JP2011221898A - Die wear predictor and production management system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a die wear predictor allowing accurate prediction of die wear conditions, and a production management system.SOLUTION: An wear amount of a die is predicted based on die use conditions, and the predicted wear amount of the die is used to predict a shape of a worn die. Based on the shape of the worn die, the workpiece quality of workpieces manufactured with the die is predicted. Based on the predicted workpiece quality, replacement timing of the die is predicted. Thus the die wear predictor enables the prediction of transition of the worn die shape and the workpiece quality, therefore allowing determination of the replacement timing of the die which is a cause of impairing the workpiece quality.

Description

本発明は、型摩耗予測装置及び生産管理システムに関する。   The present invention relates to a mold wear prediction apparatus and a production management system.

特許文献1には、金型の摩耗量を予測し、その予測した摩耗量から金型の寿命を予測する技術が示されている。   Patent Document 1 discloses a technique for predicting the wear amount of a mold and predicting the life of the mold from the predicted wear amount.

特開2002−321032号公報JP 2002-321032 A

しかしながら、金型の摩耗に応じて型の形状も変化し、キャビティの体積も増えるので、実際には、ワークを製造したときに材料が行き届かない欠肉部分がワークに発生し、その欠肉部分によって品質が規格外と判断されて金型の交換が行われていた。   However, the shape of the mold changes with the wear of the mold, and the volume of the cavity increases, so in reality, when the workpiece is manufactured, a thin portion where the material cannot reach is generated in the workpiece. Depending on the part, the quality was judged to be out of specification, and the mold was exchanged.

すなわち、型の摩耗によってワークの寸法や形状に影響を及ぼし、摩耗量から予測した寿命に達する前であっても、ワークの品質が規格外と判断される場合があり、摩耗量から予測した金型寿命と実際に金型を交換するタイミングとは、必ずしも一致するものではなかった。   That is, the wear of the mold affects the dimensions and shape of the workpiece, and even before the life predicted from the wear amount is reached, the quality of the workpiece may be judged to be out of specification. The mold life and the timing for actually exchanging the mold did not always coincide.

そして、従来は、生産計画は発行されているが、型在庫のための計算や品質傾向との関係に使用できていなかったため、型打ちしてできたワークの品質計測による良品判定、及び経験に基づいた型交換が実施されていた。   In the past, production plans were issued, but they could not be used for the calculation of mold inventory and the relationship with quality trends. Based on the mold change was carried out.

このように、従来は、事前に定量的な予測がされていない経験に基づく生産管理システムであったので、大量の型在庫やワーク在庫を抱えており、経営キャッシュフローを悪化させていた。例えば、急な型交換に対応するために過剰な型在庫を行っており、型摩耗による品質不良に対して後工程供給を遅らせないためのワークの過剰在庫が問題となっていた。   As described above, the production management system based on the experience that has not been quantitatively predicted in advance has a large amount of mold stock and work stock, which deteriorates management cash flow. For example, excessive mold stock is performed in order to cope with sudden mold change, and excessive stock of workpieces to prevent delay in supply of the post-process due to poor quality due to mold wear has been a problem.

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、成形型の摩耗状態を正確に予測することができる型摩耗予測装置及び生産管理システムを得ることにある。   The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to obtain a mold wear prediction apparatus and a production management system capable of accurately predicting a wear state of a mold.

上記課題を解決する本発明の型摩耗予測装置は、成形型の摩耗状態を予測する型摩耗予測装置であって、前記成形型の使用条件に基づいて型摩耗量を予測する型摩耗量予測手段と、該型摩耗量予測手段により予測した型摩耗量を用いて型摩耗後形状を予測する形状予測手段とを有することを特徴としている。   The mold wear prediction apparatus of the present invention that solves the above problems is a mold wear prediction apparatus that predicts the wear state of a mold, and is a mold wear amount prediction means that predicts a mold wear amount based on the use conditions of the mold. And shape predicting means for predicting the shape after mold wear using the mold wear amount predicted by the mold wear amount predicting means.

本発明の型摩耗予測装置によれば、型摩耗量に基づいて型摩耗後形状を予測するので、該型摩耗後形状に基づいてワーク品質を予測することができ、ワーク品質に基づいて成形型の交換時期を予測することができる。したがって、例えば、ロット毎の型摩耗形状とワーク品質の推移を予測でき、ワーク品質を阻害する原因となる成形型の交換時期を決定することができる。   According to the mold wear prediction apparatus of the present invention, since the shape after mold wear is predicted based on the amount of mold wear, the work quality can be predicted based on the shape after mold wear, and the mold is based on the work quality. The exchange time can be predicted. Therefore, for example, transition of the mold wear shape and work quality for each lot can be predicted, and the replacement time of the mold that causes the work quality to be inhibited can be determined.

