(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレス装置の上型位置を検出する上型位置センサと、
プレス装置のクラッチを駆動する圧力を検出するクラッチ圧力センサと、
プレス装置のブレーキを駆動する圧力を検出するブレーキ圧力センサと、
プレス装置の異常を検出するための検出データを記憶する異常検出データ記憶部と、
前記上型位置センサ、前記クラッチ圧力センサ、前記ブレーキ圧力センサの検出データを前記異常検出データ記憶部に記憶されている検出データと照合し、プレス装置の異常を検出する異常検出部とを有することを特徴とするプレス装置の異常検出装置。
【請求項２】
前記異常検出データ記憶部は、前記上型位置センサ、前記クラッチ圧力センサ、前記ブレーキ圧力センサの検出データについて、検出データを記憶する検出データ記憶部と、プレス装置が正常に動作しているときの検出データを記憶する基準データ記憶部と、前記検出データと前記基準データとの相違に基づいて異常を解析する解析データを記憶する解析データ記憶部とを有することを特徴とする請求項１記載のプレス装置の異常検出装置。
【請求項３】
前記異常検出部は、前記クラッチ圧力センサの検出値からはクラッチの動作タイミングを検出し、前記ブレーキ圧力センサの検出値からはブレーキの動作タイミングを検出し、これらの検出された動作タイミングの間隔からプレス装置の異常を検出することを特徴とする請求項１に記載のプレス装置の異常検出装置。
【請求項４】
前記異常検出部は、前記上型位置センサの検出値と、前記クラッチ圧力センサまたは前記ブレーキ圧力センサの検出値とからプレス装置の異常を検出することを特徴とする請求項１記載のプレス装置の異常検出装置。
【請求項５】
前記クラッチ圧力センサ、前記ブレーキ圧力センサは、プレス装置によって加えられる振動を吸収する振動吸収部材を介してプレス装置に取り付けられることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のプレス装置の異常検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレス装置の異常を検出する装置に係り、特にプレス装置のクラッチとブレーキの異常を検出する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プレス装置の機能点検は、装置設置時あるいはその後定期的に行なわれる。しかし、装置設置時の機能検査は、プレス装置の機械的な動作確認や調整を行なうことを目的としているので、稼働中のクラッチやブレーキの性能のチェックは行なっていない。また、定期点検は、プレス装置を解体して行なうのであるが、プレス装置は、その使用頻度によって構成部品の摩耗度の程度にばらつきがあり、定期点検のみでプレス装置の性能を維持することは困難であった。
【０００３】
また、プレス装置の稼働中に発生した異常は、プレス装置の運転状況や動作の状態、さらには音などから作業者によって発見される。異常が発見がされた場合には、即座にプレス装置を停止して解体し、構成部品の摩耗の状態をチェックして部品交換や修理が行なわれる。
【０００４】
このような稼働中の異常の認識程度は、ユーザの経験や熟練度などにより異なり、しかも、異常箇所が特定されたときには、その箇所が機能停止または機能停止寸前であることも多い。機能停止あるいはこの寸前であった場合には解体修理が行なわれるのであるが、解体修理は、修理費が高額であることと、解体期間にプレス装置が停止することによる生産性の低下の問題を生じる。
【０００５】
以上の問題を解決するため、従来よりクラッチやブレーキを油圧や空気圧で駆動するプレス装置では、クラッチやブレーキの状態をクラッチやブレーキを駆動する空気の圧力のセンサ、エキセン軸の回転角度を検出するセンサなどを取り付けて知る方法があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなセンサは、プレス装置稼働時の振動によって破損するおそれがあること、また異常検出専用のセンサを新たに取り付けることがプレス装置のコストアップにつながることから、プレス装置に常設することができなかった。
【０００７】
このため、センサの検出値からプレス装置の異常を検出するためには、プレス装置を一旦停止し、異常検出用のセンサを取り付けてデータの取得を行なわなければならなかった。このような作業には、プレス装置の生産性を低下させる上にセンサを取り付けるための段取り工数がかかっていた。
【０００８】
また、センサが検出したデータに基づく異常発生の判断は、作業者が個人個人の知識や経験とに基づいて行なうため、判断が作業者によって異なってしまう。さらに複数のセンサが必要であることから、このそれぞれにアンプが必要となる上、各センサの検出結果を一度に見るためには、各センサの信号を変換する変換器が必要となる。よって、異常検出装置の構成が複雑になるという問題を生じていた。
