DE112009004639T5

DE112009004639T5 - Wartungssystem für ein Drahttransportsystem einerDrahtentladungs -Bearbeitungsmaschine

Info

Publication number: DE112009004639T5
Application number: DE112009004639T
Authority: DE
Inventors: Kohtaroh Watanabe; Kazushi Nakamura
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2009-04-07
Filing date: 2009-04-07
Publication date: 2012-08-09
Also published as: CN102387887A; US20120037601A1; JP5241916B2; WO2010116412A1; US8907243B2; CN102387887B; JPWO2010116412A1

Abstract

Es sind enthalten die Spannungsmesseinheit (15), die eine physikalische Größe misst, die einer Spannung eines Drahtes in einem Drahttransportsystem entspricht, die Schwankungsaufzeichnungseinheit (31), die die durch die Spannungsmesseinheit (15) gemessene physikalische Größe aufzeichnet, die Schwankungsanalyseeinheit (32), die einen Mittelwert, eine Variation und Frequenzanalysedaten der aufgezeichneten physikalischen Größe als ein Analyseergebnis der physikalischen Größe erhält, die Wartungsbedarf-Bestimmungseinheit (33), die das Analyseergebnis mit einem Referenzwert vergleicht und bestimmt, ob eine Wartung benötigt wird, auf Grundlage eines Vergleichsergebnisses, und die Anzeigeeinheit (34), die ein Bestimmungsergebnis anzeigt, und es wird ermöglicht, die Zeit für die Wartung für zahlreiche in dem Drahttransportsystem verwendete Komponenten ohne Verwendung eines Messinstrumentes zu bestimmen.

Description

Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wartungssystem für ein Drahttransportsystem einer Drahtentladungs-Bearbeitungsmaschine.
Hintergrund
In einem Drahttransportsystem einer Drahtentladungs-Bearbeitungsmaschine ist es bekannt, dass ein Auftreten einer Spannungsschwankung bei der Drahtzufuhr Effekte wie beispielsweise die Erzeugung einer Riefenbildung auf einem Erzeugnis verursacht, und es bedarf einer Anpassung, um die Spannungsschwankung zu reduzieren. Das Drahttransportsystem ist zusammengesetzt aus Komponenten wie beispielsweise einer Vielzahl von Riemenscheiben und Motoren. Wenn die Drahtentladungs-Bearbeitungsmaschine für eine lange Dauer verwendet wird, nutzt sich ein Transportsystem, so wie eine Riemenscheibe, ab oder wird dezentriert, was eine Vibration verursacht, was die Spannungsschwankung verursacht. Somit wird eine Wartung, so wie ein Komponentenaustausch, benötigt.
Deshalb wird in einer konventionellen Technologie ein Spannungsmessgerät an dem Drahttransportsystem angebracht, wird ein Draht mit einer konstanten Geschwindigkeit zugeführt, und wird die Spannungsschwankung gemessen. Wenn die Schwankung groß geworden ist, wird der Komponentenaustausch durchgeführt.
Darüber hinaus wird in der Patentliteratur 1 die Gesamtlaufzeit jeder in der Entladungs-Bearbeitungsmaschine verwendeten Komponente mit Wartungsbedarf berechnet, werden Prozentdaten dieser Gesamtlaufzeit bezüglich einer Referenzzeit berechnet, und wird die Zeit für den Austausch jeder Komponente mit Wartungsbedarf auf Grundlage dieser Prozentdaten bestimmt.
Zitierungsliste
Patentliteratur

Patentliteratur 1: Offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. S59-115124

Inhaltsangabe
Technisches Problem
In der konventionellen Technologie der Bereitstellung des Spannungsmessgerätes wird jedoch das Spannungsmessgerät benötigt, so dass ein Wartungsmonteur einer Kundendienstfirma ein Werk eines Benutzers mit dem Messinstrument aufsuchen muss und die Messung zum Durchmessen einer Maschine des Benutzers durchführt. Darüber hinaus hängt die Bestimmung der Komponente, die ausgetauscht werden muss, von der Erfahrung ab, so dass die Einstellung kostspielig und zeitaufwendig ist. Darüber hinaus wird in der konventionellen Technologie in Patentliteratur 1 die Zeit für den Austausch auf Grundlage nur der Gesamtlaufzeit jeder Komponente bestimmt, so dass es ein Problem gibt, dass die Zeit für den Austausch jeder Komponente nicht exakt bestimmt werden kann.
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts des Obigen erzielt und hat eine Aufgabe, ein Wartungssystem für ein Drahttransportsystem einer Drahtentladungs-Bearbeitungsmaschine zu erhalten mit der Fähigkeit zum exakten Bestimmen der Zeit für die Wartung zahlreicher in dem Drahttransportsystem verwendeter Komponenten ohne Verwendung eines Messinstrumentes.
Lösung des Problems
Um die zuvor erwähnten Probleme zu lösen und um das zuvor erwähnte Ziel zu erreichen, ist das Wartungssystem für das Drahttransportsystem der Drahtentladungs-Bearbeitungsmaschine versehen mit: einer Drahtentladungs-Bearbeitungsmaschine, die eine Messeinheit, die eine physikalische Größe misst, die einer Spannung eines Drahtes in einem Drahttransportsystem entspricht, und eine Aufzeichnungseinheit enthält, die die durch die Messeinheit gemessene physikalische Größe aufzeichnet; einer Analysiereinheit, die wenigstens eines von einem Mittelwert, einer Variation und Frequenzanalysedaten der aufgezeichneten physikalischen Größe als ein Analyseergebnis der physikalischen Größe erhält; einer Bestimmungseinheit, die das Analyseergebnis mit einem Referenzwert vergleicht und auf Grundlage eines Vergleichsergebnisses bestimmt, ob eine Wartung benötigt wird; und einer Anzeigeeinheit, die ein Bestimmungsergebnis anzeigt.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine physikalische Größe, die einer Spannung eines Drahtes in einem Drahttransportsystem entspricht, gemessen, wird wenigstens eines von einem Mittelwert, einer Variation und Frequenzanalysedaten der gemessenen physikalischen Größe als ein Analyseergebnis der physikalischen Größe erhalten, und wird dieses Analyseergebnis mit einem Referenzwert verglichen, um zu bestimmen, ob eine Wartung benötigt wird, auf Grundlage eines Vergleichsergebnisses, so dass es möglich wird, die Zeit für die Wartung für zahlreiche in dem Drahttransportsystem verwendete Komponenten ohne Verwendung eines Messinstrumentes exakt zu bestimmen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Diagramm, das ein Komponentenausgestaltungsbeispiel eines Drahttransportsystems einer Drahtentladungs-Bearbeitungsmaschine veranschaulicht.
