JP4583767B2 - Mold and strain sensor unit used for the mold - Google Patents
Mold and strain sensor unit used for the mold Download PDFInfo
- Publication number
- JP4583767B2 JP4583767B2 JP2004010595A JP2004010595A JP4583767B2 JP 4583767 B2 JP4583767 B2 JP 4583767B2 JP 2004010595 A JP2004010595 A JP 2004010595A JP 2004010595 A JP2004010595 A JP 2004010595A JP 4583767 B2 JP4583767 B2 JP 4583767B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mold
- strain
- sensor unit
- strain sensor
- bending
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
Description
本発明は、ワークに、例えば折曲げ加工など適宜な成形加工を行うための金型及び同金型に使用する歪みセンサユニットに係り、さらに詳細には、ワークの成形加工時に金型における変形(歪み)を検出することのできる金型及びその歪みセンサユニットに関する。 The present invention relates to a mold for performing an appropriate molding process such as a bending process on a workpiece and a strain sensor unit used for the mold, and more specifically, deformation ( The present invention relates to a mold capable of detecting (strain) and a strain sensor unit thereof.
従来、例えばプレスブレーキによって板状のワークの折曲げ加工を行う場合、ワークの折曲げ角度を時々刻々検出するために、プレスブレーキに折曲げ角度検出器が設けられるようになってきた。前記折曲げ角度検出器としては、例えば距離検出センサをダイの複数箇所に埋設し、上記各距離検出センサからワークまでの距離寸法を検出してワークの折曲げ角度を演算することが行われている。 Conventionally, for example, when a plate-like workpiece is bent by a press brake, a bending angle detector has been provided in the press brake in order to detect the bending angle of the workpiece every moment. As the bending angle detector, for example, a distance detection sensor is embedded in a plurality of locations of the die, and a distance dimension from each distance detection sensor to the workpiece is detected to calculate the bending angle of the workpiece. Yes.
また、ダイに歪みゲージ等のセンサを備えてワークの折曲げ加工時に水平分力と鉛直分力とを検出してワークの折曲げ角度を演算することも提案されている(特許文献1参照)。
前記特許文献1に記載の構成においては、ワークの折曲げ加工時に、ダイの肩部付近に設けたセンサによって水平方向の分力を検出すると共に鉛直方向の分力とを検出してワークの折曲げ角度を演算する構成であるから、ワークの折曲げ加工が進行するにしたがって、ワークとダイとの接触位置がダイの肩部の上部から次第に下側へ移動すると、前記センサとワークとの位置関係が変化すると共に肩部付近の歪み方向、大きさが変化して、水平方向の分力と鉛直方向の分力とを正確に検出することが難しくなることがあるなどの問題がある。
In the configuration disclosed in
本発明は、前述のごとき問題に鑑みてなされたもので、板状のワーク(W)をV字形状に折曲げ加工を行うためのV字形状の曲げ溝(5)を備えた金型本体(3)を備え、この金型本体(3)の上面(3U)及び前記曲げ溝(5)の長手方向に対して垂直な平面内であって、前記曲げ溝(5)を形成した溝形成面(5F)と前記上面(3U)との間に、複数の歪みセンサ(9)を備えた歪みセンサユニット(11)を埋設して備え、当該歪みセンサユニット(11)は、一端部は前記上面(3U)側を指向し、他端部は前記溝形成面(5F)を指向し、かつ前記一端部より他端部が低い状態に斜めに配置してあることを特徴とするものである。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and is a mold body provided with a V-shaped bending groove (5) for bending a plate-shaped workpiece (W) into a V-shape. (3), a groove formation in the plane perpendicular to the longitudinal direction of the upper surface (3U) of the mold body (3) and the bending groove (5), wherein the bending groove (5) is formed. A strain sensor unit (11) including a plurality of strain sensors (9) is embedded between a surface (5F) and the upper surface (3U), and one end of the strain sensor unit (11) is It is directed to the upper surface (3U) side, the other end portion is directed to the groove forming surface (5F), and the other end portion is obliquely arranged in a state lower than the one end portion. .
