KR0180250B1 - 프레스 진단 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프레스로 제조된 제품의 품질을 저하시키는 어떤 이상 상태의 존재에 대하여 프레스(10, 150)를 진단하는 진단 방법에 관한 것으로서, 프레스 작동중에 프레스의 선택부에서 발생된 하중과 같은 물리적인 값(Fs, Fsi, Ff, Ffi, Fp, Fpi, Xsi, Xei, Xy, Xz, Vx, Gx, Gy, Gz, Temp A, Temp B, Va0, Vf0, Vd0, Aa, Ag, Az, Afi, Ps, Pmai, Psam, Paa, Pyai, Peai, Pzai)이 검출되고, 상기 프레스는 검출된 물리적 값을 기초로하여 예정된 기준에 따라 어떤 이상 상태를 진단된다.

예를 들면, 상기 진단은 가압 사이클중에 변하는 물리적 값에 관하여 검출된 하중의 파형; 프레스의 하중이 검출된 국부적 부분의 국부적 값의 분포; 하중과 물리적 값사이의 상호 관계; 가압 사이클의 수로써 하중의 변화 패턴; 프레스의 선택된 부품의 변위량, 속도 또는 가속도 또는, 온도; 또는 하중 또는 힘을 발생시키는 실린더를 위해 사용되는 유체의 용량을 기초로하여 실시된다.

Description

프레스의 진단방법

제1도는 본 발명의 진단 방법(diagnosing method)이 적절히 적용되는 단동식 프레스(single-action press)의 예를 개략적으로 도시한 부분 단면정면도.

제2도는 제1도의 프레스의 다이 높이 조정 기구(die-height adjusting mechanism), 평형(counterbalancing) 실린더 및 관련 부품들을 도시한 개략도.

제3도는 제1도의 프레스의 제어시스템을 도시한 블록선도.

제4도는 제1도의 프레스에 하중을 측정하기 위한 장치가 설치된 상태를 도시한 개략도.

제5도는 제3도의 제어 시스템의 기능을 설명하는 블록 선도.

제6도는 제어 시스템의 제5도에 도시된 조건 설정부의 기능을 설명하는 블록 선도.

제7도는 제4도의 장치에 의해 측정된 하중 파형의 일 예를 도시한 그래프.

제8도는 제4도의 장치에 의해 얻어지는 프레스의 압력 링에 가해지는 유지력(Fs)과 프레스의 큐션 공압(cushioning pneumatic) 실린더에 가해지는 공기압(pneumatic pressure; Pa) 사이의 관계를 도시한 그래프.

제9도는 제2도에 도시된 가압력(Fpi)과 거리(h)와의 관계를 도시한 그래프.

제10도는 제5도에 도시된 진단부(diagnostic portion)에 의해 실행되는 하중 파형 진단 루틴(load waveform diagnostic routine)의 일 예를 도시한 플로우 챠트.

제11(a)도, 제11(b)도 및 제11(c) 도는 제10도의 진단 루틴에 의해 얻어진 파형의 일 예를 도시한 도면.

제12도는 제10도의 진단 루틴에 의해 얻어진 파형의 다른 예를 도시하는 도면.

제13도는 제10도의 진단 루틴에 의해 얻어진 파형의 또다른 예를 도시하는 도면.

제14도는 제5도의 진단부에 의해 수행되는 하중분포 진단 루틴의 일 예를 도시한 플로우 챠트.

제15도는 제14도의 진단 루틴에 의해 얻어진 하중 분포의 일 예를 도시하는 그래프.

제16도는 제5도의 진단부에 의해 수행되는 상호 관계(correlationship)진단 루틴의 일 예를 도시하는 플로우 챠트.

제17도는 제16도의 진단 루틴에 의해 얻어진 상호 관계의 일 예를 도시하는 그래프.

제18도는 제17도의 상호 관계와 함게 제16도의 진단 루틴에 의해 얻어지는 유지력(Fs)과 발생유압(Psa)간의 상호 관계를 도시하는 그래프.

제19도는 제5도의 진단부에 의해 수행되는 상호관계 진단 루틴의 다른 예를 도시하는 플로우 챠트.

제20도는 제19도의 진단 루틴에 의해 얻어지는 상호 관계의 일 예를 도시하는 그래프.

제21도는 제20도의 상호 관계와 함께 제19도의 진단 루틴에 의해 얻어지는 유지력(Fs)과 발생유압(Paa)간의 상호 관계를 도시하는 그래프.

제22도는 제19도의 상호 관계 진단 루틴의 다른 예를 도시하는 플로우 챠트.

제23도는 제22도의 진단 루틴에 의해 얻어지는 상호 관계를 일 예를 도시하는 그래프.

제24도는 제23도의 상호 관계와 함께 제22도의 진단 루틴에 의해 얻어지는 가압력(Fpi)과 발생 유압(Pmai)간의 상호 관계를 도시하는 그래프.

제25도는 제5도의 진단부에 의해 수행되는 하중 변화 진단 루틴의 일 예를 도시하는 플로우 챠트.

제26도는 제25도의 진단 루틴에 의해 얻어지는 하중 변화 패턴의 일 예를 도시하는 그래프.

제27도는 제5도의 진단부에 의해 수행되는 온라인(ON-line) 가압 하중 감시(monitoring) 루틴의 일 예를 도시하는 플로우 챠트.

제28도는 제5도의 진단부에 의해 수행되는 온라인 유지력 감시 루틴의 일 예를 도시하는 플로우 챠트.

제29도는 온라인 유지력 감시 루틴의 다른 예를 도시하는 플로우 챠트.

제30도는 제5도의 진단부에 의해 수행되는 온라인 유지력 분포 감시 루틴의 일 예를 도시하는 플로우 챠트.

제31도는 본 발명의 진단 방법이 적절히 적용되는 복동식(double-action) 프레스의 일 예를 도시하는 정면도.

제32도는 제31도의 프레스에 설치된 외부 다이 높이 조정 기구 및 관련 부품들을 도시하는 개략 정면도.

제33도는 제31도의 프레스에 설치된 내부 다이 높이 조정 기구 및 관련 부품들을 도시하는 개략 정면도.

제34도는 제31도의 복동식 프레스용 제어 시스템을 도시하는 개략 블록선도.

제35도는 하중 측정 장치를 구비한 제31도의 프레스의 부분 정면도.

제36도는 제34도의 제어 시스템의 기능을 도시하는 블록 선도.

제37도는 제34도의 제어 시스템중 제36도에 도시된 조건 설정부의 기능을 도시하는 개략 블록 선도.

제38도는 제31도의 프레스상에서 유지력(Fsi)과 거리(ha) 사이의 관계를 도시하는 그래프.

제39도는 제38도의 관계를 기초로 최적의 유지력(Fsoi)을 얻기 위해 상대 거리(hax)를 계산하는 방식을 설명하는 그래프.

제40(a)도 내지 제40(d)도는 제34도의 제어 시스템중 제36도에 도시된 진단부에 의해 수행되는 하중 파형 진단 루틴에 의해 얻어지는 하중 파형의 일예를 도시하는 그래프.

제41도는 제36도의 진단부에 의해 수행되는 상호 관계 진단 루틴의 일예를 도시하는 플로우 챠트.

제42(a)도 내지 제42(d)도는 제41도의 진단 루틴에 의해 얻어진 상호 관계의 일 예를 도시하는 그래프.

제43도는 제42도의 상호 관계와 함께 제41도의 진단 루틴에 의해 얻어지는 유지력(Gsi)과 발생 유압(Pyai) 사이의 상호 관계를 도시하는 그래프.

제44도는 제36도의 진단부에 의해 수행되는 상호 관계 진단 루틴의 다른 예를 도시하는 플로우 챠트.

제45도는 제44도의 진단 루틴에 의해 얻어지는 상호 관계의 일 예를 도시하는 그래프.

제46도는 제36도의 진단부에 의해 수행되는 상호 관계 진단 루틴의 다른 예를 도시하는 플로우 챠트.

제47도는 제46도의 진단 루틴에 의해 얻어진 상호 관계의 일 예를 도시하는 그래프.

제48도는 제47도의 상호 관계와 함께 제46도의 진단 루틴에 의해 얻어지는 성형력(Ffi)과 발생 유압(Pzai) 사이의 상호 관계를 도시하는 그래프.

제49도는 제36도의 진단부에 의해 수행되는 온라인 유지력 감시 루틴의 일 예를 도시하는 플로우 챠트.

제50도는 온라인 유지력 감시 루틴의 다른 예를 도시하는 플로우 챠트.

제51도는 제36도의 진단부에 의해 수행되는 온라인 성형력 감시 루틴의 일 예를 도시하는 플로우 챠트.

제52도는 프레스의 균형 유압(balancing hydraulic) 실린더의 피스톤의 변위 거리를 기초로 진단을 실행하기 위한 거리 센서를 구비한 하중 측정 장치가 설치된 제1도의 단동식 프레스의 정면도.

제53도는 제52도의 거리 센서의 출력을 이용하여 수행되는 피스톤 변위 진단 루틴의 일 예를 도시하는 플로우 챠트.

제54도는 제53도 루틴의 단계 Q1-3에서 피스톤 변위 거리(Xsi)를 얻기 위한 방법을 설명하는 그래프.

제55도는 제53도 루틴의 단계 Q1-4에서 얻어지는 피스톤 변위의 최적 분포를 도시하는 그래프.

제56도는 제52도의 거리 센서의 출력을 이용하여 피스톤 변위 진단 루틴의 다른 예를 도시하는 플로우 챠트.

제57도는 제56도 루틴의 단계 Q2-1 내지 Q2-6에서 얻어진 피스톤 변위특성을 기준 특성과 비교하여 도시한 그래프.

제58도는 제52도의 거리 센서의 출력을 이용하여 피스톤 변위 진단 루틴의 다른 예에서의 기준 패턴에 대한 피스톤 변위 변화 패턴의 일 예를 도시하는 그래프.

제59도는 피스톤 변위 진단 루틴의 다른 예를 도시하는 플로우 챠트.

제60도는 제59도 루틴의 단계 Q3-2 에서 얻어진 피스톤 변위 특성의 일예를 도시하는 그래프.

제61도는 프레스의 진단을 행하는 다른 예로서 프레스의 다이 플레이트의 변위를 측정하기 위해 거리 센서를 구비한 프세스를 도시한 도면.

제62도는 제61도의 거리 센서를 사용하는 변위 진단 루틴을 도시하는 플로우 차트.

제63도는 큐션 장치의 이상 상태를 진단하기 위해 측정되는 여러 치수(d1-d5)를 도시한 제1도 프레스의 정면도.

제64도는 상부 다이의 변위량, 속도 및 가속도에 기초하여 진단을 수행하기 위한 가속도계를 구비한 제1도 프레스의 입면도.

제65도는 제 63도의 가속도계에 의해 얻어지는 상부 다이의 변위량, 속도 및 가속도를 사용하여 수행되는 진단 루틴의 일 예를 도시하는 플로우차트.

제66도는 이상 상태에 대하여 프레스를 진단하기 위해 사용되는 온도를 검출하기 위한 온도 센서가 부착된 제31도의 프레스를 도시하는 도면.

제67도는 제66도의 온도 센서로 검출된 온도에 기초하여 진단 루틴의 일예를 도시하는 플로투 차트.

제68도는 압력 링(30)의 온도에 기초하여 제1도의 프레스상에 진단 루틴의 일 예를 도시한 플로우 차트.

제69도는 큐션 공압 실린더의 공기 용량에 기초하여 제1도의 프레스 상에 진단 루틴의 일 예를 도시한 플로우 차트.

제70도는 제 33도의 평형 공압 실린더의 공기압(Pf)과 성형력(Ff)간의 관계를 도시하는 그래프.

제71도는 큐션 공압 실린더의 유효 단면적에 기초한 제1도의 프레스상에 진단 루틴의 일 예를 도시한 플로우 차트.

제72도는 제33도의 과하중 보호(overload-protective) 실린더의 유압(Pz)과 공기압(Pg)과의 관계의 일 예를 도시한 그래프.

제73도는 평형 공압 실린더의 공기압(Pf)과 상승력(F2)과의 관계의 일예를 도시하는 그래프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10, 150, 362 : 프레스 12 : 펀치

20 : 슬라이드 플레이트 24 : 큐션 핀

28 : 큐션 플래튼 30 : 압력 링

36 : 셧-오프 밸브 38, 69, 192, 247 : 압력 센서

43 : 피스톤 44, 72, 190, 258, 268 : 공기 탱크

46, 74, 84, 200, 204, 260, 270 : 압력 제어 밸브

52 : 다이 높이 조정 기구 59, 176, 244 : 회전 엔코더

60, 174, 242 : 서보 모터

61, 114, 116, 118, 178, 246 : 스트레인 게이지

62 : 유압 실린더 90, 280, 304 : 제어기

92, 282 : 조작자 제어 패널 94, 304 : 송수신기

98, 284 : 위치 센서 100 : 하중 측정 장치

120 : 동적 스트레인 게이지 124 : 조건 설정부

126 : 진단부 130 : 기계 데이터 메모리

132 : 다이데이타 메모리

[발명의 분야]

본 발명은 일반적으로 프레싱 머시인(pressing machine ; 이하, 프레스로 약칭함)에 관한 것으로, 특히 프레스의 이상 상태(abnormality)를 진단(diagnosis)하거나 또는 프레스가 소정 품질을 갖는 제품을 보장하는지를 체킹(진단)하는 방법에 관한 것이다.

[종래 기술의 설명]

한 쌍의 대향한 다이(die)의 상대 이동으로 가압(프레싱) 작동을 수행하는 프레스가 널리 이용되고 있다. 제1도 및 제2도는 압력 링(30)상에 블랭크 유지력(blank holding force)을 균일하게 분포(distribution)시키기 위한 큐션(cushion) 장치를 구비한 단동식 프레스(single-action press)의 예를 도시하고 있으며, 압력 링(30)상에 위치된 블랭크가 상부 다이(18)과 펀치(12) 형태의 하부 다이의 협동 가압 작동에 의해 인발(draw) 되는 반면에, 이 블랭크는 압력 링(30)과 상부 다이(18) 사이에 유지된다. 통상, 기계(프레스)의 가압 조건은 각각의 특정다이 세트에 대하여 프레스의 테스트를 수행하는 시행착오적(try-and-error)공정에 의해 조정되거나 최적합화 되므로 상기 가압 작동에 의해 얻어진 제품은 소정 레벨의 품질을 가진다. 상기 가압 조건은 예컨대 압력 링(30)에 적용된 블랭크 유지력에 영향을 미치는 큐션 공압(pneumatic) 실린더(42)의 공기압(pneumatic pressure : Pa)과, 가압 작용에 의한 성형력(forming force)을 블랭크상에 영향을 주는 플런저(22)와 슬라이드 플레이트(주 슬라이드)(slide plate ; 20)사이의 상대 거리 또는 다이 높이(h ; 제 2 도에 도시됨) 및, 압력 링(30)상에서 블랭크 유지력의 균일한 분포를 위한 균형 유압(balancing hydraulic)실린더 (32)의 유압(Ps) 등이다. 만약 제품의 소정 품질이 조정된 프레스의 조건으로 얻어지지 않는다면, 다이 세트는 필요한 만큼 조정되거나, 변경되거나 또는 교정된다. 일반적으로 프레스는 그 구성 부품(component) 이 적합한 표전을 만족하는지, 예를 들면 슬라이드 플레이트 또는 주 슬라이드(20)와 큐션 플래튼(cushion platen) 또는 패드(28)의 평행도가 예정된 허용 오차 범위내에 유지되는지를 체크하기 위해 점검된다. 이러한 표준을 만족한다는 것은 상기 프레스로 제조된 제품의 소정 레벨의 품질을 보장한다는 것을 반드시 의미하는 것은 아니다.

그러나, 상기 프레스로 제조된 제품의 품질 저하에 대한 원인은 큐션 공압 실린더(42)로 부터 압축된 공기 누설, 상기 실린더(42)내의 오일 축적 및, 균형 유압 실린더(32)로부터 가압된 유체 누설등과 같은 다른 인자를 포함할 수 있다. 이러한 결함 또는 이상 상태는 시각 검사 또는 진단적 관찰에 의해 쉽게 검출될 수 없고, 따라서 이러한 이상 상태로부터 발생되는 제품의 품질 저하는 제품을 사용하는 다이 세트를 변경 또는 조정함으로써 처리된다. 그러나 몇몇 경우에 있어서, 이상 상태는 매우 심각하기 때문에 다이 세트의 변경 또는 조정 그 자체는 소정 품질의 제품을 얻기 위해 소정 가압 작동을 이루지 못한다. 이러한 경우에 있어서, 이들 이상 상태 또는 결함을 찾아내거나 제품의 품질 저하에 대한 원인을 정확히 지적하기에는 매우 많은 시간이 걸린다.

더욱이, 블랭크 유지력 또는 가압력과 같은 프레스의 작동 조건은 기계 부품의 저하 또는 부품의 작동 특성의 연대적 변화에 기인하여 변화할 수도 있다. 블랜트 유지력 또는 가압력의 과다한 변화 또는 이상 상태 변화가 프레스의 연속적인 제조 작업 동안에 직접 검출될 수 없기 때문에, 비교적 장 시간동안 이러한 이상상태를 인식하지 못한 채 제품의 품질이 저하될 수 있다. 즉, 연속적인 제조 작업의 초기 단계에서 이상 상태가 발생되자마자 이러한 이상 상태를 검출하는 것은 불가능하다. 유사한 결점이 큐션 장치 또는 평형 유압 실린더(32)에 연합된 결함에 기인하여 블랭크 유지력의 불균일한 분포의 경우에도 발생된다.

[발명의 요약]

본 발명의 주 목적은 프레스가 소정 품질의 제품을 보장하는 양호한 조건에 있는지를 체크하므로써 간단한 방식으로 프레스를 진단하는 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적은 프레스로 제조된 제품의 품질을 저하시키는 어떤 이상 상태의 존재에 대하여 프레스를 진단하는 방법을 제공하는 본 발명의 제1특징에 따라 달성되고, 상기 방법은 프레스가 작동될 때 프레스 선택부(selected portion) 에서 발생된 하중을 검출하는 단계와, 상기 검출된 하중에 의거하여 품질의 소정 제품을 허용하는 예정된 기준에 따라 이상 상태의 존재 여부를 결정하는 단계를 포함한다.

상술된 본 발명의 진단 방법은 다시 세트의 대체시 또는 하중이 검출되는 프레스의 특정부에 따라 온라인(on-line)방식 또는 프레스의 제조 작업중에 프레스의 주기적 검사시에 실행된다. 진단에 있어서, 프레스의 선택부에서 발생된 하중은 적합한 방법으로 검출된다. 선택부는 제품의 품질에 영향을 미치는 블랭크 유지력이 발생되는 부분일 수도 있고, 또는 블랜트가 제품으로 형성되는 부분일 수도 있다. 예를 들면, 문제의(발생) 하중은 다이 세트를 대신하여 프레스상에 적당한 하중 측정 장치를 설치함으로써 검출 또는 측정될 수 있다. 따라서 하중 측정 장치의 변형량은 스트레인(strain) 게이지, 다이나믹(dynamic : 동적)스트레인 게이지 또는 하중 셀(load cell)등과 같은 적당한 변형 센서로 측정된다. 프레스는 하중을 검출하기 위하여 정상적인 온라인 가압 작동과 다른 테스트 가압 사이클을 실행하기 위하여 작동된다. 이러한 테세트 가압 사이클은 다이 세트가 대체될 때 또는 프레스가 주기적인 검사를 받을 때 실행 될 수 있다. 그러나, 하중은 기계(프레스) 프레임의 변형량 또는 하중이 전달되는 유체의 압력을 측정함으로써 검출될 수 있다. 따라서, 다양한 하중 검출 수단은 테스트 작업 또는 실제 가압 작업 동안에 문제의 하중을 직접 또는 간접적으로 검출 또는 측정하기 위하여 이용될 수 있다. 문제의 하중은 상부 다이가 하부 행정 끝점에 도달할 때 블랭크 유지력 또는 블랭크 성형력일 수 있거나, 또는 프레스상에서 실행되는 가압 사이클 중에 변경되는 물리적 값과 관련되어 검출된 하중의 파형, 프레스의 선택된 국부적 부분에서 검출된 하중의 국부적 값의 분포, 하중과 함께 변화되는 물리적 값 사이의 상호 관계, 또는 하중이 프레스상에서 반복되는 가압 사이클 횟수의 함수로 변하는 패턴과 같은 하중의 선택된 특성일 수도 있다.

문제의 하중 검출은 검출된 하중에 의거하고 소정 품질의 제품을 허용하는 소정 기준 규칙에 따라 프레스상의 어떤 이상 상태의 존재여부를 결정하는 단계에 의해 수행된다. 기준값은 각종 프레스 부품의 치수와 문제의 하중 전달 통로상에 또는 하중 발생 위치에 배치된 실린더 내의 작동 유체의 압력 값에 따르거나, 또는 모형 또는 시험에 의하여 결정된다. 기준값은 또한 본 발명이 적용되는 제조 프레스상에 설치된 다이세트의 제조에 사용되는 시험 프레스(테스트 프레스)상에서 수행되는 테스트 작업에 의해 얻어진 데이터 값에 의거하여 결정될 수도 있다. 더욱이, 기준값은 본 발명의 진단방법에 따른 상기 진단 작업동안에 제품의 소정 품질을 보장하기 위하여 정상적으로 또는 만족하게 발견된 프레스의 하중 조건일 수도 있다.

이상 상태의 존재 여부를 결정하기 위하여, 검출된 하중 값, 검출된 하중의 변화 경향(예를 들면 변화의 기울기), 또는 검출된 하중 값의 변화량은 기준값과 비교되어, 검출된 하중에 관련된 이러한 변수가 기준 하중 값, 기준값 변화 경향 또는 검출된 변화량과 대체로 일치하는 지를 체크하거나 또는 검출된 하중의 변수가 상한 및 하한으로 규정된 예정된 최적 범위내에 유지되는 지를 체크하거나, 또는 대안적으로 검출된 하중 변수의 차이 즉 편차량이 예정된 허용 오차 범위내로 유지되는 지를 체크한다. 이러한 결정이 하중의 선택된 특성에 의거하여 초래되면, 이러한 결정은 하중의 기준 파형 또는 검출된 국부적 하중 값의 기준 분포와 같은 기준 특성의 대응 부분과 비교할 때 검출된 하중 특성의 적어도 일부분에 의거하여 달성될수 있다. 이 경우에 있어서 역시, 결정은 검출된 하중 또는 검출된 하중 특성의 적어도 일부분을 기준 특성과 대체로 일치하는 지 또는 유사한 지에 대하여 또는 검출된 하중의 이러한 변수가 예정된 최적범위 즉 예정된 허용 오차 범위내에 있는지에 대하여 체크함으로써 달성될 수 있다.

어떤 이상 상태가 결정 단계에서 발견된다면, 검출된 하중 값이 기준값보다 큰지 작은지의 결정 또는 검출된 하중의 선택된 특성 변화의 본질 또는 경향이 기준값 특성과 유사한지의 결정 결과에 따라 이상 상태에 대한 가능 원인을 판단하는 것이 가능하다.

본 발명의 제1특징에 따른 본 발명의 진단 방법은 제품의 품질을 저하시키는 프레스상의 어떤 이상 상태의 존재 여부를 쉽게 결정하고, 다이 세트의 불필요한 수리 또는 조정을 해소하는데, 상기 수리 또는 조정은 프레스의 측면상에 이상 상태에 기인한 제품 품질의 저하를 발견할 시 양호하게 수행된다. 검출된 하중에 의거하여 발생될 수 있는 이상상태에 대한 원인의 판단은 진단에 의해 발견된 이상 상태의 원인(source) 을 해소하는 프레스의 수리 또는 조정을 용이하게 한다.

상기 목적은 또한 프레스로 제조된 제품의 품질을 저하시키는 이상 상태의 존재에 대하여 프레스를 진단하는 방법을 제공하는 본 발명의 제 2 특징에 따라 달성되는데, 상기 방법은 프레스가 작동할 때 프레스의 선택부의 변위량을 검출하는 단계와, 상기 선택부가 검출된 변위량에 의거하여 소정 품질의 제품을 허용하는 예정된 기준에 따라 이상 상태의 존재 여부를 결정하는 단계를 포함한다.

상기 진단 방법에 따르면, 이상 상태를 발전하기 위한 프레스의 진단은 본 발명의 제1특징에 따른 방법으로 검출된 실제 하중에 근거하기 보다는 프레스의 선택부 또는 부품의 변위량에 의거하여 실행된다. 프레스의 선택부는 프레스 작동시에 대체되는 부품일 수도 있다. 예를 들면, 이러한 부품은 하중의 전달 통로에 배치된 실린더의 피스톤이거나 또는 가압 사이클중에 탄성 변형하는 다이 세트일 수 있다. 이러한 선택부 또는 부품의 변위량은 블랭크 유지력 또는 블랭크 성형력에 영향을 미치므로써 프레스로 제조된 제품의 품질에 영향을 준다. 선택부 또는 부품의 변위량은 광학 거리 센서와 같은 적당한 변위 센서에 의해 검출될 수 있다. 검출된 변위량에 의거하여 이상 상태 존재의 결정은 소정 품질의 제품을 허용하는 예정된 기준값에 따라 이루어진다. 기준값은 본 발명의 제1특징에 대하여 상술한 바와 같이 결정될 수 있다. 예를 들면, 결정은 프레스 선택부의 검출된 변위량이 예정된 기준값에 대체로 일치하는지 또는 상한 및 하한으로 규정된 예정된 최적 범위내로 유지되는 지를 체크함으로써 이루어진다. 본 발명의 제2특징에 따른 본 발명의 진단 방법은 또한 제품의 품질을 저하시키는 이상 상태를 쉽게 발견하도록 하고 프레스 측면상의 이상 상태에 관계된 다이의 불필요한 수리 또는 조정을 해소한다.

상기 목적은 또한 프레스로 제조된 제품의 품질을 저하시키는 이상 상태의 존재에 대하여 프레스를 진단하는 진단 방법을 제공하는 본 발명의 제3특징에 따라 달성되는데, 상기 방법은 프레스가 작동할 때 프레스의 선택된 부품이 변위되는 속도를 검출하는 단계와, 선택 부붐의 검출된 변위 속도에 의거하여 소정 품질의 제품을 허용하는 예정된 기준에 따라 이상 상태의 존재 여부를 결정하는 단계를 포함한다.

상기 진단 방법에 따르면, 이상 상태를 발견하기 위한 프레스의 진단은 실제로 검출된 하중에 근거하기 보다는 프레스의 선택된 부품의 변위 속도에 의가하여 실행된다. 프레스의 선택된 부품은 그 변위 속도가 제품의 품질에 영향을 미치는 부품일 수 있다. 예를 들면, 이러한 부품은 가압 사이클 동안에 그 이동 속도가 제품 품질에 영향을 미치는 프레스의 상부 다일 수 있다. 부품의 속도는 가속도계로 검출된 부품의 가속도값을 적분함으로써 또는 변위 센서에 의해 검출된 부품의 변위량을 미분함으로써 검출될 수도 있다. 검출된 속도에 의거하여 이상 상태의 존재에 대한 결정은 소정 품질의 제품을 허용하는 예정된 기준값에 따라 이루어진다. 기준값은 본 발명의 제1 및 제2 특징에 관하여 상기에서 설명된 바와 같이 결정될 수 있다. 예를 들어 상기 결정은 프레스의 선택된 부품의 검출된 변위속도가 예정된 기준값과 일치하는 지의 여부, 또는 상한 및 하한에 의해 한정된 예정된 최적 범위내로 유지되는 지의 여부를 체킹하므로서 이루어진다. 본 발명의 제 1 및 제 2 특징에 따른 진단 방법과 같이, 본 발명의 제3 특징에 따른 진단 방법은 제품의 품질을 저하시키는 이상 상태를 용이하게 발견할 수 있게 하며, 프레스 표면상의 이상 상태를 처리하기 위한 다이의 불필요한 수리 또는 조정을 해소한다.

상기 목적은 또한 프레스로 제조된 제품의 품질을 저하시키는 어떤 이상 상태의 존재에 대하여 프레스를 진단하는 진단 방법을 제공하는 본 발명의 제 4 특징에 따라 달성되는데, 이 방법은 선택된 부품이 프레스 작동중에 변위될 때 프레스의 선택된 부품의 가속값을 검출하는 단계와, 선택된 부품의 검출된 가속값에 의거하여 소정 품질의 제품을 허용하는 예정된 기준에 따라 이상 상태의 존재 여부를 결정하는 단계를 포함한다.

상기 진단 방법에 따르면, 이상 상태를 발견하기 위한 프레스의 진단은 실제 검출된 하중에 기초하기 보다는 프레스의 선택된 부품의 가속값에 근거하는 것이 효과적이다. 프레스의 선택된 부품은 변위 속도가 제품의 품질에 영향을 미치는 부품일 수 있다. 예를 들어 상기 부품은 가압 사이클 동안 가속값이 제품의 품질에 영향을 미치는 프레스의 상부 다이일 수 있다. 상기 부품의 가속값은 적합한 가속도계에 의해 검출된다. 검출된 가속값에 의거하여, 이상 상태 존재의 결정은 제품의 소정 품질을 허용하는 예정된 기준에 따라 이루어진다. 상기 기준은 본 발명의 상술한 특징에 대해 상술한 바와 같이 결정된다. 예를 들어, 상기 결정은 프레스의 선택된 부품의 검출된 가속값이 예정된 기준값과 일치하는지의 여부, 또는 상한 및 하한에 의해 한정된 예정된 최적 범위내로 유지되는지의 여부를 채킹하므로서 이루어진다. 본 발명의 제 1 특징에 따른 진단 방법과 같이, 본 발명의 제 4 특징에 따른 진단 방법은 제품의 품질을 저하시키는 이상 상태를 용이하게 발견할 수 있게 하며, 프레스 측면상의 이상 상태를 다루기 위한 다이의 불필요한 수리 또는 조정을 해소한다.

상기 목적은 또한 프레스로 제조된 제품의 품질을 저하시키는 어떤 이상 상태의 존재에 대해 프레스를 진단하는 진단 방법을 제공하는 본 발명의 제 5 특징에 따라 달성되는데, 그 진단 방법은 프레스가 작동할 때 프레스의 선택부의 온도를 검출하는 단계와, 선택부의 검출된 온도에 의거하여 제품의 소정 품질을 허용하는 예정된 기준에 따라 이상 상태의 존재 여부를 결정하는 단계를 포함한다.

상기 진단 방법에 따르면, 이상 상태를 발견하기 위한 프레스의 진단은 실제 검출된 하중에 의거하기 보다는 프레스의 선택부의 온도에 의거하여 달성된다. 상기프레스의 선택부는 열 팽창이 성형된 블랭크상에서 작용하는 블랭크 성형력의 변화를 일으키고, 블랭크로부터 성형된 제품의 품질에 영향을 미치는 부품이다.

예를 들어 상기 선택부는 프레스의 주요 슬라이드(다이 플레이트)의 슬라이딩부 또는 다이 세트가 되며, 그 온도는 가압 사이클동안에 변화된다. 선택부의 온도는 방사 온도계와 같은 적합한 온도 센서에 의해 검출된다. 검출된 온도에 의거하여, 이상 상태 존재의 결정은 제품의 소정 품질을 허용하는 예정된 기준에 따라 이루어진다. 상기 기준은 본 발명의 상술한 특징에 관해 설명된 바와 같이 결졍된다.

예를 들어, 상기 결정은 프레스의 선택된 부품의 검출된 온도가 예정된 기준값과 일치하는지의 여부, ㄸ는 상한 및 하한에 의해 한정된 예정된 최적 범위내로에 유지되는지의 여부를 체킹하므로서 이루어진다. 본 발명의 제 1 특징에 따른 진단 방법과 같이, 본 발명의 제 5 특징에 따른 진단 방법은 제품의 품질을 저하시키는 이상 상태의 발견을 용이하게 하며 프레스 측면상의 이상 상태를 처리하기위한 다이의 불필요한 수리나 조정을 해소한다.

상기 목적은 또한 프레스로 제조된 제품의 품질을 저하시키는 이상 상태의 존재에 대하여 프레스를 진단하는 진단 방법을 제공하는 본 발명의 제 6 특징에 따라 달성되는데, 그 방법은 압축으로 인한 작용유체의 압력의 변화에 의거하여 프레스 작동중에 압축되는 작용유체의 용량을 검출하는 단계와, 작동 유체의 검출된 용량에 의거하여 제품의 소정 품질을 허용하는 예정된 기준에 따라 이상 상태의 존재 여부를 결정하는 단계를 포함한다.

이러한 진단 방법에 따라, 이상 상태를 발견하기 위한 프레스의 진단은 실제 검출된 하중에 근거하기 보다는 프레스의 선택부에서 작동 유체의 용량에 의거하여 달성된다. 용량이 검출되는 작동 유체는 용량이 가압 사이클중에 변화하는 유체이고 제품의 품질에 영향을 미치는 하중량의 변화를 초래한다. 예를 들어, 용량이 검출된 작동 유체는 압축 링과 관련된 큐션 핀에 대해 블랭크 유지력의 균일한 분포를 위한 균형 유압 실런더에 있는 오일이거나, 또는 블랭크 유지력을 발생시키기 위한 큐션 공압 실린더에 있는 공기이다. 상기 작동 유체의 용량은 프레스를 분해하지 않고 유체의 압축에 의한 작용유의 압력 변화에 의해 쉽게 검출된다. 검출된 유체 용량에 의거하여 이상 상태 존재의 결정은 제품의 소정 품질을 허용하는 예정된 기준에 따라 결정된다. 상기 기준은 상술한 본 발명의 특징에 대해 상술한 바와 같이 결정된다. 예를 들어 상기 결정은 검출된 유체 용량이 예정된 기준값과 일치하는지의 여부, 또는 상한 및 하한에 의해 한정된 예정된 최적 범위내로 유지되는지의 여부를 체킹하므로서 이루어진다. 본 발명의 제 1 특징에 따른 진단 방법과 같이, 본 발명의 제 6 특징에 따른 진단 방법은 제품의 품질을 저하시키는 이상 상태의 발견을 용이하게 하며, 프레스 측면상의 이상 상태를 처리하기 위한 다이의 불필요한 수리나 조정을 해소한다.

상기 목적은 또한 프레스로 제조된 제품의 품질을 저하시키는 이상 상태의 존재에 대하여 프레스를 진단하는 진단 방법을 제공하는 본 발명의 제 7 특징에 따라 달성되는데, 그 방법은 실린더내의 작동 유체의 압력과 실린더에 의해 발생된 하중 사이의 상호 관계에 기초하여 프레스의 선택부에서 변위되는 실린더의 유효단면적을 검출하는 단계와, 실린더의 유효 단면적에의거하여 제품의 소정 품질을 허용하는 예정된 기준에 따라 이상 상태의 존재 여부를 결정하는 단계를 포함한다.

이러한 진단 방법에 따라, 이상 상태를 발견하기 위한 프레스의 진단은 실제 검출된 하중에 의거하기 보다는 프레스의 선택부에 배치된 실린더의 유효 단면적에 의거하는 것이 효과적이다. 단면적이 검출되는 실린더는 사용중에 유효 단면적이 변화거나 제품의 품질에 영향을 미치는 하중량의 변화를 야기시키는 실린더이다.

예를 들어 단면적이 검출되는 실린더는 압력 링에 연합된 큐션 핀에 대한 블랭크 유지력의 균일한 분포를 위한 균형 유압 실린더이거나, 또는 블랭크 유지력을 발생시키느는 큐션 공압 실린더이다. 실린더의 유효 단면적은 프레스의 분해없이 실린더에 있는 압력과 실린더에 의해 발생된 하중 사이의 상호 관계에 의거하여 쉽게 검출된다. 실린더의 검출된 유효 단면적에 의거하여, 이상 상태 존재의 결정은 제품의 소정 품질을 허용하는 예정된 기준에 따라 결정된다. 상기 기준은 본 발명의 상술한 특징에 대해 설명된 바와 같이 결정된다. 예를 들어 상기 결정은 실린더의 검출된 유효 단면적이 예정된 기준값과 일치하는지의 여부, 또는 상한 및 하한에 의해 한정된 예정된 최적 범위내로 유지되는지의 여부를 체킹하므로서 이루어진다.

본 발명의 제 1 특징에 따른 진단벙밥과 같이, 본 발명의 제7특징에 따른 진단 방법은 제품의 품질을 저하시키는 이상 상태의 발견을 용이하게 하며, 프레스 측면상의 이상 상태를 처리하기 위한 다이의 불필요한 수리나 조정을 해소한다.

