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JP2000042663A - トランスファ装置におけるカム接触面診断装置 - Google Patents

トランスファ装置におけるカム接触面診断装置

Info

Publication number
JP2000042663A
JP2000042663A JP10208463A JP20846398A JP2000042663A JP 2000042663 A JP2000042663 A JP 2000042663A JP 10208463 A JP10208463 A JP 10208463A JP 20846398 A JP20846398 A JP 20846398A JP 2000042663 A JP2000042663 A JP 2000042663A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cam
contact surface
surface pressure
contact
force
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10208463A
Other languages
English (en)
Inventor
Itsuo Sugimoto
巖生 杉本
Toshiyuki Okada
利幸 岡田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kanadevia Corp
Original Assignee
Hitachi Zosen Corp
Hitachi Shipbuilding and Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Zosen Corp, Hitachi Shipbuilding and Engineering Co Ltd filed Critical Hitachi Zosen Corp
Priority to JP10208463A priority Critical patent/JP2000042663A/ja
Publication of JP2000042663A publication Critical patent/JP2000042663A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【課題】プレス機の運転中に、トランスファ装置の駆動
部におけるカム体とカムローラとの接触面圧を検出し
て、カム接触面の異常の有無を診断し得るカム接触面診
断装置を提供する。 【解決手段】トランスファ装置の駆動部におけるカム体
に接触するカムローラが取り付けられたカムレバーと、
フィードバーとを連結する伝達軸に歪みゲージ31を取
り付けておき、この歪みゲージ31からの検出信号を接
触力演算部23に入力して伝達軸に作用している力を求
めるとともにこの作用力に基づきカム体とカムローラと
の接触力を求め、そして曲率演算部26にて、カム体の
回転角度よりカム体表面の曲率を求め、これら接触力と
曲率とを所定時間置きに接触面圧演算部27に入力して
カム接触面圧を求め、かつこれと許容面圧とを比較し
て、リアルタイムでカム接触面の異常の有無を判断す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、トランスファ装置
におけるカム接触面診断装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、プレス機のトランスファ装置に
は、フィードバー、昇降ロッドなどの移動部材により、
プレス成形品が、各プレス位置ごとに順次移送されてい
る。
【0003】このトランスファ装置における移動部材を
駆動する駆動部には、カム機構が使用されており、通
常、トランスファ装置における運転中のカム体と、カム
ローラとに作用する力、すなわち接触力は、理論解析で
検討された値に、経験による係数(安全率)を掛けて求
め(設計)られているが、設計以上の接触力が作用すれ
ば、カム体またはカムローラ表面に、疲労破壊による不
具合が発生し、運転が不能になってしまうが、従来、こ
の疲労破壊等の検出は行われていなかった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、トラ
ンスファ装置の運転中において、カム体とカムローラと
の接触状態等を検出していないため、運転中での負荷が
増大した場合でも、損傷が発生するまで気づかずに運転
が続けられるため、突発的に事故が発生して、生産に支
障をきたすという問題があった。
【0005】そこで、本発明は、プレス機の運転中に、
