(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレス機械の試験装置が、上部の加圧部と、下部のセンサ取付部と、前記加圧部と前記センサ取付部との間に設けられた荷重発生・伝達部と、前記加圧部からの荷重を前記荷重発生・伝達部を介して検出する荷重センサと、前記加圧部と前記センサ取付部との間の距離を検出する変位センサとを備え、
前記プレス機械に前記試験装置をセットし、該プレス機械を作動させたときの下死点位置および／または負荷の最大荷重を測定する工程と、
所定のサイクル数単位で区分された第１の区間内に第２の区間を設定し、前記第１の区間毎に前記第２の区間内の下死点データ、および／または、最大荷重データを蓄積する工程と、
前記蓄積された下死点データ、および／または、最大荷重データをあらかじめ設定された設定値と比較することにより、前記下死点位置および／または前記最大荷重を判定する工程と、
を有することを特徴とするプレス機械の試験方法。
【請求項２】
プレス機械の動作の１サイクルにおいて、変位センサにより測定して得られた位置データ群の中から最小値をあらわす位置データを検索し、その位置データを下死点データとし、および／または、プレス機械の動作の１サイクルにおいて、荷重センサにより測定して得られた荷重データ群の中から最大値をあらわす荷重データを検索し、その荷重データを最大荷重データとすることを特徴とする請求項１記載のプレス機械の試験方法。
【請求項３】
前記１サイクル中のサンプリング周期毎にプレス機械の変位を測定し、現在の位置データが過去の最も小さい位置データよりも小さいときは、現在の位置データを下死点データとして置き換え、現在の位置データが過去の最も小さい位置データよりも大きいときは、現在の位置データを無視して既に置き換えられている下死点データを前記下死点位置と判定し、および／または、前記１サイクル中のサンプリング周期毎にプレス機械の負荷荷重を測定し、現在の荷重データが過去の最も大きい荷重データよりも大きいときは、現在の荷重データを最大荷重データとして置き換え、現在の荷重データが過去の最も大きい荷重データよりも小さいときは、現在の荷重データを無視して既に置き換えられている最大荷重データを前記最大荷重と判定することを特徴とする請求項２記載のプレス機械の試験方法。
【請求項４】
前記第２の区間は、前記第１の区間の初期に設定されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のプレス機械の試験方法。
【請求項５】
上部の加圧部と、下部のセンサ取付部と、前記加圧部と前記センサ取付部との間に設けられた荷重発生・伝達部と、前記加圧部からの荷重を前記荷重発生・伝達部を介して検出する荷重センサと、前記加圧部と前記センサ取付部との間の距離を検出する変位センサとを有し、プレス機械の可動部および固定部に取り付けられる試験装置と、試験用プログラムが組み込まれたコンピュータとを備え、
前記試験用プログラムが、プレス機械のサイクル数単位で区分された第１の区間内に第２の区間を設定することができ、前記第１の区間毎に前記第２の区間内の下死点データ、および／または、最大荷重データを蓄積する機能と、
プレス機械の試験において、下死点位置および／または負荷の最大荷重を評価する機能とを有することを特徴とするプレス機械の試験システム。
【請求項６】
前記試験用プログラムは、プレス機械の動作の１サイクル毎に、前記変位センサから一定のタイミングで順次位置データを読み取り、現在の位置データと過去の最も小さい位置データとを比較して現在の位置データが小さいときはそれを下死点データとして置き換え、現在の位置データが大きいときはそれを無視することにより、前記下死点位置を判定する機能を有し、および／または、プレス機械の動作の１サイクル毎に、前記荷重センサから一定のタイミングで順次荷重データを読み取り、現在の荷重データと過去の最も大きい荷重データとを比較して現在の荷重データが大きいときはそれを最大荷重データとして置き換え、現在の荷重データが小さいときはそれを無視することにより、前記最大荷重を判定する機能を有することを特徴とする請求項５記載のプレス機械の試験システム。
【請求項７】
前記試験用プログラムは、前記第２の区間を前記第１の区間の初期に設定する機能を有することを特徴とする請求項５記載のプレス機械の試験システム。
【請求項８】
前記荷重発生・伝達部は、さらに前記センサ取付部に対するガイド手段を有することを特徴とする請求項５記載のプレス機械の試験システム。
【請求項９】
コンピュータに、プレス機械の動作の１サイクル毎に、変位センサから一定のタイミングで順次位置データを読み取らせる機能と、現在の位置データと過去の最も小さい位置データとを比較して現在の位置データが小さいときはそれを下死点データとして置き換え、現在の位置データが大きいときはそれを無視することにより、プレス機械の下死点位置を判定させる機能と、プレス機械のサイクル数単位で区分された第１の区間内に第２の区間を設定することができ、前記第１の区間毎に前記第２の区間内の下死点データを蓄積する機能と、前記下死点位置があらかじめ設定された設定値の範囲内にあるかどうかを判定させる機能と、を実現させることを特徴とするプレス機械の試験用プログラム。
