JP5455524B2

JP5455524B2 - 検査装置及び検査方法

Info

Publication number: JP5455524B2
Application number: JP2009223602A
Authority: JP
Inventors: 橋篤 ▲高▼
Original assignee: UD Trucks Corp
Current assignee: UD Trucks Corp
Priority date: 2009-09-29
Filing date: 2009-09-29
Publication date: 2014-03-26
Anticipated expiration: 2029-09-29
Also published as: JP2011075279A

Description

本発明は、内部に検出手段を設けているプレス成形用の金型における検査手段やその配線等を検査する技術に関する。

プレス成形に際して、プレス金型の破損を防止するため、金型の異常やプレス成型の異常を検出する手段として、電気的なスイッチで構成されたセンサを設けたプレス金型が存在する。
ここで、電気的なスイッチで構成されたセンサは、プレス成形が適正に行われる状態であることを電気的にチェックする機能を有している。

係る従来のプレス金型を製造する段階で、検出手段として作用する電気的なスイッチの配線が、製造されるプレス金型に設けられる。
換言すれば、上述した従来のプレス成形用の金型は、いわゆる「金型アッセンブリ」として、金型のみならず、電気的なスイッチで構成されたセンサ、当該センサと結線されたケーブル、当該ケーブルと接続されたコネクタ或いはコンセント等を含んだ状態で、製造されている。

その様なセンサやケーブル、コンセントを備えた従来のプレス成形用の金型においては、金型内部の断線や、配線ミス等をチェックする必要がある。
しかし、係る金型内部の断線や、配線ミス等をチェックするための専用機器は、現時点では提案されていない。

従来、上述したような金型内部の断線や、配線ミス等をチェックするのに、いわゆるテスターを用いていた。すなわち、テスターにより、電流が流れているか否かをチェックして、以って、センサを構成する電気的なスイッチ（例えば、リミットスイッチ）からコネクタ或いはコンセントまで導通しているか否かを調べていた。

ここで、近年、プレス用金型における異常検出手段としては、近接センサ（近接スイッチ）の様な無接触式のセンサ（スイッチ）が主流となっている。
テスターを用いれば、リミットスイッチの様な電気的なスイッチを含む回路の断線や配線ミスの有無をチェックすることは出来る。
しかし、物理的な接点を有しない近接センサの様な無接触式のセンサ（スイッチ）については、テスターを用いた従来技術では、当該近接センサからコネクタ或いはコンセントまでの断線や配線ミスの有無をチェックすることは出来ない。
上述した様なテスターでは、物理的な接点に（テスターの）探針（プローブ）を接触しなければ、コネクタ（コンセント）までの導通を確認することができないからである。

そのため、従来は、プレス用の金型を製造する側（金型製造者サイド）において、物理的な接点を持たないセンサ（例えば、近接センサ）とコネクタ（コンセント）とを含む電気回路について、断線や配線ミスをチェックすることが困難であった。
換言すれば、従来は、プレス金型を用いて実際のプレス作業を行なう側（発注者サイド）でなければ、近接センサのように物理的な接点を持たないセンサが適正に機能しているか否かを確認することができなかった。

その他の従来技術として、金型の残存物検出用センサにおける配線部の断線を防止するため、ダイ上の残存物の有無を検出するセンサを有するプレス機械が提供されている（特許文献１参照）。
しかし、係る従来技術（特許文献１）は、残存物検出用センサの配線部の断線のみをチェックしており、金型に複数種類存在するセンサの破損や、センサの配線の断線等をチェックすることは出来ず、上述した従来技術の問題点を解消することは出来ない。

特開２００３−６２６２６号公報

本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、無接触式検知手段を有する金型における電気回路に異常が存在するか否かを、容易且つ確実に判定することが出来る検査装置および検査方法の提供を目的とする。