また、板状のワーク(W)をV字形状に折曲げ加工を行うためのV字形状の曲げ溝(5)を備えた金型本体(3)を備え、この金型本体(3)の上面(3U)及び金型本体(3)の長手方向に対して直交する方向の垂直平面内であって前記曲げ溝(5)の両側に、複数の歪みセンサ(9)を備えた歪みセンサユニット(11)が前記上面(3U)に平行な状態にかつ対称的に埋設してあり、前記各歪みセンサユニット(11)に備えた複数の歪みセンサ(9)は、前記曲げ溝(5)に近接した位置と曲げ溝(5)から離れた位置とに同一高さに配置してあることを特徴とするものである。 Moreover, the mold main body (3) provided with the V-shaped bending groove (5) for bending a plate-shaped workpiece (W) into a V-shape is provided. A strain sensor unit comprising a plurality of strain sensors (9) on both sides of the bending groove (5) in a vertical plane perpendicular to the longitudinal direction of the upper surface (3U) and the mold body (3). (11) is embedded symmetrically in a state parallel to the upper surface (3U), and a plurality of strain sensors (9) provided in each strain sensor unit (11) are provided in the bending groove (5). It arrange | positions at the same height in the position which adjoined, and the position away from the bending groove (5), It is characterized by the above- mentioned.
また、複数の歪みセンサを備えた歪みセンサユニットであって、外周面が円形状であるケース(17)の軸心部に断面形状が非円形状である取付穴(19)を備え、当該取付穴(19)の内面に一体的に接合した接合面を互いに反対側に備えた基部材(13)の前記両接合面の間にセンサ取付面(21A,21B)を互いに反対側に備え、前記基部材(13)の長手方向であって前記センサ取付面(21A,21B)の複数箇所に歪みセンサ(9)を等間隔にかつ対称的に備えていることを特徴とするものである。 The strain sensor unit includes a plurality of strain sensors, and includes a mounting hole (19) having a non-circular cross-sectional shape in the axial center portion of the case (17) whose outer peripheral surface is circular. A sensor mounting surface (21A, 21B) is provided on the opposite side between the two joint surfaces of the base member (13) provided on the opposite side with a joint surface integrally joined to the inner surface of the hole (19), Strain sensors (9) are provided at equal intervals and symmetrically in a plurality of locations on the sensor mounting surface (21A, 21B) in the longitudinal direction of the base member (13) .
図1を参照するに、本発明の実施形態に係る金型1は、板状のワークWの成形加工の一例としての折曲げ加工を行う金型であって、当該金型1における金型本体3には、ワークWにV字形状の折曲げ加工を行うためのV字形状の曲げ溝5が備えられている。そして、前記ワークWの折曲げ加工(成形加工)時に歪みを生じ易い歪み発生領域、すなわち金型本体3における前記曲げ溝5の肩部7に近接した位置の複数箇所には、歪みを検出するための歪みセンサ9が埋設されている。
Referring to FIG. 1, a
前記複数の歪みセンサ9は、歪みセンサユニット11に備えられている。上記歪みセンサ9は、前記金型本体3の上面3U及び曲げ溝5の長手方向に対して垂直な平面内であって前記曲げ溝5を形成した溝形成面5Fと前記上面3Uとの間に斜めに配置してある。すなわち、前記歪みセンサユニット11は、一端部は前記上面3U側を指向し、他端部は前記溝形成面5Fを指向し、かつ前記一端部より他端部が低くなるように、前記金型本体3内に斜めに埋設してある。
