JP3154224B2 - ワーク素材の判定方法 - Google Patents
ワーク素材の判定方法Info
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- JP3154224B2 JP3154224B2 JP27562295A JP27562295A JP3154224B2 JP 3154224 B2 JP3154224 B2 JP 3154224B2 JP 27562295 A JP27562295 A JP 27562295A JP 27562295 A JP27562295 A JP 27562295A JP 3154224 B2 JP3154224 B2 JP 3154224B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はワーク素材の判定方
法に関し、詳しくは、自動車部品などの製造において、
自動車部品が適正な金属材料を素材としているか否かを
自動的に識別し得るようにしたワーク素材の判定方法に
関する。
法に関し、詳しくは、自動車部品などの製造において、
自動車部品が適正な金属材料を素材としているか否かを
自動的に識別し得るようにしたワーク素材の判定方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、自動車部品の製造では、シリン
ダブロックには普通の鋳鉄（ＦＣ材）が、また、クラン
クシャフトにはＦＣ材よりも高強度のダクタイル鋳鉄
（ＦＣＤ材）が一般的に使用されている。このように自
動車部品の製造ラインでは、異なった金属材料（この場
合、二種の金属材料）を素材としたワークが流通するこ
とになる。その場合、現在、ＦＣ材かＦＣＤ材のいずれ
の金属材料を素材とするワークがライン上に供給されて
いるかを作業者が認知する必要がある。
ダブロックには普通の鋳鉄（ＦＣ材）が、また、クラン
クシャフトにはＦＣ材よりも高強度のダクタイル鋳鉄
（ＦＣＤ材）が一般的に使用されている。このように自
動車部品の製造ラインでは、異なった金属材料（この場
合、二種の金属材料）を素材としたワークが流通するこ
とになる。その場合、現在、ＦＣ材かＦＣＤ材のいずれ
の金属材料を素材とするワークがライン上に供給されて
いるかを作業者が認知する必要がある。
【０００３】しかしながら、ＦＣ材とＦＣＤ材とでワー
クを成形加工した場合、ワーク外観（色など）では両者
を識別することが困難であるため、従来では、以下の手
法を採用していた。
クを成形加工した場合、ワーク外観（色など）では両者
を識別することが困難であるため、従来では、以下の手
法を採用していた。
【０００４】まず、第一の手法としては、物体の材質に
よりその物体内を伝播する音速が異なることを利用した
超音波探傷法があり、この超音波探傷法により、ＦＣ材
を素材とするワークとＦＣＤ材を素材とするワークとを
識別するようにしている。一方、第二の手法としては、
物体の材質によりその物体を金槌等で叩いた時に発生す
る音が異なることを利用した打音チェック法があり、こ
の打音チェック法により、ＦＣ材を素材とするワークと
ＦＣＤ材を素材とするワークとを識別するようにしてい
る。
よりその物体内を伝播する音速が異なることを利用した
超音波探傷法があり、この超音波探傷法により、ＦＣ材
を素材とするワークとＦＣＤ材を素材とするワークとを
識別するようにしている。一方、第二の手法としては、
物体の材質によりその物体を金槌等で叩いた時に発生す
る音が異なることを利用した打音チェック法があり、こ
の打音チェック法により、ＦＣ材を素材とするワークと
ＦＣＤ材を素材とするワークとを識別するようにしてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述したワ
ーク素材であるＦＣ材とＦＣＤ材とを短時間で識別する
手法として、前述した超音波探傷法や打音チェック法が
好適である。しかしながら、これら二つの手法には以下
のような問題があった。
ーク素材であるＦＣ材とＦＣＤ材とを短時間で識別する
手法として、前述した超音波探傷法や打音チェック法が
好適である。しかしながら、これら二つの手法には以下
のような問題があった。
【０００６】まず、超音波探傷法では、検査結果の信頼
性は高いが、インラインでのワーク全数を検査しようと
した場合、高価な専用設備が必要であるため、設備コス
トがかかるという問題がある。これに対して、打音チェ
ック法では、作業者がワーク一つ一つについて打音チェ
ックするので、専用設備が不要で設備コストがかからな