상기 목적은 또한 프레스로 제조된 제품의 품질을 저하시키는 이상 상태의 존재에 대하여 프레스를 진단하는 진단방법을 제공하는 본 발명의 제 8 특징에 따라 달성되는데, 그 방법은 하중의 전달 경로에 배치된 실린더에 있는 작동 유체의 압력과 프레스의 선택부에서 발생된 하중 사이의 상호 관계를 기억하는 단계와, 프레스가 작동할 때 작동유의 압력을 검출하는 단계 및, 작동 유체의 검출된 압력과 상호 관계에 의거하여 프레스의 작동중에 발생된 하중의 제품의 소정 품질을 허용하는 예정된 기준과 대체로 일치하는지의 여부를 체크하므로서 이상 상태의 존재여부를 결정하는 단계를 포함한다.

이러한 진단 방법은 온라인 즉, 하중이 가압 사이클 동안에 작동 유체 또는 압축 공기를 통해 전달되는 프레스의 생산 공정중에 수행될 수 있다. 경시적 방법을 실행하기 위해, 적합한 기억 수단은 문제의(발생) 하중이 전달되는 경로에 배열된 실린더의 작동 유체의 압력과 프레스의 선택부에서 발생된 하중 사이의 상호 관계를 기억시키기위해 제공된다. 상기 하중이 검출되는 선택부는 블랭크 유지력 또는 블랭크 성형력이 발생되는 부분이 된다. 예를 들어 상기 하준은 다이 세트 대신에 다이 세트의 위치에서 프레스상에 설치된 적합한 하중 측정 장치에 의해 측정된다. 더 상세히 설명하면 하중은 스트레인 게이지, 동적 스트레인 게이지 또는, 하중 셀에 의해 변형량 또는 하중 측정장치의 변형을 검출하므로서 측정된다. 상기 작동 유체의 압력은 적합한 유압 또는 공기압 센서에 의해 검출된다. 상기 유압의 검출은 프레스의 생산 공정하에서 실행된다.

상기 프레스상에서 실제 가압 작동중에 적용되는 진단 방법에 따르면, 상기 유체의 압력은 검출되고, 상기 프레스는 검출된 유압과 기억된 상호 관계에 의거하여 검출된 하중 값이 제품의 소정 품질을 허용하는 예정된 기준과 대체로 일치하는지의 여부를 체킹하므로서 이상 상태를 진단한다. 상기 기준은 본 발명이 적용되는 프레스상에 설치된 다이 세트의 제조에서 사용되는 시험(try) 프레스상에서 테스트 가압 동작에 의해 결정되는 기준 하중 값이다. 상기 하중 값은 상기 제품의 실제 하중이 기준 하중 값과 대체로 일치하도록 제품의 소정 품질을 갖도록 결정된다. 이상 상태의 존재 여부에 대한 결정은 먼저 검출된 유압에 의거하여 상호 관계에 따라 발생된 하중을 얻고, 다음에 예정된 기준 하중 값과 발생된 하중을 비교하므로서 효과적으로 실행된다. 선택적으로 실체 검출된 유압은 기준 하중 값과 상호 관계에 따라 얻어지는 기준 유압값과 비교된다.

따라서 본 발명의 진단 방법은 프레스의 생산 공정중에 직접 측정될 수 없는 블랭크 유지력 또는 블랭크 성형력의 온라인 감시(On line monitoring)를 허용한다. 따라서, 상기 경시적 방법은 프레스의 연속 또는 단속적인 제조 공정이 진행되는 동안 초기 시점에서 프레스 부품의 악화 또는 경시 변화에의한 이상 상태와 제품의 품질 저하를 발견하는데 효과적이다.

상기 목적은 또한 프레스에 의해 제조되는 제품의 품질을 저하시키는 어떤 이상 상태의 존재에 대해 프레스를 진단하는 진단 방법을 제공하는 본 발명의 제9특징에 따라 달성되고, 상기 프레스는 큐션 플래튼과, 블랭크를 유지시키기 위한 압축 링과, 상기 큐션 플래튼의 하강 운동에 저항하여 블랭크 유지력을 발생시키는 유지력 발생 수단과, 상기 큐션 플래튼에 배치되어 상호 연통하는 다수의 평형 유압 실린더 및, 그 하단부에서 평형 유압 실린더와 각각 연합되고 그 상단부에서 압축 링을 지지하는 다수의 큐션 핀을 포함하는 큐션 장치를 가지며, 압축 작동중에 압축 링이 하강할 때 발생하는 블랭크 유지력은 평형 유압 실린더에 의해 큐션 핀을 통해 압축 링에 균일하게 분포되고, 상기 방법은 큐션 플래튼의 하강 운동에 대한 저항중 적어도 하나와 평형 유압 실린더내의 압력을 검출하므로써 진단 정보를 얻어내는 단계와, 상기 진단 정보가 소정 품질의 제품을 허용하는 예정된 기준과 실질적으로 일치하는지를 체크하므로써 이상 상태의 존재 여부를 결정하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.

상기 진단 방법은 온라인, 즉 큐션 장치를 갖는 프레스의 생산 과정중에 실행된다. 본 발명의 진단 방법에 따르면, 큐션 플래튼의 하강 운도에 대한 저항중 적어도 하나와 평형 유압 실린더내의 압력이 진단 정보로서 사용된다. 힘(유지력)발생 슈단은 감압(pressure relief) 기능을 갖는 공압 또는 유압 실린더를 포함할 수도 있다. 이 경우, 큐션 플래튼에 대한 저항은 공압 실린더내의 압력이나 유체의 감압으로 나타난다. 이 공압 또는 유압은 프레스상에서의 실제 가압 작동중에도 적절한 압력 센서에 의해 검출될 수 있다. 이프레스는 진단 정보가 소정 품질의 제품을 허용하는 예정된 기준과 실질적으로 일치하는지를 체킹하므로써 어떤 비상 상태에 대해 진단된다. 예를 들어, 진단은 진단 정보가 소정의 오차 범위 이내에 있는지를 체킹하므로써 이루어진다. 큐션 장치가 큐션 핀에 대해 블랭크 유지력을 균등하게 분포시키도록 하기 위해, 블랭크 유지력을 전달시키는 작동하에서의 모든 평형 유압식 실린더의 피스톤은 중립 위치에 유지되어야 한다. 즉, 그 상부 및 하부 행정 말단 사이에 위치해야 한다. 모든 평형 유압 실린더의 피스톤이 중립 위치에 유지될 때 평형 유압 실린더내의 압력 또는 큐션 플래튼에 대한 저항은 검출된 진단 정보가 어떤 이상 상태의 존재여부를 판단하기 위해 비교되는 예정된 기준으로서 사용될 수 있다. 이 기준 유압 또는 저항값은 큐션 장치의 사양(제원)과 최적의 블랭크 유지력에 의거하여 소정의 방정식에 따라 얻어지거나 실험에 의해 결정될 수 있다.

큐션 플래튼의 하강 이도에 대한 저항 또는 유압 실린더의 압력은 큐션 장치의 부품들의 노화에 따라 변화할 수 있으며, 따라서 큐션 장치는 블랭크 유지력을 균등하게 분해하기 위해 정상적으로 작동하지 못한다. 이러한 이상 상태, 즉 블랭크 유지력의 불균등한 분포 및 이로 인한 제품 품질의 저하는 프레스의 연속적인 또는 단속적인 생산 공정중에 초기에 본 발명의 진단 방법에의해 검출될 수 있다.

본 발명의 상기 및 선택적인 목적 특징 및 장점들은 첨부도면과 관련한 본 발명의 하기 양호한 실시예의 설명에 의해 보다 양호하게 이해될 수 있을 것이다.

[양호한 실시예의 상세한 설명]

제1도를 참조하면, 도면에는 제품, 예를 들면 자동차 외부 패널을 제조하기 위해 블랭크를 드로잉하기 위한 단동식 프레스(single-action press)의 일 예가 도시되어 있다. 프레스(10)는 프레스 베드(16)상에 고정적으로 배치된 고정 볼스터(stationary bolster:14)에 부착된 펀치(12) 형태의 하부 다이를 갖는다. 프레스(10)는 구동모터, 기어, 크랭크샤프트, 조인트 핀 및 링크와 같은 것들을 구비하는 공지된 슬라이드 구동 수단에 적절하게 접속된 슬라이드 플레이트(slide plate:20)에 부착된 상부 다이(18)를 또한 갖는다. 슬라이드 플레이트(20)는 네 개의 플런저(22)를 통하여 슬라이드 구동 수단에의해 수직 왕복 이동된다. 볼스터(14)는 각각의 큐션 핀(24)이 연장되는 다수개의 관통구멍(26)을 갖는다. 큐션 핀(24)을 지지하기 위한 큐션 패트(cushion pad) 또는 플래튼(platen:28)은 볼스터(14) 아래에 배치된다. 또한, 큐션 핀(24)은 펀치형 다이(12)의 작업 부분둘레에 배치된 압력 링(30)의 형태인 압력 부재를 그 상단부에서 지지하기 위해 펀치를 통해 연장된다. 큐션 핀(24)의 수와 위치는 압력 링(30)의 형상과 다른 변수에 따라 적절하게 결정된다.

큐션 패드(28)는 관통구명(26)을 통해 연장하는 큐션 핀(24)에 대응하는 다수개의 평형 유압 실린더(32)와 합체된다. 큐션 핀(24)의 하부 단부(lower end)는 각각의 유압 실린더(32)의 피스톤(43)과 맞닿아 유지된다. 큐션 패드(28)는 큐션 핀(24)의 길이방향 상하로 이동되는 가이드(40)에 의해 안내된다. 큐션 패드(28)는 공기 탱크(44)와 연통하는 압력 챔버를 가진 큐션 공압 실린더(cushioning pneumatic cylinder:42)에 의해 상방으로 편향되는(bias) 솔레노이드 작동 압력 제어 밸브(46)를 경유하여[프레스(10)가 설치된 플랜트에 제공됨] 공기원(airsource:48)에 접속되어 있다. 공압 실린더(42)의 압력 챔버와 공기 탱크(44)내의 공기압(pneumatic ressure: Pa)은 압력 제어 밸브(46)를 제정하므로써 적절히 조정된다. 공기압(Pa)은 공기압 센서(50)로 검출되고, 공기압(Pa)의 초기 레벨은 프레스(10)상의 각 가압 사이클에 앞서 조정된다. 큐션 공압 실린더(42)와 공기 탱크(44)는 큐션 플래튼(28)과 큐션 핀(24)을 통해 압력 링(30)에 적용되도돌 블랭크 유지력(Fs)을 발생하기 위한 수단으로서 작용하는 반면에, 프레스는 예를 들면 금속 스트립(strip) 또는 시트(sheet)의 형태로 블랭크상에서 드로잉(drawing) 작동한다. 보다 상세하게 기술하면, 드로잉하에서 블랭크상에 작용하는 힘은 압력 링(30)과 큐션 핀(24)을 경유하여 큐션 플래튼(28)에 적용되고, 그에 의해 큐션 플래튼(28)은 공압 실린더(42)의 피스톤(43) 아래로 가압되어 하강된다. 그 결과, 실린더(42)내의 공기압(Pa)에 대응하는 블랭크 유지력(Fs)에 압력 링(30)상에서 작용한다.

제1도에는 단지 한 개의 공압실린더(42)만이 도시되어 있지만, 필요에 따라서는 두 개 또는 그 이상의 공압 실린더가 사용될 수 있다. 이러한 경우에, 모든 공압 실린더가 공통 공기 탱크(44)에 접속된다. 평형 유압 실린더(32)의 압력 챔버는 서로 연통하고, 전기적으로 작동되는 유압 펌프(34)로 부터 분배되는 가압 작동 유체 또는 오일을 공급한다. 실린더(32)의 압력 챔버내의 유압(Ps)은 솔레노이드 작동 셧-오프(shut-off) 밸브(36)의 개폐에 의해 조정된다. 유압(Ps)은 유압 센서(38)로 검출되고 큐션 공압 실린더(42)에 의해 발생되는 블랭크 유지력(Fs)이 대체로 균등하게 큐션 핀(24)에 분배되도록 즉, 압력 링(30)의 전체 구역에 걸쳐서 조정된다. 큐션 클래튼(28), 유압 시린더(32) 및 큐션 핀(24)은 압력 링(30)에 걸쳐서 유지력(Fs)의 균일한 분포를 위한 큐션 장치를 구성하도록 협력한다.

제2도에 도시한 바와 같이, 각 플런저(22)는 참조 부호 52로 도시된 다이 높이 조정 기구(die-hight adjusting mechanism)를 경유하여 슬라이드 플레이트(20)에 접속된다. 다이 높이 조정 기구(52)는 대응하는 플런저(22)와 일체로 형성된 나사식 샤프트(54)와 결합한다. 이 이구(52)는 나사식 샤프트(54)와 맞물리는 너트(56)와, 이 너트(56)에 고정된 윔 휠(58) 및 웜 휠(58)과 결합하는 윔을 회전시키기 위한 서보 모터(6)를 포함한다. 서보 모터(60)는 윔 휠(58)과 너트(56)를 정역 양방향으로 회전시키기 위해 작동하고, 이에 의해 나사식 샤프트(54)에 대한 다이 높이 조정 기구(52)의 높이 또는 수직 위치 즉, 플런저(22)와 슬라이드 플레이트(20) 사이의, 보다 상세하게는 플런저(22)의 하부 단부와 기구(52)의 상부 단부 사이의 상대거리(h)를 조정한다. 이 거리(h)는 제3도에 도시한 바와 같이 서보 모터(60)에 부착된 회전 엔코더(59)로 검출된다.

슬라이드 플레이트(20)는 상대 거리(relative distance:h)가 증가할 때 플런저(22)로 부터 멀어져서 하강되고, 프레스가 그 초기 위치에 있을 때 슬라이드 플레이트의 수직 위치는 펀치(12)를 향해 이동된다. 따라서, 플런저(22)가 하부 행정말단에 위치될 때 블랭크상에 작용하는 가압력(Fp)은 거리(h)를 변경시키므로써 조정된다. 다시말해서, 거리(h)는 서보 모터(60)를 적절히 동작시켜서 소정 가압력(desired pressing force:Fp)에 따라 네 개의 플런저(22) 각각에 의해 조정된다. 제2도에 도시된 바와 같이 각 플런저(22)에는 스트레인 게이지(61)가 설치되어 있다. 이러한 게이지(61)는 대응하는 플런저(22)상에서 작용하는 국부적 하중(local load:Foi)(i=1,2,3,4)을 검출하기에 적합하다. 보다 상세히 설명하면, 각 플런저(22)의 국부적 하중(Foi)은 제어기(90)에 기억된 데이터 맵으로부터 얻어지고, 이 데이터 맵은 후술될 하중 측정장치(100)로 측정되는 실제 하중 값(actual load value)과 스트레인 게이지(61)의 출력 레벨 사이의 관계를 나타낸다.

슬라이드 플레이트(20)는 다이 높이 조정 기구(52)에 접속된 피스톤(64)을 가진 과하중 보호 유압 실린더(overload-protective hydraulic cylinder:62)와, 슬라이드 플레이트(20)에 고정된 하우징을 합체한다. 유압 실린더(62)의 압력 챔버는 오일로 채워지고 유공압 실린더(hydro-pneumatic cylinder:66)의 오일 챔버(68)와 연통한다. 오일 챔버(68)내의 유압(Pm)은 수동으로 조정되고 유압 센서(69)로 검출된다. 또한 실린더(66)는 다른 솔레노이드 작동 압력 조정 밸브(74)를 통해 상술된 공기원(48)에 접속된 공기 탱크(72)와 연통하는 공기실(70)을 가지고 있다. 공기실(70)과 공기 탱크(72)내의 공기압(Pc)은 압력 조정 밸브(74)에 의해 조정된다. 공기압(Pc)은 공기압 센서(76)로 검출되고 프레스(10)의 가압 용량에 따라 조정된다. 즉, 공기압(Pc)은 과도한 하중이 과하중 보호 유압 실린더(62)상에서 작용할 때 유공압 실린더(66)의 피스톤이 공기 챔버(70)쪽으로 서로를 향해 슬라이드 플레이트(20)와 조정기구(52)의 이동을 허용하기위해 이동되도록 결정되고, 이러한 사실로 과하중으로 인한 프레스(10) 및 다이세트(12, 18, 30)의 손상을 방지한다.유압 실린더(62), 유공압실린더(66), 공기 탱크(72) 및 관련부품들은 각가의 기구(52)와 연관된 네개의 플런저(22) 각각을 위해 제공되고, 네개의 공기 탱크(72) 각각의 공기압(Pc)은 적절하게 조정된다.

또한, 슬라이드 플레이트(20)는 프레스(10)의 프레임(78; 제1도의 상부에 지식됨)에 부착된 네 개의 평형 공압 실린더(80)에 접속된다. 각각의 공압 실린더(80)는 솔레노이드 작동 압력 조정 밸브(84)를 통해 공기원(48)에도 접속되는 공기 탱크(82)와 연통하는 압력 챔버를 가지고 있다. 밸브(84)를 조정하므로써, 공기 탱크(82)와 실린더 (80)의 압력 챔버내의 공기압(Pb)은 조정된다. 공기압(Pb)은 공기압 센서(86)로 검출되고, 공기압(Pb)에 대응하는 힘이 상부 다이(18)와 슬라이드 플레이트(20)의 전체 중량과 평형되도록 조정된다. 네 개의 평형 작동 공압 실린더(80)의 압력 챔버는 공통 공기 탱크(82)와 연통한다.

프레스(10)에는 제3도에 도시한 바와 같은 제어기(90)가 설치된다. 제어기(90)는 각각의 공기압(Pa, Pb, Pc), 유압(Ps, Pm), 상대 거리(h) 및, 국부적 하중 값(Foi)을 지시하는 공기압 센서(50, 86, 76), 유압 센서(38, 69), 회전 엔코더(59) 및 스트레인 게이지(61)의 출력 신호를 수용하기 적합하다. 제어기(90)는 마이크로 컴퓨터로 구성되고 마이크로 컴퓨터는 CPU(central processing unit), RAM(random access memory), ROM(read-only memory), 입출력 인터페이스 회로 및 아날로그-디지탈 컨버터로 구성된다. CPU는 ROM에 기억된 제어 프로그램에 따라 각종 신호를 처리하기위해 작동하는 반면에, 압력조정 밸브(46, 84, 74)와 셧-오프 밸브(36)를 조정하고 펌프(34)와 서보 모터(60)에 구동신호를 적용하기 위하여 RAM의 일시 데이터 메모리를 활용한다. 제3도의 블록 다이어그램이 서보모터(60), 스트레인 게이지(61), 유압 센서(69), 압력 조정 밸브(74) 및, 공기압 센서(76)를 위한 일 부재(one piece)만을 도시하였지만, 제어기(90)는 상술한 다섯 개의 부재에 대해 기술한 바와 같이 프레스(10)상에 제공된 네 개의 부재 모두를 제어한다.

제어기(90)는 조작자 제어 패널(92), 송수신기(transmitter/receiver:94), 위치 센서(98) 및 하중 측정 장치(100)와 접속된다. 조작자 제어 패널(92)은 상술한 바와 같이 여러 압력값(Pa, Pb, Pc, Ps, Pm)을 표시하고, 프레스(10)의 여러 매개변수를 유입 또는 변경하기 위한 여러 스위치를 갖고 있다. 송수신기(94)는 펀치(12)에 부착된 ID 카드(96)로부터 수용하기 위해 프레스(10)상에 설치된 특정 다이 세트(12, 18, 30)의 내역(specification)을 나타내는 다이 세트 정보를 수용하기 위해 프레스(10)상에 설치된다. 이러한 목적으로, 상기 다이 세트 정보를 기억하는 ID 카드(96)는 내장(built-in) 밧데리와 데이터 전달 기능을 가지고 있다. 송수신기(94)는 적정한 다이 세트 정보를 전달하기위해 ID 카드(96)에 신호를 송신한다. 송수신기(94)에 의해 수용된 정보는 제어기(90)에 전달된다. 위치 센서(98)는 프레스(10)의 슬라이드 구동 수단의 크래크샤프트의 회전각을 검출하기위한 회전 엔코더이거나 또는 슬라이드 플레이트(20)의 수직 위치를 검출하기 위한 센서일 것이다.

하중 측정장치(100)는 제4도에 도시된 바와 같이 펀치(12), 하부 다이(18) 및 압력 링(30) 대신에 프레스(10)상에 설치되고, 프레스(10)의 작동시 예정된 부분의 작동을 제외하고 하중을 측정한다. 하중 측정장치(100)는 위치 설정 부재(102)내에 수용되는 측정부재(106)와, 볼스터(14)상에 고정된 사각 상자 구조의 위치 설정 부재(102)를 구비하고 있다. 측정부재(106)는 수직 방향으로 이동가능하고, 그 하부로부터 돌출된 다수개의 감지 핀(104)을 갖고 있다. 감지 핀(104)은 큐션 핀(24)에 대응한다. 위치설정 부재(102)는 각각의 큐션 핀(24)이 연장하는 다수개의 구멍(108)을 갖고 있다. 측정부재(106)는 관통구멍(26)과 구멍(108)을 통해 연장하는 큐션 핀(24)상에 놓여 있으므로, 감지 핀(104)이 큐편 핀(24)의 대응하는 상부 단부와의 접촉상태로 유지된다. 또한 위치 설정부재(102)는 사각 상자의 네 개의 모서리에서 상향으로 돌출된 네 개의 감지 포스트(110)을 갖고 있다. 다른 한편, 측정부재(106)가 상부면으로부터 상향으로 돌출된 네 개의 감지요소(112)를 구비하고, 네 모서리 부분에 인접하여 드로잉 작동이 수행된다. 네 개의 감지 포스트(110)와 네 개의 감지 요소(112)에는 각 세트의 스트레인 게이지(114), 116)가 설치되어 있다. 상술한 바와 같이 적절하게 선택된 감지 핀(104)중 한 개에는 각 세트의 스트레인 게이지(118)가 설치되어 있다. 스트레인 게이지(114, 116, 118)는 차례로 제어기(90)에 접속되는 동적(dynamic) 스트레인 검출기(120)에 접속된다. 동적 스트레인 검출기(120)는 증폭 기능을 가지며 그 제로 점을 조정할 수 있다. 각 세트의 스트레인 게이지(114, 116, 118)는 각 감지 소프트(100), 감지 요소(112) 또는 핀(104)의 각각 네 측면에 부착된 네 개의 스트레인 게이지로 구성된다.

제3도를 다시 참조하면, 제어기(90)는 ROM에 기억된 제어 프로그램에 따른 여러 기능을 실행한다. 제어기(90)는 두 개의 기능부 즉, 제5도에 도시된 바와 같이 조건 설정부(condition setting portion:124)와 진단부(diagnostic portion:126)를 포함하고 있다. 조선 설정부(124)는 제6도에 도시된 바와 같이 다양한 기능성 블록을 갖는다. 조건 설정부(124)는 기계 데이터 메모리(130)와 다이 데이터 메모리(132)를 포함한다. 기계 데이터 메모리(130)는 조작자 제어 패널(92)을 통해 입력된 기계 정보를 포함하는 데이터를 기억하는 반면에, 다이 데이터 메모리(132)는 다이 세트(12, 18, 30)가 프레스(10)상에 설치될 때 ID 카드(96)로부터 판독되고 송수신기(94)에 의해 전송되는 다이 세트 정보를 기억한다. 예컨대, 기계 정보와 다이 세트 정보는 프레스(10)상에서 소정 가압 작동을 허용하는 공기압 값(PLa, Pb, Ps)과 상대거리(h)를 결정하는데 필수적인 하기 정보를 포함한다.

[기계정보]

. 큐션 플래튼(28)의 중량(Wa)

. 큐션 핀(24)의 평균중량(Wp)

. 슬라이드 플레이트(20)의 중량(Ws)

. 공압 실린더(42)의 압력 수용 면적(Aa)

. 4개의 공압 실린더(80)의 전체 압력 수용 면적(Ab)

. 유압 실린더(32)의 평균 압력 수용 면적(As)

. 유압 실린더(32)에 공급되는 작동 오일의 체적 탄성계수(K)

. 유압 실린더(32)의 피스톤의 평균 이동값(Xav)

. 유압 실린더(32)를 포함한 유압 회로내의 오일의 전체 용적(V)

. 임시 h-Fpi 특성관계(Fpi = a·h)

[다이세트 정보]

. 압력 링(30)의 중량(Wr)

. 상부 다이(18)의 중량(Wu)

. 최적 유지력(Fso)

. 각 큐션 핀(24)의 최적 국부적 가압력(Fpoi)

. 큐션(24)의 수(n)

또한, 다이세트 정보는 사용되는 특정 다이세트를 지시하는 데이터(즉, 다이 세트를 사용하여 얻어지는 제품 및 그 제품이 사용되는 자동차의 모델), 다이 세트가 설치되는 프레스(10)의 형태 및, 제품을 제조하는 공정을 포함한다.

큐션 플래튼(28)의 중량(Wa)은 플래튼(28)에 가해진 슬라이드 저항을 뺀 플래튼(28)의 실제 중량이다. 이 중량(Wa)은 하중 측정장치로 구할 수 있다. 보다 상세히 설명하면, 중량값(Wa)은 공기압(Pa)이 변화되는 동안 유지력(Fs)을 측정하므로써 얻어지는 Fs-Pa 특성 곡선으로부터 구해진다. 유지력(Fs)을 측정하기 위하여 슬라이드 플레이트(20)가 플런저(22)에 의해 그 하부 행정 말단으로 하강된다.

이 슬라이드 플레이트(20)의 하향 이동중에 슬라이드 플레이트(20)의 하부표면이 측정부재(106)상의 감지 요소(112)와 접촉하고, 이에 의해 측정부재(106)가 공압실린더(42)의 편향력에 대항하여 하강된다. 측정부재(106)의 상기 하향이동중에 4개의 감지 요소(112)상에서 작용하는 하중은 스트레인 게이지(116)에 의해 검출된다. 슬라이드 플레이트(20)가 그 하부 행정 말단에 도달되기전 측정부재(106)는 위치설정 부재(102)와 접촉하게 된다. 이때, 스트레인 게이지(116)에 의해 검출된 하중은 프레스(10) 구조의 강성으로 인해 급작스럽게 상승한다. 제7도의 그래프는 4개의 감지 요소(112)중 하나에 설치된 스트레인 게이지(116)에 의해 검출되는 하중 변동의 일 예를 나타낸다. 이 그래프에서, 하중 값(Fsi)은 압력 링(30)에 적용될 에상 유지력에 상응하고, 하중 값(Fpi)은 유지력(Fsi)에 더하여 블랭크에 적용될 예상 성형력에 상응한다. 즉, 블랭크에 작용되리라 예상되는 전체 가압력(Fpi)은 하중 값(Fsi 와 Ffi)의 총합이다. 하중 값 또는 가압력(Fpi)을 검출하기 위해 위치설정부재(102)와 측정부재(106)는 실제 드로잉 작동에 사용되는 펀치(12)와 상부 다이(18)보다 더 높은 강성을 갖도록 설계되어 있다. 제8도의 그래프는 공압 실린더(42)의 공기압(Pa)과 전체 유지력[Fs;네개의 가지 요소(112)에 의해 구해진 4개의 하중 값(Fsi)의 총합] 사이의 Pa-Fs 관계를 나타낸다. 큐션 플래튼(28)의 중량(Wa)은 Pa-Fs 관계로부터 구할 수 있는 하중 값(Fx)에 의거하여 계산된다. 보다 상세히 설명하면, 중량(Wa)은 하중 값(Fx)에서 감지 핀(104)과 감지요소(112)의 중량을 포함하는 측정부재(106)의 중량과 큐션 핀(24)의 중량을 감하므로써 계산된다. 이와 같이 구한 중량(Wa)은 큐션 플래튼(28)의 실제 중량과는 다르고 가이드(40)와 피스톤(43)의 슬라이드 저항값등과 같은 여러 가지 매개변수에 의해 결정되는 양만큼 더 작다. 이렇게 구해진 중량(Wa)은 공압 실린더(42)의 공기 누설정도와 공기압 센서(50)의 검출에러를 포함한다. 따라서, 구해진 중량(Wa)은 측정 장치(100)가 작동되는 프레스(10)의 특정 상태에 특이성이 있다.

중량(Wp)은 프레스(10)에 사용된 큐션 핀(24)의 평균 중량값이다. 슬라이드 플래튼(20)의 중량(Ws)은 가이드에 대한 슬라이드 저항값을 뺀 스라이드 플레이트(20)의 실제 중량과 동일하다. 중량(Ws)을 구하기 위하여, 슬라이드 플레이트(20)의 하향 이동중에 국부적 하중 값(Foi)은 각각의 스트레인 게이지(61)로 검출한다.

4개의 플런저(22)의 4개의 국부적 하중 값(Foi)의 총 하중 값(Fo)은 공압 실린더(80)의 공기압(Pb)이 연속적으로 변화되는 동안 검출한다. 큐션 플래튼(28)의 중량(Wa)과 같이, 슬라이드 플레이트(20)의 중량(Ws)은 총 하중(Fo)과 공기압(Pb)사이에서 구한 특성 관계로부터 구해질 수있다. 공압 실린더(42)의 압력 수용 면적(Aa)은 실린더(42)의 공기 누설의 영향을 반영한 값이다. 예를 들면, 면적(Aa)은 유지력[Fs : 하중값(Fsi)의 총합]과 공기압(Pa) 사이의 관계를 나타내는 직선 기울기에 대응한다. 복수의 공압 실린더(42)가 구비될 때 면적(As)은 모든 실린더(42)의 전체 압력 수용면적이다. 압력 수용면적(As)과 같이, 4개의 공압 실린더(80)의 전체 압력 수용 면적(Ab)은 Fo-Pb 특성관계로 부터 구할 수 있다. 유압 실린더(32)의 평균 압력 수용면적(As)은 예컨대 제8도의 Fs-Pa 특성관계가 구해질 때 유압센서(38)에 의해 검출된 유압(Ps)과 유지력(Fs) 사이의 특성 관계로부터 구해질 수 있다.

작동 유체 또는 오일 체적의 탄성계수(K)는 사용되는 오일의 특성에 따라 결정된다. 유압 실린더(32)의 피스톤의 주 이동 값(Xav)은 슬라이드 플레이트(20)가 그 하부 행정 말단에 도달될 때 상부 행정 말단에서 측정되는 실린더(32)의 피스톤의 이동 거리 평균값이다. 이 이동 거리는 압력 링(30)과 첩촉하는 모든 큐션 핀(24)을 통해서만 압력 링(30)에 유지력(Fs)을 적요하도록 결정된다. 보다 상세히 설명하면, 이동 거리는 실린더(32)의 모든 피스톤이 각 큐션 핀(24)에 의해 상부 행정 말단으로부터 하강되는 동안 그 하부 행정 말단에 슬라이드 플레이트(20)가 도달할시 큐션 핀(24)의 길이 편차와 큐션 플래튼(28)의 경사에도 불구하고 어떤 피스톤도 큐션 핀 (24)에의해 그 하부 행정 하단에 닿거나 하강되지 않도록 이동거리가 결정된다. 이동 거리는 실험에 의해 구해지거나 측정된 큐션 핀(24)의 길이 편차 및 실린더(32) 피스톤의 최대 행정에 의거하여 구해질 수 있다. 체적(V)은 유압 실린더(32)와 관련된 유압 회로의 일부분에 존재하는 오일의 전체 체적이며, 상기 일부분은 실린더(32)의 압력챔버를 포함하고 체크 벨브(39;제1도 참조)에 의해 제한된다. 체적(V)은 실린더(32)의 피스톤들이 그 상부 행정 말단에 있을 때의 값이다.

임시 h-Fpi 특성 관계(i=1, 2, 3, 4)는 플런저(22)가 하부 행정 말단에 도달되었을 때 거리(h)와 가압력(Fpi)간의 관계(Fpi=a,h)이다. 이 관계는 거리(h)의 다른 값으로 가압력(Fpi)을 측정(플런저(22)가 하부 행정 말달에 도달되었을때)하므로써 구해진다. 임시 h-Fpi 특성관계는 다이 세트를 제외한 프레스(10)의 강성을 반영한다. h-Fpi 특성 관계의 측정을 슬라이드 플레이트(20)가 플런저(22)에 의해 하강될 때 실린더(80)에 의해 발생된 상승력이 슬라이드 플레이트(20)와 상부 다이(18)의 총중량과 균형되도록 공압 실린더(80)의 공기압(Pb)이 조정된 후 실행된다.

임시 h-Fpi 특성관계의 일 예가 제9도의 그래프에서 일점 쇄선으로 도시되어 있고, 여기에서 가압력[Fpi : 즉, 성령력(Ffi)]이 제로일 때 거리(h)의 최대값(ho)은 기준값으로서 사용된다. 가압력(Fpi)이 제로일 때 유지력(Fs)은 큐션 플래튼(28)이 그 하부 단부에 유지된 상태로 압력 링(30)상에서 작용하지 않는다. h-Fpi 특성 관계가 4개의 플런저(22 : 4개의 다이 높이 조정기구(52)]의 각각에 의해 구해진다. 전체 가압력(Fp)은 각 플런저(22)의 가압력(Fpi)의 총합이다. 스트레인 게이지(116)가 구비되는 감지요소(112)의 위치는 4개의 플런저(22)의 위치와 거의 정렬되어 있다.

압력 링(30)의 중량(Wr)과 상부 다이(18)의 중량(Wu)의 제조될때의 압력링(30)과 다이(18)의 실체 측정값이다. 최적 유지력(Fso)과 최적 국부적 가압력[Fpoi=1, 2, 3, 4)]은 필요한 드로잉 작동을 수행하기 위해 적합한 최적 유지력(Fso, Fpoi)이 압력 링(30), 상부 다이(18), 및 펀치(12)를 설치한 시험 프레스상에서 테스트 작동으로 결정되는 시행착오적 공정(trial-and-error procedure)으로 구해진다. 유지력(Fso)과 가압력(Fpoi)은 다이 세트(12, 18, 30)의 중량과 관련된 성분의 슬라이드 저항값에 의한 영향으로 인한 성분을 포함하지 않는다. 시험 프레스가 제1도 및 제2도에 도시된 것과 유사한 경우에, 예컨대 공기압(Pb)은 슬라이드 플레이트(20)와 상부 다이(18)의 전체 중량이 평행 기압 실린더(80)의 의해 발생된 상승력으로 평형되는 동안 슬라이드 플레이트(20)가 플런저(22)에 의해 하강되도록 조정된다. 국부적 하중 값(Foi)은 상기 상태에서 이루어진 시험 드로잉 작동중 스트레인 게이지(61)에 의해 검출된다. 유지력(Fso)과 국부적 가압력 값(Fpoi)은 상기 검출된 하중 값(Foi)에 의거하여 구해질 수 있다. 유지력(Fso)은 큐션 핀(24)을 통해 압력 링(30)에 가해진 전체 힘인 반면에, 국부적 가압력(Fpoi)은 4개의 플런저(22)의 각각에 의해 산출된 힘이고, 전체 가압력(Fp)은 4개의 플런저(22)의 국부적 가압력 값(Fpoi)의 총합이다. 각 스트레인 게이지(61)의 하중 파형은 제7도에 도시된 스트레인 게이지(116)의 파형과 유사하며, 유지력(Fs)과 가압력(Fp)을 구하기 위하여 사용된다. 큐션 핀(24)의 수(n)는 블랭크를 소정 제품으로 드로잉하기 위해 압력 링(30)의 치수와 형상에 따라 결정한다.

제6도에 있어서, 제어기(90)의 조건 설정부(124)는 Pax 계산 블록(134)을 포함하는데, 이 블록은 기계 데이터 메모리(130)에 기억된 기계 정보와 다이 데이터 메모리(132)에 기억된 다이 설정 정보에 의거하여 하기 방정식(1)에 따라 유지력(Fso)을 계산하기 위한 최적 공기압(Pax)을 계산하기 위한 것이다. 계산될 유지력(Fso)은 다이 데이터 메모리(132)에 기억된다.

Pax 계산 블록(134)의 출력은 솔레노이드 작동 압력 제어 밸브(46)을 제어하기 위해 Pa 조정 블록(134)에 공급되고, 그 결과 공기압 센서(50)로 검출되는 공기탱크(44)내의 공기압(Pa)이 Pax 계산 블록(134)으로 계산되는 최적 공기압(Pax)과 일치한다. 이와 같이 공기압(Pa)이 설정됨으로써 다이 정보에 의해 설정되는 유지력(Fso)이 압력 링(30)에 적용된다.

조건 설정부(124)는 P0, P1 계산 블록(138)도 포함하는데, 이 블록은 기계 데이터 메모리(130)내의 기계 정보와 다이 데이터 메모리(132)내의 다이 설정 정보에 의거하여 각각 하기 방정식(2)와 (3)에 따라 최적 초기 유압(P0)과 목표 유압(P1)을 계산하는 것이다.

