(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（イ）プレス作業中のサーボモータのプレス作業中の電流波形と、電流の負荷率とを表示する表示部と、（ロ）測定した諸元のデータ及びそのデータから算出したデータを数値で表示するデータ表示部と、（ハ）測定に必要な条件を設定し、入力する設定部と、（ニ）設定部に所要の数値を入力する入力部と、を具備するサーボモータでスライドを往復駆動するサーボプレス機械の診断装置において、前記表示部に表示した前記電流波形上には、電流の負荷率、すなわち平均電流を、最大連続定格荷重以下で作業者の意志による運転停止までの継続的な連続運転でのプレス作業が可能な範囲と、最大連続定格荷重を越え最大仕様荷重までの指定時間内における連続運転でのプレス作業が可能な範囲の少なくとも２つの範囲を色別表示し、視認により直感で判断可能としたことを特徴とするサーボプレス機械の診断装置。
【請求項２】
請求項１に記載のサーボプレス機械の診断装置において、前記データ表示部は、前記サーボモータの電流の負荷率と、この電流の負荷率におけるあらかじめ測定して設定した連続運転での運転可能時間を表示するとともに、前記運転可能時間に対する所要の出力信号を発信出来ることを特徴とするサーボ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、サーボモータによってスライドに往復運動を与えるサーボプレス機械の診断装置に関し、プレス作業の負荷を自動的に計測し、安全運転に必要な諸元を算出し表示するとともに、その出力により安全運転範囲を自動設定したい場合に有効である。
【０００２】
【従来の技術】
プレス機械の動作状態監視装置は、例えば、特開平６−６３７９８のように、１行程内の分割された時間、またはクランク角度と各部の動作状態数値とを対応させた動作状態データを記憶し、これをグラフとして表示するとともに、特定したグラフ上のポイントの動作状態数値を比較し、差分値を表示し、差分値の変化により動作状態を監視するものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述の動作状態監視装置は、動作状態数値の差分値がある一定の限界を越えると、プレス機械を停止させる判断資料として利用するものである。
もし、プレス作業の負荷が最初から過負荷状態である場合、上述の装置ではプレス機械を停止させることになり、このプレス作業はこのプレス機械では対応出来ないと言うことになり、このプレス作業が可能なプレス能力の大きな別のプレス機械で対応しなければならない。
【０００４】
しかしながら、サーボモータを駆動源として用いたプレス機械の場合には、サーボモータに過負荷が作用しても、オーバヒートするまでの過負荷に応じた運転可能な時間があるため、これを利用して、サーボモータの電流の負荷率の１００％を最大連続定格荷重とする範囲までは、連続運転でのプレス作業を可能とし、この最大連続定格荷重を越え、サーボモータの電流の負荷率の３００％を最大仕様荷重とする範囲では断続運転でのプレス作業が行われてきた。
この最大連続定格荷重を越え最大仕様荷重までの範囲では、多品種少量生産が適するが、断続運転で行われるため、生産性の向上が図れなかった。
【０００５】
本発明の目的は、上述の課題を解決し、プレス作業のサーボモータの電流の負荷範囲を正常から過負荷まで拡大して監視するとともに、過負荷においても指定時間内の連続運転でのプレス作業を可能とするサーボプレス機械の診断装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するために、本発明は、プレス作業中のサーボモータの電流波形と、電流の負荷率とを表示する表示部と、測定した諸元のデータ及びそのデータから算出したデータを数値で表示するデータ表示部と、測定に必要な条件を設定し、入力する設定部と、設定部に所要の数値を入力する入力部とを具備するサーボモータでスライドを往復駆動するサーボプレス機械の診断装置において、
【０００７】
表示部に表示した電流波形上には、電流の負荷率、すなわち平均電流を、最大連続定格荷重以下で作業者の意志による運転停止までの継続的な連続運転でのプレス作業が可能な範囲と、最大連続定格荷重を越え最大仕様荷重までの指定時間内における連続運転でのプレス作業が可能な範囲の少なくとも２つの範囲を色別表示し、視認により直感で判断可能とする。
以上
【０００８】
さらに、上述のサーボプレス機械の診断装置において、データ表示部は、サーボモータの電流の負荷率と、この電流の負荷率におけるあらかじめ測定して設定した連続運転での運転可能時間を表示するとともに、運転可能時間に対する所要の出力信号を発信出来るようにする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明におけるサーボプレス機械の診断装置の一実施例を示す。
図１に示すように、診断装置１は、表示部２、データ表示部３、設定部４、及び入力５からなる。
【００１０】
表示部２には、図示していないサーボプレス機械が連続運転でプレス作業を行う時、スライドを昇降駆動するサーボモータの電流値を測定し、電流値を縦軸、時間を横軸とした電流波形６として表示する。
