JP6947654B2 - プレス装置及びプレス装置の診断方法 - Google Patents
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Description
回転動力を出力する駆動装置と、
並進方向へサイクル動作可能に構成され、該サイクル動作によって被成形物へ加圧するスライドと、
前記駆動装置により出力された回転動力を前記並進方向のサイクル動作の動力へ変換し前記スライドへ伝達する、互いに接触する複数部品からなる動力伝達機構と、
を有する駆動部と、
第1時点に被成形物がセットされていない状態でかつ被成形物への加圧時よりも低い速度で前記スライドをサイクル動作させた場合の前記駆動部の負荷に関する複数タイミングの物理量を、第1物理量として記憶する記憶部と、
前記第1時点よりも後の第2時点に被成形物がセットされていない状態でかつ被成形物への加圧時よりも低い速度で前記スライドをサイクル動作させた場合の複数タイミングの前記物理量を、第2物理量として計測する計測部と、
前記第1物理量と前記第2物理量とに基づいて、前記スライドのサイクル動作において互いに対応するタイミングの前記第1物理量と前記第2物理量とを比較することで、前記駆動部の診断を行う診断部と、
を備える。
回転動力を出力する駆動装置と、並進方向へサイクル動作可能に構成され、該サイクル動作によって被成形物へ加圧するスライドと、前記駆動装置により出力された回転動力を前記並進方向のサイクル動作の動力へ変換し前記スライドへ伝達する、互いに接触する複数部品からなる動力伝達機構と、を有する駆動部の動作によってプレス加工を行うプレス装置の診断方法であって、
第1時点に被成形物がセットされていない状態でかつ被成形物への加圧時よりも低い速度で前記スライドをサイクル動作させた場合の前記駆動部の負荷に関する複数タイミングの物理量を、第1物理量として記憶する記憶ステップと、
前記第1時点よりも後の第2時点に被成形物がセットされていない状態でかつ被成形物への加圧時よりも低い速度で前記スライドをサイクル動作させた場合の複数タイミングの前記物理量を、第2物理量として計測する計測ステップと、
前記第1物理量と前記第2物理量とに基づいて、前記スライドのサイクル動作において互いに対応するタイミングの前記第1物理量と前記第2物理量とを比較することで、前記駆動部の診断を行う診断ステップと、
を含む。
診断制御部36は、プレス装置1の異常の兆候を検知できる診断機能を提供する。診断制御部36は、先ず、製品出荷時の近傍又は修理直後などの初期状態の段階で、プレス装置1を動作させて、診断処理に使用する基準データを取得し記憶部34に記憶する。ここで、初期状態の段階が、本発明に係る第1時点の一例に相当し、基準データが本発明に係る第1物理量が示されるデータの一例に相当する。
図2は、診断制御部が実行する基準データ収集処理の手順を示すフローチャートである。
図5は、診断制御部により実行される第1診断処理の手順を示すフローチャートである。図6は、第1診断処理の比較ステップを説明するグラフである。
図7は、第2診断処理で使用される診断基準値の演算処理を示すフローチャートである。
図8は、診断制御部により実行される第2診断処理の手順を示すフローチャートである。図9は、第2診断処理のステップS36の比較ステップを説明するグラフである。
上述したように、第1診断処理では、平均遷移曲線に±n×標準偏差の幅を持たせた診断基準範囲C1s(図4を参照)を用いて、診断対象の遷移曲線Ctaの監視が行われる。第2診断処理では、平均値又はピーク値に±m×標準偏差の幅を持たせた診断基準値を用いて、診断対象の遷移曲線の平均値又はピーク値の監視が行われる。ここでは、診断基準範囲のn×標準偏差を「第1診断処理の監視幅」と呼び、診断基準値のm×標準偏差を「第2診断処理の監視幅」と呼ぶ。
図10は、第2診断処理及びその変形例を説明するタイムチャートである。図10は、サーボモータ11の平均電流を比較対象として、所定ショット数ごとに第2診断処理を行った場合において、各々の第2診断処理で比較された診断対象の平均電流と診断基準値の上限値及び下限値を示している。
以上のように、本実施形態のプレス装置1によれば、プレス装置1が初期状態のとき、プレス加工の加圧無しかつ低い速度で駆動部10を運転して計測された駆動部10の負荷に関する物理量が、基準データとして記憶部34に記憶される。さらに、診断制御部36は、所定の診断サイクルで、同様の条件で駆動部10を運転したとき駆動部10の負荷に関する物理量を診断データとして計測する。そして、診断制御部36は、これらを比較することで駆動部10の診断を行う。このように、基準データと診断データとは、プレス加工の加圧無しかつ低い速度で駆動部10を動かしたときに計測されたデータである。したがって、診断データに、プレス装置1の小さい状態変化(例えば接触部の摩耗、偏摩耗、潤滑不足など)が表われる。例えば、サーボモータ11の電流値を例に採って説明すると、低い速度であるためベースの電流値が小さくなり、駆動部10の小さな摺動抵抗の変化が小さな電流値の変化として表われる。よって、基準データと診断データとの比較によりこのような小さな状態変化を検出することが可能となる。
10 駆動部
11 サーボモータ(駆動装置)
13 減速装置
15 クランク軸
16 軸受け
17 コネクティングロッド
18 連結ピン
19 スライド
20 スライドガイド
21 ベッド
30 制御装置
32 駆動制御部
34 記憶部
36 診断制御部
38 表示部
41 温度センサ
43 振動センサ
45 位置センサ
47 電流センサ
Cta 診断対象の遷移曲線
C1s、C2s 診断基準範囲
C1av、C2av 平均遷移曲線
C1u、C2u 上限遷移曲線
C1d、C2d 下限遷移曲線
Fu 診断基準の上限値
Fc 診断基準の中央値
Fd 診断基準の下限値
