JP3296770B2 - Vibration severity monitoring system and method for portable press - Google Patents

Vibration severity monitoring system and method for portable press

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JP3296770B2 JP00519998A JP519998A JP3296770B2 JP 3296770 B2 JP3296770 B2 JP 3296770B2 JP 00519998 A JP00519998 A JP 00519998A JP 519998 A JP519998 A JP 519998A JP 3296770 B2 JP3296770 B2 JP 3296770B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は一般的にプレスの振
動監視に関し、特に、生産運転中のプレス/ダイの長期
運転中の信頼性判定のためにプレスの荷重/速度振動激
甚度許容量指標を作成する方法および、上記の方法によ
るプレス振動激甚度監視において発生した情報を利用す
る装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates generally to press vibration monitoring, and more particularly to a press load / speed vibration severity tolerance index for determining press / die reliability during long term operation during production operation. And a device utilizing information generated in monitoring the severity of press vibration by the above method.

【0002】[0002]

【背景技術】従来のプレスダイの総トン数算出法は、主
として静的荷重計算の方法による。所定のダイは一定の
材料剪断長と一定の厚みの原材料とを有する。このこと
から、ダイの総トン数あるいは部品の剪断または成形に
必要な力が計算できる。従来のプレス寸法決定は方程式
[剪断長さ(インチ)][厚さ(インチ)][S.(ポ
ンド/インチ2)]=剪断荷重(ポンド)を用いて計算
したときの”静的”ダイ剪断荷重に基づく。
2. Description of the Related Art A conventional method for calculating the total tonnage of a press die is mainly based on a static load calculation method. A given die has a constant material shear length and a constant thickness of raw material. From this, the total tonnage of the die or the force required to shear or form the part can be calculated. Conventional press sizing involves the equation [shear length (inches)] [thickness (inches)] [S. (Lbs / inch2)] = Based on "static" die shear load as calculated using pounds of shear.

【0003】従来はこの荷重(成形と打ち抜きの静的荷
重との加算)が唯一の有意荷重、従ってプレスのピーク
動的荷重と見なされて来た。一般的に、速度が毎分30
0ストローク以下の短い機械では、動的効果はダイ使用
激甚度に大きくは影響しない。しかしプレス速度が上が
ると、その他のいくつかの動的効果が現れ、それらによ
り、従来の静的計算値の上に実際の剪断荷重により生じ
る増加に加えて、付加的なプレス荷重を生じる。多くの
場合、これらの動的荷重はピーク動的荷重として剪断荷
重より大きくなる。いっそう大きい実効剪断荷重に加
え、プレス速度の上昇につれて追加衝撃力が生じ、これ
がさらにプレス機構の振動に影響する。
Conventionally, this load (the sum of the forming and punching static loads) has been regarded as the only significant load, and therefore the peak dynamic load of the press. Generally, the speed is 30 minutes per minute
For short machines below zero stroke, the dynamic effects do not significantly affect the severity of die use. However, as the pressing speed increases, several other dynamic effects appear, which result in additional press loads in addition to the increase caused by the actual shear load over conventional static calculations. In many cases, these dynamic loads will be greater than the shear loads as peak dynamic loads. In addition to higher effective shear loads, additional impact forces occur as the press speed increases, which further affects the vibration of the press mechanism.

【0004】経験を通して、プレス速度の上昇につれて
静的荷重に対する衝撃力の拡大と共に低速では存在しな
い幾つかの追加荷重が現れることが判明した。実際に
は、多くのプレス作業者、生産管理者または所有者がそ
の存在を必ずしも知る必要のない、追加的なダイ荷重パ
ラメータについていくつかの異なる原因がある。高速に
おいては、プレスの容量を超えていなくても、部品を製
作するのにプレスはいっそう大きい力を必要とし、翻っ
てこれがいっそう厳しい別の振動条件を創り出す。
[0004] Experience has shown that as the press speed increases, some additional loads that do not exist at low speeds appear with the increase in impact force against static loads. In practice, there are several different causes for additional die load parameters that many press operators, production managers or owners do not necessarily need to know about their existence. At high speeds, even if the capacity of the press is not exceeded, the press requires more force to produce the part, which in turn creates another more severe vibration condition.

【0005】高いプレス速度では、プレス構造内に、荷
重がいっそう急速に印加され急速に解放されるので、一
般的に遙かに強い衝撃波が生まれ、これはプレス構造を
通じて消散される。プレス速度の増加により、下死点位
置上の任意の所定点におけるスライド速度が増大し、そ
れにより原材料上の打ち抜き衝撃力が増加する。これら
の衝撃力増加は速度の自乗に関係する。従って、プレス
速度はプレス振動を増加する幾つかの因子の一つであ
る。高速におけるプレス運転により、いっそう激しい振
動がプレスを通じて伝達される。
[0005] At higher press speeds, as the load is more rapidly applied and released within the press structure, a much stronger shock wave is generally created, which is dissipated through the press structure. The increase in press speed increases the slide speed at any given point on the bottom dead center position, thereby increasing the punch impact on the raw material. These impact increases are related to the square of the velocity. Thus, press speed is one of several factors that increase press vibration. Due to the press operation at high speed, more intense vibrations are transmitted through the press.

【0006】プレス振動に影響する第二の因子は、プレ
スに対する衝撃力と荷重を増大させるストローク長であ
る。第三因子は下死点上でのダイパンチとストリッパプ
レートとの接触距離である。これらの要素が下死点上の
高いところで接触するほど、衝撃速度が大きくなり、従
って、振動水準が厳しくなる。
The second factor affecting press vibration is the stroke length which increases the impact force and load on the press. The third factor is the contact distance between the die punch and the stripper plate at the bottom dead center. The higher these elements make contact on the bottom dead center, the greater the impact velocity and, therefore, the more severe the vibration level.

【0007】プレス振動増加に関連する別の因子は、部
品製造中に解放される蓄積エネルギである。ダイの装荷
中にプレス構造にたわみが起こる。原材料がスナップ・
スルーと呼ぶ貫通破砕されると蓄積されたたわみエネル
ギの解放がプレス構造を通じて振動衝撃波を送る。解放
された蓄積エネルギはまたスライドを下向きに加速する
能力を有し、これがダイ打ち抜きを原材料の中にいっそ
う深く貫通させる。印加する荷重の増大につれ、プレス
構造内の応力とたわみの大きさも増大するので、エネル
ギ解放量の増加と振動の増大とを生じる。
Another factor associated with increased press vibration is the stored energy released during part manufacturing. The deflection of the press structure occurs during loading of the die. Raw materials are snap
The release of the stored deflection energy when punctured, referred to as through, sends an oscillating shock wave through the press structure. The released stored energy also has the ability to accelerate the slide downward, which allows the die punch to penetrate deeper into the raw material. As the applied load increases, the magnitude of stress and deflection in the press structure also increases, resulting in increased energy release and increased vibration.

【0008】プレス構造と振動とに影響するさらに別の
因子は、フラットニング・ステーションまたはストップ
・ブロックの使用である。これらの要素をダイに用いる
と、余分な荷重と衝撃力が現れる。プレス速度の増加に
つれ、自然にプレス・シャットハイトが接近し、これ
は、ストップ・ブロックを使用していると、大きい荷重
を加える結果となる。プレス・シャットハイトは、プレ
ス速度の増加につれ、発達する慣性力のため自然に接近
する。
[0008] Yet another factor affecting press structure and vibration is the use of flattening stations or stop blocks. When these elements are used in a die, extra loads and impacts appear. As the press speed increases, the press shut height naturally approaches, which results in higher loads when using stop blocks. The press shut height naturally approaches due to the developing inertial force as the press speed increases.

