CN109955524B - 电动压力机以及存储介质 - Google Patents

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Abstract

进行基于加工作业的载荷判定或对用户而言易于凭直觉来判断的载荷判定。检测部对加压加工时的加压部的加压位置和该加压位置处的载荷值进行检测。载荷信息存储部对使得加压部的加压位置和该加压位置处的载荷值建立关联的时间序列数据进行存储。方向计算部对存储于载荷信息存储部的时间序列数据中的规定数据点的方向和存储于基准载荷信息存储部的基准时间序列数据的规定数据点的方向进行计算。方向比较部对时间序列数据的规定数据点的方向和与规定数据点相对应的基准时间序列数据的对应数据点的方向的差进行求解。而且，判定部判定由方向比较部求出的时间序列数据的规定数据点的方向和基准时间序列数据的对应数据点的方向的差是否包含于规定范围内。

Description

电动压力机以及存储介质
技术领域
本发明涉及电动压力机、载荷判定方法以及程序。
背景技术
已知一种利用伺服电机对冲头(ram)进行驱动的伺服压力机(例如，参照专利文献1)。该伺服压力机能够高精度地对冲头的位置以及速度进行控制。因此，具有容易与对工件进行输入输出的输送装置等***设备组合、且能够提高生产率的特征。
另外，对于这种伺服压力机而言，其优点在于例如在压入作业中始终监视载荷值而判定压入作业是否合格。
对于具体的判定基准，作为一个例子而存在如下判定：“载荷判定”，如图19所示，对冲压作业中的加压位置和载荷进行检测，在任1个由加压位置和载荷构成的数据点都未脱离指定了位置范围、载荷范围的四方的范围的情况下，将载荷判定结果设为OK；“区域载荷判定”，如图20所示，形成使得多个该载荷判定连续的区域，在任1个由加压位置和载荷构成的数据点都未脱离该区域的情况下，将载荷判定结果设为OK；以及“载荷路径判定”，如图21所示，规定四边形的入口、出口，在由加压位置和载荷的数据点构成的时间序列数据的曲线从上述已确定的入口通过出口的情况下，将载荷判定结果设为OK。上述判定都用于判断加压作业是否正确地进行。
图19示出了“载荷判定”的情况。在载荷判定中，设定“判定开始位置”、“判定结束位置”这2个位置，在上述2个位置处分别设定“载荷上限”和“载荷下限”。如图19那样，由上述4个点形成四边形的判定框。如果由实际作业时的加压位置和载荷构成的数据点未从上述判定框脱离，则判定为OK，如果从上述判定框脱离，则判定为NG。
图20示出了“区域载荷判定”的情况。在图20中，区域1、区域2、…分别与上述“载荷判定”中示出的四边形的判定框相同。即，“区域载荷判定”等同于多个“载荷判定”连续形成的结构。图20所示的情况表现为折线，但也可以将各区域的区间设置得足够短而视为连续的结构。
图21示出了“载荷路径判定”的情况。在载荷路径判定中，将相对于所指定的采样区域从何处进入、从何处出去这样的路径作为判断材料。图21所示的情况示出了将从区域的下边进入、从上边出来的情况判定为OK的例子。能够想到例如将从区域的左边进入且从上边出来的情况判断为OK、或者将从左边进入且从下边出来的情况判断为OK等几种模式。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008－137015号公报
发明内容
然而，上述判定方法都是通过观察入口和出口而进行载荷判定，因此，存在如下问题：并未考虑载荷变化的流向(流程)、即载荷历经何种过程而发生了何种变化。
因此，本发明是鉴于上述课题而提出的，其目的在于提供进行基于加工作业的载荷判定、或对于用户而言易于凭直觉来判断的载荷判定的电动压力机、载荷判定方法以及程序。
方式1：本发明的一个或者一个以上的实施方式提出一种电动压力机，其特征在于，具备：
检测部，其对加压加工时的加压部的加压位置、和该加压位置处的载荷值进行检测；
载荷信息存储部，其对时间序列数据进行存储，该时间序列数据是使得在所述检测部中检测出的所述加压部的加压位置和该加压位置处的载荷值建立关联的数据；
基准载荷信息存储部，其对基准时间序列数据进行存储，该基准时间序列数据是使得预先检测出的加压加工时的所述加压部的基准位置和该基准位置处的基准载荷值建立关联的数据；
方向计算部，其对由存储于所述载荷信息存储部的时间序列数据形成的曲线图上的规定数据点的方向、和由存储于所述基准载荷信息存储部的基准时间序列数据形成的曲线图上的规定数据点的方向进行计算；
方向比较部，其对所述时间序列数据中的规定数据点的方向、和与该规定数据点相对应的所述基准时间序列数据中的对应数据点的方向的差进行求解；以及
判定部，其至少判定由所述方向比较部求出的所述时间序列数据中的所述规定数据点的方向、和所述基准时间序列数据中的所述对应数据点的方向的差是否包含于规定范围内。
方式2：本发明的一个或者一个以上的实施方式提出一种电动压力机，其具备对应数据点确定部，该对应数据点确定部使由所述时间序列数据形成的曲线图的形状相对于与所述加压位置相关的位置数据轴方向或者与所述载荷值相关的载荷数据轴方向平行地移动，并使其与由所述基准时间序列数据形成的曲线图的形状近似地重合，由此确定与所述时间序列数据中的所述规定数据点相对应的所述基准时间序列数据中的所述对应数据点。
方式3：本发明的一个或者一个以上的实施方式提出一种电动压力机，其具备距离计算部，该距离计算部对所述时间序列数据中的所述规定数据点和所述基准时间序列数据中的所述对应数据点之间的距离进行求解，
所述判定部判定由所述距离计算部求出的距离是否包含于规定范围内。
方式4：本发明的一个或者一个以上的实施方式提出一种电动压力机，其具备标准化处理部，该标准化处理部对所述时间序列数据和所述基准时间序列数据实施标准化，
