JP2000233224A - 歪矯正装置における割れ判定システム - Google Patents
歪矯正装置における割れ判定システムInfo
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Abstract
判定すること。 【解決手段】ワークの変位を検出する変位センサと、押
圧中にワークに発生する弾性波を検出するためのAEセ
ンサと、AEセンサの出力信号に所定の処理を施し、処
理結果に基づいて前記ワーク内の割れの発生の有無を判
定する判定手段とを備えると共に、(変位センサの検出
値に基づき)ワークが塑性変形域に入ったことを検知し
てから上記処理を行うよう構成した。
Description
歪を矯正する歪矯正装置に関するものであり、より詳細
には、ワーク中の割れの有無を判定するために歪矯正装
置で用いられる割れ判定システムに関するものである。
ークを真っ直ぐに矯正する歪矯正装置が用いられてい
る。歪矯正装置は、パンチ等の押圧部材によってワーク
を(曲がりを延ばす方向に)押圧し、塑性変形させるよ
う構成されている。ここで、歪矯正によってワークの内
部あるいは表面に割れが生じるケースがあることが知ら
れている。割れの生じたワークは製品として出荷できな
いため、不良品として選り分ける必要がある。
るため、歪矯正装置のパンチ等にAE(アコースティッ
クエミッション)センサを取り付け、押圧中にワークに
発生する弾性波を検出するAE判定装置が開発されてい
る。弾性波は固体内部の組織のずれや破壊により発生す
るものであり、ワークに割れが生じた場合には(通常の
塑性変形時よりも)高周波数の弾性波が発生することが
分かっている。従って、AE判定装置は、AEセンサの
出力信号(振動)のうち、振幅が所定の基準値以上のも
のをカウントし、一定時間内のカウント数が所定の閾値
を越えていれば「割れが生じている」と判定するよう構
成されている。
AE判定装置では、弾性波だけでなく、パンチがワーク
に当接した際の振動(以下、初期外乱振動とする)をも
カウントしてしまうため、検出精度の向上が難しいとい
う問題点がある。この問題点を解決するため、パンチが
ワークに接触したのち所定時間経過してからAEセンサ
の出力信号のカウントを開始することも提案されてい
る。
との関係が常に一定とは限らない。例えば、パンチの先
端が偏摩耗している場合、パンチの先端部のどこか一カ
所がワークに接触してから、パンチが押圧面全体でワー
クを押圧し始めるまでにはタイムラグがある。このよう
な場合、単にパンチがワークに接触してからの経過時間
だけで制御していたのでは、AEセンサの出力のカウン
トを開始した時点でまだワークに上記の初期外乱振動が
残っている可能性がある。
時のワークの割れの有無をより高精度で判定することを
目的とするものである。
め、請求項1に記載の発明による歪矯正装置における割
れ判定システムは、ワークの変位を検出する変位センサ
と、押圧中にワークに発生する弾性波を検出するための
AEセンサと、AEセンサの出力信号に所定の処理を施
し、処理結果に基づいて前記ワーク内の割れの発生の有
無を判定する判定手段とを備えると共に、(変位センサ
の検出値に基づき)ワークが塑性変形域に入ったことを
検知してから前記処理を行うことを特徴とするものであ
る。
的大きな振動は、パンチがワークに当たった際の振動
(初期外乱振動)であることが分かっているが、請求項
1の発明ではワークが塑性変形域に入ってからAEセン
サの出力信号の処理(例えばカウント)を行っているの
で、初期外乱振動の影響を排除することができる。従っ
て、より正確にワークの割れの有無を判定することが可
能になる。尚、ワークが塑性変形域に入ったかどうか
は、変位センサの出力から判断することができる。
明する。図1は、実施形態の割れ判定システムを備えた
歪矯正装置の基本構成を示す図である。歪矯正装置1
は、焼き入れ等により曲がってしまった長尺状のワーク
W(自動車用のカムシャフトなど)を真っ直ぐに矯正す
るためのものである。歪矯正装置1は、ワークWの軸方
向両端を挟んで支持する一対のセンターピン3,3と、
ワークWを載せる一対のアンビル8を有している。
Wの軸方向にスライド可能なスライドハウジング11に
搭載された油圧シリンダ12の可動部に取り付けられて
おり、ワークWに対して近接/離間する方向に駆動され
る。スライドハウジング11はボールネジ15によって
ワークWの軸方向に直進移動し、ワークWの軸方向にお
ける所定の位置に位置決めされる。
Wを挟んでパンチ10と反対の側には変位センサ2が設
けられている。変位センサ2はワークWの外周面に接
し、その変位量を検出するものである。尚、図1では変
位センサ2を一つのみ示すが、ワークWの軸方向に沿っ
て複数個設置しても良い。
タにより回転駆動される。センターピン3,3の間でワ
ークWを挟んだ状態でセンターピン3,3を回転させる
と、ワークWをその軸中心回りに回転させることができ
る。
3,3で挟んだ状態で曲がりの計測を行い、その後セン
ターピン3,3を後退させてワークWをアンビル8上に
載せてから、パンチ10によるワークWの押圧を行うよ
う構成されている。
に取り付け、センターピン3,3をゆっくり回転させ
る。そして、変位センサの出力から、どの回転位置で変
位(軸中心からのずれ)が最も大きいかをチェックす
る。そして、変位の最も大きい箇所がパンチ10側に向
