JP2021009091A - 金型異常検出装置及び金型異常検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】センサの調達コスト及び維持コスト、金型の加工コストが低減可能で且つ金型にセンサのための穴を穿ける必要がない金型異常検出技術を提供する。【解決手段】加工機械１０は、金型異常検出装置４０を備えている。この金型異常検出装置４０は、１個の振動センサ４１と、この振動センサ４１からの振動情報に基づいてマハラノビスの距離を計算する計算部４２と、この計算部４２で得たマハラノビスの距離が判定値以上であるか否かを判定する判定部４３とを備えている。【効果】１個の振動センサだけで、金型の異常を検出する。振動センサの必要数が最小であるため、振動センサの調達コストなどを低減することができる。振動センサは、金型の外面に接触するように取付けることができるため、金型にセンサ挿入用の穴を開ける必要はない。【選択図】図１

Description

本発明は、金型に発生が予想される異常を検出する装置及び方法に関する。なお、異常とは、割れ、変形、摩耗などの不具合の総称である。

金型を用いて金属製ワークに金属加工を施すことが、広く行われている。金型は丈夫な材料で構成されるが、繰り返し使用する過程で、割れなどの異常が発生することがある。この異常は製品不良として現れることは周知である。しかし、製品不良となって現れるまでには、金型の異常は相当程度進行している。加えて、不良品も相当数発生する。

異常が軽微な時点で発見されれば、不良品の発生数を少なくすることができると共に金型の修理も容易となる。
そこで、金型の異常を検出する技術が、各種提案されている（例えば、特許文献１（図２、図８）参照）。

特許文献１を次図に基づいて説明する。
図１０は従来の加工機械及び金型割れ検出装置の原理図である。
図１０（ａ）に示すように、加工機械１００は、下型１０１と、この下型１０１に対して上下動する上型１０２と、下型１０１と上型１０２とで挟持される金属管１０３内のキャビティ１０４へ高圧の液体を注入する液体注入手段１０５と、キャビティ１０４に一端が臨むように下型１０１と上型１０２との間に嵌められている軸押し具１０６と、これらの軸押し具１０６を前進又は後進させる軸押し手段１０７とを備えている。

液体注入手段１０５でキャビティ１０４へ高圧の液体を注入し、次に軸押し具１０６を前進させると、金属管１０３は内径が増加するように膨らむ。この膨らみは下型１０１及び上型１０２に当たるまで継続される。結果、金属管１０３は、下型１０１及び上型１０２に倣った形状に成形される。

このときに、下型１０１及び上型１０２に大きな力が加わる。この大きな力が繰り返し加わるため、繰り返し回数が一定値を超えると、下型１０１及び上型１０２の一方又は両方に割れが発生することがある。

図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のｂ−ｂ線断面図であり、図１０（ｂ）に示すように、下型１０１に、２本の縦穴１１１と２本の横穴１１２が穿けられている。
図１０（ｃ）は、図１０（ｂ）のｃ部拡大図であり、図１０（ｃ）に示すように、下型１０１のコーナーの近傍まで、縦穴１１１及び横穴１１２が穿けられている。縦穴１１１に線状の歪センサ（図１０（ａ）、符号１１３）が差し込まれ、横穴１１２に歪センサ（図１０（ａ）、符号１１３）が差し込まれる。

下型１０１において、割れが発生する前に、歪みや応力が急増する。
対策として、図１０（ａ）で、歪センサ１１３から歪情報を制御部１１４へ、常時取得し、制御部１１４内の金型割れ検知部１１５で割れの有無を監視し、割れの発生を事前に検知するというものである。

ところで、図１０（ｂ）の断面は、図１０（ａ）に示す下型１０１で３箇所現れ、上型１０２で３箇所現れる。１断面当たり４本の歪センサ１１３が差し込まれる。すると、図１０（ａ）に示す加工機械１００には、４本×（３箇所＋３箇所）＝２４本の計算により、合計２４本の歪センサ１１３が備えられる。

なお、隣り合う２本の歪センサ１１３の中間で割れが発生する可能性があるため、検出精度を維持する上で、歪センサ１１３の本数を減らすことは困難であり、上述の２４本は妥当な本数と思われる。