所述方向计算部对实施了所述标准化后的所述时间序列数据中的所述规定数据点的方向、和实施了所述标准化后的所述基准时间序列数据中的所述对应数据点的方向进行计算。
方式5：本发明的一个或者一个以上的实施方式提出一种电动压力机，其具备标准化数据距离计算部，该标准化数据距离计算部对在所述标准化处理部中实施了所述标准化后的所述时间序列数据中的所述规定数据点、和在所述标准化处理部中实施了标准化后的所述基准时间序列数据中的所述对应数据点之间的距离进行求解，
所述判定部判定由所述标准化数据距离计算部求出的所述距离和在所述方向比较部中求出的所述方向的差是否包含于规定范围内。
方式6：本发明的一个或者一个以上的实施方式提出一种电动压力机，所述方向计算部通过回归计算而对所述时间序列数据中的所述规定数据点的方向以及所述基准时间序列数据中的所述对应数据点的方向进行计算。
方式7：本发明的一个或者一个以上的实施方式提出一种电动压力机，所述标准化处理部执行标准化处理，在该标准化处理中，针对位置而将加压开始位置设为0且将加压结束位置设为1，并且针对载荷而将加压开始载荷设为0且将加压结束载荷设为1。
方式8：本发明的一个或者一个以上的实施方式提供一种载荷判定方法，其是载荷判定装置的载荷判定方法，该载荷判定装置具备：载荷信息存储部，其对时间序列数据进行存储，该时间序列数据是使得由电动压力机的检测部检测出的加压加工时的所述电动压力机的加压部的加压位置、和该加压位置处的载荷值建立关联的数据；基准载荷信息存储部，其对基准时间序列数据进行存储，该基准时间序列数据是使得由所述检测部预先检测出的加压加工时的所述加压部的基准位置、和该基准位置处的基准载荷值建立关联的数据；方向计算部；方向比较部；以及判定部，
所述载荷判定方法的特征在于，具备：
第1工序，在该第1工序中，所述方向计算部对由存储于所述载荷信息存储部的时间序列数据形成的曲线图上的规定数据点的方向、和由存储于所述基准载荷信息存储部的基准时间序列数据形成的曲线图上的所述规定数据点的方向进行计算；
第2工序，在该第2工序中，所述方向比较部对由所述时间序列数据形成的曲线图上的所述规定数据点的方向、和由与所述规定数据点相对应的所述基准时间序列数据形成的曲线图上的对应数据点的方向的差进行求解；以及
第3工序，在该第3工序中，所述判定部至少判定由所述方向比较部求出的由所述时间序列数据形成的曲线图上的所述规定数据点的方向、和由所述基准时间序列数据形成的曲线图上的所述对应数据点的方向的差是否包含于规定范围内。
方式9：本发明的一个或者一个以上的实施方式提出一种载荷判定方法，电动压力机具备所述载荷判定装置。
方式10：本发明的一个或者一个以上的实施方式提出一种程序，其用于使计算机执行载荷判定装置的载荷判定方法，该载荷判定装置具备：载荷信息存储部，其对时间序列数据进行存储，该时间序列数据是使得由电动压力机的检测部检测出的加压加工时的所述电动压力机的加压部的加压位置、和该加压位置处的载荷值建立关联的数据；基准载荷信息存储部，其对基准时间序列数据进行存储，该基准时间序列数据是使得由所述检测部预先检测出的加压加工时的所述加压部的基准位置、和该基准位置处的基准载荷值建立关联的数据；方向计算部；方向比较部；以及判定部，
所述程序用于使计算机执行：
第1工序，在该第1工序中，所述方向计算部对由存储于所述载荷信息存储部的时间序列数据形成的曲线图上的规定数据点的方向、和由存储于所述基准载荷信息存储部的基准时间序列数据形成的曲线图上的所述规定数据点的方向进行计算；
第2工序，在该第2工序中，所述方向比较部对由所述时间序列数据形成的曲线图上的所述规定数据点的方向、和由与所述规定数据点相对应的所述基准时间序列数据形成的曲线图上的对应数据点的方向的差进行求解；以及
第3工序，在该第3工序中，所述判定部至少判定由所述方向比较部求出的由所述时间序列数据形成的曲线图上的所述规定数据点的方向、和由所述基准时间序列数据形成的曲线图上的所述对应数据点的方向的差是否包含于规定范围内。
方式11；本发明的一个或者一个以上的实施方式提出一种程序，所述电动压力机具备所述载荷判定装置，所述电动压力机的计算机执行所述程序。
发明的效果
根据本发明的一个或者一个以上的实施方式，由于能够根据载荷流向(流程)而进行载荷判定，因而具有能够实现更高品质的加工作业的效果。另外，由于对位置数据以及载荷数据实施标准化并求出距离以及方向，因此具有能够实现有益的评价的效果。并且，作为方向，通过回归计算而对载荷斜率值进行求解，因此具有能够得到耐噪性较强的有益的数据并进行基于该数据的有效的判定的效果。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的电动压力机的构造的图。
图2是表示本发明的第1实施方式所涉及的电动压力机的电结构的图。
图3是示意性地表示本发明的第1实施方式所涉及的电动压力机的对应数据点确定部的对应数据的确定方法的图。
图4是表示本发明的第1实施方式所涉及的中央运算处理装置的电结构的图。
图5是举例示出本发明的第1实施方式所涉及的载荷流向判定中的基准时间序列数据的对应数据点的方向、和所检测出的时间序列数据的规定数据点的方向的图。
图6是本发明的第1实施方式所涉及的处理流程图。
图7是举例示出本发明的第1实施方式中的对于方向的计算的图。
图8是表示本发明的第2实施方式所涉及的电动压力机的电结构的图。
图9是表示本发明的第2实施方式所涉及的中央运算处理装置的电结构的图。
图10是举例示出本发明的第2实施方式所涉及的载荷流向判定中的基准时间序列数据的对应数据点的方向、和所检测出的时间序列数据的规定数据点的方向、以及对应数据点与规定数据点之间的距离的图。
图11是本发明的第2实施方式所涉及的处理流程图。
图12是本发明的第2实施方式所涉及的电动压力机的最小距离点检索处理的流程图。
图13是示意性地示出本发明的第2实施方式中的对于距离的计算的方法的图。
