プレス加工品の不良判定方法及び不良判定装置
【課題】 プレス加工機を動作させた状態でリアルタイムにプレス加工品の不良判定を確実かつ正確に行う事の可能なプレス加工品の不良判定方法及び不良判定装置を提供すること。
【解決手段】 少なくとも一対の金型を材料に圧接することによりこの材料の延性プレス加工を行う場合に、変形時に生じる音響信号を受信する。音響信号の測定時間と材料の加工量との関係により得られる変位式と測定した音響信号との差分を算出し、その差分をもって加工品の不良判定を行う。
【解決手段】 少なくとも一対の金型を材料に圧接することによりこの材料の延性プレス加工を行う場合に、変形時に生じる音響信号を受信する。音響信号の測定時間と材料の加工量との関係により得られる変位式と測定した音響信号との差分を算出し、その差分をもって加工品の不良判定を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも一対の金型を材料に圧接することによりこの材料の延性プレス加工を行う場合において、プレス加工品の不良判定を行うプレス加工品の不良判定方法及び不良判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＡＥ信号により被測定物の異常の有無を診断する方法として特許文献１に記載の如き方法が知られている。本発明は、被測定物から検出されるＡＥ信号に基づいて得られるＡＥデータをそのＡＥデータのピークデータに基づいて単純化し、加工変形されたデータにより被測定物の異常の有無を診断している。
【０００３】
しかし、本願発明の如き延性プレスにおいては、図３（ｂ）に示す如く不良品加工時において、接当後から下死点間において音響信号に割れ等に起因する信号が発生する。しかし、図３（ａ）（ｂ）に示すように、正常不良の有無に関係なく加工時において材料から巨大な音響信号が発生するため、ＡＥ信号からピークデータに基づいて被測定物の異常の有無を正確に診断することは困難であった。
【特許文献１】特開２００２−１０７３４７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
かかる従来の実情に鑑みて、本発明は、プレス加工機を動作させた状態でリアルタイムにプレス加工品の不良判定を確実かつ正確に行う事の可能なプレス加工品の不良判定方法及び不良判定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明に係るプレス加工品の不良判定方法の第一の特徴は、少なくとも一対の金型を材料に圧接することによりこの材料の延性プレス加工において、変形時に生じる音響信号を受信し、音響信号の測定時間と材料の加工量との関係により得られる変位式と測定した前記音響信号との差分を算出し、その差分をもって加工品の不良判定を行うことことにある。
【０００６】
かかる判定のより具体的な方法としては、前記音響信号の振幅値、分布幅値又は面積値により又は、これらの全て又はいずれかの組み合わせにより不良判定を行う方法がある。
【０００７】
ここで、いわゆるクランクプレス加工機において、クランク角度αとストローク量Ｓとの関係は、図２（ａ）に示す次式で表される。ここで、ＳMaxは最大ストローク量をいう。
Ｓ＝ＳMax×（１−ｃｏｓ（α））
【０００８】
また、クランク角度と変位量との関係において、変位量ｄは次式で表され、図２（ｂ）に示すように三角関数的に表現される。
ｄ＝Ｓ×（α−１）−Ｓα
上記の関係において、図２（ｃ）に示すように、図２（ｂ）を一定のクランク角度間において拡大すると、上記式はほぼ直線として表される。そして、クランク角度は、時間に換算することができ、上記式は単位時間あたりの変位量を表す変位式として捉えることができる。
【０００９】
図３は、フィルタリング及び検波後の音響信号の波形と図２（ｃ）に表される単位時間あたりの変位量を示す変位式との関係を示すグラフである。同図に示すように、金型が材料に接当した後から下死点の間において上記変位式と音響信号とは変位量が小さくなるに従い音響信号の振幅も小さくなる相関関係が生じていることが明らかとなった。同図に如く、変位式との差分によって、定常的に発生する音響信号を影響を排除しつつ、不良時に発生する音響信号を識別し、プレス加工品の不良を判定することが可能であることが判明した。
【００１０】
また、音響信号の振幅値の変位式との差分のみならず、音響信号の分布幅や面積も増大することが理解され、音響信号の分布幅や面積の変位式との差分によってもプレス加工品の不良を判定可能であるという結論を得た。
【００１１】
また、上記目的を達成するため、本発明に係るプレス加工品の不良判定方法の第二の特徴は、少なくとも一対の金型を材料に圧接することによりこの材料の延性プレス加工を行う場合におけるプレス加工品の不良判定方法であって、変形時に生じる音響信号を受信し、測定した前記音響信号の波形を多項式近似して前記音響信号の波形の補正式を算出し、前記補正式に基づき測定した前記音響信号を補正して補正波形を作成し、その補正波形をもってプレス加工品の不良判定を行うことにある。
【００１２】
同特徴において、図４に示すように、多項式近似して得られる前記音響信号の波形の補正式は、上述の変位式と音響信号との関係と同様の関係を生じることが判明した。そして、その補正式により測定した音響信号の波形を補正して得られる補正波形をもって、プレス加工品の不良を判定することが可能であることが判明した。また、上述と同様に、音響信号の振幅や分布幅、面積によってもプレス加工品の不良を判定可能である。
【００１３】
一方、本発明に係るプレス加工品の不良判定装置の第一の特徴は、前記音響信号を受信するためのセンサと、前記金型同士の近接状態を検出する近接検出手段と、この近接検出手段に連動して前記センサによる受信信号のうち前記材料の変形時に生じる音響信号を検出するゲートタイマと、音響信号の測定時間と材料の加工量との関係により得られる変位式を記憶する変位式メモリ手段と、音響信号と前記変位式との差分量を算出する差分算出手段と、比較用の基準値を記憶するメモリ手段と、前記差分量と前記基準値とを比較する比較手段と、この比較手段により前記差分量が前記基準値を越える場合にプレス加工品が不良品である旨を知らせる警報手段とを備えていることにある。
【００１４】
また、上記目的を達成するため、本発明に係るプレス加工品の不良判定装置の第二の特徴は、前記音響信号を受信するためのセンサと、前記金型同士の近接状態を検出する近接検出手段と、この近接検出手段に連動して前記センサによる受信信号のうち前記材料の変形時に生じる音響信号を検出するゲートタイマと、音響信号の波形を多項式近似して前記音響信号の波形の補正式を算出する補正式算出手段と、前記補正式に基づき測定した前記音響信号を補正し補正波形を作成する補正波形作成手段と、比較用の基準値を記憶するメモリ手段と、前記補正波形から抽出された特徴量と前記基準値とを比較する比較手段と、この比較手段により前記特徴量が前記基準値を越える場合にプレス加工品が不良品である旨を知らせる警報手段とを備えていることにある。
【００１５】
