JP7041528B2 - プレス装置、荷重補正方法およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、プレス装置、荷重補正方法およびプログラムに関する。

サーボモータにより、ラムを駆動するサーボプレスが知られている（例えば、特許文献１参照）。このサーボプレスは、ラムの位置および速度を高い精度で制御することができる。そのため、ワークを搬入出する搬送装置等の周辺設備との組み合わせが容易で、生産性を向上させることができるという特徴を有している。

また、この種のサーボプレスにおいては、例えば、圧入作業において荷重値を常に監視して、圧入作業の合否を判定することを特徴としている。
具体的な判定基準は、一例として、図１７に示すように、位置範囲、荷重範囲を指定してその四角い範囲から逸脱しない場合に、その圧入作業をＯＫとする「荷重判定」という機能が備えられていた。

この荷重判定では、「判定開始位置」と「判定終了位置」との２つの位置を設定し、その２つの位置において、それぞれ「上限荷重」と「下限荷重」とを設定する。つまり、図１７に示すように、４つの点により、四角形の判定枠が作られる。そして、実際の作業の時の位置と荷重値とがこの判定枠から逸脱しなければＯＫと判定し、逸脱した場合には、ＮＧ判断をする判定方法となっていた。

特開２００８－１３７０１５号公報

ところで、圧入作業では、成型や曲げ加工などの作業とは荷重が発生する原理が異なる。つまり、圧入作業では、摩擦係数により発生する抵抗力、あるいはダンパーの様な反発力としての荷重が発生する。そして、圧入作業中において、ほぼ一定の荷重値が発生するといった傾向がある。

しかし、圧入作業の中で、かじりの様に荷重値が突発的に増える、あるいは、瞬間的にスベリが発生し、圧入荷重が一瞬少なくなるといった現象が発生する。このうち、荷重値が突発的に増えるかじりについては、圧入上限を調整することで判定することができるが、スベリによる瞬間的な荷重抜けについては、程度によっては、これを正常として扱いたい場合がある。この為、荷重判定の下限荷重を十分下げる、あるいは、荷重の移動平均値に対して判定を行うといったことが行われている。

上記のように、荷重値の移動平均値を算出して、判定を行うことにより、突発的な荷重抜けの現象をある程度は救済できる。

しかしながら、移動平均値では、荷重の減少を受けて値が下がるため、その分、判定の下限荷重値を下げておく必要がある。一方で、普通の圧入状態の荷重値は、その判定範囲を狭めることにより、不具合の予兆を見つけ出すといった使い方も要望されている。これにより、その作業自体はＯＫとするが、何らかの対応が必要だといった予防的なメンテナンスが可能になる。また、突発的な原因に伴い発生した荷重値を、移動平均値の算入データに含めて、圧入作業全体の評価を行うことの妥当性にも疑問が残る。

なお、図１６は、荷重すべりによる荷重抜けが発生した場合の荷重値を含むデータに対して、荷重値の移動平均値を示したグラフである。図１６に示すように、荷重値の移動平均値をとることにより、荷重抜けは、ある程度平滑化されている。また、荷重値の移動平均値を取る枠を大きく取ればより平滑化されて、荷重抜けの影響を取り除く効果がある。しかしながら、スベリによる荷重抜けが発生しているデータに対して、荷重値の移動平均値を取るといったことの意味の妥当性は無く、荷重発生の原理が異なるものの「平均」を取ることに意味は無いものと考えられる。

そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、すべり発生時の荷重を的確に判定することにより、圧入作業の評価を行うプレス装置、荷重補正方法およびプログラムを提供することを目的とする。

形態１；本発明の１またはそれ以上の実施形態は、ラムの位置を検出する位置検出部と、前記ラムにかかる荷重値を検出する荷重検出部と、前記ラムの位置と該位置における荷重値とに基づいて、ワークに対して、圧入処理が正常になされたか否かを判定する判定部とを備えたプレス装置であって、予め算出された前記荷重値の移動平均値と分散平均値とを記憶する記憶部と、前記荷重検出部により検出された荷重値が記憶された前記移動平均値と記憶された前記分散平均値とに基づき定められた荷重抜け判定値を超えたか否かを判定する荷重抜け判定部と、前記荷重抜け判定部において、前記荷重値が前記荷重抜け判定値を超えたと判定された前記荷重値を所定の値に置き換えるデータ置換部と、を備えたことを特徴とするプレス装置を提案している。

形態２；本発明の１またはそれ以上の実施形態は、前記データ置換部が、前記荷重抜け判定部において、前記荷重値が前記荷重抜け判定値を超えたと判定された前記荷重値を前記ワークに対する前記判定された前記荷重値よりも前の前記荷重値の平均値で置換することを特徴とするプレス装置を提案している。

形態３；本発明の１またはそれ以上の実施形態は、前記データ置換部が、前記荷重抜け判定部において、前記荷重値が前記荷重抜け判定値を超えたと判定された前記荷重値を前記ワークに対する前記判定された前記荷重値よりも前に正常と判定された荷重値で置換することを特徴とするプレス装置を提案している。

