JPS5811285B2 - 順送りダイスの単一ステ−ションにおける割りを入れた２つのダイス空胴の配置の適否を決定する装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は順送りダイス（一枚の金属シートに各ステーシ
ョンで一つの加工を行い、全ステーションで一連の加工
を行うプレス装置）の自動設計に係るものであり、詳述
すればこれらのダイスの特定のステーションにおいてダ
イスの割り（ｓｐｌｉｔ）に相手がない状態が存在する
か否かを決定する装置である。

順送りステーションに沿って充分な間隔をおいて種々の
空胴を配分し、空胴の切断力に応じて空胴の間に充分な
金属が入り得るようにした順送りダイスを自動的に設計
する方法が提案されている。

若干の型のダイス構造においては、これだけが空胴配置
の全ての基準になっている。

例えば放電加工のように分離した複雑な孔をダイス区分
内に作ることができるような加工法、きりもみ及びやす
りかけ法、或は穿孔法の場合がそうである。

しかし、空胴に１割り」を入れて複数の区分に分け、２
つ或はそれ以上の各ダイス・セグメントが特定空胴の輪
郭の一部を含んでいるようにグラインダーで各区分を磨
き上げて最終ダイス・セグメントを作りたいことが多い
。

これらの全セグメントを正しく組立てると、これらは空
胴を作り、その空胴から幾つかの割りが放射状に延びて
いるようになる。

これらの割りはダイスの外縁まで達していてもよいし、
或はダイスの中の他の空胴内で終っていてもよい。

割りを入れる空胴輪郭上の点（単数或は複数）は、加工
の方法及び空胴の形状によって決まる。

深い即ち接近できないような凹みの中にはグラインダー
を入れることはできないから、部分の一つにこのような
凹みを作るように空胴を割ることは実際的ではない。

従って例えば、水平に長い矩形空間は左端から右端まで
通る水平線によって割る。

同様に垂直に深い矩形空胴は頂部から底部まで通る垂直
線によって割る。

より複雑な形状は、一般に２点以上の割りが必要である
。

更に、一般に割りは輪郭上の割りを行なう点に対して直
角に放射状に延ばし縁まで達するようにし、ダイス区分
上に鋭い点即ち角を作らないようにする。

ダイス空胴は勝手に割ることができないから、ダイス内
にダイス空胴を勝手に配置できない場合がある。

これらの配置とは１つの空胴から出た割りを近くの第２
の空胴の割り入れ輪郭上で終らせることが幾何学的に不
可能な場合である。

従って、例えば前記の２つの空胴は並べて接近配置する
ことはできない。

これは一方の空胴から延びる水平の割りを第２の空胴の
割りを入れる側で終らせることができないからである。

水平の割りを正しく終らせるためには頂部から底部に達
する垂直の割り、或は適当な別の空胴（単数の、或は複
数の）を介在させなければならない。

この場合能の空胴を通る垂直の割りは、ダイス構造の頂
縁及び底縁で終らせることができる。

同様に、深い空胴を通る垂直の割りを、第２の空胴の割
りを入れる側で終らせることはできないから、２つの空
胴を上下に接近させて配置することもできない。

このような場合も適当な水平の割り或は別の空胴を設け
ることによって許容され得るダイス構造を作ることがで
きる。

しかし、このような介在割り或は空胴を元の２つの空胴
の間の間隙内に設けることができないかも知れず、従っ
てこのような配置全体が実現不能になる恐れがあること
を注意すべきである。

従来、ダイスの設計は全て熟練したダイス設計者の知識
及び経験に基く判断によって行なわれていた。

本発明の目的は１つよりも多い空胴を順送りダイスステ
ーションに置くことができるかどうかを決定し、それに
よりステーションの数をできるだけ低減した順送りダイ
スの設計を可能とすることである。

