JPH02176435A - Apparatus and method for detecting abnormal load in pressure apparatus - Google Patents
Apparatus and method for detecting abnormal load in pressure apparatusInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明はホーマーにょる圧造時に発生するパンチ及びダ
イスの破損、形υ１れ、摩耗、およびワークグリップミ
スによる位置ずれ打ち等の異常を即座に検出し、素早く
不良を発見できる異常負荷検出装置と方法に関するもの
である。[Detailed Description of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention immediately corrects abnormalities such as breakage of punches and dies, deformation, wear, and misalignment due to workpiece grip errors that occur during forging with a homer. The present invention relates to an abnormal load detection device and method that can detect and quickly discover defects.
（従来技術）
従来の異常負荷検出装置はパンチ、またはダイスの後部
に埋め込まれたロードセルにより圧造の１ストローク毎
の荷重変化の最大値を計測し異常を検出する装置、また
は同期信号により１ストロークの中の部分的エリアでの
荷重変化の平均値を記録し、前回計測値との比較により
異常を検出する装置等が実用化されている。(Prior art) Conventional abnormal load detection devices are devices that detect abnormalities by measuring the maximum value of the load change for each forging stroke using a load cell embedded in the rear of a punch or die, or detect abnormalities for each stroke using a synchronization signal. Devices have been put into practical use that record the average value of the load change in a partial area inside and detect abnormalities by comparing it with the previous measurement value.
（発明が解決しようとする課題）
従来の装置においては、検出センサであるロードセルに
全荷重が加わるので、異常負荷時の微小な変化が検出で
きる小容量の高感度ロードセルを、強度的に使用するこ
とが出来ない事と、圧造時に発生する衝撃振動がロード
セルに伝わると、この１ｉ撃振動によるノイズ信号の方
が本来検出すべき信号より大きくなり、精度の良い異常
負荷検出が行えないという欠点ある。(Problem to be solved by the invention) In conventional devices, the entire load is applied to the load cell, which is the detection sensor, so it is necessary to use a small-capacity, high-sensitivity load cell that can detect minute changes during abnormal loads. Another disadvantage is that when the impact vibration generated during forging is transmitted to the load cell, the noise signal due to this 1i impact vibration becomes larger than the signal that should be detected, making it impossible to accurately detect abnormal loads. .
（課題を解決するための手段）
本発明は、回転運動する動力発生部のフライホイール・
クランク軸と、回転運動エネルギーが直進運動エネルギ
ーに変換され、この直進運動エネルギーにより実際に圧
造を行うスライド・ラムのそれぞれにパルスエンコーダ
を取り付け、該フライホイール・クランク軸に取り付け
られてクランク軸の角度変位を検出するロータリー式パ
ルスエンコーダのパルス信号と、該スライド・ラムの直
進運動の変位を検出するリニア式パルスエンコーダのパ
ルス信号との両信号をコントローラでカウント、演篩、
比較、正常−異常判定等の処理を施し、異常負荷時に現
れるパルス数の違いから異常発生を検出し、圧造動作を
停止させる不良信号を出力するようにしたものである。(Means for Solving the Problems) The present invention provides a flywheel of a power generating section that rotates.
A pulse encoder is attached to each of the crankshaft and the slide ram, which converts rotational kinetic energy into linear kinetic energy and performs the actual forging using this linear kinetic energy. A controller counts and screens both the pulse signal of the rotary pulse encoder that detects displacement and the pulse signal of the linear pulse encoder that detects the displacement of the linear motion of the slide ram.
Processing such as comparison and normality/abnormality determination is performed, and occurrence of an abnormality is detected from the difference in the number of pulses that appear during abnormal loads, and a failure signal to stop the forging operation is output.
コントローラにはｃｐｕ、データの記憶用メモリとして
のＲＡＭ。The controller includes a CPU and RAM as a data storage memory.
プログラムの記憶用メモリとしてのＲＯＭ、カウンタ、
その他、必要なＩｆｓ能を果たす演ｔ１４素子が組み込
まれている。本発明のこの手段と方法によると、圧造時
に生じるマシンのフライホイール・クランク軸からスラ
イド・ラム間の機械的歪み変位を荷重状態を表す信号と
して利用し、その歪み変位を２個のパルスエンコーダに
よる両パルスの位相差、大きくはパルス数差として検出
するので、荷重信号の僅かな変化を高感度で、且つ大き
な変位量として検出できる。従って、精度の良い異常負
荷検出が可能となった。ROM as memory for storing programs, counters,
Additionally, a t14 element is incorporated which performs the necessary Ifs functions. According to the means and method of the present invention, the mechanical strain displacement between the flywheel/crankshaft of the machine and the slide/ram generated during forging is used as a signal representing the load condition, and the strain displacement is detected by two pulse encoders. Since the phase difference between both pulses is detected as a difference in the number of pulses, a slight change in the load signal can be detected with high sensitivity and as a large amount of displacement. Therefore, highly accurate abnormal load detection has become possible.
