JPH0475800A - Press device incorporating crack detecting part into tool - Google Patents
Press device incorporating crack detecting part into toolInfo
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- JPH0475800A JPH0475800A JP2137592A JP13759290A JPH0475800A JP H0475800 A JPH0475800 A JP H0475800A JP 2137592 A JP2137592 A JP 2137592A JP 13759290 A JP13759290 A JP 13759290A JP H0475800 A JPH0475800 A JP H0475800A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業」=4の利用分野〕
本発明は、ポンチに割れ検出部を内蔵し7たブ1.・ス
に関し、さらに詳しくは、製品加工時に実時間で製品の
割れを検出する割れ検出部をボンデに内蔵したプレス装
置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of Industry] = 4] The present invention provides a punch with a built-in crack detection section. - In more detail, the present invention relates to a press device in which a bonder has a built-in crack detection section that detects cracks in a product in real time during product processing.
従来より、ブ1ノス成形品のプレス加工において、製品
加工時に局部的な偏位荷重、材料特性のバシツキ等によ
りプレス成形品に割れが発生I7、不良品か発生した。Conventionally, in the press processing of B1NOS molded products, cracks have occurred in the press molded products due to local deviation loads, fluctuations in material properties, etc. during product processing, resulting in defective products.
そして、この不良品は、ブ1ノス成形後に熟練した検査
pか目視検査により発見し除去していた。このため、加
工ラインに検査I程か必須どなり、加工能率か悪い」二
(ごコスト高となり、さらに検査は事後処理であるに過
ぎず、割れの発生を未然に防止することかできなかった
。These defective products were discovered and removed by skilled inspection or visual inspection after the molding process. For this reason, inspection I was required on the processing line, resulting in poor processing efficiency (2), which increased costs, and furthermore, inspection was only a post-processing process and could not prevent the occurrence of cracks.
この従来技術の問題を解決゛づる方法として、被加工材
の割れ発生前の初期変形を検出するアコースティックエ
ミッションセンサを設けるとともに、前記初期変形の検
出に基つき、機械を停止させることにより割れの発生を
未然に防止する「ブ1ノス成形品の割れ防止装置1 (
特開昭60−427500号)か提案されている。第2
図に示すようにこの装置において、アコースティックエ
ミッションセンサ(以下、AEセンサと呼ぶ)106は
、ダイス103内で被加工材105に接して取り付けら
れる。該センサ106は、プリアンプPA、フィルター
FTを経てメインアンプMAに接続され、判定部108
は被加工材105に割れの前段階に発生する初期変形の
有無をメインアンプMAの信号で判定する。プレス機械
101か作動するどセンサ106か作動する。As a method to solve this problem of the conventional technology, an acoustic emission sensor is provided to detect the initial deformation of the workpiece material before cracking occurs, and based on the detection of the initial deformation, the machine is stopped to prevent cracking. “Bunnos molded product crack prevention device 1” that prevents
JP-A-60-427500) has been proposed. Second
As shown in the figure, in this apparatus, an acoustic emission sensor (hereinafter referred to as AE sensor) 106 is attached within a die 103 in contact with a workpiece 105. The sensor 106 is connected to the main amplifier MA via a preamplifier PA and a filter FT, and is connected to a determination unit 108.
determines whether or not there is initial deformation that occurs in the workpiece 105 before cracking, based on the signal from the main amplifier MA. When the press machine 101 operates, the sensor 106 also operates.
被加工材105に割れ発生前の初期変形か生じると、判
定部108は初期変形を判定し、制御部109かプレス
機械101の動作を停止する。これより、プトス成形時
の割れの発生は未然に防止できるとしている。When the workpiece 105 undergoes initial deformation before cracking occurs, the determination unit 108 determines the initial deformation, and either the control unit 109 or the press machine 101 stops operating. It is said that this will prevent the occurrence of cracks during Putos molding.
しかしながらこの装置ては、センサ106はダイス10
3内に配設され、1.かもそのセンサは被加工材105
と直接接している。そのため、被加工材105とセンサ
106およびダイス103とのすへりによるAE倍信号
優先的に検出され、割れ発生直前の初期変形にともなう
AE倍信号検出することは困難である。さらに、割れが
発生ずる箇所は、被加工材105のうぢポンチ102に
よりダイギャピテイ内に押し込まれた部分である。この
ため、センサ10Gの配設位置は割れ発生箇所から遠く
、割れ発生前の初期変形に伴うAE倍信号センサ106
に伝播する間に減衰するため、検出能率も低下する。However, in this device, the sensor 106 is
1. Maybe that sensor is the workpiece 105
in direct contact with. Therefore, the AE multiplied signal due to the contact between the workpiece 105, the sensor 106, and the die 103 is preferentially detected, and it is difficult to detect the AE multiplied signal due to the initial deformation immediately before cracking occurs. Further, the portion where the crack occurs is the portion of the workpiece 105 that is pushed into the die gap by the punch 102. Therefore, the installation position of the sensor 10G is far from the crack occurrence location, and the AE multiplied signal sensor 106 due to the initial deformation before the crack occurrence.
Since the signal is attenuated during propagation, the detection efficiency also decreases.
しかも、この割れ発生前の初期変形にともなうAE倍信
号レベルは、そのほとんどが微弱であるため、割れ判定
を行うには信頼性が乏しいという欠点かあった。Furthermore, since most of the AE multiplied signal levels associated with the initial deformation before cracking are weak, there is a drawback in that reliability is poor for determining cracks.
本発明の目的は、プレス成:形品の加工中に発生する割
れを実時間(リアルタイム)で、しかも高精度で的確に
検出する1−とかできるプレス装置を提供するにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a press machine that can accurately detect cracks that occur during press forming of a molded product in real time and with high precision.
本発明者らは、ト述の従来技術の問題に関し、以下のこ
とに着眼した。すなわち、まず、割れ発生前の初期変形
に応じて発生ずるAE倍信号微弱であるのに対し、割れ
発生直後に放出されるエネルギーレベルの方か著しく高
い二とから、割れ発生のみに着目した。次いで、この割
れは被加■、材のうち、ポンチと接触している箇所周辺
で発生することから、加工下死点てダイキャビティ内に
含まれる部分のポンチ内部に割れ検出部を配設すること
にした。さらに、割れ発生にともない該割れ発生部より
放出されるエネルギー・信号(情報)を拡がり損失、減
衰なしに効率よく割れ検出部へ伝播させる/こめ、ポン
チのダ・イキャビティに含まれる部分を積極的に薄肉化
し内部を空洞にした。The present inventors have focused on the following regarding the problems of the prior art described above. That is, first, we focused only on the occurrence of cracks because, while the AE multiplied signal that occurs in response to the initial deformation before cracking is weak, the energy level released immediately after cracking is significantly higher. Next, since this crack occurs around the part of the material being worked that is in contact with the punch, a crack detection part is placed inside the punch at the bottom dead center of processing and the part included in the die cavity. It was to be. Furthermore, in order to efficiently propagate the energy and signals (information) emitted from the crack occurrence area to the crack detection area without spreading loss or attenuation, the part included in the die cavity of the punch is actively used. The walls were made thinner and the inside was hollow.
以J二により、プレス機械により加工される被加工材に
割れが発生しブ:場合に、その時に発生する異常信号を
、成形中リアルタイムてしかも高精度で検出し、割れ発
生の有無の判定を的確に行う、:とかてきるプ1/ス装
置を開発するに到った。According to J2, when a crack occurs in the workpiece processed by a press machine, the abnormal signal generated at that time can be detected in real time and with high precision during molding, and the presence or absence of cracks can be determined. We have developed a press device that can be used accurately.