ここに、「近接検出手段」は例えばクランク角度を検出することができるプレス制御部により構成することができる。また、「特徴量」とは、音響信号の振幅、分布幅又は面積等をいい、「基準値」とは定数の他、上述の如く得られた基準差分や基準補正波形をも含む意である。
【００１６】
また、上記いずれかに記載のプレス加工品の不良判定方法に基づいてプレス加工金型の不良判定も行うことが可能である。
【発明の効果】
【００１７】
上記本発明に係るプレス加工品の不良判定方法及び不良判定装置の特徴によれば、少なくとも材料の変形時に生じる音響信号をもって不良判定を行うのでプレス加工品の不良品をリアルタイムに判定することができ、しかも加工が複雑なものであっても目視では発見し難いその一部の不良についても確実に捕捉して不良判定することが可能となった。
【００１８】
また、金型が材料に複数回分かれて接当する等、特に材料の変形時が比較的広い時間幅を有する場合にも、その劣化をより正確に評価することが可能となった。
【００１９】
さらに、近接手段及びこれに連動するゲートタイマを用いた場合には、材料の変形時に生じる音響信号に可能な限り限定して音響信号をサンプリングでき外乱の要素を排除することが可能となった。
【００２０】
また、上記本発明に係るプレス加工品の不良判定方法及び不良判定装置に基づいて、プレス加工品の不良判定を行うと共に、金型の不良判定も行うことが可能となった。
【００２１】
本発明の他の目的、構成及び効果については、以下の発明の実施の形態の項から明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次に、図１、３、５〜７を参照しながら、本発明の第一の実施形態を説明する。
図１は、本発明にかかる判定方法の実施対象となる延性加工用プレス加工機の概略断面図である。図１に示すプレス加工機１は、クランク機構４により材料Ｓのプレス加工を行う装置である。クランク機構４は、プレス制御部により制御されるモータの回転をクランクシャフト６に伝え、コネクションロッド７を介してスライド２を上下運動させる。スライド２には、パンチ２ａが取り付けられ、このパンチ２ａと一対となるダイ３ａがボルスタ３に取り付けられている。
【００２３】
プレス制御部は、モーターの回転によりクランク角度αを監視し、パンチ２ａ及びダイ３ａに材料Ｓが挟まれて変形する変形時の音響信号を検出する後述するゲートタイマのトリガーとなる。すなわち、パンチ２ａ及びダイ３ａの近接状態を検出する近接検出手段としても機能する。なお、近接検出手段は、一対の金型２，３に近接センサ及び対応する近接片を取り付けることにより構成してもよい。この場合、材料Ｓと金型２，３との間の異物の噛み込みを検出することも同時に可能であるが、ゲートタイマをより精度よく作動させるためには、上記クランク角度をトリガーとすることが望ましい。
【００２４】
また、ダイ３ａの側部には、上記材料Ｓの変形時に生じる音響信号を受信するためのＡＥセンサ１１を取り付けてある。このＡＥセンサ１１は、ダイ３ａのみならずボルスタ３やスライド２の側等、他の部分に取り付けることも可能であるが、本実施形態では不良品の劣化を評価し易くするためにダイ３ａの側にこのＡＥセンサ１１を取り付けてある。
次に、図１（ａ）〜（ｃ）と図５（ａ）（ｂ）を比較しつつ、プレス加工の工程とＡＥセンサ１１により受信される音響信号との関係について説明する。
【００２５】
図５（ａ）の内第一の信号群Ｑ１は、図１（ａ）の如く上死点からスライダが降下後、材料Ｓにパンチ２ａが接当する際に発生する信号である。接当後、図５（ａ）に示すように、第二の信号群Ｐは、材料Ｓの脆性領域内でなだらかに増大し、その後延性領域内で時間経過と共に下死点をピークに徐々に減少する。この信号群Ｐは、図１（ｂ）に示す如く材料Ｓにパンチ２ａが接当後スライド２が下死点に達するまでに生じる音響信号、すなわち、材料Ｓの変形にともなう音響信号である。また、第三の信号群Ｑ２は下死点通過後すなわち加工後に材料Ｓからパンチ２ａが離れるときの音響信号である。
【００２６】
プレス制御部により検出されるクランク角度αが一定角度に達することをトリガーとして時間Ｔ０よりゲートタイマを作動させ、Ｑ２を含まない音響信号を検出時間Ｔ０〜Ｔ２間で音響信号の検出を行う。本実施形態において、時間Ｔ０はクランク角度１２０°に対応し、時間Ｔ２はクランク角度１８０°である下死点に対応するが、これらの数値に限定されることはなく、加工条件等により適宜変更してもよい。
図５（ｃ）（ｄ）は、不良品の場合に受信される音響信号を示すグラフである。同図に示す通り、第二群の信号群Ｐの振幅に突出する部分が生じる。この突出する部分の内、下死点近傍の大きな突出は、図５（ａ）（ｂ）に示す如く、正常品の加工時においても定常的に発生している。他方、それより前に表れる突出する部分は、図５（ａ）（ｂ）においては存在せず、プレス加工の割れ等の不良時にのみ生じる音響信号であることが発明者らの実験により確認された。
【００２７】
本実施形態において、図５に示すように、上記の音響信号の内、第二群の音響信号Ｐを測定対象とし、さらに、材料の延性領域内の音響信号Ｐを複数の区画Ｇ１〜３に区切り、その各区画Ｇ１〜３内の音響信号Ｐと変位式Ｖとの差分面積Ａ１〜３により不良品の判定を行う。区画Ｇ１〜３は、検出時間Ｔ０を基準に任意の時間を設定することにより形成される。変位式Ｖとの差分とすることで、正常時と不良時の音響信号を差を明確にすることができ、確実に加工不良を捉えることができる。
【００２８】
図６は、本実施形態に使用する不良判定装置のブロック図である。ＡＥセンサ１１により受信された音響信号は、フィルタ部２０を介してフィルタリング及び検波された後パーソナルコンピュータ３０に処理される。警報手段６０は、音響信号の波形及び加工品の評価結果を表示するディスプレイ６１と、不良品が発生した場合に警報音を発生する警報装置６２とを備えている。フィルタ部２０は、ＡＥセンサ１１により受信された音響信号を増幅するための感度調整機能付き信号変換器２１及びノイズ除去用のハイパスフィルタ２２，ローパスフィルタ２３と正の信号を取り出すための検波回路２４とを備えている。感度調整アンプ１８は、プレス制御部が発するクランク角度信号が一定角度以上となった場合に、ゲートタイマ３７に対してトリガー用の信号を送出する。
【００２９】
図６及び図７を参照しつつ、パーソナルコンピュータ３０における処理手順を説明する。クランク角度αが所定角度以上となると信号変換器１３がトリガー用信号を送出し（ステップＳ１）、これにともなってゲートタイマ３７が作動する（ステップＳ２）。フィルタ部２０からの音響信号は、Ａ／Ｄコンバータ３１によりデジタル信号に変換され差分算出手段４０を介して比較手段３５に送られる。
【００３０】
差分算出手段４０は、変位式メモリ手段４１に格納されている変位式Ｖと音響信号Ｐとの差分を算出する。変位式Ｖは、あらかじめパラメータ入力部３５を介して加工条件や加工時間等を入力し作成される。また、差分算出手段４０は、積分手段４２を有し、この積分手段４２により変位式Ｖと音響信号Ｐとの差分面積Ａ１〜３を算出する。
【００３１】
積分手段４２を介しての比較手段３２における処理は、区画時間ｔ０〜ｔ３内における各区画Ｇ１〜３にて、音響信号Ｐと変位式Ｖとの差分面積Ａ１〜３を求める（ステップＳ３〜５）。そして、差分面積Ａ１〜３がメモリ手段３３に記憶されている各区画Ｇ１〜３での基準値より大きいか否かが判断される。