形態４；本発明の１またはそれ以上の実施形態は、前記データ置換部が、前記荷重抜け判定部において、前記荷重値が前記荷重抜け判定値を超えたと判定された前記荷重値を前記ワークに対する前記判定された前記荷重値よりも後に正常と判定された荷重値で置換することを特徴とするプレス装置を提案している。

形態５；本発明の１またはそれ以上の実施形態は、前記データ置換部によるデータ置換後の荷重値データを含む一連の圧入処理における荷重値データに基づいて、ワークに対する圧入処理が正常になされたか否かを判定する圧入処理判定部をさらに備えたことを特徴とするプレス装置を提案している。

形態６；本発明の１またはそれ以上の実施形態は、前記荷重抜け判定部において、前記荷重値が前記荷重抜け判定値を超えたと判定された回数をカウントするカウント部を備え、前記圧入処理判定部が、前記カウント部のカウント状態を含めて、ワークに対する圧入処理が正常になされたか否かを判定することを特徴とするプレス装置を提案している。

形態７；本発明の１またはそれ以上の実施形態は、ラムの位置を検出する位置検出部と、前記ラムにかかる荷重値を検出する荷重検出部と、前記ラムの位置と該位置における荷重値とに基づいて、ワークに対して、圧入処理が正常になされたか否かを判定する判定部と、予め算出された前記荷重値の移動平均値と分散平均値とを記憶する記憶部と、荷重抜け判定部と、データ置換部と、圧入処理判定部とを備えたプレス装置における荷重補正方法であって、前記荷重抜け判定部が、前記荷重検出部により検出された荷重値が記憶された前記移動平均値と記憶された前記分散平均値とに基づき定められた荷重抜け判定値を超えたか否かを判定する第１の工程と、前記データ置換部が、前記荷重抜け判定部において、前記荷重値が前記荷重抜け判定値を超えたと判定された前記荷重値を所定の値に置き換える第２の工程と、を備えたことを特徴とする荷重補正方法を提案している。

形態８；本発明の１またはそれ以上の実施形態は、ラムの位置を検出する位置検出部と、前記ラムにかかる荷重値を検出する荷重検出部と、前記ラムの位置と該位置における荷重値とに基づいて、ワークに対して、圧入処理が正常になされたか否かを判定する判定部と、予め算出された前記荷重値の移動平均値と分散平均値とを記憶する記憶部と、荷重抜け判定部と、データ置換部と、圧入処理判定部とを備えたプレス装置における荷重補正方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記荷重抜け判定部が、前記荷重検出部により検出された荷重値が記憶された前記移動平均値と記憶された前記分散平均値とに基づき定められた荷重抜け判定値を超えたか否かを判定する第１の工程と、前記データ置換部が、前記荷重抜け判定部において、前記荷重値が前記荷重抜け判定値を超えたと判定された前記荷重値を所定の値に置き換える第２の工程と、をコンピュータに実行させるためのプログラムを提案している。

形態９；本発明の１またはそれ以上の実施形態は、前記圧入処理判定部は、前記カウント部のカウント数が予め定めたカウント数を超えた場合に、ワークに対する圧入処理が異常であると判定することを特徴とするプレス装置を提案している。

形態１０；本発明の１またはそれ以上の実施形態は、前記圧入処理判定部は、前記カウント部のカウント連続発生数が予め定めたカウント連続発生数を超えた場合に、ワークに対する圧入処理が異常であると判定することを特徴とするプレス装置を提案している。

形態１１；本発明の１またはそれ以上の実施形態は、前記圧入処理判定部は、前記カウント部のカウント連続発生数に対応する連続発生距離が予め定めた連続発生距離を超えた場合に、ワークに対する圧入処理が異常であると判定することを特徴とするプレス装置を提案している。

本発明の１またはそれ以上の実施形態によれば、すべり発生時の荷重を的確に判定することにより、圧入作業の評価を行うことができるという効果がある。

本発明の第１の実施形態に係るプレス装置の構造を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係るプレス装置の電気的構成を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る中央演算処理装置の電気的構成を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係るプレス装置における上限閾値、下限閾値、荷重抜け判定値の関係を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係るプレス装置の処理を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係るプレス装置におけるデータ置換処理を例示した図である。 本発明の第１の実施形態に係るプレス装置におけるデータ置換処理を例示した図である。 本発明の第１の実施形態に係るプレス装置におけるデータ置換処理を例示した図である。 本発明の第１の実施形態に係るプレス装置における位置－荷重データを例示した図である。 本発明の第１の実施形態に係るプレス装置における荷重すべりのデータを置換した場合の位置－荷重データを例示した図である。 本発明の第１の実施形態に係るプレス装置における標準偏差を例示した図である。 本発明の第２の実施形態に係るプレス装置の電気的構成を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る中央演算処理装置の電気的構成を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係るプレス装置の処理を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係るプレス装置の処理を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係るプレス装置における荷重すべりのデータを移動平均値で置換した場合の位置－荷重データを例示した図である。 従来の判定方法を示した図である。

