JP3612154B2

JP3612154B2 - 穴−穴拡げ金属板の穴拡げ性試験方法

Info

Publication number: JP3612154B2
Application number: JP29880596A
Authority: JP
Inventors: 清孝佐分; 彦秀柳沢; 陸郎井上; 久雄瀬之口; 一郎荒井
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1996-11-11
Filing date: 1996-11-11
Publication date: 2005-01-19
Anticipated expiration: 2016-11-11
Also published as: JPH10142131A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明方法は、穴−穴拡げ金属板の穴拡げ性試験方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
穴−穴拡げ金属板の穴拡げ性試験方法としては、金属板の開穴部にポンチを当接し、このポンチを徐々に押し込み開穴部を穴拡げして、穴拡げ開穴部に割れが発生したときの穴拡げ開穴部直径を計測し、穴拡げ率の良否を確認して穴−穴拡げ金属板の品質管理を行うものである。このような穴拡げ開穴部の割れ発生の検出は、目視により判定している。また、穴拡げ開穴部直径の計測は、ノギス等を使用して人手によって計測しているのが実情である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のごとき目視による穴拡げ開穴部の割れ判定は、個人差があり厳密な割れ発生時点での判定にバラツキが生じ、正確な金属板穴拡げ率の確認ができない。また、穴拡げ開穴部直径の計測においては、人手によることから省力化の点で好ましくない等の課題がある。
本発明方法はこのような課題を有利に解決し、割れ発生時点の判定を厳密に行うことができ、正確な金属板穴拡げ率の確認が可能な穴−穴拡げ金属板の穴拡げ性試験方法を提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するためになされた本発明は、金属板開穴部にポンチを当接して押し込みながら、開穴部の穴拡大過程をテレビカメラで撮像してデータ処理装置に入力し、データ処理装置では板厚断面の外周端及び内周端が暗となるように画像処理したうえ、周方向に割れ検出を常時繰り返し、割れの軌跡を示す暗部が連続するか否かを判定することにより、板厚断面の内外面から不定位置に発生する割れを検出することを特徴とするものである。また、この方法により割れを検出した後、拡大開穴部撮像から拡大開穴部の直径を計測することが好ましい。
【０００５】
【発明の実施の形態】
例えば、金属板に内向き加工によって開穴部を形成し、この開穴部の円錐形のポンチを当接した後、押し込み開穴部を徐々に拡大する穴拡大過程をテレビカメラで撮像し、この撮像をデータ処理装置へ導入して、テレビカメラ画像を処理して拡大過程の金属板開穴部の板厚断面内周端及び外周端を暗く（以下暗という）、開穴部（ポンチ）と開穴部の板厚断面外周端以外の金属板を明るく（以下明という）して、金属板開穴部の板厚断面内周端及び外周端を鮮明にする。
【０００６】
しかして、金属板開穴部の板厚断面の割れ発生形態としては、板厚断面軸方向割れと、板厚断面軸方向斜め割れと、板厚断面軸方向部分割れに区分できる。このような割れ検出方法としては、金属板開穴部の穴拡大過程において例えば、開穴部の板厚断面に沿って内外半径を計算するとともに、割れの軌跡を時計方向及び反時計方向から追跡して検出することにより、板厚断面の内外面から不定位置に発生する割れを確実に検出することができる。
【０００７】
このようにして、穴拡大過程の金属板開穴部板厚断面の割れ検出後に、割れ時点の拡大穴径を計測するものであるが、この拡大穴径の計測方法としては、上記のごとき、金属板拡大開穴部の板厚断面内周端暗部径を計測する。即ち、金属板開穴部の板厚断面内周端の照度をピーク座標とし、このピーク座標をノイズ除去するため対称座標として複数座標求めて、それぞれのピーク座標間を計測して正確に割れ時点の拡大穴径を計測するものである。
【０００８】