本実施形態では、区画時間ｔ０〜ｔ３間において、音響信号Ｐの差分の特徴量である差分面積Ａ１〜３のうち少なくとも一つが所定の基準値を超える場合に、不良品である旨の警報が警報手段４０より発せられる（ステップＳ７）。警報等が発生されない場合には、ディスプレイ４１を介して加工品が正常である旨が表示される（ステップＳ６）。
【００３２】
なお、ステップＳ７における不良品の発生の警報を上記差分面積Ａ１〜３の内、少なくとも二つ以上が基準値を超える場合にのみ警報を発生するように構成することも可能である。
【００３３】
本実施形態において、差分面積Ａにより不良判定を行ったが、差分値は面積値に限られるものではなく、振幅値や分布幅値においても同様に不良判定は可能である。さらに、例えば、図１２に示す如く、差分算出手段４０に積分手段４２の他、振幅値や分布幅の差分を算出する経路４３や分布幅算出手段４４を設け、図１３に示すように、各区画内でこれらの各差分値を算出し（ステップＳ３３〜４１）、各基準値と比較し警報等を行う（ステップＳ４２，４３）処理手順により不良判定を行うことも可能である。但し、一般に割れによる不良時の音響信号は持続時間が長いため、エネルギーが大きく面積値も大きくなるが、金型の構造に起因する音響信号の異常は、振幅値は大きいもののエネルギーが小さい。そのため、主に面積値により不良判定を行うことが精度の面から望ましい。
【００３４】
さらに、これらの差分値は適宜組み合わせて不良判定を行うことが可能であり、かつ、１又は複数以上が各基準値を超えた場合に警告を発するように構成することも可能である。なお、基準値は、当該プレス加工方法により得られる加工品の仕上がり精度により適宜定められる値を意味する。
【００３５】
次に、図８〜図１１を参照しながら本発明の第二の実施形態について説明する。
本実施形態では、受信される音響信号の内区画時間内の音響信号の波形に基づき補正式を算出し、その補正式により作成される音響信号の補正波形により不良品の判定を行う。本実施形態に用いられる判定装置１の内、ＡＥセンサ１１，フィルタ部２０，警報手段４０，近接センサ１５等は、上述の第一形態におけるものとほぼ同様であるが、パーソナルコンピュータ３０の構成が一部異なっている。
【００３６】
図８及び図９を参照しつつ、パーソナルコンピュータ３０における処理手順を説明する。クランク角度αが所定角度以上となると信号変換器１３がトリガー用信号を送出し（ステップＳ１１）、これにともなってゲートタイマ３７が作動する（ステップＳ１２）。フィルタ部２０からの音響信号は、Ａ／Ｄコンバータ３１によりデジタル信号に変換される。デジタル信号に変換された音響信号は、あらかじめパラメータ入力部３５を介して設定された区画時間ｔ０〜ｔ３内において、補正式算出手段５１により音響信号を多項式近似して補正式Ｗを算出し（ステップＳ１３）、補正波形作成手段５２に送る。
【００３７】
補正波形作成手段５２において、図１０，１１（ｃ）（ｄ）に示すように、受信された音響信号を算出された補正式Ｗに基づいてその音響信号の補正波形Ｒを生成する（ステップＳ１４）。そして、生成した補正波形Ｒは積分手段５３を介して比較手段３２に送られる。補正式Ｗに基づいて生成される補正波形Ｒにより不良判定を行うことで、正常時と不良時の音響信号を差を明確にすることができ、確実に加工不良を捉えることができる。
【００３８】
積分手段５３を介しての比較手段３２における処理は、区画時間ｔ０〜ｔ３内における各区画Ｇ１〜３での補正波形の補正波形面積Ｂ１〜３の面積を求め（ステップＳ１５〜１７）、そして、補正波形面積Ｂ１〜３がメモリ手段３３に記憶されている各区画Ｇ１〜３での基準値より大きいか否かが判断される。
本実施形態では、区画時間ｔ０〜ｔ３間において、補正波形の特徴量である面積値のうち少なくとも一つが所定の基準値を超える場合に、不良品である旨の警報が警報手段４０より発せられる（ステップＳ１９）。警報等が発生されない場合には、ディスプレイ４１を介して加工品が正常である旨が表示される（ステップＳ１８）。
【００３９】
なお、ステップＳ８におけるパンチ交換の警報を上記波形面積の内、少なくとも二つ以上が基準値を超える場合にのみ警報を発生するように構成することも可能である。
【００４０】
本実施形態において、波形面積Ｂにより不良判定を行ったが、面積値に限られるものではなく、振幅値や分布幅においても同様に不良判定は可能である。さらに、例えば、図１４に示す如く、積分手段５３の他、振幅値や分布幅の差分を算出する経路５４や分布幅算出手段５５を設け、図１５に示すように、各区画内でこれらの各値を算出し（ステップＳ５４〜６２）、各基準値と比較し警報等を行う（ステップＳ６３，６４）処理手順により不良判定を行うことも可能である。但し、一般に割れによる不良時の音響信号は持続時間が長いため、エネルギーが大きく面積値も大きくなるため、主に面積値により不良判定を行うことが精度の面から望ましい。
【００４１】
さらに、これらの値は適宜組み合わせて不良判定を行うことが可能であり、かつ、１又は複数以上が各基準値を超えた場合に警告を発するように構成することも可能である。なお、基準値は、当該プレス加工方法により得られる加工品の仕上がり精度により適宜定められる値を意味する。
【００４２】
さらに、本発明の他の実施形態の可能性について列挙する。
上記各実施形態では材料Ｓに鋼板を用いたが、鋼板以外の金属板の他樹脂材料等のプレス加工にも本発明は適応の可能性がある。
【００４３】
上記各実施形態では、不良判定を複数の区画Ｇ１〜３において判定を行ったが、区画に区切らずに任意の範囲内において、判定することも可能である。ただし、判定の精度の面から言えば、複数の区画に区切り判定する方が望ましい。
【００４４】
上記各実施形態では、プレス加工品の不良判定方法及び判定装置として説明した。しかし、不良時に発生する音響信号には、金型の不良に起因する音響信号も含まれているので、プレス加工品の不良判定を行うと同時に金型の不良判定をも行うことができる。すなわち、プレス加工品の不良判定方法及び判定装置は、プレス加工金型の不良判定方法及び判定装置としても実施することができる。
【００４５】
上記各実施形態では、クランク機構によるプレス加工機を例に説明した。しかし、クランク機構によるプレス加工に限られるものではなく、例えば、カムプレス、ナックルプレス、リンクプレス等の回転運動を直線運動に変換する機構によるプレス加工であればプレス加工品の不良判定を行うことが可能である。
【００４６】
なお、特許請求の範囲の項に記した符号は、あくまでも図面との対照を便利にするためのものにすぎず、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、曲げ加工や深絞り加工等の材料の塑性変形を伴うあらゆるプレス加工品の不良判定方法及び不良判定装置として利用することができる。さらに、プレス加工金型の不良判定方法及び不良判定装置としても利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】プレス加工機による加工の工程を示し（ａ）は上金型が材料に接当した状態、（ｂ）はクランクの上死点と下死点の間、（ｃ）はクランクの下死点での状態をそれぞれ示す概略断面図である。