【０００９】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、特に油圧や空気圧でクラッチやブレーキが駆動されるプレス装置に異常検出用のセンサを常設し、稼働中のクラッチやブレーキの状態を、装置を解体することなく知ることが可能であって、しかも解析結果に個人差が出ないプレス装置の異常検出装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、プレス装置の上型位置を検出する上型位置センサと、プレス装置のクラッチを駆動する圧力を検出するクラッチ圧力センサと、プレス装置のブレーキを駆動する圧力を検出するブレーキ圧力センサと、プレス装置の異常を検出するための検出データを記憶する異常検出データ記憶部と、前記上型位置センサ、前記クラッチ圧力センサ、前記ブレーキ圧力センサの検出データを前記異常検出データ記憶部に記憶されている検出データに照合し、プレス装置の異常を検出する異常検出部とを有することを特徴とするものである。
【００１１】
このように構成することによって、上型位置センサ、クラッチ圧力センサ、ブレーキ圧力センサの検出値を異常検出データ記憶部の検出データと比較し、プレス装置の異常を検出することができる。
【００１２】
よって、プレス装置を解体することなく異常を検出することが可能になって、異常検出が簡易に行なえるようになる。
【００１３】
請求項２記載の発明は、前記異常検出データ記憶部が、前記上型位置センサ、前記クラッチ圧力センサ、前記ブレーキ圧力センサの検出データについて、検出データを記憶する検出データ記憶部と、プレス装置が正常に動作しているときの検出データを記憶する基準データ記憶部と、前記検出データと前記基準データとの相違に基づいて異常を解析する解析データを記憶する回析データ記憶部とを有することを特徴とするものである。
【００１４】
このように構成することによって、上型位置センサ、クラッチ圧力センサ、ブレーキ圧力センサの検出値をプレス装置正常時の検出値と比較し、異常または正常の判断が行なうことができる。さらに上記各センサの検出値を解析データに照合することによって、異常または正常の判断のみならず異常が発生した箇所や原因などをも特定することができる。
【００１５】
請求項３記載の発明は、前記異常検出部が、前記クラッチ圧力センサの検出値からはクラッチの動作タイミングを検出し、前記ブレーキ圧力センサの検出値からはブレーキの動作タイミングを検出し、これらの検出された動作タイミングの間隔からプレス装置の異常を検出することを特徴とするものである。
【００１６】
このように構成することによって、動作タイミングの間隔からクラッチやブレーキの動作時間を検出し、故障箇所を絞り込むことができる。
【００１７】
請求項４記載の発明は、前記異常検出部は、前記上型位置センサの検出値と、前記クラッチ圧力センサまたは前記ブレーキ圧力センサの検出値とからプレス装置の異常を検出することを特徴とするものである。
【００１８】
このように構成することによって、上型位置とクラッチ圧力、ブレーキ圧力との関係からクラッチ圧力やブレーキ圧力の正常、異常が判断でき、故障箇所を絞り込むことができる。よって、異常の修理や検査にかかる処理を簡易にすることができる。
【００１９】
請求項５記載の発明は、前記クラッチ圧力センサ、前記ブレーキ圧力センサは、プレス装置によって加えられる振動を吸収する振動吸収部材を介してプレス装置に取り付けられることを特徴とするものである。
【００２０】
このように構成することによって、クラッチ圧力センサ、ブレーキ圧力センサをプレス装置に常設することが可能となって、プレス装置の異常検出の度にセンサを取り付け、取り外しをする必要がない。よって、異常検出の段取りにかかる工程が低減し、処理が簡易になる。また、プレス装置の稼働中にも異常検出のデータを取得することができ、装置停止による生産効率の低下を避けることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
ここでは、本実施の形態の異常検出の検出原理について述べる。
【００２２】
図１は、一般的なプレス装置の動力伝達を説明する図で、図２は、図１中のクラッチとブレーキとの構成を説明する図である。
【００２３】
《プレス動作開始》
プレス動作の開始に当たっては、先ず、図１に示したメインモータ２１が回転を開始し、Ｖベルト２３を介してフライホイール２２を回転させる。フライホイール２２にはピニオンギヤ２７が直結されたドライブシャフト２４が接続されており、フライホイール２２の回転によってピニオンギヤ２７が回転し、ピニオンギヤ２７の回転によってメインギヤ２９が回転する。
【００２４】
次に、図示しないブレーキ動作用のパイロットバルブが動作して、ブレーキ２５のエア出入口４７ｂ（図２）から空気（エア）がブレーキ２５内部に供給される。するとブレーキハウジング４８が固定されているためにブレーキピストン５０がブレーキシリンダ５１を図中の矢線Ａで示す方向へ動かし、摩擦板４１ｂとブレーキシリンダ５１、また摩擦板４１ｂとブレーキハウジング４８との間に隙間ができ、ブレーキ２５が解放状態になる。
