JP4212419B2

JP4212419B2 - 金型亀裂発生予測システム

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Publication number: JP4212419B2
Application number: JP2003163996A
Authority: JP
Inventors: 和敏竹下; 隆紫垣; 康海中村; 秀一高野; 陽介林
Original assignee: Yazaki Corp; JFE Mechanical Co Ltd
Current assignee: Yazaki Corp; JFE Denki Corp
Priority date: 2003-06-09
Filing date: 2003-06-09
Publication date: 2009-01-21
Anticipated expiration: 2023-06-09
Also published as: JP2005003388A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形機における金型の亀裂発生の予測を可能にする金型亀裂発生予測システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に射出成形機は、その金型を閉じ合わせ、当該金型内に樹脂材料を注入し、加圧後、それら金型を開き、そして成形された製品を取り出すという一連の動作を繰り返して操業を行なう。
【０００３】
例えば自動車等の車両に配索されるワイヤハーネス等に使用されるコネクタを成形する射出成形機では、当該コネクタの内部が複数の凹凸を持つ複雑な形状であるため、その金型の成形部もコネクタに対応して複雑な形状となっている。
【０００４】
このような金型の成形部には、複雑な形状を作り出すために、一辺が例えば２ｍｍ〜３ｍｍで長さが例えば５０ｍｍの例えば角棒形状を有する所謂駒と呼ばれる金属ピンが数百本組み合わせて形成されている。
【０００５】
ところで、応力集中による金型の駒の金属疲労により当該駒が折損に至ることについては、折損断面のビーチマーク（即ち、金属疲労破壊時に、その断面に発生する貝殻状の波状模様）により推測されるが、この応力集中を発生させる外力の間接的な要因を掴むことは容易ではない。
【０００６】
そこで、駒の折損検知技術である非破壊検査方法として、アコースティックエミッション（即ち、ＡｃｏｕｓｔｉｃＥｍｉｓｓｉｏｎ（以下、ＡＥと称する。））計測法を利用することが提案されている。このＡＥ計測法は、「材料が変形したり、亀裂（即ち、クラック）が発生したりするときに、材料が内部に蓄えていた歪エネルギーを弾性波として放出する現象を用いたもの」と定義されている。
【０００７】
つまり、ＡＥ計測法とは、例えば、亀裂の発生や進展、材料内の変態や変形、腐食生成物等の剥離や割れ、機械的な摩耗や摩擦、漏洩、等に起因する弾性波が固体中を伝わり、それが固体の外表面に振動として現れた時に観察される現象を利用したものであり、この弾性波を固体の表面に設置した変換子、即ち、ＡＥセンサで検出して、この検出信号の信号処理を行なうことにより、固体の破壊過程を評価する方法である。
【０００８】
尚、このようなＡＥ計測法を用いた検査装置の一例としては、図１０に示される検査装置７０が知られている（例えば、特許文献１参照）。検査装置７０は、チャック７１，７２によって支持されたワークＷＰの回りに焼入コイルが設けられ、上部のチャック７２内には、ＡＥを伝播可能な結合材（不図示）を介し、音響波検出手段７３としての圧電素子からなるＡＥセンサ７４がその検出部をワークＷＰに向けて縦置きに埋設されている。また、上部のチャック７２の側面には、圧電素子からなる疑似ＡＥセンサ７５が検出部をＡＥセンサ７４の検出部に向けて横置きに設けられている。
【０００９】
ＡＥセンサ７４は、増幅手段７６に接続されており、増幅手段７６では、プリアンプ７７がＡＥセンサ７４と接続され、このプリアンプ７７にはメインアンプ７８が接続されている。また、メインアンプ７８には比較回路を含むレベル測定回路７９が接続されており、このレベル測定回路７９は増幅度を可変すべくプリアンプ７７に接続されている。
【００１０】