【図２】（ａ）はクランク角度とストロークの関係を示すグラフ、（ｂ）はクランク角度と変位量の関係を示すグラフ、（ｃ）は（ｂ）の一定区間にて拡大したグラフである。
【図３】図１のプレス加工機における検波後の音響信号を示すグラフであり、（ａ）は正常加工の場合、（ｂ）は不良加工となる場合をそれぞれ示す。
【図４】図１のプレス加工機における検波後の音響信号と音響信号の補正式及び補正波形との関係を示すグラフである。
【図５】図１のプレス加工機における検波後の音響信号と図３（ｃ）の変位式の関係を示すグラフであり、（ａ）は正常品のプレス加工時、（ｂ）は（ａ）の部分拡大、（ｃ）は不良品のプレス加工時、（ｄ）は（ｃ）の部分拡大をそれぞれ示す。
【図６】本発明にかかる不良判定装置の第一の実施形態を示すブロック図である。
【図７】本発明にかかる不良判定装置の第一の実施形態における動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明にかかる不良判定装置の第二の実施形態を示すブロック図である。
【図９】本発明にかかる不良判定装置の第二の実施形態における動作を示すフローチャートである。
【図１０】本発明にかかる不良判定装置の第二の実施形態における検波後の音響信号と補正波形の関係を示すグラフであり、（ａ）は正常品のプレス加工時の補正前の音響信号、（ｂ）は（ａ）の部分拡大、（ｃ）は正常品のプレス加工時の補正波形、（ｄ）は（ｃ）の部分拡大をそれぞれ示す。
【図１１】本発明にかかる不良判定装置の第二の実施形態における検波後の不良時の音響信号と補正波形の関係を示す図１０に相当するグラフである。
【図１２】本発明にかかる不良判定装置の第一の実施形態の別の実施形態を示すブロック図である。
【図１３】本発明にかかる不良判定装置の第一の実施形態の別の実施形態における動作を示すフローチャートである。
【図１４】本発明にかかる不良判定装置の第二の実施形態の別の実施形態を示すブロック図である。
【図１５】本発明にかかる不良判定装置の第二の実施形態の別の実施形態における動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４９】
１：プレス加工機、２：スライド（上金型）、２ａ：パンチ、３：ボルスタ（下金型）３ａ：ダイ、４：クランク機構、５：フライホイール、６：クランクシャフト、７：コネクションロッド、１０：、１１：ＡＥセンサ、１２：プレス制御部（近接検出手段）、１３：信号変換器、２０：フィルタ部、２１：感度調整機能付き信号変換器、２２：ハイパスフィルタ、２３：ローパスフィルタ、２４：検波回路、３０：パーソナルコンピュータ、３１：Ａ／Ｄコンバータ、３２：比較手段、３３：メモリ手段、３４：ゲートタイマ、３５：パラメータ入力部、４０：差分算出手段、４１：変位式メモリ手段、４２：積分手段、４３：経路、４４：分布幅算出手段、５０：、５１：補正式算出手段、５２：補正波形作成手段、５３：積分手段、５４：経路、５５：分布幅算出手段、６０：警報手段、６１：ディスプレイ、６２：警報機、Ｓ：材料、Ｐ：測定対象波形（音響信号）、Ｒ：補正波形、Ｖ：変位式、Ｗ：補正式、α：クランク角度、Ｇ１〜３：ゲート、Ａ：差分面積、Ｂ：補正波形面積
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも一対の金型を材料に圧接することによりこの材料の延性プレス加工を行う場合において、プレス加工品の不良判定を行うプレス加工品の不良判定方法及び不良判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＡＥ信号により被測定物の異常の有無を診断する方法として特許文献１に記載の如き方法が知られている。本発明は、被測定物から検出されるＡＥ信号に基づいて得られるＡＥデータをそのＡＥデータのピークデータに基づいて単純化し、加工変形されたデータにより被測定物の異常の有無を診断している。
【０００３】
しかし、本願発明の如き延性プレスにおいては、図３（ｂ）に示す如く不良品加工時において、接当後から下死点間において音響信号に割れ等に起因する信号が発生する。しかし、図３（ａ）（ｂ）に示すように、正常不良の有無に関係なく加工時において材料から巨大な音響信号が発生するため、ＡＥ信号からピークデータに基づいて被測定物の異常の有無を正確に診断することは困難であった。
【特許文献１】特開２００２−１０７３４７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
かかる従来の実情に鑑みて、本発明は、プレス加工機を動作させた状態でリアルタイムにプレス加工品の不良判定を確実かつ正確に行う事の可能なプレス加工品の不良判定方法及び不良判定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明に係るプレス加工品の不良判定方法の第一の特徴は、少なくとも一対の金型を材料に圧接することによりこの材料の延性プレス加工において、変形時に生じる音響信号を受信し、音響信号の測定時間と材料の加工量との関係により得られる変位式と測定した前記音響信号との差分を算出し、その差分をもって加工品の不良判定を行うことことにある。
【０００６】
かかる判定のより具体的な方法としては、前記音響信号の振幅値、分布幅値又は面積値により又は、これらの全て又はいずれかの組み合わせにより不良判定を行う方法がある。
【０００７】
ここで、いわゆるクランクプレス加工機において、クランク角度αとストローク量Ｓとの関係は、図２（ａ）に示す次式で表される。ここで、ＳMaxは最大ストローク量をいう。
Ｓ＝ＳMax×（１−ｃｏｓ（α））
【０００８】
また、クランク角度と変位量との関係において、変位量ｄは次式で表され、図２（ｂ）に示すように三角関数的に表現される。
ｄ＝Ｓ×（α−１）−Ｓα
上記の関係において、図２（ｃ）に示すように、図２（ｂ）を一定のクランク角度間において拡大すると、上記式はほぼ直線として表される。そして、クランク角度は、時間に換算することができ、上記式は単位時間あたりの変位量を表す変位式として捉えることができる。
【０００９】
図３は、フィルタリング及び検波後の音響信号の波形と図２（ｃ）に表される単位時間あたりの変位量を示す変位式との関係を示すグラフである。同図に示すように、金型が材料に接当した後から下死点の間において上記変位式と音響信号とは変位量が小さくなるに従い音響信号の振幅も小さくなる相関関係が生じていることが明らかとなった。同図に如く、変位式との差分によって、定常的に発生する音響信号を影響を排除しつつ、不良時に発生する音響信号を識別し、プレス加工品の不良を判定することが可能であることが判明した。
【００１０】
また、音響信号の振幅値の変位式との差分のみならず、音響信号の分布幅や面積も増大することが理解され、音響信号の分布幅や面積の変位式との差分によってもプレス加工品の不良を判定可能であるという結論を得た。
【００１１】
また、上記目的を達成するため、本発明に係るプレス加工品の不良判定方法の第二の特徴は、少なくとも一対の金型を材料に圧接することによりこの材料の延性プレス加工を行う場合におけるプレス加工品の不良判定方法であって、変形時に生じる音響信号を受信し、測定した前記音響信号の波形を多項式近似して前記音響信号の波形の補正式を算出し、前記補正式に基づき測定した前記音響信号を補正して補正波形を作成し、その補正波形をもってプレス加工品の不良判定を行うことにある。
