JPS5842902A - プレスの打抜き不良検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はプレスの打抜き不良検出装置に関し、特に打
抜かれた後のブランクに基づきプレスの打抜き不良を検
出する装置に関する。

一般に、プレスによって板状の材料から所定形状の製品
を打抜き加工する場合、該材料を最大限有効に利用する
ために上記各製品の打抜き間隔は最小限に設定される。

ところで、もし何らかの原因で材料の送り速度が変イヒ
した場合又は、元の材料が所定寸法より小さ埴場合に打
抜き孔が重なった９材料端部からはみ出たジして打抜き
加工製品に欠陥が生じることがある。このように欠陥が
生じた製品はこれを使用した場合に、他の部品と接合す
ることができなかったり、また接合することができたと
しても該接合部が密閉されなかったり種々の不都合を生
じることＫなる。

しかしながら、上記打抜き加工された製品の形状を監視
して上述した欠陥の有無を正確に判断することは非常に
難しく、特に上記打抜きと同時に端部が折り曲げ加工さ
れるような製品に対してこの製品の些細な端部欠陥を指
摘すると４つようなことは不可能に近かった。

この発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、プレ
スによって打抜かれた製品の端部欠陥を簡単にしかも正
確に検出することができるプレスの打抜き不良検出装置
を掃供することを目的とする。

この発明によれば、プレスによって製品が打抜かれた後
のブランクを監視し、該ブランクに切欠きがあるか否か
を電磁誘導的に検出することによって上記製品の端部欠
陥の有無を判断するものである。

以下、この発明に係るプレスの打抜き不良検出装置につ
いて添附図面の実施例を参照し、詳細に説明する。

はじめに、この発明に係るプレス打抜き不良検出装置の
検出原理について簡単に説明する。

第１図（ａ）において、発振器１０、コイルＬ１および
コンデンサＣによって構成さｎる回路は周知の並列共振
回路であり、コイルし、のインダクタンスと、コンデン
サＣのキャパシタンスとがとる値によって回路中を流れ
る電流ｉの大きさが大きく変化する。

また、同図においてコイル５重およびスイッチＳから構
成される回路は前記共振回路の２次回路であり、上記コ
イルＬ、と前記共振回路のコイルＬ、とは相互インダク
タンスＭ、によって結合されて憤る。すなわち、スイッ
チＳがオフ状態での前記共振回路の共振条件癒コイルＬ
、のインダクタンスとコンデンサＣのキャパシタンスと
Ｋよって決定されるが、スイッチＳがオン状態での前記
共振回路の共振条件はコイルＬｚおよびＬｍの相互イン
ダクタンスＭ、とコンデンサＣのキャパシタンスとによ
って決定される。

したがって、上記スイッチＳがオフのときに共振回路の
インピーダンスが最大、すなわち該共振回路を流れる電
流ｌの値が最小（最大共振状態）となるようにコイルＬ
１のインダクタンスとコンデンサＣのキャパシタンスと
を決めておけば、上記スイッチＳをオンにしたときＫＦ
ｉこの共振状態がくずれ、電流１ｏ４Ｉｉは大きく上昇
する。

ここで、プレスによって打抜かれたブランクを上記２次
回路に対応させて考えてみる。すなわち、このブランク
の打抜き孔周囲（以下打抜きあとという）を１ターンの
コイルとみなすと該打抜きあとは上記２次回路のコイル
Ｌ、に相当するものであジ、このブランクの打抜きあと
に切欠きがあるか否かは上記２次回路のスイッチＳがオ
フであるかオンであるかにそれぞれ相当する本のである
。

したがって、上記ブランクの打抜きあと毎に上述した共
振回路のコイルＬ＋　を近接させた場合、該打抜きあと
に切欠きがあるか否か和よってこの共振回路を流れる電
流ｉは大きく変化するものであり、この電流ｉの変イビ
、態様を監視すれはブラ／りの打抜きあとの切欠きの有
無、すなわちプレスによって打抜かれた製品の端部欠陥
の有無を検出することができる。

なお、コイルＬ、　ｖ損失抵抗を減少する第１図Φ）に
示す回路を用いればより顕著な電流変化を得ることがで
きる。

次に、第１図（ｅ）に示すよう・に上述した並列共振回
路（以下基本共振回路とｈう）に対して上記コイルＬ１
と逆方向の磁束を発するように巻かれたコイルＬ　ｔ　
’およびコンデンサＣ′によって構成されるダミー回路
を設け、さら（該ダミー回路に対してコイルＬ鵞′お、
よびスイッチＳ′によって構成される２次回路を設けた
場合の基本共振回路における電流ｉの変化態様につ−て
説明する。ただしこの第１図（ｅ）　において、発振器
１０．コイルＬ１およびコンデンサＣから構成される基
本共振回路は第１図（ａ）またはＣｂ）と同様に平常時
（二次回路のスイッチＳがオフのきき）に最大共振状態
となるようにこれらコイルＬ、のインダクタンスおよび
コンデンサＣのキャパシタンスが設定さｎてお９、これ
に対応する上記ダミー回路も平常時（二次回路のスイッ
チＳ′がオフのとき）、仮に上記発振器１０’を挿入し
て励振した場合に（ダミー回路のコイルＬ１が基本共振
回路のコイルし１０発する磁束と相反する方向の磁束を
発する条件で該ダミー回路に別個に給電してもよめ）最
大共振状態となるようにコイルＬ　１’のインダクタン
スおよびコンデ−ンサＣ′のキャハνタンスが設定され
ている。

なお、これら回路□のそｎ−ｔ’れの２次回路のスイッ
チＳおよびＳ′がオンとなった場合、基本共振回路のコ
イルＬ１と２次回路のコイルＬｔｈは相互インダクタン
スＭ、で、ダミー回路のコイルＬＭ′と該ダミー回路の
２次回路のコイルＬ　Ｈ’とは相互インダクタンスＭ、
でそれぞれ結合される。

さて上述した回路を基本共振回路から見た場合に、該基
本共振回路の２次回路のスイッチＳがオフのとき最大共
振状態が保持されることから電流ｉの値も最小となり、
逆に上記スイッチＳがオンのとき相互インダクタンスＭ
＋が作用して共振状態がくずれることから電流ｉの値も
大きく上昇することは先の＠１図（ａ）またＦｉ（ロ）
で説明した回路と同様である。なお、基本共振回路のコ
イルし、とダミー回路のコイルＬＩ′とにおいても所定
の相互インダクタンスによって結合されていることから
基本共振回路が共振した場合にダミー回路も共に共振状
態となるが、それぞれこれらの２次回路が別個に設けら
ｎでいるため、ダミー回路の動作が上述した基本共振回
路の根本的な動作を損なうことはない。

ところが、上記セルそれの２次回路のコイルが第１図（
小に示すように共通コイルＬｓ　となって閉ループとな
るような場合には上記型ｒｌＬｉの変化態様に多少の異
なりが生じる。

すなわちこの場合、２次回路が閉ループとなったことで
該２次回路のコイルＬｍ　と基本共振回路のコイルＬ、
と全結合する相互インダクタンスＭ。

け基本共振回路の最大共振状態をくずそうとするが、こ
れと同時に作用する該２次回路のコイルＬ１とダミー回
路のコイルＬ１′とを結合する相互インダクタンスＭ鵞
はコイルＬ、とコイルＬ１′とで発する磁束の方向が相
反することから上記相互インダクタンスＭ、を打消すよ
うに作用する。したがって基本共振回路は、上記ダミー
回路金膜けたことにより仁のような２次回路をあたかも
開ループであるかのように判断し１、最大共振状態を立
て直す、すなわち電ｆｌｔ、ｉの値も最小となる。

なお、２次回路におりるこのような状Ｉ！Ｉ＃′ｉ、プ
レスによって打抜かｎた打抜きあとのうち隣り合う２つ
の打抜きあとの南部が重複されたような切欠きが生じた
場合に相当する。

第２図は、この発明に係るプレスの打抜き不良検出装會
の一実施例を示すものである。

この実施例装置において、コイ、ル１０１と可変コンデ
ンサ１０２とによって構成される検出へラド１００、お
よびコイル３０１と可変コンデンサ３０２とによって構
成されるダミーヘッド３００は、プレス（図示せず）か
ら送り出されて矢印方向に移動するブランクＢＬの切抜
きあとに近接する位置に適宜配設され、上述した原理に
基づいて（第１図（ｃ）および（ｄ）参照）ブランクＢ
Ｌに切欠きがあるか否かを検出する。すなわち、この検
出ヘッド１００およびダミーヘッド３００を形成するそ
れぞれの並列共振回路は前述した基本共振回路およびダ
ミー回路にそれぞれ相当するものであり、上記コイル１
０１のインダクタンスと上記可変コンデンサ１０２のキ
ャパシタンス、および上記コイル３０１のインダクタン
スと上記可変コンデンサ３０２との適宜な組み合せＫよ
り同一電源が供給された場合にそれぞれ、最大共振状態
となるように設定される。

また、この実施例装置では上記検出ヘッド１００得られ
る適宜な交流電流五を供給しておＶ（ダミーヘッド３０
０における並列共振回路は同図に示すよう短絡するーた
だしこの並列共振回路に別個に給電してもよ−ことは原
理で説明した通りである）、該電流ｉの変化態様は抵抗
、Ｒの両端から端子ＡおよびＢを介して抽出する。

第３図は、上記ブランクＢＬ（第２図）の切欠きの有無
についてのこの実施例装置による検出態様を示すもので
あり、以下、同図に基づいて該実施例装置の動作を説明
する。

ただし、ここで検出したブランクＢＬＫ＃ｉ第３図（ａ
）に示すように種類の異なる２つの切欠きＢＫｓおよび
Ｂ　Ｋｍが発生したとする。

また、第３図（ｂ）は上記端子人およびＢ（第２図）か
ら抽出し牟電流ｉの変化態様を示すものであり（端子Ａ
、Ｂ間に得られる出力波形を整形処理したものである）
、時刻ｔ１〜ｔａＦｉ第３図（ａ）　Ｋ示したブランク
ＢＬの各打抜きあとＨｌ−Ｈ６の前記検出ヘッド１００
に対する通過時刻である。

したがって１．−１．各時刻におけるこの実施例装置の
動作は、 時刻ｔ１において：　打抜き゛あとＨｌが正常（閉ルー
プ）であるため、該 打抜きあとＨｌと検出ヘラ ド１００のコイル１０１と の間には相互インダクタン スが存在する。こｆ’ＬＫより 検出ヘッド１０Ｇの共振状 態がくずれ電流ｉは増大す る。

時刻ｔ、において：　打抜きあとＨ２に切欠きＢＫＩが
あることから２次 回路（打抜きあとＨ２）は 開ループとなる。したがっ て検出へ２ド１００の共振 状態が保持され電ｆｉｉは減 少する。

時刻ｔ、において；　時刻ｔ１における条件と同一条件
であり、電ｆｔｉは 増大する。

時刻ｔ４において：　打抜きあとＨ４に切欠きＢＫ鵞が
あるため電流ｉＦｉ 減少する。なおこの場合、 ２次回路（打抜きあとＨ４） は打抜きあとＨ５との兼ね 合いＫより完全には開ルー プとならないが、これら打 抜きあとＨ４およびＨ５と 検出へラド１００のコイル １０１との間に存在する相 互インダクタンスの影響は 極めて小さく、検出ヘッド １００における共・振状態は はぼ保たれる。ただし、時 刻ｔ！での条件に比べて電 流ｉは多少増加する。

時刻ｔ、におりて：　検出へラド１００、ダミ゛　　−
ヘッド３００．打抜きあ とＨ５および打抜きあとＨ４ の関係が先の原理で説明し た縞１図（ｄ）の関係と等価に なる。したがって検出ヘラ ド１００の共振状態が保持 さＴ′Ｌｉｋ流１け上記時刻ｔ！ での条件程度に減少する。

時刻ｔ６において；　時刻ｔ１およびｔｌにおける条件
と同一条件であり、 電流ｉは増大する。

なお、図示しないこれら以降の時刻にお４ても上述同様
ブランクＢＬの打抜きあとの条件に基づ６た電流を出力
する。

このように、ブランクＢＬが正常に打抜かれたと今と切
欠きが生じたときとの出力電流の差は膨大なものであり
（実測によれ、は最低でも４倍のレベル差を生じる）、
検出電流］処ｊ！１装＠２００においても容易ＫＣれを
判断する・）Ｆ、とができる。

例えにこの判断方法として二゛ ｌ）ブランクＢＬが正常に打抜かれたときは１つの打抜
きあとに対して必ず１つの高レベル電流が得られること
から、１つのブランクに対して所定の数だけ高レベル電
流が得られたか否かを判断する。

２）１つのブランクにおいて、各打抜きあとに対応する
電流レベルのピーク＃（第３図（ｂ）に示すＰ　Ｉ、Ｐ
　ｔ、Ｐ　ｓｓ　　・・・・）が最大ピーク値（第３図
（ｂ）Ｋ示すＰＭＡＸ−この例でけピーク値Ｐｔ）の１
／４以上になって−るか否かを判断する。

３）適宜な判定レベルを設定し、出力電流のレベルが該
判定レベルを超えたか否かを判断する。

などの方法を採用することができる。

また、検出電流処理装置２００において上記判断のもと
く適宜形成する判定信号は、プレスの非常停止信号ある
いけ種々警告信号として用いることができるなど広範な
用途を有するものである。

なお上述した実施例波ｆｌにおいて、ブランクＢＬの移
動方向一対する検出ヘッド１００とダミーへラド３００
との配設位置順位は任意であｐ１第２図に示したこれら
の配設位置が互いに逆となるようにｔＲ成してもよいし
、またダミーヘッド３００を２つ用意して検出ヘッド１
００ｅ上記ブランクＢＬの移動方向にはさむように構成
してもよいことは勿論である。この場合、第３図（ａ）
に示したブランクチェックでは打抜きあとＨ４が上記検
出ヘッド１００に近接した時点で切欠きＢＫ鵞が生じた
ことに対するより正確な判定を下すことができる。

また、ブランクが複数列の切抜きあとを有する場合には
上記検出ヘッド１００およびダミーヘッド３００も複数
個用意し、こ九゛ら複数列の切抜きあとに同時に対応し
て上述同様の結果が得られるよう適宜に組み合せればよ
い。

さらに、検出ヘッド１００およびダミーヘッド３００の
構成は、第２図に示した実施例に限るものでないことは
勿論であり、並列共振回路を形成するものであればいか
なる構成としてもよい。

また、−この検出ヘッド１００に対する電流供給手段お
よび電流抽出手段としても第２図に示した実施例に限る
ものではなく、検出へラド１００において上述した検出
態様が得られこれを抽出できる屯のであｎばいかなる手
段を用いてもよい。

ところで、前述した原理および実施例では装置化の容易
さから検出ヘッド１００およびダミーヘッド３００を並
列共振回路とすることのみＫっｒて説明したが、これら
検出へラド１ｏｏおよびダミーヘッド３００に直列共振
回路を用りても同様にブランクチェックを行なうことが
できることは勿論であり、この場合ブランクＢＬに切欠
きがあると抽出電流ｉの値が増大し、正常であｆ′ＬＩ
ｉ抽出ｔｔ流ｉの値が減少す−る。