（実施例）
第１図に本発明の全体図を示す。ホーマー１のフライホ
イール・クランク＠２にロータリー式パルスエンコーダ
３が取り付けられている。それからのパルスを基準パル
スとする。フライホイール・クランク軸２はコネクティ
ングロッド４によりスライド・ラム５に結合されており
、フライホイール・クランク軸２の回転運動１２が直進
運動１３に変換される。スライド・ラム５にはリニア式
パルスエンコーダ６が取り付けられている。それからの
パルスを検出パルスとする。スライド・ラム５の先端に
はバンチ７が取り付けられており、それと向かい合った
位置にダイス８がホーマー１がフレーム１１に取り付け
られていて、このパンチ７とダイス８の間にワークを置
いて圧造を行うように構成されている。パルスエンコー
ダの分解能は、スライド・ラム５の作動時に於いて、リ
ニア式パルスエンコーダ６のパルス間に、ロータリー式
パルスエンコーダ３からのパルスが複数個人るように設
定されている（［１１ち、パルス数が多い程分解能が上
る）。スライド・ラム５からワークに圧力が加わるとス
ライド・ラム５のスピードが落ちるため、基準パルスに
対し検出パルスの発生周期が長くなる。検出パルスの周
期はスライド・ラム５のスピードの変化を忠実に反映す
るが、基準パルスの発生周期に関しては、フライホイー
ル１０に蓄えられた回転のための蓄積エネルギーのため
フライホイール・クランク軸２の回転速度変化は小さく
、従ってあまり影響を受けない。第２図には本発明によ
る異常検出方法を示す。圧造動作が開始されるとロータ
リー式パルスエンコーダ３に内蔵された原点検出器から
原点パルス（ａ）が発生し、ロータリー式パルスエンコ
ーダ３からの基準パルス（ｂ）とリニア式パルスエンコ
ーダ６からの検出パルス（０）または（ｆ）をカウント
するコントローラ９内に設けられたカウンタがパルスの
カウントを開始する。コントローラ９では検出パルスの
発生に同期して基準パルスのカウント値をサンプリング
し、得られた値をメモリに記憶して行くようになってい
る。検出パルスのカウント値は基準パルスのサンプリン
グ回数を直接的あるいは間接的に示す。検出パルスのカ
ウント値を記憶しない場合は、基準パルスのカウント値
がサンプリング毎に記憶されてゆくメモリのアドレスに
よって何番目のサンプリングかが判るようにしても良い
。サンプリングは全ての検出パルス発生毎に行なう必要
はなく、選択された検出パルスによって行なわれる。最
初、正常動作時の圧造を数回行い、検出パルスのカウン
ト値（Ｙｌ、Ｙ２．・・・・・・）毎に対する平均的な
基準パルスのカウント値（Ｘｌ、Ｘ２．・・・・・・）
を求め、メモリ内に正常動作時の標準値（Ｃ）として記
憶する。基準パルスのカウント値は動作開始時より完了
時までの積算値でもよいし、あるいは各サンプリング区
間のカンウド値をその都度リセットをし個別に取り込ん
でもよい。平均的な値を求めるフローチャートを第３図
に示す。ステップ１０１で検出パルスの発生を見ており
、検出パルスの発生を認識するとステップ１０２．１０
３でカウンタから基準パルスの積詐値とその時の検出パ
ルスのカウント値をサンプリングし、メモリに記憶する
。正常の圧造動作をｎ回繰り返して平均値を求めるもの
として、ステップ１０４でｎ回の圧造サイクルの終了を
認識すると、ステップ１０５でｎ回のサイクルに於ける
ｎ個の（検出パルス積算値Ｎの時の基準パルスカウント
値）の総和をｎで割って平均値を求め、ステップ１０６
でその平均値を標準鎗としてメモリに記憶する。検出パ
ルスに対する基準パルスの発生には正常動作内であって
も当然ばらつきが存在するので、それは後述する正常−
異常の判定時に許容誤差（±Ｘ）として処理される。実
際の圧造に於いて、ダイスの破損、形割れ、摩耗、およ
びワークグリップミス等の異常が発生すると、急に負荷
が軽くなるため、スライド・ラム５の移動速度が正常時
に比べ異常が発生した時点で瞬間的に速くなるため、第
２図ｍに破線矢印で示すように検出パルスの発生が時間
的に早くなる。この結果、検出パルス発生時の基準パル
スのカウント値（Ｘｉ’ 、Ｘ２’ 、・・・・・・）
の中に正常動作時の許容誤差の範囲から外れたもの（Ｘ
９’ ）が出てくる。異常時に於けるこの検出パルスと
基準パルスの発生関係（ｆ）、 （Ω）を、既にメモリ
に記憶されている。正常動作時の標準値（Ｃ）と比較し
、予め設定しである許容誤差（±Ｘ）を越えたら異常発
生を示す不良信号（ｈ）を出力する。圧造の終了は基準
パルス数を所定の値に設定することでソフ］〜上で認識
ができる。不良信号（ｈ）が発生されると、フライホイ
ール１０内のエアクラッチが切り離され、圧造動作は瞬
時にして停止し、異常状態での圧造動作を繰り返さない
ようにされる。標準値としての平均値を求めるためのｎ
回の圧造動作は、連続して繰り返される複数の圧造動作
の最初のｎ回の平均をとり、−度求められた平均値を所
定回数の圧造動作が行なわれるまで更新しない場合と、
既に行なわれた圧造動作の中で、任意のｎ回分の平均を
求めるようにし、圧造動作が繰り返されてゆくに従い、
新たなｎ回の圧造動作を選択し、絶えず平均値を更新し
てゆく場合とがあり、両方を切り替えて使い分けが出来
るようになっている。本実施例のフローチャートを第４
図に示す。(Example) FIG. 1 shows an overall diagram of the present invention. A rotary pulse encoder 3 is attached to the flywheel crank @2 of the homer 1. The subsequent pulse is taken as the reference pulse. The flywheel crankshaft 2 is connected to the slide ram 5 by a connecting rod 4, so that a rotational movement 12 of the flywheel crankshaft 2 is converted into a linear movement 13. A linear pulse encoder 6 is attached to the slide ram 5. The pulse after that is defined as a detection pulse. A bunch 7 is attached to the tip of the slide ram 5, a die 8 is placed opposite the bunch 7, and a homer 1 is attached to the frame 11, and a workpiece is placed between the punch 7 and the die 8 to perform heading. is configured to do so. The resolution of the pulse encoder is set so that when the slide ram 5 is in operation, there are multiple pulses from the rotary pulse encoder 3 between the pulses of the linear pulse encoder 6 ([11. The higher the number, the higher the resolution). When pressure is applied to the workpiece from the slide ram 5, the speed of the slide ram 5 decreases, so the generation period of the detection pulse becomes longer than the reference pulse. The period of the detection pulse faithfully reflects the change in the speed of the slide ram 5, but the period of the reference pulse is due to the rotational energy stored in the flywheel 10, which is due to the change in the speed of the flywheel crankshaft 2. Changes in rotational speed are small and therefore not significantly affected. FIG. 2 shows an abnormality detection method according to the present invention. When the forging operation starts, an origin pulse (a) is generated from the origin detector built into the rotary pulse encoder 3, and a reference pulse (b) from the rotary pulse encoder 3 and detection from the