【００１２】
同特徴において、図４に示すように、多項式近似して得られる前記音響信号の波形の補正式は、上述の変位式と音響信号との関係と同様の関係を生じることが判明した。そして、その補正式により測定した音響信号の波形を補正して得られる補正波形をもって、プレス加工品の不良を判定することが可能であることが判明した。また、上述と同様に、音響信号の振幅や分布幅、面積によってもプレス加工品の不良を判定可能である。
【００１３】
一方、本発明に係るプレス加工品の不良判定装置の第一の特徴は、前記音響信号を受信するためのセンサと、前記金型同士の近接状態を検出する近接検出手段と、この近接検出手段に連動して前記センサによる受信信号のうち前記材料の変形時に生じる音響信号を検出するゲートタイマと、音響信号の測定時間と材料の加工量との関係により得られる変位式を記憶する変位式メモリ手段と、音響信号と前記変位式との差分量を算出する差分算出手段と、比較用の基準値を記憶するメモリ手段と、前記差分量と前記基準値とを比較する比較手段と、この比較手段により前記差分量が前記基準値を越える場合にプレス加工品が不良品である旨を知らせる警報手段とを備えていることにある。
【００１４】
また、上記目的を達成するため、本発明に係るプレス加工品の不良判定装置の第二の特徴は、前記音響信号を受信するためのセンサと、前記金型同士の近接状態を検出する近接検出手段と、この近接検出手段に連動して前記センサによる受信信号のうち前記材料の変形時に生じる音響信号を検出するゲートタイマと、音響信号の波形を多項式近似して前記音響信号の波形の補正式を算出する補正式算出手段と、前記補正式に基づき測定した前記音響信号を補正し補正波形を作成する補正波形作成手段と、比較用の基準値を記憶するメモリ手段と、前記補正波形から抽出された特徴量と前記基準値とを比較する比較手段と、この比較手段により前記特徴量が前記基準値を越える場合にプレス加工品が不良品である旨を知らせる警報手段とを備えていることにある。
【００１５】
ここに、「近接検出手段」は例えばクランク角度を検出することができるプレス制御部により構成することができる。また、「特徴量」とは、音響信号の振幅、分布幅又は面積等をいい、「基準値」とは定数の他、上述の如く得られた基準差分や基準補正波形をも含む意である。
【００１６】
また、上記いずれかに記載のプレス加工品の不良判定方法に基づいてプレス加工金型の不良判定も行うことが可能である。
【発明の効果】
【００１７】
上記本発明に係るプレス加工品の不良判定方法及び不良判定装置の特徴によれば、少なくとも材料の変形時に生じる音響信号をもって不良判定を行うのでプレス加工品の不良品をリアルタイムに判定することができ、しかも加工が複雑なものであっても目視では発見し難いその一部の不良についても確実に捕捉して不良判定することが可能となった。
【００１８】
また、金型が材料に複数回分かれて接当する等、特に材料の変形時が比較的広い時間幅を有する場合にも、その劣化をより正確に評価することが可能となった。
【００１９】
さらに、近接手段及びこれに連動するゲートタイマを用いた場合には、材料の変形時に生じる音響信号に可能な限り限定して音響信号をサンプリングでき外乱の要素を排除することが可能となった。
【００２０】
また、上記本発明に係るプレス加工品の不良判定方法及び不良判定装置に基づいて、プレス加工品の不良判定を行うと共に、金型の不良判定も行うことが可能となった。
【００２１】
本発明の他の目的、構成及び効果については、以下の発明の実施の形態の項から明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次に、図１、３、５〜７を参照しながら、本発明の第一の実施形態を説明する。
図１は、本発明にかかる判定方法の実施対象となる延性加工用プレス加工機の概略断面図である。図１に示すプレス加工機１は、クランク機構４により材料Ｓのプレス加工を行う装置である。クランク機構４は、プレス制御部により制御されるモータの回転をクランクシャフト６に伝え、コネクションロッド７を介してスライド２を上下運動させる。スライド２には、パンチ２ａが取り付けられ、このパンチ２ａと一対となるダイ３ａがボルスタ３に取り付けられている。
【００２３】
プレス制御部は、モーターの回転によりクランク角度αを監視し、パンチ２ａ及びダイ３ａに材料Ｓが挟まれて変形する変形時の音響信号を検出する後述するゲートタイマのトリガーとなる。すなわち、パンチ２ａ及びダイ３ａの近接状態を検出する近接検出手段としても機能する。なお、近接検出手段は、一対の金型２，３に近接センサ及び対応する近接片を取り付けることにより構成してもよい。この場合、材料Ｓと金型２，３との間の異物の噛み込みを検出することも同時に可能であるが、ゲートタイマをより精度よく作動させるためには、上記クランク角度をトリガーとすることが望ましい。
【００２４】
また、ダイ３ａの側部には、上記材料Ｓの変形時に生じる音響信号を受信するためのＡＥセンサ１１を取り付けてある。このＡＥセンサ１１は、ダイ３ａのみならずボルスタ３やスライド２の側等、他の部分に取り付けることも可能であるが、本実施形態では不良品の劣化を評価し易くするためにダイ３ａの側にこのＡＥセンサ１１を取り付けてある。
次に、図１（ａ）〜（ｃ）と図５（ａ）（ｂ）を比較しつつ、プレス加工の工程とＡＥセンサ１１により受信される音響信号との関係について説明する。
【００２５】
図５（ａ）の内第一の信号群Ｑ１は、図１（ａ）の如く上死点からスライダが降下後、材料Ｓにパンチ２ａが接当する際に発生する信号である。接当後、図５（ａ）に示すように、第二の信号群Ｐは、材料Ｓの脆性領域内でなだらかに増大し、その後延性領域内で時間経過と共に下死点をピークに徐々に減少する。この信号群Ｐは、図１（ｂ）に示す如く材料Ｓにパンチ２ａが接当後スライド２が下死点に達するまでに生じる音響信号、すなわち、材料Ｓの変形にともなう音響信号である。また、第三の信号群Ｑ２は下死点通過後すなわち加工後に材料Ｓからパンチ２ａが離れるときの音響信号である。
【００２６】
プレス制御部により検出されるクランク角度αが一定角度に達することをトリガーとして時間Ｔ０よりゲートタイマを作動させ、Ｑ２を含まない音響信号を検出時間Ｔ０〜Ｔ２間で音響信号の検出を行う。本実施形態において、時間Ｔ０はクランク角度１２０°に対応し、時間Ｔ２はクランク角度１８０°である下死点に対応するが、これらの数値に限定されることはなく、加工条件等により適宜変更してもよい。
図５（ｃ）（ｄ）は、不良品の場合に受信される音響信号を示すグラフである。同図に示す通り、第二群の信号群Ｐの振幅に突出する部分が生じる。この突出する部分の内、下死点近傍の大きな突出は、図５（ａ）（ｂ）に示す如く、正常品の加工時においても定常的に発生している。他方、それより前に表れる突出する部分は、図５（ａ）（ｂ）においては存在せず、プレス加工の割れ等の不良時にのみ生じる音響信号であることが発明者らの実験により確認された。
【００２７】
