JP3647014B2 - Servo press machine diagnostic device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サーボモータによってスライドに往復運動を与えるサーボプレス機械の診断装置に関し、プレス作業の負荷を自動的に計測し、安全運転に必要な諸元を算出し表示するとともに、その出力により安全運転範囲を自動設定したい場合に有効である。
【0002】
【従来の技術】
プレス機械の動作状態監視装置は、例えば、特開平6−63798のように、1行程内の分割された時間、またはクランク角度と各部の動作状態数値とを対応させた動作状態データを記憶し、これをグラフとして表示するとともに、特定したグラフ上のポイントの動作状態数値を比較し、差分値を表示し、差分値の変化により動作状態を監視するものであった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上述の動作状態監視装置は、動作状態数値の差分値がある一定の限界を越えると、プレス機械を停止させる判断資料として利用するものである。
もし、プレス作業の負荷が最初から過負荷状態である場合、上述の装置ではプレス機械を停止させることになり、このプレス作業はこのプレス機械では対応出来ないと言うことになり、このプレス作業が可能なプレス能力の大きな別のプレス機械で対応しなければならない。
【0004】
しかしながら、サーボモータを駆動源として用いたプレス機械の場合には、サーボモータに過負荷が作用しても、オーバヒートするまでの過負荷に応じた運転可能な時間があるため、これを利用して、サーボモータの電流の負荷率の100%を最大連続定格荷重とする範囲までは、連続運転でのプレス作業を可能とし、この最大連続定格荷重を越え、サーボモータの電流の負荷率の300%を最大仕様荷重とする範囲では断続運転でのプレス作業が行われてきた。
この最大連続定格荷重を越え最大仕様荷重までの範囲では、多品種少量生産が適するが、断続運転で行われるため、生産性の向上が図れなかった。
【0005】
本発明の目的は、上述の課題を解決し、プレス作業のサーボモータの電流の負荷範囲を正常から過負荷まで拡大して監視するとともに、過負荷においても指定時間内の連続運転でのプレス作業を可能とするサーボプレス機械の診断装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するために、本発明は、プレス作業中のサーボモータの電流波形と、電流の負荷率とを表示する表示部と、測定した諸元のデータ及びそのデータから算出したデータを数値で表示するデータ表示部と、測定に必要な条件を設定し、入力する設定部と、設定部に所要の数値を入力する入力部とを具備するサーボモータでスライドを往復駆動するサーボプレス機械の診断装置において、
【0007】
表示部に表示した電流波形上には、電流の負荷率、すなわち平均電流を、最大連続定格荷重以下で作業者の意志による運転停止までの継続的な連続運転でのプレス作業が可能な範囲と、最大連続定格荷重を越え最大仕様荷重までの指定時間内における連続運転でのプレス作業が可能な範囲の少なくとも2つの範囲を色別表示し、視認により直感で判断可能とする。
以上
【0008】
さらに、上述のサーボプレス機械の診断装置において、データ表示部は、サーボモータの電流の負荷率と、この電流の負荷率におけるあらかじめ測定して設定した連続運転での運転可能時間を表示するとともに、運転可能時間に対する所要の出力信号を発信出来るようにする。
【0009】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明におけるサーボプレス機械の診断装置の一実施例を示す。
図1に示すように、診断装置1は、表示部2、データ表示部3、設定部4、及び入力5からなる。
【0010】
表示部2には、図示していないサーボプレス機械が連続運転でプレス作業を行う時、スライドを昇降駆動するサーボモータの電流値を測定し、電流値を縦軸、時間を横軸とした電流波形6として表示する。
データ表示部3には、電流波形6を得た時のサーボプレス機械のスライドの1分間当たりのストローク数(spm)と、測定したピーク電流値の定格電流値に対する割合(%)と、電流波形6の電流の二乗平均値より算出した負荷率、すなわち平均電流値の定格電流値に対する割合(%)と、この負荷率におけるあらかじめ測定して設定した連続運転可能時間(時間)を表示する。
【0011】
設定部4には、プレス作業の最初に行う測定をスライドの何ストロークについて行うかの測定ストローク回数を表示するタッチスイッチ7と、サーボプレス機械がサーボモータ2個で駆動する2ポイントプレス機械の場合、測定した電流値の左右いずれか選択して表示する選択タッチスイッチ8及び測定を始めるためのスタートボタン9とを設けている。
1ポイントプレス機械では、測定ストローク回数のタッチスイッチ7は、タッチして点灯した後、入力部5により回数を入力する。
選択タッチスイッチ8は、左にタッチし点灯させると、左のサーボモータの電流波形6が表示部2に表示され、同様に右のサーボモータについても操作出来る。左右の選択タッチスイッチ8を左右両方に点灯すると、表示部2が左右に2分割され、左右のサーボモータの電流波形6が左右に同時に表示出来る。
【0012】
設定部4のタッチスイッチ7にタッチして点灯させると、入力部5の数値入力が可能な入力モードとなる。
そこで、測定ストローク回数、例えば、10回を入力し、入力ボタン10を押すと、測定ストローク回数がタッチスイッチ7上に“10”と表示される。
プレス作業中に測定開始用のスタートボタン9を押すと、スライドが上死点にきた時点で測定を開始し、表示部2には測定中と表示される。
測定ストローク回数10回が終わると、測定は終了する。
【0013】
測定終了後、図示していない制御装置に記憶した測定データを選択タッチスイッチ8にタッチして読み出し、表示部2に電流波形6を表示させる。
