JP2720476B2 - Roll processing control device - Google Patents
Roll processing control deviceInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、ロール加工中のワークの加工状態あるいは
ロール加工装置の状態をリアルタイムで監視しその状態
データを利用してロール加工装置を制御するロール加工
制御装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention monitors a processing state of a workpiece during roll processing or a state of a roll processing apparatus in real time, and controls the roll processing apparatus using the state data. The present invention relates to a roll processing control device.
[従来の技術] ロール加工は、例えば、上部の加圧ローラと下部のバ
ックアップローラで、ワークを挾持し、油圧シリンダ等
で加圧ローラに荷重を負荷することで、ワークに塑性変
形を起こさせ、所望の成形を行う加工法である。[Prior art] In roll processing, for example, a work is sandwiched between an upper pressure roller and a lower backup roller, and a load is applied to the pressure roller by a hydraulic cylinder or the like, thereby causing the work to be plastically deformed. This is a processing method for performing desired molding.
ロール加工後のワークの品質は、成形の精度あるいは
残留応力、加工硬化率、疲労限度等の程度により定ま
る。The quality of the work after the roll working is determined by the degree of forming accuracy or residual stress, work hardening rate, fatigue limit and the like.
この内、成形の精度はオンラインにては目視で検査可
能である。またピーニング加工については、ピーニング
加工直後に測定装置により被加工面の反射光を測定して
加工結果の良否を判定する技術もある(特開昭61−1318
69号)。Of these, the accuracy of molding can be visually inspected online. As for the peening process, there is a technique for measuring the reflected light of the surface to be processed by a measuring device immediately after the peening process to judge the quality of the processing result (Japanese Patent Laid-Open No. 61-1318).
No. 69).
しかし内部の残留応力等の検査は目視や表面の反射光
では不可能であり、何らかの特別な測定によらなくては
ならない。この測定法として、X線回折による測定ある
いは測定部位のエッチングによる深さ方向の測定があ
る。However, inspection of internal residual stress and the like is impossible by visual observation or reflected light from the surface, and must be performed by some special measurement. As a measuring method, there is a measurement by X-ray diffraction or a measurement in a depth direction by etching of a measurement site.
[発明が解決しようとする課題] しかし、X線回折による測定は測定時間及びその解析
に時間がかかり、エッチングによる測定ではエッチング
処理時間が長く、装置も大型でオンラインでは不適当で
あった。[Problems to be Solved by the Invention] However, measurement by X-ray diffraction requires a long measurement time and analysis thereof, and measurement by etching requires a long etching processing time, and the apparatus is large and unsuitable online.
このため、加工条件が適当であるのか否かが、加工時
に判断できず、大量の不良品を生ずる恐れがあった。For this reason, it was not possible to judge whether the processing conditions were appropriate at the time of processing, and there was a possibility that a large number of defective products would be produced.
また、従来のロール加工装置はロールにピッチング等
の異常が生じても即時その状態を判断することができ
ず、異常に対する処理を直ちに行うことは不可能であ
り、これも不良品の発生につながり、またロール加工装
置の故障にもつながった。In addition, the conventional roll processing apparatus cannot immediately determine the state of a roll when an abnormality such as pitching occurs, and cannot immediately perform processing for the abnormality, which also leads to the generation of defective products. , And a failure of the roll processing device.
更に、ロール加工時のロール加圧制御は油圧シリンダ
で行われており、この油圧をロール加圧とは対応してい
るものとして、ワークに対する加圧制御を行っていた
が、各種の部材を介して油圧シリンダからの圧力が伝わ
ることから、油圧シリンダ側の油圧は完全に、ワークに
対する加圧値に対応しているとは言えず、ロール加工の
精度が低下する原因の一つでもあった。Further, the roll pressure control at the time of roll processing is performed by a hydraulic cylinder, and the pressurization control for the work is performed assuming that the hydraulic pressure corresponds to the roll pressure. Since the pressure from the hydraulic cylinder is transmitted from the hydraulic cylinder, the hydraulic pressure on the hydraulic cylinder side cannot be said to completely correspond to the pressure value applied to the work, which is one of the causes of a decrease in roll processing accuracy.
そこで、本発明は、オンラインでも即時にワーク加工
状態やロール加工装置の状態を測定し、その測定による
データに基づいて精密にロール加圧制御や退避処理を行
う装置を実現することを目的とする。Therefore, an object of the present invention is to realize an apparatus that measures a workpiece processing state or a state of a roll processing apparatus immediately online and accurately performs a roll pressing control or a retreat processing based on data obtained by the measurement. .
