JP3618233B2 - プレス機械の診断方法および診断用計測装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は均圧クッション装置を有するプレス機械に係り、特に、均圧状態などを診断する診断方法および診断用計測装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プレス機械の一種に、(a) しわ押え荷重付与手段により所定の下降抵抗が付与されるクッションパッドと、(b) そのクッションパッドに配設されるとともに油圧室が互いに連通させられた複数の均圧用油圧シリンダと、(c) その油圧シリンダ上にそれぞれ配設されるとともに上端部でしわ押え型を支持している複数のクッションピンとを備え、(d) プレス上型（ダイス型）の下降時に、前記下降抵抗に基づいてそのプレス上型と前記しわ押え型との間でプレス素材を挟圧してしわ押えする際に、前記複数の均圧用油圧シリンダのピストンがそれぞれ中立状態とされることにより油圧を介してしわ押え荷重を略均等に伝達する均圧クッション装置を有し、(e) そのしわ押え型およびプレス上型が前記プレス素材を挟圧した状態で前記クッションパッドと共に前記下降抵抗に抗して下方へ相対移動させられることにより、プレス下型（ポンチ型）の成形面に沿ってそのプレス素材を成形（絞り加工）するものがある。実開平１−６０７２１号公報に記載されている装置や図１のプレス機械はその一例で、このようなプレス機械においては、クッションピンの長さ寸法のばらつきやクッションパッドの傾き等に拘らず、油圧シリンダの油圧を介してしわ押え荷重が略均等にクッションピンに伝達されるため、クッションピンの配設形態に応じて所望するしわ押えの荷重分布が得られるようになる。
【０００３】
ところで、このようなプレス機械においては、例えば油圧シリンダの油圧が適当でないと均圧状態が得られないし、しわ押え荷重付与手段の下降抵抗、例えばエアシリンダのエア圧が適当でないと所望するしわ押え荷重が得られず、何れの場合もプレス加工品質が損なわれる。このため、均圧状態については、例えば特開平６−３１２２２５号公報に記載されているように、プレス下死点における油圧およびエア圧に基づいて均圧状態か否かを診断することが提案されている。また、特開平６−３０４８００号公報には、しわ押え荷重付与手段としてのエアシリンダのエア容量をプレス下死点のエア圧などに基づいて算出し、エア漏れやエア圧上昇を診断することが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の診断方法では、例えばプレス機械の下死点信号を取り込んで下死点油圧やエア圧を検出するため、プレス機械のストロークセンサや回転位置センサなどが必要で装置が高価になり、必ずしも十分に満足できるものではなかった。
【０００５】
また、均圧用油圧シリンダの油漏れや油圧上昇、最大ピーク値、或いはその作動油のエア混入率なども、プレス異常の早期発見や異常原因の究明などに有効であるが、従来は診断に用いられていないか、診断に用いる場合も検出作業（処理）などが面倒で必ずしも満足できなかった。
【０００６】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、簡単な手法で各種の診断を行うことができるプレス機械の診断方法、および診断用計測装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、第１発明は、(a-1) しわ押え荷重付与手段により所定の移動抵抗が付与されるクッションパッドと、(a-2) そのクッションパッドに配設されるとともに圧力室が互いに連通させられた複数の均圧用流体シリンダと、(a-3) その均圧用流体シリンダとしわ押え型との間に介在させられた複数のクッションピンとを備え、(a-4) 前記移動抵抗に基づいて前記しわ押え型とダイス型との間でプレス素材を挟圧してしわ押えする際に、前記複数の均圧用流体シリンダのピストンがそれぞれ中立状態とされることにより流体を介してしわ押え荷重を均等に伝達する均圧クッション装置を有し、(b) そのしわ押え型およびダイス型が前記プレス素材を挟圧した状態で前記クッションパッドと共に前記移動抵抗に抗してポンチ型に対してプレス方向へ相対移動させられることにより、そのポンチ型の成形面に沿ってそのプレス素材を成形するプレス機械の診断方法であって、(c) 前記ダイス型が前記ポンチ型に対して相対的に接近、離間させられる一連のプレス作動の過程で、前記均圧用流体シリンダの流体圧Ｐｓが予め定められた作動判定値ＰｓM を越えた時の時間Ｔs を検出するとともに、その流体圧Ｐｓがその作動判定値ＰｓM を下回った時の時間Ｔe を検出する成形動作判断工程と、(d) 前記時間Ｔs からＴe までの間の前記均圧用流体シリンダの流体圧Ｐｓのデータおよび前記しわ押え荷重付与手段の移動抵抗のデータを保存する保存工程と、(e) 前記時間Ｔ s およびＴ e をパラメータとして予め定められた演算式に従って算出することにより、前記ダイス型がプレス加工側の移動端に達した時間Ｔ 1 を推定する工程と、 (f) その時間Ｔ 1 の時の前記均圧用流体シリンダの流体圧Ｐｓ 1 と前記しわ押え荷重付与手段の移動抵抗とに基づいて、その均圧用流体シリンダのピストンがそれぞれ中立状態とされることにより流体を介してしわ押え荷重を均等に伝達する均圧状態か否かを診断する均圧状態診断工程とを有することを特徴とする。
【０００８】
第２発明は、第１発明の診断方法において、前記均圧用流体シリンダの流体圧Ｐｓの最大ピーク値ＰｓP が、予め定められた上限判定値ＰｓPmaxを越えているか否かによって、流体圧上限超過を診断する流体圧上限超過診断工程を有することを特徴とする。
【０００９】
第３発明は、第１発明または第２発明の診断方法であって、(a) 前記ダイス型が前記プレス素材を挟んで前記しわ押え型に当接する成形動作開始より前の前記均圧用流体シリンダの流体圧Ｐｓを作動前流体圧ＰｓA として設定する第１作動前流体圧設定工程と、(b) 前記ダイス型が前記しわ押え型から離間する成形動作終了後となるように予め定められた所定時間だけ前記時間Ｔe から経過した時の前記均圧用流体シリンダの流体圧Ｐｓを作動後流体圧ＰｓB として設定する第１作動後流体圧設定工程と、(c) 前記作動前流体圧ＰｓA と前記作動後流体圧ＰｓB との差圧ΔＰｓA-B ＝ＰｓA −ＰｓB が予め定められた正の流体漏れ判定値ＰｓF より大きいか否かによって流体漏れを診断する第１流体漏れ診断工程とを有することを特徴とする。
【００１０】
第４発明は、第１発明または第２発明の診断方法であって、(a) 前記ダイス型が前記プレス素材を挟んで前記しわ押え型に当接する成形動作開始より前の前記均圧用流体シリンダの流体圧Ｐｓを作動前流体圧ＰｓA として設定する第１作動前流体圧設定工程と、(b) 前記ダイス型が前記しわ押え型から離間する成形動作終了後となるように予め定められた所定時間だけ前記時間Ｔe から経過した時の前記均圧用流体シリンダの流体圧Ｐｓを作動後流体圧ＰｓB として設定する第１作動後流体圧設定工程と、(c) 前記作動前流体圧ＰｓA と前記作動後流体圧ＰｓB との差圧ΔＰｓA-B ＝ＰｓA −ＰｓB が予め定められた負の流体圧上昇判定値ＰｓR より小さいか否かによって流体圧上昇異常を診断する第１流体圧上昇異常診断工程とを有することを特徴とする。
【００１１】
第５発明は、第１発明または第２発明の診断方法であって、(a) 前記しわ押え荷重付与手段は、圧縮性流体を用いた流体シリンダの流体圧に基づいて前記移動抵抗を前記クッションパッドに付与するものであり、(b) 前記ダイス型が前記プレス素材を挟んで前記しわ押え型に当接する成形動作開始より前の前記流体シリンダの流体圧Ｐａを作動前流体圧ＰａA として設定する第２作動前流体圧設定工程と、(c) 前記ダイス型が前記しわ押え型から離間する成形動作終了後となるように予め定められた所定時間だけ前記時間Ｔe から経過した時の前記流体シリンダの流体圧Ｐａを作動後流体圧ＰａB として設定する第２作動後流体圧設定工程と、(d) 前記作動前流体圧ＰａA と前記作動後流体圧ＰａB との差圧ΔＰａA-B ＝ＰａA −ＰａB が予め定められた正の流体漏れ判定値ＰａF より大きいか否かによって流体漏れを診断する第２流体漏れ診断工程とを有することを特徴とする。
【００１２】
第６発明は、第１発明または第２発明の診断方法であって、(a) 前記しわ押え荷重付与手段は、圧縮性流体を用いた流体シリンダの流体圧に基づいて前記移動抵抗を前記クッションパッドに付与するものであり、(b) 前記ダイス型が前記プレス素材を挟んで前記しわ押え型に当接する成形動作開始より前の前記流体シリンダの流体圧Ｐａを作動前流体圧ＰａA として設定する第２作動前流体圧設定工程と、(c) 前記ダイス型が前記しわ押え型から離間する成形動作終了後となるように予め定められた所定時間だけ前記時間Ｔe から経過した時の前記流体シリンダの流体圧Ｐａを作動後流体圧ＰａB として設定する第２作動後流体圧設定工程と、(d) 前記作動前流体圧ＰａA と前記作動後流体圧ＰａB との差圧ΔＰａA-B ＝ＰａA −ＰａB が予め定められた負の流体圧上昇判定値ＰａF より大きいか否かによって流体圧上昇異常を診断する第２流体圧上昇異常診断工程とを有することを特徴とする。
【００１３】
第７発明は、(a-1) しわ押え荷重付与手段により所定の移動抵抗が付与されるクッションパッドと、(a-2) そのクッションパッドに配設されるとともに圧力室が互いに連通させられた複数の均圧用油圧シリンダと、(a-3) その均圧用油圧シリンダとしわ押え型との間に介在させられた複数のクッションピンとを備え、(a-4) 前記移動抵抗に基づいて前記しわ押え型とダイス型との間でプレス素材を挟圧してしわ押えする際に、前記複数の均圧用油圧シリンダのピストンがそれぞれ中立状態とされることにより流体を介してしわ押え荷重を均等に伝達する均圧クッション装置を有し、(b) そのしわ押え型およびダイス型が前記プレス素材を挟圧した状態で前記クッションパッドと共に前記移動抵抗に抗してポンチ型に対してプレス方向へ相対移動させられることにより、そのポンチ型の成形面に沿ってそのプレス素材を成形するプレス機械の診断方法であって、(c) 前記均圧用油圧シリンダのピストン動作量Ｘｐと油圧Ｐｓとの関係からその均圧用油圧シリンダの作動油の体積弾性係数Ｋを求め、油の体積弾性係数Ｋ１および空気の体積弾性係数Ｋ２を用いて次式(1) に従ってエア混入率Ｒａを求めるエア混入率診断工程を有することを特徴とする。
Ｒａ＝〔｛（Ｋ１×Ｋ２）／Ｋ｝−Ｋ２〕／（Ｋ１＋Ｋ２） ・・・(1)
【００１４】
第８発明は、第７発明に記載のプレス機械の診断方法において、前記均圧用油圧シリンダのピストン動作量Ｘｐと油圧Ｐｓとの関係を求める際に用いられる診断用計測装置であって、(a) 前記クッションピンの代わりに前記均圧用油圧シリンダに配設され、その均圧用油圧シリンダを押圧してピストンを押し込むとともに、その押圧荷重を変更可能な押圧装置と、(b) その押圧装置の押圧荷重を検出する荷重センサと、(c) 前記均圧用油圧シリンダのピストン動作量Ｘｐを検出する位置センサとを有することを特徴とする。
【００１５】
【発明の効果】
第１発明のプレス機械の診断方法においては、均圧用流体シリンダの流体圧Ｐｓが作動判定値ＰｓM を越えた時の時間Ｔs 、および流体圧Ｐｓが作動判定値ＰｓM を下回った時の時間Ｔe を検出し、その間の均圧用流体シリンダの流体圧Ｐｓおよびしわ押え荷重付与手段の移動抵抗を１回の成形動作中のデータとして保存して均圧状態か否かの診断を行うため、プレス機械のストロークやクランク回転位置などを検出する必要がなく、診断装置が簡単且つ安価に構成される。
【００１６】
また、上記均圧用流体シリンダの流体圧データおよびしわ押え荷重付与手段の移動抵抗データを保存する一方、ダイス型がプレス加工側の移動端に達したと推定される時間Ｔ1 を、前記時間Ｔs およびＴe をパラメータとして予め定められた演算式に従って算出し、その時間Ｔ1 の時の流体圧Ｐｓ1 およびしわ押え荷重付与手段の移動抵抗に基づいて均圧状態か否かを診断するため、プレス機械の移動端（下死点など）を検出する必要がないとともに移動端に達した時間Ｔ1 が簡単に求められ、処理作業が容易で装置が簡単且つ安価に構成される。
【００１７】
第２発明では、均圧用流体シリンダの流体圧Ｐｓの最大ピーク値ＰｓP が予め定められた上限判定値ＰｓPmaxを越えているか否かによって流体圧上限超過を診断するため、例えば均圧クッション装置の流体回路の破損などを未然に防止できる。
【００１８】
第３発明では、成形動作開始より前の作動前流体圧ＰｓA および成形動作終了後の作動後流体圧ＰｓB の差圧ΔＰｓA-B ＝ＰｓA −ＰｓB が流体漏れ判定値ＰｓF より大きいか否かによって流体漏れを診断するため、例えば流体漏れに起因する均圧不良を未然に防止できるとともに、プレス異常の原因究明などに利用できる。また、作動後流体圧ＰｓB は時間Ｔe を基準として検出されるため、プレス機械のストロークやクランク回転位置などを検出する必要がなく、診断装置が簡単且つ安価に構成される。
【００１９】
上記差圧ΔＰｓA-B ＝ＰｓA −ＰｓB が流体圧上昇判定値ＰｓR より小さいか否かによって流体圧上昇異常を診断する第４発明についても、第３発明と同様の効果が得られる。流体圧上昇異常は、例えば逆止弁のようにボール等の弁子が弁座に着座することによって流路を閉塞して流体の流出を阻止するようになっている場合、ダイス型がポンチ型から離間して均圧用流体シリンダのピストンが押し出される時などに一時的に部分的に負圧になって流体が回路内に流入した場合などに発生する。
【００２０】
第５発明は、前記しわ押え荷重付与手段として流体シリンダが用いられる場合で、成形動作開始より前の作動前流体圧ＰａA および成形動作終了後の作動後流体圧ＰａB の差圧ΔＰａA-B ＝ＰａA −ＰａB が流体漏れ判定値ＰａF より大きいか否かによって流体漏れを診断するため、例えば流体漏れに起因するしわ押え不良（しわ押え荷重の低下）を未然に防止できるとともに、プレス異常の原因究明などに利用できる。また、作動後流体圧ＰａB は時間Ｔe を基準として検出されるため、プレス機械のストロークやクランク回転位置などを検出する必要がなく、診断装置が簡単且つ安価に構成される。
【００２１】
上記差圧ΔＰａA-B ＝ＰａA −ＰａB が流体圧上昇判定値ＰａR より小さいか否かによって流体圧上昇異常を診断する第６発明についても、第５発明と同様の効果が得られる。流体圧上昇異常は、例えば流体シリンダの摺動部に潤滑油を間歇給油するようになっている場合、その潤滑油がシリンダ内やタンク等に蓄積することによって発生する。
【００２２】
第７発明では、均圧用油圧シリンダのピストン動作量Ｘｐと油圧Ｐｓとの関係から作動油の体積弾性係数Ｋを求め、油の体積弾性係数Ｋ１および空気の体積弾性係数Ｋ２を用いて前記(1) 式に従ってエア混入率Ｒａを求めるため、例えば均圧用油圧シリンダの油圧Ｐｓの初期設定などをエア混入率Ｒａをパラメータとして行うなど、エア混入率Ｒａを考慮して各種の設定等を行うことができる。また、均圧用油圧シリンダのピストン動作量Ｘｐと油圧Ｐｓとの関係を求めるだけで簡単にエア混入率Ｒａを診断できるため、処理作業が容易で装置が簡単且つ安価に構成される。
【００２３】
第８発明の診断用計測装置によれば、例えば１個の均圧用油圧シリンダに押圧装置を配設し、その押圧荷重を変化させながら均圧用油圧シリンダを押圧するとともに、その時の押圧荷重およびピストン動作量Ｘｐを検出することにより、油圧Ｐｓとピストン動作量Ｘｐとの関係を簡単に求めることができる。油圧Ｐｓは、均圧用油圧シリンダのピストンの受圧面積Ａｓで押圧荷重を割算することによって求められる。
【００２４】
なお、上記第８発明の診断用計測装置は、エア混入率Ｒａを求める場合だけでなく、作動油の体積弾性係数Ｋを求めるだけの場合、或いはその体積弾性係数Ｋに基づいてｎ（ピン本数）／Ｆｓ（しわ押え荷重）線図を作成する場合などに利用することもできる。均圧用流体シリンダとして、作動油以外の液体やゲル状の流体などを用いたシリンダを使用している場合にも適用できる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明が適用されるプレス機械は、例えばダイス型がプレス上型で、プレス下型である位置固定のポンチ型に対して下方へ向かって上下駆動されるようになっており、その場合は、前記移動抵抗は下降抵抗を意味し、移動端は下降端または下死点を意味し、クッションピンは油圧シリンダ上に載置されて上端部でしわ押え型を支持するように構成されるが、ダイス型或いはポンチ型を水平方向など上下以外の方向へ移動させてプレス加工を行うものであっても良い。
【００２６】
しわ押え荷重付与手段としては、第５発明、第６発明のように圧縮性流体を用いた流体シリンダ、例えばエアシリンダ等のガスシリンダが好適に用いられ、移動抵抗はエア圧等の流体圧によって付与されるように構成されるが、スプリング等のばね力を利用したものなど他のしわ押え荷重付与手段を採用することもできる。第５発明、第６発明の流体シリンダの場合、その流体シリンダに連通する一連の流体回路への流体の出入りは、プレス加工前の調圧時を除いて阻止され、その容積は、プレス加工に伴う流体シリンダの容積変化を除いて一定に保持される。
【００２７】
