JPH0335838A - 頭部成形機のパンチ異常検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、所定寸法に切断されたブランクの一端を予備
成形パンチにより予備成形して後、頭部成形パンチによ
り、ねじ、リベット等頭付き棒材の頭部を所望形状に成
形する頭部成形機のパンチ異常検出装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、ねじ、リベット等の頭部を成形する頭部成形機は
、線材から所定長さのブランクを切断し、このブランク
を固定位置にある受駒の前方に移送するとともに、予備
成形パンチと頭部成形パンチとを有するラムを前進後退
させ、その一方で前記予備成形パンチと頭部成形パンチ
とを交互に受駒に対して前進させて、前記ブランクを受
駒に押込むとともにその一端に頭部を成形するように構
成されている。

この頭部成形機では、予備成形パンチおよび頭部成形パ
ンチの摩耗あるいは破損が生じたり、前回のブランクが
残っているところに新たなブランクが供給されて各パン
チが作動したりすることがあると頭部成形異常が発生す
るが、この異常発生を最小限に押えるため、異常が検出
されるとただちに頭部成形機を停止させるようにしたパ
ンチ異常検出装置が各種開発されている。このパンチ異
常検出装置の一例として、予備成形パンチと頭部成形パ
ンチと一体に前進後退するラムの最前進限を発振回路を
構成する渦電流式のセンサの発振出力の振幅の変化量と
して検出し、この検出値が基準値に近ければ、各パンチ
の最前進限が正常と判断され、各パンチの正常確認がな
されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このパンチ異常検出装置では、頭部成形機のラムが予備
成形の際はもとより所望頭部を成形する際にも一部スト
ローク前進する関係で、ラム前進時を検出する度に予備
成形パンチが受駒に対して前進しているのか、頭部成形
パンチが前進しているのかを判別して検出値をパンチの
種類に対応した基準値と比較せねばならない。そのため
、それぞれのパンチの前進時に同期して各パンチの種類
を示す信号発生手段が必要となり、装置の構成が複雑で
かつ高価となる等の欠点が生じている。

本発明は、上記欠点の除去を目的とするもので、各パン
チの前進に開明してその種類を示す信号を発信する手段
を不要にした装置を提供しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記課題を解決するため、頭部成形機には所望ブランク
が押込まれる受駒に対して、予備成形パンチと頭部成形
パンチとを有するラムが前進後退するように配置されて
いる。また、前記ラムはその前進毎に予備成形パンチと
頭部成形パンチとを交互に前記受駒の前方に位置させて
ブランクの一部に頭部を成形するように構成されている
。

また、前記ラムの前進後退にともなってこれと一体に直
線往復移動するドグが配置されており、しかもこのドグ
の移動路に接近してドグの最前進限を検出するセンサが
取付けられている。

一方、前記センサはパンチ異常検出装置の一部を構成し
ており、このパンチ異常検出装置はその検出値を所定個
読込んでその奇数回偶数回それぞれの検出値の平均値を
判定基準値として算出してこれらをそれぞれ記憶する手
段、その後の２回のセンサの検出値を読込んでこの２回
の内の最新の検出値と前回の検出値との大小を比較して
３回目以降の検出値がいずれのパンチの最前進限かを予
測するとともにセンサの検出値を読込む手段、前記手段
の予測に応じて前記判定基Ｑ値の一方を呼出す手段、検
出値が読込まれるとこれを前記判定基準値のいずれかと
比較して検出値がこれに近い値をとる時続いてセンサの
検出値を読込んで他方の判定基準値と比較する一方で、
検出値が前記判定基準値から離れた値をとる時異常を表
示する手段からなっている。

（作用〕 この頭部成形機では、所望寸法に切断されたブランクが
予備成形パンチにより受駒に押込まれ、その一端が予備
成形され、膨径部が形成される。

この時、予備成形パンチおよび頭部成形パンチを一体に
移動させるラムが所定ストローク前進するが、ブランク
の一端は比較的柔かいので、予備成形パンチすなわちラ
ムの最前進限はほぼラムの所定ストロークとなる。この
予備成形パンチの最前進限がセンサにより検出されるが
、その検出値は比較的小さな値を持って記憶される。