〔第1発明の説明〕
発明の構成
本第1発明の工具に割れ検出部を内蔵したプレス装置1
は、第1図に示すように、ポンチ2とダイス3としわ押
え板4とからなり該ダイス3と該しわ押え板4との間に
被加工材5を配置してプレス加工を行うプl/ス装置に
おいて、前記ポンチ2か中空部を有し、グイキャビティ
に対応する部分の少なくとも一部か薄肉に形成されて、
前記被加工材に発生する割れの情執をポンチに伝達(1
,易くするとともに、該ポンチ2の前記薄肉部に配設さ
れ、被加工材5からの加工割れ状態を検出する割れ発生
検出手段6と、該割れ発生検出手段6より出力された割
れ検出信号を増幅などして割れ発生状態を判定し易い信
号形態に変換・処理する信号処理手段7と、該信号処理
手段7より出力された信号に基づいて被加工材に割れが
発生しているかどうかを判定する判定手段8とを有して
なり、ブ]/ス加工時に発生ずる局部的な割れを成形加
工時に実時間で検出するようにしてなることを特徴とす
る。[Description of the first invention] Composition of the invention Press device 1 having a built-in crack detection part in the tool of the first invention
As shown in FIG. 1, the press is made up of a punch 2, a die 3, and a wrinkle holding plate 4, and a workpiece 5 is placed between the die 3 and the wrinkle holding plate 4 for press working. /s device, wherein the punch 2 has a hollow part, and at least a part of the part corresponding to the punch cavity is formed with a thin wall,
Transmitting the passion for cracks that occur in the workpiece to the punch (1
, and a crack occurrence detection means 6 disposed in the thin wall portion of the punch 2 for detecting a machining crack state from the workpiece 5, and a crack detection signal outputted from the crack occurrence detection means 6. A signal processing means 7 that converts and processes the signal into a signal format that makes it easy to determine the state of crack occurrence through amplification, etc., and determines whether cracks have occurred in the workpiece based on the signal output from the signal processing means 7. The present invention is characterized in that it has a determining means 8 for detecting local cracks that occur during the process of forming the mold in real time.
発明の作用
本発明のプレス装置は、ブIノス装置1か作動して、ポ
ンチ2かダイス3と[7わ押え板4の間にはさまれてい
る被加工材5に衝突・接触した後、これに同期して割れ
発生検出手段6か作動する。成形途中で被加工材5に割
れが発生ずると、これに起因し7て高レベルのエネルギ
ー(図示せず)か放出される。この高1.・ベルのエネ
ルギーは振動、音、工具の弾性変形などに変わって割れ
発生の情報(信号)として割れ発生検出手段6に伝わる
。割れ発生検出手段6は直ちにこの割れ発生の情報(信
号)を検出する。この検出信号は信号処理手段7によっ
て増幅などされて割れ発生状態を判定し易い信号形態に
変換・処理される。さらに判定手段8において、信号処
理手段7より出力された信号に基づいて被加工材5に割
れが発生しているかどうかを判定する。Function of the Invention The press device of the present invention operates after the press device 1 is activated and collides with and contacts the workpiece 5 which is sandwiched between the punch 2 or the die 3 and the holding plate 4. , the crack occurrence detection means 6 is activated in synchronization with this. If a crack occurs in the workpiece 5 during the forming process, a high level of energy (not shown) is released due to this crack. This high 1. - The energy of the bell changes into vibration, sound, elastic deformation of the tool, etc., and is transmitted to the crack occurrence detection means 6 as crack occurrence information (signal). The crack occurrence detection means 6 immediately detects the information (signal) of this crack occurrence. This detection signal is amplified by the signal processing means 7 and converted and processed into a signal form that makes it easy to determine the state of crack occurrence. Furthermore, the determining means 8 determines whether or not cracks have occurred in the workpiece 5 based on the signal output from the signal processing means 7.
発明の効果
本発明のプレス装置は、プレス成形品の加工中に発生ず
る割れをリアルタイムで、しかも高精度で的確に検出す
る二とができる。Effects of the Invention The press apparatus of the present invention is capable of accurately detecting shear cracks that occur during processing of a press-formed product in real time and with high precision.
また、被加工材に割れが発生した場合、その割れをリア
ルタイムでしかも高精度で検出することかできるので、
不良品を目視検査により除去するための従来のような検
査工程を加工ラインから除くことかできる。Additionally, if a crack occurs in the workpiece, it can be detected in real time and with high precision.
The conventional inspection process for removing defective products by visual inspection can be eliminated from the processing line.
〔第2発明の説明〕
以下に、前記第1発明をさらに話体的にした発明を、第
2発明として説明する。[Description of Second Invention] Below, an invention that further improves the speech style of the first invention will be described as a second invention.
本発明のプレス装置において、ポンチは、内部に中空部
を有し、ダイキャビティに対応する部分の少なくとも一
部か薄肉に形成されてなり、前記被加工材に発生する割
れの情iをポンチに伝達し易い構造に形成されてなる。In the press device of the present invention, the punch has a hollow part inside, and at least a part of the part corresponding to the die cavity is formed with a thin wall to prevent cracks occurring in the workpiece from occurring in the punch. It is formed into a structure that is easy to transmit.
このポンチの形状および材質などは、従来使用されてい
る板材成形用工具(ポンチ)をそのまま使用する二とか
できるか、前記の如く該ボンデには割れ検出部を配設す
るために、内部に中空部(空洞部)を要する。空洞部を
設けるに当たってはポンチ肉厚を考慮しなければならな
いか、実用強度レベルを充分確保する程度に積極的に薄
肉化すれば良い。また、軽量化、運搬作業性を考慮して
当初から空胴を有する工具として設計・製作されている
ポンチは、その空洞部をそのまま使用することもできる
。なお、該空洞部を有するポンチの肉厚が信号伝播性を
損なう恐れがある場合には、ポンチ空洞部表面を実用強
度レベルを損なうことなく、ポンチ外側表面に向かって
薄肉化し、割れ発生検出部を取り付けることもてきる。Regarding the shape and material of this punch, it is possible to use the conventional plate forming tool (punch) as is, or as mentioned above, the bonder has a hollow interior to provide a crack detection part. (hollow part). When providing a cavity, the thickness of the punch must be taken into account, or the thickness of the punch may be actively reduced to the extent that a sufficient practical strength level is ensured. Further, punches that are designed and manufactured from the beginning as tools having a cavity in consideration of weight reduction and ease of transportation can also be used with the cavity as is. In addition, if the wall thickness of the punch having the cavity may impair signal propagation, the surface of the punch cavity may be thinned toward the outer surface of the punch without impairing the practical strength level, and the crack detection section may be thinned. You can also attach it.
また割れ発生検出部取付は面積分だけを掘り下げて割れ
発生検出手段を配設することも可能であり、さらに、該
掘下げ部に割れ発生検出手段を配設し核部を埋設するこ
ともできる。Further, the crack occurrence detection section can be installed by digging only the area and arranging the crack occurrence detection means, and furthermore, it is also possible to arrange the crack occurrence detection means in the dug portion and burying the core.
また、割れ発生検出手段は、該ポンチの前記薄肉部に配
設されてなり、被加工材からの加工割れの状態を検出す
る。該割れ発生検出手段は、割れ発生に応じて放出され
るエネルギーや振動、工具の異常変形挙動なとの加工割
れの状態を検出するだめのもので、AEセセンなとのよ
うに振動なとによって電圧を発生するものや、歪みゲー
ジのように工具変形に伴って電圧変化を起こすものか適
当である。Further, the crack occurrence detection means is disposed in the thin wall portion of the punch, and detects the state of machining cracks from the workpiece. The crack occurrence detection means is for detecting machining crack conditions such as energy released in response to crack occurrence, vibration, and abnormal deformation behavior of the tool. It is appropriate to use something that generates voltage or something that causes voltage changes as the tool deforms, such as a strain gauge.
なお、割れ発生検出部の形状・寸法としては、ポンチ内
に配設するに適当な形状・寸法でなくてはならない。例
えば、割れ発生検出部に使用されるセンサの検出部は通
常平面形状であるため、ポンチ空洞部の取付は部も平面
形状に形成することか好ましい。このように、平面形状
に形成すべき部位に十分な面積か確保されない場合には
、センサの寸法か小さいものを採用する。The shape and dimensions of the crack occurrence detection section must be suitable for placement within the punch. For example, since the detecting section of a sensor used as a crack occurrence detecting section usually has a planar shape, it is preferable that the punch cavity is also formed in a planar shape. In this way, if a sufficient area is not secured for the portion to be formed into a planar shape, a sensor with a smaller size is adopted.