均圧用流体シリンダとしては、第７発明のように油圧シリンダが好適に用いられるが、作動油以外の液体やゲル状の流体などを用いたシリンダを使用することも可能である。複数の均圧用流体シリンダに連通する一連の流体回路は逆止弁などによって遮断され、プレス加工時には逆止弁からの流入を除いて流体の出入りは阻止されるとともに、その容積は、プレス加工（しわ押え）に伴う均圧用流体シリンダの容積変化を除いて一定に保持される。逆止弁は必須のものではなく、プレス加工時の流体の流入が防止されるようになっていても良い。また、均圧用流体シリンダは、シリンダをクッションパッドに固定することが望ましいが、ピストンをクッションパッドに固定するようにしても良い。
【００２８】
第１発明の作動判定値ＰｓM は、プレス機械が成形動作中であること、すなわちダイス型がプレス素材を挟んでしわ押え型に当接させられ、実際にしわ押えを含むプレス成形中であることを検出するためのもので、例えば圧力センサ等の検出誤差などを考慮して成形動作開始前の初期圧より僅かに高い圧力値で、しわ押え荷重Ｆｓに対応する流体圧よりも十分に小さい圧力値を設定することが望ましい。上記作動判定値ＰｓM は絶対圧力で設定しても良いが、成形動作開始前の初期圧を基準にして設定することもできる。
【００２９】
第１発明の保存工程は、好適には、ダイス型がプレス素材を挟んでしわ押え型に当接する成形動作開始時から、そのダイス型がしわ押え型から離間する成形動作終了までのデータを保存するように、予め定められた余裕時間Ｔt だけ前記時間Ｔs 、Ｔe の前後のデータを含んで保存するように構成される。現在より余裕時間Ｔt よりも長い所定時間前までのデータを逐次ＲＡＭ等の記憶装置に一時記憶するようにしておけば良い。
【００３０】
第３発明、第４発明の第１作動前流体圧設定工程、第５発明、第６発明の第２作動前流体圧設定工程は、例えば成形動作開始より前であることを作業者が確認してスイッチ操作されることにより、その時の流体圧Ｐｓ、Ｐａを設定するように構成されるが、成形動作開始より前となるように予め定められた所定時間だけ前記時間Ｔs より前の流体圧Ｐｓ、ＰａをＰｓA 、ＰａA として設定するように構成することもできる。所定時間よりも長い時間分のデータを逐次ＲＡＭ等の記憶装置に一時記憶するようにしておけば良い。
【００３１】
本発明の診断方法は、何れもコンピュータを用いて必要な情報を与えることにより自動的に行われるようにすることが望ましい。また、第１発明〜第６発明の診断は、実際のプレス加工時にオンラインで継続的に、或いは定期的に行うこともできるが、診断のみを目的としてプレス機械を作動させて実施するようにしても良い。プレス不良が生じた場合に、原因究明のために診断する場合であっても良いなど、実施する目的や時期などは適宜定められる。
【００３２】
第８発明の押圧装置は、例えば受圧面積が均圧用油圧シリンダと等しい計測用油圧シリンダを用いて構成し、荷重センサとしてその計測用油圧シリンダの油圧Ｐｋを検出する油圧センサを用いれば、その油圧Ｐｋ＝Ｐｓとなり、押圧荷重から油圧Ｐｓを求める換算作業が不要になる。但し、均圧用油圧シリンダと受圧面積が異なる計測用油圧シリンダを用いることもできるし、送りねじを利用したものなど他の種々の押圧装置を採用できる。荷重センサとしては、油圧センサの他、押圧装置の形態に応じて歪ゲージ（ロードセルなど）やトルクセンサなどが好適に用いられる。
【００３３】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１において、ポンチ型１０が取り付けられるボルスタ１２はプレスキャリア１４を介してベース１６上に配設されている一方、ダイス型１８が取り付けられるプレススライド２０は図示しない駆動機構により上下方向へ駆動されるようになっている。ボルスタ１２には、クッションピン２２を配設するために多数の貫通孔２４が碁盤目状に設けられており、ボルスタ１２の下方には、それ等のクッションピン２２を支持するクッションパッド２６が略水平な姿勢で配設されている。クッションピン２２は、上記ポンチ型１０と共に配設されるしわ押えリング２８を支持するもので、そのしわ押えリング２８の形状に応じて予め定められた所定の位置に任意の数だけ配設される。ポンチ型１０には、クッションピン２２の配設位置に対応して複数の貫通孔が設けられている。また、クッションパッド２６は、上記貫通孔２４に対応して多数の油圧シリンダ３０を備えており、クッションピン２２の下端部はそれぞれその油圧シリンダ３０のピストンロッドに当接させられるようになっている。上記ポンチ型１０はプレス下型に相当し、ダイス型１８はプレス上型に相当し、しわ押えリング２８はしわ押え型に相当し、油圧シリンダ３０は均圧用流体シリンダに相当する。
【００３４】
上記クッションパッド２６は、前記プレスキャリア１４内に上下方向の移動可能に配設されており、常にはエアシリンダ３２により上方へ付勢されている。エアシリンダ３２の圧力室はエアタンク３４に連通させられているとともに、そのエアタンク３４には、エア圧源３６からエア圧制御回路３８を介して圧力エアが供給されるようになっている。エアタンク３４には、開閉弁３７およびエア圧センサ３９が接続されており、上記エア圧制御回路３８および開閉弁３７により、エアタンク３４やエアシリンダ３２内のエア圧Ｐａがしわ押え荷重に応じて調圧される。すなわち、前記ダイス型１８がプレススライド２０と共に下降させられると、エアシリンダ３２のエア圧Ｐａに基づく付勢力に従ってダイス型１８としわ押えリング２８との間でプレス素材４０の周縁部が挟圧されてしわ押えされ、その状態でしわ押えリング２８およびダイス型１８がクッションパッド２６と共にエアシリンダ３２の付勢力に抗して更に下降させられると、ポンチ型１０の成形面に沿って絞り加工が行われるのである。エア圧Ｐａの調圧後は、エアシリンダ３２に連通する一連のエア回路へのエアの出入りは阻止され、その容積は、プレス加工に伴うエアシリンダ３２の容積変化を除いて一定に保持される。本実施例ではエアシリンダ３２，エアタンク３４，エア圧源３６，およびエア圧制御回路３８等を含んでしわ押え荷重付与手段４２が構成されており、エアシリンダ３２の付勢力すなわちエア圧Ｐａはクッションパッド２６の移動抵抗に対応する。また、エアシリンダ３２はガスシリンダ、更には圧縮性流体を用いた流体シリンダに相当する。
【００３５】
前記複数の油圧シリンダ３０の油圧室（圧力室）は、クッションパッド２６内に設けられた油路４６を介して互いに連通させられているとともに、油路４６はフレキシブルチューブ４８を介して配管５０に接続され、エア駆動式の油圧ポンプ５２によってタンク５４から汲み上げられた作動油が逆止弁５６を経て供給されるようになっている。配管５０には、リリーフ弁等を備えた油圧制御回路５８が接続されており、この油圧制御回路５８および上記油圧ポンプ５２により配管５０や油圧シリンダ３０内の作動油の油圧Ｐｓが、絞り加工時にしわ押えに関与する総ての油圧シリンダ３０、すなわち前記クッションピン２２が配設された油圧シリンダ３０のピストンが中立状態となるように調圧される。これにより、複数のクッションピン２２からしわ押えリング２８にしわ押え荷重が均等に伝達される。複数の油圧シリンダ３０に連通する一連の油圧回路は逆止弁５６および油圧制御回路５８によって遮断され、プレス加工時には逆止弁５６からの流入を除いて作動油の出入りは阻止されるとともに、その容積は、プレス加工（しわ押え）に伴う油圧シリンダ３０の容積変化を除いて一定に保持される。上記油圧Ｐｓは、油路４６に接続された油圧センサ６０によって検出されるようになっている。本実施例では、クッションピン２２、クッションパッド２６、油圧シリンダ３０、前記しわ押え荷重付与手段４２を含んで均圧クッション装置４４が構成されている。
【００３６】
上記油圧Ｐｓ、前記エア圧Ｐａの調圧制御は、図示しない制御装置により行われるようになっており、プレス金型の段替え時などプレス加工に先立ってそれぞれ所定の圧力Ｐｓ0 、Ｐａ0 に調圧される。油圧Ｐｓ0 は、プレス加工時に油圧シリンダ３０のピストンが中立状態となるように、試打や演算式などによって設定される。演算式によって求める場合、例えば油圧シリンダ３０のピストンの平均追い込み寸法をＸav、油圧シリンダ３０の受圧面積をＡｓ、使用する作動油の体積弾性係数をＫ、油量をＶ、しわ押え荷重をＦｓ、クッションピン２２の使用本数すなわちしわ押えに関与する油圧シリンダ３０の数をｎとすると、油圧Ｐｓ0 は次式(2) を満足するように定められる。平均追い込み寸法Ｘavは、総てのクッションピン２２をしわ押えリング２８に当接させるためのピストンの追い込みストロークであり、クッションピン２２の長さ寸法のばらつきやクッションパッド２６の傾き等に拘らず、総てのピストンがクッションピン２２によってシリンダ内へ押し込まれるとともに、プレス加工時の衝撃等に拘らずストローク端に達することがないように、予め実験等によって定められる。また、油量Ｖは、総ての油圧シリンダ３０のピストンが突き出し端に位置させられた状態において、その油圧シリンダ３０の油圧室内やその油圧室に連通している一連の油圧回路内の作動油の全容量である。
Ｘav＝（Ｆｓ−ｎ・Ａｓ・Ｐｓ0 ）Ｖ／ｎ2 ・Ａｓ2 ・Ｋ ・・・(2)
【００３７】
また、エア圧Ｐａ0 は、所定のしわ押え荷重Ｆｓが得られるように、例えばエアシリンダ３２の受圧面積Ａａ、クッションパッド２６の重量Ｗｃ、クッションパッド２６の摺動抵抗ΔＦｃ、クッションピン２２の使用本数ｎ、クッションピン２２の重量Ｗｐ、しわ押えリング２８の重量Ｗｒを用いて次式(3) に従って求められる。しわ押え荷重Ｆｓは、所望するプレス品質が得られるように予めトライプレスなどによって設定される。なお、プレス加工時には、クッションパッド２６の下降に伴ってエア容積が減少し、それに伴ってエア圧Ｐａは上昇するため、プレス下死点で所望のエア圧Ｐａが得られるように初期エア圧Ｐａ0 を設定することも可能である。
Ｐａ0 ＝（Ｆｓ＋Ｗｃ＋ｎ・Ｗｐ＋Ｗｒ−ΔＦｃ）／Ａａ ・・・(3)
【００３８】
図２は、上記のようなプレス機械を診断するための診断装置６２のブロック線図で、パソコンなどにて構成される診断用コンピュータ６４には、前記油圧センサ６０、エア圧センサ３９からＡＤ変換器６６を経て油圧Ｐｓ、エア圧Ｐａに関する情報が取り込まれる。診断用コンピュータ６４は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備えていて、ＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、均圧状態や油漏れ、油圧上昇異常、油圧最大ピーク値ＰｓP の上限超過、エア漏れ、エア増圧などを診断し、診断結果などを表示装置６８に表示する。表示装置６８は、例えば図３のように構成されていて、油圧Ｐｓやエア圧Ｐａ、しわ押え荷重Ｆｓなどの変化をリアルタイムで表示する波形表示部７０や「未均圧」、「均圧」、「胴突」を表示するランプ７２、７４、７６、「油漏れ」、「油圧上昇」、「上限超過」、「エア漏れ」、「エア増圧」の異常をそれぞれ点灯表示する異常表示部７８などを備えている。また、表示装置６８には、計測開始ボタン８０、初期圧計測ボタン８２、波形表示部７０の表示を切り換える表示切替ボタン８４等の操作装置８６が一体的に組み込まれている。
【００３９】
なお、この診断装置６２は、本実施例では種々のプレス機械に対して診断を行うことができるように、油圧センサ６０、エア圧センサ３９との接続具を含んで単独で構成されているが、油圧Ｐｓやエア圧Ｐａを自動的に調圧する制御装置を有するプレス機械の場合、その制御装置に一体的に組み込むことも可能である。
【００４０】
図４は、均圧状態を診断する際の作動（信号処理）を説明するフローチャートで、通常のプレス加工時に実施される。ステップＳ１では、前記計測開始ボタン８０がＯＮ操作されたか否かを判断し、ＯＮ操作されるとステップＳ２で初期圧計測ボタン８２がＯＮ操作されたか否かを判断する。計測開始ボタン８０がＯＮ操作されると、波形表示部７０には油圧Ｐｓやエア圧Ｐａなどがリアルタイムで表示され、プレス加工が行われると例えば図８、図１２に示すような波形が表示されるため、作業者は、圧力変化が殆ど無い初期圧であることを確認して初期圧計測ボタン８２をＯＮ操作すれば良い。
【００４１】
初期圧計測ボタン８２がＯＮ操作されると、ステップＳ３およびＳ４を実行し、その時の油圧Ｐｓを初期油圧ＰｓA に設定するとともに、エア圧Ｐａを初期エア圧ＰａA に設定する。これ等の初期油圧ＰｓA 、初期エア圧ＰａA は作動前流体圧に相当し、プレス機械に何の異常もなければプレス加工に先立って予め設定された油圧Ｐｓ0 、エア圧Ｐａ0 と略同じ値である。ステップＳ５では、初期油圧ＰｓA を基準とする油圧上昇値ΔＰｓ＝Ｐｓ−ＰｓA が予め設定されたトリガレベル値Ｐｓt よりも大きくなったか否かを判断し、ΔＰｓ＞Ｐｓt になるとステップＳ６を実行する。トリガレベル値Ｐｓt は、プレス機械が成形動作に入ったこと、言い換えればダイス型１８がプレス素材４０を挟んでしわ押えリング２８に当接してしわ押えを含むプレス成形中であることを検出するためのもので、センサの検出誤差などを考慮してできるだけ小さい油圧値が設定される。このトリガレベル値Ｐｓt は作動判定値ＰｓM に対応するもので、ＰｓM ＝ＰｓA ＋Ｐｓt になる。
【００４２】
なお、本実施例では通常のプレス加工時に診断を行うようになっているため、特にプレス機械の作動に関する信号処理は含まれていないが、診断のみを目的としてプレス機械を作動させる場合には、ステップＳ４に続いてプレス機械を１往復だけ作動させ、その作動過程でステップＳ５以下を実行するようにすれば良い。
【００４３】
ステップＳ６では、ΔＰｓ＞Ｐｓt になった時の時間Ｔs を基準として、それよりも予め定められた余裕時間Ｔt だけ前の時間Ｔts以後の油圧Ｐｓ、エア圧Ｐａに関するデータを保存する。余裕時間Ｔt よりも長い所定時間前までのデータを逐次ＲＡＭ等の記憶装置に一時記憶するようになっていて、そのデータを読み出して保存するようになっている。ステップＳ７では、油圧上昇値ΔＰｓがトリガレベル値Ｐｓt を下回ったか否かを判断し、ΔＰｓ＜Ｐｓt になるとステップＳ８を実行する。ステップＳ８では、ΔＰｓ＜Ｐｓt になった時の時間Ｔe を基準として、それよりも予め定められた余裕時間Ｔt だけ後の時間Ｔteまでの油圧Ｐｓ、エア圧Ｐａに関するデータを保存し、これによりデータの保存を終了する。余裕時間Ｔt は、ダイス型１８がプレス素材４０を挟んでしわ押えリング２８に当接した成形動作開始より前から、ダイス型１８がプレス素材１８から離間する成形動作終了後までのデータを含むように、言い換えればしわ押えを含む一連の成形動作中の油圧Ｐｓ、エア圧Ｐａのデータが得られるように、トリガレベル値Ｐｓt などを考慮して設定される。時間は、例えば水晶発振子等のクロック信号源から出力されるクロック信号に基づいて計測される。なお、時間Ｔs より前の余裕時間Ｔt と、時間Ｔe より後の余裕時間Ｔt とを、必要に応じて異なる時間に設定しても良い。
【００４４】
ステップＳ９では、保存された油圧Ｐｓのデータ（図８参照）を解析し、その最大値を最大ピーク値ＰｓP に設定する。また、ステップＳ１０では、ダイス型１８がプレス加工側の移動端すなわち下死点に達したと推定される時間Ｔ1 を、上記時間Ｔs およびＴe をパラメータとして予め定められた次式(4) に従って算出するとともに、その時間Ｔ1 の時の油圧Ｐｓを下死点油圧Ｐｓ1 （図８参照）とし、ステップＳ１１では、保存されたエア圧Ｐａのデータ（図１２、図１３参照）に基づいて、上記時間Ｔ1 の時のエア圧Ｐａを下死点エア圧Ｐａ1 とする。数式(4) は、プレス機械の作動原理などに基づいて適宜定められる。なお、図１２、図１３のクッションパッド降下範囲は、均圧用油圧シリンダ３０のピストンストローク時間分だけ図９〜図１１の成形動作中の範囲よりも狭い。
Ｔ1 ＝（ＴS ＋Ｔe ）／２ ・・・(4)
【００４５】
次のステップＳ１２では、上記下死点エア圧Ｐａ1 、下死点油圧Ｐｓ1 に基づいてぞれぞれ次式(5) 、(6) に従ってしわ押え荷重Ｆｓ０、Ｆｓ１を算出する。但し、Ａａ：エアシリンダ３２の受圧面積、Ｗｃ：クッションパッド２６の重量、ΔＦｃ：クッションパッド２６の摺動抵抗、ｎ：クッションピン２２の使用本数（プレス加工に関与する油圧シリンダ３０の数）、Ｗｐ：クッションピン２２の重量、Ｗｒ：しわ押えリング２８の重量、Ａｓ：油圧シリンダ３０の受圧面積である。
Ｆｓ０＝Ｐａ1 ・Ａａ−Ｗｃ＋ΔＦｃ−ｎ・Ｗｐ−Ｗｒ ・・・(5)
Ｆｓ１＝Ｐｓ1 ・Ａｓ・ｎ−ｎ・Ｗｐ−Ｗｒ ・・・(6)
【００４６】
その後、ステップＳ１３でＦｓ０−Ｆｓ１＞αであるか否かを判断するとともに、ステップＳ１４でＦｓ０−Ｆｓ１＜−αであるか否かを判断する。判定値αは、上記(5) 式、(6) 式の各パラメータに全く誤差が無ければ略０で良いが、摺動抵抗ΔＦｃなど誤差が避けられないため、それ等の誤差に応じて例えばプレス機械毎に予め定められる正の値である。そして、−α＜Ｆｓ０−Ｆｓ１＜αの場合、すなわちＦｓ０≒Ｆｓ１の場合は、エアシリンダ３２によってクッションパッド２６に付与される下降抵抗（しわ押え荷重）が、総て油圧シリンダ３０の油圧を介して均等にしわ押えリング２８に伝達されること、言い換えればプレス加工に関与する総ての油圧シリンダ３０のピストンが中立状態であることを意味しており、ステップＳ１５において均圧状態であることを表すランプ７４を点灯する。Ｆｓ０−Ｆｓ１＞αの場合は、少なくとも一部の油圧シリンダ３０のピストンが胴突きであると判断し、ステップＳ１７で胴突きのランプ７６を点灯する一方、Ｆｓ０−Ｆｓ１＜−αの場合は、一部の油圧シリンダ３０が初期状態でそのクッションピン２２が機能していない未均圧状態であると判断し、ステップＳ１６で未均圧のランプ７２を点灯する。