【請求項１０】
コンピュータに、プレス機械の動作の１サイクル毎に、荷重センサから一定のタイミングで順次荷重データを読み取らせる機能と、現在の荷重データと過去の最も大きい荷重データとを比較して現在の荷重データが大きいときはそれを最大荷重データとして置き換え、現在の荷重データが小さいときはそれを無視することにより、プレス機械の最大荷重を判定させる機能と、プレス機械のサイクル数単位で区分された第１の区間内に第２の区間を設定することができ、前記第１の区間毎に前記第２の区間内の最大荷重データを蓄積する機能と、前記最大荷重があらかじめ設定された設定値の範囲内にあるかどうかを判定させる機能と、を実現させることを特徴とするプレス機械の試験用プログラム。
【請求項１１】
前記第２の区間を前記第１の区間の初期に設定する機能を前記コンピュータに実現させることを特徴とする請求項９または１０記載のプレス機械の試験用プログラム。
【請求項１２】
請求項９〜１１のいずれかに記載のプレス機械の試験用プログラムがコンピュータに読み取り可能に記録されてなることを特徴とするプレス機械の試験用プログラム記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレス機械の性能を調べるための試験方法、試験システム、並びにそれに用いる試験装置、試験用プログラムおよび試験用プログラム記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プレス加工を安定して精度よく実施するためにはプレス機械の性能を定量的に知ることが重要である。プレス機械の性能の中でも下死点の位置精度（以下、下死点精度と記す。）が加工品の精度を左右するので、もっとも重要である。プレス機械は使っていくうちにガタが生じてきて、下死点精度も悪くなってくる。
特に、プレス機械の製造メーカでない会社等がプレス機械を開発または製作した場合には、そのプレス機械の性能を調べてからでないと使用することができない。
従来は、かかるプレス機械の性能試験に関する提案はなされていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
プレス機械の性能は、耐久性試験を行えば、その性能の変化の状況を知ることができる。耐久性試験では、プレス時の下死点の変化、あるいは最大荷重の変化を調べることが重要である。
また、試験はプレス機械に所定の負荷を与えながら行う必要があり、そのためにはプレス機械の変位や負荷荷重を検知し得るセンサ手段を備えた試験装置が必要になる。
さらに、プレス機械の試験は非常に長期間にわたるものであるため、自動試験が可能なようにすることが望ましい。その場合、測定データの収集、処理、判定等や、プレス機械の制御等をソフトウエア上で実行させることが望まれる。
【０００４】
したがって、本発明の目的は、プレス機械の性能を定量的に調べるための試験方法およびその試験システムを提供することである。
本発明の他の目的は、プレス機械の試験に適した試験装置を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、プレス機械の試験を自動的に実施させるための試験用プログラムおよびその記録媒体を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るプレス機械の試験方法は、プレス機械の試験装置が、上部の加圧部と、下部のセンサ取付部と、前記加圧部と前記センサ取付部との間に設けられた荷重発生・伝達部と、前記加圧部からの荷重を前記荷重発生・伝達部を介して検出する荷重センサと、前記加圧部と前記センサ取付部との間の距離を検出する変位センサとを備え、
前記プレス機械に前記試験装置をセットし、該プレス機械を作動させたときの下死点位置および／または負荷の最大荷重を測定する工程と、
所定のサイクル数単位で区分された第１の区間内に第２の区間を設定し、前記第１の区間毎に前記第２の区間内の下死点データ、および／または、最大荷重データを蓄積する工程と、
前記蓄積された下死点データ、および／または、最大荷重データをあらかじめ設定された設定値と比較することにより、前記下死点位置および／または前記最大荷重を判定する工程と、を有することを特徴とする。
【０００６】
本発明のプレス機械の試験方法では、試験装置によりプレス機械に負荷を与えながら耐久性試験を行うことができ、その際、下死点位置および／または負荷の最大荷重を測定し、それらの測定値がどの程度の回数あるいは時間まで設定値の範囲内にあるかどうかを調べることにより、プレス機械の耐久性、つまり使用限界を定量的に知ることができる。
【００１０】
本発明のプレス機械の試験方法は、プレス機械の動作の１サイクルにおいて、変位センサにより測定して得られた位置データ群の中から最小値をあらわす位置データを検索し、その位置データを下死点データとするものである。
プレス機械の変位（ラムのストローク位置）は、時間変化するので、１サイクル中の各点の測定データから最小値をあらわす位置データを検索し、その位置データを下死点と判定することができる。その手法は、下記に述べる方法あるいは変位曲線を求めることにより可能である。
【００１１】