本発明で解決した問題は、順送りダイスの単一ステーシ
ョンに２つのダイス空胴（例えば第５図のＡとＢ）を置
くことができるかどうかを決定することである。

もしそれができれば、そのことはダイスを構成している
ステーションの数を少なくすることによりダイスの全コ
ストを実質的に減少することができる。

第５図に示すように、空胴Ｂからの割りはそれの頂辺と
底辺とから発し、空胴Ａからの割りはそれの左と右側辺
から発している。

空胴Ａの割りは空胴Ｂの割りに向ってはいないから、ス
テーションＮにおける空胴Ａの配置は可能ではない。

もし破線ＬＢとＲＢとにより示すように空胴Ｂの左右の
側辺から割りが生じていたとしたら、その場合には割り
線ＲＢは割り線ＬＡと同方向に向いており、そして線Ｒ
ＢとＬＡとは線Ｃにより容易に接続され、それによって
そのステーションは２つの部分■と■とに都合よく分け
られる。

その場合これらのダイス空胴は順送りダイスの同じステ
ーションに置かれることができる。

しかし第５図の場合はそうではないからこれらの空胴は
同じステーションに置くことはできず、空胴ＡとＢとに
対して順送りダイスにそれぞれ別のステーションを設け
なければならない。

本発明ではダイス空胴はいずれかのステーションに仮に
配置しＣそのステーションにおけるそれの配置が望まし
いかを上に述べたようにして決定する。

すなわち、第１〜４図に示す本発明の回路が順送りダイ
スの種々のステーションに空胴を仮に配置し、もしその
回路がそのような配置は可能であることを決定したら、
その情報はその回路から出力されて、それによりその情
報をダイス製造に利用する。

以下に添附図面を参照して本発明の詳細な説明するが、
この説明から本発明の他の目的及び長所が明白になるで
あるう。

ダイスを自動設計する場合、種々のダイス空胴輪郭は、
各輪郭を特定の段即ちステーションに移し、ダイス上に
並べて配置しなければならない。

この過程は輪郭を整数の「送り」即ち「跳躍」距離だけ
並通させることからなっている。

この「送り」距離は、完成したダイスを操作する際に金
属ストリップ或はリボンが移動する距離に等しい。

１つの空胴から放射状に延びる割りの数はＯ（きりもみ
或は放電加工によって作られた孔の場合）、２本、３本
、４本或はそれ以上でも差支えない。

割りを１本だけ空胴から延ばすことは無意味である。

それはこのようにしても、空胴を整形するグラインダー
が接近できるように金属セグメントを分割することがで
きないからである。

第１図に示す本発明の装置は、各空胴輪郭及びそれから
延びている割りの数と方向を限定する座標表示信号を蓄
積する蓄積手段１０を備えている。

蓄積手段１０は、Ｘ座標信号に送り距離と段番号との数
値積を表わす量を加えることによって、ダイスの特定の
段（即ちステーション）に移された輪郭を蓄積するため
に用いてもよい。

何れかの輪郭の割りを入れる縁における割りが相手がな
い状態である（即ち一方の輪郭の割りの入っている面と
他方の輪郭の割りの入っている面とが対面していない）
ことを決定するために、座標及び割りの面を表わす信号
をアナライザ回路１８に向ける切替兼制御回路１６も含
まれている１送りは蓄積手段１２に、また段番号は多セ
ル蓄積手段１４に蓄積される。

多セル蓄積手段１４のセルの数は蓄積手段１０内の段位
置の数と一致している。

第１図の装置は、順次動作の途中で、他の設備によって
使用され、それによって他の設備が種々の段番号を設定
し、第１図の装置の出力を用いてこれらの段番号によっ
て示される輪郭の配列が前述のように割りの相手がない
ため実現不可能であるか否かを決定する。

この配列の可否決定試験は、典型的には、輪郭の物理的
な近さ及び他の要因に関するダイス設計のための他の試
験に加えて実施され、ダイス構造に要求される全ての条
件に合致する形状が最終的に選択される。

本発明の装置では、輪郭の座標は、複雑な多くの形状に
なっている。

説明の目的上、どの輪郭も４つの座標によって充分に表
わされるものとし、これらの座標はそれぞれ輪郭の最大
及び最小Ｘ座標、及び最大及び最小Ｙ座標を表わすもの
とする３これらは第１図にＸＸ１ＸＮ、ＹｘｌＹＮで示
しである。

