JP7528045B2 - High-pressure fluid processing apparatus and method for diagnosing the health of high-pressure fluid processing apparatus - Google Patents
High-pressure fluid processing apparatus and method for diagnosing the health of high-pressure fluid processing apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP7528045B2 JP7528045B2 JP2021157634A JP2021157634A JP7528045B2 JP 7528045 B2 JP7528045 B2 JP 7528045B2 JP 2021157634 A JP2021157634 A JP 2021157634A JP 2021157634 A JP2021157634 A JP 2021157634A JP 7528045 B2 JP7528045 B2 JP 7528045B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- unit
- processing apparatus
- detection
- supply
- 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.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
Description
本発明は、高圧流体加工装置および高圧流体加工装置の健全性診断方法に関する。 The present invention relates to a high-pressure fluid processing device and a method for diagnosing the health of a high-pressure fluid processing device.
従来、工作機械などの生産設備において、メンテナンスや故障時の対応を円滑に行う場合、生産設備の稼働中に各種センサなどの検知手段を用いて検出値を取得する。そして、検出値が閾値を超えたことで異常箇所を検出し、問題発生時に対処するのが一般的である。また、近年、IоT(Internet of Things)が普及しつつあり、PC(personal computer)、携帯端末等を用いて遠隔監視をすることが実用化されている。 Conventionally, in order to smoothly perform maintenance or respond to breakdowns in production equipment such as machine tools, detection values are obtained using detection means such as various sensors while the production equipment is in operation. Then, it is common to detect abnormalities when the detection value exceeds a threshold and respond when a problem occurs. In recent years, the Internet of Things (IoT) has become widespread, and remote monitoring using personal computers (PCs), mobile terminals, etc. has become practical.
例えば、特許文献1には、ポンプ設備の異常診断システムとして、データセット取得部、偏差指標値算出部、異常判定部、要因特定部、および対策データ出力部とを備えるポンプ設備の異常診断システムが開示されている。
ここで、データセット取得部は、ポンプ設備の運転状態と相関がある複数の指標の組合せからなるデータセットを取得する。
偏差指標値算出部は、ポンプ設備の正常時における複数の指標の組合せからなる基準データセットと実際のデータセットとの偏差を示す偏差指標値を算出する。
For example,
Here, the dataset acquisition unit acquires a dataset consisting of a combination of multiple indexes that are correlated with the operating state of the pump facility.
The deviation index value calculation unit calculates a deviation index value indicating a deviation between a reference data set, which is made up of a combination of a plurality of indexes when the pump equipment is in a normal state, and an actual data set.
異常判定部は、偏差指標値が閾値を上回った場合、ポンプ設備に異常兆候があると判定する。
要因特定部は、ポンプ設備に異常兆候があると判定された場合、偏差指標値に対する複数の指標の各々の寄与度に基づいて、異常兆候の要因を特定する。
対策データ出力部は、要因特定部で特定された要因に予め関連付けられた対策データを出力する。
When the deviation index value exceeds a threshold value, the abnormality determination unit determines that there is a symptom of an abnormality in the pump equipment.
When it is determined that there is an abnormality symptom in the pump equipment, the cause identifying unit identifies a cause of the abnormality symptom based on the contribution of each of the multiple indexes to the deviation index value.
The countermeasure data output unit outputs countermeasure data that is previously associated with the cause identified by the cause identification unit.
しかし、特許文献1は、ポンプの吸込圧や吐出圧を検知することによって、異常診断を行っているものの、ポンプの運転状態に重きが置かれている。そのため、システム全体における加圧状態を維持したうえでポンプを用いて流体を加圧して、被加圧流体をワークに噴射することで洗浄や切断を行うことについては記載がない。
However, although
例えば、被加圧水を用いるウォータージェット切断装置を稼働させる場合、切断加工で用いる流体は、圧力が200~700MPaに至る。その場合、ポンプだけでなく、装置全体または被加圧流体(ウォータージェット)を噴射するための主構成要素において、規定基準の圧力を維持する必要がある。つまり、特許文献1に記載されるポンプの運転状態の維持だけでなく、ウォータージェット切断装置の稼働中に、被加圧流体を規定基準の圧力、特に高圧領域に維持することは考慮されていない。
For example, when operating a water jet cutting device that uses pressurized water, the pressure of the fluid used in the cutting process reaches 200 to 700 MPa. In that case, it is necessary to maintain a specified standard pressure not only in the pump but also in the entire device or the main components for spraying the pressurized fluid (water jet). In other words, not only is the operating state of the pump as described in
また、特許文献1は、偏差指標値に対する複数の指標の各々の寄与度に基づいて、異常兆候の要因を特定している。そのため、指標が多ければ多いほど予兆診断の精度を高めることができる。しかし、その分、指標の相関性や寄与度の複雑性が多様化して処理のための記憶領域を多く使い、通信機器やサーバー等に過度の負荷がかかってしまう、といった課題がある。
In addition, in
さらに、ウォータージェット切断装置等の流体を用いる装置の場合、流体が及ぼす各種影響は目視による判断だけでは推し量れない場合が多い。そのため、故障や不具合が発生した場合、長年の経験や知識に基づいて対策を講じることが多い。こうした流体を用いる場合に特有の故障や不具合(規定圧力が得られないことや研磨剤の詰まり等)の原因に対して、適切に健全性診断を行うことができる装置や対策が求められている。 Furthermore, in the case of equipment that uses fluids, such as water jet cutting equipment, the various effects of the fluid are often difficult to estimate through visual inspection alone. For this reason, when a breakdown or malfunction occurs, countermeasures are often taken based on many years of experience and knowledge. There is a demand for equipment and countermeasures that can perform appropriate health diagnosis for the causes of breakdowns and malfunctions specific to the use of such fluids (such as failure to obtain the specified pressure or clogging of the abrasive).
本発明は上記実状に鑑み創案されたものであり、加工精度を安定させることができる高圧流体加工装置および高圧流体加工装置の健全性診断方法の提供を目的とする。 The present invention was devised in light of the above situation, and aims to provide a high-pressure fluid processing device that can stabilize processing accuracy and a method for diagnosing the health of a high-pressure fluid processing device.
前記課題を解決するため、本発明の高圧流体加工装置は、被加圧流体を発生させる高圧ポンプと、前記被加圧流体を供給する被加圧流体供給ユニットと、前記高圧ポンプを駆動する油圧ユニットと、前記被加圧流体を噴射するノズルヘッドと、研磨材を供給する研磨剤供給手段と、前記高圧ポンプ、前記ノズルヘッドまたは前記研磨剤供給手段に少なくとも1つ以上の検知センサを配置する検知手段と、前記検知手段の検知データに基づいて、前記高圧ポンプ、前記被加圧流体供給ユニット、前記油圧ユニット、前記ノズルヘッドの供給圧力または吐出圧力を、上昇または維持した状態を保つことによって、100~700MPaの加工圧力を維持した状態で、故障が発生する前の健全性を診断する健全性診断手段と、前記検知手段の検知データに基づいて、加工条件を制御する加工条件制御部とを備え、前記健全性診断手段は、あらかじめ定めた健全性基準に対して、前記検知手段で取得されるデータの組み合わせに基づく数値のコンディションスコアを監視することによって、健全性を診断し、前記加工条件制御部は、前記健全性の診断結果に基づいて、切断プログラム、設定切断速度、被切断物の材質に関する情報と切断品質とを含む切断パラメータ、算定切断速度のうちの何れかを利用して、加工条件を制御している。 In order to solve the above-mentioned problems, the high-pressure fluid processing apparatus of the present invention comprises a high-pressure pump which generates a pressurized fluid, a pressurized fluid supply unit which supplies the pressurized fluid , a hydraulic unit which drives the high-pressure pump, a nozzle head which sprays the pressurized fluid, an abrasive supply means which supplies an abrasive, a detection means which has at least one detection sensor disposed in the high-pressure pump, the nozzle head or the abrasive supply means, and based on detection data from the detection means, keeps the supply pressure or discharge pressure of the high-pressure pump, the pressurized fluid supply unit , the hydraulic unit and the nozzle head increased or maintained, thereby achieving 100% high-pressure processing. The system is equipped with a health diagnosis means which diagnoses the health before a failure occurs while maintaining a processing pressure of 700 MPa or less, and a processing condition control unit which controls the processing conditions based on detection data from the detection means, wherein the health diagnosis means diagnoses the health by monitoring a numerical condition score based on a combination of data acquired by the detection means against a predetermined health standard, and the processing condition control unit controls the processing conditions using any of the cutting program, the set cutting speed, cutting parameters including information on the material of the workpiece and the cutting quality, and the calculated cutting speed based on the health diagnosis results.