【００２５】
ブレーキ２５の解放後、図示しないクラッチパイロットバルブとスイベルバルブ（図４）が入る。すると、クラッチ２８のエア出入口４７ａからエアがクラッチ２８の内部に供給される。供給されたエアは、クラッチカバー２８ａとクラッチピストン４２との間に充満してクラッチ２８内部の圧力を高める。圧力が高まったことによってクラッチピストン４２が押され、押されたクラッチピストン４２は、摩擦板４１ａ、図示しないメインギヤハウジングと一体化する。メインギヤハウジングは常時回転しており、ハブギヤでエキセン軸２６を回転させる。
【００２６】
以上の動作によって、エキセン軸２６に接続されたラム２０は下降し、下死点に達してプレス成形を行なう。
【００２７】
《プレス動作停止》
ラム２０が下死点に達すると、クラッチ２８の内部からエアが抜かれ、クラッチ２８内部の圧力は低下する。圧力の低下によってリターンスプリング４３が摩擦板４１ａとクラッチピストン４２とを戻し、クラッチ２８からエキセン軸２６への動力伝達を断つ。
【００２８】
クラッチ２８が解放しても、ラム２０は慣性力で動いている。このラム２０を停止するためにブレーキ２５がオンする。すなわち、ラム２０が設定角度になったら、ブレーキピストン５０内のエアが排気される。このエア排気によってブレーキ２５内部の圧力が低下し、ベルビルワッシャ４９の力でブレーキシリンダ５１を戻し、摩擦板４１ｂをブレーキシリンダ５１とブレーキハウジング４８とで押しつけてブレーキをかける。
【００２９】
以上のプレス動作開始、プレス動作停止のいずれの場合にも、クラッチ２８、ブレーキ２５内部が摩耗するとクラッチピストン４２、ブレーキピストン５０のストロークが長くなり、動作時間が延びることになる。本発明はこの点に着目し、クラッチ２８内部の圧力と、ブレーキ２５内部の圧力とからクラッチ２８、ブレーキ２５の動作タイミングを検出し、プレス装置の異常を検出するものである。
【００３０】
図３は、本実施の形態のプレス装置の異常検出装置を、鍛造プレス装置に適用した構成を示す図である。また、図４は、図３中のクラッチ用圧力センサ１１を拡大して示す図である。
【００３１】
プレス装置１００は、上型を取り付けるラム２０を上下動させるクラッチ２８と、停止させるブレーキ２５とを備えている。ブレーキ２５にはブレーキ用圧力センサ１３が取り付けられており、またクラッチ２８には、クラッチ用圧力センサ１１が取り付けられている。さらにプレス装置１００には、エキセン軸２６の回転角度を検出する角度センサ１５が取り付けられている。角度センサ１５が検出した角度を表す信号は、信号分配器１２に入力して分配される。
【００３２】
角度センサ１５は、一般的にプレス装置１００に備えられている既存のセンサで、本来、プレス動作を制御するためにラム２０の位置表示やブレーキ制御を行なう信号（ＢＣＤ信号）を検出するためのセンサとして用いられている。本実施の形態では、このような角度センサ１５をプレス装置１００の異常検出にも使用している。
【００３３】
なお、角度センサ１５には、例えばラム２０のスライドにポテンションメータを付けてワイヤで動かし、ラム２０の位置を検出するもの、上死点と下死点との２点間のデータを等分してその角度を検出するものがある。本実施の形態のＢＣＤ信号より、０．５度の分解能で角度を検出することが可能である。
【００３４】
本実施の形態では、このように既存の角度センサ１５を異常検出に用いることによって、プレス装置１００に異常検出専用の角度センサを新たに設ける必要がない。その上、角度センサをプレス装置１００に常設することができる。このため異常検出用の角度センサにかかるコストが低減される。また、信号分配器１２にコネクタを差し込むだけといった簡易な作業で、異常検出に用いる角度センサ１５の信号を得ることができる。
【００３５】
ところで、本実施の形態のクラッチ用圧力センサ１１では、図４に示すようにセンサヘッド部１１ａとクラッチ２８のクラッチスイベルバルブ３２との間に振動吸収用ホース３０を取り付けている。この結果、センサヘッド部１１ａに加わるプレス装置１００の振動は１／５０にまで低減され、センサヘッド部１１ａの内部にあるフィラメントを断線から保護することができる。なお、振動吸収用ホース３０を取り付けたことによる信号の遅れは、測定誤差の範囲内であった。
【００３６】
すなわち、振動吸収用ホース３０をクラッチ用圧力センサ１１に取り付けることにより、クラッチ用圧力センサ１１をプレス装置１００に常設することができて、プレス装置１００の異常検出にかかる段取り時間をいっそう短くすることができる。また、クラッチ用圧力センサ１１の取付位置は高く、異常検出を行う度に取り付け、取り外すことは異常検出の処理を繁雑なものにしていた。このため、クラッチ用圧力センサ１１を常設にする構成は、プレス装置１００の異常検出にかかる段取りを簡易化するのにいっそう効果的である。
【００３７】
また、プレス装置１００の稼働中にも異常検出のデータを取得することができ、装置停止による生産効率の低下を避けることができる。