本実施形態において、図５に示すように、上記の音響信号の内、第二群の音響信号Ｐを測定対象とし、さらに、材料の延性領域内の音響信号Ｐを複数の区画Ｇ１〜３に区切り、その各区画Ｇ１〜３内の音響信号Ｐと変位式Ｖとの差分面積Ａ１〜３により不良品の判定を行う。区画Ｇ１〜３は、検出時間Ｔ０を基準に任意の時間を設定することにより形成される。変位式Ｖとの差分とすることで、正常時と不良時の音響信号を差を明確にすることができ、確実に加工不良を捉えることができる。
【００２８】
図６は、本実施形態に使用する不良判定装置のブロック図である。ＡＥセンサ１１により受信された音響信号は、フィルタ部２０を介してフィルタリング及び検波された後パーソナルコンピュータ３０に処理される。警報手段６０は、音響信号の波形及び加工品の評価結果を表示するディスプレイ６１と、不良品が発生した場合に警報音を発生する警報装置６２とを備えている。フィルタ部２０は、ＡＥセンサ１１により受信された音響信号を増幅するための感度調整機能付き信号変換器２１及びノイズ除去用のハイパスフィルタ２２，ローパスフィルタ２３と正の信号を取り出すための検波回路２４とを備えている。感度調整アンプ１８は、プレス制御部が発するクランク角度信号が一定角度以上となった場合に、ゲートタイマ３７に対してトリガー用の信号を送出する。
【００２９】
図６及び図７を参照しつつ、パーソナルコンピュータ３０における処理手順を説明する。クランク角度αが所定角度以上となると信号変換器１３がトリガー用信号を送出し（ステップＳ１）、これにともなってゲートタイマ３７が作動する（ステップＳ２）。フィルタ部２０からの音響信号は、Ａ／Ｄコンバータ３１によりデジタル信号に変換され差分算出手段４０を介して比較手段３５に送られる。
【００３０】
差分算出手段４０は、変位式メモリ手段４１に格納されている変位式Ｖと音響信号Ｐとの差分を算出する。変位式Ｖは、あらかじめパラメータ入力部３５を介して加工条件や加工時間等を入力し作成される。また、差分算出手段４０は、積分手段４２を有し、この積分手段４２により変位式Ｖと音響信号Ｐとの差分面積Ａ１〜３を算出する。
【００３１】
積分手段４２を介しての比較手段３２における処理は、区画時間ｔ０〜ｔ３内における各区画Ｇ１〜３にて、音響信号Ｐと変位式Ｖとの差分面積Ａ１〜３を求める（ステップＳ３〜５）。そして、差分面積Ａ１〜３がメモリ手段３３に記憶されている各区画Ｇ１〜３での基準値より大きいか否かが判断される。
本実施形態では、区画時間ｔ０〜ｔ３間において、音響信号Ｐの差分の特徴量である差分面積Ａ１〜３のうち少なくとも一つが所定の基準値を超える場合に、不良品である旨の警報が警報手段４０より発せられる（ステップＳ７）。警報等が発生されない場合には、ディスプレイ４１を介して加工品が正常である旨が表示される（ステップＳ６）。
【００３２】
なお、ステップＳ７における不良品の発生の警報を上記差分面積Ａ１〜３の内、少なくとも二つ以上が基準値を超える場合にのみ警報を発生するように構成することも可能である。
【００３３】
本実施形態において、差分面積Ａにより不良判定を行ったが、差分値は面積値に限られるものではなく、振幅値や分布幅値においても同様に不良判定は可能である。さらに、例えば、図１２に示す如く、差分算出手段４０に積分手段４２の他、振幅値や分布幅の差分を算出する経路４３や分布幅算出手段４４を設け、図１３に示すように、各区画内でこれらの各差分値を算出し（ステップＳ３３〜４１）、各基準値と比較し警報等を行う（ステップＳ４２，４３）処理手順により不良判定を行うことも可能である。但し、一般に割れによる不良時の音響信号は持続時間が長いため、エネルギーが大きく面積値も大きくなるが、金型の構造に起因する音響信号の異常は、振幅値は大きいもののエネルギーが小さい。そのため、主に面積値により不良判定を行うことが精度の面から望ましい。
【００３４】
さらに、これらの差分値は適宜組み合わせて不良判定を行うことが可能であり、かつ、１又は複数以上が各基準値を超えた場合に警告を発するように構成することも可能である。なお、基準値は、当該プレス加工方法により得られる加工品の仕上がり精度により適宜定められる値を意味する。
【００３５】
次に、図８〜図１１を参照しながら本発明の第二の実施形態について説明する。
本実施形態では、受信される音響信号の内区画時間内の音響信号の波形に基づき補正式を算出し、その補正式により作成される音響信号の補正波形により不良品の判定を行う。本実施形態に用いられる判定装置１の内、ＡＥセンサ１１，フィルタ部２０，警報手段４０，近接センサ１５等は、上述の第一形態におけるものとほぼ同様であるが、パーソナルコンピュータ３０の構成が一部異なっている。
【００３６】
図８及び図９を参照しつつ、パーソナルコンピュータ３０における処理手順を説明する。クランク角度αが所定角度以上となると信号変換器１３がトリガー用信号を送出し（ステップＳ１１）、これにともなってゲートタイマ３７が作動する（ステップＳ１２）。フィルタ部２０からの音響信号は、Ａ／Ｄコンバータ３１によりデジタル信号に変換される。デジタル信号に変換された音響信号は、あらかじめパラメータ入力部３５を介して設定された区画時間ｔ０〜ｔ３内において、補正式算出手段５１により音響信号を多項式近似して補正式Ｗを算出し（ステップＳ１３）、補正波形作成手段５２に送る。
【００３７】
補正波形作成手段５２において、図１０，１１（ｃ）（ｄ）に示すように、受信された音響信号を算出された補正式Ｗに基づいてその音響信号の補正波形Ｒを生成する（ステップＳ１４）。そして、生成した補正波形Ｒは積分手段５３を介して比較手段３２に送られる。補正式Ｗに基づいて生成される補正波形Ｒにより不良判定を行うことで、正常時と不良時の音響信号を差を明確にすることができ、確実に加工不良を捉えることができる。
【００３８】
積分手段５３を介しての比較手段３２における処理は、区画時間ｔ０〜ｔ３内における各区画Ｇ１〜３での補正波形の補正波形面積Ｂ１〜３の面積を求め（ステップＳ１５〜１７）、そして、補正波形面積Ｂ１〜３がメモリ手段３３に記憶されている各区画Ｇ１〜３での基準値より大きいか否かが判断される。
本実施形態では、区画時間ｔ０〜ｔ３間において、補正波形の特徴量である面積値のうち少なくとも一つが所定の基準値を超える場合に、不良品である旨の警報が警報手段４０より発せられる（ステップＳ１９）。警報等が発生されない場合には、ディスプレイ４１を介して加工品が正常である旨が表示される（ステップＳ１８）。
【００３９】
なお、ステップＳ８におけるパンチ交換の警報を上記波形面積の内、少なくとも二つ以上が基準値を超える場合にのみ警報を発生するように構成することも可能である。
【００４０】
本実施形態において、波形面積Ｂにより不良判定を行ったが、面積値に限られるものではなく、振幅値や分布幅においても同様に不良判定は可能である。さらに、例えば、図１４に示す如く、積分手段５３の他、振幅値や分布幅の差分を算出する経路５４や分布幅算出手段５５を設け、図１５に示すように、各区画内でこれらの各値を算出し（ステップＳ５４〜６２）、各基準値と比較し警報等を行う（ステップＳ６３，６４）処理手順により不良判定を行うことも可能である。但し、一般に割れによる不良時の音響信号は持続時間が長いため、エネルギーが大きく面積値も大きくなるため、主に面積値により不良判定を行うことが精度の面から望ましい。