本発明の高圧流体加工装置の健全性診断方法は、被加圧流体を発生させる高圧ポンプと、前記被加圧流体を供給する被加圧流体供給ユニットと、前記高圧ポンプを駆動する油圧ユニットと、被加圧流体を噴射するノズルヘッドと、研磨材を供給する研磨剤供給手段と、前記高圧ポンプ、前記ノズルヘッド、または前記研磨剤供給手段に、少なくとも1つ以上配置される検知手段と、取得部と、診断部と、加工条件制御部とを備える高圧流体加工装置の健全性診断方法であって、前記取得部が前記検知手段で検知データを取得する取得工程と、前記診断部が前記検知データに基づいて、前記高圧ポンプ、前記被加圧流体供給ユニット、前記油圧ユニット、前記ノズルヘッドの供給圧力または吐出圧力を、上昇または維持した状態を保つことによって、100~700MPaの加工圧力を維持した状態で、故障が発生する前に健全性をあらかじめ定めた健全性基準に対して、前記検知手段で取得されるデータの組み合わせに基づく数値のコンディションスコアを監視することによって、診断する診断工程と、前記加工条件制御部が前記検知データに基づいて、切断プログラム、設定切断速度、被切断物の材質に関する情報と切断品質とを含む切断パラメータ、算定切断速度のうちの何れかを利用して、加工条件を制御する加工条件制御工程とを含んでいる。 The health diagnosis method of the present invention is a method for diagnosing the health of a high-pressure fluid processing apparatus comprising a high-pressure pump that generates a pressurized fluid, a pressurized fluid supply unit that supplies the pressurized fluid, a hydraulic unit that drives the high-pressure pump, a nozzle head that sprays the pressurized fluid, an abrasive supply means that supplies an abrasive, at least one detection means disposed in the high-pressure pump, the nozzle head, or the abrasive supply means, an acquisition unit, a diagnosis unit, and a processing condition control unit, the method including an acquisition step in which the acquisition unit acquires detection data by the detection means, and a diagnosis unit that determines the health of the high-pressure pump, the pressurized fluid supply unit, and a processing condition control unit based on the detection data. The system includes a diagnosis process for diagnosing the soundness of the cutting tool before a failure occurs by monitoring a numerical condition score based on a combination of data acquired by the detection means while maintaining the supply pressure or discharge pressure of the nozzle head, hydraulic unit, and nozzle head in an increased or maintained state to maintain a processing pressure of 100 to 700 MPa, and a processing condition control process for controlling the processing conditions by the processing condition control unit using any of a cutting program, a set cutting speed, cutting parameters including information on the material of the workpiece and cutting quality, and a calculated cutting speed based on the detection data.
本発明によれば、切断等の加工精度を安定させることができる高圧流体加工装置および高圧流体加工装置の健全性診断方法を提供することができる。 The present invention provides a high-pressure fluid processing device that can stabilize the processing accuracy of cutting and other processes, and a method for diagnosing the health of a high-pressure fluid processing device.
以下、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
図1に、本発明に係る実施形態の高圧水加工装置1の構成概念図を示す。
実施形態の高圧水加工装置1は、高圧水(被加圧流体)Lを加工対象のワークWに噴射して加工する装置である。
高圧水加工装置1は、高圧ポンプ2、給水ユニット3、油圧ユニット4、ノズルヘッド5、研磨剤供給手段7、検知手段8、健全性診断手段9、遠隔操作手段11、および加工条件制御部15を備えている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.
FIG. 1 shows a schematic diagram of a high-pressure
The high-pressure
The high-pressure
高圧ポンプ2は、ノズルヘッド5からワークWに噴射する高圧水Lを発生させるポンプである。高圧ポンプ2は、シリンダ2a1、プランジャ2a2を有し、被加圧流体(水)を所定の高圧まで加圧する増圧機2aをもつ。
高圧ポンプ2は、給水ユニット3から供給される被加圧流体(水)を増圧機2aのシリンダ2a1内でプランジャ2a2を往復させて加圧することによって、高圧水(被加圧流体)Lを生成する。
The high-
The high-
給水ユニット3は、高圧水Lを生成する高圧ポンプ2に元となる水を供給するための給水ポンプである。
なお、被加圧流体(L)は、純水や水、その他の液体等を含む流体である。給水ポンプは市販のものを利用できる。
The
The pressurized fluid (L) is a fluid including pure water, water, other liquids, etc. A commercially available water pump can be used.
油圧ユニット4は、高圧ポンプ2のプランジャ2a2を駆動させるための油圧ポンプである。油圧ポンプは市販のものを利用できる。
The
ノズルヘッド5は、高圧水Lを噴射してワークWを高圧水Lで切断する切断装置を構成するヘッドである。ノズルヘッド5は、ノズル6を有している。ノズル6は、中心に高圧水Lが通るオリフィスを有するノズルである。
ノズルヘッド5は、高圧ポンプ2で生成された高圧水Lをノズル6からワークWに対して噴射する。
研磨剤供給手段7は、ノズルヘッド5に研磨剤を供給する。研磨剤としては、ガーネット、アルミナ(Al2O3)等を用いる。研磨剤供給手段7は、研磨剤タンク7aとレギュレータ7bとを有している。研磨剤タンク7a内に貯留される研磨剤を、レギュレータ7bによって一定速度や一定量で、ノズルヘッド5内のノズル6に供給する。
The
The
The abrasive supplying means 7 supplies an abrasive to the
高圧水Lのみで加工を行う場合は、高圧水L用のノズル6で加工する。一方、高圧水Lだけでなく、研磨剤供給手段7から供給される研磨剤をノズルヘッド5で混入させる場合は、高圧水L用のノズル6に加えて研磨剤混入用のノズルをさらに配置する。
When processing is performed using only high-pressure water L, a nozzle 6 for the high-pressure water L is used. On the other hand, when mixing not only the high-pressure water L but also the abrasive supplied from the abrasive supply means 7 using the
<検知手段8>
図2(a)に、実施形態の高圧水加工装置1の検知手段8の構成図を示す。図2(b)に、実施形態の高圧水加工装置1の健全性診断手段9の構成図を示す。
検知手段8は、図1に示す高圧ポンプ2、給水ユニット3、油圧ユニット4、ノズルヘッド5、研磨剤供給手段7等のデータを検知する。
検知手段8は、例えば、ポンプ検知センサ8A、給水検知センサ8B、ノズル検知センサ8C、研磨剤検知センサ8D、ドレン検知センサ8E等である。
<Detection Means 8>
Fig. 2(a) shows a configuration diagram of the detection means 8 of the high-pressure
The detection means 8 detects data of the
The detection means 8 includes, for example, a
図1に示すように、ポンプ検知センサ8Aは、高圧ポンプ2から供給される高圧水Lの圧力を測る。給水検知センサ8Bは、給水ユニット3から供給される高圧水Lの供給圧力や吐出流量を測る。ノズル検知センサ8Cは、ノズル6から噴射される高圧水Lの吐出圧力や摩耗状態等を測る。研磨剤検知センサ8Dは、研磨剤供給手段7から供給される研磨剤供給量を測る。
ドレン検知センサ8Eは、パッキン2pの冷却水のドレン量を測る。
1 , the
The
その他の検知手段8としては、例えば、圧力、排水、稼働(ON・OFFや回転数等)、温度、振動センサ等がある。
検知手段8による検知データD1として、油圧ユニット4の供給圧力もしくは吐出圧力、前記した給水ユニット3の供給圧力または吐出圧力や吐出流量、増圧機2aの回転速度もしくは切換時間、または、研磨剤供給手段7の研磨剤供給量等がある。そのため、検知データD1は、上記の検出値のうち、少なくとも1つ以上を選択できる。つまり、検知データD1は設ける検知手段8に応じて任意に選択して用いることができる。
Other detection means 8 include, for example, pressure, drainage, operation (ON/OFF, rotation speed, etc.), temperature, and vibration sensors.
