JPH07332918A - 隙間検出方法および隙間センサ - Google Patents

隙間検出方法および隙間センサ

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JPH07332918A
JPH07332918A JP12883894A JP12883894A JPH07332918A JP H07332918 A JPH07332918 A JP H07332918A JP 12883894 A JP12883894 A JP 12883894A JP 12883894 A JP12883894 A JP 12883894A JP H07332918 A JPH07332918 A JP H07332918A
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JP
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gap
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iron core
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gap sensor
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JP12883894A
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Hideo Niwa
英夫 丹羽
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Sanmei Electric Co Ltd
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Sanmei Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 絞り加工されたワークとプレス金型との間の
隙間を、正確かつ簡便に検出することのできる隙間セン
サを提供すること。 【構成】 絞り加工されたワーク40とそのプレス金型
41との間の隙間Gを検出する隙間センサであって、一
端部がワーク40上面に当接可能な一接触極8をなすヨ
ーク5と、他端部がワーク40上面当接部位近傍に当接
可能な他接触極13を形成する主鉄心10と、主鉄心1
0に巻装されて直流電源により励磁される励磁コイル2
0と、主鉄心10に巻装された検出コイル22と、を備
えてなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は絞り加工された鋼板等
のワークとプレス金型との間の隙間を検出する隙間検出
方法および隙間センサに関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、鋼板を絞り加工すると、弾性回
復によって絞り加工されたワークと、プレス金型との間
に隙間を生ずるような形状差が発生する。
【0003】このワークが正しい形状に絞り加工されて
いるかどうかを知るには、簡単には金型上にあるワーク
上面をハンマー等で叩き、その打音により隙間の凡そを
知ることができる。例えば、ワークと金型面とが密着し
ていれば、打音は高い音になり、金型面との間に隙間が
あれば鈍い音が発生する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような絞
り加工ワークにおける隙間検出方法においては、打音か
ら隙間の値を知ることができず、従来は、隙間に粘土等
を挟んで隙間の値を確認して、金型の修正が行われてい
た。
【0005】従って、このような隙間検出方法は、作業
者の経験と勘に依存することが大きく、しかも、極めて
手間がかかるという問題があった。なお、従来、磁気を
利用して金属体内部を探査する装置があるが、探査用コ
イルに交流を流すため、大きな渦電流が生じて磁束の浸
透の妨げ、ワークの下側にある金型との間の隙間検出に
は不適切なものであった。
【0006】この発明は上記問題を解決するためになさ
れたものであり、その目的とするところは、絞り加工さ
れたワークとプレス金型との間の隙間を、正確かつ簡便
に検出することのできる隙間検出方法および隙間センサ
を提供しようとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明は上記目的を達
成するためになされたものであり、本発明の隙間検出方
法は、絞り加工されたワークとそのプレス金型との間の
隙間を検出する隙間検出方法であって、前記金型により
絞り加工されて当該金型上にあるワーク上面に、直流電
源に励磁されて磁極を形成する一対の接触極を当接し、
前記一対の接触極の間の前記ワークおよび金型を経由す
る磁束を検出し、当該検出磁束により誘起される電圧に
よって前記ワークと金型との間の隙間の値を検出する、
ことを特徴とする。
【0008】本発明の隙間センサは、絞り加工されたワ
ークとそのプレス金型との間の隙間を検出する隙間セン