图14是表示本发明的第2实施方式的效果的图。
图15是表示本发明的第3实施方式所涉及的电动压力机的电结构的图。
图16是表示本发明的第3实施方式所涉及的中央运算处理装置的电结构的图。
图17是举例示出本发明的第3实施方式所涉及的载荷流向判定中的实施了标准化后的基准时间序列数据的对应数据点的方向、和实施了标准化后的检测出的时间序列数据的规定数据点的方向、以及实施了标准化后的对应数据点与规定数据点之间的距离的图。
图18是本发明的第3实施方式所涉及的处理流程图。
图19是用于说明现有例所涉及的载荷判定的图。
图20是用于说明现有例所涉及的区域载荷判定的图。
图21是用于说明现有例所涉及的载荷路径判定的图。
附图标记说明
13：伺服电机驱动器、14：编码器、15：电路部、16：驱动指令脉冲发生部、17：编码器位置计数器、21：控制程序存储部、22：显示部、23：操作部、24：临时存储部、25：基准载荷信息存储部、26：载荷信息存储部、27：判定方向数据存储部、29：判定距离数据存储部、30：CPU(中央运算处理装置)、30A：CPU(中央运算处理装置)、30B：CPU(中央运算处理装置)、31：方向计算部、32：方向比较部、33：判定部、33A：判定部、33B：判定部、34：距离计算部、35：标准化处理部、36：标准化数据距离计算部、100：电动压力机、100A：电动压力机、100B：电动压力机。
具体实施方式
＜第1实施方式＞
下面，利用图1至图7对本发明的第1实施方式进行说明。
＜电动压力机的构造＞
利用图1对本实施方式所涉及的电动压力机100的构造进行说明。
如图1所示，本实施方式所涉及的电动压力机100包括：通过升降动作而对工件W(加工对象)施加所需压力的冲压用的冲头1；以及使上述冲头1实施升降动作(直线运动)的滚珠丝杠2，上述部件设置于冲压主体3内。另外，成为驱动源的AC伺服电机等伺服电机4也收纳于与冲压主体3连接的壳体5的头部框体内。而且，伺服电机4的驱动经由带轮、带而传递至滚珠丝杠2。
如图1所示，冲头1形成为筒状体。具体而言，在形成为圆筒状的筒状主体1a的内部沿轴向而形成有中空状部，滚珠丝杠2的丝杠轴2a能够***于该中空状部的内部。另外，在冲头1的筒状主体1a的轴长方向端部位置固接有滚珠丝杠2的螺母体2b。
应变诱导(Strain inducing)柱9构成为：自如地装配于筒状主体1a的前端部，实际上，应变诱导柱9与工件W抵接而适当地施加压力。另外，应变诱导柱9构成为能够安装应变仪，从而能够利用该应变仪而对施加于工件W的压力进行检测。
以将筒状主体1a的外周侧面包覆的方式设置有筒状引导件6。筒状引导件6构成为：固定于壳体5内，并使得冲头1能够沿该筒状引导件6而进行升降移动。
＜电动压力机的电结构＞
如图2所示，本实施方式所涉及的电动压力机100构成为包括伺服电机驱动器13、编码器14、电路部15、驱动指令脉冲发生部16、编码器位置计数器17、控制程序存储部21、显示部22、操作部23、临时存储部24、基准载荷信息存储部25、载荷信息存储部26、判定方向数据存储部27、对应数据点确定部28以及CPU(中央运算处理装置)30。
控制程序存储部21存储用于由CPU(中央运算处理装置)30对电动压力机100整体的动作、处理进行控制的控制程序。例如，在本实施方式中，与冲压作业相关的主程序自不待言，还对下述程序等进行存储：对存储于后述的载荷信息存储部26的时间序列数据中的规定数据点的方向、和存储于基准载荷信息存储部25的基准时间序列数据中的规定数据点的方向进行计算的程序；对时间序列数据中的规定数据点的方向和与规定数据点相对应的基准时间序列数据中的对应数据点的方向的差进行求解的程序；以及判定所求出的时间序列数据中的规定数据点的方向和基准时间序列数据中的对应数据点的方向的差是否包含于规定范围内的程序。显示部22是对各种信息进行显示的显示装置。在本实施方式中，例如对判定结果等信息进行显示。
操作部23构成为包括用于对压入条件等进行设定的触摸屏、触动开关(tactswitch)等。临时存储部24对临时数据进行存储。在本实施方式中，对得到的位置信息以及载荷值等进行存储。
基准载荷信息存储部25预先对基准时间序列数据进行存储，该基准时间序列数据是使得由后述的电路部15、编码器14检测出的加压加工时的加压部的基准位置、和该基准位置处的基准载荷值建立关联的数据。载荷信息存储部26对时间序列数据进行存储，该时间序列数据是使得在作为检测部的电路部15、编码器14中检测出的加压部的加压位置、和该加压位置处的载荷值建立关联的数据。
判定方向数据存储部27对由后述的方向计算部31计算出的、存储于载荷信息存储部26的时间序列数据中的规定数据点的方向、和存储于基准载荷信息存储部25的基准时间序列数据中的规定数据点的方向进行存储。
对应数据点确定部28使由时间序列数据形成的曲线图的形状相对于与加压位置相关的位置数据轴方向或与载荷值相关的载荷数据轴方向平行地移动，并使其与由基准时间序列数据形成的曲线图的形状近似地重合，由此确定与时间序列数据中的规定数据点相对应的基准时间序列数据中的对应数据点。具体而言，如图3(A)所示，当以实线表示由基准时间序列数据形成的曲线图的形状、以虚线表示由时间序列数据形成的曲线图的形状时，对应数据点确定部28在图3(A)的情况下，使由时间序列数据形成的曲线图的形状相对于位置数据轴的负向平行地移动，并以使得2个曲线图彼此在最多的位置处重合的方式而使由时间序列数据形成的曲线图的形状与由基准时间序列数据形成的曲线图的形状近似地重合。当执行该处理时，变为图3(B)那样。这里，当以黑色圆点表示由时间序列数据形成的曲线图中的规定数据点时，将相对于该黑色圆点而距离最近的由基准时间序列数据形成的曲线图上的点确定为对应数据点(在图3(B)的正向侧示出的点)。此外，在图3中，举例示出了仅在位置数据轴方向上的移动，但也可以与载荷数据轴方向平行地移动。