＜第１の実施形態＞
以下、本発明の第１の実施形態について、図１から図１１を用いて説明する。

＜プレス装置の構造＞
図１を用いて、本実施形態に係るプレス装置１００の構造を説明する。

本実施形態に係るプレス装置１００は、図１に示すように、昇降動作により、ワークＷ（加工対象）に対して所望の圧力を与えるプレス用のラム１と、該ラム１に昇降動作（直線運動）を与えるボール螺子２とからなり、これらが、プレス本体３内に設けられている。
また、駆動源となるＡＣサーボモータ等のサーボモータ４もプレス本体３に接続されたケーシング５の頭部枠体内に収納されている。そして、サーボモータ４の駆動は、プーリ、ベルトを介してボール螺子２に伝達される。

ラム１は、図１に示すように、筒状体に形成されている。具体的には、円筒状に形成された筒状本体１ａの内部に軸方向に沿って中空状部が形成されている。そして、その中空状部の内部にボール螺子２の螺子軸２ａが挿入可能となっている。
また、ラム１の筒状本体１ａの軸長方向端部箇所には、ボール螺子２のナット体２ｂが固着されている。

筒状本体１ａの先端部には、起歪柱９が装着自在となるように構成されている。実際には、起歪柱９がワークＷに当接して、適宜、圧力を与えるものである。
また、起歪柱９は、歪ゲージが取り付け可能に構成されている。この歪ゲージによって、ワークＷに与える圧力を検出することができるようになっている。

筒状本体１ａの外周側面を包むようにして筒状ガイド６が設けられている。筒状ガイド６は、ケーシング５内に固定されている。そして、この筒状ガイド６に沿ってラム１が昇降移動可能に構成されている。

＜プレス装置の電気的構成＞
図２に示すように、本実施形態に係るプレス装置１００は、サーボモータドライバー１３と、エンコーダ１４と、制御プログラム記憶部２１と、表示部２２と、操作部２３と、一時記憶部２４と、算出値記憶部２５と、回路部２７と、駆動指令パルス発生部２８と、エンコーダ位置カウンタ２９と、ＣＰＵ（中央演算処理装置）３０とから構成されている。

制御プログラム記憶部２１は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）３０がプレス装置１００全体の動作や処理を制御するための制御プログラムを記憶する。例えば、本実施形態においては、プレス作業に関するメインプログラムはもとより、後述する圧入処理が正常になされたか否かを判定するプログラムや移動平均値を算出するプログラム、分散値を算出するプログラム、データ置換に関するプログラム、表示に関するプログラム等を記憶する。
表示部２２は、各種情報を表示する表示装置である。本実施形態では、例えば、圧入処理の判定結果等の情報を表示する。

操作部２３は、圧入条件等を設定するためのタッチパネル、タクトスイッチ等で構成されている。
一時記憶部２４は、一時的なデータを記憶する。本実施形態では、得られた位置情報および荷重値等を記憶する。
算出値記憶部２５は、算出した移動平均値、分散値等を記憶する。

荷重検出部としての回路部２７は、起歪柱９に取り付けられた歪みゲージの抵抗変化に対する信号を増幅し、Ａ／Ｄ変換処理によりアナログ信号をデジタル信号に変換した後に、ＣＰＵ（中央演算処理装置）３０へ出力する。

駆動指令パルス発生部２８は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）３０からの指令に基づいて、所望の駆動指令パルスを発生し、ＣＰＵ（中央演算処理装置）３０を介して、発生させた駆動指令パルス信号をサーボモータドライバー１３に出力する。そして、サーボモータドライバー１３の制御によりサーボモータ４を駆動することにより、ラム１が上下に摺動する。

エンコーダ１４は、サーボモータ４の回転角度を検知するためのものであり、ラム１の位置を検出するために利用される。
また、エンコーダ１４の情報は、フィードバック制御を行うために、サーボモータドライバー１３に位置情報を与えている。また、エンコーダ１４の位置情報は、エンコーダ位置カウンタ２９を介して、ＣＰＵ（中央演算処理装置）３０において読み取ることができ、これによってラム１の移動量を検出する。

ＣＰＵ（中央演算処理装置）３０は、制御プログラム記憶部２１に格納された制御プログラムに従って、プレス装置１００全体の動作を制御する。本実施形態においては、特に、圧入処理の判定に関する制御を主として、実施する。

＜中央演算処理装置の電気的構成＞
本実施形態に係る中央演算処理装置３０は、図３に示すように、移動平均算出部３２と、分散平均値算出部３３と、荷重抜け判定部３４と、データ置換部３５と、圧入処理判定部３６とから構成されている。

移動平均算出部３２は、一時記憶部２４に格納された回路部２７から得られる荷重値の移動平均値を算出する。具体的には、判定対象の荷重値が得られるまでの圧入作業開始以降の荷重値データに対する移動平均値を算出する。
そして、算出した移動平均値は、算出値記憶部２５に格納される。

分散平均値算出部３３は、移動平均算出部３２が算出した移動平均値と、一時記憶部２４に格納された荷重値とから標準偏差を求め、分散値を算出し、算出した分散値の分散平均値する。そして、算出した分散平均値は、算出値記憶部２５に格納される。
図１１に示すように、実機による検証によれば、実際に発生している荷重抜けは３００Ｎ程度であった。また、標準偏差は、１６Ｎ程度であった。そこで、本実施形態においては、分散値として、標準偏差σの３倍の値を規定している。

