JP2024001744A - 成形品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】金型に異常が発生した場合に成形品の不良を検知可能な、成形品の製造方法を提供する。【解決手段】導電部材（リボン材３）を、上型（パンチ１）及び下型（ダイ２）でプレス加工して成形品（３１、３１Ａ）を製造する際、成形品を介して互いに接触する上型及び下型を含む閉回路（欠損検知構造１０）を形成する。閉回路の抵抗値を測定し、測定した抵抗値に基づいて、プレス加工の異常を検知する。【選択図】図１

Description

本発明は、成形品の製造方法に関する。

特許文献１の打ち抜き装置は、パンチとダイとによって被加工物を所定の形状に打ち抜く打ち抜き装置であって、検知装置と判定装置とを備える。検知装置は、パンチによる打ち抜き方向に沿う軸と直交する平面内における、直交する二軸への水平分力を取得する。判定装置は、検知装置が取得した水平分力に基づき、パンチ又はダイの欠損の有無を判定する。

特開２０２１－４５７７１号公報

上記打ち抜き装置は、分力の異常を検知した場合に、パンチ又はダイが欠損しているか否かを判定し、打ち抜いた被加工物に品質の劣化が生じる可能性を推定することができる。しかしながら、上記打ち抜き装置は、実際に被加工物に不良が生じたか否かは判断できないため、作業者等が被加工物を目視して不良の有無を確認する工程が必要となる。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、金型に異常が発生した場合に成形品の不良を検知可能な、成形品の製造方法を提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係る成形品の製造方法は、下記を特徴としている。
導電部材を、上型及び下型でプレス加工して成形品を製造する、成形品の製造方法において、
前記成形品を介して互いに接触する前記上型及び前記下型を含む閉回路を形成し、
前記閉回路の抵抗値を測定し、
測定した前記抵抗値に基づいて、前記プレス加工の異常を検知する、成形品の製造方法。

本発明に係る成形品の製造方法によれば、金型に異常が発生した場合に成形品の不良を検知できる効果を奏する。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

図１は、本発明に係る成形品の製造方法に用いる欠損検知構造の一例を示す概略図である。 図２は、図１におけるＡ部分拡大図である。 図３は、正常なパンチ及びこのパンチに打ち抜かれた所定形状の成形品を示す図である。 図４は、欠損したパンチ及びこのパンチに打ち抜かれた成形品を示す図である。

本発明に関する具体的な実施形態について、各図を参照しながら以下に説明する。

図１は、本発明に係る成形品の製造方法に用いる欠損検知構造の一例を示す概略図であり、図２は、図１におけるＡ部分拡大図である。図１に示すように、欠損検知構造１０は、パンチ１と、ダイ２と、長尺の導電部材であるリボン材３と、電源装置４と、電流測定装置５と、電気回路６、７、８と、判定部９と、を備える。パンチ１とダイ２とによって、リボン材３の一部を所定形状に打ち抜いて成形品３１を製造する。

電源装置４は閉回路に電源を供給し、電流測定装置５は閉回路に流れる電流値を測定し表示する。電気回路６は電源装置４とパンチ１とを電気的に接続し、電気回路７はダイ２と電流測定装置５とを電気的に接続し、電気回路８は電流測定装置５と電源装置４とを電気的に接続する。

具体的には、図２に示すように、パンチ１とダイ２とは、リボン材３の一部が打ち抜かれた成形品３１を介して互いに接触し、電源装置４、電流測定装置５、及び電気回路６、７、８を含む閉回路を形成する。すなわち、欠損検知構造１０は、パンチ１、ダイ２、及びリボン材３を含む閉回路を有する。この閉回路において、パンチ１、ダイ２、及びリボン材３の抵抗によって、電流測定装置５に表示される値が変動する。電流測定装置５は、閉回路を流れる電流値の時間的変化を測定し表示することができる。

判定部９は、プレス加工に異常がない場合、すなわち正常時の電流測定結果に基づいて定められた閾値範囲を予め記憶し、電流測定装置５の測定結果が入力される。判定部９は、記憶している閾値範囲と入力された測定結果とを比較し、測定結果が正常時の閾値範囲外である場合に、プレス加工の異常ありと判定し、判定結果を出力する。作業者等は、判定部９が出力した判定結果によって、プレス加工の異常有無を認識できる。また、作業者等は、電流測定装置５に表示された値を見ることで、プレス加工の異常有無を判断することもできる。

図３は、正常なパンチ１１及びこのパンチ１１に打ち抜かれた所定形状の成形品３１を示す図であり、図４は、欠損したパンチ１１Ａ及びこのパンチ１１Ａに打ち抜かれた成形品３１Ａを示す図である。図４に示すように、欠損したパンチ１１Ａは、リボン材３に面する位置に欠損箇所１２を有する。このため、欠損したパンチ１１Ａは、所定形状にリボン材３を打ち抜けず、このパンチ１１Ａに打ち抜かれた成形品３１Ａにも欠損箇所３２が存在する。