2 ist ein Diagramm, das ein Steuerungsausgestaltungsbeispiel eines Wartungssystems für ein Drahttransportsystem einer Drahtentladungs-Bearbeitungsmaschine gemäß einer ersten Ausführungsform veranschaulicht.
3 ist ein Flussdiagramm, das eine Aufzeichnungsoperationsprozedur einer Schwankungsaufzeichnungsdatei veranschaulicht.
4 ist ein Flussdiagramm, das eine Schwankungsanalyseprozedur und eine Wartungsbedarf-Bestimmungsprozedur veranschaulicht.
5 ist ein Diagramm, das eine Codiervorrichtungsdaten-Wellenform, eine Codiervorrichtungs-Differenzdaten-Wellenform und eine FFT-Analyse-Wellenform veranschaulicht.
6 ist ein Diagramm, das Codiervorrichtungs-Differenzdaten-Wellenformen einer normalen Maschine und einer Maschine veranschaulicht, in der Schlupf auftritt.
7 ist ein Diagramm, das FFT-Analyse-Wellenformen einer günstigen Maschine und einer Maschine zeigt, die eine Wartung benötigt.
8 ist ein Diagramm, das einen Durchmesser, eine zugeordnete Frequenz und dergleichen jeder Komponente des Drahttransportsystems veranschaulicht.
9 ist ein Diagramm, das einen Amplitudenbestimmungswert und eine Nachricht jedes Frequenzbereiches eines FFT-Analyse-Ergebnisses veranschaulicht.
10 ist ein Diagramm, das ein Steuerungsausgestaltungsbeispiel eines Wartungssystems für ein Drahttransportsystem einer Drahtentladungs-Bearbeitungsmaschine gemäß einer zweiten Ausführungsform veranschaulicht.
11 ist ein Diagramm, das ein Steuerungsausgestaltungsbeispiel eines Wartungssystems für ein Drahttransportsystem einer Drahtentladungs-Bearbeitungsmaschine gemäß einer dritten Ausführungsform veranschaulicht.
Bezugszeichenliste
Bezugszeichenliste

1: DRAHTZUFÜHREINHEIT
2: OBERE DRAHTFÜHRUNGSEINHEIT
3: UNTERE DRAHTFÜHRUNGSEINHEIT
4: DRAHTSAMMELEINHEIT
10: DRAHT (ELEKTRODENDRAHT)
11: DRAHTSPULE BZW. DRAHT-BOBINE
13: MT-ROLLE (HAUPT-SPANNROLLE)
13a, 13b: MT-ANDRUCKROLLE
14: MT-MOTOR
15: CODIERVORRICHTUNG
16: DRAHTHALTEROLLE
17: UNTERE ROLLE
18: SAMMELROLLE
18a: SAMMELANDRUCKROLLE
19: SAMMELMOTOR
20: ERZEUGNISBEARBEITUNGSRAUM
31: SCHWANKUNGSAUFZEICHNUNGSEINHEIT
31a: MOTORSTEUEREINHEIT
32: SCHWANKUNGSANALYSEEINHEIT
33: WARTUNGSBEDARF-BESTIMMUNGSEINHEIT
34: ANZEIGEEINHEIT
35: SCHWANKUNGSAUFZEICHNUNGSDATEI
36: SCHWANKUNGSANALYSEERGEBNIS-DATEI
37: BESTIMMUNGSREFERENZDATEN
70: WEBSERVER (SERVER)
90: DRAHTENTLADUNGS-BEARBEITUNGSMASCHINE
95: NC-STEUEREINRICHTUNG
100: DRAHTENTLADUNGS-BEARBEITUNGSAPPARAT
W: ERZEUGNIS

Beschreibung der Ausführungsformen
Beispielhafte Ausführungsformen eines Wartungssystems für ein Drahttransportsystem einer Drahtentladungs-Bearbeitungsmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung werden unten im Detail auf Grundlage der Zeichnungen erläutert werden. Diese Erfindung ist nicht auf die Ausführungsformen beschränkt.
Erste Ausführungsform
1 veranschaulicht ein Ausgestaltungsbeispiel eines Drahttransportsystems einer Drahtentladungs-Bearbeitungsmaschine 90. Wie in 1 gezeigt, enthält die Drahtentladungs-Bearbeitungsmaschine eine Drahtzuführeinheit 1 und eine obere Drahtführungseinheit 2, die auf einer Maschinenhauptteilseite bereitgestellt sind, und eine untere Drahtführungseinheit 3 und eine Drahtsammeleinheit 4, die auf einer Arbeitsbehälterseite bereitgestellt sind.
