JP2020189311A - 下死点データ収集装置 - Google Patents

Abstract

【課題】運用時における機器類の下死点位置に関するデータを収集して加工の良否判定に用いる。【解決手段】下死点データ収集装置１は、例えばプレス機１００の運用時における加圧部１０３の移動方向の位置を測定する変位センサ２と、測定結果に基づいて加圧部１０３の下死点位置を判別する判別部３２ａと、判別部３２ａで判別された下死点位置に関するデータを記憶する記憶装置３８とを備えている。【選択図】図２

Description

本発明は、例えば、金属板等をプレス加工するプレス機の下死点位置に関するデータを収集する下死点データ収集装置に関する。

従来より、プレス機は、下型及び上型と、上型を上下方向に駆動する駆動装置とを備えており、上型を駆動装置によって上死点位置まで駆動した状態で下型に被加工物を載置してから、上型を駆動装置によって下死点位置まで駆動することによって被加工物をプレス加工するように構成されている。

特許文献１には、上述したプレス機の下死点を検出する下死点検出装置が開示されている。この下死点検出装置は、スライドまたはボルスタのうち、一方に取り付けられる検出センサを備えており、検出センサにより検出した被検出物の位置に基づいてプレス機の下死点を取得するように構成されている。

また、特許文献２には、上述したプレス機を試験するための試験システム及び試験方法が開示されている。この試験システムは、上部の加圧部と下部のセンサ取付部との間の距離を検出する変位センサを備えており、所定のサイクル数単位で区分された区間内の下死点データを蓄積し、蓄積された下死点データを、あらかじめ設定された設定値と比較することにより、プレス機の下死点位置を判定するように構成されている。

特許第５５８０７９６公報 特許第４３２５１４２公報

ところで、一般的なプレス機が使用される現場では、同じ上型及び下型を使用して同じプレス加工が繰り返し連続的に行われる。この間に、例えば上型や下型が摩耗したり、損傷することがあるとともに、被加工物と下型との間や、被加工物と上型との間に異物が不意に介在してしまうことも考えられる。また、加工位置を定位置設定する機械類（サーボプレス機、エアープレス機、油圧プレス機など）では、制御系の不具合や機器の動作不良なども考えられる。これらのことは、加工不良の発生原因となり、以後のプレス加工において不良品を生じさせる結果になる。また、プレス加工が良好に行われているか否かは、全数について判定が必要な場合があり、この場合には、プレス加工の全てについて下死点位置を正確に記録しておく必要がある。

ところが、特許文献１の下死点検出装置はプレス機の下死点を検出するだけなので、プレス加工の全てについて下死点位置を正確に記録しておくことはできない。プレス加工の全てについて下死点位置を記録するためには、プレス加工の終了毎に作業者が記録していかなければならず、現実的ではない。

また、特許文献２の試験システムは、プレス機の運用前の試験段階で使用されるものではあり、運用時に起こり得る上型や下型の摩耗・損傷、異物の不意な介在等に対応できるものではないとともに、当該試験システムは、試験時以外、即ち、運用時における下死点位置を記録しておくことはできない。

また、スライドテーブルやシリンダー類（電動、エアー、油圧など）、ベンダー類など、定位置停止の繰り返しが必要となる機械器具類においても同様な問題が生じ得る。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、運用時における機器の下死点位置に関するデータを収集してプレス加工の良否判定に用いることができるようにすることにある。

上記目的を達成するために、本発明では、プレス機等の機器の運用時に、加圧部の移動方向の位置を測定する測定部の測定結果に基づいて加圧部の下死点位置を判別し、判別された下死点位置に関するデータを記憶可能にした。

第１の発明は、固定部と、該固定部に対して接離する方向に駆動され、該固定部に対して最も離れた上死点位置から該固定部に対して最も接近した下死点位置まで移動するように構成された加圧部とを備えた下死点データ収集装置において、機器の運用時における前記加圧部の移動方向の位置を測定する測定部と、前記測定部の測定結果に基づいて前記加圧部の下死点位置を判別する判別部と、前記判別部で判別された下死点位置に関するデータを記憶する記憶部とを備えていることを特徴とする。

この構成によれば、例えばプレス機の運用時に固定部と加圧部との間に被加工物が配置された状態で、上死点位置にある加圧部が固定部に接近する方向に移動していくと、被加工物のプレス加工が開始される。そして、加圧部が下死点位置に到達するとプレス加工が完了する。このとき、測定部により加圧部の移動方向の位置が測定され、測定部の測定結果に基づいて判別部により加圧部の下死点位置が判別される。判別部で判別された下死点位置に関するデータが記憶部に記憶されるので、プレス機の運用時における下死点位置がプレス加工毎に記憶されて収集される。