The detection data D1 by the detection means 8 includes the supply pressure or discharge pressure of the
図1に示す高圧ポンプ2に配置するポンプ検知センサ8Aとしては、高圧ポンプ2において、第1の圧力検知センサ8a1を配置することによって、高圧ポンプ2からの高圧水Lの吐出圧力を検知できる。
給水ユニット3に配置する給水検知センサ8Bとしては、給水ユニット2に、第1の排水検知センサ8b1を配置することによって、給水ユニット2からの流体Lの排出量を検知できる。
As the
As the water
また、油圧ユニット4は、ポンプ検知センサ8A、給水検知センサ8Bと同様に、第2の圧力検知センサ8a2や第2の排油検知センサ8b2を配置することによって、油の吐出圧力や排出量を検知できる。
In addition, the
図1に示すノズルヘッド5に配置するノズル検知センサ8Cとしては、図示しないが、高圧水L用のノズル6や研磨剤混入用のノズルの噴射圧や画像データによる摩耗状態等を検知する。これにより、ノズルヘッド5における圧力状態の維持等を判定する。
The
図1に示す研磨剤供給手段7に配置する研磨剤検知センサ8Dは、研磨剤タンク7aにおける研磨剤量、レギュレータ7bにおける研磨剤供給量や吐出圧力等を検知する。
研磨剤供給量や吐出圧力等の検出値によって、健全性診断手段9は、研磨剤供給手段7における圧力状態の維持等を判定する。
The
The health diagnostic means 9 judges whether the pressure state in the abrasive supply means 7 is being maintained, etc., based on the detected values of the abrasive supply amount, the discharge pressure, etc.
<ドレン検知センサ8E>
図1に示す高圧ポンプ2の増圧機2aには、シリンダ2a1とプランジャ2a2の間をシールするパッキン2pが設けられている。パッキンp2には冷却水が流れ、冷却される。
ところで、従来、上から下に向かって流れるドレン量をドレン検知センサで測る場合、適正なドレン量を測れないケースがある。つまり、従来、ドレン検知センサの計測値にバラつきが生じる可能性があった。
<
1, a
However, in the past, when the amount of drainage flowing from top to bottom was measured by a drain detection sensor, there were cases where the correct amount of drainage was not measured. In other words, there was a possibility that the measurement value of the drain detection sensor would vary.
そこで、本実施形態では、パッキン2pからのドレンが流れる配管を、図3(a)、(b)に示すように工夫し、下から上に向かって貯まるドレン量をドレン検知センサ8E1、8E2で測る。
Therefore, in this embodiment, the piping through which the drain from the
図3(a)に、ドレン量の測定法の例を示し、図3(b)に、他例のドレン量の測定法を示す。 Figure 3(a) shows an example of a method for measuring the amount of drainage, and Figure 3(b) shows another example of a method for measuring the amount of drainage.
図3(a)では、パッキン2pからのドレンldを配管k11、配管k12、配管k13に流す(矢印α11)
ドレンldが配管k11、配管k12を通り、配管k13の水位w1に達するとドレン検知センサ8E1がドレン量を検知する。
In FIG. 3(a), the drain ld from the
When the drain ld passes through the pipes k11 and k12 and reaches the water level w1 in the pipe k13, the drain detection sensor 8E1 detects the amount of drain.
図3(b)では、パッキン2pからのドレンldが配管k21を流れ、ドレン容器yに貯留される。ドレンldがドレン容器yをオーバーフローするとオーバーフロー管k22を流れる(矢印α12)。
ドレン容器yに貯留するドレンldが水位w2に達するとドレン検知センサ8E2がドレン量を検知する。
3B, the drain ld from the
When the drain ld stored in the drain container y reaches a water level w2, the drain detection sensor 8E2 detects the amount of drain.
図3(a)、図3(b)の構成によれば、適正なドレン量を図れる。 The configurations in Figures 3(a) and 3(b) ensure an appropriate amount of drainage.