サであって、一端部が前記ワーク上面に当接可能な一接
触極をなし、他端部が前記ワーク上面当接部位の近傍に
当接可能な他接触極を形成する鉄心と、前記鉄心に巻装
されて直流電源により励磁される励磁コイルと、前記鉄
心に巻装された検出コイルと、を備えてなることを特徴
とする。
【0009】また、隙間センサは、前記鉄心が、筒状体
からなり一端部が前記ワーク上面に当接可能な一接触極
をなすヨークと、前記ヨークの軸線に添って設けられる
とともに先端部が前記ワーク上面当接部位の中央部に当
接可能な他接触極を形成する主鉄心と、からなり、前記
主鉄心に励磁コイルと検出コイルとが巻装されて構成し
てもよい。
【0010】また、主鉄心が、軸線方向へ移動可能に設
けられるとともに当該主鉄心の先端部方向へ付勢されて
構成してもよい。
【0011】
【作用】この発明は上記のように構成されたものであ
り、絞り加工されてプレス金型上にあるワークに、直流
電源により励磁されて一対の磁極を形成する一対の接触
極を当接する。
【0012】このとき、発生した磁束の大部分は、ワー
クを経由して両接触極を結ぶ経路を通り、磁束の一部分
は、ワークを貫通するとともに、ワークと金型との間の
隙間を介し、金型を経由して両接触極を結ぶ経路を通
る。
【0013】この両接触極を結ぶ磁束は、ワークの板
厚、およびワークと金型との間の隙間の大小によって変
化する。この磁束を検出コイルにより検出し、検出コイ
ルに誘起される誘起電圧を積分して、予めワークの板厚
別に作成された隙間:電圧テーブルと照合し、ワークと
金型との間の隙間値を割出す。
【0014】
【実施例】以下、この発明の実施例に係る隙間検出方法
および隙間センサを図に基づいて説明する。
【0015】図1は本実施例の検出方法に用いられる隙
間センサ1を示し、隙間センサ1は、鉄心がヨーク5と
主鉄心10とからなり、接触極8を備えたヨーク5と,
接触極13を備えた主鉄心10と,主鉄心10に巻装さ
れた励磁コイル20と,主鉄心10に巻装された検出コ
イル22とを備え、主鉄心10は軸線方向へ移動可能に
設けられるとともに、ばね16により先端部方向へ付勢
されて構成されている。
【0016】ヨーク5は、上端部の中心に案内孔6を有
する磁性材料製の円筒状体からなり、下端部が環状の接
触極8として形成されている。主鉄心10は、丸棒状の
磁性材料からなり、主体部11が上記案内孔6および励
磁コイル20,検出コイル22のボビン24内を軸線方
向に移動可能に設けられている。
【0017】主鉄心10の上端部には、つば状部12が
形成され、下端である先端部は接触極13として形成さ
れている。この主鉄心10は、つば状部12をヨーク5
の上側に位置して主体部11が案内孔6に嵌入されると
ともに、ヨーク5の上部に固着されたばね受け18とつ
ば状部12との間にばね15が介装されて、先端部方向
へ付勢されている。これにより、主鉄心10の先端部
が、常には、接触極8下端面の中央部に位置するととも
に、接触極13の先端面が接触極8の下端面より僅かに
下方へ突出するように形成されている。
【0018】励磁コイル20は、検出コイル22を同軸
に巻装可能なボビン24の上部側(図1において)に巻
回され、ケーブル26により直流電源50が接続される
ように形成されている。
【0019】検出コイル22は、ボビン24の下部側に
巻回され、誘起された電圧をケーブル26により出力す
るように形成されている。このボビン24は、ヨーク5
の内壁に充填材により固着されている。
【0020】このように形成されたヨーク5,主鉄心1
0,励磁コイル20,検出コイル22は、非磁性体から
なる外筒体31,上端部材32,キャップ33からなる
ケース30の下部に取付けられている。なお、符号34
はスペーサ、35はパッキンである。
【0021】次に、本実施例の検出方法を説明する。
【0022】図2は隙間検出センサ1を用いた隙間検出
の概念図である。
【0023】簡略化して示す隙間検出センサ1は、励磁
コイル20が直流電源50に印加スイッチ51を介して
接続され、検出コイル22は積算器52に接続されてい
る。そして、絞り加工されて金型41(磁性材料製)上
にあるワーク40の被検出部位上に、接触極8,13を
当接させて隙間検出が行われる。なお、符号Gは、ワー
ク40下面と金型41上面との間の隙間であり、また、
金型41は治具であっても同様の作用効果を奏する。
【0024】ここで、スイッチ51をオンして励磁コイ
ル20を直流電源50で励磁すると、発生した磁束は、
主鉄心10,ヨーク5との間でワーク40および金型4
1を経由する。このとき、発生した磁束の大部分は、ワ
ーク40を経由して両接触極8,13間を結び、磁束の
一部分は、ワーク40を貫通し金型41を経由して、両
接触極8,13間を結ぶものが存在する。
【0025】この金型41を経由する磁束は、ワーク4
0の板厚と隙間Gの大きさによって変化する。従って、
ワーク40の板厚別の隙間G値と磁束の大きさの関係が
分かれば、磁束の大きさを知ることによって、隙間Gの
値を知ることができる。
【0026】本検出方法では、検出コイル22により磁
束の変化を捉え、検出コイル22に誘起された電圧Vs
を積分器52で積分して、磁束に比例した出力電圧Vo
utを得ている。図3は、このようにして得られたワー
ク40の板厚別の隙間Gと電圧Voutとの関係を示す
隙間:電圧特性曲線図であり、板厚が薄手であるほど特
性曲線の勾配が大きく、検出精度が良くなり、また、隙
間Gが0のときは、板厚に関係なく電圧Voutはほぼ
一定になる。
【0027】図4は隙間センサ1を用いて、本隙間検出
方法を実施するための検出システムの構成図であり、図
7は同検出方法のフローチャートである。
【0028】本検査システムは、直流電源50と、その
電圧を隙間センサ1の励磁コイル20へ印加する印加ス
イッチ51と、検出コイル22の出力電圧Vsを積分演
算する積分器52と、積分器52の出力電圧Voutを
デイジタル信号化するA/D変換器53と、そのデイジ
タル信号に基づいて、予めワーク40の板厚別に作成さ
れた隙間:電圧特性に基づくテーブルを参照して、出力
電圧Voutに対応した隙間Gを求める演算処理装置5
4と、求められた隙間Gの値を表示する表示器57とに
より構成されている。
【0029】なお、上記演算処理装置54は、マイクロ
コンピュータを主体にして構成されており、板厚選択ス
イッチ55,スタートスイッチ56を備えている。マイ
クロコンピュータは、演算処理を実行するCPU、およ
びCPUのプログラムを記憶するとともに、ワーク40
の板厚を板厚別に選択記号S(図5に一例を示す)とし
て記憶し、さらに、選択記号Sごとに図3の特性図に基
づいた隙間Gと電圧Voutとの関係を、予め隙間:電
圧テーブル(図6に一例を示す)として記憶したRAM
とROMを備えて構成されている。
【0030】次に、隙間センサ1を用い上記検査システ
ムにて、絞り加工されたワーク40と当該加工用金型4
1(または治具)上面との間の隙間を検出する手順を、
図7に示すフローチャートを参照して説明する。
【0031】まず、図8に示すように、隙間Gの検出対
象となるワーク40と金型41の被検出位置上に隙間セ
ンサ1を載置する。このとき、接触極8は、ワーク40
に円環状接触面で当接し、接触極13は、ばね16に付
勢されてワーク40上面の円環状接触面の中央部に弾接
する。従って、ワーク40に多少の凹凸があっても、接
触極13がそれに追従して上下移動し、両接触極8,1
3はワーク40に密接する。
【0032】そして、演算処理装置54の電源をオンに
すると、そのマイクロコンピュータは初期化を行った後
スタートする。次いで、別途測定されたワーク40の板
厚が板厚選択スイッチ55に入力され、その板厚に対応
した選択記号S値が演算処理装置54内においてCPU
へ読込まれる(ステップ100)。
【0033】続いて、スタートスイッチ56を押すと、
検出開始の信号が演算処理装置54から出力され、印加
スイッチ51がオンされて直流電源50の電圧Vが隙間
センサ1の励磁コイル20に印加される(ステップ10
1)。このとき、両接触極8,13間には、ワーク4
0、および隙間Gを介して金型41を経由する磁束が発
生する。
【0034】隙間センサ1においては、励磁コイル20
への電圧印加により、検出コイル22にパルス状の電圧
Vsが発生する。(ステップ102)。次いで、電圧V
sは積分器52で積分され、所定時間経過後、電圧Vo
utとして出力される(ステッブ103)。この電圧V
outは上記磁束に比例したものになり、A/D変換器
53によりデイジタル信号化されて、演算処理装置54
に入力される(ステップ104)。
【0035】演算処理装置54は、ステップ100で読
込まれた板厚の選択記号S値と、それに対応した隙間:
電圧テーブルとに基づいて、隙間値変換を行う。(ステ
ップ105,106、107,108、109,11
0、…)。これにより、ワーク40の板厚に基づいた隙
間G値mmが求められる。なお、電圧Voutがテ−ブ
ルにある値の中間値の場合は、テ−ブルに示されている
上下値間を直線補間する演算を行って、隙間G値が求め
られる。上記、演算処理で求められた隙間G値は、表示
器57にワ−ク40の板厚とともに数値表示される(ス
テップ111)。
【0036】図9は、この発明の隙間センサの他の実施
例を示し、鉄心の構成に特徴を有する。なお、以下の説
明では第1実施例との重複部分については同一符号を付
して説明を省略する。
【0037】この第2実施例では、鉄心が、丸棒状の磁
性材料による逆U字形の鉄心3からなる。鉄心3の一端
部は球面状に形成されて接触極8をなし、他端部は同じ
く球面状に形成されて接触極13をなしている。また、
鉄心3には、接触極8,13側端部に、それぞれに励磁
コイル20,検出コイル22が巻装されており、励磁コ
イル20,20は直列に接続されて直流電源50が印加
され、検出コイル22,22は直列に接続されて電源V
sを誘起するように構成されている。この隙間センサ1
によれば、例えば、線状に延びる絞り加工部等を有する
ワーク40に対して、両接触極8,13が適確に接触し
て隙間検出を行うことができる。
【0038】なお、この発明は上述の説明および図例に
限定されることなく、この発明の技術的思想から逸脱し
ない範囲において、その実施態様を変更することができ
る。例えば、図10または図11に示すように、第2実
施例における鉄心3を鉄心3a,3bに2分し、枢着部
4で回動可能に連結してもよい。これにより、接触極
8,13の間隔をワーク40の形状に対応して可変し、
より確実な当接を計ることができる。
【0039】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の間隔検出方法および隙間センサによれば、絞り加工さ
れたワークの上から、ワークと金型との間の隙間を、定
量的に正確、かつ簡便に操作で検出することができる。
【0040】また、主鉄心を軸線方向へ移動可能に設け
て先端部方向へ付勢することにより、ワーク面多少の凹
凸に対応して隙間センサを密接させることができるの
で、安定した隙間検出精度を保持することができる。
【0041】また、隙間検出に直流磁束を用いているの
で、渦電流の発生が少なく、小形の励磁コイルにより、
ワークを貫通して金型を経由する磁束を形成して、隙間
検出することができる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の隙間センサの縦断面図。
【図2】本隙間センサを用いた隙間検出の概念図。
【図3】隙間と検出磁束に対応した出力電圧との関係を
示す隙間・電圧特性曲線図。
【図4】本隙間検出方法と実施するための検出システム
の構成図。
【図5】ワーク板厚の選択記号の例を示す図表。
【図6】板厚選択記号ごとの隙間:電圧テーブルの例を
示す図表。
【図7】同検出方法のフローチャート。
【図8】本隙間センサによる隙間検出を示す説明断面
図。
【図9】第2実施例の隙間センサおよび隙間検出を示す
断面図。
【図10】他の隙間センサの例を示す縦断面図。
【図11】他の隙間センサの例を示す縦断面図。
【符号の説明】
1 隙間センサ 3 鉄心 5 ヨーク 8,13 接触極 10 主鉄心 16 ばね 20 励磁コイル 22 検出コイル 40 ワーク 41 金型 50 直流電源 G 隙間

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絞り加工されたワークとそのプレス金型
    との間の隙間を検出する隙間検出方法であって、 前記金型により絞り加工されて当該金型上にあるワーク
    上面に、直流電源に励磁されて磁極を形成する一対の接
    触極を当接し、 前記一対の接触極の間の前記ワークおよび金型を経由す
    る磁束を検出し、 当該検出磁束により誘起される電圧によって前記ワーク
    と金型との間の隙間の値を検出する、 ことを特徴とする隙間検出方法。
  2. 【請求項2】 絞り加工されたワークとそのプレス金型
    との間の隙間を検出する隙間センサであって、 一端部が前記ワーク上面に当接可能な一接触極をなし、
    他端部が前記ワーク上面当接部位の近傍に当接可能な他
    接触極を形成する鉄心と、 前記鉄心に巻装されて直流電源により励磁される励磁コ
    イルと、 前記鉄心に巻装された検出コイルと、 を備えてなることを特徴とする隙間センサ。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の隙間センサであって、 前記鉄心が、筒状体からなり一端部が前記ワーク上面に
    当接可能な一接触極をなすヨークと、 前記ヨークの軸線に添って設けられるとともに先端部が
    前記ワーク上面当接部位の中央部に当接可能な他接触極
    を形成する主鉄心と、からなり、 前記主鉄心に励磁コイルと検出コイルとが巻装されてな
    る、 ことを特徴とする隙間センサ。
  4. 【請求項4】 請求項3記載の隙間センサであって、 前記主鉄心が、軸線方向へ移動可能に設けられるととも
    に当該主鉄心の先端部方向へ付勢されてなる、 ことを特徴とする隙間センサ。
JP12883894A 1994-06-10 1994-06-10 隙間検出方法および隙間センサ Pending JPH07332918A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006523137A (ja) * 2003-03-24 2006-10-12 ダプロックス アクチボラゲット 固定子とそれに対向する回転子の間の距離を測定する方法およびセンサ装置
JP2007139769A (ja) * 2005-11-14 2007-06-07 Immobilien Ges Helmut Fischer Gmbh & Co Kg 特に、薄層の厚さ測定装置用の測定プローブ
JP2014215042A (ja) * 2013-04-22 2014-11-17 東京パワーテクノロジー株式会社 磁化器
WO2015190414A1 (ja) * 2014-06-12 2015-12-17 コニカミノルタ株式会社 非破壊検査装置
JP2018109601A (ja) * 2016-10-17 2018-07-12 ザ・ボーイング・カンパニーThe Boeing Company 三次元間隙測定のシステム及び方法

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