初めに、加工用部材(治具)により対象物を加工する加工装置が、パンチとダイとの間に被せん断物を挟み、パンチにより被せん断物をせん断するせん断加工用の加工装置である場合を説明する。
[構成と動作]
図1は、本実施形態の加工装置の例である加工装置11aの構成を表す概念図である。図1には、加工装置11aがせん断加工を行う対象である被せん断物112aも併せて表してある。
加工装置11aは、加工導出部108aと、処理部111aと、出力部113aと、を備える。
加工導出部108aは、被移動部105aと、駆動部107aと、部材114aと、ダイ102aと、を備える。
被移動部105aは、部材114bと、力値導出部109aと、押え部115a、115bと、弾性部116a、116bと、パンチ101aと、を備える。
なお、以下の説明において、上下左右は、説明対象の図面に向かった場合の上下左右をいうものとする。
パンチ101a及びダイ102aは、オス型であるパンチ101aと、パンチ101aの下面に対向する位置に開口部が形成されたメス型であるダイ102aと、の間に設置された被せん断物112aをせん断加工するためのせん断用金型である。当該せん断は、パンチ101aが、被せん断物112aを介した状態で、ダイ102aの所定の位置に入り込むことにより行われる。パンチ101a及びダイ102aは、せん断加工用に市販されている。
部材114aは、部材114aの面181aと面181fとの間隔を一定に保つ。部材114aの形状は、面181aと面181fとの間隔を一定に保つ限りにおいて任意である。部材114aには、金属等を用いることができる。
部材114aの面181f上にはダイ102aが設置されている。図1は、ダイ102aが面181f上に直接設置された場合を表すが、ダイ102aの下端と面181fとの間に他の部材が挿入されても構わない。
距離値導出部106aはパンチ101aの所定の位置とダイ102aの上面である面181eとの距離を表す値(以下、「距離値」という。)を時々刻々導出する。そして、距離値導出部106aは、導出した距離値を含む情報を、処理部111aに逐次送る。距離値導出部106aには、例えば市販の渦電流センサやレーザ距離計を用いることができる。
ここで、距離値は、ダイ102aの所定の位置とパンチ101aの所定の位置との距離を表す値であればどのような値でもよい。
距離値は、例えば、ダイ102aの面181eと部材114bの面181cとの距離でも構わない。パンチ101aの端部171aと面181cとの距離は一定であることが想定される。そのため、ダイ102aの面181eと部材114bの面181cとの距離は、ダイ102aの面181eとパンチ101aの端部171aとの距離を表すからである。また、距離値は、例えば、ダイ102aに設置された距離値導出部106aのある位置から面181cまでの距離を表す値であってもよい。また、距離値は、例えば、部材114aの面181fから、部材114bの面181cまでの距離であってもよい。
また、図1には、距離値導出部106aをダイ102aの面181e上に設置した例を表したが、距離値導出部106aの設置位置は、前記距離値の導出が可能である限り、任意である。距離値導出部106aは、例えば、部材114bの面181cに設置されていてもよい。また、距離値導出部106aは、複数の部分に分かれていても構わない。
部材114aの面181aには、駆動部107aの上端が固定されている。
駆動部107aは、駆動部107aの上端と下端との間の距離を変更できる部分である。駆動部107aには、市販のせん断加工装置に用いられている駆動部を用いることができる。駆動部107aの上端は部材114aの面181aに固定されているので、駆動部107aの上端と下端との距離を変更することは、駆動部107aの下端と部材114aの面181fとの距離を変更することになる。そして、駆動部107aの下面には、被移動部105aが固定されている。そのため、駆動部107aは、被移動部105aを面181fに近づけ、或いは、遠ざけることができる。
被移動部105aの部材114bには、パンチ101aと、弾性部116a及び弾性部116bと、力値導出部109aとが接続されている。
力値導出部109aは、力値導出部109aの所定の2か所間にかけられる力を表す値(以下、「力値」という。)を時々刻々導出する。そして、力値導出部109aは、導出した力値を処理部111aに逐次送る。力値導出部109aには、例えば、市販の荷重測定計を用いることができる。
弾性部116a及び弾性部116bは、矢印191aの向きに平行な方向に伸縮可能な弾性部材である。
弾性部116aの下端には押え部115aが、弾性部116bの下端には押え部115bがそれぞれ接続されている。押え部115a及び押え部115bは、パンチ101a及びダイ102aが被せん断物112aをせん断する際に、弾性部116a及び116bの弾性力により、被せん断物112aを抑え込む部分である。