linear pulse encoder 6 are generated. A counter provided in the controller 9 that counts pulses (0) or (f) starts counting pulses. The controller 9 samples the count value of the reference pulse in synchronization with the generation of the detection pulse, and stores the obtained value in the memory. The count value of the detected pulse directly or indirectly indicates the number of times the reference pulse is sampled. When the count value of the detection pulse is not stored, the number of sampling may be determined by the address of the memory where the count value of the reference pulse is stored for each sampling. Sampling does not have to be performed on every detection pulse occurrence, but is performed on selected detection pulses. First, forging during normal operation is performed several times, and the average reference pulse count value (Xl, X2...) for each detection pulse count value (Yl, Y2......) )
is determined and stored in memory as a standard value (C) during normal operation. The count value of the reference pulse may be an integrated value from the start of the operation to the time of completion, or the count value of each sampling period may be reset each time and taken in individually. A flowchart for determining the average value is shown in FIG. The generation of the detection pulse is checked in step 101, and when the generation of the detection pulse is recognized, step 102.10
At step 3, the reference pulse count value and the count value of the detected pulse at that time are sampled from the counter and stored in the memory. Assuming that the normal forging operation is repeated n times to obtain the average value, when the end of the n forging cycles is recognized in step 104, the n (detected pulse integrated value N) in the n cycles is calculated in step 105. Step 106
The average value is stored in memory as a standard spear. Naturally, there are variations in the generation of the reference pulse with respect to the detection pulse even during normal operation, so this will be explained later in the normal -
It is processed as a permissible error (±X) when determining an abnormality. During actual heading, when an abnormality occurs such as die breakage, shape cracking, wear, or workpiece grip error, the load suddenly becomes lighter, resulting in an abnormality in the movement speed of the slide ram 5 compared to normal. Since the detection pulse becomes instantaneously faster at the time point, the detection pulse is generated earlier in time as shown by the broken line arrow in FIG. 2m. As a result, the count value of the reference pulse at the time of detection pulse generation (Xi', X2',...)
Items outside the normal operation tolerance range (X
9') will appear. The generation relationship (f) and (Ω) between this detection pulse and the reference pulse in an abnormal situation is already stored in the memory. It is compared with a standard value (C) during normal operation, and if a preset tolerance (±X) is exceeded, a defect signal (h) indicating the occurrence of an abnormality is output. The end of forging can be recognized in the software by setting the reference pulse number to a predetermined value. When the defective signal (h) is generated, the air clutch in the flywheel 10 is disengaged, and the forging operation is stopped instantaneously, so that the forging operation under abnormal conditions is not repeated. n to find the average value as a standard value
The forging operation is performed by taking the average of the first n times of a plurality of consecutively repeated forging operations, and the average value obtained is not updated until the forging operation is performed a predetermined number of times;
Among the forging operations that have already been performed, the average of any n times is calculated, and as the forging operations are repeated,
There is a case where a new n-time heading operation is selected and the average value is constantly updated, and both can be switched and used properly. The flowchart of this example is shown in the fourth section.
As shown in the figure.