形状予測手段は、前記成形型の表面及び内部に複数の節点を設定し、該設定された複数の節点のうち、前記成形型の表面に設定されている表面節点を通過する法線を算出し、該法線に沿って前記表面節点の位置を該表面節点における型摩耗量だけ摩耗方向に移動させ、該移動後の表面接点の位置に基づいて前記型摩耗後形状を予測する構成とすることが好ましく、これにより、型摩耗後形状を正確に予測することができる。   The shape prediction means sets a plurality of nodes on and inside the mold, and calculates a normal passing through the surface nodes set on the surface of the mold among the set nodes. The position of the surface node is moved in the wear direction by the amount of die wear at the surface node along the normal, and the post-wear shape is predicted based on the position of the surface contact after the movement. Is preferable, and thus the shape after mold wear can be accurately predicted.

形状予測手段は、前記表面節点を移動させた後に、全節点の少なくとも一部に重複が発生しているときは全節点の再設定を行う構成とすることが好ましい。節点同士の重複部分が発生すると、表面節点を移動させる計算を続行させることができなくなるが、本発明では、節点同士の重複部分が発生した場合に、互いに所定距離だけ離間した位置に全節点が再配置されるので、表面節点を移動させる計算を続行させることが可能となる。したがって、型摩耗量に基づいて型摩耗後形状を正確に予測することができる。   Preferably, the shape predicting means is configured to reset all nodes when at least a part of all the nodes is overlapped after moving the surface nodes. When the overlapping portion between the nodes occurs, it is impossible to continue the calculation for moving the surface nodes. Since it is rearranged, the calculation for moving the surface node can be continued. Therefore, the shape after mold wear can be accurately predicted based on the amount of mold wear.

型摩耗量予測手段は、予め設定されたロット毎の型摩耗量を予測し、形状予測手段は、型摩耗量に基づいて各ロットの型摩耗後形状を予測する構成とすることが好ましい。したがって、ロット毎の型摩耗形状とワーク品質の推移を予測することができ、ワーク品質を阻害する原因となる成形型の交換時期を決定することができる。   It is preferable that the die wear amount predicting means predicts the die wear amount for each lot set in advance, and the shape predicting means predicts the shape after die wear of each lot based on the die wear amount. Therefore, transition of the mold wear shape and work quality for each lot can be predicted, and the replacement time of the mold that causes the work quality to be inhibited can be determined.

また、本発明の型摩耗予測装置は、形状予測手段により予測された型摩耗後形状に基づいて成形型で製造されるワークのワーク品質を予測するワーク品質予測手段を有する構成とすることが好ましい。そして、ワーク品質予測手段により予測したワーク品質に基づいて成形型の交換時期を予測する交換時期予測手段を有することが好ましい。また、交換時期予測手段により予測した成形型の交換時期に基づいて成形型を交換する日程の計画を作成する日程計画作成手段を有することが好ましい。そして、日程計画作成手段により作成された日程計画の情報を、型製作者用端末に送信する日程計画情報送信手段を有することが好ましい。   Moreover, it is preferable that the mold wear prediction apparatus of the present invention includes a work quality prediction unit that predicts the work quality of a work manufactured by the forming die based on the post-mold wear shape predicted by the shape prediction unit. . And it is preferable to have a replacement time prediction means for predicting the replacement time of the mold based on the work quality predicted by the work quality prediction means. Moreover, it is preferable to have a schedule plan creating means for creating a schedule for replacing the mold based on the mold replacement time predicted by the replacement time predicting means. And it is preferable to have the schedule plan information transmission means which transmits the information of the schedule plan created by the schedule plan creation means to the terminal for mold makers.

本発明の生産管理システムは、成形型の交換時期を管理する生産管理システムであって、前記成形型の使用条件に基づいて型摩耗量を予測する型摩耗量予測手段と、該型摩耗量予測手段により予測した型摩耗量を用いて型摩耗後形状を予測する形状予測手段と、該形状予測手段により予測された型摩耗後形状に基づいて前記成形型で製造されるワークのワーク品質を予測するワーク品質予測手段と、該ワーク品質予測手段により予測したワーク品質に基づいて前記成形型の交換時期を予測する交換時期予測手段と、該交換時期予測手段により予測した成形型の交換時期に基づいて前記成形型を交換する日程の計画を作成する日程計画作成手段と、該日程計画作成手段により作成された日程計画の情報を、前記型製作者用端末に送信する日程計画情報送信手段を有することを特徴としている。   The production management system of the present invention is a production management system for managing the replacement time of a mold, and a mold wear amount predicting means for predicting a mold wear amount based on a use condition of the mold, and the mold wear amount prediction Shape prediction means for predicting the shape after mold wear using the die wear amount predicted by the means, and predicting the work quality of the workpiece manufactured by the mold based on the shape after mold wear predicted by the shape prediction means Workpiece quality prediction means, replacement time prediction means for predicting the replacement time of the mold based on the work quality predicted by the work quality prediction means, and based on the replacement time of the mold predicted by the replacement time prediction means A schedule plan creating means for creating a schedule for exchanging the mold, and a schedule meter for transmitting the schedule information created by the schedule plan creating means to the mold maker terminal. It is characterized by having information transmission means.

