KR20060097629A - 하중계의 영점보정회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프레스기계 등에 사용되는 하중계의 영점보정회로에 관한 것이고, 특히 프레스가공종료 후, 일정시간을 경과한 후, 복수회의 영점보정의 측정을 실행하며, 해당 측정값의 평균값을 계산하여 영점보정값으로 하는 구성이고, 예를 들면 내부타이머 등으로 일정시간을 계수하며, 일정시간 경과 후, 샘플링처리를 실행하고, 해당 샘플링 값의 평균값을 산출하며, 해당 평균값을 영점보정값으로 하므로, 정확한 영점보정값을 얻을 수 있다.

하중계, 영점보정, 센서, 증폭기, 아날로그/디지털변환기, 조정기

Description

하중계의 영점보정회로{ZERO POINT CORRECTION CIRCUIT OF LOAD METER}

도 1은 본 예의 하중계의 영점보정회로의 구성도이다.

도 2는 하중계내의 영점보정회로의 회로예이다.

도 3은 제어부에 의하여 실행되는 영점보정의 타임차트이다.

도 4는 본 예의 구체예이고, 세로축이 검지신호에 대응하는 하중[tf]이며, 가로축이 경과시간[t]을 나타내는 도면이다.

도 5는 구체적인 측정결과를 나타내는 도면이다.

도 6은 프레스기계의 좌측에 설치된 센서의 측정결과를 나타내는 도면이다.

도 7은 프레스기계의 우측에 설치된 센서의 측정결과를 나타내는 도면이다.

도 8은 외부타이밍에 의한 영점보정을 설명하는 타임차트이다.

도 9는 종래예를 설명하는 도면이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 프레스기계 2: 하중계

3: 램 4: 구동부

5: 기대 6: 센서

6(6a): 좌측센서 6(6b): 우측센서

8: 증폭기 9: 조정기

10: 아날로그/디지털변환기 11: 제어부

12: 디지털/아날로그변환기

본 발명은 프레스기계 등에 사용되는 하중계의 영점보정회로에 관한 것이다.

프레스기계에 의해 재료를 프레스 가공할 때, 프레스기계가 발생하는 하중을 센서에 의하여 검출하고, 하중을 표시하는 하중계가 설치되어 있다. 예를 들면 일본국 특허공개공보(특개평11-114641호)에는 기체(機體)에 비틀림센서를 설치하고, 프레스구동 때에 비틀림을 검출하며, 센서의 출력으로부터 하중을 계산하여 하중계에 표시하고 있다.

이와 같은 프레스기계에 사용되는 하중계는 기계가 발생한 하중을 검출하여 표시하는 것이고, 검출한 데이터와 프레스기계가 발생한 하중이 정확하게 일치할 필요가 있다. 이를 위해 센서출력을 정확하게 측정할 목적으로, 프레스구동마다 하중계의 영점보정을 실행하고 있다. 예를 들면 프레스구동마다 프레스기계의 로터리 캠으로부터 타이밍신호의 공급을 받아 하중계의 영점보정을 실행하고 있다. 또한, 도 9는 종래의 영점보정의 타이밍을 나타내는 도면이고, 동일도면에 나타내는 바와 같이, 계측종료 후, 일정시간이 경과되면 영점측정을 실행하고 있다.

그러나 종래의 방법에서는 로터리 캠으로부터 공급되는 타이밍신호는 프레스 구동종료 후의 일정한 타이밍이고, 해당 검출시에 센서신호가 안정되어 있지 않은 경우에는 정확한 영점보정을 실행할 수 없다. 특히, 프레스기계는 램이 하강하고, 재료의 가공을 실행할 때에 센서는 비틀림을 검출하는데, 그 후 램이 상사점에 이를 때에도 프레스기계가 비틀어진다. 따라서 센서로부터의 검출신호가 안정되지 않아 정확한 영점보정을 실행할 수 없다.

그래서 본 발명은 프레스가공종료 후, 일정시간을 경과한 후, 복수회의 영점보정의 측정을 실행하고, 해당 측정값의 평균값을 계산하여 영점보정값으로 하는 구성이다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해, 프레스기계에 장착된 하중센서와, 해당 하중센서가 검지하는 검지신호에 의거하여 하중을 계측하는 하중계를 갖는 시스템이고, 상기 하중계는 상기 프레스기계의 구동이 종료된 후, 일정한 타이밍시간의 경과를 계수하는 계수수단과, 해당 계수수단이 일정한 타이밍시간의 경과를 계수하면, 복수회의 영점보정의 샘플링처리를 실행하는 샘플링수단과, 해당 복수회의 샘플링처리의 평균값을 계산하는 연산수단과, 해당 연산결과에 의거하여 영점보정값을 설정하는 설정수단을 갖는 영점보정회로를 제공함으로써 달성할 수 있다.

또, 상기 샘플링횟수는, 예를 들면 10회이다. 이와 같이 구성함으로써 정확한 영점보정을 실행할 수 있다.