同時に、制御装置で電流の二乗平均値より算出した負荷率、すなわち平均電流を横線11として表示部2の電流波形6上に表示するとともに、データ表示部3の平均電流のパーセンテージ(%)を表示する。
【0014】
横線11は、例えば、最大連続定格荷重以下で連続運転でのプレス作業が可能な範囲における負荷率が0から90%未満の場合は緑色の線、及び90から100%未満の場合は黄色の線、最大連続定格荷重を越え最大仕様荷重までの指定時間内での連続運転でのプレス作業が可能な範囲における100%以上の場合は赤色の線のように3種類で色別表示する。これにより、視認により直感で判断可能となる。
【0015】
なお、電流波形6の上死点及び下死点に対応する位置を上死点マーク12及び下死点マーク13で表示する。
【0016】
測定の一例として、データ表示部3にストローク数60spm、ピーク電流300%、平均電流150%、運転可能時間1時間と表示されると、表示部2の電流波形6上には電流150%の位置に赤線の横線11が表示され、このプレス作業は最大連続定格荷重以下と同様な継続的な連続運転は出来ず、連続運転が可能な時間は1時間であることが分かる。
この連続運転が可能な時間を経過すると、サーボプレス機械は自動停止し、サーボモータの温度があらかじめ設定した一定温度まで下がるまでは再起動を不可能とする等のインターロックにより制御される。
【0017】
また、連続運転が出来ず断続運転でのプレス作業を行う場合、あるいは従来のサーボプレス機械のように最大仕様荷重までの全範囲を断続運転でのプレス作業を行う場合にも同様に、あらかじめ設定したサーボモータの温度が一定温度を越えると、サーボプレス機械は自動停止し、サーボモータの温度があらかじめ設定した一定温度まで下がるまでは再起動を不可能としている。
【0018】
負荷率100%以下の場合は、運転可能時間は“── 時間”と表示され、作業者の意志による運転停止までの継続的な連続運転のプレス作業が可能である。
【0019】
プレス作業の初めに測定を終わり、負荷率が横線11の色に視認出来、かつ連続運転での運転可能時間が表示され、かつ自動的に運転加工時間の設定及びインタロックが出来るので、作業者は安心してプレス作業を行うことが出来る。
また、多品種少量生産に対応して、製品数を容易に把握して連続運転での、負荷率が100%以上の製品の加工を安心して行い、終了させることが出来る。
【0020】
なお、本実施例においては、監視する情報をサーボモータの電流値としたが、サーボモータのトルクや温度、あるいはプレス機械や金型の温度や伸び等を対象としてもよい。
【0021】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、新しい製品のプレス作業開始時の数回のストロークでサーボモータの電流値を測定し、以後のプレス作業に対するデータが得られる。電流波形上の横線の色を見て負荷率が判断出来、また、負荷率が100%を越える時にも、連続運転での運転可能時間が表示され、かつ連続運転での運転可能時間の設定及びインタロックの信号が得られるので、プレス作業が安全で、作業者の負担が軽減される。
【図面の簡単な説明】
【図1】サーボプレス機械の診断装置の正面図
【符号の説明】
1は診断装置、2は表示部、3はデータ表示部、4は設定部、5は入力部、6は電流波形、7はタッチスイッチ、8は選択タッチスイッチ、9はスタートボタン、10は入力ボタン、11は横線、12は上死点マーク、13は下死点マーク、である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a diagnostic apparatus for a servo press machine that gives a reciprocating motion to a slide by a servo motor, and automatically measures the press work load, calculates and displays specifications necessary for safe driving, and outputs the safety. This is effective when you want to set the operating range automatically.
[0002]
[Prior art]
The operation state monitoring device of the press machine stores, for example, operation state data in which a divided time in one stroke or a crank angle and an operation state value of each part are associated with each other as in JP-A-6-63798, While displaying this as a graph, the operation state numerical value of the point on the specified graph was compared, a difference value was displayed, and the operation state was monitored by the change of the difference value.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The above-described operation state monitoring device is used as a determination material for stopping the press machine when the difference value between the operation state numerical values exceeds a certain limit.