処理部111aは、力値導出部109aが処理部111aに逐次送る力値を、それらの力値を受け取った時刻と関連付けて、図示しない記録部に記録する。ここで、処理部111aが力値を受け取った時刻は力値導出部109aによる力値の導出時刻に等しいことが想定される。
また、処理部111aは、距離値導出部106aが処理部111aに逐次送る距離値を、それらの距離値を受け取った時刻と関連付けて、図示しない記録部に記録する。ここで、処理部111aが距離値を受け取った時刻は距離値導出部106aによる距離値の導出時刻に等しいことが想定される。
処理部111aは、前記記録部に記録した、力値の時間変化と距離値の時間変化とから、力値と距離値との関係(以下、「導出プロファイル」という。)を求める。そして、処理部111aは、導出プロファイルを前記記録部に記録する。
前記記録部には、導出プロファイルが表すせん断異常の有無及び種類を特定するための条件が、予め記録されている。そして、処理部111aは、前記記録部から前記条件を読み込む。そして、処理部111aは、前記記録部に記録した導出プロファイルを前記条件に照合し、導出プロファイルが表すせん断異常の有無及び種類を特定する。そして、処理部111aは、特定したせん断異常の有無及び種類を表す情報を含む信号を出力部113aに送り、出力部113aに出力させる。
出力部113aは、処理部111aの指示する情報を出力する。出力部113aは、例えば、特定したせん断異常の有無及び種類を表す情報を表示する表示部である。出力部113aが表示部である場合に、当該表示部は、複数の導出プロファイルを表示し、それぞれの導出プロファイルについてのせん断異常の有無及び種類を表示するものであっても構わない。
加工導出部108aにおける、力値導出部109aの設置位置にはバリエーションが想定し得る。
図2は、力値導出部109aの設置位置の第一のバリエーションを表す概念図である。図2に表す力値導出部109aは、部材114bの面181cと、パンチ101aの上端との間に挿入される。
図3は、力値導出部109aの設置位置の第二のバリエーションを表す概念図である。図3に表す被移動部105aは、図1や図2に表す場合と異なり、力値導出部109aを備えない。図3に表す力値導出部109aは、ダイ102aの下端と、部材114aの面181fとの間に挿入される。
次に、図1に表す加工装置11aの動作をより詳しく説明する。
図4乃至図8は、加工導出部108aによる、被せん断物112aのせん断動作例を表す概念図である。図4乃至図8は被せん断物112aも併せて表す。
図4は、せん断動作開始前の加工導出部108aを表す。加工導出部108aは図1に表す状態と同じである。図4に表す状態から、駆動部107aは自己の上端と下端との距離を長くする。これにより、被移動部105aは、矢印191aの向きに下降する。
そして、図5に表すように、押え部115a及び115bの下端が被せん断物112aの上面である面181dに接触する。押え部115a及び115bの下端の面181dへの接触により、弾性部116a及び116bの上端から部材114bの面181cに加えられる力が、部材114bの上面から力値導出部109aに加えられる。力値導出部109aは、加えられた力を検出する。力値導出部109aは、検出した力から導出した力値を、図1に表す処理部111aに送る。
そして、駆動部107aは自己の上端と下端との距離を長くし、パンチ101aをさらに下降させる。そして、図6に表すように、パンチ101aの下端である端部171aは、被せん断物112aに接触し、被せん断物112aのせん断を始める。部材114bの面181cには、弾性部116a及び116bの上端からの弾性力に加えて、パンチ101aの端部171aに対し被せん断物112aが加える力が、パンチ101aの上端から加えられる。そして、部材114bの上面は、力値導出部109aに、弾性部116a及び116bの上端からの弾性力とパンチ101aの端部171aに対し被せん断物112aが加える力とを加える。
次に、駆動部107aはパンチ101aはさらに下降させる。そして、図7に表すように、パンチ101aは被せん断物112aのパンチ101aの直下の部分を下方に押しやり、被せん断物112aをせん断する。図7に表す状態では、既せん断物119aは被せん断物112aから切り離されている。そのため、力値導出部109aは、被せん断物119aからの力を検出しない。なお、図7に表す状態において、力値導出部109aは、弾性部116a及び116bが面181cを介して自己に加える力は検出する。
そして、図8に表すように、駆動部107aは被移動部105aを上方に移動させる。図8に表す状態では、既せん断物119aは下方に落ちている。