【００４７】
ここで、本実施例では油圧シリンダ３０の油圧上昇値ΔＰｓがトリガレベル値Ｐｓt を越えた時の時間Ｔs 、および油圧上昇値ΔＰｓがトリガレベル値Ｐｓt を下回った時の時間Ｔe を検出し、その間の一連の油圧Ｐｓおよびエア圧Ｐａのデータを１回の成形動作中のデータとして保存して診断を行うため、プレス機械のストロークやクランク回転位置などを検出する必要がなく、診断装置６２が簡単且つ安価に構成される。特に、本実施例では時間Ｔs よりも余裕時間Ｔt だけ前から、時間Ｔe よりも余裕時間Ｔt だけ後までデータを保存するため、成形動作開始より前から成形動作終了後までのデータを確実に保存できる。
【００４８】
また、上記時間Ｔs とＴe との中間の時間Ｔ1 ＝（Ｔs ＋Ｔe ）／２の時にダイス型１８が下死点に達したと推定して、その時間Ｔ1 の時の油圧Ｐｓおよびエア圧Ｐａをそれぞれ下死点油圧Ｐｓ1 、下死点エア圧Ｐａ1 として求め、それ等の下死点油圧Ｐｓ1 、下死点エア圧Ｐａ1 に基づいて均圧状態か否かを診断するため、プレス機械の下死点を検出する必要がないとともに下死点に達した時間Ｔ1 が簡単に求められ、処理作業が容易で診断装置６２が簡単且つ安価に構成される。
【００４９】
図４は第１発明の実施例に相当し、ステップＳ５およびＳ７は成形動作判断工程で、ステップＳ６およびＳ８は保存工程で、ステップＳ１０〜Ｓ１７は均圧状態診断工程である。また、ステップＳ１０において、前記 (4) 式に従って時間Ｔ 1 を算出する工程は、ダイス型がプレス加工側の移動端に達した時間Ｔ 1 を推定する工程である。
【００５０】
図５は、油圧シリンダ３０の油漏れおよび油圧上昇異常を診断する際の作動（信号処理）を説明するフローチャートで、前記操作装置８６等に設けられたスイッチ操作により油漏れおよび油圧上昇異常の診断が選択された場合などに、図４のフローチャートと併せて実行される。なお、図４のフローチャートの実行時に常に図５の各ステップが実行されるようにしても良い。
【００５１】
図５のステップＳ２１は、図４のステップＳ８よりも後に実行されるもので、ダイス型１８がプレス素材４０（しわ押えリング２８）から離間する成形動作終了後となる前記時間Ｔteの時の油圧Ｐｓを初期油圧ＰｓB （図９、図１０参照）に設定する。この初期油圧ＰｓB は作動後流体圧に相当し、プレス機械に何の異常もなければプレス加工に先立って予め設定された油圧Ｐｓ0 や作動前流体圧である前記初期油圧ＰｓA と略同じ値である。
【００５２】
ステップＳ２２は、図４の各ステップが総て終了した後に実行されるもので、前記初期油圧ＰｓA とＰｓB との差圧ΔＰｓA-B ＝ＰｓA −ＰｓB が予め定められた正の流体漏れ判定値ＰｓF より大きいか否かを判断し、ＹＥＳ（肯定）の場合は油漏れ（流体漏れ）と判断してステップＳ２３で異常表示部７８の「油漏れ」を点灯表示する。ステップＳ２２の判断がＮＯの場合は、ステップＳ２４で差圧ΔＰｓA-B ＝ＰｓA −ＰｓB が予め定められた負の流体圧上昇判定値ＰｓR より小さいか否かを判断し、ＹＥＳ（肯定）の場合は油圧上昇異常（流体圧上昇異常）と判断してステップＳ２５で異常表示部７８の「油圧上昇」を点灯表示する。油圧上昇異常は、例えばダイス型１８がポンチ型１０から離間して油圧シリンダ３０のピストンが突き出す時などに一時的に部分的に負圧になって逆止弁５６から作動油が流入した場合などに発生する。上記流体漏れ判定値ＰｓF 、流体圧上昇判定値ＰｓR は、油圧センサ６０の検出誤差や前記摺動抵抗ΔＦｃのばらつきなどを考慮してプレス機械毎に設定される。判定値ＰｓF 、ＰｓR の絶対値が同じであっても良い。図９は油漏れの場合で、図１０は油圧上昇異常の場合である。
【００５３】
このように、成形動作開始より前の初期油圧ＰｓA および成形動作終了後の初期油圧ＰｓB の差圧ΔＰｓA-B が流体漏れ判定値ＰｓF より大きいか否かによって油漏れを診断するとともに、差圧ΔＰｓA-B が流体圧上昇判定値ＰｓR より小さいか否かによって流体圧上昇異常を診断するため、例えば油漏れや油圧上昇に起因する均圧不良を未然に防止できるとともに、プレス異常の原因究明などに利用できる。また、初期油圧ＰｓA は作業者が初期圧計測ボタン８２をＯＮ操作することによって検出され、初期油圧ＰｓB は時間Ｔe を基準として定められる時間Ｔteの時の油圧Ｐｓであるため、プレス機械のストロークやクランク回転位置などを検出する必要がなく、診断装置６２が簡単且つ安価に構成される。
【００５４】
図５は第３発明、第４発明の実施例に相当し、ステップＳ２およびＳ３は第１作動前流体圧設定工程で、ステップＳ２１は第１作動後流体圧設定工程で、ステップＳ２２およびＳ２３は第１流体漏れ診断工程で、ステップＳ２４およびＳ２５は第１流体圧上昇異常診断工程である。
【００５５】
図６は、油圧シリンダ３０の油圧最大ピーク値ＰｓP の上限超過を診断する際の作動（信号処理）を説明するフローチャートで、前記操作装置８６等に設けられたスイッチ操作により上限超過の診断が選択された場合などに、図４のフローチャートと併せて実行される。なお、図４のフローチャートの実行時に常に図６の各ステップが実行されるようにしても良い。
【００５６】
図６のステップＳ３１は、図４のステップＳ９の後、或いは図４の総てのステップが終了した後に実行されるもので、図４のステップＳ９で設定された最大ピーク値ＰｓP が予め定められた上限判定値ＰｓPmax（図１１参照）より大きいか否かを判断し、ＹＥＳ（肯定）の場合は油圧上限超過と判断してステップＳ３２で異常表示部７８の「上限超過」を点灯表示する。上限判定値ＰｓPmaxは、プレス加工時の衝撃によって均圧クッション装置４４の油圧回路の配管５０、逆止弁５６等が破損することを防止するためのもので、油圧回路各部の耐圧強度等を考慮してプレス機械毎に設定される。
【００５７】
このように、成形動作中の油圧Ｐａのデータを保存し、その油圧Ｐａの保存データの最大値を最大ピーク値ＰｓP に設定するとともに、その最大ピーク値ＰｓP が上限判定値ＰｓPmaxを越えているか否かによって油圧上限超過を診断するため、均圧クッション装置４４の油圧回路の破損が未然に防止される。
【００５８】
図４および図６は第２発明の実施例に相当し、図４のステップＳ９および図６のステップＳ３１、Ｓ３２は流体圧上限超過診断工程である。
【００５９】
図７は、エアシリンダ３２のエア漏れおよびエア圧上昇異常を診断する際の作動（信号処理）を説明するフローチャートで、前記操作装置８６等に設けられたスイッチ操作によりエア漏れおよびエア圧上昇異常の診断が選択された場合などに、図４のフローチャートと併せて実行される。なお、図４のフローチャートの実行時に常に図７の各ステップが実行されるようにしても良い。
【００６０】
図７のステップＳ４１は、図４のステップＳ８よりも後に実行されるもので、ダイス型１８がプレス素材４０（しわ押えリング２８）から離間する成形動作終了後となる前記時間Ｔteの時のエア圧Ｐａを初期エア圧ＰａB （図１２、図１３参照）に設定する。この初期エア圧ＰａB は作動後流体圧に相当し、プレス機械に何の異常もなければプレス加工に先立って予め設定されたエア圧Ｐａ0 や作動前流体圧である前記初期エア圧ＰａA と略同じ値である。
【００６１】
ステップＳ４２は、図４の各ステップが総て終了した後に実行されるもので、前記初期エア圧ＰａA とＰａB との差圧ΔＰａA-B ＝ＰａA −ＰａB が予め定められた正の流体漏れ判定値ＰａF より大きいか否かを判断し、ＹＥＳ（肯定）の場合はエア漏れ（流体漏れ）と判断してステップＳ４３で異常表示部７８の「エア漏れ」を点灯表示する。ステップＳ４２の判断がＮＯの場合は、ステップＳ４４で差圧ΔＰａA-B ＝ＰａA −ＰａB が予め定められた負の流体圧上昇判定値ＰａR より小さいか否かを判断し、ＹＥＳ（肯定）の場合はエア圧上昇異常（流体圧上昇異常）と判断してステップＳ４５で異常表示部７８の「エア増圧」を点灯表示する。エア圧上昇異常は、例えばエアシリンダ３２の摺動部に間歇給油される潤滑油がエアタンク３４内に蓄積することによって発生する。上記流体漏れ判定値ＰａF 、流体圧上昇判定値ＰａR は、エア圧センサ３９の検出誤差や前記摺動抵抗ΔＦｃのばらつきなどを考慮してプレス機械毎に設定される。判定値ＰａF 、ＰａR の絶対値が同じであっても良い。図１２はエア漏れの場合で、図１３はエア圧上昇異常の場合である。
【００６２】
このように、成形動作開始より前の初期エア圧ＰａA および成形動作終了後の初期エア圧ＰａB の差圧ΔＰａA-B が流体漏れ判定値ＰａF より大きいか否かによってエア漏れを診断するとともに、差圧ΔＰａA-B が流体圧上昇判定値ＰａR より小さいか否かによってエア圧上昇異常を診断するため、例えばエア漏れやエア圧上昇に起因するしわ押え不良を未然に防止できるとともに、プレス異常の原因究明などに利用できる。また、初期エア圧ＰａA は作業者が初期圧計測ボタン８２をＯＮ操作することによって検出され、初期エア圧ＰａB は時間Ｔe を基準として定められる時間Ｔteの時のエア圧Ｐａであるため、プレス機械のストロークやクランク回転位置などを検出する必要がなく、診断装置６２が簡単且つ安価に構成される。
【００６３】
図７は第５発明、第６発明の実施例に相当し、ステップＳ２およびＳ４は第２作動前流体圧設定工程で、ステップＳ４１は第２作動後流体圧設定工程で、ステップＳ４２およびＳ４３は第２流体漏れ診断工程で、ステップＳ４４およびＳ４５は第２流体圧上昇異常診断工程である。
【００６４】
次に、第７発明および第８発明の実施例を説明する。
図１４は、前記図１に記載のようなプレス機械について、第７発明の診断方法に従って診断を行う診断装置９０の構成図で、携帯して持ち運び可能なキャリングケース９２と、第８発明の一実施例である診断用計測装置１００とを備えている。キャリングケース９２には、パソコン等の診断用コンピュータ９４、油圧発生源９６等が収納されており、油圧発生源９６は配管９８を介して診断用計測装置１００のマニホルド１０２に接続されるようになっている。診断用コンピュータ９４は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備えていて、ＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、前記油圧シリンダ３０の作動油の体積弾性係数Ｋ、ｎ／Ｆｓ線図（図２２参照）、エア混入率Ｒａを求めるとともに、それ等の診断結果や指示メッセージ等を表示装置１０４に表示する。診断用コンピュータ９４には、診断用計測装置１００に設けられた圧力センサ１０６、位置センサ１０８から油圧Ｐｋ、離間距離ｄを表す信号がそれぞれ供給されるとともに、計測スイッチ１１０からＯＮ−ＯＦＦ信号が供給されるようになっている。
【００６５】
油圧発生源９６は、油タンク１１２、油タンク１１２から作動油を汲み上げて出力する手動式のポンプ１１４、リリーフ弁１１６、手動式の切換弁１１８を有して構成されている。切換弁１１８の接続ポートＡは逆止弁１２０を介して前記配管９８に接続されており、接続ポートＢは、逆止弁１２２および流量制御弁１２４が並列接続された回路を介して配管９８に接続されている。切換弁１１８は、手動操作でａ側へ切り換えられることにより接続ポートＡがポンプ１１４に接続されるとともに接続ポートＢがドレーンされ、ｂ側へ切り換えられることにより接続ポートＡがドレーンされるとともに接続ポートＢがポンプ１１４に接続される。また、図に示す中立位置では接続ポートＡ、Ｂ何れも遮断される。上記流量制御弁１２４は手動操作で流量（流通断面積）を調整できるようになっており、配管９８には圧力メータ１２６が接続されて回路内の油圧Ｐｋを表示するようになっている。
【００６６】
診断用計測装置１００は、前記油圧シリンダ３０のピストン動作量Ｘｐと油圧Ｐｓとの関係を求めるためのもので、図１５のように前記ボルスタ１２をクッションピン２２と共に移動させた状態で、１つ或いは適当数の油圧シリンダ３０に配設される。ここでは１つの油圧シリンダ３０に配設した場合について説明する。この診断用計測装置１００は、図１６に示すように油圧シリンダ３０に対向して一体的に配設される計測用油圧シリンダ１３０を主体として構成されており、前記油圧発生源９６から作動油が供給されることにより、その油圧Ｐｋに応じてピストン１３０ｐが下方へ突き出されるとともに、それに伴って油圧シリンダ３０のピストン３０ｐが押し込まれる。ピストン１３０ｐの受圧面積Ａｋは油圧シリンダ３０のピストン３０ｐの受圧面積Ａｓと同じで、ピストン３０ｐおよび１３０ｐが共に中立状態の時には、計測用油圧シリンダ１３０の油圧Ｐｋ＝Ｐｓになる。ピストン３０ｐと１３０ｐとの間には、ピストン３０ｐの動作量Ｘｐを検出するための検出片１３２が配設されており、計測用油圧シリンダ１３０のハウジングに位置固定に配設される光学式の位置センサ１０８により検出片１３２までの離間距離ｄが検出されることにより、その離間距離ｄの初期値ｄ0 からの変化量Δｄがピストン動作量Ｘｐとして求められる。計測用油圧シリンダ１３０は前記油圧発生源９６と共に押圧装置を構成しており、油圧Ｐｋと受圧面積Ａｋとを掛算した値Ｐｋ・Ａｋは押圧荷重で、油圧Ｐｋを検出する圧力センサ１０６は荷重センサに相当する。
【００６７】
均圧用の油圧シリンダ３０は、図１７に示すように４隅に配設される４本のボルト１３４により油漏れを生じることがないようにクッションパッド２６に一体的に固設されており、計測用油圧シリンダ１３０は図１８の(a) 〜(h) に示す手順で油圧シリンダ３０に一体的に配設される。図１７の(a) は正面図で、(b) は上方から見た平面図である。図１８の(a) は油圧シリンダ３０のみの取付状態（図１７と同じ）で、(b) では先ず対角線上に位置する２本のボルト１３４を取り外す。非プレス加工時の油圧Ｐｓ0 の状態であれば、対角線上の２本のボルト１３４を取り外しても油漏れの恐れはない。(c) では、取り外した２本のボルト１３４の代わりに連結用ボルト（実施例では全長にねじが切られた寸切りボルト）１３６を取り付け、(d) でそれ等の連結用ボルト１３６にナット１３８を締め付けて油圧シリンダ３０を再び４本のボルト１３４および１３６でクッションパッド２６に固定する。続く(e) では、高さ調整のためにナット１３８を適当数だけ螺合し、(f) では、残る２本のボルト１３４を同様にして連結用ボルト１３６に取り替えてナット１３８を螺合する。ナット１３８は少なくとも１本の連結用ボルト１３６に対して１個ずつ配設されれば良く、残りはスペーサなどで置き換えることもできる。計測用油圧シリンダ１３０の取付高さは、例えばピストン１３０ｐが突き出されることにより油圧シリンダ３０のピストン３０ｐが略下降端（胴突き）に達するように調整すれば良い。
【００６８】
その後、(g) において計測用油圧シリンダ１３０を油圧シリンダ３０に対向するように下向きに載せ、(h) において油圧シリンダ１３０から上方へ突き出す４本の連結用ボルト１３６の上端にそれぞれナット１４０を螺合して、油圧シリンダ１３０を油圧シリンダ３０に一体的に固定する。連結用ボルト１３６は、両油圧シリンダ３０および１３０を挿通して上端部が上方へ突き出すように、その長さ寸法が設定される。また、前記検出片１３２は、(g) の段階でピストン３０ｐとピストン１３０ｐとの間に挟んで配設されるが、ピストン１３０ｐに予め一体的に固定しておいても良い。
【００６９】
図１４に戻って、前記マニホルド１０２には、前記配管９８と計測用油圧シリンダ１３０の圧力室と圧力センサ１０６とを連通する連通路が設けられており、図１８のようにして計測用油圧シリンダ１３０が油圧シリンダ３０の上部に固設された状態で、複数のボルトによって計測用油圧シリンダ１３０の上に一体的に固設されるようになっている。
【００７０】
次に、本実施例の作動を図１９および図２０のフローチャートを参照しつつ説明する。図１９は、作業者によって実行される作業手順を説明するフローチャートで、図２０は、診断用コンピュータ９４による処理内容を説明するフローチャートである。
【００７１】
図１９のステップＨ１では先ず流量制御弁１２４を全閉とし、ステップＨ２で切換弁１１８をａ側へ切り換えるとともに、ステップＨ３で計測スイッチ１１０をＯＮ操作する。続くステップＨ４では、手動ポンプ１１４により計測用油圧シリンダ１３０に作動油を圧送し、表示装置１０４にリアルタイムで表示される離間距離ｄが変化しなくなったら、ステップＨ５で手動ポンプ１１４の操作を中止するとともに流量制御弁１２４を適当に開放して作動油をドレーンする。離間距離ｄは、図２１に示すように油圧Ｐｋの上昇に伴って増大するが、油圧シリンダ３０が胴突きになるか油圧シリンダ１３０が突出し端に達すると変化しなくなる。また、流量制御弁１２４が所定の開度で開放されて油圧Ｐｋが低下すると、計測用油圧シリンダ１３０のピストン１３０ｐは油圧シリンダ３０によって押し戻される。そして、表示装置１０４にリアルタイムで表示される油圧Ｐｋが移動最低油圧Ｐｋ1 まで低下したら、ステップＨ６で計測スイッチ１１０をＯＦＦにする。移動最低油圧Ｐｋ1 は、ピストン３０ｐが押し込まれ始めた時の油圧Ｐｋ、すなわち油圧シリンダ３０の初期油圧ＰｓC で、診断用コンピュータ９４により求められて表示装置１０４に表示される。
【００７２】