AEセセンのポンチ内空洞部への配設構造の具体的構造
例を、第3図(a)−(C)を用いて説明する。A specific structural example of the arrangement structure of the AE sensor in the cavity inside the punch will be explained using FIGS. 3(a) to 3(C).
第1の具体的構造例は、第3図(a)に示すごとく、ポ
ンチA3内表面に接着剤A2などによってAEセセンA
1を固定した構造である。しかし、このように接着剤て
固定した場合には、メンテナンス上支障をきたす虞れか
ある。第2の具体的構造例は、第3図(1))に示すご
とく、ホルダーB4によつでAEセセンBlを固定した
構造である。この場合、AEセンサB1とポンチロ3内
表面との接触面積を充分に確保するために、両者の間に
ワセリンやグリース等の伝播媒体B5を充分補給してお
く必要かある。また、ポンチB3か空洞部を有していて
も、ポンチ下死点(表面まで肉厚か相当にある場合は、
第3の具体的構造例として第3図(C)に示すごとく、
ポンチC3内表面を実用強度1.ベルを損なわない範囲
内まで掘り下げ、そこにAEセセンC1を挿入し、上部
よりホルダーC4て固定した構造である。なお、第2お
よび第3の具体的構造例において、このホルダー84、
C4で固定する際には、AEセセンBl、CIとポンチ
B3、C3内表面との接触面積を充分に確保し、ホルダ
ー内でAEセセンかぶれないようにするために、さらに
上部より加圧を施すと良い。第3図(l〕)および(C
)においては、ホルダーB4、C4内にバネB6、C6
を挿入し、−L部よりポル)B7、C7によって押し付
け、加圧を実現し2ている。この時の加圧力は、0.2
kgf/mu2以上であるか、φ17mn+iij後の
直径のAEセセンては、上部より約2kgfの荷重を加
えても性能」二問題はない。さらに、AEセンサまたは
該AEセンサ保持体にねじ部を設け、ポンチの七ンザ配
設部にねじ込んで取付けた構造としてもよい。The first concrete structure example is as shown in FIG.
1 is fixed. However, if it is fixed with adhesive in this way, there is a risk that maintenance will be hindered. The second specific structural example is a structure in which the AE sensor B1 is fixed by a holder B4, as shown in FIG. 3 (1). In this case, in order to ensure a sufficient contact area between the AE sensor B1 and the inner surface of the punch line 3, it is necessary to sufficiently supply a propagation medium B5 such as vaseline or grease between the two. In addition, even if the punch B3 has a hollow part, if the punch bottom dead center (the wall thickness is considerably thick to the surface),
As shown in FIG. 3(C) as a third specific structural example,
The inner surface of punch C3 has a practical strength of 1. The structure is such that the bell is dug down to the extent that it will not be damaged, the AE sensor C1 is inserted there, and the holder C4 is fixed from above. Note that in the second and third specific structural examples, this holder 84,
When fixing with C4, apply pressure from above to ensure sufficient contact area between the AE center Bl, CI and the inner surface of punch B3, C3, and to prevent AE sensor from getting rash in the holder. Good. Figure 3 (l) and (C
), springs B6 and C6 are placed inside holders B4 and C4.
Insert it and press it with B7 and C7 from the -L part to achieve pressurization. The pressing force at this time is 0.2
If the diameter is more than kgf/mu2 or the diameter is after φ17mm+iij, there will be no performance problem even if a load of about 2 kgf is applied from the top. Further, the AE sensor or the AE sensor holder may be provided with a threaded portion, and the structure may be such that the AE sensor or the AE sensor holder is provided with a threaded portion and is screwed into the seven-pronged portion of the punch.
また、歪みゲージの場合には、ポンチ内空洞部の取付は
部をよく磨き、専用の接着剤で直接接着するのかよい。In addition, in the case of a strain gauge, it is best to attach the hollow part inside the punch by polishing the part well and gluing it directly with a special adhesive.
また、ポンチの駆動により歪みケージへの振動伝播か予
想されるので、歪みゲージの近傍にゲージ端子を取付け
、該歪みゲージのリード線をゲージ端子からビニル被覆
リード線を伸ばして信号処理部へ接続するとよい。さら
に、歪みゲージの吸湿を防止するため、歪みケージとゲ
ージ端子の上部にコーティング剤を施し、固定するとよ
い。In addition, since vibration is expected to be propagated to the strain cage due to the driving of the punch, a gauge terminal is installed near the strain gauge, and the lead wire of the strain gauge is connected to the signal processing section by extending a vinyl-coated lead wire from the gauge terminal. It's good to do that. Furthermore, in order to prevent the strain gauge from absorbing moisture, it is preferable to apply a coating agent to the upper part of the strain cage and the gauge terminals and fix them.
また、該割れ発生検出手段は、プ1ノス装置を稼働させ
た場合にポンチ下死点でダイキャビティ部分に含まれる
部分のポンチ内中空部に配設されることを原則とする。In addition, the crack occurrence detection means is, in principle, disposed in a hollow portion within the punch at a portion included in the die cavity portion at the bottom dead center of the punch when the Punos device is operated.
しかし、工具変形挙動に着目した場合には、該割れ発生
検出手段は、該ダイキャビティ部分に含まれない部分て
あっても、ポンチ内中空部に配設することにより、前記
被加工材からの加工割れの状態を検出することか可能で
ある。即ち、前記従来技術(特開昭60−247500
号)か検出部を被加工材と接するように配設されるのに
対し、本発明においては被加工材と検出部か直接液しな
いのか大きな違いと言える。このようにすることにより
、ダイスとしわ押え板に挟まれた被加工材のす・\りに
よる情報(信号)を成形中に直接検出することはなく、
割れ発生による情報(信号)を効率よく検出することか
できる。また、検出部は、被加工材のすべりにより擦ら
れたり、摩耗することもないため、検出部の交換は必要
なく、前記従来技術に比べて半永久的に検出部を使用で
恣、割れの発生検出か可能となる。However, when focusing on tool deformation behavior, the crack occurrence detection means can be installed in the hollow part of the punch even if the part is not included in the die cavity. It is possible to detect the state of machining cracks. That is, the prior art (Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-247500)
The major difference is that in the present invention, the detection part is placed in contact with the workpiece, whereas in the present invention, there is no direct liquid between the workpiece and the detection part. By doing this, the information (signal) due to the gap of the workpiece sandwiched between the die and the wrinkle holding plate is not directly detected during molding.
It is possible to efficiently detect information (signals) due to the occurrence of cracks. In addition, since the detection part does not get rubbed or worn out due to the sliding of the workpiece, there is no need to replace the detection part, and compared to the conventional technology, the detection part can be used semi-permanently, causing damage and cracks. detection becomes possible.