図9は、処理部111aが導出した導出プロファイルの例であるプロファイル211aを表すイメージ図である。プロファイル211aは、せん断が正常に行われた場合を想定した導出プロファイルである。図9において、距離値は、右方に移行するに従い、より短い距離を表す。一方、力値は、上方に移行するに従い、より大きい力を表す。
距離値が右方に移行するに従いより短い距離を表し、力値が上方に移行するに従いより大きい力であることを表す点は、他の導出プロファイルにおいても同じである。
なお、図9の説明に用いる符号は図1に表す構成の符号である。
距離値が右方に移行するに従い、距離値201bにおいて、力値導出部109aによる力の検出が始まる。図5に表すように、押え部115a及び115bの下端が、被せん断物に接触するためである。
そして距離値201bと距離値201dとの間では、距離値が右方に移行するに従い、力値は増加する。距離値201bと距離値201dとの間の力値の増加は、弾性部116a及び116bが面181cを介して力値導出部109aに加える弾性力の、弾性部116a及び116bが縮むことによる増加を表す。
そして、距離値が距離値201dからさらに右方に移行すると、プロファイル211aの傾斜は急になる。プロファイル211aの傾斜が急になるのは、距離値201dにおいて、パンチ101aの端部171aが被せん断物112aに当たり、被せん断物112aからの力を受け始めるためである。
そして、距離値がさらに右方に移行すると、力値は距離値201eでピークを迎え、その後、低下する。距離値201eの右方において力値が低下するのは、パンチ101aの下方にある部分の被せん断物112aが、周囲の被せん断物112aから離れ始め、また、その離れる割合が次第に増加するためである。
そして、距離値201fにおいては、被せん断物112aのせん断が既に完了していることが想定される。
なお、図9は導出プロファイルの一例であり、実際に導出した導出プロファイルは、測定誤差等のために、図9に表したものから幾分ずれたプロファイルであることが多い。
次に、被せん断物が2枚あった場合のせん断の例を説明する。
図10乃至図13は、被せん断物が2枚あった場合の、加工導出部108aによるせん断動作例を表すイメージ図である。図10乃至図13は、被せん断物112a,112abも併せて表す。
図10は、加工導出部108aによるせん断前の様子を表す。ダイ102a上には、被せん断物112aの面181d上にさらに被せん断物112abがある。
図11は、押え部115a及び115bの下端が、被せん断物112abの面181daに接触した様子を表す。図11に表す状態を、図5に表す状態と比較すると、図11に表す方が被せん断物112abの厚みの分だけ、面181fと面181cとの距離が長い。すなわち、より長い距離値において、弾性部材116a及び116bによる力の力値導出部109aによる検出が始まる。
図12は、パンチ101aの端部171aが面181daに接触した様子を表す。図12に表す状態からさらにパンチ101aが下降すると、被せん断物112a及び112abのせん断が始まる。被せん断物112aと被せん断物112abとは、半ば一体化した状態で、パンチ101a及びダイ102aによりせん断される。被せん断物が、被せん断物112aと被せん断物112abとの二枚の場合は、被せん断物112aのみの場合と比較して、せん断に必要な力が大きくなる。その分、力値導出部109aは被せん断物からより大きな力を受ける。
図13は、被せん断物112aと被せん断物112abとがせん断された直後の状態を表す。図13に表す状態では、既せん断物119a及び既せん断物119abは、せん断後の被せん断物112a及び被せん断物112abから離れている。従い、力値導出部109aが検出する力は、主には、弾性部116a及び弾性部116bから部材114bが受け、力値導出部109aに伝える、弾性力である。図13に表す状態における面181cと面181eとの距離は、図7に表す状態における面181cと面181eとの距離と同等である。
次に、かす上がりが生じた場合を想定したせん断動作例を説明する。
図14乃至図18は、かす上がりが生じた場合を想定した加工導出部108aによるせん断動作例を表すイメージ図である。図14乃至図18は、被せん断物112a、112acも併せて表す。
かす上がりでは、前にせん断した被せん断物である既せん断物は、せん断後に、図8に表すように下に落ちずに、パンチ101aの端部171aにくっついて持ち上げられる。そして、持ち上げられた既せん断物が、次の被せん断物をせん断する際に、通常は端部171aから横方向にずれて、次の被せん断物上において、次の被せん断物とともにせん断される。
かす上がりにおける前記持ち上げられた既せん断物は、せん断前に被せん断物上におかれた異物の一種である。
