プレス工程の合否判定方法及び装置
【課題】プレス工程の合否判定を簡易かつ高精度に実行する。
【解決手段】プレス工程の荷重プロファイル１５において、ホールドすべき点として、サンプルホールド、変曲点ホールド、ピークホールド、極値ホールドを併用する（マルチホールド）。それぞれのホールド点に対応させて判定ウィンドウ１００〜３００を設定し、ホールド点が判定ウィンドウ１００〜３００内に含まれるか否かによりプレス工程の合否を判定する。
【解決手段】プレス工程の荷重プロファイル１５において、ホールドすべき点として、サンプルホールド、変曲点ホールド、ピークホールド、極値ホールドを併用する（マルチホールド）。それぞれのホールド点に対応させて判定ウィンドウ１００〜３００を設定し、ホールド点が判定ウィンドウ１００〜３００内に含まれるか否かによりプレス工程の合否を判定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプレス（圧入を含む）工程の合否判定に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、プレス工程において時間あるいは変位とともに変化する荷重を所定サンプリングタイミングでサンプリングし、サンプリング値が正常か異常かによりプレス工程が正常か異常かを判定する技術が知られている。プレス工程に限らず、ある物理量を検出し、検出値が正常か否かを判定する技術は周知である。
【０００３】
下記の特許文献１には、落下衝撃振動の振幅レベルの最大値及び最小値が適正範囲にあるか否かを解析することで物品の硬さを判定することが開示されている。
【０００４】
特許文献２には、信号波形の合否判定と、合否判定についての不合格レベルを判定するために、複数のレベル判定エリアを設定することが開示されている。
【０００５】
特許文献３には、被測定対象物上のパターンの信号強度分布からパターンのエッジ部分のテーパ幅を検出し、検出したテーパ幅が所定範囲内のときに測定値が正しいと判定することが開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−１９３９３５号公報
【特許文献２】特開２００４−６９５９０号公報
【特許文献３】特開２００６−１７０９６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
プレス工程において所定サンプリングタイミングでサンプリングした荷重値が正常か否かでプレス工程が正常か否かを判定する場合、外部からサンプリングタイミング信号を供給する必要がある。また、所定のサンプリングタイミングでサンプリングしたとしても、より簡易に、かつ確実に工程の正常／異常（合格／不合格）を判定できることが望まれる。
【０００８】
本発明の目的は、簡易に、かつ高精度に、プレス工程の合否判定を行うことができる方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、プレス工程の合否を判定する方法であって、プレス工程時に検出された、時間あるいは変位の関数としての荷重値を入力するステップと、前記荷重値のうち、サンプル点、極値点、変曲点、ピーク点の少なくともいずれかを検出して、時間あるいは変位と荷重値との組み合わせとしてホールドするステップと、ホールド点が、所定の時間範囲あるいは所定の変位範囲と所定の荷重値範囲からなるそれぞれのホールド点毎に設定された異常判定範囲内に存在するか否かを判定することで前記プレス工程の合否を判定するステップと、判定結果を出力するステップとを有する。
【００１０】
また、本発明は、プレス工程の合否を判定する方法であって、プレス工程時に検出された、時間あるいは変位の関数としての荷重値を入力するステップと、前記荷重値のうち、サンプル点、極値点、ピーク点の中から選択される少なくともいずれかと変曲点とを検出して、時間あるいは変位と荷重値との組み合わせとしてホールドするステップと、ホールド点が、所定の時間範囲あるいは所定の変位範囲と所定の荷重値範囲からなるそれぞれのホールド点毎に設定された異常判定範囲内に存在するか否かを判定することで前記プレス工程の合否を判定するステップと、判定結果を出力するステップとを有する。
【００１１】
また、本発明は、プレス工程の合否を判定する方法であって、プレス工程時に検出された、時間あるいは変位の関数としての荷重値を入力するステップと、前記荷重値のうち、サンプル点、極値点、変曲点、ピーク点の少なくともいずれかを検出して、時間あるいは変位と荷重値との組み合わせとしてホールドするステップと、ホールド点が、所定の時間範囲あるいは所定の変位範囲と所定の荷重値範囲からなるそれぞれのホールド点毎に設定された正常判定範囲内に存在するか否かを判定することで前記プレス工程の合否を判定するステップと、判定結果を出力するステップとを有する。
【００１２】
また、本発明は、プレス工程の合否を判定する方法であって、プレス工程時に検出された、時間あるいは変位の関数としての荷重値を入力するステップと、前記荷重値のうち、サンプル点、極値点、ピーク点の中から選択される少なくともいずれかと変曲点とを検出して、時間あるいは変位と荷重値との組み合わせとしてホールドするステップと、ホールド点が、所定の時間範囲あるいは所定の変位範囲と所定の荷重値範囲からなるそれぞれのホールド点毎に設定された正常判定範囲内に存在するか否かを判定することで前記プレス工程の合否を判定するステップと、判定結果を出力するステップとを有する。
【００１３】
また、本発明は、プレス工程の合否を判定する装置であって、プレス工程時に検出された、時間あるいは変位の関数としての荷重値を入力する手段と、ホールドすべき点として、サンプル点、極値点、変曲点、ピーク点の少なくともいずれを用いるかを選択する選択手段と、前記荷重値のうち、選択された点を検出して時間あるいは変位と荷重値との組み合わせとしてホールドする手段と、ホールド点が、所定の時間範囲あるいは所定の変位範囲と所定の荷重値範囲からなるそれぞれのホールド点毎に設定された異常判定範囲内に存在するか否かを判定することで前記プレス工程の合否を判定する手段と、判定結果を出力する手段とを有する。
【００１４】
また、本発明は、プレス工程の合否を判定する装置であって、プレス工程時に検出された、時間あるいは変位の関数としての荷重値を入力する手段と、ホールドすべき点として、サンプル点、極値点、変曲点、ピーク点の少なくともいずれを用いるかを選択する選択手段と、前記荷重値のうち、選択された点を検出して時間あるいは変位と荷重値との組み合わせとしてホールドする手段と、ホールド点が、所定の時間範囲あるいは所定の変位範囲と所定の荷重値範囲からなるそれぞれのホールド点毎に設定された正常判定範囲内に存在するか否かを判定することで前記プレス工程の合否を判定する手段と、判定結果を出力する手段とを有する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、簡易かつ高精度にプレス工程の合否判定を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。
【００１７】
図１に、本実施形態におけるプレス工程の合否判定装置の構成図を示す。図１に示す装置１は、デジタル指示計としても機能し、プレス工程における荷重の変化あるいはプレス機の変位をグラフ表示あるいはデジタルの数値として視覚的に表示する。デジタル指示計は、プレス工程を制御するプレス工程制御機構に組み込まれ、プレス時の荷重を測定するひずみゲージ式トランスデューサからの荷重信号、または、プレス機の変位を測定する変位計（センサ）からの変位信号を入力する。
【００１８】
本実施形態の装置１は、入出力インタフェースＩ／Ｆ１０、メモリ１２、表示装置１４、ＣＰＵ１６、ＲＯＭ１８及びＲＡＭ２０を有して構成される。
【００１９】
入出力インタフェースＩ／Ｆ１０は、トランスデューサからの荷重信号、または変位計からの変位信号を入力する。
【００２０】
ＣＰＵ１６は、ＲＯＭ１８に記憶されたプログラムに従い、ＲＡＭ２０をワーキングメモリとして用いて入力した荷重信号をデジタル信号に変換し、さらに所定のタイミングでホールドしてメモリ１２に格納する。本実施形態では、従来のように所定のサンプリングタイミングにおける荷重値ではなく、時間あるいは変位と荷重値とのセットでメモリ１２に格納する。時間は、プレス工程を開始してからの経過時間を意味し、変位はプレス工程を開始してからのプレス機の変位量を意味する。例えば、ある経過時間ｔ１においてホールドした荷重値がＷ１である場合、ＣＰＵ１６は（ｔ１，Ｗ１）の組をホールド値としてメモリ１２に格納する。あるいは、ある変位量ｘ１においてホールドした荷重値がＷ２である場合、ＣＰＵ１６は（ｘ１，Ｗ２）の組をホールド値としてメモリ１２に格納する。