本発明の検査装置は、プレス成形用の金型（１０）に接触可能な探針（プローブ２）と、電源装置（商用電源に接続可能なコンセント７、バッテリ７Ａ、ＤＣ／ＡＣコンバータ７Ｂと接続されたバッテリ７Ａ等）と、無接触式の検出手段（近接スイッチ１３Ａ、１３Ｂ）の検出信号出力に対応して光量が変化する（近接スイッチの出力が大きくなれば、強く発光する）発光装置（例えば、ＬＥＤランプ６）と、探針（２）、電源装置（７、７Ａ、７Ｂ）、発光装置（６）を接続して電気回路を構成する導線（４）と有しており、前記電気回路（Ｌ３ａ、Ｌ３ｂ）に異常（例えば、断線、配線ミス）があると、コンセント（１４ｃ）の接点に探針（２）を接触しても発光装置（６）が発光しない機能を有し、前記無接触式の検出手段（１３Ａ、１３Ｂ）に異常（例えば、故障している）があると、検出手段（１３Ａ、１３Ｂ）の検出信号出力が増加する状態になっても（例えば、近接センサ１３Ａ、１３Ｂに鉄片９が近接しても）発光装置（６）の光量が変化しない機能を有し、前記無接触式の検出手段（１３Ａ、１３Ｂ）が正常のとき、検出手段（１３Ａ、１３Ｂ）の検出信号出力に対応して前記発光装置の光量が変化することを特徴としている。

そして、上述した検査装置（請求項１の検査装置）を用いて行なわれる本発明の検査方法は、複数の前記無接触式の検出手段（近接スイッチ１３Ａ、１３Ｂ或いは近接センサ）と前記コンセント（１４ｃ）とを接続する複数の電気回路（Ｌ１３ａ、Ｌ３ｂ）を有するプレス成形用の金型（１０）に前記検査装置（請求項１、２の何れかの検査装置１）の探針（プローブ２）を接触する探針接触工程（Ｓ２）と、
探針接触工程（Ｓ２）で、前記検査装置（請求項１の検査装置１）における発光装置（例えば、ＬＥＤランプ６）が発光しない場合には前記金型（１０）における電気回路（Ｌ３ａ、Ｌ３ｂ）に異常がある（例えば、断線、配線ミス）と判定し（Ｓ９）、前記無接触式の検出手段（１３Ａ、１３Ｂ）の作動状態を再現し、前記検出手段（１３Ａ、１３Ｂ）の検出信号出力に対応して発光装置（例えば、ＬＥＤランプ６）の光量が変化した場合には前記金型（１０）における電気回路（Ｌ３ａ、Ｌ３ｂ）が正常であると判定する（Ｓ８）電気回路判定工程（Ｓ８、Ｓ９）、
を有することを特徴としている。

それに加えて、本発明の検査方法において、
前記断線判定工程（Ｓ８、Ｓ９）で断線していないと判定（Ｓ８）された場合に、前記複数の無接触式の検出手段（近接スイッチ１３Ａ、１３Ｂ或いは近接センサ）から一つの検出手段（１３Ａ）を選択し、選択された検出手段（１３Ａ）の検出信号出力が増加する操作（例えば、近接スイッチ１３Ａに鉄片９を近接させる操作）を行なう検出信号出力増加操作工程（Ｓ６）と、
検出信号出力増加操作工程（Ｓ６）で、発光装置（例えば、ＬＥＤランプ６（１３））の光量が増加しない場合には選択された検出手段（１３Ａ）に異常がある（例えば、検出手段１３Ａが故障している）と判定し（Ｓ９）、発光装置（例えば、ＬＥＤランプ６）の光量が増加した場合には選択された検出手段（１３Ａ）は正常であると判定する（Ｓ８）検出手段判定工程（Ｓ８、Ｓ９）、
を有することが好ましい。

上述する構成を具備する本発明によれば、物理的な接点を有しない複数の検出手段（近接スイッチ１３Ａ、１３Ｂ或いは近接センサ）と、当該検出手段（１３Ａ、１３Ｂ）と前記コンセント（１４ｃ）とを接続する複数の電気回路（Ｌ３ａ、Ｌ３ｂ）とを有しているプレス成形用の金型（１０）について、金型（１０）内部の断線や、配線ミス、検出手段そのものの故障をチェックする専用機器（１）が提供される。

本発明において、前記コンセント（１４ｃ）に探針（プローブ２）を接触し、発光装置（例えば、ＬＥＤランプ６）が発光したか否かをチェックすることにより、前記金型（１０）における電気回路（Ｌ３ａ、Ｌ３ｂ）に異常が存在するか否かを容易且つ確実に判定することが出来る。
そして、電気回路（Ｌ３ａ、Ｌ３ｂ）に異常が無い場合に、物理的な接点を有しない複数の検出手段（近接スイッチ１３Ａ、１３Ｂ或いは近接センサ）から一つの検出手段（１３Ａ）を選択し、選択された検出手段（１３Ａ）の検出信号出力が増加する操作（例えば、近接スイッチ１３Ａに鉄片９を近接させる操作）を行ない、これにより、発光装置（例えば、ＬＥＤランプ６）の光量が増加したか否かをチェックすることにより、当該選択された検出手段（物理的な接点を有しない検出手段１３Ａ）は正常であるか否かを容易且つ確実に判定することが出来る。

