JP2024077893A - プレス装置、プレス装置の異常検知方法及び異常検知プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】クラッチ又はブレーキの異常を好適に検知する。
【解決手段】プレス装置１は、回転に伴ってスライド１８をプレス方向に進退させるエキセン軸１６と、エキセン軸１６を回転駆動又は制動するクラッチブレーキ１３と、クラッチブレーキ１３の作動油の圧力を検出する圧力計４５３と、スライド１８が進退するときの正常圧力データである異常判定用データ５２２を予め記憶する記憶部５２と、圧力計４５３が検出した圧力の実測値と、記憶部５２に記憶された正常圧力データとに基づいて、クラッチブレーキ１３の異常判定を行う制御部５３と、を備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、プレス装置、プレス装置の異常検知方法及び異常検知プログラムに関する。

従来、プレス装置として、エキセン軸の回転駆動及び制動を行う湿式のクラッチブレーキを備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

湿式のクラッチブレーキは、一般にサーボバルブを用いた油圧シリンダ動作のため、油温等の種々の動作条件によりシリンダの応答性が変動し、プレス動作に影響を及ぼす。このように、クラッチブレーキの健全な動作は装置全体の機械安全上においても重要であるため、クラッチブレーキのシリンダ動作に異常が見られた場合、速やかにこの異常を検知する必要がある。そこで、従来では、クラッチブレーキの作動油の圧力指令値に対して設定時間内に圧力実測値が到達しなかった場合に異常発生と判定していた。

特開２０１８－１１４５２５号公報

しかしながら、上記従来の異常検知手法では、圧力指令値に対する応答の遅れ時間によって異常を検知しているため、異常検知の際には少なくとも遅れ時間分のタイムラグが必然的に生じる。そのため、異常を検知した時点で、既に過大なオーバーランやクラッチの滑り等、プレス動作に悪影響を及ぼし得る状況に至っているおそれがある。

本発明は、上記事情を鑑みてなされたもので、クラッチ又はブレーキの異常を好適に検知することを目的とする。

本発明に係るプレス装置は、
回転に伴ってスライドをプレス方向に進退させる回転軸と、
前記回転軸を回転駆動又は制動するクラッチ又はブレーキと、
前記クラッチ又はブレーキの作動液の圧力に関するパラメータを検出する検出部と、
前記スライドが進退するときの前記パラメータの正常データを予め記憶する記憶部と、
前記検出部が検出した前記パラメータの実測値と、前記記憶部に記憶された前記正常データとに基づいて、前記クラッチ又はブレーキの異常判定を行う判定部と、
を備える。

本発明に係るプレス装置の異常検知方法は、
回転に伴ってスライドをプレス方向に進退させる回転軸と、
前記回転軸を回転駆動又は制動するクラッチ又はブレーキと、
前記クラッチ又はブレーキの作動液の圧力に関するパラメータを検出する検出部と、
前記スライドが進退するときの前記パラメータの正常データを予め記憶する記憶部と、
を備えるプレス装置の異常検知方法であって、
前記プレス装置の制御部が、前記検出部が検出した前記パラメータの実測値と、前記記憶部に記憶された前記正常データとに基づいて、前記クラッチ又はブレーキの異常判定を行う判定工程を実行する。

本発明に係るプレス装置の異常検知プログラムは、
回転に伴ってスライドをプレス方向に進退させる回転軸と、
前記回転軸を回転駆動又は制動するクラッチ又はブレーキと、
前記クラッチ又はブレーキの作動液の圧力に関するパラメータを検出する検出部と、
前記スライドが進退するときの前記パラメータの正常データを予め記憶する記憶部と、
を備えるプレス装置の異常検知プログラムであって、
前記プレス装置の制御部を、前記検出部が検出した前記パラメータの実測値と、前記記憶部に記憶された前記正常データとに基づいて、前記クラッチ又はブレーキの異常判定を行う判定部として機能させる。

