JP4536620B2 - Defect determination method and defect determination device for press-worked product, and defect determination method and defect determination device for press-work mold - Google Patents
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Description
本発明は、少なくとも一対の金型を材料に圧接することによりこの材料の延性プレス加工を行う場合において、プレス加工品の不良判定を行うプレス加工品の不良判定方法及び不良判定装置並びにプレス加工金型の不良判定方法及び不良判定装置に関する。 The present invention relates to a pressed product defect determination method, a defect determination device, and a pressed metal mold for performing defect determination on a pressed product when performing ductile press processing of the material by pressing at least a pair of molds against the material. The present invention relates to a mold defect determination method and a defect determination apparatus.
従来、AE信号により被測定物の異常の有無を診断する方法として特許文献1に記載の如き方法が知られている。本発明は、被測定物から検出されるAE信号に基づいて得られるAEデータをそのAEデータのピークデータに基づいて単純化し、加工変形されたデータにより被測定物の異常の有無を診断している。
Conventionally, a method as disclosed in
しかし、本願発明の如き延性プレスにおいては、図3(b)に示す如く不良品加工時において、接当後から下死点間において音響信号に割れ等に起因する信号が発生する。しかし、図3(a)(b)に示すように、正常不良の有無に関係なく加工時において材料から巨大な音響信号が発生するため、AE信号からピークデータに基づいて被測定物の異常の有無を正確に診断することは困難であった。
かかる従来の実情に鑑みて、本発明は、プレス加工機を動作させた状態でリアルタイムにプレス加工品の不良判定を確実かつ正確に行う事の可能なプレス加工品の不良判定方法及び不良判定装置並びにプレス加工金型の不良判定方法及び不良判定装置を提供することを目的とする。 In view of such a conventional situation, the present invention provides a defect determination method and a defect determination apparatus for a pressed product that can reliably and accurately determine the defect of a pressed product in real time in a state where the press machine is operated. It is another object of the present invention to provide a defect determination method and a defect determination apparatus for press working dies.
上記目的を達成するため、本発明に係るプレス加工品の不良判定方法の特徴は、少なくとも一対の金型を材料に圧接することによりこの材料の延性プレス加工を行う場合におけるプレス加工品の不良判定方法であって、変形時に生じる音響信号を受信し、測定した前記音響信号の波形を多項式近似して前記音響信号の波形の補正式を算出し、前記補正式に基づき測定した前記音響信号を補正して補正波形を作成し、その補正波形をもってプレス加工品の不良判定を行うことにある。 In order to achieve the above object, the feature of the method for judging a defect of a press-worked product according to the present invention is that the defect judgment of a press-worked product in the case of performing ductile press work of this material by pressing at least a pair of molds against the material. A method for receiving an acoustic signal generated at the time of deformation, approximating the measured waveform of the acoustic signal by polynomial approximation, calculating a correction formula of the waveform of the acoustic signal, and correcting the measured acoustic signal based on the correction formula Then, a correction waveform is created, and the defect determination of the pressed product is performed using the correction waveform.
ここで、いわゆるクランクプレス加工機において、クランク角度αとストローク量Sとの関係は、図2(a)に示す次式で表される。ここで、SMaxは最大ストローク量をいう。
S=SMax×(1−cos(α))
Here, in a so-called crank press machine, the relationship between the crank angle α and the stroke amount S is expressed by the following equation shown in FIG. Here, S Max refers to the maximum stroke amount.
S = S Max × (1- cos (α))
また、クランク角度と変位量との関係において、変位量dは次式で表され、図2(b)に示すように三角関数的に表現される。
d=S×(α−1)−Sα
上記の関係において、図2(c)に示すように、図2(b)を一定のクランク角度間において拡大すると、上記式はほぼ直線として表される。そして、クランク角度は、時間に換算することができ、上記式は単位時間あたりの変位量を表す変位式として捉えることができる。
Further, in the relationship between the crank angle and the displacement amount, the displacement amount d is expressed by the following equation and is expressed in a trigonometric function as shown in FIG.
d = S × (α−1) −Sα
In the above relationship, as shown in FIG. 2 (c), when FIG. 2 (b) is enlarged between certain crank angles, the above equation is expressed as a substantially straight line. The crank angle can be converted into time, and the above equation can be regarded as a displacement equation representing the amount of displacement per unit time.
