断引起异常的原因和异常程度，并在步骤R3-8在操作员控制面板282上显示所得的引起异常的原因和异常的程度。上面已参照前述的实施例描述了异常程度。异常的原因可能是液压Pz的初值过高，使成型力Ffi随距离hb增大的增大速率过高，如图47中单点点划线所示。另外，异常的原因可能是液压Pz的初值过低，使成型力值Ffi过低。在这些情况下，为了保证所希望的产品质量不希望在实际冲压操作期间成型力Ffi发生变化。在使用单个伺服电机操作四个冲模高度调节装置240调节相应的局部相对距离hb的情况下，检测到的Ffi-hb相互关系可能会偏离参考的相互关系，也就是说，表示检测到的Ffi-hb相互关系的曲线相对于参考的相互关系曲线可能会发生移位，由图47的虚线所示，因此成型力Ffi小于或大于参考值或期望值。因而，通过检查检测到的相互关系相对于参考的相互关系的偏移或移位就可能进行Ffi-hb相互关系诊断。

如果在步骤R3-5没有发现任何异常，则在步骤R3-6得到否定的决定（NO），接着控制流程进入步骤R3-9，把检测到的Ffi-hb相互关系（Ffi＝e·hb）作为机器信息存储在控制器280的条件设置部分292中的机器数据存储器310中。在步骤R3-9之后是步骤R3-10，将在步骤R3-3检测的Ffi-Pzai相互关系存储在适合的存储器（如控制器280的RAM）中。用存储的Ffi-Pzai相互关系根据在实际冲压操作期间产生的液压Pzai监测成型力Ffi。图48表示了Ffi-Pzai相互关系的一个例子。由于所产生的液压Pzai相对于成型力值Ffi成比例的变化的范围按液压Pz的初始值而变，如果在实际冲压操作前调整了液压Pz的初始值，则应针对特定的液压Pz的初始值获得Ffi-Pzai相互关系。

图46的诊断程序是本发明诊断方法的另一实施例，其中步骤R3-1至R3-4构成检测在冲压操作期间在冲压机选定部位产生的负荷的选定特性的步骤的又一种形式。更具体地说，选定的负荷特性是负荷Ffi与作为随负荷Ffi而变的物理量的相对距离hb之间的相互关系。另外，步骤R3-5是根据检测的负荷确定是否异常的步骤的另一种形式。

可用应变仪246的输出代替负荷测量装置100的输出来检测Ffi-hb相互关系和Ffi-Pzai相互关系。在这种情况，用装在冲压机150上的成套冲模152，156，162来实现Ffi-hb相互关系诊断。根据总保持力Ff和距离hb之间的相互关系进行诊断是可能的。可在不考虑Ff-hb相互关系诊断的情况下得到Ffi-Pzai相互关系，即，用不同于图46的程序。可根据检测的Ffi-hb相互关系曲线的选定部分的斜率的公差的预定范围或检测的相互关系曲线的选定值Ffi与参考的相互关系的对应的斜率的预定偏差范围或选定值之间进行比较来进行Ffi-hb诊断。

（ⅳ）负荷变化诊断

为了检验冲压机110在连续大批量生产运行期间的工作稳定性提出负荷变化诊断，而且，按照与流程图25所述的程序类似的程序用装在冲压机150上的负荷测量装置100进行诊断。在负荷变化诊断程序中，用应变仪114、116检测局部保持力值Fsi，总保持力Fs，局部成型力值Ffi和总成型力Ff。将检测的负荷值Fsi、Fs、Ffi、Ff的特性曲线与预定的相应的特性曲线相比较以确定冲压机150是否异常。可根据取代负荷测量装置100的输出的应变仪178、246的输出来检测负荷值。在这种情况下，用装在冲压机150上的成套冲模152、156、162进行这种诊断。

（ⅴ）在线诊断

在线诊断是监测冲压机150在实际冲压操作期间的局部保持力Fsi和成型力Ffi。图49至51的流程图中描述了为此目的的监测程序的例子，对每一个冲压循环或在预定的间隔（在预定数量的冲压循环后）都执行该程序。执行图49中的程序来监测局部保持力值Fsi，而且在起始步骤R4-1读入与液压Py的初始调节值相对应的Fsi-Pyai相互关系。在步骤R4-1之后进行步骤R4-2，根据液压传感器192的输出检测在冲压操作期间的局部液压值Pyai。然后，执行步骤R4-3，根据在步骤R4-1已经读入的Fsi-Pyai相互关系，计算与检测到的所产生的局部液压值Pyai相对应的局部保持力值Fsi。控制流程接着进入步骤R4-4，从冲模数据存储器312中读入最佳局部保持力值Fsoi，将计算的局部保持力值Fsi与最佳值Fsoi进行比较，并根据值Fsi与Fsoi之间的差是否在预定公差范围内来确定冲压机150是否异常。如果检测出异常，还要在步骤R4-4判断异常程度。然后，执行步骤R4-5，驱动操作员的控制面板282显示在步骤R4-4确定的结果，并且如果在步骤R4-4检测到异常，还要显示异常程度。如果确定异常存在，也可在步骤R4-4判断异常的原因。若有可能，可以修改图49的监测程序以便自动地调节距离ha（与四个外活塞166对应的局部距离ha），还有气压Py等，因此可使实际局部保持力值Fsi与最佳值Fsoi更接近或完全一致。

图49的监测程序是本发明诊断方法的又一实施例，其中步骤R4-2是检测缸中工作流体的压力的步骤的另一种形式，该缸设在冲压机选定部分在冲压操作期间所产生的负荷的传输途径中。此外，将Fsi-Pyai相互关系存储在控制器280的RAM中的图41的步骤R1-10是存储负荷与工作流体的压力之间相互关系的步骤的另一种形式。步骤R4-4是根据检测到的流体压力和相互关系确定是否存在异常的步骤的另一种形式。最佳局部保持力值Fsoi与在确定步骤所用的预定的参考值相对应。

可以修改图49的程序以监测总的保持力Fs，总保持力Fs是四个局部保持力值Fsi的和。

图50的监测程序的起始步骤是步骤R5-1，在步骤R5-1读入图45的Fsi-Peai相互关系，用该监测程序监测局部保持力值Fsi。步骤R5-1之后是步骤R5-2，根据液压传感器202的输出，检测在冲压操作期间所产生的局部气压值Peai。然后，执行步骤R5-3，根据在步骤R5-1已读入的Fsi-Peai相互关系，计算与检测到的所产生的气压值Peai相对应的局部保持力值Fsi。接着控制流程进入步骤R5-4，从冲模数据存储器312读入最佳局部保持力值Fsoi，将计算所得的局部保持力值Fsi与最佳值Fsoi进行比较，从而确定冲压机150有无异常。在步骤R5-4之后执行步骤R5-5，在面板282上指示有无异常。可以修改图50的程序以监视总保持力Fs，总保持力Fs是四个局部保持力值Fsi的总和。

图50的监测程序是本发明的诊断方法的另一实施例，其中步骤R5-2是检测缸中工作流体的压力的步骤的另一种形式，该缸是在冲压操作期间在冲压机选定部分所产生的负荷的传输途径中。此外，将Fsi-Peai相互关系存储在控制器280的RAM中的图44的步骤R2-10是存储负荷与工作流体压力之间的相互关系的步骤的另一种形式。步骤R5-4是根据检测的流体压力和相互关系确定存在或不存在异常的步骤的另一种形式。

执行图51的监测程序来监测局部保持力值Ffi，该程序的起始步骤是R6-1，在步骤R6-1读入与液压Pz初始调节值对应的图48的Ffi-Pzai相互关系。在步骤R6-1之后进行步骤R6-2，根据气压传感器50的输出检测在冲压操作期间所产生的局部液压值Pzai。然后，执行步骤R6-3，根据在步骤R6-1已读入的Ffi-Pzai相互关系计算与检测的所产生的液压值Pzai相对应的局部成型力值Ffi。接着控制流程进入步骤R6-4，从冲模数据存储器312读入最佳成型力值Ffoi，将计算所得的局部成型力值Ffi与最佳值Ffoi进行比较，通过检查计算值Ffi与最佳值Ffoi之差是否在预定的公差范围内来确定冲压机150存在或不存在任何异常。若检测出异常，还要在步骤R6-4判断异常程度。然后，执行步骤R6-5，驱动操作员的控制面板282以指示在步骤R6-4确定的结果和在步骤R6-4检测到异常时，还要指示异常程序。可以修改图51的程序以便判断和显示异常原因，或自动调节例如距离hb、液压Pz（若有可能），从而可得到最佳局部成型力值Ffoi。