図14は、加工導出部108aによるせん断前の様子を表す。被せん断物112acは、図14に表す状態より前に行われたせん断による既せん断物(図7の既せん断物119aを参照)が横方向にずれたものである。被せん断物112acは、せん断対象である被せん断物112aの上にある。加工導出部108aは、図14に表す状態から、駆動部107aにより、被移動部105aを下降させる。
図15は、押え部115bの下端が被せん断物112acの上面181dに接触した状態である。押え部115bの下端が被せん断物112acの上面181dcに接触することにより、部材114bの面181cは弾性部116bから弾性力を受けるようになる。そのため、力値導出部109aは力を検出するようになる。押え部115bの被せん断物への接触は、図5に表す被せん断物が被せん断物112aのみである場合と比べて、面181eと面181cとが遠い状態で始まる。被せん断物112a上に被せん断物112acがあるためである。
図16は、押え部115aの下端が被せん断物112aの面181dに接触した状態を表す。押え部115aの下端が被せん断物112aの面181dに接触することにより、弾性部116aは、部材114bの面181cに弾性力を加え始める。そのため、力値導出部109aは、部材114bを介して、弾性部116a及び弾性部116bからの弾性力を検出するようになる。
図17は、パンチ101aの端部171aの一部が、被せん断物112acの面181dcに接触した状態を表す。パンチ101aの端部171aの一部が、被せん断物112acに接触することにより、端部171aが面181dcから受けた力は、パンチ101a及び部材114bを介して、力値導出部109aに伝わる。そのため、力値導出部109aは、弾性部116a及び弾性部116bからの弾性力より大きな力を検出する。そして、パンチ101aの端部171aは、被せん断物112aと被せん断物112acとが重なっている部分においては、被せん断物112aと被せん断物112acとを一体的にせん断する。一方、端部171aは、被せん断物112aのみの部分においては、被せん断物112aをせん断する。被せん断物112aと被せん断物112acとが重なっている部分においては、被せん断物112aのみの部分と比べて、せん断時に、端部171aはより大きな力を被せん断物の上面から受ける。そのため、力値導出部109aが検出する力値の最大値は、図6に表す、被せん断物が被せん断物112aのみの場合より大きい。しかしながら、力値導出部109aが検出する力値の最大値は、図12に表す、被せん断物が被せん断物112aと被せん断物112abとの2枚の場合より小さくなる。被せん断物112aのみの部分においては、被せん断物112aと被せん断物112acとが重なっている部分より、端部171aが被せん断物の上面から受ける力が小さいからである。
図18は、被せん断物112a及び112acがせん断された直後の状態を表す。図18に表す状態では、既せん断物119a、119acは、被せん断物112a及び112acから離れている。そのため、力値導出部109aが検出する力は、主に、弾性部116a及び116bから受ける弾性力である。また、図18に表す面181eと面181cとの距離は、図7及び図13に表す面181eと面181cとの距離にほぼ等しい。
次に、被せん断物の膜厚が設計値からずれている場合を、被せん断物の膜厚が薄い場合を例に説明する。
図19乃至図22は、被せん断物の厚みが薄い場合の、加工導出部108aによるせん断動作例を表すイメージ図である。図19乃至図22は、被せん断物112adも併せて表す。
図19は、加工導出部108aによるせん断前の様子を表す。ダイ102a上には、被せん断物112adが設置されている。
図20は、押え部115a及び115bの下端が、被せん断物112abの面181ddに接触した様子を表す。図20に表す状態を、図5に表す状態と比較すると、図20に表す方が、被せん断物112adの厚みが図5に表す被せん断物112aの厚みより薄い分だけ、面181fと面181cとの距離が短い。すなわち、より短い距離値において、弾性部材116a及び116bによる弾性力の力値導出部109aによる検出が始まる。
図21は、パンチ101aの端部171aが面181dに接触した様子を表す。図21に表す状態からさらにパンチ101aが下降すると、被せん断物112adのせん断が始まる。被せん断物112adの厚みが図5に表す被せん断物112aの厚みより薄い。そのため、被せん断物112adは被せん断物112aと比較して、せん断に必要な力が小さくなる。その分、力値導出部109aはより小さな力を検出することになる。
図22は、被せん断物112adがせん断された直後の状態を表す。図22に表す状態では、既せん断物119adは、せん断後の被せん断物112adから離れている。従い、力値導出部109aが検出する力は、主には、弾性部116a及び弾性部116bからの弾性力である。図22に表す状態における面181cと面181eとの距離は、図7に表す状態における面181cと面181eとの距離と同等である。