If the load of the press work is an overload state from the beginning, the above-mentioned apparatus will stop the press machine, which means that this press work cannot be handled by this press machine. It must be handled by another press machine with a large pressing capability.
[0004]
However, in the case of a press machine using a servo motor as a drive source, even if an overload acts on the servo motor, there is a time that can be operated according to the overload until overheating. As long as the maximum continuous rated load is 100% of the current load factor of the servo motor, it is possible to perform press work in continuous operation, exceeding this maximum continuous rated load, and 300% of the servo motor current load factor. In the range where the maximum load is specified, the press work in intermittent operation has been performed.
In the range from this maximum continuous load rating to the maximum specification load, high-mix low-volume production is suitable, but because it is performed intermittently, productivity cannot be improved.
[0005]
The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to monitor the current load range of the servo motor for press work from normal to overload, and press work in continuous operation within a specified time even in overload It is an object of the present invention to provide a diagnostic apparatus for a servo press machine that enables the above.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention was calculated and the current waveform of the servo motor during flop-less working, and a display unit for displaying a load factor of the current, from the specification of data and the measured data data Servo press that reciprocally drives the slide with a servo motor that has a data display section that displays numerical values, a setting section that sets and inputs the conditions required for measurement, and an input section that inputs the required numerical values to the setting section In machine diagnostic equipment,
[0007]
On the display the current waveform in Table radical 113, the load factor of the current, i.e., the average current, continuous pressing operation is enabled range in the continuous operation of up to shutdown by the operator's will in the following maximum continuous rated load In addition, at least two ranges that can be pressed during continuous operation within the specified time from the maximum continuous load rating to the maximum specification load are displayed by color, and can be judged intuitively by visual recognition.
[0008]
Furthermore, in the above-described servo press machine diagnostic apparatus, the data display unit displays the current load factor of the servo motor and the operable time in continuous operation that is measured and set in advance at the current load factor. The required output signal for the operation time can be transmitted.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows an embodiment of a diagnostic apparatus for a servo press machine according to the present invention.
As shown in FIG. 1, the
[0010]
The
The
[0011]
The
In the one-point press machine, the
When the
[0012]
When the
Therefore, when the number of measurement strokes, for example, 10 is input and the
When the
When the number of measurement strokes is 10, the measurement ends.
[0013]
After the measurement is completed, the measurement data stored in the control device (not shown) is read by touching the
At the same time, the load factor calculated from the mean square value of the current by the control device, that is, the average current is displayed on the
[0014]
The
[0015]
The positions corresponding to the top dead center and the bottom dead center of the
[0016]
As an example of the measurement, when the
When the time during which this continuous operation is possible elapses, the servo press machine is automatically stopped and controlled by an interlock such that the restart is impossible until the temperature of the servo motor is lowered to a predetermined temperature.
[0017]
Similarly, when performing press work in intermittent operation where continuous operation cannot be performed, or when performing press work in intermittent operation over the entire range up to the maximum specified load as in conventional servo press machines, set in advance as well. When the temperature of the servo motor exceeds a certain temperature, the servo press machine automatically stops and cannot be restarted until the temperature of the servo motor drops to a preset constant temperature.
[0018]
When the load factor is 100% or less, the operable time is displayed as “--time”, and the continuous continuous pressing operation until the operation is stopped by the operator's will is possible.
[0019]
The measurement is completed at the beginning of the press work, the load factor can be visually recognized in the color of the
In addition, in response to multi-product small-volume production, it is possible to easily grasp the number of products and to process products with a load factor of 100% or more in a continuous operation with peace of mind.
[0020]
In this embodiment, the information to be monitored is the current value of the servo motor. However, the torque and temperature of the servo motor or the temperature and elongation of the press machine and the mold may be targeted.
[0021]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention, the current value of the servo motor is measured with several strokes at the start of the press work of a new product, and data for the subsequent press work can be obtained. The load factor can be judged by looking at the color of the horizontal line on the current waveform, and when the load factor exceeds 100%, the operable time in continuous operation is displayed, and the setting of the operable time in continuous operation and Since the interlock signal can be obtained, the press work is safe and the burden on the operator is reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a diagnostic device for a servo press machine.
1 is a diagnostic device, 2 is a display unit, 3 is a data display unit, 4 is a setting unit, 5 is an input unit, 6 is a current waveform, 7 is a touch switch, 8 is a selection touch switch, 9 is a start button, and 10 is an input A button, 11 is a horizontal line, 12 is a top dead center mark, and 13 is a bottom dead center mark.
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