本発明の生産管理システムによれば、生産計画に基づいて成形型を交換する日程の計画を作成し、その日程計画の情報を型製作者用端末に送信するので、型製作者は、日程計画の情報に基づいて、対応する成形型を期日に合わせて作成し、納品することができる。したがって、成形型のユーザは、型製作者から適切なタイミングで成形型の納品を受けることができ、成形型の過剰な在庫を減らすことができる。   According to the production management system of the present invention, the schedule for exchanging the mold is created based on the production plan, and information on the schedule is transmitted to the terminal for the mold producer. Based on this information, the corresponding mold can be created and delivered in accordance with the due date. Therefore, the user of the mold can receive delivery of the mold at an appropriate timing from the mold maker, and can reduce the excessive inventory of the mold.

本発明の型摩耗予測装置によれば、型摩耗量に基づいて型摩耗後形状を予測するので、該型摩耗後形状に基づいてワーク品質を予測することができ、ワーク品質に基づいて成形型の交換時期を予測することができる。したがって、例えば、ロット毎の型摩耗形状とワーク品質の推移を予測でき、ワーク品質を阻害する原因となる成形型の交換時期を決定することができる。   According to the mold wear prediction apparatus of the present invention, since the shape after mold wear is predicted based on the amount of mold wear, the work quality can be predicted based on the shape after mold wear, and the mold is based on the work quality. The exchange time can be predicted. Therefore, for example, transition of the mold wear shape and work quality for each lot can be predicted, and the replacement time of the mold that causes the work quality to be inhibited can be determined.

そして、本発明の生産管理システムによれば、生産計画に基づいて成形型を交換する日程の計画を作成し、その日程計画の情報を型製作者用端末に送信するので、型製作者は、日程計画の情報に基づいて、対応する成形型を期日に合わせて作成し、納品することができる。したがって、成形型のユーザは、型製作者から適切なタイミングで成形型の納品を受けることができ、成形型の過剰な在庫を減らすことができる。   Then, according to the production management system of the present invention, a schedule for exchanging the mold is created based on the production plan, and information on the schedule is transmitted to the terminal for the mold producer. Based on the schedule information, the corresponding mold can be created according to the due date and delivered. Therefore, the user of the mold can receive delivery of the mold at an appropriate timing from the mold maker, and can reduce the excessive inventory of the mold.

本実施の形態における型摩耗予測装置及び生産管理システムにおける処理の内容を説明するフローチャート。The flowchart explaining the content of the process in the type | mold wear prediction apparatus and production management system in this Embodiment. 型交換が必要であるか否かを判断する方法について説明する図。The figure explaining the method of determining whether a type | mold exchange is required. 成形型の一部を拡大して断面で示す図。The figure which expands and shows a part of shaping | molding die in a cross section. 節点設定方法を説明する図。The figure explaining the node setting method.

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
図1は、本実施の形態における型摩耗予測装置及び生産管理システムにおける処理の内容を説明するフローチャートである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a flowchart for explaining the contents of processing in the mold wear prediction apparatus and the production management system in the present embodiment.

摩耗予測装置及びそれを用いた生産管理システムは、ソフトウエアによる情報処理がハードウエアを用いて実行されることによって構成され、図1に示すように、ステップ1からステップ5の各工程からなる処理が行われる。ステップ1からステップ4までは、成形型を使用するユーザの情報処理装置で行われ、ステップ5は、成形型を製作する型製作者の情報処理装置(型製作者用端末)で行われる。情報処理装置は、例えば、コンピュータ端末等のハードウエアによって構成されている。   The wear prediction apparatus and the production management system using the wear prediction apparatus are configured by executing information processing by software using hardware, and as shown in FIG. 1, processes comprising steps 1 to 5. Is done. Steps 1 to 4 are performed by the information processing apparatus of the user who uses the mold, and step 5 is performed by the information processing apparatus (mold manufacturer terminal) of the mold manufacturer who manufactures the mold. The information processing apparatus is configured by hardware such as a computer terminal, for example.

ステップ1(STEP1)では、成形型の使用条件に基づいて型摩耗量を予測する型摩耗量予測処理が行われる(型摩耗量予測手段)。そして、ステップ2(STEP2)では、ステップ1で予測された型摩耗量を用いて型摩耗後形状を予測する型摩耗後形状予測処理が行われる(形状予測手段)。ステップ3(STEP3)では、ステップ2の型摩耗後形状予測処理により予測された型摩耗後形状に基づいて成形型により製造されるワークの品質を予測するワーク品質予測処理が行われる(ワーク品質予測手段)。   In step 1 (STEP 1), a mold wear amount prediction process for predicting a mold wear amount based on the use conditions of the mold is performed (a mold wear amount predicting unit). In step 2 (STEP 2), a post-mold wear shape prediction process for predicting the post-mold wear shape using the mold wear amount predicted in step 1 is performed (shape prediction means). In step 3 (STEP 3), work quality prediction processing is performed to predict the quality of the work manufactured by the mold based on the post-mold wear shape prediction process predicted in step 2 (work quality prediction). means).