최적 초기 유압(P0)은 상부 다이(18)가 압력 링(30)과 접촉하지 않을 때 큐션 핀(24)을 통해 실질적으로 균일하게 압력 링(30)에 유지력(Fso)을 적용하기 위한 압력이다. 다른 한편, 목표 유압(P1)은 상부 다이(18)가 압력 링(18)과 가압 접촉하고 있을때의 유사한 압력이다. P0, P1 계산 블록(138)의 출력은 펌프(34)와 셧-오프 밸브(36)를 제어하는 Ps 조정 블록(140)에 입력되고, 그 결과 유압 센서(38)로 검출되는 유압(Ps)의 초기값은 상기 계산된 최적 초기 유압(P0)과 같아지게 된다. 이와 같이 유압(Ps)이 초기값(P0)으로 조정됨으로써, 압력 링(30)이 상부 다이(18)와 가압 접촉하는 드로잉 작동에서 모든 유압 실린더의 피스톤을 평균 이동거리(Xav)로 낮추는 것이 이론적으로 가능하며, 큐션 핀(24)을 통해 유지력(Fso)을 압력 링(30)에 실질적으로 동일하게 가하는 것이 이론적으로 가능하다. 그러나, 최적 초기 유압(P0)은 실린러(32)를 포함하는 유압 회로내에 공기가 존재할 가능성으로 인하여 반드시 충분하게 정확하지는 않으며, 이것은 오일 체적의 탄성계수(K)의 변동을 초래한다. 이 단점을 고려하여, Ps 조정 블록(140)은 테스트 작동에서 유압(Ps)을 판독하고 일단 조정된 압력(Ps)을 최적 초기값(P0)으로 조정하도록 되어 있고, 그 결과 압력(Ps)은 마찬가지로 P0, P1 블록(138)에 의해 계산된 목표 압력(P1)과 실질적으로 동일하도록 된다. 테스트 작동중에 실제로 검출된 유압(Ps)이 목표값(P1)보다 더 크다면, 몇 개의 큐션 핀(24)은 압력링(30)과 접촉하지 않고, 유지력(Fso)은 단지 다른 큐션 핀을 통하여 압력 링(30)에 적용된다. 이 경우에, 최적 초기유압(P0)은 모든 큐션 핀(24)이 압력 링(30)과 접촉할 수 있도록 큐션 핀(24)을 상방으로 이동시키기 위하여 하강된다. 실제유압(Ps)이 목표값(P1)보다 더 낮다면, 몇몇 유압 실린더(32)의 피스톤은 하강되고, 유지력(Fso)의 일부는 하강된 피스톤에 대응하는 큐션 플래튼(28)과 큐션 핀(24)을 통하여 직접 압력 링(30)상에서 작용한다. 이 경우에, 최적 초기 유압(P0)은 실린더(32) 피스톤의 하강을 회피하기위하여 상승된다.

조건 설정부(124)는 기계 정보와 다이 세트 정보에 의거하여 다음 공식(4)에 따라 슬라이드 플레이트(20)와 상부 다이(18)의 전체 중량으르 균형 맞추기위해 상승력을 발생시키기 위해 공압 실린더(80)의 최적 공기압(Pbx)을 계산하기 적합한 Pbx 계산 블록을 포함한다.

Pbx 계산 블록(142)의 출력은 공기압 센서(86)에 의하여 검출되는 공기탱크(82)내의 공기압(Pb)이 Pbx 계산 블록(142)에 의하여 계산된 최적 압력(Pbx)과 일치하도록 솔레노이드 작동 압력 제어 밸브(84)를 제어하기 적합한 Pb 조정 블록(144)에 적용된다. 이렇게 압력(Pb)이 조정됨에 따라, 다이 세트 정보에 의해 구체화된 국부적 가압력값(Fpoi)은 슬라이드 플레이트(20)와 상부 다이(18)의 중량에 영향을 미치지 않는 드리잉 작업에서 다이 세트(12, 18, 30)에 적용될 수 있다.

조건 설정부(124)는 다이 세트 정보에 의해 설정된 각 플러저(22)의 최적 국부적 가압력(Fpoi)을 제공하기 위하여 기계정보와 다이정보에 의거하여 서로 독립적으로 4개의 다이 높이 조정 기구(52)와 연합된 상대 거리(h)를 조정하기 위한 h 조정 블록(146)을 또한 포함한다. 먼저, 각 플런저(22)의 가압력(Fp1)이 0일 때 거리(h)의 최대값인 기준값(h0)은 대응하는 플런저(22)상에서 스트레인 게이지(61)에 의해 검출된 대응하는 국부적 하중 값(Foi)으로 결정된다. 그런데 가압력(Fpoi)을 얻기 위한 거리(h1)는 제9도의 그래프에서 일점 쇄선으로 도시된 바와 같이 h-Fpi 가특성 관계(Fpi = a·h)로부터 얻어진다. 결과적으로, 거리(h)는 기준값(h0)에 대하여 서보모터(60)를 작동시킴으로써 얻어진 값(h1)으로 조정된다.

이 조건에서, 테스트 작업은 스트레인 게이지(61)에 의하여 검출된 하중 값에 의거하여 가압력(Fp1)을 측정하기 위하여 실행된다. 미리 설정된 h-Fpi 가특성 관계가 실제로 사용된 다이 세트(12, 18, 30)의 강성보다 더 높은 다이 세트의 강성에 근거하기 때문에, 가압력(Fp1)은 일반적으로 가압력(Fpoi) 보다 더 작다. 그런데, 거리(h)는 미리 설정된 양(△h)에 의하여 h1보다 더 작은 h2로 변경되고, 대응하는 가압력(Fp2)은 값(Fp1)에 대하여 상술한 바와 같은 방법으로 측정된다. 이렇게 얻어진 값(Fp1, Fp2)과 거리 (h1, h2)를 기초로하여, 제9도에서 실선으로 도시된 최종 h-FPi 특성관계(Fpi = b·h)가 얻어진다. 가압력(Fpoi)을 얻기 위한 거리(hx)는 얻어진 최종 h-Fpi 특성관계에 의해 결정된다. 서보모터(60)는 결정된 거리(hx)를 확립하기 위하여 작동된다. 더 상세히 설명하면, 거리(hx)는 이러한 거리(h)의 상기 조정이 압력 링(30)상에 작용하는 유지력(Fs)없이 이루어지기 때문에, 가압력(Fpoi)으로부터 Fso/4[유지력(Fso)의 1/4]을 감산하므로써 얻어지는 국부적 성형력(Fpoi-Fso/4)을 제공하기 위하여 조정된다. 거리(hx)의 결정과, 서보 모터(60)에 의하여 결정된 거리(hx)에 대한 거리(h)의 조정은 4개의 메카니즘52 : 4개의 플런저(22)]의 각각에 의해 이루어진다. 상기 블록(146)에 의한 거리(h)의 조정은 하나의 기계로부터 다른 기계까지 프레스(10) 강성의 변화에 관계없이, 다이 세트 정보에 의하여 구체화된 가압력(Fpoi)을 보장한다.

또한 제어기(90)는 유공압 실린더(66)의 공기 챔버(70)에서 공기압(Pc)을 조절하므로서, 각 플러저(22)상의 스트레인 게이지(61)에 의해 검출된 국부적 가압력(Foi)은 미리 결정된 상한값(Foli : I = 1, 2, 3, 4)을 초과하지 않는다. 즉, 솔레노이드 작동식 압력 제어 벨브(74)는 공기압(Pc)을 미리 결정된 최적값(Pcx)으로 조정하기 위하여 제어된다. 이 최적값(Pcx)은 실린더(62)의 압력수용 면적과, 실린더(66)의 유압 챔버 및 공기 챔버(68, 70)의 압력 수용 면적에 의거하여 결정되므로, 슬라이드 플레이트(20)의 슬라이드 저항을 증가시키기 때문에 상한값(Foli)을 초과하는 하중이 과부하 보호 유압 실린더(62)상에 작용하는 한다면, 실린더(66)의 피스톤은 공기 챔버(70)를 향하여 이동되고, 이에의해서 작동유체를 유압 실린더(62)로부터 실린더(62)의 유압실(68)로 흐르도록 하고, 대응하는 플런저(22)가 슬라이드 플레이트(20)를 향하여 이동되도록 한다. 공기압(Pc)의 조정은 4개의 각 플런저(22)를 위해 제공된 4개의 모든 실린더(66)에 의해 달성되므로, 4개의 실린더(66)의 가압력 값(Pci)은 서로 독립적으로 조정된다. 이러한 구성은 가압력(Fp)을 초과하기 때문에 프레스(10) 또는 다이 세트(12, 18, 30)의 손상을 방지한다. 가장 적합한 공기압(Pc)이 사용되는 각 다이 세트에 의하여 조정될 수 있기 때문에, 이 조정은 수동적으로 즉, 프레스(10) 조작자에 의한 압력 제어 밸브(74)의 조작에 의하여 이루어진다.

상술한 설명으로부터, 프레스(10)는 최적 공기압(Pax, Pbx), 최적 초기 유압(Po) 및 적 거리(hx)와 같은 프레스의 최적 작동 조건을 자동적으로 계산할 수 있다. 왜냐하면, 하나의 기계로부터 다른 기계로 프레스의 강성과 슬라이딩 저항의 변화 또는 차이에 관계없이 테스트 프레스 상에서 실험 또는 테스트 작동으로 결정될 때 최적 유지력(Fso)과 최적 국부적 압력값(Fpoi)과 같은 최적 작동 파라메터를 설정하기 때문이다. 최적 작동 조건의 자동 계산은 다이 데이터 메모리(132) ; 송수신기(94)를 거쳐 ID 카드(96)로부터 수신됨)에 저장된 다이 세트 정보와, 기계 데이터 메모리에 저장된 기계 정보에 따라 제어기(90)에 의하여 이루어진다.

그래서, 상기 프레스(10)는 시행착오(trail-and-drror) 공정에 의한 프레스의 작동 조건에 있어서 종래의 성가신 수동 조정을 해소하거나 감소시키고, 프레스를 설정할 시 조작자의 작업하중을 감소시키는 반면에, 프레스에 의해 제조되는 제품의 매우 일정한 품질을 보장한다.

상술한 공기압 및 유압(Pa, Pb, Ps)과 거리(h)는 최적값(Pax, Pbx, Po, hx)으로 정확하게 조정할 필요가 없다. 이점에 대해 작동 파라메터 또는 조건에 대한 허용 오차의 범위를 제공하고, 프레스(10)에 의하여 제조된 제품의 품질은 필요 조건을 만족시킨다.

제어기(90)의 진단부(126)는 소정 또는 만족스러운 레벨의 품질을 갖는 제품을 제조하기 위하여 프레스(10)가 정상적으로 작동하는 것을 예방하는 이상 상태나 결점이 존재하는지를 감지하여 프레스(10)를 진단하도록 설계되어 있다. 이 진단부(126)는 하기 5단계의 진단 기능을 갖는다. 즉, (1) 하중 파형 진다, (2) 하중 분포 진단, (30) 상호 관계 진단, (4) 하중변화 진단 및, (5) 온라인 진단 등이다. 먼저 4개의 진단 작용(1) 내지 (4)는 예를 들면 상술한 가압 조건의 설정에 앞서 다이 세트의 장착 또는 교환시 프레스(10)상에 장착된 하중 측정 장치(100)에 의해 수행된다. 마지막 진단 작용 (5)는 프레스(10) 작동시 수행된다. 이들 진단 작용은 다음에 설명된다.

(1) 하중 파형 진단

이 진단은 제10도의 플로우챠트로 도시된 루틴에 따라서 수행되는데, 이것은 하중 측정 장치(100)가 프레스(10)상에 설치된 후에 조작자의 제어 패널(92)상에 있는 적절한 스위치를 작동시킴으로써 수행된다. 제10도의 진단 루틴은 공기압(Pa), 유압(Ps) 및 다른 작동 파라메터가 예정된 최적값으로 조정된후에 테스트 가압 사이클을 시작하기위하여 단계(S1-1)에서 시작된다. 단계(S1-1)는 장치(100)에 의해 측정된 가압 사이클중에 하중 값이 판독되는 단계(S1-2)로 진행한다.

하중 값은 슬라이드 플레이트(20)가 왕복할 때 즉, 물리적 값으로서 슬라이드 플레이트(20)의 변위량 형태인 물리적 값이 변화할때에 감지된다. 그런데 단계(S1-3)는 제품의 소정량을 허용하는 기억된 기준 파형을 측정된 하중 파형과 비교하기 위해 실행되고, 이에 의해서 프레스(10)의 작동조건에서 어떤 이상 상태의 존재여부를 결정한다. 만약 상기 만약 상기 비교가 어떤 이상 상태의 존재를 지시한다면, 이상 상태의 정도와 원인은 단계(S1-4)에서 평가된다. 그런데, 제어 흐름은 단계(S1-5)로 진행하는데, 이 단계는 단계(S1-3)에서의 결과 결과가 CRT(음극선관; cathode ray tube)상에 또는 조작자의 제어 패널(9)의 액정 표시 장치상에 지시된다. 만약 이상 상태의 존재 여부의 결정이 단계(S1-3)에서 이루어진다면, 단계(S1-4)에서 결정된 이상 상태의 정도와 원인은 패널(92)상에 지시된다. 슬라이드 플레이트(20)가 그 하강 행정 말단에 도달할지라도 장치(100)의 측정 부재(106)가 위치 부재(102)상에 맞닿지 않도록 슬라이드 플레이트(20)의 하강 행정 말단이 조정된후에, 슬라이드 플레이트(20)를 왕복시키는 인칭 모드(inching mode)에서 프레스(10)가 작동될 때 스트레인 게이지(116)의 출력으로부터 얻어진 유지력(Fs)의 파형의 예가 제11(a)도, 제11(b)도 및 제11(c)도의 일점 쇄선으로 도시되어 있다. 상기 도면의 그래프에서의 실선은 기준 파형을 나타내는데, 이 기준 파형은 공압 실린더(42)의 압력 수용 면적(Aa)과 조정된 공기압(Pa)에 의거하여 모형(simulation) 또는 실험에 의하여 결정된다. 상기 기준 파형은 하중 파형의 진단의 이전 사이클에서 얻어지고 통상적인 것으로 판명된 파형일 수 있다. 하중 값[유지력(Fs)]의 검출된 기준 파형의 단계(S1-3)에서의 비교는 수 밀리초(msecs) 수십 밀리초의 시간 간격(time interval)으로 얻어지는 검출된 하중 값과 기준 파형의 대응하는 기준값을 비교함으로써 실행된다. 이상 상태의 존재 여부는 예정된 규칙 또는 기준에 따라 결정되고, 대응하는 기준값에 대해 검출된 하중 값의 차이가 허용 오차의 예정된 범위내로 유지되는 지를 체킹하거나 또는 검출된 하중 값의 변경 경향이 기준값과 유사한지를 체킹한다. 단계(S1-4)에서 검출된 이상 상태의 정도는 검출된 이상 상태가 프레스(10)의 수리 또는 조정을 요구하거나 또는 심하지 않으면 주위깊게 시행하면서 가압 작업을 계속 작동되도록 한다. 단계(S1-4)에서 결정된 검출된 이상 상태의 원인은 제11(a)도의 실시예와 같이 큐션 플래튼(28)의 매우 큰 슬라이드 저항으로 되거나 또는 제11(b)도의 실시예에서와 같이 윤활유의 축적으로 인한 공압 실린더(42) 또는 공기 탱크(43)의 유효 용적을 감소시킨다. 상기 결정된 원인은 공압 실린더(42)와 관련 공기압 회로로부터의 공기 누설 또는, 제11(c)도의 예에서와 같이 유압 실린더(32)와 관련된 유압 회로로부터의 오일 누설이 될 수 있다. 상기 이상 상태의 이들 원인은 가압 사이클중에서 슬라이드 플레이트 또는 주 슬라이드(20)의 운동에 관련된 유지력(Fs)의 특성에 악영향을 미치고, 그래서 프레스(10)상에서 제조되는 제품의 품질이 저하된다. 이상 상태의 원인은 예를 들면 기준 파형으로부터 검출된 하중 파형의 편차의 차이에 관련하여 제어기(90)의 ROM에 기억된다.

제10도의 진단 루틴은 본 발명의 진단 방법의 일 실시예이고, 여기에서 단계(S1-2)는 프레스 작동시에 프레스의 선택부에서 발생된 하중의 선택 특성을 검출하는 단계의 한 형태이다. 보다 상세히 설명하면, 하중의 선택 특성은 프레스의 가압 사이클동안에 변화하는 슬라이드 플레이트(20)의 위치에 관련한 단계(S1-2)에서 검출되는 하중의 파형이다. 또한 단계(S1-3)는 검출된 하중에 의거하여 이상 사애의 존재 여부를 결정하는 단계의 한 형태이다.

제12도의 그래프는 슬라이드 플렝트(20)가 정상 가압 사이클에서 사용되는 속도로 왕복될 때 하중의 기준형을 도시하고, 제13도의 그래프는 장치(100)의 위치부재(102)에 대한 측정 부재(106)의 인접 접촉 바로 직전과 지후의 주기중에 슬라이드 플레이트가 서서히 움직이게 될 때(매우 저속으로 하강될 때) 하중의 기준 파형을 도시한다. 이 기준 파형은 하중 파형 진단에서 사용될 수 있다.

어떤 경우에는, 정상 가압 사이클중에 검출되는 파형이 제12도의 기준 파형을 따르는 한, 하중 측정 장치(100)를 사용하여 검출된 파형이 제13도의 기준 파형으로부터 상당히 벗어날지라도 제품의 특성은 심하게 악화되지 않을 수 있다. 이에 대하여, 이상 상태의 예상 형태에 따라서, 제12도 및 제13도의 2개의 기준 파형을 사용하여 이상 상태의 정도를 평가하기에 적합하다. 제13도의 기준 파형은 제7도의 기준 파형과 비슷하다. 상기 하중 파형 진단은 스트레인 게이지(118)에 의하여 검출되는 각 큐션 핀(24)에 전달되는 하중의 파형을 사용함으로써 또한 가능하다. 또한, 큐션 플래튼(28)이 하단부에 위치되는 동안, 하중 파형 진단은 위치 설정 부재(102)상에 놓여있는 측정부재(106)를 이용하여 검출된 성형력(Ff)의 파형을 얻는 것이 가능하다. 하중 파형은 하중 측정 장치(100)의 출력 대신에 스트레인 게이지(61)의 출력을 사용하므로써 얻을 수 있다. 이 경우에, 상기 진단은 프레스(10)상에 설치된 다이 세트(12, 18, 30)로 실행될 수도 있다. 프레스(10)상의 하중과 관련한 어떤 이상 상태의 존재 여부를 결정은 제11도 내지 13도에 도시되고 설명된 바와 같은 기준 파형과 검출된 하중 파형의 비교를 필수적으로 요구하는 것은 아니다. 예를 들면, 상기 결정은 검출된 파형의 소정 부분의 구배(gradinent)와 같은 검출된 파형의 어떤 특성이나 검출된 파형의 선택된 지점의 하중 값이 상기 기준 파형 특성의 예정된 허용 오차 범위내에 유지되는지를 채킹하므로써 이루어질 수도 있다.

(2) 하중 분포 진단

이 진단은 제14도의 플로우챠트에 도시된 루틴에 따라 수행된다. 이 루틴은 슬라이드 플레이트(20)가 위치 센서(98)의 출력에 의해 검출되는 하부 행정 말단에 있을 때 장치(100)의 4개의 감지 요소(112)에 대응하는 4 위치의 국부적 하중값을 판독하는 단계(S2-1) 진행한다. 그들 하중 값은 제10도의 하중 파형 진단 단계(S1-2)에서 얻어진 하중 파형으로부터 얻어진다. 그런 다음 제어 흐름은 이렇게 얻어진 국부적 하중 값 분포를 예정된 기준 분포와 비교하기 위해 단계(S2-2)로 진행하여 프레스(10)상의 어떤 이상 상태의 존재 여부를 결정한다. 어떤 이상 상태가 단계(S2-2)에서 검출되면, 검출된 이상 상태의 원인과 이상 정도는 단계(S2-3)에서 평가되고, 단계(S2-4)는 단계(S2-2)에서 검출된 이상 상태의 평가된 원인과 정도와 함께 이상 상태의 존재 여부를 나타내도록 조작자 제어 패널(92 : 보다 정확히 말해서, 이것상에 설치된 CRT 또는 액정 표시장치)을 작동시키므로써 수행된다. 제15도의 그래프에서 실선은 4개의 감지 요소(112)상에 작용하고 제11(a)도, 제11(b)도 및 제11(c)도에 도시된 바와 같은 파형으로부터 얻어지며 인칭 모드에서 슬라이드 플레이트(20)의 왕복중에 얻어지는 국부적 유지력 값(local holding force values)의 분포의 일 예를 도시하고 있다. 제15도의 그래프에서 일점 쇄선을 국부적 유지력 값의 기준 분포를 도시한다. 4개의 감지 요소(112)는 슬라이드 플레이트(20)의 4개의 모서리 부분에 대응한다. 기준 분포는 공압 실린더(42)의 압력 수용 면적(Aa)과 조정된 공기압(Pa)에 의거한 모형이나 실험에 의해 결정된다. 이 기준 분포는 하중 분포 진단의 전회의 사이클에서 얻어진고 정상적인 것으로 판명되는 분포일 수 있다. 단계(S2-3)에서 얻어진 국부적 하중 분포와 기준 분포의 비교는 기준 분포의 대응하는 값과 얻어진 국부적 값(슬라이드 플레이트(20)의 하향 행정 말단에서)을 비교함으로써 실행될 수 있다. 이상 상태의 존재 여부는 예컨대 대응하는 기준값과 관련하여 얻어진 국부적 하중 값의 차이가 예정된 허용 오차 범위내로 유지되는 지를 체킹하므로써 예정된 규칙이나 기준에 따라 결정된다. 단계(S2-3)에서, 이상 상태의 원인은 물론 이상 상태의 정도가 평가된다. 단계(S2-4)에서, 이상 상태에 대한 평가된 원인은 이상 상태의 평가된 정도와 함께 패널(92)상에 표시된다. 단계(S1-4)와 관련하여 상술된 바와 같이, 검출된 이상 상태는 프레스(10)의 즉각적인 수리나 조정을 심가하게 필요로 하거나 또는 프레스 작업이 주의를 기울이기 위하여 계속될 수 있도록 허용하지 않을 수 있다. 단계(S2-3)에서 평가되는 검출된 이상 상태에 대한 원인은 수평면에 대한 슬라이드 플레이트(20) 또는 큐션 플래튼(28)의 과도한 경사도일 수 있고, 이는 실제 프레스 사이클중에 압력 링(30)에 작용하는 블랭크 유지력(Fs)의 불균일한 분포를 초래하여 제품 품질을 저하시킨다.

제14도의 진단 루틴은 본 발명의 진단 방법의 다른 한 실시예로서, 단계(S2-1)는 프레스 작업중에 프레스의 선택부에서 발생된 하중의 선택된 특성을 검출하는 단계의 다른 형태이다. 보다 구체적으로 설명하면, 선택된 하중 특성은 4개의 국부적 감지 요소(112)에 의해단계(S2-1)에서 검출되는 국부적 하중 값의 분포이다. 또한, 단계(S2-2)는 검출된 하중에 의거하여 이상 상태의 존재 여부를 결정하는 단계의 다른 한 형태이다.

슬라이드 플레이트(20)가 그 하향 행정 말단에 배치될 때 국부적 하중 값은 단계(S2-1)에서 얻어지는 반면에, 슬라이드 플레이트(20)의 어떤 다른 수직 위치에 대응하는 국부적 하중 값이 얻어질 수도 있다. 예를 들면, 제14도의 진단은 슬라이드 플레이트(20)의 하향 행정 말단 바로 직전에 또는 감지 요소(112)를 갖는 슬라이드 플레이트(20)와 맞닿을 때에 하중 값을 이요아여 실행될 수 있다. 제10도의 하중 파형 진단 루틴의 단계(S1-2)에서 얻어진 하중 파형이 제14도의 단계(S2-1)에서 이용될지라도, 그 국부적 하중 값은 슬라이드 플레이트(20)의 적절한 위치에서 스트레인 게이지(116)의 출력으로부터 직접 얻어질 수도 있다. 하중의 현재의 분포 진단은 슬라이드 플레이트(20)의 정상 속도로 실행되는 테스트 프레스 사이클중에 얻어진 하중 분포에 뿐만 아니라 슬라이드 플레이트(20)의 이동 속도가 하향 행정 말단 근처에서[하중 측정 장치(100)의 위치 설정 부재(102)에 대해 측정 부재(106)와 맞닿으면] 점차 늦어지는 인칭 모드에서 테스트 프레스 사이클중에 얻어진 하중 분포에 대해서도 실행될 수 있다. 큐션 핀(26)상에 작용하는 국부적 하중 값을 나타내는 스트레인 게이트(118)의 출력에 의거하거나 또는 선택적으로 측정 부재(106)가 위치 설정 부재(102)와 맞닿고 있는 동안 큐션 플래튼(28)이 그 하부 행정 말단에 배치되어 있을 때 스트레인 게이지(116)의 출력에 의거하여 하중 분포 진단을 실행하는 것도 가능하다. 하중 측정 장치(100) 대신에 스트레인 게이트(61)를 이용하여 하중 분포 진단을 실행할 수도 있다. 이 경우 다이 세트(12, 18, 30)가 프레스(10)상에 설치된다. 이 경우에, 설치된 여러 다이 세트에 대해서 다른 기준 분포 패턴이 사용될 수도 있고, 심지어 같은 다이 세트에 대해서도 다른 기준 분포 패턴이 이용될 수도 있다. 제14도를 참조로 상술한 하중 분포 진단은 국부적 하중 값의 얻어진 분포와의 직접적인 비교를 위하여 기준 하중 분포를 사용하는 반면에, 단계(S2-2)에서의 비교나 결정은 4개의 국부적 하중 값의 변동이나 차이가 예정된 허용 오차 범위내에 유지되는지의 여부를 체킹하므로써 이루어질 수 있다.

(3) 상호 관계 진단

이 진단은 프레스(10)상의 하중 값과 그 하중 값에 따라 변동하는 선택된 물리적 값 사이의 상호 관계를 진단하도록 공식화된다. 이 진단은 또한 예로써 제16도, 19도, 및 22도의 플로우챠트로 도시된 바와 같은 적절한 진단 루틴을 따라 프레스(10)상에 설치된 하중 측정 장치(100)로 실행된다. 이들 루틴은 패널(92)상의 적절한 진단 스위치를 작동시키므로써 시작된다.

우선, 제16도의 플로우챠트에 대해 설명하면, 그 도면에 도시된 상호 관계 진단은 유지력(Fs)과 큐션 공압 실린더(42)의 공기압(Pa)간의 상호 관계에 관련된다. Fs-Pa 상호 관계 진단 루틴은 공기압(Pa)을 예정 레벨에 설정하기 위해 단계(S3-1)에서 시작된다. 이 단계(S3-1)가 초기에 수행되면, 압력(Pa)은 예정된 초기레벨로 설정된다. 상기 단계가 반복적으로 수행되면, 압력(Pa)은 예정된 양만큼 증가된다. 단계(S3-1)는 인칭 모드로 실행되는 테스트 가압 사이클이 시작하기 위해 단계(S3-2)로 진행한다. 그후, 단계(S3-3)는 [4개의 감지 요소(112)상에 설치된]스트레인 게이지(116)의 출력에 의거하여 테스트 가압 작업중에 전체 유지력(Fs)을 검출하고 또한 평형 유압 실린더(32)의 유압(Ps) 즉, 테스트 가압 작업중에 발생된 유압(Psa)을 검출하기 위해 수행된다. 이 실시예에서, 슬라이드 플레이트(20)가 감지요소(112)와 맞닿을 때의 유지력(Fs)은 공압 실린더(42)의 체적 변화에 의한 영향을 배체하기 위하여 검출된다. 그후, 제어 흐름은 공기압(Pa)이 예정된 상한값(Pamax)까지 증가됐는지를 결정하기 위해 단계(S3-4)로 진행된다. 단계(S3-1 내지 S3-4)는 긍정적 결정(예)이 단계(S3-4)에서 얻어질 때까지 즉, 공기압(Pa)이 상한치(Pamax)까지 상승될 때까지 반복적으로 실행된다. 그러므로, 유지력(Fs)과 발생된 유압(Psa)은 다른 레벨의 유압(Pa)에서 검출된다. 긍정적 결정(예)이 상한치(Pamax)에 도달하는 압력(Pa)으로 얻어지는 경우, 단계(S3-4)는 얻어진 Fs-Pa 상호 관계와 제품의 소정 품질을 보장하기 위해 결정된 기준 상호 관계를 비교하기 위해 단계(S3-5)로 진행하고, 이에 의해서 프레스(10)상의 어떤 이상 상태의 존재 여부가 결정된다.

제17도의 그래프에서 실선은 Fs-Pa 기준 상호 관계의 예를 도시하고, 이 상호 관계는 공압 실린더(42)의 압력 수용 면적(Aa)과 큐션 플래튼(28)의 중량(Wa) 등에 의거하여 모형이나 시험에 의해 결정된다. 기준 상호 관계는 전회 진단 사이클(제16도의 루틴 실행의 전회 사이클)에서 정상으로 판명된 상호 관계일 수 있다. 검출된 Fs-Pa 상호 관계와 기준 상호 관계의 비교는 예컨대 공기압(Pa)의 선택된 레벨에 대응하는 검출된 유지력 값(Fs)과 기준 상호 관계의 대응하는 유지력 값(Fs)간의 차이가 예정된 허용 오차 범위내에 있는지를 체킹하므로써 예정된 규칙이나 기준에 따른 어떤 이상 상태의 존재 여부를 결정하기 위하여 실행된다. 단계(S3-5)에서의 비교는 검출된 유지력(Fs)의 변화 경향(제17도에서 일점 쇄선으로 지시된 검출된 Fs-Pa 상호 관계선 또는 곡선의 구배에 의해 나타남)이 기준 상호 관계(실선으로 도시된)의 것과 유사한지의 여부를 체킹하므로써 실행될 수도 있다.

단계(S3-5)는 어떤 이상 상태의 존재 결정이 단계(S3-5)에서 이루어지는지를 결정하기 위해 단계(S3-6)로 진행한다. 단계(S3-6)에서 긍정적 걸정(예)이 얻어지면, 제어 흐름은 이상 상태의 원인 및 정도를 평가하기 위해 단계(S3-7)로 진행된다.

그후, 단계(S3-8)는 평가된 이상 상태의 원인과 정도를 지시하기 위해 퍼널(92)상의 CRT나 액정표시 장치를 작동시켜서 실행된다. 이상 상태의 정도는 단계(S1-4, S2-3)와 관련하여 상술하였다. 이상 상태의 원인은 제17도에 일점 쇄선으로 표시된 바와 같이 전체 공기압(Pa) 범위를 넘는 유지력(Fs)의 매우 과도한 값일 수도 있는데, 이는 큐션 플래튼(28)의 과도하게 큰 슬라이드 저항으로부터 발생하는 것으로 생각된다. 이 경우, 실제 가압 작업중에 압력 링(30)상에서 작용하는 유지력(Fs)은 최적값(FS0) 보다 더 크게되어 프레스(10)에 의해 제조되는 제품 품질을 저하시킬 가능성이 있다.

단계(S3-6)에서 부정적인 결정(아니오)얻어지면 즉, 단계(S3-5)에서 프레스(10)상의 어떤 이상 상태도 발견되지 않은 경우, 제어 흐름은 단계(S3-1 내지 S3-4)의 반복적 실행에 의해 얻어진 Fs-Pa 상호 관계에 의거하여 큐션 플래튼(28) 중량(Wa)의 최적값과 공압 실린더(42)의 압력 수용 면적(Aa)을 계산한다. 계산된 최적값(Wa, Aa)은 제어기(94)의 조건 설정부(124)의 기계 데이터 메모리(130)에 기계 정보로서 기억된다. 보다 구체적으로 설명하면, 큐션 플래튼(28)의 중량(Wa)은 제8도의 그래프 도시된 바와 같이 Fs-Pa 상호 관계로부터 얻어지는 하중 값(Fx)으로부터 계산될 수 있으며, 압력 수용 면적(Aa)은 압력(Pa)상승에 따른 유지력(Fs)의 상승율을 나타내는 값(△Fs/△Pa)으로 표시된다.

그후에, 제어 흐름은 Fs-Psa 상호 관계를 제어기(90)의 RAM과 같은 적합한 기억 수단에 기억시키기위한 단계(S3-10)로 진행한다. Fs-Psa 상호 관계는 단계(S3-3)의 반복 실행에 의해 검출되는 유지력(Fs)의 값과 발생된 유압(Psa)의 값에 의거하여 얻어진다. 이 Fs-Psa 상호 관계는 프레스(10)상에서 실제 가압 작업중에 발생된 유압(Psa)을 체킹함으로써 유지력(Fs)을 감시하기위해 이용된다. 제18도의 그래프는 Fs-Psa 상호 관계의 일 예를 나타낸다. 발생된 유압(Psa)이 유지력(Fs)에 비례하여 변화하는 범위는 초기 유압(Ps)에 따라 변동한다. 그러므로, 실제의 가압 작업전에 초기 유압(Ps)이 적절히 조성되면, Fs-Psa 상호 관계는 특정 가압 작업을 위해 유압(Ps)이 조정되는 특정의 초기값에 대해서 얻어져야 한다.

제16도의 진단 루틴은 본 발명의 진단 방법의 또다른 실시예로서, 단계(S3-1 내지 S3-4)가 가압 작업중에 프레스의 선택부에서 발생된 하중의 선택된 특성을 검출하는 단계의 다른 형태를 구성한다. 보다 구체적으로 설명하면, 선택된 하중 특성은 하중(Fs)과 그 하중(Fs)에 따라 변화하는 물리적 값으로서의 공기압(Pa)간의 상호 관계이다. 또한, 단계(S3-5)는 검출된 하중에 의거하여 이상 상태의 존재 여부를 결정하는 단계의 또다른 형태이다.

Fs-Ps 상호 관계 및 Fs-Psa 상호 관계는 하중 측정 장치(100)의 출력 위치에서 스트레인 게이지(61)의 출력에 의거하여 감지될 수 있다. 이 경우에, 진단은 프레스(10)상에 서치된 다이 세트(12, 18, 30)에서 이뤄진다. 더욱이, Fs-Pa 및 Fs-Psa 상호 관계는 공기압(Pa)이 압력 제어 밸브(46)를 개방시키는 단계에서 낮아질 때 밸브(Fs, Psa)를 감지함으로서 얻어지는 반면에, 슬라이드 프레이트(20)는 장치(12)의 감지 요소(112)와 맞물림 접촉으로 유지되며 공기압(Pa)은 상한값(Pamax)으로 상승한다. Fs-Psa 상호 관계는 제16도의 것과 다른 루틴에서 Fs-Pa 진단과 무관하게 얻어진다. 단계(S3-5)에서의 결정은 감지된 Fs-Pa 상호 관계를 기준 상호 관계와 직접 비교할 필요가 없다. 예컨대, 상기 결정은 감지된 상호 관계 및/ 또는 감지된 상호 관계상의 선택된 지점에서의 하중 값(Fs)의 주어진 부분의 구배와 같은 감지된 Fs-Pa 상호 관계의 특정 특성이 기준 상호 관계의 특정 특성이 예정된 허용 오차 범위내로 유지되는지를 체크함으로서 이뤄진다.

제16도에 도시한 실시예에서, 중량(Wa)과 압력 수용 면적(Aa)의 최적값은 얻어진 Fs-Pa 상호 관계에 의거하여 계산되므로 실제값(Wa, As)은 계산된 최적값으로 조정된다. 그러나, 프레스(10)상에 실제로 설정된 이 수치(Wa, Aa)는 프레스의 상태에 따라 이론적으로 결정된다. 그러나, 이 경우에 공기압(Pa)이 큐션 플래튼(28)의 슬라이드 저항과 공기 실린더(42)와 관련된 공기 회로로부터의 공기 누설에 의해 영향을 받기 때문에, 상기 방정식(1)에 따라 계산된 최적 공기압(Pax)은 최적 유지력(F_S0)을 보장할 필요가 없고 제품의 품질을 저하시킬 수 있다. 이러한 점에서, Fs-Pa 상호 관계는 중량(Wa)과 면적(Aa)이 제품의 소정 품질을 보장하기에 적당한지를 체크하는데 이용된다. 즉, 중량(Wa)과 면적(Aa)은 Fs-Pa 상호 관계의 구배와 상기 Fs-Pa 상호 관계에 의해 결정된 하중 값(Fx)에 의거하여 진단된다.