本発明によれば、クラッチ又はブレーキの異常を好適に検知することができる。

本実施形態に係るプレス装置の装置本体を示す図である。 図１の装置本体が備えるクラッチブレーキの断面図である。 本実施形態に係るプレス装置の概略の制御構成を示すブロック図である。 本実施形態における異常検知処理の流れを示すフローチャートである。 スライドモーション全体に対応するクラッチブレーキの作動油の圧力変化の一例を示すグラフである。 スライドモーション全体での、ｋ近傍法による異常判定における作動油の圧力の実測値と正常圧力データとの一例を示すグラフであって、（ａ）が正常の場合の波形例、（ｂ）が異常の場合の波形例である。 スライドモーション全体のうちの第１領域での、ｋ近傍法による異常判定における作動油の圧力の実測値と正常圧力データの一例を示すグラフであって、（ａ）が正常の場合の波形例、（ｂ）が異常の場合の波形例である。 スライドモーション全体のうちの第２領域での、ｋ近傍法による異常判定における作動油の圧力の実測値と正常圧力データの一例を示すグラフであって、（ａ）が正常の場合の波形例、（ｂ）が異常に近い場合の波形例である。 スライドモーション全体のうちの第３領域での、ｋ近傍法による異常判定における作動油の圧力の実測値と正常圧力データの一例を示すグラフであって、（ａ）が正常の場合の波形例、（ｂ）が異常に近い場合の波形例である。 二乗和誤差法による異常判定における作動油の圧力の実測値と正常圧力データの一例を示すグラフであって、（ａ）が正常の場合の波形例、（ｂ）が異常の場合の波形例である。 ガウス過程回帰による異常判定における回帰線と正常範囲の一例を示すグラフである。 パラメータがサーボバルブの開度の場合の実測値と正常データの一例を示すグラフであって、（ａ）が正常の場合の波形例、（ｂ）が異常の場合の波形例である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

［プレス装置の構成］
図１は、本実施形態に係るプレス装置１の装置本体１００を示す図であり、図２は、装置本体１００が備えるクラッチブレーキ１３の断面図である。
図１に示すように、本実施形態に係るプレス装置１は、鍛造成形を行う鍛造プレス装置であり、装置本体１００を備える。装置本体１００は、ベッド２３、アップライト２２、クラウン２１、ボルスタ２４、スライド１８、回転量計測器３５、駆動部１０を備える。

ベッド２３、アップライト２２及びクラウン２１は、プレス装置１のフレーム部を構成する。これらベッド２３、アップライト２２及びクラウン２１は、その内部にタイロッド２５ａが挿入され、タイロッドナット２５ｂにより締め付けられることで、互いに締結される。

ボルスタ２４は、ベッド２３上に固定され、その上部には複数の下金型３２が固定される。
スライド１８は、アップライト２２に設けられたガイド１９により、上下方向に進退可能に支持される。スライド１８の下部には複数の上金型３１が固定される。複数の上金型３１と複数の下金型３２とは、互いに対応して組をなすととともに、それぞれ装置の左右方向に沿って配列されており、それぞれ組をなすものと上下に対向している。スライド１８が下降することで、上金型３１と下金型３２とが近接し、これらの間で被成形物が鍛造成形される。なお、スライド１８が進退する方向は特に制限されないが、本実施形態では、上下方向に進退するものとして説明する。
上金型３１と下金型３２の近傍には搬送機器４０が設けられている。この搬送機器４０は、上金型３１と下金型３２とが離間したときに、一列に配列された複数組の上金型３１と下金型３２に対して、被成形物を順次搬送する。

回転量計測器３５は、スライド１８を進退させるエキセン軸１６の回転量（回転角度）を計測して、計測したエキセン軸１６の回転量を後述の制御装置５０に出力する（図３参照）。

駆動部１０は、スライド１８を進退させるための構成であり、モータ１１、フライホイール１２、クラッチブレーキ１３、伝動軸１４、減速機１５、エキセン軸１６及びコネクティングロッド（コンロッド）１７を備えて構成される。このうち、伝動軸１４及びエキセン軸１６が、本発明に係る回転軸の一例に相当する。

モータ１１は、クラウン２１などのフレーム部に固定される。モータ１１の動力はベルト１１ａを介してフライホイール１２に伝達され、フライホイール１２を回転させる。
フライホイール１２は、回転可能に支持され、回転エネルギーを蓄積する。
伝動軸１４は、フライホイール１２の回転運動を減速機１５に伝達する。
減速機１５は、伝動軸１４の回転運動を減速してエキセン軸１６に伝達する。
エキセン軸１６は、主軸部１６ａが軸受け４１を介してクラウン２１又はアップライト２２などのフレーム部に回転可能に支持される。エキセン軸１６は、回転中心軸に沿って貫通する中空部を有しており、この中空部内に伝動軸１４がエキセン軸１６と相対回転可能に配置される。
コンロッド１７は、エキセン軸１６とスライド１８とを連結し、エキセン軸１６の回転運動を直線運動に変換してスライド１８に伝達する。

クラッチブレーキ１３は、伝動軸１４の軸方向の一方に配置され、伝動軸１４（すなわちエキセン軸１６）の回転駆動と制動とを行う。
具体的には、図２に示すように、クラッチブレーキ１３は、個別に動作するクラッチ１３１とブレーキ１３２とを備えるセパレートタイプのものである。

クラッチ１３１は、伝動軸１４に固定された入力軸１３３とフライホイール１２との連結を断続でき、フライホイール１２から伝動軸１４（エキセン軸１６）への動力の接続と切断とを切り替える機能を有する。
このクラッチ１３１は、いわゆる湿式クラッチであり、フライホイール１２に連結されて連動回転するアウターハブ１３１ａと、入力軸１３３に固定されて連動回転するインナーハブ１３１ｂと、アウターハブ１３１ａに連動するクラッチディスクＤｃ１とインナーハブ１３１ｂに連動するクラッチディスクＤｃ２とが交互に複数枚重ねて配置されたディスク群１３１ｃと、ピストン１３１ｄとを備えている。