ステップ4(STEP4)では、ステップ3で予測されたワーク品質に基づいて成形型の交換時期を予測する交換時期予測処理と、該処理により予測された成形型の交換時期に基づいて成形型を交換する日程の計画を作成する日程計画作成処理が行われる(日程計画作成手段)。そして、ステップ5(STEP5)では、ステップ4で作成された日程計画に基づいて成形型を製造して納品する製造納品計画を作成する処理が行われる。なお、型摩耗予測装置では、ステップ1からステップ3までの処理が行われ、生産管理システムでは、ステップ1からステップ5までの処理が行われる。   In step 4 (STEP 4), a replacement time prediction process for predicting a mold replacement time based on the work quality predicted in step 3, and a mold replacement based on the mold replacement time predicted by the process. A schedule plan creation process for creating a schedule for the schedule to be performed is performed (schedule plan creation means). In step 5 (STEP 5), a process for creating a production delivery plan for producing and delivering a mold based on the schedule plan created in step 4 is performed. In the mold wear prediction device, processing from step 1 to step 3 is performed, and in the production management system, processing from step 1 to step 5 is performed.

次に、各ステップにおける具体的な処理内容について説明する。
ステップ1では、成形型の使用条件を含む生産計画の情報の入力が行われる。そして、型摩耗量予測処理により、成形型の型摩耗量が予測され、その予測した型摩耗量から製品型の型摩耗量分布データ(絶対値)が求められる。
Next, specific processing contents in each step will be described.
In step 1, the production plan information including the usage conditions of the mold is input. Then, the die wear amount of the mold is predicted by the die wear amount prediction process, and the die wear amount distribution data (absolute value) of the product die is obtained from the predicted die wear amount.

成形型の型摩耗量を予測する方法は、種々の方法を用いることができ、例えば、本実施の形態では、既に公知となっている特開2002−321032号公報に記載された方法を用いて予測している。この公知の方法は、成形型の使用条件に基づいて、成形型に対する攻撃的要素である金属的負荷と、成形型に対する強度劣化要素である熱的劣化強度との関数である摩耗量算出式を演算して型摩耗量を算出している。   Various methods can be used as a method for predicting the mold wear amount of the mold. For example, in the present embodiment, a method described in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-321032 that is already known is used. Predict. This known method is based on the use conditions of the mold, and calculates a wear amount calculation formula that is a function of a metallic load that is an aggressive factor for the mold and a thermal degradation strength that is a strength degradation factor for the mold. The die wear amount is calculated by calculation.

型摩耗量予測処理では、予め設定されたロット毎の型摩耗量が算出される。本実施の形態では、1ロット(例えば1500ショット)毎に算出される。型摩耗量は、成形型の摩耗深さをとった。成形型は、例えば上型や下型等、複数の型から構成されており、各型についてそれぞれ型摩耗量分布データが求められる。   In the die wear amount prediction process, a die wear amount for each preset lot is calculated. In the present embodiment, calculation is performed for each lot (for example, 1500 shots). The amount of die wear was the wear depth of the mold. The mold is composed of a plurality of molds such as an upper mold and a lower mold, and mold wear distribution data is obtained for each mold.

ステップ2では、ステップ1で予測した型摩耗量を型摩耗形状に転写して、型摩耗形状分布の型モデルを作成する。この型摩耗形状分布の型モデルは、3次元の型モデルであり、ロット毎に作成される。各ロットの型モデルは、型摩耗量を用いて予測された型摩耗後形状となる。なお、型摩耗後形状を予測する処理については、後述する。   In step 2, the die wear amount predicted in step 1 is transferred to the die wear shape to create a die wear shape distribution die model. The die wear shape distribution die model is a three-dimensional die model, and is created for each lot. The die model of each lot has a shape after die wear predicted using the die wear amount. The process for predicting the shape after mold wear will be described later.

ステップ3では、型摩耗形状分布の型モデルを用いて成形解析を行い、型摩耗時のワーク品質データを算出する。具体的には、各型の型モデルを組み付けて成形した場合のワークの形状を求める。ワーク品質データ(ワーク形状)は、ロット毎に求められる。   In step 3, molding analysis is performed using a mold model of a mold wear shape distribution, and workpiece quality data at the time of mold wear is calculated. Specifically, the shape of the work when the mold model of each mold is assembled and formed is obtained. Work quality data (work shape) is obtained for each lot.