作为对载荷进行检测的检测部的电路部15对与安装于应变诱导柱9的应变仪的电阻变化相应的信号进行放大，在通过A/D转换处理将模拟信号转换为数字信号之后，将数字信号向CPU(中央运算处理装置)30输出。
驱动指令脉冲发生部16基于来自CPU(中央运算处理装置)30的指令而产生所需的驱动指令脉冲，经由CPU(中央运算处理装置)30将所产生的驱动指令脉冲信号输出至伺服电机驱动器13。而且，通过伺服电机驱动器13的控制而对伺服电机4进行驱动，由此，冲头滑动机构11使冲头1上下滑动。
作为对位置进行检测的检测部的编码器14用于检测伺服电机4的旋转角度，为了检测冲头1的位置而使用该编码器14。另外，对于编码器14的信息而言，为了进行反馈控制而将位置信息传送给伺服电机驱动器13。另外，能够经由编码器位置计数器17而在CPU(中央运算处理装置)30读取编码器14的位置信息，由此对冲头1的移动量进行检测。
CPU(中央运算处理装置)30按照储存于控制程序存储部21的控制程序而对电动压力机100整体的动作进行控制。在本实施方式中，特别是以与载荷判定相关的处理为主而实施。
＜中央运算处理装置的电结构＞
如图4、图5所示，本实施方式所涉及的中央运算处理装置30构成为包括方向计算部31、方向比较部32以及判定部33。
如图5所示，方向计算部31对存储于载荷信息存储部26的时间序列数据中的规定数据点的方向、和存储于基准载荷信息存储部25的基准时间序列数据中的规定数据点的方向进行计算。此外，具体而言，方向计算部31通过回归计算而对存储于载荷信息存储部26的时间序列数据中的规定数据点的方向、以及存储于基准载荷信息存储部25的基准时间序列数据中的对应数据点的方向进行计算。
方向比较部32对由图5所示的方向计算部31计算出的时间序列数据中的规定数据点的方向、和与方向计算部31计算出的规定数据点相对应的基准时间序列数据中的对应数据点的方向的差进行求解。
判定部33对由方向比较部32求出的时间序列数据中的规定数据点的方向、和基准时间序列数据中的所述对应数据点的方向的差是否包含于规定范围内进行判定，并将判定结果显示于显示部22。
＜电动压力机的处理＞
利用图6以及图7对本实施方式的电动压力机100的处理进行说明。
首先，电动压力机100使CPU 30工作，并在准备阶段中创建基准时间序列数据。根据进行了正确的加工作业时的典型的位置－载荷的时间序列数据而创建上述数据。实际上，实施几次正常的冲压加工作业并基于该数据而创建基准时间序列数据。将所创建的基准时间序列数据存储于基准载荷信息存储部25。
电动压力机100使CPU 30工作，伴随着冲压作业，例如对从编码器14得到的加压位置信息和从电路部15得到的载荷信息进行检测(步骤S101)。电动压力机100将时间序列数据储存于载荷信息存储部26，该时间序列数据是使得步骤S101中检测出的加压部的加压位置和该加压位置处的载荷值建立关联的数据(步骤S102)。
另外，电动压力机100经由CPU 30而使对应数据点确定部28工作，使由时间序列数据形成的曲线图的形状相对于与加压位置相关的位置数据轴方向或者与载荷值相关的载荷数据轴方向平行地移动，并使其与由基准时间序列数据形成的曲线图的形状近似地重合，由此确定与时间序列数据中的规定数据点相对应的基准时间序列数据中的对应数据点(步骤S103)。
然后，电动压力机100经由CPU 30而使方向计算部31工作，对存储于载荷信息存储部26的时间序列数据中的规定数据点的方向、和存储于基准载荷信息存储部25的基准时间序列数据中的对应数据点的方向进行计算(步骤S104)。
这里，方向计算部31将对应数据点的方向和规定数据点的方向作为与载荷的位置相关的微分(斜率)而进行计算。另外，作为该斜率的计算方法而使用回归计算。以下举例示出求解基准时间序列数据中的点Pn(Xn、Yn)的方向Qn的方法。
这里，举例示出在下面的图7所示的Pn、Pn－1、Pn－2、…、Pn－7这8个时间序列数据中求解Pn的方向的方法。具体而言，如下面的图7所示，根据Pn、Pn－1、Pn－2、…、Pn－7这8个时间序列数据并利用数学式1而求解回归直线的斜率，由此求出方向。
[数学式1]
Figure BDA0001768300480000121
[表1]
i X<sub>n-i</sub> Y<sub>n-i</sub> X<sub>n-i</sub>*Y<sub>n-i</sub> X<sub>n-i</sub>*X<sub>n-i</sub>
7 0.501 0.203 0.102 0.251
6 0.510 0.203 0.104 0.260
5 0.521 0.206 0.107 0.271
4 0.531 0.209 0.111 0.282
3 0.541 0.209 0.113 0.292
2 0.551 0.212 0.117 0.303
1 0.561 0.213 0.119 0.315
0 0.570 0.218 0.124 0.325
∑ 4.285 1.672 0.897 2.300
上述表1是在数学式1中将时间序列数据数量m设为m＝8的例子。在表1中，从左起第2列的Xn-i、第3列的Yn-i是时间序列数据。另外，最后一行是对数学式1的加法运算部分进行计算而得到的值。并且，在表1中，从左起第4列、第5列表示数学式1中的各项目。如果将该例子代入至数学式1而进行计算，则斜率大约为0.206。
另外，图7是以曲线图的方式表示该数据的。在图7中，上方的曲线图是表示整体的曲线图，图7的下方的曲线图是将存在时间序列数据的部分放大后的曲线图。另外，直线是具有利用数学式1进行计算而得到的斜率的回归直线。根据下方的曲线图可知，时间序列数据在所求出的回归直线的周围波动。此外，可以每次分别对根据基准时间序列数据而求出的各点的斜率进行计算，也可以预先进行计算并存储。