図23は、各種導出プロファイルの例を表すイメージ図である。プロファイル211aは、正常な厚みの特に異常のない被せん断物をせん断した場合を想定した、図4乃至図8に表す加工導出部108aのせん断動作例に対応する。プロファイル211aは、図9に表す導出プロファイル211aと同じである。プロファイル211bは、正常な厚みの被せん断物が二枚重なった被せん断物をせん断した場合を想定した、図10乃至図13に表す加工導出部108aのせん断動作例に対応する。プロファイル211cは、正常な厚みの被せん断物の上に既せん断物が重なった被せん断物をせん断した場合(かす上がり)を想定した、図14乃至図18に表す加工導出部108aのせん断動作例に対応する。プロファイル211dは、正常な厚みより薄い厚みの被せん断物をせん断した場合を想定した、図19乃至図22に表す加工導出部108aのせん断動作例に対応する。
図23に表すように、プロファイル211aは、力値201bで力値が立ち上がり始める。
また、プロファイル211b及び211cにおいては、距離値201bより左側のより大きい距離を表す距離値201gで力値が上がり始める。これは、被せん断物が二枚重なった場合は、図11及び図15に表すように、面181cと面181eとの距離が、図5に表す面181cと面181eとの距離より遠くても、力値導出部109aによる力の検出が始まることに相当する。
また、プロファイル211dにおいて力値が立ち上がる距離値201hは、距離値201bより右側のより短い距離を表す距離値である。これは、被せん断物の膜厚が、薄い場合は、図20に表すように、面181cと面181eとの距離が、図5に表す面181cと面181eとの距離より近づいてから、力値導出部109aによる力の検出が始まることに相当する。
なお、図23は導出プロファイルのイメージの例を表しており、実際に導出した導出プロファイルは測定誤差等の影響で、図23に表したものからずれたプロファイルであることが多い。
図23に表すように、本来は、力値導出部109aによる力の検出が始まる距離値は、被せん断物が2枚重なった場合とかす上がりの場合がほぼ等しくなるべきである。また、正常な場合はそれより短い距離を表す距離値になるべきであり、また、被せん断物の膜厚が薄い場合は、さらに短い距離を表す距離値になるべきである。しかしながら、力値導出部109aが検出する力の立ち上がりは、図23に表すようになだらかである。力値導出部109aが力を検出する検出精度や、面181cと面181eとの距離値の導出精度を向上させることが困難な場合が多い。そのため、力値導出部109aが検出する力の立ち上がる距離値を特定することは困難な場合もある。
一方、図23に表すプロファイル211a、211b、211c及び211dそのものを比較すると、それらの違いは一目瞭然である。上述のように実際に導出した導出プロファイルは測定誤差等の影響で、図23に表したものからずれたプロファイルであることが多いが、それでも、上記導出プロファイルの明確な違いが多少の測定誤差等で逆転する確率は低い。
そこで、後述のように、求めた導出プロファイルから導出する値の種類を選択することによりせん断不良の種類等を特定すること有効になる。
[処理フロー]
図24は、図1に表す加工装置11aが行う処理の処理フロー例を表す概念図である。以下の図に表す各処理においてコロン記号より左の記述は処理主体を表す。また、以下の図に表す各処理においてコロン記号より右の記述は処理内容を表す。
まず、処理部111aは、S101の処理として、導出値が表すせん断不良の有無及び種類を識別するための条件を設定する。導出値は導出プロファイルから導出される所定の値である。当該導出値及び当該条件については後述する。
次に、加工導出部108aと処理部111aは、S102の処理として、被せん断物のせん断を行い、当該せん断に係る導出プロファイルを取得する。加工導出部108aが行うせん断のイメージは、図4乃至図8、及び、図10乃至図22を参照して説明した通りである。処理部111aは、当該せん断の間に距離値導出部106aから受けとった、距離値の時間変化と、力値導出部109aから受けとった、力値の時間変化と、から導出プロファイルを導出する。
次に、処理部111aは、S103の処理として、導出した導出プロファイルから導出値を求める。導出値については後述する。
そして、処理部111aは、S104の処理として、S103の処理により求めた導出値を、S101の処理により設定した条件と照合する。そして、S103の処理により求めた導出値に相当する、せん断異常の有無及び種類を導出する。
そして、処理部111aは、S105の処理として、S104の処理により導出したせん断異常の有無及び種類を、出力部113aに出力させる。
導出値は導出プロファイルの特徴を顕著に表す値であることがより望ましい。