このように、金属板の穴拡大過程での割れ検出と、割れ発生時の拡大穴径を計測することによって、金属板の穴−穴拡げ率試験を迅速に、しかも正確に施すことができ、穴−穴拡げ金属板の品質管理が確実にできる。
【０００９】
【実施例】
次に、本発明方法の実施例を挙げる。
図１に示すごとく、平板金属板１（鋼板）に開穴２して試験片を作成し、次いで図２のように平板金属板１の開穴２部にポンチ３を当接して押し込み、開穴２部を徐々に拡大すると同時に、図３のごとくテレビカメラ４（ＣＣＤカメラ）で開穴２部の拡大過程を撮像し、この画像をデータ処理装置５へ入力する。このデータ処理装置５において、図４イに示すごとく開穴２部における金属板１の板厚断面６の外周端７及び内周端８を暗、金属板１の板厚断面６と開穴２部に位置するポンチ３及び開穴２部外の金属板表面を明となるように画像処理する。次いで、図４ロのように２値化処理によって座標に組み込み処理を施す。
【００１０】
しかして、図５に示すごとくポンチ３の押し込みにより、金属板１開穴２部が徐々に拡大する拡大過程で、金属板１開穴２部板厚断面６の軸方向（断面方向）に発生する割れ９を検出するものである。このような割れ検出ロジックとしては、図３に示すデータ処理装置５において開穴２部拡大過程の板厚断面６円周方向に一周数十分の１秒で常時割れ検出を繰り返し、金属板開穴部の穴拡大過程において開穴部の板厚断面に沿って内外半径を計算するとともに、割れの軌跡を示す暗部を時計方向及び反時計方向から追跡して検出することにより、板厚断面の内外面から不定位置に発生する割れを検出する。そこで、図５イのように金属板１開穴２部板厚断面６の軸ｒ方向（断面方向）に割れ９が発生すると、演算によって割れ９発生と判定しデータ処理装置５に表示する。また、ロのごとく板厚断面６軸ｒ方向に対して斜め割れ９が発生すると、ｒを増加して斜め割れ９（割れ）と判定する。更に、ハのように開穴２部板厚断面６外周端７まで割れ９が発生していない状態では、板厚断面６の暗が連続せず割れ未発生と判定し、継続して板厚断面６外周端７まで割れ９が進行して、割れと判定するまで上記のごとく追跡検出するものである。
【００１１】
このように、拡大開穴２部の割れ発生を検出した後に、図６に示すごとくポンチ３を降下させ拡大開穴２部から撤去し、テレビカメラ４による撮像から図３に示すデータ処理装置５において、拡大開穴２部の板厚断面６内周端８の照度が図７に示すピークＡになるように画像処理を施し、このピークＡ点を板厚断面６内周端８の複数点をプロットして拡大開穴２部の内径座標とする。かくして図８に示す座標からＹ径＝Ｙ２−Ｙ１、Ｘ径＝Ｘ２−Ｘ１で、拡大開穴２部の直径を計測することによって、穴−穴拡げ金属板の穴拡げ性（率）を試験して品質管理するものである。
【００１２】
【発明の効果】
本発明方法によれば、穴−穴拡げ金属板の拡大開穴部の割れを正確に検出することができることから、厳格な品質管理ができる。また、拡大開穴部の直径計測も正確に、かつ迅速にできる。更に、自動的に拡大開穴部の割れ検出及び拡大開穴部の直径計測することができ、省力化することができる等の優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】穴−穴拡げ金属板の平面図である。
【図２】穴−穴拡げ金属板の開穴部拡大状況を示す斜視図である。
【図３】金属板の穴−穴拡げ開穴部の割れ検出の一例を示す側面図である。
【図４】画像処理した開穴部の模写図である。
【図５】拡大開穴部の割れ検出例を示すフロー図である。
【図６】穴−穴拡げ金属板拡大開穴部の直径計測例を示す側面図である。
【図７】照度による拡大開穴部の板厚断面の模写図である。
【図８】拡大開穴部の直径計測例を示す平面図である。

Claims

金属板開穴部にポンチを当接して押し込みながら、開穴部の穴拡大過程をテレビカメラで撮像してデータ処理装置に入力し、データ処理装置では板厚断面の外周端及び内周端が暗となるように画像処理したうえ、周方向に割れ検出を常時繰り返し、割れの軌跡を示す暗部が連続するか否かを判定することにより、板厚断面の内外面から不定位置に発生する割れを検出することを特徴とする穴−穴拡げ金属板の穴拡げ性試験方法。
請求項１の方法により割れを検出した後、拡大開穴部撮像から拡大開穴部の直径を計測することを特徴とする穴−穴拡げ金属板の穴拡げ性試験方法。