The plurality of
前記歪みセンサユニット11は、図2に示すように、シリコン等の絶縁部材よりなる基板としての基部材13の長手方向の複数箇所に前記歪みセンサ9を等間隔に備えている。上記各歪みセンサ9は、X方向、Y方向の複数の抵抗15A,15B,15C,15Dによってホイーストンブリッジに組み立ててある。
As shown in FIG. 2, the
上記基部材13は、被測定部に形成した取付穴に直接嵌入固定することも可能であるが、本実施形態においては、歪みセンサ9の保護を図るために、セラミックケース等のケース17に形成した挿入孔としての取付穴19内に嵌入固定して一体化してある。前記ケース17の外周面は円形状であって、前記取付穴(挿入孔)19は、断面形状が例えば多角形状などのごとき非円形状に形成してある。そして、前記基部材13は、前記取付穴19内に回転しないように一体的に嵌入固定してある。
The
すなわち、前記取付穴19の断面形状は、本実施形態においては長方形状に形成してある。そして、前記基部材13の断面形状は四角形状であって、前記取付穴19の内面に一体的に接合した接合面を互いに反対側に備え、上記接合面の間に、前記歪みセンサ9を備えたセンサ取付面21A,21Bを互いに反対側に備えた構成である。上記両センサ取付面21A,21Bには前記各センサ9が対称的に配置してある。
That is, the cross-sectional shape of the
上記一方のセンサ取付面21Aに備えた複数の各センサ9は、金型本体3のX軸方向の歪みを検出するためのものであり、他方のセンサ取付面21Bに備えた複数のセンサ9は、金型本体3のY軸方向の歪みを検出するためのものである。この両センサ取付面21A,21Bと前記取付穴19の内面との間の間隙には樹脂が充填してあって、前記基部材13は前記ケース17に一体的に固定してある。なお、前記センサ9は、適宜一方のセンサ取付面に備えた構成でも良いものである。すなわち、X軸方向又はY軸方向の歪みのみを検出する構成でも良いものである。
The plurality of
前記構成のごとき歪みセンサユニット11を、前記金型本体3に設けた取付穴内に嵌入固定して一体化すると、前記歪みセンサユニット11に備えた複数の歪みセンサ9は、前記金型本体3の上面3Uに対して垂直な平面内であって、前記曲げ溝5に近接した位置と前記曲げ溝5から離れた位置の複数箇所に歪みセンサ9が配置される態様となるものである。
When the
上記構成により、ワークWの折曲げ加工時に、金型3に作用する歪みを歪みセンサ9によって検出することができるものである。
With the above configuration, the
ところで、前記金型本体3における肩部7付近に配置した複数の歪みセンサ9の各位置S1(X1,Y1),S2(X2,Y2),S3(X3,Y3),S4(X4,Y4)をSi(Xi,Yi)とし、曲げられたワークWが金型本体3の肩部7に作用する力Fの位置をF(X,Y)とし、かつ肩部7の半径をR、金型本体3の上面とワークWとのなす角度をθとし、さらに、位置F(X,Y)を通る垂直線と上記位置F(X,Y)から各歪みセンサ9の各位置S1〜S4とを結ぶ線とのなす角度θ1〜θ4をθiとすると、距離による力とひずみ分布の関係方程式は次式で与えられる。
Incidentally, the positions S 1 (X 1 , Y 1 ), S 2 (X 2 , Y 2 ), S 3 (X 3 , Y) of the plurality of
σ=−(2F・Cos2θi)/(πr) (1)
ここで、rは力と要素を離れた距離である。力Fの作用点は、肩部7の円弧上にあるので、次式で与えられる。
σ = − (2F · Cos 2θ i ) / (πr) (1)
Here, r is the distance away from the force and the element. The point of action of force F is on the arc of
(X−X0)2+(Y−Y0)2=R0 2 (2)
接触点と各センサ−9との角度関係方程式は、次式で与えられる。
(X−X 0 ) 2 + (Y−Y 0 ) 2 = R 0 2 (2)
An angular relational equation between the contact point and each sensor-9 is given by the following equation.
θ1=tan-1〔(X−X0)/(Y−Y0)〕 (3)
θi=tan-1〔(X−Xi)/(Y−Yi)〕 (4)
センサーから得たひずみ値(EX,EY)と出力電圧の関係方程式は次式で与えられる。
θ 1 = tan −1 [(X−X 0 ) / (Y−Y 0 )] (3)
θ i = tan −1 [(X−X i ) / (Y−Y i )] (4)
The resulting strain values from the sensor (E X, E Y) relationship equation between the output voltage is given by the following equation.