導出値として、例えば、各導出プロファイルにおける力値の最大値(以下「最大力値」という。)を用いることができる。図25に表すように、プロファイル211a、211b、211c及び211dの各導出プロファイルの最大力値は、この順に、力値206a、206b、206c及び206dであり、最大力値は、導出プロファイルにより明確に異なっている。そのため、多少の測定精度の低下や測定のばらつきが生じたとしても、各導出プロファイルの最大力値が逆転する確率は低いことが想定される。
また、導出値として、例えば、所定の力値を超える距離値の範囲を用いることもできる。図26は、各導出プロファイルにおける、所定の力値を超える距離値の範囲を表すイメージ図である。力値206aを想定した場合、プロファイル201a、201b、201c及び201dが力値206aを超える距離値の範囲は次の通りである。すなわち、この順に、距離値201faと距離値201ga、距離値201fbと距離値201gb、距離値201fcと距離値201gc、距離値201fdと距離値201gd、の間の範囲である。そしてこれらの範囲を表す値は、各導出プロファイルの特徴を表しているだけでなく、各導出プロファイル間での違いが顕著である。そのため、多少の測定精度の低下や測定のばらつきが生じたとしても、これら距離値の範囲を表す値が逆転する確率が低いことが想定される。
あるいは、導出値として、例えば、各導出プロファイルにおける力値の距離値についての積分値を用いることもできる。
あるいは、導出値として、各導出プロファイルと典型的な導出プロファイルとの差分の距離値についての積分値を用いることもできる。ここで、典型的な導出プロファイルは、例えば、異常がなかったことが想定されている導出プロファイルである。
あるいは、導出値として、各導出プロファイルと典型的な導出プロファイルとの類似性を表す、上記以外の値を用いることもできる。
導出値としては、前述の二以上の導出値を組み合わせた値を用いることもできる。上記二以上の導出値を組み合わせた値は、例えば、最大力値と所定の力値を超える距離値の範囲を表す値を掛け合わせた値である。
このように、二以上の導出値を組み合わせた導出値を用いることにより、不良の有無及び種類の判定制度を向上できる場合がある。
また、前記条件は、例えば、導出値が表すせん断異常の有無及び種類を特定するための条件である。
当該条件は、導出値が最大力値である場合は、例えば次のような条件である。
ここで、値A、B、Cはこの順により大きくなるとする。そして、ある導出プロファイルの最大力値が値Cよりも大きいときは、被せん断物が2枚重なっている異常を特定する。また、ある導出プロファイルの最大力値が値Bと値Cとの間の場合は、かす上りの不良を特定する。また、ある導出プロファイルの最大力値が値Aと値Bとの間の場合は、正常を特定する。また、ある導出プロファイルの最大力値が値Aより小さい場合は、被せん断物の膜厚が薄い異常を特定する。
あるいは、前記条件は、複数の種類の導出値のそれぞれについて設定した複数の条件の組合せであってもよい。
例えば、導出値が、最大力値と、所定の力値を超える距離値の範囲を表す値(以下、「距離範囲値」という。)との両方である場合を想定する。その場合に、前記条件は以下の特定を行うための条件である。
ここで、最大力値について、値D、値E、値F、値G、値H、値I、値Jはこの順により小さくなるとする。また、距離範囲値について、値d、値e、値f、値g、値h、値iはこの順により小さくなるとする。
そして、ある導出プロファイルの最大力値が値Dより大きい場合は、距離範囲値によらず、被せん断物が2枚重なっている異常を特定する。そして、最大力値が値E以下で値Fより大きい場合は、距離範囲値について判定する。そして、最大力値が値E以下で値Fより大きく、かつ距離範囲値が値dより大きい場合は、被せん断物が2枚重なっている異常を特定する。また、最大力値が値E以下で値Fより大きく、かつ距離範囲値が値d以下の場合は、かす上りの不良の異常を特定する。さらに、最大力値が値F以下で値Gより大きい場合は、距離範囲値によらず、かす上りの不良の異常を特定する。そして、最大力値が値G以下で値Hより大きい場合は、距離範囲値について判定する。最大力値が値G以下で値Hより大きく、かつ距離範囲値が値eより大きい場合は、かす上りの不良の異常を特定する。また、最大力値が値G以下で値Hより大きく、かつ距離範囲値が値e以下の場合は、正常であることを特定する。さらに最大力値が値H以下で値Iより大きい場合は、距離範囲値によらず、正常であることを特定する。最大力値が値I以下で値Jより大きい場合は、距離範囲値について判定する。そして、最大力値が値I以下で値Jより大きく、かつ、距離範囲値がfより大きい場合は正常であることを特定する。また、最大力値が値I以下で値Jより大きく、かつ、距離範囲値が値f以下の場合は、被せん断物の膜厚が薄い不良の異常を特定する。さらに、さらに最大力値が値J以下の場合は、距離範囲値によらず、被せん断物の膜厚が薄い不良の異常を特定する。