図3は、フィルタリング及び検波後の音響信号の波形と図2(c)に表される単位時間あたりの変位量を示す変位式との関係を示すグラフである。同図に示すように、金型が材料に接当した後から下死点の間において上記変位式と音響信号とは変位量が小さくなるに従い音響信号の振幅も小さくなる相関関係が生じていることが明らかとなった。同図に如く、変位式との差分によって、定常的に発生する音響信号を影響を排除しつつ、不良時に発生する音響信号を識別し、プレス加工品の不良を判定することが可能であることが判明した。 FIG. 3 is a graph showing the relationship between the waveform of the acoustic signal after filtering and detection and the displacement equation indicating the displacement per unit time shown in FIG. As shown in the figure, between the bottom dead center after the mold contacts the material, the displacement equation and the acoustic signal have a correlation in which the amplitude of the acoustic signal decreases as the displacement amount decreases. It became clear. As shown in the figure, it is possible to identify the sound signal generated at the time of defect and determine the defect of the pressed product by eliminating the influence of the sound signal generated constantly by the difference from the displacement formula. There was found.
また、音響信号の振幅値の変位式との差分のみならず、音響信号の分布幅や面積も増大することが理解され、音響信号の分布幅や面積の変位式との差分によってもプレス加工品の不良を判定可能であるという結論を得た。 In addition, it is understood that not only the difference from the displacement equation of the amplitude value of the acoustic signal, but also the distribution width and area of the acoustic signal increase, and the press processed product also depends on the difference from the displacement equation of the distribution width and area of the acoustic signal. The conclusion was reached that it was possible to determine the failure.
上記特徴において、図4に示すように、多項式近似して得られる前記音響信号の波形の補正式は、上述の変位式と音響信号との関係と同様の関係を生じることが判明した。そして、その補正式により測定した音響信号の波形を補正して得られる補正波形をもって、プレス加工品の不良を判定することが可能であることが判明した。また、前記不良判定を振幅値、分布幅値又は面積値のいずれかの値により又は、これらの全て又はいずれかの値の組み合わせにより行うとよい。 In the above feature, as shown in FIG. 4, it has been found that the correction equation for the waveform of the acoustic signal obtained by polynomial approximation has the same relationship as the relationship between the displacement equation and the acoustic signal. And it turned out that it is possible to determine the defect of a press work product with the correction waveform obtained by correcting the waveform of the acoustic signal measured by the correction formula. The defect determination may be performed by any one of an amplitude value, a distribution width value, or an area value, or by a combination of all or any of these values.
また、上記目的を達成するため、本発明に係るプレス加工品の不良判定装置の特徴は、前記音響信号を受信するためのセンサと、前記金型同士の近接状態を検出する近接検出手段と、この近接検出手段に連動して前記センサによる受信信号のうち前記材料の変形時に生じる音響信号を検出するゲートタイマと、音響信号の波形を多項式近似して前記音響信号の波形の補正式を算出する補正式算出手段と、前記補正式に基づき測定した前記音響信号を補正し補正波形を作成する補正波形作成手段と、比較用の基準値を記憶するメモリ手段と、前記補正波形から抽出された特徴量と前記基準値とを比較する比較手段と、この比較手段により前記特徴量が前記基準値を越える場合にプレス加工品が不良品である旨を知らせる警報手段とを備えていることにある。 Further, in order to achieve the above object, the feature of the pressed product defect determination device according to the present invention is a sensor for receiving the acoustic signal, a proximity detecting means for detecting a proximity state of the dies, In conjunction with the proximity detecting means, a gate timer for detecting an acoustic signal generated when the material is deformed among signals received by the sensor, and calculating a correction formula for the acoustic signal waveform by polynomial approximation of the acoustic signal waveform. Correction formula calculation means, correction waveform creation means for correcting the acoustic signal measured based on the correction formula to create a correction waveform, memory means for storing a reference value for comparison, and features extracted from the correction waveform Comparing means for comparing the amount with the reference value, and alarm means for notifying that the pressed product is defective when the feature value exceeds the reference value by the comparing means. In the door.
