JPS5862000A - 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作異常検出方法は、基し、平行
値として記憶する１１ｉ２と、この記憶値から前記期間
中の平行値の平均値を演算し、所望の余裕値を加えて、
平行値の上限許容値及び下限許容値を設定し、記憶する
工程３と、前記工程２によって得た記憶値から前記平行
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４と、異常検出期間中前記往復運動体
に定めた互に離間する２点の死点値を夫々その往復運動
毎に検出し、記憶する工程５と、前記工程５によって得
た記憶値から往復運動毎の２点の平行値を演算し、記憶
する工１１６と、往復運動毎の平行値管前回の平行値と
比較し、その変′化量室演算する工＠７と、この工程７
によってその往復運動毎に得た変化量が、前記工程４に
よって得九正懺の最大値よシ大きいとき異常を表示する
工程８と、工１ｉ６によって得た往復運動毎の平行値が
前起工１１８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ｔ−
４Ｉ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
体く定めた互に離間する２点の死点値を夫々その往復運
動毎に検出する検出機構と、この検出機構の値を夫々記
憶する第１記憶回路と、この第１記憶回路　の記憶値か
ら各往復運動毎に前記往復運動体の２点の死点値開の差
を平行値として求める第１演算回路と、この第１演算回
路の値を記憶する第２記憶回路と、基準値設電期間中こ
の第２記憶回路　に記憶された値の平均値を夫々求める
第２演算回路と、この第２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＠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２紀
憶回路の記憶値から夫々前記平行値の前回のものに対す
る変化量を演算する第３演算回路と、この第３演算回路
の値の正負の最大値を夫々演算する第４演算回路と、こ
の第４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３演算回路によって得た
変化量を基準値設定期間中に得た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って検出した往復運動
体の前記平行値が前記基準値設定期間中に得た前記上限
許容値及び下限許容値設定、記憶回路の値と比較する平
行値判定回路と、前記変化判定回路、及び平行値判定回
路の判定結果を表示する表示回路とよシ成ることを特徴
とする０ 以下図面によって従来及び本発明の実施例を説明する。

往復運動体としてプレス機を例にとシ以下説明する。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
力の作用により、往復運動体の下死点の変化と表って現
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り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図はプレス機の上型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け正常動作してい
る時の下死点の存在する範囲である０ 従来の異常検出方法は第２図に示すように運動換回路３
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７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．前記許容範Ｈ８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内になかっ九場合異常であ
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１１
ｆｉ３よシ狭いとすると、下死点が同一方向、たとえば
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
る繰り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、プレス機が異なれば当然変っ
てしまう値であシ、型によっても変る。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
ものであシ、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＜＜、聾の変更、研中等による設定の繰シ返しを行
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Ｋなる。即ち、精度の高い製品をプレスしている
時や、複雑外ｉＩ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。又
以上説明した従来の方法では往復運動体の平行値の変化
は検知できない。

本発明はこのような往復運動体の平行値又は下死点及び
平行値を検出しプレス機の異常を直ちに検知すると共に
平行値の悪い往復運動体による金型の破損及び製品不要
の発生を未然に防ぐようにしたものである。

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に定めた水平方向に互（離間する２
点４ｍ、４ｂの移動を高周波形磁気センサー等の磁気セ
ン′９″−１２，１２’によって夫夫検出し、ＡＣ−Ｄ
Ｃ変換器１３．１３’　Ｋよって夫夫磁気センサー１２
．１２’の出力１ｋＤｃ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ログアンプ１４．１４’
によって夫々磁気センサー１２．１２’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Ｉｓ、１５’
によってその下死点を夫夫検出し、これをピークホール
ド回路１６．１６’　Ｋよって夫々ホールドすると共に
これらをＡ−Ｄ変換器１７．１７’によってＡ−Ｄ変換
し、この値を運動体４の前記２点の運動毎に夫々記憶回
路１８゜１８′に記憶せしめる。

