(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スライド位置を検出するリニアスケールの位置信号に基づいて、油圧サーボコントローラが弁を制御してシリンダを作動させ、スライドを駆動する油圧プレスにおいて、（イ）前記リニアスケールとは別に設けた前記スライド位置を検出する非接触式距離センサと、（ロ）前記リニアスケールの位置信号及び前記距離センサの位置信号から別々に算出されるスライド位置の計測値を表示するとともに、前記リニアスケール及び距離センサによるスライド位置の計測値間の差の許容範囲をあらかじめ入力しておく設定表示器と、（ハ）前記設定表示器に入力された、リニアスケール及び距離センサによるスライド位置の計測値間の差の許容範囲を記憶する記憶部、並びにリニアスケール及び距離センサによるスライド位置の計測値を比較して、その差が前記許容範囲を超えた場合は油圧プレスを急停止させる異常信号を出力する演算制御部を有するシーケンスコントローラと、を備えたことを特徴とする油圧プレスのリニアスケール故障監視装置。
【請求項２】
スライド位置を検出するリニアスケールの位置信号に基づいて、油圧サーボコントローラが弁を制御してシリンダを作動させ、スライドを駆動する油圧プレスにおいて、（イ）前記リニアスケールとは別に設けた前記スライド位置を検出する非接触式距離センサと、（ロ）前記リニアスケールの位置信号及び前記距離センサの位置信号から別々に算出されるスライド位置の計測値を表示するとともに、油圧プレスの運転時における前記スライド位置の計測値間の差の許容範囲、及び油圧プレスの停止中における前記リニアスケール及び前記距離センサによるスライド位置のそれぞれの計測値の時間経過による変動の許容範囲をあらかじめ入力しておく設定表示器と、（ハ）前記設定表示器に入力された、油圧プレスの運転時におけるリニアスケール及び距離センサによるスライド位置の計測値間の差の許容範囲、油圧プレスの停止中におけるリニアスケール及び距離センサによるスライド位置のそれぞれの計測値の時間経過による変動の許容範囲、及び油圧プレスが停止した時のリニアスケール及び距離センサによるスライド位置のそれぞれの計測値を記憶する記憶部、並びに前記油圧プレスの運転時においてリニアスケール及び距離センサによるスライド位置の計測値を比較して、その差が前記許容範囲を超えた場合は油圧プレスを急停止させる異常信号を出力するとともに、前記油圧プレスが停止した時と時間経過後のリニアスケール及び距離センサによるスライド位置のそれぞれの計測値を所定時間ごとに比較して、その差が前記許容範囲を超えた場合は、油圧プレスの運転再開を中止させる異常信号を出力する演算制御部を有するシーケンスコントローラと、を備えたことを特徴とする油圧プレス機械のリニアスケール故障監視装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧プレスのスライドの位置を検出するために装備されているリニアスケールの誤作動を監視するリニアスケール故障監視装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
油圧プレスにおいて、スライド位置を検出するリニアスケールの位置信号に基づいて、油圧サーボコントローラが弁を制御してシリンダを作動させてスライドを上下に駆動し、スライドの下面に取り付けられた上型と油圧プレスの下部に設けられたボルスタの上面に取り付けられた下型との間でプレス加工が行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、リニアスケールでスライド位置を検出して弁を制御する上述の方法では、リニアスケールがノイズ等の影響を受けて誤まった位置信号を出力した場合、シリンダを誤作動させ、成形品の加工精度を低下させたり、最悪の場合成形用の金型を破損させるような事態が生じることがある。
本発明は、このような事態の発生を防止するための、リニアスケールの誤作動を監視するリニアスケール故障監視装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、スライド位置を検出するリニアスケールの位置信号に基づいて、油圧サーボコントローラが弁を制御してシリンダを作動させ、スライドを駆動する油圧プレスにおいて、（イ）前記リニアスケールとは別に設けた前記スライド位置を検出する非接触式距離センサと、（ロ）前記リニアスケールの位置信号及び前記距離センサの位置信号から別々に算出されるスライド位置の計測値を表示するとともに、前記リニアスケール及び距離センサによるスライド位置の計測値間の差の許容範囲をあらかじめ入力しておく設定表示器と、（ハ）前記設定表示器に入力された、リニアスケール及び距離センサによるスライド位置の計測値間の差の許容範囲を記憶する記憶部、並びにリニアスケール及び距離センサによるスライド位置の計測値を比較して、その差が前記許容範囲を超えた場合は油圧プレスを急停止させる異常信号を出力する演算制御部を有するシーケンスコントローラと、を備えた油圧プレスのリニアスケール故障監視装置である（請求項1）。
