JPH03500941A - 打抜きプレス用シグネチャ解析制御システム - Google Patents
打抜きプレス用シグネチャ解析制御システムInfo
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- JPH03500941A JPH03500941A JP50397889A JP50397889A JPH03500941A JP H03500941 A JPH03500941 A JP H03500941A JP 50397889 A JP50397889 A JP 50397889A JP 50397889 A JP50397889 A JP 50397889A JP H03500941 A JPH03500941 A JP H03500941A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
打抜きプレス用シグネチャ解析制御システム尤■■分野
本発明は打抜きプレス用制御装置、殊に容認不可能な力の振動が発生した場合に
プレスを停止させる制御装置に関する。
尤貝旦宣員
「シグネチャ解析」という用語は、従来より、試験ならびに品質管理装置に関連
して使用されており、その場合、−試験片の各々の特性、即ちシグネチャが測定
され、所定期待(基準)値と比較されるようになっている0例えば、印刷回路を
テストするための「シグネチャ解析」装置が米国特許第4,527,272号(
1985年7月2日付、権利者M、G、 レイニー)中に記載されている。
それによれば、信号測定は印刷回路試験片上の複数の試験点で行われ、それぞれ
が期待信号値と比較されるようになっている。
打抜きプレスの場合、それぞれのダイ上下部分が共に加力されて成形、切断、コ
イニング、曲げ、打抜き、絞り成形の如き種々の打抜き作業を、上記ダイ部分間
に配置されたワークピース、普通の場合には薄板金、に対して実行されるように
なっている。
打抜き工程中に加えられる力を監視する装置は全体として公知のものであるや例
えば、種々の市販の装置はプレス枠のそれぞれの支持部材内へ嵌装されたセンサ
を使用して力の曲線を組立上の補助データとして視覚的に表示し、それぞれの支
持部材上に加わる力を均等にするようにしている。かがる装置もまた、成形トン
数全体(プレスにより加えられる最大力)が所定水準を超える場合、警報を発生
するかプレスを活動停止するようになっている。
かかる装置の例は、ヘルムインスルメント社より市販されているロード・ガード
である。然しなから、通常の場合、ダイは、種々の成形作業を行うために比較的
多数の独立のステーションを備えており、かかる装置は問題が生じた時、そのダ
イの特殊位置に関する情報を提供しない。
従来より、打抜きダイ上にセンサを配置してダイ上の「危機状態にあるステーシ
ョン」を個々に監視し、特定の成形作業に関して受容れることのできない力の変
化が生じた場合にプレスの活動を停止させるようにする方法が提案されている。
それぞれのサポート上のプレス負荷全体もまたモニタされ、時間の関数として表
示され、ダイのバランスを取り、セントアップを補助し、最適な制御ポイントを
選択し、即ち「危機状態にあるステーション」を識別するようになっている。(
[工程内制御は打抜きプレス上でも活用可能である。J (In−proces
s Control Can also be Used onStampin
g Presses) 1987年、11月Brankamp Journal
)然しながら、大多数のダイは比較的多数の成形操作を伴うため、かかる装置は
法外に多数のセンサを必要としがちである。更に、上記装置は、ダイを変更する
毎に構成替えし、センサの配置替えを行わなければならないという欠点がある。
光里皇!旌
本発明は多数のセンサを要せず、ダイを変更しても再構成の必要のない制御シス
テムを提供するものである。殊に、所望の力のサイクルに対応した基準シグネチ
ャが開発される。プレスの連続サイクルのカシグネチャがその後基準シグネチャ
と比較れ、何れかのサンプリング点が基準シグネチャ中の対応点から所定限界値
以上偏位している場合に、プレスは抑止される。
実施例の簡単な説明
以下、本発明の実施例を添附図面に関して説明するが、同一番号は同一の要事を
表わす。
第1図はプレス装置の概略ブロック線図である。
第2図は装置100により実行されるメインプログラムのフローチャートである
。
第3図は適当な基準値生成プログラムのフローチャートである。
第4図は本発明によるプレス制御装置のブロック概路線図である。
第1図と第3図では便法上の取り決めが採用されている。即ち、記号“ 〔〕1
はその内容を意味し、記号“は「−・−にロードする」を意味する。例えば、”
(BUF (i))CURVE (i)は、アレイBUFの位wiの内容がア
レイCURVEの位置i内ヘロードされることを意味する。
の量 な蕾゛
さて、第1図について述べると、本発明による打抜きプレス制御装置10は、従
来形のプレス12と、少なくとも一個の力センサ32と、エンコーダ34やシグ
ネチャ解析制御装2100の如きプレス運転局面の表示を生成する機構を備えて
いる。
プレス12は、ピストンラム14と、適当なりランク状又はカム状の回転シャフ
ト16、対応する上下部分21.22を備えるダイ20と、適当なボルスタ−(
ベース)24、およびそれぞれのサポート部材26を備えていることが望ましい
、サポート部材26は、ボルスター24から上部方向へ延び、ボルスタ24から
所定の距離にシャフト16の軸を維持するようになっている。シャフト16は、
電気的に駆動されるクラッチ又はその他の制御機構を含めて全体を18で示した
従来の駆動機構によって駆動される。ラム14は、運転上、回転シャフト16の
一端に連結されている。ラム14の他端は、ダイ20の上部21に支えられる。
ダイ20の下部22はベース24上に配置される。上下ダイ部分間にはシート材
料22 (例えばロール鋼)が配置される。
シャフト16が回転するにつれて、ラム14は1ストローク中をサイクリックに
