JP3645762B2 - Diagnosis method and apparatus for press machine - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレス機械の異常状態を診断する方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プレス品の成形不良を引き起こす要因としてプレス機械の平行度異常等がある。プレス機械の平行度とは、図７に示されるように、可動型１８（上型１８）を支持するスライドプレート１５の平行度のことであり、この平行度が許容範囲を外れるとプレス素材に偏荷重が加わり、プレス品の成形不良となる。このため、従来は、プレス機械のメンテナンス時に、ダイヤルゲージＧによってスライドプレート１５の位置を各コラム１２ｈ毎に測定し、その測定値に基づいて前記平行度の診断を行っている。
【０００３】
しかし、上記したプレス機械の診断方法によると、プレス機械を停止させなければ診断が行えないため、プレス成形中におけるプレス機械の平行度等を診断することはできない。このため、プレス成形中に発生した平行度異常等の発見が遅れ、不良品を多数発生させる虞がある。また、手作業で診断を行うため、診断に手間が掛かるとともに、診断のためにプレス機械を長く停止させなければならず、プレス機械の稼働率が低下するという問題がある。
このような問題を解決するために、プレス機械の作動中にそのプレス機械の異常を診断する技術が特開平６−３０４８００号公報に記載されている。前記プレス機械の異常診断技術は、図２５に示されるように、四本のプランジャー７４ｐ（図２５は正面図のため二本だけ表示）の各々に歪みゲージ７２を取付け、その歪みゲージ７２によってスライドプレート７５に加わる荷重を測定し、その測定値からプレス機械７０の異常を診断するものである。
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記したプレス機械７０の異常診断技術では、四本のプランジャー７４ｐに取付けた歪みゲージ７２によってスライドプレート７５に加わる荷重を測定し、その測定値からプレス機械７０の異常を診断するために、異常診断の範囲が限定されるという問題がある。
【０００５】
本発明は、プレス機械の作動中にそのプレス機械の診断を広い範囲で行えるようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記した課題は、請求項１又は請求項２に記載されたプレス機械の診断方法及びその装置によって解決される。
本発明によると、プレス機械の機枠に加わる荷重を測定し、測定した荷重に基づいてプレス機械の診断を行うため、プレス機械の作動中にそのプレス機械の平行度等の診断を広い範囲で行うことができる。このため、プレス成形中に発生した異常を速やかに発見でき、不良品の大量発生を防止できる。さらに、診断時にプレス機械を停止させる必要もなくなるため、プレス機械の稼働率の低下も抑制できる。
【０００７】
さらに、荷重測定手段で各々の機枠に加わる荷重を測定し、これ基づいて各々の機枠に加わる荷重の時間的な変化を表す荷重波形を求め、各々の機枠に対応する荷重波形の時間的なズレとプレス速度とからプレス機械の平行度を診断する。このため、従来のようにダイヤルゲージを使用して手動でプレス機械の平行度を診断する必要がなくなり、平行度診断の手間が大幅に低減される。
【０００８】
上記した課題は、請求項３又は請求項４に記載されたプレス機械の診断方法及びその装置によって解決される。
本発明によると、各プレス成形時における所定タイミングの荷重の変動状態に基づいてプレス荷重付加手段と可動型間に配置された油圧シリンダの油漏れを診断する。このため、従来、目視で行っていた前記油圧シリンダの油漏れ点検を自動化できるとともに、それに起因するプレス機の不調及び成形不良を早期に発見することができる。
【０００９】
上記した課題は、請求項５又は請求項６に記載されたプレス機械の診断方法及びその装置によって解決される。
本発明によると、荷重の立ち上がり時間に基づいてプレス機械の総合ガタを診断するため、従来、目視で行っていた総合ガタの診断を自動化できるとともに、総合ガタによるプレス機の不調及び成形不良を早期に発見することができる。
【００１０】
上記した課題は、請求項７又は請求項８に記載されたプレス機械の診断方法及びその装置によって解決される。
本発明によると、上死点時における荷重に基づいてバランサ用シリンダの持ち上げ力（カウンターバランス）又はタイロッドの緩みを診断できるため、その診断が容易になり、オーバーバランス等に起因したプレス機械の不調を早期に発見することができる。
【００１１】
上記した課題は、請求項９又は請求項１０に記載されたプレス機械の診断方法及びその装置によって解決される。
本発明によると、プレス機械の機枠に加わる荷重と、しわ押さえ装置における状態量から求めたしわ押さえ荷重との差から摺動部分の摩擦荷重を求めることができるため、摺動部分の異常検出が可能になる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下、図１から図７に基づいて本発明の第１の実施の形態に係るプレス機械の診断装置及び診断方法の説明を行う。本実施の形態はプレス機械の平行度を診断する診断装置及び診断方法に関するものであり、図１は前記プレス機械の概略を表す縦断面図、図２は前記診断装置を表すブロック図、図３は前記診断装置の歪みゲージユニットを表す図面である。
【００１３】
先ず、図１に基づいて前記プレス機械１０の概略を説明する。
前記プレス機械１０は板素材を絞り加工するためのシングルアクション型のプレス機械であり、その下部にベッド１１を備えている。前記ベッド１１の中央には後記するクッションパッド２２等を収納する凹部であるオープニング１１ｈが形成されており、そのオープニング１１ｈの周囲四個所にプレス機械１０の機枠を構成する支柱状のコラム１２ｈが立設されている。また、前記コラム１２ｈの上には同じく機枠を構成する昇降駆動装置用の架台１４ｆが載置されている。
前記ベッド１１、コラム１２ｈ及び昇降駆動装置用の架台１４ｆは、各々のコラム１２ｈ内を縦に通されたタイロッド１２ｔによって強固に連結されている。
【００１４】
昇降駆動装置１４は後記する金型１８，１９にプレス荷重を加える装置であり、モータ（図示されていない）の回転力を受けて回転運動を行う歯車機構１４ｈと、歯車機構１４ｈの回転運動を上下方向の往復運動に変換するクランク軸１４ｋと、前記クランク軸１４ｋの動作をプランジャー１４ｐに伝達するピンジョイント１４ｊ及び連接棒１４ｂを備えている。前記連接棒１４ｂはプレス機械１０の周方向四個所に設けられており、各々の連接棒１４ｂの下端部に前記プランジャー１４ｐが連結されている。
【００１５】
前記プランジャー１４ｐは昇降駆動装置１４からのプレス荷重をスライドプレート１５に伝える部材であり、各々のプランジャー１４ｐがダイハイト調整用油圧シリンダ１３を介してスライドプレート１５に連結されている。即ち、前記プランジャー１４ｐの下端部がダイハイト調整用油圧シリンダ１３のピストン１３ｐと一体化されており、そのハウジング１３ｈがスライドプレート１５と一体化されている。
【００１６】
前記スライドプレート１５は金型の上型１８を支持する部材であり、前記コラム１２ｈの側面に固定されたギブ１２ｘに沿って昇降する。また、前記スライドプレート１５と昇降駆動装置用の架台１４ｆとの間には、４本のバランサ用エアシリンダ１６が装着されている。
前記バランサ用エアシリンダ１６はスライドプレート１５に対して持ち上げ力を付与するためのシリンダであり、前記持ち上げ力が前記スライドプレート１５及び上型１８の重力と釣り合うように調整されている。
【００１７】
プレス機械１０の各々のコラム１２ｈには、所定位置にそれぞれ歪みゲージユニット３０が前記コラム１２ｈに加わるプレス荷重を検出できるように取付けられている。前記歪みゲージユニット３０は、例えば、図３（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示されるように、歪みゲージ片３２を縦方向に２枚、横方向に２枚配置し、各々の歪みゲージ片３２の配線を直接接続してホイートストンブリッジを構成したものであり、それらの歪みゲージ片３２が一体で防水モールド処理されている。前記歪みゲージユニット３０を構成する各々の歪みゲージ片３２は、コラム１２ｈがプレス荷重を受けて歪むことによりそのコラム１２ｈと共に歪み、その抵抗値が変化する。この結果、ホイートストンブリッジの出力電圧Ｅ（歪みゲージユニット３０の出力電圧Ｅ）が変化する（図３（Ｃ）参照）。ここで、歪みゲージユニット３０の出力電圧Ｅは前記コラム１２ｈに加わるプレス荷重に対応するように調整される。
【００１８】
４枚の歪みゲージ片３２でホイートストンブリッジを構成した場合には、１枚の歪みゲージ片３２と３台の標準抵抗とでホイートストンブリッジを構成する場合に必要となるブリッジＢＯＸが不要になる。
また、前記歪みゲージ片３２には抵抗値1ｋΩのものが使用されるとともに、ブリッジ電圧はＤＣ10Ｖが使用されている。これにより、一般的に使用されている抵抗値120Ωの歪みゲージ片、ＤＣ2Ｖのブリッジ電圧を使用した歪みゲージと比較してノイズの影響を受け難くなる。
【００１９】
また、歪みゲージユニット３０は一体で防水モールド処理されている。これにより、歪みゲージユニット３０をコラム１２ｈにそのまま貼り付けることができ、歪みゲージをコラム１２ｈ等に取付ける手間が従来と比較して低減される。
以後、歪みゲージユニット３０を単に歪みゲージ３０と呼ぶことにする。
【００２０】
前記プレス機械１０のベッド１１上には、図１に示されるように、前記スライドプレート１５と対向する位置にボルスタ１７が設置されており、そのボルスタ１７上に下型１９が取付けられている。
また、前記ボルスタ１７の下側でベッド１１のオープニング１１ｈの内部には、クッションパッド２２がガイド２３に沿って上下摺動できるように設置されている。前記クッションパッド２２はエアシリンダ２４によって上動方向の力を受けており、そのエアシリンダ２４の供給空気圧がエアタンク２４ｔに取付けられたエア圧センサ２４ｐによって測定される。
【００２１】
前記クッションパッド２２の上面には油圧シリンダ２５が縦向きに設置されており、各々の油圧シリンダ２５によってクッションピン２６が縦向きに支持されている。前記クッションピン２６はボルスタ１７及び下型１９に形成された貫通孔２６ｋに挿通されてその先端部（上端部）が下型１９のポンチ１９ｆの周囲に突出している。そして、それらのクッションピン２６の上にしわ押さえリング２０が水平に載置されている。
前記油圧シリンダ２５の油圧室は互いに連通しており、それらの油圧室内の油圧が油圧センサー２５ｐによって測定される。
【００２２】
次に、前記プレス機械１０の動作を簡単に説明する。
前記しわ押さえリング２０の上に板素材がセットされると、昇降駆動装置１４が動作してその動きがプランジャー１４ｐ等を介してスライドプレート１５に伝達される。これによって、前記スライドプレート１５がコラム１２ｈ側面のギブ１２ｘに沿って上死点の位置から下降し、そのスライドプレート１５と共に上型１８も下降する。そして、前記上型１８が下降する過程でそのしわ押さえ面１８ｅが板素材に当接すると、板素材の端縁は上型１８のしわ押さえ面１８ｅとしわ押さえリング２０とに挟まれて拘束される。
ここで、板素材の端縁を上型１８のしわ押さえ面１８ｅとしわ押さえリング２０とによって拘束する力、即ち、しわ押さえ荷重Ｆは次のようにして求められる。
【００２３】
しわ押さえ荷重Ｆは、エアシリンダ２４がクッションパッド２２を上方に押し上げようとする力（Ｐａ×Ａ）からしわ押さえリング２０の重量Ｗ１とクッションパッド２２の重量Ｗ０とを除いた値に等しくなる。即ち、Ｆ＝Ｐａ×Ａ−Ｗ１−Ｗ０ となる。ここで、Ｐａはエア圧センサ２４ｐの測定値、Ａはエアシリンダ２４の断面積である。なお、この計算ではクッションパッド２２の摺動抵抗に起因する力は無視している。
また、クッションピン２６の本数をｎ、油圧シリンダ２５の油圧（油圧センサー２５ｐの測定値）をＰｓとすれば、しわ押さえ荷重Ｆは、Ｆ＝Ｐｓ×（ｎ×Ｓ） となる。ここで、Ｓは油圧シリンダ２５の断面積である。
【００２４】
板素材の端縁が上型１８としわ押さえリング２０とで拘束され、この状態から前記上型１８がさらに下降すると、その上型１８に押圧されてしわ押さえリング２０、クッションピン２６、油圧シリンダ２５及びクッションパッド２２がエアシリンダ２４の力（Ｐａ×Ａ）に抗して下降する。これによって、板素材の中央部が上型１８の成形面１８ｆと下型１９のポンチ１９ｆとによって絞り成形される。
そして、上型１８及びスライドプレート１５が下死点まで到達した段階で絞り成形が終了する。絞り成形が終了すると、上型１８及びスライドプレート１５が上死点の位置まで上昇し、プレス製品がプレス機械１０から取出される。これによって、プレス成形の１サイクルが終了する。
【００２５】
前記上型１８が下降する過程で、その上型１８がしわ押さえリング２０や下型１９を押圧することにより生じる衝撃反力は、スライドプレート１５、プランジャー１４ｐ、昇降駆動装置１４等を介して各々のコラム１２ｈに伝達され、前記コラム１２ｈは上下に伸びる方向の荷重を受ける。前記荷重により各々のコラム１２ｈが歪むと、それぞれのコラム１２ｈの歪みが歪みゲージ３０に作用し、その歪みゲージ３０はコラム１２ｈに加わる荷重に対応した電圧Ｅを出力する。即ち、歪みゲージ３０の出力電圧Ｅに基づいて、その歪みゲージ３０が取付けられているコラム１２ｈに加わる荷重を求めることができる。さらに、各々のコラム１２ｈに加わる荷重を加算することにより、プレス荷重ＰＦを求めることができる。
即ち、前記歪みゲージ３０が本発明の荷重測定手段に相当する。
【００２６】
図４は、プレス成形時のプレス荷重ＰＦの一般的な変化の様子を時間の関数として表したものである。
即ち、時間Ｔ０で上型１８が上死点の位置から下降を開始し、時間Ｔ１でその上型１８がしわ押さえリング２０上の板素材に当接すると、このタイミングからプレス荷重ＰＦが増加してその値はしわ押さえ荷重Ｆにほぼ等しくなる。
さらに、前記上型１８、板素材及びしわ押さえリング２０等が引き続き下降し、時間Ｔ２で板素材が下型１９のポンチ１９ｆに当接すると、このタイミングからプレス荷重ＰＦが急増し、その板素材の中央部が上型１８の成形面１８ｆと下型１９のポンチ１９ｆとによって絞り成形される。
【００２７】
そして、前記上型１８等が下死点の位置まで到達した段階（時間Ｔ３）でプレス荷重ＰＦが最大となり、絞り成形が終了する。
下死点の位置から上型１８及びしわ押さえリング２０等が上昇するとプレス荷重ＰＦが急減し、時間Ｔ４で板素材が下型１９のポンチ１９ｆから離れると、プレス荷重ＰＦはしわ押さえ荷重Ｆにほぼ等しくなる。さらに、上型１８が上昇して、時間Ｔ５でその上型１８がしわ押さえリング２０から離れると、プレス荷重ＰＦは零になる。
【００２８】
次に、本実施の形態に係るプレス機械の診断装置について説明する。
前記診断装置５０は、図２に示されるように、歪みゲージ３０と油圧センサー２５ｐとエア圧センサ２４ｐ及び計測ＢＯＸ５２とから構成される。前述のように、歪みゲージ３０はプレス機械１０の機枠を構成する各々のコラム１２ｈに装着されており、前記コラム１２ｈの上下方向に加わる荷重を測定する。
前記油圧センサー２５ｐは、クッションパッド２２の各油圧シリンダ２５を互いに連通させる配管途中に取付けられており、それらの油圧シリンダ２５の油圧Ｐｓを測定する。
また、エア圧センサ２４ｐはエアシリンダ２４の圧力室と連通するエアタンク２４ｔに取付けられており、そのエアシリンダ２４のエア圧Ｐａを測定する。
計測ＢＯＸ５２は、歪みゲージ３０からの荷重信号、油圧センサー２５ｐからの油圧信号（Ｐｓ）及びエア圧センサ２４ｐからのエア圧信号（Ｐａ）を取り込んで各データを記憶し、表示画面５４に波形グラフをリアルタイムに表示したり、データ解析を行う装置であり、パソコンを主体に構成されている。
即ち、前記診断装置５０の計測ＢＯＸ５２が本発明の診断手段に相当する。
【００２９】
次に、図５から図７に基づいて本実施の形態に係るプレス機械１０の平行度を診断する方法について説明する。
先ず、平行度を診断するプレス機械１０の機番を設定する（図５（Ａ）のステップ１０１）。次に、プレス機械１０を実際に作動させてプレス成形を行い、そのときの成形データを診断装置５０に入力する（ステップ１０２）。即ち、図５（Ｂ）に示されるように、プレス成形開始から終了までの間、ステップ１１１からステップ１１３までの処理を1ms毎に繰り返し実行し、各々のコラム１２ｈに取付けられた歪みゲージ３０からの荷重信号をデータとして記憶する。そして、プレス成形後に前記荷重データに基づいて各々のコラム１２ｈ毎にプレス成形中の荷重波形を表示する（ステップ１１４）。ここで、各々のコラム１２ｈ毎の荷重波形Ｈは図４に示すプレス荷重ＰＦの波形と近似した傾向で変化する。
【００３０】