图51的监测程序是本发明诊断方法的又一实施例，其中步骤R6-2是检测缸中工作流体的压力的步骤的另一种方法，该缸是在冲压操作期间在冲压机选定部位所产生的负荷的传输途径中的。此外，将Ffi-Pzai相互关系存储在控制器280的RAM中的图46的步骤R3-10是存储负荷和工作流体的压力之间相互关系的步骤的另一种形式。步骤R6-4是根据检测的流体压力和相互关系确定存在或不存在异常的步骤的另一种形式。最佳局部成型力值Ffoi与在确定步骤所用的预定的参考值相对应。

可以修改图51的程序以监测总的成型力Ff，总成型力Ff是四个局部成型力Ffi的总和。

上面相对特定的参数通过举例已经描述了双动作冲压机150的在线诊断程序，冲压机150的在线诊断也用于监测其它参数，例如在冲压循环前或冲压循环期间的气压值Pd、Pe、Pf、Pg和液压值Py、Pz，以便诊断冲压机的相应部分。此外，在线诊断同样能用于根据应变仪178、246的输出监测局部保持力值Fsi和局部成型力值Ffi。

如上所述，冲压机150有各种诊断功能，例如负荷波形诊断，负荷分配诊断，相互关系诊断和负荷变化诊断，通过使用负荷测量装置100来实现这些诊断功能，通过考虑为保证理想的产品质量所需的足够的各种操作参数或条件来诊断冲压机，找出冲压机150的任何异常或故障。这些诊断功能在不拆散冲压机150的情况下就能很容易地对冲压机150进行异常检查，并且省去对成套冲模的不必要的修理或调节，而以前在冲压机150出现异常时按常规是需要修理或调节成套冲模的。此外，该冲压机150适合于判断所检测到的异常的原因，在操作员的控制面板282上指示存在的异常以及判断所得的原因，从而使排除所检测到的异常的冲压机150的维修或调节过程简化。

另外，执行这些诊断程序，可将在实际冲压操作期间进行的在线诊断所用的Fsi-Pyai相互关系、Fsi-Peai相互关系和Ffi-Pzai相互关系存储在适当的存储器中，从而可以根据检测所得的液压Pyai、Pzai和气压Peai按照存储的相互关系监测局部坯件保持力值Fsi和局部成型力值Ffi。因而，在生产由冲压机制造的产品的早期阶段就可检测冲压机150各部分的变坏或老化，冲压机各部分的变坏或老化引起相应的负荷值产生不希望的变化。换句话说，在没有生产出大量的不合格的产品的情况下就能发现由于冲压机的变坏或老化引起产品质量下降的异常。

参见图52，图中表示了图1所示的配有负荷测量装置100的冲压机10，负荷测量装置100具有与相应的传感柱340相配合的距离传感器342以检测平衡液压缸32的活塞的行程或移动距离Xsi，从而可根据在实际冲压操作期间检测所得的液压缸32的活塞的移动距离Xsi对冲压机10进行诊断。距离传感器342固定在测量单元106的下表面，使距离传感器342与相应的传感柱340对准，并且被在结构上与冲压操作所用的液压缸32相同的监测液压缸32a所支撑。将监测液压缸32a放在选定的多个液压缸32的附近。例如，四个监测液压缸32a与选定的四个液压缸32相对应，而且在安装负荷测量装置100时在冲压机150上设置相应的四个传感柱340。距离传感器342是非接触型光传感器，它对着相应的传感柱340的上端面，并适合测量相应的传感柱340的上端面的局部距离Dsi，从而即可在冲压操作期检测对应的液压缸32的活塞的行程或移动距离Xsi。确定监测柱340的长度，使在冲压机10静止时或在监测缸32a（缸32）的活塞在其上行程端时在柱340和传感器342之间的距离Dsi比在冲压操作期间液压缸32的活塞的所希望的移动距离Xsi要大得多。缓冲柱24不与装置100的传感柱104相对，缓冲柱24可用作监测柱340。

可由传感器342与液压缸32或缓冲板28的相应部分之间的距离来代替检测移动距离Xsi的Dsi。在这种情况下，可省去监测液压缸32a和传感柱340。

图53表示了根据平衡液压缸32的活塞的移动距离Xsi诊断冲压机10的一个诊断程序的例子。用步骤Q1-1起动该程序，开始试验冲压循环。步骤Q1-1的后面是步骤Q1-2，用距离传感器342测量局部距离值Dsi，用装在装置100的传感柱104上的应变仪118测量相应的缓冲柱24的负荷值。然后执行步骤Q1-3，获得液压缸32的活塞的移动距离值Xsi。在一个冲压循环期间（此时滑动板20在上行程端和下行程端之间作往复运动）距离Dsi不断变化，作为例子如图54的曲线图所示。距离Dsi不断变化，作为例子如图54的曲线图所示。距离Dsi的变化量基本上与对应的液压缸32的活塞的移动距离Xsi相等。然而，如果在缓冲柱24的下端与相应的装置100的测量单元106的传感柱之间存在间隙，则测得的距离Dsi比移动距离Xsi大一个与该间隙相对应的量。鉴于这一事实，把时刻Spo之后的距离Dsi的变化量确定为移动距离Xsi。时刻Spo是由每个应变仪118检测的负荷值开始增加的时刻，这时传感柱104与对应的缓冲柱24紧密接触。对于每一个监测液压缸32a（传感柱340或距离传感器342）都得到局部移动距离Xsi。然后，控制流程进入步骤Q1-4，根据所获得的监测液压缸32a的移动距离值Xsi得到所有液压缸32的活塞移动距离值的正常分布。更具体地说，按照抽样试验所用的概率理论处理所得到的监测液压缸32a的移动距离值Xsi，以得到液压缸32的活塞移动距离值与液压缸的数量之间的相互关系的正常分布，用图55的曲线图表示该相互关系。然后，执行步骤Q1-5，通过检查所得到的正常分布的变化宽度W是大于或小于阈值Wo来确定冲压机150存在或不存在任何异常。

如果移动距离Xsi的变化宽度W大于阈值Wo，这意味着难以或不可能建立缓冲柱24的均匀的负荷（坯件保持力Fs）分配，冲压机150不太可能保证所需的产品质量。根据液压缸32的最大行程或移动距离确定阈值Wo，以便相当容易地获得缓冲柱24上的负荷的均匀分配。液压缸32的活塞移动距离的变化起因于缓冲柱24长度的相当大的变化，以及缓冲板28或滑板20相对于参考平面的相当大的倾斜角。用放在测量部件106或缓冲板28上的水准仪测量或检测缓冲板28或滑板20的倾斜角。在图52所示的例子中，把水准仪344放在测量部件106上以检测滑板20相对于参考水平面的平直度或平行度。还有，能由监测液压缸32a的活塞移动距离值Xsi精确地获得缓冲柱24长度的变化。

移动距离Xsi反映冲压机10的所有状况，例如缓冲柱24的长度变化，缓冲板28和滑板20的平行度偏差，位于压环30的下侧的用于与缓冲柱24紧密接触的突出部分的高度变化，装在缓冲板28上的平衡液压缸32的高度变化。所以，如果移动距离Xsi的变化宽度W小于阈值Wo，即使缓冲板28或滑板20的平行度偏差大于预定上限值，产品也会具有期望的质量。换句话说，即使缓冲板28或滑板20的平行度满足需要的标准，但如果移动距离Xsi的变化宽度W大于阈值Wo（例如，由缓冲柱24的长度引起），也不能将保持力Fs均匀分配给缓冲柱24。