[課題を解決するための手段] 即ち、本発明の要旨とするところは、第1図の基本的
構成図に例示するごとく、 ロール加工装置M1に設けたアコースティックエミッシ
ョン検出手段M2と、 上記アコースティックエミッション検出手段M2で検出
されたアコースティックエミッション信号の波形から加
工状態を検出する状態検出手段M3と、 上記状態検出手段M3で検出された加工状態に基づい
て、ロール荷重を調節する調節手段M4と、を備えること
を特徴とするロール加工制御装置。[Means for Solving the Problems] That is, the gist of the present invention is, as exemplified in the basic configuration diagram of FIG. 1, an acoustic emission detecting means M2 provided in a roll working device M1, and the acoustic emission State detecting means M3 for detecting a processing state from the waveform of the acoustic emission signal detected by the detecting means M2, and adjusting means M4 for adjusting the roll load based on the processing state detected by the state detecting means M3. A roll processing control device, comprising:
[作用] アコースティックエミッション(以後「AE」とも言
う)は、材料に変形を加えたときに発生する超音波振動
である。ロール加工によりワークが塑性変形するので、
上記AEをアコースティックエミッション検出手段M2で捉
え、状態検出手段M3でその波形の状態を検出すれば、そ
の塑性変形の程度が判明するはずである。しかもAEを捉
えた時は、実際にロール加工がなされている時である。
従って、状態検出手段M3はリアルタイムで加工状態を検
出していることになる。[Action] Acoustic emission (hereinafter also referred to as “AE”) is an ultrasonic vibration generated when a material is deformed. Since the work is plastically deformed by roll processing,
If the above AE is captured by the acoustic emission detecting means M2 and the state of the waveform is detected by the state detecting means M3, the degree of the plastic deformation should be known. And when you catch the AE, it's when the roll is actually being processed.
Therefore, the state detection means M3 detects the processing state in real time.
一方、ロール自体もロール加工時にピッチングなどの
破壊を生ずることがある。この場合にも対応する独特の
AEが発生する。従って、このような異常が生じていると
いう加工状態も、状態検出手段M3により検出された波形
からリアルタイムで判明することになる。On the other hand, the roll itself may cause breakage such as pitching during roll processing. In this case, the unique
AE occurs. Therefore, the machining state in which such an abnormality has occurred can also be determined in real time from the waveform detected by the state detection means M3.
この加工状態に基づいて、調節手段M4がロール荷重の
過不足を調節すれば、調節応答性のよい、好適なロール
加工が可能となり、高品質を達成でき、不良品の発生を
未然に防止できる。また、ロール加工装置自身の異常が
判れば、ロール荷重を零にする等の方法によりロール加
工装置の故障、故障に伴う不良品の発生を未然に防止で
きる。If the adjusting means M4 adjusts the excess or deficiency of the roll load based on this processing state, it is possible to perform suitable roll processing with good adjustment response, achieve high quality, and prevent the occurrence of defective products. . Further, if an abnormality of the roll processing device itself is found, a failure of the roll processing device and occurrence of defective products due to the failure can be prevented by a method such as reducing the roll load to zero.
[実施例] 次に、本発明の実施例を説明する。本発明はこれらに
限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲の種
々の態様のものが含まれる。Example Next, an example of the present invention will be described. The present invention is not limited to these, and includes various embodiments in a range not departing from the gist thereof.
第2図は、本発明の一実施例のロール加工制御装置を
装備したロール加工装置のシステム構成図である。FIG. 2 is a system configuration diagram of a roll processing device equipped with a roll processing control device according to one embodiment of the present invention.
ロール加工装置1自体は、第3図に示すごとく一般的
に用いられている装置である。このロール加工装置は1
は、ロアツール3とアッパーツール5とを備え、アッパ
ーツール5は、ロアツール3に立設されている支持部7
上に、ピポットポイントPbを揺動中心として支持されて
いる。The roll processing apparatus 1 itself is a generally used apparatus as shown in FIG. This roll processing device is 1
Has a lower tool 3 and an upper tool 5, and the upper tool 5 is provided with a support portion 7 erected on the lower tool 3.
Above, it is supported with the pivot point Pb as the swing center.
この支持部7を挟んで一方側にはロール加工部9が設
けられている。ロール加工部9のロアツール3側にバッ
クアップローラ11a,11bがワークWを支持し、かつ回転
力を与えている。A roll processing section 9 is provided on one side of the support section 7. Backup rollers 11a and 11b support the work W and apply a rotational force to the lower side of the lower tool 3 of the roll processing section 9.