このように、本発明によれば、専用の機器（１）により、上述した金型（１０）内部の断線や、配線ミス等を、容易且つ確実にチェックすることが出来る。
そして、従来のテスターによる手法では、物理的な接点を有しない検出手段（近接スイッチ１３Ａ、１３Ｂ或いは近接センサ）に関する構造についてはチェックが不可能であったのに対して、本願発明では、物理的な接点を有しない検出手段（近接スイッチ１３Ａ、１３Ｂ或いは近接センサ）であっても、物理的な接点を有する検出手段（例えば、リミットスイッチ１１、１２の様な電気的なスイッチ）であっても、正常であるか否かを容易且つ確実にチェックすることが出来る。

本発明が適用されるプレス成形用の金型と第１実施形態に係る検査装置を示すブロック図である。第１実施形態に係る検査装置の説明図である。第１実施形態に係る検査方法の手順を示すフローチャートである。第１実施形態で、配線に異常が無い場合の説明図である。第１実施形態で、近接センサに異常が無い場合の説明図である。第２実施形態に係る検査装置の説明図である。第３実施形態に係る検査装置の説明図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
最初に、図１を参照して、図示の実施形態により検査するべきプレス成形用の金型装置について、説明する。
図1において、本発明の実施形態が適用されるプレス金型装置（例えばオス型、以下、「金型」と記載する）１０は、成型面上に既にプレスされたワーク（鋼板）３０が載った状態が示されている。

金型１０において、図１における右側上方（ワーク搬入側）には、ワーク３０を排出するためのエアシリンダ２０が設けられている。ワーク３０は、エアシリンダ２０のプッシュロッド２１先端で、矢印Ｆ方向（ワーク排出側）に押圧されて排出される。
ワーク搬入側のプッシュロッド２１近傍には、プッシュロッド２１の位置を確認する第１のリミットスイッチ１１が配置されている。第１のリミットスイッチ１１は、例えば、エアシリンダ２０への圧縮空気供給系統に漏れ等により、プッシュロッド２１が元の位置まで戻らないトラブルの有無をチェックしている。
金型１０のワーク排出側の面１０ｆには、ワーク３０が排出されたことを確認する第２のリミットスイッチ１２が配置されている。

ワーク排出側の面１０ｆにおいて、図１における左方コーナー近傍には、センサ配置のための切欠き部１０ａが設けられている。切欠き部１０ａには、無接触式のセンサ１３Ａ（例えば、近接センサ）が設置されている。
金型１０において、側部１０ｒ（図１では右側部）の搬入側のコーナー（図１では右上側のコーナー）近傍には、センサ配置のための切欠き部１０ｂが設けられている。切欠き部１０ｂにおいても、無接触式のセンサ１３Ｂ（例えば、近接センサ）が設けられている。
無接触式のセンサ１３Ａ、１３Ｂは、共に、ワーク（材料）３０が規定の位置に載置されているか否かを検出するために設けられている。

金型１０において、右側部１０ｒの搬出側（図１では右下側）近傍には、格納空間１０ｃが形成されている。この格納空間１０ｃには、電気配線接続装置（以下、「コネクタ」あるいは「コンセント」と記載する）１４が収容される。
格納空間１０ｃのコンセント１４ｃ（コネクタ１４の構成）は、図示しないプレス機本体を、金型１０と電気的に接続するために設けられている。
コンセント１４ｃは、ワイヤＬ１により第１のリミットスイッチ１１と接続され、ワイヤＬ２により第２のリミットスイッチ１２と接続されている。
さらに、コンセント１４ｃは、ワイヤＬ３ａにより無接触式のセンサ１３Ａと接続され、ワイヤＬ３ｂにより無接触式のセンサ１３Ｂと接続されている。

図１、図４、図５では、コンセント１４ｃのピンインサート（相手端子の挿入孔）が７個であるが、コンセント１４ｃのピンインサートの数は７個に限定される訳ではない。
各ピンインサートには例えば図示しない番号等が表示されており、当該番号等（図示せず）は、接続対象（リミットスイッチ、無接触式のセンサ）と関連付けられている。すなわち、図示しない番号等により、どのセンサへの電気回路に係るピンインサートであるかを、視覚により把握出来るように構成されている。