图53的诊断程序是本发明的另一实施例，其中步骤Q1-2和Q1-3构成在操作冲压机时检测冲压机选定部分的移动量的步骤的一种形式。另外，步骤Q1-5是按照预定的标准，根据冲压机选定部分的移动量确定存在或不存在异常的步骤的一种形式。参考值Wo与在确定步骤所用的预定参考值相对应。

图53所示的诊断程序可根据需要进行修改。例如，可以按不同的规则或参考值判断异常是否存在，如通过检测正常分布曲线上一个选择点的活塞位移距离（如对应于液压缸32的最大数目（即曲线的峰值）的位移距离值）是否落在作为参考值提供的预定的偏差范围内。如图54所示，在没有得到正常分布的情况下也可以进行诊断，例如，可以根据监测的液压缸32a的活塞位移距离值Xsi的最大和最小值之差或者这些Xsi值的平均值进行诊断。为了改进冲压机10的诊断精度，使负荷或坯件保持力Fs在缓冲柱24上均匀分配，最好是采用足够大量的监测液压缸32a或传感柱340，以便能根据大量的Xsi值进行诊断。

现在参考图56的流程图，它表示了根据活塞移动距离值Xsi诊断的另一个例子。该程序起始步骤是Q2-1，把气压Pa设置为预定初始值。当重复步骤Q2-1时，气压Pa会增加一个预定量。在步骤Q2-1之后是步骤Q2-2，以缓慢的方式起动冲压机10的一个试验冲压循环。然后，进行与图53中的步骤Q1-2和Q1-3类似的步骤Q2-3和Q2-4，以得到监测液压缸32a的活塞位移距离值Xsi，接着，在步骤Q2-5计算所得到的值Xsi的平均值Xsav。然后，控制流程进入步骤Q2-6，判断气压Pa是否已增加到预定的上限值Pamax。重复地进行Q2-1至Q2-6，直到压力Pa已增加到上限值Pamax为止，从而得到几个平均值Xav，直到已达到上限值Pamax为止。当在步骤Q2-6判断是肯定（YES）时，在步骤Q2-7，通过将检测的Xsav-Pa相互关系与参考的相互关系相比，判断冲压机10是否存在异常。

图57中的实线是表示参考的Xsav-Pa相互关系的一个例子，根据气动缸42和液压缸32的压力承受面积Aa和As、缓冲板28的重量Wa、缓冲柱24的数量n、液压缸32的液压工作流体容积的弹性模K等，用模拟或实验来预先确定参考的Xsav-Pa相互关系。参考的Xsav-Pa相互关系可以是前面的图56的程序执行中发现是正常的相互关系。在步骤Q2-7，按照预定的规则或参考值进行判断，例如，通过检查在不同气压Pa下所检测的平均值Xsav与参考相互关系的对应值之间的差值是否落在预定的公差范围内进行判断。另外，在步骤Q2-7，也可以通过检查所检测的平均值Xsav随气压Pa的变化趋势是否与参考的Xsav-Pa相互关系的变化趋势相似来进行判断。如果在步骤Q2-7发现异常，在同一步骤中就可以估计到产生这种异常的可能原因。异常原因可能是液压缸32的油中空气量过多，这会引起平均值Xsav的增长率过高，如图57中的单点点划线所示。在这种情况下，在一个初始坯件保持周期内的保持力Fs可能不够，或者可能由于进入油中的空气的弹性作用引起沿一个弯曲线的非线性的增加，结果导致产品的质量下降。

图56中的诊断程序是本发明诊断方法的另一个实施例，其中，步骤Q2-1至Q2-6构成了检测在冲压机运转期间其选择部位的位移量的步骤的另一种形式。更具体地说，把Xsav-Pa关系用作冲压机选择部位位移的一个被选择的特性。此外，步骤Q2-7是根据冲压机选择部位位移的被检测量并按照一个预定的参考值判断异常是否存在的步骤的另一种形式。参考值Wo与在判断步骤中所用的预定参考值对应。

虽然可把参考的Xsav-Pa关系用在图56的程序中以便根据平衡液压缸32的活塞位移距离值判断有无任何异常存在，但还可按照参考值的预定的偏差范围检查出检测的平均值Xsav随着气压Pa的增加的增长率。还可通过测量当气压Pa增加到上限Pamax时的距离Dsi来得到Xsav-Pa相互关系，以及当压力Pa从上限Pamax下降时的Xav-Pa关系，这时的滑板20位于其下行程端。如果这两种相互关系的特性基本相同，那么就可以认为不存在异常。如果这两种关系没有基本相同的特性，那么就表示异常可能存在，例如，与包含液压缸32的液压回路有关的漏油。当滑板20位于其下行程端一段指定的时间，同时气压Pa被调到预定值，通过检测液压缸32的活塞位移距离值Xsi的平均值Xsav的变化，也可以对这种液压回路进行漏油诊断。图58中的单点点划线是表示平均值Xsav随时间变化的例子，把它与图58中用实线表示的参考线进行比较，以判断平均值Xsav相对于参考值是否过低。通过检查取样期间平均值Xsav的变化量是否在作为参考的预定偏差范围内，可以进行这种诊断。通过使用传感柱340的距离值Dsi（用距离传感器342检测）的平均值取代监测液压缸320的活塞位移距离值Xsi的平均值Xsav，也可以进行液压回路泄漏的诊断。

根据某些液压缸的位移距离值进行的诊断完全可以应用到图31-33中的双动作冲压机150上。例如，给冲压机150装上用于检测图32中液压-气动缸184的活塞位移距离值Xei的适当的光学或磁性传感器，以便按照图59的流程图中所示的程序，根据检测到的值Xei进行诊断。程序的起始步骤是步骤Q3-1，启动在冲压机150上的一个试验冲压操作。在接下来的步骤Q3-2中，用传感器检测位移距离值Xei。图60表示的是四个液压缸184的所检测到的活塞位移距离值Xei的图形的一个例子。接在步骤Q3-2后面的是Q3-3，根据在所选择的时刻四个液压缸的活塞位移距离值Xei判断有无异常存在，例如，通过检验四个液压缸184的最大活塞位移距离值Xei的差别或变化量是否落在参考的预定偏差范围内来进行诊断。Xei值的不同表示外滑板160和横梁154之间的平行度的误差量过大，这会引起局部保持力值Fsi分配不均匀，导致产品质量下降。可按图59的程序进行在线诊断，即在冲压机150的生产运行过程中进行诊断。

图59的诊断程序是本发明诊断方法的另一个实施例，其中步骤Q3-2是检测冲压机选择部位位移量步骤的另一种形式，步骤Q3-3是根据检测到的冲压机的选择部位位移量判断异常是否存在的步骤的另一种形式。

这种诊断可以根据图60的选择的位移距离值Xei的变化特性进行，如Xei值的变化率。如果值Xei保持为0和外滑板160的移动无关，那么，这意味着一种异常，即气压Pe没有产生坯件保持力Fs，气压Pe使液压-气动缸184的活塞向气室188退回。

接着参见图61，它描述了冲压机362，其中下冲模354设置在固定到冲压机座350上的冲模板352上，而上冲模360则固定到由滑板355支承的冲模板358上。当滑板356通过滑板驱动装置（没有画出来）作垂直往复运动时，借助于下冲模354和上冲模360可以进行冲压操作。距离传感器（例如光学传感器）364装在冲模板352上，以检测至冲模板358的距离Dd。根据检测到的距离Dd，例如按照图62的程序对冲压机362进行诊断。程序从步骤Q4-1开始，启动冲压机362的一个试验冲压循环。其后是步骤Q4-2，它检测当滑板356位于其下行程端时距离传感器364与冲模板358之间的最小距离Ddmin。由于当滑板356位于其下行程端时由下冲模354和上冲模360构成的冲模装置易遭受由冲压负荷产生的弹性变形，因此，最小距离Ddmin就对应着冲模装置354、360的变形量，即作用在冲模上的冲压负荷。然后程序进入步骤Q4-3，通过检测所检测到的最小距离Ddmin是否落在预定的最佳范围内来判断异常是否存在。作为参考的最佳范围是通过实验预先确定的，因此在Ddmin值落在最佳范围内的情况下产品具有所希望的质量。本诊断可以在线进行，即在冲压机362生产运转期间进行。