In der Drahtzuführeinheit 1 sind enthalten eine Drahtspule (bzw. Draht-Bobine) 11, auf die ein Elektrodendraht (hier im Nachfolgenden einfach Draht) 10 gewickelt ist und die den Elektrodendraht 10 ausgibt (bzw. abrollt), Zuführrollen 12a, 12b, eine Haupt-Spannrolle (hier im Nachfolgenden MT-Rolle) 13, MT-Andruckrollen 13a und 13b, ein MT-Motor 14, der die MT-Rolle 13 über einen Riemen antreibt, und eine Codiervorrichtung 15, die an der Drehwelle des MT-Motors 14 angebracht ist. In der oberen Drahtführungseinheit 2 ist ein Paar von Drahthalterollen 16 bereitgestellt. In der Drahtsammeleinheit 4 sind eine untere Rolle 17, eine Sammelrolle 18, ein Sammelmotor 19, der die Sammelrolle 18 rotatorisch antreibt, und eine Sammelandruckrolle 18a bereitgestellt.
Die MT-Rolle 13 ist auf einem Drahttransportpfad zwischen der Drahtspule 11 und der oberen Drahtführungseinheit 2 angeordnet und wird über einen Riemen durch den MT-Motor 14 angetrieben, um das Laufen des Drahtes 10 zu bremsen, um dadurch eine Spannung auf den Draht 10 aufzubringen. Die zwei MT-Anduckrollen 13a und 13b, die den Draht 10 mit der MT-Rolle 13 einklemmen, pressen die MT-Rolle 13. Die Drahthalterollen 16 sind drehbar in einer Zug- und Transportrichtung des Drahtes 10 und drehen sich nicht in einer dazu entgegengesetzten Richtung. Wenn der Draht 10 in einem Erzeugnisbearbeitungsraum 20 während einer Bearbeitung eines Erzeugnisses W unterbrochen wird, wird deshalb verhindert, dass der Draht 10 durch die MT-Rolle 13 aufgewickelt wird und aus der oberen Drahtführungseinheit 2 herausgezogen wird. Der Sammelmotor 19 treibt die Sammelrolle 18 rotatorisch an, um den Draht 10 zu sammeln, der zwischen den Sammelrolle 18 und der Sammelandruckrolle 18a in eine nicht gezeigte Drahtsammelbox läuft.
In diesem Drahttransportsystem wird der von der Drahtspule 11 ausgegebene Draht 10 mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit gezogen und gesammelt über die Zuführrollen 12a und 12b, die MT-Rolle 13, die Drahthalterollen 16, den Erzeugnisbearbeitungsraum 20, die untere Drahtführungseinheit 3, die untere Rolle 17 und die Sammelrolle 18 durch rotatorisches Antreiben des Sammelmotors 19 und des MT-Motors 14. Die Codiervorrichtung 15 zum Steuern der Drehung des MT-Motors 14 ist direkt mit der Drehwelle des MT-Motors 14 verbunden, und Codiervorrichtungsdaten (Codiervorrichtungspulse) als ein Positionssignal werden von der Codiervorrichtung 15 ausgegeben.
2 ist ein Blockdiagramm, das ein Wartungssystem des Drahttransportsystems gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht. In dem Wartungssystem gemäß der ersten Ausführungsform sind sämtliche der erforderlichen Komponenten angeordnet in einem Drahtentladungs-Bearbeitungsapparat 100, der in einem Werk eines Benutzers oder dergleichen angeordnet ist. Der Drahtentladungs-Bearbeitungsapparat 100 enthält die Drahtentladungs-Bearbeitungsmaschine 90 und eine NC-Steuereinrichtung 95, die diese Drahtentladungs-Bearbeitungsmaschine 90 steuert.
In der NC-Steuereinrichtung 95 sind enthalten eine Schwankungsaufzeichnungseinheit 31, eine Schwankungsanalyseeinheit 32, eine Wartungsbedarf-Bestimmungseinheit 33 und eine Anzeigeeinheit 34. Die Schwankungsaufzeichnungseinheit 31 enthält eine Motorsteuereinheit 31a, die das Antreiben des Sammelmotors 19 und des MT-Motors 14 in einem Wartungsmodus steuert, und tastet den Ausgang der Codiervorrichtung 15 ab als eine Spannungsmesseinheit bei einer vorbestimmten Abtastungsfreugenz für eine vorbestimmte Zeit in einem Zustand, wo der Sammelmotor 19 und der MT-Motor 14 durch die Motorsteuereinheit 31a angetrieben werden, und zeichnet die abgetasteten Codiervorrichtungsdaten in einer Schwankungsaufzeichnungsdatei 35 auf. Die Schwankungsanalyseeinheit 32 analysiert die in der Schwankungsaufzeichnungsdatei 35 aufgezeichneten Codiervorrichtungsdaten, führt eine Berechnung eines Mittelwertes δ und einer Standardabweichung σ durch und führt eine Frequenzanalyse (FFT-Verarbeitung) durch, und zeichnet das Analyseergebnis davon in einer Schwankungsanalyseergebnis-Datei 36 auf. Die Wartungsbedarf-Bestimmungseinheit 33 bestimmt, ob eine Wartung benötigt wird, durch Vergleichen jeder der Analysedaten, die in der Schwankungsanalyseergebnis-Datei 36 aufgezeichnet sind, mit Bestimmungsreferenzdaten 37 und zeigt das Bestimmungsergebnis davon auf der Anzeigeeinheit 34 an. Auf der Anzeigeeinheit 34 werden vielfältige Nachrichten angezeigt, die angeben, ob oder ob nicht eine Wartung benötigt wird.