移動し、その間、ダイ20の上部21は下部22方向へ移動し、シート材料30
と作用しあうことによってその後分離される。ダイ部分21.22の間の最小距
離は調節されてシート材料30に加えられる所望の作動を提供するようになって
いる。当該技術分野において周知の如く、ダイ20は、切断、コイニング、曲げ
、又は打抜きの如き個々の成形操作を構成するために多数の独立のステーション
を備えている。
全体を28で示す適当なフィーダ機構は同期してグイ部分21と22間の通路に
沿って累進的にシート材30を前進させることニヨってシート材の種々の部分が
ダイ20の種々のステーションにより順次処理されるようになっている。フィー
ダ機構28は、ロールフィーダが適当であり、グイ部分21と22が分離された
時、各サイクル部分中に1サイクル毎に一増分距離だけシート30を前進させる
ことが望ましい、30の位置決めはシスフィードの場合にプレス12が活動を停
止した後、次のサイクル中にシート30と相互作用するようにすることが望まし
い。
センサ32はプレス12上に配置することによって、ラムサイクルのコースにわ
たってラム14により生成される全力トン数を表わすアナログ信号(以下時々「
力信号」と称することがある。)を生成するようにする。センサ32は、例えば
、ウィントレス−データ・インストルメントWLA100O5Lストレンゲージ
の如き従来のストレンゲージや、PCB303AO2加速度計の如き加速度針や
、ペンハルト社型式5DT3028K KYNAR圧膜センサの如く圧電トラン
スジューサとすることができる。ブレス12上におけるセンサ32の相対的配置
は重要ではないと判断される。例えば、センサの性質に応じて、センサ32はダ
イ22下部、ラム14上、又はサポート部材26上に配置することができる。
エンコーダ34は、運転上、シャフト16に連結され、ラムサイクル、即ち、ラ
ムサイクルの局面にわたってシャフト16、従ってラム】4の累進的前進を表わ
す信号を発生する。殊に、エンコーダ34は、サイクルの公称開始を表す上死点
パルス(TDC)(例えば、ダイ20が全開位置にある場合)と、所定数の角度
をシャフト16が回転するに応じて発生する累進(INC)パルスを生成するこ
とが望ましい。エンコーダ34はヒューレットーパソカード増分エンコーダより
構成することが望ましい。エンコーダ34が直角増分信号を生成する場合には、
かかる信号は、従来の如く組成することができる。
センサ32からの力信号とエンコーダ34からのタイミング(位相)信号とは制
御装置100へ加えられる。全体として、制御装置100は、力信号をラム位置
(位相)の関数として周期的にサンプリングして、連続的なサンプル群をストア
し、ラムサイクルの関連部分のカシグネチャを生成する。(例えばカシグネチャ
を基準シグネチャと比較し許容差を超える条件を検出する。これらの力サンプル
はラム位置と直接関連づけられる。許容差を超える要件を検出すると、アラーム
が発せられ、必要に応じて、ブレス12が停止する。カシグネチャと同シグネチ
ャ中の許容差外点の表示もまたストアされて表示され、解析される。
ラムサイクルの位相は時間と共に線形に変化しないことが判った。即ち、ラム位
置の変化率はシート金属30から経験する抵抗に従って変化する傾きをもってい
る。サイクル間の位相・時間の変化は、例えば材料30の厚さや、駆動速度やダ
イに対する損傷によって発生する可能性がある。従って、シグネチャが反復可能
であるようにするために、サンプリングは、時間の関数としてではなく、ラム位
W(位相)に対して、即ちエンコーダ34からの信号に従って直接関連づけられ
るか、さもなければ位相と関連づけられることになる。
制御装置100は、タイミング・ゲート・ロジック101と、アナログ−デジタ
ル(A −D)変換器108と、ランダムアクセスバッファメモリ110と共働
するアドレスジェネレータ106と、処理袋W (CPU)112を含むマイク
ロプロセッサ111(例えばMC68000)と、ランダムアクセスメモリ11
4(例えば512KB)と、リードオンリーメモリ (ROM)115(例えば
16KB)と、適当な入出力インターフェース回路(Ilo)116と、従来形
のバス118より構成されることが望ましい。
入出力回路116は、従来形のデジタル入出力(I 10)ならびに通信インタ
ーフェースを備えることが望ましい、デジタルI10インターフェースは、必要
に応じて、制御信号を、例えば、ドライブ18、フィーダ28、および(又は)
その他のブレス12の部分に提供する。R3−232インターフエースの如き従
来の通信インターフェースは、種々の外部装置との通信を容易にし、制御装置1
00の各種要素間と、例えば大容量記憶装置38の如き各種外部装置と、中央監
視コンピュータ(第1図に図示せず)どうしの間を交信させる。
タイミング・ゲーティングロジック101は、指定ラムサイクル部分、例えばそ
の間にダイ20のそれぞれの半分21,22がシート金属30と相互作用しあう
ラムサイクル部分中に、適当なりロック信号を装置100のその他の要素へ提供
する。タイミングロジック101は、従来の技法で製作可能である0例えば、タ
イミングゲーティングロジック101はそれぞれのプログラマブルカウンタ10
2.103と、インバータ104、および3人力アンド・ゲート105を備える
ことができる。カウンタ102.103は後に説明するように、ラムサイクルの
指定部分の開始と終了の表示を予めロードされ、累進(INC)パルスによりク
ロッキングされてインバータ104と共働して、指定ラムサイクル部中にINC
パルスに対してアンド・ゲート105をイネーブルとする。実際上は、ロジック
101は、それぞれの中断に加えられるINCとTDCの信号によってマイクロ
プロセッサ111と一体とすることができる。その代わりに、ロジック101は
、カウンタ102.103と関連するそれぞれのレジスタ(図示せず)を追加的
に含むこともできる。上記レジスタは、指定ラムサイクル部分(例えば初期化)