V=C・(EX−EY) (5)
ここに、Vは出力電圧、Cはゲージ係数である。
V = C · (E X -E Y) (5)
Here, V is an output voltage, and C is a gauge coefficient.
以上の方程式を連立して解けば、力Fの作用点F(X,Y)の情報を知ることができる。ただし、摩擦力の影響を考慮する場合は二つ以上のセンサーが必要となる。すなわち、センサーが二つ以上あれば、力Fと金型本体3の上面とワークとの間の角度θを求めることが可能であり、ワークWの折曲げ角度を求めることができるものである。
If the above equations are solved simultaneously, information on the action point F (X, Y) of the force F can be obtained. However, when considering the influence of frictional force, two or more sensors are required. That is, if there are two or more sensors, the angle θ between the force F and the upper surface of the
前記構成より明らかなように、V字形状の曲げ溝5を備えた金型本体3における肩部7付近の複数個所に歪みセンサ9が埋設してあることにより、ワークWの加工時における肩部7付近の歪みの大きさは勿論のこと、歪み分布をも検出することができ、ワークWの折曲げ加工の進行に伴う歪み分布の変化をも時々刻々検出することができるものである。そして、ワークWの折曲げ角度と歪み分布の変化との関係を、例えば実験的に把握することができ、歪み分布を検出することによりワークの折曲げ角度を正確に検出することができるものである。また、金型の歪みを検出することができることにより、前記金型を用いてコイニング加工を行うときに、金型が破断寸前の状態にあることを検知可能であり、金型が破断することを未然に防止できるものである。
As is clear from the above-described configuration, the
図4は第2の実施形態を示すもので、この実施形態においては、金型本体3の上面3U及び金型本体3の長手方向(図4において紙面に垂直な方向)に対して直交する方向の垂直平面内で、かつ前記上面3Uに平行な状態に歪みセンサユニット11を対称的に埋設した構成を示すものである。
FIG. 4 shows a second embodiment. In this embodiment, the direction orthogonal to the
この構成においても前述と同様の効果を奏し得るものである。 In this configuration, the same effects as described above can be obtained.
なお、前記説明においては、ワークの折曲げ加工を行うダイに歪みセンサユニットを埋設した場合について説明したが、上記歪みセンサユニットは種々の金型に対して埋設することが可能なものである。 In the above description, the case where the strain sensor unit is embedded in the die for bending the workpiece has been described. However, the strain sensor unit can be embedded in various molds.
1…金型
3…金型本体
3U…上面
5…曲げ溝
5F…溝形成面
7…肩部
9…歪みセンサ
11…歪みセンサユニット
13…基部材
17…ケース
19…取付穴
21A,B…センサ取付面
DESCRIPTION OF
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004010595A JP4583767B2 (en) | 2004-01-19 | 2004-01-19 | Mold and strain sensor unit used for the mold |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004010595A JP4583767B2 (en) | 2004-01-19 | 2004-01-19 | Mold and strain sensor unit used for the mold |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005199336A JP2005199336A (en) | 2005-07-28 |
JP4583767B2 true JP4583767B2 (en) | 2010-11-17 |
Family
ID=34823278
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004010595A Expired - Fee Related JP4583767B2 (en) | 2004-01-19 | 2004-01-19 | Mold and strain sensor unit used for the mold |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4583767B2 (en) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7383691B2 (en) * | 2005-01-26 | 2008-06-10 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Modular networked sensor assembly |
US8234897B2 (en) | 2006-01-13 | 2012-08-07 | Nippon Steel Corporation | Press-forming device and press-forming method |
JP4612564B2 (en) * | 2006-03-06 | 2011-01-12 | 新日本製鐵株式会社 | Mold for hydroforming |
JP4625421B2 (en) * | 2006-04-11 | 2011-02-02 | 新日本製鐵株式会社 | Hydroform processing method and apparatus |
JP4630218B2 (en) * | 2006-04-11 | 2011-02-09 | 新日本製鐵株式会社 | Method and apparatus for detecting cracks in dies for hydroforming |
JP5170089B2 (en) * | 2007-05-09 | 2013-03-27 | 新日鐵住金株式会社 | Thin plate press forming apparatus and press forming method |
KR101257590B1 (en) | 2008-10-07 | 2013-04-30 | 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 | Metallic press-formed piece crack determining method, apparatus, and computer readable recording medium recording program |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60141921U (en) * | 1984-02-28 | 1985-09-20 | オムロン株式会社 | die set |
JPS63154926A (en) * | 1986-12-19 | 1988-06-28 | Agency Of Ind Science & Technol | Pressure sensation sensor |
