JPH05245555A - プレス機械の供給材料判別方法および判別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 材料の種類を正確かつ効率的に判別できる
プレス機械の供給材料判別方法および判別装置の提供。 【構成】 プレス機械に供給される材料４に対し、予
め判別基準となる見本材料の表面に所定の光を照射し、
その反射光の強度を測定してその基準データを得た後、
判別対象となる材料４の表面に前記光を照射し、その反
射光の強度を測定して計測データを得るとともに、この
計測データと前記基準データとを比較して材料の判別を
行う。この際、二色の光を照射し、各々の反射光の強度
等から材料の種類を判断するため、材料の材質ばかりで
なく表面処理の違いまで判別可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プレス機械の供給材料
判別方法および判別装置に係り、プレス機械を包含する
自動加工システムに利用できる。

【０００２】

【背景技術】従来より、複数のプレス機械等を有し、材
料の供給から最終プレスまでを自動的に行うように構成
された自動加工システムが利用されている。このような
自動加工システムとしては、複数種類の材料の加工を自
動的に行って多種多様な製品を生産できるものが開発さ
れている。このようなシステムには、プレス機械を制御
するコンピュータ等が備えられ、このコンピュータには
加工に際して必要な制御パラメータ等の数値データが設
定されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ここで、前述のような
システムでは、適正な材料が供給されていないと、所定
の製品の生産が行われないばかりか、プレス機械の故障
の原因ともなる。このため、自動加工システムでは、シ
ステムの操作員等が供給される材料を目視などで種類を
判別し、正しい材料の供給が確認されている。しかし、
このような目視判別は操作員の負担となるうえ、生産設
備の無人化を阻害するという問題がある。

【０００４】一方、材料の判別の自動化が試みられてお
り、例えば、透磁率の違いによって材質を判別する方法
等がある。しかし、この方法では、非磁性体と磁性体と
の判別しかできず、同じ非磁性体どうし、例えば、アル
ミニウムと銅との判別や、表面処理の異なるものどうし
等の判別ができず、高い判別能力が得られない。そし
て、この方法以外にはプレス機械に好適な方法がなく、
自動的な判別を正確かつ効率的に行えるものが要望され
ている。

【０００５】本発明の目的は、材料の種類を正確かつ効
率的に自動判別できるプレス機械の供給材料判別方法お
よび判別装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の第１発明は、プ
レス機械に供給される材料の種類を判別する材料判別方
法であって、予め判別基準となる見本材料の表面に所定
の光を照射し、その反射光を測定して基準データを得て
おき、判別対象材料の表面に前記所定の光と同じ光を照
射し、その反射光を測定して計測データを得るととも
に、この計測データと前記基準データとを比較すること
を特徴とする。

【０００７】本発明の第２発明は、プレス機械に供給さ
れる材料の種類を判別する材料判別装置であって、所定
の光を前記材料の表面に照射する光源と、前記材料に照
射された前記光の反射光を検知する受光部と、判別基準
となる見本材料の反射光に関する基準データおよび判別
対象材料の反射光に関する計測データを記憶する記憶部
と、前記基準データと計測データとを比較する比較部と
を備えたことを特徴とする。

【０００８】

【作用】このような本発明では、材料に照射した光の反
射光を測定し、この反射光の色および強度等から材料の
種類を判断する。これにより、材料の材質ばかりでなく
表面処理の違いまで判別できることとなる。

【０００９】また、反射光で判断するため、材料と非接
触で測定が可能となるうえ、移動中の材料に対しても測
定が行えることとなる。このため、迅速な処理が可能と
なって判断処理を効率的に行えるようになり、これらに
より、前記目的が達成される。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１には、本実施例に係る自動加工システム１
が示されている。このシステム１は、材料供給装置２お
よびプレス機械３等から構成されたものである。これら
の材料供給装置２およびプレス機械３の間には、本発明
に基づく供給材料判別装置10が設置されている。

【００１１】供給材料判別装置10は、図２に示されるよ
うに、内部に搬送用ローラ11が搬送方向に複数配列され
ている。これにより、材料供給装置２から供給される材
料４の搬送路５が形成されている。この装置10の図中右
側から入った材料４は、これらのローラ11の上を通過し
て外部に送り出されるようになっている。