下死点位置に関するデータは、下死点位置を特定することができるデータであればよく、例えば、基準位置からの距離、上死点から下死点まで距離、基準位置に対するずれ量等を挙げることができる。

第２の発明は、前記測定部は、前記加圧部があらかじめ設定された基準下死点位置よりも前記固定部に接近する方向に位置している場合と、前記加圧部が前記基準下死点位置よりも前記固定部から離れる方向に位置している場合との両方を測定可能に構成されていることを特徴とする。

この構成によれば、加圧部が基準下死点位置よりも固定部に接近する方向に位置している場合と、固定部から離れる方向に位置している場合との両方で、加圧部の位置を測定することが可能になる。

第３の発明は、前記判別部で判別された前記加圧部の下死点位置が、あらかじめ設定された許容範囲を超えたか否かを判定し、当該判定結果を出力する判定部を備え、前記判定部により前記加圧部の下死点位置が前記許容範囲を超えたと判定された場合に前記機器の動作を停止させるように構成されていることを特徴とする。

すなわち、加圧部の下死点位置が許容範囲を超えた場合には、加工不良が発生する可能性が高くなるので、その場合には機器の動作を停止させて、以後の加工が行われなくなる。

第４の発明は、前記機器に起動信号を入力する信号経路に配設されたリレーと、前記判定部により前記加圧部の下死点位置が前記許容範囲を超えていないと判定される場合には前記リレーを閉とする一方、前記判定部により前記加圧部の下死点位置が前記許容範囲を超えたと判定された場合には前記リレーを開とするリレーコントローラとを備えていることを特徴とする。

尚、リレーの開閉を逆にしてもよく、例えば、加圧部の下死点位置が許容範囲を超えていないと判定される場合にはリレーを開とし、加圧部の下死点位置が許容範囲を超えたと判定された場合にはリレーを閉とすることもできる。この場合、エラーの信号とするなど、入力として別の用途に使用することができる。

この構成によれば、加圧部の下死点位置が許容範囲を超えていない場合にはリレーが閉になるので、起動信号は信号経路から機器に入力されて機器が起動し、加工が行われる。一方、加圧部の下死点位置が許容範囲を超えている場合にはリレーが開になるので、起動信号が機器に入力されなくなり、機器が起動しなくなる。よって、加工不良が発生する可能性が高い場合に以後の加工が行われなくなる。

第５の発明は、前記判定部は、前記加圧部が前記許容範囲外でかつ前記上死点位置に近い側にあらかじめ設定された出力トリガレベルに達したときに、前記判定結果を出力するように構成されていることを特徴とする。

尚、加圧部が出力トリガレベルを超えて下死点位置に近づき、離れる方向に反転して出力トリガレベルを超えた際に、最も少なかった数値を下死点（判定結果）として出力することができる。これは検出部が近づく側での測定だが、検出部が離れる側での測定の場合は逆にすればよい。

この構成によれば、加圧部が下死点位置から上死点位置へ移動する途中において、加圧部の位置が出力トリガレベルに達したときに判定部が判定結果を出力することになるので、加圧部の下死点位置が許容範囲を超えたか否かの判定結果を出力トリガレベルに達したときに同時に出力することが可能になる。

第６の発明は、前記記憶部は、前記加圧部が前記出力トリガレベルよりも前記上死点位置に近い側にあらかじめ設定された記憶トリガレベルに達したときに、前記下死点位置に関するデータを記憶するように構成されていることを特徴とする。

この構成によれば、加圧部が下死点位置から上死点位置へ移動する途中において、出力トリガレベルを超え、記憶トリガレベルに達したときに記憶部が下死点位置に関するデータを記憶するので、判別部による下死点位置の判別タイミングと、データの記憶動作との間の時間が確保される。

第７の発明は、前記記憶トリガレベルは、前記測定部の測定限界であることを特徴とする。

この構成によれば、測定部の測定限界が記憶トリガレベルになるので、記憶トリガレベルの設定が容易に行える。

第１の発明によれば、機器の運用時に測定部の測定結果に基づいて加圧部の下死点位置を判別し、判別された下死点位置を記憶することができるので、機器の下死点位置に関するデータを収集して加工の良否判定に用いることができる。

第２の発明によれば、加圧部が基準下死点位置よりも固定部に接近する方向に位置している場合と、固定部から離れる方向に位置している場合との両方の場合で加圧部の位置を測定して下死点位置を判別し、下死点位置に関するデータを収集することができる。