の開始と終了の表示を予めロードされ、カウンタ102と103は、エンコーダ
34からのTDCパルスに呼応してレジスタからロードされる。もう一つの適当
なタイミングロジック101の実施例は、1個のカウンタと複数のレジスタとコ
ンパレータを使用する。上記レジスタは関連サイクル部分の開始と終了の表示を
予めロードされる。カウンタはTDCパルスによってゼロにリセットされ、IN
Cパルスにより増分され、コンパレータは、カウンタの内容がレジスタ内にスト
アされた開始カウントと終了カウントの間にある期間が接続する間ゲート信号を
発生する。
センサ32からのアナログ力信号はA/D変換器10日に加えられる。A/D変
換器108は、ロジック101からのタイミング信号に呼応してアナログ信号を
サンプリングする。かくして、指定ラムサイクル部分中、A/D変換器108は
力の瞬間値を表わす連続的なデータバイトを発生する。必要とあらば、センサ3
2はA/D変換器10Bの間に適当な増幅器と利得制御回路(図示せず)を配置
することができる。
連続的なデータバイトがメモリ110内のBUFアレイの継起する位置にストア
される。メモリ110は、関連するラムサイクル部分のそれぞれの増分に対応す
る少なくとも一つのアドレス指定可能なロケーションを含んでいることが望まし
い。
メモリ110のアドレス指定はアドレスジェネレータ106によって行われる。
後に説明する如く、アドレスジェネレータ106は、各ラムサイクルの開始時に
BUFアレイの開始アドレスにセントされ、その後、ロジック101からのタイ
ミング信号によって増分され、BUFアレイを通る。アドレスジェネレータ10
6は、従来技術により製作することができる0例えば、アドレスジェネレータ1
06は、ロジック101からのゲートINC信号により増分され、バス11Bを
経由してマイクロプロセッサ111により周期的にセットされるプログラマブル
カウンタを備えている。その代わり、アドレスジェネレータ106は、1個のレ
ジスタと1個のカウンタとを備えていてもよい、上記レジスタは、メモリ110
内のBUFアレイの開始アドレスを予めロードされる。
上記カウンタは、エンコーダ34からのTDCパルスに呼応してレジスタからロ
ードされ、ロジック101からタイミング信号により増分される。実際には、ア
ドレスジェネレータ106は、マイクロプロセッサ111、メモリ110と共に
市販の集積回路と一体化することができる。
アドレスジェネレータ106がマイクロプロセンサ11と一体化されていない場
合には、トライステートバッファ(図示せず)を備えることによってデータ転送
を容易にすることができる。
指定サイクル部分の接続期間中、A/D変換器108は刻時され、アドレスジェ
ネレータ106は増分されてリード制御信号がメモリ11O(制御ラインは図示
せず)に加えられ、BUFアレイ内の順次ロケーション中にデータバイトが格納
される。指定ラムサイクル部分の増分数(n)に対応するデータバイトがメモリ
110内にインストールされ終ると、アドレスジェネレータ106(又はメモリ
110)がシグネチャにより集められた(SC)割込みをマイクロプロセッサ1
12へ発生させる。
さて第1.2.3図について、装置100の動作をより十分に説明する。装置F
100が活動すると、マイクロプロセッサ111は、ROM115内に常駐する
プログラム200 (第2.3図)の実行を開始する。プログラム200は割込
みベースとして、メインプログラムの正規の進行を中断し、マイクロプロセッサ
112に提供されるそれぞれの割込みに応じてそれぞれの所定系列の命令を実行
するようにすることが望ましい、説明しやすくするために、割込みルーチンをメ
インプログラムの関連部分に対して点線で接続して示しである。
作動すると、マイクロプロセッサ112は適当な具体化シーケンス(ステップ2
02)を実行する0種々のパラメータのオペレータによる入力は当該技術分野に
おいて周知の方法で確立されたプロンプト又はデフォルト値から引き出される0
例えば、関連するラムサイクルの開始(φ1)と終了(φ2)(および当該部分
の増分数(n))が確定される。同様にして、オペレータはシステムの操作モー
ドを確立する。即ち、モニタモードでは許容差外の条件の時にアラームと表示が
生成される。それぞれの変数、アドレス、アレイ空間についての初期値を確立さ
れる。
その後、基準値生成シーケンスが実行される。(ステップ2o4)一つの基準シ
グネチャを示すそれぞれの基準アレイ、HLとLOはランダムアクセスメモリ1
14内にインストールされる。 (ステップ204)第3図により基準生成シー
ケンス204を解説する。
シグネチャ収集シーケンス206がその後実行される。要するに、システムは−
ラムサイクルの開始を表わす700割込みを待機した後、シグネチャ収集(S
C)割込みが続き、完全なシグネチャがメモリ110内にストアされたことが表
示された後、同シグネチャはメモリ114内のアレイ中へ転送され処理される。
殊に、“TDC待機“ループ(ステップ208)が入力され、700割込みルー
チン204の完了を示すフラグTDCの値が繰返しチェックされ、最終的にTD
Cフラグはlの値をとる。必要とあらば、タイミング機構を故障に対する完全手
段として待機ループ内に設けることによって700割込みルーチンを完成させる
こともできる。
先に述べたように、ラムサイクルの正規開始を表わすエンコーダ34からの上死
点(TDC)パルスがマイクロプロセッサ112に対する割込みとして印加され
る。上死点(TDC)割込みに呼応して、メインプログラムの処理は中断され、
700割込みシーケンス209が実行される。
タイミングロジック102は指定ラムサイクル部分の開始(φ1)と終了(φ2
)の表示をロードされる。(ステップ210)アドレスジェネレータ(カウンタ
) 106は、BUFアレイの開始アドレス(BUF (0))を確定すべく適
当な番号をロードされる。(ステップ213)
フラグTDCは1にセントされ、700割込みルーチンの完了を表示する。(ス
テップ214)