特許文献１に開示される技術には、割れが発生する前に割れの発生を予測することが可能であると言う利点があるが、次に述べる欠点もある。
先ず、歪センサ１１３の本数が多いため、歪センサ１１３の調達コストが嵩む。加えて、歪センサ１１３は、断線等の不具合が一定の確率で発生するため、定期的又は随時、点検が必要である。本数が多いため、歪センサ１１３の維持コストが嵩む。

次に、金型に１２本もの縦穴１１１と、１２本もの横穴１１２を穿けるため、穴加工費用が嵩む。加えて、金型に多くの縦穴１１１や横穴１１２を穿けるため、下型１０１や上型１０２は、強度が低下する。縦穴１１１や横穴１１２が、亀裂の起点になりやすい。

諸コストの削減が求められる中、センサの調達コスト及び維持コスト、金型の加工コストが低減可能な金型割れ検出装置が望まれる。
加えて、金型にセンサのための穴を穿ける必要がない金型割れ検出装置が望まれる。

特開２００７−２７５９６７号公報

本発明は、センサの調達コスト及び維持コスト、金型の加工コストが低減可能で且つ金型にセンサのための穴を穿ける必要がない金型異常検出技術を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、第１型と第２型とを有する金型を備え、この金型でワークに金属加工を施す加工機械に付属され、前記金型に発生する異常を加工作業中に検出する金型異常検出装置であって、
この金型異常検出装置は、前記加工機械の構成要素に取付けられ振動を検出する振動センサと、この振動センサからの振動情報に基づいてマハラノビスの距離を計算する計算部と、この計算部で得たマハラノビスの距離が判定値以上であるか否かを判定する判定部とを備え、
前記計算部では、前記振動情報から得た波形曲線に加工時間軸に平行な標本線を引き、前記波形曲線と前記標本線とが交わった交点の数を変化量とし、前記波形曲線で区切られた前記標本線の線分の和を存在量とし、前記変化量及び前記存在量を前記マハラノビスの距離の計算に供することを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１記載の金型異常検出装置であって、
前記第１型に対して前記第２型は直線的に移動され、
前記振動センサは、それの軸が前記第２型の移動方向に沿うようにして取付けられていることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項２記載の金型異常検出装置であって、
前記計算部では、前記ワーク１枚を加工して得られる前記振動情報のうち、それの一部を用いて前記マハラノビスの距離の計算を実施することを特徴とする。

請求項４に係る発明は、第１型と第２型とを有する金型を備え、この金型でワークに金属加工を施す加工機械に付属され、前記金型に発生する異常を加工作業中に検出する金型異常検出方法であって、
前記加工機械の構成要素に発生する振動を検出する工程と、
検出した振動情報に基づいてマハラノビスの距離を計算する工程と、
計算で得られたマハラノビスの距離が判定値以上であるときに異常を検出する工程と、からなり、
前記マハラノビスの距離を計算する工程では、前記振動情報から得た波形曲線に加工時間軸に平行な標本線を引き、前記波形曲線と前記標本線とが交わった交点の数を変化量とし、前記波形曲線で区切られた前記標本線の線分の和を存在量とし、前記変化量及び前記存在量を前記マハラノビスの距離の計算に供することを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項４記載の金型異常検出方法であって、
前記マハラノビスの距離を計算する工程では、前記ワーク１枚を加工して得られる前記振動情報のうち、それの一部を用いて前記マハラノビスの距離の計算を実施することを特徴とする。

請求項１に係る発明では、１個の振動センサだけで、金型の異常を検出する。振動センサの必要数が最小であるため、振動センサの調達コストなどを低減することができる。
振動センサは、金型の外面に接触するように取付けることができるため、金型にセンサ挿入用の穴を開ける必要はない。
よって、本発明により、センサの調達コスト及び維持コスト、金型の加工コストが低減可能で且つ金型にセンサのための穴を穿ける必要がない金型異常検出技術が提供される。

請求項２に係る発明では、振動センサは、第２型の移動方向に沿うようにして取付けられる。振動は、第２型の移動方向で顕著となるため、振動センサを第２型の移動方向に沿って取付けることにより、振動の検出精度を高めることができる。検出精度を高めることで、割れなどの異常が軽微であっても、異常検出が可能となる。