また、信号処理手段は、前記割れ発生検出手段より出力
された割れ検出信号を増幅したり、予め内部に設定して
おいたしきい値以上の入力信号かあった場合にパルス信
号を発生し、たり、入力信号のザンブリング時間当りの
傾きに対応する電圧を出力させたり、さらに入力信号の
周波数ピークやエネルギー密度を求めるなどして割れ発
生状態を判定し易い信号形態に変換・処理するための手
段である。なお、該信号処理手段は、割れ発生検出手段
で検出された信号・情報から外部のノイズ等の影響を除
去するため、前記信号を増幅しておくためのプリアンプ
と、割れ発生検出手段で同時に検出されている低周波外
部ノイズを取り除くためのフィルタ等のノイズ除去手段
を具備するものであることか好ましい。また、前記低周
波外部ノイズか割れ発生信号に比して充分小さい場合に
は、割れ発生信号をフィルタによって減衰させずに判定
手段に送ることもまた適当であるため、該フィルタはオ
ン・オフのできるタイプのものが好ましい。また、フィ
ルタをオンで使用する場合にも、外部ノイズの周波数か
様々であることか想定されるため、いくつかの周波数帯
をカバーできるようなフィルタであるとなお良い。Further, the signal processing means amplifies the crack detection signal output from the crack occurrence detection means, generates a pulse signal when there is an input signal equal to or higher than a preset internal threshold value, and so on. This is a means for converting and processing the signal into a signal format that makes it easy to determine the state of crack occurrence by outputting a voltage corresponding to the slope per zumbling time of the input signal, and further determining the frequency peak and energy density of the input signal. be. In addition, in order to remove the influence of external noise etc. from the signal/information detected by the crack occurrence detection means, the signal processing means includes a preamplifier for amplifying the signal and a crack occurrence detection means that simultaneously detects the signal/information. It is preferable that the device be equipped with a noise removing means such as a filter for removing low frequency external noise. Furthermore, if the low frequency external noise is sufficiently small compared to the crack occurrence signal, it is also appropriate to send the crack occurrence signal to the determination means without attenuating it with a filter, so the filter can be turned on or off. The type that can be used is preferable. Furthermore, even when the filter is turned on, it is assumed that the frequency of external noise varies, so it is better to use a filter that can cover several frequency bands.
また、判定手段は、前記信号処理手段より出力された信
号に基づいて被加工材に割れが発4Eしているかどうか
を判定するための手段で、被加工材の割れ発生に伴って
放出される突発的な高1.・ベルエネルギーの性状を判
断するものである。この判定手段としては、例えばAE
セン(プを割れ発生検出手段とし2て用いる場合には、
割れ発生によって生じる高し・ベルのAE波を判定する
ために、判定手段回路においては基準電圧を設けておき
、その基準電圧を入力電圧か越えた場合、割れ発生と判
定するようにずれば良い。また、例えば、歪みゲージを
割れ発生検出手段として用いる場合には、割れ発生に伴
う工具の異常変形挙動を判定するために、判定手段に一
定時間において入ツJされてくる信号・電圧を微係数に
変換し、その不連続となる点を割れと判定することかで
きる。なお、これらの一連の判定は、コンピュータを用
いて行うことかできる。Further, the determining means is a means for determining whether or not a crack has occurred in the workpiece based on the signal output from the signal processing means, and is a means for determining whether or not a crack has occurred in the workpiece. Sudden height 1.・It is used to judge the properties of Bell energy. As this determination means, for example, AE
When using a sensor as a crack detection means 2,
In order to judge the high/bell AE wave caused by the occurrence of a crack, a reference voltage is provided in the judgment means circuit, and if the reference voltage is exceeded by the input voltage, it is determined that a crack has occurred. . For example, when using a strain gauge as a means for detecting the occurrence of cracks, in order to determine the abnormal deformation behavior of the tool due to the occurrence of cracks, the signal/voltage input to the determination means at a certain period of time may be calculated using a differential coefficient. , and the discontinuous points can be determined as cracks. Note that these series of determinations can be performed using a computer.
また、以上のようにして、判定手段において判定された
結果は、さらに制御手段を設けて該制御手段に割れ発生
の判定信号を出力し、該判定信号に基−つきブザーやラ
ンプ等で警報を発したり、プレス装置の作動を停止させ
ることかできる。In addition, the result determined by the determination means as described above is further provided with a control means to output a determination signal of the occurrence of a crack to the control means, and based on the determination signal, an alarm is issued with a buzzer, lamp, etc. It can be used to emit light or to stop the operation of the press equipment.
また、AE七リンサポンチ内空洞部の数カ所り′取り付
けておく、ニーとにより、被加圧祠に割れが発生した場
合、被加工材のとの箇所で割れが発生したかを予測する
こともてきる。即ち、被加工(イのある1カ所で割れが
発生した場合、割れ発生に応じて生じたAE波はポンチ
のあらゆる方向〜放射され伝播していくことになる。A
E七リンサ数カ所に取り付けておいた場合、その全ての
AEセンサは各々前記AE波を検出することになる。し
2かし、AE波は一種の波動現象であり、ある一定の伝
播速度を有していることから、それくれのAEセンサに
前記AE波か到達するに際し、時間差を生じる。例えば
、割れ発生箇所に最も近い場所(−配設されたAEセン
ヴかいち早く前記AE波をキャッチすることになるので
、最も早<AE倍信号キャッチしまたAEセセン近くて
割れ発生か起きたことを判断することかできる。また、
先の時間差を利用すると、伝播速度と時間差を掛は合わ
せることにより、各AEセンサを中心にある距離を半径
とする円を描くことになる。そし、てこの円を徐々に大
きくしていくと、それぞわ5の円はある1カ所での点で
交わることになる。この交点は割れ発生箇所に相当する
ため、さらに精度良く割れ発生箇所を判定することか可
能となる。しかし、この場合には配設されるAEセンサ
は少なくとも3個は必要である。In addition, if a crack occurs in the pressurized stone by attaching the knee at several places in the hollow part of the AE seven rinser punch, it is also useful to predict whether the crack has occurred at the location of the workpiece. Ru. In other words, if a crack occurs at one location on the workpiece (A), the AE waves generated in response to the crack will be radiated and propagated in all directions of the punch.
If E7 rinsers are installed at several locations, all of the AE sensors will each detect the AE waves. However, since the AE wave is a type of wave phenomenon and has a certain propagation speed, a time difference occurs when the AE wave reaches each AE sensor. For example, since the AE sensor installed at the place closest to the crack occurrence point (-) will catch the AE wave as soon as possible, it will be the earliest to catch the AE signal, and it will also be possible to detect that a crack has occurred near the AE center. Can judge.Also,
Using the above time difference, by multiplying the propagation velocity by the time difference, a circle with a radius at a certain distance centered around each AE sensor is drawn. If you gradually increase the size of the lever circle, each of the 5 circles will intersect at a certain point. Since this intersection corresponds to the location where the crack occurs, it becomes possible to determine the location where the crack occurs with even greater accuracy. However, in this case, at least three AE sensors are required.
また、AEセセンと歪みゲージをポンチ内空洞部に同時
に配設することにより、両者の検出情報を監視すること
により、割れ発生判定の信頼性かさらに向上することは
いうまでもない。Furthermore, it goes without saying that by simultaneously disposing the AE sensor and the strain gauge in the cavity inside the punch and monitoring the detection information of both, the reliability of crack occurrence determination can be further improved.
また、ブ1ノス機械か作動した場合、まず始めにしわ押
え板とダイスとに挟まれた被加工材にポンチか衝突・接
触することか予想される。このときにも音、振動などに
よる急激な高レベルエネルギーの放出かあり、その一部
はAE波としても現れる。このため、割れ発生検出部を
作動させるには、ポンチと被加工材の衝突・接触以後が
適当である。Furthermore, when the B1NOS machine operates, it is expected that the punch will first collide with or come into contact with the workpiece sandwiched between the wrinkle holding plate and the die. At this time, too, there is a sudden release of high-level energy due to sound, vibration, etc., and some of this appears as AE waves. Therefore, it is appropriate to activate the crack occurrence detection section after the punch and the workpiece collide or come into contact with each other.
即ち、ポンチの作動状況を電気的スイッチやマグネット
型位置検出器、光応用なとの非接触型位置検出器などを
リミッタ−・スイッチとして用い、これらスイッチを前
記ポンチと被加工材の衝突・接触する位置に設定してお
き、スイッチかオンになった時に同期して割れ発生検出
部も作動するようにしておいた方か良い。That is, an electric switch, a magnetic position detector, a non-contact type position detector such as an optical one is used as a limiter switch to check the operating status of the punch, and these switches are used to detect the collision/contact between the punch and the workpiece. It would be better to set it to the position where the crack detection part is turned on, so that when the switch is turned on, the crack occurrence detection part will also operate in synchronization with the switch.