荷重抜け判定部３４は、一時記憶部２４に格納された回路部２７から得られる荷重値が移動平均算出部３２により算出された移動平均値と分散平均値算出部３３により算出された分散平均値とに基づき定められた荷重抜け判定値を超えたか否かを判定する。
つまり、上限閾値と下限閾値、荷重抜け判定値の関係は、図４に示すようになっており、回路部２７から得られる荷重値が、「移動平均値－分散（３σ）の平均値」で定められた荷重抜け判定値よりも低い場合には、荷重すべりによる荷重抜けがあったものと判定する。

データ置換部３５は、荷重抜け判定部３４において、一時記憶部２４に格納された回路部２７から得られる荷重値が移動平均算出部３２により算出された移動平均値と分散平均値算出部３３により算出された分散平均値とに基づき定められた荷重抜け判定値を超えた荷重値を所定の値に置き換える。具体的には、図６に示すように、荷重抜け判定値を超えた荷重値（図中、斜線を施した〇）を、それまでの移動平均値に置き換える。
あるいは、図７に示すように、荷重抜け判定値を超えた荷重値（図中、斜線を施した〇）を荷重抜け判定値を超えた荷重値が検出されるよりも前に正常と判定された荷重値に置き換える。
または、図８に示すように、荷重抜け判定値を超えた荷重値（図中、斜線を施した〇）を荷重抜け判定値を超えた荷重値が検出された後に正常と判定された荷重値に置き換える。

圧入処理判定部３６は、データ置換部３５によるデータ置換後の荷重値データを含む一連の圧入処理における荷重値データに基づいて、ワークに対する圧入処理が正常になされたか否かを判定する。そして、その判定結果を表示部２２に出力し、判定結果を表示させる。

＜プレス装置の処理＞
以下、図５を用いて、本実施形態に係るプレス装置１００の処理について説明する。

まず、荷重抜け判定部３４が、算出値記憶部２５から移動平均値と分散平均値とを読み出す（ステップＳ１０１）。また、荷重抜け判定部３４は、一時記憶部２４から、現在の荷重値を取得する（ステップＳ１０２）。

荷重抜け判定部３４は、取得した現在の荷重値が荷重抜け判定部（移動平均値－分散値（３σ）の平均値）を下回っているか否かを判断する（ステップＳ１０３）。
このとき、荷重抜け判定部３４が、取得した現在の荷重値が荷重抜け判定値を下回っていると判断した場合（ステップＳ１０３の「Ｙｅｓ」）には、データ置換部３５が取得した荷重値を所定の値、例えば、移動平均値への置き換え、あるいは、前方置換、後方置換により置き換える（ステップＳ１０４）。このとき、置き換えた荷重値は、一時記憶部２４に書き換え保存される。

一方で、荷重抜け判定部３４は、取得した現在の荷重値が荷重抜け判定値を下回っていないと判断した場合（ステップ１０３の「Ｎｏ」）には、処理をステップＳ１０５に遷移させる。

そして、荷重抜け判定部３４は、すべての荷重値に対して、ステップＳ１０３の判定が終了しているか否かを判定する（ステップＳ１０５）。
そして、荷重抜け判定部３４は、すべての荷重値に対して、ステップＳ１０３の判定が終了していないと判定した場合（ステップＳ１０５の「Ｎｏ」）には、処理をステップＳ１０３に戻す。
一方で、荷重抜け判定部３４が、すべての荷重値に対して、ステップＳ１０３の判定が終了していると判定した場合（ステップＳ１０５の「ＹＥＳ」）には、処理をステップＳ１０６に進める。

また、圧入処理判定部３６は、置き換えた荷重値を含む荷重値が上限閾値と下限閾値との範囲内にあるか否かを判定する（ステップＳ１０６）。ここで、圧入処理判定部３６が、置き換えた荷重値を含む荷重値が上限閾値と下限閾値との範囲内にないと判定した場合（ステップＳ１０６の「Ｎｏ」）には、ＮＧ判定処理を行って（ステップＳ１０７）、すべての処理を終了する。

一方、圧入処理判定部３６が、置き換えた荷重値を含む荷重値が上限閾値と下限閾値との範囲内にあると判定した場合（ステップＳ１０６の「Ｙｅｓ」）には、その判定結果情報を表示部２２に出力して、処理を終了する。

以上、説明したように、本実施形態によれば、荷重抜け判定部３４が、検出された荷重値が記憶された移動平均値と記憶された分散平均値とに基づき定められた荷重抜け判定値を超えたか否かを判定する。データ置換部３５は、荷重抜け判定部３４において、荷重値が荷重抜け判定値を超えたと判定された荷重値を所定の値に置き換える。圧入処理判定部３６は、データ置換部３５によるデータ置換後の荷重値データを含む一連の圧入処理における荷重値データに基づいて、ワークに対する圧入処理が正常になされたか否かを判定する。そのため、すべり発生時の荷重を的確に判定することにより、圧入作業の評価を行うことができる。
また、すべり発生時の荷重を除去して圧入作業の評価を行うことにより、判定範囲を狭めることができる。これにより、圧入作業の不具合の発見や不具合防止のための情報としての活用が期待できる。
なお、ここで、本実施形態における具体的な効果を図９および図１０により検証する。
例えば、図９は、すべりが発生した場合のデータである。この図によれば、位置が４０．００ｍｍを少し過ぎたところから圧入が開始され、位置が４０．７ｍｍあたりで、荷重が約１０００Ｎに達している。その後は、圧入に従って、ほぼ一定の荷重がかかっている。
また、この図では、４１．５ｍｍ付近で、すべりによる急激な一瞬の荷重抜けが見られ、その荷重抜けした値は、約７００Ｎ程度となっている。
一方、図１０は、一瞬生じた荷重抜けを除去した時のグラフである。この図によれば、図９でみられた瞬間的な荷重スベリは取り除かれていることがわかる。