ロール加工部9のアッパーツール5側には加圧ローラ
13が設けられ、バックアップローラ11a,11bとともにワ
ークWを挾持している。A pressure roller is provided on the upper tool 5 side of the roll processing section 9.
A work 13 is provided between the work W and the backup rollers 11a and 11b.
支持部7の他方側には、油圧シリンダ15が設けられ、
シリンダ本体15a側がロアツール3側に、ロッド15b側が
アッパーツール5側に連結されている。この油圧シリン
ダ15は油圧設定部17にてその油圧が制御可能とされてい
る。On the other side of the support part 7, a hydraulic cylinder 15 is provided,
The cylinder body 15a side is connected to the lower tool 3 side, and the rod 15b side is connected to the upper tool 5 side. The hydraulic pressure of the hydraulic cylinder 15 can be controlled by a hydraulic pressure setting unit 17.
油圧設定部17は、各種の油圧回路要素や電磁弁の電気
駆動回路を主として備え、入力信号に応じて油圧シリン
ダ15の油圧の調整を行う。この油圧制御により、油圧シ
リンダ15のストローク及び加圧ローラ13の荷重を調節で
きる。The hydraulic pressure setting unit 17 mainly includes various hydraulic circuit elements and an electric drive circuit for an electromagnetic valve, and adjusts the hydraulic pressure of the hydraulic cylinder 15 according to an input signal. By this hydraulic control, the stroke of the hydraulic cylinder 15 and the load of the pressure roller 13 can be adjusted.
加圧ローラ13の詳細は第2図に示すごとく、軸部材19
にリング状の2つのローラ13a,13bが回転自在に遊嵌さ
れており、アッパーツール5が2つのローラ13a,13bに
摺接し、このローラ13a,13bを介してワークWの加工部
位W1,W2に圧力Pを加え、所望の形に塑性変形させる。The details of the pressure roller 13 are shown in FIG.
The upper tool 5 is slidably contacted with the two rollers 13a, 13b, and the processing portions W1, W2 of the work W are slid through the rollers 13a, 13b. Is applied with a pressure P to plastically deform into a desired shape.
このローラ13a,13bとの摺接部近傍のアッパーツール
5上にはAE波を検出し電気信号に変換する音響トランス
デューサからなるAEセンサ21が設けられている。AEセン
サ21の出力信号はプリアンプ23,メインアンプ25にて雑
音の混入やSN比の低下を防ぎつつ増幅される。増幅され
た信号Aの状態は、第5図(A)のごとくである。An AE sensor 21 composed of an acoustic transducer that detects an AE wave and converts the AE wave into an electric signal is provided on the upper tool 5 near the sliding contact with the rollers 13a and 13b. The output signal of the AE sensor 21 is amplified by the preamplifier 23 and the main amplifier 25 while preventing noise and a decrease in the SN ratio. The state of the amplified signal A is as shown in FIG.
更に信号Aは2経路に別れ、それぞれフィルタ27a,27
b、検波回路29a,29bにて所定の帯域の周波数特性の信号
が復調されて信号処理部31へ入力する。Further, the signal A is split into two paths, and the filters A 27 and
(b) Signals having frequency characteristics in a predetermined band are demodulated by the detection circuits 29a and 29b and input to the signal processing unit 31.
フィルタ27a及び検波回路29aの系統は、ワークWの塑
性変形測定系であり、フィルタ27aにてはワークWの塑
性変形により生ずるAEの周波数特性(本実施例では400K
Hz〜600KHz)の信号Bのみ抽出する(第5図(B))。
この信号Bを検波回路29aにて検波し、0基点信号Cに
変換する(第5図(C))。The system of the filter 27a and the detection circuit 29a is a system for measuring the plastic deformation of the work W. In the filter 27a, the frequency characteristic of the AE caused by the plastic deformation of the work W (400K in this embodiment).
Hz-600 KHz) (FIG. 5 (B)).
This signal B is detected by a detection circuit 29a and converted into a zero base point signal C (FIG. 5 (C)).
一方、フィルタ27b及び検波回路29bの系統は、ローラ
13a,13bのピッチング計測系であり、フィルタ27bにては
そのピッチングにより生ずるAEの周波数特性(本実施例
では100KHz〜200KHz)の信号Dのみ抽出する(第5図
(D))。この信号Dを検波回路29bにて検波し、0基
点信号Eに変換する(第5図(E))。On the other hand, the system of the filter 27b and the detection circuit 29b is a roller
This is a pitching measurement system of 13a and 13b, and the filter 27b extracts only a signal D having an AE frequency characteristic (100 KHz to 200 KHz in this embodiment) generated by the pitching (FIG. 5 (D)). This signal D is detected by a detection circuit 29b and converted into a zero base point signal E (FIG. 5 (E)).