増幅手段７６はマイクロコンピュータ８０をもつクラック発生判定手段８１に接続されている。クラック発生判定手段８１では、ローパスフィルタ８２がメインアンプ７８と接続され、このローパスフィルタ８２にはサンプルホールド回路８３が接続され、そしてこのサンプルホールド回路８３にはＡ／Ｄ変換器８４が接続されている。また、サンプルホールド回路８３とＡ／Ｄ変換器８４とには設定部８５が接続されている。そして、Ａ／Ｄ変換器８４にはメモリ８６が接続され、このメモリ８６にはゲート回路８７と周期性検出部８８とが接続されている。
【００１１】
ゲート回路８７にはスタート信号発生器８９が接続されている。周期性検出部８８は、遅延回路と積和回路とから構成されており、出力信号を再びメモリ８６に入力可能とされている。さらに、周期性検出部８８にはマイクロコンピュータ８０が接続されている。マイクロコンピュータ８０は周期性検出部８８からの出力信号が入力される判定部９０と、判定部９０に出力信号を送出可能な区間設定部９１および基準設定部９２とからなり、判定部９０の出力信号は結果出力として外部モニター（不図示）に出力可能とされている。疑似ＡＥセンサ７５にはパルス発生回路９３が接続されている。疑似ＡＥセンサ７５およびパルス発生回路９３が基準信号発生手段９４を構成している。
【００１２】
【特許文献１】
特開平０８−００５６１４号公報（第２−５頁、第２図）
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ＡＥ計測法を用いた亀裂の検出方法は、上記特許文献１で教示されているような製品（ワーク）の亀裂を発見する方法や金型の亀裂を発見する方法等として既に確立されてはいるものの、これらは、ＡＥ信号の解析手法として振幅データを利用する方法であり、機械、成形機、等の定常操業時のＡＥ信号よりも異常時のＡＥ信号が著しく増大しなければ、亀裂を検知することが困難な方法である。つまり、亀裂時におけるＡＥ信号の振幅データが微小な状態であると亀裂を検知することができない。
【００１４】
射出成形機の場合では、金型を開閉する時に過大な振幅のＡＥ信号がＡＥセンサから出力され、これと同タイミングに金型内部の成形部の駒に亀裂が発生あるいは駒が折損することが本発明者らにより見出された。即ち、金型を開閉する際に駒の亀裂による振幅を示すＡＥ信号が発生していても、金型開閉動作による振動によって発生するＡＥ信号の振幅値と比べると微小であるため、振幅データを利用した解析手法では、それらの識別が困難であり、亀裂を検知することができないことが判明された。
【００１５】
駒に亀裂あるいは駒の折損が発生すると、この異常発生以降の製品は全て不良品となり、それにより製品の歩溜が悪くなると同時に製品の納期にも影響するため、下工程の管理（即ち、メンテナンススケジュールの管理）への影響は甚大である。
【００１６】
この対策としては、作業者が、出来上がった製品を一つ一つ検査し、異常の有無を確認し、そして万が一、不良品が発見された際には、射出成形機を停止して金型を交換するという方法が採られる。そのため、駒の折損発生時点で確実に異常現象を捕らえ、より好ましくは駒に亀裂が発生する前に異常現象を確実に捕らえて（換言すれば、駒に亀裂が発生する兆候を確実に捕らえて）亀裂の発生を予測できる技術の開発が望まれていた。
【００１７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、射出成形機の金型に亀裂が発生する兆候を確実に検知して当該金型の亀裂発生の予測を可能にする金型亀裂発生予測システムを提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明に係る金型亀裂発生予測システムは、請求項１に記載したように、対向配置された金型を有し、当該金型を合わせてワークを成形する射出成形機と、前記金型上に配置されたアコースティックエミッションセンサと、前記アコースティックエミッションセンサからのセンサ信号と前記金型の開閉信号とを入力し、前記センサ信号をリングダウンカウント解析処理して前記金型の亀裂発生の兆候を検知する制御部と、を備え、前記制御部は、前記開閉信号から前記金型の開閉動作が通常状態になったことを識別すると、前記金型が閉じた後、所定時間が経過した時点から前記金型が次に開いた後、所定時間が経過する時点までの期間、及び、前記金型が開いた後、所定時間が経過した時点から前記金型が次に閉じた後、所定時間が経過する時点までの期間を計測期間として、前記金型の開閉時前後における前記計測期間の前記センサ信号を繰り返し取り込み、当該センサ信号から閾値を超えた波形の山の数に対応するパルス数を検出して前記リングダウンカウント解析処理を行うことを特徴としている。