【００３８】
図５は、本実施の形態のプレス装置１００の異常検出装置の構成を説明するブロック図である。また、図６は、図５中のマイコン１０が内蔵するデータを説明するブロック図である。
【００３９】
図示したプレス装置１００の異常検出装置は、クラッチ２８内部の圧力を検出するクラッチ用圧力センサ１１と、ブレーキ２５内部の圧力を検出するブレーキ用圧力センサ１３と、エキセン軸２６の回転角度を検出する角度センサ１５と、クラッチ制御信号を出力するクラッチ信号出力部１７と、ブレーキ制御信号を出力するブレーキ信号出力部１９と、以上の構成が出力する信号に基づいてプレス装置１００の異常検出を行なうマイコン１０とを有している。このうち角度センサ１５は、前述したようにプレス装置動作制御のための既存のセンサである。
【００４０】
また、クラッチ制御信号、ブレーキ制御信号は、プレス装置１００の図示しないプレス動作制御用の制御装置からクラッチ２８、ブレーキ２５を制御するため出力される信号である。プレス装置の異常検出装置では、これらの制御信号をクラッチ用圧力センサ１１、ブレーキ用圧力センサ１３、角度センサ１５が出力する信号と併せて判断してプレス装置１００の異常を検出している。
【００４１】
クラッチ用圧力センサ１１、ブレーキ用圧力センサ１３、角度センサ１５、クラッチ信号出力部１７、ブレーキ信号出力部１９が出力する信号は、いずれも電圧信号である。これらの電圧信号は、いずれもマイコン１０に入力する前に信号変換器１４で±５Ｖの電圧レベルの信号に変換される。このためマイコン１０は、それぞれレベルの異なる信号を同一の時間軸上で比較することができる。
【００４２】
また、図６に示すようにマイコン１０は、測定データファイル１、基準データファイル３、データベース５の３つのデータを備えている。測定データファイル１は、クラッチ用圧力センサ１１、ブレーキ用圧力センサ１３、角度センサ１５、クラッチ信号出力部１７、ブレーキ信号出力部１９が出力する信号（測定データ）を記録するファイルデータである。基準データファイル３には、プレス装置１００が正常であるときのクラッチ用圧力センサ１１、ブレーキ用圧力センサ１３の出力（基準データ）と共に、このとき出力されたクラッチ制御信号とブレーキ制御信号とが記録されている。さらにデータベース５には、測定データと基準データとの相違に基づく故障解析に必要なデータや、プレス装置１００で発生した過去の異常に関するデータが記録されている。
【００４３】
測定データと基準データとは、共にマイコン１０でデータベース５に記録されたデータに照合される。この結果、マイコン１０は、プレス装置１００の異常を検出するだけでなく、異常の原因や異常が起こった箇所などを解析することもできる。
【００４４】
次に、このような測定データに基づくプレス装置１００の異常検出方法を説明する。
【００４５】
本実施の形態では、測定データファイル１の測定データからプレス装置１００のクラッチ２８、ブレーキ２５の解放あるいは締結の動作タイミングを取り出し、このタイミング間の時間間隔から異常を検出するための異常検出パラメータを決定する。一方、基準データには、プレス装置１００が正常であるときの異常検出パラメータが保存されている。よって、測定データから決定された異常検出パラメータを基準データに保存された異常検出パラメータと比較することにより、測定データの異常検出パラメータが正常であるか、または異常であるかが判断できる。
【００４６】
この判断の結果、測定データの異常検出パラメータに異常が検出された場合には、さらに異常検出パラメータをデータベース５と照合して異常の原因や異常が起こった箇所などを解析する。
【００４７】
ここでは、先ず測定データによる異常検出パラメータの求め方を述べ、次にこの異常検出パラメータによる異常検出方法を述べ、さらに異常検出パラメータよりプレス装置１００異常の箇所や原因を解析する方法について述べるものとする。
【００４８】
《異常検出パラメータの求め方》
図７は、測定データファイル１に記録される測定データを例示する図である。また、図８は、図７に示した測定データ上の点（変化点）とプレス装置１００の動作との関係および各変化点を求める方法をまとめて示す図表である。
【００４９】
図７中、ブレーキ圧力信号Ｂは、ブレーキ用圧力センサ１３が検出する信号を示し、角度信号Ｒは、角度センサ１５が検出する信号を示し、クラッチ圧力信号Ｃは、クラッチ用圧力センサ１１が検出する信号を示している。また、ブレーキバルブ信号ＥＢは、ブレーキ制御信号によるブレーキパイロットバルブのオン、オフを示し、クラッチバルブ信号ＥＣは、クラッチ制御信号によるクラッチパイロットバルブのオン、オフを示している。
【００５０】
また、図７の横軸は時間、縦軸は各検出信号の大きさを表している。ただし、各検出信号の基準値（０点）は、図７に示したように各検出信号ごとに定めるものとする。
【００５１】
先ず、以上の各検出信号とプレス装置１００の動作タイミングとの関係を述べる。
【００５２】