欠損したパンチ１１Ａによって打ち抜かれた成形品３１Ａには欠損箇所３２が存在するため、図３に示す所定形状の成形品３１と体積が異なる。このため、例えば、正常に打ち抜かれた成形品３１の抵抗値が１０ｍΩ以下である場合において、打ち抜かれた成形品３１Ａの抵抗値が１２ｍΩであると、正常時の閾値範囲と異なることとなる。よって、電流測定装置５に表示される値が正常時に表示される値と異なる。したがって、作業者等は、リボン材３が所定形状に打ち抜けていないことを、電流測定装置５の値を見て判断することができる。このため、作業者等は、成形品３１Ａを目視で確認することなく、パンチ１１Ａ又はダイ２の欠損等の異常を検知できる。

電流測定装置５が、例えば、パンチ１及びダイ２がリボン材３に接触した時点から、成形品３１がリボン材３の残りの部分から完全に分離し打ち抜きが完了した時点までの電流値の時間的変化を測定する場合、判定部９は測定結果の波形に基づいて異常を検知してもよい。この場合、判定部９は、予め正常時の波形を記憶しておき、測定結果の波形と市場時の波形とを比較した結果、例えば、両者の類似度が閾値未満のときに異常を検知してもよい。また、作業者等が、電流測定装置５による測定結果の波形を見て、正常時の波形との比較に基づいて、異常を検知することもできる。

欠損検知構造１０によれば、リボン材３の一部が打ち抜かれた成形品３１の体積によって、電流測定装置５に表示される測定値が変動するので、電流測定装置５の値によって、成形品３１を製造する際の、パンチ１とダイ２とによるプレス加工の異常を検知できる。よって、作業者等は、成形品３１を目視して確認することなく、パンチ１又はダイ２の欠損等の異常を検知できる。プレス加工の異常としては、パンチ１又はダイ２の欠損、摩耗、パンチ１又はダイ２への異物の付着等があり得る。

欠損検知構造１０によれば、電流測定装置５の値によって、パンチ１とダイ２とによるプレス加工の異常を検知するので、加工工程の自動化が容易となり、コストダウンが可能となる。

また、欠損検知構造１０によれば、成形品が所定形状と異なることを電気的に検知できるため、不良品の発生を即座に検知できる。したがって、例えば厚板に対して微細な加工が必要な場合等、パンチ１又はダイ２が破損しやすい場合であっても、不良品の発生を瞬時に検知できるので、不良品の製造数を削減できる。

尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、前述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

上記実施形態では、電流測定装置５の測定値が、正常時の閾値範囲と異なるとき、すなわちプレス加工に異常がない場合における閾値範囲外のときに、プレス加工の異常を検知したが、電流値に限らず、閉回路の抵抗値又は電圧値を測定して、異常を検知してもよい。

また、上記実施形態では、打ち抜き加工の例を示したが、曲げ加工等のプレス加工にも欠損検知構造１０を適用することができる。

ここで、上述した本発明に係る成形品の製造方法の実施形態の特徴をそれぞれ以下［１］～［３］に簡潔に纏めて列記する。

［１］ 導電部材（リボン材３）を、上型（パンチ１）及び下型（ダイ２）でプレス加工して成形品（３１、３１Ａ）を製造する、成形品の製造方法において、
前記成形品を介して互いに接触する前記上型及び前記下型を含む閉回路（欠損検知構造１０）を形成し、
前記閉回路の抵抗値を測定し、
測定した前記抵抗値に基づいて、前記プレス加工の異常を検知する、成形品の製造方法。

上記［１］の構成の成形品の製造方法によれば、成形品を目視により確認することなく、プレス加工の異常、即ち上型、下型及び成形品の少なくともいずれかに発生した欠損や異物付着等の異常を、電気的に検知できる。上型、下型に欠損や異物付着等の異常が発生した場合には成形品に欠け等の異常が発生する。この場合、成形品の体積が正常時と異なり、成形品の抵抗値が正常時と異なる。また、上型及び下型の少なくともいずれか一方の体積も正常時と異なる。よって、閉回路の抵抗値を測定し、測定値に基づいて、プレス加工の異常を検知できる。このように、成形品の状態、すなわち成形品が不良か否か、を電気的に検知できるので、作業者等が成形品を目視して確認する工程が不要となる。したがって、加工工程の自動化が容易となり、成形品の製造コスト削減が可能となる。

［２］ 測定した前記抵抗値が、前記プレス加工に異常がない場合における前記抵抗値に基づく閾値範囲外の場合に、前記異常を検知する、
上記［１］に記載の、成形品の製造方法。

［３］ 測定した前記抵抗値の時間的変化に基づいて、前記異常を検知する、
上記［１］に記載の、成形品の製造方法。

１ パンチ
２ ダイ
３ リボン材
４ 電源装置
５ 電流測定装置
６、７、８ 電気回路
９ 判定部
１０ 欠損検知構造
１１、１１Ａ パンチ
３１、３１Ａ 成形品
１２、３２ 欠損箇所

Claims (3)

1. 導電部材を、上型及び下型でプレス加工して成形品を製造する、成形品の製造方法において、
   前記成形品を介して互いに接触する前記上型及び前記下型を含む閉回路を形成し、
   前記閉回路の抵抗値を測定し、
   測定した前記抵抗値に基づいて、前記プレス加工の異常を検知する、成形品の製造方法。
2. 測定した前記抵抗値が、前記プレス加工に異常がない場合における前記抵抗値に基づく閾値範囲外の場合に、前記異常を検知する、
   請求項１に記載の、成形品の製造方法。
3. 測定した前記抵抗値の時間的変化に基づいて、前記異常を検知する、
   請求項１に記載の、成形品の製造方法。

Images