次に、コラム１２ｈ毎の荷重波形に基づいてスライドプレート１５の平行度を演算する（図５（Ａ）ステップ１０３）。
前記スライドプレート１５の平行度は次の手順によって求められる。
先ず、図６に示されるように、基準となるコラム１２ｈ（No1コラム）の荷重波形Ｈ１に対する他のコラム１２ｈ（No2コラム）の荷重波形Ｈ２を比較し、立ち上がりタイミングのズレ、即ち、時間遅れを求める。なお、図６は荷重波形Ｈ１，Ｈ２を模式的に表している。
時間遅れが仮にＴ［秒］とすれば、プレス速度をＳ［mm／秒］とした場合に、Ｔ×Ｓ［mm］だけNo2コラムにおけるスライドプレート１５の位置がNo1コラムにおけるスライドプレート１５の位置よりも高いことになる。即ち、前記スライドプレート１５はNo1コラム〜No2コラム間でNo2コラム側がＴ×Ｓ［mm］だけ高くなるような傾斜が存在する。
【００３１】
同様に、No3コラム及びNo4コラムについても各々の荷重波形（図示されていない）をNo1コラムの荷重波形Ｈ１と比較し、立ち上がりタイミングのズレＴから、前記スライドプレート１５のNo1コラム〜No3コラム間の傾斜の存在、及びNo1コラム〜No4コラム間の傾斜の存在を把握する。そして、前記スライドプレート１５の傾斜が許容範囲内であれば、平行度を満足するものと判断してプレス成形作業を継続する。
なお、プレス速度Ｓ［mm／秒］は、Ｓ＝２Ｒ×Ｓｉｎθにより求められる。ここで、Ｒはクランク軸１４ｋの回転半径［mm］であり、２Ｒはクランク軸１４ｋの回転直径［mm］、即ち、スライドプレート１５の昇降量を表している。また、θはクランク軸１４ｋの単位時間当たりの回転角度である。
【００３２】
このように、本実施の形態に係るプレス機械１０の平行度診断方法によると、プレス成形中に、常時、スライドプレート１５の平行度を診断できるため、従来のように、ダイヤルゲージＧによって各コラム１２ｈ毎にスライドプレート１５の位置を実測する方式（図７参照）に比べ、平行度の診断が容易になる。また、常時、スライドプレート１５の平行度を診断できるため、その平行度が許容範囲を外れることによる成形不良等を早期に発見することができる。このため、不良品の大量発生を防止できるとともに、診断時にプレス機械を停止させる必要もなくなり、稼働率の低下を抑制できる。
なお、前記スライドプレート１５が平行であっても、ギブ１２ｘ等のガタによって荷重波形Ｈの立ち上がりタイミングがずれることがある。このため、本実施の形態に係る平行度診断方法を実施するためには、ギブ１２ｘ等のガタが許容範囲内にあることが前提である。
【００３３】
（第２の実施の形態）
以下、図８、図９に基づいて本発明の第２の実施の形態に係るプレス機械の診断装置及び診断方法の説明を行う。本実施の形態はプレス機械のポイント部の油漏れを診断する方法に関するものであり、その方法を実施するための診断装置として第１の実施の形態において使用された診断装置５０が使用される。
プレス機械１０のポイント部であるダイハイト調整用油圧シリンダ１３の油圧室（コネクションスクリューブポイント油圧室）において油漏れが発生すると、プランジャー１４ｐからの押圧力がスライドプレート１５に効率的に伝わらなくなり、プレス荷重ＰＦが低下する。特に、プレス荷重ＰＦの低下率は荷重が最大となる下死点において最も大きくなる。プレス荷重ＰＦが低下するとプレス品の成形不良が発生するため、プレス機械１０ではコネクションスクリューブポイント油圧室（以下、油圧室という）における油圧を常に監視しており、油圧が所定値を下回った場合には自動的に作動油をその油圧室に供給できるようにしている。
【００３４】
このため、油漏れが発生すると油圧室に対する作動油の供給が頻繁になり、油圧室の油圧は短い周期で上下する。また、作動油の漏れ量が多くなるほど油圧の変動周期は短くなる。
プレス荷重ＰＦは前記油圧室の油圧にほぼ対応するため、油圧が変動すると、図８に示されるように、プレス荷重ＰＦもそれに対応して変動する。したがって、プレス成形を行う毎にその下死点におけるプレス荷重ＰＦ（下死点荷重）を記憶してその下死点荷重の変動を監視することにより油圧室の油漏れを発見することができる。
【００３５】
図９は、本実施の形態に係るポイント部の油漏れ診断方法を実行するためのフローチャートである。ステップ２０１に示されるように、プレス成形を行う毎に成形データ（荷重データ）を計測ＢＯＸ５２に入力して記憶し、下死点荷重をプロットする。なお、具体的な成形データの入力方法については第１の実施の形態に係るプレス機械の診断方法の場合と同様である（図５（Ｂ）参照）。次に、それぞれのプレス成形における下死点荷重の変動範囲が判定範囲内か否かを判定（ステップ２０２）し、判定範囲から外れた場合には（図８参照）、油漏れと診断する。油漏れと診断された場合にはＮＧランプが点灯され（ステップ２０４）、正常と診断された場合にはＯＫランプが点灯される（ステップ２０３）。
【００３６】
ここで、許容範囲は約5トン〜20トンの間で設定される。なお、本実施の形態においてはプレス成形を行う毎に下死点荷重をプロットしたが、例えば５回あるいは１０回のプレス成形に対して下死点荷重を１点プロットする方式でも良い。また、本実施の形態においては許容範囲を設定し、下死点荷重がその許容範囲から外れたら油漏れと診断したが、下死点荷重の変動率あるいは変動周期から油漏れを診断しても良い。例えば、変動率が判定値より大きい時、あるいは変動周期が判定周期よりも短い時に油漏れと診断する。
また、下死点荷重の代わりに下死点の近傍におけるプレス荷重ＰＦを使用しても良い。
なお、いずれかのコラム１２ｈの荷重に基づいて診断しても良いし、全てのコラム１２ｈの荷重に基づいて診断しても良い。
このように、本実施の形態においては下死点荷重の変化から油漏れの診断が可能なため、従来のように、目視で油漏れを監視する場合と比べて油漏れの発見が容易になり、油漏れに起因した成形不良を早期に発見することができる。
【００３７】
（第３の実施の形態）
以下、図１０、図１１に基づいて本発明の第３の実施の形態に係るプレス機械の診断装置及び診断方法の説明を行う。本実施の形態はプレス機械の経年変化を診断する方法に関するものであり、その方法を実施するための診断装置として第１の実施の形態において使用された診断装置５０が使用される。
プレス機械１０では、歯車機構１４ｈ、ピンジョイント１４ｊ等でカジリが発生した場合、ギブ１２ｘとスライドプレート１５との間の摺動抵抗が大きい場合等は、前記スライドプレート１５を昇降させるために余分な力が必要になり、その分だけプレス荷重ＰＦが大きくなる。
逆に、歯車機構１４ｈ、ピンジョイント１４ｊ等にガタがある場合、ギブ１２ｘとスライドプレート１５との間の摺動抵抗が小さい場合等は、前記スライドプレート１５が昇降し易くなるためプレス荷重ＰＦが比較的小さくなる。
このため、プレス成形時の下死点荷重を１日に１データ程度記憶してその下死点荷重の変動を監視することにより、プレス機械１０がカジリ傾向にあるか、あるいはガタ傾向にあるか、経年変化診断を行うことができる。なお、経年変化診断はコネクションスクリューブポイント油圧室の油漏れが発生していない状態で実施するものとする。
【００３８】
図１１は、本実施の形態に係るプレス機械１０の経年変化診断を実行するためのフローチャートである。ステップ３０１に示されるように、プレス成形を行う毎に成形データ（荷重データ）を計測ＢＯＸ５２に入力して記憶し、１日に１データ程度の割合で下死点荷重をプロットする。次にステップ３０２で下死点荷重の経時的変動状況を判定する。例えば、数十回分の下死点荷重を抽出し、最初と最後の下死点荷重の差が正の判定値以上であるか、あるいは負の判定値以下であるかを判定する。そして、下死点荷重が経時的に変動していない場合にはＯＫランプを点灯させて処理を終了する（ステップ３０３）。下死点荷重が経時的に上昇方向に変動していれば、歯車機構１４ｈ、ピンジョイント１４ｊ等のカジリ、ギブ１２ｘとスライドプレート１５との間の摺動抵抗の増加が考えられるため、ＮＧランプを点灯させて処理を終了する（ステップ３０４）。
【００３９】
下死点荷重が下降方向に変動している場合には（図１０参照）、歯車機構１４ｈ、ピンジョイント１４ｊ等のガタ、ギブ１２ｘとスライドプレート１５との間の摺動抵抗の減少（ギブ１２ｘのガタ）が考えられるため、ＮＧランプを点灯させて処理を終了する（ステップ３０５）。
このように、本実施の形態においては下死点荷重の経時的な変動状況からプレス機械の経年変化を診断することが可能なため、従来のように、目視で診断する場合と比べて診断が容易になり、ガタ等に起因した成形不良を早期に発見することができる。
【００４０】
（第４の実施の形態）
以下、図１２、図１３に基づいて本発明の第４の実施の形態に係るプレス機械の診断装置及び診断方法の説明を行う。本実施の形態はプレス機械の総合ガタを診断する方法に関するものであり、その方法を実施するための診断装置として第１の実施の形態において使用された診断装置５０が使用される。
プレス機械１０では、歯車機構１４ｈのバックラッシ等のガタが大きい場合には力の伝達が遅れるため、各コラム１２ｈ毎の荷重波形Ｈの立ち上がりが遅れる。したがって、プレス機械１０にガタがない状態における荷重波形Ｈの立ち上がり時間Ｔｓと、実際のプレス成形時における荷重波形Ｈの立ち上がり時間Ｔｍとを比較することにより、プレス機械１０の総合ガタを診断することができる。
【００４１】
図１３は、本実施の形態に係るプレス機械１０の総合ガタ診断法を実行するためのフローチャートである。ここで、図１３のフローチャートに示す処理を実行する前に、プレス機械１０にガタがない状態における正常時の荷重波形Ｈ（基準波形）を計測ＢＯＸ５２内のパソコンに記憶しておくものとする。
先ず、ステップ４０１に示されるように、プレス成形中の成形データ（荷重データ）を計測ＢＯＸ５２に入力し、縦軸に荷重、横軸に時間を取ってプロットする。次に、ステップ４０２で基準波形の立ち上がり時間Ｔｓと、プロットした荷重波形Ｈの立ち上がり時間Ｔｍとを比較し、立ち上がり時間差（Ｔｍ−Ｔｓ＝Ｔｅ）が許容範囲内か否かを判定する。立ち上がり時間差Ｔｅが許容範囲内であれば総合ガタが許容範囲内であるとしてＯＫランプを点灯させて処理を終了する（ステップ４０３）。また、立ち上がり時間差Ｔｅが許容範囲を超えていればＮＧランプを点灯させて処理を終了する（ステップ４０４）。
【００４２】
このように本実施の形態においてはコラム１２ｈに取付けられた歪みゲージ３０からの信号で荷重波形Ｈを求めることにより、プレス機械の総合ガタを診断することができるため、従来のように、メンテナンス時の目視点検等で診断する場合と比べて診断が容易になり、ガタ等に起因した成形不良を早期に発見することができる。
なお、基準波形の立ち上がり傾斜Ｋｓと、プロットした荷重波形Ｈの立ち上がり傾斜Ｋｍとを比較し、立ち上がり傾斜差（Ｋｓ−Ｋｍ）からプレス機械の総合ガタを診断することも可能である。
【００４３】
（第５の実施の形態）
以下、図１４、図１５及び図１に基づいて本発明の第５の実施の形態に係るプレス機械の診断装置及び診断方法の説明を行う。本実施の形態はプレス機械のカウンターバランスの不良、タイロッドの緩みを診断する方法に関するものであり、その方法を実施するための診断装置として第１の実施の形態において使用された診断装置５０が使用される。
図１に示されるように、スライドプレート１５と昇降駆動装置用の架台１４ｆとの間には、４本のバランサ用エアシリンダ１６が装着されており、前記バランサ用エアシリンダ１６の持ち上げ力が前記スライドプレート１５及び上型１８の重力と釣り合うように調整されている。
しかし、バランサ用エアシリンダ１６の持ち上げ力が前記スライドプレート１５及び上型１８の重力よりも大きいと上死点におけるプレス荷重ＰＦ（上死点荷重）は負の値になる。
【００４４】
また、昇降駆動装置用の架台１４ｆはタイロッド１２ｔによってコラム１２ｈと連結されているため、前記タイロッド１２ｔが緩んでいるとプレス荷重ＰＦの一部がそのタイロッド１２ｔの緩み部分で吸収され、プレス成形時におけるコラム１２ｈの伸び方向の歪みが小さくなる。即ち、プレス荷重ＰＦに対して歪みゲージ３０の出力電圧Ｅが小さくなる。このため、荷重検定後にタイロッド１２ｔが緩むと、荷重が加わらない上死点における荷重値（上死点荷重）は負の値になる。したがって、プレス成形を行う毎にその上死点荷重を監視することによりプレス機械１０のカウンターバランスの不良、タイロッドの緩みを診断することができる。
【００４５】
図１５は、本実施の形態に係るプレス機械１０のカウンターバランスの不良、タイロッドの緩み診断法を実行するためのフローチャートである。
先ず、ステップ５０１に示されるように、プレス成形中の成形データ（荷重データ）を計測ＢＯＸ５２に入力し、縦軸に荷重、横軸に時間を取ってプロットする。次に、ステップ５０２で上死点荷重が零点を基準として許容範囲内に入っているか否かを判定する。上死点荷重が許容範囲内に入っていればカウンターバランスの良好、タイロッドの緩みなしと診断してＯＫランプを点灯させて処理を終了する（ステップ５０３）。また、上死点荷重が許容範囲から外れていれば（図１４参照）カウンターバランスの不良、タイロッドの緩みと診断してＮＧランプを点灯させて処理を終了する（ステップ５０４）。
【００４６】
ここで、ＮＧと診断された場合には、先ずバランサ用エアシリンダ１６に供給する空気圧を調節してカウンターバランサーの調整を行う。そして、カウンターバランサーの調整を行ってもなお上死点荷重が許容範囲から外れる場合にタイロッドの調査、調整を行う。
このように本実施の形態においてはコラム１２ｈに取付けられた歪みゲージ３０で上死点荷重を求めることにより、プレス機械のカウンターバランスの不良、タイロッドの緩みを診断するができるため、従来のように、荷重検定においてカウンターバランスを診断する場合と比べて診断が容易になり、カウンターバランスの不良等を早期に発見することができる。
【００４７】
（第６の実施の形態）
以下、図１６のフローチャートに基づいて本発明の第６の実施の形態に係るプレス機械の診断装置及び診断方法の説明を行う。本実施の形態はプレス品の品質不良の原因となるプレス機械の荷重異常を診断する方法に関するものであり、その方法を実施するための診断装置として第１の実施の形態において使用された診断装置５０が使用される。
プレス機械１０で各種部品を成形する場合、その成形荷重（下死点荷重）はその部品を成形する金型毎に異なる。したがって、使用する型毎にプレス成形時の下死点荷重が許容範囲内にあるか否かを監視すれば、荷重異常及びそれに起因したプレス品の品質不良を早期に発見することができる。
【００４８】
次に、図１６のフローチャートに基づいて本実施の形態に係るプレス機械の診断方法を説明する。
先ず、ステップ６０１においてプレス機械１０の機番を設定するとともに、各々の機番のプレス機械１０において使用される型の番号（型番）を設定する。そして、各々の型番毎に前後左右のコラム１２ｈに加わる下死点荷重の許容範囲（上限判定値及び下限判定値）を設定する。
【００４９】
次に、所定型番の金型を使用して実際に板素材をプレス成形する。このとき、プレス成形中の成形データ（荷重データ）を計測ＢＯＸ５２に入力し、各コラム１２ｈ毎に縦軸に荷重、横軸に時間を取ってプロットする（ステップ６０２）。そして、ステップ６０３で各々のコラム１２ｈ毎に下死点荷重がその型番に応じた許容範囲（下限判定値〜上限判定値間）に入っているか否かを判定する。下死点荷重が各々のコラム１２ｈについて全てその型番に応じた許容範囲に入っていれば、荷重異常及びそれに起因したプレス品の品質不良はないものとし、ＯＫランプを点灯させて処理を終了する（ステップ６０４）。また、一部あるいは全てのコラム１２ｈについて下死点荷重が許容範囲から外れていれば荷重異常及びプレス品の品質不良と診断してＮＧランプを点灯させて処理を終了する（ステップ６０５）。
ここで、許容範囲は、定格荷重の約１０％に設定されている。
【００５０】
また、前述のように、プレス成形中の成形データ（荷重データ）を各コラム１２ｈ毎にプロットするため、プレス機械１０の前後左右における荷重分布を求めることができる。このため、４本のコラム１２ｈに加わる荷重を合計したプレス荷重ＰＦが正常であっても、スライドプレート１５等の傾きにより型の前後左右で荷重の強弱が存在するような場合には荷重異常と判定される。したがって、プレス荷重ＰＦの正常時における荷重分布のアンバランスに起因したプレス品の品質不良を容易に発見することができる。
【００５１】
このように、本実施の形態においてはコラム１２ｈに取付けられた歪みゲージ３０でプレス成形中の荷重データを求め、その荷重データからプレス品の品質不良を診断できるため、従来は人の感覚を頼りに行っていたプレス品の品質の診断を自動化できる。
【００５２】
（第７の実施の形態）
以下、図１７、１８に基づいて本発明の第７の実施の形態に係るプレス機械の診断装置及び診断方法の説明を行う。本実施の形態は、第６の実施の形態と同様にプレス品の品質不良の原因となるプレス機械の荷重異常を診断する方法に関するものであり、その方法を実施するための診断装置として第１の実施の形態において使用された診断装置５０が使用される。