【0009】さらに別の因子は熱的シャットハイト効果
である。ここでも、速度の増加につれ、プレスのクラン
ク軸とその他のベアリング空隙内で潤滑油の粘性剪断が
生じる。潤滑油の剪断から生じる熱は、プレス構造と駆
動接続とを通じて伝導され、シャットハイトを寸法的に
いっそう深く近づける。
[0009] Yet another factor is the thermal shut height effect. Again, as the speed increases, viscous shearing of the lubricant occurs in the press crankshaft and other bearing gaps. Heat resulting from the shearing of the lubricating oil is conducted through the press structure and the drive connection, bringing the shut height closer in dimension.

【0010】このように、プレス運転中に生じる上述の
動的効果はプレス構造中に誘起される荷重と全体振動と
を増大し、それらすべてはプレス速度の増加とともに増
大する。
Thus, the above-described dynamic effects that occur during press operation increase the loads and overall vibrations induced in the press structure, all of which increase with increasing press speed.

【0011】動的荷重の増加により生じた振動応力の増
大は、プレス構造に多くの問題を生じ得る。長期的動的
荷重の増加に無知であるか無視すると、長い間にはプレ
ス構造またはその部品の至る所にある鋳造品に割れ目が
発達することがある。連結ロッド、クランク軸、クラウ
ン、スライドおよびダイナミック・バランスのような構
造物と構成部品の破損が報告されており、すべての場合
に、振動激甚度を、現場保守故障データにより、生産中
にプレス構造上で測定した明確な閾(しきい)値振動激
甚度水準の開発に相関させることが出来た。一定の定義
可能な振動激甚度水準において応力増大水準が現れ、従
ってプレスに関する保守過酷度増加問題が生じる。
[0011] The increased vibrational stress caused by the increased dynamic load can cause a number of problems with the press structure. Ignoring or neglecting the increase in long-term dynamic loads, cracks can develop in the cast structure or castings throughout its components over time. Damage to structures and components such as connecting rods, crankshafts, crowns, slides and dynamic balances has been reported, and in all cases, the severity of vibrations has been reduced by the maintenance This could be correlated with the development of the above-defined clear threshold oscillation severity levels. At certain definable vibration severity levels, stress build-up levels will appear, thus creating a maintenance severity problem for the press.

【0012】プレスの相対寿命が、この期間中に経験し
た振動激甚度水準の累積効果から、このように判定出来
る。持続時間が比較的短かければ、プレスは大きい構造
的破損なしに高い振動水準に耐えられる。またプレス
は、低い振動水準には、持続時間がどうであろうと、構
造的破損を生じることなく確実に耐えられる。
The relative life of the press can thus be determined from the cumulative effects of the severity of vibration experienced during this period. If the duration is relatively short, the press can withstand high vibration levels without major structural damage. Also, the press can reliably withstand low vibration levels, whatever the duration, without causing structural damage.

【0013】しかし、連続運転であろうと間欠運転であ
ろうと長期間にわたる中位から高位の振動激甚度水準の
結果としての増大応力状態でプレスを運転したときは、
累積的な構造的破損が起こる。この破損は早期段階では
必ずしも明白でないが時間とともにあらわれはじめる。
However, when operating the press in an increased stress condition as a result of medium to high vibration severity levels for extended periods of time, whether continuous or intermittent,
Cumulative structural failure occurs. This damage, which is not always obvious at an early stage, begins to appear over time.

【0014】先行技術の振動監視システムは、部品劣化
の進行を評価する試みのために、幾つかの明確な部品位
置における相対水準の定期的無負荷点検により、無負荷
反応水準を決定する必要がある。
Prior art vibration monitoring systems need to determine the no-load response level by periodic unloading of the relative levels at several well-defined component locations in an attempt to assess the progress of component degradation. is there.

【0015】本技術に必要なのものは、実際の生産中に
実際に印加される振動の激甚度水準を測定する可搬式装
置で、これによりプレス運転者、工具技術者、生産管理
者、または所有者は、加速度計を用いるプレスRMS速
度の測定と、対応する運転振動激甚度水準と振動激甚度
識別帯チャートとの比較を通じてダイ使用の実際の振動
激甚度水準を監視することにより、検知された速度と荷
重の任意の組み合わせにおけるプレス運転の長期的信頼
性効果を知ることが出来る。
What is needed in the art is a portable device that measures the severity level of vibrations that are actually applied during actual production, thereby providing a press operator, tool technician, production manager, or owner. The operator was detected by monitoring the actual vibration severity level of the die use through measuring the press RMS speed using an accelerometer and comparing the corresponding driving vibration severity level with the vibration severity identification band chart. It is possible to know the long-term reliability effect of the press operation at any combination of speed and load.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、所定設計の
プレスについて、その生産運転中のプレスの動的荷重/
速度振動激甚度許容量の鑑定のためのおよびプレス/ダ
イの長期運転信頼性判定のための方法と装置とを提供す
ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a press of a given design, which has a dynamic load /
It is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for assessing the allowable amount of velocity vibration severity and for determining the long-term operation reliability of a press / die.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明は、プレス状態を
測定するための機械プレスに装着可能な携帯型装置であ
って:前記装置が;プレス状態を測定し対応する信号を
発生するための加速度計と、前記対応信号の処理のため
に前記加速度計に接続されて前記対応信号を処理するた
めの携帯型信号処理手段とを含み:前記信号処理手段
が;プレス加速度信号計算のための加速度処理手段と、
プレス速度信号計算のための速度処理手段と、プレス変
位信号計算のための変位処理手段と、前記計算信号の少
なくとも一つを表示するための表示手段と、前記加速度
処理手段と速度処理手段と変位処理手段とをともに接続
し、操作者が前記計算信号の一つを前記表示手段に入力
するため選択出来るスイッチと、を含むことを特徴とす
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a portable device mountable on a mechanical press for measuring a press condition, said device comprising: a device for measuring a press condition and generating a corresponding signal. An accelerometer and portable signal processing means connected to the accelerometer for processing the corresponding signal for processing the corresponding signal; the signal processing means comprising; an acceleration for calculating a press acceleration signal; Processing means;
Speed processing means for press speed signal calculation, displacement processing means for press displacement signal calculation, display means for displaying at least one of the calculation signals, acceleration processing means, speed processing means and displacement And a switch which is connected to the processing means and which can be selected by an operator to input one of the calculation signals to the display means.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】いっそう明確には、本発明の手順
は、加速度計センサの使用により、実際のダイ使用の振
動激甚度水準を測定し、これらの測定値を電子的に変換
して生じたプレス運転信頼性に関する識別帯を鑑定す
る。このシステムは、プレス生産運転中に振動激甚度識
別帯を報告する。こうして確定した識別帯はプレスRM
S速度振動激甚度水準を、特定のプレスに関する潜在的
な長期運転信頼性に、次のように関連させる。
More specifically, the procedure of the present invention is based on the use of an accelerometer sensor to measure the vibration severity level of actual die use and to convert these measurements electronically. Identify the identification band related to press operation reliability. The system reports vibration severity identification bands during press production operations. The identification band thus determined is Press RM
The S-speed oscillation severity level is related to the potential long-term operational reliability for a particular press as follows.

【0019】 識別帯1:長期信頼性優秀; 識別帯2:長期信頼性良好; 識別帯3:信頼性可(要注意); 識別帯4:長期信頼性は得られぬ。Identification band 1: excellent long-term reliability; identification band 2: good long-term reliability; identification band 3: reliable (needs attention); identification band 4: long-term reliability cannot be obtained.

【0020】実際のプレス生産運転中に、RMS速度振
動を監視し処理して表示する。センサ、これは加速度計
が好適である、をプレスの一つの位置に置く。較正済電
子回路がプレス加速度信号を変換して、プレス速度信
号、プレス変位信号またはRMS速度測定値を、約10
から100ヘルツのロールオフ周波数範囲内で判定す
る。
During the actual press production operation, the RMS speed vibration is monitored, processed and displayed. A sensor, which is preferably an accelerometer, is placed at one location on the press. The calibrated electronics converts the press acceleration signal to provide a press speed signal, press displacement signal or RMS speed measurement of about 10
To within the roll-off frequency range from 100 Hz to 100 Hz.