【００２１】
本実施形態におけるホールドタイミングは一義的ではなく、複数のタイミングでホールドする（マルチホールド）。具体的に例示すると以下のとおりである。
（１）サンプルホールド
（２）極値（極大値、極小値）ホールド
（３）変曲点ホールド
（４）ピークホールド
【００２２】
（１）〜（４）は適宜組み合わせることができる。例えば、（１）と（２）、（１）と（３）、（１）と（４）、（２）のみ、（２）と（３）、（２）と（４）、（３）のみ、（３）と（４）、（４）のみ、等である。（１）のみは従来と同様のサンプリングホールドである。プレス工程の正常／異常を判定するためには特に（２）、（３）が重要であり、（２）と（３）の少なくともいずれかを含むのが好適である。（２）のみ、（３）のみ、（２）と（３）、（１）と（３）等である。どのようなタイミングでホールドするかはユーザが適宜選択してもよく、予めＲＯＭ１８内のプログラムとして装置に組み込んでいても良い。ユーザが選択する場合、複数のホールドパターンをメニューとして表示装置１４に表示し、ユーザがこのメニューを参照しながら選択できることが好ましい。例えば、あるユーザはホールドパターンとして（２）と（３）を選択し、別のユーザは（３）のみを選択する等である。ＲＯＭ１８をＥＥＰＲＯＭ等の書き換え可能なＲＯＭで構成することで、ユーザにより選択されたホールドパターンをＲＯＭ１８に記憶させることができる。
【００２３】
また、ＣＰＵ１６は、順次取得した荷重値を時間あるいは変位の関数として表示装置１４に表示する。時間あるいは変位の関数としての荷重値は、荷重プロファイルと呼ばれる。表示装置１４は液晶モニタあるいは有機ＥＬモニタで構成される。
【００２４】
図２に、表示装置１４に表示される荷重プロファイル１５の一例を示す。横軸Ｘは時間あるいは変位であり、縦軸Ｙは荷重値である。荷重プロファイル１５は、Ｘ−Ｙ座標系における曲線として示される。ユーザは、この荷重プロファイル１５を視認することで、プレス工程の状況を把握することができる。
【００２５】
一方、メモリ１２、ＲＯＭ１８、あるいはＲＡＭ２０には、プレス工程の正常／異常を判定するための判定ウィンドウのデータが格納される。判定ウィンドウは、時間あるいは変位の範囲と、荷重値の範囲を組み合わせた２次元範囲として設定される。例えば、ある判定ウィンドウは、時間の範囲がｔ１〜ｔ２、荷重値の範囲がＷ１〜Ｗ２として設定される。判定ウィンドウは、ＣＰＵ１６によりホールドされメモリ１２に格納されたホールド値と比較され、ホールド値が判定ウィンドウ内に含まれているか否か判定される。判定ウィンドウには２種類存在する。第１は正常判定ウィンドウであり、この範囲内にホールド値が含まれていればプレス工程は正常と判定されるウィンドウである。第２は異常判定ウィンドウであり、この範囲内にホールド値が含まれていればプレス工程は異常と判定されるウィンドウである。判定ウィンドウは１つあるいは複数設定される。例えば、正常判定ウィンドウのみ、異常判定ウィンドウのみ、正常判定ウィンドウと異常判定ウィンドウの混在等である。ＣＰＵ１６は、ホールド値が判定ウィンドウに含まれているか否かを判定し、その判定結果に応じてプレス工程が正常か異常かを決定する。どのような判定ウィンドウを設定するか、及び設定した判定ウィンドウにホールド値が含まれているか否かに応じて多様な組み合わせが存在し得る。ＣＰＵ１６は、判定ウィンドウとホールド値の属否に応じて総合的に正常／異常を判定する。正常／異常の判定結果は、入出力Ｉ／Ｆ１０からプレス制御装置に供給される。プレス制御装置は、判定結果に基づいて、プレス工程を再度実施するか、あるいは何らかのエラー処理を実行するかを制御する。
【００２６】
図３に、ホールドパターンを示す。サンプルホールド、変曲点ホールド、ピークホールドの例である。サンプルホールド点をＳ１、変曲点ホールド点をＳ２、ピークホールド点をＳ３とする。各ホールド点は、既述したように時間あるいは変位とそのときの荷重値との組み合わせである。サンプルホールド点Ｓ１の時間をｔ１、荷重値をＷ１とすると、Ｓ１＝（ｔ１，Ｗ１）である。同様に、変曲点ホールド点Ｓ２の時間をｔ２、荷重値をＷ２とするとＳ２＝（ｔ２，Ｗ２）、ピークホールド点Ｓ３の時間をｔ３、荷重点をＷ３とするとＳ３＝（ｔ３，Ｗ３）である。サンプルホールド点Ｓ１は、外部からのサンプリングタイミング信号に応じて荷重信号をサンプリングホールドして得られる。図３に、測定開始信号とサンプリングタイミング信号を示す。図３では、測定開始信号に応じて時間ｔ０で波形の測定を開始し、サンプリングタイミング信号に応じて時間ｔ１でサンプルホールド点Ｓ１をサンプルホールドしている様子を示す。変曲点ホールド値Ｓ２は、荷重プロファイル１５の変曲点を探索することでホールドされる。変曲点は、荷重プロファイル１５の傾きが変化する点として定義される。ある点における前後で傾きが所定のしきい値以上変化すれば、その点は変曲点としてホールドされる。変曲点は、数学的に厳密な意味で用いる必要はなく、傾きが顕著に変化する点として把握することができる。プレス工程における変曲点は、プレス工程において被成型物が変形を完了した時点として物理的に意義がある。ピークホールドＳ３は、荷重プロファイル１５のピーク値を探索することでホールドされる。プレス工程におけるピーク値は、プレス工程の完了時点として物理的に意義がある。
【００２７】
また、図３には、サンプルホールド点Ｓ１、変曲点ホールド点Ｓ２、ピークホールド点Ｓ３に加え、判定ウィンドウも例示されている。判定ウィンドウ１００は、サンプルホールド点Ｓ１を判定するための正常判定ウィンドウである。判定ウィンドウ２００は、変曲点ホールド点Ｓ２を判定するための正常判定ウィンドウである。判定ウィンドウ３００は、ピークホールド点Ｓ３を判定するための正常判定ウィンドウである。判定ウィンドウ１００、２００、３００は、プレス工程が正常に実行された場合に得られるであろう荷重プロファイル１５の軌跡を含むように設定される。例えば、判定ウィンドウ１００に関しては、プレス工程が正常に実行された場合に、あるサンプリングタイミングｔにおいて得られる荷重Ｗを含むように設定される。判定ウィンドウ１００の時間範囲の下限をｔａ、上限をｔｂとすると、Δｔを固定値として、ｔａ＝ｔ−Δｔ、ｔｂ＝ｔ＋Δｔと設定される。時間範囲ではなく変位範囲として設定することもできる。また、判定ウィンドウ１００の荷重範囲の下限をＷａ、上限をＷｂとすると、ΔＷを固定値として、Ｗａ＝Ｗ−ΔＷ、Ｗｂ＝Ｗ＋ΔＷと設定される。判定ウィンドウ２００についても同様であり、プレス工程が正常に実行された場合に、あるタイミングｔ’において得られる変曲点の荷重Ｗ’を含むように設定される。判定ウィンドウ２００の時間範囲の下限をｔｃ、上限をｔｄとすると、Δｔを固定値として、ｔｃ＝ｔ’−Δｔ、ｔｄ＝ｔ’＋Δｔと設定される。また、判定ウィンドウ２００の荷重範囲の下限をＷｃ、上限をＷｄとすると、ΔＷを固定値として、Ｗｃ＝Ｗ’−ΔＷ、Ｗｄ＝Ｗ’＋ΔＷと設定される。判定ウィンドウ３００についても同様であり、プレス工程が正常に実行された場合に、あるタイミングｔ’’において得られるピークの荷重Ｗ’’を含むように設定される。判定ウィンドウ３００の時間範囲の下限をｔｅ、上限をｔｆとすると、Δｔを固定値として、ｔｅ＝ｔ’’−Δｔ、ｔｆ＝ｔ’’＋Δｔと設定される。また、判定ウィンドウ３００の荷重範囲の下限をＷｅ、上限をＷｆとすると、ΔＷを固定値として、Ｗｅ＝Ｗ’’−ΔＷ、Ｗｆ＝Ｗ’’＋ΔＷと設定される。
【００２８】
既述したように、ホールド点としてはサンプルホールド、変曲点、ピークホールドのいずれか、あるいはこれらを組み合わせたものを用いることができる。図４に、これらの組み合わせを例示する。「モード１」ではサンプルホールドと変曲点ホールドの組み合わせ、「モード２」ではサンプルホールドとピークホールドの組み合わせ、「モード３」では変曲点ホールドとピークホールドの組み合わせ、「モード４」ではサンプルホールドと変曲点ホールドとピークホールドの組み合わせである。各モードは、ホールド点を規定するだけでなく、判定ウィンドウをも規定する。ホールド点と判定ウィンドウは、図３に示されるように対応しているからである。「モード１」が選択されると、ホールド点としてサンプルホールドと変曲点ホールドが選択され、判定ウィンドウとして判定ウィンドウ１００と判定ウィンドウ２００が選択される。「モード２」が選択されると、ホールド点としてサンプルホールドとピークホールドが選択され、判定ウィンドウとして判定ウィンドウ１００と判定ウィンドウ３００が選択される。「モード３」が選択されると、ホールド点として変曲点ホールドとピークホールドが選択され、判定ウィンドウとして判定ウィンドウ２００と判定ウィンドウ３００が選択される。「モード４」が選択されると、ホールド点としてサンプルホールドと変曲点ホールドとピークホールドが選択され、判定ウィンドウとして判定ウィンドウ１００、判定ウィンドウ２００、判定ウィンドウ３００が選択される。