インナーハブ１３１ｂには、入力軸１３３を介して、ピストン１３１ｄ側とディスク群１３１ｃ側とに作動油（作動液）を供給する油圧経路が形成されている。
入力軸１３３の先端部には、クラッチ１３１及びブレーキ１３２に作動油を流通させるためのロータリジョイント１３４が設けられている。ロータリジョイント１３４は、入力軸１３３の先端部において回転可能に支持されるとともに、油圧装置４５（図３参照）の作動油の配管と接続されている。そして、ロータリジョイント１３４に対して入力軸１３３が回転を行っている状態でも、油圧装置４５の配管と入力軸１３３に設けられた油圧経路との間で、相互の作動油の流通が可能となっている。
ピストン１３１ｄは、通常時は、バネによりディスク群１３１ｃから離隔する方向に加圧されている。そして、インナーハブ１３１ｂを通じてピストン１３１ｄ側に作動油が供給されると、バネ圧に抗してディスク群１３１ｃを圧縮する方向に移動する。ディスク群１３１ｃは、ピストン１３１ｄによって圧縮されると各クラッチディスクＤｃ１、Ｄｃ２が相互に摩擦接触状態となり、アウターハブ１３１ａとインナーハブ１３１ｂとが連結されて、フライホイール１２から入力軸１３３（伝動軸１４）への動力伝達が可能な接続状態となる。この接続状態になると、フライホイール１２の回転運動が伝動軸１４、減速機１５、エキセン軸１６の順に伝達された後に、コンロッド１７を介してスライド１８の並進運動に変換されて、スライド１８が上下方向に進退する（図１参照）。
また、ピストン１３１ｄの受圧側油を解放すると、バネによりピストン１３１ｄが押し戻されて、各クラッチディスクＤｃ１、Ｄｃ２が相互に離隔状態となる。そして、アウターハブ１３１ａとインナーハブ１３１ｂの連結状態が解かれて、フライホイール１２から入力軸１３３への動力伝達が切断状態となる。

ブレーキ１３２は、伝動軸１４（エキセン軸１６）の回転を制動する機能を有する。
このブレーキ１３２は、いわゆる湿式ブレーキであり、ユニットカバー１３５に固定されたアウターハブ１３２ａと、入力軸１３３に固定されて連動回転するインナーハブ１３２ｂと、アウターハブ１３２ａに連動するブレーキディスクＤｂ１とインナーハブ１３２ｂに連動するブレーキディスクＤｂ２とが交互に複数枚重ねて配置されたディスク群１３２ｃと、ピストン１３２ｄとを備えている。

インナーハブ１３２ｂには、入力軸１３３を介して、ピストン１３２ｄ側に作動油を供給する油圧経路が形成されている。
ピストン１３２ｄは、通常時は、図示しないバネによりディスク群１３２ｃ側に圧接する方向に加圧されている。これにより、ディスク群１３２ｃは、ピストン１３２ｄによって圧縮されて各ブレーキディスクＤｂ１、Ｄｂ２が相互に摩擦接触状態となり、アウターハブ１３２ａとインナーハブ１３２ｂとが連結状態となって、入力軸１３３の制動状態となる。
そして、インナーハブ１３２ｂを通じてピストン１３２ｄに作動油が供給されると、バネ圧に抗してディスク群１３２ｃから離隔する方向に移動する。これにより、ピストン１３２ｄが押し戻されて、各ブレーキディスクＤｂ１、Ｄｂ２が相互に離隔状態となる。そして、アウターハブ１３２ａとインナーハブ１３２ｂの連結状態が解かれて、入力軸１３３は制動状態が解除される。

クラッチ１３１及びブレーキ１３２として、湿式の構成が適用されることにより、ディスク群の高い冷却性能が得られる。高い冷却性能により、同等の大きさの乾式の構成と比較して、クラッチ機能及びブレーキ機能のいずれにおいても高いトルク容量が得られる。したがって、湿式の構成により、必要なトルク容量を実現しつつ、クラッチ１３１及びブレーキ１３２の小型化及び軽量化を図ることができる。さらに、湿式の構成により、クラッチ１３１及びブレーキ１３２が密閉化された空間内に配置されるため、鍛造により発生する粉塵などの影響を受けず、高いクリーン性能が得られ、加えて、振動及び騒音の低減を図ることができる。