一方、上記ステップＨ３で計測スイッチ１１０がＯＮ操作されると、診断用コンピュータ９４は図２０のステップＲ１においてそのことを検知し、ステップＲ２以下を実行する。ステップＲ２では、圧力センサ１０６、位置センサ１０８から油圧Ｐｋおよび離間距離ｄを表す信号を逐次読み込み、表示装置１０４にそれ等の値をリアルタイムで数値表示するとともに図２１に示すようにグラフで表示する。図２１において、離間距離ｄは、計測用油圧シリンダ１３０の油圧Ｐｋが油圧シリンダ３０の初期油圧ＰｓC に達するまでは初期値ｄ0 のままで、油圧Ｐｋが初期油圧ＰｓC に達すると油圧Ｐｋの上昇に伴って直線的に増加し、油圧シリンダ３０が胴突きになるか油圧シリンダ１３０が突出し端に達すると再び一定になる。油圧Ｐｋ1 は、離間距離ｄが増加し始めた時の油圧、すなわち移動最低油圧で、初期油圧ＰｓC と等しい。初期油圧ＰｓC は、プレス機械に何等異常が無ければ初期設定油圧Ｐｓ0 と等しい。そして、その移動最低油圧Ｐｋ1 から離間距離ｄの変化が停止する移動最高油圧Ｐｋ2 までの間では、油圧Ｐｋ＝Ｐｓで、離間距離ｄの初期値ｄ0 からの変化量Δｄはピストン動作量Ｘｐであり、ピストン動作量Ｘｐと油圧Ｐｓとの関係が求められる。
【００７３】
ステップＲ３では、上記油圧Ｐｋおよび離間距離ｄの変化から移動最低油圧Ｐｋ1 （＝初期油圧ＰｓC ）を求めて表示装置１０４に数値表示する。また、ステップＲ４では、計測スイッチ１１０がＯＦＦ操作されたか否かを判断し、油圧Ｐｋが移動最低油圧Ｐｋ1 まで低下したことを作業者が確認して前記ステップＨ６で計測スイッチ１１０がＯＦＦ操作されると、ステップＲ５で油圧Ｐｋおよび離間距離ｄのデータをハードディスクに記憶する。記憶するデータは、油圧Ｐｋの上昇時のものでも良いが、下降時のものでも良い。上昇時はポンプ１１４による圧力変動が避けられないため、一定の流量でドレーンされる油圧下降時のデータを記憶することが望ましい。
【００７４】
次のステップＲ６は、ハードディスクに記憶された上記油圧Ｐｋおよび離間距離ｄのデータに基づいて、油圧シリンダ３０の作動油の体積弾性係数Ｋ（ｋｇｆ／ｃｍ2 ）を演算する。具体的には、前記移動最低油圧Ｐｋ1 と移動最高油圧Ｐｋ2 との間の油圧Ｐｋ＝Ｐｓ（ｋｇｆ／ｃｍ2 ）、その間の離間距離ｄの変化量Δｄ＝Ｘｐ（ｃｍ）として、予め定められた所定領域の変化量ΔＰｓおよびΔＸｐを求め、次式(7) に従って容積変化量ΔＶを算出するとともに、次式(8) に従って体積弾性係数Ｋを算出する。但し、Ａｓ：油圧シリンダ３０の受圧面積（ｃｍ2 ）、Ｖ：初期油量（ｃｍ3 ）である。求めた体積弾性係数Ｋはハードディスク等に記憶されるとともに、表示装置１０４に表示される。また、プリンタを接続してプリントアウトすることもできる。
ΔＶ＝ΔＸｐ・Ａｓ ・・・(7)
Ｋ＝−ΔＰｓ／（ΔＶ／Ｖ） ・・・(8)
【００７５】
ステップＲ７では、上記体積弾性係数Ｋを用いて次式(9) に従って図２２に示すようなｎ／Ｆｓ線図を自動的に作成する。但し、Ｆｓ：しわ押え荷重（ｋｇｆ）、Ａｓ：油圧シリンダ３０の受圧面積（ｃｍ2 ）、Ｘ：ピストン追込み寸法
（ピストン動作量Ｘｐと同じ）（ｃｍ）、ｎ：クッションピン２２の使用本数、Ｖ：油圧シリンダ３０に連通する作動油の油量（ｃｍ3 ）、ＰｓC ：油圧シリンダ３０の初期油圧（ｋｇｆ／ｃｍ2 ) ＝Ｐｋ1 で、例えばＸ＝０．５（ｃｍ）でｎを１〜８０の範囲で順次代入しながらしわ押え荷重Ｆｓを算出することにより、Ｘ＝０．５の時のｎ／Ｆｓ線図が作成され、ピストン追込み寸法Ｘが最大（胴突き）となるまで所定の間隔で繰り返しＦｓを算出することにより、各ピストン追込み寸法Ｘのｎ／Ｆｓ線図が求められる。ｎを先に設定してＸを逐次変化させながらＦｓを算出するようにしても良い。このようなｎ／Ｆｓ線図は、均圧クッション装置４４の保守や管理だけでなく、しわ押え荷重Ｆｓに応じたクッションピン２２の使用本数ｎの設定などに用いられる。求めたｎ／Ｆｓ線図はハードディスク等に記憶されるとともに、表示装置１０４に表示される。また、プリンタを接続してプリントアウトすることもできる。
Ｆｓ＝（Ａｓ2 ・Ｋ・Ｘ・ｎ2 ／Ｖ）＋Ａｓ・ＰｓC ・ｎ ・・・(9)
【００７６】
また、ステップＲ８では、上記体積弾性係数Ｋを用いて前記(1) 式に従ってエア混入率Ｒａを算出する。体積弾性係数（混合弾性係数）Ｋは、油の体積弾性係数Ｋ１、空気の体積弾性係数Ｋ２、およびエア混入率Ｒａを用いて次式(10)で表すことができるため、これを変形することによって(1) 式が得られる。油の体積弾性係数Ｋ１、空気の体積弾性係数Ｋ２は、本などに載っている値を用いれば良い。このエア混入率Ｒａについても、ハードディスク等に記憶されるとともに、表示装置１０４に表示される。また、プリンタを接続してプリントアウトすることもできる。ステップＲ６およびＲ８はエア混入率診断工程である。
Ｋ＝（Ｋ１＋Ｋ２）／｛Ｋ２＋Ｒａ（Ｋ１＋Ｋ２）｝ ・・・(10)
【００７７】
このように、本実施例では油圧シリンダ３０のピストン動作量Ｘｐと油圧Ｐｓとの関係から作動油の体積弾性係数Ｋを求め、油の体積弾性係数Ｋ１および空気の体積弾性係数Ｋ２を用いて(1) 式に従ってエア混入率Ｒａを求めるため、例えば油圧シリンダ３０の油圧Ｐｓの初期設定などをエア混入率Ｒａをパラメータとして行うなど、エア混入率Ｒａを考慮して各種の設定等を行うことができる。また、油圧シリンダ３０のピストン動作量Ｘｐと油圧Ｐｓとの関係を求めるだけで簡単にエア混入率Ｒａを診断できるため、処理作業が容易で診断装置９０が簡単且つ安価に構成される。
【００７８】
また、油圧シリンダ３０に計測用油圧シリンダ１３０を取り付け、その油圧Ｐｋを変化させながら油圧シリンダ３０のピストン３０ｐを押圧するとともに、その時の油圧Ｐｋおよび離間距離ｄを検出することにより、油圧Ｐｓとピストン動作量Ｘｐとの関係を簡単に求めることができる。本実施例では計測用油圧シリンダ１３０の受圧面積Ａｋが均圧用油圧シリンダ３０の受圧面積Ａｓと同じであるため、油圧Ｐｋをそのまま油圧Ｐｓとして用いればよく、計算処理が一層容易になる。
【００７９】
図２３の診断装置１４４は、前記切換弁１１８や流量制御弁１２４の代わりに配管９８に電磁切換弁１４６および流量制御弁１４８を直列に接続し、診断用コンピュータ９４によって電磁切換弁１４６がドレーン側（ａ側）へ切り換えられることにより、自動的に作動油がドレーンされるようにした場合で、作業者の負担が軽減される。診断用コンピュータ９４は、油圧シリンダ３０が胴突きになるか油圧シリンダ１３０が突出し端に達して離間距離ｄが一定になる移動停止状態を監視し、移動停止状態に達したら電磁切換弁１４６をドレーン側へ切り換えるように構成される。また、流量制御弁１４８は予め所定の開度に調整される。なお、１５０はリリーフ弁である。
【００８０】
図２４の診断装置１５４は、電動式のポンプ１５６を有する油圧発生源１５８を備えているとともに、その油圧発生源１５８は電磁切換弁１６０および流量制御弁１６２を介して配管９８に接続されており、計測スイッチ１１０がＯＮ操作されることにより、診断用コンピュータ９４によってポンプ１５６が作動させられるとともに電磁切換弁１６０が供給側（ａ側）へ切り換えられ、前記診断用計測装置１００に自動的に作動油が圧送される。また、油圧シリンダ３０が胴突きになるか油圧シリンダ１３０が突出し端に達して離間距離ｄが一定になる移動停止状態を監視し、移動停止状態に達したら、ポンプ１５６を停止するとともに電磁切換弁１６０を遮断側（ｂ側）へ切り換える一方、前記電磁切換弁１４６をドレーン側（ａ側）へ切り換える。流量制御弁１４８、１６２は、それぞれ予め所定の開度に調整される。
【００８１】
図２５は、均圧用油圧シリンダ３０の油圧を介して伝達される伝達荷重を直接検出する伝達荷重測定装置１７０を説明する図で、プレス加工に使用されない任意の油圧シリンダ３０に配設される。伝達荷重測定装置１７０は、図２６に示すように、平板状のプレート１７２と、そのプレート１７２の上面に貼り付けられた歪みゲージ１７４とから構成されており、プレート１７２の下面にはピストン３０ｐと係合する凹所１７６が形成されている。プレート１７２は、ピストン３０ｐが僅かに押し込まれるように、言い換えれば油圧Ｐｓがピストン３０ｐを介してプレート１７２に作用するように、スペーサ１７８を介して４本のボルト１８０により油圧シリンダ３０と共に一体的にクッションパッド２６に固設される。図２６において一点鎖線で示すピストン３０ｐは、伝達荷重測定装置１７０を取り付ける前の突出端位置を表している。図２７は、プレート１７２の下側の面を示す底面図である。
【００８２】
上記歪ゲージ１７４によって検出される伝達荷重Ｆｐは、油圧Ｐｓと受圧面積Ａｓとを掛算したものであり、例えば前記油圧センサ６０により油圧Ｐｓを検出しながら出力信号と伝達荷重Ｆｐとの関係を予め求めておくことにより、伝達荷重Ｆｐを高い精度で検出できる。この伝達荷重Ｆｐは、実際にプレス加工に関与している油圧シリンダ３０やクッションピン２２の伝達荷重と同じであり、プレス加工時の伝達荷重Ｆｐを高い精度で検出することが可能で、油圧センサ６０を省略することも可能である。実際にプレス加工に関与している他の油圧シリンダ３０に配設されたクッションピン２２の伝達荷重を歪ゲージやロードセルなどで検出して、歪ゲージ１７４の出力信号と伝達荷重Ｆｐとの関係を求めるようにしても良い。
【００８３】
なお、この伝達荷重測定装置１７０についても、前記計測用油圧シリンダ１３０の場合と同様に連結用ボルトや複数のナットを用いて、図１８のように油漏れを生じることなく簡単に油圧シリンダ３０に取り付け得るようにすることができる。
【００８４】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これ等はあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】均圧クッション装置を有するプレス機械の一例を説明する構成図である。
【図２】本発明の診断方法に従ってプレス機械の診断を行う診断装置の構成を説明するブロック線図である。
【図３】図２の診断装置の表示装置および操作装置の具体例を示す図である。
【図４】図２の診断装置によって図１のプレス機械の均圧状態を診断する際の作動を説明するフローチャートである。
【図５】図２の診断装置によって図１のプレス機械の油漏れおよび油圧上昇異常を診断する際の作動を説明するフローチャートである。
【図６】図２の診断装置によって図１のプレス機械の油圧上限超過を診断する際の作動を説明するフローチャートである。
【図７】図２の診断装置によって図１のプレス機械のエア漏れおよびエア圧上昇異常を診断する際の作動を説明するフローチャートである。
【図８】図１のプレス機械の均圧用油圧シリンダの油圧変化の一例で、診断が行われる際の時間Ｔts、Ｔteなどを併せて示す図である。
【図９】図１のプレス機械の均圧用油圧シリンダの油圧変化の一例で、油漏れの場合を示す図である。
【図１０】図１のプレス機械の均圧用油圧シリンダの油圧変化の一例で、油圧上昇異常の場合を示す図である。
【図１１】図１のプレス機械の均圧用油圧シリンダの油圧変化の一例で、最大ピーク値ＰｓP および上限判定値ＰｓPmaxを併せて示す図である。
【図１２】図１のプレス機械のエアシリンダのエア圧変化の一例で、エア漏れの場合を示す図である。
【図１３】図１のプレス機械のエアシリンダのエア圧変化の一例で、エア圧上昇異常の場合を示す図である。
【図１４】診断装置の別の例を説明する構成図である。
【図１５】図１４の診断用計測装置を均圧用油圧シリンダに配設して診断を行う際のプレス機械の状態を説明する図である。
【図１６】図１４の診断用計測装置が均圧用油圧シリンダに配設された状態を示す断面図である。
【図１７】図１のプレス機械の均圧用油圧シリンダのクッションパッドに対する取付状態を説明する図で、(a) は正面図、(b) は平面図である。
【図１８】図１７の均圧用油圧シリンダに診断用計測装置の計測用油圧シリンダを取り付ける手順を説明する図である。
【図１９】図１４の診断装置を用いて診断を行う際の作業者の手順を説明するフローチャートである。
【図２０】図１４の診断装置の診断用コンピュータによる処理内容を説明するフローチャートである。
【図２１】図１４の診断装置の計測用油圧シリンダの油圧Ｐｋと離間距離ｄとの関係を示すグラフである。
【図２２】図１４の診断装置によって診断されるｎ／Ｆｓ線図の一例を示す図である。
【図２３】図１４の診断装置のドレーン部分を自動化した例を示す図である。
【図２４】図２３の診断装置の油圧供給部分を自動化した例を示す図である。
【図２５】図１のプレス機械の均圧用油圧シリンダの油圧による伝達荷重を測定する装置の取付状態を示す図である。
【図２６】図２５の伝達荷重測定装置が均圧用油圧シリンダに取り付けられた状態を示す一部を切り欠いた正面図である。
【図２７】図２６の伝達荷重測定装置の下面を示す底面図である。
【符号の説明】
１０：ポンチ型
１８：ダイス型
２２：クッションピン
２６：クッションパッド
２８：しわ押えリング（しわ押え型）
３０：油圧シリンダ（均圧用流体シリンダ）
３２：エアシリンダ（流体シリンダ）
４０：プレス素材
４２：しわ押え荷重付与手段
４４：均圧クッション装置
６２、９０、１４４、１５４：診断装置
９６、１５８：油圧発生源（押圧装置）
１００：診断用計測装置
１０６：圧力センサ（荷重センサ）
１０８：位置センサ
１３０：計測用油圧シリンダ（押圧装置）
ステップＳ５、Ｓ７：成形動作判断工程
ステップＳ６、Ｓ８：保存工程
ステップＳ１０〜Ｓ１７：均圧状態診断工程
ステップＳ９、Ｓ３１、Ｓ３２：流体圧上限超過診断工程
ステップＳ２、Ｓ３：第１作動前流体圧設定工程
ステップＳ２１：第１作動後流体圧設定工程
ステップＳ２２、Ｓ２３：第１流体漏れ診断工程
ステップＳ２４、Ｓ２５：第１流体圧上昇異常診断工程
ステップＳ２、Ｓ４：第２作動前流体圧設定工程
ステップＳ４１：第２作動後流体圧設定工程
ステップＳ４２、Ｓ４３：第２流体漏れ診断工程
ステップＳ４４、Ｓ４５：第２流体圧上昇異常診断工程
ステップＲ６、Ｒ８：エア混入率診断工程
【発明の属する技術分野】
本発明は均圧クッション装置を有するプレス機械に係り、特に、均圧状態などを診断する診断方法および診断用計測装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プレス機械の一種に、(a) しわ押え荷重付与手段により所定の下降抵抗が付与されるクッションパッドと、(b) そのクッションパッドに配設されるとともに油圧室が互いに連通させられた複数の均圧用油圧シリンダと、(c) その油圧シリンダ上にそれぞれ配設されるとともに上端部でしわ押え型を支持している複数のクッションピンとを備え、(d) プレス上型（ダイス型）の下降時に、前記下降抵抗に基づいてそのプレス上型と前記しわ押え型との間でプレス素材を挟圧してしわ押えする際に、前記複数の均圧用油圧シリンダのピストンがそれぞれ中立状態とされることにより油圧を介してしわ押え荷重を略均等に伝達する均圧クッション装置を有し、(e) そのしわ押え型およびプレス上型が前記プレス素材を挟圧した状態で前記クッションパッドと共に前記下降抵抗に抗して下方へ相対移動させられることにより、プレス下型（ポンチ型）の成形面に沿ってそのプレス素材を成形（絞り加工）するものがある。実開平１−６０７２１号公報に記載されている装置や図１のプレス機械はその一例で、このようなプレス機械においては、クッションピンの長さ寸法のばらつきやクッションパッドの傾き等に拘らず、油圧シリンダの油圧を介してしわ押え荷重が略均等にクッションピンに伝達されるため、クッションピンの配設形態に応じて所望するしわ押えの荷重分布が得られるようになる。
【０００３】
ところで、このようなプレス機械においては、例えば油圧シリンダの油圧が適当でないと均圧状態が得られないし、しわ押え荷重付与手段の下降抵抗、例えばエアシリンダのエア圧が適当でないと所望するしわ押え荷重が得られず、何れの場合もプレス加工品質が損なわれる。このため、均圧状態については、例えば特開平６−３１２２２５号公報に記載されているように、プレス下死点における油圧およびエア圧に基づいて均圧状態か否かを診断することが提案されている。また、特開平６−３０４８００号公報には、しわ押え荷重付与手段としてのエアシリンダのエア容量をプレス下死点のエア圧などに基づいて算出し、エア漏れやエア圧上昇を診断することが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の診断方法では、例えばプレス機械の下死点信号を取り込んで下死点油圧やエア圧を検出するため、プレス機械のストロークセンサや回転位置センサなどが必要で装置が高価になり、必ずしも十分に満足できるものではなかった。
【０００５】
また、均圧用油圧シリンダの油漏れや油圧上昇、最大ピーク値、或いはその作動油のエア混入率なども、プレス異常の早期発見や異常原因の究明などに有効であるが、従来は診断に用いられていないか、診断に用いる場合も検出作業（処理）などが面倒で必ずしも満足できなかった。