第６の実施の形態ではプレス成形時の下死点荷重が許容範囲内にあるか否かによって荷重異常を判定したが、本実施の形態ではプレス成形時の荷重波形を正常な荷重波形と比較することにより荷重異常の判定を行う。
【００５３】
先ず、各々の型毎にプレス成形を行い、正常にプレス成形が行われたときの各々のコラム１２ｈ毎の荷重波形を基準波形としてメモリに記憶する（図１７（Ａ）、図１８（Ａ）のステップ７０１〜７０３）。
次に、所定の金型を使用してプレス成形を行い、プレス成形中の成形データ（荷重データ）を各コラム１２ｈ毎に、縦軸に荷重、横軸に時間を取ってプロットする。このようにして、プロットしたコラム１２ｈ毎の荷重波形と基準波形とを時間単位で比較し、全てのタイミングにおける荷重波形と基準波形との荷重差（全点荷重差）が許容範囲に入っているか否かを判定する。そして、全てのコラム１２ｈについて全点荷重差が許容範囲に入っていればプレス品の品質は良好としてＯＫランプを点灯させ、処理を終了する（ステップ７１３）。また、いずれかのコラム１２ｈについて、いずれかの荷重差が許容範囲から外れていればプレス品の品質不良と診断してＮＧランプを点灯させて処理を終了する（ステップ７１４）。
【００５４】
このように、本実施の形態においてもコラム１２ｈに取付けられた歪みゲージ３０でプレス成形中の荷重データを求め、その荷重データからプレス品の品質不良を診断できるため、従来は人の感覚を頼りに行っていたプレス品の品質の診断を自動化できる。
【００５５】
（第８の実施の形態）
以下、図１９、２０に基づいて本発明の第８の実施の形態に係るプレス機械の診断装置及び診断方法の説明を行う。本実施の形態は、第７の実施の形態と同様にプレス品の品質不良の原因となるプレス機械の荷重異常を診断する方法に関するものであり、その方法を実施するための診断装置として第１の実施の形態において使用された診断装置５０が使用される。
第７の実施の形態ではプレス成形時の荷重波形を正常な荷重波形（基準波形）と比較することにより荷重異常を判定したが、本実施の形態ではプレス成形に要するエネルギーに着目し、このエネルギーと正常にプレス品が成形された時のエネルギーとを比較することにより、荷重異常の判定を行う。
【００５６】
ここで、プレス成形に要するエネルギーＥ（以下、成形エネルギーＥという）は、図１９に示されるように、プレス成形時の荷重波形Ｈの時間積分値Ｗ１から空打ち時の荷重波形Ｈ０の時間積分値Ｗ２を除することにより求められる。なお、成形エネルギーＥは各々のコラム１２ｈ毎に算出された成形エネルギーｅ１〜ｅ４の和から求められる。
先ず、各々の型毎に試験的にプレス成形を行い、正常に成形が行われたときの成形エネルギーＥを算出して（図２０（Ａ）のステップ８０１、８０２、８０３）、その成形エネルギーＥを基準エネルギーＥＳとしてメモリに記憶する（ステップ８０４）。
【００５７】
このようにして、各々の型毎に基準エネルギーＥＳが記憶されて診断準備が完了すると、通常の操業状態でプレス成形が行われる。
プレス成形が行われると、プレス成形中の成形データ（荷重データ）が各コラム１２ｈ毎に、縦軸に荷重、横軸に時間を取ってプロットされるとともに、プレス成形時の荷重波形Ｈの時間積分値Ｗ１と空打ち時の荷重波形Ｈ０の時間積分値Ｗ２との差から成形エネルギーＥが算出される（ステップ８１１、８１２）。次に、前記成形エネルギーＥと基準エネルギーＥＳとが比較され、その差が許容範囲内であれば、プレス品の品質は良好としてＯＫランプを点灯させ、処理を終了する（ステップ８１４）。また、成形エネルギーＥと基準エネルギーＥＳとの差が許容範囲から外れていればプレス品の品質不良と診断してＮＧランプを点灯させて処理を終了する（ステップ８１５）。
【００５８】
このように、本実施の形態においてもコラム１２ｈに取付けられた歪みゲージ３０でプレス成形中の荷重データを求め、その荷重データからプレス品の品質不良を診断できるため、従来は人の感覚を頼りに行っていたプレス品の品質の診断を自動化できる。
【００５９】
プレス成形中の荷重は、上型１８が上死点から下降を開始して再び上死点に戻るまでの間（１サイクル）の荷重波形を計測することにより把握することができる。前記プレス成形における１サイクルの荷重波形を計測するためには、上型１８が上死点の位置から下降を開始するタイミング（計測開始タイミング）を把握するとともに、上型１８が再び上死点まで戻るタイミング（計測終了タイミング）を把握する必要がある。現状では、計測開始タイミング及び計測終了タイミングはプレス機械１０のクランク軸１４ｋの角度信号に基づいて決定している。
【００６０】
しかし、前記クランク軸１４ｋの角度は角度センサーによって検出する方式のため、その角度センサーの設置用のスペースと保守点検用のスペースとが必要となる。このため、設備コストが高くなるとともに保守点検にも手間が掛かる。したがって、角度センサーを使用せずに計測開始タイミング及び計測終了タイミングを把握できれば設備コスト的にもメンテナンス的にも好ましい。
そこで、角度センサー等を使用せずに荷重波形から計測開始タイミング及び計測終了タイミングを決定することができる荷重波形の計測方法の一例を図２１（Ａ）、（Ｂ）に基づいて説明する。
【００６１】
先ず、計測の基準となるトリガ荷重Ｈｓｔを予め設定しておく。ここで、トリガ荷重Ｈｓｔはしわ押え荷重Ｆよりも若干小さい値に設定される。
計測開始ボタンがＯＮされた後（ステップ９０１）、プレス成形が行われて荷重データが計測ＢＯＸ５２に入力され、荷重Ｈがトリガ荷重Ｈｓｔを超えると（ステップ９０２）、そのタイミングＴｓよりＴｔ時間前、即ち、時間Ｔｔｓからのデータが保存される。さらに、時間Ｔｔｓから最小計測時間Ｔｍｉｎが経過したか否かが判定され（ステップ９０４）、最小計測時間Ｔｍｉｎが経過した後に荷重Ｈがトリガ荷重Ｈｓｔより小さくなると（ステップ９０５）、そのタイミングＴｅからＴｔ時間、即ち、時間Ｔｔｅまでデータが保存される。
【００６２】
ここで、最小計測時間Ｔｍｉｎは上型１８が上死点の位置から下死点の位置まで下降するのに要する時間にほぼ等しく設定されている。このため、しわ押さえ時のノイズ等の影響により荷重Ｈがトリガ荷重Ｈｓｔを下回った場合でも、データの保存が中断されることはない。なお、上型１８が上昇する際のしわ押さえ時にはノイズ等により荷重Ｈがトリガ荷重Ｈｓｔを下回ることはないため、ノイズ対策は不要である。
このように、本実施の形態によると荷重波形から計測開始タイミング及び計測終了タイミングを決定できるため、従来必要であった角度センサー等が不要になる。
【００６３】
各々のコラム１２ｈに取付けられた歪みゲージ３０によってプレス荷重ＰＦを測定する場合、前記プレス荷重ＰＦと歪みゲージ３０の出力信号とが正しく対応するように、歪みゲージ３０の荷重校正を行う必要がある。
前記荷重校正は、一般的に、図２３に示されるように、ロードセルＲを使用して行われる。
【００６４】
荷重校正を行うには前段階として、プレス機械１０から上型１８と下型１９とを取外し、ボルスタ１７上の所定位置に所定個数（４個）のロードセルＲを設置する。次に、プレス機械１０を駆動させてスライドプレート１５を下降させ、ロードセルＲに荷重を加える。このとき、スライドプレート１５がロードセルＲを押圧する際の荷重（プレス荷重ＰＦ）はロードセルＲによって直接測定されるとともに、そのロードセルＲからの押圧反力はスライドプレート１５、プランジャー１４ｐ及び昇降駆動装置１４等を介して各々のコラム１２ｈに伝達され、歪みゲージ３０によって測定される。ここで、全ロードセルＲに加わる荷重と全コラム１２ｈに加わる荷重とは等しいため、次の関係式が成立する。
【００６５】
［プレス荷重ＰＦ］＝［全ロードセル荷重］
＝［校正係数Ｋ］×［全歪みゲージ３０の出力電圧］
したがって、校正係数Ｋは、［全ロードセル荷重］÷［全歪みゲージ３０の出力電圧］で表される。
しかし、上記した荷重校正方法では、荷重校正の前段階としてプレス機械１０から上型１８と下型１９とを取外し、ボルスタ１７上の所定位置に所定個数のロードセルＲを設置しなければならない。このため、荷重校正に手間と時間が掛かる。
そこで、ロードセルＲ等の特別な装置を使用せずに荷重校正を行うことができる荷重校正方法の一例を図２２に基づいて説明する。
【００６６】
図２２のグラフは、プレス荷重ＰＦの波形と、油圧Ｐｓから求めたしわ押さえ荷重Ｆの波形とを表したものである。
図２２に示されるように、板素材の絞り成形後であって（上型１８の上昇中）、その板素材の端縁が上型１８としわ押さえリング２０とによって拘束されている状態、即ち、図における時間Ｔ４〜Ｔ５の間では、プレス荷重ＰＦはしわ押さえ荷重Ｆに等しくなる。
なお、実際にはスライドプレート１５とギブ１２ｘとの間には摺動抵抗Ｒｘが存在するため、プレス荷重ＰＦはしわ押さえ荷重Ｆと前記摺動抵抗Ｒｘによる荷重Ｘとの和で表される。しかし、前記荷重Ｘはしわ押さえ荷重Ｆと比較して非常に小さいため荷重校正時には無視するものとする。
【００６７】
前記しわ押さえ荷重Ｆは、前述のように、油圧シリンダ２５の油圧（油圧センサー２５ｐの測定値）をＰｓとすれば、Ｆ＝Ｐｓ×（ｎ×Ｓ）で表される。ここで、ｎはクッションピン２６の本数、Ｓは油圧シリンダ２５の断面積である。このため、しわ押さえ荷重Ｆの波形は油圧Ｐｓの波形（均圧油圧波形）と同じ形状で、その大きさのみが異なっている。
【００６８】
前述のように、時間Ｔ４〜Ｔ５の間では、プレス荷重ＰＦはしわ押さえ荷重Ｆに等しいと考えられるため、例えば、時間Ｔ６におけるプレス荷重ＰＦをＰＦ６、また時間Ｔ６におけるしわ押さえ荷重ＦをＦ６とし、この時の全歪みゲージ３０の出力電圧をＥ６とすれば、

Figure 0003645762
で表される。
したがって、校正係数Ｋは、［しわ押さえ荷重Ｆ６］÷［全歪みゲージ３０の出力電圧Ｅ６］となる。
なお、時間Ｔ６は、例えば、上死点あるいは下死点の時点から所定時間後とする。
このように、プレス成形中のしわ押さえ荷重Ｆを利用して簡易に荷重校正を行うことができるため、荷重校正の手間が大幅に低減される。
【００６９】
プレス機械１０には、スライドプレート１５とギブ１２ｘとの間に摺動抵抗Ｒｘが存在する。この摺動抵抗Ｒに起因する摩擦荷重を測定することにより、摺動部分の異常等を検出できるととともに、正確なプレス荷重を求めることができる。そこで、図２４に基づいてスライドプレート１５の摺動抵抗Ｒに基づく摩擦荷重を求める方法について説明する。
板素材の絞り成形後であって、その板素材の端縁が上型１８としわ押さえリング２０とによって拘束されている状態、即ち、図２４における時間Ｔ４〜Ｔ５の間では、プレス荷重ＰＦはしわ押さえ荷重Ｆに前記摺動抵抗に起因する荷重Ｘを加えた荷重に等しくなる。
【００７０】
即ち、［プレス荷重ＰＦ］＝［しわ押さえ荷重Ｆ］＋［摺動抵抗に起因する荷重Ｘ］となる。
したがって、［摺動抵抗に起因する荷重Ｘ］は、［プレス荷重ＰＦ］−［しわ押さえ荷重Ｆ］から求めることができる。
このように、従来は測定が困難であったスライドプレート１５とギブ１２ｘとの間の摺動抵抗に起因する荷重Ｘを容易に求めることができる。
【００７１】
以上の実施の形態では、シングルアクション型のプレス機械について説明したが、本発明はダブルアクション型等種々のプレス機械に適用することができる。また、プレス素材を絞り成形する場合について説明を行ったが、本発明は抜き加工や曲げ加工等種々の加工を行う場合にも適用することができる。
また、歪みゲージ３０をプレス機械１０の機枠を構成するコラム１２ｈに取付けたが、プレス機械がコラムを使用せずに一体型の機枠を備えている場合には機枠の四隅等に歪みゲージを取付けても良い。
また、各コラム１２ｈ、即ち、機枠の複数箇所に歪みゲージ３０を取付けたが、診断の内容によっては機枠の一個所に歪みゲージを取付けても良い。
【００７２】
【発明の効果】
本発明によると、プレス機械の作動中でも容易にそのプレス機械の診断が可能になるため、プレス成形中に発生した異常を速やかに発見でき、不良品の大量発生を防止できる。また、診断時にプレス機械を停止させる必要がないため、稼働率の低下も抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態において使用されるプレス機械の概略を表す縦断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るプレス機械の診断装置のブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るプレス機械の診断装置で使用される歪みゲージユニットの配線接続図（Ａ図）、平面図（Ｂ図）及び電気回路図（Ｃ図）である。
【図４】本発明の第１の実施の形態において使用されるプレス機械のプレス成形時における荷重波形図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係るプレス機械の診断方法を表すフローチャート（Ａ図）、及び成形データの入力方法を表すフローチャート（Ｂ図）である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係るプレス機械の診断方法を表す模式荷重波形図である。
【図７】従来のプレス機械の診断方法を表す模式図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係るプレス機械の診断方法において使用される下死点荷重の推移を表すグラフである。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係るプレス機械の診断方法を表すフローチャートである。
【図１０】本発明の第３の実施の形態に係るプレス機械の診断方法において使用される下死点荷重の推移を表すグラフである。
【図１１】本発明の第３の実施の形態に係るプレス機械の診断方法を表すフローチャートである。
【図１２】本発明の第４の実施の形態に係るプレス機械の診断方法を表す模式荷重波形図である。
【図１３】本発明の第４の実施の形態に係るプレス機械の診断方法を表すフローチャートである。
【図１４】本発明の第５の実施の形態に係るプレス機械の診断方法を表す模式荷重波形図である。
【図１５】本発明の第５の実施の形態に係るプレス機械の診断方法を表すフローチャートである。
【図１６】本発明の第６の実施の形態に係るプレス機械の診断方法を表すフローチャートである。
【図１７】本発明の第７の実施の形態に係るプレス機械の診断方法を表す模式図である。
【図１８】本発明の第７の実施の形態に係るプレス機械の診断方法において使用される基準波形を記憶するフローチャート（Ａ図）、及び本発明の第７の実施の形態に係るプレス機械の診断方法を表すフローチャート（Ｂ図）である。
【図１９】本発明の第８の実施の形態に係るプレス機械の診断方法を表す模式図である。
【図２０】本発明の第８の実施の形態に係るプレス機械の診断方法において使用される基準エネルギーを記憶するフローチャート（Ａ図）、及び本発明の第８の実施の形態に係るプレス機械の診断方法を表すフローチャート（Ｂ図）である。
【図２１】荷重波形の計測方法において計測した荷重波形を表す図面（Ａ図）、及び荷重波形の計測方法を表すフローチャート（Ｂ図）である。
【図２２】荷重校正方法を表す図面である。
【図２３】一般的に使用されている荷重校正方法を表す図面である。
【図２４】スライドプレートの摺動抵抗に起因した荷重を求める方法を表す模式図である。
【図２５】従来のプレス機械の異常診断方法を表す模式図である。
【符号の説明】
１０ プレス機械
１２ 機枠
１２ｈ コラム
１５ スライドプレート
１８ 上型
１９ 下型
２０ しわ押さえリング
２２ クッションパッド
２４ エアシリンダ
２４ｐ エア圧センサー
２５ 油圧シリンダ
２５ｐ エア圧センサー
２６ クッションピン
３０ 歪みゲージ（荷重測定手段）
３２ 歪みゲージ片
５０ 診断装置
５２ 計測ＢＯＸ（診断手段）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and apparatus for diagnosing an abnormal state of a press machine.
[0002]
[Prior art]
Factors that cause molding defects in pressed products include abnormalities in the parallelism of the press machine. As shown in FIG. 7, the parallelism of the press machine is the parallelism of the slide plate 15 that supports the movable mold 18 (upper mold 18). If this parallelism falls outside the allowable range, An unbalanced load is applied, resulting in poor molding of the pressed product. For this reason, conventionally, during the maintenance of the press machine, the position of the slide plate 15 is measured for each column 12h by the dial gauge G, and the parallelism is diagnosed based on the measured value.