その後メインプログラムへの復帰が実行される。TDC待機ループ(ステップ2
08)を退去し、TDCフラグはゼロにリセットされ、次の継起ラムサイクルの
検出の!1!備を整える。 (ステップ216)
もしタイミングロジック101とアドレスジェネレータ106がTDCパルスに
より直接リセットされるタイプのものであれば、タイミングロジック101とア
ドレスジェネレータ106は初期化シーケンス202の一部として予めロードさ
れ、TDC待機ループ208と700割込みルーチン209とは省略されること
になる点に留意されたい。
その後シグネチャ収集待機ルー1218が入力される。(ステップ218)シス
テムはシグネチャ収集の完了を待機する。殊に、SC割込みルーチン219の完
了を表示するSCフラグは繰返しチェックされ、最終的にSCフラグは1の値を
とる。必要に応じて、フェイルセイフタイマをループ内に含ませることもできる
。
SC割込みに応じて、メインプログラムの処理は中断され、SC割込みルーチン
219が実行される。即ち、メモリ110内のBUFアレイの内容はメモリ11
4内のアレイCURVF、へ転送される。 (ステップ220)そしてSCフラ
グはセットされてルーチンの終了を表示する(ステップ221)その後、メイン
プログラムへの復帰が行われる。必要とあらば、メモリ110内のBUFアレイ
からメモリ114内のCURvEアレイへのシグネチャの転送(ステップ220
)は割込みルーチンの一部としてでなく、割込みルーチン219からの復帰と共
に、メインプログラムの一部として実行可能である。上記転送は、適当な信号を
アドレスジェネレータ106とメモリ110 (制御ラインは図示せず)へ発生
させるか、従来形のダイレクトメモリアクセス(DMA)素子(図示せず)を活
用することによって実行することができる。
SC割込みルーチンから復帰後、シグネチャ収集待機ループ218を退去して、
SCフラグがリセットされ(ステップ222)、次のシグネチャの収集の準備を
整える。
以下に説明するように、基準シグネチャは、HlとLOアレイにより表わされる
メモリ114内に表示される。HlとLOアレイは、それぞれ高低の許容差値に
よって相殺される基準シグネチャのそれぞれのサンプル値に対応する。その後、
比較シーケンス224が開始される。即ち、CURVEアレイ内のシグネチャは
エレメントベースで基準シグネチャと比較される。
CURVEアレイの各エレメントは、Hlアレイの対応するエレメントから差し
引かれ、その差はアレイCHEKの対応するエレメント内ヘロードされる。(ス
テップ226)CHEKアレイの各エレメントはその後ゼロと比較される。
(ステップ228)
CHEKアレイ内に負のエレメントが発見されないと仮定すると、LO基準アレ
イの個々のエレメントはCURVEアレイの対応するエレメントから差し引かれ
、CHEKアレイの対応するエレメント内へ上書きされる。(ステップ230)
そして、その時構成されるCHEKアレイの各エレメントは、再びゼロと比較さ
れる。(ステップ232)
もしステップ228又は232の何れかにおいてCHEKアレイ内に負のエレメ
ントが発見されれば、許容差外の条件が指示される0表示および(又は)アラー
ムが発生されることが望ましい。
(ステップ236)シグネチャは、サンプルと共にコンソール36上のCRT上
に適当に表示される。
CURVアレイ中のシグネチャとCHEKアレイの表示も同時に識別され、メモ
リ98内のBADHTTファイル内にストアされ解析される。制御モード操作が
選択されると(ステップ233)、それと同時に、当該技術分野で周知の方法で
、入出力インターフェース116を介して適当な制御信号がドライブ18、フィ
ーダ28および(又は)その他のプレス12の要素へ生成される。
(ステップ234)表示および(又は)アラームは、コンソール36から提供さ
れる′クイツト”コマンドにより適切に指示されるように維持される。(またも
し制御モードの場合には、プレス12は適切に抑止される。)(ステップ238
)必要とあらば、比較シーケンス224をSc割込みルーチン219の一部とし
て実行して外部からの介入がプレスのタイムリーな運転停止に干渉しないように
することもできる。
比較シーケンス224の実行中に許容差外の条件が検出されたと仮定した場合、
クイツトコマンドに対して適切なチェックが行われ、かかるコマンドが発せられ
なかったと仮定すると、TDC待機ループ208が再入力される1以上ではプロ
グラム200内の種々の点における“クイツト”コマンドに対する特定のチェッ
クを説明したが、当業者に公知の割込みベースによる退去スキームを使用するこ
とも望ましいことを理解されたい、(例えば“クイツト”割込み直後に退去を実
行する。)前記したように、基準シグネチャの表示は、最初、システムの初期化
の一部としてメモリ】14内にインストールされる。、(ステップ2o4)さて
第3図について、基準生成シーケンス204をより詳しく説明する。
要するに、基準シグネチャは、メモリ114内のCURVEアレイ内にインスト
ールされたメモリがら生成されるが獲得されて、HlとLO基準アレイが生成さ
れる。
初期パラメータがまづ確立されて、基準シグネチャのソースが指定される。この
ためにソースオプションメニューが適当に表示され、コンソール36を介して適
当に入力され、例えば基準シグネチャのエレメントからの許容可能な偏差を示す
それぞれの許容差限界LIMHIとLIMLOが確立される。基準シグネチャの
ソースを識別する9例えば、基準シグネチャはライン(捕獲)上に生成されるか
、メモリ38内の基準ファイルから取得することができる。
もし捕獲オプションが指定された場合、(REFOP=CAPTLIl!E)(
ステップ304)、次に継起ラムサイクルに関連して生成した力のシグネチャが
基準シグネチャとして採用される(承認に付される)。殊に、シグネチャ収集シ
ーケンス206と実質上同一のシグネチャ収集シーケンス306が実行されて、
メモリ114内のCURVEアレイ中に次の4!!続ラムサイクルのためにカシ