ブレーキ制御信号が、マイコン１０にブレーキ２５解放を指示すると、ブレーキ２５のパイロットバルブが励磁されてオンする。このパイロットバルブのオンは、点ＥＢ1 として検出される。ブレーキ２５のパイロットバルブのオンにより、ブレーキシリンダ５１内にエアが供給され始め、ブレーキ圧力信号Ｂが点Ｂ1 で立ち上がる。ブレーキ２５内の圧力は次第に高まり、約１．５ｋｇｆ／ｃｍ2 に達するとブレーキ２５が解放され、ブレーキ２５解放を確認するリミットスイッチがオンする。
【００５３】
リミットスイッチのオンにより、クラッチ２８を締結するクラッチ制御信号ＥＣが、点ＥＣ1 でマイコン１０に入力し、クラッチ２８を作動させるためのスイベルバルブ３２がオンしてクラッチピストン４２とクラッチカバー２８ａとの間にエアの供給が開始される。このエアの供給開始は、クラッチ圧力信号Ｃの点Ｃ1 として検出される。
【００５４】
クラッチピストン４２がストロークエンドに達すると、角度信号Ｒが、点Ｒ1 で立ち上がる。角度信号Ｒは、メインギヤ２９の回転とエキセン軸２６の回転とが同期していないことにより、当初一定の傾きで上昇し、点Ｒ2 で下死点に達した後は一定の速度で回転するようになる。この後、クラッチバルブ信号ＥＣが点ＥＣ2 のようにオフし、スイベルバルブ３２、クラッチピストン４２が作動してクラッチカバー２８ａ内を排気する（点Ｚで排気開始）。測定データでは、点Ｃ3 でクラッチ２８が解放されたことが、また、点Ｃ4 で排気が完了したことが検出される。
【００５５】
角度信号が−９０度（上死点を０度とする）になると、ブレーキ圧力信号ＥＢが、点ＥＢ2 に示すようにオフする。これによって、ブレーキ２５内部の排気が開始し（Ｘ）、ブレーキピストン５０が戻り始める（Ｙ）。
【００５６】
以上説明した測定データ上の各点（変化点）は、具体的には図８に示すように検出されている。
【００５７】
図８に示した変化点の検出方法によれば、例えば、クラッチカバー２８ａ内にエアが供給されたことを示す点Ｃ1 は、クラッチ圧力信号Ｃの値が基準電圧を１Ｖとして±０．０４Ｖ、すなわち０．９０６Ｖから１．０４Ｖの値に達した点に定められる。
【００５８】
次に、以上のように検出された変化点同士の間隔から、異常検出のパラメータを設定する方法について述べる。
【００５９】
図９は、測定データ中に異常検出パラメータを示した図である。また、図１０は、各異常検出パラメータが表す意味をまとめて示した図表である。
【００６０】
図９は、図７と同様に横軸は時間、縦軸は各検出信号の大きさを表している。図９によれば、異常検出パラメータは１１個定められており、それぞれにＰ１からＰ１１までの符号が付けられている。以降、各異常検出信号をパラメータＰ１、パラメータＰ２などとして記す。
【００６１】
パラメータＰ１は、点ＥＣ2 と点ＥＢ2 との間隔であり、クラッチ２８が解放してからブレーキ２５がかかるまでの時間を表している。パラメータＰ２は、点Ｃ3 と点Ｂ3 との間隔であり、クラッチ２８の解放が開始されてからブレーキ２５が効き始めるまでの時間を表している。パラメータＰ３は、プレス装置１００で成形が行なわれる時のクラッチ２８の圧力である。パラメータＰ４は、点ＥＢ2 と点Ｂ2 との間隔で、ブレーキ２５内の排気時間を表している。パラメータＰ５は、点ＥＣ2 と点Ｃ4 との間隔で、クラッチ２８内の排気時間を表している。
【００６２】
また、パラメータＰ６は、点ＥＢ1 と点ＥＣ1 との間隔で、ブレーキバルブがオンされてから、ブレーキシリンダ５１に実際にエアが供給されるまでの時間を表している。パラメータＰ７は、点ＥＣ1 と点Ｃ1 との間隔で、クラッチバルブ信号がオンされてから、クラッチ２８のカバー内に実際にエアが供給されるまでの時間を表している。パラメータＰ８は、ブレーキシリンダ５１内の排気が完了してから、ラム２０が上死点に達するまでの時間を表している。
【００６３】
さらにパラメータＰ９は、エアの供給開始から、ブレーキシリンダ５１内が最大の圧力に達するまでの時間を表している。パラメータＰ１０は、クラッチカバー２８ａ内へのエア供給開始から、エキセン軸２６が回転を開始するまでの時間を表している。そしてパラメータＰ１１は、ブレーキシリンダ５１内の最大の圧力を表している。
【００６４】
《異常検出パラメータによる異常検出方法》
各異常検出パラメータは、基準データファイル３に記録された基準データと比較される。基準データには、プレス装置１００が正常に動作しているときの各異常検出パラメータの値が記録されている。マイコン１０は、異常検出パラメータの値が基準データの範囲内にあった場合には正常とし、基準データの範囲外であった場合にはこれを異常として検出する。
【００６５】
この異常検出の方法を、図１１を用いてより具体的に説明する。なお、この図１１の内容は、データベース５に記録されている。
【００６６】
図１１は、各異常検出パラメータの異常検出の基準と、異常時のプレス装置１００の状態を示している。なお、異常検出の基準の欄に記した減算は、いずれも各変化点の座標値について行なうものとする。
【００６７】