ここに、「近接検出手段」は例えばクランク角度を検出することができるプレス制御部により構成することができる。また、「特徴量」とは、音響信号の振幅、分布幅又は面積等をいい、「基準値」とは定数の他、上述の如く得られた基準差分や基準補正波形をも含む意である。 Here, the “proximity detecting means” can be constituted by, for example, a press control unit capable of detecting a crank angle. The “feature amount” refers to the amplitude, distribution width, area, or the like of the acoustic signal, and the “reference value” includes a reference difference and a reference correction waveform obtained as described above in addition to a constant. .
一方、上記目的を達成するため、本発明に係るプレス加工金型の不良判定方法の特徴は、少なくとも一対の金型を材料に圧接することによりこの材料の延性プレス加工を行う場合におけるプレス加工金型の不良判定方法であって、変形時に生じる音響信号を受信し、測定した前記音響信号の波形を多項式近似して前記音響信号の波形の補正式を算出し、前記補正式に基づき測定した前記音響信号を補正して補正波形を作成し、その補正波形によりプレス加工金型の不良判定を行うことにある。
かかる場合、前記不良判定を振幅値、分布幅値又は面積値のいずれかの値により又は、これらの全て又はいずれかの値の組み合わせにより行うとよい。
また、上記目的を達成するため、本発明に係るプレス加工金型の不良判定装置の特徴は、前記音響信号を受信するためのセンサと、前記金型同士の近接状態を検出する近接検出手段と、この近接検出手段に連動して前記センサによる受信信号のうち前記材料の変形時に生じる音響信号を検出するゲートタイマと、音響信号の波形を多項式近似して前記音響信号の波形の補正式を算出する補正式算出手段と、前記補正式に基づき測定した前記音響信号を補正し補正波形を作成する補正波形作成手段と、比較用の基準値を記憶するメモリ手段と、前記補正波形から抽出された特徴量と前記基準値とを比較する比較手段と、この比較手段により前記特徴量が前記基準値を越える場合にプレス加工金型が不良品である旨を知らせる警報手段とを備えていることにある。
On the other hand, in order to achieve the above object, the defect determination method of the press working mold according to the present invention is characterized in that at least a pair of molds are pressed against the material to perform ductile press working of this material. A method for determining a defect of a mold, receiving an acoustic signal generated at the time of deformation, calculating a waveform correction equation of the acoustic signal by polynomial approximation of the measured waveform of the acoustic signal, and measuring the waveform based on the correction equation A correction waveform is created by correcting an acoustic signal, and a defect in the press working mold is determined based on the correction waveform.
In such a case, the defect determination may be performed based on any one of an amplitude value, a distribution width value, and an area value, or a combination of all or any of these values.
In order to achieve the above object, the defect determination device for a press working mold according to the present invention is characterized by a sensor for receiving the acoustic signal and a proximity detecting means for detecting a proximity state of the molds. In conjunction with this proximity detection means, a gate timer for detecting an acoustic signal generated when the material is deformed among signals received by the sensor, and calculating a correction formula for the acoustic signal waveform by polynomial approximation of the acoustic signal waveform A correction formula calculating means for correcting the acoustic signal measured based on the correction formula to create a correction waveform, a memory means for storing a reference value for comparison, and a correction waveform extracted from the correction waveform Comparing means for comparing the feature quantity with the reference value, and alarm means for notifying that the press mold is defective when the feature quantity exceeds the reference value by the comparing means. In the Rukoto.
上記本発明に係るプレス加工品の不良判定方法及び不良判定装置の特徴によれば、少なくとも材料の変形時に生じる音響信号をもって不良判定を行うのでプレス加工品の不良品をリアルタイムに判定することができ、しかも加工が複雑なものであっても目視では発見し難いその一部の不良についても確実に捕捉して不良判定することが可能となった。 According to the feature of the defect determination method and the defect determination apparatus according to the present invention described above, the defect determination is performed based on at least an acoustic signal generated when the material is deformed. In addition, even if the processing is complicated, it is possible to reliably catch some of the defects that are difficult to detect visually and determine the defects.
また、金型が材料に複数回分かれて接当する等、特に材料の変形時が比較的広い時間幅を有する場合にも、その劣化をより正確に評価することが可能となった。 In addition, it is possible to more accurately evaluate the deterioration even when the mold has a relatively wide time width, such as when the mold is in contact with the material multiple times.