<健全性診断手段9>
図2(b)に示す健全性診断手段9は、取得部9Aと演算部9Bと判定部9Cとを有している。
健全性診断手段9は、検知手段8で取得した検知データD1に基づいて高圧水加工装置1における主構成要素の状態を監視する。高圧水加工装置1が、規定基準の圧力(例えば、200~700MPaの高圧領域)を維持することで、切断等の加工精度を安定させることができる。
<
The soundness diagnostic means 9 shown in FIG. 2B has an
The health diagnostic means 9 monitors the states of the main components in the high-pressure
規定基準の圧力は、ワークWの加工における噴射圧力を安定させること(規定基準の圧力を満たすこと)を目的とした、高圧ポンプ2、給水ユニット3、油圧ユニット4、ノズルヘッド5等のそれぞれにおける圧力値や流体の排出量の総合値(組合せ)である。
総合値は、200~700MPaの範囲において、使用条件や加工条件によって異なるため、適宜設定する。規定基準の圧力(総合値)が高圧領域であればあるほど、高圧ポンプ2、給水ユニット3、油圧ユニット4、ノズルヘッド5等のそれぞれの要素にかかる負荷も大きく、2つ以上の要素を安定的な状態に保つことが難しい。
高圧ポンプ2、給水ユニット3、油圧ユニット4、ノズルヘッド5の給水圧力や吐出圧力は、上昇または維持した状態を保つことで、規定基準の圧力(200~700MPaの範囲で設定する総合値)が下限を下回らないよう維持し、加工精度の安定化を図ることができる。
The specified standard pressure is the total value (combination) of the pressure values and fluid discharge amounts of the high-
The total value is set appropriately within the range of 200 to 700 MPa, depending on the conditions of use and processing. The higher the specified standard pressure (total value) is in the high pressure region, the greater the load on each element, such as the
By increasing or maintaining the water supply pressure and discharge pressure of the high-
例えば、規定基準の圧力を200MPaとして、ワークWを加工する場合、ノズルヘッド5の吐出圧力が200MPaを維持するように、高圧ポンプ2、給水ユニット3、油圧ユニット4のそれぞれの圧力や排出の数値の許容範囲を設定しておくことで、過度の上昇や減少が生じないように、健全性を維持する。
また、規定基準の圧力を700MPaとして、ワークを加工する場合、ノズルヘッド5の吐出圧力が700MPaを維持するように、高圧ポンプ2、給水ユニット3、油圧ユニット4のそれぞれの圧力や排出に数値の許容範囲を設定しておくことで、過度の上昇や減少が生じないように、健全性を維持する。
規定基準の圧力が、200MPaの場合と700MPaの場合を比較すると、700MPaの場合の方が、各要素にかかる負荷が高く、同一装置において、200~700MPaの範囲を調整できるよう、高圧ポンプ2、給水ユニット3、油圧ユニット4、ノズルヘッド5自体やそれらを構成する消耗品の耐性や寿命時間等を考慮して、規定基準の圧力(総合値)が設定される。
For example, when machining a workpiece W with a specified standard pressure of 200 MPa, the allowable ranges of the pressure and discharge values of the high-
In addition, when machining a workpiece with a specified standard pressure of 700 MPa, numerical tolerances are set for the pressure and discharge of each of the high-
Comparing the cases where the specified standard pressure is 200 MPa and 700 MPa, the load on each element is higher when the standard pressure is 700 MPa, and so in order to be able to adjust the range from 200 to 700 MPa in the same device, the specified standard pressure (total value) is set taking into consideration the resistance and lifespan of the high-
健全性診断手段9の取得部9Aは、有線または無線で検知手段8から検知データD1を取得する。取得部9Aは、記憶部9Eを備えており、検知データD1を一定期間保存できる。そのため、取得部9Aは、高圧水加工装置1の継続的な使用データを蓄積できる。取得部9Aは、高圧水加工装置1が配置される工場内におけるネットワークに限らず、セキュリティ効果が高い外部ネットワーク上に構成することもできる。
The
さらに、取得部9Aは、検知データD1の平均値を算出する検知データ平均値算出部9Aaを備えることもできる。例えば、自動運転中の1秒毎のデータを基に1分間の平均値として記録する。平均値の時間は必要に応じて伸縮する。
加工時/ピアス時に使用する高圧水Lの圧力帯、昇圧までの圧力幅等が100~300MPaを推移する。
例えば、300MPaで使用する場合、昇圧段階では、300MPaよりも低い圧力帯から上昇するので、300MPaのみに焦点を当てたデータ取得をしていると、予兆診断の精度が得られないことになる。
Furthermore, the
The pressure range of the high pressure water L used during processing/piercing, the pressure range until pressure rise, etc., fluctuates between 100 and 300 MPa.
For example, when used at 300 MPa, during the pressure increase stage, the pressure rises from a pressure zone lower than 300 MPa, so if data acquisition is focused only on 300 MPa, accurate predictive diagnosis cannot be achieved.
そこで、一律の圧力帯ではなく、最小圧力100MPa~最大圧力300MPaの平均値のデータを取得し、その値を用いて予兆診断する。
これにより、健全性診断手段9による予兆診断の精度を安定化させることができる。
Therefore, instead of a uniform pressure band, average data from a minimum pressure of 100 MPa to a maximum pressure of 300 MPa is obtained, and this value is used for predictive diagnosis.
This makes it possible to stabilize the accuracy of the symptom diagnosis by the health diagnosis means 9.
<検知データ平均値算出部9Aa>
図1に示す高圧ポンプ2は、高圧水加工装置1を200~700MPaの加工圧力で利用するために、圧力を調整しなければならない。例えば、高圧水加工装置1を、200MPaの加工圧力で利用する場合と700MPaの加工圧力で利用する場合とでは、高圧ポンプ2を駆動するために必要な油圧ユニット4の動力(往復回数、回転速度等)が異なる。さらに、高圧ポンプ2は、高圧水Lを吐出する構造であり、高圧水Lの吐出量や吐出時間に応じて、高圧水Lの圧力を一定にするための工夫が必要である。
<Detection data average value calculation unit 9Aa>
The pressure of the high-
そのため、図2(b)に示す検知データ平均値算出部9Aaは、特定時間内における最小加工圧力と最大加工圧力の平均値を、各検知データD1として用いることによって、高圧水加工装置1における規定基準の圧力(例えば、200~700MPaの高圧領域)を維持することで、切断等の加工精度を安定させることができる。
また、高圧水加工装置1の加工圧力以外の油圧ユニット4の供給圧力もしくは吐出圧力、給水ユニット3の供給圧力または吐出圧力や吐出流量、増圧機2aの回転速度もしくは切換時間、または、研磨剤供給手段7の研磨剤供給量等の検知データD1の取得値の上限と下限の平均値を用いる設定にすることができることは言うまでもない。
Therefore, the detection data average value calculation unit 9Aa shown in Figure 2(b) uses the average value of the minimum processing pressure and the maximum processing pressure within a specific time as each detection data D1, thereby maintaining the specified standard pressure (e.g., a high pressure range of 200 to 700 MPa) in the high-pressure
It goes without saying that the setting can be made to use the average value of the upper and lower limits of the acquired values of the detection data D1, such as the supply pressure or discharge pressure of the
<切断加工時判断部9Ab>
さらに、図2(b)に示す取得部9Aは、切断加工時判断部9Abを備えることもできる。切断加工時判断部9Abは、高圧水加工装置1の切断加工時には、取得部9Aが稼働するが、高圧水加工装置1の非切断加工時には取得部9Aが稼働しないように制御する。
常に健全性診断を行う場合、検知データD1を含めたデータの取得量が膨大になる。また、健全性診断に際して、検知データD1を含めた取得したデータに余分な情報が多く含まれてしまうため、高圧水加工装置1の非切断加工時においては、検知データD1を取得しない構成とし、より精度の高い健全性診断を行うことができる。また、取得部9Aの記憶部9Eを縮小でき、処理が使用する主記憶領域を狭めることができる。そのため、コスト低下を図れる。
<Cutting judgment unit 9Ab>
Furthermore, the
When the health diagnosis is always performed, the amount of data acquired, including the detection data D1, becomes enormous. In addition, when the health diagnosis is performed, the acquired data, including the detection data D1, contains a lot of unnecessary information. In addition, when the high-pressure
<ピアス加工時判断部9Ac>
さらに、取得部9Aは、ピアス加工時判断部9Acを備えることもできる。ピアス加工時判断部9Acは、高圧水加工装置1のピアス時には取得部9Aが稼働しないようにする。
例えば、高圧水加工装置1を用いてワークWの切断を行う場合、特に、脆性の弱いワークWを切断する場合、切断時の加工圧力よりも低い圧力で予備切断(ピアス加工)を施した後で、切断時の加工圧力まで昇圧してワークWを切断加工する手法が採用されることが多い。
<Piercing Processing Time Determination Unit 9Ac>
Furthermore, the
For example, when cutting a workpiece W using a high-pressure
この場合、切断時の加工圧力とピアス加工時の加工圧力に差が生じる。しかし、ピアス加工はあくまで実作業の切断加工の準備段階に行う操作であり、健全性診断に影響を及ぼす可能性は低い。そこで、ピアス加工時においては、検知データD1を取得しない構成とし、より精度の高い健全性診断を行うことができる。 In this case, a difference occurs between the processing pressure during cutting and the processing pressure during piercing. However, piercing is merely an operation performed in the preparation stage for the actual cutting process, and is unlikely to affect the soundness diagnosis. Therefore, a configuration is adopted in which detection data D1 is not acquired during piercing, allowing for more accurate soundness diagnosis.