【0021】本発明は、任意の用途で、任意の材料につ
いて任意の速度で稼働している金属成形プレスの振動激
甚度および長期信頼性の水準に関し助言する。先行の予
防保守振動監視は、無負荷基準水準解析を通じて得られ
た特定要素の基本基準水準に対する無負荷変動を監視す
るのみである。無負荷状態で測定された以前の先行技術
予防保守振動水準は、本振動激甚度監視システムが行う
ようには、実際の生産振動条件を正確に反映しない。
The present invention advises on the severity of vibration and the level of long-term reliability of metal forming presses operating at any speed and for any material in any application. The preceding preventive maintenance vibration monitoring only monitors the no-load variation of the specific element with respect to the basic reference level obtained through the no-load reference level analysis. Previous prior art preventive maintenance vibration levels measured under no load conditions do not accurately reflect actual production vibration conditions, as does the present vibration severity monitoring system.

【0022】従って、信頼性のある長期プレス生産操業
のためには、特定のプレスを、プレス振動激甚度が許容
水準になる安全な荷重/速度の動的組み合わせ識別帯内
で運転しなければならない。異なるプレス設計のそれぞ
れは、一定の固有振動消散特性を有しているので、これ
により生産速度と動的荷重の組み合わせの一つの領域内
で長期信頼性をもって安全に運転出来る。
Thus, for reliable long-term press production operations, a particular press must be operated within a safe load / speed dynamic combination identification zone where the severity of the press vibration is acceptable. . Each of the different press designs has constant natural vibration dissipation characteristics, which allows it to operate safely and with long-term reliability within one area of the combination of production speed and dynamic load.

【0023】それぞれの単体プレスを統合コンソールモ
ニタを用いて監視してもよいし、代わりに、複数のプレ
スを単一の携帯式測定装置を用いて監視してもよい。プ
レスは生産中に下記の装置を用いて監視する。
Each single press may be monitored using an integrated console monitor, or alternatively, multiple presses may be monitored using a single portable measuring device. The press is monitored during production using the following equipment.

【0024】本発明は、その一つの形において、プレス
状態の測定のため機械プレスに装着可能な、プレス状態
を測定し対応する信号を発生するための加速度計を含む
携帯型装置と、対応する信号を処理するための携帯型信
号処理手段とを含んで構成される。信号処理手段は対応
信号を処理するため加速度計に接続されており、次の分
岐回路を含む。即ちプレス加速度信号計算用の加速度処
理手段と、プレス速度信号計算用の速度処理手段と、プ
レス変位信号計算用の変位処理手段とである。
The present invention, in one form thereof, corresponds to a portable device that can be mounted on a mechanical press for measuring press conditions and includes an accelerometer for measuring press conditions and generating a corresponding signal. Portable signal processing means for processing signals. The signal processing means is connected to the accelerometer for processing the corresponding signal and includes the following branch circuit. That is, an acceleration processing unit for calculating a press acceleration signal, a speed processing unit for calculating a press speed signal, and a displacement processing unit for calculating a press displacement signal.

【0025】少なくとも一つの計算信号を表示するため
表示手段を使用し、これに加速度と速度と変位との処理
手段を接続するスイッチを取付けて、それにより運転者
が計算信号の一つを表示手段の入力として選択出来るよ
うにする。
The display means is used to display at least one calculated signal, to which a switch connecting the means for processing acceleration, velocity and displacement is attached so that the driver can display one of the calculated signals. So that it can be selected as input.

【0026】表示手段は計算信号の電圧を測定しその電
圧をプレス状態の表現としてデジタルに表示する手段か
ら構成される。加えて、その表示手段には、別々のあら
かじめ定めた印加電圧範囲で光るよう配置された複数の
LEDが含まれており、それにより光ったLEDが表示
手段に入力された信号に関する特定の領域をあらわすよ
うになっている。この領域は特定の振動激甚度識別帯即
ち領域に対応している。LEDはあらかじめ定めた印加
電圧範囲に応じて異なる色で光る。
The display means comprises means for measuring the voltage of the calculation signal and digitally displaying the voltage as a representation of the pressed state. In addition, the display means includes a plurality of LEDs arranged to illuminate in separate, predetermined applied voltage ranges, whereby the illuminated LEDs illuminate a particular area for signals input to the display means. It is meant to represent. This region corresponds to a particular vibration severity identification band or region. The LEDs glow in different colors according to a predetermined applied voltage range.

【0027】本発明は、その別の形において、プレスの
振動激甚度水準を識別帯に分ける方法で視覚的に示す携
帯型監視装置を準備するステップと、プレスにプレスセ
ンサを装着するステップと、そのプレスセンサを監視装
置に接続するステップとを含むプレス内の振動激甚度水
準監視に関する方法から構成される。プレスを作動させ
その振動激甚度を、監視装置上の識別帯の視覚的指示計
に基づいて判定する。
[0027] In another aspect, the invention provides a portable monitoring device that visually indicates the severity of vibration of the press in a manner that divides the severity of the vibration into identification bands; and mounting a press sensor on the press; Connecting the press sensor to a monitoring device. The press is activated and its vibration severity is determined based on the visual indicator of the identification band on the monitoring device.

【0028】本発明は、その別の形において、プレス加
速度計の対応する信号からプレス状態を測定するため
の、機械プレスに装着可能な携帯型装置を含んで構成さ
れる。前記対応信号を処理するための携帯型信号処理手
段が装置に含まれ、この信号処理手段は加速度計と交信
して対応信号を処理する。信号処理手段は、次の処理手
段の少なくとも二つを含む。プレス加速度信号計算用の
加速度処理手段と、プレス速度計算用の速度処理手段
と、プレス変位計算用の変位処理手段とである。信号処
理手段はさらに、前記の計算信号の少なくとも一つを表
示するための手段と、含まれた二つの処理手段を接続し
運転者が計算信号の一つを表示手段への入力として選択
できるようにするスイッチとを含む。
[0028] In another aspect, the invention comprises a portable device mountable on a mechanical press for measuring a press condition from a corresponding signal of a press accelerometer. A portable signal processing means for processing the corresponding signal is included in the device, the signal processing means communicating with the accelerometer to process the corresponding signal. The signal processing means includes at least two of the following processing means. An acceleration processing unit for calculating a press acceleration signal, a speed processing unit for calculating a press speed, and a displacement processing unit for calculating a press displacement. The signal processing means further connects the means for displaying at least one of the calculated signals and the two processing means included so that the driver can select one of the calculated signals as an input to the display means. Switch.

【0029】本発明の先行技術に対する長所は、プレス
所有者が、速度と動的荷重のような各種運転条件の下で
の動的運転の間に生じた振動の長期信頼性への影響を即
座に予測し判定することが出来ることである。
An advantage of the present invention over the prior art is that the press owner can immediately determine the impact on the long term reliability of vibrations generated during dynamic operation under various operating conditions such as speed and dynamic load. That is, it can be predicted and determined.

【0030】本発明の別の長所は、装置が携帯型で可搬
式であり、これにより現場職員が容易且つ効率的にプレ
ス作動を点検できることである。さらに、このシステム
は生産職員または現場職員が数多くの各種のプレスを、
仮のその現場職員が前に見たこともないプレスであって
も、迅速に順に点検出来るようにする。
Another advantage of the present invention is that the device is portable and portable, so that field personnel can easily and efficiently check press operation. In addition, the system allows production or field personnel to perform a number of different presses,
Even if it is a press that the site staff has never seen before, it will be possible to quickly inspect the press in sequence.

【0031】別の長所は、振動激甚度の正確な読みを得
るための設定が事実上不要なことである。現場職員は単
に加速度計をプレス基盤部またはスライド部に装着し、
装置の電源を入れて選んだ表示を読むだけで済む。
Another advantage is that virtually no settings are required to obtain an accurate reading of the severity of the vibration. Field personnel simply attach the accelerometer to the press base or slide,
All you have to do is turn on the device and read the selected display.