また、圧入処理判定部３６が、データ置換部３５によるデータ置換後の荷重値データを含む一連の圧入処理における荷重値データに基づいて、ワークに対する圧入処理が正常になされたか否かを判定することから、すべり発生以外の要因で、圧入処理が正常に行われなかった場合には、その圧入処理が正常でないとして、当該圧入作業を不良判定とすることができる。

また、データ置換部３５は、荷重抜け判定部３４において、荷重値が荷重抜け判定値を超えたと判定された荷重値をワークに対する判定された荷重値よりも前の荷重値の平均値で置換する所定の値に置き換える。このため、すべりの発生により、荷重抜けが生じた場合でも、その圧入処理自体を正常でないと判断することがないため、圧入品質を維持しつつ、歩留まりを向上させることができる。

また、データ置換部３５は、荷重抜け判定部３４において、荷重値が荷重抜け判定値を超えたと判定された荷重値をワークに対する判定された荷重値よりも後に正常と判定された荷重値で置換する。このため、すべりの発生により、荷重抜けが生じた場合でも、その圧入処理自体を正常でないと判断することがないため、圧入品質を維持しつつ、歩留まりを向上させることができる。

また、データ置換部３５は、荷重抜け判定部３４において、荷重値が荷重抜け判定値を超えたと判定された荷重値をワークに対する判定された荷重値よりも後に正常と判定された荷重値で置換する。このため、すべりの発生により、荷重抜けが生じた場合でも、その圧入処理自体を正常でないと判断することがないため、圧入品質を維持しつつ、歩留まりを向上させることができる。

なお、本実施形態では、データ置換部３５が、移動平均値あるいは、前方置換、後方置換することによって、荷重値を置き換えることを例示したが、例えば、当該荷重値よりも前に正常と判断された荷重値と、当該荷重値よりも前に正常と判断された荷重値との平均値や当該荷重値の位置における理想値等で置き換えを行ってもよい。

また、本実施形態では、データ置換部３５によるデータ置換後の荷重値データに基づいて、ワークに対する圧入処理が正常になされたか否かを判定することを例示したが、すべり発生時の荷重値を置換せず、除去したデータに基づいて、圧入処理が正常になされたか否かを判定してもよい。

＜第２の実施形態＞
以下、本発明の第２の実施形態について、図１２から図１５を用いて説明する。

＜プレス装置の電気的構成＞
図１２に示すように、本実施形態に係るプレス装置１１０は、サーボモータドライバー１３と、エンコーダ１４と、制御プログラム記憶部２１と、表示部２２と、操作部２３と、一時記憶部２４と、算出値記憶部２５と、発生数記憶部２６と、回路部２７と、駆動指令パルス発生部２８と、エンコーダ位置カウンタ２９と、連続発生数記憶部３１と、ＣＰＵ（中央演算処理装置）４０とから構成されている。なお、第１の実施形態と同一の符号を付す構成要素は、同様の機能を有するため、その詳細な説明は省略する。

発生数記憶部２６は、一連の特定のワークに対する圧入処理において、後述する荷重抜け判定部３４において、一時記憶部２４に格納された回路部２７から得られる荷重値が移動平均算出部３２により算出された移動平均値と分散平均値算出部３３により算出された分散平均値とに基づき定められた荷重抜け判定値を超えた判定された荷重値の発生数をカウントするカウント部４３におけるカウント数を発生数として記憶する。

連続発生数記憶部３１は、上記のカウント部４３のカウントにおいて、連続してカウントされた値を連続発生数として記憶する。

＜中央演算処理装置の電気的構成＞
本実施形態に係る中央演算処理装置４０は、図１３に示すように、移動平均算出部３２と、分散平均値算出部３３と、荷重抜け判定部３４と、データ置換部３５と、カウント部４３と、圧入処理判定部４４とから構成されている。なお、第１の実施形態と同一の符号を付す構成要素は、同様の機能を有するため、その詳細な説明は省略する。

カウント部４３は、カウンタから構成され、荷重抜け判定部３４において、一時記憶部２４に格納された回路部２７から得られる荷重値が移動平均算出部３２により算出された移動平均値と分散平均値算出部３３により算出された分散平均値とに基づき定められた荷重抜け判定値を超えた判定された荷重値をカウントする。このカウント値は、図示しない制御部を介して、発生数記憶部２６および連続発生数記憶部３１に記憶される。