これらの数値座標は座標に比例するコンデサ・セル電圧
（或は他の信号）として蓄積してもよいし、或はディジ
タル的に表わして磁気コア・メモリ内に２進形（或は他
の形状）で蓄積してもよい。

この蓄積手段の動作を説明する都合玉座標は座標の数値
に比例するアナログ電圧として蓄積されるものとする。

割りを入れる面を表わす情報も右、左、上及び下の４つ
の方向だけを考えることによって充分に表わすことがで
きる（第１図にそれぞれＲ，Ｌ、Ｔ及びＢで示す）。

これらの方向を表わすのに用いる４つのセルは、本質的
に２進モードで用いることができる。

即ち非零の電圧は特定の面から出る割りを表わし、零電
圧はこの面からは割りが出ていないことを表わす。

例えば、この面から出ている割りは、「正」の非零電圧
を適切な蓄積セル内に蓄積することによって表わされる
。

一般に、４つ以上の座標及び４つ以上の方向を用い得る
ことを理解されたい。

しかし、この場合各輪郭及びその割りに関するデータを
表わすのに合計８つのセルが必要である。

また、これらの値はそれらを必要とする時に何時でも利
用可能にしてあれば、これらの値をこの目的のためにセ
ルの中に蓄積しておく必要がないことにも注意されたい
。

例えば、これらの値を必要とする度毎に輪郭を走査して
、全輪郭の座標を表わす値からこれらの値を再誘導して
も差支えない。

装置の総合構成を第１図に示す。

各輪郭の座標及び割りの方向を表わす値は、８つのセル
で１群をなしている一連の蓄積セルからなる蓄積手段１
０内に蓄積される。

これらの８つのセルはそれぞれ水平の最大値ＸＸ及び最
小値ＸＮ、垂直の最大値Ｙｘ及び最小値ＹＮ１及び４つ
の方向、即ち右Ｒ１左Ｌ、上Ｔ、下Ｂにおける割りの表
示を蓄積する。

一連のセルからなる蓄積手段１０は切替兼制御回路１６
によってアナライザ回路１８に接続される。

回路１６自体は乗算回路及び加算回路を含んでおり、種
々の蓄積手段１０，１２，１４、入力端子２０、及びア
ナライザ回路１８からの信号及びそれらへの信号の授受
を制御する。

切替兼制御回路１６のより詳細な説明のために第４図を
参照する。

この回路１６は双方向走査器２２（これへの入出力は簡
略化して図示しである）を含んでおり、走査器２２が連
続してステップすると、端子２０からの輪郭を表わす入
力情報は蓄積手段１０及び１４の群１０ａ、１０ｂ、１
０ｃ……及び１４ａ、１４ｂ、１４ｃ……内に連続して
蓄積されて行く。

送りも送り蓄積手段１２内に蓄積される。

次の動作モードは輪郭の実際の座標の決定を含む。

即ち、各輪郭は、暫定ステーションまで水平に移される
。

これは走査器２２によって蓄積手綾１０及び１４から輪
郭を表わす情報を連続的に読出すことによって遂行され
る。

蓄積手段１４からの各段部ち各ステーション番号は、こ
の時点に閉じているスイッチ２６を通して乗算回路２４
に印加される。

送りはライン２８を通して乗算回路２４に印加されてい
る。

その結果生じた積は、移動させる水平座標の距離を表わ
し、ライン３２を経て加算回路３０に送られる。

加算回路３０に代走査器２２によって現在走査されてい
る輪郭の始めの水平座標も印加されている。

空胴即ち輪郭がダイスの第１の段に位置していればその
水平位置を限定している筈のこれらの座標は、ライン３
４及びこの時点に閉じているスイッチ３６を通して加算
回路３０に印加されている。

蓄積手段１４の番号によって表わされる（ステーション
に移された）輪郭の水平座標であるこれら両人力の和は
、スイッチ３８及び走査器２２を通して再び蓄積手段１
０内に蓄積される。