ステップ１０１で検出パルスが発生したかどうか見てい
る。発生を認識したらステップ１０２，１０３で２つの
パルスカウント値をサンプリングし、その値をメモリに
記憶する。この動作を１回の圧造終了まで繰り返す。ス
テップ１１１で１回の圧造の終了を検出すると、ステッ
プ１１２でサンプリングＮ回目（Ｎは整数）の基準パル
スのカウント値から、標準値として記憶されているサン
プリングＮ回目の基準パルスカウント値を引いて、その
結果が許容誤差Ｘを越えたらステップ１１３で不良信号
を出力し、越えていなかったらステップ１１４で次の圧
造スタートの信号を出力する。サンプリング回数のＮは
検出パルスの積算値と一致するので、サンプリングＮ回
目の基準パルスは容易にメモリの中で検索できる。検出
パルスの積算値を利用しない場合は、メモリのアドレス
でＮを知るようにもできる。この場合ステップ１０３は
省略できる。本実施例では検出パルス発生時の基準パル
スのカウント値どうしを比較したが、他の実施例として
、検出パルス間の基準パルス数の増減を比較してもよい
。この場合の平均値を求めるフローチャートは、第３図
のステップ１０５，１０６を第５図のステップ１２１．
１２２の内容にすれば良い。また、この実施例の比較す
る部分のフローチャートは第４図のステップ１１２を第
６図のステップ１３１に示すように、（サンプリングＮ
回目の基準パルスカウント値−サンプリング（Ｎ−１）
回目の基準パルスカウントｌ）から標準値の値を引いて
、その結果が許容誤差Ｘを越えるかどうか見るものであ
る。さらに他の実施例として、検出パルスのカウント値
を積算値に限定しないものとし、検出パルスカウント値
と基準パルスカウント値の和を比較の対象としても良い
し、両パルスカウント値の差を比較の対象としても良い
。この場合のフローチャートは、第３図のステップ１０
５と第４図のステップ１１２とでそれぞれ、検出パルス
カウント値とその時の基準パルスカウント値との和、あ
るいは差を求めるようにすれば実現できる。In step 101, it is checked whether a detection pulse is generated. When the occurrence is recognized, two pulse count values are sampled in steps 102 and 103, and the values are stored in the memory. This operation is repeated until one round of heading is completed. When the end of one forging is detected in step 111, the reference pulse count value of the Nth sampling stored as a standard value is subtracted from the count value of the reference pulse of the Nth sampling (N is an integer) in Step 112. If the result exceeds the tolerance X, a defect signal is output in step 113, and if the result does not exceed the tolerance X, a signal for starting the next forging is output in step 114. Since the number of samplings N matches the integrated value of the detected pulses, the reference pulse of the N-th sampling can be easily searched in the memory. If the integrated value of the detected pulses is not used, N can also be known from a memory address. In this case, step 103 can be omitted. In this embodiment, the count values of the reference pulses when the detection pulses are generated are compared, but in another embodiment, the increase or decrease in the number of reference pulses between the detection pulses may be compared. The flowchart for calculating the average value in this case replaces steps 105 and 106 in FIG. 3 with step 121 in FIG.
122 content is sufficient. In addition, the flowchart of the comparison part of this embodiment is as shown in step 112 in FIG. 4 as step 131 in FIG. 6 (sampling N
1st reference pulse count value - sampling (N-1)
This is done by subtracting the standard value from the reference pulse count l) and checking whether the result exceeds the tolerance X. As another example, the detected pulse count value is not limited to the integrated value, and the sum of the detected pulse count value and the reference pulse count value may be compared, or the difference between both pulse count values may be used for comparison. It can also be used as a target. The flowchart in this case is step 10 in Figure 3.
This can be realized by calculating the sum or difference between the detected pulse count value and the reference pulse count value at that time in step 5 and step 112 in FIG. 4, respectively.
主たる他の実施例を次に説明する。Another main embodiment will be described next.
本実論例では、リニア式パルスエンコーダからの時間当
りのパルス数の方がロータリー式パルスエンコーダから
の時間当りのパルス数より多く発生するように構成され
ている。但し、両パルスエンコーダからのパルス数がほ
ぼ同じであっても、動作上問題となることではない。構
成は第１図に示される。実施例と同じである。In this practical example, the configuration is such that the number of pulses per time from the linear pulse encoder is greater than the number of pulses per time from the rotary pulse encoder. However, even if the number of pulses from both pulse encoders is almost the same, there is no problem in operation. The configuration is shown in FIG. It is the same as the example.
第７図には本実施例による異常検出方法を示す。FIG. 7 shows the abnormality detection method according to this embodiment.
圧造動作が開始されるとロータリー式パルスエンコーダ
３に内蔵された原点検出器から原点パルス（ａ）が発生
し、ロータリー式パルスエンコーダ３からの基準パルス
（ｂ）とリニア式パルスエンコーダ６からの検出パルス
（ｅ）または＜ｎをカウントするコントローラ９内に設
けられたカウンタがパルスのカウントを開始する。コン
トローラ９では基準パルスの発生に同期して検出パルス
のカウント値をサンプリングし、得られた値をメモリに
記憶して行くようになっている。基準パルスのカウント
値は検出パルスのサンプリング回数を直接的あるいは間
接的に示す。基準パルスのカウント値を記憶しない場合
は、検出パルスのカウント値がサンプリング毎に記憶さ
れてゆくメモリのアドレスによって何番目のサンプリン
グかが判るようにしても良い。サンプリングは全ての基
準パルスによって行なわれる必要はなく、選択された基
準パルスによって行なわれる。最初、正常動作時の圧造
を数回行い、Ｍ零パルスのカウント１ａ（Ｘｌ。When the forging operation starts, an origin pulse (a) is generated from the origin detector built into the rotary pulse encoder 3, and a reference pulse (b) from the rotary pulse encoder 3 and detection from the linear pulse encoder 6 are generated. A counter provided in the controller 9 that counts pulses (e) or <n starts counting pulses. The controller 9 samples the count value of the detected pulse in synchronization with the generation of the reference pulse, and stores the obtained value in the memory. The count value of the reference pulse directly or indirectly indicates the number of times the detection pulse is sampled. When the count value of the reference pulse is not stored, the number of sampling may be determined by the address of the memory where the count value of the detection pulse is stored for each sampling. Sampling does not have to be done with all reference pulses, but with selected reference pulses. First, heading during normal operation was performed several times, and M zero pulse count 1a (Xl.
