(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【請求項７】
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。
【請求項８】
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。
【請求項９】
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。
【請求項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、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。
【発明の詳細な説明】
【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、
0003645762.tif 000002
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）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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