グネヂャがインストールされる結果となる。
その後、従来の技法に従って確認オプションメニューとプロンプトシーケンスが
開始される。(ステップ308)プロンプトに呼応して、オペレータは、多分ラ
ムサイクルの結果、即ちワークピースの点検後、以下のことを指示する。即ち、
打抜き処理が受容れ可能であって、シグネチャが適当な基準(VER=GP)で
あること。(ステップ310)
次の継起サイクルからのシグネチャを基準シグネチャとして置換することが望ま
しいということ。(ステップ312)、(その場合には、シグネチャ収集シーケ
ンス306が反復されて、確認メニュとプロンプトシーケンス308が再び開始
される。)運転を停止する選択が行われたこと。(ステップ314)必要とあら
ば、捕獲された基準シグネチャは大容量記憶装置38内のFILEアレイ内にセ
ーブして後に使用するようにすることができる。受入れが表示されると(VER
=GP)仮定した場合、追加的なプロンプトが適当に行われることが望ましい。
基準シグネチャが識別(命令)されて検索され、そのシグネチャはメモリ3日内
の適当なロケーション内ヘロードされる。 (ステップ318)その他にメモリ
38内に格納するために追加的な基準シグネチャを作成する選択や、操作を停止
する選択もプロンプトシーケンス308内に含めることができる。このように余
分の選択を行うことによって一連のシグネチャのストアを容易にし、合成部分に
よって続く解析を容易にすることができる。
また、メモリ38から予めストアされた基準シグネチャを活用することもできる
。もしプリストアト基準モードが指定されると(REFOP、=FILE) (
ステップ322)、オペレータは特定の基準シグネチャを識別する。(基準ファ
イルの開始アドレス(A D D R)は従来技法により決定される。)もしF
ILEオプションが指示されると(ステップ322)、大容量メモリ38内のF
I LE’(ADDR)が開始する基準シグネチャがアクセスされ、メモリ1
】4内のCURVEアレイ内ヘロードされる。(ステップ324)CURVEア
レイ内に基準シグネチャが確立されると、HlとLOのリミットアレイが構成さ
れる。〈ステップ320〉即ち、オペレータが入力した許容差限界LIMHIが
C,U RV Eアレイ内の基準シグネチャの各エレメントに加算され、その結
果は)(I基準アレイの対応するエレメント内ヘロードされる。そして、低い方
の許容偏差限界LTMLOがCURVアレイ内のシグネチャの各エレメントがら
減算され、LOアレイの対応するエレメント内ヘロードされる。その後、メイン
プログラムへの復帰が行われる。
第1−3図の実施例では単一のセンサが使用される。然しなから、それぞれが各
サポート部材26と関連するセンサ群を使用して適当な検出を補助することが望
ましい場合がある。かかるセンサ群から代数学的に組合わされて(例えば加算さ
れて)A/D変換器108へ加えられるか、時分割多重式でA/D変換器108
へ加えることができる。
同様にして若干の場合には、エンコーダ34により生成された累進パルスとは独
立にカシグ矛チャをサンプリングすることが望ましいかもしれない、かかる場合
には、ラムサイクルの瞬間的な位相により線形的に変化するアナログ信号を発生
するエンコーダ34(例えば無限分解能の無摩擦形ポテンショメータ)を活用す
ることができる。アナログ位相信号はセンサ信号によってA/D変換器10Bへ
多重化して、その結果得られるデジタル位相表示を力サンプルを有する系列にス
トアすることができる。このことは、事実上、対応する位相についてサンプルを
タグ付けすることに等しい。即ち、BUFアレイ中の複数のロケーションは、ラ
ムサイクルの位相のデジタル表示であるそれぞれのサンプリング点に対応するこ
とになり、その後に各センサの各々からのデータバイトが続くことになろう、基
準シグネチャも同様に構成され、サンプルがとられる位相における偏差が何れも
比較シーケンス224によって検出される。かくして、エンコーダ増分とは独立
の分解能が確立できる。即ち、サンプリングは独立のクロック信号によって行わ
れることになろう。然しながら、TDCとTNCパルスを使用しつづけて指定ラ
ムサイクル部分を確立することが望ましいかもしれない、アナログとデジタル位
相信号間の同期はポテンショメータをマウントして増分エンコ一ダとの共通シャ
フト上にアナログ位相信号を生成してTDCとINCパルスを生成するよ ・う
にして維持することができる。
さて第4図について、本発明によるパルス制御システム100Aのもう一つの実
施例を解説する。システム100AはTDCとINCパルスに作用するようにし
である。複数の力信号(Fl、F2)が、例えば、プレス(第1図)の各支持部
材上に配置される。システム100Aは、更に、例えば部品の放出とか、フィー
ダ運転とか、シート金属厚とかいったプレス12の他の種々の運転局面をモニタ
し、適当な監視コンピュータ426と共働する。
システム101Aは、従来形の高速アナログ入力装置410と、適当なタイミン
グ/ゲートロジック−101Aと、適当なマイクロプロセッサ11.1と、シー
ケンステーブルの高速実行のための適当なマイクロプログラミングされたビット
スライスブロセフサ(シーケンサ)422と、適当な入出力インターフェース装
置116より構成することが望ましい。以下により詳しく説明するように、アナ
ログ入力装置410は、タイミングロジック101Aにより提供されるトリガ(
タイミング)信号により、プレス12から(ラム位置・位相の関数として)力の
データを収集する。カシグネチャがアナログ入力装置410により収集された後
、同シグネチャはマイクロプロセッサ111に伝えられ、基準シグネチャと比較
される。同比較は、概して(データ転送(ステップ220)と比較シーケンス2
24を共に、後に説明するように、割込みルーチンの一部として)第2図につい
て説明した方法で実行することが望ましい。シーケンサ422は(インターフェ
ース装置116)に対する各種デジタルステータス入力と、タイミングロジック