【００２９】
今、仮に「モード４」が選択された場合を想定する。ＣＰＵ１６は、順次入力される荷重信号から荷重プロファイル１５を作成して表示装置１４に表示するとともに、サンプルホールド、変曲点ホールド、ピークホールドを行ってホールド点をメモリ１２に順次格納する。サンプルホールドは、外部からのサンプリングタイミング信号に基づいて実行する。変曲点ホールド及びピークホールドは、外部からのサンプリングタイミング信号によらずに実行できる。次に、ＣＰＵ１６は、ホールドしたそれぞれの値を対応する判定ウィンドウと比較し、判定ウィンドウに含まれるか否かを判定する。すなわち、サンプルホールド点Ｓ１が判定ウィンドウ１００に含まれるか否かを判定し、変曲点ホールド点Ｓ２が判定ウィンドウ２００に含まれるか否かを判定し、ピークホールド点Ｓ３が判定ウィンドウ３００に含まれるか否かを判定する。そして、サンプルホールド点Ｓ１が判定ウィンドウ１００に含まれ、かつ、変曲点ホールド点Ｓ２が判定ウィンドウ２００に含まれ、かつ、ピークホールド点Ｓ３が判定ウィンドウ３００に含まれる場合に、プレス工程は正常であると決定する。各ホールド点が対応する判定ウィンドウに含まれるか否かは、プレス工程が全て終了してから判定してもよく、あるいは、各ホールド点が検出される毎に順次対応する判定ウィンドウに含まれるか否かを判定してもよい。この場合、例えばサンプルホールド点Ｓ１が得られた時点で判定ウィンドウ１００に含まれるか否かを判定し、含まれないと判定した時点でプレス工程は異常であると決定できる。
【００３０】
なお、ＣＰＵ１６は、基本的には上記のようにサンプルホールド点Ｓ１が判定ウィンドウ１００に含まれ、かつ、変曲点ホールド点Ｓ２が判定ウィンドウ２００に含まれ、かつ、ピークホールド点Ｓ３が判定ウィンドウ３００に含まれる場合に、プレス工程は正常であると決定するが、判定ウィンドウ１００、２００、３００のうち、少なくともいずれか２つがホールド点を含む場合に正常と判定してもよく、あるいは、判定ウィンドウ１００、２００、３００間に重み付けをしてもよい。例えば、判定ウィンドウ２００及び判定ウィンドウ３００の重みを相対的に大きくし、判定ウィンドウ１００の重みを相対的に小さくし、サンプルホールド点Ｓ１は判定ウィンドウ１００には含まれないが、変曲点ホールド点Ｓ２は判定ウィンドウ２００に含まれ、かつ、ピークホールド点Ｓ３は判定ウィンドウ３００に含まれる場合には正常と判定する等である。プレス工程における各ホールド点の重要度に応じて判定ウィンドウ１００、２００、３００の重みを決定することが好適である。プレス工程において被成型物の変形を示す変曲点は重要度が高いため、判定ウィンドウ２００の重みを最も大きくすることができる。ホールド点が判定ウィンドウに含まれる場合に２ポイント、含まれない場合に０ポイントとし、各ホールド点が対応する判定ウィンドウに含まれるか否かを判定し、その重み付け加算が所定のしきい値を超えた場合に正常と判定し、しきい値以下の場合に異常と判定してもよい。重み付け加算値としきい値との差分を用い、正常と決定される場合においてもどの程度の正常なのかを比率表示してもよい。例えば、８０％の確率で正常と判定される等である。しきい値の上下にグレーゾーンを設け、このグレーゾーンの範囲内であれば正常か異常かの判定を留保してもよい。
【００３１】
図５に、「モード１」が選択された場合の処理を示す。ホールド点としてサンプルホールド点Ｓ１及び変曲点ホールド点Ｓ２が探索され、それぞれ判定ウィンドウ１００、２００に含まれるか否かが判定される。ＣＰＵ１６は、サンプルホールド点Ｓ１が判定ウィンドウ１００に含まれ、かつ、変曲点ホールド点Ｓ２が判定ウィンドウ２００に含まれる場合にプレス工程は正常であると決定する。すなわち、サンプルホールド点Ｓ１が（ｔ’，Ｗ’）であり、変曲点ホールド点Ｓ２が（ｔ”，Ｗ”）である場合、
ｔａ≦ｔ’≦ｔｂ、Ｗａ≦Ｗ’≦Ｗｂ ・・・（１）
かつ
ｔｃ≦ｔ”’≦ｔｄ、Ｗｃ≦Ｗ”≦Ｗｄ ・・・（２）
であるときにプレス工程は正常であると決定する。
上記の（１）は判定ウィンドウ１００に含まれるか否かの判定であり、（２）は判定ウィンドウ２００に含まれるか否かの判定である。
【００３２】
図６に、さらに他のモードの例を示す。ホールド点として、サンプルホールドと変曲点ホールドを実行する場合である。サンプルホールドは、外部からのサンプリングタイミング信号に応じて実行され、所定の時間ｔ１及びｔ２にて実行され、サンプルホールド点Ｓ４、Ｓ５が取得されメモリ１２に格納される。また、変曲点ホールド点Ｓ２がメモリ１２に格納される。一方、判定ウィンドウとして、サンプルホールド点Ｓ４に対応して判定ウィンドウ４００が設定され、サンプルホールド点Ｓ５に対応して判定ウィンドウ５００が設定され、変曲点ホールド点Ｓ２に対応して判定ウィンドウ２００が設定される。判定ウィンドウ２００，４００は正常判定ウィンドウであり、ホールド点がウィンドウに含まれる場合に正常と判定されるウィンドウである。一方、判定ウィンドウ５００は異常判定ウィンドウであり、ホールド点がこのウィンドウに含まれる場合に異常と判定されるウィンドウである。異常判定ウィンドウ５００は、プレス工程に異常があった場合に生じるであろう荷重プロファイルの軌跡上に設定される。例えば、プレス工程に異常があった場合の過去の複数の荷重プロファイルの軌跡から、互いに重複する軌跡部分を抽出し、この抽出した軌跡を含むように異常判定ウィンドウを設定する。異常判定ウィンドウ５００も正常判定ウィンドウと同様にメモリ１２やＲＯＭ１８に予め格納しておく。ＣＰＵ１６は、サンプルホールド点Ｓ４が判定ウィンドウ４００に含まれるか否か、サンプルホールド点Ｓ５が判定ウィンドウ５００に含まれるか否か、及び変曲点ホールド点Ｓ２が判定ウィンドウ２００に含まれるか否かを判定する。そして、サンプルホールド点Ｓ４が判定ウィンドウ４００に含まれ、かつ、サンプルホールド点Ｓ５が判定ウィンドウ５００に含まれず、かつ、変曲点ホールド点Ｓ２が判定ウィンドウ２００に含まれる場合に、プレス工程は正常であると決定する。一方、サンプルホールド点Ｓ５が判定ウィンドウ５００に含まれる場合は、ＣＰＵ１６はプレス工程が異常と決定する。
【００３３】
なお、サンプルホールド点Ｓ４あるいは変曲点ホールド点Ｓ２のいずれかがそれぞれ判定ウィンドウ４００、２００に含まれず、かつ、サンプルホールド点Ｓ５が判定ウィンドウ５００に含まれない場合には、ＣＰＵ１６はプレス工程は正常と決定する。サンプルホールド点Ｓ４及び変曲点ホールド点Ｓ２のいずれもそれぞれ判定ウィンドウ４００、２００に含まれず、かつ、サンプルホールド点Ｓ５が判定ウィンドウ５００に含まれない場合には、ＣＰＵ１６はプレス工程は異常と決定する。要するに、たとえサンプルホールド点Ｓ５が判定ウィンドウ５００に含まれない場合であっても、残りのホールド点と判定ウィンドウとの関係に応じて正常／異常を決定する。もちろん、サンプルホールド点Ｓ５が判定ウィンドウ５００に含まれる場合には、残りのサンプルホールド点如何によらずにプレス工程は異常と決定する。
【００３４】
図７に、さらに他のモードの例を示す。ホールド点として、極値ホールドと変曲点ホールドを実行する場合である。極値ホールドは、荷重プロファイルが極大値あるいは極小値となる点を探索してホールドするものである。極値ホールドは、外部からのサンプリングタイミング信号によらずに実行できる。変曲点ホールドも同様であるから、外部からのサンプリングタイミング信号は不要となる。また、荷重プロファイルに極大点あるいは極小点が存在しない場合、極大値ホールドを実行しても結果としてホールド点はなくメモリ１２に格納されない（存在しないことを意味するヌルデータを格納してもよい）。図７において、極値ホールド点は存在せず、変曲点ホールド点Ｓ２のみが存在することを示す。極値ホールド点には判定ウィンドウ５００が対応し、変曲点ホールド点Ｓ２には判定ウィンドウ２００が対応する。ＣＰＵ１６は、極値ホールド点が判定ウィンドウ５００に含まれるか否か、及び変曲点ホールド点Ｓ２が判定ウィンドウ２００に含まれるか否かを判定する。判定ウィンドウ５００は図６で説明したとおり、異常判定ウィンドウであり、ホールド点がここに含まれていればプレス工程は異常と決定される。図７において、極値が存在しないため極値ホールド点は存在せず、したがってホールド点は判定ウィンドウ５００には含まれない。ここで、ホールド点がそもそも存在しない場合も、対応する判定ウィンドウには含まれないものとみなす。また、変曲点ホールド点Ｓ２が判定ウィンドウ２００に含まれる場合、プレス工程は正常と決定される。