제19도의 플로우챠트를 참조하여, 프레스(10)의 슬라이드 플레이트(메인 슬라이드;20)의 하부 행정 말단 위치(Sl)와 유지력(Fs) 사이의 상호 관계와 관련된 진단이 설명될 것이다. 제16도의 Fs-Sd 진단 루틴은 하부 행정 말단 위치(Sd)를 소정의 최소값으로 설정하기 위해 단계(S4-1)에서 시작된다. 상기 단계(S4-1)는 반복될 때에, 단부 위치(Sd)는 위치(Sd)가 설명하게될 예정된 최하부 위치(Sdmax)에 도달할때까지 단계의 각각 실행을 위한 예정된 거리만큼 하강된다. 단계(S4-1)는 공기압(Pa) 및 다른 파라메터의 초기값을 적합하게 조정하도록 단계(S4-1)로 진행하여 인칭 또는 정상 모드에서 테스트 가압 사이클이 시작된다. 다음에, 단계(S4-3)는 4개의 감지 요소(112)이 스트레인 게이지(116)의 출력에 의거하여 하부 행정 말단 위치[Sd; 단계(S4-1)에서 설정됨]에서 전체 유지력(Fs)을 감지하고 또한 공기압 센서(50)의 출력에 의거하여 그때 발생된 공기압(Pa)즉 공기압(Paa)을 감지하기 위해 실행된다. 단계(S4-3)는 하부 행정 말단 위치(Sd)가 소정의 최하부 위치(Sdmax)에 있는지를 결정하기 위해 단계(S4-4)로 진행한다. 따라서, 하부 행정 말단 위치(Sd)가 최하부 위치(Sdmax)에 도달할때까지 달리 말하면 긍정적인 결정(예)이 단계(S4-4)에서 얻어질 때까지 단계(S4-1)내지 단계(S4-4)의 실행을 반복함으로서 가압 싸이 클[슬라이드 플레이트(20)의 왕복 동안에]에서 공기 실린더(42)의 체적 변화의 양을 증가시키도록 슬라이드 플레이트(20)의 하부 행정 말단 위치(Sd)가 하강될 때, 유지력(Fs)과 발생된 공기압(Paa)의 값은 검출된다. 예정된 최하부 위치(Sdmax)에 도달했을 때, 단계(S4-5)는 제품의 소정 품질을 확실하게 하는 기준 상호 관계와 감지된 Fs-Sd 상호 관계를 비교함으로써 프레스(10)상의 이상 상태의 존재 여부를 결정하도록 실행된다.

제20도에서 실선은 공기 실린더(42)의 압력 수용 면적(Aa)에 의거한 모형이나 실험에 의해 결정된 기준 Fs-Sd 상호 관계의 예를 나타낸 것이다. 단계(S4-5)의 비교는 슬라이드 플레이트(20)의 다른 하부 행정 말단 위치(Sd)에서 감지된 유지력(Fs)의 값과 기준 상호 관계의 대응 수치사이의 차이가 소정 오차 범위내에 있는지를 체크함으로써 또는 선택적으로 감지된 Fs-Sd 상호 관계[즉, 수치(Sd)와 감지된 값(Fs)의 변화율]의 구배가 기준 상호 관계의 변화와 유사한지를 체크함으로써 소정의 규칙이나 기준에 따라 어떤 이상 상태의 존재 여부를 결정하기 위해 실행된다. 다음에, 단계(S4-6)는 이상 상태의 존재 여부이 결정이 단계(S4-5)에서 이루어지도록 체크함므로써 실행된다. 긍정적인 결정(예)이 단계(S4-6)에서 얻어진다면, 제어 흐름은 검출된 이상 상태의 원인과 정도를 평가하기 위해서 단계(S4-7)로 진행한다. 단계(S4-8)는 조작자 제어 패널(92)상에 평가된 이상 상태의 원인과 정도를 나타내기 위해 실행된다. 이상 상태의 정도는 단계(S1-4), S2-3)에 관해 상술했다. 이상 상태의 원인은 실린더(42) 또는 공기 탱크(44)내에 윤활유의 축적으로 인해 공압 실린더(42)와 관련된 공기 회로의 체적을 감소시킬 수 있고, 제20도에 일점 쇄선으로 지시한 유지력(Fs)의 상당히 높은 비율의 증가를 야기시킨다. 선택적으로, 이상 상태의 원인은 공압 실린더(42)와 관련된 고익 회로로부터의 공기 누설을 야기시키고, 제20도에 이점 쇄선으로 도시한 유지력(Fs)의 상당히 낮은 비율의 증가를 야기시킨다. 이상 상태의 이러한 원인에서, 실제 가압 사이클에서 슬라이드 플레이트(20)의 왕복 운동 동안에 유지력(Fs)의 변화율은 제품의 소정 품질을 보장하지 못한다.

만일 이상 상태가 단계(S4-5)에서 발견되지 않는다면, 부정적인 판단(아니오)이 단계(S4-6)에서 얻어지고, 제어기(90)의 RAM과 같은 적당한 메모리의 단계(S4-3)에서 검출된 Fs-Paa 상호 관계를 기억하기 위해 상기 제어가 단계(S4-9)로 진행한다. 기억된 Fs-Paa 상호 관계는 프레스(10)상의 실제 가압 작동 동안에 발생된 공기압(Paa)에 의거하여 유지력(Fs)을 가시하기 위해 사용된다. Fs-Paa 상호 관계의 예는 제21도에 도시되어 있다. 발생된 공기압(Paa)이 유지력(Fs)비례하여 변화하는 범위가 초기 공기압(Pa)에 따라 변화하기 때문에, Fs-Paa 상호 관계는 공기압(Pa)이 가압 사이클로 조정되는 특정 초기값을 감지한다.

제19도의 진단 루틴은 본 발명의 진단 발명의 다른 실시예이며, 단계(S4-1 내지 S4-4)는 프레스의 작동 동안에 프레스의 선택부에서 발생한 하중의 선택 특성을 감지하는 단계의 다른 형태를 구성한다. 상세하게 기술된 로드의 선택된 하중(Fs)의 변화하는 물리적 값으로서 슬라이드 플레이트(20)의 하중 행정 말단 위치(Sd)와 특성은 하중(Fs) 사이의 상호 관계이다. 또한, 단계(S4-5)는 검출된 하중에 따라 이상 상태의 존재 여부를 결정하는 단계의 다른 형태이다.

Fs-Sd 상호 관계 및 Fs-Paa 상호 관계는 하중 측정 장치(100)의 출력 대신에 스트레인 게이지(61)의 출력을 사용함으로써 얻어질 수 있다. 이 경우에, 진단은 프레스(10)상에 서치된 다이 세트(12, 18, 30)에서 실행된다. Fs-Sd 및 Fs-Paa 상호 관계는 슬라이드 플레이트(20)가 예정된 취하부 위치(Sdmax)로 하강된 인칭 모드로 저하될 때 유지력(Fs)의 값과 발생된 공기압(Paa)을 감지함으로써 얻어진다.

Fs-Paa 상호 관계는 Fs-Sd 진단, 즉 제19도의 것과 다른 루틴과는 독립적으로 얻어진다. 제17도의 Fs-Pa 상호 관계는 Ps-Paa 상호 관계 대신에 사용될 수 있다. 단계(S5-5)에서의 비교는 기준 상호 관계의 것과 비교할 때 감지된 상호 관계의 선택된 Fs 값 또는 감지된 Fs-Paa 상호 관계의 선택부 구배의 예정된 허용 오차의 범위에 기초하여 이뤄진다.

이제부터는 가압력(Fp)과 상술한 강대 거리(h) 사이의 상호 관계에 관련한 진단 루틴을 나타내는 제22도의 플로우챠트를 참조한다. 이러한 Fp-h 상호 관계 진단 루틴은 대응 상대 거리(h)를 예정된 초기값으로 설정하므로써 4개의 다이 높이 조정 기구(52) 각각을 작동하도록 단계(S5-1)에서 개시된다. 이러한 단계(S5-1)가 반복 실행될 때, 거리(h)가 후술하는 바와 같이 예정된 사안치(hmax)에 도달할 때까지 거리(h)는 예정된 양 만큼 증가된다. 거리(h)가 증가할 때 슬라이드 플레이트(20)의 하부 행정 말단은 저하된다. 단계(S5-1)는 인칭 또는 정상 모드에서 테스트 가압 사이클을 개시하도록 단계(S5-2)로 진행한다. 다음에, 제어흐름은 슬라이드 플레이트(20)가 단계(S5-1)에서 설정된 하부 행정 말단에 위치될 때 스트레인 게이지(116)의 출력에 의거하여 4개의 감지 요소 (112)에 대응하는 가압력(Fp)의 국부적 값(Fpi)을 감지하도록 단계(S5-3)로 진행한다. 더욱이, 슬라이드 플레이트(20)의 하부 행정 말단에서 발생한 4개의 유압 실린더(62)의 유압(Pm)의 국부적 값(Pmai : i = 1, 2, 3, 4)은 유압 센서(69)의 출력에 따라 감지된다. 국부적 가압력 값(Fpi)과 발생된 유압 값(Pmai)의 감지는 최적 값으로 조정된 공기압(Pa)으로 또는 그 하부 행정 말단에 위치된 공기 실린더의 피스톤으로 수행된다.

단계(S5-3)는 거리(h)가 예정된 상한 값(hmax)에 도달했는지를 결정하도록 단계(S5-4)로 진행한다. 단계(S5-1) 내지 단계(S5-4)는 상한값(hmax)이 달성될 때까지 반복 실행된다. 따라서, 국부적 가압력 값(Fpi)과 국부적 유압값(Pmai)은 거리(h)가 증가할 때 즉 거리(h)가 상한값(hmax)에 도달할 때까지 슬라이드 플레이트(20)의 하부 행정 말단이 유압 실린더(62)의 체적 구배의 양을 증가시키도록 저하될 때 감지된다. 상한값(hmax)이 달성되면, 긍정적인 판단(예)은 단계(S5-4)에서 얻어지고, 제어 흐름은 제품의 소정 품질을 보장하기 위해 결정된 기준 상호 관계와 감지된 Fpi-h 상호 관계를 비교함으로써 프레스(10)상의 어떤 이상 상태의 존재 여부를 결정하도록 단계(S5-5)로 진행한다.

제23도에서 실선은 프레스(10)와 감지요소(112)의 강성값 및 유압 실린더(62)내의 작동유의 체적 탄성 계수(K)에 의거하여 모형 또는 실험에 의해 결정된 기준 Fpi-h 상호 관계의 예를 도시한 것이다. 기준 FPi-h 상호 관계는 제22도 루틴 실행의 전회 사이클에서 정상으로 판명된 상호관계로 될 수 있다. 예컨대 각 국부적 거리값(h)에서 감지된 국부적 가압력 값(Fpi)과 기준 상호 관계의 값과의 차이가 예정된 허용 오차 범위내에 있는지를 체크하거나 또는 거리(h)와 관련한 감지된 가압력 값(Fpi)의 변화의 경향 또는 감지된 Fpi-h 상호 관계의 구배가 기준 상호 관계의 것과 유사한지를 체크하므로써, 단계(S5-5)에서의 결정 또는 비교는 예정된 규칙이나 기준에 따라 영향을 실행된다. 그런 다음에, 단계(S5-6)는 어떤 이상 상태의 결정이 단계(S5-5)에서 이루어졌는지를 결정하도록 실행한다. 긍정적 결정(예)이 단계(S5-6)에서 얻어지면, 제어 흐름은 이상 상태의 원인과 정도를 평가하기 위해 단계(S5-7)로 그리고 조작자 제어 패널(92)상에서 이상 상태의 평가된 원인과 정도를 나타내기 위해 단계(S5-8)로 진행한다. 이상 상태의 정도는 상기 실시예와 관련하여 상술했다. 이상 상태의 원인은 제23도에 일점 쇄선으로 표시한 바와 같이 거리 (h)의 증가와 가압력(Fpi)의 증가의 상당히 높은 비율로 야기되는 유압(Pm)의 상당히 높은 초기값으로 된다. 선택적으로, 이상 상태의 원인은 유압(Pm)의 상당히 낮은 초기값으로 되어, 가압력(Fpi)의 상당히 낮은 값을 야기시킨다. 이 경우에 실제 가압 사이클 동안에 가압력(Fp)의 변화는 제품의 소정 품질을 보장하지 못한다. 단일 서보모터가 대응 국부적 상대거리 (h)를 조정하도록 네 개의 다이 높이 조정 기구(52)를 작동하기 위해 사용되는 경우에, 감지된 Fpi-h 상호 관계는 기준 상호 관계로부터 벗어나는데, 즉 감지된 Fpi-h 상호 관계의 라인표시는 제23도에 점선으로 표시한 바와 같이 기준 상호 관계의 것에 대해 이동할 수 있으므로, 가압력(Fpi)은 기준 또는 소정 값보다도 작거나 크다. 따라서, Fpi-h 상호 관계 진단은 기준 상호 관계에 대해 감지돤 상호 관계의 편향 또는 변화를 체크함으로써 실행된다.

만일, 이상 상태가 단계(S5-5)에서 발견되지 않으며, 부정적인 판단(아니도)은 단계(S5-6)에서 얻어지고, 제어 흐름은 제어기(90)의 조건 설정부(124)의 기계데이타 메모리(130)에서 기계 정보로서 감지된 Fpi-h 상호 관계(Fpi-a,h)를 기억하기 위해 단계(S5-9)로 진행한다. 단계(S5-9)는 제어기 (90)의 RAM과 같은 적합한 메모리에서 단계(S5-3)에서 감지된 Fpi-Pmai 상호 관계를 기억하기 위해 단계(S5-10)로 진행한다. 기억된 Fpi-Pmai 상호 관계는 실제 가압 작동 동안에 발생된 유압(Pmai)에 의거하여 성형력(Ff) 또는 가압력(Fp)을 감시하기 위해 사용된다.

제24도는 Fpi-Pmai 상호 관계의 일 예를 도시한 도면이다. 발생된 유압(Pmai)이 가압력 값(Fpi)에 비례하여 변화하는 범위가 유압(Pm)의 초기값에 따라 변화하기 때문에, Fpi-Pmai 상호 관계는 유압(Pm)이 실제 가압 사이클 전에 조정되는 특정 초기값을 얻는다.

제22도의 진단 루틴은 본 발명의 진단 방법의 다른 실시예이며, 단계(S5-1 내지 S5-4)는 프레스이 작동 동안에 프레스의 선택부에서 발생한 하중의 선택된 특성을 감지하는 단계의 다른 형태를 구성한다. 상세하게 설명하면, 하중의 선택된 특성은 하중(Fpi)에 따라 변화하는 물리적 값으로서 하중(Fpi)과 상대 거리(h) 사이의 상호 관계이다. 더욱이 단계(S5-5)는 감지된 하중에 의거하여 이상 상태의 존재 여부를 결정하는 단계의 또 다른 형태이다.

Fip-h 상호 관계 및 Fpi-Pmai 상호 관계는 하중 측정 장치(100)의 출력 보다는 스트레인 게이지(61)의 출력을 사용하여 감지할 수 있다. 이 경우에, Fpi-h 상호 관계 진단은 프레스(10)상에 설치된 다이 세트(12, 18, 30)로 달성할 수 있다. 이 진단은 전체 유지력(Fs)과 거리(h)사이의 상호 관계에 의거하여 실행가능하다.

Fpi-Pmai 상호 관계는 Fp-h 상호 관계 진단, 즉 제25도와 다른 루틴에서 독립적으로 얻을 수 있다. Fpi-h 상호 관계 진단은 기준 상호 관계의 것과 비교할 때 감지된 상호 관계의 선택된 Fpi 값 또는 감지된 Fpi-h 상호 관계의 선택부 구배의 예정된 허용 오차 범위에 따라 실행된다.

(4)하중 변형 진단

이러한 하중 변형 분석은 비교적 큰 로트(lot) 사이즈에서 연속 제조 공정중에 안정하게 작동하도록 프레스(10)를 체크하여 처리하며, 조작자 제어 패널(92) 상에서 적당한 스위치를 작동시키므로서 개시되는 제25도의 플로우챠트에 도시된 루틴에 따라 프레스(10)상에 설치된 하중 측정 장치(100)로 실행된다. 이 루틴은 공기압 및 유압(Pa, Ps)과 다른 변수가 예정된 초기값으로 조정된 후에 테스트 가압 사이클을 개시 하도록 단계(S6-1)에서 개시된다. 다음에, 단계(S6-2)는 슬라이드 플레이트(20)가 하부 행정 말단에 있을 때 프레스(10)상의 하중 값을 검출하지 위해 수행된다. 이러한 단계에서 검출되는 하중 값은 스트레인 게이지(116)의 출력에 따라 얻어지는 국부적 가압력 값(Fpi), 전체 가압력(Fp), 국부적 유지력 값(Fsi), 또는 전체 유지력(Fs)일 수 있다. 선택적으로, 하중 값은 각 큐션 핀(24)상에서 작동하고 스트레인 게이지(118)의 출력에 따라 얻을 수 있는 국부적 하중 값일 수 있다. 다음에, 단계(S6-3)는 카운터(C; 영으로 초기 설정함)를 증가시키도록 실행된다. 단계(S6-3)는 카운터(C)의 현재 함량이 소정의 값(Cm)에 도달했는지를 결정하도록 단계(S6-4)로 진행한다. 이 수치(Cm)는 비교적 큰 하중 치수에서 연속 제조 공정중에 항상 수행되는 가압 사이클의 숫자를 나타낸다. 예컨대, 값(Cm)은 500 정도이다. 단계(S6-1 내지 S6-4)는 카운터(C)가 값(Cm; 예컨대 500)을 나타낼 때까지 반복 실행된다. 긍정적인 판단(예)이 단계(S6-4)에서 얻어지면, 제어 흐름은 제품의 소정 품질을 보장하기 위해 결정된 기준 패턴과 검출된 하중 변형 패턴을 비교함으로써 프레스(10)상의 어떠한 이상 상태의 존재 여부를 결정하도록 단계(S6-5)로 진행된다. 상기 단계(S6-5)에서, 검출된 이상 상태의 정도는 또한 평가된다. 상기 단계(S6-5)는 조작자 제어 패널(92)상에서 검출된 이상 상태의 정도와 함께 이상 상태의 존재 여부를 나타내도록 실행된다. 제26도에서 실선은 기준 하중 변형 패턴 즉, 프레스(10)의 연속 작동 동안에 상수로 남아있는 검출된 하중의 일 예를 도시한 것이다. 단계(S6-5)에서 결정은 기준 패턴의 값에 대해 검출된 하중 값의 차이가 예정된 허용 오차 범위내로 유지되는지를 체크하고, 검출된 하중 값(즉, 검출된 하중 값 변화율)의 변화 정도가 기준 패턴과 유사한지를 체크함으로써 예정된 규칙이나 기준에 따라 이뤄진다. 이상 상태의 정도는 이상 상태가 프레스(10)의 즉각적인 수리 또는 조정을 요구하거나 또는 프레스 작동을 신중하게 하도록 이뤄질 수 있다. 이상 상태 존재의 결정은 검출된 하중이 제26도의 일점 쇄선으로 도시한 바와 같이 증가하거나 기준 패턴과 비교하여 감소하는 경향이 있다면 단계(S6-5)에서 이뤄진다. 기준 패턴은 이론적으로 결정한 것일 수 있으며, 하중 값은 제26도의 예에서와 같이 상수이거나 또는 연속 프레스 작동의 실행 시에 측정된 초기 하중 값에 따라 결정될 수 있다.

제25도의 진단 루틴은 본 발명의 진단 방법의 다른 실시예이며 단계(S6-1 내지 S6-4)는 프레스의 작동 동안에 프레스의 선택부에서 발생한 하중의 선택된 특성을 검출하는 단계의 다른 형태를 구성한다. 즉, 하중의 선택된 특성은 하중(Fpi, Fp, Fsi, Fp)이 프레스상에서 반복되는 가압 사이클의 숫자의 기능으로서 변화하는 패턴이다. 또한, 단계(S6-4)는 검출된 하중에 따라 이상 상태의 존재 여부를 판단하는 단계의 다른 형태이다.

전체 가압력(Fp)의 다양한 패턴과 같은 하중 변형 패턴은 하중 측정 장치(100)의 출력대신에 스트레인 게이지(61)의 출력을 따라 얻을 수 있다. 이 경우에, 진단은 프레스(10)상에 설치된 다이세트(12, 18, 30)로 성취될 수 있다. 상기 실시예가 기준 패턴과 검출된 하중 변형 패턴을 비교하도록 적용되는 동안에, 검출된 하중 값의 변화율 또는 변화량이 예정된 허용 오차 범위내에 유지되는지를 체크하므로써 이상 상태의 존재 여부를 결정할 수 있다.

(5) 온라인 진단

온라인 진단은 프레스의 다양한 제품에서 최적 하중 값을 위해 그리고 프레스(10)상에서 실제 가압 작동 동안에 큐션 장치(51)에 의해 블랭크 유지력(Fs)의 균일한 분포를 위해 프레스(10)를 감시하기 위한 것이다. 이런 목적을 위해 조정 루틴의 예는 예정된 간격(가압 사이클의 소정수 이후에)에 각 가압 사이클을 실행하는 제27도 내지 제30도의 플로우챠트에 도시되어 있다. 제 27도의 루틴은 국부적 가압력(Fpi-Pmai)을 감시하기 위해 구성되고 유압(Pm)의 구체적으로 조정된 초기값에 대응하는 Fpi-Pmai 상호 관계(제24도에 도시함)를 판독하기 위해 단계(S7-1)에서 개시된다. 단계(S7-1)는 유압 센서(69)의 출력에 의거하여 가압 작동동안에 국부적 유압(Pmai)을 감지하기 위해 단계(S7-2)로 진행한다. 다음에, 단계(S7-3)는 단계(S7-1)에서 판독한 Fpi-Pmai 상호 관계에 따라 검출된 발생 국부적 유압(Pmai)에 대응하는 국부적 가압력 값(Fpi)을 계산하기 위해 실행된다. 다음에, 제어 흐름은 값(Fpi)과 값(Fpoi) 사이의 차이가 예정된 허용 오차 범위내에 있는지에 따라 최적 국부적 가압력 값(Fpoi)과 계산한 국부적 가압 하중 값(Fpi)을 비교하여 다이 데이터 메모리(132)로부터 최적 국부적 가압력 값(Fpoi)에서 판독하고, 프레스(10)상의 어떤 이상 상태의 존재 여부를 결정하기 위해 단계(S7-4)로 진행한다. 검출된 이상 상태의 정도는 단계(S7-4)에서 평가된다. 그런 후에, 단계(S7-5)는 단계(S7-4)에 검출된 이상 상태의 정도와 함께 단계(S7-4)에서 결정의 결과를 나타내도록 조작자 제어 패널(92)을 작동하도록 실행한다. 단계(S7-4)는 이상 상태가 판단된다면 이상 상태의 원인을 판단하도록 처리된다. 제27도의 감시루틴은 거리 (h; 4개의 플런저(22)에 대응하는 국부적 거리(h)]과, 필요하다면, 유압(Pm) 등을 자동적으로 조정하도록 변형 될 수 있으며, 실제의 국부적 가압력 값(Fpi)은 최적값(Fpoi)에 근접하거나 일치하게 된다.

제27도의 조정 루틴은 본 발명의 진단 방법의 다른 실시예이며, 단계(S7-2)는 프레스의 선택부에서 발생된 하중의 전달 통로에 분포된 실린더내의 작동 유체의 압력을 검출하는 단계의 한 형태이다. 더욱이, 제어기(90)의 RAM에서 Fpi-Pmai 상호 관계를 기억하도록 제22도의 단계(S5-10)는 작동 유체의 압력과 하중간의 상호 관계를 기억하는 단계의 한 형태이다. 단계(S7-4)는 검출된 압력과 상호 관계에 의거하여 이상 상태의 존재 여부를 결정하는 단계의 한 형태이다. 최적 국부적 가압력 값(Fpoi)은 결정 단계에서 사용된 소정 기준에 대응한다.

상기 실시예는 국부적 가압력 값(Fpi)을 조정하도록 적용되며, 4개의 국부적 가압력 값(Fpi)의 합계인 전체 가압력(Fp)을 조정할 수 있다.

유지력(Fs)을 감시하기 위해 형성된 제28도의 조정 루틴은 유압(Ps)의 조정된 초기값에 대응하는 특히 조건 설정부(124)의 Po, P1 계산 블록(138)에 의해 계산된 최적 초기 유압(Po)에 대응하는 Fs-Psa 상호 관계(제18도에 도시된 바와 같이)를 판독하도록 단계(S8-1)에서 개시된다. 단계(S8-1)는 유압 센서(38)의 출력에 의거하여 가압 작동 동안에 발생한 유압(Psa)을 검출하도록 단계(S8-2)로 진행한다. 다음에, 단계(S8-3)는 단계는 단계(S8-1)에서 판독한 Fs-Psa 상호 관계에 따라 검출된 발생 유압(Psa)에 대응하는 유지력(Fs)을 계산하기 위해 실행된다. 다음에, 제어 흐름은 값(Fs)과 값(Fso) 사이의 차이가 예정된 허용 오차 범위내에 있는지에 따라 다이 데이터 메모리(132)로부터 최적 유지력(Fso)에서 판독하고, 최적값(Fso)과 계산한 유지력(Fs)을 비교하여, 프레스(10)상의 이상 상태의 존재 여부를 판단하도록 단계(S8-4)로 진행한다. 검출된 이상 상태의정도는 단계(S8-4)에서 판단된다. 다음에, 단계(S8-5)는 단계(S8-4)에서 검출된 이상 상태의 정도와 함께 단계(S8-4)에서 결정의 결과를 나타내도록 조작자 제어 패널(92)을 작동시키기 위해 실행된다. 단계(S8-4)는 이상 상태가 결정된다면 이상 상태의 원인을 판단하기 위해 형성될 수 있다. 제28도의 감시 루틴은 공기압(Pa) 등을 자동적으로 조정하도록 변형되어, 실제 유지력(Fs)이 최적값(Fso)에 근접하거나 일치하게 된다.

제28도의 조정 루틴은 본 발명의 진단 방법의 다른 실시예이며, 단계(S8-2)는 프레스의 선택부에서 발생된 하중의 전달 통로에 분포된 실린더내의 작동 유체의 압력을 검출하는 단계의 한 형태이다. 더욱이, 제어기(90)의 RAM에서 Fs-Psa 상호 관계를 기억하기 위한 제16도의 단계(S3-10)는 작동 유체의 압력과 하중 사이의 상호 관계를 기억하는 단계의 한 형태이다. 단계(S8-4)는 검출된 압력과 상호 관계에 의거하여 이상 상태의 존재 여부를 결정하는 단계의 한 형태이다. 최적 전체 유지력(Fso)은 결정 단계에서 사용된 예정된 기준에 대응한다.

유지력(Fs)을 감시하기 위해 형성된 제29도의 감시 루틴은 공기압(Pa)의 조정된 초기값에 대응하는 특히 조건 설정부(124)의 Pax 계산 블록(134)에 의해 계산된 최적 공기압(Pax)에 대응하는 Fs-Paa 상호 관계(제21도에 도시한 바와 같이)를 판독하기위해 단계(S9-1)에서 개시된다. 단계(S9-1)는 공기압 센서(50)의 출력에 따라 프레스 작동 동안에 발생된 유압(Paa)을 검출하도록 단계(S9-2)로 진행한다. 다음에, 단계(S9-3)는 단계(S9-1)에서 판독한 Fs-Paa 상호 관계에 따라 검출된 발생 공기압(Paa)과 일치하는 유지력(Fs)을 계산하도록 실행된다. 제어 흐름은 다이 데이터 메모리(132)로 부터 최적 유지력(Fso)에서 판독하고, 최적값(Fso)과 계산된 유지력(Fs)을 비교하여, 프레스(10)상의 이상 상태의 존재 여부를 결정하도록 단계(S9-4)로 진행한다. 다음에, 단계(S9-5)는 조작자 제어 패널(92)을 작동하고 단계(S8-4)에서의 결정 결과를 나타내도록 실행된다.

제29도의 조정 루틴은 본 발명의 진단 방법의 다른 실시예이며, 단계(S9-2)는 프레스 선택부에서 발생한 하중의 전달 통로에 분포된 실린더에서 작동 유체의 압력을 검출하는 단계의 한 형태이다. 또한, 제어기(90)의 RAM 에서 Fs-Paa 상호 관계를 기억하기 위한 제19도의 단계(S4-9)는 하중과 작동 유체의 압력 사이의 상호관계를 기억하는 단계의 한 형태이다. 단계(S9-4)는 감지된 압력과 상호관계에 따라 이상 상태의 존재 여부를 결정하는 단계의 한 형태이다.

제30도의 조정 루틴은 압력 링(30)상의 유지력(Fs)의 균일한 분포를 위한 큐션 장치(91)를 감시하기 위해 형성된다. 루틴은 기계 데이터 메모리(130)로부터 조건 설정부의 Po, P1 계산 블록(138)에 의해 계산한 최적 초기 및 목표 유압(Po, P1)을 판독하도록 단계(S10-1)에서 개시된다. 단계(S10-1)는 유압 센서(38)의 출력에 따라 프레스 작동 동안에 발생된 유압(Psa)과 프레스 작동전의 유압(Ps)을 검출하기 위해 단계(S10-2)로 진행한다. 단계(S10-3)는 검출 값과 최적 목표값 사이의 차가 예정된 허용 오차 범위내에 있는지의 여부에 따라, 검출된 압력값(Ps, Psa)을 최적 목표값(Po, P1)과 비교하여 프레스(10)상의 어떤 이상 상태의 존재 여부를 결정한다. 단계(S10-3)에서, (검출된 경우)상술된 바와 같은 이상 상태가 평가되고, 이 평가된 이상 상태는 이상 상태의 존재와 함께 패널(92)상에 나타난다.

단계(S10-3)는 그 존재가 결정될 경우 이상 원인을 평가하도록 형성된다. 제30도의 감시 루틴은 유압(Ps) 등을 자동 조정하도록 변경되므로써, 유지력(Fs)은 압력 링(30)에 균등히 분포된다.

또한, 제30도의 감시 루틴은 본 발명의 진단 방법의 다른 실시예이며, 단계(S10-2)는 진단 정보 특히, 균형 유압 실린더(32)의 압력값(Ps, Psa)을 얻는 단계의 일 형태이다.부가로, 단계(S10-3)는 이상 상태의 존재 여부를 결정하는 단계의 일 형태이다.

제30도의 실시예가 가압 사이클 동안 발생되는 유압(Psa)과 가압 사이클 전의 유압(Ps)을 감시하기 적합하고, 제30도의 루틴은 2개의 파라메터(Ps, Psa) 중 하나만을 감시하도록 변경된다. 큐션 장치(51)가 발생된 공기압(Paa)을 감시하므로써 진단될 수 있으므로, 유지력(Fs)의 균등한 분포를 보장하는 발생된 공기압(Paa)은 가압 사이클 전의 초기 유압(Ps)이 일정한 경우 일정한 범위내로 유지된다.

다양한 온라인 진단 루틴이 특정 파라메터에 대해서 상술되었지만, 예를 들어 본 발명에 따른 온라인 진단은 프레스(10)의 관련부를 진단하기 위해 가압 사이클 동안이나 이전에 공기압 값(Pb, Pc) 및 유압(Pm)과 같은 다른 파라메터의 감시에 적용될 수 있다. 부가로, 온라인 진단은 스트레인 게이지(61)의 출력에 의거하여 가압력(Fp)의 감시에 동일하게 적용될 수 있다.

상술된 바와 같이, 프레스(10)는 제품의 소정 품질을 보장하는 다양한 작동파라메터 또는 조건에 적합한 프레스를 진단하므로서 프레스(10)상의 결함이나 이상 상태를 찾도록 하중 측정 장치(100)를 사용하여 실행되는 하중 파형 진단, 하중 분포 진단, 상호 관계 진단 및 하중 변환 진단 등과 같은 다양한 진단 기능을 갖는다. 이러한 진단 기능은 프레스의 분해없이 이상 상태에 대한 프레스(10)의 검사를 손쉽게 하며, 프레스(10)와 관련된 이상 상태의 존재시 통상 요구되는 다이 세트의 불필요한 조정이나 수리를 해소한다. 더욱이, 프레스(10)는 검출된 이상 상태의 원인을 평가하기 적합하고, 조작자의 제어 패널(92)상의 이상 상태의 존재와 함께 평가된 원인을 나타냄으로써 검출된 이상 상태를 해소하기 위한 프레스(10)의 수리 또는 조정이 촉진된다.

더욱이, 진단 루틴은 기억된 상호 관계에 따라서 검출된 유압(Psa, Pmai)과 공기압(Paa)에 의거하여 불랭크 유지력(Fs)과 국부적 가압력(Fpi)을 감시하기 위하여 실제 가압 작동중에 발생된 온라인 진단시 사용되는 Fpi-Pmal 상호 관계, Fs-Psa 상호 관계 및 Fs-Paa 상호 관계를 적절한 메모리에서 기억하도록 실행된다.

따라서, 관련된 하중 값의 불필요한 변화르 초래하는 프레스(10)의 여러 부분의 악화 또는 연대 변화는 프레스에 의해 제조된 제품의 생산 초기 단계에서 검출될 수 있다. 다시 말해서, 제품의 품질을 저하시키는 프레스의 이러한 악화 또는 연대변화로 인한 이상 상태는 다량의 수용 불가 제품에 상관없이 찾아볼 수 있다.

도시된 온라인 진단에 따르면, 가압 사이클 이전의 유압(Pa)과 가압 사이클 중에 발생된 유압(Psa)은 압력 링(30)상의 블랭크 유지력(Fs)의 균등한 분포를 위한 큐션 장치(51)를 감시하기 위해 계산된 최적 초기값과 목표 유압값(Po, P1)을 비교하여 검출한다. 이러한 온라인 진단 기능은 큐션 장치(51)의 악화나 연대 변화를 초래하고 제품의 품질을 저하시키는 블랭크 유지력(Fs)의 비균등 분포와 같은 이상 상태를 초기에 찾을 수 있게 한다.

다음, 제31도를 참조하면, 본 발명에 적용될 수 있는 이중 작용 프레스(150)의 예가 도시되어 있다. 상기 프레스(150)는 최종 제품으로서 자동차의 외부패널을 제조하기 위해 블랭크상에서 드로잉 가공을 수행하게 구성된다. 프레스(150)는 하부 다이(152)가 고정된 볼스터(154)와, 이에 고정된 블랭크 홀더 플레이트(158)를 통해 압력 링(156)을 지지하는 외부 슬라이드(160)와, 펀치(162)의 형태로 상부 다이에 고정된 내부 슬라이드(164)를 가진다. 외부 슬라이드(160)와 내부 슬라이드(164)는 각각 4개의 외부 플런저(166)와 4개의 내부 플런저(168)에 의해 수직 방향으로 왕복 운동한다. 제32도에 도시된 바와 같이, 하부 다이(152)는 블랭크(171)가 펀치(162)와 하부 다이(152)에 의해 당겨지는 동안 이들 사이에서 블랭크의 외면부를 파지하도록 압력 링(156)과 협동하는 압력부(170)를 포함한다.

하부 다이(152), 압력 링(156) 및 펀치(162)는 프레스(150)상에 제거 가능하게 장치된 다이 세트를 구성하고 있다. 외부 및 내부 플런저(166, 168)는 구동 모터, 기어, 크랭크샤프트, 조인트 핀 등을 포함하는 슬라이드 구동 수단(109)에 의해 수직 방향으로 왕복 운동한다.

제32도에 도시된 바와 같이, 4개의 외부 플런저(166) 각각은 단동식 프레스(10)에 대해 상술한 기구(52)와 유사한 다이 높이조정 기구(172)를 경유해 외부 슬라이드(160)에 연결되어 있다. 기구(172)는 각 외부 플런저(166)에 대응하는 국부적 상대 거리를 조정하도록 서보모터(174)에 의해 작동된다. 조정된 거리(ha)는 서보모터(174)상에 설치된 회전 엔코더(176 : 제34도 참조)에 의해 검출된다. 외부 슬라이드(166)는 거리(ha)가 증가할 때 외부 플런저(166)에 대해 하강한다.

따라서, 외부 플런저(166)가 그 하부 행정 말단에 있을 때 압력 링(156)에 적용된 유지력(Fs)은 거리(ha)로 변경된다. 다이 높이조정 기구(172는 모든 플런저(166)와 연합된 국부적 거리(ha)가 조정될 수 있도록 4개의 외부 플런저(166) 각각을 위해 제공된다. 외부 플런저(166)에는 이것상에서 작동하는 국부적 하중 값(Fai; I=1, 2 3, 4)을 검출하기 위해 각 세트의 스트레인 게이지(178)가 설치되어 있다. 하중 값(Fai)은 상술된 하중 측정 장치(100)에 의해 측정된 값(Fai)과 스트레인 게이지(178)의 출력 레벨을 나타내는 기억된 데이터 맵에 따라 얻어진다.