従って走査動作が完了すると、段番号が零でない各輪廓
の全ての水平座標は、それらに指定された段番号に移さ
れ、蓄積手段１０内に蓄積されていることになる。

ある場合には試験のための準備が整うまでは輪郭に段番
号を指定しない。

また別の場合には、始めに全ての輪郭に段番号を指定し
、何れかの空胴に意に反する割りが存在するか否かを本
発明の装置を用いて決定する。

次の動作モードにおいては、１つ或はそれ以上の輪郭に
対する実際の試験勤行なわれ、意に反する割りが存在す
るか否かを決定する。

例えばセル群１０ｃ内に蓄積されているような所定の輪
郭を試験するものとする。

プリセット手段４０が走査器２２をステップさせてこの
輪郭を選び出し、この時閉じているスイッチ４６及びラ
イン４４を通してレジスタ４２に蓄積させる。

次に走査器２２は蓄積手段１０内に蓄積されている全て
の輪郭及び蓄積手段１４内に蓄積されている関連段番号
を走査するようにリセットされる。

段番号はブロック４８及び５０において連続的に試験さ
れ、現在走査されている輪郭が、（１）零段番号を指定
されている（即ち前述のようにこの輪郭に対してはこの
時点では試験は行なわれないことを意味する）かどうか
、或は（２）先にレジスタ４２内に蓄積されている輪郭
と同一であるか否かが決定される。

もし現在走査されている輪郭が、これらの試験の何れか
を満足させなければ、ライン５４を介してレジスタ５２
に送られ、アナライザ１８においてレジスタ４２に蓄積
されている輪郭と比較されるまこの比較の方法について
は、第２図及び第３図を参照して後述する。

蓄積手段１０内の各輪廓は、前述のようにして蓄積手段
１０内の他の輪郭と共に蓄積することができる。

要約すれば、切替兼制御回路１６の動作は次の通りであ
る。

即ち、１、各輪郭の座標及び割りの方向を表わす信号を
、蓄積手段１０に送り、そこに蓄積する。

２、各輪郭の送り及び段番号を、入力端子２０からそれ
ぞれ蓄積手段１２及び１４に送る。

３、走査器２２が各輪郭の座標及び割りの方向を表わす
群、及び段番号を表わすセルを走査する。

各群において回路１６は２つのＸ座標を検知し、回路１
６内の乗算回路２４において作った送りと段番号の積を
、加算回路３０においてこれらのＸ座標に加える。

この時点に蓄積手段１０内に蓄積される座標は、ダイス
の表面に並べられる輪郭の配置を表わしている。

試験を行なわない輪郭は、段番号が零の輪郭である。

４、走査器２２は座標及び割りの方向を表わす群を走査
し、それらの信号をアナライザ回路１８に送って、レジ
スタ４２内に蓄積されている試験中の輪郭からの対応信
号と比較する。

この際プリセット手段４０からの入力信号によって試験
比較のためにどの輪郭番号を用いるかが決められる。

回路１６は各群（段番号が零である群及び比較群自体を
除く）を選択する。

アナライザ回路１８は、全ての比較の結果、割りの組合
せが有効であると決まれば出力を発生しない。

もし無効な組合せがあれば出力信号を発生し、割りを入
れる縁に相手のない割りが有るか否かに基づいて試験輪
郭の暫定位置が他の輪郭と適合していないことを指示す
る。

アナライザ回路１８の内部動作及びそのレジスタ４２及
び５２への接続を説明する前に、自動ダイス設計におけ
る本装置の使用を更に検討してみよう。

典型的には、ダイス設計プロセスの中間段階において、
若干の輪郭をダイスのある限定された段に配置してきた
。

他の輪郭（段数値が零によって示されるもの）は配置さ
れず、これらの１つが種々の段で暫定的に試験さね、そ
れが何処に適合するかを見けけられてきた。

第１の試験は他の輪郭に対する幾何学的距離の近さ、及
び材料の強さの分析或は両者に基づいて行なわれる。

これらの分析に基づいて実現可能な暫定比が見出される
と、本説明で説明する回路を用いて特定の輪郭の暫定配
置を割りの相手があることを基礎として実現可能ならし
める。