【０００５】
または、スライド位置を検出するリニアスケールの位置信号に基づいて、油圧サーボコントローラが弁を制御してシリンダを作動させ、スライドを駆動する油圧プレスにおいて、（イ）前記リニアスケールとは別に設けた前記スライド位置を検出する非接触式距離センサと、（ロ）前記リニアスケールの位置信号及び前記距離センサの位置信号から別々に算出されるスライド位置の計測値を表示するとともに、油圧プレスの運転時における前記スライド位置の計測値間の差の許容範囲、及び油圧プレスの停止中における前記リニアスケール及び前記距離センサによるスライド位置のそれぞれの計測値の時間経過による変動の許容範囲をあらかじめ入力しておく設定表示器と、（ハ）前記設定表示器に入力された、油圧プレスの運転時におけるリニアスケール及び距離センサによるスライド位置の計測値間の差の許容範囲、油圧プレスの停止中におけるリニアスケール及び距離センサによるスライド位置のそれぞれの計測値の時間経過による変動の許容範囲、及び油圧プレスが停止した時のリニアスケール及び距離センサによるスライド位置のそれぞれの計測値を記憶する記憶部、並びに前記油圧プレスの運転時においてリニアスケール及び距離センサによるスライド位置の計測値を比較して、その差が前記許容範囲を超えた場合は油圧プレスを急停止させる異常信号を出力するとともに、前記油圧プレスが停止した時と時間経過後のリニアスケール及び距離センサによるスライド位置のそれぞれの計測値を所定時間ごとに比較して、その差が前記許容範囲を超えた場合は、油圧プレスの運転再開を中止させる異常信号を出力する演算制御部を有するシーケンスコントローラと、を備えた油圧プレス機械のリニアスケール故障監視装置である（請求項2）。
以上
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例を図１及び図２を参照して詳細を説明する。図１は、本発明に係わる油圧プレスのリニアスケール故障監視装置の構成図である。
【０００７】
油圧プレス１のシリンダ２は、油圧サーボコントローラ２１からの制御信号でサーボ弁３に供給及び排出される圧油の流量や方向が制御されることにより作動し、そのシリンダ２の先端に取り付けられたスライド４を上下に駆動する。そして、スライド４の下面に取り付けられた上型５と油圧プレス１の下部のベッド６上に設けられたボルスタ７の上面に取り付けられた下型８との間でプレス加工が行われる。
【０００８】
スライド４の位置は、スライド４に取り付けられた検出器１１とベッド６上に立設されたスケール１２とからなる電磁式のリニアスケール１０の位置信号が、油圧サーボコントローラ２１で読み取られ、ボルスタ７の上面からスライド４の下面までの距離に換算され、リニアスケール１０によるスライド位置の計測値となる。そして、この計測値に基づいて、油圧サーボコントローラ２１がスライド４の上死点位置、下死点位置等の位置決めや、スライド４の駆動速度等を、あらかじめ設定されている目標値に一致するようにサーボ弁３をフィードバック制御する。
【０００９】
なお、リニアスケール１０の検出器１１で検出された位置信号は、接続電線で離れた位置に設けられた油圧サーボコントローラ２１に導かれるが、その位置信号に電磁波ノイズが乗りやすく、スライド位置の計測値の精度が低下することがある。このため、本発明ではリニアスケール１０とは別に、スライド位置を検出する距離センサ１４を設け、双方の計測値を常に比較してリニアスケール１０の誤作動を監視するようにしている。
【００１０】
スライド４の側面に金属製の反射板１３を突設し、その上方にパルスエコー式の超音波による距離センサ１４を油圧プレス１のフレーム９に固定してある。この距離センサ１４からの位置信号は、シーケンスコントローラ２２に送られ、その演算制御部で、ボルスタ７の上面からスライド４の下面までの距離に換算され、距離センサ１４によるスライド位置の計測値となる。なお、リニアスケール１０及び距離センサ１４によるスライド位置の計測値は、それぞれ設定表示器２３に表示される。
【００１１】
シーケンスコントローラ２２の演算制御部では、距離センサ１４によるスライド位置の計測値と油圧サーボコントローラ２１から入力される位置信号に基づいて換算されるリニアスケールに１０よるスライド位置の計測値とが比較され、それらの計測値の差異が、あらかじめ設定表示器２３から入力されシーケンスコントローラ２２の記憶部に記憶されている許容範囲を超える場合は、シーケンスコントローラ２２から異常信号をサーボ弁３に出力してシリンダ２をその位置で急停止させる。
なお、リニアスケール１０及び距離センサ１４のスライド位置の計測値間の差異の許容範囲は、油圧プレス１の精度、加工品の精度、それらの計測器の検出精度等により適宜設定されるものである。
【００１２】
上述のような、スライド位置をリニアスケール１０と距離センサ１４とによるスライド位置の計測は、油圧プレス１の運転中は連続して行われるが、油圧プレス１の停止中は、停止した時と時間経過後のリニアスケール１０及び距離センサ１４によるスライド位置のそれぞれの計測値をシーケンスコントローラ２２の演算制御部で所定時間ごとに比較して、リニアスケール１０と距離センサ１４のいずれか一方の計測値の差異が、あらかじめ設定表示器２３から入力されている許容範囲を超えた場合は、油圧プレス１の運転再開を中止させる異常信号をサーボ弁３に出力するようになっている。
