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荷重監視装置のしくみと理研オプテック製品の紹介 【中】

【3】 荷重検出処理

センサーより抽出された信号を適切に増幅し得られたデータは以下のような処理を行います。

1. ピーク荷重検出

これは検出された加圧荷重信号より最大加圧荷重を求め表示するもので、この荷重に対し上下限設定値を設定し過加圧などの異常検出を行うこともできます。

2. ピーク荷重の異常検出

ピーク荷重に対し上下限値を設定する場合は、加工される材料の厚みや硬度の影響で異常でなくてもピーク荷重は変化し誤検出の率が多くなります。これを回避するため平均値検出が用いられます。平均値検出は、過去数回のピーク荷重の平均値と今回検出されたピーク荷重との比較を行い、設定範囲を超えたものを異常とするもので急激なピーク荷重の変化を検出するものです。

3. 波形検出

抽出された加圧荷重波形の波形全体(波形の姿)の変化を検出するもので、ピーク荷重には現れない異常や変化を捉えようとするものです。波形全体に対し上下限設定カーブを設け、波形全体のどの部分が変化しても検知できることを目的としています。

4. 角度検出

基本的には波形検出ですが、外部より検出位置信号を入れ、指定した位置の加圧荷重の変化を見る方法で、加圧部分の重要なところだけを検出しようとするものです。外部からの位置信号はカム信号や、角度検出用にレゾルバやエンコーダー利用することもあります。

5. 面積検出

波形の面積を求めて、求められた面積の変化により異常検出を行うもので、高感度な異常検出を目的としています。この検出方法は感度が高いため、平均値検出を行う場合が多くなります。高感度なため、油の粘度や油の材料への塗布状態などの影響を受けるので、異常発生前の事前検知もできますが、検知した時の対処について経験による部分が多く、使いこなすにはデータの収集など時間が必要となってきます。

6. 加圧位置検出

これは加圧波形の時間的な位置ずれを見るもので、波形自体に変化は無くても時間的なずれ、加圧波形のX方向の位置ずれを検出するものです。波形検出でも可能ですが、波形検出までの必要性が無い場合に有効な検出方法として用いられます。

7. オーバーロード検出

これは基本的な機能で、プレスに過荷重が加わると異常信号を出力するもので、通常プレス能力に対し100%や105%程度に設定されます。

以上のような検出方法がありますが、これらを全て使うわけではなく、目的に合った方法を選択し使用することが有用であるといえます。


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