<演算部9B>
図2(b)に示す演算部9Bは、取得部9Aで取得した検知データD1を予め設定する基準値と比較し、偏差データD2(図6参照)を演算する。予め設定する基準値とは、検知データD1の許容範囲の上限や下限等を設定した値である。演算部9Bは、偏差データD2が検知データD1の許容範囲である基準値の範囲内または範囲外の何れに属するかを演算する。
<
The
<判定部9C>
図2(b)に示す判定部9Cは、演算部9Bで演算した偏差データD2を予め設定する寄与度に基づいて健全性診断結果D3を判定する。寄与度とは、検知手段8で取得される圧力、排水、稼働(ON/OFFや回転速度等)、温度、振動という属性の組み合わせであり、健全性の度合い(程度)を判断するための指標である。寄与度を用いることで、健全性基準の高低を調整できる。
<
The
図4に、実施形態の状態監視部の表示図を示す。図4の横軸は時間を示し、図4の縦軸はコンディションスコア(状態値)を示す。
図4に示すように、健全性基準(太実線)をあらかじめ定めておき、検知手段8(8A~8D等)で取得されるデータの組み合わせに基づく数値のコンディションスコア(白抜き棒グラフ)を監視することによって、健全性を判定する。健全性基準(太実線)より低いコンディションスコア(状態値)の場合が健全性がある。
図2(b)に示す判定部9Cは、検知データD1に基づいて判断する。
4 shows a display diagram of the condition monitoring unit according to the embodiment, in which the horizontal axis indicates time and the vertical axis indicates a condition score (condition value).
As shown in Fig. 4, a health standard (thick solid line) is determined in advance, and the health is judged by monitoring a numerical condition score (white bar graph) based on a combination of data acquired by the detection means 8 (8A to 8D, etc.). A condition score (state value) lower than the health standard (thick solid line) indicates health.
The
<寿命期間判定部9D>
また、寿命期間判定部9Dが配置されている。寿命期間判定部9Dは、消耗品や部品、例えば、シール部材2p、増圧機2aのプランジャ2a2等の構成品の平均的な寿命期間が予め設定されている。そして、寿命期間判定部9Dは、ある構成品の使用期間が予め設定された寿命期間に至った場合には、当該構成品の交換を推奨する仕組みである。これにより、消耗品や部品等が寿命に至る前に交換を行い、稼働停止を伴うことなく円滑な加工を持続的に行える。
<Life
The
また、過去の健全性診断結果D3を記憶部9Eに蓄積しておく。そして、判定部9Cは、故障や交換した事実を加味して、リアルタイムの新たな健全性診断結果D3を判定する。
In addition, past health diagnosis results D3 are stored in the
上述の健全性診断結果D3に基づいて、図1に示す高圧ポンプ2のONまたはOFFの切換え、または回転速度を調整し、高圧水加工装置1が故障や不具合に至らないようにフィードバック制御もできる。
Based on the above-mentioned health diagnosis result D3, the high-
<遠隔操作手段11>
図5に、実施形態の遠隔操作手段11の構成図を示す。
遠隔操作手段11は、健全性診断手段9で判定されたデータである健全性診断結果D3(図2(b)参照)を、通信網10を介して、遠隔で作業員が携帯端末等で操作する。
なお、遠隔操作手段11は、代替して高圧水加工装置1の近くに構成してもよいし、高圧水加工装置1が設置される敷地内に配置してもよい。
<Remote control means 11>
FIG. 5 shows a configuration diagram of the remote control means 11 according to the embodiment.
The remote operation means 11 is operated by an operator remotely via the
Alternatively, the remote control means 11 may be configured near the high-pressure
図5に示す遠隔操作手段11は、状態監視部12とアラーム部13と消耗品交換部14とを有している。
The remote control means 11 shown in FIG. 5 has a
従来、高圧水加工装置の故障時には、故障原因を究明するために、各要素の故障原因を1つ1つ潰さなければならず、不具合の対応に時間を要していた。そのため、故障原因の目途をつけるのに熟練の勘が求められていた。
そこで、実施形態の状態監視部12は、故障原因に影響度の大きい高圧ポンプ2の吐出圧力、給水ユニット3の給水圧力、冷却水のドレン量、増圧機2aの切換時間を検知手段8で取得し、見える化を図っている。
In the past, when a high-pressure water processing device broke down, it was necessary to investigate the cause of the breakdown of each element one by one, which took time to resolve the problem. Therefore, expert intuition was required to determine the cause of the breakdown.
Therefore, in the embodiment, the
すなわち、状態監視部12は、健全性診断手段9で判定されたデータ、例えば、圧力、排水、稼働(ON/OFFや回転数等)、温度、振動の検知データD1(図2(b)参照)、偏差データD2(図6参照)、健全性診断結果D3(図2(b)参照)等を監視する。
これにより、故障原因の早期究明を図ることができる。
状態監視部12の表示の形式としては、すべて表示する形式や選択によって重点的に表示する形式等がある。
That is, the
This enables early investigation of the cause of a failure.
The display format of the
状態監視部12の表示の形式は、原則的には、リアルタイムにおける各種データであるが、検知や演算のタイミングを事前に設定することによって、10分、30分、60分、90分、1日、1週間、3カ月毎等にデータを更新する形式を必要に応じて選択できる。
The display format of the
アラーム部13は、健全性診断手段9で判定される健全性診断結果D3の結果、故障や不具合と判定した場合や、寿命期間判定部9D(図2(b)参照)によって、消耗品が寿命期間に到達するタイミングで、アラームが表示される。アラーム部13は、寿命期間よりも一定時間長く設定することも可能となっている。
The
部品交換部14は、アラーム部13によるアラーム表示に関するデータを一覧化して表示する表示部である。消耗品、部品等が推奨する交換時期に到達した場合に、交換時期の消耗品、部品等を交換することを推奨する旨表示される。
The part replacement unit 14 is a display unit that displays a list of data related to the alarm display by the
<加工条件制御部15>
図1に示す加工条件制御部(制御装置)15は、健全性診断手段9で判定される健全性診断結果D3に基づいて、高圧水加工装置1の加工条件を制御する。
例えば、切断プログラム(特許6058575参照)、設定切断速度、被切断物の材質に関する情報と切断品質とを含む切断パラメータ、算定切断速度等を利用して、加工条件を制御する。これにより、実機の現在(リアルタイム)の条件に応じた最適な加工を選択できる。
<Processing
The processing condition control unit (control device) 15 shown in FIG. 1 controls the processing conditions of the high-pressure
For example, the processing conditions are controlled by using a cutting program (see Patent 6058575), a set cutting speed, cutting parameters including information on the material of the workpiece and the cutting quality, a calculated cutting speed, etc. This makes it possible to select the optimal processing according to the current (real-time) conditions of the actual machine.