【００４１】
さらに、これらの値は適宜組み合わせて不良判定を行うことが可能であり、かつ、１又は複数以上が各基準値を超えた場合に警告を発するように構成することも可能である。なお、基準値は、当該プレス加工方法により得られる加工品の仕上がり精度により適宜定められる値を意味する。
【００４２】
さらに、本発明の他の実施形態の可能性について列挙する。
上記各実施形態では材料Ｓに鋼板を用いたが、鋼板以外の金属板の他樹脂材料等のプレス加工にも本発明は適応の可能性がある。
【００４３】
上記各実施形態では、不良判定を複数の区画Ｇ１〜３において判定を行ったが、区画に区切らずに任意の範囲内において、判定することも可能である。ただし、判定の精度の面から言えば、複数の区画に区切り判定する方が望ましい。
【００４４】
上記各実施形態では、プレス加工品の不良判定方法及び判定装置として説明した。しかし、不良時に発生する音響信号には、金型の不良に起因する音響信号も含まれているので、プレス加工品の不良判定を行うと同時に金型の不良判定をも行うことができる。すなわち、プレス加工品の不良判定方法及び判定装置は、プレス加工金型の不良判定方法及び判定装置としても実施することができる。
【００４５】
上記各実施形態では、クランク機構によるプレス加工機を例に説明した。しかし、クランク機構によるプレス加工に限られるものではなく、例えば、カムプレス、ナックルプレス、リンクプレス等の回転運動を直線運動に変換する機構によるプレス加工であればプレス加工品の不良判定を行うことが可能である。
【００４６】
なお、特許請求の範囲の項に記した符号は、あくまでも図面との対照を便利にするためのものにすぎず、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、曲げ加工や深絞り加工等の材料の塑性変形を伴うあらゆるプレス加工品の不良判定方法及び不良判定装置として利用することができる。さらに、プレス加工金型の不良判定方法及び不良判定装置としても利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】プレス加工機による加工の工程を示し（ａ）は上金型が材料に接当した状態、（ｂ）はクランクの上死点と下死点の間、（ｃ）はクランクの下死点での状態をそれぞれ示す概略断面図である。
【図２】（ａ）はクランク角度とストロークの関係を示すグラフ、（ｂ）はクランク角度と変位量の関係を示すグラフ、（ｃ）は（ｂ）の一定区間にて拡大したグラフである。
【図３】図１のプレス加工機における検波後の音響信号を示すグラフであり、（ａ）は正常加工の場合、（ｂ）は不良加工となる場合をそれぞれ示す。
【図４】図１のプレス加工機における検波後の音響信号と音響信号の補正式及び補正波形との関係を示すグラフである。
【図５】図１のプレス加工機における検波後の音響信号と図３（ｃ）の変位式の関係を示すグラフであり、（ａ）は正常品のプレス加工時、（ｂ）は（ａ）の部分拡大、（ｃ）は不良品のプレス加工時、（ｄ）は（ｃ）の部分拡大をそれぞれ示す。
【図６】本発明にかかる不良判定装置の第一の実施形態を示すブロック図である。
【図７】本発明にかかる不良判定装置の第一の実施形態における動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明にかかる不良判定装置の第二の実施形態を示すブロック図である。
【図９】本発明にかかる不良判定装置の第二の実施形態における動作を示すフローチャートである。
【図１０】本発明にかかる不良判定装置の第二の実施形態における検波後の音響信号と補正波形の関係を示すグラフであり、（ａ）は正常品のプレス加工時の補正前の音響信号、（ｂ）は（ａ）の部分拡大、（ｃ）は正常品のプレス加工時の補正波形、（ｄ）は（ｃ）の部分拡大をそれぞれ示す。
【図１１】本発明にかかる不良判定装置の第二の実施形態における検波後の不良時の音響信号と補正波形の関係を示す図１０に相当するグラフである。
【図１２】本発明にかかる不良判定装置の第一の実施形態の別の実施形態を示すブロック図である。
【図１３】本発明にかかる不良判定装置の第一の実施形態の別の実施形態における動作を示すフローチャートである。
【図１４】本発明にかかる不良判定装置の第二の実施形態の別の実施形態を示すブロック図である。
【図１５】本発明にかかる不良判定装置の第二の実施形態の別の実施形態における動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４９】
１：プレス加工機、２：スライド（上金型）、２ａ：パンチ、３：ボルスタ（下金型）３ａ：ダイ、４：クランク機構、５：フライホイール、６：クランクシャフト、７：コネクションロッド、１０：、１１：ＡＥセンサ、１２：プレス制御部（近接検出手段）、１３：信号変換器、２０：フィルタ部、２１：感度調整機能付き信号変換器、２２：ハイパスフィルタ、２３：ローパスフィルタ、２４：検波回路、３０：パーソナルコンピュータ、３１：Ａ／Ｄコンバータ、３２：比較手段、３３：メモリ手段、３４：ゲートタイマ、３５：パラメータ入力部、４０：差分算出手段、４１：変位式メモリ手段、４２：積分手段、４３：経路、４４：分布幅算出手段、５０：、５１：補正式算出手段、５２：補正波形作成手段、５３：積分手段、５４：経路、５５：分布幅算出手段、６０：警報手段、６１：ディスプレイ、６２：警報機、Ｓ：材料、Ｐ：測定対象波形（音響信号）、Ｒ：補正波形、Ｖ：変位式、Ｗ：補正式、α：クランク角度、Ｇ１〜３：ゲート、Ａ：差分面積、Ｂ：補正波形面積
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一対の金型（２，３）を材料（Ｓ）に圧接することによりこの材料（Ｓ）の延性プレス加工を行う場合におけるプレス加工品の不良判定方法であって、変形時に生じる音響信号（Ｐ）を受信し、音響信号の測定時間と材料の加工量との関係により得られる変位式（Ｖ）と測定した前記音響信号（Ｐ）との差分を算出し、その差分により加工品の不良判定を行うことを特徴とするプレス加工品の不良判定方法。
【請求項２】
少なくとも一対の金型（２，３）を材料（Ｓ）に圧接することによりこの材料（Ｓ）の延性プレス加工を行う場合におけるプレス加工品の不良判定方法であって、変形時に生じる音響信号（Ｐ）を受信し、測定した前記音響信号（Ｐ）の波形を多項式近似して前記音響信号（Ｐ）の波形の補正式（Ｗ）を算出し、前記補正式（Ｗ）に基づき測定した前記音響信号を補正して補正波形（Ｒ）を作成し、その補正波形（Ｒ）によりプレス加工品の不良判定を行うことを特徴とするプレス加工品の不良判定方法。
【請求項３】
前記不良判定を振幅値、分布幅値又は面積値のいずれかの値により又は、これらの全て又はいずれかの値の組み合わせにより行うことを特徴とする請求項１又は２に記載のプレス加工品の不良判定方法。
【請求項４】