[0003]
However, according to the press machine diagnosis method described above, since the diagnosis cannot be performed unless the press machine is stopped, the parallelism of the press machine during press molding cannot be diagnosed. For this reason, the discovery of parallelism anomalies, etc. that occurred during press molding is delayed, and there is a risk that many defective products will be generated. Further, since the diagnosis is performed manually, it takes time for the diagnosis, and the press machine must be stopped for a long time for the diagnosis, resulting in a problem that the operating rate of the press machine is lowered.
In order to solve such a problem, Japanese Patent Laid-Open No. 6-304800 discloses a technique for diagnosing abnormality of a press machine during operation of the press machine. As shown in FIG. 25, the abnormality diagnosis technique of the press machine has a strain gauge 72 attached to each of four plungers 74p (FIG. 25 shows only two for front view). The load applied to the slide plate 75 is measured, and the abnormality of the press machine 70 is diagnosed from the measured value.
[Problems to be solved by the invention]
[0004]
However, in the abnormality diagnosis technique for the press machine 70 described above, the load applied to the slide plate 75 is measured by the strain gauges 72 attached to the four plungers 74p, and the abnormality of the press machine 70 is diagnosed from the measured value. There is a problem that the range of abnormality diagnosis is limited.
[0005]
An object of the present invention is to enable a wide range of diagnosis of a press machine during operation of the press machine.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The above-described problem is solved by the diagnostic method and apparatus for a press machine described in claim 1 or claim 2.
According to the present invention, since the load applied to the machine frame of the press machine is measured and the press machine is diagnosed based on the measured load, the parallelism of the press machine is diagnosed in a wide range during the operation of the press machine. It can be carried out. For this reason, the abnormality which generate | occur | produced during press molding can be discovered quickly, and the mass generation of inferior goods can be prevented. Furthermore, since it is not necessary to stop the press machine at the time of diagnosis, it is possible to suppress a decrease in the operating rate of the press machine.
[0007]
Furthermore, the load applied to each machine frame is measured by the load measuring means, and based on this, a load waveform representing a temporal change of the load applied to each machine frame is obtained, and the time of the load waveform corresponding to each machine frame is obtained. Deviation and press speed Diagnose the parallelism of the press machine. For this reason, it is not necessary to manually diagnose the parallelism of the press machine using a dial gauge as in the conventional case, and the labor of parallelism diagnosis is greatly reduced.
[0008]
The above issues are Claim 3 or claim 4 Can be solved by the diagnostic method and apparatus for a press machine described in 1).
According to the present invention, the oil leakage of the hydraulic cylinder arranged between the press load applying means and the movable die is diagnosed based on the load fluctuation state at a predetermined timing during each press forming. For this reason, it is possible to automate the oil leakage inspection of the hydraulic cylinder, which has been conventionally performed visually, and to detect malfunctions and molding defects of the press machine due to the inspection at an early stage.
[0009]
The above issues are Claim 5 or claim 6 Can be solved by the diagnostic method and apparatus for a press machine described in 1).
According to the present invention, since the general play of the press machine is diagnosed based on the rise time of the load, it is possible to automate the diagnosis of the general play that has been conventionally performed visually, and to prevent malfunctions and molding defects of the press machine due to the general play. Can be found in.
[0010]
The above issues are Claim 7 or Claim 8 Can be solved by the diagnostic method and apparatus for a press machine described in 1).
According to the present invention, based on the load at the top dead center Lifting force of balancer cylinder (counter balance) Alternatively, since the looseness of the tie rod can be diagnosed, the diagnosis becomes easy, and the malfunction of the press machine due to overbalance or the like can be detected at an early stage.
[0011]
The above issues are Claim 9 or Claim 10 Can be solved by the diagnostic method and apparatus for a press machine described in 1).
According to the present invention, since the friction load of the sliding part can be obtained from the difference between the load applied to the machine frame of the press machine and the wrinkle holding load obtained from the state quantity in the wrinkle holding device, the abnormal detection of the sliding part is detected. Is possible.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
Hereinafter, a diagnostic apparatus and a diagnostic method for a press machine according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The present embodiment relates to a diagnostic apparatus and a diagnostic method for diagnosing the parallelism of a press machine. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an outline of the press machine, FIG. 2 is a block diagram showing the diagnostic apparatus, and FIG. FIG. 4 is a view showing a strain gauge unit of the diagnostic apparatus.
[0013]
First, the outline of the press machine 10 will be described with reference to FIG.
The press machine 10 is a single action type press machine for drawing a plate material, and has a bed 11 in the lower part thereof. In the center of the bed 11, there are formed openings 11 h which are recesses for storing cushion pads 22 and the like which will be described later, and column-like columns 12 h constituting the machine frame of the press machine 10 are provided at four locations around the opening 11 h. It is erected. Further, on the column 12h, a platform 14f for an elevating drive device that also constitutes a machine frame is placed.
The bed 11, the column 12h, and the lift drive device base 14f are firmly connected to each other by a tie rod 12t vertically passed through the column 12h.
[0014]
The elevating drive device 14 is a device that applies a press load to dies 18 and 19 to be described later. The elevating drive device 14 receives a rotational force of a motor (not shown) and rotates the gear mechanism 14h. A crankshaft 14k that converts to a reciprocating motion in the vertical direction, and a pin joint 14j and a connecting rod 14b that transmit the operation of the crankshaft 14k to the plunger 14p are provided. The connecting rods 14b are provided at four locations in the circumferential direction of the press machine 10, and the plungers 14p are connected to the lower ends of the connecting rods 14b.