図１１より、例えばパラメータＰ１の値は、点ＥＢ2 の横軸座標にあたる時間から、点ＥＣ2 の横軸座標にあたる時間を差し引いた時間となる。マイコン１０は、この値をデータベース５に記録されたパラメータＰ１の基準データである所定の時間と比較する。比較の結果パラメータＰ１が、基準データの所定時間の範囲外であった場合にはパラメータＰ１の異常を検出する。
【００６８】
このときパラメータＰ１が、基準データの所定時間よりも長い場合には、ブレーキ２５のかかりが遅れ、ラムの停止が遅れ、いわゆるオーバーランを起こすことが考えられる。
【００６９】
一方、パラメータＰ１が基準データの所定時間よりも短い場合には、ブレーキ２５のかかりが早いためにクラッチ２８を引き摺り、クラッチ２８内部に取り付けられたライニング部材が摩耗することが考えられる。
【００７０】
また、例えばパラメータＰ３は、点Ｒ3 、すなわちエキセン軸２６の角度が１８０度である時の縦軸の座標にあたる圧力の値となる。マイコン１０は、この値をデータベース５に記録されたパラメータＰ３の基準データの所定の圧力と比較する。比較の結果パラメータＰ３が、基準データとしての所定圧力の範囲外であった場合にはパラメータＰ３の異常を検出する。
【００７１】
このときパラメータＰ３が、基準データの所定圧力よりも大きい場合には、ラム２０が下死点で停止してしまうことが考えられる。一方、パラメータＰ３が基準データの所定圧力よりも小さい場合にも、クラッチ２８が滑ることによって、ラム２０が下死点で停止することが考えられる。
【００７２】
《異常検出パラメータによる異常解析》
図１２は、図１１より求めた異常検出パラメータと、プレス装置１００の動作状態から故障している部品および故障のモード、さらに原因を特定するデータを示す図である。なお図１２も、図１１と同様にデータベース５に記録されている。
【００７３】
図１２によれば、例えばパラメータＰ１の異常が検出され、プレス装置１００がオーバーランを起こす場合、このような異常は、電子式ロータリーカムスイッチ（バリカム）、あるいはコントローラのいずれも正常であるが、プレス装置１００の初期設定などに調整ミスがある場合、あるいはバリカムの出力が切れず、コントローラが短絡している場合などの可能性があることが分かる。
【００７４】
また、パラメータＰ３に異常が検出され、ラム２０が下死点で停止してしまう場合には、クラッチ２８のトルクが不足し、クラッチカバー２８ａにガタがある可能性があることが分かる。そしてこのような故障は、プレス装置１００に加わる振動が原因となることも分かる。
【００７５】
つまり、ユーザーは、図１２のデータから異常の原因となっている可能性のある部品や故障モードなどを知ることができる。よって、異常の原因となっている可能性のある部品を目視あるいは入出力信号のチェックなどによって検査し、故障箇所を特定することができる。
【００７６】
このように本実施の形態では、異常検出パラメータの解析が、異常と判定されたパラメータとプレス装置１００の動作状態のみによって行なわれることから、異常検出の結果に個人差がなくなる。
【００７７】
また、プレス装置１００の状態から異常発生の原因が複数考えられる場合、本実施の形態では、異常検出パラメータを図１２に照合することにより、このような原因を絞り込むことができる。つまり、プレス装置１００がオーバーランを起こしたときには、パラメータＰ１が所定時間以上であった場合には調整状態やバリカムなどを調べれば良いし、パラメータＰ４が所定時間以上であった場合にはブレーキ２５のさらばねやピストンなどを調べれば良い。また、パラメータＰ５が所定時間以上であったならばクラッチ２８のピストンやガイドピンを調べれば良い。
【００７８】
よって、本実施の形態では、異常の箇所や原因を絞り込み、点検、修理にかかる手間および時間を最小限にすることができる。
【００７９】
次に、以上述べた異常検出方法で実際に得られた測定データを例示する。
【００８０】
図１３は、パラメータＰ１、パラメータＰ７に異常が検出された場合の例である。このうち図１３（ａ）は、プレス装置１００が正常であることを示す測定データ、図１３（ｂ）は、異常が検出された測定データである。
【００８１】
図１３（ａ）では０．１１秒であったパラメータＰ１が、図１３（ｂ）では、０．０７秒と短くなっている。図１１によれば、このような場合には、プレス装置１００が、クラッチ引き摺り、あるいはライニング摩耗の状態になることが考えられる。よって、パラメータＰ１が異常であって、プレス装置１００がこのような状態になる場合に該当する項目を図１２から探し、異常の原因となっている故障部品や故障モードを特定する。
【００８２】
また、図１３（ａ）では０．０７５秒であったパラメータＰ７が、図１３（ｂ）では、０．１秒と長くなっている。このような場合には、図１１からクラッチバルブ動作時間の延長がサイクルタイムを延ばすことを調べ、図１２のパラメータＰ７の欄からサイクルタイムが延びる状態に該当する故障部品や故障モードを特定する。
【００８３】
また、図１４は、パラメータＰ５に異常が検出された場合の例で、図１４（ａ）は、プレス装置１００が正常であることを示す測定データ、図１４（ｂ）は、異常が検出された測定データである。