ステップ4では、型摩耗時のワーク品質データに基づいて型交換が必要であるか否かが判断される。具体的には、各ロットのワーク品質データと予め設定された閾値との比較が行われ、各ロットの中で最も早くワーク品質データが閾値を下回る最先のロットが決定される。そして、その最先のロットの情報を用いて生産計画を参照することにより、成形型の交換時期である型交換日が決定される。型交換日は、上型や下型などの型別に決定され、型別の型交換日の日程計画が作成される。   In step 4, it is determined whether or not the mold needs to be changed based on the work quality data when the mold is worn. Specifically, the work quality data of each lot is compared with a preset threshold value, and the earliest lot whose work quality data falls below the threshold value is determined first among the lots. Then, by referring to the production plan using the information on the earliest lot, the mold replacement date that is the replacement time of the mold is determined. The mold exchange date is determined for each type such as the upper mold and the lower mold, and a schedule plan for each mold exchange date is created.

図2は、ワーク品質データに基づいて型交換が必要であるか否かを判断する方法について説明する図である。成形型は、下型11〜13と上型21からなり、下型11〜13に対して上型21を接近させて、ワークWを下型11〜13と上型21との間でプレスすることによって所望の形状に成形する。   FIG. 2 is a diagram for explaining a method for determining whether or not mold exchange is necessary based on work quality data. The forming die is composed of a lower die 11 to 13 and an upper die 21, and the upper die 21 is brought close to the lower die 11 to 13, and the workpiece W is pressed between the lower die 11 to 13 and the upper die 21. To form a desired shape.

図2(a)に示すように、型摩耗なしの状態(型新品時)では、上側21を予め設定された位置まで下方に移動させることによって、ワークWの寸法が規格内となるワーク品質のワークW(良品)を成形することができる。   As shown in FIG. 2 (a), in the state without mold wear (when the mold is new), by moving the upper side 21 downward to a preset position, the workpiece quality is within the standard. Work W (good product) can be formed.

一方、図2(b)に示すように、例えば下型13のエッジ部が1000ショット後に型摩耗した、型摩耗ありの状態では、上型21を予め設定された位置まで下方に移動させた場合に、下型13の摩耗により、その摩耗分だけ、より多くの材料が取られてしまう。   On the other hand, as shown in FIG. 2B, for example, in a state where the edge portion of the lower die 13 has been worn away after 1000 shots and there is die wear, the upper die 21 is moved downward to a preset position. In addition, due to the wear of the lower mold 13, more material is taken by the amount of wear.

したがって、ワークWに欠肉部分xが発生し、ワークWの寸法が規格を満たさないワーク品質となり(不良品)、下型13を交換しなくてはならないと判断できる。下型11、12の型摩耗時におけるワーク品質への影響も同時に予測することで、交換が必要なショット数を判断できる。   Accordingly, it is possible to determine that a lacking portion x occurs in the workpiece W, the workpiece quality does not satisfy the standard (defective product), and the lower mold 13 must be replaced. By simultaneously predicting the influence on the workpiece quality when the lower molds 11 and 12 are worn, the number of shots that need to be replaced can be determined.

ステップ5では、型別の型交換日の日程計画に基づいて、成形型を製造する製造計画が作成される。型交換日の日程計画の情報は、ユーザの情報処理端末から型製作者用の情報処理端末に送信される(日程計画情報送信手段)。型製作者用の情報処理端末では、日程計画の情報に基づいて、製品型の納入日を決定し、その納入日から逆算して成形型を製造する計画を作成する。   In step 5, a production plan for producing a mold is created based on a schedule plan for each type of mold replacement date. The schedule information on the mold exchange date is transmitted from the information processing terminal of the user to the information processing terminal for the mold producer (schedule plan information transmitting means). The information processing terminal for the mold maker determines the delivery date of the product mold based on the schedule information, and creates a plan for manufacturing the mold by calculating backward from the delivery date.

なお、本実施の形態では、型製作者用の情報処理端末で製造計画を作成する処理が行われる場合を例に説明したが、この例に限定されるものではなく、例えば、型交換日の日程計画の情報を電子メール等で型製作者用の情報処理端末に送信し、その送信された日程計画情報に基づいて、型製作者が成形型を製造する計画を作成してもよい。   In the present embodiment, the case where the process of creating the manufacturing plan is performed by the information processing terminal for the mold producer is described as an example. However, the present invention is not limited to this example. Information on the schedule may be transmitted to the information processing terminal for the mold maker by e-mail or the like, and a plan for the mold maker to produce the mold may be created based on the transmitted schedule information.

次に、ステップ2の型摩耗後形状を予測する処理について詳細に説明する。
型摩耗後形状の予測処理では、成形型の表面及び内部に複数の節点を設定し、その設定された複数の節点のうち、成形型の表面に設定されている表面節点を通過する法線を算出し、その法線に沿って表面節点の位置を表面節点における型摩耗量だけ摩耗方向に移動させ、その移動後の表面接点の位置に基づいて型摩耗後形状を予測する処理がなされる。
Next, the process for predicting the shape after mold wear in step 2 will be described in detail.
In the process of predicting the shape after mold wear, a plurality of nodes are set on the surface and inside of the mold, and a normal passing through the surface nodes set on the surface of the mold is selected from the set nodes. A process of calculating, moving the position of the surface node along the normal line in the wear direction by the amount of mold wear at the surface node, and predicting the shape after mold wear based on the position of the surface contact after the movement is performed.