切替兼制御回路１６によって得られる詳細な接続を第２
図に示す。

レジスタ４２及び５２は、それぞれ、比較群及び座標及
び割りの方向蓄積手段１０からの他の群（例えば１０ｃ
）に対応している。

レジスタ４２及び５２の種々のセルと、４つの内部アナ
ライザーユニット５６，５８，６０゜６２の端子との接
続は、第１のアナライザ・ユニット５６については全て
の結線を、また他のアナライザ ユニット５８〜６３に
ついては簡略化のためにどのセルがどのアナライザーユ
ニットの端子に接続されるのかを文字で示しである。

４つのアナライザ・ユニットの出力はダイオードを介し
て共通出力端子６４に接続されている。

アナライザ・ユニット５６〜６２の回路を第３図に示す
、各アナライザ・ユニットは、第２図及び第３図に示す
ように８つの入力端子６６〜８０を有している。

これらの入力端子は差動増巾器８２〜９０に接続されて
おり、各差動増巾器の出力電圧は、そのプラス及びマイ
ナス入力端子に印加される入力信号の代数差に比例する
。

従って差動増巾器８２の出力信号は端子６６に印加され
る信号が端子６８に印加される信号よりも代数的に大き
い場合にだけ正となる。

端子１８及び８０は差動増巾器８８及び９０の入力に交
叉結合されているので、端子７８及び８０上のどちらの
信号が他方よりも大きくても、両端子上の信号に差があ
れば２つの増巾器の一方が正の出力を発生する。

即ち、増巾器８８及び９０は排他的ＯＲ機能を遂行して
いる。

増巾器８２乃至９０の出力はそれぞれ小さい、等しい抵
抗ＲＡを通してクランプ用ダイオード９２〜１００及び
クランプ用電圧源十■。

に接続されている。

従って人力信号が■。の値に一致する最小差よりも遥か
に大きい量だけ差があっても、この点の出力電圧がＶ。

を超えることはない。差動増巾器８２〜９０の５つのク
ランプされた出力は５つの等しい抵抗ＲＡを通して共通
点１０２に接続される。

この共通点１０２はダイオード１０４を通して出力６４
に、また抵抗ＲＢを通して負の参照電圧−■Ｎに接続さ
れている。

抵抗ＲＡ及びＲＢは、５つの差動増巾器８２〜９０の何
れか４つ或はそれ以上から出たクランプされた電圧■。

が共通点１０２に正の電圧を発生させ、その結果の信号
が出力ダイオード１０４を通過できるような値を選ぶ。

例えば、もし■。が１ボルトであり、−■、が−３，５
ボルトであれば、この目的のためにはＲＡ＝１，０００
オーム、ＲＢ＝ＬＯＯＯオームが適当である。

第２図及び第３図に示すアナライザ・ユニットの動作は
次の通りである。

即ち、第５図に示すように、もし輪郭Ｂが輪郭Ａの完全
に左側にあり、一方の輪郭が他方の輪郭の完全に上或は
下になく、且つ割りを入れる縁が相手のない割りの状態
（即ち一方の輪郭上から他方に向う割りが他方から出た
割りと合致しない状態）であれば、アナライザ・ユニッ
ト５６から出力信号が発生する。

即ち、第５図において、ＸＡＮはＸＢＸよりも大きく輪
郭Ｂが輪郭Ａの完全に左側にあることを示している。

これは差動増巾器８２によって検出されるから、少なく
とも１ボルト（前述の数値例を用いるものとする）が共
通点１０２に印加される。

ＹＡＸ＞ＹＢＮであり、またＹＢＸ〉ＹＡＮであるから
どちらの輪郭も他方の輪郭より完全に上或は下であるこ
とはない。

これら２つの状態はそれぞれ差動増巾器８４及び８６に
よって検出されるから、少なくとも更に２ボルトが共通
点１０２に加えられる。

ＲＢは存在しておらず（輪郭Ｂの右側に割りは設けてな
イ）、またＬＡは存在している（輪郭Ａの左側に割りが
ある）から、差動増巾器８８及び９０の排他的ＯＲ機能
が満足されて更に１ボルトが共通点１０２に加わって合
計電圧は４ボルトとなる。

