CN112639429A - 冲压装置、终端装置、滚珠丝杠估计寿命计算方法以及程序 - Google Patents

Abstract

能够简单且高精度地估计滚珠丝杠的寿命时间。装置包括对滚珠丝杠的任意载荷系数进行存储的初始载荷系数存储部、载荷值检测部、差分值计算部、平均轴向载荷值计算部、平均旋转速度计算部以及滚珠丝杠估计寿命计算部，在该装置中，载荷值检测部对施加于滚珠丝杠的轴向载荷值进行检测，差分值计算部对检测出的轴向载荷值的变化量进行计算，载荷系数调整部基于计算出的载荷值的变化量而调整初始载荷系数存储部中存储的滚珠丝杠的任意载荷系数。平均轴向载荷值计算部基于检测出的载荷值而对平均轴向载荷值进行计算，平均旋转速度计算部对滚珠丝杠的平均旋转速度进行计算，滚珠丝杠估计寿命计算部基于调整的载荷系数、计算出的平均轴向载荷值、以及计算出的滚珠丝杠的平均旋转速度，对与滚珠丝杠的使用方式相应的估计寿命进行计算。

Description

冲压装置、终端装置、滚珠丝杠估计寿命计算方法以及程序

技术领域

本发明涉及一种冲压装置、终端装置、滚珠丝杠估计寿命计算方法以及程序。

背景技术

公知使冲头(ram)上下运转而对工件施加载荷的电动冲压机之类的冲压装置。

关于这种冲压装置，将马达的旋转转换为直线运动而使得冲头上下运转，作为用于实现这样的冲头的上下运转的重要机构部件而存在滚珠丝杠。

因承载运转而对该滚珠丝杠施加冲击，因此，该滚珠丝杠不断劣化。为了基于适当的载荷而进行运转，寻求尽量高精度地估计寿命。

针对这种要求，专利文献1中公开了一种滚珠丝杠的寿命监视装置，该寿命监视装置具备：预先对滚珠丝杠的轴向载荷与马达电流值之间的关系、以及对该滚珠丝杠的基本额定动态载荷进行存储的单元；设定采样间隔和时间的单元；以及对所述滚珠丝杠的使用量进行记录的单元，该寿命监视装置构成为：每隔所述采样间隔便对变动系数进行测定，可改写基于该测定值而计算出的额定疲劳寿命值，并对每隔该间隔的剩余寿命进行显示(例如，参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平5－187965号公报

发明内容

在此，专利文献1中公开了如下内容：基于施加于滚珠丝杠的平均轴向载荷F_m、所述滚珠丝杠的平均旋转速度N_m、由运动状态决定的载荷系数f_w，对滚珠丝杠的估计寿命时间进行计算。

然而，一般情况下，施加于滚珠丝杠的冲击越大的运转则载荷系数f_w越大，并且，该值越大则估计寿命时间越短。

另外，载荷系数f_w的可取值的范围一般是1.0～2.0，在标准运转状态下，设为f_w＝1.3，在伴随有冲击的运转的情况下，设为f_w＝1.8左右。

在此，通过计算可知，载荷系数f_w＝1.8的情况下的寿命为载荷系数f_w＝1.3的情况下的寿命的约38％，如何确定载荷系数f_w对于估计寿命时间的长短造成较大影响。

也就是说，为了防止滚珠丝杠早于预测时间而损坏，还考虑将载荷系数设为较大的值而使得计算出的预测寿命较短，但是，在该情况下，虽然直至滚珠丝杠的寿命终结为止仍存有富余，但却需要更换滚珠丝杠，其结果，有可能导致浪费滚珠丝杠、更换滚珠丝杠所需的劳力。

然而，在专利文献1中，将振动、冲击划分为“微”、“小”、“中”、“大”这4个级别，仅对载荷系数f_w进行了定义，从而不能说充分考虑了上述载荷系数f_w对估计寿命时间造成的影响的大小。

另外，关于专利文献1的技术，根据马达电流的变动的大小、即扭矩的变动而求取滚珠丝杠的估计寿命时间，但是，关于扭矩的变动，精度低于测力传感器载荷值的变动值，另外，通常难以实现明确地使得冲击的大小与滚珠丝杠的寿命之间建立关联的验证，在各种环境、动作模式下，在能够明确地定义载荷系数的大小之前，对于滚珠丝杠难以进行直至实际损坏为止的验证，因此，存在如下问题：作为滚珠丝杠的估计寿命时间的方法，无法称之为简单且高精度的方法。

因此，本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于提供能够简单且高精度地估计滚珠丝杠的寿命时间的冲压装置、终端装置、滚珠丝杠估计寿命计算方法以及程序。