[0015]
The plungers 14p are members that transmit a press load from the elevating drive device 14 to the slide plate 15. Each plunger 14p is connected to the slide plate 15 via a die height adjusting hydraulic cylinder 13. That is, the lower end portion of the plunger 14 p is integrated with the piston 13 p of the die height adjusting hydraulic cylinder 13, and the housing 13 h is integrated with the slide plate 15.
[0016]
The slide plate 15 is a member that supports the upper mold 18 of the mold, and moves up and down along the give 12x fixed to the side surface of the column 12h. Further, four balancer air cylinders 16 are mounted between the slide plate 15 and the lifting drive device base 14f.
The balancer air cylinder 16 is a cylinder for applying a lifting force to the slide plate 15, and is adjusted so that the lifting force is balanced with the gravity of the slide plate 15 and the upper mold 18.
[0017]
A strain gauge unit 30 is attached to each column 12h of the press machine 10 at a predetermined position so that a press load applied to the column 12h can be detected. For example, as shown in FIGS. 3A, 3B, and 3C, the strain gauge unit 30 includes two strain gauge pieces 32 in the vertical direction and two in the horizontal direction. The Wheatstone bridge is configured by directly connecting the wirings of the gauge pieces 32, and the strain gauge pieces 32 are integrally molded with a waterproof mold. Each strain gauge piece 32 constituting the strain gauge unit 30 is distorted together with the column 12h when the column 12h is distorted by receiving a press load, and its resistance value changes. As a result, the output voltage E of the Wheatstone bridge (the output voltage E of the strain gauge unit 30) changes (see FIG. 3C). Here, the output voltage E of the strain gauge unit 30 is adjusted so as to correspond to the press load applied to the column 12h.
[0018]
When a Wheatstone bridge is constituted by four strain gauge pieces 32, a bridge BOX required when a Wheatstone bridge is constituted by one strain gauge piece 32 and three standard resistors becomes unnecessary.
The strain gauge piece 32 has a resistance value of 1 kΩ and a bridge voltage of DC 10V. As a result, the strain gauge piece having a resistance value of 120 Ω and a strain gauge using a DC 2 V bridge voltage are less affected by noise.
[0019]
The strain gauge unit 30 is integrally molded with a waterproof mold. Thereby, the strain gauge unit 30 can be affixed to the column 12h as it is, and the effort which attaches a strain gauge to the column 12h etc. is reduced compared with the past.
Hereinafter, the strain gauge unit 30 is simply referred to as a strain gauge 30.
[0020]
As shown in FIG. 1, a bolster 17 is installed on the bed 11 of the press machine 10 at a position facing the slide plate 15, and a lower mold 19 is attached on the bolster 17.
A cushion pad 22 is installed below the bolster 17 and inside the opening 11 h of the bed 11 so as to slide up and down along the guide 23. The cushion pad 22 receives a force in the upward movement direction by an air cylinder 24, and the supply air pressure of the air cylinder 24 is measured by an air pressure sensor 24p attached to an air tank 24t.
[0021]
A hydraulic cylinder 25 is vertically installed on the upper surface of the cushion pad 22, and a cushion pin 26 is supported vertically by each hydraulic cylinder 25. The cushion pin 26 is inserted into a through hole 26k formed in the bolster 17 and the lower die 19, and a tip portion (upper end portion) protrudes around a punch 19f of the lower die 19. The wrinkle pressing ring 20 is placed horizontally on the cushion pins 26.
The hydraulic chambers of the hydraulic cylinder 25 communicate with each other, and the hydraulic pressure in those hydraulic chambers is measured by a hydraulic sensor 25p.
[0022]
Next, the operation of the press machine 10 will be briefly described.
When the plate material is set on the wrinkle holding ring 20, the elevating drive device 14 operates and the movement is transmitted to the slide plate 15 through the plunger 14p and the like. As a result, the slide plate 15 is lowered from the position of the top dead center along the gib 12x on the side surface of the column 12h, and the upper mold 18 is also lowered together with the slide plate 15. Then, when the wrinkle pressing surface 18e comes into contact with the plate material in the process of lowering the upper mold 18, the edge of the plate material is sandwiched and restrained between the wrinkle pressing surface 18e of the upper mold 18 and the wrinkle pressing ring 20. The
Here, the force that restrains the edge of the plate material by the wrinkle pressing surface 18e of the upper mold 18 and the wrinkle pressing ring 20, that is, the wrinkle pressing load F is obtained as follows.
[0023]
The wrinkle pressing load F is equal to a value obtained by removing the weight W1 of the wrinkle pressing ring 20 and the weight W0 of the cushion pad 22 from the force (Pa × A) that the air cylinder 24 tries to push the cushion pad 22 upward. That is, F = Pa × A−W1−W0. Here, Pa is a measured value of the air pressure sensor 24p, and A is a cross-sectional area of the air cylinder 24. In this calculation, the force resulting from the sliding resistance of the cushion pad 22 is ignored.
If the number of cushion pins 26 is n and the hydraulic pressure of the hydraulic cylinder 25 (measured value of the hydraulic pressure sensor 25p) is Ps, the wrinkle pressing load F is F = Ps × (n × S). Here, S is a cross-sectional area of the hydraulic cylinder 25.
[0024]
The edge of the plate material is restrained by the upper die 18 and the wrinkle holding ring 20, and when the upper die 18 is further lowered from this state, the upper die 18 is pressed against the wrinkle holding ring 20, the cushion pin 26, and the hydraulic cylinder. 25 and the cushion pad 22 descend against the force (Pa × A) of the air cylinder 24. As a result, the central portion of the plate material is drawn by the molding surface 18 f of the upper mold 18 and the punch 19 f of the lower mold 19.
The draw forming is completed when the upper mold 18 and the slide plate 15 reach the bottom dead center. When the drawing is finished, the upper mold 18 and the slide plate 15 are raised to the position of the top dead center, and the press product is taken out from the press machine 10. This completes one press molding cycle.
[0025]
In the process of lowering the upper mold 18, impact reaction force generated when the upper mold 18 presses the wrinkle holding ring 20 and the lower mold 19 is transmitted through the slide plate 15, the plunger 14 p, the lifting drive device 14, and the like. This is transmitted to each column 12h, and the column 12h receives a load extending in the vertical direction. When each column 12h is distorted by the load, the strain of each column 12h acts on the strain gauge 30, and the strain gauge 30 outputs a voltage E corresponding to the load applied to the column 12h. That is, based on the output voltage E of the strain gauge 30, the load applied to the column 12h to which the strain gauge 30 is attached can be obtained. Furthermore, the press load PF can be obtained by adding the load applied to each column 12h.
That is, the strain gauge 30 corresponds to the load measuring means of the present invention.
[0026]
FIG. 4 shows a general change in the press load PF during press molding as a function of time.
That is, when the upper die 18 starts to descend from the position of the top dead center at time T0 and the upper die 18 comes into contact with the plate material on the wrinkle holding ring 20 at time T1, the press load PF increases from this timing. The value is almost equal to the wrinkle holding load F.
Further, when the upper die 18, the plate material, the wrinkle holding ring 20 and the like continue to descend and the plate material comes into contact with the punch 19f of the lower die 19 at time T2, the press load PF increases rapidly from this timing, and the plate material. Is formed by a molding surface 18 f of the upper mold 18 and a punch 19 f of the lower mold 19.
[0027]
Then, when the upper mold 18 and the like reach the position of the bottom dead center (time T3), the press load PF becomes maximum, and the drawing is finished.
When the upper die 18 and the wrinkle holding ring 20 etc. rise from the position of the bottom dead center, the press load PF decreases sharply. Almost equal. Further, when the upper die 18 rises and the upper die 18 moves away from the wrinkle holding ring 20 at time T5, the press load PF becomes zero.
[0028]
Next, a diagnostic apparatus for a press machine according to the present embodiment will be described.
As shown in FIG. 2, the diagnostic device 50 includes a strain gauge 30, a hydraulic pressure sensor 25p, an air pressure sensor 24p, and a measurement BOX 52. As described above, the strain gauge 30 is attached to each column 12h constituting the machine frame of the press machine 10, and measures the load applied in the vertical direction of the column 12h.
The hydraulic sensor 25p is attached in the middle of the piping that connects the hydraulic cylinders 25 of the cushion pad 22 to each other, and measures the hydraulic pressure Ps of the hydraulic cylinders 25.
The air pressure sensor 24p is attached to an air tank 24t communicating with the pressure chamber of the air cylinder 24, and measures the air pressure Pa of the air cylinder 24.
The measurement BOX 52 takes in a load signal from the strain gauge 30, a hydraulic pressure signal (Ps) from the hydraulic pressure sensor 25p, and an air pressure signal (Pa) from the air pressure sensor 24p, stores each data, and displays a waveform graph on the display screen 54. Is a device that displays data in real time and performs data analysis, and is mainly composed of a personal computer.
That is, the measurement BOX 52 of the diagnostic device 50 corresponds to the diagnostic means of the present invention.
[0029]
Next, a method for diagnosing the parallelism of the press machine 10 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
First, the machine number of the press machine 10 for diagnosing the parallelism is set (step 101 in FIG. 5A). Next, the press machine 10 is actually operated to perform press molding, and molding data at that time is input to the diagnostic device 50 (step 102). That is, as shown in FIG. 5B, the processing from step 111 to step 113 is repeatedly executed every 1 ms from the start to the end of press forming, and the strain gauges 30 attached to the respective columns 12h are used. The load signal is stored as data. Then, a load waveform during press forming is displayed for each column 12h based on the load data after press forming (step 114). Here, the load waveform H for each column 12h changes with a tendency approximate to the waveform of the press load PF shown in FIG.
[0030]
Next, the parallelism of the slide plate 15 is calculated based on the load waveform for each column 12h (step 103 in FIG. 5A).
The parallelism of the slide plate 15 is obtained by the following procedure.
First, as shown in FIG. 6, the load waveform H2 of the other column 12h (No2 column) is compared with the load waveform H1 of the reference column 12h (No1 column), and the deviation of the rise timing, that is, the time delay, is compared. Ask. FIG. 6 schematically shows load waveforms H1 and H2.
If the time delay is assumed to be T [seconds], the position of the slide plate 15 in the No2 column is equal to the position of the slide plate 15 in the No1 column when the press speed is S [mm / second]. Will be more expensive. That is, the slide plate 15 has an inclination between the No1 column and the No2 column so that the No2 column side becomes higher by T × S [mm].
[0031]
Similarly, the load waveforms (not shown) for the No3 column and No4 column are compared with the load waveform H1 of the No1 column, and from the rise timing shift T, the No1 column to No3 column of the slide plate 15 are compared. Know the existence of the slope and the existence of the slope between the No1 column and No4 column. If the inclination of the slide plate 15 is within an allowable range, it is determined that the parallelism is satisfied, and the press molding operation is continued.
The press speed S [mm / sec] is obtained by S = 2R × Sinθ. Here, R represents the rotation radius [mm] of the crankshaft 14k, and 2R represents the rotation diameter [mm] of the crankshaft 14k, that is, the lift of the slide plate 15. Further, θ is the rotation angle per unit time of the crankshaft 14k.
[0032]
As described above, according to the parallelism diagnosis method for the press machine 10 according to the present embodiment, the parallelism of the slide plate 15 can be always diagnosed during press molding. Compared to the method of actually measuring the position of the slide plate 15 every 12 h (see FIG. 7), the parallelism diagnosis becomes easier. Moreover, since the parallelism of the slide plate 15 can always be diagnosed, it is possible to detect molding defects and the like due to the parallelism being out of the allowable range at an early stage. For this reason, it is possible to prevent a large number of defective products from being generated, and it is not necessary to stop the press machine at the time of diagnosis.
Even if the slide plate 15 is parallel, the rising timing of the load waveform H may be shifted due to the play such as the give 12x. For this reason, in order to implement the parallelism diagnosis method according to the present embodiment, it is premised that the play such as the give 12x is within an allowable range.
[0033]
(Second Embodiment)
Hereinafter, a diagnostic apparatus and a diagnostic method for a press machine according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The present embodiment relates to a method for diagnosing oil leakage at a point portion of a press machine, and the diagnostic device 50 used in the first embodiment is used as a diagnostic device for performing the method.
When oil leakage occurs in the hydraulic chamber (connection screw point hydraulic chamber) of the die height adjusting hydraulic cylinder 13 which is the point portion of the press machine 10, the pressing force from the plunger 14p is not efficiently transmitted to the slide plate 15, The press load PF decreases. In particular, the reduction rate of the press load PF is greatest at the bottom dead center where the load is maximum. When the press load PF is reduced, a press product may be defectively formed. Therefore, the press machine 10 constantly monitors the hydraulic pressure in the connection screw point hydraulic chamber (hereinafter referred to as the hydraulic chamber), and the hydraulic pressure falls below a predetermined value. The hydraulic oil can be automatically supplied to the hydraulic chamber.
[0034]
For this reason, when oil leakage occurs, hydraulic oil is frequently supplied to the hydraulic chamber, and the hydraulic pressure in the hydraulic chamber increases and decreases in a short cycle. Further, the hydraulic pressure fluctuation period becomes shorter as the amount of hydraulic oil leakage increases.
Since the press load PF substantially corresponds to the hydraulic pressure of the hydraulic chamber, when the hydraulic pressure changes, as shown in FIG. 8, the press load PF also changes accordingly. Therefore, it is possible to detect an oil leak in the hydraulic chamber by storing the press load PF (bottom dead center load) at the bottom dead center and monitoring the variation of the bottom dead center load every time press forming is performed.
[0035]
FIG. 9 is a flowchart for executing the oil leakage diagnosis method for a point portion according to the present embodiment. As shown in step 201, every time press molding is performed, molding data (load data) is input and stored in the measurement BOX 52, and the bottom dead center load is plotted. The specific method for inputting molding data is the same as in the case of the press machine diagnosis method according to the first embodiment (see FIG. 5B). Next, it is determined whether or not the variation range of the bottom dead center load in each press forming is within the determination range (step 202), and if it is out of the determination range (see FIG. 8), it is diagnosed as an oil leak. If the oil leakage is diagnosed, the NG lamp is turned on (step 204). If the oil leakage is diagnosed, the OK lamp is turned on (step 203).
[0036]
Here, the allowable range is set between about 5 to 20 tons. In the present embodiment, the bottom dead center load is plotted every time press forming is performed. However, for example, a system in which one bottom dead center load is plotted for 5 times or 10 times of press forming may be used. In this embodiment, an allowable range is set, and if the bottom dead center load deviates from the allowable range, the oil leakage is diagnosed. However, even if the oil leakage is diagnosed from the fluctuation rate or fluctuation cycle of the bottom dead center load. good. For example, the oil leakage is diagnosed when the variation rate is larger than the determination value or when the variation cycle is shorter than the determination cycle.