第３の発明によれば、加圧部の下死点位置が許容範囲を超えた場合に機器の動作を停止させることができるので、それ以後に加工不良が発生するのを防止できる。

第４の発明によれば、加圧部の下死点位置が許容範囲を超えた場合に、起動信号が信号経路から機器に入力されなくなるので、加工を確実に停止させることができる。

第５の発明によれば、加圧部の位置が許容範囲外でかつ上死点位置に近い側に設定された出力トリガレベルに達したときに判定部が判定結果を出力するので、加圧部の下死点位置が許容範囲を超えたか否かの判定を確実に行うことができる。

第６の発明によれば、判別部による下死点位置の判別タイミングからデータを記憶するまでの時間を確保することができる。

第７の発明によれば、測定部の測定限界を記憶トリガレベルとすることで、記憶トリガレベルの設定を容易に行うことができる。

本発明の実施形態に係るプレス機の下死点データ収集装置を示す図である。 プレス機の下死点データ収集装置のブロック図である。 変位センサが取り付けられたプレス機の斜視図である。 変位センサが取り付けられたプレス機の側面図である。 プレス機の下死点データ収集装置の動作時のタイミングチャートである。 判定出力と判定表示灯の関係を示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

図１は、本発明の実施形態に係るプレス機の下死点データ収集装置１を示すものであり、また、図２は、プレス機の下死点データ収集装置１のブロック図である。下死点データ収集装置１は、図３や図４に示すプレス機１００と共に使用され、当該プレス機１００の下死点位置に関するデータを収集するための装置である。この実施形態では、下死点データ収集装置１がプレス機１００の下死点位置に関するデータを収集するだけでなく、後述するように、下死点位置に関するデータに基づいてプレス機１００の動作も制御するように構成されているが、下死点位置に関するデータを収集するだけのものであってもよい。

（プレス機１００の構成）
まず、プレス機１００の構成について説明する。下死点データ収集装置１と共に使用されるプレス機１００は特に限定されるものではないが、例えば図３や図４に示すようなプレス機１００を使用することができる。このプレス機１００は、筐体１０１と、筐体１０１の下部に設けられた固定盤からなる固定部１０２と、固定部１０２の上方に当該固定部１０２と対向するように配置される加圧部１０３と、加圧部１０３を駆動する駆動部１０４（図４にのみ示す）と、制御部１０５とを備えている。駆動部１０４は、筐体１０１の内部に収容されている。

固定部１０２には図示しないが下型等を固定することができるようになっている。加圧部１０３には図示しないが上型等を固定することができるようになっている。駆動部１０４は、加圧部１０３を上下方向、即ち固定部１０２に対して接離する方向に駆動するためのものであり、例えばモータ及びクランク機構で構成することや、油圧シリンダ等で構成することができる。駆動部１０４により加圧部１０３を移動させることで、加圧部１０３が固定部１０２に対して最も離れた上死点位置から該固定部１０２に対して最も接近した下死点位置まで移動するように構成される。図３及び図４は、加圧部１０３が上死点位置にある状態を示している。尚、固定部１０２は下型であってもよいし、加圧部１０３は上型であってもよい。

図３に示す制御部１０５は、駆動部１０４を制御する部分である。制御部１０５には、図２に示すプレス起動信号発生部２００から信号経路２００ａを介してプレス起動信号が入力されるようになっている。プレス起動信号発生部２００は、例えばプレス加工を開始するボタン、各種スイッチ、センサ等で構成することができる。制御部１０５は、プレス起動信号が入力されない場合には、加圧部１０３が上死点位置となるように駆動部１０４を制御する。一方、プレス起動信号が信号経路２００ａから制御部１０５に入力されると、制御部１０５は、加圧部１０３を上死点位置から下死点位置とした後、下死点位置から上死点位置に戻るように駆動部１０４を制御する。繰り返しプレス加工を行う場合には、プレス起動信号発生部２００から所定のタイミングでプレス起動信号が複数回入力される。

したがって、プレス機１００の運用時には、プレス起動信号が入力されない状態で加圧部１０３が上死点位置にあるときに、作業者等が被加工物を下型に載置し、その後、プレス起動信号が制御部１０５に入力されると、加圧部１０３が下降して上型が被加工物に対して加工力を作用させて加圧部１０３が下死点位置に達し、その後、加圧部１０３が上昇して上死点位置に戻り、プレス加工が終了する。このようなプレス加工は、上型及び下型を交換することなく、複数回連続して行われるのが一般的であり、この間に、例えば上型や下型が摩耗したり、損傷することがあるとともに、被加工物と下型との間や、被加工物と上型との間に異物が不意に介在してしまうこともある。上型や下型が摩耗・損傷したり、上型や下型と被加工物との間に異物が介在することによって加圧部１０３の下死点位置が変動する場合がある。下死点データ収集装置１は、この下死点データ収集装置１の下死点位置の変動を検出することが可能な装置である。