3 veranschaulicht eine durch die Schwankungsaufzeichnungseinheit 31 durchgeführte Datensammelprozedur. Zuerst versorgt die Schwankungsaufzeichnungseinheit 31 den Sammelmotor 19 mit einer vorbestimmten Drehanweisung, um den Draht 10 zuzuführen (Schritt S100). Darüber hinaus versorgt die Schwankungsaufzeichnungseinheit 31 den MT-Motor 14 mit einer vorbestimmten Gegenlaufanweisung, um eine erforderliche Spannung auf den Draht 10 aufzubringen (Schritt S110). Infolgedessen wird der Draht 10 mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit in einem Zustand zugeführt, wo eine vorbestimmte Spannung auf den Draht 10 aufgebracht wird. Die Schwankungsaufzeichnungseinheit 31 wartet eine vorbestimmte Zeit (einige wenige Sekunden), um auf das Stabilisieren des Laufzustandes des Drahtes zu warten (Schritt S120), und erzeugt danach die Schwankungsaufzeichnungsdatei 35, in der die Schwankungsaufzeichnung dieser Zeit aufgezeichnet werden soll, und aktiviert das Schreiben der Schwankungsaufzeichnung in der Schwankungsaufzeichnungsdatei 35 (Schritt S130). In der erzeugten Schwankungsaufzeichnungsdatei 35 werden außerdem erforderliche Informationen, so wie Datum und Zeit des Aufzeichnungsstarts, aufgezeichnet.
Danach liest die Schwankungsaufzeichnungseinheit 31 die Codiervorrichtungsdaten von der Codiervorrichtung 15 bei einer vorbestimmten Abtastfrequenz für eine vorbestimmte Zeit und zeichnet sequentiell die gelesenen Codiervorrichtungsdaten in der Schwankungsaufzeichnungsdatei 35 auf (Schritte S140 bis S160). Nach dem Beenden des Datenaufzeichnens für die vorbestimmte Zeit wird die Schwankungsaufzeichnungsdatei 35 geschlossen (Schritt S170).
4 veranschaulicht eine Prozedur eines durch die Schwankungsanalyseeinheit 32 durchgeführten Schwankungsanalyseprozesses und eine Prozedur eines durch die Wartungsbedarf-Bestimmungseinheit 33 durchgeführten Wartungsbedarf-Bestimmungsprozesses. Die Schwankungsanalyseeinheit 32 öffnet die aufgezeichnete Schwankungsaufzeichnungsdatei 35 und liest einen Codiervorrichtungs-aufgezeichneten Wert bei der ersten Abtastzeit und einen Codiervorrichtungs-aufgezeichneten Wert bei der nächsten zweiten Abtastzeit aus der geöffneten Schwankungsaufzeichnungsdatei 35 aus (Schritte S210 und S220). 5(a) veranschaulicht Zeitreihendaten der Codiervorrichtungspulse, die bei einer vorbestimmten Abtastfrequenz für eine vorbestimmte Zeit abgetastet worden sind.
Die Schwankungsaufzeichnungseinheit 31 berechnet die Drehzahl des MT-Motors 14 durch Nehmen einer Ableitung der Codiervorrichtungsdaten durch Berechnen der Differenz zwischen dem Codiervorrichtungs-aufgezeichneten Wert bei der ersten Abtastzeit und dem Codiervorrichtungs-aufgezeichneten Wert bei der zweiten Abtastzeit, die ausgelesen sind, und zeichnet die berechneten Differenzdaten (Geschwindigkeitsdaten) in einer Codiervorrichtungswert-Differenz-Datei 40 auf. Als Nächstes liest Schwankungsaufzeichnungseinheit 31 einen Codiervorrichtungs-aufgezeichneten Wert bei der dritten Abtastzeit aus der Schwankungsaufzeichnungsdatei 35 aus, berechnet die Drehzahl des MT-Motors 14 durch Berechnen der Differenz zwischen dem Codiervorrichtungs-aufgezeichneten Wert bei der zweiten Abtastzeit und dem Codiervorrichtungs-aufgezeichneten Wert bei der dritten Abtastzeit, und zeichnet die berechneten Differenzdaten (Geschwindigkeitsdaten) in der Codiervorrichtungwert-Differenz-Datei 40 auf. Solch ein Prozess wird wiederholt, um eine Anzahl von Elementen von Differenzdaten entsprechend der Anzahl von Abtastwerten zu erhalten (Schritte S230 und S240). 5(b) veranschaulicht ein Beispiel der Differenzdaten, die den in 5(a) gezeigten Codiervorrichtungsdaten zugeordnet sind.
Die Schwankungsanalyseeinheit 32 berechnet den Mittelwert δ und die Variation (beispielsweise die Standardabweichung σ) der in der Codiervorrichtungswert-Differenz-Datei 40 aufgezeichneten Codiervorrichtungs-Differenzdaten (Schritt S250). Die Wartungsbedarf-Bestimmungseinheit 33 vergleicht den berechneten Mittelwert δ mit einem Referenzwert C1. Wenn der Mittelwert δ unter den Referenzwert C1 fällt, bestimmt die Wartungsbedarf-Bestimmungseinheit 33, dass der Schlupf in dem Drahttransportsystem auftritt, und deshalb der Spannungswert abnimmt, und zeigt diesen Effekt auf der Anzeigeeinheit 34 an (Schritte S260 und S270). Darüber hinaus vergleicht die Wartungsbedarf-Bestimmungseinheit 33 die berechnete Standardabweichung σ mit einem Referenzwert C2. Wenn die Standardabweichung σ den Referenzwert C2 überschreitet, bestimmt die Wartungsbedarf-Bestimmungseinheit 33, dass die Spannungsschwankung in dem Drahttransportsystem auftritt, und zeigt diesen Effekt auf der Anzeigeeinheit 34 an (Schritte S260 und S270).