図3は、成形型の型表面に形成されたエッジ部分を拡大して断面で示す図である。
エッジ31は、図3に示すように、ワーク材料の移動方向(図中で太矢印A)に対向する対向面32と、ワーク材料の移動方向に沿って延在する縦壁面33との境界部分に形成されている。摩耗前の成形型(新品)の型表面s0には、互いに所定間隔をおいて表面節点pが設定される。そして、各表面節点pを通過する各法線nが算出され、各法線nに沿って各表面節点pにおける1ロット分の型摩耗量だけ摩耗方向に移動される。
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the edge portion formed on the mold surface of the mold.
As shown in FIG. 3, the edge 31 is a boundary portion between a facing surface 32 that faces the moving direction of the workpiece material (thick arrow A in the drawing) and a vertical wall surface 33 that extends along the moving direction of the workpiece material. Is formed. Surface nodes p are set at predetermined intervals on the mold surface s0 of the mold (new article) before wear. Then, each normal line n passing through each surface node p is calculated, and moved along the normal line n in the wear direction by the die wear amount for one lot at each surface node p.

そして、その移動された各表面節点p’をつなぎ合わせた形状が、1ロット後の型表面s1の型摩耗後形状であると予測される。そして、型表面s1の各表面節点p’が各法線nに沿って型摩耗量だけ摩耗方向に移動され、2ロット後の型表面S2の型摩耗後形状が予測される。そして、同様に、型表面s2の各表面節点p”が各法線nに沿って型摩耗量だけ摩耗方向に移動され、3ロット後の型表面s3の型摩耗後形状が予測される。このように、節点の移動がロッド別に段階的に実施される。   The shape obtained by joining the moved surface nodes p 'is predicted to be the shape after die wear of the die surface s1 after one lot. Then, each surface node p ′ of the mold surface s1 is moved in the wear direction by the amount of mold wear along each normal n, and the post-mold wear shape of the mold surface S2 after 2 lots is predicted. Similarly, each surface node p ″ of the mold surface s2 is moved in the wear direction by the amount of mold wear along each normal n, and the post-mold wear shape of the mold surface s3 after 3 lots is predicted. Thus, the movement of the nodes is performed step by step for each rod.

摩耗前(新品)の状態では、複数の表面節点pは、型表面S0に互いに所定間隔をおいて設定されているが、ロット数が増えるに応じて、エッジ部分の中央に位置する複数の表面節点pは、漸次間隔が密になり、エッジ部分の側方に位置する複数の表面節点pは、漸次間隔が粗になる。   In the state before wear (new article), the plurality of surface nodes p are set at a predetermined interval from the mold surface S0. However, as the number of lots increases, the plurality of surfaces located at the center of the edge portion. The nodes p are gradually spaced apart, and the plurality of surface nodes p located on the sides of the edge portion are gradually spaced.

そして、表面節点pを移動させることによって、全節点の少なくとも一部に重複が発生したときは全節点の再設定する処理がなされる。   Then, by moving the surface node p, when at least a part of all the nodes is overlapped, a process for resetting all the nodes is performed.

図4は、節点設定方法を説明する図である。例えば、図4(a)に示すように、型摩耗前の成形型のエッジ部分41に対してメッシュMが設定され、そのメッシュMに基づき、複数の表面節点p及び内部節点qがそれぞれ設定される。   FIG. 4 is a diagram for explaining a node setting method. For example, as shown in FIG. 4A, a mesh M is set for the edge portion 41 of the mold before the mold wear, and a plurality of surface nodes p and internal nodes q are set based on the mesh M, respectively. The

そして、図4(b)に示すように、各表面節点pを1ロット分の型摩耗量だけ摩耗方向に移動させる。このような表面節点pの移動により、エッジ部分41の中央領域に設定されている複数の表面節点pは漸次間隔が密になり(図3を参照)、また、表面節点pが内部節点qに接近することから、表面節点pと他の表面節点p、あるいは、表面節点pと内部節点qなどの節点同士が互いに重なり合う重複部分(例えば、図4でY部分)が発生する。節点同士の重複部分が発生すると、表面節点pを移動させる計算を続行することが不可能となる。   Then, as shown in FIG. 4B, each surface node p is moved in the wear direction by the die wear amount of one lot. By such movement of the surface node p, the plurality of surface nodes p set in the central region of the edge portion 41 are gradually spaced apart (see FIG. 3), and the surface node p becomes the internal node q. Due to the approach, a surface node p and another surface node p, or an overlapping portion (for example, Y portion in FIG. 4) where the nodes such as the surface node p and the internal node q overlap each other occurs. When an overlapping portion between nodes occurs, it is impossible to continue the calculation for moving the surface node p.