Further, a press load PF near the bottom dead center may be used instead of the bottom dead center load.
The diagnosis may be made based on the load of any column 12h, or may be made based on the load of all the columns 12h.
As described above, in this embodiment, since oil leakage can be diagnosed from the change in the bottom dead center load, it becomes easier to find the oil leakage as compared with the case where the oil leakage is visually monitored as in the prior art. In addition, molding defects due to oil leakage can be detected at an early stage.
[0037]
(Third embodiment)
Hereinafter, a diagnostic apparatus and a diagnostic method for a press machine according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The present embodiment relates to a method for diagnosing aging of a press machine, and the diagnostic device 50 used in the first embodiment is used as a diagnostic device for performing the method.
In the press machine 10, when the gear mechanism 14 h, the pin joint 14 j, or the like is rubbed, or when the sliding resistance between the give 12 x and the slide plate 15 is large, it is unnecessary to raise and lower the slide plate 15. A force is required, and the press load PF increases accordingly.
On the contrary, when the gear mechanism 14h, the pin joint 14j, etc. are loose, and when the sliding resistance between the give 12x and the slide plate 15 is small, the slide plate 15 is easy to move up and down, so the press load PF is Relatively small.
Therefore, whether or not the press machine 10 tends to be galling or loose by storing about 1 data per day of the bottom dead center load during press forming and monitoring the variation of the bottom dead center load. Can perform aging diagnosis. The secular change diagnosis is performed in a state where no oil leakage has occurred in the connection screw point hydraulic chamber.
[0038]
FIG. 11 is a flowchart for executing the secular change diagnosis of the press machine 10 according to the present embodiment. As shown in step 301, every time press molding is performed, molding data (load data) is input and stored in the measurement BOX 52, and the bottom dead center load is plotted at a rate of about one data per day. Next, in step 302, the temporal variation state of the bottom dead center load is determined. For example, the bottom dead center load for several tens of times is extracted, and it is determined whether the difference between the first and last bottom dead center loads is greater than or equal to a positive determination value or less than a negative determination value. If the bottom dead center load has not changed over time, the OK lamp is turned on and the process is terminated (step 303). If the bottom dead center load fluctuates in the upward direction over time, the gear mechanism 14h, the pin joint 14j, etc., and the sliding resistance between the gib 12x and the slide plate 15 may be increased. Is turned on to end the processing (step 304).
[0039]
When the bottom dead center load fluctuates in the downward direction (see FIG. 10), the backlash of the gear mechanism 14h, the pin joint 14j, etc., and the reduction of the sliding resistance between the give 12x and the slide plate 15 (given 12x Therefore, the NG lamp is turned on to end the processing (step 305).
Thus, in this embodiment, since it is possible to diagnose the secular change of the press machine from the time-dependent fluctuation state of the bottom dead center load, diagnosis can be performed as compared with the case of visual diagnosis as in the past. It becomes easy and the molding defect resulting from looseness etc. can be discovered at an early stage.
[0040]
(Fourth embodiment)
Hereinafter, a diagnostic apparatus and a diagnostic method for a press machine according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The present embodiment relates to a method for diagnosing the overall play of the press machine, and the diagnostic device 50 used in the first embodiment is used as a diagnostic device for performing the method.
In the press machine 10, when the backlash of the gear mechanism 14h is large, the transmission of force is delayed, so that the rising of the load waveform H for each column 12h is delayed. Therefore, the overall backlash of the press machine 10 is diagnosed by comparing the rise time Ts of the load waveform H when there is no backlash in the press machine 10 and the rise time Tm of the load waveform H during actual press forming. Can do.
[0041]
FIG. 13 is a flowchart for executing the comprehensive backlash diagnosis method for the press machine 10 according to the present embodiment. Here, before executing the processing shown in the flowchart of FIG. 13, it is assumed that a normal load waveform H (reference waveform) in a state where there is no backlash in the press machine 10 is stored in a personal computer in the measurement BOX 52.
First, as shown in step 401, molding data (load data) during press molding is input to the measurement BOX 52, and plotted with the load on the vertical axis and the time on the horizontal axis. Next, in step 402, the rising time Ts of the reference waveform is compared with the rising time Tm of the plotted load waveform H, and it is determined whether or not the rising time difference (Tm−Ts = Te) is within an allowable range. If the rise time difference Te is within the allowable range, it is determined that the total play is within the allowable range, the OK lamp is turned on, and the process is terminated (step 403). If the rise time difference Te exceeds the allowable range, the NG lamp is turned on and the process is terminated (step 404).
[0042]
As described above, in this embodiment, the total play of the press machine can be diagnosed by obtaining the load waveform H from the signal from the strain gauge 30 attached to the column 12h. Diagnosis is easier than in the case of diagnosis by visual inspection or the like, and molding defects due to looseness can be detected at an early stage.
It is also possible to compare the rising slope Ks of the reference waveform with the rising slope Km of the plotted load waveform H and diagnose the overall play of the press machine from the rising slope difference (Ks−Km).
[0043]
(Fifth embodiment)
Hereinafter, a diagnostic apparatus and a diagnostic method for a press machine according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 14, 15, and 1. The present embodiment relates to a method of diagnosing poor counterbalance of a press machine and loosening of a tie rod, and the diagnostic device 50 used in the first embodiment is used as a diagnostic device for performing the method. Is done.
As shown in FIG. 1, four balancer air cylinders 16 are mounted between the slide plate 15 and the platform 14f for the lift drive device, and the lifting force of the balancer air cylinder 16 is the above-described lifting force. It is adjusted to balance the gravity of the slide plate 15 and the upper mold 18.
However, when the lifting force of the balancer air cylinder 16 is larger than the gravity of the slide plate 15 and the upper mold 18, the press load PF (top dead center load) at the top dead center becomes a negative value.
[0044]
Further, since the gantry 14f for the lift drive device is connected to the column 12h by the tie rod 12t, when the tie rod 12t is loose, a part of the press load PF is absorbed by the loose portion of the tie rod 12t, and at the time of press molding. The distortion in the direction of extension of the column 12h is reduced. That is, the output voltage E of the strain gauge 30 decreases with respect to the press load PF. For this reason, if the tie rod 12t is loosened after the load test, the load value (top dead center load) at the top dead center where no load is applied becomes a negative value. Accordingly, by monitoring the top dead center load every time press forming is performed, it is possible to diagnose a counterbalance failure of the press machine 10 and a loose tie rod.
[0045]
FIG. 15 is a flowchart for executing a method of diagnosing poor counterbalance and tie rod looseness in the press machine 10 according to the present embodiment.
First, as shown in step 501, molding data (load data) during press molding is input to the measurement BOX 52 and plotted with the load on the vertical axis and the time on the horizontal axis. Next, in step 502, it is determined whether the top dead center load is within an allowable range with reference to the zero point. If the top dead center load is within the allowable range, it is diagnosed that the counter balance is good and the tie rod is not loosened, the OK lamp is turned on, and the process is terminated (step 503). If the top dead center load is out of the allowable range (see FIG. 14), it is diagnosed that the counterbalance is poor and the tie rod is loose, and the NG lamp is turned on to end the processing (step 504).
[0046]
When NG is diagnosed, the counter balancer is adjusted by first adjusting the air pressure supplied to the balancer air cylinder 16. If the top dead center load still falls outside the allowable range even after adjusting the counter balancer, the tie rod is investigated and adjusted.
As described above, in this embodiment, by calculating the top dead center load with the strain gauge 30 attached to the column 12h, it is possible to diagnose the counterbalance of the press machine and the looseness of the tie rod. Compared with the case of diagnosing the counterbalance in the load test, the diagnosis becomes easier, and a counterbalance defect or the like can be detected at an early stage.
[0047]
(Sixth embodiment)
Hereinafter, a diagnostic apparatus and a diagnostic method for a press machine according to a sixth embodiment of the present invention will be described based on the flowchart of FIG. The present embodiment relates to a method for diagnosing a load abnormality of a press machine that causes a quality defect of a pressed product, and the diagnostic device used in the first embodiment as a diagnostic device for performing the method. 50 is used.
When various parts are molded by the press machine 10, the molding load (bottom dead center load) is different for each mold for molding the part. Therefore, by monitoring whether or not the bottom dead center load at the time of press molding is within an allowable range for each die to be used, it is possible to detect a load abnormality and a quality defect of a pressed product due to the load at an early stage.
[0048]
Next, a diagnostic method for a press machine according to the present embodiment will be described based on the flowchart of FIG.
First, in step 601, a machine number of the press machine 10 is set, and a die number (model number) used in the press machine 10 of each machine number is set. Then, an allowable range (upper limit determination value and lower limit determination value) of the bottom dead center load applied to the front, rear, left, and right columns 12h is set for each model number.
[0049]
Next, the plate material is actually press-molded using a mold having a predetermined model number. At this time, the molding data (load data) during the press molding is input to the measurement BOX 52 and plotted with the load on the vertical axis and the time on the horizontal axis for each column 12h (step 602). In step 603, it is determined for each column 12h whether the bottom dead center load is within an allowable range (between the lower limit determination value and the upper limit determination value) according to the model number. If the bottom dead center load is within the permissible range according to the model number for each column 12h, it is assumed that there is no load abnormality and no quality defect of the press product due to the load, and the OK lamp is turned on to finish the process. (Step 604). If the bottom dead center load is out of the permissible range for some or all of the columns 12h, the load is abnormal and the quality of the press product is diagnosed, and the NG lamp is turned on to end the processing (step 605).
Here, the allowable range is set to about 10% of the rated load.
[0050]
Further, as described above, since the molding data (load data) during the press molding is plotted for each column 12h, the load distribution in the front, rear, left and right of the press machine 10 can be obtained. For this reason, even if the press load PF obtained by adding up the loads applied to the four columns 12h is normal, if there is a load intensity on the front, rear, left and right of the mold due to the inclination of the slide plate 15 or the like, the load abnormality is Determined. Therefore, it is possible to easily find a defective quality of the pressed product due to the unbalance of the load distribution when the press load PF is normal.
[0051]
As described above, in this embodiment, load data during press forming can be obtained by the strain gauge 30 attached to the column 12h, and the quality of the pressed product can be diagnosed from the load data. It is possible to automate the diagnosis of the quality of press products that have been performed in the past.
[0052]
(Seventh embodiment)
Hereinafter, a diagnostic apparatus and a diagnostic method for a press machine according to a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The present embodiment relates to a method for diagnosing a load abnormality of a press machine that causes a quality defect of a pressed product, similarly to the sixth embodiment, and is a first diagnostic apparatus for performing the method. The diagnostic device 50 used in the embodiment is used.
In the sixth embodiment, the load abnormality is determined based on whether or not the bottom dead center load at the time of press molding is within an allowable range. In this embodiment, the load waveform at the time of press molding is compared with a normal load waveform. By doing so, the load abnormality is determined.
[0053]
First, press molding is performed for each die, and a load waveform for each column 12h when the press molding is normally performed is stored in a memory as a reference waveform (FIGS. 17A and 18A). Steps 701 to 703).
Next, press molding is performed using a predetermined mold, and molding data (load data) during press molding is plotted for each column 12h with the load on the vertical axis and the time on the horizontal axis. In this manner, the plotted load waveform for each column 12h and the reference waveform are compared in time units, and whether the load difference between the load waveform and the reference waveform at all timings (all point load difference) is within the allowable range. Determine whether or not. If all the point load differences are within the allowable range for all the columns 12h, the quality of the pressed product is good and the OK lamp is turned on, and the process is terminated (step 713). If any load difference is outside the allowable range for any column 12h, it is diagnosed that the quality of the pressed product is poor, the NG lamp is turned on, and the process is terminated (step 714).
[0054]
As described above, in this embodiment as well, load data during press forming can be obtained with the strain gauge 30 attached to the column 12h, and the quality of the pressed product can be diagnosed from the load data. It is possible to automate the diagnosis of the quality of press products that have been performed in the past.
[0055]
(Eighth embodiment)
Hereinafter, a press machine diagnosis apparatus and diagnosis method according to an eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This embodiment relates to a method for diagnosing a load abnormality of a press machine that causes a quality defect of a pressed product, as in the seventh embodiment, and is a first diagnostic apparatus for carrying out the method. The diagnostic device 50 used in the embodiment is used.
In the seventh embodiment, the load abnormality is determined by comparing the load waveform at the time of press molding with a normal load waveform (reference waveform). In the present embodiment, attention is paid to the energy required for press molding. The load abnormality is determined by comparing the energy when the press product is normally formed.
[0056]
Here, as shown in FIG. 19, the energy E required for press forming (hereinafter referred to as forming energy E) is the time integral of the load waveform H0 at the time of blanking from the time integral value W1 of the load waveform H at the time of press forming. It is obtained by dividing the value W2. The molding energy E is obtained from the sum of the molding energies e1 to e4 calculated for each column 12h.
First, press molding is performed for each die on a trial basis, and the molding energy E when the molding is normally performed is calculated (steps 801, 802, and 803 in FIG. 20A), and the molding energy E is calculated. Is stored in the memory as the reference energy ES (step 804).
[0057]
In this manner, when the reference energy ES is stored for each die and the preparation for diagnosis is completed, press molding is performed in a normal operation state.
When press molding is performed, molding data (load data) during press molding is plotted for each column 12h with the load on the vertical axis and time on the horizontal axis, and the time of the load waveform H during press molding. The molding energy E is calculated from the difference between the integral value W1 and the time integral value W2 of the load waveform H0 when idling (steps 811 and 812). Next, the molding energy E and the reference energy ES are compared, and if the difference is within an allowable range, the quality of the press product is good and the OK lamp is turned on, and the process is terminated (step 814). If the difference between the molding energy E and the reference energy ES is out of the allowable range, the quality of the pressed product is diagnosed and the NG lamp is turned on to end the process (step 815).
[0058]
As described above, in this embodiment as well, load data during press forming can be obtained with the strain gauge 30 attached to the column 12h, and the quality of the pressed product can be diagnosed from the load data. It is possible to automate the diagnosis of the quality of press products that have been performed in the past.