（下死点データ収集装置１の構成）
下死点データ収集装置１は、変位センサ２と、装置本体３とを備えている。変位センサ２は、プレス機１００の運用時における加圧部１０３の移動方向の位置を測定するための測定部である。変位センサ２は加圧部１０３と固定部１０２との一方に固定することができる。変位センサ２としては、例えば従来から周知のレーザー変位計等を使用することができ、図示しないが、レーザー光を照射するレーザー光照射部と、照射面から反射したレーザー光を受光する受光部とを備え、三角測距の原理で変位量や距離を測定することができるものである。尚、レーザー変位計以外にも変位量や距離を測定することが可能なセンサ（例えば超音波式の変位センサ）を変位センサ２として用いることができる。

図３及び図４に示すように、変位センサ２を加圧部１０３に固定して該加圧部１０３と共に移動するようにし、レーザー光を固定部１０２に照射するように設置した場合、固定部１０２から反射したレーザー光を変位センサ２が受光して加圧部１０３の固定部１０２に対する変位量を測定することが可能になる。また、変位センサ２を固定部１０２に固定し、レーザー光を加圧部１０３に照射するように設置した場合、加圧部１０３から反射したレーザー光を変位センサ２が受光して固定部１０２の加圧部１０３に対する変位量を測定することが可能になる。いずれの場合も、測定基準を設定することで、固定部１０２と加圧部１０３との距離を測定することや、ある仮想水平面と加圧部１０３との距離を測定すること、ある仮想水平面に対する加圧部１０３の変位量を測定することができる。

変位センサ２は、加圧部１０３があらかじめ設定された基準下死点位置よりも固定部１０２に接近する方向に位置している場合と、加圧部１０３が基準下死点位置よりも固定部１０２から離れる方向に位置している場合との両方を測定可能に構成されている。例えば、図４に示すように、加圧部１０３の正規の下死点位置が水平面Ａ上に位置している場合、この水平面Ａ上の下死点位置を基準下死点位置とすることができる。正規の下死点位置とは、プレス加工を正常に行うことができる設計上の下死点位置とすることができ、上型や下側に摩耗や損傷が無く、かつ、異物の介在も無い場合の下死点位置である。基準下死点位置は、例えば、図示しないがゼロシフトボタン等の操作によって設定することができる。ゼロシフトボタンを操作することで、例えば、Ｒ．Ｖ．値（測定範囲内の現在値）を任意のシフト目標値にシフト（オフセット）させることができる。

そして、加圧部１０３が基準下死点位置よりも上方（固定部１０２から離れる方向）に位置している場合と、加圧部１０３が基準下死点位置よりも下方（固定部１０２に接近する方向）に位置している場合との両方で、当該加圧部１０３の位置を変位センサ２が測定可能となっている。この場合の測定範囲は、限定されていてもよい。

変位センサ２には出力ケーブル２ａが設けられている。この出力ケーブル２ａは装置本体３に接続され、検出信号をほぼリアルタイムで装置本体３に出力可能になっている。

（装置本体３の構成）
装置本体３は、変位センサ２とは別体とされて変位センサ２から離れた所に設置することができるように構成されている。図１に示すように、装置本体３は筐体３０を備えているとともに、図２に示すように、表示部３１、センサアンプ３２、アンプ側通信ユニット３３、ＰＬＣ３４、ＰＬＣ側通信ユニット３５、リレー３６、操作ボタン３７及び記憶装置３８を備えている。図１に示す符号３ａは、電源スイッチである。

表示部３１は、筐体３０の前面部に設けられており、例えば変位センサ２が測定した変位量を数値で表示したり、設定時における各種表示を行うことができるようになっている。表示部３１には、判定表示灯３１ａ（図２にのみ示す）が設けられている。

センサアンプ３２は、変位センサ２の制御部となるものである。変位センサ２の出力ケーブル２ａはセンサアンプ３２に接続されており、変位センサ２の検出信号がセンサアンプ３２に入力されるようになっている。

ＰＬＣ３４は、プログラマブルロジックコントローラ（programmable logic controller）であり、下死点データ収集装置１の制御部となるものである。このＰＬＣ３４には、センサアンプ３２、リレー３６、操作ボタン３７及び記憶装置３８が接続されて通信可能になっている。センサアンプ３２には、アンプ側通信ユニット３３が接続されており、また、ＰＬＣ３４には、ＰＬＣ側通信ユニット３５が接続されている。アンプ側通信ユニット３３と、ＰＬＣ側通信ユニット３５とはＬＡＮケーブル等の通信線により接続されており、アンプ側通信ユニット３３及びＰＬＣ側通信ユニット３５を介してＰＬＣ３４とセンサアンプ３２との通信が可能になっている。