【００３５】
なお、ＣＰＵ１６は、極値点ホールド点が判定ウィンドウ５００に含まれておらず、かつ、変曲点ホールド点Ｓ２が判定ウィンドウ２００に含まれていない場合、プレス工程は異常と決定する。
【００３６】
図８に、図７のモードにおける他の荷重プロファイルを示す。極値ホールド及び変曲点ホールドを実行する場合のモードであり、極大値及び極小値が存在する場合である。極大値及び極小値が存在し、極大値ホールド点Ｓ６及び極小値ホールド点Ｓ７が探索されメモリ１２に格納される。また、変曲点ホールド点Ｓ２が探索され、メモリ１２に格納される。
【００３７】
極大値ホールド点Ｓ６は判定ウィンドウ５００に対応し、変曲点ホールド点Ｓ２は判定ウィンドウ２００に対応する。ＣＰＵ１６は、メモリ１２から極大値ホールド点Ｓ６を読み出して判定ウィンドウ５００に含まれているか否かを判定する。そして、極大値ホールド点Ｓ６が判定ウィンドウ５００に含まれる場合には、プレス工程が異常と決定する。一方、極大値ホールド点Ｓ６が存在するが判定ウィンドウ５００に含まれず、かつ、変曲点ホールド点Ｓ２が判定ウィンドウ２００に含まれる場合には、プレス工程は正常と決定する。極大値ホールド点Ｓ６が存在するが判定ウィンドウ５００に含まれず、かつ、変曲点ホールド点Ｓ２が判定ウィンドウ２００に含まれない場合、プレス工程は異常と決定する。
【００３８】
本実施形態において、ホールド点としてサンプルホールド、変曲点ホールド、ピークホールド、極値ホールドを例示し、判定ウィンドウとして正常判定ウィンドウ、異常判定ウィンドウを例示したが、これらホールド点と判定ウィンドウの組み合わせは、上記の実施形態で開示した例に限定されるものではない。例えば、ホールド値として極値ホールドとピークホールドを選択し、判定ウィンドウとして極値ホールドには異常判定ウィンドウ、ピークホールドには正常判定ウィンドウを設定してもよい。また、極値ホールドには異常判定ウィンドウ、ピークホールドにも異常判定ウィンドウを設定してもよい。
【００３９】
また、本実施形態において、ユーザがどのホールド点を用いるかを選択できるとともに、正常判定ウィンドウあるいは異常判定ウィンドウのいずれを用いるかを選択できるように構成してもよい。
【００４０】
さらに、本実施形態において、変曲点ホールド点が最も重要であるとして、変曲点ホールド点のみ実行し、正常判定ウィンドウ２００に含まれるか否かを判定して正常／異常を決定してもよい。変曲点ホールド点を必須ホールド点とし、他のホールド点をユーザが適宜選択できるように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】実施形態の構成図である。
【図２】表示装置の表示例を示す説明図である。
【図３】ホールド点と判定ウィンドウの説明図である。
【図４】ホールド点を規定するモード説明図である。
【図５】ホールド点と判定ウィンドウの説明図である。
【図６】ホールド点と判定ウィンドウの説明図である。
【図７】ホールド点と判定ウィンドウの説明図である。
【図８】ホールド点と判定ウィンドウの説明図である。
【符号の説明】
【００４２】
１ プレス工程合否判定装置、１０ インタフェース、１２ メモリ、１４ 表示装置、１６ ＣＰＵ、１８ ＲＯＭ、２０ ＲＡＭ。
【技術分野】
【０００１】
本発明はプレス（圧入を含む）工程の合否判定に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、プレス工程において時間あるいは変位とともに変化する荷重を所定サンプリングタイミングでサンプリングし、サンプリング値が正常か異常かによりプレス工程が正常か異常かを判定する技術が知られている。プレス工程に限らず、ある物理量を検出し、検出値が正常か否かを判定する技術は周知である。
【０００３】
下記の特許文献１には、落下衝撃振動の振幅レベルの最大値及び最小値が適正範囲にあるか否かを解析することで物品の硬さを判定することが開示されている。
【０００４】
特許文献２には、信号波形の合否判定と、合否判定についての不合格レベルを判定するために、複数のレベル判定エリアを設定することが開示されている。
【０００５】
特許文献３には、被測定対象物上のパターンの信号強度分布からパターンのエッジ部分のテーパ幅を検出し、検出したテーパ幅が所定範囲内のときに測定値が正しいと判定することが開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−１９３９３５号公報
【特許文献２】特開２００４−６９５９０号公報
【特許文献３】特開２００６−１７０９６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
プレス工程において所定サンプリングタイミングでサンプリングした荷重値が正常か否かでプレス工程が正常か否かを判定する場合、外部からサンプリングタイミング信号を供給する必要がある。また、所定のサンプリングタイミングでサンプリングしたとしても、より簡易に、かつ確実に工程の正常／異常（合格／不合格）を判定できることが望まれる。
【０００８】
本発明の目的は、簡易に、かつ高精度に、プレス工程の合否判定を行うことができる方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、プレス工程の合否を判定する方法であって、プレス工程時に検出された、時間あるいは変位の関数としての荷重値を入力するステップと、前記荷重値のうち、サンプル点、極値点、変曲点、ピーク点の少なくともいずれかを検出して、時間あるいは変位と荷重値との組み合わせとしてホールドするステップと、ホールド点が、所定の時間範囲あるいは所定の変位範囲と所定の荷重値範囲からなるそれぞれのホールド点毎に設定された異常判定範囲内に存在するか否かを判定することで前記プレス工程の合否を判定するステップと、判定結果を出力するステップとを有する。
【００１０】
また、本発明は、プレス工程の合否を判定する方法であって、プレス工程時に検出された、時間あるいは変位の関数としての荷重値を入力するステップと、前記荷重値のうち、サンプル点、極値点、ピーク点の中から選択される少なくともいずれかと変曲点とを検出して、時間あるいは変位と荷重値との組み合わせとしてホールドするステップと、ホールド点が、所定の時間範囲あるいは所定の変位範囲と所定の荷重値範囲からなるそれぞれのホールド点毎に設定された異常判定範囲内に存在するか否かを判定することで前記プレス工程の合否を判定するステップと、判定結果を出力するステップとを有する。
【００１１】
また、本発明は、プレス工程の合否を判定する方法であって、プレス工程時に検出された、時間あるいは変位の関数としての荷重値を入力するステップと、前記荷重値のうち、サンプル点、極値点、変曲点、ピーク点の少なくともいずれかを検出して、時間あるいは変位と荷重値との組み合わせとしてホールドするステップと、ホールド点が、所定の時間範囲あるいは所定の変位範囲と所定の荷重値範囲からなるそれぞれのホールド点毎に設定された正常判定範囲内に存在するか否かを判定することで前記プレス工程の合否を判定するステップと、判定結果を出力するステップとを有する。
【００１２】
また、本発明は、プレス工程の合否を判定する方法であって、プレス工程時に検出された、時間あるいは変位の関数としての荷重値を入力するステップと、前記荷重値のうち、サンプル点、極値点、ピーク点の中から選択される少なくともいずれかと変曲点とを検出して、時間あるいは変位と荷重値との組み合わせとしてホールドするステップと、ホールド点が、所定の時間範囲あるいは所定の変位範囲と所定の荷重値範囲からなるそれぞれのホールド点毎に設定された正常判定範囲内に存在するか否かを判定することで前記プレス工程の合否を判定するステップと、判定結果を出力するステップとを有する。
【００１３】
また、本発明は、プレス工程の合否を判定する装置であって、プレス工程時に検出された、時間あるいは変位の関数としての荷重値を入力する手段と、ホールドすべき点として、サンプル点、極値点、変曲点、ピーク点の少なくともいずれを用いるかを選択する選択手段と、前記荷重値のうち、選択された点を検出して時間あるいは変位と荷重値との組み合わせとしてホールドする手段と、ホールド点が、所定の時間範囲あるいは所定の変位範囲と所定の荷重値範囲からなるそれぞれのホールド点毎に設定された異常判定範囲内に存在するか否かを判定することで前記プレス工程の合否を判定する手段と、判定結果を出力する手段とを有する。