請求項１又は３のいずれかに記載のプレス加工品の不良判定方法に用いられるプレス加工品の不良判定装置であって、前記音響信号を受信するためのセンサ（１１）と、前記金型同士の近接状態を検出する近接検出手段（１２）と、この近接検出手段（１２）に連動して前記センサ（１１）による受信信号のうち前記材料（Ｓ）の変形時に生じる音響信号（Ｐ）を検出するゲートタイマ（３４）と、音響信号の測定時間と材料の加工量との関係により得られる変位式（Ｖ）を記憶する変位式メモリ手段（４１）と、音響信号（Ｐ）と前記変位式（Ｖ）との差分量を算出する差分算出手段（４０）と、比較用の差分基準値を記憶するメモリ手段（３３）と、前記差分量と前記差分基準値とを比較する比較手段（３２）と、この比較手段（３２）により前記差分量が前記基準値を越える場合にプレス加工品が不良品である旨を知らせる警報手段（６０）とを備えていることを特徴とするプレス加工品の不良判定装置。
【請求項５】
請求項２又は３のいずれかに記載のプレス加工品の不良判定方法に用いられるプレス加工品の不良判定装置であって、前記音響信号を受信するためのセンサ（１１）と、前記金型同士の近接状態を検出する近接検出手段（１２）と、この近接検出手段に連動して前記センサ（１１）による受信信号のうち前記材料の変形時に生じる音響信号（Ｐ）を検出するゲートタイマ（３３）と、音響信号（Ｐ）の波形を多項式近似して前記音響信号（Ｐ）の波形の補正式（Ｗ）を算出する補正式算出手段（５１）と、前記補正式（Ｗ）に基づき測定した前記音響信号（Ｐ）を補正し補正波形（Ｒ）を作成する補正波形作成手段（５２）と、比較用の基準値を記憶するメモリ手段（３３）と、前記補正波形（Ｒ）から抽出された特徴量と前記基準値とを比較する比較手段（３２）と、この比較手段（３２）により前記特徴量が前記基準値を越える場合にプレス加工品が不良品である旨を知らせる警報手段（６０）とを備えていることを特徴とするプレス加工品の不良判定装置。
【請求項６】
請求項１又は３のいずれかに記載のプレス加工品の不良判定方法に基づいて前記金型（２，３）の不良判定を行うことを特徴とするプレス加工金型の不良判定方法。
【請求項７】
請求項２又は３のいずれかに記載のプレス加工品の不良判定方法に基づいて前記金型（２，３）の不良判定を行うことを特徴とするプレス加工金型の不良判定方法。
【請求項８】
請求項４又は５のいずれかに記載のプレス加工品の不良判定装置に基づいて前記金型（２，３）の不良判定を行うことを特徴とするプレス加工金型の不良判定装置。
【請求項１】
少なくとも一対の金型（２，３）を材料（Ｓ）に圧接することによりこの材料（Ｓ）の延性プレス加工を行う場合におけるプレス加工品の不良判定方法であって、変形時に生じる音響信号（Ｐ）を受信し、音響信号の測定時間と材料の加工量との関係により得られる変位式（Ｖ）と測定した前記音響信号（Ｐ）との差分を算出し、その差分により加工品の不良判定を行うことを特徴とするプレス加工品の不良判定方法。
【請求項２】
少なくとも一対の金型（２，３）を材料（Ｓ）に圧接することによりこの材料（Ｓ）の延性プレス加工を行う場合におけるプレス加工品の不良判定方法であって、変形時に生じる音響信号（Ｐ）を受信し、測定した前記音響信号（Ｐ）の波形を多項式近似して前記音響信号（Ｐ）の波形の補正式（Ｗ）を算出し、前記補正式（Ｗ）に基づき測定した前記音響信号を補正して補正波形（Ｒ）を作成し、その補正波形（Ｒ）によりプレス加工品の不良判定を行うことを特徴とするプレス加工品の不良判定方法。
【請求項３】
前記不良判定を振幅値、分布幅値又は面積値のいずれかの値により又は、これらの全て又はいずれかの値の組み合わせにより行うことを特徴とする請求項１又は２に記載のプレス加工品の不良判定方法。
【請求項４】
請求項１又は３のいずれかに記載のプレス加工品の不良判定方法に用いられるプレス加工品の不良判定装置であって、前記音響信号を受信するためのセンサ（１１）と、前記金型同士の近接状態を検出する近接検出手段（１２）と、この近接検出手段（１２）に連動して前記センサ（１１）による受信信号のうち前記材料（Ｓ）の変形時に生じる音響信号（Ｐ）を検出するゲートタイマ（３４）と、音響信号の測定時間と材料の加工量との関係により得られる変位式（Ｖ）を記憶する変位式メモリ手段（４１）と、音響信号（Ｐ）と前記変位式（Ｖ）との差分量を算出する差分算出手段（４０）と、比較用の差分基準値を記憶するメモリ手段（３３）と、前記差分量と前記差分基準値とを比較する比較手段（３２）と、この比較手段（３２）により前記差分量が前記基準値を越える場合にプレス加工品が不良品である旨を知らせる警報手段（６０）とを備えていることを特徴とするプレス加工品の不良判定装置。
【請求項５】
請求項２又は３のいずれかに記載のプレス加工品の不良判定方法に用いられるプレス加工品の不良判定装置であって、前記音響信号を受信するためのセンサ（１１）と、前記金型同士の近接状態を検出する近接検出手段（１２）と、この近接検出手段に連動して前記センサ（１１）による受信信号のうち前記材料の変形時に生じる音響信号（Ｐ）を検出するゲートタイマ（３３）と、音響信号（Ｐ）の波形を多項式近似して前記音響信号（Ｐ）の波形の補正式（Ｗ）を算出する補正式算出手段（５１）と、前記補正式（Ｗ）に基づき測定した前記音響信号（Ｐ）を補正し補正波形（Ｒ）を作成する補正波形作成手段（５２）と、比較用の基準値を記憶するメモリ手段（３３）と、前記補正波形（Ｒ）から抽出された特徴量と前記基準値とを比較する比較手段（３２）と、この比較手段（３２）により前記特徴量が前記基準値を越える場合にプレス加工品が不良品である旨を知らせる警報手段（６０）とを備えていることを特徴とするプレス加工品の不良判定装置。
【請求項６】
請求項１又は３のいずれかに記載のプレス加工品の不良判定方法に基づいて前記金型（２，３）の不良判定を行うことを特徴とするプレス加工金型の不良判定方法。
【請求項７】
請求項２又は３のいずれかに記載のプレス加工品の不良判定方法に基づいて前記金型（２，３）の不良判定を行うことを特徴とするプレス加工金型の不良判定方法。
【請求項８】
請求項４又は５のいずれかに記載のプレス加工品の不良判定装置に基づいて前記金型（２，３）の不良判定を行うことを特徴とするプレス加工金型の不良判定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
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【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００７−４４７１６（Ｐ２００７−４４７１６Ａ）
【公開日】平成１９年２月２２日（２００７．２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２３０１３０（Ｐ２００５−２３０１３０）
【出願日】平成１７年８月８日（２００５．８．８）
【出願人】（５９３００１６２４）株式会社米倉製作所 (5)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月２２日（２００７．２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年８月８日（２００５．８．８）
【出願人】（５９３００１６２４）株式会社米倉製作所 (5)
【Ｆターム（参考）】
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