リレー３６は、プレス機１００にプレス起動信号を入力する信号経路２００ａに配設されている。このリレー３６は、ＰＬＣ３４により制御されるようになっており、従って、本発明のリレーコントローラはＰＬＣ３４で構成されている。詳細は後述するが、加圧部１０３の下死点位置が許容範囲を超えていないと判定される場合にはリレー３６を閉としてプレス起動信号がプレス機１００に入力可能にする一方、加圧部１０３の下死点位置が許容範囲を超えたと判定された場合にはリレー３６を開としてプレス起動信号がプレス機１００に入力されないようにする。このリレー３６によってインターロック機能を付与することができる。尚、リレー３６の開閉は逆にしてもよく、加圧部１０３の下死点位置が許容範囲を超えていないと判定される場合にはリレー３６を開とする一方、加圧部１０３の下死点位置が許容範囲を超えたと判定された場合にはリレー３６を閉とすることもできる。

図１に示すように、操作ボタン３７は、筐体３０の前面部に設けられており、スタートボタン３７ａと、ストップボタン３７ｂと、リセットボタン３７ｃとを含んでおり、これらボタン３７ａ、３７ｂ、３７ｃの操作状態はＰＬＣ３４によって検出されるようになっている。スタートボタン３７ａは、下死点位置に関するデータの記憶、収集を開始する際に使用者が操作するボタンである。ストップボタン３７ｂは、スタートボタン３７ａの操作後、下死点位置に関するデータの記憶、収集を停止する際に使用者が操作するボタンである。リセットボタン３７ｃは、リレー３６が開（又は閉）となったときに、当該リレー３６の閉（又は開）にするための復帰ボタンであり、これも使用者によって操作可能である。

記憶装置３８は、例えば各種記憶媒体４０に対して下死点位置に関するデータを日付及び時刻と共に記憶するための装置であり、後述する判別部３２ａで判別された下死点位置に関するデータを記憶する記憶部に相当する。記憶装置３８としては、例えばカード型の記憶媒体４０が着脱可能に構成されたドライバを使用することができる。このような記憶装置３８とすることで、記憶媒体４０を例えばパーソナルコンピュータ５０に差し込んで記憶媒体４０に記録されている下死点位置に関するデータ等をパーソナルコンピュータ５０に読み込むことが可能になる。パーソナルコンピュータ５０に読み込んだデータは、ディスプレイに表示させて確認することができる他、品質管理に使用することもできる。パーソナルコンピュータ５０に読み込むデータの形式は、特に限定されるものではないが、例えばＣＳＶ形式等であってもよい。また、記憶装置３８が着脱可能な記憶媒体４０に対応していない場合には、例えば通信回線を利用して記憶装置３８のデータをパーソナルコンピュータ５０に転送することもできる。

下死点位置に関するデータは、詳細は後述するが、下死点位置を特定することができるデータであればよく、例えば、基準位置からの距離、上死点から下死点まで距離、基準位置に対するずれ量等を挙げることができる。

（センサアンプ３２の構成）
センサアンプ３２は、変位センサ２の測定結果に基づいて加圧部１０３の下死点位置を判別する判別部３２ａを備えている。図５のタイミングチャートに示すように、センサアンプ３２では、基準下死点位置を設定することが可能になっている。また、変位センサ２の設置時には、加圧部１０３の下死点位置が変位センサ２の測定範囲内に位置するように、かつ、加圧部１０３の上死点位置が変位センサ２の測定限界を超えた位置となるようにする。加圧部１０３の下死点位置が上下方向に多少ずれた場合であっても、変位センサ２の測定範囲内に加圧部１０３の下死点位置が位置するように、変位センサ２の位置を決定しておく。尚、図５に示すタイミングチャートでは、変位センサ２が固定部１０２に設置されて加圧部１０３にレーザー光を照射する場合である。

また、センサアンプ３２では、ＨＩＧＨ判定値と、ＬＯＷ判定値とを設定しておく。ＨＩＧＨ判定値及びＬＯＷ判定値は、個別に調整することができ、記憶させておくこともできる。基準下死点位置よりも高いところに設定され、加圧部１０３の下死点位置がその値よりも高いと、所定の加工精度を維持することができなく値であり、ほぼ確実に加工不良が発生する値に設定しておくことができる。ＬＯＷ判定値は、基準下死点位置よりも低いところに設定され、加圧部１０３の下死点位置がその値よりも低いと、所定の加工精度を維持することができなく値であり、ほぼ確実に加工不良が発生する値に設定しておくことができる。ＨＩＧＨ判定値とＬＯＷ判定値との間は、あからじめ設定された許容範囲であり、加工不良が殆ど発生しないと考えられる範囲である。ＨＩＧＨ判定値とＬＯＷ判定値は、プレス機１００によって変更してもよいし、被加工物によって変更してもよい。