图62中的诊断程序也是本发明诊断方法中的另一个实施例，其中步骤Q4-2是检测冲压机选择部位位移量的步骤的另一种形式，而步骤Q4-3是根据冲压机选择部位检测的位移量判断异常存在与否的步骤的另一种形式。

与图62相似的诊断也可以应用于冲压机10或150。

参见图63，它表示的是图1中的冲压机10，它适合于根据图中所示的冲压机各个部位的尺寸d1，d2，d3，d4和d5来进行诊断。更详细地描述如下，对于用在实际冲压操作中的每一个缓冲柱24来讲，该诊断程序包括测量如下尺寸的步骤：横梁14和滑板20之间的初始距离d1;在压环30的下表面形成的突出部分的高度d2（用于和缓冲柱24紧密接触）;缓冲柱的长度d3;从缓冲板28的上表面起测量的液压缸32的活塞的初始高度d4;以及座16的上表面与缓冲板38之间的距离d5。可以看到，每个液压缸32在下行方向的活塞行程或移动距离相对于它们的正常值而言随着尺寸d2、d3和d4的增大而增加，并相对于它们的正常值而言随着尺寸d1和d5的增大而减少。因此，液压缸32的位移距离随着尺寸dto＝d2+d3+d4-d1-d5的增加而增加。该诊断程序进一步包括计算来自于测量的尺寸d1到d5的尺寸dto的步骤，得到与所有缓冲柱24有关的局部尺寸dto变化量的步骤，以及通过检验局部尺寸dto的变化量是否小于或大于一个预定阈值来判断异常是否存在的步骤。借助于装在冲压机座16上就位的横梁14来测量距离d1，可用一个适用的仪器（例如测高仪）通过压环30和位于诸如表面板之类的参考平面上的缓冲柱24来测量高度d2和长度d3。可用高度计或其它合适的仪器通过在缓冲板28上的起始操作位置的液压缸32的活塞来测量高度d4。可用高度计或其它合适的仪器，借助于固定在上行程端的缓冲板28来测量距离d5。局部距离d1的变化表示滑板20的平行度误差，而局部尺寸d2的变化则表示与缓冲柱24相对应的压环30的突出部分的高度变化。局部尺寸d3的变化表示缓冲柱24的长度变化，而局部尺寸d4的变化则表示液压缸32的活塞的高度变化。局部尺寸d5的变化表示缓冲板28的平行度误差。本诊断程序与图52中的程序基本上相似，而且尺寸dto＝d2+d3+d-d1-d5的阈值与阈值Wo有着基本上相同的含意。

下面参考图64，表示了在滑板20上装配有一个三维加速度计370的图1中的冲压机10。例如，在生产时，按图65所示的程序，根据滑板20的距离、速度或加速度来诊断冲压机10是否有任何异常。程序从Q5-1步起始，以正常的冲压方式开始一个试验冲压循环。然后，在Q5-2步，根据加速度计370的输出分别在冲压机10的纵向（X轴）、横向（Y轴）和横截面方向（Z轴）测量滑板20的加速度值Gx、Gy和Gz。Q5-2步后面是Q5-3步，通过对加速度值Gx积分，计算在纵向滑板20的速度Vx。然后在Q5-4步，通过分别两次对加速度值Gy和Gz积分，计算滑板20的横向和横截方向的位移距离Xy和Xz。接着在Q5-5步，根据上面所示的已获得的参数Gx、Gy、Gz、Vx、Xy和Xz值，判断在冲压机10上是否有异常存在。

在Q5-5步的判断是依据在上冲模18与冲头12碰撞时产生的纵向加速度Gx或速度Vx的过大或过小，这会导致产品质量下降。即，通过检测加速度值Gx或速度Vx是否落在由上、下限所确定的公差的预定范围内可以判断是否存在异常。如果在Q5-5步发现了任何异常，那么滑动驱动装置372的电机的运转速度就会自动地调整，以致Vx或Gx值落在预定的范围内。如果不可能进行这种调整，那么就会发出适当的警告通知操作员。如果冲压机10是一个带有使用液压泵的滑动驱动装置372的液压操作的冲压机，那么，就可以对泵的排泄率进行调整以调节加速度值Gx或速度值Vx。值得注意的是，加速度值Gx或速度Vx的变化会引起冲压力Fp的变化，并有可能降低产品的质量。因此，通过检查Gx或Vx的变化量是否落在预定的公差范围内，可以判断异常是否存在。在滑动驱动装置372包含有驱动电机、齿轮、曲轴、连接销和杆的情况下滑动驱动装置372的振动会引起Gx或Vx值的变化，其原因是齿轮隙的过大和/或在连接销的接合处间隙过大。由于振动源（齿轮、连接销等）不同，滑动驱动装置372的振动频率也不同，因此通过使用合适的频率分析仪来分析加速度值Gx的振动波形可以确定振动源。在活塞22上使用加速度计可以改进滑动驱动装置372的诊断精度。还应该注意到，在上冲模18和冲头12之间具有合适的匹配或插入配合的最佳冲压操作要求在滑板20和导向件374（图64）之间有适量的公差，但是，公差过大会引起上冲模18与冲头12的不匹配或移位，致使产品的质量下降。因此，通过检测横向和横截方向位移距离Xy、Xz是否落在公差的预定范围内可以判断异常。

图65中的诊断程序是本发明诊断方法的另一个实施例，其中Q5-2步是当在冲压机运转过程中它的选择元件发生位移时，检测冲压机的选择元件的加速度值的步骤的一种形式，而Q5-3步是检查在冲压机运转时选择元件移动速度的步骤的一种形式。另外，Q5-4步是检测冲压机运转时它的选择部分的位移量的步骤的另一种形式。Q5-5步是根据冲压机的选择部分或元件的位移量、速度、加速度值中的至少一个量来判断异常是否存在的步骤的一种形式。

有可能仅用上述加速度Gx、速度Vx和位移距离Xy、Xz中的一个来判断在图64中的冲压机10中异常是否存在。可以不用三维加速度计370而用一维加速度计测量滑板20在一个方向上的加速度。通过微分用于检测滑板20位移量的位移传感器的输出可以得到速度Vx值。

图64中的冲压机10有一个设置在缓冲气动缸42下面的液压缸378。液压缸378的活塞穿过气动缸42的活塞与缓冲板28相连。液压缸378用来将缓冲板28固定在它的下行程端，并调整缓冲板28的下降速度。液压缸378有二个油室380、382，它们穿过单向阀和可变节流阀相互连通。如果空气进入油室380、382中，那么，在上冲模18与冲头12碰撞时，缓冲板28可能由于空气的弹性效应而被推下，导致保持力Fs突然变化，并随后使产品的质量下降。考虑到这种现象，可以在缓冲板28上设置加速度计384，以按照类似于图65所示的程序测量或得到缓冲板28的加速度、速度和位移距离。根据将这些所得到的参数值与预定的上下限进行比较，就能很容易地诊断出液压缸378油量不够或者油室380、382中有空气。如果所使用的加速度计384是三维型的，那么，诊断就包括判断缓冲板28和导向件40之间的间隙量是否合适。

此外，可以将另一个加速度计386装到压环30上，如图65所示，以根据用加速度计386所得到的它的加速度、速度和位移距离所确定振动特性，按类似于图64的程序来对压环30进行诊断。也可以通过将得到的加速度、速度和位移距离与滑板20或缓冲板28的这些值进行比较，或者通过检测压环30和冲模18之间的相对位移来对压环30进行诊断。也要注意到，根据这样的加速度、速度和位移距离进行的诊断同样也可以应用于图31-33所示的双动作冲压机150。例如，外滑板160、内滑板164、外活塞166和内活塞168的诊断，可以通过将合适的加速度计或位移传感器装到这些元件上来进行。