また、前記ブランクの予備成形後、頭部成形パンチがブ
ランクの前方に位置し、再度ラムが所定ストローク前進
する。そのため、頭部成形パンチはブランクの予備成形
された膨径部を所望形状の頭部に成形する。この時、ブ
ランクの膨径部は予備成形の場合と比べて硬化している
ので、頭部成形パンチの最前進体は前回の予備成形パン
チの最前進体よりもわずかに後方となる。この頭部成形
パンチの最前進体がセンサにより比較的大きな値を持っ
て記憶される。

前記各パンチの最前進体の検出を所定回数行い、検出開
始時点から奇数回目の検出値の平均値を求めるとともに
、偶数回目の検出値の平均値を求め、これをそれぞれの
判定基準値として記憶する。

その後、２回分のセンサの検出値を読込み、この２回の
内の最新の検出値と前回の検出値との大小を比較し、最
新の検出値が大きい場合には、これが頭部成形パンチの
最前進体と判断され、３回目の検出値は予備成形バンチ
の最前進体と予測される。また、前記最新の検出値が小
ざい場合にはこの最新の検出値は予備成形パンチの最前
進体と判断され、次の検出値は頭部成形パンチの最前進
体と予測される。

その後、前記センサの検出値が読込まれると、この検出
値と、前記予測に応じて予備成形パンチの最前進体の判
定基準値あるいは頭部成形バンチの最前進体の判定基準
値とが比較され、検出値が前記判定基準値に近いか否か
が判定される。前記検出値がこの判定基準値に近い時に
は前進が予測される方のパンチの最前進体が正常と判断
される。

続いて、検出値が読込まれ、この検出値が前記基準値の
内の他方の判定基準値と前回同様に比較される。

また、前記検出値と判定基準値との判定のいずれかで検
出値が判定基準値から離れた値である時には、ただちに
それに対応するパンチの最前進体の異常と判断され、こ
れが表示されるとともに、頭部成形機の以後の作動が停
止される。

〔実施例） 以下実施例を図面に基づいて説明する。第１図および第
２図において、１は頭付き棒材の一例のねじの頭部を成
形する１ダイ２ブロ一方式の頭部成形機であり、所望線
材を所定長さのブランク２に切断してこれを固定側に取
付けられた受駒３の前方に移送する移送手段（図示せず
〉を有している。前記受駒３は前記ブランク２を収納可
能な水平に延びる成形穴３ａを有し、その一端にはこの
ブランク２を受駒から押出すノックアウトピン４が前進
可能に配置されている。また、前記頭部成形機１はねじ
５の頭部を予備成形する予備成形パンチ６と頭部を所望
形状に仕上げる頭部成形パンチ７とが一体に移動するよ
うに固定されたラム８を有し、回転駆動＃（図示せず〉
の回転が直線往復移動に変換されて前記ラム８に伝達さ
れ、これが前記受駒３に対して前進後退するように構成
されている。前記ラム８は前進後退を１サイクル行う毎
に前記受駒３に対して上下するように構成されており、
前記予備成形パンチ６、頭部成形バンチ７が交互に受駒
３の前方に位置するように構成されている。

さらに、前記頑部成形機１には前記ラム８の前進後退に
ともなって一直線上を前進後退するドグ９が配置されて
おり、このドグ９の移動路に接近してドグ９との距離を
検出する非接触型の検出センサの一例をなす渦電流式の
センサ１０が配置されている。このセンサ１０は所定振
幅の発振出力を発振する後記発振回路１１の一部を構成
しており、前記ドグ９がセンサ１０に接近すると、その
発振出力の振幅が小さくなり、ドグ９がセンサ１０から
遠ざかると、その振幅が大きくなって所定振幅に復帰す
るように構成されている。また、この発振回路１１の発
振出力は後記する電圧変換部１２、その出力信号を保持
するサンプルホールド部１４およびＡ／Ｄ変換部１３を
介してディジタル値に変換され、これがデータとして後
記するパンチ異常検出装置１５の制御部１６に送られる
ように構成されている。