각 다이 높이조정 기구(172)는 유지력을 조정하기 위해 제공된 유압 실린더(180)의 피스톤(182)에 일체식으로 연결된다. 유압 실린더(180)의 하우징은 외부 슬라이드(160)에 위치된다. 유압 실린더(180)의 압력 챔버은 유공압 실린더(184)의 오일 챔버(186)와 연통하고 작동 유체나 오일로 충전된다. 유압 실린더(180)내의 유압 (Py)은 최적 레벨로 수동 조정되고 유압 센서(192)에 의해 검출된다. 실린더(184)는 솔레노이드-작동 압력 제어 밸브(200)를 통해 공기원(262)에 연결된 공기 탱크(190)와 연통하는 공기실(188)을 갖는다. 압력 제어 밸브(200)를 조정함으로써, 공기실(188)내의 공기압(Pe)은 소정 블랭크 유지력(Fs)에 따라 조정된다.

공기압(Pe)은 공기압 센서(202)에 의해 검출된다. 실린더(180), 실린더(184) 및 공기 탱크(190)는 4개의 외부 플런저(166) 각각을 위해 제공된다 [4개의 다이 높이조정 기구(172)가 외부 슬라이드(160)에 제공됨]. 공기압(pE)은 4개의 공기 탱크(190) 각각을 위해 조정된다.

외부 슬라이드(160)는 프레스(150)의 기계 프레임(196; 제31도 참조)에 부착된 4개의 균형 유지 공압 실린더(216)에 연결된다. 각 공압 실린더(216)의 압력 챔버는 공기 탱크(218)와 연통하여 솔레노이드 작동 압력 제어 밸브(204)를 통해서 공기원(216)에 연결된다. 공기탱크(218)내의 공기압(Pd)은 압력 제어 밸브(204)를 제어함으로써 제어된다. 이 공기압(Pd)은 공기압 센서(206)에 의해 검출되고, 유지력(Fs)이 압력 링(156)과 외부 슬라이드(160)의 중량에의해 영향을 받지 않도록 조정된다. 4개의 공기 실린더(216)는 공통 공기탱크(218)에 연결된다.

제33도에 도시된 바와 같이, 4개의 내부 플런저(168) 각각은 제33도에 도시된 상대 거리(hb)가 서보모터(242)에 의해 조정될 수 있도록 기구(172)와 유사한 다이 높이조정 기구(240)를 통해 내부 슬라이드(164)에 연결된다. 거리(hb)는 서보모터(242)상에 설치된 회전 엔코더(244:제34도 참조)에 의해 검출된다. 내부 슬라이드(164)는 거리(hb)가 증가될 때 내부 플런저(168)에 대해 하강된다. 따라서, 내부 플런저(168)가 그 하부 행정 말단에 있을 때 블랭크(171)에 적용된 가압력(Fs)은 거리(hb)로 변경된다. 다이 높이조정 기구(240)는 4개의 플런저(168) 모두와 합체된 거리(hb)가 조정될 수 있도록 4개의 내부 플런저(168) 각각을 위해 제공된다. 내부 플런저(168)에는 이것강에서 작동하는 국부적 하중 값(Fbi ; I=1, 2, 3, 4)을 검출하도록 각 세트의 스트레인 게이지(246)가 설치된다. 하중 값(Fbi)은 하중 측정 장치에 의해 측정된 하중 값(Fbi)과 스트레인 게이지(246)의 출력 레벨 사이의 관계를 나타내는 기억 데이터 맵으로부터 얻어진다.

각 다이 높이 조정 기구(240)는 과하중-보호 유압 실린더(248)의 피스톤(250)에 일체식으로 연결된다. 유압 실린더(248)의 하우징은 내부 슬라이드(164)에 위치된다. 유압 실린더의 압력 챔버는 작동 유체로 채워지고 유압 실린더의 오일 챔버(254)와 연통된다. 유압 실린더(248)내의 유압(Pz)은 최적의 레벨로 수동으로 조정되고 유압 센서(249)에 의해 검출된다. 또한, 이 실린더(252)는 공기 탱크(258)와 연통되어 솔레노이드-작동 압력 제어 밸브(250)를 통해 공기원(252)에 연결된 공기실(256)을 갖는다. 공기실(256)과 공기 탱크(258)내의 공기압(Pg)은 유압 제어 밸브(250)를 제어함으로써 필요한 만큼 조정된다. 공기압(Pg)은 공기압 센서(264)에 의해 검출된다. 공기압(Pg)이 프레스(150)의 가압 용량에 따라 조정되므로, 과하중이 유압 시린더(248)상에서 작용할 때 실린더(252)의 피스톤은 프레스(150)와 다이 세트(152, 156, 162)를 손상으로 부터 보호하기 위해 다이 높이조정 기구(240)와 내부 슬라이드(164)를 서로를 향해 이동시키도록 공기실(250)쪽으로 이동된다. 유압 살린더(248), 유공압 실린더(252) 및 공기 탱크(258)는 4개의 내부 플런저(168) 각각을 위해[내부 슬라이드(164)의 4개의 다이 높이조정 기구(240) 각각을 위해] 제공되고, 4개의 실린더(252) 각각의 공기압(Pg)은 상술한 바와 같이 조정된다.

내부 슬라이드(164)는 프레스(150)의 기계 프레임(196)에 부착된 4개의 균형 유지 공기 실린더(266)에 연결된다. 각 공기 실린더의 압력 챔버는 공기 탱크(268)와 연통하고 솔레노이드 작동 압력 제어 밸브(270)를 통해 공기원(262)에 연결된다. 공기 탱크(268)와 살린더 (266)의 압력 챔버내의 공기압(Pf)은 압력 제어밸브(270)에 의해 조정되고 공압 센서(272)에 의해 검출된다. 공기압(Pf)은 펀치(162)와 내부 슬라이드(164)의 중량에 의해 영향을 받지 않는다. 4개의 공기 실린더(266)의 압력 챔버는 공통 공기 탱크(268)에 연결된다.

프레스(150)는 제34도에 됫된 제어기(280)의 제어하에서 작동된다. 제어기(280)는 공기압(Pe, Pd, Pg, Pf)을 각각 나타내는 공기압 센서(202, 206, 264, 272)의 출력 신호와, 상대 거리(ha, hb)를 각각 나타내는 회전 엔코더(176, 244)의 출력신호, 및, 하중 값(Fai, Fbi)을 각각 나타내는 스트레인 게이지(178, 246)의 출력 신호를 수용하기에 적합하다. 제어기(280)는 제어 신호를 서보모터(174, 242)와 압력 제어 밸브(200, 204, 260, 270)에 적용한다. 제어기(280)는 공지된 바같이 중앙 처리 장치(CPU), 램덤 억세스 메모리(RAM), 리드 온리 메모리(ROM), 입출력 인터페이스 회로 및 A/D 변환기를 포함하는 마이크로컴퓨터이다. CPU는 RAM의 일시 데이터 기억 기능을 이용하면서 ROM에 기억된 프로그램의 제어에 따라 필요한 신호 처리 작동을 수행한다. 제34도가 서보모터(174, 242), 스트레인 게이지(178, 246), 유압 센서(192, 249), 압력 제어 밸브(200, 260) 및 공압 센서(202, 264)를 위해 일부분 또는 유닛만을 도시했을지라도, 4개의 부분은 상술된 바와 같이 이들 소자 각각에 제공되며, 제어기(280)는 4개 부분 모두를 제어한다.

제어기(280)를 위해, 프레스(150)를 제어하는 제어 코맨드와 각종 설정을 위한 필요한 데이터를 조작자가 입력할 수 있게 하는 키이 및 스위치와, 공압 및 유압(Pd, Pe, pf, Pg, Py, PI), alc 프레스(150)의 다른 파라메터를 나타내는 지시기를 가진 조작자의 제어 패널(282)에 연결된다. 하부 다이(152)에는 다이 세트(152, 156, 162)의 명세서를 나타내는 다이 세트 정보를 기억하는 제31도에 도시된 바와 같은 ID 카드(306)가 설치되어 있다. 한편, 송수신기(304)가 설치되어 있다. 한편, 송수신기(304)는 기계 프레임(194)에 설치된다. 송수신기(304)는 ID 카드(306)로부터 다이 세트 정보를 수용하도록 위치된다. 내외부 슬라이드(160), 164)의 수직 위치를 검출하기 위한 송수신기(304)와 위치 센서(284; 제31도에 도시 않음)는 제34도에 지시된 바와 같이 제어기(280)에 연결된다. 하중 측정 장치(100)는 이 장치(100)가 사용될 때 제어기(280)에 연결된다. 제35도에 도시한 바와 같이 장치(100)는 다이 세트(152, 156, 162) 대신에 프레스(150)상에 설치된다. 스페이서 블록(128)은 제35도에 도시된 바와 같이 위치 결정 부재(102)에 설치된 각 포스트(110)의 상부 단부면에 고정되거나 볼트로 체결된다. 포스트(110)의 측면에 설치된 스트레인 게이지(114)는 외부 슬라이드(160)상에서 작용하는 하중, 즉 블랭크 유지력(Fs)을 검출하기 위해 채택되는 반면에, 감지 소자(112)상에 설치된 스트레인 게이지(116)는 내부 슬라이드(164)상에서 작용하는 하중 즉, 성형력(Ff)을 검출하기 위해 책택된다.

상기 ROM에 기억된 제어 프로그램에 따른 다양한 제어 기능을 수행하는 제어기(280)는 제36도에 도시한 바와 같이 조건 설정부(290)와 진단부(292)의 두 기능 부분을 가진다. 조건 설정부(290)는 제37도에 지시한 바와 같은 다양한 기능 블록을 가진다. 조건 설정부(290)는 기계 데이터 메모리(310)와 다이 데이터 메모리(312)를 포함한다. 기계 데이터 메모리(310)는 조작자의 제어패널(282)을 통하여 입력된 기계 정보를 포함한 데이터를 기억하는 반면에, 다이 데이터 메모리(312)는 다이 세트(152, 156, 162)가 프레스(150)상에 설치될 때 ID 카드(306)로부터 판독되어 송수신기(304)에 전달되는 다이 세트 정보를 기억한다. 예를 들면, 기계 정보와 다이 세트 정보는 최적의 조건하에서 드로잉 가공을 허용하는 공기압 값(Pd, Pe, Pf)과 상대거리 (ha, hb)를 결정하는데 필요한 하기 정보를 포함한다.

[기계 정보]

. 실린더(184) 피스톤의 이동 거리(Y)

. 유압 실린더(180)의 압력 수용 면전(Ax)

. 실린더(184) 오일 챔버(186)의 압력 수용 면적(Ay)

. 실린더(184) 공기 챔버(188)의 압력 수용 면적 (Az)

. 공기 탱크(190)의 용적(Ve)

. 외부 슬라이드(160)와 블랭크 홀더 플레이트(158)의 총중량(Wos)

. 내부 슬라이드(164)의 중량(Wis)

. 4개의 공압 실린더(216)의 총 압력 수용 면적(Ad)

. 4개의 공압 실린더(266)의 총 압력 수용 면적(Af)

. ha-Fsi 가특성 관계(Fsi=C ha+d)

. hb-Ffi 가특성 관계(Ffi=e hb)

[다이 세트 정보]

. 압력 링(156)의 중량(Wr)

. 펀지(162)의 중량(Wg)

. 최적 국부적 유지력(Fsoi)

. 최적 국부적 성형력(Ffoi)

또한, 다이 세트 정보는 프레스(150)에 의해 제조된 부품을 사용하기 위한 차량의 모델, 다이 세트가 사용되는 프레스(150)의 형태, 제품이 블랭크(171)로부터 제조되는 공정에 따르지 않고 사용되는 특정 다이 세트(152, 156, 162)의 지시 데이터를 포함한다.

이동 거리(Y), 압력 수용 면적(Ax, Ay, Az) 및 용적(Ve)은 외부 슬라이드(160)에 접속된 4개의 외부 플런저(166) 각각에 의해 얻어진다. 상기 이동거리(Y)는 그 하부 행정 말단으로부터 공기 챔버(188)를 향한 유공압 실린더(184) 피스톤의 이동 거리이다. 이동 거리(Y)는 적합한 유지력을 공기압(Pe)에 기초한 압력링(156)에 적용하기위하여 실험에 의해서 결정된다. 압력 수용 면적(Ax, Ay, Az)은 실린더(180, 184)의 작동 특성에 따라 결정되고 슬라이딩 저항과 오일 누설의 영향을 미치는 유효 면적이다. 용적(Ve)은 유공압 실린더(184)의 공기 챔버(188)의 용적을 포함하고, 실린더 피스톤의 이동 거리에 관련된 압력(Pe) 변화에 의거하여 얻을 수 있다.

외부 슬라이드(160)와 블랭크 홀더 플레이트(158)의 총중량(Wos)은 실제 총중량에서 외부 슬라이드(160)의 슬라이딩 저항을 뺀 것이다. 프레스(10)의 슬라이드 플레이트(20)의 중량(Ws)처럼, 이 중량값(Wos)은 Fa-Pd 관계로부터 얻을 수 있으며, 실린더(216)내에서 공기압이 변화하는 동안 외부 슬라이드(160)의 하부에서 측정한 총하중(Fa)으로부터 얻어진다. 총하중(Fa)은 스트레인 게이트(178)에 의해 검출된 4개의 하중 값(Fai)의 총합이다. 유사하게, 내부 슬라이드(164)의 중량(Wis)은 Fb-Pf 관계로부터 얻을 수 있다. 4개의 공압 실린더(216)의 총압력 수용면적(Ad)은 각 실린더(216)의 공기 누설의 영향을 나타낸 것이다. Fa-Pd 관계를 나타낸 직선 기울기는 총압력 수용 면적(Ad)에 대응한다. 4개의 공압 실린더(266)의 총 압력 수용 면적(Af)은 각 실린더(266)의 공기 누설의 영향을 나타낸 것이다. Fa-Pf 관계를 나타낸 직선 기울기는 총압력 수용 면적(Af)에 대응한다.

임시 ha-Fsi 관계(i=1, 2, 3, 4)는 외부 플런저(166)가 하부 행정 말단에 도달할 때 거리(ha)와 유지력(Fsi) 사이의 관계(Fsi=c·ha+d)를 나타내는 것이다. 이 관계는 거리(ha)의 차이값으로 스트레인 게이지(114)에 의해 검출된 하중 값(Fsi)으로부터 얻어진다[플러저(166)가 그 하부 행정 말단에 있을 때], 얻어진 임시 ha-Fsi 관계는 프레스(150)의 강성을 반영한 것이다. 임시 ha-Fsi 관계의 측정은 실린더(216)에 의해 산출된 상승력이 외부 슬라이드(160)와 블랭크 유지판(158)의 충중량을 상쇄시킨 되도록 공압 실린더(216)의 공기압(Pd)이 조정된 후에 실행된다. 하중 값(Fsi)은 공기압(Pe)에 따라 변화하므로 Ha-Fsi 관계는 제38도의 그래프에 지시한 바와 같이 공기압(Pe)에 관련해서 조정한다. ha-Fsi 관계를 얻기 위해서, 하중 값(Fsi)이 0 일 때 거리(ha)의 최대값(ha0)은 기준값으로써 사용된다. 임시 ha-Fsi 관계는 4개의 외부 플런저(166) 각각에 의해 얻어지며, 즉 스트레인 게이지(114)가 설치된 4개의 포스트(110) 각각에 의해 얻어진다. 총 유지력(Fs)은 각 플러저의 하중 값(Fsi)의 총합이다. 장치(100)의 4개의 포스트(110)는 각가의 외부 플런저(166)에 정렬되어 있다. 임시 ha-Fsi 관계는 외부 플런저(166)상에 설치된 스트레인 게이트(178)의 출력에의거하여 얻을 수 있다.

임시 hb-Ffi 관계(i= 1, 2, 3, 4)는 내부 플런저(168)가 그 하부 행정 말단에 있을 때 거리(hb)와 성형력(Ffi) 사이의 관계(Ffi=e·hb)이다. 이 관계는 프레스(10)와 관련하여 상술한 h-Fpi(Fpi=a·h) 관계와 같은 방법으로 얻어진다. 즉, 하중 값(Ffi)은 플런저(168)가 그 하부 행정 말단에 있을 때 거리(hb)의 차이값에 대해 스트레인 게이지(116)에 의해 검출된다. 얻어진 임시 hb-Ffi 관계는 프레스(150)의 강성을 반영한 것이다. 이 hb-Ffi 관계의 측정은 실린더(266)에 의해 산출된 상승력이 내부 슬라이드(164)의 중량을 상쇄시키도록 실린더(266)의 공기압(Pf)이 조정된 후에 실행된다. 임시 hb-Ffi 관계는 4개의 내부 플런저(168) 각각에 의해 얻어지며, 즉 장치(100)의 4개의 감지 소자(112) 각각에 의해 얻을 수 있다. 총 성형력(Ff)은 각가의 내부 플런저(166)의 하중 값(Ffi)을 종합한 것이다.

4개의 감지소자(112)는 내부 플런저(168)에 정렬되어 있다. hb-Ffi 관계는 내부 플런저(168)상에 설치된 스트레인 게이지(246)의 출력에 의거하여 얻을수 있다.

다이 세트 정보의 각 항목을 설명할 것이다.

압력 링(156)의 중량(Wr)과 펀치(162)의 중량(Wg)은 제조된 바와 같은 링(156)과 펀치(162)의 실제 측정값이다. 최적 국부적 유지력(Fsoi ; i=1, 2, 3, 4)과 최적 국부적 성형력(Ffoi) ; I=1, 2, 3, 4)은 시행착오적 공정에 의해 얻을 수 있으며, 소정 드로잉 작동을 수행하기 적합한 최적 성형력 값(Fsoi 및 Ffoi)은 압력 링(156)과 하부 다이(152)와 펀치(162)가 설치된 시험 또는 테스트 프레스상에서 테스트 작동에 의해 결정된다. 최적 국부적 유지력과 성형력 값(Fsoi, Ffoi)은 다이세트(156, 156, 162)의 중량과 연합된 부분의 슬라이딩 정항값에 의한 영향으로 인한 부품을 포함하지 않는다. 사용된 실험 프레스는 제31도에 도시한 프레스(150)와 유사한 구성인 경우에, 예를 들면 공기압(Pb)은 외부 슬라이드(160)가 외부 플런저(166)에 의해 하강되도록 조정되는 반면에, 외부 슬라이드(16)), 블랭크 유지력(158) 및 압력 링(156)의 총중량은 실린더(216)에 의해 발생된 상승력에 의해 상쇄된다. 하중 값(Fai)은 이렇게 조정된 공기압(Pd)으로 실행되는 시험 드로잉 작동 동안 스트레인 게이지(178)에 의해 검출된다. 하중 값(Fsli)은 검출된 하중 값(Fai)에 의거하여 얻어진다. 또한, 공기압(Pf)은 내부 슬라이드(164)가 하강되도록 조정되는 반면에, 내부 슬라이드(164)와 펀치(162)의 총중량은 공압 실린더(266)에 의해 산출된 상승력에 의해 상쇄된다. 하중 값(Fbi)은 이렇게 조정된 공기압(Pf)으로 실행되는 시험 드로잉 작동 동안 스트레인 게이지(246)에 의해 검출된다. 하중 값(Fpoi)은 검출된 하중 값(Fbi)에 의거하여 얻어진다. 그러므로 4개의 외부 플런저(166)와 연합된 4개의 최적 국부적 하중 값(Ffoi)과 4개의 내부플런저(168)와 연합된 4개의 최적 국부적 하중 값(Fsoi)이 얻어진다. 전체의 최적 유지력(Fso)은 4개의 국부적 하중 값(Fsoi)의 총합인 반면에, 전체의 최적 성형력(Ffo)은 4개의 국부적 하중 값(Ffoi)의 총합이다.

제37도의 블록선도를 다시 참조하면, 제어기(280)의조선 설정부(290)는 외부 슬라이드(160), 블랭크 유지판(158) 및 압력 링(156)의 총중량을 상쇄하는 상승력을 산출하기 위해 최적 공기압(Pdx)을 계산하는 Pdx 계산 블록(314)을 포함한다. 이 계산은 기계 데이터 메모리(310)에 기억된 기계 정보와 다이 데이터 메모리(312)에 이억된 다이 세트 정보에 의거하여 다음 방정식(5)에 따라 실행된다.

Pdx 계산 블록(314)의 출력은 솔레노이드 작동 압력 제어 밸브(204)를 제어하기 위해 Pd 조정 블록(316)에 공급되어서, 공기압 센서(206)에 의해 검출된 공기탱크(218)에서의 공기압(Pd)은 Pdx 계산 블록(314)에 의해 계산된 최적 공기압(Pdx)과 일치한다. 그러므로, 조정된 공기압(Pd)에 대해 다이 세트 정보에 의해 구체화된 최적 국부적 유지력(Fsoi)은 외부 슬라이드(160), 블랭크 유지판(158) 및 압력 링(156)의 중량에 영향없이 압력 링(156)에 적용된다. 공기압(Pdx)은 외부 슬라이드(160)의 하향 운동으로 인한 4개의 공압 실린더(216)의 압력 챔버의 체적 변화에 대한 적절한 보상으로 계산될 수도 있다. 그러나, 이런 관점에서 공기 탱크(218)의 용량이 충분히 크기 때문에, 실린더(216) 압력 챔버의 용적 변화로 인한 공기압(Pd)의 변화량은 무시할 정도로 작다.

또한, 조건 설정부(290)는 기계 데이터 메모리(310)에서의 기계 정보와 다이 데이터 메모리(312)에서의 다이 세트 정보에 의거하여 다음 방정식(6)에 따라 각각 최적 국부적 유지력(Fsoi)을 산출하기 위한 최적 공기압(Pex)을 계산하기 위한 Pex 계산 블록(318)을 포함한다.

여기서, Pt : 대기압

Pex 계산 블록(316)의 출력은 압력 제어 밸브(200)를 제어하기 적합한 Pe 조정 블록(320)에 공급되어서 공압 센서(202)에 의해 검출된 용기 탱크(190)에서의 공기압(Pe)은 Pex 계산 블록(318)에 의해 계산된 최적의 공기압(Pex)과 일치한다.

최적 공기압(Pex)은 기억된 기계 및 다이 세트 정보에 의거하여 4개의 공기 탱크(190) 모두를 위해 공기압(Pe)을 조정하도록 계산되고, 디이 세트 정보에 의해 구체화된 최적 국부적 유지력 값(Fsoi)은 4개의 실린더(180, 184)의 압력 수용 면적에 있어서 차이없이 4개의 외부 플러저(166) 각각의 위치에 대응한 압력 링(156)의 부분에서 확립된다.

조건 설정부(290)는 내부 슬라이드(164)와 펀치(162)의 전체 중량을 상쇄하는 상승력을 산출은 최적 공기압(Pfx)을 계산하기 위한 Pfx 계산 블록(326)을 추가로 포함한다. 이러한 계산은 메모리(310, 312)에 기억된 기계 정보와 다이 세트 정보에 의거하여 다음 방정식(7)에 따라 실행된다.

Pfx 계산 블록(326)의 출력은 솔레노이드 작동 압력 제어 밸브(270)를 제어하기 적합한 Pf 조정 블록(328)에 적용되어서, 공기압 센서(272)에 의해 검출된 공기 탱크(268)에서의 공기압(Pf)은 Pfx 계산 블록(326)에 의해 계산된 최적 레벨(Pfx)과 일치한다. 이렇게 조정된 공기압(Pf)에 대해, 다이 세트 정보에 의해 구체화된 최적 국부적 성형력 값(Ffoi)은 내부 슬라이드(164)와 펀치(162)의 중량에 관계없이 만들어진다. 공기압(Pfx)은 내부 슬라이드(164)의 하향 운동으로 인하여 공압 실린더(266)의 압력 챔버의 체적 변화에 대한 적절한 보상으로 계산될 수도 있다. 그러나, 이러한 관점에서, 공기 탱크(268)의 용량이 충분히 크기 때문에, 실린더(266)의 압력 챔버 체적의 변화로 인한 공기압(Pf)의 변화량은 무시할 수 있을 정도로 작다.

조건 설정부(290)는 또한 기계 및 다이 세트 정보에 의거하여 서로에 관계없이 4개의 다이 높이 조정 기구(172)와 관련된 각 거리(ha)를 조정하기 위한 ha 조정 블록(330)을 또한 포함하므로, 다이 세트 정보에 의해 구체화된 바와 같은 최적 국부적 유지력 값(Fsoi)이 확립된다. 초기에, 국부적 유지력 값(Fsoi)이 0일 때 각 거리(ha)의 최대값이 기준값(ha0)은 스트레인 게이지(178)에의해 검출된 하중값(Fai)에 의거하여 결정된다. Pex 계산 블록(318)에 의해 계산된 최적 공기압(Pex)에 대응하는 일시적인 ha-Fsi 관계 [Fsi=c·ha+d : 제38도에 도시되고 기계 데이터 메모리(310)에 기억된]가 기계 데이터 메모리(310)로부터 선택되어 판독된다. 선택된 일시적인 ha-Fsi 관계에 의거하여, 최적 국부적 유지력 값(Fsoi)을 얻기 위한 거리(ha)는 제39도의 그래프에 도시된 바와 같이 얻어지고, 거리(ha)는 서보모터(174)를 작동시키므로써 기준값(haθ)에 대하여 얻어진 값(ha1)으로 조정된다. 이러한 조건에서, 테스트 가압 작업은 외부 슬라이드(160)가 행정 말단 사이에서 이동되는 프레스(150)에서 실행된다. 국부적 유지력 값(Fsi)은 스트레인 게이지(178)의 출력에 의거하여 측정된다. 미리 결정된 일시적인 ha-Fsi 관계가 실제로 사용된 다이 세트(152, 156, 162)의 강도보다 높은 강도의 다이 세트에 의거하기 때문에, 유지력 값(Fsl)은 통상 최적 국부적 유지력 값(Fsoi)보다 작다.

값(Fsi 및 Fsoi) 사이의 차이에 의거하여, 최종 ha-Fsi 관계(Fsi=c·ha+f)가 또한 제39도의 그래프에 나타난 바와 같이 얻어진다. 그런 다음, 최적의 국부적 유지력 값(Fsoi)을 얻기 위한 최적 거리(hax)는 얻어진 최종 ha-Fsi 관계에 의해 결정된다. 서보모터(174)는 각 거리(ha)를 거리(hax)로 조정하도록 작동된다. 거리(hax)의 결정과 거리(hax)의 조정은 상기와 같은 방법으로 4개의 다이 높이 조정기구(172)의 각각에 대해 실행된다. 작용 블록(330)에 따른 각 거리(ha)의 조정은 한 기계로부터 다른 기계로 프레스(150) 강도 변화에 관계없이 다이 세트 정보에 의해 구체화된 바와 같은 최적 국부적 유지력 값(Fsoi)의 드로잉 작업을 허용한다.

조건 설정부(290)는 h 조정 블록(146)에 의해 조정된 바와 같은 거리(h)에 대하여 상기와 같은 방법으로 기계 및 다이 세트 정보에 의거하여 서로에 관계없이 다이 높이 조정 기구(240)와 관련된 각 거리(hb)를 조정하기 위한 hb 조정 블록(332)을 추가로 포함한다. 블록(332)에 의해 최적값(hbx)으로 조정된 거리(hb)에 대해, 다이 세트 정보에 의해 구체화된 바와 같은 최적 국부적 성형력 값(Ffoi)은 각 다이 높이 조정 기구(240)에 의해 확립된다.

제어기(280)는 프세스(10)상에서 공기압(Pc)을 위해 사용된 바와 같이 방법으로 각 유공 실린더(252)의 공기압(Pg)을 조정하도록 작용하므로, 스트레인 게이지(246)에 의해 검출된 국부적 하중 값(Fbi)은 각각의 상한값(Foli, I=1,2,3,4)을 초과하지 않는다. 공기압. 공기압(Pg)이 사용된 특정 다이 세트에 관계없이 조정될 수 있기 때문에, 프레스(150)의 조작자에 의해 수동으로 조정될 수도 있다.

복동식 프레스(150)는 한 기계로부터 다른 기계로의 프레스의 강성과 슬라이딩 저항의 차이 또는 변화에 관계없이 테스트 기계상에서 시험 또는 테스트 작동으로 결정된 바와 같은 최적 국부적 유지력 값(Fsoi)과 최적 국부적 성형력 값(Fsoi)을 확립하도록 공기압(Pd,Pe,Pf)과 거리(ha,hb)와 같은 다양한 가압 조건을 자동적으로 조정할 수 있다는 것을 상기로부터 알 수 있을 것이다. 이러한 프레스 조건의 조정은 기계 데이터 메모리 (310)에 기억된 기계 정보와, ID카드(306)로 부터 송수신기(304)를 통해 송신되어 다이 데이터 메모리(312)에 기억된 다이 세트정보에 근거한다. 그러므로, 프레스(150)는 시행 착오 공정에 의해 프레스의 작동조건의 종래의 성가신 수동 조정을 해소하거나 또는 최소화하여, 프레스 설정시 조작자의 작업 부하를 상당히 감소시키는 한편, 제품의 품질의 안정성을 보장한다.

단동식 프레스(10)에 대하여 상술한 바와 같이, 공기압(Pd,Pe,Pf) 및 거리(ha,hb)를 계산된 최적값(Pdx, Pex, Pfx, hax, hbx)으로 정확히 조정하이 위해 절대적으로 필요하지 않다. 즉, 허용 오차 범위가 제품 품질의 조건에서 적절한 요구를 만족시킨다면, 예정된 허용 오차 범위가 이러한 작동 조건에 대해 제공될 수도 있다.

제어기(280)의 진단부(292)는 소정 또는 만족스런 레벨의 품질을 갖는 제품을 제조하기 위해 프레스(150)가 정상적으로 작동하는 것으로부터 방해하는 어떠한 이상 상태 또는 결점이 존재한다면 프레스(150)를 진단하여 찾도록 설계된다. 진단부(292)는 다음 5개의 진단 기능을 가진다. 즉, (1) 하중 파형 진단, (2) 하중 분포 진단(, (3) 상호 관계 진단, (4) 하중 변화 진단, 및 (5) 온(ON) 라인 진단, 먼저, 4개의 진단 기능(1) 내지(4)는 상술한 가압 조건의 설정 전에 다이 세트의 설치 또는 교체시 프레스(150)에 설치된 하중 측정 장치(100)로 수행된다. 마지막 진단(5)은 프레스(150)가 작동하는 동안 수행된다. 이러한 진단 기능이 후술된다.

(1) 하중 평형 진단

이 진단은 하중 측정 장치(100)가 프레스(150)에 설치된 후에 조작자 제어 패널(282)상에서 적절한 스위치를 작동시키는 것에 의하여 제10도와 유사한 루틴에 따라 수행된다. 이러한 진단 루틴에서, 프레스(150)는 인칭 또는 정상 모드로 작동되고, 국부적 유지력 값(Fsi : 외부 플런저(166)과 관련된 외부 슬라이드 하중)과 국부적 성형력 값(Ffi : 내부 플런저(168)와 관련된 내부 슬라이드 하중)은 스트레인 게이지(144, 116)에 의하여 검출된다. 진단은 검출된 하중 값(Fsi, Ffi)의 파형에 의거하여 실행된다. 제40a도는 외부 슬라이드 하중의 기준 파형의 예를 도시하는 한편, 제 40b도 내지 제40d도는 실제 검출된 외부 슬라이드 하중의 파형 예를 도시한다. 제40b도의 검출된 파형은 유공압 실린더(184)의 오일 챔버(186)로부터 공기 챔버(188) 안으로 오일의 누설의 나타낸다. 제40c도의 검출된 파형은 피스톤의 비교적 큰 슬라이딩 저항으로 인한 실린더(184)의 피스톤의 잔류 또는 진동을 나타낸다. 제40d도의 검출된 파형은 제40c도의 경우보다 큰 실린더(184)의 피스톤의 슬라이딩 저항을 나타낸다. 이러한 이상은 진단 루틴에서 검출되어 제어 패널(282)상에 나타난다. 실린더(184)의 피스톤의 슬라이딩 저항의 증가는 대응하는 국부적 유지력(Fsi)의 증가된 초기값을 야기하여, 제품의 크랙 가능성으로 유도된다. 외부 및 내부 하중 값(유지 및 성령력 값)의 측정은 하중 측정 장치(100) 대신에 플런저(166, 168)에 부착된 스트레인 게이지(178, 246)의 출력을 이용하여 이루어질 수도 있다. 이러한 경우에, 프레스(150)에 설치된 다이 세트(153, 156, 162)로 수행할 수도 있다. 어떠한 이상 상태의 존재 여부의 결정은 검출된 파형의 선택부에서의 하중 값 또는 하중 값의 변화량이 기준 파형의 상기 특성의 예정된 허용 오차 범위내에 유지되는지를 체킹하므로써 이루어진다는 것에 유의해야 한다.

(2) 하중 분포 진단

이 진단은 제4도와 유사한 루틴에 따라 수행된다. 이 루틴에서, 4개의 외부 및 4개의 내부 플런저(166, 168)에 대응하는 4개의 국부적 하중 값은 외부 및 내부 슬라이드(160, 164)들이 하부 행정 말단에 있을 때 얻어지고, 그 위치 센서(284)에 의해 검출된다. 그러므로, 얻어진 국부적 유지 및 성형력 값(Fsi, Ffi : 국부적 외부 및 내부 슬라이드 하중 값)의 파형은 슬라이드들의 이상적인 경사도와 같은 외부 및 내부 슬라이드(160, 164)와 관련된 어떠한 이상 상태에 대해 프레스를 진단하도록 기준 파형과 비교된다.

(3) 상호 관계 진단

이 진단은 제41도 및 제44도의 플로우챠트에서 462로 도시된 바와 같은 적절한 진단 루틴에 따라 프레스(10)에 설치된 하중 측정 장치(100)로 수행된다. 이 루틴들은 조작자 제어 패널(282)에서 적절한 진단 스위치를 작동시키는 것으로 시작된다.

먼저 제41도의 플로우챠트를 참조하면, 이 도면에 도시된 상호 관계 진단은 유지력(Fs)과 상대 거리(ha) 사이의 상화 관계에 관한 것이다. 현재의 Fs-ha 상호 관계 진단 루틴은 거리(ha)를 미리 결정된 레벨로 설정하기 위해 단계(R1-1)에서 시작된다. 이 단계(R1-1)가 초기에 수행될 때, 거리(ha)는 미리 결정된 초기 레벨로 설정된다. 단계가 반복적으로 수행됨에 따라. 거리(ha)가 미리 결정된 양만큼 증가되는 것에 의하여, 외부 슬라이드(160)의 하부 행정은 말단은 단계적으로 낮아지게 된다. 단계(R1-1)는 인칭 모드 또는 정상 모드에서 수행되는 테스트 가압 사이클을 시작하기 위해 단계(R1-2)로 진행한다. 그런 다음, 단계(R1-3)는 장치(100)의 4개의 포스트(110)에 설치된 스트레인 게이지(114)의 출력에 의거하여 테스트 가압 작동 동안 국부적 유지력 값(Fsi)을 검출하고 또한, 테스트 가압 작동 동안 유압 프레스 센서(192)의 출력에 의거하여 균형화 유압 실린더(190)의 유압(Pyai : i=1,2,3,4)을 검출하도록 수행된다. 그런 다음, 상기 제어 흐름은 거리(ha)가 예정된 상한값(hamax)까지 증가되었는지를 결정하기 위해 단계(R1-4)로 진행된다. 상기 단계(R1-1 내지 R1-4)는 단계(R1-4)에서 긍정적인 결정(예)을 얻을때까지, 즉 상기 거리(ha)가 상한값(hamax)으로 증가될 때까지 반복 수행된다. 그러므로, 국부적 유지력 값(Fsi)과 발생된 유압값(Pyai)은 상기 거리(ha)의 다른 값에 관련하여 검출된다. 즉 상기 외부 슬라이드(160)의 하부 행정 말단이 낮아질 때 검출된다. 상기 거리(ha)가 상한값(hamax)에 도달하여 긍정적인 결정(예)을 얻을 때, 단계(R1-4)는 소정의 제품의 품질을 보장하기 위해 결정된 기준 상호 관계와 얻어진 Fsi-ha 상호 관계를 비교하도록 단계(S1-5)로 진행하고, 이에 의해서 프레스(150)상의 어떤 이상 상태의 존재 여부를 결정한다.