【０００６】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、簡単な手法で各種の診断を行うことができるプレス機械の診断方法、および診断用計測装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、第１発明は、(a-1) しわ押え荷重付与手段により所定の移動抵抗が付与されるクッションパッドと、(a-2) そのクッションパッドに配設されるとともに圧力室が互いに連通させられた複数の均圧用流体シリンダと、(a-3) その均圧用流体シリンダとしわ押え型との間に介在させられた複数のクッションピンとを備え、(a-4) 前記移動抵抗に基づいて前記しわ押え型とダイス型との間でプレス素材を挟圧してしわ押えする際に、前記複数の均圧用流体シリンダのピストンがそれぞれ中立状態とされることにより流体を介してしわ押え荷重を均等に伝達する均圧クッション装置を有し、(b) そのしわ押え型およびダイス型が前記プレス素材を挟圧した状態で前記クッションパッドと共に前記移動抵抗に抗してポンチ型に対してプレス方向へ相対移動させられることにより、そのポンチ型の成形面に沿ってそのプレス素材を成形するプレス機械の診断方法であって、(c) 前記ダイス型が前記ポンチ型に対して相対的に接近、離間させられる一連のプレス作動の過程で、前記均圧用流体シリンダの流体圧Ｐｓが予め定められた作動判定値ＰｓM を越えた時の時間Ｔs を検出するとともに、その流体圧Ｐｓがその作動判定値ＰｓM を下回った時の時間Ｔe を検出する成形動作判断工程と、(d) 前記時間Ｔs からＴe までの間の前記均圧用流体シリンダの流体圧Ｐｓのデータおよび前記しわ押え荷重付与手段の移動抵抗のデータを保存する保存工程と、(e) 前記時間Ｔ s およびＴ e をパラメータとして予め定められた演算式に従って算出することにより、前記ダイス型がプレス加工側の移動端に達した時間Ｔ 1 を推定する工程と、 (f) その時間Ｔ 1 の時の前記均圧用流体シリンダの流体圧Ｐｓ 1 と前記しわ押え荷重付与手段の移動抵抗とに基づいて、その均圧用流体シリンダのピストンがそれぞれ中立状態とされることにより流体を介してしわ押え荷重を均等に伝達する均圧状態か否かを診断する均圧状態診断工程とを有することを特徴とする。
【０００８】
第２発明は、第１発明の診断方法において、前記均圧用流体シリンダの流体圧Ｐｓの最大ピーク値ＰｓP が、予め定められた上限判定値ＰｓPmaxを越えているか否かによって、流体圧上限超過を診断する流体圧上限超過診断工程を有することを特徴とする。
【０００９】
第３発明は、第１発明または第２発明の診断方法であって、(a) 前記ダイス型が前記プレス素材を挟んで前記しわ押え型に当接する成形動作開始より前の前記均圧用流体シリンダの流体圧Ｐｓを作動前流体圧ＰｓA として設定する第１作動前流体圧設定工程と、(b) 前記ダイス型が前記しわ押え型から離間する成形動作終了後となるように予め定められた所定時間だけ前記時間Ｔe から経過した時の前記均圧用流体シリンダの流体圧Ｐｓを作動後流体圧ＰｓB として設定する第１作動後流体圧設定工程と、(c) 前記作動前流体圧ＰｓA と前記作動後流体圧ＰｓB との差圧ΔＰｓA-B ＝ＰｓA −ＰｓB が予め定められた正の流体漏れ判定値ＰｓF より大きいか否かによって流体漏れを診断する第１流体漏れ診断工程とを有することを特徴とする。
【００１０】
第４発明は、第１発明または第２発明の診断方法であって、(a) 前記ダイス型が前記プレス素材を挟んで前記しわ押え型に当接する成形動作開始より前の前記均圧用流体シリンダの流体圧Ｐｓを作動前流体圧ＰｓA として設定する第１作動前流体圧設定工程と、(b) 前記ダイス型が前記しわ押え型から離間する成形動作終了後となるように予め定められた所定時間だけ前記時間Ｔe から経過した時の前記均圧用流体シリンダの流体圧Ｐｓを作動後流体圧ＰｓB として設定する第１作動後流体圧設定工程と、(c) 前記作動前流体圧ＰｓA と前記作動後流体圧ＰｓB との差圧ΔＰｓA-B ＝ＰｓA −ＰｓB が予め定められた負の流体圧上昇判定値ＰｓR より小さいか否かによって流体圧上昇異常を診断する第１流体圧上昇異常診断工程とを有することを特徴とする。
【００１１】
第５発明は、第１発明または第２発明の診断方法であって、(a) 前記しわ押え荷重付与手段は、圧縮性流体を用いた流体シリンダの流体圧に基づいて前記移動抵抗を前記クッションパッドに付与するものであり、(b) 前記ダイス型が前記プレス素材を挟んで前記しわ押え型に当接する成形動作開始より前の前記流体シリンダの流体圧Ｐａを作動前流体圧ＰａA として設定する第２作動前流体圧設定工程と、(c) 前記ダイス型が前記しわ押え型から離間する成形動作終了後となるように予め定められた所定時間だけ前記時間Ｔe から経過した時の前記流体シリンダの流体圧Ｐａを作動後流体圧ＰａB として設定する第２作動後流体圧設定工程と、(d) 前記作動前流体圧ＰａA と前記作動後流体圧ＰａB との差圧ΔＰａA-B ＝ＰａA −ＰａB が予め定められた正の流体漏れ判定値ＰａF より大きいか否かによって流体漏れを診断する第２流体漏れ診断工程とを有することを特徴とする。
【００１２】
第６発明は、第１発明または第２発明の診断方法であって、(a) 前記しわ押え荷重付与手段は、圧縮性流体を用いた流体シリンダの流体圧に基づいて前記移動抵抗を前記クッションパッドに付与するものであり、(b) 前記ダイス型が前記プレス素材を挟んで前記しわ押え型に当接する成形動作開始より前の前記流体シリンダの流体圧Ｐａを作動前流体圧ＰａA として設定する第２作動前流体圧設定工程と、(c) 前記ダイス型が前記しわ押え型から離間する成形動作終了後となるように予め定められた所定時間だけ前記時間Ｔe から経過した時の前記流体シリンダの流体圧Ｐａを作動後流体圧ＰａB として設定する第２作動後流体圧設定工程と、(d) 前記作動前流体圧ＰａA と前記作動後流体圧ＰａB との差圧ΔＰａA-B ＝ＰａA −ＰａB が予め定められた負の流体圧上昇判定値ＰａF より大きいか否かによって流体圧上昇異常を診断する第２流体圧上昇異常診断工程とを有することを特徴とする。
【００１３】
第７発明は、(a-1) しわ押え荷重付与手段により所定の移動抵抗が付与されるクッションパッドと、(a-2) そのクッションパッドに配設されるとともに圧力室が互いに連通させられた複数の均圧用油圧シリンダと、(a-3) その均圧用油圧シリンダとしわ押え型との間に介在させられた複数のクッションピンとを備え、(a-4) 前記移動抵抗に基づいて前記しわ押え型とダイス型との間でプレス素材を挟圧してしわ押えする際に、前記複数の均圧用油圧シリンダのピストンがそれぞれ中立状態とされることにより流体を介してしわ押え荷重を均等に伝達する均圧クッション装置を有し、(b) そのしわ押え型およびダイス型が前記プレス素材を挟圧した状態で前記クッションパッドと共に前記移動抵抗に抗してポンチ型に対してプレス方向へ相対移動させられることにより、そのポンチ型の成形面に沿ってそのプレス素材を成形するプレス機械の診断方法であって、(c) 前記均圧用油圧シリンダのピストン動作量Ｘｐと油圧Ｐｓとの関係からその均圧用油圧シリンダの作動油の体積弾性係数Ｋを求め、油の体積弾性係数Ｋ１および空気の体積弾性係数Ｋ２を用いて次式(1) に従ってエア混入率Ｒａを求めるエア混入率診断工程を有することを特徴とする。
Ｒａ＝〔｛（Ｋ１×Ｋ２）／Ｋ｝−Ｋ２〕／（Ｋ１＋Ｋ２） ・・・(1)
【００１４】
第８発明は、第７発明に記載のプレス機械の診断方法において、前記均圧用油圧シリンダのピストン動作量Ｘｐと油圧Ｐｓとの関係を求める際に用いられる診断用計測装置であって、(a) 前記クッションピンの代わりに前記均圧用油圧シリンダに配設され、その均圧用油圧シリンダを押圧してピストンを押し込むとともに、その押圧荷重を変更可能な押圧装置と、(b) その押圧装置の押圧荷重を検出する荷重センサと、(c) 前記均圧用油圧シリンダのピストン動作量Ｘｐを検出する位置センサとを有することを特徴とする。
【００１５】
【発明の効果】
第１発明のプレス機械の診断方法においては、均圧用流体シリンダの流体圧Ｐｓが作動判定値ＰｓM を越えた時の時間Ｔs 、および流体圧Ｐｓが作動判定値ＰｓM を下回った時の時間Ｔe を検出し、その間の均圧用流体シリンダの流体圧Ｐｓおよびしわ押え荷重付与手段の移動抵抗を１回の成形動作中のデータとして保存して均圧状態か否かの診断を行うため、プレス機械のストロークやクランク回転位置などを検出する必要がなく、診断装置が簡単且つ安価に構成される。
【００１６】
また、上記均圧用流体シリンダの流体圧データおよびしわ押え荷重付与手段の移動抵抗データを保存する一方、ダイス型がプレス加工側の移動端に達したと推定される時間Ｔ1 を、前記時間Ｔs およびＴe をパラメータとして予め定められた演算式に従って算出し、その時間Ｔ1 の時の流体圧Ｐｓ1 およびしわ押え荷重付与手段の移動抵抗に基づいて均圧状態か否かを診断するため、プレス機械の移動端（下死点など）を検出する必要がないとともに移動端に達した時間Ｔ1 が簡単に求められ、処理作業が容易で装置が簡単且つ安価に構成される。
【００１７】
第２発明では、均圧用流体シリンダの流体圧Ｐｓの最大ピーク値ＰｓP が予め定められた上限判定値ＰｓPmaxを越えているか否かによって流体圧上限超過を診断するため、例えば均圧クッション装置の流体回路の破損などを未然に防止できる。
【００１８】
第３発明では、成形動作開始より前の作動前流体圧ＰｓA および成形動作終了後の作動後流体圧ＰｓB の差圧ΔＰｓA-B ＝ＰｓA −ＰｓB が流体漏れ判定値ＰｓF より大きいか否かによって流体漏れを診断するため、例えば流体漏れに起因する均圧不良を未然に防止できるとともに、プレス異常の原因究明などに利用できる。また、作動後流体圧ＰｓB は時間Ｔe を基準として検出されるため、プレス機械のストロークやクランク回転位置などを検出する必要がなく、診断装置が簡単且つ安価に構成される。
【００１９】
上記差圧ΔＰｓA-B ＝ＰｓA −ＰｓB が流体圧上昇判定値ＰｓR より小さいか否かによって流体圧上昇異常を診断する第４発明についても、第３発明と同様の効果が得られる。流体圧上昇異常は、例えば逆止弁のようにボール等の弁子が弁座に着座することによって流路を閉塞して流体の流出を阻止するようになっている場合、ダイス型がポンチ型から離間して均圧用流体シリンダのピストンが押し出される時などに一時的に部分的に負圧になって流体が回路内に流入した場合などに発生する。
【００２０】
第５発明は、前記しわ押え荷重付与手段として流体シリンダが用いられる場合で、成形動作開始より前の作動前流体圧ＰａA および成形動作終了後の作動後流体圧ＰａB の差圧ΔＰａA-B ＝ＰａA −ＰａB が流体漏れ判定値ＰａF より大きいか否かによって流体漏れを診断するため、例えば流体漏れに起因するしわ押え不良（しわ押え荷重の低下）を未然に防止できるとともに、プレス異常の原因究明などに利用できる。また、作動後流体圧ＰａB は時間Ｔe を基準として検出されるため、プレス機械のストロークやクランク回転位置などを検出する必要がなく、診断装置が簡単且つ安価に構成される。
【００２１】
上記差圧ΔＰａA-B ＝ＰａA −ＰａB が流体圧上昇判定値ＰａR より小さいか否かによって流体圧上昇異常を診断する第６発明についても、第５発明と同様の効果が得られる。流体圧上昇異常は、例えば流体シリンダの摺動部に潤滑油を間歇給油するようになっている場合、その潤滑油がシリンダ内やタンク等に蓄積することによって発生する。
【００２２】
第７発明では、均圧用油圧シリンダのピストン動作量Ｘｐと油圧Ｐｓとの関係から作動油の体積弾性係数Ｋを求め、油の体積弾性係数Ｋ１および空気の体積弾性係数Ｋ２を用いて前記(1) 式に従ってエア混入率Ｒａを求めるため、例えば均圧用油圧シリンダの油圧Ｐｓの初期設定などをエア混入率Ｒａをパラメータとして行うなど、エア混入率Ｒａを考慮して各種の設定等を行うことができる。また、均圧用油圧シリンダのピストン動作量Ｘｐと油圧Ｐｓとの関係を求めるだけで簡単にエア混入率Ｒａを診断できるため、処理作業が容易で装置が簡単且つ安価に構成される。
【００２３】
第８発明の診断用計測装置によれば、例えば１個の均圧用油圧シリンダに押圧装置を配設し、その押圧荷重を変化させながら均圧用油圧シリンダを押圧するとともに、その時の押圧荷重およびピストン動作量Ｘｐを検出することにより、油圧Ｐｓとピストン動作量Ｘｐとの関係を簡単に求めることができる。油圧Ｐｓは、均圧用油圧シリンダのピストンの受圧面積Ａｓで押圧荷重を割算することによって求められる。
【００２４】
なお、上記第８発明の診断用計測装置は、エア混入率Ｒａを求める場合だけでなく、作動油の体積弾性係数Ｋを求めるだけの場合、或いはその体積弾性係数Ｋに基づいてｎ（ピン本数）／Ｆｓ（しわ押え荷重）線図を作成する場合などに利用することもできる。均圧用流体シリンダとして、作動油以外の液体やゲル状の流体などを用いたシリンダを使用している場合にも適用できる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明が適用されるプレス機械は、例えばダイス型がプレス上型で、プレス下型である位置固定のポンチ型に対して下方へ向かって上下駆動されるようになっており、その場合は、前記移動抵抗は下降抵抗を意味し、移動端は下降端または下死点を意味し、クッションピンは油圧シリンダ上に載置されて上端部でしわ押え型を支持するように構成されるが、ダイス型或いはポンチ型を水平方向など上下以外の方向へ移動させてプレス加工を行うものであっても良い。
【００２６】
しわ押え荷重付与手段としては、第５発明、第６発明のように圧縮性流体を用いた流体シリンダ、例えばエアシリンダ等のガスシリンダが好適に用いられ、移動抵抗はエア圧等の流体圧によって付与されるように構成されるが、スプリング等のばね力を利用したものなど他のしわ押え荷重付与手段を採用することもできる。第５発明、第６発明の流体シリンダの場合、その流体シリンダに連通する一連の流体回路への流体の出入りは、プレス加工前の調圧時を除いて阻止され、その容積は、プレス加工に伴う流体シリンダの容積変化を除いて一定に保持される。
【００２７】
均圧用流体シリンダとしては、第７発明のように油圧シリンダが好適に用いられるが、作動油以外の液体やゲル状の流体などを用いたシリンダを使用することも可能である。複数の均圧用流体シリンダに連通する一連の流体回路は逆止弁などによって遮断され、プレス加工時には逆止弁からの流入を除いて流体の出入りは阻止されるとともに、その容積は、プレス加工（しわ押え）に伴う均圧用流体シリンダの容積変化を除いて一定に保持される。逆止弁は必須のものではなく、プレス加工時の流体の流入が防止されるようになっていても良い。また、均圧用流体シリンダは、シリンダをクッションパッドに固定することが望ましいが、ピストンをクッションパッドに固定するようにしても良い。
【００２８】
第１発明の作動判定値ＰｓM は、プレス機械が成形動作中であること、すなわちダイス型がプレス素材を挟んでしわ押え型に当接させられ、実際にしわ押えを含むプレス成形中であることを検出するためのもので、例えば圧力センサ等の検出誤差などを考慮して成形動作開始前の初期圧より僅かに高い圧力値で、しわ押え荷重Ｆｓに対応する流体圧よりも十分に小さい圧力値を設定することが望ましい。上記作動判定値ＰｓM は絶対圧力で設定しても良いが、成形動作開始前の初期圧を基準にして設定することもできる。
【００２９】
第１発明の保存工程は、好適には、ダイス型がプレス素材を挟んでしわ押え型に当接する成形動作開始時から、そのダイス型がしわ押え型から離間する成形動作終了までのデータを保存するように、予め定められた余裕時間Ｔt だけ前記時間Ｔs 、Ｔe の前後のデータを含んで保存するように構成される。現在より余裕時間Ｔt よりも長い所定時間前までのデータを逐次ＲＡＭ等の記憶装置に一時記憶するようにしておけば良い。
【００３０】
第３発明、第４発明の第１作動前流体圧設定工程、第５発明、第６発明の第２作動前流体圧設定工程は、例えば成形動作開始より前であることを作業者が確認してスイッチ操作されることにより、その時の流体圧Ｐｓ、Ｐａを設定するように構成されるが、成形動作開始より前となるように予め定められた所定時間だけ前記時間Ｔs より前の流体圧Ｐｓ、ＰａをＰｓA 、ＰａA として設定するように構成することもできる。所定時間よりも長い時間分のデータを逐次ＲＡＭ等の記憶装置に一時記憶するようにしておけば良い。
【００３１】
本発明の診断方法は、何れもコンピュータを用いて必要な情報を与えることにより自動的に行われるようにすることが望ましい。また、第１発明〜第６発明の診断は、実際のプレス加工時にオンラインで継続的に、或いは定期的に行うこともできるが、診断のみを目的としてプレス機械を作動させて実施するようにしても良い。プレス不良が生じた場合に、原因究明のために診断する場合であっても良いなど、実施する目的や時期などは適宜定められる。
【００３２】
第８発明の押圧装置は、例えば受圧面積が均圧用油圧シリンダと等しい計測用油圧シリンダを用いて構成し、荷重センサとしてその計測用油圧シリンダの油圧Ｐｋを検出する油圧センサを用いれば、その油圧Ｐｋ＝Ｐｓとなり、押圧荷重から油圧Ｐｓを求める換算作業が不要になる。但し、均圧用油圧シリンダと受圧面積が異なる計測用油圧シリンダを用いることもできるし、送りねじを利用したものなど他の種々の押圧装置を採用できる。荷重センサとしては、油圧センサの他、押圧装置の形態に応じて歪ゲージ（ロードセルなど）やトルクセンサなどが好適に用いられる。