前記パンチ異常検出装置１５は、前記センサ１０の検出
値を所定個読込んでその奇数回偶数回それぞれの検出値
の平均値を判定基準値として算出してこれをそれぞれ記
憶する手段、その後の２回のセンサ１０の検出値を読込
んでこの２回の内の最新の検出値と前回の検出値との大
小を比較して３回目以降の検出値がいずれのパンチの最
前進体かを予測するとともにセンサ１０の検出値を読込
む手段、前記手段の予測に応じて前記判定基準値の一方
を呼出す手段、検出値が読込まれるとこれを前記判定基
Ｑ−値のいずれかと比較して検出値が前記判定基準値に
近い値をとる時読いてセンサ１０の検出値を読込んで他
方の判定基準値と比較する一方で、検出値が前記判定基
準値から離れた値をとる時異常を表示する手段を備えて
いる。

前記各手段は具体的には後記する制御部１６の制御プロ
グラム上で実現されている。すなわち、前記パンチ異常
検出装置１５はマイクロコンピュータでなる制御部１６
、後記する所定個（３２個）の検出値およびその他の情
報を記憶する記憶部１７を有している。この記憶部１７
は次々と検出値が記憶される時、検出回数が奇数か、偶
数かに応じてこれら検出値を別々にかつファーストイン
ファーストアウトで記憶するように構成されている。前
記１．１弾部１６には電圧変換部１２、サンプルホール
ド部１４およびＡ／Ｄ変換部１３を経てディジタル値の
データに変換されたセンサ１０の検出出力がＩ１０イン
タフェース１Ｂを介して印加されるように構成されてい
る。前記Ａ／Ｄ変換部１３はセンサ１０の検出出力の変
換を終了するとただちに次の変換を行うように構成され
ている。

前記制御部１６にはＩ１０インタフェース１８を介して
検出スタート指令部１９、異常リセット部２０゜検出モ
ードと調整モードと偏差設定モードとを順次切換えるモ
ード切換部２１．後記する判定結果を表示するとともに
偏差の値αを設定するインクリメントスイッチ２２ａお
よびデクリメントスイッチ２２ｂを有する表示部２２お
よび頭部成形機停止指令部２３が接続されている。前記
検出スタート指令部１９は検出開始指令信号を発信し、
異常リセット部２０は異常リセット指令信号を発信する
よう構成されている。また、前記モード切換部２１は、
検出モード時自動運転指令信号を発信して制御部１６を
後記するプログラムに沿って作動させ、調整モード時調
整運転指令信号を発信して異常検出をしても頭部成形機
１を停止させないように制御部１６を作動させ、偏差設
定モード時偏差設定指令信号を発信して表示部２２に偏
差の値αを呼出してその値をインクリメントスイッチ２
２ａあるいはデクリメントスイッチ２２ｂにより任意に
変更できるように構成されている。

前記制御部１６は、データ読込み指令信号を受けるとセ
ンサ１０から送られるデータを読込んでドグ９の最前連
成を検出する最前進限検出プログラムと、後記する異常
検出プログラムとを有している。