方式1：本发明的1个或1个以上的实施方式提出一种冲压装置，该冲压装置具备：载荷值检测部，其对施加于滚珠丝杠的轴向载荷值进行检测；平均轴向载荷值计算部，其基于在所述载荷值检测部中检测出的载荷值而对平均轴向载荷值进行计算；以及平均旋转速度计算部，其对所述滚珠丝杠的平均旋转速度进行计算，所述冲压装置基于所述滚珠丝杠的载荷系数、所述平均轴向载荷值计算部中计算出的平均轴向载荷值、以及所述平均旋转速度计算部中计算出的所述滚珠丝杠的平均旋转速度而对与所述滚珠丝杠的使用方式相应的估计寿命进行计算，其特征在于，所述冲压装置还具备：差分值计算部，其对所述载荷值检测部中检测出的所述轴向载荷值的变化量进行计算；以及载荷系数调整部，其基于所述差分值计算部中计算出的载荷值的变化量而调整所述滚珠丝杠的载荷系数。

方式2：本发明的1个或1个以上的实施方式提出一种冲压装置，其特征在于，基于由所述平均轴向载荷值计算部计算出的平均轴向载荷值、由所述平均旋转速度计算部计算出的所述滚珠丝杠的平均旋转速度以及任意的滚珠丝杠的实际寿命时间，对由所述载荷系数调整部调整的载荷系数进行计算。

方式3：本发明的1个或1个以上的实施方式提出一种冲压装置，其特征在于，基于计算出的所述估计寿命、以及用于对该估计寿命进行计算的滚珠丝杠的实际寿命时间而进一步调整所述载荷系数调整部中调整后的载荷系数。

方式4：本发明的1个或1个以上的实施方式提出一种冲压装置，其特征在于，施加于所述滚珠丝杠的所述轴向载荷值为：由测力传感器测量出的施加于所述滚珠丝杠的载荷值、或者由该测力传感器测量出的施加于所述滚珠丝杠的载荷值和冲头进行上下运动时因所述滚珠丝杠的加减速而产生的载荷值的合计值。

方式5：本发明的1个或1个以上的实施方式提出一种终端装置，该终端装置具备：载荷值检测部，其对施加于滚珠丝杠的轴向载荷值进行检测；平均轴向载荷值计算部，其基于所述载荷值检测部中检测出的载荷值而对平均轴向载荷值进行计算；平均旋转速度计算部，其对所述滚珠丝杠的平均旋转速度进行计算；以及计算部，其基于所述滚珠丝杠的载荷系数、所述平均轴向载荷值计算部中计算出的平均轴向载荷值、以及所述平均旋转速度计算部中计算出的所述滚珠丝杠的平均旋转速度，对与所述滚珠丝杠的使用方式相应的估计寿命进行计算，其特征在于，所述终端装置具备：差分值计算部，其对所述载荷值检测部中检测出的所述轴向载荷值的变化量进行计算；以及载荷系数调整部，其基于所述差分值计算部中计算出的载荷值的变化量而调整所述滚珠丝杠的载荷系数。

方式6：本发明的1个或1个以上的实施方式提出一种滚珠丝杠估计寿命计算方法，其是终端装置中的滚珠丝杠估计寿命计算方法，所述终端装置具备：载荷值检测部，其对施加于滚珠丝杠的轴向载荷值进行检测；平均轴向载荷值计算部，其基于所述载荷值检测部中检测出的载荷值而对平均轴向载荷值进行计算；平均旋转速度计算部，其对所述滚珠丝杠的平均旋转速度进行计算；计算部，其基于所述滚珠丝杠的载荷系数、所述平均轴向载荷值计算部中计算出的平均轴向载荷值、以及所述平均旋转速度计算部中计算出的所述滚珠丝杠的平均旋转速度，对与所述滚珠丝杠的使用方式相应的估计寿命进行计算；差分值计算部；以及载荷系数调整部，其特征在于，所述滚珠丝杠估计寿命计算方法包含如下工序：使得所述差分值计算部对所述载荷值检测部中检测出的所述轴向载荷值的变化量进行计算的第1工序；以及使得所述载荷系数调整部基于所述差分值计算部中计算出的载荷值的变化量而调整所述滚珠丝杠的载荷系数的第2工序。

方式7：本发明的1个或1个以上的实施方式提出一种程序，其是用于使计算机执行终端装置中的滚珠丝杠估计寿命计算方法的程序，所述终端装置具备：载荷值检测部，其对施加于滚珠丝杠的轴向载荷值进行检测；平均轴向载荷值计算部，其基于所述载荷值检测部中检测出的载荷值而对平均轴向载荷值进行计算；平均旋转速度计算部，其对所述滚珠丝杠的平均旋转速度进行计算；计算部，其基于所述滚珠丝杠的载荷系数、所述平均轴向载荷值计算部中计算出的平均轴向载荷值、以及所述平均旋转速度计算部中计算出的所述滚珠丝杠的平均旋转速度，对与所述滚珠丝杠的使用方式相应的估计寿命进行计算；差分值计算部；以及载荷系数调整部，其特征在于，使计算机执行如下工序：使得所述差分值计算部对所述载荷值检测部中检测出的所述轴向载荷值的变化量进行计算的第1工序；以及使得所述载荷系数调整部基于所述差分值计算部中计算出的载荷值的变化量而调整所述滚珠丝杠的载荷系数的第2工序。

根据本发明的1个或1个以上的实施方式，具有能够简单且高精度地估计滚珠丝杠的寿命时间这样的效果。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式所涉及的冲压装置的构造的图。