請求項３に係る発明では、計算部は、ワーク１枚を加工して得られる振動情報のうち、それの一部を用いてマハラノビスの距離の計算を実施する。振動情報の全部を用いて計算させることに比較して、一部を用いて計算させることとで、計算部の負担を軽減することができ、計算部の低コスト化が図れる。

請求項４に係る発明では、請求項１と同様に、１個の振動センサだけで、金型の異常を検出する。振動センサの必要数が最小であるため、振動センサの調達コストなどを低減することができる。
振動センサは、金型の外面に接触するように取付けることができるため、金型にセンサ挿入用の穴を開ける必要はない。
よって、本発明により、センサの調達コスト及び維持コスト、金型の加工コストが低減可能で且つ金型にセンサのための穴を穿ける必要がない金型異常検出技術が提供される。

請求項５に係る発明では、請求項３と同様に、計算部は、ワーク１枚を加工して得られる振動情報のうち、それの一部を用いてマハラノビスの距離の計算を実施する。振動情報の全部を用いて計算させることに比較して、一部を用いて計算させることとで、計算部の負担を軽減することができ、計算部の低コスト化が図れる。

本発明に係る加工機械の原理図である。 （ａ）はワーク１枚につき得られた振動波形図であり、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図である。 （ａ）は図２（ｂ）に示す振動波形の一部の模式図であり、（ｂ）は絶対値化した図であり、（ｃ）は振動の平均値を説明する図である。 比較例であって、振動の平均の波形図である。 ＭＤ値を計算するときに用いる変化量と存在量を説明する図であり、（ａ）は比較例を示し、（ｂ）は実施例を示す。 振動情報の一部を使用することを説明する図である。 本発明に基づいて作成したＭＤ値のグラフである。 振動センサの取付け位置を説明する図である。 本発明の金型異常検出方法に係るフロー図である。 （ａ）は従来の加工機械及び金型割れ検出装置の原理図であり、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線断面図であり、（ｃ）は（ｂ）のｃ部拡大図である。

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。

図１に示すように、加工機械１０は、例えば、ベッド１１と、このベッド１１に立てられた一対のコラム１２と、これらのコラム１２の上端を繋ぐクラウン１３と、このクラウン１３の下方に配置され一対のコラム１２に渡されるカム軸１４と、このカム軸１４を回す回転手段１５と、カム軸１４で昇降される連結ロッド１６と、一対のコラム１２間に配置されワーク３１へ金属加工を施す金型２０と、ワーク３１を支えるワーク支持台３２と、このワーク支持台３２を直線的に移動する移動手段３３とを備えている。

なお、加工機械１０は、連結ロッド１６が鉛直に配置される竪型機械の他、連結ロッド１６が水平に配置される横型機械の何れであってもよい。

金型２０は、下型（固定型）に相当する第１型２１と、上型（可動型）に相当する第２型２２とからなる。
第１型２１は、例えば、ダイ２３と、このダイ２３を支えるダイホルダ２４とからなり、ベッド１１に載せられる。

第２型２２は、例えば、パンチ２５と、このパンチ２５を支えるパンチホルダ２６とからなる。この例では、パンチホルダ２６が、連結ロッド１６を介してカム軸１４に連結される。
パンチホルダ２６は、コラム１２に設けたガイド１７で案内される。ガイド１７は、サイドガイドであり、パンチホルダ２６の上下動を許容するが、水平動は抑制する。

図１において、パンチ２５の移動軸に平行な軸をｚ軸、ワーク３１の移動軸に平行な軸をｘ軸と呼ぶことにする。
ワーク３１を静止させておき、パンチ２５を下げると、ワーク３１に穴を開けることができる。次に、パンチ２５を上げる。続いて、ワーク３１を一定距離移動する。移動後に、パンチ２５を下げる。以上を繰り返すことで、金属薄板状のワーク３１に、所定ピッチで穴を開けることができる。

このような構成の加工機械１０は、金型異常検出装置４０を備えている。
この金型異常検出装置４０は、加工機械１０の構成要素（構成要素には、金型２０を含める。この例では、ダイホルダ２４の底面）に取付けられ振動を検出する振動センサ４１と、この振動センサ４１からの振動情報に基づいてマハラノビスの距離を計算する計算部４２と、この計算部４２で得たマハラノビスの距離が判定値以上であるか否かを判定する判定部４３と、この判定部４３がマハラノビスの距離は判定値以上であると判定したときに異常を表示する異常表示部４４とを備えている。