本発明のプレス装置は、以上のようにすることにより、
前記第1発明の効果を同様に奏することかできるととも
に、さらに以下のような効果を奏することかできる。The press device of the present invention has the above-mentioned features.
Not only can the effects of the first invention be achieved in the same way, but also the following effects can be achieved.
すなわち、成形工具の異常も含めて監視する−とかでき
るため、プレス装置の自動管理にも投合つ。さらに被加
工材か割れ易いかどうかも監視てきるため、被加工材の
品質管理にも役立つ。In other words, since it is possible to monitor abnormalities in forming tools, it is also useful for automatic management of press equipment. It also monitors whether the workpiece material is easily broken, which is useful for quality control of the workpiece material.
また、従来技術の特開昭60−247500号では、割
れ検出部か被加工材と接しなくてはならないのに対し、
本発明では検出部は被加工材とは直接接していないとこ
ろに違いかある。そのため、検出部は被加工材のすへり
により擦られたり磨耗することもないため、検出部の交
換は必要なく、特開昭60−247500号に比へて、
半永久的な検出部の使用および割れ発生検出か可能どな
る。In addition, in the prior art Japanese Patent Application Laid-open No. 60-247500, the crack detection part must be in contact with the workpiece, whereas
The only difference in the present invention is that the detection part is not in direct contact with the workpiece. Therefore, the detection part is not rubbed or worn out by the edges of the workpiece, so there is no need to replace the detection part, and compared to JP-A No. 60-247500,
It is possible to use semi-permanent detection parts and detect cracks.
以下に、本発明の詳細な説明する。 The present invention will be explained in detail below.
第1実施例
本発明の第1実施例のプレス装置を、第4図および第5
図を用いて説明する。First Embodiment The press apparatus of the first embodiment of the present invention is shown in FIGS. 4 and 5.
This will be explained using figures.
本実施例のプレス装@11は、第4図に示すように、ポ
ンチ21と、ダイス31と、しわ押さ板41ど、割れ発
生検出手段61と、信号処理手段71と、判定手段81
と、制御手段91とから構成されている。As shown in FIG. 4, the press apparatus @ 11 of this embodiment includes a punch 21, a die 31, a wrinkle pressing plate 41, etc., a crack occurrence detection means 61, a signal processing means 71, and a determining means 81.
and a control means 91.
ポンチ21は、直径50mm1球R50の球頭形状の成
形工具て、内部か空洞になっており肉厚10mmである
。また、割れ発生手段61を構成するAEセセン611
を取り付ける頂点部分か平面状に形成されている。該ポ
ンチ21は、プレス装置11の下部にあるポンチ用複動
油圧シリンダ(図示せず)に取りつ(プであるポンチホ
ルダーによってネジ固定されており、ポンチ21の上昇
により、被加工材51をダイス31のダイキャビティ内
に押し込み、所望の形状に成形する。The punch 21 is a spherical head-shaped molding tool with a diameter of 50 mm and a single ball R50, and is hollow inside and has a wall thickness of 10 mm. Further, the AE sensor 611 constituting the crack generation means 61
The apex part to which it is attached is formed into a flat shape. The punch 21 is attached to a double-acting hydraulic cylinder for punches (not shown) at the bottom of the press device 11 and is screwed to the punch holder, which is a punch holder. When the punch 21 rises, the workpiece 51 is It is pushed into the die cavity of the die 31 and molded into a desired shape.
ダイス31は、ダイス穴寸法は直径60mm、肩部R5
の加工か施されており、プレス装置11の上部に配置さ
れたヒンジ式ダイスホルダー(図示せず)にポンチ21
と同心上になるようにネジで固定されており、しわ押え
板41の上昇により被加工材51を挟み、ポンチ21の
上昇により被加工材51を成形する。The die 31 has a die hole size of 60 mm in diameter and a shoulder R5.
A punch 21 is attached to a hinged die holder (not shown) located at the top of the press device 11.
The workpiece 51 is fixed by screws so as to be concentric with the wrinkle press plate 41, and the workpiece 51 is sandwiched by the rise of the wrinkle presser plate 41, and the workpiece 51 is shaped by the rise of the punch 21.
しわ押え板41は、プlノス装置11の下部に取りつけ
であるしわ押さえガイドにはめあい方式でポンチ11.
ダイス31と同心上となるように配置されている。この
しわ押え板41は、該板41上に置かれた被加工材51
を、散板41の上昇により前記ダイス31へ押し付け、
成形中に被加工材に発生するしわを抑制するもので、ま
た、プレス成形品に発生ずる面ひすみも同時に抑制する
ビード成形を施すこともてきる。The wrinkle pressing plate 41 is attached to the punch 11 by fitting into a wrinkle pressing guide attached to the lower part of the prunos device 11.
It is arranged so as to be concentric with the dice 31. This wrinkle holding plate 41 is used to hold the workpiece 51 placed on the plate 41.
is pressed against the die 31 by the rising of the scattering plate 41,
This method suppresses wrinkles that occur in the workpiece during molding, and it is also possible to perform bead forming that simultaneously suppresses the warp surface distortion that occurs in press-formed products.
割れ発生検出手段61は、約1.5mmX4mmのチッ
プ型AEセンザ611からなり、前記中空ポンチ21の
空洞部頂点の平面上の部分に瞬間接着剤により取り付(
プられており、ダイス31とポンチ21、しわ押え板4
1と同じ同心軸上に配設されている。さらに、該AEセ
セン611の周りにワセリンを施し、該AEセセン61
1F部より硬化樹脂により固定されている。これにより
、前記ポンチ21との接触面積か十分確保されている。The crack occurrence detection means 61 consists of a chip-type AE sensor 611 of approximately 1.5 mm x 4 mm, and is attached to the flat surface of the apex of the hollow portion of the hollow punch 21 with instant adhesive (
The die 31, punch 21, wrinkle presser plate 4
It is arranged on the same concentric axis as 1. Furthermore, Vaseline is applied around the AE set 611, and the AE set 611 is
It is fixed with cured resin from the 1F section. Thereby, a sufficient contact area with the punch 21 is ensured.
なお、この実施例装置では、成形中の被加工材51に発
生ずる割れの位置は、前記ポンチ21を中心としたダイ
キャビティ内円周上である。In this embodiment, the position of the shear crack that occurs in the workpiece 51 during molding is on the inner circumference of the die cavity centered on the punch 21.
信号処理手段71は、プリアンプ711と、フィルタ7
12、メインアンプ713、および信号処理部714と
からなる。プリアンプ711は、AEセセン61Nご接
続され、該AEセセン611より出力された割れ検出信
号を増幅し、該増幅信号を出力する。フィルタ712は
、前記プリアンプ711に接続され、該プリアンプ71
1より出力された増幅信号より低周波外部2ノイズを除
去し、割れ状態信号を出力する。メ・インアンプ713
は、前記フィルタ712に接続され、該フィルタ712
より出力された信号を増幅し、該増幅信号を出力する。The signal processing means 71 includes a preamplifier 711 and a filter 7.
12, a main amplifier 713, and a signal processing section 714. The preamplifier 711 is connected to the AE sensor 61N, amplifies the crack detection signal output from the AE sensor 611, and outputs the amplified signal. A filter 712 is connected to the preamplifier 711 and is connected to the preamplifier 711.
Low frequency external noise 2 is removed from the amplified signal output from 1, and a cracking state signal is output. Main amplifier 713
is connected to the filter 712, and the filter 712
The amplified signal is amplified and the amplified signal is output.
信号処理部714は、前記メインアンプ713に接続さ
れ、該メインアンプ713より出力された信号を入力し
、該入力信号が予め設定されたサンプリング時間あたり
に基準電圧を越えた時にパルス信号を発生し、該パルス
信号をカウントする。そして、にのカウント値は電圧に
変換され、該変換電圧を出力する。The signal processing unit 714 is connected to the main amplifier 713, receives the signal output from the main amplifier 713, and generates a pulse signal when the input signal exceeds a reference voltage around a preset sampling time. , the pulse signals are counted. Then, the count value of is converted into a voltage, and the converted voltage is output.