図３は、プレス装置１の概略の制御構成を示すブロック図である。
この図に示すように、プレス装置１は、装置本体１００のほか、油圧装置４５と制御装置５０を備える。

油圧装置４５は、上述のとおり、クラッチブレーキ１３に作動油を供給するためのものである。油圧装置４５は、作動油に圧力を加える油圧ポンプ４５１と、油圧ポンプ４５１及びクラッチブレーキ１３の間の液路に配置されて作動油の供給を制御する少なくとも１つのサーボバルブ（制御弁）４５２と、圧力計４５３とを備える。
油圧装置４５は、油圧ポンプ４５１とサーボバルブ４５２の駆動により、クラッチブレーキ１３に高圧の作動油を供給したり、クラッチブレーキ１３から作動油を排出したりする。油圧装置４５とクラッチブレーキ１３とを接続する油圧配管には、作動油を供給する液路と排出する液路とが含まれる。
圧力計４５３は、クラッチブレーキ１３に供給される作動油の圧力を検出（計測）し、制御装置５０に出力する。なお、圧力計４５３は、装置本体１００の内部に配置されてもよい。

制御装置５０は、警報部５１、記憶部５２、制御部５３を備える。
このうち、警報部５１は、装置本体１００の異常を報知する警報出力を行うものである。その警報態様は特に限定されず、例えば、図示しないディスプレイに警報表示を出力させたり、図示しないスピーカーから警報音声を出力させたりしてもよい。

記憶部５２は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）等により構成されるメモリであり、各種のプログラムやデータを記憶するとともに、制御部５３の作業領域としても機能する。本実施形態の記憶部５２は、異常検知プログラム５２１と異常判定用データ５２２を予め記憶している。
異常検知プログラム５２１は、後述の異常検知処理（図４参照）を実行するためのプログラムである。

異常判定用データ５２２は、クラッチブレーキ１３に供給される作動油の圧力に関するデータであって、当該圧力の実測値を異常判定（異常か否かを判定）するためのデータである。この異常判定用データ５２２は、スライド１８が進退するときの作動油の圧力のデータであってクラッチブレーキ１３が正常に動作する場合のデータ（以下、「正常圧力データ（正常データ）」という。）であってもよいし、当該正常圧力データを用いて機械学習等により異常判定を行うアルゴリズムを含んでもよい。あるいは、異常判定用データ５２２は、例えば過去に実測された正常圧力データ等を学習データとして機械学習により構築された学習モデルであってもよい。異常判定用データ５２２に利用可能な学習技術は、例えば、サポートベクター回帰、ガウス過程回帰、ｋ近傍法、二乗和誤差法、ニューラルネットワーク等を含む。
異常判定用データ５２２を用いた異常判定の具体内容については後述する。

制御部５３は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）等により構成され、プレス装置１の各部を統合制御する。具体的に、制御部５３は、モータ１１や搬送機器４０の動作を制御したり、油圧装置４５を駆動してクラッチブレーキ１３を動作させたり、圧力計４５３からの出力等に基づいて装置本体１００の異常を検知したりする。

［異常検知処理］
続いて、クラッチブレーキ１３の異常判定を行ってその異常を検知する異常検知処理について説明する。
図４は、異常検知処理の流れを示すフローチャートであり、図５は、スライドモーション全体に対応するクラッチブレーキ１３の作動油の圧力変化の一例を示すグラフである。図６～図９は、後述のｋ近傍法による異常判定における作動油の圧力の実測値と正常圧力データとの一例を示すグラフであって、このうち図６がスライドモーション全体のもの、図７～図９が全体のうち後述の第１領域Ｒ１～第３領域Ｒ３のものである。図１０は、後述の二乗和誤差法による異常判定における作動油の圧力の実測値と正常圧力データの一例を示すグラフである。図１１は、後述のガウス過程回帰による異常判定における回帰線と正常範囲の一例を示すグラフである。なお、図６～図１０の各図では、（ａ）に正常の場合の波形例を示し、（ｂ）に異常（又はそれに近い）の場合の波形例を示している。

異常検知処理は、装置本体１００の動作時におけるクラッチブレーキ１３の異常を検知する処理である。この異常検知処理は、例えばプレス装置１の運転開始に伴って、制御部５３が記憶部５２から異常検知プログラム５２１を読み出して展開することで実行される。

図４に示すように、まず制御部５３は、装置本体１００の運転を開始する（ステップＳ１）。
具体的に、この運転では、制御部５３は、プレス加工処理の前、クラッチブレーキ１３によりフライホイール１２と減速機１５とが切断された状態で、フライホイール１２を回転駆動する。この状態で、プレス加工処理が開始されると、制御部５３は、予め設定されたスライドモーションが実現されるように、スライド１８の位置に応じてクラッチブレーキ１３を駆動する。スライド１８が所定のスライドモーションで一往復すると、上金型３１と下金型３２との間で素材がプレス加工された後に、スライド１８が上昇して上金型３１と下金型３２とが離型し、一回のプレス加工処理が終了する。