さらに、近接手段及びこれに連動するゲートタイマを用いた場合には、材料の変形時に生じる音響信号に可能な限り限定して音響信号をサンプリングでき外乱の要素を排除することが可能となった。 Further, when the proximity means and the gate timer linked thereto are used, the acoustic signal can be sampled as much as possible to the acoustic signal generated when the material is deformed, and the disturbance element can be eliminated.
また、上記本発明に係るプレス加工品の不良判定方法及び不良判定装置に基づいて、プレス加工品の不良判定を行うと共に、金型の不良判定も行うことが可能となった。 Moreover, based on the press-deformed product defect determination method and the defect determination apparatus according to the present invention, it is possible to perform the press-processed product defect determination and the mold defect determination.
本発明の他の目的、構成及び効果については、以下の発明の実施の形態の項から明らかになるであろう。 Other objects, configurations, and effects of the present invention will become apparent from the following embodiments of the present invention.
次に、図1、3、5〜7を参照しながら、本発明の第一の実施形態を説明する。
図1は、本発明にかかる判定方法の実施対象となる延性加工用プレス加工機の概略断面図である。図1に示すプレス加工機1は、クランク機構4により材料Sのプレス加工を行う装置である。クランク機構4は、プレス制御部により制御されるモータの回転をクランクシャフト6に伝え、コネクションロッド7を介してスライド2を上下運動させる。スライド2には、パンチ2aが取り付けられ、このパンチ2aと一対となるダイ3aがボルスタ3に取り付けられている。
Next, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a ductile press machine that is an object of the determination method according to the present invention. A
プレス制御部は、モーターの回転によりクランク角度αを監視し、パンチ2a及びダイ3aに材料Sが挟まれて変形する変形時の音響信号を検出する後述するゲートタイマのトリガーとなる。すなわち、パンチ2a及びダイ3aの近接状態を検出する近接検出手段としても機能する。なお、近接検出手段は、一対の金型2,3に近接センサ及び対応する近接片を取り付けることにより構成してもよい。この場合、材料Sと金型2,3との間の異物の噛み込みを検出することも同時に可能であるが、ゲートタイマをより精度よく作動させるためには、上記クランク角度をトリガーとすることが望ましい。
The press control unit monitors the crank angle α by the rotation of the motor, and serves as a trigger for a gate timer, which will be described later, that detects an acoustic signal at the time of deformation in which the material S is sandwiched and deformed between the
また、ダイ3aの側部には、上記材料Sの変形時に生じる音響信号を受信するためのAEセンサ11を取り付けてある。このAEセンサ11は、ダイ3aのみならずボルスタ3やスライド2の側等、他の部分に取り付けることも可能であるが、本実施形態では不良品の劣化を評価し易くするためにダイ3aの側にこのAEセンサ11を取り付けてある。
次に、図1(a)〜(c)と図5(a)(b)を比較しつつ、プレス加工の工程とAEセンサ11により受信される音響信号との関係について説明する。
Further, an
Next, the relationship between the pressing process and the acoustic signal received by the
図5(a)の内第一の信号群Q1は、図1(a)の如く上死点からスライダが降下後、材料Sにパンチ2aが接当する際に発生する信号である。接当後、図5(a)に示すように、第二の信号群Pは、材料Sの脆性領域内でなだらかに増大し、その後延性領域内で時間経過と共に下死点をピークに徐々に減少する。この信号群Pは、図1(b)に示す如く材料Sにパンチ2aが接当後スライド2が下死点に達するまでに生じる音響信号、すなわち、材料Sの変形にともなう音響信号である。また、第三の信号群Q2は下死点通過後すなわち加工後に材料Sからパンチ2aが離れるときの音響信号である。
The first signal group Q1 in FIG. 5A is a signal generated when the
プレス制御部により検出されるクランク角度αが一定角度に達することをトリガーとして時間T0よりゲートタイマを作動させ、Q2を含まない音響信号を検出時間T0〜T2間で音響信号の検出を行う。本実施形態において、時間T0はクランク角度120°に対応し、時間T2はクランク角度180°である下死点に対応するが、これらの数値に限定されることはなく、加工条件等により適宜変更してもよい。
図5(c)(d)は、不良品の場合に受信される音響信号を示すグラフである。同図に示す通り、第二群の信号群Pの振幅に突出する部分が生じる。この突出する部分の内、下死点近傍の大きな突出は、図5(a)(b)に示す如く、正常品の加工時においても定常的に発生している。他方、それより前に表れる突出する部分は、図5(a)(b)においては存在せず、プレス加工の割れ等の不良時にのみ生じる音響信号であることが発明者らの実験により確認された。
The gate timer is actuated from time T0 triggered by the crank angle α detected by the press control unit reaching a certain angle, and an acoustic signal that does not include Q2 is detected between detection times T0 and T2. In this embodiment, the time T0 corresponds to a crank angle of 120 °, and the time T2 corresponds to a bottom dead center having a crank angle of 180 °, but is not limited to these values and may be appropriately changed depending on the processing conditions and the like. May be.
