KR20210021033A - Press device, terminal device, ball screw estimated life calculation method and program - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 간편하고 또한 고정밀도로 볼나사의 수명시간을 추정한다. 볼나사의 임의의 하중계수를 기억하는 초기 하중계수 기억부와, 하중값 검출부와, 디퍼렌셜값 산출부와, 평균 축방향 하중값 산출부와, 평균 회전속도 산출부와, 볼나사 추정수명 산출부를 포함하는 장치에 있어서, 하중값 검출부가, 볼나사에 가해지는 축방향의 하중값을 검출하고, 디퍼렌셜값 산출부가, 검출된 축방향의 하중값의 변화량을 산출하고, 하중계수 조정부가, 산출된 하중값의 변화량에 의거하여 초기 하중계수 기억부에 기억된 볼나사의 임의의 하중계수를 조정한다. 평균 축방향 하중값 산출부는, 검출된 하중값에 의거하여 평균 축방향 하중값을 산출하고, 평균 회전속도 산출부는, 볼나사의 평균 회전속도를 산출하고, 볼나사 추정수명 산출부가, 조정되는 하중계수와, 산출되는 평균 축방향 하중값과, 산출되는 볼나사의 평균 회전속도에 의거하여, 볼나사의 사용태양에 따른 추정수명시간을 산출한다.The present invention estimates the life time of the Ball Screw simply and with high precision. An initial load factor storage unit that stores an arbitrary load factor of the Ball Screw, a load value detection unit, a differential value calculation unit, an average axial load value calculation unit, an average rotation speed calculation unit, and a ball screw estimated life calculation unit. In the device including, the load value detection unit detects a load value in the axial direction applied to the ball screw, the differential value calculation unit calculates the amount of change in the detected axial load value, and the load factor adjustment unit is calculated. Adjust the arbitrary load factor of the Ball Screw stored in the initial load factor storage unit based on the amount of change in the load value. The average axial load value calculation unit calculates the average axial load value based on the detected load value, the average rotation speed calculation unit calculates the average rotation speed of the Ball Screw, and the ball screw estimated life calculation unit calculates the adjusted load. Based on the coefficient, the calculated average axial load value, and the calculated average rotational speed of the Ball Screw, the estimated life time according to the usage mode of the Ball Screw is calculated.
Description
본 발명은, 프레스 장치(press 裝置), 단말장치(端末裝置), 볼나사 추정수명 산출방법(ball-screw 推定壽命 算出方法) 및 프로그램(program)에 관한 것이다.The present invention relates to a press device, a terminal device, a ball-screw estimated life calculation method (ball-screw method) and a program.
워크(work)에 대하여, 램(ram)을 상하운전시켜서 하중(荷重)을 가하는 전동 프레스(電動 press)와 같은 프레스 장치가 알려져 있다.A press apparatus such as an electric press is known in which a load is applied by vertically operating a ram with respect to a work.
이러한 종류의 프레스 장치에서는, 모터의 회전을 직선운동으로 변환하여 램을 상하운전시키고 있지만, 이러한 램의 상하운전을 실현하기 위한 중요한 기구부품으로서 볼나사(ball-screw)가 있다.In this type of press apparatus, the rotation of the motor is converted into linear motion to move the ram up and down, but a ball-screw is an important mechanical component for realizing the up and down operation of the ram.
이 볼나사에는, 하중운전에 의하여 충격이 가해지기 때문에, 열화(劣化)가 진행된다. 적절한 하중에 의한 운전을 하기 위해서는, 수명을 가능한 한 정밀도 좋게 추정하는 것이 요구된다.Since an impact is applied to this Ball Screw by a load operation, deterioration proceeds. In order to operate with an appropriate load, it is required to estimate the life as accurately as possible.
이와 같은 요구에 대하여, 특허문헌1에는, 볼나사의 축방향 하중과 모터 전류값의 관계 및 그 볼나사의 기본 동정격하중(基本 動定格荷重)을 미리 기억시키는 수단과, 샘플링 간격(sampling 間隔)과 시간을 설정하는 수단과, 상기 볼나사의 사용량을 기록하는 수단을 구비하고, 상기 샘플링 간격마다 변동계수를 측정하고, 그 측정값에 의거하여 계산된 정격 피로수명값(定格 疲勞壽命値)을 갱신(更新)할 수 있도록 구성하고, 그 간격마다 남은 수명을 표시하는 볼나사의 수명감시장치(壽命監視裝置)가 개시되어 있다(예를 들면 특허문헌1을 참조).In response to such a request,
그래서 특허문헌1에는, 볼나사에 걸리는 평균 축방향 하중 Fm과, 상기 볼나사의 평균 회전속도 Nm, 운동상태에 따라 결정되는 하중계수 fw에 의거하여, 볼나사의 추정수명시간을 산출하는 것이 개시되어 있다.Therefore, in
그러나 일반적으로, 하중계수 fw는, 볼나사에 걸리는 충격이 큰 운전일수록 커지게 되고, 이 값이 커지게 될수록 추정수명시간은 짧아지게 된다.However, in general, the load factor f w increases as the impact applied to the Ball Screw increases in operation, and as the value increases, the estimated life time decreases.
또한 하중계수 fw가 취할 수 있는 값의 범위는, 일반적으로 1.0∼2.0이고, 표준의 운전상태에서는 fw = 1.3, 충격을 동반하는 운전인 경우에는 fw = 1.8 정도로 되어 있다.In addition, the range of values that the load factor f w can take is generally 1.0 to 2.0, f w = 1.3 in the standard operating condition, and f w = 1.8 in the case of driving with an impact.
여기에서, 하중계수가 fw = 1.8인 경우의 수명은, 계산상 fw = 1.3인 경우의 수명의 약 38%가 되고, 하중계수 fw를 어떻게 결정하는지에 따라 추정수명시간의 길이에 큰 영향을 준다.Here, the life when the load factor f w = 1.8 is calculated to be about 38% of the life when f w = 1.3, and how the load factor f w is determined has a great influence on the length of the estimated life time. Gives
즉 예측보다 빨리 볼나사가 파손되어 버리는 것을 막기 위하여, 하중계수를 큰 값으로 하여 예측수명을 짧게 산출하는 것도 생각할 수 있지만, 이 경우에는, 볼나사의 수명까지 아직 여유가 있음에도 불구하고 볼나사를 교환하여 버리고, 그 결과 볼나사나 그 교환에 소요되는 공수(工數)가 낭비로 되어 버릴 가능성이 있다.In other words, in order to prevent the Ball Screw from being damaged earlier than expected, it is also possible to calculate the predicted life short by setting the load factor as a large value, but in this case, even though there is still room for the Ball Screw's life, They are replaced, and as a result, there is a possibility that the ball screw and the man-hours required for its replacement become waste.
그러나 특허문헌1에는, 진동이나 충격을 「미(微)」, 「소(小)」, 「중(中)」, 「대(大)」의 4개로 구분하여 하중계수 fw가 정의되어 있을 뿐이어서, 상기의 하중계수 fw가 추정수명시간에 미치는 영향의 크기가 충분히 고려되어 있다고는 말할 수 없다. However, in Patent Literature 1, the load factor f w is defined by dividing vibration and impact into four categories: “minor”, “small”, “medium”, and “large”. However, it cannot be said that the magnitude of the influence of the load factor f w on the estimated life time is sufficiently considered.
또한 특허문헌1의 기술에서는, 모터 전류의 변동의 크기, 즉 토크(torque)의 변동에 의하여 볼나사의 추정수명시간을 구하고 있지만, 토크의 변동은, 로드셀 하중값(load cell 荷重値)의 변동값보다 정밀도가 낮고, 또한 충격의 크기와 볼나사의 수명을 명확하게 관련시킨 검증은, 일반적으로 곤란하고, 볼나사가 실제로 파손될 때까지의 검증을 다양한 환경이나 동작의 패턴에 있어서, 하중계수의 크기를 명확하게 정의할 수 있을 때까지 하는 것은 곤란하기 때문에, 볼나사의 추정수명시간의 방법으로서는, 간편하고 또한 고정밀도의 방법이라고는 말할 수 없다고 하는 문제가 있다.In addition, in the technique of
그래서 본 발명은, 상기에서 설명한 과제를 고려하여 이루어진 것으로서, 간편하고 또한 고정밀도로 볼나사의 수명시간을 추정하는 프레스 장치, 단말장치, 볼나사 추정수명 산출방법 및 프로그램을 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention has been made in consideration of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a press device, a terminal device, a method and a program for calculating the estimated life of a ball screw with a simple and high accuracy.
형태1 : 본 발명의 하나 또는 그 이상의 실시형태는, 볼나사에 가해지는 축방향의 하중값을 검출하는 하중값 검출부와, 상기 하중값 검출부에 있어서 검출되는 하중값에 의거하여 평균 축방향 하중값을 산출하는 평균 축방향 하중값 산출부와, 상기 볼나사의 평균 회전속도를 산출하는 평균 회전속도 산출부를 구비하고, 상기 볼나사의 하중계수와 상기 평균 축방향 하중값 산출부에 있어서 산출되는 평균 축방향 하중값과 상기 평균 회전속도 산출부에 있어서 산출되는 상기 볼나사의 평균 회전속도에 의거하여, 상기 볼나사의 사용태양에 따른 추정수명시간을 산출하는 프레스 장치로서, 상기 하중값 검출부에 있어서 검출되는 상기 축방향의 하중값의 변화량을 산출하는 디퍼렌셜값 산출부와, 상기 디퍼렌셜값 산출부에 있어서 산출되는 하중값의 변화량에 의거하여 상기 볼나사의 하중계수를 조정하는 하중계수 조정부를 구비한 것을 특징으로 하는 프레스 장치를 제안하고 있다.Form 1: In one or more embodiments of the present invention, a load value detection unit that detects an axial load value applied to a Ball Screw, and an average axial load value based on the load value detected by the load value detection unit An average axial load value calculation unit that calculates, and an average rotation speed calculation unit that calculates the average rotation speed of the Ball Screw, and the average calculated in the load factor of the Ball Screw and the average axial load value calculation unit A press device that calculates an estimated life time according to a usage mode of the ball screw based on an axial load value and an average rotation speed of the ball screw calculated in the average rotation speed calculation unit, wherein in the load value detection unit A differential value calculation unit that calculates the amount of change in the detected load value in the axial direction, and a load factor adjustment unit that adjusts the load factor of the Ball Screw based on the change amount of the load value calculated in the differential value calculation unit. It proposes a press device characterized in that.