【００１２】判別装置10の内部空間は、上側が三つのセ
パレータ12〜14で仕切られ、このうち、判別装置10の入
口近傍には第１の光学系20が設けられている。光学系20
は、第１の光源としてのランプ21を有するものである。
ランプ21は緑色の光を材料４の表面に照射するためのも
のであり、セパレータ12の入口側に設置されている。

【００１３】ランプ21のセパレータ12を挟んだ反対側に
は、第１の受光部である光センサ22が設けられている。
光センサ22は、ＣＣＤカラーセンサ、ＣｄＳセンサおよ
びシリコン太陽電池等のうち適宜なもので構成されるセ
ンサである。光センサ22は、材料４の表面に照射されて
反射するランプ21の反射光を受光可能な位置に配置され
ている。これにより光センサ22で材料４の反射光の計測
が可能とされ、計測データのうちのひとつである強度C1
が得られるようになっている。

【００１４】光センサ22の下方には、搬送路５を挟んだ
反対側に光センサ23が設けられている。光センサ23は、
光センサ22と同様のものであり、ランプ21から発した光
を直接受光するように配置されている。これにより光セ
ンサ23によりランプ21の直射光が計測され、計測データ
のうちのひとつである強度C2が得られるようになってい
る。ここで、ランプ21から光センサ22, 23までの各々の
光路長は互いに等しくなっている。

【００１５】判別装置10の出口近傍には第２の光学系30
が設けられている。光学系30は、第２の光源であるラン
プ31を有するものである。ランプ31は赤色の光を材料４
の表面に照射するためのものであり、セパレータ14の入
口側に設置されている。

【００１６】ランプ31のセパレータ14を挟んだ反対側に
は、第２の受光部である光センサ32が設けられている。
光センサ32は、光センサ22と同様のものである。光セン
サ32は、材料４の表面に照射されて反射するランプ31の
反射光を受光可能な位置に配置されている。これにより
光センサ32で材料４の反射光の計測が可能とされ、計測
データのうちのひとつである強度C3が得られるようにな
ている。

【００１７】光センサ32の下方には、搬送路５を挟んだ
反対側に光センサ33が設置されている。光センサ33は、
光センサ32と同様のものであり、ランプ31から発した光
を直接受光可能な位置に設置されている。これにより光
センサ33でランプ31の直射光の計測され、計測データの
うちのひとつである強度C4が得られるようになってい
る。ここで、ランプ31から光センサ32, 33までの各々の
光路長は互いに等しくされている。

【００１８】図３には、センサ22, 32等で得た計測デー
タC1〜C4に基づいて材料４の反射率等の演算を行う演算
ユニット40が示されている。演算ユニット40は、パーソ
ナルコンピュータ等からなり、外部の信号を入出力する
ための入出力部41、計測データC1〜C4等を記憶するため
の記憶部42、および比較部としての比較演算部43等を備
えている。

【００１９】記憶部42には、判別基準となる基準データ
を格納する第１記憶エリア42A および判別すべき材料４
の計測データC1〜C4を格納する第２記憶エリア42B が設
けられている。

【００２０】比較演算部43は、いわゆるマイクロプロセ
ッサ等から構成され、基準データ入力モードおよび材料
判別モードの二種類のモードで動作するものである。

【００２１】すなわち、比較演算部43は、基準データ入
力モードにおいて、次の表１に示すように、各種の見本
材料について測定を行うように設定されている。そし
て、比較演算部43は、この測定の結果に基づき、緑色光
の反射率および赤色光の反射率を演算し、これらの反射
率を第１の基準データGF1 〜GF10、第２の基準データRF
1 〜RF10として第１記憶エリア42A に格納するように構
成されている。

【００２２】

【表１】

【００２３】また、比較演算部43は、材料判別モードに
おいて、実際にプレス機械３で加工される材料４につい
て測定を行うように設定されている。そして、この測定
で得られる計測データC1〜C4に基づいて緑色光の反射率
および赤色光の反射率を演算し、この演算の結果である
第１の計測データGFおよび第２の計測データRFを第２記
憶エリア42B に格納するように構成されている。

【００２４】さらに、比較演算部43は、第２記憶エリア
42B に格納された計測データGF, RFを第１記憶エリア42
A に格納された基準データGF1 〜GF10, RF1 〜RF10と比
較し、計測データGF, RFが基準データに一致するか否か
調べ、この結果をＣＲＴ等の表示部44に表示するように
なっている。