圧入処理判定部４４は、データ置換部３５によるデータ置換後の荷重値データとカウント部４３のカウント状態を含めて、ワークに対する圧入処理が正常になされたか否かを判定する。具体的には、圧入処理判定部４４は、カウント部４３のカウント数が予め定めたカウント数を超えた場合に、ワークに対する圧入処理が異常であると判定する。また、圧入処理判定部４４は、カウント部４３のカウント連続発生数が予め定めたカウント連続発生数を超えた場合に、ワークに対する圧入処理が異常であると判定する。また、圧入処理判定部４４は、カウント部４３のカウント連続発生数に対応する連続発生距離が予め定めた連続発生距離を超えた場合に、ワークに対する圧入処理が異常であると判定する。

＜プレス装置の処理＞
以下、図１４および図１５を用いて、本実施形態に係るプレス装置１１０の処理について説明する。

まず、荷重抜け判定部３４が、一時記憶部２４から、現在位置と現在の荷重値とを取得し（ステップＳ２０１）、算出値記憶部２５から移動平均値と分散値とを読み出し、下限閾値を算出する（ステップＳ２０２）。

荷重抜け判定部３４は、取得した現在の荷重値が荷重抜け判定値を下回ったか否かを判断する（ステップＳ２０３）。このとき、荷重抜け判定部３４が、取得した現在の荷重値が荷重抜け判定値を下回っていないと判断した場合（ステップＳ２０３の「Ｎｏ」）には、連続発生カウンタをクリアし（ステップＳ２０４）、処理をステップＳ２０９に遷移させる。

一方で、荷重抜け判定部３４が、取得した現在の荷重値が荷重抜け判定値を下回っていないと判断した場合（ステップＳ２０３の「ＹＥＳ」）には、取得した荷重値を所定の値に置き換えて（ステップＳ２０５）、連続発生カウンタのカウンタ値が「０」であるか否かを判定する（ステップＳ２０６）。
このとき、連続発生カウンタのカウンタ値が「０」であると判定した場合（ステップＳ２０６の「Ｙｅｓ」）には、発生カウンタのカウンタ値を「１」増やし（ステップＳ２０７）、さらに、連続発生カウンタのカウンタ値を「１」増やす（ステップＳ２０８）。
また、連続発生カウンタのカウンタ値が「０」でないと判定した場合（ステップＳ２０６の「Ｎｏ」）には、連続発生カウンタ値を「１」増やし（ステップＳ２０８）、処理をステップＳ２０９に遷移させる。
なお、連続発生カウンタのカウンタ値が「０」でないと判定した場合（ステップＳ２０６の「Ｎｏ」）には、連続してすべりが発生している最中であると考えて、発生カウンタの値は、増やさず、連続発生カウンタのカウンタ値を「１」増やして（ステップＳ２０８）、処理をステップＳ２０９に遷移させる。

次に、圧入処理判定部４４は、現在の荷重値が下限閾値よりも低いか否かを判定し（ステップＳ２０９）、現在の荷重値が下限閾値よりも低いと判定した場合（ステップＳ２０９の「Ｙｅｓ」）には、判定ＮＧ処理を行い（ステップＳ２１０）、すべての処理を終了して、ＮＧ判定を表示部２２に出力する。

一方で、圧入処理判定部４４が、現在の荷重値が下限閾値よりも高いと判定した場合（ステップＳ２０９の「Ｎｏ」）には、次に、発生カウンタのカウンタ値が予め定めた所定のカウント値の範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ２１１）。
このとき、圧入処理判定部４４が、発生カウンタのカウンタ値が予め定めた所定のカウント値の範囲を超えていると判定した場合（ステップＳ２１１の「Ｎｏ」）には、判定ＮＧ処理を行い（ステップＳ２１０）、すべての処理を終了して、ＮＧ判定を表示部２２に出力する。

一方で、圧入処理判定部４４が、発生カウンタのカウンタ値が予め定めた所定のカウント値の範囲を超えていないと判定した場合（ステップＳ２１１の「Ｙｅｓ」）には、続いて、連続発生カウンタのカウンタ値が予め定めた所定のカウント値の範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ２１２）。
このとき、圧入処理判定部４４が、連続発生カウンタのカウンタ値が予め定めた所定のカウント値の範囲を超えていると判定した場合（ステップＳ２１２の「Ｎｏ」）には、判定ＮＧ処理を行い（ステップＳ２１０）、すべての処理を終了して、ＮＧ判定を表示部２２に出力する。

一方で、圧入処理判定部４４が、連続発生カウンタのカウンタ値が予め定めた所定のカウント値の範囲を超えていないと判定した場合（ステップＳ２１２の「Ｙｅｓ」）には、荷重平均値（移動平均値）を再計算して、新たな荷重平均値（移動平均値）に更新し（ステップＳ２１３）、標準偏差を再計算して、新たな標準偏差に更新する（ステップＳ２１４）。

そして、ＣＰＵ４０が、すべての荷重値について、ステップＳ２０３の判定を行っているか否かを判断し（ステップＳ２１５）、すべての荷重値について、ステップＳ２０３の判定を行っていると判断した場合（ステップＳ２１５の「Ｙｅｓ」）には、すべての処理を終了して、ＯＫ判定を表示部２２に出力する。
また、すべての荷重値について、ステップＳ２０３の判定を行っていないと判断した場合（ステップＳ２１５の「Ｎｏ」）には、処理をステップＳ２０１に戻す。