そこで、本実施の形態では、重複部分の発生を検出したときは、図4(c)に示すように、再度メッシュMを切り直して、全節点p、qの再設定が行われる。この再設定により、各節点は、互いに所定距離だけ離間した位置に再配置され、表面節点pの移動が可能となる。このように、型摩耗量に応じて表面節点pを強制移動させたときの内部節点qの釣り合い位置を求めて、テトラ要素のキャコビアンが負にならないような内部節点移動法が、本発明の節点設定方法で用いられている(連立一次方程式のルーチン確立)。   Therefore, in this embodiment, when the occurrence of an overlapping portion is detected, the mesh M is cut again as shown in FIG. 4C, and all nodes p and q are reset. By this resetting, the nodes are rearranged at positions separated from each other by a predetermined distance, and the surface node p can be moved. As described above, the internal node movement method in which the balance position of the internal node q when the surface node p is forcibly moved in accordance with the amount of die wear and the cacobian of the tetra element does not become negative is the node of the present invention. It is used in the setting method (establishing a routine of simultaneous linear equations).

本発明の型摩耗予測装置によれば、成形型の使用条件に基づいて型摩耗量を予測し、その予測した型摩耗量を用いて型摩耗後形状を予測するので、その予測した型摩耗後形状に基づいてワーク品質を予測することができ、ワーク品質に基づいて成形型の交換時期を予測することができる。したがって、例えば、ロット毎の型摩耗形状とワーク品質の推移を予測でき、ワーク品質を阻害する原因となる成形型の交換時期を決定することができる。   According to the mold wear prediction apparatus of the present invention, the mold wear amount is predicted based on the usage conditions of the mold, and the post-mold wear shape is predicted using the predicted mold wear amount. The workpiece quality can be predicted based on the shape, and the mold replacement time can be predicted based on the workpiece quality. Therefore, for example, transition of the mold wear shape and work quality for each lot can be predicted, and the replacement time of the mold that causes the work quality to be inhibited can be determined.

そして、本発明の生産管理システムによれば、生産計画に基づいて成形型を交換する日程の計画を作成し、その日程計画の情報を型製作者の情報処理装置に送信するので、型製作者は、日程計画の情報に基づいて、対応する成形型を期日に合わせて作成し、納品することができる。したがって、成形型のユーザは、型製作者から適切なタイミング(ジャストインタイム)で成形型の納品を受けることができ、成形型の過剰な在庫を減らすことができる。   According to the production management system of the present invention, a schedule for exchanging the mold is created based on the production plan, and information on the schedule is transmitted to the information processing apparatus of the mold maker. Can create and deliver a corresponding mold according to the due date based on schedule information. Therefore, the user of the mold can receive the mold at an appropriate timing (just-in-time) from the mold maker, and can reduce excessive inventory of the mold.

したがって、例えば月初めに提示される生産計画に基づいて、生産ロット数が設定されると、1ロット(例えば1500ショット)時の型摩耗形状を予測することで、ワーク品質、及び品質に悪影響を及ぼす摩耗が発生している型を確認することができる。これを生産計画が提示されている1ヶ月分実施することで、日にちレベルでワーク品質傾向と型摩耗が確認可能となり、型交換の判断が可能になる。   Therefore, for example, when the number of production lots is set based on the production plan presented at the beginning of the month, the mold wear shape at the time of one lot (for example, 1500 shots) is predicted, and thus the work quality and quality are adversely affected. It is possible to confirm the mold in which the wear is exerted. By performing this for one month when the production plan is presented, it becomes possible to confirm the work quality tendency and the mold wear at the date level, and it is possible to determine the mold replacement.

したがって、従来は、急な型交換に対応するために過剰な型在庫を行っており、型摩耗による品質不良に対して後工程供給を遅らせないためにワークの過剰在庫が問題となっていたが、これらの問題を全て解決することができる。   Therefore, in the past, excessive mold inventory has been performed in order to cope with rapid mold replacement, and excessive inventory of workpieces has been a problem in order not to delay post-process supply due to poor quality due to mold wear. All these problems can be solved.

11、12、13 下型
21 上型
31 エッジ
32 対向面
33 縦壁面
n 法線
p 表面節点
q 内部節点
s0、s1、s2 型表面
x 欠肉部分
W ワーク
11, 12, 13 Lower mold 21 Upper mold 31 Edge 32 Opposite surface 33 Vertical wall surface n Normal line p Surface node q Internal nodes s0, s1, s2 Mold surface x Depleted portion W Workpiece

Claims (9)