【００１９】
請求項１に記載の発明によれば、射出成形機の金型上に配置されたアコースティックエミッションセンサからのセンサ信号をリングダウンカウント解析処理により計測して金型の亀裂発生の兆候を検知する制御部を金型亀裂発生予測システムが備えているので、リングダウンカウント解析処理により計測したセンサ信号波形の山の数を管理することにより金型の金属疲労傾向を把握し、金型の亀裂の発生前に異常現象を捕らえて亀裂の発生を予測することができる。よって、メンテナンススケジュールの管理を容易にして生産性の向上を図ることができる。
【００２１】
また、制御部が、金型の開閉時前後の所定期間におけるセンサ信号のみを用いてリングダウンカウント解析処理を行なうので、金型同士の接触が起こりうる金型の開時前後の所定期間および金型の閉時前後の所定期間におけるセンサ信号のみを計測して、射出成形機の操業の各サイクルで発生する必要のないセンサ信号の波形データを避けて採取することができる。従って、トータル的なデータ量を減少させることができるので、多くの必要なセンサ信号の波形を長時間に亘って計測することができる。
【００２２】
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の実施の形態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。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る好適な実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明に係る金型亀裂発生予測システムの一実施形態を示す外観斜視図、図２は図１に示される射出成形機に用いられる金型の閉時の断面図、図３は図１に示される制御部のブロック構成図、図４は図１および図３に示される制御部によるセンサ信号（ＡＥ信号）の取込みタイミングを説明するためのタイミングチャート、図５は図１の金型亀裂発生予測システムにおいて用いられるリングダウンカウント解析手法に基づくカウントの仕方を説明するための図、図６は図１の金型亀裂発生予測システムを複数用いてネットワーク化した場合の一例を示す図、そして図７、図８および図９は処理プログラムに従い動作する制御部の動作フローチャートである。
【００２４】
本発明の一実施形態である金型亀裂発生予測システム１０は、図１に示されるように、基板１６、および対向配置された固定金型板（金型）１４および可動金型板（金型）１５を有し、これら固定金型板１４および可動金型板１５を合わせてワークを成形する射出成形機１２と、固定金型板１４上に配置されたアコースティックエミッション（以下、ＡＥと称する。）センサ１１と、当該ＡＥセンサ１１からのセンサ信号（換言すれば、ＡＥ信号）をリングダウンカウント（またはオシレーションカウントとも称される。）解析処理により計測して射出成形機１２の固定金型板１４および／または可動金型板１５の成形部１３の亀裂発生の兆候を検知する制御部３０と、を備えており、成形部１３の亀裂発生の予測を可能にするシステムである。
【００２５】
ＡＥセンサ１１は、固定金型板１４にマグネットベース（磁気着脱型固定機）１１ａを介して当該マグネットベース１１ａにより固定されている。ＡＥセンサ１１は、固定金型板１４および可動金型板１５が開閉される時に発生する弾性波を検出する検出素子である。
【００２６】
成形部１３は、固定金型板１４の内面と可動金型板１５の内面とにそれぞれ着脱自在に固定されており、例えば自動車等の車両に配索されるワイヤハーネス等に使用されるコネクタを成形するのに用いられる。成形部１３は、成形するコネクタの内部が複数の凹凸を持つ複雑な形状であるため、当該コネクタに対応して複雑な形状となっている。尚、成形部１３には、複雑な形状を作り出すために、一辺が例えば２ｍｍ〜３ｍｍで長さが例えば５０ｍｍの例えば角棒形状を有する駒（不図示）が数百本組み合わせて形成されている。
【００２７】