振動センサ４１は、１軸加速度ピックアップが小型で安価であるため好適であるが、種類や形式は問わない。
以上に述べた加工機械１０を用いて、次に述べる実験を実施した。

実験：
・ワーク：厚さ２ｍｍ×幅２５ｍｍの帯鋼板
・ダイ：合金工具鋼ＳＫＤ１１（真空焼入れ）、ＨＲＣ（ロックウエルＣスケール硬さ）６０〜６３
・ダイホルダ：機械構造用炭素鋼Ｓ５０Ｃ（焼入れ、焼戻し）
・パンチ：粉末ハイス鋼（焼入れ、焼戻し）、ＨＲＣ６４〜６７
・パンチホルダ：機械構造用炭素鋼Ｓ５０Ｃ（焼入れ、焼戻し）

・ワーク１枚当たりの穴の数：第１穴〜第２４穴からなる２４個
・ワーク１枚当たりの加工時間：１８．５秒
・サンプリング周波数：２ｋＨｚ

得られた振動波形を、図２に基づいて説明する。
図２（ａ）に示すように、１８．５秒の間に、ワークに２４個の穴を開けたため、第１穴〜第２４穴に対応する波形図が得られた。

図２（ｂ）は、第１１穴の拡大図（縦軸は据え置きで、横軸を延ばした。）であり、図中、Ａ点で下降中のパンチがワークに当たり、パンチが突き抜ける。このときに、穴の縁は摩擦力でパンチと同方向に下がる。この下がりが一定以上になるとスプリングバック力が摩擦力を超える。超えるとワークの縁が跳ね上がる。跳ね上がると摩擦力でワークの縁が下げられる。極く短い時間のなかで、ワークの縁が上下動する。

下死点から上死点に向かうときも、同様に、極く短い時間のなかで、ワークの縁が上下動する。結果、Ａ点とＢ点との間に、大きな振幅の振動が発生する。Ｂ点の外は、ワークの移動に伴って僅かな振動が検出される。

本発明と対比するために、振動に基づいて金型異常が検出できるか否かを検証する。この検証には「振動の平均値」を使用する。この「振動の平均値」の求め方を、図３に基づいて説明する。

図３（ａ）は、図２（ｂ）に示す振動波形の一部を、模式図化したものである。このままで合計値を求めようとすると、横軸より上の（＋）波と、下の（−）波とが差し引きされて好ましくない。対策として、絶対値化処理を施す。すなわち、横軸より下の波形を、横軸に沿って折り返す。

図３（ｂ）は、絶対値化した後の波形図を示す。この波形図では６個の山がある。各山の高さ（振動の大きさ）を合計し、６で割ることで、「６山の平均」を算出することができる。

この手法を、図２（ａ）の第１穴〜第２４穴に対応する振動に適用する。ただし、計算部の負担を軽減するために、ここでは、第９穴〜第１６穴に対応する振動を対象として、振動の平均値を計算する。
すなわち、図３（ｃ）に示すように、第９穴〜第１６穴における「振動の平均値」を得る。

図４は、比較例としての振動波形図であり、横軸のワーク１枚当たり１個の振動の平均値（図３（ｃ）に示す平均値）が表示される。すなわち、横軸が０〜９００であるため、９００個の「振動の平均値」で波形が構成されている。

実験担当者は、横軸のＤ点で異常に気づき、加工機械１０を止めた。異常を調べたところ、ダイ２３が割れていた。そこで、ダイ２３を交換した。
記録を調べると、Ｄ点より前の時点であるＣ点で振動が急増していた。

Ｃ点で発生するような大きな振動を検出することにより、金型異常が検出できそうである。しかし、次の述べる問題があることが判明した。
すなわち、ダイ２３を交換して、加工を再開した後に、Ｅ点のような比較的大きな振動が発生した。この要因は幾つか考えられるが、前のダイ２３と次のダイ２３とに、僅かではあるが寸法に差がある。この差のために、Ｅ点のような比較的大きな振動が発生したと推測される。