제 42(a)도 내지 제 42(b)도에 나타난 그래프의 실선은 프레스(150)와 하중 측정 장치(100)의 강성, 공기 탱크(190)의 용적, 및 여러 실린더의 압력 수용 면적에 의거한 모형 또는 실험에 의해 결정되는 Fsi-ha기준 상호 관계의 예를 나타낸다. 상기 기준 Fsi-ha상호 관계는 전회 진단 사이클(제 41도의 루틴 실행의 전희 실행 사이클)에서 정상인 상호 관계일 수도 있다. 상기 기준 상호 관계와 검출된 Fsi-ha 관련 관계의 비교는 예를 들어, 공기압(Pa)의 선택된 레벨에 대응하는 검출된 국부적 유지력 값(Fsi)과 상기 기준 상화 관계의 대응값(Fsi)사이의 차이가 예정된 허용오차 범위내에 있는지를 체크하므로써 예정된 규칙 또는 기준에 따라 이상 상태의 존재 여부를 결정하는데 효과적이다. 단계(R1-5)에서의 비교는 제42도에서 일점 쇄선으로 표시되는 검출된 Fsi-Pa 상호 관계 직선 또는 곡선의 기울기에 의해 나타난 검출된 유지력 값(Fsi)의 변화 경향이 기준 상호 관계(실선으로 표시된)의 것과 비슷한지를 체크하므로써 수행될 수도 있다. 단계(R1-5)는 전회 단계(R1-5)에서 이상 상태의 존재가 있는지의 여부를 결정한다면 단계(R1-6)로 진행한다. 만약 긍적적인 결정(예)이 단계(R1-6)에서 얻어진다면, 이상 상태의 정도 및 원인을 판단하기 위해 단계(R1-7)로 진행한다. 그후, 단계(S1-8)는 이상 상태의 정도 및 원인을 나타내도록 상기 패널(282)상에 액정 표시 장치 또는 CRT 를 작동시키기 위해 수행된다. 상기 이상 상태의 정도는 그 이상 상태가 심각하여 즉시 상기 프레스(150)의 수리 또는 조정이 요구되거나 또는, 그리 심각하지 않아서 조심스럽게 프레스(150)의 계속적인 작동을 허용할 수도 있다. 상기 이상 상태의 원인으로는 제42A도의 일점 쇄선에 의해 표시된 것과 같은 파형이 나타나는 경우, 가압 사이클 이전에 유압(Py)의 과도하게 높은 초기값에 의한 것이거나 또는 제 42A도의 이점쇄선에 의해 표시된 것과 같은 파형이 나타나는 경우에는 유압(Py)의 과도하게 낮은 초기값에 의한 것일 수도 있다. 또다른, 상기 원인으로는 제42B도의 일점 쇄선에 의해 표시된 것과 같은 파형이 나타나는 경우, 공기 탱크(190) 또는 실린더(184)의 공기 챔버내에 오일이 축적되거나, 또는 제42B도의 이점쇄선에 의해 표시된 것과 같은 파형이 나타나는 경우에는 공기 탱크(190) 또는 실린더(184)와 관련된 공기 누설에 의한 것일 수도 있다. 또한, 상기 원인은 제42C 도의 일점 쇄선에 의한 파형이 나타나는 경우 공기압(Pe)의 과도하게 높은 초기값에 의한 것이거나, 제 42C도의 이점쇄선에 의한 파형이 나타나는 경우 공기압(Pe)의 과도하게 낮은 초기값에 의한 것일 수도 있다. 지금까지의 이상 상태의 원인들은 실제 가압 작동시 국부적 유지력 값(Fsi)에 역으로 영향을 주게 되며, 특히, 외부 슬라이드(160)의 왕복 운동시 상기 국부적 유지력 값(Fsi)의 변화 특성이 저하되어 상기 프레스(100)에 의해 제조된 제품의 품질이 저하될 수도 있다. 제 42 C도의 일점 쇄선에 의한 파형에 이상 상태는 균형 공기 실린더(216)의 공기압(Pd)의 과도하게 낮은 레벨에 의한 것으로 여겨질 수 있으며, 제 42C도의 이점쇄선에 의한 파형의 이상 상태는 상기 공기압(Pd)의 과도하게 높은 레벨에 의한 것으로 생각된다. 상기 이상 상태에 대한 가능한 원인들은 예를 들어, 기준 상호 관계로부터 검출된 Fs-ha상호 관계의 다른 편차 정도에 대하여 제어기(280)의 ROM에 기억된다.

상기 단일 서보모터는 4 개의 다이 높이 조정 기구(172)의 국부적 거리값(ha)을 같은 값으로 조정하기 위해 사용되며, 검출된 파형은 제42D도에 나타난 일점 쇄선 및 이점쇄선과 같이 기준 파형으로부터 편향된다. 실제 국부적 유지력 값(Fsi)을 기준 파형보다 크거나 작게 하는 이러한 편향은 외측 슬라이드(160)의 구배에서 나타난다.

상기 단계(R1-6)에서 부정적인 결정(아니오)이 얻어진다면, 즉 단계(R1-5)에서 상기 프레스(10)상에서 이상 상태가 발견되지 않는다면, 제어 흐름은 제어기(280)의 조건 설정부(290)의 기계 데이터 메모리(310)의 기계 정보로써 얻어진 Fsi-ha 상호 관계(Fsi=C ha+d)를 기억하기 위해 단계(R1-9)로 진행한다. 상기 Fsi-ha 상호 관계는 공기압(Pe)의 초기 레벨에 따라 변화하기 때문에, 상기 Fsi-ha 상호 관계는 공기압(Pc)이 실제 가압 작업전에 조정되는 특정 초기 레벨에 대해 얻어져야 한다. 그런다음, 상기 제어 흐름은 제어기(280)의 RAM 과 같은 적합한 메모리 수단에 상기 Fsi-Pyai 상호 관계[단계(R1-3)에서 얻어짐]를 기억하기 위해 단계(R1-10)로 진행한다. 상기 Fsi-Pyai 상호관계는 프레스(150)의 실제 가압 작동 중에 발생하는 유압(Pyai)을 체크하므로써 국부적 유지력 값(Fsi)을 검출하는데 사용된다. 제43도는 그래프는 Fsi-Pyai 상호 관계의 한 예를 나타낸다. 발생된 유압(Pyai)이 국부적 유지력(Fsi)에 비례하여 변화하는 범위는 상기 유압(Py)의 초기 레벨에 따라 변화한다. 그러므로, 초기 유압(Ps)이 실제 가압 작동전에 적합하게 조정되면, Fsi-Pyai 상호 관계는 상기 초기 유압(Ps)이 실제 가압 사이클전에 조정되는 특정 초기 레벨에 대해 얻어져야 한다.

또한, 제41도의 진단 루틴은 본 발명의 진단 방법에 관한 실시예이며, 단계(R1-1 내지 R1-4)는 가압 작동시 선택부에서 발생된 하중의 선택 특성을 감지하는 단계의 다른 형태를 구성한다. 더욱 상세히 말하면, 상기 하중의 선택 특성은 하중(Fs)에 따라 변화하는 물리적 값으로써의 상대거리(ha)와 하중(Fsi) 사이의 상호 관계이다. 게다가, 단계(R1-5)는 검출된 하중에 의거하여 이상 상태의 존재 여부를 검출하는 또다른 단계를 형성한다.

Fsi-ha 상호 관계 및 Fsi-Pyai 상호 관계는 하중 측정 장치(100)의 출력 대신에 스트레인 게이지(178)의 출력에 의거하여 검출될 수도 있다. 이 경우, 진단은 프레스(150)상에 장착된 다이 세트(152, 156, 162)로 실행될 수도 있다. 더욱이, Fsi-ha 상호 관계 진단은 거리(ha)에 대한 전체 유지력(Fs)이 진단되는 Fs-ha 진단에 의해 교체될 수도 있다. 상기 Fsi-Pyai 상호 관계는 Fsi-ha 진단, 즉 제41도와는 다른 루틴에 의해 독립적으로 얻어질 수도 있다. 단계(R1-5)의 결정은 검출된 Fsi-ha 상호 관계를 기준 상호 관계와 직접적으로 비교하는 것이 필연적으로 요구된다. 예를 들어, 상기 결정은 검출된 상호 관계상의 선택된 점에서의 하중 값(Fsi)과 검출된 상호 관계의 소정부분의 기울기가 같은 검출된 Fsi-ha 상호 관계의 어떤 특성이 상기 기준 상호 관계의 특성에 대한 예정된 허용오차 범위내에 유지되는지를 체킹함으로써 이루어진다.

제44도의 플로우차트에서는 상기 유지력(Fs) 및 공기압(Pe) 사이의 상호 관계에 대한 진단을 설명한다. 제44도의 Fs-Pe 진단 루틴은 공기압(Pe)의 초기레벨을 예정된 초기값을 설정하기 위해 단계(R2-1)로 초기화된다. 단계(R2-1)가 반복될 때, 상기 입력(Pe)의 초기 레벨은 압력(Pe)이 후술되는 예정된 상한값(Pemax)에 도달할 때까지 상기 각 단계를 수행하기 위해 일정량으로 증가된다. 단계(R2-1)는 인칭 또는 정상 모드의 테스트 가압 사이클을 시작하기 위해 단계(R2-2)로 진행한다. 그런 다음, 상기 장치(100)의 4개의 포스트(110)상에 설치된 스트레인 게이지(114)의 출력에 의거하여 외부 슬라이드(160)의 하부 행정 말단에서 국부적 유지력 값(Fsi)을 검출하고 또한, 공기압 센서(202)의 출력에 근거하여 동시에 발생되는 대응하는 공기압 값(Peai : i=1,2,3,4)을 검출하기 위해 단계(R2-3)가 실행된다. 그후 단계(R2-3)는 초기 공기압(Pe)이 예정된 상한값(Pemax)으로 상승되었는지의 여부를 결정하기 위해 단계(R2-4)로 진행한다. 그러므로, 국부적 유지력 값(Fsi)과 발생된 공기압 값(Peai)은 공기압(Pe)이 상한값(Pemax)으로 상승할 때까지, 즉, 단계(R2-4)에서 긍정적인 결정(예)을 얻을 때까지 단계(R2-1내지R2-4)의 수행을 반복함으로써 검출된다. 예정된 상한값(Pemax)에 도달할 때, 단계(R2-5)가 수행되어 제품의 소정 품질을 보장하기 위한 기준 상호 관계와 검출된 Fsi-Pyai 상호 관계를 비교함으로써 프레스(150)상의 이상 상태의 존재 여부를 결정한다.

제45도의 실선은 프레스(150)와 측정장치(100)의 강성, 공기 탱크(190)의 용적 및 여러 실린더의 압력 수용 면적에 의거한 모형 또는 실험에 의해 결정되는 기준Fsi-Pyai 상호 관계의 일 예이다. 상기 기준Fsi-Pyai 상호 관계는 제 44도의 루틴 실행의 전회 사이클에서의 정상적인 상호 관계일 수도 있다. 단계(R2-5)에서의 비교는 예를 들어, 공기압(Peai)의 다른 레벨에서 검출된 유지력 값(Fsi)과 상기 기준 상호 관계 사이의 차이점이 예정된 허용 오차 범위내에 있는지를 체킹하거나, 또는 검출된 Fsi-Pyai 상호 관계[즉, 상기 값(Peai)과 함께 검출된 값(Fsi)의 변화율]가 기준 상호 관계의 것과 비슷한지를 체킹하므로써 예정된 규칙이나 또는 기준값에 따른 이상 상태의 존재 여부를 결정하도록 실행된다. 그런 다음, 단계(R2-5)에서 이상 상태인 결정이 있는지 여부를 체킹하도록 단계(R2-6)가 실행된다. 단계(R2-6)에서 긍정적인 결정(예)이 얻어진다면, 제어 흐름은 간계(R2-7)로 진행하여 검출된 이상 상태의 원인 및 정도를 평가한다. 그후, 단계(R2-8)가 실행되어 조작자의 제어 패널(282)상에 평가된 이상 상태의 원인 및 정도를 표시한다. 상기 이상 상태의 정도는 제41도의 루틴에 관해 상술된 바 있다. 상기 이상 상태의 원인은 제45도의 일점 쇄선에 의해 표시된 바와 같이 발생된 공기압(Peai) 의 전체 범위에 걸쳐 지나치게 높은 국부적 유지력 값(Fsi)에 대한 실린더(184)의 피스톤의 과도한 슬라이딩 저항에 의한 것일 수도 있다. 이상 상태의 경우에 있어서, 실제 가압 사이클에 있어서의 외부 슬라이드(160)의 왕복운동 동안에 국부적 유지력 값(Fsi)의 변화 특성은 제품의 소정 품질을 보장할 수 없다.

단계(R2-5)에서 이상 상태가 발견되지 않으면, 부정적인 결정(아니오)이 단계(R2-6)에서 얻어지고, 상시 제어 흐름은 제어기(280)의 조건 설정부(292)의 기계 데이터 메모리(310)에 압력 수용 면적(Az)을 기억시키기 위해 단계(R2-9)로 진행된다. 단계(R2-3)에서 검출된 Fsi-Pyai 상호 관계의 구배(△Fsi/△Peai)에 의해 압력 수용 면적(Az)이 나타나게 된다. 그후, 단계(R2-10)가 수행되어 제어기(280)의 RAM과 같은 적합한 메모리 수단에서 Fsi-Pyai 상호 관계를 기억하게 된다. 기억된 Fsi-Pyai 상호 관계는 프레스(150)에 대한 실질적 가압 작동 동안에 발생된 공기압(Peai)에 의거하여 국부적 유지력 값(Fsi)을 감시하는데 사용된다.

제44도의 진단 루틴은 본 발명의 진단 방법의 또다른 실시예로서, 단계(R2-1 내지 R2-4)는 프레스 작동 동안에 프레스의 선택부에서 발생된 하중의 선택 특성을 검출하는 단계의 또다른 형태를 구성한다. 더 구체적으로 설명하면, 선택된 하중 특성은 하중(Fs)으로 변화화되는 물리적 값으로서 하중(Fsi)과 공기압(Peai)간의 상호 관계이다. 또한, 단계(R2-5)는 검출된 하중에 의거하여 이상 상태의 여부를 결정하는 단계의 또다른 형태이다.

하중 측정 장치(100)의 출력 대신에 스트레인 게이지(178)의 출력을 사용함으로서Fsi-Pyai 상호 관계가 얻어진다. 이 경우에, 프레스(150)에 설치돤 다이세트(152, 156, 162)로 진단이 수행된다. 단계(R2-5)에서의 비교는 기준 상호 관계와 비교해 볼 때 검출된 Fsi-Peai 상호 관계의 선택부 또는 검출된 상호 관계의 선택된 값(Fsi)의 구배의 예정된 허용 오차 범위에 근거한다.

상술한 성형력(Ff)과 상대 거리(hb)간의 상호 관계에 대한 진단 루틴을 나타내는 제46도의 플로우챠트로 기준이 수행된다. 상기 Ff-hb 상호 관계 진단 루틴은 단계(R3-1)에서 초기화되어 4개의 대이 높이조정 지구(240)를 작동시키므로서 대응하는 상대 거리(hb)를 예정된 초기값으로 설정하게 된다. 상기 단계(R3-1)가 반복 수행됨으로서, 후술되는 바와 같이 거리(hb)가 예정된 상한값(hbmax)에 도달할 때까지 예정된 량에 의해 거리(hb)가 증가된다. 거리(hb)가 증가될 때, 내부 슬라이드(164)의 하부 행정 말단이 하강된다. 단계(R3-1)는 인칭 또는 정상 모드에서 테스트 가압 사이클을 시작하게 되는 단계(R3-2)로 진행한다. 그후 제어 흐름은 내부 슬라이드(164)가 단계(R3-1)에서 설정된 하부 행정 말단에 위치될 때 스트레인 게이지(116)의 출력에 의거하여 4개의 감지 요소(112)에대응하는 성형력(Fp)의 국부적 값(Ffi)을 검출하게 되는 단계(R3-3)로 진행된다. 또한, 내부 슬라이드(164)의 하부 행정 말단에서 발생된 4개의 유압 실린더(248)의 유압(Pm)의 국부적 값[Pzai ; i=1, 2, 3, 4)]은 유압 센서(249)의 출력에 의거하여 검출된다. 단계(R3-3)에 이어서 거리(hb)가 예정된 상한값(hbmzx)에 도달했는지를 결정하는 단계(R3-4)가 뒤따른다. 단계(R3-1 내지 R3-4)는 상한값(hbmax)이 도달될때까지 반복수행된다. 그러므로 국부적 성형력 값(Fpi) 및 국부적 유압력값(Pzai)은 거리(hb)가 증가될 때 검출된다. 상한값(hbmax)이 도달될 때, 긍정적인 결정(예)이 단계(R3-4)에서 얻어지고, 검출된 Ffi-hb 상호 관계는 제품의 소정 품질을 보장하도록 결정된 기준 상호 관계와 비교함으로써 제어 흐름은 프레스(150)상에서 어떤 이상 상태의 존재 여부를 결정하는 단계(R3-5)로 진행된다.

제47도의 실선은 프레스(110) 및 장치(100)의 강성값, 유압 실린더(248)의 작동 유체의 용적을 탄성 모듈(K)에 의거한 모형 또는 실험에 의해 결정된 기준Ffi-hb 상호 관계의 한 예를 나타낸다. 기준 Ffi-hb 상호 관계는 제46도의 전회 진단 사이클에서 통상 발견되는 상호 관계이다. 기준 상호 관계에 대하여 각 국부적 거리값(hb)에서 검출된 국부적 성형력 값(Fpi)의 차이가 예정된 허용 오차 범위내로 유지되는지를 체킹함으로써 또는 거리(hb)에 관하여 검출된 성형력 값(Ffi)의 변화 경향 또는 검출된 Ffi-hb 상호 관계의 구배가 기준 상호 관계와 유사한지를 체킹하므로써 예정된 규칙 또는 기준에 따라 단계(R3-5)에서의 결정 또는 비교가 수행된다. 그후 어떤 이상 상태의 결정이 단계(R3-5)에서 수행되었는지를 결정하는 단계(R3-6)가 수행된다. 긍정적인 결정(예)이 단계(R3-6)에서 얻어지면, 조작자의 제어 패널(282)에 대해 이상 상태의 원인 및 이상 상태의 정도를 판단하는 단계(R3-7)로, 그리고 이상 상태의 판단 원인 및 이상 상태의정도를 지시하는 단계(R3-8)로 제어 흐름이 진행된다. 이상 상태의 정도는 상기 실시예에서 상술되었다. 이상 상태의 원인은 제47도의 일점 쇄선에 의해 지시된 바와 같이 거리(hb)의 증가와 함께 성형력(Ffi)의 과잉의 고속 증가를 일으키는 유압(Pz)의 높은 과잉의 초기값일 수 있다. 대안적으로, 이상 상태의 원인은 성형력(Ffi)의 매우 낮은 값을 일으키는 유압(Pz)의 매우 낮은 초기값일 수 있다. 이 경우에 있어서, 실제 가압 사이클 동안 성형력(Ffi)의 변화는 제품의 소정 품질을 보장하지 못한다. 대응하는 국부적 상대 거리(hb)를 조정하도록 단일 서보모터가 4개의 다이 높이 조정 기구(240)를 작동하는데 사용되는 경우에 검출된 Ffi-hb 상호 관계는 기준 상호 관계로부터 이탈하는 즉, 검출된 Ffi-hb 상호 관계를 나타내는 라인은 제47도의 실선으로 지시된 바와 같이 기준 상호 관계에 대해 이동되어 성형력(Ffi)은 기준 또는 소정 값보다 작거나 크게 된다. 따라서 Ffi-hb 상호 관계 진단은 기준 상호 관계에 대해 검출된 상호 관계의 이탈 또는 이동을 체킹함으로써 수행된다.

어떤 이상 상태가 단계(R3-5)에서 발견되지 않으며, 부정적인 결정(아니오) 이 단계(R3-6)에서 얻어지고, 제어기(280)의 조건 설정부(292)의 기계 데이터 메모리(310)에서의 기계 정보와 같은 검출된 Ffi-hb 상호 관계(Ffi= e hb)를 기억하는 제어 흐름은 단계(R3-9)로 진행된다. 단계(R3-9)에 이어서 제어기(280)의 RAM과 같은 적합한 메모리로, 단계(R3-3)에서 검출된 Ffi-Pzai 상호 관계를 기억하는 단계(R3-10)가 뒤따른다. 기억된 Ffi-Pzai 상호 관계는 실제 가압 작동 동안에 발생된 유압(Pzai)에 근거한 성형력(Ffi)을 감시하는데 사용된다. 제48도는 Ffi-Pzai 상호 관계의 한 예이다. 발생된 유압(Pzai)이 성형력 값(Ffi)에 비례하여 변화되는 범위는 유압(Pz)의 초기값에 따라 변화하기 때문에, 압력(Pz)의 초기값이 실제 가압 사이클 전에 조정된다면 Ffi-Pzai 상호 관계는 유압(Pz)의 특정 초기값을 위해 얻어져야 한다.

제46도의 진단 루틴은 본 발명의 진단 방법의 다른 실시예로서 단계(R3-1 내지 R3-4)는 프레스 작동 동안 프레스의 선택부에서 발생된 하중의 선택 특성을 검출하는 단계의 또다른 형태를 구성한다. 더 구체적으로 기술하면, 하중의 선택특성은 하중(Ffi)으로 변화되는 물리적 값으로서 하중(Ffi)과 상대 거리(hb) 사이의 상호 관계이다.또한 단계(R3-5)는 검출된 하중에 근거한 이상 상태의 존재 여부를 검출하는 단계의 또따른 형태이다.

Ffi-hb 상호 관계와 Ffi-Pzai 상호 관계는 하중 측정 장치(100)의 출력 보다 스트레인 게이지(246)의 출력을 사용하여 검출된다. 이 경우에 Ffi-hb 상호 관계 진단은 프레스(150)에 설치된 다이 세트(152, 156, 162)로 얻어진다. 총 유지력(Ff)과 거리(hb)간의 상호 관계에 근거한 진단이 수행될 수 있다. Ffi-Pzai 상호 관계는 Ff-hb 상호 관계 진단과 관계없이 즉, 제46도의 것과 다른 루틴으로 얻어진다. 기준 상호 관계의 것과 비교해볼 때 검출된 Ffi-hb 상호 관계 또는 검출된 상호 관계의 선태된 Ffi 값의 구배의 예정된 허용 오차 범위에 근거한 Ffi-hb 상호 관계 진단이 수행된다.

(4) 하중 변화 진단

제25도의 플로우챠트에 도시된 것과 유사한 루틴에 따라 상대적으로 큰 하중 값으로 연속 제조 공정 동안 작동 안전성을 위해 프레스(110)을 채킹하는 하중 변화 진단이 실행되며, 프레스(150)에 설치된 하중 측정 장치(100)로 수행된다.

하중 변화 진단 루틴에 있어서, 국부적 유지력 값, 총유지력(Fs), 국부적 성형력 값(Ffi) 및 총성형력(Ff)은 스트레인 게이지(114, 116)에 의해 검출된다. 검출된 하중 값의 패턴은 프레스(150)에 대한 어떤 이상 상태의 존재 여부를 결정하게 되는 각 설정 기준 패턴과 비교된다. 하중 값의 검출은 하중 측정 장치(100)의 출력 대신에 스트레인 게이지(178, 246)의 출력에 의거하여 수행된다. 이 경우에 프레스(150)에 설치된 다이 세트(152, 156, 162/로 진단이 수행된다.

(5) 온라인 진단

온라인 진단은 실제 가압 작동 동안 프레스(150)에 대한 국부적 유지 및 성형력 값(Fsi 및 Ffi)을 감시하는 것이다. 이러한 목적을 위한 감시 루틴의 예는 각 가압 사이클 또는 예정된 간격(가압 사이클의 예정된 휫수 후에)에서 수행되는 제49도 내지 제51도의 플로우챠트에 도시되어 있다. 제49도의 루틴은 국부적 유지력 값(Fsi)을 감시하는 것이 공식화되어 있으며, 유압(py)의 초기 조정 값에 대응하는 제43도는 Fsi-Pyai 로 기록되는 단계(R4-1)에서 초기화된다. 단계(R4-1)에 이어서 유압 센서(192)의 출력에 의거하여 가압 작동 동안 국부적 유압값(Pyai)을 검출하는 단계(R4-2)가 뒤따른다. 그후 다이 데이터 메모리(312)로부터 최적 국부적 유지력 값(Fsoi)으로 기록되는 제어 흐름이 진행되어 계산된 국부적 유지력 값(Fsi)을 최적값(Fsoi)과 비교하여 값(Fsi 및 Fsoi)간의 차이가 예정된 허용 오차 범위내로 유지되는지의 여부에 따라 프레스(150)에 대한 어떤 이상 상태의 존재 여부를 결정한다. 만일 이상 상태가 검출된다면 그러한 이상 상태는 단계(R4-4)에서도 판단된다. 그리고 단계(R4-5)는 단계(R4-4)에서 검출된 이상 상태와 함께 단계(R4-4)에서의 결정 결과를 표시하기 위해 조작자의 제어 패널(282)을 작동시킨다. 단계(R4-4)는 이상 상태의 원인을 판단할 수도 있다. 제49도의 감시 루틴은 거리[ha ; 4개의 외부 플런저(166)에 대응하는 국부적 거리(ha)]와 유압(py) 등을 자동적으로 조정하도록 수정될 수 있으므로 실제 국부적 유지력 값(Fsi)은 최적값(Fsoi)과 일치하거나 이에 가깝게 된다.

제49도의 감시 루틴은 본 발명의 진단 방법의 또다른 실시예를 도시하는 것으로서, 단계(R4-2)는 프레스 작동중 프레스의 설정부에서 발생되는 하중의 전달통로에 위치된 실린더내의 작동 유체의 압력을 검출하는 단계이다. 또한 제어기(280)의 RAM에서 Fsi-Pyai 상호 관계를 기억하는 제41도의 단계(R1-10)는 하중과 작동 유체의 압력 사이의 상호 관계를 기억하는 단계이다. 단계(R4-4)는 검출된 유압과 그 상호 관계에 의거하여 이상 상태의 존재 여부를 결정하는 단계이다. 최적 국부적 유지력 값(Fsoi)은 결정 단계에 사용된 예정된 기준에 대응한다.

제49도의 루틴은 4개의 국부적 유지력 값(Fsi)을 합한 전체 유지력(Fs)을 관찰하기 위해 수정될 수도 있다.

국부적 유지력 값(Fsi)을 관찰하기 위해 구성된 제50도의 감시 루틴은 제45도의 Fsi-Peai 상호 관계를 판독하기 위해 단계(R5-1)에서 작동된다. 단계(R5-1)에 이어 유압 센서(202)의 출력에 의거하여 압력 작동중 발생한 국부적 공기압 값(Peai)을 검출하는 단계(R5-2)가 수행된다. 그후 단계(R5-3)는 단계(R5-1)에서 이미 판독된 Fsi-Peai의 의거하여 발생된 검출 공기압 값(Peai)에 대응하는 국부적 유지력 값(Fsi)을 계산한다. 그후 제어 흐름은 단계(R5-4)로 진행하여 다이 데이터 메모리(312)로부터 최적 국부적 유지력 값(Fsoi)을 판독하여 판단된 국부적 유지력 값(Fsoi)과 최적값(Fsi)을 비교한 후 프레스(150)에서의 이상 상태의 존재여부를 결정한다. 그후 단계(R5-5)에서는 패널(282)상에서의 이상 상태의 존재 여부를 표시한다. 제50도의 루틴은 국부적 유지력 값(Fsi)의 총합인 전체 유지력(Fs)을 감시하도록 변경될 수도 있다.

제50도의 감시 루틴은 본 발명의 진단 방법의 또다른 실시예을 도시하는 것으로서, 단계(MR5-2)는 프레스의 작동중 프레스의 설정부에서 발생되는 하중의 전달 통로에 위치된 실린더내의 작동 유체의 압력을 검출하는 단계이다. 또한 제어기(280)의 RAM에서 Fsi-Peai 상호 관계를 기억하는 제44도의 단계(R2-10)는 하중과 작동 유체의 압력 사이의 상호 관계를 기억하는 단계이다. 단계(R5-4)는 검출된 유압과 그 상호 관계에 의거하여 이상 상태의 존재 여부를 결정하는 단계이다.

국부적 성형력 값(Ffi)을 감시하도록 구성된 제51도의 감시 루틴은 유압(Pz)의 초기 조정 값에 대응하는 제48도의 Ffi-Pzai 상호 관계를 판독하기 위해 단계(R6-1)에서 작동된다. 단계(R6-1)에 이어 유압 센서(50)의 출력에 의거하여 압력 작동중 발생한 국부적 공기압 값(Pzai)을 검출하는 단계(R6-2)가 수행된다.

그후 단계(R6-3)는 단계(R6-1)에서 이미 판독된 Ffi-Pzai에 의거하여 발생된 검출 유압값(Pzai)에 대응하는 국부적 성형력 값(Ffi)을 판단한다. 그후 제어 흐름은 단계(R6-4)로 진행하여 다이 데이터 메모리(312)로부터 최적 국부적 성형력 값(Ffoi)을 판독하여 판단된 국부적 성형력 값(Ffi)과 최적값(Ffoi)을 비교한 후 계산값(Ffi)과 최적값(Ffoi)간의 편차가 예정된 허용 오차 범위내에 있는지를 체킹하므로써 프레스(150)에서의 이상 상태의 존재 여부를 결정한다. 만일 이상 상태가 검출된다면 그것은 단계(R6-4)에서 계산된다. 그후 단계(R6-5)는 단계(R6-4)에서의 결정 결과와 단계(R6-4)에서의 검출된 이상 상태의 평가 정도를 표시하기 위해 조작자의 제어 패널(282)을 작동시킨다. 제51도의 루틴은 예를 들어 거리(hb)와 유압(pz)을 자동적으로 조정하거나 상기 이상 상태에 대한 원인을 판단하고 표시하도록 변경될 수 있다.

제51도의 감시 루틴은 본 발명의 진단 방법의 또다른 실시예를 도시하는 것으로서, 단계(R6-2)는 프레스이 작동중에 프렛의 설정부에서 발생되는 하중의 전달 통로에 위치된 실린더내의 작동 유체의 압력을 검출하는 단계이다. 또한 제어기(280)의 RAM 에서 Ffi-Rzai 상호 관계를 기억하는 제46도의 단계(R3-10)는 하중과 작동 유체의 압력 사이의 상호 관계를 기억하는 단계이다. 단계(R6-4)는 검출된 유압과 그 상호 관계에 의거하여 이상 상태의 존재 영부를 결정하는 단계이다. 최적 국부적 성형력 값(Ffoi)은 결정 단계에서 사용된 예정된 기준에 대응한다.

제51도의 루틴은 4개의 국부적 성형력 값(ffi)을 합한 전체 유지력(Ffi)을 감시하기 위해 변경될 수도 있다.

복동식 프레스(150)에 대한 온라인 진단 루틴이 특정 파라메터에 대해 상술되었지만, 프레스(150)상에서의 온라인 진단은 프레스의 관련부를 진단하기 위하여 가압 사이클중이나 가압 사이클 전에 공기압 값(Pd, Pe, Pf, Pg) 및 유압값(Py, Pz)과 같은 다른 파라메터를 관찰하는 데도 적용될 수 있다. 또한 온라인 진단은 스트레인 게이지(178, 246)의 출력에 의거하여 국부적 유지력 값 및 성형력 값(Fsi, Ffi)을 감시하는데 적용할 수도 있다.

상술한 바와 같이 프레스(150)는 프레스(150)상에서의 이상 상태나 결점을 찾기 위하여 제품의 소정 품질을 보장하는 여러 작동 변수나 조건의 적정도에 대해 프레스를 진단하므로써 하중 측정 장치(100)를 사용하여 실행되는 하중 파형 진단과, 하중 분포 진단과, 상호 관계 진단과, 하중 변화 진단과 같은 다양한 진단 기능을 갖는다. 이러한 진단 기능은 프레스를 분해하지 않고 그 이상 상태에 대한 검사를 용이하게 하며, 프레스(150)에 관련된 어떤 이상 상태의 존재시 일반적으로 필요한 다이 세트의 불필요한 수리나 조정이 필요없게 된다. 또한 프레스(150)는 이상 상태의 존재와 함께 검출된 이상 상태의 원인 평가를 조작자의 제어 패널(282)상에 표시하므로서 검출된 이상 상태를 해소하기위한 프레스(150)의 수리나 조정을 촉진시킨다.

또한 진단 루틴은 검출된 유압값(Pyai, Pzai) 및 공기압 값(Peai)을 기초로 기억된 상호 관계에 따라 국부적 블랭크 유지력 값(Fsi) 및 국부적 성형력 값(Ffi)을 감시하기 위해 실제 가압 작동중에 수행된 온라인 진단에 사용되는 Ffi-Pyai 상호 관계와, Ffi-Pyai 상호 관계 및 Fsi-Pyai 상호 관계를 적절히 메모리에 기억시키도록 작동된다. 따라서, 관련된 하중의 불필요한 변화를 초래하는 프레스(150)의 여러 부분의 연쇄적인 변화나 악화가 프레스에 의해 제조되는 물품의 초기 생산단계에서 검출된다. 환언하면, 제품 품질의 저하를 초래하는 프레스의 상기와 같은 악화나 연쇄적인 변화에 따른 이상 상태는 다량의 불량품을 생산하지 않고서도 발견될 수 있다.

제52도에는 평행 유압 실린더(32)의 피스톤의 이동 거리나 변환거리(Xsi)를 검출하는 각각의 감지 핀(340)과 협력하는 거리 센서(342)를 갖는 하중 측정 장치(100)가 장착된 프레스(10)가 도시되어 있으며, 상기 프레스(10)는 실제 가압 작동중에 실린더(32)의 피스톤의 검출된 이동 거리 (Xsi)에 의거하여 진단된다. 거리 센서(342)는 측정 부재(106)의 하부에 장착되어 있으므로, 상기 거리 센서(342)는 가압 동작에 사용되는 유압 실린더(32)의 구조와 동일한 구조를 갖는 유압 실린더(32a)를 감시하기 위해 지지된 대응하는 감지 핀(340)과 정렬된다. 감시 유압 실린더(32a)는 복수의 유압 실런더(32)중에서 선택된 하나의 인접하여 배치된다. 예를 들어 4개의 감시유압 실린더(32a)는 4개의 유압 실린더(32a)에 대응하여 제공되며, 대응하는 4개의 감지핀 (340)은 하중 측정 장치(100)의 설치에 따라 프레스(150)상에 설치된다. 거리 센서(342)는 각각의 감지 핀(340)의 상단면에 대향하는 비접촉형 광학 센서로서 대응하는 감지 핀(340)의 상단면에서 국부적 거리(Dsi)를 측정하므로써 가압 작동중에 대응하는 유압 실린더(32)의 피스톤의 이동 거리(Xsi)나 변위를 검출한다. 감시 핀(340)의 길이는 프레스(10)가 휴지중이거나 감시 실린더[32; 실린더(32)]의 피스톤이 상사점에 있을 때 핀(340)과 센서(342)간의 거리(Dsi)가 압 작동중에 실린더(32)의 피스톤의 변위 거리(Xsi)보다 상당히 크도록 설정된다. 상기 장치(100)의 감지 핀(104)과 대향 위치되지 않은 큐션용 핀(24)이 감시 핀(340)으로 사용될 수도 있다.

변위 거리(Xsi)를 검출하기 위한 거리(Dsi)는 센서(342)와 유압 실린더(32) 또는 큐션 플래튼(28)의 대응부 사이의 거리로 대체될 수도 있다. 이 경우 감시 실린더(32a)와 감지용 핀(340)은 필요없다.

제53도는 평형 유압 실린더(32)의 피스톤의 변위 거리(Xsi)에 의거하여 프레스(10)를 진단하기 위한 진단 루틴의 실시예를 도시하고 있다. 상기 루틴은 단계(Q1-1)에서 촉화되어 테스트 가압 사이클을 작동시킨다. 단계(Q1-1)에 이어 단계(Q1-2)에서는 거리 센서(342)에 의한 국부적 거리값(Dsi)과 상기 장치(100)의 감지 핀(104)상의 스트레인 게이지(118)에 의한 대응하는 큐션 핀(24)의 하중 값을 측정한다. 그후 실린더(32)의 피스톤의 변위 거리값(Xsi)을 얻기 위하여 단계(Q1-3)가 실행된다. 거리(Dsi)는 예를 들어 가압 사이클[슬라이드 플레이트(20)가 상하 행정 말단 사이에서 왕복 이동된다]중에 제54도에 그래프로 도시된 바와 같이 변화된다. 거리(Dsi)의 변화량은 대응하는 유압 실린더(32)의 피스톤의 변위거리(Xsi)와 거의 동일하다. 그러나, 큐션 핀(24)의 하부 말단과 장치(100)의 측정부재(106)의 대응하는 감지 핀(114) 사이에 간극이 있다면, 간극에 대응하는 양에 의해 변위 거리(Xsi)보다 측정거리(Dsi)가 크다. 상기 사실을 감안하여, 변위거리(Xsi)로서 시점(Spo) 후의 거리(DsiP의 변화량이 결정된다. 시점(Spo)은 각 스트레인 게이지에 의해 검출된 하중 값이증가하기 시작하는 지점이며, 감지 핀(104)이 대응하는 큐션 핀(24)에 인접 접촉한다. 국부적 변위 거리(Xsi)는 감시 실린더[32a : 감지 핀(340) 또는 거리 센서(342)]에 대해 성취된다. 그리하여 제어 흐름이 단계(Q1-4)로 진행하여, 감시 실린더(32a)의 얻어진 변위 거리값(Xsi)에 의거하여 모든 유압 실린더(32)의 피스톤 변위 거리값의 정상 분포를 얻게 된다.