[0059]
The load during press molding can be grasped by measuring a load waveform (one cycle) until the upper die 18 starts to descend from the top dead center and returns to the top dead center again (one cycle). In order to measure the load waveform of one cycle in the press molding, the upper die 18 grasps the timing (measurement start timing) at which the upper die 18 starts to descend from the position of the top dead center, and the upper die 18 again reaches the top dead center. It is necessary to grasp the return timing (measurement end timing). At present, the measurement start timing and the measurement end timing are determined based on the angle signal of the crankshaft 14 k of the press machine 10.
[0060]
However, since the angle of the crankshaft 14k is detected by an angle sensor, a space for installing the angle sensor and a space for maintenance and inspection are required. For this reason, equipment costs increase and maintenance inspection takes time. Therefore, if the measurement start timing and the measurement end timing can be grasped without using an angle sensor, it is preferable in terms of equipment cost and maintenance.
Therefore, an example of a load waveform measurement method that can determine the measurement start timing and the measurement end timing from the load waveform without using an angle sensor or the like will be described with reference to FIGS.
[0061]
First, a trigger load Hst serving as a measurement reference is set in advance. Here, the trigger load Hst is set to a value slightly smaller than the wrinkle presser load F.
After the measurement start button is turned on (step 901), press molding is performed and load data is input to the measurement BOX 52. When the load H exceeds the trigger load Hst (step 902), Tt time before the timing Ts, That is, data from time Tts is stored. Further, it is determined whether or not the minimum measurement time Tmin has elapsed from the time Tts (step 904). When the load H becomes smaller than the trigger load Hst after the minimum measurement time Tmin has elapsed (step 905), the timing Te to Tt. Data is stored until time, ie, time Tte.
[0062]
Here, the minimum measurement time Tmin is set substantially equal to the time required for the upper mold 18 to descend from the position of the top dead center to the position of the bottom dead center. For this reason, even when the load H falls below the trigger load Hst due to the influence of noise or the like at the time of wrinkle holding, the data storage is not interrupted. Note that when the upper mold 18 is raised, the load H does not fall below the trigger load Hst due to noise or the like, so no countermeasure against noise is required.
As described above, according to the present embodiment, the measurement start timing and the measurement end timing can be determined from the load waveform, so that the conventionally required angle sensor or the like is not necessary.
[0063]
When the press load PF is measured by the strain gauge 30 attached to each column 12h, it is necessary to calibrate the load of the strain gauge 30 so that the press load PF and the output signal of the strain gauge 30 correspond correctly. .
The load calibration is generally performed using a load cell R as shown in FIG.
[0064]
In order to perform load calibration, as a previous step, the upper mold 18 and the lower mold 19 are removed from the press machine 10 and a predetermined number (four) of load cells R are installed at predetermined positions on the bolster 17. Next, the press machine 10 is driven to lower the slide plate 15, and a load is applied to the load cell R. At this time, the load (press load PF) when the slide plate 15 presses the load cell R is directly measured by the load cell R, and the pressing reaction force from the load cell R is the slide plate 15, the plunger 14p, and the lift drive device. 14 is transmitted to each column 12h via 14 etc. and measured by the strain gauge 30. Here, since the load applied to all the load cells R and the load applied to all the columns 12h are equal, the following relational expression is established.
[0065]
[Press load PF] = [Total load cell load]
= [Calibration coefficient K] × [Output voltage of all strain gauges 30]
Therefore, the calibration coefficient K is expressed by [total load cell load] / [output voltage of all strain gauges 30].
However, in the load calibration method described above, it is necessary to remove the upper mold 18 and the lower mold 19 from the press machine 10 and install a predetermined number of load cells R at predetermined positions on the bolster 17 as a pre-stage of load calibration. For this reason, load calibration takes time and effort.
An example of a load calibration method that can perform load calibration without using a special device such as the load cell R will be described with reference to FIG.
[0066]
The graph of FIG. 22 represents the waveform of the press load PF and the waveform of the wrinkle pressing load F obtained from the hydraulic pressure Ps.
As shown in FIG. 22, after the drawing of the plate material (while the upper die 18 is rising), the edge of the plate material is constrained by the upper die 18 and the wrinkle holding ring 20, that is, The press load PF is equal to the wrinkle holding load F during the time T4 to T5 in the figure.
Actually, since the sliding resistance Rx exists between the slide plate 15 and the give 12x, the press load PF is expressed as the sum of the wrinkle pressing load F and the load X by the sliding resistance Rx. However, since the load X is very small compared with the wrinkle holding load F, it is ignored during load calibration.
[0067]
As described above, the wrinkle holding load F is expressed by F = Ps × (n × S), where Ps is the hydraulic pressure of the hydraulic cylinder 25 (measured value of the hydraulic pressure sensor 25p). Here, n is the number of cushion pins 26, and S is the cross-sectional area of the hydraulic cylinder 25. For this reason, the waveform of the wrinkle holding load F has the same shape as the waveform of the oil pressure Ps (equal pressure equalizing oil pressure waveform), and only the magnitude thereof is different.
[0068]
As described above, the press load PF is considered to be equal to the wrinkle holding load F during the time T4 to T5. For example, the press load PF at the time T6 is PF6, and the wrinkle holding load F at the time T6 is F6. If the output voltage of all strain gauges 30 at this time is E6,
Figure 0003645762
It is represented by
Therefore, the calibration coefficient K is [wrinkle pressing load F6] ÷ [output voltage E6 of all strain gauges 30].
The time T6 is, for example, a predetermined time after the top dead center or the bottom dead center.
As described above, since the load calibration can be easily performed using the wrinkle pressing load F during the press molding, the labor of the load calibration is greatly reduced.
[0069]
In the press machine 10, there is a sliding resistance Rx between the slide plate 15 and the give 12x. By measuring the friction load resulting from the sliding resistance R, it is possible to detect an abnormality of the sliding portion and to obtain an accurate press load. Therefore, a method for obtaining a friction load based on the sliding resistance R of the slide plate 15 will be described with reference to FIG.
After the drawing of the plate material, in the state where the edge of the plate material is constrained by the upper mold 18 and the wrinkle holding ring 20, that is, during the time T4 to T5 in FIG. It becomes equal to the load obtained by adding the load X resulting from the sliding resistance to the wrinkle holding load F.
[0070]
That is, [press load PF] = [wrinkle pressing load F] + [load X caused by sliding resistance].
Therefore, [Load X caused by sliding resistance] can be obtained from [Press load PF] − [Wrinkle pressing load F].
In this way, the load X resulting from the sliding resistance between the slide plate 15 and the gib 12x, which has conventionally been difficult to measure, can be easily obtained.
[0071]
Although the single action type press machine has been described in the above embodiment, the present invention can be applied to various press machines such as a double action type. Further, the case where the press material is drawn is described, but the present invention can also be applied to various processes such as punching and bending.
Further, although the strain gauge 30 is attached to the column 12h constituting the machine frame of the press machine 10, when the press machine has an integrated machine frame without using the column, the strain is distorted at the four corners of the machine frame. A gauge may be attached.
Further, although the strain gauges 30 are attached to each column 12h, that is, a plurality of locations on the machine casing, strain gauges may be attached to one location on the machine casing depending on the contents of diagnosis.
[0072]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the press machine can be easily diagnosed even during operation of the press machine, an abnormality occurring during press molding can be quickly found, and a large number of defective products can be prevented. Moreover, since it is not necessary to stop a press machine at the time of a diagnosis, the fall of an operation rate can also be suppressed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view schematically showing a press machine used in a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of a diagnostic apparatus for a press machine according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a wiring connection diagram (A diagram), a plan view (B diagram), and an electric circuit diagram (C diagram) of the strain gauge unit used in the diagnostic apparatus for a press machine according to the first embodiment of the present invention. It is.
FIG. 4 is a load waveform diagram during press molding of the press machine used in the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart (FIG. A) showing a press machine diagnosis method according to the first embodiment of the present invention, and a flowchart (B diagram) showing a forming data input method.
FIG. 6 is a schematic load waveform diagram showing the diagnostic method for the press machine according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a schematic diagram showing a conventional diagnostic method for a press machine.
FIG. 8 is a graph showing the transition of bottom dead center load used in the diagnostic method for a press machine according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a flowchart showing a diagnostic method for a press machine according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a graph showing the transition of bottom dead center load used in the diagnostic method for a press machine according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a flowchart showing a diagnostic method for a press machine according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a schematic load waveform diagram showing a diagnostic method for a press machine according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a flowchart showing a diagnostic method for a press machine according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a schematic load waveform diagram showing a diagnostic method for a press machine according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a flowchart showing a press machine diagnosis method according to a fifth embodiment of the invention;
FIG. 16 is a flowchart showing a diagnostic method for a press machine according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a schematic diagram showing a diagnostic method for a press machine according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a flowchart (FIG. 18A) for storing a reference waveform used in the press machine diagnosis method according to the seventh embodiment of the present invention, and the press machine according to the seventh embodiment of the present invention. It is a flowchart (B figure) showing a diagnostic method.
FIG. 19 is a schematic diagram showing a diagnostic method for a press machine according to an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 20 is a flowchart (A diagram) for storing reference energy used in the diagnostic method for a press machine according to the eighth embodiment of the present invention, and the press machine according to the eighth embodiment of the present invention. It is a flowchart (B figure) showing a diagnostic method.
FIG. 21 is a drawing (A diagram) showing a load waveform measured in the load waveform measurement method, and a flowchart (B diagram) showing a load waveform measurement method.
FIG. 22 is a diagram illustrating a load calibration method.
FIG. 23 is a diagram showing a load calibration method generally used.
FIG. 24 is a schematic diagram showing a method for obtaining a load resulting from sliding resistance of a slide plate.
FIG. 25 is a schematic diagram showing a conventional press machine abnormality diagnosis method.
[Explanation of symbols]
10 Press machine
12 Machine frame
12h column
15 Slide plate
18 Upper mold
19 Lower mold
20 Wrinkle holding ring
22 Cushion pads
24 Air cylinder
24p air pressure sensor
25 Hydraulic cylinder
25p air pressure sensor
26 Cushion pin
30 Strain gauge (load measuring means)
32 Strain gauge piece
50 Diagnostic equipment
52 Measurement BOX (diagnostic means)

Claims (10)

金型の周囲に立設された複数の支柱状の機枠と、各々の前記機枠に加わる荷重を測定可能な荷重測定手段と、それらの機枠に支持されており、前記金型にプレス荷重を加えることが可能なプレス荷重付加手段とを備えており、前記金型に対して前記プレス荷重付加手段からプレス荷重が加わったときに、そのプレス荷重の反力に相当する荷重が各々の前記機枠に加わる構成であり、前記荷重を前記荷重測定手段で測定することによりプレス荷重を求めることが可能なプレス機械の診断方法であって、
プレス成形中に、各々の機枠に加わる荷重を荷重測定手段で連続的に測定し、その測定結果を各々の機枠に対応する荷重データとして記憶する工程と、
各々の機枠に対応する荷重データに基づいて、各々の機枠に加わる荷重の時間的な変化を表す荷重波形を求め、各々の機枠に対応する前記荷重波形を比較して時間的なズレを求める工程と、
前記荷重波形の時間的なズレとプレス速度とに基づいて前記金型の傾斜の程度である平行度を求める工程と、
を有することを特徴とするプレス機械の診断方法。 A plurality of columnar machine frames standing around the mold, load measuring means capable of measuring a load applied to each of the machine frames, supported by the machine frames, and pressed to the mold Press load application means capable of applying a load, and when a press load is applied from the press load application means to the mold, a load corresponding to a reaction force of the press load is applied to each of the molds. A press machine diagnosis method capable of obtaining a press load by measuring the load with the load measuring means, the structure being applied to the machine frame,
During press molding, continuously measuring the load applied to each machine frame with a load measuring means, and storing the measurement results as load data corresponding to each machine frame;
Based on the load data corresponding to each machine frame, a load waveform representing a temporal change in the load applied to each machine frame is obtained, and the load waveform corresponding to each machine frame is compared to make a temporal shift. The process of seeking