图2是表示本发明的实施方式所涉及的冲压装置的电气结构的图。

图3是表示本发明的实施方式所涉及的中央运算处理装置的电气结构的图。

图4是表示现有的载荷系数的确定方法的图。

图5是本发明的实施方式所涉及的处理流程图。

图6是本发明的实施方式所涉及的处理流程图。

具体实施方式

＜实施方式＞

以下，利用图1～图5对本发明的实施方式进行说明。

＜冲压装置的构造＞

利用图1对本实施方式所涉及的冲压装置100的构造进行说明。

如图1所示，本实施方式所涉及的冲压装置100包括：通过升降动作而对工件W(加工对象)施加期望的压力的冲压用的冲头1；以及使该冲头1进行升降动作(直线运动)的滚珠丝杠2，并且，冲头1和滚珠丝杠2设置于冲压主体3内。

另外，作为驱动源的AC伺服马达等伺服马达4也收纳于与冲压主体3连接的壳体5的头部框体内。并且，伺服马达4的驱动借助带轮、带而传递至滚珠丝杠2。

如图1所示，冲头1形成为筒状体。具体而言，在形成为圆筒状的筒状主体1a的内部沿着轴向形成有中空状部，滚珠丝杠2的丝杠轴2a能够插入于该中空状部的内部。

另外，滚珠丝杠2的螺母体2b固定安装于冲头1的筒状主体1a的轴长方向端部部位。

构成为：应变诱导柱9自如装配于筒状主体1a的前端部，实际上，应变诱导柱9与工件W抵接而适当地对其施加压力。

另外，应变诱导柱9构成为能够供应变仪安装，并能够利用该应变仪对施加于工件W的压力进行检测。

另外，作为由应变诱导柱9施加于工件W的载荷的反作用力，对使冲头1移动的滚珠丝杠施加相同的载荷。

以将筒状主体1a的外周侧面包围的方式设置有筒状引导件6。

筒状引导件6固定于壳体5内，并构成为：使得冲头1能够沿着该筒状引导件6进行升降移动。

＜冲压装置的电气结构＞

如图2所示，本实施方式所涉及的冲压装置100构成为包括伺服马达驱动器13、编码器14、电路部15、驱动指令脉冲发生部16、编码器位置计数器17、控制程序存储部21、显示部22、操作部23、临时存储部24、初始载荷系数存储部25、载荷值存储部26、旋转速度存储部27以及CPU(中央运算处理装置)30。

控制程序存储部21存储用于由CPU(中央运算处理装置)30对冲压装置100整体的动作、处理进行控制的控制程序。

例如，在本实施方式中，与冲压作业相关的主程序自不待言，还存储有：基于后面叙述的载荷值存储部26中存储的载荷值的时序数据而对差分值进行计算的程序；基于计算出的差分值以及后面叙述的初始载荷系数存储部25中存储的初始载荷系数而对载荷系数的调整量进行计算的程序；基于后面叙述的载荷值存储部26中存储的载荷值而对平均轴向载荷值进行计算的程序；基于后面叙述的旋转速度存储部27中存储的滚珠丝杠的旋转速度而对滚珠丝杠的平均旋转速度进行计算的程序；以及基于前面叙述的调整后的载荷系数、计算出的平均轴向载荷值以及滚珠丝杠的平均旋转速度而对滚珠丝杠的估计寿命时间进行计算的程序等。

显示部22例如是液晶面板与触摸面板层叠而成、且对各种信息进行显示的显示装置。

该显示部22可以设置于冲压装置100，也可以是其他装置或独立装置。

在本实施方式中，例如，对计算出的滚珠丝杠的估计寿命时间等信息进行显示。

操作部23由用于设定运转条件件等的触摸面板、触控开关等构成。

临时存储部24例如由RAM等构成、且存储临时数据。

在本实施方式中，存储基本额定动态载荷等。

初始载荷系数存储部25存储滚珠丝杠的任意载荷系数。

在此，存储的初始载荷系数在后面叙述的载荷系数调整部32的处理中用作初始值。

载荷值存储部26存储时序数据，该时序数据是使得作为载荷值检测部的电路部15、编码器14中检测出的加压部的加压位置和该加压位置处的载荷值建立关联的数据。

旋转速度存储部27存储通过未图示的功能模块而获得的旋转速度，该功能模块例如基于根据由后面叙述的驱动指令脉冲发生部16产生的驱动指令脉冲而求出的马达电流，对与该马达电流具有某种关联性的滚珠丝杠的旋转速度进行计算。

作为检测载荷的检测部的电路部15将针对安装于应变诱导柱9的应变仪的电阻变化的信号放大，并通过A/D转换处理将模拟信号转换为数字信号，然后，将其向CPU(中央运算处理装置)30输出。

驱动指令脉冲发生部16基于来自CPU(中央运算处理装置)30的指令而产生期望的驱动指令脉冲，并借助CPU(中央运算处理装置)30将产生的驱动指令脉冲信号输出至伺服马达驱动器13。