5C and 5D are graphs showing acoustic signals received in the case of a defective product. As shown in the figure, a portion protruding in the amplitude of the second group of signal groups P is generated. Of these protruding portions, a large protrusion in the vicinity of the bottom dead center is steadily generated even when processing a normal product, as shown in FIGS. On the other hand, the protruding portion appearing before that does not exist in FIGS. 5 (a) and 5 (b), and it has been confirmed by experiments by the inventors that this is an acoustic signal generated only when there is a defect such as a crack in press working. It was.
本実施形態において、図5に示すように、上記の音響信号の内、第二群の音響信号Pを測定対象とし、さらに、材料の延性領域内の音響信号Pを複数の区画G1〜3に区切り、その各区画G1〜3内の音響信号Pと変位式Vとの差分面積A1〜3により不良品の判定を行う。区画G1〜3は、検出時間T0を基準に任意の時間を設定することにより形成される。変位式Vとの差分とすることで、正常時と不良時の音響信号を差を明確にすることができ、確実に加工不良を捉えることができる。 In the present embodiment, as shown in FIG. 5, among the above-described acoustic signals, the second group of acoustic signals P is a measurement target, and the acoustic signals P in the ductile region of the material are further divided into a plurality of sections G1 to G3. The defective product is determined based on the difference areas A1 to A3 between the acoustic signal P and the displacement equation V in the sections G1 to G3. The sections G1 to G3 are formed by setting an arbitrary time based on the detection time T0. By using the difference from the displacement formula V, the difference between the normal and defective acoustic signals can be clarified, and a processing defect can be reliably captured.
図6は、本実施形態に使用する不良判定装置のブロック図である。AEセンサ11により受信された音響信号は、フィルタ部20を介してフィルタリング及び検波された後パーソナルコンピュータ30に処理される。警報手段60は、音響信号の波形及び加工品の評価結果を表示するディスプレイ61と、不良品が発生した場合に警報音を発生する警報装置62とを備えている。フィルタ部20は、AEセンサ11により受信された音響信号を増幅するための感度調整機能付き信号変換器21及びノイズ除去用のハイパスフィルタ22,ローパスフィルタ23と正の信号を取り出すための検波回路24とを備えている。感度調整アンプ18は、プレス制御部が発するクランク角度信号が一定角度以上となった場合に、ゲートタイマ37に対してトリガー用の信号を送出する。
FIG. 6 is a block diagram of a defect determination apparatus used in the present embodiment. The acoustic signal received by the
図6及び図7を参照しつつ、パーソナルコンピュータ30における処理手順を説明する。クランク角度αが所定角度以上となると信号変換器13がトリガー用信号を送出し(ステップS1)、これにともなってゲートタイマ37が作動する(ステップS2)。フィルタ部20からの音響信号は、A/Dコンバータ31によりデジタル信号に変換され差分算出手段40を介して比較手段35に送られる。
A processing procedure in the
差分算出手段40は、変位式メモリ手段41に格納されている変位式Vと音響信号Pとの差分を算出する。変位式Vは、あらかじめパラメータ入力部35を介して加工条件や加工時間等を入力し作成される。また、差分算出手段40は、積分手段42を有し、この積分手段42により変位式Vと音響信号Pとの差分面積A1〜3を算出する。
The difference calculating means 40 calculates the difference between the displacement formula V stored in the displacement formula memory means 41 and the acoustic signal P. The displacement formula V is created by inputting machining conditions, machining time, and the like via the
積分手段42を介しての比較手段32における処理は、区画時間t0〜t3内における各区画G1〜3にて、音響信号Pと変位式Vとの差分面積A1〜3を求める(ステップS3〜5)。そして、差分面積A1〜3がメモリ手段33に記憶されている各区画G1〜3での基準値より大きいか否かが判断される。
本実施形態では、区画時間t0〜t3間において、音響信号Pの差分の特徴量である差分面積A1〜3のうち少なくとも一つが所定の基準値を超える場合に、不良品である旨の警報が警報手段40より発せられる(ステップS7)。警報等が発生されない場合には、ディスプレイ41を介して加工品が正常である旨が表示される(ステップS6)。
The processing in the comparing means 32 via the integrating
In the present embodiment, when at least one of the difference areas A1 to A3, which is the feature amount of the difference of the acoustic signal P, exceeds a predetermined reference value during the section time t0 to t3, an alarm indicating that the product is defective is issued. Issued by the alarm means 40 (step S7). When an alarm or the like is not generated, a message indicating that the processed product is normal is displayed via the display 41 (step S6).