前記最前進限検出プログラムは、第３図に示すように、 １）データ読込み指令信号を待つ。

２）センサ１０からのデータを読込む。

３）データが所定値よりも小さいかを判定し、検出値が
所定値よりも小さくない時、２）に戻る。

４〉センサ１０からのデータを読込み、これを記憶部１
７に記憶する。

５〉データが所定値よりも大きいかを判定し、データが
所定値よりも大きくない時、４）に戻る。

６〉記憶されたデータの最小値を検出値として記憶部１
７で記憶する（アドレスをインクリメント〉。

７）データ読込み完了信号を発信する。

８）エンド。

また、前記異常検出プログラムは、第４図ａ、ｂに示す
ように、 １）表示部２２を初期りセットする。

２）検出スタート信号を待つ。

３）データ読込み指令信号を発信する。

４）データ読込み完了信号を待つ。

５）基準１直用データ検出カウンタをインクリメントす
る。

６）基準値用データ検出カウンタのカウント値が所定値
（３２）かを判定し、これか所定値でない峙、３）に戻
る。

７）奇数回目の検出値と偶数回目の検出値とを分離して
記憶する。

８）奇数回目、偶数回目それぞれの検出値の平均値を求
め、これらをそれぞれ判定基準値Ｘａ、Ｘｂとして記憶
する（（ＩＩＩの小さい順）。

９）前記判定基準値）’（ａ　、　＞＜ｂの差を求め、
その差が所定値内である時、１ダイ１７０一方式の頭部
成形機（図示せず）の異常検出プログラム（図示せず〉
を実行する。

１０）データ読込み指令信号を発信する。

１１）データ読込み完了信号を待つ。

１２）パンチ判定用データ検出カウンタをインクリメン
トする。

１３）パンチ判定用データ検出カウンタのカウント値が
２か否かを判定し、カウント値が２でない時、１０）に
戻る。

１４）前記２回の検出１直のうち、最新の検出値と前回
の検出１１Ｇとの大小を比較し、最新の検出値が小さい
時（移動量が大きいので、予備成形パンチの最前進限と
判断＞、２２＞にジャンプする。

１５〉データ読込み指令信号を発信する。

１６）データ読込み完了信号を待つ。

１７）奇数偶数判別カウンタ（２値カウンタ、初期１直
−（Ｏ））をインクリメントする。

１Ｂ〉奇数偶数判別カウンタのカウント値が奇数（１）
か偶数（０）かを判別し、偶数（頭部成形パンチの最前
進限と判断）の時、２４）にジャンプする。

１９）奇数偶数判別カウンタのカウント値（奇数表示）
に応じた判定基準ｔａｘａを呼出す。

２０）前記判定基Ｑ＝値と前記検出値とを比較し、これ
が判定基準値から離れた値をとる時、２７）にジャンプ
する。

２１〉前記検出値を判定基準値＞＜ａ算出用の記憶部１
７に記憶して新たな判定基準値Ｘａを鐸出し、１５）に
戻る。

２２〉データ読込み指令信号を発信する。

２３）データ読込み完了信号を待ち、１５〉に戻る。

２４）奇数偶数判別カウンタのカウント値（偶数表示）
に応じた判定基準値Ｘｂを呼出す。

２５）前記判定基準値ｘｂと前記検出値とを比較し、こ
れが判定基準値Ｘｂから離れた値をとる時、２７）ジャ
ンプする。

２６）前記検出値を判定基準値＞（ｂ算出用の記憶部１
７に記憶して新たな判定基準値ｘｂを算出し、１５）に
戻る。

２７〉異常表示指令信号を表示部に送るとともに、頭部
成形機停止指令信号を発信する。

２８〉異常リセット指令信号を待つ。

２９）エンド。

のように構成されている。

上記頭部成形機のパンチ異常検出装置において、検出ス
タート信号が発信されると、発振回路１１の発振出力の
振幅を電圧値として読込み、これが所定値以下に下降す
ると、データの読込みおよびそのデータの記憶が開始さ
れる。さらに、前記データが所定値以上に増加したか否
かが検出され、これが所定値以上になると、記憶部１７
に記憶されたデータの最小値が検出値として記憶部１７
の所定アドレスに記憶される。これが記憶部１７に設け
られた３２個のアドレスに順に記憶される。この場合、
所望寸法に切断されたブランク２が予備成形パンチ６に
より受駒３に押込まれ、その一端が予備成形され、膨径
部が形成される時、予備成形パンチ６および頭部成形パ
ンチ７を一体に移動させるラム８が所定ストローク前進
するが、ブランク２の一端は比較的柔かいので、予備成
形パンチ６ツ°なわちラム８の最前進限は頭部成形パン
チ７の前進時と比べて前方に位置してほぼラム８の所定
ストロークとなり、発振回路１１の発振出力の振幅は小
さくなり、その検出値は比較的小さな値を持って記憶さ
れる。