【００３３】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１において、ポンチ型１０が取り付けられるボルスタ１２はプレスキャリア１４を介してベース１６上に配設されている一方、ダイス型１８が取り付けられるプレススライド２０は図示しない駆動機構により上下方向へ駆動されるようになっている。ボルスタ１２には、クッションピン２２を配設するために多数の貫通孔２４が碁盤目状に設けられており、ボルスタ１２の下方には、それ等のクッションピン２２を支持するクッションパッド２６が略水平な姿勢で配設されている。クッションピン２２は、上記ポンチ型１０と共に配設されるしわ押えリング２８を支持するもので、そのしわ押えリング２８の形状に応じて予め定められた所定の位置に任意の数だけ配設される。ポンチ型１０には、クッションピン２２の配設位置に対応して複数の貫通孔が設けられている。また、クッションパッド２６は、上記貫通孔２４に対応して多数の油圧シリンダ３０を備えており、クッションピン２２の下端部はそれぞれその油圧シリンダ３０のピストンロッドに当接させられるようになっている。上記ポンチ型１０はプレス下型に相当し、ダイス型１８はプレス上型に相当し、しわ押えリング２８はしわ押え型に相当し、油圧シリンダ３０は均圧用流体シリンダに相当する。
【００３４】
上記クッションパッド２６は、前記プレスキャリア１４内に上下方向の移動可能に配設されており、常にはエアシリンダ３２により上方へ付勢されている。エアシリンダ３２の圧力室はエアタンク３４に連通させられているとともに、そのエアタンク３４には、エア圧源３６からエア圧制御回路３８を介して圧力エアが供給されるようになっている。エアタンク３４には、開閉弁３７およびエア圧センサ３９が接続されており、上記エア圧制御回路３８および開閉弁３７により、エアタンク３４やエアシリンダ３２内のエア圧Ｐａがしわ押え荷重に応じて調圧される。すなわち、前記ダイス型１８がプレススライド２０と共に下降させられると、エアシリンダ３２のエア圧Ｐａに基づく付勢力に従ってダイス型１８としわ押えリング２８との間でプレス素材４０の周縁部が挟圧されてしわ押えされ、その状態でしわ押えリング２８およびダイス型１８がクッションパッド２６と共にエアシリンダ３２の付勢力に抗して更に下降させられると、ポンチ型１０の成形面に沿って絞り加工が行われるのである。エア圧Ｐａの調圧後は、エアシリンダ３２に連通する一連のエア回路へのエアの出入りは阻止され、その容積は、プレス加工に伴うエアシリンダ３２の容積変化を除いて一定に保持される。本実施例ではエアシリンダ３２，エアタンク３４，エア圧源３６，およびエア圧制御回路３８等を含んでしわ押え荷重付与手段４２が構成されており、エアシリンダ３２の付勢力すなわちエア圧Ｐａはクッションパッド２６の移動抵抗に対応する。また、エアシリンダ３２はガスシリンダ、更には圧縮性流体を用いた流体シリンダに相当する。
【００３５】
前記複数の油圧シリンダ３０の油圧室（圧力室）は、クッションパッド２６内に設けられた油路４６を介して互いに連通させられているとともに、油路４６はフレキシブルチューブ４８を介して配管５０に接続され、エア駆動式の油圧ポンプ５２によってタンク５４から汲み上げられた作動油が逆止弁５６を経て供給されるようになっている。配管５０には、リリーフ弁等を備えた油圧制御回路５８が接続されており、この油圧制御回路５８および上記油圧ポンプ５２により配管５０や油圧シリンダ３０内の作動油の油圧Ｐｓが、絞り加工時にしわ押えに関与する総ての油圧シリンダ３０、すなわち前記クッションピン２２が配設された油圧シリンダ３０のピストンが中立状態となるように調圧される。これにより、複数のクッションピン２２からしわ押えリング２８にしわ押え荷重が均等に伝達される。複数の油圧シリンダ３０に連通する一連の油圧回路は逆止弁５６および油圧制御回路５８によって遮断され、プレス加工時には逆止弁５６からの流入を除いて作動油の出入りは阻止されるとともに、その容積は、プレス加工（しわ押え）に伴う油圧シリンダ３０の容積変化を除いて一定に保持される。上記油圧Ｐｓは、油路４６に接続された油圧センサ６０によって検出されるようになっている。本実施例では、クッションピン２２、クッションパッド２６、油圧シリンダ３０、前記しわ押え荷重付与手段４２を含んで均圧クッション装置４４が構成されている。
【００３６】
上記油圧Ｐｓ、前記エア圧Ｐａの調圧制御は、図示しない制御装置により行われるようになっており、プレス金型の段替え時などプレス加工に先立ってそれぞれ所定の圧力Ｐｓ0 、Ｐａ0 に調圧される。油圧Ｐｓ0 は、プレス加工時に油圧シリンダ３０のピストンが中立状態となるように、試打や演算式などによって設定される。演算式によって求める場合、例えば油圧シリンダ３０のピストンの平均追い込み寸法をＸav、油圧シリンダ３０の受圧面積をＡｓ、使用する作動油の体積弾性係数をＫ、油量をＶ、しわ押え荷重をＦｓ、クッションピン２２の使用本数すなわちしわ押えに関与する油圧シリンダ３０の数をｎとすると、油圧Ｐｓ0 は次式(2) を満足するように定められる。平均追い込み寸法Ｘavは、総てのクッションピン２２をしわ押えリング２８に当接させるためのピストンの追い込みストロークであり、クッションピン２２の長さ寸法のばらつきやクッションパッド２６の傾き等に拘らず、総てのピストンがクッションピン２２によってシリンダ内へ押し込まれるとともに、プレス加工時の衝撃等に拘らずストローク端に達することがないように、予め実験等によって定められる。また、油量Ｖは、総ての油圧シリンダ３０のピストンが突き出し端に位置させられた状態において、その油圧シリンダ３０の油圧室内やその油圧室に連通している一連の油圧回路内の作動油の全容量である。
Ｘav＝（Ｆｓ−ｎ・Ａｓ・Ｐｓ0 ）Ｖ／ｎ2 ・Ａｓ2 ・Ｋ ・・・(2)
【００３７】
また、エア圧Ｐａ0 は、所定のしわ押え荷重Ｆｓが得られるように、例えばエアシリンダ３２の受圧面積Ａａ、クッションパッド２６の重量Ｗｃ、クッションパッド２６の摺動抵抗ΔＦｃ、クッションピン２２の使用本数ｎ、クッションピン２２の重量Ｗｐ、しわ押えリング２８の重量Ｗｒを用いて次式(3) に従って求められる。しわ押え荷重Ｆｓは、所望するプレス品質が得られるように予めトライプレスなどによって設定される。なお、プレス加工時には、クッションパッド２６の下降に伴ってエア容積が減少し、それに伴ってエア圧Ｐａは上昇するため、プレス下死点で所望のエア圧Ｐａが得られるように初期エア圧Ｐａ0 を設定することも可能である。
Ｐａ0 ＝（Ｆｓ＋Ｗｃ＋ｎ・Ｗｐ＋Ｗｒ−ΔＦｃ）／Ａａ ・・・(3)
【００３８】
図２は、上記のようなプレス機械を診断するための診断装置６２のブロック線図で、パソコンなどにて構成される診断用コンピュータ６４には、前記油圧センサ６０、エア圧センサ３９からＡＤ変換器６６を経て油圧Ｐｓ、エア圧Ｐａに関する情報が取り込まれる。診断用コンピュータ６４は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備えていて、ＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、均圧状態や油漏れ、油圧上昇異常、油圧最大ピーク値ＰｓP の上限超過、エア漏れ、エア増圧などを診断し、診断結果などを表示装置６８に表示する。表示装置６８は、例えば図３のように構成されていて、油圧Ｐｓやエア圧Ｐａ、しわ押え荷重Ｆｓなどの変化をリアルタイムで表示する波形表示部７０や「未均圧」、「均圧」、「胴突」を表示するランプ７２、７４、７６、「油漏れ」、「油圧上昇」、「上限超過」、「エア漏れ」、「エア増圧」の異常をそれぞれ点灯表示する異常表示部７８などを備えている。また、表示装置６８には、計測開始ボタン８０、初期圧計測ボタン８２、波形表示部７０の表示を切り換える表示切替ボタン８４等の操作装置８６が一体的に組み込まれている。
【００３９】
なお、この診断装置６２は、本実施例では種々のプレス機械に対して診断を行うことができるように、油圧センサ６０、エア圧センサ３９との接続具を含んで単独で構成されているが、油圧Ｐｓやエア圧Ｐａを自動的に調圧する制御装置を有するプレス機械の場合、その制御装置に一体的に組み込むことも可能である。
【００４０】
図４は、均圧状態を診断する際の作動（信号処理）を説明するフローチャートで、通常のプレス加工時に実施される。ステップＳ１では、前記計測開始ボタン８０がＯＮ操作されたか否かを判断し、ＯＮ操作されるとステップＳ２で初期圧計測ボタン８２がＯＮ操作されたか否かを判断する。計測開始ボタン８０がＯＮ操作されると、波形表示部７０には油圧Ｐｓやエア圧Ｐａなどがリアルタイムで表示され、プレス加工が行われると例えば図８、図１２に示すような波形が表示されるため、作業者は、圧力変化が殆ど無い初期圧であることを確認して初期圧計測ボタン８２をＯＮ操作すれば良い。
【００４１】
初期圧計測ボタン８２がＯＮ操作されると、ステップＳ３およびＳ４を実行し、その時の油圧Ｐｓを初期油圧ＰｓA に設定するとともに、エア圧Ｐａを初期エア圧ＰａA に設定する。これ等の初期油圧ＰｓA 、初期エア圧ＰａA は作動前流体圧に相当し、プレス機械に何の異常もなければプレス加工に先立って予め設定された油圧Ｐｓ0 、エア圧Ｐａ0 と略同じ値である。ステップＳ５では、初期油圧ＰｓA を基準とする油圧上昇値ΔＰｓ＝Ｐｓ−ＰｓA が予め設定されたトリガレベル値Ｐｓt よりも大きくなったか否かを判断し、ΔＰｓ＞Ｐｓt になるとステップＳ６を実行する。トリガレベル値Ｐｓt は、プレス機械が成形動作に入ったこと、言い換えればダイス型１８がプレス素材４０を挟んでしわ押えリング２８に当接してしわ押えを含むプレス成形中であることを検出するためのもので、センサの検出誤差などを考慮してできるだけ小さい油圧値が設定される。このトリガレベル値Ｐｓt は作動判定値ＰｓM に対応するもので、ＰｓM ＝ＰｓA ＋Ｐｓt になる。
【００４２】
なお、本実施例では通常のプレス加工時に診断を行うようになっているため、特にプレス機械の作動に関する信号処理は含まれていないが、診断のみを目的としてプレス機械を作動させる場合には、ステップＳ４に続いてプレス機械を１往復だけ作動させ、その作動過程でステップＳ５以下を実行するようにすれば良い。
【００４３】
ステップＳ６では、ΔＰｓ＞Ｐｓt になった時の時間Ｔs を基準として、それよりも予め定められた余裕時間Ｔt だけ前の時間Ｔts以後の油圧Ｐｓ、エア圧Ｐａに関するデータを保存する。余裕時間Ｔt よりも長い所定時間前までのデータを逐次ＲＡＭ等の記憶装置に一時記憶するようになっていて、そのデータを読み出して保存するようになっている。ステップＳ７では、油圧上昇値ΔＰｓがトリガレベル値Ｐｓt を下回ったか否かを判断し、ΔＰｓ＜Ｐｓt になるとステップＳ８を実行する。ステップＳ８では、ΔＰｓ＜Ｐｓt になった時の時間Ｔe を基準として、それよりも予め定められた余裕時間Ｔt だけ後の時間Ｔteまでの油圧Ｐｓ、エア圧Ｐａに関するデータを保存し、これによりデータの保存を終了する。余裕時間Ｔt は、ダイス型１８がプレス素材４０を挟んでしわ押えリング２８に当接した成形動作開始より前から、ダイス型１８がプレス素材１８から離間する成形動作終了後までのデータを含むように、言い換えればしわ押えを含む一連の成形動作中の油圧Ｐｓ、エア圧Ｐａのデータが得られるように、トリガレベル値Ｐｓt などを考慮して設定される。時間は、例えば水晶発振子等のクロック信号源から出力されるクロック信号に基づいて計測される。なお、時間Ｔs より前の余裕時間Ｔt と、時間Ｔe より後の余裕時間Ｔt とを、必要に応じて異なる時間に設定しても良い。
【００４４】
ステップＳ９では、保存された油圧Ｐｓのデータ（図８参照）を解析し、その最大値を最大ピーク値ＰｓP に設定する。また、ステップＳ１０では、ダイス型１８がプレス加工側の移動端すなわち下死点に達したと推定される時間Ｔ1 を、上記時間Ｔs およびＴe をパラメータとして予め定められた次式(4) に従って算出するとともに、その時間Ｔ1 の時の油圧Ｐｓを下死点油圧Ｐｓ1 （図８参照）とし、ステップＳ１１では、保存されたエア圧Ｐａのデータ（図１２、図１３参照）に基づいて、上記時間Ｔ1 の時のエア圧Ｐａを下死点エア圧Ｐａ1 とする。数式(4) は、プレス機械の作動原理などに基づいて適宜定められる。なお、図１２、図１３のクッションパッド降下範囲は、均圧用油圧シリンダ３０のピストンストローク時間分だけ図９〜図１１の成形動作中の範囲よりも狭い。
Ｔ1 ＝（ＴS ＋Ｔe ）／２ ・・・(4)
【００４５】
次のステップＳ１２では、上記下死点エア圧Ｐａ1 、下死点油圧Ｐｓ1 に基づいてぞれぞれ次式(5) 、(6) に従ってしわ押え荷重Ｆｓ０、Ｆｓ１を算出する。但し、Ａａ：エアシリンダ３２の受圧面積、Ｗｃ：クッションパッド２６の重量、ΔＦｃ：クッションパッド２６の摺動抵抗、ｎ：クッションピン２２の使用本数（プレス加工に関与する油圧シリンダ３０の数）、Ｗｐ：クッションピン２２の重量、Ｗｒ：しわ押えリング２８の重量、Ａｓ：油圧シリンダ３０の受圧面積である。
Ｆｓ０＝Ｐａ1 ・Ａａ−Ｗｃ＋ΔＦｃ−ｎ・Ｗｐ−Ｗｒ ・・・(5)
Ｆｓ１＝Ｐｓ1 ・Ａｓ・ｎ−ｎ・Ｗｐ−Ｗｒ ・・・(6)
【００４６】
その後、ステップＳ１３でＦｓ０−Ｆｓ１＞αであるか否かを判断するとともに、ステップＳ１４でＦｓ０−Ｆｓ１＜−αであるか否かを判断する。判定値αは、上記(5) 式、(6) 式の各パラメータに全く誤差が無ければ略０で良いが、摺動抵抗ΔＦｃなど誤差が避けられないため、それ等の誤差に応じて例えばプレス機械毎に予め定められる正の値である。そして、−α＜Ｆｓ０−Ｆｓ１＜αの場合、すなわちＦｓ０≒Ｆｓ１の場合は、エアシリンダ３２によってクッションパッド２６に付与される下降抵抗（しわ押え荷重）が、総て油圧シリンダ３０の油圧を介して均等にしわ押えリング２８に伝達されること、言い換えればプレス加工に関与する総ての油圧シリンダ３０のピストンが中立状態であることを意味しており、ステップＳ１５において均圧状態であることを表すランプ７４を点灯する。Ｆｓ０−Ｆｓ１＞αの場合は、少なくとも一部の油圧シリンダ３０のピストンが胴突きであると判断し、ステップＳ１７で胴突きのランプ７６を点灯する一方、Ｆｓ０−Ｆｓ１＜−αの場合は、一部の油圧シリンダ３０が初期状態でそのクッションピン２２が機能していない未均圧状態であると判断し、ステップＳ１６で未均圧のランプ７２を点灯する。
【００４７】
ここで、本実施例では油圧シリンダ３０の油圧上昇値ΔＰｓがトリガレベル値Ｐｓt を越えた時の時間Ｔs 、および油圧上昇値ΔＰｓがトリガレベル値Ｐｓt を下回った時の時間Ｔe を検出し、その間の一連の油圧Ｐｓおよびエア圧Ｐａのデータを１回の成形動作中のデータとして保存して診断を行うため、プレス機械のストロークやクランク回転位置などを検出する必要がなく、診断装置６２が簡単且つ安価に構成される。特に、本実施例では時間Ｔs よりも余裕時間Ｔt だけ前から、時間Ｔe よりも余裕時間Ｔt だけ後までデータを保存するため、成形動作開始より前から成形動作終了後までのデータを確実に保存できる。
【００４８】
また、上記時間Ｔs とＴe との中間の時間Ｔ1 ＝（Ｔs ＋Ｔe ）／２の時にダイス型１８が下死点に達したと推定して、その時間Ｔ1 の時の油圧Ｐｓおよびエア圧Ｐａをそれぞれ下死点油圧Ｐｓ1 、下死点エア圧Ｐａ1 として求め、それ等の下死点油圧Ｐｓ1 、下死点エア圧Ｐａ1 に基づいて均圧状態か否かを診断するため、プレス機械の下死点を検出する必要がないとともに下死点に達した時間Ｔ1 が簡単に求められ、処理作業が容易で診断装置６２が簡単且つ安価に構成される。
【００４９】
図４は第１発明の実施例に相当し、ステップＳ５およびＳ７は成形動作判断工程で、ステップＳ６およびＳ８は保存工程で、ステップＳ１０〜Ｓ１７は均圧状態診断工程である。また、ステップＳ１０において、前記 (4) 式に従って時間Ｔ 1 を算出する工程は、ダイス型がプレス加工側の移動端に達した時間Ｔ 1 を推定する工程である。
【００５０】
図５は、油圧シリンダ３０の油漏れおよび油圧上昇異常を診断する際の作動（信号処理）を説明するフローチャートで、前記操作装置８６等に設けられたスイッチ操作により油漏れおよび油圧上昇異常の診断が選択された場合などに、図４のフローチャートと併せて実行される。なお、図４のフローチャートの実行時に常に図５の各ステップが実行されるようにしても良い。
【００５１】
図５のステップＳ２１は、図４のステップＳ８よりも後に実行されるもので、ダイス型１８がプレス素材４０（しわ押えリング２８）から離間する成形動作終了後となる前記時間Ｔteの時の油圧Ｐｓを初期油圧ＰｓB （図９、図１０参照）に設定する。この初期油圧ＰｓB は作動後流体圧に相当し、プレス機械に何の異常もなければプレス加工に先立って予め設定された油圧Ｐｓ0 や作動前流体圧である前記初期油圧ＰｓA と略同じ値である。
【００５２】
ステップＳ２２は、図４の各ステップが総て終了した後に実行されるもので、前記初期油圧ＰｓA とＰｓB との差圧ΔＰｓA-B ＝ＰｓA −ＰｓB が予め定められた正の流体漏れ判定値ＰｓF より大きいか否かを判断し、ＹＥＳ（肯定）の場合は油漏れ（流体漏れ）と判断してステップＳ２３で異常表示部７８の「油漏れ」を点灯表示する。ステップＳ２２の判断がＮＯの場合は、ステップＳ２４で差圧ΔＰｓA-B ＝ＰｓA −ＰｓB が予め定められた負の流体圧上昇判定値ＰｓR より小さいか否かを判断し、ＹＥＳ（肯定）の場合は油圧上昇異常（流体圧上昇異常）と判断してステップＳ２５で異常表示部７８の「油圧上昇」を点灯表示する。油圧上昇異常は、例えばダイス型１８がポンチ型１０から離間して油圧シリンダ３０のピストンが突き出す時などに一時的に部分的に負圧になって逆止弁５６から作動油が流入した場合などに発生する。上記流体漏れ判定値ＰｓF 、流体圧上昇判定値ＰｓR は、油圧センサ６０の検出誤差や前記摺動抵抗ΔＦｃのばらつきなどを考慮してプレス機械毎に設定される。判定値ＰｓF 、ＰｓR の絶対値が同じであっても良い。図９は油漏れの場合で、図１０は油圧上昇異常の場合である。
【００５３】