判定手段81は、前記信号処理手段71の信号処理部7
14に接続され、該信号処理部714より出力された前
記変換電圧で表される加工状態に対応する信号をプレス
成形中を通じて監視し、被加工材21に割れが発生した
かどうかを判定する。The determining means 81 includes the signal processing section 7 of the signal processing means 71.
14, and monitors a signal corresponding to the machining state expressed by the converted voltage output from the signal processing section 714 during press molding to determine whether or not a crack has occurred in the workpiece 21.
なお、該判定は、予め設定されている所定カラン)−レ
ベルを越えた時に割れ発生と判定し、該判定部81に接
続されている制御部91に信号を出力する仕組みになっ
ている。The determination is made in such a way that it is determined that a crack has occurred when a predetermined (predetermined) level is exceeded, and a signal is output to a control section 91 connected to the determination section 81.
制御手段91は、前記判定手段81に接続し、該判定手
段81より割れ発生の判定信号を受けたときにプ1/ス
機械11の作物を停止さぜる手段で、警銀ランプから成
る警報部911を有しており、被加工材51に割れが発
生した場合には、直ちに作業者に知らしめるようになっ
ている。The control means 91 is connected to the determination means 81 and stops the crop of the press machine 11 when it receives a determination signal from the determination means 81 indicating the occurrence of cracking, and provides an alarm consisting of an alarm lamp. 911, so that if a crack occurs in the workpiece 51, the operator is immediately notified.
さらに、プ1ノス装置11には、リミッタ−・スイッチ
か設けられており、該リミッタ−・スイッチはポンチ2
1か被加工材51と衝突・接触する位置で信号を発する
ように配設されている。そして、AEセンサ611は、
前記リミッタ−・スイッチと同期するように回路か組ま
れており、前記プレス装置21を構成するポンチ21か
被加工材51と衝突・接触した直後に動作するように構
成されている。Further, the punch device 11 is provided with a limiter switch, and the limiter switch is connected to the punch 2.
1 or the workpiece 51 is arranged so as to emit a signal at a position where it collides or contacts with the workpiece 51. Then, the AE sensor 611 is
A circuit is constructed to synchronize with the limiter switch, and is configured to operate immediately after the punch 21 constituting the press device 21 collides with/contacts the workpiece 51.
以上の構成よりなる第1実施例のプレス装置の作動につ
いて、以下に説明する。The operation of the press apparatus of the first embodiment having the above configuration will be explained below.
先ず、ダイス31に被加工材51を載置し、該被加工材
51をしわ押え板41とダイス31とにより挟持する。First, the workpiece 51 is placed on the die 31, and the workpiece 51 is held between the wrinkle presser plate 41 and the die 31.
次いて、プレス機械11か作動してポンチ21か成形加
工動作を始める。そして、ポンチ21か被加工材51と
接触した直後に、これに同期してAEセンサ611の検
出が開始される。AEセンサ611によって検出された
AE波は、AEセセン611に接続されたプリアンプ7
11によって予め増幅された後、フィルタ712によっ
て低周波外部ノイズか除去される。フィルタ712を通
過したAE倍信号、フィルタに接続されているメインア
ンプ713によってさらに増幅された後、信号処理部7
14に送られる。信号処理部714は前記メインアンプ
713からのAE倍信号受けて、予め設定されているサ
ンプリング時間あたりに基準電圧を越えると、パルス信
号を発生し、該パルス信号をカラン1−する。該信号処
理部714て発生したカウント値は電圧に変換され、判
定手段81に送られる。判定手段81では、前記信号処
理部714より受けたカウント値をプレス成形中を通じ
て監視し、予め設定されている所定カランl−1ノベル
を越えた時に割れ発生と判定し、該判定手段81に接続
されている制矧手段91に信号を出力する。Next, the press machine 11 is activated and the punch 21 starts the forming operation. Then, immediately after the punch 21 comes into contact with the workpiece 51, detection by the AE sensor 611 is started in synchronization with this. The AE wave detected by the AE sensor 611 is sent to the preamplifier 7 connected to the AE sensor 611.
After being preamplified by 11, low frequency external noise is removed by filter 712. The AE multiplied signal that has passed through the filter 712 is further amplified by the main amplifier 713 connected to the filter, and then sent to the signal processing section 7
Sent to 14th. The signal processing unit 714 receives the AE multiplied signal from the main amplifier 713, generates a pulse signal when it exceeds the reference voltage within a preset sampling time, and converts the pulse signal to 1-. The count value generated by the signal processing section 714 is converted into a voltage and sent to the determination means 81. The determining means 81 monitors the count value received from the signal processing section 714 during press molding, determines that a crack has occurred when the count value exceeds a preset predetermined number of 1-1 novels, and connects to the determining means 81. A signal is output to the size control means 91 that is being controlled.
第5図に、割れ検出信号が検出された時のAE倍信号累
積数の変化を表1.た線図を示す。このとき、累積数は
、前記判定手段81において、成形時に信号処理手段7
1より出力されたカウント値を逐次累積していった値で
あり、第5図はその変化を測定した結果である。ここで
は、AE倍信号累積数か100に達した時に割れ発生と
判断するようになっている。なお同図には、実際の成形
荷重も併記しである。FIG. 5 shows Table 1. Changes in the cumulative number of AE multiplied signals when a crack detection signal is detected. The diagram shows the diagram. At this time, the cumulative number is determined by the signal processing means 7 at the time of molding in the determination means 81.
This value is obtained by sequentially accumulating the count values output from 1, and FIG. 5 shows the results of measuring the changes. Here, it is determined that cracking has occurred when the cumulative number of AE multiplied signals reaches 100. The figure also shows the actual forming load.
判定手段81において割れ発生と判定されると、該判定
結果を示す信号か副側手段91に送られ、該制御手段9
1の警報ランプ911か点滅する。When the determination means 81 determines that a crack has occurred, a signal indicating the determination result is sent to the sub-means 91, and the control means 9
1 alarm lamp 911 flashes.
本第1実施例によれば、プレス成形中である被加工材5
1の割れ発生の有無を成形中リアルタイムで、しかも被
加工材51のダイス31やしわ押え板41とのすへすな
どによるノイズを拾うことなく信頼性の高い検出が可能
となる。また、割れ発生と判定した場合、制御手段91
のランプ911の点滅を受けて直ちにブ1/ス装置11
を停止できるようにしたので、事後で検査員による不良
品の目視検査工程を不要にすることかできる。さらに、
AEセンサ611か被加工材51と直接接していないた
め、AEセセン611を被加工材51に擦られ磨耗する
ことなく、半永久的にAEセンサ611による割れ発生
検出か可能となる。According to the first embodiment, the workpiece 5 which is being press-formed
It is possible to detect the occurrence of cracks in 1 in real time during molding, and without picking up noise caused by the movement of the workpiece 51 with the die 31 or the wrinkle presser plate 41. Further, if it is determined that cracking has occurred, the control means 91
When the lamp 911 flashes, the bus 1/bus device 11 immediately
Since the process can be stopped, it is possible to eliminate the need for visual inspection of defective products by inspectors after the fact. moreover,
Since the AE sensor 611 is not in direct contact with the workpiece 51, the AE sensor 611 is not rubbed against the workpiece 51 and is worn out, allowing the AE sensor 611 to semi-permanently detect the occurrence of cracks.