また、前記ブランク２の予備成形後、頭部成形パンチ１
がブランク２の前方に位置し、再度ラム８が所定ストロ
ーク前進して前記膨径部を所望形状の頭部に成形する時
には、膨径部は予備成形の場合と比べて硬化しているの
で、頭部成形パンチ７の最前進限は前記予備成形パンチ
の前進時よりもわずかに後方となり、発振回路１１の発
振出力の振幅は大きく、その検出値は比較的大きな値を
持って記憶される。

前記記憶部１７の所定アドレス全部の検出値が検出され
ると、記憶部１７内の検出値が奇数回数、偶数回数それ
ぞれの検出値に分離される。ざらに、それぞれの検出値
の平均値が締出され、これら平均値が大小比較され、判
定基準値ｘａ　、ｘｂとして順に記憶部で記憶される。

ざらに、前記判定基準値Ｘａ、Ｘｂの差が算出され、そ
の差がほぼ零に近い場合には、この異常検出装置１５は
頭部成形機１が１ダイ１ブロ一方式の機械であると判定
し、１ダイ１１０−用のパンチ異常検出用プログラムを
実行し、異常検出が行われる。

一方、前記判定基準値Ｘａ　、Ｘｂの差が大きい場合に
は、頭部成形機が１ダイ２１０一方式の機械と判断され
、センサ１０の検出値が２個読込まれ、この２個の検出
（ＩＧが比較される。この２個の検出値のうち、最新の
検出値が前回の検出値よりもよりも大きい場合、この時
の検出値が頭部成形パンチ７の最前連成と判断され、次
回検出値が予備成形パンチ６の最前連成と予測される。

その後、データ読込み指令信号が発信されてデータ読込
みプログラムを実行して検出値が読込まれる。検出値が
読込まれると、奇数偶数判別カウンタがインクリメント
されて奇数表示（１）され、検出回数が奇数回であるこ
とが記憶される。検出回数が奇数回である時、予備成形
パンチ６の判定基準値Ｘａが呼出され、前記検出値が予
備成形パンチ６の判定基準値）＜ａと比較され、この判
定基準値Ｘａに近い値か否かが判定される。これが判定
基準値に近い値（判定基準値±α〉である時には、予備
成形パンチ６の最前連成が適性と判断され、これが前記
検出値とともに表示部２２で表示される。さらに、前記
検出値は前記判定基準値Ｘａを算出する検出値／３＜記
憶された記憶部１７にファーストインファーストアウト
の順で記憶され、新たな判定基準ｉ＠Ｘａが算出され、
続いてデータ読込み指令信号が発信される。

次の検出値が読込まれると、奇数偶数判別カウンタがイ
ンクリメントされて偶数表示（０）され、検出回数が偶
数回であることが記憶される。検出回数が偶数回である
時、頭部成形パンチ７の判定基準（ｌＩＩＸｂが呼出さ
れ、前記検出値が頭部成形パンチ７の判定基準値＞＜ｂ
と比較され、この判定基準ｔａ　ｘ　ｂに近い値か否か
が判定される。これが判定基準値ｘｂに近い値（判定基
準値±α）である時には、頭部成形パンチγの最前連成
が適性と判断され、これが前記検出値とともに表示部２
２で表示される。さらに、前記検出値は前記判定基準値
Ｘｂ＠算出する検出値が記憶された記憶部１７に記憶さ
れ、新たに判定基準値Ｘｂが算出され、続いてデータ読
込み指令信号が発信され、前記動作が繰返される。

一方、前記２個の検出値の大小比較を行い、最新の検出
値が小さい場合、この時の検出値が予備成形パンチ６の
最前連成と判定され、次回の検出値が頭部成形パンチ７
の最前連成と予測される。

この時には、異常判定を予備成形パンチ６から行う関係
で、データ読込み指令信号が発信されて検出値が読込ま
れるが、この検出値は無視される。

その後、再度データ読込み指令信号が発信され、検出値
が読込まれ、さらに奇数偶数カウンタがインクリメント
される。この検出値は予備成形パンチ６の最前連成と判
断され、前述した異常判定が行われる。