【００１４】
また、本発明は、プレス工程の合否を判定する装置であって、プレス工程時に検出された、時間あるいは変位の関数としての荷重値を入力する手段と、ホールドすべき点として、サンプル点、極値点、変曲点、ピーク点の少なくともいずれを用いるかを選択する選択手段と、前記荷重値のうち、選択された点を検出して時間あるいは変位と荷重値との組み合わせとしてホールドする手段と、ホールド点が、所定の時間範囲あるいは所定の変位範囲と所定の荷重値範囲からなるそれぞれのホールド点毎に設定された正常判定範囲内に存在するか否かを判定することで前記プレス工程の合否を判定する手段と、判定結果を出力する手段とを有する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、簡易かつ高精度にプレス工程の合否判定を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。
【００１７】
図１に、本実施形態におけるプレス工程の合否判定装置の構成図を示す。図１に示す装置１は、デジタル指示計としても機能し、プレス工程における荷重の変化あるいはプレス機の変位をグラフ表示あるいはデジタルの数値として視覚的に表示する。デジタル指示計は、プレス工程を制御するプレス工程制御機構に組み込まれ、プレス時の荷重を測定するひずみゲージ式トランスデューサからの荷重信号、または、プレス機の変位を測定する変位計（センサ）からの変位信号を入力する。
【００１８】
本実施形態の装置１は、入出力インタフェースＩ／Ｆ１０、メモリ１２、表示装置１４、ＣＰＵ１６、ＲＯＭ１８及びＲＡＭ２０を有して構成される。
【００１９】
入出力インタフェースＩ／Ｆ１０は、トランスデューサからの荷重信号、または変位計からの変位信号を入力する。
【００２０】
ＣＰＵ１６は、ＲＯＭ１８に記憶されたプログラムに従い、ＲＡＭ２０をワーキングメモリとして用いて入力した荷重信号をデジタル信号に変換し、さらに所定のタイミングでホールドしてメモリ１２に格納する。本実施形態では、従来のように所定のサンプリングタイミングにおける荷重値ではなく、時間あるいは変位と荷重値とのセットでメモリ１２に格納する。時間は、プレス工程を開始してからの経過時間を意味し、変位はプレス工程を開始してからのプレス機の変位量を意味する。例えば、ある経過時間ｔ１においてホールドした荷重値がＷ１である場合、ＣＰＵ１６は（ｔ１，Ｗ１）の組をホールド値としてメモリ１２に格納する。あるいは、ある変位量ｘ１においてホールドした荷重値がＷ２である場合、ＣＰＵ１６は（ｘ１，Ｗ２）の組をホールド値としてメモリ１２に格納する。
【００２１】
本実施形態におけるホールドタイミングは一義的ではなく、複数のタイミングでホールドする（マルチホールド）。具体的に例示すると以下のとおりである。
（１）サンプルホールド
（２）極値（極大値、極小値）ホールド
（３）変曲点ホールド
（４）ピークホールド
【００２２】
（１）〜（４）は適宜組み合わせることができる。例えば、（１）と（２）、（１）と（３）、（１）と（４）、（２）のみ、（２）と（３）、（２）と（４）、（３）のみ、（３）と（４）、（４）のみ、等である。（１）のみは従来と同様のサンプリングホールドである。プレス工程の正常／異常を判定するためには特に（２）、（３）が重要であり、（２）と（３）の少なくともいずれかを含むのが好適である。（２）のみ、（３）のみ、（２）と（３）、（１）と（３）等である。どのようなタイミングでホールドするかはユーザが適宜選択してもよく、予めＲＯＭ１８内のプログラムとして装置に組み込んでいても良い。ユーザが選択する場合、複数のホールドパターンをメニューとして表示装置１４に表示し、ユーザがこのメニューを参照しながら選択できることが好ましい。例えば、あるユーザはホールドパターンとして（２）と（３）を選択し、別のユーザは（３）のみを選択する等である。ＲＯＭ１８をＥＥＰＲＯＭ等の書き換え可能なＲＯＭで構成することで、ユーザにより選択されたホールドパターンをＲＯＭ１８に記憶させることができる。
【００２３】
また、ＣＰＵ１６は、順次取得した荷重値を時間あるいは変位の関数として表示装置１４に表示する。時間あるいは変位の関数としての荷重値は、荷重プロファイルと呼ばれる。表示装置１４は液晶モニタあるいは有機ＥＬモニタで構成される。
【００２４】
図２に、表示装置１４に表示される荷重プロファイル１５の一例を示す。横軸Ｘは時間あるいは変位であり、縦軸Ｙは荷重値である。荷重プロファイル１５は、Ｘ−Ｙ座標系における曲線として示される。ユーザは、この荷重プロファイル１５を視認することで、プレス工程の状況を把握することができる。
【００２５】
一方、メモリ１２、ＲＯＭ１８、あるいはＲＡＭ２０には、プレス工程の正常／異常を判定するための判定ウィンドウのデータが格納される。判定ウィンドウは、時間あるいは変位の範囲と、荷重値の範囲を組み合わせた２次元範囲として設定される。例えば、ある判定ウィンドウは、時間の範囲がｔ１〜ｔ２、荷重値の範囲がＷ１〜Ｗ２として設定される。判定ウィンドウは、ＣＰＵ１６によりホールドされメモリ１２に格納されたホールド値と比較され、ホールド値が判定ウィンドウ内に含まれているか否か判定される。判定ウィンドウには２種類存在する。第１は正常判定ウィンドウであり、この範囲内にホールド値が含まれていればプレス工程は正常と判定されるウィンドウである。第２は異常判定ウィンドウであり、この範囲内にホールド値が含まれていればプレス工程は異常と判定されるウィンドウである。判定ウィンドウは１つあるいは複数設定される。例えば、正常判定ウィンドウのみ、異常判定ウィンドウのみ、正常判定ウィンドウと異常判定ウィンドウの混在等である。ＣＰＵ１６は、ホールド値が判定ウィンドウに含まれているか否かを判定し、その判定結果に応じてプレス工程が正常か異常かを決定する。どのような判定ウィンドウを設定するか、及び設定した判定ウィンドウにホールド値が含まれているか否かに応じて多様な組み合わせが存在し得る。ＣＰＵ１６は、判定ウィンドウとホールド値の属否に応じて総合的に正常／異常を判定する。正常／異常の判定結果は、入出力Ｉ／Ｆ１０からプレス制御装置に供給される。プレス制御装置は、判定結果に基づいて、プレス工程を再度実施するか、あるいは何らかのエラー処理を実行するかを制御する。
【００２６】
図３に、ホールドパターンを示す。サンプルホールド、変曲点ホールド、ピークホールドの例である。サンプルホールド点をＳ１、変曲点ホールド点をＳ２、ピークホールド点をＳ３とする。各ホールド点は、既述したように時間あるいは変位とそのときの荷重値との組み合わせである。サンプルホールド点Ｓ１の時間をｔ１、荷重値をＷ１とすると、Ｓ１＝（ｔ１，Ｗ１）である。同様に、変曲点ホールド点Ｓ２の時間をｔ２、荷重値をＷ２とするとＳ２＝（ｔ２，Ｗ２）、ピークホールド点Ｓ３の時間をｔ３、荷重点をＷ３とするとＳ３＝（ｔ３，Ｗ３）である。サンプルホールド点Ｓ１は、外部からのサンプリングタイミング信号に応じて荷重信号をサンプリングホールドして得られる。図３に、測定開始信号とサンプリングタイミング信号を示す。図３では、測定開始信号に応じて時間ｔ０で波形の測定を開始し、サンプリングタイミング信号に応じて時間ｔ１でサンプルホールド点Ｓ１をサンプルホールドしている様子を示す。変曲点ホールド値Ｓ２は、荷重プロファイル１５の変曲点を探索することでホールドされる。変曲点は、荷重プロファイル１５の傾きが変化する点として定義される。ある点における前後で傾きが所定のしきい値以上変化すれば、その点は変曲点としてホールドされる。変曲点は、数学的に厳密な意味で用いる必要はなく、傾きが顕著に変化する点として把握することができる。プレス工程における変曲点は、プレス工程において被成型物が変形を完了した時点として物理的に意義がある。ピークホールドＳ３は、荷重プロファイル１５のピーク値を探索することでホールドされる。プレス工程におけるピーク値は、プレス工程の完了時点として物理的に意義がある。
【００２７】