固定金型板１４と可動金型板１５とは可動金型板１５に固定された４つのガイドロッド１７を介して連結されており、これらガイドロッド１７が固定金型板１４および当該固定金型板１４を固定する基板１６内を摺動することで固定金型板１４と可動金型板１５との開閉動作が行なわれる。
【００２８】
射出成形機１２は、固定金型板１４と可動金型板１５とを閉じ合わせたところで、樹脂材料を成形部１３内に注入し、加圧後、固定金型板１４と可動金型板１５とを開き、そして成形された製品を取り出すという一連の動作（即ち、１サイクルの動作）を繰り返して操業を行なう。
【００２９】
図２に示されるように、固定金型板１４側に配置された一方の成形部１３は、ポットプランジャ１８、当該ポットプランジャ１８の外側に配されたポット１９、キャビティ２０、および当該キャビティ２０の中心部に配されたスプールブッシュ２１を有し、そして可動金型板１５側に配置された他方の成形部１３は、エジェクタピン２３が挿通されたプランジャ２２を有している。そして図２に示すように固定金型板１４と可動金型板１５とが閉じられた状態において、一対の成形部１３間に形成される空間ａ内に樹脂材料が注入されることによりワーク４５が成形される。
【００３０】
図３に示されるように、制御部３０は、プリアンプ（プリアンプ部）３１と、ＬＰＦ／ＨＰＦ（ＬＰＦ／ＨＰＦ部）３２と、可変利得アンプ（可変利得アンプ部）３３と、ＡＥモニタ（ＡＥモニタ部）３４と、ＥＶＥＮＴコンパレータ（ＥＶＥＮＴコンパレータ部）３５と、ディスクリレベル設定部（ディスクリレベル設定）３６と、ゲート信号（ゲート信号生成部）３７と、ＣＰＵ３８と、を備えている。
【００３１】
プリアンプ３１は、ＡＥセンサ１１から受けるセンサ信号（１０μＶ〜数１０ｍＶ）を固定利得（１０ｄＢ）で増幅する。
【００３２】
ＬＰＦ／ＨＰＦ３２は、プリアンプ３１において増幅されたセンサ信号と、ノイズ等の信号と、を分別するための、ハイパスフィルタＨＰＦとローパスフィルタＬＰＦとからなる、１００ｋＨｚ〜１ＭＨｚのバンドパスフィルタである。
【００３３】
可変利得アンプ３３は、金型亀裂発生予測システム１０を複数設けた場合（図６参照）におけるＡＥセンサ１１間のレベル、プリアンプ３１、ＬＰＦ／ＨＰＦ３２、等の誤差による検出レベル差を補正する。
【００３４】
ＡＥモニタ３４は、ＡＥセンサ１１の生波形を目視確認するためのオシロスコープ等の画像表示装置である。
【００３５】
ＥＶＥＮＴコンパレータ３５は、センサ信号をアナログ信号からカウントが可能なＥＶＥＮＴパルス信号に変換する。このようにＥＶＥＮＴパルス信号に変換することによりセンサ信号と雑音信号とが分別される。
【００３６】
ディスクリレベル設定部３６は、ＥＶＥＮＴコンパレータ３５における閾値設定用の基準電圧を生成し、ＥＶＥＮＴコンパレータ３５に与える。
【００３７】
ゲート信号３７は、ＥＶＥＮＴパルス信号を計数カウントするためのタイミング位置であるゲートパルス信号である。ゲート信号３７は、射出成形機１２の開閉センサのリレー（不図示）から与えられたリレー信号から、当該リレーにおいてアーマチュア側の可動接点が固定接点に対して接離される際に当該可動接点が当該固定接点に対して不必要に連続的に接離するチャタリング動作によって発生する信号を除去したパルス信号である。
【００３８】
ＣＰＵ３８は、ゲート信号３７からのゲートパルス信号を使い、時間を計測してセンサ信号の最適なタイミングを計算する。この計測タイミングは、射出成形機１２の動作に追従して毎回計測される。ＣＰＵ３８は、ゲートパルス信号と、予め成形部１３（即ち、固定金型板１４および可動金型板１５）に対して決められている計測時間とに従い、ＥＶＥＮＴパルス信号を計数する。計数したカウント値は、ネットワークを通じてデータベース用のパーソナルコンピュータ４２（図６参照）に転送される。
【００３９】
制御部３０は、固定金型板（金型）１４および可動金型板（金型）１５の内部（即ち、成形部１３）の駒同士の接触が起こりうる金型開時前後の所定期間および金型閉時前後の所定期間に発生するセンサ信号の波形データを採取し且つリングダウンカウント解析手法に基づいてカウントする（即ち、リングダウンカウント解析処理により計測する）。
【００４０】
図４に示されるように、制御部３０によるＡＥ信号（センサ信号）の取込みタイミングとしては、射出成形機１２の操業１サイクル（１サイクルは例えば１５〜３０秒。）において、駒の亀裂の直接的な発生タイミングとなる、成形部１３の開閉する各Ｚ秒間だけのＡＥ信号を取込むようにしている。制御部３０は、当該各期間内で１〜２回発生する重要なポイントのＡＥ波形（即ち、ＡＥ信号の波形）を捕らえ、このＡＥ波形のリングダウンカウントを計測する。