加工条件制御部15によれば、健全性診断手段9の結果に基づいて、リアルタイムで高圧水加工装置1の機器状況に応じた加工制御が可能となる。
The processing
<高圧水加工装置1の制御>
図1に示す高圧水加工装置1は、健全性診断手段9によって、主構成要素の状態を監視する。そして、高圧水加工装置1は、高圧水Lを規定基準の圧力を維持した状態で、高圧水Lを噴射してワークを加工する。
高圧水加工装置1は、検知手段8によって、各種データを検知するが、高圧水Lが規定基準の圧力を維持することと、ワークを加工することの両方を満たす必要がある。そこで、高圧水加工装置1は、健全性診断手段9の機能と、加工条件制御部15の機能を満たすことのできるように、検知手段8(図2(a)参照)で検知して取得した検知データD1(図2(b)参照)を健全性診断手段9と加工条件制御部15のそれぞれで使える構成とすることもできる。
<Control of high-pressure
1 monitors the states of the main components by a health
The high-pressure
<健全性診断方法>
図6に、実施形態の健全性診断方法を示す。
次に、図6を参照して、実施形態の健全性診断方法について説明する。
<Soundness Diagnosis Method>
FIG. 6 shows a health diagnostic method according to the embodiment.
Next, the health diagnostic method according to the embodiment will be described with reference to FIG.
まず、図1に示す加工条件制御部15は、高圧ポンプ2を起動し、高圧水加工装置1が稼働できる状態とするとともに、検知手段8が作動する状態にする。
First, the processing
<工程P1~P5>
次に、高圧水Lを発生させる高圧ポンプ2または高圧水Lを噴射するノズルヘッド5に、少なくとも1つ以上配置される検知手段8(8A、8C等)で検知データD1を取得する(工程P1)。
なお、工程P1A、P1B、P1Cは後記する。
続いて、工程P2で、演算部9Bは、検知データD1を予め設定する基準値と比較し、偏差データD2を演算する。
<Processes P1 to P5>
Next, detection data D1 is acquired by at least one detection means 8 (8A, 8C, etc.) disposed on the high-
Processes P1A, P1B, and P1C will be described later.
Subsequently, in step P2, the
図1に示す加工条件制御部15が事前に設定する200~700MPaの加工圧力を維持した状態で、健全性診断手段9は、故障が発生する前の健全性を診断する(工程P3)。
While maintaining the processing pressure of 200 to 700 MPa preset by the processing
続いて、加工条件制御部15は、加工条件を制御する(工程P4)。
例えば、切断プログラム(特許6058575参照)、設定切断速度、被切断物の材質に関する情報と切断品質とを含む切断パラメータ、算定切断速度等を利用して、加工条件を制御する。
Next, the machining
For example, the machining conditions are controlled using a cutting program (see Patent 6058575), a set cutting speed, cutting parameters including information on the material of the workpiece and the cutting quality, a calculated cutting speed, etc.
高圧水加工装置1は、健全性診断手段9や加工条件制御部15を機能させた状態で、適宜、ワークWに対する加工を行う(工程P5)。
The high-pressure
<工程P1A~P1C>
また、図6に示す工程P1の検知データD1を取得する工程において、図2(b)に示す取得部9Aの検知データ平均値算出部9Aaが検知データD1の上限と下限の平均値を算出する工程P1Aを含むこともできる。
高圧水Lの圧力が、検知データD1の上限(例えば、500MPa)と下限(例えば、100MPa)で変化する状況においても、検知データ平均値算出部9Aaが平均値を算出する。これにより、高圧水Lが規定基準の圧力を維持するための最低限のボーダーの圧力を保持することに繋がり、高圧水加工装置1の稼働率や加工精度の安定化を図ることができる。
<Process P1A to P1C>
In addition, in the step of acquiring the detection data D1 in the step P1 shown in FIG. 6, the detection data average value calculation unit 9Aa of the
Even in a situation where the pressure of the high-pressure water L changes between the upper limit (e.g., 500 MPa) and the lower limit (e.g., 100 MPa) of the detection data D1, the detection data average value calculation unit 9Aa calculates the average value. This leads to maintaining the minimum border pressure for maintaining the specified standard pressure, and the operating rate and processing accuracy of the high-pressure
また、検知データD1を取得する工程P1において、切断加工時以外は検知データD1を取得しない工程P1Bを含むことができる。
検知データD1を常に取得した状態の場合、情報量が膨大になり、ノイズも含まれてくる。そのため、切断加工時以外は検知データD1を取得しないことによって、健全性診断手段9は、より精度の高い健全性診断を行うことができる。
Furthermore, the process P1 for acquiring the detection data D1 may include a process P1B for not acquiring the detection data D1 except during cutting processing.
If the detection data D1 were constantly acquired, the amount of information would be enormous and would include noise. Therefore, by not acquiring the detection data D1 except during cutting processing, the soundness diagnosis means 9 can perform a more accurate soundness diagnosis.
例えば、非加工時、非洗浄時には、圧力が上がらない状態になっており、この段階でデータ取得、さらには予兆診断すると、総合的な予兆診断結果にブレが生じてしまう。そこで、非加工時非洗浄時には、予兆診断を行わなわない。これにより、予兆診断の精度を安定化させることができる。 For example, when not processing or cleaning, the pressure does not increase, and if data were acquired or predictive diagnosis were performed at this stage, the overall predictive diagnosis results would be unstable. Therefore, predictive diagnosis is not performed when not processing or cleaning. This makes it possible to stabilize the accuracy of predictive diagnosis.
また、検知データD1を取得する工程P1において、ピアス加工時は検知データD1を取得しない工程P1Cを含むことができる。
ピアス(準備)加工時は、通常の加工圧力よりも低い圧力で前加工を行う。しかし、ピアス時の状態が健全性診断に与える影響は少ない。そのため、ピアス加工時に検知データD1を取得しないことによって、健全性診断手段9は、より精度の高い健全性診断を行うことができる効果がある。
Furthermore, the process P1 for acquiring the detection data D1 may include a process P1C in which the detection data D1 is not acquired during the piercing process.
During piercing (preparation) processing, pre-processing is performed with a pressure lower than the normal processing pressure. However, the state during piercing has little effect on the soundness diagnosis. Therefore, by not acquiring the detection data D1 during piercing, the soundness diagnosis means 9 can perform a more accurate soundness diagnosis.
<工程P6~P8)>
さらに、図2(b)に示す寿命期間判定部9Dにおいて、消耗品、例えば、シール部材2p、増圧機2aのプランジャ2a2等や部品、各種構成要素の平均的な寿命期間を予め設定しておく。そして、寿命期間判定部9Dは、消耗品や部品の使用期間が予め設定した寿命期間に至った否か判断する。そして、消耗品や部品の使用期間が予め設定した寿命期間に至った場合には交換を推奨する(工程P6)を追加できる。
<Process P6 to P8)>
Furthermore, in a
さらに、過去の健全性診断結果D3を記憶部9Eに蓄積しておき、故障や交換した事実を加味して、健全性診断結果D3が新たな(リアルタイムの)健全性診断結果D3を判定する工程(P7)を追加できる。リアルタイムの健全性診断結果D3を判定する工程(P7)により、高圧水加工装置1は、リアルタイムの機器状況に応じた加工または洗浄が行える。
Furthermore, a process (P7) can be added in which past health diagnosis results D3 are stored in the
さらに、健全性診断結果D3に基づいて、加工条件制御部(制御装置)15が高圧ポンプ2のONまたはOFFの切換え、または回転速度を調整し、故障や不具合に至らないようにフィードバック制御をする工程(P8)を追加できる。
例えば、健全性診断結果D3に基づいて、図1、図2(b)に示す検知手段8で検知する検知データD1の対象箇所である消耗品や部品(シール部材2p、増圧機2aのプランジャ2a2等)の異常が診断された場合、健全性診断結果D3(総合的な評価)が、A~C段階の評価のうち「A」であれば、高圧ポンプの回転速度を5%調整する、「B」であれば、高圧ポンプ2の回転速度を10%調整する、「C」であればOFFにするというフィードバックをかける。
Furthermore, a process (P8) can be added in which the machining condition control unit (control device) 15 switches the high-
For example, if an abnormality is diagnosed in a consumable or part (such as the sealing
ここでは、高圧ポンプ2の回転速度を例に挙げたが、高圧水Lの圧力、流量、排出量等についても予めA~C等の複数段階の評価に応じて、高圧水加工装置1の構成要素の制御値や稼働停止等を設定しておくことで、フィードバックの精度を向上できる。
Here, the rotation speed of the high-
以上、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能であることは言うまでもない。 It goes without saying that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and that the present invention can be modified as appropriate without departing from the spirit of the invention.