Ｘ２．・・・・・・）毎に対する平均的な検出パルスの
カウンタ値（Ｙｌ、Ｙ２．・・・・・・）を求め、メモ
リ内に正常動作時の標準値（ｄ）として記憶する。検出
パルスのカウント値は動作開始時より完了時までの積算
値でもよいし、あるいは各サンプリング区間のカウント
値をその都度リセットをし個々に取り込んでもよい。平
均的な値を求めるフローチャートを第８図に示す。ステ
ップ２０１で基準パルスの発生を見ており、基準パルス
の発生を認識するとステップ２０２，２０３でカウンタ
から基準パルスの積算値と検出パルスのカウント値をサ
ンプリングし、メモリに記憶する。正常の圧造動作をｎ
回繰り返して平均値を求めるものとして、ステップ２０
４でｎ回の圧造サイクルの終了をＩＩすると、ステップ
２０５でｎ回のサイクルに於けるｎ個の（基準パルス積
算値Ｎの時の検出パルスカウント値）の総和をｎで割っ
て平均値を求め、ステップ２０６でその平均値を標準値
としてメモリに記憶する。基準パルスに対する検出パル
スの発生には正常動作内であっても当然ばらつきが存在
するので、それは後述する正常−異常の判定時に許容誤
差（±ｙ）として処理される。実際の圧造に於いて、ダ
イスの破損、形割れ、摩耗、およびワークグリップミス
等の異常が発生すると、急に負荷が軽くなるため、スラ
イド・ラム５の移動速度が正常時に比べ異常が発生した
時点で瞬間的に速くなるため、（ｒ）に示すように検出
パルスの発生が時間的に早くなる。この結果、基準パル
ス発生時の検出パルスのカウントｆｔ１（Ｙ１’ 、
Ｙ２′、・・・・・・）の中に正常動作時の許容誤差の
範囲から外れたもの（Ｙ８’ ）が出てくる。異常時
に於ける検出パルスと基準パルスの発生関係（Ｃ）。X2. . . .), and store it in the memory as a standard value (d) during normal operation. The count value of the detection pulse may be an integrated value from the start of the operation to the time of completion, or the count value of each sampling period may be reset each time and taken in individually. A flowchart for determining the average value is shown in FIG. In step 201, the generation of the reference pulse is monitored, and when the generation of the reference pulse is recognized, in steps 202 and 203, the integrated value of the reference pulse and the count value of the detected pulse are sampled from the counter and stored in the memory. Normal heading operation
Assuming that the average value is obtained by repeating the steps 20
4 indicates the end of n forging cycles, and in step 205, the sum of n (detected pulse count values when reference pulse integrated value N is N) in n cycles is divided by n to calculate the average value. In step 206, the average value is stored in memory as a standard value. Naturally, there are variations in the generation of detection pulses with respect to the reference pulse even within normal operation, and this is treated as a tolerance error (±y) when determining normality/abnormality, which will be described later. During actual heading, when an abnormality occurs such as die breakage, shape cracking, wear, or workpiece grip error, the load suddenly becomes lighter, resulting in an abnormality in the movement speed of the slide ram 5 compared to normal. Since the detection pulse becomes instantaneously faster at the time point, the detection pulse is generated earlier in time as shown in (r). As a result, the count of detection pulses when the reference pulse is generated ft1(Y1',
Y2', . . .), there is one (Y8') that is outside the allowable error range during normal operation. Generation relationship between detection pulses and reference pulses during abnormal conditions (C).
ｍを、既にメモリに記憶されている。正常動作時の標準
値（ｄ）と比較し、予め設定しである許容誤差（±ｙ）
を越えたら異常発生を示す不良信号（ｈ）を出力する。m has already been stored in memory. Preset tolerance (±y) compared to standard value (d) during normal operation
If the value exceeds this value, a defect signal (h) indicating the occurrence of an abnormality is output.
圧造の終了は基準パルス数を所定の値に設定することで
ソフト上で認識ができる。The end of forging can be recognized on the software by setting the reference pulse number to a predetermined value.
不良信号（ｈ）が発生されると、フライホイール１０内
のエアクラッチが切り離され、圧造動作は騎時にして停
止し、異常状態での圧造動作を繰り返さないようにされ
る。本実施例のフローチャートを第９図に示す。ステッ
プ２０１で基準パルスが発生したかどうか見ている。発
生を認識したらステップ２０２．２０３で２つのパルス
カウント値をサンプリングし、その値をメモリに記憶す
る。When the defective signal (h) is generated, the air clutch in the flywheel 10 is disengaged, and the forging operation is stopped at the end of the cycle to prevent the forging operation from being repeated in an abnormal state. A flowchart of this embodiment is shown in FIG. In step 201, it is checked whether a reference pulse is generated. When the occurrence is recognized, two pulse count values are sampled in steps 202 and 203, and the values are stored in memory.
