JPS5825898A - 往復運動体の動作異常検出方法及び装置 - Google Patents

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】 本発明は往復運動体、例えばプレス機の動作異常検出方
法及び装置に関するものである。

本発明の往復運動体の動７作異常検出方法は、基準値設
定期間における往復運動体の死点値をその往復運動毎に
検出し記憶する工程ｌと、この記憶値から前記期間中の
死点値の平均値を演算し所望の余裕値を加えて上限許容
値及び下限許容値を設定し記憶する工程２と、前記工程
１によって得た記憶値から前記死点値の前回のものに対
する変化量の正負の最大値を演算しこれに所望の余裕値
を加えて正負の変化許容値を設定し記憶する工１１ｓと
、異常検出期間中前記往復運動体の死点値をその往復運
動毎に検出し記憶する工程４と、往復運動毎の死点値を
前回の死点値と比較しその変化量を演算する工程５と、
この工程器によってその往復動毎に得た変化量が前記工
１１３によって得た正負の最大値よシ大きいとき異常を
表示する工１ｉ６と、工程４によって得た往復運動毎の
死点値が前記工程２によって得た上限許容値と下限許容
値との間にないとき異常を表示する工程とよ構成ること
を特徴とする。

又本発明の往復運動体の動作異常検出装置は、往復運動
体の死点値をその往復運動毎に検出する検出機構と、こ
の検出機構の値を記憶する第１記憶回路と、この第１記
憶回路の記憶値から死点値の平均値を演算する第１演算
回路と、この第１演算回路の値に所望の余裕値を加えて
上限許容値及び下限許容値を設定し記憶する上限許容値
及び下限許容値設定、記憶回路と、前記第１記憶回路の
記憶値から前記死点値の前回のものに対する変化量を演
算する第２演算回路と、この第２演算回路の値の正負の
最大値を演算する第３演算回路と、この第３演算回路の
値に所望の余裕値を加えて正負の変化許容値を設定、記
憶する正負の変化許容値設定、記憶回路と、異常検出期
間中に前記第２・演算回路によって得九変化量を基準値
設定期間中前記工員の変化許容値設定、記憶回路の値と
比較する変化判定回路と、前記異常検出期間中に前記検
出機構によって検出した往復運動体の死点値が前記基準
値設定期間中前記上限許容値及び下限許容値設定、記憶
回路によって設定した値と比較する死点値判定回路と、
前記変化判定回路及び死点値判定回路の判定結果を表示
する表示回路とよ構成ることを特徴とする。

以下図面によって従来及び本発明の詳細な説明する。

往復運動体としてプレス機を例にとυ以下説明する。プ
レス機における異常、例えば型の欠け、二重打ち、カス
上がシなどの異常が発生すると、正常動作時とは異なる
力の作用によシ、往復運動体の下死点の変化となって現
われる為、下死点を監視することで、異常検出するのが
一般的である。

下死点は異常発生時のほかに、機械のクリアランス等に
よる下死点の繰シ返し精度のバラツキによる変化、外気
温の変化による変化、プレス作業による各部の発熱によ
る歪み、同一材料を加工していても材料の精度すなわち
、厚み、幅、構成等の精度の変化によっても変化する。

前記のごとく、下死点は異常発生時以外の外的要素によ
っても変化する。

第１図はプレス機の土量の動きをグラフ化したもので１
はその運動曲線、２はその下死点、３は正常動作してい
る時の下死点の存在する範囲である。

従来の異常検出方法は第３図に示すように運動体４の動
きを電気信号として取り出す為の検出変換回路５と、第
１図に示す下死点の存在する範囲の上限値６と下限値γ
によって定められる許容範囲８を設定する許容値設定回
路９と前記検出変換回路Ｓとの出力を比較する比較回路
１０．前記許容間ｉ！！ｉ８の中に下死点が含まれてい
るか否かを判別する判別回路１１によって構成されてお
シ、下死点が前記許容範囲８内になかった場合異常であ
るとしていた。

尚許容範囲８の設定において、この許容範囲８の中には
、前述の異常発生時以外の外的要素による変化を含んだ
ものでなければならない。例えば許容範囲８が範囲３よ
シ狭いとすると、下死点が同一方向、九とえば下限値方
向に変化する機外的要素が同時に作用したならば、異常
でもないのに下死点は許容範囲の外に出てしまうことに
なる。

許容範囲８を設定するには、機械のクリアランス等によ
る繰シ返し精度のバラツキ、外気温度の変化による下死
点の変化、プレス作業に伴う発熱による下死点の変化、
材料精度にまつわる下死点の変化についてのデータが必
要となる。このデータは、プレス機が真なれば当然変っ
てしまう値であり、盟によっても変る。・。即ち、長期
にわたる試行錯誤によって、経験的に、設定せざるを得
ないものであり、なおかつ、型は、定期的に、研摩を行
い再生していく為、その時点で下死点が変ってしまい、
設定のやりなおしが必要となる。