本発明のプレス機械の試験方法は、プレス機械の動作の１サイクルにおいて、荷重センサにより測定して得られた荷重データ群の中から最大値をあらわす荷重データを検索し、その荷重データを最大荷重データとするものである。
最大荷重の場合も同様にして求めることができる。
【００１２】
本発明のプレス機械の試験方法は、前記１サイクル中のサンプリング周期毎にプレス機械の変位を測定し、現在の位置データが過去の最も小さい位置データよりも小さいときは、現在の位置データを下死点データとして置き換え、現在の位置データが過去の最も小さい位置データよりも大きいときは、現在の位置データを無視して既に置き換えられている下死点データを前記下死点位置と判定するものである。
プレス機械の変位曲線はsin曲線に近似したものとなるので、現在の測定点の位置データと過去の測定点の位置データとを順次比較していくことにより、下死点位置を判定することができる。
【００１３】
本発明のプレス機械の試験方法は、前記１サイクル中のサンプリング周期毎にプレス機械の負荷荷重を測定し、現在の荷重データが過去の最も大きい荷重データよりも大きいときは、現在の荷重データを最大荷重データとして置き換え、現在の荷重データが過去の最も大きい荷重データよりも小さいときは、現在の荷重データを無視して既に置き換えられている最大荷重データを前記最大荷重と判定するものである。
荷重曲線は凸状の放物線または台形状もしくは三角形状に類似したものとなるので、同様に最大荷重を判定することができる。
【００１４】
本発明のプレス機械の試験方法は、所定のサイクル数単位で区分された第１の区間内に第２の区間を設定し、前記第１の区間毎に前記第２の区間内の下死点データ、および／または、最大荷重データを蓄積するものである。
【００１５】
本発明に係るプレス機械の試験システムは、上部の加圧部と、下部のセンサ取付部と、前記加圧部と前記センサ取付部との間に設けられた荷重発生・伝達部と、前記加圧部からの荷重を前記荷重発生・伝達部を介して検出する荷重センサと、前記加圧部と前記センサ取付部との間の距離を検出する変位センサとを有し、プレス機械の可動部および固定部に取り付けられる試験装置と、試験用プログラムが組み込まれたコンピュータとを備え、
前記試験用プログラムが、プレス機械のサイクル数単位で区分された第１の区間内に第２の区間を設定することができ、前記第１の区間毎に前記第２の区間内の下死点データ、および／または、最大荷重データを蓄積する機能と、
プレス機械の試験において、下死点位置および／または負荷の最大荷重を評価する機能とを有することを特徴とする。
このような試験装置と試験用プログラムが組み込まれたコンピュータとを用いることによって、プレス機械の耐久性試験を自動的に行うことができ、その性能を自動的に調べることができる。
【００２０】
本発明のプレス機械の試験システムにおいて、前記試験用プログラムは、プレス機械の動作の１サイクル毎に、前記変位センサから一定のタイミングで順次位置データを読み取り、現在の位置データと過去の最も小さい位置データとを比較して現在の位置データが小さいときはそれを下死点データとして置き換え、現在の位置データが大きいときはそれを無視することにより、前記下死点位置を判定する機能を有し、および／または、プレス機械の動作の１サイクル毎に、前記荷重センサから一定のタイミングで順次荷重データを読み取り、現在の荷重データと過去の最も大きい荷重データとを比較して現在の荷重データが大きいときはそれを最大荷重データとして置き換え、現在の荷重データが小さいときはそれを無視することにより、前記最大荷重を判定する機能を有する。
【００２２】
所定のサイクル数単位で区分された第１の区間内に第２の区間を設定し、前記第１の区間毎に前記第２の区間内の下死点データを蓄積する機能を有する。
【００２３】
所定のサイクル数単位で区分された第１の区間内に第２の区間を設定し、前記第１の区間毎に前記第２の区間内の最大荷重データを蓄積する機能を有する。
【００２４】
前記第２の区間を前記第１の区間の初期に設定する機能を有する。
【００２７】
前記荷重発生・伝達部は、さらに前記センサ取付部に対するガイド手段を有する。
ガイド手段によって、荷重発生・伝達部を水平（平行）に保つことができ、弾性体荷重を円滑に荷重センサに伝えることができる。
【００４２】
本発明に係るプレス機械の試験用プログラムは、コンピュータに、プレス機械の動作の１サイクル毎に、変位センサから一定のタイミングで順次位置データを読み取らせる機能と、現在の位置データと過去の最も小さい位置データとを比較して現在の位置データが小さいときはそれを下死点データとして置き換え、現在の位置データが大きいときはそれを無視することにより、プレス機械の下死点位置を判定させる機能と、プレス機械のサイクル数単位で区分された第１の区間内に第２の区間を設定することができ、前記第１の区間毎に前記第２の区間内の下死点データを蓄積する機能と、前記下死点位置があらかじめ設定された設定値の範囲内にあるかどうかを判定させる機能と、を実現させることを特徴とする。
【００４３】