図１における符号１は、第１実施形態に係る検査装置を示している。
第１実施形態に係る検査装置１の詳細に関しては、図２を参照して、以下で説明する。

図２において、第１実施形態に係る検査装置１は、接続端子（以下、「プローブ」と記載する）２、絶縁体３、ワイヤ４、１００Ｖコンセント５（電源装置）、ＬＥＤランプ６（発光装置）を有している。
プローブ２は、一対のプローブ２ａ、２ｂにおける包括的な表現である。
絶縁体３は、プローブ２ａを絶縁する絶縁体３ａと、プローブ２ａを絶縁する絶縁体３ｂから構成されている。
ワイヤ４は、ワイヤ４ａ、ワイヤ４ｂ、ワイヤ４ｃを有している。ワイヤ４ａは、プローブ２ａと１００Ｖコンセントを接続している。ワイヤ４ｂは、プローブ２ｂとＬＥＤランプ６を接続している。ワイヤ４ｃは、ＬＥＤランプ６と１００Ｖコンセントを接続している。
ここで、第１実施形態に係る検査装置１では、１００Ｖコンセントを１００Ｖ（或いは２００Ｖ）の例えば商用電源（交流電源）に接続して使用する。

図３のフローチャートに基づいて、図４、図５を参照しつつ、第１実施形態の検査装置１を用いた検査方法を説明する。
図３のステップＳ１において、検査装置１の１００Ｖコンセント５を電源７に差し込む。そしてステップＳ２に進み、図４で示すように、金型１０のコンセント１４ｃの検査対象となるピンインサート（例えば、無接触式センサ１３ＡとワイヤＬ３ａを有する電気回路に対応するピンインサート）に、検査装置１のプローブ２ａ、２ｂを挿入する。
そしてステップＳ３に進む。

次のステップＳ３では、検査作業員が、ＬＥＤランプ６が点灯したか否かを確認する。
ＬＥＤランプ６が通常の輝度で点灯していれば（ステップＳ３がＹＥＳ：図4の状態）、電気回路は断線していないと判定して、ステップＳ６に進む。
一方、ＬＥＤランプ６が点灯しない場合には（ステップＳ３がＮＯ）、ステップＳ５に進み、電気回路は断線していると判定する。

ステップＳ６（ＬＥＤランプ６が通常の輝度で点灯した場合：ステップＳ３がＹＥＳ）では、ワーク３０とは別の磁性体（例えば鉄片）９を、検査対象となる電気回路における無接触式のセンサ（例えば、近接センサ１３Ａ）に近づけて、センサ１３Ａの作動状態を再現する。そして、ステップＳ７において、ＬＥＤランプ６が強く発光したか否かを判断する。
ＬＥＤランプ６が強く発光したならば（ステップＳ７がＹＥＳ、図５の状態）、検査対象における無接触式のセンサ（例えば、近接センサ１３Ａ）が正常であると判断する（ステップＳ８）。
ここで、無接触式のセンサ１３Ａが正常な場合に、ＬＥＤランプ６が強く発光するのは、無接触式のセンサ１３Ａは、例えば静電容量の変化に対応して検出信号を発生する様に構成されているため、鉄片９を近づけると静電容量が大きく変化して、より強い検出信号電流を発生するからである。
従って、鉄片９を近づけても、ステップＳ３が「ＹＥＳ」の状態と比較して、ＬＥＤランプ６が強く発光しないのであれば（ステップＳ７がＮＯ）、無接触式のセンサ（例えば近接センサ１３Ａ）は異常であると判断される（ステップＳ９）。

接触タイプのリミットスイッチ１１、１２においても、図３の検査方法が適当される。なお、リミットスイッチ１１、１２の検査では、鉄片９を近づけても検出信号は変動しないので、ステップＳ６〜Ｓ９までの工程は実行されない。

図示の第１実施形態によれば、電気回路（例えば、無接触式のセンサ１３Ａとコンセント１４ｃとを接続するワイヤＬ３ａを有する電気回路や、無接触式のセンサ１３Ｂとコンセント１４ｃとを接続するワイヤＬ３ｂとを有する電気回路等）を備えているプレス成形用の金型１０について、金型１０内部の断線や、配線ミス、無接触式のセンサ１３Ａ、１３Ｂや、リミットスイッチ１１、１２そのものの故障をチェックすることが出来る。