【００２５】なお、比較演算部43の内部に記憶されてい
るパラメータ等は、キーボード等の操作部45によって設
定値の変更操作が可能となっている。

【００２６】次に、本実施例の動作について図４を参照
しながら説明する。まず、予め見本材料の測定を完了さ
せ、表１に示されるように、各見本材料の基準データを
記憶部42に格納しておく。そして、判別装置10を作動さ
せ、判別動作を開始させる（処理S100）。

【００２７】次いで、材料供給装置２にセットされた材
料４の種類を表１の中から選択する（処理S101）。例え
ば、加工対象となる材料４がＳＰＨ（熱延鋼板）であれ
ば、操作部45を操作してＳＰＨの加工を行う旨の入力を
行う。この後、処理S102に進み、自動加工システム１は
材料４の搬送を開始する。

【００２８】続いて、ランプ21による反射光を測定し、
材料４の反射率を計測し第１の計測データGFを収集する
（処理S103）。次の処理S104では計測データGFがＳＰＨ
の第１の基準データGF4 と一致しているか否かを調べ
る。

【００２９】計測データGFが基準データGF4 と一致する
場合は、ランプ31による反射光を測定し、材料４の反射
率を計測し第２の計測データRFを収集する（処理S10
5）。次の処理S106では、計測データRFがＳＰＨの第２
の基準データRF4 と一致しているか否かを調べる。

【００３０】計測データRFが基準データRF4 と一致する
場合は、材料４の搬送を継続させてプレス機械３への材
料供給を開始するとともにその旨を表示部44に表示する
（処理S107）。この後、処理S108へ進んで判別動作を完
了する。

【００３１】計測データGFおよび基準データGF4 、ある
いは、計測データRFおよび基準データRF4 が不一致の場
合は、プレス機械３に供給されようとしている材料４が
不適切であると判断される。この場合には、警報音を発
生するなどによりオペレータに注意を促す（処理S20
1）。

【００３２】次の処理S202では、プレス機械３に材料４
が供給されないように、材料４の搬送を止める。この
後、処理S108へ進んで判別動作を完了する。

【００３３】前述のような本実施例によれば、次のよう
な効果がある。すなわち、材料４に照射した光の反射光
を測定し、この測定で得た計測データを予め測定してお
いた基準データと比較して材料４の種類を判断するよう
にしたので、材料４の材質ばかりでなく表面処理の違い
まで判別できる。従って、従来よりも材料４の判別を正
確に行うことができる。

【００３４】また、緑色および赤色の異なる二色の光を
照射し、各々の色について反射率を比較するようにした
ので、異なる種類の材料でも一方の色の光では反射率が
同一で判別できないものでも、他方の色の光で判別する
ことができ、この点からも、材料４の判別を従来よりも
正確に行うことができる。

【００３５】さらに、反射光を測定して判別するように
したため、材料４とは非接触の測定が可能となり、材料
４を移動させながら測定を行えるようになる。しかも、
判別にあたっては、計測データを予め格納しておいた基
準データとの比較で行うようにしたので、判別が迅速に
行われるようになる。従って、材料４を停止させずに迅
速な処理ができるので、判別処理を極めて高効率的にで
きる。

【００３６】さらに、第１の光学系20および第２の光学
系30を構成する光源や受光部としては、高い精度を有す
るものや特殊なものが不要なうえ、記憶部や比較部を構
成するものとしては、パーソナルコンピュータ等が利用
できるため、判別装置10を低コストで実現できる。

【００３７】なお、本発明は前述の実施例に限定される
ものではなく、次に示されるような変形などをも含むも
のである。

【００３８】すなわち、光学系としては、反射光を受け
る受光部を一つのみ有する光学系20, 30に限らず、例え
ば、図５に示されるように、光源50からの反射光に対し
複数の受光部51〜53を有する判別装置54でもよい。これ
らの受光部51〜53を材料４の表面に垂直な面内に配列す
れば、厚さの異なる材料55, 56の反射光がそれぞれ受光
部52, 53で検知可能となり、各種の材料に対し厚さの判
別を行うことができるようになる。