【００８４】
図１４（ａ）では０．１７秒であったパラメータＰ５が、図１４（ｂ）では０．２６秒と長くなっている。図１１によれば、このときにはクラッチ２８の解放が遅れてラムの停止が遅くなる、すなわちオーバーランの状態になる。よって、オーバーランに該当する項目を図１２のパラメータＰ５の欄から探し、故障部品や故障モードを特定する。
【００８５】
図１５は、パラメータＰ１０の変化を示す測定データである。
【００８６】
パラメータＰ１０は、クラッチ２８の動作時間を示すもので、クラッチピストン４２のストロークの変化に伴って変化する。図１５（ａ）は、クラッチピストン４２のストロークが５ｍｍであるときの測定データである。また、図１５（ｂ）はクラッチピストン４２のストロークが６．９ｍｍであるときの測定データ、図１５（ｃ）は、クラッチピストン４２のストロークが１１．４ｍｍであるときの測定データである。
【００８７】
図１５（ａ）、図１５（ｂ）、図１５（ｃ）の各パラメータＰ１０は、ピストンストロークが、５ｍｍ、６．９ｍｍ、１１．４ｍｍと短くなるにつれて、０．０６５秒、０．０８秒、０．１１秒と長くなっている。クラッチピストン４２のストロークは、クラッチ２８のライニングやストップボタンの摩耗によって長くなる値である。よって、図１５の各データから、クラッチ２８の経時劣化の度合いまでもが検出できる。
【００８８】
図１６は、以上述べた本実施の形態のプレス装置１００の異常検出の処理を、以下、フローチャートにして説明する図である。
【００８９】
図１６のフローチャートがスタートすると、先ず異常検出を行なうプレス装置１００の番号が選択される（Ｓ１）。次に、この処理で測定データを取得するのか、または測定データの解析を行なうのかを判断する（Ｓ２）。この判断で、測定データを取得するのである場合には、測定データ取得ソフトを起動し（Ｓ３）、測定データを取得する（Ｓ４）。取得された測定データは、測定データファイル１に保存される（Ｓ５）。
【００９０】
また、ステップＳ２で測定データの解析を行なうと判断された場合には、測定データ解析のソフトを起動して（Ｓ６）、測定データファイル１から測定データを読み出す（Ｓ７）。読み出された測定データは、変換されてデータベースファイル５に保存される（Ｓ８）。
【００９１】
次に、測定データから変化点を検出し（Ｓ９）、この測定データを自動解析する（Ｓ１０）。ステップ１０の自動解析では、基準データファイル３から基準データを読出し、測定データの変化点から求められる異常検出パラメータと比較する。この比較の結果、異常検出パラメータが基準データに定められた所定の範囲外にあった場合には、この異常検出パラメータが異常であると判断する。
【００９２】
次にデータベースファイル５から、測定データを解析するためのデータを読み出す。そして、異常と判断された異常検出パラメータをこのデータに照合し、プレス装置１００の故障箇所や故障モード、さらには原因を特定する。この結果は、例えばマイコン１０のディスプレィ画面に表示されると共に（Ｓ１１）、データベースファイル５に保存され、過去の故障履歴として以降の異常検出で用いられる。
【００９３】
また、データベースファイル５に保存された測定データも画面に表示され（Ｓ１２）、作業者がこの結果の出力要求を入力することにより（Ｓ１３）、異常検出の結果を報告する報告書がプリントアウトされる（Ｓ１４）。
【００９４】
なお、本発明は、このような構成に限定されるものではなく、クラッチ２８やブレーキ２５の作動圧力、エキセン軸２６の角度を検出する以外のセンサを備え、このセンサの検出値をさらに考慮して異常の検出を行なうものであっても良い。
【００９５】
また、本実施の形態では、クラッチ用圧力センサ１１にのみ振動吸収用ホース３０を設けているが、ブレーキ用圧力センサ１３にも振動吸収用ホース３０を設けることができるのは言うまでもない。
【００９６】
以上述べた本実施の形態では、ラム２０の回転角度検出用の角度センサ１５を異常検出に用いることによって、プレス装置１００に異常検出用のセンサを常設することができる。このため異常検出にかかる処理が簡易なものになり、異常検出の段取り時間を短くすることができる。
【００９７】
また、本実施の形態は、センサヘッド部１１ａとクラッチスイベルバルブ３２との間に振動吸収用ホース３０を取り付けている。この結果、プレス装置１００の振動によるセンサヘッド部１１ａの断線を防ぎ、クラッチ用圧力センサ１１をプレス装置１００に常設することができる。よって、プレス装置１００の異常検出の度にクラッチ用圧力センサ１１を取り付け、取り外しする必要がなくなり、プレス装置１００の異常検出にかかる段取り時間をいっそう短くすることができる。
【００９８】
また、本実施の形態では、異常検出パラメータの解析が、異常と判定されたパラメータとプレス装置１００の動作状態のみによって自動的に行なわれることから、解析結果に個人差が無くなる。
【００９９】