なお、ステップS7における不良品の発生の警報を上記差分面積A1〜3の内、少なくとも二つ以上が基準値を超える場合にのみ警報を発生するように構成することも可能である。 In addition, it is also possible to constitute the alarm for the occurrence of defective products in step S7 so that the alarm is generated only when at least two of the difference areas A1 to A3 exceed the reference value.
本実施形態において、差分面積Aにより不良判定を行ったが、差分値は面積値に限られるものではなく、振幅値や分布幅値においても同様に不良判定は可能である。さらに、例えば、図12に示す如く、差分算出手段40に積分手段42の他、振幅値や分布幅の差分を算出する経路43や分布幅算出手段44を設け、図13に示すように、各区画内でこれらの各差分値を算出し(ステップS33〜41)、各基準値と比較し警報等を行う(ステップS42,43)処理手順により不良判定を行うことも可能である。但し、一般に割れによる不良時の音響信号は持続時間が長いため、エネルギーが大きく面積値も大きくなるが、金型の構造に起因する音響信号の異常は、振幅値は大きいもののエネルギーが小さい。そのため、主に面積値により不良判定を行うことが精度の面から望ましい。
In this embodiment, the defect determination is performed based on the difference area A. However, the difference value is not limited to the area value, and the defect determination can be similarly performed on the amplitude value and the distribution width value. Further, for example, as shown in FIG. 12, in addition to the integrating
さらに、これらの差分値は適宜組み合わせて不良判定を行うことが可能であり、かつ、1又は複数以上が各基準値を超えた場合に警告を発するように構成することも可能である。なお、基準値は、当該プレス加工方法により得られる加工品の仕上がり精度により適宜定められる値を意味する。 Furthermore, these difference values can be appropriately combined to make a defect determination, and can be configured to issue a warning when one or more exceeds each reference value. The reference value means a value that is appropriately determined depending on the finished accuracy of a processed product obtained by the press working method.