Ｃ点における振動の平均値の大きさをｈｃ、Ｅ点における振動の平均値の大きさをｈｅとすると、ｈｃ：ｈｅ＝１．４：１．０であった。ｈｃとｈｅとに期待した程の差が無い。このことは次に述べる新たな問題を引き起こす。

仮に、異常判定の判定値を、ｈｃより若干小さい判定値Ｆに設定した場合、発生する異常が軽微であれば、ｈｃは小さくなり、異常の検出洩れや検出遅れという不具合が発生する。
対策として、判定値を、ｈｅより若干大きい判定値Ｇに設定した場合、交換後の金型によっては、ｈｅが大きくなり、異常が無くとも異常有りとの誤検出が発生する。

以上のことから、振動による金型異常検出は、信頼性の点で難があり、採用できない。
本発明者らは、信頼性を高める研究をする中で、ＭＴ法（マハラノビス・タグチ法）を採用することで、満足な結果を得ることに成功した。以下、その詳細を説明する。

満足な結果を得るために、本発明ではＭＤ値（マハラノビスの距離）を使用する。
ＭＤ値は、変化量や存在値を、ＭＴ法計算式により計算することで得られる。変化量や存在値については、図５で説明する。ＭＴ法計算式は周知であるため、その数式及び計算については説明を省略する。

図５（ａ）に比較例を示す。
図５（ａ）では、横軸に時間、縦軸に振動を取った上で、振動値５１をプロットする。この振動値５１はデジタル値である。ＭＴ（マハラノビス・タグチ法）では、適当な標本線５２を横軸（時間軸）に平行に引く。そして、標準的な手法では、標本線５２より上に存在する振動値５１の個数を存在量とする。第１の山５３における点の数は５であり、第２の山５４の点の数は７であり、第３の山５５の点の数は３である。５＋７＋３＝１５の計算により、存在量は１５となる。

加工時間軸に平行に引かれた標本線５２は、第１の山５３、第２の山５４、第３の山５５で区切られている。
仮に、第１の山５３で区切られた標本線５２の線分をｍ１とする。なお、線分は、有限長さの線であって、無限長さの線とは異なる。線分ｍ１の単位は、加工時間である。

この線分ｍ１の長短は、金具に与えられるダメージに大きな影響を及ぼすことが想定される。しかし、図５（ａ）で述べた比較例では、単に振動の大小のみを考慮しているだけであり、線分ｍ１を正確に考慮していない。本発明者らは、この点に注目した。

そこで、本発明者らは、線分ｍ１を考慮することで、ＭＤ値の信頼性を高めることができることを知見した。
図５（ｂ）は実施例である。
点で与えられていた振動値（図５（ａ）、符号５１）を滑らかな曲線で結ぶことにより、図５（ｂ）に示す波形曲線５６を得た。そして、この波形曲線５６と標本線５２とが交わる交点５７の数（この例では６）を、変化量とした。
加えて、第１の山５３の線分ｍ１、第２の山５４の線分ｍ２、第３の山５５の線分ｍ３の和（ｍ１＋ｍ２＋ｍ３）を存在量とした。
本発明では、変化量と存在量に基づいてＭＤ値を計算する。

なお、標本線２７や波形曲線５６は、理解を促すために図形で説明したが、コンピュータ（計算部）内では仮想的な線であることは言うまでもない。交点５７や線分ｍ１〜ｍ３も仮想的な点や線である。

ＭＤ値はワーク１枚毎に計算するが、計算部の負担を軽減するために、好ましくは、次に述べる対策を講じる。
図６は図２（ａ）に手を加えた図であり、第１穴〜第２４穴を３つに分けて、第１穴〜第８穴を第１非計算領域とし、第９穴〜第１６穴をＭＤ値計算領域とし、第１７穴〜第２４穴を第２非計算領域とする。
ＭＤ値計算領域で計算し、第１非計算領域及び第２非計算領域では計算を行わない。そのため、計算部の負担を１／３に軽減することができる。
なお、ＭＴ法計算領域は、任意の箇所に設定することは差し支えない。