上記のプレス加工処理において、制御部５３は、油圧装置４５のサーボバルブ４５２を適宜切り替えることで、クラッチブレーキ１３を４段階に分けて駆動する。４段階の駆動には、図５に示すように、実行される順に、ソフトクラッチ、フルクラッチ、ソフトブレーキ及びフルブレーキの各駆動が含まれる。
フルクラッチの駆動は、クラッチブレーキ１３のピストン１３１ｄ、１３２ｄの圧力（すなわち作動油の圧力）が最も高い第１値となる駆動である。フルクラッチの駆動により、フライホイール１２から減速機１５に大きなトルクが伝達可能となり、スライド１８に装置本体１００の最大荷重を作用させることができる。
ソフトクラッチの駆動は、クラッチブレーキ１３の作動油の圧力が第１値よりも低い第２値となる駆動であり、スライド１８に大きな荷重が加わらないときにスライド１８を加速することができる。
ソフトブレーキの駆動は、クラッチブレーキ１３の作動油の圧力がバネ力よりも小さい第３値となる駆動であり、スライド１８を少ない衝撃で減速することができる。
フルブレーキの駆動は、クラッチブレーキ１３の作動油の圧力を開放した駆動であり、スライド１８に最大の制動力を作用できる。

このとき、制御部５３は、各駆動状態に対応した４段階の圧力指令値を油圧装置４５の駆動回路へ出力することにより、駆動回路が作動油の実測値に基づくフィードバック制御又はフィードフォワード制御を行ってサーボバルブ４５２を駆動する。これにより、クラッチブレーキ１３の４段階の駆動が実現される。ただし、圧力指令値の変化と作動油の圧力（実測値）変化とは完全には一致せず、所定のタイムラグ又は所定の圧力変化を伴って作動油の圧力が圧力指令値に追従する。

次に、図４に示すように、制御部５３は、運転開始に伴って、油圧装置４５からクラッチブレーキ１３に供給される作動油の圧力を計測（検出）する（ステップＳ２）。
具体的に、制御部５３は、油圧装置４５の圧力計４５３から出力される実測値を取得し、記憶部５２に記憶させる。この実測値は、上述のとおり、サーボバルブ４５２の駆動（開度制御）にも用いられる。
なお、以下の説明において、作動油の圧力の「実測値」とは、特に断りのない限り、当該ステップＳ２で計測された圧力値をいい、正常圧力データの作成時に用いられる実測データ又は正常圧力データ自体である実測データを含まない。

次に、制御部５３は、ステップＳ２で検出した圧力の実測値と、記憶部５２に記憶された異常判定用データ５２２とに基づいて、クラッチブレーキ１３（実測値）の異常判定を行う（ステップＳ３）。
本実施形態では、例えば、異常判定用データ５２２として正常圧力データを用い、ｋ近傍法による異常判定を行う。具体的に、ｋ近傍法では、まず以下の式（１）により距離ｄを算出する。

ただし、ti、tjは時間、（X1, X2, …Xn）はｎ回計測した正常圧力データ、（x1, x2, …xn）はこれに対応する実測値である。
本実施形態のｋ近傍法では、正常圧力データと１サイクル毎のクラッチブレーキ１３の圧力波形の実測値との最短距離を算出することにより、実測値が正常圧力データに対してどの程度異なっているかを数値化している。ここでは、ｋ近傍法のｋ値を１としている。
そして、制御部５３は、算出した距離ｄと、予め設定された閾値とを対比することにより、実測値の異常判定を行う（図７、図８参照）。距離ｄが閾値よりも小さい場合には実測値が正常と判定され、距離ｄが閾値以上の場合には実測値が異常と判定される。