【００３９】また、光源の直射光を受ける受光部は必ず
しも設ける必要はなく、光学系としては反射光を受ける
受光部のみを備えたものでもよい。この場合には、判別
の正確さを維持するために、受光部に対し定期的に点検
や校正等を行えばよい。

【００４０】さらに、光源としては、一般的なランプ2
1, 31等に限らず、蛍光灯や発光ダイオード等も利用で
きるほか、可干渉性（コヒーレント性）の高いレーザ光
を発する光源等でもよく、実施にあたり発する光の波長
やバンド幅等について適当な特性を有するものを適宜選
択すればよい。

【００４１】また、判別装置としては、独自の光源を有
するものに限らず、例えば、周囲の照明を光源として利
用するものでもよい。この場合、周囲の光源の経時変化
による影響を最小限に止めるために、基準となる見本材
料の測定後、直ちに判別対象材料の測定を行えばよく、
要するに、材料表面の反射率で正確な判別ができればよ
い。

【００４２】さらに、判別装置としては、前記実施例の
ように光学系20, 30が搬送方向に直列に配列される判別
装置10に限らず、例えば、図６に示されるように、光学
系61, 62が搬送方向に対し並列に配列される判別装置63
でもよい。このようにすれば、判別装置63の全長を判別
装置10よりも短縮できるという効果がある。

【００４３】また、判別装置としては、二つ以上の光学
系からなる判別装置10に限らず、例えば、図７（Ａ）に
示されるように、一つの光学系70で構成される判別装置
71でもよい。この際、白色の光源72、受光部73、スペク
トルアナライザ74およびコンピュータ75等を含んで判別
装置71を構成すれば、見本材料および加工すべき材料の
各々の反射光について、図７（Ｂ）に示されるように、
スペクトルアナライザ74で反射光の周波数特性が得られ
る。これらの周波数特性のパターンをそれぞれ基準デー
タおよび計測データとして取扱い、これらのパターンの
相互に比較することにより、極めて正確な判別が可能と
なる。

【００４４】さらに、前記実施例では、判別の前に加工
する材料の種類を比較演算部に入力していたが、この入
力は判別後に行ってもよい。この場合、計測データGFを
全ての基準データGF1 〜GF10と、計測データRFを全ての
基準データRF1 〜RF10と比較し、基準データGF1 〜GF10
の中から計測データGFと一致するものと、基準データRF
1 〜RF10の中から計測データRFと一致するものとをそれ
ぞれ抽出し、抽出した二つの基準データから材料の種類
を特定することで判別を行ってもよい。

【００４５】

【発明の効果】前述のように本発明によれば、表面反射
光で判別することにより、材料の種類を正確かつ効率的
に自動判別することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の自動加工システムを示す正
面図である。

【図２】同実施例の供給材料判別装置の要部を示す断面
図である。

【図３】同実施例の供給材料判別装置の電気回路を示す
ブロック図である。

【図４】同実施例の動作を説明するためのフローチャー
トである。

【図５】本発明の変形例を示す側面図である。

【図６】本発明の他の変形例を示す斜視図である。

【図７】本発明のさらに別の変形例を説明するための概
略図である。

【符号の説明】

３ プレス機械 ４, 55, 56 材料 10, 54, 63, 71 材料判別装置 21, 31, 50, 72 光源 22, 32, 51〜53, 73 受光部 42 記憶部 43 比較部としての比較演算部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プレス機械に供給される材料の種類を判別
   するプレス機械の材料判別方法であって、 予め判別基準となる見本材料の表面に所定の光を照射
   し、その反射光を測定して基準データを得ておき、 判別対象材料の表面に前記所定の光と同じ光を照射し、
   その反射光を測定して計測データを得るとともに、この
   計測データと前記基準データとを比較することを特徴と
   するプレス機械の供給材料判別方法。
2. 【請求項２】プレス機械に供給される材料の種類を判別
   するプレス機械の材料判別装置であって、所定の光を前
   記材料の表面に照射する光源と、前記材料に照射された
   前記光の反射光を検知する受光部と、判別基準となる見
   本材料の反射光に関する基準データおよび判別対象材料
   の反射光に関する計測データを記憶する記憶部と、前記
   基準データと計測データとを比較する比較部とを備えた
   ことを特徴とするプレス機械の供給材料判別装置。