図５（ｂ）及び図６に基づいて、ＭＤ値を計算した。計算結果を、図７に基づいて説明する。
図７に示すように、横軸に示すワークの数が０〜５００の範囲でのＭＤ値は、１０以下であり、５００を超えた最初のピーク（Ｈ点）でのＭＤ値は、１０００程度、次のピーク（Ｊ点）でのＭＤ値は、１００００程度であった。実験担当者は、異常に気づきＪ点で加工機械を止めた。そして、ダイを交換し、加工を再開した。再開後のピークはＫ点であった。このＫ点におけるＭＤ値ｈｇは、１０以下であった。また、Ｊ点より前のＨ点でＭＤ値が急増した。Ｊ点で、ダイに割れが発生したと思われる。

Ｈ点でのＭＤ値ｈｆは、１０００程度であった。
ｈｆ：ｈｇ＝１０００：１０であり、１０００：１０＝１００：１の計算により、ｈｆはｈｇの少なくとも１００倍であって、ｈｆとｈｇの差は極めて大きい。
そこで、例えば縦軸で２０のところに判定値Ｌを設定する。
すると、Ｈ点で金型異常を検出し、警報を発すると共に直ちに加工機械を止めことができる。止めることにより、不良品の発生を最小限度に止めることができる。

本発明者らが検証したところ、図１に示すパンチ２５に欠けや摩耗が発生すると、図７に類似した波形図が得られた。また、図１に示すパンチホルダ２６に変形や亀裂が発生したり、ダイホルダ２４に変形や亀裂が発生しても同様であった。さらには、ベッド１１やコラム１２に変形が発生したときも異常が検出できた。

したがって、本発明によれば、１個の振動センサ４１を備えるだけで、ダイ２３、パンチ２５、ダイホルダ２４、パンチホルダ２６はもとより、加工機械１０の異常を検出できる。
ただし、異常の部位は、検出できない。しかし、異常があることを前提として、金型２０を調べ、金型２０に異常が無ければ加工機械１０を調べることにより、異常部位は容易に特定される。

図１では、振動センサ４１は、ダイホルダ２４の底面に取付けたが、その他の箇所に取付けることもできる。その具体例を図８に基づいて説明する。
図８に示すように、振動センサ４１Ｂ（Ｂ〜Ｆは部位を区別するための添え字である。）を、ダイ２３に取付けてもよい。また、振動センサ４１Ｃをダイホルダ２４の側面に取付けてもよい。また、振動センサ４１Ｄをパンチホルダ２６の上面に取付けてもよい。また、振動センサ４１Ｅをパンチホルダ２６の側面に取付けてもよい。
さらには、振動センサ４１Ｆをコラム１２に取付けてもよい。

ただし、振動はｚ軸に沿って顕著に発生するため、振動センサの軸がｚ軸に沿っていることが望まれる。したがって、振動センサ４１（図１）、振動センサ４１Ｂ、振動センサ４１Ｄの取付け姿勢が推奨される。

また、金属加工は、実施例で説明した穴開け加工に限定されるものではなく、金属薄板を曲げる曲げ加工、金属薄板を絞る絞り加工、金属薄板を切断する切断加工、金属薄板を平坦にするレベリング加工、金属塊を鍛造する型鍛造加工など、任意である。

１個の金型（又はツール）で１枚（個）のワークを、複数回加工する場合と、１回だけ加工する場合とを検討する。
複数回加工する場合は、複数回のすべて、または一部の回を抜き出して、これの振動情報をＭＤ値計算領域とすることができる。

１回のみ加工する場合は、ワーク１枚（個）ごとに振動情報を取得し、この振動情報の一部を抜き出してＭＤ値計算領域としてもよい。または、１回のみ加工する場合、複数個のワークを対象とし、これらのうち一部のワークに対する振動情報を抜き出してＭＤ計算値領域としてもよい。

次に、金型異常検出方法を、図９に基づいて説明する。
図９のＳＴ（ステップ番号）０１で、加工機械に振動センサを取付ける。
ＳＴ０２で、判定値ＭＤｂを読み込む。
次に、金属加工を開始し（ＳＴ０３）、ワーク１枚毎にＭＤ値を計算し（ＳＴ０４）、計算で得られたＭＤｃａｌが判定値ＭＤｂ以上であるか否かを判定する（ＳＴ０５）。

ＭＤｃａｌが判定値ＭＤｂ未満であれば、ＳＴ０４に戻って加工を継続する。なお、休憩などで作業を中断するときや人為的に作業を終えるときは、ＳＴ０６によりこのフローを終える。