【0032】本発明のさらに別の長所は、運転中のプレ
スに装着できることである。振動激甚度水準の判定のた
めプレスを止める必要は全くない。
Yet another advantage of the present invention is that it can be mounted on a running press. There is no need to stop the press to determine the vibration severity level.

【0033】本発明の別の長所は、正と負のピーク値を
監視し特有の自乗平方根(RMS)システム変換器を用
いてその信号水準を直流電圧に変換するための信号処理
回路を含んでいることである。非技術者の職員による使
用のためLED指示計を利用し、これが特定の電圧水準
に接続されていて前記に参照した各種振動激甚度識別帯
を表示する。
Another advantage of the present invention includes a signal processing circuit for monitoring positive and negative peak values and converting the signal level to a DC voltage using a unique root mean square (RMS) system converter. It is that you are. An LED indicator is utilized for use by non-technical personnel and is connected to a particular voltage level to indicate the various vibration severity identification bands referred to above.

【0034】本発明は、機械プレスの現在の運用状態か
ら生じる振動激甚度をほとんど即座に確定することによ
り、多くの先行技術の短所を克服する。このデータは次
いで、生じた危険度をユーザが良く理解し、それにより
プレスをいっそう安全でプレスとダイの寿命の改善を促
進する生産条件の下で運転する指針として利用される。
このデータはまたユーザが計画中の将来の用途に適切な
新プレスを選択する指針としても利用される。
The present invention overcomes many of the shortcomings of the prior art by determining almost immediately the vibration severity resulting from the current operating state of the mechanical press. This data is then used as a guide for the user to better understand the hazards that have arisen and thereby operate the press under production conditions that are more secure and promote improved press and die life.
This data is also used as a guide for the user to select a new press appropriate for the planned future application.

【0035】[0035]

【実施例】上述のおよびその他の本発明の特徴と利点、
およびその達成法は、添付図面と関連しておこなう本発
明の実施例の下記の説明を参照すれば、いっそう明らか
となり本発明が良く理解されよう。
The above and other features and advantages of the present invention,
The manner in which the invention is accomplished will be more apparent and the invention will be better understood with reference to the following description of an embodiment of the invention taken in conjunction with the accompanying drawings.

【0036】対応する参照文字はいくつかの図面全体を
通じて対応する部品を示す。ここに説明した事例は本発
明の好適実施例を一つの形で示したもので、この事例は
いかなる意味でも本発明の範囲を限定するものとは見な
さない。
Corresponding reference characters indicate corresponding parts throughout the several views. The examples set forth herein illustrate one preferred embodiment of the invention in one form, and are not considered to limit the scope of the invention in any way.

【0037】ここで、本発明の振動激甚度監視システム
10を示す図1から図5までを参照する。
Here, reference is made to FIGS. 1 to 5 showing the vibration severity monitoring system 10 of the present invention.

【0038】概観的に、システム10は加速度計12か
らの信号を適切な状態に調整して表示するための信号調
整手段から構成される。こうして得られた信号(即ち、
プレス運転条件に相応し関連する信号)は、三種の別々
の方法で増幅され適切な状態に整えられてプレス変位と
プレス速度とプレス加速度とが得られる。選択されたこ
れらの信号の一つがRMS−直流電圧コンバータ副回路
と共にピーク・ツー・ピーク検出器により適切な状態に
調整される。今や、特定のDC水準において、この信号
は、次いで電圧計により表示され加えて特定の電圧水準
で光るよう設計されたLED列上に表示され、それによ
り信号の固有の型を示す。これらのLEDが光ると振動
激甚度水準のどの識別帯が加速度計12により現在検出
されているかを示す。
In general, the system 10 comprises signal conditioning means for conditioning and displaying the signal from the accelerometer 12 in an appropriate state. The signal thus obtained (ie,
The signals corresponding to the press operating conditions) are amplified in three different ways and trimmed in an appropriate manner to obtain the press displacement, press speed and press acceleration. One of these selected signals, together with the RMS-to-DC voltage converter subcircuit, is conditioned by a peak-to-peak detector to the appropriate state. Now, at a particular DC level, this signal is then displayed by a voltmeter and displayed on a string of LEDs designed to glow at a particular voltage level, thereby indicating the unique type of signal. When these LEDs illuminate, it indicates which discrimination band of the severity level is currently being detected by the accelerometer 12.

【0039】システム10用の動作電力は、電力を従来
の設計と利用法のマキシムM773/M743直流電圧
整流器(示さず)により整流された5ボルトで作動する
電池または電池パックから得る。これらの型の整流器は
+/−15ボルトと24ボルトの直流電力を発現する能
力がある。交流アダプタ/変圧器および類似品のような
その他の代替電源も同等に動作する。システム10は小
型携帯式で、操作者が片手で持ち運ぶのに適したものと
する。
The operating power for the system 10 is derived from a battery or battery pack operating at 5 volts rectified by a conventional design and usage Maxim M773 / M743 DC voltage rectifier (not shown). These types of rectifiers are capable of producing +/- 15 volts and 24 volts DC power. Other alternative power sources, such as AC adapters / transformers and the like, work equally well. The system 10 is small and portable and suitable for carrying by an operator with one hand.

【0040】ここで特に図1と図3の概略図を参照する
と、システム10を作動させその各種作動モードを選択
するために単一のスライド・スイッチ14を用いる。ス
イッチ14は三位置マルチスロースイッチである。作動
モードは電池の接続が外れているとき、電源が切れてい
るとき、または電池電圧が低いときは作動しない。電源
(示さず)には、従来設計の整流器回路と電圧制御回路
とが含まれており、システム10を作動させる電力の出
力電圧を提供する。導線16として示した電源は24ボ
ルトで動作する。定電流ダイオード18が加速度計12
への電力を供給する。
Referring now specifically to the schematic diagrams of FIGS. 1 and 3, a single slide switch 14 is used to operate the system 10 and select its various modes of operation. Switch 14 is a three-position multi-throw switch. The operation mode does not operate when the battery is disconnected, the power is turned off, or the battery voltage is low. The power supply (not shown) includes a rectifier circuit and a voltage control circuit of a conventional design, and provides an output voltage of the power that operates the system 10. The power supply shown as conductor 16 operates at 24 volts. The constant current diode 18 is the accelerometer 12
To supply power to.

【0041】システム10は、加速度計12が作成する
入力信号の発生により動作しはじめる。加速度計12は
機械プレス(示さず)の基盤部またはスライド部に接続
または装着される。プレスの作動中、その加速度が加速
度計12に出力信号を発生させる。この出力信号は、接
合点90への試験導線またはジャンパー・ケーブルによ
りシステム10に入力される。
System 10 begins to operate upon the generation of an input signal generated by accelerometer 12. The accelerometer 12 is connected or mounted on the base or slide of a mechanical press (not shown). During operation of the press, its acceleration causes the accelerometer 12 to generate an output signal. This output signal is input to system 10 by a test lead or jumper cable to junction 90.

【0042】また、監視作業をはじめるのにプレス作動
を止める必要はなく、プレス作動中に接続または装着す
る場合は、加速度計12はプレス基盤部のような、プレ
スの非回転部分または非往復運動部分に接続または装着
する。
In addition, it is not necessary to stop the press operation to start the monitoring operation, and when connecting or mounting during the press operation, the accelerometer 12 is used for the non-rotating portion or the non-reciprocating motion of the press such as the press base. Connect or attach to the part.

【0043】信号処理サブシステムの第一機能ブロック
は、演算増幅器(OP AMP)22から構成される第
二次ハイパスフィルタ20のそれである。システム10
に使用される演算増幅器の大部分はナショナル・セミコ
ンダクタ会社から入手出来るLF347Nクワド演算増
幅器型のものである。第二次ハイパスフィルタ20の出
力は接合点24に加わる。
The first functional block of the signal processing subsystem is that of a second-order high-pass filter 20 composed of an operational amplifier (OP AMP) 22. System 10
Most of the operational amplifiers used in the LF347N quad operational amplifier type available from National Semiconductor Company. The output of the secondary high-pass filter 20 is applied to a junction 24.