このように、成形動作開始より前の初期油圧ＰｓA および成形動作終了後の初期油圧ＰｓB の差圧ΔＰｓA-B が流体漏れ判定値ＰｓF より大きいか否かによって油漏れを診断するとともに、差圧ΔＰｓA-B が流体圧上昇判定値ＰｓR より小さいか否かによって流体圧上昇異常を診断するため、例えば油漏れや油圧上昇に起因する均圧不良を未然に防止できるとともに、プレス異常の原因究明などに利用できる。また、初期油圧ＰｓA は作業者が初期圧計測ボタン８２をＯＮ操作することによって検出され、初期油圧ＰｓB は時間Ｔe を基準として定められる時間Ｔteの時の油圧Ｐｓであるため、プレス機械のストロークやクランク回転位置などを検出する必要がなく、診断装置６２が簡単且つ安価に構成される。
【００５４】
図５は第３発明、第４発明の実施例に相当し、ステップＳ２およびＳ３は第１作動前流体圧設定工程で、ステップＳ２１は第１作動後流体圧設定工程で、ステップＳ２２およびＳ２３は第１流体漏れ診断工程で、ステップＳ２４およびＳ２５は第１流体圧上昇異常診断工程である。
【００５５】
図６は、油圧シリンダ３０の油圧最大ピーク値ＰｓP の上限超過を診断する際の作動（信号処理）を説明するフローチャートで、前記操作装置８６等に設けられたスイッチ操作により上限超過の診断が選択された場合などに、図４のフローチャートと併せて実行される。なお、図４のフローチャートの実行時に常に図６の各ステップが実行されるようにしても良い。
【００５６】
図６のステップＳ３１は、図４のステップＳ９の後、或いは図４の総てのステップが終了した後に実行されるもので、図４のステップＳ９で設定された最大ピーク値ＰｓP が予め定められた上限判定値ＰｓPmax（図１１参照）より大きいか否かを判断し、ＹＥＳ（肯定）の場合は油圧上限超過と判断してステップＳ３２で異常表示部７８の「上限超過」を点灯表示する。上限判定値ＰｓPmaxは、プレス加工時の衝撃によって均圧クッション装置４４の油圧回路の配管５０、逆止弁５６等が破損することを防止するためのもので、油圧回路各部の耐圧強度等を考慮してプレス機械毎に設定される。
【００５７】
このように、成形動作中の油圧Ｐａのデータを保存し、その油圧Ｐａの保存データの最大値を最大ピーク値ＰｓP に設定するとともに、その最大ピーク値ＰｓP が上限判定値ＰｓPmaxを越えているか否かによって油圧上限超過を診断するため、均圧クッション装置４４の油圧回路の破損が未然に防止される。
【００５８】
図４および図６は第２発明の実施例に相当し、図４のステップＳ９および図６のステップＳ３１、Ｓ３２は流体圧上限超過診断工程である。
【００５９】
図７は、エアシリンダ３２のエア漏れおよびエア圧上昇異常を診断する際の作動（信号処理）を説明するフローチャートで、前記操作装置８６等に設けられたスイッチ操作によりエア漏れおよびエア圧上昇異常の診断が選択された場合などに、図４のフローチャートと併せて実行される。なお、図４のフローチャートの実行時に常に図７の各ステップが実行されるようにしても良い。
【００６０】
図７のステップＳ４１は、図４のステップＳ８よりも後に実行されるもので、ダイス型１８がプレス素材４０（しわ押えリング２８）から離間する成形動作終了後となる前記時間Ｔteの時のエア圧Ｐａを初期エア圧ＰａB （図１２、図１３参照）に設定する。この初期エア圧ＰａB は作動後流体圧に相当し、プレス機械に何の異常もなければプレス加工に先立って予め設定されたエア圧Ｐａ0 や作動前流体圧である前記初期エア圧ＰａA と略同じ値である。
【００６１】
ステップＳ４２は、図４の各ステップが総て終了した後に実行されるもので、前記初期エア圧ＰａA とＰａB との差圧ΔＰａA-B ＝ＰａA −ＰａB が予め定められた正の流体漏れ判定値ＰａF より大きいか否かを判断し、ＹＥＳ（肯定）の場合はエア漏れ（流体漏れ）と判断してステップＳ４３で異常表示部７８の「エア漏れ」を点灯表示する。ステップＳ４２の判断がＮＯの場合は、ステップＳ４４で差圧ΔＰａA-B ＝ＰａA −ＰａB が予め定められた負の流体圧上昇判定値ＰａR より小さいか否かを判断し、ＹＥＳ（肯定）の場合はエア圧上昇異常（流体圧上昇異常）と判断してステップＳ４５で異常表示部７８の「エア増圧」を点灯表示する。エア圧上昇異常は、例えばエアシリンダ３２の摺動部に間歇給油される潤滑油がエアタンク３４内に蓄積することによって発生する。上記流体漏れ判定値ＰａF 、流体圧上昇判定値ＰａR は、エア圧センサ３９の検出誤差や前記摺動抵抗ΔＦｃのばらつきなどを考慮してプレス機械毎に設定される。判定値ＰａF 、ＰａR の絶対値が同じであっても良い。図１２はエア漏れの場合で、図１３はエア圧上昇異常の場合である。
【００６２】
このように、成形動作開始より前の初期エア圧ＰａA および成形動作終了後の初期エア圧ＰａB の差圧ΔＰａA-B が流体漏れ判定値ＰａF より大きいか否かによってエア漏れを診断するとともに、差圧ΔＰａA-B が流体圧上昇判定値ＰａR より小さいか否かによってエア圧上昇異常を診断するため、例えばエア漏れやエア圧上昇に起因するしわ押え不良を未然に防止できるとともに、プレス異常の原因究明などに利用できる。また、初期エア圧ＰａA は作業者が初期圧計測ボタン８２をＯＮ操作することによって検出され、初期エア圧ＰａB は時間Ｔe を基準として定められる時間Ｔteの時のエア圧Ｐａであるため、プレス機械のストロークやクランク回転位置などを検出する必要がなく、診断装置６２が簡単且つ安価に構成される。
【００６３】
図７は第５発明、第６発明の実施例に相当し、ステップＳ２およびＳ４は第２作動前流体圧設定工程で、ステップＳ４１は第２作動後流体圧設定工程で、ステップＳ４２およびＳ４３は第２流体漏れ診断工程で、ステップＳ４４およびＳ４５は第２流体圧上昇異常診断工程である。
【００６４】
次に、第７発明および第８発明の実施例を説明する。
図１４は、前記図１に記載のようなプレス機械について、第７発明の診断方法に従って診断を行う診断装置９０の構成図で、携帯して持ち運び可能なキャリングケース９２と、第８発明の一実施例である診断用計測装置１００とを備えている。キャリングケース９２には、パソコン等の診断用コンピュータ９４、油圧発生源９６等が収納されており、油圧発生源９６は配管９８を介して診断用計測装置１００のマニホルド１０２に接続されるようになっている。診断用コンピュータ９４は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備えていて、ＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、前記油圧シリンダ３０の作動油の体積弾性係数Ｋ、ｎ／Ｆｓ線図（図２２参照）、エア混入率Ｒａを求めるとともに、それ等の診断結果や指示メッセージ等を表示装置１０４に表示する。診断用コンピュータ９４には、診断用計測装置１００に設けられた圧力センサ１０６、位置センサ１０８から油圧Ｐｋ、離間距離ｄを表す信号がそれぞれ供給されるとともに、計測スイッチ１１０からＯＮ−ＯＦＦ信号が供給されるようになっている。
【００６５】
油圧発生源９６は、油タンク１１２、油タンク１１２から作動油を汲み上げて出力する手動式のポンプ１１４、リリーフ弁１１６、手動式の切換弁１１８を有して構成されている。切換弁１１８の接続ポートＡは逆止弁１２０を介して前記配管９８に接続されており、接続ポートＢは、逆止弁１２２および流量制御弁１２４が並列接続された回路を介して配管９８に接続されている。切換弁１１８は、手動操作でａ側へ切り換えられることにより接続ポートＡがポンプ１１４に接続されるとともに接続ポートＢがドレーンされ、ｂ側へ切り換えられることにより接続ポートＡがドレーンされるとともに接続ポートＢがポンプ１１４に接続される。また、図に示す中立位置では接続ポートＡ、Ｂ何れも遮断される。上記流量制御弁１２４は手動操作で流量（流通断面積）を調整できるようになっており、配管９８には圧力メータ１２６が接続されて回路内の油圧Ｐｋを表示するようになっている。
【００６６】
診断用計測装置１００は、前記油圧シリンダ３０のピストン動作量Ｘｐと油圧Ｐｓとの関係を求めるためのもので、図１５のように前記ボルスタ１２をクッションピン２２と共に移動させた状態で、１つ或いは適当数の油圧シリンダ３０に配設される。ここでは１つの油圧シリンダ３０に配設した場合について説明する。この診断用計測装置１００は、図１６に示すように油圧シリンダ３０に対向して一体的に配設される計測用油圧シリンダ１３０を主体として構成されており、前記油圧発生源９６から作動油が供給されることにより、その油圧Ｐｋに応じてピストン１３０ｐが下方へ突き出されるとともに、それに伴って油圧シリンダ３０のピストン３０ｐが押し込まれる。ピストン１３０ｐの受圧面積Ａｋは油圧シリンダ３０のピストン３０ｐの受圧面積Ａｓと同じで、ピストン３０ｐおよび１３０ｐが共に中立状態の時には、計測用油圧シリンダ１３０の油圧Ｐｋ＝Ｐｓになる。ピストン３０ｐと１３０ｐとの間には、ピストン３０ｐの動作量Ｘｐを検出するための検出片１３２が配設されており、計測用油圧シリンダ１３０のハウジングに位置固定に配設される光学式の位置センサ１０８により検出片１３２までの離間距離ｄが検出されることにより、その離間距離ｄの初期値ｄ0 からの変化量Δｄがピストン動作量Ｘｐとして求められる。計測用油圧シリンダ１３０は前記油圧発生源９６と共に押圧装置を構成しており、油圧Ｐｋと受圧面積Ａｋとを掛算した値Ｐｋ・Ａｋは押圧荷重で、油圧Ｐｋを検出する圧力センサ１０６は荷重センサに相当する。
【００６７】
均圧用の油圧シリンダ３０は、図１７に示すように４隅に配設される４本のボルト１３４により油漏れを生じることがないようにクッションパッド２６に一体的に固設されており、計測用油圧シリンダ１３０は図１８の(a) 〜(h) に示す手順で油圧シリンダ３０に一体的に配設される。図１７の(a) は正面図で、(b) は上方から見た平面図である。図１８の(a) は油圧シリンダ３０のみの取付状態（図１７と同じ）で、(b) では先ず対角線上に位置する２本のボルト１３４を取り外す。非プレス加工時の油圧Ｐｓ0 の状態であれば、対角線上の２本のボルト１３４を取り外しても油漏れの恐れはない。(c) では、取り外した２本のボルト１３４の代わりに連結用ボルト（実施例では全長にねじが切られた寸切りボルト）１３６を取り付け、(d) でそれ等の連結用ボルト１３６にナット１３８を締め付けて油圧シリンダ３０を再び４本のボルト１３４および１３６でクッションパッド２６に固定する。続く(e) では、高さ調整のためにナット１３８を適当数だけ螺合し、(f) では、残る２本のボルト１３４を同様にして連結用ボルト１３６に取り替えてナット１３８を螺合する。ナット１３８は少なくとも１本の連結用ボルト１３６に対して１個ずつ配設されれば良く、残りはスペーサなどで置き換えることもできる。計測用油圧シリンダ１３０の取付高さは、例えばピストン１３０ｐが突き出されることにより油圧シリンダ３０のピストン３０ｐが略下降端（胴突き）に達するように調整すれば良い。
【００６８】
その後、(g) において計測用油圧シリンダ１３０を油圧シリンダ３０に対向するように下向きに載せ、(h) において油圧シリンダ１３０から上方へ突き出す４本の連結用ボルト１３６の上端にそれぞれナット１４０を螺合して、油圧シリンダ１３０を油圧シリンダ３０に一体的に固定する。連結用ボルト１３６は、両油圧シリンダ３０および１３０を挿通して上端部が上方へ突き出すように、その長さ寸法が設定される。また、前記検出片１３２は、(g) の段階でピストン３０ｐとピストン１３０ｐとの間に挟んで配設されるが、ピストン１３０ｐに予め一体的に固定しておいても良い。
【００６９】
図１４に戻って、前記マニホルド１０２には、前記配管９８と計測用油圧シリンダ１３０の圧力室と圧力センサ１０６とを連通する連通路が設けられており、図１８のようにして計測用油圧シリンダ１３０が油圧シリンダ３０の上部に固設された状態で、複数のボルトによって計測用油圧シリンダ１３０の上に一体的に固設されるようになっている。
【００７０】
次に、本実施例の作動を図１９および図２０のフローチャートを参照しつつ説明する。図１９は、作業者によって実行される作業手順を説明するフローチャートで、図２０は、診断用コンピュータ９４による処理内容を説明するフローチャートである。
【００７１】
図１９のステップＨ１では先ず流量制御弁１２４を全閉とし、ステップＨ２で切換弁１１８をａ側へ切り換えるとともに、ステップＨ３で計測スイッチ１１０をＯＮ操作する。続くステップＨ４では、手動ポンプ１１４により計測用油圧シリンダ１３０に作動油を圧送し、表示装置１０４にリアルタイムで表示される離間距離ｄが変化しなくなったら、ステップＨ５で手動ポンプ１１４の操作を中止するとともに流量制御弁１２４を適当に開放して作動油をドレーンする。離間距離ｄは、図２１に示すように油圧Ｐｋの上昇に伴って増大するが、油圧シリンダ３０が胴突きになるか油圧シリンダ１３０が突出し端に達すると変化しなくなる。また、流量制御弁１２４が所定の開度で開放されて油圧Ｐｋが低下すると、計測用油圧シリンダ１３０のピストン１３０ｐは油圧シリンダ３０によって押し戻される。そして、表示装置１０４にリアルタイムで表示される油圧Ｐｋが移動最低油圧Ｐｋ1 まで低下したら、ステップＨ６で計測スイッチ１１０をＯＦＦにする。移動最低油圧Ｐｋ1 は、ピストン３０ｐが押し込まれ始めた時の油圧Ｐｋ、すなわち油圧シリンダ３０の初期油圧ＰｓC で、診断用コンピュータ９４により求められて表示装置１０４に表示される。
【００７２】
一方、上記ステップＨ３で計測スイッチ１１０がＯＮ操作されると、診断用コンピュータ９４は図２０のステップＲ１においてそのことを検知し、ステップＲ２以下を実行する。ステップＲ２では、圧力センサ１０６、位置センサ１０８から油圧Ｐｋおよび離間距離ｄを表す信号を逐次読み込み、表示装置１０４にそれ等の値をリアルタイムで数値表示するとともに図２１に示すようにグラフで表示する。図２１において、離間距離ｄは、計測用油圧シリンダ１３０の油圧Ｐｋが油圧シリンダ３０の初期油圧ＰｓC に達するまでは初期値ｄ0 のままで、油圧Ｐｋが初期油圧ＰｓC に達すると油圧Ｐｋの上昇に伴って直線的に増加し、油圧シリンダ３０が胴突きになるか油圧シリンダ１３０が突出し端に達すると再び一定になる。油圧Ｐｋ1 は、離間距離ｄが増加し始めた時の油圧、すなわち移動最低油圧で、初期油圧ＰｓC と等しい。初期油圧ＰｓC は、プレス機械に何等異常が無ければ初期設定油圧Ｐｓ0 と等しい。そして、その移動最低油圧Ｐｋ1 から離間距離ｄの変化が停止する移動最高油圧Ｐｋ2 までの間では、油圧Ｐｋ＝Ｐｓで、離間距離ｄの初期値ｄ0 からの変化量Δｄはピストン動作量Ｘｐであり、ピストン動作量Ｘｐと油圧Ｐｓとの関係が求められる。
【００７３】
ステップＲ３では、上記油圧Ｐｋおよび離間距離ｄの変化から移動最低油圧Ｐｋ1 （＝初期油圧ＰｓC ）を求めて表示装置１０４に数値表示する。また、ステップＲ４では、計測スイッチ１１０がＯＦＦ操作されたか否かを判断し、油圧Ｐｋが移動最低油圧Ｐｋ1 まで低下したことを作業者が確認して前記ステップＨ６で計測スイッチ１１０がＯＦＦ操作されると、ステップＲ５で油圧Ｐｋおよび離間距離ｄのデータをハードディスクに記憶する。記憶するデータは、油圧Ｐｋの上昇時のものでも良いが、下降時のものでも良い。上昇時はポンプ１１４による圧力変動が避けられないため、一定の流量でドレーンされる油圧下降時のデータを記憶することが望ましい。
【００７４】
次のステップＲ６は、ハードディスクに記憶された上記油圧Ｐｋおよび離間距離ｄのデータに基づいて、油圧シリンダ３０の作動油の体積弾性係数Ｋ（ｋｇｆ／ｃｍ2 ）を演算する。具体的には、前記移動最低油圧Ｐｋ1 と移動最高油圧Ｐｋ2 との間の油圧Ｐｋ＝Ｐｓ（ｋｇｆ／ｃｍ2 ）、その間の離間距離ｄの変化量Δｄ＝Ｘｐ（ｃｍ）として、予め定められた所定領域の変化量ΔＰｓおよびΔＸｐを求め、次式(7) に従って容積変化量ΔＶを算出するとともに、次式(8) に従って体積弾性係数Ｋを算出する。但し、Ａｓ：油圧シリンダ３０の受圧面積（ｃｍ2 ）、Ｖ：初期油量（ｃｍ3 ）である。求めた体積弾性係数Ｋはハードディスク等に記憶されるとともに、表示装置１０４に表示される。また、プリンタを接続してプリントアウトすることもできる。
ΔＶ＝ΔＸｐ・Ａｓ ・・・(7)
Ｋ＝−ΔＰｓ／（ΔＶ／Ｖ） ・・・(8)
【００７５】
ステップＲ７では、上記体積弾性係数Ｋを用いて次式(9) に従って図２２に示すようなｎ／Ｆｓ線図を自動的に作成する。但し、Ｆｓ：しわ押え荷重（ｋｇｆ）、Ａｓ：油圧シリンダ３０の受圧面積（ｃｍ2 ）、Ｘ：ピストン追込み寸法
（ピストン動作量Ｘｐと同じ）（ｃｍ）、ｎ：クッションピン２２の使用本数、Ｖ：油圧シリンダ３０に連通する作動油の油量（ｃｍ3 ）、ＰｓC ：油圧シリンダ３０の初期油圧（ｋｇｆ／ｃｍ2 ) ＝Ｐｋ1 で、例えばＸ＝０．５（ｃｍ）でｎを１〜８０の範囲で順次代入しながらしわ押え荷重Ｆｓを算出することにより、Ｘ＝０．５の時のｎ／Ｆｓ線図が作成され、ピストン追込み寸法Ｘが最大（胴突き）となるまで所定の間隔で繰り返しＦｓを算出することにより、各ピストン追込み寸法Ｘのｎ／Ｆｓ線図が求められる。ｎを先に設定してＸを逐次変化させながらＦｓを算出するようにしても良い。このようなｎ／Ｆｓ線図は、均圧クッション装置４４の保守や管理だけでなく、しわ押え荷重Ｆｓに応じたクッションピン２２の使用本数ｎの設定などに用いられる。求めたｎ／Ｆｓ線図はハードディスク等に記憶されるとともに、表示装置１０４に表示される。また、プリンタを接続してプリントアウトすることもできる。
Ｆｓ＝（Ａｓ2 ・Ｋ・Ｘ・ｎ2 ／Ｖ）＋Ａｓ・ＰｓC ・ｎ ・・・(9)