センサアンプ３２では、出力トリガレベルをあらかじめ設定することができるようになっている。出力トリガレベルは、上記許容範囲外でかつ上死点位置に近い側に設定されている。判別部３２ａは、変位センサ２の測定結果に基づいて、加圧部１０３が上死点位置から下降して出力トリガレベルを下に超えたことを検知するとともに、その後、加圧部１０３が出力トリガレベルを上に超えたことを検知することができるように構成されている。判別部３２ａは、加圧部１０３が出力トリガレベルを下に超えてから、出力トリガレベルを上に超えるまでの間で最も低い値を加圧部１０３の下死点位置と判別するように構成されている。すなわち、変位センサ２は、ほぼリアルタイムで変位を測定して判別部３２ａに出力しているので、判別部３２ａは、変位センサ２から連続的に出力される測定結果のうち、加圧部１０３が出力トリガレベルを下に超えてから、出力トリガレベルを上に超えるまでの間の最小値を保持しておくことができるように構成されている。この値が加圧部１０３の下死点位置となる。

センサアンプ３２は、判別部３２ａで判別された加圧部１０３の下死点位置が、あらかじめ設定された許容範囲を超えたか否かを判定し、当該判定結果を出力する判定部３２ｂを備えている。判定部３２ｂは、加圧部１０３が出力トリガレベルを下に超えてから、出力トリガレベルを上に超えるまでの間で、変位センサ２から出力される測定結果の最小値がＨＩＧＨ判定値に達しなかった場合には、下死点位置が許容範囲よりも高いということであり、「ＨＩＧＨ判定」とする。また、判定部３２ｂは、加圧部１０３が出力トリガレベルを下に超えてから、出力トリガレベルを上に超えるまでの間で、変位センサ２から出力される測定結果の最小値がＬＯＷ判定値を下に超えた場合には、下死点位置が許容範囲よりも低いということであり、「ＬＯＷ判定」とする。さらに、判定部３２ｂは、加圧部１０３が出力トリガレベルを下に超えてから、出力トリガレベルを上に超えるまでの間で、変位センサ２から出力される測定結果の最小値がＨＩＧＨ判定値とＬＯＷ判定値との間（許容範囲内）の場合、「ＧＯ判定」とする。

判定部３２ｂは、加圧部１０３が出力トリガレベルを下に超えてから出力トリガレベルに達したときに、判定結果を出力するように構成されている。判定部３２ｂが上述した「ＨＩＧＨ判定」、「ＬＯＷ判定」及び「ＧＯ判定」のいずれであるかを判定する時は、加圧部１０３が出力トリガレベルよりも下にある時である。この判定を行った後、加圧部１０３が出力トリガレベルに達した時が判定出力タイミングである。判定出力タイミングが到来したか否かを判定部３２ｂが判定し、判定出力タイミングが到来したと判定した場合に判定部３２ｂが判定結果を出力する。判定出力タイミングでは、「ＨＩＧＨ判定」、「ＬＯＷ判定」及び「ＧＯ判定」のいずれかが出力される。

センサアンプ３２では、記憶トリガレベルをあらかじめ設定することができるようになっている。記憶トリガレベルは、出力トリガレベルよりも上死点位置に近い側に設定されており、この実施形態では、変位センサ２の測定限界となっている。判定部３２ｂは、変位センサ２の測定結果に基づいて、加圧部１０３が上死点位置から下降して記憶トリガレベルを下に超えたことを検知するとともに、その後、加圧部１０３が記憶トリガレベルを上に超えたことを検知することができるように構成されている。判定部３２ｂは、加圧部１０３が記憶トリガレベルを下に超えてから記憶トリガレベルに達したときに、加圧部１０３の下死点位置と、上記判定結果とをＰＬＣ３４へ出力するように構成されている。加圧部１０３が記憶トリガレベルを下に超えてから記憶トリガレベルに達した時がロギングタイミングである。ロギングタイミングは、判定出力タイミングよりも遅くなる。ＰＬＣ３４は、加圧部１０３の下死点位置と、上記判定結果とを記憶装置３８の記憶媒体４０に記憶させる。このとき、加圧部１０３の下死点位置と、プレス加工を行った年月日及び時刻とを関連付けて記憶させてもよいし、これらとＩＤ番号とを関連付けて記憶させてもよい。

また、ＰＬＣ３４は、判定部３２ｂにより加圧部１０３の下死点位置が許容範囲を超えていないと判定される場合（ＧＯ判定の場合）にはリレー３６を閉（又は開）とする一方、判定部３２ｂにより加圧部１０３の下死点位置が許容範囲を超えたと判定された場合（ＨＩＧＨ判定またはＬＯＷ判定の場合）にはリレー３６を開（又は閉）とするように構成されている。リレー３６が閉となっているときには、プレス起動信号がプレス起動信号発生部２００から信号経路２００ａを介してプレス機１００に入力されるので、プレス加工を実行することが可能になるが、リレー３６が開となっているときには、プレス起動信号がプレス機１００に入力されなくなるので、プレス機１００の動作を停止させることが可能になる。