【0044】本願において、ハイパスフィルタは与えら
れた周波数以下の周波数を減衰する電気的フィルタを意
味すると定義する。同様にローパスフィルタは与えられ
た周波数以上の周波数を減衰する電気的フィルタを意味
すると定義する。電力整流器(示さず)からの正と負の
15ボルトを本発明の演算増幅器の駆動に使用する。
In the present application, a high-pass filter is defined to mean an electric filter that attenuates frequencies below a given frequency. Similarly, a low-pass filter is defined to mean an electrical filter that attenuates frequencies above a given frequency. Fifteen positive and negative volts from a power rectifier (not shown) are used to drive the operational amplifier of the present invention.

【0045】結合された抵抗と容量と共に示したこの第
二次ハイパスフィルタ20は、概略周波数1.0Hzに
おいてほぼ0.0Dbの利得を有する。大部分の特定抵
抗値と特定容量値は、利用する演算増幅器の仕様と基本
的電気技術書とから容易に定められるので、示していな
い。容易に決められない特定項目は、利用するハイパス
フィルタの周波数と利得と次元とである。
This secondary high-pass filter 20, shown with coupled resistance and capacitance, has a gain of approximately 0.0 Db at a frequency of approximately 1.0 Hz. Most of the specific resistance values and specific capacitance values are not shown because they are easily determined from the specifications of the operational amplifier to be used and the basic electric technology manual. Specific items that cannot be easily determined are the frequency, gain, and dimension of the high-pass filter to be used.

【0046】接合点24において第二次ハイパスフィル
タ20から出現し調整された信号は、導線26を通って
渡され、監視するプレスの加速度をあらわす。この信号
は、前述と同一の型の演算増幅器30を用いた第一次ハ
イパスフィルタ28に渡される。このハイパスフィルタ
は、概略周波数1.0Hzにおいてほぼ利得0.5Db
を有する。導線26を介して第一次ハイパスフィルタ2
8が受け取った信号はそこで整えられ出力導線32を通
ってスイッチ14の一つの接点に送られる。
The conditioned signal emerging from the secondary high pass filter 20 at junction 24 is passed through conductor 26 and represents the acceleration of the press to be monitored. This signal is passed to a primary high-pass filter 28 using an operational amplifier 30 of the same type as described above. This high-pass filter has a gain of approximately 0.5 Db at a frequency of approximately 1.0 Hz.
Having. Primary high-pass filter 2 via conductor 26
The signal received by 8 is then trimmed and sent through output lead 32 to one contact of switch 14.

【0047】再び接合点24から出発して、システム10の
速度積分手段を説明する。この副回路は、抵抗と容量の
接続により概略周波数0.7 Hzにおいてほぼ利得1.3 Dbを
有する積分器を生じるよう設定した、前述の型の演算増
幅器34からはじまる。この整えられた信号は並列に配列
した二つの容量36を通過する。この信号は次いで、前述
の型の演算増幅器40を含む第一次ハイパスフィルタ38を
通過する。この第一次ハイパスフィルタ38は、概略周波
数1.0 Hzにおいてほぼ利得1.0 Dbを有する。第一次ハイ
パスフィルタ38からの出力信号は、導線42を通って接合
点44に送られる。
Starting from the junction 24 again, the speed integration means of the system 10 will be described. This sub-circuit starts with an operational amplifier 34 of the type described above, which is set up by a resistor and capacitor connection to produce an integrator having a gain of approximately 1.3 Db at a frequency of approximately 0.7 Hz. This trimmed signal passes through two capacitors 36 arranged in parallel. This signal then passes through a first order high pass filter 38 which includes an operational amplifier 40 of the type described above. This primary high-pass filter 38 has a gain of approximately 1.0 Db at a frequency of approximately 1.0 Hz. The output signal from the primary high-pass filter 38 is sent to junction 44 through conductor 42.

【0048】速度積分分岐回路の解析を続けると、接合
点44に到達した信号は前述の型の演算増幅器48を含
む第二次ハイパスフィルタ46に印加される。この第二
次ハイパスフィルタ46への容量と抵抗の特別の配置
が、概略周波数30.0Hzにおいてほぼ利得0.0D
bを有するフィルタの形成に必要な規準を規定する。こ
れは、プレス慣性により生じた不平衡プレス運動効果を
除去し、速度測定の間に干渉したり算入されたりしない
ようにする。
Continuing the analysis of the speed integrating branch circuit, the signal arriving at junction 44 is applied to a second order high pass filter 46 which includes an operational amplifier 48 of the type described above. This special arrangement of capacitance and resistance in the secondary high-pass filter 46 results in a gain of approximately 0.0D at an approximate frequency of 30.0 Hz.
Defines the criteria required to form a filter with b. This eliminates unbalanced press motion effects caused by press inertia, and does not interfere or be accounted for during speed measurements.

【0049】第二次ハイパスフィルタ46からのこの出
力は次いで前述と同じ型の演算増幅器52を含む第一次
ハイパスフィルタ50への入力として印加される。演算
増幅器52の正極性ピンには、両端58と60を有する
電位差計56に接続された抵抗器54が設けてあり、電
位差計の一端の電位は負の15ボルトで他端は正の15
ボルトになっている。電位差計56により較正中の回路
零点規正が出来る。第一次ハイパスフィルタ50は、概
略周波数30.0Hzにおいてほぼ利得1.4Dbを有
する。
This output from the secondary high pass filter 46 is then applied as an input to a primary high pass filter 50 that includes an operational amplifier 52 of the same type as previously described. The positive terminal of the operational amplifier 52 is provided with a resistor 54 connected to a potentiometer 56 having both ends 58 and 60. The potential of one end of the potentiometer is negative 15 volts and the other end is positive 15 volts.
It is a bolt. The potentiometer 56 allows the circuit zero point to be set during calibration. The first-order high-pass filter 50 has a gain of approximately 1.4 Db at a frequency of approximately 30.0 Hz.

【0050】先立つ一連の演算増幅器により調整された
この出力信号は、次いで導線62を通ってスイッチ14の接
点に出力される。導線62を通ってスイッチ14に到達した
信号は、加速度計12を用いて測定したプレスの速度信号
をあらわす。システム10の変位積分手段を、接合点44に
おいて速度積分分岐回路から分岐する第三分岐回路とし
て示す。接合点44に装着された導線66が変位副回路64へ
の入力線である。プレス変位副回路64には直列に接続し
た三個の演算増幅器 68と70と72とがあり、標準構成の
それ自体の結合抵抗と容量とを有する。演算増幅器 68
と70と72のそれぞれは、上述の同じLF347Nクワド演算増
幅器である。
This output signal, conditioned by a preceding series of operational amplifiers, is then output through line 62 to the contacts of switch 14. The signal arriving at switch 14 through conductor 62 represents the speed signal of the press measured using accelerometer 12. The displacement integration means of the system 10 is shown as a third branch circuit branching off at the junction 44 from the velocity integration branch circuit. The conductor 66 attached to the junction 44 is the input line to the displacement sub-circuit 64. The press displacement sub-circuit 64 has three operational amplifiers 68, 70 and 72 connected in series and has its own coupling resistance and capacitance in a standard configuration. Operational amplifier 68
And 70 and 72 are the same LF347N quad operational amplifier described above.