然后，伴随着冲压作业而对检测出的时间序列数据的斜率进行求解。其计算方法也可以如上述那样根据回归直线的斜率而进行计算。即，可以基于时间序列数据的数量并利用与数学式1相同的方法对斜率进行求解。
然后，方向比较部32对时间序列数据中的规定数据点的方向、和与规定数据点相对应的基准时间序列数据中的对应数据点的方向的差进行求解(步骤S105)。
此外，方向的差可以作为斜率的差而求出，也可以取斜率的值的反正切(arctangent)并转换为角度而进行比较。例如，如果取0.206的斜率的反正切而转换为角度，则大约为11.65度。
判定部33判定由方向比较部32求出的时间序列数据中的规定数据点的方向、和基准时间序列数据中的对应数据点的方向的差是否包含于规定范围内(步骤S106)。在上述例子中，基准时间序列数据的方向为11.65度，因此如果将判定范围设为±3.00度，则在该点，时间序列数据中的规定数据点的方向如果处于8.65度至14.65度的范围，则能够判断为正常范围。而且，判定部33将判定结果显示于显示部22而结束一系列的处理。
如以上说明，根据本实施方式，方向计算部31对存储于载荷信息存储部26的时间序列数据中的规定数据点的方向、和存储于基准载荷信息存储部25的基准时间序列数据中的规定数据点的方向进行计算。方向比较部32对时间序列数据中的规定数据点的方向、和与规定数据点相对应的基准时间序列数据中的对应数据点的方向的差进行求解。判定部33判定由方向比较部32求出的时间序列数据中的规定数据点的方向、和基准时间序列数据中的对应数据点的方向的差是否包含于规定范围内。
因此，能够根据载荷流向(流程)而进行载荷判定，因而能够实现更高品质的加工作业。另外，作为方向，通过回归计算而对载荷斜率值进行求解，因此能够得到耐噪性较强的、有益的数据并进行基于该数据的有效的判定。
＜第2实施方式＞
下面，利用图8至图14对本发明的第2实施方式进行说明。
＜电动压力机的电结构＞
如图8所示，本实施方式所涉及的电动压力机100A构成为包括伺服电机驱动器13、编码器14、电路部15、驱动指令脉冲发生部16、编码器位置计数器17、控制程序存储部21、显示部22、操作部23、临时存储部24、基准载荷信息存储部25、载荷信息存储部26、判定方向数据存储部27、判定距离数据存储部29以及CPU(中央运算处理装置)30A。此外，关于标注了与第1实施方式相同的附图标记的结构要素，由于具有相同的功能，因此省略其详细说明。
判定距离数据存储部29对由后述的距离计算部34计算出的时间序列数据中的规定数据点和基准时间序列数据中的对应数据点之间的距离进行存储。
CPU30A具有后述的距离计算部34的距离计算功能以及判定部33A的判定功能。
＜中央运算处理装置的电结构＞
如图9所示，本实施方式所涉及的中央运算处理装置30A构成为包括方向计算部31、方向比较部32、判定部33A以及距离计算部34。此外，关于标注了与第1实施方式相同的附图标记的结构要素，由于具有相同的功能，因此省略其详细说明。
距离计算部34对图10所示的时间序列数据中的规定数据点和基准时间序列数据中的对应数据点之间的距离进行计算。判定部33A判定由距离计算部34求出的距离和在方向比较部32中求出的方向的差是否包含于规定范围内。
＜电动压力机的处理＞
利用图11至图13，对本实施方式的电动压力机100A的处理进行说明。
首先，电动压力机100A使CPU 30A工作，并在准备阶段中创建基准时间序列数据。根据进行了正确的加工作业时的典型的位置－载荷的时间序列数据而创建上述数据。实际上，实施几次正常的冲压加工作业并基于该数据而创建基准时间序列数据。将所创建的基准时间序列数据存储于基准载荷信息存储部25。
电动压力机100A使CPU 30A工作，伴随着冲压作业，例如对从编码器14得到的加压位置信息和从电路部15得到的载荷信息进行检测(步骤S210)。电动压力机100A将时间序列数据储存于载荷信息存储部26，该时间序列数据是使得步骤S210中检测出的加压部的加压位置和该加压位置处的载荷值建立关联的数据(步骤S220)。
电动压力机100A经由CPU 30A而使方向计算部31工作，对存储于载荷信息存储部26的时间序列数据中的规定数据点的方向和存储于基准载荷信息存储部25的基准时间序列数据中的对应数据点的方向进行计算(步骤S230)。此外，方向的计算方法的详情与第1实施方式相同。
方向比较部32对时间序列数据中的规定数据点的方向和与规定数据点相对应的基准时间序列数据中的对应数据点的方向的差进行求解(步骤S240)。
距离计算部34对时间序列数据中的规定数据点和基准时间序列数据中的对应数据点之间的距离进行求解(步骤S250)。具体而言，从基准时间序列数据列中找出最接近时间序列数据中的规定数据点的(距离最短的)点，将该点作为对应数据点。更具体而言，如图13(A)所示，对基准时间序列数据点的所有数据点和时间序列数据中的规定数据点之间的距离进行计算，由此找到距离最小的点。对于距离最小的点的检测方法例如可以想到如下方法：从相对于前一次的时间序列数据中的规定数据点而最近的基准时间序列数据的数据点开始按顺序对距离进行比较，求出距离即将变大之前的点。
对于时间序列数据中的规定数据点和基准时间序列数据中的数据点之间的距离，在将基准时间序列数据中的数据点设为Pn(Xn、Yn)、将时间序列数据中的规定数据点设为PR(XR、YR)时，作为一个例子，能够利用下面的数学式2进行计算。
[数学式2]
Figure BDA0001768300480000161
图13(A)示出了上述距离Dn。在图13(A)中，将图13(A)的左侧的一部分放大并在图13(A)的右侧示出。在图13(A)中，示出了基准时间序列数据中的数据点，找到相对于时间序列数据中的规定数据点PR最近、即利用数学式2计算出的距离最小的Pn点。下面，利用图12说明在每次对时间序列数据中的规定数据点PR进行更新时找到该Pn点的处理。