第１実施形態によれば、コンセント１４ｃにプローブ２を接触し、検査装置１のＬＥＤランプ６が発光したか否かをチェックすることにより、金型１０における電気回路Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３ａ、Ｌ３ｂに断線その他の異常が存在するか否かを容易且つ確実に判定することが出来る。
そして、電気回路Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３ａ、Ｌ３ｂに断線等の異常が無い場合に、無接触式のセンサ１３Ａ、１３Ｂから一つのセンサ（例えば１３Ａ）を選択し、選択されたセンサ１３Ａに鉄片９を近接させる操作を行ない、ＬＥＤランプ６の光量が増加したか否かをチェックすることにより、当該選択されたセンサ１３Ａは正常であるか否かを容易且つ確実に判定することが出来る。

すなわち、従来のテスターによる手法では、無接触式のセンサに関する構造についてはチェックが不可能であったのに対して、第１実施形態によれば、無接触式のセンサであっても、物理的な接点を有するリミットスイッチ１１、１２の様な電気的なスイッチであっても、正常であるか否かを容易且つ確実にチェックすることが出来る。

第１実施形態の検査装置１では、電源を１００Ｖの商用電源（交流電源）としている。
これに対して、図６の第２実施形態、図７の第３実施形態は、第１実施形態とは、電源の種類が異なっている。
図６において、第２実施形態に係る検査装置１Ａは、電源を２４Ｖバッテリ７Ａとしている。２４Ｖバッテリ７Ａは、大型自動車に積載されているものと同様のものが使用可能である。
図６の第２実施形態におけるその他の構成と作用効果については、第１実施形態と同様である。

図７に示す第３実施形態に係る検査装置１Ｂは、第２実施形態と同様に、２４Ｖバッテリ７Ａを有しているが、ワイヤ４と２４Ｖバッテリ７Ａ（電源）との間に、小型のＡＣ−ＤＣコンバータ７Ｂを中継している。
図７で示す検査装置１Ｂは、工場内において、プレス機（金型）が交流電源で作動していることを考慮している。
図７の第３実施形態における上述した以外の構成及び作用効果は、第１実施形態および第２実施形態と同様である。

図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではない。

１、１Ａ、１Ｂ・・・検査装置
２・・・深針／プローブ
３・・・絶縁物／絶縁体
４・・・ワイヤ
５・・・１００Ｖコンセント
６・・・ＬＥＤランプ
７・・・電源（１００Ｖ交流）
９・・・鉄片
１０・・・金型
１１、１２・・・リミットスイッチ
１３Ａ、１３Ｂ・・・無接触式のセンサ
１４ｃ・・・コネクタ
２０・・・エアシリンダ
３０・・・ワーク

Claims

プレス成形用の金型に接触可能な探針と、電源装置と、無接触式の検出手段の検出信号出力に対応して光量が変化する発光装置と、探針、電源装置、発光装置を接続して電気回路を構成する導線と有しており、前記電気回路に異常があると、コンセントの接点に探針を接触しても発光装置が発光しない機能を有し、前記無接触式の検出手段に異常があると、検出手段の検出信号出力が増加する状態になっても発光装置の光量が変化しない機能を有し、前記無接触式の検出手段が正常のとき、検出手段の検出信号出力に対応して前記発光装置の光量が変化することを特徴とする検査装置。
請求項１の検査装置を用いて行なわれる検査方法において、複数の前記無接触式の検出手段と前記コンセントとを接続する複数の電気回路を有するプレス成形用の金型に前記検査装置の探針を接触する探針接触工程と、探針接触工程で、前記検査装置における発光装置が発光しない場合には前記金型における電気回路に異常があると判定し、前記無接触式の検出手段の作動状態を再現し、前記検出手段の検出信号出力に対応して発光装置の光量が変化した場合には前記金型における電気回路が正常であると判定する電気回路判定工程、を有することを特徴とする検査方法。
断線判定工程で断線していないと判定された場合に、前記複数の無接触式の検出手段から一つの検出手段を選択し、選択された検出手段の検出信号出力が増加する操作を行なう検出信号出力増加操作工程と、検出信号出力増加操作工程で、発光装置の光量が増加しない場合には選択された検出手段に異常があると判定し、発光装置の光量が増加した場合には選択された検出手段は正常であると判定する検出手段判定工程、を有する請求項２の検査方法。