また、本発明に係るプレス機械の試験用プログラムは、コンピュータに、プレス機械の動作の１サイクル毎に、荷重センサから一定のタイミングで順次荷重データを読み取らせる機能と、現在の荷重データと過去の最も大きい荷重データとを比較して現在の荷重データが大きいときはそれを最大荷重データとして置き換え、現在の荷重データが小さいときはそれを無視することにより、プレス機械の最大荷重を判定させる機能と、プレス機械のサイクル数単位で区分された第１の区間内に第２の区間を設定することができ、前記第１の区間毎に前記第２の区間内の最大荷重データを蓄積する機能と、前記最大荷重があらかじめ設定された設定値の範囲内にあるかどうかを判定させる機能と、を実現させることを特徴とする。
【００４４】
本発明のプレス機械の試験用プログラムによれば、プレス機械の試験をソフトウエアを用いて自動的に行うことができるとともに、プレス機械の性能中最も重要な下死点精度、最大荷重精度を効率よく調べることができる。
【００４５】
また、本発明のプレス機械の試験用プログラムは、以下の特徴を有する。
【００４８】
プレス機械のサイクル数単位で区分された第１の区間と第２の区間とを設定することができ、前記第１の区間毎に前記第２の区間内の下死点データを蓄積する機能を前記コンピュータに実現させるものである。
【００４９】
プレス機械のサイクル数単位で区分された第１の区間と第２の区間とを設定することができ、前記第１の区間毎に前記第２の区間内の最大荷重データを蓄積する機能を前記コンピュータに実現させるものである。
【００５０】
前記第２の区間を前記第１の区間の初期に設定する機能を前記コンピュータに実現させるものである。
【００５３】
また、本発明に係るプレス機械の試験用プログラム記録媒体は、上記のいずれかに記載のプレス機械の試験用プログラムがコンピュータに読み取り可能に記録されてなることを特徴とする。
したがって、あらゆるプレス機械の試験に適した試験用ソフトウエアを簡単に提供することができる。
【００５４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面により説明する。図１は本発明のプレス機械の試験装置の断面正面図、図２はその試験装置の断面側面図およびその試験装置を用いたプレス機械の試験システムの構成図、図３はその試験装置を透視的に見た上面図、図４は変位センサの取付部を示す正面図である。
【００５５】
この実施形態において、プレス機械の試験を実施するための試験装置１０は、プレス機械の上部の可動部１０１と下部の固定部１０２との間に取り付けられる。この試験装置１０は、装置本体を構成する部分が、金型のような形態を有し、金型感覚で取り扱うことができる構成となっている。すなわち、大きく分けて上下２つの部分に分かれており、上部分はプレス機械の可動部１０１に固定される加圧部１１となっている。下部分は中間部１２と台座部１３とからなり、センサ取付部である台座部１３がプレス機械の固定部１０２に固定されている。中間部１２は荷重発生・伝達部となっており、台座部１３の上に摺動自在に載置されて、発生した負荷荷重が台座部１３の荷重検出部に直接かつ円滑に伝達されるようになっている。
【００５６】
加圧部１１は、２つの板部材からなっており、上板１１１は上板１１２にボルト１１３により一体的に固定され、さらに上板１１２がボルト１１４により上板１１１を介してプレス機械の可動部１０１に固定されている。もちろん、これらの上板１１１，１１２は上記のように別体になっていなくてもよく、一体物で加圧部１１を構成してもよい。
【００５７】
中間の荷重発生・伝達部１２には、仮想加工荷重を設定するための弾性体１４と、その荷重発生・伝達部１２を水平（平行）に保つように台座部１３に対するガイド手段１５とが配設されている。ガイド手段１５は、荷重発生・伝達部１２の四隅に配設された位置決めポスト１６と、台座部１３に設けられた位置決めポスト１６の嵌合孔１７とからなっている。なお、これらの位置決めポスト１６と嵌合孔１７とは図示のものと逆に配設してもよい。
【００５８】
台座部すなわちセンサ取付部１３には、弾性体１４に加えられる荷重を検出するための荷重センサ１８と、加圧部１１の変位を検出するための変位センサ１９とが配設されている。また、荷重発生・伝達部１２，台座部１３もそれぞれ２つの板部材から構成されている。荷重発生・伝達部１２では、中板１２１と中板１２２とがボルト１２５により固定され、台座部１３では、下板１３２が下板１３１を介してボルト１３５によりプレス機械の固定部１０２に固定されている。もちろん、これらの中板１２１，１２２および下板１３１，１３２も上記と同様、それぞれ一体物で構成することができる。
【００５９】
荷重発生・伝達部１２は、上部の加圧部１１により押されて発生した弾性体１４の荷重を、直接かつ円滑に、下部の台座部１３に取り付けられた荷重センサ１８に伝えるようになっている。弾性体１４には、この例ではばねが使用されているが、合成ゴム（例えば、ウレタンゴム、シリコンゴム等）や流体圧を利用したばね等も使用することができる。弾性体１４は、一または複数個設けられ、この試験装置１０に均等に配置される。
【００６０】
弾性体１４は、上部の加圧部１１により押されて縮むように設けられている。そのため、弾性体１４は、上端部が荷重発生・伝達部１２の中板１２１より上方に突出するように穴１２３に挿入されている。また、穴１２３の内部には同軸状にシャフト２０が立設され、シャフト２０が弾性体１４の中に入るように弾性体１４が挿入されている。弾性体１４により、あらゆる金型を想定した仮想加工加重を設定することができる。また、弾性体１４はシャフト２０に挿入されているので、荷重がかかってもねじれたりずれたりすることがない。さらに、弾性体１４の下に高さ調整板としてスペーサ２１を入れ、このスペーサ２１の厚みにより弾性体１４の高さを微調整することによって、弾性体１４の荷重を微調整することができる。