형태2 : 본 발명의 하나 또는 그 이상의 실시형태는, 상기 하중계수 조정부에 의하여 조정되는 하중계수는, 상기 평균 축방향 하중값 산출부에서 산출되는 평균 축방향 하중값과, 상기 평균 회전속도 산출부에서 산출되는 상기 볼나사의 평균 회전속도와, 임의의 볼나사의 실제의 수명시간에 의거하여 산출되는 것을 특징으로 하는 프레스 장치를 제안하고 있다.Form 2: In one or more embodiments of the present invention, the load factor adjusted by the load factor adjustment unit is an average axial load value calculated by the average axial load value calculation unit, and the average rotation speed calculation unit A press apparatus is proposed, characterized in that it is calculated based on the average rotational speed of the ball screw calculated from and the actual life time of the ball screw.
형태3 : 본 발명의 하나 또는 그 이상의 실시형태는, 상기 하중계수 조정부에 있어서 조정된 하중계수는, 상기 산출된 추정수명시간과, 그 추정수명시간을 산출한 볼나사의 실제의 수명시간에 의거하여 더 조정되는 것을 특징으로 하는 프레스 장치를 제안하고 있다.Form 3: In one or more embodiments of the present invention, the load factor adjusted in the load factor adjusting unit is based on the calculated estimated life time and the actual life time of the Ball Screw for which the estimated life time is calculated. Thus, a press device characterized in that it is further adjusted is proposed.
형태4 : 본 발명의 하나 또는 그 이상의 실시형태는, 상기 볼나사에 가해지는 상기 축방향의 하중값은, 로드셀에 의하여 계측된 상기 볼나사에 걸리는 하중값, 또는 그 로드셀에 의하여 계측된 상기 볼나사에 걸리는 하중값과 램이 상하운동할 때의 상기 볼나사의 가감속에 의하여 생기는 하중값과의 합산의 값인 것을 특징으로 하는 프레스 장치를 제안하고 있다.Form 4: In one or more embodiments of the present invention, the axial load value applied to the ball screw is a load value applied to the ball screw measured by a load cell, or the ball measured by the load cell. A press apparatus is proposed, which is a sum of a load value applied to a screw and a load value generated by acceleration/deceleration of the ball screw when the ram moves up and down.
형태5 : 본 발명의 하나 또는 그 이상의 실시형태는, 볼나사에 가해지는 축방향의 하중값을 검출하는 하중값 검출부와, 상기 하중값 검출부에 있어서 검출되는 하중값에 의거하여 평균 축방향 하중값을 산출하는 평균 축방향 하중값 산출부와, 상기 볼나사의 평균 회전속도를 산출하는 평균 회전속도 산출부와, 상기 볼나사의 하중계수와 상기 평균 축방향 하중값 산출부에 있어서 산출되는 평균 축방향 하중값과 상기 평균 회전속도 산출부에 있어서 산출되는 상기 볼나사의 평균 회전속도에 의거하여 상기 볼나사의 사용태양에 따른 추정수명시간을 산출하는 산출부를 구비한 단말장치로서, 상기 하중값 검출부에 있어서 검출되는 상기 축방향의 하중값의 변화량을 산출하는 디퍼렌셜값 산출부와, 상기 디퍼렌셜값 산출부에 있어서 산출되는 하중값의 변화량에 의거하여 상기 볼나사의 하중계수를 조정하는 하중계수 조정부를 구비한 것을 특징으로 하는 단말장치를 제안하고 있다.Form 5: In one or more embodiments of the present invention, a load value detection unit that detects an axial load value applied to a Ball Screw, and an average axial load value based on the load value detected by the load value detection unit An average axial load value calculation unit that calculates, an average rotation speed calculation unit that calculates the average rotation speed of the Ball Screw, and the average shaft calculated in the load coefficient of the Ball Screw and the average axial load value calculation unit A terminal device having a calculation unit for calculating an estimated life time according to a usage mode of the ball screw based on a direction load value and an average rotation speed of the ball screw calculated in the average rotation speed calculation unit, wherein the load value detection unit A differential value calculation unit that calculates the amount of change in the load value in the axial direction detected in, and a load factor adjustment unit that adjusts the load factor of the Ball Screw based on the amount of change in the load value calculated in the differential value calculation unit. It proposes a terminal device characterized in that it is provided.
형태6 : 본 발명의 하나 또는 그 이상의 실시형태는, 볼나사에 가해지는 축방향의 하중값을 검출하는 하중값 검출부와, 상기 하중값 검출부에 있어서 검출되는 하중값에 의거하여 평균 축방향 하중값을 산출하는 평균 축방향 하중값 산출부와, 상기 볼나사의 평균 회전속도를 산출하는 평균 회전속도 산출부와, 상기 볼나사의 하중계수와 상기 평균 축방향 하중값 산출부에 있어서 산출되는 평균 축방향 하중값과 상기 평균 회전속도 산출부에 있어서 산출되는 상기 볼나사의 평균 회전속도에 의거하여 상기 볼나사의 사용태양에 따른 추정수명시간을 산출하는 산출부와, 디퍼렌셜값 산출부와, 하중계수 조정부를 포함하는 단말장치에 있어서의 볼나사 추정수명 산출방법으로서, 상기 디퍼렌셜값 산출부가 상기 하중값 검출부에 있어서 검출되는 상기 축방향의 하중값의 변화량을 산출하는 제1공정과, 상기 하중계수 조정부가 상기 디퍼렌셜값 산출부에 있어서 산출되는 하중값의 변화량에 의거하여 상기 볼나사의 하중계수를 조정하는 제2공정을 구비한 것을 특징으로 하는 볼나사 추정수명 산출방법을 제안하고 있다.Form 6: In one or more embodiments of the present invention, a load value detection unit that detects an axial load value applied to the Ball Screw, and an average axial load value based on the load value detected by the load value detection unit An average axial load value calculation unit that calculates, an average rotation speed calculation unit that calculates the average rotation speed of the Ball Screw, and the average shaft calculated in the load coefficient of the Ball Screw and the average axial load value calculation unit Based on the direction load value and the average rotation speed of the Ball Screw calculated in the average rotation speed calculation unit, a calculation unit that calculates an estimated life time according to the usage mode of the Ball Screw, a differential value calculation unit, and a load factor A method for calculating the estimated life of a ball screw in a terminal device including an adjustment unit, comprising: a first step of calculating a change amount of a load value in the axial direction detected by the load value detection unit by the differential value calculation unit; and adjusting the load factor In addition, a method for calculating the estimated life of the ball screw is provided, comprising a second step of adjusting the load factor of the ball screw based on the amount of change in the load value calculated in the differential value calculating unit.
형태7 : 본 발명의 하나 또는 그 이상의 실시형태는, 볼나사에 가해지는 축방향의 하중값을 검출하는 하중값 검출부와, 상기 하중값 검출부에 있어서 검출되는 하중값에 의거하여 평균 축방향 하중값을 산출하는 평균 축방향 하중값 산출부와, 상기 볼나사의 평균 회전속도를 산출하는 평균 회전속도 산출부와, 상기 볼나사의 하중계수와 상기 평균 축방향 하중값 산출부에 있어서 산출되는 평균 축방향 하중값과 상기 평균 회전속도 산출부에 있어서 산출되는 상기 볼나사의 평균 회전속도에 의거하여 상기 볼나사의 사용태양에 따른 추정수명시간을 산출하는 산출부와, 디퍼렌셜값 산출부와, 하중계수 조정부를 포함하는 단말장치에 있어서의 볼나사 추정수명 산출방법을 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램으로서, 상기 디퍼렌셜값 산출부가 상기 하중값 검출부에 있어서 검출되는 상기 축방향의 하중값의 변화량을 산출하는 제1공정과, 상기 하중계수 조정부가 상기 디퍼렌셜값 산출부에 있어서 산출되는 하중값의 변화량에 의거하여 상기 볼나사의 하중계수를 조정하는 제2공정을 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램을 제안하고 있다.Form 7: In one or more embodiments of the present invention, a load value detection unit that detects an axial load value applied to a Ball Screw, and an average axial load value based on the load value detected by the load value detection unit An average axial load value calculation unit that calculates, an average rotation speed calculation unit that calculates the average rotation speed of the Ball Screw, and the average shaft calculated in the load coefficient of the Ball Screw and the average axial load value calculation unit Based on the direction load value and the average rotation speed of the Ball Screw calculated in the average rotation speed calculation unit, a calculation unit that calculates an estimated life time according to the usage mode of the Ball Screw, a differential value calculation unit, and a load factor A program for causing a computer to execute a method of calculating the estimated ball screw life in a terminal device including an adjustment unit, wherein the differential value calculation unit calculates a change in the load value in the axial direction detected by the load value detection unit. A program is proposed for causing a computer to execute a step and a second step of adjusting the load factor of the Ball Screw based on the amount of change in the load value calculated in the differential value calculating part by the load factor adjusting part.
본 발명의 하나 또는 그 이상의 실시형태에 의하면, 간편하고 또한 고정밀도로 볼나사의 수명시간을 추정할 수 있다는 효과가 있다.According to one or more embodiments of the present invention, there is an effect that the life time of the Ball Screw can be estimated simply and with high accuracy.
도1은, 본 발명의 실시형태에 관한 프레스 장치의 구조를 나타내는 도면이다.
도2는, 본 발명의 실시형태에 관한 프레스 장치의 전기적 구성을 나타내는 도면이다.
도3은, 본 발명의 실시형태에 관한 중앙연산처리장치의 전기적 구성을 나타내는 도면이다.
도4는, 종래의 하중계수를 정하는 방법을 나타낸 도면이다.
도5는, 본 발명의 실시형태에 관한 처리 플로우도이다.