次に、図8〜図11を参照しながら本発明の第二の実施形態について説明する。
本実施形態では、受信される音響信号の内区画時間内の音響信号の波形に基づき補正式を算出し、その補正式により作成される音響信号の補正波形により不良品の判定を行う。本実施形態に用いられる判定装置1の内、AEセンサ11,フィルタ部20,警報手段40,近接センサ15等は、上述の第一形態におけるものとほぼ同様であるが、パーソナルコンピュータ30の構成が一部異なっている。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the present embodiment, a correction formula is calculated based on the waveform of the acoustic signal within the inner section time of the received acoustic signal, and a defective product is determined based on the corrected waveform of the acoustic signal created by the correction formula. Of the
図8及び図9を参照しつつ、パーソナルコンピュータ30における処理手順を説明する。クランク角度αが所定角度以上となると信号変換器13がトリガー用信号を送出し(ステップS11)、これにともなってゲートタイマ37が作動する(ステップS12)。フィルタ部20からの音響信号は、A/Dコンバータ31によりデジタル信号に変換される。デジタル信号に変換された音響信号は、あらかじめパラメータ入力部35を介して設定された区画時間t0〜t3内において、補正式算出手段51により音響信号を多項式近似して補正式Wを算出し(ステップS13)、補正波形作成手段52に送る。
A processing procedure in the
補正波形作成手段52において、図10,11(c)(d)に示すように、受信された音響信号を算出された補正式Wに基づいてその音響信号の補正波形Rを生成する(ステップS14)。そして、生成した補正波形Rは積分手段53を介して比較手段32に送られる。補正式Wに基づいて生成される補正波形Rにより不良判定を行うことで、正常時と不良時の音響信号を差を明確にすることができ、確実に加工不良を捉えることができる。
As shown in FIGS. 10, 11 (c) and (d), the correction
積分手段53を介しての比較手段32における処理は、区画時間t0〜t3内における各区画G1〜3での補正波形の補正波形面積B1〜3の面積を求め(ステップS15〜17)、そして、補正波形面積B1〜3がメモリ手段33に記憶されている各区画G1〜3での基準値より大きいか否かが判断される。
本実施形態では、区画時間t0〜t3間において、補正波形の特徴量である面積値のうち少なくとも一つが所定の基準値を超える場合に、不良品である旨の警報が警報手段40より発せられる(ステップS19)。警報等が発生されない場合には、ディスプレイ41を介して加工品が正常である旨が表示される(ステップS18)。
The processing in the comparison means 32 through the integration means 53 calculates the areas of the correction waveform areas B1 to B3 of the correction waveforms in the sections G1 to 3 within the section times t0 to t3 (steps S15 to 17), and It is determined whether or not the corrected waveform areas B1 to B3 are larger than the reference values in the sections G1 to G3 stored in the memory means 33.
In the present embodiment, an alarm indicating that the product is defective is issued from the alarm means 40 when at least one of the area values, which are feature amounts of the correction waveform, exceeds a predetermined reference value during the section time t0 to t3. (Step S19). If an alarm or the like is not generated, a message indicating that the processed product is normal is displayed via the display 41 (step S18).
なお、ステップS8におけるパンチ交換の警報を上記波形面積の内、少なくとも二つ以上が基準値を超える場合にのみ警報を発生するように構成することも可能である。 Note that the punch replacement alarm in step S8 may be configured to generate an alarm only when at least two of the waveform areas exceed the reference value.
本実施形態において、波形面積Bにより不良判定を行ったが、面積値に限られるものではなく、振幅値や分布幅においても同様に不良判定は可能である。さらに、例えば、図14に示す如く、積分手段53の他、振幅値や分布幅の差分を算出する経路54や分布幅算出手段55を設け、図15に示すように、各区画内でこれらの各値を算出し(ステップS54〜62)、各基準値と比較し警報等を行う(ステップS63,64)処理手順により不良判定を行うことも可能である。但し、一般に割れによる不良時の音響信号は持続時間が長いため、エネルギーが大きく面積値も大きくなるため、主に面積値により不良判定を行うことが精度の面から望ましい。
In this embodiment, the defect determination is performed based on the waveform area B. However, the defect determination is not limited to the area value, and the defect determination can be similarly performed with respect to the amplitude value and the distribution width. Further, for example, as shown in FIG. 14, in addition to the integrating
さらに、これらの値は適宜組み合わせて不良判定を行うことが可能であり、かつ、1又は複数以上が各基準値を超えた場合に警告を発するように構成することも可能である。なお、基準値は、当該プレス加工方法により得られる加工品の仕上がり精度により適宜定められる値を意味する。 Further, these values can be combined as appropriate to make a failure determination, and a warning can be generated when one or more of the values exceed each reference value. The reference value means a value that is appropriately determined depending on the finished accuracy of a processed product obtained by the press working method.
さらに、本発明の他の実施形態の可能性について列挙する。
上記各実施形態では材料Sに鋼板を用いたが、鋼板以外の金属板の他樹脂材料等のプレス加工にも本発明は適応の可能性がある。
Furthermore, the possibilities of other embodiments of the invention are listed.
In each of the above embodiments, a steel plate is used as the material S. However, the present invention may also be applied to press working of a resin material other than a metal plate other than a steel plate.