くよう、センターピン3,3の回転位置を調節する。そ
して、センターピン3,3を後退させてワークWをアン
ビル8上に載せ、油圧シリンダ12を駆動してパンチ1
0による押圧を行うよう構成されている。
ワークWに生ずる弾性波を検出するためのAEセンサ5
が取り付けられている。AEセンサ5は、いわゆる加速
度ピックアップであり、その出力はアンプ(後述)で増
幅され、後述の制御部6に入力される。
り発生するものであが、ワークWに割れが生じた場合に
はより高周波数の弾性波が発生することが分かってい
る。例えば、図2に示すように、割れが発生していない
通常の塑性変形時(a)に比べ、割れが発生した場合
(b)には高周波数の弾性波が増える。そこで、制御部
6では、AEセンサ5の出力信号(振動)のうち、振幅
がある基準値を越えたものをカウントし、一定時間内の
カウント数が所定値以上であれば「割れが生じている」
と判定する。
Wに当接した時の振動(初期外乱振動)までカウントし
てしまうと、判定精度が低下してしまう。そこで、この
実施形態では、ワークWが「塑性変形域」に入ってから
の振動だけをカウントすることによって、上記の外乱振
動が入らないようにするよう構成されている。以下、こ
れについて詳説する。
関係の一例を示す図である。ワークWの歪矯正は、図2
に示すワークWの降伏点Aから破断点Bまでの間(例え
ば点C)で行われ、ワークWに塑性変形を起こさせるも
のである。
ークWの歪矯正を行う前に、予めワークWと同じ材質・
形状のダミーワークの押圧を複数回行う。この際、ダミ
ーワークの変位量(変位センサ2の出力)が除々に増加
していくように、パンチ10の押圧力も順次(回数毎
に)増加させる。
ンチ10をダミーワークから離すと、(ダミーワークは
まだ弾性変形域なので)変位量は押圧前と同じ値に戻
る。しかし、変位量が大きくなると、パンチ10をダミ
ーワークから離しても変位量が元に戻らなくなる。これ
はダミーワークが塑性変形域に達したことを意味する。
歪矯正装置1のCPU(図1)は、この時の変位量変位
センサ2の出力)をXとして記憶する。
の押圧を開始してから変位センサ2の出力が上記のXに
なるまではAEセンサ5からの出力信号のカウントは行
わず、変位センサ2の出力が上記のXになった時点でA
Eセンサ5からの出力信号のカウントを開始する。
チ10がワークWに当たった際の振動(初期外乱振動)
であることが分かっている。この実施形態の割れ判定シ
ステムでは、ワークWが塑性変形域に入ってからAEセ
ンサ5の出力信号のカウントを開始しているので、弾性
変形域での上記の初期外乱振動を排除することができ
る。
御系を示すブロック図である。AEセンサ5の出力信号
はアンプ52により増幅され、割れ検知システムの制御
部6に入る。制御部6では、ハイパスフィルタ61,ロ
ーパスフィルタ62によって低周波数域と高周波数域が
カットされ、周波数35〜400KHzの出力信号が比
較器64に送られる。尚、ハイパス/ローパスフィルタ
61,62は、出力信号から歪矯正装置1のメカ的な外
乱振動(モータの振動など)に起因するノイズを除去す
るためのものである。
基準値とを比較し、基準値を上回った信号がH(ハイ)
レベルのパルス信号となってゲート65に送られる。
尚、比較器64は、ワークWの弾性変形の際にも発生す
る比較的振幅の小さい弾性波を除去するためのものであ
る。一方、変位センサ2の出力信号は、歪矯正装置1に
設けられたCPUに取り込まれる。CPUは、変位セン
サ2からの出力信号が上記の変位量Xに相当する基準値
以上になると、ゲート65にスタート信号を送る。
ート65は(比較器64からの)パルス信号をカウンタ
66に送る。つまり、カウンタ66によるパルス信号の
カウントは、ワークWが塑性変形域に達してから開始さ
れる。カウンタ66は、ゲート65からのパルス信号を
一定時間カウントし、カウント数を表す信号を比較器6
7に送る。比較器67は、カウンタから66のカウント
数と予め設定された閾値とを比較する。カウント数が閾
値よりも大きければ割れが発生したものと判断し、図示
しない表示部にNG表示を行う。尚、判定結果を歪矯正
装置1の制御部に送るなど、他の処理を行うよう構成し
ても良い。
ムによれば、ワークWが塑性変形域に入ってからAEセ
ンサ5の出力をカウントを行っているので、初期外乱振
動をカウントしてしまうことが防止される。従って、よ
り正確にワークの割れの有無を判定することが可能にな
る。
装置における割れ判定システムによれば、ワークが塑性
変形域に入ってからAEセンサの出力信号の処理を行っ
ているので、外乱信号の影響を排除することができ、よ
り正確にワークの割れの有無を判定することが可能にな
る。
である。
Claims (7)
- 【請求項1】押圧部材によりワークを押圧して歪を矯正
する歪矯正装置において、 前記押圧による前記ワークの変位を検出する変位センサ
と、 前記押圧中に前記ワークに発生する弾性波を検出するた
めのAEセンサと、 前記AEセンサの出力信号に所定の処理を施し、処理結
果に基づいて前記ワーク内の割れの発生の有無を判定す
る判定手段と、 を備えると共に、 前記変位センサの検出値に基づき、前記ワークが塑性変
形域に入ったことを検知してから前記処理を行うこと、 を特徴とする歪矯正装置における割れ判定システム。 - 【請求項2】前記AEセンサは前記押圧部材に取り付け
られていること、を特徴とする請求項1に記載の歪矯正
装置における割れ判定システム。 - 【請求項3】前記処理は、前記AEセンサの出力信号の
うち、振幅が所定の基準値よりも大きいものをカウント
し、カウント数に基づいて割れの発生の有無を判定する
ことであること、を特徴とする請求項1又は2に記載の
歪矯正装置における割れ判定システム。 - 【請求項4】前記判定手段は、前記AEセンサの出力信
号のうち所定の周波数範囲以外のものをカットするフィ
ルタを有すること、を特徴とする請求項3に記載の歪矯
正装置における割れ判定システム。 - 【請求項5】押圧部材によりワークを押圧して歪を矯正
する歪矯正装置において、 第1の検出手段を用いて前記ワークに発生する振動を検
出すると共に、 第2の検出手段を用いて前記ワークの変位を検出し、 前記第2の検出手段で検出した前記ワークの変位に基づ
いて、前記ワークが塑性変形域に入ったことを検知して
から、第1の検出手段の出力信号に所定の処理を施し、
処理結果に基づいて前記ワーク内の割れの発生の有無を
判定すること、 を特徴とする歪矯正装置における割れ判定方法。 - 【請求項6】ワークの歪矯正を行う前に、前記押圧部材
により前記ワークを押圧し、前記ワークの降伏点と前記
変位センサにより検出される変位との対応関係を予め求
めておくこと、を特徴とする請求項5に記載の歪矯正装
置における割れ判定方法。 - 【請求項7】前記所定の処理は、前記第1の検出手段の
出力信号のうち所定の周波数範囲以外のものをフィルタ
でカットし、さらに振幅が所定の基準値よりも大きいも
のをカウントする処理であること、を特徴とする請求項
5又は6に記載の歪矯正装置における割れ判定方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03369099A JP3999903B2 (ja) | 1999-02-12 | 1999-02-12 | 歪矯正装置における割れ判定システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03369099A JP3999903B2 (ja) | 1999-02-12 | 1999-02-12 | 歪矯正装置における割れ判定システム |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000233224A true JP2000233224A (ja) | 2000-08-29 |
JP2000233224A5 JP2000233224A5 (ja) | 2005-09-08 |
JP3999903B2 JP3999903B2 (ja) | 2007-10-31 |
Family
ID=12393430
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03369099A Expired - Lifetime JP3999903B2 (ja) | 1999-02-12 | 1999-02-12 | 歪矯正装置における割れ判定システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3999903B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7147731B2 (en) | 2001-03-28 | 2006-12-12 | Neturen Co., Ltd. | Flanged parts producing method, and heat-treating device and heat treating method therefor |
KR100826236B1 (ko) | 2006-08-09 | 2008-04-30 | (주) 대승 | 추진축 용접부의 런아웃 교정용 가압장치 |
KR102107980B1 (ko) * | 2018-10-29 | 2020-05-08 | 일륭기공(주) | 샤프트 휨 교정기의 크랙 검출기 자동 검증 장치 |
-
1999
- 1999-02-12 JP JP03369099A patent/JP3999903B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US7147731B2 (en) | 2001-03-28 | 2006-12-12 | Neturen Co., Ltd. | Flanged parts producing method, and heat-treating device and heat treating method therefor |
KR100826236B1 (ko) | 2006-08-09 | 2008-04-30 | (주) 대승 | 추진축 용접부의 런아웃 교정용 가압장치 |
KR102107980B1 (ko) * | 2018-10-29 | 2020-05-08 | 일륭기공(주) | 샤프트 휨 교정기의 크랙 검출기 자동 검증 장치 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3999903B2 (ja) | 2007-10-31 |
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