参考图66，表示了采用根据机器的选择部位的温度进行诊断的双动作冲压机150制造的产品的质量可能由于坯件保持力或成型力的增加、或提供给坯件的润滑油的挥发量的增加而下降，这是由于机器各部位的温度的过度升高而引起的。润滑油的挥发引起坯件相对于成套冲模152、156、162（即，冲模152，压环156和冲头162）的滑动阻力的增加。引起机器温度升得过高的原因很多，例如，动能通过滑板驱动装置169转换为热能，机器框架196的滑动表面与外、内滑板160、164之间由于摩擦产生的热，坯件与成套冲模152、156、162之间由于摩擦产生的热（特别是坯件冲压动作的起始阶段）。鉴于温度的升高，期望例如把一个温度传感器390装到机器框架196上，并按照图67的流程图所示的程序，诊断冲压机150是否由于温度升高产生的任何异常，温度值是由传感器390测到的。图67中的温度诊断程序始于Q6-1步，测量机器框架196的温度Temp A。然后，在Q6-2步，判断测量的温度Temp A是否等于或高于一个预定的下限温度Temp A1。如果测量的温度Temp A低于下限温度Temp A1，那么，在Q6-3步就要增加滑板驱动装置169的电机的转速，以提高冲压机150的冲压速度。如果测量的温度Temp A等于或高于下限温度Temp A1，那么，控制流程就进入Q6-4步，判断测量的温度Temp A是否等于或低于一个预定的上限温度Temp A2。如果测量的温度Temp A高于上限温度Temp A2，那么，在Q6-5步就要降低滑板驱动装置169的电机的转速，以减少冲压机150的冲压速度。如果测量的温度Temp A在下限和上限温度Temp A1和Temp A2之间，这就意味着框架196的温度Temp A是最佳的，控制流回到Q6-1步，重复上面的步骤。冲压速度的增加导致产生的热量增加，结果是温度Temp A的升高，而冲压速度的减少会影响产生的热量，此时，图67的程序能有效地保证温度Temp A维持在下限和上限温度Temp A1和Temp A2之间，以避免由于用温度传感器390检测的温度过度升高使质量下降，产品不合格。

图67中的诊断程序是本发明诊断方法的又一实施例，其中Q6-1步是检测冲压机运转时它的选择部分的温度的步骤的一种形式，而Q6-4步是根据所检测到的冲压机选择部位的温度并且按照一个预定参考值来判断异常是否存在的步骤的一种形式。下限和上限温度值Temp A1和Temp A2对应于在判断步骤中使用的预定参考值。

虽然按图67的程序是根据温度传感器290的输出控制冲压速度的，但还可能通过控制一个装在滑动驱动装置169或成套冲模152、156、162附近的合适的冷却器392来调节温度Temp A，从而可使温度Temp A落在由下限和上限温度Temp A1和Temp A2确定的最佳范围内。可以不用温度传感器390，而用温度传感器394，例如用于检测成套冲模152、156、162的温度的辐射温度计，或者采用检测环境或房间温度的温度的温度传感器396，从而可通过检查由传感器394或396所检测的温度是否落在预定的最佳范围内来进行温度诊断。在这种情况下，也可以控制冲压速度或冷却器392来使温度保持在最佳范围内。尽管图67的诊断程序和上述的修改了程序可以用来使温度Temp A保持在最佳范围内，但是，也可能让图32所示的液压Py或气压Pe，或者液压Pz或气压Pg随检测的温度的降低而增加，或者反之亦然，或者让相对距离ha随温度的降低而增加，或者反之亦然，这样，由于温度的变化而使活塞166、168和冲压机的其它元件产生的热膨胀和收缩会被压力Py、Pe、Pz、Pg或相对距离ha、hb的变化所补偿，从而避免了由于机器元件的这种膨胀和收缩而使产品不合格。

根据温度进行诊断也可以应用到图1和图2中的单动作冲压机10。在这种情况下，如果在冲压过程中作用于坯件上的张力T基本恒定，产品的质量就能基本保持在可接受的水平上，这里，张力T用坯件保持力Fs乘以坯件相对于成套冲模12、18、30的滑动阻力μ表示，阻力μ随润滑油由于机器温度的变化而挥发的数量的变化而变化。考虑到上述因素，冲压机10装备有一个辐射温度计或其它温度传感器，以测量压环30的温度Temp B（例如），并按图68所示的程序作为实例进行温度诊断。诊断程序从Q7-1步开始，检测温度Temp B。随后的是Q7-2步，判断检测到的温度Temp B是否落在由下限和上限温度值Temp B1和Temp B2所确定的最佳范围内。这个范围包括了这些极限值。如果在Q7-2步得到否定（No）答复，那么就进入Q7-3步，按照预定的方程或存贮的数据图计算滑动阻力μ，然后在Q7-4步，计算满足T＝μ×Fs方程的保持力Fs的最佳值，这里，T表示作用在坯件上的预定最佳张力。然后程序进入Q7-5步，调整气压Pa以得到保持力Fs的计算的最佳值。这个诊断程序能避免由于冲压机10的温度变化造成的产品不合格。

图68中的诊断程序是本发明的诊断方法中的另一个实施例，其中Q7-1步是检测冲压机运转时它的选择部位的温度的步骤的另一种形式，而Q7-2步则是根据冲压机选择部位的检测的温度并按预定的参考值判断异常是否存在的步骤的另一种形式。下限和上限温度值Temp B1和Temp B2与在决定步骤中使用的预定参考值相对应。

Q7-2步中的判断可以省去，因此可根据检测的温度Temp B在执行图68所示的程序中的每一个循环中调整气压Pa，使张力T保持最佳值。此外，相对于单动作冲压机10而言，对双动作冲压机150也可以类似地进行控制气压Pe、液压Py或相对距离ha（图32所示），如上所述它影响着保持力Fs或张力T。

当在冲压操作期间负荷值不够时，产品的质量也会下降，其原因是与负荷的产生或传递有关的液压缸或气动缸的罐的有效的或实际的容积发生了变化，即在这样的罐和液压缸中压缩流体的容积相对于正常值来说产生了误差，或者由于罐中油的积累引起的流体容积的变化。要拆卸冲压机来检查罐的有效的或实际容积是非常麻烦和费时的，并且在一般性的更换冲模时进行这样的检查是困难或不可能的。本发明的如下实施例可以用来很容易地检测流体罐的容积，特别是压缩流体的容积，并根据检测到的流体容积来诊断冲压机。

图69所示的诊断程序用于图1中的单动作冲压机10，并根据检测的气路中的总空气容积来判断冲压机上是否存在异常，该气路包括气动缸42（用于产生保持力Fs）的气室、气罐44和压力控制阀46。图69中的诊断程序从Q8-1步开始，通过空气压力传感器50检测气压的起始值Pao，此时缓冲板28处于它的上行程端。然后，在Q8-2步实现一个试验冲压循环。当滑板20滑到它的下行程端时，进行Q8-3步，例如用传感器50检测气压Pa的值Pal。Q8-3步后面的是Q8-4步，按照一个预定的方程式计算包括液压缸42在内的气路的起始空气容积Vao。接下去的Q8-5步根据预定的规则或参考值来判断异常是否存在，例如，通过检查计算的初始空气容积Vao是否落在一个预定的最佳范围内来进行这种判断，该最佳范围是通过所说气路的标称容积确定的。

当滑板20位于它的下行击端时，满足如下的方程（8-1）和（8-2）：

Pao·Vao＝Pal·Val……（8-1）

Val＝Vao-Aa·La……（8-2）

这里，Val：当滑板20位于它的下行程端时气路的空气容积，

Va：缸42的有效横截面积（压力承受面积），

La：在滑板20的下行程端处的缸42的活塞移动距离。

从上述方程（8-1）和（8-2）可得到下列方程（8-3）：

Vao＝Pal·Aa·La/（Pa₁-Pao）……（8-3）

在Q8-4步，用方程（8-3）计算初始空气容积Vao。在Q8-1和Q8-3步分别测量方程式（8-3）中的Pao和Pa₁值。存贮在机器数据存贮器130中的压力承受面积Aa可以用作有效横截面积Aa。然而，有效横截面积Aa可以通过计算图8所示的△Fs/△Pa值得到，这个相互关系是通过使用负荷测量装置100得到的。包含在方程式（8-3）中的活塞移动距离La可以作为机器数据存贮在机器数据存贮器130中，以便当按方程式（8-3）计算初始空气容积Vao时可从存贮器130中检索La值。通过用光学距离传感器测量缓冲板28的位移距离可以得到活塞移动距离La。如果这样计算出的初始空气容积Vao偏离标称值，那么，即使将初始气压Pao调到标称值，当滑板20位于它的下行程端时（当在包括液压缸42的气路中的空气受降低到它的下行程端的缓冲板28压缩时）所产生的实际保持力Fs将是不够的。因此，通过检查计算的初始空气容积Vao是否落在一个由初始空气容积Vao的标称值所确定的预定最佳范围内，可以判断与空气容积有关的异常是否存在。例如，如果气罐44中积累了油，那么初始空气容积Vao可能不够大，因而当主滑板20位于它的下行程端时空气压缩比可能过高。换句话说，即使初使空气压力Pao处于最佳，不够大的初始空气容积Vao可能引起空气压力Pa₁（当滑板20位于它的下行程端时）过高，从而导致坯件保持力Fs太大，不能确保理想的产品质量。另一方面，漏气可能引起气压Pa₁过低，导致坯件保持力Fs不够，并可能引起按上面方程（8-3）计算的初始空气容积Vao变化。因此，通过针对预定的上下限检查计算的初始空气容积Vao能很容易地检测出异常来。