信号処理部31は、第4図に示すごとく、レベル設定
回路31aとウィンドコンパレータ31bとからなるロール荷
重判定部、ハイパスフィルタ31cと測定部31dと基準値
発生部31eとからなるピッチング判定部、及びゲート
回路31fと振幅測定回路31gと基準値信号発生部31hとか
らなる油圧調整停止部から構成されている。As shown in FIG. 4, the signal processing unit 31 includes a roll load determining unit including a level setting circuit 31a and a window comparator 31b, a pitching determining unit including a high-pass filter 31c, a measuring unit 31d, and a reference value generating unit 31e; It is composed of a hydraulic pressure adjustment stop unit including a gate circuit 31f, an amplitude measurement circuit 31g, and a reference value signal generation unit 31h.
ウィンドコンパレータ31bは、レベル設定回路31aが出
力する基準出力L1,L2に基づいて、ロール荷重が過大か
不足かを判断し、過大・不足に応じたラインから高レベ
ルの出力をする。The window comparator 31b determines whether the roll load is excessive or insufficient based on the reference outputs L1 and L2 output from the level setting circuit 31a, and outputs a high level from a line corresponding to the excessive or insufficient roll load.
ハイパスフィルタ31cは、信号EからピッチングAE信
号Fのみを抽出する(第5図(F))。測定部31dはこ
の信号Fの振幅を測定し、基準値発生部31eが出力する
基準値L3に基づいてピッチングが生じている場合に高レ
ベルの出力をする。ピッチングが無い場合は低レベルと
なる。The high-pass filter 31c extracts only the pitching AE signal F from the signal E (FIG. 5 (F)). The measuring unit 31d measures the amplitude of the signal F, and outputs a high-level signal when pitching has occurred based on the reference value L3 output from the reference value generating unit 31e. When there is no pitching, the level is low.
ゲート回路31fは、油圧設定部17からの油圧減少信号
または油圧増加信号を受けると、ゲートを開き信号Cを
振幅測定回路31gに伝達する。振幅測定回路31gに対して
基準値信号発生部31hが油圧減少停止または増加停止の
基準値Ls1,Ls2を出力する。上記レベル設定回路31aが出
力する基準出力L1,L2とは、次のような関係にある。When receiving the oil pressure decrease signal or the oil pressure increase signal from the oil pressure setting unit 17, the gate circuit 31f opens the gate and transmits the signal C to the amplitude measurement circuit 31g. The reference value signal generator 31h outputs the reference values Ls1 and Ls2 for stopping or decreasing the hydraulic pressure to the amplitude measuring circuit 31g. The reference outputs L1 and L2 output from the level setting circuit 31a have the following relationship.
L1>Ls1>Ls2>L2 上述した信号処理部31によって、AEセンサ21で検出さ
れた加工状態に基づいて、ロール荷重を調節するフィー
トバック処理がなされる。この処理について第6図のタ
イミングチャートを参照しつつ説明する。L1>Ls1>Ls2> L2 The above-mentioned signal processing unit 31 performs a foot-back process for adjusting the roll load based on the processing state detected by the AE sensor 21. This processing will be described with reference to the timing chart of FIG.
まず塑性変形測定系へ図示の信号Cが入力すると、ウ
インドコンパレータ31bが、その信号Cと基準出力L1,L2
とを比較する。比較の結果、塑性変形が適当で信号Cが
L1とL2との間であれば、油圧設定部17への信号はすべて
低レベルの信号となる(t1以前)。First, when the signal C shown in the figure is input to the plastic deformation measurement system, the window comparator 31b outputs the signal C and the reference outputs L1 and L2.
Compare with As a result of the comparison, the plastic deformation is appropriate and the signal C is
If it is between L1 and L2, all signals to the hydraulic pressure setting unit 17 are low level signals (before t1).
塑性変形が大きくて、信号CがL1を越えると、ウイン
ドコンパレータ31bは過大信号を高レベルとする(t
1)。すると、油圧設定部17では油圧減少の制御がなさ
れ、油圧シリンダ15の油圧が低下してゆく。これにとも
なってワークWの塑性変形量も低下し、信号Cが表現し
ているAEの検出レベルが低くなる。When the plastic deformation is large and the signal C exceeds L1, the window comparator 31b sets the excessive signal to a high level (t
1). Then, the hydraulic pressure setting unit 17 controls the hydraulic pressure to decrease, and the hydraulic pressure of the hydraulic cylinder 15 decreases. Accordingly, the amount of plastic deformation of the work W also decreases, and the detection level of the AE represented by the signal C decreases.