又演算回路１９によって前記記憶回路１８．１８’に記
憶されている値から前記期間中の前記２点の下死点値開
の差を平行値として演算せしめ、この平行値を記憶回路
２０によって記憶せしめ、基準値設定期間中この記憶回
路２０に記憶された値の平均値を演算回路２１によって
演算せしめ、この演算値と上限設定及び下限設定回路２
３によって設定した外乱等によるずれに相当する許容値
とより上限許容値及び下限許容値設定、記憶回路２２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２４により前記記憶回路２０より得た記憶
値から前記の平行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２５１Ｃよっ
て演算し、この演算値と＋側変化設定及び−測置化設定
回路２７によって設定した繰り返しのバラツキに対する
余裕値とより＋側変化許容値及び−側変化杵容値設定、
記憶回路２６により＋側変化許容値及び−情愛化許容値
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の平行値をその往復
運動毎に夫々前記記憶回路１８．１８’によって記憶せ
しめ、前記演算回路２４によって得た変化量が前記＋側
変化許容値及び−側室化許容値設定、記憶回路２６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２８
によって判定し、大きいときは異常表示回路３０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゜１２′に
よって得た前記往復運動体４ａ、４ｂの往復運動毎の平
行値が前記上限許容値及び下限許容値設定、記憶回路２
２によって設定された値の間にあるか否かを平行値判定
回路２９によって判定し、この間にないときは前記異常
表示回路３０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３１を駆動せしめるようにする。

又演算回路１９′によって前記記憶回路１８．１８’に
記憶されている値から前記期間中の前記２点の下死点値
の中心値を演算せしめ、この中心値を記憶回路２０′に
よって記憶せしめ、基準値設定期間中この記憶回路２０
′に記憶された値の平均値を演算回路２１′によって演
算せしめ、この演算値と上限設定及び下限設定回路２３
′によって設定した外乱等によるずれに相当する許容値
とよシ上限杵容値及び下限許容値設定、記憶回路２２′
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２４′によシ前記記憶回路１８．１８’よ
り得た記憶値から各下死点の中心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２５′によって演算し、この演算値と＋側変化設定及
び−測置化設定回路２７′によって設定した繰り返しの
バラツキに対する余裕値とより＋側変化許容値及び−側
室化許容値設定、記憶回路２６′によシ＋側変化許容値
及び−情愛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の前記２点の下死点
の中心値をその往復運動毎に夫々前記記憶回路１８．１
８’によって記憶せしめ、前記演算回路２４′によって
得た変化量が前記十儒変化許容箒及び−側室化許容値設
定、記憶回路２６′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２８′によって判定し、大きいとき
は異常表示回路３０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゜１２’に
よって得た前記往復運動体４ｍ、４１）の往復運動毎の
各下死点の中心値が前記上限許容値及び下限許容値設定
、記憶回路２２′によって設定された値の関にあるか否
かを下死点の中心値判定回路２９′によって判定し、こ
の間にないときは前記異常表示回路３０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３１を駆動
せしめるようにする。

上記のように本発明においては繰シ返し動作を行う機械
の異常検出のうち二重打ち、型欠け、カス上がり等突発
的に発生する異常発生によって、歪みの発生する点、例
えばプレス機においては、ラムの水平方向に離間する２
点の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）に対し、今回得られた値がどれだ
け変化したか、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々に変化していく部分を取シ
去ることができる。

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、平行値及び中心値の前回の値に対する今回の値
はどれだけ変化しな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
シ返し精度によって平行値及び中心値のバラツキの項目
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、繰り返しのバラツキは、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シ、容易に設定できる。