また、本実施の形態は、測定データから異常検出パラメータを求めることによって、プレス装置１００に異常が発生しているか否かを判断することができる。さらに異常検出パラメータをデータベース５に記録されたデータに照合することにより、異常の原因や異常が起こった箇所などを解析することもできる。このような解析によって異常の箇所や原因を絞り込み、プレス装置１００を解体する必要も無くなり、点検や修理にかかる時間や手間を最低限度に抑えることができる。
【０１００】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１記載の発明によれば、上型位置センサ、クラッチ圧力センサ、ブレーキ圧力センサの検出値を異常検出データ記憶部の検出データと照合し、プレス装置の異常を検出することができる。よって、プレス装置を解体することなく異常を検出することが可能になって、異常検出が簡易に行なえるようになる。
【０１０１】
請求項２記載の発明によれば、上型位置センサ、クラッチ圧力センサ、ブレーキ圧力センサの検出値をプレス装置正常時の検出値と比較し、異常または正常の判断が行なうことができる。さらに上記各センサの検出値を解析データに照合することによって、異常または正常の判断のみならず異常が発生した箇所や原因などをも特定することができる。
【０１０２】
請求項３記載の発明によれば、動作タイミングの間隔からクラッチやブレーキの動作時間を検出し、故障箇所を絞り込むことができる。よって、故障の検査や修理にかかる処理を簡易なものにすることができる。
【０１０３】
請求項４記載の発明は、上型位置とクラッチ圧力、ブレーキ圧力との関係からクラッチ圧力やブレーキ圧力の正常、異常が判断でき、故障箇所を絞り込むことができる。よって、異常の修理や検査にかかる処理を簡易なものにすることができる。
【０１０４】
請求項５記載の発明は、クラッチ圧力センサ、ブレーキ圧力センサをプレス装置に常設することが可能となって、プレス装置の異常検出の度にセンサを取り付け、取り外しをする必要がない。よって、異常検出の段取りにかかる工程が低減し、処理が簡易になる。また、プレス装置の稼働中にも異常検出のデータを取得することができ、装置停止による生産効率の低下を避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  一般的なプレス装置の動力伝達を説明する図である。
【図２】  図１中のクラッチとブレーキとの構成を説明する図である。
【図３】  本発明の一実施の形態のプレス装置の異常検出装置を、鍛造プレス装置に適用した構成を示す図である。
【図４】  図３中のクラッチ用圧力センサを拡大して示す図である。
【図５】  本発明の一実施の形態のプレス装置の異常検出装置の構成を説明するブロック図である。
【図６】  図５中のマイコンで行なわれるデータを説明するブロック図である。
【図７】  本発明の一実施の形態の測定データを例示する図である。
【図８】  図７に示した測定データ上の変化点とプレス装置の動作との関係と、各変化点を求める方法とをまとめて示す図表である。
【図９】  測定データ中に異常検出パラメータを示した図である。
【図１０】  本発明の一実施の形態の各異常検出パラメータが表す意味をまとめて示した図表である。
【図１１】  本発明の一実施の形態の異常検出の方法を具体的に説明する図である。
【図１２】  図１１より求めた異常検出パラメータと、プレス装置の動作状態から故障している部品および故障のモード、原因を特定するデータを示す図である。
【図１３】  異常検出方法で実際に得られた測定データを例示する図で、１３（ａ）は、プレス装置が正常であることを示す測定データ、１３（ｂ）は異常が検出された測定データを示す図である。
【図１４】  異常検出方法で実際に得られた測定データを例示する他の図で、１４（ａ）は、プレス装置が正常であることを示す測定データ、１４（ｂ）は異常が検出された測定データを示す図である。
【図１５】  本発明の一実施の形態の異常検出パラメータの変化を示す図で、１５（ａ）は、クラッチピストンのストロークが５ｍｍであるとき、１５（ｂ）はクラッチピストンのストロークが６．９ｍｍであるとき、１５（ｃ）は、クラッチピストン４２のストロークが１１．４ｍｍであるときの測定データを示す図である。
【図１６】  本発明の一実施の形態の処理を、フローチャートにして説明する図である。
【符号の説明】
１…測定データファイル
３…基準データファイル
５…データベース
１０…マイコン
１１…クラッチ用圧力センサ
１２…信号分配器
１３…ブレーキ用圧力センサ
１４…信号変換器
１５…角度センサ
１７…クラッチ信号出力部
１９…ブレーキ信号出力部
２０…ラム
２５…ブレーキ
２６…エキセン軸
２８…クラッチ
２８ａ…クラッチカバー
２９…メインギヤ
４１ａ，４１ｂ…摩擦板
１００…プレス装置
【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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