成形型の摩耗状態を予測する型摩耗予測装置であって、
前記成形型の使用条件に基づいて型摩耗量を予測する型摩耗量予測手段と、
該型摩耗量予測手段により予測した型摩耗量を用いて型摩耗後形状を予測する形状予測手段と、
を有することを特徴とする型摩耗予測装置。
A mold wear prediction device for predicting the wear state of a mold,
A mold wear amount prediction means for predicting a mold wear amount based on the use conditions of the mold; and
A shape prediction means for predicting the shape after mold wear using the mold wear amount predicted by the mold wear amount prediction means;
A mold wear prediction apparatus characterized by comprising:
前記形状予測手段は、
前記成形型の表面及び内部に複数の節点を設定し、
該設定された複数の節点のうち、前記成形型の表面に設定されている表面節点を通過する法線を算出し、
該法線に沿って前記表面節点の位置を該表面節点における型摩耗量だけ摩耗方向に移動させ、
該移動後の表面接点の位置に基づいて型摩耗後形状を予測することを特徴とする請求項1に記載の型摩耗予測装置。
The shape prediction means includes
Setting a plurality of nodes on the surface and inside of the mold,
Among the plurality of set nodes, calculate a normal passing through the surface node set on the surface of the mold,
Moving the position of the surface node along the normal in the wear direction by the die wear amount at the surface node;
2. The mold wear prediction apparatus according to claim 1, wherein a shape after mold wear is predicted based on the position of the surface contact after the movement.
前記形状予測手段は、
前記表面節点を移動させた後に、全節点の少なくとも一部に重複が発生しているときは全節点の再設定を行うことを特徴とする請求項2に記載の型摩耗予測装置。
The shape prediction means includes
3. The mold wear prediction apparatus according to claim 2, wherein after the surface nodes are moved, all nodes are reset when at least a part of all the nodes is overlapped. 4.
前記型摩耗量予測手段は、予め設定されたロット毎の型摩耗量を予測し、
前記形状予測手段は、前記型摩耗量に基づいて各ロットの型摩耗後形状を予測することを特徴とする請求項3に記載の型摩耗予測装置。
The die wear amount prediction means predicts a die wear amount for each preset lot,
The mold wear prediction apparatus according to claim 3, wherein the shape predicting unit predicts a shape after mold wear of each lot based on the mold wear amount.
前記形状予測手段により予測された型摩耗後形状に基づいて前記成形型で製造されるワークのワーク品質を予測するワーク品質予測手段を有することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の型摩耗予測装置。   5. The work quality prediction means for predicting a work quality of a work manufactured by the forming die based on the shape after die wear predicted by the shape prediction means. 6. The mold wear prediction apparatus according to one item. 前記ワーク品質予測手段により予測したワーク品質に基づいて前記成形型の交換時期を予測する交換時期予測手段を有することを特徴とする請求項5に記載の型摩耗予測装置。   The mold wear prediction apparatus according to claim 5, further comprising a replacement time prediction unit that predicts a replacement time of the mold based on the work quality predicted by the work quality prediction unit. 前記交換時期予測手段により予測した成形型の交換時期に基づいて前記成形型を交換する日程の計画を作成する日程計画作成手段を有することを特徴とする請求項6に記載の型摩耗予測装置。   The mold wear prediction apparatus according to claim 6, further comprising a schedule plan creation unit that creates a schedule of a schedule for replacing the mold based on the replacement period of the mold predicted by the replacement time prediction unit. 前記日程計画作成手段により作成された日程計画の情報を、型製作者用端末に送信する日程計画情報送信手段を有することを特徴とする請求項7に記載の型摩耗予測装置。   8. The mold wear prediction apparatus according to claim 7, further comprising schedule plan information transmitting means for transmitting schedule plan information created by the schedule plan creating means to a mold maker terminal. 成形型の交換時期を管理する生産管理システムであって、
前記成形型の使用条件に基づいて型摩耗量を予測する型摩耗量予測手段と、
該型摩耗量予測手段により予測した型摩耗量を用いて型摩耗後形状を予測する形状予測手段と、
該形状予測手段により予測された型摩耗後形状に基づいて前記成形型で製造されるワークのワーク品質を予測するワーク品質予測手段と、
該ワーク品質予測手段により予測したワーク品質に基づいて前記成形型の交換時期を予測する交換時期予測手段と、
該交換時期予測手段により予測した成形型の交換時期に基づいて前記成形型を交換する日程の計画を作成する日程計画作成手段と、
該日程計画作成手段により作成された日程計画の情報を、型製作者用端末に送信する日程計画情報送信手段を有することを特徴とする生産管理システム。
A production management system for managing the replacement time of a mold,
A mold wear amount prediction means for predicting a mold wear amount based on the use conditions of the mold; and
A shape prediction means for predicting the shape after mold wear using the mold wear amount predicted by the mold wear amount prediction means;
Workpiece quality prediction means for predicting the workpiece quality of the workpiece manufactured by the mold based on the shape after die wear predicted by the shape prediction means;
Replacement time prediction means for predicting the replacement time of the mold based on the work quality predicted by the work quality prediction means;
A schedule planning means for creating a schedule of schedules for replacing the mold based on the replacement time of the mold predicted by the replacement time prediction means;
A production management system comprising schedule plan information transmitting means for transmitting schedule plan information created by the schedule plan creating means to a terminal for a mold maker.
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