また、圧力指令値に応じた複数の領域（時間区間）の各々において、当該領域に対応する実測値と正常圧力データとを対比して、クラッチブレーキ１３の異常判定を行ってもよい。この場合、正常圧力データは複数の領域に対応付けて設定されている。具体的には、例えば図６（ａ）、（ｂ）に示すように、クラッチブレーキ１３の駆動開始からフルクラッチの開始までの第１領域Ｒ１と、フルクラッチの開始からソフトブレーキの開始までの第２領域Ｒ２と、ソフトブレーキの開始からフルブレーキの開始後の所定時間経過までの第３領域Ｒ３との３つの領域を設定してもよい。そして、図７～図９に示すように、第１領域Ｒ１、第２領域Ｒ２及び第３領域Ｒ３の各々において、式（１）により距離ｄを算出し、当該距離ｄを閾値と対比して実測値の異常判定を行ってもよい。各領域Ｒ１～Ｒ３の時間幅が変動した場合（圧力指令値の変化タイミングが変わった場合）、例えば正常圧力データを当該時間幅の変動に合わせて延長又は短縮すればよい。
このように、圧力指令値に対応した領域において実測値の異常判定を行うことにより、装置本体１００の動作状態に依らず、好適にクラッチブレーキ１３の異常判定を行うことができる。すなわち、各領域Ｒ１～Ｒ３の時間幅は、例えばスライド１８の回転状態に影響する各部の温度といった装置本体１００の動作状態に応じて変動し得る。そのため、実測値と正常圧力データを単純に同じ時間位置で対比し続けた場合には、装置本体１００の動作状態の変化に応じて実測値と正常圧力データとで乖離（対比する動作状態の違い）が生じ、対比が困難になる。この点、実測値と正常圧力データとの対比に基づく異常判定を圧力指令値に応じた各領域Ｒ１～Ｒ３に対応付けて行うことで、このような実測値と正常圧力データとの乖離の発生を抑制し、好適にクラッチブレーキ１３の異常判定を行うことができる。
なお、上記演算を行う区間は、任意の数量及び時間範囲を設定してもよい。
また、装置本体１００の動作状態（例えば作動油の油温等）に応じて、閾値を変化させてもよい。また、実測値が正常圧力データとズレやすいポイント（圧力指令値の変化直後など）では閾値を比較的に大きく設定し、実測値が正常圧力データと一致しやすいポイントでは閾値を比較的に小さく設定するなどしてもよい。

あるいは、異常判定に用いる機械学習アルゴリズムとして、式（１）によるｋ近傍法に代えて、二乗和誤差法を用いてもよい。
二乗和誤差法では、以下の式（２）により、二乗和誤差φを算出する。

ただし、（X1, X2, …Xn）はｎ回計測した正常圧力データ、（x1, x2, …xn）はこれに対応する実測値である。
そして、制御部５３は、算出した二乗和誤差φと、予め設定された閾値とを対比することにより、実測値の異常判定を行う。二乗和誤差φが閾値よりも小さい場合には実測値が正常と判定され、二乗和誤差φが閾値以上の場合には実測値が異常と判定される。
上述したｋ近傍法を用いた場合、実測値と正常圧力データとは点データでの比較となるため、瞬時的な比較となる。これに対し、二乗和誤差法を用いた場合には、例えば図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、面積での比較が可能となる。したがって、任意の区間に分けて二乗和誤差φを算出することにより、正常圧力データとの圧力総和の差異を比較することができる。
なお、本手法においても、ｋ近傍法と同様に、複数の領域に対応付けて実測値と正常圧力データとを対比してもよいし、演算を行う区間を任意の数量及び時間範囲に設定してもよい。また、装置本体１００の動作状態（例えば作動油の油温等）などに応じて、閾値を変化させてもよい。

あるいは、異常判定用データ５２２として、例えばガウス過程回帰によって設定された正常範囲を用いてもよい。
具体的には、例えば図１１に示すように、正常圧力データに基づいて回帰式を求め、それに対して正常範囲となるガウス分布を設定すればよい。図１１の例では正常範囲として±1.96σの95％信頼区間を示しているが、この範囲は任意に設定できる。そして、実測値が正常範囲内に含まれるか否かにより、クラッチブレーキ１３の異常判定を行えばよい。
また、本手法においても、ｋ近傍法と同様に、複数の領域に対応付けて実測値と正常範囲とを対比してもよいし、演算を行う区間を任意の数量及び時間範囲に設定してもよい。

なお、上述した各種の異常判定手法は、ＰＣ（パソコン）のように高速演算可能な機器での実行が望ましい。しかし、実際の制御装置５０では、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）のようにＰＣよりも処理能力の劣る機器での実行となる場合がある。ＰＬＣでは、複雑な演算が難しく、機械制御も同時に行うために記憶領域の確保も難しいこと等から、全計測点数での対比（異常判定）は困難である。
そこで、ＰＬＣへの適用を実現するために、一般的に検索窓と呼ばれる計算時間を細かく分割する手法が考えられる。また、クラッチブレーキ１３の場合、検索窓は区間によって意味合いが異なり、ソフトクラッチ圧までの圧力の立ち上がり区間はクラッチブレーキ１３のシリンダのストローク速度の検知に有効となる。ソフトクラッチ圧・フルクラッチ圧に到達後は、クラッチ１３１の滑り検知に有効である。検索窓の箇所により、どのような異常であるかの検出も可能となる。
また、機械学習アルゴリズムによる演算（ステップＳ３の処理）だけ、制御装置５０から独立したＰＣ等の高速演算可能な機器に行わせてもよい。

次に、図４に示すように、制御部５３は、ステップＳ３の結果に基づいて、圧力の実測値が正常であるか否かを判定し（ステップＳ４）、正常であると判定した場合（ステップＳ４；Ｙｅｓ）、制御部５３は、上述のステップＳ２へ処理を移行する。