JPH0390216A (en) * | 1989-09-01 | 1991-04-16 | Amada Co Ltd | Die in bending machine |
JPH079034A (en) * | 1993-06-25 | 1995-01-13 | Matsushita Electric Works Ltd | Method and device for bending work |
JPH0929341A (en) * | 1995-07-24 | 1997-02-04 | Amada Co Ltd | Method for measuring bend angle by sheet bending machine and measuring device therefor |
JP2000271674A (en) * | 1999-03-25 | 2000-10-03 | Kagoshima Zuno Center:Kk | Method for analyzing internal stress of inside die, and manufacture of model for stress inside die |
-
2004
- 2004-01-19 JP JP2004010595A patent/JP4583767B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60141921U (en) * | 1984-02-28 | 1985-09-20 | オムロン株式会社 | die set |
JPS63154926A (en) * | 1986-12-19 | 1988-06-28 | Agency Of Ind Science & Technol | Pressure sensation sensor |
JPH0390216A (en) * | 1989-09-01 | 1991-04-16 | Amada Co Ltd | Die in bending machine |
JPH079034A (en) * | 1993-06-25 | 1995-01-13 | Matsushita Electric Works Ltd | Method and device for bending work |
JPH0929341A (en) * | 1995-07-24 | 1997-02-04 | Amada Co Ltd | Method for measuring bend angle by sheet bending machine and measuring device therefor |
JP2000271674A (en) * | 1999-03-25 | 2000-10-03 | Kagoshima Zuno Center:Kk | Method for analyzing internal stress of inside die, and manufacture of model for stress inside die |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2005199336A (en) | 2005-07-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6022587B2 (en) | Micromechanical structure with deformable membrane and strong deformation protection | |
JP4583767B2 (en) | Mold and strain sensor unit used for the mold | |
JP4886752B2 (en) | Force measuring element | |
JP6346052B2 (en) | Load cell | |
JP2007078364A (en) | Strain sensitive sensor | |
TWI796428B (en) | torque sensor | |
JPH04315056A (en) | Acceleration sensor | |
US7852191B2 (en) | Sensor and manufacturing method thereof | |
JP6864499B2 (en) | Fastening bolt device for detecting axial force | |
JP2001337105A (en) | Semiconductor acceleration sensor | |
JP2009244151A (en) | Sensor and method for detecting pressure and friction force | |
JP6373474B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
JP2007017284A (en) | Sensor | |
JP4637074B2 (en) | Piezoresistive acceleration sensor | |
TWI796429B (en) | torque sensor | |
JP4353117B2 (en) | Microelectromechanical device and processing method thereof | |
JPH0584870B2 (en) | ||
JP2009074891A (en) | Physical quantity sensor and its manufacturing method | |
WO2014088021A1 (en) | Acceleration sensor | |
JP3928869B2 (en) | Plate thickness measuring device for continuously variable transmission belt element | |
JP2007333665A (en) | Acceleration sensor and manufacturing method therefor | |
JP6228790B2 (en) | Pressure detecting device and intake pressure measuring device using the same | |
JP2018036118A (en) | Thrust sensor for electric brake | |
JP2006284317A (en) | Method of measuring terminal contact pressure and device for the same | |
JP2000329611A (en) | Load-measuring apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070119 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070213 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20070213 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090311 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100420 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100618 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100803 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100901 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130910 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |