JPS6239921B2 - - Google Patents

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、プレスによつ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
が変化した場合又は、元の材料が所定寸法より小
さい場合に打抜き孔が重なつたり材料端部からは
み出たり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
かつたり、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つたり種々の不都合を生じ
ることになる。

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いうような
ことは不可能に近かつた。

この発明は上記実情に鑑みてなされたものであ
り、プレスによつ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提供することを目的とす
る。

この発明によれば、プレスによつて製品が打抜
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
つ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によつて構成される回路は周
知の並列共振回路であり、コイルL₁のインダク
タンスと、コンデンサＣのキヤパシタンスとがと
る値によつ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L₂およびスイツチ
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L₂と前記共振回路のコイル
L₁とは相互インダクタンスM₁によつて結合され
ている。すなわち、スイツチＳがオフ状態での前
記共振回路の共振条件はコイルL₁のインダクタ
ンスとコンデンサＣのキヤパシタンスとによつて
決定されるが、スイツチＳがオン状態での前記共
振回路の共振条件はコイルL₁およびL₂の相互イ
ンダクタンスM₁とコンデンサＣのキヤパシタン
スとによつて決定される。

したがつて、上記スイツチ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ｉの値が最小（最大共振状態）
となるようにコイルL₁のインダクタンスとコン
デンサＣのキヤパシタンスとを決めておけば、上
記スイツチＳをオンにしたときにはこの共振状態
がくずれ、電流ｉの値は大きく上昇する。

ここで、プレスによつ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L₂に相当するも
のであり、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次回路のスイツチＳがオフで
あるかオンであるかにそれぞれ相当するものであ
る。

したがつて、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L₁を近接させた場合、
該打抜きあとに切欠きがあるか否かによつてこの
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の変化態様を監視すればブラン
クの打抜きあとの切欠きの有無、すなわちプレス
によつ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L₁の損失抵抗を減少する第１図
ｂ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ｃ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いう）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L₁′およびコンデンサC′によつて構成され
るダミー回路を設け、さらに該ダミー回路に対し
てコイルL₂′およびスイツチS′によつて構成され
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の変化態様について説明する。ただしこの
第１図ｃ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ｂと同様に平常時（二次回路のスイ
ツチＳがオフのとき）に最大共振状態となるよう
にこれらコイルL₁のインダクタンスおよびコン
デンサＣのキヤパシタンスが設定されており、こ
れに対応する上記ダミー回路も平常時（二次回路
のスイツチS′がオフのとき）、仮に上記発振器１
０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L₁の発する磁束と
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い）最大共振状態となるよ
うにコイルL₁′のインダクタンスおよびコンデン
サC′のキヤパシタンスが設定されている。な
お、これら回路のそれぞれの２次回路のスイツチ
ＳおよびS′がオンとなつた場合、基本共振回路の
コイルL₁と２次回路のコイルL₂とは相互インダ
クタンスM₁で、ダミー回路のコイルL₁′と該ダミ
ー回路の２次回路のコイルL₂′とは相互インダク
タンスM₂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次回路のスイツチ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、逆に上記スイツチＳがオン
のとき相互インダクタンスM₁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
ることは先の第１図ａまたはｂ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L₁と
ダミー回路のコイルL₁′とにおいても所定の相互
インダクタンスによつ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
別個に設けられているため、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、上記それぞれの２次回路のコイルが
第１図ｄに示すように互いに短絡されるような場
合には上記電流ｉ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次回路のコイルL₂と
L₂′とが互いに短絡されたことで、該２次回路は
一応は電気的に閉ループとなる。したがつて該２
次回路のコイルL₂と基本共振回路のコイルL₁と
を結合する相互インダクタンスM₁は、上述した
スイツチＳがオンになつたときと同様に基本共振
回路の最大共振状態をくずそうとするが、これと
同時に発生する該２次回路のコイルL₂′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M₂は、上述したようにコイルL₁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M₁による誘導結合によつて２
次回路に流れようにする電流の逆向きの電流を同
２次回路に流すが如く作用し、ひいては上記相互
インダクタンスM₁を打消すように作用する。し
たがつて基本共振回路は、上記ダミー回路を設け
たことによりこのような２次回路をあたかも開ル
ープであるかのように判断し、、最大共振状態を
立て直す。すなわち電流ｉの値も最小となる。

なお、２次回路におけるこのような状態は、プ
レスによつて打抜かれた打抜きあとのうち隣り合
う２つの打抜きあとの端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
検出装置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とによつて構成される検出ヘツ
ド１００、およびコイル３０１と可変コンデンサ
３０２とによつて構成されるダミーヘツド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BLに切欠きが
あるか否かを検出する。すなわち、この検出ヘツ
ド１００およびダミーヘツド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１０１のインダクタンスと上記可変コ
ンデンサ１０２のキヤパシタンス、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により同一電源が供
給された場合にそれぞれ最大共振状態そなるよう
に設定される。

また、この実施例装置では上記検出ヘツド１０
０に対してのし発振器１０から上記最大共振状態
が得られる適宜な交流電流ｉを供給しており（ダ
ミーヘツド３００における並列共振回路は同図に
示すよう短絡する−ただしこの並列共振回路に別
個に給電してもよい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BLには第３
図ａに示すように種類の異なる２つの切欠きBK₁
およびBK₂が発生したとする。

また、第３図ｂは上記端子ＡおよびＢ（第２
図）から抽出した電流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〜t₆は第３図ａに示し
たブランクBLの各打抜きあとＨ１〜Ｈ６の前記
検出ヘツド１００に対する通過時刻である。

したがつてt₁〜t₆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Ｈ１が正常（閉ルー
プ５）であるため、該打抜きあとＨ１と検出ヘ
ツド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。これにより検出ヘツド
１００の共振状態がくずれ電流ｉは増大する。

時刻t₂において；打抜きあとＨ２に切欠きBK₁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。したがつて検出ヘツド１００の
共振状態が保持され電流ｉは減少する。

時刻t₃において；時刻t₁における条件とは同一条
件であり、電流ｉは増大する。

時刻t₄において；打抜きあとＨ４に切欠きBK₂が
あるため電流ｉは減少する。なおこの場合、２
次回路（打抜きあとＨ４）は打抜きあとＨ５と
の兼ね合いに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と検出ヘ
ツド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
ヘツド１００における共振状態はほぼ保たれ
る。ただし、時刻t₂での条件に比べて電流ｉは
多少増加する。

因みに、ブランクBLの移動方向に対する各
ヘツドの配置関係が第２図に示したようである
場合、こうした切欠きBK₂に遭遇する時刻t₄に
おいては、ダミーヘツド３００の有無にかかわ
らず電流ｉは略こうした態様となる。ただし、
該ダミーヘツド３００が無い場合には、電流ｉ
は次の時刻t₅においてもこの時刻t₄における態
様と同一の態様をとることとなる。

時刻t₅において；検出ヘツド１００、ダミーヘツ
ド３００、打抜きあとＨ５および打抜きあとＨ
４の関係が先の原理で説明した第１図ｄの関係
と等価になる。したがつて検出ヘツド１００の
共振状態が保持され電流ｉは上記時刻t₂での条
件程度に減少する。

時刻t₆において；時刻t₁およびt₃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いても
上述同様ブランクBLの打抜きあとの条件に基づ
いた電流を出力する。

このように、この実施例装置によれば、前記抽
出した電流ｉのレベルに基づいてブランクBLの
切欠きの有無を的確に検出することができる。特
にこの装置ではダミーヘツド３００を有している
ことから、隣り合う２つの打抜きあとの端部が重
複されて電気的には完全な開ループとならないよ
うな切欠きBK₂が生じた場合でも、上記時刻t₅に
おける動作をもつて確実に該切欠きの発生を検出
することができる。こうしたブランクBLが正常
に打抜かれたとき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（実測によれば最低
でも４倍のレベル差を生じる）、検出電流処理装
置２００においても容易にこれを判断することが
できる。

例えばこの判断方法として、 (1) 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
する電流レベルのピーク値（第３図ｂに示す
P₁，P₂，P₃，……）が最大ピーク値（第３図ｂ
に示すＰ_MAX−この例ではピーク値P₁）の1/4以
上になつてい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
断のもとに適宜形成する判定信号は、プレスの非
常停止信号あるいは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装置において、ブランク
BLの移動方向に対する検出ヘツド１００とダミ
ーヘツド３００との配設位置順位は任意であり、
第２図に示したこれらの配設位置が互いに逆とな
るように構成してもよいし、またダミーヘツド３
００を２つ用意して検出ヘツド１００を上記ブラ
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BLの例では打抜きあとＨ４が上記検
出ヘツド１００に近接した時点で切欠きBK₂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ツド１００およびダミーヘツ
ド３００も複数個用意し、これら複数列の切抜き
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、検出ヘツド１００およびダミーヘツド
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、この検出ヘツド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、検出ヘツド１００に
おいて上述した検出態様が得られこれを抽出でき
るものであれ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ツド１００およびダミーヘ
ツド３００を並列共振回路とすることのみについ
て説明したが、これら検出ヘツド１００およびダ
ミーヘツド３００に直列共振回路を用いても同様
にブランクチエツ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、正常であれば抽出
電流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のチエツクを短時間に行なうため
には、上記検出ヘツド１００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、プレスによつて打抜
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い経済的な工程運営
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検
出装置の原理を示す図、第２図は該プレスの打抜
き不良検出装置の一実施例を示す図、第３図はこ
の実施例装置の動作を示すタイミングチヤートで
ある。 １０……発振器、１００……検出ヘツド、２０
０……検出電流処理装置、３００……ダミーヘツ
ド、L₁，L′₁，…L₂，L′₂，１０１，３０１……コ
イル、Ｃ，C′，１０２，３０２……コンデン
サ、Ｓ，S′……スイツチ、Ｒ……抵抗、Ａ，Ｂ…
…端子、BL……ブランク。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ プレスによつて製品が打抜かれた後の板金ブ
   ランクの通過位置に配設されて該ブランクの各打
   抜き孔周囲によつて形成される電路に随時相互誘
   導結合される第１のコイルと、 該第１のコイルを含んで構成される第１の共振
   回路と、 前記第１のコイル、および前記第１のコイルと
   相互誘導結合される打抜き孔の隣りの打抜き孔の
   周囲によつて形成される電路にそれぞれ相互誘導
   結合される第２のコイルと、 該第２のコイルを含んで構成され、かつ前記第
   １の共振回路と同一共振条件に設定される第２の
   共振回路と、 前記第１および第２の共振回路の少なくとも一
   方に所要の給電を行なう給電回路と、 少なくとも該給電される側の共振回路中を流れ
   る電流を抽出する電流抽出回路と、 該抽出された電流に基づいて当該共振回路側の
   コイルに近接する打抜き孔周囲が電気的に閉ルー
   プを形成しているか否かを判別する判別回路とを
   具え、 前記プレスによつて打抜かれた製品の良否を、
   前記判別結果に基づいて間接的に検出するように
   したことを特徴とするプレスの打抜き不良検出装
   置。 ２ 前記第１および第２の共振回路は共に並列共
   振回路である特許請求の範囲第１項記載のプレス
   の打抜き不良検出回路。 ３ 前記給電回路は、前記第１の共振回路につい
   てのみ前記給電を行なう特許請求の範囲第２項記
   載のプレスの打抜き不良検出回路。 ４ 前記所要の給電は、前記第１のコイルに近接
   する打抜き孔周囲が電気的に開ループであるとき
   前記第１の共振回路を最大共振せしめる条件でな
   される特許請求の範囲第３項記載のプレスの打抜
   き不良検出装置。 ５ 前記判別回路は、前記第１の共振回路の非共
   振状態に対応するレベルの電流が所定数だけ得ら
   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、前記抽出された電流のレベ
   ルがこの最大時のレベルに対して1/4以上となつ
   てい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。 ７ 前記判別回路は、前記抽出された電流のレベ
   ルが任意に予設定した判定レベルを超えたか否か
   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。