도6은, 본 발명의 실시형태에 관한 처리 플로우도이다.1 is a diagram showing a structure of a press apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram showing an electrical configuration of a press device according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram showing an electrical configuration of a central processing unit according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram showing a conventional method of determining a load factor.
5 is a processing flow diagram according to an embodiment of the present invention.
6 is a processing flow diagram according to an embodiment of the present invention.
<실시형태><Embodiment>
이하, 본 발명의 실시형태에 대하여, 도1부터 도5를 사용하여 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
<프레스 장치의 구조><Structure of press device>
도1을 사용하여, 본 실시형태에 관한 프레스 장치(press 裝置)(100)의 구조를 설명한다.Referring to Fig. 1, a structure of a
본 실시형태에 관한 프레스 장치(100)는, 도1에 나타내는 바와 같이 승강동작(昇降動作)에 의하여 워크(work)(W)(가공대상)에 대하여 원하는 압력을 부여하는 프레스용의 램(ram)(1)과, 그 램(1)에 승강동작(직선운동)을 부여하는 볼나사(ball-screw)(2)로 이루어지고, 이들이 프레스 본체(press 本體)(3) 내에 설치되어 있다.As shown in Fig. 1, the
또한 구동원(驅動源)이 되는 AC 서보모터(AC servo motor) 등의 서보모터(4)도 프레스 본체(3)에 접속된 케이싱(casing)(5)의 머리부 프레임체 내에 수납되어 있다. 그리고 서보모터(4)의 구동은, 풀리(pulley), 벨트(belt)를 통하여 볼나사(2)에 전달된다.Further, a servo motor 4 such as an AC servo motor serving as a driving source is also housed in the head frame body of a casing 5 connected to the press body 3. Then, the drive of the servomotor 4 is transmitted to the
램(1)은, 도1에 나타내는 바와 같이 통(筒) 모양체로 형성되어 있다. 구체적으로는, 원통 모양으로 형성된 통모양 본체(1a)의 내부에 축방향을 따라 중공(中空) 모양부가 형성되어 있고, 그 중공 모양부의 내부에 볼나사(2)의 나사축(2a)이 삽입될 수 있도록 되어 있다.The
또한 램(1)에 있어서 통모양 본체(1a)의 축길이방향의 단부(端部)의 장소에는, 볼나사(2)의 너트체(nut體)(2b)가 고착(固着)되어 있다.Further, a
통모양 본체(1a)의 선단부(先端部)에는, 기왜주(起歪柱)(9)가 장착될 수 있도록 구성되어 있고, 실제로는, 기왜주(9)가 워크(W)에 접촉되어, 적절하게 압력을 부여하는 것이다.At the tip end of the
또한 기왜주(9)는, 스트레인 게이지(strain gauge)가 부착될 수 있도록 구성되고, 이 스트레인 게이지에 의하여 워크(W)에 부여되는 압력을 검출할 수 있도록 되어 있다.Further, the
또한 기왜주(9)가 워크(W)에 거는 하중의 반작용으로서, 램(1)을 움직이고 있는 볼나사에 동일한 하중이 걸린다.In addition, as a reaction of the load applied by the
통모양 본체(1a)의 외주 측면을 둘러싸도록 하여 통모양 가이드(6)가 설치되어 있다.A
통모양 가이드(6)는, 케이싱(5) 내에 고정되고, 그 통모양 가이드(6)를 따라 램(1)이 승강이동할 수 있도록 구성되어 있다.The
<프레스 장치의 전기적 구성><Electrical configuration of press device>
도2에 나타내는 바와 같이 본 실시형태에 관한 프레스 장치(100)는, 서보모터 드라이버(servo motor driver)(13)와, 인코더(encoder)(14)와, 회로부(15)와, 구동지령펄스 발생부(驅動指令pulse 發生部)(16)와, 인코더 위치카운터(encoder 位置counter)(17)와, 제어 프로그램 기억부(21)와, 표시부(22)와, 조작부(23)와, 일시 기억부(一時 記憶部)(24)와, 초기 하중계수 기억부(25)와, 하중값 기억부(26)와, 회전속도 기억부(27)와, CPU(중앙연산처리장치)(30)로 구성되어 있다.As shown in Fig. 2, the
제어 프로그램 기억부(21)는, CPU(중앙연산처리장치)(30)가 프레스 장치(100)의 전체 동작이나 처리를 제어하기 위한 제어 프로그램을 기억한다.The control program storage unit 21 stores a control program for the CPU (central processing unit) 30 to control the entire operation and processing of the
예를 들면 본 실시형태에 있어서는, 프레스 작업에 관한 메인 프로그램(main program)은 물론, 후술하는 하중값 기억부(26)에 기억된 하중값의 시계열 데이터(時系列 data)에 의거하여 디퍼렌셜값(differential value)을 산출하는 프로그램이나, 산출된 디퍼렌셜값과 후술하는 초기 하중계수 기억부(25)에 기억되어 있는 초기 하중계수에 의거하여 하중계수의 조정량을 산출하는 프로그램, 후술하는 하중값 기억부(26)에 기억된 하중값에 의거하여 평균 축방향 하중값을 산출하는 프로그램, 후술하는 회전속도 기억부(27)에 기억된 볼나사의 회전속도에 의거하여 볼나사의 평균 회전속도를 산출하는 프로그램, 전술한 조정된 하중계수와 산출된 평균 축방향 하중값 및 볼나사의 평균 회전속도에 의거하여 볼나사의 추정수명시간을 산출하는 프로그램 등을 기억한다.For example, in this embodiment, a differential value (main program related to the press work), as well as time series data of the load values stored in the load
표시부(22)는, 예를 들면 액정패널과 터치패널이 적층(積層)되고, 각종 정보를 표시하는 표시장치이다.The
당해 표시부(22)는, 프레스 장치(100)에 설치되어 있어도 좋고, 다른 장치 혹은 독립된 장치이어도 좋다.The
본 실시형태에서는, 예를 들면 산출된 볼나사의 추정수명시간 등의 정보를 표시한다.In this embodiment, information such as the calculated estimated life time of the Ball Screw is displayed, for example.
조작부(23)는, 운전조건 등을 설정하기 위한 터치패널, 택트 스위치 등으로 구성되어 있다.The operation unit 23 is configured with a touch panel, a tact switch, or the like for setting driving conditions and the like.
일시 기억부(24)는, 예를 들면 RAM 등으로 구성되고, 일시적인 데이터를 기억한다.The
본 실시형태에서는, 기본 동정격하중(基本 動定格荷重) 등을 기억한다.In this embodiment, basic dynamic load ratings and the like are stored.
초기 하중계수 기억부(25)는, 볼나사의 임의의 하중계수를 기억한다.The initial load
여기에 기억된 초기 하중계수는, 후술하는 하중계수 조정부(32)의 처리에 있어서 초기값으로서 사용된다.The initial load factor stored here is used as an initial value in the processing of the load
하중값 기억부(26)는, 하중값 검출부로서의 회로부(15)나 인코더(14)에 있어서 검출된 가압부의 가압위치와 그 가압위치에 있어서의 하중값을 대응시킨 시계열 데이터를 기억한다.The load
회전속도 기억부(27)는, 예를 들면 후술하는 구동지령펄스 발생부(16)로부터 발생되는 구동지령펄스로부터 구해지는 모터 전류로부터, 이 모터 전류와 모종의 관련성을 갖는 볼나사의 회전속도를 산출하는 도시하지 않은 기능블록에 의하여 얻어진 회전속도를 기억한다.The rotational
하중을 검출하는 검출부로서의 회로부(15)는, 기왜주(9)에 부착된 스트레인 게이지의 저항변화에 대한 신호를 증폭하고, A/D 변환처리에 의하여 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한 후에 CPU(중앙연산처리장치)(30)로 출력한다.The
구동지령펄스 발생부(16)는, CPU(중앙연산처리장치)(30)로부터의 지령에 의거하여 원하는 구동지령펄스를 발생시키고, CPU(중앙연산처리장치)(30)를 통하여, 발생시킨 구동지령 펄스신호를 서보모터 드라이버(13)로 출력한다.The drive command
그리고 서보모터 드라이버(13)의 제어에 의하여 서보모터(4)를 구동함으로써, 램 슬라이딩 기구(ram sliding 機構)(11)가 램(1)을 상하로 슬라이딩시킨다.Then, by driving the servomotor 4 under the control of the
위치를 검출하는 검출부로서의 인코더(14)는, 서보모터(4)의 회전각도를 검지하기 위한 것으로서, 램(1)의 위치를 검출하기 위하여 이용된다.The
또한 인코더(14)의 정보는, 피드백 제어(feedback 制御)를 하기 위하여 서보모터 드라이버(13)에 위치정보를 주고 있다.In addition, the information of the
또한 인코더(14)의 위치정보는, 인코더 위치카운터(17)를 통하여 CPU(중앙연산처리장치)(30)에 있어서 판독할 수 있고, 이에 따라 램(1)의 이동량을 검출한다.Further, the position information of the
CPU(중앙연산처리장치)(30)는, 제어 프로그램 기억부(21)에 수용된 제어 프로그램에 따라 프레스 장치(100)의 전체 동작을 제어한다. 본 실시형태에 있어서는, 특히 볼나사의 수명시간을 추정하는 처리를 주로 실시한다.The CPU (central processing unit) 30 controls the entire operation of the
<중앙연산처리장치의 전기적 구성><Electrical configuration of central processing unit>
본 실시형태에 관한 중앙연산처리장치(30)는, 도3에 나타내는 바와 같이 디퍼렌셜값 산출부(31)와, 하중계수 조정부(32)와, 평균 축방향 하중값 산출부(33)와, 평균 회전속도 산출부(34)와, 볼나사 추정수명 산출부(35)를 포함하여 구성되어 있다.As shown in Fig. 3, the
디퍼렌셜값 산출부(31)는, 하중값 기억부(26)에 기억된 볼나사에 가해지는 축방향의 하중값에 의거하여 그 축방향의 하중값의 변화량을 산출한다.The differential
또 여기에서, 축방향의 하중값의 변화량이라는 것은, 축방향의 하중값의 단위시간당 변화량이고, 이 하중값 fm은, 이하, 수학식1에 나타내는 바와 같이 로드셀(load cell)에 의하여 계측된 볼나사에 걸리는 하중값 fm1과 프레스의 램이 상하운동할 때의 볼나사의 가감속(加減速)에 의하여 생기는 하중값 fm2의 합산의 값으로 산출된다.Here, the amount of change in the load value in the axial direction is the amount of change per unit time of the load value in the axial direction, and this load value f m is measured by the load cell as shown in
또한 가감속에 의한 하중값을 고려하는 것은, 현실적인 사용상황(극단적으로 큰 가속도가 계속하여 걸리지 않는 경우)에서는, 가압 시에 볼나사에 걸리는 힘 fm1에 비하여, 가속도에 의하여 볼나사에 걸리는 부하 fm2는 무시할 수 있을 만큼 작지만, 무부하 시인 경우에 fm2 ≒ 0으로서 계산하면, 무부하이면 무한히 수명이 끝나지 않는다는 계산결과가 되어 버리기 때문이다.In addition, considering the load value due to acceleration/deceleration, in practical use situations (when extremely large acceleration does not continue), the load applied to the Ball Screw by acceleration f compared to the force applied to the Ball Screw during pressurization f m1 This is because m2 is small enough to be negligible, but if it is calculated as f m2 ≒ 0 in the case of no load, the calculation result is that the lifespan does not end indefinitely if there is no load.