この動作を１回の圧造終了まで繰り返す。ステップ２１
１で１回の圧造の終了を検出すると、ステップ２１２で
サンプリングＮ回目（Ｎは整数）の検出パルスの積算値
から、標準値として記憶されているサンプリングＮ回目
の検出パルスカウント値を引いて、その結果が許容誤差
ｙを越えたらステップ２１３で不良信号を出力し、越え
ていなかったらステップ２１４で次の圧造スタートの信
号を出力する。サンプリング回数のＮは基準パルスの積
算値と一致するので、サンプリングＮ回目の検出パルス
は容易にメモリの中で検索できる。基準パルスの積算値
を利用しない場合は、メモリのアドレスでＮを知るよう
にもできる。この場合ステップ２０３は省略できる。本
実施例では基準パルス発生時の検出パルスのカウント値
どうしを比較したが、他の実施例として、基準パルス間
の検出パルス数の増減を比較してもよい。この場合の平
均値を求めるフロルチャートは、第８図のステップ２０
５．２０６を第１０図のステップ２２１゜２２２の内容
にすれば良い。また、この実施例の比較する部分のフロ
ーチャートは第９図のステップ２１２を第１１図のステ
ップ２３１に示すように、（サンプリングＮ回目の検出
パルスカウント値−サンプリング（Ｎ−１）回目の検出
パルスカウント値）から標準値の値を引いて、その結果
が許容誤差ｙを越えるかどうか見るものである。さらに
他の実施例として、基準パルスのカウント値を積算値に
限定しないものとし、検出パルスカウント値と基準パル
スカウント値の和を比較の対象としても良いし、両パル
スカウント値の差を比較の対象としても良い。この場合
のフローチャートは、第８図のステップ２０５と第９図
のステップ２１２とでそれぞれ、基準パルス積算値Ｎと
その時の検出パルス積算値との和、あるいは差を求める
ようにすれば実現できる。This operation is repeated until one round of heading is completed. Step 21
When the end of one forging is detected in Step 212, the count value of the detected pulses of the Nth sampling stored as a standard value is subtracted from the integrated value of the detected pulses of the Nth sampling (N is an integer). If the result exceeds the tolerance y, a defect signal is output in step 213, and if it does not exceed the tolerance y, a signal to start the next forging is output in step 214. Since the number of samplings N matches the integrated value of the reference pulse, the detected pulse of the Nth sampling can be easily searched in the memory. If the integrated value of the reference pulses is not used, N can also be known from a memory address. In this case, step 203 can be omitted. In this embodiment, the count values of the detection pulses when the reference pulse is generated are compared, but in another embodiment, the increase/decrease in the number of detection pulses between the reference pulses may be compared. The Florchart for calculating the average value in this case is shown in step 20 of FIG.
5.206 may be changed to the contents of steps 221 and 222 in FIG. In addition, the flowchart of the comparison part of this embodiment is as shown in step 212 of FIG. 9 to step 231 of FIG. The standard value is subtracted from the count value) to see if the result exceeds the tolerance y. As another example, the count value of the reference pulse is not limited to the integrated value, and the sum of the detected pulse count value and the reference pulse count value may be compared, or the difference between the two pulse count values may be used for comparison. It can also be used as a target. The flowchart in this case can be realized by calculating the sum or difference between the reference pulse integrated value N and the detected pulse integrated value at that time in step 205 of FIG. 8 and step 212 of FIG. 9, respectively.
（発明の効果）
本発明による装置と方法では、圧造時に生じるフライホ
イール・クランク軸からスライド・ラム間の総合的な機
械歪みを、荷重状態を表す信号として利用し、それを２
個のパルスエンコーダによって検出し、荷重信号の僅か
の変化を両パルスのパルス数差として高ＦＳ度で、且つ
大きな変位量として検出できるようになった。また、検
出信号はデジタル信号であるので圧造時の衝撃振動の影
響を検出器であるパルスエンコーダに受けにくく、ノイ
ズに強い。従って、圧造時に発生するダイスの破損、形
割れ、摩耗、およびワークグリップミスによる位置ずれ
打ち等の荷重の微小な異常負荷状態を容易に、且つ精度
良く検出できるようになった。(Effects of the Invention) The apparatus and method according to the present invention utilizes the overall mechanical strain between the flywheel/crankshaft and slide/ram that occurs during forging as a signal representing the load state, and uses it as a signal representing the load state.
It is now possible to detect a slight change in the load signal as a difference in the number of pulses between the two pulses at a high FS degree and as a large amount of displacement. Furthermore, since the detection signal is a digital signal, the pulse encoder serving as the detector is less susceptible to impact vibrations during forging, and is resistant to noise. Therefore, it has become possible to easily and accurately detect minute abnormal loading conditions such as die breakage, shape cracking, wear, and misalignment due to workpiece grip errors that occur during forging.
第１図は本発明の構成を示す全体図、第２図は第１図の
動作説明図、第３図、第４図は第２図の動作説明に基づ
くフローチャート、第５図、第６図は他の実施例のフロ
ーチャート、第７図は主たる他の実施例の動作説明図、
第８図、第９図は第７図の動作説明に基づくフローチャ
ート、第１０図、第１１図は他の実施例のフロータヤー
ドである。
２・・・・・・フライホイル・クランク軸、３・・・・
・・ロータリー式パルスエンコーダ、５・・・・・・ス
ライド・ラム、
６・・・・・・リニア式パルスエンコーダ、９・・・・
・・コントローラ。FIG. 1 is an overall diagram showing the configuration of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram of the operation of FIG. 1, FIGS. 3 and 4 are flowcharts based on the operation explanation of FIG. 2, and FIGS. 5 and 6. is a flowchart of another embodiment, FIG. 7 is an explanatory diagram of the operation of another main embodiment,
8 and 9 are flowcharts based on the explanation of the operation in FIG. 7, and FIGS. 10 and 11 are flowcharts of other embodiments. 2...Flywheel/crankshaft, 3...
...Rotary pulse encoder, 5...Slide ram, 6...Linear pulse encoder, 9...
··controller.
Claims (13)
ギーを直進運動エネルギーに変換する変換部と、前記直
進運動エネルギーによつて直進運動する加圧部、とを有
する加圧装置における異常負荷検出装置に於いて、加圧
時の荷重状態を表す信号として、前記動力発生部から前
記加圧部間の機械的歪み変位を検出する手段と、前記検
出された歪み変位の変化状態から異常負荷状態を検出す
る手段とを有することを特徴とする加圧装置に於ける異
常負荷検出装置。(1) Abnormal load detection in a pressurizing device that has a power generating section that rotates, a converting section that converts the rotational kinetic energy into linear kinetic energy, and a pressurizing section that moves linearly using the linear kinetic energy. In the apparatus, means for detecting mechanical strain displacement between the power generating section and the pressurizing section as a signal representing the load state during pressurization, and means for detecting an abnormal load state from the change state of the detected strain displacement. An abnormal load detection device for a pressurizing device, characterized in that it has means for detecting.