なお、このプレスの打抜き不良検出装置においてブラン
クＢＬのチェックを短時間に行なうためには、上記検出
へラドｌｏｏに、供給する電、流の周波数を高めればよ
く、高速度プレスに適用することも容易である。

以上説明したようにこの発明に係るプレスの打抜き不良
検出装置によれば、プレスによって打抜か九た製品の瑠
部欠陥を簡単にしかも正確に検出することができること
から、製品の信頼性が著しく向上するとともにムダのな
ｈ経済的な工程運営が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るプレスの打抜き不良小装置の原
理を示す図、第２図は該プレスの打き不良検出装置の一
実施例を示す図、第３図はの実施例装置の動作を示すタ
イミングチャートある。　　　− １０・・・発振器、１００・・・検出ヘッド、２００検
出電流処理装置、３００・・・ダミーヘッド、Ｌ。 Ｌ′３、・Ｌ、Ｓ　Ｌ’！、１０１．３０１・・・コイ
ル、ＣＣ′、１０２．３０２・・・コンデンサ、ｓ、ｓ
’スイッチ、Ｒ・・・抵抗、Ａ、Ｂ・・・端子、ＢＬ−
・ブンク。 １τ−一：；、”＋ 出願４代１Ａ　　＊゛村　高　久　　１１、！、ゴ２−
一−−Ｊ 第１図 検 （Ｃ）　　　　　　　　　　　　　　　　　（ｃｌ）う

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）プレスによって製品が打抜かれた後のブランクの
   通過位置に配設され、コイルを含む共振回路によって該
   ブランクの打抜き孔周囲が形成する電路の状態を電磁的
   に検出する電磁センナと、該電磁センサの出力に基づい
   て前記電路が閉ループを形成するか否かを判別する判別
   回路とを゛具え、前記判別回路の出力に基づ°き前記プ
   レスによって打抜かれた製品の良否を判別するプレスの
   打抜き不良検出装置において、前記電磁センサを構成す
   る共振回路のコイルと所定の相互インダクタンスで結合
   されるコイルを含む共振回路によって前記電磁セン′す
   が監視する打抜きり合う打抜き孔−囲（よって１つの閉
   ループとな、る電路が形成されたときに前記電磁センサ
   から開ループを示す信号が出力されるようにしたことを
   特徴とするプレスの打抜き不良検出装置。 １２）前記電磁センサおよび補助センサを構成するそれ
   ぞれの共振回路は並列共振回路である特許請求の範囲第
   （１）項記載のプレスの打抜き不良検出装置。 ０）前記それぞれの並列共振回路は互りに同一共振条件
   を有す、るものであり、これら並列共振回路のうち前記
   電磁センサを構成する並列共振回路に対してのみ所定の
   給電がなされる特許請求の範囲第Ｃ）項記載のプレスの
   打抜き不良検出装置。 （４）　　前記所定の給電は、前記電路のうち前記電磁
   センサを構成する並列共振回路のコイルに対応する電路
   ・が開ループであったときに前記電磁センサを構成する
   並列共振回路が最大共振する条件でなされるものである
   特許請求の範囲第０）項記載のプレスの打抜き不良検出
   装置。 ６）前記判別回路は、前記電磁センナから非共振出力が
   所定数だけ得られたか否かを判別するものである特許請
   求の範囲第（４）項記載のプレスの打抜き不良検出装置
   。 （６）前記判別回路は、前記電磁センサから随時得られ
   た出力電流のレベルがこれら出力電流のうちの量大レベ
   ルに対して１／４以上となって−るか否かを判別するも
   のである特許請求の範囲第（４）項記載のプレスの打抜
   き不良検出装置。 ｃ７）前記判別回路は、前記電磁センサから随時得られ
   た出力電流のレベルが任意に予設定した判定レベルを頻
   えたか否かを判別するものである特許請求の範囲第（４
   ）項記載のプレスの打抜き不良検出装置。