一方、ステップＳ４において、圧力の実測値は正常でないと判定した場合（ステップＳ４；Ｎｏ）、制御部５３は、クラッチブレーキ１３に異常が発生したと判断し、警報部５１を動作させて異常の発生を報知する（ステップＳ５）。
このときの報知態様は特に限定されず、例えば、実測値と正常値との乖離の程度に応じて警報の強度を変えるなど、ステップＳ３の演算結果に応じて報知態様を変えてもよい。また、異常発生の報知と併せて、装置本体１００を停止させてもよい。

次に、制御部５３は、異常検知処理を終了させるか否かを判定し（ステップＳ６）、終了させないと判定した場合には（ステップＳ６；Ｎｏ）、上述のステップＳ２へ処理を移行し、異常の検知を続行する。
そして、例えば装置本体１００の運転終了等により、異常検知処理を終了させると判定した場合には（ステップＳ６；Ｙｅｓ）、制御部５３は、異常検知処理を終了させる。

［本実施形態の技術的効果］
以上のように、本実施形態によれば、クラッチブレーキ１３の作動油の圧力に関し、圧力計４５３が検出した実測値と、記憶部５２に記憶された異常判定用データ５２２（正常圧力データ）とに基づいて、クラッチブレーキ１３の異常判定が行われる。
このように、実測値を正常値と対比することで異常判定を行うため、圧力指令値に対する応答の遅れ時間によって異常を検知していた従来と比べ、圧力指令値からの応答遅れを抑制することができる。したがって、異常を速やかに検知することができ、ひいては、油圧装置４５を含むクラッチブレーキ１３の異常を好適に検知することができる。

また、本実施形態によれば、ｋ近傍法、二乗和誤差法又はガウス過程回帰等の機械学習アルゴリズムを用いてクラッチブレーキ１３の異常判定が行われる。
したがって、過去の正常実績である正常圧力データを利用した機械学習アルゴリズムにより、クラッチブレーキ１３の異常を好適に検知することができる。

また、本実施形態によれば、正常圧力データ（異常判定用データ５２２）は、圧力指令値が異なる複数の領域Ｒ１～Ｒ３に対応付けて設定されており、複数の領域Ｒ１～Ｒ３の各々において、当該領域に対応する実測値と正常圧力データとを対比して、クラッチブレーキ１３の異常判定が行われる。
これにより、装置本体１００の動作状態に依らず、好適にクラッチブレーキ１３の異常判定を行うことができる。すなわち、各領域Ｒ１～Ｒ３の時間幅は、装置本体１００の動作状態に応じて変動し得るところ、各領域Ｒ１～Ｒ３に対応付けられた実測値と正常圧力データとを対比することにより、各領域Ｒ１～Ｒ３の時間幅の変動の影響を抑制できる。

［その他］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限られない。
例えば、上記実施形態では、クラッチブレーキ１３の作動油の圧力を検出し、その値に基づいてクラッチブレーキ１３の異常判定を行うこととした。しかし、この異常判定に用いるパラメータは、クラッチブレーキ１３の作動油の圧力に関するパラメータであればよく、例えば図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、サーボバルブ４５２の開度（サーボ開度）であってもよい。また、作動油の圧力とサーボ開度の双方をパラメータとして利用してもよい。この場合には、例えば、作動油の圧力は正常だがサード開度が異常の場合にはサーボバルブ４５２の不具合が疑われる等、２つのパラメータの判定結果の違いに応じた判断を行ってもよい。

また、上記実施形態では、実測値と正常値との対比による異常判定手法を用いることとしたが、これに加え、圧力指令値に対する応答の遅れ時間に基づく従来の異常判定手法を併用してもよい。この場合、いずれかの異常判定手法で異常が検知された場合、同様に警報（又はさらに装置停止）を行うこととしてもよいし、上記実施形態の異常判定手法で異常が検知された場合には警報のみとし、従来の異常判定手法で異常が検知された場合にはさらに装置停止を行うこととしてもよい。これは、従来の異常判定手法では、本実施形態の異常判定手法に比べ、指令値に対する応答遅れがあるために、より重度の異常が懸念されるためである。

また、異常検知処理のステップＳ２で検出された圧力の実測値は、それが正常な値と判定できれば、正常圧力データとして異常判定用データ５２２に蓄積（追加）してもよい。

また、上記実施形態では、クラッチブレーキ１３が、個別に動作するクラッチ１３１及びブレーキ１３２を備えるセパレートタイプのものであることとしたが、クラッチとブレーキが互いに連動するコンビネーションタイプのものであってもよい。
また、上記実施形態では、クラッチブレーキ１３の異常判定を行うこととしたが、クラッチ及びブレーキのいずれかの異常判定を行うこととしてもよい。さらに言えば、本発明に係るプレス装置は、少なくともクラッチ及びブレーキのいずれか一方を備えていればよい。