前記検出１直と判定基準１直ＸａあるいはＸｂとを比較
する時、検出値が判定基準値ＸａあるいはＸｂから離れ
た値をとる時、ただちに表示部２２に異常表示がなされ
るとともに、頭部成形機停止指令部２３に停止指令信号
が送られ、頭部成形機１の作動が停止する。

その後、異常リセット信号を侍って異常検出を終了し、
異常が発生したパンチ交換後に備えることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は予備成形パンチと頭部成
形パンチとを一体に移動させるとともに、これらパンチ
を交互に受駒の前方に位置させてこれを前進させ、所定
寸法に切断されたブランクの一端に所定形状の頭部を成
形する頭部成形機においてこれらパンチの前進量を検出
するセンサを設けるとともに、センサから得られる２回
の最前連成の値から３回目以降の検出値がいずれのパン
チの最前連成かを予測し、予測されるパンチの最前連成
の判定基準値を呼出して検出値がこの判定基準値に近い
値をとるか否かにより各パンチの異常を検出するように
構成しているため、１ダイ２ブローの頭部成形機であり
ながら、１個のセンサでその最前進限を検出しても、各
検出値が予備成形パンチの最前進限なのか、また頭部成
形パンチの最前進限なのかが判別でき、それぞれのパン
チの種類を示す信号を各パンチの前進に同期して発信す
ることなく、それぞれの最前進限の判定基準値と比較し
てその異常判定が可能となり、しかもいずれのパンチの
異常なのかの表示も簡単に行うことができる等の利点が
ある。

尚、実施例では異常判定の開始を予備成形パンチから行
うように構成しているが、これを頭部成形パンチから始
めるようにすることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るパンチ異常判定装置の構成を示
すブロック図、第２図は本発明に係る頭部成形閑の要部
説明図、第３図は本発明に係るデータ読込みプログラム
を示すフローチャート、第４図ａ、ｂは本発明に係る異
常判定プログラムを示すフローチャートである。 １　＠部成形機、　　　　　２　ブランク、受駒、 ノックアウトピン、 予備成形パンチ、 ラム、 センサ、 電圧変換部、 サンプルホールド部、 パンチ異常検出装置、１６　　制御部、記憶部、　　　
　１Ｂ　　Ｉ１０インタフェース、検出スタート指令部
、２０　　異常リセット部、モード切換部、　　　２２
　　表示部、インクリメントスイッチ、 デクリメントスイッチ、 頭部成形機停止指令部、 成形穴、 ねじ、 頭部成形パンチ、 ドグ、 発振回路、 Ａ／Ｄ変換部、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 予備成形パンチと頭部成形パンチとを有するラムを所望
   ブランクが押込まれる受駒に対して前進後退するように
   配置するとともに、前記ラムの前進時に予備成形パンチ
   と頭部成形パンチとを交互に前記受駒の前方に位置させ
   てブランクの一部に頭部を成形するように構成した頭部
   成形機において、 ラムの前進後退にともなってこれと一体に移動する直線
   往復移動するドグを配置し、このドグの移動路に接近し
   てドグの最前進限を検出するセンサを取付ける一方、 センサの検出値を所定個読込んでその各奇数回偶数回そ
   れぞれの検出値の平均値を判定基準値として算出してこ
   れをそれぞれ記憶する手段、その後の２回のセンサの検
   出値を読込んでこの２回の内の最新の検出値と前回の検
   出値との大小を比較して３回目以降の検出値がいずれの
   パンチの最前進限かを予測するとともにセンサの検出値
   を読込む手段、前記判定手段の予測に応じて前記判定基
   準値の一方を呼出す手段、検出値が読込まれるとこれを
   前記判定基準値のいずれかと比較して検出値が前記判定
   基準値に近い値をとる時続いてセンサの検出値を読込ん
   で他方の判定基準値と比較する一方で、検出値が前記判
   定基準値から離れた値をとる時異常を表示する手段を備
   えたことを特徴とするパンチ異常検出装置。