図６は、判定出力と判定表示灯３１ａの関係を示す図である。判定表示灯３１ａは、「ＨＩＧＨ」、「ＧＯ」及び「ＬＯＷ」の３種類ある。「ＨＩＧＨ判定」がなされた場合には、センサアンプ３２が判定表示灯３１ａの「ＨＩＧＨ」を赤色で点灯させ、「ＧＯ」及び「ＬＯＷ」は消灯させる。「ＧＯ判定」がなされた場合には、センサアンプ３２が判定表示灯３１ａの「ＧＯ」を緑色で点灯させ、「ＨＩＧＨ」及び「ＬＯＷ」は消灯させる。「ＬＯＷ判定」がなされた場合には、センサアンプ３２が判定表示灯３１ａの「ＬＯＷ」を赤色で点灯させ、「ＨＩＧＨ」及び「ＧＯ」は消灯させる。また、装置の故障等、何らかのエラーが発生した場合には、「ＨＩＧＨ」及び「ＬＯＷ」を赤色で点灯させ、「ＧＯ」は消灯させる。この判定表示灯３１ａの表示形態は一例であり、上記した形態以外の表示形態であってもよい。

（下死点データ収集装置１の動作）
次に、下死点データ収集装置１の動作について説明する。使用者は、上述したように変位センサ２を設置した後、プレス機１００の運用を開始する前に、電源を投入するとともに記憶媒体４０を記憶装置３８にセットしてからスタートボタン３７ａを押す。これにより、下死点データ収集装置１は、加圧部１０３の下死点位置に関するデータの記憶、収集を開始可能な状態になるとともに、「ＨＩＧＨ判定」、「ＧＯ判定」及び「ＬＯＷ判定」の判定も開始可能な状態になる。このとき、リレー３６は閉（又は開）になっている。

プレス起動信号がプレス起動信号発生部２００から信号経路２００ａを介してプレス機１００に入力されると、プレス機１００が動作を開始し、上死点位置にある加圧部１０３が下降して下死点位置でプレス成形を行った後、上死点位置に戻る。プレス機１００の運用時には、この動作が繰り返される。

図５にＢで示すように、上死点位置にある加圧部１０３が下降して測定限界（記憶トリガレベル）及び出力トリガレベルを超えた後、ＨＩＧＨ判定値に達する前に上昇した場合、判定部３２ｂが「ＨＩＧＨ判定」をする。その後、加圧部１０３が出力トリガレベルに達すると、「ＨＩＧＨ判定」の結果がＰＬＣ３４に出力される。ＰＬＣ３４は、リレー３６を開（又は閉）にするので、以後のプレス加工が行われなくなる。使用者がリセットボタン３７ｃを押すことでリレー３６を閉（又は開）にすることができる。また、加圧部１０３が記憶トリガレベルに達すると、加圧部１０３の下死点位置が記憶媒体４０に記憶される。

図５にＣで示すように、上死点位置にある加圧部１０３が下降して測定限界（記憶トリガレベル）及び出力トリガレベルを超えた後、ＨＩＧＨ判定値とＬＯＷ判定値との間に達してから上昇した場合、判定部３２ｂが「ＧＯ判定」をする。その後、加圧部１０３が出力トリガレベルに達すると、「ＧＯ判定」の結果がＰＬＣ３４に出力される。この場合、リレー３６は閉（又は開）のままである。また、加圧部１０３が記憶トリガレベルに達すると、加圧部１０３の下死点位置が記憶媒体４０に記憶される。

図５にＤで示すように、上死点位置にある加圧部１０３が下降して測定限界（記憶トリガレベル）及び出力トリガレベルを超えた後、ＬＯＷ判定値よりも低くなった場合、判定部３２ｂが「ＬＯＷ判定」をする。その後、加圧部１０３が出力トリガレベルに達すると、「ＬＯＷ判定」の結果がＰＬＣ３４に出力される。ＰＬＣ３４は、リレー３６を開（又は閉）にするので、以後のプレス加工が行われなくなる。使用者がリセットボタン３７ｃを押すことでリレー３６を閉（又は開）にすることができる。また、加圧部１０３が記憶トリガレベルに達すると、加圧部１０３の下死点位置が記憶媒体４０に記憶される。