【００６１】
荷重発生・伝達部１２は、ガイド手段１５の位置決めポスト１６と位置決めポスト１６が嵌合する嵌合孔１７とにより、台座部１３に対して位置決めされ、かつ上下方向に摺動自在に案内されるようになっている。すなわち、荷重センサ１８に中板１２２の下面を接触させ、荷重発生・伝達部１２を台座部１３より少し浮かせた状態（中板１２２と下板１３２との間に多少隙間を設けた状態）で、荷重発生・伝達部１２を支持する。このようなガイド手段１５により、弾性体１４の荷重が正確に荷重センサ１８に伝わるように、荷重発生・伝達部１２を水平（平行）に保持している。なお、１２６は位置決めポスト１６を固定するためのボルトである。
【００６２】
荷重センサ１８は、この試験装置１０の中心（プレス機械の中心）に取り付けられている。荷重センサ１８としては、例えば、ロードセル、歪ゲージ、圧電素子等を利用することができる。荷重センサ１８は、高さ調整板２２により支持されており、高さ調整板２２の厚みにより荷重センサ１８の高さを微調整することができる。また、台座部１３の下板１３２に設けられた穴１３４に高さ調整板２２および荷重センサ１８を入れ、穴１３４により荷重センサ１８のケース部分の動きを拘束している。もちろん、荷重センサ１８を高さ調整板２２を介して台座部１３に固定する構成としてもよい。なお、１３６は高さ調整板２２の固定ねじである。
【００６３】
変位センサ１９は、加圧部１１との距離、この例では上板１１２の下面との距離を測定するものであり、試験装置１０の周辺部の前面側に取り付けられている。すなわち図２，図３に示すように、中板１２１，１２２の前面側に切欠き部１２４を設け、切欠き部１２４内にて変位センサ１９が高さ調整板２３を介して台座部１３に取り付けられている。高さ調整板２３は変位センサ１９の高さを微調整する目的で設けられている。なお、変位センサ１９の取付位置について台座部１３上であれば特別な限定はない。１２７は変位センサ１９の取付ねじ、１２８は高さ調整板２３の固定ねじである。
【００６４】
変位センサ１９は、上記のような非接触式に限らず、接触式でもよいものである。接触式の変位センサとしては、例えば、ポテンショメータ、リニアエンコーダ等があげられる。非接触式の変位センサとしては、例えば、光センサ、レーザセンサ、超音波センサ、渦電流センサ、磁気センサ、静電容量式センサ（例えば、近接スイッチ）等があげられる。
【００６５】
本発明では、上記のように構成された試験装置１０を試験用治具として使用し、プレス機械の耐久性試験を実施するものである。しかし、プレス機械の耐久性試験はきわめて長期間にわたるものであるため、自動的に試験が実施できるように構成されている。
【００６６】
この試験システム３０は、図２に示すように、さらに試験装置１０の荷重センサ１８および変位センサ１９からそれぞれ出力される測定信号を読み取り、解析するとともに、本試験システム３０の制御を行うための試験用ソフトウエアがインストールされたコンピュータ３１を備えている。荷重センサ１８および変位センサ１９の出力信号は、それぞれ増幅器３２，３３により増幅され、さらにＡ／Ｄ変換器３４によりアナログ信号をデジタル信号に変換してコンピュータ３１に入力される。コンピュータ３１の試験用ソフトウエアは、プレス機械の耐久性試験を自動的に実施するためのプログラムが組み込まれたものであり、この試験用ソフトウエアを用いることによって、プレス機械の性能を評価するとともに、プレス機械の制御装置３５を制御する。また、プレス機械の動作回数（あるいはプレス回数）は、プレス機械制御装置３５内のカウンタ（図示せず）によりカウントされる。さらに、表示装置３６により、試験状況や測定結果等が表示され、試験のエラーメッセージも表示される。また、測定結果は図示しないプリンターにてプリントアウトすることができる。
【００６７】
はじめに、本試験システム３０における試験装置１０の動作を、プレス機械の１サイクルの動作との関連において概略説明する。
（１）荷重センサ１８および変位センサ１９は、常時信号を出力していて、コンピュータ３１に組み込まれた試験用プログラムがその信号を読み取っている。
（２）初期状態は、プレス機械の可動部１０１が上昇している状態であり、加圧部１１も上昇して弾性体１４を押していない状態（弾性体１４から多少離れている状態）である。
（３）プレス機械が下降し始めると、それに伴い加圧部１１も下降する。
（４）そして、加圧部１１の上板１１２の下面が弾性体１４を押していく。弾性体１４は荷重発生・伝達部１２に支持され、荷重発生・伝達部１２は台座部１３の荷重センサ１８上に載置されているため、弾性体１４に加わる力は直接、荷重センサ１８に伝えられる。同時に、試験対象のプレス機械に弾性体１４による負荷がかかる。また、台座部１３に取り付けられた変位センサ１９は加圧部１１の上板１１２との距離を測定している。
（５）次第に弾性体１４が縮んでいき、プレス機械に大きな負荷が加わると同時に、荷重センサ１８にもその荷重が加わる。