以上のように従来の方法では、設定するのに非常に手間
がかかる上、設定された範囲が適切かどうかの判断もつ
きに＜＜、型の変更、研摩等による設定の繰り返しを行
わなければならない欠点があげられる。なおかつ、設定
範囲の要素が多いことから、設定範囲が広い為設定範囲
内におさまる程度の異常に対して、異常の検出ができな
いことになる。即ち、精度の高い製品をプレスしている
時や、複雑な型を使用している時など、小さな異常を検
出したい時には、効力を発揮できない欠点もある。

本発明においては第３図に示すように基準値設定期間に
おける往復運動体４の移動を高岡波形磁気センサー等の
磁気センサー１２によって検出し、ＡＣ−ＤＣ変換器１
３によって磁気センサー１２の出力をＤＣ出力に変換す
る。この変換値は移動距離と対数関係にあるのでこれを
ログアンプ１４によって磁気センサー１２の出力を移動
距離に比例した値に変換し、下死点検出回路１ｓＫよっ
てその下死点を検出し、これをピークホールド回路１６
によってホールドすると共にこれらをＡ−Ｄ変換器１７
によってＡ−Ｄ変換し、この値を運動体４の運動毎に記
憶回路１８に記憶せしめる。

又演算回路１９によって前記記憶回路１８に記憶されて
いる値から前記期間中の下死点値の平均値を演算せしめ
、この演算値と上限設定及び下限設定回路２０によって
設定した外乱等によるずれに相幽する許容値よシ上限許
容値及び下限許容値設定、記憶回路２１によって上限許
容値及び下限許容値を設定記憶せしめる。

更に演算回路２２により前記記憶回路ｉｌｌよプ得た記
憶値から各下死点値の前回のものに対する変化量を演算
し、この変化量の正負の最大値を演算回路２３によって
演算し、この演算値と＋側変化設定及び−伺書化設定回
路２４によって設定した繰シ返しのバラツキに対する余
裕値よシ＋儒変化許容値及び−情愛化許容値設定、記憶
回路２ｓによシ十儒変化許容値及び−伺書化許容値を設
定記憶せしめる。

又異常検出期間中前記往復運動体４の下死点値をその往
復運動毎に前記記憶回路１８によって記憶せしめ、この
各下死点値と前回の下死点値との差を演算回路２２によ
って演算し、この演算結果が前記＋伺書化許容値及′び
一側変化許容値設定、記憶回路２５によって設定された
値より大きいか否かを変化判定回路２６によって判定し
、大きいときは異常表示回路２７によってこれを異常と
して表示せしめる。

又前記異常検出期間中前記磁気センサー１２によって得
九前記往復運動体４の往復運動毎の各下死点値が前記上
限許容値及び下限許容値設定、記文 憶回路２１によって設定された値の間にあるか否かを下
死点値判定回路！８によって判定し、この間にない、と
きは前記異常表示回路２７によってこれを異常として表
示せしめ、必要により警報回路２９を駆動せしめるよう
Ｋする。

上記のように本発明においては繰り返し動作を行う機械
の異常検出のうち二重打ち、蓋欠け、カス上がり等実見
的に発生する異常発生によって、歪みの発生する点、例
えばプＹス機においては、下死点を毎回測定し、前回ま
たはそれ以前に得られた値（平均値も含む）Ｋ対し、今
回得られた値がどれだけ変化し九か、その変化量を異常
検出の要素としているので、従来の異常検出における設
定の要素のうち、温度変化及び材料の厚み等の徐徐に変
化していく部分を取−シ去ることができる。

よって、設定の要素は機械の繰シ返し精度だけとなる。

板材を打ち抜いているプレスを例として数値をもって説
明すると、下死点の繰り返し精度が３μ謂であり、機械
の温度変化による下死点変位が１０μｍで、板材の変化
による下死点の変位が１０μｍだけ正常運転中にあった
とすると、従来の方法では、余裕量を上下６μ票づつと
ったとすると 設定値Ｗ３＋１０＋１０＋（ＳＸ２）＝２１３．ｓ窮と
なる。本発明では前回に対して変化を設定する要素が下
死点の繰シ返し精度だけのため余裕量を上下について見
る必要がなく、なおかつこれを小さくでき余裕量を２μ
調とすれば 設定値瓢３＋２−５μ票 従って従来方法によると、下限値近くで動作していると
きには、３０．ａｍ以上の変化を与える様な大きな異常
が発生しないと、異常検出ができないのに対して、本発
明によれば、下死点の位置がどこにあっても５μ謂の変
位を与える１度の小さな異常すら見のがさず繰シ返し精
度のよい機械であればあるほど余裕量も小さくなシ設定
範囲も狭くでき、よシ小さな異常検出も可能となる。