トランスファ装置の駆動部におけるカム体とカムローラ
との接触面圧を検出して、カム接触面の異常の有無を診
断し得るカム接触面診断装置を提供することを目的とす
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の第1のトランスファ装置におけるカム接触
面診断装置は、被成形品を保持するとともに移動部材を
介してプレス機内の各プレス位置に移動させるトランス
ファ装置における駆動用のカム体とカムローラとの接触
面圧を検出する検出装置であって、移動部材とカムロー
ラが取り付けられたカムレバーとを連結する伝達軸に取
り付けられた歪みゲージと、この歪みゲージからの検出
信号を、所定時間置きに入力して伝達軸に作用している
力を求めるとともにこの作用力に基づきカム体とカムロ
ーラとの接触力を求める接触力演算部と、上記カム体の
回転角度を検出する回転角度検出器と、この回転角度検
出器からの検出角度に基づき上記カム体表面の曲率を求
める曲率演算部と、上記接触力演算部からの接触力およ
び曲率演算部からの曲率を入力して、カム接触面圧を求
める接触面圧演算部と、この接触面圧演算部で求められ
た接触面圧を入力して許容面圧と比較する比較演算部と
から構成したものである。
【0007】また、本発明の第2のトランスファ装置に
おけるカム接触面診断装置は、被成形品を保持するとと
もに移動部材を介してプレス機内の各プレス位置に移動
させるトランスファ装置における駆動用のカムとカムロ
ーラとの接触面圧を検出する検出装置であって、移動部
材に連結されるとともにカムローラが取り付けられたカ
ムレバーに取り付けられた歪みゲージと、この歪みゲー
ジからの検出信号を、所定時間置きに入力し、かつこの
歪みゲージによる検出歪みと予め求められている歪み−
作用力のデータから、カムローラに作用する接触力を求
める接触力検出部と、上記カム体の回転角度を検出する
回転角度検出器と、この回転角度検出器からの検出角度
に基づき上記カム体表面の曲率を求める曲率演算部と、
上記接触力検出部からの接触力および曲率演算部からの
曲率を入力して、カム接触面圧を求める接触面圧演算部
と、この接触面圧演算部で求められた接触面圧を入力し
て許容面圧と比較する比較演算部とから構成したもので
ある。
【0008】上記の各構成によると、プレス機の動作中
において、伝達軸に取り付けられた歪みゲージ、または
カムレバーに取り付けられた歪みゲージを介して、カム
体とカムローラとの接触力を、所定時間置きに求めると
ともに、この接触力とその時のカム体表面の曲率とによ
り接触面圧を求め、そして許容面圧と比較するようにし
たので、リアルタイムでカム接触面の異常の有無を判断
することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第1の実施の形態
におけるトランスファ装置におけるカム接触面診断装置
を、図1〜図3に基づき説明する。
【0010】本第1の実施の形態におけるカム接触面診
断装置は、図1に示すように、プレス機1でのプレス成
形品(被成形品)をプレスラインに沿って順次搬送する
トランスファ装置2におけるフィードバー、昇降ロッド
などの移動部材3の駆動部4におけるカム機構の接触面
圧を検出して、その異常の有無を判断するものである。
【0011】まず、トランスファ装置2における駆動部
4について説明する。すなわち、この駆動部4は、図1
および図2に示すように、主として、プレス機1の端部
に配置された回転駆動装置の回転駆動軸11により回転
されるとともにその外周面が所定の曲面に形成されたカ
ム体12と、このカム体12に接触するカムローラ13
が取り付けられるとともに下端部が回転自在に支持され
たカムレバー14とから構成され、またこのカムレバー
14には、カムローラ13がカム体12側に常に接触す
るように、付勢部材として例えばシリンダ装置(図1に
示す)15が接続されている。そして、上記カムレバー
14の上端部に、移動部材3の一例としてフィードバー
3aの端部が伝達軸16を介して連結されている。
【0012】次に、上記カム体12とカムローラ13と
の接触面圧を、所定時間置きに(短い間隔)検出して、
その接触面圧が許容面圧(許容値)を超えないように、
リアルタイムで監視するための接触面診断装置について
説明する。
【0013】この接触面診断装置は、図3に示すよう
に、伝達軸16に作用する力を検出するための歪み計2
1と、この歪み計21で検出された歪み検出信号をA/
D変換器22を介して入力するとともに所定の演算式に
基づき伝達軸16に作用する力およびこの作用力に基づ
きカム体12とカムローラ13との接触力(押圧力)を
演算する接触力演算部23と、カム体12の回転駆動軸
11の回転角度を検出する回転角度検出計24と、この
