JP6885911B2 - プレス機械及びプレス機械の異常監視方法 - Google Patents
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Description
図1は、第1の実施の形態に係るプレス機械の構成の一例を模式的に示す図である。第1の実施の形態に係るプレス機械はサーボプレスである。
プレス荷重を検出するセンサ20と、サーボアンプ14の出力電流(2次側電流)を検出するセンサ21と、サーボアンプ14の温度(IGBT温度)を検出するセンサ22と、コンデンサ15の温度を検出するセンサ23と、PN間電圧(コンデンサ15の両端電圧)を検出するセンサ24と、サーボ電源16の温度(IGBT温度)を検出するセンサ25と、サーボ電源16の入力電流(1次側電流)を検出するセンサ26と、周囲温度を検出するセンサ27とを備える。ここで、センサ20としては、プレス機械のコラム(サイドフレーム)に取り付けたひずみゲージや、スライド10内の油圧室に設けた荷重計を用いることができる。センサ20としてひずみゲージを用いる場合、右コラムと左コラムのそれぞれにひずみゲージを取り付けてもよい。また、センサ23としては、コンデンサ15に接続されたバランス抵抗の温度を検出するセンサを用いてもよい。センサ20〜27からのデータは各制御機器(サーボコントローラ18、サーボアンプ14、サーボ電源16)によって所定時間間隔毎に収集され、各制御機器は、収集したデータを所定時間間隔毎にLAN等のネットワーク28を介して情報処理装置19に送信する。また、サーボコントローラ18は、位置偏差のデータと速度偏差のデータを所定時間間隔毎に情報処理装置19に送信する。なお、サーボアンプ14の温度のデータについては、センサ22で検出された温度と周囲温度(センサ27で検出された温度)との差をサーボアンプ14の温度として用いてもよい。同様に、コンデンサ15の温度については、センサ23で検出された温度と周囲温度との差をコンデンサ15の温度として用いてもよいし、サーボ電源16の温度については、センサ25で検出された温度と周囲温度との差をサーボ電源16の温度として用いてもよい。
目的変数とし、当該1つのデータ以外のデータを説明変数として機械学習を行って当該1つのデータ用の学習モデルを生成することを、前記複数のデータと前記位置偏差のデータと前記速度偏差のデータの全てについて行う。機械学習のアルゴリズムとしては、ニューラルネットワークを用いるが、相関関係があるデータに適した解析技術であれば何でもよい。
し、第mのデータ以外のn−1個のデータを説明変数として、機械学習を行って第mのデータ用の学習モデルを生成(更新)する(ステップS12)。次に、学習モデル生成部101は、変数mがnに達した(n個のデータ全てについて学習モデルを生成・更新した)か否かを判断し(ステップS13)、変数mがnに達していない場合(ステップS13のN)には、変数mに1を加算して(ステップS14)、ステップS12に移行し、変数mがnに達するまでステップS12〜S14の処理を繰り返す。変数mがnに達した場合(ステップS13のY)には、学習モデル生成部101は、学習期間に収集された全てのデータを処理したか否かを判断し(ステップS15)、全てのデータを処理していない場合(ステップS15のY)には、ステップS10に移行して、次の時刻に収集されたn個のデータを取得し、以降、学習期間に収集された全てのデータを処理するまでステップS10〜S15の処理を繰り返す。
ら条件が変わっておらず、学習モデルの相関関係が維持されていることになるため、正常運転である可能性が高いことが分かる。一方、異常度Daの値が高くなる(すなわち、実測値と予測値との差が大きくなる)と、学習期間と異なる条件となっており、学習モデルの相関関係が崩れていることになるため、故障の予兆がある或いは実際に故障が発生している可能性があることが分かる。
図9は、第2の実施の形態に係るプレス機械の構成の一例を模式的に示す図である。第2の実施の形態に係るプレス機械は、メカプレス(機械式プレス)である。図9において、図1の構成と同様の構成については同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。
及び効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できよう。
Claims (5)
- プレス機械に備わる複数のセンサからの複数のデータのうちの1つのデータを目的変数とし、当該1つのデータ以外のデータを説明変数として機械学習を行って当該1つのデータ用の学習モデルを生成することを、前記複数のデータの全てについて行う学習モデル生成部と、
前記複数のセンサからの複数のデータのうちの1つのデータ以外のデータの実測値を当該1つのデータ用の学習モデルに入力して当該1つのデータの予測値を算出することを、前記複数のデータの全てについて行う予測値算出部と、
前記複数のデータの実測値と予測値との差分に基づいて異常度を算出する異常度算出部と、
算出した異常度を出力する異常度出力部とを含むことを特徴とするプレス機械。 - 請求項1において、
前記プレス機械はサーボプレスであり、
前記複数のデータは、プレス荷重のデータとサーボアンプの出力電流のデータとを含むことを特徴とするプレス機械。 - 請求項2において、
前記学習モデル生成部は、
前記複数のセンサからの複数のデータと位置偏差のデータと速度偏差のデータのうちの1つのデータを目的変数とし、当該1つのデータ以外のデータを説明変数として機械学習を行って当該1つのデータ用の学習モデルを生成することを、前記複数のデータと前記位置偏差のデータと前記速度偏差のデータの全てについて行い、
前記予測値算出部は、
前記複数のセンサからの複数のデータと前記位置偏差のデータと前記速度偏差のデータのうちの1つのデータ以外のデータの実測値を当該1つのデータ用の学習モデルに入力して当該1つのデータの予測値を算出することを、前記複数のデータと前記位置偏差のデータと前記速度偏差のデータの全てについて行い、
前記異常度算出部は、
前記複数のデータ、前記位置偏差のデータ及び前記速度偏差のデータの実測値と予測値との差分に基づいて異常度を算出することを特徴とするプレス機械。 - 請求項2又は3において、
前記複数のデータは、サーボ電源の入力電流のデータ、PN間電圧のデータ、サーボ電源の温度のデータ、サーボアンプの温度のデータ及びコンデンサの温度のデータの少なくとも1つを含むことを特徴とするプレス機械。 - プレス機械に備わる複数のセンサからの複数のデータのうちの1つのデータを目的変数とし、当該1つのデータ以外のデータを説明変数として機械学習を行って当該1つのデータ用の学習モデルを生成することを、前記複数のデータの全てについて行い、
前記複数のセンサからの複数のデータのうちの1つのデータ以外のデータの実測値を当該1つのデータ用の学習モデルに入力して当該1つのデータの予測値を算出することを、前記複数のデータの全てについて行い、
前記複数のデータの実測値と予測値との差分に基づいて異常度を算出し、
算出した異常度を出力することを特徴とするプレス機械の異常監視方法。
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