Claims (14)
- 回転動力を出力する駆動装置と、
並進方向へサイクル動作可能に構成され、該サイクル動作によって被成形物へ加圧するスライドと、
前記駆動装置により出力された回転動力を前記並進方向のサイクル動作の動力へ変換し前記スライドへ伝達する、互いに接触する複数部品からなる動力伝達機構と、
を有する駆動部と、
第1時点に被成形物がセットされていない状態でかつ被成形物への加圧時よりも低い速度で前記スライドをサイクル動作させた場合の前記駆動部の負荷に関する複数タイミングの物理量を、第1物理量として記憶する記憶部と、
前記第1時点よりも後の第2時点に被成形物がセットされていない状態でかつ被成形物への加圧時よりも低い速度で前記スライドをサイクル動作させた場合の複数タイミングの前記物理量を、第2物理量として計測する計測部と、
前記第1物理量と前記第2物理量とに基づいて、前記スライドのサイクル動作において互いに対応するタイミングの前記第1物理量と前記第2物理量とを比較することで、前記駆動部の診断を行う診断部と、
を備えるプレス装置。 - 前記第1物理量と前記第2物理量とは、それぞれ、前記駆動装置の電流値である、請求項1記載のプレス装置。
- 更に、前記スライドを並進可能に支持するスライドガイドを備え、
前記動力伝達機構の前記複数部品は、クランク軸とコネクティングティングロッドを含む、請求項1又は請求項2記載のプレス装置。 - 前記第1物理量と前記第2物理量とは、それぞれ、前記駆動装置の負荷トルク又は温度、前記動力伝達機構の振動量、振動の変位、振動の周波数、又は温度、若しくは、これらの組み合わせを含む、
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のプレス装置。 - 前記診断部は、
更に、サイクル動作中の前記第1物理量と前記第2物理量との各平均値、各最大値、又は各最小値を比較することにより、前記駆動部の診断を行う、
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のプレス装置。 - 前記診断部は、
前記第1物理量を用いて設定されたサイクル動作期間における前記物理量の上限遷移曲線と下限遷移曲線との間に前記第2物理量の遷移曲線が含まれるか否かを判別することにより、前記駆動部の診断を行う、
請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のプレス装置。 - 前記診断部は、
サイクル動作期間における前記第1物理量の遷移曲線と前記第2物理量の遷移曲線との比較画像を出力する、
請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のプレス装置。 - 前記計測部は、前記第1時点と前記第2時点との間の複数時点で、被成形物がセットされていない状態でかつ被成形物への加圧時よりも低い速度で前記駆動部をサイクル動作させたときの複数タイミングの前記物理量を計測し、
前記診断部は、前記第1物理量、前記複数時点の前記物理量、前記第2物理量における、各々の平均値、最大値、又は最小値の経時変化に基づいて、前記駆動部を診断する、
請求項1から請求項7のいずれか一項に記載のプレス装置。 - 前記記憶部は、複数の温度環境でそれぞれ計測された複数の前記第1物理量を記憶し、
前記診断部は、前記第2物理量の計測時における前記駆動部の温度に対応する温度環境で計測された何れかの前記第1物理量と、前記第2物理量とに基づいて、前記駆動部の診断を行う、
請求項1から請求項8のいずれか一項に記載のプレス装置。 - 回転動力を出力する駆動装置と、並進方向へサイクル動作可能に構成され、該サイクル動作によって被成形物へ加圧するスライドと、前記駆動装置により出力された回転動力を前記並進方向のサイクル動作の動力へ変換し前記スライドへ伝達する、互いに接触する複数部品からなる動力伝達機構と、を有する駆動部の動作によってプレス加工を行うプレス装置の診断方法であって、
第1時点に被成形物がセットされていない状態でかつ被成形物への加圧時よりも低い速度で前記スライドをサイクル動作させた場合の前記駆動部の負荷に関する複数タイミングの物理量を、第1物理量として記憶する記憶ステップと、
前記第1時点よりも後の第2時点に被成形物がセットされていない状態でかつ被成形物への加圧時よりも低い速度で前記スライドをサイクル動作させた場合の複数タイミングの前記物理量を、第2物理量として計測する計測ステップと、
前記第1物理量と前記第2物理量とに基づいて、前記スライドのサイクル動作において互いに対応するタイミングの前記第1物理量と前記第2物理量とを比較することで、前記駆動部の診断を行う診断ステップと、
を含むプレス装置の診断方法。 - 前記第1物理量と前記第2物理量とは、それぞれ、前記駆動装置の負荷トルク、電流値又は温度、前記動力伝達機構の振動、変位又は温度、若しくは、これらの組み合わせを含む、
請求項10記載のプレス装置の診断方法。 - 前記診断ステップは、
更に、サイクル動作中の前記第1物理量と前記第2物理量との各平均値、各最大値、又は各最小値を比較することにより、前記駆動部の診断を行う、
請求項10又は請求項11記載のプレス装置の診断方法。 - 前記診断ステップは、
前記第1物理量を用いて設定されたサイクル動作期間における前記物理量の上限遷移曲線と下限遷移曲線との間に前記第2物理量の遷移曲線が含まれるか否かを判別することにより、前記駆動部の診断を行う、
請求項10から請求項12のいずれか一項に記載のプレス装置の診断方法。 - 前記診断ステップは、
サイクル動作期間における前記第1物理量の遷移曲線と前記第2物理量の遷移曲線との比較画像を出力する、
請求項10から請求項13のいずれか一項に記載のプレス装置の診断方法。
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