ゲート回路31fは、この油圧の減少制御中であること
を、油圧設定部17からの信号(例えば電磁弁のオン・オ
フ信号)から捉えて、ゲートを開け、信号Cを振幅測定
回路31gヘ伝達する。The gate circuit 31f detects that this oil pressure reduction control is being performed from a signal from the oil pressure setting unit 17 (for example, an on / off signal of an electromagnetic valve), opens the gate, and transmits the signal C to the amplitude measurement circuit 31g. I do.
振幅測定回路31gは、信号CのレベルLs1まで低下する
まで信号は低レベルのままであるが、Ls1を下回ると(t
2)、停止信号として高レベルのパルス信号が出力され
る。従って油圧は一定に保持され、塑性変形の程度が一
定となるので、信号Cのレベルは一定となる。このよう
に信号Cのレベルから油圧を制御できるのは、第7図
(A)に示すごとく、塑性変形により生ずるAE波のレベ
ルとロール荷重との関係が一義的によく対応しているか
らである。この関係はロール荷重ばかりでなく、残留応
力、加工硬化率、疲労限度等のロール加工時の物理的パ
ラメータとも良好な関係がある。その関係を第7図
(B)〜(D)に示してある。The amplitude measurement circuit 31g keeps the signal at the low level until the signal C drops to the level Ls1 of the signal C.
2), a high-level pulse signal is output as a stop signal. Accordingly, the oil pressure is kept constant and the degree of plastic deformation is constant, so that the level of the signal C is constant. The reason why the hydraulic pressure can be controlled from the level of the signal C is that the relationship between the level of the AE wave generated by the plastic deformation and the roll load uniquely corresponds well as shown in FIG. 7 (A). is there. This relationship has a good relationship with not only the roll load but also physical parameters at the time of roll processing such as residual stress, work hardening rate, and fatigue limit. The relationship is shown in FIGS. 7 (B)-(D).
一方、逆に塑性変形が不足で、信号CがL2を下回る
と、ウインドコンパレータ31bは不足信号を高レベルと
する(t3)。すると、油圧設定部17では油圧増加の制御
がなされ、油圧シリンダ15の油圧が上昇してゆく。これ
にともなってワークWの塑性変形量も大きくなり、信号
Cの検出レベルが高くなる。On the other hand, if the plastic deformation is insufficient and the signal C falls below L2, the window comparator 31b sets the insufficient signal to a high level (t3). Then, the hydraulic pressure setting unit 17 controls the hydraulic pressure to increase, and the hydraulic pressure of the hydraulic cylinder 15 increases. Accordingly, the amount of plastic deformation of the work W also increases, and the detection level of the signal C increases.
ゲート回路31fは、この油圧の増加制御中であること
を、油圧設定部17からの信号にて判断してゲートを開
け、信号Cを振幅測定回路31gへ伝達する。The gate circuit 31f determines that the oil pressure increase control is being performed based on a signal from the oil pressure setting unit 17, opens the gate, and transmits the signal C to the amplitude measurement circuit 31g.
振幅測定回路31gは、信号CのレベルがLs2まで上昇す
るまで信号は低レベルのままであるが、Ls2を越えると
(t4)、停止信号として高レベルのパルス信号を出力す
る。The amplitude measuring circuit 31g keeps the signal at the low level until the level of the signal C rises to Ls2. However, when the signal exceeds Ls2 (t4), it outputs a high-level pulse signal as a stop signal.
従って油圧は一定に保持され、塑性変形の程度が一定
となるので、信号Cのレベルは一定となる。Accordingly, the oil pressure is kept constant and the degree of plastic deformation is constant, so that the level of the signal C is constant.
尚、ゲート回路31fは油圧の増加・減少制御が終了し
た時点(t2,t4)で閉じられる。The gate circuit 31f is closed at the time when the increase / decrease control of the hydraulic pressure is completed (t2, t4).
こうして塑性変形が基準値L1,L2の範囲を逸脱した場
合に、ほぼその中央近くになるようフィードバック制御
される。この制御は塑性変形時に直ちに発生するAE波に
基づきなされているので、高応答性の迅速な制御とな
り、直ちに好適なロール荷重即ち塑性変形量とすること
ができる。従って、不良品の低減を実現できる。In this way, when the plastic deformation deviates from the range of the reference values L1 and L2, the feedback control is performed so as to be substantially near the center thereof. Since this control is performed based on the AE wave immediately generated at the time of plastic deformation, high-response quick control is achieved, and a suitable roll load, that is, a suitable amount of plastic deformation can be obtained immediately. Therefore, reduction of defective products can be realized.