（６）プレス機械の可動部１０１が下死点（最下端位置）に到達し、ついで上昇に転じ、最初のスタート位置（通常は上死点位置）に復帰すると、プレス機械の動作回数（サイクル数）が１回加算される。動作回数は、プレス機械制御装置３５のカウンタにより計数される。
（７）このプレス機械の動作の１サイクルにおいて、荷重センサ１８により測定された一番大きい荷重を最大荷重、変位センサ１９により測定された一番短い距離を下死点位置と試験用プログラムが判断する。
以上の動作を繰り返し行うことによって、試験対象であるプレス機械の耐久性試験を自動的に行うことができる。
【００６８】
この試験装置１０は、金型に類似した形態を有し、金型感覚でプレス機械に取り付け取り外しができる構成となっているため、試験対象のプレス機械には、試験装置１０に装備された弾性体１４によって、実際のプレス加工時に作用すると想定される荷重（仮想加工荷重）を繰り返し荷重として負荷させることができる。当該プレス機械は、長期間にわたり繰り返し荷重を受けることによって、一般的には劣化を生じ、ついには寿命として機能を停止する。その間、下死点または最大荷重をモニターすることにより、当該プレス機械の耐久性能を定量的に把握し判定することができる。耐久性能は、コンピュータ３１に組み込まれた試験用プログラムが当該プレス機械の下死点位置または最大荷重が所定の範囲外となったときの動作回数でもって判定することができる。このときには同時に、当該プレス機械を自動的に停止させる機能を試験用プログラムはもっている。したがって、プレス機械や試験装置１０の破損、破壊等を未然に防止することができ、過度のダメージを与えるのを防ぐことができる。
また、弾性体１４により様々な仮想加工荷重を設定することができるので、あらゆる金型を想定した試験を実施することができる。
【００６９】
プレス機械の耐久性試験においては、先に試験装置１０の方が故障する場合もあり得る。例えば、弾性体１４が破損したような場合である。そのような場合にも、試験用プログラムは当該プレス機械を自動的に停止させる。また、表示装置３６にエラーメッセージを表示させ、あるいはブザー等で警報を出す。
この場合、作業者は、プレス機械が故障したのか、それとも試験装置１０が故障したのかを判断する。試験装置１０の故障である場合は、部品等を交換して試験を再開する。プレス機械の故障の場合はそこで試験終了となる。
【００７０】
また、弾性体１４を別種のもの、すなわち仮想加工荷重の異なる種類の弾性体に交換したり、あるいは使用個数を変えることによって、プレス機械の負荷荷重を変えることができる。これによって、プレス機械の耐久性の加速試験を行うことも可能である。また、そのプレス機械に適用し得る加工荷重の最大限を推定することも可能である。
【００７１】
試験装置１０は、できるだけ寿命が長くなるように、またたわみ変形が極力少なくなるように設計、製作することが望ましい。また、実際の使用に適した試験を行うためにも金型に類似する構造とするのがよい。したがって、試験装置１０を構成する板部材１１１，１１２，１２１，１２２，１３１，１３２は、高精度の平坦度をもつように製作される。また、荷重発生・伝達部１２は高い剛性をもつように設計する必要がある。さらにまた、硬さについても、摩耗が生じないようにするため、特に上板１１２，中板１２２，下板１３１，１３２や位置決めポスト１６，荷重センサ１８の高さ調整板２２は、ある程度の硬さが必要である。
【００７２】
次に、本発明のプレス機械の試験方法について、図５のフローチャートに従ってさらに詳しく説明する。なお、この制御フローはプレス機械の動作の１サイクルにおける処理を示すもので、試験用プログラムにて実行される。
【００７３】
まず、この制御フローにおけるパラメータは次のとおりである。
ＫJ：荷重の上限値
ＫK：荷重の下限値
ＩJ：下死点の上限値
ＩK：下死点の下限値
Ｓ：データ蓄積間隔（すなわち、第１の区間をいう。）
Ｎ：データ蓄積回数（すなわち、第２の区間をいう。）
Ｍ：データの蓄積が何セット目（何番目の区間）のものかをあらわすセット番号
Ｄ：データ番号
Ｃ：１サイクルの初期のカウンタ値
Ｃ1：随時読み取るカウンタ値
Ｋ1：随時読み取る荷重
Ｉ1：随時読み取る位置
Ｋ：１サイクル中のその時点での最大荷重
Ｉ：１サイクル中のその時点での最小位置
ＫP（Ｍ＋１，Ｄ）：Ｍ＋１セット目のＤ番目の最大荷重
ＩP（Ｍ＋１，Ｄ）：Ｍ＋１セット目のＤ番目の下死点位置
【００７４】
まず、試験前の準備段階では、各設定値の入力および初期化処理を行う。すなわち、試験用プログラムの設定値として、荷重の上限値ＫJ，荷重の下限値ＫK，下死点の上限値ＩJ，下死点の下限値ＩK，データ蓄積間隔Ｓ，およびデータ蓄積回数Ｎを入力する。また、測定セット目の初期化Ｍ＝０，測定番目の初期化Ｄ＝０を設定する。その他に、測定データの蓄積に関する設定値の入力があるが、これについては後述する。そして、プレス機械を作動させ試験を開始する（ステップＳ１）。プレス機械が作動を開始すると、試験用プログラムが、プレス機械制御装置３５のサイクルカウンタの値（サンプリング周期）を読み取りにいき、また同時に、最大荷重の初期化Ｋ＝０，下死点位置の初期化Ｉ＝α（ただし、αは上死点以上の大きい値）を自動的に行う（ステップＳ２〜Ｓ４）。