上記構成によれば、高圧水加工装置1を構成する主構成要素の状態を監視し、規定基準の圧力(例えば、200~700MPaの高圧領域)を維持することで、切断等の加工精度を安定させることのできる高圧水加工装置1および高圧水加工装置1の健全性診断方法を提供できる。
The above configuration provides a high-pressure
<<その他の実施形態>>
1.前記実施形態では、被加圧流体として高圧水Lを例に挙げて説明したが、流体であれば水に限定されず任意に選択できる。
<<Other embodiments>>
1. In the above embodiment, the pressurized fluid is described as being high-pressure water L, but the fluid is not limited to water and may be any fluid.
2.本発明は、前記した実施形態、変形例の構成に限られることなく、添付の特許請求の範囲内で様々な変形形態、具体的形態が可能である。 2. The present invention is not limited to the above-described embodiment and modified configurations, but various modifications and specific forms are possible within the scope of the appended claims.
1 高圧水加工装置(高圧流体加工装置)
2 高圧ポンプ
2a 増圧機
2b シリンダ
3 給水ユニット
4 油圧ユニット
5 ノズルヘッド
6 ノズル
7 研磨剤供給手段
7a 研磨剤タンク
7b レギュレータ
8 検知手段
8A ポンプ検知センサ(検知手段)
8B 給水検知センサ(検知手段)
8C ノズル検知センサ(検知手段)
8D 研磨剤検知センサ(検知手段)
8E ドレン検知センサ(検知手段)
8a 圧力検知センサ
8b 排水検知センサ
9 健全性診断手段
9A 取得部
9Aa 検知データ平均値算出部
9Ab 切断加工時判断部
9Ac ピアス加工時判断部
9Ad
9B 演算部
9C 判定部
9D 寿命期間判定部
9E 記憶部
10 通信網
11 遠隔操作手段
12 状態監視部
13 アラーム部
14 部品交換部
15 加工条件制御部
L 高圧水(被加圧流体)
D1 検知データ
D2 偏差データ
D3 健全性診断結果
P1 取得工程
P1A 工程
P1B 工程
P1C 工程
1. High-pressure water processing equipment (high-pressure fluid processing equipment)
2
8B Water supply detection sensor (detection means)
8C Nozzle detection sensor (detection means)
8D Abrasive detection sensor (detection means)
8E Drain detection sensor (detection means)
8a Pressure detection sensor 8b
D1 Detection data D2 Deviation data D3 Soundness diagnosis result P1 Acquisition process P1A Process P1B Process P1C Process
Claims (7)
前記被加圧流体を供給する被加圧流体供給ユニットと、
前記高圧ポンプを駆動する油圧ユニットと、
前記被加圧流体を噴射するノズルヘッドと、
研磨材を供給する研磨剤供給手段と、
前記高圧ポンプ、前記ノズルヘッドまたは前記研磨剤供給手段に少なくとも1つ以上の検知センサを配置する検知手段と、
前記検知手段の検知データに基づいて、前記高圧ポンプ、前記被加圧流体供給ユニット、前記油圧ユニット、前記ノズルヘッドの供給圧力または吐出圧力を、上昇または維持した状態を保つことによって、100~700MPaの加工圧力を維持した状態で、故障が発生する前の健全性を診断する健全性診断手段と、
前記検知手段の検知データに基づいて、加工条件を制御する加工条件制御部とを
備え、
前記健全性診断手段は、あらかじめ定めた健全性基準に対して、前記検知手段で取得されるデータの組み合わせに基づく数値のコンディションスコアを監視することによって、健全性を診断し、
前記加工条件制御部は、前記健全性の診断結果に基づいて、切断プログラム、設定切断速度、被切断物の材質に関する情報と切断品質とを含む切断パラメータ、算定切断速度のうちの何れかを利用して、加工条件を制御する
ことを特徴とする高圧流体加工装置。 a high pressure pump generating a pressurized fluid;
a pressurized fluid supply unit for supplying the pressurized fluid ;
a hydraulic unit that drives the high-pressure pump;
A nozzle head that ejects the pressurized fluid;
an abrasive supply means for supplying an abrasive;
a detection means for disposing at least one detection sensor on the high-pressure pump, the nozzle head, or the polishing agent supply means;
a soundness diagnosis means for diagnosing soundness before a failure occurs while maintaining a processing pressure of 100 to 700 MPa by increasing or maintaining the supply pressure or discharge pressure of the high-pressure pump, the pressurized fluid supply unit , the hydraulic unit, and the nozzle head based on detection data from the detection means;
a processing condition control unit that controls processing conditions based on detection data from the detection means,
the health diagnostic means diagnoses health by monitoring a numerical condition score based on a combination of data acquired by the detection means against a predetermined health standard;
The high-pressure fluid processing apparatus is characterized in that the processing condition control unit controls processing conditions by using any one of a cutting program, a set cutting speed, cutting parameters including information on the material of the workpiece and cutting quality, and a calculated cutting speed based on the diagnosis result of the soundness.
前記検知データは、前記高圧ポンプを稼働する油圧ユニットの供給圧力もしくは吐出圧力、給水ユニットの供給圧力もしくは吐出圧力、前記給水ユニットの吐出流量、増圧機の回転速度もしくは切換時間、または、研磨剤供給手段の研磨剤供給量のうちの少なくとも1つ以上が選択される
ことを特徴とする高圧流体加工装置。 2. The high pressure fluid processing apparatus according to claim 1,
The high-pressure fluid processing apparatus, characterized in that the detection data is at least one of the supply pressure or discharge pressure of a hydraulic unit that operates the high-pressure pump, the supply pressure or discharge pressure of a water supply unit, the discharge flow rate of the water supply unit, the rotation speed or switching time of a pressure booster, or the abrasive supply amount of an abrasive supply means.
前記健全性診断手段は、前記検知データの上限と下限の平均値を算出する検知データ平均値算出部を有する
ことを特徴とする高圧流体加工装置。 3. The high-pressure fluid processing apparatus according to claim 1,
The high-pressure fluid processing apparatus, wherein the health diagnostic means has a detection data average calculation unit that calculates an average value of upper and lower limits of the detection data.
前記検知手段は、ドレン検知センサを有しており、
前記ドレン検知センサは、下から上に向かって貯まるドレン量を測る
ことを特徴とする高圧流体加工装置。 2. The high pressure fluid processing apparatus according to claim 1,
The detection means includes a drain detection sensor,
The high-pressure fluid processing apparatus, wherein the drain detection sensor measures an amount of drain accumulating from bottom to top.