首先，将检索计数器J设定为1(步骤S251)。这里，检索计数器J是以脚标的形式从1～N对基准时间序列数据进行计数。此外，在1个循环之后的第2次循环以后(步骤S252)，不进行检索计数器J的初始化处理，从步骤S253开始进行处理。
距离计算部34获得时间序列数据中的规定数据点PR(步骤S254)，对基准时间序列数据中的数据点和时间序列数据中的规定数据点PR之间的距离进行计算，并且将计算出的距离作为变量Dn2而临时储存于判定距离数据存储部29。即，在针对所有基准时间序列数据的数据点而结束了处理之后，变量Dn2的值变为最小距离。
距离计算部34对在距离的计算中使用的数据点是否为基准时间序列数据中的最后的数据点进行确认(步骤S256)。这里，在距离计算部34判断为在距离的计算中使用的数据点不是基准时间序列数据中的最后的数据点的情况下(步骤S256的“NO”)，使处理进入步骤S257。另一方面，在距离计算部34判断为在距离的计算中使用的数据点是基准时间序列数据中的最后的数据点的情况下(步骤S256的“YES”)，结束所有处理。
在距离计算部34判断为在距离的计算中使用的数据点不是基准时间序列数据中的最后的数据点的情况下(步骤S256的“NO”)，对检索计数器的计数值加1(步骤S257)，对下一个的基准时间序列数据中的数据点和时间序列数据中的规定数据点PR之间的距离进行计算(步骤S258)。
而且，距离计算部34判断计算出的距离是否比所储存的距离大(步骤S259)。在距离计算部34判断为计算出的距离比所储存的距离大的情况下(步骤S259的“YES”)，使处理返回至步骤S255。另一方面，在距离计算部34判断为计算出的距离不比所储存的距离大的情况下(步骤S259的“NO”)，对检索计数器的计数值减1(步骤S260)并结束处理。
作为距离计算部34求解距离的其他方法，存在下面所示的方法。该方法是求解几何距离的方法、即将基准时间序列数据示作折线而求解构成该折线的线段和时间序列数据中的规定点之间的几何距离的方法。
图10中示出了该方法的概况。图10的右侧的图是放大图，从时间序列数据中的规定点向基准时间序列数据引出垂线，将从时间序列数据中的规定点至垂线的垂足的长度设为“距离”。具体而言，如图13(A)所示，基于同上所述的定义，相对于基准时间序列数据而从点PR向第n个线段、即由点Pn和Pn+1构成的线段引出垂线。
这里，如果将从点Pn和Pn+1这2点通过的直线的方程式设为数学式3，则由于该直线从2点Pn、Pn+1通过，因此能够如数学式4那样求出系数An、Bn、Cn。
[数学式3]
An*X+Bn*Y+Cn＝0
[数学式4]
An＝Yn+1-Yn
Bn＝-(Xn+1-Xn)
Cn＝(Xn+1-Xn)*Yn-(Yn+1-Yn)*Xn＝-(Bn*Yn+An*Xn)
而且，根据数学式3以及数学式4而求出从2点通过的数学式5的直线的式子并对其进行变形，如果将基于该基准时间序列数据的直线和点PR(XR、YR)之间的几何距离设为Dn，则能够根据数学式6而求出Dn。
[数学式5]
Figure BDA0001768300480000181
[数学式6]
Figure BDA0001768300480000182
关于数学式6的垂线的垂足(距离Dn)，有时垂线的垂足会向由基准时间序列数据形成的线段外脱离。为了判断该垂线的垂足是否处于线段内而对数学式7中的k进行计算。这里，如图13(B)所示，k是表示线段PnPn+1的长度A和线段PnPk的长度B的比，该线段PnPn+1由数据点Pn(Xn、Yn)和数据点Pn+1(Xn+1、Yn+1)构成，该线段PnPk由从规定数据点PR(XR、YR)相对于该线段PnPn+1的垂线的垂足Pk、和例如数据点Pn(Xn、Yn)构成。
[数学式7]
Figure BDA0001768300480000191
如果利用数学式7而求出的k满足数学式8，则垂线的垂足处于线段内。即，在上述线段PnPn+1的长度A和线段PnPk的长度B的比不满足数学式8的情况下，起始自规定数据点PR(XR、YR)的垂线的垂足未收敛于线段PnPn+1中。在该情况下，距离Dn不是根据数学式6而是根据数学式2进行计算所得的。
[数学式8]
0≤k≤1
此外，图10所示的垂线的垂足的坐标PSn(XSn、YSn)能够根据下面的数学式9而求出。
[数学式9]
XSn＝k*Xn+1+(1-k)*Xn
YSn＝k*Yn+1+(1-k)*Yn
而且，判定部33A判定由方向比较部32求出的时间序列数据中的规定数据点的方向、和基准时间序列数据中的对应数据点的方向的差是否包含于规定范围内，并判定计算出的距离是否包含于规定范围内(步骤S270)。将判定结果显示于显示部22。
此外，这里，判定距离可以相同(无论在何处都以相同的值进行判断)，也可以具有根据场所而不同的(与位置相对应、或与目标标准化数据列相对应的)值。
如以上说明，根据本实施方式，方向计算部31对存储于载荷信息存储部26的时间序列数据中的规定数据点的方向、和存储于基准载荷信息存储部25的基准时间序列数据中的规定数据点的方向进行计算。方向比较部32对由方向计算部31计算出的时间序列数据中的规定数据点的方向、和与规定数据点相对应的基准时间序列数据中的对应数据点的方向的差进行求解。距离计算部34对时间序列数据中的规定数据点和基准时间序列数据中的对应数据点之间的距离进行计算。判定部33A判定由距离计算部34求出的距离和在方向比较部32中求出的方向的差是否包含于规定范围内。因此，能够根据载荷流向(流程)而进行载荷判定，因而能够实现更高品质的加工作业。另外，作为方向，通过回归计算而对载荷斜率值进行求解，因此能够得到耐噪性较强的、有益的数据并进行基于该数据的有效的判定。另外，由于求出距离以及方向而进行判定，因此能够实现有益的评价。并且，对于图14所示的例子而言，在以往的载荷判定中，为了将(1)、(2)、(3)判定为OK，需要实现在某种程度上判定为OK的位置的幅度。然而，如果实现了判定为OK的幅度，则(4)这样的动作也会判定为OK。另一方面，根据本实施方式，即使距离的幅度需要在某种程度上设为较大，但在方向上，(1)、(2)、(3)均未产生较大不同，从而也可以缩小判定为OK的范围，由此，可以将(4)判断为NG。
＜第3实施方式＞
下面，利用图15至图18对本发明的第3实施方式进行说明。
＜电动压力机的电结构＞
如图15所示，本实施方式所涉及的电动压力机100B构成为包括伺服电机驱动器13、编码器14、电路部15、驱动指令脉冲发生部16、编码器位置计数器17、控制程序存储部21、显示部22、操作部23、临时存储部24、基准载荷信息存储部25、载荷信息存储部26、判定方向数据存储部27、判定距离数据存储部29以及CPU(中央运算处理装置)30B。此外，关于标注了与第1实施方式以及第2实施方式相同的附图标记的结构要素，由于具有相同的功能，因此省略其详细说明。
CPU30B具有后述的标准化处理部35的标准化处理功能、标准化数据距离计算部36的距离计算功能以及判定部33B的判定功能。
＜中央运算处理装置的电结构＞
如图16所示，本实施方式所涉及的中央运算处理装置30B构成为包括方向计算部31、方向比较部32、判定部33B、标准化处理部35以及标准化数据距离计算部36。关于标注了与第1实施方式以及第2实施方式相同的附图标记的结构要素，由于具有相同的功能，因此省略其详细说明。
标准化处理部35进行如下处理：对存储于载荷信息存储部26的时间序列数据和存储于基准载荷信息存储部25的基准时间序列数据实施标准化。具体而言，执行如图17的左图所示的标准化处理。
标准化数据距离计算部36对在标准化处理部35中实施了标准化后的时间序列数据中的规定数据点、和在标准化处理部35中实施了标准化后的基准时间序列数据中的对应数据点之间的距离进行计算。
判定部33B判定由标准化数据距离计算部36求出的距离和在方向比较部32中求出的方向的差是否包含于规定范围内。
＜电动压力机的处理＞
利用图18对本实施方式中的电动压力机100B的处理进行说明。
首先，电动压力机100B使CPU 30B工作，并在准备阶段中创建基准时间序列数据。根据进行了正确的加工作业时的典型的位置－载荷的时间序列数据而创建上述数据。实际上，实施几次正常的冲压加工作业并基于该数据而创建基准时间序列数据。将所创建的基准时间序列数据存储于基准载荷信息存储部25。
电动压力机100B使CPU 30B工作，伴随着冲压作业，例如对从编码器14得到的加压位置信息和从电路部15得到的载荷信息进行检测(步骤S301)。电动压力机100B将时间序列数据储存至载荷信息存储部26，该时间序列数据是使得步骤S210中检测出的加压部的加压位置和该加压位置处的载荷值建立关联的数据(步骤S302)。
电动压力机100B经由CPU 30B而使标准化处理部35工作并进行如下处理：对存储于载荷信息存储部26的时间序列数据和存储于基准载荷信息存储部25的基准时间序列数据实施标准化(步骤S303)。
电动压力机100B经由CPU 30B而使方向计算部31工作，对存储于载荷信息存储部26的实施了标准化后的时间序列数据中的规定数据点的方向、和存储于基准载荷信息存储部25的实施了标准化后的基准时间序列数据中的对应数据点的方向进行计算(步骤S304)。此外，方向的计算方法的详情与第1实施方式相同。
方向比较部32对实施了标准化后的时间序列数据中的规定数据点的方向和与规定数据点相对应的实施了标准化后的基准时间序列数据中的对应数据点的方向的差进行求解(步骤S305)。
标准化数据距离计算部36对实施了标准化后的时间序列数据中的规定数据点和实施了标准化后的基准时间序列数据中的对应数据点之间的距离进行求解(步骤S306)。此外，距离的计算方法的详情与第2实施方式相同。
判定部33B判定在方向比较部32中求出的实施了标准化后的时间序列数据中的规定数据点的方向、和实施了标准化后的基准时间序列数据中的对应数据点的方向的差是否包含于规定范围内，并判定计算出的实施了标准化后的时间序列数据中的规定数据点和实施了标准化后的基准时间序列数据中的对应数据点之间的距离是否包含于规定范围内(步骤S307)。此外，将判定结果显示于显示部22。
如以上说明，根据本实施方式，标准化处理部35进行如下处理：对存储于载荷信息存储部26的时间序列数据和存储于基准载荷信息存储部25的基准时间序列数据实施标准化。标准化数据距离计算部36对在标准化处理部35中实施了标准化后的时间序列数据中的规定数据点、和在标准化处理部35中实施了标准化后的基准时间序列数据中的对应数据点之间的距离进行计算。判定部33B判定由标准化数据距离计算部36求出的距离和在方向比较部32中求出的方向的差是否包含于规定范围内。因此，能够根据载荷流向(流程)而进行载荷判定，因而能够实现更高品质的加工作业。另外，由于对位置数据以及载荷数据实施标准化并求出距离以及方向，因此能够进行有益的评价。并且，作为方向，通过回归计算而对载荷斜率值进行求解，因此能够得到耐噪性较强的有益的数据并进行基于该数据的有效的判定。
此外，将电动压力机的处理结果记录于计算机***或者计算机能够读取的记录介质中，将记录于该记录介质的程序读入至电动压力机并执行该程序，由此能够实现本发明的电动压力机。这里所说的计算机***或者计算机包含OS、***装置等硬件。
另外，“计算机***或者计算机”在利用WWW(World Wide Web)***的情况下，还包含主页提供环境(或显示环境)。另外，上述程序可以从将该程序储存至存储装置等的计算机***或计算机经由传送介质而传送至其他计算机***或计算机，或者利用传送介质中的传送波而传送至其他计算机***或者计算机。这里，对程序进行传送的“传送介质”是指：具有如互联网等网络(通信网)、电话线路等通信线路(通信线)那样传送信息的功能的介质。
另外，上述程序可以用于实现前述功能的一部分。并且，也可以是能够通过与计算机***或者计算机中记录的所有程序的组合而实现前述功能的、所谓的差分文件(差分程序)。
以上参照附图对本发明的实施方式进行了详述，但具体的结构并不限定于上述实施方式，还包含未脱离本发明的主旨的范围内的设计等。例如，在本实施方式中，作为电动压力机的一部分的功能而举例示出了包含判定功能的情况，但并不限定于此，也可以将具有判定功能的判定装置与电动压力机分体设置。另外，也可以使云端上的服务器具有判定功能。

Claims (8)

1.一种电动压力机，其特征在于，具备：
检测部，其对加压加工时的加压部的加压位置、和该加压位置处的载荷值进行检测；
载荷信息存储部，其对时间序列数据进行存储，该时间序列数据是使得在所述检测部中检测出的所述加压部的加压位置、和该加压位置处的载荷值建立关联的数据；
基准载荷信息存储部，其对基准时间序列数据进行存储，该基准时间序列数据是使得预先检测出的加压加工时的所述加压部的基准位置、和该基准位置处的基准载荷值建立关联的数据；
方向计算部，其对由存储于所述载荷信息存储部的时间序列数据形成的曲线图上的规定数据点的方向、和由存储于所述基准载荷信息存储部的基准时间序列数据形成的曲线图上的对应数据点的方向进行计算；
方向比较部，其对所述时间序列数据中的规定数据点的方向、和与该规定数据点相对应的所述基准时间序列数据中的对应数据点的方向的差进行求解；以及
判定部，其至少判定由所述方向比较部求出的所述时间序列数据中的所述规定数据点的方向、和所述基准时间序列数据中的所述对应数据点的方向的差是否包含于规定范围内，
所述电动压力机还具备对应数据点确定部，该对应数据点确定部使由所述时间序列数据形成的曲线图的形状相对于与所述加压位置相关的位置数据轴方向或者与所述载荷值相关的载荷数据轴方向平行地移动，并使其与由所述基准时间序列数据形成的曲线图的形状近似地重合，由此确定与所述时间序列数据中的所述规定数据点相对应的所述基准时间序列数据中的所述对应数据点。
2.根据权利要求1所述的电动压力机，其特征在于，
具备距离计算部，该距离计算部对所述时间序列数据中的所述规定数据点和所述基准时间序列数据中的所述对应数据点之间的距离进行求解，
所述判定部判定由所述距离计算部求出的距离是否包含于规定范围内。
3.根据权利要求1所述的电动压力机，其特征在于，
具备标准化处理部，该标准化处理部对所述时间序列数据和所述基准时间序列数据实施标准化，
所述方向计算部对实施了所述标准化后的所述时间序列数据中的所述规定数据点的方向、和实施了所述标准化后的所述基准时间序列数据中的所述对应数据点的方向进行计算。
4.根据权利要求3所述的电动压力机，其特征在于，
具备标准化数据距离计算部，该标准化数据距离计算部对在所述标准化处理部中实施了所述标准化后的所述时间序列数据中的所述规定数据点、和在所述标准化处理部中实施了标准化后的所述基准时间序列数据中的所述对应数据点之间的距离进行求解，
所述判定部判定由所述标准化数据距离计算部求出的所述距离和在所述方向比较部中求出的所述方向的差是否包含于规定范围内。
5.根据权利要求1所述的电动压力机，其特征在于，
所述方向计算部通过回归计算而对所述时间序列数据中的所述规定数据点的方向以及所述基准时间序列数据中的所述对应数据点的方向进行计算。
6.根据权利要求3所述的电动压力机，其特征在于，
所述方向计算部通过回归计算而对所述时间序列数据中的所述规定数据点的方向以及所述基准时间序列数据中的所述对应数据点的方向进行计算。
7.一种计算机可读取的存储介质，其存储有如下程序，所述程序用于使计算机执行载荷判定装置的载荷判定方法，该载荷判定装置具备：载荷信息存储部，其对时间序列数据进行存储，该时间序列数据是使得由电动压力机的检测部检测出的加压加工时的所述电动压力机的加压部的加压位置、和该加压位置处的载荷值建立关联的数据；基准载荷信息存储部，其对基准时间序列数据进行存储，该基准时间序列数据是使得由所述检测部预先检测出的加压加工时的所述加压部的基准位置、和该基准位置处的基准载荷值建立关联的数据；方向计算部；方向比较部；判定部；以及对应数据点确定部，
所述存储介质的特征在于，所述程序用于使计算机执行：
第1工序，在该第1工序中，所述方向计算部对由存储于所述载荷信息存储部的时间序列数据形成的曲线图上的规定数据点的方向、和由存储于所述基准载荷信息存储部的基准时间序列数据形成的曲线图上的对应数据点的方向进行计算；
第2工序，在该第2工序中，所述方向比较部对由所述时间序列数据形成的曲线图上的所述规定数据点的方向、和由与所述规定数据点相对应的所述基准时间序列数据形成的曲线图上的对应数据点的方向的差进行求解；以及
第3工序，在该第3工序中，所述判定部至少判定由所述方向比较部求出的由所述时间序列数据形成的曲线图上的所述规定数据点的方向、和由所述基准时间序列数据形成的曲线图上的所述对应数据点的方向的差是否包含于规定范围内，
所述对应数据点确定部使由所述时间序列数据形成的曲线图的形状相对于与所述加压位置相关的位置数据轴方向或者与所述载荷值相关的载荷数据轴方向平行地移动，并使其与由所述基准时间序列数据形成的曲线图的形状近似地重合，由此确定与所述时间序列数据中的所述规定数据点相对应的所述基准时间序列数据中的所述对应数据点。
8.根据权利要求7所述的存储介质，其特征在于，
所述电动压力机具备所述载荷判定装置，所述电动压力机的计算机执行所述程序。
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