回転角度検出計24からの検出角度をA/D変換器25
を介して入力して、その時のカム体12における接触面
の曲率を演算する曲率演算部26と、上記接触力演算部
23からの接触力および曲率演算部26からの曲率を入
力してカム体12とカムローラ13との接触面圧を演算
する接触面圧演算部27と、この接触面圧演算部27で
得られた接触面圧を入力して、予め入力されている許容
面圧とを比較し、許容面圧より小さい場合には、「正
常」という信号を出力し、許容面圧を超えた場合には、
「異常」という信号を出力する比較判断部28と、上記
比較判断部28からの出力信号に応じて、その旨をモニ
ター等の表示部30に出力するとともに「異常」の場合
には、プレス機1の制御装置に停止信号を出力する出力
制御部29とから構成されている。なお、上記接触力演
算部23、曲率演算部26、接触面圧演算部27、比較
判断部28および出力制御部29については、例えばパ
ーソナルコンピュータにより、構成されている。
【0014】ところで、上記歪み計21は、伝達軸16
に直接貼り付けられる歪みゲージ31と、この歪みゲー
ジ31が組み込まれるホイーストンブリッジ回路を有す
るブリッジボックス32と、このブリッジボックス32
から取り込まれた歪み信号を、所定間隔(非常に短い間
隔)おきに歪みを電圧信号として出力する動歪み測定部
33とから構成されている。
【0015】また、上記接触力演算部23では、まず、
下記(1)式に基づき、伝達軸16に作用する力
(W1)が求められる。 W1=AEε・・・(1) 但し、Aは伝達軸の断面積、Eは伝達軸の縦弾性係数、
εは歪み計21から出力される歪み値(電圧値)であ
る。
【0016】次に、上記求められたW1に基づき、カム
体12とカムローラ13との接触部に作用する接触力W
2が、下記(2)式に基づき求められる。 W2=(L1/L2)W1・・・(2) 但し、L1は伝達軸とカムレバー支点との間の距離、L2
はカムローラとカムレバー支点との間の距離である。
【0017】さらに、上記接触面圧演算部27では、曲
率演算部26で求められた曲率および接触力演算部23
で求められた接触力とが入力されて、下記(3)式に基
づき、接触面圧が求められる。
【0018】
【数1】
【0019】次に、カム接触面の診断動作について説明
する。プレス機1が駆動されると、例えばフィードバー
などの移動部材3が伝達軸16を介して駆動部4により
駆動されるが、この時、伝達軸16に取り付けられてい
る歪みゲージ31で測定された歪み検出信号が、所定時
間置きに動歪み測定部33からA/D変換器22を介し
て接触力演算部23に入力されて、上記(1)式および
(2)式に基づきカム体12とカムローラ13とに作用
する接触力が求められるとともに、その時のカム体12
における接触面の曲率が求められ、これら接触力と曲率
とが、上記(3)式に代入されて接触面圧が、所定時間
置きに、すなわちリアルタイムで求められる。
【0020】このリアルタイムで求められた接触面圧
が、比較判断部28に入力されてここで予め設定された
許容面圧と比較され、接触面圧が許容面圧より低い場合
には、出力制御部29により、モニターなどの表示部3
0に「正常」の旨の表示が行われる。
【0021】一方、接触面圧が許容面圧を超えている場
合には、出力制御部29により、モニターなどの表示部
30に「異常」の旨の表示が行われるとともに、プレス
機1の制御装置に、動作の停止信号が出力される。この
ように、プレス機1の動作中において、常時、伝達軸1
6に取り付けられた歪みゲージ31を介して、カム体1
2とカムローラ13との接触力が求められるとともに、
この接触力とその時のカム体12の曲率とにより、接触
面圧が求められ、そして許容面圧と比較されることによ
り、リアルタイムでカム接触面が正常か異常であるかを
診断することができ、したがって運転中における負荷の
増大による突発的な事故を防止することができるので、
プレス機の停止による生産に与える悪影響を防止するこ
とができる。
【0022】次に、本発明の第2の実施の形態における
トランスファ装置におけるカム接触面診断装置を、図4
に基づき説明する。本第2の実施の形態と第1の実施の
形態と異なる部分は、カム体とカムローラとの接触力を
求める部分であり、このため、本第2の実施の形態にお
いては、この部分に着目して説明する。なお、上記第1
の実施の形態と同一の機能を有する部品には、第1の実
施の形態で付した番号と同一の番号を付してその説明を
省略する。
【0023】すなわち、上記第1の実施の形態において
は、伝達軸16に歪みゲージ31を貼り付けるとともに
カムレバー13のレバー比に基づき、接触力演算部23
で接触力を演算により求めるようにしたのに対して、本
第2の実施の形態では、図4に示すように、カムレバー