더 상세히 설명하면 감시 실린더(32a)의 얻어진 변위 거리값(Xsi)은 시험 테스트를 위해 사용된 확률 이론에 따라 진행되어, 실린더(32)의 피스톤 변위 거리값과 실린더(32) 수 사이의 관계의 형태로 정상 분포를 얻어지게 된다. 상기 관계는 제55도의 그래프로 나타내었다. 얻어진 정상 분포의 변화폭(W)이 초기값(Wo)보다 크거나 작은 것을 채킹함으로써 프레스(150)에 대한 어떤 이상 상태으 존재 여부를 결정하도록 단계(Q1-5)가 수행된다.

변위 거리(Xsi)의 변화폭(W)이 기준값(Wo)보다 크면, 이는 큐션 핀(24)에 대한 하중[블랭크 유지력(Fs)]의 균일 분포를 설정하기가 곤란하며, 프레스(150)는 제품의 소정 품질을 보장할 수 없다. 유압 실린더(32)의 최대 이동 또는 변위 거리에 비추어, 기준값(Wo)이 결정되어 큐션 핀(24)에 대한 균일한 하중 분포가 상대적으로 쉽게 결정된다. 실린더(32)의 피스톤 변위 거리에 있어서의 변화는 큐션 핀(24)의 길이에 있어서의 상대적으로 큰 변화와 기준 평면에 대해 큐션 플래튼(28) 또는 슬라이드 플레이트(20)의 상대적으로 큰 경사각으로부터 발생된다. 큐션 플래튼(28) 또는 슬라이드 플레이트(20)의 경사 방향은 측정부재(106) 또는 큐션 플레튼(28)에 위치한 레벨 게이지에 의해 측정 또는 검출된다. 제52도의 예에 있어서, 레벨 게이지(344)가 측정부재(106)에 배치되어 슬라이드 플레이트(20)의 직진도 또는 기준 수평면에 대한 평행을 검출하게 된다. 또한 큐션 핀(24)의 길이 변화는 감시 실린더(32a)의 피스톤 변위 거리값(Xsi)으로부터 정확하게 얻어진다.

변위 거리(Xsi)는 큐션 핀(24)의 길이 변화와, 큐션 플래튼(28) 및 슬라이드 플레이트(20)의 평행 에러와, 큐션 핀(24)과 인접 접촉하는 압력 링(30)의 하부에 대한 돌출부의 높이 변화와, 큐션 플래튼(28)에 설치된 것과 같은 균형 유압 실린더(32)의 높이 변화와 같은 프레스(10)의 전체 조건을 반영한다. 따라서 큐션 플레튼(28) 또는 슬라이드 플레이트(20)의 평행 에러가 예정된 상한값 보다 클지라도 변위 거리(Xsi)의 변화폭(W)이 기준값(Wo) 보다 작다면 제품은 소정 품질을 갖게된다. 즉, 큐션 플래튼(28) 또는 슬라이드 플레이트(20)의 평행이 요구 조건을 만족할지라도 변위 거리(Xsi)의 변화폭(W)이 큐션 핀(24)의 길이로 인한 기준값(Wo)보다 크다면, 유지력(Fs)은 큐션 핀(24)에 대해 균일하게 분포되지 않는다.

제53도의 진단 루틴은 본 발명의 또다른 실시예로서, 단계(Q1-2) 및 단계(Q1-3)는 프레스가 작동될 때, 프레스의 선택부의 변위량을 검출하는 단계의 한 형태를 구성한다. 또한 단계(Q1-5)는 설정 기준에 따른 프레스의 선택부의 변위 검출량에 의거하여 이상 상태의 존재 여부를 결정하는 단계의 한 형태이다. 기준값(Wo)은 결정 단계에 사용된 설정 기준에 대응한다.

제53도에 도시한 진단은 필요에 따라 변경될 수 있다. 예를 들어, 이상 상태의 존재 여부 결정은 정상 분포 곡선에 대한 선택부에서 피스톤 변위 거리, 예를 들어 실린더(32)의 최대 수에 대응하는 변위 거리값(즉 곡선의 피크값)이 기준으로서 제공된 예정된 허용 오차 범위내에 유지된다면 체킹에 의해 다른 규칙이나 또는 기준에 따라 수행된다. 감시 실린더(32a)의 최대 및 쇠소 피스톤 변위거리값(Xsi) 또는 평균값(Xsi)간의 차이에 의거하여 제54도에 도시한 것과 같이 정상 분포를 달성함이 없이 진단이 수행된다. 큐션 핀(24)에 대한 하중 또는 블랭크 유지력(Fs)의 균일한 분포에 대한 프레스(10)의 개선된 정확한 진단에 대해, 감시 실린더(32a) 또는 감지 핀(340)의 충분히 많은 수를 사용하는 것이 바람직하므로 진단은 많은 수의 값(Xsi)에 의존한다.

제56도의 플로우챠트 기준이 만들어지며, 피스톤 변위 거리값(Xsi)에 의거하여 진단의 다른 예가 도시되었다. 이 루틴은 단계(Q2-1)에서 초기화되어 공기압(Pa)이 예정된 초기값으로 설정된다. 상기 단계(Q2-1)가 반복될 때, 공기압(Pa)은 규정량까지 증분된다. 상기 단계(Q2-1)에 이어 인칭 모드에서 프레스(10)에 대한 테스트가압 사이클을 시작하게 되는 단계(Q2-2)가 뒤따른다. 그리하여 제53도의 단계(Q1-2) 및 단계(Q1-3)와 유사한 단계(Q2-3) 및 단계(Q2-4)가 수행되어 감시 실린더(32a)의 피스톤 변위 거리값(Xsi)을 얻게되며, 그후 단계(Q2-5)가 수행되어 얻어진 값(Xsi)의 평균(Xsav)을 계산하게 된다. 제어 흐름이 단계(Q2-6)로 진행되어 공기압(Pa)이 설정된 상한값(Pmax)으로 상승되는지의 여부를 결정하게 된다. 단계(Q2-1)를 통하여 단계(Q2-6)는 압력(Pa)이 상한값(Pamax)으로 상승되었을 때까지 반복 수행됨으로써 상한값(Pamax)이 도달되었을 때까지 다수의 평균값(Xav)이 얻어진다. 긍정적인 결정(예)이 단계(Q2-6)에서 얻어질 때, 단계(Q2-7)가 수행되어 검출된 Xsav-Pa 수정을 기준 수정과 비교함으로써 프레스(10)에 대한 어떤 이 상태의 존재 여부를 결정하게 된다.

제57도의 실선은 기준 Xsav-Pa 상호 관계의 한 예를 나타내는데, 이는 공압 및 유압 실린더(42)의 압력 수용 면적(Aa 및 As), 큐션 플래튼(28)의 중량(W), 큐션 핀(24)의 수(n), 실린더(32)에 대한 유압 작동 유체의 탄성 체적 계수(K)에 근거한 모형 또는 실험에 의해 미리 결정된다. 기준 Xsav-Pa 상호 관계는 제56도 루틴의 전회 사이클에서 정상으로 발견되는 상호 관계이다. 단계(Q2-7)에서의 결정은 공기압(Pa)의 다른 레벨에서 검출된 평균값(Xsav)과 기준 상호 관계의 대응값간의 차이가 예정된 허용 오차 범위내로 유지되는지의 여부를 체킹함으로써 예정된 규칙 또는 기준에 따라 수행된다. 대안적으로서 공기압(Pa)과 함께 검출된 평균값(Xsav)의 변화 경향이 기준 Xsav-Pa 상호 관계의 변화 경향과 유사한지를 채킹하므로써 단계(Q2-7)에서의 결정이 수행된다. 어떤 이상 상태가 단계(Q2-7)에서 발견되면, 이상 상태의 가능한 원인이 동일 단계에서 평가된다. 상기 원인은 유압 실린더(32)에서 오일내에 매우 많은 공기량일 수 있으며, 이는 제57도의 일점 쇄선에 의해 지시된 바와 같이 평균값(Xsav)의 과잉의 고속 증가를 일으킨다. 이 경우에 조기 블랭크 유지 기간에서 블랭크 유지력(Fs)이 불충분하거나 또는 오일에 차단된 고익의 스프링 작용으로 인한 곡선을 따라 비선형적으로 증가하여 제품의 품질을 저하시킨다.

제56도의 진단 루틴은 본 발명의 진단 방법의 또다른 실시예로서, 단계(Q2-1)를 통한 단계(Q2-1)는 프레스 작동시에 프레스의 선택부의 변위량을 검출하는 단계의 단른 형태를 구성한다. 더 상세히 설명하면 Xsav-Pa 상호 관계는 프레스의 선택부 변위의 선택 특성으로서 사용된다. 또한 단계(Q2-7)는 설정 기준에 따른 프레스의 선택부의 검출된 변위량에 근거한 이상 상태의 존재 여부를 결정하는 단계의 다른 형태이다. 기준값(Wo)은 결정 단계에서 사용된 예정된 기준에 대응한다.

기준 Xsav-Pa 상호 관계가 균형 유압 실린더(32)의 피스톤 변위 거리값에 근거한 어떤 이상 상태의 존재 여부를 결정하기 위해 제56도의 루틴이 사용되었지만, 공기압(Pa)의 증가와 함께 검출된 평균값(Xsav)의 증가 속도는 기준으로서 제공된 예정된 허용 오차 범위에 대해 체킹된다. 공기압(Pa)이 상한값(Pamax)으로 상승할 때 거리(Dsi)를 측정함으로써 Xsav-Pa 상호 관계를, 그리고 압력(Pa)이 상한값(Pamax)으로 하강할 때 Xav-Pa 상호 관계를 얻을 수 있는 반면에, 슬라이드 플레이트(20)는 그 하부 행정 말단에서 유지된다. 상기 두 상호 관계의 특성이 서로 동일하다면, 이상 상태가 존재하지 않게 된다. 두 상호 관계가 실질적으로 동일한 특성을 가지지 않는다면, 유압 실린더(32)를 구비하는 유압 회로와 관련된 오일 누설과 같은 어떤 이상 상태의 가능성을 지시한다. 상기 유압 회로는 실린더(32)의 피스톤 변위 거리값(Xsi)의 평균값(Xsav)의 변화를 검출함으로서 오일 누서을 진단하는 반면에, 슬라이드 플레이트(20)는 설정 레벨을 조정된 공기압(Pa)과 함께 소정 시간 길이에 대한 그 하부 행정 말단에서 유지된다. 제58도의 일점 쇄선은 제58도의 실신으로 지시된 기준과 비교하여 시간과 함께 평균값(Xsav)의 변화의 한 예를 나타내며, 평균값(Xsav)이 기준에 대해 과도한 하강 여부를 결정한다. 샘플링 기간 동안 평균값(Xsav)의 변화량이 기준으로서 제공된 예정된 허용 오차 범위내로 유지되는지를 체킹함으로써 진단이 행해진다. 감시 실린더(32a)의 피스톤 변위 거리값(Xsi)의 평균(Xsav) 대신에 감지 핀[340 : 거리 센서(342)에 의해 검출된]의 거리값(Dsi)의 평균을 사용함으로서 유압 회로 누설 진단이 얻어진다.

유압 실린더의 변위값에 근거한 진단은 제31도 내지 제33도의 복동식 프레스(150)에 동일하게 적용된다. 예를 들어 프레스(150)는 제32도의 유공압 실린더(184)의 피스톤 변위 거리값(Xei)을 검출하는 적합한 광 또는 자기센서로 제공되고, 일 예로써 제59도의 플로우챠트에 나타난 바와 같은 루틴에 따라서 검출된 값(Xei)에 의거하여 진단이 수행된다. 상기 루틴은 단계(Q3-1)에서 초기화되어 프레스(150)에 대한 테스트 가압 사이클을 시작하게 된다. 다음단계(Q3-2)에서, 변위 거리값(Xei)이 센서에 의해 검출된다. 제60도는 4개의 실린더(184)의 검출된 피스톤 변위 거리값(Xei)의 패턴의 일 예를 나타낸다. 단계(Q3-2)에 이어서 시간의 선택 지점에서 4개의 실린더(184)의 피스톤 변위 거리값(Xei)에 근거한 어떤 이상 상태의 존재 여부를 결정하는 단계(Q3-3)가 뒤따른다. 예를 들어 4개의 실린더(184)의 최대 피스톤 변위 거리값(Xei)의 차이 또는 변화량이 기준으로서 제공된 예정된 허용 오차 범위내로 유지되는지를 채킹하므로써 결정이 수행된다. 값(Xei)의 차이는 외부 슬라이드(160)와 볼스터(154)간의 평행 에러의 과도한 량을 나타내고, 이는 국부적 유지력 값(Fsi)의 불균일한 분포를 일으켜서 제품의 품질을 저하시킨다. 제59도의 루틴에 따른 진단은 라인 즉, 프레스(150)의 제조 작업시에 수행된다.

제59도의 진단루틴은 본 발명의 진단 방법의 또다른 실시예로서, 여기서 단계(Q3-2)는 프레스의 선택부의 변위량을 검출하는 단계의 다른 형태인 반면에, 단계(Q3-3)는 프레스의 선택부의 검출된 변위량에 의거하여 이상 상태의 존재 여부를 측정하는 단계의 다른 형태이다.

진단은 값(Xei)의 변화율과 같이, 제60도의 변위값(Xei)의 선택된 변화 특성을 기초로 할 수 있다. 값(Xei)이 외부 슬라이드(100)의 운동에 무관하게 영(aero)으로 유지되면, 이것은 유공압 실린더(184)의 피스톤이 공기압(Pe)에 대항하여 공기실(188)을 향하여 후퇴하게 되는 상기 공기압에 의하여 블랭크 유지력(Fs)이 생성되지 않는다는 이상 상태를 의미한다.

다음에 제61도에 프레스(364)가 도시되어 있는데, 여기서 하부 다이(354)는 프레스 베드(350)에 고정된 다이 판(352)에 배치되는 반면에, 상부 다이(360)는 슬라이드 플레이트(356)에 의해 운반되는 다이 판(358)에 고정된다. 가압 작동은 슬라이드 플레이트(356)가 슬라이드 구동수단(도시 않음)에 의해 수직 왕복 운동함에 따라 하부 및 상부 다이(354, 360)에 의해 수행된다. 광학센서와 같은 거리센서(364)가 다이 판(352)에 배치되어 다이 판(358)까지의 거리(Dd)를 검출한다. 프레스(362)는 검출한 거리(Dd)에 의거하여 예를 들어 제62도에 도시한 루틴을 따라 진단된다. 이 루틴은 단계(Q4-1)에서 초기화되어 프레스(362)에서 테스트 가압 사이클을 시작한다. 단계(Q4-1)는 단계(Q4-2)를 따라가서 슬라이드 플레이트(356)가 하부 행정 말단에 위치할 때 거리센서(364)와 다이판 (358) 사이의 최소 거리(Ddmin)를 검출한다. 하부 및 상부 다이(354,360)로 구성된 다이 조립체는 슬라이드 플레이트(356)가 하부 행정 말단에 닿을 때 가압 하중으로 인한 탄성 변형을 받기 때문에, 최소거리(Ddmin)는 다이 조립체(354,360)의 변형량 즉, 다이에 작용하는 가압 하중에 해당한다. 이때 제어 흐름은 단계(Q4-3)로 진해아여 검출한 최소거리(Ddmin)가 예정된 최적 범위내에 있는지의 여부를 체킹함으로써 어떤 이상 상태의 존재 여부를 측정한다. 기준으로써 제공된 최적 범위는 실험으로써 미리 결정되므로, 값(Ddmin)이 최적 범위내에 있다면 제품은 소정 품질 레벨을 가지게 된다. 본 진단은 온라인으로, 즉, 프레스(362)의 제조 공정중에 진행될 수 있다.

제62도의 진단루틴은 본 발명의 진단 방법의 또다른 실시예로서, 여기서 단계(Q4-2)는 프레스 선택부의 변위량을 검출하는 단계의 다른 형태인 반면에, 단계(Q4-3)는 프레스 선택부의 검출한 변위량에 의거하여 이상 상태의 존재 여부를 측정하는 단계의 다른 형태이다.

제62도와 유사한 진단이 또한 프레스(10 또는 150)에 적용될 수 있다.

제63도를 참조하면, 도시한 바와 같이 프레스의 각 부분의 치수(d1, d2, d3, d4 및 d5)에 의거하여 진단을 실시하도록 되어 있는 제1도의 프레스(10)가 도시되어 있다. 특히, 진단 루틴은 실제 가압 작동에서 사용된 큐션 핀(24) 각각을 위하여 다음의 치수 즉, 볼스터(14)와 슬라이드 플레이트(20)사이의 초기 거리(d1)와, 큐션 핀(24)과 접촉하기 위한 압력 링(30)의 하부면에 형성된 돌출부의 높이(d2)와, 큐션 핀(24)의 길이(d3)와, 큐션 플래튼(28)의 상부면에서 측정할 때 유압 실린더(32)의 피스톤의 초기 높이(d4)와, 베드(16)의 상부면와 큐션 플래튼(38) 사이의 거리 (d5)를 측정하는 단계를 포함한다. 각 유압 실린더(32)가 하향하는 피스톤 변위 또는 주행거리는 그들의 공칭값과 비교한면 치수(d2, d3 및 d4)의 증가에 따라 증가하고, 또 그들의 공칭값과 비교하면 치수(d1 및 d5)의 증가에 따라 감소한다. 따라서, 실린더(32)의 변위거리는 치수(dto = ds +d3 + d4 - d1 - d5)의 증가에 따라 증가한다. 또한 진단루틴은 측정한 치수(d1 및 d5)로부터 상기 치수(dto)를 계산하는 단계와, 모두 큐션 핀(24)과 관련된 국부적 치수의 변화량을 얻는 단계와, 국부적 치수(dto)의 변화량이 예정된 임계치보다 작거나 큰지를 체킹함으로써 이상 상태를 결정하는 단계를 포함한다. 거리(d1)는 프레스 베드(16)상의 위치에 배치된 볼스터(14)에서 측정되고, 높이(d2)와 갈이(d3)는 표면 판과 같은 기준면상에 놓인 압력 링(30) 및 큐션 핀(24)에 높이 게이지와 같은 적절한 계기로써 측정될 수 있다. 높이(d4)는 높이 게이지 또는 다른 적절한 계기에 의하여 큐션 플래튼(28) 상에서 초기 작동 위치에 놓인 실린더(32)의 피스톤에서 측정될 수 있다. 거리(d5)는 높이 게이지 또는 다른 적절한 계기에 의하여 상부 행정 말단에 유지된 큐션 플래튼(28)에서 측정될 수 있다. 국부적 거리(d1)의 변화는 슬라이드 플레이트(20)의 평행 오차를 나타내는 반면에, 국부적 치수(d2)에서의 변화는 큐션 핀(24)에 해당하는 압력 링(30)의 돌출부의 높이 변화를 나타낸다. 국부적 치수(d3)의 변화는 큐션 핀(24)의 길이변화를 나타내는 반면에, 국부적 치수(d4)의 변화는 실린더(32)의 피스톤의 높이 변화를 나타낸다. 국부적 치수(d5)의 변화는 큐션 플래튼(28)의 평행 오차를 나타낸다. 이 진단루틴은 제52도의 루틴과 실제로 유사하고, 치수(dto = d2 + d3 = d4 - d1 - d5)에 대한 임계치는 임계치(Wo)와 실제로 동일한 의미를 가진다.

제64도에는 제1도의 프레스(10)가 슬라이드 플레이트(20)의 3차원 가속도계(370)를 장착한 것을 도시하고 있다. 프레스(10)는 예를 들어 슬라이드 플레이트(20)의 거리, 속도 또는 가속도를 기초로 하여 제65도에 도시된 루틴을 따라 생산 공정중에 어떤 이상 상태에 의해 진단된다. 이 루틴은 단계(Q5-1)에서 초기화 되어 정상가압 모드에서 테스트 가압 사이클을 시작한다. 다음에 단계(Q5-2)는 가속도계(370)의 출력에 의거하여 프레스(10)의 수직(X-축), 수평(Y-축) 및 횡단 (Z-축) 방향에서 슬라이드 플레이트(20)의 가속도값(GX, Gy 및 Gx)을 측정하도록 실행된다. 단계(Q5-2)는 단계(Q5-3)를 따라가서 가속도값(Gx)을 적분함으로써 수직방향에서 슬라이드 플레이트(20)의 속도(Vx)를 계산한다. 다음에 단계(Q5-4)는 가속도값(Gy 및 Gz)을 두 번 적분함으로써 슬라이드 플레이트(20)의 수평 및 횡단 변위거리 (Xy 및 Xz)를 계산하도록 실행된다. 단계(Q5-4)는 단계Q5-5)를 따라 상술한 변수(Gx, Gy, Gz, Vx, Xy 및 Xz)에 의거하여 프레스(10)의 어떤 이상 상태의 존재 여부를 결정한다.

단계(Q5-5)에서의 결정은 상부 다이(18)와 펀치(12)와의 충돌시 수직가속도(Gx) 또는 속도(Vx)의 과다하게 큰 또는 작은 값이 제품 품질의 저하를 초래한다는 사실에 기초를 두고 있다. 즉, 이상 상태의 존재 여부는 가속도값(Gx) 또는 속도(Vx)가 상한치와 하한치로 정해진 예정된 허용 오차 범위내에 있는지를 체킹함으로써 결정된다. 만일 어떤 이상 상태가 단계(Q5-5)에서 발견되면, 슬라이드 구동 수단(372)의 모터의 작동 속도가 자동적으로 조정되어서 값(Vx 또는 Gx)이 예정된 범위내로 떨어지게 된다. 이러한 조정이 불가능하면 적절한 경보가 울려 이러한 사실을 조작자에게 알린다. 만일 프레스(10)가 유압펌프를 이용하여 슬라이드 구동수단(372)을 가진 유압 작동식 프레스이면, 펌프의 배출속도는 가속도값(Gx) 또는 속도값(Vx)을 조정하도록 조정된다. 가속도값(Gx) 또는 속도값(Vx)의 변화는 가압력(Fp)의 변화를 초래하고, 제품의 품질을 저하시킬 수 있음에 주의하기 바란다.

이에 따라서, 이상 상태의 존재의 결정은 값(Gx 또는 Vx)의 변화량이 예정된 허용 오차 범위내에 있는지를 체킹함으로써 실시될 수 있다. 슬라이드 구동수단(372)이 구동모터, 기어, 크랭크축, 조인트핀 및 링크를 포함하면, 값(Gx 또는 Vx)의 변화는 기어의 손상 또는 과도한 백래쉬의 양 및/또는 조인트핀의 접합부에서 과다한 유극량 때문에 슬라이드 구동수단(372)의 진동으로 인하여 초래된다. 슬라이드 구동 수단(372)의 이러한 진동 주파수가 진동원(기어, 조인트핀등)에 따라 다르기 때문에, 진동원은 적절한 주파수 분석기를 이용하여 가속도값(Gx)의 진동 파형을 분석함으로써 배치될 수 있다. 슬라이드 구동수단(372)의 진단은 플런저(22)에서 가속도계를 이용함으로써 정확도의 향상이 달성 될 수 있다. 도한, 상부 다이(18)와 펀치(12)간의 적절한 결합(matching) 또는 런인(run-in) 맞춤을 위한 최적 가압 작동은 슬라이드 플레이트(20)와 가이드(374;제64도) 사이의 적절한 틈새량을 요구하지만, 틈새량이 과다하면 펀치(12)에 관하여 상부 다이(18)의 부정합 또는 변이를 일으켜서, 제품 품질의 저하를 초래한다. 따라서, 이상 상태의 결정을 수평 및 횡단 변위거리(Xy, Xz)가 예정된 허용 오차 범위내에 있는지를 체킹함으로써 만들어질 수 있다.

제65도의 진단루틴은 본 발명의 진단 방법의 다른 실시예로서, 단계(Q5-2)는 선택된 부품이 프레스의 작동중 이동될 때 프레스의 선택된 부품의 가속도값을 검출하는 단계의 한 형태인 반면에 단계(Q5-3)는 선택된 부품이 프레스의 작동중, 이동되는 속도를 검출하는 단계의 한 형태이다. 또한, 단계(Q5-4)는 프레스의 작동중 프레스의 선택부의 변위량을 검출하는 단계의 또다른 형태이다. 단계(Q5-5)는 프레스의 선택부 또는 부품의 변위량, 속도 및 가속도값중 적어도 하나에 의거하여 이상 상태의 존재 여부를 결정하는 단계의 한 형태이다.

상술한 가속도(Gx, 속도 Vx) 및 변위거리(Xy, Xz)중 하나가 제64도의 프레스(10)에서 이상 상태의 존재 여부를 결정하는데 사용될 수도 있다. 3차원 가속도계(370)는 슬라이드 플레이트(120)의 가속도를 측정하기 위해 일차원 가속도계로 대체될 수 있다. 속도(Vx)는 슬라이드 플레이트(20)의 변위량을 검출하기에 적합한 변위센서의 출력을 차별화함으로써 얻어질 수 있다.

제64도의 프레스(10)는 큐션식 공압 실린더(42) 아래에 배치된 유압 실린더(378)를 가진다. 이 유압 실린더(378)의 피스톤은 공압 실린더(42)의 피스톤을 통해 큐션 플래튼(28)에 연결된다. 유압 실린더(378)는 큐션 플래튼(28)을 그 하부 행정 말단에 유지하고 또 큐션 플래튼(28)의 하향속도를 조정하는데 사용된다.

실린더(378)는 첵크 밸브 및 가변 유동 수축기를 통해 서로 연통하는 2개의 오일 챔버(380, 382)를 가진다. 공기가 오일 챔버(380, 382)내에 포획되면, 큐션 플래튼(28)은 상부 다이(18)와 펀치(12)의 충돌하에서 공기의 스프링 효과로 인하여 아래로 내려가게 되고, 그 결과 유지력(Fs)의 갑작스런 변화와 제품의 품질저하를 초래한다. 이런 현상의 관점에서, 가속도계(384)는 큐션 플래튼(28)상에 배치되어 제65도의 루틴과 유사한 루틴을 따라 큐션 플래튼(28)의 가속도, 속도 및 변위 거리를 측정할 수 있다. 이러한 측정변수에 의거하여 예정된 상한치 및 하한치와 비교하면, 유압 실린더(387)는 오일 챔버(380, 382)에서 불충분한 오일량 또는 공기의 포획에 대해 용이하게 진단될 수 있다. 사용한 가속도계(384)가 3차원 방식이면, 진단은 큐션 플래튼(28)과 가이드(40)사이의 틈새량이 적절한지의 여부를 결정할 수 있다.

또한, 다른 가속도계(386)가 제65도에 도시한 바와 같이 압력 링(30)에 부착되어, 제64도의 루틴과 유사한 루틴에 따라 가속도계(386)에서 얻은 가속도, 속도 및 변위 거리에서 결정된 진동특성에 의거하여 압력 링(30)을 진단할 수 있다. 압력 링(30)의 진단은 또한, 구해진 가속도, 속도 및 변위거리와 슬라이드 플레이트(20) 또는 큐션 플래튼(28)의 가속도, 속도 및 변위거리들을 비교함으로써 또는, 압력 링(30)과 다이(18)간의 상대변위를 채킹함으로써 실시될 수도 있다.

또한, 그러한 가속도, 속도 및 변위거리에 의거한 진단을 제31도 내지 제33도의 복동식 프레스(150에도 동일하게 적용할 수 있다. 예를 들어, 외부 슬라이드(160), 내부 슬라이드(164), 외부 플런저(166) 및 내부 플런저(168)의 진단은 상기 부품들에 적절한 가속도계 또는 변위 센서를 부여함으로써 가능하다.

다음에 제66도에서, 복동식 프레스(160)는 기계의 선택부의 온도에 의거하여 진단을 실시하도록 적용되어 있다. 프레스(150)에 의해 제조된 제품의 품질은 블랭크 유지력 또는 성형력의 증가 또는 블랭크에 공급된 윤활유의 증발량의 증가로 인하여 저하될 수 있으며, 이러한 증가들은 기계의 여러부분에서 온도의 과다 상승으로 인하여 발생될 수 있다. 윤활유의 증발은 다이 세트[152, 156, 162 ; 즉, 다이(152), 압력 링(156) 및 펀치(162)]에 관하여 블랭크의 슬라이딩 저항력을 증가시킨다. 기계 온도의 과다한 상승은 슬라이드 구동수단(169)에 의해 동력학적 에너지가 열에너지로 변환되는 것, 기계 프레임(196)의 미끄럼면과 외부 및 내부 슬라이드(160, 164)간의 마찰에 의해 발생된 열, 및 블랭크상에 가압 작용의 초기 단계중 블랭크와 다이 세트(152, 156, 162)간의 마찰에 의해 발생된 열과 같은 여러 가지 요소에 의해 발생될 수 있다. 예를 들면 제67도의 플로우챠트에 도시한 루틴에 따라 센서(390)에서 검출하였을 때 온도상승으로 인한 어떤 이상 상태에 대해 프레스(150)를 진단하는 것이 바람직하다. 제67도의 온도 진단 루틴은 기계 프레임(196)의 온도(Temp A)를 측정하기 위해 단계(Q6-1)로서 시작된다.

다음에, 단계(Q6-2)는 측정한 온도 (Temp A)가 예정된 하한치(Temp A1)보다 높은지를 결정하도록 수행된다. 마일 측정한 온도(Temp A)가 예정된 하한치(Temp A1)보다 낮으면, 단계(Q6-2)가 슬라이드 구동수단(169)의 모터의 작동 속도를 증가시킴으로써 프레스(150)의 가압 속도를 증가시키도록 실시된다. 만일 측정한 온도((Temp A)가 하한치(Temp A1)보다 높거나 동일하면, 제어 흐름은 단계(Q6-4)로 진행하여 측정한 온도(Temp A)가 예정된 상한치(Temp A2)보다 작은지를 결정한다. 만일 측정한 온도(Temp A)가 상한치(Temp A2)보다 높으면, 단계(Q6-5)가 슬라이드 구동수단(169)의 모터의 속도를 감소시킴으로써 프레스(150)의 가압 속도를 감소시키도록 실시된다. 만일 측정한 온도(Temp A)가 하한치(Temp A1)와 상한치(Temp A2)사이에 있으면, 이것은 프레임(196)의 온도(Temp A)가 최적 상태임음 뜻하고, 제어 흐름은 단계(Q6-1)로 돌아가서 상기 단계들을 반복한다. 가압 속도의 증가는 열 발생량을 증가시키고 그 결과 온도(Temp A)를 상승시키는 반면에, 가압 속도의 감소는 열발생량을 줄이고, 이에 의해 제67도의 루틴이 하한치(Temp A1)와 상한치(Temp A2)사이에서 온도(Temp A)를 유지하는데 효과적이다. 이로써 온도센서(390)에 의해 측정할 때 온도의 과다상승으로 인하여 품질의 저하 때문에 제품이 불량해지는 것을 방지하게 된다.

제67도의 진단루틴은 본 발명의 진단 방법의 다른 실시예이며, 여기서 단계(Q6-1)는 프레스 작동중에 프레스의 선택부분의 온도를 검출하는 단계의 한 형태인 반면에, 단계(Q6-4)는 프레스 선택부분의 온도에 의거하고 또한 예정된 기준에 따라서 이상 상태의 존재 여부를 결정하는 단계의 한 형태이다. Temp A1과 Temp A2의 하한 및 상한값은 결정 단계에서 사용하는 예정된 기준에 대응한다.

제67도의 루틴이 온도 센서(290)이 출력에 의존하여 가압 속도를 제어하도록 형성될 때 슬라이드 구동수단(169)또는 다이 세트(152, 156, 162)근방에 놓인 적합한 냉각기(392)를 제어하여 온도 (Temp A)를 조정하는 것이 가능하며, 따라서 온도(Temp A)는 상한 및 하한 온도(Temp A1, Temp A2)사이에 정해진 최저값으로 유지된다. 온도 센서(390)는 다이 세트(152, 156, 162)의 온도를 검출하기 위해 놓인 방사 온도계와 같은 온도 센서(394)또는 상온 또는 실내온도를 검출하기 위해 놓인 온도 센서(396)로 대체될 수 있으며, 이로 인하여 상기 센서(394 또는 396)에 의해 검출된 온도가 예정된 최적 범위내에 떨어지는지를 체킹하므로써 온도 진단이 실행된다. 이 경우, 또한 가압 속도 또는 냉각기(392)는 최적 범위내로 온도를 유지하도록 제어될 수 있다. 비록 제67도의 진단 루틴 및 상기에 나타난 수정 루틴이 온도(Temp A)를 최적 범위내에 유지하도록 설계될지라도, 검출된 온도의 감소에 대하여, 제32도에 표시된 유압(Py)이나 공기압(Pe)또는 유압(Pz)이나 공기압(Pg)을 증가하거나 그 역으로 검출된 온도의 증가에 대하여 Py, Pe, Pz, Pg를 감소하는 것이 가능하고 또한 온도의 감소에 대하여 상대 거리(ha,hb)를 감소하는 것이 가능하며 이로 인하여 온도변화로 인한 플런저(166,168) 및 프레스의 다른 부품의 온도 팽창과 수축은 압력(Py, Pe, Pz, Pg)또는 상대 거리(he, hb)의 변화에 의해 기계 부품의 상기와 같은 팽창이나 수축으로 인한 제품의 불량품을 회피하도록 보상된다.

온도에 의거한 진단은 또한 제1도 및 제2도의 단동식 프레스(10)에 적용할 수 있다. 이 경우 프레스 작동중에 블랭크상에 작용하는 인장력(T)이 일정하다면 제품의 품질은 허용가능한 레벨에서 지속적으로 유지될 수 있으며, 이때 인장력(T)은 다이 세트(12, 18, 30)에 대한 블랭크의 슬라이드 저항(μ)과 블랭크 유지력(Fs)의 곱으로 표시되며 저항(μ)은 기계 온도내의 변화로 인한 윤활유 증발량의 변화에 따라 변한다. 상기 사실로 볼 때 프레스(10)는 예를 들면 압력 링(30)의 온도(Temp B)를 측정하는 방사 온도기나 다른 온도 센서가 제공되는 방법으로 제68도에 도시된 루티에 따라 온도 진단의 효과를 나타내다. 진단 루틴은 온도(Temp B)를 검출하는 단계(Q7-1)로 시작된다. 단계(Q7-1)는 검출된 온도(Temp B)가 하한 및 상한온도(Temp B1 과 Temp B2)에 의해 정해지는 최적 범위 이내에 있는지를 결정하는 단계(Q7-2)로 진행된다. 상기 범위는 하한 및 상한을 포함한다. 만약 단계(Q7-2)에서 부정적인 결정(아니오)이 되면, 단계(Q7-3)에서 예정된 방정식이나 기억 데이터 맵에 따라 슬라이딩 저항(μ)의 계산이 실행되고, 다시 단계(Q7-1)는 T=μ×Fs 를 만족하는 유지력(Fs)의 최적값의 계산이 실행되는데 이때 T 는 블랭크상에서 작용하는 예정된 최적 인장력을 나타낸다. 이후 제어 흐름은 유지력(Fs)의 계산된 최적값을 얻기 위하여 공기압(Pa) 을 조정하도록 단계(Q7-5)로 간다. 상기 진단 루틴은 플레이트(10)의 온도변화로 인한 제품의 불량을 헤소할 수 있다.

제68도의 진단 루틴은 본 발명의 진단 방법의 다른 실시예로서, 단계(Q7-1)는 프레스 작동중에 프레스의 선택부의 온도를 검출하는 다른 형태를 나타내며, 단계(Q7-2)는 프레스의 선택부의 검출된 온도에 의존하고 예정된 기준에 따라 이상 상태의 존재 여부를 결정하는 단계의 다른 형태이다. 하한 및 상한온도(Temp B1과 Temp B2)는 결정 단계에서 사용하는 예정된 기준에 대응한다.