点線で示すごとく、ピッチング有りの高レベル信号が
入力した場合(t5)、いかなる場合においても、他の処
理に優先して油圧減少の処理のみがなされ、ローラ13の
荷重が零とされる。即ち退避処理がなされる。これはロ
ーラ13の表面にピッチングが生ずると、以後、ワークW
の品質が保証できなくなるからである。こうして不良品
の増加を防止できると共にロール加工装置1も保護する
ことが出来る。As shown by the dotted line, when a high-level signal with pitching is input (t5), in any case, only the process of decreasing the hydraulic pressure is performed prior to other processes, and the load on the roller 13 is reduced to zero. That is, the evacuation processing is performed. This is because when pitching occurs on the surface of the roller 13, the work W
This is because the quality cannot be guaranteed. In this way, an increase in defective products can be prevented, and the roll processing device 1 can be protected.
上記実施例では、停止信号出力タイミングは、2レベ
ルLs1,Ls2を基準として行われていたが、勿論、適当な
1レベルを基準として、上昇側も低下側も両方ともこの
基準を交差すれば、油圧を一定に維持するようにしても
よい。また1レベルに対して所定の距離に近付いた場合
に、油圧を一定に維持するようにしてもよい。In the above-described embodiment, the stop signal output timing is performed based on the two levels Ls1 and Ls2. Of course, if both the rising side and the decreasing side cross this reference based on an appropriate one level, The oil pressure may be kept constant. Further, when a predetermined distance from one level is approached, the oil pressure may be kept constant.
また第4図のごとく、表示装置33,35を設けることに
より、一点鎖線のごとく信号を入力して、ロール加工の
現状を表示してもよい。表示装置33ではウインドコンパ
レータ31bからの過大信号,不足信号に基づいて、過大
信号あるいは不足信号のいずれかまたは両者が高レベル
の場合は、該当するランプを点灯し、両者とも低レベル
の場合は、適正ランプを点灯する。更に、測定部31dか
らのピッチング信号が高レベルであれば、表示装置35の
NGランプが点灯し、低レベルであれば適正ランプが点灯
する。Also, as shown in FIG. 4, by providing the display devices 33 and 35, a signal may be input as indicated by a chain line to display the current state of the roll processing. In the display device 33, based on the excessive signal and the insufficient signal from the window comparator 31b, when one or both of the excessive signal and the insufficient signal is at a high level, the corresponding lamp is turned on. Turn on the appropriate lamp. Furthermore, if the pitching signal from the measuring unit 31d is at a high level, the display device 35
The NG lamp is turned on, and if the level is low, the appropriate lamp is turned on.
こうしてロール加工装置の操作者にも現状が容易に確
認できる。In this way, the operator of the roll processing device can easily confirm the current situation.
上記実施例ではロール荷重の判断は、AE(信号C)の
レベルにより行ったが、より精密な検出のためにAE波の
積分値を求めて判断してもよい。このAE波の積分は第8
図に示す回路をウインドコンパレータ31bの直前に挿入
することにより次のごとくなされる。In the above embodiment, the roll load is determined based on the level of the AE (signal C). However, the roll load may be determined by obtaining the integral value of the AE wave for more precise detection. The integration of this AE wave is the eighth
By inserting the circuit shown in the figure immediately before the window comparator 31b, the following operation is performed.
即ち、第9図のタイミングチャートに示すごとく、タ
イミング発生回路37は信号Cと基準値発生部39の出力電
圧V0とを比較し、V0以上の場合に高レベルとなるタイミ
ング信号を出力する。積分回路は41はこのタイミング信
号の立ち上がりで信号Cの積分を開始し、立ち下がりで
積分を停止し、そのレベルに対応したアナログ信号をウ
インドコンパレータ31bに出力する。ウインドコンパレ
ータ31bはこのレベルを判断して過大か不足かの信号を
出力する。That is, as shown in the timing chart of FIG. 9, the timing generation circuit 37 compares the signal C with the output voltage V0 of the reference value generation section 39, and outputs a high-level timing signal when V0 or more. The integration circuit 41 starts integration of the signal C at the rise of the timing signal, stops integration at the fall, and outputs an analog signal corresponding to the level to the window comparator 31b. The window comparator 31b determines this level and outputs a signal indicating whether the level is excessive or insufficient.