101A内に維持される瞬間位相(ラム位置)カウントにより表現されるような
打抜き作業の状況をモニタする。マイクロプロセッサ111によるカシグネチャ
の解析(“バンドヒント”)や、デジタル入力の相対的ステータスから許容差外
の条件が判断された場合には、プレス12と種々の外部装置に対して適当な出力
信号がI / O’A1l16を経て生成される。
以上述べたように、タイミング・ゲートロジック101Aは、マイクロプロセッ
サ406に対してトリガ信号(および/又はタイミング信号)を提供し、ラムサ
イクルの瞬間位相の表示を維持する。タイミング・ゲートロジックは、格納レジ
スタ、カウンタおよびコンパレータ(図示せず)より成る横用PUIアップ/ダ
ウンカウンタカードにより適当に製作されるl0IAである。上記カウンタは累
進的前進により増分され、エンコーダ34からのTDCパルスによってリセ7)
されて、ラム14の瞬間位置を表わすカウントを維持する。(“位相カウント又
は“位置カウント”とか称されることがある。)以下に説明するように、格納レ
ジスタは、マイクロプロセッサIll又は監視コンピュータ426により(シー
ケンサ422を経由することが適切である)ラムサイクルの関連部分の開始を表
わすカウントをロードされる。コンパレータは、カウンタの内容がレジスタ内に
ロードされた値に達する時にアナログ入力装置410ヘトリガ信号を生成する。
(その代わりに、先に述べた如く、コンピュータ信号を使用してINC信号を装
置410ヘゲート伝送することもできる。カウンタの内容は、瞬間サイクル位相
の表示としてシーケンサ422へ提供される。
高速アナログ入力装置410は、シダネチャデータ収集を実行する。アナログ入
力装置410は、A/D変換器108とメモリ110を組込んだ横用HADI高
速アナログ入力カードを備え、更に、マクチプレクサ(MUX>4.02と、プ
ログラマブル利得増幅器404と、マイクロプロセッサ406と、光アイソレー
タ回路408を備えることが適切である。アナログラム位置信号φと、それぞれ
の力信号F1、F2とは、MUX 402のそれぞれの入力端子に印加される。
MUX402の出力は、プログラマブル利得増幅器404を経てA/D変換器1
08へ加えられ、同変換器108は、今度は、マイクロプロセッサ406により
提供されるデータを提供する。指定サイクル部分の開始を表示するトリガ信号は
光アイソレータ408を経てマイクロプロセッサ406に対する剖込みとして加
えられる。トリガに呼応して、マイクロプロセッサ406は、タイミング信号と
制御信号とを発生してMUX 402に対して位相信号φと力信号F1とF2を
順次A/D変換器108へ印加させ、A/D変換器108をして各々から順次1
データバイトを発生させ、メモリ110をして生成データバイトをBUFアレイ
中の継起するロケーション内にストアさせる。
かくして、それぞれのサンプリング点(例えば0、l、−・n)について、ラム
サイクル位相中の瞬間値と各力信号(Fl、F2)の表示がメモリ110内の連
続するロケーション内にインストールされる。入力装?1f410がHAD I
カードより成る場合には、MUX 402は16本の入力チャネルを提供する。
マイクロプロセッサ406は、例えば監視コンピュータ426又はマイクロプロ
セッサ111からプログラミングされ、入力チャネルリードステップ間と入力チ
ャネルの継起的走査との間の期間と共に、繰返し走査でグループ化される入力チ
ャネル(ステップ)数(上記例では3本)、個々のチャネルがアクセスされる順
序(例えば、φ、Fl、F2)、トリガ信号に呼応して行われる走査(サンプル
)数を判断する。上記操作モード(トリガモード)の他に、マイクロプロセッサ
406は、タイミングロジックl0IAからのゲートINC信号に応答するよう
にプログラミングして、それぞれのINC信号に呼応して各入力チャネルを一回
走査したり、各INO信号に呼応して一回のチャネルリード(ステップ)を実行
したりするようにすることも可能である。これらの場合には、アナログ位相信号
(φ)は省略することができる。
所定数の読取りが行われると、マイクロプロセ、す406によりマイクロプロセ
ッサ111へ適当な信号(例えば、SC割込み)が発生し、シグネチャ収集プロ
セスの終了が表示される。マイクロプロセッサ111は、従来形のマイクロプロ
セッサ、例えば、横河NP22”A又はNP21′″Bプロセッサ(MC680
00中央処理装置を使用)と、16KBリードオンリーメモリ、および512K
Bランダムアクセスメモリによって製作するのが好適である。SC割込みに応じ
て、マイクロプロセッサ111は、シグネチャをカーブアレイ内ヘロードし、全
体として先に述べた方法で比較シーケンスを実行する。もし許容差外の条件が検
出された場合、シーケンサ422に対して信号が発生してI10装置416に伝
達される。
システム100AはI10装置116を経て外部装置と境界を形成する。I10
装置116は、ブレス装置の運転状況をモニタするためにデジタル入力インター
フェースを備えることが望ましい。即ち、DC電圧オン/オフ入力信号、例えば
横河DCIマルチポイントDC入力カードをモニタするに好適な光遮断DCイン
ターフェース412と、交流電圧オン/オフ入力信号をモニタするに好適な光遮
断デジタル入力インターフェース414、例えば、横河ActマルチポイントA
/Cカード。
デジタル入力インターフェース(DI)412は各検出器428から信号を受取
ることが望ましい。検出器428は、圧電センサ、近接検出器、リミットスイッ
チ等をプレス12とダイ20上に配置して、打抜き作業の進行をモニタすること
ができる。同様にして、デジタル入力インターフェース(DI)414は、AC
信号の存在又は欠如によって表わされるような、ドライブ18やコンソール38
、フィーダ28の如き外部装置の状況をモニタする。
また、I10装置116は適当なデジタルインターフェース(DC)416を備
えることによって、ドライブ18、フィーダ28、コンソール36と関係するク