상기에서의 축방향의 하중값의 단위시간당 변화량인 디퍼렌셜값의 변동이 클수록 순시(瞬時)적인 하중의 증가가 인지되어, 볼나사에 급격한 부하가 걸리는 충격이 큰 운동이 실시되고 있다고 생각할 수 있다.As the variation of the differential value, which is the amount of change per unit time of the load value in the axial direction, is recognized, an instantaneous increase in load is recognized, and it can be considered that a motion with a large impact applied to the Ball Screw is performed.
여기에서, 볼나사에 걸리는 하중값 fm의 변화량인 디퍼렌셜값 d[N/S]은, 단위시간을 t[S]라고 하였을 때에, 이하의 수학식2에 나타내는 선형회귀직선(線形回歸直線)의 기울기의 식으로 구할 수 있다. Here, the differential value d[N/S], which is the amount of change in the load value f m applied to the Ball Screw, is a linear regression line represented by the following equation (2) when the unit time is t[S]. Can be obtained by the equation of the slope of
또 상기에서는, 단위시간당 디퍼렌셜값의 변화량을 구하는 것을 예시하였지만, i번째의 샘플링이 이루어진 시점의 램의 위치를 pi[mm]로 하여, 이하에 나타내는 수학식3에 의하여 단위거리당 디퍼렌셜값의 변화량을 구하여도 좋다.Further, in the above, it is exemplified that the amount of change in the differential value per unit time is obtained, but the position of the ram at the time of the i-th sampling is p i [mm], and the differential value per unit distance You can also find the amount of change.
하중계수 조정부(32)는, 디퍼렌셜값 산출부(31)에 있어서 산출되는 하중값의 변화량에 의거하여, 초기 하중계수 기억부(25)에 기억된 볼나사의 임의의 하중계수를 조정한다.The load
여기에서, 임의의 하중계수는, 후술하는 평균 축방향 하중값 산출부(33)에서 산출되는 평균 축방향 하중값과, 평균 회전속도 산출부(34)에서 산출되는 볼나사의 평균 회전속도와, 임의의 볼나사의 수명시간에 의거하여 볼나사 추정수명 산출부(35)에 의하여 산출된다.Here, the arbitrary load factor is an average axial load value calculated by the average axial load
또 하중계수 fw에 대하여, 종래에는, 도4에 나타내는 바와 같이 진동 혹은 충격을 「미(微)」, 「소(小)」, 「중(中)」, 「대(大)」의 4개로 구분하고, 또한 어떤 폭을 갖게 하여 하중계수 fw를 정하고 있었다.In addition, with respect to the load factor f w , conventionally, as shown in Fig. 4, vibration or impact is reduced to 4 of "small", "small", "medium", and "large". It was divided into dogs, and the load factor f w was determined by giving it a certain width.
그러나 예를 들면 하중계수 fw가 fw = 1.8인 경우의 볼나사의 수명은 fw = 1.3인 경우의 볼나사의 수명의 약 38%가 되는 만큼, 볼나사의 수명의 추정에 있어서는 영향이 크다.However, for example, the life of the Ball Screw when the load factor f w is f w = 1.8 is about 38% of the life of the Ball Screw when f w = 1.3. Big.
또한 하중계수 fw를 결정하기 위한 지표가 되는 「진동/충격」에 관해서도 정량적인 계측방법이 확립되어 있지 않았다.In addition, no quantitative measurement method has been established for "vibration/shock", which is an index for determining the load factor f w.
그래서 본 실시형태에서는, 상기의 종래의 과제에 대하여, 하중계수 조정부(32)에 있어서, 초기 하중계수 기억부(25)에 기억된 볼나사의 초기 하중계수를 기준으로 하고, 디퍼렌셜값 산출부(31)에 있어서 산출되는 하중값의 변화량에 의거하여 상기 초기 하중계수를 조정한 하중계수 fw를 사용하여, 볼나사의 추정수명시간을 추정한다.Therefore, in the present embodiment, in the load
평균 축방향 하중값 산출부(33)는, 하중값 검출부로서의 회로부(15)에 있어서 검출되는 하중값을 기억하는 하중값 기억부(26)에 기억된 하중값에 의거하여 평균 축방향 하중값을 산출한다.The average axial load
평균 회전속도 산출부(34)는, 볼나사의 평균 회전속도를 산출한다.The average rotational
볼나사 추정수명 산출부(35)는, 하중계수 조정부(32)에 있어서 조정되는 하중계수와, 평균 축방향 하중값 산출부(33)에 있어서 산출되는 평균 축방향 하중값과, 평균 회전속도 산출부(34)에 있어서 산출되는 볼나사의 평균 회전속도에 의거하여, 볼나사의 사용태양에 따른 추정수명시간을 산출한다.The ball screw estimated
구체적으로는, 기본 동정격하중을 C[N], 하중계수를 fw, 평균 축방향 하중값을 Fm[N], 볼나사의 평균 회전속도를 Nm[min―1]이라고 하면, 수명회전수 L[rev]은, 수학식4에 나타내는 식에 의하여 구해지고, 추정수명시간 Lh[h]은, 수학식5에 나타내는 식에 의하여 구해진다. 또 평균 축방향 하중값 Fm[N]은, 샘플링 수를 l, fmi와 동일한 타이밍으로 일정한 간격으로 샘플링한 볼나사의 회전속도를 nmi로 하여 수학식6에 의하여 구해지고, 평균 회전속도 Nm[min―1]은 수학식7에 의하여 구해진다.Specifically, if the basic dynamic load rating is C[N], the load factor is f w , the average axial load value is F m [N], and the average rotational speed of the Ball Screw is N m [min -1 ], the service life The rotational speed L[rev] is obtained by the formula shown in Equation 4, and the estimated life time L h [h] is obtained by the formula shown in Equation 5. In addition, the average axial load value F m [N] is obtained by
얻어진 추정수명시간은 표시부(22)에 표시된다.The obtained estimated life time is displayed on the
또 수학식4, 수학식5에 있어서, 기본 동정격하중 C[N] 및 하중계수 fw는 상수이고, 이 중에서 기본 동정격하중 C[N]은, 프레스 장치(100)에 사용되고 있는 볼나사의 종류에 따라 다르며, 볼나사의 메이커가 카탈로그 등에서 공표하고 있는 수치이다.In Equations 4 and 5, the basic dynamic load rating C[N] and the load factor f w are constants, and among them, the basic dynamic load rating C[N] is a ball screw used in the
또한 평균 축방향 하중값 Fm[N]과 볼나사의 평균 회전속도 Nm[min―1]는 변수이고, 샘플링 중(디퍼렌셜의 샘플링 중과 동시)인 프레스 장치(100)의 운전환경(워크(W)의 개체차이에 의한 하중이 걸리는 방법, 속도의 차이)에 의하여 변화된다.In addition, the average axial load value F m [N] and the average rotational speed of the Ball Screw N m [min -1 ] are variables, and the operating environment of the
<프레스 장치의 처리><Processing of the press device>
본 실시형태에서는, 복수 패턴의 하중계수 fw를 사용한 볼나사의 추정수명시간 계산을 동시에 하고, 실제로 볼나사가 파손된 시기와 가장 가까운 볼나사의 추정수명시간 계산에 있어서의 하중계수 fw와, 그때의 디퍼렌셜값을 프레스 장치(100)에 학습시킴으로써, 유저 고유의 사용환경에 맞는 볼나사의 수명예측을 더 고정밀도로 하는 처리에 대하여 설명한다.In this embodiment, the estimated life time of the Ball Screw using the load factors f w of plural patterns is simultaneously calculated, and the load factor f w in the calculation of the estimated life time of the Ball Screw closest to when the Ball Screw actually failed Then, by learning the differential value at that time in the
구체적으로는, 파손되지 않은 볼나사가 교환되었을 경우에는, 유저가 최적의 교환시기라고 판단하였다고 판정하고, 제일 수명시간이 가까운 하중계수 fw를 학습한다.Specifically, when the unbroken Ball Screw is replaced, it is determined that the user has determined that it is the optimum replacement time, and the load factor f w with the closest life time is learned.
또한 파손되어 버린 볼나사를 교환하였을 경우에는, 제일 수명이 가깝고, 또한 파손된 타이밍보다 수명이 짧아지게 되는 하중계수 fw를 학습한다.In addition, when the damaged Ball Screw is replaced, the load factor f w is learned at which the life expectancy is closest and the life is shorter than the damaged timing.
또 이하에서는, 도5, 도6을 사용하여, 상기 학습을 제1단계와 제2단계의 2회의 처리로 나누어서 하는 경우를 예시하여 설명한다.In the following, using Figs. 5 and 6, a case in which the learning is divided into two processes of the first step and the second step will be described as an example.