また、図３には、サンプルホールド点Ｓ１、変曲点ホールド点Ｓ２、ピークホールド点Ｓ３に加え、判定ウィンドウも例示されている。判定ウィンドウ１００は、サンプルホールド点Ｓ１を判定するための正常判定ウィンドウである。判定ウィンドウ２００は、変曲点ホールド点Ｓ２を判定するための正常判定ウィンドウである。判定ウィンドウ３００は、ピークホールド点Ｓ３を判定するための正常判定ウィンドウである。判定ウィンドウ１００、２００、３００は、プレス工程が正常に実行された場合に得られるであろう荷重プロファイル１５の軌跡を含むように設定される。例えば、判定ウィンドウ１００に関しては、プレス工程が正常に実行された場合に、あるサンプリングタイミングｔにおいて得られる荷重Ｗを含むように設定される。判定ウィンドウ１００の時間範囲の下限をｔａ、上限をｔｂとすると、Δｔを固定値として、ｔａ＝ｔ−Δｔ、ｔｂ＝ｔ＋Δｔと設定される。時間範囲ではなく変位範囲として設定することもできる。また、判定ウィンドウ１００の荷重範囲の下限をＷａ、上限をＷｂとすると、ΔＷを固定値として、Ｗａ＝Ｗ−ΔＷ、Ｗｂ＝Ｗ＋ΔＷと設定される。判定ウィンドウ２００についても同様であり、プレス工程が正常に実行された場合に、あるタイミングｔ’において得られる変曲点の荷重Ｗ’を含むように設定される。判定ウィンドウ２００の時間範囲の下限をｔｃ、上限をｔｄとすると、Δｔを固定値として、ｔｃ＝ｔ’−Δｔ、ｔｄ＝ｔ’＋Δｔと設定される。また、判定ウィンドウ２００の荷重範囲の下限をＷｃ、上限をＷｄとすると、ΔＷを固定値として、Ｗｃ＝Ｗ’−ΔＷ、Ｗｄ＝Ｗ’＋ΔＷと設定される。判定ウィンドウ３００についても同様であり、プレス工程が正常に実行された場合に、あるタイミングｔ’’において得られるピークの荷重Ｗ’’を含むように設定される。判定ウィンドウ３００の時間範囲の下限をｔｅ、上限をｔｆとすると、Δｔを固定値として、ｔｅ＝ｔ’’−Δｔ、ｔｆ＝ｔ’’＋Δｔと設定される。また、判定ウィンドウ３００の荷重範囲の下限をＷｅ、上限をＷｆとすると、ΔＷを固定値として、Ｗｅ＝Ｗ’’−ΔＷ、Ｗｆ＝Ｗ’’＋ΔＷと設定される。
【００２８】
既述したように、ホールド点としてはサンプルホールド、変曲点、ピークホールドのいずれか、あるいはこれらを組み合わせたものを用いることができる。図４に、これらの組み合わせを例示する。「モード１」ではサンプルホールドと変曲点ホールドの組み合わせ、「モード２」ではサンプルホールドとピークホールドの組み合わせ、「モード３」では変曲点ホールドとピークホールドの組み合わせ、「モード４」ではサンプルホールドと変曲点ホールドとピークホールドの組み合わせである。各モードは、ホールド点を規定するだけでなく、判定ウィンドウをも規定する。ホールド点と判定ウィンドウは、図３に示されるように対応しているからである。「モード１」が選択されると、ホールド点としてサンプルホールドと変曲点ホールドが選択され、判定ウィンドウとして判定ウィンドウ１００と判定ウィンドウ２００が選択される。「モード２」が選択されると、ホールド点としてサンプルホールドとピークホールドが選択され、判定ウィンドウとして判定ウィンドウ１００と判定ウィンドウ３００が選択される。「モード３」が選択されると、ホールド点として変曲点ホールドとピークホールドが選択され、判定ウィンドウとして判定ウィンドウ２００と判定ウィンドウ３００が選択される。「モード４」が選択されると、ホールド点としてサンプルホールドと変曲点ホールドとピークホールドが選択され、判定ウィンドウとして判定ウィンドウ１００、判定ウィンドウ２００、判定ウィンドウ３００が選択される。
【００２９】
今、仮に「モード４」が選択された場合を想定する。ＣＰＵ１６は、順次入力される荷重信号から荷重プロファイル１５を作成して表示装置１４に表示するとともに、サンプルホールド、変曲点ホールド、ピークホールドを行ってホールド点をメモリ１２に順次格納する。サンプルホールドは、外部からのサンプリングタイミング信号に基づいて実行する。変曲点ホールド及びピークホールドは、外部からのサンプリングタイミング信号によらずに実行できる。次に、ＣＰＵ１６は、ホールドしたそれぞれの値を対応する判定ウィンドウと比較し、判定ウィンドウに含まれるか否かを判定する。すなわち、サンプルホールド点Ｓ１が判定ウィンドウ１００に含まれるか否かを判定し、変曲点ホールド点Ｓ２が判定ウィンドウ２００に含まれるか否かを判定し、ピークホールド点Ｓ３が判定ウィンドウ３００に含まれるか否かを判定する。そして、サンプルホールド点Ｓ１が判定ウィンドウ１００に含まれ、かつ、変曲点ホールド点Ｓ２が判定ウィンドウ２００に含まれ、かつ、ピークホールド点Ｓ３が判定ウィンドウ３００に含まれる場合に、プレス工程は正常であると決定する。各ホールド点が対応する判定ウィンドウに含まれるか否かは、プレス工程が全て終了してから判定してもよく、あるいは、各ホールド点が検出される毎に順次対応する判定ウィンドウに含まれるか否かを判定してもよい。この場合、例えばサンプルホールド点Ｓ１が得られた時点で判定ウィンドウ１００に含まれるか否かを判定し、含まれないと判定した時点でプレス工程は異常であると決定できる。
【００３０】
なお、ＣＰＵ１６は、基本的には上記のようにサンプルホールド点Ｓ１が判定ウィンドウ１００に含まれ、かつ、変曲点ホールド点Ｓ２が判定ウィンドウ２００に含まれ、かつ、ピークホールド点Ｓ３が判定ウィンドウ３００に含まれる場合に、プレス工程は正常であると決定するが、判定ウィンドウ１００、２００、３００のうち、少なくともいずれか２つがホールド点を含む場合に正常と判定してもよく、あるいは、判定ウィンドウ１００、２００、３００間に重み付けをしてもよい。例えば、判定ウィンドウ２００及び判定ウィンドウ３００の重みを相対的に大きくし、判定ウィンドウ１００の重みを相対的に小さくし、サンプルホールド点Ｓ１は判定ウィンドウ１００には含まれないが、変曲点ホールド点Ｓ２は判定ウィンドウ２００に含まれ、かつ、ピークホールド点Ｓ３は判定ウィンドウ３００に含まれる場合には正常と判定する等である。プレス工程における各ホールド点の重要度に応じて判定ウィンドウ１００、２００、３００の重みを決定することが好適である。プレス工程において被成型物の変形を示す変曲点は重要度が高いため、判定ウィンドウ２００の重みを最も大きくすることができる。ホールド点が判定ウィンドウに含まれる場合に２ポイント、含まれない場合に０ポイントとし、各ホールド点が対応する判定ウィンドウに含まれるか否かを判定し、その重み付け加算が所定のしきい値を超えた場合に正常と判定し、しきい値以下の場合に異常と判定してもよい。重み付け加算値としきい値との差分を用い、正常と決定される場合においてもどの程度の正常なのかを比率表示してもよい。例えば、８０％の確率で正常と判定される等である。しきい値の上下にグレーゾーンを設け、このグレーゾーンの範囲内であれば正常か異常かの判定を留保してもよい。
【００３１】
図５に、「モード１」が選択された場合の処理を示す。ホールド点としてサンプルホールド点Ｓ１及び変曲点ホールド点Ｓ２が探索され、それぞれ判定ウィンドウ１００、２００に含まれるか否かが判定される。ＣＰＵ１６は、サンプルホールド点Ｓ１が判定ウィンドウ１００に含まれ、かつ、変曲点ホールド点Ｓ２が判定ウィンドウ２００に含まれる場合にプレス工程は正常であると決定する。すなわち、サンプルホールド点Ｓ１が（ｔ’，Ｗ’）であり、変曲点ホールド点Ｓ２が（ｔ”，Ｗ”）である場合、
ｔａ≦ｔ’≦ｔｂ、Ｗａ≦Ｗ’≦Ｗｂ ・・・（１）
かつ
ｔｃ≦ｔ”’≦ｔｄ、Ｗｃ≦Ｗ”≦Ｗｄ ・・・（２）
であるときにプレス工程は正常であると決定する。
上記の（１）は判定ウィンドウ１００に含まれるか否かの判定であり、（２）は判定ウィンドウ２００に含まれるか否かの判定である。
【００３２】
図６に、さらに他のモードの例を示す。ホールド点として、サンプルホールドと変曲点ホールドを実行する場合である。サンプルホールドは、外部からのサンプリングタイミング信号に応じて実行され、所定の時間ｔ１及びｔ２にて実行され、サンプルホールド点Ｓ４、Ｓ５が取得されメモリ１２に格納される。また、変曲点ホールド点Ｓ２がメモリ１２に格納される。一方、判定ウィンドウとして、サンプルホールド点Ｓ４に対応して判定ウィンドウ４００が設定され、サンプルホールド点Ｓ５に対応して判定ウィンドウ５００が設定され、変曲点ホールド点Ｓ２に対応して判定ウィンドウ２００が設定される。判定ウィンドウ２００，４００は正常判定ウィンドウであり、ホールド点がウィンドウに含まれる場合に正常と判定されるウィンドウである。一方、判定ウィンドウ５００は異常判定ウィンドウであり、ホールド点がこのウィンドウに含まれる場合に異常と判定されるウィンドウである。異常判定ウィンドウ５００は、プレス工程に異常があった場合に生じるであろう荷重プロファイルの軌跡上に設定される。例えば、プレス工程に異常があった場合の過去の複数の荷重プロファイルの軌跡から、互いに重複する軌跡部分を抽出し、この抽出した軌跡を含むように異常判定ウィンドウを設定する。異常判定ウィンドウ５００も正常判定ウィンドウと同様にメモリ１２やＲＯＭ１８に予め格納しておく。ＣＰＵ１６は、サンプルホールド点Ｓ４が判定ウィンドウ４００に含まれるか否か、サンプルホールド点Ｓ５が判定ウィンドウ５００に含まれるか否か、及び変曲点ホールド点Ｓ２が判定ウィンドウ２００に含まれるか否かを判定する。そして、サンプルホールド点Ｓ４が判定ウィンドウ４００に含まれ、かつ、サンプルホールド点Ｓ５が判定ウィンドウ５００に含まれず、かつ、変曲点ホールド点Ｓ２が判定ウィンドウ２００に含まれる場合に、プレス工程は正常であると決定する。一方、サンプルホールド点Ｓ５が判定ウィンドウ５００に含まれる場合は、ＣＰＵ１６はプレス工程が異常と決定する。