【００１３】
以上に本発明の構成を説明したが、次に本発明のリニアスケール故障監視装置の処理の流れを図２のフローチャートに基づき説明する。
【００１４】
まず、Ｓ１で油圧プレス１が運転中か否かが判別され、運転中の場合はＳ２においてリニアスケール１０及び距離センサ１４によるスライド停止位置の計測値の比較がなされ、計測値の差異が許容範囲内か否かが判別される。許容範囲内の場合は、リニアスケール１０及び距離センサ１４による計測値の比較が繰り返し行われる。計測値の差異が許容範囲外の場合は、シーケンスコントローラ２２から異常信号をサーボ弁３に出力してシリンダ２をその位置で急停止させる。
【００１５】
Ｓ１において油圧プレス１が停止中の場合は、Ｓ３でリニアスケール１０によるスライド停止位置の計測値がシーケンスコントローラ２２の記憶部に記憶されているか否かが判別される。油圧プレス機械１が停止した直後は、前回の油圧プレス１の運転で、リニアスケール１０によるスライド停止位置の計測値がリセットされているので、計測値がシーケンスコントローラ２２の記憶部に記憶されておらず、Ｓ３において計測値の記憶なしと判別され、Ｓ５でその時の計測値が記憶されてＳ６に移る。
Ｓ６においても同様に、前回の油圧プレス１の運転で、距離センサ１４によるスライド停止位置の計測値がリセットされているので、スライド停止位置の計測値がシーケンスコントローラ２２の記憶部に記憶されておらず、Ｓ６において計測値の記憶なしと判別され、Ｓ８でその時の計測値が記憶されてＳ１に戻る。
【００１６】
油圧プレス１が引き続いて停止中の場合は、Ｓ３においてリニアスケール１０によるスライド停止位置の前回の計測値が既に取り込まれて記憶されているので、Ｓ４で現在の計測値と記憶されている記憶値とを比較し、計測値の差異が許容範囲外の場合は、シーケンスコントローラ２２から異常信号をサーボ弁３に出力して油圧プレス１の運転再開を中止させる。計測値の差異が許容範囲内の場合はＳ６に移る。
Ｓ６においても距離センサ１４によるスライド停止位置の前回の計測値が既に取り込まれているので、Ｓ７で現在の計測値と記憶されている記憶値とを比較し、計測値の差異が許容範囲外の場合は、シーケンスコントローラ２２から異常信号をサーボ弁３に出力して油圧プレス１の運転再開を中止させる。計測値の差異が許容範囲内の場合はＳ１に戻る。
【００１７】
上述の実施例において、油圧プレス１の停止中のリニアスケール１０及び距離センサ１４の停止時と時間経過後の計測値の比較は、それら両計測器の故障を予備的に点検するものであるから、場合によっては距離センサ１４の点検、またはリニアスケール１０と距離センサ１４の点検を省略することが出来る。
【００１８】
上述の実施例において、リニアスケール10として電磁式のリニアスケールを使用する場合を示したが、各種の光電式、レーザー式リニアスケールを利用することができる。
【００１９】
上述の実施例において、距離センサ14としてパルスエコー式の超音波による距離センサを使用する場合を示したが、周波数変調連続波方式の超音波距離センサや、渦電流式の距離センサ、光学式距離センサ等の非接触式の距離センサの外、採用したリニアスケール10とは別種の各種リニアスケールも利用することができる。
以上
【００２０】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、リニアスケールがノイズ等の影響を受けて誤まった位置信号を出力した場合であっても、シリンダを誤作動させ、成形品の加工精度を低下させたり、最悪の場合成形用の金型を破損させるような事態の発生を防止することが出来る。
また、油圧サーボコントローラが故障してリニアスケールのよるスライド位置の位置信号を正確に処理出来なくなった場合でも、シーケンスコントローラで距離センサによる計測値と比較しているので油圧プレスを急停止させることが出来る。
【００２１】
請求項２に記載の発明によれば、前記請求項１に記載の発明の効果に加えて、油圧プレスの停止中であっても、リニアスケールの誤動作を監視することが出来る他、停止中の油圧プレスの油圧系統の故障や温度変化によるスライド位置の変化等を検出することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】リニアスケール故障監視装置の構成図
【図２】リニアスケール故障監視装置の処理の流れを示すフローチャート
【符号の説明】
１は油圧プレス、２はシリンダ、３はサーボ弁、４はスライド、５は上型、６はベッド、７はボルスタ、８は下型、９はフレーム、１０はリニアスケール、１１は検出部、１２はスケール、１３は反射板、１４は距離センサ、２１は油圧サーボコントローラ、２２はシーケンスコントローラ、２３は設定表示器、である。
【図１】
0003630392.tif 000002
【図２】
0003630392.tif 000003