6(a) veranschaulicht eine Wellenform der Differenzdaten einer normalen Maschine, und 6(b) veranschaulicht eine Wellenform der Differenzdaten einer Maschine, in der der Schlupf und die Spannungsschwankung auftreten. Wie in 6(a) gezeigt, nimmt der Durchschnitt δ der Anzahl von Durchläufen der Codiervorrichtungspulse pro vorbestimmter Zeit (in diesem Fall 14,22 ms) einen Wert von ungefähr 48 an, und die Standardabweichung σ ist geringer als 1. In dem Fall einer Maschine, in der zum Beispiel der Schlupf auftritt, ist andererseits, wie in 6(b) gezeigt, der Durchschnitt δ der Anzahl von Durchläufen der Codiervorrichtungspulse pro vorbestimmter Zeit (in diesem Fall 14,22 ms) geringer als 45, und in dem Fall, wo die Spannungsschwankung auftritt, überschreitet die Standardabweichung σ 2. Zweckgemäße Referenzwerte C1 und C2 werden angesichts des Verhaltens solcher Maschinen festgelegt.
Als Nächstes führt die Schwankungsanalyseeinheit 32 die Frequenzanalyse (FFT-Verarbeitung) der Codiervorrichtungs-Differenzdaten (Schritt S280) durch und speichert das Frequenzanalyseergebnis in einer Frequenzanalysedatei 41. Die Wartungsbedarf-Bestimmungseinheit 33 bestimmt eine Abnormalität in jeder Einheit in dem Drahttransportsystem individuell auf Grundlage des in der Frequenzanalysedatei 41 gespeicherten Frequenzanalyseergebnisses (Schritt S290). Eine vorbestimmte Nachricht wird auf der Anzeigeeinheit 34 gemäß dem Vorliegen oder dem Fehlen eines Auftretens einer Abnormalität angezeigt, um einen Benutzer zum Durchführen einer Wartung zu drängen (Schritt S300).
5(c) veranschaulicht das Frequenzanalyseergebnis der in 5(b) gezeigten Codiervorrichtungs-Differenzdaten, in der eine horizontale Achse eine Frequenz angibt und eine vertikale Achse eine Geschwindigkeitsschwankungsamplitude als einen Ausgangspegel angibt. Darüber hinaus veranschaulicht 7(a) das Frequenzanalyseergebnis einer günstigen Maschine, die keine Wartung benötigt, und 7(b) veranschaulicht das Frequenzanalyseergebnis einer Maschine, die eine Wartung benötigt. Darüber hinaus veranschaulicht 8 einen Durchmesser, die Umdrehungsanzahl und dergleichen von vielfältigen Komponenten des Drahttransportsystems, die in der in 7 gezeigten Frequenzanalyse verwendet sind. 8 veranschaulicht eine Frequenz (zugeordnete Frequenz), die jeder Komponente in dem Frequenzanalyseergebnis zugeordnet ist, und einen Amplitudenbestimmungswert C3 zum Durchführen einer Abnormalitätsbestimmung (Wartungsbedarf-Bestimmung) aus dem Frequenzanalyseergebnis, für jede Komponente.
Wie in 8 gezeigt, ist der Durchmesser (mm) jeder Komponente so, dass die Drahtspule 11 einen von 160 hat, die MT-Rolle 13 einen von 80 hat, die MT-Anduckrollen 13a und 13b einen von 50 haben, die Drahthalterolle 16 einen von 18 hat, die untere Rolle 17 einen von 40 hat, die Sammelrolle 18 einen von 80 hat, und die Drehwelle des MT-Motors 14 einen von 40 hat, und die relativen Positionen auf der Frequenzachse in dem Frequenzanalyseergebnis sind durch den Durchmesser jeder dieser Komponenten bestimmt. In den in 7 gezeigten Frequenzanalyseergebnissen wird als die Codiervorrichtung 15 eine Codiervorrichtung verwendet, die 4000 Pulse pro Umdrehung ausgibt. Wenn die Anzahl der Drehungen des Sammelmotors 19 und des MT-Motors 14 verändert wird, um die Zuführgeschwindigkeit des Drahtes 10 zu ändern, ändert sich der Absolutwert der zugeordneten Frequenz jeder Komponente in den in 7 gezeigten Frequenzanalyseergebnissen demgemäß, jedoch ändern sich die relativen Positionen zwischen den zugeordneten Frequenzen der jeweiligen Komponenten im Grunde genommen nicht.
Deshalb wird, wie in 7(a) gezeigt, die zugeordnete Frequenz jeder Komponente niedriger für eine Komponente mit einem größeren Durchmesser und wird höher für eine Komponente mit einem kleineren Durchmesser. Genauer genommen ist in diesem Fall die zugeordnete Frequenz (Hz) jeder Komponente so, dass die Drahtspule 11 eine von 0,432 hat, die MT-Rolle 13 eine von 0,864 hat, die MT-Anduckrollen 13a und 13b eine von 1,383 haben, die Drahthalterolle 16 eine von 3,841 hat, die untere Rolle 17 eine von 1,728 hat, die Sammelrolle 18 eine von 0,864 hat, und die Drehwelle des MT-Motors 14 eine von 1,728 hat. Darüber hinaus ist in 8 der Amplitudenbestimmungswert C3 zum Bestimmen, ob oder ob nicht eine Wartung benötigt wird, für jede Komponente, so festgelegt, dass die Drahtspule 11 einen von 0,5 hat, die MT-Rolle 13 einen von 1,0 hat, die MT-Anduckrollen 13a und 13b einen von 0,7 haben, die Drahthalterolle 16 einen von 0,5 hat, die untere Rolle 17 einen von 0,6 hat, die Sammelrolle 18 einen von 1,0 hat, und die Drehwelle des Drehmotors 14 einen von 0,6 hat.
Die NC-Steuereinrichtung 95 enthält eine wie in 8 gezeigte Verknüpfungstabelle, die eine Verknüpfung unter jeder Komponente, dem zugeordneten Frequenzbereich und dem Amplitudenbestimmungswert C3 für jede das Drahttransportsystem ausgestaltende Komponente als die in 2 gezeigten Bestimmungsreferenzdaten 37 angibt, und die Wartungsbedarf-Bestimmungseinheit 33 bezieht sich auf diese Verknüpfungstabelle, um eine Wartungsbedarf-Bestimmung mit Verwendung des Frequenzanalyseergebnisses durchzuführen.