このように、複数の種類の導出値のそれぞれについて設定した条件の組合せを条件とすることにより、不良の有無及び種類の判定制度を向上できる場合がある。
以上説明したように、本実施形態の加工装置は、被せん断物のせん断の際に、パンチとダイとの間の距離値と力値との関係である導出プロファイルを導出する。上述のように、導出プロファイルは、せん断時の異常の有無及び種類が顕著に反映されたものである。従い、導出プロファイルから導出した導出値が所定の条件を満たすかを判定することにより、せん断時の異常の有無及び種類の判別をより高い精度で行うことができる。
前述のように、出力部113aは表示部であってもよい。そして、当該表示部は、導出プロファイルを表示し、それぞれの導出プロファイルについてのせん断異常の有無及び種類を表示するものであっても構わない。
図27は、複数の導出プロファイルとそれぞれの導出プロファイルが表すせん断の異常の有無及び種類を表示させた、出力部113aが行う表示の例を表わすイメージ図である。
図27には、導出プロファイルであるプロファイル211a乃至211dに加えて、枠296a乃至296cと、表示297a乃至297cとが表されている。枠296a乃至296cと表示297a乃至297cとは、この順に対応付けられている。そして、ある測定プロファイルのピークが枠296aの範囲にあることは、その測定プロファイルに係るせん断は表示297aの内容である異常種類1の異常が発生したことを表す。また、ある測定プロファイルのピークが枠296bの範囲にあることは、その測定プロファイルに係るせん断は表示297bの内容である正常であったことを表す。また、ある測定プロファイルのピークが枠296cの範囲にあることは、その測定プロファイルに係るせん断は表示297cbの内容である異常種類2の異常であったことを表す。このように、加工装置11aは、表示部である出力部113aに測定プロファイルとともにその測定プロファイルに係るせん断の異常の有無及び種類を表示させる。それにより、加工装置11aは、行ったせん断の異常の有無及び種類を利用者に対し明示することができる。
[効果]
本実施形態の加工装置は、被せん断物のせん断の際に、パンチとダイとの間の距離値と力値との関係である導出プロファイルを導出する。上述のように、導出プロファイルは、せん断時の異常の有無及び種類が顕著に反映されたものである。従い、導出プロファイルから導出した導出値が所定の条件を満たすかを判定することにより、せん断時の異常の有無及び種類の判別をより高い精度で行うことができる。
ここまでの説明では、加工装置の例として、パンチとダイにより被せん断物をせん断加工する加工装置について説明した。しかしながら、本発明の加工装置は上記加工装置に限定されない。本発明の加工装置は、次に説明する本発明の加工装置の最小限の構成に該当するものであればどのようなものでも構わない。本発明の加工装置は、例えば、プレス機、シャー等であっても構わない。
図28は、本発明の検出装置の最小限の構成である検出装置12xの構成を表す概念図である。
検出装置12xは、力値導出部109xと、距離値導出部106xと、処理部111xと、を備える。
力値導出部109xは、図示しない加工用部材が図示しない被加工物の加工を行う際に、前記被加工物から前記加工用部材が受ける力を表す値である力値を導出する。
距離値導出部106xは、前記加工を行う際に、前記被加工物と前記加工用部材との距離を表す値である距離値を導出する。
処理部111xは、前記加工に係る、前記力値と前記距離値の関係である導出プロファイル、により、前記加工の状況を表す信号の出力を行う。
前記加工を行う際の前記導出プロファイルは、前記加工の状況の違いにより大きく変わる。そのため、検出装置12xは、導出プロファイルにより、前記加工用部材が行った前記加工の状況をより高精度に表す情報を出力させ得る。
以上により、検出装置12xは、上記構成により、[発明の効果]の項に記載した効果を奏する。
以上、好ましい実施形態をあげて本発明を説明したが、本発明は必ずしも上記実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内において様々に変形し実施することができる。
また、上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記述され得るが、以下には限られない。
(付記1)
加工用部材が被加工物の加工を行う際に、前記被加工物から前記加工用部材が受ける力を表す値である力値を導出する力値導出部と、
前記加工を行う際に、前記被加工物と前記加工用部材との距離を表す値である距離値を導出する距離値導出部と、