13に直接歪み計21の歪みゲージ31を貼り付けてお
き、この歪みゲージ31から得られた歪み検出信号を、
予め、カムレバー13に種々の力を作用させることによ
り得られた歪みゲージ31からの歪みデータ(歪み検出
信号)とを、接触力検出部41にて比較することによ
り、カムレバー13に作用する接触力を求めるようにし
たものである。勿論、この接触力検出部41には、カム
レバー13に作用させた力と、この作用力により生じる
歪みとの関係を示すデータ(歪み−作用力のデータ)が
記憶されている。
【0024】なお、それ以降の接触力および接触面圧を
求める手順並びに比較判断については、第1の実施の形
態と同様であるので、その説明を省略する。勿論、この
第2の実施の形態についても、第1の実施の形態と同様
の効果が得られるものである。
【0025】
【発明の効果】以上のように本発明の構成によると、伝
達軸に取り付けられた歪みゲージ、またはカムレバーに
取り付けられた歪みゲージを介して、カム体とカムロー
ラとの接触力が求められるとともに、この接触力とその
時のカム体表面の曲率とにより接触面圧が求められ、そ
して許容面圧と比較することにより、プレス機の運転中
において、カム接触面圧の正常か異常であるかを診断す
ることができ、したがって運転中における負荷の増大に
よる突発的な事故を防止することができるので、プレス
機の停止による生産に与える悪影響を防止することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態におけるトランスフ
ァ装置の全体を示す正面図である。
【図2】同第1の実施の形態のトランスファ装置におけ
る駆動部の要部を示す概略側面図である。
【図3】同第1の実施の形態のトランスファ装置におけ
るカム接触面診断装置の構成を示すブロック図である。
【図4】本発明の第2の実施の形態のトランスファ装置
におけるカム接触面診断装置の構成を示すブロック図で
ある。
【符号の説明】 1 プレス機 2 トランスファ装置 3 移動部材 4 駆動部 11 回転駆動軸 12 カム体 13 カムローラ 14 カムレバー 16 伝達軸 21 歪み計 23 接触力演算部 24 回転角度検出計 26 曲率演算部 27 接触面圧演算部 28 比較判断部 31 接触力演算部 41 接触力検出部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被成形品を保持するとともに移動部材を
    介してプレス機内の各プレス位置に移動させるトランス
    ファ装置における駆動用のカム体とカムローラとの接触
    面圧を検出する検出装置であって、移動部材とカムロー
    ラが取り付けられたカムレバーとを連結する伝達軸に取
    り付けられた歪みゲージと、この歪みゲージからの検出
    信号を入力して伝達軸に作用している力を求めるととも
    にこの作用力に基づきカム体とカムローラとの接触力を
    求める接触力演算部と、上記カム体の回転角度を検出す
    る回転角度検出器と、この回転角度検出器からの検出角
    度に基づき上記カム体表面の曲率を求める曲率演算部
    と、上記接触力演算部からの接触力および曲率演算部か
    らの曲率を入力して、カム接触面圧を求める接触面圧演
    算部と、この接触面圧演算部で求められた接触面圧を入
    力して許容面圧と比較する比較演算部とから構成したこ
    とを特徴とするトランスファ装置におけるカム接触面診
    断装置。
  2. 【請求項2】 被成形品を保持するとともに移動部材を
    介してプレス機内の各プレス位置に移動させるトランス
    ファ装置における駆動用のカムとカムローラとの接触面
    圧を検出する検出装置であって、移動部材に連結される
    とともにカムローラが取り付けられたカムレバーに取り
    付けられた歪みゲージと、この歪みゲージからの検出信
    号を入力し、かつこの歪みゲージによる検出歪みと予め
    求められている歪み−作用力のデータから、カムローラ
    に作用する接触力を求める接触力検出部と、上記カム体
    の回転角度を検出する回転角度検出器と、この回転角度
    検出器からの検出角度に基づき上記カム体表面の曲率を
    求める曲率演算部と、上記接触力検出部からの接触力お
    よび曲率演算部からの曲率を入力して、カム接触面圧を
    求める接触面圧演算部と、この接触面圧演算部で求めら
    れた接触面圧を入力して許容面圧と比較する比較演算部
    とから構成したことを特徴とするトランスファ装置にお
    けるカム接触面診断装置。
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