또한, 프레스기계에 장착된 하중센서와, 해당 하중센서가 검지하는 검지신호에 의거하여 하중을 계측하는 하중계를 갖는 시스템에 적용되는 프로그램이고, 상기 프레스기계의 구동이 종료된 후, 일정한 타이밍시간의 경과를 계수하는 계수처 리와, 해당 일정한 타이밍시간의 경과를 계수하면, 복수회의 영점보정의 샘플링을 실행하는 처리와, 해당 복수회의 샘플링처리의 평균값을 계산하는 연산처리와, 해당 연산결과에 의거하여 영점보정값을 설정하는 설정처리를 실행하는 프로그램이며, 컴퓨터가 실행 가능한 영점보정프로그램을 제공함으로써 달성할 수 있다. 이와 같이 구성하는 것에 의해서도 정확한 영점보정을 실행할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 예의 하중계의 영점보정을 실행하기 위한 시스템구성도이다. 동일도면에 있어서, 본 시스템은 프레스기계(1) 및 하중계(2)로 구성되어 있다. 프레스기계(1)는 승강 동작에 의하여 미도시의 재료에 소망의 압력을 부여하는 프레스용의 램(3)과, 이 램(3)에 승강 동작을 부여하는 구동부(4)와, 하형(下型)이 설치되는 기대(BASE, 5)로 구성되어 있다. 또한, 램(3)에는 미도시의 상형(上型)이 장착되어 있다.

구동부(4)는 미도시의 회전기로부터 구동력을 부여받아 램(3)을 상하로 구동한다. 또, 프레스기계(1)에는 센서(6)가 장착되고, 램(3)이 하강하며, 재료를 가공할 때의 프레스기계에 걸리는 비틀림을 검지한다. 센서(6)는 검출한 비틀림에 대응하는 신호를 하중계(2)에 출력한다. 또한, 하중계(2)는 설치시에 있어서 로드셀을 사용한 센서의 감도조정이 실행되어 있다.

도 2는 하중계(2)내의 영점보정회로의 회로예이다. 동일도면에 나타내는 바와 같이, 센서(6)로 검출한 비틀림에 의거하는 검출신호는 증폭기(8)에 공급되어 소정의 신호증폭처리가 실행된다. 증폭기(8)로 증폭된 신호는 조정기(9)로 조정되어 아날로그/디지털변환기(A/D변환기, 10)에 공급된다.

A/D변환기(10)에 의하여 디지털데이터로 변환된 데이터는 제어부(11)에 의하여 영점보정이 실행된다. 이 영점보정에 대해서는 상세하게 후술한다. 한편, 영점보정이 실행된 신호는 디지털/아날로그변환기(D/A변환기, 12)에 공급되어 아날로그신호로 변환된 후, 센서(6)로부터 공급되는 신호에 가산된다.

도 3은 상기 제어부(11)에 의하여 실행되는 영점보정의 타임차트를 나타낸다. 상기와 같이 프레스기계(1)의 램(3)이 하강하여 재료의 프레스가공이 실행되면, 센서(6)는 프레스기계(1)에 걸리는 비틀림을 검출하여 하중계(2)에 검출신호를 출력한다. 도 3에 나타내는 예에서는 조정 전의 0레벨로부터 10％의 한계값을 넘은 신호가 입력되었을 때, 계측이 개시되고, 0레벨로부터 10％의 한계값을 넘어 신호레벨이 저하했을 때, 계측이 종료된다(예를 들면, 계측시간 N).

본 예에서는 이 계측종료시점부터 내부타이밍의 OFF시간이 계수되고, 예를 들면 ##.#의 내부타이밍 OFF시간이 경과되면, 영점보정의 기준점이 확인되며, 이 확인시점부터 영점 판정시간의 경과를 기다린다. 본 예에 있어서는 이 시간을 상기와 똑같이 ##.#시간으로 한다. 이 시간은 예를 들면 0. 01∼2. 50초이다.

도 4는 본 예의 구체예이고, 세로축이 검지신호에 대응하는 하중[tf]이며, 가로축이 경과시간[t]을 나타낸다. 또한, 시간 Te는 계측종료시점을 나타내고, 시간 To는 영점보정의 기준점을 나타내며, 시간 Tr은 영점보정의 종료시점을 나타낸다.

우선 프레스기계(1)가 구동하고, 센서(6)는 프레스기계(1)에 걸리는 비틀림을 검출한다. 그 후, 센서(6)의 출력이, 최댓값의 10％의 한계값 이하에 이르면(시간 Te의 타이밍), 내부타이밍이 계수되고, 상기 영점보정의 기준점(시간 To의 타이밍)에 이른다. 이후, 제어부(11)는 영점보정처리를 실행하고, 영점의 샘플링을 10회 실행한다. 예를 들면 0. 1초마다 샘플링을 실행하면, 1. 0초로 10회의 샘플링이 완료되고, 바로 평균값이 계산된다.