データ表示部３には、電流波形６を得た時のサーボプレス機械のスライドの１分間当たりのストローク数（ｓｐｍ）と、測定したピーク電流値の定格電流値に対する割合（％）と、電流波形６の電流の二乗平均値より算出した負荷率、すなわち平均電流値の定格電流値に対する割合（％）と、この負荷率におけるあらかじめ測定して設定した連続運転可能時間（時間）を表示する。
【００１１】
設定部４には、プレス作業の最初に行う測定をスライドの何ストロークについて行うかの測定ストローク回数を表示するタッチスイッチ７と、サーボプレス機械がサーボモータ２個で駆動する２ポイントプレス機械の場合、測定した電流値の左右いずれか選択して表示する選択タッチスイッチ８及び測定を始めるためのスタートボタン９とを設けている。
１ポイントプレス機械では、測定ストローク回数のタッチスイッチ７は、タッチして点灯した後、入力部５により回数を入力する。
選択タッチスイッチ８は、左にタッチし点灯させると、左のサーボモータの電流波形６が表示部２に表示され、同様に右のサーボモータについても操作出来る。左右の選択タッチスイッチ８を左右両方に点灯すると、表示部２が左右に２分割され、左右のサーボモータの電流波形６が左右に同時に表示出来る。
【００１２】
設定部４のタッチスイッチ７にタッチして点灯させると、入力部５の数値入力が可能な入力モードとなる。
そこで、測定ストローク回数、例えば、１０回を入力し、入力ボタン１０を押すと、測定ストローク回数がタッチスイッチ７上に“１０”と表示される。
プレス作業中に測定開始用のスタートボタン９を押すと、スライドが上死点にきた時点で測定を開始し、表示部２には測定中と表示される。
測定ストローク回数１０回が終わると、測定は終了する。
【００１３】
測定終了後、図示していない制御装置に記憶した測定データを選択タッチスイッチ８にタッチして読み出し、表示部２に電流波形６を表示させる。
同時に、制御装置で電流の二乗平均値より算出した負荷率、すなわち平均電流を横線１１として表示部２の電流波形６上に表示するとともに、データ表示部３の平均電流のパーセンテージ（％）を表示する。
【００１４】
横線１１は、例えば、最大連続定格荷重以下で連続運転でのプレス作業が可能な範囲における負荷率が０から９０％未満の場合は緑色の線、及び９０から１００％未満の場合は黄色の線、最大連続定格荷重を越え最大仕様荷重までの指定時間内での連続運転でのプレス作業が可能な範囲における１００％以上の場合は赤色の線のように３種類で色別表示する。これにより、視認により直感で判断可能となる。
【００１５】
なお、電流波形６の上死点及び下死点に対応する位置を上死点マーク１２及び下死点マーク１３で表示する。
【００１６】
測定の一例として、データ表示部３にストローク数６０ｓｐｍ、ピーク電流３００％、平均電流１５０％、運転可能時間１時間と表示されると、表示部２の電流波形６上には電流１５０％の位置に赤線の横線１１が表示され、このプレス作業は最大連続定格荷重以下と同様な継続的な連続運転は出来ず、連続運転が可能な時間は１時間であることが分かる。
この連続運転が可能な時間を経過すると、サーボプレス機械は自動停止し、サーボモータの温度があらかじめ設定した一定温度まで下がるまでは再起動を不可能とする等のインターロックにより制御される。
【００１７】
また、連続運転が出来ず断続運転でのプレス作業を行う場合、あるいは従来のサーボプレス機械のように最大仕様荷重までの全範囲を断続運転でのプレス作業を行う場合にも同様に、あらかじめ設定したサーボモータの温度が一定温度を越えると、サーボプレス機械は自動停止し、サーボモータの温度があらかじめ設定した一定温度まで下がるまでは再起動を不可能としている。
【００１８】
負荷率１００％以下の場合は、運転可能時間は“──  時間”と表示され、作業者の意志による運転停止までの継続的な連続運転のプレス作業が可能である。
【００１９】
プレス作業の初めに測定を終わり、負荷率が横線１１の色に視認出来、かつ連続運転での運転可能時間が表示され、かつ自動的に運転加工時間の設定及びインタロックが出来るので、作業者は安心してプレス作業を行うことが出来る。
また、多品種少量生産に対応して、製品数を容易に把握して連続運転での、負荷率が１００％以上の製品の加工を安心して行い、終了させることが出来る。
【００２０】
なお、本実施例においては、監視する情報をサーボモータの電流値としたが、サーボモータのトルクや温度、あるいはプレス機械や金型の温度や伸び等を対象としてもよい。
【００２１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、新しい製品のプレス作業開始時の数回のストロークでサーボモータの電流値を測定し、以後のプレス作業に対するデータが得られる。電流波形上の横線の色を見て負荷率が判断出来、また、負荷率が１００％を越える時にも、連続運転での運転可能時間が表示され、かつ連続運転での運転可能時間の設定及びインタロックの信号が得られるので、プレス作業が安全で、作業者の負担が軽減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】サーボプレス機械の診断装置の正面図
【符号の説明】
１は診断装置、２は表示部、３はデータ表示部、４は設定部、５は入力部、６は電流波形、７はタッチスイッチ、８は選択タッチスイッチ、９はスタートボタン、１０は入力ボタン、１１は横線、１２は上死点マーク、１３は下死点マーク、である。
【図１】
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