ＳＴ０５で、ＭＤｃａｌが判定値ＭＤｂ以上と判定されたときには、異常表示を行う（ＳＴ０７）。
異常表示と共に加工を中止することは差し支えないが、好ましくは、そのワークの加工が終了するまで待つ（ＳＴ０８）。
そのワークの加工が終了したら、加工を停止し（ＳＴ０９）、金型を交換し（ＳＴ１０）、作業を継続するときにはＳＴ０３に戻る（ＳＴ１１）。

すなわち、本発明に係る工具寿命検出方法は、次に述べる工程からなる。
加工機械の構成要素に発生する振動を検出する工程（ＳＴ０１〜ＳＴ０３）と、検出した振動情報に基づいてマハラノビスの距離を計算する工程（ＳＴ０４）と、計算で得られたマハラノビスの距離が判定値以上であるときに異常を検出する工程（ＳＴ０５）と、からなる。

そして、マハラノビスの距離を計算する工程では、振動情報から得た波形曲線に加工時間軸に平行な標本線を引き、波形曲線と標本線とが交わった交点の数を変化量とし、波形曲線で区切られた標本線の線分の和を存在量とし、変化量及び存在量をマハラノビスの距離の計算に供する。

なお、このフローは、好適な一例を説明したものであり、適宜変更することは差し支えない。

本発明は、加工機械に付属する金型異常検出装置及び金型異常検出方法に好適である。

１０…加工機械、２０…金型、２１…第１型、２２…第２型、３１…ワーク、４０…金型異常検出装置、４１…振動センサ、４２…計算部、４３…判定部、４４…異常表示部、５２…標本線、５６…波形曲線、５７…交点。

Claims (5)

1. 第１型と第２型とを有する金型を備え、この金型でワークに金属加工を施す加工機械に付属され、前記金型に発生する異常を加工作業中に検出する金型異常検出装置であって、
   この金型異常検出装置は、前記加工機械の構成要素に取付けられ振動を検出する振動センサと、この振動センサからの振動情報に基づいてマハラノビスの距離を計算する計算部と、この計算部で得たマハラノビスの距離が判定値以上であるか否かを判定する判定部とを備え、
   前記計算部では、前記振動情報から得た波形曲線に加工時間軸に平行な標本線を引き、前記波形曲線と前記標本線とが交わった交点の数を変化量とし、前記波形曲線で区切られた前記標本線の線分の和を存在量とし、前記変化量及び前記存在量を前記マハラノビスの距離の計算に供することを特徴とする金型異常検出装置。
2. 請求項１記載の金型異常検出装置であって、
   前記第１型に対して前記第２型は直線的に移動され、
   前記振動センサは、それの軸が前記第２型の移動方向に沿うようにして取付けられていることを特徴とする金型異常検出装置。
3. 請求項２記載の金型異常検出装置であって、
   前記計算部では、前記ワーク１枚を加工して得られる前記振動情報のうち、それの一部を用いて前記マハラノビスの距離の計算を実施することを特徴とする金型異常検出装置。
4. 第１型と第２型とを有する金型を備え、この金型でワークに金属加工を施す加工機械に付属され、前記金型に発生する異常を加工作業中に検出する金型異常検出方法であって、
   前記加工機械の構成要素に発生する振動を検出する工程と、
   検出した振動情報に基づいてマハラノビスの距離を計算する工程と、
   計算で得られたマハラノビスの距離が判定値以上であるときに異常を検出する工程と、からなり、
   前記マハラノビスの距離を計算する工程では、前記振動情報から得た波形曲線に加工時間軸に平行な標本線を引き、前記波形曲線と前記標本線とが交わった交点の数を変化量とし、前記波形曲線で区切られた前記標本線の線分の和を存在量とし、前記変化量及び前記存在量を前記マハラノビスの距離の計算に供することを特徴とする金型異常検出方法。
5. 請求項４記載の金型異常検出方法であって、
   前記マハラノビスの距離を計算する工程では、前記ワーク１枚を加工して得られる前記振動情報のうち、それの一部を用いて前記マハラノビスの距離の計算を実施することを特徴とする金型異常検出方法。

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