Beim in 4 gezeigten Schritt S290 berechnet die Wartungsbedarf-Bestimmungseinheit 33 den Ausgangspegel (Geschwindigkeitsschwankungsamplitude), der dem zugeordneten Frequenzbereich jeder Komponente zugeordnet ist, aus dem in der Frequenzanalysedatei 41 gespeicherten Frequenzanalyseergebnis, und vergleicht den berechneten Ausgangspegel jedes zugeordneten Frequenzbereiches mit jedem in der Verknüpfungstabelle registrierten Amplitudenbestimmungswert C3. Wenn es dort einen Ausgangspegel gibt, der den Amplitudenbestimmungswert C3 überschreitet, werden zum Beispiel in 9 gezeigte Nachrichten auf der Anzeigeeinheit 34 angezeigt. Wenn ein Über-Pegel in der zugeordneten Frequenz von 0,4 bis 0,45 Hz auftritt, wird, wie in 9 gezeigt, eine Nachricht angezeigt, dass eine Verifizierung der Anbringung der Drahtspule benötigt wird, wenn ein Über-Pegel in der zugeordneten Frequenz von 0,75 bis 0,85 Hz auftritt, wird eine Nachricht angezeigt, die angibt, dass die MT-Rolle oder die Sammelrolle gereinigt werden muss, wenn ein Über-Pegel in der zugeordneten Frequenz von 1,3 bis 1,4 Hz auftritt, wird eine Nachricht angezeigt, dass die Andruckrolle gereinigt werden muss, wenn ein Über-Pegel in der zugeordneten Frequenz von 1,65 bis 1,8 Hz auftritt, wird eine Nachricht angezeigt, dass die untere Rolle oder die MT-Motorwelle gereinigt werden muss, und wenn ein Über-Pegel in der zugeordneten Frequenz von 3,7 bis 3,9 Hz auftritt, wird eine Nachricht angezeigt, dass die Drahthalterolle gereinigt werden muss. Mit diesem Verfahren ist es möglich, den Zustand zu identifizieren, dass sich eine bestimmte Komponente abnutzt oder dezentriert ist und somit die Spannungsschwankung verursacht.
Als Nächstes wird bei Schritten S310 bis S330 in 4 bestimmt, ob eine Vibration (durch andere Komponenten veranlasste Vibration) auftritt, die durch eine andere Komponente als die in 8 gezeigten Komponenten veranlasst ist, deren zugeordneter Frequenzbereich spezifiziert ist, durch Verwendung des in der Frequenzanalysedatei 41 gespeicherten Frequenzanalyseergebnisses. Durch ein Experiment des Erfinders ist herausgefunden worden, dass die durch andere Komponenten veranlasste Vibration häufig in einem Frequenzbereich größer als die zugeordnete Frequenz (in diesem Fall der zugeordnete Frequenzbereich von 3,7 bis 3,9 Hz der Drahthalterolle 16 mit dem kleinsten Durchmesser) der Rolle mit dem kleinsten Durchmesser in dem Frequenzanalyseergebnis, wie in 7(b) gezeigt, auftritt. Deshalb erhält bei Schritt S310 die Wartungsbedarf-Bestimmungseinheit 33 die Komponente maximaler Amplitude in dem Frequenzbereich größer als die zugeordnete Frequenz der Rolle mit dem kleinsten Durchmesser unter den Frequenzkomponenten des Frequenzanalyseergebnisses, und bestimmt, wenn diese Komponente maximaler Amplitude größer als ein vorbestimmter Referenzwert C4 ist, dass die durch andere Komponenten veranlasste Vibration auftritt, und zeigt diesen Effekt auf der Anzeigeeinheit 34 an (Schritte S320 und S330).
Wie oben wird in der ersten Ausführungsform der Schlupf in dem Drahttransportsystem auf Grundlage des Durchschnitts und der Variation der Geschwindigkeitsdaten erfasst, die durch die in dem Drahttransportsystem bereitgestellte Codiervorrichtung erfasst worden sind, so dass die Zeit zur Wartung vielfältiger in dem Drahttransportsystem verwendeter Komponenten exakt bestimmt werden kann ohne Verwendung eines zusätzlichen Messinstrumentes. Darüber hinaus wird in der ersten Ausführungsform die Frequenzanalyse der Geschwindigkeitsdaten, die durch die in dem Drahttransportsystem bereitgestellte Codiervorrichtung erfasst worden sind, durchgeführt und es wird für jede Komponente erfasst, ob eine Wartung für jede das Drahttransportsystem ausgestaltende Komponente benötigt wird, auf Grundlage dieses Frequenzanalyseergebnisses, so dass ein Wartungsarbeiter nicht untersuchen muss, welche Komponente eine Wartung benötigt, und deshalb können Zeit und Kosten für die Untersuchung reduziert werden und kann die Wartungsbearbeitbarkeit verbessert werden. Darüber hinaus wird in dieser ersten Ausführungsform bestimmt, ob eine durch andere Komponenten veranlasste Vibration auftritt, auf Grundlage des Frequenzanalyseergebnisses, was es ermöglicht, eine Wartung bezüglich der durch andere Komponenten veranlassten Vibration auszulösen.