変形例1
前記第1実施例では、被加工材の割れの判定を、割れ検
出信号か検出された時のAE倍信号累積数と予め設定さ
れた累積数(基準値)との比較により行ったか、単にカ
ウント値を基準値と比較し、そのカウント値が基準値を
越えた場合に割れ発生と判定する方法がある。これは、
第1実施例の累積数による判定は基準値を越えた場合、
或いは成形終了時までの総合的な判定であるのに対し、
カウント値による判定は成形中に逐次判定する方法であ
る。このようにすることにより、割れ発生に伴い放出さ
れる高レベルのエネルギーのAE倍信号より割れを判定
するばかりでなく、割れ発生以前の被加工材とポンチど
の異常衝突による判定もできるので、装置作動管理にも
役立つ。Modification Example 1 In the first embodiment, cracks in the workpiece were determined by comparing the cumulative number of AE multiplied signals when a crack detection signal was detected with a preset cumulative number (reference value). Another method is to simply compare the count value with a reference value and determine that cracking has occurred if the count value exceeds the reference value. this is,
In the first embodiment, when the cumulative number exceeds the reference value,
Or, while it is a comprehensive judgment up to the end of molding,
Judgment based on count values is a method of sequential judgment during molding. By doing this, it is not only possible to determine cracks based on the AE multiplied signal of the high level energy released when cracks occur, but also to determine whether there is an abnormal collision between the workpiece and the punch before cracks occur. It is also useful for operation management.
また、前記累積数の変化パターンを判定手段において予
め記憶しておいたパターンと比較しなから、割れ発生の
有無を判定することかできる。このようにすることによ
り、フィルタでは除去しきれないノイズにより累積数は
漸増し前記基準値を越えることかあるか、このような場
合でも、割れ発生にともなって放出される高エネルギー
のAE倍信号累積数の急増として前記漸増傾向と区υ1
,1 +、、割れ発生をさらに高精度で判定することか
できる。Moreover, the presence or absence of cracking can be determined by comparing the variation pattern of the cumulative number with a pattern stored in advance in the determining means. By doing this, the cumulative number may gradually increase due to noise that cannot be removed by the filter, and may exceed the reference value. The gradual increase trend and the ward υ1 as a sudden increase in the cumulative number
,1 +,, crack occurrence can be determined with even higher accuracy.
さらに、第1実施例では、制御手段において警報ランプ
を採用したか、警報ブザー等の警報手段を採用すること
かできる。また、該制御手段91をプレス装置11に接
続して、プレス装置11の作動を直接停止させることも
てきる。Further, in the first embodiment, an alarm lamp is used as the control means, or an alarm means such as an alarm buzzer may be used. Further, the control means 91 can be connected to the press device 11 to directly stop the operation of the press device 11.
第2実施例
本発明の第2実施例のブIノス装置を、第6図および第
7図を用い、第1実施例との相違点を中心に説明する。Second Embodiment A BUNOS device according to a second embodiment of the present invention will be explained with reference to FIGS. 6 and 7, focusing on the differences from the first embodiment.
本実施例のプレス装置12は、第6図に示すように、ポ
ンチ22と、ダイス32と、しわ押さ板42と、割れ発
生検出手段62と、信号処理手段72と、判定手段82
と、制御手段92とから構成されている。As shown in FIG. 6, the press device 12 of this embodiment includes a punch 22, a die 32, a wrinkle pressing plate 42, a crack occurrence detection means 62, a signal processing means 72, and a determining means 82.
and a control means 92.
ポンチ22は、直径50mm、球R50の球頭形状の成
形工具て、内部か空洞になっており肉厚10mmである
。また、割れ発生手段62を構成する歪みゲージ621
を取り付ける頂点部分か平面状に形成されている。該ポ
ンチ22は、被加工材52をダイス32のダイキャビテ
ィ内に押し込み所望の形状に成形する。The punch 22 is a spherical head-shaped molding tool with a diameter of 50 mm and a ball R50, and is hollow inside and has a wall thickness of 10 mm. In addition, a strain gauge 621 constituting the crack generation means 62
The apex part to which it is attached is formed into a flat shape. The punch 22 pushes the workpiece 52 into the die cavity of the die 32 and forms it into a desired shape.
ダイス32は、ダイス穴寸法は直径60mm、肩部R5
の加工か施されており、しわ押え板42の上昇により被
加工材52を挟み、ポンチ22の上昇により被加工材5
2を成形する。The die 32 has a die hole size of 60 mm in diameter and a shoulder R5.
The workpiece 52 is sandwiched by the rise of the wrinkle presser plate 42, and the workpiece 52 is held by the rise of the punch 22.
Mold 2.
しわ押え板42は、該板42上に置かれた被加工材52
を、散板42の上昇により前記ダイス32へ押し付i、
f、成形中に被加工材に発生するしわを抑制するもので
、また、プレス成形品に発生する面ひずみも同時に抑制
するし一ド成形を施すこともてきる。The wrinkle pressing plate 42 is a workpiece 52 placed on the plate 42.
is pressed against the die 32 by the rising of the scattering plate 42 i,
f. It suppresses wrinkles that occur in the workpiece during molding, and also suppresses surface distortion that occurs in press-formed products, making it possible to perform one-step molding.
割れ発生検出手段62は、約4.2mmX2゜8mmの
歪みゲージ621からなり、前記中空ポンチ22の空洞
部の頂点平面状部分に瞬間接着剤により固定されている
。なお、この実施例装置では、成形中の被加工材52に
発生する割れの位置は、前記ポンチ22を中心としたダ
イキャビティ内円周上である。The crack occurrence detection means 62 consists of a strain gauge 621 of about 4.2 mm x 2.8 mm, and is fixed to the flat apex portion of the cavity of the hollow punch 22 with an instant adhesive. In the apparatus of this embodiment, the position of the crack that occurs in the workpiece 52 during molding is on the inner circumference of the die cavity centered on the punch 22.
信号処理手段72は、動歪み計721と、信号処理回路
722とからなる。動歪み計721は、歪みゲージ62
1に接続され、該歪bゲージ621より出力された割れ
検出信号を低周波ノイズ除去し、増幅して、該増幅信号
を出力する。信号処理回路722は、前記動歪み計72
1に接続され、該動歪み計721より出力された増幅信
号を微係数に変換し、加工状態信号として出方する。The signal processing means 72 includes a dynamic strain meter 721 and a signal processing circuit 722. The dynamic strain meter 721 is a strain gauge 62
1, and removes low frequency noise from the crack detection signal output from the strain b gauge 621, amplifies it, and outputs the amplified signal. The signal processing circuit 722 includes the dynamic strain meter 72
1, converts the amplified signal output from the dynamic strain meter 721 into a differential coefficient, and outputs it as a processing state signal.
判定手段82は、前記信号処理手段72の信号処理回路
722に接続され、該信号処理回路722より出力され
た前記加工状態信号をプレス成形中を通じて監視し、被
加工材52に割れが発生したかとうかを判定する。なお
、該判定は、前記信号処理回路722より出力された加
工状態信号の電圧かプラスからマイナス、或いはマイナ
スからプラスへ不連続的に変化することを察知した場合
割れ発生と判定し、該判定部82に接続されている制胛
部92に信号を出力する仕組みになっている。The determining means 82 is connected to the signal processing circuit 722 of the signal processing means 72, and monitors the processing state signal outputted from the signal processing circuit 722 during press forming to determine whether cracks have occurred in the workpiece 52. Determine if it is true or not. Note that this determination is made when it is detected that the voltage of the machining state signal output from the signal processing circuit 722 changes discontinuously from positive to negative or from negative to positive, and the determination unit determines that a crack has occurred. A signal is output to a control section 92 connected to the control section 82.
制御手段92は、前記判定手段82に接続し、該判定手
段82より割れ発生の判定信号を受けたときにプレス装
置12の作動を停止させる手段で、警報ブザーから成る
警報部921を有しており、被加工材51に割れが発生
した場合には、直ちに作業者に知らしめるようになって
いる。The control means 92 is connected to the determination means 82 and stops the operation of the press device 12 when it receives a determination signal indicating the occurrence of cracking from the determination means 82, and has an alarm section 921 consisting of an alarm buzzer. Therefore, if a crack occurs in the workpiece 51, the operator is immediately notified.
なお、プレス装置12は、同期回路により歪みゲージ6
21と接続され、該プレス機械12によりポンチ22が
動作したと同時に歪みゲージ622か検出を開始するよ
うに構成されている。Note that the press device 12 is connected to the strain gauge 6 by a synchronous circuit.