图69中的诊断程序是本发明的诊断方法中的另一个实施例，其中Q8-1到Q8-4步构成了检测在冲压机运转时受压的工作流体的容积的步骤的一种形式，其检测的依据是由于受到压缩引起的工作流体压力的变化。而Q8-5步是根据检测的工作流体的容积并按照一个预定的参考值判断异常是否存在的步骤的一种形式。

包括图33所示的平衡气动缸266和共用的气罐268在内的气路的初始空气容积Vfo可以按下面的方程（9）进行计算：

Vfo＝Pfl·Af·Lf/（Pfl-Pfo）……（9）

这里，Pfo：气压Pf的初始值，

Pfl：当内滑板164位于下行程端时的气压Pf的值，

Af：四个缸266的有效总横截面积，

Lf：缸266的活塞移动距离。

含在方程（9）中的气压值Pfo和Pf₁用气压传感器272测量。存在机器数据存贮器130中的压力承受面积Af可以用作也含在方程（9）中的有效总横截面积Af。然而，通过计算图70中所示的成型力Ff和气压Pf之间Ff-Pf相互关系的绝对值|△Ff/△Pf|可以得到Af值，这种相互关系是通过使用负荷测量装置100得到的。Af值也可以从通过在内活塞168上的张力计246检测的负荷值和气压Pf之间的相互关系中得到。也包含在方程（9）中的活塞移动距离Lf可以作为机器数据存贮在机器数据存贮器130中，以便当按方程（9）计算初始空气容积Vfo时从存贮器130中检索Lf值。活塞移动距离Lf可以通过借助于光学距离传感器测量内滑板164的位移来得到。如果这样计算的初始空气容积Vfo偏离标称值，那么，即使初始气压Pfo正好调到标称值，所产生的实际成型力Ff也将是不够的。因此，通过检查所计算的初始空气容积Vfo是否落在由初始空气容积Vfo的标称值所确定的预定最佳范围内，可以判断是否存在异常。例如，如果气罐268中积有油，初始空气容积Vfo就可能不够大，因而当内滑板164位于它的下行程端时空气压缩比可能过高。也就是说，即使初始气压Pfo是最佳的，不足的初始空气容积Ffo可能引起气压Pf₁（当内滑板164位于它的下行程端时）过高，导致成型力Ff太小，不能确保产品的理想质量。另一方面，漏气可能引起气压Pf过低，导致成型力Fs过大，而且可能引起按上面方程（9）计算的初始空气容积Vfo发生变化。因此，通过相对于预定的上下限检查计算的初始空气容积Vfo就很容易地检测出异常来。

含有图32所示的平衡气动缸216和共用的气罐218的气路中的初始空气容积Vdo可以按下面的方程（10）计算：

Vdo＝Pdl·Ad·Ld/（Pdl-Pdo）……（10）

这里，Pdo：气压Pd的初始值，

Pdl：当外滑板位于它的下行程端时气压Pd的值，

Ad：四个缸216的有效总横截面积，

Ld：缸216的活塞移动距离。

类似地，可以得到包括图2所示的平衡气动缸80和气罐82的气路中的初始空气容积。

包括图1所示的平衡液压缸32、连接这些液压缸32的支管和从支管到泵34的管道的液路中的初始流体容积V可以按下面的方程（11-2）计算，该方程是从下面的方程（11-1）中得到的：

K＝（Ps₁-Pso）/（△V/V）……（11-1）

V＝K·△V/（Psl-Pso）……（11-2）

这里，K：流体容积的弹性模量，

Pso：液压Ps的初始值，

Psl：当滑板20位于它的下行程端时气压Ps的值

△V：冲压循环期间液体容积的变化量。

包含在方程（11-2）中的液压值Pso、Psl用液压传感器38测量。弹性模量K从机器数据存贮器130中检索。液体容积变化量△V可由下面的方程求得：

△V＝n·As·Xsav……（11-3）

这里，n：缓冲柱24的数量，

As：液压缸32的有效横截面积（平均受压面积），

Xsav：为液压缸的局部活塞位移距离值Xsi的平均值。

n和As值可以从机器数据存贮器130中检索。然而，n·As值可通过计算保持力Fs和液压力Ps之间的Fs-Ps相互关系的△Fs/△Ps值来得到，这种相互关系可以通过使用负荷测量装置100、检测对应于不同的气压值Pa的Fs和Ps值来得到。平均活塞行程或位移距离Xsav可以通过使用装配有图52所示的距离传感器342的负荷测量装置100来获取。如果这样得到的流体容积V偏离标称值，那么，即使起始液压Ps调整到标称值，保持力Fs也不能均匀地分配到缓冲柱24上。因此，通过检测所得到的流体容积V是否落在预定的最佳范围内，就能很容易地判断与液路有关的异常是否存在，这个最佳范围是由流体容积V的标称值确定的。

在冲压操作期间不适当的负荷值也会使产品的质量下降，其原因是与负荷的产生或传递有关的液压或气动缸的有效的或实际的横截面积发生了变化，即横截面积相对于标称值有误差，或者由于缸的磨损导致横截面积变化。为了检查缸的有效的或实际的横截面积就要拆开冲压机，这是非常麻烦和耗时的，而且在一般性的更换成套冲模时，这样的检查是很困难或不可能的。本发明的如下实施例能够容易地检测缸的有效横截面积，并根据所检测到的有效横截面积对冲压机进行诊断。

图71所示的诊断程序是为图1中的单动作冲压机而设计的，并可用来判断冲压机是否存在异常，判断的依据是所检测的用于产生保持力Fs的缓冲气动缸42的有效横截面积。图71的诊断程序始于Q9-1步，启动通过如图4所示安装的负荷测量装置100完成的一个试验冲压循环。在缓冲板28从它的上行程端开始下降后，但在装置100的测量元件106紧靠定位元件102之前，让冲压机10停止一段较短的时间。在这种状态下，某些负荷要加在冲压机的不同部位上。然后，在Q9-2步，用应变仪116检测保持力Fs₁。跟在Q9-2步后面的Q9-3步将使气压Pa增加一个预定量△Pa。然后控制流程进入Q9-4步，检测保持力Fs₂，再到Q9-5步，按照预定的方程计算气动缸42的有效横截面积（压力承受面积）Aa。然后在Q9-6步，例如按照预定的规则或参考值，通过检测所计算的有效横截面积Aa是否落在预定的最佳范围内来判断是否有任何异常存在。

在冲压机10上，满足下面的方程式（12-1）和（12-2）：

Fs₁+α＝Aa·Pa₁……（12-1）

Fs₂+α＝Aa·Pa₂……（12-2）

这里，α：作用在测量元件106、缓冲柱24和缓冲板28上的总负荷，包括由摩擦力产生的负荷，

Pa₁：在气压Pa增加△Pa前的气压值，

Pa₂：在气压Pa增加△Pa后的气压值。

由上面的方程式（12-1）和（12-2）可以得到下面的方程（12-3）：

Aa＝（Fs₂-Fs₁）/（Pa₂-Pa₁）

＝（Fs₂-Fs₁）/△Pa……（12-3）

在Q9-5步，按上述方程（12-3）计算有效横截面积Aa。所计算的值Aa与由缸42产生的保持力值随气压Pa变化时的变化率相对应。如果这样得到的有效横截面积Aa偏离标称值，那么，即使将气压Pa调到标称值，保持力Fs也可能是不够大的。因此，通过检查得到的值Aa是否落在一个预定的最佳范围（它是由有效横截面积Aa的标称值来确定的）内就能够确定异常是否存在。如果有效横截面积Aa例如由于缸42的磨损而偏离标称值，保持力Fs就可能不够大。因此，通过将得到的值Aa与最佳范围比较就可以很容易地检测出由于缸42的过度磨损而产生的异常。