以上、説明したように、本実施形態によれば、荷重抜け判定部３４が、検出された荷重値が記憶された移動平均値と記憶された分散平均値とに基づき定められた荷重抜け判定値を超えたか否かを判定する。データ置換部３５が、荷重抜け判定部３４において、検出された荷重値が記憶された移動平均値と記憶された分散平均値とに基づき定められた荷重抜け判定値を超えた荷重値を所定の値に置き換える。カウント部４３は、荷重抜け判定部３４において、検出された荷重値が記憶された移動平均値と記憶された分散平均値とに基づき定められた荷重抜け判定値を超えた回数をカウントする。そして、圧入処理判定部４４が、データ置換部３５によるデータ置換後の荷重値データを含む一連の圧入処理における荷重値データとカウント部４３のカウント状態に応じて、ワークに対する圧入処理が正常になされたか否かを判定する。
つまり、すべり発生時の荷重を適切な値に置き換えたデータ群について判定を行うとともに、加えて、カウント部４３のカウント状態に応じた判定も行った上で、圧入作業の評価を行う。そのため、すべり発生時の荷重を的確に判定することにより、より厳正な圧入作業の評価を行うことができる。また、頻度の高い荷重抜けや連続した荷重抜けを検出して、これにより、圧入作業に対するＮＧ判定を行うことにより、不具合を的確に発見することができる。また、連続した荷重抜けが発生した位置における状況を検証することにより、不具合の原因を的確に察知することができる。

また、圧入処理判定部４４が、データ置換部３５によるデータ置換後の荷重値データを含む一連の圧入処理における荷重値データとカウント部４３のカウント状態に応じて、ワークに対する圧入処理が正常になされたか否かを判定することから、すべり発生以外の要因で、圧入処理が正常に行われなかった場合には、その圧入処理が正常でないとして、当該ワークを不良判定とすることができる。

また、圧入処理判定部４４は、カウント部４３のカウント数が予め定めたカウント数を超えた場合に、ワークに対する圧入処理が異常であると判定する。
つまり、本来、圧入処理が適正になされたと判断される場合であっても、カウント部４３のカウント数が予め定めたカウント数を超えた場合には、何らかの不具合の要因が潜んでいる可能性があると判断して、当該圧入作業を異常と判定する。そのため、何らかの不具合の発生を予見して、評価を行うため、より厳正な圧入作業の評価を行うことができる。

また、圧入処理判定部４４は、カウント部４３のカウント連続発生数が予め定めたカウント連続発生数を超えた場合に、ワークに対する圧入処理が異常であると判定する。つまり、本来、圧入処理が適正になされたと判断される場合であっても、カウント部４３のカウント連続発生数が予め定めたカウント連続発生数を超えた場合には、何らかの不具合の要因が潜んでいる可能性があると判断して、当該圧入作業を異常と判定する。
そのため、何らかの不具合の発生を予見して、評価を行うため、より厳正な圧入作業の評価を行うことができる。

また、圧入処理判定部４４は、カウント部４３のカウント連続発生数に対応する連続発生距離が予め定めた連続発生距離を超えた場合に、ワークに対する圧入処理が異常であると判定する。
つまり、本来、圧入処理が適正になされたと判断される場合であっても、カウント部４３のカウント連続発生数に対応する連続発生距離が予め定めた連続発生距離を超えた場合には、何らかの不具合の要因が潜んでいる可能性があると判断して、当該圧入作業を異常と判定する。そのため、何らかの不具合の発生を予見して、評価を行うため、より厳正な圧入作業の評価を行うことができる。

なお、上記の図１４および図１５では、連続発生をカウントする方法を例示したが、連続発生距離により判定を行ってもよい。つまり、図１４のステップＳ２０６において、連続発生カウンタが「０」であれば、ここを連続発生の開始とみることができる。
そこで、ステップＳ２０７の代わりに、現在位置Ｐｃを連続発生開始位置Ｐｃｓとして記憶しておき、ステップＳ２０６において、連続発生カウンタが「０」ではない、つまり、連続発生が続いている時に、連続発生距離Ｄｃｓをその時点の現在位置Ｐｃから連続発生開始位置Ｐｃｓを引くことにより、算出することができる。
また、この場合には、図１５のステップＳ２１１において、連続発生カウンタの値を比較するのではなく、上記で算出した連続発生開始位置Ｐｃｓが範囲内であるかどうかで判定ＮＧ処理を行うようにしてもよい。

なお、プレス装置の処理をコンピュータシステムあるいはコンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録し、この記録媒体に記録されたプログラムをプレス装置に読み込ませ、実行することによって本発明のプレス装置を実現することができる。ここでいうコンピュータシステムあるいはコンピュータとは、ＯＳや周辺装置等のハードウェアを含む。

また、「コンピュータシステムあるいはコンピュータ」は、ＷＷＷ（Ｗｏｒｌｄ Ｗｉｄｅ Ｗｅｂ）システムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムあるいはコンピュータから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムあるいはコンピュータに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。

また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムあるいはコンピュータにすでに記録されているプログラムとの組合せで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