又従来の欠点であった許容値の設定に手間がかかり設定
された値の信頼性が低いということに対して本発明にお
いては、前回の値に対する今回の値は、どれだけ変化し
たかを測定することで解決しているため、従来の設定に
おける要素となっていた外気温度の変化、プレス動作に
伴う発熱による歪み、材料の精度にまつわる下死点の変
化については、徐々に変化していく部分であるので削除
でき、よって、設定要素はプレス機の繰シ返し精度によ
る下死点のバラツキの項目だけとなシ、極めて狭い範囲
となるので、信頼性は向上する。

また、繰シ返しのバラツキは、数回のプレス動作によっ
て、短時間に知ることができ、人為的に設定する上室化
の余裕分は過去のデータにより、容易に設定できる。

型の摩耗等の徐々に下死点の位置が変化するような異常
に対しては、設定期間中に得られた下死点の平均値に対
して上下限値を過去のデータに基づいて適切に設定して
おくことで対処することができる。以上のように、所定
回数のプレス動作により容易に許容値が設定できるので
、型交換、型の研摩による再設定も極めて簡単であシ繰
り返し精度による変化も、下死点の位置も更新できる為
、手間を要しない一方異常検出の精度が向上し、異常が
発生した場合、例えば二重打ちが発生し九場合は、＋側
の変化が非常に大きく、士変化の許容値を越えると同時
に上限値をも越えることになシ、大きな異常であること
がわかり、異常境象が推測できる。このように、異常検
出の内容により、異常がどの様なものか推測できる利点
もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は往復運動体の下死点説明図、第２図は従来装置
の説明図、第３図は本発明装置の説明図である。 ｌ・・・運動曲線、ト・・下死点、４・・・運動体、５
・・・検出変換回路、９・・・許容値設定回路、１０・
・・比較回路、１１・・・判別回路、１ト・・磁気セン
サー、１３・・・ＡＣ−Ｄｃ変換器、１４・・・ログア
ンプ、１ト・・下死点検出回路、１６・・・ピークホー
ルド回路、１７・・・Ａ−Ｄ変換器、１８・・・記憶回
路、１９゜２２．２３・・・演算回路、２０・・・上限
設定及び下限設定回路、２１・・・上限許容値及び下限
許容値設定、記憶回路、２４・・・＋側設定及び−伺設
定回路、２５・・・＋側変化許容値及び−伺変化許容値
設定、記憶回路、意６・・・変化判定回路、２７・・・
異常表示回路、２８・・・下死点値判定回路、！９・・
・警報回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （０基準値設定期間における往復運動体の死点値をその
   往復運動毎に検出し記憶する工程ｌと、この記憶値から
   前記期間中の死点値の平均値を演算し所望の余裕値を加
   えて上限許容値及び下限許容値を設定し記憶する工程２
   と、前記工１１によって得九記憶値から前記死点値の前
   回のものに対する変化量の正負の最大値を演算しこれに
   所望の余裕値を加えて正負の変化許容値を設定し記憶す
   る工程３と、異常検出期間中前記往復運動体の死点値を
   その往復運動毎に検出し記憶する工１１４と、往復運動
   毎の死点値を前回の死点値と比較しその変化量を演算す
   る工＠Ｓと、この工程５によってそゆ往復運動毎に得た
   変化量が前記工１！３によって得た正負の最大値よシ大
   きいとき異常を表示する工１１６と、工程４によって得
   た往復運動毎の死点値が前記工程２によって得た上限許
   容値と下限許容値との間にないとき異常を表示する工程
   とより成ることを特徴とする往復運動体の動作異常検出
   方法。 （２）往復運動体の死点値をその往復運動毎に検出する
   検出機構と、この検出機構の値を記憶する第１記憶回路
   と、゛この第１記憶回路の記憶値から死点値の平均値を
   演算する第１演算回路と、この第１演算回路の値に所望
   の余裕値を加えて上限許容値及び下限許容値を設定し記
   憶する下限許容値及び下限許容値設定、記憶回路と、前
   記第１記憶回路の記憶値から前記死点値の前回のものに
   対する変化量を演算する第２演算回路と、との第２演算
   回路の値の正負の最大値を演算する第３演算回路と、こ
   の第３演算回路の値に所望の余裕値を加えて正負の変化
   許容値を設定、記憶する正負の変化許容値設定、記憶回
   路と、異常検出期間中に前記ｌＸ２演算回路によって得
   九変化量を基準値設定期間中前記正負の変化許容値設定
   、記憶回路の値と比較する変化判定回路と、前記異常検
   出期間中に前記検出機構によつて検出した往復運動体の
   死点値が前記基準値設定期間中前記上限許容値及び下限
   許容値設定、記憶回路によって設定した値と比較する＋
   棒死点値判定回路と、前記変化判定回路及び死点値判定
   回路の判定結果を表示する表示回路とよ構成ることを特
   徴とする往復運動朱ｐ動作異常検出装置。