图71中的诊断程序是本发明的诊断方法的又一个实施例，其中Q9-1步到Q9-5步构成了检测设置在冲压机的选择部位上的缸的有效横截面积的步骤的一种形式，检测的依据是缸中工作流体的压力与由缸产生的负荷之间的相互关系。另外，Q9-5步是确定异常是否存在的步骤的一种形式，这种确定是根据一个预定的参考值检测缸的有效横截面积进行的。可以认为本实施例与图16、19和21中的前述实施例相当，其中的诊断是根据冲压机运转时在它的选择部位产生的负荷与随负荷变化的物理量值之间的检测到的相互关系进行的。

关于在图31中的双动作冲压机150中的如图33所示液压-气动缸252，满足下面的方程式（13-1）和（13-2）：

Az·Pz＝Ag·Pg……（13-1）

Az（Pz+△Pz）＝Ag（Pg+△Pg）……（13-2）

这里，Ag：液压-气动缸252的气室256的有效横截面积，

Az：液压-气动缸252的油室254的有效横截面积，

△Pz：当气压Pg变化△Pg时液压Pz的变化量。

Ag/Az的比率按上面的方程（13-1）和（13-2）得到的下列方程式（13-3）进行计算：

Ag/Az＝△Pz/△Pg……（13-3）

详细地看，图72所示的Pz-Pg相互关系是通过测量随气压Pg变化的液压Pz得到的，这时的内滑板164位于它的下行程端，即在液压-气动缸252的活塞已被液压Pz移动到它的在气室250一侧的行程端之后。Ag/Az的比率能从Pz-Pg相互关系的梯度、即从液压Pz随气压Pg变化的△Pz/△Pg比率中得到。包含在上面方程（13-1）和（13-2）中的液压Pz是通过液压传感器249进行检测的。然而，压力Pz能由下式（13-4）计算得出：

Pz＝（F₁-F₂）/A……（13-4）

这里：

F₁：作用在内活塞168上的驱动力，

F₂：由气动缸266产生的提升力，

A：液压缸248的有效横截面积（压力承受面积）。

用应变仪246检测驱动力F₁，从气动缸266的有效横截面积和气压Pf计算提升力F₂。如果这样得到的有效横截面积Ag和Az的Ag/Az比率偏离标称值，那么，即使气压Pg调整到标称值，成型力Ff也不够大，这里，最佳成型力Ffo通过调整气压Pg确定。因此，确定是否出现与有效横截面积Ag、Az有关的异常可以通过检查所得到的Ag/Az比率是否落在一个由Ag/Az比率的标称值所确定的预定最佳范围内来进行。如果由于缸252的过度磨损而使Ag/Az比率偏离标称值，就不能得到最佳成型力Ff。因此，根据所得到的Ag/Az比率值与最佳范围进行比较，就能够很容易地检测出由于缸252的过度磨损所造成的异常。上述方程（13-1）中的右边项和左边项对应于所产生的负荷值，而Ag/Az比率值是由这些负荷值和压力值Pg、Pz之间的相互关系得到的。

根据所得到的Ag/Az比率值进行诊断是本发明的诊断方法的下一个实施例，它相当于图71中的前述实施例。

相似地，可以得到图2的液压-气动缸66或图32的液压-气动缸184的有效横截面积的比率，以进行相似的诊断。

关于图33中的每一个平衡气动缸266，满足如下方程式（14-1）和（14-2）：

F₂＝Afi·Pf……（14-1）

F₂+△F₂＝Afi·（Pf+△Pf）……（14-2）

这里，Afi：平衡气动缸266的有效横截面积，

F₂：由缸266产生的提升力，

△F₂：当气压Pf变化△Pf时提升力F₂的变化量。

气动缸266的有效横截面积Afi按下式（14-3）进行计算，该式是由上述方程（14-1）和（14-2）得到的：

Afi＝△F₂/△Pf……（14-3）

详述如下，图73所示的F₂-Pf相互关系是通过在气压Pf变化时测量提升力F₂得到的。有效横截面积Afi可以从F₂-Pf相互关系的梯度中求得，即从提升力F₂与气压Pf的变化量的△F₂/△Pf比率中求得。当内滑板164位于它的下部行程端时，含在上述方程（14-1）和（14-2）中的提升力F₂可以按下面的方程（14-4）依据液压Pz来进行计算：

F₂＝F₁-A·Pz……（14-4）

这里，F₁：作用在内活塞168上的驱动力，

A：液压缸248的有效横截面积（压力承受面积）。

用应变仪246检测驱动力F₁，而用液压传感器249检测液压Pz。如果这样得到的有效横截面积Afi偏离标称值，那么，即使气压Pf调到标称值，成型力Ff也可能是不够大的。因此，通过检测所得到的有效横截面积Afi是否落在一个由有效横截面积Afi的标称值所确定的预定最佳范围内，可以判断与气动缸266有关的异常是否存在。如果由于缸266的过度磨损而使所得到的值Afi偏离标称值，那么就不可能得到最佳的成型力Ff。因此，根据将所得到的值Afi与最佳范围进行比较，就很容易地检测出由于缸266的过度磨损而产生的异常。

根据有效横截面积Afi进行诊断是本发明诊断方法的另一个实施例，它相当于图71中的前述实施例。提升力F₁对应于由检测其有效横截面积的缸所产生的负荷。

在上面例子中，对四个平衡气动缸266中的每一个都进行诊断。因此，根据在四个缸266中的有效横截面积Afi的所获得的值的变化，可以判断异常是否存在。然而，通过得到四个缸266的总有效横截面积Af也可以进行诊断。通过计算绝对值|△Ff/△Pf|也可能得到总有效横截面积Af，|△Ff/△Pf|是图70中所示的Ff-Pf相关关系的梯度，它是通过使用负荷测量装置100得到的。△Ff/△Pf值表示成型力随气压Pf的变化率。

相似地，可以得到图2中平衡气动缸80或图32中平衡气动缸216的有效横截面积，以进行类似的诊断。

虽然在所述优选实施例中对本发明进行了上面的描述，但应理解，本发明并不局限于所示实施例的细节，还可以用其它方法实施。

尽管上面所述的实施例应用于可以进行冲压操作的冲压机10，150，但是本发明的原理同样可以应用到其它类似的冲压机，例如，可以进行弯曲操作的液压机。

此外，以上仅通过举例方式说明了各种诊断程序，可以对冲压机执行从以上所述的诊断程序中选择出来的一部分程序，或者还可执行其它的或经过修改的诊断程序。对于存贮在控制器（例如，控制器90或280）中的并在诊断程序中使用的异常的可能原因要根据特定类型的冲压机进行适当的确定，异常的原因可能包括那些和装在冲压机上的各种传感器和调整机构装置的缺陷有关的原因。

虽然用举例方式在所示的实施例中使用了负荷测量装置100，但也可以使用任何其它类型的负荷测量装置。例如，这些装置可以使用固定到机器框196或冲压机的其它支撑元件上的应变仪或负荷计。测量负荷的部位以及这样的部位的数量可以按需要来确定。在测量的负荷值和气压或液压之间的相关程度很高的地方，可以根据负荷值和相对的距离h、ha、hb之间的相互关系来进行诊断，例如，当冲压机在运转时，通过从检测到的气压或液压来估计负荷值。