また第10図に示すごとく、ウインドコンパレータ31b
との経路とは別にあるいはその経路に替えて、データ補
正回路43を設けて積分信号をロール荷重に換算し、ロー
ル荷重に対応するアナログ信号あるいはデジタル信号を
出力して、荷重フィードバック制御や表示に用いてもよ
い。As shown in FIG. 10, the window comparator 31b
Separately or in place of the path, a data correction circuit 43 is provided to convert the integrated signal into a roll load, and output an analog signal or a digital signal corresponding to the roll load for load feedback control and display. May be used.
上記各装置はディスクリートな回路で構成したが、勿
論、マイクロコンピュータで制御する構成として、上述
と同様なフィードバック制御あるいは表示制御が出来
る。マイクロコンピュータを利用した構成を第11図に示
す。制御装置51はマイクロコンピュータ部51aと油圧切
換部51bとを主体として構成されている。この機能は前
述の信号処理部31及び油圧設定部17に該当する。Although each of the above-described devices is configured by a discrete circuit, it is needless to say that the same feedback control or display control as described above can be performed as a configuration controlled by a microcomputer. FIG. 11 shows a configuration using a microcomputer. The control device 51 mainly includes a microcomputer unit 51a and a hydraulic pressure switching unit 51b. This function corresponds to the signal processing unit 31 and the oil pressure setting unit 17 described above.
マイクロコンピュータ部51aはCPU,ROM,RAM等から構成
されるが、そのハード的構成は一般的によく知られてい
るところであるので、詳細な説明は省略する。The microcomputer unit 51a includes a CPU, a ROM, a RAM, and the like. However, since the hardware configuration is generally well known, a detailed description thereof is omitted.
その制御処理は、第12図のフローチャートに示すごと
く、マイクロコンピュータ部51aは入力部51cからの外部
の信号、ここではピッチング信号とA/D変換した信号C
の積分値とを読み込み(ステップ110)、積分値を基準
値Lと比較して(ステップ120)高ければ、出力部51dを
介して油圧切換部51bを駆動して油圧を低くし(ステッ
プ130)、低ければ油圧を高くする(ステップ140)処理
を行なう。またピッチング信号が高レベルの場合は油圧
を零とする制御を行なう(ステップ150,160)。As shown in the flowchart of FIG. 12, the microcomputer 51a controls the external signal from the input unit 51c, here, the pitching signal and the A / D-converted signal C.
Is read (step 110), and the integrated value is compared with the reference value L (step 120). If the integrated value is higher, the hydraulic pressure switching unit 51b is driven via the output unit 51d to lower the hydraulic pressure (step 130). On the other hand, if the pressure is low, a process of increasing the oil pressure (step 140) is performed. If the pitching signal is at a high level, control is performed to make the oil pressure zero (steps 150 and 160).
この他、信号Cから平均値を求め、残留応力、加工硬
化率、疲労限度等のロール加工時の物理的パラメータを
推定してもよく、またその偏差やばらつきから品質管理
の良否を判定してもよい。In addition, an average value may be obtained from the signal C, and physical parameters at the time of roll processing such as residual stress, work hardening rate, and fatigue limit may be estimated, and quality control may be determined based on deviations and variations. Is also good.
また信号Cのレベルを判定する際に、ロール加工が開
始されているにもかかわらず、きわめて微弱な出力しか
無い場合は、ローラ13が脱落しているか、その他の異常
があるとして、油圧を零に制御するようにしてもよい。When determining the level of the signal C, if there is only a very weak output even though the roll processing has been started, it is determined that the roller 13 has fallen off or there is another abnormality, and the hydraulic pressure is reduced to zero. May be controlled.
上記実施例において、AEセンサ21がアコースティック
エミッション検出手段M2に該当し、信号処理部31または
マイクロコンピュータ部51aが状態検出手段M3に該当
し、油圧設定部17または油圧切換部51bが調節手段M4に
該当する。マイクロコンピュータ部51aが実行する処理
の内、ステップ110,120,150の処理が状態検出手段M3と
しての処理に該当し、ステップ130,140,160の処理が調
節手段M4としての処理に該当する。In the above embodiment, the AE sensor 21 corresponds to the acoustic emission detecting unit M2, the signal processing unit 31 or the microcomputer unit 51a corresponds to the state detecting unit M3, and the hydraulic pressure setting unit 17 or the hydraulic switching unit 51b corresponds to the adjusting unit M4. Applicable. Of the processing executed by the microcomputer unit 51a, the processing of steps 110, 120, and 150 corresponds to the processing as the state detecting means M3, and the processing of steps 130, 140, and 160 corresponds to the processing as the adjusting means M4.