型の摩耗等の徐々に平行値及び中心値の位置が変化する
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り繰シ返し精度による変化も、
平行値及び中心値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走場合は平行値及び中心値の変
化が非常に大きく、許容値を越えることになり、大きな
異常であることがわかシ、異常現象が推測できる。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。 １・・・運動曲線、２・・・下死点、４・・・運動体、
５・・・検出変換回路、９・・・許容値設定回路、１ｏ
・・・比較回路、１１・・・判別回路、１２．１２’・
・・磁気センサー、１３．１３’・・・ＡＣ−ＤＣ変換
器、１４．１４’・・・ログアンプ、１５．１５’・・
・下死点検出回路、１６．１６’・・・ピークホールド
回路、１７．１７′・・・Ａ−Ｄ変換器、１８．１８’
・・・記憶回路、１ｅ、１９′、２１．２１’　、２４
，２４７゜２５．２５’・・・演算回路、２２　、２２
’・・・上限許容値及び下限許容値設定、記憶回路、２
３．２３’・・・上限設定及び下限設定回路、２６．２
６’・・・＋側変化許容値及び−測置化杵容値設定、記
憶回路、２７．２７’・・・＋側設定及び−側設定回路
、２８．２８’・・・変化判定回路、２９　、２９’・
・・判定回路、３０・・・異常表示回路、３１・・・警
報回路。 ＋１０ ＋２０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ＋１１　　基準値設定期間における往復運動体に定めた
   互に離間する２点の死点値を夫々その往復運動毎に検出
   し、記憶する工ＩＩＩと、前起工１１１によって得た記
   憶値から往復運動毎の２点の死点間の差を演算し、平行
   値として記憶する工Ｉｎと、この記憶値から前記期間中
   の平行値の平均値を演算し、所望の余裕値を加えて、平
   行値の上限許容値及び下限許容値を設定し、記憶する工
   程３と、前記工程２によって得喪記憶値から前記平行値
   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＠４と、異常検出期間中前記往復運動体に
   定めた互に離間する２点の死点値を夫々その往復運動毎
   に検出し、記憶する工程５と、前起工１ｉ５によって得
   た記憶値から往復運動毎の２点の平行値を演算し、記憶
   する工程６と、往復運動毎の平行値を前回の平行値と比
   較し、その変化量を演算する工程７と、この工程７によ
   ってその往復運動毎に得た変化量が、前起工１１４によ
   って得た正負の最大値より大きいとき異常を表示する工
   ｓ８と、工程６によって得た往復運動毎の平行値が前起
   工＠ａ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）基準値設定期間における往復運動体に定めた互に
   離間する２点の死点値を夫々その往復運動毎に検出し、
   記憶する工程１と、この記憶値から往復運動毎の２点の
   死点の中心値を演算し、配憶する工程２と、前記期間中
   前起工１！２によって得九中心値の平均値を演算し、所
   望の余裕値を加えて、中心値の上限許容値及び下限許容
   値を設定し記憶する工程３と、前起工ｓ２によ□　って
   得た中心値から、前記中心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＠４と、前起
   工ｌ！１によって得た記憶値から往復運動毎の２点の死
   点間の差を演算し、平行値として記憶する工程５と、こ
   の記憶値から、前記期間中の平行値の平均値を演算し、
   所望の余裕値を加えて、平行値の上限許容値及び下限許
   容値を設定し、記憶する工程６と、前記工程５によって
   得た記憶値から、前記平行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７と、異常
   検出期間中前記往復運動体に定めた互に離間する２点の
   死点値を夫々その往復運動毎に検出し、記憶する工程８
   と、この記憶値から、往復運動毎の２点の中心値を演算
   し、記憶する工程９と、往復運動毎の中心値を前回の中
   心値と比較しその変化量を演算する工程ｌＯと、この工
   程１０によってその往復運動毎に得た変化量が、前起工
   ｆｍ４によって得た正負の最大値よシ大きいとき、異常
   を表示する工程１１と、工程・によって得た往復運動毎