【0051】演算増幅器68は概略周波数0.7Hzに
おいてほぼ利得0.0Dbを有するハイパスフィルタに
形成する。演算増幅器68の出力は変位積分器76に入
力として印加される。この変位積分器76は概略周波数
0.7Hzにおいてほぼ利得0.7Dbを有する演算増
幅器70を利用する。この変位積分器76の出力は次い
で演算増幅器72を利用する第一次ハイパスフィルタ7
8に入力として印加される。このフィルタは概略周波数
3.0Hzにおいてほぼ利得0.8Dbを有する。演算
増幅器68と70と72とから構成されるこの副回路6
4の出力は導線80を通じてスイッチ14の接点に印加
される。この信号は加速度計12により監視されたプレ
スに関する変位をあらわす。
The operational amplifier 68 is formed as a high-pass filter having a gain of approximately 0.0Db at a frequency of approximately 0.7 Hz. The output of operational amplifier 68 is applied as an input to displacement integrator 76. The displacement integrator 76 utilizes an operational amplifier 70 having a gain of approximately 0.7 Db at a frequency of approximately 0.7 Hz. The output of the displacement integrator 76 is then applied to the primary high-pass filter 7 utilizing an operational amplifier 72.
8 is applied as an input. This filter has a gain of approximately 0.8 Db at a frequency of approximately 3.0 Hz. This sub-circuit 6 comprising operational amplifiers 68, 70 and 72
The output of 4 is applied to the contact of switch 14 via conductor 80. This signal represents the displacement with respect to the press monitored by the accelerometer 12.

【0052】スイッチ14を経由してユーザーが選択し
た信号に従って、導線32からの加速度、導線62から
の速度または導線80からの変位のいずれかが、スイッ
チ14を通って導線82に沿い前述の型の演算増幅器8
6を含む第二次ローパスフィルタ84に印加される。こ
のフィルタは概略周波数1.0キロヘルツにおいてほぼ
0.0Dbの利得を有する。この第二次ローパスフィル
タ84の出力は導線88に沿って、図3と図4に示すよ
うにシステム10の検出器と表示副区画に渡される。
Depending on the signal selected by the user via switch 14, either the acceleration from lead 32, the velocity from lead 62, or the displacement from lead 80 may be passed through switch 14 along lead 82 to form the aforementioned type. Operational amplifier 8
6 is applied to a second-order low-pass filter 84. This filter has a gain of approximately 0.0Db at a frequency of approximately 1.0 kilohertz. The output of this secondary low-pass filter 84 is passed along line 88 to the detector and display sub-compartments of system 10 as shown in FIGS.

【0053】検出器副回路の説明の前に、システム10
は、加速度計12からの閉回路または開回路を表示する
追加回路を有することを理解するのが大切である。接合
点90から、図1に示すように、信号水準が開回路検出
器92と閉回路検出器94の双方に渡される。これらの
検出器92と94のそれぞれは、LN339Nクワド・
コンパレータICの一部を利用する。接合点90から到
達する信号は、入力電力24ボルトに匹敵するときは開
回路を、約3ボルトに匹敵するときは閉回路を示す。コ
ンパレータIC96が開回路を検出すると、付属するL
ED98を光らせる。コンパレータ66が閉回路を検出
すると、LED100を光らせる。
Before describing the detector subcircuit, the system 10
It is important to understand that has an additional circuit that indicates a closed or open circuit from the accelerometer 12. From junction 90, the signal level is passed to both an open circuit detector 92 and a closed circuit detector 94, as shown in FIG. Each of these detectors 92 and 94 is an LN339N quad.
A part of the comparator IC is used. The signal arriving from junction 90 indicates an open circuit when comparable to 24 volts input power and a closed circuit when comparable to approximately 3 volts. When the comparator IC 96 detects an open circuit, the attached L
Turn on ED98. When the comparator 66 detects a closed circuit, the LED 100 is illuminated.

【0054】ここで図3と図4とを参照し、検出部処理
手段101を説明する。整えられた信号が導線88を通
じてフィルタ副回路から渡されると、その信号は分岐回
路102と104と106とに入力される。
Here, the detecting section processing means 101 will be described with reference to FIGS. Once the trimmed signal is passed from the filter sub-circuit via conductor 88, the signal is input to branch circuits 102, 104 and 106.

【0055】正ピーク検出器と負ピーク検出器との分岐
回路102と104の双方はそれぞれ、前述のLF34
7Nクワド演算増幅器を利用する。正ピーク検出器、分
岐回路102は、ダイオード112により図示(図3)
した方向に直列に接続された演算増幅器108と110
とを含む。この正ピーク検出器からの出力は導線114
に加えられる。副回路は、導線88を通じて導入された
実質的正弦波信号の正のピーク値を検出する。
Both the positive peak detector and the negative peak detector branch circuits 102 and 104 are connected to the LF 34, respectively.
Utilizes a 7N quad operational amplifier. The positive peak detector and the branch circuit 102 are illustrated by a diode 112 (FIG. 3).
Operational amplifiers 108 and 110 connected in series in the direction
And The output from this positive peak detector is
Is added to The sub-circuit detects the positive peak value of the substantially sinusoidal signal introduced through conductor 88.

【0056】同様に、負ピーク検出器分岐回路104は
ダイオード112により図示した方向に直列に接続され
た演算増幅器114と116とを含む。副回路104
は、導線88を通じて導入された実質的正弦波信号の負
のピーク値を検出する。リセット・スイッチ120が、
ダイオード112と演算増幅器110の接合点と、ダイ
オード118と演算増幅器116の接合点とを結ぶ。こ
のリセット・スイッチは正と負のピーク保護分岐回路1
02と104の双方を零点校正する。
Similarly, negative peak detector branch circuit 104 includes operational amplifiers 114 and 116 connected in series by diodes 112 in the direction shown. Sub-circuit 104
Detects the negative peak value of the substantially sinusoidal signal introduced through conductor 88. The reset switch 120
A junction between the diode 112 and the operational amplifier 110 and a junction between the diode 118 and the operational amplifier 116 are connected. This reset switch is a positive and negative peak protection branch circuit 1.
Zero calibration is performed for both 02 and 104.

【0057】負ピーク検出器の出力信号は導線122に沿
って演算増幅器 124に導かれる。演算増幅器 124は正と
負のピーク検出器分岐回路の間の差の絶対値を計算す
る。この差の絶対値はピーク・ツー・ピークとして参照
される。スイッチ14が変位を選択しているとき、演算増
幅器 124は測定したプレス振動のピーク・ツー・ピーク
変位を判定し対応する信号を出力する。スイッチ14が加
速度を選択しているとき、演算増幅器 124は測定したプ
レス振動のピーク・ツー・ピーク加速度を判定し対応す
る信号を出力する。この素子からの出力は次いで導線12
6を通じてスイッチ14の二つの接点128と130に印加され
る。
The output signal of the negative peak detector is conducted along line 122 to an operational amplifier 124. Operational amplifier 124 calculates the absolute value of the difference between the positive and negative peak detector branches. The absolute value of this difference is referred to as peak-to-peak. When the switch 14 is selecting displacement, the operational amplifier 124 determines the peak-to-peak displacement of the measured press vibration and outputs a corresponding signal. When switch 14 is selecting acceleration, operational amplifier 124 determines the measured peak-to-peak acceleration of the press vibration and outputs a corresponding signal. The output from this element is then
Through 6 is applied to the two contacts 128 and 130 of the switch 14.

【0058】図4に示すように、スイッチ14の接点1
28はピーク・ツーピーク加速度信号を与え、接点13
0はピーク・ツー・ピーク変位信号を与える。
As shown in FIG. 4, the contact 1 of the switch 14
28 provides a peak-to-peak acceleration signal,
0 gives a peak-to-peak displacement signal.

【0059】前に戻って図3の正ピーク検出器分岐回路
102を参照すると、導線114から、回路過負荷検出
器131がLM339Nクワド・コンパレータ132を
利用している。過負荷信号が導線114上にあらわれる
と、検出器131がLED134を光らせる。使用する
加速度計12と利用する演算増幅器の型によって、回路
の過負荷閾(しきい)値は変動する。
Referring back to the positive peak detector branch circuit 102 of FIG. 3, from lead 114, the circuit overload detector 131 utilizes an LM339N quad comparator 132. When an overload signal appears on lead 114, detector 131 causes LED 134 to illuminate. Depending on the accelerometer 12 used and the type of operational amplifier used, the overload threshold of the circuit will vary.