以上、この発明の実施形態につき、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。例えば、本実施形態では、プレス装置の一部の機能として判定機能を含めることを例示したが、これに限らず、判定機能を有した判定装置をプレス装置と別体で設けてもよい。また、判定機能をクラウド上のサーバに持たせてもよい。

１；ラム
１ａ；筒状本体
２；ボール螺子
２ａ；螺子軸
２ｂ；ナット体
３；プレス本体
４；電動機
５；ケーシング
６；筒状ガイド
９；起歪柱
１３；サーボモータドライバー
１４；エンコーダ
２１；制御プログラム記憶部
２２；表示部
２３；操作部
２４；一時記憶部
２５；算出値記憶部
２６；発生数記憶部
２７；回路部
２８；駆動指令パルス発生部
２９；エンコーダ位置カウンタ
３０；ＣＰＵ
３１；連続発生数記憶部
３２；移動平均算出部
３３；分散平均算出部
３４；荷重抜け判定部
３５；データ置換部
３６；圧入処理判定部
４０；ＣＰＵ
４３；カウント部
４４；圧入処理判定部

Claims (8)

1. ラムの位置を検出する位置検出部と、前記ラムにかかる荷重値を検出する荷重検出部と、前記ラムの位置と該位置における荷重値とに基づいて、ワークに対して、圧入処理が正常になされたか否かを判定する判定部とを備えたプレス装置であって、
   予め算出された前記荷重値の移動平均値と分散平均値とを記憶する記憶部と、
   前記荷重検出部により検出された荷重値が記憶された前記移動平均値と記憶された前記分散平均値とに基づき定められた荷重抜け判定値を超えたか否かを判定する荷重抜け判定部と、
   前記荷重抜け判定部において、前記荷重値が前記荷重抜け判定値を超えたと判定された前記荷重値を所定の値に置き換えるデータ置換部と、
   を備えたことを特徴とするプレス装置。
2. 前記データ置換部が、前記荷重抜け判定部において、前記荷重値が前記荷重抜け判定値を超えたと判定された前記荷重値を前記ワークに対する前記判定された前記荷重値よりも前の前記荷重値の平均値で置換することを特徴とする請求項１に記載のプレス装置。
3. 前記データ置換部が、前記荷重抜け判定部において、前記荷重値が前記荷重抜け判定値を超えたと判定された前記荷重値を前記ワークに対する前記判定された前記荷重値よりも前に正常と判定された荷重値で置換することを特徴とする請求項１に記載のプレス装置。
4. 前記データ置換部が、前記荷重抜け判定部において、前記荷重値が前記荷重抜け判定値を超えたと判定された前記荷重値を前記ワークに対する前記判定された前記荷重値よりも後に正常と判定された荷重値で置換することを特徴とする請求項１に記載のプレス装置。
5. 前記データ置換部によるデータ置換後の荷重値データを含む一連の圧入処理における荷重値データに基づいて、ワークに対する圧入処理が正常になされたか否かを判定する圧入処理判定部をさらに備えたことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のプレス装置。
6. 前記荷重抜け判定部において、前記荷重値が前記荷重抜け判定値を超えたと判定された回数をカウントするカウント部を備え、
   前記圧入処理判定部が、前記カウント部のカウント状態を含めて、ワークに対する圧入処理が正常になされたか否かを判定することを特徴とする請求項５に記載のプレス装置。
7. ラムの位置を検出する位置検出部と、前記ラムにかかる荷重値を検出する荷重検出部と、前記ラムの位置と該位置における荷重値とに基づいて、ワークに対して、圧入処理が正常になされたか否かを判定する判定部と、予め算出された前記荷重値の移動平均値と分散平均値とを記憶する記憶部と、荷重抜け判定部と、データ置換部と、圧入処理判定部とを備えたプレス装置における荷重補正方法であって、
   前記荷重抜け判定部が、前記荷重検出部により検出された荷重値が記憶された前記移動平均値と記憶された前記分散平均値とに基づき定められた荷重抜け判定値を超えたか否かを判定する第１の工程と、
   前記データ置換部が、前記荷重抜け判定部において、前記荷重値が前記荷重抜け判定値を超えたと判定された前記荷重値を所定の値に置き換える第２の工程と、
   を備えたことを特徴とする荷重補正方法。
8. ラムの位置を検出する位置検出部と、前記ラムにかかる荷重値を検出する荷重検出部と、前記ラムの位置と該位置における荷重値とに基づいて、ワークに対して、圧入処理が正常になされたか否かを判定する判定部と、予め算出された前記荷重値の移動平均値と分散平均値とを記憶する記憶部と、荷重抜け判定部と、データ置換部と、圧入処理判定部とを備えたプレス装置における荷重補正方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
   前記荷重抜け判定部が、前記荷重検出部により検出された荷重値が記憶された前記移動平均値と記憶された前記分散平均値とに基づき定められた荷重抜け判定値を超えたか否かを判定する第１の工程と、
   前記データ置換部が、前記荷重抜け判定部において、前記荷重値が前記荷重抜け判定値を超えたと判定された前記荷重値を所定の値に置き換える第２の工程と、
   をコンピュータに実行させるためのプログラム。

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