검출된 Temp B 에 의존하여 공기압(Pa)이 제68도의 루틴에서의 실행의 각 사이클내에서 조정되도록 단계(Q7-2)에서의 결정은 해소될 수 있으며 이로 인하여 인장력(T)을 최적값에 유지시킨다. 부가로, 복동식 프레스(150)는 단동식 프레스(10)에서 상술한 바와 같이 유지력(Fs)이나 인장력(T)에 영향을 미치는 상대거리(ha), 유압(Py), 공기압(Pe; 제32도에 도시)을 유사하게 제어하도록 조정된다.

하중의 발생이나 전달과 관려된 유압 또는 공압 실린더용 탱크의 효과적인 또는 실제 용적의 변화에 기인하여, 즉 정상값에 대한 상기 탱크 및 실린더내의 압축 유체 용량의 오차, 또는 공기 탱크내에 오일 축적으로 인한 유체 용량의 변화에 기인하며 가압 작동중에 하중 값이 부적합할 때 제품의 품질도 저하된다. 유효 또는 실제 용적을 위하여 탱크를 검사하기 위한 프레스의 분해는 매우 번거롭고 많은 시간이 소요되며, 또한 상기와 같은 검사는 다이 세트의 변경이나 일반적인 교환시에는 어렵거나 불가능하다. 본 발명의 다음 실시에는 유체 탱크의 용적보다 세부적으로 압축 유체의 용량값을 쉽게 검출하고 검출된 유테 용량값에 의거하여 프레스를 진단하는 것이다.

제69도에 도시된 루틴은 제1도의 단동식 프레스(10)용으로 설계된 것이고, 공압 실린더(42)의 공기 챔버[유지력(Fs) 발생용], 공기 탱크(44) 및 압력 조정 밸브 (46)를 포함하는 공기압 회로의 검출된 총공기 용량에 의거하여 프레스의 어떤 이상 상탱의 존재 여부를 결정하도록 수행한다. 제69도의 진단 루틴은 큐션 플랜튼(28)이 상부 행정 말단에 위치할 때 공기압 센서(50)로 공기압의 초기값(Pa0)을 검출하는 단계(Q8-1)에서 초기화된다. 그후 단계Q(8-2)에서는 하나의 테스트 가압 사이클을 하도록 실행된다. 이후 단계(Q8-3)에서는 예를 들면 슬라이드 플레이트(10)가 하부 행정 말단에 위치할 때 센서(50)에서 공기압(Pa)의 값(Pa1)을 검출하기 위해 실행된다. 단계(Q8-3)에서 이어서 단계(Q8-4)에서는 예정된 방정식에 따라서 실린더(42)를 포함하는 공기압 회로의 초기 공기 용량(Va0)을 계산한다.

이후 단계(Q8-5)에서는 예를 들면 계산된 초기 공기 용량(Va0)이 문제의 공기압 회로의 정상 용량으로 결정되는 예정된 최적 범위로 유지되는지를 채킹함으로써 예정된 규칙 또는 기준에 의해 어떤 이상 상태의 존재 여부를 결정하도록 실행된다.

슬라이드 플레이트(20)가 하부 행정 말단에 위치할 때, 다음 방정식(8-1)과 (8-2)는 만족된다.

여기서, Va1 : 슬라이드 플레이트(20)가 하부 행정 말단에 있을 때 공기압 회로의 공기 용량

Aa : 실린더(42)의 유효 단면적(압력 수용 면적)

La : 슬라이드 플레이트(20)의 하부 행정 말단에서 실린더(42)의 피스톤 이동거리

다음 방정식(8-3)은 상기 방정식(8-1) 및 (8-2)로부터 얻어진다.

단계(Q8-4)에서 초기 공기 용량(Va0)은 방정식(8-3)에 의해 계산된다. 방정식(8-3)의 값(Pa1, Pa1)은 각각 단계(Q8-1 및 Q8-3)에서 측정된다. 기계 데이터 메모리(130)내에 기억된 압력 수용 면적(Aa)은 유효 단면적(Aa)으로서 사용될 수 있다. 그러나 유효 단면적(Aa)은 제8도에 도시된 바와 같이 유지력(Fs)과 공기압(Pa) 사이의 Fs - Pa 상호 관계의 값(△Fs/△Pa)을 계산하여 얻어지며 이때 하중 측정 장치(100)를 사용하여 얻어진다. 방정식(8-3)에 포함된 피스톤 이동거리(La)는 기계 데이터 메모리(130)내의 기계 데이터로서 기억될 수 있고, 따라서 값(La)은 초기 공기 용량(Va0)이 방정식(8-3)에 의해 계산될 때 메모리(130)로부터 회수된다. 피스톤 이동거리(ha)는 광학 거리 센서에 의해 큐션 플래튼(28)의 변위거리를 측정함으로 얻어질 수 있다. 만약 초기 공기 용량(Va0)이 정상값으로부터 편차를 계산했다면, 슬라이드 플레이트(20)가 하부 행정 말단에 있을때[실린더를 포함하는 공기압 회로의 공기가 하부 행정 말단 아래에 위치한 큐션 플래튼(28)으로 압출될 때] 생산된 실제 유지력(Fs)은 비록 초기 공기압(Pa0)이 정상값으로 적당하게 조정될지라도 부적합할 수 있다. 따라서, 공기 용량과 관련된 이상 상태의 존재여부의 결정은 계산된 초기 공기 용량(Va0)이 초기 공기 용량(Va0)의 정상값에 의해 결정되는 예정된 최적 범위내로 유지되는지를 체킹하므로서 실행될 수 있다.

만약 오일이 공기 탱크(44)내에 축적되면, 예를 들어 초기 공기 용량(Va0)이 불충분할 수 있으며, 이에 의해 공기 압축비는 주 슬라이드(20)가 하부 행정 말단에 있을 때 과다하게 높을 수 있다. 다시말하여, 불충분한 초기 공기 용량(Va0)은 공기압(Pa1)을 과도하게 높게 만들고[슬라이드 플레이트(20)가 하부 행정 말단에 있을때]이것은 비록 초기 공기압(Pa0)이 최적일때라도 제품의 소정 품질을 보장하기에 너무 큰 블랭크 유지력(Fs)을 초래한다. 반면, 공기 누설은 공기압(Pa1)을 과도하게 낮게 만들고, 이것은 블랭크 유지력(Fs)의 불충분한 값을 초래하고 방정식(8-3)에 의해 계산된 바와 같이 초기 공기 용량(Va0)의 변동을 초래한다. 따라서 이상 상태는 예정된 상한 및 하한에 반하는 계산된 초기 공기 용량(Va0)을 체킹하므로서 쉽게 검출된다.

제69도의 진단 루틴은 본 발명의 진단 방법의 부가의 실시예로서, 단계(Q8-1 내지 Q8-4)는 압축으로 인한 작동 유체 압력의 변화에 의거하여 프레스의 작동중에 압축되는 작동 유체의 용량을 검출하는 단계의 하나의 형태이며, 단계(Q8-5)는 작동 유체의 검출된 용량에 의거하고 또한 예정된 기준에 의해 이상 상태의 존재 여부를 결정하는 단계의 하나의 형태이다.

제33도에 도시된 평형 고압 실린더(266)와 일반적인 공기 탱크(268)를 포함하는 공기압 회로의 초기 공기 용량(Vf0)은 다음 방정식(9)으로 계산된다.

여기서, Pf0 : 공기압(Pf)의 초기값

Pf1 : 내부 슬라이드(164)가 하부 행정 말단에 있을 때 공기압(Pf)의 값

Af : 4개의 실린더(266)의 유효 전체 단면적

Lf : 실린더(266)의 피스톤 이동거리

방정식(9)에 포함된 공기압 값(Pf0, Pf1)은 공기압 센서(272)에 의해 측정된다. 기계 데이터 메모리(130)에 기억된 압력 수용 면적(Af)은 방정식(9)에 포함된 유효 단면적(Af)으로서 사용될 수 있다. 그러나, 값(Af)은 하중 측정 장치(100)를 사용하여 얻어지는 제70도에 도시된 바와 같은 공기압(Pf)과 성형력(Ff) 사이의 Ff - Pf 상호 관계의 절대값 △Ff/△Pf1을 계산하여 얻어진다. 값(Af)은 또한 내부 플런저(169)상의 스트레인 게이지(246)에 의해 검출되는 공기압(Pf)과 하중 값간의 상호관계로부터 얻어진다. 또한 방정식(9)에 포함된 피스톤 이동 거리(Lf)는 기계 데이터 메모리(130)내의 기계 데이터로서 기억될 수 있으며, 그래서 값(Lf)은 초기 공기 용량(Vf0)이 방정식(9)에 의해 계산될 때 메모리(130)로부터 회수 된다. 피스톤 이동 거리(Lf)는 광학 거리 센서에 의해 내부 슬라이드(164)의 변위 거리를 측정하여 얻어진다. 만약 초기 공기 용량(Vf0)이 정상값으로부터 벗어난다면 생산된 실제 성형력(Ff)은 비록 초기 공기압(Pf0)이 정상값에 적합하게 조정될지라도 부적합하게 될 것이다. 따라서, 이상 상태의 존재 여부의 결정은 계산된 초기 공기 용량(Vf0)이 초기 공기 용량(Vf0)의 정상값에 의해 결정된 예정된 최적 범위내로 유지되는지를 체킹하므로써 실행될 수 있다. 만약 오일이 공기 탱크(268)내에 축적되면, 예를 들어 초기 공기 용량(Vf0)은 불충분하게 되고 이로 인해 내부 슬라이드(164)가 하부 행정 말단에 있을때 공기 압축비는 과도하게 높아질 수 있다. 다시 말하여 불충분한 초기 공기 용량(Vf0)은 공기압(Pf1)을 과도하게 높게 만들 수 있으며[내부 슬라이드(164)가 하부 형성 말단에 있을 때] 이것은 초기 공기압(Pf0)이 최적일지라도 성형력(Ff)이 제품의 소정 품질을 보장하기에 너무 작다는 결과를 낳는다. 반면에, 공기 누설은 공기압(Pf1)을 과도하게 낮게 만들어 과도한 성형력(Fs)을 만들고 이것은 방정식(9)에 의해 계산되는 초기 용량(Vf0)의 변동을 초래한다. 따라서, 이상 상태는 예정된 상한과 하한에 반하는 계산된 초기 공기 용량(Vf0)을 체킹하므로써 쉽게 검출된다.

제32도에 도시된 평형 공압 실린더(216)와 일반적인 공기 탱크(218)를 포함하는 공기압 회로의 초기 공기 용량(Vd0)은 다음 방정식(10)에 의해 계산된다.

여기서, Pd0 : 공기압(pd)의 초기값

Pd1 : 외부 슬라이드(160)가 하부 행정 말단에 있을 때 공기압(Pd)의 값

Ad : 4개의 실린더(216)의 유효 단면적

Ld : 실린더(216)의 피스톤 이동 거리

유사하게는, 제2도에 도시된 평형 공압 실린더(80)와 공기 탱크(82)를 포함하는 공기압 회로의 초기 공기 용량이 얻어진다.

제1도에 도시된 균형 유압 실린더(32)와 상기 실린더(32)를 상호 연결하는 매니폴드 및 매니폴드에서 펌프(34)로의 파이프를 포함하는 유압회로의 초기 유체용량(V)은 다음 방정식(11-2)에 의해 계산될 수 있다. 방정식(11-2)은 방정식 (11-1)으로 부터 얻어진다.

여기서 K : 유체의 체적 탄성계수(K)

Ps0 : 유압(Ps)의 초기값

Ps1 : 슬라이드 플레이트(20)가 하부 행정 말단에 있을 때 공기압(Ps)의 값

V : 가압 사이클동안 유체 용량의 변화량

방정식(11-2)에 포함된 유압값(Ps0, Ps1)은 유압 센서(38)에 의해 측정된다.

탄성계수(K)는 기계 데이터 메모리(130)로부터 회수된다. 유체 용량 변화량(△V)은 다음 방정식에 의해 계산될 수 있다.

여기서, n : 큐션 핀(24)의 수

As : 유압 실린더(32)의 유효 단면적(압력수용 평균면적)

Xsav : 유압 실린더의 국부적 피스톤 변위 거리값(Si)의 평균

값(n 및 As)은 데이터 메모리(130)로부터 구해진다. 그러나, 값(n 및 As)은 유지 압력(Fs)과 유압(Ps)사이의 Fs-Ps 상호 관계인 △Fs/△Ps를 계산함으로써 얻어지며, 그 상호 관계는 하중 측정 장치(100)를 사용하여 유압(Pa)의 상이한 값에 대응하는 값(Fs, Ps)을 검출함으로써 얻어진다. 피스톤 평균 이동 거리 또는 변위거리(Xs)는 제52도에 도시한 거리센서(342)를 갖춘 하중 측정 장치(100)를 사용하여 구한다. 이와 같이 얻어진 유체 용량(V)이 정상값으로부터 이탈하면, 초기 유압이 정상값으로 조정되더라도 유지력(Fs)은 큐션 핀(24)에 균일하게 분포되지 않는다. 그러므로, 유압 회로와 관련된 어떤 이상 상태의 존재 여부의 결정은 구해진 유체 용량(V)이 유체 용량(V)의 정상값에 의해 결정되는 예정된 최적 범위내에 있는지를 체킹함으로써 용이하게 실시된다.

제품의 품질은 하중의 발생 또는 이송과 관련된 유압 또는 공압 실린더의 유효 또는 실제 단면적의 변동으로 인한, 즉, 정상값에 대한 단면적의 에러 또는 실린더의 마모에 의한 단면적의 변화로 인한 가압 작동중의 부적절한 하중 값으로 인해 저하된다. 유효 또는 실제 단면적에 대한 실린더의 검사에 의해 프레스를 분해하는 것은 극히 번거롭고 시간 소모적인 일이며, 그러한 검사는 다이 세트의 정상적인 교체나 변경시 불가능하거나 어렵다. 본 발명의 다음 실시예는 실린더의 유효 단면적을 용이하게 검출하고 그 검출한 유효 단면적에 의거하여 프레스를 진단하는데 채용된다.

제71도에 도시한 진단 루틴은 제1도의 단동식 프레스(10)용으로 설계되었고, 유지력(Fs)을 발생시키기 위해 큐션 공압 실린더(42)의 유효 단면적에 의거하여 프레스에 대한 이상 상태의 존재 여부의 결정을 수행한다. 제71도의 진단 루틴은 제4도에 도시한 바와 같이 설치되어 있는 하중 측정 장치(100)에 대한 테스트 가압 사이클을 시작하기 위한 단계(Q9-1)에서 초기화된다. 프레스(10)는 큐션 플레튼(28)이 상부 행정 말단으로부터 하강한 후, 장치의 측정 부재(106)가 위치 설정 부재(102)와 맞닿기 전에 잠시 정지한다. 그 상태에서, 일정한 하중은 프레스의 여러 부위에 작용한다. 그후, 단계(Q9-2)는 스트레스 게이지(116)에 의해 유지력을 검출하는 것을 보조한다. 단계(Q9-2)는 예정량(△Pa) 만큼 유압(Pa)을 증가시키는 단계(Q9-3)로 진행한다. 그후에 제어흐름은 유지력(Fs2)을 검출하는 단계(Q9-4)로 이동되고 나서, 예정된 방정식에 따라 공압 실린더(42)의 유효 단면적(압력 수용 면적)을 계산하는 단계(Q9-5)로 이동한다. 그후, 단계(Q9-6)는 예정된 규칙이나 기준 예를 들어, 계산된 유효 단면적(Aa)이 예정된 최적 범위로 유지되는지를 체킹함으로써 어떤 이상 상태의 존재 여부를 결정하도록 보장한다. 프레스(10)상에서, 다음 방정식(12-1, 12-2)이 만족한다.

여기서, α : 마찰력에 의해 발생된 하중을 포함하는 측정부재(106)와, 큐션 핀(24) 큐션 플래튼(28)상에서 작용하는 총하중

Pa1 : △Pa 만큼 증가하기 전의 공기압(Pa)값

Pa1 : △Pa 만큼 증가한 후의 공기압(Pa)값

다음 방정식(12-3)은 상기 방정식(12-1, 12-2)으로터 구해진다.

단계(Q9-5)에서, 유효 단면적(As)은 상기 방정식(12-3)에 따라 계산된다.

계산된 값(Aa)은 공기압(Pa)이 변경될 때 실린더(42)에 의해 발생되는 유지력(Fs)의 변경 비율에 대응한다. 이렇게 구해진 유효 단면적(As)이 정상값으로부터 이탈하면, 유지력(Fs)은 공기압(Pa)이 정상값으로 조정되더라도 불완전해 진다. 따라서, 이상 상태의 존재 여부의 결정은 구해진 값(Aa)이 유효 단면적(Aa)의 정상값에 의해 결정되는 예정된 최적 범위내로 유지되는지를 체킹함으로써 실행된다. 유효 단면적(Aa)의 실린더(42)의 마모에 의해 정상값으로부터 이탈하면 예를 들어, 유지력(Fs)이 불완전해 진다, 그러므로, 실린더(42)의 과잉 마모에 의한 이상 상태는 최적 범위와, 비교되는 상기 값(Aa)에 의거하여 용이하게 검출된다.

제71도의 진단 루틴은 본 발명의 진단 방법의 또다른 실시예이며, 단계(Q9-1 내지 Q9-5)는 실린더 내부의 작동 유체의 압력과 실린더에 의해 발생된 하중 사이의 상호 관계에 의거하여 프레스의 선택부에서 변환되는 실린더의 유효 단면적을 검출하는 단계의 한 형태를 구성한다. 또한, 단계(Q9-6)는 실린더의 검출된 유효 단면적에 의거하여 예정된 기준에 따라 이상 상태의 존재 여부를 결정하는 단계의 한 형태이다. 본 실시예는 프레스 작동중 프레스의 선택부에서 발생하는 하중과 그 하중에 따라 변경되는 물리적 값사이의 검출된 상호 관계에 의거하여 진단을 실행하는 제16도, 제19도 및 제21도의 실시예와 동일한 것으로 간주된다.

제31도의 복동식 프레스(150)와 관련하여 제33도에 도시한 유공압 실린더(252)에 관해 다음 방정식(13-1, 13-2)이 만족된다.

여기서, Ag : 유공압 실린더(252)의 공기실(256)의 유효 단면적

Az : 유공압 실린더(252)의 오일 챔버(254)의 유효 단면적

△Pz : 공압(Pg)이 △Pg만큼 변경될 때 유압(Pz)의 변경량

Ag/Az 비율은 상기 방정식(13-1, 13-2)으로부터 구해지는 다음 방정식(13-3)에 따라 계산된다.

제72도에 나타난 바와 같이 Pz-Pg 상호 관계는 내부 슬라이드(164)가 하부 행정 말단에 위치하는 동안 즉, 유공압 실린더(252)의 피스톤이 유압(Pz)에 의해 공기실쪽에 있는 행정 말단으로 이동한 후, 공기압(Pg)이 변경될때의 유압(Pz)을 측정함으로써 구해진다. Ag/Az 비율은 pz-Pg 상호 관계의 기울기 즉, 공기압(Pg)에 대한 유압(Pz)의 변경비율(△Pz/△Pg)로부터 구해진다. 상기 방정식(13-1,13-2)내에 포함된 유압(Pz)은 유압센서(249)에 의해 검출된다. 그러나, 상기 유압(Pz)은 다음 방정식(13-4)에 따라 계산된다.

여기서, F1 : 내부 플런저(168)상에서 작용하는 구동력

F2 : 공압 실린더(266)에 의해 발생되는 상승력

A ; 유압 실린더(248)의 유효 단면적(압력 수용 면적)

구동력(F1)은 스트레인 게이지(246)를 향하고 상승력(F2)은 고압 실린더(266)의 유효 단면적과 공기압(Pf)으로부터 계산된다. 이렇게 구해진 유효 단면적(Ag, Az)의 비율이 정상 수치로부터 이탈하면, 성형력(Ff)은 최적 성형력(Ff10)이 공기압(Pg)을 조정함으로써 설정되는 경우에 공기압(Pg)이 정상값으로 조정되더라도 불완전해 진다. 따라서, 유효 단면적(Ag, Az)과 관련한 이상 상태의 존재 여부의 결정은 비율(Ag/Az)의 정상값에 의해 결정되는 예정된 최적 범위내로 비율(Ag/Az)이 유지되는지를 체크함으로써 실행된다. 비율(Ag/Az)이 실린더(252)의 과잉 마모로 인한 정상값으로부터 이탈하면, 최적 성형력(Ff)은 얻어지지 않는다.

그러므로, 실린더(252)의 과잉 마모로 인한 이상 상태는 얻어진 비율(Ag/Az)을 최적범위와 비교하여 용이하게 검출된다. 상기 방정식(13-1)의 좌우측 요소는 발생된 하중 값과 대응하고 비율(Ag/Az)은 상기 하중 값과 압력값(Pg, Pz)사이의 관련성으로부터 구해진다.

구해진 비율(Ag/Az)을 기초하여 진단하는 것은 제71도의 실시예와 동등한 본 발명의 진단 방법에 대한 또다른 실시예이다.

유사하게, 제2도의 유공압 실린더(66) 또는 제32도의 유공압 실린더(184)의 유효 단면적의 비율도 유사한 진단 방법의 실행으로 구해진다.

제33도의 각 평형 공압 실린더(266)에 관해서는 다음 방정식(14-1, 14-2)이 만족된다.

여기서, Afi : 평형 공압 실린더(266)의 유효 단면적

F2 : 실린더(266)에 의해 발생된 상승력

△F2 : 공기압(Pf)이 △Pf 만큼 변할 때 상승력(F2)의 변화량

공압 실린더(266)의 유효 단면적(Afi)은 상기 방정식(14-1, 14-2)으로부터 구해지는 다음 방정식(14-13)에 따라 계산된다.

상세히 기술하면, 제73도에 나타낸 바와 같이 F2-Pf 상호 관계는 공기압(Pf)이 변경될 때 상승력(F2)을 측정함으로써 구해진다. 유효 단면적(Afi)은 F2-Pf 상호 관계의 기울기 즉, 공기압(Pf)에 대한 상승력(F2)의 변경비율(△F2/△Pf)로부터 구해진다. 방정식(14-1, 14-2)내에 포함된 상승력(F2)은 내부 슬라이드(164)가 하부 행정 말단에 있을때의 유압(P2)에 의거하여 다음 방정식(14-4)에 따라 계산된다.

여기서, F1 : 내부 플런저(168)상에서 작용하는 구동력

A ; 유압 실린더(248)의 유효 단면적 (압력 수용 면적)

구동력(F1)은 스트레인 게이지(246)의 의해 검출되고, 유압(Pz)은 유압센서(249)에 의해 검출된다. 이렇게 구해진 유효 단면적(Afi)이 정상값으로부터 이탈하면, 성형력(Ff)은 공기압(Pf)이 정상값으로 조정되더라도 불완전해 진다. 따라서, 공압 실린더(266)와 관련된 이상 상태의 존재 여부의 결정은 유효 단면적(Afi)의 정상값에 의해 결정되는 예정된 최적 범위내에서 구해진 유효 단면적(Afi)내로 유지되는지의 여부를 체킹하므로 실행된다. 구해진 값(Afi)이 실린더(26)의 과도한 마모로 인한 정상값으로부터 이탈하면, 최적 성형력(Ff)은 구해지지 않는다.

유효 단면적(Afi)에 의거한 진단도 제71도의 실시예와 동등한 본 발명의 진단 방법의 또다른 실시예이다. 상승력(F1)은 유효 단면적이 검출된 실린더에 의해 발생되는 하중에 대응한다.

상기 실시예에서, 진단능 4개의 평행 공압 실린더 각각에 대해 실행된다.

그러므로, 이상 상태 존재 여부의 결정은 4개의 실린더(266)의 유효 단면적(Afi)의 얻어진 값에서 변동에 의거하여 실행된다. 그러나, 그 진단은 4개의 실린더(266)의 총 유효 단면적(Af)을 구함으로써 실행된다. 하중 측정 장치(100)를 사용하여 구한 제70도의 Ff-Pf 상호 관계의 기울기인 절대값 │△Ff/△Pf│을 계산함으로써 총 유효 단면적(Af)을 구하는 것도 가능하다. 상기 값(△Ff/△Pf)은 공압(Pf)에 대한 성형력의 변경 비율을 나타낸다.

유사하게, 제2도의 평형 공압 실린더(80) 또는 제32도의 평형 공압 실린더(216)의 유효 단면적은 유사한 진단 방법을 실행함으로써 구해진다.

본 발명을 상기 양호한 실시에로 기술했지만, 본 발명의 기술된 실시예에 한정되지 않고 다른 실시예들이 있을 수 있다. 상기 실시에에서는 드로잉 작업을 수행하는 프레스(10, 150)에 적용되었지만, 본 발명의 원리는 다른 형태의 프레스 예를 들어, 벤단작업을 수행하는데 채용되는 프레스에도 동등하게 적용될 수 있다.

또한, 다양한 진단 루틴은 실시에로서 기술된 것이며, 기술한 루틴들중에 선택된 루틴들은 프레스에 적용된 것이며, 다른 또는 변경된 진단 루틴들이 적용될 수 있다. 제어기(예를 들어 90, 280)에 기억되어 진단 루틴에 사용되는 이상 상태의 원인들은 특정 형태의 프레스에 따라 적절히 결정되며, 그러한 이상 상태는 프레스에 제공되는 다수의 센서 및 조정 기구 또는 장치의 결함과 관련된 것들이 포함될 수 있다.

하중 측정 장치(100)가 실시예에 사용되었지만, 어떤 다른 형태의 하중 셀, 또는 프레스의 프레임 또는 다른 지지부재에 부착되는 스트레인 게이지 등의 하중 측정 장치가 사용될 수 있다. 하중을 측정하는 장소와 그 측정 장소의 수는 필요에 따라 결정될 수 있다. 측정된 하중 값과 공압 또는 유압 사이의 밀접합 관련성에 존재하는 경우에, 하중 값과 상대 거리(h, ha, hb)사이의 상호 관계에 의거한 진단은 예를 들어, 프레스 작동중 검출된 공압 또는 유압으로부터 하중 값을 계산함으로써 실행될 수 있다.

상술한 실시예에서는 유압(Pm, Py, Pz)을 자동 조정하는 수단을 갖고 있지않지만, 상기 압력들은 유압(Ps)의 자동 조정에 사용되는 셧-오프 벨브와 같은 적합한 압력 제어 밸브에 의해 자동 조정될 수 있다.

상술한 실시예에서, 4개의 다이 높이 조정 기구(52, 172, 240)와 관련된 국부적인 거리값(h, ha, hb)은 서로 별개의 존재된다. 그러나, 본 발명의 원리는 4개의 국부적인 값(h, ha, hb)이 4개의 다이 높이 조정 기구에 공통으로 사용되는 단일 서보모터에 의해 균일하게 조정되는 프레스에도 적용될 수 있다. 4개의 다이 조정기구(52, 172, 240)의 유압(Pm, Py, Pz)과 공기압(Pc, Pe, Pg)은 단일 공기압 회로에 의해 균일하게 조정될 수 있다.

4개의 평형 공압 실린더(80, 216, 266)가 공통의 공기 탱크(82, 218, 268)에 연결되어 있지만, 이들 실린더는 서로 독립적으로 조정되는 각각의 공기 탱크에 연결될 수 있다.

비록 상술한 프레스(10, 150)가 기계정보 및 다이 세트 정보에 따라 초기 공기압(Pa)과 같은 초기의 가압 조건을 자동적으로 설정하게 되어 있지만, 본 발명은 초기 가압 조건을 시행 착오적 공정에 의해 조작자가 수동으로 설정할 수 있는 프레스를 이용할 수도 있다. 또한, 본 발명에 따른 진단 방법에 사용되는 하중값, 공기압 및 유압값과 변환 거리값과 같은 변수의 일부 또는 모두가 조작자에 의해 수동으로 구해질 수도 있다.

상술한 실시예에서, 프레스(10, 150)의 제어기(90, 280)는 진단부(126, 292)와 결합되어 있고, 진단 작동에 필요한 센서는 프레스상에 설치되어 있다. 그러나, 진단 장치는 프레스의 제어기(90, 280)로부터 분리된 하나의 유닛으로 제공될 수도 있고 적합한 센서가 진단 작업을 수행하는 프레스상에 배열될 수 있다.

프레스(10)는 큐션 핀(24)의 거리 변화를 상쇄하는 균형 유압 실린더(32)를 포함한 큐션 장치를 갖추고 있고, 또한 그 프레스는 큐션 핀(24)의 깊이 변화를 상쇄하는 실린더(32)와는 다른 적합한 수단을 사용하는 큐션 장치를 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 개념은 큐션 장치를 갖추고 있지 않은 단동식 프레스에 적용될 수 있다. 큐션 공압 실린더(42)는 블랭크 유지력을 발생시키도록, 해제 압력을 제공하는 작동 유체를 해제하여 큐션 플래튼(28)의 하강 이동을 제지하는데 채용되는 유압 실린더로 교체될 수 있다.

프레스(150)는 유공압 실린더(184)의 피스톤이 공기실(188)쪽으로 수축하는 동안 블랭크 유지력을 발생시키는데 사용된다. 그러나, 본 발명의 원리는 유공압 실린더의 피스톤이 공기실쪽으로 수축되기 전에 블랭크 유지력을 발생시키는 프레스에도 적용될 수 있다.

본 발명은 첨부된 청구범위에 한정된 본 발명의 정신 및 범주로부터 이탈함이 없이 본 기술분야의 숙련자들에 의해 성취될 수 있는 다수의 변경, 변형예와 개선책도 포함된다고 이해해야 한다.

Claims (12)

1. 프레스의 슬라이드 플레이트가 왕복 운동하는 동안 블랭크상에서 실행되는 가압 작동에 의해 제조된 제품을 저하시키는 어떤 이상 상태의 존재에 대하여 프레스(10, 150)를 진단하는 진단 방법에 있어서, 상기 슬라이드 플레이트가 블랭크 없이 이동(왕복 운동)되는 동안 프레스의 제조 공정 전에 프레스의 선택부에서 발생된 하중(Fs, Fsi, Ff, Ffi, Fp, Fpi)의 복수의 특성중에 선택된 하나를 검출하는 단계와, 상기 프레스의 제조 공정 전에 검출된 하중의 선택된 특성을 결정하는 단계와, 상기 하중의 결정된 특성을 상기 제품이 소정 품질을 갖도록 허용하는 예정된 기준과 비교하므로써 상기 하중의 결정된 특성을 상기 예정된 기준과 비교한 결과에 따라 이상 상태의 존재 여부를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레스의 진단 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 하중이 선택된 특성은 상기 프레스상에서 수행된 가압 사이클 동안 변화하는 물리적 값과 관련하여 검출된 상기 하중의 파형을 포함하는 것을 특징으로 하는 프레스의 진단 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 하중의 선택된 특성은 상기 프레스의 선택부에서 검출된 상기 하중의 국부적 값의 분포를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레스의 진단 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 하중의 선택된 특성은 상기 하중과 상기 하중에 따라 변화되는 물리적 값(Pa, Sd, h, ha, hb, Pe, Peai) 사이의 상호 관계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레스의 진단 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 하중의 선택된 특성은 상기 하중이 상기 프레스상에서 반복되는 가압 사이클 횟수의 함수로써 변화하는 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 프레스의 진단 방법.
6. 프레스의 슬라이드 플레이트가 왕복 운동하는 동안 블랭크상에서 수행된 가압 작동에 의해 제조된 제품의 품질을 저하시키는 어떤 이상 상태의 존재를 결정하기 위해 프레스(10, 150, 362)를 진단하는 진단 방법에 있어서, 상기 슬라이드 플레이트가 이동되는 동안 프레스의 제조공전 전에 프레스의 선택부(20, 32, 354, 360)의 변위량(Xsi, Xei, Xy, Xz)을 검출하는 단계와, 상기 선택부의 검출된 변위량에 의거하고 상기 제품이 소정 품질을 갖도록 허용하는 예정된 기준(Wo)에 따라 이상 상태의 존재 여부를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레스의 진단 방법.
7. 프레스의 슬라이드 플레이트가 왕복 운동하는 동안 블랭크상에서 수행되는 가압 작동에 의해 제조된 제품의 품질을 저하시키는 어떤 이상 상태의 존재를 결정하기 위해 프레스(10, 150)를 진단하는 진단 방법에 있어서, 상기 슬라이드 플레이트가 이동되는 동안 프레스의 제조 공정 전에 프레스의 선택된 부품(20)이 변위되는 속도(Vx)를 검출하는 단계와, 상기 선택된 부품의 검출된 변위 속도에 의거하고 상기 제품이 소정 품질을 갖도록 허용하는 예정된 기준에 따라 이상 상태의 존재 여부를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레스의 진단 방법.
8. 프레스의 슬라이드 플레이트가 왕복 운동하는 동안 블랭크상에서 수행되는 가압 작동에 의해 제조된 제품의 품질을 저하시키는 어떤 이상 상태의 존재를 결정하기 위해 프레스(10, 150)를 진단하는 진단 방법에 있어서, 상기 슬라이드 플레이트가 이동되는 동안 상기 선택된 부품이 프레스의 제조공정 전에 변위될 때 프레스의 선택된 부품(20)의 가속값(Gx, Gy, Gz)을 검출하는 단계와, 상기 선택된 부품의 검출된 가속값에 의거하고 상기 제품이 소정 품질을 갖도록 허용하는 예정된 기준에 따라 이상 상태이 존재 여부를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레스의 진단 방법.
9. 프레스의 슬라이드 플레이트가 왕복 운동하는 동안 블랭크상에서 수행되는 가압 작동에 의해 제조된 제품의 품질을 저하시키는 어떤 이상 상태의 존재를 결정하기 위하여 프레스(10, 150)를 진단하는 진단 방법에 있어서, 압축으로 인한 작동 유체의 압력(Pa, Pf, Pd)의 변화에 의거하여 상기 슬라이드 플레이트가 이동되는 동안 상기 프레스 제조 공정 전작에 압축되는 작동 유체의 용량(Va0, Vf0, Vd0, V)을 검출하는 단계와, 상기 작동 유체의 검출된 용량에 의거하고 상기 제품이 소정 품질을 갖도록 허용하는 예정된 기준에 따라 이상 상태의 존재 여부를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레스의 진단 방법.
10. 프레스의 슬라이드 플레이트가 왕복 운동하는 동안 블랭크상에서 수행되는 가압 작동에 의해 제조된 제품의 품질을 저하시키는 어떤 이상 상태의 존재를 결정하기 위해 프레스(10, 150)를 진단하는 진단 방법에 있어서, 실린더내의 작동 유체의 압력(Pa, Pe, Pd, Pe, Py, Pg, Pz, Pf)과 상기 실린더에 의해 발생된 하중(Fs2, Az·Pz, Ag·pg, F2) 사이의 상호 관계에 의거하여 상기 슬라이드 플레이트가 이동되는 동안 프레스의 제조 공정 전에 상기 프레스의 선택부에서 변위되는 실린더(42, 184, 216, 252, 266)의 유효 단면적(Aa, Ag, Az, Afi)을 거출하는 단계와, 상기 실린더의 검출된 유효 단면적에 의거하고 상기 제품이 소정 품질을 갖도록 허용하는 예정된 기준에 따라 이상 상태의 존재 여부를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레스의 진단 방법.
11. 프레스의 슬라이드 플레이트가 제조 공정 중에 왕복 운동하는 동안 블랭크상에서 수행된 가압 작동에 의해 제조된 제품의 품질을 저하시키는 어떤 이상 상태의 존재를 결정하기 위해 상기 프레스의 제조 공정 전에 프레스(10, 150)를 진단하는 진단 방법에 있어서, 상기 프레스의 작동 파라메터(Pa, Ps, pb, h)를 예정된 최적값으로 조정하는 단계와, 상기 작동 파라메터의 조정 후에, 상기 슬라이드 플레이트가 블랭크없이 이동되는 동안 프레스의 제조 공정 전에 프레스의 선택부에서 발생된 하주(Fs, Fsi, Ff, Ffi, Fp, Fpi)을 검출하는 단계와, 상기 프레스의 제조 공정 전에 검출된 하중의 복수의 특성중에 선택된 하나를 결정하는 단계와, 상기 하중의 결정된 특성을 상기 제품이 소정 품질을 갖도록 허용하는 예정된 기준과 비교하므로써, 상기 하중의 결정된 특성을 상기 예정된 기준과의 비교결과에 따라 이상 상태의 존재 여부를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레스의 진단 방법.
12. 제11항에 있어서, 상기 하중의 선택된 특성의 예정된 기준을 메모리에 기억시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 프레스의 진단 방법.