【0060】図3はシステム10に使用される別の検出
器を示す。LM339Nクワド・コンパレータを使用す
る電池電圧低下検出器136は、特定の入力値と抵抗値
の選択を通じて電源、つまり電池が閾(しきい)値を下
回っているか否かを判定する。電源、つまり電池、が特
定電圧範囲外にあると、電圧低下指示計LED138が
光る。
FIG. 3 shows another detector used in the system 10. A low battery detector 136 using the LM339N quad comparator determines whether the power supply, or battery, is below a threshold through selection of specific input values and resistance values. When the power supply, ie, the battery, is out of the specified voltage range, the brownout indicator LED 138 illuminates.

【0061】システム10内の最後の検出器副区画の分
岐は、特有のRMS−直流変換器である。分岐回路10
6は直列に配列した複数の演算増幅器142と144と
146を含み、それらすべては前述の型である。スイッ
チ14が振動を選択しているとき、この分岐回路が測定
したプレスのRMS振動を判定し対応する信号を出力す
る。図3に示すように、ダイオード148の極性は導線
88からの入力信号を全波整流し、変動する信号を明確
な直流電圧水準に変換する。
The last detector subsection branch in system 10 is a unique RMS-to-DC converter. Branch circuit 10
6 includes a plurality of operational amplifiers 142, 144 and 146 arranged in series, all of the aforementioned type. When the switch 14 is selecting vibration, the branch circuit determines the measured RMS vibration of the press and outputs a corresponding signal. As shown in FIG. 3, the polarity of diode 148 provides full wave rectification of the input signal from lead 88 and converts the varying signal to a well-defined DC voltage level.

【0062】この直流電圧水準は各種の抵抗値と容量値
を通って演算増幅器146に供給され、これがこの水準
の時間的に平均し、加速度計12が検知したままのプレ
ス振動に同等のRMS(自乗平均平方根)を計算する。
演算増幅器142と144と146の出力は特有のRM
S−直流変換値を作成しそれを導線150に送る。
This DC voltage level is supplied to the operational amplifier 146 through various resistance values and capacitance values, and this is averaged over time to obtain an RMS (RMS) equivalent to the press vibration detected by the accelerometer 12. Root mean square).
The outputs of the operational amplifiers 142, 144 and 146 have a specific RM
Create an S-DC conversion value and send it to conductor 150.

【0063】図4を参照すると、この特有のRMS信号
は導線150を通じて前述の型の零点規正演算増幅器1
52に渡される。較正中に可変電位差計154を用いて
回路の零点較正が出来る。この零点較正段階からの出力
はこの特有のRMS信号を伝える導線155に沿ってL
ED156の列とスイッチ14の接点170とに送られ
る。
Referring to FIG. 4, this particular RMS signal is applied via lead 150 to a zero reference operational amplifier 1 of the type described above.
52. Zero calibration of the circuit can be performed using the potentiometer 154 during calibration. The output from this zero calibration stage is L along line 155 that carries this particular RMS signal.
It is sent to the row of the ED 156 and the contact 170 of the switch 14.

【0064】LED156の列は、この実施例において
は、四個のLED 160と162と164と166を
含み、これらは、発明の背景および本発明の譲受人に譲
渡された米国特許5,094,107号に記述されたよ
うな振動激甚度水準の四個の識別帯に対応する。この米
国特許5,094,107号の明細書は参照文献により
ここに明確に合併した。
The row of LEDs 156, in this embodiment, includes four LEDs 160, 162, 164, and 166, which are background of the invention and US Pat. No. 5,094, assigned to the assignee of the present invention. No. 107 corresponds to four discrimination bands of the vibration severity level. The specification of U.S. Pat. No. 5,094,107 is expressly incorporated herein by reference.

【0065】図5に示すように、振動激甚度識別帯1か
ら4は、それぞれLED 160と162と164と1
66のいずれかの点灯により表示される。導線155を
通して印加される特有のRMS信号に従って、四個のコ
ンパレータIC 168、LM339Nクワド・コンパ
レータIC、がLED 160−166のそれぞれを駆
動する。
As shown in FIG. 5, the vibration severity identification bands 1 to 4 are LEDs 160, 162, 164 and 1 respectively.
It is displayed by lighting any of 66. Four comparator ICs 168, LM339N quad comparator ICs drive each of the LEDs 160-166, according to the unique RMS signal applied through lead 155.

【0066】直列にした抵抗170の特定抵抗値と、接
続点172に加えられた正の15ボルト水準とを基準と
して、154から印加された電圧がこれらの抵抗値によ
りプログラムされた各コンパレータ168の基準値を超
えたとき、各LEDが点灯される。LED 160と1
62と164と166のそれぞれは、図5に示すよう
に、振動激甚度識別帯の四つの水準をあらわす。加え
て、LED 160−166は次の表のような色分けさ
れている。
With reference to the specific resistance value of resistor 170 in series and the positive 15 volt level applied at node 172, the voltage applied from 154 is applied to each comparator 168 programmed with these resistance values. When the reference value is exceeded, each LED is turned on. LED 160 and 1
Each of 62, 164, and 166 represents four levels of the vibration severity identification band, as shown in FIG. In addition, LEDs 160-166 are color coded as shown in the following table.

【0067】 LED表示装置182は、コムトン・モジュテック部品番号BL
102-103から得られる型のような埋め込み電圧計を用い
た数値表示である。このLED表示装置182は導線126また
は導線155のいずれかからそれに入る信号を有し、この
信号が装置面板上に表示される。
[0067] LED display 182 is Comton Modtech part number BL
It is a numerical display using an embedded voltmeter like the type obtained from 102-103. The LED display 182 has a signal entering it from either lead 126 or lead 155, and this signal is displayed on the device faceplate.

【0068】較正は加速度と速度と変位について別々に
行う。既知の振幅と周波数の信号を変換器入力12に入
力する。次いで、LED表示上に正しい読みが表示され
るまで、電位差計を調節する。ハイパスフィルタ28と
50と78とは、加速度と速度と変位をそれぞれ較正す
るための可変利得を含む。入力信号の値と出力表示の値
とは、全回路を通じ、選んだ抵抗値と容量値との関数な
ので、これらの値の一つを選んであれば較正は簡単であ
る。
The calibration is performed separately for acceleration, velocity, and displacement. A signal of known amplitude and frequency is input to the converter input 12. The potentiometer is then adjusted until the correct reading is displayed on the LED display. High pass filters 28, 50 and 78 include variable gain to calibrate acceleration, velocity and displacement, respectively. Since the value of the input signal and the value of the output display are functions of the selected resistance value and capacitance value throughout the entire circuit, the calibration is easy if one of these values is selected.

【0069】加えて、装置10の接続性には、振動激甚
度計算データを中央局または遠隔データ記憶センターに
送るため、変復調装置190(図6)のような付加的な
遠隔送信装置が含められる。装置10は導線192を介
して変復調装置190に接続される。この場合、装置1
0は変復調装置190またはその他の手段、つまり無線
通信機、インターネット、電話系統、局地通信網(LA
N)、広域通信網、を介して加速度測定値もしくは速度
計算値、加速度計算値または変位計算値を遠隔デジタル
記憶装置に送る。遠隔送信装置を経由してデジタル信号
値を送信するには既知の方法を利用する。
In addition, the connectivity of the device 10 includes an additional remote transmitting device, such as a modem 190 (FIG. 6), for transmitting vibration severity calculation data to a central office or remote data storage center. . The device 10 is connected to the modem 190 via a conductor 192. In this case, the device 1
0 indicates a modem 190 or other means, that is, a wireless communication device, the Internet, a telephone system, a local communication network (LA).
N) sending the measured acceleration or calculated speed, calculated acceleration or calculated displacement to the remote digital storage device via the wide area network. Known methods are used to transmit digital signal values via a remote transmitter.