In der obigen Ausführungsform wird die Laufgeschwindigkeit des Drahtes als eine physikalische Größe zum Messen der Spannungsschwankung des Drahttransportsystems verwendet, und die Laufgeschwindigkeit des Drahtes wird durch die an dem MT-Motor 14 angebrachte Codiervorrichtung 15 gemessen, jedoch kann die Laufgeschwindigkeit des Drahtes durch Erfassen der Laufgeschwindigkeit des Sammelmotors 19, der Drahthalterollen 16, der unteren Rolle 17 oder dergleichen, die in dem Drahttransportsystem bereitgestellt sind, gemessen werden. Darüber hinaus wird eine Codiervorrichtung als eine Messeinheit eingesetzt, die die Laufgeschwindigkeit einer Rolle oder eines Motors misst, jedoch kann die Laufgeschwindigkeit durch andere beliebige Erfassungseinheiten erfasst werden. Darüber hinaus kann als eine physikalische Größe zum Messen der Spannungsschwankung des Drahttransportsystems eine Last auf dem Draht durch einen Kraftaufnehmer, anders als die Laufgeschwindigkeit des Drahtes, erfasst werden, und darüber hinaus kann die Spannungsschwankung des Drahttransportsystems durch Verwendung anderer physikalischer Größen gemessen werden.
Darüber hinaus ist es anwendbar, die Verknüpfungstabelle, die eine Verknüpfung zwischen jeder Komponente, dem zugeordneten Frequenzbereich und dem Amplitudenbestimmungswert C3 angibt, in 8 gezeigt, für jedes Modell der Drahtentladungs-Bearbeitungsmaschine anzufertigen und die Verknüpfungstabelle in Abhängigkeit von dem Modell auszuwählen.
Darüber hinaus werden in der ersten Ausführungsform die erste Bestimmung mit Verwendung des Durchschnitts und der Variation der Codiervorrichtungs-Differenzdaten, die zweite Bestimmung als Bestimmung, ob eine Wartung benötigt wird, für jede Komponente auf Grundlage des Frequenzanalyseergebnisses der Codiervorrichtungs-Differenzdaten und die dritte Bestimmung als die durch andere Komponenten veranlasste Vibrationsbestimmung durchgeführt, jedoch ist es anwendbar, zu bestimmen, ob eine Wartung für die Drahtentladungs-Bearbeitungsmaschine benötigt wird, durch Durchführen wenigstens einer dieser drei Bestimmungen.
Zweite Ausführungsform
10 veranschaulicht ein Ausgestaltungsbeispiel eines Wartungssystems für ein Drahttransportsystem in der zweiten Ausführungsform. In dieser zweiten Ausführungsform werden in dem Drahtentladungs-Bearbeitungsapparat 100 die Codiervorrichtungsdaten in der Codiervorrichtung 15 der Drahtentladungs-Bearbeitungsmaschine 90 in der Schwankungsaufzeichnungsdatei 35 auf ähnliche Weise wie oben durch die in der NC-Steuereinrichtung 95 bereitgestellte 31 Schwankungsaufzeichnungseinheit 31 aufgezeichnet. In der NC-Steuereinrichtung 95 ist eine externe Schnittstelle bereitgestellt, mit der die durch die Schwankungsaufzeichnungseinheit 31 aufgezeichnete Schwankungsaufzeichnungsdatei 35 nach außen als eine elektronische Datei extrahiert werden kann.
Andererseits sind in einem Personalcomputer (PC) 50 eines Wartungsarbeiters die Schwankungsanalyseeinheit 32, die Wartungsbedarf-Bestimmungseinheit 33 und die Anzeigeeinheit 34 ähnlich zu denen in der ersten Ausführungsform bereitgestellt, so dass eine Bestimmung eines Schwankungsfaktors der Drahtspannung, eine Bestimmung, ob eine Wartung und Untersuchung benötigt werden, und eine Bestimmung, ob eine durch andere Komponenten veranlasste Vibration auftritt, durch den PC 50 des Wartungsarbeiters durchgeführt werden können. Die Schwankungsanalyseeinheit 32, die Wartungsbedarf-Bestimmungseinheit 33 und die Anzeigeeinheit 34 können an irgendeinem anderen Personalcomputer als dem Personalcomputer des Wartungsarbeiters angebracht sein.
Dritte Ausführungsform
11 ist ein Blockdiagramm, das ein Ausgestaltungsbeispiel eines Wartungssystems für ein Drahttransportsystem in der dritten Ausführungsform veranschaulicht. Das Wartungssystem für das Drahttransportsystem der dritten Ausführungsform enthält den Drahtentladungs-Bearbeitungsapparat 100 und einen Webserver (Server) 70. In dem Drahtentladungs-Bearbeitungsapparat 100 werden die Codiervorrichtungsdaten in der Codiervorrichtung 15 der Drahtentladungs-Bearbeitungsmaschine 90 in der Schwankungsaufzeichnungsdatei 35 in der Weise ähnlich zu der obigen durch die in der NC-Steuereinrichtung 95 bereitgestellte Schwankungsaufzeichnungseinheit 31 aufgezeichnet. In der NC-Steuereinrichtung 95 ist eine externe Schnittstelle bereitgestellt, mit der die durch die Schwankungsaufzeichnungseinheit 31 aufgezeichnete Schwankungsaufzeichnungsdatei 35 nach außen als eine elektronische Datei extrahiert werden kann.
Darüber hinaus sind auf dem mit dem Internet verbundenen Server 70 die Schwankungsanalyseeinheit 32, die Wartungsbedarf-Bestimmungseinheit 33 und die Anzeigeeinheit 34 ähnlich zu denen in der ersten Ausführungsform bereitgestellt. In diesem System in der dritten Ausführungsform wird beispielsweise auf den Server 70 von einem PC 60 in einem Werk eines Benutzers oder dergleichen zugegriffen, und die Schwankungsaufzeichnungsdatei 35 wird zu dem Server 70 hochgeladen, wodurch der Server 70 eine Bestimmung eines Variationsfaktors der Drahtspannung, Bestimmung davon, ob oder ob nicht eine Wartung und Untersuchung benötigt werden, und eine Bestimmung davon, ob oder ob nicht eine durch andere Komponenten veranlasste Vibration auftritt, in der ähnlichen Weise zu der obigen durchführt und das Bestimmungsergebnis auf dem PC 60 anzeigt. Ein Benutzer in einem Werk des Benutzers kann bestimmen, ob oder ob nicht eine Wartung erforderlich ist und dergleichen, durch Bezug auf das auf dem PC 60 angezeigte Bestimmungsergebnis.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Das Wartungssystem und das Wartungsverfahren für das Drahttransportsystem gemäß der vorliegenden Erfindung sind zur Wartung einer Drahtentladungs-Bearbeitungsmaschine nützlich.