従って出力端子６４に発生する出力電圧は相手がない状
態が発生していることを知らせる。

この指示は前述のように幾通りかに利用される。

他の３つのアナライザ・ユニット５８〜６２は、第２図
の接続を見れば解るように、それぞれ輪郭Ｂが輪郭Ａの
右、輪郭Ａの下、及び輪郭Ａの上にあると出力信号を発
生する。

これらの試験は完全にディジタル的な装置を用いて、前
記のアナログ回路に用いられている全ての値をプログラ
ム・ステップ制御信号の制御の下に計算し、読出し・書
込みメモリ内に蓄積できることは明白である。

４つの座標例の延長として別の座標及び方向を用いる場
合には、単に、アナログの場合には同じような回路を附
加するだけでよく、また純粋にディジタルの場合には動
作を更に反覆さげればよい。

以上の説明から、本発明には多くの変形が考えられるこ
とは明白である。

また本説明によって、本発明が前記の目的及び長所を達
成するために、割りを入れたダイス空胴の配置を制御す
る方法及び装置を提供していることが明白になったであ
ろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による装置全体のブロックダイアグラム
であり、第２図は第１図に用いられているアナライザ回
路のブロックダイアグラムであり、第３図は第２図のア
ナライザ回路の中の１つのアナライザ・ユニットの回路
図であり、第４図は第１図に用いられている切替兼制御
回路のブロックダイアグラムであり、そして第５図は第
３図のアナライザ・ユニットの動作を説明するための概
略図である。 Ｘ、Ｙ：輪郭座標信号、Ｒ，Ｌ、Ｔ、Ｂ：割り方向信号
、４２：第１のレジスタ手段、５２：第２のレジスタ手
段、１８：アナライザ手段、１０：第１の蓄積手段、２
２，４０，４４，４６：第１の群を選択する手段、２２
，４８，５０，５４：残余の群を走査する手段、１４：
第２の（段番号）蓄積手段、１２：第３の（送り）蓄積
手段、２４．２６，３’０，３４，３６：移行手段、２
４：乗算手段、３０：加算手段、６６．６８，７０゜７
２．７４，７６．８２，８４，８６：輪郭比較手段、７
８，８０，８８，９０：割り比較手段、１０２．１０４
．ＲＡ、ＲＢ、−ＶＮ：決定手段、５６．５８，６０，
６２：比較ユニット。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 順送りダイスの空胴の輪郭の所定座標を限定する一
   部の輪郭座標信号により、そして割りが出てくる空胴輪
   郭の面を限定する割り方向信号により各空胴を表わして
   、複数のステーションを有する順送りダイスの単一ステ
   ーションに割りを入れた２つのダイス空胴を配置すべき
   か否かを決定する装置において、 第１の割りを入れたダイス空胴に対応する第１群の輪郭
   座標信号と割り方向信号とを蓄積するための第１のレジ
   スタ手段４２； 第２の割りを入れたダイス空胴に対応する第２群の輪郭
   座標信号と割り方向信号とを蓄積するための第２のレジ
   スタ手段５２；及び 第１群の輪郭座標信号と第２群の輪郭座標信号とを比較
   しそして第１の割りを入れたダイス空胴の割り方向信号
   と第２の割りを入れたダイス空胴の割り方向信号とを比
   較して、第１の割りを入れたダイス空胴の割り方向信号
   により定められた面が第２の割りを入れたダイス空胴の
   割り方向信号により定められた面に向いているならば第
   １信号群に対応する第１の割りを入れたダイス空胴の第
   ２信号群に対応する第２の割りを入れたダイス空胴に対
   する単一ステーションにおける仮の配置は適正な配置で
   あると決定するためのアナライザ手段５６，５８，６０
   ，６２ を備えたことを特徴とする順送りダイスの単一ステーシ
   ョンにおける割りを入れた２つのダイス空胴の配置の適
   否を決定する装置。