【００４１】
具体的に、制御部３０による取込みタイミングは、射出成形機１２の固定金型板（金型）１４および可動金型板（金型）１５の開閉（即ち、成形部１３の開閉）を検知する開閉センサ（不図示）から出力されるリレー信号を利用する。
【００４２】
金型“開”においては、１サイクル前の金型“閉”時からＶ秒後にＡＥ信号を取込むように設定され、金型“開”時のリレー信号（ＯＮ）からＸ秒までの計Ｚ（即ち、Ｗ＋Ｘ）秒間のＡＥ信号の波形データを制御部３０が収集する。
【００４３】
一方、金型“閉”時においては、金型“開”時のリレー信号（ＯＮ）からＹ秒後にＡＥ信号を取込むように設定され、金型“閉”時のリレー信号（ＯＦＦ）からＸ秒までの計Ｚ（即ち、Ｗ＋Ｘ）秒間のＡＥ信号の波形データを制御部３０は収集する。
【００４４】
図５に示されるように、制御部３０は、ＡＥ信号の発生数や発生頻度を計数するため、ディスクリレベル設定部３６により設定された閾値Ｄを超えたＡＥ信号波形の山の数Ｃを全て数えるリングダウンカウント解析処理を行なう。即ち、金型亀裂発生予測システム１０によれば、リングダウンカウント解析処理により計測したＡＥ信号波形の山の数Ｃを管理することにより成形部１３の駒の金属疲労傾向を把握し、駒の亀裂の発生前に異常現象を捕らえて亀裂の発生を予測することができる。よって、メンテナンススケジュールの管理を容易にして生産性の向上を図ることができる。
【００４５】
また、上述のように金型亀裂発生予測システム１０では、成形部１３の駒同士の接触が起こりうる成形部１３の開時前後にわたるＺ秒間および成形部１３の閉時前後にわたるＺ秒間といった数秒間だけ、ＡＥ波形を計測するようにしている。これにより、射出成形機１２の操業の各サイクルで発生する必要のないＡＥ波形データを避けて採取することができる。従って、トータル的なデータ量を減少させることができる（換言すれば、制御部３０のＣＰＵ３８のメモリ領域を有効活用できる）ので、多くの必要なＡＥ波形を長時間に亘って計測することができる。
【００４６】
図６に示されるように、上述した金型亀裂発生予測システム１０を工場全体に適用する場合、工場全体における多数の射出成形機（図６では『ユニット』と称している。）１２ａ，１２ｂ，１２ｃ・・・１２ｎ全てを監視するため、各射出成形機１２ａ，１２ｂ，１２ｃ・・・１２ｎにはＡＥセンサ１１が取り付けられ、更には上述した制御部３０をリングダウンカウント解析手法で解析するために必要な機能のみで集約構成し且つハブ４１ａ、４１ｂおよび通信ケーブル（例えば、ＬＡＮケーブル）を通してパーソナルコンピュータ４２に計測データを取り込めるように構成したＴＣＰ／ＩＰネットワーク用パーソナルコンピュータ対応型の小型の計測端末３０ａ，３０ｂ，３０ｃ・・・３０ｎとして射出成形機１２ａ，１２ｂ，１２ｃ・・・１２ｎにそれぞれ取り付けている。
【００４７】
よって、計測端末３０ａ，３０ｂ，３０ｃ・・・３０ｎがネットワーク上でリンク（連結）されるので、各計測端末３０ａ，３０ｂ，３０ｃ・・・３０ｎからの計測データは、データ収集装置としてのパーソナルコンピュータ４２に直接取り込まれるため、連続的なデータ収集が可能となり、また収集した多数の射出成形機１２ａ，１２ｂ，１２ｃ・・・１２ｎに関する計測データを比較したり、計測データの時系列毎の変動を確認したり、というように計測データの活用の自由度を高めることができる。
【００４８】
更に、射出成形機１２ａ，１２ｂ，１２ｃ・・・１２ｎの金型の型番変更時には、金型開閉データ収集タイミング時間の調整・設定等が生ずるが、これらもパーソナルコンピュータ４２側で一括して行なえるため（つまり、計測端末３０ａ，３０ｂ，３０ｃ・・・３０ｎとパーソナルコンピュータ４２とはネットワーク上で双方向通信が可能であるため）、各射出成形機１２ａ，１２ｂ，１２ｃ・・・１２ｎに取り付けられた各計測端末３０ａ，３０ｂ，３０ｃ・・・３０ｎの設置現場へ出向いて行なう設定作業も省け、よって作業性を向上することができる。また、新たに計測する射出成形機の追加に際しても、ネットワークを形成する通信ケーブルを延長するだけで、それに対応でき、配線工事も簡単に行なうことができる。
【００４９】