前記加工に係る、前記力値と前記距離値の関係である導出プロファイル、により、前記加工の状況を表す信号の出力を行う処理部と、
を備える、検出装置。
(付記2)
前記加工用部材が、前記被加工物に接触した状態で移動を行うことにより前記被加工物の加工を行う前記加工用部材である、付記1に記載された検出装置。
(付記3)
前記処理部が、前記導出プロファイルから導出した値である導出値により前記出力を行う、付記1又は付記2に記載された検出装置。
(付記4)
前記導出値が、予め記録された他の前記導出プロファイルと、前記加工に係る前記導出プロファイルとの類似性を表す値である、付記3に記載された検出装置。
(付記5)
前記導出値が、前記導出プロファイルにおける力値の最大値である、付記3又は付記4に記載された検出装置。
(付記6)
前記導出値が、前記導出プロファイルにおける、所定の力値を超える距離値の幅を表す値である、付記3乃至付記5のうちのいずれか一に記載された検出装置。
(付記7)
前記導出値が、前記導出プロファイルにおける力値の距離値についての積分値である、付記3乃至付記6のうちのいずれか一に記載された検出装置。
(付記8)
前記導出値が、予め記録された他の前記導出プロファイルと、前記加工に係る前記導出プロファイルとの力値の差の、距離値についての積分値である、付記3乃至付記7のうちのいずれか一に記載された検出装置。
(付記9)
前記導出値が、2以上の前記導出値を組み合わせた導出値である、付記3乃至付記8のうちのいずれか一に記載された検出装置。
(付記10)
前記出力が、前記導出値が所定の条件を満たす場合における、当該条件に対応づけられた出力である、付記3又は付記8に記載された検出装置。
(付記11)
前記条件が、第一の条件と第二の条件とを組み合わせた条件である、付記9に記載された検出装置。
(付記12)
前記第一の条件が第一の前記導出値についての条件であり、前記第二の条件が第二の前記導出値についての条件である、付記11に記載された検出装置。
(付記13)
前記移動が、前記被加工物の方向への移動である、付記1乃至付記12のうちのいずれか一に記載された検出装置。
(付記14)
前記信号が、前記加工の不良の有無を表す情報を含む、付記1乃至付記13のうちのいずれか一に記載された検出装置。
(付記15)
前記信号が、行った前記加工の種類を表す情報を含む、付記1乃至付記14のうちのいずれか一に記載された検出装置。
(付記16)
前記種類が、行った前記加工の不良の種類を含む、付記15に記載された検出装置。
(付記17)
前記種類が、複数重ねられた前記被加工物に前記加工を行ったこと、を含む、付記15又は付記16に記載された検出装置。
(付記18)
前記種類が、異物がおかれた被加工物を加工したこと、を含む、付記15乃至付記17のうちのいずれか一に記載された検出装置。
(付記19)
前記異物が、前記加工より前に検出装置により加工された物の少なくとも一部である、付記18に記載された検出装置。
(付記20)
前記種類が、前記被せん断物の厚みが設計値からずれていることを含む、付記15乃至付記19のうちのいずれか一に記載された検出装置。
(付記21)
前記種類が、前記被せん断物の厚みが設計値より薄いことを含む、付記15乃至付記20のうちのいずれか一に記載された検出装置。
(付記22)
前記加工用部材が、ダイと組み合わせることが想定され、前記ダイと前記加工用部材との間に挿入された前記被せん断物のせん断を行うためのパンチを備える、付記1乃至付記21のうちのいずれか一に記載された検出装置。
(付記23)
前記加工用部材が前記パンチである、付記1乃至付記22のうちのいずれか一に記載された検出装置。
(付記24)
前記種類が、かす上がりの異常を含む、付記22又は付記23に記載された検出装置。
(付記25)
前記導出プロファイルと当該導出プロファイルが表す前記加工の状況を表す表示とを表示する表示部をさらに備える、付記1乃至付記24のうちのいずれか一に記載された検出装置。
(付記A1)
付記1乃至付記21のうちのいずれか一に記載された検出装置と前記加工用部材とを備える、加工装置。
(付記B1)
加工用部材が被加工物の加工を行う際に、前記被加工物から前記加工用部材が受ける力を表す値である力値を導出し、前記加工を行う際に、前記被加工物と前記加工用部材との距離を表す値である距離値を導出し、前記加工に係る、前記力値と前記距離値の関係である導出プロファイル、により、前記加工の状況を表す信号の出力を行う、検出方法。
(付記C1)
加工用部材が被加工物の加工を行う際に、前記被加工物から前記加工用部材が受ける力を表す値である力値を導出し、前記加工を行う際に、前記被加工物と前記加工用部材との距離を表す値である距離値を導出し、前記加工に係る、前記力値と前記距離値の関係である導出プロファイル、により、前記加工の状況を表す信号の出力を行う、処理をコンピュータに実行させる検出プログラム。