【００７５】
ここで、最大荷重および下死点の判定フローについて、図６を参照しながら説明する。図６は、プレス機械の１サイクルにおける荷重および位置（加圧部１１の変位）の時間変化をあらわすものであり、●印は測定点を示している。
【００７６】
プレス機械の作動に伴い、試験用プログラムは、サイクルカウンタ値Ｃ1を随時読み取り（ステップＳ５）、これに同期して荷重センサ１８からの荷重データＫ1を読み取っていく（ステップＳ６）。そして、現在の測定点における荷重データＫ1が過去の最も大きい荷重データＫより大きいかどうかを比較する（ステップＳ７）。その結果、Ｋ1＞Ｋであれば、現在の荷重データＫ1を最大荷重Ｋとして置き換える（ステップＳ８）。例えば、図６（ａ）において、時刻ｔ6における測定点Ａ6の荷重データＫ1はその直前の時刻ｔ5における測定点Ａ5の最大荷重Ｋよりも大きいので、測定点Ａ6の荷重データＫ1を最大荷重Ｋと置き換えるのである。同様に、時刻ｔ7における測定点Ａ7の荷重データＫ1はその直前の時刻ｔ6における測定点Ａ6の最大荷重Ｋよりも大きいので、測定点Ａ7の荷重データＫ1を最大荷重Ｋと置き換えるのである。
【００７７】
逆に、Ｋ1＞Ｋでないときには、既に最大荷重Ｋに置き換えられているので、Ｋ1＝Ｋを変更することなく次の処理に移行する。例えば、図６（ａ）において、時刻ｔ9における測定点Ａ9の荷重データＫ1はその直前の時刻ｔ8における測定点Ａ8の最大荷重Ｋよりも小さく、かつ、測定点Ａ8の荷重データが既に最大荷重Ｋとして置き換えられているので、測定点Ａ9の荷重データは無視される。同様に、時刻ｔ9における測定点Ａ9の荷重データと時刻ｔ10における測定点Ａ10の荷重データとの比較においても、測定点Ａ10の荷重データの方が小さく、しかも既に測定点Ａ8で最大荷重Ｋとして置き換えられているので、測定点Ａ10の荷重データも無視される。したがって、図６（ａ）の場合は、測定点Ａ8の荷重データＫ1が最大荷重Ｋと判定される。
【００７８】
このように、ある一定のタイミングで周期的に読み取られる現在および過去の荷重データに対して、上記の最大荷重判定フロー（ステップＳ７とＳ８）により最大荷重の判定が行われる。すなわち、荷重データを読み込むたびに１サイクル中のそれまでの最大値と比較して、大きい場合はそれを最大値に置き換える処理を行う。このようにして、１サイクル終了時には、図６（ａ）のように、最大荷重が決まることになる。
【００７９】
変位センサ１９により測定される下死点位置データについても、基本的に同様の処理が行われる（ステップＳ９，Ｓ１０）。すなわち、ステップＳ５にてサイクルカウンタ値Ｃ1が読み取られると、これに同期して位置データＩ1を読み取り（ステップＳ９）、現在の測定点における位置データＩ1を過去の最も小さい位置データＩよりも小さいかどうかを比較する（ステップＳ１０）。その結果、Ｉ1＜Ｉであれば、現在の位置データＩ1を下死点位置Ｉとして置き換える（ステップＳ１１）。例えば、図６（ｂ）において、時刻ｔ6における測定点Ｂ6の位置データＩ1はその直前の時刻ｔ5の位置データＩよりも小さいので、測定点Ｂ6の位置データＩ1を下死点位置Ｉと置き換える。同様に、時刻ｔ7における測定点Ｂ7の位置データＩ1は時刻ｔ6における位置データＩよりも小さいので、測定点Ｂ7の位置データＩ1を下死点位置Ｉと置き換えるのである。
【００８０】
逆に、Ｉ1＜Ｉでないときには、既に下死点位置Ｉに置き換えられているので、Ｉ1＝Ｉを変更することなく次の処理に移行する。例えば、図６（ｂ）において、時刻ｔ9における測定点Ｂ9の位置データＩ1は、その直前の時刻ｔ8における位置データＩよりも大きく、かつ、測定点Ｂ8の位置データが既に下死点位置Ｉとして置き換えられているので、測定点Ｂ9の位置データは無視される。同様に、時刻ｔ9における測定点Ｂ9の位置データと時刻ｔ10における測定点Ｂ10の位置データとの比較においても、測定点Ｂ10の位置データの方が大きく、しかも既に測定点Ｂ8で下死点位置Ｉとして置き換えられているので、測定点Ｂ10の位置データも無視される。したがって、図６（ｂ）の場合は、測定点Ｂ8の位置データＩ1が下死点位置Ｉと判定される。
【００８１】
このように、上記の下死点判定フロー（ステップＳ１０とＳ１１）によって、ある一定のタイミングで周期的に読み取られる位置データに対して、下死点の判定が行われる。すなわち、位置データを読み込むたびに１サイクル中のそれまでの最小値と比較して、小さい場合はそれを最小値に置き換える処理を行う。このようにして、１サイクル終了時には、図６（ｂ）のように、下死点が決まることになる。
【００８２】
以上の最大荷重および下死点の判定フローが終了すると、サイクルカウンタ値に１が加算される（ステップＳ１２）。ここに、１サイクルのプレス動作が終了することになる。
【００８３】
以下に述べるフローは、データ（最大荷重データおよび下死点データ）の蓄積方法に関するものである。図７は、本方法によるデータの蓄積の一例を示すものであり、試験用プログラムには、第１の区間としてデータ蓄積間隔Ｓと、第２の区間としてデータ蓄積回数Ｎとが最初に入力されている。
【００８４】