各計測端末３０ａ，３０ｂ，３０ｃ・・・３０ｎは、小型軽量のケース（例えば、大きさ：１３０ｍｍ×１００ｍｍ×３０ｍｍ、重量：約１００ｇ）にプリアンプ、帯域フィルタ、ゲイン調整、波形成形、ネットワークＩ／Ｆ、等を一体に収容し、全体をシールドすることによって、外来ノイズ（外乱）に対する影響を極端に受け難くすることも容易である。それによって、計測精度を向上させることが可能であり、小型軽量であるため、取付工事も簡単に行なうことができる。
【００５０】
また、ＡＥセンサ１１がマグネットベース１１ａにより簡単に取り付け・取り外しを行なえるようになっているため、各射出成形機１２ａ，１２ｂ，１２ｃ・・・１２ｎにおける金型交換時に、ＡＥセンサ１１の取り付けならびに取り換えも容易に行なうことができる。
【００５１】
更に、データ収集装置であるパーソナルコンピュータ４２からの異常現象発生（即ち、亀裂発生）予測時の警報手段も様々なシステム化が可能であり、例えば、現場での警報通知を回転灯で行なうようにしたり、必要に応じて携帯用のポケットベルを鳴らすようにしたり、携帯電話を用いて通報したり、というようにシステムを構築してもよい。
【００５２】
次に、図７〜図９に示されるフローチャートを参照しながら金型亀裂発生予測システム１０における制御部３０の動作フローを説明する。尚、図７および図８はメインルーチンであり、図９は固定金型板（金型）１４および可動金型板（金型）１５の開閉動作（換言すれば、成形部１３の開閉動作）を支配するサブルーチンである。
【００５３】
電源の投入と同時に、制御部３０のＣＰＵ３８に記録されている処理プログラムに従って制御部３０の動作が開始可能な状態となるが、射出成形機１２の成形部１３が開動作か閉動作を始めるまでの間、待機状態となる。このとき、サブルーチンでは、成形部１３の開閉タイミングが決定されていないので、パルス数のカウントは行なわれない。
【００５４】
射出成形機１２が操業している間、成形部１３の開閉動作５サイクルの時間平均をとり、その平均値が３０秒／１サイクル以内の通常状態であると、開閉タイミングが決定され、金型開時間が設定されるとともに金型閉時間が設定され、両時間データが、データベース用のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）４２に取り込まれる（即ち、この動作に対応する動作フローは、ステップ１３１→ステップ１３２→ステップ１３３→ステップ１３４→ステップ１３５→ステップ１３６→ステップ１３７→ステップ１３８→ステップ１３８→ステップ１３９→ステップ１４０→ステップ１４１→ステップ１４２である）。このとき、データベース用のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）４２は金型開時間ならびに金型閉時間を数値表示する（即ち、ステップ１４２）。尚、ステップ１３６において３０秒／１サイクル以内でなければ、ステップ１４３へ進み、計測が終了される。
【００５５】
金型開時間が設定されたこと（即ち、ステップ１１９）により、成形部１３の開時前後にわたるＺ秒間においてのみ、閾値を超えたセンサ信号（ＡＥ信号）の波形の山の数に対応したパルス数がカウントされ、データベース用のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）４２に取り込まれる（即ち、この動作に対応する動作フローは、ステップ１０１→ステップ１０２→ステップ１０３→ステップ１０４→ステップ１０５→ステップ１０６→ステップ１０７→ステップ１０８→ステップ１０９→ステップ１１５→ステップ１１６→ステップ１１７→ステップ１１８である）。このとき、可変利得アンプ３３において補正されたＡＥセンサ１１の生波形がＡＥモニタ３４により表示される（即ち、ステップ１１３）。また、ディスクリレベル設定部３６は、基準電圧を与える（即ち、ステップ１１４）。
【００５６】
その後のルーチンにおいて、金型閉時間が設定されたこと（即ち、ステップ１２０）により、成形部１３の閉時前後にわたるＺ秒間においてのみ、閾値を超えたセンサ信号（ＡＥ信号）の波形の山の数に対応したパルス数がカウントされ、データベース用のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）４２に取り込まれる（即ち、この動作に対応する動作フローは、ステップ１０１→ステップ１０２→ステップ１０３→ステップ１０４→ステップ１０５→ステップ１０６→ステップ１０７→ステップ１０８→ステップ１０９→ステップ１１０→ステップ１１１→ステップ１１２→ステップ１２１である）。