【0070】本発明を好適設計を有するものとして説明
してきたが、本発明は、本開示の精神と範囲内でさらに
変更が可能である。本出願は従って、本発明の一般原理
を利用するあらゆる変形、用法、または翻案を包含する
ことを意図している。さらに本出願は、本発明が関連し
添付する請求項の範囲に入る技術における公知のまたは
慣習的な熟練の範囲内にあるものとして、本開示からの
新発展をも包含することを意図している。
Although the present invention has been described as having a preferred design, the present invention can be further modified within the spirit and scope of the present disclosure. This application is therefore intended to cover any variations, uses, or adaptations of the invention which utilize the general principles of the invention. Further, this application is intended to cover any new developments from the present disclosure, as they fall within the known or customary skill in the art to which this invention pertains and fall within the scope of the appended claims. I have.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の回路の信号フィルタ部分の一つの実施
例を示す概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating one embodiment of a signal filter portion of a circuit of the present invention.

【図2】本発明の回路の信号フィルタ部分の一つの実施
例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing one embodiment of a signal filter portion of the circuit of the present invention.

【図3】正と負の検出回路をRMSから直流への変換部
分とともに本発明の一部を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a part of the present invention together with an RMS-to-DC conversion part of the positive and negative detection circuits.

【図4】表示用指示計とともに明らかにした本発明の一
部を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a part of the present invention clarified together with a display indicator.

【図5】本発明の携帯型装置の正面図である。FIG. 5 is a front view of the portable device of the present invention.

【図6】モデムに接続された本発明の代替実施例の携帯
型装置の正面図である。
FIG. 6 is a front view of a portable device of an alternative embodiment of the present invention connected to a modem.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロバート イー.クレイン アメリカ合衆国,45869 オハイオ,ニ ューブレーメン,イー. フロントスト リート 225 (72)発明者 ケビン ジェー. エバー アメリカ合衆国,45846 オハイオ,フ ォート リカバリー,エヌ. メインス トリート 108 (72)発明者 デビット スクローダー アメリカ合衆国,48503 ミシガン,フ リント,サンセット ドライブ 2801 (56)参考文献 特開 平5−285889(JP,A) 実開 昭55−103529(JP,U) 実開 昭58−36325(JP,U) 米国特許5094107(US,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B30B 15/00 G01H 17/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (72) Inventor Robert E. Crane United States, 45869 Ohio, New Bremen, E. Front Street 225 (72) Inventor Kevin J. Ever United States, 45846 Ohio, Fort Recovery, N. Main Street 108 (72) Inventor David Scroller Sunset Drive 2801, 48503 Michigan, U.S.A. United States (56) References Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-285889 (JP, A) 58-36325 (JP, U) US Patent 5094107 (US, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B30B 15/00 G01H 17/00

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 プレス状態を測定するための機械プレス
に装着可能な携帯型装置であって:前記装置が; プレス状態を測定し対応する信号を発生するための加速
度計と、 前記対応信号の処理のために前記加速度計に接続されて
前記対応信号を処理するための携帯型信号処理手段とを
含み:前記信号処理手段が; プレス加速度信号計算のための加速度処理手段と、 プレス速度信号計算のための速度処理手段と、 プレス変位信号計算のための変位処理手段と、 さらに、それぞれの計算信号の少なくとも一つを表示す
るための表示手段と、 前記加速度処理手段と速度処理手段と変位処理手段とを
ともに接続し、操作者が前記計算信号の一つを前記表示
手段に入力するため選択出来るスイッチと、 を含むことを特徴とする前記装置。
1. A portable device mountable on a mechanical press for measuring a press condition, said device comprising: an accelerometer for measuring a press condition and generating a corresponding signal; Portable signal processing means connected to the accelerometer for processing and processing the corresponding signal, the signal processing means comprising: acceleration processing means for calculating a press acceleration signal; and press speed signal calculation. Processing means for calculating a press displacement signal; display means for displaying at least one of the calculation signals; acceleration processing means, speed processing means and displacement processing Means connected together with a means, the switch being capable of being selected by an operator for inputting one of said calculated signals to said display means.
【請求項2】 前記表示手段が、前記計算信号の電圧を
測定するための手段と、プレス状態をあらわす前記電圧
を表示するための手段と、を含むことを特徴とする請求
項1に記載の装置。
2. The apparatus according to claim 1, wherein said display means includes means for measuring a voltage of said calculation signal, and means for displaying said voltage indicating a pressed state. apparatus.
【請求項3】 前記表示手段が、あらかじめ定めた別々
の印加電圧範囲において光るように配置された複数のLE
Dを含み、それにより光ったLEDが前記表示手段への信号
入力に関する特定の範囲をあらわすことを特徴とする請
求項1に記載の装置。
3. The display device according to claim 1, wherein said display means includes a plurality of LEs arranged so as to emit light in predetermined predetermined applied voltage ranges.
2. The device of claim 1 including D, whereby the illuminated LED represents a specific range for signal input to the display means.
【請求項4】 前記LEDが、あらかじめ定めた印加電圧
範囲に応じて異なる色で光ること、を特徴とする請求項
3に記載の装置。
4. The device according to claim 3, wherein the LEDs shine in different colors according to a predetermined applied voltage range.
【請求項5】 前記加速度処理手段が第一次ハイパスフ
ィルタを含むことを特徴とする請求項1に記載の装置。
5. The apparatus according to claim 1, wherein said acceleration processing means includes a first-order high-pass filter.
【請求項6】 前記速度処理手段が、信号積分器と、第
一次ハイパスフィルタと、第二次ハイパスフィルタと、
第一次ハイパスフィルタと、を直列に含むことを特徴と
する請求項1に記載の装置。
6. The speed processing means comprises: a signal integrator, a first-order high-pass filter, a second-order high-pass filter,
The apparatus of claim 1, comprising: a first-order high-pass filter;
【請求項7】 前記変位処理手段が、信号積分器と、第
一次ハイパスフィルタと、第二次ハイパスフィルタと、
第二の信号積分器と第二の第一次ハイパスフィルタと、
を直列に含むことを特徴とする請求項1に記載の装置。
7. The displacement processing means includes a signal integrator, a first-order high-pass filter, a second-order high-pass filter,
A second signal integrator and a second primary high-pass filter;
2. The device of claim 1 wherein the devices are included in series.
【請求項8】 前記信号処理手段が、前記表示手段に加
えられた高周波信号を減少させる第二次ローパスフィル
タを含むことを特徴とする請求項1に記載の装置。
8. The apparatus according to claim 1, wherein said signal processing means includes a second-order low-pass filter for reducing a high-frequency signal applied to said display means.
【請求項9】 速度処理手段が約30ヘルツを超える周波
数帯を有するハイパスフィルタを含み、それにより低周
波信号が除去されてプレス慣性効果を測定するのを防止
することを特徴とする請求項1に記載の装置。
9. The method of claim 1 wherein the speed processing means includes a high pass filter having a frequency band above about 30 Hertz, thereby removing low frequency signals to prevent measuring press inertia effects. An apparatus according to claim 1.
【請求項10】 請求項1乃至9のいずれか1項に記載
の携帯型監視装置を準備するステップと、 プレスセンサを前記プレスに装着するステップと、 前記プレスセンサを前記携帯型監視装置に接続するステ
ップと、 プレスを作動させるステップと、 前記監視装置上の識別帯の視覚的表示装置に基づいて、
振動激甚度水準を判定するステップと、 を含むことを特徴とするプレスにおける振動激甚度の水
準を監視する方法。
10. The method according to claim 1, wherein
Preparing a portable monitoring device, attaching a press sensor to the press, connecting the press sensor to the portable monitoring device, operating a press, identifying on the monitoring device. Based on the visual display of the band,
Determining a vibration severity level. A method of monitoring a vibration severity level in a press, comprising:
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