21, and is configured so that the strain gauge 622 starts detecting at the same time the punch 22 is operated by the press machine 12.
以上の構成よりなる第2実施例のプレス装置の作動につ
いて、以下に説明する。The operation of the press apparatus of the second embodiment having the above configuration will be explained below.
先ず、ダイス32に被加工材52を載置し、該被加工材
52をしわ押え板42とダイス32とにより挟持する。First, the workpiece 52 is placed on the die 32, and the workpiece 52 is held between the wrinkle presser plate 42 and the die 32.
次いて、ブ1ノス機械12か作動しポンチ22か成形動
作に入ると、これに同期して歪みゲージ621による検
出が開始される。被加工材52に割れが発生ずるとこれ
に起因してポンチ22は成形荷重急減?=よって生じる
急激な変形挙動を歪みゲージ621か検出する。該検出
信号は動ひずみ計721において低周波ノイズが除去さ
れた後、増幅されて信号処理回路722に送られる。第
7図は、成形中に信号処理回路722より出力された検
出信号を記録した結果である。同図中には、実際の成形
荷重も併記しである。これにより該信号処理回路722
は前記検出信号を直ちに設定サンプリング時間内の微係
数に変換し、判定手段82に出力する。さらに該判定手
段82は前記微係数がプラスからマイナス、或いはマイ
ナスからプラスへ不連続的に変化することを察知するこ
とにより、被加工材52に割れが発生したかどうかを判
定し、この判定信号により、制御部92かプレス装置1
2の作動を停止させる。Next, when the punch machine 12 is activated and the punch 22 starts a forming operation, detection by the strain gauge 621 is started in synchronization with this. When a crack occurs in the workpiece 52, the forming load of the punch 22 suddenly decreases due to this crack? = Therefore, the strain gauge 621 detects the sudden deformation behavior that occurs. The detection signal is amplified after low frequency noise is removed by a dynamic strain meter 721 and sent to a signal processing circuit 722 . FIG. 7 shows the results of recording detection signals output from the signal processing circuit 722 during molding. The figure also shows the actual molding load. As a result, the signal processing circuit 722
immediately converts the detection signal into a differential coefficient within a set sampling time and outputs it to the determining means 82. Furthermore, the determining means 82 determines whether a crack has occurred in the workpiece 52 by detecting that the differential coefficient changes discontinuously from plus to minus or from minus to plus, and outputs this determination signal. The control unit 92 or the press device 1
Stop the operation of 2.
本第2実施例によれば、プレス成形である被加工材の割
れ発生を検出し、これによりブ[ノス装置を停止するよ
うにしたので、不良品を除去するだめの目視検査工程を
省くことかできる。また、被加工材に割れが生じてない
場合でも、ポンチの損傷なとによる異常変形挙動も検出
できるので、プレス機械の作動状況の管理も行うことが
できる。According to the second embodiment, the generation of cracks in the press-molded workpiece is detected and the BUNOS device is stopped accordingly, so the visual inspection process for removing defective products can be omitted. I can do it. Furthermore, even if there are no cracks in the workpiece, abnormal deformation behavior due to damage to the punch can be detected, so the operating status of the press machine can be managed.
第1図は本発明の基本的原理を示す一部欠歓概略構成図
、第2図は従来技術のプレス成形品割れ防止装置のブロ
ック図、第3図はAEセンサの基本的な配設構造を示す
図、第4図および第5図は第1実施例を示し、第4図は
そのプレス装置のブロック図、第5図は判定手段におけ
るAE倍信号累積数の変化を示す線図、第6図および第
7図は第2実施例を示し、第6図は本発明実施例におけ
る構成を示すブロック図、第7図は信号処理手段におけ
る検出信号の変化を示す線図である。
1、11、12
2.21.22
3.31.32
4.41.42
5.51.52
6.61.62
7.71.72
8.8 l、82
91、92
・・・ プレス装置
・・・ ボンデ
・・・ ダイス
・・・ しわ押え板
・・・ 被加工材
・・・ 割れ発生検出手段
・・・ 信号処理手段
・・・ 判定手段
制御手段Figure 1 is a schematic configuration diagram with some exceptions showing the basic principle of the present invention, Figure 2 is a block diagram of a conventional press molded product crack prevention device, and Figure 3 is the basic arrangement structure of the AE sensor. 4 and 5 show the first embodiment, FIG. 4 is a block diagram of the press device, and FIG. 5 is a diagram showing changes in the cumulative number of AE multiplied signals in the determination means. 6 and 7 show the second embodiment, FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a diagram showing changes in the detection signal in the signal processing means. 1, 11, 12 2.21.22 3.31.32 4.41.42 5.51.52 6.61.62 7.71.72 8.8 l, 82 91, 92 ... Press device・... Bonder... Die... Wrinkle holding plate... Workpiece material... Crack occurrence detection means... Signal processing means... Judgment means control means
Claims (1)
と該しわ押え板との間に被加工材を配置してプレス加工
を行うプレス装置において、前記ポンチが中空部を有し
、ダイキャビティに対応する部分の少なくとも一部が薄
肉に形成されて、前記被加工材に発生する割れの情報を
ポンチに伝達し易くするとともに、 該ポンチの前記薄肉部に配設され、被加工材からの加工
割れ状態を検出する割れ発生検出手段と、 該割れ発生検出手段より出力された割れ検出信号を増幅
などして割れ発生状態を判定し易い信号形態に変換・処
理する信号処理手段と、該信号処理手段より出力された
信号に基づいて被加工材に割れが発生しているかどうか
を判定する判定手段とを有してなり、 プレス加工時に発生する局部的な割れを成形加工時に実
時間で検出するようにしてなることを特徴とする工具に
割れ検出部を内蔵したプレス装置。(1) In a press device that includes a punch, a die, and a wrinkle holding plate and performs pressing by placing a workpiece between the die and the wrinkle holding plate, the punch has a hollow portion and a die cavity. At least a part of the portion corresponding to the workpiece is formed to have a thin wall to facilitate transmitting information about cracks occurring in the workpiece to the punch, and is disposed in the thin-walled portion of the punch to prevent cracking from the workpiece. A crack occurrence detection means for detecting a machining crack state; a signal processing means for amplifying a crack detection signal output from the crack occurrence detection means to convert and process it into a signal form that makes it easy to determine a crack occurrence state; and a determination means for determining whether cracks have occurred in the workpiece based on the signal output from the processing means, and detects local cracks that occur during press processing in real time during forming processing. A press device having a built-in crack detection part in a tool, characterized in that the tool is configured to do so.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2137592A JP2727132B2 (en) | 1990-05-28 | 1990-05-28 | Press machine with built-in crack detection unit in tool |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0475800A true JPH0475800A (en) | 1992-03-10 |
| JP2727132B2 JP2727132B2 (en) | 1998-03-11 |
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ID=15202308
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| JP2137592A Expired - Fee Related JP2727132B2 (en) | 1990-05-28 | 1990-05-28 | Press machine with built-in crack detection unit in tool |
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|---|---|
| JP (1) | JP2727132B2 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007132844A (en) * | 2005-11-11 | 2007-05-31 | Toyota Motor Corp | Press monitoring system and AE evaluation method |
| JP2008272781A (en) * | 2007-04-26 | 2008-11-13 | Nippon Steel Corp | Thin plate press die apparatus and press molding method |
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| JP2009012043A (en) * | 2007-07-05 | 2009-01-22 | Nippon Steel Corp | Thin plate press die apparatus and press molding method |
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-
1990
- 1990-05-28 JP JP2137592A patent/JP2727132B2/en not_active Expired - Fee Related
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| US8464591B2 (en) | 2008-10-07 | 2013-06-18 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Method and apparatus for judging fracture of metal stamped product, program and computer-readable recording medium |
| AU2009301709B2 (en) * | 2008-10-07 | 2014-12-04 | Nippon Steel Corporation | Method and apparatus for judging fracture of metal stamped product, program and computer-readable recording medium |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2727132B2 (en) | 1998-03-11 |
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