変位を検出する手段は、前記回転運動する回転軸の回転
変位量を検出する手段と、前記加圧部の直進移動変位量
を検出する手段とから成り、前記異常負荷状態を検出す
る手段は、前記回転変位量と前記直進移動変位量を加圧
工程の中で所定時間毎にサンプリングし、記憶する手段
と、既に記憶されている前記回転変位量と前記直進移動
変位量と、新たな加圧工程で新たにサンプリングされた
前記回転変位量と前記直進移動変位量とを比較する手段
と、前記新たにサンプリングされた前記回転変位量と前
記直進移動変位量が、前記既に記憶されている前記回転
変位量と前記直進移動変位量とに対し所定の許容誤差を
越えた時、異常を知らせる信号を出力する手段、とから
成ることを特徴とする加圧装置に於ける異常負荷検出装
置。(2) In the device according to claim 1, the means for detecting mechanical strain displacement includes means for detecting the amount of rotational displacement of the rotary shaft rotating, and the amount of linear displacement of the pressurizing section. The means for detecting the abnormal load state includes a means for sampling and storing the rotational displacement amount and the linear movement displacement amount at predetermined time intervals during the pressurizing process; means for comparing the amount of rotational displacement and the amount of displacement of linear movement that have been sampled in a new pressurizing process, and the amount of rotational displacement and linear movement displacement newly sampled in a new pressurizing step; means for outputting a signal indicating an abnormality when the displacement amount and the linear movement displacement amount exceed a predetermined tolerance with respect to the already stored rotational displacement amount and the linear movement displacement amount. An abnormal load detection device in a pressurizing device, characterized in that:
位量の検出手段はロータリー式パルスエンコーダを含み
、前記直進移動変位量の検出手段はリニア式パルスエン
コーダを含み、前記回転変位量は前記ロータリー式パル
スエンコーダからのパルスのカウント値であり、前記直
進移動変位量は前記リニア式パルスエンコーダからのパ
ルスのカウント値であり、前記所定時間毎にサンプリン
グするタイミングは前記パルスエンコーダのどちらか一
方からのパルスと実質的に同期していることを特徴とす
る加圧装置に於ける異常負荷検出装置。(3) In the apparatus according to claim 2, the rotational displacement amount detection means includes a rotary pulse encoder, the linear movement displacement amount detection means includes a linear pulse encoder, and the rotational displacement amount detection means includes a linear pulse encoder. is a count value of pulses from the rotary pulse encoder, the amount of linear movement displacement is a count value of pulses from the linear pulse encoder, and the timing of sampling at each predetermined time is determined by either of the pulse encoders. An abnormal load detection device in a pressurizing device, characterized in that the device is substantially synchronized with pulses from one side.
リングするタイミングは前記リニア式パルスエンコーダ
からのパルスと実質的に同期していることを特徴とする
加圧装置に於ける異常負荷検出装置。(4) Abnormal load detection in a pressurizing device in the device according to claim 3, wherein the sampling timing is substantially synchronized with pulses from the linear pulse encoder. Device.
Ｎ−１回目（Ｎは整数）とＮ回目のサンプリング間に発
生した前記ロータリー式パルスエンコーダからのパルス
数を記憶し、前記比較する手段は、新たな加圧工程で新
たにサンプリングして得られたＮ−１回目とＮ回目のサ
ンプリング間に発生した前記ロータリー式パルスエンコ
ーダからのパルス数を、前記既に記憶されているパルス
数と比較することを特徴とする加圧装置に於ける異常負
荷検出装置。(5) In the apparatus according to claim 4, the storage means stores the number of pulses from the rotary pulse encoder generated between the N-1st sampling (N is an integer) and the Nth sampling; The means for comparing the number of pulses from the rotary pulse encoder generated between the N-1st and Nth samplings obtained by newly sampling in the new pressurization process, with the number of pulses from the rotary pulse encoder that is newly stored. An abnormal load detection device in a pressurizing device characterized by comparison with numbers.
リングするタイミングは前記ロータリー式パルスエンコ
ーダからのパルスと実質的に同期していることを特徴と
する加圧装置に於ける異常負荷検出装置。(6) In the apparatus according to claim 3, the sampling timing is substantially synchronized with pulses from the rotary pulse encoder, and abnormal load detection in a pressurizing device. Device.
Ｎ−１回目（Ｎは整数）とＮ回目のサンプリング間に発
生した前記リニア式パルスエンコーダからのパルス数を
記憶し、前記比較する手段は、新たな加圧工程で新たに
サンプリングして得られたＮ−１回目とＮ回目のサンプ
リング間に発生した前記リニア式パルスエンコーダから
のパルス数を、前記既に記憶されているパルス数と比較
することを特徴とする加圧装置に於ける異常負荷検出装
置。(7) In the apparatus according to claim 6, the storage means stores the number of pulses from the linear pulse encoder generated between the N-1st sampling (N is an integer) and the Nth sampling; The means for comparing the number of pulses from the linear pulse encoder generated between the N-1st and Nth samplings obtained by newly sampling in the new pressurization process, with the number of pulses from the linear pulse encoder that is generated between the N-1st and Nth samplings obtained by newly sampling in the new pressurizing process, and the number of pulses generated from the linear pulse encoder, An abnormal load detection device in a pressurizing device characterized by comparison with numbers.