【００５７】
尚、本発明は上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，形態，数，数値，配置個所，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。
【００５８】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、射出成形機の金型上に配置されたアコースティックエミッションセンサからのセンサ信号をリングダウンカウント解析処理により計測して金型の亀裂発生の兆候を検知する制御部を金型亀裂発生予測システムが備えているので、リングダウンカウント解析処理により計測したセンサ信号波形の山の数を管理することにより金型の金属疲労傾向を把握し、金型の亀裂の発生前に異常現象を捕らえて亀裂の発生を予測することができる。よって、メンテナンススケジュールの管理を容易にして生産性の向上を図ることができる。
【００５９】
また、本発明によれば、制御部が、金型の開閉時前後の所定期間におけるセンサ信号のみを用いてリングダウンカウント解析処理を行なうので、金型同士の接触が起こりうる金型の開時前後の所定期間および金型の閉時前後の所定期間におけるセンサ信号のみを計測して、射出成形機の操業の各サイクルで発生する必要のないセンサ信号の波形データを避けて採取することができる。従って、トータル的なデータ量を減少させることができるので、多くの必要なセンサ信号の波形を長時間に亘って計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る金型亀裂発生予測システムの一実施形態を示す外観斜視図である。
【図２】図１に示される射出成形機に用いられる金型の閉時の断面図である。
【図３】図１に示される制御部のブロック構成図である。
【図４】図１および図３に示される制御部によるセンサ信号（ＡＥ信号）の取込みタイミングを説明するためのタイミングチャートである。
【図５】図１の金型亀裂発生予測システムにおいて用いられるリングダウンカウント解析手法に基づくカウントの仕方を説明するための図である。
【図６】工場内において図１の金型亀裂発生予測システムを複数用いてネットワーク化した場合の一例を示す図である。
【図７】処理プログラムに従い動作する制御部の動作フローチャートである。
【図８】処理プログラムに従い動作する制御部の動作フローチャートである。
【図９】処理プログラムに従い動作する制御部の動作フローチャートである。
【図１０】特許文献１で開示されている検査装置の概略図である。
【符号の説明】
１０：金型亀裂発生予測システム
１１：ＡＥセンサ
１３：成形部（金型の一部）
１４：固定金型板（金型）
１５：可動金型板（金型）
１２：射出成形機
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ・・・１２ｎ：射出成形機（ユニット）
３０：制御部
３０ａ，３０ｂ，３０ｃ・・・３０ｎ：計測端末（制御部）
４２：パーソナルコンピュータ
４５：ワーク

Claims

対向配置された金型を有し、当該金型を合わせてワークを成形する射出成形機と、
前記金型上に配置されたアコースティックエミッションセンサと、
前記アコースティックエミッションセンサからのセンサ信号と前記金型の開閉信号とを入力し、前記センサ信号をリングダウンカウント解析処理して前記金型の亀裂発生の兆候を検知する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記開閉信号から前記金型の開閉動作が通常状態になったことを識別すると、前記金型が閉じた後、所定時間が経過した時点から前記金型が次に開いた後、所定時間が経過する時点までの期間、及び、前記金型が開いた後、所定時間が経過した時点から前記金型が次に閉じた後、所定時間が経過する時点までの期間を計測期間として、前記金型の開閉時前後における前記計測期間の前記センサ信号を繰り返し取り込み、当該センサ信号から閾値を超えた波形の山の数に対応するパルス数を検出して前記リングダウンカウント解析処理を行うことを特徴とする金型亀裂発生予測システム。