尽管所示的实施例没有自动调整液压Pm、Py和Pz的装置，但是，通过使用适当的压力控制阀可以对这些压力进行自动调整，例如用作液压Ps自动调整的开-关阀。

在所示的实施例中，与四个冲模高度调整装置52、172、240有关的局部距离值h、ha、hb是相互独立地调整的。然而，本发明的原理对于四个局部距离值h、ha、hb是通过一个用于四个冲模高度调整装置的共用的伺服电动机进行统一调整的冲压机也可以应用。四个冲模高度调节装置52、172、240的液压Pm、Py、Pz和气压Pc、Pe、Pg也可以通过一个气动回路来统一调整。

虽然四个平衡气动缸80、216、266都与一个共用气罐相接，但这些缸可以分别与对应的气罐相连，并相互独立地进行调整。

尽管上述冲压机10，150适合于按照机器信息和冲模信息自动确定初始冲压条件（例如初始气压Pa），但本发明也可应用于通过反复试验过程由操作员手工确定初始冲压条件的冲压机。此外，用于本发明的诊断方法中的诸如负荷值、气压值和液压值、以及位移距离值之类的所有参数或部分参数可以通过操作员手工操作取得。

在所述的实施例中，冲压机10、150中的控制器90、280都包含诊断部分126、292，并且将诊断操作所必需的传感器装在冲压机上。然而，诊断设备可以是一个与冲压机的控制器（90，280）分开的单元，当进行诊断时，再将合适的传感器放在冲压机上。

冲压机10装配有包括平衡液压缸32在内的缓冲装置51以缓冲缓冲柱24的长度变化，冲压机也可以使用不包括液压缸32在内的使用适当装置的缓冲装置来减缓缓冲柱24的长度变化。此外，本发明的原理也可以应用于没有装配这种缓冲装置的单动作冲压机。缓冲气动缸42可以用液压缸取代，后者可以通过排放它的工作流体来达到减压以产生一个阻止缓冲板24下移的阻力，从而产生坯件保持力。

当液压-气动缸184的活塞朝着气室188收缩时，冲压机150可以产生坯件保持力。然而，本发明的原理也可以应用于在液压-气动缸的活塞开始朝气室收缩前产生坯件保持力的冲压机。

可以理解，在进行各种其它的改变、修改和改进的情况下也可以实施本发明，对于熟悉本领域的技术人员来说，在不脱离下面的权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下这些情况是可以实现的。

Claims (14)

1、一种诊断冲压机(10，150)出现异常的诊断方法，这种异常会使由冲压机制造的产品的质量降低，其特征在于包括如下步骤：

检测冲压机运转时在冲压机的选择部分所产生的负荷(Fs，Fsi，Ff，Ffi，Fp，Fpi)；以及

根据所检测的负荷并按照可使产品具有所希望的质量的预定参考值，确定异常是否存在。

2、根据权利要求1所述的诊断方法，其中所述的检测负荷的步骤包括检测所述负荷的一个被选择的特性。

3、根据权利要求2所述的诊断方法，其中所述的负荷的选择特性包括所检测的所述负荷相对于一个物理量的波形，所述物理量在冲压机上进行的一个冲压循环期间要发生变化。

4、根据权利要求2所述的诊断方法，其中所述的负荷的选择特性包括所检测的所述负荷在所述冲压机的选择局部部分上的分配。

5、根据权利要求2所述的诊断方法，其中所述的负荷的选择特性包括所述负荷与一个物理量（Pa，Sd，h，ha，hb，Pe，Peai）之间的相互关系，所述物理量随所述负荷而变。

6、根据权利要求2所述的诊断方法，其中所述的负荷的选择特性包括一个相互关系曲线，所述的负荷按该曲线随在冲压机上重复进行的冲压循环的次数的变化而变化。

7、一种诊断冲压机（10，150，362）出现异常的诊断方法，这种异常会使由冲压机制造的产品的质量降低，其特征在于包括如下步骤：

检测冲压机运转时在冲压机的选择部分的位移量（Xsi，Xei，Xy，Xz）;以及

根据所检测的所述选择部分的位移量并按照可使产品具有所希望的质量的预定参考值（Wo），确定异常是否存在。

8、一种诊断冲压机（10，150）出现异常的诊断方法，这种异常会使由冲压机制造的产品的质量降低，其特征在于包括如下步骤：

检测冲压机运转时冲压机所选择部件（20）移动的速度（Vx）;以及

根据所检测的所述选择部件的移动速度并按照可使产品具有所希望的质量的预定参考值，确定异常是否存在。

9、一种诊断冲压机（10，150）出现异常的诊断方法，这种异常会使由冲压机制造的产品的质量降低，其特征在于包括如下步骤：

检测冲压机运转时所述冲压机的选择部件（20）在移动时的加速度值（Gx，Gy，Gz）;以及

根据所检测的所述选择部件的加速度值，并按照一个可使产品具有所希望的质量的预定参考值，确定异常是否存在。

10、一种诊断冲压机（10，150）出现异常的诊断方法，这种异常会使由冲压机制造的产品的质量降低，其特征在于包括如下步骤：

检测冲压机工作时冲压机所选择的部分（30，196，152，156，162）的温度（Temp A，Temp B）;以及

根据所检测的所述选择部分的温度，并按照一个可使产品具有所希望的质量的预定参考值（Temp A1-A2，Temp B1-B2），确定异常是否存在。

11、一种诊断冲压机（10，150）出现异常的诊断方法，这种异常会使由冲压机制造的产品的质量降低，其特征在于包括如下步骤：

根据由压缩引起的所述工作流体的压力（Pa，Pf，Pd）的变化，检测冲压机工作时被压缩的工作流体的容积（Vao，Vfo，Vdo，V）;以及

根据所检测的所述工作流体的容积，并按照可使产品具有所希望的质量的预定参考值，确定异常是否存在。

12、一种诊断冲压机（10，150）出现异常的诊断方法，这种异常会使由冲压机制造的产品的质量降低，其特征在于包括如下步骤：

根据在所述缸中工作流体的压力（Pa，Pe，Pd，Pe，Py，Pg，Pz，Pf）和由所述的缸产生的负荷（Fsz，Az·Pz，Ag·Pg，F2）之间的相互关系，检测冲压机的一个所选择的部分移动的缸（42，184，216，252，266）的有效横截面积（Aa，Ag，Az，Afi）;以及

根据所检测的所述缸的有效横截面积，并按照可使产品具有所希望的质量的预定参考值，确定异常是否存在。

13、一种诊断冲压机（10，150）出现异常的诊断方法，这种异常会使由冲压机制造的产品的质量降低，其特征在于包括如下步骤：

将在冲压机一个选择部分所产生的负荷（Fs，Fpi，Fsi，Ffi）和缸（62，32，43，180，184，248）中的工作流体的压力（Pmai，Psa，Paa，Pyai，Peai，Pzai）之间的相互关系存储起来，所述的缸配置在所述负荷的传递途径中;

检测在所述冲压机工作时所述工作流体的压力（Pmai，Psa，Paa，Pyai，Peai，Pzai）;以及

根据所检测的工作流体的压力和所述的相互关系，通过检验冲压机工作时所产生的负荷是否基本上与可使产品具有所希望的质量的预定参考值（Fpoi、Fso、Fsoi、Ffoi）一致，确定异常是否存在。

14、一种诊断冲压机（10，150）出现异常的诊断方法，这种异常会使由冲压机制造的产品的质量降低，所述的冲压机具有：包括一个缓冲板（28）的缓冲装置（51），夹持坯件的压环（30），对所述缓冲板的下行运动产生阻力的、由此可产生坯件保持力（Fs）的力产生装置（42），多个配置在所述缓冲板上并相互连通的平衡液压缸（32），以及多个缓冲柱（24），缓冲柱（24）在其下端分别与所述平衡液压缸相连并且在其上端支撑所述压环，以便通过所述平衡液压缸可使在冲压操作期间压环下行时所产生的所述坯件保持力并借助于所述缓冲柱均匀分布到所述压环上，其特征在于该方法包括如下步骤：

通过检测至少一个阻碍所述缓冲缓冲板（28）下行移动的阻力和所述平衡液压缸（32）中的压力（Ps，Psa）来获得诊断信息;以及

通过检查所述的诊断信息是否基本上与可使产品具有所希望的质量的预定值（P0，P1）一致来确定异常是否存在。

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