上記各実施形態では、不良判定を複数の区画G1〜3において判定を行ったが、区画に区切らずに任意の範囲内において、判定することも可能である。ただし、判定の精度の面から言えば、複数の区画に区切り判定する方が望ましい。 In each of the embodiments described above, the defect determination is performed in the plurality of sections G1 to G3. However, it is also possible to determine within an arbitrary range without dividing the section. However, in terms of determination accuracy, it is preferable to perform determination by dividing into a plurality of sections.
上記各実施形態では、プレス加工品の不良判定方法及び判定装置として説明した。しかし、不良時に発生する音響信号には、金型の不良に起因する音響信号も含まれているので、プレス加工品の不良判定を行うと同時に金型の不良判定をも行うことができる。すなわち、プレス加工品の不良判定方法及び判定装置は、プレス加工金型の不良判定方法及び判定装置としても実施することができる。 In each of the above-described embodiments, the defect determination method and the determination device for a press-processed product have been described. However, since the acoustic signal generated at the time of failure includes an acoustic signal due to the defect of the mold, it is possible to determine the defect of the mold at the same time as determining the defect of the pressed product. That is, the press-processed product defect determination method and determination apparatus can also be implemented as a press-work mold defect determination method and determination apparatus.
上記各実施形態では、クランク機構によるプレス加工機を例に説明した。しかし、クランク機構によるプレス加工に限られるものではなく、例えば、カムプレス、ナックルプレス、リンクプレス等の回転運動を直線運動に変換する機構によるプレス加工であればプレス加工品の不良判定を行うことが可能である。 In each of the above-described embodiments, a press machine using a crank mechanism has been described as an example. However, it is not limited to press working by a crank mechanism. For example, if a press working is performed by a mechanism that converts a rotational motion such as a cam press, a knuckle press, a link press, etc. into a linear motion, it is possible to determine the defect of the pressed product. Is possible.
本発明は、曲げ加工や深絞り加工等の材料の塑性変形を伴うあらゆるプレス加工品の不良判定方法及び不良判定装置として利用することができる。さらに、プレス加工金型の不良判定方法及び不良判定装置としても利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used as a failure determination method and a failure determination device for any press-processed product that involves plastic deformation of a material such as bending or deep drawing. Further, it can be used as a defect determination method and a defect determination apparatus for a press working mold.
1:プレス加工機、2:スライド(上金型)、2a:パンチ、3:ボルスタ(下金型)3a:ダイ、4:クランク機構、5:フライホイール、6:クランクシャフト、7:コネクションロッド、10:、11:AEセンサ、12:プレス制御部(近接検出手段)、13:信号変換器、20:フィルタ部、21:感度調整機能付き信号変換器、22:ハイパスフィルタ、23:ローパスフィルタ、24:検波回路、30:パーソナルコンピュータ、31:A/Dコンバータ、32:比較手段、33:メモリ手段、34:ゲートタイマ、35:パラメータ入力部、40:差分算出手段、41:変位式メモリ手段、42:積分手段、43:経路、44:分布幅算出手段、50:、51:補正式算出手段、52:補正波形作成手段、53:積分手段、54:経路、55:分布幅算出手段、60:警報手段、61:ディスプレイ、62:警報機、S:材料、P:測定対象波形(音響信号)、R:補正波形、V:変位式、W:補正式、α:クランク角度、G1〜3:ゲート、A:差分面積、B:補正波形面積
1: Press processing machine, 2: Slide (upper die), 2a: Punch, 3: Bolster (lower die) 3a: Die, 4: Crank mechanism, 5: Flywheel, 6: Crankshaft, 7: Connection rod 10: 11: AE sensor 12: Press control unit (proximity detection means) 13: Signal converter 20: Filter unit 21: Signal converter with sensitivity adjustment function 22: High-pass filter 23: Low-pass filter , 24: detection circuit, 30: personal computer, 31: A / D converter, 32: comparison means, 33: memory means, 34: gate timer, 35: parameter input unit, 40: difference calculation means, 41: displacement memory Means: 42: integration means, 43: path, 44: distribution width calculation means, 50 :, 51: correction formula calculation means, 52: correction waveform creation means, 53: integration means, 4: path, 55: distribution width calculation means, 60: alarm means, 61: display, 62: alarm device, S: material, P: waveform to be measured (acoustic signal), R: correction waveform, V: displacement type, W : Correction equation, α: crank angle, G1-3: gate, A: difference area, B: correction waveform area
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