【００７６】
また、ステップＲ８では、上記体積弾性係数Ｋを用いて前記(1) 式に従ってエア混入率Ｒａを算出する。体積弾性係数（混合弾性係数）Ｋは、油の体積弾性係数Ｋ１、空気の体積弾性係数Ｋ２、およびエア混入率Ｒａを用いて次式(10)で表すことができるため、これを変形することによって(1) 式が得られる。油の体積弾性係数Ｋ１、空気の体積弾性係数Ｋ２は、本などに載っている値を用いれば良い。このエア混入率Ｒａについても、ハードディスク等に記憶されるとともに、表示装置１０４に表示される。また、プリンタを接続してプリントアウトすることもできる。ステップＲ６およびＲ８はエア混入率診断工程である。
Ｋ＝（Ｋ１＋Ｋ２）／｛Ｋ２＋Ｒａ（Ｋ１＋Ｋ２）｝ ・・・(10)
【００７７】
このように、本実施例では油圧シリンダ３０のピストン動作量Ｘｐと油圧Ｐｓとの関係から作動油の体積弾性係数Ｋを求め、油の体積弾性係数Ｋ１および空気の体積弾性係数Ｋ２を用いて(1) 式に従ってエア混入率Ｒａを求めるため、例えば油圧シリンダ３０の油圧Ｐｓの初期設定などをエア混入率Ｒａをパラメータとして行うなど、エア混入率Ｒａを考慮して各種の設定等を行うことができる。また、油圧シリンダ３０のピストン動作量Ｘｐと油圧Ｐｓとの関係を求めるだけで簡単にエア混入率Ｒａを診断できるため、処理作業が容易で診断装置９０が簡単且つ安価に構成される。
【００７８】
また、油圧シリンダ３０に計測用油圧シリンダ１３０を取り付け、その油圧Ｐｋを変化させながら油圧シリンダ３０のピストン３０ｐを押圧するとともに、その時の油圧Ｐｋおよび離間距離ｄを検出することにより、油圧Ｐｓとピストン動作量Ｘｐとの関係を簡単に求めることができる。本実施例では計測用油圧シリンダ１３０の受圧面積Ａｋが均圧用油圧シリンダ３０の受圧面積Ａｓと同じであるため、油圧Ｐｋをそのまま油圧Ｐｓとして用いればよく、計算処理が一層容易になる。
【００７９】
図２３の診断装置１４４は、前記切換弁１１８や流量制御弁１２４の代わりに配管９８に電磁切換弁１４６および流量制御弁１４８を直列に接続し、診断用コンピュータ９４によって電磁切換弁１４６がドレーン側（ａ側）へ切り換えられることにより、自動的に作動油がドレーンされるようにした場合で、作業者の負担が軽減される。診断用コンピュータ９４は、油圧シリンダ３０が胴突きになるか油圧シリンダ１３０が突出し端に達して離間距離ｄが一定になる移動停止状態を監視し、移動停止状態に達したら電磁切換弁１４６をドレーン側へ切り換えるように構成される。また、流量制御弁１４８は予め所定の開度に調整される。なお、１５０はリリーフ弁である。
【００８０】
図２４の診断装置１５４は、電動式のポンプ１５６を有する油圧発生源１５８を備えているとともに、その油圧発生源１５８は電磁切換弁１６０および流量制御弁１６２を介して配管９８に接続されており、計測スイッチ１１０がＯＮ操作されることにより、診断用コンピュータ９４によってポンプ１５６が作動させられるとともに電磁切換弁１６０が供給側（ａ側）へ切り換えられ、前記診断用計測装置１００に自動的に作動油が圧送される。また、油圧シリンダ３０が胴突きになるか油圧シリンダ１３０が突出し端に達して離間距離ｄが一定になる移動停止状態を監視し、移動停止状態に達したら、ポンプ１５６を停止するとともに電磁切換弁１６０を遮断側（ｂ側）へ切り換える一方、前記電磁切換弁１４６をドレーン側（ａ側）へ切り換える。流量制御弁１４８、１６２は、それぞれ予め所定の開度に調整される。
【００８１】
図２５は、均圧用油圧シリンダ３０の油圧を介して伝達される伝達荷重を直接検出する伝達荷重測定装置１７０を説明する図で、プレス加工に使用されない任意の油圧シリンダ３０に配設される。伝達荷重測定装置１７０は、図２６に示すように、平板状のプレート１７２と、そのプレート１７２の上面に貼り付けられた歪みゲージ１７４とから構成されており、プレート１７２の下面にはピストン３０ｐと係合する凹所１７６が形成されている。プレート１７２は、ピストン３０ｐが僅かに押し込まれるように、言い換えれば油圧Ｐｓがピストン３０ｐを介してプレート１７２に作用するように、スペーサ１７８を介して４本のボルト１８０により油圧シリンダ３０と共に一体的にクッションパッド２６に固設される。図２６において一点鎖線で示すピストン３０ｐは、伝達荷重測定装置１７０を取り付ける前の突出端位置を表している。図２７は、プレート１７２の下側の面を示す底面図である。
【００８２】
上記歪ゲージ１７４によって検出される伝達荷重Ｆｐは、油圧Ｐｓと受圧面積Ａｓとを掛算したものであり、例えば前記油圧センサ６０により油圧Ｐｓを検出しながら出力信号と伝達荷重Ｆｐとの関係を予め求めておくことにより、伝達荷重Ｆｐを高い精度で検出できる。この伝達荷重Ｆｐは、実際にプレス加工に関与している油圧シリンダ３０やクッションピン２２の伝達荷重と同じであり、プレス加工時の伝達荷重Ｆｐを高い精度で検出することが可能で、油圧センサ６０を省略することも可能である。実際にプレス加工に関与している他の油圧シリンダ３０に配設されたクッションピン２２の伝達荷重を歪ゲージやロードセルなどで検出して、歪ゲージ１７４の出力信号と伝達荷重Ｆｐとの関係を求めるようにしても良い。
【００８３】
なお、この伝達荷重測定装置１７０についても、前記計測用油圧シリンダ１３０の場合と同様に連結用ボルトや複数のナットを用いて、図１８のように油漏れを生じることなく簡単に油圧シリンダ３０に取り付け得るようにすることができる。
【００８４】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これ等はあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】均圧クッション装置を有するプレス機械の一例を説明する構成図である。
【図２】本発明の診断方法に従ってプレス機械の診断を行う診断装置の構成を説明するブロック線図である。
【図３】図２の診断装置の表示装置および操作装置の具体例を示す図である。
【図４】図２の診断装置によって図１のプレス機械の均圧状態を診断する際の作動を説明するフローチャートである。
【図５】図２の診断装置によって図１のプレス機械の油漏れおよび油圧上昇異常を診断する際の作動を説明するフローチャートである。
【図６】図２の診断装置によって図１のプレス機械の油圧上限超過を診断する際の作動を説明するフローチャートである。
【図７】図２の診断装置によって図１のプレス機械のエア漏れおよびエア圧上昇異常を診断する際の作動を説明するフローチャートである。
【図８】図１のプレス機械の均圧用油圧シリンダの油圧変化の一例で、診断が行われる際の時間Ｔts、Ｔteなどを併せて示す図である。
【図９】図１のプレス機械の均圧用油圧シリンダの油圧変化の一例で、油漏れの場合を示す図である。
【図１０】図１のプレス機械の均圧用油圧シリンダの油圧変化の一例で、油圧上昇異常の場合を示す図である。
【図１１】図１のプレス機械の均圧用油圧シリンダの油圧変化の一例で、最大ピーク値ＰｓP および上限判定値ＰｓPmaxを併せて示す図である。
【図１２】図１のプレス機械のエアシリンダのエア圧変化の一例で、エア漏れの場合を示す図である。
【図１３】図１のプレス機械のエアシリンダのエア圧変化の一例で、エア圧上昇異常の場合を示す図である。
【図１４】診断装置の別の例を説明する構成図である。
【図１５】図１４の診断用計測装置を均圧用油圧シリンダに配設して診断を行う際のプレス機械の状態を説明する図である。
【図１６】図１４の診断用計測装置が均圧用油圧シリンダに配設された状態を示す断面図である。
【図１７】図１のプレス機械の均圧用油圧シリンダのクッションパッドに対する取付状態を説明する図で、(a) は正面図、(b) は平面図である。
【図１８】図１７の均圧用油圧シリンダに診断用計測装置の計測用油圧シリンダを取り付ける手順を説明する図である。
【図１９】図１４の診断装置を用いて診断を行う際の作業者の手順を説明するフローチャートである。
【図２０】図１４の診断装置の診断用コンピュータによる処理内容を説明するフローチャートである。
【図２１】図１４の診断装置の計測用油圧シリンダの油圧Ｐｋと離間距離ｄとの関係を示すグラフである。
【図２２】図１４の診断装置によって診断されるｎ／Ｆｓ線図の一例を示す図である。
【図２３】図１４の診断装置のドレーン部分を自動化した例を示す図である。
【図２４】図２３の診断装置の油圧供給部分を自動化した例を示す図である。
【図２５】図１のプレス機械の均圧用油圧シリンダの油圧による伝達荷重を測定する装置の取付状態を示す図である。
【図２６】図２５の伝達荷重測定装置が均圧用油圧シリンダに取り付けられた状態を示す一部を切り欠いた正面図である。
【図２７】図２６の伝達荷重測定装置の下面を示す底面図である。
【符号の説明】
１０：ポンチ型
１８：ダイス型
２２：クッションピン
２６：クッションパッド
２８：しわ押えリング（しわ押え型）
３０：油圧シリンダ（均圧用流体シリンダ）
３２：エアシリンダ（流体シリンダ）
４０：プレス素材
４２：しわ押え荷重付与手段
４４：均圧クッション装置
６２、９０、１４４、１５４：診断装置
９６、１５８：油圧発生源（押圧装置）
１００：診断用計測装置
１０６：圧力センサ（荷重センサ）
１０８：位置センサ
１３０：計測用油圧シリンダ（押圧装置）
ステップＳ５、Ｓ７：成形動作判断工程
ステップＳ６、Ｓ８：保存工程
ステップＳ１０〜Ｓ１７：均圧状態診断工程
ステップＳ９、Ｓ３１、Ｓ３２：流体圧上限超過診断工程
ステップＳ２、Ｓ３：第１作動前流体圧設定工程
ステップＳ２１：第１作動後流体圧設定工程
ステップＳ２２、Ｓ２３：第１流体漏れ診断工程
ステップＳ２４、Ｓ２５：第１流体圧上昇異常診断工程
ステップＳ２、Ｓ４：第２作動前流体圧設定工程
ステップＳ４１：第２作動後流体圧設定工程
ステップＳ４２、Ｓ４３：第２流体漏れ診断工程
ステップＳ４４、Ｓ４５：第２流体圧上昇異常診断工程
ステップＲ６、Ｒ８：エア混入率診断工程
Claims (8)
- しわ押え荷重付与手段により所定の移動抵抗が付与されるクッションパッドと、該クッションパッドに配設されるとともに圧力室が互いに連通させられた複数の均圧用流体シリンダと、該均圧用流体シリンダとしわ押え型との間に介在させられた複数のクッションピンとを備え、前記移動抵抗に基づいて前記しわ押え型とダイス型との間でプレス素材を挟圧してしわ押えする際に、前記複数の均圧用流体シリンダのピストンがそれぞれ中立状態とされることにより流体を介してしわ押え荷重を均等に伝達する均圧クッション装置を有し、
該しわ押え型およびダイス型が前記プレス素材を挟圧した状態で前記クッションパッドと共に前記移動抵抗に抗してポンチ型に対してプレス方向へ相対移動させられることにより、該ポンチ型の成形面に沿って該プレス素材を成形するプレス機械の診断方法であって、
前記ダイス型が前記ポンチ型に対して相対的に接近、離間させられる一連のプレス作動の過程で、前記均圧用流体シリンダの流体圧Ｐｓが予め定められた作動判定値ＰｓM を越えた時の時間Ｔs を検出するとともに、該流体圧Ｐｓが該作動判定値ＰｓM を下回った時の時間Ｔe を検出する成形動作判断工程と、
前記時間Ｔs からＴe までの間の前記均圧用流体シリンダの流体圧Ｐｓのデータおよび前記しわ押え荷重付与手段の移動抵抗のデータを保存する保存工程と、
前記時間Ｔ s およびＴ e をパラメータとして予め定められた演算式に従って算出することにより、前記ダイス型がプレス加工側の移動端に達した時間Ｔ 1 を推定する工程と、
該時間Ｔ 1 の時の前記均圧用流体シリンダの流体圧Ｐｓ 1 と前記しわ押え荷重付与手段の移動抵抗とに基づいて、該均圧用流体シリンダのピストンがそれぞれ中立状態とされることにより流体を介してしわ押え荷重を均等に伝達する均圧状態か否かを診断する均圧状態診断工程と
を有することを特徴とするプレス機械の診断方法。 - 前記均圧用流体シリンダの流体圧Ｐｓの最大ピーク値ＰｓP が、予め定められた上限判定値ＰｓPmaxを越えているか否かによって、流体圧上限超過を診断する流体圧上限超過診断工程を有する
ことを特徴とする請求項１に記載のプレス機械の診断方法。 - 請求項１または２に記載のプレス機械の診断方法であって、
前記ダイス型が前記プレス素材を挟んで前記しわ押え型に当接する成形動作開始より前の前記均圧用流体シリンダの流体圧Ｐｓを作動前流体圧ＰｓA として設定する第１作動前流体圧設定工程と、
前記ダイス型が前記しわ押え型から離間する成形動作終了後となるように予め定められた所定時間だけ前記時間Ｔe から経過した時の前記均圧用流体シリンダの流体圧Ｐｓを作動後流体圧ＰｓB として設定する第１作動後流体圧設定工程と、
前記作動前流体圧ＰｓA と前記作動後流体圧ＰｓB との差圧ΔＰｓA-B ＝ＰｓA −ＰｓB が予め定められた正の流体漏れ判定値ＰｓF より大きいか否かによって流体漏れを診断する第１流体漏れ診断工程と
を有することを特徴とするプレス機械の診断方法。 - 請求項１または２に記載のプレス機械の診断方法であって、
前記ダイス型が前記プレス素材を挟んで前記しわ押え型に当接する成形動作開始より前の前記均圧用流体シリンダの流体圧Ｐｓを作動前流体圧ＰｓA として設定する第１作動前流体圧設定工程と、
前記ダイス型が前記しわ押え型から離間する成形動作終了後となるように予め定められた所定時間だけ前記時間Ｔe から経過した時の前記均圧用流体シリンダの流体圧Ｐｓを作動後流体圧ＰｓB として設定する第１作動後流体圧設定工程と、
前記作動前流体圧ＰｓA と前記作動後流体圧ＰｓB との差圧ΔＰｓA-B ＝ＰｓA −ＰｓB が予め定められた負の流体圧上昇判定値ＰｓR より小さいか否かによって流体圧上昇異常を診断する第１流体圧上昇異常診断工程と
を有することを特徴とするプレス機械の診断方法。 - 請求項１または２に記載のプレス機械の診断方法であって、
前記しわ押え荷重付与手段は、圧縮性流体を用いた流体シリンダの流体圧Ｐａに基づいて前記移動抵抗を前記クッションパッドに付与するものであり、
前記ダイス型が前記プレス素材を挟んで前記しわ押え型に当接する成形動作開始より前の前記流体シリンダの流体圧Ｐａを作動前流体圧ＰａA として設定する第２作動前流体圧設定工程と、
前記ダイス型が前記しわ押え型から離間する成形動作終了後となるように予め定められた所定時間だけ前記時間Ｔe から経過した時の前記流体シリンダの流体圧Ｐａを作動後流体圧ＰａB として設定する第２作動後流体圧設定工程と、
前記作動前流体圧ＰａA と前記作動後流体圧ＰａB との差圧ΔＰａA-B ＝ＰａA −ＰａB が予め定められた正の流体漏れ判定値ＰａF より大きいか否かによって流体漏れを診断する第２流体漏れ診断工程と
を有することを特徴とするプレス機械の診断方法。 - 請求項１または２に記載のプレス機械の診断方法であって、
前記しわ押え荷重付与手段は、圧縮性流体を用いた流体シリンダの流体圧Ｐａに基づいて前記移動抵抗を前記クッションパッドに付与するものであり、
前記ダイス型が前記プレス素材を挟んで前記しわ押え型に当接する成形動作開始より前の前記流体シリンダの流体圧Ｐａを作動前流体圧ＰａA として設定する第２作動前流体圧設定工程と、
前記ダイス型が前記しわ押え型から離間する成形動作終了後となるように予め定められた所定時間だけ前記時間Ｔe から経過した時の前記流体シリンダの流体圧Ｐａを作動後流体圧ＰａB として設定する第２作動後流体圧設定工程と、
前記作動前流体圧ＰａA と前記作動後流体圧ＰａB との差圧ΔＰａA-B ＝ＰａA −ＰａB が予め定められた負の流体圧上昇判定値ＰａF より大きいか否かによって流体圧上昇異常を診断する第２流体圧上昇異常診断工程と
を有することを特徴とするプレス機械の診断方法。 - しわ押え荷重付与手段により所定の移動抵抗が付与されるクッションパッドと、該クッションパッドに配設されるとともに圧力室が互いに連通させられた複数の均圧用油圧シリンダと、該均圧用油圧シリンダとしわ押え型との間に介在させられた複数のクッションピンとを備え、前記移動抵抗に基づいて前記しわ押え型とダイス型との間でプレス素材を挟圧してしわ押えする際に、前記複数の均圧用油圧シリンダのピストンがそれぞれ中立状態とされることにより油圧を介してしわ押え荷重を均等に伝達する均圧クッション装置を有し、
該しわ押え型およびダイス型が前記プレス素材を挟圧した状態で前記クッションパッドと共に前記移動抵抗に抗してポンチ型に対してプレス方向へ相対移動させられることにより、該ポンチ型の成形面に沿って該プレス素材を成形するプレス機械の診断方法であって、
前記均圧用油圧シリンダのピストン動作量Ｘｐと油圧Ｐｓとの関係から該均圧用油圧シリンダの作動油の体積弾性係数Ｋを求め、油の体積弾性係数Ｋ１および空気の体積弾性係数Ｋ２を用いて次式
Ｒａ＝〔｛（Ｋ１×Ｋ２）／Ｋ｝−Ｋ２〕／（Ｋ１＋Ｋ２）
に従ってエア混入率Ｒａを求めるエア混入率診断工程を有することを特徴とするプレス機械の診断方法。 - 請求項７に記載のプレス機械の診断方法において、前記均圧用油圧シリンダのピストン動作量Ｘｐと油圧Ｐｓとの関係を求める際に用いられる診断用計測装置であって、
前記クッションピンの代わりに前記均圧用油圧シリンダに配設され、該均圧用油圧シリンダを押圧してピストンを押し込むとともに、その押圧荷重を変更可能な押圧装置と、
該押圧装置の押圧荷重を検出する荷重センサと、
前記均圧用油圧シリンダのピストン動作量Ｘｐを検出する位置センサと
を有することを特徴とするプレス機械の診断用計測装置。
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