い反面、作業者による官能検査であるため、作業者の熟
練度に左右されやすく、検査結果に対する信頼性に欠け
るという問題がある。
性は高いが、インラインでのワーク全数を検査しようと
した場合、高価な専用設備が必要であるため、設備コス
トがかかるという問題がある。これに対して、打音チェ
ック法では、作業者がワーク一つ一つについて打音チェ
ックするので、専用設備が不要で設備コストがかからな
い反面、作業者による官能検査であるため、作業者の熟
練度に左右されやすく、検査結果に対する信頼性に欠け
るという問題がある。
【０００７】そこで、本発明は上記問題点に鑑みて提案
されたもので、その目的とするところは、設備コストが
安価で、かつ、信頼性の高いワーク素材の判定方法を提
供することにある。
されたもので、その目的とするところは、設備コストが
安価で、かつ、信頼性の高いワーク素材の判定方法を提
供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の技術的手段として、本発明は、適正な金属材料を素材
とすべき対象ワークを主軸工具により機械加工するに際
して、不適な金属材料とは異なったレベルで連続的に変
化する適正な金属材料の主軸負荷電流に対して、上限設
定値及びその上限設定値から所定の誤差範囲を考慮した
下限設定値を設定し、前回加工時での主軸負荷電流が上
限設定値を超えると、上限設定値及び下限設定値をシフ
トさせることにより、前記上限設定値及び下限設定値を
主軸負荷電流の連続的な変化に追従させて段階的に設定
し、対象ワークが適正な金属材料を素材としているか否
かを識別することを特徴とする。
の技術的手段として、本発明は、適正な金属材料を素材
とすべき対象ワークを主軸工具により機械加工するに際
して、不適な金属材料とは異なったレベルで連続的に変
化する適正な金属材料の主軸負荷電流に対して、上限設
定値及びその上限設定値から所定の誤差範囲を考慮した
下限設定値を設定し、前回加工時での主軸負荷電流が上
限設定値を超えると、上限設定値及び下限設定値をシフ
トさせることにより、前記上限設定値及び下限設定値を
主軸負荷電流の連続的な変化に追従させて段階的に設定
し、対象ワークが適正な金属材料を素材としているか否
かを識別することを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明に係るワーク素材の判定方
法の実施形態を以下に説明する。この実施形態では、対
象ワークを自動車部品のクランクシャフトとし、そのク
ランクシャフトに使用される適正な金属材料であるＦＣ
Ｄ材をワーク素材としているか否か、即ち、クランクシ
ャフトとして使用されるべきでない不適な金属材料であ
るＦＣ材がクランクシャフトに使用されていないかを識
別する場合に適用したものである。
法の実施形態を以下に説明する。この実施形態では、対
象ワークを自動車部品のクランクシャフトとし、そのク
ランクシャフトに使用される適正な金属材料であるＦＣ
Ｄ材をワーク素材としているか否か、即ち、クランクシ
ャフトとして使用されるべきでない不適な金属材料であ
るＦＣ材がクランクシャフトに使用されていないかを識
別する場合に適用したものである。
【００１０】一般に、クランクシャフト１の製造では、
図２に示すようにＦＣＤ材を鋳型により所定形状に鋳造
した成形品について、そのカウンタウェイト２の内側面
３をバランス調整するためにフライス加工している。本
発明方法は、クランクシャフト１のカウンタウェイト２
をフライス加工する際に、鋳造成形品であるクランクシ
ャフト１の素材である金属材料が適正なＦＣＤ材である
か、即ち、シリンダブロックに使用される不適なＦＣ材
がクランクシャフト１に使用されていないかを検査す
る。
図２に示すようにＦＣＤ材を鋳型により所定形状に鋳造
した成形品について、そのカウンタウェイト２の内側面
３をバランス調整するためにフライス加工している。本
発明方法は、クランクシャフト１のカウンタウェイト２
をフライス加工する際に、鋳造成形品であるクランクシ
ャフト１の素材である金属材料が適正なＦＣＤ材である
か、即ち、シリンダブロックに使用される不適なＦＣ材
がクランクシャフト１に使用されていないかを検査す
る。
【００１１】具体的には、同図に示すようにクランクシ
ャフト１のカウンタウェイト２の内側面３をフライス加
工する工具（刃具）４が取り付けられた主軸５に、その
主軸負荷電流ＩX を検出する負荷電流検出部６を接続す
る。また、後述するようにＦＣＤ材の主軸負荷電流の連
続的な変化に追従させて段階的に上限設定値及び下限設
定値をシフトさせながら自動的に設定する上下限設定部