<제1단계의 학습처리><Learning process in the first stage>
도5를 사용하여, 본 실시형태에 관한 프레스 장치에 있어서의 제1단계의 학습처리에 대하여 설명한다. 또 제1단계에서는, 대략적인 하중계수 fw를 결정하는 것을 목적으로 처리를 한다.Using Fig. 5, a first step learning process in the press apparatus according to the present embodiment will be described. Also, in the first step, processing is performed for the purpose of determining the approximate load factor f w.
우선, 볼나사의 교환 혹은 프레스가 초기상태인 것을 확인한다(스텝 S101). 스텝 S101에서 볼나사의 교환이 이루어진 후(혹은 프레스의 초기상태)인 경우에, 평균 축방향 하중 Fm과 볼나사의 평균 회전속도 Nm을 소정의 상정값(예를 들면 프레스 장치(100)의 설계상 상정하고 있는 평균 축방향 하중 Fm과 볼나사의 평균 회전속도 Nm)으로 하여, 하중계수 fw를 1.0부터 2.0의 사이에서 0.1씩 변화시키고, 상기 수학식4, 수학식5를 사용하여, 볼나사 추정수명 산출부(35)에 의하여 볼나사의 추정수명시간을 산출한다(스텝 S102).First, it is confirmed that the replacement or press of the ball screw is in an initial state (step S101). When the ball screw is replaced in step S101 (or the press is in an initial state), the average axial load F m and the average rotational speed N m of the ball screw are determined as predetermined values (for example, press device 100). As the average axial load F m and the average rotational speed N m of the Ball Screw, which are assumed in the design of, the load factor f w is changed by 0.1 between 1.0 and 2.0, and the above equations 4 and 5 are Using the ball screw, the estimated life time of the ball screw is calculated by the estimated life calculating unit 35 (step S102).
다음에, 평균 축방향 하중값 산출부(33)가 산출하는 평균 축방향 하중값 Fm[N]과, 볼나사의 평균 회전속도 Nm[min―1]을 샘플링하고(스텝 S103), 디퍼렌셜값 산출부(31)가 산출하는 디퍼렌셜값 d[N/S]을 샘플링한다(스텝 S104). Next, the average axial load value F m [N] calculated by the average axial load
그리고 스텝 S103에 있어서 샘플링한 평균 축방향 하중값 Fm[N]과 볼나사의 평균 회전속도 Nm[min―1]과, 상기 수학식4, 수학식5를 사용하여, 볼나사 추정수명 산출부(35)에 의하여 볼나사의 추정수명시간을 재산출한다(스텝 S105).Then, using the average axial load value F m [N] sampled in step S103, the average rotational speed N m [min- 1 ] of the Ball Screw, and Equations 4 and 5, the estimated life of the Ball Screw is calculated. The estimated life time of the Ball Screw is recalculated by the unit 35 (Step S105).
그 후에, 실제로 볼나사가 파손되어 있지 않은 지를 유저가 판단한다(스텝 S106). 스텝 S106에 있어서, 유저에 의하여 볼나사가 파손되어 있다고 판단되었을 경우(스텝 S106의 「YES」)에는, 산출한 추정수명시간이 실제의 수명시간보다 짧은 것 중에서, 가장 시간이 긴 산출 추정수명시간에 대응하는 하중계수 fw를 참값으로 하여 학습하고(스텝 S108), 스텝 S104에 있어서 샘플링한 디퍼렌셜값 d의 시간평균값을 산출하여(스텝 S110), 제1단계의 학습처리를 종료한다.After that, the user judges whether or not the Ball Screw is actually damaged (Step S106). In step S106, when the user determines that the Ball Screw is damaged (YES in step S106), the calculated estimated life time is shorter than the actual life time, and the calculated estimated life time is the longest. The load coefficient f w corresponding to is learned as a true value (step S108), the time average value of the differential value d sampled in step S104 is calculated (step S110), and the learning process of the first step is terminated.
한편, 스텝 S106에 있어서, 유저에 의하여 볼나사가 파손되지 않았다고 판단되었을 경우(스텝 S106의 「NO」)에는, 볼나사는 파손되지 않았지만 열화가 진행되고 있기 때문에 교환이 필요한지 아닌지를 유저가 판단하고(스텝 S107), 유저가 볼나사의 교환은 필요없다고 판단하였을 경우(스텝 S107의 「NO」)에는, 처리를 스텝 S103으로 되돌린다.On the other hand, when it is determined in step S106 that the ball screw has not been damaged ("NO" in step S106), the user judges whether or not replacement is necessary because the ball screw is not damaged but deterioration is in progress. (Step S107) When the user determines that the replacement of the Ball Screw is not necessary ("NO" in Step S107), the process returns to Step S103.
또한 스텝 S107에 있어서, 유저가 볼나사의 교환이 필요하다고 판단하였을 경우(스텝 S107의 「YES」)에는, 그 판단한 시점을 실제의 수명시간으로 하고, 실제의 볼나사의 수명시간에 가장 가까운 하중계수 fw를 참값으로 하여 학습하고(스텝 S109), 스텝 S104에 있어서 샘플링한 디퍼렌셜값 d의 시간평균값을 산출하여(스텝 S110), 제1단계의 학습처리를 종료한다.In addition, in Step S107, when the user determines that the Ball Screw needs to be replaced ("YES" in Step S107), the determined point is taken as the actual life time, and the load closest to the actual Ball Screw life time learning to the coefficient f w as a true value (step S109), and ends the one and calculating the time average value of the differential value d (step S110), the learning process of the first stage sampling in step S104.
<제2단계의 학습처리><The second stage of learning process>
도6을 사용하여, 본 실시형태에 관한 프레스 장치에 있어서의 제2단계의 학습처리에 대하여 설명한다.With reference to Fig. 6, a second step learning process in the press apparatus according to the present embodiment will be described.
또 제2단계에서는, 제1단계에서 학습한 하중계수 fw를 초기값으로 하고, 거기에서부터 하중계수 fw를 더 미세하게 조정하여 정밀도를 올려간다.Further, in the second step, the load factor f w learned in the first step is used as an initial value, and the load factor f w is further finely adjusted from there to increase the accuracy.
우선, 제1단계의 학습처리 시와 비교하여 볼나사의 환경이 크게 변한 것(예를 들면 워크(W)가 전혀 다른 것으로 변경된 것 등)인지 아닌지를 유저가 판단한다(스텝 S201).First, the user judges whether or not the environment of the Ball Screw has changed significantly (for example, the work W has been changed to a completely different one) compared to the learning process in the first step (step S201).
이때에, 볼나사의 환경이 크게 변하였다고 유저가 판단하였을 경우(스텝 S201의 「YES」)에는, 제2단계를 종료하고, 제1단계부터 학습을 다시 한다.At this time, when the user determines that the environment of the Ball Screw has changed significantly ("YES" in step S201), the second step is ended and learning is performed again from the first step.
한편, 볼나사의 환경이 크게 변하지 않았다고 유저가 판단하였을 경우(스텝 S201의 「NO」)에는, 유저가 볼나사의 교환을 하고(스텝 S202), 일정 시간 간격으로 평균 축방향 하중값, 볼나사의 평균 회전속도, 디퍼렌셜값 d의 시간평균값을 취득한다(스텝 S203).On the other hand, when the user determines that the environment of the Ball Screw has not changed significantly ("NO" in Step S201), the user replaces the Ball Screw (Step S202), and the average axial load value and the Ball Screw are A time average value of the average rotational speed of and the differential value d is obtained (step S203).
또 볼나사의 교환은, 교환의 전후에 있어서 스펙 등이 전혀 다르지 않은 볼나사에 의하여 한다.In addition, replacement of the Ball Screw is performed by a Ball Screw whose specifications, etc. are not different at all before and after replacement.
다음에, CPU(중앙연산처리장치)(30)는, 스텝 S203에 있어서 취득한 디퍼렌셜값 d의 시간평균값과, 제1단계의 스텝 S110에 있어서 취득한 디퍼렌셜값 d의 시간평균값을 비교한다(스텝 S204).Next, the CPU (central processing unit) 30 compares the time average value of the differential value d obtained in step S203 with the time average value of the differential value d obtained in step S110 of the first step (step S204). .
CPU(중앙연산처리장치)(30)는, 비교의 결과, 스텝 S203에 있어서 취득한 디퍼렌셜값 d의 시간평균값이, 제1단계의 스텝 S110에 있어서 취득한 디퍼렌셜값 d의 시간평균값보다 크다고 판단하였을 경우(스텝 S204의 「YES」)에는, 제1단계일 때보다 충격이 많은 운전을 하고 있었다고 판단하여, 하중계수 fw를 이전의 하중계수 fw보다 작은 값으로 변경하여(스텝 S206), 처리를 스텝 S207로 이동시킨다.When the CPU (central processing unit) 30 determines that the time average value of the differential value d acquired in step S203 is greater than the time average value of the differential value d acquired in step S110 of the first step as a result of the comparison ( In step S204 ``YES''), it is determined that the operation with more impact than in the first step was performed, the load factor f w was changed to a value smaller than the previous load factor f w (step S206), and the process was stepped. Move to S207.
또 스텝 S206에 있어서는, 예를 들면 하중계수 fw를 이전의 하중계수 fw보다 0.1 간격으로 작게 한다.Also in the step S206, for example, the load factor f w is smaller than the interval by 0.1 load factor of the previous f w.
한편, CPU(중앙연산처리장치)(30)는, 비교의 결과, 스텝 S203에 있어서 취득한 디퍼렌셜값 d의 시간평균값이, 제1단계의 스텝 S110에 있어서 취득한 디퍼렌셜값 d의 시간평균값보다 작다고 판단하였을 경우(스텝 S204의 「NO」)에는, 제1단계일 때보다 충격이 작은 운전을 하고 있었다고 판단하여, 하중계수 fw를 이전의 하중계수 fw보다 큰 값으로 변경하여(스텝 S205), 처리를 스텝 S207로 이동시킨다.On the other hand, as a result of the comparison, the CPU (central processing unit) 30 determined that the time average value of the differential value d obtained in step S203 is less than the time average value of the differential value d obtained in step S110 of the first step. In the case ("NO" in step S204), it is determined that the operation with a lower impact than in the first step was performed, and the load factor f w was changed to a value greater than the previous load factor f w (step S205), and the processing Moves to step S207.