まず、データを蓄積する回数であるかを判定する（ステップＳ１３）。ここでは、１サイクル初期のカウンタ値Ｃが、Ｍ・Ｓ≦Ｃ≦Ｍ・Ｓ＋Ｎ−１であるかどうかで判定する（判定がＮｏの場合はステップＳ１９にとぶ）。ここに、Ｍはそのデータの蓄積されているセット番号、Ｓはデータの蓄積間隔（あるいはセット区間）、Ｎはデータの蓄積回数（あるいは１セット当たりの蓄積するデータ数）である。
【００８５】
プレス機械の耐久性試験は、何百万回、何千万回と作動させなければならないので、そのすべてについてデータを蓄えておくことは現実的に不可能である。したがって、何回おきにデータを蓄積するかの間隔（第１の区間あるいはセット区間）を決め、かつ、そのデータ蓄積区間毎にどのくらいの数のデータ数を蓄積するかを決めて試験用プログラムに入力する。
【００８６】
例えば、図７に示す例では、データ蓄積間隔Ｓ＝１００万個単位、データ蓄積回数Ｎ＝１００回とした場合である。
この場合、プレス回数が１００万回毎に、最初の１００回ずつデータの蓄積が行われる。したがって、各セット当たり１００個のデータが１００万回のサイクル毎に蓄積されることになる。
【００８７】
次に、データを蓄積するセットに当たる場合には、データを蓄積する度毎にデータ番号を１つずつ加算していく（ステップＳ１４）。ついで、（Ｍ＋１）セット目における各々の最大荷重データと下死点データの蓄積番地（登録番地）を決める（ステップＳ１５）。そして、データ蓄積数Ｄが設定数Ｎになったかを判定する（ステップＳ１６）。その結果、Ｄ＝Ｎ，つまりデータ蓄積数が設定数に達したときには、セット番号を１つ加算する（ステップＳ１７）。さらに、データ番号を初期化する（ステップＳ１８）。
【００８８】
そして、蓄積したデータも蓄積しないデータもすべての最大荷重データＫについて、Ｋがあらかじめ設定された上限値ＫJと下限値ＫKとの範囲内にあるかを１ストロ−ク毎判定する。また、（Ｍ＋１）セット目における下死点データＩについても、同様に、すべての下死点データＩがあらかじめ設定された上限値ＩJと下限値ＩKとの範囲内にあるかを判定する（ステップＳ１９）。
その結果、最大荷重データ、あるいは下死点データの１つでも、設定範囲外となっている場合は、プレス機械を停止させてフローを終了する（ステップＳ２０）。最大荷重データおよび下死点データが両方とも、それぞれの設定範囲内にあれば、試験は次のサイクルに移り、ステップＳ２以降の処理が繰り返し行われる。
【００８９】
以上のように、膨大なサイクル数を所定の単位数で区分し、適切なサイクル数で区分された間隔毎にデータを蓄積するので、下死点精度や最大荷重精度の変動を的確に把握することができ、プレス機械の性能をより正確に知ることができる。
【００９０】
以上の説明は、プレス機械の試験について述べたが、試験対象はプレス機械に限らず、往復運動する機械（例えば、シリンダ装置、回転往復運動する加工機等）であれば何でも適用することができる。
また、試験装置についても一例を示したものであり、よりコンパクトな構成とすることもでき、一定の繰り返し負荷をプレス機械に与えるものであれば何でもよい。
【００９１】
試験用プログラムについても、本発明の範囲内において変更することができる。例えば、変位曲線はsin曲線に近似したものとなるので、変位曲線を演算するフローを設けて下死点位置を判定してもよい。
また、荷重曲線は凸状の放物線や台形あるいは三角形に類似したものとなるので、そのような荷重曲線を演算するフローを設けて最大荷重を判定してもよい。
【００９２】
【発明の効果】
以上のように、本発明のプレス機械の試験方法および試験システムによれば、非常に長期間にわたるプレス機械の試験を自動的に行うことができる。特に、プレス機械の性能中最も重要な下死点や、最大荷重を効率よく、正確に調べることができる。
また、本発明の試験装置によれば、金型感覚で取り扱うことができ、実際の使用に即したプレス機械の試験を行うことができる。
さらに、本発明によれば、プレス機械の試験を自動的に実施できる試験用プログラムおよびその記録媒体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のプレス機械の試験装置の断面正面図である。
【図２】  この試験装置の断面側面とともに本発明のプレス機械の試験システムを示す構成図である。
【図３】  この試験装置を透視的に見た上面図である。
【図４】  この試験装置に取り付けられる変位センサの取付部を示す図である。
【図５】  本発明のプレス機械の試験方法を示すフローチャートである。
【図６】  プレス機械の１サイクルにおける荷重および位置の時間変化をあらわす図である。
【図７】  データ蓄積例を示す図である。
【符号の説明】
１０：試験装置、１１：加圧部、１２：荷重発生・伝達部、１３：センサ取付部（台座部）、１４：弾性体、１５：ガイド手段、１６：位置決めポスト、１７：嵌合孔、１８：荷重センサ、１９：変位センサ、２０：シャフト、２１：スペーサ、２２：高さ調整板、２３：高さ調整板、３０：試験システム、３１：コンピュータ、３５：プレス機械制御装置、３６：表示装置、１０１：可動部、１０２：固定部
【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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