ラッチソレノイドの如き外部装置に対してオン/オフ制御信号を提供する。デジ
タル出力インターフェース回路416は横河RLOマルチポイントリレー出力カ
ードを備えることが望ましい。I10装置116は、適当なR3232インター
フエース418とMLバスインターフェース420を備えることによって、シス
テム100Aと外部装置間に対話的通信を提供することかできる。R3232イ
ンターフエース418は、横河R32マルチポイントR3232−Cインターフ
ェースカードが適当であって、コンソール36とフィーダ28との交信を実行す
る。MLバスインターフェース420は横河NC21” BMLバス通信カード
を備え、システム100Aを従来形のMLババス25へ、またそこから外部メモ
リ38、中央監視コンピュータ426、およびその他のプレス制御システム10
0Aへ接続する。
システム101A内の相互交信は、従来形のバス、Nlバス11.8A、SQバ
バス24を使用して行われる。Nlバス118Aは、高速アナログ入力カード4
10内のマイクロプロセッサ406とメモリ110、シーケンサ422、マイク
ロプロセッサ111と通信インターフェースカード418と420間の選択的交
信を可能にする。SQババス24は、シーケンサ422をタイミングゲートロジ
ック101A、デジタ/L/I10装置412.414.416へ接続する。実
際には、バス118Aと424は、システム100Aのバンクブレーンを使用し
て使用され、特にSQババス24の場合には、デバイス接続部からシーケンス4
22内の種々のレジスタやメモリロケーションへ向かわせることができる。
シーケンサ422を使用して打抜き作業の状況をモニタし、偏差状態を検出する
と、アラームを発したりプレス12を活動停止させる。シーケンサ422は、シ
ーケンス制御プログラムを維持するビットスライスマイクロプロセッサと、16
ビソトX32にワードのランダムアクセスメモリより成る横河SQ2シーケンサ
カードにより製作することが望ましい、シーケンサ422は、DIゼインーフェ
ース412と414の各々に対応するそれぞれのアドレス指定可能な実効メモリ
ロケーション(例えば、レジスタ又は入出カスロフト)と、タイミングロジック
101A内の瞬間ラム位置カウンタと、D、O,インターフェース416を備え
ることが望ましい。実効メモリロケーションはSQババス24を介して対応する
エレメントに直接接続することができる。事実上、シーケンサ422は瞬間ラム
位置(位相)に対する各々の検出器と装置の状態(オン/オフ)を反映する種々
のデジタル入力信号の状態をモニタし、一系列の組合せ論理演算をサイクリック
に実行して、シーケンサランダムアクセスメモリ内に予めプログラミングされた
シーケンステーブル内に表わされるようなラムサイクルのそれぞれの位相におい
て予期される状態に実際の(瞬間)状態を比較する。シーケンステーブル、は、
シーケンサ422と関連する従来の構築/保守機能を使用して監視コンピュータ
426内に構成し、シーケンサ422内のメモリ内へダウンロードするのが適当
である。もし現実の条件が所望条件とかい離する場合には、同様にシーケンステ
ーブル内に規定された適当な出力信号が(C8D、インターフェース416を介
して)発生し、例えばプレス12を活動不能とする。
中央コンピュータ426を設けて、複数の制御システム100A(かくして複数
のプレス12)を監視することができる。ラインコンピュータ426と個々のプ
レスコントローラ間の通信はMLババス25を経由して実行することがふされし
い。
中央監視コンピュータ426は、MC6800中央処理装置と、16KBリード
オンリーメモリと、MBシランムアクセスメモリと、適当な通信機構、プリンタ
、ディスプレイインターフェース回路と、20MB固定ディスクならびにIMB
フロッピーディスク2次メモリ38を備えることが望ましい。中央監視コンピュ
ータ426は、横河M3230A YEWMAC300ラインコンピュータの如
き従来のミニコンピユータにより製作することができる。
さて第5図について述べると、マイクロプロセ、す111はスタートアップを共
にシーケンス202と同様な初期化シーケンス502を実行する。初期化中、オ
ペレータの入力か、監視コンピュータ426からのダウンロードによるかして種
々のパラメータが確立され、システムの操作モード(モニタ又は制御)が確立さ
れる。ダウンロードを容易にするために、マイクロプロセッサ111と関連する
ランダムアクセスメモリの種々の部分(共通に定義される)が直接監視コンピュ
ータ426にアクセス可能とされる。初期化シーケンス中、ラムサイクルの関連
部分の開始を表わすカウントはシーケンサ422に伝達され、タイミングゲート
ロジック101A内の格納レジスフ内を調査できるようにしである。同様にして
、ラム位置に対する所望工程条件を反映するシーケンステーブルもシーケンサ4
22内ヘロードされる。
ステップ204と同様な基準生成ステップ504がその後、実行される。高低ア
レイは、シーケンス204に関して説明したようにライン上に発生するか、監視
コンピュータ426からダウンロードすることができる。
その後、アナログ入力装置410におけるマイクロプロセッサ406は構成パラ
メータ(例えばチャネル数、走査あたりステップ数、トリガあたり走査数、タイ
ミング情報)を提供され、イネーブルとなる。(ステップ506)
その後、マイクロプロセッサ111は、割込み駆動操作モードに入る。即ち、全
体を508で示す待機ループが入力され、種々の予め定義済みの割込みに対して
応答がなされた。殊に、以下の如き種々の劃込みが定義される。即ち、監視コン
ピュータ406や操作卓36の何れかからか提供されるRESETとQtJIT
の割込みとか、内部タイマにより周期的に発生されるそれぞれのタイマ割込みと
かである。監視コンピュータ406か操作卓36からの何れかから提供されるR
ESETおよびQUITの割込み、インターバルタイマにより周期的に生成され
るそれぞれのタイマ割込みT1とT2である。