（実施形態の作用効果）
以上説明したように、この実施形態に係る下死点データ収集装置１によれば、プレス機１００の運用時に固定部１０２と加圧部１０３との間に被加工物が配置された状態で、上死点位置にある加圧部１０３が固定部１０２に接近する方向に移動していくと、被加工物のプレス加工が開始される。そして、加圧部１０３が下死点位置に到達するとプレス加工が完了する。このとき、変位センサ２により加圧部１０３の移動方向の位置が測定され、変位センサ２の測定結果に基づいて判別部３２ａにより加圧部１０３の下死点位置が判別される。判別部３２ａで判別された下死点位置に関するデータを記憶媒体４０に記憶することができるので、プレス機１００の運用時における下死点位置をプレス加工毎に記憶して収集することができる。

また、加圧部１０３の下死点位置が許容範囲を超えた場合には、加工不良が発生する可能性が高くなるので、その場合にはプレス機１００の動作を停止させて、以後のプレス加工を行わないようにすることができる。

また、加圧部１０３が下死点位置から上死点位置へ移動する途中において、出力トリガレベルを超えたときに判定結果をＰＬＣ３４に出力してリレー３６を制御することができる。さらに、加圧部１０３が下死点位置から上死点位置へ移動する途中において、記憶トリガレベルを超えたときに、加圧部１０３の下死点位置に関するデータを、そのデータを取得した年月日及び時刻と共に記憶させることができる。これはプレス加工毎に行うことができるので、全てのプレス加工について下死点位置に関するデータを記憶しておくことができる。このデータは、例えばパーソナルコンピュータ５０等に読み込んで利用することができ、プレス加工の良否判定に用いることができる他、品質管理にも用いることができる。

上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

以上説明したように、本発明に係る下死点データ収集装置は、例えば、各種プレス加工を行う現場で使用することができるとともに、スライドテーブルやシリンダー類（電動、エアー、油圧など）、ベンダー類など、定位置停止の繰り返しが必要となる機械器具類にも使用することができる。

１ 下死点データ収集装置
２ 変位センサ（測定部）
３１ センサアンプ
３２ａ 判別部
３２ｂ 判定部
３４ ＰＬＣ（リレーコントローラ）
３６ リレー
３７ 操作ボタン
３８ 記憶装置（記憶部）
４０ 記憶媒体
１００ プレス機
１０２ 固定部
１０３ 加圧部

Claims (7)

1. 固定部と、該固定部に対して接離する方向に駆動され、該固定部に対して最も離れた上死点位置から該固定部に対して最も接近した下死点位置まで移動するように構成された加圧部とを備えた下死点データ収集装置において、
   運用時における前記加圧部の移動方向の位置を測定する測定部と、
   前記測定部の測定結果に基づいて前記加圧部の下死点位置を判別する判別部と、
   前記判別部で判別された下死点位置に関するデータを記憶する記憶部とを備えていることを特徴とする下死点データ収集装置。
2. 請求項１に記載の下死点データ収集装置において、
   前記測定部は、前記加圧部があらかじめ設定された基準下死点位置よりも前記固定部に接近する方向に位置している場合と、前記加圧部が前記基準下死点位置よりも前記固定部から離れる方向に位置している場合との両方を測定可能に構成されていることを特徴とする下死点データ収集装置。
3. 請求項１または２に記載の下死点データ収集装置において、
   前記判別部で判別された前記加圧部の下死点位置が、あらかじめ設定された許容範囲を超えたか否かを判定し、当該判定結果を出力する判定部を備え、
   前記判定部により前記加圧部の下死点位置が前記許容範囲を超えたと判定された場合に機器の動作を停止させるように構成されていることを特徴とする下死点データ収集装置。
4. 請求項３に記載の下死点データ収集装置において、
   機器に起動信号を入力する信号経路に配設されたリレーと、前記判定部により前記加圧部の下死点位置が前記許容範囲を超えていないと判定される場合には前記リレーを閉とする一方、前記判定部により前記加圧部の下死点位置が前記許容範囲を超えたと判定された場合には前記リレーを開とするリレーコントローラとを備えていることを特徴とする下死点データ収集装置。
5. 請求項３または４に記載の下死点データ収集装置において、
   前記判定部は、前記加圧部が前記許容範囲外でかつ前記上死点位置に近い側にあらかじめ設定された出力トリガレベルに達したときに、前記判定結果を出力するように構成されていることを特徴とする下死点データ収集装置。
6. 請求項５に記載の下死点データ収集装置において、
   前記記憶部は、前記加圧部が前記出力トリガレベルよりも前記上死点位置に近い側にあらかじめ設定された記憶トリガレベルに達したときに、前記下死点位置に関するデータを記憶するように構成されていることを特徴とする下死点データ収集装置。
7. 請求項６に記載の下死点データ収集装置において、
   前記記憶トリガレベルは、前記測定部の測定限界であることを特徴とする下死点データ収集装置。

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