并且，通过伺服马达驱动器13的控制对伺服马达4进行驱动，从而冲头滑动机构11使得冲头1上下滑动。

作为对位置进行检测的检测部的编码器14用于对伺服马达4的旋转角度进行检测，并且用于对冲头1的位置进行检测。

另外，关于编码器14的信息，将位置信息发送给伺服马达驱动器13以便进行反馈控制。

另外，可以借助编码器位置计数器29而在CPU(中央运算处理装置)30读取编码器14的位置信息，由此检测出冲头1的移动量。

CPU(中央运算处理装置)30根据储存于控制程序存储部21的控制程序而对冲压装置100整体的动作进行控制。在本实施方式中，特别是主要实施对滚珠丝杠的寿命时间进行估计的处理。

＜中央运算处理装置的电气结构＞

如图3所示，本实施方式所涉及的中央运算处理装置30构成为包括差分值计算部31、载荷系数调整部32、平均轴向载荷值计算部33、平均旋转速度计算部34以及滚珠丝杠估计寿命计算部35。

差分值计算部31基于载荷值存储部26中存储的施加于滚珠丝杠的轴向载荷值而对该轴向载荷值的变化量进行计算。

此外，在此，轴向载荷值的变化量是轴向载荷值的每单位时间的变化量，如以下的数学式1所示那样，由测力传感器测量出的施加于滚珠丝杠的载荷值f_m1、与冲压机的冲头上下运动时因滚珠丝杠的加减速而产生的载荷值f_m2的合计值而计算出该载荷值f_m。

另外，之所以考虑基于加减速的载荷值是因为：在实际的使用状况下(未持续施加极大的加速度的情况下)，与加压时施加于滚珠丝杠的力f_m1相比，因加速度而施加于滚珠丝杠的负荷f_m2小到可以忽视的程度，但是，若在无负荷时的情况下计算为f_m2≈0，则计算结果会变为如果无负荷则寿命无穷无尽。

[数学式1]

f_m＝f_m1+f_m2

可以认为：上述轴向载荷值的每单位时间的变化量即差分值的变动越大，越能确认到载荷的瞬时增加，能进行对滚珠丝杠急剧施加负荷的冲击越大的运动。

在此，当单位时间设为t[S]时，可以通过以下的数学式2所示的线性回归直线的斜率的算式而求取施加于滚珠丝杠的载荷值f_m的变化量、即差分值d[N/S]。

[数学式2]

此外，以上示出了求取每单位时间的差分值的变化量的例子，但是，也可以将执行第i次采样的时刻的冲头的位置设为p_i[mm]，并利用以下所示的数学式3而求取每单位距离的差分值的变化量。

[数学式3]

载荷系数调整部32基于差分值计算部31中计算出的载荷值的变化量而对初始载荷系数存储部25中存储的滚珠丝杠的任意载荷系数进行调整。

在此，基于由后面叙述的平均轴向载荷值计算部33计算出的平均轴向载荷值、由平均旋转速度计算部34计算出的滚珠丝杠的平均旋转速度以及任意的滚珠丝杠的寿命时间，并利用滚珠丝杠估计寿命计算部35而计算出任意载荷系数。

此外，关于载荷系数f_w，以往如图4所示那样将振动或冲击划分为“微”、“小”、“中”、“大”这4个级别，并且，设置一定幅度地规定载荷系数f_w。

然而，例如，f_w＝1.8的情况下的滚珠丝杠的寿命越接近f_w＝1.3的情况下的滚珠丝杠的寿命的约38％，载荷系数f_w对滚珠丝杠的寿命的估计的影响越大。

另外，关于作为用于决定载荷系数f_w的指标的“振动/冲击”，尚未确立定量的测量方法。

据此，在本实施方式中，针对上述的现有课题，在载荷系数调整部32中，以初始载荷系数存储部25中存储的滚珠丝杠的初始载荷系数为基准，基于差分值计算部31中计算出的载荷值的变化量并利用对上述初始载荷系数进行调整所得的载荷系数f_w而估计滚珠丝杠的估计寿命。

平均轴向载荷值计算部33基于载荷值存储部26中存储的载荷值而计算出平均轴向载荷值，该载荷值存储部26对作为载荷值检测部的电路部15中检测出的载荷值进行存储。

平均旋转速度计算部34计算出滚珠丝杠的平均旋转速度。

滚珠丝杠估计寿命计算部35基于载荷系数调整部32中调整的载荷系数、平均轴向载荷值计算部33中计算出的平均轴向载荷值、以及平均旋转速度计算部34中计算出的滚珠丝杠的平均旋转速度，而对与滚珠丝杠的使用方式相应的估计寿命进行计算。

具体而言，若基本额定动态载荷设为C[N]、载荷系数设为f_w、平均轴向载荷值设为F_m[N]、滚珠丝杠的平均旋转速度设为N_m[min^－1]，则寿命转速L[rev]由数学式4所示的算式求取，估计寿命时间L_h[h]由数学式5所示的算式求取。此外，采样数设为I，在与f_mi相同的定时以固定间隔采样所得的滚珠丝杠的旋转速度设为n_mi，平均轴向载荷值F_m[N]由数学式6求取，平均旋转速度N_m[min^－1]由数学式7求取。