段は所定回数の加圧工程の繰り返しで得られた前記回転
変位量の平均値と前記直進移動変位量の平均値とを記憶
することを特徴とする加圧装置に於ける異常負荷検出装
置。(8) In the apparatus according to claim 3, the storage means stores the average value of the rotational displacement amount and the average value of the linear displacement amount obtained by repeating the pressurizing process a predetermined number of times. An abnormal load detection device in a pressurizing device, characterized in that:
加圧工程は、連続して行なわれる複数の加圧工程の中の
最初のｎ回（ｎは任意の整数）であることを特徴とする
加圧装置に於ける異常負荷検出装置。(9) In the apparatus according to claim 8, the predetermined number of pressurizing steps is the first n times (n is any integer) of a plurality of pressurizing steps that are performed continuously. An abnormal load detection device in a pressurizing device, characterized by:
の加圧工程は、連続して行なわれる複数の加圧工程の中
で、既に行なわれた加圧工程の中のｎ回の工程（ｎは任
意の整数）であることを特徴とする加圧装置に於ける異
常負荷検出装置。(10) In the apparatus according to claim 8, the predetermined number of pressurization steps is n times of the pressurization steps that have already been performed among a plurality of pressurization steps that are performed continuously. An abnormal load detection device in a pressurizing device, characterized in that the process is a process (n is an arbitrary integer).
の加圧工程は、連続して行なわれる複数の加圧工程の中
で、最初のｎ回とするか、既に行なわれた加圧工程の中
のｎ回の工程（ｎは任意の整数）とするか切り替えられ
ることを特徴とする加圧装置に於ける異常負荷検出装置
。(11) In the apparatus according to claim 8, the predetermined number of pressurization steps is the first n times of a plurality of pressurization steps that are performed continuously, or the predetermined number of pressurization steps is the first n times of a plurality of pressurization steps that are performed continuously, or An abnormal load detection device in a pressurizing device, characterized in that it can be switched between n steps (n is an arbitrary integer) in a pressurizing step.
ネルギーを直進運動エネルギーに変換する変換部と、前
記直進運動エネルギーによつて直進運動する加圧部、と
を有する加圧装置に於ける異常負荷検出方法であつて、
加圧時に生じる、前記動力発生部から前記加圧部間の機
械的歪み変位を荷重状態を表す信号として検出し、前記
検出された歪み変位の変化状態から異常負荷状態を検出
する加圧装置に於ける異常負荷検出方法。(12) A pressurizing device having a power generating section that performs rotational motion, a conversion section that converts the rotational kinetic energy into linear kinetic energy, and a pressurizing section that moves linearly using the linear kinetic energy. An abnormal load detection method,
A pressurizing device that detects a mechanical strain displacement between the power generating section and the pressurizing section that occurs during pressurization as a signal representing a load state, and detects an abnormal load state from a change state of the detected strain displacement. Abnormal load detection method.
歪み変位の検出は、前記回転運動する回転軸の回転変位
量を検出するパルスエンコーダと、前記加圧部の直進移
動変位量を検出するパルスエンコーダとから発生したパ
ルス数をカウントすることにより行い、前記異常負荷状
態の検出は、前記両パルスエンコーダから発生したパル
ス数のカウント値の違いから検出する加圧装置に於ける
異常負荷検出方法。(13) The method according to claim 12, wherein the detection of the mechanical strain displacement includes a pulse encoder that detects the amount of rotational displacement of the rotary shaft that rotates, and a pulse encoder that detects the amount of rotational displacement of the rotary shaft that rotates, and a pulse encoder that detects the amount of rotational displacement of the rotating shaft that rotates, and a The abnormal load state is detected by counting the number of pulses generated from the pulse encoder to be detected, and the abnormal load state is detected from the difference in the count value of the number of pulses generated from both the pulse encoders. Detection method.
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32530488A JPH02176435A (en) | 1988-09-08 | 1988-12-23 | Apparatus and method for detecting abnormal load in pressure apparatus |
| AU40866/89A AU621146B2 (en) | 1988-09-08 | 1989-08-29 | Apparatus and method of detecting abnormal load of pressurizing apparatus |
| ES89308802T ES2060780T3 (en) | 1988-09-08 | 1989-08-31 | APPARATUS AND PROCEDURE FOR DETECTION OF AN ABNORMAL LOAD IN A PRESS. |
| CA000610074A CA1324423C (en) | 1988-09-08 | 1989-08-31 | Apparatus and method of detecting abnormal load of pressurizing apparatus |
| DE68916883T DE68916883T2 (en) | 1988-09-08 | 1989-08-31 | Device and method for determining a load unusual in a pressure device. |
| EP89308802A EP0358405B1 (en) | 1988-09-08 | 1989-08-31 | Apparatus and method of detecting abnormal load of pressurizing apparatus |
| US07/403,475 US4979401A (en) | 1988-09-08 | 1989-09-06 | Apparatus and method of detecting abnormal load of pressurizing apparatus |
| KR1019890012982A KR900005163A (en) | 1988-09-08 | 1989-09-08 | Abnormal load detection device and method according to pressurization device |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63-224962 | 1988-09-08 | ||
| JP22496288 | 1988-09-08 | ||
| JP32530488A JPH02176435A (en) | 1988-09-08 | 1988-12-23 | Apparatus and method for detecting abnormal load in pressure apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02176435A true JPH02176435A (en) | 1990-07-09 |
Family
ID=26526349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32530488A Pending JPH02176435A (en) | 1988-09-08 | 1988-12-23 | Apparatus and method for detecting abnormal load in pressure apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02176435A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0460339U (en) * | 1990-09-25 | 1992-05-25 |
-
1988
- 1988-12-23 JP JP32530488A patent/JPH02176435A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0460339U (en) * | 1990-09-25 | 1992-05-25 |
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