또 스텝 S205에 있어서는, 예를 들면 하중계수 fw를 이전의 하중계수 fw보다 0.1 간격으로 크게 한다.Also in the step S205, for example, increasing the load factor f w to 0.1 interval from the load factor of the previous f w.
CPU(중앙연산처리장치)(30)는, 스텝 S207에 있어서, 볼나사 추정수명 산출부(35)를 작동시키고, 스텝 S205 혹은 스텝 S206에 있어서 변경된 하중계수 fw를 사용하여, 볼나사의 추정수명시간을 산출시킨다(스텝 S207).The CPU (central processing unit) 30 operates the ball screw estimated
유저는, 스텝 S208에 있어서, 스텝 S207에 있어서 산출한 볼나사의 추정수명시간보다 빨리 볼나사가 파손된 것인지 아닌지를 판단하고, 스텝 S207에 있어서 산출한 볼나사의 추정수명시간보다 빨리 볼나사가 파손되었다고 판단하였을 경우(스텝 S208의 「YES」)에는, CPU(중앙연산처리장치)(30)가, 하중계수 fw를 이전의 하중계수 fw보다 큰 값으로 변경하여(스텝 S210), 처리를 스텝 S202로 되돌린다.In step S208, the user judges whether or not the Ball Screw is damaged earlier than the estimated life time of the Ball Screw calculated in Step S207, and the Ball Screw is performed earlier than the estimated life time of the Ball Screw calculated in Step S207. When it is determined that it is damaged ("YES" in step S208), the CPU (central processing unit) 30 changes the load factor f w to a value greater than the previous load factor f w (step S210), and processes Returns to step S202.
또 스텝 S210에 있어서는, 예를 들면 하중계수 fw를 이전의 하중계수 fw보다 0.1 간격으로 크게 한다.Also in the step S210, for example, increasing the load factor f w to 0.1 interval from the load factor of the previous f w.
한편, 유저는, 스텝 S207에 있어서 산출한 볼나사의 추정수명시간보다 빨리 볼나사가 파손되지 않았다고 판단하였을 경우(스텝 S208의 「NO」)에는, 볼나사가 완전히 파손은 되지 않았지만, 열화(劣化)가 격심하기 때문에 교환이 필요한지 아닌지를 판단하고(스텝 S209), 유저가 볼나사의 교환이 필요하다고 판단하였을 경우(스텝 S209의 「YES」)에는, CPU(중앙연산처리장치)(30)가, 하중계수 fw를 이전의 하중계수 fw보다 큰 값으로 변경하여(스텝 S210), 처리를 스텝 S202로 되돌린다.On the other hand, when the user judges that the Ball Screw has not been damaged earlier than the estimated life time of the Ball Screw calculated in Step S207 ("NO" in Step S208), the Ball Screw has not been completely damaged, but deteriorates. ) Is severe, so it is judged whether or not replacement is necessary (step S209), and when the user determines that the replacement of the ball screw is necessary ("YES" in step S209), the CPU (central processing unit) 30 a load factor f w previous to the change in load factor value greater than f w (step S210), and returns the process to step S202.
또한 유저가, 볼나사의 교환이 필요없다고 판단하였을 경우(스텝 S209의 「NO」)에는, CPU(중앙연산처리장치)(30)는, 볼나사의 교환이 필요하기 전에, 볼나사의 추정수명시간에 도달한 것인지 아닌지를 판단한다(스텝 S211).Further, when the user determines that the replacement of the Ball Screw is not necessary ("NO" in step S209), the CPU (central processing unit) 30 determines the estimated life of the Ball Screw before the replacement of the Ball Screw is required. It is judged whether the time has reached or not (step S211).
그리고 CPU(중앙연산처리장치)(30)는, 볼나사의 교환이 필요하게 되기 전에, 볼나사의 추정수명시간에 도달하지 않았다고 판단하였을 경우(스텝 S211의 「NO」)에는, 처리를 스텝 S203으로 되돌린다.Then, when the CPU (central processing unit) 30 determines that the estimated life time of the Ball Screw has not been reached ("NO" in Step S211) before the Ball Screw needs to be replaced, the process proceeds to Step S203. Return to.
한편, CPU(중앙연산처리장치)(30)가, 볼나사의 교환이 필요하기 전에, 볼나사의 추정수명시간에 도달하였다고 판단하였을 경우(스텝 S211의 「YES」)에는, CPU(중앙연산처리장치)(30)는, 하중계수 fw를 이전의 하중계수 fw보다 작은 값으로 변경하여(스텝 S212), 처리를 스텝 S203으로 되돌린다.On the other hand, when the CPU (central processing unit) 30 determines that the estimated life time of the ball screw has been reached before the replacement of the ball screw is required ("YES" in step S211), the CPU (central calculation processing) device) 30 is changed to a value that is the load factor f w than the previous load factor f w (step S212), it returns the processing to step S203.
또 스텝 S212에 있어서는, 예를 들면 하중계수 fw를 이전의 하중계수 fw보다 0.1 간격으로 작게 한다.Also in the step S212, for example, the load factor f w is smaller than the interval by 0.1 load factor of the previous f w.
이상, 설명한 바와 같이 본 실시형태에 관한 프레스 장치(100)는, 볼나사의 임의의 하중계수를 기억하는 초기 하중계수 기억부(25)와, 볼나사에 가해지는 축방향의 하중값을 검출하는 하중값 검출부(회로부(15))와, 하중값 검출부(회로부(15))에 있어서 검출되는 축방향의 하중값의 변화량을 산출하는 디퍼렌셜값 산출부(31)와, 디퍼렌셜값 산출부(31)에 있어서 산출되는 하중값의 변화량에 의거하여 초기 하중계수 기억부(25)에 기억된 볼나사의 임의의 하중계수를 조정하는 하중계수 조정부(32)와, 하중값 검출부(회로부(15))에 있어서 검출되는 하중값에 의거하여 평균 축방향 하중값을 산출하는 평균 축방향 하중값 산출부(33)와, 볼나사의 평균 회전속도를 산출하는 평균 회전속도 산출부(34)와, 하중계수 조정부(32)에 있어서 조정되는 하중계수와 평균 축방향 하중값 산출부(33)에 있어서 산출되는 평균 축방향 하중값과 평균 회전속도 산출부(34)에 있어서 산출되는 볼나사의 평균 회전속도에 의거하여 볼나사의 사용태양에 따른 추정수명시간을 산출하는 볼나사 추정수명 산출부(35)를 구비하고 있다.As described above, the
즉 본 실시형태에 관한 프레스 장치는, 볼나사 추정수명 산출부(35)가 산출하는 볼나사 추정수명시간의 정밀도에 가장 영향이 큰 하중계수를, 하중계수 조정부(32)에 의하여, 디퍼렌셜값 산출부(31)에 있어서 산출되는 하중값의 변화량에 의거하여, 초기 하중계수 기억부(25)에 기억된 볼나사의 임의의 하중계수를 조정한 것을 사용하여, 볼나사 추정수명시간을 산출하고 있다.That is, in the press apparatus according to the present embodiment, the differential value is calculated by the load
이 때문에, 디퍼렌셜값(하중값의 변화량)을 사용하여, 미리 기억된 하중계수를 더 정확하게 조정하는 것이 가능하게 된다. 구체적으로는, 어떤 사용방법에 있어서의 디퍼렌셜값과 다른 사용방법에 의한 디퍼렌셜값을 비교하여 하중계수를 증감한다. 이 방법에 의하여, 볼나사의 사용이 변화되었을 경우에 사용태양에 따른 하중계수를 구하는 것이 가능하게 된다. 또한 그 하중계수에 의하여, 사용태양에 따른 볼나사의 추정수명시간을 산출하는 것이 가능하게 된다.For this reason, it becomes possible to more accurately adjust the load factor stored in advance by using the differential value (the amount of change in the load value). Specifically, the load factor is increased or decreased by comparing the differential value in one method of use with the differential value in another method of use. By this method, when the use of the Ball Screw is changed, it becomes possible to obtain a load factor according to the usage mode. In addition, it becomes possible to calculate the estimated life time of the Ball Screw according to the usage mode by the load factor.
그 때문에, 간편하고 또한 고정밀도로 볼나사의 수명시간을 추정할 수 있다.Therefore, it is possible to estimate the life time of the Ball Screw simply and with high accuracy.
또한 본 실시형태에 관한 프레스 장치(100)는, 임의의 하중계수를, 평균 축방향 하중값 산출부(33)에서 산출되는 평균 축방향 하중값과, 평균 회전속도 산출부(34)에서 산출되는 볼나사의 평균 회전속도와, 임의의 볼나사의 수명시간에 의거하여 산출한다.In addition, the
이 때문에, 실제로 임의의 볼나사를 수명까지 사용하여, 축방향의 하중값이나 회전속도로부터 예측되는 수명과 실제의 수명을 비교함으로써, 대략적인 하중계수를 정하는 것이 가능하게 된다.For this reason, it is possible to determine an approximate load factor by using an arbitrary Ball Screw up to its life and comparing the life predicted from the load value or rotation speed in the axial direction with the actual life.
이 방법으로 취득한 하중계수를 사용하여, 그때까지 사용한 것과 동일한 형식·크기의 볼나사를 동일한 사용방법으로 사용하였을 경우의 추정수명시간이 대략적으로 정해진다.Using the load factor obtained by this method, the estimated life time when a Ball Screw of the same type and size used so far is used in the same method of use is approximately determined.
그 때문에, 간편하고 또한 고정밀도로 볼나사의 수명시간을 추정할 수 있다.Therefore, it is possible to estimate the life time of the Ball Screw simply and with high accuracy.