   の中心値が、前起工１ｉ３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８！１２
   と、前起工ｔｍ８によって得た記憶値から往復運動毎の
   ２点の平行値を演算し、記憶する工程１３と、往復運動
   毎の平行値を前回の平行値と比較し、その変化量を演算
   する工程１４と、この工程１４によってその往復運動毎
   に得た変化量が、前記工程７によって得た正負の最大値
   より大きいとき異常を表示する工＠ｉｓと、工程１３に
   よって得九往復運動毎の平行値が前記工程６によって得
   た下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。 （８）往復運動体に定めた互に離間する２点の死点値を
   夫々その往復運動毎に検出する検出機構１２と、コノ検
   出機構１２の値を夫々記憶する第１記憶回路１８と、こ
   の第１記憶回路１８の記憶値から各往復運動毎に前記往
   復運動体の２点の死点値開の差を平行値として求める第
   １演算回路１９と、この第１演算回路１９の値を記憶す
   る第２記憶回路２０と、基準値設定期間中この第２記憶
   回路２０に記憶され電値の平均値を夫々求める第２演算
   回路２１と、この第２演算回路２１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２２と、前記第
   ２記憶回路２０の記憶値から夫々前記平行値の前回のも
   のに対する変化量を演算する第３演算回路２４と、この
   第３演算回路２４の値の正負の最大値を夫々演算する第
   ４演算回路２５と、この第４演算回路２５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２６と、異常検出期間中に
   前記第３演算回路２４によって得た変化量を基準値設定
   期間中に得喪前記正負の変化許容値設定、記憶回路２６
   の値と比較する変化判定回路２８と、前記異常検出期間
   中に前記検出機構によって検出し九往復運動体の前記平
   行値が前記基準値設定期間中に得た前記上限許容値及び
   下限許容値設定、記憶回路２２・、２２′の値と比較す
   る平行値判定回路２９−と、前記変化判定回路２８、及
   び平行値判定回路２９の判定結果を表示する表示回路３
   ０とよシ成ることを特徴とする往復運動体の動作異常検
   出装置。 （４）往復運動体に定めた互に一関する２点の死点値を
   夫々その往復運動毎に検出する検出機構１２．１２’と
   、コノ検出機構１２，１２’　ｆＺ）値を夫々記憶する
   第１及び第２記憶回路１８．１８’と、この第１及び第
   ２記憶回路１８．１８’の記憶値から各往復運動毎に前
   記往復運動体の２点の死点値開の差を平行値として求め
   る第１演算回路１９及び前記２点の死点値の中心値を求
   める第２演算回路１９’と、この第１．第２演算回路１
   ９゜１９′の値を夫々記憶する第３．第４記憶回路２０
   ．２０’　、！：、ＪｉｌＨ［設定Ｘｌ］間中コノ１ｌ
   ｃ３　、　Ｍ　４　記憶回路２０．２０’に記憶された
   値の平均値を夫々求める第３．第４演算回路２１．２１
   ’と、この第３、第４演算回路２１．２１’の値に夫々
   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５Ｊ路
   ２２，２２’　ト、前記１ｉ３．第４記憶回路２０．２
   ０’の記憶値から夫々前記平行値及び中心値の前回のも
   のに対する変化量を演算する第５゜第６演算回路２４　
   、２４’と、この第５．第６演算回路２４．２４’の値
   の正負の最大値を夫々演算する第７．第８演算回路２５
   ．２５’と、この第７゜第８演算回路２５．２５’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２６．２６’と、
   異常検出期間中に前記第５．第６演算回路２４．２４’
   によって夫々得た変化量を基準値設定期間中に得た前記
   正負の変化許容値設定、記憶回路２６゜２６′の値と比
   較する変化判定回路２８．２８’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前記平
   行及び中心値が前記基準値設定期間中に得た前記上限許
   容値及び下限許容値設定、記憶回路２２．２２’の値と
   夫々比較する平行値及び中心値判定回路２９．２９’と
   、前記変化判定回路２８．２８’及び平行値判定回路２
   ９と中心値判定回路２９′の判定結果を表示する表示回
   路３０とよυ成ることを特徴とする往復運動体の動作異
   常検出装置。