７を設ける。更に、その上下限設定部７の出力に、主軸
負荷電流ＩX が上限設定値と下限設定値との間に入って
いるか否かによって、適正なＦＣＤ材であるか不適なＦ
Ｃ材であるかを判別してＯＫ信号又はＮＧ信号を出力す
る判定部８を接続する。尚、この判定部８の出力は、図
示しないが警報装置又は表示装置に接続され、ＯＫ信号
又はＮＧ信号に基づいて所定の警報又は表示により作業
者に報知される。
ャフト１のカウンタウェイト２の内側面３をフライス加
工する工具（刃具）４が取り付けられた主軸５に、その
主軸負荷電流ＩX を検出する負荷電流検出部６を接続す
る。また、後述するようにＦＣＤ材の主軸負荷電流の連
続的な変化に追従させて段階的に上限設定値及び下限設
定値をシフトさせながら自動的に設定する上下限設定部
７を設ける。更に、その上下限設定部７の出力に、主軸
負荷電流ＩX が上限設定値と下限設定値との間に入って
いるか否かによって、適正なＦＣＤ材であるか不適なＦ
Ｃ材であるかを判別してＯＫ信号又はＮＧ信号を出力す
る判定部８を接続する。尚、この判定部８の出力は、図
示しないが警報装置又は表示装置に接続され、ＯＫ信号
又はＮＧ信号に基づいて所定の警報又は表示により作業
者に報知される。
【００１２】特に、前述した上下限設定部７では、上限
設定値と下限設定値を以下のようにして設定する。
設定値と下限設定値を以下のようにして設定する。
【００１３】クランクシャフト１のカウンタウェイト２
の内側面３をフライス加工する工具（刃具）４は、図１
に示すようにその加工数が増加するにつれて切削により
摩耗するため、その工具４が取り付けられた主軸５の負
荷電流が単調に増加する。ここで、ＦＣＤ材とＦＣ材と
ではその強度が異なるため（ＦＣＤ材の強度はＦＣ材の
ほぼ二倍程度）、前述した主軸負荷電流ＩFCD ，ＩFCの
単調増加は、ＦＣＤ材とＦＣ材とでレベルが異なること
になる。このようにＦＣＤ材とＦＣ材の主軸負荷電流Ｉ
FCD ，ＩFCは単調に増加するため、判定レベルを一定値
に設定して両者を識別することが困難である。
の内側面３をフライス加工する工具（刃具）４は、図１
に示すようにその加工数が増加するにつれて切削により
摩耗するため、その工具４が取り付けられた主軸５の負
荷電流が単調に増加する。ここで、ＦＣＤ材とＦＣ材と
ではその強度が異なるため（ＦＣＤ材の強度はＦＣ材の
ほぼ二倍程度）、前述した主軸負荷電流ＩFCD ，ＩFCの
単調増加は、ＦＣＤ材とＦＣ材とでレベルが異なること
になる。このようにＦＣＤ材とＦＣ材の主軸負荷電流Ｉ
FCD ，ＩFCは単調に増加するため、判定レベルを一定値
に設定して両者を識別することが困難である。
【００１４】そこで、同図に示すように不適なＦＣ材と
は異なったレベルで連続的に変化する適正なＦＣＤ材の
主軸負荷電流ＩFCD に対して、上限設定値ＬＯ1 ，ＬＯ
2 ，…及びその上限設定値ＬＯ1 ，ＬＯ2 ，…から所定
の誤差範囲を考慮した下限設定値ＬＵ1 ，ＬＵ2 ，…を
設定し、前回加工時での主軸負荷電流ＩFCD が上限設定
値ＬＯ1 ，ＬＯ2 ，…を超えると、上限設定値ＬＯ1 ，
ＬＯ2 ，…及び下限設定値ＬＵ1 ，ＬＵ2 ，…をシフト
させる。この上限設定値ＬＯ1 ，ＬＯ2 ，…及び下限設
定値ＬＵ1 ，ＬＵ2 ，…のシフトを繰り返すことによ
り、主軸負荷電流ＩFCD の連続的な変化に追従させて段
階的に設定し、クランクシャフト１の素材である金属材
料が適正なＦＣＤ材か否かを識別する。
は異なったレベルで連続的に変化する適正なＦＣＤ材の
主軸負荷電流ＩFCD に対して、上限設定値ＬＯ1 ，ＬＯ
2 ，…及びその上限設定値ＬＯ1 ，ＬＯ2 ，…から所定
の誤差範囲を考慮した下限設定値ＬＵ1 ，ＬＵ2 ，…を
設定し、前回加工時での主軸負荷電流ＩFCD が上限設定
値ＬＯ1 ，ＬＯ2 ，…を超えると、上限設定値ＬＯ1 ，
ＬＯ2 ，…及び下限設定値ＬＵ1 ，ＬＵ2 ，…をシフト
させる。この上限設定値ＬＯ1 ，ＬＯ2 ，…及び下限設
定値ＬＵ1 ，ＬＵ2 ，…のシフトを繰り返すことによ
り、主軸負荷電流ＩFCD の連続的な変化に追従させて段
階的に設定し、クランクシャフト１の素材である金属材
料が適正なＦＣＤ材か否かを識別する。
【００１５】以上のようにして上下限設定部７での上限
設定値ＬＯ1 ，ＬＯ2 ，…及び下限設定値ＬＵ1 ，ＬＵ
2 ，…の設定に基づいて、クランクシャフト１のフライ
ス加工時、そのクランクシャフト１が適正なＦＣＤ材で
成形したものか、不適なＦＣ材で成形したものかを判別
する。
設定値ＬＯ1 ，ＬＯ2 ，…及び下限設定値ＬＵ1 ，ＬＵ
2 ，…の設定に基づいて、クランクシャフト１のフライ
ス加工時、そのクランクシャフト１が適正なＦＣＤ材で
成形したものか、不適なＦＣ材で成形したものかを判別
する。
【００１６】即ち、クランクシャフト１のカウンタウェ
イト２の内側面３をフライス加工する工具４の主軸５に
流れる主軸負荷電流ＩX を負荷電流検出部６で検出する
（図２参照）。その負荷電流検出部６から出力される主
軸負荷電流ＩX が、ＦＣＤ材における主軸負荷電流Ｉ
FCD の連続的な変化に追従させて段階的にシフトする上
下限設定部７の上限設定値ＬＯ1 ，ＬＯ2 ，…と下限設
定値ＬＵ1 ，ＬＵ2 ，…との間に入っているか否かを判
定部８で判断する。
イト２の内側面３をフライス加工する工具４の主軸５に
流れる主軸負荷電流ＩX を負荷電流検出部６で検出する
（図２参照）。その負荷電流検出部６から出力される主
軸負荷電流ＩX が、ＦＣＤ材における主軸負荷電流Ｉ
FCD の連続的な変化に追従させて段階的にシフトする上
下限設定部７の上限設定値ＬＯ1 ，ＬＯ2 ，…と下限設
定値ＬＵ1 ，ＬＵ2 ，…との間に入っているか否かを判
定部８で判断する。
【００１７】負荷電流検出部６で検出した主軸負荷電流
ＩX が上限設定値ＬＯ1 ，ＬＯ2 ，…と下限設定値ＬＵ
1 ，ＬＵ2 ，…との間に入っていれば、そのクランクシ
ャフト１は適正なＦＣＤ材で成形されたものであると判
断できてＯＫ信号を出力し、これに対して、前述の主軸
負荷電流ＩX が上限設定値ＬＯ1 ，ＬＯ2 ，…と下限設
定値ＬＵ1 ，ＬＵ2 ，…との間に入っていなければ、そ
のクランクシャフト１は不適なＦＣ材で成形されたもの
であると判断できてＮＧ信号を出力する。これらＯＫ信
号又はＮＧ信号により、クランクシャフト１の素材が適
正なＦＣＤ材か不適なＦＣ材かを自動的に作業者に報知
することができる。
ＩX が上限設定値ＬＯ1 ，ＬＯ2 ，…と下限設定値ＬＵ
1 ，ＬＵ2 ，…との間に入っていれば、そのクランクシ
ャフト１は適正なＦＣＤ材で成形されたものであると判
断できてＯＫ信号を出力し、これに対して、前述の主軸
負荷電流ＩX が上限設定値ＬＯ1 ，ＬＯ2 ，…と下限設
定値ＬＵ1 ，ＬＵ2 ，…との間に入っていなければ、そ
のクランクシャフト１は不適なＦＣ材で成形されたもの
であると判断できてＮＧ信号を出力する。これらＯＫ信
号又はＮＧ信号により、クランクシャフト１の素材が適
正なＦＣＤ材か不適なＦＣ材かを自動的に作業者に報知
することができる。
【００１８】前述したクランクシャフト１のフライス加
工において、工具４の寿命がきて主軸負荷電流ＩX が所
定の最大許容値を超えた時は、新しい工具４と交換する
と共に最初の上限設定値ＬＯ1 ，ＬＯ2 ，…及び下限設
定値ＬＵ1 ，ＬＵ2 ，…に戻すことになる。
工において、工具４の寿命がきて主軸負荷電流ＩX が所
定の最大許容値を超えた時は、新しい工具４と交換する
と共に最初の上限設定値ＬＯ1 ，ＬＯ2 ，…及び下限設
定値ＬＵ1 ，ＬＵ2 ，…に戻すことになる。
【００１９】尚、上記実施形態では、自動車部品である
クランクシャフト１に使用される適正なＦＣＤ材と不適
なＦＣ材とをフライス加工時に識別する場合について説
明したが、本発明はこれに限定されることなく、主軸工
具を使用したフライス加工以外の機械加工時であっても
よく、また、ワーク素材の主軸負荷電流が異なるレベル
で連続的に変化する他の金属材料であっても、適用可能
である。
クランクシャフト１に使用される適正なＦＣＤ材と不適
なＦＣ材とをフライス加工時に識別する場合について説
明したが、本発明はこれに限定されることなく、主軸工
具を使用したフライス加工以外の機械加工時であっても
よく、また、ワーク素材の主軸負荷電流が異なるレベル
で連続的に変化する他の金属材料であっても、適用可能
である。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、適正な金属材料を素材
とすべき対象ワークを主軸工具により機械加工するに際
して、不適な金属材料とは異なったレベルで連続的に変
化する適正な金属材料の主軸負荷電流に対して、上限設
定値及びその上限設定値から所定の誤差範囲を考慮した
下限設定値を設定し、前回加工時での主軸負荷電流が上
限設定値を超えると、上限設定値及び下限設定値をシフ
トさせることにより、前記上限設定値及び下限設定値を
主軸負荷電流の連続的な変化に追従させて段階的に設定
し、対象ワークが適正な金属材料を素材としているか否
かを識別するようにしたから、設備コストが安価で、か
つ、信頼性の高い検査の自動化を実現することができ、
製造ライン内検査作業の簡略化が図れて、素材不良の製
品の流出を未然に防止することができる。
とすべき対象ワークを主軸工具により機械加工するに際
して、不適な金属材料とは異なったレベルで連続的に変
化する適正な金属材料の主軸負荷電流に対して、上限設
定値及びその上限設定値から所定の誤差範囲を考慮した
下限設定値を設定し、前回加工時での主軸負荷電流が上
限設定値を超えると、上限設定値及び下限設定値をシフ
トさせることにより、前記上限設定値及び下限設定値を
主軸負荷電流の連続的な変化に追従させて段階的に設定
し、対象ワークが適正な金属材料を素材としているか否
かを識別するようにしたから、設備コストが安価で、か
つ、信頼性の高い検査の自動化を実現することができ、
製造ライン内検査作業の簡略化が図れて、素材不良の製
品の流出を未然に防止することができる。
【図１】本発明に係るワーク素材の判定方法の実施形態
を説明するためのもので、ワーク加工数に対する主軸負
荷電流の変化及び上下限設定値を示す特性図
を説明するためのもので、ワーク加工数に対する主軸負
荷電流の変化及び上下限設定値を示す特性図
【図２】本発明方法における対象ワーク及び実施装置例
を示す概略構成図
を示す概略構成図
１ 対象ワーク（クランクシャフト） ４ 主軸工具 ＩFCD 主軸負荷電流 ＬＯ1 ，ＬＯ2 ，… 上限設定値 ＬＵ1 ，ＬＵ2 ，… 下限設定値
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 27/00 B23Q 17/09 B23Q 17/20
Claims (1)
- 【請求項１】 適正な金属材料を素材とすべき対象ワー
クを主軸工具により機械加工するに際して、不適な金属
材料とは異なったレベルで連続的に変化する適正な金属
材料の主軸負荷電流に対して、上限設定値及びその上限
設定値から所定の誤差範囲を考慮した下限設定値を設定
し、前回加工時での主軸負荷電流が上限設定値を超える
と、上限設定値及び下限設定値をシフトさせることによ
り、前記上限設定値及び下限設定値を主軸負荷電流の連
続的な変化に追従させて段階的に設定し、対象ワークが
適正な金属材料を素材としているか否かを識別すること
を特徴とするワーク素材の判定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27562295A JP3154224B2 (ja) | 1995-10-24 | 1995-10-24 | ワーク素材の判定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27562295A JP3154224B2 (ja) | 1995-10-24 | 1995-10-24 | ワーク素材の判定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09119910A JPH09119910A (ja) | 1997-05-06 |
| JP3154224B2 true JP3154224B2 (ja) | 2001-04-09 |
Family
ID=17558024
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27562295A Expired - Fee Related JP3154224B2 (ja) | 1995-10-24 | 1995-10-24 | ワーク素材の判定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3154224B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5977692B2 (ja) * | 2013-03-07 | 2016-08-24 | 株式会社神戸製鋼所 | 低剛性複合材料の穴加工装置 |
| JPWO2021156991A1 (ja) * | 2020-02-06 | 2021-08-12 |
-
1995
- 1995-10-24 JP JP27562295A patent/JP3154224B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09119910A (ja) | 1997-05-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20001212 |
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