도 5는 구체적인 측정결과이다. 또, 도 6 및 도 7은 도 5의 둥근 표시로 나타내는 A부를 확대하여 나타내는 도면이다. 또한, 도 6은 프레스기계(1)의 좌측에 설치된 센서(6(6a))의 측정결과이고, 도 7은 프레스기계(1)의 우측에 설치된 센서(6(6b))의 측정결과이다.

이상과 같이 처리함으로써, 영점보정값은 10회의 샘플링처리의 측정값의 평균값으로 되어 정확한 오프셋값을 얻을 수 있다. 또한, 본 예에서는 시간 To의 타이밍부터 내부타이밍을 계수한 후, 영점보정의 기준점(시간 To의 타이밍)으로 하고, 이후 영점보정처리를 실행하므로 센서(6)의 출력이 안정되어 더욱 정확한 오프셋값을 얻을 수 있다.

또한, 상기 실시형태에 따르면, 10회의 샘플링시간을 1초로 했는데, 1회의 샘플링시간을 0. 1초 이하로 하여 10회의 샘플링시간을 1초 이하로 해도 좋고, 한편 1회의 샘플링시간을 0. 1초 이상으로 하여 10회의 샘플링시간을 1초 이상으로 해도 좋다. 또 샘플링횟수도 10회로 한정할 이유는 없고, 예를 들면 10회 미만의 샘플링횟수이어도 좋으며, 10회 이상의 샘플링횟수이어도 좋다.

또한, 상기의 실시형태의 설명에서는 내부타이밍에 의한 처리를 설명했는데, 도 8에 나타내는 바와 같이 외부의 타이밍신호를 사용하는 구성으로 해도 좋다. 예를 들면 상기의 프레스기계(1)에 장착된 캠으로부터의 신호를 수신하고, 동일도면에 나타내는 ON위치로부터 설정된 시간, 예를 들면 0. 1초∼2. 5초의 시간으로 샘플링하고, 해당 시간이 경과된 후, 영점보정을 실행한다. 이와 같이 구성하는 것에 의해서도 출력이 안정된 상태에서 영점보정을 실행할 수 있어 정확한 오프셋값을 얻을 수 있다.

본 발명에 따르면, 계측종료 후, 일정시간의 경과를 기다려 샘플링처리를 실행하고, 해당 샘플링처리도 복수회 실행하여 그 평균값을 계산하므로 정확한 영점보정을 얻을 수 있다.

Claims (5)

1. 프레스기계에 장착된 하중센서와, 해당 하중센서가 검지하는 검지신호에 의거하여 하중을 계측하는 하중계를 갖는 시스템에 있어서,

   상기 하중계는, 상기 프레스기계의 구동이 종료된 후, 일정한 타이밍시간의 경과를 계수하는 계수수단과,

   해당 계수수단이 일정한 타이밍시간의 경과를 계수하면, 복수회의 영점보정의 샘플링처리를 실행하는 샘플링수단과,

   해당 복수회의 샘플링처리의 평균값을 계산하는 연산수단과,

   해당 연산결과에 의거하여 영점보정값을 설정하는 설정수단을 갖는 것을 특징으로 하는 영점보정회로.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 샘플링횟수는 10회인 것을 특징으로 하는 영점보정회로.
3. 프레스기계에 장착된 하중센서와, 해당 하중센서가 검지하는 검지신호에 의거하여 하중을 계측하는 하중계를 갖는 시스템에 있어서,

   상기 하중계는, 상기 프레스기계로부터 출력되는 타이밍신호가 공급된 후, 복수회의 영점보정의 샘플링처리를 실행하는 샘플링수단과,

   해당 샘플링처리 후, 프레스기계의 구동처리를 실행하는 구동수단과,

   상기 복수회의 샘플링처리의 평균값을 계산하는 연산수단과,

   해당 연산결과에 의거하여 영점보정값을 설정하는 설정수단을 갖는 것을 특징으로 하는 영점보정회로.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 샘플링횟수는 10회인 것을 특징으로 하는 영점보정회로.
5. 프레스기계에 장착된 하중센서와, 해당 하중센서가 검지하는 검지신호에 의거하여 하중을 계측하는 하중계를 갖는 시스템에 사용되는 프로그램이고,

   상기 프레스기계의 구동이 종료된 후, 일정한 타이밍시간의 경과를 계수하는 계수처리와,

   해당 일정한 타이밍시간의 경과를 계수하면, 복수회의 영점보정의 샘플링을 실행하는 처리와,

   해당 복수회의 샘플링처리의 평균값을 계산하는 연산처리와,

   해당 연산결과에 의거하여 영점보정값을 설정하는 설정처리를 실행하는 프로그램이며, 컴퓨터가 실행 가능한 영점보정프로그램을 기록한 기록매체.

Images