또한 본 실시형태에 관한 프레스 장치(100)에서는, 볼나사에 가해지는 축방향의 하중값을, 로드셀에 의하여 계측된 볼나사에 걸리는 하중값, 또는 그 로드셀에 의하여 계측된 볼나사에 걸리는 하중값과 프레스의 램이 상하운동할 때의 볼나사의 가감속에 의하여 생기는 하중값과의 합산의 값으로 한다.Further, in the
그 때문에, 볼나사에 가해지는 축방향의 하중값을, 로드셀에 의하여 계측된 볼나사에 걸리는 하중값, 혹은 그 로드셀에 의하여 계측된 볼나사에 걸리는 하중값과 프레스의 램이 상하운동할 때의 볼나사의 가감속에 의하여 생기는 하중값과의 합산의 값 중에서 어느 하나로 하더라도, 어떤 사용방법에 있어서의 디퍼렌셜값과 다른 사용방법에 의한 디퍼렌셜값을 비교하여 하중계수를 증감함으로써, 볼나사의 사용이 변화된 경우에도 사용태양에 따른 하중계수를 구하는 것이 가능하게 된다.Therefore, the load value in the axial direction applied to the Ball Screw is the load value applied to the Ball Screw measured by the load cell, or the load value applied to the Ball Screw measured by the load cell and the ram of the press move up and down. The use of the Ball Screw is changed by increasing or decreasing the load factor by comparing the differential value in one method of use with the differential value in another method of use, regardless of the sum of the load values generated by acceleration/deceleration of the Ball Screw. Even in the case, it becomes possible to obtain the load factor according to the usage mode.
그 때문에, 간편하고 또한 고정밀도로 볼나사의 수명시간을 추정할 수 있다.Therefore, it is possible to estimate the life time of the Ball Screw simply and with high accuracy.
또 프레스 장치(100)의 처리를 컴퓨터 시스템 혹은 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록매체에 기록하고, 이 기록매체에 기록된 프로그램을 프레스 장치(100)에 읽어 들이게 하고, 실행함으로써 본 발명의 프레스 장치(100)를 실현할 수 있다. 여기에서 말하는 컴퓨터 시스템 혹은 컴퓨터라는 것은, OS나 주변장치 등의 하드웨어를 포함한다.In addition, the
또한 「컴퓨터 시스템 혹은 컴퓨터」는, WWW(World Wide Web) 시스템을 이용하고 있는 경우이면, 홈페이지 제공환경(혹은 표시환경)도 포함하는 것으로 한다. 또한 상기 프로그램은, 이 프로그램을 기억장치 등에 수용한 컴퓨터 시스템 혹은 컴퓨터로부터, 전송매체를 통하여 혹은 전송매체 중의 전송파에 의하여 다른 컴퓨터 시스템 또는 컴퓨터로 전송되어도 좋다. 여기에서, 프로그램을 전송하는 「전송매체」는, 인터넷 등의 네트워크(통신망)나 전화회선 등의 통신회선(통신선)과 같이 정보를 전송하는 기능을 갖는 매체를 말한다.In addition, "computer system or computer" is assumed to include the homepage provision environment (or display environment) when using the WWW (World Wide Web) system. Further, the program may be transmitted from a computer system or computer in which the program is accommodated in a storage device or the like, through a transmission medium, or to another computer system or computer by a transmission wave in the transmission medium. Here, the "transmission medium" for transmitting the program refers to a medium having a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line.
또한 상기 프로그램은, 전술한 기능의 일부를 실현하기 위한 것이어도 좋다. 또한 전술한 기능을 컴퓨터 시스템 혹은 컴퓨터에 이미 기록되어 있는 프로그램과의 조합으로 실현할 수 있는 것, 소위 차분 파일(difference file)(차분 프로그램)이어도 좋다.Further, the program may be for realizing some of the above-described functions. Further, the above-described functions may be realized in combination with a computer system or a program already recorded in a computer, or a so-called difference file (differential program).
이상, 본 발명의 실시형태에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명하였지만, 구체적인 구성은 이 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위의 설계 등도 포함된다.As described above, embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, but the specific configuration is not limited to this embodiment, and designs within a range not departing from the gist of the present invention are also included.
예를 들면 본 실시형태에서는, 프레스 장치(100)의 일부의 기능으로서 볼나사의 수명추정기능을 포함시키는 것을 예시하였지만, 이것에 한정되지 않고, 볼나사의 수명추정기능을 갖는 단말장치나 개별의 장치를 프레스 장치(100)와는 별체로 설치하여도 좋다.For example, in the present embodiment, it is exemplified that the life estimation function of the ball screw is included as a function of a part of the
또한 볼나사의 수명추정기능을 클라우드(cloud) 상의 서버에 갖게 하여도 좋다.In addition, the life estimation function of the Ball Screw may be provided in a server on the cloud.
또한 상기 실시형태에서는, 주로 고유의 프레스 장치(100)만에 의하여 볼나사의 수명추정을 하는 것을 예시하여 설명하였지만, 예를 들면 동일한 프레스 장치(100)를 복수 동시에 사용하여 학습 데이터를 공유하도록 하여도 좋다.In addition, in the above embodiment, it has been described by exemplifying that the life of the Ball Screw is estimated mainly by the
이 경우에 복수의 동일한 프레스 장치(100)로부터 많은 학습 데이터를 얻을 수 있기 때문에, 학습시간을 단축할 수 있다.In this case, since a lot of learning data can be obtained from a plurality of
1 : 램
1a : 통모양 본체
2 : 볼나사
2a : 나사축
2b : 너트체
3 : 프레스 본체
4 : 서보모터
5 : 케이싱
6 : 통모양 가이드
9 : 기왜주
11 : 램 슬라이딩 기구
13 : 서보모터 드라이버
14 : 인코더
15 : 회로부
16 : 구동지령펄스 발생부
17 : 인코더 위치카운터
21 : 제어 프로그램 기억부
22 : 표시부
23 : 조작부
24 : 일시 기억부
25 : 초기 하중계수 기억부
26 : 하중값 기억부
27 : 회전속도 기억부
30 : CPU(중앙연산처리장치)
31 : 디퍼렌셜값 산출부
32 : 하중계수 조정부
33 : 평균 축방향 하중값 산출부
34 : 평균 회전속도 산출부
35 : 볼나사 추정수명 산출부
100 : 프레스 장치
W : 워크1: ram
1a: barrel-shaped body
2: Ball screw
2a: screw shaft
2b: nut body
3: press body
4: Servo motor
5: casing
6: Tubular guide
9: Kiwaeju
11: ram sliding mechanism
13: Servo motor driver
14: encoder
15: circuit part
16: drive command pulse generator
17: encoder position counter
21: control program storage unit
22: display
23: control panel
24: temporary storage unit
25: initial load factor storage unit
26: load value storage unit
27: rotation speed memory unit
30: CPU (central processing unit)
31: differential value calculation unit
32: load factor adjustment unit
33: average axial load value calculation unit
34: average rotation speed calculation unit
35: Ball screw estimated life calculation unit
100: press device
W: work
Claims (7)
상기 하중값 검출부에 있어서 검출되는 상기 축방향의 하중값의 변화량을 산출하는 디퍼렌셜값 산출부(differential value 算出部)와,
상기 디퍼렌셜값 산출부에 있어서 산출되는 하중값의 변화량에 의거하여 상기 볼나사의 하중계수를 조정하는 하중계수 조정부(荷重係數 調整部)를
구비한 것을 특징으로 하는 프레스 장치.
Calculation of an average axial load value that calculates an average axial load value based on a load value detection unit that detects an axial load value applied to a ball-screw and a load value detected in the load value detection unit And an average rotational speed calculation unit for calculating an average rotational speed of the Ball Screw, a load factor of the Ball Screw, an average axial load value calculated in the average axial load value calculation unit, and the average A press device that calculates an estimated life time according to the usage mode of the Ball Screw, based on the average rotational speed of the Ball Screw calculated in the rotational speed calculation unit,
A differential value calculation unit that calculates a change amount of the load value in the axial direction detected by the load value detection unit;
A load factor adjustment unit that adjusts the load factor of the Ball Screw based on the amount of change in the load value calculated in the differential value calculation unit is provided.
A press device, characterized in that provided.
상기 하중계수 조정부에 의하여 조정되는 하중계수는,
상기 평균 축방향 하중값 산출부에서 산출되는 평균 축방향 하중값과, 상기 평균 회전속도 산출부에서 산출되는 상기 볼나사의 평균 회전속도와, 임의의 볼나사의 실제의 수명시간에 의거하여 산출되는 것을 특징으로 하는 프레스 장치.
The method of claim 1,
The load factor adjusted by the load factor adjusting unit,
It is calculated based on the average axial load value calculated by the average axial load value calculation unit, the average rotation speed of the Ball Screw calculated by the average rotation speed calculation unit, and the actual life time of an arbitrary Ball Screw. Press device, characterized in that.
상기 하중계수 조정부에 있어서 조정된 하중계수는,
상기 산출된 추정수명시간과, 그 추정수명시간을 산출한 볼나사의 실제의 수명시간에 의거하여 더 조정되는 것을 특징으로 하는 프레스 장치.
The method according to claim 1 or 2,
The load factor adjusted in the load factor adjustment unit,
The press apparatus, characterized in that further adjusted based on the calculated estimated life time and the actual life time of the ball screw for which the estimated life time is calculated.
상기 볼나사에 가해지는 상기 축방향의 하중값은,
로드셀(load cell)에 의하여 계측된 상기 볼나사에 걸리는 하중값, 또는 그 로드셀에 의하여 계측된 상기 볼나사에 걸리는 하중값과 램(ram)이 상하운동할 때의 상기 볼나사의 가감속(加減速)에 의하여 생기는 하중값과의 합산의 값인 것을 특징으로 하는 프레스 장치.
The method according to any one of claims 1 to 3,
The axial load value applied to the ball screw is,
The load value applied to the Ball Screw measured by a load cell, or the load value applied to the Ball Screw measured by the load cell, and the acceleration/deceleration of the Ball Screw when the ram moves up and down. A press apparatus, characterized in that it is a value of a summation of a load value generated by a load).
상기 하중값 검출부에 있어서 검출되는 상기 축방향의 하중값의 변화량을 산출하는 디퍼렌셜값 산출부와,
상기 디퍼렌셜값 산출부에 있어서 산출되는 하중값의 변화량에 의거하여 상기 볼나사의 하중계수를 조정하는 하중계수 조정부를
구비한 것을 특징으로 하는 단말장치.