【００３３】
なお、サンプルホールド点Ｓ４あるいは変曲点ホールド点Ｓ２のいずれかがそれぞれ判定ウィンドウ４００、２００に含まれず、かつ、サンプルホールド点Ｓ５が判定ウィンドウ５００に含まれない場合には、ＣＰＵ１６はプレス工程は正常と決定する。サンプルホールド点Ｓ４及び変曲点ホールド点Ｓ２のいずれもそれぞれ判定ウィンドウ４００、２００に含まれず、かつ、サンプルホールド点Ｓ５が判定ウィンドウ５００に含まれない場合には、ＣＰＵ１６はプレス工程は異常と決定する。要するに、たとえサンプルホールド点Ｓ５が判定ウィンドウ５００に含まれない場合であっても、残りのホールド点と判定ウィンドウとの関係に応じて正常／異常を決定する。もちろん、サンプルホールド点Ｓ５が判定ウィンドウ５００に含まれる場合には、残りのサンプルホールド点如何によらずにプレス工程は異常と決定する。
【００３４】
図７に、さらに他のモードの例を示す。ホールド点として、極値ホールドと変曲点ホールドを実行する場合である。極値ホールドは、荷重プロファイルが極大値あるいは極小値となる点を探索してホールドするものである。極値ホールドは、外部からのサンプリングタイミング信号によらずに実行できる。変曲点ホールドも同様であるから、外部からのサンプリングタイミング信号は不要となる。また、荷重プロファイルに極大点あるいは極小点が存在しない場合、極大値ホールドを実行しても結果としてホールド点はなくメモリ１２に格納されない（存在しないことを意味するヌルデータを格納してもよい）。図７において、極値ホールド点は存在せず、変曲点ホールド点Ｓ２のみが存在することを示す。極値ホールド点には判定ウィンドウ５００が対応し、変曲点ホールド点Ｓ２には判定ウィンドウ２００が対応する。ＣＰＵ１６は、極値ホールド点が判定ウィンドウ５００に含まれるか否か、及び変曲点ホールド点Ｓ２が判定ウィンドウ２００に含まれるか否かを判定する。判定ウィンドウ５００は図６で説明したとおり、異常判定ウィンドウであり、ホールド点がここに含まれていればプレス工程は異常と決定される。図７において、極値が存在しないため極値ホールド点は存在せず、したがってホールド点は判定ウィンドウ５００には含まれない。ここで、ホールド点がそもそも存在しない場合も、対応する判定ウィンドウには含まれないものとみなす。また、変曲点ホールド点Ｓ２が判定ウィンドウ２００に含まれる場合、プレス工程は正常と決定される。
【００３５】
なお、ＣＰＵ１６は、極値点ホールド点が判定ウィンドウ５００に含まれておらず、かつ、変曲点ホールド点Ｓ２が判定ウィンドウ２００に含まれていない場合、プレス工程は異常と決定する。
【００３６】
図８に、図７のモードにおける他の荷重プロファイルを示す。極値ホールド及び変曲点ホールドを実行する場合のモードであり、極大値及び極小値が存在する場合である。極大値及び極小値が存在し、極大値ホールド点Ｓ６及び極小値ホールド点Ｓ７が探索されメモリ１２に格納される。また、変曲点ホールド点Ｓ２が探索され、メモリ１２に格納される。
【００３７】
極大値ホールド点Ｓ６は判定ウィンドウ５００に対応し、変曲点ホールド点Ｓ２は判定ウィンドウ２００に対応する。ＣＰＵ１６は、メモリ１２から極大値ホールド点Ｓ６を読み出して判定ウィンドウ５００に含まれているか否かを判定する。そして、極大値ホールド点Ｓ６が判定ウィンドウ５００に含まれる場合には、プレス工程が異常と決定する。一方、極大値ホールド点Ｓ６が存在するが判定ウィンドウ５００に含まれず、かつ、変曲点ホールド点Ｓ２が判定ウィンドウ２００に含まれる場合には、プレス工程は正常と決定する。極大値ホールド点Ｓ６が存在するが判定ウィンドウ５００に含まれず、かつ、変曲点ホールド点Ｓ２が判定ウィンドウ２００に含まれない場合、プレス工程は異常と決定する。
【００３８】
本実施形態において、ホールド点としてサンプルホールド、変曲点ホールド、ピークホールド、極値ホールドを例示し、判定ウィンドウとして正常判定ウィンドウ、異常判定ウィンドウを例示したが、これらホールド点と判定ウィンドウの組み合わせは、上記の実施形態で開示した例に限定されるものではない。例えば、ホールド値として極値ホールドとピークホールドを選択し、判定ウィンドウとして極値ホールドには異常判定ウィンドウ、ピークホールドには正常判定ウィンドウを設定してもよい。また、極値ホールドには異常判定ウィンドウ、ピークホールドにも異常判定ウィンドウを設定してもよい。
【００３９】
また、本実施形態において、ユーザがどのホールド点を用いるかを選択できるとともに、正常判定ウィンドウあるいは異常判定ウィンドウのいずれを用いるかを選択できるように構成してもよい。
【００４０】
さらに、本実施形態において、変曲点ホールド点が最も重要であるとして、変曲点ホールド点のみ実行し、正常判定ウィンドウ２００に含まれるか否かを判定して正常／異常を決定してもよい。変曲点ホールド点を必須ホールド点とし、他のホールド点をユーザが適宜選択できるように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】実施形態の構成図である。
【図２】表示装置の表示例を示す説明図である。
【図３】ホールド点と判定ウィンドウの説明図である。
【図４】ホールド点を規定するモード説明図である。
【図５】ホールド点と判定ウィンドウの説明図である。
【図６】ホールド点と判定ウィンドウの説明図である。
【図７】ホールド点と判定ウィンドウの説明図である。
【図８】ホールド点と判定ウィンドウの説明図である。
【符号の説明】
【００４２】
１ プレス工程合否判定装置、１０ インタフェース、１２ メモリ、１４ 表示装置、１６ ＣＰＵ、１８ ＲＯＭ、２０ ＲＡＭ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレス工程の合否を判定する方法であって、
プレス工程時に検出された、時間あるいは変位の関数としての荷重値を入力するステップと、
前記荷重値のうち、サンプル点、極値点、変曲点、ピーク点の少なくともいずれかを検出して、時間あるいは変位と荷重値との組み合わせとしてホールドするステップと、
ホールド点が、所定の時間範囲あるいは所定の変位範囲と所定の荷重値範囲からなるそれぞれのホールド点毎に設定された異常判定範囲内に存在するか否かを判定することで前記プレス工程の合否を判定するステップと、
判定結果を出力するステップと、
を有することを特徴とするプレス工程の合否判定方法。
【請求項２】
プレス工程の合否を判定する方法であって、
プレス工程時に検出された、時間あるいは変位の関数としての荷重値を入力するステップと、
前記荷重値のうち、サンプル点、極値点、ピーク点の中から選択される少なくともいずれかと変曲点とを検出し、時間あるいは変位と荷重値との組み合わせとしてホールドするステップと、
ホールド点が、所定の時間範囲あるいは所定の変位範囲と所定の荷重値範囲からなるそれぞれのホールド点毎に設定された異常判定範囲内に存在するか否かを判定することで前記プレス工程の合否を判定するステップと、
判定結果を出力するステップと、
を有することを特徴とするプレス工程の合否判定方法。
【請求項３】
請求項１、２のいずれかに記載の方法において、
前記異常判定範囲は、前記プレス工程が異常に実行された場合に得られる時間あるいは変位の関数としての荷重値の軌跡を含む範囲として設定されることを特徴とするプレス工程の合否判定方法。
【請求項４】
プレス工程の合否を判定する方法であって、
プレス工程時に検出された、時間あるいは変位の関数としての荷重値を入力するステップと、
前記荷重値のうち、サンプル点、極値点、変曲点、ピーク点の少なくともいずれかを検出して、時間あるいは変位と荷重値との組み合わせとしてホールドするステップと、
ホールド点が、所定の時間範囲あるいは所定の変位範囲と所定の荷重値範囲からなるそれぞれのホールド点毎に設定された正常判定範囲内に存在するか否かを判定することで前記プレス工程の合否を判定するステップと、
判定結果を出力するステップと、
を有することを特徴とするプレス工程の合否判定方法。
【請求項５】
プレス工程の合否を判定する方法であって、
プレス工程時に検出された、時間あるいは変位の関数としての荷重値を入力するステップと、
前記荷重値のうち、サンプル点、極値点、ピーク点の中から選択される少なくともいずれかと変曲点とを検出して、時間あるいは変位と荷重値との組み合わせとしてホールドするステップと、