在显示部22对获得的估计寿命时间进行显示。

此外，在数学式4、数学式5中，基本额定动态载荷C[N]及载荷系数f_w是常量，其中，基本额定动态载荷C[N]根据用于冲压装置100的滚珠丝杠的种类而不同，并且是滚珠丝杠制造商在产品目录等中公布的数值。

另外，平均轴向载荷值F_m[N]和滚珠丝杠的平均旋转速度N_m[min^－1]是变量，根据采样中(与差分采样同时进行)的冲压装置100的运转环境(工件W的个体差异所导致的载荷的施加方式、速度的差异)而发生变化。

[数学式4]

[数学式5]

[数学式6]

[数学式7]

＜冲压装置的处理＞

在本实施方式中，使用多个模式的载荷系数f_w同时进行滚珠丝杠的估计寿命计算，使冲压装置100学习与滚珠丝杠实际损坏的时期最接近的滚珠丝杠的估计寿命计算中的载荷系数f_w、以及此时的差分值，由此进一步高精度地进行与用户特有的使用环境匹配的滚珠丝杠的寿命预测，对以上处理进行说明。

具体而言，在更换未损坏的滚珠丝杠的情况下，用户作出判断为处于最佳更换时期的判定，并学习寿命时间最接近的载荷系数f_w。

另外，在更换已损坏的滚珠丝杠的情况下，学习寿命最接近、且与损坏的定时相比而寿命更短的载荷系数f_w。

此外，以下，利用图5、图6，举例示出划分为第1阶段和第2阶段这2次处理而进行上述学习的情况并对其进行说明。

＜第1阶段的学习处理＞

利用图5，对本实施方式所涉及的冲压装置的第1阶段的学习处理进行说明。此外，在第1阶段中，以粗略地决定载荷系数f_w为目的而进行处理。

首先，确认是否处于滚珠丝杠的更换或冲压的初始状态(步骤S101)。在步骤S101中进行了滚珠丝杠的更换之后(或，处于冲压的初始状态)的情况下，将平均轴向载荷F_m与滚珠丝杠的平均旋转速度N_m设为规定的设想值(例如，设计冲压装置100时的、设想的平均轴向载荷F_m以及滚珠丝杠的平均旋转速度N_m)，使载荷系数f_w在1.0至2.0之间以0.1为单位而变化，利用上述数学式4、数学式5并通过滚珠丝杠估计寿命计算部35而计算出滚珠丝杠的估计寿命(步骤S102)。

接下来，对由平均轴向载荷值计算部33计算出的平均轴向载荷值F_m[N]、以及滚珠丝杠的平均旋转速度N_m[min^-1]进行采样(步骤S103)，并对由差分值计算部31计算出的差分值d[N/S]进行采样(步骤S104)。

并且，在步骤S103中，利用采样所得的平均轴向载荷值F_m[N]、滚珠丝杠的平均旋转速度N_m[min^－1]、以及上述数学式4、数学式5，并借助滚珠丝杠估计寿命计算部35而重新计算出滚珠丝杠的估计寿命(步骤S105)。

然后，用户判断滚珠丝杠是否实际上未损坏(步骤S106)。在步骤S106中，在用户判断为滚珠丝杠已损坏的情况下(步骤S106中的“YES”)，将计算出的估计寿命时间短于实际寿命时间之中的、时间最长的计算出的估计寿命时间所对应的载荷系数f_w作为真实值而学习(步骤S108)，在步骤S104中，对采样所得的差分值d的时间平均值进行计算(步骤S110)，由此结束第1阶段的学习处理。

另一方面，在步骤S106中，在用户判断为滚珠丝杠未损坏的情况下(步骤S106中的“NO”)，用户判断是否尽管滚珠丝杠未损坏但因劣化而需要更换(步骤S107)，在用户判断为无需更换滚珠丝杠的情况下(步骤S107中的“NO”)，使处理返回至步骤S103。

另外，在步骤S107中，在用户判断为需要更换滚珠丝杠的情况下(步骤S107中的“YES”)，将该判断的时刻作为实际寿命时间，将与滚珠丝杠的实际寿命时间最接近的载荷系数f_w作为真实值而学习(步骤S109)，在步骤S104中，对采样所得的差分值d的时间平均值进行计算(步骤S110)，并结束第1阶段的学习处理。

＜第2阶段的学习处理＞

利用图6，对本实施方式所涉及的冲压装置的第2阶段的学习处理进行说明。

此外，在第2阶段中，将第1阶段中学习的载荷系数f_w作为初始值，然后进一步对载荷系数f_w细微地进行调整以提高精度。

首先，用户判断滚珠丝杠的环境与第1阶段的学习处理时相比是否发生了较大变化(例如，变更为工件W完全不同等)(步骤S201)。

此时，在用户判断为滚珠丝杠的环境发生了较大变化的情况下(步骤S201中的“YES”)，结束第2阶段，并且从第1阶段开始重新学习。

另一方面，在用户判断为滚珠丝杠的环境未发生较大变化的情况下(步骤S201中的“NO”)，用户进行滚珠丝杠的更换(步骤S202)，并以固定时间间隔而获取平均轴向载荷值、滚珠丝杠的平均旋转速度、差分值d的时间平均值(步骤S203)。