Claims

Wartungssystem für ein Drahttransportsystem einer Drahtentladungs-Bearbeitungsmaschine, umfassend: eine Drahtentladungs-Bearbeitungsmaschine, die eine Messeinheit, die eine physikalische Größe misst, die einer Spannung eines Drahtes in einem Drahttransportsystem entspricht, und eine Aufzeichnungseinheit enthält, die die durch die Messeinheit gemessene physikalische Größe aufzeichnet; eine Analysiereinheit, die wenigstens eines von einem Mittelwert, einer Variation und Frequenzanalysedaten der aufgezeichneten physikalischen Größe als ein Analyseergebnis der physikalischen Größe erhält; eine Bestimmungseinheit, die das Analyseergebnis mit einem Referenzwert vergleicht und auf Grundlage eines Vergleichsergebnisses bestimmt, ob oder ob nicht eine Wartung benötigt wird; und eine Anzeigeeinheit, die ein Bestimmungsergebnis anzeigt.
Wartungssystem für das Drahttransportsystem der Drahtentladungs-Bearbeitungsmaschine gemäß Anspruch 1, wobei die Messeinheit eine Laufgeschwindigkeit des Drahtes misst.
Wartungssystem für das Drahttransportsystem der Drahtentladungs-Bearbeitungsmaschine gemäß Anspruch 2, wobei die Messeinheit Geschwindigkeitsdaten, die erhalten sind durch Differenzieren von Codiervorrichtungsdaten, die von einer Codiervorrichtung ausgegeben sind, die an einer Drehkomponente des Drahttransportsystems angebracht ist, als die physikalische Größe misst.
Wartungssystem für das Drahttransportsystem der Drahtentladungs-Bearbeitungsmaschine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Bestimmungseinheit bestimmt, dass eine Wartung benötigt wird, wenn der Mittelwert unter einen ersten Referenzwert fällt, und bestimmt, dass eine Wartung benötigt wird, wenn die Variation einen zweiten Referenzwert überschreitet.
Wartungssystem für das Drahttransportsystem der Drahtentladungs-Bearbeitungsmaschine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Bestimmungseinheit eine Verknüpfungstabelle enthält, in der eine Vielzahl in dem Drahttransportsystem enthaltener Komponenten, zugeordnete Frequenzbereiche in den Frequenzanalysedaten und dritte Referenzwerte verknüpft sind, die Bestimmungseinheit einen Ausgangspegel von jedem der zugeordneten Frequenzbereiche in den Frequenzanalysedaten mit einem zugeordneten dritten Referenzwert vergleicht und bestimmt, ob oder ob nicht eine Wartung benötigt wird, für jede Komponente, durch Bestimmen, dass eine Wartung benötigt wird, wenn jeder Ausgangspegel einen zugeordneten dritten Referenzwert überschreitet, und die Anzeigeeinheit ein Bestimmungsergebnis in jeder der Komponenteneinheiten anzeigt.
Wartungssystem für das Drahttransportsystem der Drahtentladungs-Bearbeitungsmaschine gemäß Anspruch 5, wobei eine Beziehung zwischen einer Vielzahl von Komponenten, zugeordneten Frequenzbereichen und dritten Referenzwerten für jedes Modell festgelegt ist in der Verknüpfungstabelle.
Wartungssystem für das Drahttransportsystem der Drahtentladungs-Bearbeitungsmaschine gemäß Anspruch 5, wobei die Bestimmungseinheit, wenn ein Ausgangspegel, der einen vierten Referenzwert überschreitet, in einem Frequenzbereich größer als ein maximaler zugeordneter Frequenzbereich unter den zugeordneten Frequenzbereichen der Vielzahl von Komponenten auftritt, ein Auftreten einer Vibration bestimmt, die durch eine andere Komponente als die in der Verknüpfungstabelle registrierten Komponenten veranlasst ist.
Wartungssystem für das Drahttransportsystem der Drahtentladungs-Bearbeitungsmaschine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Analysiereinheit, die Bestimmungseinheit und die Anzeigeeinheit an der Drahtentladungs-Bearbeitungsmaschine angebracht sind.
Wartungssystem für das Drahttransportsystem der Drahtentladungs-Bearbeitungsmaschine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Analysiereinheit, die Bestimmungseinheit und die Anzeigeeinheit an einem Personalcomputer angebracht sind.
Wartungssystem für das Drahttransportsystem der Drahtentladungs-Bearbeitungsmaschine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Analysiereinheit, die Bestimmungseinheit und die Anzeigeeinheit an einem durch das Internet erreichbaren Server angebracht sind.
Wartungsverfahren für ein Drahttransportsystem der Drahtentladungs-Bearbeitungsmaschine, umfassend: einen Messschritt zum Messen einer physikalischen Größe, die einer Spannung eines Drahtes in einem Drahttransportsystem entspricht; einen Aufzeichnungsschritt zum Aufzeichnen der gemessenen physikalischen Größe; einen Analysierschritt zum Erhalten wenigstens eines von einem Mittelwert, einer Variation und Frequenzanalysedaten der aufgezeichneten physikalischen Größe als ein Analyseergebnis der physikalischen Größe; einen Bestimmungsschritt zum Vergleichen des Analyseergebnisses mit einem Referenzwert und zum Bestimmen, ob oder ob nicht eine Wartung benötigt wird, auf Grundlage eines Vergleichsergebnisses; und einen Anzeigeschritt zum Anzeigen eines Bestimmungsergebnisses.