5CilJ込みに応じて、マイクロプロセッサ111は優先的にシグネチャ解析
シーケンス510を実行し、アラームを生成し、許容差を外れる条件の場合にプ
レス12を選択的に停止させる。殊に、SC割込みに応じて、以下に説明するよ
うにプレス速度をモニタするために使用されるカウントストロークが増分される
。
(ステップ512)その後、アナログ入力装置410のメモリ内のカシグネチャ
は、ステップ220におけるように、マイクロプロセッサ111内のCURVE
アレイへ転送される。(ステップ514)その後、シーケンス224と同様な比
較シーケンス516が実行される。もしそのシグネチャが許容差外にあれば、待
機ループへの復帰が行われる。しかしながら、もし、許容差外の条件が検出され
た場合には、同条件は監視コンピュータ426へ伝達され(ステップ51B)、
もし制御モードがセレクトされると(ステップ520)、信号がシーケンサ42
2へ出力される。
(ブレス12のドライブ18に対する制御信号に対応するシーケンサ422内の
実効メモリロケーション(第1図)がアドレス指定され、ブレス12が停止する
。(ステップ522))監視コンピュータ426が信号を受取った後、待機ルー
プに対する復帰が行われる。監視コンピュータ426に対する信号によってCU
RVEアレイとCHEKアレイは、大容量メモリ38内の指定バンドヒントファ
イルへ転送される。更に、必要とあらば、シグネチャの最大最小値を比較シーケ
ンス516内で計算し、監視コンピュータ426へ伝達することができる。監視
コンピュータ426は、マタ、コンソール36でアラームを発生したり、適当な
メツセージを発することも行う。
71割込みに応じて、−シーケンス530が実行され、ブレス12の速度が計算
される。
先に述べた如く、SC割込みの数、即ち、ラム14によるストロークの数を表わ
すカウントストロークが維持される。(ステップ512)(第1図)71割込み
に応じて、ストロークレジスタの内容は分あたりストロークレジスタ(SPM)
内へ転送され(ステ、ブ532)、そのストロークカウントはゼロにセットされ
て次の速度測定の1!備を整える。(ステップ534)待機ループに対する復帰
がその後実行される。T2割込みに応じて、ディスプレイリフレッシュシーケン
ス540が実行される。T2割込みは周期的に内部タイマにより発生する。T2
割込みに応じて、CURVEアレイ中の現在のシグネチャと高低アレイ内の偏差
基準シグネチャがR5232インターフエース418を介してコンソール36へ
伝達される。シグネチャと許容差偏差は操作卓36上に表示することが望ましい
。更に、ブレス速度(SPM)と力の最大最小値(もし計算される場合)も同様
に、種々のパラメータ値と共に、選択的に操作卓へ伝送され表示される。
リセント割込みは、システムパラメータか操作モードを変更することが望ましい
場合、操作卓36か監視コンピュータ426から発生する。リセット割込みに応
して、再初期化シーケンス550が実行される。殊に、初期化シーケンス502
と、基準生成システム504とアナログ入力装置初期化シーケンス506は再実
行された後、待機ループへの復帰が実行される。
プログラムは、監視コンピュータ426又は操作卓36からのQUIT割込み(
ステップ560)の発生により終了する。
マイクロコンピュータ111が待機ループを実行し、種々の割込みに応答する一
方、シーケンサ422は種々のデジタル入力とタイミングロジック101入内の
位相カウントをモニタし、シーケンステーブル内を連続的にサイクルしてかたよ
った作業状況を検出する。図面には一木のラインとして種々の導線(結線)を描
いであるが、それらは限定する意味で示した訳ではなく、当業者には明らかなよ
うに複数の導線(結線)を備えることも可能なことを理解されたい。更に、上記
説明は本発明の望ましい実施例を示したものであるが、本発明は図面の特殊例に
限定されるものでもない。請求範囲に表現するように本発明の範囲内で諸要素の
設計と構成に変更を施すことが可能である。
r−一−−一−−一一一一−−コ
平成 年 月 日
Claims (2)
- 1.−工具と協働して1サイクル全体を制御可能に移動して上記工具に対して諸 刃を発生させるようになったラムを備える打抜きプレスの運転制御方法において 、 上記サイクル中における上記ラムの累進的前進を表示するタイミング信号を発生 し、 上記ラムと関連する一つの力を表わすアナログ信号を発生し、上記サイクル中の ラムの累進的前進に従った割合で上記アナログ信号を周期的にサンプリングして 上記力の瞬間値を表わす継起的なデータバイトを生成し、 第1のラムサイクルにおける累進的前進に対応する一組のデータバイトを基準シ グナチャとしてストアし、続くラムサイクルにおける累進的前進に対応する一組 のデータバイトを現在のシグネチャとしてストアし、上記現在シグネチャを上記 基準シグネチャと比較し、上記比較に従って制御信号を上記プレスに発生する、 段階よりなる前記方法。
- 2.−工具と協働して−サイクル全体を制御可能に移動して上記工具に対して諸 刃を発生させるようになったラムを備える打抜きプレスの運転制御方法において 、 上記サイクル中におけるラムの累進的前進を表わすタイミング信号を発生し、 上記ラムと関連する一つの力を表わすアナログ信号を発生し、上記サイクル内の ラムの累進的前進に従った割合で上記アナログ信号を周期的にサンプリングして 上記力の瞬間値を表わす継起的なデータバイトを生成し、 一つのラムサイクルにおけるそれぞれの周期的なサンプリング点における所望力 値に対応する一組のデータバイトより成る一個の基準シグネチャの表示をストア し、継起するラムサイクル中の上記サンプリング点に対応する一組のデータバイ トを現在のシグネチャとしてストアし、上記現在シグネチャの各々のバイトを上 記基準シグネチャの対応するバイトと比較し、 上記比較に従って制御信号を上記プレスに発生する、段階より成る前記方法。
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