[発明の効果] 本発明は、塑性変形御時やピッチング時に直ちに出力
されるアコースティックエミッション信号の波形を測定
して得られた結果からロール荷重を制御しているため、
リアルタイムや加工状況が判り、迅速に対処できるの
で、不良品の低減を達成できる。[Effects of the Invention] Since the present invention controls the roll load from the result obtained by measuring the waveform of the acoustic emission signal immediately output during plastic deformation control or pitching,
Since real-time and processing status can be understood and prompt action can be taken, the reduction of defective products can be achieved.
また、ロール加工装置自体の異常も直ちに判明するの
で、不良品の低減と、ロール加工装置の保護に貢献す
る。Further, since the abnormality of the roll processing device itself is immediately identified, it contributes to reduction of defective products and protection of the roll processing device.
AEはワークの塑性変形等の加工状態に応じてワークか
ら発生するものである。従って、ワークの状態をきわめ
て正確に捉えているため、加工自体を精密に制御でき、
品質の向上にも貢献できる。AE is generated from a work according to a processing state such as plastic deformation of the work. Therefore, since the state of the workpiece is grasped very accurately, the machining itself can be precisely controlled,
It can also contribute to quality improvement.
第1図は本発明の基本的構成例示図、第2図は一実施例
のシステム構成図、第3図はロール加工装置の概略図、
第4図は信号処理部のブロック図、第5図(A)〜
(F)はAE信号の波形図、第6図は信号処理部の制御の
タイミングチャート、第7図(A)〜(D)はAEとロー
ル加工時の物理的パラメータとの関係を示すグラフ、第
8図は積分のためのブロック図、第9図はその処理のタ
イミングチャート、第10図は第8図の回路にデータ構成
回路を設けたブロック図、第11図はマイクロコンピュー
タを利用した場合のブロック図、第12図はその処理のフ
ローチャートである。 M1,1……ロール加工装置 M2……アコースティックエミッション検出手段 M3……状態検出手段、M4……調節手段 21……AEセンサ、31……信号処理部 51a……マイクロコンピュータ部 17……油圧設定部、51b……油圧切換部FIG. 1 is a diagram illustrating a basic configuration of the present invention, FIG. 2 is a system configuration diagram of an embodiment, FIG. 3 is a schematic diagram of a roll processing apparatus,
FIG. 4 is a block diagram of a signal processing unit, and FIGS.
(F) is a waveform diagram of the AE signal, FIG. 6 is a timing chart of control of the signal processing unit, FIGS. 7 (A) to (D) are graphs showing a relationship between AE and physical parameters at the time of roll processing, 8 is a block diagram for integration, FIG. 9 is a timing chart of the processing, FIG. 10 is a block diagram in which a data configuration circuit is provided in the circuit of FIG. 8, and FIG. 11 is a case where a microcomputer is used. FIG. 12 is a flowchart of the process. M1,1 Roll processing device M2 Acoustic emission detection means M3 State detection means M4 Adjustment means 21 AE sensor 31, Signal processing unit 51a Microcomputer unit 17 Hydraulic setting Section, 51b ... hydraulic switching section
Claims (1)
エミッション検出手段と、 上記アコースティックエミッション検出手段で検出され
たアコースティックエミッション信号の波形から加工状
態を検出する状態検出手段と、 上記状態検出手段で検出された加工状態に基づいて、ロ
ール荷重を調節する調節手段と、 を備えることを特徴とするロール加工制御装置。An acoustic emission detecting means provided in a roll processing device, a state detecting means for detecting a processing state from a waveform of an acoustic emission signal detected by the acoustic emission detecting means, and a state detected by the state detecting means An adjustment means for adjusting a roll load based on a processing state.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25992188A JP2720476B2 (en) | 1988-10-15 | 1988-10-15 | Roll processing control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP25992188A JP2720476B2 (en) | 1988-10-15 | 1988-10-15 | Roll processing control device |
Publications (2)
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---|---|
JPH02108428A JPH02108428A (en) | 1990-04-20 |
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---|---|---|---|---|
JP2007105838A (en) * | 2005-10-14 | 2007-04-26 | Denso Corp | Device and method of abnormality detection for machining tool |
-
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- 1988-10-15 JP JP25992188A patent/JP2720476B2/en not_active Expired - Fee Related
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JPH02108428A (en) | 1990-04-20 |
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