その他、上記実施形態で示した細部は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

１ プレス装置
１３ クラッチブレーキ
１４ 伝動軸（回転軸）
１６ エキセン軸（回転軸）
１８ スライド
４５ 油圧装置
５０ 制御装置
５２ 記憶部
５３ 制御部（判定部）
１００ 装置本体
１３１ クラッチ
１３２ ブレーキ
４５１ 油圧ポンプ
４５２ サーボバルブ（制御弁）
４５３ 圧力計（検出部）
５２１ 異常検知プログラム
５２２ 異常判定用データ
ｄ 距離
Ｒ１ 第１領域
Ｒ２ 第２領域
Ｒ３ 第３領域
φ 二乗和誤差

Claims (10)

1. 回転に伴ってスライドをプレス方向に進退させる回転軸と、
   前記回転軸を回転駆動又は制動するクラッチ又はブレーキと、
   前記クラッチ又はブレーキの作動液の圧力に関するパラメータを検出する検出部と、
   前記スライドが進退するときの前記パラメータの正常データを予め記憶する記憶部と、
   前記検出部が検出した前記パラメータの実測値と、前記記憶部に記憶された前記正常データとに基づいて、前記クラッチ又はブレーキの異常判定を行う判定部と、
   を備える、
   プレス装置。
2. 前記判定部は、前記実測値と前記正常データとに基づいて、ｋ近傍法、二乗和誤差法又はガウス過程回帰を用いて、前記クラッチ又はブレーキの異常判定を行う、
   請求項１に記載のプレス装置。
3. 前記判定部は、ｋ近傍法又は二乗和誤差法を用いる場合、ｋ近傍法による距離又は二乗和誤差を算出し、前記距離又は二乗和誤差を予め設定された閾値と対比して前記クラッチ又はブレーキの異常判定を行う、
   請求項２に記載のプレス装置。
4. ガウス過程回帰を用いる場合、
   前記記憶部は、前記正常データとして、前記パラメータの回帰式と、前記回帰式に対して正常範囲として設定されたガウス分布とを有し、
   前記判定部は、前記実測値が前記正常範囲に含まれるか否かにより、前記クラッチ又はブレーキの異常判定を行う、
   請求項２に記載のプレス装置。
5. 前記クラッチ又はブレーキの動作を制御する制御部を備え、
   前記制御部は、前記スライドが進退するときに、互いの値が異なる複数の領域に区間分割された前記パラメータの指令値を出力し、
   前記記憶部は、前記複数の領域に対応付けて設定された前記正常データを有し、
   前記判定部は、前記複数の領域の各々において、当該領域に対応する前記実測値と前記正常データとを対比して、前記クラッチ又はブレーキの異常判定を行う、
   請求項１に記載のプレス装置。
6. 前記クラッチ又はブレーキは、クラッチ及びブレーキの双方を備えるクラッチブレーキであり、
   前記複数の領域は、前記クラッチブレーキの駆動開始からフルクラッチの開始までの第１領域と、フルクラッチの開始からソフトブレーキの開始までの第２領域と、ソフトブレーキの開始からフルブレーキの開始後の所定時間経過までの第３領域と、の３つの領域を含む、
   請求項５に記載のプレス装置。
7. 前記パラメータは、前記クラッチ又はブレーキに供給される作動液の圧力と、前記クラッチ又はブレーキへの作動液の供給を制御する制御弁の開度との、少なくとも１つを含む、
   請求項１に記載のプレス装置。
8. 前記クラッチ又はブレーキは湿式である、
   請求項１に記載のプレス装置。
9. 回転に伴ってスライドをプレス方向に進退させる回転軸と、
   前記回転軸を回転駆動又は制動するクラッチ又はブレーキと、
   前記クラッチ又はブレーキの作動液の圧力に関するパラメータを検出する検出部と、
   前記スライドが進退するときの前記パラメータの正常データを予め記憶する記憶部と、
   を備えるプレス装置の異常検知方法であって、
   前記プレス装置の制御部が、前記検出部が検出した前記パラメータの実測値と、前記記憶部に記憶された前記正常データとに基づいて、前記クラッチ又はブレーキの異常判定を行う判定工程を実行する、
   プレス装置の異常検知方法。
10. 回転に伴ってスライドをプレス方向に進退させる回転軸と、
    前記回転軸を回転駆動又は制動するクラッチ又はブレーキと、
    前記クラッチ又はブレーキの作動液の圧力に関するパラメータを検出する検出部と、
    前記スライドが進退するときの前記パラメータの正常データを予め記憶する記憶部と、
    を備えるプレス装置の異常検知プログラムであって、
    前記プレス装置の制御部を、前記検出部が検出した前記パラメータの実測値と、前記記憶部に記憶された前記正常データとに基づいて、前記クラッチ又はブレーキの異常判定を行う判定部として機能させる、
    プレス装置の異常検知プログラム。

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