A load value detection unit that detects an axial load value applied to the ball screw, an average axial load value calculation unit that calculates an average axial load value based on the load value detected in the load value detection unit, and the ball An average rotation speed calculation unit that calculates the average rotation speed of the screw, and the average axial load value calculated in the load factor and the average axial load value calculation unit of the Ball Screw and the average rotation speed calculation unit. A terminal device having a calculation unit that calculates an estimated life time according to a usage mode of the Ball Screw based on the average rotational speed of the Ball Screw,
A differential value calculation unit that calculates a change amount of the load value in the axial direction detected by the load value detection unit;
A load factor adjustment unit that adjusts the load factor of the Ball Screw based on the amount of change in the load value calculated in the differential value calculation unit.
Terminal device, characterized in that provided.
상기 디퍼렌셜값 산출부가, 상기 하중값 검출부에 있어서 검출되는 상기 축방향의 하중값의 변화량을 산출하는 제1공정과,
상기 하중계수 조정부가, 상기 디퍼렌셜값 산출부에 있어서 산출되는 하중값의 변화량에 의거하여 상기 볼나사의 하중계수를 조정하는 제2공정을
구비한 것을 특징으로 하는 볼나사 추정수명 산출방법.
A load value detection unit that detects an axial load value applied to the ball screw, an average axial load value calculation unit that calculates an average axial load value based on the load value detected in the load value detection unit, and the ball An average rotation speed calculation unit that calculates the average rotation speed of the screw, and the average axial load value calculated in the load factor and the average axial load value calculation unit of the Ball Screw and the average rotation speed calculation unit. Calculation of the estimated life of the Ball Screw in a terminal device including a calculation unit for calculating an estimated life time according to the usage mode of the Ball Screw based on the average rotation speed of the Ball Screw, a differential value calculation unit, and a load factor adjustment unit. As a method,
A first step of the differential value calculation unit calculating a change amount of the load value in the axial direction detected by the load value detection unit;
The load factor adjustment unit performs a second step of adjusting the load factor of the Ball Screw based on a change amount of the load value calculated in the differential value calculation unit.
Ball screw estimated life calculation method, characterized in that provided.
상기 디퍼렌셜값 산출부가, 상기 하중값 검출부에 있어서 검출되는 상기 축방향의 하중값의 변화량을 산출하는 제1공정과,
상기 하중계수 조정부가, 상기 디퍼렌셜값 산출부에 있어서 산출되는 하중값의 변화량에 의거하여 상기 볼나사의 하중계수를 조정하는 제2공정을
컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램.A load value detection unit that detects an axial load value applied to the ball screw, an average axial load value calculation unit that calculates an average axial load value based on the load value detected in the load value detection unit, and the ball An average rotation speed calculation unit that calculates the average rotation speed of the screw, and the average axial load value calculated in the load factor and the average axial load value calculation unit of the Ball Screw and the average rotation speed calculation unit. Calculation of the estimated life of the Ball Screw in a terminal device including a calculation unit for calculating an estimated life time according to the usage mode of the Ball Screw based on the average rotation speed of the Ball Screw, a differential value calculation unit, and a load factor adjustment unit. As a program for executing a method on a computer,
A first step of the differential value calculation unit calculating a change amount of the load value in the axial direction detected by the load value detection unit;
The load factor adjustment unit performs a second step of adjusting the load factor of the Ball Screw based on a change amount of the load value calculated in the differential value calculation unit.
A program to run on your computer.
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---|---|---|---|---|
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CN115615693B (en) * | 2022-12-05 | 2023-05-02 | 博创智能装备股份有限公司 | Ball screw service life detection method and device, electronic equipment and storage medium |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05187965A (en) | 1991-08-12 | 1993-07-27 | Kuroda Precision Ind Ltd | Monitoring apparatus of lifetime of ball screw |
KR950012055A (en) * | 1993-10-14 | 1995-05-16 | 전성원 | Life Prediction Device and Method of Vehicle |
JP2000238106A (en) * | 1999-02-19 | 2000-09-05 | Toshiba Mach Co Ltd | Method for forecasting life of ball thread of motor- driven injection molding machine and device therefor |
KR20060097629A (en) * | 2005-03-09 | 2006-09-14 | 가부시키가이샤 리켄옵테크 | Zero point correction circuit of load meter |
KR20170046806A (en) * | 2015-03-18 | 2017-05-02 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | Drive machine service life evaluation device and drive machine service life evaluation method |
KR20170105417A (en) * | 2016-03-09 | 2017-09-19 | 자노메 미싱 고교가부시키가이샤 | Electric press and method for calibrating the same |
KR101802701B1 (en) * | 2017-04-06 | 2017-11-28 | 울산대학교 산학협력단 | Bearing reverse design method and device by evaluating residual life of bearing |
KR20180066809A (en) * | 2016-12-09 | 2018-06-19 | 자노메 미싱 고교가부시키가이샤 | Electric press |
Family Cites Families (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001202119A (en) * | 2000-01-20 | 2001-07-27 | Toyota Motor Corp | Device and method for evaluating production plan and recording medium |
JP2001271902A (en) * | 2000-03-23 | 2001-10-05 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | Calculation method and calculation device for rest of ball screw life |
JP2001350510A (en) * | 2000-06-06 | 2001-12-21 | Mori Seiki Co Ltd | Machine tool maintenance management system |
JP3855651B2 (en) * | 2000-08-29 | 2006-12-13 | 日本精工株式会社 | Rolling bearing life prediction method, life prediction device, rolling bearing selection device using the life prediction device, and storage medium |
FR2827042B1 (en) * | 2001-07-06 | 2003-10-03 | Renault | METHOD FOR EVALUATING THE REMAINING LIFE OF A TRANSMISSION BELT, AND ITS IMPLEMENTING DEVICE |
JP2005061882A (en) * | 2003-08-20 | 2005-03-10 | Nsk Ltd | Repeater for operation state confirmating device |
DE102007038890B4 (en) * | 2007-08-17 | 2016-09-15 | Robert Bosch Gmbh | Method and device for determining the service life of components in service |
CN101373495B (en) * | 2007-08-24 | 2010-09-29 | 西门子公司 | Method and system for judging service life termination and estimating present historical service life |
JP4782766B2 (en) * | 2007-12-27 | 2011-09-28 | オークマ株式会社 | Machine diagnostic method and apparatus |
JP2011069681A (en) * | 2009-09-25 | 2011-04-07 | Ntn Corp | Method and device for estimating life expectancy of rolling bearing |
CN101870075B (en) * | 2010-07-02 | 2012-01-25 | 西南交通大学 | Method for predicting service life of screw pair of numerical control machine on basis of performance degradation model |
JP5540448B2 (en) * | 2010-09-09 | 2014-07-02 | 株式会社Ihi | Multiaxial fatigue life evaluation method and apparatus |
JP5644374B2 (en) * | 2010-10-27 | 2014-12-24 | 株式会社ジェイテクト | Machine tool spindle state detection device |
JP2013119212A (en) * | 2011-12-07 | 2013-06-17 | Nissei Plastics Ind Co | Method and apparatus for managing service life of ball screw of industrial machine |
CN104335023A (en) * | 2012-04-24 | 2015-02-04 | Skf公司 | Bearing monitoring method and system |
JP5674859B2 (en) * | 2013-05-16 | 2015-02-25 | ファナック株式会社 | A numerical controller with a function to estimate the life of the bearing that supports the spindle |
US9347372B2 (en) * | 2014-09-13 | 2016-05-24 | GM Global Technology Operations LLC | Method for determining belt life |
DE112015004730T5 (en) * | 2014-10-17 | 2017-07-06 | The Japan Steel Works, Ltd. | A method of predicting the life of a positive locking ball screw mechanism of a toggle type positive locking device, and toggle type positive locking device |
JP5990729B1 (en) * | 2015-04-03 | 2016-09-14 | トライボテックス株式会社 | General-purpose deterioration curve creation method and machine life prediction method, and general-purpose deterioration curve creation program and machine life prediction program |
JP6104421B1 (en) * | 2016-03-29 | 2017-03-29 | 株式会社牧野フライス製作所 | Machine feed shaft life management method and life management device |
CN106017924B (en) * | 2016-08-03 | 2018-06-12 | 南京理工大学 | Ball screw assembly, reliability accelerated test appraisal procedure |
CN106017923B (en) * | 2016-08-03 | 2018-07-31 | 南京理工大学 | Ball screw assembly, reliability accelerated test method |
WO2018025634A1 (en) * | 2016-08-05 | 2018-02-08 | オークマ株式会社 | Method and device for diagnosing abnormality in feed shaft |
CN108362452B (en) * | 2018-02-04 | 2020-04-24 | 西北工业大学 | Measuring method for axial static and dynamic stiffness measurement of planetary roller screw |
-
2018
- 2018-09-07 JP JP2018167789A patent/JP7097268B2/en active Active
-
2019
- 2019-04-10 DE DE112019004468.0T patent/DE112019004468T5/en active Granted
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Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05187965A (en) | 1991-08-12 | 1993-07-27 | Kuroda Precision Ind Ltd | Monitoring apparatus of lifetime of ball screw |
KR950012055A (en) * | 1993-10-14 | 1995-05-16 | 전성원 | Life Prediction Device and Method of Vehicle |
JP2000238106A (en) * | 1999-02-19 | 2000-09-05 | Toshiba Mach Co Ltd | Method for forecasting life of ball thread of motor- driven injection molding machine and device therefor |
KR20060097629A (en) * | 2005-03-09 | 2006-09-14 | 가부시키가이샤 리켄옵테크 | Zero point correction circuit of load meter |
KR20170046806A (en) * | 2015-03-18 | 2017-05-02 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | Drive machine service life evaluation device and drive machine service life evaluation method |
KR20170105417A (en) * | 2016-03-09 | 2017-09-19 | 자노메 미싱 고교가부시키가이샤 | Electric press and method for calibrating the same |
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Publication number | Publication date |
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