前記取得部が前記検知手段で検知データを取得する取得工程と、
前記診断部が前記検知データに基づいて、前記高圧ポンプ、前記被加圧流体供給ユニット、前記油圧ユニット、前記ノズルヘッドの供給圧力または吐出圧力を、上昇または維持した状態を保つことによって、100~700MPaの加工圧力を維持した状態で、故障が発生する前に健全性をあらかじめ定めた健全性基準に対して、前記検知手段で取得されるデータの組み合わせに基づく数値のコンディションスコアを監視することによって、診断する診断工程と、
前記加工条件制御部が前記検知データに基づいて、切断プログラム、設定切断速度、被切断物の材質に関する情報と切断品質とを含む切断パラメータ、算定切断速度のうちの何れかを利用して、加工条件を制御する加工条件制御工程とを含む
ことを特徴とする高圧流体加工装置の健全性診断方法。 A health diagnosis method for a high-pressure fluid processing apparatus including a high-pressure pump that generates a pressurized fluid, a pressurized fluid supply unit that supplies the pressurized fluid, a hydraulic unit that drives the high-pressure pump, a nozzle head that ejects the pressurized fluid, an abrasive supply means that supplies an abrasive, at least one detection means disposed in the high-pressure pump, the nozzle head, or the abrasive supply means, an acquisition unit, a diagnosis unit, and a processing condition control unit,
an acquisition step in which the acquisition unit acquires detection data by the detection means;
a diagnosis process in which the diagnosis unit diagnoses the condition of the high-pressure pump, the pressurized fluid supply unit , the hydraulic unit, and the nozzle head by increasing or maintaining the supply pressure or discharge pressure of the high-pressure pump, the pressurized fluid supply unit, the hydraulic unit, and the nozzle head based on the detection data, while maintaining a processing pressure of 100 to 700 MPa, by monitoring a numerical condition score based on a combination of data acquired by the detection means against a predetermined soundness standard before a failure occurs;
and a processing condition control step in which the processing condition control unit controls the processing conditions based on the detection data by using any one of a cutting program, a set cutting speed, cutting parameters including information on the material of the workpiece and cutting quality, and a calculated cutting speed.
前記高圧流体加工装置は、油圧ポンプと給水ポンプと前記高圧ポンプに設けられる増圧機とを備え、
前記検知データは、前記油圧ポンプまたは前記給水ポンプの供給圧力または吐出圧力、吐出流量、前記増圧機の回転速度または切換時間、前記研磨剤供給手段の研磨剤の供給量の何れか1つである
ことを特徴とする高圧流体加工装置の健全性診断方法。 The method for diagnosing the health of a high-pressure fluid processing apparatus according to claim 5,
The high-pressure fluid processing apparatus includes a hydraulic pump, a water supply pump, and a booster provided to the high-pressure pump,
the detection data being any one of the supply pressure or discharge pressure, discharge flow rate, rotation speed or switching time of the booster, and the amount of abrasive supplied by the abrasive supply means.
前記取得工程において、前記検知データの上限と下限の平均値を算出する工程を含む
ことを特徴とする高圧流体加工装置の健全性診断方法。 The method for diagnosing the health of a high-pressure fluid processing apparatus according to claim 5 or 6,
the acquiring step further comprises a step of calculating an average value of upper and lower limits of the detection data.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021157634A JP7528045B2 (en) | 2021-09-28 | 2021-09-28 | High-pressure fluid processing apparatus and method for diagnosing the health of high-pressure fluid processing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021157634A JP7528045B2 (en) | 2021-09-28 | 2021-09-28 | High-pressure fluid processing apparatus and method for diagnosing the health of high-pressure fluid processing apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2023048364A JP2023048364A (en) | 2023-04-07 |
| JP7528045B2 true JP7528045B2 (en) | 2024-08-05 |
Family
ID=85779961
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021157634A Active JP7528045B2 (en) | 2021-09-28 | 2021-09-28 | High-pressure fluid processing apparatus and method for diagnosing the health of high-pressure fluid processing apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7528045B2 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009022489A1 (en) | 2007-08-11 | 2009-02-19 | Sintokogio, Ltd. | Shot peening method and device thereof |
| JP2010014094A (en) | 2008-07-07 | 2010-01-21 | Asahi Sunac Corp | Liquid discharge device with abnormality detecting function and control device therefor |
| US20130167697A1 (en) | 2010-09-13 | 2013-07-04 | Techni Waterjet Pty Ltd | Ultra high pressure pump |
| US20180257253A1 (en) | 2014-03-07 | 2018-09-13 | Hypertherm, Inc. | Waterjet cutting head temperature sensor |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63267198A (en) * | 1987-04-25 | 1988-11-04 | 川崎重工業株式会社 | Water jet cutter |
-
2021
- 2021-09-28 JP JP2021157634A patent/JP7528045B2/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009022489A1 (en) | 2007-08-11 | 2009-02-19 | Sintokogio, Ltd. | Shot peening method and device thereof |
| JP2010014094A (en) | 2008-07-07 | 2010-01-21 | Asahi Sunac Corp | Liquid discharge device with abnormality detecting function and control device therefor |
| US20130167697A1 (en) | 2010-09-13 | 2013-07-04 | Techni Waterjet Pty Ltd | Ultra high pressure pump |
| US20180257253A1 (en) | 2014-03-07 | 2018-09-13 | Hypertherm, Inc. | Waterjet cutting head temperature sensor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2023048364A (en) | 2023-04-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4542819B2 (en) | Hydraulic machine, system and method for monitoring the health status of a hydraulic machine | |
| US9008847B2 (en) | Method of controlling a cooling device for a machine tool | |
| US10047741B2 (en) | Monitoring system for fluid pump | |
| JP6309936B2 (en) | Control device with coolant monitoring function | |
| US7954371B2 (en) | Condition monitoring of pumps and pump system | |
| EP2761186B1 (en) | Method and system for monitoring the operational state of a pump | |
| US11169135B2 (en) | System, sensor unit and method for monitoring and evaluation of liquid condition | |
| US20190392402A1 (en) | Adaptive maintenance of a pressurized fluid cutting system | |
| US11491754B2 (en) | Method and device for controlling a press based on wedge drive tool spring condition | |
| US7877232B2 (en) | Metric based performance monitoring method and system | |
| WO2020158072A1 (en) | Monitoring system, monitoring method, and monitoring program for steam-using equipment | |
| KR102336269B1 (en) | Power consumption monitoring system and method for thesame | |
| JP7528045B2 (en) | High-pressure fluid processing apparatus and method for diagnosing the health of high-pressure fluid processing apparatus | |
| US9753451B2 (en) | System for managing tool life on CNC machines | |
| WO2016031301A1 (en) | Coolant supply device | |
| US7379825B2 (en) | Multifunctional electronic device for a mechanical seal and control and management process realised by such device | |
| US20070270982A1 (en) | Diagnostics in process control and monitoring systems | |
| JP7588459B2 (en) | Atomization device and method for diagnosing soundness of atomization device | |
| US20230057477A1 (en) | Working fluid system monitoring based on heat exchanger parameters | |
| Creehan | Establishing optimal maintenance practices in a traditional manufacturing environment | |
| US20200225132A1 (en) | Real-time consumable parts monitoring system | |
| CN118815792B (en) | Grain silo full hydraulic cleaning machine electronic control system | |
| WO2020188462A1 (en) | A performance monitoring system of a cnc machine | |
| US20250043911A1 (en) | Lubrication system and method | |
| TWM663680U (en) | Intelligent monitoring and control system for optimizing cutting parameters in deep groove machining |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230530 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20240214 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240319 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240516 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240611 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240627 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240716 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240724 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7528045 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |