JP2009226440A - Press machine inspection device - Google Patents

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Takahiro Imazu
隆広 今津
Akira Yamada
公 山田
Shun Uezono
俊 上薗
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Aisin Corp
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Aisin Seiki Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a press machine inspection device which can measure an inclination angle between a pair of pressurizing members even in a state where a measuring means is provided by only one, and to provide a press machine inspection device which can measure the inclination angle even in the case the pressurizing members move in fixed inclined posture. <P>SOLUTION: This device is used together with a pres machine provided with a pair of pressurizing members 15, 16 capable of applying a load to a workpiece so as to be closely movable along a Z axis in a state where the distance between both the pressurizing members 15, 16 can be controlled, and includes: the faces 5a to be measured vertically elongated from the pressurizing face of either pressurizing member 15 toward the pressurizing face of the other pressurizing member 16; distance measuring means 8a, 8b supported to the other pressurizing face for measuring a traverse distance to the faces 5a to be measured; and a calculating means calculating an inclination angle based on a change in the traverse distance caused by the close movement between the pair of pressurizing members 15, 16 and a change in the distance between the pair of pressurizing members 15, 16. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、ワークに荷重を付与する一対の加圧部材を、両加圧部材どうしの距離を制御可能な状態でZ軸に沿って近接移動可能に備えているプレス機と共に用いるプレス機検査装置に関する。   The present invention relates to a press machine inspection apparatus that uses a pair of pressure members that apply a load to a workpiece together with a press machine that is capable of moving close along the Z axis in a state in which the distance between both pressure members can be controlled. About.

この種のプレス機検査装置に関連する先行技術文献情報として下記に示す特許文献1がある。この特許文献1に記された装置は、スライド(上部加圧部材)とボルスタ(下部加圧部材)とを備えたプレス機と共に用いられるものである。スライドのボルスタに対する平行度を測定する手段として、スライドの移動位置を検出可能なリニアスケールがスライドの四隅に設けてある。各リニアスケールは、スライドを下方に支持しているプランジャから下方に延設されたラックギヤ、同ラックギヤと噛合しつつスライド側に支持されたピニオンギヤ、および、ピニオンギヤの回転量に応じてスライドの各四隅の高さ位置信号を出力するロータリーエンコーダとからなる。プランジャの基準位置における各四隅の高さ位置信号と、プランジャの任意の測定位置における各四隅の高さ位置信号とを比較することで、スライドのボルスタに対する平行度が導き出されるとされている。   As prior art document information related to this type of press inspection apparatus, there is Patent Document 1 shown below. The apparatus described in Patent Document 1 is used together with a press provided with a slide (upper pressure member) and a bolster (lower pressure member). As means for measuring the parallelism of the slide to the bolster, linear scales capable of detecting the slide movement position are provided at the four corners of the slide. Each linear scale includes a rack gear that extends downward from a plunger that supports the slide downward, a pinion gear that is engaged with the rack gear and supported on the slide side, and four corners of the slide according to the amount of rotation of the pinion gear. And a rotary encoder that outputs a height position signal. It is said that the parallelism of the slide with respect to the bolster is derived by comparing the height position signals of the four corners at the reference position of the plunger with the height position signals of the four corners at arbitrary measurement positions of the plunger.

特公平6−86036号公報(第3欄20〜40行、第4欄10〜30行、第2図、第3図)Japanese Examined Patent Publication No. 6-86036 (column 3, lines 20 to 40, column 4, lines 10 to 30, lines 2 and 3)

特許文献1に記されたプレス機検査装置では、傾斜角度(平行度)を計測するために、プランジャの測定位置におけるスライドの各部位の高さ位置を、プランジャスライドの基準位置におけるスライドの各部位の高さ位置と比較する方法を採る。このため、プランジャの基準位置と任意の測定位置とにおけるスライドの高さ位置を測定する測定手段(リニアスケール)を、スライドの少なくとも2箇所(スライドの各四隅のうちの2箇所など)に設ける必要があった。また、同じ理由で、スライダがボルスタに対して一定の傾斜姿勢のまま下降する場合には、その傾斜角度を検知できないという問題があった。   In the press inspection apparatus described in Patent Document 1, in order to measure the inclination angle (parallelism), the height position of each part of the slide at the measurement position of the plunger is set to the height of each part of the slide at the reference position of the plunger slide. The method of comparing with the height position of is taken. For this reason, it is necessary to provide measuring means (linear scale) for measuring the height position of the slide at the reference position of the plunger and an arbitrary measuring position at at least two places (such as two of the four corners of the slide). was there. For the same reason, there is a problem that when the slider descends with a constant inclination posture with respect to the bolster, the inclination angle cannot be detected.

そこで、本発明の目的は、上に例示した従来技術によるプレス機検査装置の持つ欠点に鑑み、測定手段を一つだけ設けた状態でも傾斜角度(平行度)を計測することが可能なプレス機検査装置を提供することにある。また、本発明の別の目的は、スライドがボルスタに対して一定の傾斜姿勢のまま下降する場合でもスライドの傾斜角度(平行度)を計測することが可能なプレス機検査装置を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a press capable of measuring an inclination angle (parallelism) even when only one measuring means is provided, in view of the drawbacks of the conventional press inspection apparatus exemplified above. It is to provide an inspection device. Another object of the present invention is to provide a press inspection apparatus capable of measuring a tilt angle (parallelism) of a slide even when the slide descends in a constant tilt posture with respect to the bolster. is there.

本発明によるプレス機検査装置の第1の特徴構成は、
ワークに荷重を付与する一対の加圧部材を、両加圧部材どうしの距離を制御可能な状態でZ軸に沿って近接移動可能に備えているプレス機と共に用い、
前記一対の加圧部材の一方の加圧面から前記一対の加圧部材の他方の加圧面に向けて垂直に延設された被計測面と、
前記被計測面までの前記Z軸と交差する方向での横断距離を計測するべく前記他方の加圧面に支持された測距手段と、
前記一対の加圧部材どうしの近接移動によって生じる前記横断距離の計測値の変化、および、前記一対の加圧部材どうしの距離の変化に基づいて、前記一対の加圧部材どうしの傾斜角度を算出する算出手段と、を備えている点にある。
The first characteristic configuration of the press inspection apparatus according to the present invention is:
Using a pair of pressure members that apply a load to the workpiece, together with a press machine that can move close along the Z axis in a state in which the distance between both pressure members can be controlled,
A surface to be measured extending vertically from one pressure surface of the pair of pressure members toward the other pressure surface of the pair of pressure members;
Ranging means supported by the other pressure surface to measure the crossing distance in the direction intersecting the Z axis to the surface to be measured;
An inclination angle between the pair of pressure members is calculated based on a change in the measured value of the crossing distance caused by the proximity movement between the pair of pressure members and a change in the distance between the pair of pressure members. And a calculating means.

本発明の第1の特徴構成によるプレス機検査装置では、一対の加圧部材どうしが傾斜していれば、両加圧部材どうしの近接移動に応じて、被計測面から測距手段までの横断距離の値が一定の割合で変動するので、その横断距離の変化割合から傾斜角度を算出することができる。したがって、スライドがボルスタに対して一定の傾斜姿勢のまま下降する場合でもスライドの傾斜角度(平行度)を計測することが可能である。また、特定の方向に関する傾斜であれば、測定手段を一つ設けただけでも一対の加圧部材どうしの傾斜角度を計測可能である。また、近接移動の進行に応じた傾斜角度の変化の具合も簡単に知ることができる。   In the press inspection apparatus according to the first characteristic configuration of the present invention, if the pair of pressure members is inclined, the crossing from the surface to be measured to the distance measuring means according to the close movement of the pressure members. Since the distance value fluctuates at a constant rate, the inclination angle can be calculated from the change rate of the crossing distance. Therefore, it is possible to measure the inclination angle (parallelism) of the slide even when the slide descends with a constant inclination posture with respect to the bolster. In addition, if the inclination is related to a specific direction, the inclination angle between the pair of pressure members can be measured only by providing one measuring means. Further, it is possible to easily know how the inclination angle changes according to the progress of the proximity movement.

本発明の他の特徴構成は、前記測距手段は、互いに非平行な少なくとも2つの方向での前記横断距離を計測するべく配置された少なくとも2個のセンサを備えている点にある。   Another feature of the present invention is that the distance measuring means includes at least two sensors arranged to measure the crossing distance in at least two directions that are not parallel to each other.

本構成であれば、一対の加圧部材どうしの間に存在する任意の方向の傾斜角度を計測可能である。   If it is this structure, the inclination angle of the arbitrary directions which exist between a pair of pressurization members is measurable.

本発明の他の特徴構成は、前記センサが渦電流式変位センサである点にある。   Another feature of the present invention is that the sensor is an eddy current displacement sensor.

本構成であれば、渦電流式変位センサは外形が小型で且つ分解能が高いので、プレス機検査装置をコンパクトにでき、しかも、より正確な計測が可能となる。   With this configuration, since the eddy current displacement sensor has a small outer shape and high resolution, the press inspection apparatus can be made compact and more accurate measurement can be performed.

本発明の他の特徴構成は、前記一対の加圧部材どうしの間に両加圧部材どうしの前記Z軸に沿った距離を測定する第2の測距手段が設けられている点にある。   Another feature of the present invention is that a second distance measuring means for measuring a distance along the Z-axis between the pressure members is provided between the pair of pressure members.

本構成であれば、第2の測距手段によって一対の加圧部材どうしの近接移動速度を(プレス機自体に設けられた制御機構に基づく近接移動の速度データに比して)より正確に特定できるので、傾斜角度の計測もより正確にできる。   With this configuration, the proximity movement speed between the pair of pressure members is more accurately identified by the second distance measuring means (compared to the proximity movement speed data based on the control mechanism provided in the press itself). As a result, the tilt angle can be measured more accurately.

本発明の他の特徴構成は、前記一対の加圧部材によって加えられる荷重を測定する荷重計を備えている点にある。   Another feature of the present invention is that a load meter for measuring a load applied by the pair of pressure members is provided.

本構成であれば、プレス機によって対象物に種々の大きさの荷重を掛けた際の傾斜角度を計測できるので、プレス機でワークに対して荷重を掛けながら加工を行う際に実際に現象として見られる傾斜の度合いや、荷重の増加に応じた傾斜の変化経過などを高精度で推測できることになる。   With this configuration, it is possible to measure the tilt angle when a load of various sizes is applied to the object by the press machine, so when actually processing while applying a load to the workpiece with the press machine, it is actually a phenomenon The degree of inclination to be seen and the course of change in inclination according to the increase in load can be estimated with high accuracy.

本発明の他の特徴構成は、前記プレス機のボルスタと対向し、前記被計測面と前記測距手段との一方を備えた計測下型、および、前記プレス機のスライダと対向し、前記被計測面と前記測距手段との他方を備えた計測上型を備え、且つ、
前記計測下型と前記計測上型との間に、前記計測下型と前記計測上型どうしの相対移動を案内する少なくとも一対のガイド部材を備えている点にある。
Another characteristic configuration of the present invention is a measurement lower mold provided with one of the measurement target surface and the distance measuring means, opposed to the bolster of the press machine, and opposed to the slider of the press machine, A measurement upper die provided with the other of the measurement surface and the distance measuring means; and
There is at least a pair of guide members for guiding relative movement between the measurement lower mold and the measurement upper mold between the measurement lower mold and the measurement upper mold.

実際にプレス機によって荷重を掛けながらワークを加工する際には、下型と上型とからなる金型セットの内部にワークを配し、その下型と上型どうしの相対移動を案内する少なくとも一対のガイド部材が用いられるのが一般的である。すなわち、本構成では、プレス機検査装置自体に、現実のワーク加工に用いられる下型と上型に近似した計測下型と計測上型、ならびに、計測下型と計測上型どうしの相対移動を案内する少なくとも一対のガイド部材を備えた金型状の構造を持たせている。したがって、実際にプレス機によって荷重を掛けながらワークを加工する際に、一対の加圧部材(ボルスタとスライダ)の傾斜角度に影響を及ぼし得る要素を現実のワーク加工の条件に合わせた状態での実際的な傾斜角度を計測可能となる。   When processing a workpiece while actually applying a load with a press machine, place the workpiece inside a mold set consisting of a lower mold and an upper mold, and at least guide the relative movement between the lower mold and the upper mold In general, a pair of guide members is used. In other words, in this configuration, the press inspection machine itself has a lower mold and an upper mold that are similar to the lower mold and upper mold used for actual workpiece processing, and the relative movement between the lower measurement mold and the upper measurement mold. A mold-like structure having at least a pair of guide members for guiding is provided. Therefore, when machining a workpiece while actually applying a load with a press machine, the elements that may affect the inclination angle of the pair of pressure members (bolster and slider) are matched to the actual workpiece machining conditions. A practical inclination angle can be measured.

以下に本発明による最良の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図1は、検査対象の例としてのクランクプレス機30(以後、単にプレス機30と呼ぶ)に対して本発明に係るプレス機検査装置1が設置された状態を示す。
プレス機30は、ワークに荷重を付与するための一対の加圧部材として、固定された下方のボルスタ15、及び、上下方向に可動のスライダ16を備える。スライダ16は、ボルスタ15に対する距離をプレス機30自身に備えられた制御装置によって制御可能な状態で鉛直軸(Z軸)に沿って近接移動可能に備えている。プレス機検査装置1はボルスタ15に対するスライダ16の傾斜角度(または平行度)を計測するために設置されている。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a state in which a press inspection apparatus 1 according to the present invention is installed in a crank press 30 (hereinafter simply referred to as a press 30) as an example of an inspection target.
The press machine 30 includes a fixed lower bolster 15 and a vertically movable slider 16 as a pair of pressure members for applying a load to the workpiece. The slider 16 is provided so as to be able to move close along the vertical axis (Z axis) in a state in which the distance to the bolster 15 can be controlled by a control device provided in the press machine 30 itself. The press inspection apparatus 1 is installed to measure the inclination angle (or parallelism) of the slider 16 with respect to the bolster 15.

図2に示すように、プレス機検査装置1は、プレス機30のボルスタ15の上面に複数のネジなどで固定した剛体としての計測下型2、および、プレス機30のスライダの下面に複数のネジなどで固定した剛体としての計測上型3を備える。計測下型2の中央上面には直方体状の台座部2aが一体的に設けられている。同様に、計測上型3の中央下面にも直方体状の台座部3aが一体的に設けられている。計測下型2は互いに平行で平坦な上面と下面を備え、計測上型3についても全く同様である。   As shown in FIG. 2, the press inspection apparatus 1 includes a measuring lower die 2 as a rigid body fixed to the upper surface of the bolster 15 of the press machine 30 with a plurality of screws, and a plurality of lower surfaces of the slider of the press machine 30. A measurement upper die 3 as a rigid body fixed with screws or the like is provided. A rectangular parallelepiped pedestal 2a is integrally provided on the central upper surface of the lower mold 2 for measurement. Similarly, a rectangular parallelepiped pedestal 3 a is also provided integrally on the lower center surface of the upper measurement die 3. The lower measurement mold 2 has a flat upper surface and a lower surface that are parallel to each other, and the measurement upper mold 3 is exactly the same.

計測下型2の台座部2aの四隅付近には断面が円形のガイド棒4(ガイド部材の一例)が揺動不能に立設されている。他方、計測上型3には、ガイド棒4の断面形状と対応した断面形状のガイド孔3h(ガイド部材の一例)が形成されている。ガイド棒4の上端は、常にガイド孔3h内に挿通されており、計測上型3の下降に応じて大きな抵抗を示すこと無くガイド孔3h内へ深く進入可能となっている。   In the vicinity of the four corners of the pedestal 2a of the lower mold 2 for measurement, a guide bar 4 (an example of a guide member) having a circular section is erected so as not to swing. On the other hand, a guide hole 3 h (an example of a guide member) having a cross-sectional shape corresponding to the cross-sectional shape of the guide rod 4 is formed in the measurement upper die 3. The upper end of the guide bar 4 is always inserted into the guide hole 3h, and can enter deeply into the guide hole 3h without showing a large resistance as the measurement upper die 3 descends.

計測上型3の四辺の各中央の下面には、4本の被計測ロッド5が揺動不能に立設されている。被計測ロッド5は計測上型3の下面に対して正確に垂直である。被計測ロッド5は鉄などの磁性体で形成されている。被計測ロッド5は矩形の断面形状を有し、その径方向外側の面は、特に平滑な第1被計測面5aを構成している。また、被計測ロッド5の下端には平滑な第2被計測面5bが形成されている。4つの第2被計測面5bは計測上型3の下面から等しい距離に配置されている。   On the lower surface at the center of each of the four sides of the measurement upper mold 3, four rods to be measured 5 are erected so as not to swing. The rod 5 to be measured is exactly perpendicular to the lower surface of the measurement upper die 3. The rod to be measured 5 is made of a magnetic material such as iron. The rod to be measured 5 has a rectangular cross-sectional shape, and the radially outer surface thereof constitutes a particularly smooth first measured surface 5a. A smooth second measured surface 5 b is formed at the lower end of the measured rod 5. The four second measured surfaces 5 b are arranged at an equal distance from the lower surface of the measurement upper mold 3.

計測下型2の四辺の各中央の下面には、4本の計測ロッド7が揺動不能に立設されている。各計測ロッド7の上端付近には渦電流式変位センサ8(測距手段の一例)が取り付けられている。各渦電流式変位センサ8は磁界を形成し、対向する計測ロッド7の第1被計測面5aの最も近接した部位との距離(Z軸と交差する方向での横断距離)が変化すると、その変化具合に応じて発生する磁界の乱れに基づいて電気信号を出力する。この出力信号の振幅は距離の変化率に対して比例的となる。図3に示される左右の各渦電流式変位センサ8a,8bは、プレス機30の左右方向(X軸)に沿った横断距離を見ており、上下の各渦電流式変位センサ8c,8dは、プレス機30の前後方向(Y軸)に沿った横断距離を見ている。X軸、Y軸、Z軸の3軸は互いに90°をなす。   Four measuring rods 7 are erected so as not to swing on the lower surfaces of the centers of the four sides of the lower mold 2. An eddy current displacement sensor 8 (an example of distance measuring means) is attached near the upper end of each measuring rod 7. Each eddy current type displacement sensor 8 forms a magnetic field, and when the distance (crossing distance in the direction intersecting the Z axis) with the closest portion of the first measured surface 5a of the opposing measuring rod 7 changes, An electric signal is output based on the disturbance of the magnetic field generated according to the degree of change. The amplitude of this output signal is proportional to the rate of change of distance. The left and right eddy current type displacement sensors 8a and 8b shown in FIG. 3 look at the transverse distance along the horizontal direction (X axis) of the press machine 30, and the upper and lower eddy current type displacement sensors 8c and 8d The crossing distance along the front-rear direction (Y-axis) of the press machine 30 is seen. The three axes of the X axis, the Y axis, and the Z axis form 90 ° with respect to each other.

図4に示すように、渦電流式変位センサ8はネジ8vによって計測ロッド7に固定されており、高さ位置を適宜変更することができる。計測ロッド7の表面には計測下型2の下面からの距離を示す目盛り(不図示)が記されており、通常は4個の渦電流式変位センサ8は計測下型2の下面からの距離が互いに等しくなるように固定される。   As shown in FIG. 4, the eddy current displacement sensor 8 is fixed to the measuring rod 7 by a screw 8v, and the height position can be appropriately changed. A scale (not shown) indicating the distance from the lower surface of the measurement lower mold 2 is marked on the surface of the measurement rod 7. Normally, the four eddy current displacement sensors 8 are distances from the lower surface of the measurement lower mold 2. Are fixed to be equal to each other.

また、図2に示すように、計測下型2の四辺の計測ロッド7よりも内側には、計測ロッド7の第2被計測面5bまでのZ軸方向での距離を光学的に計測するレーザ式距離計6(第2の測距手段の一例)が固定されている。レーザ式距離計6は、レーザビームを上方に向けて出力し、第2被計測面5bで反射して戻ってくるまでの時間長さに基づいて第2被計測面5bまでの距離を測定する。   As shown in FIG. 2, a laser that optically measures the distance in the Z-axis direction to the second measured surface 5b of the measuring rod 7 on the inner side of the four measuring rods 7 of the lower measurement mold 2. An expression distance meter 6 (an example of second distance measuring means) is fixed. The laser type distance meter 6 outputs the laser beam upward, and measures the distance to the second measured surface 5b based on the time length until it is reflected by the second measured surface 5b and returned. .

計測下型2の台座部2aの中央にはロードセル10(荷重計の一例)が配置されている。ロードセル10は内部に設置された歪ゲージから出力される電気信号に基づいて、スライダ16によってボルスタ15側に加えられる荷重を連続的に測定することができる。尚、荷重計としは、ロードセル10に限らず、荷重を計測可能であれば歪ゲージなど種々の手段を用いることができる。   A load cell 10 (an example of a load cell) is disposed in the center of the base 2a of the lower mold 2 for measurement. The load cell 10 can continuously measure the load applied to the bolster 15 side by the slider 16 based on an electrical signal output from a strain gauge installed inside. The load cell is not limited to the load cell 10, and various means such as a strain gauge can be used as long as the load can be measured.

図1に示すように、プレス機30のボルスタ15の上面には、プレス機検査装置1に隣接した状態で計測収集装置20が設置されている。計測収集装置20には、4基の渦電流式変位センサ8、4基のレーザ式距離計6、ロードセル10から出力される各電気信号がリアルタイムで送られる。計測収集装置20には、これらの電気信号に基づいてボルスタ15に対するスライダ16の傾斜角度を算出する算出手段(不図示)、及び、算出された傾斜角度を表示するモニタ20aなどを設けることができる。   As shown in FIG. 1, a measurement and collection device 20 is installed on the upper surface of the bolster 15 of the press machine 30 in a state adjacent to the press machine inspection apparatus 1. Each electrical signal output from the four eddy current displacement sensors 8, the four laser distance meters 6, and the load cell 10 is sent to the measurement collection device 20 in real time. The measurement / collection device 20 can be provided with calculation means (not shown) for calculating the tilt angle of the slider 16 relative to the bolster 15 based on these electrical signals, a monitor 20a for displaying the calculated tilt angle, and the like. .

図4は、同算出手段による算出方法の中心となる原理を示す略図である。図4(a)はスライダ16が比較的上方の第1位置にある状態で、図4(b)はプレス機30の制御装置によってスライダ16を前記第1位置から所定距離だけ下降させた第2位置にある状態とする。仮に、図のようにスライダ16がボルスタ15に対して時計回りに角度θだけ傾斜していれば、スライダ16が第1位置から第2位置まで下降する際に、渦電流式変位センサ8から第1被計測面5aまでの最短距離(この場合は水平方向の距離)はL1からL2まで変化(この場合は縮小)する。   FIG. 4 is a schematic diagram showing the principle of the calculation method by the calculation means. FIG. 4A shows a state in which the slider 16 is in a relatively upper first position, and FIG. 4B shows a second state in which the slider 16 is lowered by a predetermined distance from the first position by the control device of the press machine 30. It is in a position. If the slider 16 is tilted clockwise by an angle θ with respect to the bolster 15 as shown in the figure, when the slider 16 is lowered from the first position to the second position, the eddy current displacement sensor 8 1 The shortest distance to the measurement surface 5a (in this case, the horizontal distance) changes from L1 to L2 (in this case, reduced).

渦電流式変位センサ8では常に磁界が形成され、その磁界の状態が連続的に検出されており、L1からL2への距離の変化に基づいて磁界も変化するので、L1とL2の差分(L2−L1=ΔL)が分かる。また、スライダ16を第1位置から第2位置まで下降させた際のZ軸方向での移動距離はレーザ式距離計6から発生する電気信号に基づいて正確に分かる。そこで、スライダ16を第1位置から第2位置まで下降させた際の、X軸またはY軸に沿った横断距離の変化(ΔL)、および、スライダ16の下降距離に基づいて、スライダ16のボルスタ15に対する傾斜角度θが算出される(例えば、ΔLを下降距離で割った商のtan−1を求める三角関数など)。   In the eddy current displacement sensor 8, a magnetic field is always formed, the state of the magnetic field is continuously detected, and the magnetic field also changes based on a change in the distance from L1 to L2, so the difference between L1 and L2 (L2 -L1 = ΔL). Further, the movement distance in the Z-axis direction when the slider 16 is lowered from the first position to the second position can be accurately determined based on an electric signal generated from the laser rangefinder 6. Therefore, the bolster of the slider 16 is determined based on the change (ΔL) in the transverse distance along the X-axis or the Y-axis and the descending distance of the slider 16 when the slider 16 is lowered from the first position to the second position. An inclination angle θ with respect to 15 is calculated (for example, a trigonometric function for obtaining tan-1 of a quotient obtained by dividing ΔL by a descending distance).

この実施形態では4基の渦電流式変位センサ8を用いているので、左右の各渦電流式変位センサ8a,8bによる傾斜角度θの平均値からX軸とZ軸を含む平面内での傾斜角度が正確に得られ、上下の各渦電流式変位センサ8c,8dよる傾斜角度θの平均値からY軸とZ軸を含む平面内での傾斜角度が正確に得られる。
また、スライダ16を一定距離に渡って下降させる間に、スライダ16の複数の高さ毎に傾斜角度θの値を求めることによって、スライダ16の下降に応じた傾斜角度θの変化が得られる。さらに、傾斜角度θの値をロードセル10によって求められた荷重の変化と関連付けることで、種々の荷重条件下における傾斜角度θの挙動が得られる。
In this embodiment, since four eddy current displacement sensors 8 are used, the inclination in the plane including the X axis and the Z axis is determined from the average value of the inclination angles θ by the left and right eddy current displacement sensors 8a and 8b. The angle is accurately obtained, and the inclination angle in the plane including the Y axis and the Z axis is accurately obtained from the average value of the inclination angles θ by the upper and lower eddy current displacement sensors 8c and 8d.
Further, while the slider 16 is lowered over a certain distance, a change in the inclination angle θ corresponding to the lowering of the slider 16 can be obtained by obtaining the value of the inclination angle θ for each of a plurality of heights of the slider 16. Furthermore, by associating the value of the inclination angle θ with the change in load obtained by the load cell 10, the behavior of the inclination angle θ under various load conditions can be obtained.

さらに、計測収集装置20には、同じプレス機30について以前に採取した傾斜角度θのマスターデータが保持されており、スライダ16の下降速度などの試験条件をマスターデータ採取時と一致させた検査によって新たに得られた傾斜角度θの値を同マスターデータと比較することで、プレス機30の各部に生じた経年変化(撓み量、歪み、その他)を知ることができる。
尚、計測下型2の四辺に設けた4基のレーザ式距離計6(第2の測距手段)からの出力データからは、スライダ16の第1位置における、4つの第2被計測面5bの各々の高さ、および、スライダ16の初期傾斜特性を判定することできる。そこで、渦電流式変位センサ8によって得られた時々刻々の傾斜特性にこの絶対的な傾斜特性を用いることで、スライダ16の下降操作に際しての、スライダ16上の各点のY軸上での位置座標を求めることも可能となる。
Further, the measurement / collection device 20 holds master data of the inclination angle θ previously collected for the same press machine 30, and by an inspection in which test conditions such as the descending speed of the slider 16 are matched with those at the time of master data collection. By comparing the newly obtained value of the inclination angle θ with the master data, it is possible to know the secular change (amount of deflection, distortion, etc.) that has occurred in each part of the press machine 30.
From the output data from the four laser distance meters 6 (second distance measuring means) provided on the four sides of the lower mold 2 for measurement, four second measured surfaces 5b at the first position of the slider 16 are obtained. And the initial tilt characteristics of the slider 16 can be determined. Therefore, by using this absolute inclination characteristic as the momentary inclination characteristic obtained by the eddy current displacement sensor 8, the position of each point on the slider 16 on the Y-axis when the slider 16 is lowered. It is also possible to obtain coordinates.

〔別実施形態〕
〈1〉計測ロッド7に取り付ける測距手段は渦電流式変位センサ8に限る必要はなく、例えば、被計測ロッド5の第1被計測面5aまでの横断距離を測定する接触式距離センサを用いることも可能である。例えば接触式距離センサとしては、横断方向に出入り自在な水平軸心回りで回転自在に支持されに支持された回転ローラ、回転ローラを第1被計測面5aに押し付けるように付勢するバネなどの付勢手段、回転ローラの横断方向での位置を連続的に検知する機構とで構成することができる。
[Another embodiment]
<1> The distance measuring means attached to the measuring rod 7 is not necessarily limited to the eddy current displacement sensor 8, and for example, a contact-type distance sensor that measures the crossing distance of the rod to be measured 5 to the first measured surface 5a is used. It is also possible. For example, as a contact-type distance sensor, a rotating roller supported and supported rotatably around a horizontal axis that can enter and exit in the transverse direction, a spring that urges the rotating roller to press against the first measured surface 5a, and the like. The biasing means and a mechanism for continuously detecting the position of the rotating roller in the transverse direction can be used.

〈2〉図2に示されたプレス機検査装置1の組み合わせからロードセル10を撤去した状態での傾斜角度計測も可能である。この場合、対象物に対して荷重を掛けない状態でのボルスタ15に対するスライダ16の傾斜角度を計測することが可能であり、ロードセル10を用いる場合よりもスライダ16を低レベルまで下降させながら、傾斜角度を計測することができる。 <2> It is also possible to measure the tilt angle in a state where the load cell 10 is removed from the combination of the press inspection apparatus 1 shown in FIG. In this case, it is possible to measure the inclination angle of the slider 16 with respect to the bolster 15 in a state where no load is applied to the object, and the inclination is lowered while lowering the slider 16 to a lower level than when the load cell 10 is used. The angle can be measured.

〈3〉上記の実施形態では4本の計測ロッド7と4基の渦電流式変位センサ8を用いているが、図3における上下のいずれか一方の渦電流式変位センサ8と、左右のいずれか一方の渦電流式変位センサ8とからなる2基の渦電流式変位センサ8だけを用いても、任意の方向でのボルスタ15に対するスライダ16の傾斜角度を計測可能である。さらに、渦電流式変位センサ8を1基のみ設置した構成でも、ボルスタ15に対するスライダ16の特定方向での傾斜は計測可能である。 <3> In the above embodiment, the four measuring rods 7 and the four eddy current displacement sensors 8 are used, but either the upper or lower eddy current displacement sensor 8 in FIG. Even if only two eddy current displacement sensors 8 including the eddy current displacement sensor 8 are used, the inclination angle of the slider 16 with respect to the bolster 15 in an arbitrary direction can be measured. Furthermore, even in a configuration in which only one eddy current displacement sensor 8 is installed, the inclination of the slider 16 with respect to the bolster 15 in a specific direction can be measured.

〈4〉上記の実施形態では計測ロッド7の第2被計測面5bまでのZ軸方向での距離を計測するレーザ式距離計6を設置し、同距離の計測結果をスライダ16の移動速度の算出に用いている。しかし、レーザ式距離計6を設置しないでも、プレス機30に備えられた制御装置に入力したスライダ16の移動速度に基づいて、ボルスタ15に対するスライダ16の傾斜角度を計測することが可能である。 <4> In the above embodiment, the laser distance meter 6 that measures the distance in the Z-axis direction to the second measured surface 5 b of the measuring rod 7 is installed, and the measurement result of the same distance is obtained as the moving speed of the slider 16. Used for calculation. However, it is possible to measure the inclination angle of the slider 16 with respect to the bolster 15 based on the moving speed of the slider 16 input to the control device provided in the press machine 30 without installing the laser distance meter 6.

〈5〉図5は、図1のものよりも大型のプレス機30に対して、ボルスタ15の中央と左右に合計で3基のプレス機検査装置1を設置した適用形態を示す。
この形態では、3基のプレス機検査装置1に同一規格のロードセル10を配置してスライダ16を通常通りに下降させながら、3基のプレス機検査装置1による検査を同時に行うことで、X軸に沿って長尺状のスライダ16における中央部、左端付近、右端付近の各点における傾斜特性を正確に知ることができる。計測収集装置20は、3基のプレス機検査装置1から出力されるデータの全てを並行して処理し、最終的にこれらのデータを総合的に解析して表示するように構成されている。
<5> FIG. 5 shows an application form in which a total of three press inspection apparatuses 1 are installed at the center and the left and right of the bolster 15 with respect to the press 30 larger than that shown in FIG.
In this embodiment, the load cell 10 of the same standard is arranged in the three press machine inspection devices 1 and the inspection by the three press machine inspection devices 1 is simultaneously performed while the slider 16 is lowered as usual, so that the X axis In addition, it is possible to accurately know the inclination characteristics at each point near the center, the left end, and the right end of the long slider 16. The measurement and collection device 20 is configured to process all the data output from the three press inspection devices 1 in parallel, and finally analyze and display these data comprehensively.

〈6〉計測下型2、計測上型3、および、ガイド部材を全く用いず、被計測ロッド5をスライダ16の下面に固定し、渦電流式変位センサ8を取り付けた計測ロッド7をボルスタ15の上面に固定しただけの構成でも本発明によるプレス機検査装置が得られる。被計測ロッド5および計測ロッド7の固定は、各ロッドの基端部に設けた強力磁石付きの台座などによって実施することができる。 <6> The measurement lower die 2, the measurement upper die 3, and the guide member are not used at all, the rod 5 to be measured is fixed to the lower surface of the slider 16, and the measurement rod 7 to which the eddy current displacement sensor 8 is attached is connected to the bolster 15. The press inspection apparatus according to the present invention can be obtained even with a configuration that is fixed to the upper surface of the press. The rod to be measured 5 and the measuring rod 7 can be fixed by a pedestal with a strong magnet provided at the base end of each rod.

本発明によるプレス機検査装置を設置したプレス機の正面図The front view of the press machine which installed the press machine inspection apparatus by this invention プレス機検査装置を示す拡大正面図Enlarged front view showing the press inspection device 図2のプレス機検査装置を示す一部破断平面図FIG. 2 is a partially broken plan view showing the press inspection apparatus of FIG. 傾斜角度の算出原理を示す略図Schematic showing the calculation principle of the tilt angle プレス機検査装置の別の適用例を示す正面図Front view showing another application example of the press machine inspection device

符号の説明Explanation of symbols

1 プレス機検査装置
2 計測下型
2a 台座部
3 計測上型
3a 台座部
3h ガイド孔(ガイド部材)
4 ガイド棒(ガイド部材)
5a 第1被計測面
5b 第2被計測面
6 レーザ式距離計(第2の測距手段)
8 渦電流式変位センサ(測距手段)
10 ロードセル(荷重計)
15 ボルスタ(下方の加圧部材)
16 スライダ(上方の加圧部材)
20 測収集装置
30 クランクプレス機
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Press machine inspection apparatus 2 Lower measurement mold 2a Pedestal part 3 Upper measurement mold 3a Pedestal part 3h Guide hole (guide member)
4 Guide rod (guide member)
5a First surface to be measured 5b Second surface to be measured 6 Laser distance meter (second distance measuring means)
8 Eddy current displacement sensor (ranging means)
10 Load cell
15 Bolster (lower pressure member)
16 Slider (Upper pressure member)
20 Measurement and collection device 30 Crank press machine

Claims (6)

ワークに荷重を付与する一対の加圧部材を、両加圧部材どうしの距離を制御可能な状態でZ軸に沿って近接移動可能に備えているプレス機と共に用い、
前記一対の加圧部材の一方の加圧面から前記一対の加圧部材の他方の加圧面に向けて垂直に延設された被計測面と、
前記被計測面までの前記Z軸と交差する方向での横断距離を計測するべく前記他方の加圧面に支持された測距手段と、
前記一対の加圧部材どうしの近接移動によって生じる前記横断距離の計測値の変化、および、前記一対の加圧部材どうしの距離の変化に基づいて、前記一対の加圧部材どうしの傾斜角度を算出する算出手段と、を備えているプレス機検査装置。
Using a pair of pressure members that apply a load to the workpiece, together with a press machine that can move close along the Z axis in a state in which the distance between both pressure members can be controlled,
A surface to be measured extending vertically from one pressure surface of the pair of pressure members toward the other pressure surface of the pair of pressure members;
Ranging means supported by the other pressure surface to measure the crossing distance in the direction intersecting the Z axis to the surface to be measured;
An inclination angle between the pair of pressure members is calculated based on a change in the measured value of the crossing distance caused by the proximity movement between the pair of pressure members and a change in the distance between the pair of pressure members. A press machine inspection device.
前記測距手段は、互いに非平行な少なくとも2つの方向での前記横断距離を計測するべく配置された少なくとも2個のセンサを備えている請求項1に記載のプレス機検査装置。   2. The press inspection apparatus according to claim 1, wherein the distance measuring means includes at least two sensors arranged to measure the crossing distance in at least two directions that are not parallel to each other. 前記センサが渦電流式変位センサである請求項2に記載のプレス機検査装置。   The press inspection apparatus according to claim 2, wherein the sensor is an eddy current displacement sensor. 前記一対の加圧部材どうしの間に両加圧部材どうしの前記Z軸に沿った距離を測定する第2の測距手段が設けられている請求項1から3のいずれか一項に記載のプレス機検査装置。   4. The second distance measuring means for measuring a distance along the Z-axis between the pressure members is provided between the pair of pressure members. 5. Press machine inspection device. 前記一対の加圧部材によって加えられる荷重を測定する荷重計を備えている請求項1から4のいずれか一項に記載のプレス機検査装置。   The press inspection apparatus according to any one of claims 1 to 4, further comprising a load meter that measures a load applied by the pair of pressure members. 前記プレス機のボルスタと対向し、前記被計測面と前記測距手段との一方を備えた計測下型、および、前記プレス機のスライダと対向し、前記被計測面と前記測距手段との他方を備えた計測上型を備え、且つ、
前記計測下型と前記計測上型との間に、前記計測下型と前記計測上型どうしの相対移動を案内する少なくとも一対のガイド部材を備えている請求項1から5のいずれか一項に記載のプレス機検査装置。
A lower measurement die having one of the measurement target surface and the distance measuring means facing the bolster of the press machine, and a slider of the press machine, facing the measurement target surface and the distance measuring means. A measuring mold with the other, and
6. The apparatus according to claim 1, further comprising at least a pair of guide members for guiding relative movement between the measurement lower mold and the measurement upper mold between the measurement lower mold and the measurement upper mold. The press inspection apparatus as described.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105108023A (en) * 2015-08-19 2015-12-02 沃得精机(中国)有限公司 Automatic die-changing system of press and die-changing method
CN113776486A (en) * 2021-09-10 2021-12-10 广州国显科技有限公司 Parallelism measuring device and parallelism measuring method

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