ホールド点が、所定の時間範囲あるいは所定の変位範囲と所定の荷重値範囲からなるそれぞれのホールド点毎に設定された正常判定範囲内に存在するか否かを判定することで前記プレス工程の合否を判定するステップと、
判定結果を出力するステップと、
を有することを特徴とするプレス工程の合否判定方法。
【請求項６】
請求項４、５のいずれかに記載の方法において、
前記正常判定範囲は、前記プレス工程が正常に実行された場合に得られる時間あるいは変位の関数としての荷重値の軌跡を含む範囲として設定されることを特徴とするプレス工程の合否判定方法。
【請求項７】
プレス工程の合否を判定する装置であって、
プレス工程時に検出された、時間あるいは変位の関数としての荷重値を入力する手段と、
ホールドすべき点として、サンプル点、極値点、変曲点、ピーク点の少なくともいずれを用いるかを選択する選択手段と、
前記荷重値のうち、選択された点を検出して時間あるいは変位と荷重値との組み合わせとしてホールドする手段と、
ホールド点が、所定の時間範囲あるいは所定の変位範囲と所定の荷重値範囲からなるそれぞれのホールド点毎に設定された異常判定範囲内に存在するか否かを判定することで前記プレス工程の合否を判定する手段と、
判定結果を出力する手段と、
を有することを特徴とするプレス工程の合否判定装置。
【請求項８】
請求項７記載の装置において、
前記異常判定範囲は、前記プレス工程が異常に実行された場合に得られる時間あるいは変位の関数としての荷重値の軌跡を含む範囲として設定されることを特徴とするプレス工程の合否判定装置。
【請求項９】
プレス工程の合否を判定する装置であって、
プレス工程時に検出された、時間あるいは変位の関数としての荷重値を入力する手段と、
ホールドすべき点として、サンプル点、極値点、変曲点、ピーク点の少なくともいずれを用いるかを選択する選択手段と、
前記荷重値のうち、選択された点を検出して時間あるいは変位と荷重値との組み合わせとしてホールドする手段と、
ホールド点が、所定の時間範囲あるいは所定の変位範囲と所定の荷重値範囲からなるそれぞれのホールド点毎に設定された正常判定範囲内に存在するか否かを判定することで前記プレス工程の合否を判定する手段と、
判定結果を出力する手段と、
を有することを特徴とするプレス工程の合否判定装置。
【請求項１０】
請求項９記載の装置において、
前記正常判定範囲は、前記プレス工程が正常に実行された場合に得られる時間あるいは変位の関数としての荷重値の軌跡を含む範囲として設定されることを特徴とするプレス工程の合否判定装置。
【請求項１】
プレス工程の合否を判定する方法であって、
プレス工程時に検出された、時間あるいは変位の関数としての荷重値を入力するステップと、
前記荷重値のうち、サンプル点、極値点、変曲点、ピーク点の少なくともいずれかを検出して、時間あるいは変位と荷重値との組み合わせとしてホールドするステップと、
ホールド点が、所定の時間範囲あるいは所定の変位範囲と所定の荷重値範囲からなるそれぞれのホールド点毎に設定された異常判定範囲内に存在するか否かを判定することで前記プレス工程の合否を判定するステップと、
判定結果を出力するステップと、
を有することを特徴とするプレス工程の合否判定方法。
【請求項２】
プレス工程の合否を判定する方法であって、
プレス工程時に検出された、時間あるいは変位の関数としての荷重値を入力するステップと、
前記荷重値のうち、サンプル点、極値点、ピーク点の中から選択される少なくともいずれかと変曲点とを検出し、時間あるいは変位と荷重値との組み合わせとしてホールドするステップと、
ホールド点が、所定の時間範囲あるいは所定の変位範囲と所定の荷重値範囲からなるそれぞれのホールド点毎に設定された異常判定範囲内に存在するか否かを判定することで前記プレス工程の合否を判定するステップと、
判定結果を出力するステップと、
を有することを特徴とするプレス工程の合否判定方法。
【請求項３】
請求項１、２のいずれかに記載の方法において、
前記異常判定範囲は、前記プレス工程が異常に実行された場合に得られる時間あるいは変位の関数としての荷重値の軌跡を含む範囲として設定されることを特徴とするプレス工程の合否判定方法。
【請求項４】
プレス工程の合否を判定する方法であって、
プレス工程時に検出された、時間あるいは変位の関数としての荷重値を入力するステップと、
前記荷重値のうち、サンプル点、極値点、変曲点、ピーク点の少なくともいずれかを検出して、時間あるいは変位と荷重値との組み合わせとしてホールドするステップと、
ホールド点が、所定の時間範囲あるいは所定の変位範囲と所定の荷重値範囲からなるそれぞれのホールド点毎に設定された正常判定範囲内に存在するか否かを判定することで前記プレス工程の合否を判定するステップと、
判定結果を出力するステップと、
を有することを特徴とするプレス工程の合否判定方法。
【請求項５】
プレス工程の合否を判定する方法であって、
プレス工程時に検出された、時間あるいは変位の関数としての荷重値を入力するステップと、
前記荷重値のうち、サンプル点、極値点、ピーク点の中から選択される少なくともいずれかと変曲点とを検出して、時間あるいは変位と荷重値との組み合わせとしてホールドするステップと、
ホールド点が、所定の時間範囲あるいは所定の変位範囲と所定の荷重値範囲からなるそれぞれのホールド点毎に設定された正常判定範囲内に存在するか否かを判定することで前記プレス工程の合否を判定するステップと、
判定結果を出力するステップと、
を有することを特徴とするプレス工程の合否判定方法。
【請求項６】
請求項４、５のいずれかに記載の方法において、
前記正常判定範囲は、前記プレス工程が正常に実行された場合に得られる時間あるいは変位の関数としての荷重値の軌跡を含む範囲として設定されることを特徴とするプレス工程の合否判定方法。
【請求項７】
プレス工程の合否を判定する装置であって、
プレス工程時に検出された、時間あるいは変位の関数としての荷重値を入力する手段と、
ホールドすべき点として、サンプル点、極値点、変曲点、ピーク点の少なくともいずれを用いるかを選択する選択手段と、
前記荷重値のうち、選択された点を検出して時間あるいは変位と荷重値との組み合わせとしてホールドする手段と、
ホールド点が、所定の時間範囲あるいは所定の変位範囲と所定の荷重値範囲からなるそれぞれのホールド点毎に設定された異常判定範囲内に存在するか否かを判定することで前記プレス工程の合否を判定する手段と、
判定結果を出力する手段と、
を有することを特徴とするプレス工程の合否判定装置。
【請求項８】
請求項７記載の装置において、
前記異常判定範囲は、前記プレス工程が異常に実行された場合に得られる時間あるいは変位の関数としての荷重値の軌跡を含む範囲として設定されることを特徴とするプレス工程の合否判定装置。
【請求項９】
プレス工程の合否を判定する装置であって、
プレス工程時に検出された、時間あるいは変位の関数としての荷重値を入力する手段と、
ホールドすべき点として、サンプル点、極値点、変曲点、ピーク点の少なくともいずれを用いるかを選択する選択手段と、
前記荷重値のうち、選択された点を検出して時間あるいは変位と荷重値との組み合わせとしてホールドする手段と、
ホールド点が、所定の時間範囲あるいは所定の変位範囲と所定の荷重値範囲からなるそれぞれのホールド点毎に設定された正常判定範囲内に存在するか否かを判定することで前記プレス工程の合否を判定する手段と、
判定結果を出力する手段と、
を有することを特徴とするプレス工程の合否判定装置。
【請求項１０】
請求項９記載の装置において、
前記正常判定範囲は、前記プレス工程が正常に実行された場合に得られる時間あるいは変位の関数としての荷重値の軌跡を含む範囲として設定されることを特徴とするプレス工程の合否判定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−２３３６８８（Ｐ２００９−２３３６８８Ａ）
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−８０４０１（Ｐ２００８−８０４０１）
【出願日】平成２０年３月２６日（２００８．３．２６）
【出願人】（０００００３６７６）ティアック株式会社 (339)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月２６日（２００８．３．２６）
【出願人】（０００００３６７６）ティアック株式会社 (339)
【Ｆターム（参考）】
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