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空気圧シリンダーの動作異常をどのように検出するか?

実績|空気圧シリンダーの動作異常をどのように検出するか?

空気圧シリンダーは圧縮空気を動力源として使用する機械部品です。空気圧シリンダーに異常が発生すると、圧力が調整できなくなり、推力が不足する可能性があります。どのように異常を早期に検出し、製造工程に悪影響を与えないようにするのでしょうか?

空気圧シリンダーの作動原理

空気圧シリンダーは圧縮空気を動力源として、駆動機構を動作させ、往復直線運動を生成する機械部品です。作動中、圧縮空気がピストンの片側からシリンダー内に入り、ピストンに圧力をかけて移動させます。

空気圧シリンダーの異常原因はさまざまです。例えば、油気汚染やバルブの摩耗によるバルブ芯の詰まり、軸の不整合による空気圧シリンダーの動作不良、異物の侵入による引っかかり現象などが考えられます。どのように空気圧シリンダーを監視して、過度な摩耗や老化、変形が製造工程に影響を与えないようにするのでしょうか?

空気圧シリンダー

解決策と監視の説明

VMS-PH 设备动态分析仪
製造工程における空気圧シリンダーの繰り返し動作を測定し、製造工程ごとに信号の区分けを行います。スクリューの運転状況に基づき、空気圧シリンダーの作動品質を確認し、その後VMS-ML機械学習インテリジェントシステムを使用してオンラインで監視し、トレンド管理と予知保全計画を行います。

測定状況

スクリュー振動測定の実際の状況

振動信号

振動信号

スクリューの振動信号を可視化管理します。

Zoom in 0~20秒信号範囲

Zoom in 0~20sec信号区域

スクリュー製造工程4サイクル振動信号の比較

A:運転状況が比較的安定している

A運転状況が比較的安定している

B:時系列の差が大きく、安定性が低い

B時系列差異大、比較不安定

基板全工程気圧シリンダー測定

基板全工程気圧シリンダー作動信号

基板全工程気圧シリンダー作動信号

Zoom in 信号

Zoom in 信号

気圧シリンダーが真空を引き、トップピンカバー(胡椒カバー)がフィルムを貼り付けた後に排圧し、全工程の信号を可視化管理します。

測定結論

測定結果と議論
測定結果と議論

平均値管理:作業区間でのタイムリーな動作信号変化管理
平均標準偏差:作業区間でのタイムリーな動作信号の安定性

VMS-PH 動的分析監視システムの特徴は、エッジ端で信号処理アルゴリズムをファームウェア内に組み込み、エッジ端で得られた有効な最大信号や有効区間周期内の最大信号群体標準偏差、または特徴的な突波点を自動で抽出し、特徴データを管理システムに送信して、トレンド管理による機械の予知保守監視を実行し、システム内にデータベースを作成して特徴データを収集することです。

利点は、工場側のネットワーク帯域幅を過剰に消費することなく、収集した特徴データ(適切にクリーンアップ済み)が顧客によってAIトレーニングを実行できるため、独自のAI監視モデルの最適化に適していることです。

VMS-PH 设备动态分析仪
VMS-PH 设备动态分析仪
VMS-PH 设备动态分析仪

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よくあるご質問(FAQ)

エアシリンダの作動異常はどのような問題を引き起こしますか?
エアシリンダは、圧縮ガスを利用してピストンを駆動し、往復直線運動を発生させる機械部品です。エアシリンダに異常が発生すると、圧力調整の不能、推力不足、作動タイミングの不安定、空気圧の逆流、または機構の動作不良などの問題を引き起こす可能性があり、プロセスの安定性と製品品質に影響を及ぼします。

エアシリンダによく見られる異常の原因は何ですか?
エアシリンダの一般的な異常原因としては、油気汚染やバルブ本体の摩耗によるスプールの詰まり、軸心のズレによるエアシリンダの作動不良、異物混入によるシリンダのかじり(焼き付き)現象のほか、長期間の使用による過度の摩耗、経年劣化、変形、シール不良などが挙げられます。

動的信号を通じてエアシリンダの作動品質をどのように検出しますか?
VMS-PH 装置動的アナライザーを使用して、プロセス中におけるエアシリンダの反復的な生産挙動を測定し、プロセスに応じて異なる信号区間に分割することができます。ボールねじの振動信号、周期の違い、タイミングの変化、および動作特性を比較することで、エアシリンダの作動が安定しているかどうかを判断できます。

エアシリンダの複数プロセス周期の振動信号を比較するのはなぜですか?
エアシリンダは通常のプロセスにおいて反復動作を行うのが一般的です。そのため、複数のプロセス周期の振動信号を比較することで、毎回の動作が一致しているかを判断できます。特定の周期でタイミングに大きなズレが生じたり、信号波形が不安定になったり、特徴的な突発的変化が現れた場合、エアシリンダまたは関連機構がすでに不安定な状態にあることを示している可能性があります。

VMS-PHはエアシリンダの予知保全をどのようにサポートしますか?
VMS-PHは、エッジ側で有効最大信号、有効区間周期内の最大信号の母集団標準偏差、および特徴的な突発変化点を自動的に取得し、その特徴データを管理システムに送信してトレンド管理を行うことができます。平均値と平均標準偏差の管理を通じて、稼働区間におけるリアルタイムの動作信号の変化と安定性を監視できます。

エアシリンダの作動監視を導入するメリットは何ですか?
エアシリンダの作動監視を導入することで、プロセス中の反復動作信号を可視化し、スプールの詰まり、軸心のズレ、シリンダのかじり、摩耗、タイミングの不安定などの問題を早期に発見できます。また、特徴データからデータベースを構築し、今後のAIモデルのトレーニング、装置のトレンド管理、および予知保全計画の策定をサポートすることも可能です。