此外，在更换前后，利用规格等完全相同的滚珠丝杠而进行滚珠丝杠的更换。

接下来，CPU(中央运算处理装置)30对步骤S203中获取到的差分值d的时间平均值、和第1阶段的步骤S110中获取到的差分值d的时间平均值进行比较(步骤S204)。

比较的结果，在判断为步骤S203中获取到的差分值d的时间平均值大于第1阶段的步骤S110中获取到的差分值d的时间平均值(步骤S204中的“YES”)的情况下，CPU(中央运算处理装置)30判断为进行了冲击比第1阶段时还多的运转，将载荷系数f_w变更为比以前的载荷系数f_w更小的值(步骤S206)，并使得处理转移至步骤S207。

此外，在步骤S206中，例如，使得载荷系数f_w以0.1的间隔而小于以前的载荷系数f_w。

另一方面，比较的结果，在判断为步骤S203中获取到的差分值d的时间平均值小于第1阶段的步骤S110中获取到的差分值d的时间平均值(步骤S204中的“NO”)，CPU(中央运算处理装置)30判断为进行了冲击比第1阶段时还少的运转，将载荷系数f_w变更为比以前的载荷系数f_w大的值(步骤S205)，并使得处理转移至步骤S207。

此外，在步骤S205中，例如，使得载荷系数f_w以0.1的间隔而大于以前的载荷系数f_w。

在步骤S207中，CPU(中央运算处理装置)30使滚珠丝杠估计寿命计算部35工作，在步骤S205或步骤S206中，利用变更后的载荷系数f_w而计算出滚珠丝杠的估计寿命时间(步骤S207)。

在步骤S208中，用户判断滚珠丝杠是否早于步骤S207中计算出的滚珠丝杠的估计寿命时间而破损，在判断为滚珠丝杠早于步骤S207中计算出的滚珠丝杠的估计寿命时间而破损的情况下(步骤S208中的“YES”)，CPU(中央运算处理装置)30将载荷系数f_w变更为比以前的载荷系数f_w大的值(步骤S210)，并使得处理返回到步骤S202。

此外，在步骤S210中，例如，使载荷系数f_w以0.1的间隔而大于以前的载荷系数f_w。

另一方面，在判断为滚珠丝杠并未早于步骤S207中计算出的滚珠丝杠的估计寿命时间而破损的情况下(步骤S208中的“NO”)，用户判断是否虽然滚珠丝杠未完全破损但却因劣化严重而需要更换(步骤S209)，在用户判断为需要更换滚珠丝杠的情况下(步骤S209中的“YES”)，CPU(中央运算处理装置)30将载荷系数f_w变更为大于以前的载荷系数f_w的值(步骤S210)，并使得处理返回到步骤S202。

此外，在用户判断为无需更换滚珠丝杠的情况下(步骤S209中的“NO”)，CPU(中央运算处理装置)30判断是否在需要更换滚珠丝杠之前达到了滚珠丝杠的估计寿命时间(步骤S211)。

并且，在判断为需要更换滚珠丝杠之前尚未达到滚珠丝杠的估计寿命时间的情况下(步骤S211中的“NO”)，CPU(中央运算处理装置)30使得处理返回到步骤S203。

另一方面，CPU(中央运算处理装置)30在判断为需要更换滚珠丝杠之前达到了滚珠丝杠的估计寿命时间的情况下(步骤S211中的“YES”)，CPU(中央运算处理装置)30将载荷系数f_w变更为小于以前的载荷系数f_w的值(步骤S212)，并使得处理返回到步骤S203。

此外，在步骤S211中，例如，使载荷系数f_w以0.1的间隔而小于以前的载荷系数f_w。

如以上说明，本实施方式所涉及的冲压装置100具备：初始载荷系数存储部25，其存储滚珠丝杠的任意载荷系数；载荷值检测部(电路部15)，其对施加于滚珠丝杠的轴向载荷值进行检测；差分值计算部31，其对载荷值检测部(电路部15)中检测出的轴向载荷值的变化量进行计算；载荷系数调整部32，其基于差分值计算部31中计算出的载荷值的变化量而调整初始载荷系数存储部25中存储的滚珠丝杠的任意载荷系数；平均轴向载荷值计算部33，其基于载荷值检测部(电路部15)中检测出的载荷值而对平均轴向载荷值进行计算；平均旋转速度计算部34，其对滚珠丝杠的平均旋转速度进行计算；以及滚珠丝杠估计寿命计算部35，其基于载荷系数调整部32中调整的载荷系数、平均轴向载荷值计算部33中计算出的平均轴向载荷值、以及平均旋转速度计算部34中计算出的滚珠丝杠的平均旋转速度，而对与滚珠丝杠的使用方式相应的估计寿命进行计算。

也就是说，对于本实施方式所涉及的冲压装置，关于对滚珠丝杠估计寿命计算部35计算的滚珠丝杠估计寿命时间的精度影响最大的载荷系数，使用由载荷系数调整部32基于差分值计算部31中计算出的载荷值的变化量对初始载荷系数存储部25中存储的滚珠丝杠的任意的载荷系数进行调整所得的载荷系数，由此计算出滚珠丝杠估计寿命时间。

由此，能够利用差分值(载荷值的变化量)而更准确地调整预先存储的载荷系数。具体而言，通过对某一使用方法中的差分值与另一使用方法中的差分值进行比较而增减载荷系数。根据该方法，在滚珠丝杠的使用发生变化的情况下，能够求取与使用方式相应的载荷系数。另外，能够利用该载荷系数而计算出与使用方式相应的滚珠丝杠的估计寿命。

因此，能够简单且高精度地估计滚珠丝杠的寿命时间。

另外，本实施方式所涉及的冲压装置100基于由平均轴向载荷值计算部33计算出的平均轴向载荷值、由平均旋转速度计算部34计算出的滚珠丝杠的平均旋转速度、以及任意的滚珠丝杠的寿命时间而对任意载荷系数进行计算。

由此，实际上使用任意的滚珠丝杠直至寿命终结为止，并将根据轴向载荷值、旋转速度而预测的寿命与实际的寿命进行比较，由此能够粗略地确定载荷系数。

使用通过该方法获取的载荷系数而能够粗略地确定：以相同的使用方法使用型号/尺寸与至此为止使用的滚珠丝杠相同的滚珠丝杠的情况下的估计寿命。

因此，能够简单且高精度地估计滚珠丝杠的寿命时间。

另外，关于本实施方式所涉及的冲压装置100，施加于滚珠丝杠的轴向载荷值可以是：由测力传感器测量出的施加于滚珠丝杠的载荷值、或者由该测力传感器测量出的施加于滚珠丝杠的载荷值和冲压机的冲头进行上下运动时因滚珠丝杠的加减速而产生的载荷值的合计值。

因此，即便施加于滚珠丝杠的轴向载荷值设为：由测力传感器测量出的施加于滚珠丝杠的载荷值、或者由该测力传感器测量出的施加于滚珠丝杠的载荷值和冲压机的冲头进行上下运动时因滚珠丝杠的加减速而产生的载荷值的合计值中的任一个，通过将某一使用方法中的差分值与另一使用方法中的差分值进行比较而增减载荷系数，由此，即便在滚珠丝杠的使用发生了变化的情况下，也能够求取与使用方式相应的载荷系数。

因此，能够简单且高精度地估计滚珠丝杠的寿命时间。

此外，将冲压装置100的处理记录于计算机系统或计算机可读取的记录介质，使冲压装置100读取该记录介质中记录的程序并执行该处理，由此能够实现本发明的冲压装置100。此处所言的计算机系统或计算机包括OS、外围设备等硬件。

另外，如果是利用WWW(World Wide Web)系统的情况，则“计算机系统或计算机”还包括主页提供环境(或显示环境)。另外，上述程序可以从存储装置等存储有该程序的计算机系统或计算机经由传输介质、或者通过传输介质中的传输波而传输至其他计算机系统或计算机。在此，传输程序的“传输介质”是指：如因特网等网络(通信网)、电话线路等通信线路(通信线)那样具有传输信息的功能的介质。

另外，上述程序可以是用于实现前述功能的一部分的程序。此外，还可以是通过与已记录于计算机系统或计算机的程序组合而能够实现前述功能的所谓的差分文件(差分程序)。

以上参照附图对本发明的实施方式进行了详述，但是，其具体结构并不局限于该实施方式，还包括未脱离本发明的主旨的范围内的设计等。

例如，关于本实施方式，示出了作为冲压装置100的一部分功能而包括滚珠丝杠的寿命估计功能的例子，但是，并不局限于此，也可以以与冲压装置100分体的方式设置具有滚珠丝杠的寿命估计功能的终端装置、独立装置。

另外，可以使云端服务器具有滚珠丝杠的寿命估计功能。

另外，关于上述实施方式，主要示出仅利用特有的冲压装置100就能进行滚珠丝杠的寿命估计的例子而进行了说明，但是，例如，也可以同时使用多个相同的冲压装置100而共享学习数据。

在该情况下，由于能够从多个相同的冲压装置100获得多个学习数据，所以能够缩短学习时间。

附图标记说明

1…冲头；1a…筒状主体；2…滚珠丝杠；2a…丝杠轴；2b…螺母体；3…冲压主体；4…伺服马达；5…壳体；6…筒状引导件；9…应变诱导柱；11…冲头滑动机构；13…伺服马达驱动器；14…编码器；15…电路部；16…驱动指令脉冲发生部；17…编码器位置计数器；21…控制程序存储部；22…显示部；23…操作部；24…临时存储部；25…初始载荷系数存储部；26…载荷值存储部；27…旋转速度存储部；30…CPU(中央运算处理装置)；31…差分值计算部；32…载荷系数调整部；33…平均轴向载荷值计算部；34…平均旋转速度计算部；35…滚珠丝杠估计寿命计算部；100…冲压装置；W…工件。

Claims (7)

1.一种冲压装置，具备：载荷值检测部，其对施加于滚珠丝杠的轴向载荷值进行检测；平均轴向载荷值计算部，其基于所述载荷值检测部中检测出的载荷值而对平均轴向载荷值进行计算；以及平均旋转速度计算部，其对所述滚珠丝杠的平均旋转速度进行计算，

所述冲压装置基于所述滚珠丝杠的载荷系数、所述平均轴向载荷值计算部中计算出的平均轴向载荷值、以及所述平均旋转速度计算部中计算出的所述滚珠丝杠的平均旋转速度，对与所述滚珠丝杠的使用方式相应的估计寿命时间进行计算，

其特征在于，

所述冲压装置具备：

差分值计算部，其对所述载荷值检测部中检测出的所述轴向载荷值的变化量进行计算；以及

载荷系数调整部，其基于所述差分值计算部中计算出的载荷值的变化量而调整所述滚珠丝杠的载荷系数。

2.根据权利要求1所述的冲压装置，其特征在于，

基于由所述平均轴向载荷值计算部计算出的平均轴向载荷值、由所述平均旋转速度计算部计算出的所述滚珠丝杠的平均旋转速度、以及任意的滚珠丝杠的实际寿命时间，对由所述载荷系数调整部调整的载荷系数进行计算。

3.根据权利要求1或2所述的冲压装置，其特征在于，

基于计算出的所述估计寿命时间、以及用于对该估计寿命时间进行计算的滚珠丝杠的实际寿命时间而进一步调整所述载荷系数调整部中调整后的载荷系数。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的冲压装置，其特征在于，

施加于所述滚珠丝杠的所述轴向载荷值为：由测力传感器测量出的施加于所述滚珠丝杠的载荷值、或者由该测力传感器测量出的施加于所述滚珠丝杠的载荷值和冲头进行上下运动时因所述滚珠丝杠的加减速而产生的载荷值的合计值。

5.一种终端装置，具备：载荷值检测部，其对施加于滚珠丝杠的轴向载荷值进行检测；平均轴向载荷值计算部，其基于所述载荷值检测部中检测出的载荷值而对平均轴向载荷值进行计算；平均旋转速度计算部，其对所述滚珠丝杠的平均旋转速度进行计算；以及计算部，其基于所述滚珠丝杠的载荷系数、所述平均轴向载荷值计算部中计算出的平均轴向载荷值、以及所述平均旋转速度计算部中计算出的所述滚珠丝杠的平均旋转速度，对与所述滚珠丝杠的使用方式相应的估计寿命时间进行计算，

其特征在于，

所述终端装置具备：

差分值计算部，其对所述载荷值检测部中检测出的所述轴向载荷值的变化量进行计算；以及

载荷系数调整部，其基于所述差分值计算部中计算出的载荷值的变化量而调整所述滚珠丝杠的载荷系数。

6.一种滚珠丝杠估计寿命计算方法，其是终端装置中的滚珠丝杠估计寿命计算方法，

所述终端装置具备：载荷值检测部，其对施加于滚珠丝杠的轴向载荷值进行检测；平均轴向载荷值计算部，其基于所述载荷值检测部中检测出的载荷值而对平均轴向载荷值进行计算；平均旋转速度计算部，其对所述滚珠丝杠的平均旋转速度进行计算；计算部，其基于所述滚珠丝杠的载荷系数、所述平均轴向载荷值计算部中计算出的平均轴向载荷值、以及所述平均旋转速度计算部中计算出的所述滚珠丝杠的平均旋转速度，对与所述滚珠丝杠的使用方式相应的估计寿命时间进行计算；差分值计算部；以及载荷系数调整部，

其特征在于，

所述滚珠丝杠估计寿命计算方法包含如下工序：

使得所述差分值计算部对所述载荷值检测部中检测出的所述轴向载荷值的变化量进行计算的第1工序；以及

使得所述载荷系数调整部基于所述差分值计算部中计算出的载荷值的变化量而调整所述滚珠丝杠的载荷系数的第2工序。

7.一种程序，其是用于使计算机执行终端装置中的滚珠丝杠估计寿命计算方法的程序，

所述终端装置具备：载荷值检测部，其对施加于滚珠丝杠的轴向载荷值进行检测；平均轴向载荷值计算部，其基于所述载荷值检测部中检测出的载荷值而对平均轴向载荷值进行计算；平均旋转速度计算部，其对所述滚珠丝杠的平均旋转速度进行计算；计算部，其基于所述滚珠丝杠的载荷系数、所述平均轴向载荷值计算部中计算出的平均轴向载荷值、以及所述平均旋转速度计算部中计算出的所述滚珠丝杠的平均旋转速度，对与所述滚珠丝杠的使用方式相应的估计寿命时间进行计算；差分值计算部；以及载荷系数调整部，

其特征在于，

使计算机执行如下工序：

使得所述差分值计算部对所述载荷值检测部中检测出的所述轴向载荷值的变化量进行计算的第1工序；以及

使得所述载荷系数调整部基于所述差分值计算部中计算出的载荷值的变化量而调整所述滚珠丝杠的载荷系数的第2工序。

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