Obtaining parallelism, which is a degree of inclination of the mold, based on a temporal shift of the load waveform and a press speed;
A diagnostic method for a press machine, comprising: 金型の周囲に立設された複数の支柱状の機枠と、各々の前記機枠に加わる荷重を測定可能な荷重測定手段と、それらの機枠に支持されており、前記金型にプレス荷重を加えることが可能なプレス荷重付加手段とを備えており、前記金型に対して前記プレス荷重付加手段からプレス荷重が加わったときに、そのプレス荷重の反力に相当する荷重が各々の前記機枠に加わる構成であり、前記荷重を前記荷重測定手段で測定することによりプレス荷重を求めることが可能なプレス機械の診断装置であって、
プレス成形中に、各々の機枠に加わる荷重を荷重測定手段で連続的に測定し、その測定結果を各々の機枠に対応する荷重データとして記憶する手段と、
各々の機枠に対応する荷重データに基づいて、各々の機枠に加わる荷重の時間的な変化を表す荷重波形を求める手段と、
各々の機枠に対応する前記荷重波形の相互間の時間的なズレとプレス速度とに基づいて前記金型の傾斜の程度である平行度を求める手段と、
を有することを特徴とするプレス機械の診断装置。 A plurality of columnar machine frames standing around the mold, load measuring means capable of measuring a load applied to each of the machine frames, supported by the machine frames, and pressed to the mold Press load application means capable of applying a load, and when a press load is applied from the press load application means to the mold, a load corresponding to a reaction force of the press load is applied to each of the molds. It is a configuration applied to the machine frame, and is a diagnostic device for a press machine capable of obtaining a press load by measuring the load with the load measuring means,
Means for continuously measuring the load applied to each machine frame during press molding by a load measuring means, and storing the measurement results as load data corresponding to each machine frame;
Means for obtaining a load waveform representing a temporal change in load applied to each machine frame based on load data corresponding to each machine frame;
Means for obtaining parallelism, which is a degree of inclination of the mold, based on a temporal shift between the load waveforms corresponding to each machine frame and a press speed;
A diagnostic apparatus for a press machine, comprising: 金型の周囲に立設された複数の支柱状の機枠と、各々の前記機枠に加わる荷重を測定可能な荷重測定手段と、それらの機枠に支持されており、前記金型にプレス荷重を加えることが可能なプレス荷重付加手段と、前記プレス荷重付加手段と前記金型との間に設置されている油圧シリンダとを備えており、前記金型に対して前記プレス荷重付加手段から油圧シリンダを介してプレス荷重が加わったときに、そのプレス荷重の反力に相当する荷重が各々の前記機枠に加わる構成であり、前記荷重を前記荷重測定手段で測定することによりプレス荷重を求めることが可能なプレス機械の診断方法であって、
プレス成形を行う毎に、あるいはプレス成形を複数回行う毎に１回づつ、そのプレス成形中の所定タイミングにおける荷重データを記憶する工程と、
記憶された荷重データの変動範囲が許容範囲内にあるか否かを判定して前記油圧シリンダの油漏れを診断する工程と、
を有することを特徴とするプレス機械の診断方法。 A plurality of columnar machine frames standing around the mold, load measuring means capable of measuring a load applied to each of the machine frames, supported by the machine frames, and pressed to the mold A press load applying means capable of applying a load, and a hydraulic cylinder installed between the press load adding means and the mold, the press load applying means being applied to the mold. When a press load is applied via a hydraulic cylinder, a load corresponding to a reaction force of the press load is applied to each of the machine frames, and the press load is measured by measuring the load with the load measuring means. A press machine diagnosis method that can be obtained,
A step of storing load data at a predetermined timing during the press molding every time the press molding is performed or every time the press molding is performed a plurality of times;
Determining whether the variation range of the stored load data is within an allowable range and diagnosing oil leakage in the hydraulic cylinder; and
A diagnostic method for a press machine, comprising: 金型の周囲に立設された複数の支柱状の機枠と、各々の前記機枠に加わる荷重を測定可能な荷重測定手段と、それらの機枠に支持されており、前記金型にプレス荷重を加えることが可能なプレス荷重付加手段と、前記プレス荷重付加手段と前記金型との間に設置されている油圧シリンダとを備えており、前記金型に対して前記プレス荷重付加手段から油圧シリンダを介してプレス荷重が加わったときに、そのプレス荷重の反力に相当する荷重が各々の前記機枠に加わる構成であり、前記荷重を前記荷重測定手段で測定することによりプレス荷重を求めることが可能なプレス機械の診断装置であって、
プレス成形を行う毎に、あるいはプレス成形を複数回行う毎に１回づつ、そのプレス成形中の所定タイミングにおける荷重データを記憶する手段と、
記憶された荷重データの変動範囲が許容範囲内にあるか否かを判定して前記油圧シリン ダの油漏れを診断する手段と、
を有することを特徴とするプレス機械の診断装置。 A plurality of columnar machine frames standing around the mold, load measuring means capable of measuring a load applied to each of the machine frames, supported by the machine frames, and pressed to the mold A press load applying means capable of applying a load, and a hydraulic cylinder installed between the press load adding means and the mold, the press load applying means being applied to the mold. When a press load is applied via a hydraulic cylinder, a load corresponding to a reaction force of the press load is applied to each of the machine frames, and the press load is measured by measuring the load with the load measuring means. A diagnostic device for a press machine that can be obtained,
Means for storing load data at a predetermined timing during the press molding every time the press molding is performed or once every time the press molding is performed;
Means for diagnosing the oil leakage of the hydraulic Cylinders variation range of the stored load data to determine whether or not within the permissible range,
A diagnostic apparatus for a press machine, comprising: 金型の周囲に立設された複数の支柱状の機枠と、各々の前記機枠に加わる荷重を測定可能な荷重測定手段と、それらの機枠に支持されており、前記金型にプレス荷重を加えることが可能なプレス荷重付加手段とを備えており、前記金型に対して前記プレス荷重付加手段からプレス荷重が加わったときに、そのプレス荷重の反力に相当する荷重が各々の前記機枠に加わる構成であり、前記荷重を前記荷重測定手段で測定することによりプレス荷重を求めることが可能なプレス機械の診断方法であって、
プレス成形を行い、そのプレス成形中に、機枠に加わる荷重を荷重測定手段で連続的に測定し、その測定結果を前記機枠の荷重データとして記憶するとともに、その荷重データに基づいて、前記機枠に加わる荷重の時間的な変化を表す荷重波形を求める工程と、
その荷重波形の立ち上がり時間と、前記プレス機械にガタのない状態でプレス成形を行った時の荷重波形の立ち上がり時間とを比較することで、前記プレス機械の総合ガタを診断する工程と、
を有することを特徴とするプレス機械の診断方法。 A plurality of columnar machine frames standing around the mold, load measuring means capable of measuring a load applied to each of the machine frames, supported by the machine frames, and pressed to the mold Press load application means capable of applying a load, and when a press load is applied from the press load application means to the mold, a load corresponding to a reaction force of the press load is applied to each of the molds. A press machine diagnosis method capable of obtaining a press load by measuring the load with the load measuring means, the structure being applied to the machine frame,
During the press forming, the load applied to the machine frame is continuously measured by the load measuring means, the measurement result is stored as the load data of the machine frame, and based on the load data, A step of obtaining a load waveform representing a temporal change in load applied to the machine frame;
Comparing the rise time of the load waveform with the rise time of the load waveform when press forming is performed in a state where there is no play in the press machine, diagnosing the overall play of the press machine,
A diagnostic method for a press machine, comprising: 金型の周囲に立設された複数の支柱状の機枠と、各々の前記機枠に加わる荷重を測定可能な荷重測定手段と、それらの機枠に支持されており、前記金型にプレス荷重を加えることが可能なプレス荷重付加手段とを備えており、前記金型に対して前記プレス荷重付加手段からプレス荷重が加わったときに、そのプレス荷重の反力に相当する荷重が各々の前記機枠に加わる構成であり、前記荷重を前記荷重測定手段で測定することによりプレス荷重を求めることが可能なプレス機械の診断装置であって、
プレス成形を行い、そのプレス成形中に、機枠に加わる荷重を荷重測定手段で連続的に測定し、その測定結果を機枠の荷重データとして記憶するとともに、その荷重データに基づいて、前記機枠に加わる荷重の時間的な変化を表す荷重波形を求める手段と、
その荷重波形の立ち上がり時間と、前記プレス機械にガタのない状態でプレス成形を行った時の荷重波形の立ち上がり時間とを比較することで、前記プレス機械の総合ガタを診断する手段と、
を有することを特徴とするプレス機械の診断装置。 A plurality of columnar machine frames standing around the mold, load measuring means capable of measuring a load applied to each of the machine frames, supported by the machine frames, and pressed to the mold Press load application means capable of applying a load, and when a press load is applied from the press load application means to the mold, a load corresponding to a reaction force of the press load is applied to each of the molds. It is a configuration applied to the machine frame, and is a diagnostic device for a press machine capable of obtaining a press load by measuring the load with the load measuring means,
During the press forming, the load applied to the machine frame is continuously measured by the load measuring means, and the measurement result is stored as the load data of the machine frame. Based on the load data, the machine Means for obtaining a load waveform representing a temporal change in load applied to the frame;
By comparing the rise time of the load waveform with the rise time of the load waveform when the press machine is pressed in a state without play in the press machine, means for diagnosing the overall play of the press machine,
A diagnostic apparatus for a press machine, comprising: 金型の周囲に立設された複数の支柱状の機枠と、各々の前記機枠に加わる荷重を測定可能な荷重測定手段と、それらの機枠に支持されており、前記金型にプレス荷重を加えることが可能なプレス荷重付加手段と、前記機枠の一端を前記金型支持用のベッドに連結し、その機枠の他端を前記プレス荷重付加手段の架台に連結するタイロッドと、前記金型の可動型の重量とほぼ等しい力でその可動型を持ち上げるバランサ用シリンダとを備えており、前記金型に対して前記プレス荷重付加手段からプレス荷重が加わったときに、そのプレス荷重の反力に相当する荷重が各々の前記機枠に加わる構成であり、前記荷重を前記荷重測定手段で測定することによりプレス荷重を求めることが可能なプレス機械の診断方法であって、
前記金型の可動型が上死点にあるときに、前記機枠に加わる荷重に基づいてプレス荷重を求める工程と、
前記上死点におけるプレス荷重が零点を基準にして許容範囲内にあるか否かを判定して前記バランサ用シリンダの持ち上げ力及び前記タイロッドの緩みを診断する工程と、
を有することを特徴とするプレス機械の診断方法。 A plurality of columnar machine frames standing around the mold, load measuring means capable of measuring a load applied to each of the machine frames, supported by the machine frames, and pressed to the mold A press load applying means capable of applying a load, a tie rod for connecting one end of the machine frame to the mold support bed, and connecting the other end of the machine frame to a frame of the press load applying means; A balancer cylinder that lifts the movable mold with a force substantially equal to the weight of the movable mold of the mold, and when a press load is applied to the mold from the press load applying means, the press load It is a configuration in which a load corresponding to the reaction force is applied to each of the machine frames, and is a diagnostic method for a press machine capable of obtaining a press load by measuring the load with the load measuring means,
A step of obtaining a press load based on a load applied to the machine frame when the movable mold of the mold is at top dead center;
Diagnosing the lifting force of the balancer cylinder and the looseness of the tie rod by determining whether the press load at the top dead center is within an allowable range with reference to the zero point; and
A diagnostic method for a press machine, comprising: 金型の周囲に立設された複数の支柱状の機枠と、各々の前記機枠に加わる荷重を測定可能な荷重測定手段と、それらの機枠に支持されており、前記金型にプレス荷重を加えることが可能なプレス荷重付加手段と、前記機枠の一端を前記金型支持用のベッドに連結し、その機枠の他端を前記プレス荷重付加手段の架台に連結するタイロッドと、前記金型の可動型の重量とほぼ等しい力でその可動型を持ち上げるバランサ用シリンダとを備えており、前記金型に対して前記プレス荷重付加手段からプレス荷重が加わったときに、そのプレス荷重の反力に相当する荷重が各々の前記機枠に加わる構成であり、前記荷重を前記荷重測定手段で測定することによりプレス荷重を求めることが可能なプレス 機械の診断装置であって、
前記金型の可動型が上死点にあるときに、前記機枠に加わる荷重から求めたプレス荷重が零点を基準にして許容範囲内にあるか否かを判定し、前記バランサ用シリンダの持ち上げ力及び前記タイロッドの緩みを診断する構成であることを特徴とするプレス機械の診断装置。 A plurality of columnar machine frames standing around the mold, load measuring means capable of measuring a load applied to each of the machine frames, supported by the machine frames, and pressed to the mold A press load applying means capable of applying a load, a tie rod for connecting one end of the machine frame to the mold support bed, and connecting the other end of the machine frame to a frame of the press load applying means; A balancer cylinder that lifts the movable mold with a force substantially equal to the weight of the movable mold of the mold, and when a press load is applied to the mold from the press load applying means, the press load It is a configuration in which a load corresponding to the reaction force is applied to each of the machine frames, and a press machine diagnostic apparatus capable of obtaining a press load by measuring the load with the load measuring means ,
When the movable mold of the mold is at top dead center, it is determined whether or not the press load obtained from the load applied to the machine frame is within an allowable range based on the zero point, and the balancer cylinder is lifted A diagnostic apparatus for a press machine, characterized in that it is configured to diagnose force and looseness of the tie rod . 金型の周囲に立設された複数の支柱状の機枠と、各々の前記機枠に加わる荷重を測定可能な荷重測定手段と、それらの機枠に支持されており、前記金型にプレス荷重を加えることが可能なプレス荷重付加手段と、前記金型の可動型によって押圧された板素材の周縁部に対して前記プレス荷重付加手段の反対側からしわ押さえ荷重を付与可能なしわ押さえ装置と、前記金型に対して前記プレス荷重付加手段からプレス荷重が加わったときに、そのプレス荷重の反力に相当する荷重が各々の前記機枠に加わる構成であり、前記荷重を前記荷重測定手段で測定することによりプレス荷重を求めることが可能なプレス機械の診断方法であって、
板素材の成形が完了した後のしわ押さえ状態において、前記荷重測定手段により求められたプレス荷重と、しわ押さえ装置における状態量から求めたしわ押さえ荷重との差から前記金型の可動型における摺動部分の摩擦荷重を求めることを特徴とするプレス機械の診断方法。 A plurality of columnar machine frames standing around the mold, load measuring means capable of measuring a load applied to each of the machine frames, supported by the machine frames, and pressed to the mold Press load applying means capable of applying a load, and a wrinkle pressing device capable of applying a wrinkle pressing load from the opposite side of the press load adding means to the peripheral portion of the plate material pressed by the movable mold of the mold. And when a press load is applied to the mold from the press load applying means, a load corresponding to a reaction force of the press load is applied to each machine frame, and the load is measured by the load measurement. A press machine diagnosis method capable of determining a press load by measuring by means,
In the wrinkle holding state after the forming of the plate material is completed, the sliding of the mold in the movable mold is determined from the difference between the press load obtained by the load measuring means and the wrinkle holding load obtained from the state quantity in the wrinkle holding device. A diagnostic method for a press machine, characterized by obtaining a friction load of a moving part . 金型の周囲に立設された複数の支柱状の機枠と、各々の前記機枠に加わる荷重を測定可能な荷重測定手段と、それらの機枠に支持されており、前記金型にプレス荷重を加えることが可能なプレス荷重付加手段と、前記金型の可動型によって押圧された板素材の周縁部に対して前記プレス荷重付加手段の反対側からしわ押さえ荷重を付与可能なしわ押さえ装置と、前記金型に対して前記プレス荷重付加手段からプレス荷重が加わったときに、そのプレス荷重の反力に相当する荷重が各々の前記機枠に加わる構成であり、前記荷重を前記荷重測定手段で測定することによりプレス荷重を求めることが可能なプレス機械の診断装置であって、
板素材の成形が完了した後のしわ押さえ状態において、前記荷重測定手段により求められたプレス荷重と、しわ押さえ装置における状態量から求めたしわ押さえ荷重との差から前記金型の可動型における摺動部分の摩擦荷重を求める構成であることを特徴とするプレス機械の診断装置。 A plurality of columnar machine frames standing around the mold, load measuring means capable of measuring a load applied to each of the machine frames, supported by the machine frames, and pressed to the mold Press load applying means capable of applying a load, and a wrinkle pressing device capable of applying a wrinkle pressing load from the opposite side of the press load adding means to the peripheral portion of the plate material pressed by the movable mold of the mold. And when a press load is applied to the mold from the press load applying means, a load corresponding to a reaction force of the press load is applied to each machine frame, and the load is measured by the load measurement. A diagnostic device for a press machine capable of obtaining a press load by measuring by means,
In the wrinkle holding state after the forming of the plate material is completed, the sliding of the mold in the movable mold is determined from the difference between the press load obtained by the load measuring means and the wrinkle holding load obtained from the state quantity in the wrinkle holding device. A diagnostic apparatus for a press machine, characterized in that the frictional load of a moving part is obtained .
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